BE549383A

BE549383A -

Info

Publication number: BE549383A
Authority: BE

Description


   <Desc/Clms Page number 1> 
 



   La présente invention se rapporte à de nouveaux supports d'enregistrement d'impulsions magnétiques, et plus spécialement à des supports d'enregistrement d'impulsions magnétiques dont la couche d'enregistrement consiste essentiellement en un liant plastique non magnétisable dans lequel est enrobée. une poudre ferromagnétique. 



   Un grand nombre de substances magnétisables pour la   produc-   tion de rubans d'enregistrement sonore magnétique ont déjà été proposés dans la littérature. Le plus souvent on a utilisé la magnétite (FeO4) et l'oxyde ferrique gamma. Un progrès   techni.-   que considérable a été obtenu avec les oxydes de fer magnétiques contenant du cobalt, lesquels montrent une rémanence 50% plus élevée que les oxydes d'autrefois. Par ce moyen, on a conféré aux rubans un niveau de reproduction particulièrement élevé. 



   On vient d'observer que ce sont justement les rubans dont 

 <Desc/Clms Page number 2> 

 les oxydes de fer ont une rémanence élevée qui ont un certain degré d'instabilité. Avec une reproduction fréquente du son enregistré, le volume de reproduction peut tomber dans un cas extrême d'environ 1 à 2 db. D'un autre côté, les rubans qui ont été fabriqués à partir d'oxydes de fer à basse rémanence ne montrent pas ou montrent seulement une très légère diminution du volume de reproduction. 



   On a trouvé présentement que l'on peut obtenir un volume de reproduction élevé du ruban et aussi une très bonne stabilité si l'on utilise deux oxydes de fer dans le support d'enregistre- ment sonore magnétique, un de ces oxydes étant caractérisé par une rémanence particulièrement élevée et l'autre par une bonne stabilité. 



   On obtient la meilleure efficacité lorsque l'oxyde de fer fortement rémanent est appliqué dans la couche la plus basse du support et que l'oxyde de fer plus stable est appliqué en une couche extérieure. Une couche extérieure avec une épaisseur d'environ 4 à 6 ./u et contenant un oxyde de fer stable fournit les valeurs les plus favorables à tout point de vue (quantité d'oxyde de fer stable d'environ 5 à 10 g par m2, quantité   d'oxy-   de de fer fortement rémanent d'environ 25 à 15 g par m2). 



   On peut toutefois utiliser un agencement qui est plus sim- ple en pratique, celui-ci consistant en ce que l'on applique conjointement les deux oxydes de fer en une couche, de manière   à   obtenir à la fois une bonne stabilité et une sensibilité éle- vée du ruban. On obtient des proportions particulièrement favora- bles pour rubans lorsqu'on utilise à peu près des parties égales en poids de chaque oxyde. 



   Parmi les oxydes de fer à rémanence particulièrement élevée, on préfère utiliser un oxyde de fer contenant du cobalt, de pré- férence en quantité s'élevant à 2,5 - 4 % atomiques par rapport à la quantité totale des métaux de ces oxydes. Les oxydes de 

 <Desc/Clms Page number 3> 

 cette nature ont des valeurs de rémanence d'environ 450 à 650 Gauss et des valeurs de   coercivité   d'environ 250 à 420 Oersteds. 



   On prépare ces oxydes en dissolvant un sel de fer soluble dans l'eàu et un sel de cobalt soluble dans l'eau dans une solu- tion aqueuse, en coprécipitant de cette solution les hydroxydes de ces métaux, en traitant les hydroxydes coprécipités dans un milieu aqueux avec un agent alcalin, les hydroxydes étant ainsi transformés en des oxydes de fer ferromagnétiques contenant du cobalt, en séparant ces oxydes du milieu aqueux et, si c'est nécessaire, en chauffant les oxydes séchés dans un milieu gazeux oxydant, par exemple l'air, à une température ne dépassant pas   500 C,   de préférence à 200 -   350 C.   Dans l'exécution de cette réaction, on utilise les composés de cobalt en des quantités telles que les oxydes obtenus contiennent   2,5'à.   4   %   atomiques de cobalt. 



