JP2001143240A - 磁気記録媒体用黒色フィラー材及び該黒色フィラー材を用いた磁気記録媒体 - Google Patents

磁気記録媒体用黒色フィラー材及び該黒色フィラー材を用いた磁気記録媒体

Info

Publication number
JP2001143240A
JP2001143240A JP32414999A JP32414999A JP2001143240A JP 2001143240 A JP2001143240 A JP 2001143240A JP 32414999 A JP32414999 A JP 32414999A JP 32414999 A JP32414999 A JP 32414999A JP 2001143240 A JP2001143240 A JP 2001143240A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
particle powder
magnetic recording
magnetic
black
weight
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP32414999A
Other languages
English (en)
Inventor
Kazuyuki Hayashi
一之 林
Hiroko Morii
弘子 森井
Mamoru Kamigaki
守 神垣
Seiji Ishitani
誠治 石谷
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toda Kogyo Corp
Original Assignee
Toda Kogyo Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toda Kogyo Corp filed Critical Toda Kogyo Corp
Priority to JP32414999A priority Critical patent/JP2001143240A/ja
Priority to EP00310100A priority patent/EP1102245A1/en
Publication of JP2001143240A publication Critical patent/JP2001143240A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Compounds Of Iron (AREA)
  • Pigments, Carbon Blacks, Or Wood Stains (AREA)
  • Paints Or Removers (AREA)
  • Magnetic Record Carriers (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 優れた耐久性と良好な電磁変換特性を有する
とともに、より小さい光透過率とより低い表面電気抵抗
値とを有しており、しかも、摩擦係数が小さく、走行耐
久性が優れている磁気記録媒体を得るための黒色フィラ
ー材を工業的に得る。 【解決手段】 黒色フィラー材は、ヘマタイト粒子粉末
の粒子表面にアルコキシシランから生成するオルガノシ
ラン化合物又はポリシロキサンが被覆されており、該被
覆に上記ヘマタイト粒子粉末100重量部に対して30
重量部を超え、60重量部以下のカーボンブラックが付
着されている平均粒子径が0.08〜1.0μmであっ
て、且つ、ミリスチン酸吸着量が0.01〜0.3mg
/m2である黒色複合ヘマタイト粒子粉末である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、粒子表面から脱離
するカーボンブラックが少ないことによってビヒクル中
での分散性が優れていると共に、より優れた黒色度とよ
り低い体積固有抵抗値を有しており、しかもミリスチン
酸吸着量が抑制された黒色フィラー材を提供するもので
ある。また、本発明は、優れた耐久性と良好な電磁変換
特性を有するとともに、表面が平滑であって、より小さ
い光透過率とより低い表面電気抵抗値とを有し、しか
も、摩擦係数が小さく、走行耐久性が優れている磁気記
録媒体を提供するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、ビデオ、オーディオ用磁気記録再
生機器の小型軽量化や長時間記録化が進むにつれて、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、高耐久性、良好な電磁変換
特性などの要求が益々強まっている。
【0003】磁気テープや磁気ディスクなどの磁気記録
媒体は、磁気ヘッドと接触しながら記録再生を行うため
に磁気記録層の磨耗が生じやすく、磁気ヘッドが汚染さ
れ、ひいては記録、再生特性の劣化をひき起こすため、
従来より磨耗の少ない高耐久性の磁気記録媒体が求めら
れている。
【0004】従来、磁気記録媒体における磁気記録層の
磨耗耐久性を向上させるために、アルミナ(Al
23)、ヘマタイト(α−Fe23)及び3酸化2クロ
ム(Cr23)等の種々のフィラー材を磁性層中に添加
する試みが行われている。
【0005】例えば、アルミナ(Al23)を用いたも
のでは、アモルファス相が存在するα−Al23を用い
た磁気記録媒体(特開平5−36059号公報)や特定
の結晶性を有するα−Al23を用いた磁気記録媒体
(特開平7−244836号公報)等がある。ヘマタイ
ト(α−Fe23)を用いたものでは、粒状のα−Fe
23を用いた磁気記録媒体(特開昭61−194628
号公報)や、液状炭化水素とα−Fe23を用いた磁気
記録媒体(特開昭54−70806号公報)等がある。
また、3酸化2クロム(Cr23)を用いたものでは、
針状Cr23を用いた磁気記録媒体(特開昭62−11
2221号公報)等がある。
【0006】しかしながら、これらのフィラー材には、
それぞれ固有の問題点が存在する。アルミナは結合剤樹
脂中への分散性が悪く、添加量を増すにつれて電磁変換
特性が大幅に低下することが知られている。ヘマタイト
は、結合剤樹脂中への分散性は比較的良好であるが、十
分な耐久性を得ようとするには多量に添加する必要があ
り、磁性粒子粉末の充填率が低下するために電磁変換特
性が低下することとなる。3酸化2クロムは、環境衛生
上、好ましくない。
【0007】また、これらのフィラー材は、一般に添加
量を増すと、耐久性は向上するものの、磁性粒子粉末の
ビヒクル中における分散性が低下し、電磁変換特性の大
幅な低下を生じることが知られている。
【0008】そこで、耐久性向上に必要な量のフィラー
材を添加しても磁性粒子粉末のビヒクル中における分散
性の低下を抑制し、その結果、電磁変換特性の低下が抑
制された磁気記録媒体が強く要求されている。
【0009】また、現在、汎用されているビデオテープ
のシステムにおいては磁気記録媒体の終端検出機構は、
終端部分の透明なリーダーテープ部をセンサーで検出す
ることによって行っている。
【0010】ところが、近年、高密度記録化が要求さ
れ、そのために用いる磁性粒子粉末が微粒子化している
ことから磁気記録層の光透過率が増大し、その結果、終
端検出に誤動作を生じるおそれが出てきた。そこで、磁
気記録部分は黒色度が高いことによって光透過率が小さ
いことが強く要求されている。
【0011】更に、磁気記録媒体の特性向上のための要
求はとどまるところがなく、上述した諸特性の向上に加
えて、磁気記録媒体の表面電気抵抗値を小さくすること
が強く要求されている。
【0012】これは、磁気記録媒体の表面電気抵抗値が
大きい場合には、静電的な帯電量の増加を招来すること
ともあいまって、磁気記録媒体の製造時や使用時に、磁
気記録媒体の切断くずや塵埃等が磁気記録媒体表面に付
着し、その結果、ドロップアウトが増加するという問題
が生起するためである。
【0013】磁気記録媒体の高性能化の要求は、とどま
るところがなく、上述した高密度記録化に加えて、更に
走行性等の物理特性の改善も強く要求されている。
【0014】磁気記録媒体の走行性は、一般に磁気記録
媒体の上層に形成されている磁気記録層中に通常、磁性
粒子粉末に対し0.5〜5重量%程度のミリスチン酸や
ステアリン酸等の脂肪酸(以下、「ミリスチン酸」とす
る。)を添加し、該ミリスチン酸が徐々に磁気記録層表
面に浸み出す様に調整して磁気記録層表面を滑りやすく
することによって確保されている。
【0015】磁気記録層表面に浸み出すミリスチン酸の
量があまりに少ない場合には、磁気記録媒体の走行性が
確保できず、一方、浸み出すミリスチン酸の量が多くな
るようにミリスチン酸を磁気記録層中に多量に添加する
と磁気記録層中に分散されている磁性粒子粉末の粒子表
面にミリスチン酸が優先的に吸着され、磁性粒子粉末と
樹脂との吸着が阻害されるため、磁性粒子粉末のビヒク
ル中における分散が困難となる。更に、非磁性成分であ
るミリスチン酸の増量による磁気記録媒体の磁気特性の
低下及びミリスチン酸が可塑剤として働くことによる磁
気記録媒体の強度低下等の問題も生起することとなる。
【0016】近時、磁気記録層の薄層化に伴って、添加
可能なミリスチン酸の絶対量が低減すると共に、高密度
記録化に伴って磁性粒子粉末が微粒子化してBET比表
面積値が大きくなると磁性粒子粉末の粒子表面に吸着さ
れるミリスチン酸の量が増加するため、磁気記録層に添
加したミリスチン酸のみによって磁気記録層表面への浸
み出しを調整し磁気記録層の走行性を確保することは益
々困難な状況になっている。
【0017】そこで、磁気記録層表面に浸み出すミリス
チン酸量を良好に調整して、磁気記録媒体の走行性を確
保することが強く要求されている。
【0018】従来、磁性層に含有させる黒色フィラー材
として、カーボンブラック微粒子粉末を使用することが
広く知られている。また、黒色チタン(TiO)を使っ
た磁気記録媒体(特公昭62−21185号公報、特公
昭62−22179号公報)や、フッ化黒鉛を使った磁
気記録媒体(特開昭56−156930号公報)等があ
る。
【0019】また、磁気記録媒体の電気抵抗及び走行耐
久性を改良することを目的として、化学気層成長(CV
D)法や物理蒸着(PVD)法による気相成長、有機化
合物の還元法、炭化水素等の熱分解法、不完全燃焼法に
より磁性粉末に対し0.2〜10.0重量%(磁性粉末
100重量部に対して0.2〜11.11重量部に相当
する。)の炭素及び/又は黒鉛を粒子表面に被着させた
磁性粉末が開示されている(特開平10−269558
号)。
【0020】
【発明が解決しようとする課題】優れた耐久性と良好な
電磁変換特性を有するとともに、より小さい光透過率と
より低い表面電気抵抗値とを有し、しかも、摩擦係数が
小さく、走行耐久性が優れている磁気記録媒体は、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。
【0021】即ち、前出の従来から用いられているアル
ミナ、ヘマタイト、3酸化2クロム等の磁気記録媒体用
のフィラー材を用いた磁気記録媒体では、耐久性を得る
ために、添加するフィラー材の量を増した場合に電磁変
換特性の低下が大きく、優れた耐久性と良好な電磁変換
特性を有する磁気記録媒体を得ることができない。
【0022】また、黒色フィラー材としてカーボンブラ
ック粒子粉末を用いた場合には、黒色度が優れているた
め、光透過率が小さい磁気記録媒体を得ることができる
がカーボンブラック粒子粉末特有の分散性の悪さから磁
性粒子粉末の分散性が低下し、それに伴い電磁変換特性
の低下や耐久性の低下等の悪影響が出る。このことは、
特開平4−139619号公報の「・・・結合剤樹脂と
磁性粒子粉末とを混練して塗膜組成物を生成するにあた
り、カーボンブラック粒子粉末を添加すると後出比較例
に示す通り、磁性粒子粉末の配向性及び充填性が低下す
