JP3047668B2 - Nonmagnetic black-brown hydrated iron hydroxide particles, method for producing the same, and underlayer for magnetic recording media using the powder - Google Patents

Nonmagnetic black-brown hydrated iron hydroxide particles, method for producing the same, and underlayer for magnetic recording media using the powder

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JP3047668B2
JP3047668B2 JP5078921A JP7892193A JP3047668B2 JP 3047668 B2 JP3047668 B2 JP 3047668B2 JP 5078921 A JP5078921 A JP 5078921A JP 7892193 A JP7892193 A JP 7892193A JP 3047668 B2 JP3047668 B2 JP 3047668B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、紡錘状を呈した粒子で
あって、且つ、黒褐色の色彩を呈する単一相のゲータイ
ト構造を有する含水酸化鉄粒子からなる非磁性黒褐色含
水酸化鉄粒子粉末及びその製造法に関し、更に、前記含
水酸化鉄粒子粉末又は該含水酸化鉄粒子粉末を加熱脱水
して得られたヘマタイト構造を有する非磁性黒褐色酸化
鉄粒子粉末を用いた光透過率が改善された磁気記録媒体
用下地層に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to non-magnetic black-brown particles which are spindle-shaped particles and which comprise a single-phase, iron oxide-containing iron oxide particle having a single-phase goethite structure having a black-brown color. The present invention relates to the iron oxide-containing particles and a method for producing the same, and further relates to light transmission using the non-magnetic black-brown iron oxide particles having a hematite structure obtained by heating and dehydrating the iron oxide-containing particles. The present invention relates to a magnetic recording medium underlayer with improved efficiency.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、ビデオ用、オーディオ用磁気記録
再生用機器の長時間記録化、小型軽量化が進むにつれ
て、磁気テープ、磁気ディスク等の磁気記録媒体に対す
る高性能化、即ち、高密度記録化、低ノイズ化の要求が
益々強まっている。
2. Description of the Related Art In recent years, as long-term recording and miniaturization of video and audio magnetic recording / reproducing devices have progressed, the performance of magnetic recording media such as magnetic tapes and magnetic disks has been improved. Demand for noise reduction and noise reduction is increasing.

【0003】殊に、近時におけるビデオテープの高画像
高画質化に対する要求は益々強まっており、従来のビデ
オテープに比べ、記録されるキャリアー信号の周波数が
益々高くなって、短波長領域に移行しており、その結
果、磁気テープの表面からの磁化深度が著しく浅くなっ
ている。
In particular, in recent years, the demand for higher image quality and higher image quality of video tapes has been increasing more and more, and the frequency of carrier signals to be recorded has become higher and higher than that of conventional video tapes, and a shift to a short wavelength region has been made. As a result, the magnetization depth from the surface of the magnetic tape becomes extremely shallow.

【0004】そこで、短波長信号に対しても高出力特
性、殊に、S/N比を向上させる為の努力がなされてお
り、この事実は、例えば、株式会社総合技術センター発
行「磁性材料の開発と磁粉の高分散化技術」(1982
年)第74頁の「‥‥記録再生の特性において、電磁変
換特性の面、即ちノイズ低減、S/N比、感度、周波数
特性の向上、並びに出力変動の低減等の高密度記録ため
の要因を克服するために課せられる磁性塗膜層の設計上
の大きな課題は、(1)磁性粒子の均一分散並びに磁場
配向性の向上、(2)塗膜中の磁性粒子の高充填率化、
(3)表面平滑性に優れ、厚みむらがないという点であ
る。‥‥」なる記載及び同第312頁の「‥‥塗布型テ
ープにおける高密度記録のための条件は、短波長信号に
対して、低ノイズで高出力特性を保持できることである
が、その為には保磁力Hcと残留磁化Brが‥‥共に大
きいことと塗布膜の厚みがより薄いことが必要である。
‥‥」なる記載の通りである。
Therefore, efforts have been made to improve the high-output characteristics, especially the S / N ratio, even for short-wavelength signals. Development and Technology for Highly Dispersing Magnetic Powder "(1982
Year, page 74, “‥‥ Recording / playback characteristics, electromagnetic conversion characteristics, ie, factors for high-density recording, such as noise reduction, S / N ratio, sensitivity, improvement in frequency characteristics, and reduction in output fluctuation. The major issues in the design of the magnetic coating layer imposed to overcome the problems are (1) uniform dispersion of the magnetic particles and improvement of the magnetic field orientation, (2) higher filling ratio of the magnetic particles in the coating,
(3) It is excellent in surface smoothness and has no thickness unevenness. The description for “‥‥” and the condition for high-density recording on the coated tape on page 312 are that high-output characteristics can be maintained with low noise for short-wavelength signals. It is necessary that the coercive force Hc and the residual magnetization Br are both large and that the thickness of the coating film is thinner.
‥‥ ”.

【0005】磁気記録層の薄膜化が進む中で、いくつか
の問題が生じている。第一に、磁気記録層の平滑化と厚
みむらの問題であり、磁気記録層を平滑で厚みむらがな
いものとするためには、ベースフィルムの表面もまた平
滑でなければならない。この事実は、例えば、工学情報
センター出版部発行「磁気テープ−ヘッド走行系の摩擦
摩耗発生要因とトラブル対策−総合技術資料集(−以
下、総合技術資料集という−)」(昭和62年)第18
0及び181頁の「‥‥硬化後の磁性層表面粗さは、ベ
ースの表面粗さ(バック面粗さ)に強く依存し両者はほ
ぼ比例関係にあり、‥‥磁性層はベースの上に塗布され
ているからベースの表面を平滑にすればするほど均一で
大きなヘッド出力が得られS/Nが向上する。‥‥」な
る記載の通りである。
[0005] As the thickness of the magnetic recording layer has been reduced, several problems have arisen. First, there is a problem of smoothing and uneven thickness of the magnetic recording layer. To make the magnetic recording layer smooth and free of uneven thickness, the surface of the base film must also be smooth. This fact can be found, for example, in the Engineering Information Center Publishing Division, "Magnetic Tape-Factors Arising from Friction and Wear in Head Running System and Troubleshooting-Comprehensive Technical Data Collection (hereinafter referred to as" Comprehensive Technical Data Collection ")," (1987) 18
"The surface roughness of the magnetic layer after curing strongly depends on the surface roughness (back surface roughness) of the base, and both are almost in a proportional relationship. The smoother the surface of the base is, the more uniform and large the head output is obtained, and the higher the S / N ratio is.

【0006】第二に、ベースフィルムもまた磁性層の薄
膜化と同様に薄膜化が進んでおり、その結果、ベースフ
ィルムの強度が問題となってきている。この事実は、例
えば、前出「磁性材料の開発と磁粉の高分散化技術」第
77頁の「‥‥高密度記録化が今の磁気テープに課せら
れた大きなテーマであるが、このことは、テープの長さ
を短くしてカセットを小型化していく上でも、また長時
間記録に対しても重要となってくる。このためにはフィ
ルムベースの厚さを減らすことが必要な訳である。‥‥
このように薄くなるにつれてテープのスティフネスが急
激に減少してしまうためレコーダーでのスムーズな走行
がむずかしくなる。ビデオテープの薄型化にともない長
手方向、幅方向両方向に渡ってのこのスティフネスの向
上が大いに望まれている。‥‥」なる記載の通りであ
る。
[0006] Second, the base film is also becoming thinner in the same manner as the magnetic layer, and as a result, the strength of the base film is becoming a problem. This fact is described, for example, in the above-mentioned “Development of Magnetic Materials and Technology for Highly Dispersing Magnetic Particles” on page 77, “‥‥ High Density Recording is a major theme that has been imposed on current magnetic tapes. This is important in reducing the length of the tape to reduce the size of the cassette and for long-time recording, which requires reducing the thickness of the film base. . ‥‥
As the tape becomes thinner, the stiffness of the tape sharply decreases, so that smooth running on the recorder becomes difficult. As the video tape becomes thinner, there is a great demand for improvement of the stiffness in both the longitudinal direction and the width direction. ‥‥ ”.

【0007】第三に、磁性粒子の微粒子化と磁気記録層
の薄膜化とによって光透過率が大きくなるという問題で
ある。即ち、磁気テープ、特にビデオテープ等の磁気記
録媒体の走行の停止は、磁気記録媒体の光透過率の大き
い部分をビデオデッキによって検知することにより行わ
れている。磁気記録媒体の薄膜化や磁気記録層中に分散
されている磁性粒子粉末の超微粒子化に伴って磁気記録
層全体の光透過率が大きくなるとビデオデッキによる検
知が困難となる為、磁気記録層にカーボンブラック等を
添加して光透過率を改善する(小さくする)ことが行わ
れており、現行のビデオテープにおいては磁気記録層へ
のカーボンブラック等の添加が必須となっている。
Third, there is a problem that the light transmittance is increased due to the finer magnetic particles and the thinner magnetic recording layer. That is, the stop of the running of a magnetic recording medium such as a magnetic tape, particularly a video tape, is performed by detecting a portion of the magnetic recording medium having a high light transmittance by a video deck. As the light transmittance of the entire magnetic recording layer increases as the magnetic recording medium becomes thinner and the magnetic particles dispersed in the magnetic recording layer become ultrafine, the detection by the video deck becomes difficult. In order to improve (reduce) the light transmittance by adding carbon black or the like to a magnetic tape, it is essential to add carbon black or the like to a magnetic recording layer in a current video tape.

【0008】尚、非磁性支持体上に非磁性粉末を結合剤
中に分散させてなる下層を少なくとも一層設けてなる磁
気記録媒体に関する先行技術として特開昭63−187
418号公報及び特開平4−167225号公報等が挙
げられる。
As a prior art relating to a magnetic recording medium having at least one lower layer in which a non-magnetic powder is dispersed in a binder on a non-magnetic support, Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-187 discloses a prior art.
418 and JP-A-4-167225.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】前述の通り、磁気記録
層の薄膜化によって光透過率が大きくなるという問題を
解決するためには、磁気記録層にカーボンブラック等の
添加が必須となっている。
As described above, in order to solve the problem that the light transmittance is increased by reducing the thickness of the magnetic recording layer, it is necessary to add carbon black or the like to the magnetic recording layer. .

【0010】しかし、非磁性のカーボンブラック等の添
加は、高密度記録化を阻害するばかりでなく、薄膜化を
も阻害しており、磁気テープの表面からの磁化深度を浅
くして、磁気テープの薄膜化をより進めるためには、磁
気記録層に磁性粒子粉末以外の非磁性粒子粉末を添加す
ることは望ましくない。
However, the addition of non-magnetic carbon black not only hinders high-density recording but also hinders thinning, and reduces the magnetization depth from the surface of the magnetic tape. In order to further reduce the film thickness, it is not desirable to add non-magnetic particle powders other than the magnetic particle powder to the magnetic recording layer.

【0011】そこで、前掲特開昭63−187418号
公報に記載された方法においては、非磁性支持体上に非
磁性粉末を結合剤中に分散させてなる下層を少なくとも
一層設けることにより、光透過率を改善するとともに表
面性の悪化や電磁変換特性を劣化させる等の問題を解決
したとされている。
Therefore, in the method described in the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-187418, at least one lower layer in which a non-magnetic powder is dispersed in a binder is provided on a non-magnetic support, whereby light transmission is achieved. It is said to solve the problems such as improvement of the efficiency and deterioration of surface properties and electromagnetic conversion characteristics.

