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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Gebiet der Erfindung:
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Die
Erfindung betrifft ein Pulver für
eine Unterschicht eines magnetischen Aufzeichnungsmediums mit Mehrschichtstruktur
vom Beschichtungstyp, und ein magnetisches Aufzeichnungsmedium,
in welchem dieses Pulver verwendet wird.
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Stand der Technik:
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Bekannte
magnetische Aufzeichnungsmedien vom Beschichtungstyp (Magnetbänder einschließlich Videobänder und
dergleichen) umfassen mehrschichtige Strukturen, die aus einer magnetischen
Schicht, die aus einem in Harz dispergierten magnetischen Pulver
zusammengesetzt ist, einem Basisfilm und einer nicht-magnetischen
Schicht, die aus einem in einem Harz dispergierten nicht-metallischen
Pulver zusammengesetzt ist und die zwischen der magnetischen Schicht
und dem Basisfilm als Unterschicht angeordnet ist, bestehen. Die
Verwendung einer solchen mehrschichtigen Struktur verbessert die
magnetischen Umsetzungseigenschaften des magnetischen Aufzeichnungsmediums,
so dass eine hohe Aufzeichnungsdichte erzielt wird. Die Zuverlässigkeit
des Bandes wird auch aufgrund der verbesserten Haltbarkeit verbessert.
In der vorliegenden Beschreibung werden die Ausdrücke „Pulver
für die
Unterschicht" und „Unterschichtpulver" verwendet, um ein
Pulver zur Bildung der nicht-magnetischen Schicht (Unterschicht)
eines solchen magnetischen Aufzeichnungsmediums mit Mehrschichtstruktur
vom Beschichtungstyp zu charakterisieren.
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Die
in der letzten Zeit zunehmende Steigerung des Informationsvolumens
hat das Bedürfnis
nach Aufzeichnungsmedien mit höherer
Aufzeichnungskapazität
und Zuverlässigkeit
vergrößert. Dies
hat wiederum das Bedürfnis
erzeugt, verschiedene Eigenschaften des Unterschichtpulvers, das
zu Herstellung von magnetischen Aufzeichnungsmedien mit Mehrschichtstruktur
vom Beschichtungstyp verwendet wird, zu verbessern. Die grundlegenden
Eigenschaften, die von einem Unterschichtpulver verlangt werden,
umfassen die Fähigkeit, eine
Unterschicht mit hoher Oberflächenglätte zu bilden,
wenn sie auf den Basisfilm aufgebracht wird, sowie die Fähigkeit,
eine Unterschicht aus einer Filmbeschichtung mit hoher Festigkeit
zu erzeugen.
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Eine
Unterschicht mit einer glatten Oberfläche verbessert die Glätte der
darüber
liegenden magnetischen Schicht, wodurch es möglich wird, ein magnetisches
Aufzeichnungsmedium mit ausgezeichneten elektromagnetischen Umsetzungseigenschaften
zu erhalten, die eine hohe Aufzeichnungsdichte ermöglichen.
Die Verbesserung der Festigkeit der Unterschicht ist erwünscht, da
geringere Banddicken, die zur Erhöhung der Bandkapazität erforderlich
sind, es notwendig machen, eine hohe Aufzeichnungsdichte zu erzielen
und dabei die Dimensionsbeständigkeit
des Bandes als solchem und die Festigkeit der Bandbeschichtung zu
gewährleisten.
Eine festere Unterschicht verbessert die Zuverlässigkeit, indem die Festigkeit
des Bandes als solchem erhöht
wird.
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Um
diesen Erfordernissen zu genügen,
muss ein nicht-metallisches Pulver für die Unterschicht im Allgemeinen
eine ausgezeichnete Dispergierbarkeit bei der Herstellung der Streichmasse,
eine hohe Teilchenfestigkeit und eine starke Haftung an dem Harz
haben. Wird ein beschichteter Film unter Verwendung eines nicht-magnetischen
Pulvers mit diesen Eigenschaften verwendet, kann eine glatte Unterschicht
mit hoher Festigkeit erhalten werden.
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Die
geläufigsten
nicht-magnetischen Pulver, die üblicherweise
zur Bildung der Unterschicht verwendet werden, sind sphärische Titanoxid-Pulver
und nadelförmige
Eisenoxid-Pulver. Mehrschichtige magnetische Aufzeichnungsmaterialien
mit einer derartigen Unterschicht sind beispielsweise in den japanischen
Offenlegungsschriften
JP
Sho-63-187418A und
Hei-4-167225A beschrieben.
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Zum
Beispiel zeigen die japanischen Offenlegungsschriften
JP Hei-6-60362A ,
Hei-6-139553A ,
Hei-6-215360A ,
Hei-7-192248A und
Hei-9-170003A charakteristische
Werte, wenn nadelförmiges
Eisenoxid und dergleichen als nicht-magnetische Pulver zur Bildung von Unterschichten
in derartigen mehrschichtigen magnetischen Aufzeichnungsmedien verwendet
werden.
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Die
JP-A-2000327335 beschreibt
Zwischenprodukte zur Herstellung des Pulver-Endproduktes für eine Unterschicht
eines magnetischen Aufzeichnungsmediums vom Beschichtungstyp. Es
wird ein spezielles Verfahren angewendet, um ein nadelförmiges Hämatitpulver
zu erzeugen, das als Unterschicht-Pulver geeignet ist; das Verfahren ist
dadurch gekennzeichnet, dass Goethitteilchen, welche Al enthalten,
bei einer Temperatur von 550 bis 850 °C einer Hitzebehandlung und
einer Entwässerung
unterzogen werden, um Al-haltige Hämatitteilchen zu erhalten,
worauf die Hämatitteilchen
in einer alkalischen Lösung
mit einem pH-Wert von nicht weniger als 13,0 bei einer Temperatur
von 80 bis 130 °C
einer Hitzebehandlung unterzogen und anschließend filtriert, gewaschen und
getrocknet werden. Das in diesem Dokument beschriebene Unterschichtpulver hat
pH-Werte von nicht weniger als 7,3, vorzugsweise von nicht weniger
als 8.
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Die
JP-A-2000222721 beschreibt
im Wesentlichen die gleichen Unterschichtpulver wie die anderen vorstehend
erwähnten
Dokument, ausgenommen dass die Form, in der sich das Al- befindet,
als Al-Verbindung beschrieben wird, die an der Oberfläche der
Teilchen haftet. Das pulverförmige
Endprodukt für
eine Unterschicht eines magnetischen Aufzeichnungsmaterials vom
Beschichtungstyp hat einen pH-Wert von nicht weniger als 8.
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Die
JP-A-2000143250 beschreibt
im Wesentlichen die gleichen Unterschichtpulver wie die anderen vorstehend
genannten Dokumente, ausgenommen dass diese Pulver lösliche Kaliumsalze
und lösliche
Sulfate enthalten. Die Pulver haben wiederum pH-Werte von nicht
weniger als 8,0, und der Salzgehalt ist niedrig.
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Die
JP-A-11353637 und
JP-A-11296851 ,
die der
EP 0928775A2 entsprechen,
beschreiben ein Unterschichtpulver, dessen pH-Werte nicht weniger
als 7 oder 8 betragen.
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Die
JP-A-7192248 , die
der
EP 0660309A1 und
der
EP 0969451A1 entspricht,
beschreibt im Wesentlichen ähnliche
Unterschichtpulver wie die
JP-A-2000143250 .
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Die
JP-A-2001176058 beschreibt
Eisenoxid-Hydroxid-Teilchen, die als Unterschichtpulver in magnetischen
Aufzeichnungsmedien vom Beschichtungstyp geeignet sind. Die Eisenoxid-Hydroxid
enthaltenden Teilchen sind nicht gleich dem Eisenoxid, das durch
Erhitzen von α-FeOOH
erhalten wird.
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Die
JP-A-2001297428 beschreibt
Eisenoxid-Pulver mit einem pH-Wert von 5,5 als Unterschichtpulver; diese
Eisenoxid-Pulverteilchen haben jedoch eine durchschnittliche Hauptachsenlänge von
0,15 μm.
Ferner enthalten sie 0,16 Gew.-% Al und 0,23 Gew.-% SiO
2.
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Die
US-A-5,069,983 beschreibt
ein magnetisches Aufzeichnungselement für longitudinale Aufzeichnungen,
enthaltend: (a) ein nicht-magnetisches Festplatten-Substrat; (b)
einen Cr-haltigen Basisfilm auf dem Substrat, der nach einem Filmbildungsverfahren
hergestellt wurde; und (c) einen Co-Legierungsfilm, der auf dem Cr-haltigen
Basisfilm nach dem gleichen Filmbildungsverfahren wie in (b) erhalten
wurde, worin der Cr-haltige Basisfilm zusätzlich zu Cr mindestens ein
Element, ausgewählt
aus der Gruppe, bestehend von Seltenerd-Elementen, Si, Cu, P und
Ge enthält
und wobei die Menge dieser zusätzlichen
Elemente im Cr-haltigen Basisfilm im Bereich von 0,2 Atom-% bis
7,0 Atom-% liegt und worin der Co-Legierungsfilm nach einem kontinuierlichen
Filmformverfahren ohne Unterbrechung nach Beendigung der Bildung
des Cr-haltigen Basisfilms hergestellt wird.
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Schließlich beschreibt
die
JP-A-2000251248 ein
magnetisches Aufzeichnungsmedium, in welchem die durchschnittliche
Korngröße des nicht- magnetischen Pulvers
auf 20 bis 200 nm und der Variationskoeffizient der Korngröße auf 2
bis 20 % eingestellt wird. Als nicht-magnetisches Pulver werden α-Aluminiumoxid
mit einem α-Umsetzungskoeffizienten
von 90 % oder mehr, β-Aluminiumoxid, γ-Aluminiumoxid,
Siliciumcarbid, Chromoxid, Ceroxid, Hämatit (α-Eisenoxid), Goethit (Eisenoxid-Hydroxid),
Korund, Siliciumnitrid, Titancarbid, Titanoxid, Siliciumdioxid,
Bornitrid, Zinkoxid, Calciumcarbid, Calciumsulfat und Bariumsulfat
einzeln oder in Kombination verwendet. Bei der Herstellung des magnetischen
Speichermediums wird die nicht-magnetische Schicht auf den Träger aufgebracht,
und die magnetische Schicht, die ein Bindemittel und ein ferromagnetisches
Pulver enthält,
wird darauf abgeschieden.
