JP2007149258A - Magnetic recording medium - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、高密度磁気記録に適した塗布型の磁気記録媒体に関し、具体的には主としてデジタルビデオテープ、コンピユータ用のバックアップテープなどの磁気テープに関する。 The present invention relates to a coating-type magnetic recording medium suitable for high-density magnetic recording. Specifically, the present invention mainly relates to a magnetic tape such as a digital video tape and a backup tape for a computer.
非磁性支持体上に磁性粉末と結合剤と含有する磁性層を塗布形成してなる塗布形の磁気記録媒体においては、記録再生方式がアナログ方式からデジタル方式への移行に伴い、一層の記録密度の向上が要求されている。とくに、高記録密度用のビデオテープやコンピュータ用のバックアップテープなどにおいては、この要求が、年々、高まってきている。 In coated magnetic recording media in which a magnetic layer containing a magnetic powder and a binder is coated on a nonmagnetic support, the recording / reproducing method has shifted from an analog method to a digital method, resulting in a further increase in recording density. Improvement is demanded. In particular, the demand for video tapes for high recording density and backup tapes for computers is increasing year by year.
記録密度の向上に不可欠な短波長記録に対応するためには記録時の厚み損失を小さくする必要があり、そのためには磁性層の厚さを３００ｎｍ以下、とくに１００ｎｍ以下に薄膜化するのが効果的である。このような高記録密度媒体に記録されたデータ・信号を読み出すための再生用磁気ヘッドとしては、従来の磁気誘導型の磁気ヘッド（ＭＩＧヘッド）に比べて高出力が得られる磁気抵抗効果型の磁気ヘッド（ＭＲヘッド）が一般に用いられる。 In order to cope with the short wavelength recording which is indispensable for improving the recording density, it is necessary to reduce the thickness loss at the time of recording. For that purpose, it is effective to reduce the thickness of the magnetic layer to 300 nm or less, particularly 100 nm or less. Is. As a reproducing magnetic head for reading out data and signals recorded on such a high recording density medium, a magnetoresistive effect type head which can obtain a higher output than a conventional magnetic induction type magnetic head (MIG head) is used. A magnetic head (MR head) is generally used.
磁気記録媒体の高記録密度化に向けて、使用する磁性材料の改良も種々行われている。すなわち、ノイズ低減のため、年々、磁性粉末の微粒子化がはかられており、現在では粒子径が１００ｎｍ程度の針状のメタル磁性粉末も実用化されている。また、短波長記録時の減磁による出力低下を防止するために、年々、磁性粉末の高保磁力化もはかられており、鉄−コバルト合金化により２３8.９Ａ／ｍ（３０００Ｏｅ）程度の保磁力が実現されている（特許文献１〜３参照）。 Various attempts have been made to improve the magnetic materials used to increase the recording density of magnetic recording media. That is, in order to reduce noise, the magnetic powder is becoming finer every year, and at present, acicular metal magnetic powder having a particle diameter of about 100 nm is also in practical use. In addition, in order to prevent a decrease in output due to demagnetization at the time of short wavelength recording, the magnetic powder has been increased in coercive force every year, and the coercive force of about 238.9 A / m (3000 Oe) has been achieved by forming an iron-cobalt alloy. Magnetic force is realized (see Patent Documents 1 to 3).
しかし、針状磁性粒子を用いる磁気記録媒体では、保磁力が形状によるため、上記粒子径からのさらなる微粒子化は困難になってきている。すなわち、さらに微粒子化すると、比表面積が著しく大きくなり、飽和磁化が大きく低下する。そのため、金属または合金磁性粉末の最大の特徴である高飽和磁化のメリットが損なわれる。 However, in a magnetic recording medium using acicular magnetic particles, since the coercive force depends on the shape, it is difficult to further reduce the particle size from the above particle diameter. That is, when the particle size is further reduced, the specific surface area is remarkably increased and the saturation magnetization is greatly reduced. Therefore, the merit of high saturation magnetization, which is the greatest feature of metal or alloy magnetic powder, is impaired.
そこで、上記針状の磁性粉末とは全く異なる磁性粉末として、希土類−遷移金属系粒状磁性粉末、たとえば、粒状ないし楕円状の希土類−鉄−ホウ素系磁性粉末を使用した磁気記録媒体が提唱されている（特許文献４参照）。この媒体は、磁性粉末の超微粒子化が可能で、かつ高飽和磁化および高保磁力を実現でき、高記録密度化に大きく貢献するものである。 Therefore, a magnetic recording medium using a rare earth-transition metal-based granular magnetic powder, for example, a granular or elliptical rare earth-iron-boron-based magnetic powder as a magnetic powder completely different from the acicular magnetic powder has been proposed. (See Patent Document 4). This medium can make ultrafine particles of magnetic powder, can realize high saturation magnetization and high coercive force, and greatly contributes to high recording density.
また、粒子形状が針状でない鉄系磁性粉末として、粒子形状が不定形で、Ｆｅ16Ｎ2 相を主相としたＢＥＴ比表面積が１０ｍ2 ／ｇ程度の窒化鉄系磁性粉末を用いた磁気記録媒体も提案されている（特許文献５参照）。 Further, as an iron-based magnetic powder whose particle shape is not needle-shaped, a magnetic material using an iron nitride-based magnetic powder having an irregular particle shape and a BET specific surface area of about 10 m 2 / g with a Fe 16 N 2 phase as a main phase. A recording medium has also been proposed (see Patent Document 5).
一方、本発明者らは、Ｆｅ16Ｎ2 相を含み粒子サイズが５〜５０ｎｍの粒状ないし楕円状の磁性粉末を提案した（特許文献６参照）。この磁性粉末は、希類土元素やアルミニウム、シリコンなどを含有させることを特徴としており、従来の磁性粉末では得られない優れた短波長特性を示すものである。 On the other hand, the present inventors have proposed a granular or elliptical magnetic powder containing a Fe 16 N 2 phase and having a particle size of 5 to 50 nm (see Patent Document 6). This magnetic powder is characterized by containing rare earth elements, aluminum, silicon, and the like, and exhibits excellent short wavelength characteristics that cannot be obtained by conventional magnetic powders.
上記特許文献６に記載の磁性粉末、すなわちＦｅ16Ｎ2 相を含み粒子サイズが５〜５０ｎｍの粒状ないし楕円状の磁性粉末は、従来の磁性粉末では得られない優れた短波長特性を示すことが最大の特徴である。一方、このような磁性粉末を高記録密度用のビデオテープやコンピュータ用のバックアップテープなどに使用するためには、短波長特性と同時に高い信頼性が要求される。中でも、高温高湿下に磁気記録媒体を保持した場合の信頼性は特に重要である。なぜなら、磁性粉末に金属、合金あるいは金属化合物を使用した場合、高温高湿下で磁性粉末の劣化や変質が生じやすいという本質的な問題があり、この問題を解決しない限り、優れた短波長特性とともに十分な信頼性を有する磁気記録媒体を実現することが難しいからである。 The magnetic powder described in Patent Document 6, that is, a granular or elliptical magnetic powder containing a Fe 16 N 2 phase and having a particle size of 5 to 50 nm, exhibits excellent short wavelength characteristics that cannot be obtained with conventional magnetic powders. Is the biggest feature. On the other hand, in order to use such magnetic powder for video tapes for high recording density, backup tapes for computers, etc., high reliability is required as well as short wavelength characteristics. In particular, the reliability when the magnetic recording medium is held under high temperature and high humidity is particularly important. The reason is that when metals, alloys or metal compounds are used for magnetic powder, there is an essential problem that the magnetic powder is likely to deteriorate or deteriorate under high temperature and high humidity. In addition, it is difficult to realize a magnetic recording medium having sufficient reliability.
