DE69703521T2

DE69703521T2 - Rechteckige, parallelopipedale Lepidokrokitteilchen und Verfahren zu ihrer Herstellung

Info

Publication number: DE69703521T2
Application number: DE69703521T
Authority: DE
Inventors: Kazuyuki Hayashi; Keisuke Iwasaki; Hiroko Morii; Yoshiro Okuda
Original assignee: Toda Kogyo Corp
Current assignee: Toda Kogyo Corp
Priority date: 1996-08-09
Filing date: 1997-08-08
Publication date: 2001-05-17
Anticipated expiration: 2017-08-09
Also published as: DE69703521D1; US6030688A; EP0823399A1; EP0823399B1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft rechtwinklig parallelflache Lepidocrocitteilchen und ein Verfahren zur Herstellung derselben, und genauer Lepidocrocitteilchen, die eine rechtwinklig parallelflache Form aufweisen und einzeln vorliegen, und ein Verfahren zur Herstellung solcher Lepidocrocitteilchen.
Die erfindungsgemässen rechtwinklig parallelflachen Lepidocrocitteilchen werden zum einen als farbgebende Pigmente für Lacke, Harzformgebungsmassen, Drucktinten, Strassenasphalt, Kosmetika usw., und zweitens als nichtmagnetisches Material für nicht-magnetische Unterbeschichtungsschichten, genauer als nichtmagnetisches Material für nicht-magnetische Unterbeschichtungsschichten, die auf nicht-magnetischen Substraten ausgebildet werden, die ein Substrat für magnetische Aufzeichnungsmedien darstellen, und die exzellente Oberflächenglattheit und hohe Festigkeit besitzen, verwendet.
Zunächst wird ein Pigment zur Anwendung für Lepidocrocitteilchen erläutert.
In letzter Zeit wurden in Trägern oder Harzen dispergierte Orangepigmente weitverbreitet als farbgebende Pigmente für Lacke, Harzformgebungsmassen, Drucktinte, Strassenasphalt, Kosmetika usw. verwendet. Eine orange Farbe ist eine Farbe, die auf Verkehrsschildern eine Warnfunktion ausübt, so dass Orangepigmente weitverbreitet als signalgebende Pigmente für Strassenasphalt und Verkehrslacke in Sebrauch gekommen sind. Orange Farbe kennzeichnet hier eine Farbe mit einer Tönung im "L*a*b*-Farbsystem", worin der a*-Wert im Bereich von 15 bis 50 und der b*-Wert im Bereich von 20 bis 55 liegt.
Als Orangepigmente werden organische Pigmente, wie beispielsweise Sudan I, Permanentorange und Lithol- Schnellorange und anorganische Pigmente wie beispielsweise Orangechrom (PbCrO&sub4;·PbO) und Chromvermillon (PbCrO&sub4;·PbMoO&sub4;·PbSO&sub4;) zur praktischen Anwendung gebracht und werden weitverbreitet verwendet.
Die organischen Pigmente sind jedoch im allgemeinen teuer. Andererseits sind die anorganischen Pigmente aufgrund der darin enthaltenen Schwermetalle, wie beispielsweise Blei und Chrom, toxisch. Daher besteht ein starker Bedarf für anorganische Pigmente, die kostengünstig und nicht toxisch sind.
Eisenoxidteilchen, Eisen(III)oxidhydroxid-Teilchen usw. zeigen eine exzellente Umweltstabilität, wie beispielsweise eine gute Stabilität gegenüber Oxidation an der Luft sowie Nicht-Toxizität, und sie sind in verschiedenen Färbungen verfügbar. Folglich wurden Eisen(III)oxidhydroxid-Teilchen üblicherweise weitverbreitet als farbgebende Pigmente für Lacke, Harzformgebungsmassen, Drucktinte, Strassenasphalt, Kosmetika usw. verwendet.
Es gibt verschiedene Arten kostengünstiger und nichttoxischer Eisenoxidteilchen. Unter ihnen sind diejenigen, die als Orangepigmente verwendet werden, eine Mischung aus gelben Goethit (α-FeOOH)- und roten Hämatit (α-Fe&sub2;O&sub3;)- Teilchen und Lepidocrocit (γ-FeOOH)-Teilchen.
Unter dem Gesichtspunkt der Erhöhung der Verarbeitungskapazität und der Verbesserung der physikalischen Eigenschaften eines Beschichtungsfilmes besteht ein starker Bedarf nach der Verbesserung verschiedener Eigenschaften der Teilchen.
Genauer besteht ein starker Bedarf für die Verbesserung der Färbekraft und der Abdeckkraft eines Pigments sowie der guten Dispergierbarkeit des Pigments in einem Träger und einem Harz.
Als zweites wird nachfolgend ein nicht-magnetisches Material für nicht-magnetische Unterbeschichtungsschichten magnetischer Aufzeichnungsmedien als Anwendung von Lepidocrocitteilchen beschrieben.
Mit der Entwicklung von miniaturisierten und leichtgewichtigen video- oder audiomagnetischen Aufzeichnungs- und Wiedergabevorrichtungen zur Langzeitaufzeichnung ergab sich die Anforderung einer höheren Güte an magnetische Aufzeichnungsmedien, wie beispielsweise Magnetbänder und Magnetdisks, d. h. eine höhere Aufzeichnungsdichte.
Insbesondere von Videobändern wurde in zunehmendem Masse verlangt, dass sie eine höhere Aufzeichnungsdichte besitzen, und die Frequenzen der in neueren Videobändern aufgezeichneten Trägersignale sind höher als diejenigen, die auf herkömmlichen Videobändern aufgezeichnet werden. Mit anderen Worten wurden Signale im kurzen Wellenlängenbereich gebräuchlich und als Ergebnis wurde die Magnetisierungstiefe von der Oberfläche eines Magnetbandes bemerkenswert gering.
Zur Erhöhung der Aufzeichnungsdichte ist es erforderlich, hohe Ausgabeeigenschaften beizubehalten und das Rauschen zu verringern, insbesondere das S/N-Verhältnis zu erhöhen, auch wenn Signale mit kurzer Wellenlänge verwendet werden. Zu diesem Zweck wurden bei einem magnetischen Aufzeichnungsmedium, das aus einem Substrat und einer auf dem Substrat ausgebildeten magnetischen Aufzeichnungsschicht zusammengesetzt war, Anstrengungen zur Reduzierung der Dicke der magnetischen Aufzeichnungsschicht unternommen, wie in der folgenden Literatur beschrieben.
Beispielsweise wird in "Development of Magnetic Material and Technique for High Dispersion of Magnetic Powder", veröffentlicht von Sogo Gijutsu Center Co., Ltd. (1982), auf Seite 312 beschrieben, dass "...die Bedingungen für die hochdichte Aufzeichnung auf einem Beschichtungstypband so sind, dass das Rauschniveau in bezug auf Signale mit kurzer Wellenlänge gering ist, während die hohen Ausgabecharakteristiken beibehalten werden. Zur Erfüllung dieser Bedingungen ist es erforderlich, dass das Band eine hohe Koerzitivkraft (Hc) und Restmagnetisierung (Br) aufweist, ... und der Beschichtungsfilm eine geringere Dicke besitzt".
Die Entwicklung eines dünneren Filmes für eine magnetische Aufzeichnungsschicht hat einige Probleme hervorgerufen.
Es ist erforderlich, die magnetische Aufzeichnungsschicht glatt zu machen und die Ungleichförmigkeit der Dicke zu eliminieren. Wie allgemein bekannt ist, muss zur Erzielung einer glatten magnetischen Aufzeichnungsschicht mit gleichförmiger Dicke die Oberfläche des Substrats ebenfalls glatt sein. Diese Tatsache ist beschrieben auf den Seiten 180 und 181 von "Materials for Synthetic Technology-Cause of Friction and Abrasion of Magnetic Tape and Head Running System and Measures for Solving the Problem" (nachfolgend bezeichnet als "Materials for Synthetic Technology") (1987), veröffentlicht vom Veröffentlichungsdepartment des Technology Information Center: "...die Oberflächenrauhigkeit einer gehärteten Magnetschicht hängt von der Oberflächenrauhigkeit des Substrats (Rückseitenoberflächenrauhigkeit) in einem solchen Masse ab, dass sie etwa proportional ist, ... da die Magnetschicht auf dem Substrat ausgebildet wird, wird ein um so gleichförmigerer und grösserer Kopfoutput erhalten, und wird das S/N-Verhältnis um so mehr verbessert, je glatter die Oberfläche des Substrats ist".
Ferner wurde mit der Tendenz zur Reduzierung der Dicke des nicht-magnetischen Substrats, wie beispielsweise eines Grundfilmes, wie er herkömmlicherweise als Substrat für eine magnetische Aufzeichnungsschicht verwendet wurde, ein Festigkeitsproblem bei dem Substratfilm oder dergleichen hervorgerufen. Diese Tatsache ist beispielsweise auf Seite 77 des oben beschriebenen Development of Magnetic Materials and Technique for High Dispersion of Magnetic Powder beschrieben, "... die höhere Aufzeichnungsdichte ist ein mit den gegenwärtigen Magnetbändern verbundenes grosses Problem. Diese ist wichtig zur Verkürzung der Bandlänge, wodurch die Kassette miniaturisiert und eine Langzeitaufzeichnung ermöglicht wird. Zu diesem Zweck ist es erforderlich, die Dicke des Substrats zu reduzieren. ... Mit der Neigung zur Reduzierung der Filmdicke wird auch die Steifigkeit des Bandes in einem solchen Masse reduziert, dass ein glatter Transport in einem Rekorder schwierig wird. Daher besteht ein starker Bedarf zur Verbesserung der Steifigkeit eines Videobandes in sowohl der Laufrichtung als auch der dazu senkrechten Richtung".
Wie oben beschrieben, ist es bei der Tendenz zur Verringerung der Dicke der magnetischen Aufzeichnungsschicht in starkem Masse erforderlich, dass das Substrat zur Ausbildung der magnetischen Aufzeichnungsschicht eine so glatte Oberfläche wie möglich aufweist, sowie eine Festigkeit, die zur Kompensierung der Reduzierung der Festigkeit des nicht-magnetischen Substrats, wie beispielsweise eines Grundfilmes, kompensieren kann, die durch die Verringerung der Dicke geopfert wird.
Zur Verbesserung des Substrats für eine magnetische Aufzeichnungsschicht wurden verschiedene Anstrengungen unternommen. Beispielsweise wurde bereits ein Substrat zur praktischen Anwendung gebracht, das aus einem nichtmagnetischen Substrat, wie beispielsweise einem Grundfilm, und mindestens einer Unterbeschichtungsschicht (nachfolgend als "nicht-magnetische Unterbeschichtungsschicht" bezeichnet), die durch Dispergierung von nicht-magnetischen Teilchen in einem Bindemittel erhalten wird, die auf dem nicht-magnetischen Substrat ausgebildet wird, zusammengesetzt ist (JP-OSen 63-187418 (1988) und 4-167225 (1992)).
JP-OS 63-187418 (1988) schlägt ein magnetisches Aufzeichnungsmedium vor, das ein nicht-magnetisches Substrat, mindestens eine Unterbeschichtungsschicht, die durch Dispergierung von nicht-magnetischen Teilchen in einem Bindemittel hergestellt wird, und eine magnetische Schicht, die durch Dispergierung von ferromagnetischen Teilchen in einem Bindemittel hergestellt wird, umfasst, worin die ferromagnetischen Teilchen ferromagnetische Eisenoxidteilchen, ferromagnetische Kobalt-modifizierte Eisenoxidteilchen oder ferromagnetische Legierungsteilchen sind, und der durchschnittliche Hauptachsendurchmesser der ferromagnetischen Teilchen, gemessen durch ein Transmissionselektronenmikroskop, weniger als 0,30 um, und deren Kristallgrösse mittels Röntgendiffraktion weniger als 300 Å beträgt.
JP-OS 4-167225 (1992) schlägt ein magnetisches Aufzeichnungsmedium vor, das hergestellt wird durch Ausbildung einer magnetischen Schicht auf der Oberfläche eines nicht-magnetischen Substrats über einer Unterbeschichtungsschicht, die nadelförmige Teilchen mit einem Seitenverhältnis von mehr als 3,0 in einem Harzbindemittel, das bei der Bestrahlung mit elektromagnetischen Wellen, wie beispielsweise radioaktiven Strahlen und UV-Strahlen aushärtet, enthält.
Obwohl in Verbindung mit der Tendenz zur Verringerung der Dicke von nicht nur der magnetischen Aufzeichnungsschicht sondern auch des nicht-magnetischen Substrats stärkster Bedarf für ein Substrat mit einer glattestmöglichen Oberfläche besteht, besitzt keines der bisher je erhaltenen Substrate diese Eigenschaften.
Die in JP-OS 63-187418 (1988) beschriebene nichtmagnetische Unterbeschichtungsschicht wird durch Dispergierung von nicht-magnetischen Teilchen, wie beispielsweise α-Fe&sub2;O&sub3; (α-Eisenoxid) und α-Al&sub2;O&sub3; (α-Alumina) in einem Bindemittel hergestellt. Da die Form der nicht-magnetischen Teilchen nadelförmig oder granular ist, ist es nicht möglich zu sagen, dass die nadelförmigen oder granularen nicht-magnetischen Teilchen die Oberflächenglattheit und die Festigkeit des nichtmagnetischen Substrats in angemessener Weise verbessern können.
Die nicht-magnetische Unterbeschichtungsschicht, die in JP-OS 4-167225 (1992) beschrieben ist, wird hergestellt durch Dispergierung nadelförmiger α-FeOOH-Teilchen in einem Bindemittel. Da sie jedoch ebenfalls eine nadelförmige Form aufweisen, ist es unmöglich festzustellen, dass die nadelförmigen α-FeOOH-Teilchen die Oberflächenglattheit und die Festigkeit des nichtmagnetischen Substrats angemessen verbessern können.
Beispiele für herkömmliche Verfahren zur Herstellung von Lepidocrocitteilchen sind (I) ein Verfahren zur Herstellung von Lepidocrocitteilchen durch Einleiten eines sauerstoffhaltigen Gases in eine Suspension, die Eisen(II)hydroxid enthält und einen pH-Wert von 7,0 bis 9,0 besitzt, die erhalten wird durch Umsetzen einer Eisen(II)salz-Lösung mit einer Alkalilösung bei einer Temperatur von nicht mehr als 15ºC (JP-OS 33-6734 (1958)), (2) ein Verfahren zur Herstellung von Lepidocrocitteilchen unter Einführung eines sauerstoffhaltigen Gases in eine Suspension, die ein Eisen(II)hydroxid enthält und einen pH-Wert von 5,5 bis 7,0 aufweist, die erhalten wird durch Umsetzung eines wässrigen Eisen(II)sulfats mit einer wässrigen Alkalilösung bei einer Temperatur von 5 bis 15ºC (JP-OS 55-3323 (1980)), (3) ein Verfahren zur Herstellung von Lepidocrocitteilchen unter Einführung eines sauerstoffhaltigen Gases in eine Suspension, die ein Eisen(II)hydroxid enthält und einen pH-Wert von weniger als 5,5 aufweist, die erhalten wird durch Umsetzung eines wässrigen Eisen(II)sulfats mit einem wässrigen Natriumhydroxid in Gegenwart von Dinatriumhydrogenphosphat bei einer Temperatur von etwa 45ºC (JP-OS 62-108738 (1987)), und (4) ein Verfahren zur Herstellung von Lepidocrocitteilchen unter Einführung eines sauerstoffhaltigen Gases in eine Suspension, die ein Eisen(II)hydroxid enthält und einen pH-Wert von etwa 10 aufweist, die erhalten wird durch Umsetzung eines wässrigen Eisen(II)sulfats mit einem wässrigen Alkalihydroxid in Gegenwart einer wasserlöslichen Phosphorverbindung oder Arsenverbindung, wodurch Lepidocrocit-Impfkristalle hergestellt werden, und Wachstum der Lepidocrocit-Impfkristalle in einem Temperaturbereich von 55 bis 100ºC (JP-AS- 43-2214 (1968)).
