JPH075924B2 - 金属微粒子集合体とその製造方法および金属微粒子集合体を用いた磁気記録媒体とその製造方法 - Google Patents

金属微粒子集合体とその製造方法および金属微粒子集合体を用いた磁気記録媒体とその製造方法

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Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、金属微粒子を取り扱う分野、特に磁気記録分
野での金属微粒子集合体とその製造方法および磁気記録
媒体とその製造方法に関するものである。
従来の技術 従来の磁気記録媒体の製造は、粒子状の磁性材料微粒子
をバインダーと呼ばれる合成樹脂の中によく分散させ
て、磁性ペイントをつくり、このペイントを基体上に薄
く均一に塗る方法が多く用いられている。また、保磁力
を大きくするために、磁性ペイントを基体上に塗って乾
く前に磁場をかけて磁性微粒子を揃える工程がある。
発明が解決しようとする課題 しかしながら、従来法では磁性のない合成樹脂からなる
バインダーが多く含まれており高密度化には好ましくな
かった。また、バインダーの粘性のため磁性金属微粒子
の配向を揃えてやることは容易ではなかった。
課題を解決するための手段 本発明は、磁性金属微粒子の表面に化学吸着によってク
ロロシラン系界面活性剤の単分子吸着膜を設け、隣接す
る他の金属微粒子の表面に設けられた単分子吸着膜と化
学結合を施すことにより、金属微粒子集合体を得るもの
である。さらに、これを用いて磁気記録媒体を得るもの
である。
作用 本発明により磁性金属微粒子の表面に単分子吸着膜を形
成させ、かつ、その磁性金属微粒子集合体を化学結合に
よって形成させることで、磁性金属微粒子の取扱が容易
で、効率のよく磁化を残留させることができる。
実施例 以下に、本発明の金属微粒子集合体の一実施例を第1図
および第2図を用いて説明する。
ここで、第2図は第1図の円Aで囲むところの詳細を表
した模式図である。
金属微粒子1の表面にクロロシラン系界面活性剤が一様
に吸着反応され、単分子膜2が形成される。単分子膜2
を構成しているクロロシラン系界面活性剤3は、その先
端に官能基を有し、隣接する金属微粒子の表面に形成さ
れたクロロシラン系界面活性剤の先端の官能基と重合反
応を起こし、化学結合部4を形成され、金属微粒子集合
体が形成される。
つぎに、本発明の金属微粒子集合体の製造方法の一実施
例を第3図、第4図、第5図および第6図を用いて順序
だって説明する。
ここで、第6図は第5図の円Bで囲むところの詳細を表
した模式図である。
クロロシラン系界面活性剤としてCH2=CH−(CH2
SiCl3(ここでnは正の整数)を適宜溶解させたn−ヘ
キサンを主成分とする溶液5を調製し、金属微粒子6と
してたとえば鉄ニッケル合金微粒子を浸漬する。通常、
金属微粒子表面には自然酸化膜の薄膜が形成されてお
り、水酸基が露出している。したがって、−SiCl3基と
水酸基とが脱塩酸反応を起こして が金属微粒子表面に一様に形成され、クロロシラン系界
面活性剤からなる単分子膜7が一層(厚みとして2〜3n
m)形成される。(第3図) つぎに、クロロシラン系界面活性剤の単分子膜7で一様
に覆われた鉄ニッケル合金微粒子を取り出し、所定の密
度に保ちながらエネルギービームとして電子線8を照射
する。(第4図) 電子線照射によりクロロシラン系界面活性剤からなる単
分子膜7の先端のビニル基9は隣接する同様の金属微粒
子6′である鉄ニッケル合金微粒子を覆う単分子膜7′
の先端のビニル基9′と重合反応を起こし、化学結合10
を生ずる。(第5図,第6図) つぎに、本発明の金属微粒子集合体を用いた磁気記録媒
体の一実施例を第7図を用いて説明する。
磁性金属微粒子11の表面にクロロシラン系界面活性剤を
一様に吸着反応させ、単分子膜12が形成される。前記磁