【0012】同公報には、非磁性粉末として多くの物質
が記載されており、また、粒子径としても非常に広い範
囲の粒状または針状の粒子粉末が使用できるとされてい
る。
This publication describes many substances as non-magnetic powders, and also describes that granular or acicular particle powders having a very wide range of particle diameters can be used.

【0013】本発明者は、それらの非磁性粒子粉末、殊
に鉄化合物に注目して検討したところ、α酸化鉄(α−
Fe2 3 )を用いた場合には、光透過率を充分小さく
することができず、前掲特開平4−167225号公報
の実施例に開示されている針状α−FeOOHを用いた
場合にも、光透過率を充分小さくすることができなかっ
た。
The present inventor has focused on these non-magnetic particles, particularly iron compounds, and found that α-iron oxide (α-
When Fe 2 O 3 ) is used, the light transmittance cannot be sufficiently reduced, and when the needle-like α-FeOOH disclosed in the above-mentioned embodiment of JP-A-4-167225 is used, However, the light transmittance could not be sufficiently reduced.

【0014】光透過率を改善しようとする(小さくしよ
うとする)ならば、用いる非磁性粒子粉末の色彩が褐色
乃至黒色を呈している方がよいが、当該粒子の集合体と
してのL値、a値、b値をJIS−Z−8729
(以下、同じ)により示すとα−FeOOHの色彩はL
値が62〜45程度、a値が20〜10程度、b
値が55〜20程度の黄褐色で_あり、α−Fe
の色彩はL値が50〜35程度、a値が50〜25
程度、b値が30〜17程度の赤褐色である。従っ
て、α−FeOOHやα−Feを磁気記録媒体用
下地層として用いる場合には、α−FeOOHやα−F
の色彩が褐色乃至黒色を呈するようにする必要
がある。
[0014] To try to improve the light transmittance (to try to reduce), then used although color of non-magnetic particles is better and has a brown to black, L * value as a collection of the particles , A * value and b * value are calculated according to JIS-Z-8729.
(Hereinafter the same), the color of α-FeOOH is L
* Value is about 62 to 45, a * Value is about 20 to 10, b *
The value is yellow-brown having a value of about 55 to 20 and is α-Fe 2 O 3
Have an L * value of about 50 to 35 and an a * value of 50 to 25.
Degree, b * value is about 30 to 17 in reddish brown. Therefore, when α-FeOOH or α-Fe 2 O 3 is used as the underlayer for a magnetic recording medium, α-FeOOH or α-F
It is necessary that the color of e 2 O 3 be brown or black.

【0015】褐色乃至黒色を呈した酸化鉄は、特公昭4
3−17288号公報に開示された技術手段により得ら
れることが知られている。同公報の「‥‥ドイツ特許第
881562号には、鉄塩をマンガン塩の存在で塩基性
の剤で沈澱させ、この際場合により鉄(II)の一部を
空気を吹込んで鉄(III)に酸化させ、この場合マン
ガン含有量のために褐色乃至黒色の顔料が得られること
は提案されている。得られた顔料は同様に単一の相を形
成しない。‥‥」なる記載及び「‥‥得られた顔料混捏
物を‥‥約600−約800℃の温度で灼熱処理‥‥す
ることにより単一のヘマタイト構造を有する温度安定性
のマンガン含有酸化鉄顔料の製法を見出した。‥‥」な
る記載の通り、単一の相を形成していない顔料混捏物を
灼熱処理することにより単一のヘマタイト構造を有する
マンガン含有酸化鉄顔料を得ることが記載されている。
Iron oxide having a brown or black color is disclosed in
It is known that it can be obtained by the technical means disclosed in Japanese Patent Publication No. 3-17288. German Patent No. 882,562 discloses that an iron salt is precipitated with a basic agent in the presence of a manganese salt, in which case some of the iron (II) may be blown with air to remove the iron (III). It is proposed that a brown to black pigment is obtained in this case because of the manganese content, the pigment obtained also forming no single phase.灼 A method for producing a temperature-stable manganese-containing iron oxide pigment having a single hematite structure was found by subjecting the obtained pigment kneaded product to {sintering heat treatment at a temperature of about 600 to about 800 ° C.}. It is described that a manganese-containing iron oxide pigment having a single hematite structure is obtained by subjecting a pigment kneaded material that does not form a single phase to a heat treatment.

【0016】また、これらの褐色乃至黒色のMnを含む
鉄化合物が得られる技術手段としては、α−FeOOH
を生成する際にMn化合物を添加する方法が考えられ
る。その方法として特開昭49−14400号公報、特
開昭49−15699号公報、特開昭49−69104
号公報、特開昭52−134858号公報、特開昭56
−104720号公報、特開昭56−109827号公
報、特開昭57−22121号公報、特開昭57−34
027号公報及び特開昭61−9505号公報等の各公
報が挙げられる。
Technical means for obtaining these brown or black Mn-containing iron compounds include α-FeOOH
It is conceivable to add a Mn compound at the time of producing the compound. As the method, JP-A-49-14400, JP-A-49-15699, and JP-A-49-69104
JP, JP-A-52-134858, JP-A-Showa 56
-104720, JP-A-56-109827, JP-A-57-22121, JP-A-57-34
No. 027 and JP-A-61-9505.

【0017】しかし、前記各公報に記載の技術手段によ
る場合には、前出特公昭43−17288号公報に記載
されている通り、単一の相を形成していないものであ
り、前出特開昭56−104720号公報や特開昭56
−109827号公報に記載されている通り、黄色を呈
したα−FeOOHである。
However, according to the technical means described in each of the above publications, a single phase is not formed as described in Japanese Patent Publication No. 43-17288, and JP-A-56-104720 and JP-A-56-104720
As described in JP-A-109827, α-FeOOH has a yellow color.

【0018】一方、薄膜化が進んでいるベースフィルム
の表面平滑性と強度とを向上させるためには、前出「総
合技術資料集」第339頁の「‥‥針状のγ−Fe2
3 のような棒状とみなされる顔料粒子はコーティングす
るときにせん断力がかかる塗り方をすると、支持体に平
行に配列する。‥‥支持体に平行な棒状粒子は垂直な場
合よりも隠ぺい力や光沢が大きく、光や気体の透過性は
少ない。なお、この顔料の配列の差は塗膜の力学的性質
にも影響を及ぼし、支持体に水平なほど引張り強さは大
きく伸びは小さくなる。‥‥」なる記載の通り、針状や
紡錘状を呈した粒子のような軸比(長軸径/短軸径−以
下同じ−)を有する粒子は塗布時に配向させることがで
き、配向させた軸比を有する粒子は光透過率が小さくな
り、表面平滑性と強度とが向上することが知られてい
る。
On the other hand, in order to improve the surface smoothness and strength of the base film, which has been made thinner, it is necessary to use “‥‥ needle-like γ-Fe 2 O” on page 339 of the aforementioned “General Technical Data Collection”.
Pigment particles considered to be rod-shaped such as 3 are arranged in parallel to the support when the coating is applied with a shearing force during coating. (4) Bar-shaped particles parallel to the support have greater hiding power and gloss, and lower light and gas permeability than those perpendicular to the support. The difference in the arrangement of the pigments also affects the mechanical properties of the coating film, and the tensile strength is greater and the elongation is smaller as the pigment is horizontal to the support. As described in “‥‥”, particles having an axial ratio (major axis diameter / short axis diameter—the same applies hereinafter), such as needle-shaped or spindle-shaped particles, can be orientated at the time of coating, and are oriented. It is known that particles having an axial ratio have a low light transmittance and improve surface smoothness and strength.

【0019】そこで、本発明は、針状や紡錘状を呈した
粒子であって、しかも、褐色乃至黒色の色彩を呈するゲ
ータイト構造を有する含水酸化鉄粒子粉末を得、該含水
酸化鉄粒子粉末、又は、必要により、該含水酸化鉄粒子
粉末を加熱脱水して得られる褐色乃至黒色の色彩を呈す
るヘマタイト構造を有する酸化鉄粒子粉末を用いて光透
過率が改善され、しかも、表面平滑性と強度とが優れて
いる磁気記録媒体用非磁性下地層を提供することを技術
的課題とする。
Accordingly, the present invention provides an iron oxide-containing particle powder having a goethite structure, which is a needle-like or spindle-like particle and has a brown to black color. Alternatively, if necessary, the light transmittance is improved using iron oxide particles having a hematite structure exhibiting a brown to black color obtained by heating and dehydrating the hydrous iron oxide particles, and furthermore, the surface smoothness and strength are improved. It is a technical object of the present invention to provide a non-magnetic underlayer for a magnetic recording medium which is excellent in the following.

【0020】[0020]

【課題を解決する為の手段】前記技術的課題は、次の通
りの本発明によって達成できる。
The above technical object can be achieved by the present invention as described below.

【0021】即ち、本発明は、平均長軸径が0.03〜
0.5μm、軸比が2〜15の粒子であって、且つ、当
該粒子の集合体がL*値30.0〜0、a*値6.0〜
0、b*値10.0〜−1.7で示される色彩を呈する
単一相のゲータイト構造を有する含水酸化鉄粒子からな
る非磁性黒褐色含水酸化鉄粒子粉末、アルカリ水溶液と
第一鉄塩水溶液とを反応させて得られた鉄含有沈澱物を
含む懸濁液に酸素含有ガスを通気して酸化反応を行うこ
とによりゲータイト構造を有する含水酸化鉄粒子粉末を
製造する方法において、前記アルカリ水溶液は水酸化ア
ルカリ水溶液と炭酸アルカリ水溶液との両アルカリ水溶
液を併用し、炭酸アルカリ水溶液を水酸化アルカリ水溶
液及び前記鉄含有沈澱物を含む懸濁液のいずれかの液中
に添加するとともに、当該炭酸アルカリ水溶液の添加量
を当該水酸化アルカリ水溶液1モル(但し、添加するM
n化合物の中和分を除いた量である。)に対して0.4
〜20.0モルの範囲とし、しかも、前記両アルカリ水
溶液の総和量を前記第一鉄塩水溶液中のFe2+に対して
1.0当量(但し、前記Mn化合物の中和分を除いた量
である。)を越える量とし、更に、前記第一鉄塩水溶
液、前記水酸化アルカリ水溶液、前記酸素含有ガスを通
気して酸化反応する以前の鉄含有沈澱物を含む懸濁液及
び酸素含有ガスを通気して酸化反応することによる酸化
率が50%未満である鉄含有沈澱物を含む懸濁液のいず
れかの液中に、あらかじめ前記第一鉄塩水溶液中のFe
2+に対しMn換算で1〜50原子%の範囲の量のMn化
合物を存在させておくことからなる前記非磁性黒褐色含
水酸化鉄粒子粉末の製造法、非磁性支持体上に形成され
る非磁性粒子粉末と結合剤樹脂とを含む塗膜組成物から
なる磁気記録媒体用非磁性下地層において、前記非磁性
粒子粉末が前記非磁性黒褐色含水酸化鉄粒子粉末である
ことからなる磁気記録媒体用非磁性下地層及び、非磁性
支持体上に形成される非磁性粒子粉末と結合剤樹脂とを
含む塗膜組成物からなる磁気記録媒体用非磁性下地層に
おいて、前記非磁性粒子粉末が前記非磁性黒褐色含水酸
化鉄粒子粉末を270〜800℃の温度範囲で加熱脱水
して得られた単一相のヘマタイト構造を有する非磁性黒
褐色酸化鉄粒子粉末であることからなる磁気記録媒体用
非磁性下地層である。
That is, according to the present invention, the average major axis diameter is from 0.03 to 0.03.
0.5 μm, particles having an axial ratio of 2 to 15, and an aggregate of the particles having an L * value of 30.0 to 0 and an a * value of 6.0 to 6.0.
0, b * presents a color with a value of 10.0 to -1.7
Nonmagnetic black-brown iron oxide hydroxide particles composed of iron oxide hydroxide particles having a single-phase goethite structure, and a suspension containing an iron-containing precipitate obtained by reacting an aqueous alkali solution and an aqueous ferrous salt solution with oxygen. In the method for producing an iron oxide hydroxide particle powder having a goethite structure by performing an oxidation reaction by passing a gas contained therein, the alkali aqueous solution is obtained by using both alkali aqueous solutions of an alkali hydroxide aqueous solution and an alkali carbonate aqueous solution in combination. The aqueous solution is added to one of the aqueous solution of the alkali hydroxide and the suspension containing the iron-containing precipitate, and the amount of the aqueous alkali carbonate is adjusted to 1 mol of the aqueous solution of the alkali hydroxide (however,
This is the amount excluding the neutralized component of the n compound. ) For 0.4
220.0 mol, and the total amount of both alkali aqueous solutions is 1.0 equivalent to Fe 2+ in the ferrous salt aqueous solution (however, the amount excluding the neutralized portion of the Mn compound is And the suspension containing the iron-containing precipitate before the oxidation reaction by passing the oxygen-containing gas through the oxygen-containing gas and the oxygen-containing gas. In any one of the suspensions containing the iron-containing precipitate, the oxidation rate of which is less than 50% due to the oxidation reaction by aeration, the Fe
A method for producing the above-mentioned nonmagnetic black-brown iron oxide hydroxide-containing powder, comprising the step of keeping an Mn compound in an amount of 1 to 50 atomic% in terms of Mn with respect to 2+, In a non-magnetic underlayer for a magnetic recording medium comprising a coating composition comprising a magnetic particle powder and a binder resin, wherein the non-magnetic particle powder is the non-magnetic black-brown hydrated iron hydroxide particle powder. A non-magnetic underlayer and a non-magnetic underlayer for a magnetic recording medium comprising a coating composition containing a non-magnetic particle powder and a binder resin formed on a non-magnetic support; Nonmagnetic black-brown iron oxide particles having a single-phase hematite structure obtained by heating and dehydrating magnetic black-brown hydrated iron oxide particles in a temperature range of 270 to 800 ° C. In the stratum .

