DE2805621A1 - Verfahren zur herstellung von nadelfoermigen, ferrimagnetischen eisenoxiden - Google Patents
Verfahren zur herstellung von nadelfoermigen, ferrimagnetischen eisenoxidenInfo
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- G11B5/706—Record carriers characterised by the selection of the material comprising one or more layers of magnetisable material homogeneously mixed with a bonding agent on a base layer characterised by the composition of the magnetic material
- G11B5/70626—Record carriers characterised by the selection of the material comprising one or more layers of magnetisable material homogeneously mixed with a bonding agent on a base layer characterised by the composition of the magnetic material containing non-metallic substances
- G11B5/70642—Record carriers characterised by the selection of the material comprising one or more layers of magnetisable material homogeneously mixed with a bonding agent on a base layer characterised by the composition of the magnetic material containing non-metallic substances iron oxides
- G11B5/70678—Ferrites
- G11B5/70684—Ferro-ferrioxydes
- G11B5/70694—Non-stoechiometric ferro-ferrioxydes, e.g. berthollide
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2004/00—Particle morphology
- C01P2004/10—Particle morphology extending in one dimension, e.g. needle-like
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2006/00—Physical properties of inorganic compounds
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
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Description
Verfahren zur Herstellung von nadeiförmigen, ferrmagnetischen
Eisenoxiden
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung nadeiförmiger
ferrimagnetischer Eisenoxide mit einer Koerzitivkraft größer
2 8,0 kA/m durch Reduktion eines getemperten nadeiförmigen Eisen(III)oxidhydroxids mittels in Gegenwart von Eisenoxiden
zersetzlicher organischer Verbindungen bei Temperaturen zwischen 450 und 65O0C und zumindest teilweiser Oxidation mit sauerstoffhaltigen
Gasen bei 200 bis 5000C.
Nadeiförmige ferromagnetische Eisenoxide, wie Magnetit und
Gamma-Eisen(III)-oxid, werden sei langem in großem Umfang als
magnetisierbares Material bei der Herstellung von magnetischen
Aufzeichnungsträgern eingesetzt. Zur Herstellung des vor allem
verwendeten Gamma-Eisen(III)-oxids sind bereits eine Vielzahl von Verfahren bekannt geworden. So beschreibt bereits die
GB-PS 675 26O ein Verfahren zur Gewinnung von Gamma-Eisen(III)-oxid,
bei welchem nadeiförmiges cC-Eisenoxidhydroxid (Goethit)
zum oC-Eisen(III)oxid entwässert, in reduzierender Atmosphäre
bei mehr als 300 C zum Magnetit umgewandelt und an Luft bei Temperaturen unterhalb 45O0C zum nadeiförmigen Gamma-Eisen(III)-oxid
oxidiert wird. Im Verlaufe der Bemühungen zur Verbesserung der kristallinen, mechanischen und auch magnetischen Eigenschaften
solcher Materialien wurde dieser Prozeß in seinen einzelnen Stufen mehrfach variiert, sowie gleichfalls durch Änderung der
Einsatzstoffe abgewandelt.
Nahezu gleichzeitig mit den Arbeiten zu dem Verfahren gemäß der britischen Patentschrift wurden nach der in der DT-PS 801 352
offenbarten Weise, nämlich durch Behandlung von unmagnetischen Eisenoxiden mit den Salzen kurzkettiger Carbonsäuren und anschließendem
Erhitzen, geeignete magnetische Eisenoxide erhalten. Der danach gewonnene Magnetit läßt sich durch Oxidation bei
200 bis 400°C ebenfalls im Gamma-Ei sen (IH)oxid überführen.