   On obtient des oxydes   d'urié   valeur particulière lorsqu'on utilise des conditions pour la précipitation des hydroxydes tel- les que les hydroxydes précipitée contiennent 1 à   20%,   de préfé-   rence '5   à 15% atomiques de fer en la,forme trivalente, le res- tant étant en la forme bivalente. 



   Comme sels de fer et de cobalt'pour la mise en oeuvre de la réaction ci-dessus interviennent des sels tant minéraux qu'orga- niques, comme les sulfates, chlorures, nitrates, acétates. Les sels les mieux appropriés sont les sulfates de fer et de cobalt. 



  Comme'sels de cobalt on emploie de préférence les sels dans les- quels le cobalt est bivalent, bien que l'on puisse utiliser éga- lement des sels du cobalt trivalent, par exemple les sels com- plexes de cobalt, à partir des solutions aqueuses desquels on peut précipiter les hydroxydes de cobalt au moyen d'hydroxydes de métaux alcalins. 



   Pour précipiter les hydroxydes à partir des solutions aqueuses de sels de fer et de cobalt on peut utiliser les hydro- 

 <Desc/Clms Page number 4> 

 xydes des métaux alcalins et alcalino-terreux,   pu.}:     [;:::-::or':1,le   l'hydroxyde de sodium, l'hydroxyde de potassium,   l'hydroxyde   de calcium, en outre l'ammoniaque. Lesagents de   précipitation     le:.   mieux appropries sont les   hydroxydes   des   nétaux     alcalins.   



   On effectue de préférence la   coprécipitation     des     hydroxyde:'   à des températures d'environ 5 à 30 C, bien que l'on puisse éga- lement utiliser des températures plue hautes ou plus   tasses.   



   Des agents d'oxydation appropriés pour exécuter le proces- sus ci-dessus sont par exemple les nitrates, comme le nitrate de potassium, de   sodium,   d'ammonium, les chlorates solubles dans l'eau, comme le chlorate de sodium, les persulfates   cossue   le persulfate de potassium, l'eau oxygénée,   l'oxygène.   L'oxydation du coprécipité se fait de préférence à des températures élevées situées entre environ 50 C et le point d'ébullition de la solu- tion. Les températures d'environ 65 à 90 C sont les mieux appre priées. 



   Les oxydes ferromagnétiques obtenus en traitant les hydro- xydes coprécipités dans le milieu,aqueux correspondent fort pre bablement à la formule feO, Fe2O3 (magnétite) dans laquelle 2,5 à 4% atomiques de fer sont remplacés par du cobalt, tandis que les oxydes obtenus en traitant ces composés dans un milieu gazeux oxydant correspondent avec le plus de vraisemblance à la formule   #-Fe2O3'   dans laquelle 2,5 à   4   % atomiques de fer sont remplacés par du cobalt. 



   Ce procédé est illustré par l'exemple suivant : Exemple 1. 



   A une solution de 7 moles de NaOH et de 0,04 mole de NaC103 dans 6 litres d'eau que l'on conserve sous azote on ajou- te rapidement à la température ordinaire (22 C) une solution de   2,895   moles de FeSO4.7H2O et 0,105 moles de CoSO4.7H2O dans 3 litres d'eau. Le précipité d'hydroxydes formés contient 3 mo- les d'atomes métalliques dont 3,5% atomiques sont du cobalt et 

 <Desc/Clms Page number 5> 

 8% atomiques sont du fer trivalent., On chauffe la suspension sous azote à 80 C et on la mélange avec 1 mole de NaNO3 dans 0,3 litre d'eau. On maintient le mélange tout en agitant pen- dant 80 minutes à 80 C et enfin on le chauffe à l'ébullition pendant 60 minutes. On décante quatre fois le précipité avec'de l'eau, on le sépare par filtration sous vide et on le sèche à 100 C.

   On oxyde le précipité noir séché par chauffage dans un courant d'air à   280 0.   Après 6 heures le précipité noir est transformé en un oxyde brun grisâtre correspondant approximati- vement à la formule Me2O3' dans laquelle M représente lefer et le cobalt. Cet oxyde (désigné dans ce qui suit par pigment A) a les valeurs magnétiques suivantes : rémanence = 550 Gauss, force coercitive   = 370   Oersteds. On trouve ces valeurs par la méthode suivante : 
On remplit la poudre d'oxyde dans un tube de verre de 20 cm de longueur et de 7 mm de largeur intérieure. On magnétise ce tube en direction longitudinale jusqu'à obtention de la satura- tion et on mesure la magnétisation après enlèvement de la source magnétisante.

