DE3520762C3 - Magnetisches Teilchenpigment - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein magnetisches Teilchenpigment, bestehend aus einem magnetischen Kernstück und einer epitaxialen Beschichtung, die eine innere Schicht und eine die innere Schicht umgebende äußere Schicht enthält, wobei die innere Schicht aus Kobalt-(II)-hydroxid und die äußere Schicht aus Eisen-(II)-hydroxid hergestellt ist, sowie ein Verfahren zur Herstellung eines magnetischen Eisenoxidpigmentes, das sich durch seine vorzüglichen Eigenschaften besonders für magnetische Aufzeichnungsmedien eignet und auch für Medien, die ein solches Pigment mit einschließen, verwendet werden kann.

Zur Herstellung von magnetischen Aufzeichnungsmaterialien wird auf ein geeignetes Trägermaterial eine Vielzahl magnetischer Bereiche aufgezogen. Im allgemeinen umfassen solche Bereiche nadelförmige Teile, deren magnetische Momente auf ein von außen einwirkendes Magnetfeld ansprechen. Die Fähigkeit solcher Bereiche, in der gewünschten Weise anzusprechen, kann durch verschiedene allseits anerkannte Parameter bestimmt werden. Drei wichtige Parameter dieser Art sind die Sättigungsmagnetisierung, die Koerzitivität und der Rechteckfaktor (squareness). Die Meßparameter sind im besonderen der erreichte Grad der Sättigungsmagnetisierung, die Fähigkeit, die aufgezwungene Magnetisierung aufrechtzuerhalten und nicht durch den Einfluß der angrenzenden Bereiche zu verlieren, sowie die Fähigkeit, das aufgenommene Signal auf dem Medium zu speichern. Alle diese Eigenschaften können mit Standardmethoden gemessen werden und ergeben ein Maß für die Aufzeichnungsqualität, die mit dem Medium erreicht werden kann.

Es wurde bereits eine Vielzahl von Materialien verwen­ det, um solche magnetische Bereiche herzustellen. Dazu gehörten auch Chromoxide, magnetisches Eisenoxid und metallisches Eisen.

Es ist seit langem bekannt, daß das Ausfällen von Eisen(II)-Hydroxid in Gegenwart von Luft die nicht magnetische "alpha"-Form des Eisenoxides ergibt, welches dann zu Fe₃O₄ oder Magnetit durch Reduktion mit Wasser­ stoff oder einem anderen geeigneten Reduktionsmittel umgewandelt werden kann. Der so erhaltene Magnetit ist magnetisch, da er aber nicht die für die Herstellung von geeigneten Aufzeichnungsmedien notwendigen Stabi­ litätseigenschaften aufweist, wird er anschließend zur stabileren "γ"-Form des Eisenoxides oxidiert. Weil das magnetische oder "γ"-Fe₂O₃ eine kubische Struktur auf­ weist, ist es schwierig, die gewünschten nadelförmigen Partikel dieser magnetischen Oxidform direkt herzustel­ len. Im normalen Herstellungsverfahren wird zuerst die alpha-Form (nicht magnetische Form) hergestellt (wie oben), die sehr leicht nadelförmige Partikel bildet und die dann anschließend in die γ-Form (magnetische Form) überführt werden, wobei diese die nadelförmige Form der ursprünglichen Teile beibehalten.

Es wurden verschiedene Modifizierungen des oben ange­ führten Schemas für die Herstellung der magnetischen Partikel verwendet. Dabei wurden zahlreiche Versuche durchgeführt, dieses Herstellungsverfahren zu verbes­ sern. Die US-P 39 31 025 beschreibt zum Beispiel ein magnetisches Eisenoxidpigment, welches sowohl Zink- als auch Phosphationen enthält. Dieses Pigment wird nach der Lehre dieser Referenz dadurch erhalten, daß die alpha-Form des Eisenoxides unter oxidierenden Bedin­ gungen in einer Lösung wächst, welche Eisen(II)-, Zink, und Phosphationen enthält. Das Vorhandensein von Zink und Phosphat soll eine erhöhte Nadelbildung ergeben, welche durch das Verhältnis von Länge und Durchmesser dieser Partikel ausgedrückt wird. Außerdem weisen Bänder, die nach diesem Verfahren hergestellt wurden, einen geringeren Geräuschpegel auf.

