JPH05250661A - 磁気記録媒体用強磁性金属微粒子とその強磁性金属微粒子を用いた磁気記録媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】低分子量の有機酸の被覆による効果により、防
錆剤としての酸化を防止し、良好な安定性などを得て、
しかも、表面に吸着処理されたため、高分散性、良好な
磁気特性を有する磁気記録媒体用強磁性金属微粒子が得
られる。 【構成】分子量１０００ｇ／ｍｏｌ以下の有機酸により
表面処理され、かつ、表面に飽和吸着量の５０〜８０％
に吸着処理されたことを特徴とする磁気記録媒体用強磁
性金属微粒子とその強磁性金属微粒子を用いた磁気記録
媒体を提供する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、分子量１０００ｇ／ｍ
ｏｌ以下の有機酸により表面処理され、かつ、表面へ飽
和吸着量の５０〜８０％に吸着処理された強磁性金属微
粒子とその強磁性金属微粒子を結合剤、樹脂等と共に、
非磁性支持体上に塗布、配向、乾燥してなる磁気記録媒
体に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】磁気記録の高密度化に伴いＦｅを主体と
した強磁性金属微粒子の応用範囲は拡大しつつあり、こ
のＦｅを主体とする強磁性金属微粒子に対する要求はま
すます高度なものとなってきている。その為に、強磁性
金属微粒子の粒度の小さい、ＢＥＴ法によって測定され
た比表面積（ＳＳＡ／ＢＥＴ値）は５０ｍ² ／ｇをこえ
るものまで実用化されるようになっている。

【０００３】この比表面積（ＳＳＡ／ＢＥＴ値）の増加
に伴い、主とする成分のＦｅのために、強磁性金属微粒
子は本質的に酸化し（錆）易いという問題があった。そ
こで、最近の技術動向としては、低分子有機物による表
面への吸着処理が行われるようになった。

【０００４】この吸着処理によって、強磁性金属微粒子
の表面を撥水性へと導くことによって酸化し（錆）易い
性質を低減することができるのであるが、この表面が撥
水性へと変わることにより、これまでと同様には結合剤
中へ分散させることが困難である問題が発生した。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】この発明は、このよう
な従来の問題点を解決するためになされたものであっ
て、吸着処理に用いた低分子量の有機酸の被膜の効果を
有しつつ、即ち防錆剤として酸化を防止し、良好な安定
性などを得て、しかも、高分散性、良好な磁気特性を有
する好適な磁気記録媒体を得ることを課題にしている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この課題は、強磁性金属
微粒子に低分子量、分子量１０００ｇ／ｍｏｌ以下の有
機酸を、その飽和吸着量の５０〜８０％に吸着処理を行
うことによって達成される。これによって、当該低分子
量の有機酸の被覆による効果により、防錆剤として酸化
を防止し、良好な安定性などを得て、しかも、高分散
性、良好な磁気特性を有する磁気記録媒体を得ることが
できる。

【０００７】強磁性金属微粒子への低分子量の有機酸の
吸着処理の方法を説明するが、その前に、飽和吸着量の
値の求め方について説明する。飽和吸着量の求め方とし
ては、一般にある温度での吸着物の濃度、あるいは圧力
を変化させていった時に見られる吸着量の変化を示した
吸着等温線を求め、その飽和した値を求めればよい。吸
着物の濃度、あるいは圧力の値が必要となるが、液相あ
るいは気相のどちらからにより求めてもかまわない。

【０００８】今回は吸着処理を液相にて行う例で説明す
る。いうまでもなく液相に限定されるものでない。吸着
処理を液相で行うので、液相での吸着等温線を求める方
法を説明する。まず、吸着処理に用いる低分子量の有機
酸を０．２５〜１ｇまで秤量し、これにエチルアルコー
ルとトルエンの１：５の比率で調整した溶液を加え、５
０ｇとする。これによって、濃度の０．５〜２０ｗｔ％
の溶液を調整することができる。