   On divise la valeur trouvée par le poids spécifi- que en g/cm3 de la poudre telle qu'elle est présente dans le tube. La valeur résultante de rémanence BR est donc indépendante de la quantité d'oxyde de fer dans le tube. La force coercitive HE est la force magnétique qui est nécessaire pour complètement démagnétiser l'échantillon qui a été magnétisé au préalable jusqu'à saturation complète, c'est-à-dire que l'échantillon est complètement non magnétique après interruption du champ démagné- tisant. 



   Comme oxydes ferromagnétiques de grande stabilité inter- viennent des oxydes de fer ferromagnétiques qui sont exempts de cobalt. Un exemple de ces oxydes de fer est le 1 .Fe2O3 dont les cristaux ont la forme d'une aiguille et qui est obtenu à partir de F3(III)Ó- ou   (-hydroxyde   (FeOOH) en le réduisant en F3eO4 

 <Desc/Clms Page number 6> 

 et en oxydant ce dernier en   #-Fe2O3.   Un autre exemple est la magnétite (Fe3O4) qui est obtenue en oxydant un précipité de Fe(OH)2 dans un milieu aqueux avec KNO3 à température élevée. 



  De préférence on oxyde le Fe3O4 de manière connue en   .Fe203.   



   Les exemples suivants illustrent ces procédés. 



  Exemple 2. 



   A une solution de 11,5 moles de FeSO4 dans 12 litres d'eau on ajoute 6 moles de   NaOII,   précipitant ainsi les ions fer à l'état de Fe(OH)2' On dilue la suspension avec de l'eau jusqu'à un volume de 36 litres. Après addition de 4 kg de déchets de fer, on chauffe la suspension à 60 C et on fait passer de l'air à travers celle-ci tout en agitant pendant 120 heures. L'hydrate d'oxyde de fer formé est décanté plusieurs fois avec de l'eau, après quoi on le filtre sous vide et on le sèche.

   On chauffe le   FeOOH   pendant 2 heures à 350 C et on le transforme ainsi en   Fe203.   On réduit ce dernier à la même température au moyen de gaz d'éclairage en Fe3O4.   Apres   refroidissement à une tempéra- ture de 200 C dans une atmosphère,d'azote, la magnétite est lentement oxydée en   #-Fe2O3   en 1 heure en faisant passer de l'air   d,ssus.   Cet oxyde de fer, qui est désigné dans ce qui suit comme pignent B, a les caractéristiques magnétiques suivantes : BR = 406 Gauss, HE = 320 Oersteds. 



  Exemple 3. 



   On précipite Fe(OH)2 à partir d'une solution de 10 moles de   PESO 4   dans 30 1 d'eau par addition de 21 moles de NaOH. On chauffe la suspension à 80 C et on ajoute 3 moles de NaNO3. 



  Après 1 heure on fait bouillir la suspension pendant 1 heure. 



  On décante à six reprises le Fe3O4 formé, on le sépare par fil- tration sous vide, on le lave une fois de plus et on le sèche. 



  Après on le chauffe à   260 0   dans un courant d'air pendant 6 heu- res, le transformant ainsi en   #-Fe2O3.   Les caractéristiques magnétiques sont les suivantes : 

 <Desc/Clms Page number 7> 

 BR = 373 Gauss, HE = 200 Oersteds- 
On peut produire Les supports d'enregistrement d'impulsions magnétiques suivant des procédés connus. Par exemple, on peut disperser finement les oxydes magnétisables dans une composition d'enduit telle qu'une laque, et l'appliquer sur la surface d'un organe de support de préférence non magnétique, par exemple un fil, un disque, une fibre, un ruban, une feuille, au moyen d'un rouleau distributeur, par immersion, par coulée, par pulvérisa- tion, au moyen de brosses ou par tout autre procédé adéquat.

