DE4231850A1

DE4231850A1 - Magnetisches aufzeichnungsmedium

Info

Publication number: DE4231850A1
Application number: DE4231850A
Authority: DE
Inventors: Kiminori Tamai; Takashi Handa
Original assignee: TDK Corp
Current assignee: TDK Corp
Priority date: 1991-09-24
Filing date: 1992-09-23
Publication date: 1993-03-25
Also published as: JPH0581644A; US5506064A

Description

Die Erfindung betrifft ein magnetisches Aufzeichnungsmedium vom Überzugstyp.

In der Vergangenheit war nadelförmiges Eisenoxid das am meisten verwendete pulverförmige magnetische Material für magnetische Aufzeichnungsmedien.

Magnetische Aufzeichnungsmedien werden allgemein benötigt, um eine höhere Signalaufzeichnungsdichte zu haben, wie sie durch die weitverbreitete Verwendung von Heim-VCRs und die Entwicklung von hochauflösenden Tonbandkassetten, Videobändern, Computerbändern, Magnetplatten, Floppy-Disks, Magnetkarten oder dergleichen dargestellt werden. Die Erfordernisse der hochdichten magnetischen Aufzeichnung konnten nicht durch das herkömmliche nadelförmige Eisenoxid erreicht werden und eine Vielfalt magnetischer Materialien mit höherer Koerzitivkraft und Magnetflußdichte sind entwickelt worden.

Eine Klasse der verbesserten magnetischen Pulvermaterialien beinhaltet metallische Magnetpulver auf Basis von magnetischen Metallen, welche in Hochleistungs-Tonbandkassetten, Videobändern, DAT-Bändern, Magnetplatten und dergleichen handelsüblich verwendet worden sind. Es ist jedoch noch immer wünschenswert, den Output und das S/N- oder C/N-Verhältnis der magnetischen Aufzeichnungsmedien vom Überzugstyp unter Verwendung metallischer Magnetpulver zu verbessern. Zu diesem Zweck ist es wünschenswert, die Restmagnetflußdichte zu erhöhen, d. h. die Remanenz Br der Medien, was umgekehrt die Erhöhung der Sättigungsmagnetisierung σs des magnetischen Pulvers erfordert.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, die Sättigungsgmagnetisierung σs eines metallischen Magnetpulvers zu erhöhen, um dadurch die Remanenz Br eines magnetischen Aufzeichnungsmediums unter Verwendung des Pulvers zu er höhen, wobei der Output und und des S/H- oder C/N-Ver hältnis des Mediums verbessert werden kann.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird daher ein magneti sches Aufzeichnungsmedium bereitgestellt, welches ein nicht-magnetisches Substrat und eine darauf angeordnete magnetische Schicht umfaßt, welche ein magnetisches Pulver und ein Bindemittel enthält. Das magnetische Pulver ist eine Aggregation magnetischer Teilchen, von denen jedes einen auf Eisen basierenden Kern und eine auf Kohlenstoff basierende Oberfläche aufweist. Das heißt, der Kern des magne tischen Teilchens enthält Eisen als einen Hauptbestandteil, während die den Kern umgebende Oberflächenschicht Kohlen stoff als einen Hauptbestandteil enthält.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden die magnetischen Teilchen durch Wärmebehandlung von Eisen carbidteilchen in einer nicht-oxidierenden Atmosphäre er halten. Der Kern des magnetischen Teilchens besteht im we sentlichen aus Eisen, insbesondere aus α-Eisen das magnetische Pulver enthält Kohlenstoff in einer Menge von 5 bis 15 Gewichts-%.

Bezüglich der magnetischen Eigenschaften weist das magnetische Pulver eine Sättigungsmagnetisierung σs von wenigstens 140 emu/g auf. Das Medium hat dann eine Remanenz Br von wenigstens 3000 G.

