JPH01239816A - 磁性金属粉末およびそれを用いた磁気記録 - 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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、磁性金属粉末およびこの磁性金属粉末を用
いた磁気記録媒体に関し、さらに詳しくは耐久性および
磁気特性に優れたＦｅを主体とする磁性金属粉末、およ
びこの磁性金属粉末を用いて得られる耐久性および出力
特性に優れた磁気記録媒体に関する。

〔従来の技術〕

従来から磁気記録媒体に用いられているＦｅを主体とす
る磁性金属粉末は、オキシ水酸化鉄または酸化鉄を加熱
還元して製造される。ところが、加熱還元する際、粒子
相互間で焼結が生じやすくて、粒子の均一性や形状が損
なわれやすいため、充分に磁気特性および耐久性に優れ
たものが得られにくい。

このため、ケイ素化合物やアルミニウム化合物の被膜を
粒子表面に形成するなどして、粒子の焼結を防止し、特
にアルミニウム化合物の被膜によって耐久性を向上させ
ることが行われており、さらに、アルミニウム化合物と
ケイ素化合物との被膜を粒子表面に形成するなどして磁
気特性の向上が図られている。（′特公昭５６−２８９
６７号、特公昭５９−１９１６８号、特公昭５７−２９
５２３号、特開昭５２−３０７５８号） 〔発明が解決しようとする課題〕 ところが、これらケイ素化合物やアルミニウム化合物の
被膜、さらにケイ素化合物とアルミニウム化合物との被
膜を粒子表面に形成することによって、磁気特性および
耐久性が改善されるものの、未だ充分ではなく、これら
の磁性金属粉末を使用して得られる磁気記録媒体は、未
だ充分に良好な出力特性および耐久性が得られていない
。

〔課題を解決するための手段］ この発明はかかる現状に鑑み種々検討を行った結果なさ
れたもので、Ｆｅを主体とする磁性金属粉末に、Ｆｅに
対して１〜１０重量％のＡｆと、０．１〜０．５重量％
のＮａとを含有させることによって、耐久性および磁気
特性を充分に向上させ、この磁性金属粉末を使用して得
られる磁気記録媒体の耐久性および出力特性を充分に向
上させたものである。

また、Ｆｅに対して１〜１０重量％のＡＰ、および０．
１〜０．５重量％のＮａとともに、さらに０．１〜５重
量％のＳｉを含ませることによって、磁気特性をさらに
一段と向上させ、この磁性金属粉末を使用して得られる
磁気記録媒体の出力特性をさらに一段と向上させたもの
である。

この発明において、Ｆｅを主体とする磁性金属粉末は、
Ｆｅに対して１〜１０重量％のＡＡと、０．１〜０．５
重量％のＮａとを含有させているため、高い硬度を有す
るＡＰの機械的特性が充分に発揮されて耐久性が充分に
向上され、またＮａによって保磁力が高くなり磁気特性
が充分に向上される。これに対し、Ａ２の含有量がＦｅ
に対して１重量％より少なくては耐久性を充分に向上さ
せることができず、１０重量％より多くすると磁性粉末
の飽和磁化が低下する。また、Ｎａの含有量がＦｅに対
して０．１重量％より少ないと磁気特性向上効果が小さ
く、０．５重量％より多くなると磁性金属粉末の耐食性
が低下する。こめように、Ｆｅを主体とする磁性金属粉
末中に含有されるＡｌの含有量は、Ｆｅに対して１〜１
０重量％の範囲内にするのが好ましく、２〜６重量％の
範囲内にするのがより好ましい。また、Ｎａの含有量は
Ｆｅに対して０．１〜０．５重量％の範囲内にするのが
好ましく、０．１２〜０．３重量％の範囲内とし、さら
に０．１４〜０．２５重量％の範囲内にするのがより好
ましい。

また、ＡｆおよびＮａと共にＦｅに対して０．１〜５重
量％のＳｉを含有させると、磁気特性がさらに向上され
るため、ＳｔをさらにＦｅに対して０．１〜５重量％含
有させるのが好ましく、含有量を０．２〜３重量％の範
囲内とし、さらに０．３〜３重量％の範囲内にするのが
より好ましい。しかしながらＳｉの含有量が５重量％よ
り多くなると磁性粉末の飽和磁化が低下するため、好ま
しくない。

