JPH0562159A - 金属微粒子系磁気記録材料とその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 従来より簡便なプロセスで磁気記録材料を作
製する。磁気記録と光学記録の両方が可能な記録材料を
得る。 【構成】 バインダー中の金属化合物と還元剤とを加熱
して反応させることにより、複合金属微粒子層を形成さ
せて磁気記録材料を作製する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、情報分野における高密
度磁気記録材料、及び高密度光学記録材料に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】これまで磁気記録材料は数多く知られて
いるが、磁性材料を粉砕等の手段によって微粒子化し、
バインダーに分散させて塗布するか、真空中で金属種を
基材上に蒸着して作製するのが普通である。従って記録
材料の製造プロセスは多段階にわたり、煩雑なものであ
った。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は金属化合物を
原料とし、加熱処理によって金属微粒子の生成と、記録
層の形成を同時に行える簡便な記録材料の製造法と、安
価な記録材料を提供するものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明者らは先に特開平
２−１６０５８２号公報などで、有機金属塩化合物と還
元剤、及びバインダー（疎水性有機高分子）からなる組
成物を加熱することにより得られる穴開け型の光学記録
材料を提案しているが、これら発明に関し研究を進めた
結果、磁気記録材料をも得られることを見いだし、本発
明をなすに至った。磁気記録材料が、このように金属化
合物の還元反応を利用して得られることは、全く新しい
ことである。また、同じ材料に光学記録と磁気記録が行
えるという点で、全く新しい記録材料を提供するもので
ある。

【０００５】すなわち、本発明は下記のとおりである。 １．強磁性体金属化合物を還元して得られる金属微粒子
が、バインダー中に分散していることを特徴とする磁気
記録材料、 ２．強磁性体金属化合物及びバインダーを含有する塗布
液を塗布、乾燥して平滑な表面を形成した後、上記強磁
性体金属化合物を還元して金属微粒子を形成することを
特徴とする磁気記録材料、である。

【０００６】本発明における金属微粒子に磁気記録特性
を持たせるためには、金属化合物としては強磁性体であ
る鉄、コバルト、ニッケルの化合物の中から少なくとも
１種類以上の化合物を用いる。強磁性体金属の化合物と
して例を挙げるならば、鉄（ＩＩＩ）アセチルアセトネ
ート、シクロヘキシル酪酸鉄（ＩＩＩ）、酢酸コバル
ト、コバルト（ＩＩ）アセチルアセトネート、コバルト
（ＩＩＩ）アセチルアセトネート、安息香酸コバルト
（ＩＩ）、グルコン酸コバルト（ＩＩ）、ステアリン酸
コバルト、フェニルジアゾスルホン酸コバルト（Ｉ
Ｉ）、プロモペンタシアノコバルト（ＩＩＩ）酸カリウ
ム、シクロヘキシル酪酸コバルト（ＩＩ）、ナフテン酸
コバルト、酢酸ニッケル、ニッケル（ＩＩ）アセチルア
セトネート、シクロヘキシル酪酸ニッケル（ＩＩ）、ナ
フテン酸ニッケルなどが使用できる。有機カルボン酸の
各種金属塩や、各種無機塩、及び錯塩などが使用でき
る。

【０００７】また、より磁気記録特性を向上させるため
に複合金属微粒子を形成させるためには、２種類以上の
金属化合物を用いることが望ましい。鉄、コバルト、ニ
ッケル以外の非強磁性体金属の化合物としては、有機カ
ルボン酸の各種金属塩や、各種無機塩、及び錯塩などが
使用できる。有用な金属化合物として例を挙げるなら
ば、トリフルオロ酢酸銀、ヘプタフルオロ酪酸銀、シル
バー−ヘキサフルオロアセチルアセトネート、塩化白金
（ＩＩ）酸カリウム、酢酸パラジウム、クロム（ＩＩ
Ｉ）アセチルアセトネート、フェニルジアゾスルホン酸
クロム（ＩＩＩ）、ビス（アセチルアセトネート）銅
（ＩＩ）、フェニルジアゾスルホン酸銅（Ｉ）などであ
る。２種類以上の金属化合物を用いる場合、強磁性体金
属の化合物のみからなる組み合わせでも良いし、また、
強磁性体金属の化合物と非強磁性体金属の化合物とを組
み合わせても良く、この場合は用いる全金属化合物中に
含まれる強磁性体金属の化合物の割合はモル比で５％以
上であることが望ましい。

