JP2009084115A - Method for producing iron nitride powder, iron nitride powder and magnetic recording medium - Google Patents

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幸一 正木
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a means for producing an iron nitride powder composed of fine particles, and to provide a magnetic recording medium containing the iron nitride powder and suitable for high density recording. <P>SOLUTION: The method for producing the iron nitride powder comprises subjecting iron oxide particles to a sintering preventing treatment, a reduction treatment, and a nitriding treatment in this order. Particles are produced by subjecting an aqueous iron salt solution containing an iron (II) salt and/or an iron (III) salt to a neutralization treatment, and the produced particles are subjected to an oxidation treatment and/or a reduction treatment thereby magnetite particles are obtained. The obtained magnetite particles are used as the above iron oxide particles. The neutralization treatment is carried out by adding at least one kind of aqueous solution selected from the group comprising aqueous ammonia, an aqueous ammonium salt solution, and an aqueous urea solution to the above aqueous iron salt solution. The sintering preventing treatment comprises adding a sintering preventing agent to the solution containing the above iron oxide particles and then adding a neutralizing agent to the solution to which the sintering preventing agent has been added to neutralize it. As the above neutralizing agent, at least one kind selected from the group comprising ammonia, carbon dioxide gas and acetic acid is used. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、高密度記録用磁気記録媒体に使用する強磁性粉末として好適な窒化鉄粉末の製造方法に関する。更に本発明は、高密度記録に好適な窒化鉄粉末および該窒化鉄粉末を含む磁気記録媒体に関する。   The present invention relates to a method for producing an iron nitride powder suitable as a ferromagnetic powder for use in a magnetic recording medium for high density recording. The present invention further relates to an iron nitride powder suitable for high-density recording and a magnetic recording medium containing the iron nitride powder.

近年、テラバイト級の情報を高速に伝達するための手段が著しく発達し、莫大な情報をもつ画像およびデータ転送が可能となった。このデータ転送技術の向上とともに、情報を記録、再生および保存するための記録再生装置および記録媒体には更なる高記録容量化が要求されている。   In recent years, means for transmitting terabyte-class information at a high speed have been remarkably developed, and it has become possible to transfer images and data having enormous information. Along with the improvement of this data transfer technique, recording / reproducing apparatuses and recording media for recording, reproducing and storing information are required to have a higher recording capacity.

磁気テープに関しては、オーディオテープ、ビデオテープ、コンピューターテープなど種々の用途があり、特にデータバックアップ用テープの分野では、バックアップの対象となるハードディスクの大容量化に伴い、1巻当たり数10〜800GBの記録容量のものが商品化されている。また、1TBを超える大容量バックアップテープが提案されており、その高記録容量化は不可欠である。   Regarding magnetic tape, there are various uses such as audio tape, video tape, computer tape, etc. Especially in the field of data backup tape, with the increase in the capacity of the hard disk to be backed up, several 10 to 800 GB per volume. Those with recording capacity have been commercialized. Also, a large capacity backup tape exceeding 1 TB has been proposed, and it is essential to increase the recording capacity.

高記録容量化のための磁気記録媒体製造面からのアプローチとして、磁性粉末の改良が検討されている。磁性粉末としては、強磁性金属粉末および六方晶フェライト粉末が広く用いられている。更に近年、窒化鉄粉末を含む磁気記録媒体が提案されている。例えば、特許文献1〜3には、Fe162相を含む窒化鉄粉末を使用した磁気記録媒体が開示されている。上記Fe162相を含む窒化鉄粉末は、巨大磁気モーメントを有し飽和磁化が大きいため、高密度記録に有利であることが知られている。また、特許文献1および2には、窒化鉄粉末製造時、マグネタイト等の出発原料に希土類元素を被着させることが記載されている。このような被着処理は、粒子間の焼結を防止するために行われる。
WO03/79332 特開2004−335019号公報 特開2006−196115号公報
As an approach from the viewpoint of manufacturing a magnetic recording medium for increasing the recording capacity, improvement of magnetic powder has been studied. As the magnetic powder, ferromagnetic metal powder and hexagonal ferrite powder are widely used. In recent years, magnetic recording media containing iron nitride powder have been proposed. For example, Patent Documents 1 to 3 disclose magnetic recording media using iron nitride powder containing an Fe 16 N 2 phase. The iron nitride powder containing the Fe 16 N 2 phase is known to be advantageous for high-density recording because it has a huge magnetic moment and a large saturation magnetization. Patent Documents 1 and 2 describe that rare earth elements are deposited on starting materials such as magnetite during the production of iron nitride powder. Such a deposition process is performed to prevent sintering between particles.
WO03 / 79332 JP 2004-335019 A JP 2006-196115 A

高密度記録化のためには、磁性粉末として優れた磁気特性(飽和磁化、保磁力等)を有する磁性粉末を使用するとともに、該磁性粉末を微粒子化することが重要である。しかし本発明者の検討の結果、特許文献1〜3に記載の方法により窒化鉄粉末を製造すると、焼結防止処理を施しているにもかかわらず粒子間焼結が多く発生し、微粒子窒化鉄粉末を得ることは困難であることが判明した。粒子間焼結が多い窒化鉄粉末は、磁気特性および磁性層塗布液作製時の分散性に劣るため、このような窒化鉄粉末を使用して作製された磁気記録媒体は、表面平滑性および電磁変換特性が低く、高密度記録には適さない。   In order to achieve high density recording, it is important to use magnetic powder having excellent magnetic properties (saturation magnetization, coercive force, etc.) as magnetic powder and to make the magnetic powder fine particles. However, as a result of the inventor's investigation, when iron nitride powder is produced by the method described in Patent Documents 1 to 3, a large amount of inter-particle sintering occurs despite the anti-sintering treatment, and fine-grain iron nitride It has proven difficult to obtain a powder. Since iron nitride powder with a large amount of inter-particle sintering is inferior in magnetic properties and dispersibility when preparing a magnetic layer coating solution, magnetic recording media prepared using such iron nitride powders have surface smoothness and electromagnetic properties. Conversion characteristics are low and not suitable for high density recording.

そこで、本発明の目的は、微粒子の窒化鉄粉末を製造するための手段を提供すること、および微粒子の窒化鉄粉末を含む高密度記録に好適な磁気記録媒体を提供することにある。   Accordingly, an object of the present invention is to provide means for producing fine iron nitride powder and to provide a magnetic recording medium suitable for high-density recording including fine iron nitride powder.

本発明者は、上記目的を達成するため鋭意検討を重ねた結果、以下の知見を得た。
上記特許文献1〜3の実施例では、希土類元素の被着処理時に中和剤として水酸化ナトリウムを使用している。中和剤に含まれていたナトリウムは、被着処理後も粒子内に残留し、水洗などの洗浄処理によって完全に除去することはきわめて困難であり、窒化前の粒子に残留すると考えられる。本発明者は、上記中和剤中のナトリウムが還元時の焼結を促進しているとの新たな知見を得た。更に、特許文献1および2の実施例では、マグネタイト粒子を湿式合成する際にも水酸化ナトリウムを使用している。しかし、湿式合成されたマグネタイト粒子は緻密な凝集物となりやすく、粒子内にナトリウムが存在すると、粒子間焼結した強磁性金属粉になりやすい。このような強磁性金属粉を窒化処理を施せば、焼結した状態で窒化され、微粒子の窒化鉄粉末を得ることは困難となる。
本発明者は、以上の知見に基づき更に検討を重ね、マグネタイト粒子製造時にアルカリ金属の混入を防ぐとともに、焼結防止処理時に中和剤として、アンモニア、炭酸ガスおよび酢酸からなる群から選ばれる少なくとも一種を使用することによって還元処理前の粒子へのナトリウム等のアルカリ金属の混入を防ぐことにより、微粒子の窒化鉄粉末が得られることを見出し、本発明を完成するに至った。
As a result of intensive studies to achieve the above object, the present inventor has obtained the following knowledge.
In the Examples of Patent Documents 1 to 3, sodium hydroxide is used as a neutralizing agent during the rare earth element deposition treatment. Sodium contained in the neutralizing agent remains in the particles even after the deposition treatment, and it is extremely difficult to completely remove them by a washing treatment such as washing with water, and is considered to remain in the particles before nitriding. The present inventor has obtained new knowledge that sodium in the neutralizing agent promotes sintering during reduction. Furthermore, in the Examples of Patent Documents 1 and 2, sodium hydroxide is also used in wet synthesis of magnetite particles. However, wet-synthesized magnetite particles tend to be dense aggregates, and when sodium is present in the particles, it tends to be a ferromagnetic metal powder sintered between particles. If such a ferromagnetic metal powder is subjected to nitriding treatment, it is nitrided in a sintered state, and it becomes difficult to obtain fine iron nitride powder.
The inventor has further studied based on the above knowledge, prevents alkali metal from mixing at the time of magnetite particle production, and at least selected from the group consisting of ammonia, carbon dioxide and acetic acid as a neutralizing agent at the time of sintering prevention treatment. By using one kind, it was found that fine particles of iron nitride were obtained by preventing alkali metal such as sodium from being mixed into the particles before the reduction treatment, and the present invention was completed.

即ち、上記目的は、下記手段によって達成された。
[1]酸化鉄粒子に、焼結防止処理、還元処理および窒化処理をこの順に施すことを含む窒化鉄粉末の製造方法であって、
鉄(II)塩および/または鉄(III)塩を含む鉄塩水溶液に中和処理を施すことにより粒子を形成し、任意に、形成した粒子に酸化処理および/または還元処理を施すことによりマグネタイト粒子を得、得られたマグネタイト粒子を前記酸化鉄粒子として使用し、かつ、上記中和処理を、アンモニア水、アンモニウム塩水溶液および尿素水溶液からなる群から選ばれる少なくとも一種の水溶液を、前記鉄塩水溶液に添加することによって行い、
前記焼結防止処理は、前記粒子を含む溶液に焼結防止剤を添加し、該焼結防止剤添加後の溶液に中和剤を添加して中和することを含み、かつ、前記中和剤として、アンモニア、炭酸ガスおよび酢酸からなる群から選ばれる少なくとも一種を使用する窒化鉄粉末の製造方法。
[2]平均粒径が10〜25nmの範囲であり、かつアルカリ金属含有量が0.02質量%以下であるFe162を主成分とする窒化鉄粉末。
[3]143〜279kA/mの範囲の保磁力を有する[2]に記載の窒化鉄粉末。
[4]55〜110A・m2/kgの範囲の飽和磁化を有する[2]または[3]に記載の窒化鉄粉末。
[5]非磁性支持体上に、強磁性粉末および結合剤を含む磁性層を有する磁気記録媒体であって、
前記強磁性粉末は、[1]に記載の製造方法によって製造された窒化鉄粉末または[2]〜[4]のいずれかに記載の窒化鉄粉末である磁気記録媒体。
That is, the above object has been achieved by the following means.
[1] A method for producing an iron nitride powder, comprising subjecting iron oxide particles to sintering prevention treatment, reduction treatment and nitriding treatment in this order,
Particles are formed by subjecting an iron salt aqueous solution containing iron (II) salt and / or iron (III) salt to neutralization treatment, and optionally, magnetite by subjecting the formed particles to oxidation treatment and / or reduction treatment. Particles are obtained, the obtained magnetite particles are used as the iron oxide particles, and the neutralization treatment is performed using at least one aqueous solution selected from the group consisting of aqueous ammonia, aqueous ammonium salt solution, and aqueous urea solution as the iron salt. By adding to the aqueous solution,
The sintering prevention treatment includes adding a sintering inhibitor to the solution containing the particles, neutralizing the solution after adding the sintering inhibitor by adding a neutralizing agent, and the neutralization. A method for producing iron nitride powder, which uses at least one selected from the group consisting of ammonia, carbon dioxide and acetic acid as an agent.
[2] The average particle size is in the range of 10 to 25 nm, and an alkali metal content iron nitride powder based on Fe 16 N 2 or less 0.02 mass%.
[3] The iron nitride powder according to [2], which has a coercive force in the range of 143 to 279 kA / m.
[4] The iron nitride powder according to [2] or [3], which has a saturation magnetization in the range of 55 to 110 A · m 2 / kg.
[5] A magnetic recording medium having a magnetic layer containing a ferromagnetic powder and a binder on a nonmagnetic support,
The ferromagnetic powder is a magnetic recording medium that is an iron nitride powder manufactured by the manufacturing method according to [1] or an iron nitride powder according to any one of [2] to [4].

本発明によれば、平均粒径が10〜25nmの微粒子窒化鉄粉末を提供することができる。アルカリ金属を含まない、またはアルカリ金属含有量がきわめて少ない窒化鉄粉末は、高純度であり媒体に適用した場合の湿熱保存後の減磁が少なく、また保存前後の摩擦係数の増加が少ない。こうして本発明によれば、優れた電磁変換特性、保存性、および経時的な走行耐久性に優れる磁気記録媒体を提供することができる。   According to the present invention, fine iron nitride powder having an average particle size of 10 to 25 nm can be provided. An iron nitride powder that does not contain an alkali metal or has a very low content of alkali metal has high purity, has little demagnetization after wet heat storage when applied to a medium, and has little increase in the coefficient of friction before and after storage. Thus, according to the present invention, it is possible to provide a magnetic recording medium having excellent electromagnetic conversion characteristics, storage stability, and running durability over time.

[窒化鉄粉末の製造方法]
本発明の窒化鉄粉末の製造方法は、酸化鉄粒子に、焼結防止処理、還元処理および窒化処理をこの順に施すことを含む。本発明の窒化鉄粉末の製造方法では、鉄(II)塩および/または鉄(III)塩を含む鉄塩水溶液に中和処理を施すことにより粒子を形成し、任意に、形成した粒子に酸化処理および/または還元処理を施すことによりマグネタイト粒子を得、得られたマグネタイト粒子を前記酸化鉄粒子として使用する。上記マグネタイト粒子製造時の中和処理は、アンモニア水、アンモニウム塩水溶液および尿素水溶液からなる群から選ばれる少なくとも一種の水溶液を、前記鉄塩水溶液に添加することによって行われる。更に、前記焼結防止処理は、前記粒子を含む溶液に焼結防止剤を添加し、該焼結防止剤添加後の溶液に中和剤を添加して中和することを含み、かつ、前記中和剤として、アンモニア、炭酸ガスおよび酢酸からなる群から選ばれる少なくとも一種を使用する。上記のように製造時にナトリウム等のアルカリ金属の混入を防ぐことにより、微粒子の窒化鉄粉末を得ることができる。
以下に、本発明の窒化鉄粉末の製造方法について、更に詳細に説明する。
[Method of producing iron nitride powder]
The method for producing iron nitride powder of the present invention includes subjecting iron oxide particles to a sintering prevention treatment, a reduction treatment, and a nitriding treatment in this order. In the method for producing iron nitride powder of the present invention, particles are formed by subjecting an iron salt aqueous solution containing iron (II) salt and / or iron (III) salt to neutralization, and optionally, the formed particles are oxidized. Magnetite particles are obtained by performing treatment and / or reduction treatment, and the obtained magnetite particles are used as the iron oxide particles. The neutralization treatment at the time of producing the magnetite particles is performed by adding at least one aqueous solution selected from the group consisting of aqueous ammonia, aqueous ammonium salt solution, and aqueous urea solution to the aqueous iron salt solution. Further, the sintering prevention treatment includes adding a sintering inhibitor to the solution containing the particles, neutralizing the solution after the addition of the sintering inhibitor by adding a neutralizing agent, and As the neutralizing agent, at least one selected from the group consisting of ammonia, carbon dioxide and acetic acid is used. As described above, fine particles of iron nitride powder can be obtained by preventing mixing of alkali metals such as sodium during production.
Below, the manufacturing method of the iron nitride powder of this invention is demonstrated in detail.

原料粒子
原料粒子として使用される酸化鉄粒子の形状は、サイコロ状および球状等の等方的な形状が好ましい。原料粒子は、以下の方法で合成したマグネタイト粒子が使用される。以下の方法により合成されたマグネタイト粒子は、アルカリ金属含有量が、例えば0〜0.02質量%にまで低減されている。なお、アルカリ成分の含有量は、ICP法、原子吸光法等によって求めることができる。また、原料粒子の平均粒径は、焼結防止および磁化量確保の観点から10nm以上であることが好ましく、微粒子窒化鉄粉末を得るためには30nm以下であることが好ましい。
The shape of the iron oxide particles used as a raw material particles material particles is preferably an isotropic shape such as a cubic or spherical. As the raw material particles, magnetite particles synthesized by the following method are used. The magnetite particles synthesized by the following method have an alkali metal content reduced to, for example, 0 to 0.02% by mass. In addition, content of an alkali component can be calculated | required by ICP method, atomic absorption method, etc. The average particle size of the raw material particles is preferably 10 nm or more from the viewpoint of preventing sintering and securing the amount of magnetization, and is preferably 30 nm or less in order to obtain fine iron nitride powder.

原料粒子として使用するマグネタイト粒子は、鉄(II)塩および/または鉄(III)塩を含む鉄塩水溶液に中和処理を施すことにより粒子を形成し、任意に、形成した粒子に酸化処理および/または還元処理を施すことによりマグネタイト粒子を得、得られたマグネタイト粒子を前記酸化鉄粒子として使用することを含み、上記中和処理を、アンモニア水、アンモニウム塩水溶液および尿素水溶液からなる群から選ばれる少なくとも一種の水溶液を、前記鉄塩水溶液に添加することによって行う、マグネタイト粒子の合成方法によって製造される。以下に、上記マグネタイト粒子の合成方法について説明する。   Magnetite particles used as raw material particles are formed by neutralizing an iron salt aqueous solution containing iron (II) salt and / or iron (III) salt, and optionally, the formed particles are subjected to oxidation treatment and And / or reducing treatment to obtain magnetite particles, and using the obtained magnetite particles as the iron oxide particles, wherein the neutralization treatment is selected from the group consisting of aqueous ammonia, aqueous ammonium salt and aqueous urea It is produced by a method for synthesizing magnetite particles, which is performed by adding at least one aqueous solution to the aqueous iron salt solution. Hereinafter, a method for synthesizing the magnetite particles will be described.

前記鉄塩水溶液としては、鉄塩として鉄(II)塩(第一鉄塩)または鉄(III)塩(第二鉄塩)のいずれか一方のみを含むものを用いてもよく、鉄(II)塩と鉄(III)塩の両方を含むものを用いてもよい。   As the iron salt aqueous solution, an iron salt containing only one of iron (II) salt (ferrous salt) and iron (III) salt (ferric salt) may be used. ) A salt containing both a salt and an iron (III) salt may be used.

前記鉄塩としては、硫酸塩、硝酸塩、塩化物等を挙げることができる。また、それらの水和物を使用することもできる。鉄塩濃度は、例えば0.01〜0.5モル/Lとすることができ、0.02〜0.3モル/Lとすることが好ましい。また、鉄(II)塩と鉄(III)塩を併用する場合、混合比はモル基準で、例えば、鉄(II)塩:鉄(III)塩=1:1〜1:2とすることができる。   Examples of the iron salt include sulfate, nitrate, chloride and the like. Moreover, those hydrates can also be used. The iron salt concentration can be, for example, 0.01 to 0.5 mol / L, and preferably 0.02 to 0.3 mol / L. Moreover, when iron (II) salt and iron (III) salt are used together, the mixing ratio is, for example, iron (II) salt: iron (III) salt = 1: 1 to 1: 2. it can.

前記マグネタイト粒子の合成方法では、前記鉄塩溶液の中和処理に、アンモニア水、アンモニウム塩水溶液および尿素水溶液からなる群から選ばれる少なくとも一種の水溶液を使用する。このように水酸化ナトリウム等のアルカリ金属水酸化物を使用せず中和反応を行うことにより、アルカリ金属の混入のないマグネタイト粒子を得ることができる。また、中和反応後、粒子サイズ制御や結晶性改良のために公知の水熱処理や液中熟成反応を行ってもよい。   In the method for synthesizing the magnetite particles, at least one aqueous solution selected from the group consisting of aqueous ammonia, aqueous ammonium salt solution, and aqueous urea solution is used for the neutralization treatment of the iron salt solution. In this way, magnetite particles free from alkali metal contamination can be obtained by carrying out the neutralization reaction without using an alkali metal hydroxide such as sodium hydroxide. Further, after the neutralization reaction, a known hydrothermal treatment or in-liquid aging reaction may be performed for particle size control or crystallinity improvement.

中和に使用する水溶液の濃度は、pHを8〜10程度に調整できるように、前記鉄塩溶液の濃度に応じて設定すればよい。例えば、尿素を使用する場合、鉄塩中和当量の2.5〜10倍の尿素を添加することが好ましい。また、アンモニア水、アンモニウム塩水溶液の濃度は、5〜20質量%が好ましい。また、アンモニウム塩としては、炭酸アンモニウム、炭酸水素アンモニウム、ホスホン酸アンモニウム,ホスホン酸水素アンモニウム,リン酸アンモニウム等を用いることができる。   What is necessary is just to set the density | concentration of the aqueous solution used for neutralization according to the density | concentration of the said iron salt solution so that pH can be adjusted to about 8-10. For example, when urea is used, it is preferable to add 2.5 to 10 times the iron salt neutralization equivalent. The concentration of the aqueous ammonia and the aqueous ammonium salt solution is preferably 5 to 20% by mass. As the ammonium salt, ammonium carbonate, ammonium hydrogen carbonate, ammonium phosphonate, ammonium hydrogen phosphonate, ammonium phosphate, or the like can be used.

前記鉄塩水溶液として、鉄(II)塩と鉄(III)塩の両塩を含む水溶液を使用すれば、中和反応によってマグネタイト粒子を得ることができる。
一方、前記鉄塩水溶液として鉄(II)塩水溶液を使用すると、上記中和反応により水酸化第一鉄が析出する。この場合、得られた水酸化第一鉄に酸化処理を施すことによりマグネタイト粒子を得ることができる。酸化処理は、例えば中和反応により水酸化第一鉄が析出した懸濁液に空気を導入し加熱し所定時間保持することによって行うことができる。加熱温度は、例えば40〜70℃程度、保持時間は、30〜180分程度とすることができる。
また、前記鉄塩水溶液として鉄(III)塩を使用すると、上記中和反応により水酸化第二鉄が析出する。この場合、得られた水酸化第二鉄に還元処理を施すことにより、マグネタイト粒子を得ることができる。この場合の還元処理については、特開平8−325098号公報等を参照することができる。
上記いずれの場合も、マグネタイト粒子が析出した溶液をろ過し、回収されたマグネタイト粒子に必要に応じて水洗等の洗浄処理を施すことにより、原料粒子を得ることができる。
次に、原料粒子に施す焼結防止処理について説明する。
If an aqueous solution containing both iron (II) salt and iron (III) salt is used as the iron salt aqueous solution, magnetite particles can be obtained by a neutralization reaction.
On the other hand, when an iron (II) salt aqueous solution is used as the iron salt aqueous solution, ferrous hydroxide is precipitated by the neutralization reaction. In this case, magnetite particles can be obtained by subjecting the obtained ferrous hydroxide to an oxidation treatment. The oxidation treatment can be performed, for example, by introducing air into a suspension in which ferrous hydroxide is precipitated by a neutralization reaction, and heating and holding the suspension for a predetermined time. The heating temperature can be, for example, about 40 to 70 ° C., and the holding time can be about 30 to 180 minutes.
Moreover, when an iron (III) salt is used as the iron salt aqueous solution, ferric hydroxide is precipitated by the neutralization reaction. In this case, magnetite particles can be obtained by subjecting the obtained ferric hydroxide to a reduction treatment. For the reduction treatment in this case, reference can be made to JP-A-8-325098.
In any of the above cases, raw material particles can be obtained by filtering the solution in which the magnetite particles are deposited and subjecting the recovered magnetite particles to a washing treatment such as water washing as necessary.
Next, the sintering prevention process applied to the raw material particles will be described.

