JP2008311518A - 窒化鉄系磁性粉末の製造方法、窒化鉄系磁性粉末、及び磁気記録媒体 - Google Patents

Abstract

【課題】微粒子でありながら、粒度分布が良好で、優れた磁気特性を有する窒化鉄系磁性粉末を提供する。
【解決手段】Ｆｅ_１６Ｎ_２相を含み、５〜２０ｎｍの平均粒子サイズを有する実質的に粒状の窒化鉄系磁性粉末の製造方法であって、鉄化合物と水系溶媒とが混合された混合液を調製し、前記混合液にマイクロ波を照射することにより鉄系酸化物粉末または鉄系水酸化物粉末を形成し、前記鉄系酸化物粉末または鉄系水酸化物粉末を還元処理することにより鉄系金属粉末を形成し、前記鉄系金属粉末を窒化処理することにより窒化鉄系磁性粉末を製造する製造方法。
【選択図】なし

Description

本発明は、磁気記録媒体に用いられる窒化鉄系磁性粉末の製造方法に関し、さらに詳しくは、デジタルビデオテープ、コンピュータ用バックアップテープ等の高密度記録が要求される磁気記録媒体に好適に用いられる窒化鉄系磁性粉末の製造方法に関する。

磁性粉末が結合剤に分散された磁性層を有する塗布型の磁気記録媒体は、アナログ方式からデジタル方式への記録再生方式の移行に伴い、記録密度の一層の向上が要求されている。特に、高密度デジタルビデオテープやコンピュータ用バックアップテープ等に用いられる磁気記録媒体においては、この要求が年々高まってきている。

このような記録密度の向上にあたり、短波長記録に対応するため、年々磁性粉末の微粒子化が図られており、現在では０．１μｍ以下の粒子長を有する針状の鉄系金属磁性粉末が実用化に供されている。また、短波長記録における減磁による出力低下を防止するため、年々磁性粉末の高保磁力化が図られてきている。例えば、鉄−コバルト合金化により、１９９．０ｋＡ／ｍ（２，５００Ｏｅ）程度の保磁力を有する鉄系金属磁性粉末が実現されている（特許文献１）。

しかしながら、これらの針状粒子を用いる磁気記録媒体では保磁力が磁性粉末の形状に依存することから、上記粒子長からの大幅な微粒子化は困難になってきている。
そこで、本出願人は、５〜５０ｎｍの平均粒子サイズと、２００ｋＡ／ｍ以上の高保磁力とを有し、主相としてＦｅ_１６Ｎ_２相を有する窒化鉄系磁性粉末を用いた磁気記録媒体を先に提案した（特許文献２）。
特開平３−４９０２６号公報 特開２００４−２７３０９４号公報

ところで、上記のような窒化鉄系磁性粉末は、鉄系酸化物粉末または鉄系水酸化物粉末を還元して鉄系金属粉末を形成し、この鉄系金属粉末を窒化処理することにより製造されるため、得られる窒化鉄系磁性粉末は粒子サイズにバラツキがあり、粒度分布を有している。従って、高密度記録を目的として磁性粉末の微粒子化を進めていくと、粒子サイズのバラツキが磁気記録媒体の磁気特性に与える影響が大きくなり、その結果、電磁変換特性を悪化させることとなる。

本発明は、上記課題を解決するものであり、微粒子でありながら、粒度分布が良好で、優れた磁気特性を有する窒化鉄系磁性粉末を提供し、もって磁気特性及び電磁変換特性に優れたデジタルビデオテープ、コンピュータ用バックアップテープ等の高密度記録用の磁気記録媒体を提供することを目的とする。

本発明は、Ｆｅ_１６Ｎ_２相を含み、５〜２０ｎｍの平均粒子サイズを有する実質的に粒状の窒化鉄系磁性粉末の製造方法であって、
鉄化合物と水系溶媒とが混合された混合液を調製し、
前記混合液にマイクロ波を照射することにより鉄系酸化物粉末または鉄系水酸化物粉末を形成し、
前記鉄系酸化物粉末または鉄系水酸化物粉末を還元処理することにより鉄系金属粉末を形成し、
前記鉄系金属粉末を窒化処理することにより窒化鉄系磁性粉末を製造する製造方法である。
上記製造方法によれば、窒化鉄系磁性粉末の原料粉末である鉄系酸化物粉末または鉄系水酸化物粉末の形成にあたり、鉄化合物と水系溶媒とが混合された混合液にマイクロ波が照射されるため、混合液を速やかに加熱することができるとともに、混合液を均一に加熱することができる。このため、微粒子であっても、粒子サイズが揃った粒度分布の狭い鉄系酸化物粉末または鉄系水酸化物粉末を形成することができる。そして、上記のようなマイクロ波を照射することにより形成される微粒子の鉄系酸化物粉末または鉄系水酸化物粉末を用いて窒化鉄系磁性粉末を形成することにより、微粒子でありながら、粒度分布が良好で、磁気特性に優れた窒化鉄系磁性粉末が得られる。

前記混合液は、さらに還元性化合物を含有することが好ましい。上記製造方法によれば、均質な鉄系酸化物粉末または鉄系水酸化物粉末を形成することができる。

また、前記混合液は、さらに水溶性界面活性剤を含有することを好ましい。上記製造方法によれば、得られる鉄系酸化物粉末または鉄系水酸化物粉末の粒子サイズを制御できるだけでなく、形成されたこれら粉末の水溶液中での分散性も向上させることができる。

上記製造方法においては、前記混合液に、非水溶性有機溶媒を添加して、水性相及び油性相の２相を有する２相混合液を調製し、前記２相混合液にマイクロ波を照射することにより鉄系酸化物粉末または鉄系水酸化物粉末を形成してもよい。鉄化合物が水系溶媒に混合された混合液中で形成される鉄系酸化物粉末または鉄系水酸化物粉末は一般に水性媒体中で結晶成長するが、水性相及び油性相の２相を有する２相混合液にマイクロ波が照射されると、加熱によって水性相中で対流が生じる。このため、水性相で生じた粉末が油性相に移動する推進力が生じ、形成された粉末が油性相に分散され、不純物や不要物が水性相に残存する。これにより、さらに結晶性に優れた微粒子の鉄系酸化物粉末または鉄系水酸化物粉末を形成することができる。

また、上記２相混合液は、さらに前記非水溶性有機溶媒に対して溶解性を有する非水溶性界面活性剤を含有することが好ましい。上記製造方法によれば、水性相から油性相に移動してきた鉄系酸化物粉末または鉄系水酸化物粉末の表面に非水溶性界面活性剤が被着する。このため、これらの粉末が全体として疎水性を帯び、油性相に安定して分散される。

上記窒化鉄系磁性粉末は、さらに希土類元素、シリコン、及びアルミニウムからなる群から選ばれる少なくとも１種の元素を含有することが好ましい。上記製造方法によれば、還元処理時の粒子形状の崩れが抑えられるとともに、微粒子であっても耐食性に優れた窒化鉄系磁性粉末を形成することができる。

そして、本発明は、上記製造方法によって製造される窒化鉄系磁性粉末と結合剤とを含む磁性層を有する磁気記録媒体である。上記製造方法によって形成される窒化鉄系磁性粉末は、微粒子でありながら粒子サイズが揃っており、磁気特性に優れるため、前記窒化鉄系磁性粉末を用いた磁性層を有する磁気記録媒体は優れた磁気特性及び電磁変換特性を有する。

上記磁気記録媒体は、前記非支持性支持体と磁性層との間に、さらに下塗り層を少なくとも１層有し、前記磁性層は、２００ｎｍ以下の厚さを有することが好ましい。磁性層と非磁性支持体との間に下塗り層を設けることにより、上層磁性層の表面性を向上することができるため、微粒子で、磁気特性に優れる窒化鉄系磁性粉末の特性が十分に発揮される。