Obwohl derzeit stärkster Bedarf für ein Verfahren zur industriellen und wirtschaftlichen Herstellung von Orangepigment mit exzellenter Dispergierbarkeit, Färbekraft und Abdeckkraft besteht, kann von den Orangepigmenten, die aus den oben beschriebenen Eisenoxidteilchen zusammengesetzt sind, nicht gesagt werden, dass sie diesen Bedarf in geeigneter Weise decken.
Mischteilen aus gelben Goethit (α-FeOOH)-Teilchen und roten Hämatit (α-Fe&sub2;O&sub3;)-Teilchen sind dahingehend nachteilig, dass aufgrund der Tatsache, dass verschiedene Teilchenarten miteinander vermischt sind, die Dispergierbarkeit der gemischten Teilchen in einem Träger oder einem Harz zum Zeitpunkt der Herstellung eines Beschichtungsmaterials oder dergleichen nicht ausreichend ist und dass nach der Dispergierung eine Auftrennung im Beschichtungsmaterial oder dergleichen wahrscheinlich ist.
Wenn Lepidocrocitteilchen hergestellt werden, neigen nadelförmige Teilchen aufgrund der Herstellungsreaktion zur Agglomeration. Die Dispergierbarkeit solcher Lepidocrocitteilchen in einem Träger oder Harz ist daher nicht ausreichend. Zusätzlich sind aufgrund der Teilchenform die Färbekraft und die Abdeckkraft nicht ausreichend.
Diese Tatsache wird nachfolgend erläutert. Wenn Lepidocrocitteilchen hergestellt werden, wird üblicherweise als Eisenmaterial eine wässrige Eisen(II)chlorid-Lösung oder eine wässrige Eisen(II)sulfat-Lösung verwendet.
Wenn eine wässrige Eisen(II)chlorid-Lösung als Eisenmaterial verwendet wird, wird der Reaktionskessel oder dergleichen korrodiert, was industriell nachteilig ist.
Andererseits ist die Verwendung einer wässrigen Eisen(II)sulfat-Lösung als Eisenmaterial frei von der Korrosion des Reaktionskessels, jedoch sind die nach irgendeinem der oben beschriebenen Verfahren (1) bis (3) erzeugten Teilchen nadelförmige Teilchen. Darüber hinaus ist es aufgrund der Herstellungsreaktion wahrscheinlich, dass andere Teilchen als Lepidocrocitteilchen mit den Lepidocrocitteilchen vermischt werden.
Wenn der pH-Wert der Lösung in dem Reaktionsverfahren im sauren Bereich liegt, werden nadelförmige Goethitteilchen mit den Lepidocrocitteilchen vermischt, und wenn der pH-Wert der Lösung im Reaktionsverfahren im alkalischen Bereich liegt, werden granulare Magnetitteilchen mit den Lepidocrocitteilchen vermischt.
Wenn der pH-Wert der Lösung im Reaktionsverfahren so niedrig ist, dass er weniger als 7 beträgt, ist ein Niederschlag, der ein Alkalimetall und ein 504, die gleichzeitig mit Lepidocrocitteilchen erzeugt werden, d. h. ein geringfügig lösliches schwefelhaltiges Eisensalz der Formel RFe&sub3;(SO&sub4;)&sub2;(OH)&sub6; (worin R K&spplus;, Na&spplus; oder NH&spplus; repräsentiert) in den Teilchen enthalten und/oder zwischen den Teilchen vorhanden. Da das geringfügig lösliche schwefelhaltige Eisensalz schwer zu entfernen ist und zwischen den Teilchen vernetzt zurückbleibt, wenn mit Wasser gewaschen wird, wird leicht die Bildung von Agglomeraten hervorgerufen.
Wenn Lepidocrocitteilchen bei einer Temperatur von nicht mehr als 15ºC hergestellt werden, ist Kühlung oder dergleichen erforderlich, was industriell nachteilig ist.
Im Fall des oben beschriebenen Verfahrens (4) kann die Reaktion zur Zeit des Wachstums der Impfkristalle bei einer hohen Temperatur von 55 bis 100ºC durchgeführt werden, wenn zum Zeitpunkt der Herstellung der Impfkristalle eine wasserlösliche Phosphorverbindung oder Arsenverbindung vorhanden ist. Die Form der Impfkristalle wird von einem nicht-isometrischen System zu einem isometrischen System umgewandelt, so dass Lepidocrocitteilchen mit einem isometrischen System erhalten werden, d. h. granulare Lepidocrocitteilchen.
In den nach diesen Verfahren hergestellten Lepidocrocitteilchen sind jedoch die Färbekraft und die Abdeckkraft unzureichend, da die Lepidocrocitteilchen granular sind.
Bei der Herstellung von Impfkristallen haben die Lepidocrocitteilchen eine nadelförmige Form und es werden granulare Magnetitteilchen mit den Lepidocrocitteilchen vermischt, wie in den später beschriebenen Vergleichsbeispielen gezeigt wird.
Folglich ist die vorliegende Erfindung auf die industrielle und wirtschaftliche Herstellung von Lepidocrocitteilchen gerichtet, die eine exzellente Dispergierbarkeit, Färbekraft und Abdeckkraft aufweisen.
Die vorliegende Erfindung ist ferner auf die Herstellung von nicht-magnetischen Teilchen, die für eine nichtmagnetische Unterbeschichtungsschicht, die auf einem nicht-magnetischen Substrat ausgebildet ist, so dass ein Substrat mit exzellenter Oberflächenglattheit und hoher Festigkeit erhalten wird, gerichtet.
Durch die von den hiesigen Erfindern angestellten Untersuchungen wurde herausgefunden, dass durch Vermischen eines wässrigen Eisen(II)sulfats mit einem wässrigen Alkalihydroxid und 0,1 bis 5,0 mol-%, auf Basis von Fe, mindestens einer Komponente ausgewählt aus einer Phosphorverbindung und einer Zitronensäureverbindung bei einer Temperatur von 25 bis 55ºC, wodurch eine Suspension hergestellt wird, die ein Eisenhydroxid enthält und einen pH-Wert von 7 bis 9 besitzt, und Oxidation des Eisenhydroxids durch Einleiten eines sauerstoffhaltigen Gases in die Suspension bei einer Temperatur von 25 bis 55ºC, wobei der pH-Wert auf 7 bis 9 eingestellt wird, die erhaltenen rechtwinklig parallelflachen Lepidocrocitteilchen einen durchschnittlichen Nebenachsendurchmesser von 0,045 bis 0,5 um, einen durchschnittlichen Hauptachsendurchmesser von 0,05 bis 1,0 um, eine durchschnittliche Dicke von 0,001 bis 0,3 um, ein Verhältnis des durchschnittlichen Nebenachsendurchmessers zur durchschnittlichen Dicke von 1,2 : 1 bis 50 : 1 und eine geometrische Standardabweichung des Hauptachsendurchmessers von vorzugsweise nicht mehr als 1,70, weiter bevorzugt nicht mehr als 1,40, aufweisen und einzeln vorliegen und eine exzellente Dispergierbarkeit, Färbekraft und Abdeckkraft aufweisen. Die vorliegende Erfindung wurde auf Grundlage dieser Befunde erhalten.
Ein erfindungsgemässes Ziel ist die Bereitstellung von individuellen Lepidocrocitteilchen, die eine exzellente Dispergierbarkeit, Färbekraft und Abdeckkraft aufweisen, sowie ein Verfahren zur industriellen und wirtschaftlichen Herstellung solcher Lepidocrocitteilchen.
Ein weiteres erfindungsgemässes Ziel ist die Bereitstellung von nicht-magnetischen Teilchen, die für eine nicht-magnetische Unterbeschichtungsschicht verwendet werden, die auf einem nicht-magnetischen Substrat ausgebildet ist, so dass ein Substrat mit exzellenter Oberflächenglattheit und hoher Festigkeit erhalten wird.
Noch ein weiteres erfindungsgemässes Ziel ist die Bereitstellung eines farbgebenden Pigments, das solche Lepidocrocitteilchen enthält.
Ein noch weiteres erfindungsgemässes Ziel ist die Bereitstellung eines Substrats für ein magnetisches Aufzeichnungsmedium, das eine nicht-magnetische Unterbeschichtungsschicht aufweist, die solche Lepidocrocitteilchen enthält.
Noch ein weiteres erfindungsgemässes Ziel ist die Bereitstellung eines magnetischen Aufzeichnungsmediums mit einer nicht-magnetischen Unterbeschichtungsschicht, die solche Lepidocrocitteilchen enthält.
Zum Erreichen des Ziels werden gemäss einem ersten erfindungsgemässen Aspekt rechtwinklig parallelflache Lepidocrocitteilchen bereitgestellt, die einen durchschnittlichen Nebenachsendurchmesser von 0,045 bis 0,5 um, einen durchschnittlichen Hauptachsendurchrnesser von 0,05 bis 1,0 um, eine durchschnittliche Dicke von 0,001 bis 0,3 um und ein Verhältnis des durchschnittlichen Nebenachsendurchmessers zur durchschnittlichen Dicke von 1,2 : 1 bis 50 : 1 aufweisen.
Gemäss einem zweiten erfindungsgemässen Aspekt werden rechtwinklig parallelflache Lepidocrocitteilchen bereitgestellt, die einen durchschnittlichen Nebenachsendurchmesser von 0,045 bis 0,5 um, einen durchschnittlichen Hauptachsendurchmesser von 0,05 bis 1,0 um, eine durchschnittliche Dicke von 0,001 bis 0,3 um, und ein Verhältnis des durchschnittlichen Nebenachsendurchmessers zur durchschnittlichen Dicke von 1,2 : 1 bis 50 : 1 aufweisen, und die auf ihrer Oberfläche eine Beschichtungsschicht aufweisen, die mindestens eines enthalten, ausgewählt aus Aluminiumhydroxiden, Aluminiumoxiden, Siliciumhydroxiden und Siliciumoxiden.
Gemäss einem dritten erfindungsgemässen Aspekt werden rechtwinklig parallelflache Lepidocrocitteilchen bereitgestellt, die einen durchschnittlichen Nebenachsendurchmesser von 0,045 bis 0,5 um, einen durchschnittlichen Hauptachsendurchmesser von 0,05 bis 1,0 um, eine durchschnittliche Dicke von 0,001 bis 0,3 um, ein Verhältnis des durchschnittlichen Nebenachsendurchmessers zur durchschnittlichen Dicke von 1,2 : 1 bis 50 : 1, und eine geometrische Standardabweichung des Hauptachsendurchmessers von nicht mehr als 1,40 aufweisen.
Gemäss einem vierten erfindungsgemässen Aspekt werden rechtwinklig parallelflache Lepidocrocitteilchen bereitgestellt, die einen durchschnittlichen Nebenachsendurchmesser von 0,045 bis 0,5 um, einen durchschnittlichen Hauptachsendurchmesser von 0,05 bis 1,0 um, eine durchschnittliche Dicke von 0,001 bis 0,3 um, ein Verhältnis des durchschnittlichen Nebenachsendurchmessers zur durchschnittlichen Dicke von 1,2 : 1 bis 50 : 1, und eine geometrische Standardabweichung des Hauptachsendurchmessers von nicht mehr als 1,9 : 0 aufweisen, und die auf ihrer Oberfläche eine Beschichtungsschicht aufweisen, die mindestens eines, ausgewählt aus Aluminiumhydroxiden, Aluminiumoxiden, Siliciumhydroxiden und Siliciumoxiden, umfasst.
Gemäss einem fünften erfindungsgemässen Aspekt wird ein Pigment bereitgestellt, das rechtwinklig parallelflache Lepidocrocitteilchen umfasst, wie sie in mindestens einem aus dem ersten bis vierten Aspekt definiert sind.
Gemäss einem sechsten erfindungsgemässen Aspekt wird ein Lack bereitgestellt, der 0,1 bis 200 Gew.-Teile eines Pigments wie im fünften Aspekt definiert und 100 Gew.- Teile eines Lackgrundmaterials umfasst.
Gemäss einem siebten erfindungsgemässen Aspekt wird ein Gummi oder eine Harzzusammensetzung bereitgestellt., die folgendes umfasst: 0,1 bis 10 0 Gew.-Teile eines Pigments wie im fünften Aspekt definiert, auf Basis von 100 Gew.- Teilen der Zusammensetzung, und 90 bis 99,9 Gew.-Teile eines Gummis und eines thermoplastischen Harzes, basierend auf 100 Gew.-Teilen der Zusammensetzung.
Gemäss einem achten erfindungsgemässen Aspekt wird ein Substrat für ein magnetisches Aufzeichnungsmedium bereitgestellt, das folgendes umfasst: ein nichtmagnetisches Substrat und eine nicht-magnetische Unterbeschichtungsschicht, die eine Beschichtungszusammensetzung, die nicht-magnetische Teilchen, die rechtwinklig parallelflache Lepidocrocitteilchen gemäss mindestens einem aus dem ersten bis vierten Aspekt umfassen, und ein Harzbindemittel umfasst, die auf der nicht-magnetischen Basis ausgebildet ist, umfasst.
Gemäss einem neunten erfindungsgemässen Aspekt wird ein magnetisches Aufzeichnungsmedium bereitgestellt, das folgendes umfasst: ein nicht-magnetisches Substrat, eine nicht-magnetische Unterbeschichtungsschicht, die eine Beschichtungszusammensetzung, die nicht-magnetische Teilchen, die rechtwinklig parallelflache Lepidocrocitteilchen gemäss mindestens einem aus dem ersten bis vierten Aspekt umfassen, und ein Harzbindemittel umfasst, die auf der nicht-magnetischen Basis ausgebildet ist, umfasst, und eine magnetische Aufzeichnungsschicht, die auf der nicht-magnetischen Unterbeschichtungsschicht ausgebildet ist.
Gemäss einem zehnten erfindungsgemässen Aspekt wird ein Verfahren zur Herstellung rechtwinklig parallelflacher Lepidocrocitteilchen gemäss dem ersten Aspekt bereitgestellt, das die folgenden Schritte umfasst: Vermischen eines wässrigen Eisen(II)sulfats mit einem wässrigen Alkalihydroxid und 0,1 bis 5,0 mol-%, auf Basis von Fe, mindestens einer Komponente, ausgewählt aus einer Phosphorverbindung und einer Zitronensäureverbindung in einem Temperaturbereich von 25 bis 55ºC, wodurch eine Suspension mit einem pH-Wert von 7 bis 9, die ein Eisenhydroxid enthält, hergestellt wird; und Einleiten eines sauerstoffhaltigen Gases in diese Suspension unter Einstellung des pH-Werts innerhalb des Bereiches von 7 bis 9, wodurch das Eisenhydroxid oxidiert wird.
Gemäss einem elften erfindungsgemässen Aspekt wird ein Verfahren zur Herstellung von rechtwinklig parallelflachen Lepidocrocitteilchen gemäss dem dritten Aspekt bereitgestellt, das folgende Schritte umfasst: Vermischen eines wässrigen Eisen(II)sulfats mit einem wässrigen Alkalihydroxid und 0,1 bis 5,0 mol-%, auf Basis von Fe, mindestens einer Komponente, ausgewählt aus einer Phosphorverbindung und einer Zitronensäureverbindung in einem Temperaturbereich von 25 bis 55ºC, wodurch eine Suspension mit einem pH-Wert von 7 bis 9, die ein Eisenhydroxid enthält, hergestellt wird; und Einleiten eines sauerstoffhaltigen Gases in diese Suspension in Gegenwart von Impfkristallen, wobei der pH-Wert innerhalb des Bereiches von 7 bis 9 eingestellt wird, wodurch das Eisenhydroxid oxidiert wird.

