JPH03232568A - 磁性超微粒子配列薄膜およびその製法 - Google Patents
磁性超微粒子配列薄膜およびその製法Info
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- JPH03232568A JPH03232568A JP2030630A JP3063090A JPH03232568A JP H03232568 A JPH03232568 A JP H03232568A JP 2030630 A JP2030630 A JP 2030630A JP 3063090 A JP3063090 A JP 3063090A JP H03232568 A JPH03232568 A JP H03232568A
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- magnetic
- ultrafine particles
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- Manufacturing Of Magnetic Record Carriers (AREA)
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。
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、磁気記録媒体、詳しくは磁性超微粒子の磁化
容易軸が一方向に配列した高性能の磁性超微粒子配列薄
膜およびその製法に関するものである。
容易軸が一方向に配列した高性能の磁性超微粒子配列薄
膜およびその製法に関するものである。
近年、磁気テープ、磁気シート、磁気ディスク等のよう
な磁気記録媒体は、オーディオ・ビデオ分野、コンピュ
ータ分野において広く利用されている。このような磁気
記録媒体には、支持体上に磁性粉、バインダー用樹脂お
よび溶剤等を主成分としてなる磁性塗料を塗布して乾燥
することにより磁性層を形成する塗布型のものが汎用さ
れている。
な磁気記録媒体は、オーディオ・ビデオ分野、コンピュ
ータ分野において広く利用されている。このような磁気
記録媒体には、支持体上に磁性粉、バインダー用樹脂お
よび溶剤等を主成分としてなる磁性塗料を塗布して乾燥
することにより磁性層を形成する塗布型のものが汎用さ
れている。
一方、磁性粉として金属、金属酸化物等の無機化合物の
超微粒子を磁気記録媒体に利用することにより磁気記録
媒体を高性能化することが試みられている。上記超微粒
子は、その物理化学的特性がバルク材料(超微粒子より
も粒径の大きな材料や超微粒子が凝集して粒径が大きく
なった材料)と異なることが知られており、磁気的特性
に関しては、例えば、磁気テープの粉末原料に用いられ
るガンマヘタイトではその保磁力が結晶サイズによって
異なり、通常、約400人の結晶サイズで最大の保磁力
が得られることが知られている。また、鉄の微粒子では
、その保持力は単磁区構造の場合、粒径が100人で最
大値をとると計算されている。したがって、このような
磁性超微粒子を磁気記録媒体に利用する場合、その磁化
容易軸の方向を揃えることにより磁気記録特性が最適と
なる。
超微粒子を磁気記録媒体に利用することにより磁気記録
媒体を高性能化することが試みられている。上記超微粒
子は、その物理化学的特性がバルク材料(超微粒子より
も粒径の大きな材料や超微粒子が凝集して粒径が大きく
なった材料)と異なることが知られており、磁気的特性
に関しては、例えば、磁気テープの粉末原料に用いられ
るガンマヘタイトではその保磁力が結晶サイズによって
異なり、通常、約400人の結晶サイズで最大の保磁力
が得られることが知られている。また、鉄の微粒子では
、その保持力は単磁区構造の場合、粒径が100人で最
大値をとると計算されている。したがって、このような
磁性超微粒子を磁気記録媒体に利用する場合、その磁化
容易軸の方向を揃えることにより磁気記録特性が最適と
なる。
他方、このような磁気記録媒体の高密度記録化が望まれ
ており、垂直磁気記録媒体が従来の面内磁気記録媒体の
記録密度の限界を超えて大幅な高密度記録が可能である
ことから、上記垂直磁気記録媒体に関する研究が盛んに
進められている。この垂直磁気記録媒体は、磁性塗装面
に対して垂直方向に磁化容易軸をとるよう磁性超微粒子
が配列していることが必要である。
ており、垂直磁気記録媒体が従来の面内磁気記録媒体の
記録密度の限界を超えて大幅な高密度記録が可能である
ことから、上記垂直磁気記録媒体に関する研究が盛んに
進められている。この垂直磁気記録媒体は、磁性塗装面
に対して垂直方向に磁化容易軸をとるよう磁性超微粒子
が配列していることが必要である。
〔発明が解決しようとする課題]
しかしながら、先に述べたように、磁性超微粒子とバイ
ンダー樹脂と溶剤等とを単に混合して得られる磁性塗料
を支持体上に塗布して乾燥する従来の方法では、上記磁
性超微粒子を一方向に配列させて磁化容易軸を一方向、
例えば垂直方向に揃えることは困難である。
ンダー樹脂と溶剤等とを単に混合して得られる磁性塗料
を支持体上に塗布して乾燥する従来の方法では、上記磁
性超微粒子を一方向に配列させて磁化容易軸を一方向、
例えば垂直方向に揃えることは困難である。
本発明は、このような事情に鑑みなされたもので、磁性
超微粒子の磁化容易軸が一方向に配列し、磁気特性に優
