粉末用表面改質剤ならびにそれを含む磁性塗料および非磁性塗料、磁気記録媒体およびその製造方法
【課題】磁性塗料中の磁性粉末等の粉末の分散性を高めるために粉末表面を改質するための手段を提供すること。
【解決手段】下記一般式(I)で表される化合物を含む粉末用表面改質剤。上記粉末用表面改質剤を使用する磁気記録媒体の製造方法。上記製造方法により製造された磁気記録媒体。上記粉末用表面改質剤を含む磁性塗料および非磁性塗料。
[一般式(I)中、Ｒ10およびＲ13は、それぞれ独立に水素原子、アルキル基またはアリール基を表し、Ｒ11およびＲ12は、それぞれ独立にアルキル基またはアリール基を表し、Ｌは単結合または酸素原子を表す。]
【解決手段】下記一般式(I)で表される化合物を含む粉末用表面改質剤。上記粉末用表面改質剤を使用する磁気記録媒体の製造方法。上記製造方法により製造された磁気記録媒体。上記粉末用表面改質剤を含む磁性塗料および非磁性塗料。
[一般式(I)中、Ｒ10およびＲ13は、それぞれ独立に水素原子、アルキル基またはアリール基を表し、Ｒ11およびＲ12は、それぞれ独立にアルキル基またはアリール基を表し、Ｌは単結合または酸素原子を表す。]
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、粉末用表面改質剤に関し、詳しくは、磁性塗料における磁性粉末の分散性を改善し得る粉末用表面改質剤に関する。
更に本発明は、前記粉末用表面改質剤を含む磁性塗料、前記粉末用表面改質剤を使用する磁気記録媒体の製造方法、および上記方法により得られる磁気記録媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、情報を高速に伝達するための手段が著しく発達し、莫大な情報をもつ画像およびデータ転送が可能となった。このデータ転送技術の向上とともに、情報を記録、再生および保存するための記録再生装置および記録媒体には更なる高密度記録化が要求されている。
【０００３】
高密度記録領域において良好な電磁変換特性を得るためには、微粒子磁性体を使用するとともに、微粒子磁性体を高度に分散させ、磁性層表面の平滑性を高めることが有効であることが知られている。また、磁性体の分散性を高めることにより、高い光沢度を有する磁気記録媒体を得ることもできる。更に、磁性層表面の平滑性を高める手段としては、磁性層の下層に位置する非磁性層に含まれる非磁性粉末の分散性を高めることも有効である。
【０００４】
磁性粉末等の磁気記録媒体に使用される粉末の分散性を高める手段としては、例えば特許文献１に記載されているように、ＳＯ3Ｎａ基のような極性基を結合剤に含有させる方法が広く用いられている。また、分散効果を付与するための添加剤として、ホスホン酸、リン酸類等が知られている。
【特許文献１】特開２００３−１３２５３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
結合剤への極性基導入は、バインダー（高分子）を磁性粉末等の粉末表面に効率的に吸着させることにより分散性を改良のための有効な手段であるが、結合剤への極性基量が過剰になると、逆に分散性が低下するおそれがある。そこで、分散剤を使用することが考えられるが、前述のホスホン酸、リン酸類等による分散性向上効果は十分なものではない。また、分散剤を使用することにより磁性層の分散性を高めることは、必然的に磁性層中の磁性体密度は低下するため、高密度化の観点からは望ましくない。
【０００６】
そこで本発明の目的は、磁性塗料中の磁性粉末等の粉末の分散性を高めるために粉末表面を改質するための手段、より詳しくは、磁性層中の磁性体密度を大きく低下させることなく、粉末表面を改質することにより粉末へのバインダー吸着量を高めるための手段を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
粉末と結合剤を含む系において粉末の分散性を高めるためには、粉末と結合剤との吸着性を高めることが重要である。しかし、磁性層および非磁性層に使用される結合剤は一般に疎水性が高いのに対し、上記の層に含まれる粉末表面は親水性が高いため粉末表面に結合剤が吸着しにくい。そこで本発明者は、粉末表面を疎水化する手段を見出すために鋭意検討を重ねた結果、オルトエステル化合物およびアセタール化合物を表面改質剤として使用することにより、磁性粉末および非磁性粉末の分散性を向上できることを新たに見出した。この理由について本発明者は以下のように推察している。
磁性粉末表面には通常、酸点がある。更に、磁性粉末表面には吸着水が存在することが知られており、この吸着水が親水性に寄与していると考えられる。一方、オルトエステル化合物およびアセタール化合物は、いずれも酸触媒存在下で水と反応する。そのため、磁性粉末表面と上記化合物が接触すると、上記化合物と吸着水が酸点を酸触媒として反応する結果、吸着水が除去されると考えられる。そしてこのように吸着水が除去され磁性粉末表面の疎水性が高まることにより、磁性粉末と結合剤との吸着性向上、ひいては磁性粉末の分散性向上を達成できると考えられる。
更に、オルトエステル化合物と水との反応後に生成されるアルコールとエステル、アセタール化合物と水との反応後に生成されるアルコールとケトンは、磁性層塗布液に一般に使用される有機溶媒より低沸点であるため、磁気記録媒体製造時の乾燥工程で容易に除去することができる。従って、オルトエステル化合物およびアセタール化合物は表面改質効果を発揮した後、化合物自体も反応生成物も磁性層に残留しないか、残留したとしてもきわめて少量である。これにより、上記化合物によれば、磁性粉末の高密度化と分散性向上を両立することができると考えられる。
非磁性粉末表面も同様に、吸着水および酸点が存在するため、上記と同様の理由から非磁性粉末と結合剤との吸着性を高めることにより、非磁性粉末の分散性を向上することができると考えられる。
本発明は、以上の知見に基づき完成された。
【０００８】
即ち、上記目的は、下記手段により達成された。
［１］下記一般式(I)で表される化合物を含むことを特徴とする粉末用表面改質剤。
【化１】
[一般式(I)中、Ｒ10およびＲ13は、それぞれ独立に水素原子、アルキル基またはアリール基を表し、Ｒ11およびＲ12は、それぞれ独立にアルキル基またはアリール基を表し、Ｌは単結合または酸素原子を表す。]
［２］前記粉末は、磁性粉末である［１］に記載の粉末用表面改質剤。
［３］前記磁性粉末は、強磁性六方晶フェライト粉末である［２］に記載の粉末用表面改質剤。
［４］磁性塗料用分散剤として使用される［２］または［３］に記載の粉末用表面改質剤。
［５］前記磁性塗料は、磁気記録媒体の磁性層形成用塗布液である［４］に記載の粉末用表面改質剤。
［６］前記粉末は、非磁性粉末である［１］に記載の粉末用表面改質剤。
［７］非磁性塗料用分散剤として使用される［６］に記載の粉末用表面改質剤。
［８］前記非磁性塗料は、磁気記録媒体の非磁性層形成用塗布液である［７］に記載の粉末用表面改質剤。
［９］磁性粉末、結合剤および［１］に記載の粉末用表面改質剤を混合することにより磁性層形成用塗布液を調製すること、
調製した磁性層形成用塗布液を非磁性支持体上に塗布および乾燥することにより磁性層を形成すること、
を含む磁気記録媒体の製造方法。
［１０］前記磁性粉末は、強磁性六方晶フェライト粉末である［９］に記載の磁気記録媒体の製造方法。
［１１］非磁性粉末、結合剤および［１］に記載の粉末用表面改質剤を混合することにより非磁性層形成用塗布液を調製すること、
調製した非磁性層形成用塗布液を非磁性支持体上に塗布および乾燥することにより非磁性層を形成すること、
を含む磁気記録媒体の製造方法。
［１２］前記結合剤は、スルホン酸基含有結合剤である［９］〜［１１］のいずれかに記載の磁気記録媒体の製造方法。
［１３］非磁性支持体上に、強磁性粉末および結合剤を含む磁性層を有する磁気記録媒体であって、
［９］、［１０］または［１２］のいずれかに記載の製造方法により製造されたものである磁気記録媒体。
［１４］非磁性支持体上に、非磁性粉末および結合剤を含む非磁性層と、強磁性粉末および結合剤を含む磁性層とをこの順に有する磁気記録媒体であって、
［１１］または［１２］に記載の製造方法により製造されたものである磁気記録媒体。
［１５］［１］に記載の粉末用表面改質剤と、磁性粉末と、結合剤とを含む磁性塗料。
［１６］前記磁性粉末は、強磁性六方晶フェライト粉末である［１５］に記載の磁性塗料。
［１７］前記結合剤は、スルホン酸基含有結合剤である［１５］または［１６］に記載の磁性塗料。
［１８］磁気記録媒体の磁性層形成用塗布液として使用される［１５］〜［１７］のいずれかに記載の磁性塗料。
［１９］［１］に記載の粉末用表面改質剤と、非磁性粉末と、結合剤とを含む非磁性塗料。
［２０］前記結合剤は、スルホン酸基含有結合剤である［１９］に記載の非磁性塗料。
［２１］磁気記録媒体の非磁性層形成用塗布液として使用される［１９］または［２０］に記載の非磁性塗料。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、粉末の表面を改質し、粉末へのバインダー吸着量を高めることができ、これにより磁性塗料中の磁性粉末および非磁性塗料中の非磁性粉末の分散性を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
[粉末用表面改質剤]
本発明の粉末用表面改質剤は、下記一般式(I)で表される化合物を含有する。
【００１１】
【化２】
【００１２】
一般式(I)中、Ｒ10およびＲ13は、それぞれ独立に水素原子、アルキル基またはアリール基を表し、Ｒ11およびＲ12は、それぞれ独立にアルキル基またはアリール基を表し、Ｌは単結合または酸素原子を表す。一般式(I)中のＬが酸素原子である下記一般式(I-1)で表される化合物はオルトエステル化合物であり、Ｌが単結合である下記一般式(I-2)で表される化合物はアセタール化合物である。オルトエステル化合物およびアセタール化合物により粉末の分散性を向上できる理由は前述の通りである。本発明の粉末用表面改質剤（以下、単に「表面改質剤」ともいう）は、一般式(I)で表される化合物を１種または２種以上含むことができ、前記化合物とともに他の表面改質効果を有する化合物を含むこともできるが、特に、磁性層の磁性粉末密度向上の観点からは、１種または２種以上の前記化合物からなることが好ましい。
【００１３】
【化３】
【００１４】
例えば、後述する実施例で示すように本発明の表面改質剤の有無により塗料中の粉末への結合剤吸着量が変化することによって、本発明の表面改質剤が粉末表面を改質していることが確認できる。
以下、前記化合物について更に詳細に説明する。
【００１５】
一般式(I)中、Ｒ10およびＲ13は、それぞれ独立に水素原子、アルキル基またはアリール基を表し、Ｒ11およびＲ12は、それぞれ独立にアルキル基またはアリール基を表す。
【００１６】
Ｒ10、Ｒ13で表されるアルキル基は、直鎖、分岐、環状のいずれであってもよく、置換基を有していても無置換であってもよい。アルキル基としては、炭素数１〜３０のアルキル基、例えばメチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｔ−ブチル基、ｎ−オクチル基、エイコシル基、２−クロロエチル基、２−シアノエチル基、２−エチルヘキシル基を挙げることができる。更に、シクロアルキル基（好ましくは、炭素数３〜３０の置換または無置換のシクロアルキル基、例えば、シクロヘキシル基、シクロペンチル基、４−ｎ−ドデシルシクロヘキシル基）、ビシクロアルキル基（好ましくは、炭素数５〜３０の置換もしくは無置換のビシクロアルキル基、つまり、炭素数５〜３０のビシクロアルカンから水素原子を一個取り去った一価の基である。例えば、ビシクロ［１，２，２］ヘプタン−２−イル、ビシクロ［２，２，２］オクタン−３−イル）、更に環構造が多いトリシクロ構造なども包含するものである。
【００１７】
Ｒ10、Ｒ13で表されるアリール基は、置換または無置換のアリール基であり、水との反応生成物を乾燥により容易に除去できるという点から、好ましくは炭素数６〜３０の置換もしくは無置換のアリール基、例えばフェニル基、ｐ−トリル基、ナフチル基、ｍ−クロロフェニル基、ｏ−ヘキサデカノイルアミノフェニル基である。
【００１８】
Ｒ10、Ｒ13は、水との反応生成物を乾燥により容易に除去できるという点から、水素原子、炭素数１〜３のアルキル基、例えばメチル基、エチル基、プロピル基であることが好ましい。
【００１９】
Ｒ11およびＲ12は、それぞれ独立にアルキル基またはアリール基を表す。
【００２０】
Ｒ11、Ｒ12で表されるアルキル基およびアリール基の具体例、好ましい例等の詳細は、先にＲ10、Ｒ13で表されるアルキル基およびアリール基について述べて通りである。
【００２１】
前記アルキル基およびアリール基が有し得る置換基について、その種類、数および置換位置は特に限定されるものではないが、置換基の具体例としては、ハロゲン原子（例えばフッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子、好ましくは臭素原子）、アリール基（好ましくは炭素数６〜３０の置換または無置換のアリール基、例えばフェニル基、トリル基、キシリル基、メシチル基、ビフェニリル基、ナフチル基、アントリル基、フェナントリル基、フルオレニル基、ピレニル基）、アルキル基（好ましくは炭素数１〜２０の置換または無置換のアルキル基、例えばメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、sec-ブチル基、tert-ブチル基、n-ペンチル基、ネオペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、ベンジル基、フェネチル基、ジフェニルメチル基、トリチル基）を挙げることができる。また、ある基について炭素数とは、該基が置換基を有する場合は置換基を除く部分の炭素数をいうものとする。
【００２２】
一般式(I)で表されるオルトエステル化合物およびアセタール化合物の具体例としては、オルト蟻酸トリエチル、オルト酢酸トリエチル、オルト蟻酸トリメチル、オルト酢酸トリメチル、アセトンジメチルアセタール、１，１−ジメトキシシクロペンタン、１，１−ジメトキシシクロヘキサン、３，３−ジメトキシヘキサン、および後述の実施例に記載の化合物を挙げることができる。
【００２３】
一般式(I)で表される化合物は、公知の方法により容易に合成可能であり、市販品として入手可能なものもある。
【００２４】
粉末に対する一般式(I)で表される化合物の使用量は適宜設定することができ、好ましくは磁性粉末等の粉末に含まれる水分に対して０．１当量〜１０当量、より好ましくは０．５〜５．０質量部である。粉末１００質量部に対しては、例えば０．１〜１０質量部、好ましくは２〜８質量部とすることができる。本発明の表面改質剤と粉末との混合方法については後述する。
【００２５】
本発明の表面改質剤は、磁性粉末や非磁性粉末等の粉末表面を改質することにより塗料中の粉末の分散性を高めることができるため、磁性塗料または非磁性塗料用分散剤として使用することができる。更に本発明の表面改質剤は、粉末表面を改質した後の反応生成物は乾燥により容易に除去することができるため、塗料中の全固形分に占める粉末の割合を大きく低減することなく粉末表面を改質することが可能である。従って、本発明の表面改質剤は、高充填化（高密度化）が求められる磁気記録媒体形成用塗料における分散剤として使用することが好ましく、磁性層形成用塗布液または非磁性層形成用塗布液における分散剤として使用することがよりいっそう好ましい。本発明の表面改質剤の使用方法については後述する。
【００２６】
[磁気記録媒体の製造方法、磁気記録媒体]
更に本発明は、
磁性粉末、結合剤および本発明の粉末用表面改質剤を混合することにより磁性層形成用塗布液を調製すること、調製した磁性層形成用塗布液を非磁性支持体上に塗布および乾燥することにより磁性層を形成すること、を含む磁気記録媒体の製造方法、
非磁性粉末、結合剤および本発明の粉末用表面改質剤を混合することにより非磁性層形成用塗布液を調製すること、調製した非磁性層形成用塗布液を非磁性支持体上に塗布および乾燥することにより非磁性層を形成すること、を含む磁気記録媒体の製造方法、
ならびに、上記方法により製造される磁気記録媒体に関する。
