特許 6103172 磁気記録媒体の非磁性下地層用非磁性粒子粉末、並びに磁気記録媒体

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6103172

(24)【登録日】2017年3月10日

(45)【発行日】2017年3月29日

(54)【発明の名称】磁気記録媒体の非磁性下地層用非磁性粒子粉末、並びに磁気記録媒体

(51)【国際特許分類】

   G11B 5/738 20060101AFI20170316BHJP

【ＦＩ】

   G11B5/738

【請求項の数】2

【全頁数】21

(21)【出願番号】特願2012-82445(P2012-82445)

(22)【出願日】2012年3月30日

(65)【公開番号】特開2013-211085(P2013-211085A)

(43)【公開日】2013年10月10日

【審査請求日】2014年12月22日

【前置審査】

(73)【特許権者】

【識別番号】000166443

【氏名又は名称】戸田工業株式会社

(72)【発明者】

【氏名】石谷 誠治

(72)【発明者】

【氏名】西川 弘文

(72)【発明者】

【氏名】森井 弘子

(72)【発明者】

【氏名】林 一之

【審査官】 中野 和彦

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０８−２５５３３７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０６−１９５６８２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０８−２５５３３４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ１１Ｂ ５／７３８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ヘマタイト粒子粉末からなる非磁性粒子粉末において、平均長軸径が１〜５０ｎｍであり、タップ密度（ρｔ）が０．６０ｇ／ｃｍ^３以上であり、単結晶化度［平均長軸径（Ｄ_ＴＥＭ）と結晶子径（Ｄ_Ｘ）の比（Ｄ_ＴＥＭ／Ｄ_Ｘ）］が８．０以下であることを特徴とする磁気記録媒体の非磁性下地層用非磁性粒子粉末。

【請求項2】

非磁性支持体、該非磁性支持体上に形成される非磁性粒子粉末と結合剤樹脂とを含む非磁性下地層及び該非磁性下地層の上に形成される磁性粒子粉末と結合剤樹脂とを含む磁気記録層からなる磁気記録媒体において、前記非磁性粒子粉末が請求項１に記載された磁気記録媒体の非磁性下地層用非磁性粒子粉末であることを特徴とする磁気記録媒体。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、非磁性下地層用塗料における分散性に優れると共に非磁性下地層中における充填性に優れた非磁性下地層用非磁性粒子粉末、並びに、該非磁性下地層用非磁性粒子粉末を用いて得られる表面平滑性及び塗膜強度に優れた磁気記録媒体に関する。

【背景技術】

【0002】

磁気記録技術は、オーディオ用、ビデオ用、コンピューター用等をはじめとしてさまざまな分野で幅広く用いられている。近年、機器の小型軽量化、記録の長時間化及び記録容量の増大等が求められており、記録媒体に対しては、記録密度のより一層の向上が望まれている。

【0003】

従来の磁気記録媒体に対してより高密度記録を行うためには、高いＣ／Ｎ比が必要であり、ノイズ（Ｎ）が低く、再生出力（Ｃ）が高いことが求められている。近年では、これまで用いられていた誘導型磁気ヘッドに代わり、磁気抵抗型ヘッド（ＭＲヘッド）や巨大磁気抵抗型ヘッド（ＧＭＲヘッド）等の高感度ヘッドが開発されており、これらは誘導型磁気ヘッドに比べて再生出力が得られやすいことから、高いＣ／Ｎ比を得るためには、出力を上げるよりもノイズを低減する方が重要となってきている。

【0004】

磁気記録媒体のノイズは、粒子性ノイズと磁気記録媒体の表面性に起因して発生する表面性ノイズに大別される。粒子性ノイズの場合、粒子サイズの影響が大きく、微粒子であるほどノイズ低減に有利であることから、磁気記録媒体に用いる磁性粒子粉末の粒子サイズはできるだけ小さいことが必要となる。

【0005】

しかしながら、磁性粒子粉末の微粒子化は、磁気記録層の薄層化を伴うものであり、磁気記録層が薄層化することによって、磁気記録層の表面平滑化が困難になること及び塗膜強度の低下が問題となるため、上記磁気記録層の薄層化に対しては、ベースフィルム等の非磁性支持体上にヘマタイト粒子粉末等の非磁性粒子粉末を結合剤樹脂中に分散させてなる下地層（以下、「非磁性下地層」という。）を少なくとも一層設けることにより、磁気記録媒体の表面平滑性及び強度向上を図っている。

【0006】

一方、表面性ノイズの場合、磁気記録媒体の表面平滑性を改良することが重要であるが、磁気記録層が薄層化することによって、非磁性下地層の表面平滑性がそのまま上層の磁気記録層の表面平滑性に影響を及ぼすこととなる。

【0007】

また、単位体積当たりの記録密度を向上させるために、磁気記録媒体自体を薄層化することが試みられている。

【0008】

従って、非磁性下地層には、平滑な表面と高い塗膜強度と共に、より一層の薄層化が求められており、このような非磁性下地層を形成するために、非磁性下地層中に配合される非磁性粒子粉末に対しては、非磁性下地層用塗料における優れた分散性と共に非磁性下地層中における充填性の向上が求められている。

【0009】

表面平滑性、強度、磁気特性、保存安定性、耐候性がともに優れた、電磁変換特性の良好な磁気記録媒体を得ることを目的として、平均長軸長が０．０１〜０．５μｍの針状オキシ水酸化鉄を用いた磁気記録媒体（特許文献１）が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0010】

