JP3057823B2 - 磁気記録媒体用強磁性金属微粒子 - Google Patents
磁気記録媒体用強磁性金属微粒子Info
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- JP3057823B2 JP3057823B2 JP3177348A JP17734891A JP3057823B2 JP 3057823 B2 JP3057823 B2 JP 3057823B2 JP 3177348 A JP3177348 A JP 3177348A JP 17734891 A JP17734891 A JP 17734891A JP 3057823 B2 JP3057823 B2 JP 3057823B2
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、塗布型磁気記録媒体の
磁性粉末として使用される強磁性金属微粒子に関するも
のである。
磁性粉末として使用される強磁性金属微粒子に関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】一般に磁気テープ等の磁気記録媒体は、
磁性粉末、バインダー樹脂からなる磁性塗料を非磁性支
持体上に塗布、乾燥することにより製造される。近年、
磁気記録の分野、特にビデオテープレコーダ等において
は高画質化をはかるために、より一層の高記録密度化が
要求されている。この高密度化にともない、従来より磁
気記録媒体等の磁性粉末として使用されていた酸化鉄系
材料に代わり、鉄または鉄を主体とする金属材料が用い
られるようになっている。最近ではこのような要求を満
たすために、非常に微細な粒子計上を有するものが供給
されるようになってきており、これを磁気記録媒体の磁
性粉末に用いることで、高記録密度化や高周波数帯域に
おける優れた電磁変換特性が達成されている。
磁性粉末、バインダー樹脂からなる磁性塗料を非磁性支
持体上に塗布、乾燥することにより製造される。近年、
磁気記録の分野、特にビデオテープレコーダ等において
は高画質化をはかるために、より一層の高記録密度化が
要求されている。この高密度化にともない、従来より磁
気記録媒体等の磁性粉末として使用されていた酸化鉄系
材料に代わり、鉄または鉄を主体とする金属材料が用い
られるようになっている。最近ではこのような要求を満
たすために、非常に微細な粒子計上を有するものが供給
されるようになってきており、これを磁気記録媒体の磁
性粉末に用いることで、高記録密度化や高周波数帯域に
おける優れた電磁変換特性が達成されている。
【０００３】これらの鉄または鉄から構成される強磁性
金属微粒子は、酸化鉄やオキシ水酸化鉄、あるいはＣ
ｏ，Ｎｉ，Ｍｎ，Ｃｕ，Ｚｎ，Ｔｉ，Ｖ等の鉄以外の金
属を含む酸化鉄やオキシ水酸化鉄等を、水素ガスで還元
することにより製造される。これらの強磁性金属粒子
は、従来の酸化鉄系の強磁性微粒子よりも優れた磁気記
録特性を有している。
金属微粒子は、酸化鉄やオキシ水酸化鉄、あるいはＣ
ｏ，Ｎｉ，Ｍｎ，Ｃｕ，Ｚｎ，Ｔｉ，Ｖ等の鉄以外の金
属を含む酸化鉄やオキシ水酸化鉄等を、水素ガスで還元
することにより製造される。これらの強磁性金属粒子
は、従来の酸化鉄系の強磁性微粒子よりも優れた磁気記
録特性を有している。
【０００４】ところが、上記強磁性金属微粒子は表面活
性が高く、大気中で酸化され易い特性を有しており、場
合によっては発火を伴う恐れがある。このような性質は
磁気記録媒体の低ノイズ化に伴い磁性粉末の微細化が進
められるにともない、ますます強くなる傾向がある。こ
のために、上記強磁性金属微粒子を磁気記録媒体の磁性
粉末として用いた場合には、強磁性金属微粒子の保存
中、あるいはバインダー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
の非磁性支持体上に塗布してシート化した後、所定の雰
囲気や温度、湿度等の条件下での保管中に、主として酸
素やある種のガス及び水分等の影響による酸化が進行し
て、飽和磁化等の磁気特性に経時劣化がもたらされ、保
存安定性に問題があった。
性が高く、大気中で酸化され易い特性を有しており、場
合によっては発火を伴う恐れがある。このような性質は
磁気記録媒体の低ノイズ化に伴い磁性粉末の微細化が進
められるにともない、ますます強くなる傾向がある。こ
のために、上記強磁性金属微粒子を磁気記録媒体の磁性
粉末として用いた場合には、強磁性金属微粒子の保存
中、あるいはバインダー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