以下、本発明の磁気記録媒体およびその製造方法について、更に詳細に説明する。
【００２７】
磁性層形成用塗布液の調製
磁性層形成用塗布液は、本発明の表面改質剤、磁性粉末、結合剤、および任意に使用される添加剤を混合することにより得ることができ、具体的には、一般的な磁性層塗布液の調製方法によって得ることができる。製造工程は、例えば、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。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、磁性層形成用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。
【００２８】
本発明の表面改質剤の添加効果を効果的に得るためには、磁性粉末と結合剤とが接触する段階または接触前に、前記表面改質剤が磁性粉末表面と接触することが好ましい。これは、本発明の表面改質剤は磁性粉末表面と接触、反応することによりその効果を発揮し得るため、本発明の表面改質剤が磁性粉末表面に接触する前に、結合剤が磁性粉末表面と接触することを回避するためである。従って、磁性層形成用塗布液は、磁性粉末、結合剤、および本発明の表面改質剤を同時に混合することにより、または磁性粉末と表面改質剤とを混合して得られた混合物に、結合剤を混合することによって調製することが好ましい。具体的には、以下の方法により前記成分を混合することが好ましい。
（１）予め磁性粉末と表面改質剤とを乾式で１５〜３０分間程度分散した後、有機溶媒へ添加する。結合剤は、前記分散物と同時に添加してもよく、前記分散物添加後に添加してもよい。
（２）磁性粉末と表面改質剤を有機溶剤中で１５〜３０分間程度分散した後、乾固する。乾固した混合物を適宜粉砕して有機溶媒中に添加する。結合剤は、前記混合物と同時に添加してもよく、前記混合物添加後に添加してもよい。
（３）磁性粉末と表面改質剤とを有機溶剤中で１５〜３０分間程度分散した後。結合剤を添加する。
（４）磁性粉末、表面改質剤および結合剤を有機溶媒中に同時に添加し、分散する。
【００２９】
磁性粉末
磁性粉末としては、一般に磁気記録媒体の磁性層形成用塗布液に含まれ得る強磁性粉末を用いることができる。そのような強磁性粉末としては、強磁性六方晶フェライト粉末および強磁性金属粉末が好ましい。特に、本発明の表面改質剤により優れた表面改質効果が得られるため強磁性六方晶フェライト粉末が更に好ましい。
【００３０】
磁性粉末等の粉末の酸点の量は、例えば特開平5-62160号公報に記載してあるようにステアリルアミン吸着量により評価することができる。本発明の表面改質剤と吸着水との反応を、粉末表面で良好に進行させるためには、磁性粉末および後述する非磁性粉末のステアリルアミン吸着量は０．５〜２０μｍｏｌ／ｍ2であることが好ましく、１〜１５μｍｏｌ／ｍ2であることが更に好ましい。ステアリルアミン吸着量は、後述の実施例に示す方法または特開平5-62160号公報記載の方法によって求めることができる。
【００３１】
（ｉ）六方晶フェライト粉末
六方晶フェライト粉末には、例えば、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、それらのＣｏ等の置換体等がある。より具体的には、マグネトプランバイト型のバリウムフェライトおよびストロンチウムフェライト、スピネルで粒子表面を被覆したマグネトプランバイト型フェライト、さらに一部に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およ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ものを使用できる。また原料・製法によっては特有の不純物を含有するものもある。
【００３２】
六方晶フェライト粉末として、平均板径１０〜５０ｎｍのものを使用することが好ましく、より好ましくは１５〜４０ｎｍ、更に好ましくは１５〜３０ｎｍである。上記サイズの六方晶フェライト粉末は、高密度記録用磁気記録媒体に使用される磁性体として好適である。本発明によれば、上記平均板径を有する微粒子状の六方晶フェライト粉末の分散性を高めることができる。
【００３３】
六方晶フェライトの平均板状比［（板径／板厚）の算術平均］は１〜１５であることが好ましく、１〜７であることが更に好ましい。平均板状比が１〜１５であれば、磁性層で高充填性を保持しながら充分な配向性が得られ、かつ、粒子間のスタッキングによるノイズ増大を抑えることができる。また、上記粒子サイズの範囲内におけるＢＥＴ法による比表面積（ＳBET）は、４０ｍ2／ｇ以上が好ましく、４０〜２００ｍ2／ｇであることがさらに好ましく、６０〜１００ｍ2／ｇであることが最も好ましい。
【００３４】
六方晶フェライト粉末の粒子板径・板厚の分布は、通常狭いほど好ましい。粒子板径・板厚は、粒子ＴＥＭ写真より、例えば５００粒子を無作為に測定することで測定できる。粒子板径・板厚の分布は正規分布ではない場合が多いが、計算して平均サイズに対する標準偏差で表すと、σ／平均サイズ＝０．１〜１．０である。粒子サイズ分布をシャープにするには、一般に、粒子生成反応系をできるだけ均一にすると共に、生成した粒子に分布改良処理を施すことも行われている。例えば、酸溶液中で超微細粒子を選別的に溶解する方法等も知られている。また、六方晶フェライト粉末のｐＨは、通常４〜１２程度で分散媒、ポリマーにより最適値があるが、一般に、媒体適用時の化学的安定性、保存性から６〜１１程度が選択される。六方晶フェライト粉末に含まれる水分も分散に影響する。分散媒、ポリマーにより最適値があるが通常０．０１〜２．０％が選ばれる。
【００３５】
六方晶フェライト粉末の製法としては、（１）酸化バリウム・酸化鉄・鉄を置換する金属酸化物と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℃以上で液相加熱した後洗浄・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等があるが、本発明は製法を選ばない。六方晶フェライト粉末は、必要に応じ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｐまたはこれらの酸化物などで表面処理を施してもかまわない。その量は強磁性粉末に対し、例えば０．１〜１０質量％であり表面処理を施すと脂肪酸などの潤滑剤の吸着が１００ｍｇ／ｍ2以下になり好ましい。六方晶フェライト粉末には可溶性の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。
【００３６】
(ii)強磁性金属粉末
強磁性金属粉末としては、特に制限されるべきものではないが、α−Ｆｅを主成分とする強磁性金属粉末を用いることが好ましい。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さらに好ましい。Ｃｏの含有量はＦｅに対して０原子％以上４０原子％以下であることが好ましく、さらに好ましくは１５原子％以上３５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１．５原子％以上１２原子％以下であることが好ましく、さらに好ましくは３原子％以上１０原子％以下、特に好ましくは４原子％以上９原子％以下である。Ａｌは１．５原子％以上１２原子％以下であることが好ましく、さらに好ましくは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。
【００３７】
強磁性金属粉末には少量の水酸化物、または酸化物が含まれてもよい。強磁性金属粉末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、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またはＦｅ−Ｃｏ粒子などを得る方法、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、次亜リン酸塩あるい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微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には、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すこともできる。
【００３８】
強磁性金属粉末のＢＥＴ法による比表面積は、４５〜１００ｍ2／ｇであることが好ましく、より好ましくは５０〜８０ｍ2／ｇである。４５ｍ2／ｇ以上であれば低ノイズであり、１００ｍ2／ｇ以下であれば良好な表面性を有する磁性層を形成することができる。強磁性金属粉末の結晶子サイズは４０〜１８０Åであることが好ましく、より好ましくは４０〜１５０Å、更に好ましくは４０〜１１０Åである。強磁性金属粉末の平均長軸長（平均粒子サイズ）は、好ましくは１０〜５０ｎｍであり、より好ましくは１０〜４０ｎｍであり、さらに好ましくは１５〜３０ｎｍである。本発明によれば、上記平均長軸長を有する微粒子状の強磁性金属粉末の分散性を高めることができる。強磁性金属粉末の針状比は３以上１５以下であることが好ましく、さらには３以上１２以下であることが好ましい
【００３９】
強磁性金属粉末の含水率は０．０１〜２％とすることが好ましい。結合剤の種類によって強磁性金属粉末の含水率は最適化することが好ましい。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４〜１２とすることができ、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またはこれらの酸化物などで表面処理を施してもかまわない。その量は強磁性金属粉末に対し０．１〜１０％とすることができ、表面処理を施すと脂肪酸などの潤滑剤の吸着量が１００ｍｇ／ｍ2以下になり好ましい。強磁性金属粉末は可溶性のＮａ、Ｃａ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｓｒなどの無機イオンを含む場合がある。これらは、本質的に無い方が好ましいが、２００ｐｐｍ以下であれば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ほうが好ましく、その値は２０容量％以下、さらに好ましくは５容量％以下である。また形状については先に示した粒子サイズについての特性を満足すれば針状、米粒状、紡錘状のいずれでもかまわない。
【００４０】
結合剤
結合剤として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を使用することができる。熱可塑性樹脂としては、ガラス転移温度が−１００〜１５０℃、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５０〜１０００程度のものを使用することができる。
【００４１】
このような例としては、塩化ビニル、酢酸ビニル、ビニルアルコール、マレイン酸、アクルリ酸、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、ビニルブチラール、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または共重合体、ポリウレタン樹脂、各種ゴム系樹脂がある。また、熱硬化性樹脂また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。これらの樹脂については朝倉書店発行の「プラスチックハンドブック」に詳細に記載されている。また、公知の電子線硬化型樹脂を各層に使用することも可能である。これらの例とその製造方法については特開昭６２−２５６２１９号公報に詳細に記載されている。以上の樹脂は単独または組合せて使用できるが、好ましいものとして塩化ビニル樹脂、塩化ビニル酢酸ビニル共重合体、塩化ビニル酢酸ビニルビニルアルコール共重合体、塩化ビニル酢酸ビニル無水マレイン酸共重合体、から選ばれる少なくとも１種とポリウレタン樹脂の組合せ、またはこれらにポリイソシアネ−トを組み合わせたものが挙げられる。結合剤として使用する樹脂は、公知の方法で合成することができ、また市販品として入手することもできる。
【００４２】
ポリウレタン樹脂の構造はポリエステルポリウレタン、ポリエーテルポリウレタン、ポリエーテルポリエステルポリウレタン、ポリカーボネートポリウレタン、ポリエステルポリカーボネートポリウレタン、ポリカプロラクトンポリウレタンなど公知のものが使用できる。ここに示したすべての結合剤について、より優れた分散性と耐久性を得るためには必要に応じ、−ＣＯＯＭ、−ＳＯ3Ｍ、−ＯＳＯ3Ｍ、−Ｐ＝Ｏ（ＯＭ）2、−Ｏ−Ｐ＝Ｏ（ＯＭ）2（以上につきＭは水素原子、また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ひとつ以上の極性基を共重合また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、例えば１０-1〜１０-8モル／ｇであり、好ましくは１０-2〜１０-6モル／ｇである。上記極性基の中でもスルホン酸基（−ＳＯ3Ｍ）は高い分散性向上効果を発揮し得るため、スルホン酸基含有結合剤は磁気記録媒体用結合剤として広く用いられている。本発明においてもスルホン酸基含有結合剤を使用することが好適である。
【００４３】
磁性層形成用塗布液には、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。塩化ビニル系樹脂を用いる場合は５〜３０質量％、ポリウレタン樹脂を用いる場合は２〜２０質量％、ポリイソシアネートは２〜２０質量％の範囲でこれらを組み合わせて用いることが好ましい。但し、例えば、微量の脱塩素によりヘッド腐食が起こる場合は、ポリウレタンのみまたはポリウレタンとイソシアネートのみを使用することも可能である。
【００４４】
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−１，５−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。これらは公知の方法で合成することができ、また市販品としても入手可能である。
【００４５】
磁性層形成用塗布液には、前記表面改質剤、磁性粉末、結合剤に加えて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、一般に磁気記録媒体の磁性層形成用塗布液に使用される研磨剤、潤滑剤、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。
【００４６】
有機溶剤としては、公知のものが使用できる。有機溶媒としては、具体的には、任意の比率でアセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、ジイソブチルケトン、シクロヘキサノン、イソホロン、テトラヒドロフラン、等のケトン類、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、イソブチルアルコール、イソプロピルアルコール、メチルシクロヘキサノールなどのアルコール類、酢酸メチル、酢酸ブチル、酢酸イソブチル、酢酸イソプロピル、乳酸エチル、酢酸グリコール等のエステル類、グリコールジメチルエーテル、グリコールモノエチルエーテル、ジオキサンなどのグリコールエーテル系、ベンゼン、トルエン、キシレン、クレゾール、クロルベンゼンなどの芳香族炭化水素類、メチレンクロライド、エチレンクロライド、四塩化炭素、クロロホルム、エチレンクロルヒドリン、ジクロルベンゼン等の塩素化炭化水素類、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、ヘキサン等を使用することができる。前述のように、本発明の表面改質剤が磁性粉末表面と接触、反応した後に生成される反応生成物は、通常、磁気記録媒体製造時の乾燥温度よりも沸点が低いため、磁気記録媒体製造時の乾燥工程において上記反応生成物も除去することができる。
【００４７】
