磁気記録媒体の製造方法
【課題】支持体の巻き状態の積層変形に応じた塗布厚分布を適用して積層変形が抑制された塗布済み原反を得ることによって表面平坦性に優れる磁気記録媒体を製造する。
【解決手段】背面を支持しない状態で走行させている非磁性支持体１００に対して押し出し型の塗布ヘッド１１を相対的に押しつけ、非磁性支持体１００に対して塗布ヘッド１１のスリット１１ａから塗料２００を押し出して塗布する塗布工程を有し、塗布工程において、塗布ヘッド１１の上流側で非磁性支持体１００の幅方向の張力を調整しつつ塗料２００を塗布する。
【解決手段】背面を支持しない状態で走行させている非磁性支持体１００に対して押し出し型の塗布ヘッド１１を相対的に押しつけ、非磁性支持体１００に対して塗布ヘッド１１のスリット１１ａから塗料２００を押し出して塗布する塗布工程を有し、塗布工程において、塗布ヘッド１１の上流側で非磁性支持体１００の幅方向の張力を調整しつつ塗料２００を塗布する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気記録媒体の製造方法、特に表面平坦性に優れる磁気記録媒体の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
塗布型磁気テープは、長尺広幅の可撓性支持体（ベースフィルム）に磁性層を含む塗布層を形成して製造されるが、そのベースフィルムには積層変形（幅方向の微少な厚みムラの積層変位）が発生している場合が多々見受けられる。この変形は巻き状態にあるベースフィルム表層部において特に顕著である。塗布層を構成する塗料の塗布時に繰り出されたベースフィルムは、幅方向において「たるみ」や「つっぱり」などの張力分布が不均一な状態となることがあり、このような状態のベースフィルムに対して押し出し型の塗布ヘッドによる塗布を行うと、幅方向の塗布膜厚分布が積層変形と相似状態な不均一な状態になってしまう。結果として、塗布済み原反形状はさらに積層変形を増大させ、ひいては断裁時に所定のテープ幅がばらつき、塗布済み原反に凹凸変形があればテープのカーバチャー（曲がり）不良も発生し大きく歩留まりを低下させている。積層変形が見受けられる支持体に対して幅方向に均一な膜厚塗布を試みている公知例（例えば、特開平１１−１２８８２２号公報に開示されている塗布方法）があるが、均一な膜厚塗布だけではベースフィルムの積層変形の変位量が残存し、目的である塗布済み原反の平坦化は達成できない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−１２８８２２号公報（第３−７頁、第１−７図）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
そこで、本発明の目的は、支持体（ベースフィルム）の巻き状態の積層変形に応じた（逆位相の）塗布厚分布を適用することにより、積層変形が抑制された塗布済み原反を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、背面を支持しない状態で走行させている支持体に対して押し出し型の塗布ヘッドを相対的に押しつけ、当該支持体に対して前記塗布ヘッドのスリットから塗料を押し出して塗布する塗布工程を有して、磁気記録媒体を製造する磁気記録媒体の製造方法であって、前記塗布工程において、前記塗布ヘッドの上流側で前記支持体の幅方向の張力を調整しつつ前記塗料を塗布することを特徴とする磁気記録媒体の製造方法である。
【０００６】
また、本発明は、上記の磁気記録媒体の製造方法において、前記支持体に対してエアを吹き出して前記支持体の幅方向の前記張力を調整することを特徴とする磁気記録媒体の製造方法である。
【０００７】
また、本発明は、上記の磁気記録媒体の製造方法において、前記エアの吹き出し量を前記支持体の走行距離が増加するに従って徐々に減少させることを特徴とする磁気記録媒体の製造方法である。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、表面平坦性に非常に優れる磁気記録媒体の製造方法が提供される。本発明で製造される磁気記録媒体は、特にコンピューター用リニア記録テープとして好適である。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明に用いる塗布装置の構成を示す構成図である。
【図２】塗布装置のエア吹き出し装置１２の構成を示す構成図である。
【図３】塗布方法を説明する第１の説明図である。
【図４】塗布方法を説明する第２の説明図である。
【図５】塗布方法を説明する第３の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の具体的構成について詳細に説明する。
【００１１】
本発明で製造される磁気記録媒体の一例としては、非磁性支持体の一方の面上に下層非磁性層が設けられ、下層非磁性層上に厚み０．０３〜０．３０μｍの上層磁性層が設けられ、非磁性支持体の他方の面上にバックコート層が設けられている。なお、本発明では、磁性層上に潤滑剤塗膜や磁性層保護用の各種塗膜などが必要に応じて設けられてもよい。また、非磁性支持体の磁性層が設けられる前記一方の面には、塗膜（下層非磁性層）と非磁性支持体との接着性の向上等を目的として、下塗り層（易接着層）が設けられてもよい。
【００１２】
［下層非磁性層］
下層非磁性層は、カーボンブラック、カーボンブラック以外の非磁性無機粉末、及び結合剤樹脂を含む。
【００１３】
非磁性層に含まれるカーボンブラックとしては、ゴム用ファーネスブラック、ゴム用サーマルブラック、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。比表面積は５〜６００ｍ２／ｇ、ＤＢＰ吸油量は３０〜４００ｍｌ／１００ｇ、粒子径は１０〜１００ｎｍが好ましい。使用できるカーボンブラックは具体的には「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。
【００１４】
カーボンブラック中に含まれる水溶性ナトリウムイオン及び水溶性カルシウムイオンは少ない方が好ましく、水溶性ナトリウムイオン含有量は５００ｐｐｍ以下、さらには３００ｐｐｍ以下が好ましい。水溶性カルシウムイオン含有量は３００ｐｐｍ以下、さらには２００ｐｐｍ以下が好ましい。上記範囲を上回ると塗膜中に含まれる有機酸（特に脂肪酸）と塩を形成し、塗膜表面に吐出し、ドロップアウトやエラーレート増加の要因となる。
【００１５】
カーボンブラック中に含まれる水溶性ナトリウムイオン及び水溶性カルシウムイオンを低減するには、カーボンブラックの製造工程中における反応停止流体として使用される水、あるいは造粒工程にて使用される水の純度を高めればよい。カーボンブラックの製造方法は、特開平１１−１８１３２３号公報、特開平１０−４６０４７号公報、特開平８−１２８９８号公報に記載されている。
【００１６】
非磁性層にはカーボンブラック以外の各種無機粉末を用いることができ、例えば、針状の非磁性酸化鉄（α−Ｆｅ２Ｏ３）、ＣａＣＯ３、酸化チタン、硫酸バリウム、α−Ａｌ２Ｏ３等の無機粉末が挙げられる。これらの無機粉末中に含まれる水溶性ナトリウムイオン及び水溶性カルシウムイオンは少ない方が好ましく、水溶性ナトリウムイオン含有量は７０ｐｐｍ以下、さらには５０ｐｐｍ以下が好ましい。上記範囲を上回ると塗膜中に含まれる有機酸（特に脂肪酸）と塩を形成し、塗膜表面に吐出し、ドロップアウトやエラーレート増加の要因となる。無機粉末中に含まれる水溶性ナトリウムイオン及び水溶性カルシウムイオンを低減するには、水洗工程を加えればよい。
【００１７】
カーボンブラックと前記カーボンブラック以外の無機粉末の配合比率は、質量比（カーボンブラック／無機粉末）で１００／０〜５／９５が好ましい。カーボンブラックの配合比率が５質量部を下回ると、表面電気抵抗に問題が生じる。
【００１８】
下層非磁性層には、上記材料の他に結合剤として、熱可塑性樹脂、熱硬化性ないし反応型樹脂、放射線（電子線又は紫外線）硬化型樹脂等が、媒体の特性、工程条件に合わせて適宜組み合わせて選択されて使用される。
【００１９】
熱可塑性樹脂としては、軟化温度が１５０℃以下、平均分子量５０００〜２０００００、重合度５０〜２０００程度のものが用いられ、また、熱硬化性樹脂、反応型樹脂又は放射線硬化型樹脂としては、平均分子量５０００〜２０００００、重合度５０〜２０００程度のものであって、塗布、乾燥、カレンダー加工後に加熱及び／又は放射線（電子線又は紫外線）照射することにより、縮合、付加等の反応により分子量が増大するものが用いられる。
【００２０】
これらのうちで、好ましく用いられるものとしては、以下に示すようなニトロセルロース及びポリウレタン樹脂の組み合わせ、塩化ビニル系共重合体及びポリウレタン樹脂の組み合わせである。
【００２１】
塩化ビニル系共重合体としては、塩化ビニル含有量６０〜９５質量％、特に６０〜９０質量％のものが好ましく、その平均重合度は１００〜５００程度であることが好ましい。
【００２２】
このような塩化ビニル系樹脂としては、塩化ビニル−酢酸ビニル−ビニルアルコール共重合体、塩化ビニル−ヒドロキシアルキル（メタ）アクリレート共重合体、塩化ビニル−酢酸ビニル−マレイン酸共重合体、塩化ビニル−酢酸ビニル−ビニルアルコール−マレイン酸共重合体、塩化ビニル−酢酸ビニル−ヒドロキシアルキル（メタ）アクリート共重合体、塩化ビニル−酢酸ビニル−ヒドロキシアルキル（メタ）アクリート−マレイン酸共重合体、塩化ビニル−酢酸ビニル−ビニルアルコール−グリシジル（メタ）アクリレート共重合体、塩化ビニル−ヒドロキシアルキル（メタ）アクリレート−グリシジル（メタ）アクリレート共重合体、塩化ビニル−ヒドロキシアルキル（メタ）アクリレート共重合体等が挙げられ、特に塩化ビニルとエポキシ（グリシジル）基を含有する単量体との共重合体が好ましい。
【００２３】
塩化ビニル系共重合体は、分散性向上のために、硫酸基（−ＳＯ４Ｙ）及び／又はスルホ基（−ＳＯ３Ｙ）を極性基（以下、Ｓ含有極性基という）として含有するものが好ましい。前記Ｓ含有極性基において、Ｙは、Ｈ、アルカリ金属のいずれであってもよいが、Ｙ＝Ｋ、すなわち−ＳＯ４Ｋ、−ＳＯ３Ｋであることが特に好ましい。塩化ビニル系共重合体は、前記Ｓ含有極性基のうちいずれか一方のみを含有していてもよく、両者を含有していてもよく、両者を含むときにはその含有比は任意である。
【００２４】
上記塩化ビニル系樹脂と併用するポリウレタン樹脂とは、ポリエステルポリオール及び／又はポリエーテルポリオール等のヒドロキシ基含有樹脂とポリイソシアネート含有化合物との反応により得られる樹脂の総称であって、数平均分子量５０００〜２０００００程度で、Ｑ値（質量平均分子量／数平均分子量）１．５〜４程度のものである。
【００２５】
ポリウレタン樹脂は、末端や側鎖に極性基を有するものであっても良く、特に硫黄及び／又は燐を含有する極性基を含有しているものが好ましい。
【００２６】
ポリウレタン樹脂中に含まれる極性基として、−ＳＯ３Ｍ、−ＳＯ４Ｍ、−ＳＲ等のＳ含有基、−ＰＯ３Ｍ、−ＰＯ２Ｍ、−ＰＯＭ、−Ｐ＝Ｏ（ＯＭ１）（ＯＭ２）、−ＯＰ＝Ｏ（ＯＭ１）（ＯＭ２）等のＰ含有極性基、−ＣＯＯＭ、−ＯＨ、−ＮＲ２、−Ｎ＋Ｒ３Ｘ−（ここで、Ｍ、Ｍ１、Ｍ２は、Ｈ、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋを示し、Ｒは、Ｈ又は炭化水素基を示し、Ｘはハロゲン原子を示す）、エポキシ基、−ＣＮ等が挙げられる。これらの極性基から選ばれる少なくとも１つの極性基が、共重合又は付加反応により導入されたポリウレタン樹脂を用いることが好ましい。これら極性基は、分子中に０．０１〜３質量％含まれていることが好ましく、これら極性基は骨格樹脂の主鎖中に存在しても、分枝中に存在してもよい。
【００２７】
またポリウレタン樹脂は、ガラス転移温度Ｔｇが−２０℃≦Ｔｇ≦８０℃の範囲のものが好ましい。
【００２８】
このようなポリウレタン樹脂は公知の方法により、特定の極性基含有化合物及び／又は特定の極性基含有化合物と反応させた原料樹脂等を含む原料を、溶剤中又は無溶剤中で反応させることにより得られる。
【００２９】
塩化ビニル系共重合体及びポリウレタン樹脂に加えて、非磁性層において全結合剤の２０質量％以下の範囲で、公知の各種樹脂が含有されてもよい。
【００３０】
塩化ビニル系共重合体及びポリウレタン樹脂以外の熱可塑性樹脂としては、例えば、（メタ）アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、アクリロニトリル−ブタジエン系共重合体、ポリアミド樹脂、ポリビニルブチラール、ニトロセルロース、スチレン−ブタジエン系共重合体、ポリビニルアルコール樹脂、アセタール樹脂、エポキシ系樹脂、フェノキシ系樹脂、ポリエーテル樹脂、ポリカプロラクトン等の多官能性ポリエーテル類、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、フェノール樹脂、ポリブタジエンエラストマー、塩化ゴム、アクリルゴム、イソプレンゴム、エポキシ変性ゴム等が挙げられる。
【００３１】
また、熱硬化性樹脂としては、縮重合するフェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン硬化型樹脂、尿素樹脂、ブチラール樹脂、ホルマール樹脂、メラミン樹脂、アルキッド樹脂、シリコーン樹脂、アクリル系反応樹脂、ポリアミド樹脂、エポキシ−ポリアミド樹脂、飽和ポリエステル樹脂、尿素ホルムアルデヒド樹脂等が挙げられる。
【００３２】
