JP3132525B2 - 金属磁性粉及び磁気記録媒体 - Google Patents

金属磁性粉及び磁気記録媒体

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JP3132525B2
JP3132525B2 JP04125599A JP12559992A JP3132525B2 JP 3132525 B2 JP3132525 B2 JP 3132525B2 JP 04125599 A JP04125599 A JP 04125599A JP 12559992 A JP12559992 A JP 12559992A JP 3132525 B2 JP3132525 B2 JP 3132525B2
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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、金属磁性粉(特に塗布
型磁気記録媒体の磁性粉として使用される強磁性金属微
粒子)、及びその金属磁性粉を用いた磁気記録媒体に関
するものである。
【0002】
【従来技術】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。
【0003】この高密度化にともない、従来より磁気記
録媒体の磁性粉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。
【0004】特に、Feを主体とし、これにCo、Ni
などが添加されたメタル磁性粉(金属磁性粉)は磁気記
録媒体用として以前から使用されてきている。最近にな
って、記録密度の高密度化や高周波数帯域化などの要請
から、これらのメタル磁性粉には粒度の小さい、言い替
えれば比表面積の大きいものが選ばれており、BET法
によって選定された比表面積(SSA/BET値)は50
m2/g をこえるものまで実用化されている。
【0005】ところが、SSA/BET値の増加に伴
い、粉末表面の酸化(錆)の発生が大きな問題となって
いる。すなわち、錆は本質的に非磁性であり、その発生
は磁束密度Brや抗磁力Hcの劣化をもたらすため、メ
タル磁性粉の耐酸化性の改善は大きな現実の問題となっ
ている。
【0006】この耐酸化性の改善を目的として、他の金
属成分を添加して合金化すること、あるいは耐酸化性に
優れた材料で磁性粉表面を被覆することなどが提案され
ているが、これらはいずれも磁性粉の磁気特性の低下を
伴い、必ずしも満足できる結果が得られたとはいえな
い。
【0007】
【発明の目的】本発明の目的は、耐酸化性に優れると同
時に磁気特性も良好である金属磁性粉、及びこれを用い
た磁気記録媒体を提供するものである。
【0008】
【発明の構成】即ち、本発明は、 下記一般式: A−(COOH)2、A−(CO)2O又はA’−(O
H)2 (但し、この一般式中、Aはフェニル基、シクロヘキシ
ル基又はナフチル基であって、メチル基等の置換基を有
していてもよく、またA’はフェニル基又はナフチル基
であって、メチル基等の置換基を有していてもよい。)
で表される化合物Xの少なくとも1種と、フェニルプロ
パノイドの少なくとも1種とによって表面修飾されてい
る金属磁性粉に係るものである。
【0009】また、本発明は、上記金属磁性粉及び結合
剤を含有した磁性層が非磁性支持体上に塗布によって形
成されている磁気記録媒体も提供するものである。
【0010】本発明によれば、上記一般式の化合物と上
記フェニルプロパノイド(フェニル基に、炭素原子数3
のカルボニル基含有炭化水素基が結合した炭素骨格C6
−C3 構造の化合物)とを共に用いて金属磁性粉を表面
修飾し、同表面に結合させることにより、意外にも、金
属磁性粉の耐酸化性が向上すると同時に、その磁気特性
も良好に保持されることが分った。これは、金属磁性粉
の表面に上記両化合物からなる被膜が十分に形成される
ためであると考えられる。
【0011】この場合、上記両化合物が分子内に有する
水酸基等と金属磁性粉の表面(親水基である水酸基)が
脱水反応を起こし、金属磁性粉の表面に前記化合物の被
膜が形成されるものと考えられ、この被膜によって、金
属磁性粉の保存中や金属磁性粉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金属磁性粉の表
面の酸化反応が防止されるものと推察される。
【0012】本発明による磁気記録媒体に用いる金属磁
性粉(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−N
i−P、Fe−Co−B、Fe−Co−Cr−B、Fe
−Co−V等の如くFe、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る。更
に、これらの種々の特性を改善する目的で、Al、S
i、Ti、Cr、Mn、Cu、Zn、Mg、P等の元素
が添加されたものであっても良い。
【0013】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、更には30m2/g 以
