JPH03244107A

JPH03244107A - 強磁性金属粉末およびその製造方法ならびにこの強磁性金属粉末を用いた磁気記録媒体

Info

Publication number: JPH03244107A
Application number: JP2042854A
Authority: JP
Inventors: Toshio Kanzaki; 壽夫神崎
Original assignee: Hitachi Maxell Ltd
Current assignee: Maxell Ltd
Priority date: 1990-02-22
Filing date: 1990-02-22
Publication date: 1991-10-30

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〕この発明は高密度記録に適した強磁性金属粉末とその製
造方法、ならびにこの強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、酸成分吸着量が少なくて
耐食性に優れた強磁性金属粉末とその製造方法、ならび
にこの強磁性金属粉末を磁気記録素子として用いて得ら
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、磁性粉末、結合剤成分、有機溶
剤およびその他の必要成分からなる磁性塗料をポリエス
テルフィルムなどの基体上に塗布、乾燥してつくられ、
高性能のものが要求される場合には、従来の強磁性酸化
鉄粉末に比べて高い保磁力を有し、高飽和磁化で、高密
度記録に適した微細な粒子形状を有する金属鉄粉末など
の金属磁性粉末が使用されている。

しかしながら、この種の強磁性金属鉄微粒子は、一般に
酸化反応を受は易く、保存中、あるいはこの強磁性金属
鉄微粒子を用いて磁性塗料を調製する工程中に、雰囲気
・温度・湿度等の条件に応した酸化反応が進行し、その
結果、飽和磁化が低下し、場合によってはさらに保磁力
の低下をもたらして、強磁性金属鉄微粒子本来の特性が
損なわれるという難点がある。

このため、従来より強磁性金属鉄微粒子の表面層を気相
中あるいは液相中にて、水または空気等により極めてゆ
るやかに酸化し、酸化被膜を形成して、酸化反応に対す
る安定性を向上させることが行われている。（特公昭５
６　２８９６１号）〔発明が解決しようとする課題〕ところが、これらの方法も飽和磁化や保磁力の経時的な
劣化を防止する方法としては、充分でなく、未だ、酸化
反応に対する安定性を充分に向上させたものは得られて
いない。

また、従来の強磁性金属鉄微粒子や表面層に酸化被膜を
形成させた強磁性金属鉄微粒子は、酸成分の吸着が非常
に多く、磁気記録媒体を製造する際、酸成分や結合剤樹
脂と併用すると、強磁性金属鉄微粒子と結合剤樹脂との
結合が酸成分により阻害されて、磁性層の強度が低下さ
れ、さらに酸成分が非常に多く吸着される結果、磁性層
の潤滑性が低下されて、耐久性が劣化するという難点が
ある。

〔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、強磁性金属粉末の粒子表面に、Ｔａを含
有する化合物を被着させることによって、強磁性金属粉
末の経時的な劣化を防止するとともに、酸成分の吸着を
抑制し、また、この強磁性金属粉末を使用して得られる
磁気記録媒体の耐候性および耐久性を充分に向上させた
ものである。

この発明において使用する強磁性金属粉末は、Ｆｅ粉末
、またはＦｅを主体としてＣ０１Ｎｉ。

Ｔｉ、Ａ／２．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強磁性金属粉末の粒子表面に、
Ｔａを含有する化合物を被着させたものが好ましく使用
され、これらの強磁性金属粉末は、粒子表面のＴａを含
む化合物により、強磁性金属粉末粒子表面の化学的特質
が安定化されるとともに、活性な吸着ポイントがＴａを
含む化合物の被着により減少する。従って、強磁性金属
粉末の粒子表面における酸化反応の進行が抑制され、強
磁性金属粉末の経時的な劣化が効果的に防止されるとと
もに、酸性分の吸着が充分に抑制される。また、その結
果、この種の強磁性金属粉末を、酸成分や結合剤樹脂と
併用しても、強磁性金属鉄粉末と結合剤樹脂との結合が
酸成分によって阻害されることがなく、酸成分が多く吸
着されることもないため、この種の強磁性金属粉末を使
用して得られる磁気記録媒体は、磁性層の強度の低下や
、潤滑性の低下がなく、耐候性および耐久性が充分に向
上される。

このような粒子表面にＴａを含有する化合物を被着させ
た強磁性金属粉末は、Ｆｅ粉末、またはＦｅを主体とし
てＣｏ５Ｎｉ、、Ｔｉ、Ａｊ２ＸＳｉ、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強磁性金属粉
末を、有機溶媒中に分散させ、その中にタンクルアルコ
キシドなどのＴａを含有する有機化合物を投入し、加水
分解させて、強磁性金属粉末の粒子表面に、Ｔａを含む
化合物を被着するなどの方法でつくられる。

