JPH031320A - 磁性紛末とこれを用いた磁気記録媒体 - 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〕 この発明は、磁気記録素子として有用な磁性粉末と、こ
の磁性粉末を用いた磁気テープや磁気ディスクなどの磁
気記録媒体に関する。

〔従来の技術〕

磁気記録素子として、７−Ｆｅｚｏ、、粉末、Ｆｅ３Ｏ
４粉末、Ｃｏ含有ｒ−Ｆｅ２０．粉末、バリウムフェラ
イト粉末などの酸化鉄系磁性粉末がよく知られている。

これら粉末はこれを分散結着するバインダとともに非磁
性支持体上に塗着することによって磁性層を構成させ、
磁気テープや磁気ディスクなどの磁気記録媒体とされる
。

従来より、この種の磁気記録媒体の耐久性を改良するた
めに、磁性粉末を分散結着するバインダとして分子内に
リン酸基、カルボン酸基などの酸性の官能基を有するも
のを用いる一方、磁性粉末の表面にアルカリ金属化合物
の被膜を形成しておき、これと上記官能基との相互作用
によってバインダに対する磁性粉末の結着力を強め、磁
性層の機械的強度を高めることがよく行われている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかるに、上記従来の改良手段においては、酸化鉄系磁
性粉末の表面に被膜状に設けられるアルカリ金属化合物
に起因して、磁性粉末同志の相互作用が強くなって磁気
特性に悪影響を及ぼし、特にその保磁力が著しく低下し
、電磁変換特性やさらに耐久性の面で問題があった。

この発明は、上述の事情に照らし、アルカリ金属化合物
の被膜に起因した磁気特性への悪影響がみられない、特
に保磁力の大幅な低下がみられない酸化鉄系磁性粉末を
提供するとともに、これを用いて耐久性および電磁変換
特性にすぐれた磁気記録媒体を得ることを目的としてい
る。

〔課題を解決するための手段〕

この発明者らは、上記の目的を達成するために鋭意検討
した結果、酸化鉄系磁性粉末の表面に特定の下地処理を
施したのちにアルカリ金属化合物の被膜を形成すると、
上記被膜に起因した磁気特性への悪影響が回避されて、
大きな保磁力を示す磁性粉末が得られ、この磁性粉末と
分子内に酸性の官能基を有するバインダとを用いて磁性
層を形成した磁気記録媒体によると、耐久性および電磁
変換特性の両面ですぐれた性能を発揮させうろことを知
り、この発明をなすに至った。

すなわち、この発明の第１は、酸化鉄系磁性粉末の表面
にケイ素化合物からなる下地被膜を介してアルカリ金属
化合物の被膜が形成されてなる磁性粉末に係るものであ
る。

また、この発明の第２は、非磁性支持体上に上記第１の
発明に係る特定の磁性粉末と酸性の官能基を有するバイ
ンダとを含む磁性層が設けられてなる磁気記録媒体に係
るものである。

〔発明の構成・作用〕

この発明の磁性粉末において、その表面に所要の被膜を
形成するべき酸化鉄系磁性粉末としては、平均粒子径が
通常０．１〜１μｍ、平均軸比（平均長軸径／平均短軸
径）が通常５〜１５程度の針状の磁性粉末が好ましく用
いられる。この酸化鉄系磁性粉末には、既述したｒ−Ｆ
ｅ、Ｏ，粉末、Ｆｅ、ｏ、粉末、Ｃｏ含有ｒ−Ｆｅ、Ｏ
，粉末、バリウムフェライト粉末などの公知の各種粉末
がすべて包含される。保磁力は通常１００〜２．０００
エルステツド、飽和磁化は５０〜２００　ｅｍｕ／ｇ程
度である。