上記有機溶媒は必ずしも１００％純粋ではなく、主成分以外に異性体、未反応物、副反応物、分解物、酸化物、水分等の不純分が含まれてもかまわない。これらの不純分は３０質量％以下が好ましく、さらに好ましくは１０質量％以下である。分散性を向上させるためにはある程度極性が強い方が好ましく、溶剤組成の内、誘電率が１５以上の溶剤が５０質量％以上含まれることが好ましい。また、溶解パラメータは８〜１１であることが好ましい。
【００４８】
調製した磁性層形成用塗布液を、非磁性支持体上に直接または他の層を介して塗布および乾燥することにより磁性層を形成することができる。磁性層形成用塗布液の塗布前に、非磁性支持体上に、非磁性粉末および結合剤を含む非磁性層形成用塗布液を塗布することもできる。これにより、非磁性支持体上に非磁性層および磁性層をこの順に有する磁気記録媒体を得ることができる。
【００４９】
本発明の磁気記録媒体の製造方法は、本発明の表面改質剤を含む磁性層形成用塗布液および／または非磁性層形成用塗布液を使用するものである。本発明の表面改質剤を、非磁性層形成用塗布液に添加することにより、非磁性粉末表面を改質し非磁性層中の非磁性粉末と結合剤との吸着性を高め非磁性粉末の分散性を高めることができる。
以下、非磁性層形成用塗布液について、更に詳細に説明する。
【００５０】
非磁性層形成用塗布液の調製
非磁性層形成用塗布液は、磁性粉末、結合剤、および任意に使用される添加剤を混合することにより得ることができ、本発明の表面改質剤を添加することにより、非磁性粉末表面を改質し、非磁性層中の非磁性粉末と結合剤との吸着性を高め非磁性粉末の分散性を高めることができる。
【００５１】
上記非磁性粉末は、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。表面改質効果の点では、非磁性金属粉末への適用が有効である。
【００５２】
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。
【００５３】
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。これら非磁性粉末の平均粒径は、５ｎｍ〜５００ｎｍが好ましく、１０〜２００ｎｍが更に好ましい。上記サイズを有する非磁性粉末は、高い表面平滑性が求められる高密度記録用磁気記録媒体の非磁性層塗布液に使用する非磁性粉末として好適である。本発明の表面改質剤によれば、上記サイズの非磁性粉末を非磁性塗料中で良好に分散させることができる。
【００５４】
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する磁気記録媒体を形成することができ、かつ、所望の結合剤量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。
【００５５】
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の範囲であれば磁気記録媒体の耐久性を確保することができる。非磁性粉末のステアリルアミン吸着量は、本発明の表面改質剤と併用することにより非磁性粉末の分散性を高める観点から、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。
【００５６】
前記非磁性粉末の具体的な例としては、例えば、昭和電工製ナノタイト、住友化学製ＨＩＴ−１００、ＺＡ−Ｇ１、戸田工業社製ＤＰＮ−２５０、ＤＰＮ−２５０ＢＸ、ＤＰＮ−２４５、ＤＰＮ−２７０ＢＸ、ＤＰＢ−５５０ＢＸ、ＤＰＮ−５５０ＲＸ、石原産業製酸化チタンＴＴＯ−５１Ｂ、ＴＴＯ−５５Ａ、ＴＴＯ−５５Ｂ、ＴＴＯ−５５Ｃ、ＴＴＯ−５５Ｓ、ＴＴＯ−５５Ｄ、ＳＮ−１００、ＭＪ−７、α−酸化鉄Ｅ２７０、Ｅ２７１、Ｅ３００、チタン工業製ＳＴＴ−４Ｄ、ＳＴＴ−３０Ｄ、ＳＴＴ−３０、ＳＴＴ−６５Ｃ、テイカ製ＭＴ−１００Ｓ、ＭＴ−１００Ｔ、ＭＴ−１５０Ｗ、ＭＴ−５００Ｂ、Ｔ−６００Ｂ、Ｔ−１００Ｆ、Ｔ−５００ＨＤなどが挙げられる。堺化学製ＦＩＮＥＸ−２５、ＢＦ−１、ＢＦ−１０、ＢＦ−２０、ＳＴ−Ｍ、同和鉱業製ＤＥＦＩＣ−Ｙ、ＤＥＦＩＣ−Ｒ、日本アエロジル製ＡＳ２ＢＭ、ＴｉＯ２Ｐ２５、宇部興産製１００Ａ、５００Ａ、チタン工業製Ｙ−ＬＯＰおよびそれを焼成したものが挙げられる。特に好ましい非磁性粉末は二酸化チタンとα−酸化鉄である。
【００５７】
前記非磁性塗料に添加される結合剤の詳細は、本発明の磁性塗料に含まれる結合剤と同様である。前記非磁性塗料は、更に磁気記録媒体に使用される各種添加剤や溶剤を含むことができる。前記非磁性層形成用塗布液中の各成分、それらの混合方法、添加量等の詳細は、磁性層形成用塗布液に関する前述の記載と同様である。
【００５８】
非磁性支持体
非磁性支持体としては、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、ポリオレフィン類、セルローストリアセテート、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリスルフォン、芳香族ポリアミド、ポリベンゾオキサゾールなどの公知のフィルムが使用できる。ガラス転移温度が１００℃以上の支持体を用いることが好ましく、ポリエチレンナフタレート、アラミドなどの高強度支持体を用いることが特に好ましい。また必要に応じ、磁性面とベース面の表面粗さを変えるため、特開平３−２２４１２７号公報に示されるような積層タイプの支持体を用いることもできる。これらの支持体にはあらかじめコロナ放電処理、プラズマ処理、易接着処理、熱処理、除塵処理、などを行ってもよい。
【００５９】
非磁性支持体としては、ＷＹＫＯ社製光干渉式表面粗さ計ＨＤ−２０００で測定した中心面平均表面粗さ（Ｒａ）が８．０ｎｍ以下、好ましくは４．０ｎｍ以下、さらに好ましくは２．０ｎｍ以下のものを使用することが好ましい。これらの支持体は単に中心面平均表面粗さ（Ｒａ）が小さいだけではなく、０．５μｍ以上の粗大突起がないことが好ましい。また表面の粗さ形状は必要に応じて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コントロールされるものである。これらのフィラーとしては一例としてはＣａ、Ｓｉ、Ｔｉなどの酸化物や炭酸塩の他、アクリル系などの有機微粉末が挙げられる。支持体の最大高さＲｍａｘは１μｍ以下、十点平均粗さＲｚは０．５μｍ以下、中心面山高さＲｐは０．５μｍ以下、中心面谷深さＲｖは０．５μｍ以下、中心面面積率Ｓｒは１０％以上、９０％以下、平均波長λａは５μｍ以上、３００μｍ以下であることがそれぞれ好ましい。所望の電磁変換特性と耐久性を得るため、これら支持体の表面突起分布をフィラーにより任意にコントロールすることができ、０．０１μｍから１μｍの大きさのものを各々を０．１ｍｍ2あたり０個から２０００個の範囲でコントロールすることができる。
【００６０】
本発明に用いられる支持体のＦ−５値は好ましくは５〜５０ｋｇ／ｍｍ2（４９〜４９０ＭＰａ）である。また、支持体の１００℃３０分での熱収縮率は好ましくは３％以下、さらに好ましくは１．５％以下、８０℃３０分での熱収縮率は好ましくは１％以下、さらに好ましくは０．５％以下である。破断強度は５〜１００ｋｇ／ｍｍ2（４９〜９８０ＭＰａ）、弾性率は１００〜２０００ｋｇ／ｍｍ2（０．９８〜１９．６ＧＰａ）であることがそれぞれ好ましい。温度膨張係数は１０-4〜１０-8／℃であることが好ましく、より好ましくは１０-5〜１０-6／℃である。湿度膨張係数は１０-4／ＲＨ％以下であることが好ましく、より好ましくは１０-5／ＲＨ％以下である。これらの熱特性、寸法特性、機械強度特性は支持体の面内各方向に対し１０％以内の差でほぼ等しいことが好ましい。
【００６１】
また、本発明の磁気記録媒体の製造方法において、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。密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。また後述するように、下塗り層として平滑化層を設けることもできる
【００６２】
層構成
本発明の磁気記録媒体の製造方法により製造する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、より好ましくは３〜５０μｍ、特に好ましくは３〜１０μｍである。また、非磁性支持体と非磁性層または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。
【００６３】
また支持体と非磁性層または磁性層との間、支持体とバックコート層との間に平滑化を目的とした中間層を設けることができ、例えば非磁性支持体の表面に、ポリマーを含有した塗布液を塗布、乾燥して形成するか、分子中に放射線硬化官能基を有する化合物（放射線硬化型化合物）を含有した塗布液を塗布し、その後、放射線を照射し、塗布液を硬化させて形成することができる。
放射線硬化型化合物の数平均分子量は、２００〜２０００の範囲であることが好ましい。分子量がこの範囲であると、比較的低分子量であるので、カレンダー工程において塗膜が流動し易く成形性が高く、平滑な塗膜を形成することができる。
放射線硬化型化合物として好ましいものは、分子量２００〜２０００の２官能のアクリレート化合物であり、更に好ましいものはビスフェノールＡ、ビスフェノールＦ、水素化ビスフェノールＡ、水素化ビスフェノールＦやこれらのアルキレンオキサイド付加物にアクリル酸、メタクリル酸を付加させたものである。
【００６４】
上記放射線硬化型化合物は、ポリマー型の結合剤と併用されてもよい。併用される結合剤としては、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を挙げることができる。放射線として紫外線を用いる場合は、重合開始剤を併用することが好ましい。重合開始剤としては、公知の光ラジカル重合開始剤、光カチオン重合開始剤および光アミン発生剤等を用いることができる。
また、放射線硬化型化合物は、非磁性層に用いることもできる。
【００６５】
磁性層の厚みは、用いる磁気ヘッドの飽和磁化量やヘッドギャップ長、記録信号の帯域により最適化されるものであるが、一般には１０〜１５０ｎｍであり、好ましくは２０〜１２０ｎｍであり、さらに好ましくは３０〜１００ｎｍであり、特に好ましくは３０〜８０ｎｍである。また、磁性層の厚み変動率（σ／δ）は±５０％以内が好ましく、さらに好ましくは±３０％以内である。磁性層は少なくとも一層あればよく、磁性層を異なる磁気特性を有する２層以上に分離してもかまわず、公知の重層磁性層に関する構成が適用できる。
【００６６】
非磁性層の厚みは、例えば０．１〜３．０μｍであり、０．２〜２．０μｍであることが好ましく、０．３〜１．５μｍであることが更に好ましい。なお、本発明において非磁性層は、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。
【００６７】
バックコート層
本発明の磁気記録媒体の製造方法により、非磁性支持体の磁性層を有する面とは反対の面にバックコート層を有する磁気記録媒体を形成することもできる。バックコート層には、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。バックコート層に本発明の表面改質剤を添加することも可能であり、添加することによりバックコート層中の粉末と結合剤の吸着性を高め該粉末の分散性を高めることができる。この場合の本発明の表面改質剤の添加量、添加方法等の詳細は、先に磁性層形成用塗布液に関する前述の記載と同様である。
【００６８】
バックコート層の結合剤、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。特に前記非磁性層の処方を適用することが好適である。バックコート層の厚みは、０．９μｍ以下が好ましく、０．１〜０．７μｍが更に好ましい。
【００６９】
本発明の製造方法により製造される磁気記録媒体の好ましい物性等の詳細は、本発明の磁気記録媒体について後述する通りである。
【００７０】
磁性層形成用塗布液の調製方法は、先に説明した通りである。非磁性層、バックコート層等の他の層を形成するための塗布液も同様の方法で調製することができる。
【００７１】
磁気記録媒体の製造工程では、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。
【００７２】
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。等方的な配向とは強磁性金属粉末の場合、一般的には面内２次元ランダムが好ましいが、垂直成分をもたせて３次元ランダムとすることもできる。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。
【００７３】
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。前述のように、本発明の表面改質剤が粉末表面と接触、反応した後に生成される反応生成物は、乾燥工程により除去することができる。
【００７４】
このようにして得られた塗布原反は、通常、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。
【００７５】
塗布原反の表面平滑性は、カレンダーロール温度、カレンダーロール速度、カレンダーロールテンションを制御することによって行うことができる。塗布型媒体の特性を考慮すると、カレンダーロール圧力、カレンダーロール温度を制御することが好ましい。カレンダーロール圧力を低くする、あるいはカレンダーロール温度を低くすることにより、最終製品の表面平滑性は低下する。逆に、カレンダーロール圧力を高くする、あるいはカレンダーロール温度を高くすることにより、最終製品の表面平滑性は高まる。
【００７６】
これとは別に、カレンダー処理工程後に得られた磁気記録媒体を、サーモ処理して熱硬化を進行させることもできる。このようなサーモ処理は、磁性層塗布液の配合処方により適宜決定すればよいが、例えば３５〜１００℃であり、好ましくは５０〜８０℃である。またサーモ処理時間は、１２〜７２時間、好ましくは２４〜４８時間である。
【００７７】
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。
【００７８】
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、磁性層表面の平滑性を高めるため、非磁性層表面にカレンダー処理をすることもできる。非磁性層に対するカレンダー処理も、上記条件で行うことが好ましい。
【００７９】
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。
【００８０】
更に本発明は、非磁性支持体上に、強磁性粉末および結合剤を含む磁性層を有する磁気記録媒体、または、非磁性粉末および結合剤を含む非磁性層と、強磁性粉末および結合剤を含む磁性層とをこの順に有する磁気記録媒体であって、前述の本発明の磁気記録媒体の製造方法により製造された磁気記録媒体に関する。本発明の磁気記録媒体に含まれる各成分および各層の好ましい物性等の詳細は、先に説明した通りである。
以下、本発明の磁気記録媒体の物理特性について説明する。
【００８１】
［物理特性］
磁性層の表面粗さは、中心線平均粗さとして、１．０〜３．０ｎｍの範囲であることが好ましい。磁性層の中心線平均粗さが３．０ｎｍ以下であることにより、より良好な電磁変換特性を得ることができ、１．０ｎｍ以上とすることにより、安定走行が増す。また、磁性層の中心線平均粗さは、１．５〜３．０ｎｍであることが好ましく、１．５〜２．５ｎｍであることがより好ましい。本発明の表面改質剤を使用することにより表面平滑性に優れた磁性層を形成することができ、更に、強磁性粉末の粒子サイズ、磁性層塗布液の分散条件、カレンダー条件、非磁性支持体中のフィラー量の調整、平滑化のための下塗り層の使用、等によって磁性層の表面平滑性を制御することもできる。
【００８２】
磁性層の抗磁力（Ｈｃ）は、１４３．２〜３１８．３ｋＡ／ｍ（１８００〜４０００Ｏｅ）が好ましく、１５９．２〜２７８．５ｋＡ／ｍ（２０００〜３５００Ｏｅ）が更に好ましい。抗磁力の分布は狭い方が好ましく、ＳＦＤおよびＳＦＤｒは０．８以下、さらに好ましくは０．５以下である。
【００８３】
