JP2005228369A

JP2005228369A - 磁気記録媒体の製造方法

Info

Publication number: JP2005228369A
Application number: JP2004033408A
Authority: JP
Inventors: Yasushi Naoe; 康司直江
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 2004-01-14
Filing date: 2004-02-10
Publication date: 2005-08-25
Also published as: US7635499B2; US20050153062A1

Abstract

【課題】磁性層表面が平滑で、磁性層中に異物混入の少なく、走行耐久性に優れ、かつヘッド磨耗の少ない磁気記録媒体の製造方法を提供する。
【解決手段】非磁性の支持体上に強磁性粉末と結合剤とを含む磁性塗料が塗設されてなる磁気記録媒体の製造方法。磁性塗料は、強磁性粉末と結合剤とを含む磁性液と、研磨材と溶剤とを含む研磨材液とを含む。磁性液と研磨材液とをそれぞれ別個に分散処理し、次いで磁性液と研磨材液とを混合し、しかる後に磁性液と研磨材液との混合液を超音波印加により分散処理する。
【選択図】図１

Description

本発明は磁気記録媒体の製造方法に係り、特に、ヘッド磨耗が少なく、走行耐久性に優れた高密度磁気記録媒体の製造方法に関する。

近年、磁気記録においては、高密度化とともに記録波長が短くなる傾向にある。特に、再生ヘッドのＭＲヘッド化に伴い、磁性体を微粒子化して単位体積当りの磁性粒子数を増やすことにより、媒体ノイズを下げることが検討されている。また、磁性体粒子を磁気的にセパレートするために、磁性液の高分散化が採用されている。しかし、磁性体を微粒子化したり、磁性液を高分散化したりすると、研磨材粒子の磁性層からの露出が抑制されたり、磁性層表面の突起高さが低下したりし、そのため耐久性が低下するという問題を生じる。

この問題を解決し、高密度記録と走行耐久性を両立する手法として、より研磨力が高く、かつ粒径制御されたダイヤモンドを研磨材として使用する方法が提案されている（特許文献１、２参照）。
特開２０００−１４９２４３号公報特開２００３−８５７３４号公報

しかしながら、磁性体分散液にダイヤモンド粉を添加して、デイゾルバー型攪拌やホモミクサー型攪拌により混合した場合には、分散性が低下したり、媒体化後の摩耗が増大したりする問題が発生する。そのため、特許文献１、２においては、磁性液中にダイヤモンドを入れ、サンドミルで分散する手法が提案されている。ところが、この分散法では、分散中にダイヤモンドがメディアビーズ（ガラスビーズやＺｒＯ₂ビーズ）や分散機内壁（主にステンレス鋼製部材）を摩耗させるために、摩耗粉が異物として磁性液中に混入するという問題を生じる。

すなわち、このような分散法では、分散により研磨材凝集粒子の解砕を進めることにより媒体化後の摩耗低減は可能となるが、一方で異物混入の問題を引き起す。したがって、上記従来の技術では、走行耐久性向上と高密度記録の両立が困難であった。

また、ダイヤモンドの量を増やすと、走行耐久性は向上するが、ヘッド摩耗が増大したり、異物混入量が増えたりする問題を生じるため、ダイヤモンドの量が制約される。特に磁気テープ媒体では、この傾向が顕著であった。

このように微粒子の磁性体からなる磁性液にダイヤモンドのような高研磨力の研磨材を入れて分散させる調液法では、異物混入が少なく、走行耐久性に優れ、かつヘッド磨耗が小さい磁気記録媒体を製造することは難しい。すなわち、現在、上記のような特性を両立又は鼎立させることが望まれている。

本発明は、上記従来の課題を解決し、磁性層表面が平滑で、磁性層中への異物混入が少なく、走行耐久性に優れ、かつヘッド磨耗の少ない磁気記録媒体の製造方法を提供することを目的とする。

前記目的を達成するために、本発明は、非磁性の支持体上に強磁性粉末と結合剤とを含む磁性塗料が塗設されてなる磁気記録媒体の製造方法において、前記磁性塗料は、前記強磁性粉末と前記結合剤とを含む磁性液と、研磨材と溶剤とを含む研磨材液とを含み、前記磁性液と前記研磨材液とをそれぞれ別個に分散処理し、次いで前記磁性液と前記研磨材液とを混合し、しかる後に前記磁性液と前記研磨材液との混合液を超音波印加により分散処理することを特徴とする磁気記録媒体の製造方法を提供する。

本発明によれば、磁性液と研磨材液とをそれぞれ別個に分散処理し、次いで両液を混合し、しかる後に混合液を超音波印加により分散処理するので、研磨材凝集粒子の解砕を進めることができるとともに、異物混入が防止できる。これにより、磁性層表面が平滑で、電磁変換特性が良好で、走行耐久性に優れ、かつ、ヘッド磨耗の少ない磁気記録媒体が得られる。

本発明において、前記研磨材液の分散処理が、バッチ式超音波分散処理装置による第１ステップと、循環式超音波分散処理装置による第２ステップとよりなることが好ましい。このような分散方式であれば、研磨材の凝集粒子の解砕と研磨材の分散とが効率的に行える。

また、本発明において、前記研磨材の平均粒径が０．３μｍ以下であることが好ましい。このように微粒の研磨材を使用すれば、粒径制御が容易となり、その結果、磁性層表面が平滑で、電磁変換特性が良好となる。

以上説明したように、本発明によれば、研磨材凝集粒子の解砕を進めることができるとともに、異物混入が防止でき、これにより、磁性層表面が平滑で、電磁変換特性が良好で、走行耐久性に優れ、かつ、ヘッド磨耗の少ない磁気記録媒体が得られる。

以下、添付図面に従って本発明に係る磁気記録媒体の製造方法が適用される磁性塗料の製造装置１０の好ましい形態について詳説する。図１は、磁性塗料の製造装置１０の全体構成図であり、図２は、このうち研磨材液の分散処理を行う循環式超音波分散処理装置１２の詳細図であり、図３は、循環式超音波分散処理装置１２に使用される超音波分散機４０の詳細断面図である。

磁性塗料の製造装置１０において、研磨材液の供給系と磁性液の供給系とは並行して設けられ、混合槽７０で合流するように配管される。研磨材液の供給系は、バッチ式超音波分散処理装置１１と、液槽１３と、循環式超音波分散処理装置１２と、これらを繋ぐ給液配管１５Ａ、１５Ｂ等と、送液ポンプ２９Ａ、２９Ｂ等より構成される。このうち、バッチ式超音波分散処理装置１１と循環式超音波分散処理装置１２の詳細については後述する。一方、磁性液の供給系は、液槽２５と、液槽２５からの給液配管２７と、送液ポンプ２８等より構成される。なお、液槽１３内にはスターラ１４の先端が配されており、液槽２５内にはスターラ２６の先端が配されており、いずれも液の攪拌が行える構成となっている。

両供給系よりの液は、混合槽７０で合流し、以下、一系統で処理される。すなわち、混合槽７０でスターラ７２により攪拌された混合液は、循環式超音波分散処理装置１２’を経て、送液ポンプ７６と、給液配管７４Ｄ等により添加槽８２に送られる。添加槽８２では、ステアリン酸等が添加される。添加槽８２でスターラ８４により攪拌された混合液は、添加槽８２からの給液配管８６と、送液ポンプ８８によりフィルタ８９を経て塗布装置９０に送られる。

図１に示されるように、研磨材液の分散処理を行うバッチ式超音波分散処理装置１１は、液槽１１Ａと超音波振動子１１Ｂとスターラ１１Ｃ等より構成される。また、液槽１１Ａの上方より図示しない上蓋を貫通してスターラ１１Ｃが挿入されている。液槽１１Ａの底面には液排出孔１１Ｄが設けられている。また、液槽１１Ａの側面及び底面は二重に形成されており、この中を冷却水が循環できる構造となっている。