焼結防止処理
本発明の窒化鉄粉末の製造方法では、原料粒子の焼結防止処理時、原料粒子を含む溶液に焼結防止剤を添加し、該焼結防止剤添加後の溶液に中和剤を添加して中和する際、中和剤として、アンモニア、炭酸ガスおよび酢酸からなる群から選ばれる少なくとも一種を使用する。通常中和剤として使用される水酸化ナトリウムを使用せず、焼結防止処理を行うことにより還元処理前の粒子にアルカリ金属が混入することを防ぎ、焼結を効果的に防止することができる。
Sintering prevention treatment In the method for producing iron nitride powder of the present invention, during the sintering prevention treatment of raw material particles, a sintering inhibitor is added to the solution containing the raw material particles, and the solution after the addition of the sintering inhibitor is neutralized. When neutralizing by adding an agent, at least one selected from the group consisting of ammonia, carbon dioxide and acetic acid is used as the neutralizing agent. Without using sodium hydroxide, which is normally used as a neutralizing agent, by carrying out sintering prevention treatment, it is possible to prevent alkali metal from being mixed into the particles before the reduction treatment, and to effectively prevent sintering. .

前記原料粒子を含む溶液としては、原料粒子を2〜10質量%程度含む水溶液を用いることができる。前記水溶液は、超音波分散機等により粒子を分散させた分散液
であることが好ましい。
As the solution containing the raw material particles, an aqueous solution containing about 2 to 10% by mass of the raw material particles can be used. The aqueous solution is preferably a dispersion in which particles are dispersed by an ultrasonic disperser or the like.

前記溶液に添加する焼結防止剤としては、粒子表面に被着することにより焼結防止効果を発揮するものであればよく、例えば希土類元素、アルミニウム、シリコン等を挙げることができる。中でも、イットリウムおよびアルミニウムが好ましい。これらの焼結防止剤は、鉄に対して1.0〜40原子%となる量で添加することが好ましく、4.0〜30原子%となる量で添加することが更に好ましい。希土類元素は、硝酸塩、塩化物等として、アルミニウムは塩化物、ナトリウム塩、硝酸塩等として、シリコンは、珪酸ナトリウム塩等として原料粒子を含む溶液に添加することができる。なお焼結防止剤をナトリウム塩として添加しても、該ナトリウムは洗浄によって還元前に容易に除去可能であるため焼結を促進するほどの量が粒子中に残留することはない。但し、焼結をより効果的に防止するためには、製造工程においてアルカリ成分を使用しないことが好ましい。   Any anti-sintering agent added to the solution may be used as long as it exhibits an anti-sintering effect by being deposited on the particle surface, and examples thereof include rare earth elements, aluminum, and silicon. Of these, yttrium and aluminum are preferable. These sintering inhibitors are preferably added in an amount of 1.0 to 40 atomic%, more preferably 4.0 to 30 atomic% with respect to iron. Rare earth elements can be added as nitrates, chlorides and the like, aluminum as chlorides, sodium salts, nitrates and the like, and silicon as sodium silicate salts and the like in the solution containing the raw material particles. Even if the sintering inhibitor is added as a sodium salt, the sodium can be easily removed before the reduction by washing, so that an amount sufficient to promote sintering does not remain in the particles. However, in order to prevent sintering more effectively, it is preferable not to use an alkali component in the production process.

次いで、焼結剤添加後の溶液に、中和剤として、アンモニア、炭酸ガスおよび酢酸からなる群から選ばれる少なくとも一種を添加する。上記中和剤の添加量はpHを調整できるように設定すればよい。アンモニアの場合は、pHを例えば7.5〜9.5、好ましくは8.0〜9.5、炭酸ガスの場合は、pHを例えば5.5〜6.5、好ましくは5.5〜6.0、酢酸の場合は、pHを例えば5.5〜6.5、好ましくは5.5〜6.0とすることができる。これら中和剤は、室温または35〜50℃程度に温度制御した溶液を攪拌しながら添加することが好ましい。   Next, at least one selected from the group consisting of ammonia, carbon dioxide and acetic acid is added as a neutralizing agent to the solution after the addition of the sintering agent. What is necessary is just to set the addition amount of the said neutralizing agent so that pH can be adjusted. In the case of ammonia, the pH is 7.5 to 9.5, preferably 8.0 to 9.5, and in the case of carbon dioxide, the pH is 5.5 to 6.5, preferably 5.5 to 6. In the case of 0.0 and acetic acid, the pH can be set to, for example, 5.5 to 6.5, preferably 5.5 to 6.0. These neutralizing agents are preferably added while stirring a solution whose temperature is controlled at room temperature or about 35 to 50 ° C.

還元処理、窒化処理
上記焼結処理を行った後、必要に応じて脱水、アニール処理を行い、水素還元することにより、強磁性金属粉を得ることができる。還元温度が400℃以上であれば、粒子内を十分に還元することができるため、粒子内に残存する酸素により窒化処理速度が低下することを回避することができる。また、還元時に粒子間で焼結が起こることを防止するためには、還元温度を600℃以下とすることが好ましい。
Reduction treatment, nitriding treatment After performing the above-described sintering treatment, ferromagnetic metal powder can be obtained by performing dehydration and annealing treatment as necessary, followed by hydrogen reduction. If the reduction temperature is 400 ° C. or higher, the inside of the particles can be sufficiently reduced, so that it is possible to avoid a decrease in the nitriding rate due to oxygen remaining in the particles. In order to prevent sintering between particles during reduction, the reduction temperature is preferably 600 ° C. or lower.

次いで、得られた強磁性金属粉に対し、窒化処理を施す。優れた磁気特性を有する窒化鉄を得るためには、低温窒化により準安定相であるFe162相を形成することが好ましい。窒化温度が高すぎると窒化が過剰に促進され、Fe4NやFe3N相等の割合が増加し、十分な保磁力および飽和磁化を得ることが困難となる場合がある。但し、窒化処理温度が低すぎると窒化が十分に進まず保磁力増加効果が少ない。以上の観点から、窒化処理温度は100〜300℃の範囲とすることが好ましい。より好ましくは120〜200℃の範囲である。
上記窒化処理後、必要に応じて徐酸化処理を行うことにより、目的の窒化鉄粉末を得ることができる。低温窒化および窒化後の徐酸化処理の条件としては、例えば、特開平11−340023号公報、特開2000−277311号公報、特開2006−196115号公報に示された条件を適用することができる。窒化処理に使用するガス中の酸素量は数ppm以下であることが好ましい。
Next, nitriding treatment is applied to the obtained ferromagnetic metal powder. To obtain an iron nitride having excellent magnetic properties, it is preferable to form the Fe 16 N 2 phase is a metastable phase by low-temperature nitriding. If the nitriding temperature is too high, nitriding is excessively promoted, the proportion of Fe 4 N, Fe 3 N phase, etc. increases, and it may be difficult to obtain sufficient coercive force and saturation magnetization. However, if the nitriding temperature is too low, nitriding does not proceed sufficiently and the coercive force increasing effect is small. From the above viewpoint, the nitriding temperature is preferably in the range of 100 to 300 ° C. More preferably, it is the range of 120-200 degreeC.
After the nitriding treatment, the target iron nitride powder can be obtained by performing a gradual oxidation treatment as necessary. As conditions for the low-temperature nitridation and the gradual oxidation treatment after nitriding, for example, the conditions shown in JP-A-11-340023, JP-A-2000-277711, and JP-A-2006-196115 can be applied. . The amount of oxygen in the gas used for the nitriding treatment is preferably several ppm or less.

[窒化鉄粉末]
更に本発明は、平均粒径が10〜25nmの範囲であり、かつアルカリ金属有量が0.02質量%以下であるFe162を主成分とする窒化鉄粉末に関する。
本発明の窒化鉄粉末は、前述の本発明の窒化鉄粉末の製造方法によって得ることができる。但し、本発明の窒化鉄は、前述の平均粒径およびアルカリ金属イオン含有量を満たすものであればよく、前記製造方法によって製造されるものに限定されるものではない。
[Iron nitride powder]
Furthermore, the present invention relates to an iron nitride powder mainly composed of Fe 16 N 2 having an average particle size in the range of 10 to 25 nm and an alkali metal content of 0.02% by mass or less.
The iron nitride powder of the present invention can be obtained by the above-described method for producing the iron nitride powder of the present invention. However, the iron nitride of this invention should just satisfy | fill the above-mentioned average particle diameter and alkali metal ion content, and is not limited to what is manufactured by the said manufacturing method.

前記窒化鉄粉末の平均粒径は、10〜25nmの範囲である。平均粒径が10nm未満では、十分な磁気特性を得ることができず、平均粒径が25nmを超えると、表面平滑性に優れた磁性層を得ることが困難となり、またノイズが高くなり電磁変換特性が劣化する。また、前記窒化鉄粉末の表面積は、BET比表面積として、30〜90m2/gであることが好ましく、35〜80m2/gであることがより好ましい。
なお、本発明における粒子の平均サイズとは、透過型電子顕微鏡(TEM)にて撮影した写真(例えば倍率500000倍)から測定される500個の粒子の板径の平均値をいうものとする。なお、窒化鉄粉末が酸化被膜等の層を表面に有する場合、前記平均粒径とは、酸化被膜等を含む粒子全体のサイズをいうものとする。
The average particle size of the iron nitride powder is in the range of 10 to 25 nm. If the average particle size is less than 10 nm, sufficient magnetic properties cannot be obtained. If the average particle size exceeds 25 nm, it is difficult to obtain a magnetic layer having excellent surface smoothness, and noise is increased, resulting in electromagnetic conversion. Characteristics deteriorate. The surface area of the iron nitride powder is preferably 30 to 90 m 2 / g, and more preferably 35 to 80 m 2 / g, as a BET specific surface area.
The average particle size in the present invention refers to the average value of the plate diameters of 500 particles measured from a photograph (for example, magnification of 500,000 times) taken with a transmission electron microscope (TEM). In addition, when iron nitride powder has layers, such as an oxide film, on the surface, the said average particle diameter shall mean the size of the whole particle | grains containing an oxide film etc.

前記窒化鉄粉末のアルカリ金属含有量は、0.02質量%以下である。アルカリ金属含有量が0.02質量%を超える窒化鉄粒子は、還元時に粒子間焼結が生じるため微粒子化することが困難である。更に、磁気記録媒体に適用した際、保存中にアルカリ金属が脂肪酸等の潤滑剤成分と結合して脂肪酸金属塩等の析出物が形成され、保存後の耐久性が低下する、湿温保存時に減磁量が多い、等の問題もある。これに対し、アルカリ金属イオン含有量が0.02質量%以下の窒化鉄粉末であれば、長期にわたり耐久性および電磁変換特性が良好な高密度記録用磁気記録媒体を提供することができる。前記アルカリ金属含有量は、好ましくは0〜0.02、より好ましくは0〜0.018の範囲である。アルカリ金属成分の含有量は、ICP法、原子吸光法等によって求めることができる。   The alkali metal content of the iron nitride powder is 0.02% by mass or less. Iron nitride particles having an alkali metal content exceeding 0.02% by mass are difficult to be finely divided because interparticle sintering occurs during reduction. Furthermore, when applied to a magnetic recording medium, alkali metal binds to a lubricant component such as a fatty acid during storage to form a precipitate such as a fatty acid metal salt, resulting in a decrease in durability after storage. There are also problems such as a large amount of demagnetization. On the other hand, if the iron nitride powder has an alkali metal ion content of 0.02% by mass or less, a magnetic recording medium for high-density recording having good durability and electromagnetic conversion characteristics over a long period of time can be provided. The alkali metal content is preferably in the range of 0 to 0.02, more preferably 0 to 0.018. The content of the alkali metal component can be determined by an ICP method, an atomic absorption method or the like.

前記窒化鉄粉末の磁気特性については、飽和磁化(σs)は55〜110A・m2/kgの範囲であることが好ましい。σsが55A・m2/kg以上であれば、高強度の信号を得ることができ、110A・m2/kg以下であれば、面内記録時に隣接記録ビットに磁気的な影響を及ぼすことなく良好に記録を行うことができる。上記σsは、60〜105A・m2/kgの範囲であることがより好ましい。
また、前記窒化鉄粉末の保磁力(Hc)は、143〜279kA/m(1800〜3500Oe)であることが好ましい。Hcが143kA/m以上であれば、面内記録時に隣接記録ビットに磁気的な影響を及ぼすことなく良好に記録を行うことができ、279kA/m以下であれば高密度記録に適する。上記Hcは、より好ましくは160〜270kA/mの範囲である。
Regarding the magnetic properties of the iron nitride powder, the saturation magnetization (σs) is preferably in the range of 55 to 110 A · m 2 / kg. If σs is 55 A · m 2 / kg or more, a high-intensity signal can be obtained, and if it is 110 A · m 2 / kg or less, adjacent recording bits are not affected magnetically during in-plane recording. Recording can be performed satisfactorily. The σs is more preferably in the range of 60 to 105 A · m 2 / kg.
The coercive force (Hc) of the iron nitride powder is preferably 143 to 279 kA / m (1800 to 3500 Oe). If Hc is 143 kA / m or more, good recording can be performed without magnetic influence on adjacent recording bits during in-plane recording, and if it is 279 kA / m or less, it is suitable for high-density recording. The Hc is more preferably in the range of 160 to 270 kA / m.

前記窒化鉄粉末は、Fe162を主成分とする窒化鉄粉末である。Fe162を主成分とする窒化鉄粉末は、飽和磁化が大きく高密度記録に好適である。本発明において、「Fe162を主成分として含む」とは、X線回折においてFe162相を示すプロファイルを示し、かつ鉄に対する窒素の含有量が7.0〜14原子%の範囲であることを意味する。窒素含有量は、蛍光X線分析法、X線電子分光法、窒素分析装置等によって測定することができる。
Fe162における鉄に対する窒素の割合は12.5原子%であり、鉄に対する窒素の含有量が7.0原子%以上12.5原子%未満であることは、Fe162とともに未窒化の鉄粒子が含まれることを意味し、12.5原子%を超え14.0原子%以下であることは、Fe162とともに少量の多窒化物が存在することを意味する。前記窒化鉄粉末は、鉄に対する窒素の含有量が10.0〜13.0原子%の範囲にあることが好ましく、Fe162に近い組成であることが更に好ましい。前記窒化鉄粉末に含まれる窒化鉄相は、Fe162相を主体とするものであることが好ましいが、すべてをFe162相とする必要はなく、Fe162相とα−Fe相との混相としてもよく、またFe3N相、Fe4N相を含んでもよい。また、前記窒化鉄粉末は、コア部分(内層)として強磁性を示す窒化鉄相を有し、その外層に酸化防止層等の非磁性部分を有することもできる。
The iron nitride powder is an iron nitride powder containing Fe 16 N 2 as a main component. The iron nitride powder mainly composed of Fe 16 N 2 has a large saturation magnetization and is suitable for high density recording. In the present invention, “comprising Fe 16 N 2 as a main component” means a profile showing the Fe 16 N 2 phase in X-ray diffraction, and the nitrogen content relative to iron is in the range of 7.0 to 14 atomic%. It means that. The nitrogen content can be measured by fluorescent X-ray analysis, X-ray electron spectroscopy, nitrogen analyzer or the like.
The ratio of nitrogen to iron in Fe 16 N 2 is 12.5 atomic%, and that the content of nitrogen in iron is 7.0 atomic% or more and less than 12.5 atomic% is not nitrided together with Fe 16 N 2. Of 12.5 atomic% and 14.0 atomic% or less means that a small amount of polynitride is present together with Fe 16 N 2 . The iron nitride powder preferably has a nitrogen content in the range of 10.0 to 13.0 atomic%, more preferably a composition close to Fe 16 N 2 . Nitride iron phase contained in the iron nitride powder, it is preferable that a main component Fe 16 N 2 phase, it is not necessary to be Fe 16 N 2 phase all, the Fe 16 N 2 phase α- It may be a mixed phase with the Fe phase, and may include an Fe 3 N phase and an Fe 4 N phase. Further, the iron nitride powder may have an iron nitride phase exhibiting ferromagnetism as a core portion (inner layer), and may have a nonmagnetic portion such as an antioxidant layer as an outer layer.

前述のように焼結防止のために被着処理が行われた窒化鉄粉末には、通常、希土類金属元素、アルミニウムおよびシリコンからなる群から選ばれる一種以上の元素が含まれる。上記元素の含有量が少なすぎると分散性向上効果が少なく、また還元時の形状維持効果が小さくなる。他方、多すぎると上記元素が未反応で残留した部分が多くなり、保磁力や飽和磁化が大きく低下することがあり、また分散工程、塗布工程等の媒体製造時に支障をきたす場合がある。以上の点を考慮すると、前記窒化鉄粉末における希土類元素、アルミニウムおよびシリコンの含有量の合計は、鉄に対して3〜30原子%であることが好ましく、5〜25原子%であることがより好ましい。   As described above, the iron nitride powder subjected to the deposition treatment for preventing sintering usually contains one or more elements selected from the group consisting of rare earth metal elements, aluminum and silicon. If the content of the element is too small, the effect of improving dispersibility is small, and the effect of maintaining the shape during reduction is small. On the other hand, if the amount is too large, there are many portions where the above elements remain unreacted, the coercive force and saturation magnetization may be greatly reduced, and there may be problems in the production of media such as the dispersion step and the coating step. Considering the above points, the total content of rare earth elements, aluminum and silicon in the iron nitride powder is preferably 3 to 30 atomic%, more preferably 5 to 25 atomic% with respect to iron. preferable.

[磁気記録媒体]
更に本発明は、非磁性支持体上に、強磁性粉末および結合剤を含む磁性層を有する磁気記録媒体に関する。本発明の磁気記録媒体は、前記強磁性粉末として、本発明の製造方法によって製造された窒化鉄粉末または本発明の窒化鉄粉末を含む。本発明の磁気記録媒体は、前記窒化鉄粉末を含むため、電磁変換特性および経時的な走行耐久性に優れ、高密度記録用磁気記録媒体として好適である。
以下に、本発明の磁気記録媒体について、更に詳細に説明する。
[Magnetic recording medium]
Furthermore, the present invention relates to a magnetic recording medium having a magnetic layer containing a ferromagnetic powder and a binder on a nonmagnetic support. The magnetic recording medium of the present invention contains the iron nitride powder produced by the production method of the present invention or the iron nitride powder of the present invention as the ferromagnetic powder. Since the magnetic recording medium of the present invention contains the iron nitride powder, it is excellent in electromagnetic conversion characteristics and running durability over time, and is suitable as a magnetic recording medium for high-density recording.
Hereinafter, the magnetic recording medium of the present invention will be described in more detail.

結合剤
本発明の磁気記録媒体は、非磁性支持体上に少なくとも磁性層を有し、更に非磁性支持体と磁性層との間に非磁性層を有することができ、任意に非磁性支持体の磁性層を設けた面とは反対の面にバックコート層を有し得る。磁性層、非磁性層、およびバックコート層の結合剤、潤滑剤、分散剤、添加剤、溶剤、分散方法その他の公知技術は、それらを互いに適宜適用することができる。特に、結合剤量、種類、添加剤、分散剤の添加量、種類に関する公知技術が適用できる。
Binder The magnetic recording medium of the present invention has at least a magnetic layer on a nonmagnetic support, and can further have a nonmagnetic layer between the nonmagnetic support and the magnetic layer. A back coat layer may be provided on the surface opposite to the surface provided with the magnetic layer. The binder, lubricant, dispersant, additive, solvent, dispersion method, and other known techniques for the magnetic layer, nonmagnetic layer, and backcoat layer can be appropriately applied to each other. In particular, known techniques relating to the amount and type of binder, the additive, and the amount and type of dispersant can be applied.

結合剤としては、従来公知の熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、反応型樹脂やこれらの混合物を使用することができる。熱可塑性樹脂としては、ガラス転移温度が−100〜150℃、数平均分子量が1,000〜200,000、好ましくは10,000〜100,000、重合度が約50〜1000程度のものを使用することができる。   As the binder, conventionally known thermoplastic resins, thermosetting resins, reactive resins, and mixtures thereof can be used. A thermoplastic resin having a glass transition temperature of −100 to 150 ° C., a number average molecular weight of 1,000 to 200,000, preferably 10,000 to 100,000, and a polymerization degree of about 50 to 1000 is used. can do.

このような例としては、塩化ビニル、酢酸ビニル、ビニルアルコール、マレイン酸、アクルリ酸、アクリル酸エステル、塩化ビニリデン、アクリロニトリル、メタクリル酸、メタクリル酸エステル、スチレン、ブタジエン、エチレン、ビニルブチラール、ビニルアセタール、ビニルエーテル、等を構成単位として含む重合体または共重合体、ポリウレタン樹脂、各種ゴム系樹脂がある。また、熱硬化性樹脂または反応型樹脂としてはフェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン硬化型樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、アルキド樹脂、アクリル系反応樹脂、ホルムアルデヒド樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ−ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂とイソシアネートプレポリマーの混合物、ポリエステルポリオールとポリイソシアネートの混合物、ポリウレタンとポリイソシアネートの混合物等があげられる。これらの樹脂については朝倉書店発行の「プラスチックハンドブック」に詳細に記載されている。また、公知の電子線硬化型樹脂を各層に使用することも可能である。これらの例とその製造方法については特開昭62−256219号公報に詳細に記載されている。以上の樹脂は単独または組合せて使用できるが、好ましいものとして塩化ビニル樹脂、塩化ビニル酢酸ビニル共重合体、塩化ビニル酢酸ビニルビニルアルコール共重合体、塩化ビニル酢酸ビニル無水マレイン酸共重合体、から選ばれる少なくとも1種とポリウレタン樹脂の組合せ、またはこれらにポリイソシアネートを組み合わせたものが挙げられる。   Examples include vinyl chloride, vinyl acetate, vinyl alcohol, maleic acid, acrylic acid, acrylic ester, vinylidene chloride, acrylonitrile, methacrylic acid, methacrylic ester, styrene, butadiene, ethylene, vinyl butyral, vinyl acetal, There are polymers or copolymers containing vinyl ether as a structural unit, polyurethane resins, and various rubber resins. Thermosetting resins or reactive resins include phenolic resins, epoxy resins, polyurethane curable resins, urea resins, melamine resins, alkyd resins, acrylic reactive resins, formaldehyde resins, silicone resins, epoxy-polyamide resins, polyester resins. And a mixture of an isocyanate prepolymer, a mixture of a polyester polyol and a polyisocyanate, a mixture of a polyurethane and a polyisocyanate, and the like. These resins are described in detail in “Plastic Handbook” published by Asakura Shoten. It is also possible to use a known electron beam curable resin for each layer. These examples and their production methods are described in detail in JP-A No. 62-256219. The above resins can be used alone or in combination, but are preferably selected from vinyl chloride resin, vinyl chloride vinyl acetate copolymer, vinyl chloride vinyl acetate vinyl alcohol copolymer, vinyl chloride vinyl acetate vinyl maleic anhydride copolymer. A combination of at least one selected from the above and a polyurethane resin, or a combination of these with a polyisocyanate.

