JPH11353637A - 非磁性下地層用針状ヘマタイト粒子粉末及び該針状ヘマタイト粒子粉末を用いた非磁性下地層を有する磁気記録媒体 - Google Patents
非磁性下地層用針状ヘマタイト粒子粉末及び該針状ヘマタイト粒子粉末を用いた非磁性下地層を有する磁気記録媒体Info
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Abstract
く、耐久性に優れ、且つ、磁気特性の劣化が抑制された
磁気記録媒体の非磁性下地層用非磁性粒子粉末として好
適な針状ヘマタイト粒子粉末を得る。 【解決手段】 針状ヘマタイト粒子粉末の水性懸濁液を
酸濃度1.0N以上、pH値3.0以下、温度範囲20
〜100℃の条件で酸による溶解処理を行った後、pH
値を13以上に調製し、80〜103℃の温度範囲で加
熱処理して得られた平均長軸径0.004〜0.295
μm、BET比表面積値35.9〜212m2/g、粉
体pH値が8以上、可溶性ナトリウム塩の含有量がNa
換算で300ppm以下、可溶性硫酸塩の含有量がSO
4換算で150ppm以下であり、且つ、粒子内部にA
l換算で0.05〜50重量%のアルミニウムを含有し
ていることを特徴とする非磁性下地層用針状ヘマタイト
粒子粉末。
Description
く、表面平滑で、強度が大きく、耐久性に優れ、且つ、
磁気記録層中に分散されている鉄を主成分とする針状金
属磁性粒子粉末の腐蝕に伴う磁気特性の劣化が抑制され
た磁気記録媒体の非磁性下地層用非磁性粒子粉末として
好適な針状ヘマタイト粒子粉末及び該針状ヘマタイト粒
子粉末を含有する非磁性下地層を有する磁気記録媒体を
提供する。
再生用機器の長時間記録化、小型軽量化が進むにつれ
て、磁気テープ、磁気ディスク等の磁気記録媒体に対す
る高性能化、即ち、高密度記録化、高出力特性、殊に周
波数特性の向上、低ノイズ化の要求が益々強まってい
る。
ら諸特性を向上させるために、磁性粒子粉末の高性能化
及び磁性層の薄層化の両面から、種々の試みがなされて
いる。
べる。
満足させるために適した磁性粒子粉末の特性は、高い保
磁力値と大きな飽和磁化値とを有することである。
性粒子粉末として針状ゲータイト粒子粉末又は針状ヘマ
タイト粒子粉末を還元性ガス中で加熱還元することによ
り得られる鉄を主成分とする針状金属磁性粒子粉末が広
く使用されている。
は、高い保磁力値と大きな飽和磁化値とを有するもので
あるが、磁気記録媒体に使用される鉄を主成分とする針
状金属磁性粒子粉末は、1μm以下、殊に、0.01〜
0.3μm程度の非常に微細な粒子であるため、腐蝕し
やすく、磁気特性が劣化し、殊に、保磁力値及び飽和磁
化値の減少をきたすという欠点がある。
する針状金属磁性粒子粉末を使用している磁気記録媒体
の特性を長期にわたって維持するためには、鉄を主成分
とする針状金属磁性粒子粉末の腐蝕を極力抑制すること
が強く要求される。
る。
化に対する要求は益々強まっており、従来のビデオテー
プに比べ、記録されるキャリアー信号の周波数が益々高
くなっている。即ち、短波長領域に移行しており、その
結果、磁気テープの表面からの磁化深度が著しく浅くな
っている。
力特性、殊に、S/N比を向上させるためには、磁気記
録層の薄層化が強く要求されている。この事実は、例え
ば、株式会社総合技術センター発行「磁性材料の開発と
磁粉の高分散化技術」(1982年)第312頁の「‥
‥塗布型テープにおける高密度記録のための条件は、短
波長信号に対して、低ノイズで高出力特性を保持できる
ことであるが、その為には保磁力Hcと残留磁化Brが
‥‥共に大きいことと塗布膜の厚みがより薄いことが必
要である。‥‥」なる記載の通りである。
の問題が生じている。第一に、磁気記録層の平滑化と厚
みむらの問題であり、磁気記録層を平滑で厚みむらがな
いものとするためには、ベースフィルムの表面もまた平
滑でなければならない。この事実は、例えば、工学情報
センター出版部発行「磁気テープ−ヘッド走行系の摩擦
摩耗発生要因とトラブル対策−総合技術資料集(−以
下、総合技術資料集という−)」(昭和62年)第18
0及び181頁の「‥‥硬化後の磁性層表面粗さは、ベ
ースの表面粗さ(バック面粗さ)に強く依存し両者はほ
ぼ比例関係にあり、‥‥磁性層はベースの上に塗布され
ているからベースの表面を平滑にすればするほど均一で
大きなヘッド出力が得られS/Nが向上する。‥‥」な
る記載の通りである。
様に薄層化が進んでおり、その結果、ベースフィルムの
強度が問題となってきている。この事実は、例えば、前
出「磁性材料の開発と磁粉の高分散化技術」第77頁の
「‥‥高密度記録化が今の磁気テープに課せられた大き
なテーマであるが、このことは、テープの長さを短くし
てカセットを小型化していく上でも、また長時間記録に
対しても重要となってくる。このためにはフィルムベー
スの厚さを減らすことが必要な訳である。‥‥このよう
に薄くなるにつれてテープのスティフネスが急激に減少
してしまうためレコーダーでのスムーズな走行がむずか
しくなる。ビデオテープの薄型化にともない長手方向、
幅方向両方向に渡ってのこのスティフネスの向上が大い
に望まれている。‥‥」なる記載の通りである。
化の要求はとどまるところがなく、上述した磁気記録層
の薄層化や非磁性支持体の薄層化に伴って、磁気記録層
表面や磁気記録媒体自体の耐久性が低下することとなる
ため、磁気記録層表面や磁気記録媒体自体の耐久性を向
上させることが強く要求されている。
報の「・・・近年、磁気記録の発展と共に高画質、高音
質の要求がますます高まっており、電磁変換特性の改
良、特に強磁性粉末の微粒子化、高密度化が進められ、
更に磁気テープの表面を平滑化することでノイズを下
げ、C/Nを上げることが要求されている。・・・しか
しながら、磁気テープの走行中において磁性層と装置系
との接触の摩擦係数が増大する結果、短時間の使用で磁
気記録媒体の磁性層が損傷を受け、あるいは磁性層が剥
離する傾向がある。特にビデオテープではビデオヘッド
と磁気記録媒体が高速で接触しながら走行するため、磁
性層から強磁性粉末が脱落しやすく、磁気ヘッドの目詰
まりの原因ともなる。従って、磁気記録媒体の磁性層の
走行耐久性の向上が望まれている。・・・」なる記載か
ら明らかである。
気記録媒体の磁気テープ終端の判定は、磁気記録媒体の
光透過率の大きい部分をビデオデッキによって検知する
ことにより行われている。磁気記録媒体の薄層化や磁気
記録層中に分散されている磁性粒子粉末の超微粒子化に
伴って磁気記録層全体の光透過率が大きくなるとビデオ
デッキによる検知が困難となるため、磁気記録層にカー
ボンブラック等を添加して光透過率を小さくすることが
行われており、現行のビデオテープにおいては磁気記録
層へのカーボンブラック等の添加は必須となっている。
量に添加することは、高密度記録化を阻害するばかりで
なく、薄層化をも阻害する原因となる。磁気テープの表
面からの磁化深度を浅くして、磁気テープの薄層化をよ
り進めるためには、磁気記録層に添加するカーボンブラ
ック等の非磁性粒子粉末をできるだけ少なくすることが
強く要求されている。
ラック量を少なくしても光透過率が小さい磁気記録媒体
が強く要求されている。
層化に伴って、磁気記録層を形成するために、ベースフ
ィルム等の非磁性支持体上にヘマタイト粒子等の非磁性
粒子粉末を結合剤中に分散させてなる非磁性下地層を少
なくとも1層設けることが行われており、既に、実用化
されている(特公平6−93297号公報、特開昭62
−159338号公報、特開昭63−187418号公
報、特開平4−167225号公報、特開平4−325
915公報、特開平5−73882号公報、特開平5−
182177号公報、特開平5−347017号公報、
特開平6−60362号公報等)。
合剤樹脂中に分散させた非磁性下地層を形成し、その上
層に磁気記録層を設けた磁気記録媒体は、光透過性、表
面平滑性及び強度は改善されるが、耐久性が悪いという
問題があった。
報の「・・・支持体表面の非磁性の厚い下塗層を設けて
から磁性層を上層として設けるようにすれば前記の支持
体の表面粗さの影響は解消することができるが、ヘッド
摩耗や耐久性が改善されないという問題があった。これ
は、従来、非磁性下層として熱硬化系樹脂を結合剤とし
て用いるので、下層が硬化し、磁性層とヘッドとの摩擦
や他の部材との接触が無緩衝状態で行われることや、こ
のような下層を有する磁気記録媒体がやや可撓性に乏し
い等のことに起因していると考えられる。・・・」なる
記載の通りである。
持体の薄層化に伴って、光透過率が小さく、表面平滑
で、強度が大きく、耐久性に優れ、且つ、磁気記録層中
に分散されている鉄を主成分とする針状金属磁性粒子粉
末の腐蝕に伴う磁気特性の劣化が抑制された磁気記録媒
体は、現在最も要求されているところであるが、このよ
うな諸特性を十分に満たす磁気記録媒体は未だ得られて
いない。
透過率が小さく、表面平滑で、強度が大きく、耐久性に
優れ、且つ、磁気記録層中に分散されている鉄を主成分
とする針状金属磁性粒子粉末の腐蝕に伴う磁気特性の劣
化が抑制された磁気記録媒体の非磁性下地層用非磁性粒
子粉末として好適な針状ヘマタイト粒子粉末を得ること
を技術的課題とする。
通りの本発明によって達成できる。
主成分とする針状金属磁性粒子粉末を用いた磁気記録媒
体の非磁性下地層用針状ヘマタイト粒子粉末であって、
平均長軸径0.005〜0.30μm、BET比表面積
値35〜150m2/gである針状ヘマタイト粒子粉末
の水性懸濁液を酸濃度1.0N以上、pH値3.0以
下、温度範囲20〜100℃の条件で酸による溶解処理