【０００８】また、複合金属微粒子を生成させる方法と
しては必ずしも２種類以上の金属化合物が必要ではな
く、記録材料組成物層に金属触媒核を付与して金属触媒
核と、記録材料組成物に含まれる金属化合物とで複合金
属微粒子を生成させる方法もある。本発明においてバイ
ンダー中に金属微粒子含有層を形成させるためには、適
当な還元剤を用いても良い。還元剤としては、用いる金
属化合物を還元できるものであればどのようなものであ
っても良い。好ましい還元剤としては各種のフェノール
類が有用である。好ましい還元剤として化合物の例をあ
げるとすれば、２，６−ジ−ｔ−ブチル−４−メチルフ
ェノール、２，２′−メチレンビス−（４−エチル−６
−ｔ−ブチルフェノール）、２−ｔ−ブチル−６−
（３′−ｔ−ブチル−５′−メチル−２′−ヒドロキシ
ベンジル）−４−メチルフェニルアクリレート、ヒドロ
キノンなどが使用できる。これらの還元剤は単独で用い
ても良いし、使用する金属化合物の種類によっては２種
類以上の還元剤を組み合わせて用いても良い。還元剤の
量としては、金属化合物や還元剤の種類にもよるが、好
ましくは金属化合物１モルに対して還元剤が約０．０１
モル〜約１０モル、さらに好ましくは約０．１モル〜約
３モルである。

【０００９】バインダーとして用いる高分子化合物は、
保存安定性の良い記録材料を得るためには、疎水性の高
分子化合物であることが好ましい。とりわけ高温高湿度
の保存条件下でより良好な安定性を得るためにはゼラチ
ン、ポリビニルアルコール等の親水性高分子化合物の使
用は避けるべきである。本発明において好ましいバイン
ダーとしてはポリメチルメタクリレート、ポリビニルブ
チラール、酢酸ビニル、ポリスチレン及びポリスチレン
−メチルメタクリレート共重合体などの広範な疎水性の
有機高分子化合物から適宜選択することができる。

【００１０】本発明の記録材料には、性能を高めるため
に種々の添加成分を含有せしめることができる。例え
ば、金属化合物の反応速度や金属微粒子の大きさを制御
するために、酸化剤や金属錯体形成剤、金属イオン移動
剤などを添加することができる。本発明の記録材料は例
えば次のようにして作製できる。すなわち、あらかじめ
金属化合物、還元剤、及びバインダーとしての高分子化
合物を適当な溶媒に溶解あるいは分散せしめ、均一な塗
布液として用意する。この時使用する溶媒としては、金
属化合物や還元剤に応じて一般に使用されてる有機溶剤
の中から選択することができる。次に、この塗布液を適
当な方法、たとえばスピンコート法やロールコート法に
よって基材に塗布し乾燥させて記録材料組成物層を得
る。この記録材料組成物層の膜厚は乾燥後で１μｍ以上
５０μｍ以下であることが好ましい。この記録材料組成
物層の表面に触媒核として金属触媒核を形成させ、さら
にこれを加熱すると表面に反射性の金属微粒子含有層が
形成する。金属触媒核は、記録材料組成物層の表面に金
属微粒子を高濃度に析出させる働きを持ち、磁気記録層
あるいは光学記録層を形成するので重要である。

【００１１】金属触媒核としては、銀、パラジウム、白
金、金、ロジウム等の貴な金属種が使用できる。これら
の金属触媒核は単独の金属種であっても良いし、これら
の金属種の複合系や、硫化銀や酸化銀等の化合物であっ
ても良い。記録材料組成物層の表面に金属触媒核を形成
させる方法としては、適当なバインダーを含有した溶媒
中にこの金属触媒核を分散せしめ、記録材料組成物層表
面に塗布する方法、あるいは蒸着法、スパッタ法等で表
面に金属触媒核を形成させる方法、還元性の溶液や還元
性の気体に表面をさらして記録材料組成物層に含まれる
金属化合物の一部を還元して金属触媒核を形成させる方
法、また無電解メッキ法の前処理で用いる活性化液に浸
漬してパラジウム等の金属触媒核を形成させる方法等を
とることができる。金属化合物やバインダー等の種類に
応じて最も適切な方法を選べばよい。