ポリウレタン樹脂としては、ポリエステルポリウレタン、ポリエーテルポリウレタン、ポリエーテルポリエステルポリウレタン、ポリカーボネートポリウレタン、ポリエステルポリカーボネートポリウレタン、ポリカプロラクトンポリウレタンなど公知の構造のものが使用できる。ここに示したすべての結合剤について、より優れた分散性と耐久性を得るためには必要に応じ、−COOM、−SO3 M、−OSO3 M、−P=O(OM)2 、−O−P=O(OM)2(以上につきMは水素原子、またはアルカリ金属塩基)、−OH、−NR2 、−N+3 (Rは炭化水素基)、エポキシ基、−SH、−CN、などから選ばれる少なくともひとつ以上の極性基を共重合または付加反応で導入したものを用いることが好ましい。このような極性基の量は、例えば10-1〜10-8モル/gであり、好ましくは10-2〜10-6モル/gである。 As the polyurethane resin, those having a known structure such as polyester polyurethane, polyether polyurethane, polyether polyester polyurethane, polycarbonate polyurethane, polyester polycarbonate polyurethane, and polycaprolactone polyurethane can be used. For all binding agents indicated herein, if necessary in order to obtain more excellent dispersibility and durability, -COOM, -SO 3 M, -OSO 3 M, -P = O (OM) 2, - O—P═O (OM) 2 (wherein M is a hydrogen atom or an alkali metal base), —OH, —NR 2 , —N + R 3 (R is a hydrocarbon group), epoxy group, —SH, — It is preferable to use one in which at least one polar group selected from CN and the like is introduced by copolymerization or addition reaction. The amount of such a polar group is, for example, 10 −1 to 10 −8 mol / g, preferably 10 −2 to 10 −6 mol / g.

本発明に用いられるこれらの結合剤の具体的な例としてはダウケミカル社製VAGH、VYHH、VMCH、VAGF、VAGD、VROH、VYES、VYNC、VMCC、XYHL、XYSG、PKHH、PKHJ、PKHC、PKFE、日信化学工業社製MPR−TA、MPR−TA5、MPR−TAL、MPR−TSN、MPR−TMF、MPR−TS、MPR−TM、MPR−TAO、電気化学社製1000W、DX80、DX81、DX82、DX83、100FD、日本ゼオン社製MR−104、MR−105、MR110、MR100、MR555、400X−110A、日本ポリウレタン社製ニッポランN2301、N2302、N2304、大日本インキ社製パンデックスT−5105、T−R3080、T−5201、バーノックD−400、D−210−80、クリスボン6109、7209、東洋紡社製バイロンUR8200、UR8300、UR−8700、RV530、RV280、大日精化社製ダイフェラミン4020、5020、5100、5300、9020、9022、7020,三菱化学社製MX5004、三洋化成社製サンプレンSP−150、旭化成社製サランF310、F210などが挙げられる。   Specific examples of these binders used in the present invention include VAGH, VYHH, VMCH, VAGF, VAGD, VROH, VYES, VYNC, VMCC, XYHL, XYSG, PKHH, PKHJ, PKHC, PKFE, manufactured by Dow Chemical Co., Ltd. MPR-TA, MPR-TA5, MPR-TAL, MPR-TSN, MPR-TMF, MPR-TS, MPR-TM, MPR-TAO, Denki Kagaku 1000W, DX80, DX81, DX82, manufactured by Nissin Chemical Industry Co., Ltd. DX83, 100FD, Nippon Zeon MR-104, MR-105, MR110, MR100, MR555, 400X-110A, Nippon Polyurethane Nipporan N2301, N2302, N2304, Dainippon Ink, Pandex T-5105, T- R3080, T-5201 Bernock D-400, D-210-80, Crisbon 6109, 7209, Byron UR8200, UR8300, UR-8700, Toyobo Co., Ltd., RV530, RV280, Daiferamin 4020, 5020, 5100, 5300, 9020, 9022 7020, MX5004 manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation, Samprene SP-150 manufactured by Sanyo Chemical Co., Ltd., Saran F310, F210 manufactured by Asahi Kasei Corporation, and the like.

非磁性層、磁性層には、非磁性粉末または磁性粉末に対し、例えば5〜50質量%の範囲、好ましくは10〜30質量%の範囲で結合剤を用いることができる。塩化ビニル系樹脂を用いる場合は5〜30質量%、ポリウレタン樹脂を用いる場合は2〜20質量%、ポリイソシアネートは2〜20質量%の範囲でこれらを組み合わせて用いることが好ましい。但し、例えば、微量の脱塩素によりヘッド腐食が起こる場合は、ポリウレタンのみまたはポリウレタンとイソシアネートのみを使用することも可能である。ポリウレタンを用いる場合はガラス転移温度が−50〜150℃、好ましくは0℃〜100℃、破断伸びが100〜2000%、破断応力は0.05〜10kg/mm2(0.49〜98MPa)、降伏点は0.05〜10kg/mm2(0.49〜98MPa)のものを用いることが好ましい。 For the nonmagnetic layer and the magnetic layer, a binder can be used in the range of, for example, 5 to 50% by mass, and preferably 10 to 30% by mass with respect to the nonmagnetic powder or the magnetic powder. It is preferable to use a combination of 5 to 30% by mass when using a vinyl chloride resin, 2 to 20% by mass when using a polyurethane resin, and 2 to 20% by mass of polyisocyanate. However, for example, when head corrosion occurs due to a small amount of dechlorination, it is possible to use only polyurethane or only polyurethane and isocyanate. The glass transition temperature in the case of using a polyurethane -50 to 150 ° C., preferably from 0 ° C. to 100 ° C., elongation at break from 100 to 2,000% breaking stress 0.05~10kg / mm 2 (0.49~98MPa), The yield point is preferably 0.05 to 10 kg / mm 2 (0.49 to 98 MPa).

ポリイソシアネートとしては、トリレンジイソシアネート、4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、ナフチレン−1,5−ジイソシアネート、o−トルイジンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、トリフェニルメタントリイソシアネート等のイソシアネート類、また、これらのイソシアネート類とポリアルコールとの生成物、また、イソシアネート類の縮合によって生成したポリイソシアネート等を使用することができる。これらのイソシアネート類の市販されている商品名としては、日本ポリウレタン社製コロネートL、コロネートHL、コロネート2030、コロネート2031、ミリオネートMR、ミリオネートMTL、武田薬品社製タケネートD−102,タケネートD−110N、タケネ−トD−200、タケネートD−202、住友バイエル社製デスモジュールL、デスモジュールIL、デスモジュールN,デスモジュールHL、等がありこれらを単独または硬化反応性の差を利用して二つもしくはそれ以上の組合せで各層とも用いることができる。   Examples of polyisocyanates include tolylene diisocyanate, 4,4′-diphenylmethane diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, xylylene diisocyanate, naphthylene-1,5-diisocyanate, o-toluidine diisocyanate, isophorone diisocyanate, triphenylmethane triisocyanate and the like. Moreover, the product of these isocyanates and polyalcohol, the polyisocyanate produced | generated by condensation of isocyanate, etc. can be used. Commercially available product names of these isocyanates include Coronate L, Coronate HL, Coronate 2030, Coronate 2031, Millionate MR, Millionate MTL, Takeda Pharmaceutical Taketake D-102, Takenate D-110N, There are Takenet D-200, Takenate D-202, Death Module L, Death Module IL, Death Module N, Death Module HL, etc. manufactured by Sumitomo Bayer Co., Ltd., either alone or by utilizing the difference in curing reactivity. Alternatively, each layer can be used in combination.

磁性層には、必要に応じて添加剤を加えることができる。添加剤としては、研磨剤、潤滑剤、分散剤・分散助剤、防黴剤、帯電防止剤、酸化防止剤、溶剤、カーボンブラックなどを挙げることができる。これら添加剤としては、例えば、二硫化モリブデン、二硫化タングステン、グラファイト、窒化ホウ素、フッ化黒鉛、シリコーンオイル、極性基を持つシリコーン、脂肪酸変性シリコーン、フッ素含有シリコーン、フッ素含有アルコール、フッ素含有エステル、ポリオレフィン、ポリグリコール、ポリフェニルエーテル、フェニルホスホン酸、ベンジルホスホン酸、フェネチルホスホン酸、α−メチルベンジルホスホン酸、1−メチル−1−フェネチルホスホン酸、ジフェニルメチルホスホン酸、ビフェニルホスホン酸、ベンジルフェニルホスホン酸、α−クミルホスホン酸、トルイルホスホン酸、キシリルホスホン酸、エチルフェニルホスホン酸、クメニルホスホン酸、プロピルフェニルホスホン酸、ブチルフェニルホスホン酸、ヘプチルフェニルホスホン酸、オクチルフェニルホスホン酸、ノニルフェニルホスホン酸等の芳香族環含有有機ホスホン酸およびそのアルカリ金属塩、オクチルホスホン酸、2−エチルヘキシルホスホン酸、イソオクチルホスホン酸、イソノニルホスホン酸、イソデシルホスホン酸、イソウンデシルホスホン酸、イソドデシルホスホン酸、イソヘキサデシルホスホン酸、イソオクタデシルホスホン酸、イソエイコシルホスホン酸等のアルキルホスホン酸およびそのアルカリ金属塩、リン酸フェニル、リン酸ベンジル、リン酸フェネチル、リン酸α−メチルベンジル、リン酸1−メチル−1−フェネチル、リン酸ジフェニルメチル、リン酸ビフェニル、リン酸ベンジルフェニル、リン酸α−クミル、リン酸トルイル、リン酸キシリル、リン酸エチルフェニル、リン酸クメニル、リン酸プロピルフェニル、リン酸ブチルフェニル、リン酸ヘプチルフェニル、リン酸オクチルフェニル、リン酸ノニルフェニル等の芳香族リン酸エステルおよびそのアルカリ金属塩、リン酸オクチル、リン酸2−エチルヘキシル、リン酸イソオクチル、リン酸イソノニル、リン酸イソデシル、リン酸イソウンデシル、リン酸イソドデシル、リン酸イソヘキサデシル、リン酸イソオクタデシル、リン酸イソエイコシル等のリン酸アルキルエステルおよびそのアルカリ金属塩、アルキルスルホン酸エステルおよびそのアルカリ金属塩、フッ素含有アルキル硫酸エステルおよびそのアルカリ金属塩、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、ベヘン酸、ステアリン酸ブチル、オレイン酸、リノール酸、リノレン酸、エライジン酸、エルカ酸等の炭素数10〜24の不飽和結合を含んでも分岐していても良い一塩基性脂肪酸およびこれらの金属塩、またはステアリン酸ブチル、ステアリン酸オクチル、ステアリン酸アミル、ステアリン酸イソオクチル、ミリスチン酸オクチル、ラウリル酸ブチル、ステアリン酸ブトキシエチル、アンヒドロソルビタンモノステアレート、アンヒドロソルビタントリステアレート等の炭素数10〜24の不飽和結合を含んでも分岐していても良い一塩基性脂肪酸と、炭素数2〜22の不飽和結合を含んでも分岐していても良い1〜6価アルコール、炭素数12〜22の不飽和結合を含んでも分岐していても良いアルコキシアルコールまたはアルキレンオキサイド重合物のモノアルキルエーテルのいずれか一つとからなるモノ脂肪酸エステル、ジ脂肪酸エステルまたは多価脂肪酸エステル、炭素数2〜22の脂肪酸アミド、炭素数8〜22の脂肪族アミンなどが使用できる。また、上記炭化水素基以外にもニトロ基およびF、Cl、Br、CF3、CCl3、CBr3等の含ハロゲン炭化水素等炭化水素基以外の基が置換したアルキル基、アリール基、アラルキル基を持つものでもよい。 Additives can be added to the magnetic layer as necessary. Examples of the additive include an abrasive, a lubricant, a dispersant / dispersion aid, an antifungal agent, an antistatic agent, an antioxidant, a solvent, and carbon black. Examples of these additives include molybdenum disulfide, tungsten disulfide, graphite, boron nitride, graphite fluoride, silicone oil, silicone having a polar group, fatty acid-modified silicone, fluorine-containing silicone, fluorine-containing alcohol, fluorine-containing ester, Polyolefin, polyglycol, polyphenyl ether, phenylphosphonic acid, benzylphosphonic acid, phenethylphosphonic acid, α-methylbenzylphosphonic acid, 1-methyl-1-phenethylphosphonic acid, diphenylmethylphosphonic acid, biphenylphosphonic acid, benzylphenylphosphonic acid , Α-cumylphosphonic acid, toluylphosphonic acid, xylylphosphonic acid, ethylphenylphosphonic acid, cumenylphosphonic acid, propylphenylphosphonic acid, butylphenylphosphonic acid, heptylph Aromatic ring-containing organic phosphonic acids such as enylphosphonic acid, octylphenylphosphonic acid, nonylphenylphosphonic acid and their alkali metal salts, octylphosphonic acid, 2-ethylhexylphosphonic acid, isooctylphosphonic acid, isononylphosphonic acid, isodecylphosphonic acid Acids, isoundecyl phosphonic acid, isododecyl phosphonic acid, isohexadecyl phosphonic acid, isooctadecyl phosphonic acid, isoeicosyl phosphonic acid, alkylphosphonic acids and alkali metal salts thereof, phenyl phosphate, benzyl phosphate, phosphoric acid Phenethyl, α-methylbenzyl phosphate, 1-methyl-1-phenethyl phosphate, diphenylmethyl phosphate, biphenyl phosphate, benzylphenyl phosphate, α-cumyl phosphate, toluyl phosphate, xylyl phosphate, ethyl phosphate Phenyl Aromatic phosphates such as cumenyl phosphate, propylphenyl phosphate, butylphenyl phosphate, heptylphenyl phosphate, octylphenyl phosphate, nonylphenyl phosphate, and alkali metal salts thereof, octyl phosphate, 2-phosphate Alkyl phosphates such as ethylhexyl, isooctyl phosphate, isononyl phosphate, isodecyl phosphate, isoundecyl phosphate, isododecyl phosphate, isohexadecyl phosphate, isooctadecyl phosphate, isoeicosyl phosphate, and alkali metal salts thereof, alkyl sulfones Acid esters and alkali metal salts thereof, fluorine-containing alkyl sulfates and alkali metal salts thereof, lauric acid, myristic acid, palmitic acid, stearic acid, behenic acid, butyl stearate, oleic acid, linoleic acid, linolenic acid , Monobasic fatty acids which may contain or be branched, such as elaidic acid and erucic acid, and their metal salts, or butyl stearate, octyl stearate, amyl stearate, stearin One or more unsaturated bonds having 10 to 24 carbon atoms such as isooctyl acid, octyl myristate, butyl laurate, butoxyethyl stearate, anhydrosorbitan monostearate, anhydrosorbitan tristearate, etc. A basic fatty acid and a 1 to 6-valent alcohol which may contain or be branched with an unsaturated bond having 2 to 22 carbon atoms, an alkoxy alcohol which may contain or be branched with an unsaturated bond with 12 to 22 carbon atoms, or A module comprising any one of monoalkyl ethers of alkylene oxide polymer Fatty acid esters, difatty acid esters or polyvalent fatty acid esters, fatty acid amides having 2 to 22 carbon atoms, and aliphatic amines having 8 to 22 carbon atoms can be used. In addition to the above hydrocarbon groups, alkyl groups, aryl groups, and aralkyl groups substituted with nitro groups and groups other than hydrocarbon groups such as halogen-containing hydrocarbons such as F, Cl, Br, CF 3 , CCl 3 , and CBr 3 You may have something.

また、アルキレンオキサイド系、グリセリン系、グリシドール系、アルキルフエノールエチレンオキサイド付加体等のノニオン界面活性剤、環状アミン、エステルアミド、第四級アンモニウム塩類、ヒダントイン誘導体、複素環類、ホスホニウムまたはスルホニウム類等のカチオン系界面活性剤、カルボン酸、スルホン酸、硫酸エステル基等の酸性基を含むアニオン界面活性剤、アミノ酸類、アミノスルホン酸類、アミノアルコールの硫酸またはリン酸エステル類、アルキルベタイン型等の両性界面活性剤等も使用できる。これらの界面活性剤については、「界面活性剤便覧」(産業図書株式会社発行)に詳細に記載されている。   In addition, nonionic surfactants such as alkylene oxide, glycerin, glycidol, and alkylphenol ethylene oxide adducts, cyclic amines, ester amides, quaternary ammonium salts, hydantoin derivatives, heterocycles, phosphonium or sulfoniums, etc. Amphoteric interfaces such as cationic surfactants, anionic surfactants containing acidic groups such as carboxylic acid, sulfonic acid, and sulfate ester groups, amino acids, aminosulfonic acids, sulfuric or phosphate esters of aminoalcohols, and alkylbetaines An activator or the like can also be used. These surfactants are described in detail in “Surfactant Handbook” (published by Sangyo Tosho Co., Ltd.).

上記潤滑剤、帯電防止剤等は必ずしも純粋ではなく主成分以外に異性体、未反応物、副反応物、分解物、酸化物等の不純分が含まれても構わない。これらの不純分は30質量%以下が好ましく、さらに好ましくは10質量%以下である。   The above-mentioned lubricant, antistatic agent and the like are not necessarily pure and may contain impurities such as isomers, unreacted materials, side reaction products, decomposition products, oxides, etc. in addition to the main components. These impurities are preferably 30% by mass or less, more preferably 10% by mass or less.

これらの添加物の具体例としては、例えば、日本油脂社製:NAA−102、ヒマシ油硬化脂肪酸、NAA−42、カチオンSA、ナイミーンL−201、ノニオンE−208、アノンBF、アノンLG、竹本油脂社製:FAL−205、FAL−123、新日本理化社製:エヌジエルブOL、信越化学社製:TA−3、ライオン社製:アーマイドP、ライオン社製:デュオミンTDO、日清オイリオ社製:BA−41G、三洋化成社製:プロフアン2012E、ニューポールPE61、イオネットMS−400等が挙げられる。   Specific examples of these additives include, for example, NAF-102, castor oil hardened fatty acid, NAA-42, cation SA, Naimine L-201, Nonion E-208, Anon BF, Anon LG, Takemoto, manufactured by NOF Corporation. Oil and fat: FAL-205, FAL-123, Shin Nippon Chemical Co., Ltd .: NJ Lube OL, Shin-Etsu Chemical Co., Ltd .: TA-3, Lion Corporation: Armido P, Lion Corporation: Duomin TDO, Nisshin Oilio Co., Ltd .: BA-41G, Sanyo Kasei Co., Ltd .: Profan 2012E, New Pole PE61, Ionette MS-400, etc. are mentioned.

また、磁性層には、必要に応じてカーボンブラックを添加することができる。磁性層で使用可能なカーボンブラックとしては、ゴム用ファーネス、ゴム用サーマル、カラー用ブラック、アセチレンブラック等を挙げることができる。比表面積は5〜500m2/g、DBP吸油量は10〜400ml/100g、粒子径は5〜300nm、pHは2〜10、含水率は0.1〜10%、タップ密度は0.1〜1g/mlが好ましい。 Carbon black can be added to the magnetic layer as necessary. Examples of carbon black that can be used in the magnetic layer include rubber furnace, rubber thermal, color black, and acetylene black. Specific surface area is 5 to 500 m 2 / g, DBP oil absorption is 10 to 400 ml / 100 g, particle size is 5 to 300 nm, pH is 2 to 10, moisture content is 0.1 to 10%, tap density is 0.1 to 1 g / ml is preferred.

カーボンブラックの具体的な例としては、キャボット社製BLACKPEARLS 2000、1300、1000、900、905、800、700、VULCAN XC−72、旭カーボン社製#80、#60、#55、#50、#35、三菱化学社製#2400B、#2300、#900、#1000、#30、#40、#10B、コロンビアンカーボン社製CONDUCTEX SC、RAVEN150、50、40、15、RAVEN−MT−P、ケッチェン・ブラック・インターナショナル社製ケッチェンブラックECなどが挙げられる。カーボンブラックを分散剤などで表面処理したり、樹脂でグラフト化して使用しても、表面の一部をグラファイト化したものを使用したりしてもかまわない。また、カーボンブラックを磁性塗料に添加する前にあらかじめ結合剤で分散してもかまわない。これらのカーボンブラックは単独または組み合せで使用することができる。カーボンブラックを使用する場合、磁性体の質量に対して0.1〜30質量%で用いることが好ましい。カーボンブラックは磁性層の帯電防止、摩擦係数低減、遮光性付与、膜強度向上などの働きがあり、これらは用いるカーボンブラックにより異なる。したがって本発明で使用されるこれらのカーボンブラックは、磁性層および非磁性層でその種類、量、組み合せを変え、粒子サイズ、吸油量、電導度、pHなどの先に示した諸特性を基に目的に応じて使い分けることはもちろん可能であり、むしろ各層で最適化すべきものである。本発明の磁性層で使用できるカーボンブラックは、例えば「カーボンブラック便覧」カーボンブラック協会編、を参考にすることができる。   As specific examples of carbon black, BLACKPEARLS 2000, 1300, 1000, 900, 905, 800, 700, VULCAN XC-72, manufactured by Cabot Corporation, # 80, # 60, # 55, # 50, #, manufactured by Asahi Carbon Co., Ltd. 35, Mitsubishi Chemical Corporation # 2400B, # 2300, # 900, # 1000, # 30, # 40, # 10B, Colombian Carbon Corporation CONDUCTEX SC, RAVEN150, 50, 40, 15, RAVEN-MT-P, Ketjen・ Ketjen Black EC manufactured by Black International, etc. Carbon black may be surface-treated with a dispersant, or may be used after being grafted with a resin, or may be obtained by graphitizing a part of the surface. Carbon black may be dispersed with a binder in advance before being added to the magnetic coating. These carbon blacks can be used alone or in combination. When using carbon black, it is preferable to use 0.1-30 mass% with respect to the mass of a magnetic body. Carbon black functions to prevent the magnetic layer from being charged, reduce the coefficient of friction, impart light-shielding properties, and improve the film strength. These differ depending on the carbon black used. Therefore, these carbon blacks used in the present invention have different types, amounts, and combinations in the magnetic layer and the non-magnetic layer, and are based on the above-mentioned characteristics such as particle size, oil absorption, conductivity, pH, etc. Of course, it is possible to use them properly according to the purpose, but rather they should be optimized in each layer. For the carbon black that can be used in the magnetic layer of the present invention, for example, “Carbon Black Handbook” edited by Carbon Black Association can be referred to.