909834/0043 " 3"
- 3 - O.Z. 35 047
Durch die US-PS 2 900 236 ist dann bekannt geworden, daß sich sämtliche organische Verbindungen, welche bei Temperaturen unterhalb
54O0C unter geringer Teer- und Aschebildung zersetzlich sind,
für die Reduktion der unmagnetischen Eisenoxide zum Magnetit eignen. Dazu wird das Eisenoxid mit der gasförmigen, festen oder
flüssigen organischen Substanz in Kontakt gebracht und auf eine Temperatur von 540 bis 65O0C erhitzt. Während die
US-PS 2 900 236 alle entsprechenden organischen Substanzen unter besonderer Nennung von Wachs, Stärke und Öl hierfür als brauchbar
angibt, werden in der DT-AS 12 03 656 auf das Eisenoxid aufgefällte Salze löslicher Seifen, in der DT-OS 20 64 804 sowohl
höhere Kohlenwasserstoffe, höhere Alkohole und Amine, höhere Fettsäuren und deren Salze, sowie Öle, Fette und Wachse, in der
DL-PS 91 017 ebenfalls langkettige Carbonsäuren bzw. deren Salze, in der DT-AS 17 71 327 aliphatische Monocarbonsäuren mit 8 bis
24 Kohlenstoffatomen gegebenenfalls in Mischung mit Morpholin
und in der JA-OS 80 499/1975 organische Verbindungen, wie z.B.
Äthanol, enthaltende Inertgase als Reduktionsmittel für die Gewinnung
von Magnetit aus unmagnetischen Eisenoxiden angeführt. In den genannten vorbekannten Verfahren wird teils unter Luftausschluß
erhitzt, wobei die Reaktion auf der Stufe des Magnetits stehenbleibt, oder aber in Gegenwart von Luft, wodurch der
Magnetit sofort zum Gamma-Eisen(III)oxid oxidiert wird.
Ausgangsstoffe für diese Umwandlung der Eisenoxide mittels organischer
Substanzen waren hierbei vorwiegend die entsprechenden 06—Modifikationen, wie 06-FeOOH oder OC-Fe 0 , jedoch wurde
auch bereits cf-FeOOH (DT-AS 12 03 656) sowie -f^-FeOOH
(DT-OS 22 12 435) mit Erfolg eingesetzt. Wird 'jK-FeOOH bei erhöhter
Temperatur zu 06-Fe2O-. entwässert, nachfolgend mit Wasserstoff
zu Fe-jOh reduziert und mit Luft zu ^-Fe^O., reoxidiert, so
wird mit zunehmender Entwässerungs- oder Reduktionstemperatur
ein Abfall der Koerzitivf eidstärke im erhaltenen ^-Fe2O-. beobachtet
(Bull. Chem. Soc. Japan 50 (6), 1635 (1977)).
- 4 909834/00 Λ3
- 4 - O.Z. 33 047
Die angegebenen vielfältigen Bemühungen zur Verbesserung der für die Herstellung von magnetischen Aufzeichnungsträgern geeigneten
magnetischen Eisenoxide machen das Bestreben offenbar, auf diese Weise sowohl den steigenden technischen Anforderungen
an die Informationsträger zu begegnen als auch die Nachteile anderer ebenfalls einsetzbar magnetischer Materialien auszugleichen.
Der Erfindung lag somit die Aufgabe zugrunde, die bekannten nadeiförmigen ferrimagnetischen Eisenoxide zu verbessern und von
den bisherigen Nachteilen zu befreien. Insbesondere war Aufgabe der Erfindung, nadeiförmiges Gamma-Eisen(III)oxid bereitzustellen,
das sich durch besonders hohe Werte bei der Koerζitivfeidstärke
und der Remanenz sowie durch mechanische und magnetische Stabilität auszeichnet.
Es wurde nun gefunden, daß sich nadelförmige, ferrimagnetische
Eisenoxide mit einer Koerzitivfeidstärke größer 28,0 kA/m,
gemessen bei einer MeAfeidstärke von 100 kA/m und einer Probendichte
von 1,2 g/cm5, durch Reduktion eines getemperten nadeiförmigen Eisen(III)oxidhydroxids mittels in Gegenwart von
Eisenoxiden zersetzlicher organischer Verbindungen bei Temperaturen zwischen 450 und 65O0C und zumindest teilweiser Oxidation
mit sauerstoffhaltigen Gasen bei 200 bis 5000C mit den geforderten
Eigenschaften herstellen lassen, wenn ein zwischen 450 und
7000C getempertes nadeiförmiges Eisen(III)oxidhydroxid einge-
2 setzt wird, dessen Oberfläche nach BET zwischen 10 und 23 m /g
beträgt.
