六方晶フェライト磁性粉末の製造方法ならびに磁気記録媒体およびその製造方法
【課題】超高密度記録を達成可能な六方晶フェライト磁性粉末および上記六方晶フェライト磁性粉末を用いた高密度記録に適した磁気記録媒体を提供すること。
【解決手段】Ｂ2Ｏ3成分を含むガラス形成成分および六方晶フェライト形成成分を含み、かつ上記Ｂ2Ｏ3成分をＢ2Ｏ3換算で１５〜２７モル％含む原料混合物を溶融し溶融物を得ること、上記溶融物を急冷し、飽和磁化量が０．６Ａ・ｍ2／ｋｇ以下である固化物を得ること、ならびに、上記固化物を６００〜６９０℃の温度域まで加熱し該温度域に保持することにより平均板径が１５〜２５ｎｍの六方晶フェライト磁性粉末を析出させること、を含む六方晶フェライト磁性粉末の製造方法。非磁性支持体上に、上記方法により製造された六方晶フェライト磁性粉末と結合剤とを含む磁性層を有する磁気記録媒体。上記方法を含む磁気記録媒体の製造方法。
【解決手段】Ｂ2Ｏ3成分を含むガラス形成成分および六方晶フェライト形成成分を含み、かつ上記Ｂ2Ｏ3成分をＢ2Ｏ3換算で１５〜２７モル％含む原料混合物を溶融し溶融物を得ること、上記溶融物を急冷し、飽和磁化量が０．６Ａ・ｍ2／ｋｇ以下である固化物を得ること、ならびに、上記固化物を６００〜６９０℃の温度域まで加熱し該温度域に保持することにより平均板径が１５〜２５ｎｍの六方晶フェライト磁性粉末を析出させること、を含む六方晶フェライト磁性粉末の製造方法。非磁性支持体上に、上記方法により製造された六方晶フェライト磁性粉末と結合剤とを含む磁性層を有する磁気記録媒体。上記方法を含む磁気記録媒体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、六方晶フェライト磁性粉末の製造方法に関するものであり、より詳しくは、薄層磁性層を有する磁気記録媒体の磁性粉末として好適な六方晶フェライト磁性粉末の製造方法に関するものである。
更に本発明は、上記製造方法によって得られた六方晶フェライト磁性粉末を用いた磁気記録媒体およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、高密度記録用磁気記録媒体の磁性層には強磁性金属磁性粉末が主に用いられてきた。強磁性金属磁性粉末は主に鉄を主体とする針状粒子であり、高密度記録のために粒子サイズの微細化、高抗磁力化が追求され各種用途の磁気記録媒体に用いられてきた。
【０００３】
記録情報量の増加により、磁気記録媒体には常に高密度記録が要求されている。しかしながら更に高密度記録を達成するためには強磁性金属強磁性粉末の改良には限界が見え始めている。これに対し、六方晶フェライト磁性粉末は、抗磁力は永久磁石材料にも用いられた程に大きく、抗磁力の基である磁気異方性は結晶構造に由来するため粒子を微細化しても高抗磁力を維持することができる。更に、六方晶フェライト磁性粉末を磁性層に用いた磁気記録媒体はその垂直成分により高密度特性に優れる。このように六方晶フェライト磁性粉末は高密度化に最適な強磁性体である。
【０００４】
六方晶フェライト磁性粉末の製法については、例えば特許文献１〜８に、磁気記録用の六方晶フェライト磁性粉末をガラス結晶化法により製造することが提案されている。六方晶フェライト粉末の製法としてはガラス結晶化法以外にも水熱合成法、共沈法等の方法が知られているが、磁気記録媒体用に望まれる微粒子適性、単粒子分散適性、シャープな粒度分布などの点でガラス結晶化法が優れると言われている。
【特許文献１】特開昭５６−１３４５２２号公報
【特許文献２】特開昭６１−１０２１０号公報
【特許文献３】特公平２−３９８４４号公報
【特許文献４】特開平２−２８８２０６号公報
【特許文献５】特開平３−７８２１１号公報
【特許文献６】特公平４−３００８６号公報
【特許文献７】特開平５−１２８４２号公報
【特許文献８】特開平７−２０１５４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
近年、更なる高密度記録化が進行し記録密度としては１Ｇｂｐｓｉ以上が目標とされている。かかる状況下では、特許文献１〜８に記載の方法をはじめとする従来のガラス結晶化法では、目標とされる記録密度を達成可能な六方晶フェライト磁性粉末を提供することは困難になってきている。
【０００６】
そこで本発明の目的は、超高密度記録を達成可能な六方晶フェライト磁性粉末および上記六方晶フェライト磁性粉末を用いた高密度記録に適した磁気記録媒体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
高密度記録化のためには、磁性層の充填度向上およびノイズ低減のために六方晶フェライト磁性粉末を微粒子化することが求められる。しかし六方晶フェライト粉末の平均板径を小さくしたとしても粒度分布が広いと、粒度分布の微粒子側成分が熱揺らぎの影響を受け、記録された磁気エネルギーが熱エネルギーに負けて記録が消失する可能性がある。このため粒子サイズを小さくするとともに粒度分布をシャープにする必要がある。
一般的にガラス結晶化法では、ＢａＯ・６Ｆｅ2Ｏ3とＢａＯ・Ｂ2Ｏ3の組成になる成分を溶融し、急冷させて非晶質体とする。次いで大気雰囲気で加熱すると、５００℃〜６００℃程度で非晶質体が固体−液体の中間状態となり非晶質中の元素が移動できる様になるとＢａＯ・６Ｆｅ2Ｏ3が結晶化し始め核粒子が生成する。通常、７００℃以下で非晶質中のＢａＯ・６Ｆｅ2Ｏ3構成成分は全て結晶化する。この温度雰囲気で保持し続けると粒子は成長する。粒子成長反応では微細な粒子がガラス質に溶解して他の粒子成長の原料となる。この反応はおそらくオストワルト熟成反応によると考えている。粒子は温度を上げると成長し続ける。
そこで本発明者らは、粒度分布を更に改良するためには、核粒子生成時の溶解−析出反応を抑制することが重要であるとの結論を得て更に検討を重ねた結果、以下の知見を得るに至った。
【０００８】
非晶質中のＢａＯ・６Ｆｅ2Ｏ3構成成分が結晶化を開始して核粒子を生成している状態（未結晶化成分が残っている状態）で溶解−析出反応が生じると、この時点で粒度分布が広がる。このことは未結晶化成分が結晶化して核粒子を生成する反応と、溶解−析出反応の速度の違いが関係していると考えられる。核粒子生成時の溶解−析出反応を抑制するには核粒子を溶解するガラス質（Ｂ2Ｏ3）量を減量することと、結晶化させる温度を低く抑えることが重要である。ガラス質を減量しても結晶化させる温度が高ければ溶解−析出反応は抑えられない。他方、温度を下げるだけでは核粒子の生成反応速度が小さくなるため六方晶フェライト磁性粉末を得るためには、核粒子生成反応を長時間行う必要がある。しかし核粒子生成反応を長時間行うと、核生成と未結晶化成分による粒成長反応が同時に進行するため粒度分布は広くなってしまう。
更に、非晶質の飽和磁化量も粒度分布に影響する。原料混合物を急冷して得られる非晶質体の飽和磁化量は、原料混合物の非晶質性を表していると考えられる。ガラス結晶化法では原料混合物を急冷し非晶質化するが、この急冷時に結晶化速度よりも速く冷却すると非晶質化が良好に進行するのに対し、冷却速度が結晶化速度に追いつかないと急冷中に結晶粒子が析出してしまう。急冷時に析出した結晶粒子が多いほど、非晶質体の飽和磁化量は大きくなる。しかし、この段階で析出した結晶粒子は、その後の結晶化工程で析出する結晶粒子とは粒度分布が異なるため、急冷時の析出粒子が多いほど最終的に得られる六方晶フェライト粉末の粒度分布が広がる傾向がある。
また、非晶質中のＢａＯ・６Ｆｅ2Ｏ3成分が全て結晶化した際に生成している粒子が目的粒子サイズよりあまりに小さいと粒子成長のために更に反応を継続する必要がある。しかし、この反応はオストワルト熟成によるため、反応を継続すると粒度分布が拡大して目的の粒子サイズになった際に大きな粒度分布となってしまう。したがって、結晶化工程における最終的な目的粒子サイズも粒度分布に影響を及ぼす。
本発明者らは以上の知見から、(1)原料中のＢ2Ｏ3成分量を低減すること、(2)溶融物の急冷により得られる固化物の飽和磁化量を小さくすること、(3)結晶化温度を低くすること、(4)目的粒子サイズを小さくすること、により上記目的を達成できることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００９】
即ち、上記目的は、下記手段により達成された。
［１］Ｂ2Ｏ3成分を含むガラス形成成分および六方晶フェライト形成成分を含み、かつ上記Ｂ2Ｏ3成分をＢ2Ｏ3換算で１５〜２７モル％含む原料混合物を溶融し溶融物を得ること、
上記溶融物を急冷し、飽和磁化量が０．６Ａ・ｍ2／ｋｇ以下である固化物を得ること、ならびに、
上記固化物を６００〜６９０℃の温度域まで加熱し該温度域に保持することにより平均板径が１５〜２５ｎｍの六方晶フェライト磁性粉末を析出させること、
を含む六方晶フェライト磁性粉末の製造方法。
［２］前記原料混合物は、Ｂ2Ｏ3成分以外のガラス形成成分を、Ｂ2Ｏ3成分のＢ2Ｏ3換算含有量に対して酸化物基準で５〜４０モル％含有する［１］に記載の六方晶フェライト磁性粉末の製造方法。
［３］前記ガラス形成成分は、ＳｉＯ2成分を含む［１］または［２］に記載の六方晶フェライト磁性粉末の製造方法。
［４］前記六方晶フェライト磁性粉末は、バリウムフェライト磁性粉末である［１］〜［３］のいずれかに記載の六方晶フェライト磁性粉末の製造方法。
［５］前記六方晶フェライト磁性粉末は、粒度分布変動係数が２５％以下である［１］〜［４］のいずれかに記載の六方晶フェライト磁性粉末の製造方法。
［６］非磁性支持体上に、［１］〜［５］のいずれかに記載の方法により製造された六方晶フェライト磁性粉末と結合剤とを含む磁性層を有する磁気記録媒体。
［７］前記磁性層の厚さは８０ｎｍ以下である［６］に記載の磁気記録媒体。
［８］［１］〜［５］のいずれかに記載の方法により六方晶フェライト磁性粉末を得ること、および、得られた六方晶フェライト磁性粉末を用いて磁性層を形成すること、を含む磁気記録媒体の製造方法。
［９］前記磁性層の厚さは８０ｎｍ以下である［８］に記載の磁気記録媒体の製造方法。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、超高密度記録が可能な磁気記録媒体を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
[六方晶フェライト磁性粉末の製造方法]
本発明の六方晶フェライト磁性粉末の製造方法は、ガラス結晶化法により六方晶フェライト磁性粉末を製造するものであり、以下の工程を含む。
(1)Ｂ2Ｏ3成分を含むガラス形成成分および六方晶フェライト形成成分を含み、かつ上記Ｂ2Ｏ3成分をＢ2Ｏ3換算で１５〜２７モル％含む原料混合物を溶融し溶融物を得ること、
(2)上記溶融物を急冷し、飽和磁化量が０．６Ａ・ｍ2／ｋｇ以下（０．６emu/g以下）である固化物を得ること、ならびに、
(3)上記固化物を６００〜６９０℃の温度域まで加熱し該温度域に保持することにより平均板径が１５〜２５ｎｍの六方晶フェライト磁性粉末を析出させること。
以下、本発明の六方晶フェライト磁性粉末の製造方法について、更に詳細に説明する。
【００１２】
原料混合物
本発明において使用される原料混合物は、ガラス形成成分および六方晶フェライト形成成分を含む。ガラス形成成分とは、ガラス転移現象を示し非晶質化（ガラス化）し得る成分であり、通常のガラス結晶化法ではＢ2Ｏ3成分が使用される。本発明でもガラス形成成分としてＢ2Ｏ3成分を含む原料混合物を使用する。その含有量は前述の通り核粒子生成時の溶解−析出反応を抑制し粒度分布をシャープにするためにＢ2Ｏ3換算（酸化物換算）で２７モル％以下とする。ただし１５モル％未満では、溶解−析出反応が抑制されすぎて所望の粒子サイズの六方晶フェライト磁性粉末を得ることが困難となるため、その下限は１５モル％とする。即ち、上記原料混合物中のＢ2Ｏ3成分量は、Ｂ2Ｏ3換算（酸化物換算）で１５〜２７モル％であり、好ましい範囲は、１５〜２５モル％である。
【００１３】
ガラス結晶化法において原料混合物に含まれる各成分は、酸化物として、または溶融等の工程において酸化物に変わり得る各種の塩として存在する。本発明において「Ｂ2Ｏ3成分」とは、Ｂ2Ｏ3自体および工程中にＢ2Ｏ3に変わり得るＨ2ＢＯ3等の各種の塩を含むものとする。他の成分についても同様である。
【００１４】
