JPH01220408A - 金属磁性粉末、その製造方法及びその使用 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術的分野〕 本発明は、耐酸化性に優れた磁気記録用に好適な金属磁
性粉末、その製造方法及びそれを使用する磁気記録媒体
に関する。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

磁気記録媒体は、近年高記録密度化による小型化、高性
能化の指向が一段と強まってきている。

これとあいまって磁気記録用磁性粉末として、従来の酸
化鉄系磁性粉末に比し、飽和磁化が大きく、かつ高保磁
力化が容易な鉄または鉄系金属磁性粉末（以下金属磁性
粉末という）が注目されており、デジタルオーディオテ
ープや８　ｍ／ｍビデオテープなどへの実用化がはから
れつつあるが、近時さらに高画質ビデオテープ、高記録
密度ディスク用など高性能記録媒体への適用が一層期待
されている。

ところで・このような金属磁性粉末は、通常約０．５μ
ｍ以下（長径）、さらには０．３μｍ以下の微細粒子で
あるのが望ましく、かつこのものを磁気塗料としたとき
の分散性、塗膜での配向性・充填性等に優れたものであ
ることが望まれている。しかしながらこのような微細粒
子は表面活性が強く、このために経時的に酸化が進むこ
とにより、これにともなって飽和磁化、保磁力などの磁
気特性が低下し、いわゆる経時安定性（以下耐酸化性と
いう）の悪化がさりられなかったりする。またさらに著
しい場合には、前記酸化反応が急激に進むと自然発火、
燃焼に至るなど取扱操作、工程管理工種々のトラブルを
惹起したりする。

これらの問題点を改良するために、既に多くの提案がな
されている。例えば、（１）還元により製造゛した直後
の金属磁性粉末の粒子表面を、徐酸化し７て薄い酸化被
膜を形成させたり、（２）金属磁性粉末の粒子表面を例
えばシリコン系化合物や高級脂肪酸系化合物等の有機物
質で被覆したり、さらには（３）金属磁性粉末の粒子表
面に、耐食性金属化合物を湿式あるいは乾式の種々の方
法によって被着せしめたり等の方法が知られている。し
かしながら、これらの方法によっても耐酸化性が十分満
足されるものでなかったり、十分な耐酸化性を付与しよ
うとすると金属磁性粉末のもつ高飽和磁化、高保磁力な
どの優れた磁気特性や塗料化時の分散性などがＩｎなわ
れ易かったりするなど、未だ改善を要する問題点が少な
くない。ことに、さらに高Ｓ／Ｎ比化、高出力化が一段
と要請されることとあいまって、金属磁性粉末のより微
粒子化が指向されており前記問題点の解決が強く希求さ
れている。

〔発明の目的〕

本発明は、前記問題点を解決し、耐酸化性に優れた磁気
記録媒体用に好適な金属磁性粉末、その製造方法及びそ
れを使用する６１１気記録媒体を提供することにある。

〔発明の概要〕

本発明は、本発明者等がかねてより、金属磁性粉末本来
の優れた特性を損なうことなく、前記問題点を解決すべ
く種々検討を進めた結果、特定の有機金属化合物を、金
属磁性粉末の粒子表面上で熱分解させることによって、
その熱分解残渣物を該粒子表面に担持せしめた場合には
、前記問題を解決し得、十分な耐酸化性と磁気記録媒体
における高性能磁気特性を付与し得る金属磁性粉末が得
られること、かつこのものを比較的簡潔な手段でもって
製造することができることの知見を得、本発明を完成し
たものである。すなわち本発明の第１は、粒子表面に、
アルキル金属化合物の熱分解残渣物を、担持してなるこ
とを特徴とする金属磁性わ）末であり、第２は、アルキ
ル金属化合物を、金属磁性粉末粒子表面に接触させ、か
つ加熱分解してその熱分解残渣物を該粒子表面に担持処
理することを特徴とする金属磁性粉末の製造方法であり
、第３は、アルキル金属化合物を、金属磁性粉末表面に
接触させ、かつ加熱分解してその熱分解残渣物を該粒子
表面に担持処理した後、該処理物を不活性雰囲気下で加
熱処理することであり、また第４は、該処理物を酸化性
雰囲気下で酸化処理することを特徴とする金属磁性粉末
の製造方法、および第５は、前記第１〜４の発明に係わ
る金属磁性粉末を含有してなる磁性層を、非磁性支持体
上に形成してなることを特徴とする磁気記録媒体である
。