【００１２】このように表面に金属触媒核を形成した記
録材料組成物層を適当な加熱条件、例えば少なくとも７
０℃以上の温度で数分間から数十分間加熱すると、表面
に反射性の金属微粒子層を含有した記録材料が得られ
る。適当な加熱条件としては、好ましくは９０〜１７０
℃で５０秒〜４０分程度である。この加熱条件は本発明
の記録材料の特性を満足すべく、金属化合物、還元剤や
バインダーの種類によって最適の条件にコントロールす
る必要がある。また、加熱が不十分だと未反応の金属化
合物が高温高湿下での記録材料の保存安定性に悪影響を
及ぼすことがあるので注意が必要である。

【００１３】このようにして得られる本発明の記録材料
はバインダー中に金属微粒子が分散した構造になってい
るが、穴開け型の光学記録を行う場合には、特に表面に
近い部分により高密度に金属微粒子を析出させ、光学反
射率が１５％から８０％程度の反射面を形成させる必要
がある。すなわち、バインダー中の金属微粒子の体積充
填率は、磁気記録材料の場合は２％から７５％であれば
良いが、磁気／光学記録材料として使用するためには、
表面から０．２μｍの層の金属微粒子の体積充填率が１
０％から７５％であることが好ましく、さらに好ましく
は２５％から６５％である。また、金属微粒子の粒径は
５ｎｍから１μｍが好ましく、磁気／光学記録材料の場
合は１０ｎｍから１００ｎｍが好ましい。

【００１４】このようにバインダー中の金属微粒子の分
散構造を制御するためには、用いる金属化合物、還元
剤、バインダーの組み合わせや組成比、金属触媒核の種
類や密度、あるいは加熱条件などを選ぶ必要がある。す
なわち、金属化合物の還元反応が速すぎたり、金属触媒
核の活性が弱かったりすると、表面に近い部分により高
密度に金属微粒子を析出させることができず、光学反射
面が得られない。言い替えれば、磁気／光学記録材料を
作製するためには、金属触媒核の近傍では速く還元反応
が進み、それに比べてバインダーの内部では遅く反応が
進み、金属化合物や金属イオンの表面への移動によって
金属微粒子の濃度勾配ができるような原料の組み合わせ
や、加熱条件などの作製条件を選ぶ必要があるというこ
とである。

【００１５】本発明の記録材料を媒体に応用するにあた
っては、表面に透明な保護層を設けてもよい。光学記録
を行う場合は、この保護層は用いる光の波長で透明なも
のを選ぶ。本発明の記録材料は磁気カード用の記録・再
生装置を用いて書き込み、読み出しが可能である。ま
た、ディスク状にしてフロッピーディスク用の記録・再
生装置を用いて書き込み、読み出しをすることも可能で
ある。また、光学記録を行う場合は、例えば波長が８３
０ｎｍ、出力が１０ｍＷの半導体レーザーを用い、１〜
３μｍのビーム径で１〜０．１μｓのパルス幅で記録で
き、０．３〜１ｍＷのパワーの連続光で再生が可能であ
る。

【００１６】このように本発明の記録材料の最大の特長
は同じ材料で磁気記録と光学記録が行える点であり、し
たがって磁気記録部分と光学記録部分を併せ持つ磁気・
光カードの様な媒体に応用が可能である。この様な媒体
に応用する場合、磁気記録部分と光記録部分を各々独立
に設ける必要がなく、製造プロセスの簡略化、コストの
低減化に著しい効果がある。また、磁気記録材料として
作製する場合でも、従来の方法と比較して製造プロセス
の簡略化、コストの低減化が可能になる。