れた磁性超微粒子配列薄膜およびその製法の提供をその
目的とする。
超微粒子の磁化容易軸が一方向に配列し、磁気特性に優
れた磁性超微粒子配列薄膜およびその製法の提供をその
目的とする。
上記の目的を達成するため、本発明は、水面展開法で得
られる六方晶系磁性超微粒子が分散している厚み0.0
1〜1μmの薄膜であって、上記六方晶系磁性超微粒子
の磁化容易軸が一方向に配列している磁性超微粒子配列
薄膜を第1の要旨とし、六方晶系磁性超微粒子が分散し
ている高分子溶液を連続的に水面上に供給し、上記高分
子溶液を一方向に引いて製膜し、得られる薄膜を支持基
材に連続的に密着積層する磁性超微粒子配列薄膜の製法
を第2の要旨とする。
られる六方晶系磁性超微粒子が分散している厚み0.0
1〜1μmの薄膜であって、上記六方晶系磁性超微粒子
の磁化容易軸が一方向に配列している磁性超微粒子配列
薄膜を第1の要旨とし、六方晶系磁性超微粒子が分散し
ている高分子溶液を連続的に水面上に供給し、上記高分
子溶液を一方向に引いて製膜し、得られる薄膜を支持基
材に連続的に密着積層する磁性超微粒子配列薄膜の製法
を第2の要旨とする。
すなわち、本発明者らは、磁性超微粒子の磁化容易軸が
一方向に配列していて磁気特性に優れた磁性超微粒子配
列薄膜を得る目的で一連の研究を重ねた。その結果、従
来のように、磁性塗料を支持体上に塗布し乾燥して磁性
層である薄膜層を形成するのではなく、磁性超微粒子、
特に六方晶系磁性超微粒子を高分子溶液に分散させ、こ
れを連続的に水面上に供給し、供給された高分子溶液を
一方向に引いて製膜し、得られた薄膜を支持基材に連続
的に密着積層すると、所期の目的を達成できることを見
出し本発明に到達した。
一方向に配列していて磁気特性に優れた磁性超微粒子配
列薄膜を得る目的で一連の研究を重ねた。その結果、従
来のように、磁性塗料を支持体上に塗布し乾燥して磁性
層である薄膜層を形成するのではなく、磁性超微粒子、
特に六方晶系磁性超微粒子を高分子溶液に分散させ、こ
れを連続的に水面上に供給し、供給された高分子溶液を
一方向に引いて製膜し、得られた薄膜を支持基材に連続
的に密着積層すると、所期の目的を達成できることを見
出し本発明に到達した。
本発明の磁性超微粒子配列薄膜は、六方晶系磁性超微粒
子と、バインダー樹脂と、溶媒等とを用いて得られる。
子と、バインダー樹脂と、溶媒等とを用いて得られる。
上記六方晶系磁性超微粒子としては、六方晶系フェライ
ト粉のバリウムフェライト、ストロンチラムフェライト
等の化合物があげられる。また、これらの化合物におい
て、Fe元素の一部がT1Co、Zn、In、Mn、G
e、Hb等の金属または半金属元素で置換されているも
のでもよい。
ト粉のバリウムフェライト、ストロンチラムフェライト
等の化合物があげられる。また、これらの化合物におい
て、Fe元素の一部がT1Co、Zn、In、Mn、G
e、Hb等の金属または半金属元素で置換されているも
のでもよい。
また、上記六方晶系磁性超微粒子に対するバインダー樹
脂としては、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂1反応型樹脂
、電子線硬化型樹脂等があげられ、単独でもしくは併せ
て用いられる。
脂としては、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂1反応型樹脂
、電子線硬化型樹脂等があげられ、単独でもしくは併せ
て用いられる。
上記熱可塑性樹脂としては、軟化温度が150°C以下
テ、平均分子量が1000o〜2ooo。
テ、平均分子量が1000o〜2ooo。
O1重合度が約200〜2000程度のもので、例えば
塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、塩化ビニル−塩化ビ
ニリデン共重合体、塩化ビニル−アクリロニトリル共重
合体、アクリル酸エステルアクリロニトリル共重合体、
アクリル酸エステル塩化ビニリデン共重合体、アクリル
酸エステルスチレン共重合体、メタクリル酸エステル−
アクリロニトリル共重合体、メタクリル酸エステル塩化
ビニリデン共重合体、メタクリル酸エステル−スチレン
共重合体、ウレタンエラストマーポリフッ化ビニル、塩
化ビニリデン−アクリロニトリル共重合体、アクリロニ
トリル−ブタジェン共重合体、ポリアミド樹脂、ポリビ
ニルブチラール、セルロース誘導体(具体的にはセルロ
ースアセテートブチレート、セルロースダイアセテート
セルローストリアセテート、セルロースプロピオネート
ニトロセルロース等)、スチレン−フタジエン共重合体
、ポリエステル樹脂、クロロビニルエーテル−アクリル
酸エステル共重合体、アミノ樹脂、各種の合成ゴム系の
熱可塑性樹脂等があげられ、単独でもしくは併せて用い
られる。
塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、塩化ビニル−塩化ビ
ニリデン共重合体、塩化ビニル−アクリロニトリル共重
合体、アクリル酸エステルアクリロニトリル共重合体、
アクリル酸エステル塩化ビニリデン共重合体、アクリル
酸エステルスチレン共重合体、メタクリル酸エステル−
アクリロニトリル共重合体、メタクリル酸エステル塩化
ビニリデン共重合体、メタクリル酸エステル−スチレン
共重合体、ウレタンエラストマーポリフッ化ビニル、塩
化ビニリデン−アクリロニトリル共重合体、アクリロニ