US-Patent 43 21 302 lehrt eher zufällig die Zugabe von Zinkionen zur Reaktionsmischung, die zur Bildung des alpha-Eisenoxids verwendet wird. Die Verbesserung, die diese Referenz vorschlägt, umfaßt die Zugabe von Silikat- und Phosphationen zur ursprünglichen Fällungs­ mischung. Nach dieser Referenz scheint die Präsenz von Zinkionen die Koerzitivität der auf diese Weise erhal­ tenen Partikel zu verringern.

US-Patent 39 12 646 schlägt ebenfalls vor, der Lösung, die zur Herstellung des alpha-Eisenoxides verwendet wird, modifizierende Ionen zuzusetzen, Zinkionen einge­ schlossen. Die Verbesserungen, die dieser Referenz zu­ grunde liegen, betreffen allerdings die Umwandlung der alpha-Form in das magnetische γ-Fe₂O3.

Bei allen obengenannten Referenzen verbleiben Zinkatome oder Ionen in irgendeiner Form in der endgültigen Zusammensetzung. Aus diesen Referenzen geht allerdings nicht hervor, ob das Vorhandensein von Zink überhaupt einen Einfluß auf die magnetischen Eigenschaften der so erhaltenen Partikel hat. In allen Fällen ist Zink der ursprünglichen Fällungslösung des alpha-Oxides zugesetzt.

Es wurden auch Modifizierungen vorgenommen, bei welchen das γ-Eisenoxid mit Metallen oder Salzen überzogen wurde. US-Patent 4,067,755 beschreibt die Verwendung einer Legierung von Kobalt und einem anderen Element, welches Zink sein kann, als Überzug über die magnetischen Partikel, die entweder Magnetit oder γ-Eisenoxid enthalten. Dieser Prozeß umfaßt die Reduktion der ausgefällten Ionen zur metallischen Form, um die Legierung zu erhalten. Ein anderes "coating"-Verfahren, welches sich als nützlich erwiesen hat, ist das gemeinsame Ausfällen von sowohl Eisen(II)-Oxid und Kobalt(II)-Oxid auf die Oberfläche eines vorher hergestellten nadelförmigen γ-Fe₂O₃. Die so hergestellten Partikel behalten ihr nadelförmiges Aussehen, enthalten aber einen Kern aus γ-Fe₂O₃, der mit einer epitaxialen Schicht aus Eisen- und Kobaltoxiden umgeben ist. Diese epitaxiale Schicht weist eine Kristallstruktur auf, die scheinbar die gewünschten magnetischen Eigenschaften der Partikel erhöht. Siehe z. B. Hayama, F. et al., Ferrites: Proc. of Intl. Conf., Sept.-Okt. 1980, Japan.

Aus IEEE Transactions on Magnetics, Vol. MAG-14, Nr. 5, September 1978, Seiten 655-660 sind magnetische Teilchenpigmente für magnetische Aufzeichnungsmedien bekannt, bei denen ein magnetischer Kern mit einer Epitaxialschicht aus Kobaltoxid/Eisenoxid umgeben ist.

US-A-4,296,149 offenbart nadelförmige magnetische Eisenoxidpartikel, die aus einem Kern von γ-Eisen-(III)-oxid und einer Ferrithülle (epitaxiale Beschichtung) bestehen, die auf Basis des Gesamtgewichts an magnetischem Material von 0,2 bis 12 Gew.-% Kobalt-(II)-Ionen und von 0,1 bis 15 Gew.-% Eisen-(II)-Ionen enthält. Diese Partikel werden durch Suspendieren von nadelförmigem γ-Eisen-(III)-oxid in Wasser, das auf einen pH von nicht weniger als 10 durch Zugabe einer wäßrigen Base eingestellt ist, hergestellt. Anschließend werden Kobalt-(II)- und Eisen-(II)-Ionen unter einer inerten Atmosphäre und einer Temperatur von nicht über 45°C zu dieser Suspension gegeben. Die Lösung wird dann so behandelt, daß Kobalt-(II)-hydroxid und Eisen-(II)-hydroxid auf dem Kernstück abgeschieden werden, wobei eine epitaxiale Beschichtung gebildet wird.