   La composition d'enduit contient un liant non magnétique tel un dérivé cellulosique, par exemple de-la nitrocellulose, une poly- amide à poids moléculaire élevé, des polymères et copolymères d'esters alkylés d'acide acrylique et métacrylique, comme les esters de méthyle, éthyle, butyle, les copolymères de chlorure de vinyle et d'acétate de vinyle ou une quelconque des autres matières plastiques thermoplastiques filmogènes, ou une gomme ou encore une résine naturelle. Il.est également possible de dis- perser les oxydes dans des solutions de composés comme ceux qui sont transformés en un agent liant filmogène après évaporation du solvant.

   Ces composés sont par exemple les polyisocyanates et les composés organiques qui contiennent au moins deux atomes d'hydrogène réactifs, par exemple des alcools polyhydriques, ou des polyesters avec des groupes hydroxyles-terminaux, qui, après évaporation du solvant et si c'est nécessaire après chauffage forment un   polyuréthane.   Il est également possible de travailler des mélanges contenant les oxydes et un agent liant par calen- drage ou extrusion en feuilles ou filaments (pour des détails complémentaires on s'édressera à l'ouvrage "German Plastics Practice", pages 481-488 par J.M.DeBell, W.C. Goggin, W.C.Gloor, publié par DeBell et Richardson,   Springfield,   Massachusetts 1946).

   La couche magnétique peut contenir environ deux à trois parties d'oxyde ferromagnétique pour environ une partie d'agent 

 <Desc/Clms Page number 8> 

 liant. Les feuilles sont   finalement     découpa   en rutans de 6,25   @   de   largeur.   



   Les rubans auxquels on se   refera   dans les exemple suivants 
 EMI8.1 
 s'obtiennent de la manxre cu2vûnte :   . On   broie dans un broyeur à boulets d'acier   pendant   24 heu- res 3,5 kg d'oxyde de fer,   0,830   kg de polyester mis sur le marche par   Farbenfabriken   Bayer   A.G.   sous la marque de   fabrique   
 EMI8.2 
 "Desmophen 1100", 5,6 1 de chloroier::èalß. Puis, on ajoute i2 du polyisocyanate mis sur le marché j'<.'j' :?arbenfabri1:en Bayer A. G. sous la marque de fabrique "7esmcîlur TEll (solution à 75%) par litre du mélange ci-dessus. On effectue l'application de l'en- duit de manière connue. 



  Exemple 4. 



   La composition d'enduction ci-dessus, qui contient le   piquent   A, est appliquée sur une feuille épaisse de 40 /u en   acétate   de cellulose. La couche séchée a une épaisseur de 10 u. 



  Sur cette couche on enduit une couche de 4   /u   d'épaisseur à partir de la composition d'enduction ci-dessus contenant le   pigment   B. En outre, les compositions contenant respectivement les   pigments   A et   B   sont enduites   séparément   sur la feuille d'acétate de cellulose, couches ayant une épaisseur de 14 /u. 



  On obtient les caractéristiques   suivantes :   
 EMI8.3 
 
<tb> ruban <SEP> 1 <SEP> stabilité <SEP> niveau <SEP> de <SEP> reproduction <SEP> maximum
<tb> 
<tb> 
 
 EMI8.4 
 ¯¯¯¯....r¯¯¯¯¯,r¯¯.¯¯¯..¯¯.¯¯¯¯¯.¯.¯,.¯¯.¯....".¯¯¯¯¯¯¯...¯"...¯¯..e¯¯......¯¯...¯¯¯¯¯¯¯ 
 EMI8.5 
 
<tb> 10 <SEP>   <SEP> pigement <SEP> A <SEP> 0. <SEP> 1 <SEP> db <SEP> 4.3 <SEP> db
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 4 <SEP>   <SEP> pigment <SEP> B <SEP> 
<tb> 
 
 EMI8.6 
 14   pigment A 0.7 db 5.0 db ¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯..¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯I.¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯ 14 lU pigment B 0 db C3 db ----------------------------------------------..---.¯¯.-.¯ Les valeurs ci-dessus pour le niveau de reproduction sont rela- tives;

   ellessont   comparées   au niveau de reproduction du ruban 

 <Desc/Clms Page number 9> 

 avec du   pigment   B qui est supposé être à 0 db. 



   Les valeurs de "stabilité" indiquent la différence en db entre les niveaux de reproduction de la première et de la dixième reproduction de la tonalité à 10 Kiloherz à une vitesse de 38 cm par seconde. 