【0022】次に、本発明実施にあたっての諸条件につ
いて述べる。
Next, various conditions for implementing the present invention will be described.

【0023】本発明において使用される第一鉄塩水溶液
としては、硫酸第一鉄水溶液、塩化第一鉄水溶液等を挙
げることができる。
The aqueous ferrous salt solution used in the present invention includes an aqueous ferrous sulfate solution, an aqueous ferrous chloride solution and the like.

【0024】本発明において使用される水酸化アルカリ
水溶液としては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム水
溶液等を挙げることができる。
Examples of the aqueous alkali hydroxide solution used in the present invention include sodium hydroxide and potassium hydroxide aqueous solutions.

【0025】本発明において使用される炭酸アルカリ水
溶液としては、炭酸ナトリウム水溶液、炭酸カリウム水
溶液、炭酸アンモニウム水溶液等を挙げることができ
る。
Examples of the aqueous alkali carbonate solution used in the present invention include an aqueous sodium carbonate solution, an aqueous potassium carbonate solution, and an aqueous ammonium carbonate solution.

【0026】本発明においては、水酸化アルカリ水溶液
と炭酸アルカリ水溶液との両アルカリ水溶液を併用し、
当該炭酸アルカリ水溶液は、酸化反応に先立ち、当該水
酸化アルカリ水溶液及び前記鉄含有沈澱物を含む懸濁液
のいずれかの液中に添加すればよい。酸化反応途中で添
加した場合には、生成粒子に針状粒子や粒状粒子などが
混在して単一の相でなくなる。
In the present invention, both alkali aqueous solutions of an alkali hydroxide aqueous solution and an alkali carbonate aqueous solution are used in combination,
The aqueous alkali carbonate solution may be added to any of the aqueous alkali hydroxide solution and the suspension containing the iron-containing precipitate before the oxidation reaction. When added during the oxidation reaction, needle particles and granular particles are mixed in the formed particles, and the particles are not a single phase.

【0027】また、炭酸アルカリ水溶液の添加量は、当
該水酸化アルカリ水溶液1モル(但し、添加するMn化
合物の中和分を除いた量である。)に対して0.4〜2
0.0モルの範囲である。0.4モル未満の場合には、
生成粒子に粒状粒子などが混在して単一の相でなくなる
ことがある。20.0モルを越える場合には、黒褐色の
ゲータイト構造を有する含水酸化鉄粒子が生成しない。
The addition amount of the aqueous alkali carbonate solution is 0.4 to 2 with respect to 1 mol of the aqueous alkali hydroxide solution (however, the amount excluding the neutralized component of the added Mn compound).
It is in the range of 0.0 mole. If less than 0.4 mole,
In some cases, granular particles and the like are mixed in the formed particles and become a single phase. When it exceeds 20.0 mol, iron oxide hydroxide particles having a black-brown goethite structure are not produced.

【0028】また、両アルカリ水溶液の総和量は、前記
第一鉄塩水溶液中のFe2+に対して1.0当量(但し、
添加するMn化合物の中和分を除いた量である。)を越
える量である。1.0当量以下の場合には、黒褐色のゲ
ータイト構造を有する含水酸化鉄粒子が生成しないこと
がある。好ましくは1.0当量を越え5.0当量以下で
ある。5.0当量を越える場合にも生成することはでき
るが、高価なアルカリ水溶液の使用量が多くなると経済
的ではない。
Further, the total amount of both alkali aqueous solutions is 1.0 equivalent to Fe 2+ in the ferrous salt aqueous solution (however,
This is the amount excluding the neutralized component of the Mn compound to be added. ). When the amount is less than 1.0 equivalent, the iron oxide hydroxide particles having a black-brown goethite structure may not be formed. Preferably it is more than 1.0 equivalent and not more than 5.0 equivalents. Although it can be produced even when it exceeds 5.0 equivalents, it is not economical if the amount of expensive alkaline aqueous solution used increases.

【0029】尚、一般に、炭酸アルカリ水溶液を用いる
FeCO3 を含む懸濁液を酸化反応する場合のpH値は
7〜11の範囲とされており、本発明においてもpH値
は前記範囲であればよく、pH値が7未満の場合には、
黒褐色のゲータイト構造を有する含水酸化鉄粒子が生成
しないことがある。pH値が11を越える場合には、粒
状粒子などが混在して単一の相でなくなる。
In general, when a suspension containing FeCO 3 using an aqueous alkali carbonate solution is subjected to an oxidation reaction, the pH value is in the range of 7 to 11, and in the present invention, the pH value is within the above range. Well, if the pH value is less than 7,
In some cases, iron oxide hydroxide particles having a black-brown goethite structure are not generated. When the pH value exceeds 11, granular particles and the like are mixed and become a single phase.

【0030】本発明において使用されるMn化合物とし
ては、可溶性のMn塩であれば良く、例えば、硫酸マン
ガン、塩化マンガン等を挙げることができる。
The Mn compound used in the present invention may be any soluble Mn salt, such as manganese sulfate and manganese chloride.

【0031】Mn化合物の添加量は、第一鉄塩水溶液中
のFe2+に対しMn換算で1〜50原子%である。1原
子%未満場合には、黒褐色のゲータイト構造を有する含
水酸化鉄粒子が生成しないことがある。50原子%を越
える場合には、生成粒子に粒状粒子等が混在して単一相
でなくなることがある。
The addition amount of the Mn compound is 1 to 50 atomic% in terms of Mn with respect to Fe 2+ in the aqueous ferrous salt solution. If it is less than 1 atomic%, iron oxide hydroxide particles having a black-brown goethite structure may not be produced. If it exceeds 50 atomic%, the resulting particles may not be a single phase due to the mixture of granular particles and the like.

【0032】Mn化合物の添加時期は、第一鉄塩水溶
液、水酸化アルカリ水溶液、酸素含有ガスを通気して酸
化反応する以前の鉄含有沈澱物を含む懸濁液及び酸素含
有ガスを通気して酸化反応することによる酸化率が50
%未満である鉄含有沈澱物を含む懸濁液のいずれかの液
中である。酸素含有ガスを通気して酸化反応することに
よる酸化率が50%を越える場合には、生成粒子に粒状
粒子等が混在して単一相でなくなることがある。
The addition time of the Mn compound is determined by passing an aqueous solution of ferrous salt, an aqueous solution of alkali hydroxide, and an oxygen-containing gas by passing a suspension containing an iron-containing precipitate before the oxidation reaction and an oxygen-containing gas. Oxidation rate by oxidation reaction is 50
% In any of the suspensions containing the iron-containing precipitate that is less than 10%. When the oxidation rate due to the oxidation reaction by passing the oxygen-containing gas exceeds 50%, the formed particles may be mixed with granular particles or the like and may not be a single phase.

【0033】尚、Mn化合物は、当該各溶液中に固形の
塩を添加して攪拌・溶解するか、または、別途溶解した
水溶液を添加・混合すればよい。
The Mn compound may be prepared by adding a solid salt to each solution and stirring and dissolving it, or by adding and mixing a separately dissolved aqueous solution.

【0034】本発明においては、通常の炭酸アルカリ水
溶液を用いるFeCO3 を含む懸濁液を酸化反応する場
合に行われているのと同様に、鉄含有沈澱物を含む懸濁
液を非酸化性雰囲気下で熟成させてもよい。熟成を行な
うことにより得られる含水酸化鉄粒子の軸比を大きくす
ることができる。熟成は、非酸化性雰囲気下の前記懸濁
液を、通常40〜80℃の温度範囲で行なうのが好適で
ある。40℃未満の場合には、十分な熟成効果が得られ
難いので軸比が小さくなり、80℃を越える場合には、
粒状マグネタイトが混在してくることがある。
In the present invention, the suspension containing the iron-containing precipitate is converted to a non-oxidizing solution in the same manner as in the case where the suspension containing FeCO 3 is oxidized using an ordinary aqueous alkali carbonate solution. Aging may be performed under an atmosphere. The axial ratio of the hydrous iron oxide particles obtained by aging can be increased. The aging is preferably carried out in a non-oxidizing atmosphere at a temperature of usually 40 to 80 ° C. If the temperature is lower than 40 ° C., it is difficult to obtain a sufficient aging effect, so that the axial ratio becomes small.
Granular magnetite may be mixed.

【0035】また、熟成時間としては、30〜300分
間の範囲である。30分間未満の場合には、十分に軸比
を大きくすることができない。300分間を越えてもよ
いが、必要以上に長時間とする意味がない。
The aging time is in the range of 30 to 300 minutes. If the time is less than 30 minutes, the axial ratio cannot be sufficiently increased. Although it may be longer than 300 minutes, it does not mean that the time is longer than necessary.

【0036】非酸化性雰囲気とするには、前記懸濁液の
反応容器内に不活性ガス(N2 ガスなど)又は還元性ガ
ス(H2 ガスなど)を通気すればよい。
In order to obtain a non-oxidizing atmosphere, an inert gas (such as N 2 gas) or a reducing gas (such as H 2 gas) may be passed through the reaction vessel of the suspension.