Die magnetische Schicht wird durch Kneten der magnetischen Teilchen mit einem organischen Lösungsmittel, anschließen der Dispergierung in einem Bindemittel, um eine magnetische Überzugszusammensetzung zu bilden, und Aufbringen der magnetischen Überzugszusammensetzung auf ein nicht-magne tisches Substrat gebildet.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Figuren näher er läutert. In ihnen zeigen

Fig. 1 eine graphische Darstellung, die das Röntgenbeu gungsmuster eines nach Beispiel 1 gemäß vor liegender Erfindung erhaltenen magnetischen Pulvers zeigt, und

Fig. 2 eine graphische Darstellung, die das Röntgenbeu gungsmuster eines Eisencarbidpulvers zeigt, aus dem das magnetische Pulver gemäß Beispiel 1 her gestellt worden ist.

Das magnetische Aufzeichnungsmedium gemäß vorliegender Erfindung beinhaltet ein nicht-magnetisches Substrat und eine magnetische Schicht auf zumindest einer Oberfläche davon. Die magnetische Schicht enthält ein magnetisches Pulver und ein Bindemittel. Das magnetische Pulver ist eine lose Aggregation magnetischer Teilchen, von denen jedes einen Kern und eine den Kern teilweise oder vollständig um gebende Oberflächenschicht aufweist. Der magnetische Teil chenkern enthält Eisen als einen Hauptbestandteil, während die Oberflächenschicht Kohlenstoff als einen Hauptbestand teil enthält. Vorzugsweise besteht der Kern im wesentlichen aus Eisen, insbesondere a-Eisen.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden die magnetischen Teilchen durch Wärmebehandlung von Eisen carbidteilchen in einer nicht-oxidierenden Atmosphäre, wie einem nicht-oxidierenden oder Inertgasstrom von Stickstoff oder dergleichen bei einer Temperatur von etwa 300 bis 400°C während etwa 12 bis etwa 48 Stunden, unter Erhalt eines schwarzen Pulvers erhalten. Das so erhaltene magnetische Pulver zeigt eine auffallend hohe Sättigungs magnetisierung σs und behält solche magnetischen Eigen schaften während eines Zeitablaufs im Vergleich mit her kömmlichen metallischen Magnetpulvern, die durch Reduzieren von Eisenoxid erhalten worden sind, gut bei.

Das Ausgangsmaterial oder Eisencarbid kann durch Mischen von Eisencyanid mit einem Sulfat, Sulfit oder Sulfid herge stellt werden, wobei die Mischung in einen aus Eisen ge machten Reaktor eingebracht, die Mischung hitzereduziert, während Kohlenmonoxid in den Reaktor eingebracht wird, und nachfolgend abgekühlt wird. Es kann ebenso hergestellt wer den, indem mit Eisenoxyhydroxiden wie α-FeOOH (Goethit), β-FeOOH (Akaganit) und γ-FeOOH (Lepidocrocit), etc., oder Eisenoxiden, wie α-Fe₂O₃, γ-Fe₂O₃, Fe₃O₄, γ-Fe₂O₃-Fe₃O₄ (feste Lösung), etc. begonnen und das Material mit Kohlen monoxid oder einer Gasmischung aus Wasserstoff und Kohlen monoxid, wie es in den japanischen Patentanmeldungen Kokai Nr. 1 71 765/1983 und 1 24 023/1985 offenbart ist, reduziert wird. Alternativ kann das Eisencarbid durch Reduzieren einer breiigen Mischung dieser Eisenoxide in einer wäßrigen kolloidalen Rußteilchensuspension mit Wasserstoff, Kohlen monoxid oder einer Mischung von Wasserstoff und Kohlen monoxid hergestellt werden. Beispiele der hier verwendeten Eisencyanide beinhalten Hexacyanoeisensalze wie Turnbull′s Blau, Berliner Weiß, etc. und Ferro- und Ferricyanide wie Kaliumferrocyanid, Natriumferrocyanid, Kaliumferricyanid, Natriumferricyanid, oder dergleichen. Beispiele der Addi tive beinhalten Sulfate wie Kaliumsulfat, Natriumsulfat, Ammoniumsulfat, Eisensulfat, Natriumhydrogensulfat und Kaliumhydrogensulfat, Sulfite wie Kaliumsulfit, Natrium sulfit, Ammoniumsulfit und Kaliumhydrogensulfit, und Sul fide wie Natriumthiosulfat, Kaliumthiosulfat, Natrium sulfid, Kaliumsulfid, Eisensulfid, Natriumrhodanid, Kalium rhodanid, Natriumisothiocyanat und Kaliumisothiocyanat. Das in der wärmereduzierenden Atmosphäre verwendete Gas ist nicht auf Kohlenmonoxid (CO) beschränkt und kohlenstoff haltige reduzierende Gase wie Methan, Wassergas und Propan können ebenfalls verwendet werden. Während der Reduktion kann eine Erwärmungstemperatur von etwa 300 bis 700°C und eine Erwärmungszeit von etwa 30 Minuten bis etwa 10 Stunden angewendet werden. Alternativ können reine Eisenteilchen einer der vorstehenden Wärmereduzierungsbehandlungen unter worfen werden.