上、特に40m2/g 以上のものに適用した場合の有効性が
大きい。
【0014】こうした金属磁性粉の表面修飾に用いる上
記の化合物Xとしては次のものが例示される。この化合
物Xは1種のみならず、2種又はそれ以上を併用しても
よい。
【0015】
【化1】フタル酸:
【0016】
【化2】1,2−シクロヘキサンジカルボン酸:
【0017】
【化3】2,3−ナフタレンジカルボン酸:
【0018】
【化4】無水フタル酸:
【0019】
【化5】1,2−シクロヘキサンジカルボン酸無水物:
【0020】
【化6】2,3−ナフタレンジカルボン酸無水物:
【0021】
【化7】カテコール:
【0022】
【化8】1,2−ジヒドロキシシクロヘキサン:
【0023】
【化9】2,3−ジヒドロキシナフタレン:
【0024】また、上記化合物Xと共に金属磁性粉を表
面修飾するフェニルプロパノイドとしては、次のものが
使用可能である。フェニルプロパノイドは1種のみなら
ず、2種又はそれ以上を併用してもよい。
【0025】
【化10】桂皮酸:
【0026】
【化11】フェニルアラニン:
【0027】
【化12】o−クマル酸:
【0028】
【化13】桂皮アルデヒド:
【0029】
【化14】フェニルピルビン酸:
【0030】本発明において、金属磁性粉に対する上記
化合物X及びフェニルプロパノイドの被着量は、金属磁
性粉 100重量部に対してそれぞれ0.03〜30重量部である
ことが望ましく、 0.1〜10重量部であることがより好ま
しい。この範囲を超えると、被着化合物が過剰に存在し
てもその効果は変わらず、過剰分が無駄になり、また、
あまり過剰に被着していると、磁気記録媒体の磁性塗膜
の物性に悪影響を与えるおそれもある。逆に、上記範囲
を下回ると(すなわち、0.03重量部未満であると)、効
果が不足して十分な経時安定性が得られ難くなる。
【0031】上記化合物X及びフェニルプロパノイドに
より金属磁性粉を表面修飾するには、例えば次の (1)〜
(5) のプロセスに依ることができる。
【0032】(1) エチルアルコール等のアルコールに化
合物X及びフェニルプロパノイドを加えて溶液とする。 (2) (1)の溶液にアセトン等の溶剤を加えて希釈する。 (3) (2)の溶液にメタル磁性粉を加え、気密混合機内で
攪拌する。 (4) (3)で得られたスラリーを遠心脱水機によって処理
し、溶剤及び過剰の化合物Xとフェニルプロパノイドを
除く。 (5) こうして得られたケークを粗粉砕し、乾燥する。
【0033】本発明の磁気記録媒体用の表面修飾された
金属磁性粉は、バインダー(結合剤)や有機溶剤、各種
添加剤と共に磁性塗料とすることができ、この磁性塗料
を非磁性支持体上に塗布して磁性層を形成し、磁気記録
媒体を作製できる。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も
の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。
【0034】使用可能な上記結合剤としては、変性又は
非変性の塩化ビニル系樹脂、ポリウレタン樹脂或いはポ
リエステル樹脂を使用又は混用することができるし、更
に繊維素系樹脂、フェノキシ樹脂或いは特定の使用方式
を有する熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、反応型樹脂、電
子線照射硬化型樹脂等を併用しても良い。上記の変性の
ために導入される基としては、磁性粉の分散性向上を図
れる−SO3M、−OSO3M、−COOM、−PO(OM')2等であって
よい(MはNa等のアルカリ金属原子、M' は同アルカリ
金属原子又はアルキル基)。
【0035】使用可能な繊維素系樹脂には、セルロース
エーテル、セルロース無機酸エステル、セルロース有機
酸エステル等が使用できる。フェノキシ樹脂は機械的強
度が大きく、寸法安定性に優れ、耐熱、耐水、耐薬品性
がよく、接着性がよい等の長所を有する。
【0036】また、このような結合剤に対しては、一層
耐久性の向上を図るために、硬化剤を添加することが好
ましい。この硬化剤としては、多官能性イソシアネート
が使用可能であり、特にトリレンジイソシアネート(T
DI)系が好適である。硬化剤の添加量は、全結合剤量
に対して5〜30重量%が好ましい。
【0037】また、本発明の磁気記録媒体においては、
更に、必要に応じてレシチン等の分散剤、ステアリン酸
等の潤滑剤、カーボンブラック等の帯電防止剤、防錆剤
等が加えられてもよい。これらの分散剤、潤滑剤、帯電
防止剤及び防錆剤としては、従来公知の材料がいずれも
使用可能であり、何ら限定されるものではない。
【0038】また、本発明で使用可能な非磁性支持体と
しては、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレン−
2,6−ナフタレート等のポリエステル類、ポリプロピ
レン等のポリオレフィン類、セルローストリアセテー
ト、セルロースダイアセテート等のセルロース誘導体、
ポリアミド、ポリカーボネート等のプラスチックが挙げ
られる。また、Cu、Al、Zn等の金属、ガラス、窒