Anliegende Figuren:

Fig. 1 zeigt das Röntgendiffraktionsmuster der in Beispiel 1 erhaltenen rechtwinklig
parallelflachen Lepidocrocitteilchen;
Fig. 2 ist ein Elektronenmikrograph (x 30.000) der die in Beispiel 1 erhaltenen rechtwinklig parallelflachen Lepidocrocitteilchen zeigt;
Fig. 3 zeigt das Röntgendiffraktionsmuster des in Vergleichsbeispiel 2 erhaltenen Reaktionsprodukts;
Fig. 4 ist ein Elektronenmikrograph (x 30.000), der die in Vergleichsbeispiel 2 erhaltenen Teilchen zeigt;
Fig. 5 zeigt das Röntgendiffraktionsmuster des in Vergleichsbeispiel 7 erhaltenen Reaktionsprodukts;
Fig. 6 ist ein Elektronenmikrograph (x 30.000), der die in Vergleichsbeispiel 7 erhaltenen Teilchen zeigt;
Fig. 7 zeigt das Röntgendiffraktionsmuster der in Beispiel 7 erhaltenen rechtwinklig parallelflachen Lepidocrocitteilchen;
Fig. 8 ist ein Elektronenmikrograph (x 30.000) der die in Beispiel 7 erhaltenen rechtwinklig parallelflachen Lepidocrocitteilchen zeigt;
Fig. 9 ist ein Elektronenmikrograph (x 30.000) der die in Beispiel 50 erhaltenen rechtwinklig parallelflachen Lepidocrocitteilchen zeigt.
Zuerst werden die erfindungsgemässen Lepidocrocitteilchen beschrieben.
Die erfindungsgemässen Lepidocrocitteilchen besitzen eine rechtwinklig parallelflache Form. Die rechtwinklig parallelflache Form bedeutet hier nicht nur einen rechtwinkligen Sechsflächer, sondern auch einen Sechsflächer, worin eine Kante und eine Seite nicht immer gerade sein müssen, sondern leicht geneigt oder gebogen sein können. Wenn die Form der Teilchen nicht rechtwinklig parallelflach ist, ist es unmöglich, exzellente Färbekraft oder Abdeckkraft zu erzielen. Wenn solche Teilchen zur Verwendung einer nicht-magnetischen Unterbeschichtungsschicht verwendet werden, ist es unmöglich, die Oberfläche glatt zu machen, und die Festigkeit des Substrats mit einer solchen Unterbeschichtungsschicht ist nicht ausreichend.
Der durchschnittliche Nebenachsendurchmesser beträgt 0,045 bis 0,5 um. Wenn der durchschnittliche Nebenachsendurchmesser weniger als 0,045 um beträgt, werden die Teilchen so fein, dass die intramolekularen Kräfte zunehmen, wodurch die Dispergierbarkeit abnimmt. Darüber hinaus werden die Teilchen nadelförmig, wodurch es unmöglich wird, eine exzellente Färbekraft oder Abdeckkraft zu erzielen. Wenn der durchschnittliche Nebenachsendurchmesser 0,5 um übersteigt, ist es unmöglich, eine glatte beschichtete Oberfläche oder eine Harzzusammensetzung mit einer glatten Oberfläche zu erzielen, obwohl die Dispergierbarkeit der Teilchen in einem Träger und einem Harz gut ist, da die Teilchen grob werden. Der bevorzugte durchschnittliche Nebenachsendurchmesser beträgt 0,045 bis 0,3 um, weiter bevorzugt 0,045 bis 0,2 um.
Wenn eine nicht-magnetische Unterbeschichtungsschicht aus Lepidocrocitteilchen mit einem durchschnittlichen Nebenachsendurchmesser von weniger als 0,045 um hergestellt wird, ist es unmöglich, eine Unterbeschichtungsschicht mit einer glatten Oberfläche oder einer ausreichend hohen Festigkeit zu erhalten, da die Teilchen so fein werden, dass die intermolekularen Kräfte zunehmen, wodurch die Dispergierbarkeit abnimmt. Wenn eine nicht-magnetische Unterbeschichtungsschicht aus Lepidocrocitteilchen mit einem durchschnittlichen Nebenachsendurchmesser von mehr als 0,5 um hergestellt wird, ist es unmöglich, eine Unterbeschichtungsschicht mit einer glatten Oberfläche oder einer ausreichend hohen Festigkeit zu erhalten, da die Teilchen grob werden.
Der durchschnittliche Hauptachsendurchmesser beträgt 0,05 bis 1,0 um. Wenn er weniger als 0,05 um beträgt, wird die Dispergierbarkeit durch eine Zunahme der intermolekularen Kräfte verschlechtert. Wenn er 1,0 um übersteigt, werden die Teilchen nadelförmig, so dass es unmöglich ist, eine exzellente Färbekraft oder Abdeckkraft zu erzielen. Darüber hinaus ist es unmöglich, eine glatte beschichtete Oberfläche oder eine Harzzusammensetzung mit glatter Oberfläche zu erhalten, da die Teilchen grob werden. Der bevorzugte durchschnittliche Hauptachsendurchmesser beträgt 0,05 bis 0,7 um, weiter bevorzugt 0,05 bis 0,5 um.
Wenn eine nicht-magnetische Unterbeschichtungsschicht aus Lepidocrocitteilchen mit einem durchschnittlichen Hauptachsendurchmesser von weniger als 0,05 um hergestellt wird, ist es unmöglich, eine Unterbeschichtungsschicht mit glatter Oberfläche oder ausreichend hoher Festigkeit zu erhalten, da die intermolekularen Kräfte zunehmen, wodurch die Dispergierbarkeit verschlechtert wird. Wenn eine nicht-magnetische Unterbeschichtungsschicht aus Lepidocrocitteilchen mit einem durchschnittlichen Hauptachsendurchmesser von mehr als 1,0 um hergestellt wird, ist es unmöglich, eine Unterbeschichtungsschicht mit glatter Oberfläche oder ausreichend hoher Festigkeit zu erhalten, da die Teilchen nadelförmig und grob werden.
Die durchschnittliche Dicke der erfindungsgemässen Lepidocrocitteilchen beträgt 0,001 bis 0,3 um, vorzugsweise 0,001 bis 0,2 um, weiter bevorzugt 0,001 bis 0,1 um. Wenn die durchschnittliche Dicke weniger als 0,001 um beträgt, wird die Dispergierbarkeit aufgrund einer Zunahme der intermolekularen Kräfte, die durch zu feine Teilchen hervorgerufen wird, verschlechtert, und es ist schwierig, eine glatte Oberfläche oder eine ausreichend hohe Festigkeit in der nicht-magnetischen Unterbeschichtungsschicht zu erhalten. Darüber hinaus ist es unmöglich, eine exzellente Färbekraft oder Abdeckkraft zu erzielen, da die Dicke der Teilchen verringert ist. Wenn die durchschnittliche Dicke 0,30 um übersteigt, ist es unmöglich, eine nicht-magnetische Unterbeschichtungsschicht mit glatter Oberfläche oder ausreichend hoher Festigkeit zu erhalten, da die Teilchen grob werden.
Das Verhältnis des durchschnittlichen Hauptachsendurchmessers zum durchschnittlichen Nebenachsendurchmesser der Teilchen (nachfolgend als "Seitenverhältnis" bezeichnet) beträgt üblicherweise etwa 1,1 : 1 bis etwa 5 : 1. Unter Berücksichtigung der Färbekraft und der Abdeckkraft der Lepidocrocitteilchen, der Oberflächenglattheit der Unterbeschichtungsschicht und der Festigkeit des Substrats liegt das bevorzugte Seitenverhältnis bei 1,2 : 1 bis 4,8 : 1.
Das Verhältnis des durchschnittlichen Nebenachsendurchmessers zu der durchschnittlichen Dicke der erfindungsgemässen Lepidocrocitteilchen beträgt 1, 2 : 1 bis 50 : 1, vorzugsweise 2 : 1 bis 20 : 1.
Wenn das Verhältnis durchschnittlicher Nebenachsendurchmesser/durchschnittliche Dicke weniger als 1,2 : 1 beträgt oder 50 : 1 übersteigt ist es mitunter schwierig, rechtwinklig parallelflache Teilchen zu erhalten, die eine exzellente Dispergierbarkeit, Färbekraft und Abdeckkraft gemäss dem erfindungsgemässen Ziel aufweisen.
Die geometrische Standardabweichung des Hauptachsendurchmessers der erfindungsgemässen Lepidocrocitteilchen, die in Abwesenheit von Impfkristallen hergestellt werden, beträgt üblicherweise nicht mehr als 1,70. Die geometrische Standardabweichung ist ein Index für den Grad der Teilchengrössenverteilung, und je kleiner der Wert ist, desto besser ist die Teilchengrössenverteilung. Wenn die geometrische Standardabweichung 1,70 übersteigt, können die Färbekraft und die Abdeckkraft unzureichend werden. Ferner ist es schwierig, die Oberfläche einer nicht-magnetischen Unterbeschichtungsschicht, die aus den Lepidocrocitteilchen hergestellt ist, glatt zu machen, da die Dispergierbarkeit verringert wird. Ein Substrat mit einer solchen Unterbeschichtungsschicht besitzt keine ausreichende Festigkeit. Unter Berücksichtigung der Färbekraft, der Abdeckkraft und der Dispergierbarkeit beträgt die geometrische Standardabweichung des Hauptachsendurchmessers vorzugsweise nicht mehr als 1,60, weiter bevorzugt nicht mehr als 1,40. Der untere Grenzwert der geometrischen Standardabweichung des Hauptachsendurchmessers beträgt etwa 1,01.
Die geometrische Standardabweichung des Hauptachsendurchmessers der erfindungsgemässen Lepidocrocitteilchen, die in Anwesenheit von Impfkristallen hergestellt werden, beträgt üblicherweise nicht mehr als 1,40. Die geometrische Standardabweichung des Hauptachsendurchmessers der erfindungsgemässen Lepidocrocitteilchen, die in Abwesenheit von Impfkristallen hergestellt werden, beträgt vorzugsweise nicht mehr als 1,38, weiter bevorzugt nicht mehr als 1,35. Der untere Grenzwert der geometrischen Standardabweichung des Hauptachsendurchmessers beträgt etwa 1,01.
Der SO&sub4;-Gehalt in den erfindungsgemässen Lepidocrocitteilchen beträgt üblicherweise nicht mehr als 1.000 ppm, vorzugsweise nicht mehr als 500 ppm, weiter bevorzugt nicht mehr als 300 ppm, noch weiter bevorzugt nicht mehr als 200 ppm, und am meisten bevorzugt nicht mehr als 150 ppm. In den erfindungsgemässen Lepidocrocitteilchen liegen die Teilchen in individueller Form ohne Vernetzung zwischen den Teilchen vor. Der untere Grenzwert des SO&sub4;-Gehalts in den Lepidocrocitteilchen beträgt etwa 0,01 ppm.
Wenn der SO&sub4;-Gehalt zu hoch ist, wird die Dispergierbarkeit der Lepidocrocitteilchen verschlechtert. Wenn die Lepidocrocitteilchen als nicht-magnetische Teilchen für eine nicht-magnetische Unterbeschichtungsschicht verwendet werden, ist der bevorzugte SO&sub4;-Gehalt nicht mehr als 300 ppm.
Die Färbung des erfindungsgemässen Pigments, das rechtwinklig parallelflache Lepidocrocitteilchen mit einem durchschnittlichen Hauptachsendurchmesser von 0,045 bis 0,5 um, einem durchschnittlichen Hauptachsendurchmesser von 0,05 bis 1,0 um und einer durchschnittlichen Dicke von 0,001 bis 0,3 um umfasst, wird durch einen a*-Wert von üblicherweise 15,0 bis 50,0, einen b*-Wert von üblicherweise 20,0 bis 55,0, und einen L*-Wert von üblicherweise 20,0 bis 70,0 repräsentiert.
Wenn der a*-Wert 50,0 übersteigt, kann der Rotfärbungseffekt unvorteilhafterweise zu stark sein. Wenn er weniger als 50,0 beträgt, kann der Rotfärbungseffekt unvorteilhaft unzureichend sein.
Wenn der b*-Wert 55,0 übersteigt, kann der Gelbfärbungseffekt unvorteilhafterweise zu stark sein. Wenn er weniger als 20,0 beträgt, kann der Gelbfärbungseffekt unvorteilhaft unzureichend zur Hervorbringung einer orangen Farbe sein.
Wenn der L*-Wert 70,0 übersteigt, kann die Farbe des Pigments unvorteilhafterweise zu hell sein. Wenn er weniger als 20,0 beträgt, kann die Farbe unvorteilhafterweise dunkel und stumpf werden.
Obwohl eine Variation in der geometrischen Standardabweichung den Farbton hinsichtlich den a*-, b*- und L*-Werten nicht beeinflusst, ruft sie eine geringe Differenz hinsichtlich der Trübheit hervor. Je kleiner die geometrische Standardabweichung ist, desto kleiner wird die Trübheit.
Der erfindungsgemässe Lack umfasst 0,1 bis 200 Gew.-Teile eines Pigments, das Lepidocrocitteilchen umfasst, und 100 Gew.-Teile eines Lackgrundmaterials. Ein derartiger Lack schliesst einen Lack auf Wasserbasis und einen Lack auf Lösungsmittelbasis ein.
Bezüglich des Verhältnisses des Lepidocrocitteilchen umfassenden Pigments zum Lackgrundmaterial ist die bevorzugte Menge an Pigment 0,1 bis 100 Gew.-Teile, weiter bevorzugt 0,1 bis 50 Gew.-Teile auf Basis von 100 Gew.- Teilen des Lackgrundmaterials unter dem Aspekt der Handhabung des Beschichtungsmaterials.
Das Lackgrundmaterial für Lacke auf Lösungsmittelbasis gemäss der vorliegenden Erfindung umfasst ein Harz, ein Lösungsmittel und gegebenenfalls geeignete Zusatzstoffe, wie beispielsweise Streckmittel, Pigment, Trocknungsbeschleuniger, Tenside, Aushärtungshilfsmittel, Hilfsstoffe usw..
Die Harze, die erfindungsgemäss als eine Komponente des Lackgrundmaterials verwendet werden können, schliessen solche ein, die herkömmlicherweise für Lacke auf Lösungsmittelbasis verwendet werden, wie beispielsweise Vinylchlorid-Vinylacetat-Copolymerharz, Vinylchloridharz, Vinylacetatharz, Nitrocelluloseharz, Polyvinylbutyralharz; Acrylharz, Alkydharz, Aminoalkydharz, Polyesterharz, Polyurethanharz, Epoxyharz, Phenolharz, Melaminharz, Aminoharz usw..
Als Lösungsmittel können diejenigen verwendet werden, die üblicherweise für Lacke auf Lösungsmittelbasis verwendet werden. Beispiele hierfür sind Toluol, Xylol, Butylacetat, Methylacetat, Methylisobutylketon, Butylcellosolve, Ethylcellosolve, Butylalkohol, Methylethylketon, Cyclohexanon usw..
Die Menge an Lösungsmittel in dem Lackgrundmaterial für Lacke auf Lösungsmittelbasis ist erfindungsgemäss üblicherweise 50 bis 5.000 Gew.-Teile, vorzugsweise 100 bis 2.000 Gew.-Teile, auf Basis von 100 Gew.-Teilen des Harzes. Wenn die Menge an Lösungsmittel weniger als 50 Gew.-Teile auf Basis von 100 Gew.-Teilen des Harzes beträgt, kann die Trägerviskosität zur Durchführung einer homogenen Vermischung und Dispersion zu hoch werden. Wenn die Menge 5.000 Gew.-Teile übersteigt, nimmt der Lösungsmittelanteil in der Beschichtungszusammensetzung in einem solchen Masse zu, dass keine dispergierenden. Scherkräfte auf die Teilchen während des Mischens und Dispergierens ausgeübt werden kann. Ferner ist die Menge an Zusatzstoffen in dem Lackgrundmaterial für Lacke auf Lösungsmittelbasis erfindungsgemäss üblicherweise nicht mehr als 100 Gew.-Teile, vorzugsweise 0,1 bis 50 Gew.- Teile auf Basis von 100 Gew.-Teilen des Harzes.
Ein Lack auf Lösungsmittelbasis, der unter Verwendung der erfindungsgemässen Lepidocrocitteilchen hergestellt wird, besitzt eine Färbekraft von 4 bis 5 und eine Abdeckkraft von nicht mehr als 25, vorzugsweise nicht mehr als 23. Der bevorzugte untere Grenzwert der Abdeckkraft ist 10. Der Glanz der beschichteten Oberfläche eines beschichtet en Stücks beträgt nicht weniger als 75%, vorzugsweise nicht weniger als 78%, und der bevorzugte obere Grenzwert beträgt 140%.
Das Lackgrundmaterial, das für erfindungsgemässe Lacke auf Wasserbasis verwendet wird, umfasst ein Harz, Wasser und gegebenenfalls geeignete Zusatzstoffe, wie beispielsweise ein Lösungsmittel, ein Streckmittel, ein Pigment, einen Trocknungsbeschleuniger, ein Tensid, ein Aushärtungshilfsmittel, Hilfsstoffe usw..
Für Lacke auf Wasserbasis können die üblicherweise verwendeten Harze verwendet werden, wie beispielsweise wasserlösliches Alkydharz, wasserlösliches Acrylharz, wasserlösliches Urethanharz, wasserlösliches Epoxyharz, wasserlösliches Melaminharz, Acryl-Emulsionsharz, Acryl- Styrol-Emulsionsharz, Urethan-Emulsionsharz, Epoxy- Emulsionsharz, Vinylacetat-Emulsionsharz usw..
Für Lacke auf Wasserbasis können Butylcellosolve, Butylalkohol und andere üblicherweise für Lacke auf Wasserbasis verwendete eingesetzt werden.
Die Menge an Wasser in dem Lackgrundmaterial für erfindungsgemässe Lacke auf Wasserbasis beträgt üblicherweise 50 bis 5.000 Gew.-Teile, vorzugsweise 100 bis 2.000 Gew.-Teile auf Basis von 100 Gew.-Teilen des Harzes. Wenn die Menge an Wasser weniger als 50 Gew.-Teile auf Basis von 100 Gew.-Teilen des Harzes beträgt, kann die Trägerviskosität zur Durchführung einer homogenen Vermischung und Dispersion zu hoch werden. Wenn die Menge 5.000 Gew.-Teile übersteigt, nimmt der Wasseranteil in der Beschichtungszusammensetzung in einem solchen Masse zu, dass keine dispergierenden Scherkräfte auf die Teilchen während des Mischens und Dispergierens ausgeübt werden kann. Ferner ist die Menge an Zusatzstoffen in dem Lackgrundmaterial für Lacke auf Wasserbasis erfindungsgemäss üblicherweise nicht mehr als 100 Gew.- Teile, vorzugsweise 0,1 bis 50 Gew.-Teile auf Basis von 100 Gew.-Teilen des Harzes.
Ein Lack auf Wasserbasis, der aus den erfindungsgemässen Lepidocrocitteilchen hergestellt wurde, besitzt eine Färbekraft von 4 bis 5 und eine Abdeckkraft von nicht mehr als 29, vorzugsweise nicht mehr als 27. Der bevorzugte untere Grenzwert der Abdeckkraft beträgt 15. Der Glanz der beschichteten Oberfläche eines beschichteten Gegenstandes beträgt nicht weniger als 71%, vorzugsweise nicht weniger als 75%, und der bevorzugte obere Grenzwert beträgt 130%.
