(57)【要約】  本発明は、情報を磁気的に記憶するための媒体中に磁化可能成分として、少なくとも９５重量％の磁鉄鉱（Ｆｅ３Ｏ４）粒子を含む粉末組成物の使用に関する。磁鉄鉱粒子の少なくとも９９．９重量％は５μｍより小さい粒径を有し、磁鉄鉱粒子は多面体形及び本質的に等方的磁気的性質を有する。磁鉄鉱粒子は、１０ｋＯｅで７５〜９５ｅｍｕ／ｇの飽和磁化、２０〜４０ｅｍｕ／ｇの残留磁化、及び２５０〜５００  Ｏｅの飽和保磁力を有する。本発明は、磁鉄鉱粒子を含む、情報を磁気的に記憶するための媒体にも関する。【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも９５重量％の磁鉄鉱（Ｆｅ３Ｏ４）粒子を含む粉末組成物であって、前記磁鉄鉱粒子の少なくとも９９．９重量％が５μｍより小さい粒径を有し、そして、前記磁鉄鉱粒子が多面体形及び本質的に等方的磁気的性質と、１０ｋＯｅで７５〜９５ｅｍｕ／ｇの飽和磁化と、２０〜４０ｅｍｕ／ｇの残留磁化と、２５０〜５００  Ｏｅの飽和保磁力とを有する上記粉末組成物の、情報を磁気的に記憶するための媒体中の磁化可能な成分としての使用。
【請求項２】
磁鉄鉱粒子の重量平均による平均粒径が２μｍより小さく、好ましくは１μｍより小さい、請求項１に記載の使用。
【請求項３】
粉末組成物が、少なくとも９８重量％の磁鉄鉱粒子を含む、請求項１又は２に記載の使用。
【請求項４】
磁鉄鉱粒子の少なくとも９９．９重量％が、３μｍより小さく、好ましくは２μｍより小さい粒径を有する、請求項１〜３のいずれか１項に記載の使用。
【請求項５】
磁鉄鉱粒子が、１０ｋＯｅで８０〜９０ｅｍｕ／ｇの飽和磁化を有する、請求項１〜４のいずれか１項に記載の使用。
【請求項６】
磁鉄鉱粒子が、２５〜３５ｅｍｕ／ｇの残留磁化を有する、請求項１〜５のいずれか１項に記載の使用。
【請求項７】
磁鉄鉱粒子が、３００〜４５０  Ｏｅの飽和保磁力を有する、請求項１〜６のいずれか１項に記載の使用
【請求項８】
磁鉄鉱粒子を含む、情報を磁気的に記憶するための媒体であって、前記磁鉄鉱粒子の少なくとも９９．９重量％が５μｍより小さい粒径を有し、そして、前記磁鉄鉱粒子が多面体形及び本質的に等方的磁気的性質と、１０ｋＯｅで７５〜９５ｅｍｕ／ｇの飽和磁化と、２０〜４０ｅｍｕ／ｇの残留磁化と、２５０〜５００  Ｏｅの飽和保磁力とを有する、上記媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（発明の分野）
本発明は、情報を磁気的に記憶するために磁性粉末組成物を使用することに関する。そのような使用には、ＭＩＣＲ（磁気インク文字認識）及び同様な種類の他の用途が含まれる。
【背景技術】
【０００２】
（発明の背景）
ＭＩＣＲは、磁化可能インク又はプリント中に磁化されるトナーを使用することにより印刷物中に情報を磁気的に記憶させる方法である。このプリントは、後でプリントの磁気的性質を検出し、記憶された情報に相当する文字（語句、数字等）へ翻訳することによって、読まれる。関連した技術には、磁化可能インク又はトナーをプリント後に磁化するか、又は磁化可能インク又はトナーを層として適用することも含むことができる。
【０００３】
磁鉄鉱（Ｆｅ３Ｏ４）は、一般の文献では黒色鉱石とも呼ばれており、黒色顔料として、例えば、ペイント、インク、及びコンクリートに用いられることは以前から知られている。
【０００４】