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Durch die Erfindung zu lösendes Problem.
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Ein
Band, das unter Verwendung von sphärischem Titanoxid als Pulver
für die
Unterschicht verwendet wird, hat eine geringer Festigkeit als ein
solches, bei dem ein nadelförmiges
Pulver verwendet wird. Andererseits hat nadelförmiges Eisenoxid-Pulver den
Nachteil, dass die Sinterung zwischen den Teilchen es unmöglich macht,
eine Unterschicht mit einer ausreichend glatten Oberfläche herzustellen.
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Der
Grund hierfür
ist wahrscheinlich folgender: nadelförmiges Eisenoxid-Pulver wird durch
Erhitzen von nadelförmigem
Eisenoxid-Hydroxid, das durch eine Nassreaktion erhalten wurde,
bei hohen Temperaturen erhalten. Bei der Behandlung bei hohen Temperaturen
sinken die Teilchen zusammen und verformen sich. Wenn die Teilchen
zusammensintern, hat das hergestellte Band eine schlechte Oberflächenglätte, und
die Festigkeit des beschichteten Films verschlechtert sich durch
die schlechte Haftung zwischen den Teilchen und dem Harz. Durch
den Verlust der nadelförmigen
Struktur wird die Festigkeit des aufgetragenen Films in der Ebene
vermindert.
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Der
Weg zur Lösung
dieser Probleme bestand darin, die Sinterung während der Erhitzung bei hohen Temperaturen
zu vermindern, indem ein oder mehre re Sinterverhinderungsmittel,
gewöhnlich
Al und Si, als Überzug
in das Eisenoxid-Hydroxid eingebaut wurden. Da die Verhinderung
des Sinterns unbefriedigend ist, ist die existierende Technik noch
nicht in der Lage, ein Unterschichtpulver mit befriedigenden Eigenschaften zu
liefern. Nach der
japanischen
Offenlegungsschrift 10(1998)-241148 wird das Sintern beispielsweise
dadurch verhindert, dass Al in das Innere der Teilchen eingebracht
wird, während
diese weiterhin mit Al und/oder Si beschichtet werden. Die nach
diesem Verfahren erzielte Verbesserung ist jedoch immer noch unzureichend.
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Ein
weiterer Grund dafür,
dass die erforderlichen Bandeigenschaften noch nicht erreicht werden
konnten, besteht darin, dass der pH-Wert der Oberflächen der
Pulverteilchen (Pulver-pH) hoch ist. Eisenoxid-Hydroxid, die zur
Herstellung eines nadelförmigen
Eisenoxid-Pulvers verwendete Vorstufe, wird allgemein in einem alkalischen
Medium hergestellt. Das aus diesem Ausgangsmaterial hergestellte
nadelförmige
Eisenoxid-Pulver hat daher einen alkalischen pH-Wert.
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Neuere
Untersuchungen haben aber ergeben, dass bei Verwendung einer Unterschicht-Streichmasse,
die Eisenoxid-Pulver enthält,
dessen Teilchen eine alkalische Oberfläche haben, die in der Streichmasse enthaltenen
Komponenten, insbesondere das Schmiermittel (Fettsäuren oder ähnliche)
mit dem Pulver reagieren. Es wurde gefunden, dass, wenn die Reaktion
bis zu dem Punkt fortschreitet, an dem die Menge des Schmiermittels
nicht mehr ausreicht, die Oberflächeneigenschaften
des Bandes schlechter werden, wobei der Reibungskoeffizient im tatsächlichen
Gebrauch erhöht
wird. Dadurch wird die Haltbarkeit über die Laufzeit des Bandes
erniedrigt. Der pH-Wert des Eisenoxid-Pulvers für die Unterschicht liegt deshalb
vorzugsweise auf der sauren Seite. Aus den vorstehend angegebenen
Gründen
liegt jedoch der pH-Wert des Eisenoxid-Pulvers der Unterschicht
im Allgemeinen auf der alkalischen Seite. Daraus ergeben sich die
vorstehenden Nachteile.
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Ein
Ziel der vorigen Erfindung ist deshalb die Überwindung der vorstehenden
Probleme durch Bereitstellung eines Pulvers für eine Unterschicht eines mehrschichtigen
magnetischen Aufzeichnungsmediums vom Beschichtungstyp, das mit
den erforderlichen Eigenschaften ausgestattet ist, insbesondere
eines Eisenoxid-Pulvers für
die Unterschicht, welches die Oberflächenglätte und die Festigkeit des
beschichteten Films verbessert. Ein weiteres Ziel der vorliegenden
Erfindung ist die Bereitstellung eines mehrschichtigen magnetischen
Aufzeichnungsmediums mit hoher Aufzeichnungskapazität und hoher
Zuverlässigkeit.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Die
Erfindung betrifft ein Pulver für
eine Unterschicht eines magnetischen Aufzeichnungsmediums vom Beschichtungstyp,
welches nadelförmige
Eisenoxidteilchen mit einer durchschnittlichen Hauptachsenlänge im Bereich
von 20 bis 120 nm einer spezifischen Oberfläche, gemessen nach der BET-Methode,
von 30 bis 100 m2/g und einem Pulver-pH-Wert
von nicht mehr als 7 aufweist. Das erfindungsgemäße Pulver für die Unterschicht enthält 0,1 bis
5,0 Gew.-% P und eine gewisse Menge an R (worin R ein oder mehrere
Seltenerdmetalle, unter Einschluss von Y darstellt), so dass das
Verhältnis
R/Fe, ausgedrückt
in Atom-% (at-%) 0,1–10 Atom-%
beträgt.
Die Verwendung dieses Unterschichtpulvers ermöglicht die Herstellung eines
sehr dauerhaften magnetischen Aufzeichnungsmediums, das für Aufzeichnungen
mit hoher Dichte geeignet ist.
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BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN
AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Die
vorliegende Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass sie ein Unterschicht-Pulver
bereitstellt und zur Ausbildung einer nicht-magnetischen Schicht
eines mehrschichtigen magnetischen Aufzeichnungsmediums vom Beschichtungstyp
verwendet, welches nadelförmige
Eisenoxidteilchen mit einer durchschnittlichen Hauptachsenlänge von
20 bis 120 nm, einer spezifischen Oberfläche, gemessen nach der BET-(Brunauer-Emmett-Teller)-Methode von 30 bis
100 m2/g und einem Pulver-pH-Wert von nicht
mehr als 7 aufweist. Das Unterschicht-Pulver wird aus nadelförmigem Eisenoxid-Hydroxid als Vorstufe
hergestellt. Es wird erhalten, indem nadelförmiges Ei senoxid-Hydroxid,
das mit einer Phosphorverbindung oder mit einer Phosphorverbindung
und mindestens einer seltenen Erdmetallverbindung behandelt wurde,
stark erhitzt wird.
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Nadelförmiges Eisenoxid
wird durch Hochtemperatur-Erhitzen von nadelförmigem Eisenoxid-Hydroxid,
das in einer Nass-Reaktion erzeugt wurde, erhalten. Wie bereits
erläutert,
sintern die Teilchen zusammen und verformen sich, da die Behandlung
bei hohen Temperaturen durchgeführt
wird. Es wurde gefunden, dass dieses Problem überwunden werden kann, wenn
das Eisenoxid-Pulver
durch Erhitzen von mit einer Phosphorverbindung überzogenem Eisenoxid-Hydroxid
oder von mit einer Phosphorverbindung und mindestens einer Seltenerdmetall-Verbindung überzogenem
Eisenoxid-Hydroxid erhalten wird. Es wurde gefunden, dass dieses Verfahren
zur Herstellung des Eisenoxid-Pulvers die Dispersion der Pulverteilchen
in dem zur Bildung der Unterschicht verwendeten Harz verbessert,
wodurch die Oberflächenglätte des
Bandes verbessert, die Oberflächeneigenschaften
der Eisenoxidteilchen auf Grund der Anwesenheit von P oder P und
R auf der Teilchenoberfläche
verändert,
und die Haftung zwischen den Teilchen und dem Harz verbessert wird.
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In
der Vergangenheit wurden Versuche unternommen, die Verhinderung
des Sinterns durch Auflösen von
Al oder dergleichen in den Eisenoxid-Hydroxid-Teilchen zu verbessern. Ist ein anderes
Element in fester Lösung
in den Eisenoxid-Hydroxid-Teilchen vorhanden, so erhöht sich
die Entwässerungstemperatur,
bei der das Eisenoxid-Hydroxid in Eisenoxid umgewandelt wird, so
dass die Erhitzung bei einer höheren
Temperatur durchgeführt
werden muss. Erfindungsgemäß wird kein
zusätzliches
Element in die Eisenoxid-Hydroxid-Teilchen eingebaut. Vielmehr werden
die Teilchen erhitzt, nachdem ihre Oberfläche mit einer Phosphorverbindung oder
mit einer Phosphorverbindung und mindestens einer Seltenerdmetall-Verbindung überzogen
wurde. Dadurch kann die Entwässerungsreaktion
bei niedrigeren Temperaturen erfolgen, so dass die Erhitzungstemperatur
niedrig gehalten werden kann, wodurch das Zusammensintern der Teilchen
verhindert wird. Es wurde gefunden, dass bereits eine Beschichtung
mit nur einer Phosphorverbindung die Verhinderung des Sinterns verbessert
gegenüber
dem bekannten Verfahren, bei dem Al oder Si eingebaut wird. Eine
Kombination einer Phosphorverbindung und mindestens einer Seltenerdmetall-Verbindung
ergibt eine hervorragende Wirkung als Mittel zur Verhinderung des
Sinterns.