研磨剤
研磨剤としてはα化率90%以上のα−アルミナ、β−アルミナ、炭化ケイ素、酸化クロム、酸化セリウム、α−酸化鉄、コランダム、人造ダイアモンド、窒化珪素、炭化珪素チタンカーバイト、酸化チタン、二酸化珪素、窒化ホウ素、など主としてモース硬度6以上の公知の材料を単独または組合せて使用することができる。また、これらの研磨剤同士の複合体(研磨剤を他の研磨剤で表面処理したもの)を使用してもよい。これらの研磨剤には主成分以外の化合物または元素が含まれる場合もあるが主成分が90%以上であれば効果にかわりはない。これら研磨剤の粒子サイズは0.01〜2μが好ましく、特に電磁変換特性を高めるためには、その粒度分布が狭い方が好ましい。また耐久性を向上させるには必要に応じて粒子サイズの異なる研磨剤を組み合わせたり、単独の研磨剤でも粒径分布を広くして同様の効果をもたせることも可能である。タップ密度は0.3〜2g/cc、含水率は0.1〜5%、pHは2〜11、比表面積は1〜30m2/gが好ましい。研磨剤の形状は針状、球状、サイコロ状、板状のいずれでもよいが、形状の一部に角を有するものが研磨性が高く好ましい。具体的には住友化学社製AKP−12、AKP−15、AKP−20、AKP−30、AKP−50、HIT−20、HIT−30、HIT−55、HIT−60、HIT−70、HIT−80、HIT−100、レイノルズ社製ERC−DBM、HP−DBM、HPS−DBM、不二見研磨剤社製WA10000、上村工業社製UB20、日本化学工業社製G−5、クロメックスU2、クロメックスU1、戸田工業社製TF100、TF140、イビデン社製ベータランダムウルトラファイン、昭和鉱業社製B−3などが挙げられる。これらの研磨剤は必要に応じ非磁性層に添加することもできる。非磁性層に添加することで表面形状を制御したり、研磨剤の突出状態を制御したりすることができる。これら磁性層、非磁性層の添加する研磨剤の粒径、量はむろん最適値に設定すべきものである。
As abrasives , α-alumina, β-alumina, silicon carbide, chromium oxide, cerium oxide, α-iron oxide, corundum, artificial diamond, silicon nitride, silicon carbide titanium carbide, oxide with an α conversion rate of 90% or more Known materials having a Mohs hardness of 6 or more, such as titanium, silicon dioxide, and boron nitride, can be used alone or in combination. Moreover, you may use the composite_body | complex (what surface-treated the abrasive | polishing agent with the other abrasive | polishing agent) of these abrasive | polishing agents. These abrasives may contain compounds or elements other than the main component, but the effect is not affected if the main component is 90% or more. The particle size of these abrasives is preferably from 0.01 to 2 μm, and in particular, in order to enhance electromagnetic conversion characteristics, it is preferable that the particle size distribution is narrow. Further, in order to improve the durability, it is possible to combine abrasives having different particle sizes as necessary, or to obtain the same effect by widening the particle size distribution even with a single abrasive. The tap density is preferably 0.3 to 2 g / cc, the water content is preferably 0.1 to 5%, the pH is 2 to 11, and the specific surface area is preferably 1 to 30 m 2 / g. The shape of the abrasive may be any of acicular, spherical, dice, and plate shapes, but those having a corner in a part of the shape are preferable because of high abrasiveness. Specifically, AKP-12, AKP-15, AKP-20, AKP-30, AKP-50, HIT-20, HIT-30, HIT-55, HIT-60, HIT-70, HIT- manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd. 80, HIT-100, ERC-DBM, HP-DBM, HPS-DBM manufactured by Reynolds, WA10000 manufactured by Fujimi Abrasives, UB20 manufactured by Uemura Kogyo Co., Ltd., G-5 manufactured by Nippon Chemical Industry Co., Ltd., Chromex U2, U1, Toda Kogyo TF100, TF140, Ibiden Beta Random Ultra Fine, Showa Mining B-3, and the like. These abrasives can be added to the nonmagnetic layer as required. By adding to the nonmagnetic layer, the surface shape can be controlled, and the protruding state of the abrasive can be controlled. The particle size and amount of the abrasive added to these magnetic and nonmagnetic layers should of course be set to optimum values.

有機溶剤としては、公知のものが使用できる。有機溶媒としては、具体的には、任意の比率でアセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、ジイソブチルケトン、シクロヘキサノン、イソホロン、テトラヒドロフラン、等のケトン類、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、イソブチルアルコール、イソプロピルアルコール、メチルシクロヘキサノールなどのアルコール類、酢酸メチル、酢酸ブチル、酢酸イソブチル、酢酸イソプロピル、乳酸エチル、酢酸グリコール等のエステル類、グリコールジメチルエーテル、グリコールモノエチルエーテル、ジオキサンなどのグリコールエーテル系、ベンゼン、トルエン、キシレン、クレゾール、クロルベンゼンなどの芳香族炭化水素類、メチレンクロライド、エチレンクロライド、四塩化炭素、クロロホルム、エチレンクロルヒドリン、ジクロルベンゼン等の塩素化炭化水素類、N,N−ジメチルホルムアミド、ヘキサン等を使用することができる。   Known organic solvents can be used. As the organic solvent, specifically, ketones such as acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, diisobutyl ketone, cyclohexanone, isophorone, tetrahydrofuran, etc., methanol, ethanol, propanol, butanol, isobutyl alcohol, isopropyl alcohol, in any ratio Alcohols such as methylcyclohexanol, esters such as methyl acetate, butyl acetate, isobutyl acetate, isopropyl acetate, ethyl lactate, glycol acetate, glycol ethers such as glycol dimethyl ether, glycol monoethyl ether, dioxane, benzene, toluene, xylene , Aromatic hydrocarbons such as cresol, chlorobenzene, methylene chloride, ethylene chloride, carbon tetrachloride, chloroform, ethyl Nkuroruhidorin, chlorinated hydrocarbons such as dichlorobenzene, N, N- dimethylformamide, may be used hexane.

これら有機溶媒は必ずしも100%純粋ではなく、主成分以外に異性体、未反応物、副反応物、分解物、酸化物、水分等の不純分が含まれてもかまわない。これらの不純分は30質量%以下が好ましく、さらに好ましくは10質量%以下である。本発明で用いる有機溶媒は磁性層と非磁性層でその種類は同じであることが好ましい。その添加量は変えてもかまわない。非磁性層に表面張力の高い溶媒(シクロヘキサノン、ジオキサンなど)を用い塗布の安定性を上げる、具体的には上層溶剤組成の算術平均値が非磁性層溶剤組成の算術平均値を下回らないことが肝要である。分散性を向上させるためにはある程度極性が強い方が好ましく、溶剤組成の内、誘電率が15以上の溶剤が50質量%以上含まれることが好ましい。また、溶解パラメータは8〜11であることが好ましい。   These organic solvents are not necessarily 100% pure, and may contain impurities such as isomers, unreacted materials, side reaction products, decomposition products, oxides, and moisture in addition to the main components. These impurities are preferably 30% by mass or less, more preferably 10% by mass or less. The organic solvent used in the present invention is preferably the same in the magnetic layer and the nonmagnetic layer. The amount added may be changed. Use non-magnetic layers with high surface tension solvents (cyclohexanone, dioxane, etc.) to increase coating stability. Specifically, the arithmetic average value of the upper layer solvent composition may not fall below the arithmetic average value of the nonmagnetic layer solvent composition. It is essential. In order to improve the dispersibility, it is preferable that the polarity is somewhat strong, and it is preferable that 50% by mass or more of the solvent having a dielectric constant of 15 or more is included in the solvent composition. Moreover, it is preferable that a solubility parameter is 8-11.

本発明で使用されるこれらの分散剤、潤滑剤、界面活性剤は、磁性層、さらに後述する非磁性層でその種類、量を必要に応じて使い分けることができる。例えば、無論ここに示した例のみに限られるものではないが、分散剤は極性基で吸着または結合する性質を有しており、磁性層では主に強磁性金属粉末の表面に、また非磁性層では主に非磁性粉末の表面に前記の極性基で吸着または結合し、例えば、一度吸着した有機リン化合物は、金属または金属化合物等の表面から脱着し難いと推察される。したがって、強磁性金属表面または非磁性粉末表面は、アルキル基、芳香族基等で被覆されたような状態になるので、該強磁性金属粉末または非磁性粉末の結合剤成分に対する親和性が向上し、さらに強磁性粉末あるいは非磁性粉末の分散安定性を改善することができる。また、潤滑剤としては遊離の状態で存在するため非磁性層、磁性層で融点の異なる脂肪酸を用い、表面へのにじみ出しを制御する、沸点や極性の異なるエステル類を用い表面へのにじみ出しを制御する、界面活性剤量を調節することで塗布の安定性を向上させる、潤滑剤の添加量を非磁性層で多くして潤滑効果を向上させるなどが考えられる。また本発明で用いられる添加剤のすべてまたはその一部は、磁性層または非磁性層用の塗布液の製造時のいずれの工程で添加してもよい。例えば、混練工程前に強磁性粉末と混合する場合、強磁性粉末と結合剤と溶剤による混練工程で添加する場合、分散工程で添加する場合、分散後に添加する場合、塗布直前に添加する場合などがある。   These dispersants, lubricants, and surfactants used in the present invention can be properly used in the magnetic layer and further in the nonmagnetic layer described later as needed. For example, of course, the dispersant is not limited to the example shown here, but the dispersant has a property of adsorbing or binding with a polar group, and in the magnetic layer, mainly on the surface of the ferromagnetic metal powder and nonmagnetic. In the layer, it is presumed that the organic phosphorus compound adsorbed or bonded mainly to the surface of the non-magnetic powder with the polar group, for example, is difficult to desorb from the surface of the metal or the metal compound once adsorbed. Therefore, the surface of the ferromagnetic metal or nonmagnetic powder is covered with an alkyl group, aromatic group or the like, so that the affinity of the ferromagnetic metal powder or nonmagnetic powder for the binder component is improved. Furthermore, the dispersion stability of the ferromagnetic powder or nonmagnetic powder can be improved. In addition, since the lubricant exists in a free state, fatty acids with different melting points are used in the nonmagnetic layer and magnetic layer to control the bleeding to the surface, and leaching to the surface using esters with different boiling points and polarities. It is conceivable to improve the coating stability by controlling the amount of the surfactant, to improve the lubrication effect by increasing the additive amount of the lubricant in the nonmagnetic layer. All or a part of the additives used in the present invention may be added in any step during the production of the coating liquid for the magnetic layer or nonmagnetic layer. For example, when mixing with a ferromagnetic powder before the kneading step, when adding at a kneading step with a ferromagnetic powder, a binder and a solvent, when adding at a dispersing step, when adding after dispersing, when adding just before coating, etc. There is.

非磁性層
次に非磁性層に関する詳細な内容について説明する。本発明の磁気記録媒体は、非磁性支持体と磁性層との間に、非磁性粉末と結合剤を含む非磁性層を有することができる。非磁性層に使用できる非磁性粉末は、無機物質でも有機物質でもよい。また、カーボンブラック等も使用できる。無機物質としては、例えば金属、金属酸化物、金属炭酸塩、金属硫酸塩、金属窒化物、金属炭化物、金属硫化物などが挙げられる。
Non-magnetic layer Next, detailed contents regarding the non-magnetic layer will be described. The magnetic recording medium of the present invention can have a nonmagnetic layer containing a nonmagnetic powder and a binder between the nonmagnetic support and the magnetic layer. The nonmagnetic powder that can be used in the nonmagnetic layer may be an inorganic substance or an organic substance. Carbon black or the like can also be used. Examples of the inorganic substance include metals, metal oxides, metal carbonates, metal sulfates, metal nitrides, metal carbides, and metal sulfides.

具体的には二酸化チタン等のチタン酸化物、酸化セリウム、酸化スズ、酸化タングステン、ZnO、ZrO2、SiO2、Cr23、α化率90〜100%のα−アルミナ、β−アルミナ、γ−アルミナ、α−酸化鉄、ゲータイト、コランダム、窒化珪素、チタンカーバイト、酸化マグネシウム、窒化ホウ素、2硫化モリブデン、酸化銅、MgCO3、CaCO3、BaCO3、SrCO3、BaSO4、炭化珪素、炭化チタンなどを単独または2種類以上を組み合わせて使用することができる。好ましいものは、α−酸化鉄、酸化チタンである。 Specifically, titanium oxide such as titanium dioxide, cerium oxide, tin oxide, tungsten oxide, ZnO, ZrO 2 , SiO 2 , Cr 2 O 3 , α-alumina, β-alumina having an α conversion of 90 to 100%, γ-alumina, α-iron oxide, goethite, corundum, silicon nitride, titanium carbide, magnesium oxide, boron nitride, molybdenum disulfide, copper oxide, MgCO 3 , CaCO 3 , BaCO 3 , SrCO 3 , BaSO 4 , silicon carbide Titanium carbide or the like can be used alone or in combination of two or more. Preferred are α-iron oxide and titanium oxide.

非磁性粉末の形状は、針状、球状、多面体状、板状のいずれでもあってもよい。非磁性粉末の結晶子サイズは、4nm〜500nmが好ましく、40〜100nmがさらに好ましい。結晶子サイズが4nm〜500nmの範囲であれば、分散が困難になることもなく、また好適な表面粗さを有するため好ましい。これら非磁性粉末の平均粒径は、5nm〜500nmが好ましいが、必要に応じて平均粒径の異なる非磁性粉末を組み合わせたり、単独の非磁性粉末でも粒径分布を広くしたりして同様の効果をもたせることもできる。とりわけ好ましい非磁性粉末の平均粒径は、10〜200nmである。5nm〜500nmの範囲であれば、分散も良好で、かつ好適な表面粗さを有するため好ましい。   The shape of the nonmagnetic powder may be any of acicular, spherical, polyhedral and plate shapes. The crystallite size of the nonmagnetic powder is preferably 4 nm to 500 nm, more preferably 40 to 100 nm. If the crystallite size is in the range of 4 nm to 500 nm, it is preferable because dispersion does not become difficult and it has a suitable surface roughness. The average particle size of these non-magnetic powders is preferably 5 nm to 500 nm. However, if necessary, non-magnetic powders having different average particle sizes may be combined, or a single non-magnetic powder may have a wide particle size distribution. It can also have an effect. The average particle size of the particularly preferred nonmagnetic powder is 10 to 200 nm. The range of 5 nm to 500 nm is preferable because the dispersion is good and the surface roughness is suitable.

非磁性粉末の比表面積は、例えば1〜150m2/gであり、好ましくは20〜120m2/gであり、さらに好ましくは50〜100m2/gである。比表面積が1〜150m2/gの範囲内にあれば、好適な表面粗さを有し、かつ、所望の結合剤量で分散できるため好ましい。ジブチルフタレート(DBP)を用いた吸油量は、例えば5〜100ml/100g、好ましくは10〜80ml/100g、さらに好ましくは20〜60ml/100gである。比重は、例えば1〜12、好ましくは3〜6である。タップ密度は、例えば0.05〜2g/ml、好ましくは0.2〜1.5g/mlである。タップ密度が0.05〜2g/mlの範囲であれば、飛散する粒子が少なく操作が容易であり、また装置にも固着しにくくなる傾向がある。非磁性粉末のpHは2〜11であることが好ましく、6〜9の間が特に好ましい。pHが2〜11の範囲にあれば、高温、高湿下または脂肪酸の遊離により摩擦係数が大きくなることを防ぐことができる。非磁性粉末の含水率は、例えば0.1〜5質量%、好ましくは0.2〜3質量%、さらに好ましくは0.3〜1.5質量%である。含水量が0.1〜5質量%の範囲であれば、分散も良好で、分散後の塗料粘度も安定するため好ましい。強熱減量は、20質量%以下であることが好ましく、強熱減量が小さいものが好ましい。 The specific surface area of the nonmagnetic powder is, for example, 1 to 150 m 2 / g, preferably 20 to 120 m 2 / g, and more preferably 50 to 100 m 2 / g. A specific surface area in the range of 1 to 150 m 2 / g is preferred because it has a suitable surface roughness and can be dispersed with a desired amount of binder. The oil absorption using dibutyl phthalate (DBP) is, for example, 5 to 100 ml / 100 g, preferably 10 to 80 ml / 100 g, and more preferably 20 to 60 ml / 100 g. The specific gravity is, for example, 1 to 12, preferably 3 to 6. The tap density is, for example, 0.05 to 2 g / ml, preferably 0.2 to 1.5 g / ml. When the tap density is in the range of 0.05 to 2 g / ml, there are few particles to be scattered, the operation is easy, and there is a tendency that it is difficult to adhere to the apparatus. The pH of the non-magnetic powder is preferably 2 to 11, and particularly preferably 6 to 9. When the pH is in the range of 2 to 11, it is possible to prevent the friction coefficient from increasing due to high temperature, high humidity, or liberation of fatty acids. The water content of the nonmagnetic powder is, for example, 0.1 to 5% by mass, preferably 0.2 to 3% by mass, and more preferably 0.3 to 1.5% by mass. A water content in the range of 0.1 to 5% by mass is preferable because the dispersion is good and the viscosity of the paint after dispersion is stable. The ignition loss is preferably 20% by mass or less, and the ignition loss is preferably small.

また、非磁性粉末が無機粉体である場合には、モース硬度は4〜10のものが好ましい。モース硬度が4〜10の範囲であれば耐久性を確保することができる。非磁性粉末のステアリン酸吸着量は、例えば1〜20μmol/m2であり、さらに好ましくは2〜15μmol/m2である。非磁性粉末の25℃での水への湿潤熱は、200〜600erg/cm2(200〜600mJ/m2)の範囲にあることが好ましい。また、この湿潤熱の範囲にある溶媒を使用することができる。100〜400℃での表面の水分子の量は1〜10個/100Åが適当である。水中での等電点のpHは、3〜9の間にあることが好ましい。これらの非磁性粉末の表面には表面処理が施されることによりAl23、SiO2、TiO2、ZrO2、SnO2、Sb23、ZnOが存在することが好ましい。特に分散性に好ましいものはAl23、SiO2、TiO2、ZrO2であり、さらに好ましいものはAl23、SiO2、ZrO2である。これらは組み合わせて使用してもよいし、単独で用いることもできる。また、目的に応じて共沈させた表面処理層を用いてもよいし、先ずアルミナで処理した後にその表層をシリカで処理する方法、またはその逆の方法を採ることもできる。また、表面処理層は目的に応じて多孔質層にしても構わないが、均質で密である方が一般には好ましい。 When the nonmagnetic powder is an inorganic powder, the Mohs hardness is preferably 4-10. If the Mohs hardness is in the range of 4 to 10, durability can be ensured. The nonmagnetic powder has a stearic acid adsorption amount of, for example, 1 to 20 μmol / m 2 , and more preferably 2 to 15 μmol / m 2 . The heat of wetting of the nonmagnetic powder into water at 25 ° C. is preferably in the range of 200 to 600 erg / cm 2 (200 to 600 mJ / m 2 ). Moreover, the solvent which exists in the range of this heat of wetting can be used. The amount of water molecules on the surface at 100 to 400 ° C. is suitably 1 to 10 / 100Å. The pH of the isoelectric point in water is preferably between 3 and 9. It is preferable that Al 2 O 3 , SiO 2 , TiO 2 , ZrO 2 , SnO 2 , Sb 2 O 3 and ZnO are present on the surface of these nonmagnetic powders by surface treatment. Particularly preferred for dispersibility are Al 2 O 3 , SiO 2 , TiO 2 and ZrO 2 , and more preferred are Al 2 O 3 , SiO 2 and ZrO 2 . These may be used in combination or may be used alone. Further, a surface-treated layer co-precipitated according to the purpose may be used, or a method of treating the surface layer with silica after first treating with alumina, or vice versa may be employed. The surface treatment layer may be a porous layer depending on the purpose, but it is generally preferable that the surface treatment layer is homogeneous and dense.

非磁性層に用いられる非磁性粉末の具体的な例としては、例えば、昭和電工製ナノタイト、住友化学製HIT−100、ZA−G1、戸田工業社製DPN−250、DPN−250BX、DPN−245、DPN−270BX、DPB−550BX、DPN−550RX、石原産業製酸化チタンTTO−51B、TTO−55A、TTO−55B、TTO−55C、TTO−55S、TTO−55D、SN−100、MJ−7、α−酸化鉄E270、E271、E300、チタン工業製STT−4D、STT−30D、STT−30、STT−65C、テイカ製MT−100S、MT−100T、MT−150W、MT−500B、T−600B、T−100F、T−500HD、堺化学製FINEX−25、BF−1、BF−10、BF−20、ST−M、同和鉱業製DEFIC−Y、DEFIC−R、日本アエロジル製AS2BM、TiO2P25、宇部興産製100A、500A、チタン工業製Y−LOPおよびそれを焼成したものが挙げられる。特に好ましい非磁性粉末は二酸化チタンとα−酸化鉄である。   Specific examples of the nonmagnetic powder used for the nonmagnetic layer include, for example, Showa Denko Nanotite, Sumitomo Chemical HIT-100, ZA-G1, Toda Kogyo DPN-250, DPN-250BX, and DPN-245. , DPN-270BX, DPB-550BX, DPN-550RX, manufactured by Ishihara Sangyo TTO-51B, TTO-55A, TTO-55B, TTO-55C, TTO-55S, TTO-55D, SN-100, MJ-7, α-iron oxide E270, E271, E300, STT-4D, STT-30D, STT-30, STT-65C, manufactured by Titanium Industry, MT-100S, MT-100T, MT-150W, MT-500B, T-600B manufactured by Teika , T-100F, T-500HD, Sakai Chemical FINEX-25, BF-1, BF-10, BF- 0, ST-M, Dowa Mining Ltd. DEFIC-Y, DEFIC-R, manufactured by Japan Aerosil AS2BM, TiO2P25, manufactured by Ube Industries, Ltd. 100A, 500A, include those fired Titan Kogyo Ltd. Y-LOP and it. Particularly preferred nonmagnetic powders are titanium dioxide and α-iron oxide.

非磁性層には非磁性粉末と共に、カーボンブラックを混合し表面電気抵抗を下げ、光透過率を小さくすると共に、所望のマイクロビッカース硬度を得ることができる。非磁性層のマイクロビッカース硬度は、通常25〜60kg/mm2(245〜588MPa)、好ましくはヘッド当りを調整するために、30〜50kg/mm2(294〜490MPa)であり、薄膜硬度計(日本電気製HMA−400)を用いて、稜角80度、先端半径0.1μmのダイヤモンド製三角錐針を圧子先端に用いて測定することができる。詳細は「薄膜の力学的特性評価技術」リアライズ社を参考にできる。光透過率は一般に波長900nm程度の赤外線の吸収が3%以下、たとえばVHS用磁気テープでは0.8%以下であることが規格化されている。このためにはゴム用ファーネス、ゴム用サーマル、カラー用ブラック、アセチレンブラック等を用いることができる。 Carbon black can be mixed in the nonmagnetic layer together with nonmagnetic powder to lower the surface electrical resistance, reduce the light transmittance, and obtain a desired micro Vickers hardness. The micro-Vickers hardness of the nonmagnetic layer is generally 25~60kg / mm 2 (245~588MPa), preferably in order to adjust the head contact, a 30~50kg / mm 2 (294~490MPa), thin film hardness meter ( Using a HMA-400 manufactured by NEC, measurement can be performed using a diamond triangular pyramid needle having a ridge angle of 80 degrees and a tip radius of 0.1 μm at the tip of the indenter. For details, refer to Realize Co., Ltd. It is standardized that the light transmittance is generally 3% or less for absorption of infrared rays having a wavelength of about 900 nm, for example, 0.8% or less for a VHS magnetic tape. For this purpose, rubber furnace, rubber thermal, color black, acetylene black and the like can be used.