トリル−ブタジェン共重合体、ポリアミド樹脂、ポリビ
ニルブチラール、セルロース誘導体(具体的にはセルロ
ースアセテートブチレート、セルロースダイアセテート
セルローストリアセテート、セルロースプロピオネート
ニトロセルロース等)、スチレン−フタジエン共重合体
、ポリエステル樹脂、クロロビニルエーテル−アクリル
酸エステル共重合体、アミノ樹脂、各種の合成ゴム系の
熱可塑性樹脂等があげられ、単独でもしくは併せて用い
られる。
熱硬化性樹脂および反応型樹脂としては、塗布後の状態
で分子量200000以下の分子量であり、熱処理後に
は縮合、付加等の反応により不溶化するものが使用され
る。そして、これら樹脂のなかでも樹脂自体が熱分解す
るまでの間に軟化または溶融しないものが好ましい。具
体的には、フェノール樹脂、フェノキシ樹脂、エポキシ
樹脂。
で分子量200000以下の分子量であり、熱処理後に
は縮合、付加等の反応により不溶化するものが使用され
る。そして、これら樹脂のなかでも樹脂自体が熱分解す
るまでの間に軟化または溶融しないものが好ましい。具
体的には、フェノール樹脂、フェノキシ樹脂、エポキシ
樹脂。
ポリウレタン硬化型樹脂、尿素樹脂、メラニン樹脂、ア
ルキッド樹脂、シリコン樹脂、アクリル系反応樹脂、塩
化ビニル−酢酸ビニル樹脂、メタクリル酸塩共重合体と
ジイソシアネートプレポリマーの混合物、高分子量ポリ
エステル樹脂とイソシアネートプレポリマーの混合物、
尿素ホルムアルデヒド樹脂、ポリエステルポリオールと
イソシアネートの混合物、ポリカーボネート型ポリウレ
タン ポリアミド樹脂、低分子量グリコール・高分子ジ
オール・トリフェニルメタントリイソシアネートの混合
物、ポリアミン樹脂等があげられ、これらも単独でもし
くは併せて用いられる。
ルキッド樹脂、シリコン樹脂、アクリル系反応樹脂、塩
化ビニル−酢酸ビニル樹脂、メタクリル酸塩共重合体と
ジイソシアネートプレポリマーの混合物、高分子量ポリ
エステル樹脂とイソシアネートプレポリマーの混合物、
尿素ホルムアルデヒド樹脂、ポリエステルポリオールと
イソシアネートの混合物、ポリカーボネート型ポリウレ
タン ポリアミド樹脂、低分子量グリコール・高分子ジ
オール・トリフェニルメタントリイソシアネートの混合
物、ポリアミン樹脂等があげられ、これらも単独でもし
くは併せて用いられる。
また、上記電子線照射硬化型樹脂としては、不飽和プレ
ポリマー、例えば無水マレイン酸タイプウレタンアクリ
ルタイプ、ポリエステルアクリルタイプ、ポリエーテル
アクリルタイプ、ポリウレタンアクリルタイプ、ポリア
ミドアクリルタイプ等が、また多官能モノマーとしては
、エーテルアクリルタイプ、ウレタンアクリルタイプ、
リン酸エステルアクリルタイプ、アリールタイプ、ハイ
ドロカーボンタイプ等があげられ、単独でもしくは併せ
て用いられる。
ポリマー、例えば無水マレイン酸タイプウレタンアクリ
ルタイプ、ポリエステルアクリルタイプ、ポリエーテル
アクリルタイプ、ポリウレタンアクリルタイプ、ポリア
ミドアクリルタイプ等が、また多官能モノマーとしては
、エーテルアクリルタイプ、ウレタンアクリルタイプ、
リン酸エステルアクリルタイプ、アリールタイプ、ハイ
ドロカーボンタイプ等があげられ、単独でもしくは併せ
て用いられる。
そして、上記六方晶系磁性超微粒子とバインダー樹脂と
の配合割合は、六方晶系磁性超微粒子100重量部(以
下「部」と略す)に対してバインダー樹脂を5〜400
部の割合に設定するのが好ましく、特に好ましくは10
〜200部であり、この範囲内に設定するのが得られる
薄膜の記録密度1機械的強度の点から望ましい。すなわ
ち、バインダー樹脂が上記範囲を上回ると、得られる六
方晶系磁性超微粒子分散薄膜の記録密度が低下し、逆に
上記範囲を下回ると、薄膜の強度が劣化し、耐久性の低
下および六方晶系磁性超微粒子の粉落ち等の好ましくな
い事態が生じるからである。
の配合割合は、六方晶系磁性超微粒子100重量部(以
下「部」と略す)に対してバインダー樹脂を5〜400
部の割合に設定するのが好ましく、特に好ましくは10
〜200部であり、この範囲内に設定するのが得られる
薄膜の記録密度1機械的強度の点から望ましい。すなわ
ち、バインダー樹脂が上記範囲を上回ると、得られる六
方晶系磁性超微粒子分散薄膜の記録密度が低下し、逆に
上記範囲を下回ると、薄膜の強度が劣化し、耐久性の低
下および六方晶系磁性超微粒子の粉落ち等の好ましくな
い事態が生じるからである。
さらに、上記成分原料を用い高分子溶液をつくったり、
これの使用時に希釈したりするために用いる?容媒とし
ては、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチ
ルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類、メタノール
、エタノール、プロパツール、ブタノール等のアルコー
ル類、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、乳酸エチ
ル、エチレングリコールモノアセテート等のエステル類
、グリコールジメチルエーテル、グリコールモノエチル
エーテル、ジオキサン、テトラヒドロフラン等のエーテ
ル類、ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水
素、メチレンクロライド、エチレンクロライド、四塩化