このようにして強磁性金属粉末の粒子表面に被着される
Ｔａの被着量は、Ｆｅ粉末、またはＦｅを主体としてＣ
ｏ、Ｎｉ、Ｔｉ、Ａｉ、Ｓ　ｉ、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強磁性金属粉末に対
して０．０００５重量％より少ないと、酸化反応の進行
を抑制する効果や、酸性分の吸着を減少させる効果が充
分に得られず、０．０７重量％を越えると強磁性金属粉
末がもつ磁気特性が低下するため、Ｆｅ粉末、またはＦ
ｅを主体としてＣＯ２Ｎｉ、Ｔｉ、、ＡＩ！、、５ｔＳ
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
む強磁性金属粉末に対して、ｏ、ｏｏｏｓ〜０，０７重
量％の範囲内となるようにするのが好ましく、０．００
１〜０．０３重量％の範囲内とし、さらに０．００５〜
０．０１重量％の範囲内にするのがより好ましい。

ここで、この発明で用いる強磁性金属粉末としては、特
に、製造の履歴に制限されず、Ｆｅ粉末の他、Ｆｅを主
体として組成的に磁気特性向上のためにＣ０１Ｎｉ、Ｔ
ｊ、ＡＩ！、、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導入された強磁性金属粉末がいず
れも使用される。

このような粒子表面にＴａを含む化合物を被着した強磁
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、この強磁性金属粉末を、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
て磁性塗料を調製し、この磁性塗料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、乾燥するなどの方法で製造される。

このようにして製造される磁気記録媒体において、強磁
性金属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および耐久性向上効
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、繊維素系樹脂、ポリビニルブチ
ラール系樹脂、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から汎用されている
結合剤樹脂がいずれも用いられる。

さらに、有機溶剤としては、シクロヘキサノン、メチル
エチルケトン、メチルイソブチルケトン、酢酸エチル、
トルエン、キシレン、ジメチルスルホキシド、テトラヒ
ドロフラン、ジオキサンなど、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、潤滑剤、研摩剤、帯電防止剤などを適宜に添
加してもよい。

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１平均長径が０．５μｍ、平均針状比が１０．Ｓｔ含有量
が３．５重量％のＳｔ含有金属鉄粉末２０ｋｇを、タン
クルエチレート（Ｔａ（○Ｃ，Ｈ３）５）の０．３重量
％ヘキサン溶液３００１中に添加し、室温で２時間かき
まぜて、金属鉄粉末粒子表面のＯＨ基と反応させた。そ
の後、ろ過分離して、真空乾燥し、Ｓｉ含有金属鉄粉末
の粒子表面に、タンクルエチレートを被着した強磁性金
属粉末を得た。

次に、得られた強磁性金属粉末を使用し、強磁性金属粉
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）パンデックスＴ−５０２１（大　　６　〃日本インキ化
学工業社製、ポリウレタン樹脂、数平均分子量２〜３万）完リスチン酸　　　　　　　　　　５　〃Ｈ３−５００
（塩型化社製、力　　１　〃ボンブラック）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ボー
ルミル中で７２時間混合分散し、これにさらにトルエン
４０重量部とコロネー）Ｌ（成田薬品工業社製、三官能
性低置０重量イソシアネート化合物）２重量部を加え、１時間混
合分散して磁性塗料を調製した。この磁性塗料を厚さ１
２μｍのポリエステルフィルム上に、乾燥厚が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実施例１における強磁性金属粉末の製造において、平均
長径が０．５μｍ、平均針状比が１０で、Ｓｉ含有量が
３．５重量％のＳｉ含有金属鉄粉末に代えて、平均長径
が０．５μｍ、平均針状比が１０で、Ａｊ２含有量が５
重量％のＡｆ含有金属鉄粉末を同量使用した以外は、実
施例１と同様にしてＡ℃含有金属鉄粉末の粒子表面に、
タンクルエチレトを被着した強磁性金属粉末を得た。

次いで、得られた強磁性金属粉末を、実施例１における
磁性塗料の組成において、実施例１で使用した強磁性金
属粉末に代えて、同量使用した以外は、実施例１と同様
にして磁気テープをつくった。

実施例３実施例１における強磁性金属粉末の製造において、平均
長径が０．５μｍ、平均針状比が１０で、Ｓｉ含有量が
３．５重量％のＳｉ含有金属鉄微粒子粉末に代えて、平
均長径が０．５μｍ、平均針状比が１０で、Ｎｉ含有量
が５重量％のＮｉ含有金属鉄粉末を同量使用した以外は
、実施例１と同様にしてＮｉ含有金属鉄粉末の粒子表面
に、クンタルエチレートを被着した強磁性金属粉末を得
た。

次いで、得られた強磁性金属粉末を、実施例】における
磁性塗料の組成において、実施例１で使用した強磁性金
属粉末に代えて、同量使用した以外は、実施例１と同様
にして磁気テープをつくった。

