JPH0360102A - 金属磁性紛末の表面処理方法 - 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〕 本発明は、優れた走行特性と耐蝕性を備えた磁気テープ
を得るために用いられる強磁性金属粉末の表面処理方法
に関する。

〔従来の技術〕

近年、微細な粒子形状を有する強磁性金属粉末が高い記
録密度を有し、さらに高周波帯域における優れた電磁変
換特性などから、磁気記録用磁性材料として注目されて
いる。

これは、この強磁性金属粉末が従来の酸化鉄粒子などに
比べて、高い保磁力（Ｈｃ）　、大きい飽和磁化率（σ
Ｓ）及び残留磁化（σｒ）を示すからである。

しかしながら、この強磁性金属粉末は、その粒子サイズ
が一般に１μ−以下の極めて微細なものであることから
、酸化反応を受は易く、粉末の保存中あるいは塗料化の
工程中、更には支持体に塗布してテープ化する工程中、
温度や湿度などの雰囲気条件に応じて酸化反応が進行し
、その結果多くの場合にσＳ及びσｒの低下、場合によ
ってはＨｃの低下をもたらす。

これらの特性値を低下させない対策として、従来より、
強磁性金属粒子の表層部を水あるいは空気などにより極
めてゆるやかに酸化させて酸化被膜を形成させ、酸化に
対する安定性を向上させようとする試みが行われている
。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、これらの方法も強磁性金属粉末の経時的
な上記特性の劣化を防止する方法としては満足できるも
のではない。

また、強磁性金属粉末を用いた塗料を塗布して得た磁気
テープには別の問題もある。すなわち、磁気テープの製
造方法としては、一般に磁性塗料液を非磁性支持体上に
塗布し、十分乾燥させた後、カレンダーロール処理を施
す工程を採る。このとき使用される塗料には、バインダ
ーとしてセルローズ誘導体、塩化ビニル−酢酸ビニル共
重合体、ポリウレタン樹脂、アクリル樹脂、アクリル酸
あるいはメタクリル酸とそのエステルとの共重合体、塩
化ビニリデン共重合体、台底ゴム、ポリエステル樹脂な
どが単独又は混合されて用いられる。また、バインダー
としてニトロセルロースにポリオール及びポリイソシア
ネートを併用した塗料を支持体に塗布しその塗膜を硬化
させる方法も知られている。これらは塗料を支持体に塗
布して乾燥後、ロールに巻き取り、その状態で放置して
塗膜を硬化させた後、上記と同様にカレンダーロール処
理を行って塗膜表面の平滑化を行っている。

しかしながら、上記いずれの場合も強磁性金属粉末を用
いているので、酸化鉄系の磁性粉末を用いた場合に比べ
、磁性塗料の塗膜のポリエチレンテレフタレートフィル
ムなどの支持体に対する接着性が弱く、そのため得られ
た磁気テープのスチフネスが低く、走行摩擦係数が大き
いなどの磁気テープの走行性に問題がある。

本発明の目的は、強磁性金属粉末の経時的酸化反応を阻
止し、その磁気特性を高く維持することにある。

また、強磁性金属粉末を用いた塗料の塗膜を支持体に良
く接着させることにある。

さらに、これらを実現することにより磁気テープの走行
特性と耐蝕性を向上させることにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意研究した
結果、特定のイオン型有機化合物により金属微粉末を表
面処理し、粉末粒子表層部を化学的に修飾することによ
って経時的な酸化を防止し、これにより磁気特性劣化を
防止できることを発見した。また、このように表面処理
した金属磁性粉末を上記バインダーや潤滑剤、有機溶剤
等と混合した塗料を用いて磁気テープを作成すると、ス
チフネスが高く、しかも走行摩擦係数が小さい走行特性
の良い磁気テープが得られることを発見し、本発明をす
るに至った。