これらの結合剤樹脂を硬化する架橋剤としては、各種ポリイソシアナート、特にジイソシアナートを用いることができ、特に、トリレンジイソシアナート、ヘキサメチレンジイソシアナート、メチレンジイソシアナートの１種以上を用いることが好ましい。これらの架橋剤は、トリメチロールプロパン等の水酸基を複数有するもので変性した架橋剤又はジイソシアネート化合物３分子が結合したイソシアヌレート型の架橋剤として用いることが特に好ましく、結合剤樹脂に含有される官能基等と結合して樹脂を架橋する。架橋剤の含有量は、結合剤樹脂１００質量部に対し、１０〜３０質量部とすることが好ましい。このような熱硬化性樹脂を硬化するには、一般に加熱オーブン中で５０〜７０℃にて１２〜４８時間加熱すればよい。
【００３３】
さらに、上記結合剤樹脂を公知の手法により（メタ）アクリル系二重結合を導入して電子線感応変性を行ったものを使用することも可能である。この電子線感応変性を行うには、樹脂に対し、トリレンジイソシアネート（ＴＤＩ）と２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート（２−ＨＥＭＡ）との反応物（アダクト）を反応させるウレタン変性、エチレン性不飽和二重結合を１個以上及びイソシアネート基１個を１分子中に有し、かつウレタン結合を分子中に持たないモノマー（２−イソシアネートエチル（メタ）アクリレート等）を用いる改良型ウレタン変性、水酸基やカルボン酸基を有する樹脂に対し、（メタ）アクリル基とカルボン酸無水物あるいはジカルボン酸とを有する化合物を反応させるエステル変性がよく知られている。これらの中でも改良ウレタン変性が、塩化ビニル系樹脂の含有比率を上げても脆くならず、しかも分散性、表面性に優れた塗膜を得ることができるため好ましい。
【００３４】
これら電子線硬化型結合剤樹脂を用いる場合、架橋率を向上させるために従来公知の多官能アクリレートを、結合剤樹脂１００質量部に対して１〜５０質量部、好ましくは５〜４０質量部混合して使用してもよい。
【００３５】
下層非磁性層に用いる結合剤樹脂の含有量は、下層非磁性層中のカーボンブラックとカーボンブラック以外の無機粉末の合計１００質量部に対し、好ましくは１０〜１００質量部、より好ましくは１２〜３０質量部である。結合剤の含有量が少なすぎると、下層非磁性層における結合剤樹脂の比率が低下し、十分な塗膜強度が得られない。結合剤の含有量が多すぎると、下層非磁性層塗料作成時に分散不良を起こし、平滑な下層非磁性層面を形成することができなくなる。
【００３６】
下層非磁性層には必要に応じて潤滑剤を含有することが好ましい。潤滑剤としては、飽和、不飽和に関わらず、脂肪酸、脂肪酸エステル、糖類など公知のものを、単独であるいは２種以上混合して用いることができ、融点の異なる脂肪酸を２種以上混合し用いることや、融点の異なる脂肪酸エステルを２種以上混合し用いることも好ましい。これは、磁気記録媒体の使用される、あらゆる温度環境に応じた潤滑剤を、媒体表面に持続して供給する必要があるからである。
【００３７】
具体的には、脂肪酸として、ステアリン酸、パルミチン酸、ミリスチン酸、ラウリン酸、エルカ酸などの飽和直鎖脂肪酸や、イソセチル酸、イソステアリン酸などの飽和で側鎖を有する脂肪酸、オレイン酸、リノール酸、リノレン酸などの不飽和脂肪酸などを適宜使用することができる。
【００３８】
脂肪酸エステルとしては、ブチルステアレート、ブチルパルミテートなどの直鎖の飽和脂肪酸エステル、イソセチルステアレート、イソステアリルステアレートなどの側鎖を有する飽和脂肪酸エステル、イソステアリルオレエートなどの不飽和脂肪酸エステル、オレイルステアレートなどの不飽和アルコールの脂肪酸エステル、オレイルオレエートなどの不飽和脂肪酸と不飽和アルコールのエステル、エチレングリコールジステアレートなどの２価アルコールのエステル、エチレングリコールモノオレエート、エチレングリコールジオレエート、ネオペンチルグリコールジオレエートなどの２価アルコールと不飽和脂肪酸のエステル、またソルビタンモノステアレート、ソルビタントリステアレート、ソルビタンモノオレエート、ソルビタントリオレエートなどの糖類と飽和又は不飽和脂肪酸とのエステルなどが挙げられる。
【００３９】
下層非磁性層の潤滑剤の含有量は、目的に応じ適宜調整すればよいが、カーボンブラックとカーボンブラック以外の無機粉末を加えた合計質量に対し、１〜２０質量％が好ましい。
【００４０】
下層非磁性層形成用の塗料は、上記各成分に有機溶剤を加えて調整する。用いる有機溶剤は特に制限はなく、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン系溶剤や、トルエン等の芳香族系溶剤などの各種溶媒の１種又は２種以上を、適宜選択して用いればよい。有機溶剤の添加量は、カーボンブラック、カーボンブラック以外の各種無機粉末等、及び結合剤樹脂の合計量１００質量部に対し１００〜９００質量部程度とすればよい。
【００４１】
下層非磁性層の厚さは、通常０．１〜２．５μｍ、好ましくは０．３〜２．３μｍである。非磁性層が薄すぎると、非磁性支持体の表面粗さの影響を受けやすくなり、その結果、非磁性層の表面平滑性が悪化して磁性層の表面平滑性も悪化しやすくなり、電磁変換特性が低下する傾向にある。また、光透過率が高くなるので、テープ端を光透過率の変化により検出する場合に問題となる。一方、非磁性層をある程度以上厚くしても性能は向上しない。
【００４２】
［上層磁性層］
上層磁性層は、少なくとも強磁性粉末、及び結合剤樹脂を含有する。
【００４３】
前記強磁性粉末の平均長軸長は０．１μｍ以下であることが好ましい。長軸の短い強磁性粉末を用いることにより塗膜の充填率が上がり、バックコート層からの転写を受けにくくなる。好ましい強磁性粉末の平均長軸長は０．０３〜０．１０μｍである。強磁性粉末の平均長軸長が０．１μｍを超えると、塗膜の充填率が上がらず、バックコート層からの転写を受けやすくなる。一方、平均長軸長が０．０３μｍ未満では、磁気的異方性が弱まり配向しにくくなり、出力が低下しやすい。
【００４４】
本発明において、強磁性粉末としては、金属磁性粉末又は六方晶形板状微粉末を用いることが好ましい。金属磁性粉末としては、保磁力Ｈｃが１１８．５〜２３７ｋＡ／ｍ（１５００〜３０００Ｏｅ）、飽和磁化σｓが１２０〜１６０Ａｍ２／ｋｇ（ｅｍｕ／ｇ）、平均長軸長が０．０３〜０．１μｍ、平均短軸長が１０〜２０ｎｍ、アスペクト比が１．２〜２０であることが好ましい。また、金属磁性粉末を用いて作製した媒体のＨｃは１１８．５〜２３７ｋＡ／ｍ（１５００〜３０００Ｏｅ）が好ましい。六方晶形板状微粉末としては、保磁力Ｈｃが７９〜２３７ｋＡ／ｍ（１０００〜３０００Ｏｅ）、飽和磁化σｓが５０〜７０Ａｍ２／ｋｇ（ｅｍｕ／ｇ）、平均板粒径が３０〜８０ｎｍ、板比が３〜７であることが好ましい。また、六方晶形板状微粉末を用いて作製した媒体のＨｃは９４．８〜１７３．８ｋＡ／ｍ（１２００〜２２００Ｏｅ）が好ましい。
【００４５】
ここで、強磁性粉末の平均長軸長は、テープ片から磁性粉末を分別、採取して、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）により撮影した写真から、粉末の長軸長を計ることにより求めることができる。その手順の一例を以下に示す。
（１）テープ片からバックコート層を溶剤で拭き取り、除去する。
（２）非磁性支持体上に下層非磁性層と上層磁性層が残ったテープ片試料を、５％ＮａＯＨ水溶液に浸漬し、加熱、攪拌する。
（３）非磁性支持体から脱落させた塗膜を水洗し、乾燥する。
（４）乾燥された塗膜をメチルエチルケトン（ＭＥＫ）中で超音波処理し、マグネットスターラーを用いて磁性粉末を吸着させて集める。
（５）残渣から磁性粉末を分離、乾燥する。
（６）専用のメッシュに（４）及び（５）で得られた磁性粉末を採取し、ＴＥＭ用試料を作製し、ＴＥＭにて写真撮影する。
（７）写真の磁性粉末の長軸長を計って平均する（測定回数：ｎ＝１００）。
【００４６】
金属磁性粉末は、第一鉄塩とアルカリを混合した水懸濁液に、酸化性ガスを吹き込むことによって得られるオキシ水酸化鉄を出発原料とする。このオキシ水酸化鉄の種類としては、α−ＦｅＯＯＨが好ましく、その製法としては、第一鉄塩を水酸化アルカリで中和してＦｅ（ＯＨ）２の水懸濁液とし、この懸濁液に酸化性ガスを吹き込んで針状のα−ＦｅＯＯＨとする第一の製法がある。一方、第一鉄塩を炭酸アルカリで中和してＦｅＣＯ３の水懸濁液とし、この懸濁液に酸化性ガスを吹き込んで紡錘状のα−ＦｅＯＯＨとする第二の製法がある。
【００４７】
これらの方法で用いる第一鉄塩としては、塩化第一鉄、硝酸第一鉄、硫酸第一鉄のいずれを使用してもよい。また、第一の製法で用いる水酸化アルカリとしては、水酸化カリウム、水酸化ナトリウム、アンモニア水が使用可能である。また、第二の製法で用いる炭酸アルカリとしては、炭酸ナトリウム、重炭酸ナトリウム、炭酸アンモニウム等が使用可能である。
【００４８】
上記第一の製法を用いて、微細で枝分かれがなく、分散性、パッキング性に優れる金属磁性粉末を得るのに適したα−ＦｅＯＯＨを製造する条件は、第一鉄塩の中和に必要なアルカリ量の２〜１０倍量のアルカリを使用し、アルカリ濃度の高い条件でＦｅ（ＯＨ）２の酸化反応を進めることである。アルカリ濃度の高い領域での反応は、枝分かれのない粒子を得るのに必要な条件である。また、粒子の大きさのコントロールは、一般に知られているように、反応温度、酸化性ガスの吹き込み量のコントロールによって可能であるが、その他として、第一鉄塩中にＮｉ、Ｃｏ、Ａｌ、Ｓｉ等の金属塩を存在させておき、これをアルカリで中和してから酸化反応を進めることによっても、粒子の寸法をコントロールすることが可能である。
【００４９】
第二の製法では、生成する紡錘状のα−ＦｅＯＯＨは枝分かれがなく、粒度の揃った微細な粒子が得やすい。また第二の製法における粒子の大きさのコントロールは、水懸濁液中の鉄の濃度、反応温度、酸化性ガスの吹き込み量を変化させることにより可能である。また、第一の製法と同じようにＮｉ、Ｃｏ等の添加によっても粒子の形状をコントロールすることができる。
【００５０】
以下、第一の製法で得た針状のα−ＦｅＯＯＨを原料とする金属磁性粉末の製造方法を例として説明する。先ず、第一鉄塩を中和に必要な量の２倍量以上の水酸化アルカリで中和して、Ｆｅ（ＯＨ）２のアルカリ懸濁液とし、これに酸化性ガスを吹き込んで針状のα−ＦｅＯＯＨを得る。この時、α−ＦｅＯＯＨの針状比及び形状をコントロールするために、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｚｎ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｚｒ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｐ、Ｂａ、Ｃａ、Ｍｇ、Ｃｕ、Ｓｒ、Ｔｉ、Ｍｏ、Ａｇ、稀土類元素等の金属をドープしておくことができる。これらの異種金属の添加方法は、第一鉄塩中に均一に混合しておいても良く、また反応の途中で添加しても良い。添加量については所望する形状、大きさにより、経験的に決められる。
【００５１】
なお、本方法では、第一鉄塩をアルカリで中和してＦｅ（ＯＨ）２の懸濁液を生成させ、これを酸化してα−ＦｅＯＯＨを製造するのであるが、この時使用するアルカリ量を中和当量の２倍以上使用することにより、金属磁性粉末とした時に保磁力の高い原料α−ＦｅＯＯＨが得られる。このようなアルカリの過剰量は、多ければ多いほどα−ＦｅＯＯＨの枝分かれは少なくなるが、１０倍以上加えてもそれ以上の効果は発現しないため、１０倍以上の過剰量を加える反応は効率的でない。
【００５２】
また、好ましい金属磁性粉末を得るのに必要なα−ＦｅＯＯＨ粒子の大きさは、その比表面積ＢＥＴ値が６０〜１３０ｍ２／ｇの範囲となる大きさとすることが必要である。この比表面積が６０ｍ２／ｇ未満では、粒子が大きすぎて高保磁力は得られないし、単波長領域用の磁性材料として好ましくない。また、比表面積が１３０ｍ２／ｇを超えると、粒子が細かくなりすぎ超常磁性が発現するためかも知れないが、高保磁力は得られないし、また粒子の不揃いによるためかも知れないが、保磁力分布の広いものになってしまう。
【００５３】
次に、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｚｎ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｚｒ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｐ、Ｂａ、Ｃａ、Ｍｇ、Ｃｕ、Ｓｒ、Ｔｉ、Ｍｏ、Ａｇ、稀土類元素等がドープされているか又はドープされていないα−ＦｅＯＯＨに、Ｎｉ、Ｃｏ、Ａｌ、Ｓｉ及び稀土類元素の内の１種以上を含有させる。この際の含有方法としては、各種金属塩を酸又はアルカリで中和して、粒子表面上に水酸化物の微小な結晶の膜として被着させる方法が一般的である。Ｎｉ、Ｃｏ、稀土類元素は、α−ＦｅＯＯＨを生成させる反応で必要量ドープされている場合は、新たにα−ＦｅＯＯＨ粒子の表面に被着させなくてもよい場合もあるが、これらの元素を多量に含有させる必要がある場合は、ドープされる量に限界があるので、さらに表面にこれらの元素を被着させる。なお、金属磁性粉末中の各金属元素の含有量は以下の範囲が好ましい。以下の数値は鉄を１００としたときの各金属の質量比である。
【００５４】
Ｎｉ＝０．３〜８．０Ｃｏ＝３．０〜４５．０Ａｌ＝０．５〜８．０Ｓｉ＝０．５〜８．０稀土類元素＝０．２〜１０．０但し、Ａｌ＋Ｓｉ＝２．０〜１５．０
【００５５】
