JP3041880B2 - 磁気記録用強磁性金属粒子 - Google Patents

磁気記録用強磁性金属粒子

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JP3041880B2 JP2107171A JP10717190A JP3041880B2 JP 3041880 B2 JP3041880 B2 JP 3041880B2 JP 2107171 A JP2107171 A JP 2107171A JP 10717190 A JP10717190 A JP 10717190A JP 3041880 B2 JP3041880 B2 JP 3041880B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、磁気記録媒体の磁性粉末として使用される
磁気記録用強磁性金属粒子に関するものである。
〔発明の概要〕
本発明は、磁気記録媒体の磁性粉末として使用される
強磁性金属粒子の表面に、キノン類、モノヒドロキシナ
フタレン誘導体及び安息香酸ニトロ誘導体のいずれかを
被着することにより、耐酸化性の向上を図ろうとするも
のである。
〔従来の技術〕
近年、磁気記録の分野における高密度化に伴い、強磁
性金属粒子(いわゆるメタル粉末)の応用範囲が拡大し
つつあり、この強磁性金属粒子を磁気記録媒体の磁性粉
末に用いることで、高密度記録や高周波帯域記録におい
て優れた電磁変換特性が達成されている。
ところで、この強磁性金属粒子は、金属材料,特に鉄
を主体する成分により構成されるが故に、本質的に酸化
反応を受け易く錆易いという欠点を有している。特に、
磁気記録媒体の低ノイズ化を目指して磁性粉末として使
用する強磁性金属粒子の微細化が進められており、酸化
に対する安定性はますます低下しつつある。したがっ
て、経時による特性の劣化が大きな問題となっている。
例えば、強磁性金属粒子の保存中,あるいは樹脂や有
機溶剤等との組み合わせによる塗料化の工程中、さらに
はポリエステルフィルム等の支持体上に塗布してシート
化した後に、雰囲気や温度,湿度等の条件に応じて酸化
反応が進行し、その結果磁化量(σ)の低下や場合に
よっては抗磁力(Hc)の低下をもたらす。これは磁気記
録媒体における磁束密度の減少に直結し、出力の低下を
招くことになる。
そこで従来、鉄に比べて耐酸化性に勝る磁性金属(C
o,Ni等)との合金化を図ったり、強磁性金属粒子の表層
部を水あるいは空気等により極めて緩やかに酸化して緻
密な酸化被膜を形成せしめ、酸化反応に対する安定性を
向上させようという試みが提案されている。
しかしながら、これらの方法では、ある程度は特性を
犠牲にせざるを得ず、また経時的な劣化を防ぐ目的から
も必ずしも十分なものとは言い難い。
〔発明が解決しようとする課題〕
このように、強磁性金属粒子を磁気記録媒体の磁性粉
末として使用する場合には、その経時劣化の解消が大き
な課題となり、これまでの技術では満足のいく結果は得
られていない。
そこで本発明は、かかる従来の実情に鑑みて提案され
たものであって、耐酸化性に優れ経時劣化の少ない強磁
性金属粒子を提供することを目的とする。
〔課題を解決するための手段〕
本発明者等は,上述の目的を達成せんものと鋭意研究
を重ねた結果、ある種の有機化合物が強磁性金属粒子の
耐酸化性改善に著しく効果を発揮することを見出し本発
明を完成するに至った。
すなわち、本発明は、強磁性金属材料または強磁性合
金材料の微粒子よりなり、表面にキノン類、モノヒドロ
キシナフタレン誘導体及び安息香酸ニトロ誘導体のいず
れかが被着されていることを特徴とするものである。
本発明の強磁性金属粒子は、Fe,Ni,Co等の強磁性金属
材料や、Fe−Ni合金,Fe−Ni−Co合金,Fe−Co合金,Fe−M
n−Zn合金,Fe−Ni−Zn合金,Fe−Co−Ni−Cr合金,Fe−Co
−Ni−P合金,Co−Ni合金等のようなFe,Ni,Coを主成分
とする各種強磁性合金材料からなる強磁性金属粒子であ
る。これら強磁性金属粒子の比表面積は任意であるが、
比表面積25m2/g以上、特に30m2/g以上のものに適用した
場合に本発明を適用した効果が大きい。なお、マグネタ
イトや窒化鉄等、他の酸化し易い磁性粒子に適用するこ
とも可能である。
一方、上述の強磁性金属粒子には、キノン類、モノヒ
ドロキシナフタレン誘導体及び安息香酸ニトロ誘導体の