の非磁性支持体上に塗布してシート化した後、所定の雰
囲気や温度、湿度等の条件下での保管中に、主として酸
素やある種のガス及び水分等の影響による酸化が進行し
て、飽和磁化等の磁気特性に経時劣化がもたらされ、保
存安定性に問題があった。
【０００５】この問題に対して、強磁性金属微粒子の表
面の安定化を図るために、一般的には液相法、または気
相法で粒子の表面に酸化皮膜を形成して不動態化させる
方法がとられてきた。また、強磁性金属微粒子のある種
の金属元素や界面活性剤、樹脂等の有機物で覆う方法等
もとられてきた。
面の安定化を図るために、一般的には液相法、または気
相法で粒子の表面に酸化皮膜を形成して不動態化させる
方法がとられてきた。また、強磁性金属微粒子のある種
の金属元素や界面活性剤、樹脂等の有機物で覆う方法等
もとられてきた。
【０００６】
【本発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述
の酸化皮膜不動態を形成する方法やある種の金属元素や
有機物で覆う方法では、強磁性金属微粒子の酸化を抑
え、磁気記録特性の経時劣化を防ぐ上で必ずしも十分な
ものとは言い難い。また、処理の方法によっては、逆に
表面処理すること自体が磁気記録特性の劣化をもたらす
場合や、塗料化の際の分散性の低下をきたす虞がある。
の酸化皮膜不動態を形成する方法やある種の金属元素や
有機物で覆う方法では、強磁性金属微粒子の酸化を抑
え、磁気記録特性の経時劣化を防ぐ上で必ずしも十分な
ものとは言い難い。また、処理の方法によっては、逆に
表面処理すること自体が磁気記録特性の劣化をもたらす
場合や、塗料化の際の分散性の低下をきたす虞がある。
【０００７】そこで、本発明はこのような実状に鑑みて
提案されたものであり、磁気記録媒体用強磁性金属微粒
子の表面を処理することにより、耐酸化性に優れ、経時
劣化の少ない磁気記録媒体用強磁性金属微粒子を提供す
ることを目的とする。
提案されたものであり、磁気記録媒体用強磁性金属微粒
子の表面を処理することにより、耐酸化性に優れ、経時
劣化の少ない磁気記録媒体用強磁性金属微粒子を提供す
ることを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記の目
的を達成せんものと鋭意研究の結果、磁気記録媒体用強
磁性金属微粒子の表面を酸性度の異なる複数の有機酸で
処理することにより、著しい保存安定性が実現できるこ
とを見いだし、本発明を完成するに至ったものである。
的を達成せんものと鋭意研究の結果、磁気記録媒体用強
磁性金属微粒子の表面を酸性度の異なる複数の有機酸で
処理することにより、著しい保存安定性が実現できるこ
とを見いだし、本発明を完成するに至ったものである。
【０００９】本発明における磁気記録媒体用強磁性金属
微粒子としては、Ｆｅ，Ｃｏ，Ｎｉ等の強磁性金属材料
や、Ｆｅ−Ｃｏ，Ｆｅ−Ｎｉ，Ｆｅ−Ｃｏ−Ｎｉ，Ｃｏ
−Ｎｉ，Ｆｅ−Ｍｎ−Ｚｎ，Ｆｅ−Ｎｉ−Ｚｎ，Ｆｅ−
Ｃｏ−Ｎｉ−Ｃｒ、Ｆｅ−Ｃｏ−Ｎｉ−Ｐ，Ｆｅ−Ｃｏ
−Ｂ，Ｆｅ−Ｃｏ−Ｃｒ−Ｂ、Ｆｅ−Ｃｏ−Ｖ等のＦ
ｅ，Ｃｏ，Ｎｉを主成分とする各種強磁性合金材料から
なる強磁性金属微粒子であり、更に、これらの種々の特
性を改善する目的でＡｌ，Ｓｉ，Ｔｉ，Ｃｒ，Ｍｎ，Ｃ
ｕ，Ｚｎ，Ｍｇ，Ｐ等の元素が添加されたものであって
も良い。これら強磁性金属微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の有効性が大きい。
微粒子としては、Ｆｅ，Ｃｏ，Ｎｉ等の強磁性金属材料
や、Ｆｅ−Ｃｏ，Ｆｅ−Ｎｉ，Ｆｅ−Ｃｏ−Ｎｉ，Ｃｏ
−Ｎｉ，Ｆｅ−Ｍｎ−Ｚｎ，Ｆｅ−Ｎｉ−Ｚｎ，Ｆｅ−
Ｃｏ−Ｎｉ−Ｃｒ、Ｆｅ−Ｃｏ−Ｎｉ−Ｐ，Ｆｅ−Ｃｏ
−Ｂ，Ｆｅ−Ｃｏ−Ｃｒ−Ｂ、Ｆｅ−Ｃｏ−Ｖ等のＦ
ｅ，Ｃｏ，Ｎｉを主成分とする各種強磁性合金材料から
なる強磁性金属微粒子であり、更に、これらの種々の特
性を改善する目的でＡｌ，Ｓｉ，Ｔｉ，Ｃｒ，Ｍｎ，Ｃ
ｕ，Ｚｎ，Ｍｇ，Ｐ等の元素が添加されたものであって
も良い。これら強磁性金属微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の有効性が大きい。
【００１０】一般に有機酸の酸性度は、そのプロトンの
酸としての解離度で表される場合が多い。しかるに、こ
の酸解離度ではイオン強度の問題、溶媒を変えたときの
問題、多官能の酸の逐次解離に伴う多段階の酸解離定数
等の不確定要因が増す。そこで本発明では、芳香族有機