を行い、該水性懸濁液中に存在する針状ヘマタイト粒子
粉末全体量の5〜50重量%を溶解させた後、残存する
針状ヘマタイト粒子粉末を水洗して得られる針状ヘマタ
イト粒子粉末の水性懸濁液にアルカリ水溶液を添加して
pH値を13以上に調製した後、80〜103℃の温度
範囲で加熱処理し、次いで、濾別、水洗、乾燥して得ら
れた平均長軸径0.004〜0.295μm、BET比
表面積値35.9〜212m2/g、粉体pH値が8以
上、且つ、可溶性ナトリウム塩の含有量がNa換算で3
00ppm以下、可溶性硫酸塩の含有量がSO4換算で
150ppm以下であり、且つ、粒子内部にAl換算で
0.05〜50重量%のアルミニウムを含有している非
磁性下地層用針状ヘマタイト粒子粉末である。
主成分とする針状金属磁性粒子粉末を使用している磁気
記録媒体の非磁性下地層用針状ヘマタイト粒子の表面
が、アルミニウムの水酸化物、アルミニウムの酸化物、
ケイ素の水酸化物又はケイ素の酸化物の少なくとも一種
で被覆されている前記記載の非磁性下地層用針状ヘマタ
イト粒子粉末である。
支持体上に形成される非磁性粒子粉末と結合剤樹脂とか
らなる非磁性下地層及び該非磁性下地層の上に形成され
る鉄を主成分とする針状金属磁性粒子粉末と結合剤樹脂
とからなる磁気記録層からなる磁気記録媒体において、
前記非磁性粒子粉末が前記各非磁性下地層用針状ヘマタ
イト粒子粉末であることを特徴とする磁気記録媒体であ
る。
Al換算で0.05〜10重量%のアルミニウムが存在
している鉄を主成分とする針状金属磁性粒子粉末を用い
ることを特徴とする前記記載の磁気記録媒体である。
の通りである。
マタイト粒子粉末について述べる。
ト粒子粉末の粒子形状は、被処理粒子粉末の粒子形状と
ほぼ同じ針状である。ここで、針状とは、文字通りの針
状はもちろん、紡錘状や米粒状などを含む意味である。
ト粒子粉末の平均長軸径は、0.004〜0.295μ
mである。平均長軸径が0.295μmを超える場合に
は、粒子サイズが大きすぎるため、塗膜の表面平滑性を
害するので好ましくない。0.004μm未満の場合に
は、粒子の微細化による分子間力の増大により凝集を起
こしやすいため、ビヒクル中への分散性が低下する。ビ
ヒクル中における分散性及び塗膜の表面平滑性を考慮す
れば、針状ヘマタイト粒子粉末の平均長軸径は0.00
8〜0.275μmが好ましく、更に好ましくは0.0
16〜0.245μmである。
マタイト粒子粉末の平均短軸径は、0.002〜0.1
47μmであることが好ましい。平均短軸径が0.14
7μmを超える場合には、粒子サイズが大きすぎるた
め、塗膜の表面平滑性を害する傾向が見られる。0.0
02μm未満の場合には、粒子の微細化による分子間力
の増大により凝集を起こしやすいため、ビヒクル中にお
ける分散が困難となる傾向が見られる。ビヒクル中にお
ける分散性及び塗膜の表面平滑性を考慮すれば、平均短
軸径は0.004〜0.123μmであることがより好
ましく、更により好ましくは0.0079〜0.098
μmのものを選ぶべきである。
ト粒子粉末の軸比(平均長軸径/平均短軸径、以下、単
に「軸比」という。)は2以上、好ましくは3以上であ
り、その上限値は20、好ましくは10である。
する塗膜を得ることが困難である。軸比が20を超える
場合には、ビヒクル中での粒子の絡み合いが多くなり、
分散性が悪くなったり粘度が増加することがある。
ト粒子粉末のBET比表面積値は35.9〜212m2
/gである。35.9m2/g未満の場合には、針状ヘ
マタイト粒子が粗大であったり、粒子及び粒子相互間で
焼結が生じた粒子となっており、塗膜の表面平滑性に悪
影響を与える。212m2/gを超える場合には、粒子
の微細化による分子間力の増大により凝集を起こしやす
いため、ビヒクル中への分散性が低下する。ビヒクル中
における分散性及び塗膜の表面平滑性を考慮すれば、B
ET比表面積値は38.0〜141.4m2/gが好ま
しく、より好ましくは41.0〜113.1m2/gで
ある。
ト粒子粉末は、長軸径の幾何標準偏差値が1.50以下
であることが好ましく、1.48以下であることがより
好ましい。1.50を超える場合には、存在する粗大粒
子が塗膜の表面平滑性に悪影響を与える傾向が見られ
る。塗膜の表面平滑性を考慮すれば、1.45以下のも
のを選ぶべきである。工業的な生産性を考慮すれば、得
られる針状ヘマタイト粒子粉末の長軸径の幾何標準偏差
値の下限値は1.01である。
ト粒子粉末は、密度化の程度が高いものである。密度化
の程度をBET法により測定した比表面積値SBET値
と電子顕微鏡写真に示されている粒子から計測された長
軸径及び短軸径から算出した表面積STEM値との比S
BET/STEM値で示した場合、0.5〜2.5を有
している。
合には、高密度化が十分ではなく、粒子内部及び粒子表
面に多数の脱水孔が存在するため、ビヒクル中における
分散性が不十分となる。ビヒクル中における分散性及び
塗膜の表面平滑性を考慮するとSBET/STEM値は
0.7〜2.0が好ましく、より好ましくは0.8〜
1.6である。
ト粒子粉末は、粒子の全重量に対しAl換算で0.05
〜50重量%のアルミニウムを粒子内部にほぼ均一に含
有している。
非磁性下地層を有する磁気記録媒体は十分な耐久性を有
しない。50重量%を超える場合には、得られる非磁性
下地層を有する磁気記録媒体は十分な耐久性を有してい
るが、効果が飽和するため必要以上に含有させる意味が
ない。得られる磁気記録媒体の耐久性を考慮すると、好
ましくは0.5〜50重量%、より好ましくは1.0〜
50重量%である。
ト粒子粉末の粉体pH値は8以上である。粉体pH値が
8未満の場合には、非磁性下地層の上に形成されている
磁気記録層中に分散されている鉄を主成分とする針状金
属磁性粒子粉末を徐々に腐蝕させ、磁気特性の劣化を引
き起こす。鉄を主成分とする針状金属磁性粒子粉末の腐
蝕防止効果を考慮すると、粉体pH値は8.5〜11が
好ましく、より好ましくは粉体pH値が9.0〜10.
5である。
ト粒子粉末の可溶性ナトリウム塩の含有量はNa換算で
300ppm以下である。300ppmを超える場合に
は、非磁性下地層の上に形成されている磁気記録層中に
含有されている鉄を主体とする針状金属磁性粒子粉末を
徐々に腐蝕させ、磁気特性の劣化を引き起こす。また、
ビヒクル中における針状ヘマタイト粒子粉末の分散特性
が害されやすくなったり、磁気記録媒体の保存状態、特
に湿度の高い環境下においては白華現象を生じる場合が
ある。鉄を主成分とする針状金属磁性粒子粉末の腐蝕防
止効果を考慮すると、好ましくは250ppm以下、よ
り好ましくは200ppm以下、更により好ましくは1
50ppm以下である。生産性等の工業性を考慮すれ
ば、その下限値は0.01ppm程度である。
ト粒子粉末の可溶性硫酸塩の含有量はSO4換算で15
0ppm以下である。150ppmを超える場合には、
非磁性下地層の上に形成されている磁気記録層中に分散
されている鉄を主成分とする針状金属磁性粒子粉末を徐
々に腐蝕させ、磁気特性の劣化を引き起こす。また、ビ
ヒクル中における針状ヘマタイト粒子粉末の分散特性が
害されやすくなったり、磁気記録媒体の保存状態、特に
湿度の高い環境下においては白華現象を生じる場合があ
る。鉄を主成分とする針状金属磁性粒子粉末の腐蝕防止
効果を考慮すると、好ましくは70ppm以下、より好
ましくは50ppm以下である。生産性等の工業性を考
慮すれば、その下限値は0.01ppm程度である。
ト粒子粉末は、樹脂吸着強度が65%以上であり、好ま
しくは68%以上であり、より好ましくは70%以上で
ある。その上限値は95%程度である。
ト粒子粉末は、必要により、アルミニウムの水酸化物、
アルミニウムの酸化物、ケイ素の水酸化物又はケイ素の
酸化物の少なくとも1種(以下、「アルミニウムの水酸
化物等による被覆」という。)で粒子表面が被覆されて
いてもよい。粒子表面がアルミニウムの水酸化物等によ
って被覆されている針状ヘマタイト粒子粉末は、ビヒク
ル中に分散させた場合に、結合剤樹脂とのなじみがよ
く、容易に所望の分散度が得られ易い。
は、アルミニウムの水酸化物やアルミニウムの酸化物の
場合はAl換算で、ケイ素の水酸化物やケイ素の酸化物
の場合はSiO2換算で又はAl換算量とSiO2換算
量との総和で粒子粉末の全重量に対し0.01〜50重
量%が好ましい。
による分散性向上効果が殆どなく、50重量%を超える
場合には、被覆効果が飽和するため、必要以上に添加す
る意味がない。ビヒクル中の分散性向上効果と生産性を
考慮すれば、0.05〜20重量%がより好ましい。
る本発明に係る非磁性下地層用針状ヘマタイト粒子粉末
は、アルミニウムの水酸化物等で被覆されていない本発
明に係る非磁性下地層用針状ヘマタイト粒子の場合とほ
ぼ同程度の粒子サイズ、幾何標準偏差値、BET比表面
積値、SBET/STEM値、粉体pH値、可溶性ナト
リウム塩含有量及び可溶性硫酸塩含有量を有している。
述べる。
体、該非磁性支持体上に形成された非磁性下地層及び該
非磁性下地層上に形成された磁気記録層とからなる。
録媒体に汎用されているポリエチレンテレフタレート、
ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリカーボネート、ポ
リエチレンナフタレート、ポリアミド、ポリアミドイミ
ド、ポリイミド等の合成樹脂フィルム、アルミニウム、
ステンレス等金属の箔や板及び各種の紙を使用すること
ができ、その厚みは、その材質により種々異なるが、通
常好ましくは1.0〜300μm、より好ましくは2.