本発明によれば、微粒子でありながら、粒度分布が良好で、磁気特性に優れた窒化鉄系磁性粉末を提供することができる。このため、磁気特性及び電磁変換特性に優れたデジタルビデオテープ、コンピュータ用バックアップテープ等の高密度記録用の磁気記録媒体を提供することができる。

本実施の形態の窒化鉄系磁性粉末の製造にあたっては、まず鉄化合物が水系溶媒に混合された混合液が調製される。このような鉄化合物としては、具体的には、例えば、塩化鉄、硫酸鉄、硝酸鉄、酢酸鉄等の鉄塩やアセチルアセトナト鉄錯体等の鉄錯体等を挙げることができる。これらは単独または複数混合して用いてもよい。上記鉄化合物は、２価の鉄、３価の鉄いずれを含有していてもよい。これらの中でも、得られる鉄系酸化物粉末または鉄系水酸化物粉末を水洗する際に不純物や不要物が粉末中に残留し難くなるため、塩化鉄が好ましい。

また、混合液中で鉄化合物は溶解している必要はない。例えば、鉄塩を塩基を含有する水系溶媒と混合して水酸化鉄等の鉄化合物を析出させ、該鉄化合物が懸濁状態で分散された混合液を調製してもよい。さらに、所定の粒子サイズの鉄系酸化物粉末が形成される前段階の微細な鉄系酸化物粉末が懸濁状態で分散された混合液を調製してもよい。このような塩基としては、具体的には、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、アンモニア水、尿素等を挙げることができる。これらの中でも、形成された鉄系酸化物粉末を水洗する際に不純物や不要物が粉末に残留し難くなるため、アンモニア水が好ましい。鉄化合物の量は、混合液全量に対して、好ましくは０．１〜１０ｗｔ％であり、より好ましくは０．２〜５ｗｔ％である。鉄化合物を溶解させる水系溶媒は、特に限定されるわけではないが、イオン交換水、滅菌水または超純水等の水が好ましい。

混合液は、還元性化合物を含有することが好ましい。還元性化合物を含有する混合液を用いることにより、均質な鉄系酸化物粉末または鉄系水酸化物粉末を形成することができる。このような還元性化合物としては、具体的には、例えば、次亜燐酸ナトリウム、水素化ホウ素ナトリウム、ポリオール等の汎用性のある還元性化合物が挙げられ、これらの中でもポリオールが好ましい。これらは単独または複数混合して用いてもよい。ポリオールとしては、具体的には、例えば、エチレングリコール、ブタンジオール、ヘキサデカンジオール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチルグリコール等が挙げられる。還元性化合物の量は、混合液全量に対して、好ましくは１〜９０ｗｔ％であり、より好ましくは１０〜８０ｗｔ％である。

混合液は、水溶性界面活性剤を含有することが好ましい。水溶性界面活性剤を含有する混合液を用いることにより、得られる鉄系酸化物粉末または鉄系水酸化物粉末の粒子サイズを制御できるだけでなく、形成されたこれら粉末の混合液中での分散性を向上させることができる。このような水溶性界面活性剤としては、具体的には、例えば、ポリアクリル酸、Ｔｗｅｅｎ２０（ナカライテスク社製）、ＴｒｉｔｏｎＸ−１００（ナカライテスク社製）等を挙げることができる。これらは単独または複数混合して用いてもよい。水溶性界面活性剤の量は、混合液全量に対して、好ましくは１〜９０ｗｔ％であり、より好ましくは１０〜８０ｗｔ％である。

混合液には、希土類元素、シリコン、及びアルミニウムからなる群から選ばれる少なくとも１種の元素を有する化合物を添加してもよい。このような元素を有する化合物を混合液に添加することにより、還元処理時の粒子形状の崩れを抑えることができるとともに、形成される窒化鉄系磁性粉末の磁気特性を改善することができる。

また、本実施の形態では、上記混合液に非水溶性有機溶媒を添加することにより、水性相及び油性相を有する２相混合液を調製してもよい。混合液中で形成される鉄系酸化物粉末または鉄系水酸化物粉末は、一般に水性媒体中で結晶成長する。そして、これらの粉末を形成するために後述するマイクロ波を２相混合液に照射した場合、加熱によって水性相中で対流が生じるため、水性相で形成された粉末が油性相に移動する推進力が生じる。このため、形成された粉末が油性相中に安定に分散されるとともに、不純物や不要物が水性相に残存する。これにより、さらに高い結晶性を有する微粒子の鉄系酸化物粉末または鉄系水酸化物粉末を形成することができる。このような非水溶性有機溶媒としては、具体的には、例えば、トルエン、ｎ−ヘキサン、シクロヘキサン、デカン、オクタン、ベンゼンジエチルエーテル等を挙げることができる。これらは単独または複数混合して用いてもよい。

２相混合液を調製する場合、油性相は、非水溶性有機溶媒に対して溶解性を有する非水溶性界面活性剤を含有することが好ましい。油性相中に非水溶性界面活性剤を添加することにより、水性相から油性相に移動してきた鉄系酸化物粉末または鉄系水酸化物粉末の表面に非水溶性界面活性剤が被着する。このため、これら粉末が全体として疎水性を帯び、油性相に安定して分散される。このような非水溶性界面活性剤としては、具体的には、例えば、デカン酸、ミリスチン酸、ステアリン酸等の飽和脂肪酸；オレイン酸、リノール酸等の不飽和脂肪酸；ミリスチルアミン、ステアリルアミン、オレイルアミン等の脂肪族アミン等を挙げることができる。これらは単独または複数混合して用いてもよい。非水溶性界面活性剤の量は、非水溶性有機溶媒の全量に対して、好ましくは１〜９０ｗｔ％であり、より好ましくは５〜５０ｗｔ％である。なお、非水溶性界面活性剤は、非水溶性有機溶媒に予め溶解させた形態で添加してもよい。

次に、上記のようにして調製された混合液を加熱することにより一定粒子サイズの鉄系酸化物粉末または鉄系水酸化物粉末が形成される。このような鉄系酸化物粉末としては、例えば、マグネタイト粉末、ヘマタイト粉末、γ−酸化鉄粉末等の酸化鉄粉末が挙げられ、鉄系水酸化物粉末としては、例えば、ゲーサイト粉末等の水酸化鉄粉末が挙げられる。

本実施の形態において、鉄系酸化物粉末または鉄系水酸化物粉末を形成するための混合液の加熱はマイクロ波を混合液に照射することに行われる。混合液にマイクロ波を照射することにより、ヒータ等の熱源を用いる場合と比べて、混合液を内部まで速やかに加熱することができるとともに、混合液を均一に加熱することができる。このため、微粒子であっても、結晶性に優れるとともに、粒子サイズが揃った粒度分布の狭い鉄系酸化物粉末または鉄系水酸化物粉末を形成することができる。そして、マイクロ波の照射によって形成される鉄系酸化物粉末または鉄系水酸化物粉末を還元、窒化処理することにより、微粒子で、粒度分布が狭く、優れた磁気特性を有する窒化鉄系磁性粉末を形成することができる。この理由は必ずしも明らかではないが、加熱手段としてマイクロ波を用いた場合、形成される鉄系酸化物粉末または鉄系水酸化物粉末の結晶性が向上しているため、これらの粉末を還元、窒化処理した場合に、磁気特性に優れたＦｅ_１６Ｎ_２相が形成されやすくなっているためと考えられる。また、マイクロ波を照射することによって形成される鉄系酸化物粉末または鉄系水酸化物粉末は、これら粉末から鉄系金属粉末を形成する際の還元むらも生じ難くなっていると考えられる。このため、過度に粒子サイズの大きな粉末や、磁性の低下した過度に微粒子の粉末の生成を抑制できる。さらに、上記のようにして形成される鉄系酸化物粉末または鉄系水酸化物粉末は狭い粒度分布を有するため、該粉末を用いて還元、窒化処理することにより微粒子でありながら、狭い粒度分布を有する窒化鉄系磁性粉末を形成することができる。