Das Gummi oder die Harzzusammensetzung gemäss der vorliegenden Erfindung umfasst 0,1 bis 10 Gew.-Teile, vorzugsweise 0,5 bis 5 Gew.-Teile, des Lepidocrocitteilchen umfassenden Pigments auf Basis von 100 Gew.-Teilen des Gummis oder der Harzzusammensetzung, und 90 bis 99,9 Gew.-%, vorzugsweise 95 bis 99,5 Gew.-%, eines Gummis oder thermoplastischen Harzes auf Basis von 100 Gew.-Teilen des Gummis oder der Harzschicht.
Erfindungsgemäss verwendbare thermoplastische Harze sind Polyvinylchloridharz, Polyesterharz, Polypropylenharz, Polyethylenharz, Polyamidharz, Polycarbonatharz, ABS-Harz (Acrylnitril-Butadien-Styrol-Copolymer), usw.. Die thermoplastischen Harze können in Form von Pulver, Kügelchen oder Pellets verwendet werden, unter dem Aspekt der Verknetbarkeit mit dem Pigment werden die thermoplastischen Harze jedoch vorzugsweise in Form von Pulver verwendet. Das Polyvinylchloridharz, Polyethylenharz, Polyamidharz und ABS-Harz sind bevorzugt.
Das erfindungsgemäss verwendbare Gummi ist natürliches Gummi, Polyisopropengummi, Styrol-Butadien-Gummi, Ethylen- Propyliden-Gummi, Acrylnitril-Butadien-Gummi, Silicongummi oder dergleichen.
Wenn die Menge an Gummi oder thermoplastischem Harz weniger als 90,0 Gew.-Teile beträgt, ist es schwierig, die Verschlechterung des Gummis oder des thermoplastischen Harzes zu unterdrücken. Wenn die Menge an Gummi oder thermoplastischem Harz andererseits 99,9 Gew.-Teile überschreitet, ist es schwierig, das Gummi oder das thermoplastische Harz in geeigneter Weise einzufärben.
Wenn die Menge an Pigment 0,1 Gew.-% unterschreitet, ist es schwierig, das Gummi oder das thermoplastische Harz in geeigneter Weise zu färben. Wenn die Menge an Pigment 10,0 Gew.-Teile überschreitet, ist es schwierig, die Verschlechterung des Gummis oder des thermoplastischen Harzes zu unterdrücken.
Das Gummi oder die Harzzusammensetzung gemäss der vorliegenden Erfindung wird erhalten durch Vermischen von Pigment mit einem Gummi oder einem Harzmaterial, Zerkleinern der Aggregate aus den Lepidocrocitteilchen mit der starken Scherkraft einer Knetvorrichtung oder eines Extruders unter Erwärmen, und gleichförmiges Dispergieren der Lepidocrocitteilchen in dem Gummi oder dem Harzmaterial. Das/die so erhaltene Gummi oder Harzzusammensetzung wird in eine geeignete Form geformt.
Das Gummi oder die Harzzusammensetzung gemäss der vorliegenden Erfindung, die aus dem Pigment und dem Gummi oder dem thermoplastischen Harz zusammengesetzt ist, kann einen Zusatzstoff, wie beispielsweise ein Gleitmittel, einen Weichmacher, ein Antioxidans, einen UV-Absorber und einen Stabilisator enthalten.
Die Menge an Zusatzstoff beträgt nicht mehr als 50 Gew.- Teile auf Basis von 100 Gew.-Teilen der Gesamtmenge an Pigment und Gummi oder thermoplastischem Harz. Wenn die Menge an Zusatzstoffen 50 Gew.-Teile überschreitet, wird die Formbarkeit verringert.
Die Dispergierbarkeit des Gummis oder der Harzzusammensetzung das/die unter Verwendung der erfindungsgemässen Lepidocrocitteilchen hergestellt wird, beträgt 4 bis 5. Die Dispergierbarkeit wird nach einem später beschriebenen Verfahren bestimmt.
Nachfolgend wird das erfindungsgemässe Verfahren zur Herstellung der oben beschriebenen Lepidocrocitteilchen beschrieben.
Das erfindungsgemäss verwendete wässrige Eisen(II)salz ist ein wässriges Eisen(II)sulfat.
Beispiele für die erfindungsgemäss verwendete wässrige Alkalihydroxidlösung sind ein wässriges Natriumhydroxid und wässriges Kaliumhydroxid.
Als erfindungsgemäss verwendete Phosphorverbindung sind in der vorliegenden Erfindung Phosphorsäuren, wie Beispiel Orthophosphorsäure, Metaphosphorsäure, Pyrophosphorsäure, Triphosphorsäure und Tetraphosphorsäure; Natriumsalze davon, wie beispielsweise Dinatriumhydrogenphosphat, Natriumdihydrogenphosphat und Trinatriumphosphat; Ammoniumsalze, wie beispielsweise Ammoniumdihydrogenphosphat, Diammoniumdihydrogenphosphat und Natriumammoniümhydrogenphosphat; und Kaliumsalze davon, wie beispielsweise Trikaliumphosphat, Kaliumdihydrogenphosphat und Dikaliumhydrogenphosphat; verwendbar.
Die erfindungsgemäss verwendeten Zitronensäureverbindungen sind beispielsweise Zitronensäure; Ammoniumsalze, wie beispielsweise Ammoniumcitrat und Ammoniumhydrogencitrat, Kaliumsalze, wie beispielsweise Kaliumcitrat und Kaliumhydrogencitrat; Natriumsalze wie beispielsweise Natriumcitrat und Natriumhydrogencitrat; und Lithiumsalze davon, wie beispielsweise Lithiumcitrat.
Es gibt keine spezielle Reihenfolge der Zugabe von wässrigem Eisen(II)sulfat, wässriger Alkalihydroxidlösung und Phosphorverbindung und/oder Zitronensäureverbindung. Sie können auch gleichzeitig zugegeben werden. In jedem Fall werden die erfindungsgemäss angestrebten Lepidocrocitteilchen erhalten.
Zur Herstellung von ausschliesslich Lepidocrocitteilchen ohne irgendwelche anderen damit vermischten Teilchen ist es bevorzugt, das wässrige Eisen(II)sulfat, die wässrige Alkalihydroxidlösung und die Phosphorverbindung und/oder die Zitronensäureverbindung so gleichförmig wie möglich miteinander zu vermischen.
Zu diesem Zweck ist es bevorzugt, die Phosphorverbindung und/oder die Zitronensäureverbindung mit dem wässrigen Eisen(II)sulfat vorab zu vermischen und die wässrige Alkalihydroxidlösung zu der gemischten Lösung hinzuzugeben. Weiter bevorzugt wird die gemischte Lösung vor der Zugabe der wässrigen Alkalihydroxidlösung gealtert.
Die Alterungszeit für die gemischte Lösung beträgt vorzugsweise nicht weniger als 10 Minuten, weiter bevorzugt nicht mehr als 30 Minuten. Der obere Grenzwert für die Alterungszeit ist nicht sonderlich begrenzt, aus industriellen Gesichtspunkten beträgt er jedoch vorzugsweise etwa 120 Minuten.
Die gemischte Lösung kann auf einmal zu der wässrigen Alkalihydroxidlösung hinzugegeben werden, jedoch wird sie unter Berücksichtigung der gleichförmigen Vermischung der wässrigen Lösung vorzugsweise kontinuierlich oder intermittierend nach und nach innerhalb von 10 bis 120 Minuten, weiter bevorzugt 50 bis 70 Minuten, hinzugegeben.
Das Mischungsverhältnis von wässrigem Eisen(II)salz zu wässriger Alkalihydroxidlösung wird so ausgewählt, dass der pH-Wert der Suspension, die das durch die Reaktion des wässrigen Eisen(II)sulfats mit der wässrigen Alkalihydroxidlösung gebildeten Hydroxide enthält, im Bereich von 7 bis 9 liegt. Wenn der pH-Wert der Suspension weniger als 7 beträgt, können zusammen mit den Lepidocrocitteilchen nadelförmige Goethitteilchen erzeugt werden, wenn der pH-Wert der Suspension über 9 liegt, können zusammen mit den Lepidocrocitteilchen granulare Magnetitteilchen erzeugt werden.
Das Mischungsverhältnis von Phosphorverbindung und/oder Zitronensäureverbindung zu dem wässrigen Eisen(II)sulfat beträgt 0,1 bis 5 mol-% auf Basis von Fe. Wenn es weniger als 0,1 mol-% beträgt, ist es schwierig, ausschliesslich Lepidocrocitteilchen zu erzeugen und es werden auch granulare Magnetitteilchen darin vermischt. Wenn es 5 mol-% übersteigt, tritt eine Sättigung des Zugabeeffekts ein, obwohl Lepidocrocitteilchen erhalten werden. Es ist nutzlos, die Verbindung in einer mehr als notwendigen Menge zuzugeben.
Es ist erforderlich, dass die Phosphorverbindung und/oder die Zitronensäureverbindung zugegeben wird, bevor ein sauerstoffhaltiges Gas in die Suspension eingeleitet wird. Die Phosphorverbindung und/oder die Zitronensäureverbindung kann zu einem beliebigen aus dem wässrigen Eisen(II)sulfat, der wässrigen Alkalihydroxidlösung und der Suspension, die den eisenhaltigen Niederschlag enthält, hinzugegeben werden.
Zur Erzeugung von ausschliesslich Lepidocrocitteilchen ohne andere damit vermischte Teilchen wird die Phosphorverbindung und/oder die Zitronensäureverbindung vorzugsweise zu dem wässrigen Eisen(II)sulfat hinzugegeben, wie oben beschrieben.
Die Temperatur zum Vermischen der Rohmaterialien beträgt 25 bis 55ºC. Wenn sie weniger als 25ºC beträgt, erfordert die Reaktion einen langen Zeitraum, was aus industriellen und wirtschaftlichen Gesichtspunkten unvorteilhaft ist. Wenn die Temperatur 55ºC übersteigt, werden granulare Magnetitteilchen und dergleichen zusammen mit den Lepidocrocitteilchen erzeugt.
Der pH-Wert der resultierenden Mischung der Rohmaterialien wird innerhalb des Bereichs von 7 bis 9 eingestellt. Wenn der pH-Wert ausserhalb dieses Bereichs liegt, ist es schwierig, ausschliesslich Lepidocrocitteilchen herzustellen. Wenn der pH-Wert weniger als 7 beträgt, enthalten die erzeugten Lepidocrocitteilchen eine grosse Menge an schwefelhaltigem Eisensalz.
Die Oxidation der ein Eisenhydroxid enthaltenden Suspension wird durch Einführen eines sauerstoffhaltigen Gases (z. B. Luft) in die Suspension durchgeführt. Die Menge an eingeleitetem Gas beträgt vorzugsweise 0,5 bis 100 l/min auf Basis von 10 l der Reaktionsmutterlösung. Die Oxidationsreaktionstemperatur beträgt 25 bis 5ºC. Wenn sie weniger als 25ºC beträgt, erfordert die Oxidationsreaktion einen langen Zeitraum, was unter industriellen und wirtschaftlichen Gesichtspunkten nachteilig ist. Wenn die Temperatur 55ºC übersteigt, werden granulare Magnetitteilchen und dergleichen zusammen mit den Lepidocrocitteilchen erzeugt.
In der erfindungsgemässen Oxidationsreaktion wird der pH-Wert während der Oxidationsreaktion innerhalb des Bereichs von 7 bis 9 durch Zugabe einer wässrigen Alkalilösung, wie beispielsweise Natriumhydroxid, eingestellt, da der pH-Wert mit dem Fortschreiten der Oxidationsreaktion langsam abnimmt. Wenn der pH-Wert weniger als 7 beträgt, ist es schwierig, ausschliesslich Lepidocrocitteilchen zu erzeugen, und es können gleichzeitig in nachteiliger Weise nadelförmige Goethitteilchen erzeugt werden. Wenn der pH-Wert der Suspension einen Wert von 9 übersteigt, ist es schwierig, ausschliesslich Lepidocrocitteilchen zu erzeugen, und es können in unvorteilhafter Weise gleichzeitig granulare Magnetitteilchen hergestellt werden.
Die Oxidationsreaktionszeit vom Beginn bis zum Ende der Oxidationsreaktion beträgt nicht mehr als 24 Stunden, vorzugsweise nicht mehr als 12 Stunden. Aus diesem Grund ist die Ausbeute (Ausbeute pro Einheitsvolumen x Einheitszeit) mit 4,3 bis 15,6 kg/m³ h gross, was industriell und wirtschaftlich vorteilhaft ist.
Da keine Veränderung des pH-Werts mehr auftritt, wenn die Erzeugungsreaktion der Lepidocröcitteilchen beendea wird und keine weitere Oxidationsreaktion stattfindet, wird der Punkt, an dem der pH-Wert konstant bleibt und keine Zugabe von NaOH-Lösung zur Einstellung des pH-Wertes mehr benötigt wird, als der Endpunkt der Oxidationsreaktion angesehen.
Wenn der pH-Wert im Bereich von 7 bis 9 liegt und die Reaktionstemperatur 25 bis 55ºC beträgt, ist es möglich, in dem Verfahren zur Herstellung von Lepidocrocitteilchen diese mit Stabilität zu erzeugen.
Wenn weder die Phosphorverbindung und die Zitronensäureverbindung noch eine Mischung daraus in dem erfindungsgemässen Verfahren zugegeben wird, werden andere Teilchen als Lepidocrocitteilchen zusammen mit den Lepidocrocitteilchen erzeugt, wie in den später dargestellten Vergleichsbeispielen gezeigt wird. Aus dieser Tatsache ist klar, dass die Anwesenheit der Phosphorverbindung und/oder der Zitronensäureverbindung dazu beiträgt, dass in stabiler Weise nur Lepidocrocitteilchen hergestellt werden.
Da die erfindungsgemässen Lepidocrocitteilchen ungefähr im Neutralbereich hergestellt werden, in dem der pH-Wert 7 bis 9 beträgt, ist die Menge an geringfügig löslichem schwefelhaltigen Eisensalz, das Agglomeration hervorruft, gering, so dass die Teilchen individualisiert vorliegen. Lepidocrocitteilchen mit einer noch exzellenteren.
Teilchengrössenverteilung, worin die geometrische:
Standardabweichung des Hauptachsendurchmessers nicht mehr als 1,40 beträgt, werden in dem oben beschriebenen Verfahren erhalten durch Einleiten eines sauerstoffhaltigen Gases in die Suspension, die das Eisenhydroxid enthält und einen pH-Wert von 7 bis 9 aufweist, in Gegenwart von Impfkristallen.
Die Impfkristalle können beliebige sein aus Eisenhydroxiden, wie beispielsweise kolloidales Eisen(II)hydroxid, kolloidales Eisen(III)hydroxid und grüner Rost, Eisenoxide, wie beispielsweise Hämatit, Magnetit und Maghemit, und Eisenoxidhydroxide, wie beispielsweise Goethit, Lepidocrocit und Akagenit, die nach einem bekannten Verfahren erhalten werden. Diese Impfkristalle können in dem gleichen Reaktor hergestellt werden, der zur Herstellung der erfindungsgemässen Lepidocrocitteilchen verwendet wird. Alternativ dazu kann ein anderer Reaktor verwendet werden. Unter dem Gesichtspunkt des Ziels der Verteilung der Lepidocrocitteilchen sind individuelle Teilchen, die wenige Agglomerate enthalten, bevorzugt.
Die Impfkristalle werden vorzugsweise hergestellt durch (i) Vermischen des wässrigen Eisen(II)sulfats mit der wässrigen Alkalihydroxidlösung und 0,1 bis 5,0 mol-% auf Basis von Fe der Phosphorverbindung und/oder der Zitronensäureverbindung bei einer Temperatur von 25 bis 55ºC, wobei der pH-Wert im Bereich von 7 bis 9 gehalten wird, wodurch Eisenhydroxide erhalten werden, oder (ii) darüber hinaus Einblasen von Luft in die die Eisenhydroxide enthaltende Suspension, wodurch Lepidocrocit-Impfkristalle erhalten werden.
Die Menge der Impfkristalle beträgt vorzugsweise 0,001 bis 0,5 mol/l auf Basis von Fe. Beträgt sie weniger als 0,001 mol/l ist die Menge an Impfkristallen so gering, dass es schwierig ist, Lepidocrocitteilchen mit exzellenter Teilchengrössenverteilung herzustellen, da ein ungleichförmiges Kristallwachstum stattfindet. Wenn andererseits die Menge 0,5 mol/l übersteigt, sind soviele Impfkristalle vorhanden, dass das Wachstum der Teilchen unzureichend wird.
Wenn die erfindungsgemässen Lepidocrocitteilchen in einem Binderharz dispergiert werden, können die Lepidocrocitteilchen bei Bedarf mit mindestens einem, ausgewählt aus Aluminiumhydroxiden, Aluminiumoxiden, Siliciumhydroxiden und Siliciumoxiden, in einer Menge von 0,01 bis 50 Gew.-% (berechnet als Al und SiO&sub2;) auf Basis des Gewichts der Lepidocrocitteilchen beschichtet werden, damit die Affinität zu dem Binderharz verbessert und die Dispergierbarkeit erhöht wird.
Die Grösse der Lepidocrocitteilchen, deren Oberflächen mit dem oben beschriebenen Beschichtungsmaterial beschichtet ist, ist im wesentlichen die gleiche wie die Grösse der unbeschichteten Lepidocrocitteilchen. Der durchschnittliche Nebenachsendurchmesser der beschichteten Lepidocrocitteilchen beträgt 0,045 bis 0,5 um, der durchschnittlich Hauptachsendurchmesser beträgt 0,05 bis 1,0 um und die durchschnittliche Dicke beträgt 0,001 bis 0,3 um. Die beschichteten Lepidocrocitteilchen haben ebenfalls eine rechtwinklig parallelflache Form.
Nachfolgend wird da Syntheseverfahren zur Beschichtung der Lepidocrocitteilchen erläutert.
Die Lepidocrocitteilchen werden in einer wässrigen Lösung dispergiert, wodurch eine wässrige Suspension erhalten wird. Eine Aluminiumverbindung und/oder eine Siliciumverbindung wird zu der wässrigen Suspension hinzugegeben, und die resultierende Mischung wird gerührt und bei Bedarf der pH-Wert eingestellt, so dass die Oberflächen der Lepidocrocitteilchen mit mindestens einem aus der Gruppe bestehend aus Aluminiumhydroxiden, Aluminiumoxiden, Siliciumhydroxiden und Siliciumoxiden, beschichtet werden. Die Lepidocrocitteilchen werden dann abfiltriert, mit Wasser gewaschen, getrocknet und nach einem herkömmlichen Verfahren pulverisiert. Ferner können die beschichteten Lepidocrocitteilchen bei Bedarf einer Entlüftung und Kompaktierung unterzogen werden.
Als Aluminiumverbindung sind Aluminiumsalze, wie beispielsweise Aluminiumacetat, Aluminiumsulfat, Aluminiumchlorid und Aluminiumnitrat, aluminische Alkalisalze, wie beispielsweise Natriumaluminat, Aluminasol, usw. verwendbar.
Als Siliciumverbindung sind Wasserglas, Natriumorthosilicat, Natriummetasilicat, kolloidales Silica usw. verwendbar.