Nadeiförmige Eisen(III)oxidhydroxide, welche aus Lepidokrokit oder aus einem Gemenge von Lepidokrokit und Goethit mit einem
Lepidokrokit-Anteil von mindestens 60 % bestehen, haben sich beim
erfindungsgemäßen Verfahren besonders bewährt. Insbesondere ist es vorteilhaft, die genannten Eisen(III)oxidhydroxide bei
bis 600°C zu tempern und so auszuwählen, daß die Oberfläche der
getemperten Produkte 10 bis 20 m /g beträgt.
909834/0043 " 5 "
- 5 - O.Z. 33 047
Die aus Goethit und Lepidokrokit zusammengesetzten Eisen(III)-oxidhydroxide
bestehen zu 60 bis 100, vorzugsweise zu 70 bis 100 % aus Lepidokrokit. Das Goethit-Lepidokrokit-Verhältnis
wurde jeweils röntgenographisch ermittelt. Der für das erfindungsgemäße Verfahren eingesetzte Lepidokrokit bzw. Lepidokrokit
-Goethit -Gemenge lassen sich unter geeigneten Reaktionsbedingungen aus Eisen(II)-salzlösungen mit Alkalien unter gleichzeitiger
Oxidation, z.B. nach der DT-AS 10 6l 760, herstellen. Als besonders zweckmäßig hat es sich jedoch erwiesen, aus einer
wäßrigen Eisen(II)-Chloridlösung mittels Alkalien, wie Alkalihydroxid
oder Ammoniak, bei Temperaturen zwischen 10 und 36 C
und kräftigem Rühren zur Erzeugung feiner Luftblasen, Eisen(III)-oxidhydrat-Keime
bis zu einer Menge von 25 bis 60 Molprozent des eingesetzten Eisens zu bilden, aus denen dann anschließend
bei einer Temperatur zwischen 20 und 700C und bei einem durch
Zusatz weiterer Alkalimengen eingestellten pH-Wert von 4,0 bis 5,8 unter intensiver Luftverteilung durch Zuwachs das Endprodukt
entsteht. Nach beendetem Wachstum soll der Feststoffgehalt an Eisen(III)oxidhydroxid in der wäßrigen Suspension zwischen
10 und 70 g/l, bevorzugt bei 15 bis 65 g/lj liegen. Nach dem
Abfiltrieren und Auswaschen des Niederschlags wird das so erhaltene Eisen(III)oxidhydroxid bei 60 bis 2000C getrocknet. Die
Teilchenoberfläche gemessen nach BET liegt zwischen 18 und 50 m2/g.
Ein derart hergestellter Lepidokrokit bzw. Goethit-Lepidokrokit-Gemenge
wird vor der an sich bekannten Weiterverarbeitung zu ferrimagnetisehen Eisenoxiden im Rahmen des erfindungsgemäßen
Verfahrens bei einer Temperatur zwischen 450 und 7000C, insbesondere
zwischen 450 und 6000C getempert. Die Temperung läßt sich
sowohl in Luft wie auch in Inertgasatmosphäre durchführen. Die gemäß der Aufgabe der Erfindung gestellten Anforderungen an das
Endprodukt werden dann erreicht, wenn für das Verfahren solche getemperten Produkte eingesetzt werden, deren Oberfläche nach BET
10 bis 23 m2/g beträgt.
- 6 -9098 34/00O
- 6 - O.Z. 53 047
Das nach dem Temperschritt vorhandene Produkt wird in an sich
bekannter Weise mit in Gegenwart von Sisenoxiden zersetzlichen organischen Substanzen bei Temperaturen zwischen 450 und 65O°C
zu nadeiförmigen ferrimagnetischen Eisenoxiden umgewandelt.