稀土類元素は、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｇｄ、Ｄｙ、及びＹのうちの少なくとも１種であり、これらの組合せでも有効である。添加する金属は、塩化物、硫酸塩、硝酸塩等の水溶性塩の使用が便利である。Ｓｉの場合は、メタ珪酸ソーダ、オルト珪酸ソーダ、水ガラスが使用できる。被着の順序は、まず合金化して金属磁性粉末の磁気特性をコントロールするＮｉ及びＣｏを先に被着し、次に熱による粒子の焼結を防止するＡｌとＳｉを被着することが好ましい。稀土類元素の場合は、α力を高める効果があり、Ａｌ及び／又はＳｉを被着する時に被着しても効果はあるが、内部に存在させた方が効果は大きい。
【００５６】
次に、上記各金属を所定量被着した後、これを十分に水洗して乾燥し、非還元性雰囲気中で、３００〜８００℃の温度で熱処理をする。熱処理温度が３００℃未満では、α−ＦｅＯＯＨが脱水して生じたα−Ｆｅ２Ｏ３粒子中の空孔が多くなり、その結果、還元後の金属磁性粉末の特性が劣ることとなる。また、熱処理温度が８００℃を超えると、α−Ｆｅ２Ｏ３粒子の融解が始まり粒子の形状が変化したり、あるいは焼結が進行し、その結果、得られた金属磁性粉末の特性は劣化する。
【００５７】
次に、熱処理後の金属磁性粉末を水素ガス気流下で３００〜６００℃の温度で還元し、公知の方法で粒子の表面に酸化皮膜を形成させて金属磁性粉末を得る。金属磁性粉末中に含まれる水溶性ナトリウムイオン及び水溶性カルシウムイオンを低減するには、上記製造法において使用される水の純度を高めたり、ナトリウムあるいはカルシウムを含まないアルカリを使用すればよい。
【００５８】
六方晶フェライトの製法としては、以下の方法等が挙げられ、いずれの製法を用いてもよい。
（１）酸化バリウム、酸化鉄、鉄を置換する金属酸化物、及びガラス形成物質として酸化ホウ素等を所望のフェライト組成になるように混合した後、溶融し、急冷して非晶質体とし、次いで、再加熱処理した後、洗浄、粉砕してバリウムフェライト結晶粉体を得るガラス結晶化法。
（２）バリウムフェライト組成金属塩溶液をアルカリで中和し、副生成物を除去した後、１００℃以上で液相加熱し、その後、洗浄、乾燥、粉砕してバリウムフェライト結晶粉体を得る水熱反応法。
（３）バリウムフェライト組成金属塩溶液をアルカリで中和し、副生成物を除去した後、乾燥し、１１００℃以下で処理し、粉砕してバリウムフェライト結晶粉体を得る共沈法。
【００５９】
六方晶フェライト粉末中に含まれる水溶性ナトリウムイオン及び水溶性カルシウムイオンを低減するには、上記製造法（１）〜（３）にて使用される水の純度を高めたり、ナトリウムあるいはカルシウムを含まないアルカリを使用すればよい。
【００６０】
強磁性粉末中に含まれる水溶性ナトリウムイオン含有量は７０ｐｐｍ以下、さらには５０ｐｐｍ以下が好ましい。水溶性カルシウムイオン含有量は３０ｐｐｍ以下、さらには２０ｐｐｍ以下が好ましい。上記範囲を上回ると塗膜中に含まれる有機酸（特に脂肪酸）と塩を作り、塗膜表面に吐出し、ドロップアウトやエラーレート増加の要因となる。
【００６１】
このような強磁性粉末は、磁性層を基準として７０〜９０質量％程度含まれていればよい。強磁性粉末の含有量が多すぎると、結合剤の含有量が減少するためカレンダ加工による表面平滑性が悪化しやすくなり、一方、強磁性粉末の含有量が少なすぎると、高い再生出力を得られない。
【００６２】
磁性層用の結合剤として、特に制限なく、熱可塑性樹脂、熱硬化性ないし反応型樹脂、放射線（電子線又は紫外線）硬化型樹脂等が、媒体の特性、工程条件に合わせて適宜組み合わせて選択されて使用される。下層非磁性層で説明した結合剤と同様のものの中から、適宜選択して使用することができる。
【００６３】
磁性層に用いる結合剤樹脂の含有量は、強磁性粉末１００質量部に対し、好ましくは５〜４０質量部、特に好ましくは１０〜３０質量部である。結合剤の含有量が少なすぎると、磁性層の強度が低下し、走行耐久性が悪化しやすくなる。一方、結合剤の含有量が多すぎると、強磁性粉末の含有量が低下するため、電磁変換特性が低下する傾向にある。
【００６４】
さらに磁性層中には、磁性層の機械的強度を高めるためと、磁気ヘッドの目詰まりを防ぐために、モース硬度６以上の研磨材を含有させる。研磨材としては、例えば、α−アルミナ（モース硬度９）、酸化クロム（モース硬度９）、炭化珪素（モース硬度９．５）、酸化珪素（モース硬度７）、窒化アルミニウム（モース硬度９）、窒化硼素（モース硬度９．５）等のモース硬度６以上、好ましくはモース硬度９以上の研磨材を少なくとも１種含有させることが好ましい。これらは通常、不定形状であり、磁気ヘッドの目詰まりを防ぎ、塗膜の強度を向上させる。
【００６５】
研磨材の平均粒径は、例えば０．０１〜０．２μｍであり、０．０５〜０．２μｍであることが好ましい。平均粒径が大きすぎると、磁性層表面からの突出量が大きくなって、電磁変換特性の低下、ドロップアウトの増加、ヘッド摩耗量の増大等を招く。平均粒径が小さすぎると、磁性層表面からの突出量が小さくなって、ヘッド目詰まりの防止効果が不十分となる。
【００６６】
平均粒径は、通常、透過型電子顕微鏡により測定する。研磨材の含有量は、強磁性粉末１００質量部に対し、３〜２５質量部、好ましくは５〜２０質量部含有すればよい。
【００６７】
また、磁性層中には、必要に応じ、界面活性剤等の分散剤、高級脂肪酸、脂肪酸エステル、シリコンオイル等の潤滑剤、その他の各種添加物を添加してもよい。
【００６８】
磁性層形成用の塗料は、上記各成分に有機溶剤を加えて調製する。用いる有機溶剤は特に制限はなく、下層非磁性層に使用するものと同様のものが使用可能である。
【００６９】
磁性層の厚さは０．０３〜０．３０μｍ、更に好ましくは０．１０〜０．２５μｍとする。磁性層が厚すぎると、自己減磁損失や厚み損失が大きくなる。
【００７０】
本発明において、磁性層表面の平滑性は重要である。磁性層表面の中心線平均粗さ（Ｒａ）は、好ましくは１．０〜８．０ｎｍ、より好ましくは２．０〜７．０ｎｍとする。Ｒａが１．０ｎｍ未満では表面が平滑すぎて、走行安定性が悪化して走行中のトラブルが生じやすくなる。一方、８．０ｎｍを越えると、磁性層表面が粗くなり、ＭＲ型ヘッドを用いた再生システムでは、再生出力等の電磁変換特性が劣化する。
【００７１】
磁性層表面の十点平均中心線平均粗さ（Ｒｚ）は、好ましくは５〜２５ｎｍ、より好ましくは５〜２０ｎｍとする。Ｒｚが５ｎｍ未満では表面が平滑すぎて、走行安定性が悪化して走行中のトラブルが生じやすくなる。一方、２５ｎｍを越えると、磁性層表面が粗くなり、ＭＲ型ヘッドを用いた再生システムでは、再生出力等の電磁変換特性が劣化する。
【００７２】
最近の高密度記録対応の記録波長が短くなるにつれて、磁性層の出力やエラーレート等の正確な評価においては、上記の磁性層表面の表面粗さ（Ｒａ及びＲｚ）に加えてさらに、微小領域（例えば、１０μｍ×１０μｍ程度）での表面粗さをも考慮することが好ましい。最短記録波長が０．６μｍ以下の記録再生システムの場合には、微小領域のみの表面粗さという観点から、磁性層の表面粗さとしてのＡＦＭ表面粗さＲａ値は６．０ｎｍ以下とすることが好ましく、２．０〜６．０ｎｍがより好ましく、２．０〜５．０ｎｍがさらに好ましい。ＡＦＭ表面粗さＲａが６．０ｎｍを超えると、スペーシングが増え、特にエラーレートの低下を招きやすい。一方、２．０ｎｍ未満であると、耐スクラッチ性や摩擦が悪化し、走行信頼性の低下を招くことがある。
【００７３】
磁性層表面のＡＦＭ表面粗さＲａ値は、原子間力顕微鏡を用いて測定された表面粗さ曲線より、ＪＩＳ−Ｂ−０６０１で定義されるＲａを求めたものである。より詳しくは、曲率半径１０ｎｍ以下、好ましくは２〜１０ｎｍの探針を使い、１０μｍ×１０μｍの範囲で測定し、画像処理を施し、中心線平均表面粗さＲａを求める。
【００７４】
本発明において、磁性層表面における深さ３０ｎｍ以上の凹みの数は表面積１ｃｍ２当たり５個以下とすることが好ましい。深さ３０ｎｍ以上の凹みは、スペーシングロスとなり、エラーレートの悪化を招きやすい。この凹みの数が表面積１ｃｍ２当たり６個以上存在すると、エラーレートが増加してしまう。この凹みの数の下限値は、特に限定されず小さいほど好ましいが、実施例では０．１個／ｃｍ２が示されている。
【００７５】
この凹みの数は、光干渉型三次元粗さ計にて、直径１０〜６０μｍ、深さ３０ｎｍ以上の凹みを測定し、光学顕微鏡（倍率５０〜１００倍）の干渉強度を調整し、上記凹みの個数を、例えば１／２インチ幅テープ１〜５ｃｍ長さにおいて３視野以上数え、相加平均にて求める。
【００７６】
［バックコート層］
バックコート層は、走行安定性の改善や磁性層の帯電防止等のために設けられ、カーボンブラック、カーボンブラック以外の非磁性無機粉末、及び結合剤樹脂を含む。
【００７７】
バックコート層は、バックコート層を基準として３０〜８０質量％のカーボンブラックを含有することが好ましい。カーボンブラックの含有量が少なすぎると帯電防止効果が低下する傾向があり、さらに走行安定性が低下しやすくなる。また、媒体の光透過率が高くなりやすいので、テープ端を光透過率の変化で検出する方式では問題となる。一方、カーボンブラックの含有量が多すぎると、バックコート層の強度が低下し、走行耐久性が悪化しやすくなる。カーボンブラックは、通常使用されるものであればどのようなものであってもよく、その平均粒径は、５〜５００ｎｍ程度が好ましい。平均粒径は、通常、透過型電子顕微鏡により測定する。
【００７８】
カーボンブラック中に含まれる水溶性ナトリウムイオン及び水溶性カルシウムイオンは少ない方が好ましく、水溶性ナトリウムイオン含有量は５００ｐｐｍ以下、さらには３００ｐｐｍ以下が好ましい。水溶性カルシウムイオン含有量は３００ｐｐｍ以下、さらには２００ｐｐｍ以下が好ましい。上記範囲を上回ると塗膜中に含まれる有機酸（特に、脂肪酸）と塩を形成し、塗膜表面に吐出し、ドロップアウトやエラーレート増加の要因となる。
【００７９】
バックコート層には、前記カーボンブラック以外に、機械的強度をコントロールするために、各種非磁性無機粉末を用いることができ、無機粉末として例えば、α−Ｆｅ２Ｏ３、ＣａＣＯ３、酸化チタン、硫酸バリウム、α−Ａｌ２Ｏ３等を挙げることができる。非磁性無機粉末の含有量は、カーボンブラック１００質量部に対し、好ましくは０．１〜２０質量部、より好ましくは０．５〜１５質量部である。非磁性無機粉末の平均粒径は、０．０１〜０．５μｍであることが好ましい。このような非磁性無機粉末の含有量が少なすぎると、バックコート層の機械的強度が不十分となりやすく、多すぎるとテープ摺接経路のガイド等の摩耗量が多くなりやすいことや、磁性層へのキズを生じせしめることとなる。
【００８０】
バックコート層には、上記材料の他に結合剤として、熱可塑性樹脂、熱硬化性ないし反応型樹脂、放射線（電子線又は紫外線）硬化型樹脂等が、媒体の特性、工程条件に合わせて適宜組み合わせて選択されて使用される。下層非磁性層で説明した結合剤と同様のものの中から、適宜選択して使用することができる。
【００８１】
バックコート層に用いる結合剤樹脂の含有量は、バックコート層中のカーボンブラックと非磁性無機粉末の合計１００質量部に対し、好ましくは１５〜２００質量部、より好ましくは５０〜１８０質量部である。結合剤樹脂の含有量が多すぎると、テープ摺接経路のガイドロール等との摩擦が大きくなりすぎて走行安定性が低下し、走行事故を起こしやすくなる。また、磁性層とのブロッキング等の問題が発生する。結合剤樹脂の含有量が少なすぎると、バックコート層の強度が低下して走行耐久性が低下しやすくなる。
【００８２】
バックコート層には、必要に応じ、界面活性剤等の分散剤、高級脂肪酸、脂肪酸エステル、シリコンオイル等の潤滑剤、その他の各種添加物を添加してもよい。
【００８３】
潤滑剤としては、下層非磁性層で説明した潤滑剤と同様のものの中から、適宜選択して使用することができる。バックコート層の潤滑剤の含有量は、目的に応じ適宜調整すればよいが、カーボンブラックとカーボンブラック以外の無機粉末を加えた合計質量に対し、１〜２０質量％が好ましい。
【００８４】
バックコート層形成用の塗料は、上記各成分に有機溶剤を加えて調整する。用いる有機溶剤は特に制限はなく、下層非磁性層に使用するものと同様のものが使用可能である。有機溶剤の添加量は、カーボンブラック、カーボンブラック以外の各種無機粉末等、及び結合剤樹脂の合計量１００質量部に対し７４０〜１６００質量部程度とすればよい。
【００８５】
バックコート層の厚さ（カレンダー加工後）は、１．０μｍ以下、好ましくは０．１〜１．０μｍ、より好ましくは０．２〜０．８μｍである。バックコート層が厚すぎると、テープ摺接経路のガイドロール等との摩擦が大きくなりすぎて、走行安定性が低下する傾向にある。一方、バックコート層が薄すぎると、媒体の走行時にバックコート層の削れが発生しやすい。また、バックコート層が薄すぎると、非磁性支持体の表面粗さの影響でバックコート層の表面平滑性が低下する。このため、バックコートを熱硬化する際にバックコート層表面の粗さが磁性層表面に転写され、高域出力、Ｓ／Ｎ、Ｃ／Ｎの低下を招きやすい。
【００８６】
［非磁性支持体］
非磁性支持体として用いる材料には特に制限はなく、目的に応じて各種可撓性材料、各種剛性材料から選択し、各種規格に応じてテープ状などの所定形状および寸法とすればよい。例えば、可撓性材料としては、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、ポリプロピレン等のポリオレフィン類、ポリアミド、ポリイミド、ポリカーボネートなどの各種樹脂が挙げられる。
【００８７】
これら非磁性支持体の厚さは３．０〜１５．０μｍであることが好ましい。非磁性支持体の形態については特に制限はなく、テープ状、シート状、カード状、ディスク状等のいずれであっても良く、形態に応じて、また必要に応じて種々の材料を選択して使用することができる。