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Wurde
ein Eisenoxid-Pulver, das an seiner Oberfläche mit einer Phosphorverbindung
und gegebenenfalls auch mit mindestens einer Seltenerdmetall-Verbindung behandelt
wurde, als Pulver zur Bildung einer Band-Unterschicht verwendet,
so hat die Band-Unterschicht eine verbesserte Oberflächenglätte und
Haltbarkeit. Wird dann eine sehr dünne magnetische Schicht auf
die Unterschicht aufgebracht, so ergibt sich wiederum eine ausgezeichnete
Oberflächenglätte. Dadurch
kann man magnetische Bänder
mit ausgezeichneten elektromagnetischen Umsetzungseigenschaften
und guter Festigkeit auch bei Bändern
mit dünnen
Schichten erhalten. Das erfindungsgemäße Unterschichtpulver ist deshalb
sehr gut geeignet für
ein mehrschichtiges magnetisches Aufzeichnungsmedium vom Beschichtungstyp.
Es ist auch deshalb vorteilhaft, weil der Pulver-pH-Wert des Eisenoxid-Pulvers
nicht größer als
7 ist.
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Ein
Pulver-pH-Wert von nicht mehr als 7 ist eine notwendige Eigenschaft
des Unterschichtpulvers. Eine Änderung
des Pulver-pH-Werts beeinflusst das Adsorptionsverhalten zwischen
dem Pulver und dem Schmiermittel in der Streichmasse. Eine Fettsäure, die
als „Schmiermittel" bezeichnet wird,
wird den Anstreichmassen zugesetzt, die dispergiertes Unterschichtpulver
und magnetisches Pulver enthalten, um das magnetische Aufzeichnungsmedium
vom Beschichtungstyp herzustellen. Bei einem beschichteten Film
wirkt das Schmiermittel dahingehend, dass negative Wechselwirkungen
zwischen der Bandoberfläche
und dem Aufnahmekopf vermindert werden, wodurch die Haltbarkeit
des Bandes verbessert wird. Im Allgemeinen wird eine Fettsäure, eine
saure Substanz als Schmiermittel verwendet. Wenn der Pulver-pH-Wert
des Unterschichtpulvers auf der alkalischen Seite liegt, findet
deshalb in der Streichmasse zwischen dem Unterschichtpulver und dem
sauren Schmiermittel eine Reaktion statt. Wenn das geschieht, kann
das Schmiermittel seine beabsichtigte Funktion nicht erfüllen. Das
verwendete Unterschichtpulver hat deshalb vorzugsweise eine Oberflächeneigenschaft,
die nicht zu einer Adsorption der Fettsäure führt. Insbesondere hat das Unterschichtpulver
vorzugsweise einen pH-Wert von nicht mehr als 7, besonders bevorzugt
einen pH-Wert auf der sauren Seite.
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Da
das Unterschichtpulver gemäß der Erfindung
durch Erhitzen von mit einer Phosphorverbindung überzogenem Eisenoxid-Hydroxid
erhalten wird, hat es einen Pulver-pH-Wert von nicht mehr als 7,
weshalb es die Wirkung des Schmiermittels in der vorstehenden Weise
nicht beeinträchtigt.
Weiterhin wurde eine deutlich verbesserte Verträglichkeit mit der Streichmasse
gefunden, wodurch eine weitere Verbesserung der Oberflächenglätte und
der Haltbarkeit zusätzlich
zu der vorstehend beschriebenen Sinterverhinderungswirkung erhalten
wurde. Obwohl der vorliegenden Erfindung das Unterschichtpulver
einen pH-Wert von nicht mehr als 7 hat, sollte ein übermäßig niedriger
pH-Wert vermieden werden, um unerwünschte Wirkungen auf benachbarte Substanzen
(z.B. das metallische magnetische Pulver der magnetischen Schicht)
zu vermeiden. Der pH-Wert soll deshalb nicht weniger als 3, vorzugsweise
nicht weniger als 7 sein. Der Pulver-pH-Wert des Unterschichtpulvers
gemäß der Erfindung
liegt deshalb ungefähr
im Bereich von 4 bis 7.
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Das
erfindungsgemäße Unterschichtpulver
hat eine durchschnittliche Hauptachsenlänge (Wert, der durch Mitteln
der gemessenen Hauptachsenlängen
von 100 willkürlich
ausgewählten
Teilchen aus dem Feld einer Transmissionselektronen-Mikrofotographie
erhalten wurde) von 20 bis 120 nm, vorzugsweise von 50 bis 120 nm.
Allgemein gesagt, nimmt die Glätte
des Bandes nach seiner Herstellung, mit abnehmender Durchschnittslänge der
Eisenoxid-Teilchen zu, sofern die Teilchen in der Streichmasse dispergiert
werden können. Da
das erfindungsgemäße Unterschichtpulver
aus Teilchen mit einer durchschnittlichen Hauptachsenlänge innerhalb
des vorstehend angegebenen Bereichs zusammengesetzt ist, trägt es zur
Verbesserung der Glätte
der Bandoberfläche
bei. Das Achsenverhältnis
der Pulverteilchen beträgt
vorzugsweise 2 bis 10, besonders bevorzugt 3 bis 8 und am meisten
bevorzugt 4 bis 8. Aufgrund dieses hohen Achsenverhältnisses
richten sich die Teilchen während des
Aufbringens mit der Ebene der Basisfilmoberfläche aus, und weiterhin vermischen sich
die Teilchen miteinander. Dies trägt zur Glätte der Bandoberfläche und
zur Bandfestigkeit bei. Die spezifische Oberfläche (BET) des erfindungsgemäßen Unterschichtpulvers
beträgt
vorzugsweise 30 bis 100 m2/g, insbesondere
35 bis 80 m2/g und besonders bevorzugt 35
bis 70 m2/g. Eine spezifische Oberfläche von
mehr als 100 m2/g ist unerwünscht, weil
die Dispergierung in der Streichmasse schlechter wird, während eine
spezifische Oberfläche
von weniger als 30 m2/g unerwünscht ist,
weil das Pulver ausflockt und/oder sintert.
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Das
erfindungsgemäße Unterschichtpulver
kann durch Erhitzen von Eisenoxid-Hydroxid, das nach einem der folgenden
Verfahren hergestellt wurde, hergestellt werden.
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Das
Eisenoxid-Hydroxid kann nach verschiedenen Verfahren hergestellt
werden: (1) Hindurchleiten eines sauerstoffhaltigen Gases bei einer
Temperatur von nicht mehr als 80 °C
durch eine Suspension, enthaltend ein Eisenhydroxid-Kolloid, das
durch Zugabe eines Äquivalents
oder mehr einer wässrigen
Alkalihydroxid-Lösung
zu einer wässrigen
Eisen-(II)Salzlösung
erhalten wurde, um eine Oxidationsreaktion bei einem pH-Wert von
11 oder mehr durchzuführen,
wobei Eisenoxid-Hydroxid in der Suspension erhalten wird; (2) Zusatz
von 1,0 bis 3,5 Äquivalenten,
bezogen auf Eisen, einer wässrigen
Alkalihydroxid-Lösung
zu einer wässrigen
Eisen-(III)Salzlösung
bei 10 bis 90 °C,
wobei eine Suspension des Eisenhydroxid-Kolloids erhalten wird,
und Hydrolyse der Suspension nach einer Reifung über 2 bis 20 Stunden, um ein
Eisenoxid-Hydroxid-Pulver
zu erhalten; und (3) Hindurchleiten eines sauerstoffhaltigen Gases
durch eine, durch Zusatz einer wässrigen
Alkalicarbonat-Lösung
zu einer wässrigen
Eisen-(II)Salzlösung
erhaltenen Suspension, und gegebenenfalls Zusatz einer wässrigen
Alkalilösung,
um eine Oxidationsreaktion durchzuführen und um Eisenoxid-Hydroxid
in der Suspension zu erzeugen.
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Unabhängig von
der Erzeugung des nadelförmigen
Eisenoxid-Hydroxids angewendeten Verfahren kann die Sinterung während des
Erhitzens wie nach stehend erläutert,
durch Beschichten der Teilchen des Eisenoxid-Hydroxids mit einer
Phosphorverbindung und gegebenenfalls zusätzlich mit mindestens einer
Seltenerd-Verbindung verhindert werden.
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Zunächst wird
die wässrige
Lösung,
in der das Eisenoxid-Hydroxid nach Beendigung der Oxidation nach
(1) oder (3) oder nach der Hydrolysereaktion nach (2) dispergiert
bzw. suspendiert ist, kräftig
gerührt. Eine
vorgeschriebene Menge einer phosphorhaltigen wässrigen Lösung wird der gerührten Suspension
zugesetzt, worauf weiter kräftig
gerührt
wird. Die Gleichmäßigkeit
des Überzugs
wird durch Verlängerung
der Rührzeit
nach der Zugabe gefördert.
Wenn auch R zugesetzt werden soll, wird eine vorgeschriebene Menge
mindestens eines Seltenerdelements, das Y sein kann, in verdünnter Schwefelsäure gelöst, dem
Reaktionsgefäß zugesetzt.
Auch in diesem Fall wird die Gleichmäßigkeit des Überzugs
durch kräftiges
Rühren
und Verlängerung
der Rührzeit
nach der Zugabe gefördert.
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Ein
anderes Verfahren besteht darin, zuvor hergestelltes Eisenoxid-Hydroxid
reinem Wasser zuzusetzen, zu rühren
und anschließend
die erhaltene Suspension in der vorstehend angegebenen Weise zur
Beschichtung zu verwenden. In diesem Fall kann aber die Beschichtung
mit einer Seltenerdmetall-Verbindung manchmal
unmöglich
sein, da sich aufgrund der Tatsache, dass die Suspension nahezu
neutral ist, kein Hydroxid bildet. Dieses Problem kann durch Zusatz
einer geeigneten Alkaliverbindung zu der Suspension, um die Suspension
alkalisch zu machen, gelöst
werden.
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Das
mit der Phosphorverbindung und gegebenenfalls mit mindestens einer
Seltenerdelement-Verbindung beschichtete Eisenoxid-Hydroxid wird
aus der Suspension abfiltriert und mit Wasser gewaschen. Es soll gründlich gewaschen
werden bis das Filtrat fast neutral ist. Dies beruht darauf, dass
aufgrund der beschränkten
Menge an Phosphorverbindung, die haften kann auch nicht haftende
Phosphorverbindung vorhanden sein kann; wenn diese nicht haftende
Phosphorverbindung nicht gründlich
entfernt wird, kann sich die Oberflächenglätte nach der Herstellung des
Bandes verschlechtern.