るという問題があった。更に、カーボンブラック粒子粉
末は、かさ密度が0.1g/cm3程度とかさ高い粉末
である為取り扱いが困難で作業性が悪いものであった。
また、発ガン性等の安全、衛生面からの問題も指摘され
ている。・・・」なる記載の通りである。
【0023】そこで、カーボンブラック微粒子粉末の代
替としての黒色フィラー材が求められているが、前記ア
ルミナ、ヘマタイト、3酸化2クロムなどのフィラー材
は、アルミナが白色、ヘマタイトが赤色、3酸化2クロ
ムは緑色と、いずれも黒色粉末に比べて光透過率の低減
効果の寄与が低いものである。
【0024】前出公知の黒色チタンは酸化されやすく、
空気中での安定性が十分ではない。フッ化黒鉛は、結合
剤樹脂中への分散性が悪く、電磁変換特性の低下を引き
起こすことが多い。
【0025】また、前出特開平10−269558号に
記載の磁性粉末は、粒子表面のカーボンが脱離しやすい
ため、この磁性粉末を用いて製造した磁気記録媒体は、
光沢度、表面租度、線吸収係数、摩擦係数及び走行性の
いずれも悪いものである。
【0026】そこで、本発明は、耐久性向上に必要な量
のフィラー材を添加しても電磁変換特性の低下を抑制す
ることができることによって、優れた耐久性と良好な電
磁変換特性を有するとともに、より小さい光透過率と低
い表面電気抵抗値とを有しており、しかも、摩擦係数が
小さく、走行耐久性が優れている磁気記録媒体を提供す
ることを技術的課題とする。
【0027】
【課題を解決する為の手段】前記技術的課題は、次の通
りの本発明によって達成できる。
【0028】即ち、本発明は、ヘマタイト粒子粉末の粒
子表面にアルコキシシランから生成するオルガノシラン
化合物又はポリシロキサンが被覆されており、該被覆に
上記ヘマタイト粒子粉末100重量部に対して30重量
部を超え、60重量部以下のカーボンブラックが付着さ
れている平均粒子径が0.08〜1.0μmであって、
且つ、ミリスチン酸吸着量が0.01〜0.3mg/m
2である黒色複合ヘマタイト粒子粉末からなることを特
徴とする磁気記録媒体用黒色フィラー材である(本発明
1)。
【0029】また、本発明は、ヘマタイト粒子粉末の粒
子表面に下層として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か
ら選ばれた1種又は2種以上が被覆され、上層としてア
ルコキシシランから生成するオルガノシラン化合物又は
ポリシロキサンが被覆されており、該被覆に上記ヘマタ
イト粒子粉末100重量部に対して30重量部を超え、
60重量部以下のカーボンブラックが付着されている平
均粒子径が0.08〜1.0μmであって、且つ、ミリ
スチン酸吸着量が0.01〜0.3mg/m2である黒
色複合ヘマタイト粒子粉末からなることを特徴とする磁
気記録媒体用黒色フィラー材である(本発明2)。
【0030】また、本発明は、非磁性基体上に、結合剤
樹脂、磁性粒子粉末及びフィラー材を含む磁気記録層が
形成されている磁気記録媒体において上記フィラー材が
本発明1又は本発明2記載の黒色フィラー材であること
を特徴とする磁気記録媒体である。
【0031】本発明の構成を詳しく説明すれば、次の通
りである。
【0032】まず、本発明に係る黒色フィラー材につい
て述べる。
【0033】本発明に係る黒色フィラー材は、ヘマタイ
ト粒子粉末、必要により、該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から選ばれた1種又は2種
以上が被覆されているヘマタイト粒子粉末を芯粒子粉末
として該芯粒子粉末の粒子表面にアルコキシシランから
生成するオルガノシラン化合物又はポリシロキサンが被
覆されており、該オルガノシラン化合物被覆又はポリシ
ロキサン被覆にカーボンブラックが付着している平均粒
子径0.08〜1.0μmの黒色複合ヘマタイト粒子粉
末を用いる。
【0034】本発明における黒色複合ヘマタイト粒子粉
末は、ヘマタイト粒子粉末又はマンガン含有ヘマタイト
粒子粉末に対して5〜40重量%のマンガンを含有する
マンガン含有ヘマタイト粒子粉末等の黒色ヘマタイト粒
子粉末を芯粒子粉末としている。通常、ヘマタイト粒子
粉末は、赤色を呈していることから、得られる黒色複合
ヘマタイト粒子粉末の黒色度を考慮すれば、芯粒子粉末
としては、マンガン含有ヘマタイト粒子粉末等の黒色ヘ
マタイト粒子粉末が好ましい。
【0035】芯粒子粉末には各種形状の粒子があり、球
状、粒状、八面体状、六面体状、多面体状等の粒状粒子
粉末、針状、紡錘状、米粒状等の針状粒子粉末及び板状
粒子粉末等がある。
【0036】粒子サイズは、球状、粒状、八面体状、六
面体状、多面体状等の粒状粒子粉末の場合は、平均粒子
径が0.075〜0.95μm、好ましくは、0.08
5〜0.65μm、より好ましくは0.095〜0.4
5μmである。
【0037】針状、紡錘状、米粒状等の針状粒子粉末の
場合は、平均粒子径(平均長軸径)が0.075〜0.
95μm、好ましくは0.085〜0.65μm、より
好ましくは0.095〜0.45μmであって、軸比
(平均長軸径と平均短軸径の比)(以下、「軸比」とい
う。)が2〜20、好ましくは2.5〜15、より好ま
しくは3〜10である。
【0038】板状粒子粉末の場合は、平均粒子径(平均
板面径)が、0.075〜0.95μm、好ましくは
0.085〜0.65μm、より好ましくは0.095
〜0.45μmであって、板状比(平均板面径と平均厚
みの比)(以下、「板状比」という。)が、2〜50、
好ましくは2.5〜20、より好ましくは3〜10であ
る。
【0039】芯粒子粉末の平均粒子径が0.95μmを
超える場合には、得られる黒色複合ヘマタイト粒子が粗
大粒子となり着色力が低下するため、これを用いて得ら
れる磁気記録媒体の光透過率を低減することが困難とな
る。0.075μm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、芯粒
子粉末の粒子表面へのアルコキシシラン又はポリシロキ
サンによる均一な被覆処理及びカーボンブラック微粒子
粉末による均一な付着処理が困難となる。
【0040】芯粒子粉末の粒子形状が針状の場合、軸比
が20を超えると粒子相互間の絡み合いが多くなり、芯
粒子粉末の粒子表面へのアルコキシシラン又はポリシロ
キサンによる均一な被覆処理及びカーボンブラック微粒
子粉末による均一な付着処理が困難となる。
【0041】芯粒子粉末の粒子形状が板状の場合、板状
比が50を超えると粒子相互間のスタッキングが多くな
り、芯粒子粉末の粒子表面へのアルコキシシラン又はポ
リシロキサンによる均一な被覆処理及びカーボンブラッ
ク微粒子粉末による均一な付着処理が困難となる。
【0042】芯粒子粉末の黒色度は、黒色ヘマタイト粒
子粉末の場合、通常L*値の下限値が22を超え、上限
値は28、好ましくは26であり、ヘマタイト粒子粉末
の場合、通常L*値の下限値が22を超え、上限値は3
8、好ましくは36である。L*値が上記上限値を超え
る場合には、黒色度が十分とはいい難く、黒色度に優れ
た黒色複合ヘマタイト粒子粉末を得ることが困難とな
る。
【0043】芯粒子粉末のBET比表面積値は1.0〜
200m2/gであり、好ましくは2.0〜150m2
g、より好ましくは、2.5〜100m2/gである。
BET比表面積値が1.0m2/g未満の場合には、芯
粒子粉末が粗大であったり、粒子相互間で焼結が生じた
粒子粉末となっており、得られる黒色複合ヘマタイト粒
子粉末もまた粗大粒子粉末となり着色力が低下するた
め、これを用いて得られる磁気記録媒体の光透過率を低
減することが困難となる。BET比表面積値が200m
2/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、芯粒子粉末の粒子表面へのアルコキシシ
ラン又はポリシロキサンによる均一な被覆処理及びカー
ボンブラック微粒子粉末による均一な付着処理が困難と
なる。
【0044】芯粒子粉末の粒子径の幾何標準偏差値は
1.8以下が好ましく、より好ましくは1.7以下、更
により好ましくは1.6以下である。幾何標準偏差値が
1.8を超える場合には、存在する粗大粒子粉末のた
め、芯粒子粉末の粒子表面へのアルコキシシラン又はポ
リシロキサンによる均一な被覆処理及びカーボンブラッ
ク微粒子粉末による均一な付着処理が困難となる。工業
的な生産性を考慮すれば、粒子径の幾何標準偏差値の下
限値は1.01である。
【0045】芯粒子粉末の体積固有抵抗値は、通常1×
107〜1×109Ω・cm程度である。
【0046】芯粒子粉末のミリスチン酸吸着量は、通常
0.40〜1.0mg/m2である。
【0047】本発明における芯粒子粉末は、必要によ
り、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、ケイ素の水酸化物及びケイ素の酸化物から選
ばれた1種又は2種以上(以下、「アルミニウムの水酸
化物等による被覆」という。)で被覆されていてもよ
く、アルミニウムの水酸化物等で被覆しない場合に比
べ、芯粒子粉末の粒子表面からのカーボンブラックの脱
離をより低減することができるため磁性塗料の製造時に
おけるビヒクル中での分散性がより向上し、より優れた
耐久性及び電磁変換特性を有する磁気記録媒体を得るこ
とができる。
【0048】アルミニウムの水酸化物等の被覆量は、芯
粒子粉末に対してAl換算、SiO 2換算、又はAl換
算量とSiO2換算量との総和で0.01〜50重量%
が好ましい。
【0049】0.01〜50重量%の被覆量により、効
果的にカーボンブラックの脱離率を低減できる。
【0050】アルミニウムの水酸化物等で被覆されてい
る本発明における黒色複合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おけ
る黒色複合ヘマタイト粒子粉末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、体積固
有抵抗値及び黒色度L*値を有している。
【0051】本発明におけるアルコキシシランから生成
するオルガノシラン化合物(以下、「オルガノシラン化
合物」という。)は、化1で表わされるアルコキシシラ
ンから、乾燥乃至加熱工程を経て生成するオルガノシラ
ン化合物である。
【化1】
【0052】アルコキシシランとしては、具体的には、
メチルトリエトキシシラン、ジメチルジエトキシシラ
ン、フェニルトリエトキシシラン、ジフェニルジエトキ
シシラン、ジメチルジメトキシシラン、メチルトリメト
キシシラン、フェニルトリメトキシシラン、ジフェニル
ジメトキシシラン、イソブチルトリメトキシシラン、デ
シルトリメトキシシラン等が挙げられる。
【0053】カーボンブラックの付着効果及び脱離率を
考慮すると、メチルトリエトキシシラン、メチルトリメ
トキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、イソブチル
トリメトキシシラン、フェニルトリエトキシシランから
生成するオルガノシラン化合物が好ましく、メチルトリ
エトキシシラン、メチルトリメトキシシランから生成す
るオルガノシラン化合物が最も好ましい。
【0054】オルガノシラン化合物の被覆量は、オルガ
ノシラン化合物を被覆した芯粒子粉末に対し、Si換算
で0.02〜5.0重量%であることが好ましく、より
好ましくは0.03〜4.0重量%であり、更により好
ましくは0.05〜3.0重量%である。
【0055】0.02〜5.0重量%の被覆量により、
芯粒子100重量部に対してカーボンブラックを1〜3
0重量部付着させることができる。
【0056】本発明におけるポリシロキサンは、化2で
表わされるポリシロキサン、化3で表わされる変成ポリ
シロキサン、化4で表わされる末端変成ポリシロキサン
またはこれらの混合物を用いることができる。
【0057】
【化2】
【0058】
【化3】
【0059】
【化4】