公告番号２００５／０２８７３５１を持つ米国特許出願（ＵＳ２００５／０２８７３５１）には、積層体中に含まれる材料層の少なくとも一つが磁化可能粒子を含み、それにより積層体の部分を誘導標識を構成するように磁化することができる実装積層体が記載されている。一つの例によれば、直径約０．５μｍの実質的に球状の磁化可能な粒子を使用する。ＵＳ２００５／０２８７３５１によれば、磁鉄鉱を約０．１重量％含むプラスチックフイルムで試験が行われている。
しかし、ＵＳ２００５／０２８７３５１の磁化可能粉末は、極めて激しい混合を行わなければキャリヤー媒体中に分散させることは難しいことが示されている。磁化することができ、次に充分な時間の間その磁化を維持することができる媒体を得るためには、磁化可能ユニット（ｕｎｉｔ）の磁気的性質が重要であることも知られている。ＵＳ２００５／０２８７３５１は、用いた磁化可能粒子の磁気的性質に関しては何も述べていない。
米国特許第５，９１４，２０９号明細書（ＵＳ５，９１４，２０９）には、ＭＩＣＲ（磁気影像文字認識）用途のための充分大きな残留磁化（ｒｅｍｅｎａｎｃｅ）を与えることができる硬質及び軟質磁鉄鉱の混合物を使用することが記載されている。
このようにして、ＵＳ５，９１４，２０９は、便利な平均磁化硬度を与えることを目的としているが、混合物は硬質及び軟質磁鉄鉱の両方の望ましくない性質、即ち、硬質磁鉄鉱は希望通りに磁化することが困難であり、軟質粒子は残留磁化が低く、そのため記憶された情報を失う性質も保有することが指摘され得る。
米国特許第５，５５２，２５２号明細書（ＵＳ５，５５２，２５２）にも、硬質及び軟質磁鉄鉱の混合物を使用することが記載されている。
更に、磁鉄鉱は、その顔料及び磁気的特性の両方のためのプリント媒体として用いられてきた。
米国特許第６，７２６，７５９号明細書（ＵＳ６，７２６，７５９）には、０．５μｍより小さい粒径及び少なくとも２５ｅｍｕ／ｇの残留磁化を有する金属酸化物を含むＭＩＣＲ用途のための水性インクジェット組成物が記載されている。この特許は、ＭＩＣＲ用途のために最適化したインクジェット組成物を如何にして得るかと言うあらゆる関連する態様について何も論じていない。
米国特許第５，７８０，１９０号明細書（ＵＳ５，７８０，１９０）には、磁性トナーを用いた粒子写真法が記載されている。磁性トナーは、ＭＩＣＲ用途、特にＭＩＣＲ読取り／分類機で小切手を分類するために用いることができる。ＵＳ５，７８０，１９０は、影像ぼけ及びトナーの読取り・書込みヘッドへの転写に関する問題を回避又は最小限にすることに関する。トナーは、重合体及び磁鉄鉱の芯から構成され、重合体の殻でカプセル化されている。磁鉄鉱は、８０〜２５０  Ｏｅ、好ましくは８０〜１６０  Ｏｅの飽和保磁力、及び２０〜７０ガウス、好ましくは２５〜５５ガウスの低い残留磁化を有する。この特許も、ＭＩＣＲ用途のためにトナーを如何にして最適化するかについてのあらゆる関連する態様について何も論じていない。
欧州特許出願ＥＰ  １５１２６６９Ａ１には、７９６ｋＡ／ｍの印加磁場で１０〜２５ｋＡ／ｍの保磁力を有し、八面体形を有する、０．１〜１質量％の三価燐を含む磁鉄鉱粒子が記載されている。本発明とは対照的に、このＥＰ出願に記載されている磁性粒子は、水溶性亜燐酸化合物を起源とする燐を含んでいる。
ＭＩＣＲ及び他の関連する用途では、用いられる磁化可能な粒子は、これらの用途に適した磁気的性質を必要とし、例えば、磁気パターンを、好ましくは遠くから、プリント及び磁化してから、長時間経った後でも読取ることを確実にできるようにするため、充分に大きい残留磁化及び飽和磁化が必要であるのみならず、磁化可能な粒子の消磁及び再磁化をし易くするため、充分に低い飽和保磁力を必要とする。従来の技術の中で、全て磁気文字認識用途に都合の良い飽和磁化、残留磁化、及び飽和保磁力を有する磁性粉末粒子を開示したものは一つもない。