【０００９】この溶液に強磁性金属微粒子を１５ｇ秤
量、混入し、吸着平衡が終了すると思われる２４時間後
まで攪拌する。得られたスラリーを遠心分離によって強
磁性金属微粒子の吸着処理された側と、低分子量の有機
酸を溶かした溶液側に分け、溶液側に未吸着で残ってい
た低分子量の有機酸を定量すれば、最初に秤量した値か
らその量を差し引くことによって、最初に設定した濃度
における吸着量を求めることができる。溶液側に残って
いた未吸着の低分子量の有機酸の定量法としては、今
回、液相クロマトグラフィーによる検量線法によって求
めたが、他に、強磁性金属微粒子の吸着処理された側に
て、炭素量を元素分析等によって求めることができ、こ
れは一般的な定量法で特に問題はない。

【００１０】図１には、このようにして求めたｃｉｓ−
１，２−シクロヘキサンジカルボン酸の吸着等温線（３
０℃）を示した。ここに３０℃であるのは、後で述べる
が大量の強磁性金属微粒子の吸着処理を行うときの温度
であるからである。

【００１１】この図１より、濃度１ｗｔ％までであれ
ば、強磁性金属微粒子：調整溶液＝１５ｇ：５０ｇにお
いて、低分子量の有機酸は、ほとんど強磁性金属微粒子
に完全に吸着することが確認出来、強磁性金属微粒子に
対して４重量部にて飽和吸着することがわかる。これに
よって、濃度１．０ｗｔ％における吸着量＝３．３重量
部が８２．５％の吸着率まで、添加した量のほとんど全
てが吸着し、吸着率を更に高くするには、被覆に要する
量以上の量を、図１より読み取って調整溶液にすればよ
いことがわかる。

【００１２】以上に、飽和吸着量の求め方、及び吸着率
の説明をしたが、テープを試作するに必要な強磁性金属
微粒子の量を得る場合にも同様な操作を行うことにな
り、強磁性金属微粒子＝１５ｋｇを得るには次のように
なる。

【００１３】（１）ｃｉｓ−１，２−シクロヘキサンジ
カルボン酸を設定した吸着率に応じて２５０ｇ〜１００
０ｇを秤量し、これにエチルアルコールとトルエンの比
率が１：５である溶液を５０ｋｇとする。 （２）この調整溶液に強磁性金属微粒子を１５ｋｇ加
え、気密混合機内で２４時間攪拌する。この場合、温度
を３０℃にて保持する。 （３）得られたスラリーから遠心分離機によって溶剤を
除去する。 （４）得られたケークを粗粉砕し、乾燥する。

【００１４】以上の操作によって、吸着処理は完了する
が、（３）にて除去した溶剤中のｃｉｓ−１，２−シク
ロヘキサンジカルボン酸を先に記した一般分析により定
量し、強磁性金属微粒子への吸着率を得ることができ
る。

【００１５】これまで説明したのは、液相での処理につ
いてであるが、気相においても飽和吸着量を求め、吸着
率を設定できる。ただし、この場合には、強磁性金属微
粒子中の炭素Ｃ等の元素分析により定量を行うのが適当
である。

【００１６】吸着処理に使用される強磁性金属微粒子を
構成する材料としては、何ら限定はされず、Ｆｅ、Ｃ
ｏ、Ｎｉ等の強磁性金属材料やこれらを主成分とする各
種強磁性合金材料からなる強磁性金属微粒子でも、更
に、これらの種々の特性を改善する目的でＡｌ、Ｓｉ、
Ｃｒ、Ｔｉ、Ｍｎ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｐ等の元
素が添加されても良い。又は、マグネタイト、窒化鉄等
であってもかまわない。これら磁気記録媒体用強磁性金
属微粒子の比表面積が変わったならば、先の飽和吸着量
を求める操作を行えば低分子量の有機酸の添加量を制御
することができるので、比表面積は任意でかまわない。