超音波振動子１１Ｂは、液槽１１Ａの側面又は底面外周部に固着されることが、研磨材粒子の解砕効率を上げる観点、及び、研磨材液の冷却効率を上げる観点より好ましい。すなわち、スターラ１１Ｃの近傍に超音波振動子１１Ｂを設けると、スターラ１１Ｃの攪拌によるキャビテーションが超音波振動による粒子の解砕能力を低下させる場合がある。

また、処理液量が増加すると、超音波振動による粒子の解砕能力は低下するが、超音波振動子１１Ｂを複数個設けることにより、これを補うことができる。この場合、超音波振動子１１Ｂを、液槽１１Ａの側面又は底面外周部に適宜配することにより、処理液温度の上昇を抑制し、より均一な処理液状態を作ることができる。

以上の観点より、超音波振動子１１Ｂを複数個設ける場合には、スターラ１１Ｃの攪拌軸に対して均等に配置することが好ましい。たとえば、超音波振動子１１Ｂを２個設ける場合には、円周方向に１８０度の間隔で配し、超音波振動子１１Ｂを４個設ける場合には、円周方向に９０度の間隔で配する。

なお、超音波振動子１１Ｂの液槽１１Ａの高さ方向の配設位置については、処理液量が増加した場合（液槽１１Ａの容量が増加した場合）、適宜高さ位置をずらすことが好ましい。

超音波振動子１１Ｂの発振周波数は、粒子の解砕能力の点で１０〜４０ｋＨｚが好ましく、１５〜２０ｋＨｚがより好ましい。

スターラ１１Ｃの攪拌は、溶剤に添加した研磨材粒子が液槽１１Ａの底に沈降することがないよう、超音波振動子１１Ｂの照射部まで研磨材粒子を対流させる必要がある。また、溶剤と研磨材からなる研磨材液では、液粘度が低いので、アンカータイプよりもディゾルバータイプのように沈降した粒子を流動可能とする攪拌羽根のものが好ましい。この場合、羽根径、回転数は、液槽１１Ａの内径や処理液の量等により適宜選択する必要がある。

以上に説明したようなバッチ式超音波分散処理装置１１として、たとえば以下の仕様のものが仕様できる。

液槽１１Ａの容量が１５リットル、液槽１１Ａの内径が３００ｍｍ、液槽１１Ａの側面及び底面は二重構造で、１７°Ｃの冷却水を１８Ｌ／分通水可能とする。

超音波振動子１１Ｂは、周波数が２０ｋＨｚ、振幅が３０μｍ、定格出力が６００Ｗ、照射部の直径が３６ｍｍのものを２個使用し、液槽１１Ａの下部側面において対向配置とする。

スターラ１１Ｃの攪拌羽根は、ディゾルバータイプで羽根の径が７６ｍｍ、回転数が８００〜１０００ＲＰＭの範囲で可変とする。

超音波振動子１１Ｂの照射部には、ＺｒＯ₂を主成分とするセラミックスカバーコート層を形成し、キャビテーションによる浸食を抑制できる構造とする。

次に、循環式超音波分散処理装置１２について説明する。

図２に示されるように、研磨材液の分散処理を行う循環式超音波分散処理装置１２は、液槽１３と、超音波分散機４０と、これらを繋ぐ液供給手段等より構成される。すなわち、循環式超音波分散処理装置１２において、液槽１３に接続された給液配管１５Ｂが送液ポンプ２９Ｂを経て超音波分散機４０に接続されている。送液ポンプ２９Ｂの下流側における給液配管１５Ｂには、圧力計２２が接続されており、送液ポンプ２９Ｂと超音波分散機４０との間の配管１５Ｂ内の圧力を検出できるようになっている。超音波分散機４０に接続された給液配管１５Ｃは、３方弁６９Ａで分岐され、下流へ研磨材液を供給する給液配管１５Ｅと、液槽１３へ研磨材液を戻すための戻り配管１５Ｄとに切り換え可能となっている。

図３に示される超音波分散機４０の液槽４２は円筒状の容器であり、液槽４２の下面から液が供給され、液槽４２の側面から液が排出される構成のものである。すなわち、液槽４２の下端部に配管３２（液供給部）が接続されており、側面上部の１箇所には配管３８（液排出部）が接続されている。このような超音波分散機４０とすることにより、研磨材の凝集粒子を確実に解砕できるとともに、研磨材と溶剤との均一な混合が可能になる。

超音波分散機４０の液槽４２の上端部は、振動子４４のフランジ５０により塞がれて密閉容器を形成する。この液槽４２の内部には円柱状の振動子４４が配置され、液槽４２内部を通過する液体に超音波が印加できるようになっている。なお、フランジ５０は振動子４４と一体に形成されている。

振動子４４の上端部にはコンバータ４６が固着されており、コンバータ４６にはパワーサプライ４８より給電がなされる。したがって、超音波分散機４０が起動されると、コンバータ４６により超音波振動が励起され、振動子４４により液槽４２内に超音波が印加される。

本構成の超音波分散機４０においては、振動子４４の下端と液槽４２の底面との間隔が４ｍｍ以下が好ましい。間隔が狭くなると分散能力が向上するが、その反面、振動子４４の照射部及び液槽４２の底面における浸食が大きくなる。そのため、振動子４４の照射部や液槽４２の底面は、ＺｒＯ₂等のセラミックスによってカバーコート層を形成することが好ましい。

本構成の超音波分散機４０においては、ＺｒＯ₂のセラミックスコートを施した上で、間隔が３ｍｍとなるように構成されている。この構成の超音波分散機４０では、超音波が有効に印加される部分は振動子４４の下端より下側に円錐状をなすゾーン５２（図３のハッチング部分）であり、これ以外のゾーンでの超音波の効果はゾーン５２より遥かに劣る。

以上に記載したようなフロー型の超音波分散機４０としては、たとえば、日本精機製作所製のフロー型超音波分散機、商品名：ＵＳ−１２００ＴＣＶＰが使用できる。この装置の仕様は、周波数が２０ｋＨｚ、ＭＡＸ振幅が３０μｍ、定格出力が１２００Ｗ、超音波照射部の直径が５０ｍｍ、照射部とホルダとの間隔が３ｍｍ、等である。また、超音波分散機４０の入・出側の配管内径は１４ｍｍである。

以上に説明した超音波分散機４０は、循環式超音波分散処理装置１２及び循環式超音波分散処理装置１２’において使用される。

循環式超音波分散処理装置１２’は、磁性液と研磨材液との混合液を超音波印加により分散処理するためのものである。この装置の構成は、図２に示される循環式超音波分散処理装置１２と略同一であることより、説明は省略する。なお、図１に示される循環式超音波分散処理装置１２’における給液配管７４Ａは図２の給液配管１５Ｂに、送液ポンプ７６は送液ポンプ２９Ｂに、給液配管７４Ｂは給液配管１５Ｃに、戻り配管７４Ｃは戻り配管１５Ｄに、給液配管７４Ｄは給液配管１５Ｅに、３方弁６９Ｂは３方弁６９Ａに、それぞれ対応する。

上記の磁性塗料の製造装置１０に使用される各種構成部材は、公知の各種部材が使用できる。ただし、磁気記録媒体の磁性塗料という液の性質より、コンタミネーションを生じず、腐食が生じない材質のものを採用することが好ましい。

以下、本発明が適用される磁気記録媒体の構成、及びこれに使用される各種素材について説明する。まず、本発明の磁性層に用いられる研磨材について説明し、次いで、磁気記録媒体の構成、そして、磁性粉末等の各種素材について説明する。

本発明の磁性層に用いられる研磨材としては、ダイヤモンドが好ましい。既述したように、ダイヤモンドは少量の添加で走行耐久性が確保でき、磁性体の凝集、他の磁性層欠陥への悪影響が極端に少なくなる。その結果、ノイズを格段に低減でき、更に出力も若干増加し、優れた高密度記録特性と走行耐久性とを両立させることができる。

研磨材として使用するダイヤモンドの平均粒径は、０．０５〜０．３μｍが好ましい。平均粒径が０．０３μｍ未満では添加量に対する耐久性向上の効果が低くなる。一方、０．３μｍより大きいと耐久性は優れるもののノイズや磨耗が大きくなる。なお、本明細書においては、ダイヤモンド粒子の最大径をもって粒径と称し、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）画像から無作為に抽出される５００個の粒子の測定値の平均値をもって平均粒径と称する。