すなわち、本発明は、金属磁性粉末を被膜形成能を有す
るイオン型有機化合物で表面処理することを特徴とする
金属磁性粉の表面処理方法を提供するものである。

次に本発明の詳細な説明する。

本発明に用いられる被膜形成能を有するイオン型有機化
合物としては、例えば次のものが挙げられる。

■　カチオン性化合物 ■−１ジメチルジドデシルアンモニウムプロミド（Ｄｉ
ｍｅｔｈｙｌｄｉｄｏｄｅｃｙｌａｍａ＋ｏｎｉｕｍｂ
ｒｏｍｉｄｅ） Ｃ＋２Ｈ２５ ＣＨ３ ■−２ Ｎ−メチル＝Ｎ〜（β−ヒドロキシエチル）ジドデシル
アンモニウムプロミド （Ｎ−Ｍｅｔｈｙｌ−Ｎ−（β−ｈｙｄｒｏｘｙｅｔｈ
ｙｌ）ｄｉｄｏｄｅｃｙｌａｍｍｏｎｉｕｍ　ｂｒｏａ
＋１ｄｅ）■−３ Ｎ−（１０−アクリロイルオキシデシル）−Ｎ−ドデシ
ルジメチルアンモニウムプロミ ド（Ｎ−（１０−Ａｃｒｙｌｏｙｌｏｘｙｄｅｃｙｌ）
−Ｎ−ｄｏｄｅｃｙｌｄｉｍｅｔｈｙｌａｍｍｏｎｉｕ
ｍ　ｂｒｏｍｉｄｅ）ＣＨり、ＣＨ ＼ ■−４ ｏ、ｏ’−シトデカノイル−Ｎ〜（α−トリメチルアン
モニウムアセチル−ジェ タノールアミンクロリド （０，０’−Ｄｉｄｏｄｅｃａｎｏｙｌ−Ｎ−（α−ｔ
ｒｉｍｅｔｈｙｌａｍｍｏｎｉｏａｃｅｔｙｌ）−ｄｉ
ｅｔｈａｎｏｌａｍｉｎｅ　ｃｌｌ＋ｏｒｆｄａ）■ アニオン性化合物 ■−１ ジドデシルホスフェート （Ｄｉｄｏｄｅｃｙｌｐｈｏｓｐｈａｔｅ）ＣＩ２Ｈ２
５−０ ＼ｌ ■−２ ラジウム１．２−ビス（ ドデシルオキシカ ルボニル） エタン−１− スルホネート （Ｓｏｄｉｕａｌ、　２−ｂｉｓ　（ｄｏｄｅｃｙｌｏ
ｘｙｃａｒｂｏｎｙｌ）ｅｔｈａｎｅ−１−ｓｕｌｆｏ
ｎａｔｅ）■　双性イオン型化合物 ■−１１，３−ジテトラデシルグリセロ−２−ホスホコ
リン （１、３−Ｄｉ　ｔｅｔｒａｄｅｃｙｌｇｌｙｃｅｒｏ
−２−ｐｈｏｓｐｈｏｃｈｏｌ　１ｎｅ） ■−２ Ｎ、Ｎ−ジドデシル−Ｎ−メチルアンモニオプロパンス
ルホネート （Ｎ、　Ｎ−Ｄｉｄｏｄｅｃｙｌ−Ｎ−ｓｅｔｈｙｌ−
ａｍ＋５ｏｎｉｏ−ｐｒｏｐａｎｅ　５ｕｌｆｏｎａｔ
ｅ）■　その化リジッドセグメント（ｒｉｇｉｄ　ｓｅ
ｇ−ｍｅｎ　ｔ）をもつ化合物 ■−ＩＰ−（ω−）リメチルアンモニオデシルオキシー
ｐ”−オクチルオキシアゾベンゼンプロミド （ｐ−（ω−Ｔｒｉｍｅｔｈｙｌａｍｍｏｎｉｏｄｅｃ
ｙｌｏｘｙ）−ｐ’−ｏｃｔｙｌｏｘｙａｚｏｂｅｎｚ
ｅｎｅ　ｂｒｏｍｉｄｅ）■−２ ｐ−＜ω−トリメチルアンモニオペンチルオキシ−ｐ゛
−ドデシルオキシアゾベンゼンプロミド ｐ−（（Ｅｌ　−Ｔｒｉｍｅｔｈｙｌａｍｓｏｎｉｏｐ
ｅｎｔｙｌｏｘｙ）−ｐ’−ｄｏｄｅｃｌｏｘｙａｚｏ
ｂｅｎｚｅｎｅ　ｂｒｏｏ＋１ｄｅ）Ｃ）１３ 上記化合物は、いわゆる二分子膜の形成部を有しており
、人口細胞膜としてバイオテクノロジーの分野で広く使
用されている。最近では、マイクロカプセルの表面膜細
孔を被覆し、カプセル中の内容物の放出量を自由にコン
トロールすることができる物質として良く知られている
。