いずれか1種以上が被着されるが、キノン類としては、 p−ベンゾキノン o−ベンゾキノン 2,5−ジヒドロキシ−p−ベンゾキノン 1,2−ナフトキノン 1,4−ナフトキノン 2−メチル−1,4−ナフトキノン 2,6−ナフトキノン 等が挙げられ、なかでも1,2−ナフトキノンや2−メチ
ル−1,4−ナフトキノン、2,5−ジヒドロキシ−P−ベン
ゾキノンが特に好ましい。
モノヒドロキシナフタレン誘導体としては、 1−ニトロソ−2−ナフトール 2−ニトロソ−1−ナフトール 5−アミノ−1−ナフトール 8−アミノ−2−ナフトール 等が挙げられ、1−ニトロソ−2−ナフトール、5−ア
ミノ−1−ナフトール、2,3−ナフタレンジオールが特
に好ましい。
安息香酸ニトロ誘導体としては、 o−ニトロ安息香酸 m−ニトロ安息香酸 p−ニトロ安息香酸 2,5ジニトロ安息香酸 3,4−ジニトロ安息香酸 3,5−ジニトロ安息香酸 等が挙げられ、Na塩,K塩等、一価イオンの塩も使用可能
である。これらの中では、o−ニトロ安息香酸やp−ニ
トロ安息香酸塩(Na塩やK塩)、3,5−ジニトロ安息香
酸が好ましい。
これら化合物を強磁性金属粒子の表面に被着する方法
としては、溶媒に溶解して溶液となし、この中に強磁性
金属粒子を浸漬する,いわゆる溶液法が挙げられる。こ
の場合、溶媒としては水、エタノール等のアルコール系
溶媒、アセトン等のケトン系溶媒、トルエン等の芳香族
系溶媒等が使用可能である。また、前記溶液法以外に、
気相吸着法等の手法によってもよく、特に限定されるも
のではない。
前記各化合物の強磁性金属粒子に対する被着量は特に
限定されないが、強磁性金属粒子100重量部に対して0.0
3〜30重量部であることが好ましく、0.1〜10重量部であ
ることがより好ましい。上記範囲を超えて過剰に存在し
てもその効果は変わらず、過剰分が無駄になる。また、
あまり過剰に被着しておくと、磁気記録媒体の磁性塗膜
の物性に悪影響を及ぼす虞れもある。逆に、前記範囲を
下回ると,すなわち0.03重量部未満であると、効果が不
足し十分な耐酸化性が得られない虞れがある。
本発明の強磁性金属粒子は、樹脂結合剤や有機溶剤、
各種添加剤と共に混練することにより磁性塗料とされ、
これを非磁性支持体上に塗布することにより磁気記録媒
体が作成される。この場合、樹脂結合剤や有機溶剤、各
種添加剤としては、通常の磁気記録媒体に用いられるも
のがいずれも使用でき、配合比等も通常の磁気記録媒体
の場合に準じて設定される。
〔作用〕
強磁性金属粒子の表面にキノン類、モノヒドロキシナ
フタレン誘導体及び安息香酸ニトロ誘導体のいずれかを
被着すると、高温多湿下での耐酸化性が向上し、強磁性
金属粒子の有する優れた磁気特性,例えば磁化量
(σ)の経時劣化が抑制される。
〔実施例〕
以下、本発明を適用した具体的な実施例について説明
する。
実施例1 本実施例ではキノン類の1種である1,2−ナフトキノ
ンを用い、金属磁性粉末の表面処理を行った。使用した
金属磁性粉末は、市販の金属磁性粉末であり、その特性
は下記の通りである。
金属磁性粉末の特性 飽和磁化δ=122(emu/g) 比表面積 = 55(m2/g) 保磁力Hc =1450(Oe) 長軸長 =0.3(μm) 針状比 =10 上記の金属磁性粉末に対し、キノン類の一種である1,
2−ナフトキノンを用いて表面処理を行った。
先ず、エチルアルコール8kgに1,2−ナフトキノン200g
(金属磁性粉末に対して2重量%に相当)を溶解し、さ
らにトルエン40kgを加えた。
次いで、この溶液に金属磁性粉末10kgを加え、24時間
撹拌した。このとき、空気による酸化を防ぐため、気密
状態とした。
このスリラーを遠心脱水機に入れ、脱トルエンを行っ
た後、得られたケークを粗粉砕し、乾燥した。
得られた金属性粉末の磁化特性は、 飽和磁化σ=119.5(emu/g) 保磁力Hc =1440(Oe) であり、非磁性材料である1,2−ナフトキノンの添加に
より磁気特性に若干の減少が見られたが、それ以上の磁
気特性の劣化は観察されなかった。
この1,2−ナフトキノンで表面処理した金属磁性粉末
を温度60℃,相対湿度90%の環境下に1週間保存したと
ころ、保存後の磁気特性は、 飽和磁化σ=110(emu/g) 保磁力Hc =1425(Oe) であり、飽和磁化σの劣化率は約8%、また保磁力Hc
の劣化は非常に僅かなものであった。
次に、1,2−ナフトキノンで表面処理した金属磁性粉