本発明は、このような事情に照らしてなされたもので、Ｆｅ16Ｎ2 相を含み粒子サイズが５〜５０ｎｍの粒状ないし楕円状の磁性粉末を用いた磁気記録媒体において、高湿高温下でも磁性層中の磁性粉末の劣化や変質が生じにくくなるように磁性層成分あるいは下塗層成分を調整し、これにより優れた短波長記録特性と同時に、化学的にも極めて安定で高い信頼性を有する磁気記録媒体を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances. In a magnetic recording medium using a granular or elliptical magnetic powder containing a Fe 16 N 2 phase and having a particle size of 5 to 50 nm, even under high humidity and high temperature. The magnetic layer component or the undercoat layer component is adjusted so that the magnetic powder in the magnetic layer is less likely to deteriorate or deteriorate, which makes it extremely stable and highly reliable chemically as well as having excellent short wavelength recording characteristics. An object of the present invention is to provide a magnetic recording medium.
上記目的を達成するため、本発明は、非磁性支持体と、この非磁性支持体の一方の面に塗布形成された、磁性粉末と結合剤とを含有する磁性層とを有し、前記磁性粉末が、少なくとも鉄および窒素を構成元素とし且つＦｅ16Ｎ2 相を含む平均粒子サイズが５〜５０ｎｍの粒状ないし楕円状の磁性粉末（窒化鉄系磁性粉末）からなる磁気記録媒体において、前記磁性層または下塗層の少なくとも一方に防錆剤を含有させたことを特徴とするものである。 In order to achieve the above object, the present invention comprises a nonmagnetic support, and a magnetic layer containing a magnetic powder and a binder formed on one surface of the nonmagnetic support and containing the magnetic layer. In the magnetic recording medium, wherein the powder is composed of a granular or elliptical magnetic powder (iron nitride magnetic powder) having an average particle size of 5 to 50 nm containing at least iron and nitrogen as constituent elements and including an Fe 16 N 2 phase A rust preventive agent is contained in at least one of the layer and the undercoat layer.
ここで、本発明でいう平均粒子サイズ（平均粒子径ともいう）とは、透過電子顕微鏡（ＴＥＭ）にて倍率２５万倍で撮影した写真から粒子サイズを実測して、５００個の平均値により求められるものである。また、磁性粉末について粒状ないし楕円状とは、磁性粉末の長軸方向に対する短軸方向の長さの比が１以上２以下のものをいう。 Here, the average particle size (also referred to as average particle size) in the present invention is an actual measurement of particle size from a photograph taken at a magnification of 250,000 with a transmission electron microscope (TEM), and an average value of 500 particles. It is required. The granular or elliptical shape of the magnetic powder means that the ratio of the length in the minor axis direction to the major axis direction of the magnetic powder is 1 or more and 2 or less.
このような所定の窒化鉄系磁性粉末を用いた磁気記録媒体において、その磁性層または下塗層の少なくとも一方に防錆剤を所定の割合で含有させることにより、すぐれた短波長記録特性と同時に化学的にも極めて安定で高い信頼性を有する磁気記録媒体が得られる。この場合の防錆剤としてはアミノ基含有化合物を用いるのが好ましく、このアミノ基含有化合物を磁性層中の磁性粉末に対して0.１〜１0.０重量％含有させることが特に有効である。 In such a magnetic recording medium using a predetermined iron nitride-based magnetic powder, at least one of the magnetic layer and the undercoat layer contains a rust preventive agent at a predetermined ratio, and at the same time, excellent short wavelength recording characteristics. A magnetic recording medium that is extremely stable chemically and has high reliability can be obtained. In this case, it is preferable to use an amino group-containing compound as the rust preventive, and it is particularly effective to contain this amino group-containing compound in an amount of 0.1 to 10.0% by weight with respect to the magnetic powder in the magnetic layer. .
本発明の磁気記録媒体においては、高密度記録特性や短波長記録特性の観点から、長手方向の保磁力（Ｈｃ）が７9.６〜３１8.４ｋＡ／ｍ（１０００〜４０００Ｏｅ）、長手方向の角形比（Ｂｒ／Ｂｍ）が0.６〜0.９、飽和磁束密度（Ｂｍ）と磁性層厚さ（ｔ）との積（Ｂｍ・ｔ）が0.００１〜0.１μＴｍであるのが好ましい。また、層構成としては、上記と同様の観点から、非磁性支持体と磁性層との間に、非磁性粉末および結合剤を含有する少なくとも一層の下塗層を設けるのが好ましく、また磁性層の厚さを３００ｎｍ以下とするのが好ましい。ここで、下塗層と磁性層の形成は、下塗層が湿潤状態にあるうちに当該下塗層上に磁性層を塗布形成する、いわゆる同時重層塗布方式によるのが望ましい。 In the magnetic recording medium of the present invention, the coercive force (Hc) in the longitudinal direction is 79.6 to 318.4 kA / m (1000 to 4000 Oe) and the square in the longitudinal direction from the viewpoint of high density recording characteristics and short wavelength recording characteristics. The ratio (Br / Bm) is preferably 0.6 to 0.9, and the product (Bm · t) of the saturation magnetic flux density (Bm) and the magnetic layer thickness (t) is preferably 0.001 to 0.1 μTm. . As the layer structure, from the same viewpoint as described above, it is preferable to provide at least one undercoat layer containing a nonmagnetic powder and a binder between the nonmagnetic support and the magnetic layer. The thickness is preferably 300 nm or less. Here, the undercoat layer and the magnetic layer are preferably formed by a so-called simultaneous multi-layer coating method in which a magnetic layer is applied and formed on the undercoat layer while the undercoat layer is in a wet state.
なお、本発明では、上記のように所定の窒化鉄系磁性粉末の耐食性を向上させるための防錆剤としてアミン基含有化合物を使用するが、このようなアミン基含有化合物は、現在広く使用されているＦｅ、Ｆｅ−Ｃｏ、Ｆｅ−Ｎｉ、Ｆｅ−Ｃｏ−Ｎｉを主成分とする針状の金属あるいは合金磁性粉末を磁性層に用いた磁気記録媒体においても、本発明の場合と同様に防錆剤として用いることができる。 In the present invention, as described above, an amine group-containing compound is used as a rust inhibitor for improving the corrosion resistance of a predetermined iron nitride-based magnetic powder. Such an amine group-containing compound is currently widely used. As with the present invention, the magnetic recording medium using a magnetic layer of needle-like metal or alloy magnetic powder mainly composed of Fe, Fe-Co, Fe-Ni, and Fe-Co-Ni is also used. It can be used as a rusting agent.
本発明によれば、磁性層に含有させる磁性粉末として、鉄および窒素を少なくとも構成元素とし且つＦｅ16Ｎ2 相を少なくとも含む平均粒子サイズが５〜５０ｎｍの粒状ないし楕円状の磁性粉末を使用し、さらに磁性層または下塗層の少なくとも一方に、防錆剤、特にアミノ基含有化合物を含有させたので、前記磁性粉末の有する優れた短波長記録特性を確保しつつ、同時に化学的にも極めて安定で高い信頼性を有する磁気記録媒体を得ることができる。 According to the present invention, as the magnetic powder to be contained in the magnetic layer, a granular or elliptical magnetic powder having an average particle size of 5 to 50 nm containing at least iron and nitrogen as constituent elements and containing at least an Fe 16 N 2 phase is used. Further, since at least one of the magnetic layer or the undercoat layer contains a rust preventive agent, particularly an amino group-containing compound, the excellent short wavelength recording characteristic of the magnetic powder is ensured, and at the same time, extremely chemically. A stable and highly reliable magnetic recording medium can be obtained.