0〜200μmである。磁気ディスクの場合、非磁性支
持体としてはポリエチレンテレフタレートが通常用いら
れ、その厚みは、通常50〜300μm、好ましくは6
0〜200μmである。磁気テープの場合は、ポリエチ
レンテレフタレートの場合、その厚みは、通常3〜10
0μm、好ましくは4〜20μm、ポリエチレンナフタ
レートの場合、その厚みは、通常3〜50μm、好まし
くは4〜20μm、ポリアミドの場合、その厚みは、通
常2〜10μm、好ましくは3〜7μmである。
係る針状へマタイト粒子粉末又は本発明に係るアルミニ
ウムの水酸化物等で被覆されている針状へマタイト粒子
粉末と結合剤樹脂とからなる。
媒体の製造にあたって汎用されている塩化ビニル−酢酸
ビニル共重合体、ウレタン樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニ
ル−マレイン酸共重合体、ウレタンエラストマー、ブタ
ジエン−アクリロニトリル共重合体、ポリビニルブチラ
ール、ニトロセルロース等セルロース誘導体、ポリエス
テル樹脂、ポリブタジエン等の合成ゴム系樹脂、エポキ
シ樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイソシアネート、電子線
硬化型アクリルウレタン樹脂等とこれらの混合物を使用
することができる。
H、−SO3M、−OPO2M2、−NH2等の極性基
(但し、MはH、Na、Kである。)が含まれていても
よい。粒子粉末の分散性を考慮すれば、極性基として−
COOH、−SO3Mが含まれている結合剤樹脂が好ま
しい。
配合割合は、結合剤樹脂100重量部に対し、針状ヘマ
タイト粒子粉末が5〜2000重量部、好ましくは10
0〜1000重量部である。
場合には、非磁性塗料中の針状ヘマタイト粒子粉末が少
なすぎるため、塗膜にした時に、針状ヘマタイト粒子粉
末の連続分散した層が得られず、塗膜の表面平滑性及び
強度が不十分となる。2000重量部を超える場合に
は、結合剤樹脂の量に対して針状ヘマタイト粒子粉末が
多すぎるため、非磁性塗料中で針状ヘマタイト粒子粉末
が十分に分散されず、その結果、塗膜にした時に、表面
が十分平滑な塗膜が得られ難い。また、針状ヘマタイト
粒子粉末が結合剤樹脂によって十分にバインドされない
ために、得られた塗膜はもろいものとなりやすい。
が0.2〜10.0μmの範囲が好ましい。0.2μm
未満の場合には、非磁性支持体の表面粗さを改善するこ
とが困難となり、塗膜強度も不十分となりやすい。磁気
記録媒体の薄層化及び塗膜の強度を考慮すれば、より好
ましくは0.5〜5.0μmの範囲である。
の製造に用いられる潤滑剤、研磨剤、帯電防止剤等が必
要により結合剤樹脂100重量部に対し0.1〜50重
量部程度含まれていてもよい。
って被覆されていない針状ヘマタイト粒子粉末を含有す
る非磁性下地層は、塗膜の光沢度が187〜300%、
好ましくは193〜300%、より好ましくは195〜
300%、塗膜表面粗度Raが0.5〜8.5nm、好
ましくは0.5〜8.0nm、より好ましくは0.5〜
7.5nm、塗膜のヤング率(相対値)が119〜16
0、好ましくは120〜160である。
って被覆されている針状ヘマタイト粒子粉末を含有する
非磁性下地層は、塗膜の光沢度が190〜300%、好
ましくは195〜300%、より好ましくは197〜3
00%、塗膜表面粗度Raが0.5〜8.3nm、好ま
しくは0.5〜7.8nm、より好ましくは0.5〜
7.3nm、塗膜のヤング率(相対値)が120〜16
0、好ましくは123〜160である。
とする針状金属磁性粒子粉末と結合剤樹脂とからなる。
磁性粒子粉末は、鉄を50〜99重量%、好ましくは6
0〜95重量%含有している磁性粒子粉末であり、必要
により、鉄以外のAl、Co、Ni、P、Si、B、N
d、La、Y等を0.05〜10重量%程度含有してい
てもよい。
磁性粒子粉末は、磁性粒子粉末の全重量に対しAl換算
で0.05〜10重量%のアルミニウムが存在している
ことが好ましい。
%以上のアルミニウムが存在する鉄を主成分とする針状
金属磁性粒子粉末を使用して本発明に係る磁気記録媒体
を製造した場合には、アルミニウムが存在する鉄を主成
分とする針状金属磁性粒子粉末の樹脂吸着強度が向上す
るため、耐久性がより向上する。10重量%を超える場
合には、磁気記録媒体は十分な耐久性を有しており、必
要以上に存在させる意味がない。また、非磁性成分であ
るアルミニウムの増加により鉄を主成分とする針状金属
磁性粒子粉末の磁気特性が損なわれる。
する針状金属磁性粒子の中央部分のみに含有されている
場合、表層部分のみに含有されている場合、中心部から
表面に至るまでほぼ均一に含有されている場合のいずれ
の場合でもよく、また、粒子の表面に被覆層を形成した
ものであってもよく、更に、これら各種存在位置を組み
合わせたものでもよい。磁気記録媒体の耐久性を考慮す
れば、アルミニウムが中心部から表面に至るまでほぼ均
一に含有されているとともに、粒子表面に被覆層が形成
されている鉄を主成分とする針状金属磁性粒子粉末が好
ましい。
を主成分とする針状金属磁性粒子粉末は、周知の通り、
針状ゲータイト粒子の生成反応工程において、アルミニ
ウム化合物の添加時期を種々変化させることにより、粒
子内部の所望の位置にアルミニウムを含有している針状
ゲータイト粒子粉末を得、該針状ゲータイト粒子粉末又
は該針状ゲータイト粒子粉末を加熱脱水処理して得られ
る粒子内部の所望の位置にアルミニウムを含有している
針状ヘマタイト粒子粉末を300〜500℃の温度範囲
で加熱還元することにより得られる。
鉄を主成分とする針状金属磁性粒子粉末は、粒子の表面
がアルミニウムの酸化物や水酸化物等のアルミニウム化
合物で被覆されている針状ゲータイト粒子粉末や該針状
ゲータイト粒子粉末を加熱脱水処理して得られる粒子表
面がアルミニウムの酸化物や水酸化物等のアルミニウム
化合物で被覆されている針状ヘマタイト粒子粉末を30
0〜500℃の温度範囲で加熱還元することにより得ら
れる。
属とが存在している鉄を主成分とする針状金属磁性粒子
粉末を使用して磁気記録媒体を製造した場合には、より
耐久性に優れた磁気記録媒体を得ることができる。殊
に、AlとNdとが存在している鉄を主成分とする針状
金属磁性粒子粉末がより好ましい。
磁性粒子粉末の粒子の形状は、針状である。ここで、針
状とは、文字通りの針状はもちろん、紡錘状や米粒状な
どを含む意味である。
平均長軸径は0.01〜0.5μm、好ましくは0.0
3〜0.3μmであって、平均短軸径が0.0007〜
0.17μm、好ましくは0.003〜0.1μmであ
る。
軸比は3以上、好ましくは5以上であり、ビヒクル中で
の分散性を考慮すれば、軸比の上限値は15、好ましく
は10である。
とする針状金属磁性粒子粉末の樹脂吸着強度は65%以
上であり、好ましくは68%以上であり、より好ましく
は70%以上である。
磁性粒子粉末の磁気特性は、高密度記録化等の特性を考
慮すれば、保磁力値が900〜3500Oe、好ましく
は1500〜3500Oe、飽和磁化値が100〜17
0emu/g、好ましくは120〜170emu/gで
ある。
層の塗膜厚さは、0.01〜5.0μmの範囲である。
0.01μm未満の場合には、均一な塗布が困難で塗り
むら等の現象が出やすくなるため好ましくない。5.0
μmを超える場合には、反磁界の影響のため、所望の電
磁変換特性が得られにくくなる。好ましくは0.05〜
1.0μmの範囲である。
しては、前記非磁性下地層を形成するために用いた結合
剤樹脂を使用することができる。
金属磁性粒子粉末と結合剤樹脂との配合割合は、結合剤
樹脂100重量部に対し、鉄を主成分とする針状金属磁
性粒子粉末が200〜2000重量部、好ましくは30
0〜1500重量部である。
層用非磁性粒子粉末としてアルミニウムの水酸化物等に
よって被覆されていない本発明に係る針状ヘマタイト粒
子粉末を用いた場合には、保磁力値が900〜3500
Oe、好ましくは1000〜3500Oe、角形比(残
留磁束密度Br/飽和磁束密度Bm)が0.86〜0.
95、好ましくは0.87〜0.95、塗膜の光沢度が
195〜300%、好ましくは200〜300%、塗膜
表面粗度Raが8.5nm以下、好ましくは0.5〜
8.3nm、より好ましくは0.5〜8.0nm、塗膜
のヤング率(相対値)が122〜160、好ましくは1
24〜160、塗膜の線吸収係数が1.10〜2.00
μm−1、好ましくは1.20〜2.00μm−1であ
り、耐久性のうち走行耐久性は22分以上、好ましくは
23分以上、更に好ましくは24分以上、すり傷特性は
B又はA、好ましくはAであり、保磁力値の変化率
(%)で示す腐蝕性は10.0%以下、好ましくは9.
5%以下、飽和磁束密度の変化率(%)で示す腐蝕性は
10.0%以下、好ましくは9.5%以下である。
ミニウムの水酸化物等によって被覆されている本発明に
係る針状ヘマタイト粒子粉末を用いた場合には、保磁力
値が900〜3500Oe、好ましくは1000〜35
00Oe、角形比(残留磁束密度Br/飽和磁束密度B
m)が0.86〜0.95、好ましくは0.87〜0.
95、塗膜の光沢度が200〜300%、好ましくは2
05〜300%、塗膜表面粗度Raが8.3nm以下、
好ましくは0.5〜8.0nm、より好ましくは0.5
〜7.8nm、塗膜のヤング率(相対値)が124〜1
60、好ましくは126〜160、塗膜の線吸収係数が
1.10〜2.00μm−1、好ましくは1.20〜
2.00μm−1であり、耐久性のうち走行耐久性は2
3分以上、好ましくは24分以上、更に好ましくは25
分以上、すり傷特性はB又はA、好ましくはAであり、
保磁力値の変化率(%)で示す腐蝕性は10.0%以
下、好ましくは9.5%以下、飽和磁束密度の変化率
(%)で示す腐蝕性は10.0%以下、好ましくは9.
5%以下である。
ミニウムの水酸化物等によって被覆されていない本発明
に係る針状ヘマタイト粒子粉末を用い、磁性粒子粉末と
してアルミニウムが存在している鉄を主成分とする針状
金属磁性粒子粉末を用いた場合には、保磁力値が900
〜3500Oe、好ましくは1000〜3500Oe、
角形比(残留磁束密度Br/飽和磁束密度Bm)が0.