従って、適当な半硬質電磁性を有し、キャリヤー媒体に容易に分散することができる磁性粉末が要求されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
（発明の要旨）
本発明の目的は、情報の磁気記憶に用いるのに適した磁気的性質を有する磁性粉末を如何にして与えるかに関する解決を与えることにある。
【０００６】
本発明の別の目的は、情報の磁気読取りに用いるのに適した磁気的性質を有する磁性粉末を如何にして与えるかに関する解決を与えることにある。
【０００７】
本発明の別の目的は、キャリヤー媒体に容易に分散される磁性粉末を如何にして与えるかに関する解決を与えることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
これらの目的は、本発明に従い、情報を磁気的に記憶するための媒体中に磁化可能な成分として、少なくとも９５重量％の磁鉄鉱（Ｆｅ３Ｏ４）粒子を含み、然も、前記磁鉄鉱粒子の少なくとも９９．９重量％が５μｍより小さい粒径を有し、前記磁鉄鉱粒子が多面体形及び本質的に等方的磁気的性質を有し、１０ｋＯｅで７５〜９５ｅｍｕ／ｇの飽和磁化、２０〜４０ｅｍｕ／ｇの残留磁化、及び２５０〜５００  Ｏｅの飽和保磁力を有する磁鉄鉱粒子を含む粉末組成物を使用することにより達成される。
【０００９】
小さな粒径と多面体形とが一緒になることにより、粉末組成物の磁鉄鉱粒子を、液体重合体溶液又は水性インク溶液又はどのような他の適当なキャリヤー等のキャリヤー液体中に分散し易くする。
【００１０】
多面体形、１０ｋＯｅで７５〜９５ｅｍｕ／ｇの飽和磁化、２０〜４０ｅｍｕ／ｇの残留磁化、及び２５０〜５００  Ｏｅの飽和保磁力を有する半硬質磁鉄鉱により、磁鉄鉱粒子が磁化可能フイルム又は層の中に含有されている場合のように、磁性粒子の補助により情報が磁気的に記憶されるＭＩＣＲ用途又は他の用途に望ましい磁性粒子を得るために、硬質及び軟質磁性粒子を混合する必要性が無くなる。そのような用途（ＭＩＣＲ等）で満足に作動させるために、磁性粒子は長距離からでも容易に磁化されることが必要であるが、不測の消磁により磁気的に記憶された情報が失われる危険がある程敏感であってはならない。これらの明らかに相反する必要条件は、本発明による磁鉄鉱を用いて適切にバランスされており、そのため、長距離からでも磁化し易く、不測の消磁を受けない充分な磁気的安定性の両方を有する磁性粒子を達成している。
【００１１】
本発明の粉末組成物は、少なくとも９５重量％の磁性粒子、好ましくは少なくとも９８重量％の磁性粒子を含んでいてもよい。
【００１２】
磁鉄鉱は、天然又は合成のものでもよい。好ましくは、磁鉄鉱は、磁鉄鉱粒子の少なくとも９９．９重量％が５μｍより小さい粒径を有する非常に小さな粒子に粉砕された天然磁鉄鉱である。天然磁鉄鉱は、本発明の磁鉄鉱粒子と同じ形及び磁気的性質を持つ合金磁鉄鉱粒子を得ることは現在できないから好ましい。
【００１３】
上で論じた磁気的性質及び分散性を示すためには、粉末組成物の磁鉄鉱粒子は、その粒子の少なくとも９９．９％が５μｍより小さく、好ましくは３μｍより小さく、一層好ましくは２μｍより小さい粒径を持つような粒径分布を持つべきである。粒径とは、粒子の直径を意味する。
【００１４】
更に、２μｍより小さく、好ましくは１μｍより小さい磁鉄鉱粒子の重量平均粒径は、磁鉄鉱粒子で上で論じた磁気的性質及び分散性を得るのに有利である。
