一种磁性层及其制备方法技术

本发明专利技术涉及磁信息材料技术领域，尤其是涉及一种磁性层及其制备方法。所述磁性层，主要由按重量份数计的磁记录材料20‑30份、树脂8‑15份和偶联剂1‑2份制成；所述磁记录材料主要由按重量份数计的如下组分制得：铁的氧化物100‑200份、锶盐15‑30份、钡盐25‑35份、氧化钐0.5‑2份、添加剂4‑10份、助熔剂1‑3份和二氧化硅0.1‑0.5份；所述偶联剂包括硅烷类偶联剂。本发明专利技术所述的磁记录材料能够兼顾矫顽力和剩磁及陡直的磁滞回线，并且添加少量二氧化硅，提高硅烷类偶联剂与磁记录材料的偶联作用，进一步提高磁记录材料与树脂的相容性，提高磁性层的附着性能。

A magnetic layer and its preparation method

The invention relates to the technical field of magnetic information materials, in particular to a magnetic layer and a preparation method thereof. The magnetic layer is mainly made of 20 30 magnetic recording materials by weight, 8 15 resins and 1 2 coupling agents. The magnetic recording materials are mainly made of the following components by weight: iron oxide 100 200, strontium salt 15 30, barium salt 25 35, samarium oxide 0.5 2, additives 4 10, flux 1 3 and silica 0.1 0.5. The coupling agent includes silane coupling agent. The magnetic recording material can take into account coercivity, remanence and steep hysteresis loops, and add a small amount of silicon dioxide to improve the coupling effect between silane coupling agent and magnetic recording material, further improve the compatibility between magnetic recording material and resin, and improve the adhesion performance of magnetic layer.

