JPH0332134B2 - - Google Patents
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- JPH0332134B2 JPH0332134B2 JP58095129A JP9512983A JPH0332134B2 JP H0332134 B2 JPH0332134 B2 JP H0332134B2 JP 58095129 A JP58095129 A JP 58095129A JP 9512983 A JP9512983 A JP 9512983A JP H0332134 B2 JPH0332134 B2 JP H0332134B2
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- magnetic
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B5/00—Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
- G11B5/84—Processes or apparatus specially adapted for manufacturing record carriers
- G11B5/8416—Processes or apparatus specially adapted for manufacturing record carriers coating a support with a magnetic layer by precipitation
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F41/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties
- H01F41/14—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for applying magnetic films to substrates
- H01F41/16—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for applying magnetic films to substrates the magnetic material being applied in the form of particles, e.g. by serigraphy, to form thick magnetic films or precursors therefor
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
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- H01F41/14—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for applying magnetic films to substrates
- H01F41/24—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for applying magnetic films to substrates from liquids
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Manufacturing Of Magnetic Record Carriers (AREA)
- Paints Or Removers (AREA)
- Magnetic Record Carriers (AREA)
Description
本発明は小寸法の磁性粒子が全体にわたつて均
一に分布され、磁気的に整列された磁性被膜の製
造方法に係る。 〔背景技法〕 磁気デイスク及びテープの如き磁気記録材料の
製造においては、結合剤混合物の中に分散される
ガンマFe2O3の如き磁性粒子を使用するのが普通
である。分散体は磁性粒子を結合剤の成分で完全
に被覆し、粒子の凝集性を破るために、長時間成
分を粉砕する事によつて形成される。上述のタイ
プの磁性粒子は互にくつつく傾向があるので、こ
の様な凝集性を減少し、なくして、高密度磁気記
録のために効果的な小さな寸法の粒子を与える事
が望まれる。結合剤中の磁性粒子の分散の均一度
は磁性被膜の最終品質を決定する際の重要な因子
である。最終品質は表面の平滑性、方向比、信号