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Ein
weiteres Verfahren besteht darin, dass das Eisenoxid-Hydroxid nach
Beendigung der Oxidationsreaktion (1) oder (3) oder nach Beendigung
der Hydrolysereaktion (2) dispergiert bzw. suspendiert wird, indem es
kräftig
gerührt
wird, worauf eine vorgeschriebene Menge einer schwefelsauren Lösung mindestens
eines Seltenerd-Elements, das Y sein kann, zugesetzt und das Rühren fortgesetzt
wird. Die Gleichmäßigkeit
des Überzugs
mit mindestens einem Seltenerd-Element, das Y sein kann, wird durch
kräftiges
Rühren
zum Zeitpunkt der Zugabe und Verlängerung der Rührzeit nach
der Zugabe gefördert.
Das erhaltene Eisenoxid-Hydroxid, das mit mindestens einer Seltenerdelement-Verbindung,
die Y sein kann, überzogen
ist, wird von der Suspension abfiltriert und mit Wasser gewaschen,
worauf Phosphor an das gefilterte und gewaschene Produkt angehängt wird,
indem es mit einer phosphorhaltigen Lösung mit einer bestimmten Konzentration
imprägniert und
anschließend
mit Wasser gewaschen und getrocknet wird. Es soll gründlich gewaschen
werden bis, wie vorstehend erwähnt,
das Filtrat nahezu neutral ist. Für das Trocknen brauchen keine
bestimmte Heiztemperatur oder andere Bedingungen angewendet werden,
da jedoch das Ziel darin besteht, die Feuchtigkeit bis zur Entwässerung
durch Trocknen zu entfernen, kann innerhalb des Temperaturbereichs
von ungefähr
80 bis 350 °C
getrocknet werden. Die Geschwindigkeit der Trocknung/Entwässerung
nimmt mit zunehmender Temperatur zu.
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Brauchbare
Phosphorverbindungen sind Phosphorsäure, Metaphosphorsäure, Diphosphorsäure und Phosphate,
wie Ammoniumphosphat und Ammonium-Dihydrogenphosphat. Unabhängig von
der Art der verwendeten Phosphorverbindung liegt die Menge an Phosphor
für die
Beschichtung vorzugsweise im Bereich von 0,01 bis 5,0 Gew.-%, als
Phosphorgehalt im Eisenoxid. Wenn diese Menge weniger als 0,01 Gew.-%
ist, so ist der Effekt der Sinterverhinderung durch den phosphorhaltigen Überzug unzureichend
für die
Bildung einer Unterschicht mit ausgezeichneter Oberflächenglätte und
zum Erreichen einer angemessenen Filmüberzugsfestigkeit. Andererseits
ergibt eine Phosphormenge von mehr als 5,0 Gew.-% einen ausreichenden
Effekt der Sinterverhinderung, doch hat das Eisenoxid-Pulver dann
eine hohe spezifische Ober fläche.
Ein solches Eisenoxid-Pulver ist als Unterschichtpulver nicht geeignet,
da es bei der Herstellung der Streichmasse nicht gründlich dispergiert
werden kann. Weiterhin wird die freie Phosphorverbindung, die zum
Zeitpunkt der Herstellung des Überzugfilms
vorhanden ist, in die Filmstruktur eingebaut und hat einen nachteilige
Wirkung auf den Beschichtungsfilm. Dies soll vorzugsweise vermieden
werden.
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Die
Auswahl der brauchbaren Seltenerd-Elemente ist nicht besonders beschränkt, d.h.
der erfindungsgemäße Effekt
wird beobachtet, unabhängig
welches (welche) Element(e) verwendet wird (werden). Y und La sind
jedoch am Besten geeignet, da sie die größte Synergie mit P bei der
Förderung
des Synterverhinderungseffekts bieten. Der Gehalt an Seltenerd-Element(en)
im Eisenoxid ist vorzugsweise so, dass R/Fe, ausgedrückt als
Atomprozent (at-%) im Bereich von 0,1 bis 10 at-% liegt. Ist R/Fe
niedriger als 0,1 at-% so ist der Sinterverhinderungseffekt durch
den R-Überzug
unzureichend für
die Erzielung einer Unterschicht mit ausgezeichneter Oberflächenglätte und
zum Erhalt einer hinreichenden Festigkeit des aufgetragenen Films.
Ist andererseits die Menge von R größer als 10 at-%, neigen die
beschichteten Eisenoxid-Hydroxid-Teilchen
zum Ausflocken. Dies sollte vermieden werden, da während der
nachfolgenden Erhitzung leicht eine Sinterung auftritt.
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Das
Eisenoxid-Hydroxid dessen Oberfläche
mit der Phosphorverbindung und gegebenenfalls mit mindestens einer
Seltenerdelement-Verbindung in der vorstehenden Weise überzogen
ist, wird erhitzt (ausgeheizt) um ein Eisenoxid-Pulver zu erhalten. Die Erhitzungs(Ausheiz)-Behandlung
wird in Luft bei 300 bis 900 °C,
vorzugsweise bei 400 bis 700 °C
durchgeführt.
Eine Behandlungszeit von 10 bis 60 Minuten reicht aus. Es findet
eine Sinterung statt, wenn die Erhitzungszeit (Ausheizzeit) zu lang
ist. Die Hitzebehandlung ist unter Berücksichtigung des im Inneren
zurückgehaltenen
Wasserdampfes durchzuführen.
Um die nachteilige Wirkung der Feuchtigkeit während der Umwandlung des Eisenoxid-Hydroxids
zu verhindern, wird die Atmosphäre
vorzugsweise so eingestellt, dass die Wasserdampfdichte auf dem
niedrigstmöglichen
Niveau gehalten wird. Nachdem die vorgeschriebene Behandlung beendet
ist, wird das Produkt in Luft von Raumtemperatur gebracht und abgekühlt, um
nadelförmiges
Eisenoxid-Pulver zu gewinnen.
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Die
Atmosphäre
während
des Erhitzens erfordert nicht nur eine Überwachung der Wasserdampfdichte sondern
auch der Sauerstoffdichte. Ein stärker erhitztes Eisenoxid kann
erhalten werden, wenn das Erhitzen zu Beginn bei einer niedrigen
Sauerstoffdichte durchgeführt
wird. Die Atmosphäre
zu Beginn des Erhitzens wird daher vorzugsweise auf eine niedrige
Sauerstoffdichte eingestellt oder sauerstofffrei gemacht.
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Da,
wie vorstehend erläutert,
zu dieser Zeit die Oberfläche
der Eisenoxid-Hydroxid-Teilchen
mit der Phosphorverbindung und gegebenenfalls mit der Seltenerdelement-Verbindung
belegt ist, findet die Entwässerungsreaktion
vom Eisenoxid-Hydroxid zum Eisenoxid bei einer niedrigeren Temperatur
statt als wenn ein Element, wie Al, im Inneren vorhanden ist. Deshalb
und auch wegen der Anwesenheit dieser Verbindungen an der Oberfläche, kann
eine unerwünschte
Sinterung zwischen den Teilchen verhindert werden. Das Eisenoxid-Pulver,
dessen Oberfläche
in der vorstehenden Weise mit Phosphor und mindestens einem Seltenerd-Element
belegt ist, ermöglicht
deshalb die Bildung eines beschichteten Films mit ausgezeichneter
Oberflächenglätte und
einer ausgezeichneten Filmfestigkeit und Haltbarkeit. Es ist daher
ein nicht-magnetisches
Pulver zur Ausbildung einer Unterschicht, die für ein Aufzeichnungsmedium mit
hoher Kapazität
geeignet ist.
-
Das
erfindungsgemäße nadelförmige Eisenoxid-Pulver
hat ferner vorzugsweise folgende Eigenschaften zusätzlich zu
den vorstehend angegebenen.
-
Menge
der adsorbierten Stearinsäure:
0,1 bis 3,0 mg/m2, vorzugsweise 0,1 bis
2,0 mg/m2, besonders bevorzugt 0,1 bis 1,5
mg/m2. Je geringer die Menge der adsorbierten
Stearinsäure
ist, desto kleiner ist die Menge des Schmiermittels (Fettsäure), das
beim Dispergen des Unterschichtpulvers in der Streichmasse adsorbiert
wird. Da die nachteilige Wirkung auf das Schmiermittel mit einer kleineren
Menge adsorbierter Stearinsäure
abnimmt, bleibt die Verbesserung der Haltbarkeit des Bandes aufgrund
des Schmiermittels erhalten.
-
Menge
des adsorbierten Harzes (MR): 0,1 bis 3 mg/m2,
vorzugsweise 0,5 bis 3 mg/m2, besonders
bevorzugt 1 bis 3 mg/m2. Eine große Menge
an adsorbiertem Harz (MR) weist auf eine gute Harzhaftung hin, und die
Festigkeit des beschichteten Films wird verbessert. Eine große Menge
an adsorbiertem Harz ist also besser.
-
Menge
des adsorbierten Harzes (UR): 0,1 bis 4 mg/m2,
vorzugsweise 1,0 bis 4 mg/m2, besonders
bevorzugt 2 bis 4 mg/m2. Eine große Menge
an adsorbiertem Harz (UR) ist aus den gleichen Gründen wie
für die Menge
an adsorbiertem Harz (MR) vorzuziehen.
-
Kratzerbreite
durch gleitende Stahlkugel: Nicht mehr als 190 μm, vorzugsweise nicht mehr als
170 μm, besonders
bevorzugt nicht mehr als 150 μm.
Eine kleinere Kratzerbreite weist auf eine höhere Festigkeit des Überzugfilms.
-
Laufzeit-Haltbarkeit
durch gleitende Stahlkugel: Nicht weniger als 600 Durchgänge, vorzugsweise nicht
weniger als 900 Durchgänge,
besonders bevorzugt nicht weniger als 1500 Durchgänge. Die
Laufzeit-Haltbarkeit wird sowohl durch die Festigkeit des Überzugsfilms
als auch durch die Wirkung des Schmiermittels auf den beschichteten
Film beeinflusst. Ein beschichteter Film, der über möglichst viele Gleitbewegungen
stabil bleibt, wird bevorzugt.