【0060】カーボンブラックの付着効果及び脱離率を
考慮すると、メチルハイドロジェンシロキサン単位を有
するポリシロキサン、ポリエーテル変成ポリシロキサン
及び末端がカルボン酸で変成された末端カルボン酸変成
ポリシロキサンが好ましい。
【0061】ポリシロキサンの被覆量は、ポリシロキサ
ンを被覆した芯粒子粉末に対し、Si換算で0.02〜
5.0重量%であることが好ましく、より好ましくは
0.03〜4.0重量%であり、更により好ましくは
0.05〜3.0重量%である。
【0062】0.02〜5.0重量%の被覆量により、
芯粒子粉末100重量部に対してカーボンブラックを1
〜30重量部付着させることができる。
【0063】本発明におけるカーボンブラックは、層間
が接着された少なくとも2層がアルコキシシランから生
成するオルガノシラン化合物被覆又はポリシロキサン被
覆に付着されている。
【0064】カーボンブラック微粒子粉末は、市販のフ
ァーネスブラック、チャンネルブラック等を使用するこ
とができ、具体的には、#3050、#3150、#3
250、#3750、#3950、MA100、MA
7、#1000、#2400B、#30、MA77、M
A8、#650、MA11、#50、#52、#45、
#2200B、MA600等(商品名:三菱化学株式会
社(製))シースト9H、シースト7H、シースト6、
シースト3H、シースト300、シーストFM等(商品
名、東海カーボン株式会社(製))、Raven 12
50、Raven860、Raven 1000、Ra
ven 1190ULTRA(商品名:コロンビヤン・
ケミカルズ・カンパニー(製))、ケッチェンブラック
EC、ケッチェンブラックEC600JD(商品名:ケ
ッチェンブラック・インターナショナル株式会社
(製))、BLACK PEARLS−L、BLACK
PEARLS 1000、BLACK PEARLS
4630、VULCAN XC72、REGAL 6
60、REGAL 400(商品名:キャボット・スペ
シャルティ・ケミカルズ・インク(製))等が使用でき
る。
【0065】ミリスチン酸吸着量の低減効果を考慮すれ
ば、粉体pH値が9.0以下のカーボンブラック微粒子
粉末を用いることが好ましく、具体的には#3050、
#3150、#3250、#3750、#3950、M
A100、MA7、#1000、#2400B、#3
0、MA77、MA8、#650、MA11、#50、
#52、#45、#2200B、MA600等(商品
名:三菱化学株式会社(製))シースト9H、シースト
7H、シースト6、シースト3H、シースト300、シ
ーストFM等(商品名、東海カーボン株式会社
(製))、Raven 1250、Raven 86
0、Raven 1000、Raven 1190UL
TRA(商品名:コロンビヤン・ケミカルズ・カンパニ
ー(製))、BLACKPEARLS−L、BLACK
PEARLS 1000、BLACK PEARLS
4630、REGAL 660、REGAL 400
(商品名:キャボット・スペシャルティ・ケミカルズ・
インク(製))が好ましい。
【0066】更に、オルガノシラン化合物被覆又は、ポ
リシロキサン被覆へのより均一な付着処理を考慮すれ
ば、DBP吸油量が180ml/100g以下であるカ
ーボンブラック微粒子粉末を用いることがより好まし
く、具体的には#3050、#3150、#3250、
MA100、MA7、#1000、#2400B、#3
0、MA77、MA8、#650、MA11、#50、
#52、#45、#2200B、MA600等(商品
名:三菱化学株式会社(製))シースト9H、シースト
7H、シースト6、シースト3H、シースト300、シ
ーストFM等(商品名、東海カーボン株式会社
(製))、Raven 1250、Raven 86
0、Raven 1000、Raven 1190UL
TRA(商品名:コロンビヤン・ケミカルズ・カンパニ
ー(製))、BLACK PEARLS−L、BLAC
K PEARLS 1000、BLACK PEARL
S 4630、REGAL 660、REGAL 40
0(商品名:キャボット・スペシャルティ・ケミカルズ
・インク(製))がより好ましい。
【0067】カーボンブラック微粒子粉末の平均粒子径
は0.002〜0.05μmが好ましく、より好ましく
は0.002〜0.035μm程度である。
【0068】カーボンブラック微粒子粉末の平均粒子径
が0.002μm未満の場合には、カーボンブラック微
粒子粉末があまりに微細となるため、取扱いが困難とな
る。
【0069】0.05μmを超える場合には、カーボン
ブラック微粒子の粒子サイズが大きいため、アルコキシ
シラン被覆又はポリシロキサン被覆へ均一に付着させる
ために非常に大きな機械的せん断力等が必要となり、工
業的に不利となる。
【0070】本発明におけるアルコキシシランから生成
するオルガノシラン化合物被覆又はポリシロキサン被覆
に付着して形成されているカーボンブラックからなる層
(以下、カーボンブラックの第1層という。)の付着量
は、芯粒子粉末100重量部に対し1〜30重量部、好
ましくは3〜25重量部である。
【0071】1重量部未満の場合には、カーボンブラッ
クの付着量が不十分であるため、付着している該カーボ
ンブラックに接着可能な接着剤もまた不十分となり、そ
の結果、芯粒子粉末100重量部に対してカーボンブラ
ックの総量が30重量部を超えるように、第2層を構成
するカーボンブラックを添加すると、カーボンブラック
の脱離率が増加し、体積固有抵抗値が十分に低減できな
いばかりか、十分な黒色度も得られず、ミリスチン酸吸
着量も改善されない。
【0072】30重量部を超える場合には、カーボンブ
ラックが芯粒子粉末の粒子表面から脱離しやすくなり、
その結果、得られた黒色複合ヘマタイト粒子粉末もま
た、カーボンブラックが粒子表面から脱離しやすくな
る。
【0073】本発明における上記第1層の表面に接着さ
れて形成されているカーボンブラックからなる層(以
下、カーボンブラックの第2層という。)の接着量は、
芯粒子粉末100重量部に対し1〜30重量部、好まし
くは3〜25重量部である。30重量部を超える場合に
は、カーボンブラックの脱離率が増加する。
【0074】本発明におけるカーボンブラックの総量
は、芯粒子粉末100重量部に対し、30重量部を超
え、60重量部以下である。
【0075】30重量部以下の場合には、ミリスチン酸
吸着量を0.3mg/m2以下に低減することが困難で
ある。60重量部を超える場合には、ミリスチン酸吸着
量が0.01mg/m2未満となり、磁気記録層表面に
浸み出すミリスチン酸の量の調整が困難となる。
【0076】カーボンブラックの付着厚みは0.04μ
m以下が好ましく、より好ましくは0.02μm以下、
更に好ましくは0.01μm以下である。
【0077】本発明におけるカーボンブラックからなる
層の層間は、カーボンブラック同志を接着剤で接着すれ
ばよい。層間を強固、且つ、均一に接着し、ミリスチン
酸吸着量を抑制するためには、化5で表されるジメチル
ポリシロキサンが好ましい。接着剤の量は、芯粒子粉末
100重量部に対し、0.1重量部〜5重量部使用する
ことができる。
【0078】
【化5】
【0079】接着剤が0.1重量部未満の場合には、カ
ーボンブラックからなる第2層を十分接着させることが
困難となり、得られる黒色複合ヘマタイト粒子粉末のミ
リスチン酸吸着量を改良できない。
【0080】5重量部を超える場合には、カーボンブラ
ックを十分付着させることはできるが、効果が飽和して
おり必要以上に添加する意味がない。
【0081】本発明に係る黒色フィラー材の粒子形状や
粒子サイズは、芯粒子粉末の粒子形状や粒子サイズに大
きく依存し、芯粒子粉末にほぼ相似する粒子形態を有
し、芯粒子粉末よりも若干大きい粒子サイズを有してい
る。
【0082】即ち、黒色フィラー材は、粒状のヘマタイ
ト粒子粉末を芯粒子粉末とした場合には、粒子サイズが
平均粒子径0.08〜1.0μm、好ましくは平均粒子
径0.09〜0.7μm、より好ましくは平均粒子径
0.1〜0.5μmである。
【0083】針状のヘマタイト粒子粉末を芯粒子粉末と
した場合には、平均粒子径(平均長軸径)が0.08〜
1.0μm、好ましくは0.09〜0.7μm、より好
ましくは0.1〜0.5μmであって、軸比が2〜2
0、好ましくは2.5〜15、より好ましくは3〜10
である。
【0084】板状のヘマタイト粒子粉末を芯粒子粉末と
した場合には、平均粒子径(板面径)が0.08〜1.
0μm、好ましくは0.09〜0.7μm、より好まし
くは0.1〜0.5μmであって、板状比が2〜50、
好ましくは2.5〜20、より好ましくは3〜10であ
る。
【0085】平均粒子径が0.08μm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、磁性塗
料の製造時におけるビヒクル中への分散が困難となり、
得られる磁気記録媒体の耐久性及び電磁変換特性が低下
する。平均粒子径が1.0μmを超える場合には、粒子
の大粒子化に伴い着色力が低下するため、得られる磁気
記録媒体の光透過率を低減することが困難となる。
【0086】本発明に係る黒色フィラー材は、粒子形状
が針状の場合、軸比が20を超えると粒子相互間の絡み
合いが多くなり、磁性塗料の製造時におけるビヒクル中
での均一な分散が困難となり、耐久性及び電磁変換特性
に優れた磁気記録媒体を得ることが困難となる。
【0087】本発明に係る黒色フィラー材は、粒子形状
が板状の場合、板状比が50を超えると粒子相互間のス
タッキングが多くなり、磁性塗料の製造時におけるビヒ
クル中での均一な分散が困難となり、耐久性及び電磁変
換特性に優れた磁気記録媒体を得ることが困難となる。
【0088】本発明に係る黒色フィラー材は、カーボン
ブラックの脱離率が20%以下が好ましく、より好まし
くは10%以下である。カーボンブラックの脱離率が2
0%を超える場合には、磁性塗料の製造時において、脱
離したカーボンブラックによりビヒクル中での均一な分
散が阻害されるため、耐久性及び電磁変換特性に優れた
磁気記録媒体を得ることが困難となる。
【0089】本発明に係る黒色フィラー材は、黒色度
が、芯粒子粉末として黒色ヘマタイト粒子粉末を用いた
場合、上限値がL*値で18.5、好ましくは18.0
であり、芯粒子粉末としてヘマタイト粒子粉末を用いた
場合、上限値がL*値で20.5、好ましくは20.0
である。L*値が上限値を超える場合には、明度が高く
なり、黒色度が十分とはいえず、得られる磁気記録媒体
の光透過率を低減することが困難となる。黒色度の好ま
しい下限値はL*値で15程度である。
【0090】本発明に係る黒色フィラー材は、体積固有
抵抗値が、1×104Ω・cm以下であることが好まし
く、より好ましくは1×101Ω・cm〜7.5×103
Ω・cm、更により好ましくは1×101Ω・cm〜5
×103Ω・cmである。体積固有抵抗値が1×104Ω
・cmを超える場合は、得られる磁気記録媒体の表面電
気抵抗値を十分に低減することが困難となる。
【0091】本発明に係る黒色フィラー材は、ミリスチ
ン酸吸着量が0.01〜0.3mg/m2であり、好ま
しくは0.01〜0.29mg/m2、より好ましくは
0.01〜0.28mg/m2である。
【0092】0.01mg/m2未満である場合には、
黒色フィラー材に吸着されるミリスチン酸が少ないた
め、磁気記録層表面に浸み出すミリスチン酸の量の調整
が困難となり、繰り返しのテープ使用に対して十分低い
摩擦係数を長期間保つことが困難となる。
【0093】0.3mg/m2を超える場合には、黒色
フィラー材に吸着されるミリスチン酸が多くなり、その
結果、磁気記録層表面に浸み出すミリスチン酸が少なく
なり、得られる磁気記録媒体の走行性を確保することが
困難となる。
【0094】本発明に係る黒色フィラー材は、BET比
表面積値が、1.0〜200m2/g、好ましくは2.