また、２相混合液にマイクロ波を照射した場合、主として水性相でマイクロ波が吸収される。このため、上記したように水性相中で対流が生じ、水性相で形成された粉末が油性相に移動する。従って、形成された粉末が油性相に分散されるとともに、不純物や不要物が水性相に残存する。これにより、形成される鉄系酸化物粉末または鉄系水酸化物粉末と不純物や不要物とが分離され、不要物や不純物の含有量が少なくなり、さらに結晶性に優れた鉄系酸化物粉末または鉄系水酸化物粉末を形成できる。また、鉄系酸化物粉末または鉄系水酸化物粉末と不純物や不要物との分離も容易となる。さらに、油性相に非水溶性界面活性剤を含有する場合、上記したように油性相に移動してきた鉄系酸化物粉末または鉄系水酸化物粉末に非水溶性界面活性剤が被着する。具体的には、非水溶性界面活性剤の親水基が粉末側に、親油基または疎水基が油性相側に位置するように非水溶性界面活性剤が粉末の表面に被着する。この結果、粉末が全体として疎水性を帯び、油性相に安定して分散される。従って、粉末間の凝集が抑えられ、還元処理時の焼結も抑えられる。

形成される鉄系酸化物粉末または鉄系水酸化物粉末の粒子サイズは、マイクロ波による加熱温度及び時間等の照射条件を変更することにより制御することができる。具体的には、マイクロ波は、混合液の温度が１５０〜３００℃、好ましくは１６０〜２５０℃となるまで混合液に照射することが好ましい。混合液の温度が低くなりすぎると反応が不十分となり、目的生成物である粉末の形成が困難となる。混合液の温度が高くなりすぎると容器中の圧力がより高くなって爆発等の危険が生じ得る。また、マイクロ波の照射にあたっては、前記温度に混合液を昇温した後、その温度を一定時間保持することが好ましい。昇温後に混合液の温度を保持することにより、結晶性に優れた粉末が形成されるとともに、粒度分布がより狭くなり、粒子サイズのバラツキをさらに抑えることができる。昇温後の保持時間は、好ましくは１分〜４時間であり、より好ましくは１０分〜２時間である。

照射するマイクロ波の周波数は、混合液を目標温度（すなわち、好ましくは１５０〜３００℃、より好ましくは１６０〜２５０℃）にまで加熱できるものであれば、特に制限されない。例えば２．４５ＧＨｚの周波数を利用するマイクロ波照射器は低価格であり経済的であるとともに、目標温度に達する時間の短縮化と温度制御との双方を適宜調整できるので特に好ましい。マイクロ波の出力を可変制御できる装置としては、マイルストーンゼネラル社製のＭｉｃｒｏＳＹＮＴＨを挙げることができる。

形成された鉄系酸化物粉末または鉄系水酸化物粉末は、洗浄及び乾燥に付すことが好ましい。これらの粉末を洗浄することによって、粉末表面から不純物及び不要物を除去できる。洗浄は、水を用いた水洗が好ましい。水以外にもエタノール等のアルコールまたは水溶性界面活性剤を含有する洗浄液を用いてもよい。乾燥温度は、好ましくは３０〜１５０℃であり、より好ましくは４０〜９５℃である。

本実施の形態においては、上記のようにして鉄系酸化物粉末または鉄系水酸化物粉末を形成した後、これら粉末を水系溶剤に再度分散させた分散液を調製し、該分散液にさらにマイクロ波を照射する精製処理を行ってもよい。形成された鉄系酸化物粉末または鉄系水酸化物粉末にマイクロ波を再度照射することにより、粒子サイズを調整することができるとともに、不要物や不純物を除去することができる。このため、さらに粒度分布が狭く、磁気特性に優れた窒化鉄系磁性粉末を形成することができる。分散用の水系溶剤としては、上記と同様の水系溶剤を使用することができる。また、精製のためのマイクロ波の照射条件は、上記と同様の条件を採用することができる。

次に、上記のようにして形成された鉄系酸化物粉末または鉄系水酸化物粉末を還元処理することにより、鉄系金属粉末が形成される。還元処理する鉄系酸化物粉末または鉄系水酸化物粉末は、必要に応じて予め分級してもよい。還元処理する鉄系酸化物粉末または鉄系水酸化物粉末の平均粒子サイズは、微粒子の窒化鉄系磁性粉末を形成するためにも１〜２５ｎｍが好ましい。１ｎｍ以上の平均粒子サイズを有する鉄系酸化物粉末または鉄系水酸化物粉末を用いることにより、還元処理時の粒子間焼結を低減することができる。また、２５ｎｍ以下の平均粒子サイズを有する鉄系酸化物粉末または鉄系水酸化物粉末を用いることにより、微粒子の鉄系金属粉末を形成することができる。本実施の形態においては、鉄系酸化物粉末または鉄系水酸化物粉末は、還元処理前に希土類元素、シリコン、及びアルミニウムからなる群から選ばれる少なくとも１種の元素を被着させてもよい。希土類元素としては、イットリウム、イッテルビウム、セシウム、プラセオジウム、ランタン、ユーロピウム、ネオジウム等を挙げることができる。このような被着処理を行うことにより、還元処理時の粒子形状の崩れが抑えられるだけでなく、得られる窒化鉄系磁性粉末の保存安定性を向上することができる。これらの中でも、シリコン、アルミニウム、イットリウム、サマリウム、及びネオジウムからなる群から選ばれる少なくとも１種の元素が好ましい。また、必要に応じて、ホウ素、リン、炭素、マグネシウム、ジルコニウム、バリウム、ストロンチウム等の元素を粉末に被着させてもよい。このような還元処理前の被着処理を行うことにより、Ｆｅ_１６Ｎ_２相を主相とする窒化鉄を主として含有する内層部分と、上記被着元素を主として含有する外層部分とを有する２層構成の窒化鉄系磁性粉末を形成することができる。このため、高保磁力でありながら、高い分散性や優れた形状保持性を有する窒化鉄系磁性粉末を得ることができる。被着処理にあたっては、鉄系酸化物粉末または鉄系水酸化物粉末をアルカリまたは酸の水溶液中に分散させ、この水溶液に上記被着元素を有する塩を溶解させ、中和反応等によりこれらの元素を含有する水酸化物や水和物を粉末の表面に吸着あるいは沈殿析出させるようにすればよい。被着量は、希土類元素の場合、Ｆｅに対して、好ましくは０．５〜２０原子％であり、シリコン及びアルミニウムの場合、それぞれＦｅに対して、好ましくは０．５〜５０原子％である。なお、被着処理を効率よく行うために、還元剤、ｐＨ緩衝剤、粒径制御剤等の添加剤を使用してもよい。

還元処理は、気相還元処理、液相還元処理のいずれであってもよい。気相で還元処理を行う場合、水素ガス、一酸化炭素ガス等の還元性ガスを使用することができる。液相で還元処理を行う場合、水素化ホウ素ナトリウム、次亜リン酸ナトリウム等の汎用の還元剤を用いてもよく、ポリオール類等のアルコール系還元剤を用いてもよい。溶媒は水系溶媒、有機系溶媒のいずれを使用してもよい。これらの還元処理方法は併用してもよく、例えば、液相還元処理を還元性ガス雰囲気中で行うこともできる。気相還元処理の場合、還元温度は１００〜６００℃が好ましい。還元温度が１００℃より低くなると、還元反応が十分進まなくなる傾向がある。還元温度が６００℃を超えると、焼結が起こりやすくなる傾向がある。液相還元処理の場合、還元温度は０〜３５０℃が好ましい。還元温度が０℃より低くなると還元反応が十分進みにくくなる傾向がある。還元温度が３５０℃を超えると、粒成長が進みやすくなり、粒子サイズのコントロールが困難となる傾向がある。