【特許文献1】特開２００７−１８６９６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0011】

前出特許文献１では、非磁性下地層に用いられる非磁性粉末の結晶子径は記載されているものの、単結晶化度［平均長軸径（Ｄ_ＴＥＭ）と結晶子径（Ｄ_Ｘ）の比（Ｄ_ＴＥＭ／Ｄ_Ｘ）］については考慮されておらず、また、表より求められるヘマタイト粒子粉末の単結晶化度は８．８と高いものであり、非磁性下地層中における充填性に優れた非磁性下地層用非磁性粒子粉末を得ることは困難である。

【0012】

本発明は、表面平滑性及び耐久性に優れた磁気記録媒体を得ることのできる、非磁性下地層用塗料における分散性及び非磁性下地層中における充填性に優れた非磁性下地層用非磁性粒子粉末を提供することを技術的課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0013】

前記技術的課題は、次の通りの本発明によって達成できる。

【0014】

即ち、本発明は、ヘマタイト粒子粉末からなる非磁性粒子粉末において、平均長軸径が１〜３００ｎｍであり、単結晶化度［平均長軸径（Ｄ_ＴＥＭ）と結晶子径（Ｄ_Ｘ）の比（Ｄ_ＴＥＭ／Ｄ_Ｘ）］が８．０以下であることを特徴とする磁気記録媒体の非磁性下地層用非磁性粒子粉末である（本発明１）。

【0015】

また、本発明は、非磁性粒子粉末のタップ密度（ρｔ）が０．６０ｇ／ｃｍ^３以上である本発明１の磁気記録媒体の非磁性下地層用非磁性粒子粉末である（本発明２）。

【0016】

平均長軸径が１〜５０ｎｍである本発明１又は本発明２の磁気記録媒体の非磁性下地層用非磁性粒子粉末である（本発明３）。

【0017】

また、本発明は、非磁性支持体、該非磁性支持体上に形成される非磁性粒子粉末と結合剤樹脂とを含む非磁性下地層及び該非磁性下地層の上に形成される磁性粒子粉末と結合剤樹脂とを含む磁気記録層からなる磁気記録媒体において、前記非磁性粒子粉末が本発明１から本発明３のいずれかに記載の磁気記録媒体の非磁性下地層用非磁性粒子粉末であることを特徴とする磁気記録媒体である（本発明４）。

【発明の効果】

【0018】

本発明に係る磁気記録媒体の非磁性下地層用非磁性粒子粉末は単結晶化度［平均長軸径（Ｄ_ＴＥＭ）と結晶子径（Ｄ_Ｘ）の比（Ｄ_ＴＥＭ／Ｄ_Ｘ）］が８．０以下であり、非磁性下地層用塗料における分散性及び非磁性下地層中における充填性に優れているため、高密度磁気記録媒体の非磁性下地層用非磁性粒子粉末として好適である。

【0019】

また、本発明に係る磁気記録媒体は、上述の非磁性粒子粉末を磁気記録媒体の非磁性下地層用非磁性粒子粉末として用いることにより、高い表面平滑性と優れた塗膜強度を有する磁気記録媒体を得ることができるため、高密度磁気記録媒体として好適である。

【発明を実施するための形態】

【0020】

本発明の構成をより詳しく説明すれば次の通りである。

【0021】

先ず、本発明に係る非磁性下地層用非磁性粒子粉末について述べる。

【0022】

本発明に係る非磁性下地層用非磁性粒子粉末はヘマタイト粒子粉末である。また、前記ヘマタイト粒子は、粒子内部にＺｒ、Ｔｉ、Ｐ、Ｓｎ、Ｓｂ、Ｙ、Ｎｂ又はＭｎ等の異種元素を含有させてもよい。

【0023】

本発明に係る非磁性下地層用非磁性粒子粉末の粒子形状は、針状、紡錘状、米粒状、球状、粒状、多面体状、フレーク状、鱗片状及び板状等のいずれの形状であってもよい。

【0024】

本発明に係る非磁性下地層用非磁性粒子粉末の平均長軸径は１〜３００ｎｍであり、より好ましくは５〜２５０ｎｍ、更により好ましくは５〜２００ｎｍである。非磁性粒子粉末の平均長軸径が３００ｎｍを超える場合は、これを用いて非磁性下地層を形成した場合、塗膜の表面平滑性が損なわれやすい。また、平均長軸径が１ｎｍ未満の場合には、粒子の微細化による分子間力の増大により凝集を起こしやすいため、非磁性塗料中での分散が困難となる。

【0025】

また、本発明に係る非磁性下地層用非磁性粒子粉末のより好ましい形態としては、平均長軸径は１〜５０ｎｍであり、より好ましくは５〜４０ｎｍである。非磁性粒子粉末の平均長軸径が５０ｎｍを超える場合でも、従来の磁気記録媒体の非磁性下地層用非磁性粒子粉末として用いることは可能である。しかしながら、より一層の薄層化が望まれる磁気記録媒体においては、非磁性粒子粉末が５０ｎｍ以下の微粒子であることによって非磁性下地層をより薄層化できると共に、非磁性粒子粉末を塗膜中により高充填することができるため、優れた表面平滑性と強度を有する磁気記録媒体を得ることが可能となる。

【0026】

本発明に係る非磁性下地層用非磁性粒子粉末の軸比（長軸径と短軸径の比）（以下、「軸比」という。）は１．０以上であり、好ましくは１．０〜１０．０、より好ましくは１．０〜８．０である。

【0027】

本発明に係る非磁性下地層用非磁性粒子粉末のＢＥＴ比表面積値は１０〜２００ｍ^２／ｇが好ましく、より好ましくは１５〜１８０ｍ^２／ｇ、更により好ましくは２０〜１６０ｍ^２／ｇである。ＢＥＴ比表面積値が１０ｍ^２／ｇ未満の場合には、これを用いて磁気記録層を形成した場合に、塗膜の表面平滑性が損なわれやすい。ＢＥＴ比表面積値が２００ｍ^２／ｇを超える場合には、粒子の微細化による分子間力の増大により凝集を起こしやすいため、ビヒクル中での分散が困難となる。