酸の酸性度を表すパラメータとして、単純ＬＣＡＯ法に
よるπ電荷を採用する。本分子軌道法は一般にヒュッケ
ル近似と呼ばれるものであり、既に我々は本分子軌道計
算による防錆剤の防錆性能に、強磁性金属微粒子表面酸
化層の金属イオンと直接結合するヘテロ原子のπ電荷と
密接な相関が存在することを見いだしている。
酸としての解離度で表される場合が多い。しかるに、こ
の酸解離度ではイオン強度の問題、溶媒を変えたときの
問題、多官能の酸の逐次解離に伴う多段階の酸解離定数
等の不確定要因が増す。そこで本発明では、芳香族有機
酸の酸性度を表すパラメータとして、単純ＬＣＡＯ法に
よるπ電荷を採用する。本分子軌道法は一般にヒュッケ
ル近似と呼ばれるものであり、既に我々は本分子軌道計
算による防錆剤の防錆性能に、強磁性金属微粒子表面酸
化層の金属イオンと直接結合するヘテロ原子のπ電荷と
密接な相関が存在することを見いだしている。
【００１１】強磁性金属微粒子の表面酸化層には、一般
に化学吸着水に由来する表面水酸基が存在し、とりわけ
６配位の金属イオンに吸着した化学吸着水は塩基性が強
いことが知られている。この塩基性水酸基に対して、有
機酸は脱水反応で化学的に吸着する。このことは、有機
酸で処理する前と後で、強磁性金属磁性粉末のＫＢｒ希
釈サンプルの赤外反射吸収スペクトルに観測される、表
面化学吸着水の水酸基に由来する３６９０ｃｍ-1のＯ−
Ｈ伸縮振動が消失することからも明らかである。従っ
て、有機酸と強磁性金属微粒子表面酸化被膜との反応
は、例えば有機酸としてピロカテコールを用いた場合、
下記の(1) 式に示すようになる。
に化学吸着水に由来する表面水酸基が存在し、とりわけ
６配位の金属イオンに吸着した化学吸着水は塩基性が強
いことが知られている。この塩基性水酸基に対して、有
機酸は脱水反応で化学的に吸着する。このことは、有機
酸で処理する前と後で、強磁性金属磁性粉末のＫＢｒ希
釈サンプルの赤外反射吸収スペクトルに観測される、表
面化学吸着水の水酸基に由来する３６９０ｃｍ-1のＯ−
Ｈ伸縮振動が消失することからも明らかである。従っ
て、有機酸と強磁性金属微粒子表面酸化被膜との反応
は、例えば有機酸としてピロカテコールを用いた場合、
下記の(1) 式に示すようになる。
【００１２】
【化１】
【００１３】ここで、有効に防錆能を発現する有機酸
は、その官能基が芳香族性の水酸基の場合には、２官能
でしかもオルト位に存在することが望ましい。このこと
は、上に示したカテコールの場合に見られるように、カ
テコールの２つの酸素原子間距離が、強磁性金属微粒子
酸化被膜格子の鉄原子間距離にほぼ等しく、価電子状態
に無理のない形で化学吸着反応が起きることに由来す
る。官能基が芳香族カルボキシル基の場合には、例えば
ナフタレン骨格を有する場合に、２，３−ナフタレンジ
カルボン酸のごときオルト型の２官能化合物、または
１，８−ナフタレンジカルボン酸のようにクロスリンク
結合の炭素原子をはさんでいてもよい。これはカルボキ
シル基が水酸基に比べ、構造がフレキシブルであること
による。
は、その官能基が芳香族性の水酸基の場合には、２官能
でしかもオルト位に存在することが望ましい。このこと
は、上に示したカテコールの場合に見られるように、カ
テコールの２つの酸素原子間距離が、強磁性金属微粒子
酸化被膜格子の鉄原子間距離にほぼ等しく、価電子状態
に無理のない形で化学吸着反応が起きることに由来す
る。官能基が芳香族カルボキシル基の場合には、例えば
ナフタレン骨格を有する場合に、２，３−ナフタレンジ
カルボン酸のごときオルト型の２官能化合物、または
１，８−ナフタレンジカルボン酸のようにクロスリンク
結合の炭素原子をはさんでいてもよい。これはカルボキ
シル基が水酸基に比べ、構造がフレキシブルであること
による。
【００１４】上記２，３−ナフタレンジカルボン酸及び
１，８−ナフタレンジカルボン酸は、下記の化２に示す
構造を有する。
１，８−ナフタレンジカルボン酸は、下記の化２に示す
構造を有する。
【００１５】
【化２】
【００１６】有機酸の酸性度のパラメータであるヘテロ
原子上のπ電荷と、防錆能の関係は既に報告した通りで
あり、これにより防錆剤の分子設計が効果的に行うこと
が可能である（例えば、特願平２−２１７２２６号明細
書参照。）。本発明で言うところの酸性度パラメータも
全く同じ方法を踏襲する。すなわち上記の水酸基、カル
ボキシル基等の酸官能基のうち、酸として解離するプロ
トンが結合しているヘテロ原子上のπ電荷を単純ＬＣＡ
Ｏ法（π電子近似）の分子軌道法によって計算し、この
π電荷を処理剤として用いられる有機酸の酸性度の指標