炭素、クロロホルム、ジクロルベンゼン等のハロゲン化
炭化水素等があげられ、単独でもしくは併せて用いられ
る。
これの使用時に希釈したりするために用いる?容媒とし
ては、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチ
ルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類、メタノール
、エタノール、プロパツール、ブタノール等のアルコー
ル類、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、乳酸エチ
ル、エチレングリコールモノアセテート等のエステル類
、グリコールジメチルエーテル、グリコールモノエチル
エーテル、ジオキサン、テトラヒドロフラン等のエーテ
ル類、ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水
素、メチレンクロライド、エチレンクロライド、四塩化
炭素、クロロホルム、ジクロルベンゼン等のハロゲン化
炭化水素等があげられ、単独でもしくは併せて用いられ
る。
また、上記溶媒で充分な水面展開性が得られない場合に
は、展開助剤として第二の有機溶媒を添加することも有
効である。このような展開助剤としては、脂肪族、芳香
族のケトン、エステル、アルコール、アミン、アルデヒ
ド、パーオキシドおよびこれらの混合物があげられる。
は、展開助剤として第二の有機溶媒を添加することも有
効である。このような展開助剤としては、脂肪族、芳香
族のケトン、エステル、アルコール、アミン、アルデヒ
ド、パーオキシドおよびこれらの混合物があげられる。
なお、本発明の磁性超微粒子配列薄膜の形成材料として
は、上記成分原料以外に必要に応じて分散剤、カップリ
ング剤、潤滑剤、研磨剤、帯電防止剤等が用いられる。
は、上記成分原料以外に必要に応じて分散剤、カップリ
ング剤、潤滑剤、研磨剤、帯電防止剤等が用いられる。
上記分散剤としては、レシチン、カプリル酸。
カプリン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸
、ステアリン酸、オレイン酸、エライジン酸、リノール
酸、リルン酸等の炭素数8〜18個の脂肪酸(R−CO
OHで表されるRが炭素数7〜17個の飽和または不飽
和のアルキル基である脂肪酸)、上記脂肪酸のアルカリ
金属(Li。
、ステアリン酸、オレイン酸、エライジン酸、リノール
酸、リルン酸等の炭素数8〜18個の脂肪酸(R−CO
OHで表されるRが炭素数7〜17個の飽和または不飽
和のアルキル基である脂肪酸)、上記脂肪酸のアルカリ
金属(Li。
Na、に等)塩またはアルカリ土類金属(Mg。
Ca、Ba等)塩からなる金属石鹸等があげられる。さ
らに、上記以外に炭素数12以上の高級アルコール、硫
酸エステル等を使用することができ、また、市販されて
いる一般の界面活性剤も用いることができる。また、マ
レイン酸共重合体のポリカルボン酸、アミン系界面活性
剤、ポリオキシアルキレングリコールの少なくとも一つ
と、コノ\り酸エステル(エチレングリコールエステル
も含む)のスルホン酸塩とを組み合わせたものも使用す
ることができる。これらの分散剤は、単独でもしくは併
せて用いることができる。このような分散剤の配合量は
、六方晶系磁性超微粒子100部に対して1〜20部の
範囲内に設定するのが好ましい。
らに、上記以外に炭素数12以上の高級アルコール、硫
酸エステル等を使用することができ、また、市販されて
いる一般の界面活性剤も用いることができる。また、マ
レイン酸共重合体のポリカルボン酸、アミン系界面活性
剤、ポリオキシアルキレングリコールの少なくとも一つ
と、コノ\り酸エステル(エチレングリコールエステル
も含む)のスルホン酸塩とを組み合わせたものも使用す
ることができる。これらの分散剤は、単独でもしくは併
せて用いることができる。このような分散剤の配合量は
、六方晶系磁性超微粒子100部に対して1〜20部の
範囲内に設定するのが好ましい。
また、上記カップリング剤としては、従来公知のチタネ
ート系カップリング剤、シラン系カップリング剤等があ
げられ、単独でもしくは併せて用いられる。
ート系カップリング剤、シラン系カップリング剤等があ
げられ、単独でもしくは併せて用いられる。
また、上記潤滑剤としては、脂肪族二塩基性カルボン酸
、芳香族カルボン酸、シリコーンオイルグラファイトニ
硫化モリブデン、二硫化タングステン、炭素数12〜1
6の一塩基性脂肪酸と炭素数3〜12のm個アルコール
とからなる脂肪酸エステル類、炭素数17以上の一塩基
性脂肪酸とこの脂肪酸の炭素数とを合計した炭素数が2
1〜23個になるm個アルコールとからなる脂肪酸エス
テル等が使用される。このような潤滑剤の添加量は、バ
インダー樹脂100部に対して0.2〜20部の範囲内
に設定することが好ましい。
、芳香族カルボン酸、シリコーンオイルグラファイトニ
硫化モリブデン、二硫化タングステン、炭素数12〜1
6の一塩基性脂肪酸と炭素数3〜12のm個アルコール
とからなる脂肪酸エステル類、炭素数17以上の一塩基
性脂肪酸とこの脂肪酸の炭素数とを合計した炭素数が2
1〜23個になるm個アルコールとからなる脂肪酸エス
テル等が使用される。このような潤滑剤の添加量は、バ
インダー樹脂100部に対して0.2〜20部の範囲内
に設定することが好ましい。