ダイヤモンドの添加量は、強磁性粉末に対して、０．１〜５質量％が好ましく、０．０３〜３．００質量％がより好ましい。０．０１質量％未満では、耐久性の確保が困難であり、一方、５質量％を超えるとダイヤモンド添加によるノイズ低減効果が少なくなる。ノイズ、耐久性の観点からダイヤモンドの添加量及び平均粒径は、上記範囲が好ましいが、ノイズの点より、ダイヤモンドの添加量はできるだけ少ない方が好ましい。磁気記録媒体としては、磁気記録再生装置に適するダイヤモンドの添加量、平均粒径を上記範囲から適宜選定することが好ましい。

ダイヤモンドの粒度分布としては、粒径が平均粒径の２００％以上の個数がダイヤモンド全個数中の５％以下であり、粒径が平均粒径の５０％以下の個数がダイヤモンド全個数中の２０％以下であることが好ましい。本発明に使用されるダイヤモンドの粒径の最大値は、通常は、３．００μｍ、好ましくは２．００μｍ程度であり、その最小径は、通常は、０．０１μｍ、好ましくは０．０２μｍ程度である。

ダイヤモンドの粒度分布の測定は、上記の粒子径の測定の際に平均粒径を基準にその個数を計数して求める。ダイヤモンドは、その粒度分布も磁気記録媒体の耐久性とノイズに影響する。粒度分布が上記範囲より広い場合であって、粒径が大きすぎるものが多いとノイズを増大させたり、ヘッドを傷つけたりする。一方、粒度分布が上記範囲より広い場合であって、微小なものが多いと研磨効果が不充分となる。また、極端に粒度分布の狭いものはダイヤモンドの価格が高くなる。したがって、ダイヤモンドの粒度分布は、上記範囲とすることがコスト的にも有利である。

このようなダイヤモンド粒子は、高硬度である。したがって、微粒子であり、かつ粒度分布がシャープなダイヤモンド粒子を使用すると、従来の研磨材よりも含有量が少なくても、同程度の研磨効果が得られるので、ノイズ低減の点で有利である。

更に、本発明においては、ダイヤモンドに、従来使用されている研磨材、たとえば、アルミナ、ＳｉＣ等の研磨材を併用することもできるが、ダイヤモンドに対して５００質量％以下とすることが好ましい。耐久性とＳＮ比への効果は、少量のダイヤモンドのみの方が良好だが、コスト等の他の理由よりアルミナ、ＳｉＣ等のダイヤモンド以外の研磨材を加えてもよい。この場合もダイヤモンドを含むために、アルミナ単独での耐久性に必要な添加量よりもかなり減量することができ、耐久性の確保及びノイズの低減の点からも好ましい。

本発明に用いられるダイヤモンドとしては、天然ダイヤモンドは高価であるので、通常は人工ダイヤモンドが使用される。ダイヤモンドの製法としては、黒鉛と鉄、Ｃｏ、Ｎｉ等を介し高温高圧下で生成する方法、黒鉛またはフラン樹脂炭素を高温高圧下で反応させる静的合成法と呼ばれるものの他、動的合成法、気相合成法等がある。本発明においては、上記のダイヤモンドの製法のいずれであってもよい。

上記のように工業的に合成したダイヤモンド以外に再利用のダイヤモンドをも使用できる。すなわち、切削、研削、研磨等の工業的な機械加工に使用した後のダイヤモンドより不純物を弁別除去し、洗浄した後のものを用いる、いわゆる、２次使用も可能である。この際にも、ダイヤモンド粒子の分布が上記範囲であることが好ましい。

ダイヤモンド粒子を分級する方法としては、ダイヤモンドの分散液より遠心力により分級する方法、特殊なメッシュフィルターを用いる方法等がある。

本発明の磁性層に用いることができるダイヤモンド以外の研磨材としては、一般に使用される各種材料が使用できる。すなわち、αアルミナ、γアルミナ、溶融アルミナ、コランダム、人造コランダム、炭化珪素、酸化クロム（Ｃｒ₂Ｏ₃）、ザクロ石、エメリー（主成分：コランダムと磁鉄鉱）、αＦｅ₂Ｏ₃等が例示される。これらの研磨材は、モース硬度が６以上である。

これらの研磨材の市販されている例としては、住友化学工業（株）製の、ＡＫＰ−５０、ＨＩＴ−５０、ＨＩＴ−６０Ａ、ＨＩＴ−７０、ＨＩＴ−８０、ＨＩＴ−１００、戸田工業（株）製のＴＦ１００、ＴＦ１４０、ＴＦ１８０などが挙げられる。

これらの研磨材では、平均粒径サイズが０. ０５〜０. ３μｍの大きさの粒子が好ましい。

本発明においては、研磨材と溶剤からなる研磨材液を使用しているが、研磨材と結合剤とを含む研磨材液（研磨材ペースト液）を使用することもできる。研磨材と併用する結合剤としては、塩化ビニル共重合体、ポリウレタン樹脂等が代表的である。結合剤の研磨材に対する重量比は、０〜１／５の範囲が好ましく採用できる。

本発明においては、研磨材液を超音波分散するが、研磨材粒子の解砕効果を向上させ、再凝集を抑制させる観点より、結合剤の添加タイミングは循環式超音波分散処理前、更には、バッチ式超音波分散処理中（後半）に添加することが好ましい。結合剤量が上記範囲より多くなると、超音波による粒子の解砕能力が低下する。結合剤の存在が、キャビティ破裂の衝撃による粒子衝突を緩和しているのではないかと考えている。

これら研磨材の合計量は磁性体１００重量部に対して１〜２０重量部、好ましくは１〜１５重量部の範囲で添加される。１重量部より少ないと十分な耐久性が得られない傾向にあり、２０重量部より多すぎると表面性、充填度が劣化する傾向にあるからである。

次に、磁気記録媒体の構成について説明する。本発明は、非磁性の支持体上に、非磁性無機粉末と結合剤とを主体とする下層塗布層を設け、該下層塗布層の上に、強磁性粉末、研磨材及び結合剤を含有する磁性層を設けた磁気記録媒体の製造方法に好ましく使用することができる。

磁性層は単層であっても２層以上から構成してもよい。後者の場合、磁性層同士の位置関係は目的により隣接して設けても、間に磁性層以外の層を介在させて設けてもよい。磁性層としては、公知の層構成が採用できる。

なお、本発明において、磁性層厚さとは、複層の場合は最上層（最外層）の磁性層の厚さをいう。この場合に、磁性層の厚さは０. ０２μｍ以上０. ３μｍ以下であることが好ましい。

磁性層を複層で構成する例としては、強磁性酸化鉄、強磁性コバルト変性酸化鉄、ＣｒＯ₂粉末、六方晶系フェライト粉末及び各種強磁性金属粉末等から選択した強磁性粉末を結合剤中に分散した磁性層を組み合わせたものが挙げられる。なお、この場合、同種の強磁性粉末であっても元素組成、粉体サイズ等の異なる強磁性粉末を含む磁性層を組み合わせることもできる。

本発明においては、強磁性金属粉末又は六方晶系フェライト粉末を含む磁性層と支持体との間に非磁性層を設けた構成の磁気記録媒体が好ましい。

非磁性層に使用される非磁性粉末として、無機化合物からなるものには、種々のものが例示できる。たとえば、α化率９０％以上のα−アルミナ、β−アルミナ、γ−アルミナ、炭化ケイ素、酸化クロム、酸化セリウム、へマタイト（α一酸化鉄）、ゲーサイト（オキシ水酸化鉄）、コランダム、窒化珪素、チタンカーバイド、酸化チタン、二酸化珪素、窒化ホウ素、酸化亜鉛、炭酸カルシウム、硫酸カルシウム、硫酸バリウムなどが単独又は組合せで使用される。へマタイト、及びゲーサイトについては、磁性酸化鉄及び酸化鉄還元法で作製する強磁性金属粉末の中間原料であるへマタイト、及びゲーサイト等も好ましい。