本発明において、被処理物として使用する金属磁性粉末
（以下基体構成粒子という）は、種々の方法によって製
造される鉄または鉄を主体とする鉄系合金類の金属磁性
粉末であって、もっとも−殻内には針状晶の形状のもの
であるが、さらに前記針状晶形状のもののほか、例えば
紡錘状、米粒状、球状、棒状、平板状、サイコロ状など
種々の形状のものを使用することができる。

本発明において、使用するアルキル金属化合物としては
、一般式Ｍｅ（Ｃｎｌｌ、ｎ＋＋）ｍＸ　ｌ　（ここで
ＭｅはＭ。

Ｚｎ、＾ｌ＋　Ｓｂ＋　Ｂ＋　Ｉｎ、　Ｇａ＋　Ｓｎま
たはＳｉよりなる金属原子、Ｘは水素またはハロゲン、
ｎは１〜１８、望ましくは１〜１０、ｍは２〜４、βは
Ｏまたは１である）で示される種々の化合物を使用し得
るが、それらの具体例としては例えば、Ｍｇ（ＣＪｓ）
ｔ、　Ｚｎ（ＣｚｌｌｓＬ。

＾１（ｉｓｏ−Ｃｓ１１ｑ）＋＋ＡＩ（Ｃ＋ｏＨｚυ３
，５ｂ（ＣＩ＋３）３．　Ｂ（ＣｄｌＳ）３゜Ｉｎ（Ｃ
ｚｌｌｓ）：＋、Ｇａ（Ｃｌｌｘ）：＋、Ｇａ（Ｃｚｌ
ｌｓ）ｚｃｌ、　　５ｎ（Ｃｚｌｌｓ）ａ。

５ｉｌｌ　（Ｃ１１３）　：ｌなどを挙げることができ
る。これらの化合物の処理剤は、それらを単独で用いて
も、あるいは２種以上混用してもよい。

本発明において、アルキル金属化合物の熱分解残渣物を
、前記基体構成粒子表面に１ｕ持処理さ−Ｕるには、該
基体構成粒子粉末を液相系もしくは気相系で接触させ、
該粒子表面で熱分解させることによっておこなうことが
できる。該処理を液相系でおこなう場合は、例えばアル
キル金属化合物を芳香族炭化水素類、ケトン類、エーテ
ル類などの種々の溶媒に溶解させた溶液中に、該基体構
成粒子粉末を分散させて懸濁液とするか、あるいは該基
体構成粒子粉末を前記溶媒に分散させて）甑濁液とし、
この中ヘアルキル金属化合物を添加し、次いで該懸濁液
を窒素ガスなどの不活性ガスを通気させながら該アルキ
ル金属化合物の分解温度まで加熱し、通常１００〜３０
０℃、好ましくは１５０〜２８０℃で、０．１〜１０時
間、好ましくは０．５〜５時間加熱処理してアルキル金
属化合物の実質的全部を、該基体構成粒子粉末の粒子表
面で熱分解させることによっておこなうことができる。

また当該担持処理を気相系でおこなう場合には、例えば
該基体構成粒子粉末をアルキル金属化合物の分解温度下
に保持した充填床を形成し、該床にアルキル金属化合物
を不活性ガスとともに通気して該基体構成粒子表面で熱
分解させることによっておこなうことができる。なお前
記アルキル金属化合物の熱分解残渣物を担持処理した金
属磁性粉末は、さらに必要に応じ該粒子表面を窒素含有
ガス等の不活性雰囲気下で加熱処理したり、あるいは該
粒子表面を酸化性ガス雰囲気中で徐酸化したりすること
によって、耐酸化性を一層好ましいものとすることがで
きる。前記アルキル金属化合物の担持量は、基体構成粒
子の金属磁性粉末の粒子の形状、大きさ、比表面積など
によって異なり、−概に言えないが、該基体構成粒子の
重量基準に比して０．１〜３０％、望ましくは０．３〜
１５％である。担持■が前記範囲より少なきにすぎると
所望の効果がもたらされず、また前記範囲より多きにす
ぎると飽和磁化などの磁気特性や塗料化時の分散性など
が損なわれ易かったりする。