【0028】

本発明に係る非磁性下地層用非磁性粒子粉末の単結晶化度［平均長軸径（Ｄ_ＴＥＭ）と結晶子径（Ｄ_Ｘ）の比（Ｄ_ＴＥＭ／Ｄ_Ｘ）］は８．０以下であり、好ましくは７．０以下、より好ましくは６．５以下である。非磁性下地層用非磁性粒子粉末の単結晶化度を８．０以下とすることにより、非磁性粒子粉末を塗膜中により高充填することができるため、優れた表面平滑性と塗膜強度を有する磁気記録媒体を得ることが可能となる。

【0029】

本発明に係る非磁性下地層用非磁性粒子粉末のタップ密度（ρｔ）は０．６０ｇ／ｃｍ^３以上であり、好ましくは０．６５〜１．８０ｇ／ｃｍ^３、より好ましくは０．７０〜１．５０ｇ／ｃｍ^３である。タップ密度（ρｔ）が０．６０ｇ／ｃｍ^３未満の場合には、粒子粉末中に含まれる空気が多いため、非磁性塗料作製時の非磁性粒子粉末を混練・分散する際に、強力なせん断力を混練物にかけることが難しく、塗膜中に非磁性粒子粉末高充填することができないため、結果、優れた表面平滑性を有する磁気記録媒体を得ることが困難となる。

【0030】

本発明に係る非磁性下地層用非磁性粒子粉末は、アルミニウム、シリカ、チタン、亜鉛、リン、ホウ素、スカンジウム、イットリウム及び希土類元素（ランタン、セリウム、プラセオジム、ネオジム、サマリウム）から選ばれる元素からなる一種又は二種以上の化合物により焼結防止処理又は／及び表面処理されていてもよい。粒子表面が前述の化合物により被覆されている非磁性粒子粉末は、非磁性塗料中に分散させた場合に、結合剤樹脂とのなじみがよく、所望の分散度がより得られ易い。

【0031】

次に、本発明に係る磁気記録媒体について述べる。

【0032】

本発明に係る磁気記録媒体は、非磁性支持体、該非磁性支持体上に形成された非磁性下地層及び該非磁性下地層上に形成された磁気記録層とからなる。また、必要に応じて、非磁性支持体の一方の面に形成される磁気記録層に対し、非磁性支持体の他方の面にバックコート層を形成させてもよい。殊に、コンピューター記録用のバックアップテープの場合には、巻き乱れの防止や走行耐久性向上の点から、バックコート層を設けることが好ましい。

【0033】

本発明における非磁性支持体としては、現在、磁気記録媒体に汎用されているポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等のポリエステル類、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン類、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリアミドイミド、ポリイミド、芳香族ポリアミド、芳香族ポリイミド、芳香族ポリアミドイミド、ポリスルフォン、セルローストリアセテート、ポリベンゾオキサゾール等の合成樹脂フィルム、アルミニウム、ステンレス等金属の箔や板及び各種の紙を使用することができる。得られる磁気記録媒体の強度を考慮すれば、ポリエステル類、ポリアミド又は芳香族ポリアミドが好ましい。

【0034】

次に、本発明における非磁性下地層について述べる。

【0035】

本発明における非磁性下地層は、本発明に係る非磁性下地層用非磁性粒子粉末、及び結合剤樹脂とからなる。また、必要に応じて、磁気記録媒体の製造に通常用いられている潤滑剤、研磨剤、帯電防止剤等を添加してもよい。

【0036】

結合剤樹脂としては、磁気記録媒体の製造にあたって汎用されている熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、電子線硬化型樹脂等を単独又は組み合わせて用いることができる。

【0037】

帯電防止剤としては、カーボンブラック、グラファイト、酸化スズ、酸化チタン−酸化スズ−酸化アンチモン等の導電性粉末及び界面活性剤等を用いることができる。帯電防止の他に、摩擦係数低減、磁気記録媒体の強度向上といった効果が期待できることから、帯電防止剤としては、カーボンブラックを用いることが好ましい。

【0038】

本発明における非磁性下地層用非磁性粒子粉末を用いて得られた非磁性下地層は、塗膜の光沢度が１７０〜２８０％、好ましくは１７５〜２８０％、より好ましくは１８０〜２８０％であって、塗膜の表面粗度Ｒａが１０．０ｎｍ以下、好ましくは９．５ｎｍ以下、より好ましくは９．０ｎｍ以下である。

【0039】

次に、本発明における磁気記録層について述べる。

【0040】

本発明における磁気記録層は、磁性粒子粉末と結合剤樹脂とを含んでいる。また、必要に応じて、磁気記録媒体の製造に通常用いられている潤滑剤、研磨剤、帯電防止剤等を添加してもよい。

【0041】

磁性粒子粉末としては、鉄を主成分とする金属磁性粒子粉末、鉄以外のＣｏ、Ａｌ、Ｎｉ、Ｐ、Ｚｎ、Ｓｉ、Ｂ、希土類金属等を含有する鉄合金磁性粒子粉末、Ｂａ、Ｓｒ及びＣａから選ばれる１種又は２種以上の元素を含有するマグネトプランバイト型（Ｍ型）フェライト微粒子粉末又はＷ型フェライト微粒子粉末、あるいはそれらの原子の一部が他の元素（Ｃｏ、Ｎｉ、Ｚｎ、Ｍｎ、Ｍｇ、Ｔｉ、Ｓｎ、Ｚｒ、Ｃｕ、Ｍｏ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｖ、Ｓｉ、Ｓ、Ｓｃ、Ｓｂ、Ｙ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｎｄ、Ｎｂ、Ｂ、Ｐ、Ｇｅ、Ａｌ、Ａｇ、Ａｕ、Ｒｕ、Ｐｒ、Ｂｉ、Ｗ、Ｒｅ、Ｔｅ等）で置換された六方晶フェライト粒子粉末並びに窒化鉄等のいずれをも用いることができる。