〈本発明で使用する磁性粉末〉
本発明では、Ｆｅ16Ｎ2 相を少なくとも含む平均粒子サイズが５〜５０ｎｍの粒状ないし楕円状の磁性粉末を使用する。この磁性粉末において、鉄に対する窒素の含有量は1.０〜２0.０原子％が好ましい。より好ましくは5.０〜１8.０原子％、さらに好ましくは8.０〜１5.０原子％である。窒素の含有量が少なすぎると、Ｆｅ16Ｎ2 相の形成量が少なく、保磁力増加の効果が少なくなり、多すぎると、非磁性窒化物が形成されやすく、保磁力増加の効果が少なくなり、また飽和磁化が過度に低下するおそれがあるからである。
<Magnetic powder used in the present invention>
In the present invention, a granular or elliptical magnetic powder having an average particle size of 5 to 50 nm including at least an Fe 16 N 2 phase is used. In this magnetic powder, the nitrogen content relative to iron is preferably 1.0 to 20.0 atomic percent. More preferably, it is 5.0-18.0 atomic%, More preferably, it is 8.0-15.0 atomic%. If the nitrogen content is too low, the amount of Fe 16 N 2 phase formed will be small and the effect of increasing the coercive force will be small. If it is too high, nonmagnetic nitride will be easily formed and the effect of increasing the coercive force will be small. This is because the saturation magnetization may be excessively lowered.
この磁性粉末は、鉄に対して希土類元素を0.０５〜２0.０原子％添加することが好ましい。希土類元素の量が少なすぎると、希土類元素による分散性の向上効果が少なくなり、また還元時の粒子形状維持効果が小さくなる。一方、多すぎると、添加した希土類元素のうち、未反応の部分が多くなり、分散、塗布工程の障害となるばかりでなく、保磁力や飽和磁化の過度な低下が生じやすい。希土類元素としては、イットリウム、イッテルビウム、セシウム、プラセオジウム、ランタン、ユーロピウム、ネオジウムなどが挙げられる。これらのうち、イットリウム、サマリウムまたはネオジウムは、とくに還元時の粒子形状の維持効果が大きいことから、これらの元素の中から、その少なくとも１種を選択使用するのが望ましい。希土類元素のみならず、ホウ素、シリコン、アルミニウム、リンを添加すると、形状保持効果と同時に分散性の向上をはかれる。これらは、希土類元素に比べて安価であることから、コスト的にも有利であり、希土類元素と組み合わせて使用することがより好ましい。 In this magnetic powder, it is preferable to add 0.05 to 20.0 atomic% of a rare earth element with respect to iron. If the amount of the rare earth element is too small, the effect of improving the dispersibility by the rare earth element is reduced, and the effect of maintaining the particle shape during reduction is reduced. On the other hand, if the amount is too large, the unreacted portion of the added rare earth element increases, which not only hinders the dispersion and coating process, but also tends to cause an excessive decrease in coercive force and saturation magnetization. Examples of rare earth elements include yttrium, ytterbium, cesium, praseodymium, lanthanum, europium, and neodymium. Of these, yttrium, samarium, or neodymium is particularly effective in maintaining the particle shape during reduction, and therefore it is desirable to selectively use at least one of these elements. When not only rare earth elements but also boron, silicon, aluminum, and phosphorus are added, the shape retention effect and the dispersibility can be improved. Since these are cheaper than rare earth elements, they are advantageous in terms of cost, and are more preferably used in combination with rare earth elements.
〈本発明で使用する防錆剤〉
アミノ基含有化合物の含有量は、磁気記録媒体１０cm2 当たり１×１０-4〜１０mgが好ましく、より好ましくは１×１０-3〜１mgである。含有量が少ないと防錆効果が少なく、多すぎると巻き取った状態でテープを保存したときにテープの張り付きが生じることがある。
<Rust preventive agent used in the present invention>
The content of the amino group-containing compound is preferably 1 × 10 −4 to 10 mg, more preferably 1 × 10 −3 to 1 mg per 10 cm 2 of the magnetic recording medium. If the content is small, the rust-preventing effect is small. If the content is too large, sticking of the tape may occur when the tape is stored in a wound state.
このアミノ基含有化合物としては飽和環状化合物が特に好ましく、一般式Ｃn Ｈ2nで表されるシクロアルカンにアミノ基が結合した構造のものが好ましい。またアミノ基の他にさらにカルボキシル基など他の官能基が結合していても構わない。本発明で使用できるアミノ基含有化合物としては、具体的には例えば、シクロヘキシルアミン、シクロヘキシルアミン炭酸塩、シクロヘキシルアミン塩酸塩、シクロヘキシルアミン臭化水素酸塩、シクロヘキシルアミン亜硝酸塩、アリルシクロヘキシルアミン、Ｎ−（３−アミノプロピル）シクロヘキシルアミン、Ｎ−メチルシクロヘキシルアミン、ジシクロヘキシルアミン、Ｎ，Ｎ−ジエチルシクロヘキシルアミン、Ｎ，Ｎジメチルシクロヘキシルアミン、Ｎ−エチルシクロヘキシルアミン、１−エチルシクロヘキシルアミン、Ｎ−イソプロピルシクロヘキシルアミン、２−メルカプトベンゾチアゾールシクロヘキシルアミン、Ｎ−ニトロソジシクロヘキシルアミン、またはこれらの塩類（塩としてはシクロヘキシルアミン系で記した炭酸塩、塩酸塩、臭化水素塩、亜硝酸塩など）が挙げられる。 The amino group-containing compound is particularly preferably a saturated cyclic compound, and preferably has a structure in which an amino group is bonded to a cycloalkane represented by the general formula C n H 2n . In addition to the amino group, another functional group such as a carboxyl group may be bonded. Specific examples of the amino group-containing compound that can be used in the present invention include cyclohexylamine, cyclohexylamine carbonate, cyclohexylamine hydrochloride, cyclohexylamine hydrobromide, cyclohexylamine nitrite, allylcyclohexylamine, N- (3-aminopropyl) cyclohexylamine, N-methylcyclohexylamine, dicyclohexylamine, N, N-diethylcyclohexylamine, N, N dimethylcyclohexylamine, N-ethylcyclohexylamine, 1-ethylcyclohexylamine, N-isopropylcyclohexylamine , 2-mercaptobenzothiazolecyclohexylamine, N-nitrosodicyclohexylamine, or salts thereof (as the salt, the carbonic acid described in the cyclohexylamine system) , Hydrochloride, hydrobromide, etc. nitrite) and the like.
磁性層または下塗層の少なくとも一方に上記アミノ基含有化合物を添加することにより化学的安定性が大幅に向上する理由については必ずしも明確ではないが、一応以下のように考えられる。すなわち、下塗層に添加された防錆剤は除々に気化して磁性層内に浸透し、元々磁性層に防錆剤を添加した場合と同様にアミノ基を介して磁性層における結合剤（バインダ）の官能基との架橋が促進され、磁性層中で磁性粉と結合剤との強固な結合が形成される結果、水分や酸素の侵入を防いでいると考えられる。またアミノ基そのものがアルカリ性であるために、水分が浸入した場合でも、磁性粉の周囲がアルカリ性になる結果、水分による劣化を防止できると考えられる。 The reason why the chemical stability is greatly improved by adding the amino group-containing compound to at least one of the magnetic layer and the undercoat layer is not necessarily clear, but may be as follows. That is, the rust preventive agent added to the undercoat layer gradually vaporizes and penetrates into the magnetic layer, and in the same way as when the rust preventive agent was originally added to the magnetic layer, the binder ( It is considered that cross-linking with the functional group of the binder) is promoted and a strong bond between the magnetic powder and the binder is formed in the magnetic layer, thereby preventing moisture and oxygen from entering. In addition, since the amino group itself is alkaline, even when moisture permeates, it is considered that the periphery of the magnetic powder becomes alkaline, so that deterioration due to moisture can be prevented.
