JPS6054405A - 磁性体粉末の処理方法 - 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】 〔発明の技術分野〕 本発明は磁性体粉末の処理方法に関し、更に詳しくは、
高分散性の磁性体粉末を得るための磁性体粉末の処理方
法に関する。。

〔発明の技術的背景とその問題点」 一般的な磁気記録媒体は磁性粉末をバインダー樹脂とと
もに分散させ塗料状の組成物を調製し、これを、たとえ
ばポリエステルフィルムなどの基体面に塗布して、配向
処理をほどこし、乾燥し、表面平滑化工程を経て得られ
る。

磁気記録媒体はＶ　Ｔ　Ｉ？、オーディオなどの記録に
広く用いられているが、記録時間の長時間化などの需要
面から記録媒体の高密度化がせまられている。記録方式
には、媒体の面内長手方向の磁化を用いる面内記録方式
と、記録媒体の垂直方向の磁化を用いて記録する垂直記
録方式がある。後者は高密度記録に特に適した方式で近
年この垂直記録媒体の研究がさかんに行なわれる様にな
って来た。

高密度処するためには、磁性体粒子の大きさは記録最短
波長あるいは、ビット長以下であることが望まれる。

また、この磁性体粒子は磁気記録媒体中に均一に分散し
、かつ磁化容易軸が一定方向に配向していて、磁気記録
媒体の表面は、非常に平滑であることが重要である。

即ち、記録媒体中の磁性体粒子がｉｔ集したυ、分散不
十分であると、媒体の表面性の劣化や、その他の欠陥に
よシ再生出力の低下、ノイズの増加の原因などとなシ高
性能を得ることができなくなるからである１ しかしながら、この様な最小寸法の磁性体粒子は、単磁
区構造、すなわち、微小な磁石となるために、お互込に
磁気的に結合しやすく、しかも、無機物である磁性付粒
子表面が親水性の水酸基で被覆されるため、磁気塗料の
有機溶剤中では殊に均一に分散することが困難であると
いう問題を有していた。

従来よシ、磁性体粉末の有機溶剤への分散性を向上せし
めるためには粉末表面の親油処理をｔヨどことことが良
く行なわれる。この方法ね、有機溶剤にぬれにくい無機
物の表面に脂肪酸や種々の界面活性剤を吸着または付着
させて、表面を親油性にし、有機溶剤に対するぬれ分散
を良くする処理でおる。

この親油処理の工程ｉｉ２つの工程に分けることができ
る。すなわち処理前処理と親油処理に分けられる。

大部分の無機物や金り酸化物は製造された時に２次粒子
の形になっていて、１次粒子の状態になっている事が少
ない。特に磁性粒子の場合は、２次粒子の割合が多く、
中でも車軸区異方性の磁性粒子゛の場合はさらに多め。

また、焼成工程を経て製造された粉末などは粒界が結合
（７て、いることがある。したがって、このような２次
粒子をそのまま親油処理しても良好な結果が得られない
。そのためには、前記の処理前処理の必要性が出てくる
。

これは、ボールごルその他のミル類で２次粒子を分解（
処理前処理）してしまうもので、こうすれば、その後の
親油処理が有効と々る。

一般的には、この処理前処理と親油処理を同時に進行さ
せて、処理を行う。すなわち粉末を有機溶媒、分散剤と
一緒ＶＣミル中で撹拌しなから親油処理するのである。

。 しかしながら、この方法に於いては、次の様な不都合さ
が生ずる。。

すなわち、処理工程で起こると考えられる粉末の表面へ
の界面活性剤の親水基の吸着が比較的不安定のため、界
面活性剤の脱着が起シやすく、被処理面積が減少してし
まう１、 その結果、１次粒子が不安定になり、さらにシＬ粒子相
互間の再凝集かどが起こり分散性が低下するという開−
があった。

これらの傾向は、磁性粉末において、特例顕著であるた
め、その分散が極めて困難であった３、このため、磁性
粉末の分散性を向上させる新たな磁性粉末の処理方法の
開発が強く望まれていた。

〔発明の目的〕

本発明は、磁性体粉末の表面への親油性化合物の吸着力
を大きくし吸着した親油性化合物を活性にすることによ
って、磁性体粒子が磁気塗料中に均一で安定に分散する
ことのできる磁性体粉末の処理方法を提供し２１ユつて
電気特性のすぐれた磁気記録体を得ることを目的とする
。

〔発明の概要〕

本発明の磁性粉末の処理方法は磁性体粉末を有機物の存
在下でプラズマ処理することを特徴とする。

本発明の方法によって磁性体粉末の均一分散性が改善さ
れる理由は明らかではないが、有機物の存在下で磁性体
粉末をプラズマ処理すると、電子又はイオンのボンバー
ドによって磁性体粒子の表面及び有機物が活性化され、
この活性化によって磁性体粒子と親油性有機物が強固に
結合され、しかも、各磁性体粒子が有機物によって均一
に被覆されるので、粒子の再結合が防止されるものと考
えられる４、 有機物質としては、オクタツール、デカノール。