として用いられる。このπ電荷は、ヘテロ原子がπ電子
共役系に寄与している電子の個数から、分子軌道計算に
おいて得られる結合次数マトリックスの対角項（原子上
の荷子密度）を差し引いた値であり、一般にこの正の値
が大きいほど強い酸性であることを意味する。このよう
に、有機酸の酸性度の指標として上記π電荷を用いれ
ば、例えばカテコールの様な２価以上の有機酸について
も、酸性度を１つのパラメータで表すことが可能とな
り、逐次解離による複数の酸解離定数を用いる煩雑さが
なくなる。従って、有機酸の酸性度と該有機酸により表
面処理された強磁性金属微粒子の耐酸化性との相関を容
易に評価することが可能となる。
原子上のπ電荷と、防錆能の関係は既に報告した通りで
あり、これにより防錆剤の分子設計が効果的に行うこと
が可能である（例えば、特願平２−２１７２２６号明細
書参照。）。本発明で言うところの酸性度パラメータも
全く同じ方法を踏襲する。すなわち上記の水酸基、カル
ボキシル基等の酸官能基のうち、酸として解離するプロ
トンが結合しているヘテロ原子上のπ電荷を単純ＬＣＡ
Ｏ法（π電子近似）の分子軌道法によって計算し、この
π電荷を処理剤として用いられる有機酸の酸性度の指標
として用いられる。このπ電荷は、ヘテロ原子がπ電子
共役系に寄与している電子の個数から、分子軌道計算に
おいて得られる結合次数マトリックスの対角項（原子上
の荷子密度）を差し引いた値であり、一般にこの正の値
が大きいほど強い酸性であることを意味する。このよう
に、有機酸の酸性度の指標として上記π電荷を用いれ
ば、例えばカテコールの様な２価以上の有機酸について
も、酸性度を１つのパラメータで表すことが可能とな
り、逐次解離による複数の酸解離定数を用いる煩雑さが
なくなる。従って、有機酸の酸性度と該有機酸により表
面処理された強磁性金属微粒子の耐酸化性との相関を容
易に評価することが可能となる。
【００１７】なお、２価以上の有機酸のように酸解離す
るプロトンが直接結合しているヘテロ原子が複数個存在
する場合においては、酸性度の大きい方を指標として採
用する。これは、酸性度が等価な有機酸においても、一
般的には第一解離が第二解離よりも数値が大きいことか
ら判断される。なお、計算に用いるクーロン及び共鳴積
分値については、例えば特願平２−２１７２２６号明細
書に開示される。
るプロトンが直接結合しているヘテロ原子が複数個存在
する場合においては、酸性度の大きい方を指標として採
用する。これは、酸性度が等価な有機酸においても、一
般的には第一解離が第二解離よりも数値が大きいことか
ら判断される。なお、計算に用いるクーロン及び共鳴積
分値については、例えば特願平２−２１７２２６号明細
書に開示される。
【００１８】このように単純π電子近似ＬＣＡＯ分子軌
道法によるπ電荷と有機酸による表面処理後２週間を経
た強磁性金属微粒子の飽和磁化σｓの低下率Δσｓの関
係を図１に示す。なお飽和磁化の低下率は下記の(2) 式
で評価した。
道法によるπ電荷と有機酸による表面処理後２週間を経
た強磁性金属微粒子の飽和磁化σｓの低下率Δσｓの関
係を図１に示す。なお飽和磁化の低下率は下記の(2) 式
で評価した。
【００１９】
【数１】
【００２０】ここで、２週間の飽和磁化の低下を顕著に
するために、表面処理された強磁性金属微粒子は、湿度
９０％、温度６０℃下に置かれた。図１に示したヘテロ
原子上のπ電荷とΔσｓとの相関の縦軸、すなわち飽和
磁化の劣化率は強磁性金属微粒子の表面酸化層のミクロ
ポアに依存する。すなわち比表面積の大きい金属微粒子
ほど低下率が大きい傾向が存在する。しかしながら、相
関カーブそのものはほとんどすべての強磁性金属微粒子
について成り立つ。
するために、表面処理された強磁性金属微粒子は、湿度
９０％、温度６０℃下に置かれた。図１に示したヘテロ
原子上のπ電荷とΔσｓとの相関の縦軸、すなわち飽和
磁化の劣化率は強磁性金属微粒子の表面酸化層のミクロ
ポアに依存する。すなわち比表面積の大きい金属微粒子
ほど低下率が大きい傾向が存在する。しかしながら、相
関カーブそのものはほとんどすべての強磁性金属微粒子
について成り立つ。
【００２１】図１は、強磁性金属微粒子の酸化に由来す
る飽和磁化の経時劣化は、有機酸のヘテロ原子上のπ電
荷に依存していることを示しており、この値が大きくな
るにつれて、経時による飽和磁化の低下率は減少する
が、ある一定の値を越えると逆に飽和磁化の劣化率は増
大する傾向がある。そこでこのπ電荷で示される有機酸
の酸性度を規定することにより、飽和磁化の低下率が抑