次に、上記のようにして形成された鉄系金属粉末を窒化処理することにより、窒化鉄系磁性粉末が形成される。窒化処理は、アンモニアを含むガスを用いて行うのが望ましい。アンモニアガス単体のほかに、水素ガス、ヘリウムガス、窒素ガス、アルゴンガス等をキャリアーガスとした混合ガスを使用してもよい。窒素ガスは安価なため、特に好ましい。窒化処理温度は、９０〜３００℃が好ましい。窒化処理温度が低すぎると、窒化が十分進まず、保磁力増加の効果が少なくなる。窒化処理温度が高すぎると、窒化が過剰に促進され、Ｆｅ_４Ｎ相やＦｅ_３Ｎ相等の割合が増加し、保磁力がむしろ低下し、さらに飽和磁化の過度な低下が引き起こされやすい。

窒化処理にあたっては、得られる磁性粉末中の鉄に対する窒素の含有量が１．０〜２０．０原子％となるように、窒化処理の条件を選択することが好ましい。窒素の量が少なすぎると、Ｆｅ_１６Ｎ_２相の生成量が少ないため、保磁力向上の効果が少なくなる。窒素の量が多すぎるとＦｅ_４Ｎ相やＦｅ_３Ｎ相等が形成されやすくなり、保磁力がむしろ低下し、さらに飽和磁化の過度な低下を引き起こしやすい。

本実施の形態においては、窒化処理後に、さらに希土類元素、シリコン、及びアルミニウムからなる群から選ばれる少なくとも１種の元素を窒化鉄系磁性粉末に被着させる被着処理を行ってもよい。このような被着処理を行うことにより、上記の還元処理前の被着処理と同様に、得られる窒化鉄系磁性粉末の保存安定性を向上することができる。

上記製造方法によって形成される窒化鉄系磁性粉末は、５〜２０ｎｍの平均粒子サイズを有する微粒子の窒化鉄系磁性粉末でありながら、粒子サイズが揃っている。すなわち、粒子サイズのバラツキの少ない、狭い粒度分布を有する窒化鉄系磁性粉末を形成できる。これにより、磁性粉末として窒化鉄系磁性粉末を用いた磁気記録媒体の保磁力分布（ＳＦＤ：Ｓｗｉｃｈｉｎｇ Ｆｉｅｌｄ Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ）を低減することができる。そして、微粒子化に伴い、磁性が低下した過度に微粒子の粉末が形成される可能性があるが、上記製造方法によれば、均質な窒化鉄系磁性粉末が形成できるため、平均粒子サイズが同程度でも、高い飽和磁化を有する窒化鉄系磁性粉末を形成することができる。

また、上記の製造方法によって形成される窒化鉄系磁性粉末は、主相として高結晶のＦｅ_１６Ｎ_２相を有している。このため、１１９．４〜３１８．５ｋＡ／ｍ（１，５００〜４，０００Ｏｅ）の高い保磁力と、５０〜１５０Ａｍ^２／ｋｇ（５０〜１５０ｅｍｕ／ｇ）の適度な飽和磁化を有する窒化鉄系磁性粉末が得られる。なお、窒化鉄系磁性粉末は、Ｆｅ_１６Ｎ_２相以外に、Ｆｅ_８Ｎ_２相、Ｆｅ_４Ｎ相、α−Ｆｅ相等の結晶相を含んでいてもよい。これらの混合比を調節することにより所望の特性を設定できる。また、窒化鉄系磁性粉末は５〜２０ｎｍの平均粒子サイズを有し、実質的に粒状の形状を有するため、針状の磁性粉末と比べ、磁性層中に高密度に窒化鉄系磁性粉末を充填することができるとともに、平滑な表面を有する磁性層を形成することができる。なお、実質的に粒状とは、軸比［長軸長／短軸長］の平均値が１〜２、特に好ましくは１〜１．５の略球状乃至略楕円体状の形状が含まれる。また、窒化鉄系磁性粉末は、形状が粒状であれば、粉末の表面に凹凸があってもよく、若干の変形を有していてもよい。平均粒子サイズは、透過型電子顕微鏡により撮影した窒化鉄系磁性粉末３００個の平均値である。

上記窒化鉄系磁性粉末は、高保磁力であるとともに、微粒子で、且つ狭い粒度分布を有するため、薄層の磁性層を有する磁気記録媒体に適用された場合にその優れた特性が顕著に発現される。すなわち、上記窒化鉄系磁性粉末を用いることにより、高保磁力、低ＳＦＤで、優れたＣ／Ｎ比を有する磁気記録媒体を製造することができる。本実施の形態の磁気記録媒体は、非磁性支持体上に、窒化鉄系磁性粉末を含有する磁性層、必要により下塗り層及びバックコート層を形成することによって製造することができる。以下、非磁性支持体、磁性層、下塗り層及びバックコート層の各構成、塗料の調製方法、及び磁気記録媒体の製造方法を説明する。

（非磁性支持体）
非磁性支持体としては、従来から使用されている磁気記録媒体用の非磁性支持体を使用できる。例えば、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、ポリスルフオン、アラミド、芳香族ポリアミド等からなる厚さが通常２〜１５μｍ、特に２〜７μｍのプラスチックフィルムが用いられる。

（磁性層）
磁性層の厚さは、長手記録の本質的な課題である減磁による出力低下の問題を解決するため、好ましくは２００ｎｍ以下であり、より好ましくは１０〜２００ｎｍであり、さらに好ましくは１０〜１００ｎｍである。磁性層の厚さが２００ｎｍを超えると、厚さ損失により再生出力が小さくなったり、残留磁束密度と厚さの積が大きくなりすぎて、ＭＲヘッドの飽和による再生出力の歪が起こりやすい傾向がある。磁性層の厚さが１０ｎｍ未満では、均一な磁性層が得られにくい傾向がある。このような薄層の磁性層に上記製造方法により形成された窒化鉄系磁性粉末を適用すれば、その特性が顕著に発揮される。特に、上記製造方法により形成された窒化鉄系磁性粉末は、平均粒子サイズが５〜２０ｎｍと極めて微粒子で且つ実質的に粒状の窒化鉄系磁性粉末であるため、従来の針状磁性粉末ではほとんど不可能な極めて薄い磁性層厚さも実現できる。

磁気テープの場合、磁性層の長手方向の保磁力は、好ましくは７９．６〜３１８．４ｋＡ／ｍ（１，０００〜４，０００Ｏｅ）であり、より好ましくは１１９．４〜３１８．４ｋＡ／ｍ（１，５００〜４，０００Ｏｅ）である。保磁力が７９．６ｋＡ／ｍ未満では、短波長記録において反磁界減磁により出力低下が起こりやすくなる傾向がある。保磁力が３１８．４ｋＡ／ｍを超えると、現状の磁気ヘッドによる記録が困難になる傾向がある。また、長手方向の角形比（Ｂｒ／Ｂｍ）は、通常０．６〜０．９であり、好ましくは０．８〜０．９である。さらに、長手方向の飽和磁束密度と厚さとの積は、好ましくは０．００１〜０．１μＴｍであり、より好ましくは０．００１５〜０．０５μＴｍである。前記積が０．００１μＴｍ未満では、ＭＲヘッドを使用した場合でも再生出力が小さくなる傾向がある。前記積が０．１μＴｍを超えると、短波長領域で高い出力が得られ難くなる傾向がある。磁性層には、導電性と表面潤滑性の向上を目的に、従来公知のカーボンブラックを含ませてもよい。