【0042】

磁性粒子粉末は、平均長軸径もしくは平均粒子径が５〜１５０ｎｍであることが好ましく、より好ましくは１０〜１００ｎｍである。

【0043】

磁性粒子粉末の磁気特性は、保磁力（Ｈｃ）が９５．５〜３９７．９ｋＡ／ｍが好ましく、より好ましくは１１９．４〜３１８．３ｋＡ／ｍであり、飽和磁化値が４０〜２００Ａｍ²／ｋｇが好ましく、より好ましくは４２〜１８０Ａｍ²／ｋｇである。

【0044】

結合剤樹脂としては、前記非磁性下地層を作製するために用いた結合剤樹脂を使用することができる。

【0045】

本発明におけるバックコート層中には、結合剤樹脂と共に、バックコート層の表面電気抵抗値低減及び強度向上を目的として、帯電防止剤及び無機粒子粉末を含有させることが好ましい。また、必要に応じて、通常の磁気記録媒体の製造に用いられる潤滑剤、研磨剤等が含まれていてもよい。

【0046】

結合剤樹脂及び帯電防止剤としては、前記非磁性下地層、及び磁気記録層を作製するために用いた結合剤樹脂及び帯電防止剤を使用することができる。

【0047】

無機粉末としては、アルミナ、ヘマタイト、ゲータイト、酸化チタン、シリカ、酸化クロム、酸化セリウム、酸化亜鉛、チッ化珪素、窒化ホウ素、炭化ケイ素、炭酸カルシウム及び硫酸バリウム等から選ばれる１種又は２種以上を用いることができる。

【0048】

本発明に係る磁気記録媒体は、保磁力（Ｈｃ）は９５．５〜３９７．９ｋＡ／ｍが好ましく、より好ましくは１１９．４〜３１８．３ｋＡ／ｍ、塗膜の光沢度は１８５〜３００％が好ましく、より好ましくは１９０〜３００％、更により好ましくは１９５〜３００％、塗膜の表面粗度Ｒａは８．０ｎｍ以下が好ましく、より好ましくは７．５ｎｍ以下、更により好ましくは７．０ｎｍ以下である。

【0049】

次に、本発明に係る非磁性下地層用非磁性粒子粉末の製造法について述べる。

【0050】

本発明に係る非磁性下地層用非磁性粒子粉末は、第一鉄塩水溶液とアルカリ水溶液との混合溶液を、４０〜５０℃の温度範囲にて非酸化性雰囲気下で３０〜３６０分間維持攪拌してエイジングを行うことで鉄含有沈澱物を含む懸濁液とし、次いで、当該懸濁液に酸化剤を添加した後、４０〜６０℃の温度範囲にて酸化反応を行うことにより生成した含水酸化鉄粒子スラリーを、濾別、水洗し、焼結防止処理を行った後融剤を添加し、濾別・乾燥後、２００〜４００℃の温度範囲で加熱脱水して低密度ヘマタイト粒子粉末とした後、更に４００〜７５０℃の温度範囲で加熱焼成することにより得ることができる。

【0051】

本発明における酸化剤としては、過硫酸アンモニウム、過酸化水素水等を用いることができるが、得られるゲータイト粒子粉末の均一性を考慮すれば、過硫酸アンモニウムが好ましい。酸化剤の添加量は、Ｆｅ １モルに対して０．５〜１０モル％が好ましく、より好ましくは１〜７モル％である。添加量が少なすぎる場合には、ゲータイト粒子の核晶発生にムラができ、成長成分が残存することになるため粒子が不均一に成長し、粒度分布の良いが均整な粒子が得られなくなる。

【0052】

前記エイジングは、非酸化性雰囲気下、４０〜５０℃の温度範囲で行うことが好ましい。５０℃を超える場合には、マグネタイトが混在しやすくなるため好ましくない。また、攪拌の保持時間は３０〜６００分であり、好ましくは６０〜４８０分である。

【0053】

前記酸化反応は常法に従って行えばよく、例えば、前記懸濁液中に酸素含有ガスを通気する等の方法により行うことができる。酸化反応の温度範囲は４０〜６０℃で行うことが好ましく、６０℃を超える場合には、マグネタイトが混在しやすくなるため好ましくない。

【0054】

なお、前記酸化反応（エイジング）の前後に、粒子形状のコントロール及び諸特性向上を目的として、Ｓｉ、Ａｌ、Ｚｒ、Ｔｉ、Ｐ、Ｓｎ、Ｓｂ、Ｙ、Ｎｂ又はＭｎ等の異種元素が添加されてもよい。また、粒子サイズのコントロールを目的としてエイジング前にアスコルビン酸又はエリソルビン酸等を添加してもよい。

【0055】

本発明においては、加熱脱水処理を行う前に、あらかじめ含水酸化鉄粒子粉末の粒子表面を焼結防止剤で被覆しておくことが好ましい。焼結防止剤による被覆処理は、出発原料である含水酸化鉄粒子粉末を含む懸濁液中に焼結防止剤を添加し、均一になるように混合攪拌した後、含水酸化鉄粒子表面に焼結防止剤が被覆できるよう、適切なｐＨ調整を行って表面を被覆する。