【0037】本発明における酸化反応時の温度は、通
常、含水酸化鉄粒子が生成する80℃以下の温度で行な
えばよい。80℃を越える場合には、紡錘状を呈したゲ
ータイト構造を有する含水酸化鉄粒子中に粒状マグネタ
イト粒子が混在してくることがある。
The temperature at the time of the oxidation reaction in the present invention may be usually set to a temperature of 80 ° C. or less at which the hydrous iron oxide particles are formed. When the temperature is higher than 80 ° C., particulate magnetite particles may be mixed in the spindle-shaped hydrous iron oxide particles having a goethite structure.

【0038】本発明における酸化手段は、常法に従って
酸素含有ガス(例えば、空気)を液中に通気することに
より行い、必要により機械的操作による攪拌を伴っても
よい。
The oxidizing means in the present invention is carried out by passing an oxygen-containing gas (for example, air) through the liquid according to a conventional method, and may be accompanied by stirring by mechanical operation if necessary.

【0039】本発明において得られる含水酸化鉄粒子粉
末は、平均長軸径が0.03〜0.5μm、軸比が2〜
15の粒子であって、且つ、当該粒子の集合体がL*
30.0〜0、a*値6.0〜0、b*値10.0〜−
1.7で示される色彩を呈する単一相のゲータイト構造
を有する非磁性黒褐色含水酸化鉄粒子粉末である。
The hydrous iron oxide particles obtained in the present invention have an average major axis diameter of 0.03 to 0.5 μm and an axial ratio of 2 to 2.
15, particles having an L * value of 30.0 to 0, an a * value of 6.0 to 0, and a b * value of 10.0 to-
It is a nonmagnetic black-brown hydrated iron hydroxide particle powder having a single-phase goethite structure having a color shown by 1.7.

【0040】平均長軸径が0.03μm未満の場合に
は、結合剤樹脂中における分散が困難となる為に好まし
くない。平均長軸径が0.5μmを越える場合には、粒
子サイズが大きすぎる為、表面平滑性を害するので好ま
しくない。
If the average major axis diameter is less than 0.03 μm, it is not preferable because dispersion in the binder resin becomes difficult. If the average major axis diameter exceeds 0.5 μm, the particle size is too large, which impairs the surface smoothness, which is not preferred.

【0041】軸比が2未満の場合には、所望の塗膜強度
が得られ難くなる為に好ましくない。軸比は大きい程よ
いが、本発明の場合には15程度である。
When the axial ratio is less than 2, it is difficult to obtain a desired film strength, which is not preferable. The larger the axial ratio, the better, but in the case of the present invention, it is about 15.

【0042】L* 値が30.0を越える場合及び0未満
の場合には、光透過率が大きくなるので好ましくない。
また、a* 値が6.0を越える場合及び0未満の場合に
は、光透過率が大きくなるので好ましくない。また、b
* 値が10.0を越える場合及び−1.7未満の場合に
は、光透過率が大きくなるので好ましくない。
If the L * value exceeds 30.0 or is less than 0, the light transmittance increases, which is not preferable.
When the value of a * exceeds 6.0 or less than 0, the light transmittance increases, which is not preferable. Also, b
* If the value exceeds 10.0 or less than -1.7, the light transmittance increases, which is not preferable.

【0043】本発明においては、必要により、得られた
非磁性黒褐色含水酸化鉄粒子粉末を270〜800℃の
温度範囲で加熱脱水してヘマタイト構造を有する非磁性
黒褐色酸化鉄粒子粉末とすることもできる。270℃未
満の場合には、加熱脱水が十分でなくヘマタイト構造を
有する黒褐色酸化鉄粒子にならない。800℃を越える
場合には、赤褐色酸化鉄粒子となり光透過率が大きくな
るので好ましくない。
In the present invention, if necessary, the obtained nonmagnetic black-brown iron oxide particles may be heated and dehydrated in a temperature range of 270 to 800 ° C. to obtain nonmagnetic black-brown iron oxide particles having a hematite structure. it can. When the temperature is lower than 270 ° C., the heating and dehydration are not sufficient, and black-brown iron oxide particles having a hematite structure are not obtained. When the temperature exceeds 800 ° C., red-brown iron oxide particles are formed, and the light transmittance is undesirably increased.

【0044】尚、加熱脱水の方法としては、当該黒褐色
含水酸化鉄粒子を270〜500℃の温度範囲で脱水す
るか、必要により、更に350〜800℃の温度範囲で
加熱処理により焼きなましをしてヘマタイト構造を有す
る非磁性黒褐色酸化鉄粒子を得るのが好ましい。350
〜800℃の温度範囲で加熱処理により焼きなましをす
るのは、脱水されて得られた当該黒褐色酸化鉄粒子の粒
子表面に生じている空孔を焼きなましにより、粒子の極
表面を溶融させて空孔をふさいで平滑な表面状態とさせ
ることが好ましいからである。
As the method of heat dehydration, the black-brown iron oxide hydroxide particles are dehydrated in a temperature range of 270 to 500 ° C. or, if necessary, are further annealed by heat treatment in a temperature range of 350 to 800 ° C. It is preferable to obtain nonmagnetic black-brown iron oxide particles having a hematite structure. 350
Annealing by a heat treatment in a temperature range of up to 800 ° C. is performed by annealing pores formed on the particle surface of the black-brown iron oxide particles obtained by dehydration, thereby melting the pole surface of the particles to form pores. This is because it is preferable to cover the surface of the substrate to make it a smooth surface state.

【0045】また、加熱脱水時の粒子形状のくずれ及び
粒子間の焼結を防止する為に、あらかじめ当該黒褐色含
水酸化鉄粒子の表面にP、Si、Al、B、Zr、Sb
等の焼結防止剤を被覆しておいてもよい。
Further, in order to prevent deformation of the particle shape during heating and dehydration and sintering between the particles, P, Si, Al, B, Zr, Sb
And the like.

【0046】本発明においては、得られた非磁性黒褐色
含水酸化鉄粒子粉末又は非磁性黒褐色酸化鉄粒子粉末を
磁気記録媒体用下地層とする前に、各粒子粉末に通常用
いられるAl、Si、Ti、Mn、Ni、Zn、Zr、
Sn、Sbから選ばれる化合物の1種又は2種以上を用
いて被覆することもできる。
In the present invention, before the obtained nonmagnetic black-brown hydrated iron hydroxide particles or the nonmagnetic black-brown iron oxide particles are used as an underlayer for a magnetic recording medium, Al, Si, Ti, Mn, Ni, Zn, Zr,
The coating may be performed using one or more compounds selected from Sn and Sb.

【0047】また、前記無機金属化合物にかえて、通常
用いられるAl、Si、Ti、Zr等の金属のカップリ
ング剤やリン酸エステル等の通常用いられる有機化合物
により被覆処理を行なうこともできる。
Instead of the inorganic metal compound, a coating treatment with a commonly used metal coupling agent such as Al, Si, Ti, Zr, or the like, or a commonly used organic compound such as a phosphoric ester may be performed.

【0048】また、得られた非磁性黒褐色含水酸化鉄粒
子粉末又は非磁性黒褐色酸化鉄粒子粉末を磁気記録媒体
用下地層とする前に、各粒子粉末に通常行なわれる脱気
・圧密処理などの処理を施すこともできる。
Before the obtained nonmagnetic black-brown hydrated iron oxide particles or the nonmagnetic black-brown iron oxide particles are used as a base layer for a magnetic recording medium, a degassing / consolidation treatment or the like usually performed on each particle powder is used. Processing can also be performed.

【0049】これら被覆処理や圧密処理は、当該非磁性
黒褐色含水酸化鉄粒子粉末又は非磁性黒褐色酸化鉄粒子
粉末を下地層としての結合剤樹脂中に分散させる場合
に、当該各粒子粉末の粒子表面に前記各処理を施すこと
により結合剤樹脂とのなじみがよくなり、より容易に所
望の分散度が得られ易くなる為である。
In the case of dispersing the non-magnetic black brown hydrated iron oxide particles or the non-magnetic black brown iron oxide particles in a binder resin as an underlayer, the coating treatment and the consolidation treatment may be carried out. By performing each of the above treatments, the affinity with the binder resin is improved, and the desired degree of dispersion can be more easily obtained.

【0050】本発明において使用される結合剤樹脂とし
ては、現在、磁気記録媒体の製造にあたって汎用されて
いる塩化ビニル酢酸ビニル共重合体、ウレタン樹脂、塩
化ビニル酢酸ビニルマレイン酸ウレタンエラストマー、
ブタジエンアクリロニトリル共重合体、ポリビニルブチ
ラール、ニトロセルロース等セルロース誘導体、ポリエ
ステル樹脂、ポリブタジエン等の合成ゴム系樹脂、エポ
キシ樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイソシアネートポリマ
ー、電子線硬化型アクリルウレタン樹脂等とその混合物
等を挙げることができる。尚、各結合剤樹脂には−O
H、−COOH、−SO3 M、−OPO2 2 、−NH
2 等の極性基(但し、MはH、Na、Kである。)が含
まれていてもよい。
The binder resins used in the present invention include vinyl chloride vinyl acetate copolymers, urethane resins, vinyl chloride vinyl acetate maleate urethane elastomers which are currently widely used in the production of magnetic recording media.
Butadiene acrylonitrile copolymer, polyvinyl butyral, cellulose derivatives such as nitrocellulose, polyester resins, synthetic rubber resins such as polybutadiene, epoxy resins, polyamide resins, polyisocyanate polymers, electron beam curable acrylic urethane resins and the like, and mixtures thereof. be able to. Each binder resin has -O
H, -COOH, -SO 3 M, -OPO 2 M 2, -NH
A polar group such as 2 (however, M is H, Na, or K) may be contained.

【0051】本発明に係る磁気記録媒体用非磁性下地層
は、非磁性支持体上に本発明により得られた非磁性黒褐
色含水酸化鉄粒子粉末又は非磁性黒褐色酸化鉄粒子粉末
と結合剤樹脂とを含む塗膜組成物を塗布し塗膜を形成す
ることにより得られる。尚、非磁性下地層に、通常の磁
気記録媒体の製造に用いられる潤滑剤、研磨剤、帯電防
止剤等を添加しても支障はない。
The non-magnetic underlayer for a magnetic recording medium according to the present invention comprises a non-magnetic black-brown iron oxide particle powder or a non-magnetic black-brown iron oxide particle powder obtained according to the present invention and a binder resin on a non-magnetic support. The composition is obtained by applying a coating composition containing It should be noted that there is no problem even if a lubricant, an abrasive, an antistatic agent or the like used in the manufacture of a normal magnetic recording medium is added to the nonmagnetic underlayer.

【0052】非磁性支持体としては、現在、磁気記録媒
体に汎用されているポリエチレンテレフタレート、ポリ
エチレン、ポリプロピレン、ポリカーボネート、ポリエ
チレンナフタレート、ポリアミド、ポリアミドイミド、
ポリイミド等の合成樹脂フィルムおよびアルミニウム、
ステンレス等金属の箔や板および各種の紙を使用するこ
とができる。
As the non-magnetic support, polyethylene terephthalate, polyethylene, polypropylene, polycarbonate, polyethylene naphthalate, polyamide, polyamide imide, which are currently widely used for magnetic recording media,
Synthetic resin film such as polyimide and aluminum,
Metal foils and plates such as stainless steel and various types of paper can be used.