Auf diese Weise werden Eisencarbidteilchen hergestellt, die durch die Formel Fe_nC dargestellt werden, in der n eine Zahl von wenigstens 2, insbesondere von 2 bis 3 ist. Obwohl es nicht notwendig ist, daß n eine ganze Zahl ist oder das Material eine stöchiometrische Zusammensetzung aufweist, werden oft Fe₂C, Fe₅C₂, und Fe₃C gebildet. Eine ziemlich graduierte Konzentration in den Teilchen kann ebenfalls auftreten.

Die so erhaltenen Eisencarbidteilchen werden dann wie vor stehend beschrieben wärmebehandelt, um magnetische Teilchen mit einer auf Kohlenstoff basierenden Überzugsschicht und einem auf Eisen, insbesondere α-Eisen, basierenden Kern zu erzeugen. Das Vorliegen von Kohlenstoff auf der Oberfläche kann durch sekundäre Ionenmassenspektroskopie (SIMS) analy siert werden, um eine C-C-Bindung nachzuweisen. Das Vorliegen von α-Eisen kann durch Röntgenbeugungsmessung (XRD) analysiert werden.

Vorzugsweise enthält das magnetische Pulver etwa 5 bis 15 Gewichts-% Kohlenstoff, Rest im wesentlichen u-Eisen, da diese Zusammensetzung eine sehr hohe σs sicherstellt. Zu niedrige Kohlenstoffgehalte führen zu einer ungenügenden Retention der magnetischen Eigenschaften in der Zeit, wohingegen bei zu hohen Kohlenstoffgehalten σs niedrig ist.

Das magnetische Pulver ist aus nadelförmigen oder granu lären Teilchen zusammengesetzt. Die Dimensionen der Teil chen können in geeigneter Weise in Übereinstimmung mit der beabsichtigten Anwendung des magnetischen Aufzeichnungsme diums ausgewählt werden. Allgemein werden Teilchen mit einem Durchmesser oder einer Länge von 0,1 bis 1 µm und einem Geometrieverhältnis (Länge/Breite) von 1 bis 20 ver wendet. Wenn die Herstellung eines magnetischen Bandes für Video- oder Hörzwecke beabsichtigt ist, werden nadelförmige Teilchen bevorzugt, insbesondere solche Teilchen mit einer Länge von 0,1 bis 0,5 µm und einem Geometrieverhältnis (Länge/Breite) von 4 bis 15. Vorzugsweise weist das magne tische Pulver eine spezifische Oberfläche von etwa 20 bis 70 m2/g, bestimmt nach der auf Stickstoffadsorption basie renden BET-Methode, auf.

Bezüglich der magnetischen Eigenschaften weist das magne tische Pulver vorzugsweise eine Koerzitivkraft Hc von 1000 bis 1800 Oe, insbesondere 1200 bis 1600 Oe, und eine Sätti gungsmagnetisierung σs von mindestens 140 emu/g, insbeson dere 150 bis 170 emu/g, auf.