性金属微粒子を磁気記録媒体として配置する基体13上に
配置する。単分子膜を構成しているクロロシラン系界面
活性剤14は、その先端に官能基を有している。磁性金属
微粒子を一定方向に配向させたのち、隣接する磁性金属
微粒子の表面に形成されたクロロシラン系界面活性剤の
先端の官能基との間で重合反応を起こさせ、化学結合部
15を形成し、磁性金属微粒子集合体が形成される。以上
により、磁気記録媒体となる。
つぎに、本発明の金属微粒子集合体を用いた磁気記録媒
体の製造方法の一実施例を第8図ならびに第9図を用い
て説明する。
金属微粒子集合体の製造方法の一実施例で示したと同様
にクロロシラン系界面活性剤としてCH2=CH−(CH2
−SiCl3(ここでnは正の整数)を適宜溶解させたn−
ヘキサンを主成分とする溶液を調製し、磁性金属微粒子
としてたとえばマグネタイト微粒子を浸漬する。マグネ
タイトは酸化鉄系磁性体であり、マグネタイト微粒子の
表面には当然水酸基が露出している。また酸化物以外の
磁性金属微粒子の場合は磁性金属微粒子の表面には一般
に自然酸化膜の薄膜が形成されており、同じく水酸基が
露出している。したがって、クロロシラン系界面活性剤
の−SiCl3基と水酸基とが脱塩酸反応を起こして が磁性金属微粒子表面に一様に形成され、クロロシラン
系界面活性剤からなる単分子膜16が一層(厚みとして2
〜3nm)形成される。つぎに、クロロシラン系界面活性
剤の単分子膜16で一様に覆われた磁性金属微粒子17を取
り出し、磁性金属微粒子17を磁気記録媒体の基体18上に
配置する。通常の工程では塗布法が用いられる。つぎ
に、磁性金属微粒子を一定の配向性をもたせるため、基
体18に対し適宜な角度でもって磁場19をかける。本実施
例では基体に対し垂直に磁場をかける例を示す。(第8
図) 磁場19をかけることにより磁気金属微粒子17はその磁場
により一定の配向をしめす。この状態を所定の密度に保
ちながらエネルギービームとしてたとえば電子線20を照
射する。電子線照射によりクロロシラン系界面活性剤か
らなる単分子膜16の先端のビニル基は隣接する同様の磁
性金属微粒子を覆う単分子膜の先端のビニル基と重合反
応を起こし、化学結合部21を生じ,固定化される。(第
9図) 次に、本発明の金属微粒子集合体を用いた磁気録媒体の
製造方法の一実施例を同じく第8図ならびに第9図を用
いて説明する。
前記の金属微粒子集合体を用いた磁気録媒体の製造方法
の一実施例で示したと同様にクロロシラン系界面活性剤
としてCH2=CH−(CH2−SiCl3(ここでnは正の整
数)を適宜溶解させたn−ヘキサンを主成分とする溶液
を調製し、磁性金属微粒子としてたとえばマグネタイト
微粒子を浸漬する。マグネタイトは酸化鉄系磁性体であ
り、マグネタイト微粒子の表面には当然水酸基が露出し
ている。また酸化物以外の磁性金属微粒子の場合は磁性
金属微粒子の表面には一般に自然酸化膜の薄膜が形成さ
れており、同じく水酸基が露出している。したがって、
クロロシラン系界面活性剤の−SiCl3基と水酸基とが脱
塩酸反応を起こして が磁性金属微粒子表面に一様に形成され、クロロシラン
系界面活性剤からなる単分子膜16が一層(厚みとして2
〜3nm)形成される。つぎに、クロロシラン系界面活性
剤の単分子膜16で一様に覆われた磁性金属微粒子17を取
り出す。つぎに、あらかじめ磁性金属微粒子を磁化させ
るため、外部より磁場をかける。つぎに、磁化された磁
性金属微粒子17を磁気記録媒体の基体18上に配置する。
通常の工程では塗布法が用いられる。つぎに、磁化され
た磁性金属微粒子を一定の配向性をもたせるため、基体
18に対し適宜な角度でもって磁場19をかける。本実施例
では基体に対し垂直に磁場をかける例を示す。(第8
図) 磁場19をかけることにより磁化された磁気金属微粒子17
はその磁場により一定の配向をしめす。この状態を所定
の密度に保ちながらエネルギービームとしてたとば電線
