JPH02260608A

JPH02260608A - 強磁性金属鉄微粒子および製造方法ならびにこれを用いた磁気記録媒体

Info

Publication number: JPH02260608A
Application number: JP1082819A
Authority: JP
Inventors: Toshio Kanzaki; 壽夫神崎; Toshinobu Sueyoshi; 俊信末吉
Original assignee: Hitachi Maxell Ltd
Current assignee: Maxell Ltd
Priority date: 1989-03-31
Filing date: 1989-03-31
Publication date: 1990-10-23

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、特定の副成分を含む強磁性金属鉄微粒子お
よびこの強磁性金属鉄微粒子を用いた磁気記録媒体に関
し、さらに詳しくは、ＰあるいはＢを含有する化合物に
より化学的に修飾を施して成る経時劣化の改良および酸
成分吸着の減少された強磁性金属鉄微粒子と、この強磁
性金属鉄微粒。

子を用いて得られる耐候性および耐久性に優れた磁気記
録媒体に関する。

〔従来の技術〕

磁気記録媒体は、通常、ポリエステルフィルムなどの基
体上に磁性粉末、結合剤樹脂、有機溶剤、およびその他
の必要成分からなる磁性塗料を塗着してつくられ、最近
は、磁性粉末として従来の強磁性酸化物に比べ高い保磁
力（Ｈｃ）、高飽和磁化（σＳ）を示し、高密度記録の
磁性素材として注目されている微細な粒子形状を有する
強磁性金属鉄微粒子（α−Ｆｅ）が使用されている。

しかし、該強磁性α−Ｆｓは、一般に酸化反応を受は易
く粉体の保存中、あるいは磁性塗料化の工程中、雰囲気
・温度・湿度等の条件に応じた酸化反応が進行し、その
結果σＳの低下、場合によっては更にＨｃの低下をもた
らし、強磁性α−Ｆｅ本来の特性を損なう事が大きな問
題点となっている。

この対策として、従来より強磁性α−Ｆｅの表面層を気
相中あるいは液相中にて水または空気等により極めてゆ
るやかに酸化被膜を形成させ、酸化反応に対する安定性
を向上させようという試み等が提案されている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし、これらの方法もσｓ、Ｈｃの経時的な劣化を防
止する方法としては、充分ではなく、未だ、満足できる
ものが得られていない。

また強磁性α−Ｆｅや表面層に酸化被膜を形成させた強
磁性α−Ｆｅは、酸成分の吸着が非常に多く、酸成分と
結合剤樹脂とを混入する系の磁気記録媒体において、強
磁性α−Ｆｅと結合剤樹脂との結合を酸成分が阻害し、
磁気記録媒体の塗膜強度を低下させるばかりではなく、
酸成分を非常に多く吸着するため、磁気記録媒体の潤滑
性を低下させる事などにより、磁気記録媒体での耐久性
が悪く、磁気記録媒体用磁性素材としては、満足ゆくも
のではない。

〔問題を解決するための手段〕

本発明者等は、（強磁性α−Ｆｅ微粒子の経時的な劣化
を防ぎ、かつ酸成分の吸着を抑制する方法を）鋭意検討
した結果、特定の副成分を有するα−Ｆｅについては、
該強磁性α−Ｆｅ粒子表層部をＰ及びＢの少なくとも一
種を含有する化合物により化学的に修飾する事によって
著しい改良効果が得られ、新しい表面層を持った強磁性
α−Ｆｅを提供しうるに至った。

この発明は、Ｃｏ−Ｎｉ、Ａ１．Ｓｉ、Ｐ及びＢを副成
分とする強磁性α−Ｆｅ微粒子に一般式％式％（ここでＲ１−Ｒ１は同−又は異なる有機基である。

また代表的なものとしては、Ｒが水素またはメチル基、
エチル基やフェニル基等の有機基である。）で表される
化合物などを用いて強磁性α−Ｆｅの表面を化学的に修
飾することであり、修飾するには強磁性α−Ｆｅを有機
溶媒中に分散させ、その中に該ＰおよびＢの少なくとも
一種を含む化合物を投入し、加水分解させる方法がある
。

しかして、ＰおよびＢの少なくとも一種を含む化合物の
修飾により、強磁性α−Ｆｅ表面の化学的性質を安定化
するとともに、活性なポイントを修飾するため、酸化反
応の進行を抑制するとともに、酸性分の吸着を減少させ
る。