【００８８】
本発明で使用される非磁性支持体の表面粗さは、中心線平均表面粗さＲａで２０ｎｍ以下、好ましくは１５ｎｍ以下である。非磁性支持体の表面粗さは、必要に応じて非磁性支持体に添加されるフィラーの大きさと量により自由に制御される。これらフィラーの例としては、Ｃａ、Ｓｉ、Ｔｉ、Ａｌなどの酸化物や炭酸塩の他、アクリル系などの有機樹脂微粉末が挙げられ、好ましくは、Ａｌ２Ｏ３と有機樹脂微粉末の組み合わせである。
【００８９】
［製造方法］
上記のように構成される磁気記録媒体を本発明の方法により製造する。まず、非磁性支持体の一方の面上に非磁性層用塗料を塗布、乾燥し、硬化させて下層非磁性層を形成する工程と、硬化された下層非磁性層上に磁性層用塗料を塗布、乾燥して、上層磁性層を形成する工程と、非磁性支持体の他方の面上にバックコート層用塗料を塗布、乾燥して、バックコート層を形成する工程とを行う。
【００９０】
前記バックコート層用塗料、下層非磁性層用塗料及び磁性層用塗料を製造する工程は、それぞれ、少なくとも混練工程、分散工程、及びこれらの工程の前後に必要に応じて行われる混合工程、粘度調整工程及び濾過工程からなる。個々の工程はそれぞれ２段階以上に分かれていても構わない。本発明に使用する強磁性粉末、非磁性無機粉末、結合剤、研磨材、カーボンブラック、潤滑剤、溶剤などすべての材料は、どの工程の最初又は途中で添加しても構わない。また、個々の材料を２つ以上の工程で分割して添加しても構わない。
【００９１】
塗料の混練・分散には、従来公知の製造技術を一部又は全部の工程に用いることができることはもちろんであるが、混練工程では連続ニーダや加圧ニ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。連続ニーダ又は加圧ニーダを用いる場合は、強磁性粉末あるいは非磁性無機粉末、結合剤及び少量の溶剤が混練処理される。混練時のスラリー温度は、５０℃〜１１０℃が好ましい。
【００９２】
また、各工程において塗料の分散には、高比重の分散メディアを用いることが望ましく、ジルコニア、チタニア等のセラミック系メディアが好適である。従来より用いられているガラスビーズは、分散時のビーズ摩耗により不純物として塗料中に水溶性ナトリウムイオン及び水溶性カルシウムイオンが混入するため使用することは好ましくない。
【００９３】
まず、非磁性支持体の一方の面上に非磁性層用塗料を塗布、乾燥し、硬化させて下層非磁性層を形成する。次に、硬化された下層非磁性層上に磁性層用塗料を塗布、乾燥して、上層磁性層を形成する。このように、非磁性層及び磁性層をいわゆるウェット・オン・ドライ塗布方式で形成する場合と、非磁性層が湿潤状態のうちに磁性層が塗布されるウェット・オン・ウェット塗布方式の場合に比べ、非磁性層と磁性層の界面の均一性の点で好ましい。非磁性支持体の他方の面上にバックコート層用塗料を塗布、乾燥して、バックコート層を形成する。
【００９４】
本発明では、上記の各層の形成に当たり、上記の各塗料を塗布する塗布工程において、図１に示す塗布装置が使用される。この塗布装置は、背面を支持しない状態で走行させている非磁性支持体１００に対して押し出し型の塗布ヘッド１１を相対的に押しつけ、非磁性支持体１００に対して塗布ヘッド１１のスリット１１ａから塗料２００を押し出して塗布するように構成されている。また、この塗布装置は、非磁性支持体１００の走行方向（同図に示す矢印Ａの方向）における塗布ヘッドよりも上流側に設置されて、非磁性支持体１００の幅方向における張力分布を矯正するためのエア吹き出し装置１２を備えており、非磁性支持体１００の幅方向の各部位においてエア３００の吹き出し量を増減することで、塗布ヘッド１１において任意の塗布厚分布を得ることができるように構成されている。エア吹き出し装置１２は、図２に示すように、複数のエアノズル２１を備えて構成されている。各エアノズル２１は、非磁性支持体１００における塗料２００を塗布する塗布側とは逆側において、非磁性支持体１００の幅方向に沿って並設されている。
【００９５】
この場合、エア吹き出し装置１２（各エアノズル２１）の設置位置は、非磁性支持体１００の走行法の上流における塗布ヘッド１１の直前の位置が好ましく、塗布ヘッド１１とエア吹き出し装置１２との間にガイドロール等が存在すると、塗布厚分布の調整効果が半減される。また、塗布ヘッド１１の下流側にエア吹き出し装置１２を設置したときには、塗布厚ムラが顕著となり不適切である。この塗布装置において、塗料２００の塗布厚を厚くしたい場合にはエア吹き出し量を少なくし、塗布厚を薄くしたい場合はにエア吹き出し量を増加させれば良い。事前に非磁性支持体１００の積層変形量（原反の表面形状）を測定しておくことにより、図３，４に示すように、幅方向に沿ったエア３００の吹き出し量が非磁性支持体１００の表面形状の逆位相のパターンとなるように設定することができる。また、非磁性支持体１００の積層変形量は、非磁性支持体１００を繰り出していく（非磁性支持体１００の走行距離が増加する）と徐々に減少する、つまり非磁性支持体１００の繰り出し長に応じて徐々に減少するので、これに比例してエア３００の吹き出し量も、全体として徐々に減じていく（マイナステーパー制御を行う）ことが好ましい。これらの手段を講ずることにより、図５に示すように、塗膜の膜厚が非磁性支持体１００の表面形状とは逆位相の分布となる結果、非磁性支持体１００の積層変形が全てキャンセルされ、目的の平坦化された塗布済みの原反を得ることが可能となる。
【００９６】
公知例（例えば、特開平１１−１２８８２２号公報に開示されている塗布方法）のように、接触型タッチロールを塗布ヘッド直前に設置している場合には、タッチロールを非磁性支持体に押し込むことで非磁性支持体の「たるみ」を矯正することが可能ではあるが、「つっぱり」を緩めることは困難である。これに対して、本発明におけるエアの吹き出しによる塗布方法では、エアの吹き出し量を調整することで、全幅に亘って一定量の吹き出しから開始した後に、幅方向部位別にエア吹き出し量を増減調整する方法であるため、これにより支持体の幅方向に沿った張力を任意に制御することが可能となる。
【００９７】
下層非磁性層の形成、上層磁性層の形成及びバックコート層の形成の順序については、上述の形態のように、下層非磁性層の形成、上層磁性層の形成、続いてバックコート層の形成の順序で行うことが一般的に好ましい。
【００９８】
最終的に１／２インチに切断される磁気テープは、ドライブでのヘッド当りが良くなるように、磁性層面側を外側に凸状とする。これは、バックコート層に収縮性を持たせることにより、支持体の反対面側に設けられる磁性層面側が外側向けて凸となるようにする。一般に下層非磁性層、上層磁性層およびバックコート層の各層とも、その塗膜には収縮性がある。最終的に磁性層面を凸状とするには、下層非磁性層、上層磁性層の収縮力よりも支持体を挟んで設けられるバックコート層に最も大きな収縮力を付与する設計となる。
【００９９】
最初にバックコート層を塗布してしまうと、支持体の一面側にのみバックコート層が設けられるので、支持体自体が幅方向で大きくカールする。このような原反で、次に、下層非磁性層を設けようとすると支持体幅方向での塗布厚みのばらつきが大きくなり、問題となる。
【０１００】
そのため、先にバックコート層よりも収縮力の小さな下層非磁性層を最初に塗布することが好ましい。
【０１０１】
下層非磁性層を設けた後は、その上に磁性層を設けることが好ましい。上層磁性層は、最も塗布精度が厳しく、厚みが厚すぎると、自己減磁損失や厚み損失が大きくなる。
また、厚みが薄いと磁化量が小さくなり十分な出力が得られなくなる。塗布液を塗布し、乾燥して各塗布層を設ける際の乾燥時の熱履歴、あるいは塗布層を設けた後にロール状に巻き取った際の応力により、支持体のひずみは工程を経るたびに大きくなり、塗布精度の観点から、次に上層磁性層を塗布することが好ましい。
【０１０２】
非磁性支持体両面に各層が形成された磁気テープ原反をロール状態で熱硬化処理を行って、上層磁性層及びバックコート層を硬化させる。ロール状態のテープ原反を、４０〜８０℃、好ましくは５０〜７０℃とされた熱処理室にて所定時間、好ましくは２４時間以上、例えば２４時間〜４８時間保持する。この熱硬化処理において、磁性層面とバックコート層面とが接触した状態であるので、バックコート層面に存在する微小突起によって、磁性層表面に凹みが生じてしまいやすい。
【０１０３】
そこで、本発明では、熱硬化処理後に各層を一括でカレンダー処理を行う。この段階でのカレンダー処理によって、平坦な表面の磁性層とする。
【０１０４】
カレンダー処理は以下のカレンダー処理ロール、カレンダー処理条件で行うとよい。
【０１０５】
カレンダー処理ロールとしては、エポキシ、ポリエステル、ナイロン、ポリイミド、ポリアミド、ポリイミドアミド等の耐熱性のあるプラスチック弾性ロール（カーボン、金属やその他の無機化合物が練り込まれているものでもよい）と金属ロールの組み合わせを使用する。また、金属ロール同士で処理することが、より平坦な磁性層表面が得られるので好ましい。磁性層表面と接する側には、より平坦な表面を得るために金属ロールを配置する。バックコート層表面と接する側には、通常、プラスチック弾性ロールを配置するが、金属ロールを配置することが好ましい。
【０１０６】
処理温度は、好ましくは７０℃以上、さらに好ましくは９０℃以上１１０℃以下である。線圧力は好ましくは１９８ｋＮ／ｍ（２００ｋｇ／ｃｍ）以上、さらに好ましくは２４５ｋＮ／ｍ（２５０ｋｇ／ｃｍ）以上３９２ｋＮ／ｍ（４００ｋｇ／ｃｍ）以下、処理速度は２０ｍ／ｍｉｎ〜９００ｍ／ｍｉｎの範囲である。
【０１０７】
下層非磁性層と上層磁性層とバックコート層の各層の形成後におけるカレンダー処理では、非磁性支持体ベースとカレンダー処理ロールとが直接接することがなく、ベースやベース中に含まれるフィラーが削られることがない。そのため、カレンダー処理が非常にうまく行われる。非磁性支持体ベースとカレンダー処理ロールとが直接接すると、ベースやベース中に含まれるフィラーが削られ、削られたフィラーがカレンダーロールのニップ部に付着する。ニップ部のフィラーの存在によって、磁性層に凹みが生じてしまうことがある。特にフィラー等の削れによる下層非磁性層や上層磁性層に生じる凹みは、直径１０〜６０μｍと大きいものの、その深さは３０〜１００ｎｍと浅い。しかしながら、最短記録波長が０．６μｍ以下の記録再生システムにおいては、顕著にエラーレートに影響する。
【０１０８】
特開２００４−３１９０１７号公報記載の手法では、熱硬化処理前にカレンダー処理がなされているので、熱硬化処理後、カレンダー処理される前に非磁性層、磁性層はカレンダー処理済みで塗膜はすでに圧縮されており、つぶれしろが少なくなっている。磁性層表面の十点平均中心線粗さ（Ｒｚ）は、好ましくは５〜２５ｎｍであるが、バックコート層に含まれるカーボンブラックの平均粒径は、最大５００ｎｍ、前記カーボンブラック以外に、機械的強度をコントロールするために各種非磁性無機粉末を用いる場合も平均粒径として最大０．５μｍである。カーボンブラックあるいは非磁性無機粉末がバックコート層表面に露出する最大高さは、粒径の約１／２（であるので）、熱硬化処理時の接触により磁性層表面に深さが２５０ｎｍ程度の凹みを生じる可能性がある。カレンダー処理により、このような凹みを緩和するためには凹み周辺部が圧縮され、凹み深さが緩和されれば良いが、熱硬化処理後のカレンダー処理の前に、下層非磁性層および磁性層ともカレンダー処理済みで塗膜はすでに圧縮されており、つぶれしろが小さく磁性層表面の凹みに対しての緩和効果を大きく望むことはできない。
【０１０９】
そのため、本願では、熱硬化処理前のカレンダー処理は行わずに、熱硬化処理を先に行い、熱硬化処理後に、各層を一括でカレンダー処理を行う工程とした。これにより、熱硬化処理後には、非磁性層、磁性層およびバックコート層は、カレンダー処理が１度も行われていないので、磁性層表面、バックコート層表面とも荒れた状態であるが、各塗膜の充填度は低い状態（ポーラス）であり、この後、カレンダー処理を行う際のつぶれしろが確保された状態でカレンダー処理を行うことができる。
【０１１０】
また、下層非磁性層に用いる結合剤樹脂を放射線硬化型結合剤樹脂とすれば、下層非磁性層の硬化処理の際、外部より照射する放射線の照射線量を調整することで、下層非磁性層の硬化度合いを調整することができる。下層非磁性層の硬化度合いが低ければ、カレンダー処理の際、下層非磁性層の圧縮を効果的に行うことができ、磁性層面とバックコート層面とが接触してバックコート層面に存在する微小突起によって、磁性層表面に生じた凹みを緩和することができる。
【符号の説明】
【０１１１】
１１ 塗布ヘッド
１２ エア吹き出し装置
２１ エアノズル
１００ 非磁性支持体
２００ 塗料
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気記録媒体の製造方法、特に表面平坦性に優れる磁気記録媒体の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