−雑音比、オフ・トラツク・パホーマンス、変調
雑音、保磁力及び耐摩耗性の如きパラメータによ
つて測定される。 フイルタの後この分散体はスピン被覆、デツプ
被覆、スプレー被覆もしくはドクタ・ブレード被
覆によつて基板上に被覆される。次に湿り気のあ
る被膜中の磁性粒子は被覆基板を磁場中に移動さ
せる事によつて磁気的に整列される。次に被膜は
硬化され、硬度及び耐用性が改善される。硬化さ
れた被膜は被膜の厚さを減少する様に研摩され、
表面粗さを改良する様にバフ研摩される。 記録領域の密度を増大するためには、被膜の厚
さは減少されなければならない。5000〓以下に機
械的に研摩する事は、現在の技法の限界を越えな
いまでも困難である。又被膜の厚さが減少するに
つれ、信号振幅が減少しこの事の大きな問題をな
げかける。従つて新らしい高い磁気能率の粒子及
び高い顔料体積濃度（PVC）が必要になる。こ
こでPVCは被膜中の結合剤材料及び磁性材料の
全体積に対する磁性材料の百分率として定義され
るものである。現在の磁性被膜のPVCは約20〜
30％であり、この値を増大させてしかも有機分散
体の流動性を保持する事は困難である。 〔従来の特許〕 米国特許第4333961号は高いPVC及び良好な磁
気的配向性を有する磁気被膜を製造する方法を開
示している。この方法においては、所謂帯電した
活性層が適切なデイスク基板上に形成され、活性
層のものと反対の電荷を有する磁性材料が活性層
に接触する様にもたらされる。米国特許第
4280918号に開示されている如く、磁性粒子は凝
集する傾向を減少するためにコロイド状のシリカ
で被覆されている。 〔本発明〕 本発明は米国特許第4333961号の方法を使用し、
磁性粒子を含む水性分散体中の電解質濃度を制御
する事によつてシリカが被覆された磁性粒子間の
クーロン反撥力を減少する事によつて製造される
磁性被膜中の磁性粒子の濃度を増大させる方法に
関連する。 〔好ましい実施例の説明〕 磁性粒子は先づHClで処理され、凝集した粒子
の分離が容易にされる。次に酸が除去され、粒子
はPH＝3.5において超音波によつて分散される。
水中にコロイド状のシリカ（略70Å粒子）を含む
分散体が調製され、この分散体のPHが米国特許第
4280918号に開示されている如く3.5に調節され
る。このPHで、シリカは負の表面電荷を及びガン
マFe2O3もしくはCo添加ガンマFe2O3は正の表面
電荷を有する。この様な負に帯電されたコロイド
状のシリカを余分に、正に帯電したガンマFe2O3
の分散体を含む超音波の流槽中に注入する事によ
つて上述の特許に論ぜられた如く、コロイド状の
シリカ粒子はガンマFe2O3を包囲する。この分散
体はコロイド状のシリカで被膜されたガンマ
Fe2O3より成り、これはPHが2.5より高い時の負の
表面電荷を有する。 本発明は平均粒子間隔が十分減少される凝集は
生じない様にシリカが被覆された粒子間のクーロ
ン反撥力を減少するのに使用され得る。この結
果、これ等の粒子は安定で十分分散された系の利
点を失う事なく高密度でデイスク中に付着され得
る。 本発明の原理は次のコロイド状粒子の相互作用
エネルギを考える時に最も良く理解されうる。 Utptal＝Unag＋Uel＋Uvw 安定系では吸引性の時期相互作用力（Unag〜
１／r3）及びフアン・デル・ワールス相互作用力
（Uvw〜Ａ／r6〜Ｂ／r12）が帯電粒子の２重層
（ｒ＝粒子分離間隔）間の反撥性のクーロン相互
作用力（Uel〜exp〔−Kr〕）によつて平衡してい
る。この反撥性力の空間的に及ぶ範囲はデバイー
ヒユツケル遮蔽長１／Ｋによつて決定され得る。 K2＝4π／KBTεΣinizi 2e2 ここでε＝誘電定数、KB＝ボルツマン定数、
Ｔ＝温度、ｎ＝電解質の濃度、ｚ＝イオンの原子
価及びｅ＝電子の電荷である。 従つて電解質濃度を増大する事によつて、遮蔽
長K-1が減少し、この結果所与の粒子分離間隔で
粒子間の反撥力相互作用が減少する。この原理は
上記米国特許第4333961号の被膜に適用され、磁
性粒子の水性分散体が所望の電解質の濃度に調節
される。その後活性層で既に被覆されたデイスク
は同一電解質の溶液に露らされ、粒子及びデイス
ク表面のために同じイオン環境が確立される。デ
イスク上に被膜が付着されると、磁場がこれに印
加され、所望の方向に磁性粒子が磁気的に整列さ
れる。 被覆が終つた後、デイスクは任意の余分な磁気
粒子を除去する様に蒸留水で噴霧洗浄される。 本発明の手順に従い、ガンマFe2O3粒子は種々
の電解質濃度でポリマが被覆されたガラス・スラ
イド上に付着された。ポリマ被覆は電解質系中に
正に帯電された界面を発生し得る部分的に硬化さ