-
Bei
der Herstellung eines mehrschichtigen magnetischen Aufzeichnungsmediums,
in dessen Unterschicht ein nadelförmiges Eisenoxid-Pulver gemäß der Erfindung
verwendet wird, können
für das
die obere magnetische Schicht bildende Magnetpulver, die Zusammensetzung
der Streichmasse und den Basisfilm folgende Beispiele angegeben
werden.
-
Magnetpulver
der oberen Schicht:
Magnetpulver,
d.h. ein ferromagnetisches
Pulver, das hauptsächlich
aus Eisen zusammengesetzt ist und noch folgende Bestandteile enthält:
Co:
mehr als 5 bis 50 at-%,
Al: 0,1 bis 50 at-%,
mindestens
ein Seltenerd-Element (einschließlich Y): 0,1 bis 30 at-%,
mindestens
ein Element aus der Gruppe Ia des Periodensystems (Li, Na, K usw.):
nicht mehr als 0,05, Gew.-%, und
mindestens ein Element aus
der Gruppe IIa des Periodensystems (Mg, Ca, Sr, Ba usw.): nicht
mehr als 09,1 Gew.-%;
ein nadelförmiges ferromagnetisches Pulver
mit durchschnittlicher Hauptachsenlänge: 10 bis 200 nm,
spezifischer
Oberfläche
(BET): 30 bis 150 m2/g, und
Röntgenkristalldurchmesser
(Dx): 50 bis 200 Ångstrom;
und
mit folgenden magnetischen Eigenschaften
Koerzitivkraft
(Hc): 1.000 bis 3.000 Oe, und
Sättigungsmagnetisierung (ss):
10 bis 200 emu/g.
-
Der
Basisfilm zur Herstellung des mehrschichtigen magnetischen Aufzeichnungsmediums
kann aus verschiedenen Harzfilmen, beispielsweise Filmen aus Polyestern,
wie Polyethylen-Terephtalat oder Polyethylen-Naphthalat, oder Polyolefinen,
wie Cellulose-Triacetat, Polycarbonat, Polyamid, Polyimid, Polyamid-Imid, Polysulfon-Aramid
oder aromatischem Polyamiden hergestellt sein.
-
Magnetische
Streichmasse zur Bildung der magnetischen Schicht (obere Schicht): Magnetische
Streichmasse zusammengesetzt aus
metallischem
magnetischem Pulver | 100
Gewichtsteile |
Ruß | 5
Gewichtsteile |
Aluminiumoxid | 3
Gewichtsteile |
Vinylchloridharz
(MR110) | 15
Gewichtsteile |
Polyurethanharz
(UR8200) | 15
Gewichtsteile |
Stearinsäure | 1
Gewichtsteil |
Acetylaceton | 1
Gewichtsteil |
Methylethylketon | 190
Gewichtsteile |
Cyclohexanon | 80
Gewichtsteile |
Toluol | 110
Gewichtsteile |
-
Nichtmagnetischer
Streichmasse zur Bildung der nichtmagnetischen Schicht (Unterschicht): Nichtmagnetische
Streichmasse, zusammengesetzt aus
nichtmagnetischem
Pulver (α-Fe2O3) | 85
Gewichtsteile |
Ruß | 20
Gewichtsteile |
Aluminiumoxid | 3
Gewichtsteile |
Vinylchloridharz
(MR110) | 15
Gewichtsteile |
Polyurethanharz
(UR8200) | 15
Gewichtsteile |
Methylethylketon | 190
Gewichtsteile |
Cyclohexanon | 80
Gewichtsteile |
Toluol | 110
Gewichtsteile |
-
Die
Streichmassen werden hergestellt indem die Substanzen in den vorstehend
angegebenen Verhältnissen
miteinander vermischt werden, worauf unter Verwendung eines Kneters
und einer Sandmahlvorrichtung geknetet und dispergiert wird, wobei
eine flüssige
Streichmasse erhalten wird. Die erhaltene Streichmasse wird bis
zu der gewünschten
Dicken auf den Basisfilm aufgetragen. Die magnetische Schicht wird
noch feucht durch Behandlung mit einem Magnetfeld orientiert, worauf
getrocknet und gewalzt wird, um ein Magnet band zu erhalten. Durch
Verwendung eines ferromagnetischen Pulvers, eines Basisfilms und
einer Streichmasse, wie sie vorstehend erläutert sind, sowie durch Ausbildung
einer nichtmagnetischen Schicht unter Verwendung des Unterschichtpulvers
gemäß der Erfindung
ist es möglich,
ein magnetisches Aufzeichnungsmedium zu erhalten, das für Aufzeichnungen
mit hoher Dichte geeignet ist und eine Leistungsfähigkeit
aufweist, die bei konventionellen Materialien nicht vorhanden ist.
-
AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
-
Nachstehend
sind typische Ausführungsbeispiele
der Erfindung angegeben. Zunächst
wird jedoch erläutert,
wie die charakteristischen Werte in den Beispielen bestimmt werden.
- – Durchschnittliche
Hauptachsenlänge,
durchschnittliche Länge
der kurzen Achse und Achsenverhältnis: Werte,
die durch Mittelung der gemessenen Werte von 100 Teilchen erhalten
wurden, die willkürlich
aus einer Transmissionselektronen-Aufnahme mit einer Vergrößerung von
174.000 ausgewählt
wurden.
- – Spezifische
Oberfläche:
nach der BET-Methode gemessen.
- – Pulver-pH-Wert:
nach JIS K5101 gemessen.
- – Menge
der adsorbierten Stearinsäure:
die Pulverprobe wurde in einer 2 %igen Stearinsäurelösung (Lösungsmittel: MEK) dispergiert,
die Lösung
wurde zentrifugiert und die adsorbierte Menge pro Einheit der spezifischen
Oberfläche
wurde aus der Konzentration in der überstehenden Flüssigkeit
berechnet.
- – Menge
des adsorbierten Harzes (MR): berechnet wie die Menge der adsorbierten
Stearinsäure
unter Verwendung einer 1 %igen Vinylchloridharz-Lösung (MR110)
(Lösungsmittel:
M/EK und Keton).
- – Menge
des adsorbierten Harzes (UR): berechnet wie die Menge der adsorbierten
Stearinsäure
unter Verwendung einer 2 %igen Polyurethanharzlösung (UR8200) (Lösungsmittel:
MEK, Toluol und MIBK).
-
Die
Auswertung der Viskosität
des aufgetragenen Films und des Bandes wurden unter Verwendung eines
Unterschicht-Bandes durchgeführt,
das unter Verwendung einer Streichmasse aus dem vorstehenden Eisenoxid-Pulver
unter den nachstehenden Bedingungen hergestellt wurde:
- – Bedingungen
der Herstellung der Streichmasse
Die Bestandteile Eisenoxid-Pulver | 100
Gewichtsteile |
Vinylchloridharz | 10
Gewichtsteile |
Polyurethanharz | 10
Gewichtsteile |
Methylethylketon | 165
Gewichtsteile |
Cyclohexanon | 65
Gewichtsteile |
Toluol | 165
Gewichtsteile |
Stearinsäure | 1
Gewichtsteil |
Acetylaceton | 1
Gewichtsteil |
wurden in den angegebenen Mengen miteinander vermischt,
und die erhaltene Mischung wurde in einer Zentrifugal-Kugelmühle eine
Stunde gemahlen, wobei eine Streichmasse erhalten wurde. Unter Verwendung
einer Aufbringvorrichtung wurde die Streichmasse auf einem Basisfilm
aus Polyethylen-Terephthalat
aufgebracht bis auf eine angestrebte Dicke von etwa 34 μm, um eine
nichtmagnetische Unterschicht (Unterschichtband) zu erzeugen. - – Viskosität der Streichmasse:
die Viskosität
der Streichmassendispersion wurde mit einem R110-Viskosimeter, Hersteller
Toki Sangyo Co., Ltd., Japan, gemessen.
- – Oberflächenglätte (Oberflächenrauhigkeit):
Ra (Rauhigkeit) der Unterschicht-Bandoberfläche wurde mit einem ET-30HK3-D
Fein-Profilometer, Hersteller Kosaka Kenkyusho Corporation, Japan,
gemessen.
- – Glätte der
Oberfläche
(Glanz): der Glanz des Unterschichtbandes wurde unter einem Winkel
von 60 Grad mit einem Glanzmessgerät gemessen.
- – Festigkeit
des aufgebrachten Films (Stahlkugel-Gleiten): die beschichtete Oberfläche des
Unterschichtbandes wurde an einer Glasplatte befestigt, wobei die
beschichtete Oberfläche
nach oben zeigte; die Glas platte wurde auf eine horizontale Fläche gelegt,
worauf eine Kugel aus Edelstahl mit einem Durchmesser von 5 mm auf
die beschichtete Oberfläche
des Bandes gelegt und eine vertikale Belastung von 5 g auf die Kugel
ausgeübt
wurde. In diesem Zustand wurde die Glasplatte 20 mm in jeder Richtung
nach vorne und rückwärts bewegt,
und zwar 300 Mal mit einer konstanten Horizontalgeschwindigkeit
von 2.320 mm/min. Nach dieser Operation wurde die Breite des auf
der Bandoberfläche
verbliebenen Stahlkugelkratzers unter einem optischen Mikroskop
gemessen. Weiterhin wurde die Anzahl der Durchgänge bis zur Ablösung des Bandes
bestimmt, und als Zahl der Gleitdurchgänge definiert.
- – Laufzeit-Haltbarkeit
(Stahlkugel-Gleiten): es wurde die Anzahl der Gleitdurchgänge bis
zur Ablösung
des beschichteten Films bei dem vorher vorstehend angegebenen Stahlkugel-Gleiten
bestimmt.