【００１５】
磁鉄鉱粒子は、１０ｋＯｅで７５〜９５ｅｍｕ／ｇ、好ましくは１０ｋＯｅで８０〜９０ｅｍｕ／ｇの飽和磁化を有することができる。
【００１６】
更に、磁鉄鉱粒子は、２０〜４０ｅｍｕ／ｇ、好ましくは２５〜３５ｅｍｕ／ｇの残留磁化を有することができる。
【００１７】
また、磁鉄鉱粒子は、２５０〜５００  Ｏｅ、好ましくは３００〜４５０  Ｏｅの飽和保磁力を有することができる。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
（本発明の詳細な説明）
粉末組成物の現在好ましい磁鉄鉱粒子は、その粒子の少なくとも９９．９％が１．５６μｍより小さな直径を有し、磁鉄鉱粒子が約０．４５μｍの平均粒径を有するような粒径を有するが、他の粒径分布を用いても良好な結果が得られることがある。
【実施例】
【００１９】
粉砕天然磁鉄鉱粒子の磁気的性質の平均粒径に対する依存性を研究した。
【００２０】
天然磁鉄鉱を、０．３５μｍ〜３３．６μｍの８つの異なった平均粒径に粉砕し、然る後、夫々の異なった平均粒径の全ての飽和磁化、残留磁化、及び飽和保磁力を、１０ｋＯｅ及び１ｋＯｅの外部磁場夫々について決定した。結果を下の表１に与える。
【００２１】
【表１】
2010500280.tif 000002
【００２２】
上記結果から、１０ｋＯｅの強度の磁場で飽和磁化（７５〜９５ｅｍｕ／ｇ）、残留磁化（２０〜４０ｅｍｕ／ｇ）、及び飽和保磁力（２５０〜５００  Ｏｅ）の希求されている組合せを得るためには、小さい平均粒径が必要であることが明らかである。
【００２３】
用いられた変数に関し、「飽和磁化」とは、与えられた材料が到達することができる限界の磁化のことであり、即ち、外部磁場を更に増大しても、その材料を更に磁化することは出来ない。「残留磁化」は、外部磁場を除いた後に材料に残る磁化のことである（本願の記載に関し、別に特定化しない限り、外部磁場は、飽和磁化を得るのに充分と考えられる１０ｋＯｅの磁場である）。「飽和保磁力」とは、試料の磁化を飽和するまでもって行った後、その材料の磁化を零に低下するのに必要な印加磁場の強度のことである（本願の記載に関し、別に特定化しない限り、飽和磁化を得るのに１０ｋＯｅの磁場を用いた）。
【００２４】
用いられた単位に関し、Ｏｅは、磁場強度のＣＧＳ単位であるエルステッドを表し、ｅｍｕ／ｇは、単位質量当たりの双極子モーメント（電磁単位）を表す。
【００２５】
磁鉄鉱粒子の「直径」又は「粒径」は、本質的に粒子を包むのに充分な大きさの球の可能な最小直径として定義されている。
【００２６】
「平均」粒径は、重量平均粒子直径として定義されている。
【００２７】
好ましい態様に従い、情報を磁気的に記憶するための媒体中に用いるための粉末組成物は、少なくとも９８重量％の磁鉄鉱粒子を含み、然も、前記磁鉄鉱粒子の少なくとも９９．９重量％が３μｍより小さい粒径を有し、前記磁鉄鉱粒子が多面体形及び本質的に等方的磁気的性質を有し、前記磁鉄鉱粒子は１０ｋＯｅで８０〜９０ｅｍｕ／ｇの飽和磁化、２５〜３５ｅｍｕ／ｇの残留磁化、及び３００〜４５０  Ｏｅの飽和保磁力を有する。
【００２８】
上で言及したように、多くの場合、一つ以上の特徴について、上に示し、特許請求の範囲に示したように、僅かに異なった組成の粉末を用いても満足すべき結果を達成することができる。
【国際調査報告】
2010500280.tif 000003
2010500280.tif 000004
2010500280.tif 000005
2010500280.tif 000006