JPS62294101A - 強磁性金属粉 - 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】 ３、発明の詳細な説明 〔産業上の利用分野〕 本発明は、高密度記録に適した磁気記録媒体に於ける磁
性素材としての強磁性金属粉に関する。

〔従来技術〕

磁気記録用磁性素材としての強磁性金属鉄粉は高い保磁
力、大きい飽和磁化による冑い記録密度のため、近年広
く磁気記録媒体素材として応用されてきている。

磁性素材としての強磁性金属粉は、まずオーディオ用磁
気テープの素材として実用化され、現在は８　ｍｍＶＴ
Ｒ用のテープ素材として実用化されている。

鉄を主体とする針状性強磁性金属粉は、Ｈｃ、σ、が充
分高いと云う特性に基づく優れた磁気ポテンシャルが利
用されている訳であるが、通常は長軸１μ以下の微粒子
が使用される。

これらの強磁性粉が有すべき特性として、磁気塗料とし
たときの分散性、塗膜での配向性、充填性に優れている
こと等が要求され、更に、空気中での酸化安定性が信頬
性向上のため要求されてきている。

従来この種の安定性を確保する手段として（１）鉄粉表
面層部に酸化層を設ける方法（２）鉄粉表面石部に特殊
な有機層を被膜形成させる方法 等が知られている。

このうち、特に（２）の有機物を被膜形成させる方法に
おいてシリコーン等に代表される界面活性剤的性格の強
い低分子量有機物を被着させる特開昭５２−１５５３９
８号、同５３−７６９５８号等に開示されている方法が
最近注目されている。

Ｃ本発明の解決しようとする問題点〕 鉄を主要成分とする強磁性金属粉の表面に、前記の如き
Ｓｉ−含有有機物を被着、被膜を形成させる方法は実際
的かつ、効果的である事から多数の例が報告されている
。

しかしながら、有機物層の皮膜を形成させる方法の場合
には、単に酸化安定性のみを考慮するだけでは充分では
ない、すなわち、実際にテープベースに塗布しビデオテ
ープを容易に形成しうるものでなければならない。かか
る意味で、後の塗料化を考慮に入れて媒体用バインダー
樹脂との親和性、更には塗料化での分散性までも含めて
これらの緒特性についても、満足すべき特性を保持して
いなければならないのである。つまり単に空気に対する
酸化安定性の付与のみではなく、実際に使用される条件
での分散性や磁気記録媒体としての本来の特性を保ち、
更にはその特性を向上させるものが望ましいのである。

又、実際の処理方法の容易性を考慮すると、特に加圧子
高温処理もしくは不活性ガス中における処理等の特殊な
条件ではな（、常温、大気中で処理できるものが望まし
い。

鉄粉のような無機質の表面改質性を持つＳｉ−含有化合
物としては、クロルシラン類、アルコキシシラン類等の
シランカップリング剤が従来公知である。しかしながら
、これらのシランカップリング剤は、本来の特性である
有機質材料と無Ｐ３質材料を化学的−結合させる特性は
強いのであるが、そのもの単独での処理では鉄微粒子等
の非常に表面積の大きい、かつ酸化しやすい粒子の、酸
化安定性を向上させる効果は十分とは言えない。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明者らは、該鉄粉を有機物処理するにあたり、操作
性を考え、特に加圧化、減圧下等の特殊な条件でなくと
も常温で簡単に処理でき、かつ効果的な有機物の探索を
鋭意検討した結果、アルキルシリルイソシアネート化合
物で被覆することによって得られた鉄を主体とする、強
磁性金属粉が酸化安定性にすぐれ、かつ、塗料中での分
散性に効果があることを見出し本発明を完成した。

すなわち、本発明は、 ＋１）弐ｆｉｌ Ｒ，Ｓ＋　（ＮＧＯ）　ｔ−ｎ　　　　　（１）（式中
ｎは１〜３の整数を示す） で表されるシリルイソシアネート化合物、特に、Ｒがア
ルキル基、ビニル基もしくはフェニル基であるシリルイ
ソシアネート化合物で強磁性金属粉の表面を被覆処理し
てなることを特徴とする磁気記録用強磁性金属粉である
。

本発明で使用するシリルイソシアネート化合物としては
、メチルシリルトリイソシアネート、ジメチルシリルジ
イソシアネート、トリメチルシリルモノイソシアネート
、エチルシリルトリイソシアネート、ジエチルシリルジ
イソシアネート、トリエチルシリルモノイソシアネート
、プロピルシリルトリイソシアネート、ジプロピルシリ
ルジイソシアネート、トリプロピルシリルモノイソシア
ネート、ビニルシリルイソシアネート、フェニルジリル
トリイソシアネート等が好ましいものとして挙げられる
。

本発明に用いるシリルイソシアネート化合物は、市販品
が容易に入手可能であるが、たとえば、松本製薬■製の
オルガテックス−５ｉシリーズ（ケイ素官能型シリルイ
ソシアネート）の内から選択することができる。