上記研磨剤としては、従来から用いられているものであ
れば特に限定するものではなく、例えば溶融アルミナ、
炭化ケイ素、酸化クロム、コランダム、人造コランダム
、ダイヤモンド、人造ダイヤモンド、ザクロ石、エメリ
ー(主成分はコランダムと磁鉄鉱)、二酸化チタン等が
あげられる。
れば特に限定するものではなく、例えば溶融アルミナ、
炭化ケイ素、酸化クロム、コランダム、人造コランダム
、ダイヤモンド、人造ダイヤモンド、ザクロ石、エメリ
ー(主成分はコランダムと磁鉄鉱)、二酸化チタン等が
あげられる。
これらの研磨剤としては、平均粒径が0.05〜5μm
のものが使用され、特に好ましくは0.1〜2μmのも
のである。そして、上記研磨剤の添加量は、六方晶系磁
性超微粒子100部に対して1〜20部の範囲内に設定
するのが好適である。
のものが使用され、特に好ましくは0.1〜2μmのも
のである。そして、上記研磨剤の添加量は、六方晶系磁
性超微粒子100部に対して1〜20部の範囲内に設定
するのが好適である。
また、上記帯電防止剤としては、カーボンブラック、グ
ラファイト、酸化スズ・酸化アンチモン系化合物、酸化
チタン・酸化スズ・酸化アンチモン系化合物、カーボン
ブラックグラフトポリマー等の導”電性粉末、サポニン
等の天然界面活性剤、アルキレンオキサイド系、グリセ
リン系、グリシドール系等のノニオン界面活性剤、ピリ
ジンその他の複素環類、ホスホニウムまたはスルホニウ
ム類等のカチオン界面活性剤、カルボン酸、スルホン酸
、燐酸、硫酸エステル基、燐酸エステル基等の酸性基を
含むアニオン界面活性剤、アミノ酸類、アミノスルホン
酸類、アミノアルコールの硫酸または燐酸エステル等の
両性活性剤等があげられる。上記界面活性剤は、単独で
もしくは併せて用いられる。そして、上記界面活性剤は
、帯電防止剤として用いられるが、その他の目的、例え
ば分散、f61気特性の改良、潤滑性の改良および水面
上での展開助剤を目的として用いられる場合もある。
ラファイト、酸化スズ・酸化アンチモン系化合物、酸化
チタン・酸化スズ・酸化アンチモン系化合物、カーボン
ブラックグラフトポリマー等の導”電性粉末、サポニン
等の天然界面活性剤、アルキレンオキサイド系、グリセ
リン系、グリシドール系等のノニオン界面活性剤、ピリ
ジンその他の複素環類、ホスホニウムまたはスルホニウ
ム類等のカチオン界面活性剤、カルボン酸、スルホン酸
、燐酸、硫酸エステル基、燐酸エステル基等の酸性基を
含むアニオン界面活性剤、アミノ酸類、アミノスルホン
酸類、アミノアルコールの硫酸または燐酸エステル等の
両性活性剤等があげられる。上記界面活性剤は、単独で
もしくは併せて用いられる。そして、上記界面活性剤は
、帯電防止剤として用いられるが、その他の目的、例え
ば分散、f61気特性の改良、潤滑性の改良および水面
上での展開助剤を目的として用いられる場合もある。
本発明に用いられる大方晶系磁性超微粒子分散高分子溶
液は、上記各原料を用いて例えばっぎのようにして作製
される。すなわち、上記各原料を同時に、あるいは順次
混練機に投入する。例えば、まず分散剤を含む溶液中に
六方晶系磁性超微粒子を加え所定の時間混練した後、残
りの各原料を加え混練を続けることにより六方晶系磁性
超微粒子分散高分子溶液を作製する。
液は、上記各原料を用いて例えばっぎのようにして作製
される。すなわち、上記各原料を同時に、あるいは順次
混練機に投入する。例えば、まず分散剤を含む溶液中に
六方晶系磁性超微粒子を加え所定の時間混練した後、残
りの各原料を加え混練を続けることにより六方晶系磁性
超微粒子分散高分子溶液を作製する。
なお、上記混線分散において、各種の混練機が使用され
る。例えば、二本ロールミル、三本ロールミル、ボール
ミル、ペブルミル、サンドグラインダー、高速インペラ
ー分散機、高速ストーンミル、高速度衝撃ミル、デイス
パーニーダ−3高速ミキサー、ホモジナイザー、超音波
分散機等が使用される。
る。例えば、二本ロールミル、三本ロールミル、ボール
ミル、ペブルミル、サンドグラインダー、高速インペラ
ー分散機、高速ストーンミル、高速度衝撃ミル、デイス
パーニーダ−3高速ミキサー、ホモジナイザー、超音波
分散機等が使用される。
本発明の磁性超微粒子配列薄膜は、上記六方晶系磁性超
微粒子分散高分子溶液を水面上に展開して薄膜を生成さ
せ、その生成薄膜を基材の表面に付着一体化させる水面
展開法を用いて製造される。上記薄膜の生成ないし基材
表面への付着は、例えば第1図に示すように、ノズル1
から上記六方晶系磁性超微粒子分散高分子溶液を水槽2
内の水面3上に放出し、高分子溶液が自発的に展開して
水面3上に薄膜4が生成する。そして、水面3上に生成
された薄膜4を第1.第2.第3のロール5.6.7に
より、連続的に移行するフィルム状基材8の表面に付着
させるという方法により行われる。第2図(A)は、こ
のような六方晶系磁性超微粒子分散高分子溶液の水面3
での展開状態を示す平面模式図であり、第2図(B)は
その要部の拡大側面図である。第2図において、■はノ
ズル、3は水面、4は放出された六方晶系磁性超微粒子
分散高分子溶液により生成された薄膜、6は巻き取りロ
ーラであり、aは上記六方晶系磁性超微粒子分散高分子
溶液の溶液領域、bはゲル状領域、Cは固体領域である
。このように生成した薄膜4(第2図の領域C)をロー
ル5.6.7により移動するフィルム状基材8に接触さ
せる。ここで、フィルム状基材8の移行速度を六方晶系