この発明では、このような酸化鉄系磁性粉末の表面にま
ずケイ素化合物からなる下地被膜を形成する。この被膜
の形成は、たとえば酸化鉄系磁性粉末をエタノールなど
の液中に分散させ、これにテトラアルコキシシランなど
の有機ケイ素化合物を加えたのち、この化合物を加水分
解して、上記粉末の表面にケイ素の水酸化物の被膜を形
成するなどの方法により、行うことができる。

なお、このようなケイ素化合物の被膜を磁性粉末の表面
に形成して、この粉末のバインダ中での分散性などを高
めることは、既に公知の技術である。しかし、この発明
のように、アルカリ金属化合物の被膜を形成するにあた
って、その下地処理としてケイ素化合物の被膜を形成し
、これにより酸化鉄系磁性粉末の保磁力の低下などを防
ぎ、これを記録素子とした磁気記録媒体の耐久性と電磁
変換特性とを共に高度に満足させることについては全く
知られていなかったことである。

ケイ素化合物からなる下地被膜の量は、一般に酸化鉄系
磁性粉末に対しケイ素基準で０．０５〜ｌＯ重量％、特
に好適には０．１〜５重量％となるようにするのがよい
。この量が過少では所期の効果が得られず、また過多と
なると飽和磁化などの磁気特性の低下がみられ、好まし
くない。

この発明においては、このようなケイ素化合物からなる
下地被膜を形成したのち、さらにこの上にアルカリ金属
化合物の被膜を形成して、磁気ｊｄ録素子としての磁性
粉末を得る。ここで、アルカリ金属化合物の被膜の形成
は、たとえば上記の下地被膜を有する酸化鉄系磁性粉末
をエタノールなどの液中に分散させ、これにＬｉ、Ｎａ
、になどのアルカリ金属のアルコラードなどの化合物を
加えたのち、この化合物を加水分解して、上記粉末の表
面にアルカリ金属の水酸化物の被膜を形成するなどの方
法によ、す、行うことができる。

このアルカリ金属化合物の被膜の量としては、一般に酸
化鉄系磁性粉末に対しアルカリ金属基準で０．０１〜５
重量％、特に好適には０．０５〜１重量％となるように
するのがよい、この量が過少では耐久性などの改善効果
が得られず、また過多となると飽和磁化などの磁気特性
の低下がみられ、好ましくない。

この発明の磁気記録媒体は、このような磁性粉末と酸性
の官能基を有するバインダとを含む磁性層がポリエステ
ルフィルムなどの非磁性支持体の上に設けられてなるも
のであり、常法に準じて製造することができる。たとえ
ば、上記の磁性粉末と上記のバインダと必要に応じて配
合される各種の添加剤とを有機溶媒中に添加混合して磁
性塗料を調製し、この塗料を非磁性支持体上に塗布、乾
燥して所要厚さの磁性層を形成したのち、カレンダー加
工などの適当な後処理を施し、所要の磁気記録媒体の形
状とすればよい。

上記のバインダとしては、塩化ビニル−酢酸ビニル系共
重合体、ポリビニルブチラール系樹脂、繊維素系樹脂、
ポリウレタン系樹脂、ポリエステル系樹脂、架橋剤とし
てのポリイソシアネート化合物、放射線硬化型樹脂など
、従来より磁気記録媒体の磁性層用のバインダとして知
られるものをいずれも単独でまたは二種以上を混合して
使用できる。ただし、これらバインダの一部または全部
は、リン酸基、カルボン酸基、スルホン酸基などの酸性
の官能基を分子内に有するものであることが必要である
。

有機溶剤としては、シクロヘキサノン、メチルエチルケ
トン、メチルイソブチルケトンなどのケトン系溶剤、酢
酸エチル、酢酸ブチルなどのエステル系溶剤、ベンゼン
、トルエン、キシレンなどの芳香族炭化水素系溶剤、イ
ソプロピルアルコールなどのアルコール系溶剤、ジメチ
ルホルムアミドなどの酸アミド系溶剤、ジメチルスルホ
キシドなどのスルホキシド系溶剤、テトラヒドロフラン
、ジオキサンなどのエーテル系溶剤など、使用するバイ
ンダを溶解するのに通した溶剤が特に制限されることな
く単独でまたは二種以上を混合して使用できる。