  :Exemple 5. 



   Sur une feuille de 45 /u d'acétate de cellulose on enduit une couche de 12 /u d'épaisseur avec la composition d'enduit ci-dessus contenant le pigment   A.   Sur cette couche on applique alors une couche de 6 /u avec la composition d'enduit contenant . le pigment C. On enduit les mêmes compositions d'enduction sépa- rément sur le même support, et l'on obtient des couches de   18 /u   d'épaisseur.

   Les caractéristiques de ces rubans sont les sui- vantes : 
 EMI9.1 
 
<tb> ruban <SEP> avec <SEP> stabilité <SEP> niveau <SEP> de <SEP> reproduction <SEP> maximum
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 12 <SEP> /u <SEP> pigment <SEP> A <SEP> 0.1 <SEP> db <SEP> 4.0 <SEP> db <SEP> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 6 <SEP> /u <SEP> pigment <SEP> comparative-
<tb> 
 
 EMI9.2 
 **"""""""""""""##'#############.-¯ ' ment au pig- 
 EMI9.3 
 
<tb> 18 <SEP> /u <SEP> pigment <SEP> A <SEP> 0. <SEP> 6 <SEP> db <SEP> 4.5 <SEP> db <SEP> ment <SEP> C <SEP> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 18 <SEP> /u <SEP> pigment <SEP> C <SEP> 0 <SEP> db <SEP> . <SEP> 0 <SEP> db
<tb> 
 Exemple 6. 



   On mélange la composition d'enduit ci-dessus contenant respectivement du pigment A et du pigment B dans une proportion de 1:1, et ensuite on l'enduit sur une feuille d'acétate de    cellulose de 45 /u pour produire une couche épaisse de 10 /u. 



  On produit des couches de même épaisseur avec la composition   d'enduit contenant respectivement les pigments A et B. Les caractéristiques de ces rubans sont les suivantes : , 

 <Desc/Clms Page number 10> 

 
 EMI10.1 
 rubn rskd1il"L tl; Y111I#L:li. (.F'. rJr)rOd1J(;ti-<Hl-:- ¯¯¯¯¯¯.¯¯¯¯¯...¯ .¯¯¯¯¯¯¯¯--...¯...¯¯¯¯¯.....¯.¯¯¯¯¯,.¯¯..¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯ 10/u 1T,IIt;

  2lt ,t-1-F 0.5 5 db 3.0 .7 ) r,..., T CO.HI,,r ù ,..u O.nent 10 /il pi8ent 1.2 db 5.0 db -------------------------------------------------------------- 10 lU p1cnlo>nt B i 1 0 db i 0 db --------------------------------------------------------------- 
D'une comparaison descaractéristiques ci-dessus, il res- sort que par la combinaison des deux types d'oxyde de fer on obtient non seulement   la moyenne   arithmétique à attendre des caractéristiques des oxydes initiaux, mais, comme montré   spécia-   lement dans les exemples 4 et 5, qu'il est possible, ce qui surprend, des résultats notablement meilleurs. 



    REVENDICATIONS.   
 EMI10.2 
 



  ------------------------------ 
1.- Support d'enregistrement d'impulsions magnétiques, con- sistant essentiellement en une couche d'un agent liant non mag- nétique contenant, à l'état dispersé, un oxyde de fer ferromag- nétique non-fritté et poudreux dans lequel 2,5 à 4% atomiques du fer sont remplacés par du cobalt, et un oxyde de fer ferro- magnétique dans lequel le fer est le seul métal contenu dans la molécule. 

**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.

Claims

2. - Support d'enregistrement d'impulsions magnétiques, com- prenant un support, une première couche enduite sur ce support, et qui consiste essentiellement en un agent liant non magnétique qui contient à l'état dispersé un oxyde de fer non-fritté et poudreux dans lequel 2,5 à 4% atomiques du fer sont remplacés par du cobalt, une seconde couche enduite sur la première cou- che, cette seconde couche consistant essentiellement en un agent liant non-magnétique dans lequel est dispersé un oxyde de fer ferromagnétique où le fer est le seul métal contenu dans la molécule. **ATTENTION** fin du champ CLMS peut contenir debut de DESC **.