使用する結合剤との相互作用を大きくし分散性を改良するために、使用する非磁性粉末が表面処理されていてもよい。表面処理に用いる物質としては、Ｓｉ、Ａｌ、Ａｌ及びＳｉ等の元素を含む化合物が挙げられる。これら化合物で処理することにより、非磁性粉末の表面に少なくともシリカ、アルミナ、シリカ−アルミナなどの層を形成してもよく、又は、非磁性粉未の表面をシランカップリング剤やチタンカップリング剤等のカップリング剤により処理してもよい。タップ密度は０. ３〜２ｇ／ｍｌ、含水率は０. １〜５重量％、ｐＨは２〜１１、ＢＥＴ法による比表面積（ＳＢＥＴ）は５〜１００ｍ²／ｇの範囲が好ましい。

本発明に使用される強磁性粉末としては、強磁性金属粉末、及び六方晶系フェライト粉末が好ましい。

強磁性金属粉末の飽和磁化は通常、６０〜１７０Ａ・ｍ²／ｋｇ（６０〜１７０ｅｍｕ／ｇ）であり、好ましくは８０〜１７０Ａ・ｍ²／ｋｇ（８０〜１７０ｅｍｕ／ｇ）である。還元直後に特開昭６１−５２３２７号公報、特開平７−９４３１０号公報に記載の化合物や各種置換基をもつカップリング剤で処理した後、徐酸化することも強磁性金属粉未の飽和磁化を高めることができるので有効である。

強磁性金属粉末の抗磁力は、１３. ５×１O ⁴〜２３. ８×１O ⁴Ａ／ｍ（１７００〜３０００Ｏｅ）であり、好ましくは１４. ３×１O ⁴〜２２. ３×１０⁴Ａ／ｍ（１８００〜２８００Ｏｅ）である。

本発明の磁性層に使用する強磁性金属粉未としては、α−Ｆｅを主成分とする強磁性合金粉末が好ましい。これらの強磁性金属粉末には所定の原子以外にＡｌ、Ｓｉ、Ｓ、Ｓｃ、Ｃａ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｃｕ、Ｙ、Ｍｏ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ａｇ、Ｓｎ、Ｓｂ、Ｔｅ、Ｂａ、Ｔａ、Ｗ、Ｒｅ、Ａｕ、Ｈｇ、Ｐｂ、Ｂｉ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｐ、Ｃｏ、Ｍｎ、Ｚｎ、Ｎｉ、Ｓｒ、Ｂなどの原子を含んでもかまわない。

特に、Ａｌ、Ｓｉ、Ｃａ、Ｙ、Ｂａ、Ｌａ、Ｎｄ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｂの少なくとも１つをα−Ｆｅ以外に含むことが好ましく、Ｃｏ、Ｙ、Ａｌの少なくとも一つを含むことが更に好ましい。Ｃｏの含有量はＦｅに対して、好ましくは０原子％以上４０原子％以下、更に好ましくは１０原子％以上４０原子％以下、より好ましくは２０原子％以上３５原子％以下である。Ｙの含有量は、好ましくは１原子％以上１５原子％以下、更に好ましくは３原子％以上１０原子％以下、より好ましくは４原子％以上９原子％以下である。Ａｌの含有量は、好ましくは２原子％以上２０原子％以下、更に好ましくは３原子％以上２０原子％以下、より好ましくは４原子％以上１６原子％以下である。

この強磁性粉末に、ＣｏがＦｅに対して、１０〜４０ａｔ％、Ａｌが２〜２ａｔ％、Ｙが１〜１５ａｔ％含まれることが好ましい。

これらの強磁性金属粉末には、後述する分散剤、潤滑剤、界面活性剤、帯電防止剤などで分散前にあらかじめ処理を行ってもかまわない。具体的には、特公昭４４−１４０９０号、特公昭４５−１８３７２号、特公昭４７−２２０６２号、特公昭４７−２２５１３号、特公昭４６−２８４６６号、特公昭４６−３８７５５号、特公昭４７−４２８６号、特公昭４７−１２４２２号、特公昭４７−１７２８４号、特公昭４７−１８５０９号、特公昭４７−１８５７３号、特公昭３９−１０３０７号、特公昭４６−３９６３９号、米国特許第３, ０２６, ２１５号、同３, ０３１, ３４１号、同３, １００, １９４号、同３, ２４２, ００５号、同３, ３８９, ０１４号などに記載されている。

強磁性金属粉末には少量の水酸化物、又は酸化物が含まれてもよい。強磁性金属粉末としては、公知の製造方法により得られたものを用いることができる。公知の製造方法には、下記の方法を挙げることができる。複合有機酸塩（主としてシュウ酸塩）と水素などの還元性気体で還元する方法、酸化鉄を水素などの還元性気体で還元してＦｅ又はＦｅ−Ｃｏ粉体などを得る方法、金属カルボニル化合物を熱分解する方法、強磁性金属の水溶液に水素化ホウ素ナトリウム、次亜リン酸塩又はヒドラジンなどの還元剤を添加して還元する方法、金属を低圧の不活性気体中で蒸発させて粉末を得る方法などである。

このようにして得られた強磁性金属粉末は、公知の徐酸化処理、すなわち有機溶剤に浸漬したのち乾燥させる方法、有機溶剤に浸漬したのち酸素含有ガスを送り込んで表面に酸化膜を形成したのち乾燥させる方法、有機溶剤を用いず酸素ガスと不活性ガスの分圧を調整して表面に酸化皮膜を形成する方法のいずれを施したものでも用いることができる。

本発明の磁性層の強磁性金属粉未を１ＢＥＴで表せば４０〜８０ｍ²／ｇであり、好ましくは４５〜７０ｍ²／ｇである。４０ｍ²／ｇ未満ではノイズが高くなり、８０ｍ²／ｇより大では表面性が得にくくなる傾向にあり、いずれも好ましくない場合がある。

本発明に使用される磁性層の強磁性金属粉末の結晶子サイズは、好ましくは８０〜２３０Å、更に好ましくは８０〜１６０Å、特に好ましくは８０〜１２５Åである。強磁性金属粉末の平均長軸長は、好ましくは３０〜１９０ｎｍ、更に好ましくは３０〜１００ｎｍである。強磁性金属粉末の平均針状比は、好ましくは２. ０〜１０. ０、更に好ましくは３. ０〜９. ０であり、針状比の変動係数は、好ましくは５〜３０％、更に好ましくは５〜２８％である。

磁性層中の強磁性粉末がＦｅを主成分とし、長軸長が３０〜１００ｎｍで結晶子サイズが８０〜１６０Åである磁気記録媒体が特に好ましい。

強磁性金属粉末の含水率は０. ０１〜２重量％とするのが好ましい。後述する結合剤の種類によって含水率は最適化するのが好ましい。

強磁性金属粉末のタップ密度は，０. ２〜０. ８ｇ／ｍｌが好ましい。０. ８ｇ／ｍｌより大きいと，該粉末を徐酸化するときに均一に徐酸化されないので，該粉末を安全にハンドリングすることが困難であったり、得られたテープの磁化が経時で減少する場合がある。タップ密度が０. ２ｇ／ｍｌ以下では分散が不十分になる場合がある。

強磁性金属粉末のｐＨは、用いる結合剤との組合せにより最適化することが好ましい。その範囲は通常、４〜１２であるが、好ましくは６〜１０である。強磁性金属粉末は必要に応じ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｐ又はこれらの酸化物などで表面処理が施されてもかまわない。その表面に存在する量は、処理後の強磁性金属粉末に対し０. １〜２０重量％である。表面処理を施すと脂肪酸などの潤滑剤の吸着が１０ｍｇ／ｍ²以下になり好ましい。

強磁性金属粉末には可溶性のＮａ、Ｃａ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｓｒなどの無機イオンを含む場合がある。これら無機イオンは、本質的に無い方が好ましいが、２００ｐｐｍ以下であれば特に特性に影響を与えることは少ない。