また、必要に応じて配合される添加剤としては、分散剤
、潤滑剤、研摩剤、帯電防止剤、充填剤などが挙げられ
る。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明においては、酸化鉄系磁性粉末
の表面にケイ素化合物の被膜を介してアルカリ金属化合
物の被膜を形成したことにより、磁気特性の劣化がみら
れない、特に大きな保磁力を示す磁性粉末が得られ、こ
の磁性粉末と酸性の官能基を有するバインダとを含む磁
性層を非磁性支持体上に設けることにより、耐久性およ
び電磁変換特性に共にすぐれた磁気記録媒体を得ること
ができる。

〔実施例〕

つぎに、この発明を実施例に基づいて具体的に説明する
。

実施例１ 平均粒子径０．２μｍ、平均軸比１０の針状のＣＯ含有
ｒ−Ｆｅ、Ｏ，粉末１００ｇを、２１のエタノール中に
分散させ、これに７．５ｇの５ｉ（ＯＣｚ　Ｈｓ　）ａ
を加え、撹拌しながら６０℃まで昇温後、７．８ｇの水
を徐々に滴下して５ｔ（ＯＣｚＨｓ）ａを加水分解し、
上記粉末の表面にケイ素の水酸化物の被膜を形成した。

ついで、この下地被膜を形成したＣｏ含有γＦｅ、Ｏ，
粉末を含むエタノール中に、さらに３００ｇのＬｉ０Ｃ
，Ｈ５の５重量％エタノール溶液を加え、６０℃を保っ
たまま６３ｇの水を徐々に滴下してＬｉ０Ｃ，Ｈ６を加
水分解し、リチウムの水酸化物の被膜を形成した。この
被膜形成後、８０℃で乾燥して、磁性粉末を得た。

つぎに、この磁性粉末１００重量部、リン酸基を含む塩
化ビニル−酢酸ビニル−ビニルアルコル共重合体１Ｏ０
５重量部、ミリスチン酸４重量部、トルエン１）０重量
部、メチルエチルケトン１００重量部の組成からなる磁
性塗料を常法により調製した。この塗料を厚さ１０μｍ
のポリエステルフィルム上に乾燥後の厚さが３μｍとな
るように塗布し、配向強度１，０００ガウスで配向処理
し、乾燥して、磁気テープを作製した。

実施例２ 実施例１の磁性粉末の製法におけるＬｊＯＣ。

Ｈ３の５重量％エタノール溶液に代えて、１２０ｇのＮ
ａ０ＣｚＨｓの５重量％エタノール溶液を用いるととも
に、これを加水分解させるための水の量を１９ｇに変更
した以外は、実施例１と同様にして、ケイ素の水酸化物
の被膜上にナトリウムの水酸化物の被膜を有する磁性粉
末を得た。つぎに、この磁性粉末を用いて実施例１と同
様にして、磁気テープを作製した。

実施例３ 実施例１の磁性粉末の製法におけるＬｉ０ＣｚＨ５の５
重量％エタノール溶液に代えて、８６ｇのＫＯＣｚｌｌ
ｓの５重量％エタノール溶液を用いるとともに、これを
加水分解させるための水の量を１２ｇに変更した以外は
、実施例１と同様にして、ケイ素の水酸化物の被膜上に
カリウムの水酸化物の被膜を有する磁性粉末を得た。つ
ぎに、この磁性粉末を用いて実施例１と同様にして、磁
気テープを作製した。