本発明の磁気記録媒体のヘッドに対する摩擦係数は、温度−１０〜４０℃、湿度０〜９５％の範囲において、例えば０．５０以下であり、好ましくは０．３以下である。また、表面固有抵抗は、好ましくは磁性面１０4〜１０8Ω／ｓｑ、帯電位は−５００Ｖ〜＋５００Ｖ以内が好ましい。磁性層の０．５％伸びでの弾性率は、面内各方向で好ましくは０．９８〜１９．６ＧＰａ（１００〜２０００ｋｇ／ｍｍ2）、破断強度は、好ましくは９８〜６８６ＭＰａ（１０〜７０ｋｇ／ｍｍ2）、磁気記録媒体の弾性率は、面内各方向で好ましくは０．９８〜１４．７ＧＰａ（１００〜１５００ｋｇ／ｍｍ2）、残留のびは、好ましくは０．５％以下、１００℃以下のあらゆる温度での熱収縮率は、好ましくは１％以下、さらに好ましくは０．５％以下、最も好ましくは０．１％以下である。
【００８４】
磁性層のガラス転移温度（動的粘弾性測定装置（例えばレオバイブロン等）により、１１０Ｈｚで測定した動的粘弾性測定の損失弾性率の極大点）は５０〜１８０℃が好ましく、非磁性層のそれは０〜１８０℃が好ましい。損失弾性率は１×１０7〜８×１０8Ｐａ（１×１０8〜８×１０9ｄｙｎｅ／ｃｍ2）の範囲にあることが好ましく、損失正接は０．２以下であることが好ましい。損失正接が大きすぎると粘着故障が発生しやすい。これらの熱特性や機械特性は媒体の面内各方向において１０％以内でほぼ等しいことが好ましい。
【００８５】
磁性層中に含まれる残留溶媒は、好ましくは１００ｍｇ／ｍ2以下、さらに好ましくは１０ｍｇ／ｍ2以下である。塗布層が有する空隙率は非磁性層、磁性層とも好ましくは４０容量％以下、さらに好ましくは３０容量％以下である。空隙率は高出力を果たすためには小さい方が好ましいが、目的によってはある値を確保した方が良い場合がある。例えば、繰り返し用途が重視されるディスク媒体では空隙率が大きい方が走行耐久性は好ましいことが多い。
【００８６】
本発明の磁気記録媒体は、目的に応じ非磁性層と磁性層でこれらの物理特性を変えることができる。例えば、磁性層の弾性率を高くし走行耐久性を向上させると同時に非磁性層の弾性率を磁性層より低くして磁気記録媒体のヘッドへの当たりを良くすることができる。
【００８７】
更に本発明は、本発明の粉末用改質剤と、磁性粉末と、結合剤とを含む磁性塗料に関する。本発明の磁性塗料は、前記表面改質剤の作用により磁性粉末と結合剤の吸着性が良好になり、これにより磁性粉末を高度に分散させることができる。本発明の磁性塗料の詳細は、磁性層形成用塗布液について前述した通りであり、本発明の磁性塗料は、磁気記録媒体の磁性層形成用塗布液として使用することが好ましい。
【００８８】
更に本発明は、本発明の粉末用改質剤と、非磁性粉末と、結合剤とを含む非磁性塗料に関する。本発明の非磁性塗料は、前記表面改質剤の作用により非磁性粉末と結合剤の吸着性が良好になり、これにより非磁性粉末を高度に分散させることができる。本発明の非磁性塗料の詳細は、非磁性層形成用塗布液について前述した通りであり、本発明の非磁性塗料は、磁気記録媒体の非磁性層形成用塗布液として使用することが好ましい。
【実施例】
【００８９】
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。
【００９０】
１．強磁性六方晶フェライト粉末使用の実施例・比較例
【００９１】
[実施例１]
下記強磁性六方晶フェライト粉末７．２質量部、スルホン酸基含有ポリウレタン（スルホン酸基含有量：３．３×１０-4モル／ｇ）１質量部、オルト酢酸トリエチル０．３８質量部をシクロヘキサノン３．３質量部、２−ブタノン４．９質量部からなる溶液に懸濁させた。懸濁液にジルコニアビーズ（ニッカトー製）２７質量部を添加し、６時間分散させた。
分散させた液のポリウレタンの磁性粉末表面／溶液中の存在比率を以下の方法で測定したところ、３．２／１であった。得られた液を塗布し、乾燥させることで磁気シートを作製した。磁気シートの光沢を測定したところ光沢値１９７であった。光沢値が高いほど強磁性粉末の分散性が良好であることを示す。なお、光沢値の測定は、スガ試験機器株式会社製ＧＫ−４５Ｄを用い測定した。また、得られた液を１００℃で蒸留し、留去物のＮＭＲを測定したところ酢酸エチル、エタノールに該当するピークが観測された。得られた液を遠心分離し、カールフィッシャーによって上澄み液中に含まれる水分量を計測したところ検出限界以下であった。
強磁性六方晶バリウムフェライト粉末
酸素を除く組成（モル比）：Ｂａ／Ｆｅ／Ｃｏ／Ｚｎ＝１／９／０．２／１
Ｈｃ：１７６ｋＡ／ｍ（２２００Ｏｅ）、平均板径：２５ｎｍ、平均板状比：３
ＢＥＴ比表面積：６５ｍ2／ｇ
σｓ：４９Ａ・ｍ2／ｋｇ（４９ｅｍｕ／ｇ）
ｐＨ：７
ステアリルアミン吸着量：４．５μｍｏｌ／ｍ2
【００９２】
[測定方法]
（１）粉末表面／溶液中の結合剤の存在比
日立製分離用小型超遠心機CS150GXLにて100,000rpm, 80分の条件で磁性粉末と溶液を遠心分離した。上澄み液３ｍｌをはかりとり質量を測定した。４０℃、１８時間の条件で乾燥させた後、１４０℃、３時間真空条件下で乾燥した。乾燥したものの質量を結合剤非吸着固形分とし、磁性粉末表面／溶液中の結合剤の存在比を計算した。
（２）ステアリルアミン吸着量
強磁性六方晶バリウムフェライト粉末１質量部をシクロヘキサノン１０質量部に添加し、マグネチックスターラーを用いて２５０ｒｐｍで懸濁させた後、ステアリルアミンの１ｍｍｏｌ／ｍｌシクロヘキサノン溶液を添加した。
日立製分離用小型超遠心機CS150GXLにて100,000rpm, 30分の条件で磁性粉末と溶液を遠心分離した。上澄み液３ｍｌをはかりとり滴定装置により０．１Ｎ塩酸で滴定し遊離のステアリルアミン量を測定した。吸着した単位面積あたりのステアリルアミンの量をステアリルアミン吸着量とした。
【００９３】
[実施例２]
オルト酢酸トリエチル０．３８質量部に代えてオルトギ酸トリメチル０．２５質量部を使用した点以外は実施例１と同様の処理を行い得られた分散液のポリウレタンの磁性粉末表面／溶液中の存在比率を上記方法で測定したところ、３．２／１であった。得られた液を塗布し、乾燥させることで磁気シートを作製した。上記方法で磁気シートの光沢を測定したところ光沢値１９７であった。
【００９４】
[実施例３]
オルト酢酸トリエチル０．３８質量部に代えてオルトギ酸トリメチル０．６２質量部を使用した点以外は実施例１と同様の処理を行い得られた分散液のポリウレタンの磁性粉末表面／溶液中の存在比率を上記方法で測定したところ、３．５／１であった。得られた液を塗布し、乾燥させることで磁気シートを作製した。上記方法で磁気シートの光沢を測定したところ光沢値１９６であった。
【００９５】
[実施例４]
オルト酢酸トリエチル０．３８質量部に代えてアセトンジメチルアセタール０．２４質量部を使用した点以外は実施例１と同様の処理を行い得られた分散液のポリウレタンの磁性粉末表面／溶液中の存在比率を上記方法で測定したところ、４．５／１であった。得られた液を塗布し、乾燥させることで磁気シートを作製した。上記方法で磁気シートの光沢を測定したところ光沢値１９１であった。
【００９６】
[実施例５]
オルト酢酸トリエチル０．３８質量部に代えてアセトンジメチルアセタール０．６１質量部を使用した点以外は実施例１と同様の処理を行い得られた分散液のポリウレタンの磁性粉末表面／溶液中の存在比率を上記方法で測定したところ、３．６／１であった。得られた液を塗布し、乾燥させることで磁気シートを作製した。上記方法で磁気シートの光沢を測定したところ光沢値１９１であった。
【００９７】
[実施例６]
オルト酢酸トリエチル０．３８質量部に代えて下記アセタール化合物０．１１質量部を使用した点以外は実施例１と同様の処理を行い得られた分散液のポリウレタンの磁性粉末表面／溶液中の存在比率を上記方法で測定したところ、３．４／１であった。得られた液を塗布し、乾燥させることで磁気シートを作製した。上記方法で磁気シートの光沢を測定したところ光沢値１８２であった。
【００９８】
【化４】
【００９９】
[比較例１]
オルト酢酸トリエチルを添加しなかった点以外は実施例１と同様の処理を行い得られた分散液のポリウレタンの磁性粉末表面／溶液中の存在比率を上記方法で測定したところ、２．６／１であった。得られた液を塗布し、乾燥させることで磁気シートを作製した。上記方法で磁気シートの光沢を測定したところ光沢値１７４であった。得られた液を遠心分離し、カールフィッシャーによって上澄み液中に含まれる水分量を計測したところ０．６６％であった。
【０１００】
実施例１〜６におけるポリウレタンの磁性粉末表面の存在比率が、比較例１におけるポリウレタンの磁性粉末表面の存在比率より高かったことから、一般式(I)で表されるオルトエステル化合物およびアセタール化合物が磁性粉末の表面を改質しポリウレタン吸着量を高める作用を示したことがわかる。磁性塗料中での磁性体への結合剤吸着量を高めることは、磁性体の分散性改善につながるため、実施例で使用した化合物の添加によって磁性体への結合剤吸着量が増加したことから上記化合物が磁性塗料において分散剤として機能し得ることが確認できる。実施例１〜６で作製した磁気シートの光沢値が、比較例１で作製した磁気シートの光沢値より高かったことからも、上記化合物が磁性塗料中の磁性粉末の分散性を高める作用を示したことがわかる。
また、実施例１で得られた磁性塗料の留去物から、オルト酢酸トリエチルが加水分解することにより生成される酢酸エチルおよびエタノールが検出されたこと、実施例１で得られた磁性塗料の上澄み液中の水分量が、比較例１（オルト酢酸トリエチル未添加）で得られた磁性塗料中の上澄み液中の水分量より減少していたことから、オルト酢酸トリエチルが磁性粉末表面の吸着水と反応し加水分解した結果、磁性粉末表面の吸着水が除去されたことが確認できる。
【０１０１】
２．非磁性粉末使用の実施例・比較例（１）
【０１０２】
[実施例７]
下記非磁性粉末４．１質量部、スルホン酸基含有ポリウレタン（スルホン酸基含有量：０．６×１０-4モル／ｇ）１質量部、オルト酢酸トリエチル０．３８質量部をシクロヘキサノン１０．８質量部、２−ブタノン１６．２質量部からなる溶液に懸濁させた。懸濁液にジルコニアビーズ（ニッカトー製）９０質量部を添加し、６時間分散させた。分散させた液のポリウレタンの非磁性粉末表面／溶液中の存在比率を上記方法で測定したところ、１．５／１であった。得られた液を塗布し、乾燥させることでシートを作製した。上記方法でシートの光沢を測定したところ光沢値１６５であった。光沢値が高いほど非磁性粉末の分散性が良好であることを示す。
非磁性粉末
α−酸化鉄
表面処理層：Ａｌ2Ｏ3、ＳｉＯ2
平均長軸長：０．１５μｍ
平均針状比：７
ＢＥＴ法による比表面積：５２ｍ2／ｇ
ｐＨ：８
ステアリルアミン吸着量（前記方法により測定）：１．６μｍｏｌ／ｍ2
【０１０３】
[比較例２]
オルト酢酸トリエチルを使用しなかった点以外は実施例７と同様の処理を行い、分散させた液のポリウレタンの非磁性粉末表面／溶液中の存在比率を上記方法で測定したところ、１．０／１であった。得られた液を塗布し、乾燥させることでシートを作製した。上記方法でシートの光沢を測定したところ光沢値１５５であった
【０１０４】
２．非磁性粉末使用の実施例・比較例（２）
【０１０５】
[実施例８]
使用するスルホン酸基含有ポリウレタンをスルホン酸基含有量：３．３×１０-4モル／ｇのもの１質量部に変更した点以外は実施例７と同様の処理を行い、分散させた液のポリウレタンの非磁性粉末表面／溶液中の存在比率を上記方法で測定したところ、０．４／１であった。得られた液を塗布し、乾燥させることでシートを作製した。上記方法でシートの光沢を測定したところ光沢値１５５であった。
【０１０６】
[比較例３]
オルト酢酸トリエチルを使用しなかった点以外は実施例８と同様の処理を行い、分散させた液のポリウレタンの非磁性粉末表面／溶液中の存在比率を上記方法で測定したところ、０．２２／１であった。得られた液を塗布し、乾燥させることでシートを作製した。上記方法でシートの光沢を測定したところ光沢値１３５であった。
【０１０７】
実施例７におけるポリウレタンの非磁性粉末表面の存在比率が比較例２におけるポリウレタンの非磁性粉末表面の存在比率より高かったこと、および、実施例８におけるポリウレタンの非磁性粉末表面の存在比率が比較例３におけるポリウレタンの非磁性粉末表面の存在比率より高かったことから、一般式(I)で表される化合物が非磁性粉末の表面を改質しポリウレタン吸着量を高める作用を示したことがわかる。非磁性塗料中での非磁性粉末への結合剤吸着量を高めることは、非磁性粉末の分散性改善につながるため、実施例で使用した化合物の添加によって非磁性粉末への結合剤吸着量が増加したことから上記化合物が非磁性塗料において分散剤として機能し得ることが確認できる。実施例７で作製したシートの光沢値が比較例２で作製したシートの光沢値より高かったこと、および、実施例８で作製したシートの光沢値が比較例３で作製したシートの光沢値より高かったことからも、上記化合物が非磁性塗料中の非磁性粉末の分散性を高める作用を示したことがわかる。
【産業上の利用可能性】
【０１０８】
本発明の表面改質剤は、磁性塗料用分散剤および非磁性塗料用分散剤、特に磁気記録媒体の磁性層形成用塗布液用分散剤および非磁性層形成用塗布液用分散剤として好適である。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、粉末用表面改質剤に関し、詳しくは、磁性塗料における磁性粉末の分散性を改善し得る粉末用表面改質剤に関する。
更に本発明は、前記粉末用表面改質剤を含む磁性塗料、前記粉末用表面改質剤を使用する磁気記録媒体の製造方法、および上記方法により得られる磁気記録媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、情報を高速に伝達するための手段が著しく発達し、莫大な情報をもつ画像およびデータ転送が可能となった。このデータ転送技術の向上とともに、情報を記録、再生および保存するための記録再生装置および記録媒体には更なる高密度記録化が要求されている。
【０００３】
高密度記録領域において良好な電磁変換特性を得るためには、微粒子磁性体を使用するとともに、微粒子磁性体を高度に分散させ、磁性層表面の平滑性を高めることが有効であることが知られている。また、磁性体の分散性を高めることにより、高い光沢度を有する磁気記録媒体を得ることもできる。更に、磁性層表面の平滑性を高める手段としては、磁性層の下層に位置する非磁性層に含まれる非磁性粉末の分散性を高めることも有効である。
【０００４】
磁性粉末等の磁気記録媒体に使用される粉末の分散性を高める手段としては、例えば特許文献１に記載されているように、ＳＯ3Ｎａ基のような極性基を結合剤に含有させる方法が広く用いられている。また、分散効果を付与するための添加剤として、ホスホン酸、リン酸類等が知られている。
【特許文献１】特開２００３−１３２５３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
結合剤への極性基導入は、バインダー（高分子）を磁性粉末等の粉末表面に効率的に吸着させることにより分散性を改良のための有効な手段であるが、結合剤への極性基量が過剰になると、逆に分散性が低下するおそれがある。そこで、分散剤を使用することが考えられるが、前述のホスホン酸、リン酸類等による分散性向上効果は十分なものではない。また、分散剤を使用することにより磁性層の分散性を高めることは、必然的に磁性層中の磁性体密度は低下するため、高密度化の観点からは望ましくない。
【０００６】
そこで本発明の目的は、磁性塗料中の磁性粉末等の粉末の分散性を高めるために粉末表面を改質するための手段、より詳しくは、磁性層中の磁性体密度を大きく低下させることなく、粉末表面を改質することにより粉末へのバインダー吸着量を高めるための手段を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
粉末と結合剤を含む系において粉末の分散性を高めるためには、粉末と結合剤との吸着性を高めることが重要である。しかし、磁性層および非磁性層に使用される結合剤は一般に疎水性が高いのに対し、上記の層に含まれる粉末表面は親水性が高いため粉末表面に結合剤が吸着しにくい。そこで本発明者は、粉末表面を疎水化する手段を見出すために鋭意検討を重ねた結果、オルトエステル化合物およびアセタール化合物を表面改質剤として使用することにより、磁性粉末および非磁性粉末の分散性を向上できることを新たに見出した。この理由について本発明者は以下のように推察している。
