DE69803649T2

DE69803649T2 - Nadelförmige Hämatitteilchen für nichtmagnetische Unterschicht eines magnetischen Aufzeichnungsmediums

Info

Publication number: DE69803649T2
Application number: DE69803649T
Authority: DE
Inventors: Kazuyuki Hayashi; Keisuke Iwasaki; Hiroko Morii; Yasuyuki Tanaka
Original assignee: Toda Kogyo Corp
Current assignee: Toda Kogyo Corp
Priority date: 1997-11-26
Filing date: 1998-11-26
Publication date: 2002-08-14
Anticipated expiration: 2018-11-27
Also published as: US6124022A; DE69803649D1; EP0919522B1; EP0919522A1

Description

Die Erfindung betrifft nadelförmige Hämatitteilchen für eine nicht-magnetische Unterbeschichtungsschicht eines magnetischen Aufzeichnungsmediums und ein magnetisches Aufzeichnungsmedium, worin die nadelförmigen Hämatitteilchen verwendet werden, und genauer nadelförmige Hämatitteilchen, die als nicht-magnetische Teilchen für eine nicht-magnetische Unterbeschichtungsschicht eines magnetischen Aufzeichnungsmediums mit geringer Lichtdurchlässigkeit, exzellenter Oberflächenglattheit, hoher mechanischer Festigkeit und exzellenter Dauerhaftigkeit geeignet ist; ein Verfahren zur Herstellung der nadelförmigen Hämatitteilchen; ein nicht-magnetisches Substrat für das magnetische Aufzeichnungsmedium mit einer nicht-magnetischen Unterbeschichtungsschicht, die die nadelförmigen Hämatitteilchen enthält, und ein magnetisches Aufzeichnungsmedium mit dem nicht-magnetischen Substrat.
Mit der Entwicklung von miniaturisierten und leichtgewichtigen Video- oder Audio-magnetischen Aufzeichnungs- und Wiedergabegeräten zur Langzeitaufzeichnung wuchs der Bedarf nach magnetischen Aufzeichnungsmedien, wie beispielsweise Magnetbändern und Magnetdisks, mit höherer Güte, d. h. einer höheren Aufzeichnungsdichte und besseren Wiedergabeeigenschaften, insbesondere einer verbesserten Frequenzcharakteristik und einem geringerem Rauschniveau.
Zur Verbesserung dieser Eigenschaften eines magnetischen Aufzeichnungsmediums wurden verschiedene Anstrengungen sowohl zur Verbesserung der Eigenschaften magnetischer Teilchen als auch der Verringerung der Dicke der magnetischen Aufzeichnungsschicht unternommen.
Zunächst wird die Verringerung der Dicke der magnetischen Aufzeichnungsschicht beschrieben. Von Videobändern wurde in letzter Zeit mehr und mehr verlangt, daß sie eine höhere Bildqualität aufweisen, und die Frequenzen der Trägersignale, die auf derzeitigen Videobändern aufgezeichnet werden, sind höher als diejenigen, die auf herkömmlichen Videobändern aufgezeichnet werden. Mit anderen Worten wurden Signale im kurzwelligen Bereich gebräuchlich, und als Ergebnis wurde die Magnetisierungstiefe von der Oberfläche des Magnetbands bemerkenswert gering.
Im Hinblick auf Signale kurzer Wellenlänge besteht auch ein starker Bedarf für die Verringerung der Dicke der Magnetschicht, damit die hohen Wiedergabecharakteristiken verbessert werden, insbesondere das S/N-Verhältnis des magnetischen Aufzeichnungsmediums. Diese Tatsache ist beispielsweise beschrieben auf Seite 314 von Development of Magnetic Materials and Technique for High Disperion of Magnetic Powder, veröffentlicht von Sogo Gijutsu Center Co., Ltd. (1982) "...die Bedingungen für die hochdichte Aufzeichnung auf einem Band vom Beschichtungsschicht-Typ sind derart, daß das Rauschniveau in bezug auf Signale mit einer kurzen Wellenlänge niedrig ist, und daß die hohen Wiedergabecharakteristiken beibehalten werden. Zur Befriedigung dieser Bedingungen ist es erforderlich, daß das Band eine hohe Koerzitivkraft Hc und Restmagnetisierung Br aufweist, und daß der Beschichtungsfilm eine geringere Dicke besitzt".
Die Entwicklung eines dünneren Films für eine magnetische Aufzeichnungsschicht hat einige Probleme hervorgerufen.
Zunächst ist es erforderlich, die magnetische Aufzeichnungsschicht glatt zu machen und die Ungleichförmigkeit der Dicke zu eliminieren. Wie allgemein bekannt ist, muß die Oberfläche des Grundfilms ebenfalls glatt sein, damit eine glatte magnetische Aufzeichnungsschicht mit einer gleichförmigen Dicke erhalten wird. Diese Tatsache ist beschrieben auf Seite 180 und 181 von Materials for Synthetic Technology-Causes of Friction and Abrasion of Magnetic Tape and Head Running System and Measures for Solving the Problem (nachfolgend als "Materials for Synthetic Technology" (1987) beschrieben, veröffentlicht von der Veröffentlichungsabteilung des Technology Information Center," ... die Oberflächenrauhigkeit eines gehärteten magnetischen Beschichtungsfilms hängt von der Oberflächenrauhigkeit der Grundfolie (Rückseitenoberflächenrauhigkeit) in einer solchen Weise ab, daß sie nahezu proportional ist, ..., da der magnetische Beschichtungsfilm auf der Grundfolie ausgebildet ist, wird eine um so gleichförmigere und größere Kopfausgabeleistung erzielt, und das S/N-Verhältnis umsomehr verbessert, je glatter die Oberfläche der Grundfolie ist."
Zweitens wurde mit der Tendenz der Verringerung der Dicke der Grundfolie als Reaktion auf den Bedarf für einen dünneren magnetischen Beschichtungsfilm ein Problem bezüglich der Festigkeit der Grundfolie hervorgerufen. Diese Tatsache ist beispielsweise auf Seite 77 des oben beschriebenen Development of Magnetic Materials and Technique for High Dispersion of Magnetic Powder beschrieben, "...eine höhere Aufzeichnungsdichte ist ein großes mit gegenwärtigen Magnetbändern verbundenes Problem. Diese ist zur Verkürzung der Länge des Bands zur Miniaturisierung der Kassettengröße und zur Ermöglichung der Langzeitaufzeichnung wichtig. Zu diesem Zweck ist es notwendig, die Dicke der Grundfolie zu verringern ... Mit der Tendenz zur Verringerung der Foliendicke nimmt die Steifheit des Bands ebenfalls in einem solchen Maße ab, daß der glatte Transport in einem Recorder schwierig wird. Daher besteht nunmehr ein starker Bedarf zur Verbesserung der Steifheit eine Videobands in sowohl der Laufrichtung als auch in der dazu senkrechten Richtung."
Bezüglich des Bedarfs für eine höhere Güte bei derzeitigen magnetischen Aufzeichnungsmedium ist kein Ende in Sicht. Da die oben beschriebene Verringerung der Dicke der magnetischen Aufzeichnungsschicht und der Grundfolie die Dauerhaftigkeit des magnetischen Aufzeichnungsmediums verringert, besteht ein starker Bedarf nach der Verbesserung der Dauerhaftigkeit des magnetischen Aufzeichnungsmediums.
Diese Tatsache ist beschrieben in JP-OS (KOKAI) Nr. 5-298679, "... Mit der gegenwärtigen Entwicklung der magnetischen Aufzeichnung besteht eine wachsende Nachfrage nach hoher Bildqualität und hoher Tonqualität bei der Aufzeichnung. Die Signalaufzeichnungseigenschaft wird daher verbessert. Insbesondere wurden ferromagnetische Teilchen mit höherer Feinheit und Dichte gebräuchlich. Ferner ist es erforderlich, die Oberfläche eines Magnetbandes glatt auszubilden, damit das Rauschen verringert und C/N erhöht wird. ... Der Reibungskoeffizient zwischen der magnetischen Aufzeichnungsschicht und einem Gerät während des Vortriebs des magnetischen Aufzeichnungsbands nimmt jedoch zu, so daß die Neigung besteht, daß die magnetische Aufzeichnungsschicht des magnetischen Aufzeichnungsmediums selbst innerhalb einer kurzen Zeit beschädigt oder abgelöst wird. Insbesondere bei einem Videoband neigen die ferromagnetischen Teilchen dazu, von der magnetischen Aufzeichnungsschicht abzufallen, da das magnetische Aufzeichnungsmedium mit einer hohen Geschwindigkeit in Kontakt mit dem Videokopf transportiert wird, wodurch eine Verstopfung des Magnetkopfs hervorgerufen wird. Daher wird eine Verbesserung der Laufstabilität der magnetischen Aufzeichnungsschicht eines magnetischen Aufzeichnungsmediums erwartet. ..."
Der Endbereich eines magnetischen Aufzeichnungsmediums wie beispielsweise eines Magnetbands, insbesondere eines Videobands, wird durch Bestimmung des Bereichs des magnetischen Aufzeichnungsmediums, in dem die Lichtdurchlässigkeit groß ist, mittels eines Videogeräts bestimmt. Wenn die Lichtdurchlässigkeit der Gesamtheit der magnetischen Aufzeichnungsschicht durch Herstellung eines dünneren magnetischen Aufzeichnungsmediums oder die in der magnetischen Aufzeichnungsschicht dispergierten ultrafeinen magnetischen Teilchen groß wird, ist es schwierig, den Bereich mit einer hohen Lichtdurchlässigkeit mittels eines Videogeräts festzustellen. Zur Verringerung der Lichtdurchlässigkeit des gesamten Bereichs einer magnetischen Aufzeichnungsschicht wird Ruß oder dgl. zu der magnetischen Aufzeichnungsschicht zugegeben. Daher ist es wesentlich, Ruß oder dgl. zu einer magnetischen Aufzeichnungsschicht in gegenwärtigen Videobändern zuzugeben.
Die Zugabe großer Mengen nicht-magnetischer Teilchen wie beispielsweise Ruß beeinträchtigt jedoch nicht nur die Erhöhung der magnetischen Aufzeichnungsdichte sondern auch die Entwicklung eines dünneren Aufzeichnungsmediums. Zur Verringerung der Magnetisierungstiefe von der Oberfläche des Magnetbands und zur Herstellung einer dünneren magnetischen Aufzeichnungsschicht besteht ein starker Bedarf, die Menge an nicht-magnetischen Teilchen, wie beispielsweise Ruß, die zu der magnetischen Aufzeichnungsschicht zugegeben werden, soweit wie möglich zur verringern.
Es besteht daher ein starker Bedarf danach, daß die Lichtdurchlässigkeit einer magnetischen Aufzeichnungsschicht gering sein soll, selbst wenn der Ruß oder dgl., der zu der magnetischen Aufzeichnungsschicht zugegeben wird, auf eine geringe Menge reduziert wird. In dieser Hinsicht werden Verbesserungen des magnetischen Aufzeichnungsmediums derzeit in starkem Maße verlangt.
Mit der Nachfrage nach einer dünneren magnetischen Aufzeichnungsschicht und einem dünneren Grundfilm wurden verschiedene Anstrengungen zur Verbesserung des Substrats für eine magnetische Aufzeichnungsschicht unternommen. Ein magnetisches Aufzeichnungsmedium mit mindestens einer Unterbeschichtungsschicht (nachfolgende als "nicht- magnetische Unterbeschichtungsschicht" bezeichnet), die ein Binderharz und nicht-magnetische Teilchen, wie beispielsweise Hämatitteilchen, die daran dispergiert sind, auf einem Grundfilm umfaßt, wurden vorgeschlagen und zur praktischen Anwendung gebracht (JP-PS (KOKOKU) Nr. 6-93297 (19947), JP-OS (KOKAI) Nr. 62-159338 (1987), 63-187418 (1988), 4-167225 (1992), 4-325915 (1992), 5-73882 (1993), 5-182177 (1993), 5-347017 (1993), 6-60362 (1994), usw.).
Die oben beschriebenen magnetischen Aufzeichnungsmedien, die aus einem Grundfilm und einer nicht-magnetischen Unterbeschichtungsschicht, die durch Dispergierung nicht- magnetischer Teilchen in einem Binderharz gebildet und auf dem Grundfilm ausgebildet ist, aufgebaut sind, besitzen eine geringe Lichtdurchlässigkeit und eine hohe Festigkeit, jedoch ist deren Dauerhaftigkeit und Oberflächenglattheit unangenehm gering.
Diese Tatsache ist beschrieben in JP-OS (KOKAI) Nr. 5-182177 (1993), "... Obwohl das Problem der Oberflächenrauhigkeit durch Bereitstellung einer magnetischen Aufzeichnungsschicht als obere Schicht nach der Ausbildung einer dicken nichtmagnetischen Unterbeschichtungsschicht auf dem Grundfilm gelöst ist, ist das Problem des Kopfabriebs und das Problem der Dauerhaftigkeit nicht gelöst, und besteht weiterhin. Es wird angenommen, daß dies dadurch hervorgerufen wird, daß üblicherweise ein warmgehärtetes Harz als Bindemittel in der nicht-magnetischen Unterbeschichtungsschicht verwendet wird, so daß die magnetische Aufzeichnungsschicht aufgrund der gehärteten nicht-magnetischen Unterbeschichtungsschicht ohne Dämpfung mit dem Kopf und anderen Bauteilen in Kontakt gebracht wird, und ein magnetisches Aufzeichnungsmedium mit einer solchen nicht-magnetischen Unterbeschichtungsschicht hat eine erheblich schlechte Flexibilität."
Alternativ dazu bestand das starke Erfordernis, die Oberflächenglattheit der nicht-magnetischen Unterbeschichtungsschicht zu verbessern. Hierzu wurde zur Erhöhung der Dispergierbarkeit von nadelförmigen Hämatitteilchen als nicht-magnetische Teilchen ein Versuch unternommen, in dem die Aufmerksamkeit auf die Teilchengrößenverteilung des Hauptachsendurchmessers der Teilchen gelenkt wurde (JP-PS (KOKAI) Nr. 9-170003 (1997) und dgl.).
Genauer beschreibt die obige JP-OS (KOKAI) Nr. 9-170003 (1997) ein Verfahren zur Wärmebehandlung nadelförmiger Goethitteilchen oder nadelförmige Hämatitteilchen, die durch Wärmedehydratisierung nadelförmiger Goethitteilchen bei einer Temperatur von nicht weniger als 550ºC hergestellt werden, wodurch hochdichte nadelförmige Hämatitteilchen erhalten werden. Wie jedoch später in den Vergleichsbeispielen gezeigt wird, sind die erhaltenen nadelförmigen Hämatitteilchen hinsichtlich der Nebenachsendurchmesserverteilung (bezüglich deren geometrischer Standardabweichung) verschlechtert, so daß die Dispergierbarkeit der Teilchen nach wie vor unzureichend ist.
Entsprechend bestand mit der derzeitigen Tendenz zur Verringerung der Dicke der magnetischen Aufzeichnungsschicht und des Grundfilms ein besonderer Bedarf nach nadelförmigen Hämatitteilchen mit gleichförmiger Teilchengröße, die als nicht-magnetische Teilchen für eine nicht-magnetische Unterbeschichtungsschicht mit glatter Oberfläche, hoher mechanischer Festigkeit und exzellenter Dauerhaftigkeit geeignet sind; sowie nach einem magnetischen Aufzeichnungsmedium, das mit einer nicht-magnetischen Unterbeschichtungsschicht ausgestattet ist, die die nadelförmigen Hämatitteilchen enthält und eine geringe Lichtdurchlässigkeit, eine exzellente Oberflächenglattheit, eine hohe mechanische Festigkeit und eine exzellente Dauerhaftigkeit aufweist. Derartige nadelförmige Hämatitteilchen und ein magnetisches Aufzeichnungsmedium, das zur Erfüllung dieser Anforderungen in der Lage ist, wurden jedoch bisher nicht erhalten.
Als Ergebnis der ernsthaften Untersuchungen der hiesigen Erfinder wurde herausgefunden, daß durch Wärmebehandlung spezifischer Goethitteilchen bei einer bestimmten Temperatur, gefolgt von Wärmedehydratisierung, wodurch Hämatitteilchen hergestellt werden, oder durch eine Säureauflösungsbehandlung bestimmter Hämatitteilchen unter bestimmten Bedingungen, die erhaltenen nadelförmigen Hämatitteilchen eine gleichförmigere Teilchengröße und eine geringere geometrisch Standardabweichung der Teilchengrößenverteilung bezüglich des Nebenachsendurchmessers zeigen können, und als nicht- magnetische Teilchen für eine magnetische Unterbeschichtungsschicht mit einer exzellenteren Oberflächenglattheit geeignet sind. Die vorliegende Erfindung wurde auf Grundlage dieses Befunds erhalten.
Ein erfindungsgemäßes Ziel ist die Bereitstellung nadelförmiger Hämatitteilchen, die eine gleichförmigere Teilchengröße aufweisen, und die insbesondere hinsichtlich der Teilchengrößenverteilung von deren Nebenachsendurchmesser exzellent sind, und die als nicht-magnetische Teilchen für eine nicht-magnetische Unterbeschichtungsschicht auf einem magnetischen Aufzeichnungsmedium mit einer exzellenteren Oberflächenglattheit geeignet sind.
Ein weiteres erfindungsgemäßes Ziel ist die Bereitstellung nadelförmiger Hämatitteilchen, die als nicht-magnetische Teilchen für eine nicht-magnetische Unterbeschichtungsschicht eines magnetischen Aufzeichnungsmediums mit geringerer Lichtdurchlässigkeit, exzellenterer Oberflächenglattheit, höherer mechanischer Festigkeit und hoher Dauerhaftigkeit geeignet sind, sowie eines magnetischen Aufzeichnungsmediums und eines nicht-magnetischen Substrats mit einer nicht- magnetischen Unterbeschichtungsschicht, in der die nadelförmigen Hämatitteilchen verwendet werden.
Zum Erreichen der Ziele werden gemäß einem ersten erfindungsgemäßen Aspekt nadelförmige Hämatitteilchen mit einer geometrischen Standardabweichung des Hauptachsendurchmessers von nicht mehr als 1,5, einer geometrischen Standardabweichung des Nebenachsendurchmessers von nicht mehr als 1,35, einer BET-spezifischen Oberfläche von 35,9 bis 150 m²/g und einem durchschnittlichen Hauptachsendurchmesser von 0,004 bis 0,295 um bereitgestellt.
Gemäß einem zweiten erfindungsgemäßen Aspekt werden nadelförmige Hämatitteilchen mit einer geometrischen Standardabweichung des Hauptachsendurchmessers von nicht mehr als 1,50, einer geometrischen Standardabweichung des Nebenachsendurchmessers von nicht mehr als 1,35, einer BET- spezifischen Oberfläche von 35,9 bis 150 m²/g und einem durchschnittlichen Hauptachsendurchmesser von 0,004 bis 0,295 pim bereitgestellt, die ferner Aluminium innerhalb der Teilchen in einer Menge von 0,05 bis 50 Gew.-% (berechnet als Al) auf Basis des Gewichts der nadelförmigen Hämatitteilchen umfassen.
Gemäß einem dritten erfindungsgemäßen Aspekt werden nadelförmige Hämatitteilchen bereitgestellt, die eine geometrische Standardabweichung des Hauptachsendurchmessers von nicht mehr als 1,50, eine geometrischen Standardabweichung des Nebenachsendurchmessers von nicht mehr als 1,35, einer BET-spezifischen Oberfläche von 35,9 bis 150 m²/g und einem durchschnittlichen Hauptachsendurchmesser von 0,004 bis 0,295 um aufweisen, und die eine Beschichtung auf zumindest einem Teil ihrer Oberfläche aufweisen, die mindestens ein Hydroxid oder Oxid, ausgewählt aus Aluminiumhydroxiden, Aluminiumoxiden, Siliciumhydroxiden und Siliciumoxiden umfaßt, in einer Menge von 0,05 bis 50 Gew.-%, (berechnet als Al oder SiO&sub2;), auf Basis der Gewichts der nadelförmigen Hämatitteilchen.
Gemäß einem vierten erfindungsgemäßen Aspekt werden nadelförmige Hämatitteilchen bereitgestellt, die eine geometrisch Standardabweichung des Hauptachsendurchmessers von nicht mehr als 1,50, eine geometrischen Standardabweichung des Nebenachsendurchmessers von nicht mehr als 1,35, einer BET-spezifischen Oberfläche von 35,9 bis 150 m²/g und einem durchschnittlichen Hauptachsendurchmesser von 0,004 bis 0,295 um aufweisen, und die Aluminium innerhalb der Teilchen in einer Menge von 0,05 bis 50 Gew.-% (berechnet als A1) auf Basis des Gewichts der nadelförmigen Hämatitteilchen enthalten, und die eine Beschichtung auf zumindest einem Teil ihrer Oberfläche aufweisen, die mindestens ein Hydroxid oder Oxid, ausgewählt aus Aluminiumhydroxiden, Aluminiumoxiden, Siliciumhydroxiden und Siliciumoxiden umfaßt, in einer Menge von 0,05 bis 50 Gew.-% (berechnet als Al oder SiO&sub2;) auf Basis des Gewichts der nadelförmigen Hämatitteilchen.
Gemäß einem fünften erfindungsgemäßen Aspekt werden nadelförmige Hämatitteilchen bereitgestellt die eine geometrische Standardabweichung des Hauptachsendurchmessers von nicht mehr als 1,50, eine geometrische Standardabweichung des Nebenachsendurchmessers von nicht mehr als 1,30, eine BET-spezifische Oberfläche von 40 bis 120 m²/g und einen durchschnittlichen Nebenachsendurchmesser von 0,01 bis 0,2 um aufweisen.
Gemäß einem sechsten erfindungsgemäßen Aspekt werden nadelförmige Hämatitteilchen bereitgestellt, die eine geometrische Standardabweichung des Hauptachsendurchmessers von nicht mehr als 1,50, eine geometrische Standardabweichung des Nebenachsendurchmessers von nicht mehr als 1,30, eine BET-spezifische Oberfläche von 40 bis 120 m²/g und einen durchschnittlichen Nebenachsendurchmesser von 0,01 bis 0,2 um aufweisen, und die Aluminium innerhalb der Teilchen in einer Menge von 0,05 bis 50 Gew.-% (berechnet als Al) auf Basis des Gewichts der nadelförmigen Hämatitteilchen enthalten.
Gemäß einem siebten erfindungsgemäßen Aspekt werden nadelförmige Hämatitteilchen bereitgestellt, die eine geometrische Standardabweichung des Hauptachsendurchmessers von nicht mehr als 1,50, eine geometrische Standardabweichung des Nebenachsendurchmessers von nicht mehr als 1,30, eine BET-spezifische Oberfläche von 40 bis 120 m²/g und einen durchschnittlichen Nebenachsendurchmesser von 0,01 bis 0,2 um aufweisen, die eine Beschichtung auf zumindest einem Teil ihrer Oberfläche aufweisen, die mindestens ein Hydroxid oder Oxid, ausgewählt aus Aluminiumhydroxiden, Aluminiumoxiden, Siliciumhydroxiden und Siliciumoxiden, umfaßt, in einer Menge von 0,05 bis 50 Gew.-% (berechnet als Al oder SiO&sub2;) auf Basis des Gewichts der nadelförmigen Hämatitteilchen.
Gemäß einem achten erfindungsgemäßen Aspekt werden nadelförmige Hämatitteilchen bereitgestellt, die einen geometrische Standardabweichung des Hauptachsendurchmessers von nicht mehr als 1,50, eine geometrische Standardabweichung des Nebenachsendurchmessers von nicht mehr als 1,30, eine BET-spezifische Oberfläche von 40 bis 120 m²/g und einen durchschnittlichen Nebenachsendurchmesser von 0,01 bis 0,2 um aufweisen, die Aluminium innerhalb der Teilchen in einer Menge von 0,05 bis 50 Gew.-% (berechnet als Al) auf Basis des Gewichts der nadelförmigen Hämatitteilchen, enthalten, und die eine Beschichtung auf zumindest einem Teil ihrer Oberfläche aufweisen, die mindestens ein Hydroxid oder Oxid, ausgewählt aus Aluminiumhydroxiden, Aluminiumoxiden, Siliciumhydroxiden und Siliciumoxiden, umfaßt, in einer Menge von 0,05 bis 50 Gew.-% (berechnet als Al oder SiO&sub2;) auf Basis des Gewichts der nadelförmigen Hämatitteilchen.
Gemäß einem neunten erfindungsgemäßen Aspekt wird ein Verfahren zur Herstellung der nadelförmigen Hämatitteilchen gemäß dem ersten Aspekt bereitgestellt, wobei das Verfahren die Säureauflösungsbehandlung einer wäßrige Suspension nadelförmiger Hämatitteilchen mit einem durchschnittlichen Hauptachsendurchmesser von 0,005 bis 0,30 um, einer geometrischen Standardabweichung des Nebenachsendurchmessers von nicht weniger als 1,37 und einer BET-spezifischen Oberfläche von 35 bis 150 m²/g bei einer Säurekonzentration von nicht weniger als 1,0 N, einem pH-Wert von nicht mehr als 3,0 und einer Temperatur von 20 bis 100ºC umfaßt, wodurch 5 bis 50 Gew.-% der nadelförmigen Hämatitteilchen, auf Basis des Gesamtgewicht der nadelförmigen Hämatitteilchen in der wäßrigen Suspension, aufgelöst werden.
Gemäß einem zehnten Aspekt erfindungsgemäßen Aspekt wird ein Verfahren zur Herstellung der nadelförmigen Hämatitteilchen gemäß dem fünften Aspekt bereitgestellt, das Verfahren umfaßt