-
Beispiel 1
-
71
g Eisenoxid-Hydroxid (α-FeOOH)
mit einer durchschnittlichen Hauptachsenlänge von 100 nm und einer spezifischen
Oberfläche
(BET) von 125 m2/g wurden zu 4 Liter reinem
Wasser gegeben. Nach der Alkalisierung durch Zusatz von 200 g 20
Gew.-%igem NH3-Wasser wurde die Suspension
kräftig
gerührt,
während sie
auf einer Temperatur von 35 °C
gehalten wurde. Die Suspension wurde noch 30 Minuten in diesem Zustand gehalten.
Dann wurden noch unter Rühren
35,56 g einer wässrigen
Lösung
von Yttriumsulfat, enthaltend 2,0 Gew.-% Y zugesetzt, worauf noch
15 Minuten weiter gerührt
wurde. Dann wurden noch unter Rühren
53,31 g einer wässrigen
Lösung
von Phosphorsäure,
enthaltend 2,0 Gew.-% P zugesetzt, worauf noch 30 Minuten weiter
gerührt
wurde, um die Reaktion zu vervollständigen.
-
Die
das auf diese Weise oberflächenbehandelte
Eisenoxid-Hydroxid enthaltende Suspension wurde mit Wasser gewaschen,
und das erhaltene feuchte Pulver wurde in Luft bei 110 °C getrocknet,
bis kein Wasserdampf mehr entwich, wobei ein Eisenoxid-Hydroxid
erhalten wurde, das mit einer Yttrium-Verbindung und einer Phosphor-Verbindung überzogen
war.
-
In
einen Röhrenofen
wurde bei 600 °C
Luft mit einer Geschwindigkeit von 5 L/min eingeleitet, um das Eisenoxid-Hydroxid
für die
Erhitzung vorzubereiten. Dann wurden 50 g des oberflächenbehandelten
Eisenoxid-Hydroxids in einem Aluminiumoxid-Schiffchen in den Röhrenofen
eingeführt,
in welchem es 30 Minuten blieb. Das erhitzte Produkt wurde aus dem
Röhrenofen
entfernt und mit dem Aluminiumoxid-Schiffchen auf Raumtemperatur
abgekühlt,
wobei ein Eisenoxid-Pulver erhalten wurde.
-
Die
Zusammensetzung des erhaltenen Eisenoxid-Pulvers wurde durch chemische
Analyse bestimmt, wobei die verschiedenen Eigenschaften des Pulvers,
wie vorstehend angegeben, bestimmt wurden und die gemessenen Eigenschaften
eines Unterschichtbandes unter Verwendung dieses Pulvers in Tabelle
1 angegeben sind.
-
Bespiel 2
-
Beispiel
1 wurde mit der Abweichung wiederholt, dass keine wässrige Yttriumsulfat-Lösung zugesetzt wurde.
Das erhaltene Eisenoxid-Pulver wurde wie nach Beispiel 1 ausgewertet.
Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 angegeben.
-
Vergleichsbeispiel 1
-
In
diesem Vergleichsbeispiel wurde ein mit einer Aluminiumverbindung
anstatt einer Phosphorverbindung und einer Seltenerdelement-Verbindung
beschichtetes Eisenoxid-Hydroxid hergestellt, und das erhaltene
Produkt wurde erhitzt, um ein Eisenoxid-Pulver zu erhalten.
-
71
g des nach Beispiel 1 verwendeten Eisenoxid-Hydroxid-Ausgangsmaterials
wurden zu 4 Liter reinem Wasser gegeben. Nach der Alkalisierung
durch Zusatz von 200 g 20 Gew.-%igem NH3-Wasser
wurde die Suspension kräftig
gerührt,
während
sie auf einer Temperatur von 35 °C
gehalten wurde. Sie wurde noch 30 Minuten in diesem Zustand gehalten.
Dann wurden noch unter Rüh ren
83,62 g einer wässrigen
Lösung
von Aluminiumsulfat, enthaltend 0,85 Gew.-% Al zugesetzt, worauf
noch 30 Minuten weitergerührt
wurde.
-
Das
Waschen mit Wasser, das Trocknen und das Erhitzen wurden anschließend wie
nach Beispiel 1 durchgeführt.
Das erhaltene Eisenoxid-Pulver wurde wie nach Beispiel 1 ausgewertet.
Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 angegeben.
-
Vergleichsbeispiel 2
-
In
diesem Vergleichsbeispiel wurde Eisenoxid-Hydroxid mit einer Si-Verbindung anstatt
einer Phosphorverbindung und einer Seltenerd-Verbindung überzogen, und das erhaltene
Produkt wurde erhitzt, um Eisenoxid-Pulver zu erhalten.
-
71
g des gleichen Eisenoxid-Hydroxid-Ausgangsmaterials wie von Beispiel
1, wurden zu 4 Liter reinem Wasser gegeben. Die Suspension wurde
kräftig
gerührt,
während
sie auf einer Temperatur von 35 °C
gehalten wurde; sie wurde noch 30 Minuten in diesem Zustand gehalten.
Dann wurden noch unter Rühren
35,54 g einer wässrigen
Lösung
von Wasserglas, enthaltend 2,0 Gew.-% Si zugesetzt. Anschließend wurde
der pH-Wert noch unter Rühren
auf 6 eingestellt, indem 0,5 Mol/Liter HCl zugesetzt wurden. Die
Oberfläche
wurde mit einer gelierten Si-Verbindung überzogen. Es wurde noch 30
Minuten gerührt,
um die Reaktion zu vervollständigen.
-
Das
Waschen mit Wasser, das Trocknen und das Erhitzen wurden anschließend wie
nach Beispiel 1 durchgeführt.
Das erhaltene Eisenoxid-Pulver wurde, wie im Beispiel 1 beschrieben,
ausgewertet. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 angegeben.
-
Vergleichsbeispiel 3
-
Beispiel
1 wurde mit der Abweichung wiederholt, dass nur die wässrige Yttriumsulfat-Lösung zugesetzt
wurde, ohne dass die wässrige
Phosphorsäure-Lösung zugesetzt wurde. Das erhaltene
Eisenoxid-Pulver wurde, wie in Beispiel 1 beschrieben, ausgewertet.
Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 angegeben.
-
Vergleichsbeispiel 4
-
Das
gleiche Eisenoxid-Hyroxid-Ausgangsmaterial wie in Beispiel 1 wurde
direkt unter den Bedingungen von Beispiel 1 erhitzt, ohne dass seine
Oberfläche
behandelt wurde. Das erhaltene Eisenoxid-Pulver wurde, wie im Beispiel
1 beschrieben, ausgewertet. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 angegeben.
-
-
Aus
Tabelle 1 können
die folgenden Schlüsse
gezogen werden:
- (1) Das P-haltige Eisenoxid-Pulver
von Beispiel 2 zeigte einen Sinterverhinderungseffekt durch den
die Oberflächenglätte des
Unterschicht-Bandes verbessert wurde. Das Eisenoxid-Pulver vom Beispiel
1 mit P und Y zeigte einen noch stärkeren Sinterverhinderungseffekt,
durch den die Oberflächenglätte des
Unterschicht-Bandes noch weiter verbessert wurde.
- (2) Die P-haltigen Eisenoxid-Pulver von Beispiel 1 und 2 hatten
niedrige pH-Werte.
Da ihre Teilchenoberflächen
sauer waren, war die Menge der adsorbierten Fettsäure (adsorbierte
Stearinsäure)
gering, weshalb die Adsorptions-Reaktion
zwischen dem Eisenoxid-Pulver und dem Schmiermittel (Fettsäure) im
aufgetragenen Film gehemmt wurde. Dadurch konnte das Schmiermittel
im Band seine beabsichtigte Funktion gut erfüllen, und das Band hatte eine
ausgezeichnete Haltbarkeit. Insbesondere war die Kratzerbreite nach dem
Stahlkugel-Gleiten geringer, und die Anzahl der Gleitschritte war
größer als
im Fall der Vergleichsbeispiele, die kein P enthielten, woraus hervorgeht,
dass der Einbau von P die Haltbarkeit des Bandes merklich verbesserte.
- (3) Das Eisenoxid-Pulver von Vergleichsbeispiel 3, das Y enthielt,
ergab ein Unterschicht-Band mit einer besseren Oberflächeglätte und
Haltbarkeit des Bandes als das Band von Vergleichsbeispiel 1, bei
dem Eisenoxid-Pulver verwendet wurde, das weder P noch Y enthielt.
Diese Effekte waren jedoch gering im Vergleich zu dem P-haltigen
Eisenoxid-Pulver von Beispiel 1. Andererseits ergab sich beim Einbau
von P und Y nach Beispiel 1 in Kombination ein synergetischer Effekt
gegenüber
Y allein oder P allein, wodurch sowohl die Oberflächeneigenschaften
der Unterschicht als auch die Haltbarkeit des Bandes verbessert
wurden.
-
Beispiel 3
-
In
diesem Beispiel wurde ein mehrschichtiges Magnetband hergestellt,
wobei eine nicht-magnetische Schicht unter Verwendung des Unterschichtpulvers von
Beispiel 1 und eine magnetische Schicht unter Verwendung des nachstehenden
metallischen Magnet-Pulvers bezüglich
der elektromagnetischen Umsetzungseigenschaften und der Haltbarkeit
des Bandes ausgewertet wurde.
-
Das
nicht-magnetische Pulver wurde durch Vermischen von 85 Gewichtsteilen
des Unterschicht-Pulvers von Beispiel 1 mit den nachstehend angegebenen
Komponenten (Gewichtsteilen) und anschließendem Kneten und Dispergieren
unter Verwendung eines Kneters und einer Sandmahlvorrichtung erhalten. Nicht-magnetische
Streichmasse
Unterschichtpulver
von | |
Beispiel
1 (α-Fe2O3) | 95
Gew.-Teile |
Ruß | 20
Gew.-Teile |
Aluminiumoxid | 3
Gew.-Teile |
Vinylchloridharz
(MR110) | 15
Gew.-Teile |
Polyurethanharz
(UR8200) | 15
Gew.-Teile |
Methylethylketon | 190
Gew.-Teile |
Cyclohexanol | 80
Gew.-Teile |
Toluol | 110
Gew.-Teile |
-
Die
Magnetpulver-Streichmasse wurde durch Vermischen von 100 Gew.-Teilen des nachstehend
angegebenen magnetischen Pulvers mit den nachstehend angegebenen
Komponenten (Gew.-Teile) und anschließendes Kneten und Dispergieren
unter Verwendung eines Kneters und einer Sandmahlvorrichtung hergestellt.