末を用いて磁気テープを作成した。磁気テープの作成に
際して調製した磁性塗料の組成は下記の通りである。
磁性塗料 金属磁性粉末 ・・・100重量部 (1,2−ナフトキノンで表面処理したもの。) 塩化ビニル・酢酸ビニル共重合体 ・・・10重量部 ポリウレタン樹脂 ・・・10重量部 カーボン ・・・3重量部 Al2O3 ・・・2重量部 メチルエチルケトン ・・・100重量部 トルエン ・・・100重量部 シクロヘキサン ・・・50重量部 得られた磁気テープの磁気特性(初期特性)と温度60
℃,相対湿度90%の環境下に1週間保存した後の磁気特
性は以下の通りである。
初期特性 残留磁束密度Br=2440(Gauss) 角形比Rs =86(%) 保磁力Hc =1470(Oe) 保存後の磁気特性 残留磁束密度Br=2350(Gauss) 角形比Rs =86(%) 保磁力Hc =1470(Oe) 1,2−ナフトキノンで表面処理した金属磁性粉末を用
いた磁気テープにおいても、テープ化後の磁気特性の劣
化はほとんど認められなかった。
実施例2 本実施例ではモノヒドロキシナフタレンの1種である
ニトロソナフトールを用い、金属磁性粉末の表面処理を
行った。使用した金属磁性粉末は、実施例1と同じであ
る。
ベンゾトリアゾールの代わりにニトロソナフトールを
用い、他は実施例1に準じて金属磁性粉末の表面処理を
行った。
得られた金属磁性粉末の磁気特性は、 飽和磁化σ=120(emu/g) 保磁力Hc =1440(Oe) であり、非磁性材料であるニトロソナフトールの添加に
より磁気特性に若干の減少が見られたが、それ以上の磁
気特性の劣化は観察されなかった。
このニトロソナフトールで表面処理した金属磁性粉末
を温度60℃,相対湿度90%の環境下に1週間保存したと
ころ、保存後の磁気特性は、 飽和磁化σ=111(emu/g) 保磁力Hc =1430(Oe) であり、飽和磁化σの劣化率は約7.5%、また保磁力H
cの劣化は非常に僅かなものであった。
次に、ニトロソナフトールで表面処理した金属磁性粉
末を用いて磁気テープを作成した。磁気テープの作成に
際して調製した磁性塗料の組成は実施例1と同様であ
る。
得られた磁気テープの磁気特性(初期特性)と温度6
0,相対湿度90%の環境下に1週間保存した後の磁気特性
は以下の通りである。
初期特性 残留磁束密度Br=2450(Gauss) 角形比Rs =86(%) 保磁力Hc =1480(Oe) 保存後の磁気特性 残留磁束密度Br=2380(Gauss) 角形比Rs =86(%) 保磁力Hc =1470(Oe) ニトロソナフトールで表面処理した金属磁性粉末を用
いた磁気テープにおいても、テープ化後の磁気特性の劣
化はほとんど認められなかった。
実施例3 本実施例では安息香酸ニトロ誘導体の1種である3,5
−ジニトロ安息香酸を用い、金属磁性粉末の表面処理を
行った。使用した金属磁性粉末は、実施例1と同じであ
る。
ベンゾトリアゾールの代わりに3,5−ジニトロ安息香
酸を用い、他は実施例1に準じて金属磁性粉末の表面処
理を行った。
得られた金属磁性粉末の磁気特性は、 飽和磁化σ=118.5(emu/g) 保磁力Hc =1430(Oe) であり、非磁性材料である3,5−ジニトロ安息香酸の添
加により磁気特性に若干の減少が見られたが、それ以上
の磁気特性の劣化は観察されなかった。
この3,5−ジニトロ安息香酸で表面処理した金属磁性
粉末を温度60℃,相対湿度90%の環境下に1週間保存し
たところ、保存後の磁気特性は、 の環境下に1週間保存したところ、保存後の磁気特性
は、 飽和磁化σ=108(emu/g) 保磁力Hc =1425(Oe) であり、飽和磁化σの劣化率は約9%、また保磁力Hc
の劣化は非常に僅かなものであった。
次に、3,5−ジニトロ安息香酸で表面処理した金属磁
性粉末を用いて磁気テープを作成した。磁気テープの作
成に際して調製した磁性塗料の組成は実施例1と同様で
ある。
得られた磁気テープの磁気特性(初期特性)と温度60
℃,相対湿度90%の環境下に1週間保存した後の磁気特
性は以下の通りである。
初期特性 残留磁束密度Br=2410(Gauss) 角形比Rs =86(%) 保磁力Hc =1475(Oe) 保存後の磁気特性 残留磁束密度Br=2300(Gauss) 角形比Rs =86(%) 保磁力Hc =1470(Oe) 3,5−ジニトロ安息香酸で表面処理した金属磁性粉末
を用いた磁気テープにおいても、テープ化後の磁気特性