このようにアミノ基を介した結合剤の強固な結合と磁性粉周辺のアルカリ化により、本質的に安定である窒化鉄系磁性粉末を用いた磁気記録媒体をさらに化学的に安定化し、実用的に優れた磁気記録媒体とすることができる。 In this way, the strong binding of the binder via the amino group and the alkalinization around the magnetic powder further stabilizes the magnetic recording medium using the iron nitride magnetic powder, which is essentially stable, and is practical. The magnetic recording medium can be made excellent.
〈磁気記録媒体の製造方法〉
まず磁性層に用いる窒化鉄系磁性粉末の製造方法について説明し、次いで防錆剤として使用するアミノ基含有化合物の添加方法等について説明する。
<Method of manufacturing magnetic recording medium>
First, a method for producing an iron nitride-based magnetic powder used in the magnetic layer will be described, and then a method for adding an amino group-containing compound used as a rust inhibitor will be described.
前記窒化鉄系磁性粉末を製造するにあたっては、出発原料として鉄系酸化物または水酸化物を使用する。たとえばヘマタイト、マグネタイト、ゲータイトなどが挙げられる。これらの平均粒子サイズとしては、とくに限定されないが、通常５〜８０ｎｍ、好ましくは５〜５０ｎｍ、より好ましくは５〜３０ｎｍとするのがよい。粒子サイズが小さすぎると、還元処理時に粒子間焼結が生じやすく、また大きすぎると、還元処理が不均質となりやすく、粒子径や磁気特性の制御が困難となる。 In manufacturing the iron nitride magnetic powder, an iron oxide or hydroxide is used as a starting material. Examples include hematite, magnetite, and goethite. These average particle sizes are not particularly limited, but are usually 5 to 80 nm, preferably 5 to 50 nm, and more preferably 5 to 30 nm. If the particle size is too small, inter-particle sintering is likely to occur during the reduction treatment, and if it is too large, the reduction treatment tends to be heterogeneous, making it difficult to control the particle size and magnetic properties.
この出発原料に対して、希土類元素を被着させることができる。この場合、通常は、アルカリまたは酸の水溶液中に出発原料を分散させ、これに希土類元素の塩を溶解させ、中和反応などにより、出発原料粉末に希土類元素を含む水酸化物や水和物を沈殿析出させるようにすればよい。 Rare earth elements can be deposited on this starting material. In this case, usually, a starting material is dispersed in an aqueous solution of an alkali or acid, a salt of a rare earth element is dissolved therein, and a hydroxide or hydrate containing a rare earth element in the starting material powder is obtained by a neutralization reaction or the like. May be precipitated.
また、シリコン、ホウ素、アルミニウム、リンなどの元素で構成された化合物を溶解させ、これに原料粉末を浸漬して、原料粉末に対して、ホウ素、シリコン、アルミニウム、リンを被着させるようにしてもよい。これらの被着処理を効率良く行うため、還元剤、ｐＨ緩衝剤、粒径制御剤などの添加剤を混入させてもよい。これらの被着処理として、希土類元素とホウ素、シリコン、アルミニウム、リンを同時にあるいは交互に被着させるようにしてもよい。また希土類元素やシリコン、アルミニウムなどの元素は、出発原料粉末に被着することもできるが、出発原料合成時に同時に添加し、後述する加熱処理時に磁性粉表面に析出させることもできる。さらに出発原料合成時に添加することと、原料合成後に被着することとを組み合わせることもできる。 In addition, a compound composed of elements such as silicon, boron, aluminum, and phosphorus is dissolved, and raw material powder is immersed in the compound so that boron, silicon, aluminum, and phosphorus are deposited on the raw material powder. Also good. In order to perform these deposition processes efficiently, additives such as a reducing agent, a pH buffering agent, and a particle size controlling agent may be mixed. As these deposition treatments, a rare earth element and boron, silicon, aluminum, or phosphorus may be deposited simultaneously or alternately. In addition, elements such as rare earth elements, silicon, and aluminum can be deposited on the starting raw material powder, but can also be added at the same time as the starting raw material synthesis and deposited on the surface of the magnetic powder during the heat treatment described later. Furthermore, the addition at the time of starting material synthesis and the deposition after the material synthesis can be combined.
このような原料を水素気流中で加熱還元する。還元ガスはとくに限定されず、水素ガス以外に、一酸化炭素ガスなどの還元性ガスを使用してもよい。還元温度は３００〜６００℃が望ましい。還元温度が３００℃より低くなると還元反応が十分進まなくなり、６００℃を超えると粉末粒子の焼結が起こりやすくなり、いずれも好ましくない。 Such a raw material is heated and reduced in a hydrogen stream. The reducing gas is not particularly limited, and a reducing gas such as carbon monoxide gas may be used in addition to hydrogen gas. The reduction temperature is desirably 300 to 600 ° C. When the reduction temperature is lower than 300 ° C., the reduction reaction does not proceed sufficiently, and when it exceeds 600 ° C., the powder particles are likely to be sintered, which is not preferable.
加熱還元処理後、窒化処理を施すことにより、本発明の鉄と窒素を構成元素とする磁性粉末が得られる。窒化処理としては、アンモニアを含むガスを用いて行うのが望ましい。アンモニアガス単体のほかに、水素ガス、ヘリウムガス、窒素ガス、アルゴンガスなどをキャリアーガスとした混合ガスを使用してもよい。窒素ガスは安価なため、特に好ましい。 By performing nitriding after the heat reduction treatment, the magnetic powder containing iron and nitrogen as constituent elements of the present invention can be obtained. The nitriding treatment is desirably performed using a gas containing ammonia. In addition to ammonia gas alone, a mixed gas using hydrogen gas, helium gas, nitrogen gas, argon gas or the like as a carrier gas may be used. Nitrogen gas is particularly preferred because it is inexpensive.
窒化処理温度は、１００〜３００℃とするのがよい。窒化処理温度が低すぎると、窒化が十分進まず、保磁力増加の効果が少ない。高すぎると、窒化が過剰に促進され、Ｆｅ4 ＮやＦｅ3 Ｎ相などの割合が増加し、保磁力がむしろ低下し、さらに飽和磁化の過度な低下を引き起こしやすい。 The nitriding temperature is preferably 100 to 300 ° C. If the nitriding temperature is too low, nitriding does not proceed sufficiently and the effect of increasing the coercive force is small. If it is too high, nitriding will be promoted excessively, the proportion of Fe 4 N, Fe 3 N phase, etc. will increase, the coercive force will rather decrease, and it will tend to cause an excessive decrease in saturation magnetization.
このような窒化処理にあたり、得られる磁性粉末中の鉄に対する窒素の含有量が1.０〜２0.０原子％となるように、窒化処理の条件を選択することが望ましい。上記窒素の量が少なすぎると、Ｆｅ16Ｎ2 の生成量が少ないため、保磁力向上の効果が少なくなる。また上記窒素の量が多すぎると、Ｆｅ4 ＮやＦｅ3 Ｎ相などが形成されやすくなり、保磁力がむしろ低下し、さらに飽和磁化の過度な低下を引き起こしやすい。 In such nitriding treatment, it is desirable to select the nitriding treatment conditions so that the content of nitrogen with respect to iron in the obtained magnetic powder is 1.0 to 20.0 atomic%. If the amount of nitrogen is too small, the amount of Fe 16 N 2 produced is small and the effect of improving the coercive force is reduced. If the amount of nitrogen is too large, an Fe 4 N or Fe 3 N phase or the like is likely to be formed, the coercive force is rather lowered, and the saturation magnetization is likely to be excessively lowered.