れたポリアミド（Versamid−ゼネラル・ミルズ
社）及びエポキシ（Epon−シエル社）より成る。 以下の第１表のデータは高電解質レベルでは、
低い電解質濃度を有するシステムと比較して粒子
の数もしくは顔料体積濃度（PVC）は略40％増
大される事を示している。
一に分布され、磁気的に整列された磁性被膜の製
造方法に係る。 〔背景技法〕 磁気デイスク及びテープの如き磁気記録材料の
製造においては、結合剤混合物の中に分散される
ガンマFe2O3の如き磁性粒子を使用するのが普通
である。分散体は磁性粒子を結合剤の成分で完全
に被覆し、粒子の凝集性を破るために、長時間成
分を粉砕する事によつて形成される。上述のタイ
プの磁性粒子は互にくつつく傾向があるので、こ
の様な凝集性を減少し、なくして、高密度磁気記
録のために効果的な小さな寸法の粒子を与える事
が望まれる。結合剤中の磁性粒子の分散の均一度
は磁性被膜の最終品質を決定する際の重要な因子
である。最終品質は表面の平滑性、方向比、信号
−雑音比、オフ・トラツク・パホーマンス、変調
雑音、保磁力及び耐摩耗性の如きパラメータによ
つて測定される。 フイルタの後この分散体はスピン被覆、デツプ
被覆、スプレー被覆もしくはドクタ・ブレード被
覆によつて基板上に被覆される。次に湿り気のあ
る被膜中の磁性粒子は被覆基板を磁場中に移動さ
せる事によつて磁気的に整列される。次に被膜は
硬化され、硬度及び耐用性が改善される。硬化さ
れた被膜は被膜の厚さを減少する様に研摩され、
表面粗さを改良する様にバフ研摩される。 記録領域の密度を増大するためには、被膜の厚
さは減少されなければならない。5000〓以下に機
械的に研摩する事は、現在の技法の限界を越えな
いまでも困難である。又被膜の厚さが減少するに
つれ、信号振幅が減少しこの事の大きな問題をな
げかける。従つて新らしい高い磁気能率の粒子及
び高い顔料体積濃度（PVC）が必要になる。こ
こでPVCは被膜中の結合剤材料及び磁性材料の
全体積に対する磁性材料の百分率として定義され
るものである。現在の磁性被膜のPVCは約20〜
30％であり、この値を増大させてしかも有機分散
体の流動性を保持する事は困難である。 〔従来の特許〕 米国特許第4333961号は高いPVC及び良好な磁
気的配向性を有する磁気被膜を製造する方法を開
示している。この方法においては、所謂帯電した
活性層が適切なデイスク基板上に形成され、活性
層のものと反対の電荷を有する磁性材料が活性層
に接触する様にもたらされる。米国特許第
4280918号に開示されている如く、磁性粒子は凝
集する傾向を減少するためにコロイド状のシリカ
で被覆されている。 〔本発明〕 本発明は米国特許第4333961号の方法を使用し、
磁性粒子を含む水性分散体中の電解質濃度を制御
する事によつてシリカが被覆された磁性粒子間の
クーロン反撥力を減少する事によつて製造される
磁性被膜中の磁性粒子の濃度を増大させる方法に
関連する。 〔好ましい実施例の説明〕 磁性粒子は先づHClで処理され、凝集した粒子
の分離が容易にされる。次に酸が除去され、粒子
はPH＝3.5において超音波によつて分散される。
水中にコロイド状のシリカ（略70Å粒子）を含む
分散体が調製され、この分散体のPHが米国特許第
4280918号に開示されている如く3.5に調節され
る。このPHで、シリカは負の表面電荷を及びガン
マFe2O3もしくはCo添加ガンマFe2O3は正の表面
電荷を有する。この様な負に帯電されたコロイド
状のシリカを余分に、正に帯電したガンマFe2O3
の分散体を含む超音波の流槽中に注入する事によ
つて上述の特許に論ぜられた如く、コロイド状の
シリカ粒子はガンマFe2O3を包囲する。この分散
体はコロイド状のシリカで被膜されたガンマ
Fe2O3より成り、これはPHが2.5より高い時の負の
表面電荷を有する。 本発明は平均粒子間隔が十分減少される凝集は
生じない様にシリカが被覆された粒子間のクーロ
ン反撥力を減少するのに使用され得る。この結
果、これ等の粒子は安定で十分分散された系の利
点を失う事なく高密度でデイスク中に付着され得
る。 本発明の原理は次のコロイド状粒子の相互作用
エネルギを考える時に最も良く理解されうる。 Utptal＝Unag＋Uel＋Uvw 安定系では吸引性の時期相互作用力（Unag〜
１／r3）及びフアン・デル・ワールス相互作用力
（Uvw〜Ａ／r6〜Ｂ／r12）が帯電粒子の２重層
（ｒ＝粒子分離間隔）間の反撥性のクーロン相互
作用力（Uel〜exp〔−Kr〕）によつて平衡してい
る。この反撥性力の空間的に及ぶ範囲はデバイー