磁性超微粒子分散高分子溶液の水面3上での自発的展開
速度以下にすると、六方晶系磁性超微粒子の磁化容易軸
が生成yil!4の長手方向に揃い、逆にフィルム状基
材8の移行速度を六方晶系磁性超微粒子分散高分子溶液
の水面3上での自発的展開速度以上にすると、六方晶系
磁性超微粒子の磁化容易軸が薄膜面に対して垂直に配列
し、磁気特性である角型比が上記それぞれの場合におい
て0.75以上の値を示すようになる。
微粒子分散高分子溶液を水面上に展開して薄膜を生成さ
せ、その生成薄膜を基材の表面に付着一体化させる水面
展開法を用いて製造される。上記薄膜の生成ないし基材
表面への付着は、例えば第1図に示すように、ノズル1
から上記六方晶系磁性超微粒子分散高分子溶液を水槽2
内の水面3上に放出し、高分子溶液が自発的に展開して
水面3上に薄膜4が生成する。そして、水面3上に生成
された薄膜4を第1.第2.第3のロール5.6.7に
より、連続的に移行するフィルム状基材8の表面に付着
させるという方法により行われる。第2図(A)は、こ
のような六方晶系磁性超微粒子分散高分子溶液の水面3
での展開状態を示す平面模式図であり、第2図(B)は
その要部の拡大側面図である。第2図において、■はノ
ズル、3は水面、4は放出された六方晶系磁性超微粒子
分散高分子溶液により生成された薄膜、6は巻き取りロ
ーラであり、aは上記六方晶系磁性超微粒子分散高分子
溶液の溶液領域、bはゲル状領域、Cは固体領域である
。このように生成した薄膜4(第2図の領域C)をロー
ル5.6.7により移動するフィルム状基材8に接触さ
せる。ここで、フィルム状基材8の移行速度を六方晶系
磁性超微粒子分散高分子溶液の水面3上での自発的展開
速度以下にすると、六方晶系磁性超微粒子の磁化容易軸
が生成yil!4の長手方向に揃い、逆にフィルム状基
材8の移行速度を六方晶系磁性超微粒子分散高分子溶液
の水面3上での自発的展開速度以上にすると、六方晶系
磁性超微粒子の磁化容易軸が薄膜面に対して垂直に配列
し、磁気特性である角型比が上記それぞれの場合におい
て0.75以上の値を示すようになる。
なお、上記のような水面展開薄膜を付着一体化する基材
としては、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレン
−2,6−ナフタレート等のポリエステル類、ポリプロ
ピレン等のポリオレフィン類、セルローストリアセテー
ト、セルロースダイアセテート等のセルロース誘導体、
ポリアミド、ポリカーボネート等のプラスチック等があ
げられ、さらに(1:u、 Al1. Zn等の金属
、ガラス、Bn、Siカーバイト、Mi器、陶器等のセ
ラミック等も使用することができる。
としては、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレン
−2,6−ナフタレート等のポリエステル類、ポリプロ
ピレン等のポリオレフィン類、セルローストリアセテー
ト、セルロースダイアセテート等のセルロース誘導体、
ポリアミド、ポリカーボネート等のプラスチック等があ
げられ、さらに(1:u、 Al1. Zn等の金属
、ガラス、Bn、Siカーバイト、Mi器、陶器等のセ
ラミック等も使用することができる。
さらに、上記フィルム基材への磁性超微粒子配列薄膜の
付設は、単層、複層のいずれであってもよく、複層の場
合には先に付設した磁性超微粒子配列薄膜表面に付着し
ている水分を完全に乾燥等により除去させた後積層する
のが好ましい。
付設は、単層、複層のいずれであってもよく、複層の場
合には先に付設した磁性超微粒子配列薄膜表面に付着し
ている水分を完全に乾燥等により除去させた後積層する
のが好ましい。
また、生成薄膜における六方晶系磁性超微粒子の磁化容
易軸の配向性をさらに高めるために、従来の磁気記録媒
体の製造に用いられている磁場配向処理を上記水面展開
法に併用してもよい。すなわち、水面3上に展開した六
方晶系磁性超微粒子分散高分子溶液が脱溶剤皮膜化する
領域(第2図のb領域)で、膜面に対して垂直方向(N
−3m場)あるいは水平方向(反発磁場)に適当な強さ
の磁場を印加することにより六方晶系磁性超微粒子の磁
化容易軸を膜面に対して垂直方向あるいは長手方向に、
−層高度に配向させることができる。
易軸の配向性をさらに高めるために、従来の磁気記録媒
体の製造に用いられている磁場配向処理を上記水面展開
法に併用してもよい。すなわち、水面3上に展開した六
方晶系磁性超微粒子分散高分子溶液が脱溶剤皮膜化する
領域(第2図のb領域)で、膜面に対して垂直方向(N
−3m場)あるいは水平方向(反発磁場)に適当な強さ
の磁場を印加することにより六方晶系磁性超微粒子の磁
化容易軸を膜面に対して垂直方向あるいは長手方向に、
−層高度に配向させることができる。
以上のように、本発明は、六方晶系磁性超微粒子が分散
された高分子溶液を用いて水面展開法により磁性超微粒
子配列薄膜を作製する。このため、得られる磁性超微粒
子配列薄膜は、六方晶系磁性超微粒子の磁化容易軸が薄
膜の長手方向あるいは膜面に対して垂直方向に配列した
ものであり、従来では得られなかった高度に磁化容易軸
が配列したものである。したがって、この磁性超微粒子
配列薄膜を磁気記録媒体に用いると、高記録密度化が可
能となる。
された高分子溶液を用いて水面展開法により磁性超微粒
子配列薄膜を作製する。このため、得られる磁性超微粒