また、本発明に用いられる強磁性金属粉末は空孔が少ない方が好ましく、その値は２０容量％以下、更に好ましくは５容量％以下である。また形状については針状、米粒状、紡錘状のいずれでもかまわない。

強磁性金属粉未自体のＳＦＤ（switching-field distribution）は小さい方が好ましく、０ .８以下が好ましい。強磁性金属粉末のＨｃの分布を小さくすることが好ましい。なお、ＳＦＤが０. ８以下であると、電磁変換特性が良好で、出力が高く、また、磁化反転がシャープでピークシフトも少なくなり、高密度デジタル磁気記録に好適である。Ｈｃの分布を小さくするためには、強磁性金属粉末においてはゲーサイトの粒度分布を良くする、焼結を防止するなどの方法がある。その角形比が０. ８２以上、ＳＦＤが０. ５以下である磁気記録媒体が特に好ましい。

六方晶系フェライト粉末としては、バリウムフェライト、ストロンチウムフェライト、鉛フェライト、カルシウムフェライトの各置換体、Ｃｏ置換体等があるが、中でもバリウムフェライトが好ましい。具体的にはマグネトプランバイト型のバリウムフェライト及びストロンチウムフェライト、スピネルで粉体表面を被覆したマグネトプランバイト型フェライト、更に一部スピネル相を含有したマグネトプランバイト型のバリウムフェライト及びストロンチウムフェライト等が挙げられる。

その他所定の原子以外に、Ａｌ、Ｓｉ、Ｓ、Ｓｃ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｃｕ、Ｙ、Ｍｏ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ａｇ、Ｓｎ、Ｓｂ、Ｔｅ、Ｂａ、Ｔａ、Ｗ、Ｒｅ、Ａｕ、Ｈｇ、Ｐｂ、Ｂｉ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｐ、Ｃｏ、Ｍｎ、Ｚｎ、Ｎｉ、Ｓｒ、Ｂ、Ｇｅ、Ｎｂなどの原子を含んでもかまわない。一般にはＣｏ−Ｚｎ、Ｃｏ−Ｔｉ、Ｃｏ−Ｔｉ−Ｚｒ、Ｃｏ−Ｔｉ−Ｚｎ、Ｎｉ−Ｔｉ−Ｚｎ、Ｎｂ−ＺＮ−Ｃｏ、Ｓｂ−Ｚｎ−Ｃｏ、Ｎｂ−Ｚｎ等の元素を添加した物を使用することができる。原料・製法によっては特有の不純物を含有するものもある。

六方晶系フェライト粉末の平均板径は、好ましくは５０ｎｍ以下、更に好ましくは４０ｎｍ以下、特に好ましくは１０〜３５ｎｍである。

特にトラック密度を上げるため磁気抵抗ヘッドで再生する場合、低ノイズにするため、平均板径は５０ｎｍ以下が好ましい。板状比（板径／板厚）の算術平均である平均板状比は１〜１５が好ましく、１〜８が更に好ましい。

平均板状比が小さいと、磁性層中の充填性は高くなり好ましいが、十分な配向性が得られない場合がある。１５より大きいと粉体間のスタッキングによりノイズが大きくなる場合がある。この粉体サイズ範囲の１ＢＥＴは通常、１０〜２００ｍ²／ｇを示す。ＳＢＥＴは概ね粉体の板径と板厚からの算術計算値と符合する。

粉体の板径・板厚の分布は通常狭い程好ましい。これらの数値化は困難であり、また分布は正規分布ではない場合が多いが、粉体サイズ（板径又は板厚）の変動係数は、１０〜２００％である。粉体サイズ分布をシャープにするには、粉体生成反応系をできるだけ均一にするとともに、生成した粉体に前述した非磁性粉未と同様の分布改良処理を施すことも行われている。たとえば酸溶液中で超微細粉体を選別的に溶解する方法等も知られている。

六方晶系フェライト粉末で測定される抗磁力（Ｈｃ）は４×１０³〜４×１０⁴Ａ／ｍ（５００〜５０００Ｏｅ）程度まで調整できる。Ｈｃは高い方が高密度記録に有利であるが、記録ヘッドの能力で制約される。Ｈｃは粉体サイズ（板径・板厚）、含有元素の種類と量、元素の置換サイト、粉体生成反応条件等により制御できる。

飽和磁化（σｓ）は３０Ａ・ｍ²／ｋｇ〜８０Ａ・ｍ²／ｋｇ（３０ｅｍｕ／ｇ〜８０ｅｍｕ／ｇ）である。飽和磁化（σｓ）は、微粉体になるほど小さくなる傾向がある。飽和磁化（σｓ）を変えるためマグネトプランバイトフェライトにスピネルフェライトを複合すること、含有元素の種類と添加量の選択等が良く知られている。

また、Ｗ型六方晶系フェライトを用いることも可能である。六方晶系フェライト粉末を結合剤中に分散する前に、事前に分散溶媒、結合剤に合った表面処理剤によりその表面を処理することも行われている。表面処理剤としては無機化合物、有機化合物が使用される。主な化合物としては、Ｓｉ、Ａｌ、Ｐ、等の酸化物又は水酸化物、各種シランカップリング剤、各種チタンカップリング剤等のカップリング剤が代表例である。これら化合物は、六方晶系フェライト粉末を分散する際に用いることもできる。その表面処理により粒子表面に存在させる量は、処理前の六方晶系フェライト粉末に対して０. １〜１０重量％である。

本発明における、磁性層の抗磁力（Ｈｃ）は、通常、１４３×１０³Ａ／ｍ〜２７９×１０³Ａ／ｍ（１８００〜３５００Ｏｅ）、好ましくは１４３×１０³Ａ／ｍ〜２３９×１０³Ａ／ｍ（１８００〜３０００Ｏｅ）である。磁性層の最大磁束密度（Ｂｍ）は通常、１００ｍＴ〜７００ｍＴ（１０００〜７０００ガウス（Ｇ））、好ましくは１５０ｍＴ〜６００ｍＴ（１５００〜６０００Ｇ）である。Ｈｃ、Ｂｍが下限値より小さいと短波長出力を十分に得ることができない場合がある。一方、それらが上限値より大きいと、記録に使用するヘッドが飽和してしまうので出力を確保することが難しくなる場合がある。

再生ヘッドにＭＲヘッドを使用する場合には、Ｂｍが低い方が好ましい。また、再生ヘッドにＭＲヘッドを使用する場合、磁性層中の該強磁性粉末の抗磁力が１４３×１０³Ａ／ｍ〜２３９×１０³Ａ／ｍ（１８００〜３０００Ｏｅ）、σｓが４０〜１２０Ａ・ｍ²／ｋｇ（４０〜１２０ｅｍｕ／ｇ）である磁気記録媒体が特に好ましい。

再生ヘッドにインダクティブヘッドを使用する場合には、σｓが１２０〜１７０Ａ・ｍ²／ｋｇ（１２０〜１７０ｅｍｕ／ｇ）である磁気記録媒体が特に好ましい。

本発明における、磁気記録媒体の磁性層及び非磁性層の結合剤は、従来公知の熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、反応型樹脂やこれらの混合物が使用できる。熱可塑性樹脂としては、ガラス転移温度が−１００〜１５０°Ｃ、数平均分子量が１, ０００〜２００, ０００、好ましくは１０, ０００〜１００, ０００、重合度が約５０〜１, ０００程度のものが使用できる。

このような結合剤としては、塩化ビニル、酢酸ビニル、ビニルアルコール、マレイン酸、アクリル酸、アクリル酸エステル、塩化ビニリデン、アクリロニトリル、メタクリル酸、メタクリル酸エステル、スチレン、ブタジエン、エチレン、ビニルプチラール、ビニルアセタール、ビニルエーテル、等を構成単位として含む重合体又は共重合体、ポリウレタン樹脂、各種ゴム系樹脂がある。以上の結合剤は、研磨材液の調製にも使用することができる。