20を照射する。電子線照射によりクロロシラン系界面活
性剤からなる単分子膜16の先端のビニル基は隣接する同
様の磁性金属微粒子を覆う単分子膜の先端のビニル基と
重合反応を起こし、化学結合部21を生じ,固定化され
る。(第9図) なお、本実施例は断面図を用いた説明であるが、立体的
に隣接する金属微粒子間で化学結合が行われていること
は言うまでもない。
また、本実施例ではクロロシラン系界面活性剤を用いた
が、水酸基に対して結合性のある基であれば、クロロシ
ラン系界面活性剤に限らない。
さらになお、本実施例ではクロロシラン系界面活性剤の
先端の官能基としてビニル基を用いたが、他の官能基、
たとえばアセチレン基、ジアセチレン基、エポキシ基の
ような重合反応を起こすものであってもよい。
さらにまた、本実施例では磁性金属微粒子を基体上に配
置する方法として塗布法を用いたが、他の薄膜形成方
法、たとえば、キャスト法など磁性金属微粒子の表面に
形成された単分子膜に応じて適宜変えてもよい。
さらにさらになお、本実施例ではエネルギービームとし
て電子線を用いたが紫外線、遠紫外線、X線、ガンマ線
などクロロシラン系界面活性剤の先端に設けられた官能
基の放射線重合反応に応じて適宜変えられることは言う
までもない。
発明の効果 本発明の金属微粒子集合体とその製造方法および金属微
粒子集合体を用いた磁気録媒体とその製造方法は金属微
粒子の新しい取扱方法を提供するものであり、さらに、
その応用としての金属微粒子からなる磁気録媒体とその
製造方法は従来の磁性ペイントのもつ問題点のバインダ
ーにあたるものがまったくなく高密度化が実現できる。
また、本発明ではバインダーがまったくないためバイン
ダーの粘性による配向障害がまったくなく、配向がきわ
めて容易である。さらにまた、本発明を垂直磁化磁気記
録媒体の製造に用いると、高性能の磁気記録媒体が非常
に容易に製造できる。さらにさらにまた、本発明の金属
微粒子集合体とその製造方法を用いて磁気記録媒体以外
の応用として配線材料、砥石等の加工材料、金属微粒子
の運搬等の取扱手段、コーティング材料、ペインティン
グ材料、感光性記録材料、印刷材料、触媒などの用途が
考えられる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の金属微粒子集合体を説明するための金
属微粒子の模式図、第2図は第1図の円内の拡大図、第
3図から第6図は本発明の金属微粒子集合体の製造方法
を説明するための工程を示す図、ここで第6図は第5図
の円内の拡大図、第7図は本発明の金属微粒子集合体を
用いた磁気記録媒体を説明するための磁気記録媒体の断
面を示す模式図、第8図および第9図は本発明の金属微
粒子集合体を用いた磁気記録媒体の製造方法を説明する
ための磁気記録媒体の断面を示す模式図である。 1,6,6′……金属微粒子、2,7,7′,12,16……単分子膜、
3,14……クロロシラン系界面活性剤、4,10,15,21……化
学結合部、8,20……電子線、9,9′,14……ビニル基、1
1,17……磁性金属微粒子、13,18……基体、19……磁
場。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 G11B 5/845 A 7303−5D H01F 1/032

Claims (13)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】炭素原子数10以上の直鎖状炭化水素鎖を含
    むクロロシラン系界面活性剤を非水系の有機溶剤中で金
    属微粒子の表面に化学結合させることにより、前記金属
    微粒子の表面を前記クロロシラン系界面活性剤よりなる
    単分子吸着膜で覆い、 かつ、前記単分子吸着膜の少なくとも一部が隣接する金
    属微粒子の周囲に形成された単分子吸着膜と化学結合し
    ていることを特徴とする金属微粒子集合体。