0〜150m2/g、より好ましくは、2.5〜100
2/gである。BET比表面積値が1.0m2/g未満
の場合には、粒子が粗大であったり、粒子相互間で焼結
が生じた粒子粉末となっており、着色力が低下するた
め、得られる磁気記録媒体の光透過率を低減することが
困難となる。BET比表面積値が200m2/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、磁性塗料の製造時におけるビヒクル中への分散が困
難となり、得られる磁気記録媒体の耐久性及び電磁変換
特性が低下する。
【0095】本発明に係る黒色フィラー材は、幾何標準
偏差値が、1.8以下であることが好ましい。幾何標準
偏差値が1.80を超える場合には、存在する粗大粒子
のため、磁性塗料の製造時におけるビヒクル中での均一
な分散が困難となり、耐久性及び電磁変換特性に優れた
磁気記録媒体を得ることが困難となる。得られる磁気記
録媒体の耐久性及び電磁変換特性を考慮すれば、幾何標
準偏差値は1.7以下がより好ましく、更により好まし
くは1.6以下である。工業的な生産性を考慮すれば、
粒子径の幾何標準偏差値の下限値は1.01である。
【0096】次に、本発明に係る磁気記録媒体について
述べる。
【0097】磁気記録媒体は、一般に、非磁性基体と該
非磁性基体上に形成されている結合剤樹脂、磁性粒子粉
末及びフィラー材を含む磁気記録層とからなる。
【0098】本発明に係る磁気記録媒体は、非磁性基体
材料として、現在、磁気記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1.0〜300
μm、より好ましくは2.0〜200μmである。
【0099】磁気ディスクの場合、非磁性基体としては
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60〜200μ
m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3〜100μm、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4〜2
0μm、ポリアミドの場合、その厚みは、通常2〜10
μm、好ましくは3〜7μmである。
【0100】本発明に係る磁気記録媒体は、磁気記録層
中に含まれる磁性粒子粉末として、マグヘマイト粒子粉
末、マグネタイト粒子粉末、マグヘマイトとマグネタイ
トとの中間酸化物であるベルトライド化合物粒子粉末等
の磁性酸化鉄粒子粉末、該磁性酸化鉄粒子粉末にFe以
外のCo、Al、Ni、P、Zn、Si、B等の異種元
素を含有させた磁性酸化鉄粒子粉末、これら磁性酸化鉄
粒子にCo等を被着させたCo被着型磁性酸化鉄粒子粉
末、鉄を主成分とする金属磁性粒子粉末、鉄以外のC
o、Al、Ni、P、Zn、Si、B及び希土類金属等
を含有する鉄合金磁性粒子粉末、Ba,Sr又はBa−
Srを含有する板状マグネトプランバイト型フェライト
粒子粉末並びに該フェライト粒子粉末にCo、Ni、Z
n、Mn、Mg、Ti、Sn、Zr、Nb、Cu、Mo
等の2価及び4価の金属から選ばれた保磁力低減剤の1
種又は2種以上を含有させた板状マグネトプランバイト
型フェライト粒子粉末等のいずれをも用いることができ
る。
【0101】なお、近年の磁気記録媒体の高密度記録化
を考慮すれば、磁性粒子粉末としては、Co被着型針状
磁性酸化鉄粒子粉末、鉄を主成分とする針状金属磁性粒
子粉末及び鉄と鉄以外のCo、Al、Ni、P、Zn、
Si、B、希土類金属等を含有する針状鉄合金磁性粒子
粉末等が好ましい。
【0102】磁性粒子粉末の粒子の形状は、針状はもち
ろん、紡錘状、米粒状、立方状、板状等のいずれであっ
てもよい。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。
【0103】磁性粒子粉末は、平均長軸径(板状粒子の
場合は平均粒子径)が0.01〜0.50μm、好まし
くは0.03〜0.30μmであって、平均短軸径(板
状粒子の場合は平均厚み)が0.0007〜0.17μ
m、好ましくは0.003〜0.10μmであり、幾何
標準偏差値は2.5以下、好ましくは1.01〜2.3
である。
【0104】また、粒子形状が針状の磁性粒子粉末の場
合、軸比は3以上、好ましくは5以上であり、磁性塗料
の製造時におけるビヒクル中への分散性を考慮すれば、
その上限値は15であり、好ましくは10である。
【0105】粒子形状が板状の磁性粒子粉末の場合、板
状比は2以上、好ましくは3以上であり、磁性塗料の製
造時におけるビヒクル中への分散性を考慮すれば、その
上限値は20であり、好ましくは15である。
【0106】磁性粒子粉末のBET比表面積値は、15
2/g以上であり、好ましくは20m2/g以上であ
る。磁性塗料の製造時におけるビヒクル中への分散性を
考慮すれば、その上限値は100m2/gであることが
好ましく、より好ましくは80m2/gである。
【0107】磁性粒子粉末の磁気特性は、磁性酸化鉄粒
子粉末やCo被着型磁性酸化鉄粒子粉末の場合、保磁力
値が250〜1700Oe、好ましくは300〜170
0Oeであって、飽和磁化値が60〜90emu/g、
好ましくは65〜90emu/gである。
【0108】鉄を主成分とする金属磁性粒子粉末又は鉄
合金磁性粒子粉末の場合、保磁力値が800〜3500
Oe、好ましくは900〜3500Oeであって、飽和
磁化値が90〜170emu/g、好ましくは100〜
170emu/gである。
【0109】板状マグネトプランバイト型フェライト粒
子粉末の場合、保磁力値が500〜4000Oe、好ま
しくは650〜4000Oeであって、飽和磁化値が4
0〜70emu/g、好ましくは45〜70emu/g
である。
【0110】本発明に係る磁気記録媒体は、磁気記録層
中に含まれる結合剤樹脂としては、現在、磁気記録媒体
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、塩化ビニル−酢酸ビニル−無水マレイン酸
共重合体、塩化ビニリデン、ポリウレタン樹脂、スチレ
ン−ブタジエン共重合体、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
ン樹脂等とその混合物を使用することができる。
【0111】また、各結合剤樹脂には−OH、−COO
H、−SO3M、−OPO22、−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。磁性塗料の製造時における磁性粒子粉末及び黒色フ
ィラー材のビヒクル中への分散性を考慮すれば、極性基
として−COOH、−SO3Mを含有している結合剤樹
脂が好ましい。
【0112】本発明における磁気記録層の塗膜厚さは、
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が生じやす
くなるため好ましくない。5.0μm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。
【0113】磁気記録層中の磁性粒子粉末と結合剤樹脂
との配合割合は、磁性粒子粉末100重量部に対して結
合剤樹脂が5〜50重量部、好ましくは6〜30重量部
である。
【0114】結合剤樹脂が50重量部を超える場合に
は、磁気記録層中の磁性粒子粉末が少なすぎるため、磁
性粒子粉末の充填率が低下し、電磁変換特性が低下す
る。5重量部未満の場合には、磁性粒子粉末の量に対し
て結合剤樹脂が少なすぎるため、磁性塗料中で磁性粒子
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、磁性粒子粉末
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。
【0115】磁気記録層中の磁性粒子粉末と黒色フィラ
ー材との配合割合は、磁性粒子粉末100重量部に対し
て黒色フィラー材が1〜30重量部、好ましくは3〜2
5重量部である。
【0116】黒色フィラー材が1重量部未満の場合に
は、磁気記録層中に含有される黒色フィラー材が少なす
ぎるため、磁気記録媒体の耐久性が不十分となるととも
に、磁気記録媒体の光透過率及び表面電気抵抗値を低減
することが困難となる。黒色フィラー材が30重量部を
超える場合には、磁気記録媒体に十分な耐久性を付与で
きるとともに、磁気記録媒体の光透過率及び表面電気抵
抗値を低減することができるが、磁気記録層中に非磁性
成分が増加することになり、磁気記録媒体の高密度記録
化に不利となる。
【0117】磁気記録層中には、通常用いられる潤滑
剤、研磨剤、帯電防止剤等が必要により含まれていても
よい。
【0118】本発明に係る磁気記録媒体は、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ない本
発明に係る黒色フィラー材を用いた場合には、保磁力値
が250〜4000Oe、好ましくは300〜4000
Oe、角形比(残留磁束密度Br/飽和磁束密度Bm)
が0.85〜0.95、好ましくは0.86〜0.9
5、塗膜の光沢度が165〜300%、好ましくは17
0〜300%、塗膜の表面粗度Raが9.4nm以下、
好ましくは2.0〜9.0nm、より好ましくは2.0
〜8.6nm、塗膜の線吸収係数が1.25〜5.00
μm-1、好ましくは1.35〜5.00μm-1、摩擦係
数が0.25〜0.30、好ましくは0.25〜0.2
9、塗膜の表面電気抵抗値が5.0×108Ω/sq以
下、好ましくは2.5×108Ω/sq以下、より好ま
しくは1.0×108Ω/sq以下である。
【0119】本発明に係る磁気記録媒体は、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本発
明に係る黒色フィラー材を用いた場合には、保磁力値が
250〜4000Oe、好ましくは300〜4000O
e、角形比(残留磁束密度Br/飽和磁束密度Bm)が
0.85〜0.95、好ましくは0.86〜0.95、
塗膜の光沢度が170〜300%、好ましくは175〜
300%、塗膜の表面粗度Raが9.0nm以下、好ま
しくは2.0〜8.6nm、より好ましくは2.0〜
8.2nm、塗膜の線吸収係数が1.25〜5.00μ
-1、好ましくは1.35〜5.00μm-1、摩擦係数
が0.21〜0.26、好ましくは0.21〜0.2
5、塗膜の表面電気抵抗値が5.0×108Ω/sq以
下、好ましくは2.5×108Ω/sq以下、より好ま
しくは1.0×108Ω/sq以下である。
【0120】高密度記録等を考慮して、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又は針状
鉄合金磁性粒子粉末を用いると共に、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ない本発明に
係る黒色フィラー材を用いた場合には、保磁力値が80
0〜3500Oe、好ましくは900〜3500Oe、
角形比(残留磁束密度Br/飽和磁束密度Bm)が0.
85〜0.95、好ましくは0.86〜0.95、塗膜
の光沢度が190〜300%、好ましくは195〜30
0%、塗膜表面粗度Raが8.6nm以下、好ましくは
2.0〜8.2nm、より好ましくは2.0〜7.8n
m、塗膜の線吸収係数が1.25〜5.00μm-1、好
ましくは1.35〜5.00μm-1、摩擦係数が0.2
5〜0.30、好ましくは0.25〜0.29、塗膜の
表面電気抵抗値が5.0×108Ω/sq以下、好まし
くは2.5×108Ω/sq以下、より好ましくは1.
0×108Ω/sq以下である。
【0121】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又は針状鉄合金磁性粒子粉末を用い
ると共に、粒子表面がアルミニウムの水酸化物等によっ
て被覆されている本発明に係る黒色フィラー材を用いた
場合には、保磁力値が800〜3500Oe、好ましく
は900〜3000Oe、角形比(残留磁束密度Br/
飽和磁束密度Bm)が0.85〜0.95、好ましくは
0.86〜0.95、塗膜の光沢度が195〜300
%、好ましくは200〜300%、塗膜表面粗度Raが
8.2nm以下、好ましくは2.0〜7.8nm、より
好ましくは2.0〜7.4nm、塗膜の線吸収係数が
1.25〜5.00μm-1、好ましくは1.35〜5.
00μm-1、摩擦係数が0.21〜0.26、好ましく
は0.21〜0.25、塗膜の表面電気抵抗値が5.0
×108Ω/sq以下、好ましくは2.5×108Ω/s
q以下、より好ましくは1.0×108Ω/sq以下で
ある。
【0122】粒子表面がアルミニウムの水酸化物等によ
って被覆されていない本発明に係る黒色フィラー材を用
いる本発明に係る磁気記録媒体の電磁変換特性値は、基
準テープに対する相対値で示すと、保磁力値が250O
e以上1200Oe未満の磁性粒子粉末を用いた場合、
磁気記録媒体の記録周波数4MHzにおける出力が+
1.1dB以上、好ましくは+1.6dB以上であり、
保磁力値が1200Oe以上4000Oe以下の磁性粒
子粉末を用いた場合、磁気記録媒体の記録周波数7MH
zにおける出力が+1.1dB以上、好ましくは+1.