DE-A-22 35 383 offenbart ferromagnetische nadelförmige Teilchen für ein Aufzeichnungsmedium, welche dadurch gekennzeichnet sind, daß sie magnetische nadelförmige Teilchen aus Eisenoxid als Keimkristalle und eine Beschichtung aus magnetischen Metalloxiden umfassen, wobei deren Metallkomponenten im wesentlichen aus Eisen und Kobalt bestehen, welche auf der Oberfläche der genannten magnetischen nadelförmigen Teilchen aus Eisenoxid kristallisiert sind. Die epitaxiale Beschichtung gemäß DE-A-22 35 383 wird durch gemeinsames Ausfällen der Metallhydroxide in Gegenwart eines oxidierenden Gases hergestellt. Die Beschichtung aus magnetischen Metalloxiden als Metallkomponente kann weiterhin Zinkoxidkristalle aufweisen.

Es war Aufgabe der Erfindung, magnetische Eisenpigmentteilchen zu schaffen mit überragender Sättigungsmagnetisierung, ohne gleichzeitig die Koerzitivkraft oder den Rechteckfaktor zu vermindern.

Diese Aufgabe wird gelöst durch ein magnetisches Teilchenpigment, bestehend aus einem magnetischen Kernstück und einer epitaxialen Beschichtung, wobei die Beschichtung eine innere Schicht und eine die innere Schicht umgebende äußere Schicht enthält, wobei die innere Schicht aus Kobalt-(II)-hydroxid und die äußere Schicht aus Eisen-(II)-hydroxid hergestellt ist, das dadurch gekennzeichnet ist, daß mindestens eine der Schichten mit einer die Sättigung erhöhenden Menge an Zinkionen imprägniert ist.

Es wurde gefunden, daß durch die Zugabe von Zinkionen zu Eisen/Kobaltionen enthaltenden Lösungen, wie sie zur Herstellung der epitaxialen Umhüllungsschicht um einen vorgefertigten magnetischen Kern verwendet werden, eine ausgeprägte Verbesserung der Sättigungsmagnetisierung erreicht wird, ohne dabei den Rechteckfaktor (squareness) oder die Koerzitivkraft in nicht akzeptierbarer Weise aufzugeben. Die überzogenen Partikel enthalten daher einen geringen Prozentanteil an Zinkionen in der epitaxialen Umhüllungsschicht, aber ebenso den die magnetischen Eigenschaften verstärkenden Anteil von Kobalt/Eisenoxid, der durch die Fällungslösung bereitgestellt wird.

Weiterhin betrifft die Erfindung die Verwendung des erfindungsgemäßen magnetischen Teilchenpigments zur Herstellung von magnetischen Aufzeichnungsmedien.

Erfindungsgemäß werden magnetische Aufzeichnungsmedien mit überlegenen Eigenschaften bezüglich der Sättigungsmagnetisierung erhalten. Das Medium umfaßt dabei einen Träger und das erfindungsgemäße magnetische Teilchenpigment, das ein magnetisches Kernstück, normalerweise γ-Fe₂O₃ und eine epitaxiale Schicht aus Kobaltoxid/Eisenoxid umfaßt, wobei diese Schicht einen die magnetische Sättigung verstärkenden Anteil von Zinkionen enthält.

Ausführungsformen der Erfindung A) Definitionen

Alle Prozentangaben, die in der Beschreibung der Erfindung verwendet werden, sind in "At%" ausge­ drückt und sind als Prozentanteil der gesamten Menge von Molen bzw. Atomen definiert, sofern nichts anderes angegeben wird. Sie werden aus der Konzentration der Fällungslösung unter der Annahme berechnet, daß das Ausfällen der Eisen-, Kobalt- und Zinkionen bei der Herstellung der epitaxialen Schicht vollständig ist. Die Basis oder der Nenner ist also die Summe aus den Molen der Metallatome bzw. Ionen des γ-Fe₂O₃ bzw. des magnetischen Kernstückes plus der Anzahl der Mole von Eisen-, Kobalt- und Zinkatomen bzw. Ionen aus der Fällungslösung. Die Prozentangaben der epitaxialen Eisen-, Kobalt- und Zinkionen sind also die Anzahl der jeweiligen Mole in der Lösung, die zur Herstel­ lung der epitaxialen Schicht verwendet wurde, geteilt durch die oben erwähnte Summe (Basis, Nenner), multipliziert mit 100.