  2. 【請求項2】クロロシラン系界面活性剤が官能基を含む
    ことを特徴とする請求項1に記載の金属微粒子集合体。
  3. 【請求項3】クロロシラン系界面活性剤の官能基が直鎖
    状炭化水素鎖の先端にあることを特徴とする請求項2に
    記載の金属微粒子集合体。
  4. 【請求項4】金属微粒子の表面に化学吸着したクロロシ
    ラン系界面活性剤に含まれる直鎖状炭化水素鎖の先端の
    官能基と、前記金属微粒子に隣接した少なくとも他の1
    つの金属微粒子の表面に化学吸着したクロロシラン系界
    面活性剤に含まれる直鎖状炭化水素鎖の先端に設けた官
    能基とが反応して化学結合していることを特徴とする請
    求項1〜3のいずれかに記載の金属微粒子集合体。
  5. 【請求項5】下記(A),(B)の工程からなることを
    特徴とする金属微粒子集合体の製造方法。 (A) 非水系の有機溶剤中で金属微粒子の表面に直鎖
    状炭化水素鎖を含むクロロシラン系界面活性剤を化学吸
    着させ、金属微粒子の表面に単分子吸着膜を形成する工
    程。 (B) 前記単分子吸着膜で覆われた金属微粒子を所定
    の密度にし、エネルギービームを照射する工程。
  6. 【請求項6】クロロシラン系界面活性剤が直鎖状炭化水
    素鎖を含むことを特徴とする請求項5に記載の金属微粒
    子集合体の製造方法。
  7. 【請求項7】クロロシラン系界面活性剤が官能基を含む
    ことを特徴とする請求項5に記載の金属微粒子集合体の
    製造方法。
  8. 【請求項8】クロロシラン系界面活性剤としてCH2=CH
    −(CH2)n−SiCl3(n:正の整数)で表される化学物質
    を用いることを特徴とする請求項5〜7のいずれかに記
    載の金属微粒子集合体の製造方法。
  9. 【請求項9】直鎖状炭化水素鎖を含むクロロシラン系界
    面活性剤の単分子吸着膜で覆われた磁性金属微粒子集合
    体を基体表面上に配置し、磁性金属微粒子集合体を形成
    することを特徴とする金属微粒子集合体を用いた磁気記
    録媒体。
  10. 【請求項10】下記(A),(B),(C)の工程から
    なることを特徴とする金属微粒子集合体を用いた磁気記
    録媒体の製造方法。 (A) 磁性金属微粒子の表面に直鎖状炭化水素鎖を含
    むクロロシラン系界面活性剤の単分子吸着膜を形成する
    工程。 (B) 磁気記録媒体の基体表面上に前記磁性金属微粒
    子の膜を形成する工程。 (C) 前記基体表面上に形成された前記磁性金属微粒
    子からなる膜にエネルギービームを照射する工程。
  11. 【請求項11】磁性金属微粒子が金属鉄、マグネタイ
    ト、γFe203系、二酸化クロム、コバルト系酸化鉄、Co
    −Ni系等であることを特徴とする請求項10に記載の金属
    微粒子集合体を用いた磁気記録媒体の製造方法。
  12. 【請求項12】エネルギービームを照射する際に磁場ま
    たは電場を印加することを特徴とする請求項10に記載の
    金属微粒子集合体を用いた磁気記録媒体の製造方法。
  13. 【請求項13】下記(A),(B),(C),(D)の
    工程からなることを特徴とする金属微粒子集合体を用い
    た磁気記録媒体の製造方法。 (A) 磁性金属微粒子の表面に直鎖状炭化水素鎖を含
    むクロロシラン系界面活性剤の単分子吸着膜を形成する
    工程。 (B) 前記磁性金属微粒子をあらかじめ磁化させる工
    程。 (C) 磁気記録媒体の基体表面上に前記磁性金属微粒
    子の膜を形成する工程。 (D) 前記基体表面上に形成された前記磁性金属微粒
    子からなる膜にエネルギービームを照射する工程。
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