磁性粉末表面には通常、酸点がある。更に、磁性粉末表面には吸着水が存在することが知られており、この吸着水が親水性に寄与していると考えられる。一方、オルトエステル化合物およびアセタール化合物は、いずれも酸触媒存在下で水と反応する。そのため、磁性粉末表面と上記化合物が接触すると、上記化合物と吸着水が酸点を酸触媒として反応する結果、吸着水が除去されると考えられる。そしてこのように吸着水が除去され磁性粉末表面の疎水性が高まることにより、磁性粉末と結合剤との吸着性向上、ひいては磁性粉末の分散性向上を達成できると考えられる。
更に、オルトエステル化合物と水との反応後に生成されるアルコールとエステル、アセタール化合物と水との反応後に生成されるアルコールとケトンは、磁性層塗布液に一般に使用される有機溶媒より低沸点であるため、磁気記録媒体製造時の乾燥工程で容易に除去することができる。従って、オルトエステル化合物およびアセタール化合物は表面改質効果を発揮した後、化合物自体も反応生成物も磁性層に残留しないか、残留したとしてもきわめて少量である。これにより、上記化合物によれば、磁性粉末の高密度化と分散性向上を両立することができると考えられる。
非磁性粉末表面も同様に、吸着水および酸点が存在するため、上記と同様の理由から非磁性粉末と結合剤との吸着性を高めることにより、非磁性粉末の分散性を向上することができると考えられる。
本発明は、以上の知見に基づき完成された。
【０００８】
即ち、上記目的は、下記手段により達成された。
［１］下記一般式(I)で表される化合物を含むことを特徴とする粉末用表面改質剤。
【化１】
[一般式(I)中、Ｒ10およびＲ13は、それぞれ独立に水素原子、アルキル基またはアリール基を表し、Ｒ11およびＲ12は、それぞれ独立にアルキル基またはアリール基を表し、Ｌは単結合または酸素原子を表す。]
［２］前記粉末は、磁性粉末である［１］に記載の粉末用表面改質剤。
［３］前記磁性粉末は、強磁性六方晶フェライト粉末である［２］に記載の粉末用表面改質剤。
［４］磁性塗料用分散剤として使用される［２］または［３］に記載の粉末用表面改質剤。
［５］前記磁性塗料は、磁気記録媒体の磁性層形成用塗布液である［４］に記載の粉末用表面改質剤。
［６］前記粉末は、非磁性粉末である［１］に記載の粉末用表面改質剤。
［７］非磁性塗料用分散剤として使用される［６］に記載の粉末用表面改質剤。
［８］前記非磁性塗料は、磁気記録媒体の非磁性層形成用塗布液である［７］に記載の粉末用表面改質剤。
［９］磁性粉末、結合剤および［１］に記載の粉末用表面改質剤を混合することにより磁性層形成用塗布液を調製すること、
調製した磁性層形成用塗布液を非磁性支持体上に塗布および乾燥することにより磁性層を形成すること、
を含む磁気記録媒体の製造方法。
［１０］前記磁性粉末は、強磁性六方晶フェライト粉末である［９］に記載の磁気記録媒体の製造方法。
［１１］非磁性粉末、結合剤および［１］に記載の粉末用表面改質剤を混合することにより非磁性層形成用塗布液を調製すること、
調製した非磁性層形成用塗布液を非磁性支持体上に塗布および乾燥することにより非磁性層を形成すること、
を含む磁気記録媒体の製造方法。
［１２］前記結合剤は、スルホン酸基含有結合剤である［９］〜［１１］のいずれかに記載の磁気記録媒体の製造方法。
［１３］非磁性支持体上に、強磁性粉末および結合剤を含む磁性層を有する磁気記録媒体であって、
［９］、［１０］または［１２］のいずれかに記載の製造方法により製造されたものである磁気記録媒体。
［１４］非磁性支持体上に、非磁性粉末および結合剤を含む非磁性層と、強磁性粉末および結合剤を含む磁性層とをこの順に有する磁気記録媒体であって、
［１１］または［１２］に記載の製造方法により製造されたものである磁気記録媒体。
［１５］［１］に記載の粉末用表面改質剤と、磁性粉末と、結合剤とを含む磁性塗料。
［１６］前記磁性粉末は、強磁性六方晶フェライト粉末である［１５］に記載の磁性塗料。
［１７］前記結合剤は、スルホン酸基含有結合剤である［１５］または［１６］に記載の磁性塗料。
［１８］磁気記録媒体の磁性層形成用塗布液として使用される［１５］〜［１７］のいずれかに記載の磁性塗料。
［１９］［１］に記載の粉末用表面改質剤と、非磁性粉末と、結合剤とを含む非磁性塗料。
［２０］前記結合剤は、スルホン酸基含有結合剤である［１９］に記載の非磁性塗料。
［２１］磁気記録媒体の非磁性層形成用塗布液として使用される［１９］または［２０］に記載の非磁性塗料。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、粉末の表面を改質し、粉末へのバインダー吸着量を高めることができ、これにより磁性塗料中の磁性粉末および非磁性塗料中の非磁性粉末の分散性を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
[粉末用表面改質剤]
本発明の粉末用表面改質剤は、下記一般式(I)で表される化合物を含有する。
【００１１】
【化２】
【００１２】
一般式(I)中、Ｒ10およびＲ13は、それぞれ独立に水素原子、アルキル基またはアリール基を表し、Ｒ11およびＲ12は、それぞれ独立にアルキル基またはアリール基を表し、Ｌは単結合または酸素原子を表す。一般式(I)中のＬが酸素原子である下記一般式(I-1)で表される化合物はオルトエステル化合物であり、Ｌが単結合である下記一般式(I-2)で表される化合物はアセタール化合物である。オルトエステル化合物およびアセタール化合物により粉末の分散性を向上できる理由は前述の通りである。本発明の粉末用表面改質剤（以下、単に「表面改質剤」ともいう）は、一般式(I)で表される化合物を１種または２種以上含むことができ、前記化合物とともに他の表面改質効果を有する化合物を含むこともできるが、特に、磁性層の磁性粉末密度向上の観点からは、１種または２種以上の前記化合物からなることが好ましい。
【００１３】
【化３】
【００１４】
例えば、後述する実施例で示すように本発明の表面改質剤の有無により塗料中の粉末への結合剤吸着量が変化することによって、本発明の表面改質剤が粉末表面を改質していることが確認できる。
以下、前記化合物について更に詳細に説明する。
【００１５】
一般式(I)中、Ｒ10およびＲ13は、それぞれ独立に水素原子、アルキル基またはアリール基を表し、Ｒ11およびＲ12は、それぞれ独立にアルキル基またはアリール基を表す。
【００１６】
Ｒ10、Ｒ13で表されるアルキル基は、直鎖、分岐、環状のいずれであってもよく、置換基を有していても無置換であってもよい。アルキル基としては、炭素数１〜３０のアルキル基、例えばメチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｔ−ブチル基、ｎ−オクチル基、エイコシル基、２−クロロエチル基、２−シアノエチル基、２−エチルヘキシル基を挙げることができる。更に、シクロアルキル基（好ましくは、炭素数３〜３０の置換または無置換のシクロアルキル基、例えば、シクロヘキシル基、シクロペンチル基、４−ｎ−ドデシルシクロヘキシル基）、ビシクロアルキル基（好ましくは、炭素数５〜３０の置換もしくは無置換のビシクロアルキル基、つまり、炭素数５〜３０のビシクロアルカンから水素原子を一個取り去った一価の基である。例えば、ビシクロ［１，２，２］ヘプタン−２−イル、ビシクロ［２，２，２］オクタン−３−イル）、更に環構造が多いトリシクロ構造なども包含するものである。
【００１７】
Ｒ10、Ｒ13で表されるアリール基は、置換または無置換のアリール基であり、水との反応生成物を乾燥により容易に除去できるという点から、好ましくは炭素数６〜３０の置換もしくは無置換のアリール基、例えばフェニル基、ｐ−トリル基、ナフチル基、ｍ−クロロフェニル基、ｏ−ヘキサデカノイルアミノフェニル基である。
【００１８】
Ｒ10、Ｒ13は、水との反応生成物を乾燥により容易に除去できるという点から、水素原子、炭素数１〜３のアルキル基、例えばメチル基、エチル基、プロピル基であることが好ましい。
【００１９】
Ｒ11およびＲ12は、それぞれ独立にアルキル基またはアリール基を表す。
【００２０】
Ｒ11、Ｒ12で表されるアルキル基およびアリール基の具体例、好ましい例等の詳細は、先にＲ10、Ｒ13で表されるアルキル基およびアリール基について述べて通りである。
【００２１】
前記アルキル基およびアリール基が有し得る置換基について、その種類、数および置換位置は特に限定されるものではないが、置換基の具体例としては、ハロゲン原子（例えばフッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子、好ましくは臭素原子）、アリール基（好ましくは炭素数６〜３０の置換または無置換のアリール基、例えばフェニル基、トリル基、キシリル基、メシチル基、ビフェニリル基、ナフチル基、アントリル基、フェナントリル基、フルオレニル基、ピレニル基）、アルキル基（好ましくは炭素数１〜２０の置換または無置換のアルキル基、例えばメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、sec-ブチル基、tert-ブチル基、n-ペンチル基、ネオペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、ベンジル基、フェネチル基、ジフェニルメチル基、トリチル基）を挙げることができる。また、ある基について炭素数とは、該基が置換基を有する場合は置換基を除く部分の炭素数をいうものとする。
【００２２】
一般式(I)で表されるオルトエステル化合物およびアセタール化合物の具体例としては、オルト蟻酸トリエチル、オルト酢酸トリエチル、オルト蟻酸トリメチル、オルト酢酸トリメチル、アセトンジメチルアセタール、１，１−ジメトキシシクロペンタン、１，１−ジメトキシシクロヘキサン、３，３−ジメトキシヘキサン、および後述の実施例に記載の化合物を挙げることができる。
【００２３】
一般式(I)で表される化合物は、公知の方法により容易に合成可能であり、市販品として入手可能なものもある。
【００２４】
粉末に対する一般式(I)で表される化合物の使用量は適宜設定することができ、好ましくは磁性粉末等の粉末に含まれる水分に対して０．１当量〜１０当量、より好ましくは０．５〜５．０質量部である。粉末１００質量部に対しては、例えば０．１〜１０質量部、好ましくは２〜８質量部とすることができる。本発明の表面改質剤と粉末との混合方法については後述する。
【００２５】
本発明の表面改質剤は、磁性粉末や非磁性粉末等の粉末表面を改質することにより塗料中の粉末の分散性を高めることができるため、磁性塗料または非磁性塗料用分散剤として使用することができる。更に本発明の表面改質剤は、粉末表面を改質した後の反応生成物は乾燥により容易に除去することができるため、塗料中の全固形分に占める粉末の割合を大きく低減することなく粉末表面を改質することが可能である。従って、本発明の表面改質剤は、高充填化（高密度化）が求められる磁気記録媒体形成用塗料における分散剤として使用することが好ましく、磁性層形成用塗布液または非磁性層形成用塗布液における分散剤として使用することがよりいっそう好ましい。本発明の表面改質剤の使用方法については後述する。
【００２６】
[磁気記録媒体の製造方法、磁気記録媒体]
更に本発明は、
磁性粉末、結合剤および本発明の粉末用表面改質剤を混合することにより磁性層形成用塗布液を調製すること、調製した磁性層形成用塗布液を非磁性支持体上に塗布および乾燥することにより磁性層を形成すること、を含む磁気記録媒体の製造方法、
非磁性粉末、結合剤および本発明の粉末用表面改質剤を混合することにより非磁性層形成用塗布液を調製すること、調製した非磁性層形成用塗布液を非磁性支持体上に塗布および乾燥することにより非磁性層を形成すること、を含む磁気記録媒体の製造方法、
ならびに、上記方法により製造される磁気記録媒体に関する。
以下、本発明の磁気記録媒体およびその製造方法について、更に詳細に説明する。
【００２７】
磁性層形成用塗布液の調製
磁性層形成用塗布液は、本発明の表面改質剤、磁性粉末、結合剤、および任意に使用される添加剤を混合することにより得ることができ、具体的には、一般的な磁性層塗布液の調製方法によって得ることができる。製造工程は、例えば、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。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、磁性層形成用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。
【００２８】
本発明の表面改質剤の添加効果を効果的に得るためには、磁性粉末と結合剤とが接触する段階または接触前に、前記表面改質剤が磁性粉末表面と接触することが好ましい。これは、本発明の表面改質剤は磁性粉末表面と接触、反応することによりその効果を発揮し得るため、本発明の表面改質剤が磁性粉末表面に接触する前に、結合剤が磁性粉末表面と接触することを回避するためである。従って、磁性層形成用塗布液は、磁性粉末、結合剤、および本発明の表面改質剤を同時に混合することにより、または磁性粉末と表面改質剤とを混合して得られた混合物に、結合剤を混合することによって調製することが好ましい。具体的には、以下の方法により前記成分を混合することが好ましい。
（１）予め磁性粉末と表面改質剤とを乾式で１５〜３０分間程度分散した後、有機溶媒へ添加する。結合剤は、前記分散物と同時に添加してもよく、前記分散物添加後に添加してもよい。
（２）磁性粉末と表面改質剤を有機溶剤中で１５〜３０分間程度分散した後、乾固する。乾固した混合物を適宜粉砕して有機溶媒中に添加する。結合剤は、前記混合物と同時に添加してもよく、前記混合物添加後に添加してもよい。
（３）磁性粉末と表面改質剤とを有機溶剤中で１５〜３０分間程度分散した後。結合剤を添加する。
（４）磁性粉末、表面改質剤および結合剤を有機溶媒中に同時に添加し、分散する。
【００２９】
磁性粉末
磁性粉末としては、一般に磁気記録媒体の磁性層形成用塗布液に含まれ得る強磁性粉末を用いることができる。そのような強磁性粉末としては、強磁性六方晶フェライト粉末および強磁性金属粉末が好ましい。特に、本発明の表面改質剤により優れた表面改質効果が得られるため強磁性六方晶フェライト粉末が更に好ましい。
【００３０】
磁性粉末等の粉末の酸点の量は、例えば特開平5-62160号公報に記載してあるようにステアリルアミン吸着量により評価することができる。本発明の表面改質剤と吸着水との反応を、粉末表面で良好に進行させるためには、磁性粉末および後述する非磁性粉末のステアリルアミン吸着量は０．５〜２０μｍｏｌ／ｍ2であることが好ましく、１〜１５μｍｏｌ／ｍ2であることが更に好ましい。ステアリルアミン吸着量は、後述の実施例に示す方法または特開平5-62160号公報記載の方法によって求めることができる。
【００３１】
（ｉ）六方晶フェライト粉末
六方晶フェライト粉末には、例えば、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、それらのＣｏ等の置換体等がある。より具体的には、マグネトプランバイト型のバリウムフェライトおよびストロンチウムフェライト、スピネルで粒子表面を被覆したマグネトプランバイト型フェライト、さらに一部に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およ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ものを使用できる。また原料・製法によっては特有の不純物を含有するものもある。
【００３２】
六方晶フェライト粉末として、平均板径１０〜５０ｎｍのものを使用することが好ましく、より好ましくは１５〜４０ｎｍ、更に好ましくは１５〜３０ｎｍである。上記サイズの六方晶フェライト粉末は、高密度記録用磁気記録媒体に使用される磁性体として好適である。本発明によれば、上記平均板径を有する微粒子状の六方晶フェライト粉末の分散性を高めることができる。
【００３３】