非磁性層に用いられるカーボンブラックの比表面積は、例えば100〜500m2/g、好ましくは150〜400m2/g、DBP吸油量は、例えば20〜400ml/100g、好ましくは30〜200ml/100gである。カーボンブラックの粒子径は、例えば5〜80nm、好ましくは10〜50nm、さらに好ましくは10〜40nmである。カーボンブラックのpHは2〜10、含水率は0.1〜10%、タップ密度は0.1〜1g/mlが好ましい。 The specific surface area of the carbon black employed in the nonmagnetic layer is, for example, 100 to 500 m 2 / g, preferably from 150 to 400 m 2 / g, DBP oil absorption, for example, 20 to 400 ml / 100 g, preferably 30 to 200 ml / 100 g is there. The particle size of carbon black is, for example, 5 to 80 nm, preferably 10 to 50 nm, and more preferably 10 to 40 nm. Carbon black preferably has a pH of 2 to 10, a water content of 0.1 to 10%, and a tap density of 0.1 to 1 g / ml.

非磁性層に用いることができるカーボンブラックの具体的な例としては、キャボット社製BLACKPEARLS 2000、1300、1000、900、800、880、700、VULCAN XC−72、三菱化学社製#3050B、#3150B、#3250B、#3750B、#3950B、#950、#650B、#970B、#850B、MA−600、コロンビアカーボン社製CONDUCTEX SC、RAVEN8800、8000、7000、5750、5250、3500、2100、2000、1800、1500、1255、1250、ケッチェン・ブラック・インターナショナル社製ケッチェンブラックECなどが挙げられる。   Specific examples of carbon black that can be used for the nonmagnetic layer include Cabot's BLACKPEARLS 2000, 1300, 1000, 900, 800, 880, 700, VULCAN XC-72, Mitsubishi Chemical Corporation # 3050B, # 3150B. , # 3250B, # 3750B, # 3950B, # 950, # 650B, # 970B, # 850B, MA-600, Columbia Carbon Corporation CONDUCTEX SC, RAVEN8800, 8000, 7000, 5750, 5250, 3500, 2100, 2000, 1800 1500, 1255, 1250, and Ketjen Black EC manufactured by Ketjen Black International.

また、カーボンブラックを分散剤などで表面処理したり、樹脂でグラフト化して使用しても、表面の一部をグラファイト化したものを使用してもかまわない。また、カーボンブラックを塗布液に添加する前にあらかじめ結合剤で分散してもかまわない。これらのカーボンブラックは上記無機粉末に対して50質量%を越えない範囲、非磁性層総質量の40%を越えない範囲で使用できる。これらのカーボンブラックは単独、または組み合せで使用することができる。本発明の非磁性層で使用できるカーボンブラックは例えば「カーボンブラック便覧」カーボンブラック協会編、を参考にすることができる。   Carbon black may be surface-treated with a dispersant, or may be grafted with a resin, or may be obtained by graphitizing a part of the surface. Moreover, before adding carbon black to a coating liquid, you may disperse | distribute with a binder previously. These carbon blacks can be used in a range not exceeding 50% by mass with respect to the inorganic powder and in a range not exceeding 40% of the total mass of the nonmagnetic layer. These carbon blacks can be used alone or in combination. The carbon black that can be used in the nonmagnetic layer of the present invention can be referred to, for example, “Carbon Black Handbook” edited by Carbon Black Association.

また非磁性層には目的に応じて有機質粉末を添加することもできる。このような有機質粉末としては、例えば、アクリルスチレン系樹脂粉末、ベンゾグアナミン樹脂粉末、メラミン系樹脂粉末、フタロシアニン系顔料が挙げられるが、ポリオレフィン系樹脂粉末、ポリエステル系樹脂粉末、ポリアミド系樹脂粉末、ポリイミド系樹脂粉末、ポリフッ化エチレン樹脂も使用することができる。その製法は、特開昭62−18564号公報、特開昭60−255827号公報に記されているようなものが使用できる。   Further, an organic powder can be added to the nonmagnetic layer according to the purpose. Examples of such organic powder include acrylic styrene resin powder, benzoguanamine resin powder, melamine resin powder, and phthalocyanine pigment, but polyolefin resin powder, polyester resin powder, polyamide resin powder, polyimide resin, and the like. Resin powder and polyfluorinated ethylene resin can also be used. As the production method, those described in JP-A Nos. 62-18564 and 60-255827 can be used.

非磁性層の結合剤、潤滑剤、分散剤、添加剤、溶剤、分散方法その他は、磁性層のそれが適用できる。特に、結合剤量、種類、添加剤、分散剤の添加量、種類に関しては磁性層に関する公知技術が適用できる。   As the binder, lubricant, dispersant, additive, solvent, dispersion method and the like of the nonmagnetic layer, those of the magnetic layer can be applied. In particular, known techniques relating to the magnetic layer can be applied to the amount of binder, type, additive, and amount of dispersant added, and type.

また、本発明の磁気記録媒体には、下塗り層を設けてもよい。下塗り層を設けることによって支持体と磁性層または非磁性層との接着力を向上させることができる。密着性向上のための下塗り層としては、溶剤への可溶性のポリエステル樹脂を使用することができる。また後述するように、下塗り層として平滑化層を設けることもできる   The magnetic recording medium of the present invention may be provided with an undercoat layer. By providing the undercoat layer, the adhesive force between the support and the magnetic layer or the nonmagnetic layer can be improved. As an undercoat layer for improving adhesion, a polyester resin soluble in a solvent can be used. As will be described later, a smoothing layer can be provided as an undercoat layer.

非磁性支持体
非磁性支持体は、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、等のポリエステル類、ポリオレフィン類、セルローストリアセテート、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリスルフォン、ポリアラミド、芳香族ポリアミド、ポリベンゾオキサゾールなどの公知のフィルムが使用できる。ポリエチレンナフタレート、ポリアミドなどの高強度支持体を用いることが好ましい。また必要に応じ、磁性面と非磁性支持体面の表面粗さを変えるため特開平3−224127号公報に示されるような積層タイプの支持体を用いることもできる。これらの支持体にはあらかじめコロナ放電処理、プラズマ処理、易接着処理、熱処理、除塵処理、などを行ってもよい。また、支持体としてアルミまたはガラス基板を適用することも可能である。
Nonmagnetic support Nonmagnetic support includes polyesters such as polyethylene terephthalate and polyethylene naphthalate, polyolefins, cellulose triacetate, polycarbonate, polyamide, polyimide, polyamideimide, polysulfone, polyaramid, aromatic polyamide, polybenzoxazole, etc. Any known film can be used. It is preferable to use a high strength support such as polyethylene naphthalate or polyamide. If necessary, a laminated type support as disclosed in JP-A-3-224127 can be used to change the surface roughness of the magnetic surface and the nonmagnetic support surface. These supports may be subjected in advance to corona discharge treatment, plasma treatment, easy adhesion treatment, heat treatment, dust removal treatment, and the like. It is also possible to apply an aluminum or glass substrate as the support.

中でもポリエステル支持体(以下、単にポリエステルという)が好ましい。ポリエステルとしては、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレートなどジカルボン酸およびジオールからなるポリエステルが好ましい。
主要な構成成分のジカルボン酸成分としては、テレフタル酸、イソフタル酸、フタル酸、2,6−ナフタレンジカルボン酸、2,7−ナフタレンジカルボン酸、ジフェニルスルホンジカルボン酸、ジフェニルエーテルジカルボン酸、ジフェニルエタンジカルボン酸、シクロヘキサンジカルボン酸、ジフェニルジカルボン酸、ジフェニルチオエーテルジカルボン酸、ジフェニルケトンジカルボン酸、フェニルインダンジカルボン酸などを挙げることができる。
また、ジオール成分としては、エチレングリコール、プロピレングリコール、テトラメチレングリコール、シクロヘキサンジメタノール、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン、2,2−ビス(4−ヒドロキシエトキシフェニル)プロパン、ビス(4−ヒドロキシフェニル)スルホン、ビスフェノールフルオレンジヒドロキシエチルエーテル、ジエチレングリコール、ネオペンチルグリコール、ハイドロキノン、シクロヘキサンジオールなどを挙げることができる。
Of these, a polyester support (hereinafter simply referred to as polyester) is preferred. The polyester is preferably a polyester composed of a dicarboxylic acid and a diol, such as polyethylene terephthalate and polyethylene naphthalate.
The main constituent dicarboxylic acid components include terephthalic acid, isophthalic acid, phthalic acid, 2,6-naphthalenedicarboxylic acid, 2,7-naphthalenedicarboxylic acid, diphenylsulfone dicarboxylic acid, diphenyl ether dicarboxylic acid, diphenylethanedicarboxylic acid, Examples thereof include cyclohexane dicarboxylic acid, diphenyl dicarboxylic acid, diphenyl thioether dicarboxylic acid, diphenyl ketone dicarboxylic acid, and phenylindane dicarboxylic acid.
Examples of the diol component include ethylene glycol, propylene glycol, tetramethylene glycol, cyclohexanedimethanol, 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane, 2,2-bis (4-hydroxyethoxyphenyl) propane, bis ( 4-Hydroxyphenyl) sulfone, bisphenol fluorene hydroxyethyl ether, diethylene glycol, neopentyl glycol, hydroquinone, cyclohexanediol and the like.

これらを主要な構成成分とするポリエステルの中でも透明性、機械的強度、寸法安定性などの点から、ジカルボン酸成分として、テレフタル酸および/または2,6−ナフタレンジカルボン酸、ジオール成分として、エチレングリコールおよび/または1,4−シクロヘキサンジメタノールを主要な構成成分とするポリエステルが好ましい。
中でも、ポリエチレンテレフタレートまたはポリエチレン−2,6−ナフタレートを主要な構成成分とするポリエステルや、テレフタル酸と2,6−ナフタレンジカルボン酸とエチレングリコールからなる共重合ポリエステル、およびこれらのポリエステルの二種以上の混合物を主要な構成成分とするポリエステルが好ましい。特に好ましくはポリエチレン−2,6−ナフタレートを主要な構成成分とするポリエステルである。
なお、ポリエステルとしては、二軸延伸されていているものでもよく、2層以上の積層体であってもよい。
Among the polyesters comprising these as main constituents, terephthalic acid and / or 2,6-naphthalenedicarboxylic acid as a dicarboxylic acid component and ethylene glycol as a diol component from the viewpoint of transparency, mechanical strength, dimensional stability, etc. Polyesters having and / or 1,4-cyclohexanedimethanol as the main constituent are preferred.
Among them, a polyester mainly composed of polyethylene terephthalate or polyethylene-2,6-naphthalate, a copolymer polyester composed of terephthalic acid, 2,6-naphthalenedicarboxylic acid and ethylene glycol, and two or more kinds of these polyesters A polyester having a mixture as a main constituent is preferred. Particularly preferred is a polyester having polyethylene-2,6-naphthalate as a main constituent.
The polyester may be biaxially stretched or a laminate of two or more layers.

また、ポリエステルは、さらに他の共重合成分が共重合されていてもよいし、他のポリエステルが混合されていてもよい。これらの例としては、先に挙げたジカルボン酸成分やジオール成分、またはそれらから成るポリエステルを挙げることができる。   Further, the polyester may be further copolymerized with other copolymerization components, or may be mixed with other polyesters. Examples of these include the dicarboxylic acid components and diol components mentioned above, or polyesters composed thereof.

ポリエステルには、フィルム時におけるデラミネーションを起こし難くするため、スルホネート基を有する芳香族ジカルボン酸またはそのエステル形成性誘導体、ポリオキシアルキレン基を有するジカルボン酸またはそのエステル形成性誘導体、ポリオキシアルキレン基を有するジオールなどを共重合してもよい。
中でもポリエステルの重合反応性やフィルムの透明性の点で、5−ナトリウムスルホイソフタル酸、2−ナトリウムスルホテレフタル酸、4−ナトリウムスルホフタル酸、4−ナトリウムスルホ−2,6−ナフタレンジカルボン酸およびこれらのナトリウムを他の金属(例えばカリウム、リチウムなど)やアンモニウム塩、ホスホニウム塩などで置換した化合物またはそのエステル形成性誘導体、ポリエチレングリコール、ポリテトラメチレングリコール、ポリエチレングリコール−ポリプロピレングリコール共重合体およびこれらの両端のヒドロキシ基を酸化するなどしてカルボキシル基とした化合物などが好ましい。この目的で共重合される割合としては、ポリエステルを構成するジカルボン酸を基準として、0.1〜10モル%が好ましい。
また、耐熱性を向上する目的では、ビスフェノール系化合物、ナフタレン環またはシクロヘキサン環を有する化合物を共重合することができる。これらの共重合割合としては、ポリエステルを構成するジカルボン酸を基準として、1〜20モル%が好ましい。
Polyester has an aromatic dicarboxylic acid having a sulfonate group or an ester-forming derivative thereof, a dicarboxylic acid having a polyoxyalkylene group or an ester-forming derivative thereof, and a polyoxyalkylene group to make it difficult for delamination during film formation. A diol or the like may be copolymerized.
Of these, 5-sodium sulfoisophthalic acid, 2-sodium sulfoterephthalic acid, 4-sodium sulfophthalic acid, 4-sodium sulfo-2,6-naphthalenedicarboxylic acid, and the like in terms of polyester polymerization reactivity and film transparency. Compounds in which sodium is substituted with other metals (for example, potassium, lithium, etc.), ammonium salts, phosphonium salts, etc., or ester-forming derivatives thereof, polyethylene glycol, polytetramethylene glycol, polyethylene glycol-polypropylene glycol copolymers and their A compound obtained by oxidizing the hydroxy groups at both ends to form a carboxyl group is preferred. The proportion of copolymerization for this purpose is preferably 0.1 to 10 mol% based on the dicarboxylic acid constituting the polyester.
For the purpose of improving heat resistance, a bisphenol compound, a compound having a naphthalene ring or a cyclohexane ring can be copolymerized. The copolymerization ratio is preferably 1 to 20 mol% based on the dicarboxylic acid constituting the polyester.

上記ポリエステルは、従来公知のポリエステルの製造方法に従って製造できる。例えば、ジカルボン酸成分をジオール成分と直接エステル化反応させる直接エステル化法、初めにジカルボン酸成分としてジアルキルエステルを用いて、これとジオール成分とでエステル交換反応させ、これを減圧下で加熱して余剰のジオール成分を除去することにより重合させるエステル交換法を用いることができる。この際、必要に応じてエステル交換触媒あるいは重合反応触媒を用い、または耐熱安定剤を添加することができる。
また、合成時の各過程で着色防止剤、酸化防止剤、結晶核剤、すべり剤、安定剤、ブロッキング防止剤、紫外線吸収剤、粘度調節剤、消泡透明化剤、帯電防止剤、pH調整剤、染料、顔料、反応停止剤などの各種添加剤の1種または2種以上を添加させてもよい。
The polyester can be produced according to a conventionally known polyester production method. For example, a direct esterification method in which a dicarboxylic acid component is directly esterified with a diol component. First, a dialkyl ester is used as a dicarboxylic acid component, this is transesterified with the diol component, and this is heated under reduced pressure. A transesterification method of polymerizing by removing excess diol component can be used. At this time, if necessary, a transesterification catalyst or a polymerization reaction catalyst can be used, or a heat-resistant stabilizer can be added.
In addition, anti-coloring agents, antioxidants, crystal nucleating agents, slipping agents, stabilizers, anti-blocking agents, UV absorbers, viscosity modifiers, antifoaming and clearing agents, antistatic agents, pH adjustments in each process during synthesis One or more of various additives such as an agent, a dye, a pigment, and a reaction terminator may be added.

また、ポリエステルにはフィラーが添加されてもよい。フィラーの種類としては、球形シリカ、コロイダルシリカ、酸化チタン、アルミナ等の無機粉体、架橋ポリスチレン、シリコーン樹脂等の有機フィラー等が挙げられる。
また、支持体を高剛性化するために、これらの材料を高延伸したり、表面に金属や半金属または、これらの酸化物の層を設けることもできる。
Further, a filler may be added to the polyester. Examples of the filler include inorganic powders such as spherical silica, colloidal silica, titanium oxide, and alumina, and organic fillers such as crosslinked polystyrene and silicone resin.
Further, in order to increase the rigidity of the support, these materials can be highly stretched, or a metal, semimetal, or oxide layer thereof can be provided on the surface.

非磁性支持体の厚みは、好ましくは3〜80μm、より好ましくは3〜50μm、特に好ましくは3〜10μmである。また、非磁性支持体としては平滑性の高いものを使用することが好ましい。支持体表面の中心面平均粗さ(Ra)は、好ましくは6nm以下、より好ましくは4nm以下、更に好ましくは0.8nm〜4nmである。このRaは、WYKO社製HD2000で測定される値とする。
また、非磁性支持体の長手方向および幅方向のヤング率は、6.0GPa以上が好ましく、7.0GPa以上がさらに好ましい。
The thickness of the nonmagnetic support is preferably 3 to 80 μm, more preferably 3 to 50 μm, and particularly preferably 3 to 10 μm. Further, it is preferable to use a non-magnetic support having high smoothness. The center surface average roughness (Ra) of the support surface is preferably 6 nm or less, more preferably 4 nm or less, and still more preferably 0.8 nm to 4 nm. Ra is a value measured by HD2000 manufactured by WYKO.
Further, the Young's modulus in the longitudinal direction and the width direction of the nonmagnetic support is preferably 6.0 GPa or more, and more preferably 7.0 GPa or more.

層構成
本発明の磁気記録媒体の厚み構成は、非磁性支持体の厚みが、前述のように、好ましくは3〜80μm、より好ましくは3〜50μm、特に好ましくは3〜10μmである。また、非磁性支持体と非磁性層または磁性層の間に下塗り層を設ける場合、下塗り層の厚みは、例えば0.01〜0.8μm、好ましくは0.02〜0.6μmである。
Layer Structure As described above, the thickness structure of the magnetic recording medium of the present invention is such that the thickness of the nonmagnetic support is preferably 3 to 80 μm, more preferably 3 to 50 μm, and particularly preferably 3 to 10 μm. When an undercoat layer is provided between the nonmagnetic support and the nonmagnetic layer or the magnetic layer, the thickness of the undercoat layer is, for example, 0.01 to 0.8 μm, preferably 0.02 to 0.6 μm.

また支持体と非磁性層または磁性層との間、支持体とバックコート層との間に平滑化を目的とした中間層を設けることができ、例えば非磁性支持体の表面に、ポリマーを含有した塗布液を塗布、乾燥して形成するか、分子中に放射線硬化官能基を有する化合物(放射線硬化型化合物)を含有した塗布液を塗布し、その後、放射線を照射し、塗布液を硬化させて形成することができる。
放射線硬化型化合物の数平均分子量は、200〜2000の範囲であることが好ましい。分子量がこの範囲であると、比較的低分子量であるので、カレンダー工程において塗膜が流動し易く成形性が高く、平滑な塗膜を形成することができる。
放射線硬化型化合物として好ましいものは、分子量200〜2000の2官能のアクリレート化合物であり、更に好ましいものはビスフェノールA、ビスフェノールF、水素化ビスフェノールA、水素化ビスフェノールFやこれらのアルキレンオキサイド付加物にアクリル酸、メタクリル酸を付加させたものである。
In addition, an intermediate layer for smoothing can be provided between the support and the nonmagnetic layer or magnetic layer, and between the support and the backcoat layer. For example, the surface of the nonmagnetic support contains a polymer. Apply and dry the applied coating solution, or apply a coating solution containing a compound having a radiation curable functional group in the molecule (radiation curable compound), and then irradiate with radiation to cure the coating solution Can be formed.
The number average molecular weight of the radiation curable compound is preferably in the range of 200 to 2,000. When the molecular weight is within this range, the molecular weight is relatively low, so that the coating film is easy to flow in the calendar process, has high moldability, and a smooth coating film can be formed.
Preferred as the radiation curable compound is a bifunctional acrylate compound having a molecular weight of 200 to 2000, and more preferred are acrylics such as bisphenol A, bisphenol F, hydrogenated bisphenol A, hydrogenated bisphenol F, and these alkylene oxide adducts. Acid and methacrylic acid are added.

上記放射線硬化型化合物は、ポリマー型の結合剤と併用されてもよい。併用される結合剤としては、従来公知の熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、反応型樹脂やこれらの混合物を挙げることができる。放射線として紫外線を用いる場合は、重合開始剤を併用することが好ましい。重合開始剤としては、公知の光ラジカル重合開始剤、光カチオン重合開始剤および光アミン発生剤等を用いることができる。
また、放射線硬化型化合物は、非磁性層に用いることもできる。
The radiation curable compound may be used in combination with a polymer-type binder. Examples of the binder used in combination include conventionally known thermoplastic resins, thermosetting resins, reactive resins, and mixtures thereof. When ultraviolet rays are used as radiation, it is preferable to use a polymerization initiator in combination. As the polymerization initiator, known radical photopolymerization initiators, cationic photopolymerization initiators, photoamine generators, and the like can be used.
The radiation curable compound can also be used for the nonmagnetic layer.

磁性層の厚みは、用いる磁気ヘッドの飽和磁化量やヘッドギャップ長、記録信号の帯域により最適化されるものであるが、一般には10〜150nmであり、好ましくは20〜120nmであり、さらに好ましくは30〜100nmであり、特に好ましくは30〜80nmである。また、磁性層の厚み変動率(σ/δ)は±50%以内が好ましく、さらに好ましくは±30%以内である。磁性層は少なくとも一層あればよく、磁性層を異なる磁気特性を有する2層以上に分離してもかまわず、公知の重層磁性層に関する構成が適用できる。   The thickness of the magnetic layer is optimized according to the saturation magnetization amount, head gap length, and recording signal band of the magnetic head to be used, but is generally 10 to 150 nm, preferably 20 to 120 nm, and more preferably. Is 30 to 100 nm, particularly preferably 30 to 80 nm. Further, the thickness variation rate (σ / δ) of the magnetic layer is preferably within ± 50%, and more preferably within ± 30%. There may be at least one magnetic layer, and the magnetic layer may be separated into two or more layers having different magnetic characteristics, and a configuration related to a known multilayer magnetic layer can be applied.

非磁性層の厚みは、例えば0.1〜3.0μmであり、0.3〜2.0μmであることが好ましい。なお、本発明の磁気記録媒体の非磁性層は、実質的に非磁性であればその効果を発揮するものであり、例えば不純物として、あるいは意図的に少量の磁性体を含んでいても、本発明の効果を示すものであり、本発明の磁気記録媒体と実質的に同一の構成とみなすことができる。なお、実質的に同一とは、非磁性層の残留磁束密度が10mT以下または抗磁力が7.96kA/m(100Oe)以下であることを示し、好ましくは残留磁束密度と抗磁力を持たないことを意味する。   The thickness of the nonmagnetic layer is, for example, 0.1 to 3.0 μm, and preferably 0.3 to 2.0 μm. The non-magnetic layer of the magnetic recording medium of the present invention exhibits its effect if it is substantially non-magnetic. For example, even if it contains a small amount of magnetic material as an impurity or intentionally, This shows the effect of the invention and can be regarded as substantially the same configuration as the magnetic recording medium of the invention. Note that “substantially the same” means that the residual magnetic flux density of the nonmagnetic layer is 10 mT or less or the coercive force is 7.96 kA / m (100 Oe) or less, and preferably has no residual magnetic flux density and coercive force. Means.

