JPS6283318A - 強磁性二酸化クロムの改良法 - Google Patents

強磁性二酸化クロムの改良法

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JPS6283318A
JPS6283318A JP61214256A JP21425686A JPS6283318A JP S6283318 A JPS6283318 A JP S6283318A JP 61214256 A JP61214256 A JP 61214256A JP 21425686 A JP21425686 A JP 21425686A JP S6283318 A JPS6283318 A JP S6283318A
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magnetic
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ferromagnetic chromium
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JP61214256A
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ヴェルナー、シュテック
ヘルベルト、ハーバーコルン
ラスツロ、マロズィ
ヴェルナー、ヒューブナー
ヘルムート、ヤクシュ
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    • G11B5/70636CrO2

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  • Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、強磁性二酸化クロムをその磁気記録担体を製
造する際の加工性並びにその磁気及び記録特性に関して
改良する方法に関する。
従来の技術 針状の強磁性二酸化クロムの製法及び該材料の磁気記録
担体としての用途は多種多様に記載されている。二酸化
クロムを含有する磁気記録担体は、一般にその他の磁性
酸化物をベースとする記録担体に比較して優れた磁気特
性を示すしかしながらまた、安定化されていない二酸化
クロムを含有する記録担体の磁気特性は時間が経過する
に伴い劣化することも公知である。
粉末形の強磁性二酸化クロムは湿気を遮断すると十分に
安、定であり、また磁気特性の変化は長時間に亙って確
認不可能である。しかし、二酸化クロムは水並びにまた
その他の物質例えば磁気記録担体を製造する際に使用さ
れる有機重合体結合剤の作用を受けて非磁性成分に分解
されること力(観察された。この現象は、磁気記録担体
におては磁気特性、ひいては電気音響学的特性における
劣化の他に、なかんずくまた機械的特性値の劣化を意味
する。この劣化は温度が高くなれば一層促進される。従
って、この欠点を排除することが多種多様に試みられた
。例えば米国特許第3512931号明細書には、二酸
化クロム粉末を還元剤で処理することが開示され、一方
ドイツ連邦共和国特許出願公開第2325132号明細
書には、ガス状還元剤を作用させるとキュウリ一点が高
められることが開示された。別の方法によれば、酸化ア
ルミニウム被覆(米国特許第3687726号明細書)
又は難溶性の金属燐酸塩から成る被覆(米国特許第36
86031号明細書)が形成される。その陽イオンが難
溶性クロム酸塩を形成することのできる金属化合物を施
すことも既に公知に成った。特開昭51−21200号
公報には、二酸化クロム粒子を被覆するために磁性酸化
鉄で表面被覆することが開示され、ドイツ連邦共和国特
許出願公開第2749757号明細書によれば、二酸化
クロムに鉄(III)含有の酸化物性析出被膜が施され
る。
高価な磁気記録担体を製造するためには、使用される二
酸化クロムは適当な磁気値及び十分な耐候性の他にまた
十分に良好な加工性を有することが必要である。このた
めには層組成の有機媒体中での容易な分散性並びに既に
付加的な平滑化の前に支持体材料1−に二酸化クロムを
含有する分散液を施した直後に平滑な磁性層表面を達成
することが挙げられる。平滑な層表面は例えばビデオテ
ープにおいて好ましいS/N比のために重要である。磁