die Wärmebehandlung nadelförmiger Goethitteilchen mit einem durchschnittlichen Hauptachsendurchmesser von 0,01 bis 0,25 um und einer geometrischen Standardabweichung des Nebenachsendurchmessers von mehr als 1,37 bei 100 bis 200ºC und
die Wärmedehydratisierung der erhalten Teilchen bei 550 bis 850ºC.
Gemäß einem elften erfindungsgemäßen Aspekt wird ein magnetisches Aufzeichnungsmedium bereitgestellt, das folgendes umfaßt:
einen nicht-magnetischen Grundfilm;
eine nicht-magnetische Unterbeschichtungsschicht, die auf dem nicht-magnetischen Grundfilm ausgebildet ist, und die ein Binderharz und nadelförmige Hämatitteilchen mit einer geometrischen Standardabweichung des Hauptachsendurchmessers von nicht mehr als 1,50, einer geometrischen Standardabweichung des Nebenachsendurchmessers von nicht mehr als 1,35, einem durchschnittlichen Hauptachsendurchmesser von 0,004 bis 0,295 um und einer BET-spezifische Oberfläche von 35,9 bis 150 m²/g; und
einen magnetischen Beschichtungsfilm, der ein Binderharz und magnetische Teilchen umfaßt.
Gemäß einem zwölften erfindungsgemäßen Aspekt wird ein magnetisches Aufzeichnungsmedium bereitgestellt, das folgendes umfaßt:
einen nicht-magnetischen Grundfilm;
eine auf dem nicht-magnetischen Grundfilm ausgebildete nichtmagnetische Unterbeschichtungsschicht, die ein Binderharz und nadelförmige Hämatitteilchen gemäß mindestens einem des zweiten bis achten Aspekts umfaßt; und
einen magnetischen Beschichtungsfilm, der ein Binderharz und magnetische Teilchen umfaßt.
Gemäß einem dreizehnten erfindungsgemäßen Aspekt wird ein nicht-magnetisches Substrat bereitgestellt, das folgendes umfaßt:
einen nicht-magnetischen Grundfilm; und
eine auf dem nicht-magnetischen Grundfilm ausgebildete nichtmagnetische Unterbeschichtungsschicht, die Binderharz und nadelförmige Hämatitteilchen mit einer geometrischen Standardabweichung des Hauptachsendurchmessers von nicht mehr 1,50, einer geometrischen Standardabweichung des Nebenachsendurchmessers von nicht mehr als 1,35, einer BET- spezifische Oberfläche von 35,9 bis 150 m²/g und einem durchschnittlichen Hauptachsendurchmesser von 0,004 bis 0,295 um, umfaßt.
Gemäß einem vierzehnten erfindungsgemäßen Aspekt wird ein nicht-magnetisches Substrat bereitgestellt,
das einen nicht-magnetischen Grundfilm und
eine auf dem nicht-magnetischen Grundfilm ausgebildete nicht- magnetische Unterbeschichtungsschicht, die ein Binderharz und nadelförmige Hämatitteilchen gemäß mindestens einem des zweiten bis achten Aspekts umfaßt, umfaßt.
Die vorliegenden Erfindung wird nachfolgend detaillierter erläutert.
Zunächst werden die nadelförmigen Hämatitteilchen für eine nicht-magnetische Unterbeschichtungsschicht eines erfindungsgemäßen magnetischen Aufzeichnungsmediums beschrieben.
Die erfindungsgemäßen nadelförmigen Hämatitteilchen haben im wesentlichen die gleiche nadelförmige Form wie die zu behandelnden Teilchen. Die "nadelförmige" Form schließt nicht nur einen nadelförmige Form ein, sondern auch eine spindelförmige Form oder eine Reiskornform. Ferner ist der unteren Grenzwert des Seitenverhältnisses der Teilchen ( = durchschnittlicher Hauptachsendurchmesser : durchschnittlicher Nebenachsendurchmesser, nachfolgend lediglich als "Seitenverhältnis" bezeichnet) üblicherweise 2 : 1, vorzugsweise 3 : 1. Unter Berücksichtigung der Dispergierbarkeit der Teilchen in einem Träger ist der obere Grenzwert des Seitenverhältnisses vorzugsweise 20 : 1, weiter bevorzugt 10 : 1. Wenn das Seitenverhältnis weniger als 2 : 1 beträgt, kann es schwierig sein, einen Beschichtungsfilm mit ausreichender Festigkeit zu erhalten. Wenn das Seitenverhältnis andererseits mehr als 20 : 1 beträgt, können die Teilchen in einem Träger miteinander verfilzt sein, wodurch die Tendenz hervorgerufen wird, daß deren Dispergierbarkeit verschlechtert oder die Viskosität erhöht wird.
Der obere Grenzwert des durchschnittlichen Hauptachsendurchmessers der erfindungsgemäßen nadelförmigen Hämatitteilchen beträgt üblicherweise 0,295 um. Der untere Grenzwert des durchschnittlichen Hauptachsendurchmessers der erfindungsgemäßen nadelförmigen Hämatitteilchen beträgt üblicherweise 0,004 um. Wenn der obere Grenzwert des durchschnittlichen Hauptachsendurchmessers 0,295 um übersteigt, kann die Oberflächenglattheit des unter Verwendung solcher Teilchen gebildeten Beschichtungsfilm beeinträchtigt sein, da die Teilchengröße groß ist. Wenn andererseits der untere Grenzwert des durchschnittlichen Hauptachsendurchmessers weniger als 0,004 um beträgt, kann die Dispergierung in einem Träger schwierig sein, da die intermolekularen Kräfte zwischen den feinen Teilchen zunehmen. Unter Berücksichtigung der Dispergierbarkeit in einem Träger und der Oberflächenglattheit des Beschichtungsfilms ist der obere Grenzwert vorzugsweise 0,275 um, weiter bevorzugt 0,200 um, noch weiter bevorzugt 0,100 um, und der untere Grenzwert beträgt vorzugsweise 0,008 um, weiter bevorzugt 0,10 um, noch weiter bevorzugt 0,020 um.
Der obere Grenzwert des durchschnittlichen Nebenachsendurchmessers der erfindungsgemäßen nadelförmigen Hämatitteilchen beträgt üblicherweise 0,147 um. Der untere Grenzwert des durchschnittlichen Nebenachsendurchmessers der erfindungsgemäßen nadelförmigen Hämatitteilchen beträgt üblicherweise 0,002 jun. Wenn der obere Grenzwert des durchschnittlichen Nebenachsendurchmessers 0,147 um übersteigt, kann die Oberflächenglattheit des unter Verwendung dieser Teilchen gebildeten Beschichtungsfilms aufgrund der großen Teilchengröße beeinträchtigt sein. Wenn andererseits der untere Grenzwert des durchschnittlichen Nebenachsendurchmessers weniger als 0,002 um beträgt, kann die Dispergierung in dem Träger aufgrund des Anstiegs der intermolekularen Kräfte zwischen den feinen Teilchen schwierig werden. Unter Berücksichtigung der Dispergierbarkeit in dem Träger und der Oberflächenglattheit des Beschichtungsfilms ist der obere Grenzwert vorzugsweise 0,123 um, weiter bevorzugt 0,100 um, noch weiter bevorzugt 0,050 um, und der untere Grenzwert beträgt vorzugsweise 0,004 um weiter bevorzugt 0,005 um, noch weiter bevorzugt 0,010 um.
Der obere Grenzwert der BET-spezifischen Oberfläche (SBET) der erfindungsgemäßen nadelförmigen Hämatitteilchen beträgt üblicherweise 150 m²/g. Der untere Grenzwert der BET- spezifischen Oberfläche (SBET) der erfindungsgemäßen nadelförmigen Hämatitteilchen beträgt üblicherweise 35,9 m²/g. Wenn der obere Grenzwert mehr als 150 m²/g beträgt, kann die Dispergierung in dem Träger aufgrund der Zunahme der intermolekularen Kräfte zwischen den feinen Teilchen schwierig werden. Wenn der untere Grenzwert andererseits weniger als 35,9 m²/g beträgt, können die nadelförmigen Hämatitteilchen grobe Teilchen sein, oder große Teilchen, die durch Sinterung eines Teilchens und zwischen Teilchen erzeugt werden, die dazu neigen, einen nachteilhaftigen Einfluß auf die Oberflächenglattheit des Beschichtungsfilms ausüben. Unter Berücksichtigung der Dispergierbarkeit in dem Träger und der Oberflächenglattheit des Beschichtungsfilms ist der obere Grenzwert (SBET) vorzugsweise 120 m²/g, weiter bevorzugt 100 m²/g, weiter bevorzugt 80 m²/g, und der untere Grenzwert von (SBET) ist vorzugsweise 38 m²/g, weiter bevorzugt 40 m²/g, noch weiter bevorzugt 50 m²/g.
Der obere Grenzwert der geometrischen Standardabweichung der erfindungsgemäß verwendeten nadelförmigen Hämatitteilchen beträgt üblicherweise nicht mehr als 1,50. Wenn der obere Grenzwert der geometrischen Standardabweichung des Hauptachsendurchmessers 1,50 übersteigt, zeigen die vorhandenen groben Teilchen mitunter einen nachteiligen Einfluß auf die Oberflächenglattheit des Beschichtungsfilms. Unter Berücksichtigung der Oberflächenglattheit des Beschichtungsfilms ist der obere Grenzwert vorzugsweise 1,45, weiter bevorzugt nicht mehr als 1,40, noch weiter bevorzugt nicht mehr als 1,35. Unter dem Gesichtspunkt der industriellen Produktivität ist der untere Grenzwert vorzugsweise 1,01.
Der obere Grenzwert der geometrischen Standardabweichung des Nebenachsendurchmessers der erfindungsgemäßen nadelförmigen Hämatitteilchen beträgt üblicherweise nicht mehr als 1,35. Wenn der obere Grenzwert der geometrischen Standardabweichung des Nebenachsendurchmessers 1,35 übersteigt, zeigen die vorhandenen groben Teilchen mitunter einen nachteilhaftigen Einfluß auf die Oberflächenglattheit des Beschichtungsfilms. Unter Berücksichtigung der Oberflächenglattheit des Beschichtungsfilms ist der obere Grenzwert vorzugsweise 1,33, weiter bevorzugt nicht mehr als 1,30, noch weiter bevorzugt nicht mehr als 1,28. Unter dem Aspekt der industriellen Produktivität ist der untere Grenzwert vorzugsweise 1,01.
Die nadelförmigen Hämatitteilchen für eine nicht-magnetische Unterbeschichtungsschicht eines erfindungsgemäßen magnetischen Aufzeichnungsmediums zeigen einen hohen Verdichtungsgrad. Wenn der Verdichtungsgrad durch das Verhältnis der spezifischen Oberfläche (SBET), gemessen nach einem BET-Verfahren, zur spezifischen Oberfläche (STEM), berechnet aus dem Hauptachsendurchmesser und dem Nebenachsendurchmesser, wie sie anhand von Teilchen in einem Elektronenmikrographen der nadelförmigen Hämatitteilchen bestimmt werden (nachfolgend vereinfacht als "SBET/STEM" bezeichnet) repräsentiert wird, ist SBET/STEM 0,5 bis 2,5.
Wenn SBET/STEM weniger als 0,5 beträgt, kann der Teilchendurchmesser durch Sinterung jedes Teilchen oder unter den Teilchen vergrößert werden, obwohl die nadelförmigen Hämatitteilchen hoch verdichtet sind, so daß ein Beschichtungsfilm, der unter Verwendung dieser Teilchen ausgebildet wird, keine hinreichend glatte Oberfläche aufweisen kann. Wenn andererseits SBET/STEM mehr als 2,5 beträgt, ist der Verdichtungsgrad der Teilchen unzureichend, so daß eine Neigung zur Ausbildung von vielen Poren auf der Oberfläche und innerhalb der Teilchen besteht, was zu einer unzureichenden Dispergierbarkeit der Teilchen in dem Träger führt. Unter Berücksichtigung der glatten Oberfläche des Beschichtungsfilms und der Dispergierbarkeit in dem Träger ist SBET/STEM vorzugsweise 0,7 bis 2,0, weiter bevorzugt 0,8 bis 1,6.
Unter Berücksichtigung der Dauerhaftigkeit des magnetischen Aufzeichnungsmediums mit einer nicht-magnetischen Unterbeschichtungsschicht, die solche nadelförmigen Hämatitteilchen enthält, ist es bevorzugt, daß die nadelförmigen Hämatitteilchen Aluminium in einer Menge von 0,05 bis 50 Gew.-% (berechnet als Al), auf Basis des Gesamtgewichts der Teilchen, enthalten, das im wesentlichen gleichförmig innerhalb des Teilchens vorhanden ist. Wenn der Aluminium-Gehalt 50 Gew.-% übersteigt, wird, obwohl ein magnetisches Aufzeichnungsmedium mit der nicht-magnetischen Unterbeschichtungsschicht, die derartige nadelförmige Hämatitteilchen enthält, eine ausreichende Dauerhaftigkeit besitzt, der die Dauerhaftigkeit verbessernde Effekt gesättigt, so daß die Zugabe von Aluminium in einer mehr als erforderlichen Menge sinnlos wird. Unter dem Aspekt des die Dauerhaftigkeit verbessernden Effekts auf das magnetische Aufzeichnungsmedium und der industriellen Produktivität ist der Aluminium-Gehalt vorzugsweise 0,1 bis 30 Gew.-%, weiter bevorzugt 0,2 bis 20 Gew.-% (berechnet als Al), auf Basis des Gesamtgewichts der Teilchen.
Als die erfindungsgemäßen nadelförmigen Hämatitteilchen sind nadelförmige Hämatitteilchen mit höherer Harzadsorptivität bevorzugt, insbesondere nadelförmige Hämatitteilchen, die Aluminium enthalten, das innerhalb der Teilchen vorhanden ist. Unter Berücksichtigung der Dauerhaftigkeit des magnetischen Aufzeichnungsmediums mit einer nichtmagnetischen Unterbeschichtungsschicht, die derartige nadelförmige Hämatitteilchen enthält, ist es bevorzugt, daß die Harzadsorptivität der erfindungsgemäßen nadelförmigen Hämatitteilchen vorzugsweise nicht weniger als 60% beträgt, weiter bevorzugt nicht weniger als 65%, noch weiter bevorzugt nicht weniger als 70%.
Verschiedene Eigenschaften der nadelförmigen Hämatitteilchen, die Aluminium innerhalb der Teilchen enthalten, wie beispielsweise das Seitenverhältnis, der durchschnittliche Hauptachsendurchmesser, der durchschnittliche Nebenachsendurchmesser, die BET-spezifische Oberfläche, die geometrische Standardabweichung des Hauptachsendurchmessers, die geometrische Standardabweichung des Nebenachsendurchmessers, und der Verdichtungsgrad sind den Werten der nadelförmigen Hämatitteilchen, in denen kein Aluminium innerhalb der Teilchen enthalten ist, näherungsweise äquivalent.
Zumindest ein Teil der Oberfläche der nadelförmigen Hämatitteilchen, die Aluminium enthalten können, innerhalb der erfindungsgemäßen Teilchen können mit mindestens einem, ausgewählt aus einem Aluminiumhydroxid, einem Aluminiumoxid, einem Siliciumhydroxid und einem Siliciumoxid, beschichtet sein. Wenn die nadelförmigen Hämatitteilchen, die mit dem oben beschriebenen Beschichtungsmaterial beschichtet sind, in einem Träger dispergiert werden, weisen die behandelten Teilchen einen Affinität zum dem Binderharz auf, und es ist einfacher, eine gewünschte Dispergierbarkeit zu erzielen.
Die Menge an Aluminiumhydroxid, Aluminiumoxid, Siliciumhydroxid oder Siliciumoxid, das als Beschichtungsmaterial verwendet wird, beträgt üblicherweise nicht mehr als 50 Gew.-%, vorzugsweise 0,01 bis 50 Gew.-% (berechnet als Al und/oder SiO&sub2;) auf Basis des Gesamtgewichts der Teilchen. Bei weniger als 0,01 Gew.-% (berechnet als Al und/oder SiO&sub2;) auf Basis des Gesamtgewichts der Teilchen kann der die Dispergierbarkeit verbessernde Effekt, der durch die Beschichtung hervorgerufen wird, unzureichend sein. Wenn die Menge 50,00 Gew.-% (berechnet als Al und/oder SiO&sub2;) auf Basis des Gesamtgewichts der Teilchen übersteigt, wird der die Dispergierbarkeit verbessernde Effekt, der durch die Beschichtung hervorgerufen wird, gesättigt, so daß es sinnlos ist, mehr Beschichtungsmaterial als notwendig zuzugeben. Unter dem Gesichtspunkt der Dispergierbarkeit in dem Träger und der industriellen Produktivität ist eine weiter bevorzugte Menge an Beschichtungsmaterial 0,05 bis 20 Gew.-% (berechnet als Al und/oder SiO&sub2;) auf Basis des Gesamtgewichts der Teilchen.
Verschiedene Eigenschaften der mit dem oben genannten Beschichtungsmaterial beschichteten Hämatitteilchen, wie beispielsweise das Seitenverhältnis, der durchschnittliche Hauptachsendurchmesser, der durchschnittliche Nebenachsendurchmesser, die BET-spezifische Oberfläche, die geometrische Standardabweichung des Hauptachsendurchmessers, die geometrische Standardabweichung des Nebenachsendurchmessers und der Verdichtungsgrad sind hinsichtlich ihrer Werte in etwa äquivalent mit denjenigen der nadelförmigen Hämatitteilchen, deren Oberflächen nicht mit dem oben genannten Beschichtungsmaterial beschichtet sind.
Das Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäßen nadelförmigen Hämatitteilchen wird nachfolgend beispielhaft ausgeführt.
Als zu behandelnde nadelförmige Hämatitteilchen können nadelförmige Hämatitteilchen mit einem durchschnittlichen Hauptachsendurchmesser von 0,005 bis 0,30 pxn, einer geometrischen Standardabweichung des Nebenachsendurchmessers von nicht weniger als 1,37 und einer BET-spezifischen Oberfläche (SBET) von 35 bis 150 m²/g verwendet werden. Derartige nadelförmige Hämatitteilchen werden erhalten durch Wärmedehydratisierung nadelförmiger Goethitteilchen mit einem durchschnittlichen Hauptachsendurchmesser von 0,005 bis 0,40 um, einem durchschnittlichen Nebenachsendurchmesser von 0,0025 bis 0,20 um, und einer BET-spezifischen Oberfläche (SBET) von 50 bis 250 m²/g, die nach den folgenden Verfahren erhalten werden.
Die nadelförmigen Hämatitteilchen für eine nicht-magnetische Unterbeschichtungsschicht eines erfindungsgemäßen magnetischen Aufzeichnungsmediums werden nach den folgenden Verfahren (1) und (2) hergestellt.
(1) Die erfindungsgemäßen nadelförmigen Hämatitteilchen können durch eine Säureauflösungsbehandlung von nadelförmigen Hämatitteilchen unter bestimmten Bedingungen erhalten werden.
Die zu behandelnden nadelförmigen Hämatitteilchen können nach verschiedenen Verfahren hergestellt werden. Beispiele für diese Verfahren können ein Verfahren der direkten Herstellung der Hämatitteilchen nach einem Naßverfahren einschließen, sowie ein Verfahren zur Herstellung von Akaganeitteilchen (β-FeOOH) und anschließende Wärmedehydratisierung der Akaganeitteilchen; oder dgl. Als ein herkömmliches Herstellungsverfahren kann industriell vorzugsweise ein Verfahren zur Herstellung nadelförmiger Goethitteilchen als Vorläufer der nadelförmigen Hämatitteilchen nach dem folgenden Naßverfahren und anschließende Dehydratisierung der erhaltenen nadelförmigen Goethitteilchen angewandt werden.
Ein herkömmliches Verfahren zur Herstellung von nadelförmigen Goethitteilchen als einer der Vorläufer der nadelförmigen Hämatitteilchen ist nachfolgend beschrieben.
Wie nachfolgend beschrieben wird, können die nadelförmigen Goethitteilchen hergestellt werden durch Hindurchpassieren eines sauerstoffhaltigen Gases durch eine Suspension, die Eisen(II)-haltige Niederschläge enthält, wie beispielsweise Eisenhydroxide oder Eisencarbonat, die erhalten werden durch Umsetzung eines Eisen(II)salzes mit entweder Alkalihydroxid, Alkalicarbonat oder aus Alkalihydroxid und Alkalicarbonat zusammengesetztem Mischalkali.
Nadelförmige Goethitteilchen werden nach einem herkömmlichen Verfahren hergestellt:
(A) ein Verfahren zur Herstellung von nadelförmigen · Goethitteilchen, das die Oxidation einer Suspension, die einen pH-Wert von nicht weniger als 11 aufweist, und kolloidale Eisen(II)hydroxid-Teilchen enthält, die erhalten wird durch Zugabe von nicht weniger als 1 Äquivalent Alkalihydroxid-Lösung zu einer wäßrigen Eisen(II)salz-Lösung, durch Hindurchpassieren eines sauerstoffhaltigen Gases bei einer Temperatur von nicht mehr als 80ºC umfaßt;
(B) ein Verfahren zur Herstellung spindelförmiger Goethitteilchen, das die Oxidation einer Suspension, die FeCO&sub3; enthält, die erhalten wird durch Umsetzung einer wäßrigen Eisen(II)salz-Lösung mit einer wäßrigen Alkalicarbonat-Lösung, durch Hindurchpassieren eines sauerstoffhaltigen Gases nach Alterung der Suspension, soweit erforderlich, umfaßt;
(C) ein Verfahren zur Herstellung spindelförmiger Goethitteilchen, das die Oxidation einer Suspension, die eisenhaltige Niederschläge enthält, die erhalten wird durch Umsetzung einer wäßrigen Eisen(II)salz-Lösung mit einer wäßrigen Alkalicarbonat-Lösung und einer Alkalihydroxid- Lösung, durch Hindurchpassieren eines sauerstoffhaltigen Gases nach Alterung der Suspension, soweit erforderlich, umfaßt;
(D) ein Verfahren zur Aufzucht nadelförmiger Goethitimpfteilchen, das die Oxidation einer Eisen(II)hydroxid-Lösung, die kolloidale Eisen(II)hydroxid- Teilchen enthält, und die erhalten wird durch Zugabe von weniger als 1 Äquivalent einer Alkalihydroxid-Lösung oder einer Alkalicarbonat-Lösung zu einer wäßrigen Eisen(II)salz- Lösung, durch Hindurchpassieren eines sauerstoffhaltigen Gases, wodurch nadelförmige Goethitimpfteilchen erhalten werden, Zugabe von nicht weniger als 1 Äquivalent einer Alkalihydroxid-Lösung zu dem Fe²&spplus; in der wäßrigen Eisen(II)salz-Lösung zu der wäßrigen Eisen(II)salz-Lösung, die die nadelförmigen Goethitimpfteilchen enthält, und Hindurchpassieren eines sauerstoffhaltigen Gases durch die wäßrige Eisen(II)salz-Lösung umfaßt;
(E) Ein Verfahren zur Aufzucht nadelförmiger Goethitimpfteilchen, das die Oxidation einer Eisen(II)hydroxid-Lösung, die kolloidale Eisen(II)hydroxid- Teilchen enthält, die erhalten wird durch Zugabe von weniger als 1 Äquivalent einer Alkalihydroxid-Lösung oder einer Alkalicarbonat-Lösung zu einer wäßrigen Eisen(II)salz-Lösung, durch Hindurchpassieren eines sauerstoffhaltigen Gases, wodurch nadelförmige Goethitimpfteilchen erzeugt werden, Zugabe von nicht weniger als 1 Äquivalent einer wäßrigen Alkalicarbonat-Lösung zu dem Fe²&spplus; in der wäßrigen Eisen(II)salz-Lösung in die wäßrige Eisen(II)salz-Lösung, die die nadelförmigen Goethitimpfteilchen enthält, und Hindurchpassieren eines sauerstoffhaltigen Gases in die wäßrige Eisen(II)salz-Lösung umfaßt; und
(F) ein Verfahren zur Aufzucht nadelförmiger Goethitimpfteilchen, das die Oxidation einer Eisen(II)hydroxid-Lösung, die kolloidale Eisen(II)hydroxid- Teilchen enthält und die erhalten wird durch Zugabe von weniger als 1 Äquivalent einer Alkalihydroxid-Lösung oder einer Alkalicarbonat-Lösung zu einer wäßrigen Eisen(II)salz- Lösung, durch Hindurchpassieren eines sauerstoffhaltigen Gases, wodurch nadelförmige Goethitimpfteilchen erzeugt werden, und Aufzucht der erhalten nadelförmigen Goethitimpfteilchen im sauren oder neutralen Bereich umfaßt.
Andere Elemente wie beispielsweise Ni, Zn, P und Si, die üblicherweise zur Verstärkung verschiedener Eigenschaften der Teilchen wie beispielsweise des Hauptachsendurchmessers, des Nebenachsendurchmessers und des Seitenverhältnisses zugegeben werden, können während des Reaktionssystems zur Herstellung der Goethitteilchen zugegeben werden.
Alternativ dazu können die zu behandelnden nadelförmigen Hämatitteilchen, die Aluminium in einer Menge von 0,05 bis 50 Gew.-% (berechnet als Al) auf Basis des Gesamtgewichts der Teilchen enthalten, hergestellt werden durch Zuführung des Aluminiums in die nadelförmigen Goethitteilchen durch vorangehende Zugabe einer Aluminiumverbindung bei der oben genannten Herstellungsreaktion der nadelförmigen Goethitteilchen.
Ferner kann bei der Herstellungsreaktion der nadelförmigen Goethitteilchen eine Aluminiumverbindung zumindestens einer Lösung, ausgewählt aus den Suspensionen, die ein Eisen(II)salz, Alkalihydroxid, Alkalicarbonat, aus Alkalihydroxid und Alkalicarbonat zusammengesetztes Mischalkali oder Eisen(II)Niederschläge, wie beispielsweise Eisenhydroxide oder Eisencarbonat, enthalten, zugegeben werden.
Als die oben genannten Aluminiumverbindungen können Aluminiumsalze wie beispielsweise Aluminiumacetat, Aluminiumsulfat, Aluminiumchlorid oder Aluminiumnitrat, Aluminiumaluminate wie beispielsweise Natriumaluminat, Aluminasol, Aluminiumhydroxid oder dgl. verwendet werden.