えられ、強磁性金属微粒子の耐酸化性を改善することが
可能となる。種々の強磁性金属微粒子で図１に示した相
関を確認したところ、一般に酸性度の指標であるところ
のπ電荷の最適値は＋０．３程度であることがわかっ
た。
る飽和磁化の経時劣化は、有機酸のヘテロ原子上のπ電
荷に依存していることを示しており、この値が大きくな
るにつれて、経時による飽和磁化の低下率は減少する
が、ある一定の値を越えると逆に飽和磁化の劣化率は増
大する傾向がある。そこでこのπ電荷で示される有機酸
の酸性度を規定することにより、飽和磁化の低下率が抑
えられ、強磁性金属微粒子の耐酸化性を改善することが
可能となる。種々の強磁性金属微粒子で図１に示した相
関を確認したところ、一般に酸性度の指標であるところ
のπ電荷の最適値は＋０．３程度であることがわかっ
た。
【００２２】前述したとおり、一般に強磁性金属微粒子
表面には安定化のための酸化被膜が形成されているが、
しかしこの酸化被膜形成は体積の膨張を伴い、その酸化
被膜は整然とした酸化格子とは異なり、構造の不整が著
しい。従って、強磁性金属微粒子の酸化被膜表面に存在
する化学吸着水に由来する水酸基も、この構造不整によ
り、酸及び塩基性度に分布が生じているはずであろう事
が容易に推察される。
表面には安定化のための酸化被膜が形成されているが、
しかしこの酸化被膜形成は体積の膨張を伴い、その酸化
被膜は整然とした酸化格子とは異なり、構造の不整が著
しい。従って、強磁性金属微粒子の酸化被膜表面に存在
する化学吸着水に由来する水酸基も、この構造不整によ
り、酸及び塩基性度に分布が生じているはずであろう事
が容易に推察される。
【００２３】以上の点に鑑み、本発明においては、前述
のような強磁性金属微粒子の表面を酸性度の異なる複数
の有機酸で処理し、強磁性金属微粒子の酸化被膜表面の
化学吸着水に由来する水酸基に対して、効率よく有機酸
を反応させ、この事によりさらに有効な耐酸化性を実現
できる事を見いだしたものである。すなわち、図１にお
けるヘテロ原子のπ電荷を＋０．１〜＋０．２、＋０．
２〜＋０．４、＋０．４〜＋０．７の３つの領域に分割
し、有機酸をそのヘテロ原子上のπ電荷の値に応じてこ
の３つの領域に含まれるものに分割する。π電荷が＋
０．１〜＋０．２の有機酸を第１グループ、＋０．２〜
＋０．４のものを第２グループ、＋０．４〜＋０．７の
ものを第３グループと分類する事とする。それぞれのグ
ループに含まれる有機酸については、特願平２−２１７
２２６号明細書に開示される。代表的なものをいくつか
挙げると、第１グループとしては、オルトジチオール、
カテコール、２，３−ジヒドロキシナフタレン等が挙げ
られ、第２グループとしては、２，３−及び１，８−ナ
フタレンジカルボン酸、多くのカテコール及び２，３−
ジヒドロキシナフタレンのニトロ誘導体等が挙げられ、
第３グループとしては、フタルイミド、フタルヒドラジ
ド、及びこれら化合物のアミノ基、メトキシ基を導入し
た誘導体等が挙げられる。
のような強磁性金属微粒子の表面を酸性度の異なる複数
の有機酸で処理し、強磁性金属微粒子の酸化被膜表面の
化学吸着水に由来する水酸基に対して、効率よく有機酸
を反応させ、この事によりさらに有効な耐酸化性を実現
できる事を見いだしたものである。すなわち、図１にお
けるヘテロ原子のπ電荷を＋０．１〜＋０．２、＋０．
２〜＋０．４、＋０．４〜＋０．７の３つの領域に分割
し、有機酸をそのヘテロ原子上のπ電荷の値に応じてこ
の３つの領域に含まれるものに分割する。π電荷が＋
０．１〜＋０．２の有機酸を第１グループ、＋０．２〜
＋０．４のものを第２グループ、＋０．４〜＋０．７の
ものを第３グループと分類する事とする。それぞれのグ
ループに含まれる有機酸については、特願平２−２１７
２２６号明細書に開示される。代表的なものをいくつか
挙げると、第１グループとしては、オルトジチオール、
カテコール、２，３−ジヒドロキシナフタレン等が挙げ
られ、第２グループとしては、２，３−及び１，８−ナ
フタレンジカルボン酸、多くのカテコール及び２，３−
ジヒドロキシナフタレンのニトロ誘導体等が挙げられ、
第３グループとしては、フタルイミド、フタルヒドラジ
ド、及びこれら化合物のアミノ基、メトキシ基を導入し
た誘導体等が挙げられる。
【００２４】上記有機酸により強磁性金属微粒子を表面
処理する方法としては、例えば有機溶媒に溶解させた処
理液中に強磁性金属微粒子を浸漬する方法が挙げられ
る。この場合、上記有機酸の溶媒としては、特に限定さ
れないが、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がい