気記録担体の品質のための別の重要なパラメータは高い
残留磁気、高い磁化の優先方向(整列係数)、低いノイ
ズ及び高いコピー消去率である。
発明が解決しようとする問題点 従って、本発明の課題は、高い表面平滑性、改良された
残留磁気及び改良された整列係数と同時に十分に良好な
テープ耐候性を有する磁気記録担体を経済的に製造する
ことができることによって優れている針状の強磁性二酸
化クロムの使用特性を改良する方法を提供することであ
った。
問題点を解決するための手段 ところで、前記課題に基づき、3価と6価のクロムの酸
化物を高圧及び高温で水及び変性剤の存在下に反応させ
ることにより得られかつ常法で後処理された二酸化クロ
ムは、上記のようにして製造された二酸化クロムを不活
性ガス雰囲気内で210〜280℃で、得られる材料が
二酸化クロムと斜方晶系Cr0011の結晶相だけから
成るように、焼成することにより改良されることが判明
した。
作用 本発明の範囲内で、二酸化クロムの焼成は窒素雰囲気内
で210〜280℃で実施するのが有利であり、その際
30分〜6時間の処理時間で十分であることが判明した
本発明方法で使用される二酸化クロムは、公知のかつ一
般に常用の方法、例えばヨーロッパ特許第27640号
明細書に記載された方法に基づき製造することができる
。場合によっては、この二酸化クロム材料を本発明によ
る焼成工程の前に機械的処理例えば乾式又は湿式粉砕に
かけるかあるいはまた機械的に圧縮するか又は既に前分
散させるのが有利である。有利なI実施態様では、二酸
化クロムを焼成前に水性及び/又は有機懸濁液中で還元
剤で処理しかつ引続き濾過し、洗浄しかつ場合により乾
燥する。同様に有利には、例えば常用の製造法の範囲内
で水と反応させるかあるいは特別の後処理により既に少
なくとも部分的にその表面上に斜方晶系Cr00Hを有
する二酸化クロム材料を使用することもできる。
次いで、゛本発明による方法を実施するために、前記の
ようにして製造しかつ場合により処理した二酸化クロム
を不活性ガス例えば窒素及び/又は稀ガス中で210〜
280℃で焼成する。この操作は、常用の構造の炉例え
ば回転管型炉、固定−床炉又は流動床炉内で、連続的又
は不連続的方法で実施する。このためには、その都度の
使用焼成温度に基づき、30分〜6時間で十分である。
こうして処理された二酸化クロムは、X線回折スペクト
ルで、二酸化クロムの結晶相と、斜方晶系Croonの
結晶相との2つの結晶相を示す。X線回折スペクトルの
分析によって判明したピーク位置は、3.128±0.
005人を有するCr02(110)及び3.220±
0.005人を有するCr0OII (110)の格子
面距離に一致する。その他の規定された又は規定されて
ない酸化物性クロム化合物に所属するX線回折線は確認
不可能である。
本発明による方法によれば、CrO2コアと斜方晶系C
r OO11スリーブから成る粒子構造が十分に良好な
耐候性と同時に重要な適用技術上のパラメータを改良す
るという所定の課題を満足する二酸化クロム材料が得ら
れる。このコア/スリーブ型の粒子モデルの確認は、例
えば二次イオン質量分光分析(S[MS)の公知技術を
用いて深度プロフィールを撮影することにより実施する
ことができる。この測定法は、特に“Ul 1mann
″s Ecyclopiidic dcr Lechn
ischen Chmie”、第4版、第5巻、519
〜576頁に記載されている。
本発明方法に基づき製造された二酸化クロムの有利な特
性は、磁気記録担体を製造するために磁性材料として使
用する際に明らかである。
加工は公知方法で実施することができる。磁性層を製造
するには、二酸化クロム2〜5重量部を結合剤もしくは
結合剤混合物1部、及び二酸化クロムの10重量%まで
の全量の適当な分散助剤、潤滑剤並びにその他の常用の
添加物で分散液に加工する。こうして得られた分散液を
濾過しかつ常−用の塗布機、例えばリニアルキャスタを
用いて非磁性支持体上に単数又は複数の薄い層であるい
はまた別の磁性層が既に施されたマグネトグラム担体に
薄い層で塗布する。液状の被覆混合物を50〜90℃の
温度で乾燥する前に場合により二酸化クロム粒子を磁気
的に整列させる。磁性層の特殊な表面加工のためには、
被覆したフィルムテープを研磨した加熱ロールの間を加
圧下に通過させる。その後、磁性層の厚さは一般に1.