また、本発明に用いられる金属磁性粉末としては、鉄、
鉄を主体とした合金等が挙げられ、これらＳこは例えば
金属分が７５ｆｆｉｉｉ％以上であり、金属分の３０重
量％以上がＦｅ、　Ｃｏ−、Ｎｉ、　Ｆｅ−Ｃｏ　ｓ　
Ｆｅ−Ｎｉ、Ｃｏ−Ｎｉ又はＣｏ−Ｎｉ−Ｆｅの内の少
なくとも１種であり、金属分の２０重量％以下、好まし
くは０．５〜５重量％がＡＪ　１ＳｉＳＳ　％　ＳＣ％
　Ｔｉｓ　Ｖ　、、　Ｃｒｓ　Ｍｎ、　Ｃｕｓ　Ｚｎ。

Ｙ　％　ＭＯ％　Ｒｈ５Ｐｄ、　Ａｇ５Ｓ１１％　５ｂ
ＳＴｅｓ　Ｈａ、　Ｔａ、　Ｗ　。

Ｒｅ、、　Ａｕｓ　Ｂｙ、　ｐｂＳＢｉ、Ｌａ５Ｃｅ、
Ｐｒ５Ｎｄ　、Ｂ　ｓ　Ｐなどの組成を有するものであ
り、少量の水、水酸化物を含む場合もある。この金属磁
性粉末は長径が約０．５μ−以下の粒子が好ましい。

また、金属窒化物も挙げられ、これには窒化鉄磁性粉が
挙げられ、これにはＮｉ、Ｃｏ、Ｚｎ５Ａｎ！。

５ｓ１Ｚｒ、、ＭｎＳＣｒ５Ｍ０％　Ｂａ−Ｃａ５　Ｍ
ｇ、　７１％　Ｎａｓ　Ｃｕ５Ｓｒ等の一種以上を含む
鉄を主成分とするものが挙げられる。その粒径は、好ま
しい平均長軸０．０５〜１、ＯＩｔｓ　、平均短軸０．
００５〜０．３　ｐｔｔｒである。

本発明により金属磁性粉末を表面処理するには、上記イ
オン型有機化合物の少量（溶剤に対して１〜ｌＯ重量％
）をトルエン又はメチルエチルケトン等の有機溶剤に溶
解し、この溶液を金属磁性粉末に徐々に加えて粉末粒子
表面に均一に付着させる。この後例えば室温で有機溶剤
を揮発させて自然乾燥させる。これによりイオン型有機
化合物の一分子膜により金属粉末表面が被覆されるが、
さらにこの二分子膜が壊れない温度（例えばジドデシル
ホスフェートではＴｃ・４５℃）で２〜３時間熱処理し
安定化させる。