ずれも使用可能である。
処理する方法としては、例えば有機溶媒に溶解させた処
理液中に強磁性金属微粒子を浸漬する方法が挙げられ
る。この場合、上記有機酸の溶媒としては、特に限定さ
れないが、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がい
ずれも使用可能である。
【００２５】これら３グループの有機酸の金属微粒子に
対する被着量としては、強磁性金属微粒子１００重量部
に対し、０．０３〜３０重量部である事が望ましく、
０．１〜１０重量部であることがより好ましい。前記範
囲を越えて上記有機酸が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
与える虞もある。逆に前記範囲を下回ると、すなわち、
０．０３重量部以下であると効果が不足して充分な経時
安定性が得られない。
対する被着量としては、強磁性金属微粒子１００重量部
に対し、０．０３〜３０重量部である事が望ましく、
０．１〜１０重量部であることがより好ましい。前記範
囲を越えて上記有機酸が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
与える虞もある。逆に前記範囲を下回ると、すなわち、
０．０３重量部以下であると効果が不足して充分な経時
安定性が得られない。
【００２６】本発明の磁気記録媒体用金属微粒子は、バ
インダーや有機溶剤、各種添加剤と共に磁性塗料とする
事ができ、この磁性塗料を非磁性支持体上に塗布する事
により磁気記録媒体が作製される。この場合、バインダ
ーや有機溶剤、各種添加剤としては通常の磁気記録媒体
に用いられる物が何れも使用可能であり、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。
インダーや有機溶剤、各種添加剤と共に磁性塗料とする
事ができ、この磁性塗料を非磁性支持体上に塗布する事
により磁気記録媒体が作製される。この場合、バインダ
ーや有機溶剤、各種添加剤としては通常の磁気記録媒体
に用いられる物が何れも使用可能であり、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。
【００２７】
【作用】金属と錯形成する典型的な化合物である２，
２’−ビピリジルや９，１０−フェナンスロリンによる
強磁性金属微粒子の表面処理では、金属微粒子の表面に
これら化合物が多量に吸着するにもかかわらず、飽和磁
化の保持率は未処理の場合とほぼ同じ程度であり、耐酸
化性の効果が全く発現しない。これに対し本発明におい
て使用される一定範囲の酸性度を有する有機酸は処理反
応において水を生成している事が確認された。この事は
処理剤と強磁性金属微粒子表面との吸着反応が脱水型で
あり、処理剤としての有機酸のヘテロ原子と強磁性金属
微粒子の表面（例えば鉄）とが直接結合する構造を取っ
ている事を示唆する。この事については前述したとおり
である。
２’−ビピリジルや９，１０−フェナンスロリンによる
強磁性金属微粒子の表面処理では、金属微粒子の表面に
これら化合物が多量に吸着するにもかかわらず、飽和磁
化の保持率は未処理の場合とほぼ同じ程度であり、耐酸
化性の効果が全く発現しない。これに対し本発明におい
て使用される一定範囲の酸性度を有する有機酸は処理反
応において水を生成している事が確認された。この事は
処理剤と強磁性金属微粒子表面との吸着反応が脱水型で
あり、処理剤としての有機酸のヘテロ原子と強磁性金属
微粒子の表面（例えば鉄）とが直接結合する構造を取っ
ている事を示唆する。この事については前述したとおり
である。
【００２８】従って、一定範囲の酸性度を有する有機酸
による表面処理においては、その溌水性により耐酸化性
が得られるのではなく、強磁性金属微粒子の表面に存在
するＦｅ−ＯＨと処理剤としての有機酸がイオン性の強
い結合を形成し、この結合形成のポテンシャルが内部構
造に影響を与え、耐酸化性向上に寄与すると考えられ
る。
による表面処理においては、その溌水性により耐酸化性
が得られるのではなく、強磁性金属微粒子の表面に存在
するＦｅ−ＯＨと処理剤としての有機酸がイオン性の強
い結合を形成し、この結合形成のポテンシャルが内部構
造に影響を与え、耐酸化性向上に寄与すると考えられ
る。
【００２９】即ち、強磁性金属微粒子を一定範囲の酸性
度を有する有機酸によって表面処理すると、前記有機酸
と強磁性金属微粒子の表面が脱水反応を起こし、強磁性
金属微粒子の表面に前記有機酸の被膜が形成される。こ