Zu diesem Zweck wird das nach der Temperung vorliegende Produkt mit der organischen Substanz vermischt oder in einer geeigneten
Lösung oder Suspension der Substanz damit überzogen und anschließend unter Intertgas auf Temperaturen von 450 bis 65O°C
erhitzt. Als im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens einsetzbare organische Substanzen lassen sich alle nach dem Stand der
Technik als geeignet angegebene Verbindungen verwenden, soweit sie sich bei Temperaturen zwischen 450 und 65O0C in Gegenwart
von Eisenoxiden zersetzen lassen. Zweckmäßigerweise verwendet man hierzu beispielsweise höhere Fettsäuren, deren Derivate, ihre
Salze, Wachse, Paraffine. Je nach verwendeter organischer Substanz und entsprechend ausgewählter Reaktionstemperatur ist die
Umwandlung des getemperten Produktes zum nadeiförmigen Magnetit nach etwa 1 bis 120 Minuten beendet.
Der nach dieser Reduktionsreaktion erhaltene nadeiförmige Magnetit
wird üblicherweise zum Gamma-Eisen(III)oxid oxidiert, zweckmäßig
durch Überleiten von Luft oder Zugabe von Sauerstoff bei Temperaturen
von 200 bis 5000C.
Wird jedoch die angegebene Umwandlungsreaktion nicht unter Inertgas,
sondern bereits in Gegenwart von Sauerstoff, wie z.B. Luft, durchgeführt, so kann direkt Gamma-Eisen(III)oxid erhalten werden,
wenn hierbei die Oxidation bei Temperaturen unterhalb etwa 5000C
erfolgt.
Die erfindungsgemäß hergestellten nadeiförmigen, ferrimaenetischen
Eisenoxide, insbesondere das auf diese Weise erhältliche Gamma-Eisen(III)oxid,
unterscheiden sich deutlich von den bekannten Gamma-Eisen(III)oxiden durch die höhere Koerzitivfeldstärke und
Remanenz, welche überraschenderweise bei dem erfindungsgemäßen
Verfahren zu erzielen sind. Diese Verbesserungen beim Magnet-
909834/0043
- 7 - O.Z. 33 047
material machen sich auch deutlich bei den daraus hergestellten Magnetbändern bemerkbar.
Zur Herstellung von magnetischen Schichten wird das Gamma-Eisen(III)oxid
in polymeren Bindemitteln dispergiert. Als Bindemittel eignen sich für diesen Zweck bekannte Verbindungen, wie
Homo- und Mischpolymerisate von Polyvinylderivaten, Polyurethanen,
Polyestern und ähnliche. Die Bindemittel werden in Lösungen in geeigneten organischen Lösungsmitteln verwendet, die .gegebenenfalls
weitere Zusätze enthalten können. Die magnetischen Schichten werden auf starre oder biegsame Träger wie Platten, Folien
und Karten aufgebracht.
Der Gegenstand der Erfindung wird anhand folgender Beispiele erläutert.
Die magnetischen Pulverwerte werden durch Messung einer auf ein Stopfgewicht von D = 1,2 g/cm^ gebrachten Oxidprobe mit einem
konventionellen Schwingmagnetometer bei 100 kA/m Meßfeldstärke bestimmt. Die Koerzitivfeldstarke (H ) wird in IkA/mJ , die
spezifische Remanenz (M /-P) und die spezifische Magnetisierung
(M /_P) werden in nT nr/g angegeben.
In einem 36 1-Kessel werden 2 1 PeCIp (31,M %) mit 7 1 Wasser
verdünnt und eine Temperatur von 26°C eingestellt. Unter Rühren werden dann in 10 min 29Ο g NaOH, mit Wasser auf 1,5 1 aufgefüllt,
hinzugefügt. Anschließend wird je Stunde 1,4 nr Luft eingeleitet
bis der pH-Wert auf etwa 3,0 abgefallen ist und eine orangefarbene Keimsuspension entsteht. Unter weiterem Rühren und Durchleiten
von 1,4 m^ Luft/h wird die Keimsuspension auf 370C erwärmt. Nach
Erreichen dieser Temperatur wird der pH-Wert durch Zulauf von weiterer wäßriger Natronlauge bis zum Reaktionsende auf 5*0 gehalten.