上記の通りＢ2Ｏ3成分を減量することによりシャープな粒度分布を示す六方晶フェライト磁性粉末を得ることができる。ただしＢ2Ｏ3成分は、六方晶フェライト形成成分として通常使用されるＢａＯ成分とＦｅ2Ｏ3成分の溶融を促進する成分であるため、Ｂ2Ｏ3成分を減量すると原料混合物を溶解しずらくなる。また、Ｂ2Ｏ3成分を減量することにより、相対的に六方晶フェライト成分の割合が増加し非晶質化しづらくなることがある。本発明者らは、このような場合には、原料混合物中にＢ2Ｏ3成分以外のガラス形成成分を添加することにより上記現象を緩和することができることを見いだした。Ｂ2Ｏ3成分以外のガラス形成成分は、ガラス転移温度がＢ2Ｏ3より高い方が好ましい。ガラス転移温度がＢ2Ｏ3より低い成分では、溶解析出反応を抑制することが難しいからである。上記成分としては、例えばＳｉＯ2成分、ＧｅＯ2成分等を挙げることができる。
【００１５】
Ｂ2Ｏ3成分と他のガラス形成成分を併用する場合、前記原料混合物は、Ｂ2Ｏ3成分以外のガラス形成成分を、Ｂ2Ｏ3成分のＢ2Ｏ3換算含有量に対して酸化物基準で４０モル％以下の量で含むことが好ましい。その量がＢ2Ｏ3成分に対して４０モル％以下であれば、最終生成物である六方晶フェライト磁性粉末にガラス形成成分（ＳｉＯ2等）が多量に残留し磁気記録媒体とした際に分散が劣化したり磁性体充填度が低下して電磁変換特性が劣化することを回避することができる。ただし５モル％より少量では添加効果が少ないため、上記成分を添加する場合、その添加量はＢ2Ｏ3成分のＢ2Ｏ3換算含有量に対して酸化物基準で５モル％以上とすることが好ましい。上記他のガラス形成成分の含有量は、Ｂ2Ｏ3成分のＢ2Ｏ3換算含有量に対して酸化物基準で１０〜３０モル％であることがより好ましい。
【００１６】
前記原料混合物に含まれる六方晶フェライト形成成分としては、六方晶フェライト磁性粉末の構成成分となる成分であって、Ｆｅ2Ｏ3、ＢａＯ、ＳｒＯ、ＰｂＯ等の金属酸化物が挙げられる。例えば、六方晶フェライト形成成分の主成分としてＢａＯを使用することによりバリウムフェライト磁性粉末を得ることができる。原料混合物中の六方晶フェライト形成成分の含有量は、所望の磁気特性に応じて適宜設定することができる。
【００１７】
六方晶フェライト磁性粉末として、抗磁力調整のためＦｅの一部が他の金属元素によって置換されたものを得ることもできる。置換元素としては、Ｃｏ−Ｚｎ−Ｎｂ、Ｃｏ−Ｔｉ、ＣＯ−Ｔｉ−Ｓｎ、Ｃｏ−Ｓｎ−Ｎｂ、Ｃｏ−Ｚｎ−Ｓｎ−Ｎｂ、Ｃｏ−Ｚｎ−Ｚｒ−Ｎｂ、Ｃｏ−Ｚｎ−Ｍｎ−Ｎｂ等が挙げられる。このような六方晶フェライト磁性粉末を得るためには、六方晶フェライト形成成分として、抗磁力調整のための成分を併用すればよい。抗磁力調整成分としては、ＣｏＯ、ＮｉＯ、ＺｎＯ等の２価金属の酸化物成分、ＴｉＯ2、ＺｒＯ2、ＨｆＯ2等の４価金属の酸化物成分が挙げられる。上記抗磁力調整成分を使用する場合、その含有量は所望の抗磁力等にあわせて、適宜決定すればよい。
【００１８】
上記原料混合物は、各成分を秤量および混合して得ることができる。
【００１９】
原料混合物の溶融、溶融物の固化
本発明では、前記原料混合物を溶融し溶融物を得る。溶融温度は原料組成に応じて設定すればよく、例えば１０００〜１５００℃である。溶融時間は、原料混合物が十分溶融するように適宜設定すればよい。
【００２０】
次いで、得られた溶融物を急冷することにより固化物を得る。この固化物は、ガラス形成成分が非晶質化（ガラス化）した非晶質体を含む。上記急冷は、ガラス結晶化法で非晶質体を得るために通常行われる急冷工程と同様に実施することができ、例えば高速回転させた水冷双ローラー上に溶融物を注いで圧延急冷する方法等の公知の方法で行うことができる。
【００２１】
本発明では上記急冷により、飽和磁化量が０．６Ａ・ｍ2／ｋｇ以下である固化物を得る。前述のように急冷後に得られる固化物の飽和磁化量は急冷中に析出した結晶量の指標となり得るものであり、飽和磁化量が０．６Ａ・ｍ2／ｋｇを超える固化物は非晶質中の析出結晶が多く、これら析出結晶が最終的に得られる六方晶フェライトの粒度分布を広げる要因となるためシャープな粒度分布を有する六方晶フェライト磁性粉末をえることが困難となる。前記飽和磁化量の下限は、例えば０．２Ａ・ｍ2／ｋｇ以上であるが、０．２Ａ・ｍ2／ｋｇ未満の飽和磁化量を有する固化物を得ることももちろん可能である。
【００２２】
上記固化物の飽和磁化量は、急冷時の冷却速度によって制御することができる。前述のように固化物の飽和磁化量は、結晶化速度と冷却速度との兼ね合いで決まるものである。原料組成によって結晶化速度は変わり得るため、急冷時の冷却速度は原料組成に応じて設定すべきである。冷却速度は、冷却ローラーのロール熱伝導率、ロール周速、ロール間の圧力、ロールに滴下する溶融液量等によって制御することができ、制御することにより固化物の飽和磁化量を所望の範囲とすることができる。
【００２３】
固化物の加熱処理
上記急冷後、得られた固化物を加熱処理する。この工程により、六方晶フェライト粒子を結晶化させ非晶質相（ガラス相）中に析出させることができる。本発明では、上記加熱処理を、急冷により得られた固化物を６００〜６９０℃の温度域まで加熱し該温度域に保持した状態で、析出する六方晶フェライト磁性粉末の平均板径が１５〜２５ｎｍになるまで行う。平均板径が２５ｎｍを超える六方晶フェライト磁性粉末を析出させようとすると、先に説明したように結晶化反応を継続する必要があり目的の粒子サイズになったときに大きな粒度分布となってしまう。ただし析出される六方晶フェライト磁性粉末の粒子サイズが過度に小さいと粒度分布はシャープになるものの磁気記録媒体に適用可能な抗磁力Ｈｃを有する六方晶フェライト磁性粉末を得ることができない。そこで本発明では、析出させる六方晶フェライト磁性粉末の平均板径を１５〜２５ｎｍとする。上記平均板径は、好ましくは１５〜２０ｎｍである。上記平均板径は、透過型電子顕微鏡で撮影した写真において５００個の粒子を無作為に抽出して測定した板径の平均値とする。なお、六方晶フェライト磁性粉末の粒子サイズは、後述の実施例で行われるような粗粉砕や磁性層塗布液調製工程では実質的に変化しない。そのため六方晶フェライト磁性粉末製造工程後に測定された平均板径および磁性層中で測定される平均板径は、上記加熱処理により析出した六方晶フェライト磁性粉末の平均板径とみなすことができる。後述の粒度分布についても同様である。
【００２４】
本発明では、前記固化物の加熱処理を、６００〜６９０℃の温度域で行う。上記加熱温度が６００℃未満では、結晶化反応が十分に進行せず所望の粒子サイズの六方晶フェライト磁性粉末を得ることが困難となる。一方、上記加熱温度が６９０℃を超えると、先に説明したように核粒子生成時の溶解−析出反応によりシャープな粒度分布を有する六方晶フェライト磁性粉末を得ることが困難となる。上記加熱温度は、好ましくは６２０〜６８０℃である。析出させる六方晶フェライト磁性粉末の粒子サイズは、上記加熱温度および加熱時間により制御可能であるため、本発明では６００〜６９０℃の範囲、好ましくは６２０〜６８０℃の範囲で目的粒子サイズにより適切な加熱温度を選択することが好ましい。上記温度域までの昇温速度は、例えば１０〜５００℃／分程度が好適であり、上記温度域での保持時間は、例えば２〜１２時間であり、好ましくは３〜６時間である。
【００２５】
上記加熱処理物は、通常、六方晶フェライト磁性粉末と非晶質相を含む。非晶質相を除去し六方晶フェライト磁性粉末を得る処理としては、加熱下酸処理等のガラス結晶化法で一般的に行われる各種処理を用いることができる。この処理により余分なガラス成分を除去した粒子に、必要に応じて水洗、乾燥等の後処理を施すことにより、磁気記録媒体に適用可能な六方晶フェライト磁性粉末を得ることができる。
【００２６】
本発明によれば、以上説明した工程によりシャープな粒度分布を示す六方晶フェライト磁性粉末を得ることができる。得られる六方晶フェライト磁性粉末の粒度分布は、例えば透過型電子顕微鏡で撮影した写真において５００個の粒子を無作為に抽出して測定した板径の平均値（平均板径）を求め、これら５００個の粒子の板径について標準偏差を求めて平均板径で除した値（粒径分布変動係数）で評価することができる。本発明によれば、上記粒径分布変動係数として２５％以下、例えば１５〜２５％の粒度分布を示す六方晶フェライト磁性粉末を得ることができる。粒度分布が広い六方晶フェライト磁性粉末には、平均板径を大きく外れる粒子が多数含まれる。本発明で得られる六方晶フェライト磁性粉末の平均板径は前記の通り１５〜２５ｎｍであり、この範囲に満たない小さな粒子は磁気特性に寄与せず非磁性体として振る舞い、この範囲を超える大きな粒子はノイズの原因となり得る。粒度分布が広い場合、このように磁気特性に寄与しないか磁気特性を低下させ得る粒子が多数存在するのに対し、本発明によればシャープな粒度分布を示す優れた磁気特性を有する六方晶フェライト磁性粉末を得ることができる。本発明によれば、磁気記録に適した抗磁力、例えば１７３ｋＡ／ｍ以上、更には１７３〜３４０ｋＡ／ｍの抗磁力を有する六方晶フェライト磁性粉末を得ることができる。
【００２７】
［磁気記録媒体およびその製造方法］
本発明の磁気記録媒体は、非磁性支持体上に本発明の製造方法により製造された六方晶フェライト磁性粉末と結合剤を含む磁性層を有するものである。
本発明の磁気記録媒体の製造方法は、本発明の製造方法により六方晶フェライト磁性粉末を得ること、および、得られた六方晶フェライト磁性粉末を用いて磁性層を形成すること、を含む。
以下、本発明の磁気記録媒体および本発明の磁気記録媒体の製造方法について、更に詳細に説明する。
【００２８】
磁性層
磁性層に使用される六方晶フェライト磁性粉末およびその製造方法の詳細は、前述の通りである。前記磁性層は、六方晶フェライト磁性粉末とともに結合剤を含む。磁性層に含まれる結合剤としては、ポリウレタン樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、塩化ビニル系樹脂、スチレン、アクリロニトリル、メチルメタクリレートなどを共重合したアクリル系樹脂、ニトロセルロースなどのセルロース系樹脂、エポキシ樹脂、フェノキシ樹脂、ポリビニルアセタール、ポリビニルブチラールなどのポリビニルアルキラール樹脂などから単独または複数の樹脂を混合して用いることができる。これらの中で好ましいものはポリウレタン樹脂、アクリル系樹脂、セルロース系樹脂、塩化ビニル系樹脂である。これらの樹脂は、後述する非磁性層においても結合剤として使用することができる。また、上記樹脂とともにポリイソシアネート系硬化剤を使用することも可能である。
【００２９】
上記結合剤は強磁性粉末、非磁性粉体の分散性を向上させるため、これらの粉体表面に吸着する官能基（極性基）を持つことが好ましい。好ましい官能基としては−ＳＯ3Ｍ、−ＳＯ4Ｍ、−ＰＯ（ＯＭ）2、−ＯＰＯ（ＯＭ）2、−ＣＯＯＭ、＝ＮＳＯ3Ｍ、＝ＮＲＳＯ3Ｍ、−ＮＲ1Ｒ2、−Ｎ+Ｒ1Ｒ2Ｒ3Ｘ-などがある。ここでＭは水素またはＮａ、Ｋ等のアルカリ金属、Ｒはアルキレン基、Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3はアルキル基またはヒドロキシアルキル基または水素、ＸはＣｌ、Ｂｒ等のハロゲンである。結合剤中の官能基の量は１０μｅｑ／ｇ以上２００μｅｑ／ｇ以下が好ましく、３０μｅｑ／ｇ以上１２０μｅｑ／ｇ以下がさらに好ましい。この範囲内であれば、良好な分散性が得られるので好ましい。
【００３０】
結合剤の分子量は質量平均分子量で１０，０００以上２００，０００以下であることが好ましい。この範囲内にあれば、塗膜強度が十分であり、耐久性が良好であり、また分散性が向上するので好ましい。
【００３１】
非磁性層、磁性層には、非磁性粉末または強磁性粉末に対し、例えば５〜５０質量％の範囲、好ましくは１０〜３０質量％の範囲で結合剤を用いることができる。
【００３２】
磁性層には、必要に応じて添加剤を加えることができる。添加剤としては、研磨剤、潤滑剤、分散剤・分散助剤、防黴剤、帯電防止剤、酸化防止剤、溶剤、カーボンブラックなどを挙げることができる。上記添加剤は、所望の性質に応じて市販品を適宜選択して使用することができる。
【００３３】
磁性層で使用可能なカーボンブラックとしては、ゴム用ファーネス、ゴム用サーマル、カラー用ブラック、アセチレンブラック等を挙げることができる。比表面積は５〜５００ｍ2／ｇ、ＤＢＰ吸油量は１０〜４００ｍｌ／１００ｇ、粒子径は５〜３００ｎｍ、ｐＨは２〜１０、含水率は０．１〜１０％、タップ密度は０．１〜１ｇ／ｍｌが好ましい。カーボンブラックを使用する場合、強磁性粉末の質量に対して０．１〜３０質量％で用いることが好ましい。磁性層で使用できるカーボンブラックは、例えば「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。それらは市販品として入手可能である。