5〜12μmである。
磁性層のための結合剤としては、公知の重合体結合剤、
例えば塩化ビニルノ(重合体、アクリレート共重合体、
ポリビニルアセタール例えばポリビニルホルマールもし
くはポリビニルブチラール、高分子用のエポキシ樹脂、
ポリウレタン又はこれらの混合物又はその他の類似した
結合剤を使用することができる。揮発性有機溶剤中に可
溶性のエラストマーのかつ実質的にイソシアネート基不
含の線状ポリエステルウレタン、例えば4〜6個の炭素
原子を有する脂肪族ジカルボン酸例えばアジピン酸と少
なくと61種の3〜10個の炭素原子を有する脂肪族ジ
オール例えば1.2=又は!、3−プロピレングリコー
ル、1.4−ブタンジオール、ジエチレングリコール、
ネオペンチルグリコール又は1.8−オクタンジオール
から成るポリエステルと、6〜24、特に8〜20個の
炭素原子を有するジイソ又は 4.4′−ジイソシアネ
ートジフェニルメタンとを、有利には連鎖延長剤として
作用する、少量の、4〜10個の炭素原子を有するグリ
コール例えば1.4−ブタンジオールの存在下に反応さ
せることにより製造することができるものが有利である
ことが判明した。特に、アジピン酸、1.4−ブタンジ
オール及び4.4′−ジイソシアネートジフェニルメタ
ンから成るポリエステルウレタンが有利である。有利な
ポリエステルウレタンは、ショアA硬度70〜100.
強度400〜420 kp/am”及び伸び率約440
〜560%を有する。塩化ビニル70〜95、特に75
〜90重量%及び有利にはアルキル基中に1〜3個の炭
素原子を有する、3〜5個の炭素原子を有するオレフィ
ン系不飽和カルボン酸例えばアクリル酸、メタクリル酸
又はマレイン酸のアルキルエステル5〜30、特に10
〜25重量%から成る共重合体をベースとする重合体結
合剤も有利であることが判明した。この場子を有するジ
アルキマレイネートを有する相応する塩化ビニル共重合
体、例えば塩化ビニル70〜90重量%、ジメチルフレ
イネート5〜15重量%及びジエチルフレイネート5〜
15ffl量%から成る共重合体が挙げられる。特に有
利な重合体結合剤に関するフィッケンチャー(H。
Fikentscher)のに値は40〜60である。
発明の効果 本発明に基づき製造された二酸化クロムを使用して製造
された記録担体は、公知の二酸化クロムを含有する記録
担体に比較して高レベル並びに低レベルにおいて改良さ
れた感度及びまた制御能力と同時に十分に良好な耐候性
を有する実施例 次に、実施例により本発明による方法を詳細に説明しか
つ公知技術に基づく方法を比較実験として示す。粉末試
料の磁気値は、振動マグネトメータを用いて160 k
A/mの磁界で又はパルス磁化機で前磁化した後に振動
マグネトメータで測定した。保磁力磁界強度の値11c
 ([kA/m]で測定)は、粉末測定でρ−1、3g
/am’の充填密度を基準とした。比残留磁気(Mr/
ρ)及び飽和磁気(鼠毘/ρ)はそれぞれ[nTm3/
g]で示す。顔料の□比表面積SN2は、BETに基づ
きm2/gで測定した。即ち計量し、真空化した、ガス
不含の顔料試料に窒素を吸着させ、吸着前と後の置方を
吸着面積に換算しかつ計量に対する比を取った。
磁気記録担体につき、磁性層の表面平滑度は85°と2
0°の照射角度で市販の反射計を用いた光沢測定(特に
Y、Lehsann’Farb−und Glanz−
me[3gar樋te’、、Kontrolle、Ju
li  1984.p84〜66参照)並びにまたDI
N476BのHに基づき平均表面あらさ Rzを測定す
ることにより検出した。
耐候性は、65℃及び相対湿度95%で測定した。評言
すれば、このためには上記条件下に磁気記録担体を空調
ボックス内で14日間保存しかつ引続き残留磁化を室温
で測定した。暴露後に測定されたMr値(Mr(t))
を出発値(Mr(o) )に対する比で示す。磁気特性
の測定91・振動7グネトメータを用し1て150に^
/+のfJ1定磁界で行った。この際、保磁力Haは[
kA/m]で、残留磁化及び飽和磁化(よ[mT]でf
J+定し、力、つ整列係数Rfは磁気的優先方向に沿っ
た残留磁気を横方向の残留磁気で除した商として計算し
た。磁気記録担体の電磁的特性は、IECII  標準
テープを基準として、DIN45512の■に基づき測
定した。
実施例1 ヨーロッパ特許第27640号の実施例Iに基づき製造
した二酸化クロムを120℃で空気に接触させて乾燥し
た(試料り。次いで、この材料を1:10の比で水中の
亜硫酸ナトリウムの13%の溶液中に懸濁させかつ室温
で30分間後に濾別し、水で洗浄しかつ噴霧乾燥した(
試料2)。
次いで、BET値26m″/gを有する試料それぞれ2
0部を回転管型炉で窒素流中で第1表(こ賓ゴ 伸 ^
 ffl  n’u  −FL Lk  宜p++−/
)上 tは Q  、  ?  )    −【■t 
 tこ −比較のために1つの試料を空気流中で焼成し
た(試料8)。測定結果は第1表に示す。
剃り表 番号 温度/        Cr02CrOOI! 