Erfindungsgemäß wird eine magnetische Überzugs- bzw. Be schichtungszusammensetzung aus solch einem magnetischen Pulver, welches insbesondere Eisen enthält, hergestellt, vorzugsweise durch eine Vorbehandlung mit Kneten des magne tischen Pulvers mit einem mehreren organischen Lösungs mitteln zu Dispersionszwecken. Diese Vorbehandlung ist wirksam zur Eliminierung der Agglomeration des magnetischen Pulvers und Verbesserung seiner Dispergierbarkeit in einem Bindemittel, so daß die Bildung einer magnetischen Schicht, die einen hohen Grad des Füllens und der Orientierung auf weist, gewährleistet ist.

Das gemäß der Erfindung verwendete organische Lösungsmittel ist nicht besonders beschränkt und kann aus den übli cherweise für herkömmliche magnetische Überzugsanstrich mittel verwendeten Lösungsmitteln ausgewählt werden. Bei spiele sind Ketone wie Cyclohexanon, Methylethylketon, Methylisobutylketon und Isophoron, aromatische Lösungsmit tel wie Toluol, Alkohole wie Isopropylalkohol und Butyl alkohol, und Cellosolven wie Ethylcellosolve und Cello solveacetat sowie Mischungen der vorstehenden Lösungs mittel. Von diesen sind Ketone und aromatische Lösungs mittel wirksamer, wobei Cyclohexanon, Methylethylketon, Methylisobutylketon und Toluol am vorteilhaftesten sind. Eine Mischung aus zwei oder mehreren Ketonen und/oder aromatischen Lösungsmitteln ist geeignet.

Im Vorbehandlungsschritt werden etwa 20 bis 50 Gewichts teile des organischen Lösungsmittels mit 100 Gewichtsteilen des magnetischen Pulvers gemischt. Höhere Verhältnisse des organischen Lösungsmittels würden zu gewissen Agglomeraten führen, die nach dem Kneten verbleiben, während niedigere Verhältnisse zu Teilchen führen würden, die während des Knetens brechen würden. Die Vorbehandlungsstufe dauert etwa 15 Minuten bis 12 Stunden.

Das gemäß der vorliegenden Erfindung erhaltene magnetische Pulver sollte vorzugsweise etwa 50 bis 100 Gewichts-% des gesamten magnetischen Pulvers darstellen, um eine magne tische Überzugszusammensetzung herzustellen. Unabhängig davon kann auch ein anderes magnetisches Pulver in Kombina tion mit dem erfindungsgemäßen magnetischen Pulver verwen det werden. Das zusätzliche magnetische Pulver, welches ge mäß vorliegender Erfindung eingesetzt werden kann, beinhal tet konventionelle, z. B. Feinoxidpulver wie γ-Fe₂O₃, ko balthaltiges γ-Fe₂O₃, Fe₃O₄, kobalthaltiges Fe₃O₄, CrO₂, Bariumferrit und Strontiumferrit und metallische Magnet pulver wie Fe, Co und Ni oder Legierungen davon.

Die organische Lösungsmitteldispersion des magnetischen Pulvers wird dann mit einem Bindemittel zusammengebracht und geschüttelt, bis eine einheitliche Dispersion erhalten wird. Die Bindemittel, welche gemäß vorliegender Erfindung verwendet werden können, beinhalten elektronenstrahlhärt bare Harze, thermoplastische Harze, hitzehärtbare Harze, Reaktivharze und Mischungen davon. Hitzehärtbare Harze und elektronenstrahlhärtbare Harze werden wegen der Festigkeit der erhaltenen Überzüge bevorzugt.