Die Menge an zugegebener Aluminiumverbindung und Siliciumverbindung ist üblicherweise jeweils 0,01 bis 50,0 Gew.-% (berechnet als Al und SiO&sub2;) auf Basis des Gewichts der Lepidocrocitteilchen. Wenn die Menge weniger als 0,1 Gew.-% beträgt, wird die Dispersion der Lepidocrocitteilchen unzureichend. Wenn die Menge 50,0 Gew.-% übersteigt, wird der Beschichtungseffekt gesättigt. Es ist nutzlos, mehr als notwendig zuzugeben. Wenn die Aluminiumverbindung und die Siliciumverbindung zusammen miteinander verwendet werden, ist deren Menge vorzugsweise 0,01 bis 50,0 Gew.-% (berechnet als Al und SiO&sub2;) auf Basis des Gewichts der Lepidocrocitteilzhen.
Nachfolgend wird das erfindungsgemässe Substrat für ein magnetisches Aufzeichnungsmedium erläutert.
Das erfindungsgemässe Substrat umfasst ein nichtmagnetisches Substrat und eine nicht-magnetisches Unterbeschichtungsschicht, die auf dem nicht-magnestischen Substrat ausgebildet ist. Die Dicke der Basis beträgt vorzugsweise 1, 2 bis 310 um, weiter bevorzugt 2,5 bis 60 um, noch weiter bevorzugt 3,0 bis 25 um.
Als nicht-magnetisches Substrat, wie beispielsweise ein Grundfilm, können synthetische Harzfilme, wie beispielsweise Polyethylenterephthalat, Polyethylen, Polypropylen, Polycarbonat, Polyethylennaphthalat, Polyamid, Polyamidimid und Polyimid, Metallfolien, wie beispielsweise Aluminium- und rostfreie Stahlfolien und -blätter und verschiedene Arten Papier, wie sie mittlerweile allgemein für magnetische Aufzeichnungsmedien verwendet werden, verwendet werden. Die Dicke des Substrats ist in Abhängigkeit vom Material unterschiedlich, sie beträgt jedoch im allgemeinen 1,0 bis 300 um, vorzugsweise 2,0 bis 200 um.
Im Fall einer Magnetdisk wird üblicherweise Polyethylenterephthalat als nicht-magnetisches Substrat verwendet und dessen Dicke beträgt üblicherweise 50 bis 300 um, vorzugsweise 60 bis 200 um. Im Fall eines Magnetbandes ist (1) wenn Polyethylenterephthalat verwendet wird, die Dicke üblicherweise 3 bis 100 um, vorzugsweise 4 bis 20 um; (2) wenn Polyethylennaphthalat verwendet wird, die Dicke üblicherweise 3 bis 50 um, vorzugsweise 4 bis 20 um, und (3) wenn Polyamid verwendet wird, die Dicke üblicherweise 2 bis 10 um, vorzugsweise 3 bis 7 um.
Die nicht-magnetische Unterbeschichtungsschicht wird hergestellt durch Aufbringen eines nicht-magnetischen Beschichtungsmaterials, das nicht-magnetische Teilchen, ein Binderharz und ein Lösungsmittel enthält, auf das oben beschriebene nicht-magnetische Substrat und Trocknen des Beschichtungsmaterials. Die Filmdicke beträgt vorzugsweise 0,2 bis 10 um, weiter bevorzugt 0,5 bis 5 um. Wenn die Filmdicke weniger als 0,2 um beträgt, ist es nicht nur schwierig, die Oberflächenrauhigkeit des nichtmagnetischen Substrats zu verbessern, sondern auch die Festigkeit kann unzureichend sein. Eine 10 um übersteigende Dicke ist zulässig, jedoch ist eine Dicke von nicht mehr als 10 um zur Herstellung eines dünnschichtigen, magnetischen Aufzeichnungsmediums bevorzugt.
Als Binderharz können verschiedene Binderharze verwendet werden, wie sie üblicherweise zur Herstellung von magnetischen Aufzeichnungsmedien verwendet werden. Beispiele hierfür sind Vinylchlorid-Vinylacetat-Copolymer, Urethanharz, Vinylchlorid-Vinylacetat-Maleinsäure-urethan- Elastomer, Butadien-Acrylnitril-Copolymer, Polyvinylbutyral, Cellulosederivate, wie beispielsweise Nitrocellulose, Polyesterharz, synthetische Gummiharze, wie beispielsweise Polybutadien, Epoxyharz, Polyamidharz, Polyisocyanatpolymer, elektronenstrahlenhärtendes Acrylurethanharz und Mischungen daraus. Jedes dieser Harzbindemittel kann eine Ankergruppe, wie beispielsweise -OH, -COOH, -SO&sub3;M, -OPO&sub2;M&sub2; und -NH&sub2; aufweisen, worin M für H, Na oder K steht.
Das Mischungsverhältnis von Lepidocrocitteilchen zu dem Binderharz beträgt 5 bis 2.000 Gew.-Teile, vorzugsweise 100 bis 1.500 Gew.-Teile auf Basis von 100 Gew.-Teilen des Binderharzes. Wenn das Mischungsverhältnis der Lepidocrocitteilchen weniger als 5 Gew.-Teile beträgt, ist die Menge an Lepidocrocitteilchen in dem Träger so gering, dass es unmöglich ist, einen Beschichtungsfilm zu erzeugen, der aus einer Schicht aufgebaut ist, die aus kontinuierlichen Lepidocrocitteilchen besteht. Als Ergebnis ist es schwierig, die erfindungsgemäss angestrebte Oberflächenglattheit zu erzielen, und die Festigkeit des Substrats ist unzureichend. Wenn das Mischungsverhältnis der Lepidocrocitteilchen 2.000 Gew.- Teile übersteigt, ist es unmöglich, ein gutes, nichtmagnetisches Beschichtungsmaterial zu erhalten, da die Anzahl der Lepidocrocitteilchen in dem Beschichtungsmaterial zu gross ist, und die Menge an Bindemittel nicht ausreicht. Als Ergebnis ist die Oberflächenrauhigkeit schlecht, und wahrscheinlich wird der Beschichtungsfilm sehr zerbrechlich, da die Teilchen nicht gebunden sind.
Es ist möglich, ein Gleitmittel, ein Poliermittel, ein Antistatikmittel usw., wie sie üblicherweise zur Herstellung eines magnetischen Aufzeichnungsmediums verwendet werden, zu der erfindungsgemässen nichtmagnetischen Unterbeschichtungsschicht hinzuzugeben.
In dem erfindungsgemässen Substrat weist der Beschichtungsfilm (nicht-magnetische Unterbeschichtungsschicht) einen Glanz von 120 bis 200% auf, vorzugsweise 130 bis 200%, eine Oberflächenrauhigkeit (Ra) von nicht mehr als 15 nm, vorzugsweise 2,0 bis 12,0 nm, weiter bevorzugt 2,0 bis 10,0 nm, und einen Young-Modul von 110 bis 160, vorzugsweise 120 bis 160, in Einheiten von relativen Werten.
Das Mischungsverhältnis des Lösungsmittels in dem nichtmagnetischen Beschichtungsmaterial beträgt vorzugsweise 50 bis 2.000 Gew.-Teile auf Basis von 100 Gew.-Teilen der Gesamtmenge an Binderharzmaterial und Lepidocrocitteilchen.
Beispiele für verwendbare Lösungsmittel sind Methylethylketon, Toluol, Cyclohexanon, Methylisobutylketon und Tetrahydrofuran.
Nachfolgend wird das erfindungsgemässe magnetische: Aufzeichnungsmedium beschrieben.
Das erfindungsgemässe magnetische Aufzeichnungsmedium umfasst ein nicht-magnetisches Substrat, eine nichtmagnetische Unterbeschichtungsschicht, die auf dem nichtmagnetischen Substrat ausgebildet ist, und eine magnetische Aufzeichnungsschicht, die auf der nichtmagnetischen Unterbeschichtungsschicht ausgebildet ist.
Die magnetische Aufzeichnungsschicht in dem erfindungsgemässen magnetischen Aufzeichnungsmedium wird hergestellt durch Aufbringen eines magnetischen Beschichtungsmaterials, das magnetische Teilchen, ein Binderharz und ein Lösungsmittel umfasst, auf die nichtmagnetische Unterbeschichtungsschicht, und Trocknung des Beschichtungsmaterials. Die Filmdicke der magnetischen Aufzeichnungsschicht beträgt vorzugsweise 0,01 bis 3,0 um, weiter bevorzugt 0,05 bis 2,0 um.
Die für die magnetische Aufzeichnungsschicht verwendbaren Binderharze und Lösungsmittel sind die gleichen wie diejenigen, die für die nicht-magnetische Unterbeschichtungsschicht verwendbar sind.
Als magnetische Teilchen in der magnetischen Aufzeichnungsschicht sind magnetische Eisenoxidteilchen verwendbar, wie beispielsweise Maghemitteilchen, Magnetitteilchen, Berthollidteilchen als ein Zwischenoxid zwischen Maghemit und Magnetit, sowie magnetische Eisenoxidteilchen, die andere Elemente als Fe enthalten, wie beispielsweise Co, Al, Ni, P, Zn, Si und B, magnetische Eisenoxidteilchen, die mit Co oder dergleichen beschichtet sind, magnetische Teilchen auf Eisenlegierungsbasis, magnetische Teilchen auf Eisenlegierungsbasis, die andere Elemente als Fe, wie beispielsweise Co, Al, Ni, P, Zn, Si und B enthalten, und plättchenartige Kompositferritteilchen, die ein divalentes Metall, wie beispielsweise Co, Ni und Zn, und ein tetravalentes Metall, wie beispielsweise Ti, Sn und Zr, enthalten. Die Form der magnetischen Teilchen ist nicht spezifiziert und beispielsweise sind nadelförmige, spindelförmige, kubische und plättchenförmige Teilchen verwendbar.
Das Mischungsverhältnis der magnetischen Teilchen zu dem Binderharz in der magnetischen Aufzeichnungsschicht beträgt 50 bis 2.000 Gew.-Teile, vorzugsweise 200 bis 1.500 Gew.-Teile, auf Basis von 100 Gew.-Teilen des Binderharzes. Wenn das Mischungsverhältnis der magnetischen Teilchen weniger als 50 Gew.-Teile beträgt, besteht die Möglichkeit, dass keine ausreichende Signalaufzeichnungseigenschaften erzielt werden. Wenn das Mischungsverhältnis der magnetischen Teilchen 2.000 Gew.- Teile übersteigt, ist eine gute Dispersion schwierig zu erzielen, da die Menge an Binderharz im Vergleich zu den magnetischen Teilchen zu gering ist, obwohl eine ausreichende Signalaufzeichnungseigenschaft erhalten wird. Ferner besteht dann die Möglichkeit, das der Beschichtungsfilm sehr zerbrechlich ist, da die magnetischen Teilchen nicht gebunden sind.
Das Mischungsverhältnis des Lösungsmittels in dem magnetischen Beschichtungsmaterial ist vorzugsweise 50 bis 2.000 Gew.-Teile auf Basis von 100 Gew.-Teilen der Gesamtmenge an Binderharz und magnetischen Teilchen. Wenn das Mischungsverhältnis an Lösungsmittel weniger als 50 Gew.-Teile beträgt, ist die Menge an Lösungsmittel so gering, dass die Viskosität des Beschichtungsmaterials möglicherweise zu hoch wird. Wenn das Mischungsveihältnis des Lösungsmittels 2.000 Gew.-Teile übersteigt, ist dies aus industriellen Gesichtspunkten nachteilig obwohl die Viskosität des Beschichtungsmaterials gering ist, da eine sehr grosse Menge an Lösungsmittel verdampft.
Die für das magnetische Beschichtungsmaterial verwendbaren Lösungsmittel sind die gleichen wie diejenigen, die für das nicht-magnetische Beschichtungsmaterial verwendbar sind.
Es ist möglich, der magnetischen Aufzeichnungsschicht ein Gleitmittel, ein Poliermittel, ein Antistatikmittel usw. zuzugeben, wie sie üblicherweise zur Herstellung eines magnetischen Aufzeichnungsmediums verwendet werden.
Das erfindungsgemässe magnetische Aufzeichnungsmedium besitzt eine Koerzitivkraft (Hc) von 500 bis 3.500 Oe, vorzugsweise 800 bis 3.500 Oe, und eine Rechteckigkeitsdichte (magnetische Restflussdichte / magnetische Sättigungsflussdichte) (Br/Bm) von 0,84 bis 0,95, vorzugsweise 0185 bis 0,95. Der Glanz des Beschichtungsfilmes (magnetische Aufzeichnungsschicht) beträgt 170 bis 300%, vorzugsweise 175 bis 300%, die Oberflächenrauhigkeit (Ra) des Beschichtungsfilmes (magnetische Aufzeichnungsschicht) beträgt nicht mehr als 12 nm, vorzugsweise 2,0 bis 10 nm, weiter bevorzugt 2,0 bis 8,5 nm, und der Young-Modul beträgt 110 bis 160, vorzugsweise 120 bis 160.
Erfindungsgemäss wird, wenn ein wässriges Eisen(II)sulfat, ein wässriges Alkalihydroxid und 0,1 bis 5,0 mol-%, auf Basis von Fe, mindestens eines, ausgewählt aus einer Phosphorverbindung und einer Zitronensäureverbindung, bei einer Temperatur von 25 bis 55ºC miteinander vermischt werden, eine eisenhydroxidhaltige Suspension mit einem pH-Wert von 7 bis 9 erhalten, und wenn ein sauerstoffhaltiges Gas bei einer Temperatur von 25 bis 55ºC unter Einstellung des pH-Wertes auf 7 bis 9 in diese Suspension eingeleitet wird, werden einzelne rechtwinklig parallelflache Lepidocrocitteilchen mit einem durchschnittlichen Nebenachsendurchmesser von 0,045 bis 0,5 um, einem durchschnittlichen Hauptachsendurchmesser von 0,05 bis 1,0 um und einer durchschnittlichen Dicke von 0,001 bis 0,3 um erhalten. Folglich ist es erfindungsgemäss möglich, in stabiler Weise ausschliesslich Lepidocrocitteilchen herzustellen, die frei sind von irgendwelchen anderen Arten damit vermischter Teilchen, wenn der pH-Wert im Bereich von 7 bis 9 und die Temperatur im Bereich von 25 bis 55ºC liegt.
Erfindungsgemäss wird als Grund dafür, dass die Lepidocrocitteilchen einzeln vorliegen, darin gesehen, dass dadurch, dass die Lepidocrocitteilchen im pH-Wert- Bereich von 7 bis 9 erzeugt werden, die Menge an geringfügig löslichem, schwefelhaltigen Eisensalz gering ist, wie in den später beschriebenen Beispielen gezeigt wird.
Erfindungsgemäss wird als Grund dafür, dass die Lepidocrocitteilchen stabil im pH-Wert-Bereich von 7 bis 9 und im Temperaturbereich von 25 bis 55ºC hergestellt werden, angenommen, dass die Anwesenheit einer Phosphorverbindung und/oder einer Zitronensäureverbindungen einen Einfluss auf die Vergrösserung des Bereichs ausübt, innerhalb dessen nur Lepidocrocitteilchen in stabiler Weise erzeugt werden, basierend auf der Tatsache, dass andere Teilchen als Lepidocrocitteilchen zusammen mit Lepidocrocitteilchen erzeugt werden, wenn weder eine Phosphorverbindung noch eine Zitronensäureverbindung vorhanden ist, wie in den später beschriebenen Vergleichsbeispielen gezeigt wird.
Erfindungsgemäss weist ein Substrat, das hergestellt wird durch Ausbildung einer nicht-magnetischen Unterbeschichtungsschicht, die eine Beschichtungsfilmzusammensetzung, die rechtwinklig parallelflachen Lepidocrocitteilchen mit einem durchschnittlichen Nebenachsendurchmesser von 0,045 bis 0,5 um, einem durchschnittlichen Hauptachsendurchmesser von 0,05 bis 1,0 um und einer durchschnittlichen Dicke von 0,001 bis 0,3 um aufweisen, und ein Binderharz umfasst, auf einem nicht-magnetischen Substrat umfasst, eine glatte Oberfläche und eine hohe Festigkeit auf.
Erfindungsgemäss wird als Grund, warum das erfindungsgemässe Substrat eine glatte Oberfläche besitzt, angenommen, dass die Form der nicht-magnetischen Teilchen rechtwinklig parallelflach ist, und die rechtwinklig parallelflachen Teilchen einzeln vorliegen, basierend auf der Tatsache, dass der Glanz und die Oberflächenrauhigkeit verschlechtert sind, wenn nadelförmige oder granulare, nicht-magnetische Teilchen verwendet werden oder wenn aufgrund von enthaltenen löslichen Sulfaten agglomerierte Teilchen in den nicht-magnetischen Teilchen enthalten sind, wie in den später beschriebenen Vergleichsbeispielen gezeigt wird.
Erfindungsgemäss wird als Grund, warum das erfindungsgemässe Substrat eine hohe Festigkeit aufweist, angenommen, dass die einzelnen rechtwinklig parallelflachen Teilchen gleichförmig in horizontaler Richtung dispergiert sind, wobei der Endbereich eines Teilchens mit dem Endbereich eines anderen Teilchens überlappt.
Da die erfindungsgemässen Lepidocrocitteilchen eine rechtwinklig parallelflache Form aufweisen und sie aufgrund der nur geringen Menge an geringfügig löslichem schwefelhaltigen Eisensalz in individueller Form vorliegen, sind die Lepidocrocitteilchen exzellent dispergierbar. Darüber hinaus sind sie geeignet als orangefarbenes Pigment, da die Lepidocrocitteilchen aufgrund ihrer Form eine exzellente Färbekraft und Abdeckkraft besitzen.
Nach dem erfindungsgemässen Verfahren zur Herstellung von Lepidocrocitteilchen ist keine grosse Menge an Wärmeenergie erforderlich und es ist möglich, die angestrebten Lepidocrocitteilchen in industriell und wirtschaftlich vorteilhafter Weise herzustellen, da die Reaktion in einem Temperaturbereich von 25 bis 55ºC durchgeführt wird, die keine Korrosion an dem Reaktor und dergleichen hervorruft und eine Kühlung nicht erforderlich macht. Darüber hinaus ist das Verfahren industriell wirtschaftlich vorteilhaft, da die Ausbeute hoch ist.
Da die erfindungsgemässen Lepidocrocitteilchen eine rechtwinklig parallelflache Form aufweisen und einzeln vorliegen, da wenig geringfügig lösliches schwefelhaltiges Eisensalz vorhanden ist, ist es möglich, die Oberfläche der nicht-magnetischen Unterbeschichtungsschicht glatt zu machen, wenn sie in einer nicht-magnetischen Unterbeschichtungsschicht dispergiert werden. Zusätzlich sind sie geeignet als nicht-magnetische Teilchen für nicht-magnetische Unterbeschichtungsschichten von nichtmagnetischen Aufzeichnungsmedien, da es möglich ist, das nicht-magnetische Substrat zu verfestigen.
In dem erfindungsgemässen magnetischen Aufzeichnungsmedium ist es möglich, ein Substrat mit hoher Festigkeit zu erhalten, da die Lepidocrocitteilchen für die nichtmagnetische Unterbeschichtungsschicht des magnetischen Aufzeichnungsmediums verwendet werden. Wenn eine magnetische Aufzeichnungsschicht auf dem nichtmagnetischen Substrat ausgebildet wird, hat diese eine glatte Oberfläche und eine gleichförmige Dicke, so dass das magnetische Aufzeichnungsmedium für hochdichtes Aufzeichnen geeignet ist, selbst wenn die magnetische Aufzeichnungsschicht dünn ist.