本発明において、アルキル金属化合物の熱分解残渣物と
は、前記アルキル金属化合物の熱分解によって、基体構
成粒子の金属磁性粉末の粒子表面に形成される実質的に
当該アルキル金属化合物の構成金属成分よりなる耐食性
金属の表面層のことを謂うものである。前記アルキル金
属化合物の熱分解残渣物の担持処理によって奏される本
発明の耐酸化性等の極めて優れた特性の改善がもたらさ
れる作用機作は、未だ十分解明するには至っていないが
、当該耐食を機金属化合物を基体構成粒子゛表面で例え
ば単に吸着させたり、あるいは加水分解させたりし°ζ
被膜を形成する場合に比し、均一膜Ｊ７の緻密な耐食性
被膜が形成されるためではないかと推定される。また前
記熱分解残渣物を担持処理した金属磁性粉末を、酸化性
ガス雰囲気中や窒素ガスなどの不活性ガス雰囲気中で加
熱処理することによって金属磁性粉末の耐酸化性が一層
増大し得ることの所以は、前記基体構成粒子表面の耐食
性被膜がより緻密化されたり、さらにはより安定な酸化
被膜が形成されたりすることによるのではないかとみら
れる。

前記の本発明の方法にもとづいて製造される金属（（ｆ
性粉末は、種々のバインダー樹脂、例えば塩化ビニル−
酢酸ビニル共重合体系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリ
エステル系樹脂、アクリル系樹脂、セルローズ系樹脂な
どのバインダー成分と、種々の添加剤、例えば分散剤、
潤滑剤、研磨剤、帯電防止剤などを添加して磁性塗料を
調製し、ポリエチレンテレフタレートフィルム、アセテ
ートフィルムなど種々の非磁性支持体上に、所定厚み（
通常は乾燥後の厚み２〜５μｍ）に塗布し、配向処理後
乾燥して磁性層を形成し、さらにカレンダー処理、スリ
ッティング加工を経て磁気記録媒体、例えば磁気テープ
を得ることができる。なお、前記磁気テープは、必要に
応じさらに帯電防止、走行安定性等をはかるべく、該支
持体の磁性層側の反対の面に、いわゆるバンクコート層
を形成してもよい。

以下に実施例及び比較例を挙げて本発明をさらに説明す
る。

〔本発明の実施例〕

実施例１ 硫酸第一鉄水溶液を水酸化ナトリウム水溶液で中和し、
さらに酸化性ガスを導入して酸化しα−ＦｅＯＯＩｌを
生成し、次いでこのものを加熱脱水してα−Ｆｅ２０＝
とじ、しかる後水素気流中で加熱還元して得られた針状
の金属鉄磁性粉末（比表面積（ＢＩＥＴ）５５ｍ”／ｇ
、平均長軸粒子径０．１５　ｐ、平均軸比９、保ルｊ１
力１．５５００ｅ、飽和磁化１６０ｅｍｕ／ｇ、角形比
０．５０４）を基体構成粒子とし、このもの２０ｇをジ
フェニルメタン６００＋＋＋ｆに悲濁した。この懸濁液
を攪拌機を付した四つロフラスコに入れ、さらに窒素ガ
スを導入して非酸化性雰囲気を保持しながら、攪拌下に
トリイソブチルアルミニウムのｎ−へキサン溶液（１５
重量％）を３３．６ｍｌを添加し、次いで４℃／分で２
２０℃まで昇温し、この温度で１時間保持して加熱分解
した。しかる後室温まで冷却後該！、Ｓ液を濾過し、さ
らにトルエンで洗浄し、得られたケーキを風乾して目的
の金属磁性わ）末（Ａ）を得た。

前記方法によって得られた金属磁性粉末を用いて、下記
の配合組成物を混合分散させて磁性塗料を３用型した。

磁性粉末　　　　　　　　　　５　重量部分散剤　　　
　　　　　　　　０．２５〃ポリウレタン樹脂　（３０
％溶液）　　　　　　　　２．９６　　　〃混合溶媒”
　　　　　　　　　　１３．４　　〃０　トル：Ｅ：ｚ
／ＭＥＫ／シクＵヘキサ／ン（４，５／４．５／Ｉ）次
いで、前記磁性塗料をポリエステルフィルム上に、乾燥
膜厚１０μｍとなるように塗布し、配向処理後乾燥し、
次いでカレンダー処理して磁気テープを作製した。