Die Menge der zugegebenen Aluminiumverbindung beträgt 0,05 bis 50 Gew.-% (berechnet als Al) auf Basis des Gesamtgewichts der Teilchen.
Die erhaltenen nadelförmigen Goethitteilchen enthalten üblicherweise Aluminium in einer Menge von 0,05 bis 50 Gew.-% (berechnet als Al) auf Basis des Gesamtgewichts der Teilchen.
Als nächstes wird ein Verfahren zur Herstellung zu behandelnder nadelförmiger Hämatitteilchen beschrieben, die Aluminium im wesentlichen gleichförmig innerhalb der Teilchen enthalten können.
Die nadelförmigen Hämatitteilchen, die Aluminium im wesentlich gleichförmig innerhalb des Teilchen enthalten können, können hergestellt werden durch Wärmedehydratisierung der oben genannten nadelförmigen Goethitteilchen, die Aluminium im wesentlich gleichförmig innerhalb des Teilchens enthalten können.
Die Temperatur der Wärmedehydratisierung ist vorzugsweise 550 bis 850ºC, damit hochdichte nadelförmige Hämatitteilchen, die Aluminium im wesentlich gleichförmig innerhalb des Teilchens enthalten, erhalten werden.
Insbesondere wenn die Wärmedehydratisierung bei einer erhöhten Temperatur von nicht weniger als 550ºC durchgeführt wird, ist es bevorzugt, daß die Oberflächen der nadelförmigen Goethitteilchen, die Aluminium im wesentlichen gleichförmig innerhalb des Teilchens enthalten können, vor der Wärmedehydratisierung mit einem Antisinterungsmittel behandelt werden, wie im Stand der Technik allgemein bekannt ist.
Als Sinterungsverhinderer sind allgemeine verwendete Sinterungsverhinderer verwendbar. Beispielsweise können Phosphor-Verbindungen wie beispielsweise Natriumhexametaphosphat, Polyphosphorsäure und Orthophosphorsäure, Siliciumverbindungen wie #3 Wasserglas, Natriumorthosilicat, Natriummetasilicat und kolloidales Silica, Bor-Verbindungen wie Borsäure, Aluminiumverbindungen einschließlich Aluminiumsalze wie beispielsweise Aluminiumacetat, Aluminiumsulfat, Aluminiumchlorid und Aluminiumnitrat, Alkalialuminat wie beispielsweise Natriumaluminat, Aluminasol und Aluminiumhydroxid, und Titan- Verbindungen wie beispielsweise Titanylsulfat verwendet werden.
Die Menge des auf die Oberfläche der nadelförmigen Goethitteilchen aufgebrachten Antisinterungsmittels beträgt ungefähr 0,05 bis 10 Gew.-% auf Basis des Gesamtgewichts der Teilchen, obwohl die Menge in Abhängigkeit von den Arten der verwendeten Antisinterungsmittel, dem pH-Wert der wäßrigen Alkali-Lösung oder verschiedenen Bedingungen wie beispielsweise der Wärmebehandlungstemperatur oder dgl. variiert.
Die mit einem Sinterungsverhinderer beschichteten nadelförmigen Goethitteilchen besitzen eine BET-spezifische Oberfläche (SBET) von üblicherweise ungefähr 50 bis 250 m²/g. Die Beschichtungsbehandlung unter Verwendung eines Sinterungsverhinderers besteht aus den folgenden Schritten: Zugabe eines Sinterungsverhinderers zu einer wäßrigen Suspension, die die nadelförmigen Goethitteilchen enthält, Vermischen und Rühren der resultierenden Suspension, Abfiltrieren der Teilchen, Waschen der Teilchen mit Wasser, und Trocknen der Teilchen.
Als zu behandelnde nadelförmige Hämatitteilchen können vorzugsweise hochdichte nadelförmige Hämatitteilchen verwendet werden, die Aluminium im wesentlich gleichförmig innerhalb der Teilchen enthalten können. Im Fall von niederdichten nadelförmigen Hämatitteilchen sind innerhalb der Teilchen oder auf deren Oberflächen viele Dehydratisierungsporen vorhanden. Daher wird, wenn die Teilchen der Säureauflösungsbehandlung unterzogen werden, die Auflösung durch die Dehydratisierungsporen gestartet, so daß die Teilchenform nicht aufrecht erhalten werden kann, was zu einer verschlechterten Dispergierbarkeit der erhaltenen Teilchen führt.
Zur Erzielung hochdichter nadelförmige Hämatitteilchen, die die Teilchenform der nadelförmigen Goethitteilchen beibehalten können, ist es bevorzugt, daß die nadelförmigen Goethitteilchen, die Aluminium im wesentlich gleichförmig innerhalb des Teilchen enthalten können, zunächst bei einer geringen Temperatur von 250 bis 500ºC wärmebehandelt werden, wodurch niederdichte nadelförmige Hämatitteilchen, die Aluminium innerhalb der Teilchen enthalten können, gebildet werden, und dann werden die niederdichten Hämatitteilchen bei einer erhöhten Temperatur von 550 bis 850ºC wärmebehandelt.
Wenn die Temperatur zur Wärmebehandlung der Goethitteilchen weniger als 250ºC beträgt, dauert die Dehydratisierungsreaktion lange. Wenn die Temperatur andererseits 500ºC übersteigt, wird die Dehydratisierungsreaktion abrupt in Gang gesetzt, so daß es schwierig ist, die Form beizubehalten, da eine Sinterung zwischen Teilchen hervorgerufen wird. Die niederdichten nadelförmigen Hämatitteilchen, die durch die Wärmebehandlung der nadelförmigen Goethitteilchen bei niedriger Temperatur erhalten werden, sind niederdichte Teilchen mit einer großen Anzahl von Dehydratisierungsporen, durch die H&sub2;O aus den nadelförmigen Goethitteilchen entfernt wird, und die BET- spezifische Oberfläche ist ungefähr 1,2- bis 2-mal größer als diejenige der als Ausgangsmaterial dienenden nadelförmigen Goethitteilchen.
Die niederdichten nadelförmigen Hämatitteilchen, die durch die Wärmebehandlung der nadelförmigen Goethitteilchen, die mit einem Sinterungsverhinderer beschichtet sind, bei einer Temperatur von 250 bis 500ºC erhalten werden, besitzen einen durchschnittlichen Hauptachsendurchmesser von üblicherweise 0,005 bis 0,30 um, einen durchschnittlichen Nebenachsendurchmesser von üblicherweise 0,0025 bis 0,15 um, eine geometrische Standardabweichung des Hauptachsendurchmessers von üblicherweise nicht mehr als 1,70, eine geometrische Standardabweichung des Nebenachsendurchmessers von üblicherweise nicht mehr als 1,50 und eine BET-spezifische Oberfläche (SBET) von üblicherweise ungefähr 70 bis 350 m²/g.
Die niederdichten nadelförmigen Hämatitteilchen, die Aluminium enthalten, das innerhalb der Teilchen vorhanden ist, die erhalten werden durch die Wärmebehandlung der nadelförmigen Goethitteilchen, die mit einem Sinterungsverhinderer beschichtet sind, bei einer Temperatur von 250 bis 500ºC, besitzen einen durchschnittlichen Hauptachsendurchmesser von üblicherweise nicht mehr als 1,70, eine geometrische Standardabweichung des Nebenachsendurchmessers von üblicherweise nicht mehr als 1,50 und eine BET-spezifische Oberfläche (SBET) von üblicherweise ungefähr 70 bis 350 m²/g, und enthalten Aluminium in einer Menge von 0,05 bis 50 Gew.-% (berechnet als Al) auf Basis des Gesamtgewichts der Teilchen.
Die niederdichten nadelförmigen Hämatitteilchen, die Aluminium im wesentlich gleichförmig innerhalb der Teilchen enthalten können, werden dann bei einer Temperatur von nicht weniger als 550ºC wärmebehandelt, wodurch hochdichte nadelförmige Hämatitteilchen, die Aluminium gleichmäßig verteilt innerhalb der Teilchen enthalten können, erhalten werden. Der obere Grenzwert der Erwärmungstemperatur ist vorzugsweise 850ºC, weiter bevorzugt 800ºC. Wenn die Wärmebehandlungstemperatur weniger als 550ºC beträgt, können aufgrund der unzureichenden Verdichtung eine große Anzahl an Dehydratisierungsporen innerhalb und auf der Oberfläche der nadelförmigen Hämatitteilchen vorliegen, so daß die Dispersion in dem Träger unzureichend werden kann. Wenn die nicht-magnetische Unterbeschichtungsschicht aus diesen Teilchen gebildet wird kann es ferner schwierig sein, einen Beschichtungsfilm mit einer glatten Oberfläche zu erhalten.
Wenn die Temperatur andererseits 850ºC übersteigt, kann die Teilchengröße zunehmen, obwohl die Verdichtung der nadelförmigen Hämatitteilchen ausreichend sein kann, da eine Sinterung auf und zwischen den Teilchen stattfindet, so daß es schwierig sein kann, einen Beschichtungsfilm mit einer glatten Oberfläche zu erhalten.
Die BET-spezifische Oberfläche in den hochlichten nadelförmigen Hämatittelichen ist üblicherweise ungefähr 35 bis 150 m²/g. Der durchschnittliche Hauptachsendurchmesser der hochlichten nadelförmigen Hämatitteilchen ist üblicherweise 0,005 bis 0,30 um. Der durchschnittliche Nebenachsendurchmesser der hochdichten nadelförmigen Hämatitteilchen ist üblicherweise 0,0025 bis 0,15 um.
Die BET-spezifische Oberfläche (SBET) der hochlichten nadelförmigen Hämatitteilchen, die Aluminium enthalten, das innerhalb der Teilchen vorhanden ist, beträgt üblicherweise ungefähr 35 bis 150 m²/g. Die Menge an Aluminium, das in den hochdichten nadelförmigen Hämatitteilchen enthalten ist, ist üblicherweise 0,05 bis 50 Gew.-% (berechnet als Al) auf Basis des Gesamtgewicht der Teilchen.
Die hochdichten nadelförmigen Hämatitteilchen, die im wesentlich gleichmäßig innerhalb der Teilchen verteiltes Aluminium enthalten können, werden mittels eines Trockenverfahrens pulverisiert und zu einer Aufschlämmung ausgebildet. Die Aufschlämmung wird dann nach einem Naßverfahren so pulverisiert, daß grobe Teilchen deagglomeriert werden. Bei der Naßpulverisierung wird eine Kugelmühle, eine Sandmühle, eine Kolloidmühle oder dgl. verwendet, bis grobe Teilchen mit einer Teilchengröße von mindestens 44 um weitestgehend entfernt sind. D. h., die Naßpulverisierung wird durchgeführt, bis die Menge der groben Teilchen mit einer Teilchengröße von nicht weniger als 44 um nicht mehr als 10 Gew.-% beträgt, vorzugsweise nicht mehr als 5 Gew.-%, weiter bevorzugt 0 Gew.-%, auf Basis des Gesamtgewicht der Teilchen. Wenn die Menge der groben Teilchen mit einer Teilchengröße von nicht weniger als 44 um mehr als 10 Gew.-% beträgt, wird der Effekt der Behandlung der Teilchen in einer Säureauflösungsbehandlung im nächsten Schritt nicht erzielt.
Die erfindungsgemäßen nadelförmigen Hämatitteilchen können hergestellt werden mittels einer Säureauflösungsbehandlung einer zu behandelnden wäßrigen Suspension nadelförmiger Hämatitteilchen bei einer Säurekonzentration von üblicherweise nicht weniger als 1,0 N und einem pH-Wert von üblicherweise nicht mehr als 3,0 innerhalb eines Temperaturbereichs von üblicherweise 20 bis 100ºC, wodurch üblicherweise 5 bis 50 Gew.-% der nadelförmigen Hämatitteilchen, auf Basis des Gesamtgewichts der nadelförmigen Hämatitteilchen in der wäßrigen Suspension, aufgelöst werden und anschließendes Abfiltrieren der zurückbleibenden nadelförmigen Hämatitteilchen, gefolgt von Waschen mit Wasser und Trocknen.
Zuerst werden nachfolgend die mit Säure zu behandelnden nadelförmigen Hämatitteilchen beschrieben.
Die Teilchenform der zu behandelnden Hämatitteilchen ist eine nadelförmige Form. Die "nadelförmige" Form schließt nicht nur eine nadelförmige Form ein, sondern auch eine spindelförmige Form oder eine Reiskornform. Darüber hinaus ist das Seitenverhältnis der Teilchen üblicherweise 2 : 1 bis 20 : 1.
Der durchschnittliche Hauptachsendurchmesser der zu behandelnden nadelförmigen Hämatitteilchen ist üblicherweise 0,005 bis 0,3 um, vorzugsweise 0,01 bis 0,28 um.
Der durchschnittliche Nebenachsendurchmesser der zu behandelnden nadelförmigen Hämatitteilchen ist üblicherweise 0,0025 bis 0,15 um, vorzugsweise 0,005 bis 0,14 Pn.
Die geometrische Standardabweichung des Hauptachsendurchmessers der zu behandelnden nadelförmigen Hämatitteilchen ist üblicherweise nicht mehr als 1,70, und die geometrische Standardabweichung des Nebenachsendurchmessers der zu behandelnden nadelförmigen Hämatitteilchen ist üblicherweise nicht mehr als 1,50.
Die BET-spezifische Oberfläche (SBET) der zu behandelnden nadelförmigen Hämatitteilchen ist üblicherweise 35 bis 150 m²/g.
Die zu behandelnden nadelförmigen Hämatitteilchen können Aluminium in einer Menge von üblicherweise 0,05 bis 50 Gew.-% (berechnet als Al) enthalten, das innerhalb der Teilchen vorhanden ist.
Als nächstes wird die Säureauflösungsbehandlung der zu behandelnden nadelförmigen Hämatitteilchen detailliert beschrieben.
Die Konzentration der nadelförmigen Hämatitteilchen in der wäßrigen Suspension beträgt üblicherweise 1 bis 500 g/l, vorzugsweise 10 bis 250 g/l. Wenn die Konzentration an nadelförmigen Hämatitteilchen in der wäßrigen Suspension weniger als 1 g/l beträgt, ist die Menge an zu behandelnden Teilchen zu gering, was aus industriellen Gesichtspunkten nachteilhaft ist. Wenn die Konzentration der nadelförmigen Hämatitteilchen in der wäßrigen Suspension andererseits mehr als 500 g/l beträgt, wird es schwierig, die Teilchen gleichmäßig der Säureauflösungsbehandlung zu unterziehen.
Als Säuren können beliebige, ausgewählt aus Schwefelsäure, Salzsäure, Salpetersäure, schwefliger Säure, Chlorsäure, Perchlorsäure und Oxalsäure, verwendet werden. Unter Berücksichtigung der Korrosion oder Verschlechterung des Behälters, in dem die Hochtemperaturbehandlung oder die Auflösungsbehandlung durchgeführt wird, der Wirtschaftlichkeit und dgl. ist Schwefelsäure bevorzugt.
Die Konzentration der Säure beträgt üblicherweise nicht weniger als 1,0 N, vorzugsweise nicht weniger als 1,2 N, weiter bevorzugt nicht weniger als 1,5 N. Der obere Grenzwert der Konzentration der Säure ist vorzugsweise 5 N. Wenn die Säurekonzentration weniger als 1,0 N beträgt, erfordert die Auflösung der nadelförmigen Hämatitteilchen einen extrem langen Zeitraum und ist daher industriell nachteilhaft.
Bei der Säureauflösungsbehandlung ist der anfängliche pH-Wert üblicherweise nicht höher als 3,0, vorzugsweise nicht höher als 2,0, weiter bevorzugt nicht höher als 1,0. Unter Berücksichtigung der Auflösungszeit und dgl. ist es industriell bevorzugt, daß der pH-Wert nicht mehr als 1,0 beträgt. Wenn der pH-Wert mehr als 3,0 beträgt, erfordert die Auflösung der nadelförmigen Hämatitteilchen einen extrem langen Zeitraum und ist daher industriell nachteilhaft.
Die Temperatur der wäßrigen Suspension beträgt üblicherweise 20 bis 100ºC, vorzugsweise 50 bis 100ºC, weiter bevorzugt 70 bis 100ºC. Wenn die Temperatur der wäßrigen Suspension weniger als 20ºC beträgt, erfordert die Auflösung der nadelförmigen Hämatitteilchen einen extrem langen Zeitraum und ist daher industriell nachteilhaft. Wenn die Temperatur der wäßrigen Suspension andererseits mehr als 100ºC beträgt, erfolgt die Auflösung der Teilchen zu schnell, so daß es schwierig wird, die Auflösungsbehandlung zu steuern. Ferner erfordert die Auflösungsbehandlung in diesem Fall eine spezielle Vorrichtung wie beispielsweise einen Autoklaven, was zu einem industriell nachteilhaften Verfahren führt.
Indem Fall, daß die zu behandelnden nadelförmigen Hämatitteilchen einen relativ großen durchschnittlichen Hauptachsendurchmesser, d. h. im Bereich von 0,05 bis 0,30 um, aufweisen, ist es bevorzugt, daß die Auflösungsbehandlung unter harten Bedingungen durchgeführt wird, z. B. bei einem pH-Wert von nicht mehr als 1,0 und einer Temperatur von 70 bis 100ºC. Andererseits wird in dem Fall, daß die zu behandelnden nadelförmigen Hämatitteilchen einen relativ kleinen durchschnittlichen Hauptachsendurchmesser aufweisen, d. h. im Bereich von 0,005 bis 0,5 um, wird die Auflösungsbehandlung vorzugsweise unter weichen Bedingungen durchgeführt, z. B. bei einem pH-Wert von 1,0 bis 3,0 und einer Temperatur von 20 bis 70ºC.
Die Auflösungsbehandlung mit Säure kann durchgeführt werden, bis die Menge an aufgelösten nadelförmigen Hämatitteilchen 5 bis 50 Gew.-% erreicht, vorzugsweise 10 bis 45 Gew.-%, weiter bevorzugt 15 bis 40 Gew.-%, auf Basis des Gesamtgewichts der zu behandelnden nadelförmigen Hämatitteilchen. Wenn die Menge an aufgelösten nadelförmigen Hämatitteilchen weniger als 5 Gew.-% beträgt, können die feinteiligen Komponenten nicht ausreichend durch die Auflösungsbehandlung entfernt werden. Wenn andererseits die Menge der aufgelösten nadelförmigen Hämatitteilchen mehr als 50 Gew.-% beträgt, können die Teilchen insgesamt fein verteilt sein, und der Auflösungsverlust wird erhöht, was zu einem industriell nachteilhaften Verfahren führt.
Die wäßrige Lösung, in der Eisensalze in der obigen Auflösungsbehandlung aufgelöst wurden, wird durch Filtration von der Aufschlämmung abgetrennt. Unter dem Aspekt der Wiederverwendung von Ressourcen können die so abgetrennten Eisensalze als Rohmaterial für das Eisen(II)salz, das zur Herstellung von nadelförmigen Goethitteilchen verwendet wird, verwendet werden.
Nach Beendigung der obigen Auflösungsbehandlung mit Säure werden die nadelförmigen Hämatitteilchen, die in der wäßrigen Suspension zurückbleiben, filtriert, mit Wasser gewaschen und getrocknet, wodurch nadelförmige Hämatitteilchen für eine · nicht-magnetische Unterbeschichtungsschicht eines erfindungsgemäßen magnetischen Aufzeichnungsmediums erhalten werden.
Als Wasserwaschverfahren können diejenigen angewandt werden, die üblicherweise im industriellen Bereich angewandt werden, wie beispielsweise ein Waschverfahren durch Dekantieren, ein Waschverfahren, das gemäß einem Verdünnungsverfahren unter Verwendung eines Filterverdickers durchgeführt wird, ein Waschverfahren unter Zuführung von Wasser durch ein Filterpresse oder dgl.
(2) Die erfindungsgemäßen nadelförmigen Hämatitteilchen werden durch Wärmebehandlung der spezifischen nadelförmigen Goethitteilchen hergestellt, die hergestellt werden nach dem zuvor genannten Verfahren, bei einer Temperatur von 100 bis 200ºC, wodurch mindestens ein superfeines Goethitteilchen an die Oberfläche des nadelförmigen Goethits angehaftet wird, und Wärmebehandlung bei einer Temperatur von 550 bis 850ºC.
Als nadelförmige Goethitteilchen als Ausgangsteilchen werden nadelförmige Goethitteilchen mit einem durchschnittlichen Hauptachsendurchmesser von üblicherweise 0,01 bis 0,25 um und einer geometrischen Standardabweichung des Nebenachsendurchmessers von üblicherweise nicht weniger als 1,37 verwendet. Insbesondere sind nadelförmige Goethitteilchen mit einem durchschnittlichen Hauptachsendurchmesser von üblicherweise 0,01 bis 0,25 um, einem durchschnittlichen Nebenachsendurchmesser von üblicherweise 0,05 bis 0,17 um, einer geometrischen Standardabweichung des Hauptachsendurchmesser von üblicherweise nicht mehr als 1,70, einer geometrischen Standardabweichung des Nebenachsendurchmessers von üblicherweise nicht mehr als 1,50 und einer BET-spezifischen Oberfläche (SBET) von üblicherweise 50 bis 250 m²/g bevorzugt.
Als nadelförmige Goethitteilchen, die Aluminium im wesentlichen gleichförmig innerhalb der Teilchen enthalten können, als Ausgangsteilchen werden nadelförmige Goethitteilchen mit einem durchschnittlichen Hauptachsendurchmesser von üblicherweise 0,01 bis 0,25 um und einer geometrischen Standardabweichung des Nebenachsendurchmessers von üblicherweise nicht weniger als 1,37 verwendet. Insbesondere sind nadelförmige Goethitteilchen mit einem durchschnittlichen Hauptachsendurchmesser von üblicherweise 0,01 bis 0,25 um, einem durchschnittlichen Nebenachsendurchmesser von üblicherweise 0,05 bis 0,17 um, einer geometrischen Standardabweichung des Hauptachsendurchmesser von üblicherweise nicht mehr als 1,70, einer geometrischen Standardabweichung des Nebenachsendurchmessers von üblicherweise nicht mehr als 1,50 und einer BET-spezifischen Oberfläche (SBET) von üblicherweise 50 bis 250 m²/g, und die Aluminium in einer Menge von 0,05 bis 50 Gew.-% (berechnet als Al) auf Basis des Gesamtgewichts der Teilchen enthalten, bevorzugt.
Wenn die Erwärmungstemperatur weniger als 100ºC beträgt, kann es schwierig sein, eine ausreichende Menge der superfeinen Goethitteilchen in den nadelförmigen Goethitteilchen zu absorbieren, wodurch Teilchen mit einer gleichförmigen Teilchengröße erhalten werden. Wenn die Erwärmungstemperatur andererseits mehr als 200ºC beträgt, werden die nadelförmigen Goethitteilchen unter solchen Bedingungen wärmedehydratisiert, daß die superfeinen Goethitteilchen darin erhalten bleiben. Als Ergebnis wird in unvorteilhafter Weise eine Sinterung zwischen den. Teilchen hervorgerufen, wodurch ebenfalls keine Teilchen mit einer gleichförmigen Teilchengröße erhalten werden. Unter Berücksichtigung der industriellen Produktivität und dgl. ist die Wärmebehandlungstemperatur vorzugsweise 120 bis 200ºC.
Die Wärmebehandlungszeit beträgt vorzugsweise 5 bis 60 min.
Die durch die Wärmebehandlung bei einer Temperatur von 100 bis 200ºC erhaltenen nadelförmigen Goethitteilchen besitzen einen durchschnittlichen Hauptachsendurchmesser von üblicherweise 0,01 bis 0,2 um und eine geometrische Standardabweichung des Nebenachsendurchmessers von üblicherweise nicht mehr als 1,30.
Insbesondere ist es bevorzugt, daß die nadelförmigen Goethitteilchen, die erhalten werden durch Wärmebehandlung bei einer Temperatur von 100 bis 200ºC, einen durchschnittlichen Hauptachsendurchmesser von üblicherweise 0,01 bis 0,2 um einen durchschnittlichen Nebenachsendurchmesser von üblicherweise 0,007 bis 0,18 um, eine geometrische Standardabweichung des Hauptachsendurchmessers von üblicherweise nicht mehr als 1,50, eine geometrische Standardabweichung des Nebenachsendurchmessers von üblicherweise nicht mehr als 1,30, und eine BET-spezifische Oberfläche (SBET) von üblicherweise 50 bis 250 m²/g, aufweisen.
Insbesondere ist es bevorzugt, daß die nadelförmigen Goethitteilchen, die Aluminium im wesentlich gleichförmig innerhalb der Teilchen enthalten, als Startteilchen, die durch Wärmebehandlung bei einer Temperatur von 100 bis 200ºC erhalten werden, einen durchschnittlichen Hauptachsendurchmesser von üblicherweise 0,01 bis 0,2 um und eine geometrische Standardabweichung des Nebenachsendurchmessers von üblicherweise nicht mehr als 1,30 um aufweisen, und Aluminium in einer Menge von 0,05 bis 50 Gew.-% (berechnet als Al) auf Basis des Gesamtgewichts der Teilchen enthalten.
Die nadelförmigen Goethitteilchen, die Aluminium im wesentlich gleichförmig innerhalb der Teilchen enthalten, als Ausgangsteilchen, die erhalten werden durch Wärmebehandlung bei einer Temperatur von 100 bis 200ºC, besitzen einen durchschnittlichen Hauptachsendurchmesser von üblicherweise 0,01 bis 0,20 um, einen durchschnittlichen Nebenachsendurchmesser von üblicherweise 0,007 bis 0,18 um, eine geometrische Standardabweichung des Hauptachsendurchmessers von üblicherweise nicht mehr als 1,50, eine geometrische Standardabweichung des Nebenachsendurchmessers von üblicherweise nicht mehr als 1,30, eine BET-spezifische Oberfläche (SBET) von üblicherweise 50 bis 250 m²/g, und enthalten Aluminium in einer Menge von 0,05 bis 50 Gew.-% (berechnet als Analyse) auf Basis des Gesamtgewicht der Teilchen.