BEISPIELE

Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend detaillierter unter Bezugnahme auf die folgenden Beispiele und Vergleichsbeispiele beschrieben, jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht auf diese Beispiele beschränkt, und verschiedene Modifikationen sind innerhalb des Umfangs der Erfindung möglich.
Die Eigenschaften der Beispiele wurden nach den folgenden Verfahren gemessen.

(1) Hauptachsendurchmesser und Nebenachsendurchinesser der Teilchen:

Die Hauptachsendurchmesser und die Nebenachsendurchmesser von etwa 350 Teilchen, die in Elektronenmikrographen (x 30.000) gezeigt waren, die vertikal und horizontal 4-fach vergrössert waren, wurden ausgemessen. Der Hauptachsendurchmesser und der Nebenachsendurchmesser in jedem Beispiel und Vergleichsbeispiel ist als der jeweilige Durchschnittswert angegeben.

(2) Teilchendicke:

Es wurde die Dicke von etwa 100 Teilchen in liegendem Zustand ausgemessen, die aus dem in (I) verwendeten Mikrographen ausgewählt wurden. Die Dicke in den Beispielen und Vergleichsbeispielen wird durch den jeweiligen Durchschnittswert ausgedrückt.

(3) Geometrische Standardabweichung (ag) des Hauptachsendurchmessers der Teilchen:

Auf einem logarithmisch-normalen Wahrscheinlichkeitspapier wurden die Hauptachsendurchmesser auf Basis der gemessenen Hauptachsendurchmesser der Teilchen, die in den in (I) verwendeten vergrösserten Mikrographen gezeigt sind, auf der Abszisse aufgetragen, und die akkumulierte Anzahl der Teilchen (unter dem Integrationssieb), die zu jedem Intervall der Hauptachsendurchmesser gehörte, wurde als Prozentsatz nach einem statistischen Verfahren auf der Ordinate aufgetragen. Die Hauptachsendurchmesser, die einer Teilchenzahl von 50 bzw. 84,13% entsprachen, wurden aus dem Graphen abgelesen und die geometrische Standardabweichung (ug) wurde aus der folgenden Formel bestimmt:
Geometrische Standardabweichung (σg) = [Hauptachsendurchmesser (geometrischer Durchschnittsdurchmesser) entsprechend einer Teilchenzahl von 84,13% unter dem Integrationssieb]/[Hauptachsendurchmesser (geometrischer Durchschnittsdurchmesser) entsprechend der Teilchenzahl von 50% unter dem Integrationssieb]
Je kleiner die geometrische Standardabweichung ist, desto besser ist die Teilchengrössenverteilung des Hauptachsendurchmessers der Teilchen.

(4) Spezifische Oberflächenfläche:

Die spezifische Oberflächenfläche wurde nach einem, BET- Verfahren gemessen.

(5) SO&sub4;-Gehalt:

5 g einer Probe wurden abgewogen und in einen 300 ml- Dreieckkolben gegeben und mit 100 ml reinem Wasser versetzt. Die Suspension wurde erwärmt und für 5 Minuten gekocht, so dass das geringfügig lösliche schwefelhaltige Eisensalz auf den Teilchenoberflächen aufgelöst wurde. Die erhaltene überstehende Flüssigkeit wurde durch ein Nr. 5C- Filterpapier filtriert und der SO&sub4;²&supmin;-Gehalt in dem Filtrat wurde mittels eines induktiv gekoppelten Plasmaemissionsspektrofotometers (hergestellt von Seiko Instruments and Electronics, Ltd.) gemessen.

(6) Al-Gehalt und SiO&sub2;-Gehalt:

Der Al-Gehalt und der SiO&sub2;-Gehalt auf den Oberflächen der Lepidocrocitteilchen wurde mittels Fluoreszenz- Röntgenanalyse gemessen.

(7) Färbung der Teilchen:

0,5 g der Lepidocrocitteilchen und 0,7 cm³ Castoröl wurden mit einer Hoover-Mühle zu einer Paste geknetet, und zu dieser Paste wurden 4,5 g eines Klarlacks hinzugegeben. Die resultierende Mischung wurde geknetet und der so erhaltene Lack wurde mittels eines 6 Mill-Applikators eines Giessbeschichters auf ein Papier aufgebracht, wodurch ein beschichtetes Teststück (Filmdicke etwa 30 um) zur Messung der Färbung hergestellt wurde.
Die colorimetrischen Indizes L*-Wert, a*-Wert und b*-Wert des Teststücks wurden unter Verwendung eines lichtquellenfotorimetrischen Colorimeters MSC-15-2D (hergestellt von Suga Testing Machine, Ltd.) gemessen und gemäss JIS Z 8729 dargestellt.
Der a*-Wert repräsentiert die Rotfärbungswirkung. Je grösser der Wert desto stärker die Rotfärbungswirkung.
Der b*-Wert repräsentiert den Gelbfärbungseffekt. Je grösser der Wert desto stärker der Gelbfärbungseffekt. Es ist daher möglich, eine orange Farbe durch den a*-Wert und den b*-Wert auszudrücken.
Der L*-Wert repräsentiert die Helligkeit.

(8) Dispergierbarkeit in einem Lackträger:

Die Dispergierbarkeit wurde anhand des Glanzes der beschichteten Oberfläche eines beschichteten Teststücks beurteilt, wie in einem später beschriebenen Beispiel gezeigt wird.

(9) Glanz des Lacks:

Der Glanz eines beschichteten Teststücks wurde erhalten durch Messung des Glanzes in 60º zur beschichteten Oberfläche mittels eines Glanzmessgerätes UGV-5D (hergestellt von Soga Testing Machine Ltd.). Je grösser der Glanz desto besser die Dispergierbarkeit der Teilchen.

(10) Dispergierbarkeit in einer Harzzusammensetzung:

Die Anzahl der agglomerierten Teilchen, die nicht auf den Oberflächen der erhaltenen Harzzusammensetzung verteilt waren, wurden visuell in 5 Stufen klassifiziert:
1: nicht weniger als 50 Teilchen pro cm²;
2: nicht weniger als 10 und weniger als 50 Teilchen pro cm²;
3: nicht weniger als 5 und weniger als 10 Teilchen pro cm²;
4: weniger als 5 Teilchen pro cm²;
5: keine agglomerierten Teilchen pro cm²
Die Stufe 5 repräsentiert den besten Verteilungszustand.

(11) Abdeckkraft:

Die Abdeckkraft eines Lacks wurde erhalten nach dem Cryptometerverfahren, das in "8.2 Abdeckkraft" in "Pigment Testing Method", JIS K5101-1991 beschrieben ist. Die Abdeckkraft wird repräsentiert durch den Wert der Unterteilung, bei der die Grenzlinie unsichtbar wurde. Je grösser der Wert desto geringer die Abdeckkraft.

(12) Färbekraft des Lacks:

Ein erhaltener Lack wurde mit einem Standard-Weisslack (TiO&sub2;: TCR73, hergestellt von Tochem Products Co., Ltd.) im Verhältnis von 1 : 10 (nach Gewicht) vermischt. Der Grad der Einfärbung des erhaltenen gefärbten Lacks wurde visuell in 5 Stufen abgeschätzt:
1: die Färbung war kaum sichtbar
2: schwach gefärbt
3: offensichtlich gefärbt
4: erheblich gefärbt
5: auffallend gefärbt
Die Stufe 5 repräsentiert die stärkste Färbekraft.

(13) Glanz der Oberfläche des Beschichtungsfilmes aus nicht-magnetischer Unterbeschichtungsschicht und magnetischer Aufzeichnungsschicht:

Der Glanz wurde erhalten durch Messung des Glanzes bei 45º eines Beschichtungsfilmes mittels eines "Glossmeter UGV-5D" (hergestellt von Suga Testing Machine Ltd.).

(14) Oberflächenrauhigkeit (Ra) des Beschichtungsfilmes aus nicht-magnetischer Unterbeschichtungsschicht und magnetischer Aufzeichnungsschicht:

Die Oberflächenrauhigkeit wurde ausgedrückt durch die Zentrallinien-Durchschnittsrauhigkeit der Oberfläche des Beschichtungsfilmes unter Verwendung von "Surfcom-575A" (hergestellt von Tokyo Semitsu Co., Ltd:).

(15) Festigkeit des Beschichtungsfilmes:

Der Young-Modul des Beschichtungsfilmes wurde mittels eines "Autograph" (hergestellt von Shimazu Seisakusho Ltd.) gemessen. Die Festigkeit wurde angegeben als der relative Wert des so erhaltenen Young-Moduls im Verhältnis zu demjenigen eines kommerziell erhältlichen Videobandes "AV T-120" (hergestellt von Victor Company of Japan, Ltd.). Je höher der relative Wert desto besser.

(16) Magnetische Eigenschaften des magnetischen Aufzeichnungsmediums:

Die magnetischen Eigenschaften wurden unter Verwendung eines "Vibration Sample Magnetometers VSM-35-15" (hergestellt von Toei Kogyo Co., Ltd.) unter Anlegen eines externen magnetischen Feldes von bis zu 10 kce gemessen.

(17) Dicke des nicht-magnetischen Substrats, der nicht-magnetischen Unterbeschichtungsschicht und der magnetischen Aufzeichnungsschicht, die das magnetische Aufzeichnungsmedium bilden:

Die Filmdicke eines nicht-magnetischen Substrats wurde zuerst mittels eines "Digital Electron Micrometer K351C" (hergestellt von Anritsu Corp.) gemessen.
Die Dicke (Gesamtsumme aus der Dicke des nichtmagnetischen Substrats und der Dicke einer nichtmagnetischen Unterbeschichtungsschicht) des Substrats, das erhalten wurde durch Ausbildung der nicht-magnetischen Unterbeschichtungsschicht auf dem nicht-magnetischen Substrat wurde dann in der gleichen Weise gemessen.
Ferner wurde die Dicke (Gesamtsumme aus der Dicke des nicht-magnetischen Substrats, der Dicke der nichtmagnetischen Unterbeschichtungsschicht und der Dicke einer magnetischen Aufzeichnungsschicht) des magnetischen Aufzeichnungsmediums, das erhalten wurde durch Ausbildung der magnetischen Aufzeichnungsschicht auf der nichtmagnetischen Unterbeschichtungsschicht, in der gleichen Weise gemessen.
Die Dicke der nicht-magnetischen Unterbeschichtungsschicht wurde ausgedrückt als die Differenz zwischen der Dicke des Substrats und des nicht-magnetischen Substrats, und die Dicke der magnetischen Aufzeichnungsschicht wurde dargestellt als Differenz zwischen der Dicke des magnetischen Aufzeichnungsmediums und der Dicke des Substrats.

BEISPIEL 1

Herstellung von Lepidocrocitteilchen:

Vorab wurde die folgende Lösung (A) hergestellt und bei 35ºC in eine Kammer eingeführt.

Lösung (A)

1.663 ml einer wässrigen 1,834 mol/t Eisen(II)sulfat- Lösung wurden zu einer Natriumhydrogenphosphatlösung, die durch Auflösen von 8,66 g Natriumdihydrogenphosphat in 300 ml Wasser erhalten wurde, hinzugegeben und mit dieser vermischt. Weiteres Wasser wurde hinzugegeben, bis das Gesamtvolumen 2.700 ml erreichte.
Dann wurden die Lepidocrocitteilcheä hergestellt.
Nach der Zugabe von 2.000 ml in einer Blasensäule (Reaktor) mit einer effektiven Kapazität von 5 l wurde auf 40ºC erwärmt, und Luft wurde mit einer Geschwindigkeit von 15 l/min in das Wasser eingeführt. Anschliessend wurde eine 0,1 N NaOH-Lösung in einer solchen Weise zugegeben, das der pH-Wert auf 8 eingestellt wurde. Unmittelbar nach der Einstellung des pH-Wertes wurde die Lösung (A), die bei 35ºC für 30 Minuten gealtert wurde, mit einer Geschwindigkeit von 45 ml/min eingeführt und diese Einführung wurde für 60 Minuten fortgeführt. Während des Zeitraums der Zuführung der Lösung (A) wurde die Temperatur des Reaktors bei 40ºC gehalten und eine wässrige 4,5 N NaOH-Lösung wurde periodisch so hinzugegeben, dass der pH-Wert der Reaktionsaufschlämmung konstant bei etwa 8 lag. Nachdem die Zuführung der Lösung (A) beendet wurde, wurde kontinuierlich Luft unter Rühren in die Aufschlämmung eingeführt und die Temperatur bei 40ºC und der pH-Wert bei 8 gehalten. 4,5 Stunden nach Beginn der Reaktion wurde ein oranger Niederschlag erhalten.
Nachdem der erhaltene orange Niederschlag abfiltriert und nach einem herkömmlichen Verfahren mit Wasser gewaschen wurde, wurde er für 24 Stunden bei 80ºC getrocknet und es wurde ein getrocknetes Produkt erhalten. Die Ausbeute betrug 12,04 kg/m³ h. Das getrocknete Produkt stellte sich als Lepidocrocitteilchen heraus, wie in dem in Fig. 1 gezeigten Röntgendiffraktionsdiagramm gezeigt ist. In Fig. 1 kennzeichnet der Peak (A) Lepidocrocit (γ-FeOOH). Die Lepidocrocitteilchen waren Teilchen mit rechtwinklig parallelflacher Form, wie in dem in Fig. 2 gezeigten Elektronenmikrograph (x 30.000) gezeigt ist. Der durchschnittliche Nebenachsendurchmesser betrug 0,057 um, der durchschnittliche Hauptachsendurchmesser betrug 0,12 um, die durchschnittliche Dicke betrug 0,017 um und das Verhältnis durchschnittlicher Hauptachsendurchmesser / durchschnittlicher Nebenachsendurchmesser betrug 2,1 : 1. Die geometrische Standardabweichung (σg) des Hauptachsendurchmessers betrug 1,38, was eine exzellente Teilchengrössenverteilung darstellt. Die Menge an löslichem SO&sub4; betrug 52 ppm.

BEISPIEL 2

Vorab wurden die folgenden Lösungen (B) Und (C) hergestellt und bei 35ºC in unterschiedliche Kammern eingebracht.

Lösung (B):

1.091 ml einer wässrigen 1,834 mol/l Eisen(II)sulfat- Lösung wurden zu einer Natriumdihydrogenphosphatlösung, die erhalten wurde durch Auflösen von 5,68 g Natriumdihydrogenphosphat in 300 ml Wasser, zugegeben und damit vermischt. Weiteres Wasser wurde zugegeben, bis das Gesamtvolumen 1.500 ml erreichte.

Lösung (C):

572 ml einer wässrigen 1,834 mol/l Eisen(II)sulfat-Lösung wurden zu einer Natriumdihydrogenphosphatlösung, die erhalten wurde durch Auflösen von 2,98 g Natriumdihydrogenphosphat in 1.000 ml Wasser, zugegeben und damit vermischt. Weiteres Wasser wurde zugegeben, bis das Gesamtvolumen 1.000 ml erreichte.
Dann wurden in Anwesenheit von Impfkristallen Lepidocrocitteilchen hergestellt.
Nachdem 2.000 ml Wasser in eine Blasensäule (Reaktor) mit einer effektiven Kapazität von 5 l eingebracht wurden, wurde auf 35ºC erwärmt und die Lösung (C), die für 30 Minuten bei 35ºC gealtert wurde, wurde in den Reaktor eingeführt, während Luft mit einer Geschwindigkeit von 10 l/min in das Wasser eingeführt wurde, und die Mischung wurde durch die in die Säulenkolonne eingeführte Luft für 5 Minuten gerührt.
Eine wässrige NaOH-Lösung mit einer Temperatur von 35ºC, die vorab hergestellt wurde (91 ml einer wässrigen 18,4 N NaOH-Lösung wurden mit Wasser so verdünnt, dass das Gesamtvolumen 500 ml betrug, was 0,8 Äquivalente zu dem in Lösung (C) enthaltenen Fe war) wurde in begrenzten. Mengen in den Reaktor zugegeben. Nach dem Ende der Zugabe wurde weiterhin Luft in einer Geschwindigkeit von 10 l/min unter Rühren für 5 Minuten in die Lösung eingeführt. Auf diese Weise wurden Impfkristalle hergestellt.
Die Flüssigkeit in dem Reaktor wurde auf 40ºC erwärmt, während nacheinander Luft mit einer Geschwindigkeit von 10 l/min unter Rühren eingeführt wurde und dann eine geringe Menge einer 4,5 N NaOH-Lösung hinzugegeben wurde, so dass der pH-Wert auf 8 eingestellt wurde. Unmittelbar nach der Einstellung des pH-Wertes wurde die Lösung (B), die für 30 Minuten bei 35ºC gealtert wurde, mit einer Geschwindigkeit von 25 ml/min in den Reaktor eingeführt und diese Einführung für 60 Minuten fortgeführt. Während der Dauer der Zuführung der Lösung (B) wurde die Temperatur des Reaktors bei 40ºC gehalten, und periodisch wurde eine wässrige 4,5 N NaOH-Lösung so zugegeben, dass der pH-Wert der Reaktionsaufschlämmung konstant bei etwa 8 blieb. Auch nach der Beendigung der Zugabe der Lösung (B) wurde kontinuierlich Luft in die Aufschlämmung eingeführt und die Temperatur wurde bei 40ºC und der pH-Wert bei 8 gehalten. 8,3 Stunden nach Beginn der Reaktion wurde ein oranger Niederschlag erhalten.
Nachdem der erhaltene orange Niederschlag abfiltriert und nach einem herkömmlichen Verfahren mit Wasser gewaschen wurde, wurde er bei 80ºC für 24 Stunden getrocknet und es wurde ein getrocknetes Produkt erhalten. Die Ausbeute betrug 6,53 kg/m³ h. In der Röntgendiffraktion des getrockneten Produkts wurden ausschliesslich Lepidocrocitteilchen beobachtet. Wenn die Lepidocrocitteilchen unter einem Elektronenmikroskop beobachtet wurden, besassen sie eine rechtwinklig parallelflache Form. Der durchschnittliche Nebenachsendurchmesser betrug 0,045 um, der durchschnittliche Hauptachsendurchmesser betrug 0,090 um, die durchschnittliche Dicke betrug 0,017 um und das Seitenverhältnis betrug 2,0 : 1. Die geometrische Standardabweichung (σg) des Hauptachsendurchmessers betrug 1,32, was eine exzellente Teilchengrössenverteilung darstellt. Die Menge an löslichem SO&sub4; betrug 90 ppm.