また、熱硬化性樹脂又は反応型樹脂としては、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン硬化型樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、アルキド樹脂、アクリル系反応樹脂、ホルムアルデヒド樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ−ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂とイソシアネートプレポリマーの混合物、ポリエステルポリオールとポリイソシアネートの混合物、ポリウレタンとポリイソシアネートの混合物等が挙げられる。

前記の結合剤により、より優れた強磁性粉末の分散効果と磁性層の耐久性を得るためには、必要に応じ、−ＣＯＯＭ、−ＳＯ₃Ｍ、−ＯＳＯ₃Ｍ、−Ｐ＝Ｏ（ＯＭ）₂、−Ｏ−Ｐ＝（ＯＭ）₂、（以上につきＭは水素原子、又はアルカリ金属塩基）、−ＯＨ、−ＮＲ₂、−Ｎ＋Ｒ₃（Ｒは炭化水素基）、エポキシ基、ＳＨ、ＣＮ、などから選ばれる少なくとも一つ以上の極性基を共重合又は付加反応で導入したものを用いることが好ましい。このような極性基の量は１０^-1〜１０^-8モル／ｇであり、１０^-2〜１０^-6モル／ｇが好ましい。

本発明の磁気記録媒体に用いられる結合剤は、強磁性粉末に対し、５〜５０重量％の範囲、好ましくは１０〜３０重量％の範囲で用いられる。塩化ビニル系樹脂を用いる場合は、結合剤総量に対して５〜１００重量％、ポリウレタン樹脂を用いる場合は０〜１００重量％、ポリイソシアネートは０〜５０重量％の範囲でこれらを組み合わせて用いるのが好ましい。結合剤の一部に、環状構造とエーテル基とを含むポリウレタン樹脂を含むことが特に好ましい。

また、磁性層のＴｇが３０°Ｃ以上、１５０°Ｃ以下であることが特に好ましい。また、磁性層の強磁性粉末の充填度は、使用した強磁性粉末の飽和磁化（σｓ）及びＢｍ（最大磁束密度）から計算でき、（Ｂｍ／４πσｓ）となる。本発明において、その値は、好ましくは１. ７ｇ／ｍｌ以上、更に好ましくは１. ９ｇ／ｍｌ以上、最も好ましくは２. １ｇ／ｍｌ以上である。

本発明において、ポリウレタンを用いる場合は、ガラス転移温度は−５０〜１００°Ｃ、破断伸びは１００〜２０００％、破断応力は０. ５〜１００×１０^-2ＭＰａ（０．０５〜１０ｋｇ／ｃｍ²）、降伏点は０. ５〜１００×１０^-2ＭＰａ（０．０５〜１０ｋｇ／ｃｍ²）が好ましい。

本発明に用いるポリイソシアネートとしては、トリレンジイソシアネート、４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、ナフチレンー１、５ージイソシアネート、ｏ−トルイジンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、トリフェニルメタントリイソシアネート等のイソシアネート類、また、これらのイソシアネート類とポリアルコールとの生成物、また、イソシアネート類の縮合によって生成したポリイソシアネート等を使用することができる。

本発明における、磁気記録媒体の磁性層及び／又は非磁性層中には、通常、潤滑剤、研磨材、分散剤、帯電防止剤、可塑剤、防黴剤等などを始めとする種々の機能を有する素材をその目的に応じて含有させ得る。

本発明における、磁気記録媒体の磁性層中には、前記非磁性粉末の他に帯電防止剤として導電性粒子を含有させることもできる。しかしながら、支持体と磁性層との間に非磁性層を設けた磁気記録媒体においては、上層の飽和磁束密度を最大限に増加させるためには、できるだけ上層への導電性粒子の添加は少なくし、上層以外の塗布層に添加するのが好ましい。

帯電防止剤としては、特に、カーボンブラックを添加することが、媒体全体の表面電気抵抗を下げる点で好ましい。本発明に使用できるカーボンブラックは、ゴム用ファーネス、ゴム用サーマル、カラー用ブラック、導電性カーボンブラック、アセチレンブラック等を用いることができる。ＳＢＥＴは５〜５００ｍ²／ｇ、ＤＢＰ吸油量は１０〜１５００ｍｌ／１００ｇ、平均粒子径は５〜３０ｎｍ、ｐＨは２〜１０、含水率は０. １〜１０重量％、タップ密度は０．１〜１ｇ／ｍｌ、が好ましい。

また、カーボンブラックを磁性塗料に添加する前に、あらかじめ結合剤で分散させてもかまわない。磁性層にカーボンブラックを使用する場合は、磁性体に対する量は０. １〜３０質量％で用いることが好ましい。非磁性層には無機質非磁性粉末（ただし、非磁性粉末にはカーボンブラックは含まれない）に対し３〜２０質量％含有させることが好ましい。

一般的にカーボンブラックは帯電防止剤としてだけでなく、摩擦係数低減、遮光性付与、膜強度向上などの働きがあり、これらは用いるカーボンブラックにより異なる。したがって、本発明に使用されるこれらのカーボンブラックは、その種類、量、組合せを変え、粉体サイズ、吸油量、電導度、ｐＨなどの先に示した諸特性をもとに目的に応じて使い分けることはもちろん可能である。使用できるカーボンブラックは、たとえば「カーボンブラック便覧」（カーボンブラック協会編）を参考にすることができる。

本発明は、また、上記磁性層を設けた面とは反対の面に非磁性のバック層を設けてなる磁気記録テープの製造方法にも好ましく使用できる。

磁気記録媒体を磁気記録テープとする場合には、磁気記録テープのバック層が、主としてカーボンブラックをバインダー中に分散した分散物を塗布して設けられ、長手方向縦弾性係数が５〜１０ＧＰａ（５００〜１, ０００ｋｇ／ｍｍ²）である磁気記録媒体が特に好ましい。

本発明における磁気記録媒体は、支持体上に２層以上の塗布層を形成させてなることが好ましい。その形成手段としては、逐次塗布方式（ウェット・オン・ドライ方式）及び同時塗布方式（ウェット・オン・ウェット方式）が挙げられる。

本発明における磁気記録媒体の支持体の厚さは、通常、１〜１００μｍ、テープ状で使用する時は、３〜２０μｍが好ましく、フレキシブルディスクとして使用する場合は、４０〜８０μｍが好ましく、支持体に設ける非磁性層は、通常０. ５〜１０μｍであり、０. ５〜３μｍが好ましい。

また、前記磁性層及び前記非磁性層以外の他の層を、目的に応じて形成することができる。たとえば、支持体と下層の間に密着性向上のための下塗り層を設けてもかまわない。この厚さは通常、０. ０１〜２μｍ、好ましくは０. ０５〜０. ５μｍである。また、支持体の磁性層側と反対側にバック層を設けてもかまわない。この厚さは通常、０. １〜２μｍ、好ましくは０. ３〜１. ０μｍである。これらの下塗り層、バック層には公知のものが使用できる。バック層の表面電気抵抗が１×１０⁶Ω／□以下である磁気記録媒体が特に好ましい。

本発明で使用される支持体には特に制限はなく、通常使用されているものを用いることができる。支持体を形成する素材の例としては、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリカーボネート、ポリエチレンナフタレート、ポリアミド、ポリアミドイミド、ポリイミド、ポリサルホン、ポリエーテルサルホン等の各種合成樹脂のフイルム、及びアルミニウム箔、ステンレス箔などの金属箔を挙げることができる。

本発明の目的を有効に達成するには、支持体の表面粗さは、中心面平均表面粗さ（Ｒａ：カットオフ値０. ２５ｍｍ）で０. ０３μｍ以下が好ましく、０．０２μｍ以下がより好ましく、０. ０１μｍ以下が更に好ましい。

本発明に用いられる支持体のウェブ走行方向のＦ−５値は、５０〜５００×１０^-3ＧＰａ（５〜５０ｋｇ／ｍｍ²）が好ましく、ウェブ幅方向のＦ−５値は３０〜３００×１０^-3ＧＰａ（３〜３０ｋｇ／ｍｍ²）が好ましい。ウェブ長手方向のＦ−５値がウェブ幅方向のＦ−５値より高いのが一般的であるが、特に幅方向の強度を高くする必要があるときはその限りでない。