【００３４】
本発明で使用されるこれらの添加剤は、磁性層、さらに後述する非磁性層でその種類、量を必要に応じて使い分けることができる。また本発明で用いられる添加剤のすべてまたはその一部は、磁性層または非磁性層用の塗布液の製造時のいずれの工程で添加してもよい。例えば、混練工程前に強磁性粉末と混合する場合、強磁性粉末と結合剤と溶剤による混練工程で添加する場合、分散工程で添加する場合、分散後に添加する場合、塗布直前に添加する場合などがある。六方晶フェライト磁性粉末を分散する際に粒子表面を分散媒、ポリマーに合った物質で処理することも可能である。表面処理剤は無機化合物、有機化合物のいずれでもよい。主な化合物としてはＳｉ、Ａｌ、Ｐ、等の酸化物または水酸化物、各種シランカップリング剤、各種チタンカップリング剤が代表例である。量は磁性体に対して、通常０．１質量％以上１０％質量以下である。磁性体のｐＨは、通常４以上１２以下程度であり、分散媒、ポリマーにより最適値があるが、媒体の化学的安定性、保存性から一般に６以上１０以下程度が選択される。磁性体に含まれる水分は、分散媒、ポリマーにより最適値があるが通常０．０１質量％以上２．０質量％以下が好ましい。
【００３５】
非磁性層
次に非磁性層に関する詳細な内容について説明する。本発明の磁気記録媒体は、非磁性支持体と磁性層との間に非磁性粉末と結合剤を含む非磁性層を有することができる。非磁性層に使用できる非磁性粉末は、無機物質でも有機物質でもよい。また、カーボンブラック等も使用できる。無機物質としては、例えば金属、金属酸化物、金属炭酸塩、金属硫酸塩、金属窒化物、金属炭化物、金属硫化物などが挙げられる。これらの非磁性粉末は、市販品として入手可能であり、公知の方法で製造することもできる。
【００３６】
具体的には二酸化チタン等のチタン酸化物、酸化セリウム、酸化スズ、酸化タングステン、ＺｎＯ、ＺｒＯ2、ＳｉＯ2、Ｃｒ2Ｏ3、α化率９０〜１００％のα−アルミナ、β−アルミナ、γ−アルミナ、α−酸化鉄、ゲータイト、コランダム、窒化珪素、チタンカーバイト、酸化マグネシウム、窒化ホウ素、２硫化モリブデン、酸化銅、ＭｇＣＯ3、ＣａＣＯ3、ＢａＣＯ3、ＳｒＣＯ3、ＢａＳＯ4、炭化珪素、炭化チタンなどが単独または２種類以上を組み合わせて使用することができる。好ましいものは、α−酸化鉄、酸化チタンである。
【００３７】
非磁性粉末の形状は、針状、球状、多面体状、板状のいずれでもあってもよい。非磁性粉末の結晶子サイズは、４ｎｍ〜５００ｎｍが好ましく、４０〜１００ｎｍがさらに好ましい。結晶子サイズが４ｎｍ〜５００ｎｍの範囲であれば、分散が困難になることもなく、また好適な表面粗さを有するため好ましい。これら非磁性粉末の平均粒径は、５ｎｍ〜５００ｎｍが好ましいが、必要に応じて平均粒径の異なる非磁性粉末を組み合わせたり、単独の非磁性粉末でも粒径分布を広くしたりして同様の効果をもたせることもできる。とりわけ好ましい非磁性粉末の平均粒径は、１０〜２００ｎｍである。５ｎｍ〜５００ｎｍの範囲であれば、分散も良好で、かつ好適な表面粗さを有するため好ましい。
【００３８】
非磁性粉末の比表面積は、例えば１〜１５０ｍ2／ｇであり、好ましくは２０〜１２０ｍ2／ｇであり、さらに好ましくは５０〜１００ｍ2／ｇである。比表面積が１〜１５０ｍ2／ｇの範囲内にあれば、好適な表面粗さを有し、かつ、適量の結合剤で分散できるため好ましい。ジブチルフタレート（ＤＢＰ）を用いた吸油量は、例えば５〜１００ｍｌ／１００ｇ、好ましくは１０〜８０ｍｌ／１００ｇ、さらに好ましくは２０〜６０ｍｌ／１００ｇである。比重は、例えば１〜１２、好ましくは３〜６である。タップ密度は、例えば０．０５〜２ｇ／ｍｌ、好ましくは０．２〜１．５ｇ／ｍｌである。タップ密度が０．０５〜２ｇ／ｍｌの範囲であれば、飛散する粒子が少なく操作が容易であり、また装置にも固着しにくくなる傾向がある。非磁性粉末のｐＨは２〜１１であることが好ましく、６〜９の間が特に好ましい。ｐＨが２〜１１の範囲にあれば、高温、高湿下または脂肪酸の遊離により摩擦係数が大きくなることを防ぐことができる。非磁性粉末の含水率は、例えば０．１〜５質量％、好ましくは０．２〜３質量％、さらに好ましくは０．３〜１．５質量％である。含水量が０．１〜５質量％の範囲であれば、分散も良好で、分散後の塗料粘度も安定するため好ましい。強熱減量は、２０質量％以下であることが好ましく、強熱減量が小さいものが好ましい。
【００３９】
また、非磁性粉末が無機粉体である場合には、モース硬度は４〜１０のものが好ましい。モース硬度が４〜１０の範囲であれば耐久性を確保することができる。非磁性粉末のステアリン酸吸着量は、好ましくは１〜２０μｍｏｌ／ｍ2であり、さらに好ましくは２〜１５μｍｏｌ／ｍ2である。非磁性粉末の２５℃での水への湿潤熱は、２００〜６００ｅｒｇ／ｃｍ2（２００〜６００ｍＪ／ｍ2）の範囲にあることが好ましい。また、この湿潤熱の範囲にある溶媒を使用することができる。１００〜４００℃での表面の水分子の量は１〜１０個／１００Åが適当である。水中での等電点のｐＨは、３〜９の間にあることが好ましい。これらの非磁性粉末の表面には表面処理が施されることによりＡｌ2Ｏ3、ＳｉＯ2、ＴｉＯ2、ＺｒＯ2、ＳｎＯ2、Ｓｂ2Ｏ3、ＺｎＯが存在することが好ましい。特に分散性に好ましいのはＡｌ2Ｏ3、ＳｉＯ2、ＴｉＯ2、ＺｒＯ2であるが、さらに好ましいのはＡｌ2Ｏ3、ＳｉＯ2、ＺｒＯ2である。これらは組み合わせて使用してもよいし、単独で用いることもできる。また、目的に応じて共沈させた表面処理層を用いてもよいし、先ずアルミナで処理した後にその表層をシリカで処理する方法、またはその逆の方法を採ることもできる。また、表面処理層は目的に応じて多孔質層にしても構わないが、均質で密である方が一般には好ましい。
【００４０】
非磁性層には非磁性粉末と共に、カーボンブラックを混合し表面電気抵抗を下げ、光透過率を小さくすると共に硬度を調整することができる。例えば、非磁性層にはゴム用ファーネス、ゴム用サーマル、カラー用ブラック、アセチレンブラック等を用いることができる。
【００４１】
非磁性層に用いられるカーボンブラックの比表面積は、例えば１００〜５００ｍ2／ｇ、好ましくは１５０〜４００ｍ2／ｇ、ＤＢＰ吸油量は、例えば２０〜４００ｍｌ／１００ｇ、好ましくは３０〜２００ｍｌ／１００ｇである。カーボンブラックの粒子径は、例えば５〜８０ｎｍ、好ましくは１０〜５０ｎｍ、さらに好ましくは１０〜４０ｎｍである。カーボンブラックのｐＨは２〜１０、含水率は０．１〜１０％、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分散剤などで表面処理したり、樹脂でグラフト化して使用しても、表面の一部をグラファイト化したものを使用してもかまわない。また、カーボンブラックを塗料に添加する前にあらかじめ結合剤で分散してもかまわない。これらのカーボンブラックは非磁性粉末に対して５０質量％を越えない範囲、非磁性層総質量の４０％を越えない範囲で使用することが好ましい。これらのカーボンブラックは単独、または組み合せで使用することができる。本発明において非磁性層で使用できるカーボンブラックは例えば「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。それらは市販品として入手可能である。
【００４２】
また非磁性層には目的に応じて有機質粉末を添加することもできる。このような有機質粉末としては、例えば、アクリルスチレン系樹脂粉末、ベンゾグアナミン樹脂粉末、メラミン系樹脂粉末、フタロシアニン系顔料が挙げられるが、ポリオレフィン系樹脂粉末、ポリエステル系樹脂粉末、ポリアミド系樹脂粉末、ポリイミド系樹脂粉末、ポリフッ化エチレン樹脂も使用することができる。その製法は、特開昭６２−１８５６４号公報、特開昭６０−２５５８２７号公報に記されているようなものが使用できる。
【００４３】
非磁性層の結合剤、潤滑剤、分散剤、添加剤、溶剤、分散方法その他は、磁性層のそれが適用できる。特に、結合剤量、種類、添加剤、分散剤の添加量、種類に関しては磁性層に関する公知技術が適用できる。
【００４４】
また、本発明の磁気記録媒体は、下塗り層を設けてもよい。下塗り層を設けることによって支持体と磁性層または非磁性層との接着力を向上させることができる。接着性向上のための下塗り層としては、溶剤への可溶性のポリエステル樹脂を使用することができる。
【００４５】
非磁性支持体
非磁性支持体としては、二軸延伸を行った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、ポリアミド、ポリアミドイミド、芳香族ポリアミド等の公知のものが挙げられる。これらの中でも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、ポリアミドが好ましい。
これらの支持体はあらかじめコロナ放電、プラズマ処理、易接着処理、熱処理などを行ってもよい。また、本発明に用いることのできる非磁性支持体の表面粗さはカットオフ値０．２５ｍｍにおいて中心平均粗さＲａ３〜１０ｎｍが好ましい。
【００４６】
層構成
本発明の磁気記録媒体の厚み構成は、非磁性支持体の厚みが、好ましくは３〜８０μｍである。また、非磁性支持体と非磁性層の間に下塗り層を設ける場合、下塗り層の厚みは、例えば０．０１〜０．８μｍ、好ましくは０．０２〜０．６μｍである。
【００４７】
磁性層の厚みは、好ましくは８０ｎｍ以下である。磁性層に粒度分布がシャープな六方晶フェライト磁性粉末を使用することにより、シャープな粒度分布に由来するＳ／Ｎ向上効果を得ることができ、特に厚さ８０ｎｍ以下の薄層磁性層においてこの効果が大きい。これは、記録に寄与しない極端な微細粒子成分が少なく、またノイズに影響すると考えられる極端な粗大粒子成分が少ないことによる効果は、磁性体粒子総数が少なくなる薄層磁性層において顕在化するためと考えられる。前記磁性層の厚さは、より好ましくは３０〜６０ｎｍの範囲である。
【００４８】
非磁性層の厚みは、例えば０．１〜３．０μｍであり、０．３〜２．０μｍであることが好ましく、０．５〜１．５μｍであることが更に好ましい。なお、本発明の磁気記録媒体の非磁性層は、実質的に非磁性であればその効果を発揮するものであり、例えば不純物として、あるいは意図的に少量の磁性体を含んでいても、本発明の効果を示すものであり、本発明の磁気記録媒体と実質的に同一の構成とみなすことができる。なお、実質的に同一とは、非磁性層の残留磁束密度が１０ｍＴ以下または抗磁力が７．９６ｋＡ／ｍ（１００Ｏｅ）以下であることを示し、好ましくは残留磁束密度と抗磁力を持たないことを意味する。
【００４９】
バック層
本発明の磁気記録媒体には、非磁性支持体の非磁性層および磁性層を有する面とは反対の面にバック層を設けることもできる。バック層には、カーボンブラックと無機粉末が含有されていることが好ましい。バック層形成のための結合剤、各種添加剤は、磁性層や非磁性層の処方を適用することができる。バック層の厚みは、０．９μｍ以下が好ましく、０．１〜０．７μｍが更に好ましい。
【００５０】
製造方法
磁性層、非磁性層またはバック層を形成するための塗布液を製造する工程は、少なくとも混練工程、分散工程、およびこれらの工程の前後に必要に応じて設けた混合工程からなる。個々の工程はそれぞれ２段階以上に分かれていてもかまわない。本発明で用いられる強磁性粉末、非磁性粉末、結合剤、カーボンブラック、研磨剤、帯電防止剤、潤滑剤、溶剤などすべての原料はどの工程の最初または途中で添加してもかまわない。また、個々の原料を２つ以上の工程で分割して添加してもかまわない。例えば、ポリウレタンを混練工程、分散工程、分散後の粘度調整のための混合工程で分割して投入してもよい。本発明の目的を達成するためには、従来の公知の製造技術を一部の工程として用いることができる。混練工程ではオープンニーダ、連続ニーダ、加圧ニーダ、エクストルーダなど強い混練力をもつものを使用することが好ましい。これらの混練処理の詳細については特開平１−１０６３３８号公報、特開平１−７９２７４号公報に記載されている。また、磁性層塗布液、非磁性層塗布液またはバック層塗布液を分散させるには、ガラスビーズを用いることができる。このようなガラスビーズは、高比重の分散メディアであるジルコニアビーズ、チタニアビーズ、スチールビーズが好適である。これら分散メディアの粒径と充填率は最適化して用いられる。分散機は公知のものを使用することができる。