ヒユツケル遮蔽長１／Ｋによつて決定され得る。 K2＝4π／KBTεΣinizi 2e2 ここでε＝誘電定数、KB＝ボルツマン定数、
Ｔ＝温度、ｎ＝電解質の濃度、ｚ＝イオンの原子
価及びｅ＝電子の電荷である。 従つて電解質濃度を増大する事によつて、遮蔽
長K-1が減少し、この結果所与の粒子分離間隔で
粒子間の反撥力相互作用が減少する。この原理は
上記米国特許第4333961号の被膜に適用され、磁
性粒子の水性分散体が所望の電解質の濃度に調節
される。その後活性層で既に被覆されたデイスク
は同一電解質の溶液に露らされ、粒子及びデイス
ク表面のために同じイオン環境が確立される。デ
イスク上に被膜が付着されると、磁場がこれに印
加され、所望の方向に磁性粒子が磁気的に整列さ
れる。 被覆が終つた後、デイスクは任意の余分な磁気
粒子を除去する様に蒸留水で噴霧洗浄される。 本発明の手順に従い、ガンマFe2O3粒子は種々
の電解質濃度でポリマが被覆されたガラス・スラ
イド上に付着された。ポリマ被覆は電解質系中に
正に帯電された界面を発生し得る部分的に硬化さ
れたポリアミド（Versamid−ゼネラル・ミルズ
社）及びエポキシ（Epon−シエル社）より成る。 以下の第１表のデータは高電解質レベルでは、
低い電解質濃度を有するシステムと比較して粒子
の数もしくは顔料体積濃度（PVC）は略40％増
大される事を示している。
【表】
単位面積当りの粒子数は振動サンプル磁力計
（VSM）を使用して測定され、結果（単位emu／
cm2）は磁性材料の体積に正比例する事がわかつ
た。さらに、いくつかのデイスク（25個）が米国
特許第4333961号の方法を使用して高電解質及び
低電解質レベルで製造された。１×10-2モル／
のNaCl電解質の存在の下にこれ等のデイスク
（13個）の平均磁気能率は1.6×10-3emu／cm2であ
る事がわかつた。電解質が存在しない場合の12個
のデイスクの場合には結果はわずか８×
10-4emu／cm2を示した。第表の結果と比較して
これ等のデイスクのPVCが著しく高いのは粒子
が正に帯電したポリマ層と相互作用する前に粒子
を集中させる傾向を有する磁場の勾配に帰する事
が出来る。１×10-2モル／のNaCl電解質が存
在する中で調製されたデイスク中のPVCが高い
事は走査電子顕微鏡の下で被膜を観察する事によ
つて顕著である。 さらに静的及び動的な磁気的測定は方向比もし
くは最終デイスクの周波数分解能を劣化させる事
なく、磁気能率及び信号振幅の増大が達成される
事を示した。 上述のデータは剛体デイスクに関するものであ
るが、本発明は可撓性の磁気デイスク及び磁気テ
ープにも適用可能である事は明らかであろう。
（VSM）を使用して測定され、結果（単位emu／
cm2）は磁性材料の体積に正比例する事がわかつ
た。さらに、いくつかのデイスク（25個）が米国
特許第4333961号の方法を使用して高電解質及び
低電解質レベルで製造された。１×10-2モル／
のNaCl電解質の存在の下にこれ等のデイスク
（13個）の平均磁気能率は1.6×10-3emu／cm2であ
る事がわかつた。電解質が存在しない場合の12個
のデイスクの場合には結果はわずか８×
10-4emu／cm2を示した。第表の結果と比較して
これ等のデイスクのPVCが著しく高いのは粒子
が正に帯電したポリマ層と相互作用する前に粒子
を集中させる傾向を有する磁場の勾配に帰する事
が出来る。１×10-2モル／のNaCl電解質が存
在する中で調製されたデイスク中のPVCが高い
事は走査電子顕微鏡の下で被膜を観察する事によ
つて顕著である。 さらに静的及び動的な磁気的測定は方向比もし
くは最終デイスクの周波数分解能を劣化させる事
なく、磁気能率及び信号振幅の増大が達成される
事を示した。 上述のデータは剛体デイスクに関するものであ
るが、本発明は可撓性の磁気デイスク及び磁気テ
ープにも適用可能である事は明らかであろう。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 活性層を形成する様に、静電荷を有する活性
被覆材料で基板を被覆し、 コロイド状のシリカ粒子を磁性粒子に被覆し、
このシリカ粒子で被覆された磁性粒子を電解質中
に分散させ、 上記シリカで被覆された磁性粒子を上記活性層
に付着させて、磁性被膜をデイスク基板に付着さ
せる方法であつて、 上記分散体中の上記電解質の濃度は上記磁性粒
子間の間隔を近接させる様に隣接する上記シリカ
で被覆された磁性粒子間のクーロン反撥力を減少
する様に、調節されており、 上記シリカで被覆された磁性粒子は上記活性被
覆材料上の電荷と反対の極性の電荷を有し、これ
によつて上記シリカで被覆された磁性粒子が上記