Durch Wärmedehydratisierungsbehandlung der so erhaltenen nadelförmigen Goethitteilchen bei 550 bis 850ºC wie oben beschrieben können die angestrebten erfindungsgemäßen nadelförmigen Hämatitteilchen erhalten werden.
Als erfindungsgemäße nadelförmige Hämatitteilchen sind hochdichte nadelförmige Hämatitteilchen bevorzugt, die erhalten werden durch Wärmedehydratisierung bei einer Temperatur von 250 bis 500ºC der nadelförmige Goethitteilchen, die erhalten werden durch Wärmebehandlung bei einer Temperatur von 100 bis 200ºC, wodurch niederdichte nadelförmige Hämatitteilchen erhalten werden, und durch Wärmebehandlung der so erhaltenen niederdichten nadelförmigen Hämatitteilchen bei einer Temperatur von 550 bis 850ºC.
Vorzugsweise können die nadelförmigen Hämatitteilchen für eine nicht-magnetische Unterbeschichtungsschicht eines erfindungsgemäßen magnetischen Aufzeichnungsmediums bei Bedarf mit mindestens einer Verbindung, ausgewählt aus Aluminiumhydroxiden, Aluminiumoxiden, Siliciumhydroxiden und Siliciumoxiden, beschichtet werden.
Zur Beschichtung der nadelförmigen Hämatitteilchen wird eine Aluminiumverbindung und/oder eine Siliciumverbindung zu einer wäßrigen Suspension, die die nadelförmigen Hämatitteilchen enthält, nach der Säureauflösungsbehandlung oder zu einer wäßrigen Suspension, die erhalten wird durch Dispergierung des Kuchens, der Aufschlämmung oder getrockneter Teilchen der nadelförmigen Hämatitteilchen in einer wäßrige Lösung hinzugegeben, und unter Rühren vermischt. Nach dem Vermischen und Rühren wird bei Bedarf der pH-Wert der gemischten Lösung unter Verwendung eines Alkalis oder einer Säure eingestellt. Die so mit mindestens einem, ausgewählt aus einem Aluminiumhydroxid, einem Aluminiumoxid, einem Siliciumhydroxid und einem Siliciumoxid, beschichteten nadelförmigen Hämatitteilchen werden dann abfiltriert, mit Wasser gewaschen, getrocknet und pulverisiert. Sie können bei Bedarf ferner entlüftet und kompaktiert werden.
Als Aluminiumverbindung für die Beschichtung können dieselben Aluminiumverbindungen verwendet werden wie oben als Sinterungsverhinderer beschrieben.
Die Menge der zugegebenen Aluminiumverbindung ist üblicherweise 0,01 bis 50 Gew.-% (berechnet als Al) auf Basis des Gesamtgewicht der Teilchen. Wenn die Menge weniger als 0,01 Gew.-% beträgt, kann der die Dispergierbarkeit verbessernde Effekt in dem Träger unzureichend sein. Wenn die Menge andererseits 50 Gew.-% übersteigt, wird der die Beschichtungsdispergierbarkeit verbessernde Effekt gesättigt, so daß es sinnlos wird, mehr Aluminiumverbindung als notwendig zuzugeben.
Als Siliciumverbindung können dieselben Siliciumverbindungen verwendet werden, wie sie oben als Sinterungsverhinderer beschrieben sind.
Die Menge der zugegebenen Siliciumverbindung ist üblicherweise 0,01 bis 50 Gew.-% (berechnet als SiO&sub2;) auf Basis des Gesamtgewicht der Teilchen. Wenn die Menge weniger als 0,01 Gew.-% beträgt, kann der die Dispergierbarkeit verbessernde Effekt in dem Träger unzureichend sein. Wenn die Menge andererseits 50 Gew.-% übersteigt, wird der die Beschichtungsdispergierbarkeit verbessernde Effekt gesättigt, so daß es sinnlos wird, mehr Siliciumverbindung als notwendig zuzugeben.
Wenn sowohl eine Aluminiumverbindung als auch eine Siliciumverbindung verwendet wird, ist die verwendete Menge vorzugsweise 0,01 bis 50 Gew.-% (berechnet als Al und SiO&sub2;) auf Basis des Gesamtgewichts der Teilchen.
Nachfolgend wird das erfindungsgemäße magnetische Aufzeichnungsmedium beschrieben.
Das erfindungsgemäße magnetische Aufzeichnungsmedium umfaßt:
einen nicht-magnetischen Grundfilm;
eine nicht-magnetische Unterbeschichtungsschicht auf dem nicht-magnetischen Grundfilm, die ein Binderharz und nadelförmigen Hämatitteilchen umfaßt; und
einen magnetischen Beschichtungsfilm, der auf der nicht- magnetischen Unterbeschichtungsschicht ausgebildet ist und ein Binderharz und magnetische Teilchen umfaßt.
Das erfindungsgemäße magnetische Aufzeichnungsmedium besitzt eine Koerzitivkraft von üblicherweise 250 bis 4000 Oe; eine Rechteckigkeit (magnetische Restflußdichte Br/magnetische Sättigungsflußdichte Bm) von üblicherweise 0,85 bis 0,95; einen Glanz (des Beschichtungsfilms) von üblicherweise 122 bis 300%, eine Oberflächenrauhigkeit Ra (des Beschichtungsfilms) von üblicherweise nicht mehr als 12,0 nm; ein Young-Modul (relativer Wert im Vergleich zu dem kommerziell erhältlichen Videoband AV T-120 von Victor Company of Japan, Limited) von üblicherweise nicht weniger als 120, und einen linearen Adsorptionskoeffizienten (des Beschichtungsfilms) von üblicherweise 1,10 bis 2,00 um&supmin;¹.
Im Fall der Verwendung der nadelförmigen Hämatitteilchen, die Aluminium im wesentlichen gleichförmig innerhalb der Teilchen erhalten, als nicht-magnetische Teilchen, besitzt das erfindungsgemäße magnetische Aufzeichnungsmedium eine Koerzitivkraft von üblicherweise 250 bis 4000 Oe; eine Rechteckigkeit (magnetische Restflußdichte Br/magnetische Sättigungsflußdichte Bm) von üblicherweise 0,85 bis 0,95; einen Glanz (des Beschichtungsfilms) von üblicherweise 126 bis 300%, eine Oberflächenrauhigkeit Ra (des Beschichtungsfilms) von üblicherweise nicht mehr als 12,0 nm; ein Young- Modul (relativer Wert im Vergleich zu dem kommerziell erhältlichen Videoband AV T-120 von Victor Company of Japan, Limited) von üblicherweise nicht weniger als 122, und einen linearen Adsorptionskoeffizienten (des Beschichtungsfilms) von üblicherweise 1,10 bis 2,00 um&supmin;¹. Bezüglich der Dauerhaftigkeit ist die Laufstabilität üblicherweise nicht weniger als 20 Minuten. Ferner ist die Kratzbeständigkeit üblicherweise A oder B, vorzugsweise A, wenn diese anhand von vier Kategorien beurteilt wird: A (keine Kratzer), B (wenige Kratzer), C (viele Kratzer) und D (sehr viele Kratzer).
Bei der Verwendung magnetischer Eisenoxidteilchen als magnetische Teilchen besitzt das erfindungsgemäße magnetische Aufzeichnungsmedium als magnetische Eigenschaften eine Koerzitivkraft von üblicherweise 250 bis 1700 Oe, vorzugsweise 300 bis 1700 Oe, und eine Rechteckigkeit (magnetische Restflußdichte Br/magnetische Sättigungsflußdichte Bm) von üblicherweise 0,85 bis 0,95, vorzugsweise 0,86 bis 0,95.
Im Fall der Verwendung magnetischer nadelförmiger Metallteilchen, die Eisen als Hauptbestandteil enthalten, als magnetische Teilchen, besitzt das erfindungsgemäße magnetische Aufzeichnungsmedium als magnetische Eigenschaften eine Koerzitivkraft von üblicherweise 800 bis 3500 Oe, und eine Rechteckigkeit (magnetische Restflußdichte Br/magnetische Sättigungsflußdichte Bm) von üblicherweise 0,87 bis 0,95, vorzugsweise 0,88 bis 0,95.
Im Fall der Verwendung von plättchenförmigen Magnetoplumbit- Typ-Ferritteilchen als magnetische Teilchen, die Eisen als Hauptbestandteil enthalten, als magnetische Teilchen, besitzt das erfindungsgemäße magnetische Aufzeichnungsmedium als magnetische Eigenschaften eine Koerzitivkraft von üblicherweise 800 bis 400 Oe, vorzugsweise 1000 bis 4000 Oe, und eine Rechteckigkeit (magnetische Restflußdichte Br/magnetische Sättigungsflußdichte Bm) von üblicherweise 0,85 bis 0,95, vorzugsweise 0,86 bis 0,95.
Im Fall der Verwendung der nadelförmigen Hämatitteilchen wie im ersten Aspekt definiert als nicht-magnetische Teilchen besitzt das erfindungsgemäße Aufzeichnungsmedium einen Glanz (des Beschichtungsfilms) von üblicherweise 122 bis 300%, vorzugsweise 130 bis 300%, einer Oberflächenrauhigkeit Ra (des Beschichtungsfilms) von üblicherweise nicht mehr als 12,0 nm, vorzugsweise 2,0 bis 11,8 nm, weiter bevorzugt 2,0 bis 11,5 nm; ein Young-Modul (relativer Wert im Vergleich zu dem kommerziell erhältlichen Videoband AV T-120 von Victor Company of Japan, Limited) von üblicherweise 120 bis 160, vorzugsweise 122 bis 160; und einen linearen Adsorptionskoeffizienten (des Beschichtungsfilms) von üblicherweise 1,10 bis 2,00 um&supmin;¹, vorzugsweise 1,20 bis 2,00 um&supmin;¹.
Im Fall der Verwendung der nadelförmigen Hämatitteilchen wie im ersten Aspekt definiert als nicht-magnetische Teilchen und magnetischer nadelförmiger Metallteilchen, die Eisen als Hauptkomponente enthalten, als Magnetteilchen besitzt das erfindungsgemäße Aufzeichnungsmedium einen Glanz (des Beschichtungsfilms) von vorzugsweise 190 bis 300%, weiter bevorzugt 194 bis 300% und eine Oberflächenrauhigkeit Ra (des Beschichtungsfilms) von vorzugsweise nicht mehr als 10,0 nm, weiter bevorzugt 2,0 bis 9,5 nm.
Wenn nadelförmige Hämatitteilchen wie im zweiten Aspekt definiert als nicht-magnetische Teilchen verwendet werden, besitzt das erfindungsgemäße magnetische Aufzeichnungsmedium einen Glanz (des Beschichtungsfilms) von üblicherweise 126 bis 300%, vorzugsweise 135 bis 300%, eine Oberflächenrauhigkeit Ra (des Beschichtungsfilms) von üblicherweise nicht mehr als 12,0 nm, vorzugsweise 2,0 bis 11,4 nm, weiter bevorzugt 2,0 bis 19,5 nm; ein Young-Modul (relativer Wert im Vergleich zu dem kommerziell erhältlichen Videoband AV T-120 von Victor Company of Japan, Limited) von üblicherweise 122 bis 160, vorzugsweise 124 bis 160; und einen linearen Adsorptionskoeffizienten (des Beschichtungsfilms) von üblicherweise 1,10 bis 2,00 um&supmin;¹, vorzugsweise 1,20 bis 2,00 um&supmin;¹. Bezüglich der Dauerhaftigkeit ist die Laufstabilität üblicherweise nicht weniger als 20 Minuten, vorzugsweise nicht weniger als 22 Minuten. Ferner ist die Kratzbeständigkeit üblicherweise A oder B, vorzugsweise A.
Im Fall der Verwendung von nadelförmigen Hämatitteilchen wie im zweiten Aspekt definiert als nicht-magnetische Teilchen und magnetischer nadelförmiger Teilchen, die Eisen als Hauptkomponente enthalten, als magnetische Teilchen, besitzt das erfindungsgemäße magnetische Aufzeichnungsmedium einen Glanz (des Beschichtungsfilms) von vorzugsweise 192 bis 300 %, weiter bevorzugt 196 bis 300% und eine Oberflächenrauhigkeit Ra (des Beschichtungsfilms) von üblicherweise nicht mehr als 9,8 nm, vorzugsweise 2,0 bis 9,3 nm.
Im Fall der Verwendung von nadelförmigen Hämatitteilchen wie im dritten Aspekt definiert als nicht-magnetische Teilchen besitzt das erfindungsgemäße magnetische Aufzeichnungsmedium einen Glanz (des Beschichtungsfilms) von üblicherweise 124 bis 300%, vorzugsweise 133 bis 300%, eine Oberflächenrauhigkeit Ra (des Beschichtungsfilms) von üblicherweise nicht mehr als 12,0 nm, vorzugsweise 2,0 bis 11,6 nm, weiter bevorzugt 2,0 bis 11,0 nm; ein Young-Modul (relativer Wert im Vergleich zu dem kommerziell erhältlichen Videoband AV T-120 von Victor Company of Japan, Limited) von üblicherweise 122 bis 160, vorzugsweise 124 bis 160; und einen linearen Adsorptionskoeffizienten (des Beschichtungsfilms) von üblicherweise 1,10 bis 2,00 um&supmin;¹, vorzugsweise 1,20 bis 2,00 um&supmin;¹.
Im Fall der Verwendung der nadelförmigen Hämatitteilchen wie im dritten Aspekt definiert als nicht-magnetische Teilchen und magnetischer nadelförmiger Metallteilchen, die Eisen als Hauptkomponente enthalten, als magnetische Teilchen besitzt das erfindungsgemäße magnetische Aufzeichnungsmedium einen Glanz (des Beschichtungsfilms) von vorzugsweise 192 bis 300%, weiter bevorzugt 196 bis 300% und eine Oberflächenrauhigkeit Ra (des Beschichtungsfilms) von üblicherweise nicht mehr als 9,8 nm, vorzugsweise 2,0 bis 9,3 nm.
Im Fall der Verwendung der nadelförmigen Hämatitteilchen wie im vierten Aspekt definiert als nicht-magnetische Teilchen besitzt das erfindungsgemäße magnetische Aufzeichnungsmedium einen Glanz (des Beschichtungsfilms) von üblicherweise 128 bis 300%, vorzugsweise 138 bis 300%, eine Oberflächenrauhigkeit Ra (des Beschichtungsfilms) von üblicherweise nicht mehr als 12,0 nm, vorzugsweise 2,0 bis 11,2 nm, weiter bevorzugt 2,0 bis 10,2 nm; ein Young-Modul (relativer Wert im Vergleich zu dem kommerziell erhältlichen Videoband AV T-120 von Victor Company of Japan, Limited) von üblicherweise 124 bis 160, vorzugsweise 128 bis 160; und einen linearen Adsorptionskoeffizienten (des Beschichtungsfilms) von üblicherweise 1,10 bis 2,00 um&supmin;¹, vorzugsweise 1,20 bis 2,00 um&supmin;¹. Bezüglich der Dauerhaftigkeit ist die Laufstabilität üblicherweise nicht weniger als 22 Minuten, vorzugsweise nicht weniger als 24 Minuten. Ferner ist die Kratzbeständigkeit üblicherweise A oder B, vorzugsweise A.
Im Fall der Verwendung der nadelförmigen Hämatitteilchen wie im vierten Aspekt definiert als nicht-magnetische Teilchen und magnetischer nadelförmiger Metallteilchen, die Eisen als Hauptkomponente enthalten, als magnetische Teilchen besitzt das erfindungsgemäße magnetische Aufzeichnungsmedium einen Glanz (des Beschichtungsfilms) von vorzugsweise 194 bis 300%, weiter bevorzugt 198 bis 300% und eine Oberflächenrauhigkeit Ra (des Beschichtungsfilms) von üblicherweise nicht mehr als 9,6 nm, vorzugsweise 2,0 bis 9,1 nm.
Im Fall der Verwendung von nadelförmigen Hämatitteilchen wie im fünften Aspekt definiert als nicht-magnetische Teilchen besitzt das erfindungsgemäße magnetische Aufzeichnungsmedium einen Glanz (des Beschichtungsfilms) von üblicherweise 130 bis 300%, vorzugsweise 140 bis 300%, eine Oberflächenrauhigkeit Ra (des Beschichtungsfilms) von üblicherweise nicht mehr als 12,0 nm, vorzugsweise 2,0 bis 11,0 nm, weiter bevorzugt 2,0 bis 10,0 nm; ein Young-Modul (relativer Wert im Vergleich zu dem kommerziell erhältlichen Videoband AV T-120 von Victor Company of Japan, Limited) von üblicherweise 124 bis 160, vorzugsweise 128 bis 160; und einen linearen Adsorptionskoeffizienten (des Beschichtungsfilms) von üblicherweise 1,10 bis 2,00 um&supmin;¹, vorzugsweise 1,20 bis 2,00 um&supmin;¹.
Im Fall der Verwendung der nadelförmigen Hämatitteilchen wie im fünften Aspekt definiert als nicht-magnetische Teilchen und magnetischer nadelförmiger Metallteilchen, die Eisen als Hauptkomponente enthalten, als magnetische Teilchen besitzt das erfindungsgemäße magnetische Aufzeichnungsmedium einen Glanz (des Beschichtungsfilms) von vorzugsweise 194 bis 300%, weiter bevorzugt 198 bis 300% und eine Oberflächenrauhigkeit Ra (des Beschichtungsfilms) von üblicherweise nicht mehr als 9,6 nm, vorzugsweise 2,0 bis 9,1 nm.
Im Fall der Verwendung der nadelförmigen Hämatitteilchen wie im sechsten Aspekt definiert als nicht-magnetische Teilchen besitzt das erfindungsgemäße magnetische Aufzeichnungsmedium einen Glanz (des Beschichtungsfilms) von üblicherweise 135 bis 300%, vorzugsweise 145 bis 300%, eine Oberflächenrauhigkeit Ra (des Beschichtungsfilms) von üblicherweise nicht mehr als 11,6 nm, vorzugsweise 2,0 bis 10,5 nm, weiter bevorzugt 2,0 bis 10,5 nm, mehr bevorzugt 2,0 bis 9,5 nm; , ein Young-Modul (relativer Wert im Vergleich zu dem kommerziell erhältlichen Videoband AV T-120 von Victor Company of Japan, Limited) von üblicherweise 126 bis 160, vorzugsweise 130 bis 160; und einen linearen Adsorptionskoeffizienten (des Beschichtungsfilms) von üblicherweise 1,10 bis 2,00 um&supmin;¹, vorzugsweise 1,20 bis 2,00 um&supmin;¹. Bezüglich der Dauerhaftigkeit ist die Laufstabilität üblicherweise nicht weniger als 23 Minuten, vorzugsweise nicht weniger als 25 Minuten. Ferner ist die Kratzbeständigkeit üblicherweise A oder B, vorzugsweise A.
Im Fall der Verwendung der nadelförmigen Hämatitteilchen wie im sechsten Aspekt definiert als nicht-magnetische Teilchen und magnetischer nadelförmiger Metallteilchen, die Eisen als Hauptkomponente enthalten, als magnetische Teilchen besitzt das erfindungsgemäße magnetische Aufzeichnungsmedium einen Glanz (des Beschichtungsfilms) von vorzugsweise 196 bis 300%, weiter bevorzugt 200 bis 300% und eine Oberflächenrauhigkeit Ra (des Beschichtungsfilms) von üblicherweise nicht mehr als 9,6 nm, vorzugsweise 2,0 bis 8,9 nm.
Im Fall der Verwendung von nadelförmigen Hämatitteilchen wie im siebten Aspekt definiert als nicht-magnetische Teilchen besitzt das erfindungsgemäße magnetische Aufzeichnungsmedium einen Glanz (des Beschichtungsfilms) von üblicherweise 133 bis 300%, vorzugsweise 143 bis 300%, eine Oberflächenrauhigkeit Ra (des Beschichtungsfilms) von üblicherweise nicht mehr als 11,8 nm, vorzugsweise 2,0 bis 10,8 nm, weiter bevorzugt 2,0 bis 9,8 nm; ein Young-Modul (relativer Wert im Vergleich zu dem kommerziell erhältlichen Videoband AV T-120 von Victor Company of Japan, Limited) von üblicherweise 126 bis 160, vorzugsweise 130 bis 160; und einen linearen Adsorptionskoeffizienten (des Beschichtungsfilms) von üblicherweise 1,10 bis 2,00 um&supmin;¹, vorzugsweise 1,20 bis 2,00 um&supmin;¹.
Im Fall der Verwendung der nadelförmigen Hämatitteilchen wie im siebten Aspekt definiert als nicht-magnetische Teilchen und magnetischer nadelförmiger Metallteilchen, die Eisen als Hauptkomponente enthalten, als magnetische Teilchen besitzt das erfindungsgemäße magnetische Aufzeichnungsmedium einen Glanz (des Beschichtungsfilms) von vorzugsweise 196 bis 300%, weiter bevorzugt 200 bis 300% und eine Oberflächenrauhigkeit Ra (des Beschichtungsfilms) von üblicherweise nicht mehr als 9,4 mm, vorzugsweise 2,0 bis 8,9 nm.
Im Fall der Verwendung der nadelförmigen Hämatitteilchen wie im achten Aspekt definiert als nicht-magnetische Teilchen besitzt das erfindungsgemäße magnetische Aufzeichnungsmedium einen Glanz (des Beschichtungsfilms) von üblicherweise 138 bis 300%, vorzugsweise 148 bis 300%, eine Oberflächenrauhigkeit Ra (des Beschichtungsfilms) von üblicherweise nicht mehr als 11,4 nm, vorzugsweise 2,0 bis 10,2 nm, weiter bevorzugt 2,0 bis 9,2 nm; ein Young-Modul (relativer Wert im Vergleich zu dem kommerziell erhältlichen Videoband AV T-120 von Victor Company of Japan, Limited) von üblicherweise 128 bis 160, vorzugsweise 132 bis 160; und einen linearen Adsorptionskoeffizienten (des Beschichtungsfilms) von üblicherweise 1,10 bis 2,00 um&supmin;¹, vorzugsweise 1,20 bis 2,00 um&supmin;¹. Bezüglich der Dauerhaftigkeit ist die Laufstabilität üblicherweise nicht weniger als 24 Minuten, vorzugsweise nicht weniger als 26 Minuten. Ferner ist die Kratzbeständigkeit üblicherweise A oder B, vorzugsweise A.
Im Fall der Verwendung der nadelförmigen Hämatitteilchen wie im achten Aspekt definiert als nicht-magnetische Teilchen und magnetischer nadelförmiger Metallteilchen, die Eisen als Hauptkomponente enthalten, als magnetische Teilchen besitzt das erfindungsgemäße magnetische Aufzeichnungsmedium einen Glanz (des Beschichtungsfilms) von vorzugsweise 198 bis 300%, weiter bevorzugt 202 bis 300%; einer Oberflächenrauhigkeit Ra (des Beschichtungsfilms) von üblicherweise nicht mehr als 9,2 nm, vorzugsweise 2,0 bis 8,7 nm.
Das erfindungsgemäße nicht-magnetische Substrat umfaßt:
einen nicht-magnetischen Grundfilm; und
einen nicht-magnetische Unterbeschichtungsschicht, die auf dem nicht-magnetischen Grundfilm ausgebildet ist, und ein Binderharz und die nadelförmigen Hämatitteilchen umfaßt.
Im Fall der Verwendung der nadelförmigen Hämatitteilchen wie im ersten Aspekt definiert als nicht-magnetische Teilchen besitzt das erfindungsgemäße nicht-magnetische Substrat einen Glanz (des Beschichtungsfilms) von üblicherweise 185 bis 300%, vorzugsweise 190 bis 300%, weiter bevorzugt 193 bis 300%, eine Oberflächenrauhigkeit Ra (des Beschichtungsfilms) von üblicherweise 0,5 bis 10,0 nm, vorzugsweise 0,5 bis 915 nm, weiter bevorzugt 0,5 bis 9,0 nm, und ein Young-Modul (relativer Wert im Vergleich zu dem kommerziell erhältlichen Videoband AV T-120 von Victor Company of Japan, Limited) von üblicherweise 119 bis 160, vorzugsweise 120 bis 160.
Im Fall der Verwendung der nadelförmigen Hämatitteilchen wie im zweiten Aspekt definiert als nicht-magnetische Teilchen besitzt das erfindungsgemäße nicht-magnetische Substrat einen Glanz (des Beschichtungsfilms) von üblicherweise 187 bis 300%, vorzugsweise 193 bis 300%, weiter bevorzugt 195 bis 300%, eine Oberflächenrauhigkeit Ra (des Beschichtungsfilms) von üblicherweise 0,5 bis 9,5 nm, vorzugsweise 0,5 bis 9,0 nm, weiter bevorzugt 0,5 bis 8,5 nm, und ein Young-Modul (relativer Wert im Vergleich zu dem kommerziell erhältlichen Videoband AV T-120 von Victor Company of Japan, Limited) von üblicherweise 121 bis 160, vorzugsweise 124 bis 160.
Im Fall der Verwendung der nadelförmigen Hämatitteilchen wie im dritten Aspekt definiert als nicht-magnetische Teilchen besitzt das erfindungsgemäße nicht-magnetische Substrat einen Glanz (des Beschichtungsfilms) von üblicherweise 190 bis 300%, vorzugsweise 193 bis 300%, weiter bevorzugt 196 bis 300%, eine Oberflächenrauhigkeit Ra (des Beschichtungsfilms) von üblicherweise 0,5 bis 9,5 nm, vorzugsweise 0,5 bis 9,0 nm, weiter bevorzugt 0,5 bis 8,5 nm, und ein Young-Modul (relativer Wert im Vergleich zu dem kommerziell erhältlichen Videoband AV T-120 von Victor Company of Japan, Limited) von üblicherweise 120 bis 160, vorzugsweise 123 bis 160.
Im Fall der Verwendung der nadelförmigen Hämatitteilchen wie im vierten Aspekt definiert als nicht-magnetische Teilchen besitzt das erfindungsgemäße nicht-magnetische Substrat einen Glanz (des Beschichtungsfilms) von üblicherweise 191 bis 300%, vorzugsweise 194 bis 300%, weiter bevorzugt 197 bis 300%, eine Oberflächenrauhigkeit Ra (des Beschichtungsfilms) von üblicherweise 0,5 bis 9,3 nm, vorzugsweise 0,5 bis 8,8 nm, weiter bevorzugt 0,5 bis 8,3 nm, und ein Young-Modul (relativer Wert im Vergleich zu dem kommerziell erhältlichen Videoband AV T-120 von Victor Company of Japan, Limited) von üblicherweise 122 bis 160, vorzugsweise 125 bis 160.