本発明で使用する窒化鉄系磁性粉末は、従来の形状磁気異方性のみに基づく針状磁性粉末とは異なり、大きな結晶磁気異方性を有し、粒状形状とした場合でも、一方向に大きな保磁力を発現すると考えられる。 Unlike conventional acicular magnetic powder based only on shape magnetic anisotropy, the iron nitride magnetic powder used in the present invention has a large magnetocrystalline anisotropy and is unidirectional even when it has a granular shape. It is thought that a large coercive force is expressed.
このような磁性材料を平均粒子サイズが５〜５０ｎｍの微粒子とすると、磁気ヘッドでの記録・消去が可能な範囲内で高い保磁力と適度な飽和磁化を示し、薄層領域の塗布型磁気記録媒体としてすぐれた電磁変換特性を付与する。このように、本発明で使用する磁性粉末は、飽和磁化、保磁力、粒子サイズ、粒子形状のすべてが薄層磁性層を得るのに本質的に適したものである。 When such a magnetic material is a fine particle having an average particle size of 5 to 50 nm, it exhibits a high coercive force and an appropriate saturation magnetization within a range that can be recorded and erased by a magnetic head. Gives excellent electromagnetic characteristics as a medium. Thus, in the magnetic powder used in the present invention, saturation magnetization, coercive force, particle size, and particle shape are all suitable for obtaining a thin magnetic layer.
次に、防錆剤として使用するアミノ基含有化合物の添加方法についてであるが、この場合の添加方法は、特に限定されるものではない。例えば、防錆剤を磁性層に添加する場合、磁性粉末と結合剤とをニーダー等を用いて混練する際や、サンドミル等を用いて分散処理する際、あるいは分散体を溶剤により粘度調整を行うときなどに添加することができる。また下塗層に防錆剤を添加する場合も非磁性支持体上に酸化鉄、酸化チタン、酸化アルミニウムなどの非磁性粉末と結合剤および防錆剤をニーダー等を用いて混練する際や、サンドミル等を用いて分散処理する際、あるいは分散体を溶剤により粘度調整を行うときなどに添加することができる。 Next, although it is about the addition method of the amino group containing compound used as a rust preventive agent, the addition method in this case is not specifically limited. For example, when a rust inhibitor is added to the magnetic layer, when the magnetic powder and the binder are kneaded using a kneader, or when being dispersed using a sand mill, or the dispersion is adjusted with a solvent. Sometimes it can be added. Also when adding a rust inhibitor to the undercoat layer, when kneading a nonmagnetic powder such as iron oxide, titanium oxide, aluminum oxide and a binder and a rust inhibitor on a nonmagnetic support using a kneader, It can be added when dispersing using a sand mill or the like, or when adjusting the viscosity of the dispersion with a solvent.
アミノ基含有化合物の抽出量としては、磁性層と下塗層とからなる層１０cm2 当たり１×１０-4〜１０mgになるように調整することが好ましく、より好ましくは１×１０-4〜１mgである。抽出量が少なくてもある程度の化学安定性向上の効果は認められるが、１×１０-4mg未満では、磁気記録媒体としての信頼性を確保するためには十分ではなくなり、１×１０-4mg以上添加することが好ましい。一方、添加量が多すぎると、化学的安定性向上の効果は飽和するが、磁気記録媒体をテープとして用いる場合に、巻き取って保存しておくと磁性層からアミノ基含有化合物が磁性層表面に染み出してきて、テープバック層が張り付く現象が生じるので、１０mg以下とすることが好ましい。 As the extraction amount of the amino group-containing compound is preferably adjusted such that the magnetic layer and consisting of a subbing layer layer 10 cm 2 per 1 × 10 -4 to 10 mg, more preferably 1 × 10 -4 ~ 1 mg It is. Even if the extraction amount is small, an effect of improving the chemical stability to some extent is recognized, but if it is less than 1 × 10 −4 mg, it is not sufficient to ensure the reliability as a magnetic recording medium, and 1 × 10 −4. It is preferable to add more than mg. On the other hand, if the addition amount is too large, the effect of improving the chemical stability is saturated. However, when the magnetic recording medium is used as a tape, if it is wound and stored, the amino group-containing compound is transferred from the magnetic layer to the surface of the magnetic layer. Since the phenomenon of sticking out and sticking the tape back layer occurs, the amount is preferably 10 mg or less.
本発明の磁気記録媒体は、上記した窒化鉄系磁性粉末と結合剤とを溶剤中に分散混合し、さらにアミノ基含有化合物を含有させた磁性塗料を、非磁性支持体上に塗布し乾燥させて、磁性層を形成することにより、作製できる。この場合、先に述べた同時重層塗布方式により非磁性支持体上に下塗層および磁性層を形成してもよいし、あるいは磁性層の形成に先立ち、非磁性支持体上に、酸化鉄、酸化チタン、酸化アルミニウムなどの非磁性粉末と、結合剤と、アミノ基含有化合物とを含有する下塗り塗料を塗布し乾燥させて下塗層を形成し、この上に磁性層を形成してもよい。 The magnetic recording medium of the present invention is obtained by dispersing and mixing the above-described iron nitride magnetic powder and a binder in a solvent, and further applying a magnetic paint containing an amino group-containing compound on a nonmagnetic support and drying it. Thus, it can be manufactured by forming a magnetic layer. In this case, the undercoat layer and the magnetic layer may be formed on the nonmagnetic support by the simultaneous multilayer coating method described above, or prior to the formation of the magnetic layer, iron oxide, An undercoat paint containing a nonmagnetic powder such as titanium oxide or aluminum oxide, a binder, and an amino group-containing compound may be applied and dried to form an undercoat layer, and a magnetic layer may be formed thereon. .
本発明の磁気記録媒体は、非磁性支持体と、これの一方の面に形成された非磁性の下塗層と、この下塗層の上に形成された磁性層と、非磁性支持体の他方の面に形成されたバックコート層とからなる構成とするのが好ましい。これらの構成要素は特に限定されるものではなく、通常磁気記録媒体として使用されているものを使用することができる。これらの構成要素に使用される磁性粉末以外の結合剤、溶剤や研磨材などの素材や各構成要素の作製方法についても特に限定されるものではなく、通常使用されている素材や作製方法を使用できる。 The magnetic recording medium of the present invention comprises a nonmagnetic support, a nonmagnetic undercoat layer formed on one surface of the nonmagnetic support, a magnetic layer formed on the undercoat layer, and a nonmagnetic support. It is preferable that the back coat layer is formed on the other surface. These components are not particularly limited, and those normally used as magnetic recording media can be used. Binders other than magnetic powder used for these components, materials such as solvents and abrasives, and methods for producing each component are not particularly limited, and materials and methods commonly used are used. it can.