Die Suspension wird abfiltriert, der Filterkuchen mit Wasser solange gewaschen, bis das Filtrat chloridfrei ist und dann
bei 1300C getrocknet.
909834/0043
- 8 - O. Z. 33 047
Das resultierende Eisenoxidhydroxid stellt ein Gemenge aus
97 % Lepidokrokit und 3 % Goethit dar und weist eine spezifische
Oberfläche nach BET von 26,9 m2/g auf.
Dieses Goethit-Lepidokrokit-Gemenge wird zur Temperung an Luft
eine Stunde lang auf 52O°C erhitzt. Das dabei entstehende Produkt hat nun eine Oberfläche nach BET von 13, ^ m /g. Zwei Proben
davon werden jeweils mit 2,5 Gew.% des in der Tabelle 1 genannten organischen Reduktionsmittels vermischt, bei den in Tabelle 1
genannten Bedingungen unter Stickstoff zum Magnetit umgewandelt und an Luft zum Gamma-Eisen(III)oxid oxidiert. Die magnetischen
Eigenschaften sind ebenfalls in Tabelle 1 angeführt.
Vergleichsversuch 1
Es wird wie in Beispiel 1 beschrieben verfahren, jedoch wird das Goethit-Lepidokrokit-Gemenge vor der Umwandlung und der Oxidation
lediglich bei 4000C (Vergleichsbeispiel 1 a), bzw. bei 425°C
(1 b) getempert. Reaktionsbedingungen und Meßergebnisse sind
gleichfalls in Tabelle 1 angegeben.
909834/0043
Oberfläche des getemperten Produktes
Red. Temp.
Ox. Temp.
[VJ
Reduktionsmittel
Beispiel 1 a) | 1 a) | 13,4 | 520 | 2 80 | Paraffin | 78 | 45 | 28,3 | |
b) | b) | 13,4 | 520 | 280 | Stearinsäure | 74 | 43 | 28,8 | |
03 O (η |
|||||||||
00 CO |
Vergleichsversuch | 31,4 | 540 | 280 | Stearinsäure | -70 | 39 | 25,0 | |
27,5 | 520 | 2 80 | Stearinsäure | 68 | 39 | 24,0 | |||
cn
- 10 - O.Z. 33 047
Das in Beispiel 1 verwendete Goethit-Lepikrokit-Gemenge wurde
in weiteren Versuchen bei Temperaturen zwischen 500 und 57O°C getempert und wie in Tabelle 2 angegeben, mit verschiedenen
organischen Stoffen reduziert und nachfolgend mit Luft oxidiert. Die resultierenden magnetischen Werte der Versuche sind ebenfalls
in Tabelle 2 aufgeführt.
Vergleichsversuch 2
Ein gemäß Beispiel 1 erhaltenes Goethit-Lepidokrokit-Gemenge wird ohne Temperung unter den in Tabelle 2 genannten Bedingungen
umgewandelt. Die Ergebnisse sind ebenfalls in Tabelle 2 aufgeführt
.
- 11 -
909834/0043
CD
O
CD
OO
CO
O
O
O
Beispiel 2 a)
b)
b)
c)
d)
e)
f)
g)
h)
i)
j)
k)
d)
e)
f)
g)
h)
i)
j)
k)