【0053】本発明における非磁性支持体上に塗膜組成
物を塗布して乾燥させた後の下地層の塗膜厚さは、1〜
10μmの範囲である。1μm未満の場合には、ベース
フィルムの表面粗さを改善することができないばかり
か、強度も不十分である。10μmを越えてもよいが、
薄膜の磁気記録媒体を得るためには10μm以下とする
必要があり、好ましくは2〜4μmの範囲である。
In the present invention, the coating thickness of the undercoat layer after the coating composition is applied to the nonmagnetic support and dried is 1 to 3.
It is in the range of 10 μm. If it is less than 1 μm, not only the surface roughness of the base film cannot be improved, but also the strength is insufficient. Although it may exceed 10 μm,
In order to obtain a thin-film magnetic recording medium, the thickness needs to be 10 μm or less, and preferably in the range of 2 to 4 μm.

【0054】本発明に係る磁気記録媒用非磁性下地層の
上に、磁性粒子粉末と結合剤樹脂とを含む塗膜組成物を
塗布し磁気記録層を形成することにより磁気記録媒体と
することができる。
A magnetic recording medium is obtained by applying a coating composition containing magnetic particles and a binder resin on the non-magnetic underlayer for a magnetic recording medium according to the present invention to form a magnetic recording layer. Can be.

【0055】磁気記録層中には、通常用いられる潤滑
剤、研磨剤、帯電防止剤等を添加してもよい。
A commonly used lubricant, abrasive, antistatic agent and the like may be added to the magnetic recording layer.

【0056】磁気記録層における磁性粒子粉末として
は、マグヘマイト粒子粉末、マグネタイト粒子粉末、マ
グヘマイトとマグネタイトとの中間酸化物であるベルト
ライド化合物粒子粉末等の磁性酸化鉄粒子粉末、これら
の磁性酸化鉄粒子粉末にFe以外のCo、Al、Ni、
P、Zn、Si、B等の異種元素を含有させた粒子若し
くはこれら磁性酸化鉄粒子にCo等を被着させた粒子、
鉄を主成分とする金属磁性粒子、鉄以外のCo、Al、
Ni、P、Zn、Si、B等を含有する鉄合金磁性粒
子、板状Baフェライト粒子粉末並びにこれに保磁力低
減剤である2価金属(Co、Ni、Zn等)と4価金属
(Ti、Sn、Zr等)とを含有させた板状複合フェラ
イト粒子粉末等のいずれも用いることができる。また、
磁性粒子粉末は、針状、紡錘状、立方状、板状等のいず
れであってもよい。
Examples of the magnetic particles in the magnetic recording layer include maghemite particles, magnetite particles, magnetic iron oxide particles such as beltlide compound particles which are intermediate oxides of maghemite and magnetite, and magnetic iron oxide particles of these. Co, Al, Ni other than Fe
Particles containing different elements such as P, Zn, Si, and B or particles obtained by coating these magnetic iron oxide particles with Co or the like;
Iron-based metal magnetic particles, Co, Al other than iron,
Iron alloy magnetic particles containing Ni, P, Zn, Si, B, etc., plate-like Ba ferrite particles, and divalent metals (Co, Ni, Zn, etc.) as coercive force reducing agents and tetravalent metals (Ti , Sn, Zr, etc.) in the form of a plate-like composite ferrite particle powder. Also,
The magnetic particle powder may be in any of a needle shape, a spindle shape, a cubic shape, a plate shape, and the like.

【0057】磁気記録層における結合剤樹脂には、前記
下地層を形成するのに用いたものを用いることができ
る。
As the binder resin in the magnetic recording layer, those used for forming the underlayer can be used.

【0058】[0058]

【作用】前述した通りの構成を採る本発明の作用は次の
通りである。
The operation of the present invention having the above-described configuration is as follows.

【0059】前掲特公昭43−17288号公報に記載
の通り、鉄塩をマンガン塩の存在下で塩基性剤で沈澱さ
せて空気を吹き込んで酸化反応を行なった場合には、得
られる粒子が単一の相を形成していないのは、例えば、
塩基性剤を水酸化アルカリ水溶液のみとした場合の後出
比較例1の図5に示す電子顕微鏡写真(×30000)
から針状粒子、不定形粒子及び粒状粒子の三つの相が存
在していることからもわかる。
As described in the above-mentioned JP-B-43-17288, when an iron salt is precipitated with a basic agent in the presence of a manganese salt and air is blown in to carry out an oxidation reaction, the resulting particles are single. What does not form one phase, for example,
Electron micrograph (× 30000) shown in FIG. 5 of Comparative Example 1 described later when the basic agent was an aqueous alkali hydroxide solution only
This indicates that three phases of needle-like particles, amorphous particles and granular particles are present.

【0060】また、塩基性剤を炭酸アルカリ水溶液のみ
とした場合には、後出比較例2に示す通り、得られた粒
子粉末が黄褐色を呈しており、目的とする黒褐色の粒子
粉末は得られない。
When only the aqueous alkali carbonate solution was used as the basic agent, the obtained powdery particles had a yellow-brown color, as shown in Comparative Example 2 below, and the desired black-brown powdery particles were not obtained. I can't.

【0061】それに対して、本発明におけるアルカリ水
溶液を併用した場合には、後出実施例1の図1に示すX
線回折においてゲータイト構造であることを示すととも
に図2に示す電子顕微鏡写真(×30000)において
紡錘状を呈した粒子のみの単一の相であることが確認で
きる。
On the other hand, when the alkaline aqueous solution of the present invention was used in combination, the X in FIG.
It shows that the particles have a goethite structure in the line diffraction, and it can be confirmed from the electron micrograph (× 30000) shown in FIG.

【0062】これらの理由については、未だ明らかでは
ないが、本発明における水酸化アルカリ水溶液と炭酸ア
ルカリ水溶液とを併用したことにより、添加したMn化
合物は水酸化アルカリ水溶液により黒褐色となり、ま
た、炭酸アルカリ水溶液によりMn化合物が生成された
ゲータイト構造を有する含水酸化鉄粒子中に固溶された
ために単一の相となったものと考えている。
Although the reasons for these are not yet clear, the combined use of the aqueous alkali hydroxide solution and the aqueous alkali carbonate solution of the present invention causes the added Mn compound to become black-brown with the aqueous alkali hydroxide solution, It is considered that a single phase was formed because the Mn compound was formed into a solid solution in the iron oxide hydroxide particles having a goethite structure by the aqueous solution.

【0063】また、ゲータイト構造を有する非磁性黒褐
色含水酸化鉄粒子を得る場合には、Mn化合物の添加
は、Mn化合物と水酸化アルカリ水溶液とをまず反応さ
せるために、水酸化アルカリ水溶液が存在している前記
各溶液中にMn化合物を添加する必要があり、次いで、
炭酸アルカリ水溶液によって当該含水酸化鉄粒子中に固
溶させる反応とすることにより本発明が完成させること
ができたものと考えている。
When obtaining nonmagnetic black-brown hydrated iron hydroxide particles having a goethite structure, the addition of the Mn compound involves the reaction of the Mn compound with the aqueous alkali hydroxide solution. It is necessary to add a Mn compound to each of the above solutions,
It is believed that the present invention could be completed by making the reaction into a solid solution in the iron oxide-containing particles using an aqueous alkali carbonate solution.

【0064】Mn化合物が含水酸化鉄粒子中に固溶され
た結果、通常のゲータイト粒子粉末の色彩はL* 値が6
2〜45程度、a* 値が20〜10程度、b* 値が55
〜20程度の黄褐色であるのに対し、本発明のゲータイ
ト構造を有する含水酸化鉄粒子粉末はL* 値が30.0
〜0、a* 値が6.0〜0、b* 値が10.0〜−1.
7の黒褐色を呈している。
As a result of the solid solution of the Mn compound in the iron oxide-containing particles, the color of the ordinary goethite particles is L * value of 6
About 2 to 45, a * value is about 20 to 10, b * value is 55
In contrast to the yellow-brown color of about 20 to about 20, the L * value of the iron oxide hydroxide particles having a goethite structure of the present invention is 30.0%.
~0, a * value is 6.0~0, b * value is 10.0-1.
It has a dark brown color of 7.

【0065】また、通常のゲータイト粒子粉末を加熱脱
水して得られるヘマタイト粒子粉末の色彩はL* 値が5
0〜35程度、a* 値が50〜25程度、b* 値が30
〜17程度の赤褐色であるのに対し、本発明のヘマタイ
ト構造を有する酸化鉄粒子粉末はL* 値が30.0〜
0、a* 値が6.0〜0、b* 値が10.0〜−1.7
の黒褐色を呈している。
The color of the hematite particle powder obtained by heating and dehydrating the ordinary goethite particle powder has an L * value of 5
About 0 to 35, a * value is about 50 to 25, b * value is 30
While the iron oxide particles having a hematite structure of the present invention have an L * value of 30.0 to
0, a * value is 6.0 to 0, b * value is 10.0 to -1.7.
Has a dark brown color.

【0066】従って、本発明で得られた非磁性黒褐色含
水酸化鉄粒子粉末又は非磁性黒褐色酸化鉄粒子粉末を磁
気記録媒体用下地層として用いた場合には、光透過率が
改善され、しかも、表面平滑性、強度、電気抵抗などに
も優れている。
Therefore, when the nonmagnetic black-brown iron oxide hydroxide particles or the nonmagnetic black-brown iron oxide particles obtained in the present invention are used as an underlayer for a magnetic recording medium, the light transmittance is improved, and Also excellent in surface smoothness, strength, electric resistance, etc.

【0067】本発明に係る磁気記録媒体用非磁性下地層
が表面平滑性と強度とが優れているのは、前述の通り、
紡錘状を呈した粒子は塗布時に配向させることができ、
配向させた紡錘状を呈した粒子は透過率が小さくなり、
表面平滑性と強度とを向上させることができたためと考
えている。
As described above, the non-magnetic underlayer for a magnetic recording medium according to the present invention is excellent in surface smoothness and strength.
Spindle-shaped particles can be oriented during application,
The oriented spindle-shaped particles have low transmittance,
It is believed that the surface smoothness and strength could be improved.

【0068】一方、前出「総合技術資料集」第343頁
の「‥‥磁性粉粒子の分散性が悪いと、表面の平滑性も
悪くなるが、配向性にも影響して磁気特性を低下させ
る。‥‥」なる記載の通り、粒子粉末の分散性が問題と
なっている。
On the other hand, the above-mentioned “General Technical Data Book”, p. 343, “‥‥ Poor dispersibility of magnetic powder particles leads to poor surface smoothness, but also influences the orientation and deteriorates the magnetic properties. As described in “‥‥”, the dispersibility of the particle powder is a problem.

【0069】しかし、本発明においては、当該各粒子が
紡錘状を呈しているため、粒子が丸みを帯びており、従
って、粒子同士が密着し難く、1個1個ばらばらとなり
やすく分散性に優れた粒子粉末である。その上、軸比が
2〜15の紡錘状を呈した粒子であるから塗布工程によ
り容易に配向して表面平滑性と強度とが得られたものと
考えている。
However, in the present invention, since each of the particles has a spindle shape, the particles are rounded. Therefore, the particles are unlikely to adhere to each other, are likely to be separated one by one, and have excellent dispersibility. Particle powder. In addition, since the particles have a spindle shape with an axial ratio of 2 to 15, it is considered that the particles are easily oriented by the coating process and surface smoothness and strength are obtained.