（下塗り層）
本実施の形態の磁気記録媒体においては、非磁性支持体と磁性層との間に下塗り層を設けてもよい。下塗り層の厚さは、好ましくは０．１〜３．０μｍであり、より好ましくは０．１５〜２．５μｍである。下塗り層の厚さが０．１μｍ未満では、磁気テープの耐久性が悪くなる傾向がある。また、下塗り層の厚さが３．０μｍを超えると、磁気テープの耐久性の向上効果が飽和する傾向があり、またテープ全厚が厚くなるため、１巻当りのテープ長さが短くなり、記憶容量が小さくなる傾向がある。下塗り層には、塗料粘度やテープ剛性の制御を目的として、酸化チタン、酸化鉄、酸化アルミニウム等の非磁性粉末；γ−酸化鉄、Ｃｏ−γ−酸化鉄、マグネタイト、酸化クロム、Ｆｅ−Ｎｉ合金、Ｆｅ−Ｃｏ合金、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金、バリウムフェライト、ストロンチウムフェライト、Ｍｎ−Ｚｎ系フェライト、Ｎｉ−Ｚｎ系フェライト、Ｎｉ−Ｃｕ系フェライト、Ｃｕ−Ｚｎ系フェライト、Ｍｇ−Ｚｎ系フェライト等の磁性粉末を含ませることができる。これらは単独または複数混合して用いてもよい。また、下塗り層には、導電性を付与するため、アセチレンブラック、ファーネスブラック、サーマルブラック等のカーボンブラックを含ませてもよい。

（結合剤）
磁性層及び下塗り層に使用する結合剤としては、例えば、塩化ビニル系樹脂、ニトロセルロース系樹脂、エポキシ系樹脂及びポリウレタン系樹脂からなる群から選ばれる少なくとも１種が挙げられる。塩化ビニル系樹脂としては、具体的には、例えば、塩化ビニル樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合樹脂、塩化ビニル−ビニルアルコール共重合樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル−ビニルアルコール共重合樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル−無水マレイン酸共重合樹脂、塩化ビニル−水酸基含有アルキルアクリレート共重合樹脂等を挙げることができる。これらの中でも、塩化ビニル系樹脂とポリウレタン系樹脂との併用が好ましく、塩化ビニル−水酸基含有アルキルアクリレート共重合樹脂とポリウレタン系樹脂との併用がより好ましい。また、これらの結合剤は、粉末の分散性を向上し、充填性を上げるために、官能基を有するものが好ましい。このような官能基としては、具体的には、例えば、ＣＯＯＭ、ＳＯ_３Ｍ、ＯＳＯ_３Ｍ、Ｐ＝Ｏ（ＯＭ）_３、Ｏ−Ｐ＝Ｏ（ＯＭ）_２（Ｍは水素原子、アルカリ金属塩またはアミン塩）、ＯＨ、ＮＲ^１Ｒ^２、ＮＲ^３Ｒ^４Ｒ^５（Ｒ^１，Ｒ^２，Ｒ^３，Ｒ^４及びＲ^５は、水素または炭化水素基であり、通常その炭素数が１〜１０である）、エポキシ基等を挙げることができる。２種以上の樹脂を併用する場合、官能基の極性が一致した樹脂を用いるのが好ましく、中でも、−ＳＯ_３Ｍ基を有する樹脂の組み合わせが好ましい。これらの結合剤は、磁性層、下塗り層の各粉末１００質量部に対して、７〜５０質量部、好ましくは１０〜３５質量部の範囲で用いられる。特に、塩化ビニル系樹脂５〜３０質量部と、ポリウレタン系樹脂２〜２０質量部との併用が好ましい。

また、上記の結合剤とともに、結合剤中に含まれる官能基等と結合し架橋構造を形成する熱硬化性の架橋剤を併用することが好ましい。架橋剤としては、具体的には、例えば、トリレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート等のイソシアネート化合物；イソシアネート化合物とトリメチロールプロパン等の水酸基を複数個有する化合物との反応生成物；イソシアネート化合物の縮合生成物等の各種のポリイソシアネートを挙げることができる。架橋剤は、結合剤１００質量部に対して、通常１０〜５０質量部の範囲で用いられる。

（潤滑剤）
磁性層及び下塗り層は潤滑剤を含有することが好ましい。このような潤滑剤としては、従来公知の脂肪酸、脂肪酸エステル、脂肪酸アミド等を用いることができる。これらの中でも、１０以上、より好ましくは１２〜３０の炭素数を有する脂肪酸と、３５℃以下、より好ましくは１０℃以下の融点を有する脂肪酸エステルとの併用が好ましい。脂肪酸としては、具体的には、例えば、ラウリン酸、ミリスチン酸、ステアリン酸、パルミチン酸、ベヘン酸、オレイン酸、リノール酸等が挙げられる。また、脂肪酸エステルとしては、具体的には、例えば、オレイン酸ｎ−ブチル、オレイン酸ヘキシル、オレイン酸ｎ−オクチル、オレイン酸２−エチルヘキシル、オレイン酸オレイル、ラウリン酸ｎ−ブチル、ラウリン酸ヘプチル、ミリスチン酸ｎ−ブチル、オレイン酸ｎ−ブトキシエチル、トリメチロールプロパントリオレエート、ステアリン酸ｎ−ブチル、ステアリン酸ｓ−ブチル、ステアリン酸イソアミル、ステアリン酸ブチルセロソルブ等が挙げられる。

（バックコート層）
本実施の形態の磁気記録媒体は、バックコート層を設けてもよい。バックコート層の厚さは、好ましくは０．２〜０．８μｍであり、より好ましくは０．３〜０．８μｍであり、さらに好ましくは０．３〜０．６μｍである。バックコート層は、アセチレンブラック、ファーネスブラック、サーマルブラック等のカーボンブラックを含有することが好ましい。バックコート層の結合剤としては、磁性層や下塗り層に用いられる樹脂と同様の樹脂を用いることができる。中でも、摩擦係数を低減し走行性を向上するため、セルロース系樹脂とポリウレタン系樹脂との併用が好ましい。

（塗料の溶剤）
磁性層用塗料、下塗り層用塗料及びバックコート層用塗料の調製のために用いられる溶剤としては、従来から磁気記録媒体の製造で使用されている溶剤を使用することができる。このような溶剤としては、具体的には、例えば、ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族系溶剤；アセトン、シクロヘキサノン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトン系溶剤；酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル系溶剤；ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート等の炭酸エステル系溶剤；エタノール、イソプロパノール等のアルコール系溶剤等を挙げることができる。その他、ヘキサン、テトラヒドロフラン、ジメチルホルムアミド等の各種の有機溶剤を用いてもよい。

（塗料の調製方法及び塗布方法）
磁性層用塗料、下塗り層用塗料及びバックコート層用塗料の調製にあたっては、従来から磁気記録媒体の製造で使用されている塗料製造方法を使用できる。磁性層用塗料及び下塗り層用塗料の調製にあたっては、ニーダ等による混練工程と、サンドミル、ピンミル等による一次分散工程との併用が好ましい。また、非磁性支持体上に、磁性層用塗料、下塗り層用塗料及びバックコート層用塗料を塗布するにあたっては、グラビア塗布、ロール塗布、ブレード塗布、エクストルージヨン塗布等の従来から磁気記録媒体の製造で使用されている塗布方法を使用できる。磁性層用塗料及び下塗り層用塗料の塗布は、逐次重層塗布方法、同時重層塗布方法（ウェットオンウェット法）のいずれを使用してもよい。バックコート層は、磁性層及び下塗り層が形成される前に形成されてもよいし、磁性層及び下塗り層が形成された後に形成されてもよい。

（表面処理）
上記のようにして製造される磁気記録媒体は、必要に応じてラッピング処理、ロータリー処理、ティッシュ処理等の表面処理を行ってもよい。このような表面処理を施すことにより、表面平滑性、ＭＲヘッドのスライダ材料やシリンダ材料との摩擦係数等が最適化される。その結果、磁気テープの走行性、スペーシングロスの低減、ＭＲ再生出力の向上を図ることができる。

以下に、実施例を挙げて本発明をより具体的に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものでない。なお、以下において、「部」とあるのは「質量部」を意味する。