塗布型磁気テープは、長尺広幅の可撓性支持体（ベースフィルム）に磁性層を含む塗布層を形成して製造されるが、そのベースフィルムには積層変形（幅方向の微少な厚みムラの積層変位）が発生している場合が多々見受けられる。この変形は巻き状態にあるベースフィルム表層部において特に顕著である。塗布層を構成する塗料の塗布時に繰り出されたベースフィルムは、幅方向において「たるみ」や「つっぱり」などの張力分布が不均一な状態となることがあり、このような状態のベースフィルムに対して押し出し型の塗布ヘッドによる塗布を行うと、幅方向の塗布膜厚分布が積層変形と相似状態な不均一な状態になってしまう。結果として、塗布済み原反形状はさらに積層変形を増大させ、ひいては断裁時に所定のテープ幅がばらつき、塗布済み原反に凹凸変形があればテープのカーバチャー（曲がり）不良も発生し大きく歩留まりを低下させている。積層変形が見受けられる支持体に対して幅方向に均一な膜厚塗布を試みている公知例（例えば、特開平１１−１２８８２２号公報に開示されている塗布方法）があるが、均一な膜厚塗布だけではベースフィルムの積層変形の変位量が残存し、目的である塗布済み原反の平坦化は達成できない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−１２８８２２号公報（第３−７頁、第１−７図）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
そこで、本発明の目的は、支持体（ベースフィルム）の巻き状態の積層変形に応じた（逆位相の）塗布厚分布を適用することにより、積層変形が抑制された塗布済み原反を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、背面を支持しない状態で走行させている支持体に対して押し出し型の塗布ヘッドを相対的に押しつけ、当該支持体に対して前記塗布ヘッドのスリットから塗料を押し出して塗布する塗布工程を有して、磁気記録媒体を製造する磁気記録媒体の製造方法であって、前記塗布工程において、前記塗布ヘッドの上流側で前記支持体の幅方向の張力を調整しつつ前記塗料を塗布することを特徴とする磁気記録媒体の製造方法である。
【０００６】
また、本発明は、上記の磁気記録媒体の製造方法において、前記支持体に対してエアを吹き出して前記支持体の幅方向の前記張力を調整することを特徴とする磁気記録媒体の製造方法である。
【０００７】
また、本発明は、上記の磁気記録媒体の製造方法において、前記エアの吹き出し量を前記支持体の走行距離が増加するに従って徐々に減少させることを特徴とする磁気記録媒体の製造方法である。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、表面平坦性に非常に優れる磁気記録媒体の製造方法が提供される。本発明で製造される磁気記録媒体は、特にコンピューター用リニア記録テープとして好適である。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明に用いる塗布装置の構成を示す構成図である。
【図２】塗布装置のエア吹き出し装置１２の構成を示す構成図である。
【図３】塗布方法を説明する第１の説明図である。
【図４】塗布方法を説明する第２の説明図である。
【図５】塗布方法を説明する第３の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の具体的構成について詳細に説明する。
【００１１】
本発明で製造される磁気記録媒体の一例としては、非磁性支持体の一方の面上に下層非磁性層が設けられ、下層非磁性層上に厚み０．０３〜０．３０μｍの上層磁性層が設けられ、非磁性支持体の他方の面上にバックコート層が設けられている。なお、本発明では、磁性層上に潤滑剤塗膜や磁性層保護用の各種塗膜などが必要に応じて設けられてもよい。また、非磁性支持体の磁性層が設けられる前記一方の面には、塗膜（下層非磁性層）と非磁性支持体との接着性の向上等を目的として、下塗り層（易接着層）が設けられてもよい。
【００１２】
［下層非磁性層］
下層非磁性層は、カーボンブラック、カーボンブラック以外の非磁性無機粉末、及び結合剤樹脂を含む。
【００１３】
非磁性層に含まれるカーボンブラックとしては、ゴム用ファーネスブラック、ゴム用サーマルブラック、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。比表面積は５〜６００ｍ２／ｇ、ＤＢＰ吸油量は３０〜４００ｍｌ／１００ｇ、粒子径は１０〜１００ｎｍが好ましい。使用できるカーボンブラックは具体的には「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。
【００１４】
カーボンブラック中に含まれる水溶性ナトリウムイオン及び水溶性カルシウムイオンは少ない方が好ましく、水溶性ナトリウムイオン含有量は５００ｐｐｍ以下、さらには３００ｐｐｍ以下が好ましい。水溶性カルシウムイオン含有量は３００ｐｐｍ以下、さらには２００ｐｐｍ以下が好ましい。上記範囲を上回ると塗膜中に含まれる有機酸（特に脂肪酸）と塩を形成し、塗膜表面に吐出し、ドロップアウトやエラーレート増加の要因となる。
【００１５】
カーボンブラック中に含まれる水溶性ナトリウムイオン及び水溶性カルシウムイオンを低減するには、カーボンブラックの製造工程中における反応停止流体として使用される水、あるいは造粒工程にて使用される水の純度を高めればよい。カーボンブラックの製造方法は、特開平１１−１８１３２３号公報、特開平１０−４６０４７号公報、特開平８−１２８９８号公報に記載されている。
【００１６】
非磁性層にはカーボンブラック以外の各種無機粉末を用いることができ、例えば、針状の非磁性酸化鉄（α−Ｆｅ２Ｏ３）、ＣａＣＯ３、酸化チタン、硫酸バリウム、α−Ａｌ２Ｏ３等の無機粉末が挙げられる。これらの無機粉末中に含まれる水溶性ナトリウムイオン及び水溶性カルシウムイオンは少ない方が好ましく、水溶性ナトリウムイオン含有量は７０ｐｐｍ以下、さらには５０ｐｐｍ以下が好ましい。上記範囲を上回ると塗膜中に含まれる有機酸（特に脂肪酸）と塩を形成し、塗膜表面に吐出し、ドロップアウトやエラーレート増加の要因となる。無機粉末中に含まれる水溶性ナトリウムイオン及び水溶性カルシウムイオンを低減するには、水洗工程を加えればよい。
【００１７】
カーボンブラックと前記カーボンブラック以外の無機粉末の配合比率は、質量比（カーボンブラック／無機粉末）で１００／０〜５／９５が好ましい。カーボンブラックの配合比率が５質量部を下回ると、表面電気抵抗に問題が生じる。
【００１８】
下層非磁性層には、上記材料の他に結合剤として、熱可塑性樹脂、熱硬化性ないし反応型樹脂、放射線（電子線又は紫外線）硬化型樹脂等が、媒体の特性、工程条件に合わせて適宜組み合わせて選択されて使用される。
【００１９】
熱可塑性樹脂としては、軟化温度が１５０℃以下、平均分子量５０００〜２０００００、重合度５０〜２０００程度のものが用いられ、また、熱硬化性樹脂、反応型樹脂又は放射線硬化型樹脂としては、平均分子量５０００〜２０００００、重合度５０〜２０００程度のものであって、塗布、乾燥、カレンダー加工後に加熱及び／又は放射線（電子線又は紫外線）照射することにより、縮合、付加等の反応により分子量が増大するものが用いられる。
【００２０】
これらのうちで、好ましく用いられるものとしては、以下に示すようなニトロセルロース及びポリウレタン樹脂の組み合わせ、塩化ビニル系共重合体及びポリウレタン樹脂の組み合わせである。
【００２１】
塩化ビニル系共重合体としては、塩化ビニル含有量６０〜９５質量％、特に６０〜９０質量％のものが好ましく、その平均重合度は１００〜５００程度であることが好ましい。
【００２２】
このような塩化ビニル系樹脂としては、塩化ビニル−酢酸ビニル−ビニルアルコール共重合体、塩化ビニル−ヒドロキシアルキル（メタ）アクリレート共重合体、塩化ビニル−酢酸ビニル−マレイン酸共重合体、塩化ビニル−酢酸ビニル−ビニルアルコール−マレイン酸共重合体、塩化ビニル−酢酸ビニル−ヒドロキシアルキル（メタ）アクリート共重合体、塩化ビニル−酢酸ビニル−ヒドロキシアルキル（メタ）アクリート−マレイン酸共重合体、塩化ビニル−酢酸ビニル−ビニルアルコール−グリシジル（メタ）アクリレート共重合体、塩化ビニル−ヒドロキシアルキル（メタ）アクリレート−グリシジル（メタ）アクリレート共重合体、塩化ビニル−ヒドロキシアルキル（メタ）アクリレート共重合体等が挙げられ、特に塩化ビニルとエポキシ（グリシジル）基を含有する単量体との共重合体が好ましい。
【００２３】
塩化ビニル系共重合体は、分散性向上のために、硫酸基（−ＳＯ４Ｙ）及び／又はスルホ基（−ＳＯ３Ｙ）を極性基（以下、Ｓ含有極性基という）として含有するものが好ましい。前記Ｓ含有極性基において、Ｙは、Ｈ、アルカリ金属のいずれであってもよいが、Ｙ＝Ｋ、すなわち−ＳＯ４Ｋ、−ＳＯ３Ｋであることが特に好ましい。塩化ビニル系共重合体は、前記Ｓ含有極性基のうちいずれか一方のみを含有していてもよく、両者を含有していてもよく、両者を含むときにはその含有比は任意である。
【００２４】
上記塩化ビニル系樹脂と併用するポリウレタン樹脂とは、ポリエステルポリオール及び／又はポリエーテルポリオール等のヒドロキシ基含有樹脂とポリイソシアネート含有化合物との反応により得られる樹脂の総称であって、数平均分子量５０００〜２０００００程度で、Ｑ値（質量平均分子量／数平均分子量）１．５〜４程度のものである。
【００２５】
ポリウレタン樹脂は、末端や側鎖に極性基を有するものであっても良く、特に硫黄及び／又は燐を含有する極性基を含有しているものが好ましい。
【００２６】
ポリウレタン樹脂中に含まれる極性基として、−ＳＯ３Ｍ、−ＳＯ４Ｍ、−ＳＲ等のＳ含有基、−ＰＯ３Ｍ、−ＰＯ２Ｍ、−ＰＯＭ、−Ｐ＝Ｏ（ＯＭ１）（ＯＭ２）、−ＯＰ＝Ｏ（ＯＭ１）（ＯＭ２）等のＰ含有極性基、−ＣＯＯＭ、−ＯＨ、−ＮＲ２、−Ｎ＋Ｒ３Ｘ−（ここで、Ｍ、Ｍ１、Ｍ２は、Ｈ、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋを示し、Ｒは、Ｈ又は炭化水素基を示し、Ｘはハロゲン原子を示す）、エポキシ基、−ＣＮ等が挙げられる。これらの極性基から選ばれる少なくとも１つの極性基が、共重合又は付加反応により導入されたポリウレタン樹脂を用いることが好ましい。これら極性基は、分子中に０．０１〜３質量％含まれていることが好ましく、これら極性基は骨格樹脂の主鎖中に存在しても、分枝中に存在してもよい。
【００２７】
またポリウレタン樹脂は、ガラス転移温度Ｔｇが−２０℃≦Ｔｇ≦８０℃の範囲のものが好ましい。
【００２８】
このようなポリウレタン樹脂は公知の方法により、特定の極性基含有化合物及び／又は特定の極性基含有化合物と反応させた原料樹脂等を含む原料を、溶剤中又は無溶剤中で反応させることにより得られる。
【００２９】
塩化ビニル系共重合体及びポリウレタン樹脂に加えて、非磁性層において全結合剤の２０質量％以下の範囲で、公知の各種樹脂が含有されてもよい。
【００３０】
塩化ビニル系共重合体及びポリウレタン樹脂以外の熱可塑性樹脂としては、例えば、（メタ）アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、アクリロニトリル−ブタジエン系共重合体、ポリアミド樹脂、ポリビニルブチラール、ニトロセルロース、スチレン−ブタジエン系共重合体、ポリビニルアルコール樹脂、アセタール樹脂、エポキシ系樹脂、フェノキシ系樹脂、ポリエーテル樹脂、ポリカプロラクトン等の多官能性ポリエーテル類、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、フェノール樹脂、ポリブタジエンエラストマー、塩化ゴム、アクリルゴム、イソプレンゴム、エポキシ変性ゴム等が挙げられる。
【００３１】
また、熱硬化性樹脂としては、縮重合するフェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン硬化型樹脂、尿素樹脂、ブチラール樹脂、ホルマール樹脂、メラミン樹脂、アルキッド樹脂、シリコーン樹脂、アクリル系反応樹脂、ポリアミド樹脂、エポキシ−ポリアミド樹脂、飽和ポリエステル樹脂、尿素ホルムアルデヒド樹脂等が挙げられる。
【００３２】
これらの結合剤樹脂を硬化する架橋剤としては、各種ポリイソシアナート、特にジイソシアナートを用いることができ、特に、トリレンジイソシアナート、ヘキサメチレンジイソシアナート、メチレンジイソシアナートの１種以上を用いることが好ましい。これらの架橋剤は、トリメチロールプロパン等の水酸基を複数有するもので変性した架橋剤又はジイソシアネート化合物３分子が結合したイソシアヌレート型の架橋剤として用いることが特に好ましく、結合剤樹脂に含有される官能基等と結合して樹脂を架橋する。架橋剤の含有量は、結合剤樹脂１００質量部に対し、１０〜３０質量部とすることが好ましい。このような熱硬化性樹脂を硬化するには、一般に加熱オーブン中で５０〜７０℃にて１２〜４８時間加熱すればよい。
【００３３】
さらに、上記結合剤樹脂を公知の手法により（メタ）アクリル系二重結合を導入して電子線感応変性を行ったものを使用することも可能である。この電子線感応変性を行うには、樹脂に対し、トリレンジイソシアネート（ＴＤＩ）と２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート（２−ＨＥＭＡ）との反応物（アダクト）を反応させるウレタン変性、エチレン性不飽和二重結合を１個以上及びイソシアネート基１個を１分子中に有し、かつウレタン結合を分子中に持たないモノマー（２−イソシアネートエチル（メタ）アクリレート等）を用いる改良型ウレタン変性、水酸基やカルボン酸基を有する樹脂に対し、（メタ）アクリル基とカルボン酸無水物あるいはジカルボン酸とを有する化合物を反応させるエステル変性がよく知られている。これらの中でも改良ウレタン変性が、塩化ビニル系樹脂の含有比率を上げても脆くならず、しかも分散性、表面性に優れた塗膜を得ることができるため好ましい。
【００３４】
これら電子線硬化型結合剤樹脂を用いる場合、架橋率を向上させるために従来公知の多官能アクリレートを、結合剤樹脂１００質量部に対して１〜５０質量部、好ましくは５〜４０質量部混合して使用してもよい。