Einige beispielhafte, nicht-beschränkende Beispiele hitze härtbarer Harze beinhalten Harze vom Kondensationspolymeri sationstyp, wie Phenolharze, Epoxyharze, Polyurethanharze, Harnstoffharze, Butyralharze, Formalharze, Melaminharze, Alkydharze, Silikonharze, acrylsäurereaktive Harze, Poly amidharze, Epoxypolyamidharze, gesättigte Polyesterharze und Harnstoffformaldehydharze, Mischungen von hochmoleku largewichtigen Polyesterharzen und einem Isocyanatprepoly mer, Mischungen von Methacrylsäurecopolymeren und einem Di isocyanatprepolymer, Mischungen von Polyesterpolyol und einem Polyisocyanat, Mischungen von niedermolekularge wichtigem Glykol/hochmolekulargewichtigem Diol/Triphenyl methantriisocyanat oder dergleichen, Mischungen von irgend einem der vorgenannten Kondensationspolymerisationsharze und einem Quervernetzungsmittel, wie Isocyanate, Mischungen eines Quervernetzungsmittels und einem Vinylcopolymerharz, wie Vinylchlorid-Vinylacetat-Copolymer (welches Carboxyl säureeinheiten beinhalten kann), ein Vinylchlorid-Vinyl alkohol-Vinylacetat-Copolymer (welches Carboxylsäureein heiten beinhalten kann), ein Vinylchlorid-Vinylidenchlorid- Copolymer, chloriertes Polyvinylchlorid, ein Vinylchlorid- Acrylnitril-Copolymer, ein Vinylbutyral-Copolymer, ein Vinylformal-Copolymer oder dergleichen, Mischungen eines Quervernetzungsmittels und einem Celluloseharz, wie Nitro cellulose, Celluloseacetobutyrat oder dergleichen, Mischun gen eines Quervernetzungsmittels und eines synthetischen Kautschuks, wie Butadien-Acrylnitril oder dergleichen, und Mischungen von irgendeiner der vorstehend genannten Verbin dungen.

Das Quervernetzungsmittel, welches zur Härtung dieser Bin demittelharze verwendet werden kann, beinhaltet verschiede ne Polyisocyanate, vorzugsweise Diisocyanate wie Toluoldi isocyanat, Hexamethylendiisocyanat und Methylendiisocyanat Diese Quervernetzungsmittel sind mit den funktionellen Gruppen der Bindemittelharze reaktiv, wodurch eine Querver netzung des Bindemittelharzes erfolgt. Gewöhnlicherweise werden etwa 10 bis 30 Gewichtsteile des Quervernetzungsmit tels pro 100 Gewichtsteile des Harzes verwendet. Diese hitzehärtbaren Harze werden im allgemeinen durch Erwärmen in einem Ofen bei etwa 50 bis 70°C während etwa 12 bis 48 Stunden gehärtet.

Zu den bevorzugten Bindemitteln gehören elektronenstrahl härtbare Harze, d. h. Harze, welche durch teilweises Härten härtbarer Komponenten mittels Erlektronenstrahl erhalten werden. Beispielhaft genannte elektronenstrahlhärtbare Har ze sind thermoplastische Harze, welche nach Aussetzen einer Elektronenstrahlung quervernetzbare oder polymerisierbare Molekülgruppen beinhalten oder eingearbeitet haben, zum Beispiel Acryldoppelbindungen, wie Acrylsäure und Meth acrylsäure mit einer zur Radikalpolymerisation fähigen un gesättigten Doppelbindung und deren Ester, Allyldoppel bindungen, wie Diallylphthalat, und ungesättigte Bindungen wie Maleinsäure und Maleinsäurederivate. Andere Verbin dungen, die nach Aussetzung einer Elektronenstrahlung quer vernetzbare oder polymerisierbare ungesättigte Doppelbin dungen enthalten, können ebenfalls verwendet werden. Die thermoplastischen Harze, welche in elektronenstrahlhärtbare Harze modifiziert werden können, beinhalten z. B. Vinyl chloridcopolymere, Vinylchlorid-Vinylacetat-Copolymere, Vinylalkoholcopolymere, Vinylchlorid-Acryl-Copolymere, Epoxyharze gesättigter Polyester, Phenoxyharze und Cellu loseharze. Sie können auf herkömmliche Art acrylmodifiziert sein.