Es muß darauf hingewiesen werden, daß die Beschrei­ bung der erfindungsgemäßen Partikel bezüglich bestimmter Oxidationszustände und Formen der Eisen-, Kobalt- und Zinkmetalle nur Näherungen wiedergeben, da Interaktionen der Oberfläche des magnetischen Kernes mit den ausgefällten Oxiden der Umhüllungsschicht möglich sind. Nach welcher Art die Bildung der Oberflächenschicht beginnt, wird momentan noch nicht verstanden. Daher be­ schränkt sich die Beschreibung auf die erwartete Konfiguration der beschichteten Partikel, wie sie erhalten werden und nimmt Vorgänge der Grenzschich­ ten oder Modifikationen, die während der beschrie­ benen Prozesse auftreten, von der Betrachtung aus.

Die magnetischen Eigenschaften, die als Qualitäts­ maßstab verwendet werden, sind folgendermaßen definiert:
Die "Sättigungsmagnetisierung", die mit einem Sigma symbolisiert wird, wird in emu/g gemessen und stellt ein Maß für die Aufnahme magnetischer Signale durch die Partikel dar. Typische Sätti­ gungswerte liegen im Bereich zwischen 3574-4765 Gauss wobei es wünschenswert ist, möglichst hohe Werte zu erzielen. Eine "sättigungserhöhende" Menge Zinkionen ist eine Menge, die eine Erhöhung der Sättigungsmagnetisierung ergibt, ohne nicht akzep­ tierbare Auswirkungen auf andere Meßkriterien der Aufzeichnungsqualität hervorzurufen.

Die Koerzitivität (H_c) wird in Amperewindungen/Meter (AW/m) gemessen und ist ein Maß für die Stärke des mag­ netischen Feldes, die aufgewendet werden muß, um den magnetischen Bereich eines individuellen Partikels umzudrehen. Normalerweise werden dazu Werte im Bereich von 5 bis 10 benötigt.

Der Rechteckfaktor (squareness, Sq) ist ein Maß für die Fähigkeit des Aufzeichnungsmediums, das aufgenommene Signal gespeichert zu halten. Höhere Sq-Werte zeigen eine höhere verbleibende Magneti­ sierung und eine überlegene Signalabgabe, was durch einen schärferen Übergang des magnetischen Kraftflusses gekennzeichnet ist. Dies erlaubt es, Signale bei digitalen Aufzeichnungen dicht beiein­ ander anzuordnen.

Alle die genannten Eigenschaften sind sowohl an Pulvern, als auch an orientierten magnetischen Bändern in einem Vibrations-Proben-Magnetometer (VSM) gemessen worden.

B) Herstellungsverfahren der Erfindung

In dem erfindungsgemäßen Verfahren werden magne­ tische Partikel wie z. B. Magnetitpartikel, Chrom­ oxid, nadelförmige γ-Fe₂O₃-Partikel oder magneti­ sches Eisen, vorzugsweise γ-Fe₂O₃ in einem wäßrigen Medium suspendiert. Die Suspension wird unter einer inerten Gasatmosphäre wie z. B. Stickstoff oder Helium, vorzugsweise Stickstoff, gehalten. Durch Zugabe einer geeigneten Säure wie z. B. Schwefel- oder Salzsäure, wird die Suspension im sauren Bereich gehalten und zwar so, daß die Wasserstoff-Ionen-Konzentration zwischen 1 und 10 mM, vorzugsweise um 2 mM, liegt. Zu dieser Suspension wird so viel Kobalt(II) in Form eines geeigneten Salzes hinzugegeben, daß 2 bis 10 At% vorzugsweise 5 At% Kobaltoxid entsteht. Geeignete Salze sind z. B. Kobalt(II)-Sulfat, Kobalt(II)- Chlorid oder Kobalt(II)-Acetat, vorzugsweise aber Kobalt(II)-Sulfat. Die Suspension selbst enthält etwa 5 bis 10 Gramm des Kobaltsalzes pro Liter. Die Suspension wird dann etwa 1/2 bis 3 Stunden bei Raumtemperatur in Bewegung gehalten, vorzugs­ weise etwa 1 Stunde, ehe sie durch Zugabe einer geeigneten Base, wie Natrium- oder Kaliumhydroxid, vorzugsweise Natriumhydroxid, alkalisch gemacht wird, bis eine Hydroxidionenkonzentration von ungefähr 1 bis 5 M, vorzugsweise etwa 2 M, ent­ steht.