【0056】

前記焼結防止剤としては、通常使用されるヘキサメタリン酸ナトリウム、ポリリン酸、オルトリン酸等のリン化合物、３号水ガラス、オルトケイ酸ナトリウム、メタケイ酸ナトリウム、コロイダルシリカ等のケイ素化合物、ホウ酸等のホウ素化合物、酢酸アルミニウム、硫酸アルミニウム、塩化アルミニウム、硝酸アルミニウム等のアルミニウム塩や、アルミン酸ソーダ等のアルミン酸アルカリ塩、アルミナゾル、水酸化アルミニウム等のアルミニウム化合物、オキシ硫酸チタン等のチタン化合物、スカンジウム、イットリウム、希土類元素（ランタン、セリウム、プラセオジウム、ネオジウム、サマリウム）から選ばれる元素を含む硫酸塩、塩化物、硝酸塩等の一種又は二種以上を使用することができる。

【0057】

得られた焼結防止剤によって被覆された含水酸化鉄粒子粉末のスラリーは、融剤を添加して攪拌・混合する。融剤としては、塩化ナトリウム及び塩化バリウム等の塩化物を用いることが好ましく、好ましくは塩化ナトリウムである。また、融剤の添加量は含水酸化鉄粒子粉末に対して１〜１００重量％であり、好ましくは５〜５０重量％である。

【0058】

含水酸化鉄粒子粉末の加熱脱水温度は２００〜４００℃であり、好ましくは２５０〜４００℃である。加熱脱水温度が２００℃未満の場合には、脱水反応に長時間を要するために好ましくない。また、低温加熱脱水温度が４００℃を超える場合には、脱水反応が急激に生起し、粒子の形状が崩れやすくなったり、粒子相互間の焼結を引き起こしたりする可能性がある。

【0059】

加熱脱水後の低密度ヘマタイト粒子粉末の加熱焼成温度は４００〜７５０℃であり、好ましくは４００〜７００℃である。加熱処理温度が４００℃未満の場合には、高密度化が不十分であるためヘマタイト粒子の粒子内部及び粒子表面に脱水孔が多数存在しており、非磁性塗料中における分散が難しく、非磁性下地層を形成した時、表面平滑な塗膜が得られにくい。７５０℃を超える場合には、ヘマタイト粒子の高密度化は十分なされているが、粒子及び粒子相互間の焼結が生じるため、粒子径が増大し、同様に表面平滑な塗膜は得られにくい。

【0060】

本発明に係る非磁性下地層用非磁性粒子粉末は、アルミニウム、シリカ、チタン、亜鉛、リン、スカンジウム、イットリウム及び希土類元素（ランタン、セリウム、プラセオジウム、ネオジウム、サマリウム）から選ばれる元素からなる一種又は二種以上の化合物により表面処理されていてもよい。

【0061】

上記表面処理は、非磁性粒子粉末を分散して得られる水懸濁液に、アルミニウム、シリカ、チタン、亜鉛、リン、スカンジウム、イットリウム及び希土類元素（ランタン、セリウム、プラセオジウム、ネオジウム、サマリウム）から選ばれる元素からなる一種又は二種以上の化合物を添加して混合攪拌することにより、又は、必要により、混合攪拌後にｐＨ値を調整することにより、前記非磁性粒子粉末の粒子表面を被覆し、次いで、濾別、水洗、乾燥、粉砕する。必要により、更に、脱気・圧密処理等を施してもよい。

【0062】

次に、本発明における磁気記録媒体の製造法について述べる。

【0063】

前記非磁性下地層、磁気記録層、及びバックコート層の形成にあたって用いる溶剤としては、磁気記録媒体に汎用されているアセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン及びテトラヒドロフラン等のケトン類、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、イソブチルアルコール及びイソプロピルアルコール等のアルコール類、酢酸メチル、酢酸ブチル、酢酸イソブチル及び酢酸グリコール等のエステル類、グリコールジメチルエーテル、グリコールモノエチルエーテル及びジオキサン等のグリコールエーテル類及びその混合物等を使用することができる。

【0064】

非磁性下地層、磁気記録層、バックコート層は、各層を構成する成分及び溶剤を一般に使用される混練機及び分散機により混練・分散処理を行い、各塗料を作製する。該各塗料を用いて、非磁性支持体上の一面に非磁性下地層、磁気記録層の順に塗布、乾燥後、カレンダー処理を行う。その際の塗布方法としては、磁性層と非磁性層をほぼ同時に塗布するＷｅｔ ｏｎ Ｗｅｔ法でも、非磁性下地層を塗布・乾燥後、その上に磁気記録層を塗布するＷｅｔ ｏｎ Ｄｒｙ法のどちらでもよい。また、必要により、バックコート層を設ける場合には、非磁性下地層及び磁気記録層とは反対面の非磁性支持体上にバックコート層用塗料を塗布、乾燥後、カレンダー処理を行い、磁気記録媒体を得る。

【実施例】

【0065】

以下に、本発明における実施例を示し、本発明を具体的に説明する。

【0066】

粒子の平均長軸径、平均短軸径及び平均厚みは、以下の手順で測定を行った。まず、透過型電子顕微鏡を用いて粒子を観察し、個々の粒子が重ならず、ばらばらに分散している視野において、粒子約４００個が存在するように倍率を調整し、写真を撮影した。次に得られた写真を縦横４倍に拡大した後に、粒子約３５０個について長軸径、短軸径、粒子径、又は厚みを、ＤＩＧＩＴＩＺＥＲ（型式：ＫＤ ４６２０、グラフテック株式会社製）を用いてそれぞれ測定し、その平均値で粒子の平均長軸径、平均短軸径及び平均厚みを示した。写真上において、粒子の輪郭がはっきりしないものや、粒子同士が重なって個々の粒子を判別しにくいものは粒子径の測定から除外した。