【００５１】
磁気記録媒体の製造方法では、例えば、走行下にある非磁性支持体の表面に、非磁性層塗布液を所定の膜厚となるように塗布して非磁性層を形成し、次いでその上に、磁性層塗布液を所定の膜厚となるようにして磁性層を塗布して形成する。複数の磁性層塗布液を逐次または同時に重層塗布してもよく、非磁性層塗布液と磁性層塗布液とを逐次または同時に重層塗布してもよい。上記磁性層塗布液または非磁性層塗布液を塗布する塗布機としては、エアードクターコート、ブレードコート、ロッドコート、押出しコート、エアナイフコート、スクイズコート、含浸コート、リバースロールコート、トランスファーロールコート、グラビヤコート、キスコート、キャストコート、スプレイコート、スピンコート等が利用できる。これらについては例えば（株）総合技術センター発行の「最新コーティング技術」（昭和５８年５月３１日）を参考にできる。
【００５２】
磁性層塗布液の塗布層は、磁気テープの場合、磁性層塗布液の塗布層中に含まれる強磁性粉末にコバルト磁石やソレノイドを用いて磁場配向処理してもかまわない。ディスクの場合、配向装置を用いず無配向でも十分に等方的な配向性が得られることもあるが、コバルト磁石を斜めに交互に配置すること、ソレノイドで交流磁場を印加するなど公知のランダム配向装置を用いることが好ましい。また異極対向磁石など公知の方法を用い、垂直配向とすることで円周方向に等方的な磁気特性を付与することもできる。特に高密度記録を行う場合は垂直配向が好ましい。また、スピンコートを用いて円周配向することもできる。
【００５３】
乾燥風の温度、風量、塗布速度を制御することで塗膜の乾燥位置を制御できる様にすることが好ましく、塗布速度は２０ｍ／分〜１０００ｍ／分、乾燥風の温度は６０℃以上が好ましい。また磁石ゾーンに入る前に適度の予備乾燥を行うこともできる。
【００５４】
このようにして得られた塗布原反は、一旦巻き取りロールにより巻き取られ、しかる後、この巻き取りロールから巻き出され、次いでカレンダー処理に施され得る。
カレンダー処理には、例えばスーパーカレンダーロールなどを利用することができる。カレンダー処理によって、表面平滑性が向上するとともに、乾燥時の溶剤の除去によって生じた空孔が消滅し磁性層中の強磁性粉末の充填率が向上するので、電磁変換特性の高い磁気記録媒体を得ることができる。カレンダー処理する工程は、塗布原反の表面の平滑性に応じて、カレンダー処理条件を変化させながら行うことが好ましい。
【００５５】
カレンダーロールとしてはエポキシ、ポリイミド、ポリアミド、ポリアミドイミド等の耐熱性プラスチックロールを使用することができる。また金属ロールで処理することもできる。
【００５６】
カレンダー処理条件としては、カレンダーロールの温度を、例えば６０〜１００℃の範囲、好ましくは７０〜１００℃の範囲、特に好ましくは８０〜１００℃の範囲とすることができ、圧力は、例えば１００〜５００ｋｇ／ｃｍ（９８〜４９０ｋＮ／ｍ）の範囲であり、好ましくは２００〜４５０ｋｇ／ｃｍ（１９６〜４４１ｋＮ／ｍ）の範囲で、特に好ましくは３００〜４００ｋｇ／ｃｍ（２９４〜３９２ｋＮ／ｍ）の範囲とすることができる。また非磁性層表面に対して、例えば上記条件でカレンダー処理を行うこともできる。
【００５７】
得られた磁気記録媒体は、裁断機などを使用して所望の大きさに裁断して使用することができる。裁断機としては、特に制限はないが、回転する上刃（雄刃）と下刃（雌刃）の組が複数設けられたものが好ましく、適宜、スリット速度、噛み合い深さ、上刃（雄刃）と下刃（雌刃）の周速比（上刃周速／下刃周速）、スリット刃の連続使用時間等を選定することができる。
【実施例】
【００５８】
以下に本発明を実施例によりさらに具体的に説明する。なお、ここに示す成分、割合、操作、順序等は本発明の精神から逸脱しない範囲で変更し得るものであり、下記の実施例に制限されるべきものではない。また、実施例中の「部」は、特に示さない限り質量部を示す。
【００５９】
［実施例１〜１１、比較例１〜１３］
表１に示す各成分が表１に示す割合となるように、それぞれの原料を秤量しミキサーにて混合したものを容量１Ｌの白金ルツボに仕込み表１に示す熔融温度で高周波溶融させた。実施例１〜１１および比較例１〜１１、１３は、Ｆｅ2Ｏ3中のＦｅの一部がＣｏ＝０．５ａｔ％、Ｚｎ＝１．５ａｔ％、Ｎｂ＝１ａｔ％で置換されるようにＣｏ含有成分、Ｚｎ含有成分およびＮｂ含有成分を原料混合物に添加した。比較例１２は、特公平５−１２８４２号公報の実施例２に相当する例であり、原料混合物にＣｏＯ成分を４．５モル％、ＴｉＯ2成分を４．５モル％に添加した。
融液を攪拌しつつ更に加温して融液温度を1400℃にした後、出湯口を加熱し４〜６ｇ／ｓｅｃの滴下量で表２に記載の周速で高速回転している水冷双ロールに滴下し、表２に記載のロール間圧力で急冷圧延して非晶質を作製した。ロールは、鋼材の表面に、熱伝導率が約９０Ｗ／ｍ・Ｋのハードクロムメッキを施したものを使用した。なお、実施例１０と比較例１３は冷却ロール条件を変更した点以外は実施例１と同様にした例であり、実施例１１は冷却ロール条件を変更した点以外は実施例８と同様にした例である。
実施例１〜１１および比較例１〜１１、１３については、得られた非晶質３００ｇを電気炉に仕込み表１に示す結晶化温度まで３０℃／ｍｉｎで昇温して、該温度に５時間保持し六方晶フェライトを結晶化させた。次いで六方晶フェライトを含む結晶化物を乳鉢で粗粉砕し、２０００ｍｌのガラス瓶に１ｍｍφＺｒビーズ１０００ｇと１％濃度の酢酸を８００ｍｌ加えてペイントシェーカーにて３時間分散処理を行った後、分散液をビーズと分離させ３Ｌステンレスビーカーに入れた。分散液を１００℃で３時間処理した後、遠心分離器で沈澱させてデカンテーションを繰り返して洗浄し、乾燥させて六方晶フェライト粉末を得た。比較例１２については、結晶化は１２０℃/時間で５００℃に昇温し６時間保温後、更に１２０℃/時間で８００℃に昇温し８時間保温した後１２０℃/時間で室温に戻す同公報の方法を踏襲した。
上記実施例および比較例により得られた試料はＸ線回折分析を行い、六方晶フェライト（バリウムフェライト）であることを確認した。
【００６０】
評価方法
１．平均板径、粒径分布変動係数
上記乾燥後の粒子を透過型電子顕微鏡で撮影した写真から５００個の粒子を無作為に抽出し板径を平均値を平均板径とし、５００個の測定値の標準偏差を求めて平均板径で除した値を粒径分布変動係数として表１に示す。
２．抗磁力Ｈｃ
上記乾燥後の粒子の抗磁力Ｈｃを振動試料型磁束計（東英工業社製）を用い磁場強度１５ｋＯｅ（１１９４ｋＡ／ｍ）で測定した。結果を表１に示す。
３．非晶質の飽和磁化量
上記方法により作製した非晶質の一部を採取し、振動試料型磁束計（東英工業社製）を用い磁場強度１５ｋＯｅ（１１９４ｋＡ／ｍ）で測定した。結果を表１に示す。
【００６１】
【表１】
【００６２】
【表２】
【００６３】
表１の結果から、実施例１〜１１の六方晶フェライト磁性粉末は、磁気記録に適した抗磁力を有するとともに粒度分布が格段に改良されていることがわかる。
【００６４】
［実施例１２〜１５、比較例１４、１５］
＜磁気テープ用塗布液の作製＞
１．磁性層塗布液
バリウムフェライト磁性粉末：表３参照 １００部
ポリウレタン樹脂 １２部
質量平均分子量 １００００
スルホン酸官能基 ０．５ｍｅｑ/ｇ
ダイアモンド微粒子（平均粒径０．１０μｍ） ２部
カーボンブラック（粒子サイズ０．０１５μｍ） ０．５部
＃５５（旭カーボン社製）
ステアリン酸 ０．５部
ブチルステアレート ２部
メチルエチルケトン １８０部
シクロヘキサノン １００部
【００６５】
２．非磁性層塗布液
非磁性粉体 α酸化鉄 １００部
平均一次粒子径０．０９μｍ
ＢＥＴ法による比表面積 ５０ｍ2／ｇ
ｐＨ ７
ＤＢＰ吸油量２７〜３８ｇ／１００ｇ、
表面処理剤Ａｌ２Ｏ３ ８質量％
カーボンブラック ２５部
コンダクテックスＳＣ−Ｕ（コロンビアンカーボン社製）
塩化ビニル共重合体 １３部
ＭＲ１０４（日本ゼオン社製）
ポリウレタン樹脂 ５部
ＵＲ８２００（東洋紡社製）
フェニルホスホン酸 ３．５部
ブチルステアレート １部
ステアリン酸 ２部
メチルエチルケトン ２０５部
シクロヘキサノン １３５部
【００６６】
＜磁気テープの作製＞
上記の塗布液のそれぞれについて、各成分をニ−ダで混練した。１．０ｍｍφのジルコニアビーズを分散部の容積に対し６５％充填する量を入れた横型サンドミルにポンプで通液し、２０００ｒｐｍで１２０分間（実質的に分散部に滞留した時間）分散させた。得られた分散液にポリイソシアネ−トを非磁性層の塗布液には６．５部、さらにメチルエチルケトン７部を加え、１μｍの平均孔径を有するフィルターを用いて濾過し、非磁性層形成用および磁性層形成用の塗布液をそれぞれ調製した。
得られた非磁性層塗布液を、５２μｍポリエチレンナフタレートベース上に乾燥後の厚さが１．５μｍになるように塗布乾燥させた後、磁性層が表２に記載の厚さになるように逐次重層塗布を行い、乾燥後７段のカレンダで温度９０℃、線圧３００ｋｇ／ｃｍにて処理を行った。１／４インチ巾にスリットし表面研磨処理を施して磁気テープを得た。
【００６７】
評価方法
１．磁気特性(Ｈｃ、ＳＱ、ＳＦＤ)
振動試料型磁束計（東英工業社製）を用い磁場強度１５ＫＯｅ（１１９４ｋＡ／ｍ）で測定した。
２．出力、ＳＮＲ
記録ヘッド（ＭＩＧ、ギャップ０．１５μｍ、１．８Ｔ）と再生用ＧＭＲヘッドをドラムテスターに取り付けて測定した。トラック密度１６ＫＴＰＩ、線記録密度４００Ｋｂｐｉの信号（面記録密度６．４Ｇｂｐｓｉ）を記録した後、出力とＳＮを測定した。
【００６８】
【表３】
【００６９】
表３の結果から、実施例で作製した六方晶フェライト磁性粉末を使用した実施例の磁気テープは、比較例の磁気テープと比べて出力およびＳＮＲに優れ、磁性層を薄くすると更に良好な磁気特性を示すことがわかる。実施例の媒体は、比較例の媒体と比べてＨｃ分布を示すＳＦＤ（ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ−ｆｉｅｌｄ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ）が小さかった。これは粒度分布がシャープな六方晶フェライト磁性粉末を使用したことによる効果である。ＳＦＤは小さいほど、磁化反転がシャープでピークシフトが小さくなり、高密度デジタル磁気記録に好適である。また、同一の磁性粉を使用した実施例同士を比較すると、磁性層が薄いほど出力およびＳＮＲは良好であった。これは、前述のように記録に寄与しない極端な微細粒子成分を低減するとともにノイズに影響すると考えられる極端な粗大粒子成分が少ないことによる効果は、磁性体粒子総数が少なくなるほど顕在化するためと考えられる。
【産業上の利用可能性】
【００７０】
本発明により、優れた磁気特性を示す高密度記録用磁気記録媒体を提供することができる。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、六方晶フェライト磁性粉末の製造方法に関するものであり、より詳しくは、薄層磁性層を有する磁気記録媒体の磁性粉末として好適な六方晶フェライト磁性粉末の製造方法に関するものである。
更に本発明は、上記製造方法によって得られた六方晶フェライト磁性粉末を用いた磁気記録媒体およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、高密度記録用磁気記録媒体の磁性層には強磁性金属磁性粉末が主に用いられてきた。強磁性金属磁性粉末は主に鉄を主体とする針状粒子であり、高密度記録のために粒子サイズの微細化、高抗磁力化が追求され各種用途の磁気記録媒体に用いられてきた。
【０００３】
記録情報量の増加により、磁気記録媒体には常に高密度記録が要求されている。しかしながら更に高密度記録を達成するためには強磁性金属強磁性粉末の改良には限界が見え始めている。これに対し、六方晶フェライト磁性粉末は、抗磁力は永久磁石材料にも用いられた程に大きく、抗磁力の基である磁気異方性は結晶構造に由来するため粒子を微細化しても高抗磁力を維持することができる。更に、六方晶フェライト磁性粉末を磁性層に用いた磁気記録媒体はその垂直成分により高密度特性に優れる。このように六方晶フェライト磁性粉末は高密度化に最適な強磁性体である。
【０００４】