子配列薄膜は、六方晶系磁性超微粒子の磁化容易軸が薄
膜の長手方向あるいは膜面に対して垂直方向に配列した
ものであり、従来では得られなかった高度に磁化容易軸
が配列したものである。したがって、この磁性超微粒子
配列薄膜を磁気記録媒体に用いると、高記録密度化が可
能となる。
つぎに、実施例について比較例と併せて説明する。
〔実施例1〕
六方晶系磁性超微粒子としてバリウムフェライト25部
を、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体6部、溶剤(トル
エン/メチルエチルケトン−1/1 (重量比))69
部の溶液に添加してボールミルに仕込み、分散させて六
方晶系磁性超微粒子分散高分子溶液を調製した。この高
分子溶液を1μmのフィルターで濾過し展開溶i([性
塗料)とした。この溶液を用いて、第1図に示す連続製
膜装置のノズル1から溶液の水面上への供給量1.0z
j!/minで水面3上に放出し、製膜速度2m/mi
nで水面展開薄膜化した。この薄膜をポリエチレンテレ
フタレート(PET)製フィルム8を2m/ m l
nで移動させながら接触させ付着一体化しPET製フィ
ルム8上に厚み0.8μmの磁性超微粒子配列薄膜を設
けた。この薄膜の長手方向の角型比を測定した結果、そ
の値は0.80であった。
を、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体6部、溶剤(トル
エン/メチルエチルケトン−1/1 (重量比))69
部の溶液に添加してボールミルに仕込み、分散させて六
方晶系磁性超微粒子分散高分子溶液を調製した。この高
分子溶液を1μmのフィルターで濾過し展開溶i([性
塗料)とした。この溶液を用いて、第1図に示す連続製
膜装置のノズル1から溶液の水面上への供給量1.0z
j!/minで水面3上に放出し、製膜速度2m/mi
nで水面展開薄膜化した。この薄膜をポリエチレンテレ
フタレート(PET)製フィルム8を2m/ m l
nで移動させながら接触させ付着一体化しPET製フィ
ルム8上に厚み0.8μmの磁性超微粒子配列薄膜を設
けた。この薄膜の長手方向の角型比を測定した結果、そ
の値は0.80であった。
〔実施例2〕
製膜速度を2m/minから8m/minに変えた。そ
れ以外は実施例1と同様にして厚み0.2μmの磁性超
微粒子配列薄膜を得た。この薄膜の膜面に対する垂直方
向の角型比は0,79であった。
れ以外は実施例1と同様にして厚み0.2μmの磁性超
微粒子配列薄膜を得た。この薄膜の膜面に対する垂直方
向の角型比は0,79であった。
〔比較例1〕
水面展開法を用いる代わりにリバースロールコータを用
いてPET製フィルム上に厚み1μmになるように磁性
塗料を塗布した。それ以外は実施例1と同様にして磁性
超微粒子薄膜を得た。この薄膜の角型比は0.50であ
った。
いてPET製フィルム上に厚み1μmになるように磁性
塗料を塗布した。それ以外は実施例1と同様にして磁性
超微粒子薄膜を得た。この薄膜の角型比は0.50であ
った。
〔比較例2〕
水面展開法を用いる代わりにリバースロールコータを用
いてPET製フィルム上に厚み1μmになるように磁性
塗料を塗布した。そして、塗布した後、脱溶媒する前に
ソレノイドコイルを用いて磁場(1000エルステツド
)を膜面に対して垂直方向に印加し配列処理を行った。
いてPET製フィルム上に厚み1μmになるように磁性
塗料を塗布した。そして、塗布した後、脱溶媒する前に
ソレノイドコイルを用いて磁場(1000エルステツド
)を膜面に対して垂直方向に印加し配列処理を行った。
それ以外は実施例1と同様にして磁性超微粒子薄膜を得
た。この薄膜の膜面に対する垂直方向の角型比は0.7
5であった。
た。この薄膜の膜面に対する垂直方向の角型比は0.7
5であった。
[実施例3]
バリウムフェライトをCo−Ti置換バリウムフェライ
ト20部に、バインダー樹脂を塩化ビニル−酢酸ビニル
共重合体からポリウレタン/ニトロセルロース(715
(重量比))5部に、溶剤をトルエン/メチルエチルケ
トンからシクロへキサノン/トルエン/メチルエチルケ
トン=2/1/1(重量比)75部に代え、さらにリン
酸エステル系界面活性剤を上記Co−Ti置換バリウム
フェライト100部に対して2.5部に割合で添加した
。それ以外は実施例1と同様にして厚み0.9μmの磁
性超微粒子配列薄膜をPET製フィルム上に設けた。こ
の薄膜の長手方向の角型比を測定した結果、その値は0
.76であった。
ト20部に、バインダー樹脂を塩化ビニル−酢酸ビニル
共重合体からポリウレタン/ニトロセルロース(715
(重量比))5部に、溶剤をトルエン/メチルエチルケ
トンからシクロへキサノン/トルエン/メチルエチルケ
トン=2/1/1(重量比)75部に代え、さらにリン
酸エステル系界面活性剤を上記Co−Ti置換バリウム
フェライト100部に対して2.5部に割合で添加した
。それ以外は実施例1と同様にして厚み0.9μmの磁
性超微粒子配列薄膜をPET製フィルム上に設けた。こ
の薄膜の長手方向の角型比を測定した結果、その値は0
.76であった。
〔実施例4〕
製膜速度を10m/minにした。それ以外は実施例3
と同様にして厚み0.2μmの磁性超微粒子配列薄膜を
得た。この薄膜の膜面に対する垂直方向の角型比は0.
82であった。
と同様にして厚み0.2μmの磁性超微粒子配列薄膜を
得た。この薄膜の膜面に対する垂直方向の角型比は0.