（Ａ）窒化鉄系磁性粉末の製造：
表面にイットリウムとアルミニウムの酸化物層を形成したほぼ球状に近い平均粒子サイズが２０ｎｍのマグネタイト粒子を出発原料とした。この原料のイットリウムとアルミニウムの含有量は、鉄に対して、それぞれ1.２原子％と9.８原子％であった。この原料粒子を水素気流中４５０℃で２時間加熱還元して、イットリウムとアルミニウムを含有する鉄系磁性粉末を得た。つぎに、水素ガスを流した状態で、約１時間かけて、１５０℃まで降温した。１５０℃に到達した時点で、ガスをアンモニアガスに切り替え、温度を１５０℃に保った状態で、３０時間窒化処理を行った。その後、アンモニアガスを流した状態で、１５０℃から９０℃まで降温し、９０℃で、アンモニアガスから酸素と窒素の混合ガスに切り替え、２時間安定化処理を行った。
(A) Production of iron nitride magnetic powder:
The starting material was magnetite particles having an average particle size of 20 nm, which was almost spherical and had an oxide layer of yttrium and aluminum formed on the surface. The contents of yttrium and aluminum in this raw material were 1.2 atomic% and 9.8 atomic%, respectively, with respect to iron. The raw material particles were heated and reduced at 450 ° C. for 2 hours in a hydrogen stream to obtain an iron-based magnetic powder containing yttrium and aluminum. Next, the temperature was lowered to 150 ° C. over about 1 hour in a state of flowing hydrogen gas. When the temperature reached 150 ° C., the gas was switched to ammonia gas, and nitriding was performed for 30 hours while maintaining the temperature at 150 ° C. Thereafter, the temperature was lowered from 150 ° C. to 90 ° C. with ammonia gas flowing, and at 90 ° C., the ammonia gas was switched to a mixed gas of oxygen and nitrogen, and a stabilization treatment was performed for 2 hours.
次いで、混合ガスを流した状態で、９０℃から４０℃まで降温し、４０℃で約１０時間保持したのち、空気中に取り出してイットリウムとアルミニウムとを含有する窒化鉄系磁性粉末を作製した。この磁性粉末は、Ｘ線回折より、Ｆｅ16Ｎ2 を主相とする磁性粉末であることを確認した。 Next, the temperature was lowered from 90 ° C. to 40 ° C. while flowing the mixed gas, and the mixture was held at 40 ° C. for about 10 hours, and then taken out into the air to prepare an iron nitride magnetic powder containing yttrium and aluminum. This magnetic powder was confirmed by X-ray diffraction to be a magnetic powder having Fe 16 N 2 as a main phase.
さらに、高分解能分析透過電子顕微鏡で粒子形状を観察したところ、ほぼ球状の粒子で平均粒子サイズが１８ｎｍであることがわかった。また、この磁性粉末について、１２７０ｋＡ／ｍ（１６ｋＯｅ）の磁界を印加して測定した飽和磁化は１３5.２Ａｍ2 ／kg（１０5.８ｅｍｕ／ｇ）、保磁力は２１9.７ｋＡ／ｍ（２７６０エルステッド）であった。 Furthermore, when the particle shape was observed with a high resolution analytical transmission electron microscope, it was found that the particles were almost spherical and the average particle size was 18 nm. Further, with respect to this magnetic powder, the saturation magnetization measured by applying a magnetic field of 1270 kA / m (16 kOe) was 135.2 Am 2 / kg (105.8 emu / g), and the coercive force was 219.7 kA / m (2760 Oersted). Met.
（Ｂ）磁性塗料の作製：
上記（Ａ）で作製したイットリウム・アルミニウム含有−窒化鉄系磁性粉末を用いて、下記の組成の磁性塗料を作製した。磁性塗料の作製にあたってはフリッチェ社製の遊星型ボールミルにより、ジルコニアビーズを用いて１０時間分散させた。
・窒化鉄系磁性粉末 ８０重量部
・塩化ビニル−ヒドロキシプロピルアクリレート共重合樹脂 １０重量部
（含有−ＳＯ3 Ｎａ基：0.７×１０-4当量／ｇ）
・ポリエステルポリウレタン樹脂 ６重量部
（含有−ＳＯ3 Ｎａ基：1.０×１０-4当量／ｇ）
・メチルエチルケトン １３３重量部
・トルエン １００重量部
(B) Production of magnetic paint:
Using the yttrium / aluminum-iron nitride magnetic powder prepared in (A) above, a magnetic paint having the following composition was prepared. In the production of the magnetic paint, it was dispersed for 10 hours using a zirconia bead by a planetary ball mill manufactured by Fritche.
・ Iron nitride magnetic powder 80 parts by weight ・ Vinyl chloride-hydroxypropyl acrylate copolymer resin 10 parts by weight (containing—SO 3 Na group: 0.7 × 10 −4 equivalent / g)
Polyester polyurethane resin 6 parts by weight (containing -SO 3 Na group: 1.0 × 10 −4 equivalent / g)
・ Methyl ethyl ketone 133 parts by weight ・ Toluene 100 parts by weight
（Ｃ）下塗層用塗料の作製：
下記の下塗層用塗料成分をニーダで混練したのち、サンドミルで滞留時間を６０分とした分散処理を行った。この塗料に防錆剤としてアミノ基含有化合物（城北化学社製、商品名；ＪＶ−Ｃ）を２重量部添加し、さらに３０分間攪拌した。最後にポリイソシアネート６部を加え、撹拌ろ過して、下塗層用塗料を調製した。
(C) Preparation of paint for undercoat layer:
The following undercoat layer coating components were kneaded with a kneader, and then dispersed with a sand mill with a residence time of 60 minutes. 2 parts by weight of an amino group-containing compound (manufactured by Johoku Chemical Co., Ltd., trade name: JV-C) as a rust inhibitor was added to this paint, and the mixture was further stirred for 30 minutes. Finally, 6 parts of polyisocyanate was added, followed by stirring and filtration to prepare a paint for an undercoat layer.
〈下塗層用塗料成分〉
・酸化チタン粉末（粒子サイズ：0.０３５μｍ） ７０重量部
・酸化チタン粉末（粒子サイズ：0.１μｍ） １０重量部
・カーボンブラック（粒子サイズ：0.０７５μｍ） ２０重量部
・塩化ビニル系共重合体 １０重量部
（含有−ＳＯ3 Ｎａ基：0.７×１０-4当量／ｇ）
・ポリエステルポリウレタン樹脂 ５重量部
（含有−ＳＯ3 Ｎａ基：1.０×１０-4当量／ｇ）
・メチルエチルケトン １３０重量部
・トルエン ８０重量部
・シクロヘキサノン ６５重量部
<Ingredients for undercoat layer>
Titanium oxide powder (particle size: 0.035 μm) 70 parts by weight Titanium oxide powder (particle size: 0.1 μm) 10 parts by weight Carbon black (particle size: 0.075 μm) 20 parts by weight Combined 10 parts by weight (containing -SO 3 Na group: 0.7 × 10 -4 equivalent / g)
Polyester polyurethane resin 5 parts by weight (containing -SO 3 Na group: 1.0 × 10 −4 equivalent / g)
・ Methyl ethyl ketone 130 parts by weight ・ Toluene 80 parts by weight ・ Cyclohexanone 65 parts by weight
この下塗層用塗料を非磁性支持体である厚さ２０μｍのＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）フイルム上に、乾燥およびカレンダ後の厚さが１μｍになるように形成した後、この下塗層上に、前述した磁性塗料を用いて磁性層を、強さが３１8.４ｋＡ／ｍ（４０００エルステッド）の磁界を印加しながら乾燥およびカレンダ後の厚さが0.３μｍになるように磁界配向塗布形成した。 This undercoat layer coating was formed on a 20 μm thick PET (polyethylene terephthalate) film as a nonmagnetic support so that the thickness after drying and calendering would be 1 μm, and then on this undercoat layer, The magnetic layer was applied by magnetic field orientation coating so that the thickness after drying and calendering was 0.3 μm while applying a magnetic field having a strength of 318.4 kA / m (4000 oersted) using the magnetic paint described above.