本発明において、鉄に対するシリルイソシアネートの添
加量は重量比で０．５″を未満では効果が低く、１％以
上の添加が望ましい。４％以上の添加ではそれ以上の効
果の増加が見られないことから、望ましくは１％以上、
更に望ましくは２〜３％添加することが好ましい。

本発明のおいて、上記のごときシリルイソシアネート化
合物を、適当な溶剤、たとえば、メチルエチルケトン（
ＭＥＫ）　：　）　Ｊレニン（ＴＯＬ）＝１：１のン容
剤に溶解した溶液に処理すべき鉄粉を含浸させ、溶剤を
常温にて飛散させるというきわめて筋便な方法によって
鉄粉の表面に酸化安定性を付与し、更に、磁気塗料の分
散性に有効なシロキサン結合をもつ皮膜を形成できる。

この理由は一応以下のように考えることができる。

シリルイソシアネートは適度な加水分解性をもち、本発
明のような室温操作でも空気中の水分、あるいは鉄粉表
面の水分によって加水分解縮合し、強固なシロキサン結
合をもった膜を形成するものと思われる。またシリルイ
ソシアネートは活性水素化合物と付加反応を行うので鉄
の表面の水酸化物と付加反応し、鉄表面で強固に結合し
た被膜を生じたものとも考えらる。実際はこのどちらか
一方、あるいは両方の効果と考えられる。

なお、前記の加水分解縮合によってシロキサン結合を生
ずるシラン化合物としては、アルコキシシラン類が知ら
れているが、アルコキシシラン類は加水分解反応が本発
明の操作ではシロキサン結合が得にくいし、又、アルコ
キシシラン類およびそれから往するシラノール基の鉄表
面の水酸化物との反応性はほとんどないか、あってもご
くわずかであり、シリルイソシア７−トのように鉄表面
と強固に結合する可能性は少なく、本発明の目的を達成
することは出来ないのである。

又、本発明に使用する鉄を主体とする強磁性金属粉は、
本発明者等が開示している方法（例えば、特開昭５６−
１）４８３３号、同５７−９６５０４号、同５７−１０
６５２７号、同５７−１０６５２６号、同５７−１）３
２０２号、同５８−４８６１２等）即ち、針状性オキシ
水酸化鉄粉の表層部に形状保持成分を被着し、洗浄、乾
燥工程を経た後、仮焼及び気相接触還元反応に供するこ
とにより製造することができる。

〔作用効果〕

本発明によって得たシリルイソシアネート化合物で被覆
処理した強磁性金属粉の作用効果をまとめると次のよう
になる。

■）空気、湿度に対する安定性の向上 ２）塗料化時の分散性の向上 ３）塗膜化での配向性の向上 すなわち、金属鉄粉が本質的に持つ錆に対する安定性の
向上、又実際に分散される条件下即ち磁気塗料作成時の
分散性の向上、最終的な記録媒体になった後の特性の向
上が作用効果として上げられる。

〔実施例〕

以下、実施例及び比較例によって本発明の効果を詳細に
説明する。

〈原料磁性粉の製造〉 特開昭５７−１０６５２７号及び同５７−９６５０４号
記載の方法によ／）Ｐ、Ｓｔを含むオキシ水酸化鉄粉を
合成し、次いで特開昭５８−４８６１２号記載に方法に
より、被着変性を加え、乾燥、仮焼、粉砕工程を経た後
、Ｈ２ガスによる気相接触還元反応により還元鉄粉した
後、徐酸化処理を施し試料鉄粉とした。得られた鉄粉の
比表面積及び磁気特性（試料振動型磁束計ＶＳＭ−１［
［）の測定結果は、ＳＡ’ｂ８．０ｆｆｌ／ｇ、　Ｈｃ
　１５５００　ｅ−、σ５１２０ｅｔｎｕ／ｇであった
。

〈鉄粉のシリルイソシアネートの処理〉下記したシリル
イソシアネートのメチルエチルケトン（ＭＥに）・トル
エン（ＴＯＬ）の１：１の７容剤を用いて、該シリルイ
ソシアネートのＭＥＫ／ＴＯＬの溶液を作成し、次に鉄
１００部を該溶液に含浸させ、十分均一になるまで混合
しその後室温度、大気中で溶剤の飛散を行い、重量減が
なくなるまで風乾を行った。使用したシリルイソシアス
ートは以下の如くである。

実施例−Ｉ　ＣＨｓＳｉ（ＮＧＯ）ｓ（メチルシリルト
リイソシアネート）を鉄に対し２χ処理 実施例−２（ＣＩ（ｉ）　ｚｓ＋　（ＮＣＯ）　ｚ　（
ジメチルシリルジイソシアネート）を鉄に対し２ｚ処理 実施例−３ＣＨ２・ＣＩ５　ｉ　（ＮＣＯ）　ｘビニル
シリルトリイソシアネート）を鉄に対し２χ処理 実施例−４Φ−５ｉ　（ＮＧＯ）　：＋　　（Φはフェ
ニル基を表す）フェニルジリルトリイソシアネート）を
鉄に対し２χ処理 実施例−５Ｃ１），・ＣＨ３１（ＮＧＯ）　ｓを鉄に対
し０．５χ処理実施例−６Ｃｌ１ｚ＝Ｃ）ＩＳｉ　（Ｎ
Ｃｏ）　ｙを鉄に対し４χ処グ上記実施例で得られたシ
リルイソシア忍−ト処理鉄粉の特性について表−１に示
した。