86〜0.95、好ましくは0.87〜0.95、塗膜
の光沢度が200〜300%、好ましくは205〜30
0%、塗膜表面粗度Raが8.3nm以下、好ましくは
0.5〜8.0nm、より好ましくは0.5〜7.8n
m、塗膜のヤング率(相対値)が124〜160、好ま
しくは126〜160、塗膜の線吸収係数が1.10〜
2.00μm−1、好ましくは1.20〜2.00μm
−1であり、耐久性のうち走行耐久性は23分以上、好
ましくは24分以上、更に好ましくは25分以上、すり
傷特性はB又はA、好ましくはAであり、保磁力値の変
化率(%)で示す腐蝕性は10.0%以下、好ましくは
9.5%以下、飽和磁束密度の変化率(%)で示す腐蝕
性は10.0%以下、好ましくは9.5%以下である。
ミニウムの水酸化物等によって被覆されている本発明に
係る針状ヘマタイト粒子粉末を用い、磁性粒子粉末とし
てアルミニウムが存在している鉄を主成分とする針状金
属磁性粒子粉末を用いた場合には、保磁力値が900〜
3500Oe、好ましくは1000〜3500Oe、角
形比(残留磁束密度Br/飽和磁束密度Bm)が0.8
6〜0.95、好ましくは0.87〜0.95、塗膜の
光沢度が205〜300%、好ましくは210〜300
%、塗膜表面粗度Raが8.0nm以下、好ましくは
0.5〜7.8nm、より好ましくは0.5〜7.5n
m、塗膜のヤング率(相対値)が126〜160、好ま
しくは128〜160、塗膜の線吸収係数が1.10〜
2.00μm−1、好ましくは1.20〜2.00μm
−1であり、耐久性のうち走行耐久性は24分以上、好
ましくは25分以上、更に好ましくは26分以上、すり
傷特性はB又はA、好ましくはAであり、保磁力値の変
化率(%)で示す腐蝕性は10.0%以下、好ましくは
9.5%以下、飽和磁束密度の変化率(%)で示す腐蝕
性は10.0%以下、好ましくは9.5%以下である。
マタイト粒子粉末の製造法について述べる。
ト粒子粉末は、被処理粒子粉末としての針状ヘマタイト
粒子粉末の水性懸濁液を、酸濃度1.0N以上,pH値
3.0以下,温度範囲20〜100℃の条件で溶解処理
を行い、該水性懸濁液中に存在する針状ヘマタイト粒子
粉末全体量の5〜50重量%を溶解させた後、残存する
針状ヘマタイト粒子粉末を水洗して得られる針状ヘマタ
イト粒子粉末の水性懸濁液にアルカリ水溶液を添加して
pH値を13以上に調整した後、80〜103℃の温度
範囲で加熱処理して得ることができる。
子粉末は、種々の方法によって得ることができる。例え
ば、湿式法により直接針状ヘマタイト粒子粉末を生成さ
せる方法、アカゲナイト(β−FeOOH)粒子粉末を
生成させた後、加熱脱水して針状ヘマタイト粒子粉末を
得る方法等があるが、一般的な製造法としては、針状ヘ
マタイト粒子粉末の前駆体である針状ゲータイト粒子粉
末を湿式法により生成し、得られた針状ゲータイト粒子
粉末を加熱脱水して、針状ヘマタイト粒子粉末を得る方
法が工業的にも好ましい。
イト粒子粉末の出発原料である針状ゲータイト粒子粉末
の一般的な製造法について述べる。
通り、第一鉄塩と、水酸化アルカリ、炭酸アルカリ又は
水酸化アルカリと炭酸アルカリの混合アルカリのいずれ
かとを用いて反応して得られる鉄の水酸化物や炭酸鉄等
の第一鉄含有沈澱物を含む懸濁液に空気等の酸素含有ガ
スを通気して針状ゲータイト粒子を生成させることによ
って得られる。
は、周知の通り、第一鉄塩水溶液に当量以上の水酸化
アルカリ水溶液を加えて得られる水酸化第一鉄コロイド
を含む懸濁液をpH値11以上にて80℃以下の温度で
酸素含有ガスを通気して酸化反応を行うことにより針状
ゲータイト粒子を生成させる方法、第一鉄塩水溶液と
炭酸アルカリ水溶液とを反応させて得られるFeCO3
を含む懸濁液を、必要により熟成した後、酸素含有ガス
を通気して酸化反応を行うことにより紡錘状を呈したゲ
ータイト粒子を生成させる方法、第一鉄塩水溶液と炭
酸アルカリ水溶液及び水酸化アルカリとを反応させて得
られる鉄含有沈澱物を含む懸濁液を、必要により熟成し
た後、酸素含有ガスを通気して酸化反応を行うことによ
り紡錘状を呈したゲータイト粒子を生成させる方法、
第一鉄塩水溶液に当量未満の水酸化アルカリ水溶液又は
炭酸アルカリ水溶液を添加して得られる水酸化第一鉄コ
ロイドを含む第一鉄塩水溶液に酸素含有ガスを通気して
酸化反応を行うことにより針状ゲータイト核粒子を生成
させ、次いで、該針状ゲータイト核粒子を含む第一鉄塩
水溶液に、該第一鉄塩水溶液中のFe2+に対し当量以
上の水酸化アルカリ水溶液を添加した後、酸素含有ガス
を通気して前記針状ゲータイト核粒子を成長させる方
法、第一鉄塩水溶液に当量未満の水酸化アルカリ水溶
液又は炭酸アルカリ水溶液を添加して得られる水酸化第
一鉄コロイドを含む第一鉄塩水溶液に酸素含有ガスを通
気して酸化反応を行うことにより針状ゲータイト核粒子
を生成させ、次いで、該針状ゲータイト核粒子を含む第
一鉄塩水溶液に、該第一鉄塩水溶液中のFe2+に対し
当量以上の炭酸アルカリ水溶液を添加した後、酸素含有
ガスを通気して前記針状ゲータイト核粒子を成長させる
方法及び第一鉄塩水溶液と当量未満の水酸化アルカリ
又は炭酸アルカリ水溶液を添加して得られる水酸化第一
鉄コロイドを含む第一鉄塩水溶液に酸素含有ガスを通気
して酸化反応を行うことにより針状ゲータイト核粒子を
生成させ、次いで、酸性乃至中性領域で前記針状ゲータ
イト核粒子を成長させる方法等がある。
に、粒子の長軸径、短軸径、軸比等の諸特性向上のため
に通常添加されているNi、Zn、P、Si等の異種元
素が添加されていても支障はない。
イト粒子粉末は、粒子内部に粒子の全重量に対しAl換
算で0.05〜50重量%のアルミニウムを含有してい
るものであって、アルミニウムはあらかじめ針状ゲータ
イト粒子の生成反応においてアルミニウム化合物として
添加して針状ゲータイト粒子内部に含有させておくこと
が望ましい。
おいて、第一鉄塩水溶液、水酸化アルカリ、炭酸アルカ
リ、水酸化アルカリと炭酸アルカリの混合アルカリ又は
鉄の水酸化物や炭酸鉄等の第一鉄含有沈澱物を含む懸濁
液のいずれの溶液中にアルミニウム化合物を添加しても
よく、好ましくは第一鉄塩水溶液である。
ニウム、硫酸アルミニウム、塩化アルミニウム、硝酸ア
ルミニウム等のアルミニウム塩や、アルミン酸ソーダ等
のアルミン酸アルカリ塩、アルミナゾル、水酸化アルミ
ニウム等を用いることができる。
タイト粒子粉末に対しAl換算で0.05〜50重量%
である。
タイト粒子粉末は、通常、平均長軸径が0.005〜
0.4μm、平均短軸径が0.0025〜0.2μmで
あって、軸比が2〜20、長軸径の幾何標準偏差値が
1.70以下、BET比表面積値が50〜250m2/
g、粉体pH値が3〜9であり、Al換算でアルミニウ
ムを0.05〜50重量%、可溶性ナトリウム塩をNa
換算で300〜1500ppm、可溶性硫酸塩をSO4
換算で100〜3000ppm含有している。
イト粒子粉末の製造法について述べる。
粒子粉末は、出発原料である前記針状ゲータイト粒子粉
末を550〜850の温度範囲で加熱脱水処理して得る
ことができる。
合には、高密度化が不十分であるため針状ヘマタイト粒
子粉末の粒子内部及び粒子表面に脱水孔が多数存在して
おり、酸による溶解処理の際に脱水孔から溶解が進行す
る等により粒子形状が維持されず、得られた針状ヘマタ
イト粒子粉末のビヒクル中における分散性が不十分とな
り、非磁性下地層を形成した時、表面平滑な塗膜が得ら
れにくい。850℃を超える場合には、針状へマタイト
粒子粉末の高密度化は十分なされているが、粒子及び粒
子相互間の焼結が生じるため、粒子径が増大し、同様に
表面平滑な塗膜は得られにくい。加熱脱水処理温度の上
限値は、好ましくは800℃である。
ての針状ヘマタイト粒子粉末は、針状ゲータイト粒子粉
末を250〜500℃の温度範囲で低温加熱脱水処理し
て低密度針状ヘマタイト粒子粉末を得、次いで、該低密
度針状ヘマタイト粒子粉末を550〜850℃の温度範
囲で高温加熱処理を行うことにより得られる高密度化さ
れた針状ヘマタイト粒子粉末であることが好ましい。
は、脱水反応に長時間を要するために好ましくない。低
温加熱脱水温度が500℃を超える場合には、脱水反応
が急激に生起し、粒子の形状が崩れやすくなったり、粒
子相互間の焼結を引き起こす可能性がある。低温加熱脱
水処理して得られる低密度針状ヘマタイト粒子粉末は、
針状ゲータイト粒子粉末からH2Oが脱水され、脱水孔
を多数有する低密度粒子からなり、BET比表面積値が
出発原料である針状ゲータイト粒子粉末の1.2〜2倍
程度となる。
は、通常、平均長軸径が0.005〜0.30μm、平
均短軸径が0.0025〜0.15μmであって、軸比
が2〜20、長軸径の幾何標準偏差値が1.70以下、
BET比表面積値が70〜350m2/g、SBET/
STEM値が2.6以上、粉体pH値が3〜9であり、
Al換算で0.05〜50重量%のアルミニウムを含有
しており、可溶性ナトリウム塩をNa換算で500〜3
000ppm、可溶性硫酸塩をSO4換算で300〜4
000ppm含有している。
0〜850℃で高温加熱処理して高密度化された針状ヘ
マタイト粒子粉末とする。高温加熱処理温度が550℃
未満の場合には、高密度化が不十分であるため針状ヘマ
タイト粒子粉末の粒子内部及び粒子表面に脱水孔が多数
存在しており、酸による溶解処理の際に脱水孔から溶解
が進行する等により粒子形状が維持されず、得られた針
状ヘマタイト粒子粉末のビヒクル中における分散性が不
十分となり、非磁性下地層を形成した時、表面平滑な塗
膜が得られにくい。850℃を超える場合には、針状ヘ
マタイト粒子粉末の高密度化は十分なされているが、粒
子及び粒子相互間の焼結が生じるため、粒子径が増大
し、同様に表面平滑な塗膜は得られにくい。加熱脱水温
度の上限値は、好ましくは800℃である。
は、通常、平均長軸径が0.005〜0.30μm、平
均短軸径が0.0025〜0.15μmであって、軸比
が2〜20、長軸径の幾何標準偏差値が1.70以下、
BET比表面積値が35〜150m2/g、SBET/
STEM値が0.5〜2.5、粉体pH値が2.5〜9
であり、Al換算で0.05〜50重量%のアルミニウ
ムを含有しており、可溶性ナトリウム塩をNa換算で5
00〜4000ppm、可溶性硫酸塩をSO4換算で3
00〜5000ppm含有している。
は、550〜850℃の温度範囲での加熱脱水処理又は
高温加熱処理に先立って、あらかじめ粒子表面を焼結防
止剤で被覆処理しておくことが好ましい。焼結防止剤に
よる被覆処理は、出発原料粒子粉末である針状ゲータイ
ト粒子粉末又は250〜500℃の温度範囲で低温加熱
脱水処理して得られる低密度針状ヘマタイト粒子粉末を
含む水懸濁液中に焼結防止剤を添加し、混合攪拌した
後、濾別、水洗、乾燥すればよい。
ヘキサメタリン酸ナトリウム、ポリリン酸、オルトリン
酸等のリン化合物、3号水ガラス、オルトケイ酸ナトリ
ウム、メタケイ酸ナトリウム、コロイダルシリカ等のケ
イ素化合物、ホウ酸等のホウ素化合物、酢酸アルミニウ
ム、硫酸アルミニウム、塩化アルミニウム、硝酸アルミ
ニウム等のアルミニウム塩や、アルミン酸ソーダ等のア
ルミン酸アルカリ塩、アルミナゾル、水酸化アルミニウ
ム等のアルミニウム化合物、オキシ硫酸チタン等のチタ
ン化合物を使用することができる。
する焼結防止剤の量は、焼結防止剤の種類や量、アルカ
リ水溶液中におけるpH値や加熱処理温度等の諸条件に
より異なるが、粒子粉末の全重量に対して0.05〜1
0重量%である。
ての針状ヘマタイト粒子粉末について述べる。
状ヘマタイト粒子粉末は、前記の針状ゲータイト粒子粉
末を550〜850の温度範囲で加熱脱水処理して得ら
れる針状ヘマタイト粒子粉末及び針状ゲータイト粒子粉
末を250〜500℃の温度範囲で低温加熱脱水処理し
て低密度針状ヘマタイト粒子粉末を得、次いで、該低密
度針状ヘマタイト粒子粉末を550〜850℃の温度範
囲で高温加熱処理を行うことにより得られる高密度化さ
れた針状ヘマタイト粒子粉末のいずれをも用いることが
できる。
子粉末の粒子形状は、針状である。ここで針状とは、文
字通りの針状はもちろん、紡錘状や米粒状などを含む意
味である。
子粉末は、平均長軸径が0.005〜0.3μm、であ
り、BET比表面積値が35〜150m2/gである。
子粉末の平均長軸径が0.3μmを超える場合には、上
記処理後に得られる本発明における針状ヘマタイト粒子
粉末の粒子サイズが大きすぎるため、塗膜の表面平滑性
を害するので好ましくない。0.005μm未満の場合
には、上記処理後に得られる本発明における針状ヘマタ
イト粒子粉末の粒子の微粒子化による分子間力の増大に
より、ビヒクル中における分散が困難となる。ビヒクル
中における分散性及び塗膜の表面平滑性を考慮すれば、
平均長軸径は好ましくは0.02〜0.25μmであ
る。
子粉末のBET比表面積値の下限値及び上限値を定めた
理由は、上記平均長軸径の上限値及び下限値を定めた理
由と同様である。ビヒクル中における分散性及び塗膜の
表面平滑性を考慮すれば、BET比表面積値は好ましく
は37〜135m2/gである。
子粉末は、平均短軸径が0.0025〜0.15μm、
長軸径の幾何標準偏差値が1.70以下、SBET/S
TE M値が0.5〜2.5、粉体pH値が2.5〜9で
あって、可溶性ナトリウム塩がNa換算で500〜40
00ppm、可溶性硫酸塩がSO4換算で300〜50
00ppm以下であることが好ましい。
粉末は、針状ヘマタイト粒子粉末に対しAl換算で0.