6dB以上である。
【0123】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本発明に係る黒色フィラー材を用い
る本発明に係る磁気記録媒体の電磁変換特性値は、基準
テープに対する相対値で示すと、保磁力値が250Oe
以上1200Oe未満の磁性粒子粉末を用いた場合、磁
気記録媒体の記録周波数4MHzにおける出力が+1.
6dB以上、好ましくは+2.1dB以上であり、保磁
力値が1200Oe以上4000Oe以下の磁性粒子粉
末を用いた場合、磁気記録媒体の記録周波数7MHzに
おける出力が+1.6dB以上、好ましくは+2.1d
B以上である。
【0124】粒子表面がアルミニウムの水酸化物等によ
って被覆されていない本発明に係る黒色フィラー材を用
いる本発明に係る磁気記録媒体の耐久性は、走行耐久時
間が24分以上、好ましくは25分以上、より好ましく
は26分以上であって、ヘッド汚染がB又はA、好まし
くはAである。
【0125】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本発明に係る黒色フィラー材を用い
る本発明に係る磁気記録媒体の耐久性は、走行耐久時間
が25分以上、好ましくは26分以上、より好ましくは
27分以上であって、ヘッド汚染がB又はA、好ましく
はAである。
【0126】次に、本発明係る黒色フィラー材の製造法
について述べる。
【0127】芯粒子粉末のアルコキシシラン又はポリシ
ロキサンによる被覆は、芯粒子粉末とアルコキシシラン
溶液又はポリシロキサンとを機械的に混合攪拌したり、
芯粒子粉末にアルコキシシラン溶液又はポリシロキサン
を噴霧しながら機械的に混合攪拌すればよい。添加した
アルコキシシランは、ほぼ全量が芯粒子粉末の粒子表面
に被覆される。
【0128】アルコキシシラン又はポリシロキサンを均
一に芯粒子粉末の粒子表面に被覆するためには、芯粒子
粉末の凝集をあらかじめ粉砕機を用いて解きほぐしてお
くことが好ましい。
【0129】芯粒子粉末とアルコキシシラン溶液又はポ
リシロキサンとの混合攪拌や後述のカーボンブラック微
粒子粉末と粒子表面にアルコキシシランから生成するオ
ルガノシラン化合物又はポリシロキサンが被覆されてい
る芯粒子粉末との混合攪拌をするための機器としては、
粉体層にせん断力を加えることのできる装置が好まし
く、殊に、せん断、へらなで及び圧縮が同時に行える装
置がより好ましく、例えば、ホイール形混練機、ボール
型混練機、ブレード型混練機、ロール型混練機を用いる
ことができる。
【0130】具体的には、ミックスマラー、シンプソン
ミル、サンドミル、マルチミル、ストッツミル、ウエッ
トパンミル、コナーミル、ヘンシェルミキサー、リング
マラー、回転ミル、振動ミル、加圧ニーダ、エクストル
ーダー及びスクリューミキサーを用いることができる。
好ましくは、ミックスマラー、シンプソンミル、サンド
ミル、マルチミル、ストッツミル、ウエットパンミル、
コナーミル、ヘンシェルミキサーであり、殊に、ミック
スマラー、シンプソンミル、サンドミル、マルチミルが
より好ましい。
【0131】混合攪拌時における条件は、芯粒子粉末の
粒子表面にアルコキシシラン又はポリシロキサンができ
るだけ均一に被覆されるように、線荷重は2〜200k
g/cm、より好ましくは5〜150kg/cm、処理
時間は5〜120分、好ましくは10〜90分の範囲で
処理条件を適宜調整すればよい。また、攪拌速度は2〜
2000rpm、好ましくは5〜1000rpmの範囲
で適宜調整すればよい。
【0132】アルコキシシラン又はポリシロキサンの添
加量は、芯粒子粉末100重量部に対して0.15〜4
5重量部が好ましい。0.15〜45重量部の添加量に
より、芯粒子粉末100重量部に対してカーボンブラッ
クを1〜30重量部付着させることができる。
【0133】芯粒子粉末の粒子表面にアルコキシラン又
はポリシロキサンを被覆した後、カーボンブラック微粒
子粉末を添加し、混合攪拌してアルコキシラン被覆又は
ポリシロキサン被覆にカーボンブラックの第1層を付着
させる。
【0134】カーボンブラック微粒子粉末は、少量ずつ
を時間をかけながら、殊に5〜60分間程度をかけて添
加するのが好ましい。
【0135】混合攪拌時における条件は、カーボンブラ
ックがアルコキシシラン被覆又はポリシロキサン被覆に
均一に付着するように、線荷重は2〜200kg/c
m、より好ましくは5〜150kg/cm、処理時間は
5〜120分、好ましくは10〜90分の範囲で処理条
件を適宜調整すればよい。また、攪拌速度は2〜200
0rpm、好ましくは5〜1000rpmの範囲で適宜
調整すればよい。
【0136】第1層を構成するカーボンブラック微粒子
粉末の添加量は、芯粒子粉末100重量部に対して1〜
30重量部である。1重量部未満の場合には、カーボン
ブラックの付着量が不十分であるため、付着しているカ
ーボンブラックに接着可能な接着剤もまた不十分となる
ため、第2層を構成するカーボンブラック微粒子粉末を
添加しても十分量のカーボンブラックを接着させること
が困難となる。
【0137】次いで、カーボンブラックの第1層が形成
されている中間複合ヘマタイト粒子粉末に接着剤を添加
して混合攪拌した後、更にカーボンブラック微粒子粉末
を添加して混合攪拌して第1層の表面にカーボンブラッ
クの第2層を接着させた後、乾燥乃至加熱処理する。
【0138】接着剤の混合攪拌時における条件は、カー
ボンブラックの第1層が形成されている中間複合ヘマタ
イト粒子粉末表面に接着剤が均一に接着するように、線
荷重は2〜200kg/cm、より好ましくは5〜15
0kg/cm、処理時間は5〜120分、好ましくは1
0〜90分の範囲で処理条件を適宜調整すればよい。ま
た、攪拌速度は2〜2000rpm、好ましくは5〜1
000rpmの範囲で適宜調整すればよい。
【0139】接着剤の添加量は、芯粒子粉末に対し、
0.1〜5重量部である。0.1重量部未満の場合に
は、カーボンブラックからなる第2層を十分接着させる
ことが困難となる。5重量部を超える場合には、接着効
果が飽和するため、必要以上に添加する意味がない。
【0140】カーボンブラックからなる第2層を接着す
るための混合攪拌時における条件は、接着剤とカーボン
ブラックが均一に接着するように、線荷重は2〜200
kg/cm、より好ましくは5〜150kg/cm、処
理時間は5〜120分、好ましくは10〜90分の範囲
で処理条件を適宜調整すればよい。また、攪拌速度は2
〜2000rpm、好ましくは5〜1000rpmの範
囲で適宜調整すればよい。
【0141】第2層を構成するカーボンブラック微粒子
粉末の添加量は、芯粒子粉末100重量部に対して1〜
30重量部である。1重量部未満の場合には、接着剤表
面に付着するカーボンブラックが少ないため、接着剤が
露出した形となり、分散性が低下するとともに体積固有
抵抗値をより低減させることが困難となり、ミリスチン
酸吸着量も改善されない。30重量部を超える場合に
は、得られた針状黒色複合ヘマタイト粒子粉末の表面か
らカーボンブラックが脱離しやすくなり、その結果、ビ
ヒクル中における分散性が低下する。
【0142】乾燥乃至加熱工程における処理温度範囲
は、通常40〜200℃が好ましく、より好ましくは6
0〜150℃であり、処理時間は、10分〜12時間が
好ましく、30分〜3時間がより好ましい。アルコキシ
シランは、この乾燥乃至加熱工程によりオルガノシラン
化合物となる。
【0143】芯粒子粉末は、必要により、アルコキシシ
ランの溶液又はポリシロキサンとの混合攪拌に先立って
あらかじめ、粒子表面を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
物から選ばれる1種又は2種以上で被覆しておいてもよ
い。
【0144】アルミニウムの水酸化物等による被覆は、
芯粒子粉末を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、前記芯粒子粉末の粒子
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から選ばれる
1種又は2種以上を被着し、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
施してもよい。
【0145】アルミニウム化合物としては、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ナトリウム
等のアルミン酸アルカリ塩が使用できる。
【0146】アルミニウム化合物の添加量は、ヘマタイ
ト粒子粉末に対して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、粒子表面に
十分な量のアルミニウムの水酸化物等を被覆することが
困難であり、効果的にカーボンブラックの脱離率を改良
できない。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。
【0147】ケイ素化合物としては、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等が使用
できる。
【0148】ケイ素化合物の添加量は、ヘマタイト粒子
粉末に対して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、粒子表面に十
分な量のケイ素の酸化物等を被覆することが困難であ
り、効果的にカーボンブラックの脱離率を改良できな
い。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。
【0149】アルミニウム化合物とケイ素化合物とを併
せて使用する場合には、ヘマタイト粒子粉末に対してA
l換算量とSiO2換算量との総和で0.01〜50重
量%が好ましい。
【0150】次に、前記本発明に係る磁気記録媒体の製
造法について述べる。
【0151】本発明に係る磁気記録媒体は、常法によ
り、非磁性基体上に磁性粒子粉末、結合剤樹脂、黒色フ
ィラー材及び溶剤を含む磁性塗料を塗布して塗膜を形成
した後、磁場配向することにより得ることができる。
【0152】磁性塗料の混練分散に当たっては、混練機
は、例えば、二軸ニーダー、二軸エクストルーダー、加
圧ニーダー、二本ロールミル、三本ロールミルなどが使
用でき、分散機としては、ボールミル、サンドグライン
ダー、アトライター、ディスパー、ホモジナイザー、超
音波分散機などを使用することができる。
【0153】磁性塗料の塗布にあたっては、グラビアコ
ーター、リバースロールコーター、スリットコーター、
ダイコーターなどを使用することができる。塗布したシ
ートは、対向磁石配向、ソレノイド磁石配向等により磁
場配向を行うことができる。
【0154】溶剤としては、現在磁気記録媒体に汎用さ
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。
【0155】溶剤の使用量は、磁性粒子粉末100重量
部に対してその総量で65〜1000重量部である。6
5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。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。
【0156】
【本発明の実施の形態】本発明の代表的な実施の形態は
以下の通りである。
【0157】芯粒子粉末、中間複合ヘマタイト粒子粉
末、黒色複合ヘマタイト粒子粉末及びカーボンブラック
微粒子粉末の各粒子粉末の平均粒子径は、電子顕微鏡写
真を4倍に拡大した写真(×80000)に示される粒
子約350個について定方向径をそれぞれ測定し、その
平均値で示した。
【0158】軸比は、平均長軸径と平均短軸径との比で
示し、板状比は平均板面径と平均厚みとの比で示した。
【0159】粒子径の幾何標準偏差値は、下記の方法に
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
粒子の実際の粒子径と個数から、統計学的手法に従っ
て、対数正規確率紙上の横軸に粒子径を、縦軸に所定の
粒子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した。そしてこのグラフか
ら粒子の累積個数が50%及び84.13%のそれぞれ
に相当する粒子径の値を読み取り、幾何標準偏差値=
(積算フルイ下84.13%における粒子径)/(積算
フルイ下50%における粒子径(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、
粒度分布が優れていることを意味する。
【0160】比表面積値は、BET法により測定した値
で示した。
【0161】ヘマタイト粒子粉末、中間複合ヘマタイト
粒子粉末及び黒色複合ヘマタイト粒子粉末の粒子内部や