［窒化鉄系磁性粉末の製造］
（実施例１−１）
塩化第２鉄１．５部を、水５部と混合し、さらに２８質量％のアンモニア水５部を混合して、撹拌することにより水酸化鉄を沈殿析出させた後、エチレングリコール１７部を添加して懸濁状態の混合液を調製した。この混合液に、オレイン酸１部及びオレイルアミン１部を溶解させたトルエン溶液２３部を加えて、水性相と油性相とからなる２相混合液を調製した。この２相混合液を水熱反応容器に仕込み、マイルストーンゼネラル社製マイクロ波水熱反応装置ＭｉｃｒｏＳＹＮＴＨを用いて、２相混合液を加熱し、水熱反応処理を行った。加熱にあたっては、マイクロ波の最大出力を１０００Ｗとし、水性相の温度を１０分間かけて２２０℃まで昇温させた後、１時間２２０℃で温度を維持した。マイクロ波の照射後、２相混合液を放冷により室温まで冷却した。冷却後、２相混合液の油性相と水性相とを分離し、油性相にアルコールを添加し、凝集を沈降させて、酸化鉄粉末を回収した。このようにして形成された酸化鉄粉末は、平均粒子サイズが１０ｎｍであった。また、粉末Ｘ線測定の結果、酸化鉄粉末はマグネタイト相を有することが確認された。

上記のようにして得られた酸化鉄粉末１０部を水５００部に分散させた後、該水溶液に硝酸イットリウム０．８部を混合し、撹拌して水溶液を調製した。上記水溶液とは別に、水酸化ナトリウム０．２部を水５００部に溶解させた水酸化ナトリウム溶液を調製した。この水酸化ナトリウム溶液を、上記水溶液に約３０分間かけて滴下した。滴下後、さらに水溶液を１時間撹拌した。撹拌後、珪酸ナトリウム１０部を水溶液に添加し、１時間撹拌した。この処理により、酸化鉄粉末の表面にイットリウム化合物とシリコン化合物とを被着析出させた。水溶液を水洗し、ろ過した後、ろ過物を９０℃で乾燥して、被着元素を有する酸化鉄粉末を形成した。

上記のようにして得られた被着元素を有する酸化鉄粉末を、水素気流中、４５０℃で２時間加熱還元した後、冷却して、鉄系金属粉末を形成した。次に、水素ガスを流した状態で、約１時間かけて１５０℃まで冷却した。温度が１５０℃に到達した時点で、水素ガスからアンモニアガスに切り替え、温度を１５０℃に保った状態で、３０時間窒化処理を行った。その後、アンモニアガスを流した状態で、１５０℃から１００℃まで冷却した。温度が１００℃に到達した時点で、アンモニアガスから酸素と窒素との混合ガスに切り替え、２時間安定化処理を行った。ついで、混合ガスを流した状態で、１００℃から３０℃まで冷却し、窒化鉄系磁性粉末を空気中に取り出した。

このようにして得られた窒化鉄系磁性粉末のイットリウムとシリコンの含有量を蛍光Ｘ線により測定したところ、それぞれＦｅに対して、１．３原子％と３０．８原子％であった。また、Ｘ線回折パターンでＦｅ_１６Ｎ_２相を示すプロファイルが確認された。さらに、高分解能分析透過電子顕微鏡で粒子形状を観察したところ、形状が粒状で、平均粒子サイズが９ｎｍの粉末であることが確認された。また、ＢＥＴ法により求めた比表面積は、１５０ｍ^２／ｇであった。また、この窒化鉄系磁性粉末の磁気特性を振動試料型磁力計（ＶＳＭ）を用いて最大印加磁場１，２７０ｋＡ／ｍ（１６ｋＯｅ）、磁場掃引速度８０ｋＡ／ｍ（１ｋＯｅ）／分で測定したところ、飽和磁化（σｓ）が７０Ａｍ^２／ｋｇ（７０ｅｍｕ／ｇ）であり、保磁力（Ｈｃ）が１９９ｋＡ／ｍ（２，５００Ｏｅ）であることが確認された。

（実施例１−２）
珪酸ナトリウム１０部をアルミン酸ナトリウム１０部に変更した以外は、実施例１−１と同様にして、窒化鉄系磁性粉末を製造した。
この窒化鉄系磁性粉末のイットリウムとアルミニウムの含有量を蛍光Ｘ線により測定したところ、それぞれＦｅに対して、１．１原子％と３２．０原子％であった。また、Ｘ線回折パターンでＦｅ_１６Ｎ_２相を示すプロファイルが確認された。さらに、高分解能分析透過電子顕微鏡で粒子形状を観察したところ、形状が粒状で、平均粒子サイズが８ｎｍの粉末であることが確認された。また、ＢＥＴ法により求めた比表面積は、１５５ｍ^２／ｇであった。この窒化鉄系磁性粉末の磁気特性を振動試料型磁力計（ＶＳＭ）を用いて最大印加磁場１，２７０ｋＡ／ｍ（１６ｋＯｅ）、磁場掃引速度８０ｋＡ／ｍ（１ｋＯｅ）／分で測定したところ、飽和磁化が７１Ａｍ^２／ｋｇ（７１ｅｍｕ／ｇ）であり、保磁力が２２３ｋＡ／ｍ（２，８００Ｏｅ）であることが確認された。

（実施例１−３）
オレイン酸１部とオレイルアミン１部を、ミリスチン酸２部に変更し、珪酸ナトリウム１０部を８部に変更した以外は、実施例１−１と同様にして、窒化鉄系磁性粉末を製造した。なお、このとき形成された酸化鉄粉末の平均粒子サイズは１５ｎｍであった。
この窒化鉄系磁性粉末のイットリウムとシリコンの含有量を蛍光Ｘ線により測定したところ、それぞれＦｅに対して、０．９原子％と１９．３原子％であった。また、Ｘ線回折パターンでＦｅ_１６Ｎ_２相を示すプロファイルが確認された。さらに、高分解能分析透過電子顕微鏡で粒子形状を観察したところ、形状が粒状で、平均粒子サイズが１４ｎｍの粉末であることが確認された。また、ＢＥＴ法により求めた比表面積は、８５ｍ^２／ｇであった。この窒化鉄系磁性粉末の磁気特性を振動試料型磁力計（ＶＳＭ）を用いて最大印加磁場１，２７０ｋＡ／ｍ（１６ｋＯｅ）、磁場掃引速度８０ｋＡ／ｍ（１ｋＯｅ）／分で測定したところ、飽和磁化が８３Ａｍ^２／ｋｇ（８３ｅｍｕ／ｇ）であり、保磁力が２４３ｋＡ／ｍ（３，０５０Ｏｅ）であることが確認された。

（実施例１−４）
水５部を水１０部に、エチレングリコール１７部をエチレングリコール３４部に変更し、さらにＴｗｅｅｎ２０（ナカライテスク社製）０．５部を加えた以外は、実施例１−１と同様にして混合液を調製した。この混合液を用いて、非水溶性有機溶媒及び非水溶性界面活性剤を添加することなく、実施例１−１と同様にして水熱反応処理を行い、酸化鉄粉末を形成した。また、形成された酸化鉄粉末を用い、珪酸ナトリウム１０部を５部に変更した以外は、実施例１−１と同様にして窒化鉄系磁性粉末を形成した。なお、このとき形成された酸化鉄粉末の平均粒子サイズは２０ｎｍであった。

このようにして得られた窒化鉄系磁性粉末のイットリウムとシリコンの含有量を蛍光Ｘ線により測定したところ、それぞれＦｅに対して、１．１原子％と１５．２原子％であった。また、Ｘ線回折パターンでＦｅ_１６Ｎ_２相を示すプロファイルが確認された。さらに、高分解能分析透過電子顕微鏡で粒子形状を観察したところ、形状が粒状で、平均粒子サイズが１８ｎｍの粉末であることが確認された。また、ＢＥＴ法により求めた比表面積は、６０ｍ^２／ｇであった。この窒化鉄系磁性粉末の磁気特性を振動試料型磁力計（ＶＳＭ）を用いて最大印加磁場１，２７０ｋＡ／ｍ（１６ｋＯｅ）、磁場掃引速度８０ｋＡ／ｍ（１ｋＯｅ）／分で測定したところ、飽和磁化が９０Ａｍ^２／ｋｇ（９０ｅｍｕ／ｇ）であり、保磁力が２４７ｋＡ／ｍ（３，１００Ｏｅ）であることが確認された。