六方晶フェライトの平均板状比［（板径／板厚）の算術平均］は１〜１５であることが好ましく、１〜７であることが更に好ましい。平均板状比が１〜１５であれば、磁性層で高充填性を保持しながら充分な配向性が得られ、かつ、粒子間のスタッキングによるノイズ増大を抑えることができる。また、上記粒子サイズの範囲内におけるＢＥＴ法による比表面積（ＳBET）は、４０ｍ2／ｇ以上が好ましく、４０〜２００ｍ2／ｇであることがさらに好ましく、６０〜１００ｍ2／ｇであることが最も好ましい。
【００３４】
六方晶フェライト粉末の粒子板径・板厚の分布は、通常狭いほど好ましい。粒子板径・板厚は、粒子ＴＥＭ写真より、例えば５００粒子を無作為に測定することで測定できる。粒子板径・板厚の分布は正規分布ではない場合が多いが、計算して平均サイズに対する標準偏差で表すと、σ／平均サイズ＝０．１〜１．０である。粒子サイズ分布をシャープにするには、一般に、粒子生成反応系をできるだけ均一にすると共に、生成した粒子に分布改良処理を施すことも行われている。例えば、酸溶液中で超微細粒子を選別的に溶解する方法等も知られている。また、六方晶フェライト粉末のｐＨは、通常４〜１２程度で分散媒、ポリマーにより最適値があるが、一般に、媒体適用時の化学的安定性、保存性から６〜１１程度が選択される。六方晶フェライト粉末に含まれる水分も分散に影響する。分散媒、ポリマーにより最適値があるが通常０．０１〜２．０％が選ばれる。
【００３５】
六方晶フェライト粉末の製法としては、（１）酸化バリウム・酸化鉄・鉄を置換する金属酸化物と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℃以上で液相加熱した後洗浄・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等があるが、本発明は製法を選ばない。六方晶フェライト粉末は、必要に応じ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｐまたはこれらの酸化物などで表面処理を施してもかまわない。その量は強磁性粉末に対し、例えば０．１〜１０質量％であり表面処理を施すと脂肪酸などの潤滑剤の吸着が１００ｍｇ／ｍ2以下になり好ましい。六方晶フェライト粉末には可溶性の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。
【００３６】
(ii)強磁性金属粉末
強磁性金属粉末としては、特に制限されるべきものではないが、α−Ｆｅを主成分とする強磁性金属粉末を用いることが好ましい。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さらに好ましい。Ｃｏの含有量はＦｅに対して０原子％以上４０原子％以下であることが好ましく、さらに好ましくは１５原子％以上３５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１．５原子％以上１２原子％以下であることが好ましく、さらに好ましくは３原子％以上１０原子％以下、特に好ましくは４原子％以上９原子％以下である。Ａｌは１．５原子％以上１２原子％以下であることが好ましく、さらに好ましくは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。
【００３７】
強磁性金属粉末には少量の水酸化物、または酸化物が含まれてもよい。強磁性金属粉末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、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またはＦｅ−Ｃｏ粒子などを得る方法、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、次亜リン酸塩あるい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微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には、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すこともできる。
【００３８】
強磁性金属粉末のＢＥＴ法による比表面積は、４５〜１００ｍ2／ｇであることが好ましく、より好ましくは５０〜８０ｍ2／ｇである。４５ｍ2／ｇ以上であれば低ノイズであり、１００ｍ2／ｇ以下であれば良好な表面性を有する磁性層を形成することができる。強磁性金属粉末の結晶子サイズは４０〜１８０Åであることが好ましく、より好ましくは４０〜１５０Å、更に好ましくは４０〜１１０Åである。強磁性金属粉末の平均長軸長（平均粒子サイズ）は、好ましくは１０〜５０ｎｍであり、より好ましくは１０〜４０ｎｍであり、さらに好ましくは１５〜３０ｎｍである。本発明によれば、上記平均長軸長を有する微粒子状の強磁性金属粉末の分散性を高めることができる。強磁性金属粉末の針状比は３以上１５以下であることが好ましく、さらには３以上１２以下であることが好ましい
【００３９】
強磁性金属粉末の含水率は０．０１〜２％とすることが好ましい。結合剤の種類によって強磁性金属粉末の含水率は最適化することが好ましい。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４〜１２とすることができ、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またはこれらの酸化物などで表面処理を施してもかまわない。その量は強磁性金属粉末に対し０．１〜１０％とすることができ、表面処理を施すと脂肪酸などの潤滑剤の吸着量が１００ｍｇ／ｍ2以下になり好ましい。強磁性金属粉末は可溶性のＮａ、Ｃａ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｓｒなどの無機イオンを含む場合がある。これらは、本質的に無い方が好ましいが、２００ｐｐｍ以下であれば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ほうが好ましく、その値は２０容量％以下、さらに好ましくは５容量％以下である。また形状については先に示した粒子サイズについての特性を満足すれば針状、米粒状、紡錘状のいずれでもかまわない。
【００４０】
結合剤
結合剤として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を使用することができる。熱可塑性樹脂としては、ガラス転移温度が−１００〜１５０℃、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５０〜１０００程度のものを使用することができる。
【００４１】
このような例としては、塩化ビニル、酢酸ビニル、ビニルアルコール、マレイン酸、アクルリ酸、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、ビニルブチラール、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または共重合体、ポリウレタン樹脂、各種ゴム系樹脂がある。また、熱硬化性樹脂また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。これらの樹脂については朝倉書店発行の「プラスチックハンドブック」に詳細に記載されている。また、公知の電子線硬化型樹脂を各層に使用することも可能である。これらの例とその製造方法については特開昭６２−２５６２１９号公報に詳細に記載されている。以上の樹脂は単独または組合せて使用できるが、好ましいものとして塩化ビニル樹脂、塩化ビニル酢酸ビニル共重合体、塩化ビニル酢酸ビニルビニルアルコール共重合体、塩化ビニル酢酸ビニル無水マレイン酸共重合体、から選ばれる少なくとも１種とポリウレタン樹脂の組合せ、またはこれらにポリイソシアネ−トを組み合わせたものが挙げられる。結合剤として使用する樹脂は、公知の方法で合成することができ、また市販品として入手することもできる。
【００４２】
ポリウレタン樹脂の構造はポリエステルポリウレタン、ポリエーテルポリウレタン、ポリエーテルポリエステルポリウレタン、ポリカーボネートポリウレタン、ポリエステルポリカーボネートポリウレタン、ポリカプロラクトンポリウレタンなど公知のものが使用できる。ここに示したすべての結合剤について、より優れた分散性と耐久性を得るためには必要に応じ、−ＣＯＯＭ、−ＳＯ3Ｍ、−ＯＳＯ3Ｍ、−Ｐ＝Ｏ（ＯＭ）2、−Ｏ−Ｐ＝Ｏ（ＯＭ）2（以上につきＭは水素原子、また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ひとつ以上の極性基を共重合また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、例えば１０-1〜１０-8モル／ｇであり、好ましくは１０-2〜１０-6モル／ｇである。上記極性基の中でもスルホン酸基（−ＳＯ3Ｍ）は高い分散性向上効果を発揮し得るため、スルホン酸基含有結合剤は磁気記録媒体用結合剤として広く用いられている。本発明においてもスルホン酸基含有結合剤を使用することが好適である。
【００４３】
磁性層形成用塗布液には、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。塩化ビニル系樹脂を用いる場合は５〜３０質量％、ポリウレタン樹脂を用いる場合は２〜２０質量％、ポリイソシアネートは２〜２０質量％の範囲でこれらを組み合わせて用いることが好ましい。但し、例えば、微量の脱塩素によりヘッド腐食が起こる場合は、ポリウレタンのみまたはポリウレタンとイソシアネートのみを使用することも可能である。
【００４４】
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−１，５−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。これらは公知の方法で合成することができ、また市販品としても入手可能である。
【００４５】
磁性層形成用塗布液には、前記表面改質剤、磁性粉末、結合剤に加えて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、一般に磁気記録媒体の磁性層形成用塗布液に使用される研磨剤、潤滑剤、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。
【００４６】
有機溶剤としては、公知のものが使用できる。有機溶媒としては、具体的には、任意の比率でアセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、ジイソブチルケトン、シクロヘキサノン、イソホロン、テトラヒドロフラン、等のケトン類、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、イソブチルアルコール、イソプロピルアルコール、メチルシクロヘキサノールなどのアルコール類、酢酸メチル、酢酸ブチル、酢酸イソブチル、酢酸イソプロピル、乳酸エチル、酢酸グリコール等のエステル類、グリコールジメチルエーテル、グリコールモノエチルエーテル、ジオキサンなどのグリコールエーテル系、ベンゼン、トルエン、キシレン、クレゾール、クロルベンゼンなどの芳香族炭化水素類、メチレンクロライド、エチレンクロライド、四塩化炭素、クロロホルム、エチレンクロルヒドリン、ジクロルベンゼン等の塩素化炭化水素類、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、ヘキサン等を使用することができる。前述のように、本発明の表面改質剤が磁性粉末表面と接触、反応した後に生成される反応生成物は、通常、磁気記録媒体製造時の乾燥温度よりも沸点が低いため、磁気記録媒体製造時の乾燥工程において上記反応生成物も除去することができる。
【００４７】
上記有機溶媒は必ずしも１００％純粋ではなく、主成分以外に異性体、未反応物、副反応物、分解物、酸化物、水分等の不純分が含まれてもかまわない。これらの不純分は３０質量％以下が好ましく、さらに好ましくは１０質量％以下である。分散性を向上させるためにはある程度極性が強い方が好ましく、溶剤組成の内、誘電率が１５以上の溶剤が５０質量％以上含まれることが好ましい。また、溶解パラメータは８〜１１であることが好ましい。
【００４８】
調製した磁性層形成用塗布液を、非磁性支持体上に直接または他の層を介して塗布および乾燥することにより磁性層を形成することができる。磁性層形成用塗布液の塗布前に、非磁性支持体上に、非磁性粉末および結合剤を含む非磁性層形成用塗布液を塗布することもできる。これにより、非磁性支持体上に非磁性層および磁性層をこの順に有する磁気記録媒体を得ることができる。
【００４９】
本発明の磁気記録媒体の製造方法は、本発明の表面改質剤を含む磁性層形成用塗布液および／または非磁性層形成用塗布液を使用するものである。本発明の表面改質剤を、非磁性層形成用塗布液に添加することにより、非磁性粉末表面を改質し非磁性層中の非磁性粉末と結合剤との吸着性を高め非磁性粉末の分散性を高めることができる。
以下、非磁性層形成用塗布液について、更に詳細に説明する。
【００５０】
非磁性層形成用塗布液の調製
非磁性層形成用塗布液は、磁性粉末、結合剤、および任意に使用される添加剤を混合することにより得ることができ、本発明の表面改質剤を添加することにより、非磁性粉末表面を改質し、非磁性層中の非磁性粉末と結合剤との吸着性を高め非磁性粉末の分散性を高めることができる。
【００５１】
上記非磁性粉末は、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。表面改質効果の点では、非磁性金属粉末への適用が有効である。
【００５２】
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。
【００５３】
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。これら非磁性粉末の平均粒径は、５ｎｍ〜５００ｎｍが好ましく、１０〜２００ｎｍが更に好ましい。上記サイズを有する非磁性粉末は、高い表面平滑性が求められる高密度記録用磁気記録媒体の非磁性層塗布液に使用する非磁性粉末として好適である。本発明の表面改質剤によれば、上記サイズの非磁性粉末を非磁性塗料中で良好に分散させることができる。
【００５４】
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する磁気記録媒体を形成することができ、かつ、所望の結合剤量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。
【００５５】
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の範囲であれば磁気記録媒体の耐久性を確保することができる。非磁性粉末のステアリルアミン吸着量は、本発明の表面改質剤と併用することにより非磁性粉末の分散性を高める観点から、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。
【００５６】
前記非磁性粉末の具体的な例としては、例えば、昭和電工製ナノタイト、住友化学製ＨＩＴ−１００、ＺＡ−Ｇ１、戸田工業社製ＤＰＮ−２５０、ＤＰＮ−２５０ＢＸ、ＤＰＮ−２４５、ＤＰＮ−２７０ＢＸ、ＤＰＢ−５５０ＢＸ、ＤＰＮ−５５０ＲＸ、石原産業製酸化チタンＴＴＯ−５１Ｂ、ＴＴＯ−５５Ａ、ＴＴＯ−５５Ｂ、ＴＴＯ−５５Ｃ、ＴＴＯ−５５Ｓ、ＴＴＯ−５５Ｄ、ＳＮ−１００、ＭＪ−７、α−酸化鉄Ｅ２７０、Ｅ２７１、Ｅ３００、チタン工業製ＳＴＴ−４Ｄ、ＳＴＴ−３０Ｄ、ＳＴＴ−３０、ＳＴＴ−６５Ｃ、テイカ製ＭＴ−１００Ｓ、ＭＴ−１００Ｔ、ＭＴ−１５０Ｗ、ＭＴ−５００Ｂ、Ｔ−６００Ｂ、Ｔ−１００Ｆ、Ｔ−５００ＨＤなどが挙げられる。堺化学製ＦＩＮＥＸ−２５、ＢＦ−１、ＢＦ−１０、ＢＦ−２０、ＳＴ−Ｍ、同和鉱業製ＤＥＦＩＣ−Ｙ、ＤＥＦＩＣ−Ｒ、日本アエロジル製ＡＳ２ＢＭ、ＴｉＯ２Ｐ２５、宇部興産製１００Ａ、５００Ａ、チタン工業製Ｙ−ＬＯＰおよびそれを焼成したものが挙げられる。特に好ましい非磁性粉末は二酸化チタンとα−酸化鉄である。
【００５７】