なお、Ｐ及びＢの少なくとも一種が強磁性α−Ｆｅに対
する重量比で０．０００５〜０．１０の範囲内となるよ
うにするのが好ましく、さらには０゜００１〜０．０５
の範囲内になることが好ましい。

またこの発明で用いる強磁性α−Ｆｅとしては、特に製
造の履歴に制限されず１組成的に磁気特性向上のために
導入されたＣｏ、Ｎｉ、ＡＬ、Ｓｉ、ＰおよびＢのうち
少なくとも一成分以上を副成分として含有する強磁性α
−Ｆｅであることが必要である。

このようにして得られた、ＰおよびＢの少なくとも一種
を含む化合物で修飾した強磁性α−Ｆｅ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、この強磁
性α−Ｆｅ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塗料を調製し、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。

この磁気記録媒体において、強磁性α−Ｆｅ粉末の磁性
層中に占める体積は、１５容量％以上とすると、強磁性
α−Ｆｅ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大きいた
め、１５容量％以上にするのが好ましい。

また、ここで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ド樹脂、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ている。さらに、有機溶剤としては
、トルエン、メチルブチルケトン、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
種類以上混合して使用される。

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、さらに円板やドラムを
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〕

次に、この発明の実施例について説明する。

実施例ＩＳｉ含含有−Ｆｅ粉末（平均長径０．５μｍ、平均針状
比１０、Ｓｉ含有量３．５重量％）　　２０ｋｇをエタ
ノール４００Ｑ中に懸濁させ、これにトリメチ）Ｌｉ　
ＩＪ　ン酸［ＰＯ（ＯＣＲ，）３コを２．７ｋｇ添加し
、よくかきまぜながら水４．９Ｑを１００ｍ１／■ｉｎ
の速度で徐々に添加した。添加後さらに２時間かきまぜ
た後、ろ過分能して、よぐ乾燥した。

次いで、該Ｓｉ含有α−Ｆｅ粉末をシャーレ上に展開し
、６０℃、相対湿度９０％Ｒ，ｈ、に調節した乾燥器中
で経時劣化テストを行った。

また、酸性分吸着量の測定として、ミリスチン酸の１ｗ
ｔ％トルエン溶液にＳｉ含含有−Ｆｅ粉末を投入、分散
し、３日後の該粉末への吸着量を粉の重量変化により測
定した。

実施例２実施例１において、Ｓｉ含含有−Ｆｅ粉末をＡｌｌ含有
−Ｆｅ粉末（Ａｌ含有量５重量％）に変更し、同様の実
験を行った。

実施例３実施例１において、Ｓｉ含含有−Ｆｅ粉末をＮｉ含含有
−Ｆｅ粉末（Ｎｉ含有量５重量％）に変更し、同様の実
験を行った。

実施例４実施例１においてトリメチルリン酸［ＰＯ（○ｃＨｉ）
ｚｌをトリエチルリン酸ＣＰ　Ｏ（ＯＣｔ　Ｈｓ　）３
１３．５ｋｇに変更し、同様の実験を行った。

実施例５実施例１において、トリメチルリン酸［ＰＯ（ＯＣＲ，
）、１２．７ｋｇ、水４．９Ｑをトリメチルボロン［Ｂ
（ＯＣＲ，）３１５．８ｋｇ、水９．０Ｑに変更し、同
様の実験を行った。

実施例６実施例５において、Ｓｉ含含有−Ｆｅ粉末をＡ１含有α
−Ｆｅ粉末（Ａｌ含有量５重量％）に変更し、同様の実
験を行った。

実施例７実施例５において、Ｓｉ含含有−Ｆｅ粉末をＮｉ含含有
−Ｆｅ粉末（Ｎｉ含有量５重量％）に変更し、同様の実験を行った。

実施例８実施例５においてトリメチルボロン［Ｂ（ＱＣＨｘ）３
］をトリエチルボロン［Ｂ（ＯＣ，Ｈ，）３］　８．１ｋｇに変更し、同様の
実験を行った。

実施例９実施例１において、トリメチルリン酸［ＰＯ（ｏ　ＣＨ
３）３　］　２　、７　ｋｇ−水４．９Ｑをトリメチル
リン酸［ＰＯ（ＯＣＲ３）３３１．４ｋｇとトリメチル
ボＯン［Ｂ　（ＯＣＨ３）３コ２．９ｋｇの混合溶液、
水７、ＯＱに変更し、同様の実験を行った。