 その他1       40 48 89   + 
 微量 −2414176+   +   + 3120℃/N2 424277   +   +  
 +4160℃/N2424481 + + 十521
0℃/N2 41 44 81   +   +   
−6280℃/N2 39 44 81   +   
+   −7340℃/N2   34  40  7
5     +    微り1  −8280℃/空気
395091   +    −一実施例2 ヨーロッパ特許第27640号の実施例1に基づき、但
し酸化鉄 1.3重量%をドーピングして製造した二酸
化クロムを窒素雰囲気下に120℃で乾燥した(試料9
)。その後、撹拌容器で90℃で水性懸濁液中で亜硫酸
ナトリウム10重量%の存在下に2時間処理し、引続き
濾過し、水で洗浄しかつ水噴射真空中で15時間以内で
乾燥した(試料10)。
次いで、BET値30 m”/gを有する試料IOそれ
ぞれ100iを回転管型炉で窒素流中で第2表に記載の
温度及び時間で焼成した(試料1l−14)。測定結果
は第2表に示す。
1ん表 試料焼 成Ha Mr Hs  X線分析番号 温度/
        Cr02CrOOHその他9    
   504883+   +   −1051417
1+   +   + 11 280℃/180m1n 47 39 71  
 +   +   −12240℃/L80iin49
  43  77     +      +    
  −13210℃/180n+1n49 44 77
   +   +   −14280℃760m1n4
8 41 72   +   +   一実施例3 250容量耶入りのかつ直径 1.51Il■を有する
鋼球100容41部を充填したミル内で、第3表に記載
の二酸化クロム試料それぞれ40部を、同じ部のテトラ
ヒドロフランとジオキサンの混合物中のアジピン酸、1
.4−ブタンジオール、4.4’−ジイソシアネートジ
フェニルメタンから成る熱可塑性ポリエステルウレタン
の13%の溶液175部、同じ部のテトラヒドロフラン
とジオキサンの混合物中の市販のポリビニルホルマール
の13%の溶液150部、同じ部のテトラヒドロフラン
とジオキサンの溶剤混合物24部及びオレイン酸亜鉛1
部と混合しかつ4時間分散させた。その後、もう1度同
じ量の両者の結合剤溶液、上記溶剤混合物 13.5部
並びに市販のシリコーン油 0.1部を加えかつ更に3
0分間分散させた。引続き、該分散液を濾過しかつ常用
の塗布機でリニアルキャスタを用いて、厚さ10μmの
ポリエチレンテレフタレートフィルム上に、乾燥及びカ
レンダリング後に5.5μmの乾燥層厚さが生じるよう
な厚さで塗布した。液状分散液の塗布直後に、針状の二
酸化クロム粒子を磁界を通過させて記録方向に沿って整
列させた。磁性層の表面につき、カレンダリング前とカ
レンダリング後に平均表面あらさ Rz及び光沢値を測
定した。結果は第3表に示す。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、3価と6価のクロムの酸化物を高圧及び高温で水及
    び変性剤の存在下に反応させることにより製造されかつ
    常法で後処理された強磁性二酸化クロムを改良する方法
    において、上記のようにして製造された二酸化クロムを
    、引続き不活性ガス雰囲気内で210〜280℃で、得
    られる材料が二酸化クロムと斜方晶系CrOOHの結晶
    相だけから成るように、焼成することを特徴とする強磁
    性二酸化クロムの改良法。 2、焼成処理を窒素雰囲気内で30分〜6時間実施する
    特許請求の範囲第1項記載の方法。
JP61214256A 1985-10-04 1986-09-12 強磁性二酸化クロムの改良法 Pending JPS6283318A (ja)

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DE3535465.8 1985-10-04

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DE3535465A1 (de) 1987-04-09
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EP0217352A3 (en) 1988-07-06

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