の有機酸の被膜によって強磁性金属微粒子の保存中、強
磁性金属微粒子を含む磁性塗料の調製中、及び磁気記録
媒体の保存中等に進行する強磁性金属微粒子の表面の酸
化反応が防止される。また、本発明では用いられる有機
酸が各々酸性度の異なる酸の混合物であり、強磁性金属
微粒子の表面の構造不整による異なる塩基性度を有する
化学吸着水に由来する水酸基と有効に反応し、強磁性金
属微粒子表面での有機酸の被膜形成がより効果的に進行
し、この事により高い耐酸化性が実現する。
度を有する有機酸によって表面処理すると、前記有機酸
と強磁性金属微粒子の表面が脱水反応を起こし、強磁性
金属微粒子の表面に前記有機酸の被膜が形成される。こ
の有機酸の被膜によって強磁性金属微粒子の保存中、強
磁性金属微粒子を含む磁性塗料の調製中、及び磁気記録
媒体の保存中等に進行する強磁性金属微粒子の表面の酸
化反応が防止される。また、本発明では用いられる有機
酸が各々酸性度の異なる酸の混合物であり、強磁性金属
微粒子の表面の構造不整による異なる塩基性度を有する
化学吸着水に由来する水酸基と有効に反応し、強磁性金
属微粒子表面での有機酸の被膜形成がより効果的に進行
し、この事により高い耐酸化性が実現する。
【００３０】
【実施例】次に実施例により本発明を説明するが、言う
までもなく本発明はこの実施例により制限されるもので
はない。以下の表１に、実施例に用いた第１〜第３グル
ープの化合物名と、比較例に用いた化合物を示す。前述
したとおり、これら化合物の総和は２．５×１０-3ｍｏ
ｌであるが、実施例は全て第１グループの化合物が２０
％、第２グループの化合物が７０％、第３グループの化
合物が１０％のモル比で混合されている。
までもなく本発明はこの実施例により制限されるもので
はない。以下の表１に、実施例に用いた第１〜第３グル
ープの化合物名と、比較例に用いた化合物を示す。前述
したとおり、これら化合物の総和は２．５×１０-3ｍｏ
ｌであるが、実施例は全て第１グループの化合物が２０
％、第２グループの化合物が７０％、第３グループの化
合物が１０％のモル比で混合されている。
【００３１】
【表１】
【００３２】この溶液５０ｍｌに強磁性金属微粒子２．
５ｇを加え、２時間放置した。その後、膜フィルターを
用いて濾過し、物理吸着状態にある有機酸を除去するた
めにメタノールで繰り返し洗浄した。得られた強磁性金
属微粒子を３０℃に保った状態で８時間真空乾燥し、処
理粉末を得た。得られた処理粉末について、乾燥直後の
保磁力Ｈｃ、飽和磁化σｓを測定した。その後湿度９０
％、温度６０℃に保持した恒温恒湿漕中で２週間放置し
た後、再度同じ測定を行い、経時低下量を評価した。な
お比較例として、表面処理を行わず、メタノールで洗浄
した後乾燥させた強磁性金属微粒子についても、上述の
方法により磁気特性の経時変化を調べた。ここでは２週
間の保存期間中の飽和磁化及び保持力の低下を表す指標
としてΔσｓ、ΔＨｃを用いる。なお、これらΔσｓ、
ΔＨｃは、下記の(3) 式及び(4) 式で表される。この結
果を表２に表す。
５ｇを加え、２時間放置した。その後、膜フィルターを
用いて濾過し、物理吸着状態にある有機酸を除去するた
めにメタノールで繰り返し洗浄した。得られた強磁性金
属微粒子を３０℃に保った状態で８時間真空乾燥し、処
理粉末を得た。得られた処理粉末について、乾燥直後の
保磁力Ｈｃ、飽和磁化σｓを測定した。その後湿度９０
％、温度６０℃に保持した恒温恒湿漕中で２週間放置し
た後、再度同じ測定を行い、経時低下量を評価した。な
お比較例として、表面処理を行わず、メタノールで洗浄
した後乾燥させた強磁性金属微粒子についても、上述の
方法により磁気特性の経時変化を調べた。ここでは２週
間の保存期間中の飽和磁化及び保持力の低下を表す指標
としてΔσｓ、ΔＨｃを用いる。なお、これらΔσｓ、
ΔＨｃは、下記の(3) 式及び(4) 式で表される。この結
果を表２に表す。
【００３３】
【数２】
【００３４】
【表２】
【００３５】
【発明の効果】実施例から明らかなように、未処理の磁
性粉末に比べ、処理を行うことにより、著しい飽和磁化
の経時劣化の低減が見られ、同時に保磁力も安定に保た
れる。従って本発明により磁気記録媒体用強磁性金属磁
性粉末は、磁気特性の経時安定性や保存安定性が著しく
向上される。
性粉末に比べ、処理を行うことにより、著しい飽和磁化
の経時劣化の低減が見られ、同時に保磁力も安定に保た
れる。従って本発明により磁気記録媒体用強磁性金属磁
性粉末は、磁気特性の経時安定性や保存安定性が著しく
向上される。