Nachdem die Zugabe der Base beendet ist, wird eine Lösung, die Eisen(II)-Salze enthält - wie Eisen(II)- Chlorid oder vorzugsweise Eisen(II)-Sulfat - zuge­ geben. Um die Löslichkeit der Eisensalze aufrecht­ zuerhalten, kann es wünschenswert sein, die zuge­ führte Lösung leicht anzusäuern. Dabei muß aller­ dings darauf geachtet werden, daß die Menge an Säure ausreichend gering ist, um die Ausfällung der gewünschten Hydroxide nicht zu verhindern. Die Menge an Eisen(II) in der zugegebenen Lösung sollte ausreichend sein, um etwa 2 bis 10 At%, vorzugsweise etwa 5 At% an epitaxialen Eisenionen zu ergeben, wobei die hinzugegebene Lösung selber etwa 100 bis 800 g Eisen(II)-Salz pro Liter enthält.

Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren wird minde­ stens einer der beiden Kobalt- oder der Eisensalz­ lösung mit Zinkionen versetzt. In einer bevorzug­ ten Ausführungsform wird Zink lediglich der Eisen­ salzlösung zugesetzt. Das Zink wird normalerweise in Form von Zinksalzen, wie z. B. Zinkchlorid-Sulfat oder vorzugsweise Acetat, zugesetzt, und zwar in einer solchen Menge, die ausreicht, eine Sätti­ gungsverstärkung hervorzurufen. Normalerweise werden dazu etwa zwischen 0,05 At% und 2 At% epi­ taxiale Zinkionen, vorzugsweise etwa 0,25 bis 1,0 At% und besonders bevorzugt etwa 0,5 At% ver­ wendet. Die Zinkionen enthaltende Lösung enthält Zinksalze in einer Konzentration von etwa 9 bis 80 g des Zinksalzes pro Liter.

Um die Behandlung zu beeinflussen, wird nach der Zugabe von Eisen(II) die Temperatur der Reaktions­ mischung auf etwa 65° bis 121°C (150 bis 250°F), vorzugsweise auf etwa 88°C (190°F), erhöht und die Aufschlämmung (Suspension) etwa 15 Minuten bis zu mehreren Stunden, vorzugsweise etwa 1 Stunde bei dieser erhöhten Temperatur gehalten. Die Tempera­ turen, die bei diesem Verfahrensschritt benötigt werden, sind variabel und hängen wenigstens teil­ weise von der Basizität der Lösung ab, in welcher die Ausfällung stattfindet. Im allgemeinen erlaubt eine höhere Basizität niedrigere Temperaturen. Man erlaubt der Aufschlämmung sich abzukühlen und die festen Bestandteile werden vorzugsweise durch Filtration gewonnen und bei einer hohen Temperatur von etwa 82° bis 121°C (180 bis 250°F), vorzugsweise etwa 107°C (225°F) getrocknet.

Wird das Produkt geschüttelt, um größere Oberflächen freizusetzen, dann dauert der Trocknungsvorgang mehrere Stunden. Das Trocknen wird vorzugsweise unter den Bedingungen einer inerten Gasatmosphäre, wie z. B. Stickstoff, durchgeführt.

Das getrocknete Pulver kann dann zur Herstellung eines magnetischen Überzugs von Aufzeichnungsober­ flächen mit Standardtechniken verwendet werden. Solche Techniken, welche dem Fachmann bekannt sind, umfassen die Anwendung einer Dispersion des magnetischen Pigmentes auf einen nicht magnetischen Träger wie z. B. einen synthetischen Film, einem Band oder einer Platte mit anschließender Trocknung der Zusammensetzung. Die Dispersion wird durch Suspendieren und Dispergieren des Pigmentes in irgendeiner gewöhnlich verwendeten Lösung/Binder­ lösung hergestellt.