六方晶フェライト磁性粉末の製法については、例えば特許文献１〜８に、磁気記録用の六方晶フェライト磁性粉末をガラス結晶化法により製造することが提案されている。六方晶フェライト粉末の製法としてはガラス結晶化法以外にも水熱合成法、共沈法等の方法が知られているが、磁気記録媒体用に望まれる微粒子適性、単粒子分散適性、シャープな粒度分布などの点でガラス結晶化法が優れると言われている。
【特許文献１】特開昭５６−１３４５２２号公報
【特許文献２】特開昭６１−１０２１０号公報
【特許文献３】特公平２−３９８４４号公報
【特許文献４】特開平２−２８８２０６号公報
【特許文献５】特開平３−７８２１１号公報
【特許文献６】特公平４−３００８６号公報
【特許文献７】特開平５−１２８４２号公報
【特許文献８】特開平７−２０１５４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
近年、更なる高密度記録化が進行し記録密度としては１Ｇｂｐｓｉ以上が目標とされている。かかる状況下では、特許文献１〜８に記載の方法をはじめとする従来のガラス結晶化法では、目標とされる記録密度を達成可能な六方晶フェライト磁性粉末を提供することは困難になってきている。
【０００６】
そこで本発明の目的は、超高密度記録を達成可能な六方晶フェライト磁性粉末および上記六方晶フェライト磁性粉末を用いた高密度記録に適した磁気記録媒体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
高密度記録化のためには、磁性層の充填度向上およびノイズ低減のために六方晶フェライト磁性粉末を微粒子化することが求められる。しかし六方晶フェライト粉末の平均板径を小さくしたとしても粒度分布が広いと、粒度分布の微粒子側成分が熱揺らぎの影響を受け、記録された磁気エネルギーが熱エネルギーに負けて記録が消失する可能性がある。このため粒子サイズを小さくするとともに粒度分布をシャープにする必要がある。
一般的にガラス結晶化法では、ＢａＯ・６Ｆｅ2Ｏ3とＢａＯ・Ｂ2Ｏ3の組成になる成分を溶融し、急冷させて非晶質体とする。次いで大気雰囲気で加熱すると、５００℃〜６００℃程度で非晶質体が固体−液体の中間状態となり非晶質中の元素が移動できる様になるとＢａＯ・６Ｆｅ2Ｏ3が結晶化し始め核粒子が生成する。通常、７００℃以下で非晶質中のＢａＯ・６Ｆｅ2Ｏ3構成成分は全て結晶化する。この温度雰囲気で保持し続けると粒子は成長する。粒子成長反応では微細な粒子がガラス質に溶解して他の粒子成長の原料となる。この反応はおそらくオストワルト熟成反応によると考えている。粒子は温度を上げると成長し続ける。
そこで本発明者らは、粒度分布を更に改良するためには、核粒子生成時の溶解−析出反応を抑制することが重要であるとの結論を得て更に検討を重ねた結果、以下の知見を得るに至った。
【０００８】
非晶質中のＢａＯ・６Ｆｅ2Ｏ3構成成分が結晶化を開始して核粒子を生成している状態（未結晶化成分が残っている状態）で溶解−析出反応が生じると、この時点で粒度分布が広がる。このことは未結晶化成分が結晶化して核粒子を生成する反応と、溶解−析出反応の速度の違いが関係していると考えられる。核粒子生成時の溶解−析出反応を抑制するには核粒子を溶解するガラス質（Ｂ2Ｏ3）量を減量することと、結晶化させる温度を低く抑えることが重要である。ガラス質を減量しても結晶化させる温度が高ければ溶解−析出反応は抑えられない。他方、温度を下げるだけでは核粒子の生成反応速度が小さくなるため六方晶フェライト磁性粉末を得るためには、核粒子生成反応を長時間行う必要がある。しかし核粒子生成反応を長時間行うと、核生成と未結晶化成分による粒成長反応が同時に進行するため粒度分布は広くなってしまう。
更に、非晶質の飽和磁化量も粒度分布に影響する。原料混合物を急冷して得られる非晶質体の飽和磁化量は、原料混合物の非晶質性を表していると考えられる。ガラス結晶化法では原料混合物を急冷し非晶質化するが、この急冷時に結晶化速度よりも速く冷却すると非晶質化が良好に進行するのに対し、冷却速度が結晶化速度に追いつかないと急冷中に結晶粒子が析出してしまう。急冷時に析出した結晶粒子が多いほど、非晶質体の飽和磁化量は大きくなる。しかし、この段階で析出した結晶粒子は、その後の結晶化工程で析出する結晶粒子とは粒度分布が異なるため、急冷時の析出粒子が多いほど最終的に得られる六方晶フェライト粉末の粒度分布が広がる傾向がある。
また、非晶質中のＢａＯ・６Ｆｅ2Ｏ3成分が全て結晶化した際に生成している粒子が目的粒子サイズよりあまりに小さいと粒子成長のために更に反応を継続する必要がある。しかし、この反応はオストワルト熟成によるため、反応を継続すると粒度分布が拡大して目的の粒子サイズになった際に大きな粒度分布となってしまう。したがって、結晶化工程における最終的な目的粒子サイズも粒度分布に影響を及ぼす。
本発明者らは以上の知見から、(1)原料中のＢ2Ｏ3成分量を低減すること、(2)溶融物の急冷により得られる固化物の飽和磁化量を小さくすること、(3)結晶化温度を低くすること、(4)目的粒子サイズを小さくすること、により上記目的を達成できることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００９】
即ち、上記目的は、下記手段により達成された。
［１］Ｂ2Ｏ3成分を含むガラス形成成分および六方晶フェライト形成成分を含み、かつ上記Ｂ2Ｏ3成分をＢ2Ｏ3換算で１５〜２７モル％含む原料混合物を溶融し溶融物を得ること、
上記溶融物を急冷し、飽和磁化量が０．６Ａ・ｍ2／ｋｇ以下である固化物を得ること、ならびに、
上記固化物を６００〜６９０℃の温度域まで加熱し該温度域に保持することにより平均板径が１５〜２５ｎｍの六方晶フェライト磁性粉末を析出させること、
を含む六方晶フェライト磁性粉末の製造方法。
［２］前記原料混合物は、Ｂ2Ｏ3成分以外のガラス形成成分を、Ｂ2Ｏ3成分のＢ2Ｏ3換算含有量に対して酸化物基準で５〜４０モル％含有する［１］に記載の六方晶フェライト磁性粉末の製造方法。
［３］前記ガラス形成成分は、ＳｉＯ2成分を含む［１］または［２］に記載の六方晶フェライト磁性粉末の製造方法。
［４］前記六方晶フェライト磁性粉末は、バリウムフェライト磁性粉末である［１］〜［３］のいずれかに記載の六方晶フェライト磁性粉末の製造方法。
［５］前記六方晶フェライト磁性粉末は、粒度分布変動係数が２５％以下である［１］〜［４］のいずれかに記載の六方晶フェライト磁性粉末の製造方法。
［６］非磁性支持体上に、［１］〜［５］のいずれかに記載の方法により製造された六方晶フェライト磁性粉末と結合剤とを含む磁性層を有する磁気記録媒体。
［７］前記磁性層の厚さは８０ｎｍ以下である［６］に記載の磁気記録媒体。
［８］［１］〜［５］のいずれかに記載の方法により六方晶フェライト磁性粉末を得ること、および、得られた六方晶フェライト磁性粉末を用いて磁性層を形成すること、を含む磁気記録媒体の製造方法。
［９］前記磁性層の厚さは８０ｎｍ以下である［８］に記載の磁気記録媒体の製造方法。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、超高密度記録が可能な磁気記録媒体を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
[六方晶フェライト磁性粉末の製造方法]
本発明の六方晶フェライト磁性粉末の製造方法は、ガラス結晶化法により六方晶フェライト磁性粉末を製造するものであり、以下の工程を含む。
(1)Ｂ2Ｏ3成分を含むガラス形成成分および六方晶フェライト形成成分を含み、かつ上記Ｂ2Ｏ3成分をＢ2Ｏ3換算で１５〜２７モル％含む原料混合物を溶融し溶融物を得ること、
(2)上記溶融物を急冷し、飽和磁化量が０．６Ａ・ｍ2／ｋｇ以下（０．６emu/g以下）である固化物を得ること、ならびに、
(3)上記固化物を６００〜６９０℃の温度域まで加熱し該温度域に保持することにより平均板径が１５〜２５ｎｍの六方晶フェライト磁性粉末を析出させること。
以下、本発明の六方晶フェライト磁性粉末の製造方法について、更に詳細に説明する。
【００１２】
原料混合物
本発明において使用される原料混合物は、ガラス形成成分および六方晶フェライト形成成分を含む。ガラス形成成分とは、ガラス転移現象を示し非晶質化（ガラス化）し得る成分であり、通常のガラス結晶化法ではＢ2Ｏ3成分が使用される。本発明でもガラス形成成分としてＢ2Ｏ3成分を含む原料混合物を使用する。その含有量は前述の通り核粒子生成時の溶解−析出反応を抑制し粒度分布をシャープにするためにＢ2Ｏ3換算（酸化物換算）で２７モル％以下とする。ただし１５モル％未満では、溶解−析出反応が抑制されすぎて所望の粒子サイズの六方晶フェライト磁性粉末を得ることが困難となるため、その下限は１５モル％とする。即ち、上記原料混合物中のＢ2Ｏ3成分量は、Ｂ2Ｏ3換算（酸化物換算）で１５〜２７モル％であり、好ましい範囲は、１５〜２５モル％である。
【００１３】
ガラス結晶化法において原料混合物に含まれる各成分は、酸化物として、または溶融等の工程において酸化物に変わり得る各種の塩として存在する。本発明において「Ｂ2Ｏ3成分」とは、Ｂ2Ｏ3自体および工程中にＢ2Ｏ3に変わり得るＨ2ＢＯ3等の各種の塩を含むものとする。他の成分についても同様である。
【００１４】
上記の通りＢ2Ｏ3成分を減量することによりシャープな粒度分布を示す六方晶フェライト磁性粉末を得ることができる。ただしＢ2Ｏ3成分は、六方晶フェライト形成成分として通常使用されるＢａＯ成分とＦｅ2Ｏ3成分の溶融を促進する成分であるため、Ｂ2Ｏ3成分を減量すると原料混合物を溶解しずらくなる。また、Ｂ2Ｏ3成分を減量することにより、相対的に六方晶フェライト成分の割合が増加し非晶質化しづらくなることがある。本発明者らは、このような場合には、原料混合物中にＢ2Ｏ3成分以外のガラス形成成分を添加することにより上記現象を緩和することができることを見いだした。Ｂ2Ｏ3成分以外のガラス形成成分は、ガラス転移温度がＢ2Ｏ3より高い方が好ましい。ガラス転移温度がＢ2Ｏ3より低い成分では、溶解析出反応を抑制することが難しいからである。上記成分としては、例えばＳｉＯ2成分、ＧｅＯ2成分等を挙げることができる。
【００１５】
Ｂ2Ｏ3成分と他のガラス形成成分を併用する場合、前記原料混合物は、Ｂ2Ｏ3成分以外のガラス形成成分を、Ｂ2Ｏ3成分のＢ2Ｏ3換算含有量に対して酸化物基準で４０モル％以下の量で含むことが好ましい。その量がＢ2Ｏ3成分に対して４０モル％以下であれば、最終生成物である六方晶フェライト磁性粉末にガラス形成成分（ＳｉＯ2等）が多量に残留し磁気記録媒体とした際に分散が劣化したり磁性体充填度が低下して電磁変換特性が劣化することを回避することができる。ただし５モル％より少量では添加効果が少ないため、上記成分を添加する場合、その添加量はＢ2Ｏ3成分のＢ2Ｏ3換算含有量に対して酸化物基準で５モル％以上とすることが好ましい。上記他のガラス形成成分の含有量は、Ｂ2Ｏ3成分のＢ2Ｏ3換算含有量に対して酸化物基準で１０〜３０モル％であることがより好ましい。
【００１６】
前記原料混合物に含まれる六方晶フェライト形成成分としては、六方晶フェライト磁性粉末の構成成分となる成分であって、Ｆｅ2Ｏ3、ＢａＯ、ＳｒＯ、ＰｂＯ等の金属酸化物が挙げられる。例えば、六方晶フェライト形成成分の主成分としてＢａＯを使用することによりバリウムフェライト磁性粉末を得ることができる。原料混合物中の六方晶フェライト形成成分の含有量は、所望の磁気特性に応じて適宜設定することができる。
【００１７】
六方晶フェライト磁性粉末として、抗磁力調整のためＦｅの一部が他の金属元素によって置換されたものを得ることもできる。置換元素としては、Ｃｏ−Ｚｎ−Ｎｂ、Ｃｏ−Ｔｉ、ＣＯ−Ｔｉ−Ｓｎ、Ｃｏ−Ｓｎ−Ｎｂ、Ｃｏ−Ｚｎ−Ｓｎ−Ｎｂ、Ｃｏ−Ｚｎ−Ｚｒ−Ｎｂ、Ｃｏ−Ｚｎ−Ｍｎ−Ｎｂ等が挙げられる。このような六方晶フェライト磁性粉末を得るためには、六方晶フェライト形成成分として、抗磁力調整のための成分を併用すればよい。抗磁力調整成分としては、ＣｏＯ、ＮｉＯ、ＺｎＯ等の２価金属の酸化物成分、ＴｉＯ2、ＺｒＯ2、ＨｆＯ2等の４価金属の酸化物成分が挙げられる。上記抗磁力調整成分を使用する場合、その含有量は所望の抗磁力等にあわせて、適宜決定すればよい。
【００１８】
上記原料混合物は、各成分を秤量および混合して得ることができる。
【００１９】
原料混合物の溶融、溶融物の固化
本発明では、前記原料混合物を溶融し溶融物を得る。溶融温度は原料組成に応じて設定すればよく、例えば１０００〜１５００℃である。溶融時間は、原料混合物が十分溶融するように適宜設定すればよい。
【００２０】