上記イオン型有機化合物の金属磁性粉末に対する添加量
は０．１〜ｌＯ重量％が好ましい。

〔作用〕

金属磁性粉末を製造する場合、例えば原料のへマタイト
を水素ガス流下で熱処理し還元することによって製造す
ると、表面が多孔質となり、粒子サイズに比べて表面積
の割合が大きくなる。これを上記イオン型有機化合物に
より被覆すると、生成された二分子膜が保護層となり金
属微粒子の表面層付近で起こり易い酸化反応を抑制する
ものと考えられる。また、上記二分子膜は界面活性剤と
しての機能もあり、二本の長鎖アルキル機と親水基が磁
性塗料を調製する際のバインダー、この塗料を塗布する
支持体の高分子フィルム及び金属磁性粉間の結着性を高
め、この結果磁性塗料を支持体に塗布する等の所定の工
程を経て得た磁気テープのスチフネスと走行摩擦係数を
向上するものと考えられる。

〔実施例〕

次に本発明の詳細な説明する。

実施例１ アニオン性化合物であるジドデシルホスフェ−）　（ｄ
ｉｄｏｄｅｃｙｌｐｈｏｓｐｈａｔｅ）０．５ｇをトル
エン５０ｇ　に熔解させる。４０〜５０重量％のトルエ
ンに浸漬した針状の強磁性金属粉末（平均長軸０．１８
μ−１平均短軸０．０３μｍ）をネット重量で１００ｇ
をビーカ中に採って攪拌し、これに上記のアニオン性化
合物溶液をスポイトで少しずつ滴下する。

その後、更に１時間攪拌し、続いて超音波を１５分間作
用させて金属粉末を溶媒中にさらに良く分散させる。つ
いで、内容物を底の浅い容器に移し、空気中に放置して
自然乾燥させ、その後乾燥機中で徐々に加温して４０℃
で２時間熱処理する。こうして得られた二分子膜による
表面処理強磁性粉末試料をＰ−１とする。

この試料の磁気特性を試料振動型磁束針（理研電子特製
）で測定し、また、粉末の比表面積をＢＥＴ法により求
めた。また、粉末試料の耐蝕性は、６０℃、相対湿度９
０％の空気中に７５時間放置して飽和磁化（σＳ）の減
少から評価した。このようにして求めた粉末試料の磁気
特性、比表面積及び耐蝕性の試験結果を表１に示す。

上記の方法で得た粉末試料Ｐ−１を用いて、下記の配合
で混線分散を行い、磁性塗料をｍ製する。

この磁性塗料を厚さ１５μ銅のポリエチレンテレフタレ
ートフィルム上に乾燥膜厚５μ−となるように塗布し、
磁場配向（２５０００ｅ）処理を経て、乾燥させ、さら
にカレンダー処理を行う、この後、１／２インチ幅にス
リ・ノドして磁気テープを得た。この試料テープをＴ−
１とする。

針状金属磁性粉末　　　　　　１００重量部塩化ビニル
樹脂　　　　　　　　８重量部ポリウレタン樹脂　　　
　　　　１２重量部ミリスチン酸　　　　　　　　　３
重量部酸化クロム（Ｃｒ２０３）１２重量部 硬化剤　　　　　　　　　　　　６重量部トルエン　　
　　　　　　　　１３０重量部メチルエチルケトン　　
　　　１３０重量部上記磁気テープの磁気特性は、上記
粉末の磁気特性の測定と同様に試料振動型磁束計で測定
した。

また、耐蝕性は、上記粉末の試験と同様の条件下に７日
間放置したときのＢｓの減少率から評価した。また、走
行摩擦係数は走行摩擦試験機（コーエーエ業■製）で測
定し、ステフネ゛スはループスチフネステスター（東洋
精機製作新製）で測定した。これらの磁気テープの緒特
性の測定結果を表２に示す。

実施例２ 実施例１において、ジドデシルホスフェート（ｄｉｄｏ
ｄｅｃｙｌｐｈｏｓｐｈａｔｅ）０．５ｇを１．５ｇに
代えた以外は同様にして二分子膜による表面処理金属磁
性粉末を得た。この試料粉末をＰ−２とする。またこの
金属磁性粉末を用いて実施例１と同様にして磁気テープ
を作成し、これを↑−２とする。これらＰ−２、Ｔ−２
の試料について実施例１と同様に緒特性を測定し、その
結果を表１及び表２に示す。