【技术实现步骤摘要】
一种磁性层及其制备方法
本专利技术涉及磁信息材料
，尤其是涉及一种磁性层及其制备方法。
技术介绍
随着科技的快速发展，磁记录材料已经广泛用于电子数据的存储。作为磁记录材料，主要要求包括高的矫顽力、适当高的饱和磁化强度、高的剩磁比、陡直的磁滞回线、低的磁性温度系数和老化系数等等。高的矫顽力能够提高存储信息的密度和抗干扰性，适当高的饱和磁化强度能够提高输出信息强度，高的剩磁比能够提高信息记录效率和减小自退磁效应，陡直的磁滞回线能够提高记存信息分辨率，低的磁性温度系数和老化系数能够提高稳定性等等。现有技术中，磁记录材料在很多领域均得到了应用，例如车票、卡、身份证等，采用磁记录材料进行识别信息。铁氧体磁粉由于具有较高的矫顽力，适于作为磁记录材料进行应用。一般磁记录用的铁氧体磁粉要求颗粒尺寸较小。现有技术中，采用化学方法制备的铁氧体磁粉的颗粒能够符合要求，但是化学方法具有生产成本高，磁粉分散性较差等缺点。并且，铁氧体单位体积中储存的磁能较低，因而限制了其在较高磁能密度的低频、强电和大功率等领域的应用。有鉴于此，特提出本专利技术。
技术实现思路
本专利技术的第一目的在于提供一种磁性层，以解决现有技术中存在的用于磁性涂层的磁性材料无法兼顾矫顽力、剩磁、陡直的磁滞回线等性能的技术问题。本专利技术的第二目的在于提供一种磁性层的制备方法，所述制备方法操作简单，制备得到的磁性层的稳定性好，磁性能优异。为了实现本专利技术的上述目的，特采用以下技术方案：一种磁性层，主要由按重量份数计的磁记录材料20-30份、树脂8-15份和偶联剂1-2份制成；所述磁记录材料主要由按重量份数计的如下组分制得：铁的氧化物100-200份、锶盐15-30份、钡盐25-35份、氧化钐0.5-2份、添加剂4-10份、助熔剂1-3份和二氧化硅0.1-0.5份；所述偶联剂包括硅烷类偶联剂。现有技术中，通常将磁记录材料与连结料混合，通过印刷等方式制备磁性涂层。但是，现有技术中，磁性层的加工适应性，如印刷适应性差，并且，磁记录材料与连结料相容性差，从而导致磁性层的附着性能不稳定。本专利技术采用铁的氧化物、锶盐和钡盐复配制备磁记录材料，同时配合添加氧化钐，氧化钐的加入使得所述磁记录材料能够兼顾矫顽力和剩磁及陡直的磁滞回线；加入Ti、Co、Zr和Ni中的任一种或多种添加剂，使得矫顽力在合理范围内尽可能最大化，并获得较低的SFD值，使得所述磁记录材料具有陡直的磁滞回线；同时，各种添加剂，部分作为分散相，阻碍晶界移动，细化磁性材料的颗粒尺寸，提高均匀分散性。同时，本专利技术在磁记录材料中添加少量二氧化硅，能够抑制晶粒长大，并且能够提高硅烷类偶联剂与磁记录材料的偶联作用，进一步提高磁记录材料与树脂的相容性，提高磁性层的附着性能。且，磁记录材料能够催化树脂干燥，加快干燥速度。优选的，所述磁记录材料主要由按重量份数计的如下组分制得：铁的氧化物120-150份、锶盐22-28份、钡盐28-32份、氧化钐1-1.5份、添加剂5-8份、助熔剂1.5-2.5份和二氧化硅0.2-0.3份。优选的，所述磁记录材料主要由按重量份数计的如下组分制得：铁的氧化物135份、锶盐25份、钡盐30份、氧化钐1.2份、添加剂6份、助熔剂2份和二氧化硅0.25份。优选的，所述树脂主要由按重量份数计的如下组分制成：亚麻油15-25份、顺丁烯二酸酐0.1-2份、邻苯二甲酸酐5-10份、三羟甲基乙烷5-10份、季戊四醇5-10份、丙烯酸类单体4-16份、引发剂0.1-0.5份、丙二醇甲醚10-20份。优选的，所述丙烯酸类单体包括甲基丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸。更优选的，所述甲基丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸的质量比为(1-4)﹕1，优选为(2-3)﹕1。所述树脂中加入丙烯酸类单体能够与加入的硅烷类偶联剂进行偶联反应，在磁记录材料与树脂之间形成化学桥连，提高二者之间的相容性；同时通过加入丙烯酸类单体，提高所述树脂干后的硬度。并且，采用上述树脂，与基材的相容性好，附着性能优异。优选的，所述硅烷偶联剂为含双键的硅烷偶联剂。优选的，所述添加剂包括钛的氧化物、钴的氧化物、锆的氧化物和镍的氧化物中的至少两种。优选的，所述添加剂包括钛的氧化物、钴的氧化物、锆的氧化物和镍的氧化物中的至少三种。优选的，所述添加剂包括钛的氧化物、钴的氧化物、锆的氧化物和镍的氧化物中的四种。优选的，所述添加剂中，钛的氧化物的质量占添加剂总量的质量的7-50％，优选为15-30％。更优选的，所述钴的氧化物、锆的氧化物和镍的氧化物的质量比为1﹕(0.8-1.2)﹕(0.8-1.2)。通过调控钛的加入量在上述范围内，能够促进兼顾调控矫顽力和剩磁，使矫顽力在允许范围内尽可能大，避免矫顽力过大造成的写入与擦除困难。在同时添加几种添加剂时，有助于提高磁记录材料的剩磁。优选的，所述铁的氧化物与钡盐的摩尔比为(5.3-5.9)﹕1，优选为(5.5-5.7)﹕1。铁的氧化物与钡盐的比例在上述范围内，能够进一步提高剩磁，同时兼顾合理的矫顽力。优选的，所述铁的氧化物包括氧化铁红。优选的，所述锶盐包括碳酸锶和草酸锶中的一种或两种。优选的，所述钡盐包括碳酸钡和草酸钡中的一种或两种。优选的，所述助熔剂包括三氧化二铋。更优选的，所述三氧化二铋的纯度为≥99.8％。助熔剂三氧化二铋的熔点相对较低，加入助熔剂在预烧时可实现液相烧结的效果，在相对低的预烧温度下，促进铁氧体化进程，保证磁记录材料晶粒的均匀性。优选的，所述磁记录材料的制备方法，包括如下步骤：将各原料按比例混合，致密处理，造球，于1050-1200℃预烧1-4h，粗破碎后细磨，于960-1020℃下回火1-4h，得到所述磁记录材料。优选的，于1050-1100℃预烧1-2h后，再升温至1150-1200℃预烧1-2h。优选的，所述树脂的制备方法，包括如下步骤：(a)亚麻油、顺丁烯二酸酐、三羟甲基乙烷和季戊四醇混合，于200-210℃下保温反应至酸值降低至≤10mgKOH/g，降温至140-150℃，加入邻苯二甲酸酐，于130-140℃保温使酸值降低至≤60mgKOH/g，得到物料a；(b)物料a降温至110-120℃，加入丙烯酸类单体，于120℃保温反应0.5-2h，得到物料b；(c)引发剂溶解于丙二醇甲醚中，加入物料b中，保温0.5-2h，得到所述树脂。本专利技术还提供了一种所述磁性层的制备方法，包括如下步骤：按比例混合磁记录材料、树脂与偶联剂，涂覆或印刷于基材表面，干燥得到所述磁性层。优选的，按比例混合磁记录材料、树脂与偶联剂，球磨1-3h。优选的，所述磁性层的厚度为20-200μm。可根据实际需求进行调整。优选的，所述基材包括塑料基材和复合纸基材。可根据实际需求进行选择。与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：(1)本专利技术采用特定的原料制备磁记录材料，能够兼顾矫顽力和剩磁及陡直的磁滞回线，制备得到的磁记录材料的矫顽力为220-230kA/m，剩磁为150-160mT，SFD为0.30-0.40；(2)本专利技术在磁记录材料中添加少量二氧化硅，能够抑制晶粒长大，并且能够提高硅烷类偶联剂与磁记录材料的偶联作用，进一步提高磁记录材料与树脂的相容性，提高磁性层的附着性能；(3)本专利技术采用特定的树脂作为连结料，所述树脂中加入丙烯酸类单体能够与加入的硅烷类偶联本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种磁性层，其特征在于，主要由按重量份数计的磁记录材料20‑30份、树脂8‑15份和偶联剂1‑2份制成；所述磁记录材料主要由按重量份数计的如下组分制得：铁的氧化物100‑200份、锶盐15‑30份、钡盐25‑35份、氧化钐0.5‑2份、添加剂4‑10份、助熔剂1‑3份和二氧化硅0.1‑0.5份；所述偶联剂包括硅烷类偶联剂。