の劣化はほとんど認められなかった。
比較例1 各実施例で用いた金属磁性粉末を無処理のまま温度60
℃,相対湿度90%の環境下に1週間保存したところ、保
存後の磁気特性は 飽和磁化σ=100(emu/g) 保磁力Hc =1400(Oe) であり、飽和磁化σの劣化率は約18%と大きく、また
保磁力Hcの劣化も大きいものであった。
この無処理の金属磁性粉末を用いて磁気テープを作成
した。磁気テープの作成に際して調製した磁性塗料の組
成は実施例1と同様である。
得られた磁気テープの磁気特性(初期特性)と温度60
℃,相対湿度90%の環境下に1週間保存した後の磁気特
性は以下の通りである。
初期特性 残留磁束密度Br=2500(Gauss) 角形比Rs =87(%) 保磁力Hc =1500(Oe) 保存後の磁気特性 残留磁束密度Br=2150(Gauss) 角形比Rs =85(%) 保磁力Hc =1440(Oe) 無処理の金属磁性粉末を用いた磁気テープでは、磁気
特性,特に残留磁束密度Brの低下が大きく、経時安定性
に劣ることがわかった。
比較例2 エチルアルコール8kgにトルエン40kgを加え、この溶
液に各実施例と同様の金属磁性粉末10kgを投入し、24時
間撹拌した。このとき、空気による酸化を防ぐため、気
密状態とした。
このスラリーを遠心脱水機に入れ、脱トルエンを行っ
た後、得られたケークを粗粉砕し、乾燥した。
以上の処理によって得られた金属磁性粉末の磁気特性
は、 飽和磁化σ=118(emu/g) 保磁力Hc =1430(Oe) であり、各実施例で用いた有機化合物を添加しないにも
拘らず磁気特性(飽和磁化σ)に若干の減少が見られ
た。このことは、前記溶媒での処理により酸化が進行す
ることを示していると言える。
次に、この金属磁性粉末を温度60℃,相対湿度90%の
環境下に1週間保存したところ、保存後の磁気特性は、 飽和磁化σ=99(emu/g) 保磁力Hc =1400(Oe) であり、飽和磁化σの劣化率は約16%と大きく、また
保磁力Hcの劣化も各実施例に比べると大きなものであっ
た。
以上の検討結果より、各有機化合物での表面処理によ
って耐酸化性が向上し、飽和磁化σの劣化率が半減す
るとの結論を得た。
以上、本発明を適用した実施例を実験結果を基に説明
したが、本発明がこれら実施例に限定されるものではな
く、例えば先に例示したキノン類、モノヒドロキシナフ
タレン誘導体及び安息香酸ニトロ誘導体のいずれを用い
た場合にも、各実施例と同様の結果が得られた。
〔発明の効果〕
以上の説明からも明らかなように、本発明において
は、強磁性金属粒子の表面にキノン類、モノヒドロキシ
ナフタレン誘導体及び安息香酸ニトロ誘導体のいずれか
を被着しているので、耐酸化性に優れた強磁性金属粒子
を提供することができる。
したがって、本発明の強磁性金属粒子を磁気記録媒体
の磁性粉末として用いれば、磁気特性の経時安定性に優
れた磁気記録媒体を提供することが可能である。
フロントページの続き (72)発明者 三浦 康雄 東京都品川区北品川6丁目5番6号 ソ ニー・マグネ・プロダクツ株式会社内 (72)発明者 渡辺 勝子 東京都品川区北品川6丁目5番6号 ソ ニー・マグネ・プロダクツ株式会社内 (56)参考文献 特開 昭63−83916(JP,A) 特開 平1−263924(JP,A) 特開 昭63−299205(JP,A) 特開 平3−292617(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B22F 1/02 G11B 5/712 H01F 1/06

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】強磁性金属材料または強磁性合金材料の微
    粒子よりなり、 表面にキノン類が被着されていることを特徴とする磁気
    記録用磁性金属粒子。
  2. 【請求項2】強磁性金属材料または強磁性合金材料の微
    粒子よりなり、 表面にモノヒドロキシナフタレン誘導体が被着されてい
    ることを特徴とする磁気記録用磁性金属粒子。
  3. 【請求項3】強磁性金属材料または強磁性合金材料の微
    粒子よりなり、 表面に安息香酸ニトロ誘導体が被着されていることを特
    徴とする磁気記録用磁性金属粒子。
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