Oberfläche des getempertem Produkts
Redukt ion stemperatur
16,9 16,9
16,9 16,9 16,9 17,3 17,3 14,8
12,3 12,3 13,3
Vergleichsversuch 2 a) 26,9
b) 26,9
550 520
510 520 520 520 520 560 520 520 5OO
520 520
Oxidationstemperatur
[0O
Redukt ions- M /f M If
mittel m r
mittel m r
2 90 | Stearinsäure + Zn-stearat |
76 | 45 | 28,3 |
370 | Stearinsäure + Zn-stearat |
77 | 45 | 28,1 |
370 | Na-stearat | 77 | 46 | 29,7 |
2 80 | Zn-stearat | 74 | 43 | 28,3 |
370 | Paraffin | 79 | 46 | 28,2 |
330 | Stearinsäure | 73 | 43 | 28,1 |
420 | Stearinsäure | 74 | 43 | 28,2 |
280 | Stearinsäure | 77 | 44 | 28,1 |
380 | Stearinsäure | 76 | 45 | 30,1 |
365 | Stearinsäure | 75 | 45 | 29,6 |
280 | Stearinsäure | 78 | 45 | 29,4 |
Paraffin 74 40 21,7
Stearinsäure 72 39 22,2
cn cn ho
VjJ VjJ
O. Z.
047
Ähnlich wie in Beispiel 1 wird ein Gemenge aus 94 % Lepidokrokit
und 6 % Goethit mit einer Oberfläche nach BET von 4l,2 m2/g hergestellt und bei 600°C 30 Minuten getempert. Das
getemperte Produkt hatte eine Oberfläche nach BET von 12,6 m /g. Es wird mit 2,5 Gewichtsprozent Stearinsäure vermischt bei den
in Tabelle 3 genannten Bedingungen unter Stickstoff zum Magnetit reduziert und anschließend an Luft zum Gamma-Fe^O-, oxidiert.
Die magnetischen Eigenschaften sind in Tabelle 3 aufgeführt.
Vergleichsversuch 3
Es wird wie in Beispiel 3 beschrieben verfahren, jedoch vor
der Umwandlung und Oxidation bei 27O°C (Vergleichsversuch 3 A) bzw. 33O°C (Vergleichsversuch 3 B) getempert. Reaktionsbedingungen
und Meßergebnisse sind in Tabelle 3 aufgeführt.
Tabelle | 3 | Oxida- | Reduk | UJf Ά/f H | |
Ober | Reduktions | tions- | tions | m r c | |
fläche | temperatur | tempe- | mittel | ||
des ge | ratur | ||||
temper | |||||
ten Pro | |||||
dukts |
fr2/*]
[Vj
12,6
570
350 | ? R % Stearin säure |
73 | 43 | .28,2 |
280 | 2,5 % Stearin säure |
75 | 40 | 20,6 |
2 80 | 2,5 % Stearin säure |
65 | 35 | 21,3 |
Vergleichsversuch 3 A 70
Vergleichsver- 60 such 3 B
520
520
909834/0043
- 13 -
- 1? - O.Z. 33 047
Ein Gemenge aus 71 % Lepidokrokit und 29 * Goethit mit einer
Oberfläche nach BET von 27,4 m /g, welches ähnlich der Vorschrift von Beispiel 1 hergestellt wurde, wird 30 Minuten bei 52O0C getempert.
Die Oberfläche des getemperten Produktes beträgt
ρ
21,5 m /g. Es wird mit 2,5 Gew.% Stearinsäure gemischt und bei in Tabelle 4 genannten Bedingungen zu Gamma-Fe^O.. umgewandelt. Die Magnetdaten sind gleichfalls in Tabelle 4 aufgeführt.
21,5 m /g. Es wird mit 2,5 Gew.% Stearinsäure gemischt und bei in Tabelle 4 genannten Bedingungen zu Gamma-Fe^O.. umgewandelt. Die Magnetdaten sind gleichfalls in Tabelle 4 aufgeführt.
Tabelle 4
Reduktionstemperatur Oxidationstemperatur M If M /f H
Reduktionstemperatur Oxidationstemperatur M If M /f H
[0O
500 280 75 41 28,3
Ein röntgenographisch reiner Lepidokrokit mit einer Oberfläche
ρ
nach BET von 31,9 m /g, welcher ähnlich der Vorschrift nach Beispiel 1 hergestellt wurde, wird 30 Minuten bei 600°C getempert und danach mit 1,5 Gew.% Stearinsäure, 1,5 % Zn-Stearat und 0,75 Gew.% Dodecylbenzolsulfonsaure gemischt und danach entsprechend den in Tabelle 5 genannten Bedingungen zu Gamma-Fe2O-, umgewandelt. Die Verfahrensdaten und die Ergebnisse sind in Tabelle 5 aufgeführt.