05〜50重量%のアルミニウムを含有する。
ての針状ヘマタイト粒子粉末の酸による溶解処理につい
て述べる。
子粉末は、酸による溶解処理を行うにあたって、あらか
じめ乾式で粗粉砕をして粗粒をほぐした後、スラリー化
し、次いで、湿式粉砕することにより更に粗粒をほぐし
ておくことが好ましい。湿式粉砕は、少なくとも二次凝
集粒子の44μm以上の粗粒が無くなるようにボールミ
ル、サンドグラインダー、コロイドミル等を用いて行え
ばよい。湿式粉砕の程度は44μm以上の粗粒が10%
以下、好ましくは5%以下、より好ましくは0%であ
る。44μm以上の粗粒が10%を超えて残存している
と、次工程における酸による溶解処理の効果が得られ難
い。
針状ヘマタイト粒子粉末の濃度は、1〜500g/lが
好ましく、10〜250g/lがより好ましい。1g/
l未満の場合には処理単位当たりの処理量が少なすぎる
ため工業的に好ましくない。500g/lを超える場合
には、均一な溶解処理を行うことが困難となる。
酸、塩酸、硝酸、亜硫酸、塩素酸、過塩素酸、シュウ酸
のいずれをも用いることができる。高温での処理を行う
場合や溶解処理を行う容器の腐蝕、劣化及び経済性等を
考慮すると、硫酸が好ましい。
0N以上、好ましくは1.2N以上、より好ましくは
1.5N以上である。1.0N未満の場合には、針状ヘ
マタイト粒子粉末を溶解させるために非常に長時間を要
するため工業的に不利となる。
pH値3.0以下、好ましくはpH値2.0以下、より
好ましくはpH値1.0以下である。溶解時間等を考慮
するとpH値1.0以下が適している。pH値3.0を
超える場合には、針状ヘマタイト粒子粉末を溶解させる
のに非常に長時間を要するため、工業的に不利となる。
度範囲は20〜100℃、好ましくは50〜100℃、
より好ましくは70〜100℃である。20℃未満の場
合には針状ヘマタイト粒子粉末を溶解させるために非常
に長時間を要するため、工業的に不利となる。100℃
を超える場合には、粒子の溶解が急速に進行するためそ
の制御が困難となり、またオートクレーブ等の装置を必
要とするため工業的に好ましくない。
イト粒子粉末の平均長軸径が比較的大きい領域である
0.05〜0.30μmの場合には、酸による溶解処理
の条件をハードな条件、例えば、酸濃度1.5N以上、
pH値1.0以下及び温度範囲70〜100℃で行うこ
とが好ましく、平均長軸径が比較的小さい領域である
0.005〜0.05μmの場合には、酸による溶解処
理の条件をソフトな条件、例えば、酸濃度1.0〜1.
5N、pH値1.0〜3.0、温度範囲20〜70℃で
行うことが好ましい。
る針状ヘマタイト粒子粉末全体量の5〜50重量%、好
ましくは10〜45重量%、より好ましくは15〜40
重量%を溶解させるまで行う。5重量%未満の場合に
は、微粒子成分が溶解によって十分に除去されず、50
重量%を超える場合には、粒子粉末全体が微粒子化して
しまい、また、溶解による損失が大きいため工業的に好
ましくない。
鉄塩の水溶液は、濾別することによってスラリーから分
離して、資源の再利用という観点から針状ゲータイト粒
子粉末の製造の第一鉄塩原料として使用することができ
る。
イト粒子粉末のアルカリ性懸濁液中における加熱処理に
ついて述べる。
液中における加熱処理にあたって、酸による溶解処理後
の残存針状ヘマタイト粒子粉末の水性懸濁液を濾別、水
洗して得られたケーキを再度、水中に分散させた針状ヘ
マタイト粒子粉末の水性懸濁液としておくか、又は、残
存針状ヘマタイト粒子粉末の水性懸濁液をデカンテーシ
ョンによって水洗した針状ヘマタイト粒子粉末の水性懸
濁液としておくことが好ましい。
カリ性懸濁液中の針状ヘマタイト粒子粉末の濃度は、5
0〜250g/lが好ましい。
ム、水酸化カリウム、水酸化カルシウム等の水酸化アル
カリの水溶液を用いることができる。
懸濁液中のpH値は13以上である。pH13未満の場
合には、針状ヘマタイト粒子粉末の粒子表面に存在する
焼結防止剤に起因する固体架橋を効果的に取りはずすこ
とができず、粒子内部及び粒子表面に存在する可溶性ナ
トリウム塩、可溶性硫酸塩等の洗い出しができない。そ
の上限は、pH値が14である。針状ヘマタイト粒子粉
末の粒子表面に存在する焼結防止剤に起因する固体架橋
の取りはずしや可溶性ナトリウム塩、可溶性硫酸塩等の
洗い出しの効果、更には、アルカリ性懸濁液の加熱処理
中に針状ヘマタイト粒子粉末の粒子表面に付着したナト
リウム等のアルカリを除去するための洗浄効果を考慮す
れば、pH値は13.1〜13.8の範囲が好ましい。
が13以上のアルカリ性懸濁液の加熱温度は、80℃以
上が好ましく、より好ましくは90℃以上である。80
℃未満の場合には、針状ヘマタイト粒子粉末の粒子表面
に存在する焼結防止剤に起因する固体架橋を効果的に取
りはずすことが困難となる。加熱温度の上限値は103
℃が好ましく、より好ましくは100℃である。103
℃を超える場合には、固体架橋は効果的に取りはずすこ
とはできるが、オートクレーブ等が必要となったり、常
圧下においては、被処理液が沸騰するなど工業的に不利
となる。
マタイト粒子粉末は、常法により、濾別、水洗すること
により、針状ヘマタイト粒子内部及び粒子表面から洗い
出した可溶性ナトリウム塩や可溶性硫酸塩やアルカリ性
懸濁液の加熱処理中に針状ヘマタイト粒子粉末の粒子表
面に付着したナトリウム等のアルカリを除去し、次い
で、乾燥する。
て洗浄する方法、フィルターシックナーを使用して希釈
法で洗浄する方法、フィルタープレスに通水して洗浄す
る方法等の工業的に通常使用されている方法を使用すれ
ばよい。
に含有されている可溶性ナトリウム塩や可溶性硫酸塩を
水洗して洗い出しておけば、それ以降の工程、例えば、
後出する被覆処理工程において針状ヘマタイト粒子粉末
の粒子表面に可溶性ナトリウム塩や可溶性硫酸塩が付着
しても水洗により容易に除去することができる。
化物等で被覆されている針状ヘマタイト粒子粉末の表面
被覆処理は、本発明における針状ヘマタイト粒子粉末を
水溶液中に分散して得られる水懸濁液に、アルミニウム
化合物、ケイ素化合物又は当該両化合物を添加して混合
攪拌することにより、又は、必要により、混合攪拌後に
pH値を調整することにより、前記針状ヘマタイト粒子
粉末の粒子表面に、アルミニウムの水酸化物、アルミニ
ウムの酸化物、ケイ素の水酸化物及びケイ素の酸化物を
被覆すればよく、次いで、濾別、水洗、乾燥、粉砕す
る。必要により、更に、脱気・圧密処理等を行ってもよ
い。
及びケイ素化合物としては、前出焼結防止剤として用い
ているアルミニウム化合物及びケイ素化合物と同じもの
が使用できる。
タイト粒子粉末に対しAl換算で0.01〜50重量%
である。0.01重量%未満である場合には、被覆によ
る分散性向上効果が殆どなく50重量%を超える場合に
は、被覆効果が飽和するため、必要以上に添加する意味
がない。
粒子粉末に対しSiO2換算で0.01〜50重量%で
ある。0.01重量%未満である場合には、被覆による
分散性向上効果が殆どなく、50重量%を超える場合に
は、被覆効果が飽和するため、必要以上に添加する意味
がない。
せて使用する場合には、針状ヘマタイト粒子粉末に対
し、Al換算量とSiO2換算量との総和で0.01〜
50重量%が好ましい。
法について述べる。
持体上に、本発明に係る非磁性下地層用針状ヘマタイト
粒子粉末と結合剤樹脂と溶剤とを含む非磁性塗料を塗布
して塗膜を形成した後、乾燥することにより得られる。
されているメチルエチルケトン、トルエン、シクロヘキ
サノン、メチルイソブチルケトン、テトラヒドロフラン
及びその混合物等を使用することができる。
100重量部に対しその総量で50〜1000重量部で
ある。50重量部未満では非磁性塗料とした場合に粘度