【0070】また、本発明における非磁性黒褐色含水酸
化鉄粒子粉末又は非磁性黒褐色酸化鉄粒子粉末には、不
定形粒子や粒状粒子が含まれていない紡錘状を呈した粒
子のみの単一の相であるから、磁気記録媒体用下地層と
する場合に配向し易く、所望の表面平滑性と強度とが得
られたものと考えている。
In the present invention, the nonmagnetic black-brown iron oxide hydroxide powder or the nonmagnetic black-brown iron oxide particle powder contains a single phase of only spindle-shaped particles that do not contain irregular particles or granular particles. Therefore, it is considered that orientation is easy when the underlayer is used for a magnetic recording medium, and desired surface smoothness and strength are obtained.

【0071】その結果、本発明に係る磁気記録媒体用非
磁性下地層は、表面平滑性と強度とが優れているので、
その表面に磁性粒子粉末と結合剤樹脂とを含む塗膜組成
物を塗布して磁気記録媒体とした場合において光透過率
が小さく、平滑で厚みむらのない薄膜の磁気記録層が得
られる。
As a result, the nonmagnetic underlayer for a magnetic recording medium according to the present invention has excellent surface smoothness and strength.
When a coating composition containing magnetic particle powder and a binder resin is applied to the surface to form a magnetic recording medium, a thin magnetic recording layer having a small light transmittance and a uniform thickness is obtained.

【0072】[0072]

【実施例】次に、実施例並びに比較例により、本発明を
説明する。
Next, the present invention will be described with reference to examples and comparative examples.

【0073】尚、以下の実施例並びに比較例における粒
子の平均長軸径、平均短軸径、軸比は、いずれも電子顕
微鏡写真から測定した数値の平均値で示した。また、比
表面積はBET法により測定した値で示した。Mn量及
び各元素量は蛍光X線分析により測定した。
The average major axis diameter, average minor axis diameter, and axial ratio of the particles in the following Examples and Comparative Examples are all shown by the average values of the values measured from electron micrographs. The specific surface area was indicated by a value measured by the BET method. The amount of Mn and the amount of each element were measured by X-ray fluorescence analysis.

【0074】粒子の集合体の測色は、粒子粉末を内径3
0mm、厚さ3mmのリングに15トン/cm2 で圧縮
成形した後、多光源分光測色計MSC−IS−2D(ス
ガ試験機(株)製)により測定した。
The color measurement of the aggregate of particles is performed by measuring the particle
After compression-molding a ring having a thickness of 0 mm and a thickness of 3 mm at 15 tons / cm 2 , the measurement was performed using a multi-source spectrophotometer MSC-IS-2D (manufactured by Suga Test Instruments Co., Ltd.).

【0075】光沢は、「グロスメーター UGV−5
D」(スガ試験機(株)製)を用いて塗膜の45゜光沢
を測定して求めた。表面粗度Raは、「Surfcom
−575A」(東京精密(株)製)を用いて塗布膜の中
心線平均粗さを測定した。
For the gloss, “Gloss meter UGV-5”
D "(manufactured by Suga Test Instruments Co., Ltd.) to measure the 45 ° gloss of the coating film. The surface roughness Ra is “Surfcom
The center line average roughness of the coating film was measured using "-575A" (manufactured by Tokyo Seimitsu Co., Ltd.).

【0076】塗膜強度は、「オートグラフ」((株)島
津製作所製)を用いて塗膜のヤング率を測定して求め
た。ヤング率は市販ビデオテープ「AV T−120
(JVC製)」との相対値で表した。相対値が高いほど
良好であることを示す。
The strength of the coating film was determined by measuring the Young's modulus of the coating film using “Autograph” (manufactured by Shimadzu Corporation). Young's Modulus is a commercial videotape "AV T-120
(Manufactured by JVC) ". The higher the relative value, the better.

【0077】磁気シートの光透過率は、「光電分光光度
計UV−2100」(スガ試験機(株)製)を用いて測
定した線吸収係数で示した。線吸収係数は次式で定義さ
れ、値が大きい程、光を透しにくいことを示す。 線吸収係数(μm-1)=ln(1/t)/FT t:λ=900nmにおける光透過率(−) FT:測定に用いたフィルムの塗膜組成物層の厚み(μ
m) 尚、線吸収係数が1.2以上(膜厚4.0μm)であれ
ば、VHS規格で定められている光透過率0.8%以下
を満足させることができる。
The light transmittance of the magnetic sheet was represented by a linear absorption coefficient measured using a “photoelectric spectrophotometer UV-2100” (manufactured by Suga Test Instruments Co., Ltd.). The linear absorption coefficient is defined by the following equation, and the larger the value, the more difficult it is to transmit light. Linear absorption coefficient (μm −1 ) = ln (1 / t) / FT t: Light transmittance at λ = 900 nm (−) FT: Thickness of coating film composition layer of film used for measurement (μ)
m) If the linear absorption coefficient is 1.2 or more (film thickness 4.0 μm), the light transmittance 0.8% or less defined by the VHS standard can be satisfied.

【0078】磁気特性は、「振動試料型磁力計VSM−
3S−15」(東英工業(株)製)を使用し、外部磁場
10KOeまでかけて測定した。
The magnetic characteristics are described in "Vibration sample magnetometer VSM-
3S-15 "(manufactured by Toei Industry Co., Ltd.) using an external magnetic field of up to 10 KOe.

【0079】 <ゲータイト構造を有する含水酸化鉄粒子粉末の生成> 実施例1〜6及び比較例1〜3;<Production of Hydrous Iron Oxide Particle Powder Having Goethite Structure> Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 3;

【0080】実施例1 反応容器中に、9.3mol/lのNaOH水溶液6.
5l及び2.5mol/lのNa2 CO3 水溶液21.
3l(NaOHに対し1.2モルに該当する)を添加
(NaOH及びNa2 CO3 の総和量は、Mn化合物中
和分を除いた量のFeに対し2.5倍当量に該当す
る。)した後、1025gの硫酸マンガン(第一鉄塩水
溶液中のFe2+に対し20原子%に該当する。)を溶解
・混合した1.35mol/lの硫酸第一鉄水溶液2
2.2l(反応Fe2+濃度は0.6mol/lに該当す
る。)を添加・混合し、温度50℃において鉄含有沈澱
物を含む懸濁液とした。
Example 1 A 9.3 mol / l NaOH aqueous solution was placed in a reaction vessel.
5 l and 2.5 mol / l Na 2 CO 3 aqueous solution
3 l (corresponding to 1.2 mol with respect to NaOH) is added (the total amount of NaOH and Na 2 CO 3 corresponds to 2.5 equivalents to the amount of Fe excluding the neutralized Mn compound). After that, 1025 g of manganese sulfate (corresponding to 20 atomic% with respect to Fe 2+ in the ferrous salt aqueous solution) was dissolved and mixed.
2.2 l (reaction Fe 2+ concentration corresponds to 0.6 mol / l) was added and mixed to form a suspension containing an iron-containing precipitate at a temperature of 50 ° C.

【0081】上記鉄含有沈澱物を含む懸濁液中に、温度
50℃において毎分100lの空気を5.0時間通気し
て黒褐色沈澱粒子を生成させた。尚、空気通気中のpH
は8.0〜11.0であった。
The suspension containing the iron-containing precipitate was blown with 100 l / min of air at a temperature of 50 ° C. for 5.0 hours to produce black-brown precipitate particles. In addition, pH during air ventilation
Was 8.0 to 11.0.

【0082】黒褐色沈澱粒子は、常法により、濾別、水
洗、乾燥、粉砕した。得られた黒褐色粒子粉末は、図1
に示すX線回折結果から明らかな通りゲータイト構造を
有しており、図2に示す電子顕微鏡写真(×3000
0)から明らかな通り、平均長軸径が0.30μm、軸
比7の紡錘状を呈した粒子のみからなる単一の相であっ
て、粒度が均斉で樹枝状粒子が混在しないものであっ
た。また、Mn含有量は、Feに対しMn換算で20原
子%であり、L* 値が22.9、a* 値が1.0、b*
値が−0.24の色彩を呈する非磁性黒褐色粒子粉末で
あった。尚、飽和磁化値σsは0.1emu/g以下で
あった。
The black-brown precipitate particles were separated by filtration, washed with water, dried and pulverized by a conventional method. The resulting black-brown particle powder is shown in FIG.
Has a goethite structure as is clear from the X-ray diffraction results shown in FIG.
As is clear from 0), it is a single phase composed of only spindle-shaped particles having an average major axis diameter of 0.30 μm and an axial ratio of 7, having a uniform particle size and having no dendritic particles. Was. The Mn content is 20 atom% in terms of Mn with respect to Fe, L * value is 22.9, a * value is 1.0, b *
It was a non-magnetic black-brown particle powder having a color of -0.24. Incidentally, the saturation magnetization σs was 0.1 emu / g or less.

【0083】実施例2〜6、比較例1〜3 水酸化アルカリの種類、濃度及び使用量、炭酸アルカリ
水溶液の種類、濃度、使用量、水酸化アルカリに対する
モル比(混合割合)及び添加時期、両アルカリ水溶液
(Mn化合物中和分を除いた量)のFeに対する当量比
(アルカリ総和量)、第一鉄塩水溶液の種類、濃度及び
使用量、反応濃度、Mn化合物の種類、添加量及び添加
時期、熟成の有無並びに反応温度を種々変化させた以外
は実施例1と同様にしてゲータイト構造を有する含水酸
化鉄粒子粉末を得た。この時の主要製造条件及び諸特性
を表1及び表2に示す。
Examples 2 to 6, Comparative Examples 1 to 3 Kind, concentration and amount of alkali hydroxide, kind, concentration, amount of alkali carbonate aqueous solution, molar ratio to alkali hydroxide (mixing ratio) and timing of addition, Equivalent ratio (total amount of alkali) of both alkali aqueous solutions (the amount excluding the Mn compound neutralized component) to Fe, type, concentration and use amount of ferrous salt aqueous solution, reaction concentration, type of Mn compound, addition amount and addition Iron-containing hydroxide particles having a goethite structure were obtained in the same manner as in Example 1 except that the time, presence or absence of aging, and the reaction temperature were variously changed. Tables 1 and 2 show the main production conditions and various characteristics at this time.

【0084】[0084]

【表1】 [Table 1]

【0085】[0085]

【表2】 [Table 2]

【0086】 <ヘマタイト構造を有する酸化鉄粒子粉末の生成> 実施例7〜14;<Production of Iron Oxide Particle Powder Having Hematite Structure> Examples 7 to 14;

【0087】実施例7 実施例1で得られたゲータイト構造を有する含水酸化鉄
粒子粉末1.5kgを40lの水に分散して懸濁液と
し、当該懸濁液に3号水ガラス21ml(当該粒子粉末
に対しSi換算で0.58重量%に該当する。)を添加
した後、1.0mol/lのH2 SO4 水溶液を加え、
pH6.5とし、30分間混合・攪拌した。混合・攪拌
した後、常法により濾過、水洗、乾燥してSiで被覆さ
れたゲータイト構造を有する含水酸化鉄粒子粉末を得
た。
Example 7 1.5 kg of the iron oxide hydroxide particles having a goethite structure obtained in Example 1 was dispersed in 40 l of water to form a suspension, and 21 ml of No. 3 water glass was added to the suspension. 0.58% by weight in terms of Si with respect to the particle powder), and then a 1.0 mol / l H 2 SO 4 aqueous solution was added.
The mixture was adjusted to pH 6.5 and mixed and stirred for 30 minutes. After mixing and stirring, the mixture was filtered, washed with water and dried by a conventional method to obtain a powder of hydrous iron oxide particles having a goethite structure coated with Si.