nach BET von 31,9 m /g, welcher ähnlich der Vorschrift nach Beispiel 1 hergestellt wurde, wird 30 Minuten bei 600°C getempert und danach mit 1,5 Gew.% Stearinsäure, 1,5 % Zn-Stearat und 0,75 Gew.% Dodecylbenzolsulfonsaure gemischt und danach entsprechend den in Tabelle 5 genannten Bedingungen zu Gamma-Fe2O-, umgewandelt. Die Verfahrensdaten und die Ergebnisse sind in Tabelle 5 aufgeführt.
Vergleichsversuch 4
Ein in Beispiel 5 verwendeter Lepidokrokit wird eine Stunde bei 35O°C getempert. Die Oberfläche nach BET beträgt 37,9 m2/g. Danach
wird das getemperte Produkt, wie in Beispiel 5 beschrieben, umgewandelt. Die Ergebnisse sind in Tabelle 5 aufgeführt.
- 14 909834/0043
- 14 - ο.ζ. 33 047
Ober- Reduk- Oxidations- M ff M /S H
fläche tions- temperatur
des ge- tempe-
temper- ratur
ten Produkts
ten Produkts
[m2/gj |
ι— —ι
LCJ |
L?CJ | 79 | 43 | 28,2 | |
Beispiel 5 | 13,0 | 540 | 350 | 72 | 38 | 22,0 |
Vergleiehsver- such 4 |
37,9 | 540 | 350 | |||
Auf der Grundlage der Vorschrift von Beispiel 1 wird ein Gemenge
von 88 % Lepidokrokit und 12 % Goethit mit einer spezifischen
2
Oberfläche nach BET von 23,5 m /g hergestellt. Das Pigment wird anschließend 30 Minuten bei 600°C getempert. Das resultierende Produkt besitzt dann eine Oberfläche nach BET von 13,8 m /g. Das getemperte Produkt wird mit 3,5 Gew.? Zinkstearat gemischt und nach den in Tabelle 6 angegebenen Bedingungen zu Gamma-Fe-O.. umgewandelt. Mit dieser Gamma-Eisen(III)oxid-Probe wird eine Magnetpigmentdispers ion und anschließend ein Magnetband hergestellt. Zur Herstellung der Magnetdispersion wird eine Topfmühle mit 8000 Teilen Stahlkugeln mit einem Durchmesser von 5 mm gefüllt und anschließend mit 700 Teilen des Magnetmaterials, 420 Teilen eines Gemisches aus gleichen Teilen Tetrahydrofuran und Dioxan, 8,75 Teilen Lecithin, 8,75 Teilen eines neutralen PoIyaminoamidsalzes und 210 Teilen einer 20 £igen Lösung eines Copolymerisates aus 80 % Vinylchlorid, 10 % Dimethylmaleinat und 10 % Diäthylmalexnat in einem Gemisch aus gleichen Teilen Tetrahydrofuran und Dioxan versehen. Die Mischung wird 40 Stunden vordispergiert. Anschließend werden 1090 Teile einer 10 %igen Lösung eines thermoplastischen Polyurethans aus Adipinsäure, 1,4-Butandiol und 4,4'-Diisocyanatodiphenylmethan in einem Ge-
Oberfläche nach BET von 23,5 m /g hergestellt. Das Pigment wird anschließend 30 Minuten bei 600°C getempert. Das resultierende Produkt besitzt dann eine Oberfläche nach BET von 13,8 m /g. Das getemperte Produkt wird mit 3,5 Gew.? Zinkstearat gemischt und nach den in Tabelle 6 angegebenen Bedingungen zu Gamma-Fe-O.. umgewandelt. Mit dieser Gamma-Eisen(III)oxid-Probe wird eine Magnetpigmentdispers ion und anschließend ein Magnetband hergestellt. Zur Herstellung der Magnetdispersion wird eine Topfmühle mit 8000 Teilen Stahlkugeln mit einem Durchmesser von 5 mm gefüllt und anschließend mit 700 Teilen des Magnetmaterials, 420 Teilen eines