Im Fall der Verwendung der nadelförmigen Hämatitteilchen wie im fünften Aspekt definiert als nicht-magnetische Teilchen besitzt das erfindungsgemäße nicht-magnetische Substrat einen Glanz (des Beschichtungsfilms) von üblicherweise 191 bis 300%, vorzugsweise 194 bis 300%, weiter bevorzugt 198 bis 300%, eine Oberflächenrauhigkeit Ra (des Beschichtungsfilms) von üblicherweise 0,5 bis 9,2 nm, vorzugsweise 0,5 bis 8,7 nm, weiter bevorzugt 0,5 bis 8,2 nm, und ein Young-Modul (relativer Wert im Vergleich zu dem kommerziell erhältlichen Videoband AV T-120 von Victor Company of Japan, Limited) von üblicherweise 121 bis 160, vorzugsweise 123 bis 160.
Im Fall der Verwendung der nadelförmigen Hämatitteilchen wie im sechsten Aspekt definiert als nicht-magnetische Teilchen besitzt das erfindungsgemäße nicht-magnetische Substrat einen Glanz (des Beschichtungsfilms) von üblicherweise 194 bis 300%, vorzugsweise 198 bis 300%, weiter bevorzugt 202 bis 300%, eine Oberflächenrauhigkeit Ra (des Beschichtungsfilms) von üblicherweise 0,5 bis 8,9 nm, vorzugsweise 0,5 bis 8,5 nm, weiter bevorzugt 0,5 bis 8,0 nm, und ein Young-Modul (relativer Wert im Vergleich zu dem kommerziell erhältlichen Videoband AV T-120 von Victor Company of Japan, Limited) von üblicherweise 124 bis 160, vorzugsweise 126 bis 160.
Im Fall der Verwendung der nadelförmigen Hämatitteilchen wie im siebten Aspekt definiert als nicht-magnetische Teilchen besitzt das erfindungsgemäße nicht-magnetische Substrat einen Glanz (des Beschichtungsfilms) von üblicherweise 193 bis 300%, vorzugsweise 196 bis 300%, weiter bevorzugt 200 bis 300%, eine Oberflächenrauhigkeit Ra (des Beschichtungsfilms) von üblicherweise 0,5 bis 9,0 nm, vorzugsweise 0,5 bis 8,5 nm, weiter bevorzugt 0,5 bis 8,0 nm, und ein Young-Modul (relativer Wert im Vergleich zu dem kommerziell erhältlichen Videoband AV T-120 von Victor Company of Japan, Limited) von üblicherweise 122 bis 160, vorzugsweise 124 bis 160.
Im Fall der Verwendung der nadelförmigen Hämatitteilchen wie im achten Aspekt definiert als nicht-magnetische Teilchen besitzt das erfindungsgemäße nicht-magnetische Substrat einen Glanz (des Beschichtungsfilms) von üblicherweise 196 bis 300%, vorzugsweise 200 bis 300%, weiter bevorzugt 205 bis 300%, eine Oberflächenrauhigkeit Ra (des Beschichtungsfilms) von üblicherweise 0,5 bis 8,7 nm, vorzugsweise 0,5 bis 8,3 nm, weiter bevorzugt 0,5 bis 7,8 nm, und ein Young-Modul (relativer Wert im Vergleich zu dem kommerziell erhältlichen Videoband AV T-120 von Victor Company of Japan, Limited) von üblicherweise 126 bis 160, vorzugsweise 128 bis 160.
Das erfindungsgemäße nicht-magnetische Substrat wird hergestellt durch Ausbildung eines Beschichtungsfilms auf dem Grundfilm und Trocknung des Beschichtungsfilms. Der Beschichtungsfilm wird ausgebildet durch Aufbringen einer nicht-magnetischen Beschichtungszusammensetzung, die die nadelförmigen Hämatitteilchen, ein Binderharz und ein Lösungsmittel enthält, auf die Oberfläche des Grundfilms.
Als Grundfilm sind die folgenden Materialien, die gegenwärtig allgemein zur Herstellung eines magnetischen Aufzeichnungsmediums verwendet werden, als Rohmaterial verwendbar: ein synthetisches Harz wie beispielsweise Polyethylenterephthalat, Polyethylen, Polypropylen, Polycarbonat, Polyethylennaphthalat, Polyamid, Polyamidimid und Polyimid; Folien und Platten aus einem Metall wie beispielsweise Aluminium und rostfreiem Stahl; und verschiedene Arten an Papier. Die Dicke des Grundfilms variiert in Abhängigkeit vom Material, sie ist jedoch üblicherweise ungefähr 1,0 bis 300 um, vorzugsweise 2,0 bis 200 um. Im Fall einer Magnetdisk wird üblicherweise Polyethylenterephthalat als Grundfilm verwendet. Die Dicke hiervon ist üblicherweise 50 bis 300 um, vorzugsweise 60 bis 200 um. Im Fall eines Magnetbands ist, wenn Polyethylenterephthalat als Grundfilm verwendet wird, dessen Dicke üblicherweise 3 bis 100 um, vorzugsweise 4 bis 20 um. Wenn Polyethylennaphthalat verwendet wird, ist die Dicke üblicherweise 3 bis 50 um, vorzugsweise 4 bis 20 jun. Wenn Polyamid verwendet wird ist die Dicke üblicherweise 2 bis 10 um, vorzugsweise 3 bis 7 um.
Als erfindungsgemäß verwendetes Binderharz können die folgenden Harze, die gegenwärtig allgemein zur Herstellung eines magnetischen Aufzeichnungsmediums verwendet werden, verwendet werden: Vinylchlorid-Vinylacetat-Copolymer, Urethanharz, Vinylchlorid-Vinylacetat-Maleinsäure-Copolymer, Urethanelastomer, Butadien-Acrylnitril-Copolymer, Polyvinylbutyral, Cellulose-Derivate wie beispielsweise Nitrocellulose, Polyesterharz, synthetisches Gummiharz wie beispielsweise Polybutadien, Epoxyharz, Polyamidharz, Polyisocyanat, elektronenstrahlhärtendes Acrylurethanharz und Mischungen daraus. Jedes dieser Harzbindemittel kann eine funktionelle Gruppe wie beispielsweise -OH, -COOH, -SO&sub3;M, -OPO&sub2;M&sub2; und -NH&sub2; enthalten, worin M H, Na oder K repräsentiert. Unter Berücksichtigung der Dispergierbarkeit der Teilchen ist ein Binderharz bevorzugt, das als funktionelle Gruppe -COOH oder -SO&sub3;M enthält.
Das Mischungsverhältnis der nadelförmigen Hämatitteilchen mit dem Binderharz ist üblicherweise 5 bis 2000 Gew.-Teile, vorzugsweise 100 bis 1000 Gew.-Teile auf Basis von 100 Gew.- Teilen des Binderharzes.
Als Lösungsmittel können Methylethylketon, Toluol, Cyclohexanon, Methylisobutylketon, Tetrahydrofuran, eine Mischung aus diesen Lösungsmitteln oder dgl. verwendet werden.
Die Gesamtmenge an verwendetem Lösungsmittel beträgt 65 bis 1000 Gew.-Teile auf Basis von 100 Gew.-Teilen der nadelförmigen Hämatitteilchen. Wenn die Menge an verwendetem Lösungsmittel weniger als 65 Gew.-Teile beträgt, wird die Viskosität der damit hergestellten nicht-magnetischen Beschichtungszusammensetzung zu groß, wodurch es schwierig wird, die nicht-magnetische Beschichtungszusammensetzung aufzutragen. Wenn die Menge an verwendetem Lösungsmittel andererseits mehr als 1000 Gew.-Teile beträgt, wird die Menge an während der Ausbildung des Beschichtungsfilms verdampfendem Lösungsmittel zu groß, wodurch der Beschichtungsprozeß industriell unvorteilhaft wird.
Es ist möglich zu der nicht-magnetischen Unterbeschichtungsschicht ein Gleitmittel, ein Poliermittel, ein Antistatikmittel, usw. wie sie allgemein zur Herstellung eines magnetischen Aufzeichnungsmediums verwendet werden, zuzugeben.
Die Dicke der nicht-magnetischen Unterbeschichtungsschicht, die durch Aufbringen einer nicht-magnetischen Beschichtungszusammensetzung auf die Oberfläche des Grundfilms und Trocknen erhalten wird, beträgt üblicherweise 0,2 bis 10,0 um, vorzugsweise 0,5 bis 5,0 um. Wenn die Dicke weniger als 0,2 um beträgt, ist es nicht nur unmöglich, die Oberflächenrauhigkeit des nicht-magnetischen Substrats zu verbessern, sondern auch die Festigkeit ist unzureichend. Wenn die Dicke mehr als 10 um beträgt, ist es schwierig, die Dicke des magnetischen Aufzeichnungsmediums zu verringern.
Das erfindungsgemäße magnetische Aufzeichnungsmedium kann hergestellt werden durch Aufbringen einer magnetischen Beschichtungszusammensetzung, die die magnetischen Teilchen, ein Binderharz und ein Lösungsmittel enthält, auf die nichtmagnetische Unterbeschichtungsschicht, gefolgt von Trocknen, wodurch eine magnetische Aufzeichnungsschicht darauf ausgebildet wird.
Als erfindungsgemäß verwendete magnetische Teilchen sind magnetische Teilchen verwendbar, die Eisen als Hauptkomponente enthalten, und es können beispielhaft magnetische Eisenoxidteilchen wie beispielsweise Maghemitteilchen, Magnetitteilchen und Berthollidteilchen, die ein intermediäres Oxid zwischen Maghemit und Magnetit darstellen, genannt werden, sowie Teilchen, die erhalten werden durch Inkorporierung eines oder mehrerer Arten an Elementen außer Fe, wie beispielsweise Co, Al, Ni, P, Zn, Si, B oder dgl. in die besagten magnetischen Eisenoxidteilchen; Co-modifizierte Teilchen, die erhalten werden durch Modifikation der besagten magnetischen Eisenoxidteilchen mit Cobalt, magnetische nadelförmige Metallteilchen, die Eisen als Hauptkomponente und, als von Fe unterschiedliche Elemente, mindestens eins, ausgewählt aus Co, Al, Ni, P, Si, Zn, Ti, B, Nd, La und Y enthalten, einschließlich magnetischer nadelförmiger auf Eisen basierender Legierungsteilchen; Magnetoplumbit-Typ Ferritteilchen, wie beispielsweise plättchenförmige Ferritteilchen, die Ba, Sr oder Ba-Sr enthalten; plättchenförmige Magnetoplubit-Typ- Ferritteilchen, die erhalten werden durch Inkorporierung divalenter Metalle (wie beispielsweise Co, Ni, Zn, Mg, Mn oder dgl.) oder tetravalenter Metalle (wie beispielsweise Ti, Sn, Zr oder dgl.) als die Koerzitivkraft reduzierende Mittel in die plättchenförmigen Magnetoplumbit-Ferritteilchen; oder dgl. Unter Berücksichtigung der Aufzeichnung bei kurzen Wellenlängen und der hochdichten Aufzeichnung sind magnetische nadelförmige Metallteilchen, die Eisen als Hauptkomponente enthalten, und magnetische, nadelförmige, auf Eisen basierende Legierungsteilchen, die als andere Elemente als Fe mindestens eines ausgewählt aus Co, Al, Ni, P, Ti, Zn, Si, B, Nd, La, Y oder dgl. enthalten, bevorzugt.
Die magnetischen nadelförmigen Metallteilchen, die Eisen als Hauptkomponente enthalten und (i) Eisen und Al; (ii) Eisen, Co und Al, (iii) Eisen, Al und mindestens ein Seltenerdenmetall, wie beispielsweise Nd, La und Y, oder (iv) Eisen, Co, Al und mindestens ein Seltenerdenmetall wie beispielsweise Nd, La und Y umfassen, sind unter dem Gesichtspunkt der Dauerhaftigkeit des magnetischen Aufzeichnungsmediums weiter bevorzugt.
Ferner sind die magnetischen nadelförmigen Metallteilchen, die Eisen als Hauptkomponente enthalten, und Eisen, Al und mindestens ein Seltenerdenmetall wie beispielsweise Nd, La und Y umfassen, am meisten bevorzugt.
Der Eisengehalt in den Teilchen ist der Rest, und beträgt vorzugsweise 50 bis 99 Gew.-%, weiter bevorzugt 60 bis 95 Gew.-% (berechnet als Fe) auf Basis des Gewichts der magnetischen nadelförmigen Metallteilchen, die Eisen als Hauptkomponente enthalten.
Die erfindungsgemäß verwendeten magnetischen Teilchen, die Eisen als Hauptkomponente enthalten, besitzen einen durchschnittlichen Hauptachsendurchmesser von üblicherweise 0,01 bis 0,50 um, vorzugsweise 0,03 bis 0,30 um, einen durchschnittlichen Nebenachsendurchmesser von üblicherweise 0,0007 bis 0,17 um, vorzugsweise 0,003 bis 0,10 um. Es ist bevorzugt, daß die Form der magnetischen Teilchen, die Eisen als Hauptkomponente enthalten, nadelförmig oder plättchenförmig ist. Die nadelförmige Form schließt nicht nur eine Nadelform sondern auch eine Spindelform, eine Reiskornform oder dgl. ein.
Falls die Form der magnetischen Teilchen nadelförmig ist, besitzen die magnetischen Teilchen ein Seitenverhältnis von üblicherweise nicht weniger als 3 : 1, vorzugsweise nicht weniger als 5 : 1. Der obere Grenzwert des Seitenverhältnisses ist üblicherweise 15 : 1, vorzugsweise 10 : 1, unter Berücksichtigung der Dispergierbarkeit in dem Träger.
Falls die Form der magnetischen Teilchen plättchenförmig ist, besitzen die magnetischen Teilchen ein Seitenverhältnis (durchschnittlicher Plättchen- Oberflächendurchmesser : durchschnittliche Plättchendicke) von üblicherweise nicht weniger als 2 : 1, vorzugsweise nicht weniger als 3 : 1. Der obere Grenzwert des Seitenverhältnisses ist üblicherweise 20 : 1, vorzugsweise 15 : 1, unter Berücksichtigung der Dispergierbarkeit in dem Träger.
Die geometrische Standardabweichung des Hauptachsendurchmessers der erfindungsgemäß verwendeten magnetischen Teilchen ist vorzugsweise nicht größer als 2,50. Wenn sie 2,50 übersteigt, zeigen die vorhandenen groben Teilchen manchmal einen nachteilhaften Einfluß auf die Oberflächenglattheit der magnetischen Aufzeichnungsschicht. Unter dem Gesichtspunkt der industriellen Produktivität ist der untere Grenzwert der geometrischen Standardabweichung des Hauptachsendurchmesser vorzugsweise 1,01.
Bezüglich der magnetischen Eigenschaften der erfindungsgemäß verwendeten magnetischen Teilchen ist die Koerzitivkraft üblicherweise 250 bis 4000 Oe, und die Sättigungsmagnetisierung beträgt üblicherweise 40 bis 170 emu/g.
Bezüglich der magnetischen Eigenschaften der erfindungsgemäß verwendeten magnetischen Eisenoxidteilchen ist die Koerzitivkraft üblicherweise 250 bis 1700 Oe, vorzugsweise 300 bis 1700 Oe, weiter bevorzugt 350 bis 1700 Oe, und die Sättigungsmagnetisierung beträgt üblicherweise 60 bis 90 emu/g, vorzugsweise 65 bis 90 emu/g, weiter bevorzugt 70 bis 90 emu/g.
Bezüglich der magnetischen Eigenschaften der erfindungsgemäß verwendeten magnetischen nadelförmigen Metallteilchen, die Eisen als Hauptkomponente enthalten, ist die Koerzitivkraft üblicherweise 800 bis 3500 Oe, vorzugsweise 900 bis 3500 Oe, weiter bevorzugt 1000 bis 3500 Oe, und die Sättigungsmagnetisierung beträgt üblicherweise 90 bis 170 emu/g, vorzugsweise 100 bis 170 emu/g, weiter bevorzugt 110 bis 170 emu/g.
Bezüglich der magnetischen Eigenschaften der erfindungsgemäß verwendeten Magnetoplumbit-Typ-Ferritteilchen ist die Koerzitivkraft üblicherweise 800 bis 4000 Oe, vorzugsweise 1000 bis 4000 Oe, weiter bevorzugt 1200 bis 4000 Oe, und die Sättigungsmagnetisierung beträgt üblicherweise 40 bis 70 emu/g, vorzugsweise 45 bis 70 emu/g, weiter bevorzugt 50 bis 70 emu/g.
Als Binderharz für die magnetische Aufzeichnungsschicht kann dasselbe Binderharz verwendet werden, das für die Herstellung der nicht-magnetischen Unterbeschichtungsschicht verwendet wird.
Das Mischungsverhältnis der magnetischen nadelförmigen Metallteilchen, die Eisen als Hauptkomponente enthalten, mit dem Binderharz in der magnetischen Aufzeichnungsschicht ist üblicherweise 200 bis 2000 Gew.-Teile, vorzugsweise 300 bis 1500 Gew.-Teile auf Basis von 100 Gew.-Teilen des Binderharzes.
Als Lösungsmittel können Methylethylketon, Toluol, Cyclohexanon, Methylisobutylketon, Tetrahydrofuran, eine Mischung dieser Lösungsmittel oder dgl. verwendet werden.
Die Gesamtmenge an verwendetem Lösungsmittel beträgt 65 bis 1000 Gew.-Teile auf Basis von 100 Gew.-Teilen der magnetischen Teilchen. Wenn die Menge des verwendeten Lösungsmittels weniger als 65 Gew.-Teile beträgt, wird die Viskosität der damit hergestellten magnetischen Beschichtungszusammensetzung zu hoch, wodurch es schwierig wird, die magnetische Beschichtungszusammensetzung aufzubringen. Wenn die Menge an verwendetem Lösungsmittel andererseits mehr als 1000 Gew.-Teile beträgt, wird die Menge an während der Ausbildung des Beschichtungsfilms verdampfendem Lösungsmittels zu hoch, wodurch das Beschichtungsverfahren industriell nachteilhaft wird.
Es ist möglich, ein Gleitmittel, ein Poliermittel, ein Antistatikmittel, usw., wie sie üblicherweise bei der Herstellung eines magnetischen Aufzeichnungsmediums verwendet werden, zu der magnetischen Aufzeichnungsschicht zuzugeben.
Die Dicke der magnetischen Aufzeichnungsschicht, die durch Aufbringen der magnetischen Beschichtungszusammensetzung auf der Oberfläche der nicht-magnetischen Unterbeschichtungsschicht und Trocknen erhalten wird, liegt üblicherweise im Bereich von 0,01 bis 5,0 um. Wenn die Dicke weniger als 0,01 um beträgt, kann eine gleichförmige Beschichtung schwierig sein, so daß das nachteilige Phänomen der Unebenheit der Beschichtungsoberfläche beobachtet wird. Wenn die Dicke andererseits 5,0 um übersteigt, kann es schwierig sein, aufgrund des Einflusses von Diamagnetismus die gewünschten Signalaufzeichnungseigenschaften zu erzielen. Die bevorzugte Dicke liegt im Bereich von 0,05 bis 1,0 um.
Ein wichtiges erfindungsgemäßes Merkmal liegt in der Tatsache, daß durch die Säureauflösungsbehandlung der nadelförmigen Hämatitteilchen nadelförmige Hämatitteilchen erhalten werden können, die eine derartig gleichförmige Teilchengröße aufweist, daß die geometrische Standardabweichung des Hauptachsendurchmessers nicht mehr als 1,50 beträgt, und vorzugsweise ist die geometrische Standardabweichung des Nebenachsendurchmessers nicht mehr als 1,35, und sie sind insbesondere hinsichtlich der Teilchengrößenverteilung des Nebenachsendurchmessers exzellent.
Der Grund dafür, warum die erfindungsgemäßen nadelförmigen Hämatitteilchen eine gleichförmige Teilchengröße zeigen können wird als darin liegend angenommen, daß durch die Säurebehandlung nadelförmiger Hämatitteilchen in der stark sauren Lösung superfeine Hämatitteilchen daraus entfernt werden können, wodurch es möglich ist, nadelförmige Goethitteilchen mit einer gleichförmigen Teilchengröße bezüglich sowohl des Hauptachsendurchmessers als auch des Nebenachsendurchmessers zu erhalten, da die Menge an superfeinen Hämatitteilchen verringert wird.
Ferner ist ein weiteres wichtiges erfindungsgemäßes Merkmal darin zu sehen, daß durch die Wärmebehandlung der nadelförmigen Goethitteilchen bei einer Temperatur von 100 bis 200ºC vor der Wärmedehydratisierungsbehandlung nadelförmige Hämatittelichen erhalten werden, die eine derart gleichförmige Teilchengröße aufweisen, daß die geometrische Standardabweichung des Hauptachsendurchmessers nicht mehr als 1,50 beträgt und die geometrische Standardabweichung des Nebenachsendurchmessers vorzugsweise nicht mehr als 1,30 beträgt, und sie sind insbesondere hinsichtlich der Teilchengrößenverteilung des Nebenachsendurchmessers exzellent.
Der Grund dafür, daß die erfindungsgemäßen nadelförmigen Hämatitteilchen eine gleichförmige Teilchengröße zeigen können, wird als darin liegend angenommen, daß durch die Wärmebehandlung nadelförmiger Goethitteilchen bei einer Temperatur von 100 bis 200ºC superfeine Goethitteilchen in die nadelförmigen Goethitteilchen absorbiert werden können, wodurch es möglich ist, nadelförmige Goethitteilchen zu erhalten, die eine gleichförmige Teilchengröße in bezug auf sowohl den Hauptachsendurchmesser als auch den Nebenachsendurchmesser aufweisen, und da ferner die Menge an superfeinen Goethitteilchen verringert ist, ist es nicht wahrscheinlich, daß eine Sinterung zwischen den Teilchen aufgrund der Anwesenheit von superfeinen Goethitteilchen während der nachfolgenden Wärmedehydratisierungsbehandlung auftritt, wodurch es möglich ist, nadelförmige Hämatitteilchen zu erhalten, die die gleichförmige Teilchengröße der nadelförmigen Goethitteilchen beibehalten.
In dem erfindungsgemäßen magnetischen Aufzeichnungsmedium kann ein magnetisches Aufzeichnungsmedium mit einer exzellenteren Oberflächenglattheit und einer hohen Festigkeit erhalten werden, wenn die erfindungsgemäßen nadelförmigen Hämatitteilchen als nicht-magnetische Teilchen für die nicht- magnetische Unterbeschichtungsschicht verwendet werden.
Der Grund dafür, daß das erfindungsgemäße magnetisch Aufzeichnungsmedium ein exzellentere Oberflächenglattheit zeigen kann, wird als darin liegend angenommen, daß durch den synergistischen Effekt einer gleichförmigen Teilchengröße, die sich als geometrische Standardabweichung des Hauptachsendurchmessers von nicht mehr als 1,50 und einer geometrischen Standardabweichung des Nebenachsendurchmessers von nicht mehr als 1,35 ausdrücken läßt, die zu einer geringeren Menge an Poren oder feinen Teilchen führt, und die BET-spezifische Oberfläche von 35,9 bis 150 m²/g, die zu einer geringeren Menge an Dehydratisierungsporen in dem Teilchen oder auf den Oberflächen der Teilchen führt, die den erfindungsgemäßen nadelförmigen Hämatitteilchen eine exzellentere Dispergierbarkeit in dem Träger zeigen können, so daß die erhaltene nicht-magnetische Unterbeschichtungsschicht eine exzellentere Oberflächenglattheit aufweisen kann.
In dem erfindungsgemäßen magnetischen Aufzeichnungsmedium kann ein magnetisches Aufzeichnungsmedium mit einer geringen Lichtdurchlässigkeit, einer exzellentern Oberflächenglattheit, einer hohen Festigkeit und einer hohen Dauerhaftigkeit erhalten werden, wenn die erfindungsgemäßen nadelförmigen Hämatitteilchen, die Aluminium in einer bestimmten Menge innerhalb der Teilchen enthalten, als nicht- magnetische Unterbeschichtungsschicht verwendet werden.
Der Grund dafür, daß die Festigkeit und die Dauerhaftigkeit des magnetischen Aufzeichnungsmediums weiter erhöht wird, wird als darinliegend angenommen, daß durch die Verwendung der nadelförmigen Hämatitteilchen, die Aluminium gleichförmig innerhalb der Teilchen enthalten, die Harz-Adsorptivität der nadelförmigen Hämatitteilchen gegenüber dem Binderharz in dem Träger aufgrund der Verwendung der oben beschriebenen Teilchen erhöht ist, wie in den später beschriebenen Beispielen gezeigt wird, wodurch der Adhäsionsgrad der nadelförmigen Hämatitteilchen in der nicht-magnetischen Unterbeschichtungsschicht oder der nicht-magnetischen Unterbeschichtungsschicht selber an dem Grundfilm erhöht ist.
Wenn die erfindungsgemäßen nadelförmigen Hämatitteilchen als nicht-magnetische Teilchen für die nicht-magnetische Unterbeschichtungsschicht verwendet werden, kann eine nicht- magnetische Unterbeschichtungsschicht erhalten werden, die eine exzellente Festigkeit und eine exzellentere Oberflächenglattheit aufweist, da die nadelförmigen Hämatitteilchen eine geringe Menge an feinen Teilchenkomponenten enthalten und eine exzellente Dispergierbarkeit in dem Träger besitzen. Zusätzlich kann eine nicht-magnetische Unterbeschichtungsschicht erhalten werden, die eine exzellentere Festigkeit besitzt, da die nadelförmigen Hämatitteilchen in sich Aluminium enthalten. Wenn die obige nicht-magnetische Unterbeschichtungsschicht zur Herstellung eines magnetischen Aufzeichnungsmediums verwendet wird, kann ein magnetisches Aufzeichnungsmedium erhalten werden, das eine geringe Lichtdurchlässigkeit, eine exzellente Oberflächenglattheit, eine hohe mechanische Festigkeit und eine exzellentere Dauerhaftigkeit besitzt. Demzufolge können die erfindungsgemäßen nadelförmigen Hämatitteilchen in geeigneter Weise als magnetische Teilchen für eine nicht-magnetische Unterbeschichtungsschicht eines hochdichten magnetischen Aufzeichnungsmediums verwendet werden.
Ferner zeigt das erfindungsgemäße magnetische Aufzeichnungsmedium wie oben beschrieben eine geringe Lichtdurchlässigkeit, eine exzellente Oberflächenglattheit, eine hohe mechanische Festigkeit und eine exzellente Dauerhaftigkeit und kann daher in geeigneter Weise als hochdichtes magnetisches Aufzeichnungsmedium verwendet werden.