【００１７】

【実施例】以下に本発明をさらに詳細に説明するために
実施例を示すが、これは本発明をなんら限定するもので
はない。

【００１８】

【実施例１】塗布液として以下の成分からなる溶液を作
製した。 コバルト（ＩＩ）アセチルアセトネート ４．７ｇ ２，２´−メチレンビス−（４−エチル−６−ｔ−ブチルフェノール） ２．８ｇ ポリメチルメタクリレート ４．６ｇ ２−ブタノン ５０．０ｇ この溶液を均一化した後、孔径０．２μｍのフィルター
を通して未溶解物やごみを除去した。この塗布液を厚さ
が７５μｍのポリエチレンテレフタレートフィルムにア
プリケータを用いて乾燥後の厚みが７μｍになるように
塗布し、乾燥して記録材料組成物層を形成した。

【００１９】次に、この記録材料組成物層の表面にスパ
ッタ法により白金の触媒核を約２０ｎｍの厚さに蒸着
し、熱風加熱器を用いて１４５℃で２０分間加熱してコ
バルト−白金複合微粒子記録層を形成させ、記録材料を
得た。改良したフロッピーディスク用の記録・再生装置
を用いてこの記録材料に書き込み、読み出しが可能であ
った。

【００２０】

【実施例２】塗布液として以下の成分からなる溶液を作
製した。 コバルト（ＩＩ）フェニルジアゾスルホン酸塩 １．６ｇ ニッケル（ＩＩ）アセチルアセトネート ０．７ｇ クロム（ＩＩ）フェニルジアゾスルホン酸塩 ２．５ｇ ２−ｔ−ブチル−６−（３´−ｔ−ブチル−５´−メチル−２´−ヒドロキ シベンジル）−４−メチルフェニルアクリレート ２．３ｇ １−フェニル−３−ピラゾリドン １．１ｇ ヒドロキノン ０．４ｇ ポリスチレン−メチルメタクリレート−メチルアクリレート共重合物 〔共重合組成比 ４０−５０−１０（重量比）〕 ５．２ｇ ２−ブタノン ４０．０ｇ トルエン １０．０ｇ メタノール ２．２ｇ この溶液を均一化した後、孔径０．２μｍのフィルター
を通して未溶解物やごみを除去した。この塗布液を厚さ
が７５μｍのポリエチレンテレフタレートフィルムにア
プリケータを用いて乾燥後の厚みが９．６μｍになるよ
うに塗布し、乾燥して記録材料組成物層を形成した。

【００２１】次に、この記録材料組成物層を下記の無電
解メッキ用前処理液１〜４にそれぞれ下に示した時間、
順次浸漬して乾燥し、記録材料組成物層の表面にパラジ
ウムの触媒核を形成した。 ［処理液１］…３０秒 アクチベーター・ネオガント８３４ ８ｍｌ 〔商品名、日本シェーリング（株）製〕 水酸化ナトリウム ０．６ｇ 純水 ９８８ｍｌ ［処理液２］… ５秒 純水 １ｌ ［処理液３］…３０秒 リデューサー・ネオガントＷＡ １ｍｌ 〔商品名、日本シェーリング（株）製〕 硼酸 １ｇ 純水 ９９０ｍｌ ［処理液４］… ５秒 純水 １ｌ 次にこのサンプルを１５０℃で１０分間加熱して、表面
に反射性のコバルト−ニッケル−クロム複合金属微粒子
含有層を形成し、記録材料を得た。この記録材料の反射
率は３８％であった。次にこの記録材料を中空刃によっ
て打ち抜き、クレジットカードサイズの媒体を作製し
た。

【００２２】この媒体に、波長が８３０ｎｍの半導体レ
ーザー（パワー１０ｍＷ、ビーム径３μｍ）を用いて４
０ｃｍ／秒の走査速度にて記録したところピットの形成
ができ、０．５ｍＷの連続光で記録信号の再生が可能で
あった。また、磁気カード用の記録・再生装置で情報の
書き込み、読み出しが可能であった。

【００２３】

【発明の効果】本発明は簡便な磁気記録材料製造方法を
提供し、また、磁気記録ばかりでなく、磁気記録と光学
記録の両方が可能な新しい記録材料を得ることができ
る。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 強磁性体金属化合物を還元して得られる
   金属微粒子が、バインダー中に分散していることを特徴
   とする磁気記録材料。
2. 【請求項２】 強磁性体金属化合物及びバインダーを含
   有する塗布液を塗布、乾燥して平滑な表面を形成した
   後、上記強磁性体金属化合物を還元して金属微粒子を形
   成することを特徴とする磁気記録材料。