実施例２ 実施例１において、トリイソブチルアルミニウムのｎ−
へキサン溶液（１５重量％）の添加量を、６７．２ｍｌ
としたことのほかは、同側の場合と同様に処理して目的
の金属磁性粉末（Ｂ）を得た。

実施例３ 実施例１で得られたトリイソブチルアルミニラ　　　　
□ムの熱分解残渣を担持処理してなる金属磁性粉末（Ａ
）ｉｏｇを、管状電気炉中で窒素ガスを通気しながら３
００℃で２時間加熱処理し、目的の金属磁性粉末（Ｃ）
を得た。

比較例１ 実施例１において、トリイソブチルアルミニウムのｎ−
ヘキサン溶液を添加しなかったことのほかは、同側の場
合と同様にして処理し、金属磁性粉末（Ｄ）を得た。

比較例２ 実施例３において、トリイソブチルアルミニウムのｎ−
へキサン溶液を添加しなかったことのほかは、同側の場
合と同様にして処理し、金属磁性粉末（Ｅ）を得た。

前記実施例及び比較例の金属磁性粉末とそれらを用いて
作製した磁気テープについて、常法により飽和磁化（δ
ｓ：ｅｍｕ／ｇ）、保磁力（Ｈｃ　：　Ｏｅ）、飽和磁
束密度（Ｂｍ　：Ｇａｕｓｓ）、角形比（Ｒｓ）、配向
性（ＯＲ，ＳＱ）、反転磁界分布（Ｓ　Ｆ　Ｄ）を測定
した。

ま゛た酸化安定性を評価するために、温度６０℃、相対
湿度８０％の環境下で、４週間放置してδＳ、Ｊ−１ｃ
、Ｒｓについて促進経時変化を測定し、飽和磁化の劣化
率ΔδＳ（％）を下記の式によって求めた。これらの結
果を表−１（粉末特性）及び表−２（テープ特性）に示
す。

（式中、δｓ０は経時前のδＳであり、δＳ°は経時後
のδＳである） 〔発明の効果〕 本発明によって得られるアルキル金属化合物の熱分解残
渣物を担持した金属磁性粉末は、耐酸化性が著しく改善
されたものであり、従って優れた磁気特性を長期間保持
し得るとともに、それ自体貯蔵安定性に優れ、取扱い操
作上、工程管理上甚だ好ましいものであること、さらに
媒体への分散性も良好なものであって高出力の高記録密
度磁気媒体を製造する上で極めて好適なものである。ま
た本発明の金属磁性粉末の製造方法は、比較的面素な手
段でもって優れた性能の磁性粉末を容易に製造すること
ができるものであり、甚だ工業的意義の大きいものであ
る。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）粒子表面に、アルキル金属化合物の熱分解残渣物
   を担持してなることを特徴とする金属磁性粉末。
2. （２）アルキル金属化合物を、金属磁性粉末粒子表面に
   接触させ、かつ加熱分解してその熱分解残渣物を該粒子
   表面に担持処理することを特徴とする金属磁性粉末の製
   造方法。
3. （３）アルキル金属化合物を、金属磁性粉末表面に接触
   させ、かつ加熱分解してその熱分解残渣物を該粒子表面
   に担持処理した後、該処理物を不活性雰囲気下で加熱処
   理することを特徴とする金属磁性粉末の製造方法。
4. （４）アルキル金属化合物を、金属磁性粉末粒子表面に
   接触させ、かつ加熱分解してその熱分解残渣物を該粒子
   表面に担持処理した後、該処理物を酸化性雰囲気下で酸
   化処理することを特徴とする金属磁性粉末の製造方法。
5. （５）粒子表面にアルキル金属化合物の熱分解残渣物を
   担持してなる金属磁性粉末を含有してなる磁性層を、非
   磁性支持体上に形成してなることを特徴とする磁気記録
   媒体。