次いで、得られた溶融物を急冷することにより固化物を得る。この固化物は、ガラス形成成分が非晶質化（ガラス化）した非晶質体を含む。上記急冷は、ガラス結晶化法で非晶質体を得るために通常行われる急冷工程と同様に実施することができ、例えば高速回転させた水冷双ローラー上に溶融物を注いで圧延急冷する方法等の公知の方法で行うことができる。
【００２１】
本発明では上記急冷により、飽和磁化量が０．６Ａ・ｍ2／ｋｇ以下である固化物を得る。前述のように急冷後に得られる固化物の飽和磁化量は急冷中に析出した結晶量の指標となり得るものであり、飽和磁化量が０．６Ａ・ｍ2／ｋｇを超える固化物は非晶質中の析出結晶が多く、これら析出結晶が最終的に得られる六方晶フェライトの粒度分布を広げる要因となるためシャープな粒度分布を有する六方晶フェライト磁性粉末をえることが困難となる。前記飽和磁化量の下限は、例えば０．２Ａ・ｍ2／ｋｇ以上であるが、０．２Ａ・ｍ2／ｋｇ未満の飽和磁化量を有する固化物を得ることももちろん可能である。
【００２２】
上記固化物の飽和磁化量は、急冷時の冷却速度によって制御することができる。前述のように固化物の飽和磁化量は、結晶化速度と冷却速度との兼ね合いで決まるものである。原料組成によって結晶化速度は変わり得るため、急冷時の冷却速度は原料組成に応じて設定すべきである。冷却速度は、冷却ローラーのロール熱伝導率、ロール周速、ロール間の圧力、ロールに滴下する溶融液量等によって制御することができ、制御することにより固化物の飽和磁化量を所望の範囲とすることができる。
【００２３】
固化物の加熱処理
上記急冷後、得られた固化物を加熱処理する。この工程により、六方晶フェライト粒子を結晶化させ非晶質相（ガラス相）中に析出させることができる。本発明では、上記加熱処理を、急冷により得られた固化物を６００〜６９０℃の温度域まで加熱し該温度域に保持した状態で、析出する六方晶フェライト磁性粉末の平均板径が１５〜２５ｎｍになるまで行う。平均板径が２５ｎｍを超える六方晶フェライト磁性粉末を析出させようとすると、先に説明したように結晶化反応を継続する必要があり目的の粒子サイズになったときに大きな粒度分布となってしまう。ただし析出される六方晶フェライト磁性粉末の粒子サイズが過度に小さいと粒度分布はシャープになるものの磁気記録媒体に適用可能な抗磁力Ｈｃを有する六方晶フェライト磁性粉末を得ることができない。そこで本発明では、析出させる六方晶フェライト磁性粉末の平均板径を１５〜２５ｎｍとする。上記平均板径は、好ましくは１５〜２０ｎｍである。上記平均板径は、透過型電子顕微鏡で撮影した写真において５００個の粒子を無作為に抽出して測定した板径の平均値とする。なお、六方晶フェライト磁性粉末の粒子サイズは、後述の実施例で行われるような粗粉砕や磁性層塗布液調製工程では実質的に変化しない。そのため六方晶フェライト磁性粉末製造工程後に測定された平均板径および磁性層中で測定される平均板径は、上記加熱処理により析出した六方晶フェライト磁性粉末の平均板径とみなすことができる。後述の粒度分布についても同様である。
【００２４】
本発明では、前記固化物の加熱処理を、６００〜６９０℃の温度域で行う。上記加熱温度が６００℃未満では、結晶化反応が十分に進行せず所望の粒子サイズの六方晶フェライト磁性粉末を得ることが困難となる。一方、上記加熱温度が６９０℃を超えると、先に説明したように核粒子生成時の溶解−析出反応によりシャープな粒度分布を有する六方晶フェライト磁性粉末を得ることが困難となる。上記加熱温度は、好ましくは６２０〜６８０℃である。析出させる六方晶フェライト磁性粉末の粒子サイズは、上記加熱温度および加熱時間により制御可能であるため、本発明では６００〜６９０℃の範囲、好ましくは６２０〜６８０℃の範囲で目的粒子サイズにより適切な加熱温度を選択することが好ましい。上記温度域までの昇温速度は、例えば１０〜５００℃／分程度が好適であり、上記温度域での保持時間は、例えば２〜１２時間であり、好ましくは３〜６時間である。
【００２５】
上記加熱処理物は、通常、六方晶フェライト磁性粉末と非晶質相を含む。非晶質相を除去し六方晶フェライト磁性粉末を得る処理としては、加熱下酸処理等のガラス結晶化法で一般的に行われる各種処理を用いることができる。この処理により余分なガラス成分を除去した粒子に、必要に応じて水洗、乾燥等の後処理を施すことにより、磁気記録媒体に適用可能な六方晶フェライト磁性粉末を得ることができる。
【００２６】
本発明によれば、以上説明した工程によりシャープな粒度分布を示す六方晶フェライト磁性粉末を得ることができる。得られる六方晶フェライト磁性粉末の粒度分布は、例えば透過型電子顕微鏡で撮影した写真において５００個の粒子を無作為に抽出して測定した板径の平均値（平均板径）を求め、これら５００個の粒子の板径について標準偏差を求めて平均板径で除した値（粒径分布変動係数）で評価することができる。本発明によれば、上記粒径分布変動係数として２５％以下、例えば１５〜２５％の粒度分布を示す六方晶フェライト磁性粉末を得ることができる。粒度分布が広い六方晶フェライト磁性粉末には、平均板径を大きく外れる粒子が多数含まれる。本発明で得られる六方晶フェライト磁性粉末の平均板径は前記の通り１５〜２５ｎｍであり、この範囲に満たない小さな粒子は磁気特性に寄与せず非磁性体として振る舞い、この範囲を超える大きな粒子はノイズの原因となり得る。粒度分布が広い場合、このように磁気特性に寄与しないか磁気特性を低下させ得る粒子が多数存在するのに対し、本発明によればシャープな粒度分布を示す優れた磁気特性を有する六方晶フェライト磁性粉末を得ることができる。本発明によれば、磁気記録に適した抗磁力、例えば１７３ｋＡ／ｍ以上、更には１７３〜３４０ｋＡ／ｍの抗磁力を有する六方晶フェライト磁性粉末を得ることができる。
【００２７】
［磁気記録媒体およびその製造方法］
本発明の磁気記録媒体は、非磁性支持体上に本発明の製造方法により製造された六方晶フェライト磁性粉末と結合剤を含む磁性層を有するものである。
本発明の磁気記録媒体の製造方法は、本発明の製造方法により六方晶フェライト磁性粉末を得ること、および、得られた六方晶フェライト磁性粉末を用いて磁性層を形成すること、を含む。
以下、本発明の磁気記録媒体および本発明の磁気記録媒体の製造方法について、更に詳細に説明する。
【００２８】
磁性層
磁性層に使用される六方晶フェライト磁性粉末およびその製造方法の詳細は、前述の通りである。前記磁性層は、六方晶フェライト磁性粉末とともに結合剤を含む。磁性層に含まれる結合剤としては、ポリウレタン樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、塩化ビニル系樹脂、スチレン、アクリロニトリル、メチルメタクリレートなどを共重合したアクリル系樹脂、ニトロセルロースなどのセルロース系樹脂、エポキシ樹脂、フェノキシ樹脂、ポリビニルアセタール、ポリビニルブチラールなどのポリビニルアルキラール樹脂などから単独または複数の樹脂を混合して用いることができる。これらの中で好ましいものはポリウレタン樹脂、アクリル系樹脂、セルロース系樹脂、塩化ビニル系樹脂である。これらの樹脂は、後述する非磁性層においても結合剤として使用することができる。また、上記樹脂とともにポリイソシアネート系硬化剤を使用することも可能である。
【００２９】
上記結合剤は強磁性粉末、非磁性粉体の分散性を向上させるため、これらの粉体表面に吸着する官能基（極性基）を持つことが好ましい。好ましい官能基としては−ＳＯ3Ｍ、−ＳＯ4Ｍ、−ＰＯ（ＯＭ）2、−ＯＰＯ（ＯＭ）2、−ＣＯＯＭ、＝ＮＳＯ3Ｍ、＝ＮＲＳＯ3Ｍ、−ＮＲ1Ｒ2、−Ｎ+Ｒ1Ｒ2Ｒ3Ｘ-などがある。ここでＭは水素またはＮａ、Ｋ等のアルカリ金属、Ｒはアルキレン基、Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3はアルキル基またはヒドロキシアルキル基または水素、ＸはＣｌ、Ｂｒ等のハロゲンである。結合剤中の官能基の量は１０μｅｑ／ｇ以上２００μｅｑ／ｇ以下が好ましく、３０μｅｑ／ｇ以上１２０μｅｑ／ｇ以下がさらに好ましい。この範囲内であれば、良好な分散性が得られるので好ましい。
【００３０】
結合剤の分子量は質量平均分子量で１０，０００以上２００，０００以下であることが好ましい。この範囲内にあれば、塗膜強度が十分であり、耐久性が良好であり、また分散性が向上するので好ましい。
【００３１】
非磁性層、磁性層には、非磁性粉末または強磁性粉末に対し、例えば５〜５０質量％の範囲、好ましくは１０〜３０質量％の範囲で結合剤を用いることができる。
【００３２】
磁性層には、必要に応じて添加剤を加えることができる。添加剤としては、研磨剤、潤滑剤、分散剤・分散助剤、防黴剤、帯電防止剤、酸化防止剤、溶剤、カーボンブラックなどを挙げることができる。上記添加剤は、所望の性質に応じて市販品を適宜選択して使用することができる。
【００３３】
磁性層で使用可能なカーボンブラックとしては、ゴム用ファーネス、ゴム用サーマル、カラー用ブラック、アセチレンブラック等を挙げることができる。比表面積は５〜５００ｍ2／ｇ、ＤＢＰ吸油量は１０〜４００ｍｌ／１００ｇ、粒子径は５〜３００ｎｍ、ｐＨは２〜１０、含水率は０．１〜１０％、タップ密度は０．１〜１ｇ／ｍｌが好ましい。カーボンブラックを使用する場合、強磁性粉末の質量に対して０．１〜３０質量％で用いることが好ましい。磁性層で使用できるカーボンブラックは、例えば「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。それらは市販品として入手可能である。
【００３４】
本発明で使用されるこれらの添加剤は、磁性層、さらに後述する非磁性層でその種類、量を必要に応じて使い分けることができる。また本発明で用いられる添加剤のすべてまたはその一部は、磁性層または非磁性層用の塗布液の製造時のいずれの工程で添加してもよい。例えば、混練工程前に強磁性粉末と混合する場合、強磁性粉末と結合剤と溶剤による混練工程で添加する場合、分散工程で添加する場合、分散後に添加する場合、塗布直前に添加する場合などがある。六方晶フェライト磁性粉末を分散する際に粒子表面を分散媒、ポリマーに合った物質で処理することも可能である。表面処理剤は無機化合物、有機化合物のいずれでもよい。主な化合物としてはＳｉ、Ａｌ、Ｐ、等の酸化物または水酸化物、各種シランカップリング剤、各種チタンカップリング剤が代表例である。量は磁性体に対して、通常０．１質量％以上１０％質量以下である。磁性体のｐＨは、通常４以上１２以下程度であり、分散媒、ポリマーにより最適値があるが、媒体の化学的安定性、保存性から一般に６以上１０以下程度が選択される。磁性体に含まれる水分は、分散媒、ポリマーにより最適値があるが通常０．０１質量％以上２．０質量％以下が好ましい。
【００３５】
非磁性層
次に非磁性層に関する詳細な内容について説明する。本発明の磁気記録媒体は、非磁性支持体と磁性層との間に非磁性粉末と結合剤を含む非磁性層を有することができる。非磁性層に使用できる非磁性粉末は、無機物質でも有機物質でもよい。また、カーボンブラック等も使用できる。無機物質としては、例えば金属、金属酸化物、金属炭酸塩、金属硫酸塩、金属窒化物、金属炭化物、金属硫化物などが挙げられる。これらの非磁性粉末は、市販品として入手可能であり、公知の方法で製造することもできる。
【００３６】
具体的には二酸化チタン等のチタン酸化物、酸化セリウム、酸化スズ、酸化タングステン、ＺｎＯ、ＺｒＯ2、ＳｉＯ2、Ｃｒ2Ｏ3、α化率９０〜１００％のα−アルミナ、β−アルミナ、γ−アルミナ、α−酸化鉄、ゲータイト、コランダム、窒化珪素、チタンカーバイト、酸化マグネシウム、窒化ホウ素、２硫化モリブデン、酸化銅、ＭｇＣＯ3、ＣａＣＯ3、ＢａＣＯ3、ＳｒＣＯ3、ＢａＳＯ4、炭化珪素、炭化チタンなどが単独または２種類以上を組み合わせて使用することができる。好ましいものは、α−酸化鉄、酸化チタンである。
【００３７】
非磁性粉末の形状は、針状、球状、多面体状、板状のいずれでもあってもよい。非磁性粉末の結晶子サイズは、４ｎｍ〜５００ｎｍが好ましく、４０〜１００ｎｍがさらに好ましい。結晶子サイズが４ｎｍ〜５００ｎｍの範囲であれば、分散が困難になることもなく、また好適な表面粗さを有するため好ましい。これら非磁性粉末の平均粒径は、５ｎｍ〜５００ｎｍが好ましいが、必要に応じて平均粒径の異なる非磁性粉末を組み合わせたり、単独の非磁性粉末でも粒径分布を広くしたりして同様の効果をもたせることもできる。とりわけ好ましい非磁性粉末の平均粒径は、１０〜２００ｎｍである。５ｎｍ〜５００ｎｍの範囲であれば、分散も良好で、かつ好適な表面粗さを有するため好ましい。