実施例３ 実施例１において、ジドデシルホスフェート（ｄｉｄｏ
ｄｅｃｙｌｐｈｏｓｐｈａｔｅ）０．５ｇを３．０ｇに
代えた以外は同様゛にして二分子膜による表面処理金属
磁性粉末を得た。この試料粉末をＰ−３とする。またこ
の金属磁性粉末を用いて実施例１と同様にして磁気テー
プを作成し、これをＴ−３とする。これらＰ−３、Ｔ−
３の試料について実施例１と同様に緒特性を測定し、そ
の結果を表１及び表２に示す。

実施例４ 実施例１において、アニオン性有機化合物ジドデシルホ
スフェート（ｄｉｄｏｄｅｃｙｌｐｈｏｓｐｈａｔｅ）
０．５ｇをカチオン性化合物ジメチルジドデシルアンモ
ニウムフ゛ロミド（ｄｉｍｅｔｈｙｌｄｉｄｏｄｅｃｙ
ｌａｍｍｏｎｉｕｉ＋ｂｒｏｍｉｄｅ）０．５ｇに代え
た以外は同様にして金属磁性粉末Ｐ−４、磁気テープＴ
−４を得た。これらについても実施例１と同様に測定し
た結果を表１及び２に示す。

実施例５ 実施例４において、ジメチルジドデシルアンモニウムプ
ロミド（ｄ　ｉ　ｍｅ　ｔｈｙ　ｌ　ｄ　ｉ　ｄｏｄｅ
ｃｙ　ｌ　ａｍｍｏｎ　ｉ　ｕｍｂｒｏａ＋−１ｄｅ）
０．５ｇを１５ｇに代えた以外は同様にして金属磁性粉
末Ｐ−５、磁気テープＴ−５を得た。これらについても
実施例１と同様に測定した結果を表１及び２に示す。

実施例６ 実施例４において、ジメチルジドデシルアンモニウムフ
゛ロミド（ｄｉｍｅｔｈｙｌｄｉｄｏｄｅｃｙｌａｓｍ
ｏｎｉｕｍｂｒｏｍ−ｉｄｅ）０．５ｇを３．０ｇに代
えた以外は同様にして金属磁性粉末Ｐ−６、磁気テープ
Ｔ−６を得た。これらについても実施例１と同様に測定
した結果を表１及び２に示す。

比較例 実施例１で用いたトルエンに浸漬した金属磁性粉末と同
じ粉末を空気中で自然乾燥させ、４０℃、２時間の熱処
理を行ってトルエンを取り除いた。

これを比較用金属磁性粉末Ｐ−０とする。また、この粉
末を用いて実施例１と同様にして比較用磁気テープＴ−
０を作成した。これら試料Ｐ−０、Ｔ−０についても実
施例１と同様に測定した結果を表１及び２に示す。

表１（金属磁性粉末の＠す 〔発明の効果〕 本発明によれば、被膜形成能を有するイオン型有機化合
物により金属磁性粉末を表面処理したので、耐酸化性を
向上し、耐蝕性の良い金属磁性粉末を得られる。また、
これを塗料に用いこの塗料を支持体に塗布して得た磁気
テープは塗膜の支持体に対する接着力が大きいとともに
、スチフネスが大きく、さらに走行摩擦係数を小さくし
て走行性を良くすることができる。

このようにして耐蝕性及び走行性の良い磁気テープが得
られる。

平底１年７月２８日

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）金属磁性粉末を被膜形成能を有するイオン型有機
   化合物で表面処理することを特徴とする金属磁性粉末の
   表面処理方法。
2. （２）被膜形成能を有するイオン型有機化合物は二分子
   膜形成能を有するイオン型有機化合物であることを特徴
   とする請求項１記載の金属磁性粉末の表面処理方法。