【0067】

軸比は長軸径と短軸径との比の平均値で示し、板状比は粒子径と厚みの比の平均値で示した。

【0068】

比表面積値は、「モノソーブＭＳ−１１」（カンタクロム株式会社製）を用いて、ＢＥＴ法により測定した値で示した。

【0069】

非磁性粒子粉末の粒子内部や粒子表面に存在する各種焼結防止剤、表面処理剤に含有される元素量のそれぞれは、「蛍光Ｘ線分析装置３０６３Ｍ型」（理学電機工業株式会社製）を使用し、ＪＩＳ Ｋ０１１９の「けい光Ｘ線分析通則」に従って測定した。また、六方晶フェライト粒子粉末のＴｉ量、Ａｌ量及びＦｅ量は、上記と同様にして測定した。

【0070】

非磁性粒子粉末の単結晶化度は、Ｘ線回折装置「ＲＩＮＴ２５００」（株式会社リガク製）を用いて、ＣｕのＫα線を線源とした面指数（１，１，０）面ピークの半値幅を求め、Ｓｃｈｅｒｒｅｒの式より結晶子径（Ｄ_Ｘ）を計算し、平均板面径（Ｄ_ＴＥＭ）と結晶子径（Ｄ_Ｘ）の比（Ｄ_ＴＥＭ／Ｄ_Ｘ）で示した。

【0071】

磁性粒子粉末及び磁気記録媒体の磁気特性は、「振動試料型磁力計ＶＳＭ−３Ｓ−１５」（東英工業株式会社製）を用いて外部磁場７９５．８ｋＡ／ｍの条件で測定した。

【0072】

塗料粘度は、得られた塗料の２５℃における塗料粘度を、Ｅ型粘度計ＥＭＤ−Ｒ（株式会社東京計器製）を用いて測定し、ずり速度Ｄ＝１．９２ｓｅｃ^−１における値で示した。

【0073】

塗膜表面の光沢度は、「グロスメーター ＵＧＶ−５Ｄ」（スガ試験機株式会社製）を用いて入射角４５°で測定した値であり、標準板光沢を８６．３％としたときの値を％で示したものである。

【0074】

表面粗度Ｒａは、「ＺＹＧＯ ＮｅｗＶｉｅｗ６００Ｓ」（ＺＹＧＯ株式会社製）を用いて塗膜の中心線平均粗さを測定した。

【0075】

塗膜の強度は、「オートグラフ」（株式会社島津製作所製）を用いて塗膜のヤング率を測定し、市販ビデオテープ「ＡＶ Ｔ−１２０（日本ビクター株式会社製）」のヤング率との相対値で表した。相対値が高いほど塗膜の強度が良好であることを示す。

【0076】

磁気記録媒体を構成する非磁性支持体、非磁性下地層、磁気記録層及びバックコート層の各層の厚みは、デジタル電子マイクロメーターＫ３５１Ｃ（安立電気株式会社製）を用いて測定した。

【0077】

＜実施例１−１：ヘマタイト粒子粉末の製造＞
水酸化ナトリウムと炭酸ナトリウムの混合アルカリ水溶液（Ｆｅ^２＋に対するアルカリの総和量（２ＯＨ／Ｆｅ^２＋）：１．５）に、硫酸第一鉄水溶液（反応濃度：０．４ｍｏｌ／Ｌ）を添加した後、温度４３℃、非酸化性雰囲気下で１２０分間攪拌することでエイジングを行い、鉄含有沈澱物を含む懸濁液を得た。次いで、当該懸濁液に過硫酸アンモニウム（Ｆｅ １モルに対し１モル％）を添加した後、Ａｉｒを通気しながら５２℃で酸化反応を行い、生成した粒子を、常法により濾別、水洗することにより含水酸化鉄粒子を含むスラリーを得た。

【0078】

次いで、得られた含水酸化鉄粒子を含むスラリー（固形分濃度３１ｇ／Ｌ）５５０Ｌを加熱して温度を６０℃とし、０．１ｍｏｌ／ＬのＮａＯＨ水溶液を加えて該スラリーのｐＨ値を１０．０に調整した。

【0079】

次に、上記スラリー中に、焼結防止剤として３号水ガラス ５９７ｇを徐々に加え、添加が終わった後、６０分間熟成を行った。次に、このスラリーに０．１ｍｏｌ／Ｌの酢酸溶液を加え、スラリーのｐＨ値を６．５に調整した。その後、該スラリー中に塩化ナトリウムを添加し、２０分間攪拌を行った後、常法により、濾過、乾燥を行い、焼結防止処理された含水酸化鉄粒子粉末を得た。このとき、含水酸化鉄粒子粉末中に融剤として残存している塩化ナトリウムは３０重量％であった。

【0080】

次いで、上記で得られた焼結防止処理された含水酸化鉄粒子粉末をセラミック製の回転炉に入れ、回転駆動させながら空気中３００℃で６０分間加熱脱水処理を行い、含水酸化鉄粒子粉末を脱水して、低密度ヘマタイト粒子粉末を得た。

【0081】

次に、上記低密度ヘマタイト粒子粉末１３ｋｇをセラミック製の回転炉に再度投入し、回転駆動させながら空気中６００℃で３０分間熱処理を行い、脱水孔の封孔処理をすることにより、実施例１−１のヘマタイト粒子粉末を得た。