前記非磁性塗料に添加される結合剤の詳細は、本発明の磁性塗料に含まれる結合剤と同様である。前記非磁性塗料は、更に磁気記録媒体に使用される各種添加剤や溶剤を含むことができる。前記非磁性層形成用塗布液中の各成分、それらの混合方法、添加量等の詳細は、磁性層形成用塗布液に関する前述の記載と同様である。
【００５８】
非磁性支持体
非磁性支持体としては、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、ポリオレフィン類、セルローストリアセテート、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリスルフォン、芳香族ポリアミド、ポリベンゾオキサゾールなどの公知のフィルムが使用できる。ガラス転移温度が１００℃以上の支持体を用いることが好ましく、ポリエチレンナフタレート、アラミドなどの高強度支持体を用いることが特に好ましい。また必要に応じ、磁性面とベース面の表面粗さを変えるため、特開平３−２２４１２７号公報に示されるような積層タイプの支持体を用いることもできる。これらの支持体にはあらかじめコロナ放電処理、プラズマ処理、易接着処理、熱処理、除塵処理、などを行ってもよい。
【００５９】
非磁性支持体としては、ＷＹＫＯ社製光干渉式表面粗さ計ＨＤ−２０００で測定した中心面平均表面粗さ（Ｒａ）が８．０ｎｍ以下、好ましくは４．０ｎｍ以下、さらに好ましくは２．０ｎｍ以下のものを使用することが好ましい。これらの支持体は単に中心面平均表面粗さ（Ｒａ）が小さいだけではなく、０．５μｍ以上の粗大突起がないことが好ましい。また表面の粗さ形状は必要に応じて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コントロールされるものである。これらのフィラーとしては一例としてはＣａ、Ｓｉ、Ｔｉなどの酸化物や炭酸塩の他、アクリル系などの有機微粉末が挙げられる。支持体の最大高さＲｍａｘは１μｍ以下、十点平均粗さＲｚは０．５μｍ以下、中心面山高さＲｐは０．５μｍ以下、中心面谷深さＲｖは０．５μｍ以下、中心面面積率Ｓｒは１０％以上、９０％以下、平均波長λａは５μｍ以上、３００μｍ以下であることがそれぞれ好ましい。所望の電磁変換特性と耐久性を得るため、これら支持体の表面突起分布をフィラーにより任意にコントロールすることができ、０．０１μｍから１μｍの大きさのものを各々を０．１ｍｍ2あたり０個から２０００個の範囲でコントロールすることができる。
【００６０】
本発明に用いられる支持体のＦ−５値は好ましくは５〜５０ｋｇ／ｍｍ2（４９〜４９０ＭＰａ）である。また、支持体の１００℃３０分での熱収縮率は好ましくは３％以下、さらに好ましくは１．５％以下、８０℃３０分での熱収縮率は好ましくは１％以下、さらに好ましくは０．５％以下である。破断強度は５〜１００ｋｇ／ｍｍ2（４９〜９８０ＭＰａ）、弾性率は１００〜２０００ｋｇ／ｍｍ2（０．９８〜１９．６ＧＰａ）であることがそれぞれ好ましい。温度膨張係数は１０-4〜１０-8／℃であることが好ましく、より好ましくは１０-5〜１０-6／℃である。湿度膨張係数は１０-4／ＲＨ％以下であることが好ましく、より好ましくは１０-5／ＲＨ％以下である。これらの熱特性、寸法特性、機械強度特性は支持体の面内各方向に対し１０％以内の差でほぼ等しいことが好ましい。
【００６１】
また、本発明の磁気記録媒体の製造方法において、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。密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。また後述するように、下塗り層として平滑化層を設けることもできる
【００６２】
層構成
本発明の磁気記録媒体の製造方法により製造する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、より好ましくは３〜５０μｍ、特に好ましくは３〜１０μｍである。また、非磁性支持体と非磁性層または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。
【００６３】
また支持体と非磁性層または磁性層との間、支持体とバックコート層との間に平滑化を目的とした中間層を設けることができ、例えば非磁性支持体の表面に、ポリマーを含有した塗布液を塗布、乾燥して形成するか、分子中に放射線硬化官能基を有する化合物（放射線硬化型化合物）を含有した塗布液を塗布し、その後、放射線を照射し、塗布液を硬化させて形成することができる。
放射線硬化型化合物の数平均分子量は、２００〜２０００の範囲であることが好ましい。分子量がこの範囲であると、比較的低分子量であるので、カレンダー工程において塗膜が流動し易く成形性が高く、平滑な塗膜を形成することができる。
放射線硬化型化合物として好ましいものは、分子量２００〜２０００の２官能のアクリレート化合物であり、更に好ましいものはビスフェノールＡ、ビスフェノールＦ、水素化ビスフェノールＡ、水素化ビスフェノールＦやこれらのアルキレンオキサイド付加物にアクリル酸、メタクリル酸を付加させたものである。
【００６４】
上記放射線硬化型化合物は、ポリマー型の結合剤と併用されてもよい。併用される結合剤としては、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を挙げることができる。放射線として紫外線を用いる場合は、重合開始剤を併用することが好ましい。重合開始剤としては、公知の光ラジカル重合開始剤、光カチオン重合開始剤および光アミン発生剤等を用いることができる。
また、放射線硬化型化合物は、非磁性層に用いることもできる。
【００６５】
磁性層の厚みは、用いる磁気ヘッドの飽和磁化量やヘッドギャップ長、記録信号の帯域により最適化されるものであるが、一般には１０〜１５０ｎｍであり、好ましくは２０〜１２０ｎｍであり、さらに好ましくは３０〜１００ｎｍであり、特に好ましくは３０〜８０ｎｍである。また、磁性層の厚み変動率（σ／δ）は±５０％以内が好ましく、さらに好ましくは±３０％以内である。磁性層は少なくとも一層あればよく、磁性層を異なる磁気特性を有する２層以上に分離してもかまわず、公知の重層磁性層に関する構成が適用できる。
【００６６】
非磁性層の厚みは、例えば０．１〜３．０μｍであり、０．２〜２．０μｍであることが好ましく、０．３〜１．５μｍであることが更に好ましい。なお、本発明において非磁性層は、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。
【００６７】
バックコート層
本発明の磁気記録媒体の製造方法により、非磁性支持体の磁性層を有する面とは反対の面にバックコート層を有する磁気記録媒体を形成することもできる。バックコート層には、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。バックコート層に本発明の表面改質剤を添加することも可能であり、添加することによりバックコート層中の粉末と結合剤の吸着性を高め該粉末の分散性を高めることができる。この場合の本発明の表面改質剤の添加量、添加方法等の詳細は、先に磁性層形成用塗布液に関する前述の記載と同様である。
【００６８】
バックコート層の結合剤、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。特に前記非磁性層の処方を適用することが好適である。バックコート層の厚みは、０．９μｍ以下が好ましく、０．１〜０．７μｍが更に好ましい。
【００６９】
本発明の製造方法により製造される磁気記録媒体の好ましい物性等の詳細は、本発明の磁気記録媒体について後述する通りである。
【００７０】
磁性層形成用塗布液の調製方法は、先に説明した通りである。非磁性層、バックコート層等の他の層を形成するための塗布液も同様の方法で調製することができる。
【００７１】
磁気記録媒体の製造工程では、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。
【００７２】
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。等方的な配向とは強磁性金属粉末の場合、一般的には面内２次元ランダムが好ましいが、垂直成分をもたせて３次元ランダムとすることもできる。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。
【００７３】
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。前述のように、本発明の表面改質剤が粉末表面と接触、反応した後に生成される反応生成物は、乾燥工程により除去することができる。
【００７４】
このようにして得られた塗布原反は、通常、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。
【００７５】
塗布原反の表面平滑性は、カレンダーロール温度、カレンダーロール速度、カレンダーロールテンションを制御することによって行うことができる。塗布型媒体の特性を考慮すると、カレンダーロール圧力、カレンダーロール温度を制御することが好ましい。カレンダーロール圧力を低くする、あるいはカレンダーロール温度を低くすることにより、最終製品の表面平滑性は低下する。逆に、カレンダーロール圧力を高くする、あるいはカレンダーロール温度を高くすることにより、最終製品の表面平滑性は高まる。
【００７６】
これとは別に、カレンダー処理工程後に得られた磁気記録媒体を、サーモ処理して熱硬化を進行させることもできる。このようなサーモ処理は、磁性層塗布液の配合処方により適宜決定すればよいが、例えば３５〜１００℃であり、好ましくは５０〜８０℃である。またサーモ処理時間は、１２〜７２時間、好ましくは２４〜４８時間である。
【００７７】
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。
【００７８】
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、磁性層表面の平滑性を高めるため、非磁性層表面にカレンダー処理をすることもできる。非磁性層に対するカレンダー処理も、上記条件で行うことが好ましい。
【００７９】
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。
【００８０】
更に本発明は、非磁性支持体上に、強磁性粉末および結合剤を含む磁性層を有する磁気記録媒体、または、非磁性粉末および結合剤を含む非磁性層と、強磁性粉末および結合剤を含む磁性層とをこの順に有する磁気記録媒体であって、前述の本発明の磁気記録媒体の製造方法により製造された磁気記録媒体に関する。本発明の磁気記録媒体に含まれる各成分および各層の好ましい物性等の詳細は、先に説明した通りである。
以下、本発明の磁気記録媒体の物理特性について説明する。
【００８１】
［物理特性］
磁性層の表面粗さは、中心線平均粗さとして、１．０〜３．０ｎｍの範囲であることが好ましい。磁性層の中心線平均粗さが３．０ｎｍ以下であることにより、より良好な電磁変換特性を得ることができ、１．０ｎｍ以上とすることにより、安定走行が増す。また、磁性層の中心線平均粗さは、１．５〜３．０ｎｍであることが好ましく、１．５〜２．５ｎｍであることがより好ましい。本発明の表面改質剤を使用することにより表面平滑性に優れた磁性層を形成することができ、更に、強磁性粉末の粒子サイズ、磁性層塗布液の分散条件、カレンダー条件、非磁性支持体中のフィラー量の調整、平滑化のための下塗り層の使用、等によって磁性層の表面平滑性を制御することもできる。
【００８２】
磁性層の抗磁力（Ｈｃ）は、１４３．２〜３１８．３ｋＡ／ｍ（１８００〜４０００Ｏｅ）が好ましく、１５９．２〜２７８．５ｋＡ／ｍ（２０００〜３５００Ｏｅ）が更に好ましい。抗磁力の分布は狭い方が好ましく、ＳＦＤおよびＳＦＤｒは０．８以下、さらに好ましくは０．５以下である。
【００８３】
本発明の磁気記録媒体のヘッドに対する摩擦係数は、温度−１０〜４０℃、湿度０〜９５％の範囲において、例えば０．５０以下であり、好ましくは０．３以下である。また、表面固有抵抗は、好ましくは磁性面１０4〜１０8Ω／ｓｑ、帯電位は−５００Ｖ〜＋５００Ｖ以内が好ましい。磁性層の０．５％伸びでの弾性率は、面内各方向で好ましくは０．９８〜１９．６ＧＰａ（１００〜２０００ｋｇ／ｍｍ2）、破断強度は、好ましくは９８〜６８６ＭＰａ（１０〜７０ｋｇ／ｍｍ2）、磁気記録媒体の弾性率は、面内各方向で好ましくは０．９８〜１４．７ＧＰａ（１００〜１５００ｋｇ／ｍｍ2）、残留のびは、好ましくは０．５％以下、１００℃以下のあらゆる温度での熱収縮率は、好ましくは１％以下、さらに好ましくは０．５％以下、最も好ましくは０．１％以下である。
【００８４】
磁性層のガラス転移温度（動的粘弾性測定装置（例えばレオバイブロン等）により、１１０Ｈｚで測定した動的粘弾性測定の損失弾性率の極大点）は５０〜１８０℃が好ましく、非磁性層のそれは０〜１８０℃が好ましい。損失弾性率は１×１０7〜８×１０8Ｐａ（１×１０8〜８×１０9ｄｙｎｅ／ｃｍ2）の範囲にあることが好ましく、損失正接は０．２以下であることが好ましい。損失正接が大きすぎると粘着故障が発生しやすい。これらの熱特性や機械特性は媒体の面内各方向において１０％以内でほぼ等しいことが好ましい。
【００８５】
磁性層中に含まれる残留溶媒は、好ましくは１００ｍｇ／ｍ2以下、さらに好ましくは１０ｍｇ／ｍ2以下である。塗布層が有する空隙率は非磁性層、磁性層とも好ましくは４０容量％以下、さらに好ましくは３０容量％以下である。空隙率は高出力を果たすためには小さい方が好ましいが、目的によってはある値を確保した方が良い場合がある。例えば、繰り返し用途が重視されるディスク媒体では空隙率が大きい方が走行耐久性は好ましいことが多い。
【００８６】
本発明の磁気記録媒体は、目的に応じ非磁性層と磁性層でこれらの物理特性を変えることができる。例えば、磁性層の弾性率を高くし走行耐久性を向上させると同時に非磁性層の弾性率を磁性層より低くして磁気記録媒体のヘッドへの当たりを良くすることができる。
【００８７】
更に本発明は、本発明の粉末用改質剤と、磁性粉末と、結合剤とを含む磁性塗料に関する。本発明の磁性塗料は、前記表面改質剤の作用により磁性粉末と結合剤の吸着性が良好になり、これにより磁性粉末を高度に分散させることができる。本発明の磁性塗料の詳細は、磁性層形成用塗布液について前述した通りであり、本発明の磁性塗料は、磁気記録媒体の磁性層形成用塗布液として使用することが好ましい。
【００８８】
更に本発明は、本発明の粉末用改質剤と、非磁性粉末と、結合剤とを含む非磁性塗料に関する。本発明の非磁性塗料は、前記表面改質剤の作用により非磁性粉末と結合剤の吸着性が良好になり、これにより非磁性粉末を高度に分散させることができる。本発明の非磁性塗料の詳細は、非磁性層形成用塗布液について前述した通りであり、本発明の非磁性塗料は、磁気記録媒体の非磁性層形成用塗布液として使用することが好ましい。
【実施例】
【００８９】
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。
【００９０】
１．強磁性六方晶フェライト粉末使用の実施例・比較例
【００９１】
[実施例１]
下記強磁性六方晶フェライト粉末７．２質量部、スルホン酸基含有ポリウレタン（スルホン酸基含有量：３．３×１０-4モル／ｇ）１質量部、オルト酢酸トリエチル０．３８質量部をシクロヘキサノン３．３質量部、２−ブタノン４．９質量部からなる溶液に懸濁させた。懸濁液にジルコニアビーズ（ニッカトー製）２７質量部を添加し、６時間分散させた。
分散させた液のポリウレタンの磁性粉末表面／溶液中の存在比率を以下の方法で測定したところ、３．２／１であった。得られた液を塗布し、乾燥させることで磁気シートを作製した。磁気シートの光沢を測定したところ光沢値１９７であった。光沢値が高いほど強磁性粉末の分散性が良好であることを示す。なお、光沢値の測定は、スガ試験機器株式会社製ＧＫ−４５Ｄを用い測定した。また、得られた液を１００℃で蒸留し、留去物のＮＭＲを測定したところ酢酸エチル、エタノールに該当するピークが観測された。得られた液を遠心分離し、カールフィッシャーによって上澄み液中に含まれる水分量を計測したところ検出限界以下であった。
強磁性六方晶バリウムフェライト粉末
酸素を除く組成（モル比）：Ｂａ／Ｆｅ／Ｃｏ／Ｚｎ＝１／９／０．２／１