このように、Ｆｅを主体とする磁性金属粉末にＡＰおよ
びＮａを含有させるには、ゲーサイトなどの原料粉末を
、アルミニウム化合物を含むアルカリ水溶液に浸漬する
か、あるいはアルミニウム化合物を含むガスに接触させ
た後、炭酸ナトリウム水溶液などのＮａを含む水溶液に
浸漬し、次いで、乾燥後、還元して、Ｎａを含むアルミ
ニウム化合物からなる被膜を粒子表面に形成するなどの
方法で行われる。このときのＡｊ２の含有量は添加する
アルミニウム化合物の添加量で制御される。

また、Ｎａの含有量は、Ｎａを含むアルミニウム化合物
を被着した原料粉末の水洗回数を調整するか、あるいは
この原料粉末を充分に水洗してＮａ量を零にした後、Ｎ
ａの濃度を適宜に調製した炭酸ナトリウム水溶液などの
Ｎａを含む水溶液に浸漬するなどの方法で制御され、ア
ルミニウム化合物を含むガスに接触させた場合は、その
後に浸漬させる炭酸ナトリウム水溶液などのＮａを含む
水溶液の濃度を適宜に調製して制御される。

また、Ａ２およびＮａとともにＳｉを含有させるには、
ゲーサイトなどの原料粉末を、アルミニウム化合物を含
むアルカリ水溶液に浸漬する際、同Ｉｌ＊にケイ素化合
物を含むアルカリ水溶液を加えたり、アルミニウム化合
物とともにケイ素化合物を含むガスに接触させた後、炭
酸ナトリウム水溶ぐ夜なと゛のＮａを含む氷）容ｆｌに
漫ン青したりして、アルミニウム化合物と同時にケイ素
化合物を被着するか、あるいは、ゲーサイトなどの原料
粉末を、ケイ素化合物を含むアルカリ水溶液に浸漬した
り、ケイ素化合物を含むガスに接触させたりして、原料
粉末の粒子表面にまずケイ素化合物を被着し、次いで、
アルミニウム化合物を含むアルカリ水溶液に浸漬したり
、アルミニウム化合物を含むガスに接触させたりして、
ケイ素化合物を被着した上に、さらにアルミニウム化合
物を被着するなどの方法で行われ、Ａｊ２、Ｎａの含有
量は前記した方法で制御され、Ｓｉの含有量は添加する
ケイ素化合物の添加量で制御される。この場合、まずケ
イ素化合物を被着し、ついで、アルミニウム化合物を被
着すると、ケイ素化合物とアルミニウム化合物の同時被
着に比べて、ケイ素化合物およびアルミニウム化合物の
結着力が強く、優れた磁気特性が得られるとともに、外
層にある高い硬度を有するアルミニウム化合物の機械的
特性が充分に発揮されて耐久性が充分に向上されるため
、この順序でケイ素化合物とアルミニウム化合物とを被
着するのが好ましい。

この他、ケイ素化合物を被着後、アルミニウム化合物を
被着し、さらにその上にケイ素化合物を被着してもよく
、最上層にケイ素化合物を被着すると、磁気特性が一段
と向上される。

このようにして製造されるＦｅを主体とし、Ｆｅに対し
て１〜１０重量％のＡ２と、０．１〜０．５重量％のＮ
ａとを含有させた磁性金属粉末、また、Ｆｅに対して１
〜１０重量％のＡ１および０．１〜０．５重量％のＮａ
とともに、さらに０．１〜５重量％のＳｉを含ませた磁
性金属粉末は、磁気特性に優れ、また機械的特性および
耐食性が良好で耐久性に優れ、磁気記録媒体に用いると
、出力特性に優れ、耐食性が良好で耐久性に優れた磁気
記録媒体が得られる。

このように、Ｆｅを主体とし、Ｆｅに対してＡｉとＮａ
、またはＡｌ＆ＮａとＳｉとを所定の範囲で含有した磁
性金属粉末を用いる磁気記録媒体は、常法に準じて製造
され、たとえば、この種の磁性金属粉末を、結合剤樹脂
、有機溶剤およびその他の必要成分とともに混合分散し
て磁性プ料を調整し、これをポリエステルフィルムなど
の基体上にロールコータ−など任意の塗布手段によって
塗布し、乾燥して製造される。

このようにして製造される磁気記録媒体において、磁性
金属粉末の磁性層中に占める体積を１５容量％以上とす
ると、磁性金属粉末の結合剤樹脂中における分散性向上
効果、飽和磁束密度向上効果、耐久性向上効果が特に太
き（なるため、磁性層中に占める体積は１５容量％以上
にするのが好ましい。

