JPS5940323A - 磁性被膜をデイスク基板に付着させる方法 - 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】 本発明は小寸法の磁性粒子が全体にわたって均一に分布
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〕

磁気ディ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Ｆｅ２Ｏ
３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って形成さ
れる。上述のタイプの磁性粒子は互に（つつく傾向があ
るので、この様な凝集性を減少し、な（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
膜の最終品質を決足する際の重装な因子である。最終品
質は表面の平滑性、方向比、信号−ｉ音比、オフ・トラ
ック・バホーマンス、変調雑音、保磁力及び耐摩耗性の
如きパラメータによって測定される。

フィルタの後この分散体はスピン被覆、デッグ被覆、ス
プレー被覆もしくはドクタ・ブレード被覆によって基板
上に被覆される。次に湿り気のある被膜中の磁性粒子は
被覆基板な磁場中に移動させる事によって磁気的に整列
される。次に被膜は硬化され、硬度及び耐用性が改％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パフ研摩される。

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。５０００λ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
この事が太ぎな問題をなげかげる。従って新らしい高い
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２Ｄ〜６０％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！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
なディ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。

〔不発　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火制御する事
によっ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って製造される磁性被膜中の磁性粒
子の濃度火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Ｈ（ｌ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ｐ’Ｈ＝３
．５　　において超音波によって分散される。水中にコ
ロイド状のシリカ（略７０人粒子）を含む分散体が調製
され、この分散体のｐｉ（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Ｆｅ２０６もし
くはＣＯ添加カンマＦｅ２Ｏ３は正の表面電荷を有゛ｊ
゛°る。この様な負に帯祇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
超音波の流相中に注入する事によっ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Ｆ　ｅ　
ｐ　６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Ｆｅ２０６より成り、これはｐＨが
２．５より高い時に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が凝集は生じな
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ィ
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（理解されうる。

Ｕｔｏｔａ１＝Ｕｍａｇ十Ｕｅｌ十Ｕｖｗ安定系では吸
引性の磁気相互作用力（Ｕｍａｇ〜１／ｒ６）及びファ
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（Ａ’
ｒ））によって平衡している。この反撥性力の空間的に
及ぶ範囲はデバイーヒュツケル遮蔽長１／Ｋによって決
定され得る。

Ｋ２！　＝　４　ｙｒ　／ＫＢ　Ｔ　ｔΣｉｎｉｚ１２
ｅ２ここでε＝肪電電定数ＫＢ＝ボルツマン定数、Ｔ一
温度、ｎ−電解質の濃度、ｚ＝イオンの原子価及びｅ＝
電子の藏荷である。

従って電解質湿度を増大する事によって、遮蔽兼ｇ−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４３
３６９６１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
に被覆されたディスクは同−酸１弄黄の溶液に’ｔｙ４
もされ、粒子及びディスク表面のために同じイオン環境
が確立される。ディスク上に被１＋ｍが付７ｉ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。

被膜が終った後、ディスク（低任怠り子分の磁気粒子を
除去する様に蒸留水で＋１貢ン（洗浄される。

本発明の手順ＶＣ従い、ガンマＦｅ２Ｏ３粒子は種々の
篭解質屓度でポリマが被覆されたガラス・スライド上に
何者された。ポリマ被１迂は′屯）ケｒ質系中に正に帯
電された界面を発生し付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−シェル社）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
質湿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４０φ増大される事を示して
いる。

電解質濃度 （モル／リットル）、　　＜１０−５　１Ｘ１０−５　
１Ｘ１０−４　２Ｘ１０　３電解質叛度 （モル／リットル）６×釦−３１×１０−２５×１０−
１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／　ｇｍ２）
は磁性材料の体積に正比例する事がわかった。さらに、
いくつかのディスク（２５１固）が米国特許第４３３３
９６１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刈−モル／！のＮａＣ７％、解質の存
在の下にこれ等のディスク（１３個）の平均磁気能率は
１．６ｘ１ｏ３ｅｍｕ／ビｍ２である事がわかった。軍
カイ質が存在しない場合の１２個のディスクの場付には
結果はゎずか８ｘ１０’ｅｍｕ／ピｍ２を示した。第１
表の結果と比較してこれ等のディスクのＰＶｃが者しく
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　モル／！のＮａＣＡ電解質が存在
する中で調製されたディスク中のＰＶＣが高い事は走頁
箪子顕微視の下で被膜を観歴する事によって顕著である
。

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
ディスクの周波数分）ｊｌ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ィスクに関するものであるが、本
発明は可撓性の磁気ディ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)

1. 【特許請求の範囲】 活性層を形成する様に、静′亀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（脅シ、このシ
   リカ粒子で被覆された磁性粒子を電１９１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、磁性被膜をディスク基板に付着させる方法であっ
   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ヂる上記シリカで被覆された磁
   性粒子間のクーロン反撥カを（硫少する様に、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、これによって上記シ
   リカで被膜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
   する磁性被膜をディスク基板に付着させる方法。