Beispiele

Die vorliegenden Erfindung wird detaillierter durch Beispiele und Vergleichsbeispiele beschrieben, jedoch dienen die Beispiel nur illustrativen Zwecken und sind daher nicht dazu vorgesehen, den Umfang der vorliegenden Erfindung zu beschränken.
Verschiedene Eigenschaften wurden anhand der nachfolgenden Verfahren bestimmt.
(1) Der Siebrückstand nach der Naßpulverisierung wurde erhalten durch vorangehende Messung der Konzentration der Aufschlämmung nach der Pulverisierung nach einem Naßverfahren, und Bestimmung der Menge des auf dem Sieb zurückbleibenden Feststoffgehalts, nachdem eine Aufschlämmungsmenge, die 100 g Teilchengehalt entsprach, durch das Sieb von 325 mesh (Maschengröße: 44 um) hindurchpassiert wurde.
(2) Der durchschnittliche Hauptachsendurchmesser und der durchschnittliche Nebenachsendurchmesser der Teilchen sind angegeben als Durchschnittswerte aus 350 Teilchen, die 4-mal in vertikaler bzw. horizontaler Richtung anhand einer Photographie, die durch Vergrößerung eines Elektronenmikrographen (x 30 000) erhalten wurden, vermessen wurden.
(3) Das Seitenverhältnis ist das Verhältnis des durchschnittlichen Hauptachsendurchmessers zum durchschnittlichen Nebenachsendurchmesser.
(4) Die geometrische Standardabweichung der Teilchengrößenverteilung des Hauptachsendurchmessers und des Nebenachsendurchmessers wurde nach dem folgenden Verfahren erhalten.
Die Hauptachsendurchmesser und Nebenachsendurchmesser der Teilchen wurden aus der unter (2) genannten vergrößerten Elektronenmikrophotographie bestimmt. Die tatsächlichen Hauptachsendurchmesser und Nebenachsendurchmesser der Teilchen und die Anzahl der Teilchen wurden aus der Berechnung auf Basis der gemessenen Werte bestimmt. Auf logarithmisch-normalem Wahrscheinlichkeitspapier wurden die Hauptachsendurchmesser oder Nebenachsendurchmesser in regelmäßigen Abständen auf der Abszisse aufgetragen, und die akkumulierte Anzahl von Teilchen, die in jedes Intervall des Hauptachsendurchmessers oder Nebenachsendurchmessers gehören, wurden als prozentualer Anteil auf der Ordinate nach einer statistischen Technik aufgetragen. Die Hauptachsendurchmesser oder Nebenachsendurchmesser, die der Anzahl von Teilchen von 50% bzw. 84,13% entsprachen, wurden von dem Graphen abgelesen, und jede geometrische Standardabweichung wurde aus der folgenden Formel bestimmt:
Geometrisch Standardabweichung des Hauptachsendurchmessers oder Nebenachsendurchmessers = {Hauptachsendurchmesser (um) oder Nebenachsendurchmesser (um) entsprechend 84,13% unter dem Integrationssieb}/{Hauptachsendurchmesser oder Nebenachsendurchmesser (geometrischer Durchschnittsdurchmesser) entsprechend 50% unter dem Integrationssieb}.
Je kleiner die geometrische Standardabweichung, desto besser die Teilchengrößenverteilung des Hauptachsendurchmessers und des Nebenachsendurchmessers der Teilchen.
(5) Die spezifische Oberfläche wird durch den nach einem BET- Verfahren gemessenen Wert ausgedrückt.
(6) Der Dichtegrad der Teilchen wird durch SBET/STEM wie oben beschrieben repräsentiert. SBET ist die spezifische Oberfläche, die nach dem oben beschriebenen BET-Verfahren gemessen wird.
STEM ist ein Wert, der aus den durchschnittlichen Hauptachsendurchmesser d cm und dem durchschnittlichen Nebenachsendurchmesser w cm, wie sie anhand des in (2) beschriebenen Elektronenmikrophotographen gemessen werden, auf Basis der Annahme, daß ein Teilchen ein rechtwinkliges Parallelogramm darstellt, gemäß der folgenden Formel bestimmt:
STEM (mw/g) = {(4·d·w + 2w²)/(d·w²·ρp)} · 10&supmin;&sup4;
worin ρp die wahre spezifische Dichte der Hämatitteilchen ist, wobei ein Wert von 5,2 g/cm³ verwendet wurde.
(7) Der Gehalt an Al, Si, P, Co, Ti und Ni in und/oder auf den Teilchen wurde gemäß JIS K0119 unter Verwendung eines Fluoreszenz-Röntgenstrahlenspektroskopiegeräts "3063 M" (hergestellt von RIGAKU DENKI KOGYO CO., LTD) gemessen.
(8) Die Viskosität der Beschichtungszusammensetzung wurde erhalten durch Messung der Viskosität der Beschichtungszusammensetzung bei 25ºC bei einer Schergeschwindigkeit D von 1,92 s&supmin;¹ unter Verwendung eines E-Typ-Viskosimeters "EMD-R" (hergestellt von Tokyo Keiki, Co., Ltd.).
(9) Die Harzadsorptivität der Teilchen repräsentiert das Ausmaß, in dem ein Harz an den Teilchen adsorbiert wird. Je näher der in der nachfolgenden Weise erhalten Wert an 100 liegt, desto fester adsorbiert das Harz an den Teilchenoberflächen in dem Träger, und desto mehr ist dies bevorzugt.
Zunächst wurde die Harzadsorption Wa erhalten. 20 g Teilchen und 56 g eines gemischten Lösungsmittels (27,0 g Methylethylketon, 16,2 g Toluol und 10,8 g Cyclohexanon) mit 2 g eines Vinylchlorid-Vinylacetat-Copolymers mit einer Natriumsulfonat-Gruppe, das darin aufgelöst war, wurden zusammen mit 120 g 3 mm Stahlkugeln in eine 100 ml Polyethylen-Flasche eingeführt. Die Teilchen und das Lösungsmittel wurden gemischt und mittels eines Farbmischers für 60 min dispergiert.
Anschließend wurden 50 g der Beschichtungszusammensetzung entnommen und in einen 50 ml-Absetztrichter gegeben. Durch Zentrifugieren bei einer Geschwindigkeit von 10 000 U/min für 15 min wurde der Feststoffgehalt vom Flüssigkeitsanteil abgetrennt. Die Konzentration des im Lösungsmittelanteil enthaltenen festen Harzgehalts wurde nach einem gravimetrischen Verfahren bestimmt, und der im Feststoffanteil vorhandene Harzgehalt wurde durch Deduktion des erhaltenen Harzgehalts aus der Menge des zugeführten Harzes als Harzadsorption Wa (mg/g) an den Teilchen erhalten.
Die Gesamtmenge an abgetrennten Feststoffgehalt wurde in ein 100 ml-Becherglas übernommen, und 50 g eines gemischten Lösungsmittels (25,0 g Methylethylketon, 15,0 g Toluol und 10,0 g Cyclohexanon) wurden hinzugegeben. Die erhaltene Mischung wurde für 15 Minuten ultraschalldispergiert, und die so erhaltene Suspension wurde in einen 50 ml-Absetztrichter gegeben. Durch Zentrifugieren bei einer Geschwindigkeit von 10 000 U/min für 15 Minuten wurde der Feststoffgehalt vom Lösungsmittelanteil abgetrennt. Die Konzentration des festen Harzanteils, der in dem Lösungsmittelanteil enthalten war, wurde bestimmt, indem der aus dem Harz, das an den Teilchenoberflächen adsorbiert wurde, in die Lösungsmittelphase aufgelöste Harzgehalt gemessen wurde.
Das Verfahren, beginnend mit dem Schritt der Übernahme des Feststoffgehalts in das 100 ml-Becherglas bis zur Bestimmung des in der Lösungsmittelphase aufgelösten Harzgehalts wurde zweimal wiederholt. Die Gesamtmenge We (mg/g) des Harzgehalts, der in der Lösungsmittelphase in den drei Zyklen aufgelöst wurde, wurde erhalten, und der gemäß der nachfolgenden Formel berechnete Wert wird als Harzadsorptivität T(%) angegeben:
(T(%) = [(Wa - We)/Wa] · 100.
(10) Der Glanz der Oberfläche des Beschichtungsfilms von jeweils der nicht-magnetischen Unterbeschichtungsschicht und der magnetischen Aufzeichnungsschicht wurde bei einem Einfallswinkel von 45º mittels eines Glanzmeßgerätes "UGV-5D" (hergestellt von Suga Shikenki, Co., Ltd.) gemessen.
(11) Die Oberflächenrauhigkeit Ra ist angegeben als Durchschnittswert der Zentrallinien-Durchschnittsrauhigkeit der Profilkurve der Oberfläche des Beschichtungsfilms, die mittels eines "Surfcom-575A" (hergestellt von Tokyo Seimitsu, Co., Ltd.) erhalten wurde.
(12) Die Dauerhaftigkeit des magnetischen Mediums wurde anhand des nachfolgenden Laufstabilitäts- und Kratzbeständigkeits-Test durchgeführt.
Die Laufstabilität wurde bestimmt anhand der tatsächlichen Betriebszeit unter Bedingungen einer Last von 200 gw und einer relativen Geschwindigkeit des Kopfes zum Band von 16 m/s unter Verwendung eines "Media Durability Testers MDT-3000" (hergestellt von Steinberg Associates). Je länger die tatsächliche Betriebszeit ist, desto höher die Laufstabilität.
Die Kratzbeständigkeit wurde bestimmt durch Beobachtung der Oberfläche des Magnetbands nach dem Betrieb durch ein Mikroskop und visuelle Beurteilung des Grades der Verkratzung. Die Auswertung wurde anhand der folgenden vier Klassifizierungen vorgenommen:
A: keine Kratzer
B: wenige Kratzer
C: viele Kratzer
D: sehr viele Kratzer
(13) Die Festigkeit des Beschichtungsfilms wurde als Young- Modul, das mittels eines "Autograph" (hergestellt von Shimazu Seisakusho Co., Ltd.) erhalten wurde, ausgedrückt. Das Young- Modul wurde angegeben als das Verhältnis des Young-Moduls des Beschichtungsfilm im Vergleich zu demjenigen des kommerziell erhältlichen Videobands "AV T-120" (Produkt von Victor Company of Japan, Limited). Je höher der relative Wert, desto besser.
(14) Die magnetischen Eigenschaften der magnetischen Teilchen und des magnetischen Aufzeichnungsmediums wurden unter einem externen Magnetfeld von 10 kOe mittels eines Schwingungsprogen-Magnetometers "VSM-3S-15" (hergestellt von Toei Kogyo, Co., Ltd.) gemessen.
(15) Die Lichtdurchlässigkeit ist angegeben als der lineare Adsorptionskoeffizient, der unter Verwendung eines UV-Vis- Aufzeichnungsspektrophotometers "UV-2100" (hergestellt von Shimazu Seisakusho, Ltd.) gemessen wurde. Der lineare Adsorptionskoeffizient wird durch die nachfolgende Formel definiert, und je größer der Wert, desto schwieriger ist es für das magnetische Aufzeichnungsmedium, Licht durchzulassen:
Linearer Adsorptionskoeffizient (um&supmin;¹) = {1 n (1/t}/FT worin t die Lichtdurchlässigkeit (-) bei λ = 900 nm repräsentiert, und FT ist die Dicke (um) der Beschichtungszusammensetzung des für die Messung verwendeten Films.
(16) Die Dicke von jeweils dem Grundfilm, der nicht- magnetischen Unterbeschichtungsschicht und der magnetischen Aufzeichnungsschicht, die das magnetische Aufzeichnungsmedium aufbauen, wurde in der nachfolgenden Weise unter Verwendung eines digitalelektronischem Mikrometer "R351C" (hergestellt von Anritsu Corp.) gemessen.
Die Dicke (A) des Grundfilms wurde zuerst gemessen. Entsprechend wurde die Dicke (B) (B = die Summe der Dicken des Grundfilms und der nicht-magnetischen Unterbeschichtungsschicht) eines nicht-magnetischen Substrats, das durch Ausbildung einer nicht-magnetischen Unterbeschichtungsschicht auf dem Grundfilm erhalten wurde, gemessen. Ferner wurde die Dicke (C) (C = die Summe der Dicken des Grundfilms, der nicht-magnetischen Unterbeschichtungsschicht und der magnetischen Aufzeichnungsschicht) eines magnetischen Aufzeichnungsmediums, das erhalten wurde durch Ausbildung einer magnetischen Aufzeichnungsschicht auf dem nicht- magnetischen Substrat, gemessen. Die Dicke der nicht- magnetischen Unterbeschichtungsschicht wird angegeben durch (B)-(A), und die Dicke der magnetischen Aufzeichnungsschicht wird angegeben als (C)-(B).

Beispiel 1

< Herstellung spindelförmiger Hämatitteilchen>

1200 g spindelförmiger Goethitteilchen, die nach dem obigen Herstellungsverfahren (B) für Goethitteilchen unter Verwendung einer wäßrige Eisen(II)sulfat-Lösung und einer wäßrigen Natriumcarbonat-Lösung erhalten wurden (durchschnittlicher Hauptachsendurchmesser: 0,164 um, durchschnittlicher Nebenachsendurchmesser: 0,0213 Pn, Seitenverhältnis: 7,7 : 1, geometrische Standardabweichung des Hauptachsendurchmessers: 1,33, geometrische Standardabweichung des Nebenachsendurchmessers: 1,40, BET- spezifische Oberfläche: 146,8 m²/g) wurden in Wasser suspendiert, wodurch eine Aufschlämmung erhalten wurde, und die Konzentration des Feststoff gehalts wurde auf 8 g/l eingestellt. 150 l der Aufschlämmung wurde auf 60 W erwärmt und der pH-Wert der Aufschlämmung wurde durch Zugabe einer wäßrigen 0,1 N NaOH-Lösung auf 10,0 eingestellt.
Zu der alkalischen Aufschlämmung wurden langsam 42 g #3 Wasserglas als Sinterungsverhinderer hinzugegeben, und nach der Beendigung der Zugabe wurde die resultierende Mischung für 60 min gealtert. Der pH-Wert der Aufschlämmung wurde dann durch Zugabe einer 0,1 N Essigsäure-Lösung auf 6,0 eingestellt. Anschließend wurden die Teilchen abfiltriert, mit Wasser gewaschen, getrocknet und nach einem herkömmlichen Verfahren pulverisiert, wodurch spindelförmige Goethitteilchen, die mit einem Siliciumoxid-Film beschichtet waren, hergestellt wurden. Der Siliciumgehalt betrug 0,91 Gew.-% (berechnet als SiO&sub2;).
1000 g der erhaltenen spindelförmigen Goethitteilchen wurden in einen Drehofen aus rostfreiem Stahl eingebracht, und in Luft bei 340ºC für 30 min wärmedehydratisiert, wobei der Ofen gedreht wurde, wodurch niederdichte spindelförmige Hämatitteilchen erhalten wurden. Die so erhaltenen niederdichten spindelförmigen Hämatitteilchen besaßen einen durchschnittlichen Hauptachsendurchmesser von 0,141 um, einen durchschnittlichen Nebenachsendurchmesser von 0,0192 um, ein Seitenverhältnis von 7,3 : 1, eine geometrische Standardabweichung des Hauptachsendurchmessers von 1,40, eine geometrische Standardabweichung des Nebenachsendurchmessers von 1,36, eine BET-spezifische Oberfläche von 179,1 m²/g und einen SBET/STEM-Wert der Verdichtung von 4,18.
850 g der niederdichten spindelförmigen Hämatitteilchen wurden dann in einen Keramik-Drehofen eingeführt, und in Luft bei 630ºC für 20 Minuten unter Drehung des Ofens wärmebehandelt, wodurch die Dehydratisierungsporen ausgefüllt wurden. Die resultierenden hochdichten spindelförmigen Hämatitteilchen besaßen einen durchschnittlichen Hauptachsendurchmesser von 0,134 um, einen durchschnittlichen Nebenachsendurchmesser von 0,0196 um, einen Seitenverhältnis von 6,8 : 1, eine geometrische Standardabweichung des Hauptachsendurchmessers von 1,40, eine geometrische Standardabweichung des Nebenachsendurchmessers von 1,36, eine BET-spezifische Oberfläche (SBET) von 53,1 m²/g und einen SBET/STEM-Wert der Verdichtung von 1,26. Der Siliciumgehalt betrug 1,00 Gew.-% (berechnet als SiO&sub2;).
Nachdem 800 g der erhaltenen hochdichten spindelförmigen Hämatitteilchen mittels einer Nara-Mühle vorab grob pulverisiert wurden, wurden die erhaltenen hochdichten spindelförmigen Hämatitteilchen in 4,7 l reines Wasser gegeben und mittels eines Homomixers (hergestellt von Tokushu-kika Kogyl, Co., Ltd.) für 60 Minuten deagglomeriert.
Die erhaltene Aufschlämmung der hochdichten spindelförmigen Hämatitteilchen wurde dann für 3 Stunden bei einer axialen Rotationsfrequenz von 2000 U/min unter Zirkulierung mittels eines horizontalen SGM (Dispermat SL, hergestellt von S. C. Adichem, Co., Ltd.) dispergiert. Die Menge an hochlichten spindelförmigen Hämatitteilchen in der Aufschlämmung, die auf einem Sieb von 325 mesh (Maschengröße: 44 um) zurückblieb, betrug 0 Gew.-%. <

Auflösungsbehandlung mit Säure>

Die erhaltene Aufschlämmung der hochdichten spindelförmigen Hämatitteilchen wurde mit Wasser vermischt, wodurch die Konzentration der Aufschlämmung auf 100 g/l eingestellt wurde. Zu 7 l der Aufschlämmung wurde eine 70%ige wäßrige Schwefelsäure-Lösung unter Rühren so hinzugegeben, daß die Schwefelsäure-Konzentration auf 1,3 N und der pH-Wert auf 0,59 eingestellt wurde. Die Aufschlämmung wurde dann unter Rühren auf 80ºC erwärmt, und für 5 h bei 80º gehalten, wodurch 30,3 Gew.-% der spindelförmigen Hämatitteilchen, auf Basis des Gesamtgewicht des spindelförmigen Hämatits in der Aufschlämmung, aufgelöst wurden.
Die Aufschlämmung wurde filtriert, wodurch ein Filtrat (wäßrige saure Eisensulfat-Lösung) davon abgetrennt wurde. Die Aufschlämmung, von der das Filtrat abgetrennt wurde, wurde dann mit Wasser nach einem Dekantierverfahren gewaschen, und der pH-Wert der Aufschlämmung auf 5,0 eingestellt. Als die Konzentration der Aufschlämmung zu diesem Zeitpunkt zur Sicherstellung der Genauigkeit überprüft wurde, betrug diese 68 g/l.
2 l der erhaltenen Aufschlämmung wurden durch einen Büchnerfilter filtriert, und dann wurde reines Wasser hindurchgegeben, bis die elektrische Leitfähigkeit des Filtrats nicht mehr als 30 uS betrug. Die spindelförmigen Hämatitteilchen wurden dann nach einem herkömmlichen Verfahren getrocknet und pulverisiert, wodurch hochdichte spindelförmige Hämatitteilchen erhalten wurden. Die erhaltenen hochdichten spindelförmigen Hämatitteilchen besaßen einen durchschnittlichen Hauptachsendurchmesser von 0,129 um, einen durchschnittlichen Nebenachsendurchmesser von 0,0182 um, ein Seitenverhältnis von 7,1 : 1, eine geometrische Standardabweichung des Hauptachsendurchmessers von 1,35, eine geometrische Standardabweichung des Nebenachsendurchmessers von 1,34, eine BET-spezifische Oberfläche (SBET) von 55,6 m²/g einen SBET/STEM-Wert der Verdichtung von 1,23.

Beispiel 2

< Herstellung eines nicht-magnetischen Substrats: Ausbildung einer nicht-magnetischen Unterbeschichtungsschicht auf einem Grundfilm>

12 g der oben erhaltenen hochdichten spindelförmigen Hämatitteilchen wurden mit einer Binderharzlösung (30 Gew.-% Vinylchlorid-Vinylacetat-Copolymer mit Natriumsulfonat-Gruppe und 70 Gew.-% Cyclohexanon) und Cyclohexanon vermischt, und jede der erhaltenen Mischungen (Feststoffgehalt 72 Gew.-%) wurde mittels einer Plast-Mühle für 30 Minuten geknetet.
Jedes der so erhaltenen gekneteten Materialien wurde in eine 140 ml-Glasflasche zusammen mit 95 g 1,5 mm φ Glaskugeln, einer Binderharzlösung (30 Gew.-% Polyurethanharz mit Natriumsulfonat-Gruppe und 70 Gew.-% eines Lösungsmittels (Methylethylketon : Toluol = 1 : 1)), Cyclohexanon, Methylethylketon und Toluol eingeführt, und die erhaltene Mischung wurde gemischt und mittels eines Farbmischers für 6 Stunden dispergiert, wodurch eine nicht-magnetische Beschichtungszusammensetzung erhalten wurden.
Die so erhaltene nicht-magnetische Beschichtungszusammensetzung, die die hochdichten spindelförmigen Hämatitteilchen enthielt, war wie folgt:
Hochdichte spindelförmige Hämatitteilchen 100 Gew.-Teile
Vinylchlorid-Vinylacetat- Copolymerharz mit
Natriumsulfonat-Gruppe 10 Gew.-Teile
Polyurethanharz mit
Natriumsulfonat-Gruppe 10 Gew.-Teile
Cyclohexanon 44,6 Gew.-Teile
Methylethylketon 111,4 Gew.-Teile
Toluol 66,9 Gew.-Teile
Die erhaltene nicht-magnetische Beschichtungszusammensetzung wurde auf einen Polyethylenterephthalat-Film von 12 um Dicke mittels eines Beschichters in einer Dicke von 55 um aufgebracht, und dann wurde der Beschichtungsfilm getrocknet, wodurch eine nicht-magnetische Unterbeschichtungsschicht ausgebildet wurde. Die Dicke der nicht-magnetischen Unterbeschichtungsschicht betrug 3,3 um.
Die aus den hochdichten spindelförmigen Hämatitteilchen als nicht-magnetische Teilchen hergestellte nicht-magnetische Unterbeschichtungsschicht besaß einen Glanz von 196% und eine Oberflächenrauhigkeit Ra von 7,2 nm. Das Young-Modul (relativer Wert) betrug 133.

Beispiel 3

Herstellung eines magnetischen Aufzeichnungsmediums: Ausbildung der Magnetschicht

12 g magnetischer nadelförmiger Metallteilchen, die Eisen als Hauptkomponente enthielten (durchschnittlicher Hauptachsendurchmesser: 0,116 um, durchschnittlicher Nebenachsendurchmesser: 0,0155 um, geometrische Standardabweichung des Hauptachsendurchmessers = 1,38, Seitenverhältnis: 7,5 : 1, Koerzitivkraft: 1913 Oe, Sättigungsmagnetisierung: 135,2 emu/g), 1,2 g eines Poliermittels (AKP 30, Warenzeichen, hergestellt von Sumitomo Chemical Co., Ltd.), 0,12 g Ruß (#3250B, Warenzeichen, hergestellt von Mitsubishi Chemical Corp.), eine Binderharzlösung (30 Gew.-% Vinylchlorid-Vinylacetat- Copolymerharz mit Natriumsulfonat-Gruppe und 70% Cyclohexanon) und Cyclohexanon wurden miteinander vermischt, wodurch eine Mischung (Feststoffgehalt: 78 Gew.-%) erhalten wurde. Die Mischung wurde weiter mittels einer Plast-Mühle für 30 Minuten geknetet, wodurch ein geknetetes Material erhalten wurde.
Das so erhaltene geknetete Material wurde in eine 140 ml- Glasflasche zusammen mit 95 g 1,5 mm φ Glaskügelchen, einer Binderharzlösung (30 Gew.-% Polyurethanharz mit Natriumsulfonat-Gruppe und 70 Gew.-% eines Lösungsmittels (Methylethylketon : Toluol = 1 : 1)), Cyclohexanon, Methylethylketon und Toluol eingeführt, und die Mischung wurde gemischt und mittels eines Farbmischers für 6 Stunden dispergiert. Dann wurden das Gleitmittel und der Härter zu der Mischung zugegeben, und die resultierende Mischung wurde mittels eines Farbmischers für 15 Minuten gemischt und dispergiert.
Die so erhaltene magnetische Beschichtungszusammensetzung war wie folgt:
Nadelförmige magnetische Metallteilchen, die Eisen als Hauptkomponente enthielten 100 Gew.-Teile
Vinylchlorid-Vinylacetat- Copolymerharz mit Natriumsulfonat- Gruppe 10 Gew.-Teile
Polyurethanharz mit Natriumsulfonat- Gruppe 10 Gew.-Teile
Poliermittel (AKP-30) 10 Gew.-Teile
Ruß (#3250B) 1,0 Gew.-Teile
Gleitmittel (Myristinsäure: Butylstearat = 1 : 2) 3,0 Gew.-Teile
Härter (Polyisocyanat) 5,0 Gew.-Teile
Cyclohexanon 65,8 Gew.-Teile
Methylethylketon 164,5 Gew.-Teile
Toluol 98,7 Gew.-Teile
Die erhaltene magnetische Beschichtungszusammensetzung wurde in einer Dicke von 15 um mittels einer Beschichtungsvorrichtung auf der nicht-magnetischen Unterbeschichtungsschicht aufgebracht, und das erhaltene magnetische Aufzeichnungsmedium wurde ausgerichtet, in einem Magnetfeld getrocknet und dann kalandriert. Das magnetische Aufzeichnungsmedium wurden dann einer Aushärtungsreaktion bei 60ºC für 24 Stunden unterzogen, und anschließend auf eine Breite von 0,5 inch geschnitten, wodurch ein Magnetband erhalten wurde. Die Dicke der jeweiligen magnetischen Aufzeichnungsschicht betrug 1,0 um.
Die Koerzitivkraft Hc des durch Ausbildung einer magnetischen Aufzeichnungsschicht auf der nicht-magnetischen Unterbeschichtungsschicht hergestellten Magnetbands betrug 1985 Oe, die Rechteckigkeit (Br/Bm) betrug 0,87, der Glanz betrug 203%, die Oberflächenrauhigkeit Ra betrug 7,2 nm, das Young-Modul (relativer Wert) betrug 135 und der lineare Absorptionskoeffizient betrug 1,24 um&supmin;¹.

Beispiel 4

< Herstellung spindelförmiger Hämatitteilchen>

1200 g spindelförmiger Goethitteilchen, die erhalten wurden nach dem obigen Herstellungsverfahren (B) für Goethitteilchen unter Verwendung einer wäßrigen Eisen(II)sulfat-Lösung, einer wäßrigen Natriumcarbonat-Lösung und einer wäßrigen Aluminiumsulfat-Lösung, und die Aluminium in einer Menge von 1,12 Gew.-% (berechnet als Al) auf Basis des Gesamtgewicht der Teilchen, gleichmäßig innerhalb der Teilchen enthielten (durchschnittlicher Hauptachsendurchmesser: 0,167 um, durchschnittlicher Nebenachsendurchmesser: 0,0196 um, Seitenverhältnis: 8,5 : 1, geometrische Standardabweichung des Hauptachsendurchmessers: 1,32, geometrische Standardabweichung des Nebenachsendurchmessers: 1,38, BET- spezifische Oberfläche: 165,3 m²/g) wurden in Wasser suspendiert, wodurch eine Aufschlämmung erhalten wurde, und die Konzentration des Feststoffgehalts wurde auf 8 g/l eingestellt. 150 l der Aufschlämmung wurde auf 60ºC erwärmt, und der pH-Wert der Aufschlämmung wurde durch Zugabe einer wäßrigen 0,1 N NaO-Lösung auf 10,0 eingestellt.
Zu der alkalischen Aufschlämmung wurden langsam 24 g #3 Wasserglas als Sinterungsverhinderer hinzugegeben und nach Beendigung der Zugabe wurde die resultierende Mischung für 60 Minuten gealtert. Der pH-Wert der Aufschlämmung wurde dann durch Zugabe einer 0,1 N Essigsäure-Läsung auf 6,0 eingestellt. Anschließend wurden die Teilchen abfiltriert, mit Wasser gewaschen, getrocknet und nach einem herkömmlichen Verfahren pulverisiert, wodurch spindelförmige Goethitteilchen, die Aluminium im wesentlichen gleichmäßig innerhalb der Teilchen enthielten, die mit einem Siliciumoxid beschichtet sind, hergestellt wurden. Der Siliciumgehalt betrug 0,52 Gew.-% (berechnet als SiO&sub2;).
1000 g der erhaltenen spindelförmigen Goethitteilchen, die Aluminium im wesentlich gleichmäßig innerhalb der Teilchen enthielten, wurden in einen Drehofen aus rostfreiem Stahl eingebracht und in Luft bei 340ºC für 30 Minuten unter Drehung des Ofens wärmedehydratisiert, wodurch niederdichte spindelförmige Hämatitteilchen, die Aluminium im wesentlich gleichmäßig innerhalb der Teilchen enthielten, erhalten wurden. Die so erhaltenen niederdichten nadelförmigen Hämatitteilchen, die Aluminium im wesentlichen gleichmäßig innerhalb der Teilchen enthielten, wiesen einen durchschnittlichen Hauptachsendurchmesser von 0,143 um, einen durchschnittlichen Nebenachsendurchmesser von 0,0191 um, eine geometrische Standardabweichung des Hauptachsendurchmessers von 1,32, eine geometrische Standardabweichung des Nebenachsendurchmessers von 1,38, ein Seitenverhältnis von 7,5 : 1, eine BET-spezifische Oberfläche von 188,9 m²/g und einen SBET/STEM-Wert der Verdichtung von 4,40 auf.
850 g der niederdichten, spindelförmigen Hämatitteilchen, die Aluminium im wesentlichen gleichförmig innerhalb der Teilchen enthielten, wurden dann in einen Keramik-Drehofen eingeführt, und in Luft bei 630ºC für 20 Minuten unter Drehung des Ofens wärmebehandelt, wodurch die Dehydratisierungsporen ausgefüllt wurden. Die resultierenden hochdichten spindelförmigen Hämatitteilchen besaßen einen durchschnittlichen Hauptachsendurchmesser von 0,141 um, einen durchschnittlichen Nebenachsendurchmesser von 0,0192 um, eine geometrische Standardabweichung des Hauptachsendurchmessers von 1,33, eine geometrische Standardabweichung des Nebenachsendurchmessers von 1,37, ein Seitenverhältnis von 7,3 : 1, eine BET- spezifische Oberfläche (SBET) von 56,1 m²/g und einen SBET/STEM-Wert der Verdichtung von 1,31. Der Siliciumgehalt betrug 0,57 Gew.-% (berechnet als SiO&sub2;) und der Aluminiumgehalt betrug 1,23 Gew.-% (berechnet als Al).
Nachdem vorab 800 g der erhaltenen hochdichten spindelförmigen Hämatitteilchen, die Aluminium im wesentlichen gleichmäßig innerhalb der Teilchen enthielten, mittels einer Nara-Mühle grob pulverisiert wurden, wurden die erhaltenen hochdichten spindelförmigen Hämatitteilchen, die Aluminium im wesentlichen gleichmäßig innerhalb der Teilchen enthielten, in 4,7 l reines Wasser gegeben und mittels eines Homomischers (hergestellt von Tokushu-kika Hogyo Co., Otd.) für 60 Minuten deagglomerisiert.
Die Aufschlämmung der hochdichten spindelförmigen Hämatitteilchen, die Aluminium in wesentlich gleichförmig innerhalb der Teilchen enthielten, wurden dann für 3 Stunden bei einer axialen Rotationsfrequenz von 2000 U/min unter Zirkulierung mittels eines horizontalen SGM (Dispermat SL, hergestellt von S. C. Adichem, Co., Ltd.) dispergiert. Die Mengen an hochdichten spindelförmigen Hämatitteilchen, die Aluminium im wesentlichen gleichmäßig innerhalb der Teilchen enthielten, in der Aufschlämmung, die auf einem Sieb von 325 mesh (Maschengröße: 44 um) zurückblieben, betrug 0 Gew.-%.