【００３５】
下層非磁性層に用いる結合剤樹脂の含有量は、下層非磁性層中のカーボンブラックとカーボンブラック以外の無機粉末の合計１００質量部に対し、好ましくは１０〜１００質量部、より好ましくは１２〜３０質量部である。結合剤の含有量が少なすぎると、下層非磁性層における結合剤樹脂の比率が低下し、十分な塗膜強度が得られない。結合剤の含有量が多すぎると、下層非磁性層塗料作成時に分散不良を起こし、平滑な下層非磁性層面を形成することができなくなる。
【００３６】
下層非磁性層には必要に応じて潤滑剤を含有することが好ましい。潤滑剤としては、飽和、不飽和に関わらず、脂肪酸、脂肪酸エステル、糖類など公知のものを、単独であるいは２種以上混合して用いることができ、融点の異なる脂肪酸を２種以上混合し用いることや、融点の異なる脂肪酸エステルを２種以上混合し用いることも好ましい。これは、磁気記録媒体の使用される、あらゆる温度環境に応じた潤滑剤を、媒体表面に持続して供給する必要があるからである。
【００３７】
具体的には、脂肪酸として、ステアリン酸、パルミチン酸、ミリスチン酸、ラウリン酸、エルカ酸などの飽和直鎖脂肪酸や、イソセチル酸、イソステアリン酸などの飽和で側鎖を有する脂肪酸、オレイン酸、リノール酸、リノレン酸などの不飽和脂肪酸などを適宜使用することができる。
【００３８】
脂肪酸エステルとしては、ブチルステアレート、ブチルパルミテートなどの直鎖の飽和脂肪酸エステル、イソセチルステアレート、イソステアリルステアレートなどの側鎖を有する飽和脂肪酸エステル、イソステアリルオレエートなどの不飽和脂肪酸エステル、オレイルステアレートなどの不飽和アルコールの脂肪酸エステル、オレイルオレエートなどの不飽和脂肪酸と不飽和アルコールのエステル、エチレングリコールジステアレートなどの２価アルコールのエステル、エチレングリコールモノオレエート、エチレングリコールジオレエート、ネオペンチルグリコールジオレエートなどの２価アルコールと不飽和脂肪酸のエステル、またソルビタンモノステアレート、ソルビタントリステアレート、ソルビタンモノオレエート、ソルビタントリオレエートなどの糖類と飽和又は不飽和脂肪酸とのエステルなどが挙げられる。
【００３９】
下層非磁性層の潤滑剤の含有量は、目的に応じ適宜調整すればよいが、カーボンブラックとカーボンブラック以外の無機粉末を加えた合計質量に対し、１〜２０質量％が好ましい。
【００４０】
下層非磁性層形成用の塗料は、上記各成分に有機溶剤を加えて調整する。用いる有機溶剤は特に制限はなく、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン系溶剤や、トルエン等の芳香族系溶剤などの各種溶媒の１種又は２種以上を、適宜選択して用いればよい。有機溶剤の添加量は、カーボンブラック、カーボンブラック以外の各種無機粉末等、及び結合剤樹脂の合計量１００質量部に対し１００〜９００質量部程度とすればよい。
【００４１】
下層非磁性層の厚さは、通常０．１〜２．５μｍ、好ましくは０．３〜２．３μｍである。非磁性層が薄すぎると、非磁性支持体の表面粗さの影響を受けやすくなり、その結果、非磁性層の表面平滑性が悪化して磁性層の表面平滑性も悪化しやすくなり、電磁変換特性が低下する傾向にある。また、光透過率が高くなるので、テープ端を光透過率の変化により検出する場合に問題となる。一方、非磁性層をある程度以上厚くしても性能は向上しない。
【００４２】
［上層磁性層］
上層磁性層は、少なくとも強磁性粉末、及び結合剤樹脂を含有する。
【００４３】
前記強磁性粉末の平均長軸長は０．１μｍ以下であることが好ましい。長軸の短い強磁性粉末を用いることにより塗膜の充填率が上がり、バックコート層からの転写を受けにくくなる。好ましい強磁性粉末の平均長軸長は０．０３〜０．１０μｍである。強磁性粉末の平均長軸長が０．１μｍを超えると、塗膜の充填率が上がらず、バックコート層からの転写を受けやすくなる。一方、平均長軸長が０．０３μｍ未満では、磁気的異方性が弱まり配向しにくくなり、出力が低下しやすい。
【００４４】
本発明において、強磁性粉末としては、金属磁性粉末又は六方晶形板状微粉末を用いることが好ましい。金属磁性粉末としては、保磁力Ｈｃが１１８．５〜２３７ｋＡ／ｍ（１５００〜３０００Ｏｅ）、飽和磁化σｓが１２０〜１６０Ａｍ２／ｋｇ（ｅｍｕ／ｇ）、平均長軸長が０．０３〜０．１μｍ、平均短軸長が１０〜２０ｎｍ、アスペクト比が１．２〜２０であることが好ましい。また、金属磁性粉末を用いて作製した媒体のＨｃは１１８．５〜２３７ｋＡ／ｍ（１５００〜３０００Ｏｅ）が好ましい。六方晶形板状微粉末としては、保磁力Ｈｃが７９〜２３７ｋＡ／ｍ（１０００〜３０００Ｏｅ）、飽和磁化σｓが５０〜７０Ａｍ２／ｋｇ（ｅｍｕ／ｇ）、平均板粒径が３０〜８０ｎｍ、板比が３〜７であることが好ましい。また、六方晶形板状微粉末を用いて作製した媒体のＨｃは９４．８〜１７３．８ｋＡ／ｍ（１２００〜２２００Ｏｅ）が好ましい。
【００４５】
ここで、強磁性粉末の平均長軸長は、テープ片から磁性粉末を分別、採取して、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）により撮影した写真から、粉末の長軸長を計ることにより求めることができる。その手順の一例を以下に示す。
（１）テープ片からバックコート層を溶剤で拭き取り、除去する。
（２）非磁性支持体上に下層非磁性層と上層磁性層が残ったテープ片試料を、５％ＮａＯＨ水溶液に浸漬し、加熱、攪拌する。
（３）非磁性支持体から脱落させた塗膜を水洗し、乾燥する。
（４）乾燥された塗膜をメチルエチルケトン（ＭＥＫ）中で超音波処理し、マグネットスターラーを用いて磁性粉末を吸着させて集める。
（５）残渣から磁性粉末を分離、乾燥する。
（６）専用のメッシュに（４）及び（５）で得られた磁性粉末を採取し、ＴＥＭ用試料を作製し、ＴＥＭにて写真撮影する。
（７）写真の磁性粉末の長軸長を計って平均する（測定回数：ｎ＝１００）。
【００４６】
金属磁性粉末は、第一鉄塩とアルカリを混合した水懸濁液に、酸化性ガスを吹き込むことによって得られるオキシ水酸化鉄を出発原料とする。このオキシ水酸化鉄の種類としては、α−ＦｅＯＯＨが好ましく、その製法としては、第一鉄塩を水酸化アルカリで中和してＦｅ（ＯＨ）２の水懸濁液とし、この懸濁液に酸化性ガスを吹き込んで針状のα−ＦｅＯＯＨとする第一の製法がある。一方、第一鉄塩を炭酸アルカリで中和してＦｅＣＯ３の水懸濁液とし、この懸濁液に酸化性ガスを吹き込んで紡錘状のα−ＦｅＯＯＨとする第二の製法がある。
【００４７】
これらの方法で用いる第一鉄塩としては、塩化第一鉄、硝酸第一鉄、硫酸第一鉄のいずれを使用してもよい。また、第一の製法で用いる水酸化アルカリとしては、水酸化カリウム、水酸化ナトリウム、アンモニア水が使用可能である。また、第二の製法で用いる炭酸アルカリとしては、炭酸ナトリウム、重炭酸ナトリウム、炭酸アンモニウム等が使用可能である。
【００４８】
上記第一の製法を用いて、微細で枝分かれがなく、分散性、パッキング性に優れる金属磁性粉末を得るのに適したα−ＦｅＯＯＨを製造する条件は、第一鉄塩の中和に必要なアルカリ量の２〜１０倍量のアルカリを使用し、アルカリ濃度の高い条件でＦｅ（ＯＨ）２の酸化反応を進めることである。アルカリ濃度の高い領域での反応は、枝分かれのない粒子を得るのに必要な条件である。また、粒子の大きさのコントロールは、一般に知られているように、反応温度、酸化性ガスの吹き込み量のコントロールによって可能であるが、その他として、第一鉄塩中にＮｉ、Ｃｏ、Ａｌ、Ｓｉ等の金属塩を存在させておき、これをアルカリで中和してから酸化反応を進めることによっても、粒子の寸法をコントロールすることが可能である。
【００４９】
第二の製法では、生成する紡錘状のα−ＦｅＯＯＨは枝分かれがなく、粒度の揃った微細な粒子が得やすい。また第二の製法における粒子の大きさのコントロールは、水懸濁液中の鉄の濃度、反応温度、酸化性ガスの吹き込み量を変化させることにより可能である。また、第一の製法と同じようにＮｉ、Ｃｏ等の添加によっても粒子の形状をコントロールすることができる。
【００５０】
以下、第一の製法で得た針状のα−ＦｅＯＯＨを原料とする金属磁性粉末の製造方法を例として説明する。先ず、第一鉄塩を中和に必要な量の２倍量以上の水酸化アルカリで中和して、Ｆｅ（ＯＨ）２のアルカリ懸濁液とし、これに酸化性ガスを吹き込んで針状のα−ＦｅＯＯＨを得る。この時、α−ＦｅＯＯＨの針状比及び形状をコントロールするために、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｚｎ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｚｒ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｐ、Ｂａ、Ｃａ、Ｍｇ、Ｃｕ、Ｓｒ、Ｔｉ、Ｍｏ、Ａｇ、稀土類元素等の金属をドープしておくことができる。これらの異種金属の添加方法は、第一鉄塩中に均一に混合しておいても良く、また反応の途中で添加しても良い。添加量については所望する形状、大きさにより、経験的に決められる。
【００５１】
なお、本方法では、第一鉄塩をアルカリで中和してＦｅ（ＯＨ）２の懸濁液を生成させ、これを酸化してα−ＦｅＯＯＨを製造するのであるが、この時使用するアルカリ量を中和当量の２倍以上使用することにより、金属磁性粉末とした時に保磁力の高い原料α−ＦｅＯＯＨが得られる。このようなアルカリの過剰量は、多ければ多いほどα−ＦｅＯＯＨの枝分かれは少なくなるが、１０倍以上加えてもそれ以上の効果は発現しないため、１０倍以上の過剰量を加える反応は効率的でない。
【００５２】
また、好ましい金属磁性粉末を得るのに必要なα−ＦｅＯＯＨ粒子の大きさは、その比表面積ＢＥＴ値が６０〜１３０ｍ２／ｇの範囲となる大きさとすることが必要である。この比表面積が６０ｍ２／ｇ未満では、粒子が大きすぎて高保磁力は得られないし、単波長領域用の磁性材料として好ましくない。また、比表面積が１３０ｍ２／ｇを超えると、粒子が細かくなりすぎ超常磁性が発現するためかも知れないが、高保磁力は得られないし、また粒子の不揃いによるためかも知れないが、保磁力分布の広いものになってしまう。
【００５３】
次に、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｚｎ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｚｒ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｐ、Ｂａ、Ｃａ、Ｍｇ、Ｃｕ、Ｓｒ、Ｔｉ、Ｍｏ、Ａｇ、稀土類元素等がドープされているか又はドープされていないα−ＦｅＯＯＨに、Ｎｉ、Ｃｏ、Ａｌ、Ｓｉ及び稀土類元素の内の１種以上を含有させる。この際の含有方法としては、各種金属塩を酸又はアルカリで中和して、粒子表面上に水酸化物の微小な結晶の膜として被着させる方法が一般的である。Ｎｉ、Ｃｏ、稀土類元素は、α−ＦｅＯＯＨを生成させる反応で必要量ドープされている場合は、新たにα−ＦｅＯＯＨ粒子の表面に被着させなくてもよい場合もあるが、これらの元素を多量に含有させる必要がある場合は、ドープされる量に限界があるので、さらに表面にこれらの元素を被着させる。なお、金属磁性粉末中の各金属元素の含有量は以下の範囲が好ましい。以下の数値は鉄を１００としたときの各金属の質量比である。
【００５４】
Ｎｉ＝０．３〜８．０Ｃｏ＝３．０〜４５．０Ａｌ＝０．５〜８．０Ｓｉ＝０．５〜８．０稀土類元素＝０．２〜１０．０但し、Ａｌ＋Ｓｉ＝２．０〜１５．０
【００５５】
稀土類元素は、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｇｄ、Ｄｙ、及びＹのうちの少なくとも１種であり、これらの組合せでも有効である。添加する金属は、塩化物、硫酸塩、硝酸塩等の水溶性塩の使用が便利である。Ｓｉの場合は、メタ珪酸ソーダ、オルト珪酸ソーダ、水ガラスが使用できる。被着の順序は、まず合金化して金属磁性粉末の磁気特性をコントロールするＮｉ及びＣｏを先に被着し、次に熱による粒子の焼結を防止するＡｌとＳｉを被着することが好ましい。稀土類元素の場合は、α力を高める効果があり、Ａｌ及び／又はＳｉを被着する時に被着しても効果はあるが、内部に存在させた方が効果は大きい。
【００５６】
次に、上記各金属を所定量被着した後、これを十分に水洗して乾燥し、非還元性雰囲気中で、３００〜８００℃の温度で熱処理をする。熱処理温度が３００℃未満では、α−ＦｅＯＯＨが脱水して生じたα−Ｆｅ２Ｏ３粒子中の空孔が多くなり、その結果、還元後の金属磁性粉末の特性が劣ることとなる。また、熱処理温度が８００℃を超えると、α−Ｆｅ２Ｏ３粒子の融解が始まり粒子の形状が変化したり、あるいは焼結が進行し、その結果、得られた金属磁性粉末の特性は劣化する。
【００５７】
次に、熱処理後の金属磁性粉末を水素ガス気流下で３００〜６００℃の温度で還元し、公知の方法で粒子の表面に酸化皮膜を形成させて金属磁性粉末を得る。金属磁性粉末中に含まれる水溶性ナトリウムイオン及び水溶性カルシウムイオンを低減するには、上記製造法において使用される水の純度を高めたり、ナトリウムあるいはカルシウムを含まないアルカリを使用すればよい。
【００５８】
六方晶フェライトの製法としては、以下の方法等が挙げられ、いずれの製法を用いてもよい。
（１）酸化バリウム、酸化鉄、鉄を置換する金属酸化物、及びガラス形成物質として酸化ホウ素等を所望のフェライト組成になるように混合した後、溶融し、急冷して非晶質体とし、次いで、再加熱処理した後、洗浄、粉砕してバリウムフェライト結晶粉体を得るガラス結晶化法。