【技术特征摘要】
1.一种磁性层，其特征在于，主要由按重量份数计的磁记录材料20-30份、树脂8-15份和偶联剂1-2份制成；所述磁记录材料主要由按重量份数计的如下组分制得：铁的氧化物100-200份、锶盐15-30份、钡盐25-35份、氧化钐0.5-2份、添加剂4-10份、助熔剂1-3份和二氧化硅0.1-0.5份；所述偶联剂包括硅烷类偶联剂。2.根据权利要求1所述的磁性层，其特征在于，所述磁记录材料主要由按重量份数计的如下组分制得：铁的氧化物120-150份、锶盐22-28份、钡盐28-32份、氧化钐1-1.5份、添加剂5-8份、助熔剂1.5-2.5份和二氧化硅0.2-0.3份；优选的，所述磁记录材料主要由按重量份数计的如下组分制得：铁的氧化物135份、锶盐25份、钡盐30份、氧化钐1.2份、添加剂6份、助熔剂2份和二氧化硅0.25份。3.根据权利要求1所述的磁性层，其特征在于，所述树脂主要由按重量份数计的如下组分制成：亚麻油15-25份、顺丁烯二酸酐0.1-2份、邻苯二甲酸酐5-10份、三羟甲基乙烷5-10份、季戊四醇5-10份、丙烯酸类单体4-16份、引发剂0.1-0.5份、丙二醇甲醚10-20份；优选的，所述丙烯酸类单体包括甲基丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸；更优选的，所述甲基丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸的质量比为(1-4)﹕1。4.根据权利要求1所述的磁性层，其特征在于，所述添加剂包括钛的氧化物、钴的氧化物、锆的氧化物和镍的氧化物中的至少两种；优选的，所述添加剂包括钛的氧化物、钴的氧化物、锆的氧化物和镍的氧化物中的至少三种；优选的，所述添加剂包括钛的氧化物、钴的氧化物、锆的氧化物和镍的氧化物中的四种；优选的，所述添加剂中，钛的氧化物的质量占添加剂总量的质量的7-50％；优选的，所述钴的氧化物、锆的氧化物和镍的氧化物的质量比为1...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘荣明，张威峰，刘辉，王常蕾，王继全，王倩，贾立颖，李炳山，
申请(专利权)人：北矿科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11