Das Lösungsmittel für die magnetische Überzugszusammen setzung ist nicht besonders begrenzt und kann aus den herkömmlich für übliche magnetische Überzugsanstrichmittel verwendeten Lösungsmitteln ausgewählt werden. Beispiele beinhalten Ketone wie Cyclohexanon, Methylethylketon, Methylisobutylketon und Isophoron, aromatische Lösungsmit tel wie Toluol, Alkohole wie Isopropylalkohol und Butylal kohol, Cellosolve wie Ethylcellosolve und Cellusolveacetat und Mischungen davon. Die Menge des in der magnetischen Überzugs- bzw. Beschichtungszusammensetzung verwendeten Lösungsmittels ist nicht besonders beschränkt, obwohl etwa 150 bis 250 Gewichtsteile des organischen Lösungsmittels normalerweise mit 100 Gewichtsteilen des magnetischen Pul vers gemischt werden.

Organische Feinteilchen, wie u-Al₂O₃, Cr₂O₃, TiO₂, SiC und u-Fe₂O₃, können der magnetischen Überzugs- bzw. Beschich tungszusammensetzung zur Steigerung der mechanischen Stärke einer daraus gebildeten magnetischen Schicht zugesetzt wer den. Falls gewünscht, kann die magnetische Beschichtungszu sammensetzung weiter verschiedene andere Additive ein schließlich Dispergiermitteln, wie Fettsäuren, und Schmier mitteln, wie Silikonöl, enthalten.

Die magnetische Überzugs- bzw. Beschichtungszusammensetzung wird auf ein nicht-magnetisches Substrat aufgebracht Nach dem das organische Lösungsmittel verdampft worden ist, wird eine magnetische Schicht auf dem Substrat gebildet. Die magnetische Schicht hat typischerweise eine Dicke von etwa 2 bis 4 µm. Das Substrat kann jedes herkömmlich bekannte sein, welches nicht-magnetisch ist. Wenn gewünscht, kann eine Zwischenschicht, eine Rückenschicht oder dergleichen auf das Substrat aufgebracht werden.

Unter Verwendung des erfindungsgemäßen magnetischen Pulvers kann die magnetische Schicht eine Remanenz Br von wenig stens 3000 G und eine Koerzitivkraft Hc von etwa 1200 bis 1700 Oe aufweisen und solche magnetischen Eigenschaften über einen ausreichend langen Zeitraum beibehalten.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Beispiele näher erläutert.

Beispiel 1 Herstellung des Eisencarbids

Ein Porzellanschiffchen wurde mit 50 g Fe₃O₄-Nadeln einer durchschnittlichen Länge von 0,20 µm und einem durch schnittlichen Geometrieverhältnis (Länge/Breite) von 10 be laden. Das Schiffchen wurde in einen Wärmeofen eingebracht, in welchen Stickstoff eingeleitet wurde, um die Luft auszu treiben. Anschließend wurde der Ofen auf eine Temperatur von 350°C erhitzt und bei dieser Temperatur gehalten. Zu diesem Zeitpunkt wurde eine Gasmischung aus CO und H₂ in einem Volumenverhältnis von 30 : 70 mit einer Flußrate von 300 ml/min durch den Ofen geleitet. Die Nadeln wurden wäh rend 12 Stunden auf diese Weise wärmebehandelt.

Anschließend wurde der Ofen auf Raumtemperatur abgekühlt, wobei ein schwarzes Pulver erhalten wurde. Durch Röntgen beugungsmessung wurde festgestellt, daß dieses schwarze Pulver im wesentlichen Fe₅C₂ ist. Das Röntgenbeugungsmuster des schwarzen Pulvers in in Fig. 2 gezeigt.

Herstellung des magnetischen Pulvers

Ein Porzellanschiffchen wurde mit 30 g des vorstehend her gestellten Fe₅C₂-Pulvers beladen. Das Schiffchen wurde in einen Wärmeofen eingebracht, in welchen Stickstoffgas ein geleitet wurde, um die Luft auszutreiben. Anschließend wur de der Ofen auf eine Temperatur von 380°C erhitzt und bei dieser Temperatur gehalten. Zu diesem Zeitpunkt wurde Stickstoffgas mit einer Flußrate von 100 ml/min durch den Ofen geleitet. Das Pulver wurde während 24 Stunden in die ser Weise wärmebehandelt.