バックコート層
本発明の磁気記録媒体は、非磁性支持体の磁性層を有する面とは反対の面にバックコート層を有することができる。バックコート層には、カーボンブラックと無機粉末が含有されていることが好ましい。結合剤、各種添加剤は、磁性層や非磁性層の処方を適用することができる。特に前記非磁性層の処方を適用することが好適である。バックコート層の厚みは、0.9μm以下が好ましく、0.1〜0.7μmが更に好ましい。
Back Coat Layer The magnetic recording medium of the present invention can have a back coat layer on the side opposite to the side having the magnetic layer of the nonmagnetic support. The back coat layer preferably contains carbon black and inorganic powder. For the binder and various additives, the formulation of the magnetic layer and the nonmagnetic layer can be applied. It is particularly preferable to apply the prescription for the nonmagnetic layer. The thickness of the back coat layer is preferably 0.9 μm or less, and more preferably 0.1 to 0.7 μm.

製造方法
本発明の磁気記録媒体は、例えば、非磁性支持体の少なくとも一方の面に非磁性層塗布液および磁性層塗布液を塗布し、塗布原反を得る工程と、前記塗布原反を巻き取りロールに巻き取る工程と、前記巻き取りロールに巻き取られた塗布原反を巻き出し、カレンダー処理する工程とを有する方法によって製造することができる。
Manufacturing Method The magnetic recording medium of the present invention comprises, for example, a step of applying a nonmagnetic layer coating solution and a magnetic layer coating solution to at least one surface of a nonmagnetic support to obtain a coating raw material, and winding the coating raw material. It can be manufactured by a method having a step of winding around a take-up roll and a step of unwinding and calendering the coating raw material wound up on the take-up roll.

磁性層塗布液および非磁性層塗布液を製造する工程は、通常、少なくとも混練工程、分散工程、およびこれらの工程の前後に必要に応じて設けた混合工程からなる。個々の工程はそれぞれ2段階以上に分かれていてもかまわない。本発明で用いられる強磁性粉末、非磁性粉末、結合剤、カーボンブラック、研磨剤、帯電防止剤、潤滑剤、溶剤などすべての原料はどの工程の最初または途中で添加してもかまわない。また、個々の原料を2つ以上の工程で分割して添加してもかまわない。例えば、ポリウレタンを混練工程、分散工程、分散後の粘度調整のための混合工程で分割して投入してもよい。本発明の目的を達成するためには、従来の公知の製造技術を一部の工程として用いることができる。混練工程ではオープンニーダ、連続ニーダ、加圧ニーダ、エクストルーダなど強い混練力をもつものを使用することが好ましい。これらの混練処理の詳細については特開平1−106338号公報、特開平1−79274号公報に記載されている。また、磁性層塗布液および非磁性層塗布液を分散させるためには、ガラスビーズを用いることができる。このようなガラスビーズとしては、高比重の分散メディアであるジルコニアビーズ、チタニアビーズ、スチールビーズが好適である。これら分散メディアの粒径と充填率は最適化して用いられる。分散機は公知のものを使用することができる。   The steps for producing the magnetic layer coating solution and the nonmagnetic layer coating solution usually comprise at least a kneading step, a dispersing step, and a mixing step provided as necessary before and after these steps. Each process may be divided into two or more stages. All raw materials such as ferromagnetic powder, non-magnetic powder, binder, carbon black, abrasive, antistatic agent, lubricant, and solvent used in the present invention may be added at the beginning or middle of any step. In addition, individual raw materials may be added in two or more steps. For example, polyurethane may be divided and added in a kneading step, a dispersing step, and a mixing step for adjusting the viscosity after dispersion. In order to achieve the object of the present invention, a conventional known manufacturing technique can be used as a partial process. In the kneading step, it is preferable to use a kneading force such as an open kneader, a continuous kneader, a pressure kneader, or an extruder. Details of these kneading treatments are described in JP-A-1-106338 and JP-A-1-79274. In order to disperse the magnetic layer coating solution and the nonmagnetic layer coating solution, glass beads can be used. As such glass beads, zirconia beads, titania beads, and steel beads, which are high specific gravity dispersion media, are suitable. The particle diameter and filling rate of these dispersion media are optimized. A well-known thing can be used for a disperser.

磁気記録媒体の製造方法では、例えば、走行下にある非磁性支持体の表面に、非磁性層塗布液と磁性層塗布液とを重層塗布する。塗布方法としては、同時重層塗布、即ち、非磁性層塗布液が湿潤状態にあるうちに、その上に磁性層形成用塗布液を塗布、乾燥させる方法(Wet on wet)を用いてもよく、逐次重層塗布、即ち、非磁性層形成用塗布液を塗布、乾燥させた後、その上に磁性層形成用塗布液を塗布、乾燥させる方法(Wet on dry)を用いてもよい。逐次重層塗布は、磁性層と非磁性層の界面が均一となり磁性層厚み変動が低下してS/Nが良化するため、高密度化に好適である。   In the method of manufacturing a magnetic recording medium, for example, a nonmagnetic layer coating solution and a magnetic layer coating solution are applied in multiple layers on the surface of a nonmagnetic support under running. As a coating method, simultaneous multi-layer coating, that is, while the non-magnetic layer coating solution is in a wet state, a method of applying a coating solution for forming a magnetic layer thereon and drying (Wet on wet) may be used. A sequential multilayer coating, that is, a method of applying a coating solution for forming a nonmagnetic layer and drying it, and then applying and drying a coating solution for forming a magnetic layer thereon (Wet on dry) may be used. Sequential multilayer coating is suitable for increasing the density because the interface between the magnetic layer and the non-magnetic layer is uniform, and the variation in thickness of the magnetic layer is reduced and the S / N is improved.

磁性層塗布液または非磁性層塗布液を塗布する塗布機としては、エアードクターコート、ブレードコート、ロッドコート、押出しコート、エアナイフコート、スクイズコート、含浸コート、リバースロールコート、トランスファーロールコート、グラビヤコート、キスコート、キャストコート、スプレイコート、スピンコート等が利用できる。これらについては例えば(株)総合技術センター発行の「最新コーティング技術」(昭和58年5月31日)を参考にできる。   The coating machines that apply the magnetic layer coating solution or non-magnetic layer coating solution include air doctor coat, blade coat, rod coat, extrusion coat, air knife coat, squeeze coat, impregnation coat, reverse roll coat, transfer roll coat, gravure coat Kiss coat, cast coat, spray coat, spin coat, etc. can be used. As for these, for example, “Latest Coating Technology” (May 31, 1983) issued by General Technology Center Co., Ltd. can be referred to.

本発明の磁気記録媒体は、ビデオテープ、コンピュータテープ等の磁気テープであることもでき、フレキシブルディスク、ハードディスク等の磁気ディスクであることもできる。磁気テープの場合、磁性層塗布液を塗布して形成される塗布層は、塗布層中に含まれる強磁性粉末にコバルト磁石やソレノイドを用いて磁場配向処理してもかまわない。ディスクの場合、配向装置を用いず無配向でも十分に等方的な配向性が得られることもあるが、コバルト磁石を斜めに交互に配置すること、ソレノイドで交流磁場を印加するなど公知のランダム配向装置を用いることが好ましい。等方的な配向とは強磁性金属粉末の場合、一般的には面内2次元ランダムが好ましいが、垂直成分をもたせて3次元ランダムとすることもできる。また異極対向磁石など公知の方法を用い、垂直配向とすることで円周方向に等方的な磁気特性を付与することもできる。また、スピンコートを用いて円周配向することもできる。特に高密度記録を行う場合は垂直配向が好ましい。   The magnetic recording medium of the present invention may be a magnetic tape such as a video tape or a computer tape, or may be a magnetic disk such as a flexible disk or a hard disk. In the case of a magnetic tape, the coating layer formed by applying a magnetic layer coating solution may be subjected to a magnetic field orientation treatment using a cobalt magnet or a solenoid on the ferromagnetic powder contained in the coating layer. In the case of a disk, a sufficiently isotropic orientation may be obtained even without non-orientation without using an orientation device, but known random methods such as alternately arranging cobalt magnets obliquely and applying an alternating magnetic field with a solenoid. It is preferable to use an alignment device. In the case of a ferromagnetic metal powder, the isotropic orientation is generally preferably in-plane two-dimensional random, but can also be three-dimensional random with a vertical component. Further, isotropic magnetic characteristics can be imparted in the circumferential direction by using a well-known method such as a counter-polarized magnet and making it vertically oriented. Moreover, circumferential orientation can also be achieved using spin coating. In particular, when performing high density recording, vertical alignment is preferable.

また、乾燥風の温度、風量、塗布速度を制御することで塗膜の乾燥位置を制御することが好ましい。塗布速度は20m/分〜1000m/分、乾燥風の温度は60℃以上が好ましい、また磁石ゾーンに入る前に適度の予備乾燥を行うこともできる。   Moreover, it is preferable to control the drying position of the coating film by controlling the temperature of the drying air, the air volume, and the coating speed. The coating speed is preferably 20 m / min to 1000 m / min, and the temperature of the drying air is preferably 60 ° C. or higher, and appropriate preliminary drying can be performed before entering the magnet zone.

このようにして得られた塗布原反は、通常、一旦巻き取りロールにより巻き取られ、しかる後、この巻き取りロールから巻き出され、カレンダー処理に施される。
カレンダー処理には、例えばスーパーカレンダーロールなどが利用される。カレンダー処理によって、表面平滑性が向上するとともに、乾燥時の溶剤の除去によって生じた空孔が消滅し磁性層中の強磁性粉末の充填率が向上するので、電磁変換特性の高い磁気記録媒体を得ることができる。カレンダー処理する工程は、塗布原反の表面の平滑性に応じて、カレンダー処理条件を変化させながら行うことが好ましい。
The coating raw material thus obtained is usually wound up once by a winding roll, and then unwound from the winding roll and subjected to a calendar process.
For the calendar process, for example, a super calendar roll or the like is used. Calendering improves surface smoothness and eliminates voids generated by solvent removal during drying and improves the filling rate of the ferromagnetic powder in the magnetic layer. Obtainable. The step of calendering is preferably performed while changing the calendering conditions according to the smoothness of the surface of the coating raw material.

カレンダー処理条条件としては、カレンダーロールの温度は、好ましくは60〜100℃の範囲、より好ましくは70〜100℃の範囲、特に好ましくは80〜100℃の範囲であり、圧力は、好ましくは100〜500kg/cm(98〜490kN/m)の範囲であり、より好ましくは200〜450kg/cm(196〜441kN/m)の範囲であり、特に好ましくは300〜400kg/cm(294〜392kN/m)の範囲である。塗布型媒体の特性を考慮すると、カレンダーロール圧力、カレンダーロール温度によって表面平滑性を制御することが好ましい。一般に、カレンダーロール圧力を低くする、あるいはカレンダーロール温度を低くすることにより、最終製品の表面平滑性は低下する。逆に、カレンダーロール圧力を高くする、あるいはカレンダーロール温度を高くすることにより、最終製品の表面平滑性は高まる。また、カレンダーロール温度、カレンダーロール速度、カレンダーロールテンションによっても表面平滑性を制御することができる。   As the calender treatment conditions, the temperature of the calender roll is preferably in the range of 60 to 100 ° C, more preferably in the range of 70 to 100 ° C, particularly preferably in the range of 80 to 100 ° C, and the pressure is preferably 100. ˜500 kg / cm (98 to 490 kN / m), more preferably 200 to 450 kg / cm (196 to 441 kN / m), and particularly preferably 300 to 400 kg / cm (294 to 392 kN / m). ). In consideration of the characteristics of the coating type medium, it is preferable to control the surface smoothness by the calender roll pressure and the calender roll temperature. Generally, the surface smoothness of the final product is lowered by lowering the calender roll pressure or lowering the calender roll temperature. Conversely, increasing the calender roll pressure or the calender roll temperature increases the surface smoothness of the final product. The surface smoothness can also be controlled by the calendar roll temperature, calendar roll speed, and calendar roll tension.

これとは別に、カレンダー処理工程後に得られた磁気記録媒体を、サーモ処理して熱硬化を進行させることもできる。このようなサーモ処理は、磁性層塗布液の配合処方により適宜決定すればよい。サーモ処理温度は、例えば35〜100℃であり、好ましくは50〜80℃である。またサーモ処理時間は、12〜72時間、好ましくは24〜48時間である。   Apart from this, the magnetic recording medium obtained after the calendering process can be thermo-processed to allow thermosetting to proceed. What is necessary is just to determine such a thermo process suitably with the mixing | blending prescription of a magnetic layer coating liquid. Thermo treatment temperature is 35-100 degreeC, for example, Preferably it is 50-80 degreeC. The thermo treatment time is 12 to 72 hours, preferably 24 to 48 hours.

カレンダーロールとしてはエポキシ、ポリイミド、ポリアミド、ポリアミドイミド等の耐熱性プラスチックロールを使用することが好ましい。また金属ロールで処理することもできる。   As the calender roll, it is preferable to use a heat-resistant plastic roll such as epoxy, polyimide, polyamide, and polyamideimide. Moreover, it can also process with a metal roll.

本発明の磁気記録媒体は、磁性層の表面粗さが、中心面平均粗さRaとして、1.0〜3.0nmであることが好ましく、1.5〜2.5nmであることが更に好ましい。前記中心面平均粗さRaは、WYKO社(USアリゾナ州)製の光干渉3次元粗さ計「TOPO−3D」を使用し250μm角の試料面積を測定した値をいうものとする。測定値の算出にあたっては、傾斜補正、球面補正、円筒補正等の補正をJIS−B601に従って実施する。前述の粒子サイズを有する窒化鉄粉末は、分散性が良好であり、また配向凝集も生じにくいため、上記範囲の表面粗さを有する高い表面平滑性を有する磁性層を得ることができる。   In the magnetic recording medium of the present invention, the surface roughness of the magnetic layer is preferably 1.0 to 3.0 nm, more preferably 1.5 to 2.5 nm, as the center plane average roughness Ra. . The center plane average roughness Ra is a value obtained by measuring a 250 μm square sample area using an optical interference three-dimensional roughness meter “TOPO-3D” manufactured by WYKO (Arizona, US). In calculating the measurement values, corrections such as tilt correction, spherical correction, and cylinder correction are performed in accordance with JIS-B601. Since the iron nitride powder having the particle size described above has good dispersibility and hardly causes orientation aggregation, a magnetic layer having high surface smoothness having a surface roughness in the above range can be obtained.

得られた磁気記録媒体は、裁断機などを使用して所望の大きさに裁断して使用することができる。裁断機としては、特に制限はないが、回転する上刃(雄刃)と下刃(雌刃)の組が複数設けられたものが好ましく、適宜、スリット速度、噛み合い深さ、上刃(雄刃)と下刃(雌刃)の周速比(上刃周速/下刃周速)、スリット刃の連続使用時間等が選定される。   The obtained magnetic recording medium can be cut into a desired size using a cutting machine or the like. The cutting machine is not particularly limited, but is preferably provided with a plurality of pairs of rotating upper blades (male blades) and lower blades (female blades). The slitting speed, the engagement depth, and the upper blade (male blade) are appropriately selected. The peripheral speed ratio (upper blade peripheral speed / lower blade peripheral speed) between the blade and the lower blade (female blade), the continuous use time of the slit blade, and the like are selected.

物理特性
本発明の磁気記録媒体の磁性層の飽和磁束密度は100〜400mTであることが好ましい。また磁性層の保磁力(Hc)は、143〜279kA/m(1800〜3500Oe)であることが好ましく、より好ましくは170〜250kA/mの範囲である。保磁力の分布は狭い方が好ましく、SFDおよびSFDrは好ましくは0.7以下、より好ましくは0.6以下、更に好ましくは0.3〜0.6である。
Physical characteristics The saturation magnetic flux density of the magnetic layer of the magnetic recording medium of the present invention is preferably 100 to 400 mT. The coercive force (Hc) of the magnetic layer is preferably 143 to 279 kA / m (1800 to 3500 Oe), more preferably 170 to 250 kA / m. The distribution of coercive force is preferably narrow, and SFD and SFDr are preferably 0.7 or less, more preferably 0.6 or less, and still more preferably 0.3 to 0.6.

本発明の磁気記録媒体は、磁性層の残留磁化Mrと磁性層の厚さδとの積であるMrδが2〜30mTμmの範囲であることが好ましく、3〜25mT・μmの範囲であることがより好ましい。30mT・μmを超えると使用されるMRヘッドを飽和させてしまうので好ましくなく、2mT・μm未満では感度が小さく、十分なS/Nを確保することが困難になる。   In the magnetic recording medium of the present invention, Mrδ, which is the product of the remanent magnetization Mr of the magnetic layer and the thickness δ of the magnetic layer, is preferably in the range of 2 to 30 mTμm, and more preferably in the range of 3 to 25 mT · μm. More preferred. If it exceeds 30 mT · μm, the MR head to be used is saturated, and this is not preferred. If it is less than 2 mT · μm, the sensitivity is small and it is difficult to ensure a sufficient S / N.

本発明の磁気記録媒体のヘッドに対する摩擦係数は、温度−10〜40℃、湿度0〜95%の範囲において、好ましくは0.50以下であり、より好ましくは0.3以下である。また、表面固有抵抗は、磁性面104〜108Ω/sqが好ましく、帯電位は−500V〜+500V以内が好ましい。磁性層の0.5%伸びでの弾性率は、面内各方向で好ましくは0.98〜19.6GPa(100〜2000kg/mm2)、破断強度は、好ましくは98〜686MPa(10〜70kg/mm2)、磁気記録媒体の弾性率は、面内各方向で好ましくは0.98〜14.7GPa(100〜1500kg/mm2)、残留のびは、好ましくは0.5%以下、100℃以下のあらゆる温度での熱収縮率は、好ましくは1%以下、さらに好ましくは0.5%以下、最も好ましくは0.1%以下である。 The coefficient of friction with respect to the head of the magnetic recording medium of the present invention is preferably 0.50 or less, more preferably 0.3 or less, in the temperature range of −10 to 40 ° C. and humidity of 0 to 95%. The surface resistivity is preferably a magnetic surface of 10 4 to 10 8 Ω / sq, and the charged position is preferably within −500 V to +500 V. The elastic modulus at 0.5% elongation of the magnetic layer is preferably 0.98 to 19.6 GPa (100 to 2000 kg / mm 2 ) in each in-plane direction, and the breaking strength is preferably 98 to 686 MPa (10 to 70 kg). / Mm 2 ), the elastic modulus of the magnetic recording medium is preferably 0.98 to 14.7 GPa (100 to 1500 kg / mm 2 ) in each in-plane direction, and the residual spread is preferably 0.5% or less, 100 ° C. The thermal shrinkage at any of the following temperatures is preferably 1% or less, more preferably 0.5% or less, and most preferably 0.1% or less.

磁性層のガラス転移温度(110Hzで測定した動的粘弾性測定の損失正接の極大点)は50〜180℃が好ましく、非磁性層のそれは0〜180℃が好ましい。損失弾性率は1×107〜8×108Pa(1×108〜8×109dyne/cm2)の範囲にあることが好ましく、損失正接は0.2以下であることが好ましい。損失正接が大きすぎると粘着故障が発生しやすい。これらの熱特性や機械特性は媒体の面内各方向において10%以内でほぼ等しいことが好ましい。 The glass transition temperature of the magnetic layer (maximum point of loss tangent of dynamic viscoelasticity measurement measured at 110 Hz) is preferably 50 to 180 ° C, and that of the nonmagnetic layer is preferably 0 to 180 ° C. The loss elastic modulus is preferably in the range of 1 × 10 7 to 8 × 10 8 Pa (1 × 10 8 to 8 × 10 9 dyne / cm 2 ), and the loss tangent is preferably 0.2 or less. If the loss tangent is too large, adhesion failure is likely to occur. These thermal characteristics and mechanical characteristics are preferably almost equal within 10% in each in-plane direction of the medium.

磁性層中に含まれる残留溶媒は好ましくは100mg/m2以下、さらに好ましくは10mg/m2以下である。塗布層が有する空隙率は非磁性層、磁性層とも好ましくは30容量%以下、さらに好ましくは20容量%以下である。空隙率は高出力を果たすためには小さい方が好ましいが、目的によってはある値を確保した方が良い場合がある。例えば、繰り返し用途が重視されるディスク媒体では空隙率が大きい方が走行耐久性は好ましいことが多い。 The residual solvent contained in the magnetic layer is preferably 100 mg / m 2 or less, more preferably 10 mg / m 2 or less. The porosity of the coating layer is preferably 30% by volume or less, more preferably 20% by volume or less for both the nonmagnetic layer and the magnetic layer. The porosity is preferably small in order to achieve high output, but it may be better to ensure a certain value depending on the purpose. For example, in the case of a disk medium in which repeated use is important, a larger void ratio is often preferable for running durability.

本発明の磁気記録媒体では、目的に応じ非磁性層と磁性層でこれらの物理特性を変えることができる。例えば、磁性層の弾性率を高くし走行耐久性を向上させると同時に非磁性層の弾性率を磁性層より低くして磁気記録媒体のヘッドへの当りを良くすることができる。   In the magnetic recording medium of the present invention, these physical characteristics can be changed between the nonmagnetic layer and the magnetic layer according to the purpose. For example, the elastic modulus of the magnetic layer can be increased to improve running durability, and at the same time, the elastic modulus of the nonmagnetic layer can be made lower than that of the magnetic layer to improve the contact of the magnetic recording medium with the head.

通常、線記録密度を表す単位としては、一般にfciとbpiの2種類が使用されている。fciは1inchあたりのビット反転数で媒体上に物理的に記録した密度を表す。一方、bpiは、信号処理も含めた1inchあたりのbit数でシステムに依存する。このため媒体の純粋な性能評価としては、通常fciを使用する。本発明の磁気記録媒体は、良好な高密度記録特性を有し、特に垂直配向することにより、高密度記録領域において優れた記録特性を発揮し得る。本発明の磁気記録媒体に信号を記録する際の好ましい線記録密度の範囲は、100〜400kfciである。さらには175kfci〜400kfciである。実際に使用されるシステムにおいては信号処理に依存するため一義的に決定されないが、目安としてbpiの0.5〜1倍のfciでの性能が反映される。このため200kbpi〜800kbpi、さらに350kbpi〜800kbpiの範囲が特に好ましい。また、高密度記録された磁気信号を良好なS/Nで再生するためには磁気抵抗効果型ヘッド(MRヘッド)を再生ヘッドとして使用することが好ましい。   Normally, two types of fci and bpi are generally used as units representing linear recording density. fci represents the density physically recorded on the medium with the number of bit inversions per inch. On the other hand, bpi depends on the system in terms of the number of bits per inch including signal processing. For this reason, fci is usually used for pure performance evaluation of the medium. The magnetic recording medium of the present invention has good high-density recording characteristics, and can exhibit excellent recording characteristics in a high-density recording area, particularly by being perpendicularly oriented. A preferable range of linear recording density when recording a signal on the magnetic recording medium of the present invention is 100 to 400 kfci. Furthermore, it is 175 kfci-400 kfci. In a system actually used, since it depends on signal processing, it is not uniquely determined, but as a guideline, performance at fci 0.5 to 1 times bpi is reflected. For this reason, the range of 200 kbpi to 800 kbpi, more preferably 350 kbpi to 800 kbpi is particularly preferable. In order to reproduce a magnetic signal recorded at high density with good S / N, it is preferable to use a magnetoresistive head (MR head) as a reproducing head.