【0082】

得られた実施例１−１のヘマタイト粒子粉末は、粒子形状が針状であり、平均長軸径が９１．８ｎｍ、平均短軸径が１４．８ｎｍ、軸比が６．２、ＢＥＴ比表面積値が５１．２ｍ^２／ｇ、単結晶化度が３．８、タップ密度（ρｔ）が０．９６ｇ／ｃｍ^３であった。

【0083】

＜非磁性下地層１：非磁性下地層の製造＞
前記実施例１−１の非磁性下地層用ヘマタイト粒子粉末１０ｇと結合剤樹脂溶液（スルホン酸カリウム基を有する塩化ビニル系共重合樹脂３０重量％とシクロヘキサノン７０重量％）及びシクロヘキサノンとを固形分７５％となるよう混合し、自動乳鉢を用いて３０分間混練して混練物を得た。

【0084】

０．３５ｍｍφガラスビーズ１０５ｇと、上記で得られた混練物及び追加の結合剤樹脂溶液（（スルホン酸カリウム基を有する塩化ビニル系共重合樹脂３０重量％とシクロヘキサノン７０重量％）及び（スルホン酸ナトリウム基を有するポリウレタン樹脂３０重量％、溶剤（メチルエチルケトン：トルエン＝１：１））７０重量％）を下記の配合割合となるよう１４０ｍｌガラス瓶に添加し、ペイントシェーカーで１２時間混合・分散を行った後のずり速度Ｄ＝１．９２ｓｅｃ^−１における塗料粘度が８００〜１，２００ｍＰａ・ｓとなるよう、シクロヘキサノン、メチルエチルケトン及びトルエンを加えて固形分濃度を調整し、ペイントシェーカーで１２時間混合・分散を行って塗料組成物を得た。その後、潤滑剤及び硬化剤を加え、更に、ペイントシェーカーで１５分間混合・分散した後、３μｍの平均孔径を有するフィルターを用いてろ過し、非磁性下地層用非磁性塗料を調整した。

【0085】

得られた非磁性下地層用非磁性塗料の組成は、下記の通りであった。

【0086】

非磁性下地層用ヘマタイト粒子粉末 １００．０重量部、
スルホン酸カリウム基を有する塩化ビニル系共重合樹脂 １３．２重量部、
スルホン酸ナトリウム基を有するポリウレタン樹脂 ８．２重量部、
硬化剤（ポリイソシアネート） ３．０重量部、
潤滑剤（ブチルステアレート） １．０重量部。

【0087】

得られた非磁性下地層用非磁性塗料の粘度は９１０ｍＰａ・ｓであり、固形分は２８％であった。

【0088】

上記非磁性下地層用非磁性塗料を厚さ４．５μｍの芳香族ポリアミドフィルム上に塗布し、次いで、乾燥させることにより非磁性下地層を形成した。非磁性下地層の特性を評価するために、得られた塗布片の半分に対してカレンダー処理を行った後、６０℃で２４時間硬化反応を行った。

【0089】

得られた非磁性下地層１は、膜厚が１．３μｍ、塗膜の光沢度が２３６％、表面粗度Ｒａが６．０ｎｍであった。

【0090】

＜実施例２−１：磁気記録媒体の製造＞
磁性粒子（１）（種類：鉄を主成分とする金属磁性粒子、粒子形状：針状、平均一次長軸径：６２．２ｎｍ、平均一次短軸径：１３．５ｎｍ、軸比：４．６、ＢＥＴ比表面積値：６３．４ｍ^２／ｇ、保磁力：１９７．６ｋＡ／ｍ、飽和磁化値：１２５．６Ａｍ^２／ｋｇ）１２ｇ、研磨剤（商品名：ＡＫＰ−５０、住友化学株式会社製）１．２ｇ、カーボンブラック ０．１２ｇ、結合剤樹脂溶液（スルホン酸カリウム基を有する塩化ビニル系共重合樹脂３０重量％とシクロヘキサノン７０重量％）及びシクロヘキサノンとを混合し、自動乳鉢を用いて３０分間混練して混練物を得た。

【0091】

この混練物を０．３５ｍｍφガラスビーズ１０５ｇ、追加結合剤樹脂溶液（スルホン酸ナトリウム基を有するポリウレタン樹脂３０重量％、溶剤（メチルエチルケトン：トルエン＝１：１）７０重量％）、シクロヘキサノン、メチルエチルケトン及びトルエンと共に１４０ｍｌガラス瓶に添加し、ペイントシェーカーで１２時間混合・分散を行って磁性塗料を得た。その後、潤滑剤及び硬化剤を加え、更に、ペイントシェーカーで１５分間混合・分散した後、３μｍの平均孔径を有するフィルターを用いてろ過し、磁気記録層用磁性塗料を調整した。

【0092】

得られた磁気記録層用磁性塗料の組成は下記の通りであった。

【0093】

鉄を主成分とする金属磁性粒子粉末 １００．０重量部、
スルホン酸カリウム基を有する塩化ビニル系共重合樹脂 １０．０重量部、
スルホン酸ナトリウム基を有するポリウレタン樹脂 １０．０重量部、
研磨剤（ＡＫＰ−５０） １０．０重量部、
カーボンブラック １．０重量部、
潤滑剤（ミリスチン酸：ステアリン酸ブチル＝１：２） ３．０重量部、
硬化剤（ポリイソシアネート） ５．０重量部、
シクロヘキサノン ６５．８重量部、
メチルエチルケトン １６４．５重量部、
トルエン ９８．７重量部。

【0094】

磁気記録層用塗料を前記非磁性下地層の上に塗布した後、磁場中において配向・乾燥した。その後、６０℃で２４時間硬化反応を行い、１２．７ｍｍ幅にスリットして実施例２−１の磁気記録媒体を得た。