化硼素、Siカーバイド等のセラミック等も使用でき
る。
【0039】非磁性支持体の表面には、磁性層の接着性
を向上させるために、中間層あるいは下引層を設けても
良い。
【0040】また、非磁性支持体の磁性層とは反対側の
面には、媒体の走行性向上のために、非磁性粉末(例え
ばシリカ、カーボンブラック)及び結合剤(上記したも
のと同様であってよい。)からなるバックコート層を
0.4〜0.8 μm厚に設けることができる。
【0041】図1は、本発明の磁気記録媒体の一例(ビ
デオ用の磁気テープ)を示すものである。即ち、非磁性
支持体1の一方の面に、磁性粉、結合剤等を含有した磁
性層2を有している。また、他方の面に、一点鎖線の如
くに、非磁性粉末と結合剤とを主体とするバックコート
層3を有していてもよい。
【0042】
【実施例】以下、本発明を具体的な実施例により説明す
るが、本発明は以下の実施例に限定されるものではな
い。
【0043】金属磁性粉:使用した金属磁性粉は市販の
もの(Fe系)であって、後記の表1に示すものであっ
た。
【0044】化合物X:使用した化合物Xは、cis−
1,2−シクロヘキサンジカルボン酸及び2,3−ジヒ
ドロキシナフタレンであった。
【0045】フェニルプロパノイド:使用したフェニル
プロパノイドは桂皮酸であった。
【0046】そして、以下の手順によりメタル磁性粉の
表面修飾を行った。 (1) エチルアルコール8kgに化合物X 0.3kgとフェニル
プロパノイド 0.3kgを加え、溶液とした。 (2) (1)の溶液にアセトン40kgを加えて希釈した。 (3) (2)の溶液にメタル磁性粉を10kg加え、気密混合機
内で24時間攪拌した。 (4) (3)のスラリーを遠心分離機によって溶剤及び過剰
の化合物Xとフェニルプロパノイドを除いた。 (5) こうして得られたケークを粗粉砕し、乾燥した。
【0047】このようにして表面修飾されたメタル磁性
粉の磁気特性を後記の表3に示す。尚、磁気特性はV.
S.M.(試料振動型測定法)により測定したものであ
る。又、表面修飾したものに若干の飽和磁化σs[Am2
kg] の減少が観察されるが、これは非磁性の有機物の添
加によるものであり、実用上支障になるものではない。
【0048】次に、この表面修飾した磁性粉を60℃/90
%RHの環境下に1週間保存した後、磁気特性を測定し
た。それを後記の表4に示す。この表から実施例1、2
は比較例1、2、3、4に対し、明らかに、酸化を起因
とした飽和磁化σsの劣化は小さいことが分かる。
【0049】さらに、この表面修飾したメタル磁性粉を
用いて次の手順で磁気テープを作成した。まず、表面修
飾したメタル磁性粉を後記の表2の組成で結合剤等と混
練し、濾過した後、厚さ11μmのポリエステルフィルム
上に乾燥厚み 3.5μmとなるよう塗布、乾燥し、磁気テ
ープを得る。このテープについての磁気特性をV.S.
M.で測定した結果を後記の表5に示す。
【0050】次に、こうして得られた磁気テープを60℃
/90%RHの環境下に1週間保存した後、磁気特性を測定
した。それを後記の表6に示す。この表から実施例1、
2は比較例1、2、3、4に対し、明らかに、酸化を起
因とした飽和磁束密度Bm[mT]の劣化は小さいことが分か
る。
【0051】
【0052】
【0053】
【0054】
【0055】
【0056】
【0057】
【発明の作用効果】本発明は上述した如く、化合物Xと
フェニルプロパノイドによって表面修飾された金属磁性
粉としているので、金属磁性粉の耐酸化性を向上させ、
磁気特性を劣化させず、安定化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を適用した磁気記録媒体の一構成例を示
す概略断面図である。
【符号の説明】
1・・・非磁性支持体 2・・・磁性層 3・・・バックコート層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平4−6617(JP,A) 特開 平1−232530(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01F 1/06 B22F 1/00 C09C 1/62 G11B 5/712

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】下記一般式: A−(COOH)2、A−(CO)2O又はA’−(O
    H)2 (但し、この一般式中、Aはフェニル基、シクロヘキシ
    ル基又はナフチル基であって、置換基を有していてもよ
    く、またA’はフェニル基又はナフチル基であって、置
    換基を有していてもよい。)で表される化合物Xの少な
    くとも1種と、フェニルプロパノイドの少なくとも1種
    とによって表面修飾されている金属磁性粉。
  2. 【請求項2】請求項1に記載した金属磁性粉及び結合剤
    を含有した磁性層が非磁性支持体上に塗布によって形成
    されている磁気記録媒体。
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