-
Metallisches magnetisches
Pulver
-
- Hauptachsenlänge:
60 nm
- BET: 63 m2/g
- Dx: 140 Ångstrom
- Hc: 2.100 (Oe)
- Ss: 123 emu/g
-
Magnetische
Streichmasse
Metallisches
magnetisches Pulver | |
wie
oben: | 100
Gew.-Teile |
Ruß | 5
Gew.-Teile |
Aluminiumoxid | 3
Gew.-Teile |
Vinylchloridharz
(MR110) | 15
Gew.-Teile |
Polyurethanharz
(UR8200) | 15
Gew.-Teile |
Stearinsäure | 1
Gew.-Teil |
Acetylaceton | 1
Gew.-Teil |
Methylethylketon | 190
Gew.-Teile |
Cylohexanol | 80
Gew.-Teile |
Toluol | 110
Gew.-Teile |
-
Diese
Streichmassen wurden auf einen Aramid-Trägerfilm aufgebracht, um eine
nicht-magnetische Schicht (Unterschicht) mit einer Dicke von 2,0 μm und eine
magnetische Schicht mit einer Dicke von 0,20 μm zu bilden. Die magnetische
Schicht wurde noch feucht mit Hilfe eines Magnetfeldes orientiert,
worauf der Film getrocknet und gewalzt wurde, um ein Magnetband
zu erhalten.
-
Das
erhaltene Magnetband wurde auf Oberflächenglätte (Rauhigkeit) und Haltbarkeit
des Bandes (Anzahl der Stahlkugel-Gleitdurchgänge) nach den vorstehend angegebenen
Methoden getestet. Die magnetischen Umsetzungseigenschaften (C/N
und Ausgang) des Bandes wurden ebenfalls gemessen. Bei der Messung
des C/N-Verhältnisses
wurde ein Aufzeichnungskopf an einem Trommeltester befestigt, und
ein digitales Signal wurde bei einer Wellenlänge von 0,35 μm aufgezeichnet.
Dann wurde ein MR-Kopf zur Messung des reproduzierten Signals verwendet,
und das Rauschen wurde als Modulationsrauschen gemessen. Bei der Auswertung
wurde das Ausgangssignal bei Verwendung des Eisenoxid-Pulvers von
Beispiel 5 als 0 dB definiert, und die ge messenen Werte wurden relativ
zu diesem dargestellt. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 angegeben.
-
Vergleichsbeispiel 5
-
Beispiel
3 wurde mit Abweichung wiederholt, dass das nach Vergleichsbeispiel
1 erhaltene Eisenoxid-Pulver als Unterschichtpulver verwendet wurde.
Die Oberflächenglätte (Rauhigkeit),
Haltbarkeit des Bandes (Zahl der Stahlkugel-Gleitschritte) und die
elektromagnetischen Umsetzungseigenschaften des erhaltenen Magnetbandes
sind in Tabelle 2 angegeben. Tabelle 2
Mehrschichtiges
Magnetband | Unterschicht Pulver | Oberflächenglätte (Rauhigkeit
(Å) | Elektro-magnetische
Umsetzungseigenschaften Ausgang | C/N | Haltbarkeit
des Bandes Stahlkugelgleitdurchgänge |
Beispiel
3 | Beispiel
1 | 95 | +0,9
dB | +2,2
dB | 1340x |
Vergleichs-Beispiel 5 | Vergleichs-Beispiel 1 | 220 | 0
dB | 0
dB | 670x |
-
Man
erkennt aus Tabelle 2, dass ein mehrschichtiges Magnetband, das
unter Verwendung eines erfindungsgemäßen Unterschicht-Pulvers hergestellt
wurde, eine ausgezeichnete Oberflächenglätte und als Ergebnis davon
einen hohen Ausgang und ein hohes C-/V-Verhältnis zeigte, so dass es als
Aufzeichnungsmedium mit hoher Dichte geeignet ist. Das Magnetband
hatte auch eine ausgezeichnete Haltbarkeit und eine Haltbarkeit
beim Gleiten über
einen Tonkopf.
-
Beispiel 4
-
Beispiel
1 wurde mit der Abweichung wiederholt, dass das als Ausgangsmaterial
verwendete Eisenoxid-Hydroxid (α-FeOOH)
eine durchschnittliche Hauptachsenlänge von 30 nm und eine spezifische
Oberfläche (BET)
von 195 m2/g hatte. Das erhaltene Eisenoxid-Pulver
wurde, wie in Beispiel 1 beschrieben, ausgewertet. Die Ergebnisse
sind in Tabelle 3 angegeben.
-
Referenzbeispiel 5
-
Beispiel
1 wurde mit der Abweichung wiederholt, dass das als Ausgangsmaterial
verwendete Eisenoxid-Hydroxid (α-FeOOH)
eine durchschnittliche Hauptachsenlänge von 210 nm und eine spezifische
Oberfläche
(BET) von 70 m2/g hatte. Das erhaltene Eisenoxid-Pulver
wurde, wie in Beispiel 1 angegeben, ausgewertet. Die Ergebnisse
sind in Tabelle 3 angegeben.
-
Vergleichsbeispiel 6
-
Beispiel
1 wurde mit der Abweichung wiederholt, dass das als Ausgangsmaterial
verwendete Eisenoxid-Hydroxid (α-FeOOH)
eine durchschnittliche Hauptachsenlänge von 20 nm und eine spezifische
Oberfläche (BET)
von 230 m2/g hatte. Das erhaltene Eisenoxid-Pulver
wurde, wie in Beispiel 1 beschrieben, ausgewertet. Die Ergebnisse
sind in Tabelle 3 angegeben.
-
Vergleichsbeispiel 7
-
Beispiel
1 wurde mit der Abweichung wiederholt, dass das als Ausgangsmaterial
verwendete Eisenoxid-Hydroxid (α-FeOOH)
eine durchschnittliche Hauptachsenlänge von 280 nm und eine spezifische
Oberfläche
(BET) von 49 m2/g hatte. Das erhaltene Eisenoxid-Pulver
wurde, wie in Beispiel 1 beschrieben, ausgewertet. Die Ergebnisse
sind in Tabelle 3 angegeben.
-
Beispiel 6
-
Beispiel
1 wurde mit der Abweichung wiederholt, dass die zugesetzte Menge
an wässriger
Phosphorsäurelösung, enthaltend
2,0 Gew.-% P auf 277,21 g erhöht
wurde. Das erhaltene Eisenoxid-Pulver wurde, wie in Beispiel 1 beschrieben,
ausgewertet. Die Ergebnisse sind in Tabelle 3 angegeben.
-
Beispiel 7
-
Beispiel
1 wurde mit der Abweichung wiederholt, dass die zugesetzte Menge
an wässriger
Phosphorsäurelösung, enthaltend
2,0 Gew.-% P auf 191,92 g erhöht
wurde. Das erhaltene Eisenoxid-Pulver wurde, wie in Beispiel 1 beschrieben,
ausgewertet. Die Ergebnisse sind in Tabelle 3 angegeben.
-
Beispiel 8
-
Beispiel
1 wurde mit der Abweichung wiederholt, dass die zugesetzte Menge
an wässriger
Phosphorsäurelösung, enthaltend
2,0 Gew.-% P auf 28,43 g erniedrigt wurde. Das erhaltene Eisenoxid-Pulver
wurde, wie in Beispiel 1 beschrieben, ausgewertet. Die Ergebnisse
sind in Tabelle 3 angegeben.
-
Beispiel 9
-
Beispiel
1 wurde mit der Abweichung wiederholt, dass die zugesetzte Menge
an wässriger
Phosphorsäurelösung, enthaltend
2,0 Gew.-% P auf 14,22 g erniedrigt wurde. Das erhaltene Eisenoxid-Pulver
wurde, wie in Beispiel 1 beschrieben, ausgewertet. Die Ergebnisse
sind in Tabelle 3 angegeben.
-
Vergleichsbeispiel 8
-
Beispiel
1 wurde mit der Abweichung wiederholt, dass die zugesetzte Menge
an wässriger
Phosphorsäurelösung, enthaltend
2,0 Gew.-% P auf 312,75 g erhöht
wurde. Das erhaltene Eisenoxid-Pulver wurde, wie in Beispiel 1 beschrieben,
ausgewertet. Die Ergebnisse sind in Tabelle 3 angegeben.
-
Beispiel 10
-
Beispiel
1 wurde mit der Abweichung wiederholt, dass die zugesetzte Menge
an wässriger
Yttriumsulfatlösung,
enthaltend 2,0 Gew.-% Y auf 7,11 g erniedrigt wurde. Das erhaltene
Eisenoxid-Pulver wurde, wie in Beispiel 1 beschrieben, ausgewertet.
Die Ergebnisse sind in Tabelle 3 angegeben.
-
Beispiel 11
-
Beispiel
1 wurde mit der Abweichung wiederholt, dass die zugesetzte Menge
an wässriger
Yttriumsulfatlösung,
enthaltend 2,0 Gew.-% Y auf 284,48 g erhöht wurde. Das erhaltene Eisenoxid-Pulver
wurde, wie in Beispiel 1 beschrieben, ausgewertet. Die Ergebnisse
sind in Tabelle 3 angegeben.
-
Vergleichsbeispiel 9
-
Beispiel
1 wurde mit der Abweichung wiederholt, dass die zugesetzte Menge
an wässriger
Yttriumsulfatlösung,
enthaltend 2,0 Gew.-% Y auf 533,40 g erhöht wurde. Das erhaltene Eisenoxid-Pulver
wurde, wie in Beispiel 1 beschrieben, ausgewertet. Die Ergebnisse
sind in Tabelle 3 angegeben.