（実施例１−５）
水酸化鉄０．５部を、水４０部と混合し、さらに２８質量％のアンモニア水５部を混合して、撹拌することにより水酸化鉄を沈殿析出させて懸濁状態の混合液を調製した。この混合液を用いて、非水溶性有機溶媒及び非水溶性界面活性剤を添加することなく、実施例１−１と同様にして水熱反応処理を行い、酸化鉄粉末を形成した。また、形成された酸化鉄粉末を用い、珪酸ナトリウム１０部を５部に変更した以外は、実施例１−１と同様にして窒化鉄系磁性粉末を形成した。なお、このとき形成された酸化鉄粉末の平均粒子サイズは２２ｎｍであった。

このようにして得られた窒化鉄系磁性粉末のイットリウムとシリコンの含有量を蛍光Ｘ線により測定したところ、それぞれＦｅに対して、１．１原子％と１５．５原子％であった。また、Ｘ線回折パターンでＦｅ_１６Ｎ_２相を示すプロファイルが確認された。さらに、高分解能分析透過電子顕微鏡で粒子形状を観察したところ、形状が粒状で、平均粒子サイズが２０ｎｍの粉末であることが確認された。また、ＢＥＴ法により求めた比表面積は、６０ｍ^２／ｇであった。この窒化鉄系磁性粉末の磁気特性を振動試料型磁力計（ＶＳＭ）を用いて最大印加磁場１，２７０ｋＡ／ｍ（１６ｋＯｅ）、磁場掃引速度１ｋＯｅ／分で測定したところ、飽和磁化が９３Ａｍ^２／ｋｇ（９３ｅｍｕ／ｇ）であり、保磁力が２３１ｋＡ／ｍ（２，９００Ｏｅ）であることが確認された。

（実施例１−６）
マイクロ波の照射による加熱温度を２００℃とし、２００℃で１時間保持した以外は、実施例１−１と同様にして窒化鉄系磁性粉末を製造した。なお、このとき形成された酸化鉄粉末の平均粒子サイズは８ｎｍであった。

この窒化鉄系磁性粉末のイットリウムとシリコンの含有量を蛍光Ｘ線により測定したところ、それぞれＦｅに対して、１．０原子％と３５．７原子％であった。また、Ｘ線回折パターンでＦｅ_１６Ｎ_２相を示すプロファイルが確認された。さらに、高分解能分析透過電子顕微鏡で粒子形状を観察したところ、形状が粒状で、平均粒子サイズが８ｎｍの粉末であることが確認された。また、ＢＥＴ法により求めた比表面積は、１８５ｍ^２／ｇであった。また、この窒化鉄系磁性粉末の磁気特性を振動試料型磁力計（ＶＳＭ）を用いて最大印加磁場１，２７０ｋＡ／ｍ（１６ｋＯｅ）、磁場掃引速度８０ｋＡ／ｍ（１ｋＯｅ）／分で測定したところ、飽和磁化が５４Ａｍ^２／ｋｇ（５４ｅｍｕ／ｇ）であり、保磁力が１５５ｋＡ／ｍ（１，９５０Ｏｅ）であることが確認された。

（比較例１）
塩化第２鉄１．５部を、水４０部と混合し、さらに２８質量％のアンモニア水５部を混合して混合液を調製した。この混合液を水熱反応容器に仕込み、マントルヒータを用いて２２０℃で１時間の水熱反応処理を行い、酸化鉄粉末を形成した。上記のようにして形成された酸化鉄粉末を用い、珪酸ナトリウム１０部を５部に変更した以外は、実施例１−１と同様にして窒化鉄系磁性粉末を形成した。なお、このとき形成された酸化鉄粉末の平均粒子サイズは２４ｎｍであった。

このようにして得られた窒化鉄系磁性粉末のイットリウムとシリコンの含有量を蛍光Ｘ線により測定したところ、それぞれＦｅに対して、０．９原子％と１５．１原子％であった。また、Ｘ線回折パターンでＦｅ_１６Ｎ_２相を示すプロファイルが確認された。さらに、高分解能分析透過電子顕微鏡で粒子形状を観察したところ、形状が粒状で、平均粒子サイズが２０ｎｍの粉末であることが確認された。また、ＢＥＴ法により求めた比表面積は、５７ｍ^２／ｇであった。この窒化鉄系磁性粉末の磁気特性を振動試料型磁力計（ＶＳＭ）を用いて最大印加磁場１，２７０ｋＡ／ｍ（１６ｋＯｅ）、磁場掃引速度８０ｋＡ／ｍ（１ｋＯｅ）／分で測定したところ、飽和磁化が８８Ａｍ^２／ｋｇ（１１０ｅｍｕ／ｇ）であり、保磁力が２２７ｋＡ／ｍ（２，９５０Ｏｅ）であることが確認された。

表１は、実施例１−１〜１−６及び比較例１で製造された窒化鉄系磁性粉末の特性を示す。

表１に示されるように、実施例１−１〜１−６の窒化鉄系磁性粉末はいずれも、平均粒子サイズが８〜２０ｎｍの微粒子粉末であり、また高保磁力の磁性粉末であることが分かる。また、同程度の平均粒子サイズを有する実施例及び比較例の窒化鉄系磁性粉末の飽和磁化の対比から分かるように、実施例の窒化鉄系磁性粉末の飽和磁化は比較例のそれに比べて高くなっている。これは、実施例では、マイクロ波を照射することにより形成された酸化鉄粉末を用いているため、磁性の低い過度に微粒子の粉末の生成が抑えられているためと考えられる。また、同程度の平均粒子サイズを有する実施例及び比較例の窒化鉄系磁性粉末のＢＥＴ比表面積の対比から分かるように、実施例の窒化鉄系磁性粉末のＢＥＴ比表面積は比較例のそれに比べて大きくなっている。ＢＥＴ比表面積は粒子サイズの大きい磁性粉末、すなわち比表面積の小さい磁性粉末の影響を大きく受ける。従って、平均粒子サイズが同程度でも、実施例の窒化鉄系磁性粉末は粒度分布で平均粒子サイズよりも過度に大きな粒子サイズの微粒子粉末の割合が少ないと考えられる。
以上のように、本実施例によれば、微粒子でありながら、粒度分布に優れるとともに、磁気特性に優れた窒化鉄系磁性粉末が得られることが分かる。

次に、上記実施例及び比較例で製造した窒化鉄系磁性粉末を用いて、以下の磁気テープを作製した。
［磁気テープの製造］
（実施例２−１）
下記の下塗り層用塗料成分をニーダで混練した後、サンドミル（滞留時間：６０分）で分散し、これにポリイソシアネート６部を加え、撹拌、ろ過して、下塗り層用塗料を調製した。

＜下塗り層用塗料成分＞
酸化鉄粉末（平均粒径：５５ｎｍ） ７０部
酸化アルミニウム粉末（平均粒径：８０ｎｍ） １０部
カーボンブラック（平均粒径：２５ｎｍ） ２０部
塩化ビニル−ヒドロキシプロピルメタクリレート共重合樹脂 １０部
（含有−ＳＯ_３Ｎａ基：０．７×１０^−４当量／ｇ）
ポリエステルポリウレタン樹脂 ５部
（含有−ＳＯ_３Ｎａ基：１．０×１０^−４当量／ｇ）
メチルエチルケトン １３０部
トルエン ８０部
ミリスチン酸 １部
ステアリン酸ブチル １．５部
シクロヘキサノン ６５部
上記とは別に、実施例１−１で製造した窒化鉄系磁性粉末を用いた下記の磁性層用塗料成分（１）をニーダで混練したのち、サンドミル（滞留時間：４５分）で分散し、これに下記の磁性層用塗料成分（２）を加え、混合して、磁性層用塗料を調製した。