【００３８】
非磁性粉末の比表面積は、例えば１〜１５０ｍ2／ｇであり、好ましくは２０〜１２０ｍ2／ｇであり、さらに好ましくは５０〜１００ｍ2／ｇである。比表面積が１〜１５０ｍ2／ｇの範囲内にあれば、好適な表面粗さを有し、かつ、適量の結合剤で分散できるため好ましい。ジブチルフタレート（ＤＢＰ）を用いた吸油量は、例えば５〜１００ｍｌ／１００ｇ、好ましくは１０〜８０ｍｌ／１００ｇ、さらに好ましくは２０〜６０ｍｌ／１００ｇである。比重は、例えば１〜１２、好ましくは３〜６である。タップ密度は、例えば０．０５〜２ｇ／ｍｌ、好ましくは０．２〜１．５ｇ／ｍｌである。タップ密度が０．０５〜２ｇ／ｍｌの範囲であれば、飛散する粒子が少なく操作が容易であり、また装置にも固着しにくくなる傾向がある。非磁性粉末のｐＨは２〜１１であることが好ましく、６〜９の間が特に好ましい。ｐＨが２〜１１の範囲にあれば、高温、高湿下または脂肪酸の遊離により摩擦係数が大きくなることを防ぐことができる。非磁性粉末の含水率は、例えば０．１〜５質量％、好ましくは０．２〜３質量％、さらに好ましくは０．３〜１．５質量％である。含水量が０．１〜５質量％の範囲であれば、分散も良好で、分散後の塗料粘度も安定するため好ましい。強熱減量は、２０質量％以下であることが好ましく、強熱減量が小さいものが好ましい。
【００３９】
また、非磁性粉末が無機粉体である場合には、モース硬度は４〜１０のものが好ましい。モース硬度が４〜１０の範囲であれば耐久性を確保することができる。非磁性粉末のステアリン酸吸着量は、好ましくは１〜２０μｍｏｌ／ｍ2であり、さらに好ましくは２〜１５μｍｏｌ／ｍ2である。非磁性粉末の２５℃での水への湿潤熱は、２００〜６００ｅｒｇ／ｃｍ2（２００〜６００ｍＪ／ｍ2）の範囲にあることが好ましい。また、この湿潤熱の範囲にある溶媒を使用することができる。１００〜４００℃での表面の水分子の量は１〜１０個／１００Åが適当である。水中での等電点のｐＨは、３〜９の間にあることが好ましい。これらの非磁性粉末の表面には表面処理が施されることによりＡｌ2Ｏ3、ＳｉＯ2、ＴｉＯ2、ＺｒＯ2、ＳｎＯ2、Ｓｂ2Ｏ3、ＺｎＯが存在することが好ましい。特に分散性に好ましいのはＡｌ2Ｏ3、ＳｉＯ2、ＴｉＯ2、ＺｒＯ2であるが、さらに好ましいのはＡｌ2Ｏ3、ＳｉＯ2、ＺｒＯ2である。これらは組み合わせて使用してもよいし、単独で用いることもできる。また、目的に応じて共沈させた表面処理層を用いてもよいし、先ずアルミナで処理した後にその表層をシリカで処理する方法、またはその逆の方法を採ることもできる。また、表面処理層は目的に応じて多孔質層にしても構わないが、均質で密である方が一般には好ましい。
【００４０】
非磁性層には非磁性粉末と共に、カーボンブラックを混合し表面電気抵抗を下げ、光透過率を小さくすると共に硬度を調整することができる。例えば、非磁性層にはゴム用ファーネス、ゴム用サーマル、カラー用ブラック、アセチレンブラック等を用いることができる。
【００４１】
非磁性層に用いられるカーボンブラックの比表面積は、例えば１００〜５００ｍ2／ｇ、好ましくは１５０〜４００ｍ2／ｇ、ＤＢＰ吸油量は、例えば２０〜４００ｍｌ／１００ｇ、好ましくは３０〜２００ｍｌ／１００ｇである。カーボンブラックの粒子径は、例えば５〜８０ｎｍ、好ましくは１０〜５０ｎｍ、さらに好ましくは１０〜４０ｎｍである。カーボンブラックのｐＨは２〜１０、含水率は０．１〜１０％、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分散剤などで表面処理したり、樹脂でグラフト化して使用しても、表面の一部をグラファイト化したものを使用してもかまわない。また、カーボンブラックを塗料に添加する前にあらかじめ結合剤で分散してもかまわない。これらのカーボンブラックは非磁性粉末に対して５０質量％を越えない範囲、非磁性層総質量の４０％を越えない範囲で使用することが好ましい。これらのカーボンブラックは単独、または組み合せで使用することができる。本発明において非磁性層で使用できるカーボンブラックは例えば「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。それらは市販品として入手可能である。
【００４２】
また非磁性層には目的に応じて有機質粉末を添加することもできる。このような有機質粉末としては、例えば、アクリルスチレン系樹脂粉末、ベンゾグアナミン樹脂粉末、メラミン系樹脂粉末、フタロシアニン系顔料が挙げられるが、ポリオレフィン系樹脂粉末、ポリエステル系樹脂粉末、ポリアミド系樹脂粉末、ポリイミド系樹脂粉末、ポリフッ化エチレン樹脂も使用することができる。その製法は、特開昭６２−１８５６４号公報、特開昭６０−２５５８２７号公報に記されているようなものが使用できる。
【００４３】
非磁性層の結合剤、潤滑剤、分散剤、添加剤、溶剤、分散方法その他は、磁性層のそれが適用できる。特に、結合剤量、種類、添加剤、分散剤の添加量、種類に関しては磁性層に関する公知技術が適用できる。
【００４４】
また、本発明の磁気記録媒体は、下塗り層を設けてもよい。下塗り層を設けることによって支持体と磁性層または非磁性層との接着力を向上させることができる。接着性向上のための下塗り層としては、溶剤への可溶性のポリエステル樹脂を使用することができる。
【００４５】
非磁性支持体
非磁性支持体としては、二軸延伸を行った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、ポリアミド、ポリアミドイミド、芳香族ポリアミド等の公知のものが挙げられる。これらの中でも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、ポリアミドが好ましい。
これらの支持体はあらかじめコロナ放電、プラズマ処理、易接着処理、熱処理などを行ってもよい。また、本発明に用いることのできる非磁性支持体の表面粗さはカットオフ値０．２５ｍｍにおいて中心平均粗さＲａ３〜１０ｎｍが好ましい。
【００４６】
層構成
本発明の磁気記録媒体の厚み構成は、非磁性支持体の厚みが、好ましくは３〜８０μｍである。また、非磁性支持体と非磁性層の間に下塗り層を設ける場合、下塗り層の厚みは、例えば０．０１〜０．８μｍ、好ましくは０．０２〜０．６μｍである。
【００４７】
磁性層の厚みは、好ましくは８０ｎｍ以下である。磁性層に粒度分布がシャープな六方晶フェライト磁性粉末を使用することにより、シャープな粒度分布に由来するＳ／Ｎ向上効果を得ることができ、特に厚さ８０ｎｍ以下の薄層磁性層においてこの効果が大きい。これは、記録に寄与しない極端な微細粒子成分が少なく、またノイズに影響すると考えられる極端な粗大粒子成分が少ないことによる効果は、磁性体粒子総数が少なくなる薄層磁性層において顕在化するためと考えられる。前記磁性層の厚さは、より好ましくは３０〜６０ｎｍの範囲である。
【００４８】
非磁性層の厚みは、例えば０．１〜３．０μｍであり、０．３〜２．０μｍであることが好ましく、０．５〜１．５μｍであることが更に好ましい。なお、本発明の磁気記録媒体の非磁性層は、実質的に非磁性であればその効果を発揮するものであり、例えば不純物として、あるいは意図的に少量の磁性体を含んでいても、本発明の効果を示すものであり、本発明の磁気記録媒体と実質的に同一の構成とみなすことができる。なお、実質的に同一とは、非磁性層の残留磁束密度が１０ｍＴ以下または抗磁力が７．９６ｋＡ／ｍ（１００Ｏｅ）以下であることを示し、好ましくは残留磁束密度と抗磁力を持たないことを意味する。
【００４９】
バック層
本発明の磁気記録媒体には、非磁性支持体の非磁性層および磁性層を有する面とは反対の面にバック層を設けることもできる。バック層には、カーボンブラックと無機粉末が含有されていることが好ましい。バック層形成のための結合剤、各種添加剤は、磁性層や非磁性層の処方を適用することができる。バック層の厚みは、０．９μｍ以下が好ましく、０．１〜０．７μｍが更に好ましい。
【００５０】
製造方法
磁性層、非磁性層またはバック層を形成するための塗布液を製造する工程は、少なくとも混練工程、分散工程、およびこれらの工程の前後に必要に応じて設けた混合工程からなる。個々の工程はそれぞれ２段階以上に分かれていてもかまわない。本発明で用いられる強磁性粉末、非磁性粉末、結合剤、カーボンブラック、研磨剤、帯電防止剤、潤滑剤、溶剤などすべての原料はどの工程の最初または途中で添加してもかまわない。また、個々の原料を２つ以上の工程で分割して添加してもかまわない。例えば、ポリウレタンを混練工程、分散工程、分散後の粘度調整のための混合工程で分割して投入してもよい。本発明の目的を達成するためには、従来の公知の製造技術を一部の工程として用いることができる。混練工程ではオープンニーダ、連続ニーダ、加圧ニーダ、エクストルーダなど強い混練力をもつものを使用することが好ましい。これらの混練処理の詳細については特開平１−１０６３３８号公報、特開平１−７９２７４号公報に記載されている。また、磁性層塗布液、非磁性層塗布液またはバック層塗布液を分散させるには、ガラスビーズを用いることができる。このようなガラスビーズは、高比重の分散メディアであるジルコニアビーズ、チタニアビーズ、スチールビーズが好適である。これら分散メディアの粒径と充填率は最適化して用いられる。分散機は公知のものを使用することができる。
【００５１】
磁気記録媒体の製造方法では、例えば、走行下にある非磁性支持体の表面に、非磁性層塗布液を所定の膜厚となるように塗布して非磁性層を形成し、次いでその上に、磁性層塗布液を所定の膜厚となるようにして磁性層を塗布して形成する。複数の磁性層塗布液を逐次または同時に重層塗布してもよく、非磁性層塗布液と磁性層塗布液とを逐次または同時に重層塗布してもよい。上記磁性層塗布液または非磁性層塗布液を塗布する塗布機としては、エアードクターコート、ブレードコート、ロッドコート、押出しコート、エアナイフコート、スクイズコート、含浸コート、リバースロールコート、トランスファーロールコート、グラビヤコート、キスコート、キャストコート、スプレイコート、スピンコート等が利用できる。これらについては例えば（株）総合技術センター発行の「最新コーティング技術」（昭和５８年５月３１日）を参考にできる。
【００５２】
磁性層塗布液の塗布層は、磁気テープの場合、磁性層塗布液の塗布層中に含まれる強磁性粉末にコバルト磁石やソレノイドを用いて磁場配向処理してもかまわない。ディスクの場合、配向装置を用いず無配向でも十分に等方的な配向性が得られることもあるが、コバルト磁石を斜めに交互に配置すること、ソレノイドで交流磁場を印加するなど公知のランダム配向装置を用いることが好ましい。また異極対向磁石など公知の方法を用い、垂直配向とすることで円周方向に等方的な磁気特性を付与することもできる。特に高密度記録を行う場合は垂直配向が好ましい。また、スピンコートを用いて円周配向することもできる。
【００５３】
乾燥風の温度、風量、塗布速度を制御することで塗膜の乾燥位置を制御できる様にすることが好ましく、塗布速度は２０ｍ／分〜１０００ｍ／分、乾燥風の温度は６０℃以上が好ましい。また磁石ゾーンに入る前に適度の予備乾燥を行うこともできる。
【００５４】
このようにして得られた塗布原反は、一旦巻き取りロールにより巻き取られ、しかる後、この巻き取りロールから巻き出され、次いでカレンダー処理に施され得る。
カレンダー処理には、例えばスーパーカレンダーロールなどを利用することができる。カレンダー処理によって、表面平滑性が向上するとともに、乾燥時の溶剤の除去によって生じた空孔が消滅し磁性層中の強磁性粉末の充填率が向上するので、電磁変換特性の高い磁気記録媒体を得ることができる。カレンダー処理する工程は、塗布原反の表面の平滑性に応じて、カレンダー処理条件を変化させながら行うことが好ましい。
【００５５】
カレンダーロールとしてはエポキシ、ポリイミド、ポリアミド、ポリアミドイミド等の耐熱性プラスチックロールを使用することができる。また金属ロールで処理することもできる。
【００５６】
カレンダー処理条件としては、カレンダーロールの温度を、例えば６０〜１００℃の範囲、好ましくは７０〜１００℃の範囲、特に好ましくは８０〜１００℃の範囲とすることができ、圧力は、例えば１００〜５００ｋｇ／ｃｍ（９８〜４９０ｋＮ／ｍ）の範囲であり、好ましくは２００〜４５０ｋｇ／ｃｍ（１９６〜４４１ｋＮ／ｍ）の範囲で、特に好ましくは３００〜４００ｋｇ／ｃｍ（２９４〜３９２ｋＮ／ｍ）の範囲とすることができる。また非磁性層表面に対して、例えば上記条件でカレンダー処理を行うこともできる。