ここに用いる結合剤樹脂としては、塩化ビニル−酢酸ビ
ニル系共重合体、ポリビニルブチラール樹脂、繊維素系
樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリエステル系樹脂、イソ
シアネート化合物など従来汎用されている結合剤樹脂が
広く用いられる。

また、有機溶剤としては、トルエン、メチルイソブチル
ケトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、テト
ラヒドロフラン、酢酸エチルなど従来から汎用されてい
る有機溶剤が、単独または二種以上混合して使用される
。

なお、磁性塗料中には、通常使用されている各種添加剤
、たとえば、分散剤、研磨剤、帯電防止剤などを任意に
添加使用してもよい。

このようにして製造される磁気記録媒体としては、ポリ
エステルフィルムなどのプラスチックフィルムを基体と
し、この基体の片面に磁性層を有する磁気テープ、両面
に磁性層を有する磁気ディスク、さらに円盤やドラムを
基体とする磁気ディスクや磁気ドラムなど、磁気ヘッド
と摺接する種々の形態を包含する。

〔実施例〕

次ぎに、この発明の実施例について説明する。

実施例１ 原料のα−ＦｅＯＯＨ（長軸長０．３μｍ、針状比１２
／１）５ｋｇを０．５ＮのＮａＯＨ水溶液１００！に分
散し、この懸濁ン夜にＬＭのＮａ２ＳｉＯ３水溶液２．
２Ｉ！、を滴下した。次いで、この懸濁液にＣＯ２ガス
を吹き込んで中和した後、懸濁液を濾別した。濾別後、
固形分を再び１００での純水に分散した後、再度固形分
を濾別し、この操作を３回繰り返して、ケイ素化合物を
被着したα−ＦｅＯＯＨを水洗し、６０゛ｃで乾燥した
。

次いで、このケイ素化合物被着α−ＦｅＯＯＨを０．５
ＮのＮａＯＨ水溶液１００１に分散し、これに０．５Ｍ
のＡｌ２　（ＳＯ２）：＋水溶液５．８１を滴下し、Ｃ
Ｏ□ガスで中和した後、固形分を濾別した。この固形分
を５０βの純水に再分散した後、再度固形分を濾別し、
この操作を５回繰り返した後、６０°Ｃで乾燥した。

次に、このようにしてケイ素化合物とアルミニウム化合
物とを被着したα−ＦｅＯＯＨ１０ｇを電気炉に入れ、
水素気流中（２１／ｍｉｎ　）で４５０゛Ｃまで１０分
間かけて昇温し、４５０″Ｃで８時間還元した。還元終
了後、０．１％の０２を含むＮ２中（ｌ　ｌ　／ｍｉｎ
　）にて４０″Ｃで８時間表面酸化して安定化した。こ
のようにして得られた磁性金属鉄粉末は、Ｆｅに対して
、１．１重量％のＳｉと、４．８重量％のＡｆと、０．
２５重量％のＮａとを含有していた。

このようにして得られた磁性金属鉄粉末を使用し、 磁性金属鉄粉末　　　　　　　　１００重量部ＶＡＧＨ
（Ｕ、Ｃ，Ｃ社製、塩化ビ　　１０〃ニル−酢酸ビニル
−ビニルア ルコール共重合体） バンデックスＴ−５２０１（太　　６　〃日本インキ化
学工業社製、ポ リウレタン、数平均分子量２ Ｎ３万） ミリスチン酸　　　　　　　　　　　５　〃Ｈ３−５０
０（旭電化社製、力　　１　〃−ポンプラック） メチルイソブチルケトン　　　　　８５〃トルエン　　
　　　　　　　　　　８５〃の組成からなる組成物を３
１容量のスチール製ボールミル中に入れ、これを７２時
間回転させ、よく分散させて磁性ペーストを調製した。

その後、この磁性ペーストに、トルエン４０重量部とコ
ロネー）Ｌ（武田薬品工業社製、三官能性低分子量イソ
シアネート化合物）２重量部をさらに加え、磁性塗料を
調製した。この磁性塗料を厚さ１２μｍのポリエステル
フィルム上に、乾燥後の塗布厚が４μｍとなるように塗
布、乾燥し、鏡面加工処理を行った後、１！２インチ幅
に裁断して磁気テープをつくった。

実施例２〜４ 実施例１において、アルミニウム化合物被着後の水洗回
数を、第１表のように変更した以外は、実施例１と同様
にしてＮａ含有量の異なる磁性金属鉄粉末を得、磁気テ
ープをつくった。