Die erfindungsgemäßen verbesserten Partikel ent­ halten sowohl als Pulver, aber auch nachdem sie auf einen Träger aufgezogen worden sind, als Kern die ursprünglich eingesetzten magnetischen Partikel, wie sie in der Aufschlämmung verwendet wurden, umgeben von einer epitaxialen Schicht, die eine Mischung der Oxide von Eisen, Kobalt und Zink enthält. Die so hergestellten Partikel haben im allgemeinen eine Zusammensetzung in der epitaxia­ len Schicht, die etwa 2 bis 10 At%, vorzugsweise 5 At%, sowohl Eisen(II) als auch Kobalt(II) enthält sowie einen Anteil an Zinkionen im Bereich von 0,05% bis 2,0%, vorzugsweise zwischen 0,25 und 1% und besonders bevorzugt etwa 0,5%. Sie sind gekennzeichnet durch die Größe der Koerzitivität und den Rechteckfaktor, die vergleichbar bzw. nicht unakzeptierbar geringer sind als diejenige von ähnlichen Partikeln, welche keine Zinkionen enthalten und sie sind weiterhin gekennzeichnet durch eine vorzügliche magnetische Sättigung, die über derjenigen liegt, wie sie mit vergleichbaren Partikeln ohne Zinkionen erhalten wird. Die fol­ genden Beispiele sollen die Erfindung näher er­ läutern, ohne sie zu beschränken.

Beispiele

• A) 4,54 kg γ-Fe₂O₃ wurde zusammen mit 73 l Wasser in ein Reaktorgefäß gegeben und gerührt. Dabei wurde 38,3 l Stickstoffgas pro Stunde (5 Ft³/Hr) in die entstehende Aufschlämmung geleitet. Nach der Zugabe von 5 ml konzentrierter H₂SO₄ wurde der Mischung 594,7 g Kobaltsulfat zugegeben und die Aufschlämmung 60 Minuten lang nicht zu heftig bewegt.
  Eine Lösung aus 7,2 kg NaOH in 15 l Wasser wurde unter Rühren hinzugegeben. Nach weiterer Zugabe einer Lösung von 1,82 kg Eisen(II)-Sulfat und 5 ml konzentrierter Schwefelsäure in 4 l Wasser wurde die Aufschlämmung eine Stunde lang auf 73°C (190°F) erwärmt. Nachdem die Aufschlämmung abgekühlt war, wurden die festen Bestandteile durch Filtration abgetrennt und mit Wasser gewaschen. Der feuchte Filterkuchen wurde in einem mit Sperrvorrichtungen ausgestatteten Drehofen bei 106°C (225°F) 3 Stunden lang unter einem Stickstoffgasstrom von 45,3 l/h (8 Ft³/Hr) getrocknet.
• B) Das in Beispiel A) dargelegte Verfahren wurde mehrfach wiederholt, wobei verschiedene Konzentra­ tionen von Zinkacetat in der das Eisen(III)-Sulfat enthaltenden Lösung verwendet wurden. In vier ver­ schiedenen Präparationen wurden 36,7 g, 73,5 g, 147 g und 294 g Zinkacetat verwendet. Diese Mengen entsprechen 0,25%, 0,5%, 1,0% und 2,0% Zink in dem jeweils entsprechenden Produkt.
• C) Die nach den Verfahren A) und B) erhaltenen trockenen Pulver und die ihnen entsprechenden Bänder wurden mit Hilfe eines Vibrations-Proben-Magnetome­ ters (VSM) auf den Rechteckfaktor des Pulvers (powder squareness), Koerzivität und Sättigungsmag­ netisierung untersucht. Die Ergebnisse sind in Tabelle I aufgeführt. Die jeweils verwendeten Mengen an Eisen(II) und Kobalt(II) wurden so gewählt, daß sich für jedes dieser Ionen in allen Beispielen ein Gehalt von 5 At% ergab.

Tabelle 1

Diese Ergebnisse belegen, daß die Sättigungsmagne­ tisierung auf 4646 Gauss erhöht wurde und dabei der Rechteckfaktor (squareness) und die Koerzitivität in einem akzeptablen Arbeitsbereich bleibt. Wird 0,5 At% Zink hinzugegeben, findet keine merkbare Veränderung dieser letztgenannten Eigenschaften statt. Ein noch höherer Anteil an Zink ergibt einen geringfügig höheren Sigmawert mit akzeptier­ barer Verringerung des Rechteckfaktors und Koerzi­ vität.