【図１】有機酸のヘテロ原子上のπ電荷と表面処理後２
週間を経た強磁性金属微粒子の飽和磁化σｓの低下率Δ
σｓの関係を示す特性図である。
週間を経た強磁性金属微粒子の飽和磁化σｓの低下率Δ
σｓの関係を示す特性図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−122502（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01F 1/06 B22F 1/00 B22F 1/02 G11B 5/712
Claims (6)
- 【請求項１】 ヘテロ原子に直接結合するプロトンを有
し酸性度の異なる複数の有機酸で表面処理されたことを
特徴とする磁気記録媒体用強磁性金属微粒子。 - 【請求項２】 単純ＬＣＡＯ法により計算されるヘテロ
原子上のπ電荷の値を上記有機酸の酸性度の指標として
用いることを特徴とする請求項１記載の磁気記録媒体用
強磁性金属微粒子。 - 【請求項３】 上記複数の有機酸は、上記π電荷の値が
−０．１〜＋０．２である第１の有機酸、上記π電荷の
値が＋０．２〜＋０．４である第２の有機酸、上記π電
荷の値が＋０．４〜＋０．７である第３の有機酸を含む
ことを特徴とする請求項２記載の磁気記録媒体用強磁性
金属微粒子。 - 【請求項４】 上記π電荷の値が−０．１〜＋０．２で
ある第１の有機酸は、オルトジチオール、カテコール、
２，３−ジヒドロキシナフタレンから選ばれる少なくと
も１種であることを特徴とする請求項３記載の磁気記録
媒体用強磁性金属微粒子。 - 【請求項５】 上記π電荷の値が＋０．２〜＋０．４で
ある第２の有機酸は、１，８−ナフタレンジカルボン
酸、２，３−ナフタレンジカルボン酸、４−ニトロカテ
コール、３，４−ジニトロカテコールから選ばれる少な
くとも１種であることを特徴とする請求項３記載の磁気
記録媒体用強磁性金属微粒子。 - 【請求項６】 上記π電荷の値が＋０．４〜＋０．７で
ある第３の有機酸は、フタルイミド、フタルヒドラジド
から選ばれる少なくとも１種であることを特徴とする請
求項３記載の磁気記録媒体用強磁性金属微粒子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3177348A JP3057823B2 (ja) | 1991-06-21 | 1991-06-21 | 磁気記録媒体用強磁性金属微粒子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3177348A JP3057823B2 (ja) | 1991-06-21 | 1991-06-21 | 磁気記録媒体用強磁性金属微粒子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04373102A JPH04373102A (ja) | 1992-12-25 |
| JP3057823B2 true JP3057823B2 (ja) | 2000-07-04 |
Family
ID=16029399
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3177348A Expired - Fee Related JP3057823B2 (ja) | 1991-06-21 | 1991-06-21 | 磁気記録媒体用強磁性金属微粒子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3057823B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014137580A (ja) * | 2013-01-18 | 2014-07-28 | Fujikura Ltd | 光コネクタキャップ、キャップ付き光コネクタ |
-
1991
- 1991-06-21 JP JP3177348A patent/JP3057823B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014137580A (ja) * | 2013-01-18 | 2014-07-28 | Fujikura Ltd | 光コネクタキャップ、キャップ付き光コネクタ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04373102A (ja) | 1992-12-25 |
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