-
Beispiel 12
-
Beispiel
1 wurde mit der Abweichung wiederholt, dass die zugesetzte Menge
an wässriger
Phosphorsäurelösung, enthaltend
2,0 Gew.-% P durch eine wässrige
Schwefel-Säurelösung, enthaltend
2,0 Gew.-% Schwefelsäure,
ersetzt wurde. Das erhaltene Eisenoxid-Pulver wurde, wie in Beispiel
1 beschrieben, ausgewertet. Die Ergebnisse sind in Tabelle 3 angegeben.
-
Beispiel 13
-
Beispiel
1 wurde mit der Abweichung wiederholt, dass die wässrige Phosphorsäurelösung, enthaltend 2,0
Gew.-% P, durch eine wässrige
Chlorwasserstoffsäurelösung, enthaltend
2,0 Gew.-% Chlorwasserstoffsäure,
ersetzt wurde. Das erhaltene Eisenoxid-Pulver wurde, wie in Beispiel
1 beschrieben, ausgewertet. Die Ergebnisse sind in Tabelle 3 angegeben.
-
Beispiel 14
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Ein
70 g Eisenoxid-Hydroxid (α-FeOOH)
mit einer durchschnittlichen Hauptachsenlänge von 130 nm und einer spezifischen
Oberfläche
(BET) von 85 m2/g wurde zu 4 Liter reinem
Wasser gegeben. 200 g 20 Gew.-%iges NH3-Wasser wurde unter
kräftigem
Rühren
zugesetzt, um eine flüssige
alkalische Suspension zu erhalten.
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35,56
g einer wässrigen
Yttriumsulfatlösung,
enthaltend 2,0 Gew.-% Y wurde der Suspension zugesetzt, worauf noch
15 Minuten weiter gerührt
wurde. Das erhaltene, Yttrium enthaltende Eisenoxid-Hydroxid, wurde
von der Suspension abfiltriert und mit Wasser gewaschen. Dann wurde
dem filtrierten und gewaschenen Produkt Phosphor zugesetzt, indem
es mit einer wässrigen
Lösung
von Phosphorsäure,
enthaltend 2,0 Gew.-% P, imprägniert
wurde, wobei die Imprägnierungsdauer
so eingestellt wurde, dass der Phosphorgehalt des Eisenoxid-Hydroxids
1,4 % Gew.-% betrug. Das erhaltene Produkt wurde mit Wasser gewaschen
und dann bei 300 °C
entwässert/getrocknet,
um Eisenoxid-Hydroxid
zu erhalten, das mit einer Yttriumverbindung und einer Phosphorverbindung überzogen
war.
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Das
Eisenoxid-Hydroxid wurde anschließend erhitzt. Die Erhitzung
wurde in einem Röhrenofen
durchgeführt,
und zwar zunächst
etwa 20 Minuten bei einer Temperatur von 590 °C in gasförmigem Stickstoff, enthaltend
10 % Wasserdampf und dann 20 Minuten in Luft, ebenfalls bei einer
Temperatur von 590 °C,
worauf das Produkt aus dem Röhrenofen
auf Raumtemperatur abgekühlt
wurde, wobei ein Eisenoxid-Pulver erhalten wurde. Das erhaltene
Eisenoxid-Pulver wurde, wie im Beispiel 1 beschrieben, ausgewertet;
die Ergebnisse sind in Tabelle 3 dargestellt.
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Beispiel 15
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Beispiel
14 wurde mit der Abweichung wiederholt, dass die Dauer der Imprägnierung
des gefilterten und gewaschenen Produktes mit der phosphorhaltigen
wässrigen
Lösung
so eingestellt wurde, dass der Phosphorgehalt des Eisenoxid-Hydroxids
auf 0,8 Gew.-% anstieg. Das erhaltene Eisenoxid-Pulver wurde, wie
in Beispiel 1 beschrieben, ausgewertet. Die Ergebnisse sind in Tabelle
3 angegeben.
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Die
folgenden Schlüsse
können
aus Tabelle 3 gezogen werden (vgl. auch Tabelle 1).
- (1) Betrachtet man die durchschnittliche Hauptachsenlänge der
Eisenoxid (Hämatit)-Pulver
so stellt man fest, dass die durchschnittliche Hauptachsenlänge in der
Reihenfolge des Vergleichsbeispiels 6, des Beispiels 4, des Beispiels
1, des Beispiels 5 und des Vergleichsbeispiels 7 zunahm, dass aber
bei den kleinen Teilchen mit einer durchschnittlichen Hauptachsenlänge von
weniger als 20 nm gemäß Vergleichsbeispiel 6
die spezifische Oberfläche
(BET) auf einen extrem hohen Wert von 112 m2/g
anstieg, wodurch die Viskosität
beim Streichen zu hoch wurde, mit dem Ergebnis, dass das Streichen
schwierig wurde (die Herstellung des Bandes war unmöglich).
Andererseits führte
bei den Teilchen mit einer durchschnittlichen Hauptachsenlänge von
246 nm gemäß Vergleichsbeispiel
7 die Rauhigkeit der Teilchen zu einem Verlust der Oberflächenglätte. Die
Beispiele 12 und 13 enthielten Teilchen mit einer durchschnittlichen
Hauptachsenlänge im
Bereich von 20 bis 120 nm; sie hatten jedoch eine geringe Oberflächenglätte aufgrund
des Einbaus von S oder Cl.
Im Gegensatz dazu wurden mit den
Eisenoxid-Pulvern nach den Beispielen, deren durchschnittliche Hauptachsenlänge im Bereich
von 20 bis 120 nm lag, gute Ergebnisse erhalten. Man erkennt daraus,
dass Teilchen mit einer durchschnittlichen Hauptachsenlänge von
20 bis 120 nm für
ein Unterschichtmaterial geeignet sind, das eine ausgezeichnete
Oberflächenglätte und
Haltbarkeit des Bandes aufweist.
- (2) Betrachtet man den Phosphorgehalt der Eisenoxid-(Hämatit)-Pulver,
so stellt man fest, dass der Phosphorgehalt in der Reihenfolge Vergleichsbeispiel
8, Beispiel 6, Beispiel 7, Beispiel 1, Beispiel 8, Beispiel 9 und
Vergleichsbeispiel 3 abnahm, dass jedoch im Vergleichsbeispiel 8
und in den anderen Fällen,
in denen der Phosphorgehalt hoch war, die spezifische Oberfläche (BET)
zunahm, so dass die Dispersion zum Zeit punkt des Streichens unzureichend
war, und die Oberflächenglätte des
Bandes als Ergebnis abnahm. Wurde andererseits der Phosphorgehalt
herabgesetzt, so war der Sinterverhinderungseffekt beim Erhitzen
unzureichend, so dass die Teilchen zusammensinterten und eine Dispergierung
beim Streichen schwierig war, und somit ein Verlust der Oberflächenglätte auftrat.
Die Überzugsfestigkeit
war zu diesem Zeitpunkt nicht ausreichend, weshalb die Haltbarkeit
des Bandes abnahm. Man erkennt daher, dass ein Phosphorgehalt im
Bereich von 0,1–5,0
Gew.-% für ein Unterschichtmaterial
mit einer ausgezeichneten Oberflächenglätte und
Haltbarkeit des Bandes geeignet ist.
- (2) Die Beispiele 12 und 13 betreffen Fälle, in denen der pH-Wert der
Eisenoxid (Hämatit)-Pulver
ohne Verwendung von Phosphorsäure
herabgesetzt wurde, nämlich
durch Behandlung mit Schwefelsäure
und Chlorwasserstoffsäure.
Durch einen Vergleich mit dem Vergleichs-Beispiel 3, bei dem keine Säurebehandlung
durchgeführt
wurde, kann man sehen, dass ein gewisser Sinterverhinderungseffekt
auftrat und die Oberflächenglätte besser
wurde, auch wenn der pH-Wert bei Verwendung von Schwefelsäure oder
Chlorwasserstoffsäure
herabgesetzt wurde. Die bei Verwendung von Schwefelsäure oder
Chlorwasserstoffsäure erhaltenen
Eisenoxide hatten jedoch einen schlechteren Sinterverhinderungseffekt
verglichen mit dem, der nach Beispiel 1 mit Phosphorsäure erhalten
wurde, und die Oberflächenglätte war
dementsprechend niedriger. Bezüglich
der Band-Haltbarkeit der Produkte nach den Beispielen 12 und 13,
zeigte sich eine Tendenz zur Abnahme der Kratzerbreite beim Stahlkugel-Gleiten,
und die Zahl der Durchgänge
nahm infolge der geringeren Stearinsäure-Adsorption zu. Man erkennt
also, dass ein Pulver-pH-Wert von nicht mehr als 7 geeignet ist
für ein
Unterschichtmaterial mit einer ausgezeichneten Oberflächenglätte und
Band-Haltbarkeit und
dass, obgleich Schwefelsäure,
Chlorwasserstoffsäure
und Phosphorsäure
als Substanzen zu diesem Zweck eingebaut werden können, die
Phosphorsäure
bevorzugt wird.
- (4) Die Beispiele 14 und 15 unterscheiden sich von Beispiel
1 dadurch, dass das gefilterte wasserhaltige Produkt mit einer Phosphorsäure-Lösung imprägniert wurde, während nach
Beispiel 1 die Phosphorsäure-Behandlung
durch Umsetzung in einer Flüssigkeit
erfolgte. Es wurde jedoch gefunden, dass ein Unterschichtmaterial
mit einer ausgezeichneten Oberflächenglätte und
Band-Haltbarkeit, wie von Beispiel 1, auch durch Imprägnieren
mit einer Phosphorsäure-Lösung erhalten
werden konnte.
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Wir
vorstehend erwähnt,
betrifft die Erfindung ein Eisenoxid-Pulver, dessen Eigenschaften,
die für
ein Pulver zur Erzeugung der Unterschicht eines mehrschichtigen
magnetischen Aufzeichnungsmediums erforderlich sind, insbesondere
die Oberflächenglätte und
die Festigkeit des Bandes, verbessert sind. Die Verwendung des Eisenoxid-Pulvers
gemäß der Erfindung
als Pulver zur Herstellung der Unterschicht eines mehrschichtigen
magnetischen Aufzeichnungsmediums vom Beschichtungstyp macht es
deshalb möglich,
ein haltbares Aufzeichnungsmedium für Aufzeichnungen mit hoher
Dichte zu erhalten.