以下、本発明を実施例によって説明するが、本発明は実施例に示す態様に限定されるものではない。なお実施例中の「部」の表示は「質量部」を示す。   EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention, this invention is not limited to the aspect shown in an Example. In addition, the display of "part" in an Example shows "mass part".

[実施例1−1〜1−4]
(1)原料粒子の形成
0.25モルのFeSO4・7H2Oと0.50モルのFe2(SO43・9H2Oを1500gの水に溶解し鉄塩水溶液を調製した。次に、2.05モルのアンモニア水を1500gの水溶液とした。上記鉄塩水溶液を攪拌しつつ、アンモニア水溶液を室温(25℃程度)で添加し、20分間撹拌し、次いで60℃に加熱し、Fe34粒子を生成させた。上記溶液を冷却し、析出物をろ過および水洗することにより、生成した粒子を回収した。
得られたFe34粒子をオートクレーブに入れ、表1に示す温度で3時間水熱処理後、水洗した。得られたFe34粒子は、ほぼサイコロ状であった。平均粒子サイズを表1に示す。
[Examples 1-1 to 1-4]
(1) Formation of raw material particles 0.25 mol of FeSO 4 · 7H 2 O and 0.50 mol of Fe 2 (SO 4 ) 3 · 9H 2 O were dissolved in 1500 g of water to prepare an iron salt aqueous solution. Next, a 2.05 mol aqueous ammonia was used as a 1500 g aqueous solution. While stirring the iron salt aqueous solution, an aqueous ammonia solution was added at room temperature (about 25 ° C.), stirred for 20 minutes, and then heated to 60 ° C. to produce Fe 3 O 4 particles. The solution was cooled, and the precipitate was filtered and washed with water to recover the generated particles.
The obtained Fe 3 O 4 particles were put in an autoclave, hydrothermally treated at the temperature shown in Table 1 for 3 hours, and then washed with water. The obtained Fe 3 O 4 particles were almost dice. The average particle size is shown in Table 1.

(2)窒化鉄粉末の形成
上記(1)で形成したFe34粒子50gを1500mlの純水中に超音波分散機を用いて分散させた。この分散液に含まれるFe34中のFeに対し、5at%に相当するAlを塩化アルミニウム水溶液(濃度10質量%)で添加し、攪拌しつつアンモニア水溶液(濃度10質量%)を添加し、pHを7.5とした。Fe34粒子を沈降させ、上澄みを除去し、水洗を3回繰り返した後、Fe34中のFeに対し8at%に相当するイットリウムを硝酸イットリウム水溶液(濃度10質量%)で加え、攪拌しつつアンモニア水溶液(濃度10質量%)を加えpHを7.5とし、Fe34粒子表面にAl、Y化合物を被着した。被着処理後のFe34粒子を水洗、ろ過、乾燥した後、窒素中350℃、60分加熱し、さらに650℃で2時間アニールした。その後、温度を480℃とし、純水素雰囲気で4時間還元し、AlとYを含有する強磁性金属粉を得た。水素を流しつつ150℃まで降温した。150℃に保持した状態でアンモニアガスを使用し30時間窒化処理を行った。次いで、アンモニアガスを窒素ガスに切り替え、50℃に降温し、窒素中に酸素を0.1〜5vol%程度含有した混合ガスで粒子表面を徐酸化した。このときガス温度が90℃を超えないように酸素濃度を制御した。このようにして得られた窒化鉄系磁性粉末は、X線回折の結果、Fe162相を示すプロフィルを示した。
(2) Formation of iron nitride powder 50 g of the Fe 3 O 4 particles formed in the above (1) were dispersed in 1500 ml of pure water using an ultrasonic disperser. To Fe in Fe 3 O 4 contained in the dispersion, adding Al equivalent to 5at% aluminum chloride solution (concentration of 10 mass%), an aqueous ammonia solution (concentration 10 mass%) was added with stirring The pH was 7.5. After the Fe 3 O 4 particles were settled, the supernatant was removed, and water washing was repeated three times, yttrium corresponding to 8 at% with respect to Fe in Fe 3 O 4 was added as an aqueous yttrium nitrate solution (concentration: 10% by mass). While stirring, an aqueous ammonia solution (concentration: 10% by mass) was added to adjust the pH to 7.5, and Al and Y compounds were deposited on the Fe 3 O 4 particle surfaces. The Fe 3 O 4 particles after the deposition treatment were washed with water, filtered and dried, then heated in nitrogen at 350 ° C. for 60 minutes, and further annealed at 650 ° C. for 2 hours. Thereafter, the temperature was set to 480 ° C. and reduced in a pure hydrogen atmosphere for 4 hours to obtain a ferromagnetic metal powder containing Al and Y. The temperature was lowered to 150 ° C. while flowing hydrogen. Nitriding was performed for 30 hours using ammonia gas while maintaining the temperature at 150 ° C. Subsequently, the ammonia gas was switched to nitrogen gas, the temperature was lowered to 50 ° C., and the particle surface was gradually oxidized with a mixed gas containing about 0.1 to 5 vol% oxygen in nitrogen. At this time, the oxygen concentration was controlled so that the gas temperature did not exceed 90 ° C. As a result of X-ray diffraction, the iron nitride-based magnetic powder thus obtained showed a profile showing the Fe 16 N 2 phase.

[実施例1−5]
(1)原料粒子の形成
0.25モルのFeSO4・7H2Oと0.50モルのFe2(SO43・9H2Oを1000gの水に溶解して鉄塩水溶液を調製した。次に、7.5モルの尿素を2000gの水に溶解した。上記鉄塩水溶液を攪拌しつつ尿素水溶液を室温(25℃程度)で添加し、撹拌しつつ加熱し90℃にて60分保持し、Fe34粒子を生成させた。上記反応液を冷却し、析出物をろ過および水洗することにより、生成した粒子を回収した。
得られた粒子の一部を乾燥し、形状観察した。粒状の形状をしており、平均粒子径は17nmであった。
[Example 1-5]
(1) Formation of raw material particles An aqueous iron salt solution was prepared by dissolving 0.25 mol of FeSO 4 · 7H 2 O and 0.50 mol of Fe 2 (SO 4 ) 3 · 9H 2 O in 1000 g of water. Next, 7.5 mol of urea was dissolved in 2000 g of water. While stirring the aqueous iron salt solution, an aqueous urea solution was added at room temperature (about 25 ° C.), heated with stirring, and maintained at 90 ° C. for 60 minutes to generate Fe 3 O 4 particles. The reaction liquid was cooled, and the generated particles were recovered by filtering and washing the precipitate.
Part of the obtained particles was dried and observed for shape. It had a granular shape, and the average particle size was 17 nm.

(2)窒化鉄粉末の形成
上記(1)で形成したFe34粒子50gを1500mlの純水中に超音波分散機を用いて分散させた。この分散液に含まれるFe34中のFeに対し、8at%に相当するAlをアルミン酸ナトリウム水溶液(濃度10質量%)で添加し、攪拌しつつ酢酸水溶液(濃度10質量%)を添加し、pHを6.0とした。Fe34粒子を沈降させ、上澄みを除去し、水洗を3回繰り返した後、Fe34中のFeに対し3at%に相当するイットリウムを硝酸イットリウム水溶液(濃度10質量%)で加え、攪拌しつつアンモニア水溶液(濃度10質量%)を加えpHを7.5とし、Fe34粒子表面にAl、Y化合物を被着した。被着処理後のFe34粒子を水洗、ろ過、乾燥した後、窒素中650℃で2時間アニールした。温度を480℃とし、純水素雰囲気で4時間還元し、AlとYを含有する強磁性金属粉を得た。水素を流しつつ150℃まで降温した。150℃に保持した状態でアンモニアガスを使用し30時間窒化処理を行った。アンモニアガスを窒素ガスに切り替え、50℃に降温し、窒素中に酸素を0.1〜5vol%程度含有した混合ガスで粒子表面を徐酸化した。このときガス温度が90℃を超えないように酸素濃度を制御した。このようにして得られた窒化鉄系磁性粉末は、X線回折の結果、Fe162相を示すプロフィルを示した。
(2) Formation of iron nitride powder 50 g of the Fe 3 O 4 particles formed in the above (1) were dispersed in 1500 ml of pure water using an ultrasonic disperser. To the Fe in Fe 3 O 4 contained in this dispersion, Al corresponding to 8 at% is added as a sodium aluminate aqueous solution (concentration 10 mass%), and an acetic acid aqueous solution (concentration 10 mass%) is added while stirring. The pH was adjusted to 6.0. After the Fe 3 O 4 particles were settled, the supernatant was removed, and washing with water was repeated three times, yttrium corresponding to 3 at% of Fe in Fe 3 O 4 was added as an yttrium nitrate aqueous solution (concentration: 10% by mass), While stirring, an aqueous ammonia solution (concentration: 10% by mass) was added to adjust the pH to 7.5, and Al and Y compounds were deposited on the Fe 3 O 4 particle surfaces. The Fe 3 O 4 particles after the deposition treatment were washed with water, filtered and dried, and then annealed at 650 ° C. for 2 hours in nitrogen. The temperature was reduced to 480 ° C. and reduced in a pure hydrogen atmosphere for 4 hours to obtain a ferromagnetic metal powder containing Al and Y. The temperature was lowered to 150 ° C. while flowing hydrogen. Nitriding was performed for 30 hours using ammonia gas while maintaining the temperature at 150 ° C. The ammonia gas was switched to nitrogen gas, the temperature was lowered to 50 ° C., and the particle surface was gradually oxidized with a mixed gas containing about 0.1 to 5 vol% oxygen in nitrogen. At this time, the oxygen concentration was controlled so that the gas temperature did not exceed 90 ° C. As a result of X-ray diffraction, the iron nitride-based magnetic powder thus obtained showed a profile showing the Fe 16 N 2 phase.

[実施例1−6]
1.5モルのFeSO4・7H2Oを1500gの水に溶解し鉄塩水溶液を調製した。次に、3.2モルのアンモニア水を1500gの水溶液とした。上記鉄塩水溶液を攪拌しつつ、アンモニア水溶液を室温(25℃程度)で添加し、水酸化鉄を作製した。水酸化鉄懸濁液を撹拌しつつ空気を導入し、加熱し60℃にて120分保持し、Fe34粒子を生成させた。反応液を冷却後、析出物をろ過および水洗し、Fe34を回収した。一部を乾燥し、形状観察したところ、粒状の形状をしており、平均粒子径は20nmであった。
[Example 1-6]
1.5 mol of FeSO 4 .7H 2 O was dissolved in 1500 g of water to prepare an iron salt aqueous solution. Next, 3.2 mol of ammonia water was made into an aqueous solution of 1500 g. While stirring the iron salt aqueous solution, an aqueous ammonia solution was added at room temperature (about 25 ° C.) to produce iron hydroxide. While stirring the iron hydroxide suspension, air was introduced, heated and held at 60 ° C. for 120 minutes to produce Fe 3 O 4 particles. After cooling the reaction solution, the precipitate was filtered and washed with water to recover Fe 3 O 4 . When a part was dried and observed for shape, it was in a granular shape, and the average particle size was 20 nm.

(2)窒化鉄粉末の形成
上記(1)で形成したFe34粒子50gを1000mlの純水中に超音波分散機を用いて分散させた。この分散液中のFeに対し、6at%に相当するAlをアルミン酸ナトリウム水溶液(濃度5質量%)で添加し、攪拌しつつ酢酸水溶液(濃度10質量%)を添加し、pHを5.8とした。Fe34粒子を沈降させ、上澄みを除去し、水洗を3回繰り返した後、Fe34中のFeに対し3at%に相当するイットリウムを硝酸イットリウム水溶液(濃度10質量%)で加え、攪拌しつつアンモニア水溶液(濃度10質量%)を加えpHを7.5とし、Fe34粒子表面にAl、Y化合物を被着した。被着処理後のFe34粒子を水洗、ろ過、乾燥した後、窒素中650℃で2時間アニールした。温度を480℃とし、純水素雰囲気で4時間還元し、AlとYを含有する強磁性金属粉を得た。水素を流しつつ150℃まで降温した。150℃に保持した状態でアンモニアガスを使用し30時間窒化処理を行った。アンモニアガスを窒素ガスに切り替え、50℃に降温し、窒素中に酸素を0.1〜5vol%程度含有した混合ガスで粒子表面を徐酸化した。このときガス温度が90℃を超えないように酸素濃度を制御した。このようにして得られた窒化鉄系磁性粉末は、X線回折の結果、Fe162相を示すプロフィルを示した。
(2) Formation of iron nitride powder 50 g of the Fe 3 O 4 particles formed in the above (1) were dispersed in 1000 ml of pure water using an ultrasonic disperser. To the Fe in the dispersion, Al corresponding to 6 at% was added as a sodium aluminate aqueous solution (concentration 5 mass%), and an acetic acid aqueous solution (concentration 10 mass%) was added while stirring to adjust the pH to 5.8. . After the Fe 3 O 4 particles were settled, the supernatant was removed, and washing with water was repeated three times, yttrium corresponding to 3 at% of Fe in Fe 3 O 4 was added as an yttrium nitrate aqueous solution (concentration: 10% by mass), While stirring, an aqueous ammonia solution (concentration: 10% by mass) was added to adjust the pH to 7.5, and Al and Y compounds were deposited on the Fe 3 O 4 particle surfaces. The Fe 3 O 4 particles after the deposition treatment were washed with water, filtered and dried, and then annealed at 650 ° C. for 2 hours in nitrogen. The temperature was reduced to 480 ° C. and reduced in a pure hydrogen atmosphere for 4 hours to obtain a ferromagnetic metal powder containing Al and Y. The temperature was lowered to 150 ° C. while flowing hydrogen. Nitriding was performed for 30 hours using ammonia gas while maintaining the temperature at 150 ° C. The ammonia gas was switched to nitrogen gas, the temperature was lowered to 50 ° C., and the particle surface was gradually oxidized with a mixed gas containing about 0.1 to 5 vol% oxygen in nitrogen. At this time, the oxygen concentration was controlled so that the gas temperature did not exceed 90 ° C. As a result of X-ray diffraction, the iron nitride-based magnetic powder thus obtained showed a profile showing the Fe 16 N 2 phase.

[実施例1−7]
(1)原料粒子の形成
0.25モルのFeSO4・7H2Oと0.50モルのFe(NO33・9H2Oを1000gの水に溶解し鉄塩水溶液を調製した。次に、1.25モルの炭酸アンモニウムを1000gの水に溶解した。上記鉄塩水溶液を攪拌しつつ、炭酸アンモニウム水溶液を室温(25℃程度)で添加し、撹拌しつつ加熱し70℃にて60分保持し、Fe34粒子を生成させた。上記反応液を冷却し、析出物をろ過および水洗することにより、生成した粒子を回収した。一部を乾燥し、形状観察したところ、粒状の形状をしており、平均粒子径は14nmであった。
[Example 1-7]
(1) Formation of raw material particles 0.25 mol of FeSO 4 .7H 2 O and 0.50 mol of Fe (NO 3 ) 3 .9H 2 O were dissolved in 1000 g of water to prepare an iron salt aqueous solution. Next, 1.25 mol of ammonium carbonate was dissolved in 1000 g of water. While stirring the iron salt aqueous solution, an ammonium carbonate aqueous solution was added at room temperature (about 25 ° C.), heated with stirring, and held at 70 ° C. for 60 minutes to produce Fe 3 O 4 particles. The reaction liquid was cooled, and the generated particles were recovered by filtering and washing the precipitate. When a part was dried and observed for shape, it was in a granular shape, and the average particle size was 14 nm.

(2)窒化鉄粉末の形成
上記(1)で形成したFe34粒子50gを1500mlの純水中に超音波分散機を用いて分散させた。この分散液中のFeに対し、5at%に相当するAlを塩化アルミニウム水溶液(濃度10質量%)で添加し、攪拌しつつアンモニア水溶液(濃度10質量%)を添加し、pHを7.5とした。Fe34粒子を沈降させ、上澄みを除去し、水洗を3回繰り返した後、Fe34中のFeに対し8at%に相当するイットリウムを硝酸イットリウム水溶液(濃度10質量%)で加え、攪拌しつつアンモニア水溶液(濃度10質量%)を加えpHを7.5とし、Fe34粒子表面にAl、Y化合物を被着した。被着処理後のFe34粒子を水洗、ろ過、乾燥した後、窒素中400℃、60分加熱し、さらに650℃で2時間アニールした。温度を480℃とし、純水素雰囲気で4時間還元し、AlとYを含有する強磁性金属粉を得た。水素を流しつつ150℃まで降温した。150℃に保持した状態でアンモニアガスを使用し30時間窒化処理を行った。アンモニアガスを窒素ガスに切り替え、50℃に降温し、窒素中に酸素を0.1〜5vol%程度含有した混合ガスで粒子表面を徐酸化した。このときガス温度が90℃を超えないように酸素濃度を制御した。このようにして得られた窒化鉄系磁性粉末は、X線回折の結果、Fe162相を示すプロフィルを示した。
(2) The Fe 3 O 4 particles 50g formed by iron nitride powder form (1) pure water 1500ml with an ultrasonic disperser to disperse. Al corresponding to 5 at% is added to the Fe in the dispersion with an aluminum chloride aqueous solution (concentration 10 mass%), an aqueous ammonia solution (concentration 10 mass%) is added with stirring, and the pH is set to 7.5. did. After the Fe 3 O 4 particles were settled, the supernatant was removed, and water washing was repeated three times, yttrium corresponding to 8 at% with respect to Fe in Fe 3 O 4 was added as an aqueous yttrium nitrate solution (concentration: 10% by mass). While stirring, an aqueous ammonia solution (concentration: 10% by mass) was added to adjust the pH to 7.5, and Al and Y compounds were deposited on the Fe 3 O 4 particle surfaces. The Fe 3 O 4 particles after the deposition treatment were washed with water, filtered and dried, then heated in nitrogen at 400 ° C. for 60 minutes, and further annealed at 650 ° C. for 2 hours. The temperature was reduced to 480 ° C. and reduced in a pure hydrogen atmosphere for 4 hours to obtain a ferromagnetic metal powder containing Al and Y. The temperature was lowered to 150 ° C. while flowing hydrogen. Nitriding was performed for 30 hours using ammonia gas while maintaining the temperature at 150 ° C. The ammonia gas was switched to nitrogen gas, the temperature was lowered to 50 ° C., and the particle surface was gradually oxidized with a mixed gas containing about 0.1 to 5 vol% oxygen in nitrogen. At this time, the oxygen concentration was controlled so that the gas temperature did not exceed 90 ° C. As a result of X-ray diffraction, the iron nitride-based magnetic powder thus obtained showed a profile showing the Fe 16 N 2 phase.

[比較例1−1〜1−4]
(1)原料粒子の形成
鉄塩水溶液の中和に、2.05モルの水酸化ナトリウムを1,500gの水に溶解して得た水酸化ナトリウム水溶液を使用した以外は実施例1−1〜1−4と同様にFe34粒子を生成した。Fe34粒子が生成した溶液を冷却し、析出物をろ過および水洗することにより、生成した粒子を回収した。
得られたFe34粒子をオートクレーブに入れ、比較例1−2〜1−4については表1に示す温度で3時間水熱処理後、水洗した。比較例1−1については水熱処理を行わなかった。得られたFe34粒子は、ほぼサイコロ状であった。平均粒子サイズを表1に示す。
[Comparative Examples 1-1 to 1-4]
(1) Formation of raw material particles Example 1-1 to Example 1-1 except that 2.05 mol of sodium hydroxide was dissolved in 1,500 g of water to neutralize the iron salt aqueous solution. Fe 3 O 4 particles were produced in the same manner as in 1-4. The solution in which the Fe 3 O 4 particles were generated was cooled, and the precipitate was filtered and washed with water to recover the generated particles.
The obtained Fe 3 O 4 particles were put in an autoclave, and Comparative Examples 1-2 to 1-4 were washed with water after hydrothermal treatment at the temperature shown in Table 1 for 3 hours. For Comparative Example 1-1, no hydrothermal treatment was performed. The obtained Fe 3 O 4 particles were almost dice. The average particle size is shown in Table 1.

(2)窒化鉄粉末の形成
上記(1)で形成したFe34粒子50gを1500mlの純水中に超音波分散機を用いて分散させた。分散液に含まれるFe34粒子中の鉄に対し、Al/Feが5at%となるように塩化アルミニウム水溶液(濃度10質量%)を添加し、さらにY/Feが8at%となるように硝酸イットリウム水溶液(濃度10質量%)を添加した。水酸化ナトリウム(濃度10質量%)で中和し、マグネタイト表面にAlとYの水酸化物を被着し、ろ過、水洗し伝導度を80μS/cmとした後、乾燥した。次に水素ガスを流した状態で450℃2時間加熱還元し、強磁性金属粉とした。水素ガスを流しつつ150℃まで降温し、ガスをアンモニアガスに切り替え150℃に保持しつつ30時間窒化反応を行った。窒素ガスに切り替え、50℃に降温し、窒素中に酸素を0.1〜5vol%程度含有した混合ガスで粒子表面を徐酸化した。このときガス温度が90℃を超えないように酸素濃度を制御した。このようにして得られた窒化鉄系磁性粉末は、X線回折の結果、Fe162相を示すプロフィルを示した。
(2) Formation of iron nitride powder 50 g of the Fe 3 O 4 particles formed in the above (1) were dispersed in 1500 ml of pure water using an ultrasonic disperser. An aqueous aluminum chloride solution (concentration of 10% by mass) is added so that Al / Fe is 5 at% with respect to iron in Fe 3 O 4 particles contained in the dispersion, and further Y / Fe is 8 at%. An aqueous yttrium nitrate solution (concentration 10% by mass) was added. The mixture was neutralized with sodium hydroxide (concentration: 10% by mass), Al and Y hydroxides were deposited on the magnetite surface, filtered and washed with water to a conductivity of 80 μS / cm, and then dried. Next, it was heated and reduced at 450 ° C. for 2 hours in a state of flowing hydrogen gas to obtain a ferromagnetic metal powder. The temperature was lowered to 150 ° C. while flowing hydrogen gas, the gas was switched to ammonia gas, and a nitriding reaction was performed for 30 hours while maintaining the temperature at 150 ° C. Switching to nitrogen gas, the temperature was lowered to 50 ° C., and the particle surface was gradually oxidized with a mixed gas containing about 0.1 to 5 vol% oxygen in nitrogen. At this time, the oxygen concentration was controlled so that the gas temperature did not exceed 90 ° C. As a result of X-ray diffraction, the iron nitride-based magnetic powder thus obtained showed a profile showing the Fe 16 N 2 phase.

[比較例1−5]
(1)原料粒子の形成
0.25モルのFeSO4・7H2Oと0.50モルのFe2(SO43・9H2Oを1,500gの水に溶解し鉄塩水溶液を調製した。次に、2.05モルの水酸化ナトリウムを1,500gの水に溶解した。上記鉄塩水溶液に水酸化ナトリウム水溶液を室温で添加し、20分間撹拌し、次いで60℃に加熱し、Fe34粒子を生成させた。このFe34粒子をオートクレーブに入れ、180℃で3時間水熱処理後、水洗した。得られたFe34粒子を空気中400℃で1時間熱処理した。得られたα−Fe23粒子は、球状ないしは楕円状であった。平均粒子サイズを表1に示す。
[Comparative Example 1-5]
(1) Formation of raw material particles 0.25 mol FeSO 4 .7H 2 O and 0.50 mol Fe 2 (SO 4 ) 3 · 9H 2 O were dissolved in 1,500 g of water to prepare an iron salt aqueous solution. . Next, 2.05 mol of sodium hydroxide was dissolved in 1,500 g of water. An aqueous sodium hydroxide solution was added to the iron salt aqueous solution at room temperature, stirred for 20 minutes, and then heated to 60 ° C. to produce Fe 3 O 4 particles. The Fe 3 O 4 particles were placed in an autoclave, hydrothermally treated at 180 ° C. for 3 hours, and then washed with water. The obtained Fe 3 O 4 particles were heat-treated at 400 ° C. for 1 hour in air. The obtained α-Fe 2 O 3 particles were spherical or elliptical. The average particle size is shown in Table 1.