< Auflösungsbehandlung mit Säure>

Die erhaltene Aufschlämmung der hochdichten spindelförmigen Hämatitteilchen, die Aluminium im wesentlichen gleichmäßig innerhalb der Teilchen enthielten, wurden mit Wasser vermischt, wodurch die Konzentration der Aufschlämmung auf 100 g/l eingestellt wurde. Zu 7 l der Aufschlämmung wurden eine 70%ige wäßrige Schwefelsäure-Lösung so zugegeben, daß die Schwefelsäure-Konzentration auf 1,3 N und der pH-Wert auf 0,58 eingestellt wurde. Die Aufschlämmung wurde dann auf 80ºC unter Rühren erwärmt und für 5 h bei 80ºC gehalten, wodurch 29,5 Gew.-% der hochdichten spindelförmigen Hämatitteilchen, die Aluminium im wesentlichen gleichförmig innerhalb der Teilchen enthielten, auf Basis des Gesamtgewichts der spindelförmigen Hämatitteilchen in der Aufschlämmung, aufgelöst wurden.
Die Aufschlämmung wurde filtriert, wodurch ein Filtrat (wäßrige saure Eisensulfat-Lösung) davon abgetrennt wurde. Die Aufschlämmung, von der das Filtrat abgetrennt wurde, wurde mittels eines Dekantierverfahrens mit Wasser gewaschen und der pH-Wert der Aufschlämmung wurde auf 5,0 eingestellt. Als die Konzentration der Aufschlämmung zu diesem Zeitpunkt zur Sicherstellung der Genauigkeit überprüft wurde, betrug diese 68 g/l.
Ein Teil der erhaltenen, mit Wasser gewaschenen Aufschlämmung wurde abgetrennt und durch einen Büchner-Filter filtriert, und reines Wasser wurde hindurchgegeben, bis die elektrische Leitfähigkeit des Filtrats nicht mehr als 30 uS betrug. Die resultierenden Teilchen wurden dann nach einem herkömmlichen Verfahren getrocknet undpulverisiert, so daß spindelförmige Hämatitteilchen, die Aluminium im wesentlichen gleichförmig innerhalb der Teilchen enthielten, erhalten wurden. Die spindelförmigen Hämatitteilchen, die Aluminium im wesentlichen gleichförmig innerhalb der Teilchen enthielten, die so erhalten wurden, wiesen einen durchschnittlichen Hauptachsendurchmesser von 0,133 um, einen durchschnittlichen Nebenachsendurchmesser von 0,0182 um, ein Seitenverhältnis von 7,3 : 1, eine geometrische Standardabweichung des Hauptachsendurchmessers von 1,34, eine geometrische Standardabweichung des Nebenachsendurchmessers von 1,33, eine BET-spezifische Oberfläche (SBET) von 60,3 m²/g, einen SBET/STEM-Wert der Verdichtung von 1,34, einen Aluminiumgehalt von 1,23 Gew.-% (berechnet als Al) und eine Harzadsorption von 77,8% auf.

Beispiel 5

< Herstellung eines nicht-magnetischen Substrats: Ausbildung einer nicht-magnetischen Unterbeschichtungsschicht auf dem Grundfilm>

Es wurde die gleiche Vorgehensweise wie in Beispiel 2 durchgeführt, mit dem Unterschied, daß die spindelförmigen Hämatitteilchen, die Aluminium im wesentlich gleichförmig innerhalb der Teilchen enthielten, die in Beispiel 4 erhalten wurden, anstelle der spindelförmigen Hämatitteilchen verwendet wurden, wodurch eine nicht-magnetische Unterbeschichtungsschicht erhalten wurde. Die Dicke der nicht-magnetischen Unterbeschichtungsschicht betrug 3,5 um.
Die so erhaltene nicht-magnetische Unterbeschichtungsechicht besaß einen Glanz von 211%, eine Oberflächenrauhigkeit Ra von 6,2 nm und ein Young-Modul (relativer Wert) des Beschichtungsfilms von 126.

Beispiel 6

< Herstellung eines magnetischen Aufzeichnungsmediums: Ausbildung der magnetischen Aufzeichnungsschicht>

Es wurde die gleiche Vorgehensweise wie in Beispiel 3 durchgeführt, mit dem Unterschied, daß die magnetischen Teilchen in nadelförmige magnetische Metallteilchen (durchschnittlicher Hauptachsendurchmesser: 0,125 um, durchschnittlicher Nebenachsendurchmesser: 0,0160 um, geometrische Standardabweichung des Hauptachsendurchmessers: 1,36, Seitenverhältnis: 7,8 : 1, Koerzitivkraft: 1903 Oe, Sättigungsmagnetisierung: 136,5 emu/g) verändert wurden, und daß die in Beispiel 5 erhaltene magnetische Unterbeschichtungsschicht verwendet wurde, wodurch ein Magnetband hergestellt wurde.
Die Dicke des magnetischen Beschichtungsfilms betrug 1,1 um.
Das so erhaltene Magnetband besaß eine Koerzitivkraft Hc von 1989 Oe, eine Rechteckigkeit (Br/Bm) von 0,87, einen Glanz von 231%, eine Oberflächenrauhigkeit Ra von 6,2 nm, ein Young-Modul (relativer Wert) des Beschichtungsfilms von 130, eine lineare Absorption von 1,24 um&supmin;¹, eine Laufstabilität von 27,6 Minuten und eine Kratzbeständigkeit von A.

Beispiel 7

< Herstellung spindelförmiger Hämatitteilchen>

1200 g spindelförmiger Goethitteilchen, die nach dem obigen Herstellungsverfahren (B) für Goethitteilchen unter Verwendung einer wäßrige Eisen(II)sulfat-Lösung und einer wäßrigen Natriumcarbonat-Lösung erhalten wurden (durchschnittlicher Hauptachsendurchmesser: 0,0812 um, geometrische Standardabweichung des Hauptachsendurchmessers: 1,53, durchschnittlicher Nebenachsendurchmesser: 0,0110 um, geometrische Standardabweichung des Nebenachsendurchmessers: 1,37, Seitenverhältnis: 7,4 : 1, BET-spezifische Oberfläche: 168,9 m²/g) wurden in Wasser suspendiert, wodurch eine Aufschlämmung erhalten wurde, und die Konzentration des Feststoffgehalts wurde auf 8 g/l eingestellt. 150 l der Aufschlämmung wurde auf 60ºC erwärmt und der pH-Wert der Aufschlämmung wurde durch Zugabe einer wäßrigen 0,1 N NaOH- Lösung auf 10,0 eingestellt.
Zu der alkalischen Aufschlämmung wurden langsam 36,0 g #3 Wasserglas als Sinterungsverhinderer hinzugegeben, und nach der Beendigung der Zugabe wurde die resultierende Mischung für 60 Minuten gealtert. Der pH-Wert der Aufschlämmung wurde dann durch Zugabe einer 0,1 N Essigsäure-Lösung auf 6,0 eingestellt. Anschließend wurden die Teilchen abfiltriert, mit Wasser gewaschen, getrocknet und nach einem herkömmlichen Verfahren pulverisiert, wodurch spindelförmige Goethitteilchen, die mit einem Siliciumoxid-Film beschichtet waren, hergestellt wurden. Der Siliciumgehalt betrug 0,78 Gew.-% (berechnet als SiO&sub2;).
Die erhaltenen spindelförmigen Goethitteilchen wurden in einen Wärmebehandlungsmetallofen eingeführt und darin bei 150ºC für 30 min wärmebehandelt, wodurch superfeine Goethitteilchen, die innerhalb der spindelförmigen Goethitteilchen vorhanden waren, in die spindelförmigen Goethitteilchen absorbiert wurden.
Die so erhaltenen spindelförmigen Goethitteilchen wurden erneut in den Wärmebehandlungsmetallofen eingeführt und bei 320ºC für 30 Minuten wärmedehydratisiert, wodurch niederdichte spindelförmige Hämatitteilchen erhalten wurden. Die so erhaltenen niederdichten spindelförmigen Hämatitteilchen wiesen einen durchschnittlichen Hauptachsendurchmesser von 0,0736 um, eine geometrische Standardabweichung des Hauptachsendurchrnessers von 1,38, einen durchschnittlichen Nebenachsendurchmesser von 0,0118 jin, eine geometrische Standardabweichung des Nebenachsendurchmessers von 1,16, ein Seitenverhältnis von 6,2 : 1, eine BET-spezifische Oberfläche von 190,3 m²/g und einen SBET/STEM-Wert der Verdichtung von 2,70 auf. Der Siliciumgehalt betrug 0,78 Gew.-% (berechnet als SiO&sub2;).
850 g der niederdichten spindelförmigen Hämatitteilchen wurden dann in einen Keramik-Drehofen eingeführt, und in Luft bei 630ºC für 20 Minuten unter Drehung des Ofens wärmebehandelt, wodurch die Dehydratisierungsporen ausgefüllt wurden. Die resultierenden hochdichten spindelförmigen Hämatitteilchen besaßen einen durchschnittlichen Hauptachsendurchmesser von 0,0727 um, eine geometrische Standardabweichung des Hauptachsendurchmessers von 1,38, einen durchschnittlichen Nebenachsendurchmesser von 0,0120 um, eine geometrische Standardabweichung des Nebenachsendurchmessers von 1,17, einen Seitenverhältnis von 6,1 : 1, eine BET-spezifische Oberfläche (SBET) von 86,8 m²/g und einen SBET/STEM-Wert der Verdichtung von 1,25. Der Siliciumgehalt betrug 0,87 Gew.-% (berechnet als SiO&sub2;).

Beispiel 8

< Herstellung eines nicht-magnetischen Substrat: Ausbildung einer nicht-magnetischen Unterbeschichtung auf dem Grundfilm>

Es wurde die gleiche Vorgehensweise wie in Beispiel 2 durchgeführt, mit dem Unterschied, daß die in Beispiel 7 erhaltenen spindelförmigen Hämatitteilchen anstelle der spindelförmigen Hämatitteilchen verwendet wurden, wodurch eine nicht-magnetische Unterbeschichtungsschicht erhalten wurde. Die Dicke der nicht-magnetischen Unterbeschichtungsschicht betrug 3,3 um.
Die so erhaltene nicht-magnetische Unterbeschichtungsschicht besaß einen Glanz von 213%, eine Oberflächenrauhigkeit Ra von 6,0 nm und ein Young-Modul (relativer Wert) des Beschichtungsfilms von 131.

Beispiel 9

Es wurde die gleiche Vorgehensweise wie in Beispiel 3 durchgeführt, mit dem Unterschied, daß die magnetischen Teilchen in nadelförmige magnetische Metallteilchen (durchschnittlicher Hauptachsendurchmesser: 0,103 um, durchschnittlicher Nebenachsendurchmesser: 0,0152 um, geometrische Standardabweichung des Hauptachsendurchmessers: 1,38, Seitenverhältnis: 6,8 : 1, Koerzitivkraft: 1910 Oe, Sättigungsmagnetisierung: 136 emu/g) verändert wurden, und daß die in Beispiel 5 erhaltene magnetische Unterbeschichtungsschicht verwendet wurde, wodurch ein Magnetband hergestellt wurde.
Die Dicke des magnetischen Beschichtungsfilms betrug 1,1 um.
Das so erhaltene Magnetband besaß eine Koerzitivkraft Hc von 2011 Oe, eine Rechteckigkeit (Br/Brn) von 0,88, einen Glanz von 235%, eine Oberflächenrauhigkeit Ra von 6,0 nm, ein Young-Modul (relativer Wert) des Beschichtungsfilms von 133, eine lineare Absorption von 1,25 um&supmin;¹.

Beispiel 10

< Herstellung spindelförmiger Hämatitteilchen>

1200 g spindelförmiger Goethitteilchen, die nach dem obigen Herstellungsverfahren (B) für Goethitteilchen unter Verwendung einer wäßrigen Eisen(II)sulfat-Lösung, einer wäßrigen Natriumcarbonat-Lösung und einer wäßrigen Aluminiumsulfat-Lösung erhalten wurden (durchschnittlicher Hauptachsendurchmesser: 0,0846 um, geometrische Standardabweichung des Hauptachsendurchmessers: 1,49, durchschnittlicher Nebenachsendurchmesser: 0,0115 um, geometrische Standardabweichung des Nebenachsendurchmessers: 1,38, Seitenverhältnis: 7,4 : 1, BET-spezifische Oberfläche: 161,6 m²/g, Aluminiumgehalt: 150 Gew.-% (berechnet als Al)) wurden in Wasser suspendiert, wodurch eine Aufschlämmung erhalten wurde, und die Konzentration des Feststoff gehalts wurde auf 8 g/l eingestellt. 150 l der Aufschlämmung wurden auf 60ºC erwärmt und der pH-Wert der Aufschlämmung wurde durch Zugabe einer wäßrigen 0,1 N NaOH-Lösung auf 10,0 eingestellt.
Zu der Alkali-Aufschlämmung wurden langsam 42,0 g #3 Wasserglas als Sinterungsverhinderer zugegeben und nach dem Ende der Zugabe wurde die resultierende Mischung für 60 Minuten gealtert. Der pH-Wert der Aufschlämmung wurde dann durch Zugabe einer 0,1 N Essigsäure-Lösung auf 6,0 eingestellt. Dann wurden die Teilchen abfiltriert, mit Wasser gewaschen, getrocknet und nach einem herkömmlichen Verfahren pulverisiert, wodurch spindelförmige Goethitteilchen, die Aluminium im wesentlich gleichmäßig innerhalb der Teilchen enthielten, die mit einem Siliciumoxid beschichtet waren, erhalten wurden. Der Siliciumgehalt betrug 0,90 Gew.-% (berechnet als SiO&sub2;).
Die erhaltenen spindelförmigen Goethitteilchen, die Aluminium in wesentlich gleichförmig innerhalb der Teilchen enthielten, wurden in einen Wärmebehandlungsmetallofen eingeführt, und bei 140ºC für 30 Minuten wärmebehandelt, wodurch superfeine Goethitteilchen, die innerhalb der spindelförmigen Goethitteilchen vorhanden waren, in die spindelförmigen Goethitteilchen absorbiert wurden.
Die so erhaltenen spindelförmigen Goethitteilchen, die Aluminium im wesentlich gleichförmig innerhalb der Teilchen enthielten, wurden erneut in den Wärmebehandlungsmetallofen eingeführt, und bei 340ºC für 30 min dehydratisiert, wodurch niederdichte spindelförmige Hämatitteilchen, die Aluminium im wesentlich gleichförmig innerhalb der Teilchen enthielten, erhalten wurden. Die so erhaltenen niederdichten spindelförmigen Hämatitteilchen, die Aluminium im wesentlich gleichförmig innerhalb der Teilchen enthielten, besaßen einen durchschnittlichen Hauptachsendurchmesser von 0,0793 um, eine geometrische Standardabweichung des Hauptachsendurchmessers von 1,37, einen durchschnittlichen Nebenachsendurchmesser von 0,0119 um, eine geometrische Standardabweichung des Nebenachsendurchmessers von 1,23, ein Seitenverhältnis von 6,7 : 1, eine BET-spezifische Oberfläche von 181,0 m²/g und einen SBET/STEM-Wert der Verdichtung von 2,60. Der Siliciumgehalt betrug 0,99 Gew.-% (berechnet als SiO&sub2;) und der Aluminiumgehalt betrug 2,35 Gew.-% (berechnet als Al).
850 g der niederdichten spindelförmigen Hämatitteilchen, die Aluminium im wesentlich gleichförmig innerhalb der Teilchen enthielten, wurden dann in einen Keramik-Rotationsofen eingeführt und bei 650ºC für 30 Minuten unter Drehung des Ofens wärmebehandelt, wodurch die Dehydratisierungsporen auf gefüllt wurden. Die resultierenden hochdichten spindelförmigen Hämatitteilchen, die Aluminium im wesentlichen gleichförmig innerhalb der Teilchen enthielten, besaßen einen durchschnittlichen Hauptachsendurchmesser von 0,0753 um, eine geometrische Standardabweichung des Hauptachsendurchmessers von 1,37, einen durchschnittlichen Nebenachsendurchmesser von 0,0122 um, eine geometrische Standardabweichung des Nebenachsendurchmessers von 1,24, ein Seitenverhältnis von 6,2 : 1, eine BET-spezifische Oberfläche von 83,8 m²/g, einen SBET/STEM-Wert der Verdichtung von 1,23. Der Siliciumgehalt betrug 1,00 Gew.-% (berechnet als SiO&sub2;) und der Aluminiumgehalt betrug 2,35 Gew.-% (berechnet als Al).

Beispiel 11

Es wurde die gleiche Vorgehensweise wie in Beispiel 2 durchgeführt, mit dem Unterschied, daß die spindelförmigen Hämatitteilchen, die Aluminium im wesentlich gleichförmig innerhalb der Teilchen enthielten, die in Beispiel 10 erhalten wurden, anstelle der spindelförmigen Hämatitteilchen verwendet wurden, wodurch eine nicht-magnetische Unterbeschichtungsschicht erhalten wurde. Die Dicke der nicht-magnetischen Unterbeschichtungsschicht betrug 3,4 um.
Die so erhaltene nicht-magnetische Unterbeschichtungsschicht besaß einen Glanz von 219%, eine Oberflächenrauhigkeit Ra von 5,8 nm und ein Young-Modul (relativer Wert) des Beschichtungsfilms von 132.

Beispiel 12

Es wurde die gleiche Vorgehensweise wie in Beispiel 3 durchgeführt, mit dem Unterschied, daß die magnetischen Teilchen in nadelförmige magnetische Metallteilchen (durchschnittlicher Hauptachsendurchmesser: 0,110 um, durchschnittlicher Nebenachsendurchmesser: 0,0146 um, geometrische Standardabweichung des Hauptachsendurchmessers: 1,38, Seitenverhältnis: 7,5 : 1, Koerzitivkraft: 1943 Oe, Sättigungsmagnetisierung: 132 emu/g) verändert wurden und daß die in Beispiel 5 erhaltene magnetische Unterbeschichtungsschicht verwendet wurde, wodurch ein Magnetband hergestellt wurde.
Die Dicke des magnetischen Beschichtungsfilms betrug 1,0 um.
Das so erhaltene Magnetband besaß eine Koerzitivkraft Hc von 2042 Oe, eine Rechteckigkeit (Br/Bm) von 0,88, einen Glanz von 239%, eine Oberflächenrauhigkeit Ra von 5,8 nm, ein Young-Modul (relativer Wert) des Beschichtungsfilms von 134, eine lineare Absorption von 1,25 um&supmin;¹, eine Laufstabilität von 29,6 Minuten und eine Kratzbeständigkeit von A.

Beispiele 13 bis 68 und Vergleichsbeispiele 1 bis 31

< Arten von nadelförmigen Goethitteilchen>

Vorläufer 1 bis 6:

Verschiedene Eigenschaften nadelförmiger Goethitteilchen als Vorläufer nadelförmiger Hämatitteilchen sind in Tabelle 1 angegeben.

Beispiele 13 bis 19 und Vergleichsbeispiele 1 bis 6

< Herstellung niederdichter nadelförmiger Hämatitteilchen>

Niederdichte nadelförmige Hämatitteilchen wurden in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 erhalten, mit dem Unterschied, daß die Art der nadelförmigen Goethitteilchen als Vorläufer, die Art und Menge des zugegebenen Sinterungsverhinderers und die Wärmedehydratisierungstemperatur und -zeit verändert wurden. Die in Vergleichsbeispiel 4 erhaltenen Teilchen waren Goethitteilchen.
Die wesentlichen Herstellungsbedingungen und verschiedene Eigenschaften sind in den Tabellen 2 bis 3 angegeben.

Beispiele 20 bis 26 und Vergleichsbeispiele 7 bis 11

< Herstellung von hochdichten nadelförmigen Hämatitteilchen>

Hochdichte nadelförmige Hämatitteilchen wurden in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 erhalten, mit dem Unterschied, daß die Art der niederdichten nadelförmigen Hämatitteilchen und die Wärmebehandlungstemperatur und -zeit für die Hochverdichtung verändert wurden.
Die wesentlichen Herstellungsbedingungen und verschiedene Eigenschaften sind in den Tabellen 4 bis 5 angegeben.

Beispiele 27 bis 33 und Vergleichsbeispiel 12 bis 13

< Säureauflösungsbehandlung der nadelförmigen Hämatitteilchen>

Nadelförmige Hämatitteilchen wurden in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 erhalten, mit dem Unterschied, daß die Art der hochdichten nadelförmigen Hämatitteilchen, die Anwendung oder Nichtanwendung der Naßpulverisierung, die Säurekonzentration, der pH-Wert der Aufschlämmung und die Erwärmungstemperatur und -zeit verändert wurden.
Die wesentlichen Herstellungsbedingungen und verschiedene Eigenschaften sind in den Tabellen 6 bis 7 angegeben.

Beispiel 34

< Oberflächenbeschichtung nadelförmiger Hämatitteilchen>

Die Konzentration der Aufschlämmung mit einem pH-Wert von 5,0, die in Beispiel 27 durch Waschen der Teilchen nach der Wärmebehandlung in einer wäßrigen Säurelösung mit Wasser nach einem Dekantierverfahren erhalten wurde, betrug 68 g/l. 5 l der Aufschlämmung wurden erneut auf 60ºC erwärmt, und 126 ml (entsprechend 1,0 Gew.-% (berechnet als A1) auf Basis der nadelförmigen Hämatitteilchen) einer wäßrigen 1,0 N Aluminiumacetat-Lösung wurden zu der Aufschlämmung hinzugegeben, und die Mischung wurde für 30 min gehalten. Anschließend wurde der pH-Wert der Mischung unter Verwendung einer wäßrigen Natriumhydroxid-Lösung auf 7,5 eingestellt. Die Teilchen wurden abfiltriert, mit Wasser gewaschen, getrocknet und in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 pulverisiert, wodurch mit einem Beschichtungsmaterial beschichtete nadelförmige Hämatitteilchen erhalten wurden.
Die wesentlichen Herstellungsbedingungen und verschiedene Eigenschaften sind in den Tabellen 8 und 9 angegeben.

Beispiele 35 bis 40

Nadelförmige Hämatitteilchen, die nach einem herkömmlichen Verfahren mit einem Beschichtungsmaterial beschichtet waren, wurden in der gleichen Weise wie in Beispiel 34 erhalten, mit dem Unterschied, daß die Art der nadelförmigen Hämatitteilchen und die Art und Menge des Beschichtungsmaterials verändert wurden.
Die wesentlichen Herstellungsbedingungen und verschiedene Eigenschaften sind in den Tabellen 8 und 9 angegeben.

Beispiele 41 bis 54 und Vergleichsbeispiele 14 bis 22

< Herstellung eines nicht-magnetischen Substrats: Ausbildung einer nicht-magnetischen Unterbeschichtungsschicht auf dem nicht-magnetischen Grundfilm>

Unter Verwendung der in den Beispielen 27 bis 40 und den Vergleichsbeispielen 1, 3 und 7 bis 13 erhaltenen nadelförmigen Hämatitteilchen wurden nicht-magnetische Unterbeschichtungsschichten in der gleichen Weise wie in Beispiel 2 ausgebildet.
Die wesentlichen Herstellungsbedingungen und verschiedene Eigenschaften sind in Tabelle 10 angegeben.

< Herstellung des magnetischen Aufzeichnungsmediums: Ausbildung des magnetischen Beschichtungsfilms>

Die zur Ausbildung der magnetischen Aufzeichnungsschicht verwendeten magnetischen Teilchen und verschiedene Eigenschaften davon sind in Tabelle 11 angegeben.

Beispiele 55 bis 68 und Vergleichsbeispiele 23 bis 31

Magnetische Aufzeichnungsmedien wurden in der gleichen Weise wie in Beispiel 3 hergestellt, mit dem Unterschied, daß die Art der nicht-magnetischen Unterbeschichtungsschicht und die Art der magnetischen Teilchen verändert wurden.
Die wesentlichen Herstellungsbedingungen und verschiedene Eigenschaften sind in den Tabellen 12 und 13 angegeben.

Beispiele 69 bis 124 und Vergleichsbeispiele 32 bis 62

< Arten nadelförmiger Goethitteilchen, die Aluminium im wesentlichen gleichförmig innerhalb der Teilchen enthalten>

Vorläufer 7 bis 13

Verschiedene Eigenschaften nadelförmiger Goethitteilchen als Vorläufer nadelförmiger Hämatitteilchen sind in Tabelle 14 angegeben.

Beispiele 69 bis 75 und Vergleichsbeispiele 32 bis 37

< Herstellung niederdichter nadelförmiger Hämatitteilchen, die Aluminium im wesentlichen gleichförmig innerhalb der Teilchen enthalten>

Niederdichte nadelförmige Hämatitteilchen wurden in der gleichen Weise wie in Beispiel 4 erhalten, mit dem Unterschied, daß die Art der nadelförmigen Goethitteilchen als Vorläufer, die Art und Menge des zugegebenen Sinterungsverhinderers, und die Wärmedehydratisierungstemperatur und -zeit verändert wurden. Die in Vergleichsbeispiel 35 erhalten Teilchen waren Goethitteilchen.
Die wesentlichen Herstellungsbedingungen und verschiedene Eigenschaften sind in den Tabellen 15 bis 16 angegeben.