粒子表面に存在するMn量、Al量、及びSi量並びに
アルコキシシランから生成するオルガノシラン化合物、
ポリシロキサン又はジメチルポリシロキサンに含有され
るSi量のそれぞれは「蛍光X線分析装置3063M
型」(理学電機工業(株)製)を使用し、JIS K0
119の「けい光X線分析通則」に従って測定した。
【0162】中間複合ヘマタイト粒子粉末及び黒色複合
ヘマタイト粒子粉末に付着しているカーボンブラック量
は「堀場金属炭素・硫黄分析装置EMIA−2200
型」((株)堀場製作所製)を用いて炭素量を測定する
ことにより求めた。
【0163】黒色複合ヘマタイト粒子粉末に付着してい
るカーボンブラックの付着厚みは、透過型電子顕微鏡J
EM−2010(日本電子株式会社(製))を用いて加
速電圧200kVの条件下で撮影した電子顕微鏡写真
(×500,000)を10倍に拡大した写真(×5,
000,000)に写っている粒子の表面に付着してい
るカーボンブラックの平均的な厚み部分を測定すること
によって求めた。
【0164】中間複合ヘマタイト粒子粉末及び黒色複合
ヘマタイト粒子粉末に付着しているカーボンブラックの
脱離率(%)は、下記の方法により求めた値で示した。
カーボンブラックの脱離率(%)が0に近いほど、粒子
表面からのカーボンブラックの脱離量が少ないことを示
す。
【0165】被測定粒子粉末3gとエタノール40ml
を50mlの沈降管に入れ、20分間超音波分散を行っ
た後、120分静置し、比重差によって被測定粒子粉末
と脱離したカーボンブラックを分離した。次いで、この
被測定粒子粉末に再度エタノール40mlを加え、更に
20分間超音波分散を行った後120分静置し、被測定
粒子粉末と脱離したカーボンブラックを分離した。この
被測定粒子粉末を100℃で1時間乾燥させ、前述の
「堀場金属炭素・硫黄分析装置EMIA−2200型」
(株式会社堀場製作所製)を用いて炭素量を測定し、下
記式に従って求めた値をカーボンブラックの脱離率
(%)とした。
【0166】カーボンブラックの脱離率(%)={(W
a−We)/Wa}×100 Wa:被測定粒子粉末のカーボンブラック付着量 We:脱離テスト後の被測定粒子粉末のカーボンブラッ
ク付着量
【0167】ヘマタイト粒子粉末、中間複合ヘマタイト
粒子粉末及び黒色複合ヘマタイト粒子粉末のそれぞれの
黒色度は、試料0.5gとヒマシ油0.7ccとをフー
バー式マーラーで練ってペースト状とし、このペースト
にクリアラッカー4.5gを加え、混練、塗料化してキ
ャストコート紙上に6milのアプリケーターを用いて
塗布した塗布片(塗膜厚み:約30μm)を作製し、 該
塗料片について、多光源分光測色計MSC−IS−2D
(スガ試験機(株)製)を用いて測定し、JIS Z
8729に定めるところに従って表色指数L*値で示し
た。
【0168】ここでL*値は、明度を表わし、L*値が小
さいほど黒色度が優れていることを示す。
【0169】ヘマタイト粒子粉末、中間複合ヘマタイト
粒子粉末及び黒色複合ヘマタイト粒子粉末の各粒子粉末
の体積固有抵抗値は、まず、粒子粉末0.5gを測り取
り、KBr錠剤成形器(株式会社島津製作所)を用い
て、140Kg/cm2の圧力で加圧成形を行い、円柱
状の被測定試料を作製した。
【0170】次いで、被測定試料を温度25℃、相対湿
度60%環境下に12時間以上暴露した後、この被測定
試料をステンレス電極の間にセットし、ホイートストン
ブリッジ(TYPE2768 横河北辰電気株式会社
製)で15Vの電圧を印加して抵抗値R(Ω)を測定し
た。
【0171】次いで、被測定(円柱状)試料の上面の面
積A(cm2)と厚みt0(cm)を測定し、次式にそれ
ぞれの測定値を挿入して、体積固有抵抗値(Ω・cm)
を求めた。 体積固有抵抗値(Ω・cm)=R×(A/t0
【0172】ヘマタイト粒子粉末、中間複合ヘマタイト
粒子粉末及び黒色複合ヘマタイト粒子粉末の各粒子粉末
のミリスチン酸吸着量は、下記の方法によって求めた。
ミリスチン酸吸着量が少ないほど、磁気テープとした時
に脂肪酸が浸み出しやすく、摩擦係数の低減を図ること
ができる。
【0173】まず、140mlのガラスビンに1.5m
mφのガラスビーズ100g、被測定粒子粉末9g及び
被測定粒子粉末の表面を一層被覆するだけのミリスチン
酸を含有するテトラヒドロフラン溶液45mlを加え、
60分間ペイントシェーカーで混合分散した。
【0174】次に、この混合分散物を50mlの沈降管
に取り出し、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ミリスチン酸濃度を重量法によって
定量し、仕込みのミリスチン酸量との差し引きにより、
固形部分に存在するミリスチン酸量を求め、これを粒子
に対するミリスチン酸吸着量(mg/m2)とした。
【0175】塗料粘度は、塗料の25℃における塗料粘
度をE型粘度計(コーンプレート型粘度計)EMD−R
(株式会社東京計器製)を用いて25℃におけるずり速
度が1.92sec-1での見かけ粘度の値で示した。
【0176】磁性粒子粉末及び磁気記録媒体の磁気特性
は、「振動試料型磁力計VSM−3S−15」(東英工
業(株)製)を使用し、最大外部磁場10kOeにて測
定した。
【0177】磁気記録層の塗膜表面の光沢度は、「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。
【0178】表面粗度Raは、「surfcom−57
5A」(東京精密(株)製)を用いてカレンダー後の塗
布膜の中心線平均粗さを測定した値で示した。
【0179】磁気記録媒体の光透過の程度は、「自記光
電分光光度計UV−2100」(株式会社島津製作所
製)を用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。
【0180】尚、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基体と同一の非磁
性基体をブランクとして用いた。
【0181】 線吸収係数(μm-1)=〔ln(1/t)〕/FT t:λ=900nmにおける光透過率(−) FT:測定に用いた磁気記録媒体の塗膜組成物層の厚み
(μm)
【0182】電磁変換特性は、「ドラムテスターBX−
3168」(ベルデックス社製)を用いて相対速度5.
8m/secにおける4MHz又は7MHzの各記録周
波数における電磁変換出力値を基準テープに対する相対
値として示した。
【0183】基準テープは、後述する磁性塗料の組成の
うち、黒色複合ヘマタイト粒子粉末を磁性粒子粉末10
0重量部に対してアルミナ(商品名:AKP−30、住
友化学株式会社製)7.0重量部に置き換えた以外は同
様にして作製したものを基準テープとして用いた。
【0184】走行耐久性は、「メディアデュラビリティ
テスターMDT−3000」(Steinberg A
ssociates社製)を用いて、相対速度16m/
sec、負荷200gにおける測定値で示した。
【0185】ヘッド汚染は、「メディアデュラビリティ
テスターMDT−3000」(Steinberg A
ssociates社製)を用いて、相対速度16m/
sec、負荷200gにおいて、30分間走行させた後
のヘッド汚れを目視で観察し、4段階で評価した。Aが
最もヘッドの汚れが少ないことを示す。 A:汚れなし B:若干汚れ有り C:汚れ有り D:ひどい汚れ有り
【0186】塗布膜の表面電気抵抗値は、被測定塗布膜
を温度25℃、相対湿度60%の環境下に12時間以上
曝した後、幅6.5mmの金属製の電極に幅6mmにス
リットした塗布膜を置き、その両端に各170gのおも
りを付け、電極に塗布膜を密着させた後、電極間に50
0Vの直流電圧をかけて測定した値で示した。
【0187】磁気記録媒体の摩擦係数は、磁気テープ面
と金属面(アルミニウム鏡面)との摩擦力を引張試験機
テンシロン(株式会社島津製作所製)を用いて測定し、
荷重との比から求めた値で示した。
【0188】磁気記録媒体を構成する非磁性基体及び磁
気記録層の各層の厚みは、下記のようにして測定した。
【0189】デジタル電子マイクロメーターK351C
(安立電気株式会社製)を用いて、先ず、非磁性基体の
膜厚(A)を測定する。次に、非磁性基体と該非磁性基
体上に形成された磁気記録層との厚み(B)(非磁性基
体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、磁気記録層の厚みは(B)−(A)で
示した。
【0190】<黒色複合ヘマタイト粒子粉末の製造>マ
ンガン含有黒色ヘマタイト粒子粉末(粒子形状:粒状、
平均粒子径0.30μm、幾何標準偏差値1.46、B
ET比表面積値3.6m2/g、Mn含有量13.3重
量%、黒色度L*値22.6、体積固有抵抗値2.0×
107Ω・cm、ミリスチン酸吸着量0.72mg/
2)20kgを、凝集を解きほぐすために、純水15
0lに攪拌機を用いて邂逅し、更に、「TKパイプライ
ンホモミクサー」(製品名、特殊機化工業(株)製)を
3回通してマンガン含有黒色ヘマタイト粒子粉末を含む
スラリーを得た。
【0191】続いて、このマンガン含有黒色ヘマタイト
粒子粉末を含むスラリーを横形サンドグラインダー「マ
イティーミルMHG−1.5L」(製品名、井上製作所
(株) 製)を用いて、軸回転数2000rpmにおい
て5回パスさせて、マンガン含有黒色ヘマタイト粒子粉
末を含む分散スラリーを得た。
【0192】得られたマンガン含有黒色ヘマタイト粒子
粉末を含む分散スラリーの325mesh(目開き44
μm)における篩残分は0%であった。この分散スラリ
ーを濾別、水洗して、マンガン含有黒色ヘマタイト粒子
粉末のケーキを得た。このマンガン含有黒色ヘマタイト
粒子粉末のケーキを120℃で乾燥した後、乾燥粉末1
1.0kgをエッジランナー「MPUV−2型」(製品
名、(株)松本鋳造鉄工所製)に投入して、30kg/
cmで30分間混合攪拌を行い、粒子粉末の凝集を軽く
解きほぐした。
【0193】次に、メチルトリエトキシシラン(商品
名:TSL8123:東芝シリコーン(株)製)220
gを200mlのエタノールで混合希釈して得られるメ
チルトリエトキシシラン溶液を、エッジランナーを稼動
させながら粒子粉末の凝集を解きほぐした上記マンガン
含有黒色ヘマタイト粒子粉末に添加し、60kg/cm
の線荷重で45分間混合攪拌を行って、粒子表面にメチ
ルトリエトキシシランが被覆されているマンガン含有黒
色ヘマタイト粒子粉末を得た。なお、この時の攪拌速度
は22rpmであった。
【0194】次に、カーボンブラック微粒子粉末A(粒
子形状:粒状、粒子径0.022μm、幾何標準偏差値
1.68、BET比表面積値134m2/g、黒色度L*
値16.6、pH値3.4、DBP吸油量89ml/1
00g)1650gを、エッジランナーを稼動させなが
ら10分間かけて添加し、更に60kg/cmの線荷重
で60分間、混合攪拌を行い、メチルトリエトキシシラ
ン被覆の上にカーボンブラックを付着させて、中間複合
ヘマタイト粒子粉末を得た。なお、この時の攪拌速度は
22rpmであった。
【0195】メチルトリエトキシシランの被覆量とカー
ボンブラックの付着量とを確認するために、得られた中
間複合ヘマタイト粒子粉末の一部を採取し、乾燥機を用
いて105℃で60分間熟成し、残留している水分、エ
タノール等を揮散させた。メチルトリエトキシシランの
被覆量は、Si換算で0.30重量%であり、カーボン
ブラックの付着量は13.00重量%(芯粒子粉末10
0重量部に対して15重量部に相当する)であった。電
子顕微鏡写真観察の結果、カーボンブラックのほぼ全量
がメチルトリエトキシシランから生成するオルガノシラ
ン化合物被覆に付着していることが認められた。
【0196】次に、ジメチルポリシロキサン220g
を、エッジランナーを稼動させながら上記中間複合ヘマ
タイト粒子粉末に添加し、60kg/cmの線荷重で3
0分間混合攪拌を行って、表面にジメチルポリシロキサ
ンが均一に接着されている中間複合ヘマタイト粒子粉末
を得た。なお、この時の攪拌速度は22rpmであっ
た。
【0197】次に、上記カーボンブラック微粒子粉末A
2200gを、エッジランナーを稼動させながら10分
間かけて添加し、更に60kg/cmの線荷重で30分
間、混合攪拌を行い、カーボンブラックから構成される
第1層の表面にジメチルポリシロキサンを接着剤として
カーボンブラックからなる第2層を接着させて、黒色複
合ヘマタイト粒子粉末を得た。なお、この時の攪拌速度
は22rpmであった。
【0198】得られた黒色複合ヘマタイト粒子粉末を、
乾燥機を用いて105℃で60分間加熱処理を行い、残
留している水分、エタノール等を揮散させた。この黒色
複合ヘマタイト粒子粉末は、電子顕微鏡観察の結果、粒
子径が0.31μmの粒状粒子粉末であった。幾何標準
偏差値は1.46であり、BET比表面積値は8.9m
2/g、黒色度L*値は17.8、体積固有抵抗値は4.