実施例５ 実施例１において、アルミニウム化合物被着後の水洗回
数を５回から１０回に変更した以外は、実施例１と同様
にしてＮａ含有量が極めて少ない磁性金属鉄粉末を得た
。次いで、得られた磁性金属鉄粉末を、固形分が０．０
００１ＭのＮ　ａ　ＣＯ３水溶液１００！に再分散した
後、１時間撹拌し、濾過、乾燥して、Ｎａを０．２重量
％含有した磁性金属鉄粉末を得、磁気テープをつくった
。

比較例１〜２ 実施例１において、アルミニウム化合物被着後の水洗回
数を、第１表のように変更した以外は、実施例１と同様
にしてＮａ含有量の異なる磁性金属鉄粉末を得、磁気テ
ープをつくった。

比較例３ 実施例１において、ＩＭのＮａ２５ｉＯ，水溶液の滴下
量を２．２！から８夕に変更し、ケイ素化合物被着後の
水洗回数を３回から４回に変更し、アルミニウム化合物
の被着処理を省いた以外は、実施例１と同様にして、４
重量％のＳｉと０．２重量％のＮａを含む磁性金属鉄粉
末を得、磁気テープをつくった。

各実施例および比較例で得られた磁性金、属鉄粉末につ
いて、Ｎａ、ＳｉおよびＡＩ！、の含有量を調べた。ま
た、保磁力、飽和磁化および角型を測定し、耐食性を調
べた。耐食性は、得られた磁性金属粉末を、６０°Ｃ１
９０％ＲＨの条件下に１週間放置し、放置後の飽和磁化
の劣化を調べ、劣化率を算出して評価した。

下記第１表はその結果である。

また、各実施例および比較例で得られた磁気テーブクこ
ついて、保Ｔｅｌ力、残留磁束密度、角型、Ｃ１Ｃ／Ｎ
を測定し、−５°Ｃにおけるスチル耐久性および耐食性
を調〕・＜た。耐食性は、得られた磁気テープを、６０
　’Ｃ１９０％ＲＨの条件下に１週間放置し、放置後の
残留磁束密度の劣化を調べ、劣化率を算出して評価した
。また、Ｃ，Ｃ／Ｎは比較例１をＯｄＢとしたときの相
対値で表した。

下記第２表はその結果である。

第２表 ［発明の効果〕 上記第１表および第２表から明らかなように、実施例１
ないし５で得られた磁性金属鉄粉末は、比較例１で得ら
れた磁性金属鉄粉末に比し保磁力が高く、比較例２で得
られた磁性金属鉄粉末に比し耐食性がよくて、比較例３
で得られた磁性金属鉄粉末に比し飽和磁化が高く、また
実施例１ないし５で得られた磁気テープは、比較例１で
得られた仔重気テープに比し保磁力、飽和磁束密度、角
型、ＣおよびＣ／Ｎが高く、比較例２で得られた磁気テ
ープに比し耐食性がよくて、比較例３で得られた磁気テ
ープに比しスチル耐久性がよく、このことからこの発明
で得られる磁性金属粉末は、磁気特性および耐久性に優
れ、この磁性金属粉末をノ目いて得られる磁気記録媒体
は、耐久性および電気的特性に優れていることがわかる
。

特許出願人　　日立マクセル株式会社

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. １．Ｆｅを主体とし、Ｆｅに対して１〜１０重量％のＡ
   ｌと、０．１〜０．５重量％のＮａとを含有させたこと
   を特徴とする磁性金属粉末。
2. ２．Ｆｅを主体とし、Ｆｅに対して１〜１０重量％のＡ
   ｌと、０．１〜０．５重量％のＮａと、０．１〜５重量
   ％のＳｉとを含有させたことを特徴とする磁性金属粉末
   。
3. ３．Ｆｅを主体とし、Ｆｅに対して１〜１０重量％のＡ
   ｌと、０．１〜０．５重量％のＮａとを含有させた磁性
   金属粉末を、磁性層中に含ませたことを特徴とする磁気
   記録媒体。
4. ４．Ｆｅを主体とし、Ｆｅに対して１〜１０重量％のＡ
   ｌと、０．１〜０．５重量％のＮａと、０．１〜５重量
   ％のＳｉとを含有させた磁性金属粉末を、磁性層中に含
   ませたことを特徴とする磁気記録媒体。