次に、この磁性層とは反対面側の非磁性支持体上に、乾燥後の厚さが0.７μｍになるように通常の手法でバックコート層を形成して磁気テープ原反とし、その後、この磁気テープ原反を所定幅（ここでは１／２インチ幅）にスリッティングして磁気テープを作製した。 Next, a back coat layer is formed by a usual method on the nonmagnetic support on the side opposite to the magnetic layer so that the thickness after drying is 0.7 μm. The magnetic tape was slit to a predetermined width (in this case, 1/2 inch width) to produce a magnetic tape.
〈防錆剤の抽出量の測定〉
このようにして得られた磁気テープにおいて、前記下塗層用塗料に添加した防錆剤（アミノ基含有化合物）の当該テープ試料１０cm2 当たりの抽出量を、次のような方法により測定した。まず、得られた磁気テープから２００cm2 の面積に相当するテープ片を切り取り、さらに１cm四方程度に裁断して試料とし、これを５ｍｌの容器に詰め、これに抽出溶剤としてメチルアルコール１ccを加え、その状態で超音波装置を用いて超音波を1 時間照射して防錆剤の抽出を行った。
<Measurement of extraction amount of rust inhibitor>
In the magnetic tape thus obtained, the extraction amount per 10 cm 2 of the tape sample of the rust inhibitor (amino group-containing compound) added to the coating for the undercoat layer was measured by the following method. First, a piece of tape corresponding to an area of 200 cm 2 is cut from the obtained magnetic tape, further cut to about 1 cm square, filled into a 5 ml container, and 1 cc of methyl alcohol is added thereto as an extraction solvent, In this state, an antirust agent was extracted by irradiating with ultrasonic waves for 1 hour using an ultrasonic device.
この時、超音波装置として、ＡＳ ＯＮＥ社製のＵＬＴＲＡＳＯＮＩＣ ＣＬＥＡＮＥＲ ＶＳ−１５０（周波数は５０ｋＨｚで、出力は１５０Ｗ）を使用した。 At this time, the ultrasonic device ULTRASONIC CLEANER VS-150 (frequency is 50 kHz, output is 150 W) manufactured by AS ONE was used.
次いで、上記容器内の上澄み液（抽出された防錆剤を含んだメチルアルコール溶液）をガスクロマトグラフィーで測定し、得られたピークと、予め作製した防錆剤の検量線から防錆剤の抽出量を算出して、この値を記録媒体（磁気テープ）１０cm2 当たりの抽出量に換算した。 Next, the supernatant liquid (methyl alcohol solution containing the extracted anticorrosive agent) in the container is measured by gas chromatography. From the peak obtained and the calibration curve of the anticorrosive agent prepared in advance, The extraction amount was calculated, and this value was converted into the extraction amount per 10 cm 2 of the recording medium (magnetic tape).
この方法で測定した防錆剤の抽出量は、記録媒体１０cm2 当たり1.６×１０-2mgであった。 The amount of the rust inhibitor extracted by this method was 1.6 × 10 −2 mg per 10 cm 2 of the recording medium.
実施例１において、アミノ基含有化合物の添加量を２重量部から６重量部に変更した以外は、実施例１と同様に下塗層中にアミノ基含有化合物を含有させた。このときの防錆剤の抽出量は、記録媒体１０cm2 当たり3.９×１０-2mgであった。 In Example 1, the amino group-containing compound was contained in the undercoat layer in the same manner as in Example 1 except that the addition amount of the amino group-containing compound was changed from 2 parts by weight to 6 parts by weight. At this time, the extracted amount of the rust inhibitor was 3.9 × 10 −2 mg per 10 cm 2 of the recording medium.
実施例１において、バックコート層にアミノ基含有化合物を含有させた塗膜をさらに６０℃で２４時間キュアー処理を行った。このときの防錆剤の抽出量は、記録媒体１０cm2 当たり1.５×１０-2mgであった。 In Example 1, the coating film containing the amino group-containing compound in the backcoat layer was further cured at 60 ° C. for 24 hours. At this time, the extracted amount of the rust inhibitor was 1.5 × 10 −2 mg per 10 cm 2 of the recording medium.
実施例１において、防錆剤として添加した城北化学社製のＪＶ−Ｃに代えて、アミノ基化合物である５−ニトロベンゾトリアゾールを２重量部添加した以外は、実施例１と同様にして非磁性支持体の下塗層、磁性層およびバックコート層を形成した。このときの防錆剤の抽出量は、記録媒体１０cm2 当たり1.５×１０-2mgであった。 In Example 1, in place of JV-C manufactured by Johoku Chemical Co., Ltd. added as a rust preventive, 2 parts by weight of 5-nitrobenzotriazole, which is an amino group compound, was added. An undercoat layer, a magnetic layer, and a backcoat layer were formed on the magnetic support. At this time, the extracted amount of the rust inhibitor was 1.5 × 10 −2 mg per 10 cm 2 of the recording medium.
実施例１において、防錆剤として添加したアミノ基含有化合物（城北化学社製、商品名；ＪＶ−Ｃ）：２重量部を下塗層用塗料に添加せずに磁性塗料に添加した以外は、実施例１と同様にして磁気テープを作製した。すなわち、防錆剤を添加する層を下塗層から磁性層に変更したこと以外は、実施例１と同様にして磁気テープを作製した。このときの防錆剤の抽出量は、記録媒体１０cm2 当たり1.８×１０-2mgであった。 In Example 1, an amino group-containing compound added as a rust inhibitor (manufactured by Johoku Chemical Co., Ltd., trade name: JV-C): 2 parts by weight were added to the magnetic paint without being added to the undercoat paint. A magnetic tape was produced in the same manner as in Example 1. That is, a magnetic tape was produced in the same manner as in Example 1 except that the layer to which the rust inhibitor was added was changed from the undercoat layer to the magnetic layer. At this time, the extracted amount of the rust inhibitor was 1.8 × 10 −2 mg per 10 cm 2 of the recording medium.
実施例１において、防錆剤としてアミノ基含有化合物（城北化学社製、商品名；ＪＶ−Ｃ）：２重量部をさらに磁性塗料に添加した以外は、実施例１と同様にして磁気テープを作製した。すなわち、防錆剤を下塗層および磁性層の両層に添加したこと以外は、実施例１と同様にして磁気テープを作製した。このときの防錆剤の抽出量は、記録媒体１０cm2 当たり3.２×１０-2mgであった。 In Example 1, a magnetic tape was prepared in the same manner as in Example 1 except that 2 parts by weight of an amino group-containing compound (manufactured by Johoku Chemical Co., Ltd., trade name: JV-C) was further added to the magnetic paint as a rust inhibitor. Produced. That is, a magnetic tape was produced in the same manner as in Example 1 except that a rust inhibitor was added to both the undercoat layer and the magnetic layer. At this time, the extracted amount of the rust inhibitor was 3.2 × 10 −2 mg per 10 cm 2 of the recording medium.
［比較例１］
実施例１において、下塗層中にアミノ基含有化合物を含有させない以外は、実施例１と同様にして磁気テープを作製した。
[Comparative Example 1]
In Example 1, a magnetic tape was produced in the same manner as in Example 1, except that the amino group-containing compound was not contained in the undercoat layer.