く処理鉄粉の劣化促進テスト〉 該処理鉄粉の一部を採り、６０℃相対温度８０％の環境
下で４日間経時促進実験を行った。鉄粉の磁気特性のう
ち、特にσ５（ｌａ和６ｎ化）の劣化率について評価し
た。

実施例１〜６のシリルイソシアネートで被覆された鉄粉
の劣化試験の結果は、未処理剤と比較し十分に高い特性
を示している。

これらの結果を表−１に示した。

〈処理鉄粉の塗料化・塗工化及び特性評価〉該処理鉄粉
３０ｇｒを採取して、下記材料とともに内容積５５０１
）１のポットに投入し、浅田鉄工型のペイントコンディ
ショナーで３時間混合分散を行い、磁気塗料を作成した
。分散メデアとしては２ｍ／ｍ径のα−アルミナビーズ
を用いた。

米　ＵＣＣ社製　塩酢ビ系ポリ？　−ＶＡＧＨ：３ｇ三
井東圧化学社製ポリウレタンＮＬ−２４４８：３ｇ溶剤
　門ＥＫ４２ｇトルエン４２ｇ 通常、磁性塗料を作成するときは、他に分散剤等を用い
るが、処理効果を顕著に観察するために、バインダー樹
脂のみを用いた。

以後、分散メディアを分離して、磁気テープ仕様の精密
コーターにてアプリケーターを利用して４〜５μ鴎の塗
布厚になるようにポリエステルフィルムに塗布した。

その後、カレンダーロール処理を行い、更に８１）ＩＩ
Ｉ幅に裁断して磁気テープとした。

塗布時には、永久磁石を用いて２５００ガウスで配向処
理を行った。

該磁気テープの特性をνＳＭで測定した結果を表−１に
示した。

〔比較例〕

比較例１ 実施例で用いたものと同じ鉄粉を、シリルイソシアネー
ト化合物を加えないで、鉄粉１００部に対して溶剤１０
０部（Ｍ［Ｋ：ＴＯＬ・１：１）を加え混合し、更に溶
剤の飛散を行った粉を同様な劣化促進テスト、塗料化テ
ープ化を行い、比較例１とした。

この鉄粉の劣化促進テスト結果はσＳ　９０．２ｅｍｕ
／ｇ、劣化率２２．６％であり、磁気テープ化した特性
はＢｒ１６３０、Ｂｒ／８ｍ　Ｏ，６５であり、シリル
イソシアネート処理を行った実施例と比べ非常に低い値
を示した。

これらの結果を表−１に対比したまとめた。

比較例２ 実施例で用いたものと同じ鉄粉をアルコキシシラン類の
うちＣＨｚ・ＣＨ３１（ＯＣＬ）コを１失に対して２％
用いて同様な処理を行い、得られた鉄粉の劣化促進テス
ト及び塗料化テープ化結果を比較例２とした。

この鉄粉の劣化促進テスト結果は、σｓ９３．７ｅｍｕ
／ｇ劣化率１９．２Ｖｏであり、磁気テープ化した特性
は８ｒ１８９０．８ｒ／Ｂｓ　Ｏ，７０であった。

比較例１と比べ向上がみられるが、実施例と比べるとと
ても十分な特性とはいえない。

〔効果〕

実施例及びそれに対する比較例の結果から明らかなよう
に、本発明の作用効果をまとめると、以下の通りになる
。即ち、針状性オキシ水酸化鉄粉に被着変成を加え、仮
焼、還元し、更に風乾して得られた鉄を主体成分とする
強磁性金属鉄粉をシリルイソシアネート化合物で被覆処
理してなるものは、空気、湿度に対する安定性が向上し
、劣化に対して大きな抑制効果を示す、従来、磁気記録
金属粉はトルエン等の溶媒を含浸させて製品化されてい
たが、使用者側での取り扱い上の容易さから乾燥粉での
製品化が要求されてきている。これらの要求ともみあっ
て、本発明のシリルイソシアネート処理された強磁性金
属粉は乾燥粉での安定性を顕著に向上させた磁気記録用
強磁性金属粉となっていることがわかる。

更に、本発明に於けるシリルイソシアネート被覆鉄粉は
、実際に使用される磁気塗料での分散性が向上するため
に磁気テープとした時の残留磁束密度の向上、配向性の
向上をもたらすことが効果として確認された。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）式（１） Ｒ＿ｎＳｉ（ＮＣＯ）＿４＿−＿ｎ　（１）（式中ｎは
   １〜３の整数を示す） で表されるシリルイソシアネート化合物で鉄を主体とす
   る強磁性金属粉の表面を被覆処理してなることを特徴と
   する磁気記録用強磁性金属粉。
2. （２）Ｒがアルキル基、ビニル基もしくはフェニル基で
   ある、特許請求の範囲第１項記載の磁気記録用強磁性金
   属粉。