比較例１実施例１において、Ｓｉ含有金属鉄粉末のタンクルエチ
レート（Ｔａ（○Ｃ２Ｈ５）５　）の０．３重量％ヘキ
サン溶液中での処理を省き、実施例１における磁性塗料
の組成において、実施例１で使用した強磁性金属粉末に
代えて、平均長径が０．５μ１２ｍ、平均針状比が１０で、Ｓｉ含有量が３．５重量％の
Ｓｉ含有金属鉄粉末を同量使用した以外は、実施例１と
同様にして磁気テープをつくった。

比較例２実施例２において１．＋１含有金属鉄粉末のタンクルエ
チレート（Ｔａ（○Ｃｚ　Ｈｓ）ｓ　）の０．３重量％
ヘキサン溶液中での処理を省き、実施例２における磁性
塗料の組成において、実施例２で使用した強磁性金属粉
末に代えて、平均長径が０．５μｍ、平均針状比が１０
で、Ａ２含有量が５重量％のＡｆ！、含有金属鉄粉末を
同量使用した以外は、実施例２と同様にして磁気テープ
をつくった。

比較例３実施例３において、Ｎｉ含有金属鉄粉末のタンクルエチ
レート（Ｔａ（○Ｃｚ　Ｈｓ）ｓ　）の０．３重量％ヘ
キサン溶液中での処理を省き、実施例３における磁性塗
料の組成において、実施例３で使用した強磁性金属粉末
に代えて、平均長径が０．５μｍ、平均針状比が１０で
、Ｎｉ含有量が５重量％のＮｉ含有金属鉄粉末を同量使
用した以外は、実施例３と同様にして磁気テープをつく
った。

各実施例で得られた強磁性金属粉末および各比較例で使
用した強磁性金属粉末について、経時劣化を試験し、酸
成分吸着量を測定した。経時劣化試験は、各強磁性金属
粉末をシャーレ上に展開し、温度６０゛Ｃ１相対湿度９
０％ＲＨに調節した乾燥層中に１週間放置し、初期およ
び放置後の保磁力、飽和磁化および角型を測定して行っ
た。また、酸性分吸着量は、ミリスチン酸の１重量％ト
ルエン溶液に各強磁性金属粉末を投入、分散し、３日後
の各強磁性金属粉末への吸着量を各強磁性金属粉末の重
量変化により測定した。

また、各実施例および比較例で得られた磁気テープにつ
いて、経時劣化を試験し、旦リスチン酸の抽出量、摩擦
係数、スチル耐久性を調べた。経時劣化試験は、各磁気
テープを温度６０゛Ｃ２相対湿度９０％ＲＨに調節した
乾燥層中に１週間放置し、初期および放置後の最大残留
磁束密度を測定して行い、１週間放置後の最大残留磁束
密度の減少率を算定した。また、ミリスチン酸の抽出量
は　３− ４、テトラヒドロフラン中に磁気テープ９ｍを含浸し、１
０時間放置後、上澄み液中に存在するミリスチン酸量を
ガスクロマトグラフィーにより測定した。さらに、摩擦
係数は、各磁気テープの磁性層表面のルビー摺動試験に
より求めた。スチル耐久性は、市販のビデオデツキを使
用し、−５°Ｃの環境下で出力が低下するまでの時間を
測定した。

下記第１表および第２表はその結果である。

第　　１表第　　２　　表〔発明の効果〕上記第１表より明らかなように、この発明によって得ら
れた強磁性金属粉末は、経時的な劣化が極めて小さくて
、酸成分の吸着も激減しており、このことからこの発明
によって得られる強磁性金属粉末は、酸成分吸着量が少
なくて耐食性に優れていることがわかる。

また、上記第２表より明らかなように、この発明によっ
て得られた磁気テープは、経時的な劣化が減少し、磁気
テープからの酸性分の抽出量が増加して、それによる摩
擦係数の低下がみられるとともに、磁気テープのスチル
耐久性もよく、このことからこの発明の強磁性金属粉末
を使用して得られる磁気記録媒体は、耐候性および耐久
性が一段と向上されていることがわかる。

Claims

【特許請求の範囲】

１．粒子表面にＴａを含有する化合物を被着させたこと
を特徴とする強磁性金属粉末
２．強磁性金属粉末が、Ｆｅ粉末、またはＦｅを主体と
して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強磁性金属粉末
である請求項１記載の強磁性金属粉末
３．強磁性金属粉末を有機溶媒中に分散させ、次いで、
その中にＴａを含有する有機化合物を投入し、加水分解
させて、強磁性金属粉末の表面に、Ｔａを含む化合物を
被着させることを特徴とする強磁性金属粉末の製造方法
４．強磁性金属粉末が、Ｆｅ粉末、またはＦｅを主体と
して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強磁性金属粉末
である請求項３記載の強磁性金属粉末の製造方法
５．粒子表面にＴａを含有する化合物を被着させた強磁
性金属粉末を、磁性層中に含有させたことを特徴とする
磁気記録媒体
６．強磁性金属粉末が、Ｆｅ粉末、またはＦｅを主体と
して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強磁性金属粉末
である請求項５記載の磁気記録媒体