【0088】次いで、得られた含水酸化鉄粒子粉末1.
0kgを一端開放型レトルト容器中に投入し、回転駆動
させながら空気中、300℃で60分間加熱脱水し、更
に550℃で60分間焼きなまし処理を行い黒褐色粒子
粉末を得た。
Next, the obtained powdered iron oxide hydroxide particles
0 kg was placed in a one-end open-type retort container, and heated and dehydrated at 300 ° C. for 60 minutes in the air while rotating and then further annealed at 550 ° C. for 60 minutes to obtain black-brown particles.

【0089】得られた黒褐色粒子粉末は、X線回折の結
果ヘマタイト構造を有しており、図3に示す電子顕微鏡
写真(×30000)から明らかな通り、平均長軸径が
0.23μm、軸比5.5の紡錘状を呈した粒子のみか
らなる単一の相であって、Mn含有量は、Feに対しM
n換算で20原子%であり、L* 値が22.0、a*
が1.7、b* 値が−0.14の色彩を呈する非磁性黒
褐色酸化鉄粒子粉末であった。
The obtained black-brown particles had a hematite structure as a result of X-ray diffraction. As is clear from the electron micrograph (× 30000) shown in FIG. 3, the average major axis diameter was 0.23 μm, and the average particle diameter was 0.23 μm. It is a single phase consisting of only spindle-shaped particles having a ratio of 5.5, and the Mn content is M
The powder was non-magnetic black-brown iron oxide particles having a color of n = 20 at%, L * value of 22.0, a * value of 1.7, and b * value of -0.14.

【0090】続いて、得られた酸化鉄粒子粉末をエッジ
ランナー型粉砕機(サンドミル:(株)松本鋳造鉄工所
製)で乾式粉砕し、更に、当該粉砕物を水中に攪拌・混
合し、ラインミル型粉砕機(ホモミックラインミル:特
殊機工業(株)製)により湿式粉砕を行い酸化鉄粒子を
含む懸濁液を得た。
Subsequently, the obtained iron oxide particle powder was dry-pulverized by an edge runner type pulverizer (Sandmill: manufactured by Matsumoto Cast Iron Works), and the pulverized material was stirred and mixed in water to form a line mill. Wet pulverization was performed by a mold pulverizer (Homomic Line Mill: manufactured by Tokushu Kikai Kogyo KK) to obtain a suspension containing iron oxide particles.

【0091】得られた当該懸濁液に2.5mol/lの
硫酸アルミニウム水溶液140ml(当該粒子粉末に対
しAl換算で1.8重量%に該当する。)を添加した
後、1.0mol/lのNaOH水溶液を加え、pH
6.0とし、30分間混合・攪拌した。
To the obtained suspension was added 140 ml of a 2.5 mol / l aqueous solution of aluminum sulfate (corresponding to 1.8% by weight in terms of Al with respect to the particle powder), and then 1.0 mol / l. NaOH aqueous solution
The mixture was adjusted to 6.0 and mixed and stirred for 30 minutes.

【0092】混合・攪拌した後、常法により濾過、水
洗、乾燥し、次いで、エッジランナー型粉砕機(サンド
ミル:(株)松本鋳造鉄工所製)により圧密処理をし
た。
After mixing and stirring, the mixture was filtered, washed with water and dried by a conventional method, and then subjected to a consolidation treatment using an edge runner type pulverizer (Sandmill: manufactured by Matsumoto Cast Iron Works).

【0093】得られたAl化合物が被覆された酸化鉄粒
子の平均長軸径が0.23μm、軸比5.5の紡錘状を
呈した粒子のみからなる単一の相であり、粒度が均斉で
樹枝状粒子が混在しないものであった。また、Mn含有
量は、Feに対しMn換算で20原子%であり、L*
が22.9、a* 値が1.0、b* 値が−0.2の色彩
を呈する非磁性黒褐色粒子粉末であった。尚、飽和磁化
値σsは0.1emu/g以下であった。
The obtained iron oxide particles coated with an Al compound are a single phase composed of only spindle-shaped particles having an average major axis diameter of 0.23 μm and an axial ratio of 5.5. And no dendritic particles were mixed. The Mn content is 20 atomic% in terms of Mn with respect to Fe, and a nonmagnetic black-brown color having an L * value of 22.9, an a * value of 1.0, and a b * value of -0.2. It was a particle powder. Incidentally, the saturation magnetization σs was 0.1 emu / g or less.

【0094】実施例8〜14 被処理粒子粉末の種類、焼結防止処理の化合物の種類及
び添加量並びに脱水・焼きなまし処理後の被覆化合物の
種類、添加量及び処理pHを種々変化させた以外は、実
施例7と同様にして酸化鉄粒子を生成させた。
Examples 8 to 14 Except that the type of the powder to be treated, the type and amount of the compound for the sintering prevention treatment, and the type, the amount and the pH of the coating compound after the dehydration and annealing treatment were variously changed. In the same manner as in Example 7, iron oxide particles were produced.

【0095】この時の主要製造条件及び諸特性を表3及
び表4に示す。
Tables 3 and 4 show the main production conditions and various characteristics at this time.

【0096】[0096]

【表3】 [Table 3]

【0097】[0097]

【表4】 [Table 4]

【0098】<磁気記録媒体用非磁性下地層の製造> 実施例15〜28及び比較例4;<Production of Non-magnetic Underlayer for Magnetic Recording Medium> Examples 15 to 28 and Comparative Example 4;

【0099】実施例15 実施例1で得られた含水酸化鉄粒子粉末を用いて、ま
ず、当該含水酸化鉄粒子粉末と結合剤樹脂、溶剤とを混
合し、固形分率75重量%でプラストミルを用いて30
分間混練した。しかる後、所定量の混練物を取り出し、
ガラス瓶にガラスビーズ及び溶剤とともに添加し、ペイ
ントコンディショナーで6時間混合・分散を行った。
Example 15 Using the hydrated iron oxide particles obtained in Example 1, the hydrated iron oxide particles were first mixed with a binder resin and a solvent. 30 using
Kneaded for minutes. After that, take out a predetermined amount of kneaded material,
The mixture was added to a glass bottle together with glass beads and a solvent, and mixed and dispersed for 6 hours with a paint conditioner.

【0100】得られた塗膜組成物の最終組成は、下記の
通りである。 含水酸化鉄粒子粉末 100重量部 スルホン酸ナトリウム基を有する 塩化ビニル−酢酸ビニル共重合樹脂 10重量部 スルホン酸ナトリウム基を有するポリウレタン樹脂 10重量部 シクロヘキサノン 40.9重量部 メチルエチルケトン 102.2重量部 トルエン 61.3重量部
The final composition of the obtained coating composition is as follows. Hydrous iron oxide particles 100 parts by weight Vinyl chloride-vinyl acetate copolymer resin having a sodium sulfonate group 10 parts by weight Polyurethane resin having a sodium sulfonate group 10 parts by weight Cyclohexanone 40.9 parts by weight Methyl ethyl ketone 102.2 parts by weight Toluene 61 .3 parts by weight

【0101】得られた塗膜組成物を厚さ14μmのポリ
エチレンテレフタレートフィルム上にアプリケーターを
用いて55μmの厚さに塗布し、次いで、乾燥させるこ
とによりシート状試料片を得た。
The obtained coating composition was applied on a polyethylene terephthalate film having a thickness of 14 μm to a thickness of 55 μm using an applicator, and then dried to obtain a sheet-shaped sample piece.

【0102】得られたシート試料片のヤング率は98、
光沢は110%、表面粗度は30.6nm、線吸収係数
は0.88μm-1であった。
The Young's modulus of the obtained sheet sample was 98,
The gloss was 110%, the surface roughness was 30.6 nm, and the linear absorption coefficient was 0.88 μm −1 .

【0103】実施例16〜28及び比較例4 実施例2〜14及び比較例2で得られた含水酸化鉄粒子
粉末及び酸化鉄粒子粉末を用いて実施例15と同様にし
て磁気記録媒体用非磁性下地層を得た。
Examples 16 to 28 and Comparative Example 4 The same procedure as in Example 15 was repeated except that the powders of the iron oxide particles and the iron oxide particles obtained in Examples 2 to 14 and Comparative Example 2 were used. A magnetic underlayer was obtained.

【0104】この時の諸特性を表5に示す。Table 5 shows the characteristics at this time.

【0105】[0105]

【表5】 [Table 5]

【0106】<磁気テープの製造> 参考例1〜10;<Manufacture of Magnetic Tape> Reference Examples 1 to 10;

【0107】参考例1 実施例15で得られた磁気記録媒体用非磁性下地層の上
にCo被着型磁性酸化鉄粒子粉末(平均長軸径0.25
μm、平均短軸径0.037μm、Hc850Oe、σ
s81.3emu/g、Co含有量4.52%、Fe2+
16.5%)を用いて、まず、磁性粒子粉末と結合剤樹
脂と、溶剤とを混合し、固形分率76重量%でプラスト
ミルを用いて30分間混練した。しかる後、所定量の混
練物を取り出し、ガラス瓶にガラスビーズ及び溶剤とと
もに添加し、ペイントコンディショナーで6時間混合・
分散を行った。
Reference Example 1 On the nonmagnetic underlayer for a magnetic recording medium obtained in Example 15, Co-coated magnetic iron oxide particles (average major axis diameter 0.25
μm, average minor axis diameter 0.037 μm, Hc850Oe, σ
s81.3 emu / g, Co content 4.52%, Fe 2+
(16.5%), magnetic particles, a binder resin, and a solvent were first mixed and kneaded at a solid content of 76% by weight using a plast mill for 30 minutes. Thereafter, a predetermined amount of the kneaded material is taken out, added to the glass bottle together with the glass beads and the solvent, and mixed for 6 hours with a paint conditioner.
Dispersion was performed.

【0108】その後、研磨剤、潤滑剤及び硬化剤とを加
え、さらに、15分間混合・分散した。塗膜組成物の組
成は下記の通りであった。 Co被着型磁性酸化鉄粒子粉末 100重量部 スルホン酸ナトリウム基を有する 塩化ビニル−酢酸ビニル共重合樹脂 10重量部 スルホン酸ナトリウム基を有するポリウレタン樹脂 10重量部 研磨剤 10重量部 潤滑剤 2.5重量部 硬化剤 5重量部 シクロヘキサノン 52.2重量部 メチルエチルケトン 130.5重量部 トルエン 78.3重量部
Thereafter, an abrasive, a lubricant and a curing agent were added, and the mixture was further mixed and dispersed for 15 minutes. The composition of the coating composition was as follows. Co-coated magnetic iron oxide particle powder 100 parts by weight Vinyl chloride-vinyl acetate copolymer resin having sodium sulfonate group 10 parts by weight Polyurethane resin having sodium sulfonate group 10 parts by weight Abrasive 10 parts by weight Lubricant 2.5 Parts by weight Hardener 5 parts by weight Cyclohexanone 52.2 parts by weight Methyl ethyl ketone 130.5 parts by weight Toluene 78.3 parts by weight

【0109】得られた塗膜組成物を厚さ14μmのポリ
エチレンテレフタレートフィルム上にアプリケーターを
用いて15μmの厚さに塗布し、次いで、乾燥させるこ
とによりシート状試料片を得た。得られたシート試料片
にカレンダー処理を行った後、60℃で24時間硬化反
応して0.5インチ幅にスリットして磁気テープを得
た。
The obtained coating composition was applied on a polyethylene terephthalate film having a thickness of 14 μm using an applicator to a thickness of 15 μm, and then dried to obtain a sheet-like sample piece. After calendering the obtained sheet sample piece, a curing reaction was performed at 60 ° C. for 24 hours, and a 0.5-inch width slit was obtained to obtain a magnetic tape.