が高くなりすぎ塗布が困難となる。1000重量部を超
える場合には、塗膜を形成する際の溶剤の揮散量が多く
なりすぎ工業的に不利となる。
について述べる。
体上に形成された非磁性下地層の上に、鉄を主成分とす
る針状金属磁性粒子粉末と結合剤樹脂と溶剤とを含む磁
性塗料を塗布し塗膜を形成した後、乾燥して磁気記録層
を形成することにより得られる。
前記非磁性下地層を形成するのに用いた溶剤を使用する
ことができる。
属磁性粒子粉末100重量部に対しその総量で65〜1
000重量部である。65重量部未満では磁性塗料とし
た場合に粘度が高くなりすぎ塗布が困難となる。100
0重量部を越える場合には、塗膜を形成する際の溶剤の
揮散量が多くなりすぎ工業的に不利となる。
次の通りである。
を別途に求めておき、固形分100gに相当する量のス
ラリーを325メッシュ(目開き44μm)のフルイに
通し、フルイに残った固形分の量を定量することによっ
て求めた。
顕微鏡写真(×30000)を縦方向及び横方向にそれ
ぞれ4倍に拡大した写真に示される粒子約350個につ
いて長軸径及び短軸径をそれぞれ測定し、その平均値で
示した。
示した。
方法により求めた値で示した。即ち、上記拡大写真に示
される粒子の長軸径を測定した値を、その測定値から計
算して求めた粒子の実際の長軸径と個数から統計学的手
法に従って対数正規確率紙上に横軸に粒子の長軸径を、
縦軸に所定の長軸径区間のそれぞれに属する粒子の累積
個数(積算フルイ下)を百分率でプロットする。そし
て、このグラフから粒子の個数が50%及び84.13
%のそれぞれに相当する長軸径の値を読みとり、幾何標
準偏差値=積算フルイ下84.13%における長軸径/
積算フルイ下50%における長軸径(幾何平均径)に従
って算出した値で示した。幾何標準偏差値が1に近いほ
ど、粒子の長軸径の粒度分布が優れていることを意味す
る。
した。
前述した通り、SBET/STEM値で示した。ここ
で、SBET値は、上記BET法により測定した比表面
積の値である。STEM値は、前記電子顕微鏡写真から
測定した粒子の平均長軸径lcm、平均短軸径wcmを
用いて粒子を直方体と仮定して下記式に従って算出した
値である。
w2)/(lw2・ρp)〕×10 −4 (ただし、ρpはヘマタイトの真比重であり、5.2g
/cm3を用いた。)
分とする針状金属磁性粒子粉末の粒子内部又は粒子表面
に存在するAl、Si、P及びNdのそれぞれの含有量
は、「蛍光X線分析装置3063M型」(理学電機工業
株式会社製)を使用し、JIS K0119の「けい光
X線分析通則」に従って測定した。
角フラスコに秤り取り、煮沸した純水100mlを加
え、加熱して煮沸状態を約5分間保持した後、栓をして
常温まで放冷し、減量に相当する水を加えて再び栓をし
て1分間振り混ぜ、5分間静置した後、得られた上澄み
液のpHをJIS Z 8802−7に従って測定し、
得られた値を粉体pH値とした。
ム塩の含有量及び可溶性硫酸塩の含有量は、上記粉体p
H値の測定用に作製した上澄み液をNo.5Cの濾紙を
用いて濾過し、濾液中のNa+及びSO4 2−を誘導結
合プラズマ発光分光分析装置(セイコー電子工業株式会
社製)を用いて測定した。
子粉末もしくは鉄を主成分とする針状金属磁性粒子粉末
に吸着される程度を示すものであり、下記の方法により
求めた樹脂吸着強度が100%に近いほど、樹脂が針状
ヘマタイト粒子粉末もしくは鉄を主成分とする針状金属
磁性粒子粉末の粒子表面に強く吸着されていることを示
す。
ウム基を有する塩化ビニル樹脂2gを溶解させた混合溶
剤(メチルエチルケトン27.0g、トルエン16.2
g、シクロヘキサノン10.8g)56gとを3mmφ
スチールビーズ120gとともに100mlポリビンに
入れ、60分間ペイントシェーカーで混合分散する。
0mlの沈降管に入れ回転数10000rpmで15分
間遠心分離を行い、固形部分と溶剤部分とを分離する。
そして、溶剤部分に含まれる樹脂固形分濃度を重量法に
よって定量し、仕込みの樹脂量との差し引きにより、固
形部分に存在する樹脂量を求め、これを粒子に対する樹
脂吸着量Wa(mg/g)とする。
mlトールビーカーに全量取り出し、これに混合溶剤
(メチルエチルケトン25.0g、トルエン15.0
g、シクロヘキサノン10.0g)50gを加え、15
分間超音波分散を行って懸濁状態とした後、50ml沈
降管に入れ回転数10000rpmで15分間遠心分離
を行い、固形部分と溶剤部分とを分離する。そして、溶
剤部分の樹脂固形分濃度を測定することによって、粒子
表面に吸着していた樹脂のうち溶剤相に抽出された樹脂
量を定量する。
ルビーカーへの全量取り出しから溶剤相に溶け出した樹
脂量の定量までの操作を2回繰り返し、合計3回の溶剤
相中における樹脂の抽出量の総和We(mg/g)を求
め、下記の式に従って求めた値を樹脂吸着強度(%)と
した。
Wa〕×100
る塗料粘度を、E型粘度計EMD−R(株式会社東京計
器製)を用いて測定し、ずり速度D=1.92sec
−1における値で示した。
光沢度は、「グロスメーターUGV−5D」(スガ試験
機株式会社製)を用いて塗膜の45°光沢度を測定して
求めた。
5A」(東京精密株式会社製)を用いて塗布膜の中心線
平均粗さRaを測定した。
行耐久性とすり傷特性を評価した。
ility Tester MDT−3000」(St
einberg Associates社製)を用い
て、負荷200gw、ヘッドとテープとの相対速度16
m/sにおける実可動時間で評価した。実可動時間が長
いほど走行耐久性が良いことを示す。
微鏡で観察し、すり傷の有無を目視で評価し、下記の4
段階の評価を行った。 A:すり傷なし B:すり傷若干有り C:すり傷有り D:ひどいすり傷有り
島津製作所製)を用いて塗膜のヤング率を測定して求め
た。ヤング率は市販ビデオテープ「AV T−120
(日本ビクター株式会社製)」との相対値で表した。相
対値が高いほど塗膜強度が良好であることを示す。
3S−15」(東英工業株式会社製)を使用し、外部磁
場10KOeまでかけて測定した。
とする針状金属磁性粒子粉末の腐蝕に伴う磁気記録媒体
の磁気特性の経時変化は、磁気記録媒体を温度60℃、
相対湿度90%の環境下に14日間放置し、放置前後の
保磁力値値及び飽和磁束密度値を測定し、その変化量を
放置前の値で除した値を変化率として百分率で示した。
2100」(株式会社島津製作所製)を用いて磁気記録
媒体について測定した光透過率の値を下記式に挿入して
算出した線吸収係数で示した。線吸収係数は、その値が
大きいほど、光を透しにくいことを示す。光透過率の値
を測定するにあたっては、上記磁気記録媒体に用いた非
磁性支持体と同一の非磁性支持体をブランクとして用い
た。
膜厚と磁気記録層の膜厚との総和)の厚み(μm)
体、非磁性下地層及び磁気記録層の各層の厚みは、下記
の方法によって測定した。
51C(安立電気株式会社製)を用いて、先ず、非磁性
支持体の膜厚(A)を測定する。次に、非磁性支持体と
該非磁性支持体上に形成された非磁性下地層との厚み
(B)(非磁性支持体の厚みと非磁性下地層の厚みとの
総和)を同様にして測定する。更に、非磁性下地層上に
磁気記録層を形成することにより得られた磁気記録媒体
の厚み(C)(非磁性支持体の厚みと非磁性下地層の厚
みと磁気記録層の厚みとの総和)を同様にして測定す
る。そして、非磁性下地層の厚みは(B)−(A)で示
し、磁気記録層の厚みは(C)−(B)で示した。
第一鉄水溶液と炭酸ナトリウム水溶液とを用いて、前記
ゲータイト粒子粉末の製造法により得られたAl換算
で1.12重量%のアルミニウムを粒子内部に均一に含
有している紡錘状ゲータイト粒子粉末(平均長軸径0.
167μm、平均短軸径0.0196μm、軸比8.