実施例４ 実施例１の磁性粉末の製法におけるＬ　ｉ　ＯＣｚＨ５
の５重量％エタノール溶液に代えて、１５０ｇのＬ　ｉ
　ＯＣｚ　Ｈｓの５重量％エタノール溶液と６０ｇのＮ
ａ０ＣｚＨｓの５重量％エタノール溶液との混合液を用
いるとともに、これを加水分解させるための水の量を４
１ｇに変更した以外は、実施例１と同様にして、ケイ素
の水酸化物の被膜上にリチウムとナトリウムとの混合ア
ルカリの水酸化物の被膜を有する磁性粉末を得た。つぎ
に、この磁性粉末を用いて実施例１と同様にして、磁気
テープを作製した。

参考例１ 未処理のＣＯ含含有−１７６２０３粉末をそのまま磁気
記録素子用の磁性粉末とし、この磁性粉末を用いて実施
例１と同様にして、磁気テープを作製した。

参考例２ Ｃｏ含含有−Ｆｅ、０３粉末の表面にケイ素の水酸化物
の被膜を形成しただけで、この上にリチウムの水酸化物
の被膜を形成しなかった以外は、実施例１と同様にして
磁性粉末を得、この粉末を用いて実施例１と同様にして
、磁気テープを作製した。

比較例１〜４ 下地被膜としてのケイ素の水酸化物の被膜を形成しない
で、Ｃｏ含含有−Ｆｅ、Ｏ，粉末の表面に直接アルカリ
金属の水酸化物の被膜を形成した以外は、実施例１〜４
と同様にして、４種の磁性粉末を得、これらの磁性粉末
を用いて実施例１と同様にして、４種の磁気テープを作
製した。

以上の実施例、参考例および比較例の各磁性粉末につき
、磁気特性として保磁力（Ｈｃ）、飽和磁化〔δＳ〕を
測定した。また、上記の実施例。

参考例および比較例の各磁気テープにつき、耐久性試験
として低温（−５℃）でのスチル特性、電磁変換特性と
してＲＦ比出力調べた。これらの試験結果をまとめて、
つぎの第１表に示す。

なお、上記のスチル特性は、市販ＶＴＲを用い、温度−
５℃の環境下でスチールモールドにおいて出力が初期出
力の２／３に低下するまでの時間（分）を測定した。ま
た、ＲＦ比出力、５　Ｍ　１）　ｚの信号を一定レベル
で記録することにより測定し、この測定結果を参考例１
の磁気テープを基準（０ｄＢ）とした相対値にて示した
。

第　　１　　表 上表の結果から、この発明の磁性粉末（実施例１〜４）
は、高い保磁力を維持しており、この粉末と酸性の官能
基を有するバインダとを含む磁性層を非磁性支持体上に
設けてなるこの発明の磁気テープ（実施例１〜４）は、
耐久性と電磁変換特性とに共にすぐれていることが明ら
かである。

これに対し、酸化鉄系磁性粉末の表面に直接アルカリ金
属の水酸化物の被膜を形成した磁性粉末（比較例１〜４
）は、保磁力が極端に低下しており、これを用いた磁気
テープは電磁変換特性に劣り、また耐久性の改善効果も
ほとんどみられないことがわかる。また、酸化鉄系磁性
粉末の表面にケイ素の水酸化物の被膜のみを形成した参
考例２の磁性粉末を記録素子とした磁気テープにあって
は、主に耐久性の改善効果に乏しいものであることがわ
かる。

特許出願人　　日立マクセル株式会社

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）酸化鉄系磁性粉末の表面にケイ素化合物からなる
   下地被膜を介してアルカリ金属化合物の被膜が形成され
   てなる磁性粉末。
2. （２）ケイ素化合物からなる下地被膜の量が酸化鉄系磁
   性粉末に対しケイ素基準で０．０５〜１０重量％、アル
   カリ金属化合物の被膜の量が酸化鉄系磁性粉末に対しア
   ルカリ金属基準で０．０１〜５重量％である請求項（１
   ）に記載の磁性粉末。
3. （３）非磁性支持体上に請求項（１）または（２）に記
   載の磁性粉末と酸性の官能基を有するバインダとを含む
   磁性層が設けられてなる磁気記録媒体。