BEISPIELE 3 BIS 5, VERGLEICHSBEISPIELE 1 BIS 7

Herstellung von Teilchen:

Das Reaktionsprodukt wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 erhalten, mit dem Unterschied, dass die Art, Konzentration und Menge an wässrigem Eisensalz, die Art und Menge an Phosphorverbindung und/oder Zitronensäureverbindung, die Art und Konzentration an wässriger Alkalilösung, das Verfahren des Mischens der Materialien und der pH-Wert und die Temperatur während des Vermischens und der Reaktion variiert wurden. Die in den Beispielen 3 bis 5 und Vergleichsbeispiel 4 und 6 erhaltenen Teilchen konnten als Ergebnis der Röntgendiffraktion als ausschliesslich Lepidocrocitteilchen nachgewiesen werden.
Andererseits wurde aus dem Ergebnis der Röntgendiffraktion geschlossen, dass die Reaktionsprodukte, die in den Vergleichsbeispielen 1, 3 und 5 erhalten wurden, Magnetit (FeOx·Fe&sub2;O&sub3;, 0 < x ≤ 1)-Teilchen sowie Lepidocrocitteilchen enthielten.
Das Röntgendiffraktionsdiagramm und der Elektronenmikrograph (x 30.000) des in Vergleichsbeispiel 2 erhaltenen Reaktionsprodukts sind in den Fig. 3 bzw. 4 gezeigt. In Fig. 3 repräsentiert der Peak (A) Lepidocrocit und der Peak (B) repräsentiert Goethit (α-FeOOH). Das heisst, es wurde beobachtet, dass Goethitteilchen mit den Lepidocrocitteilchen vermischt waren. Wie Fig. 4 zeigt, lagen rechtwinklig parallelflache Teilchen und nadelförmige Teilchen in gemischtem Zustand vor.
Das Röntgendiffraktionsdiagramm und der Elektronenmikrograph (x 30.000) des in Vergleichsbeispiel 7 erhaltenen Reaktionsprodukts sind in den Fig. 5 bzw. 6 gezeigt. In Fig. 5 repräsentiert der Peak (A) Lepidocrocit, der Peak (C) repräsentiert Magnetit. Das heisst, es wurde beobachtet, dass Magnetitteilchen mit den Lepidocrocitteilchen vermischt waren. Wie Fig. 6 zeigt, lagen rechtwinklig parallelflache Teilchen und granulare Teilchen in gemischtem Zustand vor.
Die Hauptherstellungsbedingungen sind in Tabelle 1 und verschiedene Eigenschaften sind in Tabelle 2 gezeigt.

BEISPIELE 6 BIS 8, VERGLEICHSBEISPIEL 8

Das Reaktionsprodukt wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 2 erhalten, mit dem Unterschied, dass die Konzentration und Menge an wässrigem Eisensalz, die Art und Menge an Phosphorverbindung und/oder Zitronensäureverbindung, die Art und Konzentration an wässriger Alkalilösung, das Verfahren des Mischens der Materialien, die Art und Menge an Impfkristallen, der pH-Wert und die Temperatur während des Vermischens und der Reaktion variiert wurden.
Die in den Beispielen 6 bis 8 und Vergleichsbeispiel 8 erhaltenen Teilchen konnten als Ergebnis der Röntgendiffraktion als ausschliesslich Lepidocrocitteilchen nachgewiesen werden.
Das Röntgendiffraktionsdiagramm und der Elektronenmikrograph (x 30.000) des in Beispiel 7 erhaltenen Reaktionsprodukts sind in den Fig. 7 bzw. 8 gezeigt. In Fig. 7 repräsentiert der Peak (A) Lepidocrocit. Folglich wurde gezeigt, dass das Reaktionsprodukt von Beispiel 7 nur Lepidocrocitteilchen waren.
Die Hauptherstellungsbedingungen sind in Tabelle 6 und verschiedene Eigenschaften sind in Tabelle 7 angegeben.
Die in Vergleichsbeispiel 8 erhaltenen Lepidocrocitteilchen wurden anhand der Ergebnisse der Beobachtung unter einem Elektronenmikroskop als nadelförmige Teilchen bestimmt.

BEISPIEL 9

Herstellung eines Lacks auf Lösungsmittelbasis:

10 g der in Beispiel 1 erhaltenen Lepidocrocitteilchen, ein Aminoalkydharz und ein Verdünner wurden in den nachfolgenden Verhältnissen miteinander vermischt und die erhaltene Mischung wurde zusammen mit 90 g Glaskugeln mit 3 mm Durchmesser in einen 140 ml-Glastopf gegeben. Die Aufschlämmung (erhaltene Mischung) wurde mit einem Farbmischer für 90 Minuten gemischt und dispergiert, so dass eine Mahlgrundlage (mill base) hergestellt wurde.
Lepidocrocitteilchen 12,2 Gew.-Teile
Aminoalkydharz (Amilac Nr. 1026, hergestellt von Kansai Paint Co., Ltd.) 19,5 Gew.-Teile
Verdünner 7,3 Gew.-Teile
Die erhaltene Mahlgrundlage und ein Aminoalkydharz wurden im folgenden Verhältnis miteinander vermischt. Die erhaltene Mischung wurde in eine 140 ml-Glasbehälter überführt. Die Aufschlämmung wurde mit einem Farbmischer für 15 Minuten gemischt und dispergiert, so dass ein Lack auf Lösungsmittelbasis hergestellt wurde.
Mahlgrundlage 39,0 Gew.-Teile
Aminoalkydharz (Amilac Nr. 1026, hergestellt von Kansai Paint Co., Ltd.) 61,0 Gew.-Teile
Die Färbekraft und die Abdeckkraft der Lepidocrocitteilchen, gemessen unter Verwendung des erhaltenen Lackes betrugen 5 bzw. 18.
Der erhaltene Lack würde auf ein Standardtestblatt [150 mm (Länge) · 70 mm (Breite) · 0,80 mm (Dicke), JIS G 3141, kaltgewalztes Stahlblatt, hergestellt von Nihon Test Panel Osaka Co., Ltd.] unter Verwendung eines Beschichters aufgebracht und nach Lufttrocknen wurde der Lack für 30 Minuten bei 120ºC ausgebacken.
Der Glanz der beschichteten Oberfläche des beschichteten Stückes betrug 89%, die Färbung war orange und der a*- Wert betrug 23,3, der b*-Wert betrug 37 und der L*-Wert betrug 51,4.

BEISPIEL 10

Herstellung von Lack auf Wasserbasis:

7,62 g der in Beispiel 1 erhaltenen Lepidocrocitteilchen, ein wasserlösliches Alkydharz, ein Schaumhemmer und Wasser wurden in dem nachfolgenden Verhältnis miteinander vermischt und die erhaltene Mischung wurde zusammen mit 90 g Glaskugeln mit 3 mm Durchmesser in einen 140 ml- Glastopf gegeben. Die Aufschlämmung (erhaltene Mischung) wurde mittels eines Lackmischers für 90 Minuten unter Herstellung einer Mahlbasis gemischt und dispergiert.
Lepidocrocitteilchen 12,4 Gew.-Teile
wasserlösliches Alkydharz (S-118, hergestellt von Dai Nippon Ink & Chemicals, Inc.) 9,0 Gew.-Teile
Schaumhemmer (Nopuco 8034, hergestellt von Sun-Nopuco Co., Ltd.) 0,1 Gew.-Teile
Wasser 4,8 Gew.-Teile
Butylcellosolve 4,1 Gew.-Teile
Die erhaltene Mahlbasis und ein wasserlösliches Alkydharz, ein wasserlösliches Melaminharz, ein Schaumhemmer und Wasser wurden in den folgenden Verhältnissen miteinander vermischt und die erhaltene Mischung wurde in einen 140 ml-Glastopf gegeben. Die Aufschlämmung (erhaltene Mischung) wurde mit einem Lackmischer für 15 Minuten unter Herstellung eines Lacks auf Wasserbasis gemischt und dispergiert.
Mahlbasis 30,4 Gew.-Teile
wasserlösliches Alkydharz (S-118, hergestellt von Dai Nippon Ink & Chemicals, Inc.) 46,2 Gew.-Teile
wasserlösliches Melaminharz (S-695, hergestellt von Dai Nippon Ink & Chemicals, Inc.) 12,6 Gew.-Teile
Schaumhemmer (Nopuco 8034, hergestellt von Sun-Nopuco Co., Ltd.) 0,1 Gew.-Teile
Wasser 9,1 Gew.-Teile
Butylcellosolve 1,6 Gew.-Teile
Die Färbekraft und die Abdeckkraft der Lepidocrocitteilchen, gemessen unter Verwendung des erhaltenen Lacks, betrug 5 bzw. 21.
In der gleichen Weise wie in Beispiel 9 wurde unter Verwendung dieses Lacks ein beschichtetes Teststück erhalten.
Der Glanz der beschichteten Oberfläche des so erhaltenen beschichteten Teststücks betrug 83%, die Färbung war orange, der a*-Wert betrug 23,1, der b*-Wert betrug 35,2 und der L*-Wert betrug 48,6.

BEISPIEL 11

Herstellung einer Harzzusammensetzung:

1,5 g der in Beispiel 1 erhaltenen Lepidocrocitteilchen und 48,5 g eines Polyvinylchloridharzes (103EP8D, hergestellt von Japanese Geon Co., Ltd.) wurden in einen 100 cm³-Polyethylenbecher gegeben und mit einem Spatel ausreichend vermischt.
0,5 g Calciumstearat wurden zu der so erhaltenen Mischung aus den Lepidocrocitteilchen und dem Polyvinylchloridharz hinzugegeben und damit weiter vermischt. Die erhaltene Mischung wurde dann mit einer Walzenmühle (die Spaltbreite war auf 0,2 mm eingestellt), die auf 160ºC erwärmt war, langsam geknetet, bis die Mischung gleichförmig wurde. Auf diese Weise wurde eine Harzzusammensetzung hergestellt.
Die Harzzusammensetzung wurde von der Walze abgeschält und zwischen rostfreie Stahlplatten (200 · 200 mm, Abstand 1 mm), deren Oberflächen poliert waren, eingeführt. Die rostfreien Stahlplatten wurden unter einem Druck von 1 t/cm² mittels einer auf 180ºC erhitzten Heisspresse pressgeformt und es wurde eine gefärbte Harzplatte mit einer Dicke von 1 mm erhalten.
Der Dispersionszustand der gefärbten Harzplatte wurde visuell als 5 beurteilt. Die Färbung war orange, der a*- Wert betrug 25,5, der b*-Wert betrug 31,6 und der L*-Wert betrug 46,8.

BEISPIELE 12 BIS 16, VERGLEICHSBEISPIELE 9 BIS 15

Herstellung von Lack auf Lösungsmittelbasis:

Lacke auf Lösungsmittelbasis wurden in der gleichen Weise wie in Beispiel 9 hergestellt, mit dem Unterschied, dass die Art der Teilchen variiert wurde.
Die Hauptherstellungsbedingungen und verschiedene Eigenschaften sind in Tabelle 3 angegeben.

BEISPIELE 17 BIS 21, VERGLEICHSBEISPIELE 16 BIS 22

Herstellung von Lack auf Wasserbasis:

Lacke auf Wasserbasis wurden in der gleichen Weise wie in Beispiel 10 hergestellt, mit dem Unterschied, das die Art der Teilchen variiert wurde.
Die Hauptherstellungsbedingungen und verschiedene Eigenschäften sind in Tabelle 4 angegeben.

BEISPIELE 22 BIS 26, VERGLEICHSBEISPIELE 23 BIS 29

Herstellung einer Harzzusammensetzung:

Harzzusammensetzungen wurden in der gleichen Weise wie in Beispiel 11 hergestellt, mit dem Unterschied, dass die Art der Teilchen variiert wurde.
Die Hauptherstellungsbedingungen und verschiedene Eigenschaften sind in Tabelle 5 angegeben.

BEISPIELE 27 BIS 33, VERGLEICHSBEISPIEL 30

Herstellung von Lack auf Lösungsmittelbasis:

Lacke auf Lösungsmittelbasis wurden in der gleichen Weise wie in Beispiel 9 hergestellt, mit dem Unterschied, dass die Art der Teilchen variiert wurde.
Die Hauptherstellungsbedingungen und verschiedene Eigenschaften sind in Tabelle 8 angegeben.

BEISPIELE 34 BIS 40, VERGLEICHSBEISPIEL 31

Herstellung von Lack auf Wasserbasis:

Lacke auf Wasserbasis wurden in der gleichen Weise wie in Beispiel 10 hergestellt, mit dem Unterschied, dass die Art der Teilchen variiert wurde.
Die Hauptherstellungsbedingungen und verschiedene Eigenschaften sind in Tabelle 9 angegeben.

BEISPIELE 41 BIS 47, VERGLEICHSBEISPIEL 32

Herstellung von Harzzusammensetzungen:

Harzzusammensetzungen wurden in der gleichen Weise wie in Beispiel 11 hergestellt, mit dem Unterschied, dass die Art der Teilchen variiert wurde.
Die Hauptherstellungsbedingungen und verschiedene Eigenschaften sind in Tabelle 10 angegeben.

BEISPIEL 48

Herstellung einer nicht-magnetischen Unterbeschichtungsschicht:

12 g der in Beispiel 1 erhaltenen Lepidocrocitteilchen, eine Binderharzlösung (30 Gew.-% eines Vinylchlorid- Vinylacetat-Copolymerharzes mit Natriumsulfonatgruppe und 70 Gew.-% Cyclohexanon) und Cyclohexanon wurden miteinander vermischt und die erhaltene Mischung (Feststoffgehalt 72 Gew.-%) wurde für 30 Minuten mit einer Gebläsemühle (blast mill) geknetet.
Das geknetete Material wurde entnommen, zusammen mit 95 g Glaskugeln mit 1,5 mm Durchmesser, einer Binderharzlösung (30 Gew.-% eines Polyurethanharzes mit Natriumsulfonatgruppe und 70 Gew.-% eines Lösungsmittels (Methylethylketon/Toluol 1 : 1)), Cyclohexanon, Methylethylketon und Toluol in einen 140 ml-Glastopf gegeben und mit einem Lackmischer für 6 Stunden gemischt und dispergiert, wodurch ein nicht-magnetisches Beschichtungsmaterial hergestellt wurde.
Die Zusammensetzung des so erhaltenen nicht-magnetischen Beschichtungsmaterials war wie folgt:
Lepidocrocitteilchen 100 Gew.-Teile
Vinylchlorid-Vinylacetat-Copolymerharz mit Natriumsulfonatgruppe 10 Gew.-Teile
Polyurethanharz mit Natriumsulfonatgruppe 10 Gew.-Teile
Cyclohexanon 56 Gew.-Teile
Methylethylketon 140 Gew.-Teile
Toluol 84 Gew.-Teile
Das erhaltene nicht-magnetische Beschichtungsmaterial wurde mit einem Beschichter auf einen 12 um dicken Polyethylenterephthalat-Film in einer Dicke von 55 um aufgebracht und der erhaltene Film wurde dann getrocknet, wodurch eine nicht-magnetische Unterbeschichtungsschicht gebildet wurde. Die Dicke der nicht-magnetischen Unterbeschichtungsschicht betrug 3,5 um. Die Dicke des Substrats betrug 15,5 um.
Der Glanz der nicht-magnetischen Unterbeschichtungsschicht bei 45º betrug 143%, die Oberflächenrauhigkeit (Ra) betrug 5,9 nm und der Young-Modul (relativer Wert) betrug 125.

BEISPIEL 49

Herstellung einer magnetischen Aufzeichnungsschicht:

12 g nadelförmiger magnetischer, auf Eisen basierender Legierungsteilchen (Zusammensetzung: 70,6 Gew.-% Fe, 5,1 Gew.-% Co, 6,0 Gew.-% Nd und 3,3 Gew.-% Al; durchschnittlicher Hauptachsendurchmesser: 0,15 um, durchschnittlicher Nebenachsendurchmesser: 0,022 um, Seitenverhältnis: 6,8; Koerzitivkraft: 1690 Oe, Sättigungsmagnetisierung: 131 emu/g), 1,2 g eines Poliermittels (AKP-30, Warenzeichen, hergestellt von Sumitomo Chemical Cö., Ltd.), 0,36 g Kohlenstoffschwarz (#3250B, Warenzeichen, hergestellt von Mitsubishi Chemical Corp.), eine Binderharzlösung (30 Gew.-% eines Vinylchlorid-Vinylacetat-Copolymerharzes mit Natriumsulfonatgruppe und 70 Gew.-% Cyclohexanon) und Cyclohexanon wurden miteinander vermischt und die Mischung (Feststoffgehalt 78 Gew.-%) wurde mittels einer Gebläsemühle für 30 Minuten geknetet.
Das geknetete Material wurde dann entnommen, zusammen mit 25 g Glaskugeln von 1,5 mm Durchmesser, einer Binderharzlösung (30 Gew.-% eines Polyurethanharzes mit Natriumsulfonatgruppe und 70 Gew.-% eines Lösungsmittels (Methylethylketon/Toluol 1 : 1)), Cyclohexanon, Methylethylketon und Toluol in einen 140 ml-Glastopf gegeben und mit einem Lackmischer für 6 Stunden gemischt und dispergiert, wodurch ein magnetisches Beschichtungsmaterial hergestellt wurde.
Ferner wurden ein Gleitmittel und ein Aushärtungsmittel zugegeben und die Mischung wurde für weitere 15 Minuten gemischt und dispergiert.
Die Zusammensetzung der so erhaltenen magnetischen Beschichtung war wie folgt.
magnetische, auf Eisen basierende Legierungsteilchen 100 Gew.-Teile
Vinylchlorid-Vinylacetat-Copolymerharz mit Natriumsulfonatgruppe 10 Gew.-Teile
Polyurethanharz mit Natriumsulfonatgruppe 10 Gew.-Teile
Poliermittel (AKP-30, hergestellt von Sumitomo Chemical Co., Ltd.) 10 Gew. -Teile
Kohlenstoffschwarz (3250B, hergestellt von Mitsubishi Chemical Corporation) 3 Gew.-Teile
Gleitmittel (Myristinsäure/Butylstearat 1 : 2) 3 Gew.-Teile
Aushärtungsmittel (Polyisocyanat) 5 Gew.-Teile
Cyclohexanon 65,8 Gew.-Teile
Methylethylketon 164,5 Gew.-Teile
Toluol 98,7 Gew.-Teile
Die erhaltene magnetische Beschichtung wurde auf die in Beispiel 48 erhaltene, nicht-magnetische Unterbeschichtungsschicht mittels eines Beschichters in einer Dicke von 15 um aufgebracht und das erhaltene magnetische Aufzeichnungsmedium wurde ausgerichtet und in einem Magnetfeld getrocknet und dann kalandriert. Das magnetische Aufzeichnungsmedium wurde dann bei 60ºC für 24 Stunden einer Aushärtungsreaktion unterzogen und anschliessend auf eine Breite von 0,5 inch geschnitten, wodurch ein Magnetband erhalten wurde. Die Dicke des magnetischen Aufzeichnungsmedium betrug 16,7 um und die Dicke der magnetischen Aufzeichnungsschicht betrug 1,2 um.
Das erhaltene Magnetband besass eine Koerzitivkraft (Hc) von 1893 Oe, eine Rechteckigkeit von 0,86, einen Glanz bei 45º von 225%, eine Oberflächenrauhigkeit (Ra) vor 6,7 nm und einen Young-Modul (relativer Wert) von 138.