Ｈｃ：１７６ｋＡ／ｍ（２２００Ｏｅ）、平均板径：２５ｎｍ、平均板状比：３
ＢＥＴ比表面積：６５ｍ2／ｇ
σｓ：４９Ａ・ｍ2／ｋｇ（４９ｅｍｕ／ｇ）
ｐＨ：７
ステアリルアミン吸着量：４．５μｍｏｌ／ｍ2
【００９２】
[測定方法]
（１）粉末表面／溶液中の結合剤の存在比
日立製分離用小型超遠心機CS150GXLにて100,000rpm, 80分の条件で磁性粉末と溶液を遠心分離した。上澄み液３ｍｌをはかりとり質量を測定した。４０℃、１８時間の条件で乾燥させた後、１４０℃、３時間真空条件下で乾燥した。乾燥したものの質量を結合剤非吸着固形分とし、磁性粉末表面／溶液中の結合剤の存在比を計算した。
（２）ステアリルアミン吸着量
強磁性六方晶バリウムフェライト粉末１質量部をシクロヘキサノン１０質量部に添加し、マグネチックスターラーを用いて２５０ｒｐｍで懸濁させた後、ステアリルアミンの１ｍｍｏｌ／ｍｌシクロヘキサノン溶液を添加した。
日立製分離用小型超遠心機CS150GXLにて100,000rpm, 30分の条件で磁性粉末と溶液を遠心分離した。上澄み液３ｍｌをはかりとり滴定装置により０．１Ｎ塩酸で滴定し遊離のステアリルアミン量を測定した。吸着した単位面積あたりのステアリルアミンの量をステアリルアミン吸着量とした。
【００９３】
[実施例２]
オルト酢酸トリエチル０．３８質量部に代えてオルトギ酸トリメチル０．２５質量部を使用した点以外は実施例１と同様の処理を行い得られた分散液のポリウレタンの磁性粉末表面／溶液中の存在比率を上記方法で測定したところ、３．２／１であった。得られた液を塗布し、乾燥させることで磁気シートを作製した。上記方法で磁気シートの光沢を測定したところ光沢値１９７であった。
【００９４】
[実施例３]
オルト酢酸トリエチル０．３８質量部に代えてオルトギ酸トリメチル０．６２質量部を使用した点以外は実施例１と同様の処理を行い得られた分散液のポリウレタンの磁性粉末表面／溶液中の存在比率を上記方法で測定したところ、３．５／１であった。得られた液を塗布し、乾燥させることで磁気シートを作製した。上記方法で磁気シートの光沢を測定したところ光沢値１９６であった。
【００９５】
[実施例４]
オルト酢酸トリエチル０．３８質量部に代えてアセトンジメチルアセタール０．２４質量部を使用した点以外は実施例１と同様の処理を行い得られた分散液のポリウレタンの磁性粉末表面／溶液中の存在比率を上記方法で測定したところ、４．５／１であった。得られた液を塗布し、乾燥させることで磁気シートを作製した。上記方法で磁気シートの光沢を測定したところ光沢値１９１であった。
【００９６】
[実施例５]
オルト酢酸トリエチル０．３８質量部に代えてアセトンジメチルアセタール０．６１質量部を使用した点以外は実施例１と同様の処理を行い得られた分散液のポリウレタンの磁性粉末表面／溶液中の存在比率を上記方法で測定したところ、３．６／１であった。得られた液を塗布し、乾燥させることで磁気シートを作製した。上記方法で磁気シートの光沢を測定したところ光沢値１９１であった。
【００９７】
[実施例６]
オルト酢酸トリエチル０．３８質量部に代えて下記アセタール化合物０．１１質量部を使用した点以外は実施例１と同様の処理を行い得られた分散液のポリウレタンの磁性粉末表面／溶液中の存在比率を上記方法で測定したところ、３．４／１であった。得られた液を塗布し、乾燥させることで磁気シートを作製した。上記方法で磁気シートの光沢を測定したところ光沢値１８２であった。
【００９８】
【化４】
【００９９】
[比較例１]
オルト酢酸トリエチルを添加しなかった点以外は実施例１と同様の処理を行い得られた分散液のポリウレタンの磁性粉末表面／溶液中の存在比率を上記方法で測定したところ、２．６／１であった。得られた液を塗布し、乾燥させることで磁気シートを作製した。上記方法で磁気シートの光沢を測定したところ光沢値１７４であった。得られた液を遠心分離し、カールフィッシャーによって上澄み液中に含まれる水分量を計測したところ０．６６％であった。
【０１００】
実施例１〜６におけるポリウレタンの磁性粉末表面の存在比率が、比較例１におけるポリウレタンの磁性粉末表面の存在比率より高かったことから、一般式(I)で表されるオルトエステル化合物およびアセタール化合物が磁性粉末の表面を改質しポリウレタン吸着量を高める作用を示したことがわかる。磁性塗料中での磁性体への結合剤吸着量を高めることは、磁性体の分散性改善につながるため、実施例で使用した化合物の添加によって磁性体への結合剤吸着量が増加したことから上記化合物が磁性塗料において分散剤として機能し得ることが確認できる。実施例１〜６で作製した磁気シートの光沢値が、比較例１で作製した磁気シートの光沢値より高かったことからも、上記化合物が磁性塗料中の磁性粉末の分散性を高める作用を示したことがわかる。
また、実施例１で得られた磁性塗料の留去物から、オルト酢酸トリエチルが加水分解することにより生成される酢酸エチルおよびエタノールが検出されたこと、実施例１で得られた磁性塗料の上澄み液中の水分量が、比較例１（オルト酢酸トリエチル未添加）で得られた磁性塗料中の上澄み液中の水分量より減少していたことから、オルト酢酸トリエチルが磁性粉末表面の吸着水と反応し加水分解した結果、磁性粉末表面の吸着水が除去されたことが確認できる。
【０１０１】
２．非磁性粉末使用の実施例・比較例（１）
【０１０２】
[実施例７]
下記非磁性粉末４．１質量部、スルホン酸基含有ポリウレタン（スルホン酸基含有量：０．６×１０-4モル／ｇ）１質量部、オルト酢酸トリエチル０．３８質量部をシクロヘキサノン１０．８質量部、２−ブタノン１６．２質量部からなる溶液に懸濁させた。懸濁液にジルコニアビーズ（ニッカトー製）９０質量部を添加し、６時間分散させた。分散させた液のポリウレタンの非磁性粉末表面／溶液中の存在比率を上記方法で測定したところ、１．５／１であった。得られた液を塗布し、乾燥させることでシートを作製した。上記方法でシートの光沢を測定したところ光沢値１６５であった。光沢値が高いほど非磁性粉末の分散性が良好であることを示す。
非磁性粉末
α−酸化鉄
表面処理層：Ａｌ2Ｏ3、ＳｉＯ2
平均長軸長：０．１５μｍ
平均針状比：７
ＢＥＴ法による比表面積：５２ｍ2／ｇ
ｐＨ：８
ステアリルアミン吸着量（前記方法により測定）：１．６μｍｏｌ／ｍ2
【０１０３】
[比較例２]
オルト酢酸トリエチルを使用しなかった点以外は実施例７と同様の処理を行い、分散させた液のポリウレタンの非磁性粉末表面／溶液中の存在比率を上記方法で測定したところ、１．０／１であった。得られた液を塗布し、乾燥させることでシートを作製した。上記方法でシートの光沢を測定したところ光沢値１５５であった
【０１０４】
２．非磁性粉末使用の実施例・比較例（２）
【０１０５】
[実施例８]
使用するスルホン酸基含有ポリウレタンをスルホン酸基含有量：３．３×１０-4モル／ｇのもの１質量部に変更した点以外は実施例７と同様の処理を行い、分散させた液のポリウレタンの非磁性粉末表面／溶液中の存在比率を上記方法で測定したところ、０．４／１であった。得られた液を塗布し、乾燥させることでシートを作製した。上記方法でシートの光沢を測定したところ光沢値１５５であった。
【０１０６】
[比較例３]
オルト酢酸トリエチルを使用しなかった点以外は実施例８と同様の処理を行い、分散させた液のポリウレタンの非磁性粉末表面／溶液中の存在比率を上記方法で測定したところ、０．２２／１であった。得られた液を塗布し、乾燥させることでシートを作製した。上記方法でシートの光沢を測定したところ光沢値１３５であった。
【０１０７】
実施例７におけるポリウレタンの非磁性粉末表面の存在比率が比較例２におけるポリウレタンの非磁性粉末表面の存在比率より高かったこと、および、実施例８におけるポリウレタンの非磁性粉末表面の存在比率が比較例３におけるポリウレタンの非磁性粉末表面の存在比率より高かったことから、一般式(I)で表される化合物が非磁性粉末の表面を改質しポリウレタン吸着量を高める作用を示したことがわかる。非磁性塗料中での非磁性粉末への結合剤吸着量を高めることは、非磁性粉末の分散性改善につながるため、実施例で使用した化合物の添加によって非磁性粉末への結合剤吸着量が増加したことから上記化合物が非磁性塗料において分散剤として機能し得ることが確認できる。実施例７で作製したシートの光沢値が比較例２で作製したシートの光沢値より高かったこと、および、実施例８で作製したシートの光沢値が比較例３で作製したシートの光沢値より高かったことからも、上記化合物が非磁性塗料中の非磁性粉末の分散性を高める作用を示したことがわかる。
【産業上の利用可能性】
【０１０８】
本発明の表面改質剤は、磁性塗料用分散剤および非磁性塗料用分散剤、特に磁気記録媒体の磁性層形成用塗布液用分散剤および非磁性層形成用塗布液用分散剤として好適である。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記一般式(I)で表される化合物を含むことを特徴とする粉末用表面改質剤。
【化１】
[一般式(I)中、Ｒ10およびＲ13は、それぞれ独立に水素原子、アルキル基またはアリール基を表し、Ｒ11およびＲ12は、それぞれ独立にアルキル基またはアリール基を表し、Ｌは単結合または酸素原子を表す。]
【請求項２】
前記粉末は、磁性粉末である請求項１に記載の粉末用表面改質剤。
【請求項３】
前記磁性粉末は、強磁性六方晶フェライト粉末である請求項２に記載の粉末用表面改質剤。
【請求項４】
磁性塗料用分散剤として使用される請求項２または３に記載の粉末用表面改質剤。
【請求項５】
前記磁性塗料は、磁気記録媒体の磁性層形成用塗布液である請求項４に記載の粉末用表面改質剤。
【請求項６】
前記粉末は、非磁性粉末である請求項１に記載の粉末用表面改質剤。
【請求項７】
非磁性塗料用分散剤として使用される請求項６に記載の粉末用表面改質剤。
【請求項８】
前記非磁性塗料は、磁気記録媒体の非磁性層形成用塗布液である請求項７に記載の粉末用表面改質剤。
【請求項９】
磁性粉末、結合剤および請求項１に記載の粉末用表面改質剤を混合することにより磁性層形成用塗布液を調製すること、
調製した磁性層形成用塗布液を非磁性支持体上に塗布および乾燥することにより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１０】
前記磁性粉末は、強磁性六方晶フェライト粉末である請求項９に記載の磁気記録媒体の製造方法。
【請求項１１】
非磁性粉末、結合剤および請求項１に記載の粉末用表面改質剤を混合することにより非磁性層形成用塗布液を調製すること、
調製した非磁性層形成用塗布液を非磁性支持体上に塗布および乾燥することにより非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１２】
前記結合剤は、スルホン酸基含有結合剤である請求項９〜１１のいずれか１項に記載の磁気記録媒体の製造方法。
【請求項１３】
非磁性支持体上に、強磁性粉末および結合剤を含む磁性層を有する磁気記録媒体であって、
請求項９、１０または１２のいずれか１項に記載の製造方法により製造されたものである磁気記録媒体。
【請求項１４】
非磁性支持体上に、非磁性粉末および結合剤を含む非磁性層と、強磁性粉末および結合剤を含む磁性層とをこの順に有する磁気記録媒体であって、
請求項１１または１２に記載の製造方法により製造されたものである磁気記録媒体。
【請求項１５】
請求項１に記載の粉末用表面改質剤と、磁性粉末と、結合剤とを含む磁性塗料。
【請求項１６】
前記磁性粉末は、強磁性六方晶フェライト粉末である請求項１５に記載の磁性塗料。
【請求項１７】
前記結合剤は、スルホン酸基含有結合剤である請求項１５または１６に記載の磁性塗料。
【請求項１８】
磁気記録媒体の磁性層形成用塗布液として使用される請求項１５〜１７のいずれか１項に記載の磁性塗料。
【請求項１９】
請求項１に記載の粉末用表面改質剤と、非磁性粉末と、結合剤とを含む非磁性塗料。
【請求項２０】
前記結合剤は、スルホン酸基含有結合剤である請求項１９に記載の非磁性塗料。
【請求項２１】
磁気記録媒体の非磁性層形成用塗布液として使用される請求項１９または２０に記載の非磁性塗料。
【請求項１】
下記一般式(I)で表される化合物を含むことを特徴とする粉末用表面改質剤。
【化１】
[一般式(I)中、Ｒ10およびＲ13は、それぞれ独立に水素原子、アルキル基またはアリール基を表し、Ｒ11およびＲ12は、それぞれ独立にアルキル基またはアリール基を表し、Ｌは単結合または酸素原子を表す。]
【請求項２】
前記粉末は、磁性粉末である請求項１に記載の粉末用表面改質剤。
【請求項３】
前記磁性粉末は、強磁性六方晶フェライト粉末である請求項２に記載の粉末用表面改質剤。
【請求項４】
磁性塗料用分散剤として使用される請求項２または３に記載の粉末用表面改質剤。
【請求項５】
前記磁性塗料は、磁気記録媒体の磁性層形成用塗布液である請求項４に記載の粉末用表面改質剤。
【請求項６】
前記粉末は、非磁性粉末である請求項１に記載の粉末用表面改質剤。
【請求項７】
非磁性塗料用分散剤として使用される請求項６に記載の粉末用表面改質剤。
【請求項８】
前記非磁性塗料は、磁気記録媒体の非磁性層形成用塗布液である請求項７に記載の粉末用表面改質剤。
【請求項９】
磁性粉末、結合剤および請求項１に記載の粉末用表面改質剤を混合することにより磁性層形成用塗布液を調製すること、
調製した磁性層形成用塗布液を非磁性支持体上に塗布および乾燥することにより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１０】
前記磁性粉末は、強磁性六方晶フェライト粉末である請求項９に記載の磁気記録媒体の製造方法。
【請求項１１】
非磁性粉末、結合剤および請求項１に記載の粉末用表面改質剤を混合することにより非磁性層形成用塗布液を調製すること、
調製した非磁性層形成用塗布液を非磁性支持体上に塗布および乾燥することにより非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１２】
前記結合剤は、スルホン酸基含有結合剤である請求項９〜１１のいずれか１項に記載の磁気記録媒体の製造方法。
【請求項１３】
非磁性支持体上に、強磁性粉末および結合剤を含む磁性層を有する磁気記録媒体であって、
請求項９、１０または１２のいずれか１項に記載の製造方法により製造されたものである磁気記録媒体。
【請求項１４】
非磁性支持体上に、非磁性粉末および結合剤を含む非磁性層と、強磁性粉末および結合剤を含む磁性層とをこの順に有する磁気記録媒体であって、
請求項１１または１２に記載の製造方法により製造されたものである磁気記録媒体。
【請求項１５】
請求項１に記載の粉末用表面改質剤と、磁性粉末と、結合剤とを含む磁性塗料。
【請求項１６】
前記磁性粉末は、強磁性六方晶フェライト粉末である請求項１５に記載の磁性塗料。
【請求項１７】
前記結合剤は、スルホン酸基含有結合剤である請求項１５または１６に記載の磁性塗料。
【請求項１８】
磁気記録媒体の磁性層形成用塗布液として使用される請求項１５〜１７のいずれか１項に記載の磁性塗料。
【請求項１９】
請求項１に記載の粉末用表面改質剤と、非磁性粉末と、結合剤とを含む非磁性塗料。
【請求項２０】
前記結合剤は、スルホン酸基含有結合剤である請求項１９に記載の非磁性塗料。
【請求項２１】
磁気記録媒体の非磁性層形成用塗布液として使用される請求項１９または２０に記載の非磁性塗料。
【公開番号】特開２０１０−５５６８９（Ｐ２０１０−５５６８９Ａ）
【公開日】平成２２年３月１１日（２０１０．３．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２１９６８７（Ｐ２００８−２１９６８７）
【出願日】平成２０年８月２８日（２００８．８．２８）
【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３月１１日（２０１０．３．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年８月２８日（２００８．８．２８）
【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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