セタノールなどの高級アルコール、ミリスチン酸、ステ
アリン酸、オレイン酸などの高級脂肪酸、あまに油、や
し油、大豆油等の天然油脂、ロジン、にがわ、樟脳、で
んぷん、レシチンなどの天然物、ポリアクリルアミド、
ポバール、ポリアクリル酸、レゾール樹脂などの水溶性
ポリマー、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、アクリルオ
リゴマー、ウレタン樹脂、尿素樹脂、メラばン樹脂、フ
ラン樹脂、アスファルト、ピンチなどの樹脂やオリゴマ
ー、その他、フェノール類、了イン類、酸無水物、シア
ナート類、ニトリル類、アミド類などの有機化合物もし
くは界面活性剤および’ｌ”、Ｉ　、　ｋｌ　、　Ｚｒ
　、　Ｓｉ　。

Ｐ、Ｂ等の元素を含有するカンプリング剤、キレート化
合物、樹脂、界面活性剤等が挙げられる。

特に、水溶性ポリマーおよび天然油脂が好ましい。

これら有機物質は弔独で使用してもよく、また混合物と
して使用してもよｈ３、 磁性体粉末としては　７−　Ｆｅ２Ｏ３ｆ＋’Ｊ末、γ
−Ｆｅ　２０　ａ中Ｐｅ　ｔｒ）一部をＣｏ　Ｔ置換１
．た粉末、Ｃ０−Ｎ　１−Ｆｅ合金粉末、Ｃｏ　−、ｌ
＋’ｅ　合金粉末、一般式ＭＯ。

ｎ　（Ｆｅ２０ａ　）　（式中％Ｍけｔ、ｌａ　、　Ｓ
ｒ　、　Ｐｂ　、　Ｃａ　ノイずれか１種の元素を、ｎ
は５〜６の数を表わす１、また、Ｆｅ）一部は、適宜、
Ｔｉ　、Ｃｏ　、Ｚｎ　、　Ｉｎ　、Ｍｎ　。

Ｃｕ　、　Ｏｅ　、　Ｎｂ等の遷移元素で置換されてい
てもよい）で示される六方晶系フエライ）　ｆ？）末等
が享けられ、好ましくけ六方晶糸７エライト、更に好土
しぐはＢａ−フェライトをＩｌｌいる５゜磁性体粉末の
平均粒径は０．０１〜（）、３μｍ、保磁力は２００〜
ｚｏｏｏｏｅ　であることが好ましい。平均粒径が０．
０１μｍ未満では磁気記録に？する強い磁性を呈さす、
一方、０．３μｍ　を超えると、高密度記録を有利に行
い難くなり、また、保磁力が２０００ｅ　未満では配録
密度を高めることができず、一方、２００００ｇ　を超
えると磁気記録ヘッドが飽和するからである。

これら磁性体粉末は、前記有機物と共にプラズマ管に装
荷され、プラズマ処理が施される。

プラズマ管への磁性体粉末及び有機物の装荷方法はいか
なる方法であってもよく、好ましくは、あらかじめ磁性
体粒子表面に有機物を被着もしくは被覆して装荷する。

磁性体粒子表面に有機物を被着も１７＜は被Ｕする方法
と１〜では例えば、磁性体粉末を前記有機物と適当な溶
媒とからなる浴液によってスラリーを形成し、これをよ
く混練した後、涙過、乾燥する方法が用いられる。

プラズマガス室に装荷される磁性体粉末と有機物の重重
割合は、好ましくは磁性体粉末１００重量部に対して有
機物を０．５〜２．０　＊一部とする１、有機物の割合
が０．５重１未満であると磁性体Ｖ］末の分散性の改善
効果が低く、一方、２．０市、一部な：超えると有機物
のプラズマ中分解劇が多く、磁Ｉ１１体表面を還フ１し
てし擾い磁気〜性の劣化と衣ってし首うからである、。

処理に用いるプラズマの発生方法としｔは特Ｑ（：制約
は力く、マイクロ波数ｗｔ１プラズマ、高周波１）、１
（電プラズマ、交流グロー放電プラズマ、１釘流クロー
放電プラズマなどを利用することができる。ｌ’１ｍ用
のガスとして傘よ、酸素、酸素と布ガス（Ａｒ。

Ｈｅ　、　Ｎｅ　、　Ｋｒ　、　Ｘｅ等）の混合カス、
ｍｘと窒素の混合ガス、二酸化炭素、二酸化炭素と希ガ
ス（Ａｒ　。

Ｎｅ　、　Ｋｒ　、　Ｘｅ等）の混合ガス、−酸化炭素
と窒素の混合ガス、ハロゲン化メタン、７１０ケ／化メ
タンと希ガスの混合ガス、／・ロゲン化メタンと窒素の
混合ガスなどを利用することができるが、酸素も（７〈
は希ガス、希ガス又は窒素と酸素との混合ガスを利用す
ることが好ましい。これらのガス圧は、一般に０．１〜
ｌ　Ｑ　Ｔｏｒｒ　、更には０．５〜５　’ｌ’ｏｒｒ
程度が望捷（７い。０．１’ｌ”ｏｒｒ未満でト１゛放
￥ＩＴｋＺ−カニに持絞うることが困難である場合が多
く、１０Ｔｏｒｒを超えるとプラズマが収束し易くなる
ため、均一な処理が困難になるためである。