Ähnliche Änderungen von Sigma könnten theoretisch auch durch eine Nachahmung der Magnetitzusammen­ setzung erreicht werden, wie z. B. durch Erhöhung der At% des ausgefällten Eisen(II). Bei der kommer­ ziellen Verwendung hat dies allerdings den Nach­ teil, daß Instabilitätsprobleme auf das so erhal­ tene Medium übertragen werden. Diese theoretische Vorhersage wurde durch Präparationen, die ähnlich denen von Tabelle I waren, nachgewiesen. Bei diesen Präparationen wurde kein Zink, aber 5 At% Kobalt(II) und 8 At% Eisen(II) und 16 At% Eisen(II) verwendet. Durch die erhöhte Eisenmenge wurde in beiden Fällen eine drastische Erhöhung der Koerzi­ vität auf ungefähr 11,31 AW/m und Rechteckfaktoren (squareness) von etwa 0,78 bis 0,77 erreicht. Die auf diese Weise erhaltenen Sigmawerte betrugen 4467 Gauss für 8 At% Eisen(II) (derselbe Wert wurde auch mit 5 At% Eisen(II) ohne Zink erhalten) und 4646 Gauss für 16% Eisen(II). Ehe also die Zusammen­ setzung von Magnetit nicht annähernd erreicht ist (16 At% Fe(II)) läßt sich die gleiche Sättigungsmag­ netisierung durch Zugabe von geringen Mengen an Zinkionen zustande bringen. Das erfindungsgemäße Verfahren stellt auf diese Weise eine alternative Methode zur Verfügung, um diese erhöhten Eigenschaften zu erreichen, ohne dabei die sonst gleichzeitig einhergehenden Stabilitätsprobleme aufzuweisen.

Das Zufügen einer geringen Prozentmenge von Zink­ ionen zu der auf nadelförmige, magnetische Partikel ausgefällten epitaxialen Eisen- und Kobaltoxidschicht ergibt eine Erhöhung der magnetischen Sättigung ohne unangenehme Veränderungen anderer wichtiger Eigenschaften.

Claims (16)

1. Magnetisches Teilchenpigment, bestehend aus einem magnetischen Kernstück und einer expitaxialen Beschichtung, wobei die Beschichtung eine innere Schicht und eine die innere Schicht umgebende äußere Schicht enthält, wobei die innere Schicht aus Kobalt-(II)-hydroxid und die äußere Schicht aus Eisen-(II)-hydroxid hergestellt ist, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der Schichten mit einer die Sättigung erhöhenden Menge an Zinkionen imprägniert ist.

2. Pigment nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die die Sättigung erhöhende Menge Zink zwischen 0,05 At% und 2 At% beträgt.

3. Pigment nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die die Sätti­ gung erhöhende Menge an Zink 0,25 At% und 1 At% beträgt.

4. Pigment nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die die Sättigung erhöhende Menge an Zinkionen 0,5 At% beträgt.

5. Pigment nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern aus nadelförmigem γ-Fe₂O₃ ist.

6. Pigment nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die epi­ taxialen Kobalt- und Eisenionen jeweils zwischen 2 At% und 10 At% des Pigmentes betragen.

7. Verwendung des Teilchenpigments nach einem der Ansprüche 1 bis 6 zur Herstellung von magnetischen Aufzeichnungsmedien.

8. Verfahren zur Herstellung von magnetischen Teilchen­ pigmenten nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß

• a) die magnetischen Partikel in einem wäßrigen Medium aufgeschlämmt werden,
• b) das Kobalt(II)-Hydroxid auf diese Partikel ausgefällt wird und daß anschließend
• c) Eisen(II)-Hydroxid auf diese Partikel ausge­ fällt wird, wobei zumindest einer der beiden Schritte b) oder c) im Beisein von Zinkionen durchgeführt wird.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt c) im Beisein von Zinkionen durchgeführt wird.

10. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß als magne­ tische Partikel nadelförmiges γ-Fe₂O₃ verwendet wird.

11. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Par­ tikel in der Hitze umgesetzt, von der Aufschläm­ mung abgetrennt und getrocknet werden.

12. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Zink­ ionen zugegeben werden, um die Sättigung zu er­ höhen.

13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die sätti­ gungserhöhende Menge an Zinkionen zwischen 0,05 und 2 At% des Pigmentes beträgt.

14. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die sätti­ gungserhöhende Menge an Zinkionen zwischen 0,25 und 1 At% beträgt.

15. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die sätti­ gungserhöhende Menge an Zinkionen ungefähr 0,5 At% des Pigmentes beträgt.

16. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl Ko­ balt(II), als auch Eisen(II) jeweils in einer Menge von 2 bis 10 At% des Pigmentes zur Verfügung gestellt werden.