比較例１〜６実施例１〜９おいて、Ｓｉ含含有−Ｆｅ粉末をＰおよび
Ｂの少なくとも一種を含む化合物による修飾を行わず、
同様の実験を行った。

結果を表１に示した。

表１上表より明らかなように、本発明により得られた強磁性
α−Ｆｅは、経時的な劣化が大きく減少すると共に、酸
成分の吸着も激減した。

次に上記の各サンプル（実施例１〜９、比較例１〜６）
を使用し、強磁性α−Ｆｅ粉末１００重量部と、ＶＡＧ
Ｈ（Ｕ、Ｃ，Ｃ，社製、塩化ビニル−酢酸ビニル−ビニ
ルアルコール共重合体）１０重量部と、バンデックスＴ
−５２０１（大日本インキ化学工貞社製、ポリウレタン
、数平均分子量２〜３万）６重量部と、ミリスチン酸５
重量部と、ＭＳ−５００（加電化社製、カーボンブラッ
ク）１重量部とをそれぞれ８５重量部のメチルイソブチ
ルケトンとトルエンとの混合溶媒に分散させた組成物を
３Ω容量のスチール製ボールミル中にいれ、これを７２
時間回転させ、よく分散させて磁性ペーストに、トルエ
ン４０重量部とコロジオンＬ（武田薬品工業社製、三官
能性低分子量インシアネート化合物）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１２μ
ｍのポリエステルフィルム上に、乾燥後の塗布厚が４μ
ｍとなるように塗布、乾燥し、鏡面加工処理を行った後
、１７２インチ幅に裁断して磁気テープをつくった・次いで、各塗膜を６０℃、相対湿度９０％Ｒ，ｈ。

に！ｇ節した乾燥機中で経時劣化テストを行った６また
。各塗膜からのミリスチン酸の抽出量を、ガスクロマト
グラフィーにより測定した。

また、各塗膜の摩擦係数をルビー摺動試験を行うことに
より求めた。

また、各塗膜の耐久性試験として、市販のビデオデツキ
を使用し、−５℃の環境下でスチル耐久性試験を行った
。

その結果を、表２に示す。

表２（続き）上表より明らかなように、本発明により得られた磁気記
録媒体は、経時的な劣化が減少すると共に、磁気記録媒
体からの酸成分の抽出量も増加し、それによる摩擦係数
の低下がみられ、磁気記録媒体のスチル耐久性も非常に
向上した。

〔発明の効果〕

以下説明したように、Ｃ０１Ｎｉ、Ｔｉ、Ａｌ、Ｓｉ、
ＰおよびＢのうち少なくとも一種以上を副成分として含
む磁性還元鉄粉の表面に、あらたにＰおよびＢの少なく
とも一種を含む化合物により化学的に修飾させた強磁性
α−Ｆｅは、経時的な劣化が大きく減少すると共に、酸
成分の吸着も激減した。またこのような強磁性α−Ｆｅ
を使用した磁気記録媒体は、経時的な劣化が減少すると
共に、磁気記録媒体からの酸成分の抽出量も増加し、そ
れによる摩擦係数の低下がみられ、磁気記録媒体のスチ
ル耐久性も非常に向上し、磁気記録媒体の機械的特性を
火曜に改善した。

特許出願人日立マクセル株式会社代表者永井　厚

Claims

【特許請求の範囲】

（１）Ｃｏ、Ｎｉ、Ｔｉ、Ａｌ、Ｓｉ，ＰおよびＢのう
ち少なくとも一種以上を副成分として含む磁性還元鉄粉
の表面に、あらたにＰ及びＢの少なくとも一種を含有す
る化合物により化学的に修飾させたことを特徴とする強
磁性金属鉄微粒子。
（２）請求項（１）記載の強磁性金属鉄微粒子を磁性層
中に含有させたことを特徴とする磁気記録媒体。
（３）Ｃｏ、Ｎｉ、Ｔｉ、Ａｌ、Ｓｉ、ＰおよびＢのう
ち少なくとも一種以上を副成分として含む磁性還元鉄粉
を有機溶媒中に分散させ、その中にＰ及びＢ含有有機化
合物を投入し、加水分解させることにより磁性還元鉄粉
の表面に、あらたにＰおよびＢ含有化合物により化学的
に修飾させたことを特徴とする強磁性金属鉄微粒子の製
造方法。