活性被覆材料に静電的に吸引され、結合されて磁
性層が形成される事を特徴とする磁性被膜をデイ
スク基板に付着させる方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US06/412,675 US4451495A (en) | 1982-08-30 | 1982-08-30 | Increasing magnetic particle concentration in magnetic coatings |
| US412675 | 1982-08-30 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5940323A JPS5940323A (ja) | 1984-03-06 |
| JPH0332134B2 true JPH0332134B2 (ja) | 1991-05-10 |
Family
ID=23633969
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58095129A Granted JPS5940323A (ja) | 1982-08-30 | 1983-05-31 | 磁性被膜をデイスク基板に付着させる方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4451495A (ja) |
| EP (1) | EP0101826B1 (ja) |
| JP (1) | JPS5940323A (ja) |
| DE (1) | DE3367295D1 (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60127527A (ja) * | 1983-12-15 | 1985-07-08 | Saiteku Kk | 膜状積重磁気記録媒体およびその製造方法 |
| US4778719A (en) * | 1986-08-25 | 1988-10-18 | Eastman Kodak Company | Particulate magnetic recording media and method of manufacture thereof |
| US4805065A (en) * | 1986-10-29 | 1989-02-14 | Eastman Kodak Company | Particulate magnetic recording media having an areally controlled recording characteristics |
| US4865703A (en) * | 1986-08-25 | 1989-09-12 | Eastman Kodak Company | Particulate magnetic recording media and method of manufacture thereof |
| GB2248791A (en) * | 1990-07-10 | 1992-04-22 | Harold Birkett | Method for applying protective covering to surfaces |
| WO2000044507A1 (en) * | 1999-01-28 | 2000-08-03 | The Board Of Regents For Oklahoma State University | Thin films of core-shell nanoparticles |
| WO2001072878A1 (en) | 2000-03-28 | 2001-10-04 | The Board Of Regents For Oklahoma State University | Assembly of free-standing films using a layer-by-layer process |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2885366A (en) * | 1956-06-28 | 1959-05-05 | Du Pont | Product comprising a skin of dense, hydrated amorphous silica bound upon a core of another solid material and process of making same |
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