Beispiele 76 bis 82 und Vergleichsbeispiele 38 bis 42

< Herstellung hochdichter nadelförmiger Hämatitteilchen, die Aluminium im wesentlichen gleichförmig innerhalb der Teilchen enthalten>

Hochdichte nadelförmige Hämatitteilchen wurden in der gleichen Weise wie in Beispiel 4 erhalten, mit dem Unterschied, daß die Art der niederlichten nadelförmigen Hämatitteilchen und die Wärmebehandlungstemperatur und -zeit für die Hochverdichtung verändert wurden.
Die wesentlichen Herstellungsbedingungen und verschiedene Eigenschaften sind in den Tabellen 17 bis 18 angegeben.

Beispiel 83 bis 89 und Vergleichsbeispiele 43 bis 44

< Säureauflösungsbehandlung nadelförmiger Hämatitteilchen, die Aluminium im wesentlichen gleichförmig innerhalb der Teilchen enthalten>

Nadelförmige Hämatitteilchen wurden in der gleichen Weise wie in Beispiel 4 erhalten, mit dem Unterschied, daß die Art der hochdichten nadelförmigen Hämatitteilchen, die Anwendung oder Nicht-Anwendung der Naßpulverisierung, die Säurekonzentration, der pH-Wert der Aufschlämmung und die Erwärmungstemperatur und -zeit verändert wurden.
Die wesentlichen Herstellungsbedingungen und verschiedenen Eigenschaften sind in den Tabellen 19 bis 20 angegeben.

Beispiel 90

< Oberflächenbeschichtung nadelförmiger Hämatitteilchen die Aluminium im wesentlichen gleichförmig innerhalb der Teilchen enthalten>

Die Konzentration der in Beispiel 83 durch Waschen der Teilchen nach der Wärmebehandlung in einer wäßrigen Säurelösung mit Wasser nach einem Dekantierverfahren erhaltenen Aufschlämmung mit einem pH-Wert von 5,0 betrug 67 g/l. 5 l der Aufschlämmung wurde erneut auf 60ºC erwärmt, und 248,1 ml (entsprechend 2,0 Gew.-% (berechnet als Al) auf Basis der nadelförmigen Hämatitteilchen) einer wäßrigen 1,0 N Aluminiumacetat-Lösung wurden zu der Aufschlämmung hinzugegeben, und die Mischung wurde für 30 Minuten gehalten. Anschließend wurde der pH-Wert der Mischung unter Verwendung einer wäßrigen Natriumhydroxid-Lösung auf 8,0 eingestellt. Die Teilchen wurden dann abfiltriert, mit Wasser gewaschen, getrocknet und in der gleichen Weise wie in Beispiel 4 pulverisiert, wodurch nadelförmige Hämatitteilchen erhalten wurden, die mit einem Beschichtungsmaterial beschichtet waren.
Die wesentlichen Herstellungsbedingungen und verschiedene Eigenschaften sind in den Tabellen 21 und 22 angegeben.

Beispiele 91 bis 96

Nadelförmige Hämatitteilchen, die mit einem Beschichtungsmaterial nach einem herkömmlichen Verfahren beschichtet wurden, wurden in der gleichen Weise wie in Beispiel 90 erhalten, mit dem Unterschied, daß die Art der nadelförmigen Hämatitteilchen und die Art und Menge des Beschichtungsmaterials verändert wurden.
Die wesentlichen Herstellungsbedingungen und verschiedene Eigenschaften sind in den Tabellen 21 und 22 angegeben.

Beispiele 97 bis 110 und Vergleichsbeispiele 45 bis 53

Unter Verwendung der in den Beispielen 83 bis 96 und den Vergleichsbeispielen 32, 34 und 38 bis 44 erhaltenen nadelförmigen Hämatitteilchen wurden nicht-magnetische Unterbeschichtungsschichten in der gleichen Weise wie in Beispiel 2 ausgebildet.
Die wesentlichen Herstellungsbedingungen und verschiedene Eigenschaften sind in Tabelle 23 angegeben.

Beispiele 111 bis 124 und Vergleichsbeispiele 54 bis 62

< Herstellung eines magnetischen Aufzeichnungsmediums: Ausbildung des magnetischen Beschichtungsfilms>

Magnetische Aufzeichnungsmedien wurden in der gleichen Weise wie in Beispiel 3 hergestellt, mit dem Unterschied, daß die Art der nicht-magnetischen Unterbeschichtungsschicht und die Art der magnetischen Teilchen verändert wurden.
Die wesentlichen Herstellungsbedingungen und verschiedene Eigenschaften sind in den Tabellen 24 und 25 angegeben.

Goethitteilchen 1 bis 2

Es wurden nadelförmige Goethitteilchen 1 und 2 als Vorläufer mit den in Tabelle 26 gezeigten Eigenschaften hergestellt.

Goethitteilchen 3 bis 5

Nadelförmige Goethitteilchen 3 bis 5, die einer Sinterungsverhinderungsbehandlung unterzogen wurden, wurden in der gleichen Weise wie in Beispiel 7 erhalten, mit dem Unterschied, daß die Art der Ausgangsteilchen und das Element und die Menge des Sinterungsverhinderers verändert wurden.
Verschiedene Eigenschaften der erhaltenen nadelförmigen Goethitteilchen sind in Tabelle 27 angegeben.

< Wärmebehandlung>

Goethitteilchen 6 bis 9

Nadelförmige Goethitteilchen 6 bis 9 wurden in der gleichen Weise wie in Beispiel 7 erhalten, mit dem Unterschied, daß die Art des Vorläufers und die Wärmebehandlungsbedingungen verändert wurden.
Die wesentlichen Herstellungsbedingungen sind in Tabelle 28 angegeben, und verschiedene Eigenschaften der erhaltenen nadelförmigen Goethitteilchen sind in Tabelle 29 gezeigt.

< Herstellung niederdichter nadelförmiger Hämatitteilchen>

Hämatitteilchen 1 bis 4

Niederdichte nadelförmige Hämatitteilchen 1 bis 4 wurden in der gleichen Weise wie in Beispiel 7 erhalten, mit dem Unterschied, daß die Art der Vorläufer und die Wärmedehydratisierungsbedingen verändert wurden.
Die wesentlichen Herstellungsbedingungen sind in Tabelle 30 angegeben, und verschiedene Eigenschaften der erhaltenen niederlichten nadelförmigen Hämatitteilchen sind in Tabelle 31 gezeigt.

Beispiele 125 bis 128 und Vergleichsbeispiele 63 bis 67

< Herstellung hochdichter nadelförmiger Hämatitteilchen>

Hochdichte nadelförmige Hämatitteilchen wurden in der gleichen Weise wie in Beispiel 7 erhalten, mit dem Unterschied, daß die Art der zu behandelnden Teilchen und die Wärmebehandlungsbedingungen verändert wurden.
Die wesentlichen Herstellungsbedingungen sind in Tabelle 32 angegeben, und verschiedene Eigenschaften der erhaltenen niederlichten nadelförmigen Hämatitteilchen sind in Tabelle 33 gezeigt.

Beispiel 129

< Oberflächenbeschichtung nadelförmiger Hämatitteilchen>

Nachdem 700 g der in Beispiel 125 erhaltenen hochdichten nadelförmigen Hämatitteilchen mittels einer Nara-Mühle vorab grob pulverisiert wurden, wurden die erhaltenen Teilchen in 7 l reines Wasser gegeben und mittels eines Homomischers (hergestellt von Tokushu-kika Kogyo Col, Ltd.) für 60 Minuten deagglomeriert.
Die erhaltene Aufschlämmung der nadelförmigen Hämatitteilchen wurde dann für 6 Stunden bei einer axialen Rotationsfrequenz von 2000 U/min unter Zirkulierung mittels einer Horizontalsandmühle (Dispermat SL, hergestellt von S. C. Adichem, Co., Ltd.) dispergiert.
Der pH-Wert der erhaltenen Aufschlämmung, die die nadelförmigen Hämatitteilchen enthielt, wurde unter Verwendung einer wäßrigen 0,1 N Essigsäure-Lösung auf 4,0 eingestellt. Durch Zugabe von Wasser zu der Aufschlämmung wurde die Konzentration der resultierenden Aufschlämmung auf 45 g/l eingestellt. 10 l der Aufschlämmung wurden erneut auf 60ºC erwärmt, und 500 ml (entsprechend 3,0 Gew.-% (berechnet als A1) auf Basis der nadelförmigen Hämatitteilchen) einer wäßrigen 1,0 Mol/l Aluminium-Acetat-Lösung wurden zu der Aufschlämmung zugegeben, und die Mischung wurde für 30 Minuten gehalten. Danach wurde der pH-Wert der Mischung unter Verwendung einer wäßrigen Natriumhydroxid-Lösung auf 7,0 eingestellt. Nach dem Halten der Mischung für 30 Minuten wurden die Teilchen abfiltriert, mit Wasser gewaschen und getrocknet, wodurch nadelförmige Hämatitteilchen, die mit einem Beschichtungsmaterial beschichtet waren, erhalten wurden.
Die wesentlichen Herstellungsbedingungen und verschiedene Eigenschaften sind in den Tabellen 34 und 35 angegeben.

Beispiele 130 bis 132

< Oberflächenbeschichtungsbehandlung der nadelförmigen Hämatitteilchen>

Nadelförmige Hämatitteilchen, die mit einem Beschichtungsmaterial beschichtet waren, wurden in der gleichen Weise wie in Beispiel 129 erhalten, mit dem Unterschied, daß die Art der zu behandelnden Teilchen, der pH-Wert vor der Beschichtung, die Art und die Menge an Zusatzstoffen und der End-pH-Wert verändert wurden.
Die wesentlichen Herstellungsbedingungen sind in Tabelle 34 angegeben, und verschiedene Eigenschaftenen der erhaltenen nadelförmigen Hämatitteilchen sind in Tabelle 35 gezeigt.

Beispiele 133 bis 140 und Vergleichsbeispiele 68 bis 76

< Herstellung eines nicht-magnetischen Substrats: Ausbildung der nicht-magnetischen Unterbeschichtungsschicht auf dem nicht-magnetischen Grundfilm>

Unter Verwendung der Hämatitteilchen 1 bis 4 und der in den Beispielen 125 bis 132 und den Vergleichsbeispielen 63 bis 67 erhaltenen nicht-magnetischen Teilchen wurden nicht- magnetische Unterbeschichtungsschichten in der gleichen Weise wie in Beispiel 8 ausgebildet.
Die wesentlichen Herstellungsbedingungen und verschiedene Eigenschaften der erhaltenen nicht-magnetischen Unterbeschichtungsschichten sind in Tabelle 36 angegeben.

Beispiele 141 bis 148 und Vergleichsbeispiele 77 bis 85

Magnetische Aufzeichnungsmedien wurden in der gleichen Weise wie in Beispiel 9 hergestellt, mit dem Unterschied, daß die Art der nicht-magnetischen Unterbeschichtungsschicht und die Art der magnetischen Teilchen verändert wurden.
Die wesentlichen Herstellungsbedingungen und verschiedene Eigenschaften der erhaltenen magnetischen Aufzeichnungsmedien sind in Tabelle 37 angegeben.

Goethitteilchen 10 und 11

Es wurden nadelförmige Goethitteilchen 10 und 11 als Vorläufer mit den in Tabelle 38 gezeigten Eigenschaften hergestellt.

Goethitteilchen 12 bis 14

Nadelförmige Goethitteilchen 12 bis 14, die einer Sinterungsverhinderungsbehandlung unterzogen wurden, wurden in der gleichen Weise wie in Beispiel 7 erhalten, mit dem Unterschied, daß die Art der Ausgangsteilchen und das Element und die Menge des Sinterungsverhinderers verändert wurden.
Verschiedene Eigenschaften der erhaltenen nadelförmigen Goethitteilchen sind in Tabelle 39 angegeben.

< Wärmebehandlung>

Goethitteilchen 15 bis 18

Nadelförmige Goethitteilchen 15 bis 18 wurden in der gleichen Weise wie in Beispiel 10 erhalten, mit dem Unterschied, daß die Art des Vorläufers und die Wärmebehandlungsbedingungen verändert wurden.
Die wesentlichen Herstellungsbedingungen sind in Tabelle 40 angegeben, und verschiedene Eigenschaften der erhaltenen nadelförmigen Goethitteilchen sind in Tabelle 41 gezeigt.

< Herstellung niederdichter nadelförmiger Hämatitteilchen>

Hämatitteilchen 5 bis 8

Niederdichte nadelförmige Hämatitteilchen 5 bis 8 wurden in der gleichen Weise wie in Beispiel 10 erhalten, mit dem Unterschied, daß die Art der Vorläufer und die Wärmedehydratisierungsbedingen verändert wurden.
Die wesentlichen Herstellungsbedingungen sind in Tabelle 42 angegeben, und verschiedene Eigenschaften der erhaltenen niederdichten nadelförmigen Hämatitteilchen sind in Tabelle 43 gezeigt.

Beispiele 149 bis 152 und Vergleichsbeispiele 86 bis 90

< Herstellung hochdichter nadelförmiger Hämatitteilchen>

Hochdichte nadelförmige Hämatitteilchen wurden in der gleichen Weise wie in Beispiel 10 erhalten, mit dem Unterschied, daß die Art der zu behandelnden Teilchen und die Wärmebehandlungsbedingungen verändert wurden.
Die wesentlichen Herstellungsbedingungen sind in Tabelle 44 angegeben, und verschiedene Eigenschaften der erhaltenen niederdichten nadelförmigen Hämatitteilchen sind in Tabelle 45 gezeigt.

Beispiel 153

< Oberflächenbeschichtung nadelförmiger Hämatitteilchen>

Nachdem 700 g der in Beispiel 149 erhaltenen hochdichten nadelförmigen Hämatitteilchen mittels einer Nara-Mühle vorab grob pulverisiert wurden, wurden die erhaltenen Teilchen in 7 l reines Wasser gegeben und mittels eines Homomischers (hergestellt von Tokushu-kika Kogyo Col, Ltd.) für 60 Minuten deagglomeriert.
Die erhaltene Aufschlämmung der nadelförmigen Hämatitteilchen wurde dann für 6 Stunden bei einer axialen Rotationsfrequenz von 2000 U/min unter Zirkulierung mittels einer Horizontalsandmühle (Dispermat SL, hergestellt von S. C. Adichem, Co., Ltd.) dispergiert.
Der pH-Wert der erhaltenen Aufschlämmung, die die nadelförmigen Hämatitteilchen enthielt, wurde unter Verwendung einer wäßrigen 0,1 N Essigsäure-Lösung auf 4,1 eingestellt. Durch Zugabe von Wasser zu der Aufschlämmung wurde die Konzentration der resultierenden Aufschlämmung auf 45 g/l eingestellt. 10 l der Aufschlämmung wurden erneut auf 60ºC erwärmt, und 500 ml (entsprechend 3,0 Gew.-% (berechnet als Al) auf Basis der nadelförmigen Hämatitteilchen) einer wäßrigen 1,0 Mol/l Aluminium-Acetat-Lösung wurden zu der Aufschlämmung zugegeben, und die Mischung wurde für 30 Minuten gehalten. Danach wurde der pH-Wert der Mischung unter Verwendung einer wäßrigen Natriumhydroxid-Lösung auf 7,5 eingestellt. Nach dem Halten der Mischung für 30 Minuten wurden die Teilchen abfiltriert, mit Wasser gewaschen und getrocknet, wodurch nadelförmige Hämatitteilchen, die mit einem Beschichtungsmaterial beschichtet waren, erhalten wurden.
Die wesentlichen Herstellungsbedingungen und verschiedene Eigenschaften sind in den Tabellen 46 und 47 angegeben.

Beispiele 154 bis 156

< Oberflächenbeschichtungsbehandlung>

Nadelförmige Hämatitteilchen, die mit einem Beschichtungsmaterial beschichtet waren, wurden in der gleichen Weise wie in Beispiel 153 erhalten, mit dem Unterschied, daß die Art der zu behandelnden Teilchen, der pH-Wert vor der Beschichtung, die Art und die Menge an Zusatzstoffen und der End-pH-Wert verändert wurden.
Die wesentlichen Herstellungsbedingungen sind in Tabelle 46 angegeben, und verschiedene Eigenschaften der erhaltenen nadelförmigen Hämatitteilchen sind in Tabelle 47 gezeigt.

Beispiele 157 bis 164 und Vergleichsbeispiele 91 bis 99

< Herstellung eines nicht-rnagnetischen Substrats: Ausbildung der nicht-magnetischen Unterbeschichtungsschicht auf dem nicht-magnetischen Grundfilm>

Unter Verwendung der Hämatitteilchen 5 bis 8 und der nichtmagnetischen Teilchen, die in den Beispielen 149 bis 156 und den Vergleichsbeispielen 86 bis 90 erhalten wurden, wurden nicht-magnetische Unterbeschichtungsschichten in der gleichen Weise wie in Beispiel 11 ausgebildet.
Die wesentlichen Herstellungsbedingungen und verschiedene Eigenschaften der erhaltenen nicht-magnetischen Unterbeschichtungsschichten sind in Tabelle 48 angegeben.

Beispiele 165 bis 172 und Vergleichsbeispiele 100 und 108

Magnetische Aufzeichnungsmedien wurden in der gleichen Weise wie in Beispiel 12 hergestellt, mit dem Unterschied, daß die Art der nicht-magnetischen Unterbeschichtungsschicht und die Art der magnetischen Teilchen verändert wurden.
Die wesentlichen Herstellungsbedingungen und verschiedene Eigenschaften der erhaltenen magnetischen Aufzeichnungsmedien sind in Tabelle 49 angegeben. Tabelle 1 Tabelle 1 (Fortsetzung) Tabelle 2 Tabelle 2 (Fortsetzung) Tabelle 2 (Fortsetzung) Tabelle 3 Tabelle 3 (Fortsetzung) Tabelle 3 (Fortsetzung) Tabelle 4 Tabelle 5 Tabelle 5 (Fortsetzung) Tabelle 5 (Fortsetzung) Tabelle 6 Tabelle 6 (Fortsetzung) Tabelle 7 Tabelle 7 (Fortsetzung) Tabelle 8 Tabelle 8 (Fortsetzung)
Anmerkung *: "A" kennzeichnet ein Aluminiumhydroxid
"S" kennzeichnet ein Siliciumoxid Tabelle 9 Tabelle 9 (Fortsetzung) Tabelle 10 Tabelle 10 (Fortsetzung) Tabelle 10 (Fortsetzung) Tabelle 10 (Fortsetzung)

Tabelle 11

Magnetische Art der magnetischen Teilchen Teilchen
Magnetische Nadelförmige magnetische Metallteilchen, die Teilchen (1) Eisen als Hauptkomponente enthalten
Magnetische Nadelförmige magnetische Metallteilchen, die Teilchen (2) Eisen als Hauptkomponente enthalten
Magnetische Cobalt-beschichtete Magnetitteilchen Teilchen (3) (Co-Gehalt = 4,82 Gew.-%)
Magnetische Cobalt-beschichtete Magnetitteilchen Teilchen (4) (Co-Gehalt = 4,21 Gew.-%)
Magnetische Bariumferrit-Teilchen Teilchen (5) (Ti/Fe = 1,5 mol-%, Ni/Fe = 2,8 mol-% Tabelle 11 (Fortsetzung) Tabelle 11 (Fortsetzung) Tabelle 12 Tabelle 12 Tabelle 12 (Fortsetzung) Tabelle 12 (Fortsetzung) Tabelle 13 Tabelle 13 (Fortsetzung) Tabelle 13 (Fortsetzung) Tabelle 14 Tabelle 14 (Fortsetzung) Tabelle 14 (Fortsetzung) Tabelle 15 Tabelle 15 (Fortsetzung) Tabelle 15 (Fortsetzung) Tabelle 16 Tabelle 16 (Fortsetzung) Tabelle 16 (Fortsetzung) Tabelle 17 Tabelle 18 Tabelle 18 (Fortsetzung) Tabelle 16 (Fortsetzung) Tabelle 19 Tabelle 19 (Fortsetzung) Tabelle 20 Tabelle 20 (Fortsetzung) Tabelle 20 (Fortsetzung) Tabelle 21 Tabelle 21(Fortsetzung)
Anmerkung *: "A" kennzeichnet ein Aluminiumhydroxid
"S" kennzeichnet ein Siliciumoxid Tabelle 22 Tabelle 22 (Fortsetzung) Tabelle 22 (Fortsetzung) Tabelle 23 Tabelle 23 (Fortsetzung) Tabelle 23 (Fortsetzung) Tabelle 23 (Fortsetzung) Tabelle 24 Tabelle 24 (Fortsetzung) Tabelle 24 (Fortsetzung) Tabelle 25 Tabelle 25 (Fortsetzung) Tabelle 25 (Fortsetzung) Tabelle 26 Tabelle 26 (Fortsetzung) Tabelle 27 Tabelle 27 (Fortsetzung) Tabelle 27 (Fortsetzung} Tabelle 28 Tabelle 29 Tabelle 29 (Fortsetzung) Tabelle 30 Tabelle 31 Tabelle 31 (Fortsetzung) Tabelle 31 (Fortsetzung) Tabelle 32 Tabelle 33 Tabelle 33 (Fortsetzung) Tabelle 33 (Fortsetzung) Tabelle 34 Tabelle 34 (Fortsetzung) Tabelle 35 Beispiel 35 (Fortsetzung) Tabelle 35 (Fortsetzung) Tabelle 36 Tabelle 36 (Fortsetzung) Tabelle 36 (Fortsetzung) Tabelle 36 (Fortsetzung) Tabelle 37 Tabelle 37 Tabelle 37 (Fortsetzung) Tabelle 37 (Fortsetzung) Tabelle 37 (Fortsetzung) Tabelle 38 Tabelle 38 (Fortsetzung) Tabelle 39 Tabelle 39 (Fortsetzung) Tabelle 39 (Fortsetzung) Tabelle 40 Tabelle 41 Tabelle 41 (Fortsetzung) Tabelle 42 Tabelle 43 Tabelle 43 (Fortsetzung) Tabelle 43 (Fortsetzung) Tabelle 44 Tabelle 45 Tabelle 45 (Fortsetzung) Tabelle 45 (Fortsetzung) Tabelle 46 Tabelle 46 (Fortsetzung) Tabelle 47 Tabelle 47 (Fortsetzung) Tabelle 47 (Fortsetzung) Tabelle 47 (Fortsetzung) Tabelle 48 Tabelle 48 (Fortsetzung) Tabelle 49 Tabelle 49 (Fortsetzung) Tabelle 49 (Fortsetzung)

Claims

1. Nadelförmige Hämatitteilchen mit einer geometrischen Standardabweichung des Hauptachsendurchmessers von nicht mehr als 1,5, einer geometrischen Standardabweichung des Nebenachsendurchmessers von nicht mehr als 1,35, einer BET-spezifischen Oberfläche von 35,9 bis 150 m²/g und einem durchschnittlichen Hauptachsendurchmesser von 0,004 bis 0,295 um.

2. Nadelförmige Hämatitteilchen gemäss Anspruch 1, worin die geometrische Standardabweichung des Nebenachsendurchmessers nicht mehr als 1, 30 beträgt, die BET-spezifische Oberfläche ist 40 bis 120 m²/g und der durchschnittliche Hauptachsendurchmesser beträgt 0,01 bis 0,2 um.

3. Nadelförmige Hämatitteilchen gemäss Anspruch 1 oder 2, die ferner Aluminium innerhalb der Teilchen in einer Menge von 0,05 bis 50 Gew.-%, berechnet als Al, auf Basis des Gewichts der nadelförmigen Hämatitteilchen umfassen.

4. Nadelförmige Hämatitteilchen gemäss mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, die eine Beschichtung auf zumindest einem Teil ihrer Oberfläche aufweisen, die mindestens ein Hydroxid oder Oxid, ausgewählt aus Aluminiumhydroxiden, Aluminiumoxiden, Siliciumhydroxiden und Siliciumoxiden, in einer Menge von 0,05 bis 50 Gew.-%, berechnet als Al oder SiO&sub2;, auf Basis des Gewichts der nadelförmigen Hämatitteilchen, umfasst.

5. Nadelförmige Hämatitteilchen gemäss mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, die ein Seitenverhältnis (durchschnittlicher Hauptachsendurchmesser/durchschnittlicher Nebenachsendurchmesser) von 2 : 1 bis 20 : 1 und ein Verhältnis der BET-spezifischen Oberfläche SBET zur spezifischen Oberfläche STEM von 0,5 : 1 bis 2,5 : 1 aufweisen (STEM wird berechnet aus dem Hauptachsendurchmesser und dem Nebenachsendurchmesser, wie sie anhand von Teilchen in einem Elektronenmikrographen der nadelförmigen Hämatitteilchen bestimmt werden).

6. Verfahren zur Herstellung nadelförmiger Hämatitteilchen gemäss Anspruch 1, umfassend die Säureauflösungsbehandlung einer wässrigen Suspension nadelförmiger Hämatitteilchen mit einem durchschnittlichen Hauptachsendurchmesser von 0,005 bis 0,30 um, einer geometrischen Standardabweichung des Nebenachsendurchmessers von nicht weniger als 1,37 und einer BET-spezifischen Oberfläche von 35 bis 150 m²/g bei einer Säurekonzentration von nicht weniger als 1,0 N, einem pH-Wert von nicht mehr als 3,0 und einer Temperatur von 20 bis 100ºC, wodurch 5 bis 50 Gew.-% der nadelförmigen Hämatitteilchen, auf Basis des Gesamtgewichts der nadelförmigen Hämatitteilchen in der wässrigen Suspension, aufgelöst werden.

7. Verfahren zur Herstellung nadelförmiger Hämatitteilchen gemäss Anspruch 6, das folgendes umfasst:

(a) Wärmebehandlung nadelförmiger Goethitteilchen mit einem durchschnittlichen Hauptachsendurchmesser von 0,01 bis 0,25 um und einer geometrischen Standardabweichung des Nebenachsendurchmessers von nicht mehr als 1,37 bei 100 bis 200ºC, und

(b) Wärmedehydratisierung der erhaltenen Teilchen bei 550 bis 850ºC.

8. Magnetisches Aufzeichnungsmedium, das folgendes umfasst:

einen nicht-magnetischen Grundfilm,

eine nicht-magnetische Unterbeschichtungsschicht auf dem nicht-magnetischen Grundfilm, die Unterbeschichtungsschicht umfasst ein Binderharz und nadelförmige Hämatitteilchen gemäss mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5; und

einen magnetischen Beschichtungsfilm, der ein Binderharz und magnetische Teilchen umfasst.

9. Magnetisches Aufzeichnungsmedium gemäss Anspruch 8, das einen Beschichtungsfilmglanz von 122 bis 300%, eine Beschichtungsfilm-Oberflächenrauhigkeit (Ra) von nicht mehr als 12,0 nm und eine lineare Adsorption des Beschichtungsfilms von 1,10 bis 2,00 um&supmin;¹ aufweist.

10. Nicht-magnetisches Substrat, das einen nicht- magnetischen Grundfilm und eine nicht-magnetische Unterbeschichtungsschicht auf dem nicht-magnetischen Grundfilm umfasst, worin die nicht-magnetische Unterbeschichtungsschicht wie in Anspruch 8 definiert beschaffen ist.