5、長軸径の幾何標準偏差値1.32、BET比表面積
値165.3m2/g、粉体pH値6.8、可溶性ナト
リウム塩の含有量(Na換算)1821ppm、可溶性
硫酸塩の含有量(SO4換算)2162ppm)120
0gを水中に懸濁させてスラリーとし、固形分濃度を8
g/lに調整した。このスラリー150lを加熱し、温
度を60℃とし、0.1Nの水酸化ナトリウム水溶液を
加えてスラリーのpH値を10.0に調整した。
防止剤として3号水ガラス24gを徐々に加え、添加が
終わった後、60分間熟成を行った。次に、このスラリ
ーに0.1Nの酢酸溶液を加え、スラリーのpH値を
6.0に調整した。その後、常法により、濾別、水洗、
乾燥、粉砕を行い、ケイ素の酸化物が粒子表面に被覆さ
れている紡錘状ゲータイト粒子粉末を得た。含有するS
iO2量は0.52重量%であった。
0gを、ステンレス製回転炉に投入し、回転駆動させな
がら空気中で350℃で40分間熱処理を行って加熱脱
水処理を行い、低密度紡錘状ヘマタイト粒子粉末を得
た。得られた低密度紡錘状ヘマタイト粒子粉末は、平均
長軸径が0.143μm、平均短軸径が0.0191μ
m、軸比が7.5、長軸径の幾何標準偏差値が1.3
2、BET比表面積値(S BET値)が188.9m2
/g、密度化の程度(SBET/STEM値)が4.4
0、Al換算で1.23重量%のアルミニウムを含有す
るものであり、可溶性ナトリウム塩の含有量はNa換算
で1682ppm、可溶性硫酸塩はSO4換算で976
ppm、SiO2量は0.57重量%、粉体pH値は
6.1であった。
末850gをセラミック製の回転炉に投入し、回転駆動
させながら空気中650℃で30分間熱処理を行い、脱
水孔の封孔処理を行った。高密度化された紡錘状ヘマタ
イト粒子粉末は、平均長軸径が0.141μm、平均短
軸径が0.0192μm、軸比が7.3、長軸径の幾何
標準偏差値が1.33、BET比表面積値(S
BET値)が56.1m2/g、密度化の程度(S
BET/STEM値)が1.31、Al換算で1.23
重量%のアルミニウムを含有するものであり、可溶性ナ
トリウム塩の含有量はNa換算で2538ppm、可溶
性硫酸塩はSO4換算で2859ppm、SiO2量は
0.57重量%、粉体pH値は5.6であった。
粒子粉末800gをあらかじめ奈良式粉砕機で粗粉砕し
た後、純水4.7lに投入し、ホモミキサー(特殊機化
工業株式会社製)を用いて60分間解膠した。
タイト粒子粉末のスラリーを横型SGM(ディスパマッ
トSL:エスシー・アディケム株式会社製)で循環しな
がら、軸回転数2000rpmのもとで3時間混合・分
散した。得られたスラリー中の針状ヘマタイト粒子粉末
の325mesh(目開き44μm)における篩残分は
0%であった。
解処理>得られた高密度化された紡錘状ヘマタイト粒子
粉末のスラリーに水を添加して該スラリーの濃度を10
0g/lとした後、当該スラリーを7l採取した。採取
したスラリーを攪拌しながら、70重量%の硫酸水溶液
を加えて硫酸濃度を1.3Nとし、スラリーのpH値を
0.58に調整した。次に、このスラリーを攪拌しなが
ら加熱して80℃まで昇温し、その温度で5時間保持し
て溶解処理を行い、液中に存在している紡錘状ヘマタイ
ト粒子粉末全体量の29.5重量%を溶解させた。
酸鉄の酸性水溶液)を分離した後、デカンテーション法
により水洗し、pH値が5.0の水洗スラリーとした。
この時点でのスラリー濃度を確認したところ68g/l
であった。
取してブフナーロートを用いて濾別し、純水を通水して
濾液の電導度が30μs以下になるまで水洗し、その
後、常法によって乾燥させた後、粉砕して、紡錘状ヘマ
タイト粒子粉末を得た。得られた紡錘状ヘマタイト粒子
粉末は、平均長軸径が0.133μm、平均短軸径が
0.0182μm、軸比が7.3、長軸径の幾何標準偏
差値が1.33、BET比表面積値(SBET値 )が
60.3m2/g、密度化の程度(SBET/ST EM
値)が1.34、Al換算で1.23重量%のアルミニ
ウムを含有するものであり、可溶性ナトリウム塩の含有
量がNa換算で131ppm、可溶性硫酸塩の含有量が
SO4換算で424ppm、粉体pH値が4.9であっ
た。
懸濁液中の加熱処理>上記酸による溶解処理後の紡錘状
ヘマタイト粒子粉末の水洗スラリーに水を添加して濃度
を50g/lとし、スラリー5lを採取した。このスラ
リーを攪拌しながら、6NのNaOH水溶液を加えてス
ラリーのpH値を13.6に調整した。次に、このスラ
リーを攪拌しながら加熱して95℃まで昇温し、その温
度で3時間保持した。
により水洗し、pH値が10.5のスラリーとした。正
確を期すため、この時点でのスラリー濃度を確認したと
ころ98g/lであった。
ーロートを用いて濾別し、純水を通水して濾液の電導度
が30μs以下になるまで水洗し、その後、常法によっ
て乾燥させた後、粉砕して、目的とする紡錘状ヘマタイ
ト粒子粉末を得た。得られた紡錘状ヘマタイト粒子粉末
は、平均長軸径が0.133μm、平均短軸径が0.0
182μm、軸比が7.3、長軸径の幾何標準偏差値が
1.33、BET比表面積値(SBET値)が60.1
m2/g、密度化の程度(SBET/STEM値)が
1.33、Al換算で1.23重量%のアルミニウムを
含有するものであり、粉体pH値が9.4、可溶性ナト
リウム塩の含有量がNa換算で97ppm、可溶性硫酸
塩の含有量がSO4換算で20ppm、樹脂吸着強度は
72.5%であった。
の非磁性下地層の形成>上記で得られた紡錘状ヘマタイ
ト粒子粉末12gと結合剤樹脂溶液(スルホン酸ナトリ
ウム基を有する塩化ビニル−酢酸ビニル共重合樹脂30
重量%とシクロヘキサノン70重量%)及びシクロヘキ
サノンとを混合して混合物(固形分率72%)を得、こ
の混合物を更にプラストミルで30分間混練して混練物
を得た。
mmφガラスビーズ95g、結合剤樹脂溶液(スルホン
酸ナトリウム基を有するポリウレタン樹脂30重量%、
溶剤(メチルエチルケトン:トルエン=1:1)70重
量%)、シクロヘキサノン、メチルエチルケトン及びト
ルエンとともに添加し、ペイントシェーカーで6時間混
合・分散を行って塗料組成物を得た。
塗料の組成は、下記の通りであった。 紡錘状ヘマタイト粒子粉末 100重量部 スルホン酸ナトリウム基を有する 塩化ビニル−酢酸ビニル共重合樹脂 10重量部 スルホン酸ナトリウム基を有するポリウレタン樹脂 10重量部 シクロヘキサノン 44.6重量部 メチルエチルケトン 111.4重量部 トルエン 66.9重量部
Pであった。
塗料を厚さ12μmのポリエチレンテレフタレートフィ
ルム上にアプリケーターを用いて55μmの厚さに塗布
し、次いで、乾燥させることにより非磁性下地層を形成
した。非磁性下地層の厚みは3.5μmであった。
%、表面粗度Raが6.1nm、塗膜のヤング率(相対
値)は127であった。
>粒子中央部にAl換算で1.24重量%、表層部にA
l換算で0.83重量%及び表面被覆部にAl換算で
0.94重量%のアルミニウムが存在しているとともに
Ndが0.53重量%存在している鉄を主成分とする針
状金属磁性粒子粉末(平均長軸径0.112μm、平均
短軸径0.0147μm、軸比7.6、保磁力値190
8Oe、飽和磁化値136.3emu/g、幾何標準偏
差値1.36、樹脂吸着強度82.0%)12g、研磨
剤(商品名:AKP−30、住友化学株式会社製)1.
2g、カーボンブラック(商品名:#3250B、三菱
化成株式会社製)0.12g、結合剤樹脂溶液(スルホ
ン酸ナトリウム基を有する塩化ビニル−酢酸ビニル共重
合樹脂30重量%とシクロヘキサノン70重量%)及び
シクロヘキサノンとを混合して混合物(固形分率78
%)を得、この混合物を更にプラストミルで30分間混
練して混練物を得た。
mmφガラスビーズ95g、結合剤樹脂溶液(スルホン
酸ナトリウム基を有するポリウレタン樹脂30重量%、
溶剤(メチルエチルケトン:トルエン=1:1)70重
量%)、シクロヘキサノン、メチルエチルケトン及びト
ルエンとともに添加し、ペイントシェーカーで6時間混
合・分散を行った後、潤滑剤及び硬化剤を加え、更に、
ペイントシェーカーで15分間混合・分散して磁性塗料
を得た。
った。 鉄を主成分とする針状金属磁性粒子粉末 100重量部 スルホン酸ナトリウム基を有する 塩化ビニル−酢酸ビニル共重合樹脂 10重量部 スルホン酸ナトリウム基を有するポリウレタン樹脂 10重量部 研磨剤(AKP−30) 10重量部 カーボンブラック(#3250B) 3.0重量部 潤滑剤(ミリスチン酸:ステアリン酸ブチル=1:2) 3.0重量部 硬化剤(ポリイソシアネート) 5.0重量部 シクロヘキサノン 65.8重量部 メチルエチルケトン 164.5重量部 トルエン 98.7重量部
プリケーターを用いて15μmの厚さに塗布した後、磁
場中において配向・乾燥し、次いで、カレンダー処理を
行った後、60℃で24時間硬化反応を行い0.5イン
チ幅にスリットして磁気テープを得た。磁気記録層の厚
みは1.1μmであった。
e、角型比(Br/Bm)が0.87、光沢度が234
%、表面粗度Raが6.1nm、塗膜のヤング率(相対
値)が131、線吸収係数が1.24μm−1、走行耐
久性が29.2分、すり傷特性がAであった。
値の変化率は4.5%、飽和磁束密度の変化率は2.6
%であった。
0.005〜0.30μm、BET比表面積値35〜1
50m2/gである針状ヘマタイト粒子粉末の水性懸濁
液を酸濃度1.0N以上、pH値3.0以下、温度範囲
20〜100℃の条件で酸による溶解処理を行い、該水
性懸濁液中に存在する針状ヘマタイト粒子粉末全体量の
5〜50重量%を溶解させた後、残存する針状ヘマタイ
ト粒子粉末を水洗して得られる針状ヘマタイト粒子粉末
の水性懸濁液にアルカリ水溶液を添加してpH値を13
以上に調製した後、80〜103℃の温度範囲で加熱処
理し、次いで、濾別、水洗、乾燥して得られた平均長軸
径0.004〜0.295μm、BET比表面積値3
5.9〜212m2/g、粉体pH値が8以上、可溶性
ナトリウム塩の含有量がNa換算で300ppm以下、
可溶性硫酸塩の含有量がSO4換算で150ppm以
下、且つ、粒子内部にAl換算で0.05〜50重量%
のアルミニウムを含有している針状ヘマタイト粒子粉末
を非磁性下地層用の非磁性粒子粉末として使用した場合
には、該結合剤樹脂中における分散性が優れていること
に起因して、非磁性下地層の表面平滑性と強度を向上さ
せることができ、当該非磁性下地層の上に鉄を主成分と
する針状金属磁性粒子粉末を用いた磁気記録層を設けた
場合に、磁気記録層の光透過率が小さく、強度が大きい
とともに、より表面平滑であって、且つ、より耐久性に
優れている磁気記録媒体を得ることができるとともに、
磁気記録層中に分散させている鉄を主成分とする針状金
属磁性粒子粉末の腐蝕に伴う磁気特性の劣化を抑制する
ことができるという事実である。
ト粒子粉末の分散性が優れている理由について、本発明
者は、被処理粒子粉末である針状ヘマタイト粒子粉末を
含む水性懸濁液を、酸濃度1.0N以上、pH値3.0
以下、温度範囲20〜100℃の条件で酸による溶解処
理を行うことにより、長軸径の幾何標準偏差値が1.5
0以下である粗大な粒子や微細な粒子の存在が少ない針
状ヘマタイト粒子粉末が得られること、BET比表面積
値が35.9〜212m2/gであり、粒子内部及び粒
子表面に脱水孔が少ない粒子であること及び高密度針状
ヘマタイト粒子相互を強固に架橋して凝集させる原因と
なっている可溶性ナトリウム塩や可溶性硫酸塩を十分水
洗除去することができたことに起因して、凝集物が解き