【００１７】低分子量、分子量１０００ｇ／ｍｏｌ以下
の有機酸として、耐酸化（錆）性に優れたｃｉｓ−１，
２−シクロヘキサンジカルボン酸を用い、強磁性金属微
粒子表面へその飽和吸着量の５０〜８０％に吸着処理を
行って、吸着処理に用いた低分子量の有機物の被膜効果
を有する強磁性金属微粒子を得る。

【００１８】本発明においては、このように作られた吸
着処理を行い、被膜効果を有する強磁性金属微粒子を結
合剤あるいは樹脂や有機溶剤、各種添加剤とともに混練
して磁性塗料とする。この磁性塗料を非磁性支持体上に
塗布することにより、磁気記録媒体が得られる。この場
合、結合剤あるいは樹脂や有機溶剤、各種添加剤として
通常の磁気記録媒体に用いられるものがいずれも使用可
能であり、配合比等も通常の磁気記録媒体の場合に準じ
て設定される。

【００１９】

【作用】強磁性金属微粒子に低分子量、分子量１０００
ｇ／ｍｏｌ以下の有機酸を、その飽和吸着量の５０〜８
０％に吸着処理を制御することによって、当該低分子量
の有機物の被膜の効果を有しつつ、この強磁性金属微粒
子を含む磁性塗料の作成にて、強磁性金属微粒子表面の
極性基と、結合剤あるいは樹脂等の極性基との親和性的
な作用を損なわせないことによって、高分散性、良好な
磁気特性を有する磁気記録媒体を得る。

【００２０】

【実施例】以下、本発明の具体的な実施例、及び比較例
について説明するが、本発明はこの実施例に限定される
ものではないことはいうまでもない。

【００２１】（実施例１）本実施例は強磁性金属微粒子
と低分子量の有機酸として、ｃｉｓ−１，２−シクロヘ
キサンジカルボン酸〔ｃｉｓ−１，２−Ｃ₆ Ｈ₁₀（ＣＯ
ＯＨ）₂ 〕を用い、これらを液相中にて吸着処理を行
い、その飽和吸着量に対する吸着率を制御し、テープ試
作をした例である。なお、本実施例においては使用した
市販の強磁性金属微粒子の諸特性を表１に示す。

【００２２】

【表１】

【００２３】ここに、図１を参考として、防錆剤ｃｉｓ
−１，２−シクロヘキサンジカルボン酸を３００ｇ秤量
し、エチルアルコールとトルエンの比が１：５である溶
剤にて総量５０ｋｇとし、濃度０．６ｗｔ％の調整溶液
を得た。この調整溶液に強磁性金属微粒子１５ｋｇを混
入し、気密混合気内にて、２４時間、３０℃に保持、攪
拌した。このスラリーから遠心分離機によって溶剤を除
去し、得られたケークを粗粉砕、乾燥し、低分子量の有
機酸を吸着処理した強磁性金属微粒子を得た。溶剤中の
ｃｉｓ−１，２−シクロヘキサンジカルボン酸を定量
し、飽和吸着量に対する吸着率を求めたところ、５１％
であった。

【００２４】この表面処理によって得られた強磁性金属
微粒子を用いて、下記の手順にて磁気テープを得た。ま
ず、この表面処理をした強磁性金属微粒子を下記の組成
で、結合剤等と混練し、磁性塗料を作成する。

【００２５】 強磁性金属微粒子（前記表面処理から得たもの、 １００重量部 及び、使用した無処理粉） ＶＡＧＨ（塩化ビニル・酢酸ビニル共重合樹脂） １０重量部 Ｎ−２３０４（熱可塑性ポリウレタン樹脂） １０重量部 カーボン微粉末（旭カーボン ＃５０） ３重量部 アルミナ微粉末 ２重量部 メチルエチルケトン １００重量部 トルエン １００重量部 シクロヘキサノン ５０重量部

【００２６】この組成をボールミルに装入し、２４時間
混合し、濾過した後、厚さ１１μｍのポリエステルフィ
ルム上に乾燥後、厚み３．５μｍとなるように、塗布・
配向・乾燥し、磁気テープを作成した。