（２）バリウムフェライト組成金属塩溶液をアルカリで中和し、副生成物を除去した後、１００℃以上で液相加熱し、その後、洗浄、乾燥、粉砕してバリウムフェライト結晶粉体を得る水熱反応法。
（３）バリウムフェライト組成金属塩溶液をアルカリで中和し、副生成物を除去した後、乾燥し、１１００℃以下で処理し、粉砕してバリウムフェライト結晶粉体を得る共沈法。
【００５９】
六方晶フェライト粉末中に含まれる水溶性ナトリウムイオン及び水溶性カルシウムイオンを低減するには、上記製造法（１）〜（３）にて使用される水の純度を高めたり、ナトリウムあるいはカルシウムを含まないアルカリを使用すればよい。
【００６０】
強磁性粉末中に含まれる水溶性ナトリウムイオン含有量は７０ｐｐｍ以下、さらには５０ｐｐｍ以下が好ましい。水溶性カルシウムイオン含有量は３０ｐｐｍ以下、さらには２０ｐｐｍ以下が好ましい。上記範囲を上回ると塗膜中に含まれる有機酸（特に脂肪酸）と塩を作り、塗膜表面に吐出し、ドロップアウトやエラーレート増加の要因となる。
【００６１】
このような強磁性粉末は、磁性層を基準として７０〜９０質量％程度含まれていればよい。強磁性粉末の含有量が多すぎると、結合剤の含有量が減少するためカレンダ加工による表面平滑性が悪化しやすくなり、一方、強磁性粉末の含有量が少なすぎると、高い再生出力を得られない。
【００６２】
磁性層用の結合剤として、特に制限なく、熱可塑性樹脂、熱硬化性ないし反応型樹脂、放射線（電子線又は紫外線）硬化型樹脂等が、媒体の特性、工程条件に合わせて適宜組み合わせて選択されて使用される。下層非磁性層で説明した結合剤と同様のものの中から、適宜選択して使用することができる。
【００６３】
磁性層に用いる結合剤樹脂の含有量は、強磁性粉末１００質量部に対し、好ましくは５〜４０質量部、特に好ましくは１０〜３０質量部である。結合剤の含有量が少なすぎると、磁性層の強度が低下し、走行耐久性が悪化しやすくなる。一方、結合剤の含有量が多すぎると、強磁性粉末の含有量が低下するため、電磁変換特性が低下する傾向にある。
【００６４】
さらに磁性層中には、磁性層の機械的強度を高めるためと、磁気ヘッドの目詰まりを防ぐために、モース硬度６以上の研磨材を含有させる。研磨材としては、例えば、α−アルミナ（モース硬度９）、酸化クロム（モース硬度９）、炭化珪素（モース硬度９．５）、酸化珪素（モース硬度７）、窒化アルミニウム（モース硬度９）、窒化硼素（モース硬度９．５）等のモース硬度６以上、好ましくはモース硬度９以上の研磨材を少なくとも１種含有させることが好ましい。これらは通常、不定形状であり、磁気ヘッドの目詰まりを防ぎ、塗膜の強度を向上させる。
【００６５】
研磨材の平均粒径は、例えば０．０１〜０．２μｍであり、０．０５〜０．２μｍであることが好ましい。平均粒径が大きすぎると、磁性層表面からの突出量が大きくなって、電磁変換特性の低下、ドロップアウトの増加、ヘッド摩耗量の増大等を招く。平均粒径が小さすぎると、磁性層表面からの突出量が小さくなって、ヘッド目詰まりの防止効果が不十分となる。
【００６６】
平均粒径は、通常、透過型電子顕微鏡により測定する。研磨材の含有量は、強磁性粉末１００質量部に対し、３〜２５質量部、好ましくは５〜２０質量部含有すればよい。
【００６７】
また、磁性層中には、必要に応じ、界面活性剤等の分散剤、高級脂肪酸、脂肪酸エステル、シリコンオイル等の潤滑剤、その他の各種添加物を添加してもよい。
【００６８】
磁性層形成用の塗料は、上記各成分に有機溶剤を加えて調製する。用いる有機溶剤は特に制限はなく、下層非磁性層に使用するものと同様のものが使用可能である。
【００６９】
磁性層の厚さは０．０３〜０．３０μｍ、更に好ましくは０．１０〜０．２５μｍとする。磁性層が厚すぎると、自己減磁損失や厚み損失が大きくなる。
【００７０】
本発明において、磁性層表面の平滑性は重要である。磁性層表面の中心線平均粗さ（Ｒａ）は、好ましくは１．０〜８．０ｎｍ、より好ましくは２．０〜７．０ｎｍとする。Ｒａが１．０ｎｍ未満では表面が平滑すぎて、走行安定性が悪化して走行中のトラブルが生じやすくなる。一方、８．０ｎｍを越えると、磁性層表面が粗くなり、ＭＲ型ヘッドを用いた再生システムでは、再生出力等の電磁変換特性が劣化する。
【００７１】
磁性層表面の十点平均中心線平均粗さ（Ｒｚ）は、好ましくは５〜２５ｎｍ、より好ましくは５〜２０ｎｍとする。Ｒｚが５ｎｍ未満では表面が平滑すぎて、走行安定性が悪化して走行中のトラブルが生じやすくなる。一方、２５ｎｍを越えると、磁性層表面が粗くなり、ＭＲ型ヘッドを用いた再生システムでは、再生出力等の電磁変換特性が劣化する。
【００７２】
最近の高密度記録対応の記録波長が短くなるにつれて、磁性層の出力やエラーレート等の正確な評価においては、上記の磁性層表面の表面粗さ（Ｒａ及びＲｚ）に加えてさらに、微小領域（例えば、１０μｍ×１０μｍ程度）での表面粗さをも考慮することが好ましい。最短記録波長が０．６μｍ以下の記録再生システムの場合には、微小領域のみの表面粗さという観点から、磁性層の表面粗さとしてのＡＦＭ表面粗さＲａ値は６．０ｎｍ以下とすることが好ましく、２．０〜６．０ｎｍがより好ましく、２．０〜５．０ｎｍがさらに好ましい。ＡＦＭ表面粗さＲａが６．０ｎｍを超えると、スペーシングが増え、特にエラーレートの低下を招きやすい。一方、２．０ｎｍ未満であると、耐スクラッチ性や摩擦が悪化し、走行信頼性の低下を招くことがある。
【００７３】
磁性層表面のＡＦＭ表面粗さＲａ値は、原子間力顕微鏡を用いて測定された表面粗さ曲線より、ＪＩＳ−Ｂ−０６０１で定義されるＲａを求めたものである。より詳しくは、曲率半径１０ｎｍ以下、好ましくは２〜１０ｎｍの探針を使い、１０μｍ×１０μｍの範囲で測定し、画像処理を施し、中心線平均表面粗さＲａを求める。
【００７４】
本発明において、磁性層表面における深さ３０ｎｍ以上の凹みの数は表面積１ｃｍ２当たり５個以下とすることが好ましい。深さ３０ｎｍ以上の凹みは、スペーシングロスとなり、エラーレートの悪化を招きやすい。この凹みの数が表面積１ｃｍ２当たり６個以上存在すると、エラーレートが増加してしまう。この凹みの数の下限値は、特に限定されず小さいほど好ましいが、実施例では０．１個／ｃｍ２が示されている。
【００７５】
この凹みの数は、光干渉型三次元粗さ計にて、直径１０〜６０μｍ、深さ３０ｎｍ以上の凹みを測定し、光学顕微鏡（倍率５０〜１００倍）の干渉強度を調整し、上記凹みの個数を、例えば１／２インチ幅テープ１〜５ｃｍ長さにおいて３視野以上数え、相加平均にて求める。
【００７６】
［バックコート層］
バックコート層は、走行安定性の改善や磁性層の帯電防止等のために設けられ、カーボンブラック、カーボンブラック以外の非磁性無機粉末、及び結合剤樹脂を含む。
【００７７】
バックコート層は、バックコート層を基準として３０〜８０質量％のカーボンブラックを含有することが好ましい。カーボンブラックの含有量が少なすぎると帯電防止効果が低下する傾向があり、さらに走行安定性が低下しやすくなる。また、媒体の光透過率が高くなりやすいので、テープ端を光透過率の変化で検出する方式では問題となる。一方、カーボンブラックの含有量が多すぎると、バックコート層の強度が低下し、走行耐久性が悪化しやすくなる。カーボンブラックは、通常使用されるものであればどのようなものであってもよく、その平均粒径は、５〜５００ｎｍ程度が好ましい。平均粒径は、通常、透過型電子顕微鏡により測定する。
【００７８】
カーボンブラック中に含まれる水溶性ナトリウムイオン及び水溶性カルシウムイオンは少ない方が好ましく、水溶性ナトリウムイオン含有量は５００ｐｐｍ以下、さらには３００ｐｐｍ以下が好ましい。水溶性カルシウムイオン含有量は３００ｐｐｍ以下、さらには２００ｐｐｍ以下が好ましい。上記範囲を上回ると塗膜中に含まれる有機酸（特に、脂肪酸）と塩を形成し、塗膜表面に吐出し、ドロップアウトやエラーレート増加の要因となる。
【００７９】
バックコート層には、前記カーボンブラック以外に、機械的強度をコントロールするために、各種非磁性無機粉末を用いることができ、無機粉末として例えば、α−Ｆｅ２Ｏ３、ＣａＣＯ３、酸化チタン、硫酸バリウム、α−Ａｌ２Ｏ３等を挙げることができる。非磁性無機粉末の含有量は、カーボンブラック１００質量部に対し、好ましくは０．１〜２０質量部、より好ましくは０．５〜１５質量部である。非磁性無機粉末の平均粒径は、０．０１〜０．５μｍであることが好ましい。このような非磁性無機粉末の含有量が少なすぎると、バックコート層の機械的強度が不十分となりやすく、多すぎるとテープ摺接経路のガイド等の摩耗量が多くなりやすいことや、磁性層へのキズを生じせしめることとなる。
【００８０】
バックコート層には、上記材料の他に結合剤として、熱可塑性樹脂、熱硬化性ないし反応型樹脂、放射線（電子線又は紫外線）硬化型樹脂等が、媒体の特性、工程条件に合わせて適宜組み合わせて選択されて使用される。下層非磁性層で説明した結合剤と同様のものの中から、適宜選択して使用することができる。
【００８１】
バックコート層に用いる結合剤樹脂の含有量は、バックコート層中のカーボンブラックと非磁性無機粉末の合計１００質量部に対し、好ましくは１５〜２００質量部、より好ましくは５０〜１８０質量部である。結合剤樹脂の含有量が多すぎると、テープ摺接経路のガイドロール等との摩擦が大きくなりすぎて走行安定性が低下し、走行事故を起こしやすくなる。また、磁性層とのブロッキング等の問題が発生する。結合剤樹脂の含有量が少なすぎると、バックコート層の強度が低下して走行耐久性が低下しやすくなる。
【００８２】
バックコート層には、必要に応じ、界面活性剤等の分散剤、高級脂肪酸、脂肪酸エステル、シリコンオイル等の潤滑剤、その他の各種添加物を添加してもよい。
【００８３】
潤滑剤としては、下層非磁性層で説明した潤滑剤と同様のものの中から、適宜選択して使用することができる。バックコート層の潤滑剤の含有量は、目的に応じ適宜調整すればよいが、カーボンブラックとカーボンブラック以外の無機粉末を加えた合計質量に対し、１〜２０質量％が好ましい。
【００８４】
バックコート層形成用の塗料は、上記各成分に有機溶剤を加えて調整する。用いる有機溶剤は特に制限はなく、下層非磁性層に使用するものと同様のものが使用可能である。有機溶剤の添加量は、カーボンブラック、カーボンブラック以外の各種無機粉末等、及び結合剤樹脂の合計量１００質量部に対し７４０〜１６００質量部程度とすればよい。
【００８５】
バックコート層の厚さ（カレンダー加工後）は、１．０μｍ以下、好ましくは０．１〜１．０μｍ、より好ましくは０．２〜０．８μｍである。バックコート層が厚すぎると、テープ摺接経路のガイドロール等との摩擦が大きくなりすぎて、走行安定性が低下する傾向にある。一方、バックコート層が薄すぎると、媒体の走行時にバックコート層の削れが発生しやすい。また、バックコート層が薄すぎると、非磁性支持体の表面粗さの影響でバックコート層の表面平滑性が低下する。このため、バックコートを熱硬化する際にバックコート層表面の粗さが磁性層表面に転写され、高域出力、Ｓ／Ｎ、Ｃ／Ｎの低下を招きやすい。
【００８６】
［非磁性支持体］
非磁性支持体として用いる材料には特に制限はなく、目的に応じて各種可撓性材料、各種剛性材料から選択し、各種規格に応じてテープ状などの所定形状および寸法とすればよい。例えば、可撓性材料としては、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、ポリプロピレン等のポリオレフィン類、ポリアミド、ポリイミド、ポリカーボネートなどの各種樹脂が挙げられる。
【００８７】
これら非磁性支持体の厚さは３．０〜１５．０μｍであることが好ましい。非磁性支持体の形態については特に制限はなく、テープ状、シート状、カード状、ディスク状等のいずれであっても良く、形態に応じて、また必要に応じて種々の材料を選択して使用することができる。
【００８８】
本発明で使用される非磁性支持体の表面粗さは、中心線平均表面粗さＲａで２０ｎｍ以下、好ましくは１５ｎｍ以下である。非磁性支持体の表面粗さは、必要に応じて非磁性支持体に添加されるフィラーの大きさと量により自由に制御される。これらフィラーの例としては、Ｃａ、Ｓｉ、Ｔｉ、Ａｌなどの酸化物や炭酸塩の他、アクリル系などの有機樹脂微粉末が挙げられ、好ましくは、Ａｌ２Ｏ３と有機樹脂微粉末の組み合わせである。
【００８９】
［製造方法］
上記のように構成される磁気記録媒体を本発明の方法により製造する。まず、非磁性支持体の一方の面上に非磁性層用塗料を塗布、乾燥し、硬化させて下層非磁性層を形成する工程と、硬化された下層非磁性層上に磁性層用塗料を塗布、乾燥して、上層磁性層を形成する工程と、非磁性支持体の他方の面上にバックコート層用塗料を塗布、乾燥して、バックコート層を形成する工程とを行う。
【００９０】
前記バックコート層用塗料、下層非磁性層用塗料及び磁性層用塗料を製造する工程は、それぞれ、少なくとも混練工程、分散工程、及びこれらの工程の前後に必要に応じて行われる混合工程、粘度調整工程及び濾過工程からなる。個々の工程はそれぞれ２段階以上に分かれていても構わない。本発明に使用する強磁性粉末、非磁性無機粉末、結合剤、研磨材、カーボンブラック、潤滑剤、溶剤などすべての材料は、どの工程の最初又は途中で添加しても構わない。また、個々の材料を２つ以上の工程で分割して添加しても構わない。
【００９１】
塗料の混練・分散には、従来公知の製造技術を一部又は全部の工程に用いることができることはもちろんであるが、混練工程では連続ニーダや加圧ニ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。連続ニーダ又は加圧ニーダを用いる場合は、強磁性粉末あるいは非磁性無機粉末、結合剤及び少量の溶剤が混練処理される。混練時のスラリー温度は、５０℃〜１１０℃が好ましい。