Gemisches aus gleichen Teilen Tetrahydrofuran und Dioxan, 8,75 Teilen Lecithin, 8,75 Teilen eines neutralen PoIyaminoamidsalzes und 210 Teilen einer 20 £igen Lösung eines Copolymerisates aus 80 % Vinylchlorid, 10 % Dimethylmaleinat und 10 % Diäthylmalexnat in einem Gemisch aus gleichen Teilen Tetrahydrofuran und Dioxan versehen. Die Mischung wird 40 Stunden vordispergiert. Anschließend werden 1090 Teile einer 10 %igen Lösung eines thermoplastischen Polyurethans aus Adipinsäure, 1,4-Butandiol und 4,4'-Diisocyanatodiphenylmethan in einem Ge-
909834/0CU3 - 15 -
ORIGINAL INSPECTED
- 15 - O.Z. 33 047
misch aus gleichen Teilen Tetrahydrofuran und Dioxan, 0,7 Teile Polydimethylsiloxan zugesetzt. Nach weiterem 5-stündigem Dispergieren
wird die erhaltene Magnetdispersion unter Druck durch
ein Filter von 5/um Porenweite filtriert. Mit einem Linealgießer
wird nach der üblichen Technik eine 6,um starke Polyäthylenterephthalatfolie
mit der Magnetdispersion beschichtet und nach Durchlaufen eines Magnetfeldes bei Temperaturen zwischen 60 und
100 C getrocknet. Nach der Trocknung trägt die Folie eine Magnetschicht
von 4,4,um Dicke. Durch Hindurchführen zwischen beheizten
Walzen (800C unter einem Liniendruck von 3 kg/cm) wird
die Magnetschicht verdichtet. Die beschichtete Folie wird in Bänder von 3,8l mm Breite geschnitten. Die elektroakustische
Messung erfolgt nach DIN 45 512, Blatt 2. Die Meßergebnisse enthält Tabelle 6.
909834/0043
Reduktionstemperatur
Oxidationstemperatur
C0O Maßnetpulverwerte Bandmagnetwerte
Mr Schicht JmT] dicke Um
/Um
Elektroakust. Daten bei 4,75 cm/sec
Au RQA
520
350
29,7 27,6 140
+ 1,6 + 1,0
«dt
Aktiengesellschaft, y
^/ W
CX) CT)
Claims (3)
1. Verfahren zur Herstellung nadelförmiger ferrimagnetischer
Eisenoxide mit einer Koerzitivfeldstärke größer 28,0 kA/m, gemessen bei einer Meßfeldstärke von 100 kA/m und einer
Probendichte von 1,2 g/cm , durch Reduktion eines getemperten nadeiförmigen Eisen(III)oxidhydroxids mittels in Gegenwart
von Eisenoxiden zersetzlicher organischer Verbindungen bei
Temperaturen zwischen 4 50 und 65O0C und zumindest teilweiser
Oxidation mit sauerstoffhalt igen Gasen bei 200 bis 5000C,
dadurch gekennzeichnet, daß ein zwischen 450 und 7000C getempertes
nadeiförmiges Eisen(III)oxidhydroxid eingesetzt
wird, de
beträgt.
2 wird, dessen Oberfläche nach BET zwischen 10 und 23 m /g
2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
das nadeiförmige Eisen(III)oxidhydroxid aus Lepidokrokit
oder einem Gemenge von Lepidokrokit und Goethit mit einem Lepidokrokit-Anteil von mindestens 60 % besteht, bei einer
Temperatur zwischen 450 und 600°C getempert wird und das
resultierende Produkt eine Oberfläche nach BET zwischen 10 und 20 m /g aufweist.
3. Verwendung der gemäß Anspruch 1 oder 2 hergestellten nadeiförmigen ferrimagnetischen Eisenoxide zur Herstellung von
magnetischen Aufzeichnungsträgern.
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