【００２７】このテープについての特性、及び磁気特性
を測定した結果を表２に、又、当該低分子量の有機酸
は、目的を防錆能としいることにより、その被膜効果を
確認するために、６０℃／９０％ＲＨの環境下で１週間
保存した後の諸特性を測定した結果を表３に示す。

【００２８】（実施例２、３）実施例１と同様に、ｃｉ
ｓ−１，２−シクロヘキサンジカルボン酸をそれぞれ４
２０ｇ、及び４８０ｇ秤量し、吸着処理を行った強磁性
金属微粒子を得た。飽和吸着量に対する吸着率を求めた
たところ、それぞれ、６７％、８０％であった。 この
強磁性金属微粒子を用いて、実施例１と同様にテープを
得た結果を表２、表３に示した。

【００２９】（比較例１）実施例１にて、ｃｉｓ−１，
２−シクロヘキサンジカルボン酸を混入せずに、同様の
操作を行って強磁性金属微粒子を得た。この強磁性金属
微粒子の吸着率は、０％であり、実施例１と同様にテー
プを得た結果を表２、３に示した。

【００３０】（比較例２、３）実施例１と同様に、ｃｉ
ｓ−１，２−シクロヘキサンジカルボン酸をそれぞれ１
３５ｇ、及び６３０ｇ秤量し、吸着処理を行った強磁性
金属微粒子を得た。飽和吸着量に対する吸着率を求めた
ところ、それぞれ２２％、９３％であった。この強磁性
金属微粒子を用いて、実施例１と同様にテープを得た結
果を表２、３に示した。

【００３１】

【表２】

【００３２】

【表３】

【００３３】得られたテープの分散性を示す Gloss45°
と吸着率の関係を図２に示した。実施例１、２、３は、
吸着率＝０％である無処理粉以上の Gloss45°値を有す
るのが確認できる。又、得られたテープの加速試験の結
果として、飽和磁束密度Bm(mT)の劣化率と、吸着率の関
係を図３に示した。

【００３４】吸着率が２２％と低い比較例２では、低分
子量の有機酸による被覆の効果も低く、実施例１、２、
３では、その効果が劣化率を半減以上もさせる改善によ
り確認できる。

【００３５】以上のように、強磁性金属微粒子に吸着処
理を行ったテープにおいて、分散性及び有機物の被膜の
効果（安定性の向上等）の両点を満足しているのは、実
施例１、２、３であった、吸着性５０〜８０％であるこ
とが認められる。

【００３６】

【発明の効果】以上の説明からも明らかなように、本発
明の磁気記録媒体用強磁性金属微粒子は、強磁性金属微
粒子に低分子量、分子量１０００ｇ／ｍｏｌ以下の有機
酸を、その飽和吸着量の５０〜８０％に吸着処理を行う
ことによって、当該低分子量の有機酸の被覆による効果
により、防錆剤として酸化を防止し、良好な安定性など
を得て、しかも、高分散性、良好な磁気特性を有する磁
気記録媒体を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 ｃｉｓ−１，２−シクロヘキサンジカルボン
酸の濃度に対する吸着量の変化を示す特性図である。

【図２】 飽和吸着量に対する吸着率と Gloss45°との
関係を示す特性図である。

【図３】 飽和吸着量に対する吸着率と飽和磁束密度Bm
の劣化率との関係を示す特性図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小野 敏嗣 東京都品川区北品川６丁目５番６号 ソニ ー・マグネ・プロダクツ株式会社内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 分子量１０００ｇ／ｍｏｌ以下の有機酸
   により表面処理され、かつ、表面へ飽和吸着量の５０〜
   ８０％に吸着処理されたことを特徴とする磁気記録媒体
   用強磁性金属微粒子。
2. 【請求項２】 非磁性支持体上に強磁性金属微粒子と結
   合剤とを主体とする磁性層が形成されてなる磁気記録媒
   体において、 上記強磁性金属微粒子が請求項１記載の強磁性金属微粒
   子であることを特徴とする磁気記録媒体。