VERGLEICHSBEISPIELE 33 BIS 35

Drei Typen nicht-magnetischer Teilchen wurde als nichtmagnetische Teilchen für eine nicht-magnetische Unterbeschichtungsschicht hergestellt.
Die nicht-magnetischen Teilchen in Vergleichsbeispiel 33 waren nadelförmige Hämatitteilchen mit einem durchschnittlichen Nebenachsendurchmesser von 0,04 : 6 um, einem durchschnittlich Hauptachsendurchmesser von 0,36 um und einem Seitenverhältnis von 7, 8 : 1. Die geometrische Standardabweichung des Hauptachsendurchmessers betrug 1,45 und der lösliche SO&sub4;-Gehalt betrug 1832 ppm.
Die nicht-magnetischen Teilchen in Vergleichsbeispiel 34 waren granulare Hämatitteilchen mit einer durchschnittlichen Teilchengrösse von 0,30 um. Die geometrische Standardabweichung des Hauptachsendurchmessers betrug 1,38 und der lösliche SO&sub4;- Gehalt betrug 56 ppm.
Die nicht-magnetischen Teilchen in Vergleichsbeispiel 35 waren nadelförmige Goethitteilchen mit einem durchschnittlichen Nebenachsendurchmesser von 0,052 um, einem durchschnittlichen Hauptachsendurchmesser von 0,44 um und einem Seitenverhältnis von 8,5 : 1. Die geometrische Standardabweichung des Hauptachsendurchmessers betrug 1,43 und der lösliche SO&sub4;- Gehalt betrug 568 ppm.

BEISPIEL 50

Oberflächenbeschichtung von Teilchen:

Die in Beispiel 4 erhaltene orange Ausfällung wurde nach einem herkömmlichen Verfahren abfiltriert und mit Wasser gewaschen bis die elektrische Leitfähigkeit des Filtrats nicht mehr als 100 uS betrug. Der erhaltene Nasskuchen wurde erneut in Wasser peptisiert und die Konzentration wurde so eingestellt, das eine Aufschlämmung von 50 g/l erhalten wurde.
2 l der Aufschlämmung wurden unter Rühren auf 60ºC' erwärmt und 185 ml (äquivalent zu 5,0 Gew.-% (berechnet als Al) auf Basis der Lepidocrocitteilchen) einer 1 N Natriumaluminatlösung wurde langsam hinzugegeben. Danach wurde die Aufschlämmung kontinuierlich für 30 Minuten gerührt, und 5 Gew.-% einer wässrigen Essigsäurelösung wurden so zugegeben, dass der pH-Wert auf 7,0 eingestellt wurde. Die Aufschlämmung wurde durch einen Büchner- Trichter abfiltriert, mit Wasser gewaschen und für 24 Stunden bei 80ºC getrocknet, so das ein getrocknetes Produkt erhalten wurde.
Die so erhaltenen Lepidocrocitteilchen waren rechtwinklig parallelflache Teilchen, wie im Elektronenmikrographen (x 30.000) in Fig. 5 gezeigt ist, und besassen einen durchschnittlichen Hauptachsendurchmesser von 0,11 um, einen durchschnittlichen Nebenachsendurchmesser von 0,051 um, eine durchschnittliche Dicke von 0,014 um und ein Seitenverhältnis von 2,16 : 1,0. Die geometrische Standardabweichung des Hauptachsendurchmessers (σg) betrug 1,56, der lösliche SO&sub4;-Gehalt betrug 76 ppm und die Menge an Al-Hydroxid, das die Teilchenoberflächen bedeckte, betrug 4,93 Gew.-% (berechnet als Al).

BEISPIELE 51 BIS 54

Teilchen, deren Oberflächen mit einem Beschichtungsmaterial beschichtet waren, wurden in der gleichen Weise wie in Beispiel 50 erhalten, mit dem Unterschied, dass die Art des orangen Niederschlags und die Art und die Menge der Beschichtungsverbindung verändert wurden.
Die Hauptherstellungsbedingungen und verschiedene Eigenschaften sind in Tabelle 11 angegeben.

BEISPIEL 55

Herstellung einer nicht-magnetischen Unterbeschichtungsschicht:

In der gleichen Weise wie in Beispiel 48 wurde eine Beschichtungszusammensetzung für eine nicht-magnetische Unterbeschichtungsschicht hergestellt, mit dem Unterschied, dass die in Beispiel 1 erhaltenen, rechtwinklig parallelflachen Lepidocrocitteilchen als nicht-magnetische Teilchen verwendet wurden.
Die so erhaltene nicht-magnetische Beschichtungszusammensetzung wurde mittels eines Beschichters in einer Dicke von 55 um auf einen 12 um dicken Polyethylenterephthalat-Film aufgebracht, und anschliessend wurde der Film getrocknet, wodurch eine nicht-magnetische Unterbeschichtungsschicht ausgebildet wurde. Die Dicke der nicht-magnetischen Unterbeschichtungsschicht betrug 3,9 um. Die Dicke des Substrats betrug 15,9 um.
Der Glanz der nicht-magnetischen Unterbeschichtungsschicht betrug 131%, die Oberflächenrauhigkeit (Ra) betrug 6,7 nm und der Young-Modul (relativer Wert) betrug 121.

BEISPIELE 56 BIS 67, VERGLEICHSBEISPIELE 36 BIS 40

In der gleichen Weise wie in Beispiel 55 wurden nichtmagnetische Unterbeschichtungsschichten auf Polyethylenterephthalat-Filmen ausgebildet, mit dem Unterschied, dass die Art der nicht-magnetischen Teilchen verändert wurde.
Die Hauptherstellungsbedingungen und verschiedene Eigenschaften sind in den Tabellen 12 und 13 angegeben.

BEISPIEL 68

Herstellung einer magnetischen Aufzeichnungsschicht:

Ein in der gleichen Weise wie in Beispiel 49 erhaltenes, magnetisches Beschichtungsmaterial wurde auf die nichtmagnetische Unterbeschichtungsschicht des in Beispiel 56 erhaltenen Substrats unter Verwendung eine Beschichters in einer Dicke von 15 um aufgebracht, und das erhaltene magnetische Aufzeichnungsmedium wurde in einem Magnetfeld ausgerichtet und getrocknet und dann kalandriert. Das magnetische Aufzeichnungsmedium wurde dann für 24 Stunden bei 60ºC einer Aushärtungsreaktion unterzogen und anschliessend auf eine Breite von 0,5 inch geschnitten, wodurch ein magnetisches Aufzeichnungsmedium erhalten wurde. Die Dicke des magnetischen Aufzeichnungsmediums betrug 16,9 um und die Dicke der magnetischen Aufzeichnungsschicht betrug 1,1 um.
Das erhaltene magnetische Aufzeichnungsmedium besass eine Koerzitivkraft (Hc) von 1.775 Oe, eine Rechteckigkeit von 0,86, einen Glanz von 198%, eine Oberflächenrauhigkeit (Ra) von 6,4 nm und einen Young-Modul (relativer Wert) von 120.

BEISPIELE 69 BIS 79, VERGLEICHSBEISPIELE 41 BIS 45

In der gleichen Weise wie in Beispiel 68 wurden Aufzeichnungsmedien erhalten, mit dem Unterschied, dass die Art der nicht-magnetischen Unterbeschichtungsschichten und der magnetischen Teilchen variiert wurde.
In den Beispielen 71 und 75 bis 79 sowie den Vergleichsbeispielen 41 bis 45 wurden die gleichen nadelförmigen, magnetischen, auf Eisen basierenden Legierungsteilchen wie in Beispel 68 als magnetische Teilchen verwendet.
In den Beispielen 69, 70 und 72 wurden nadelförmige Magnetitteilchen (durchschnittlicher Hauptachsendurchmesser 0,16 um, durchschnittlicher Nebenachsendurchmesser 0,023 um, Seitenverhältnis 7,0 : 1, Koerzitivkraft (Hc) 888 Oe, Sättigungsmagnetisierung 81,8 emu/g), deren Oberflächen mit Co beschichtet waren (4,78 Gew.-%, berechnet als Co) als magnetische Teilchen verwendet.
In den Beispielen 73 und 74 wurden nadelförmige Maghemitteilchen (durchschnittlicher Hauptachsendurchmesser 0,20 um, durchschnittlicher Nebenachsendurchmesser 0,033 um, Seitenverhältnis 6,1 : 1, Koerzitivkraft (Hc) 837 Oe, Sättigungsmagnetisierung 77,8 emu/g), deren Oberflächen mit Co modifiziert waren (4,23 Gew.-%, berechnet als Co), als magnetische Teilchen verwendet.
Die Hauptherstellungsbedingungen und verschiedene Eigenschaften sind in den Tabellen 14 und 15 angegeben. TABELLE 1 Herstellung von Lepidocrocitteilchen FORTSETZUNG TABELLE 1 Herstellung der Lepidocrocitteilchen FORTSETZUNG TABELLE 1 Herstellung der Lepidocrocitteilchen

Anmerkung: Zugabeverfahren

(I) Eine Phosphorverbindung und/oder eine Zitronensäureverbindung wurden zu einer wässrigen Eisen(II)salz-Lösung hinzugegeben und damit vermischt und die Mischung wurde gealtert. Die gealterte Mischung wurde kontinuierlich in einen Rektor eingeführt, und gleichzeitig und parallel dazu wurde ein wässriges Alkali in die Reaktion eingeführt.
(2) Eine Phosphorverbindung und/oder eine Zitronensäureverbindung wurden zu einer wässrigen Eisen(II)salz-Lösung hinzugegeben und damit vermischt und die Mischung wurde gealtert. Die gealterte Mischung und ein wässriges Alkali wurden gleichzeitig und auf einmal in den Reaktor eingeführt.
(3) Eine wässrige Eisen(II)salz-Lösung, eine Phosphorverbindung und/oder eine Zitronensäureverbindung und ein wässriges Alkali wurden gleichzeitig und parallel miteinander langsam und kontinuierlich in den Reaktor eingeführt.
(4) Eine wässrige Eisen(II)salz-Lösung, eine Phosphorverbindung und/oder eine Zitronensäureverbindung und ein wässriges Alkali wurden gleichzeitig und auf einmal in den Reaktor eingeführt. TABELLE 2 Lepidocrocitteilchen FORTSETZUNG TABELLE 2 Lepidocrocitteilchen TABELLE 3 TABELLE 4 TABELLE 5 TABELLE 6 Herstellung von Lepidocrocitteilchen FORTSETZUNG TABELLE 6 Herstellung der Lepidocrocitteilchen FORTSETZUNG TABELLE 6 Herstellung der Lepidocrocitteilchen

Anmerkung: Zugabeverfahren

(I) Eine Phosphorverbindung und/oder eine Zitronensäureverbindung wurden zu einer wässrigen Eisen(II)salz-Lösung hinzugegeben und damit vermischt und die Mischung wurde gealtert. Die gealterte Mischung wurde kontinuierlich in einen Rektor eingeführt, und gleichzeitig und parallel dazu wurde ein wässriges Alkali in die Reaktion eingeführt.
(2) Eine Phosphorverbindung und/oder eine Zitronensäureverbindung wurden zu einer wässrigen Eisen(II)salz-Lösung hinzugegeben und damit vermischt und die Mischung wurde gealtert. Die gealterte Mischung und ein wässriges Alkali wurden gleichzeitig und auf einmal in den Reaktor eingeführt.
(3) Eine wässrige Eisen(II)salz-Lösung, eine Phosphorverbindung und/oder eine Zitronensäureverbindung und ein wässriges Alkali wurden gleichzeitig und parallel miteinander langsam und kontinuierlich in den Reaktor eingeführt.
(4) Eine wässrige Eisen(II)salz-Lösung, eine Phosphorverbindung und/oder eine Zitronensäureverbindung und ein wässriges Alkali wurden gleichzeitig und auf einmal in den Reaktor eingeführt. TABELLE 7 Lepidocrocitteilchen FORTSETZUNG TABELLE 7 Lepidocrocitteilchen TABELLE 8 TABELLE 9 TABELLE 10 TABELLE 11 FORTSETZUNG TABELLE 11 FORTSETZUNG TABELLE 11 TABELLE 12 TABELLE 13 TABELLE 14 FORTSETZUNG TABELLE 14 TABELLE 15 Eigenschaften des Magnetbandes FORTSETZUNG TABELLE 15 Eigenschaften des Magnetbandes

Claims

1. Rechtwinklig parallelflache Lepidocrocitteilchen mit einem durchschnittlichen Nebenachsendurchmesser von 0,045 bis 0,5 um, einem durchschnittlichen Hauptachsendurchmesser von 0,05 bis 1,0 um, einer durchschnittlichen Dicke von 0,001 bis 0,3 um und einem Verhältnis des durchschnittlichen Nebenachsendurchmessers zur durchschnittlichen Dicke von 1,2 : 1 bis 50 : 1.

2. Teilchen gemäss Anspruch 1, deren geometrische Standardabweichung des Hauptachsendurchmessers nicht mehr als 1,70 beträgt.

3. Teilchen gemäss Anspruch 2, worin die geometrische Standardabweichung nicht mehr als 1,40 beträgt.

4. Teilchen gemäss mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche mit einem Seitenverhältnis (durchschnittlicher Hauptachsendurchmesser/durchschnittlicher Nebenachsendurchmesser) von 1,1 : 1 bis 5 : 1.

5. Teilchen gemäss Anspruch 4, worin das Seitenverhältnis 1,2 : 1 bis 4, 8 : 1 beträgt.

6. Teilchen gemäss mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche mit einem SO&sub4;-Gehalt von nicht mehr als 1.000 ppm.

7. Teilchen gemäss mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche mit einer Beschichtungsschicht, die mindestens ein Hydroxid und/oder Oxid, ausgewählt aus Aluminiumhydröxiden, Aluminiumoxiden, Siliciumhydroxiden und Siliciumoxiden, umfasst.

8. Teilchen gemäss mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, worin das Verhältnis des durchschnittlichen Nebenachsendurchmessers zur durchschnittlichen Dicke 2 : 1 bis 20 : 1 beträgt.

9. Verwendung eines Pigments aus Teilchen wie in mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche definiert.

10. Verwendung gemäss Anspruch 9, worin das Pigment ein orangefarbenes Pigment ist.

11. Verwendung gemäss Anspruch 9 oder 10, worin das Pigment einen a*-Wert von 15,0 bis 50,0, einen b*- Wert von 20,0 bis 55,0 und einen L*-Wert von 20,0 bis 70,0 der Einfärbung im L*a*b*-Farbsystem besitzt.

12. Lack, umfassend 0,1 bis 200 Gew.-Teile eines Pigments wie in mindestens einem der Ansprüche 9 bis 11 definiert und 100 Gew.-Teile eines Lackgrundmaterials.

13. Lack gemäss Anspruch 12, worin der Lack ein Lack auf Lösungsmittelbasis oder ein Lack auf Wasserbasis ist.

14. Gummi oder Harzzusammensetzung, umfassend:

(i) 0,1 bis 10 Gew.-Teile eines Pigment wie in mindestens einem der Ansprüche 9 bis 11 definiert, auf Basis von 100 Gew.-Teilen der Zusammensetzung; und

(ii) 90 bis 99,9 Gew.-Teile eines Gummi: oder eines thermoplastischen Harzes auf Basis von 100 Gew.-Teilen der Zusammensetzung.

15. Substrat für magnetische Aufzeichnungsmedien, umfassend:

ein nicht-magnetisches Substrat und

eine nicht-magnetische Unterbeschichtungsschicht, die eine Beschichtungszusammensetzung, die nichtmagnetische Teilchen umfasst, die rechtwinklig parallelflache Lepidocrocitteilchen gemäss mindestens einem der Ansprüche 1 bis 8 umfassen, und ein Binderharz umfasst, die auf dem nicht-magnetischen Substrat ausgebildet ist.

16. Substrat für magnetische Aufzeichnungsmedien gemäss Anspruch 15, worin die Dicke des nicht-magnetischen Substrats 1,0 bis 300 um und die Dicke der nichtmagnetischen Unterbeschichtungsschicht 0,2 bis 10 um beträgt.

17. Substrat für magnetische Aufzeichnungsmedien gemäss Anspruch 15 oder 16, worin die nicht-magnetische Unterbeschichtungsschicht einen Glanz von 120 bis 200% und eine Oberflächenrauhigkeit von nicht mehr als 15 nm besitzt.

18. Magnetisches Aufzeichnungsmedium, umfassend:

ein nicht-magnetisches Substrat und

eine nicht-magnetische Unterbeschichtungsschicht, die eine Beschichtungszusammensetzung, die nichtmagnetische Teilchen umfasst, die rechtwinklig parallelflache Lepidocrocitteilchen wie in mindestens einem der Ansprüche 1 bis 8 definiert, umfassen, und ein Binderharz umfasst, die auf dem nichtmagnetischen Substrat ausgebildet ist; und

eine magnetische Aufzeichnungsschicht, die auf der nicht-magnetischen Unterbeschichtungsschicht ausgebildet ist.

19. Magnetisches Aufzeichnungsmedium gemäss Anspruch 18, worin die magnetische Aufzeichnungsschicht einen Glanz von 170 bis 300% und eine Oberflächenrauhigkeit von nicht mehr als 12 nm aufweist.

20. Verfahren zur Herstellung rechtwinklig parallelflacher Lepidocrocitteilchen gemäss Anspruch 1, umfassend:

(a) Vermischen eines wässrigen Eisen(II)sulfats mit einem wässrigen Alkalihydroxid und 0,1 bis 5 mol-%, auf Basis von Fe, einer Phosphorverbindung und/oder einer Zitronensäureverbindung bei einer Temperatur von 25 bis 55ºC, wodurch eine eisenhydroxidhaltige Suspension mit einem pH-Wert von 7 bis 9 hergestellt wird; und

(b) Einführen eines molekularen, sauerstoffhaltigen Gases in die resultierende: Suspension, wobei der pH-Wert bei 7 bis 9 gehalten wird.

21. Verfahren zur Herstellung rechtwinklig parallelflacher Lepidocrocitteilchen gemäss Anspruch 3, umfassend:

(a') Bewirkung des Schrittes (a) wie in Anspruch 20 definiert; und

(b') Einführen eines molekularen Sauerstoff enthaltenden Gases in die resultierende Suspension in Gegenwart von Impfkristallen, wobei der pH-Wert bei 7 bis 9 gehalten wird.