《特性の評価》
上記の各実施例および比較例で得られた磁気テープについて、これらの磁性層塗膜の特性を調べるために、長手方向の保磁力、角形比および飽和磁束密度を測定した。また腐食に対する安定性を評価するために、各磁気テープを約５００ｍリールに巻いてパンケーキ状のものとし（以下、このようにして卷かれた状態の磁気テープを適宜「パンケーキ」という）、このパンケーキを、温度が６０℃、相対湿度が９０％の条件下で１週間保持したときの磁気特性の変化を調べた。その際、まず初期値を測定しておき、次に温度が６０℃、相対湿度が９０％で１週間保持後のパンケーキから１００ｍ毎に５点サンプリングして、これらのサンプルの平均値を求め保持前後の変化を調べた。保磁力と角形比は絶対値で示し、飽和磁束密度は保持前の値に対する相対値で示した。これらの結果を表１に示す。
<Evaluation of characteristics>
For the magnetic tapes obtained in the above Examples and Comparative Examples, the coercive force in the longitudinal direction, the squareness ratio, and the saturation magnetic flux density were measured in order to investigate the characteristics of these magnetic layer coating films. In addition, in order to evaluate the stability against corrosion, each magnetic tape is wound on a reel of about 500 m to form a pancake (hereinafter, the magnetic tape thus wound is referred to as “pancake” as appropriate) Changes in magnetic properties were examined when this pancake was kept for 1 week under conditions of a temperature of 60 ° C. and a relative humidity of 90%. At that time, the initial value is measured first, then the temperature is 60 ° C., the relative humidity is 90%, and 5 points are sampled every 100 m from the pancake after being kept for 1 week, and the average value of these samples is obtained. Changes before and after holding were examined. The coercive force and squareness ratio are shown as absolute values, and the saturation magnetic flux density is shown as a relative value to the value before holding. These results are shown in Table 1.
表１の結果から明らかなように、防錆剤を添加していない比較例１のテープにおいては、温度が６０℃、相対湿度が９０％の条件下で１週間保持すると、特に飽和磁束密度が著しく低下する。これに対して、アミノ基含有化合物を磁性層および／または下塗層中に含有させた本発明に係る磁気テープは、温度が６０℃、相対湿度が９０％の条件下で１週間保持しても磁気特性の変化はほとんど無く、極めて耐食性が良好なテープであることがわかる。なお、実施例３の磁気テープにおいては保持後の飽和磁束密度が最も高い値を示すが、これはあらかじめ６０℃でキュアーしたことにより、初期値が若干低下したため、相対的に保持後の値が高くなったからであると考えられる。いずれにしても、アミノ基含有化合物を磁性層および／または下塗層中に含有させた本発明の磁気テープは、極めて耐食性の優れたものであることがわかる。防錆剤としてのアミノ基含有化合物を磁性塗料に添加した場合だけでなく下塗層用塗料のみに添加した場合においても優れた耐食性が得られるのは、磁気テープを高温高湿下に長時間保持しても、下塗層から防錆剤が気化して磁性層に浸透し、酸化性のガス等による磁性層中の磁性粉の腐食を防止しているためであると考えられる。 As is apparent from the results in Table 1, in the tape of Comparative Example 1 to which no rust preventive agent was added, when the temperature was 60 ° C. and the relative humidity was 90% for 1 week, the saturation magnetic flux density was particularly high. It drops significantly. On the other hand, the magnetic tape according to the present invention containing an amino group-containing compound in the magnetic layer and / or the undercoat layer is maintained for 1 week under the conditions of a temperature of 60 ° C. and a relative humidity of 90%. However, the magnetic properties hardly change and it can be seen that the tape has extremely good corrosion resistance. In addition, in the magnetic tape of Example 3, the saturation magnetic flux density after holding shows the highest value, but since the initial value was slightly lowered by curing at 60 ° C. in advance, the value after holding was relatively This is thought to be because it became higher. In any case, it can be seen that the magnetic tape of the present invention in which an amino group-containing compound is contained in the magnetic layer and / or the undercoat layer is extremely excellent in corrosion resistance. Excellent corrosion resistance is obtained not only when the amino group-containing compound as a rust inhibitor is added to the magnetic coating but also only to the coating for the undercoat layer. Even if held, the rust preventive agent vaporizes from the undercoat layer and penetrates into the magnetic layer, which is considered to prevent corrosion of the magnetic powder in the magnetic layer due to oxidizing gas or the like.
以上のように、短波長特性において特に優れた特性を示す磁性粉末（Ｆｅ16Ｎ2 相を少なくとも含む平均粒子サイズが５〜５０ｎｍの粒状ないし楕円状の窒化鉄系の磁性粉末）を用い、さらに磁性層または下塗層の少なくとも一方に防錆剤を含有させることにより、優れた短波長記録特性と同時に化学的にも安定で優れた腐食耐性を示す信頼性の高い磁気テープ（磁気記録媒体）が得られることがわかる。 As described above, a magnetic powder having particularly excellent short wavelength characteristics (a granular or elliptical iron nitride magnetic powder having an average particle size of 5 to 50 nm including at least an Fe 16 N 2 phase) is used. A highly reliable magnetic tape (magnetic recording medium) that has excellent short-wavelength recording characteristics and is chemically stable and exhibits excellent corrosion resistance by incorporating a rust inhibitor into at least one of the magnetic layer or the undercoat layer. It can be seen that
なお、以上の実施例では、防錆剤を下層塗料中に添加したが、防錆剤を添加していない下塗層用塗料を用いて下塗層を形成した後、この下塗層に防錆剤の溶液を含浸塗布することにより、下塗層に防錆剤を含有させることも可能である。また、以上の説明は、本発明を塗布型の磁気テープについて適用した場合のものであるが、同様にして本発明は塗布型の磁気ティスクにも適用することができる。 In the above examples, the rust preventive agent was added to the lower layer coating. However, after the primer layer was formed using the primer coating without adding the rust preventive agent, the undercoat layer was protected against the undercoat layer. It is also possible to make the undercoat layer contain a rust inhibitor by impregnating and applying a solution of a rust agent. The above explanation is for the case where the present invention is applied to a coating-type magnetic tape, but the present invention can be applied to a coating-type magnetic disk in the same manner.
Claims (6)
この非磁性支持体の一方の面に塗布形成された、非磁性粉末と結合剤とを含有する下塗層と、
この下塗層上に塗布形成された、磁性粉末と結合剤とを含有する磁性層とを有し、
前記磁性粉末が、少なくとも鉄および窒素を構成元素とし且つＦｅ16Ｎ2 相を含む平均粒子サイズが５〜５０ｎｍの粒状ないし楕円状の磁性粉末からなる磁気記録媒体であって、
前記磁性層または下塗層の少なくとも一方に防錆剤が含有されていることを特徴とする磁気記録媒体。 A non-magnetic support;
An undercoat layer containing a nonmagnetic powder and a binder formed on one surface of the nonmagnetic support;
A magnetic layer containing magnetic powder and a binder formed on the undercoat layer,
The magnetic powder is a magnetic recording medium comprising a granular or elliptical magnetic powder having an average particle size of 5 to 50 nm containing at least iron and nitrogen as constituent elements and containing an Fe 16 N 2 phase,
A magnetic recording medium, wherein a rust inhibitor is contained in at least one of the magnetic layer and the undercoat layer.
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2018074218A1 (en) * | 2016-10-18 | 2018-04-26 | 吉野石膏株式会社 | Gypsum building material having magnetic layer, magnetic joint treatment material, and method for producing gypsum building material having magnetic layer |
-
2005
- 2005-11-29 JP JP2005344062A patent/JP2007149258A/en not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2018074218A1 (en) * | 2016-10-18 | 2018-04-26 | 吉野石膏株式会社 | Gypsum building material having magnetic layer, magnetic joint treatment material, and method for producing gypsum building material having magnetic layer |
| JPWO2018074218A1 (en) * | 2016-10-18 | 2019-08-08 | 吉野石膏株式会社 | Gypsum building material with magnetic layer, magnetic jointing material, and method for producing gypsum building material with magnetic layer |
| EP3825489A1 (en) * | 2016-10-18 | 2021-05-26 | Yoshino Gypsum Co., Ltd. | Magnetic joint material, method of manufacturing a plurality of gypsum-based building materials using the magnetic joint material and uses of the magnetic joint material |
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