8×102Ω・cm、ミリスチン酸吸着量は0.26m
g/m2、カーボンブラック脱離率は8.3%であり、
付着及び接着しているカーボンブラックの総量がC換算
で25.76重量%(芯粒子粉末100重量部に対して
35重量部に相当する)であって、粒子表面のカーボン
ブラックの付着厚みは0.0027μmであって、ジメ
チルポリシロキサンの被覆量はSi換算で0.71重量
%であった。なお、電子顕微鏡観察の結果、カーボンブ
ラックがほとんど認められないことから、カーボンブラ
ックのほぼ全量がカーボンブラックの第1層に接着して
いることが認められた。
【0199】<磁気記録媒体の製造>Co被着型針状マ
グネタイト粒子粉末(平均長軸径0.23μm、軸比
7.3、BET比表面積値30.3m2/g、保磁力値
726Oe、飽和磁化値81.9emu/g、Co含有
量2.22重量%)100重量部、塩化ビニル−酢酸ビ
ニル共重合樹脂(商品名:MR−110、日本ゼオン
(株)製)10.0重量部、シクロヘキサノン23.3
重量部、メチルエチルケトン10.0重量部、カーボン
ブラック微粒子粉末(三菱化学(株)製、平均粒子径2
6nm、BET比表面積値130m2/g)1.0重量
部と上記で得られた黒色複合ヘマタイト粒子粉末7.0
重量部とをニーダーを用いて20分間混練した後、該混
練物にトルエン79.6重量部及びメチルエチルケトン
110.2重量部及びシクロヘキサノン17.8重量部
を添加して希釈し、次いで、サンドグラインダーによっ
て3時間混合、分散させて混合分散物を得た。
【0200】上記混合分散物に、ポリウレタン樹脂(商
品名:TI−1075、三洋化成工業(株)製)の固形
分10.0重量部を含むメチルエチルケトン/シクロヘ
キサノンの1/1溶液33.3重量部を添加して、更に
30分間サンドグラインダーを用いて混合・分散した
後、目開き1μmのフィルターで濾過して得られた濾過
物にミリスチン酸1.0重量部及びブチルステアレート
3.0重量部を含むメチルエチルケトン/トルエン/シ
クロヘキサノンの5/3/2溶液12.1重量部及び三
官能性低分子量ポリイソシアネート(商品名:E−3
1、武田薬品工業(株)製)5.0重量部を含むメチル
エチルケトン/トルエン/シクロヘキサノンの5/3/
2溶液15.2重量部を攪拌しながら混合して磁性塗料
を製造した。
【0201】得られた磁性塗料の組成は下記の通りであ
った。 磁性粒子粉末 100重量部、 塩化ビニル−酢酸ビニル共重合樹脂 10重量部、 ポリウレタン樹脂 10重量部、 黒色複合ヘマタイト粒子粉末(フィラー材) 7.0重量部、 カーボンブラック微粒子粉末 1.0重量部、 ミリスチン酸 1.0重量部、 ステアリン酸ブチル 3.0重量部、 三官能性低分子量ポリイソシアネート 5.0重量部、 シクロヘキサノン 56.6重量部、 メチルエチルケトン 141.5重量部、 トルエン 85.4重量部。
【0202】得られた磁性塗料の塗料粘度は2,432
cPであった。
【0203】上記磁性塗料を目開き1μmのフィルター
で濾過した後、厚さ14μmのポリエステルベースフィ
ルム上にギャップ幅45μmのスリットコーターを用い
て塗布し、次いで、乾燥することによって膜厚3.9μ
mの磁性層を形成させ、常法によりカレンダー処理を行
って表面平滑化した後、1/2インチの幅に裁断した。
得られた磁気テープを60℃の硬化炉で24時間静置さ
せ、十分に硬化させて、磁気テープを得た。得られた塗
膜の膜厚は3.4μmであった。
【0204】上記磁気テープの磁気特性は、保磁力値が
751Oe、角型比(Br/Bm)が0.88であっ
た。光沢度は186%、表面粗度Raは6.8nm、線
吸収係数は1.36μm-1、表面電気抵抗値は8.6×
108Ω/cm2、電磁変換特性は、記録周波数4MHz
における出力が+2.3dBであり、摩擦係数が0.2
9であり、耐久性は走行耐久時間が30分以上であっ
て、ヘッド汚染がAであった。
【0205】なお、電磁変換特性を求めるための基準テ
ープとして、後述する表10及び表11に記載の基準テ
ープ1を用いた。
【0206】
【作用】本発明において最も重要な点は、磁気記録層に
含有させるフィラー材として、芯粒子粉末の粒子表面に
アルコキシシランから生成するオルガノシラン化合物又
はポリシロキサンが被覆されており、該被覆にカーボン
ブラックが付着されている平均粒子径0.08〜1.0
μmの黒色複合ヘマタイト粒子粉末を用いた場合には、
優れた耐久性と良好な電磁変換特性を有するとともに、
より小さい光透過率とより低い表面電気抵抗値とを有
し、しかも、摩擦係数が小さく、走行耐久性が優れてい
る磁気記録媒体が得られるという事実である。
【0207】本発明に係る磁気記録媒体が優れた耐久性
と良好な電磁変換特性を有する理由について、本発明者
はフィラー材として使用する黒色複合ヘマタイト粒子粉
末の粒子表面から脱離するカーボンブラックが少ないこ
とに起因して、系内におけるカーボンブラックによって
殊に磁性粒子粉末の分散が阻害されることがなく、ま
た、粒子表面にカーボンブラックが付着していることに
より粒子表面に凹凸が生じている黒色複合ヘマタイト粒
子粉末が磁性粒子粉末の間に介在することによって、磁
性粒子相互間の接触が抑制され、磁性粒子粉末が高充填
されやすいためと考えている。
【0208】なお、本発明における黒色複合ヘマタイト
粒子粉末の粒子表面から脱離するカーボンブラックが少
ない理由について、本発明者は、アルコキシシランを用
いた場合には、ヘマタイト粒子粉末の粒子内部や粒子表
面に含有されているSi、Al、Fe等の金属元素とカ
ーボンブラックが付着しているアルコキシシランが有し
ているアルコキシ基との間で、メタロキサン結合(≡S
i−O−M(但し、Mは、ヘマタイト粒子に含まれてい
るSi、Al、Fe等の金属原子である。))が形成さ
れることにより、カーボンブラックが付着しているオル
ガノシラン化合物がヘマタイト粒子粉末の粒子表面に強
固に結合するためと考えている。
【0209】また、ポリシロキサンを用いた場合には、
カーボンブラックが付着しているポリシロキサンが有し
ている各種官能基が、ヘマタイト粒子粉末の粒子表面へ
強固に結合するためと考えている。
【0210】本発明に係る磁気記録媒体の光透過率が小
さい理由について、本発明者は、磁性層中に含有されて
いるフィラー材の黒色度が優れていることによるものと
考えている。即ち、本発明に係る黒色フィラー材は、通
常は微粒子粉末であることに起因して、凝集体として挙
動するカーボンブラック微粒子粉末が、ヘマタイト粒子
粉末の粒子表面にアルコキシシランから生成するオルガ
ノシラン化合物又はポリシロキサンを介して均一且つ緻
密に付着されているため、カーボンブラックがより効果
的に機能しているためと考えている。
【0211】本発明に係る磁気記録媒体の表面電気抵抗
値が小さい理由について、本発明者は、磁気記録層中に
均一に分散している黒色フィラー材の粒子表面に均一且
つ緻密に付着しているカーボンブラックが相互に接触し
ながら連綿と連なっていることにより、磁気記録層自体
の表面電気抵抗値を大きく低下させることができたこと
によるものと考えている。
【0212】本発明に係る磁気記録媒体の摩擦係数を低
減できた理由について、本発明者は、磁性層中に含有さ
れる黒色フィラー材の粒子表面へのミリスチン酸の吸着
が特定範囲内に抑制された結果、ミリスチン酸の適量が
調整されながら長期に亘って磁気記録層表面に浸み出す
ことにより、潤滑剤としての機能が効果的に発揮できた
ものと考えている。
【0213】本発明に係る磁気記録媒体の走行耐久性が
優れている理由について、本発明者は、上記と同様の理
由により、ミリスチン酸の適量が調整されながら磁気記
録層表面に浸み出すことにより、安定した走行耐久性が
得られたものと考えている。
【0214】
【実施例】次に、実施例並びに比較例を挙げる。
【0215】芯粒子1〜5 公知の製造方法で得られた各種のヘマタイト粒子粉末を
準備し、上記発明の実施の形態と同様にして凝集が解き
ほぐされたヘマタイト粒子粉末を得た。
【0216】このヘマタイト粒子粉末の諸特性を表1に
示す。
【0217】
【表1】
【0218】芯粒子6芯粒子1の凝集が解きほぐされた
マンガン含有黒色ヘマタイト粒子粉末20kgと水15
0lとを用いて、発明の実施の形態と同様にしてマンガ
ン含有黒色ヘマタイト粒子粉末を含むスラリーを得た。
得られたマンガン含有黒色ヘマタイト粒子粉末を含む再
分散スラリーのpH値を、水酸化ナトリウム水溶液を用
いて10.5に調整した後、該スラリーに水を加えスラ
リー濃度を98g/lに調整した。このスラリー150
lを加熱して60℃とし、このスラリー中に1.0mo
l/lのアルミン酸ナトリウム溶液2722ml(マン
ガン含有黒色ヘマタイト粒子粉末に対してAl換算で
0.5重量%に相当する)を加え、30分間保持した
後、酢酸を用いてpH値を7.5に調整した。この状態
で30分間保持した後、濾過、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
マンガン含有黒色ヘマタイト粒子粉末を得た。
【0219】この時の主要製造条件を表2に、得られた
マンガン含有黒色ヘマタイト粒子粉末の諸特性を表3に
示す。
【0220】尚、表面処理工程における被覆物の種類の
Aは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。
【0221】
【表2】
【0222】
【表3】
【0223】芯粒子7〜10 芯粒子粉末の種類、表面処理工程における添加物の種
類、量を種々変えた以外は、芯粒子6と同様にして表面
処理済ヘマタイト粒子粉末を得た。
【0224】この時の主要処理条件を表2に、得られた
表面処理済ヘマタイト粒子粉末の諸特性を表3に示す。
【0225】<中間複合ヘマタイト粒子粉末の製造> 実施例1〜12、比較例1〜4 芯粒子粉末の種類、被覆工程におけるアルコキシシラ
ン、ポリシロキサン、シリコン化合物添加の有無、種
類、添加量及びエッジランナー処理条件、カーボンブラ
ック微粒子粉末の付着工程におけるカーボンブラック微
粒子粉末の種類、添加量及びエッジランナーによる処理
条件を種々変えた以外は、前記発明の実施の形態と同様
にして中間複合ヘマタイト粒子粉末を得た。実施例1〜
12の各実施例で得られた中間複合ヘマタイト粒子粉末
は、電子顕微鏡観察の結果、カーボンブラックがほとん
ど認められないことから、カーボンブラックのほぼ全量
がアルコキシシランから生成するオルガノシラン化合物
被覆又はポリシロキサン被覆に付着していることが認め
られた。
【0226】使用したカーボンブラック微粒子粉末B乃
至Fの諸特性を表4に示す。
【0227】
【表4】
【0228】この時の主要処理条件を表5に、得られた
中間複合ヘマタイト粒子粉末の諸特性を表6に示す。
【0229】なお、実施例3〜5の各実施例で使用され
ている添加物は、いずれもポリシロキサンである。「T
SF484」(商品名:東芝シリコーン株式会社
(製))はメチルハイドロジェンポリシロキサンであ
り、「BYK−080」(商品名:ビックケミー・ジャ
パン株式会社(製))は変成ポリシロキサンであり、
「TSF−4770」(商品名:東芝シリコーン株式会
社(製))は末端カルボキシル変成ポリシロキサンであ
る。
【0230】
【表5】
【0231】
【表6】
【0232】<黒色複合ヘマタイト粒子粉末の製造> 実施例13〜24、比較例5〜11 中間複合ヘマタイト粒子粉末の種類、接着処理工程にお
ける接着剤の種類、添加量及びエッジランナーによる処