〔発明の効果〕

本発明の処理方法は磁性体粒子の表面を活性比せしめる
ため、磁性粉末が磁気塗料中に均一で安定に分散される
という効果を奏する、。

従つで、不発明の方法によって得られた磁性イ１．−粉
末′ｌｄ：利用するｗ、＃Ａ特性、とシわけ、ノイズ特
性が優れる。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の磁性体粉末の処理方法を実施例を用いて
ｉ！！脱する。

実施例１ 平均粒径０．０８μｍ、保持カフ０００ｅ、飽和磁化５
３　ｅｍｕ７ｇ　ｑ）　Ｂａ−フェライト磁性粉ｉｏｏ
　重ｙ部に対して処理用有機物としてレシチン５重計部
、俗妹としてトルエン２００正門部を用いてスラリーを
形成し、更に１分散効果を上けるために、ミキサ−にか
けて混合物を得た。

次に、この混合物を濾過、乾燥して浴媒を除去した後、
これをプラズマ管内に投入１−１＃累：窒素−１：２の
混合ガス穿囲気で系内を０．５Ｔｏｒｒに保って、４０
０Ｗのプラズマ条件でプラズマを発生せしめ５分間プラ
ズｉと接触させて本発明の処理を行った。

得られた処理粉について、磁性特性を測定したところ、
その保磁力は７５００ｅ、飽和磁化は６゜ｅｍｕ／ｇ　
であり、処理前の前記Ｂａ　フェライトの磁気特性と大
差がなかった。

前記処理を行ったＬｌｌｌ−フェライト粉末８０１鎗部
、塩化どニル−酢酸どニル−ビニルアルコール共重合体
ＶＡＧＩ（（商標、ユニオンカーバイト社）１０重１部
、ポリウレタンエラストマー　Ｎ　−２３０４（商標、
日本ポリウレタン■）１０’１ｉｉ１部、レシチン１重
鯖°部をメチルニブルケトンとトルエンとフクロへ中す
ノンの婢正門混合溶液１７４重瀾“部に加え１分散混合
を行った。このようにして得られた磁気塗料を厚さ１５
μｎｉ　のポリエステルフィルム面上に塗布膜３μｍ　
になるように塗布し、次いでカレンダー処理した後、テ
ープ幅１７２インチ（１２，７ｗＬ）にスリットして磁
気テープを作成した。

この磁気テープについて、テープ速度３−５　ｔｎ／Ｓ
ｅＣ＊４ＭＨｚのキャリアでキャリア信号対雑音比（Ｃ
／Ｎ比）を測定したところ３６　ｄＢであった。

実施例２ 実施例１で用いたレシチンの代シに、処理用有機物とし
てステアリン酸を使用したこと以外は実施例１と同様に
して磁気塗料の調製及び磁気テープの作成及びそのＣ／
Ｎ比の測定を行った。その結果Ｃ／Ｎ比測足値は３５，
５ｃｌａであった。

実施例３ 実施例１で用いたレシチンの代シに、処理用有機物とし
てＴＩ　カップリング剤を使用したこと以外は実施例１
と同様にして磁気塗料の調製及び磁気テープの作成及び
そのＣ／Ｎ比の測定を行った。

その結果Ｃ／Ｎ比測定値は３７　ｄＢ　であった。

実施例４ 実施例】で用いカニレシチンの代り（（、処（］１用有
型物としてシランカンプリング削を使用したこと以外は
実施例１と同様にして磁気塗料の調製及び磁気テープの
作成及びそのＣ／ト４比の測定を行った。

その結果ＣｙＮ比測比値定値６ｄＢであった。

比較例 実施例１の磁性塗刺糾成に於いて、１３ａ−フェライト
を処理なしの磁性粉に代えて、分散剤であるレシチンを
３１ｆ！ＩＦ：代えたリカは実施例１と同様にして磁気
塗料の調製及び磁気テープの作成及びそのＣ／Ｎ比の測
定を行った。その結果Ｃ／Ｎ比測足値ｉｔ、３４　ｄｌ
（であった１、 上記から明らか力様に、本発明法により処理された磁性
粉はすぐれた分散安定性を示し、これを利用した磁気記
録媒体の１ｌｔｔ！ｃ特性に著しい効果を示すことがわ
かる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　磁性体粉末を有機物の存在下でプラズマ処理する
   ことを特徴とする磁性体粉末の処理方法。 ２　プラズマ処理の放電用気体が酸素、酸素と希ガスの
   混合ガスまたは酸素と窒素の混合ガスである特許請求の
   範囲第１項記載の磁性体粉末の処理方法。 ３、　磁性体粉末が大方晶Ｂａ−７エライトである特許
   請求の範囲第１項記載の磁性体粉末の処理方法。