【００９２】
また、各工程において塗料の分散には、高比重の分散メディアを用いることが望ましく、ジルコニア、チタニア等のセラミック系メディアが好適である。従来より用いられているガラスビーズは、分散時のビーズ摩耗により不純物として塗料中に水溶性ナトリウムイオン及び水溶性カルシウムイオンが混入するため使用することは好ましくない。
【００９３】
まず、非磁性支持体の一方の面上に非磁性層用塗料を塗布、乾燥し、硬化させて下層非磁性層を形成する。次に、硬化された下層非磁性層上に磁性層用塗料を塗布、乾燥して、上層磁性層を形成する。このように、非磁性層及び磁性層をいわゆるウェット・オン・ドライ塗布方式で形成する場合と、非磁性層が湿潤状態のうちに磁性層が塗布されるウェット・オン・ウェット塗布方式の場合に比べ、非磁性層と磁性層の界面の均一性の点で好ましい。非磁性支持体の他方の面上にバックコート層用塗料を塗布、乾燥して、バックコート層を形成する。
【００９４】
本発明では、上記の各層の形成に当たり、上記の各塗料を塗布する塗布工程において、図１に示す塗布装置が使用される。この塗布装置は、背面を支持しない状態で走行させている非磁性支持体１００に対して押し出し型の塗布ヘッド１１を相対的に押しつけ、非磁性支持体１００に対して塗布ヘッド１１のスリット１１ａから塗料２００を押し出して塗布するように構成されている。また、この塗布装置は、非磁性支持体１００の走行方向（同図に示す矢印Ａの方向）における塗布ヘッドよりも上流側に設置されて、非磁性支持体１００の幅方向における張力分布を矯正するためのエア吹き出し装置１２を備えており、非磁性支持体１００の幅方向の各部位においてエア３００の吹き出し量を増減することで、塗布ヘッド１１において任意の塗布厚分布を得ることができるように構成されている。エア吹き出し装置１２は、図２に示すように、複数のエアノズル２１を備えて構成されている。各エアノズル２１は、非磁性支持体１００における塗料２００を塗布する塗布側とは逆側において、非磁性支持体１００の幅方向に沿って並設されている。
【００９５】
この場合、エア吹き出し装置１２（各エアノズル２１）の設置位置は、非磁性支持体１００の走行法の上流における塗布ヘッド１１の直前の位置が好ましく、塗布ヘッド１１とエア吹き出し装置１２との間にガイドロール等が存在すると、塗布厚分布の調整効果が半減される。また、塗布ヘッド１１の下流側にエア吹き出し装置１２を設置したときには、塗布厚ムラが顕著となり不適切である。この塗布装置において、塗料２００の塗布厚を厚くしたい場合にはエア吹き出し量を少なくし、塗布厚を薄くしたい場合はにエア吹き出し量を増加させれば良い。事前に非磁性支持体１００の積層変形量（原反の表面形状）を測定しておくことにより、図３，４に示すように、幅方向に沿ったエア３００の吹き出し量が非磁性支持体１００の表面形状の逆位相のパターンとなるように設定することができる。また、非磁性支持体１００の積層変形量は、非磁性支持体１００を繰り出していく（非磁性支持体１００の走行距離が増加する）と徐々に減少する、つまり非磁性支持体１００の繰り出し長に応じて徐々に減少するので、これに比例してエア３００の吹き出し量も、全体として徐々に減じていく（マイナステーパー制御を行う）ことが好ましい。これらの手段を講ずることにより、図５に示すように、塗膜の膜厚が非磁性支持体１００の表面形状とは逆位相の分布となる結果、非磁性支持体１００の積層変形が全てキャンセルされ、目的の平坦化された塗布済みの原反を得ることが可能となる。
【００９６】
公知例（例えば、特開平１１−１２８８２２号公報に開示されている塗布方法）のように、接触型タッチロールを塗布ヘッド直前に設置している場合には、タッチロールを非磁性支持体に押し込むことで非磁性支持体の「たるみ」を矯正することが可能ではあるが、「つっぱり」を緩めることは困難である。これに対して、本発明におけるエアの吹き出しによる塗布方法では、エアの吹き出し量を調整することで、全幅に亘って一定量の吹き出しから開始した後に、幅方向部位別にエア吹き出し量を増減調整する方法であるため、これにより支持体の幅方向に沿った張力を任意に制御することが可能となる。
【００９７】
下層非磁性層の形成、上層磁性層の形成及びバックコート層の形成の順序については、上述の形態のように、下層非磁性層の形成、上層磁性層の形成、続いてバックコート層の形成の順序で行うことが一般的に好ましい。
【００９８】
最終的に１／２インチに切断される磁気テープは、ドライブでのヘッド当りが良くなるように、磁性層面側を外側に凸状とする。これは、バックコート層に収縮性を持たせることにより、支持体の反対面側に設けられる磁性層面側が外側向けて凸となるようにする。一般に下層非磁性層、上層磁性層およびバックコート層の各層とも、その塗膜には収縮性がある。最終的に磁性層面を凸状とするには、下層非磁性層、上層磁性層の収縮力よりも支持体を挟んで設けられるバックコート層に最も大きな収縮力を付与する設計となる。
【００９９】
最初にバックコート層を塗布してしまうと、支持体の一面側にのみバックコート層が設けられるので、支持体自体が幅方向で大きくカールする。このような原反で、次に、下層非磁性層を設けようとすると支持体幅方向での塗布厚みのばらつきが大きくなり、問題となる。
【０１００】
そのため、先にバックコート層よりも収縮力の小さな下層非磁性層を最初に塗布することが好ましい。
【０１０１】
下層非磁性層を設けた後は、その上に磁性層を設けることが好ましい。上層磁性層は、最も塗布精度が厳しく、厚みが厚すぎると、自己減磁損失や厚み損失が大きくなる。
また、厚みが薄いと磁化量が小さくなり十分な出力が得られなくなる。塗布液を塗布し、乾燥して各塗布層を設ける際の乾燥時の熱履歴、あるいは塗布層を設けた後にロール状に巻き取った際の応力により、支持体のひずみは工程を経るたびに大きくなり、塗布精度の観点から、次に上層磁性層を塗布することが好ましい。
【０１０２】
非磁性支持体両面に各層が形成された磁気テープ原反をロール状態で熱硬化処理を行って、上層磁性層及びバックコート層を硬化させる。ロール状態のテープ原反を、４０〜８０℃、好ましくは５０〜７０℃とされた熱処理室にて所定時間、好ましくは２４時間以上、例えば２４時間〜４８時間保持する。この熱硬化処理において、磁性層面とバックコート層面とが接触した状態であるので、バックコート層面に存在する微小突起によって、磁性層表面に凹みが生じてしまいやすい。
【０１０３】
そこで、本発明では、熱硬化処理後に各層を一括でカレンダー処理を行う。この段階でのカレンダー処理によって、平坦な表面の磁性層とする。
【０１０４】
カレンダー処理は以下のカレンダー処理ロール、カレンダー処理条件で行うとよい。
【０１０５】
カレンダー処理ロールとしては、エポキシ、ポリエステル、ナイロン、ポリイミド、ポリアミド、ポリイミドアミド等の耐熱性のあるプラスチック弾性ロール（カーボン、金属やその他の無機化合物が練り込まれているものでもよい）と金属ロールの組み合わせを使用する。また、金属ロール同士で処理することが、より平坦な磁性層表面が得られるので好ましい。磁性層表面と接する側には、より平坦な表面を得るために金属ロールを配置する。バックコート層表面と接する側には、通常、プラスチック弾性ロールを配置するが、金属ロールを配置することが好ましい。
【０１０６】
処理温度は、好ましくは７０℃以上、さらに好ましくは９０℃以上１１０℃以下である。線圧力は好ましくは１９８ｋＮ／ｍ（２００ｋｇ／ｃｍ）以上、さらに好ましくは２４５ｋＮ／ｍ（２５０ｋｇ／ｃｍ）以上３９２ｋＮ／ｍ（４００ｋｇ／ｃｍ）以下、処理速度は２０ｍ／ｍｉｎ〜９００ｍ／ｍｉｎの範囲である。
【０１０７】
下層非磁性層と上層磁性層とバックコート層の各層の形成後におけるカレンダー処理では、非磁性支持体ベースとカレンダー処理ロールとが直接接することがなく、ベースやベース中に含まれるフィラーが削られることがない。そのため、カレンダー処理が非常にうまく行われる。非磁性支持体ベースとカレンダー処理ロールとが直接接すると、ベースやベース中に含まれるフィラーが削られ、削られたフィラーがカレンダーロールのニップ部に付着する。ニップ部のフィラーの存在によって、磁性層に凹みが生じてしまうことがある。特にフィラー等の削れによる下層非磁性層や上層磁性層に生じる凹みは、直径１０〜６０μｍと大きいものの、その深さは３０〜１００ｎｍと浅い。しかしながら、最短記録波長が０．６μｍ以下の記録再生システムにおいては、顕著にエラーレートに影響する。
【０１０８】
特開２００４−３１９０１７号公報記載の手法では、熱硬化処理前にカレンダー処理がなされているので、熱硬化処理後、カレンダー処理される前に非磁性層、磁性層はカレンダー処理済みで塗膜はすでに圧縮されており、つぶれしろが少なくなっている。磁性層表面の十点平均中心線粗さ（Ｒｚ）は、好ましくは５〜２５ｎｍであるが、バックコート層に含まれるカーボンブラックの平均粒径は、最大５００ｎｍ、前記カーボンブラック以外に、機械的強度をコントロールするために各種非磁性無機粉末を用いる場合も平均粒径として最大０．５μｍである。カーボンブラックあるいは非磁性無機粉末がバックコート層表面に露出する最大高さは、粒径の約１／２（であるので）、熱硬化処理時の接触により磁性層表面に深さが２５０ｎｍ程度の凹みを生じる可能性がある。カレンダー処理により、このような凹みを緩和するためには凹み周辺部が圧縮され、凹み深さが緩和されれば良いが、熱硬化処理後のカレンダー処理の前に、下層非磁性層および磁性層ともカレンダー処理済みで塗膜はすでに圧縮されており、つぶれしろが小さく磁性層表面の凹みに対しての緩和効果を大きく望むことはできない。
【０１０９】
そのため、本願では、熱硬化処理前のカレンダー処理は行わずに、熱硬化処理を先に行い、熱硬化処理後に、各層を一括でカレンダー処理を行う工程とした。これにより、熱硬化処理後には、非磁性層、磁性層およびバックコート層は、カレンダー処理が１度も行われていないので、磁性層表面、バックコート層表面とも荒れた状態であるが、各塗膜の充填度は低い状態（ポーラス）であり、この後、カレンダー処理を行う際のつぶれしろが確保された状態でカレンダー処理を行うことができる。
【０１１０】
また、下層非磁性層に用いる結合剤樹脂を放射線硬化型結合剤樹脂とすれば、下層非磁性層の硬化処理の際、外部より照射する放射線の照射線量を調整することで、下層非磁性層の硬化度合いを調整することができる。下層非磁性層の硬化度合いが低ければ、カレンダー処理の際、下層非磁性層の圧縮を効果的に行うことができ、磁性層面とバックコート層面とが接触してバックコート層面に存在する微小突起によって、磁性層表面に生じた凹みを緩和することができる。
【符号の説明】
【０１１１】
１１ 塗布ヘッド
１２ エア吹き出し装置
２１ エアノズル
１００ 非磁性支持体
２００ 塗料
【特許請求の範囲】
【請求項１】
背面を支持しない状態で走行させている支持体に対して押し出し型の塗布ヘッドを相対的に押しつけ、当該支持体に対して前記塗布ヘッドのスリットから塗料を押し出して塗布する塗布工程を有して、磁気記録媒体を製造する磁気記録媒体の製造方法であって、
前記塗布工程において、前記塗布ヘッドの上流側で前記支持体の幅方向の張力を調整しつつ前記塗料を塗布することを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。
【請求項２】
前記支持体に対してエアを吹き出して前記支持体の幅方向の前記張力を調整することを特徴とする請求項１記載の磁気記録媒体の製造方法。
【請求項３】
前記エアの吹き出し量を前記支持体の走行距離が増加するに従って徐々に減少させることを特徴とする請求項２記載の磁気記録媒体の製造方法。
【請求項１】
背面を支持しない状態で走行させている支持体に対して押し出し型の塗布ヘッドを相対的に押しつけ、当該支持体に対して前記塗布ヘッドのスリットから塗料を押し出して塗布する塗布工程を有して、磁気記録媒体を製造する磁気記録媒体の製造方法であって、
前記塗布工程において、前記塗布ヘッドの上流側で前記支持体の幅方向の張力を調整しつつ前記塗料を塗布することを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。
【請求項２】
前記支持体に対してエアを吹き出して前記支持体の幅方向の前記張力を調整することを特徴とする請求項１記載の磁気記録媒体の製造方法。
【請求項３】
前記エアの吹き出し量を前記支持体の走行距離が増加するに従って徐々に減少させることを特徴とする請求項２記載の磁気記録媒体の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１１−２１６１５１（Ｐ２０１１−２１６１５１Ａ）
【公開日】平成２３年１０月２７日（２０１１．１０．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−８３３０５（Ｐ２０１０−８３３０５）
【出願日】平成２２年３月３１日（２０１０．３．３１）
【出願人】（０００００３０６７）ＴＤＫ株式会社 (7,238)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１０月２７日（２０１１．１０．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年３月３１日（２０１０．３．３１）
【出願人】（０００００３０６７）ＴＤＫ株式会社 (7,238)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]