ほぐされて、実質的に独立している粒子とすることがで
きたこと等の相乗効果のためと考えている。
向上する理由について、本発明者は、本発明に係る非磁
性下地層用針状ヘマタイト粒子粉末の分散性が優れてい
ることに起因して、非磁性下地層の表面平滑性が向上し
たためと考えている。
中に分散されている鉄を主成分とする針状金属磁性粒子
粉末の腐蝕に伴う磁気特性の劣化が抑制されている理由
として、本発明者は、金属の腐蝕を促進する可溶性ナト
リウム塩や可溶性硫酸塩等の可溶性分が本発明に係る針
状ヘマタイト粒子粉末中に少ないこと及び針状ヘマタイ
ト粒子粉末自体の粉体pH値が8以上と高いことに起因
して、鉄を主成分とする針状金属磁性粒子粉末の腐蝕の
進行が抑制できたものと考えている。
下地層の強度を向上させ、磁気記録媒体の耐久性が向上
した理由については未だ明らかではないが、本発明者
は、針状へマタイト粒子粉末の粒子内部にアルミニウム
が含有されていることに起因して、非磁性下地層中に含
有されているアルミニウム含有針状ヘマタイト粒子粉末
の結合剤樹脂との樹脂吸着強度が向上し、その結果、非
磁性下地層と非磁性支持体及び磁気記録層との密着度が
高まったことによるものと考えている。
ト粒子粉末の諸特性を表1に示す。
止剤の種類及び量、加熱脱水温度及び時間を種々変化さ
せた以外は、前記発明の実施の形態と同様にして低密度
針状ヘマタイト粒子粉末を得た。なお、比較例4で得ら
れた粒子粉末は、針状ゲータイト粒子粉末である。
低密度針状ヘマタイト粒子粉末の諸特性を表3に示す。
理の温度及び時間を種々変化させた以外は、前記発明の
実施の形態と同様にして、高密度針状ヘマタイト粒子粉
末を得た。
高密度針状ヘマタイト粒子粉末の諸特性を表5に示す。
処理> 実施例15〜21、比較例12〜13 高密度針状ヘマタイト粒子粉末の種類、湿式粉砕の有
無、酸濃度、スラリーのpH値、加熱温度及び加熱時間
を種々変化させた以外は、前記発明の実施の形態と同様
にして、針状ヘマタイト粒子粉末を得た。
針状ヘマタイト粒子粉末の諸特性を表7に示す。
濁液の加熱処理> 実施例22〜28、参考例1〜2 針状ヘマタイト粒子粉末の種類、アルカリ性懸濁液の加
熱処理の有無、スラリーのpH値、加熱温度及び加熱時
間を種々変化させた以外は、前記発明の実施の形態と同
様にして針状ヘマタイト粒子粉末を得た。
針状ヘマタイト粒子粉末の諸特性を表9に示す。
> 実施例29 アルカリ性懸濁液中における加熱処理後にデカンテーシ
ョン法により水洗して得られた実施例22のpH値が1
0.5の水洗スラリーは、スラリー濃度が50g/lで
あった。この水洗スラリー4lを再度加熱して60℃と
し、該スラリーに1.0Nのアルミン酸ナトリウム水溶
液74.1ml(針状ヘマタイト粒子粉末に対してAl
換算で1.0重量%に相当する。)を加え、30分間保
持した後、酢酸水溶液を用いてpH値を8.0に調整し
た。次いで、前記発明の実施の形態と同様にして、濾
別、水洗、乾燥、粉砕して粒子表面がアルミニウムの水
酸化物により被覆されている針状ヘマタイト粒子粉末を
得た。
た針状ヘマタイト粒子粉末の諸特性を表11に示す。
アルミニウムの水酸化物であり、Sはケイ素の酸化物を
表わす。
量を種々変化させた以外は、実施例29と同様にして、
常法により粒子表面がアルミニウムの水酸化物等により
被覆されている針状ヘマタイト粒子粉末を得た。
た針状ヘマタイト粒子粉末の諸特性を表11に示す。
の非磁性下地層の形成> 実施例36〜49、比較例14〜22、参考例3〜11 実施例15〜35、比較例1、3、7〜13及び参考例
1〜2で得られた針状ヘマタイト粒子粉末を用いて、前
記発明の実施の形態と同様にして、非磁性下地層を形成
した。
乃び表13に示す。
>磁気記録層の形成に用いた鉄を主成分とする針状金属
磁性粒子粉末とその諸特性を表14に示す。
考例12〜20 実施例36〜49、比較例14〜22及び参考例3〜1
1で得られた非磁性下地層の種類、鉄を主成分とする針
状金属磁性粒子粉末の種類を種々変化させた以外は、前
記発明の実施の形態と同様にして、磁気記録媒体を製造
した。
及び表16に示す。
は、非磁性下地層用非磁性粒子粉末として用いた場合、
ビヒクル中での分散性が優れているので表面平滑性に優
れた非磁性下地層を得ることができ、該非磁性下地層を
用いて磁気記録媒体とした場合、光透過率が小さく、表
面平滑性に優れ、強度が大きく、且つ、耐久性に優れた
磁気記録媒体とすることができ、しかも、非磁性粒子粉
末としての針状ヘマタイト粒子粉末の粉体pHが8以上
であって、可溶性塩の含有量が少ないことに起因して磁
気記録層中に分散されている鉄を主成分とする針状金属
磁性粒子粉末の腐蝕に伴う磁気特性の劣化が抑制された
磁気記録媒体を得ることができるため、高密度磁気記録
媒体の非磁性下地層用の非磁性粒子粉末として好適であ
る。
述した通り、光透過率が小さく、表面平滑で、強度が大
きく、耐久性に優れ、且つ、磁気記録層中に分散されて
いる鉄を主成分とする針状金属磁性粒子粉末の腐蝕に伴
う磁気特性の劣化が抑制されているので高密度磁気記録
媒体として好適である。
Claims (4)
- 【請求項1】 磁性粒子粉末として鉄を主成分とする針
状金属磁性粒子粉末を使用している磁気記録媒体の非磁
性下地層用針状ヘマタイト粒子粉末であって、平均長軸
径0.005〜0.30μm、BET比表面積値35〜
150m2/gである針状ヘマタイト粒子粉末の水性懸
濁液を酸濃度1.0N以上、pH値3.0以下、温度範
囲20〜100℃の条件で酸による溶解処理を行い、該
水性懸濁液中に存在する針状ヘマタイト粒子粉末全体量
の5〜50重量%を溶解させた後、残存する針状ヘマタ
イト粒子粉末を水洗して得られる針状ヘマタイト粒子粉
末の水性懸濁液にアルカリ水溶液を添加してpH値を1
3以上に調製した後、80〜103℃の温度範囲で加熱
処理し、次いで、濾別、水洗、乾燥して得られた平均長
軸径0.004〜0.295μm、BET比表面積値3
5.9〜212m 2/g、粉体pH値が8以上、且つ、
可溶性ナトリウム塩の含有量がNa換算で300ppm
以下、可溶性硫酸塩の含有量がSO4換算で150pp
m以下であり、且つ、粒子内部にAl換算で0.05〜
50重量%のアルミニウムを含有していることを特徴と
する非磁性下地層用針状ヘマタイト粒子粉末。 - 【請求項2】 磁性粒子粉末として鉄を主成分とする針
状金属磁性粒子粉末を使用している磁気記録媒体の非磁
性下地層用針状ヘマタイト粒子粉末の粒子表面が、アル
ミニウムの水酸化物、アルミニウムの酸化物、ケイ素の
水酸化物又はケイ素の酸化物の少なくとも一種で被覆さ
れている請求項1記載の非磁性下地層用針状ヘマタイト
粒子粉末。 - 【請求項3】 非磁性支持体、該非磁性支持体上に形成
される非磁性粒子粉末と結合剤樹脂とからなる非磁性下
地層及び該非磁性下地層の上に形成される鉄を主成分と
する針状金属磁性粒子粉末と結合剤樹脂とからなる磁気
記録層からなる磁気記録媒体において、前記非磁性粒子
粉末が請求項1又は2記載の非磁性下地層用針状ヘマタ
イト粒子粉末であることを特徴とする磁気記録媒体。 - 【請求項4】 磁性粒子粉末としてAl換算で0.05
〜10重量%のアルミニウムが存在している鉄を主成分
とする針状金属磁性粒子粉末を用いることを特徴とする
請求項3記載の磁気記録媒体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10201399A JPH11353637A (ja) | 1998-04-10 | 1999-04-09 | 非磁性下地層用針状ヘマタイト粒子粉末及び該針状ヘマタイト粒子粉末を用いた非磁性下地層を有する磁気記録媒体 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10-116046 | 1998-04-10 | ||
| JP11604698 | 1998-04-10 | ||
| JP10201399A JPH11353637A (ja) | 1998-04-10 | 1999-04-09 | 非磁性下地層用針状ヘマタイト粒子粉末及び該針状ヘマタイト粒子粉末を用いた非磁性下地層を有する磁気記録媒体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11353637A true JPH11353637A (ja) | 1999-12-24 |
Family
ID=26442763
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10201399A Pending JPH11353637A (ja) | 1998-04-10 | 1999-04-09 | 非磁性下地層用針状ヘマタイト粒子粉末及び該針状ヘマタイト粒子粉末を用いた非磁性下地層を有する磁気記録媒体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11353637A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100463801B1 (ko) * | 2002-10-17 | 2004-12-29 | 한국지질자원연구원 | 적조구제제용 초 미립질 적철석 분말 제조방법 |
| WO2005004116A1 (ja) * | 2003-07-04 | 2005-01-13 | Dowa Mining Co., Ltd. | 塗布型重層磁気記録媒体の下層用粉末並びにそれを用いた磁気記録媒体 |
| EP1492089A4 (en) * | 2002-04-03 | 2005-04-13 | Dowa Mining Co | POWDER FOR THE LAYER OF A MAGNETIC TAGMING MEDIUM OF THE COATING TYPE AND MAGNETIC RECORDING MEDIUM THEREFOR |
| EP1492088B1 (en) * | 2002-04-03 | 2007-06-13 | Dowa Mining Co., Ltd. | Powder for sublayer of coating type magnetic recording medium |
-
1999
- 1999-04-09 JP JP10201399A patent/JPH11353637A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| EP1492088B1 (en) * | 2002-04-03 | 2007-06-13 | Dowa Mining Co., Ltd. | Powder for sublayer of coating type magnetic recording medium |
| KR100463801B1 (ko) * | 2002-10-17 | 2004-12-29 | 한국지질자원연구원 | 적조구제제용 초 미립질 적철석 분말 제조방법 |
| WO2005004116A1 (ja) * | 2003-07-04 | 2005-01-13 | Dowa Mining Co., Ltd. | 塗布型重層磁気記録媒体の下層用粉末並びにそれを用いた磁気記録媒体 |
| CN100423089C (zh) * | 2003-07-04 | 2008-10-01 | 同和电子科技有限公司 | 涂布型叠层磁记录介质的底层用粉末以及使用该粉末的磁记录介质 |
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