82であった。
〔比較例3〕
水面展開法を用いる代わりにリバースロールコータを用
いてPET製フィルム上に厚み1.5μmになるように
磁性塗料を塗布した。それ以外は実施例3と同様にして
磁性超微粒子薄膜を得た。この薄膜の膜面に対する垂直
方向の角型比は0.53であった。
いてPET製フィルム上に厚み1.5μmになるように
磁性塗料を塗布した。それ以外は実施例3と同様にして
磁性超微粒子薄膜を得た。この薄膜の膜面に対する垂直
方向の角型比は0.53であった。
〔比較例4]
水面展開法を用いる代わりにリバースロールコータを用
いてPET製フィルム上に厚み2.5μmになるように
磁性塗料を塗布した。そして、塗布した後、脱溶媒する
前にソレノイドコイルを用いて磁場(1000エルステ
ツド)を膜面に対して垂直方向に印加し配列処理を行っ
た。それ以外は実施例3と同様にして磁性超微粒子薄膜
を得た。
いてPET製フィルム上に厚み2.5μmになるように
磁性塗料を塗布した。そして、塗布した後、脱溶媒する
前にソレノイドコイルを用いて磁場(1000エルステ
ツド)を膜面に対して垂直方向に印加し配列処理を行っ
た。それ以外は実施例3と同様にして磁性超微粒子薄膜
を得た。
この薄膜の膜面に対する垂直方向の角型比は0.70で
あった。
あった。
〔実施例5〕
実施例4において水面展開法により製膜する際に、磁性
超微粒子分散高分子溶液が水面上で脱溶媒皮膜化する領
域(第2図のb SJI域)で膜面に対して垂直方向に
磁場(1000エルステツド)を印加した。それ以外は
実施例4と同様にして厚み0.2μmの磁性超微粒子配
列薄膜を得た。この薄膜の膜面に対する垂直方向の角型
比は0.85であった。
超微粒子分散高分子溶液が水面上で脱溶媒皮膜化する領
域(第2図のb SJI域)で膜面に対して垂直方向に
磁場(1000エルステツド)を印加した。それ以外は
実施例4と同様にして厚み0.2μmの磁性超微粒子配
列薄膜を得た。この薄膜の膜面に対する垂直方向の角型
比は0.85であった。
〔実施例6〕
実施例3において水面展開法により製膜する際に、磁性
超微粒子分散高分子溶液が水面上で脱溶媒皮膜化する領
域(第2図のb領域)で薄膜の長手方向に磁場(100
0エルステツド)を印加した。それ以外は実施例3と同
様にして厚み0.9μmの磁性超微粒子配列薄膜を得た
。この薄膜の長手方向の角型比は0.82であった。
超微粒子分散高分子溶液が水面上で脱溶媒皮膜化する領
域(第2図のb領域)で薄膜の長手方向に磁場(100
0エルステツド)を印加した。それ以外は実施例3と同
様にして厚み0.9μmの磁性超微粒子配列薄膜を得た
。この薄膜の長手方向の角型比は0.82であった。
〔実施例7〕
実施例1において製膜速度を2m/winから12m/
minに、また溶液供給量を1.0dl/sinから0
.2 m/+ginに変えた。それ以外は実施例1と同
様にして厚み0.02μ麟の磁性超微粒子配列薄膜を得
た。この薄膜の膜面に対する垂直方向の角型比は0.8
2であった。
minに、また溶液供給量を1.0dl/sinから0
.2 m/+ginに変えた。それ以外は実施例1と同
様にして厚み0.02μ麟の磁性超微粒子配列薄膜を得
た。この薄膜の膜面に対する垂直方向の角型比は0.8
2であった。
第1図は連続製膜装置の一例の構成図、第2図(A)は
水面上で磁性超微粒子分散高分子溶液の展開を示す平面
模式図、第2図(B)はその要部の拡大側面図である。
水面上で磁性超微粒子分散高分子溶液の展開を示す平面
模式図、第2図(B)はその要部の拡大側面図である。
Claims (8)
- (1)水面展開法で得られる六方晶系磁性超微粒子が分
散している厚み0.01〜1μmの薄膜であつて、上記
六方晶系磁性超微粒子の磁化容易軸が一方向に配列して
いることを特徴とする磁性超微粒子配列薄膜。 - (2)上記六方晶系磁性超微粒子がバリウムフェライト
である請求項(1)記載の磁性超微粒子配列薄膜。 - (3)上記六方晶系磁性超微粒子の磁化容易軸が薄膜面
に対して垂直に配列し、その垂直方向の角型比が0.7
5以上である請求項(1)または(2)記載の磁性超微
粒子配列薄膜。 - (4)上記六方晶系磁性超微粒子の磁化容易軸が薄膜の
長手方向に配列し、その長手方向の角型比が0.75以
上である請求項(1)ないし(3)のいずれか一項に記
載の磁性超微粒子配列薄膜。 - (5)六方晶系磁性超微粒子が分散している高分子溶液
を連続的に水面上に供給し、上記高分子溶液を一方向に
引いて製膜し、得られる薄膜を支持基材に連続的に密着
積層することを特徴とする磁性超微粒子配列薄膜の製法
。 - (6)六方晶系磁性超微粒子が分散している高分子溶液
の水面上での自発展開速度以上の速度で製膜して六方晶
系磁性超微粒子の磁化容易軸を薄膜の膜面に対して垂直
方向に揃える請求項(5)記載の磁性超微粒子配列薄膜
の製法。 - (7)六方晶系磁性超微粒子が分散している高分子溶液
の水面上での自発展開速度以下の速度で製膜して六方晶
系磁性超微粒子の磁化容易軸を薄膜の長手方向に揃える
請求項(5)記載の磁性超微粒子配列薄膜の製法。 - (8)六方晶系磁性超微粒子が分散している高分子溶液
が水面上で脱溶剤皮膜化する直前に、膜面に対して垂直
方向あるいは水平方向に外部磁場を印加して、六方晶系
磁性超微粒子の磁化容易軸の配列方向を揃える請求項(
5)ないし(7)のいずれか一項に記載の磁性超微粒子
配列薄膜の製法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2030630A JPH03232568A (ja) | 1990-02-09 | 1990-02-09 | 磁性超微粒子配列薄膜およびその製法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2030630A JPH03232568A (ja) | 1990-02-09 | 1990-02-09 | 磁性超微粒子配列薄膜およびその製法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03232568A true JPH03232568A (ja) | 1991-10-16 |
Family
ID=12309171
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2030630A Pending JPH03232568A (ja) | 1990-02-09 | 1990-02-09 | 磁性超微粒子配列薄膜およびその製法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03232568A (ja) |
-
1990
- 1990-02-09 JP JP2030630A patent/JPH03232568A/ja active Pending
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