また、支持体のウェブ走行方向及び幅方向の１００°Ｃ３０分での熱収縮率は、３％以下が好ましく、１. ５％以下がより好ましく、８０°Ｃ３０分での熱収縮率は、１％以下が好ましく、０．５％以下がより好ましい。破断強度は、両方向とも０. ０５〜１ＧＰａ（５〜１００ｋｇ／ｍｍ²）、弾性率は１〜２０ＧＰａ（１００〜２０００ｋｇ／ｍｍ²）が好ましい。

本発明における磁気記録媒体は、非磁性粉末又は強磁性粉末と結合剤、及び必要ならば他の添加剤とともに有機溶媒を用いて混練分散し、非磁性塗料及び磁性塗料を支持体上に塗布し、必要に応じて配向、乾燥して得られる。

本発明における磁気記録媒体は、ビデオ用途、オーディオ用途などのテープであっても、データ記録用途のフレキシブルディスクや磁気ディスクであってもよいが、ドロップ・アウトの発生による信号の欠落が致命的となるデジタル記録用途の媒体に対しては特に有効である。更に、下層を非磁性層とし、下層上の磁性層の厚さを０. ５μｍ以下とすることにより、電磁変換特性が高い、オーバーライト特性が優れた、高密度で大容量の磁気記録媒体を得ることができる。

次に、図１に示される磁性塗料の製造装置１０を使用した磁性塗料の製造について説明する。バッチ式超音波分散処理装置１１の液槽１１Ａに研磨材と溶剤とが投入され研磨材液が調合される。この研磨材液は、温度調整された状態で、スターラ１１Ｃで攪拌されるとともに、超音波振動子１１Ｂにより超音波が印加され、所定時間第１ステップの分散処理がなされる。

バッチ式超音波分散処理装置１１により分散処理された研磨材液は、循環式超音波分散処理装置１２に送られ、所定時間第２ステップの分散処理がなされる。循環式超音波分散処理装置１２においては、図２に示される３方弁６９Ａにより、研磨材液が戻り配管１５Ｄへ流れ、液槽１３へ研磨材液が戻るように設定されているので、研磨材液は所定時間循環されながら超音波分散処理される。

第２ステップの分散処理の終了後に、３方弁６９Ａが切り換えられ、研磨材液が給液配管１５Ｅを経て混合槽７０へ送られる。一方、液槽２５で予め調合された磁性液は、給液配管２７を経て混合槽７０へ送られる。そして、混合槽７０において、磁性液と研磨材液とが混合される。

次いで、循環式超音波分散処理装置１２’において、所定時間混合液の分散処理がなされる。循環式超音波分散処理装置１２’においては、３方弁６９Ｂにより、混合液が戻り配管７４Ｃへ流れ、混合槽７０へ混合液が戻るように設定されているので、混合液は所定時間循環されながら超音波分散処理される。

混合液の分散処理の終了後に、３方弁６９Ｂが切り換えられ、混合液が給液配管７４Ｄを経て添加槽８２に送られる。添加槽８２では、ポリイソシアネート、ステアリン酸、ブチルステアレート、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン等が添加される。添加槽８２でスターラ８４により攪拌された混合液は、添加槽８２からの給液配管８６と、送液ポンプ８８によりフィルタ８９を経て濾過されて塗布装置９０に送られる。

以上、本発明に係る磁気記録媒体の製造方法の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、各種の態様が採り得る。

たとえば、超音波分散機４０をクロスフロー式の超音波分散濾過装置とする構成が採用できる。このクロスフロー式とは、濾過装置（フィルタ）を槽内に設け、液供給口と液排出口と、更に戻り液配管が設けられ、濾過しきれない液が戻り液配管を経て再度液供給口に供給される方式のものである。このような構成とすることにより、超音波分散のみならず濾過も行え、異物除去の効果が得られる。

次に、本発明の実施例を、比較例と対比して説明する。なお、以下の各例において、「部」の表示は「重量部」を意味する。

以下の各例は、磁性層と非磁性支持体との間に非磁性粉末と結合剤を主体とした非磁性中間層を設けた層構成を採用した。磁気記録媒体としては、フレキシブルディスクの形態とした。そして、本発明の実施例１〜実施例４では、図１に示される構成の磁性塗料の製造装置１０を使用した。

磁性液は、オープンニーダーで混練した後、サンドミルを使用してジルコニアビーズで分散処理し、液槽２５に入れ攪拌処理し、磁性液とは別個に研磨材液をバッチ式超音波分散処理装置１１により分散処理し、次いでこの研磨材液を循環式超音波分散処理装置１２により分散処理し、しかる後に磁性液と研磨材液とを混合槽７０で混合し循環式超音波分散処理装置１２’により分散処理した例である。

これに対し、比較例１、２及び４では、図１に示される構成の磁性塗料の製造装置１０を使用せず、磁性液は研磨材を除いてオープンニーダーで混練し、サンドミル等を使用して分散処理し、磁性液と研磨材液とを混合した。

比較例１は、研磨材を粉状で混練処理後（サンドミル分散前）に添加した例である。

比較例２は、研磨材液をジルコニアビーズで磁性液と同じ条件でサンドミル分散した上で、別々に分散した磁性液と研磨材液をデイゾルバー型攪拌羽根を有する液槽中で、図４の表１に記載の周速、処理時間で混合し、その後、液槽８２でポリイソシアネート、ステアリン酸、ブチルステアレート、メチルエチルケトン、及びシクロヘキサノンを添加して塗布液を作製した例である。

比較例４は、研磨材を粉状で別に分散した磁性液に、比較例２と同じデイゾルバー型攪拌羽根を有する液槽中で混合し、その後、液槽８２で同様に添加剤を入れて塗布液を作製した例である。

比較例３は、図１に示される構成の磁性塗料の製造装置１０のうち、超音波分散装置１２’を省略して、スターラ７２をデイゾルバー型攪拌羽根にして、図４の表１に記載の周速、処理時間で混合した例である。

以下に、非磁性中間層用の塗布液、磁性液、及び研磨材液の各構成を示す。

（１）非磁性中間層用の塗布液の構成（各例で共通）
非磁性粉体 α−Ｆｅ₂Ｏ₃ヘマタイト８５部
平均長軸長：０．０６μｍ
ＢＥＴ法による比表面積：７０ｍ²／ｇ
ｐＨ９
表面処理剤Ａｌ₂Ｏ₃：８質量％
カ−ボンブラック１５部
平均粒径：１５ｎｍ
ポリウレタン樹脂１８部
フェニルホスホン酸２部
ブチルステアレート３部
ブトキシエチルステアレート３部
イソヘキサデシルステアレート６部
ステアリン酸３部
メチルエチルケトン／シクロヘキサノン（５／５混合溶剤）
２５０部
（２）磁性液の構成（各例で共通）
バリウムフェライト磁性粉１００部
Ｈｃ：２４５０Ｏｅ
ＢＥＴ法による比表面積：５０ｍ²／ｇ
σｓ：５２Ａ・ｍ²／ｋｇ（５２ｅｍｕ／ｇ）
板径：２５ｎｍ
板状比：３．０
ポリウレタン樹脂１２部
ポリイソシアネート３部
ブトキシエチルステアレート２部
イソヘキサデシルステアレート４部
ステアリン酸２部
メチルエチルケトン１６０部
カーボンブラック１部
平均粒径：０．１μｍ
ブチルステアレート２部
シクロヘキサノン１６０部
（３）研磨材液の構成（実施例３以外の各例で共通）
研磨材（高圧合成法による人工ダイヤモンド）３部
平均粒径：０．１５μｍ
溶剤
シクロヘキサノン２７部
（４）研磨材液の構成（実施例３）
研磨材（高圧合成法による人工ダイヤモンド）３部
平均粒径：０．１５μｍ
溶剤
シクロヘキサノン１２部
上記非磁性中間層の塗布液は、ステアリン酸、ブトキシエチルステアレート、イソヘキサデシルステアレート、及びブチルステアレートを除く各成分をオープンニーダで混練したのち、サンドミルを用いてジルコニアビーズで分散させた。得られた分散液にポリイソシアネートを３部加え、更にステアリン酸、ブトキシエチルステアレート、イソヘキサデシルステアレート、及びブチルステアレートをメチルエチルケトンとシクロヘキサノンで溶解した液を添加攪拌して、固形分濃度２８％、溶剤比率がメチルエチルケトン：シクロヘキサノン＝４：６の非磁性塗布液を作製した。