Dann wurde der Ofen auf Raumtemperatur abgekühlt, wobei ein schwarzes Pulver erhalten wurde. Dieses magnetische Pulver, bezeichnet als Probe Nr. 1, wurde durch Röntgenbeugungs messung (Cu-Target, 40 kV, 30 mA) analysiert. Das Röntgen beugungsmuster des Pulvers ist in Fig. 1 gezeigt. Das Muster der Fig. 1 zeigt, daß ein dem Fe₅C₂ zuordenbarer Peak im wesentlichen verschwindet und ein dem u-Eisen zuordenbarer Peak neu auftaucht. Es war kein anderer einem Eisencarbid zuordenbarer Peak als Fe₅C₂ auffindbar. SIMS- Analyse ergab eine C-C-Bindung, welche die Gegenwart von Kohlenstoff auf der Oberfläche der Pulverteilchen zeigte. Die Oberflächenschicht aus Kohlenstoff hatte eine Dicke von etwa 15 Å. Die Teilchen hatten eine durchschnittliche Länge von 0,20 µm und ein durchschnittliches Geometrieverhältnis von 10.

Dieses magnetische Pulver (Probe Nr. 1) zeigte eine Ko erzitivkraft Hc von 1550 Oe, eine Sättigungsmagnetisierung σs von 155 emu/g und einen BET-Wert von 55 m2/g. Es ent hielt 10 Gewichts-% Kohlenstoff. Probe Nr. 1 wurde während 7 Tagen in einem Ofen bei 60°C gehalten, um die Retention der magnetischen Eigenschaften mit dem Zeitablauf zu bestimmen. Die Ergebnisse sind in der Tabelle I gezeigt.

Tabelle I

Vorbehandlung

Das so erhaltene magnetische Pulver der Probe Nr. 1 (20 g) wurde in eine Stahlkugelmühle mit einem Innenvolumen von 140 ml eingebracht und mit 300 g Stahlkugeln eines Durch messers von 3 mm beladen. Eine 1/1-Mischung von Methyl ethylketon und Cyclohexanon (6 g) wurde der vibrationsdis pergierenden Mühle zugesetzt, welche während 1 Stunde bei 30°C betrieben wurde, um die Inhaltsstoffe für eine Disper gierung zu kneten.

Herstellung einer magnetischen Überzugszusammensetzung

Eine magnetische Überzugszusammensetzung wurde aus den fol genden Bestandteilen hergestellt:

Bestandteile
Gewichtsteile
Magnetpulver
100
Vinylchlorid-Vinylacetat-Copolymer (Polymerisationsgrad -300)	14
Polyurethanharz (Zahlenmittel des Molekulargewichtes -40 000)	6
α-Al₂O₃	3
Stearinsäure	1
Methylethylketon	80
Toluol	80
Cyclohexanon	40

Die Bestandteile wurden innig in einem Druckkneter verkne tet und anschließend in einer Sandreibmühle dispergiert. Der Zusammensetzung wurden 4 Gewichtsteile Toluoldiiso cyanat zugesetzt. Die Zusammensetzung wurde auf einem Polyesterfilm von 10 µm Stärke aufgebracht und unter einem orientierenden magnetischen Feld von 2000 G getrocknet. Die Beschichtung wurde kalandert und anschließend bei 60°C während 24 Stunden hitzegehärtet. Der Überzug bzw. die Beschichtung ergab eine Magnetschicht von 3,0 µm Stärke. Der beschichtete Film wurde mittels einer Schneideein richtung auf eine Breite von 8 mm gebracht, wobei ein 8 mm Videoband (Proben-Nr. 11) erhalten wurde.