理条件、カーボンブラックの接着工程におけるカーボン
ブラック微粒子粉末の種類、添加量及びエッジランナー
による処理条件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黒色複合ヘマタイト粒子粉末を得
た。
【0233】尚、実施例13〜24の各実施例で得られ
た黒色複合ヘマタイト粒子粉末は、電子顕微鏡観察の結
果、カーボンブラックがほとんど認められないことか
ら、カーボンブラックのほぼ全量がカーボンブラックの
第1層に接着されていることが認められた。
【0234】この時の主要処理条件を表7に、得られた
黒色複合ヘマタイト粒子粉末の諸特性を表8に示す。
【0235】
【表7】
【0236】
【表8】
【0237】<磁気記録媒体の製造> 実施例25〜36、比較例12〜18 磁性粒子粉末の種類、フィラー材の種類及び添加量を種
々変化させた以外は、本発明の実施の形態と同様にして
磁気記録媒体を得た。
【0238】使用した磁性粒子粉末1乃至3の諸特性を
表9に示す。
【0239】なお、磁性粒子3は板状磁性粒子粉末であ
り、表9中の平均長軸径は、「板面径」を「平均短軸
径」は厚みを、軸比は「板状比」を意味する。
【0240】
【表9】
【0241】尚、電磁変換特性を示すために用いる基準
テープ1〜4は、その製造条件を表10に、その諸特性
を表11に示した。
【0242】
【表10】
【0243】
【表11】
【0244】実施例25〜36及び比較例12〜18の
磁気記録媒体の製造条件を表12に、得られた磁気記録
媒体の諸特性を表13及び表14に示した。
【0245】
【表12】
【0246】
【表13】
【0247】
【表14】
【0248】
【発明の効果】本発明に係る黒色フィラー材は、ビヒク
ル中における分散性が優れているとともに、より優れた
黒色度とより低い体積固有抵抗値を有しており、しか
も、ミリスチン酸吸着量が抑制されたフィラー材である
から、磁気記録媒体として用いた場合、表面が平滑であ
って、より優れた黒色度とより低い表面電気抵抗値を有
するとともに、磁性層中におけるミリスチン酸の浸み出
しを調整できるので、磁気記録媒体用フィラー材として
好ましいものである。
【0249】本発明に係る磁気記録媒体は、上記黒色フ
ィラー材を用いることにより、より優れた耐久性とより
良好な電磁変換特性を有しているとともに、より小さい
光透過率とより低い表面電気抵抗値とを有し、しかも摩
擦係数が小さく、走行耐久性が優れているので、高密度
記録用磁気記録媒体として好適である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 石谷 誠治 広島県大竹市明治新開1番4戸田工場株式 会社大竹工場内 Fターム(参考) 4G002 AA03 AD03 AD04 AE01 4J037 AA15 CA02 CA09 CA12 CA23 CA24 CB09 CC02 CC06 CC14 CC15 CC16 CC17 CC23 CC24 CC26 CC27 CC28 DD05 DD12 EE02 EE03 EE04 FF05 FF11 4J038 BA081 CA021 CA041 CA071 CC041 CD061 CD071 CD081 CE071 CF041 CG001 CG061 CG161 DD001 DH001 HA216 KA14 KA15 NA22 PB11 PC08 5D006 BA09 BA10 EA01 FA00 FA08

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ヘマタイト粒子粉末の粒子表面にアルコ
    キシシランから生成するオルガノシラン化合物又はポリ
    シロキサンが被覆されており、該被覆に上記ヘマタイト
    粒子粉末100重量部に対して30重量部を超え、60
    重量部以下のカーボンブラックが付着されている平均粒
    子径が0.08〜1.0μmであって、且つ、ミリスチ
    ン酸吸着量が0.01〜0.3mg/m2である黒色複
    合ヘマタイト粒子粉末からなることを特徴とする磁気記
    録媒体用黒色フィラー材。
  2. 【請求項2】 ヘマタイト粒子粉末の粒子表面に下層と
    して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から選ばれた1種
    又は2種以上が被覆され、上層としてアルコキシシラン
    から生成するオルガノシラン化合物又はポリシロキサン
    が被覆されており、該被覆に上記ヘマタイト粒子粉末1
    00重量部に対して30重量部を超え、60重量部以下
    のカーボンブラックが付着されている平均粒子径が0.
    08〜1.0μmであって、且つ、ミリスチン酸吸着量
    が0.01〜0.3mg/m2である黒色複合ヘマタイ
    ト粒子粉末からなることを特徴とする磁気記録媒体用黒
    色フィラー材。
  3. 【請求項3】非磁性基体上に、結合剤樹脂、磁性粒子粉
    末及びフィラー材を含む磁気記録層が形成されている磁
    気記録媒体において、上記フィラー材が、請求項1又は
    請求項2記載の黒色フィラー材であることを特徴とする
    磁気記録媒体。
JP32414999A 1999-11-15 1999-11-15 磁気記録媒体用黒色フィラー材及び該黒色フィラー材を用いた磁気記録媒体 Pending JP2001143240A (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP32414999A JP2001143240A (ja) 1999-11-15 1999-11-15 磁気記録媒体用黒色フィラー材及び該黒色フィラー材を用いた磁気記録媒体
EP00310100A EP1102245A1 (en) 1999-11-15 2000-11-14 Black filler for magnetic recording medium and magnetic recording medium using the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP32414999A JP2001143240A (ja) 1999-11-15 1999-11-15 磁気記録媒体用黒色フィラー材及び該黒色フィラー材を用いた磁気記録媒体

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2001143240A true JP2001143240A (ja) 2001-05-25

Family

ID=18162690

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP32414999A Pending JP2001143240A (ja) 1999-11-15 1999-11-15 磁気記録媒体用黒色フィラー材及び該黒色フィラー材を用いた磁気記録媒体

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2001143240A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007137919A (ja) * 2005-11-14 2007-06-07 Mitsui Mining & Smelting Co Ltd 導電性酸化亜鉛コート粉及びその製造方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007137919A (ja) * 2005-11-14 2007-06-07 Mitsui Mining & Smelting Co Ltd 導電性酸化亜鉛コート粉及びその製造方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3780719B2 (ja) 磁気記録媒体の非磁性下地層用鉄系黒色針状複合粒子粉末、非磁性下地層を有する磁気記録媒体用基体及び該基体を用いた磁気記録媒体
US6863966B1 (en) Black magnetic acicular composite particles for magnetic recording medium and magnetic recording medium using the same
KR19990063051A (ko) 자기기록매체 및 그를 위한 기판
US6458453B1 (en) Magnetic recording medium
US6352776B1 (en) Magnetic recording medium, non-magnetic acicular black iron-based composite particles and process for producing the particles
US6767611B2 (en) Black magnetic acicular containing composite particles magnetic recording medium
US20010044036A1 (en) Magnetic recording medium
JP4366551B2 (ja) 磁気記録媒体の非磁性下地層用針状非磁性粒子粉末並びに磁気記録媒体
US6294242B1 (en) Magnetic recording medium
JP2002237404A (ja) 磁気記録媒体用複合磁性粒子粉末及び磁気記録媒体
JP4506911B2 (ja) 磁気記録媒体
JP2001143240A (ja) 磁気記録媒体用黒色フィラー材及び該黒色フィラー材を用いた磁気記録媒体
US6803104B2 (en) Magnetic recording medium, non-magnetic acicular black iron-based composite particles and process for producing the particles
JP4518218B2 (ja) 磁気記録媒体
JP4513934B2 (ja) 磁気記録媒体用板状黒色複合マグネトプランバイト型フェライト粒子粉末及び該板状黒色複合マグネトプランバイト型フェライト粒子粉末を用いた磁気記録媒体
JP4471058B2 (ja) 磁気記録媒体の非磁性下地層用複合非磁性粒子粉末及びその製造法並びに磁気記録媒体
JP4557102B2 (ja) 磁気記録媒体用針状磁性粒子粉末及び該針状磁性粒子粉末を用いた磁気記録媒体
JP4525887B2 (ja) 磁気記録媒体
JP4367583B2 (ja) 磁気記録媒体用針状黒色複合磁性粒子粉末及び該針状黒色複合磁性粒子粉末を用いた磁気記録媒体
JP4370543B2 (ja) 磁気記録媒体用板状黒色複合マグネトプランバイト型フェライト粒子粉末及び該板状黒色複合マグネトプランバイト型フェライト粒子粉末を用いた磁気記録媒体
JP4366550B2 (ja) 非磁性下地層を有する磁気記録媒体用基体及び該基体を用いた磁気記録媒体
EP1102245A1 (en) Black filler for magnetic recording medium and magnetic recording medium using the same
JP2001014635A (ja) 磁気記録媒体
JP2001014636A (ja) 磁気記録媒体
JP2001014634A (ja) 磁気記録媒体