【0095】

得られた磁気記録媒体は、磁気記録層の膜厚が０．２７μｍ、保磁力が１９９．２ｋＡ／ｍ、光沢度が２２４％、表面粗度Ｒａが５．８ｎｍ、ヤング率が１３２であった。

【0096】

前記実施例１−１、非磁性下地層１及び実施例２−１に従って、前駆体である含水酸化鉄粒子粉末、非磁性下地層用非磁性粒子粉末、非磁性下地層及び磁気記録媒体を作製した。各製造条件及び得られた前駆体、非磁性下地層用非磁性粒子粉末、非磁性下地層及び磁気記録媒体の諸特性を示す。

【0097】

＜非磁性下地層用非磁性粒子粉末の製造＞
実施例１−２〜１−６及び比較例１−１：
含水酸化鉄粒子粉末を製造する際の条件及びヘマタイト粒子粉末を製造する際の条件を種々変化させた以外は、実施例１−１と同様にして非磁性粒子粉末を得た。

【0098】

このときの製造条件を表１、２に、得られた非磁性下地層用非磁性粒子粉末の諸特性を表３に示す。

【0099】

【表1】

【0100】

【表2】

【0101】

【表3】

【0102】

＜表面処理された非磁性下地層用非磁性粒子粉末の製造＞
実施例１−９：
実施例１−１で得られたヘマタイト粒子粉末１２ｋｇを、凝集を解きほぐすために、純水７０Ｌに攪拌機を用いて邂逅し、更に、「ＴＫパイプラインホモミクサー」（製品名、特殊機化工業株式会社製）を３回通して実施例１−１のヘマタイト粒子粉末を含むスラリーを得た。

【0103】

続いて、この実施例１−１のヘマタイト粒子粉末を含むスラリーを横型サンドグラインダー「マイティーミルＭＨＧ−１．５Ｌ」（製品名、井上製作所株式会社製）を用いて、軸回転数２０００ｒｐｍにおいて５回パスさせて、実施例１−１のヘマタイト粒子粉末を含む分散スラリーを得た。

【0104】

得られた実施例１−１のヘマタイト粒子粉末を含む分散スラリー濃度を６２ｇ／Ｌとし、スラリーを１８０Ｌ採取した。このスラリーを攪拌しながら、６ｍｏｌ／ＬのＮａＯＨ水溶液を加えてスラリーのｐＨ値を１３．４に調整した。次に、このスラリーを攪拌しながら加熱して９５℃まで昇温し、その温度で３時間保持した。

【0105】

次に、このスラリーをデカンテーション法により水洗し、ｐＨ値が１０．５のスラリーとした。この時点でのヘマタイト粒子粉末の重量は１０．５ｋｇであった。

【0106】

次に、上記アルカリ性スラリー中に、アルミン酸ナトリウム ４２０ｇを徐々に加え、２０分間熟成を行った。次に、このスラリーに０．１ｍｏｌ／Ｌの酢酸溶液を加え、スラリーのｐＨ値を９．１に調整した。その後、常法により、濾別、水洗、乾燥を行い、表面処理された非磁性粒子粉末を得た。

【0107】

このときの処理条件を表３に、得られた非磁性下地層用非磁性粒子粉末の諸特性を表３に示す。

【0108】

実施例１−１０〜１−１６：
非磁性粒子の種類、表面処理添加物の種類及び量を種々変化させた以外は、実施例１−９と同様にして非磁性下地層用非磁性粒子粉末を得た。

【0109】

このときの製造条件を表４に、得られた非磁性下地層用非磁性粒子粉末の諸特性を表５に示す。

【0110】

【表4】

【0111】

【表5】

【0112】

＜非磁性下地層の製造＞
非磁性下地層２〜１０及び比較非磁性下地層１：
非磁性下地層用非磁性粒子粉末の種類を種々変化させた以外は、非磁性下地層１と同様にして非磁性下地層を得た。

【0113】

このときの製造条件、及び得られた非磁性下地層の諸特性を表６に示す。

【0114】

【表6】

【0115】

＜磁気記録媒体の製造＞
実施例２−２〜２−１０及び比較例２−１：
非磁性下地層の種類及び磁性粒子の種類を種々変化させた以外は、前記実施例２−１と同様にして磁気記録媒体を製造した。

【0116】

尚、使用した磁性粒子（１）〜（３）の諸特性を表７に示す。

【0117】

【表7】

【0118】

このときの製造条件及び得られた磁気記録媒体の諸特性を表８に示す。

【0119】

【表8】

【産業上の利用可能性】

【0120】

本発明に係る磁気記録媒体の非磁性下地層用非磁性粒子粉末は、単結晶化度［平均長軸径（Ｄ_ＴＥＭ）と結晶子径（Ｄ_Ｘ）の比（Ｄ_ＴＥＭ／Ｄ_Ｘ）］が８．０以下であり、非磁性下地層用塗料における分散性及び非磁性下地層中における充填性に優れているため、高密度磁気記録媒体の非磁性下地層用非磁性粒子粉末として好適である。

【0121】

また、本発明に係る磁気記録媒体の非磁性下地層用非磁性粒子粉末のうち、平均長軸径が５０ｎｍ以下の場合、単位体積当たりの記録密度を向上させることができるため、今後更に薄層化する傾向にある高密度磁気記録媒体の非磁性下地層用非磁性粒子粉末として好適である。

【0122】

また、本発明に係る磁気記録媒体は、上述の非磁性粒子粉末を磁気記録媒体の非磁性下地層用非磁性粒子粉末として用いることにより、高い表面平滑性と優れた塗膜強度を有する磁気記録媒体を得ることができるため、高密度磁気記録媒体として好適である。