Unter Verwendung eines Schwingprobenmagnetometers (VSM) wurde die Probe Nr. 11 auf ihre Remanenz Br, Koerzitivkraft Hc und das Quadratverhältnis Br/Bm gemessen. Als Maß für die Bestimmung des Grades der Orientierung (OR) wurde das Verhältnis des Quadratverhältnisses in der Längsrichtung zu dem Quadratverhältnis in der Querrichtung des Bandes be stimmt. Zur Bestimmung der elektromagnetischen Eigenschaften wurden die RF-Reproduzierungs-Outputs bei 7 MHz und 750 kHz gemessen. Die Ergebnisse sind der nachfolgenden Tabelle II zu entnehmen.

Tabelle II

Beispiel 2

Bandprobe Nr. 12 wurde gemäß der Verfahrensweise von Bei spiel 1 hergestellt, mit der Ausnahme, daß als das in der Vorbehandlungsstufe verwendete Lösungsmittel Methylethyl keton eingesetzt wurde. Die Ergebnisse sind der Tabelle II zu entnehmen.

Vergleichsbeispiel

Ein Eisenpulver wurde aus den gleichen Fe₃O₄-Nadeln hergestellt, wie sie bei der Herstellung des Eisencarbids gemäß Beispiel 1 verwendet wurden, indem 50 g Fe₃O₄-Nadeln verwendet wurden, die Haltetemperatur auf 450°C abgewan delt, ein Wasserstoffgas anstelle des CO/H2-Gases mit einer Flußrate von 1000 ml/min durchgeleitet und eine wirksame Wärmebehandlung während 6 Stunden mit nachfolgender Abküh lung durchgeführt wurde. Das erhaltene Eisenpulver wurde in eine Toluollösung während 10 Minuten eingebracht, während Luft zum Trocknen eingeleitet wurde. Ein Magnetpulver (Ver gleichsprobe Nr. 2) wurde auf diese Weise erhalten.

Eine Bandprobe Nr. 21 wurde gemäß Beispiel 1 hergestellt, mit der Ausnahme, daß das Magnetpulver durch die Proben-Hr. 2 ersetzt wurde.

Die Ergebnisse sind den Tabellen I und II zu entnehmen.

Aus den Ergebnissen der Tabellen I und II ergibt sich ein deutig, daß die magnetischen Aufzeichnungsmedien gemäß vor liegender Erfindung hinsichtlich Remanenz Br und somit in ihren elektromagnetischen Eigenschaften erheblich verbessert sind.

Vorstehend ist ein magnetisches Aufzeichnungsmedium unter Verwendung eines Magnetpulvers mit einer hohen Sättigungs magnetisierung σs beschrieben worden, welches sicherstellt, daß das Medium eine verbesserte Remanenz Br aufweist und im wesentlichen erhöhte Outputs erzeugt.

Claims

1. Magnetisches Aufzeichnungsmedium, enthaltend ein nicht-magnetisches Substrat und eine magnetische Teilchen und ein Bindemittel enthaltende magnetische Schicht darauf, wobei jedes magnetische Teilchen einen auf Eisen basieren den Kern und eine auf Kohlenstoff basierende Oberfläche aufweist.

2. Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die magnetischen Teilchen durch Wärmebehandlung von Eisencarbidteilchen in einer nicht-oxidierenden Atmosphäre erhalten werden.

3. Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern des magnetischen Teilchens im wesentlichen aus d- Eisen besteht.

4. Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kohlenstoff in einer Menge von 5 bis 15 Gew.-% der magnetischen Teilchen enthalten ist.

5. Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die magnetischen Teilchen eine Sättigungsmagnetisierung σs von wenigstens 140 emu/g aufweisen.

6. Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Medium eine Remanenz Br von wenigstens 3000 G aufweist.

7. Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die magnetische Schicht durch Kneten der magnetischen Teil chen mit einem organischen Lösungsmittel, anschließendem Dispergieren des Bindemittels unter Ausbildung einer magnetischen Überzugszusammensetzung und Aufbringen der magnetischen Überzugszusammensetzung auf das nicht-magne tische Substrat gebildet wird.