【0110】得られた磁気テープのHcは890Oe、
角型比は0.90、光沢は140%、表面粗度Raは1
2.2nm、ヤング率は121、線吸収係数は1.31
であった。
The resulting magnetic tape has an Hc of 890 Oe,
Squareness ratio is 0.90, gloss is 140%, surface roughness Ra is 1
2.2 nm, Young's modulus is 121, and linear absorption coefficient is 1.31
Met.

【0111】参考例2〜10 実施例15、20、26及び27並びに比較例4で得ら
れた磁気記録媒体用非磁性下地層を用いて磁性粒子粉末
を参考例1のCo被着型磁性酸化鉄粒子粉末及び金属磁
性粒子粉末(平均長軸径0.13μm、平均短軸径0.
017μm、Hc1560e、σs128.9emu/
g、BET比表面積52.9m2 /g、Co含有量5.
9%、Al含有量1.1%、B含有量1.0%)として
参考例1と同様にして磁気記録媒体を得た。
Reference Examples 2 to 10 Using the nonmagnetic underlayers for magnetic recording media obtained in Examples 15, 20, 26 and 27 and Comparative Example 4, the magnetic particle powder was used to obtain the Co-coated magnetic oxide of Reference Example 1. Iron particle powder and metal magnetic particle powder (average major axis diameter 0.13 μm, average minor axis diameter 0.
017 μm, Hc1560e, σs 128.9 emu /
g, BET specific surface area 52.9 m 2 / g, Co content 5.
9%, Al content 1.1%, B content 1.0%) to obtain a magnetic recording medium in the same manner as in Reference Example 1.

【0112】この時の諸特性を表6に示す。Table 6 shows the characteristics at this time.

【0113】[0113]

【表6】 [Table 6]

【0114】[0114]

【発明の効果】本発明に係る含水酸化鉄粒子粉末は、紡
錘状を呈した適当な軸比で黒褐色の色彩を呈するゲータ
イト構造を有する非磁性黒褐色含水酸化鉄粒子粉末又
は、必要により、該含水酸化鉄粒子粉末を加熱脱水して
得られた黒褐色の色彩を呈するヘマタイト構造を有する
酸化鉄粒子粉末であるから光透過率が小さく、しかも、
表面平滑性、強度、電気抵抗などにも優れている磁気記
録媒体用下地層を提供することができる。
The hydrous iron oxide particles according to the present invention are non-magnetic black brown iron oxide particles having a goethite structure having a spindle shape and exhibiting a black brown color with an appropriate axial ratio or, if necessary, the hydrous iron oxide particles. Since the iron oxide particle powder having a hematite structure exhibiting a black-brown color obtained by heating and dehydrating the iron oxide particle powder, the light transmittance is small, and
An underlayer for a magnetic recording medium having excellent surface smoothness, strength, electric resistance and the like can be provided.

【0115】本発明に係る磁気記録媒体用非磁性下地層
は前出実施例に示した通り、ベースフィルムとしての強
度と表面性に優れているので、前出参考例に示した通
り、磁気記録媒体とした場合において光透過率が小さ
く、平滑で厚みむらのない薄膜の磁気記録層が得られ
る。
The non-magnetic underlayer for a magnetic recording medium according to the present invention has excellent strength and surface properties as a base film as shown in the above-described embodiment. When used as a medium, a thin magnetic recording layer having a small light transmittance and a smooth thickness without unevenness can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 実施例1で得られたゲータイト構造を有して
いる含水酸化鉄粒子粉末のX線回折図である。
FIG. 1 is an X-ray diffraction diagram of a powder of hydrous iron oxide having a goethite structure obtained in Example 1.

【図2】 実施例1で得られたゲータイト構造を有して
いる含水酸化鉄粒子粉末の粒子構造を示す電子顕微鏡写
真(×30000)である。
FIG. 2 is an electron micrograph (× 30000) showing the particle structure of the iron oxide hydroxide particles having a goethite structure obtained in Example 1.

【図3】 実施例7で得られたヘマタイト構造を有して
いる酸化鉄粒子粉末のX線回折図である。
FIG. 3 is an X-ray diffraction diagram of the iron oxide particle powder having a hematite structure obtained in Example 7.

【図4】 実施例7で得られたヘマタイト構造を有して
いる酸化鉄粒子粉末の粒子構造を示す電子顕微鏡写真
(×30000)である。
FIG. 4 is an electron micrograph (× 30000) showing the particle structure of the iron oxide particle powder having a hematite structure obtained in Example 7.

【図5】 比較例1で得られた粒子粉末の粒子構造を示
す電子顕微鏡写真(×30000)である。
FIG. 5 is an electron micrograph (× 30000) showing the particle structure of the particle powder obtained in Comparative Example 1.

【図6】 比較例2で得られたゲータイト構造を有して
いる含水酸化鉄粒子粉末の粒子構造を示す電子顕微鏡写
真(×30000)である。
FIG. 6 is an electron micrograph (× 30000) showing the particle structure of the hydrous iron oxide particles having a goethite structure obtained in Comparative Example 2.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山下 勝巳 広島県広島市中区舟入南4丁目1番2号 戸田工業株式会社創造センター内 審査官 三崎 仁 (56)参考文献 特開 平2−180718(JP,A) 特開 平2−224302(JP,A) 特開 平4−144924(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C01G 49/00 - 49/08 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing from the front page (72) Katsumi Yamashita Inventor, Hitoshi Misaki, Creative Center, 4-1-2, Funariminami, Naka-ku, Hiroshima-shi, Hiroshima, Japan (56) References JP-A-2-180718 (JP, A) JP-A-2-224302 (JP, A) JP-A-4-144924 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) C01G 49/00-49 / 08

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 平均長軸径が0.03〜0.5μm、軸
比(長軸径/短軸径)が2〜15の粒子であって、且
つ、当該粒子の集合体がL*値30.0〜0、a*値6.
0〜0、b*値10.0〜−1.7(但し、L*値、a*
値、b*値はJIS−Z−8729による値である。)
で示される色彩を呈する単一相のゲータイト構造を有す
る含水酸化鉄粒子からなる非磁性黒褐色含水酸化鉄粒子
粉末。
1. Particles having an average major axis diameter of 0.03 to 0.5 μm, an axial ratio (major axis diameter / minor axis diameter) of 2 to 15, and an aggregate of the particles having an L * value. 30.0-0, a * value6.
0 to 0, b * value 10.0 to -1.7 (however, L * value, a *
The value, b * value is a value according to JIS-Z-8729. )
Non-magnetic black-brown iron oxide hydroxide particles comprising iron oxide hydroxide particles having a single-phase goethite structure and exhibiting a color represented by the following formula:
【請求項2】 アルカリ水溶液と第一鉄塩水溶液とを反
応させて得られた鉄含有沈澱物を含む懸濁液に酸素含有
ガスを通気して酸化反応を行うことによりゲータイト構
造を有する含水酸化鉄粒子粉末を製造する方法におい
て、 前記アルカリ水溶液は水酸化アルカリ水溶液と炭酸アル
カリ水溶液との両アルカリ水溶液を併用し、炭酸アルカ
リ水溶液を水酸化アルカリ水溶液及び前記鉄含有沈澱物
を含む懸濁液のいずれかの液中に添加するとともに、当
該炭酸アルカリ水溶液の添加量を当該水酸化アルカリ水
溶液1モル(但し、添加するMn化合物の中和分を除い
た量である。)に対して0.4〜20.0モルの範囲と
し、しかも、前記両アルカリ水溶液の総和量を前記第一
鉄塩水溶液中のFe2+に対して1.0当量(但し、前記
Mn化合物の中和分を除いた量である。)を越える量と
し、 更に、前記第一鉄塩水溶液、前記水酸化アルカリ水溶
液、前記酸素含有ガスを通気して酸化反応する以前の鉄
含有沈澱物を含む懸濁液及び酸素含有ガスを通気して酸
化反応することによる酸化率が50%未満である鉄含有
沈澱物を含む懸濁液のいずれかの液中に、あらかじめ前
記第一鉄塩水溶液中のFe2+に対しMn換算で1〜50
原子%の範囲の量のMn化合物を存在させておくことを
特徴とする請求項1記載の非磁性黒褐色含水酸化鉄粒子
粉末の製造法。
2. An oxidation reaction having a goethite structure by passing an oxygen-containing gas through a suspension containing an iron-containing precipitate obtained by reacting an aqueous alkali solution and an aqueous ferrous salt solution to carry out an oxidation reaction. In the method for producing iron particle powder, the alkali aqueous solution is used in combination with both alkali aqueous solutions of an alkali hydroxide aqueous solution and an alkali carbonate aqueous solution, and the alkali carbonate aqueous solution is a suspension of the aqueous solution containing the alkali hydroxide aqueous solution and the iron-containing precipitate. While being added to any of the liquids, the amount of the aqueous alkali carbonate solution added is 0.4 with respect to 1 mol of the aqueous alkali hydroxide solution (however, the amount excluding the neutralized component of the added Mn compound). and 20.0 mols, moreover, the 1.0 equivalents relative to Fe 2+ of the total amount the ferrous salt aqueous solution of both an alkaline aqueous solution (where, in the Mn compound And a suspension containing the ferrous salt aqueous solution, the alkali hydroxide aqueous solution, and the iron-containing precipitate before the oxidation reaction by passing the oxygen-containing gas through. In any of the suspensions containing the iron-containing precipitate, the oxidation rate of which is less than 50% due to the oxidation reaction by passing the liquid and the oxygen-containing gas through, the Fe 2 + To 50 in Mn conversion
2. The method for producing nonmagnetic black-brown iron oxide hydroxide particles according to claim 1, wherein a Mn compound is present in an amount in the range of atomic%.
【請求項3】 非磁性支持体上に形成される非磁性粒子
粉末と結合剤樹脂とを含む塗膜組成物からなる磁気記録
媒体用非磁性下地層において、前記非磁性粒子粉末が請
求項1記載の非磁性黒褐色含水酸化鉄粒子粉末であるこ
とを特徴とする磁気記録媒体用非磁性下地層。
3. A non-magnetic underlayer for a magnetic recording medium comprising a coating composition containing a non-magnetic particle powder formed on a non-magnetic support and a binder resin, wherein the non-magnetic particle powder is used. A non-magnetic underlayer for a magnetic recording medium, which is the non-magnetic black-brown hydrated iron hydroxide particles described above.
【請求項4】 非磁性支持体上に形成される非磁性粒子
粉末と結合剤樹脂とを含む塗膜組成物からなる磁気記録
媒体用非磁性下地層において、前記非磁性粒子粉末が請
求項1記載の非磁性黒褐色含水酸化鉄粒子粉末を270
〜800℃の温度範囲で加熱脱水して得られた単一相の
ヘマタイト構造を有する非磁性黒褐色酸化鉄粒子粉末で
あることを特徴とする磁気記録媒体用非磁性下地層。
4. A non-magnetic underlayer for a magnetic recording medium comprising a coating composition comprising a non-magnetic particle powder formed on a non-magnetic support and a binder resin, wherein the non-magnetic particle powder is used. 270 particles of the non-magnetic black-brown hydrated iron hydroxide particles described above.
A nonmagnetic underlayer for a magnetic recording medium, which is a single-phase nonmagnetic black-brown iron oxide particle powder having a hematite structure and obtained by heating and dehydrating at a temperature in the range of -800 ° C.
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