得られた非磁性層塗布液を、厚さ７１μｍで中心面表面粗さが４ｎｍのポリエチレンナフタレート支持体上に、乾燥後の厚さが１．５μｍになるように両面塗布し乾燥させた。

磁性液と研磨材液との混合液については、更にステアリン酸とブチルステアレートをメチルエチルケトンとシクロヘキサノンで溶解した液を添加攪拌した。そして、１μｍの平均孔径を有するフィルターを用いて濾過し、磁性層形成用の塗布液（磁性塗料）として調整した。

この磁性層形成用の塗布液を、非磁性中間層の上に乾燥後の厚さが０．１μｍになるように両面塗布し乾燥させた。その後７段のカレンダで温度９０℃、線圧３００ｋｇ／ｃｍにて処理を行い、外径４５ｍｍ、内径５ｍｍに打ち抜いたのち、表面研磨処理を行い、カートリッジに組み込んでディスク状に形成し、得られたディスクを評価試料とした。

以上で説明した実施例及び比較例の試作条件及び評価結果を図４の表１に纏める。以下、表１の各項目について説明する。「分散法」は、磁性液と研磨材液との別個の分散処理か同時の分散処理かの別である。「研磨材液の分散処理」は、研磨材液の分散処理の方法である。

「バッチ型超音波分散条件」は、バッチ式超音波分散処理装置１１における装置条件等である。このうち、「出力」、「振動子数」、「周波数」、「振幅」、「照射面積」、「攪拌羽根径」、及び「攪拌回転数」は同一条件となっている。一方、「処理時間」は、２段階に変化させてある。なお、表１に記載はないが、研磨材液は冷却水の循環により１８°Ｃに調温された。

「循環型超音波分散条件」は、循環式超音波分散処理装置１２における装置条件等である。このうち、「出力」、「振動子数」、及び「流量」は同一条件となっている。一方、「周波数」、「振幅」、「照射面積」、「照射部との距離」、及び「循環パス回数」は各例で変化させてある。

「研磨材液濃度」は、磁性液と研磨材液との混合液に対する研磨材液の濃度である。「研磨材混合形態」は、既述の如くである。「磁性液／研磨材液混合条件」は、混合槽７０を含む循環式超音波分散処理装置１２’における装置条件等である。このうち、Ａの「周速」、「時間」、及びＢの「周波数」、「振幅」、「照射面積」、「照射部との間隔」、及び「流量」は同一条件となっている。一方、「循環パス回数」は、２段階に変化させてある。

つぎに、図４の表１に示される実施例１〜実施例４及び比較例１〜比較例４の評価方法について説明する。

（１）Ｓ／Ｎ測定
Ｓ／Ｎの測定は、米国ＧＵＺＩＫ社製のＲＷＡ１００１型ディスク評価装置及び協同電子システム社製のスピンスタンドＬＳ−９０を使用した。トラック幅５μｍでギャップ長０．２μｍのメタルインギャップヘッドを用い、半径２４．６ｍｍの位置において線記録密度１００ＫＦＣＩの信号を書き込み、トラック幅が２．６μｍのＭＲヘッドで再生し、その再生出力（ＴＡＡ）とＤＣイレーズ後のノイズレベルを測定し、Ｓ／Ｎ値を求めた。

（２）走行耐久性
フロッピー（登録商標）ディスクドライブ（米国Ｉｏｍｅｇａ社製ＺＩＰ１００：回転数２９６８ｒｐｍ）を用い、半径３８ｍｍ位置にヘッドを固定し、記録密度３４ｋｆｃｉで記録を行った後、その信号を再生し１００％とした。その後、サーモサイクルフローを１サイクルとするサーモサイクル環境で１５００時間走行させた。走行２４時間おきに出力をモニターし、その出力が初期の値の７０％以下となった時点をＮＧとした。そして、ＮＧになるまでに走行時間を記録した。

（３）出力低下測定（ヘッドの摩耗によるヘッド出力低下）
米国ＧＵＺＩＫ社製のＲＷＡ１００１型ディスク評価装置び協同電子システム社製スピンスタンドＬＳ−９０を使用した。予めサンプルの再生出力を測定したＭＲヘッドを用いて各サンプルのディスク全面を１時間シークさせた。その後、更に未使用のディスクを用いて同一ヘッドで１時間シークを行い、全部で５０回繰り返し、計５０時間のシークを行った。５０枚のメディアをシークさせたヘッドでサンプルの再生出力を再度測定し、シーク前の再生出力からの低下分を算出した（単位：ｄＢ）。

（４）磁性液中の異物混入量の測定
磁性液の乾燥物をメノウ乳鉢で粉砕し、カップに詰めてプレスした測定試料を島津製作所製の蛍光Ｘ線分析装置ＸＰＦ・１７００型（ＲｈＸ線管４０ｋＶ−９５ｍＡ、測定面
積１０ｍｍφ）で計測し、磁性層中のＺｒ量を蛍光Ｘ線で別に求めたビーズ中の含有率で
換算して算出した。比較例１の磁性層中のＺｒ含有量を１として、相対値で磁性層中のＺｒ含有量を示す。

以下、図４の表１に示される評価結果について説明する。

Ｓ／Ｎ値については、実施例１〜実施例４は、２４〜２６の範囲にあるが、比較例１〜比較例４は、１８〜２２の範囲であり、実施例より劣っている。

走行耐久性については、実施例１〜実施例４は、いずれも１５００時間の走行が可能であった。一方、比較例１〜比較例４は、５００〜１０００時間の走行でＮＧとなった。

出力低下測定は、実施例１〜実施例４は、出力低下が０．６〜１．４にとどまっているが、比較例１〜比較例４は、２．０〜５．０となっており、実施例より劣っている。

磁性液中の異物混入量の測定における磁性層中のＺｒ含有量では、実施例１〜実施例４は、比較例１の基準値（１）に対し０．１〜０．１２にとどまっているが、研磨材がサンドミル分散された比較例１及び比較例２は、異物混入量が多い。研磨材がサンドミル分散されていない比較例３及び比較例４は、０．１と異物混入量は低いが、Ｓ／Ｎ、走行耐久性、出力低下等の点で実施例より劣っている。

本発明の実施形態に使用される磁性塗料の製造装置の全体構成図循環式超音波分散処理装置の構成図循環式超音波分散処理装置に使用される超音波分散機の詳細断面図実施例の条件及び評価結果を示す表

符号の説明

１０…磁性塗料の製造装置、１１…バッチ式超音波分散処理装置、１２、１２’…循環式超音波分散処理装置、１３、２５…液槽、４０…超音波分散機、７０…混合槽、８２…添加槽

Claims

非磁性の支持体上に強磁性粉末と結合剤とを含む磁性塗料が塗設されてなる磁気記録媒体の製造方法において、
前記磁性塗料は、前記強磁性粉末と前記結合剤とを含む磁性液と、研磨材と溶剤とを含む研磨材液とを含み、
前記磁性液と前記研磨材液とをそれぞれ別個に分散処理し、次いで前記磁性液と前記研磨材液とを混合し、しかる後に前記磁性液と前記研磨材液との混合液を超音波印加により分散処理することを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。
前記研磨材液の分散処理が、バッチ式超音波分散処理装置による第１ステップと、循環式超音波分散処理装置による第２ステップとよりなる請求項１に記載の磁気記録媒体の製造方法。
前記研磨材がダイヤモンドである請求項１又は２に記載の磁気記録媒体の製造方法。
前記研磨材の平均粒径が０．３μｍ以下である請求項１〜３のいずれか１項に記載の磁気記録媒体の製造方法。