【００５７】
得られた磁気記録媒体は、裁断機などを使用して所望の大きさに裁断して使用することができる。裁断機としては、特に制限はないが、回転する上刃（雄刃）と下刃（雌刃）の組が複数設けられたものが好ましく、適宜、スリット速度、噛み合い深さ、上刃（雄刃）と下刃（雌刃）の周速比（上刃周速／下刃周速）、スリット刃の連続使用時間等を選定することができる。
【実施例】
【００５８】
以下に本発明を実施例によりさらに具体的に説明する。なお、ここに示す成分、割合、操作、順序等は本発明の精神から逸脱しない範囲で変更し得るものであり、下記の実施例に制限されるべきものではない。また、実施例中の「部」は、特に示さない限り質量部を示す。
【００５９】
［実施例１〜１１、比較例１〜１３］
表１に示す各成分が表１に示す割合となるように、それぞれの原料を秤量しミキサーにて混合したものを容量１Ｌの白金ルツボに仕込み表１に示す熔融温度で高周波溶融させた。実施例１〜１１および比較例１〜１１、１３は、Ｆｅ2Ｏ3中のＦｅの一部がＣｏ＝０．５ａｔ％、Ｚｎ＝１．５ａｔ％、Ｎｂ＝１ａｔ％で置換されるようにＣｏ含有成分、Ｚｎ含有成分およびＮｂ含有成分を原料混合物に添加した。比較例１２は、特公平５−１２８４２号公報の実施例２に相当する例であり、原料混合物にＣｏＯ成分を４．５モル％、ＴｉＯ2成分を４．５モル％に添加した。
融液を攪拌しつつ更に加温して融液温度を1400℃にした後、出湯口を加熱し４〜６ｇ／ｓｅｃの滴下量で表２に記載の周速で高速回転している水冷双ロールに滴下し、表２に記載のロール間圧力で急冷圧延して非晶質を作製した。ロールは、鋼材の表面に、熱伝導率が約９０Ｗ／ｍ・Ｋのハードクロムメッキを施したものを使用した。なお、実施例１０と比較例１３は冷却ロール条件を変更した点以外は実施例１と同様にした例であり、実施例１１は冷却ロール条件を変更した点以外は実施例８と同様にした例である。
実施例１〜１１および比較例１〜１１、１３については、得られた非晶質３００ｇを電気炉に仕込み表１に示す結晶化温度まで３０℃／ｍｉｎで昇温して、該温度に５時間保持し六方晶フェライトを結晶化させた。次いで六方晶フェライトを含む結晶化物を乳鉢で粗粉砕し、２０００ｍｌのガラス瓶に１ｍｍφＺｒビーズ１０００ｇと１％濃度の酢酸を８００ｍｌ加えてペイントシェーカーにて３時間分散処理を行った後、分散液をビーズと分離させ３Ｌステンレスビーカーに入れた。分散液を１００℃で３時間処理した後、遠心分離器で沈澱させてデカンテーションを繰り返して洗浄し、乾燥させて六方晶フェライト粉末を得た。比較例１２については、結晶化は１２０℃/時間で５００℃に昇温し６時間保温後、更に１２０℃/時間で８００℃に昇温し８時間保温した後１２０℃/時間で室温に戻す同公報の方法を踏襲した。
上記実施例および比較例により得られた試料はＸ線回折分析を行い、六方晶フェライト（バリウムフェライト）であることを確認した。
【００６０】
評価方法
１．平均板径、粒径分布変動係数
上記乾燥後の粒子を透過型電子顕微鏡で撮影した写真から５００個の粒子を無作為に抽出し板径を平均値を平均板径とし、５００個の測定値の標準偏差を求めて平均板径で除した値を粒径分布変動係数として表１に示す。
２．抗磁力Ｈｃ
上記乾燥後の粒子の抗磁力Ｈｃを振動試料型磁束計（東英工業社製）を用い磁場強度１５ｋＯｅ（１１９４ｋＡ／ｍ）で測定した。結果を表１に示す。
３．非晶質の飽和磁化量
上記方法により作製した非晶質の一部を採取し、振動試料型磁束計（東英工業社製）を用い磁場強度１５ｋＯｅ（１１９４ｋＡ／ｍ）で測定した。結果を表１に示す。
【００６１】
【表１】
【００６２】
【表２】
【００６３】
表１の結果から、実施例１〜１１の六方晶フェライト磁性粉末は、磁気記録に適した抗磁力を有するとともに粒度分布が格段に改良されていることがわかる。
【００６４】
［実施例１２〜１５、比較例１４、１５］
＜磁気テープ用塗布液の作製＞
１．磁性層塗布液
バリウムフェライト磁性粉末：表３参照 １００部
ポリウレタン樹脂 １２部
質量平均分子量 １００００
スルホン酸官能基 ０．５ｍｅｑ/ｇ
ダイアモンド微粒子（平均粒径０．１０μｍ） ２部
カーボンブラック（粒子サイズ０．０１５μｍ） ０．５部
＃５５（旭カーボン社製）
ステアリン酸 ０．５部
ブチルステアレート ２部
メチルエチルケトン １８０部
シクロヘキサノン １００部
【００６５】
２．非磁性層塗布液
非磁性粉体 α酸化鉄 １００部
平均一次粒子径０．０９μｍ
ＢＥＴ法による比表面積 ５０ｍ2／ｇ
ｐＨ ７
ＤＢＰ吸油量２７〜３８ｇ／１００ｇ、
表面処理剤Ａｌ２Ｏ３ ８質量％
カーボンブラック ２５部
コンダクテックスＳＣ−Ｕ（コロンビアンカーボン社製）
塩化ビニル共重合体 １３部
ＭＲ１０４（日本ゼオン社製）
ポリウレタン樹脂 ５部
ＵＲ８２００（東洋紡社製）
フェニルホスホン酸 ３．５部
ブチルステアレート １部
ステアリン酸 ２部
メチルエチルケトン ２０５部
シクロヘキサノン １３５部
【００６６】
＜磁気テープの作製＞
上記の塗布液のそれぞれについて、各成分をニ−ダで混練した。１．０ｍｍφのジルコニアビーズを分散部の容積に対し６５％充填する量を入れた横型サンドミルにポンプで通液し、２０００ｒｐｍで１２０分間（実質的に分散部に滞留した時間）分散させた。得られた分散液にポリイソシアネ−トを非磁性層の塗布液には６．５部、さらにメチルエチルケトン７部を加え、１μｍの平均孔径を有するフィルターを用いて濾過し、非磁性層形成用および磁性層形成用の塗布液をそれぞれ調製した。
得られた非磁性層塗布液を、５２μｍポリエチレンナフタレートベース上に乾燥後の厚さが１．５μｍになるように塗布乾燥させた後、磁性層が表２に記載の厚さになるように逐次重層塗布を行い、乾燥後７段のカレンダで温度９０℃、線圧３００ｋｇ／ｃｍにて処理を行った。１／４インチ巾にスリットし表面研磨処理を施して磁気テープを得た。
【００６７】
評価方法
１．磁気特性(Ｈｃ、ＳＱ、ＳＦＤ)
振動試料型磁束計（東英工業社製）を用い磁場強度１５ＫＯｅ（１１９４ｋＡ／ｍ）で測定した。
２．出力、ＳＮＲ
記録ヘッド（ＭＩＧ、ギャップ０．１５μｍ、１．８Ｔ）と再生用ＧＭＲヘッドをドラムテスターに取り付けて測定した。トラック密度１６ＫＴＰＩ、線記録密度４００Ｋｂｐｉの信号（面記録密度６．４Ｇｂｐｓｉ）を記録した後、出力とＳＮを測定した。
【００６８】
【表３】
【００６９】
表３の結果から、実施例で作製した六方晶フェライト磁性粉末を使用した実施例の磁気テープは、比較例の磁気テープと比べて出力およびＳＮＲに優れ、磁性層を薄くすると更に良好な磁気特性を示すことがわかる。実施例の媒体は、比較例の媒体と比べてＨｃ分布を示すＳＦＤ（ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ−ｆｉｅｌｄ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ）が小さかった。これは粒度分布がシャープな六方晶フェライト磁性粉末を使用したことによる効果である。ＳＦＤは小さいほど、磁化反転がシャープでピークシフトが小さくなり、高密度デジタル磁気記録に好適である。また、同一の磁性粉を使用した実施例同士を比較すると、磁性層が薄いほど出力およびＳＮＲは良好であった。これは、前述のように記録に寄与しない極端な微細粒子成分を低減するとともにノイズに影響すると考えられる極端な粗大粒子成分が少ないことによる効果は、磁性体粒子総数が少なくなるほど顕在化するためと考えられる。
【産業上の利用可能性】
【００７０】
本発明により、優れた磁気特性を示す高密度記録用磁気記録媒体を提供することができる。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｂ2Ｏ3成分を含むガラス形成成分および六方晶フェライト形成成分を含み、かつ上記Ｂ2Ｏ3成分をＢ2Ｏ3換算で１５〜２７モル％含む原料混合物を溶融し溶融物を得ること、
上記溶融物を急冷し、飽和磁化量が０．６Ａ・ｍ2／ｋｇ以下である固化物を得ること、ならびに、
上記固化物を６００〜６９０℃の温度域まで加熱し該温度域に保持することにより平均板径が１５〜２５ｎｍの六方晶フェライト磁性粉末を析出させること、
を含む六方晶フェライト磁性粉末の製造方法。
【請求項２】
前記原料混合物は、Ｂ2Ｏ3成分以外のガラス形成成分を、Ｂ2Ｏ3成分のＢ2Ｏ3換算含有量に対して酸化物基準で５〜４０モル％含有する請求項１に記載の六方晶フェライト磁性粉末の製造方法。
【請求項３】
前記ガラス形成成分は、ＳｉＯ2成分を含む請求項１または２に記載の六方晶フェライト磁性粉末の製造方法。
【請求項４】
前記六方晶フェライト磁性粉末は、バリウムフェライト磁性粉末である請求項１〜３のいずれか１項に記載の六方晶フェライト磁性粉末の製造方法。
【請求項５】
前記六方晶フェライト磁性粉末は、粒度分布変動係数が２５％以下である請求項１〜４のいずれか１項に記載の六方晶フェライト磁性粉末の製造方法。
【請求項６】
非磁性支持体上に、請求項１〜５のいずれか１項に記載の方法により製造された六方晶フェライト磁性粉末と結合剤とを含む磁性層を有する磁気記録媒体。
【請求項７】
前記磁性層の厚さは８０ｎｍ以下である請求項６に記載の磁気記録媒体。
【請求項８】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の方法により六方晶フェライト磁性粉末を得ること、および、得られた六方晶フェライト磁性粉末を用いて磁性層を形成すること、を含む磁気記録媒体の製造方法。
【請求項９】
前記磁性層の厚さは８０ｎｍ以下である請求項８に記載の磁気記録媒体の製造方法。
【請求項１】
Ｂ2Ｏ3成分を含むガラス形成成分および六方晶フェライト形成成分を含み、かつ上記Ｂ2Ｏ3成分をＢ2Ｏ3換算で１５〜２７モル％含む原料混合物を溶融し溶融物を得ること、
上記溶融物を急冷し、飽和磁化量が０．６Ａ・ｍ2／ｋｇ以下である固化物を得ること、ならびに、
上記固化物を６００〜６９０℃の温度域まで加熱し該温度域に保持することにより平均板径が１５〜２５ｎｍの六方晶フェライト磁性粉末を析出させること、
を含む六方晶フェライト磁性粉末の製造方法。
【請求項２】
前記原料混合物は、Ｂ2Ｏ3成分以外のガラス形成成分を、Ｂ2Ｏ3成分のＢ2Ｏ3換算含有量に対して酸化物基準で５〜４０モル％含有する請求項１に記載の六方晶フェライト磁性粉末の製造方法。
【請求項３】
前記ガラス形成成分は、ＳｉＯ2成分を含む請求項１または２に記載の六方晶フェライト磁性粉末の製造方法。
【請求項４】
前記六方晶フェライト磁性粉末は、バリウムフェライト磁性粉末である請求項１〜３のいずれか１項に記載の六方晶フェライト磁性粉末の製造方法。
【請求項５】
前記六方晶フェライト磁性粉末は、粒度分布変動係数が２５％以下である請求項１〜４のいずれか１項に記載の六方晶フェライト磁性粉末の製造方法。
【請求項６】
非磁性支持体上に、請求項１〜５のいずれか１項に記載の方法により製造された六方晶フェライト磁性粉末と結合剤とを含む磁性層を有する磁気記録媒体。
【請求項７】
前記磁性層の厚さは８０ｎｍ以下である請求項６に記載の磁気記録媒体。
【請求項８】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の方法により六方晶フェライト磁性粉末を得ること、および、得られた六方晶フェライト磁性粉末を用いて磁性層を形成すること、を含む磁気記録媒体の製造方法。
【請求項９】
前記磁性層の厚さは８０ｎｍ以下である請求項８に記載の磁気記録媒体の製造方法。
【公開番号】特開２０１０−２４１１３（Ｐ２０１０−２４１１３Ａ）
【公開日】平成２２年２月４日（２０１０．２．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１８９４１０（Ｐ２００８−１８９４１０）
【出願日】平成２０年７月２３日（２００８．７．２３）
【出願人】（３０６０３７３１１）富士フイルム株式会社 (25,513)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年２月４日（２０１０．２．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年７月２３日（２００８．７．２３）
【出願人】（３０６０３７３１１）富士フイルム株式会社 (25,513)
【Ｆターム（参考）】
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