(2)窒化鉄粉末の形成
上記(1)で形成したα−Fe23に対し、比較例1−1と同様の処理を行った。得られた窒化鉄系磁性粉は、X線回折の結果、Fe162相を示すプロフィルを示した。
(2) Formation of iron nitride powder The same treatment as in Comparative Example 1-1 was performed on α-Fe 2 O 3 formed in (1) above. As a result of X-ray diffraction, the obtained iron nitride-based magnetic powder showed a profile showing the Fe 16 N 2 phase.

窒化鉄粉末の評価方法
(1)平均粒径の測定
高分解能分析透過電子顕微鏡(倍率500000倍)で500個の窒化鉄粒子について平均粒子サイズを測定した。
(2)表面積の測定
表面積は、BET法による比表面積として求めた。
(3)アルカリ金属含有量
窒化鉄粉末を塩酸に溶解し、アルカリ金属イオンをICPによって定量した。
(4)窒素、アルミニウム、イットリウム含有量
窒化鉄粉末のイットリウム、アルミニウムおよび窒素の含有量を蛍光X線により測定した。添加量に相当するアルミニウムおよびイットリウムが含有されていることが確認された。蛍光X線により窒素の含有量を測定し、鉄に対して7.0〜14原子%の範囲にあることを確認した。
(5)磁気特性
各窒化鉄粉末について、796kA/m(10kOe)の磁界を印加して磁気特性を測定した。
以上の結果を表1に示す。
Evaluation Method of Iron Nitride Powder (1) Measurement of Average Particle Size The average particle size was measured for 500 iron nitride particles with a high resolution analytical transmission electron microscope (magnification 500000 times).
(2) Measurement of surface area The surface area was determined as a specific surface area by the BET method.
(3) Alkali metal content Iron nitride powder was dissolved in hydrochloric acid, and alkali metal ions were quantified by ICP.
(4) Nitrogen, aluminum and yttrium contents The contents of yttrium, aluminum and nitrogen in the iron nitride powder were measured by fluorescent X-rays. It was confirmed that aluminum and yttrium corresponding to the added amount were contained. The nitrogen content was measured by fluorescent X-rays and confirmed to be in the range of 7.0 to 14 atomic% with respect to iron.
(5) Magnetic characteristics Magnetic characteristics of each iron nitride powder were measured by applying a magnetic field of 796 kA / m (10 kOe).
The results are shown in Table 1.

Figure 2009084115
Figure 2009084115

[実施例2−1〜2−7]
(磁性層塗布液)
窒化鉄粉末 (表2に示す) 100部
結合剤樹脂
塩化ビニル共重合体 14部
(−SO3K基を1×10-4eq/g含有、重合度:300)
ポリエステルポリウレタン樹脂 4部
(ネオペンチルグリコール/カプロラクトンポリオール/MDI
=0.9/2.6/1、−SO3Na基:1×10-4eq/g含有)
α−アルミナ(平均粒子径:0.08μm) 5部
カーボンブラック 2部
(平均粒子径:40nm、粒子径の変動係数:200%)
フェニルフォスフォン酸 4部
ブチルステアレート 3部
ステアリン酸 3部
メチルエチルケトンとシクロヘキサノン1:1混合溶剤 280部
[Examples 2-1 to 2-7]
(Magnetic layer coating solution)
Iron nitride powder (shown in Table 2) 100 parts Binder resin Vinyl chloride copolymer 14 parts (containing 1 × 10 −4 eq / g of —SO 3 K group, degree of polymerization: 300)
Polyester polyurethane resin 4 parts (Neopentyl glycol / Caprolactone polyol / MDI
= 0.9 / 2.6 / 1, -SO 3 Na group: 1 × 10 −4 eq / g)
α-alumina (average particle diameter: 0.08 μm) 5 parts carbon black 2 parts (average particle diameter: 40 nm, coefficient of variation of particle diameter: 200%)
Phenylphosphonic acid 4 parts Butyl stearate 3 parts Stearic acid 3 parts Methyl ethyl ketone and cyclohexanone 1: 1 mixed solvent 280 parts

上記成分中、磁性粉末、カーボンブラック、フェニルフォスフォン酸、塩化ビニル共重合体、メチルエチルケトンとシクロヘキサノン1:1混合溶剤130部をニーダで混練した後、上記の残りの成分を添加混合し、次いで0.5mmφのジルコニアビーズを使用しサンドグラインダーで1時間分散した。得られた分散液にポリイソシアネート6部を加え、さらにメチルエチルケトンとシクロヘキサノン1:1混合溶剤20部を加え、1μmの平均孔径を有するフィルターを使用して濾過し、磁性層塗布液を調製した。   In the above components, magnetic powder, carbon black, phenylphosphonic acid, vinyl chloride copolymer, 130 parts of methyl ethyl ketone and cyclohexanone 1: 1 mixed solvent were kneaded with a kneader, and the remaining components were added and mixed. Disperse with a sand grinder for 1 hour using 5 mmφ zirconia beads. 6 parts of polyisocyanate was added to the obtained dispersion, 20 parts of a 1: 1 mixed solvent of methyl ethyl ketone and cyclohexanone was added, and the mixture was filtered using a filter having an average pore size of 1 μm to prepare a magnetic layer coating solution.

(非磁性層塗布液)
針状ヘマタイト 80部
(BET法による比表面積:65m2/g、
平均長軸長:0.10μm、平均針状比:7、
pH:8.8、アルミ処理:Al23として1質量%)
カーボンブラック 20部
(平均粒子径:17nm、
DBP及油量:80ml/100g、
BET法による表面積:240m2/g、pH7.5)
結合剤樹脂
塩化ビニル共重合体 13部
(−SO3K基を1×10-4eq/g含有、重合度300)
ポリエステルポリウレタン樹脂 5部
(ネオペンチルグリコール/カプロラクトンポリオール/MDI
=0.9/2.6/1、−SO3Na基:1×10-4eq/g含有)
フェニルフォスフォン酸 4部
ブチルステアレート 3部
ステアリン酸 3部
メチルエチルケトンとシクロヘキサノン8:2混合溶剤 280部
(Non-magnetic layer coating solution)
80 parts of acicular hematite
(Specific surface area by BET method: 65 m 2 / g,
Average long axis length: 0.10 μm, average needle ratio: 7,
(pH: 8.8, aluminum treatment: 1% by mass as Al 2 O 3 )
20 parts of carbon black
(Average particle size: 17 nm,
DBP and oil amount: 80 ml / 100 g,
(BET surface area: 240 m 2 / g, pH 7.5)
Binder resin Vinyl chloride copolymer 13 parts
(Containing 1 × 10 −4 eq / g of —SO 3 K group, degree of polymerization 300)
Polyester polyurethane resin 5 parts
(Neopentyl glycol / Caprolactone polyol / MDI
= 0.9 / 2.6 / 1, -SO3Na group: 1 x 10-4 eq / g)
Phenylphosphonic acid 4 parts Butyl stearate 3 parts Stearic acid 3 parts Methyl ethyl ketone and cyclohexanone 8: 2 mixed solvent 280 parts

上記成分中、針状ヘマタイト、フェニルフォスフォン酸、カーボンブラック、塩化ビニル共重合体、メチルエチルケトンとシクロヘキサノン8:2混合溶剤130部をニーダで混練した後、上記の残りの成分を添加混合し、次いで1mmφのジルコニアビーズを使用しサンドグラインダーを使用して1時間分散し調製した。得られた分散液にイソシアネートを10部、シクロヘキサノン30部を加え、得られた分散液を1μmの平均孔径を有するフィルターを使用して濾過し、非磁性層塗布液を調製した。   In the above components, acicular hematite, phenylphosphonic acid, carbon black, vinyl chloride copolymer, methyl ethyl ketone and cyclohexanone 8: 2 mixed solvent 130 parts are kneaded with a kneader, then the above remaining components are added and mixed, 1 mmφ zirconia beads were used and dispersed for 1 hour using a sand grinder. 10 parts of isocyanate and 30 parts of cyclohexanone were added to the obtained dispersion, and the obtained dispersion was filtered using a filter having an average pore diameter of 1 μm to prepare a nonmagnetic layer coating solution.

厚さ6.5μmのポリエチレンナフタレート支持体上に、得られた非磁性層塗布液を乾燥後の厚さが2.0μmとなるように塗布し、乾燥し、非磁性層を形成した。別の2スリットの塗布部を有するヘッドを使用して、形成した非磁性層上に磁性層の厚みが250nmとなるように前側スリットより磁性層用塗布液を給液・塗布し、後段のスリットより塗布液を吸引することで、乾燥後の磁性層厚みが75nmとなるように塗布した。磁性層がまだ湿潤状態にあるうちに、長手配向磁石として希土類磁石(表面磁束500mT)中を通過させた後、ソレノイド磁石(磁束密度500mT)中を通過させ、ソレノイド内で配向が戻らない程度まで乾燥させ、さらに乾燥部で磁性層を乾燥し巻き取った。
次に、この非磁性支持体の非磁性下層および磁性層の形成面とは反対面側に、バックコート層塗布液を、乾燥およびカレンダ処理後のバックコート層の厚さが700nmとなるように塗布し、乾燥した。バックコート層塗布液は、下記のバックコート層塗布液成分を、サンドミルを使用し滞留時間45分で分散した後、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。
<バックコート塗料成分>
カーボンブラック(平均粒径:25nm)・・・40.5部
カーボンブラック(平均粒径:350nm)・・・0.5部
硫酸バリウム・・・4部
ニトロセルロース・・・28部
ポリウレタン樹脂(SO3Na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
The obtained nonmagnetic layer coating solution was applied onto a polyethylene naphthalate support having a thickness of 6.5 μm so that the thickness after drying was 2.0 μm and dried to form a nonmagnetic layer. Using a head having another two-slit coating part, the magnetic layer coating solution is supplied and applied from the front slit so that the magnetic layer has a thickness of 250 nm on the formed non-magnetic layer, and the latter slit The coating solution was sucked more so that the thickness of the magnetic layer after drying was 75 nm. While the magnetic layer is still wet, after passing through a rare earth magnet (surface magnetic flux 500 mT) as a longitudinally oriented magnet, it passes through a solenoid magnet (magnetic flux density 500 mT), and the orientation does not return within the solenoid. The magnetic layer was further dried and wound up in the drying section.
Next, a back coat layer coating solution is applied to the side opposite to the surface on which the nonmagnetic underlayer and magnetic layer of the nonmagnetic support are formed, so that the thickness of the backcoat layer after drying and calendering is 700 nm. Applied and dried. The backcoat layer coating solution was prepared by dispersing the following backcoat layer coating solution components using a sand mill with a residence time of 45 minutes, adding 8.5 parts of polyisocyanate, and stirring and filtering.
<Back coat paint component>
Carbon black (average particle size: 25 nm) ... 40.5 parts carbon black (average particle size: 350 nm) ... 0.5 parts barium sulfate ... 4 parts nitrocellulose ... 28 parts polyurethane resin (SO 3 Na-containing) 20 parts cyclohexanone 100 parts toluene 100 parts methyl ethyl ketone 100 parts

このようにして得た磁気記録媒体原反シートを、7段カレンダ(温度80℃、線圧300kg/cm)で鏡面化処理し、60℃、40%RH下、24時間サーモ処理を施した。その後、1/2インチ幅に裁断し、これを100m/分で走行させながら、磁性層表面をダイヤモンドホイール(回転測度+150%、巻付け角30°)で研磨して、磁気テープを作製した。   The magnetic recording medium original sheet thus obtained was mirror-finished with a seven-stage calender (temperature 80 ° C., linear pressure 300 kg / cm), and subjected to thermo treatment at 60 ° C. and 40% RH for 24 hours. Then, the magnetic layer surface was ground with a diamond wheel (rotation measurement + 150%, winding angle 30 °) while being cut at a width of 1/2 inch and running at 100 m / min to produce a magnetic tape.

測定方法
(1)電磁変換特性
以下の方法により、電磁変換特性を測定した。
ドラムテスターに、記録トラック幅1.5μm、再生トラック幅0.75μm、シールド間距離0.15μmの複合GMRヘッドを搭載した。テープとヘッドの相対速度を10.2m/秒とし、λ=0.15μmの入出力特性から最適記録電流を決め、この電流で信号(λ=0.15μm)を記録し、再生した。C/Nは再生キャリアのピークから消磁ノイズまでとし、スペクトルアナライザーの分解能バンド幅は100kHzとした。電磁変換特性を、比較例2−1のテープ媒体に対する相対値として表2に示す。
(2)磁気特性
磁気特性は、振動試料型磁力計を使用し、印加磁界796kA/mで測定した。
(3)磁性層平均厚みδ
磁性層の平均厚みδは、以下(i)、(ii)により求めた。
(i)磁気テープ断面像の取得
包埋ブロックを用いたウルトラミクロトーム法により、テープの長手方向に平行な断面超薄切片(切片厚、約80nm〜100nm)を切り出した。透過型電子顕微鏡(HITACHI製TEM H−9000)を用いて、切り出した断面超薄切片中の磁気テープ断面の写真を、倍率10万倍・磁性層・非磁性層界面を中心にテープ長手方向に連続して25〜30μm分撮影して、磁気テープの連続断面像を取得した。
(ii)磁性層平均厚みδの算出
上記(i)で得られた連続写真から、目視にて磁性層表面と磁性層/非磁性層界面ラインを引き、磁性層をトリミングした。次に、トリミングした磁性層ラインをスキャナーで取り込み、磁性層表面と磁性層/非磁性層界面の幅を画像処理して磁性層の平均厚みδを算出した。画像処理には、Carl Zeiss社製 KS Imaging Systems Ver.3を用い、磁性層長手方向に12.5nmおきに約2100点の磁性層厚み幅を測定した。スキャナーからの画像取り込み及び画像解析の際のscale補正は実寸2cmのラインを用いて行った。実施例および比較例の磁気テープはいずれも、磁性層平均厚みδは75nmであった。
(4)磁性層の表面粗さ
WYKO社(USアリゾナ州)製の光干渉3次元粗さ計「TOPO−3D」を使用し250μm角の試料面積を測定した。測定値の算出にあたっては、傾斜補正、球面補正、円筒補正等の補正をJIS−B601に従って実施し、中心面平均表面粗さRaを表面粗さの値とした。
(5)減磁率
上記(2)で磁気特性の評価を行ったテープと同じ原反から作製した磁気記録媒体シート(磁化Mo)を60℃90%RHのサーモ中に7日間保管後、上記(2)と同様の磁気測定を行い、サンプルの磁化(M)を測定し求め、(M/Mo−1)*100として減磁率を求めた。
(6)摩擦係数
各テープ媒体について、60℃90%RH7日保存前後の摩擦係数を、以下の方法によって測定した。
テープとステンレスポールを50gの張力(T1)で巻きつけ角180度で接触させて、テープを3.3cm/sの速度で走行させるために必要な張力(T2)を測定した。これらの測定値を使用し、次の計算式で摩擦係数を求めた。
μ=1/π・ln(T2/T1)
以上の結果を表2に示す。
Measurement Method (1) Electromagnetic Conversion Characteristics Electromagnetic conversion characteristics were measured by the following method.
A composite GMR head having a recording track width of 1.5 μm, a reproduction track width of 0.75 μm, and a distance between shields of 0.15 μm was mounted on the drum tester. The relative recording speed of the tape and the head was 10.2 m / sec, the optimum recording current was determined from the input / output characteristics of λ = 0.15 μm, and a signal (λ = 0.15 μm) was recorded and reproduced with this current. C / N is from the peak of the reproduced carrier to the demagnetizing noise, and the resolution bandwidth of the spectrum analyzer is 100 kHz. The electromagnetic conversion characteristics are shown in Table 2 as relative values with respect to the tape medium of Comparative Example 2-1.
(2) Magnetic properties Magnetic properties were measured using an oscillating sample magnetometer with an applied magnetic field of 796 kA / m.
(3) Magnetic layer average thickness δ
The average thickness δ of the magnetic layer was determined by (i) and (ii) below.
(i) Acquisition of cross-sectional image of magnetic tape A cross-sectional ultrathin section (section thickness, about 80 nm to 100 nm) parallel to the longitudinal direction of the tape was cut out by an ultramicrotome method using an embedding block. Using a transmission electron microscope (TEM H-9000, manufactured by HITACHI), a photograph of the cross section of the magnetic tape in the cut ultra-thin section is taken in the longitudinal direction of the tape, centering on the interface between the magnetic layer and the nonmagnetic layer. Images were continuously taken for 25 to 30 μm to obtain a continuous cross-sectional image of the magnetic tape.
(ii) Calculation of magnetic layer average thickness δ From the continuous photograph obtained in (i) above, the magnetic layer surface and the magnetic layer / nonmagnetic layer interface line were visually drawn to trim the magnetic layer. Next, the trimmed magnetic layer line was captured by a scanner, and the width of the magnetic layer surface and the magnetic layer / nonmagnetic layer interface was subjected to image processing to calculate the average thickness δ of the magnetic layer. For image processing, KS Imaging Systems Ver. 3, the thickness of the magnetic layer at about 2100 points was measured every 12.5 nm in the longitudinal direction of the magnetic layer. Scale correction at the time of image capture from the scanner and image analysis was performed using a line with an actual size of 2 cm. In all of the magnetic tapes of Examples and Comparative Examples, the magnetic layer average thickness δ was 75 nm.
(4) Surface Roughness of Magnetic Layer A 250 μm square sample area was measured using an optical interference three-dimensional roughness meter “TOPO-3D” manufactured by WYKO (US Arizona). In calculating the measurement values, corrections such as tilt correction, spherical correction, and cylindrical correction were performed according to JIS-B601, and the center plane average surface roughness Ra was set as the value of the surface roughness.
(5) Demagnetization factor A magnetic recording medium sheet (magnetization Mo) produced from the same material as the tape whose magnetic properties were evaluated in (2) above was stored in a thermostat at 60 ° C. and 90% RH for 7 days, and then ( The same magnetic measurement as in 2) was performed, and the magnetization (M) of the sample was measured and obtained, and the demagnetization factor was obtained as (M / Mo-1) * 100.
(6) Friction coefficient About each tape medium, the friction coefficient before and behind 60 degreeC90% RH 7 day storage was measured with the following method.
The tape and the stainless steel pole were wound with a tension (T1) of 50 g and contacted at an angle of 180 degrees, and the tension (T2) necessary for running the tape at a speed of 3.3 cm / s was measured. Using these measured values, the friction coefficient was obtained by the following formula.
μ = 1 / π · ln (T2 / T1)
The results are shown in Table 2.

Figure 2009084115
Figure 2009084115

評価結果
実施例1−1〜1−7の結果から、本発明の窒化鉄粉末の製造方法により、アルカリ金属含有量が少ない微粒子の窒化鉄粉末が得られることが示された。表2に示すように、これら実施例の窒化鉄粉末を使用することにより、優れた磁気特性、走行耐久性および保存性を有する磁気記録媒体を得ることができた。
Evaluation Results From the results of Examples 1-1 to 1-7, it was shown that fine iron nitride powder having a small alkali metal content can be obtained by the method for producing iron nitride powder of the present invention. As shown in Table 2, by using the iron nitride powders of these examples, a magnetic recording medium having excellent magnetic properties, running durability and storage stability could be obtained.

本発明によれば、高密度記録特性に優れ、かつ長期にわたり保存性および走行耐久性が良好な磁気記録媒体を提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide a magnetic recording medium that is excellent in high-density recording characteristics and excellent in storage stability and running durability over a long period of time.

Claims (5)

酸化鉄粒子に、焼結防止処理、還元処理および窒化処理をこの順に施すことを含む窒化鉄粉末の製造方法であって、
鉄(II)塩および/または鉄(III)塩を含む鉄塩水溶液に中和処理を施すことにより粒子を形成し、任意に、形成した粒子に酸化処理および/または還元処理を施すことによりマグネタイト粒子を得、得られたマグネタイト粒子を前記酸化鉄粒子として使用し、かつ、上記中和処理を、アンモニア水、アンモニウム塩水溶液および尿素水溶液からなる群から選ばれる少なくとも一種の水溶液を、前記鉄塩水溶液に添加することによって行い、
前記焼結防止処理は、前記粒子を含む溶液に焼結防止剤を添加し、該焼結防止剤添加後の溶液に中和剤を添加して中和することを含み、かつ、前記中和剤として、アンモニア、炭酸ガスおよび酢酸からなる群から選ばれる少なくとも一種を使用する窒化鉄粉末の製造方法。
A method for producing an iron nitride powder comprising subjecting iron oxide particles to sintering prevention treatment, reduction treatment and nitriding treatment in this order,
Particles are formed by subjecting an iron salt aqueous solution containing iron (II) salt and / or iron (III) salt to neutralization treatment, and optionally, magnetite by subjecting the formed particles to oxidation treatment and / or reduction treatment. Particles are obtained, the obtained magnetite particles are used as the iron oxide particles, and the neutralization treatment is performed using at least one aqueous solution selected from the group consisting of aqueous ammonia, aqueous ammonium salt solution, and aqueous urea solution as the iron salt. By adding to the aqueous solution,
The sintering prevention treatment includes adding a sintering inhibitor to the solution containing the particles, neutralizing the solution after adding the sintering inhibitor by adding a neutralizing agent, and the neutralization. A method for producing iron nitride powder, which uses at least one selected from the group consisting of ammonia, carbon dioxide and acetic acid as an agent.
平均粒径が10〜25nmの範囲であり、かつアルカリ金属含有量が0.02質量%以下であるFe162を主成分とする窒化鉄粉末。 An iron nitride powder mainly composed of Fe 16 N 2 having an average particle diameter of 10 to 25 nm and an alkali metal content of 0.02% by mass or less. 143〜279kA/mの範囲の保磁力を有する請求項2に記載の窒化鉄粉末。 The iron nitride powder according to claim 2, which has a coercive force in the range of 143 to 279 kA / m. 55〜110A・m2/kgの範囲の飽和磁化を有する請求項2または3に記載の窒化鉄粉末。 The iron nitride powder according to claim 2 or 3, which has a saturation magnetization in the range of 55 to 110 A · m 2 / kg. 非磁性支持体上に、強磁性粉末および結合剤を含む磁性層を有する磁気記録媒体であって、
前記強磁性粉末は、請求項1に記載の製造方法によって製造された窒化鉄粉末または請求項2〜4のいずれか1項に記載の窒化鉄粉末である磁気記録媒体。
A magnetic recording medium having a magnetic layer containing a ferromagnetic powder and a binder on a nonmagnetic support,
The magnetic recording medium is an iron nitride powder manufactured by the manufacturing method according to claim 1 or the iron nitride powder according to any one of claims 2 to 4.
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