＜磁性層用塗料成分（１）＞
実施例１−１で製造した窒化鉄系磁性粉末 １００部
塩化ビニル−ヒドロキシプロピルアクリレート共重合樹脂 ８部
（含有−ＳＯ_３Ｎａ基：０．７×１０^−４当量／ｇ）
ポリエステルポリウレタン樹脂 ４部
（含有−ＳＯ_３Ｎａ基：１．０×１０^−４当量／ｇ）
α−アルミナ（平均粒径：８０ｎｍ） １０部
カーボンブラック（平均粒径：２５ｎｍ） １．５部
ミリスチン酸 １．５部
メチルエチルケトン １３３部
トルエン １００部

＜磁性層用塗料成分（２）＞
ステアリン酸 １．５部
ポリイソシアネート ４部
（日本ポリウレタン工業社製の「コロネートＬ」）
シクロヘキサノン １３３部
トルエン ３３部

上記の下塗り層用塗料を、非磁性支持体である厚さ６μｍのポリエチレンナフタレートフイルム上に、乾燥及びカレンダ処理後の下塗り層の厚さが２μｍとなるように塗布し、この下塗り層上にさらに、上記の磁性層用塗料を、磁場配向処理しながら、乾燥及びカレンダ処理後の磁性層の厚さが５０ｎｍとなるように塗布した。

次に、この非磁性支持体の下塗り層及び磁性層の形成面とは反対面に、下記のバツクコート層用塗料を、乾燥及びカレンダ処理後のバツクコート層の厚さが７００ｎｍとなるように塗布し、乾燥した。バツクコート層用塗料は、下記のバツクコート層用塗料成分を、サンドミル（滞留時間：４５分）で分散した後、これにポリイソシアネート８．５部を加え、撹拌、ろ過して調製した。

＜バツクコート層用塗料成分＞
カーボンブラツク（平均粒径：２５ｎｍ） ４０．５部
カーボンブラツク（平均粒径：３７０ｎｍ） ０．５部
硫酸バリウム ４．０５部
ニトロセルロース ２８部
ポリウレタン樹脂（ＳＯ_３Ｎａ基含有） ２０部
シクロヘキサノン １００部
トルエン １００部
メチルエチルケトン １００部

このようにして得た磁気シートを、５段カレンダ（温度７０℃、線圧１５０ｋｇ／ｃｍ）で鏡面化処理し、該磁気シートをシートコアに巻いた状態で、６０℃，４０％ＲＨ下、４８時間エージングした。エージング後、１／２インチ幅に磁気シートを裁断して磁気テープを作製した。この磁気テープを１００ｍ／分で走行させながら、磁性層表面をセラミックホイール（回転速度：＋１５０％、巻付け角：３０°）で研磨して、長さ６０９ｍの磁気テープを作製した。この磁気テ―プをカートリッジに組み込み、コンピユータ用テープを作製した。

（実施例２−２）
窒化鉄系磁性粉末として、実施例１−２で製造した窒化鉄系磁性粉末を使用した以外は、実施例２−１と同様にして、コンピユータ用テープを作製した。

（実施例２−３）
窒化鉄系磁性粉末として、実施例１−３で製造した窒化鉄系磁性粉末を使用し、磁性層の厚さを８０ｎｍに変更した以外は、実施例２−１と同様にして、コンピユータ用テープを作製した。

（実施例２−４）
窒化鉄系磁性粉末として、実施例１−４で製造した窒化鉄系磁性粉末を使用し、磁性層の厚さを８０ｎｍに変更した以外は、実施例２−１と同様にして、コンピユータ用テープを作製した。

（実施例２−５）
窒化鉄系磁性粉末として、実施例１−５で製造した窒化鉄系磁性粉末を使用し、磁性層の厚さを８０ｎｍに変更した以外は、実施例２−１と同様にして、コンピユータ用テープを作製した。

（比較例２）
窒化鉄系磁性粉末として、比較例１で製造した窒化鉄系磁性粉末を使用し、磁性層の厚さを８０ｎｍに変更した以外は、実施例２−１と同様にして、コンピユータ用テープを作製した。

上記の実施例２−１〜２−５及び比較例２で作製した各磁気テープについて、磁気特性を振動試料型磁力計（ＶＳＭ）を用いて最大印加磁場１，２７０ｋＡ／ｍ（１６ｋＯｅ）、磁場掃引速度８０ｋＡ／ｍ（１ｋＯｅ）／分で測定し、長手方向の保磁力、角形比、及びＳＦＤを求めた。また、各コンピュータ用テープについて下記の電磁変換特性を測定した。表２は、これらの結果を示す。

＜電磁変換特性＞
電磁変換特性は、ヒユーレツトパツカード社製のＬＴＯドライブを用いて測定した。４０℃，５％ＲＨの条件下で磁気テープを５回走行させた後、最短記録波長０．３３μｍのランダムデータ信号を磁気テープに記録し、再生ヘッドからの出力（Ｃ）及びノイズ（Ｎ）を読み取った。この出力及びノイズから、Ｃ／Ｎ比を求め、比較例２のＣ／Ｎ比を基準（０）とした相対値（ｄＢ）を評価した。

上記表２に示されるように、実施例２−１〜２−５の磁気テープは、非常に微粒子の窒化鉄系磁性粉末が用いられているにも拘らず、低ＳＦＤの磁気テープが得られていることが分かる。これは、磁性の低い過度に粒子サイズの小さな粉末や過度に粒子サイズの大きな粉末の割合が少なく、粒度分布の良好な窒化鉄系磁性粉末が用いられているためと考えられる。以上から、本実施例によれば、上記製造方法により形成された窒化鉄系磁性粉末を用いることにより、優れた磁気特性を有し、高Ｃ／Ｎ比を有する磁気記録媒体が得られることが分かる。

Claims (9)

1. Ｆｅ_１６Ｎ_２相を含み、５〜２０ｎｍの平均粒子サイズを有する実質的に粒状の窒化鉄系磁性粉末の製造方法であって、
   鉄化合物と水系溶媒とが混合された混合液を調製し、
   前記混合液にマイクロ波を照射することにより鉄系酸化物粉末または鉄系水酸化物粉末を形成し、
   前記鉄系酸化物粉末または鉄系水酸化物粉末を還元処理することにより鉄系金属粉末を形成し、
   前記鉄系金属粉末を窒化処理することにより窒化鉄系磁性粉末を製造する製造方法。
2. 前記混合液は、さらに還元性化合物を含有する請求項１に記載の製造方法。
3. 前記混合液は、さらに水溶性界面活性剤を含有する請求項１または２に記載の製造方法。
4. 前記混合液に、非水溶性有機溶媒を添加して、水性相及び油性相の２相を有する２相混合液を調製し、前記２相混合液にマイクロ波を照射することにより鉄系酸化物粉末または鉄系水酸化物粉末を形成する請求項１〜３のいずれか１項に記載の製造方法。
5. 前記２相混合液は、さらに前記非水溶性有機溶媒に対して溶解性を有する非水溶性界面活性剤を含有する請求項４に記載の製造方法。
6. 前記窒化鉄系磁性粉末は、さらに希土類元素、シリコン、及びアルミニウムからなる群から選ばれる少なくとも１種の元素を含有する請求項１〜５のいずれか１項に記載の製造方法。
7. 請求項１〜６のいずれか１項に記載の製造方法によって製造される窒化鉄系磁性粉末。
8. 非磁性支持体と、前記非磁性支持体上に磁性層とを有する磁気記録媒体であって、前記磁性層は請求項７に記載の窒化鉄系磁性粉末と結合剤とを含有する磁気記録媒体。
9. 前記磁気記録媒体は、前記非支持性支持体と磁性層との間に、さらに下塗り層を少なくとも１層有し、前記磁性層は、２００ｎｍ以下の厚さを有する請求項８に記載の磁気記録媒体。