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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光透過率が小さく、表面平滑で、強度が大きく、耐久性に優れ、且つ、磁気記録層中に分散されている鉄を主成分とする針状金属磁性粒子粉末の腐蝕に伴う磁気特性の劣化が抑制された磁気記録媒体を提供する。
【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、高出力特性、殊に周波数特性の向上、低ノイズ化の要求が益々強まっている。
【0003】
当業者間においては、磁気記録媒体のこれら諸特性を向上させるために、磁性粒子粉末の高性能化及び磁性層の薄層化の両面から、種々の試みがなされている。
【0004】
まず、磁性粒子粉末の高性能化について述べる。
【0005】
磁気記録媒体に対する上記のような要求を満足させるために適した磁性粒子粉末の特性は、高い保磁力と大きな飽和磁化とを有することである。
【0006】
近年、高出力並びに高密度記録に適する磁性粒子粉末として針状ゲータイト粒子粉末又は針状ヘマタイト粒子粉末を還元性ガス中で加熱還元することにより得られる鉄を主成分とする針状金属磁性粒子粉末が広く使用されている。
【0007】
鉄を主成分とする針状金属磁性粒子粉末は、高い保磁力と大きな飽和磁化とを有するものであるが、磁気記録媒体に使用される鉄を主成分とする針状金属磁性粒子粉末は、1μm以下、殊に、0.01〜0.3μm程度の非常に微細な粒子であるため、腐蝕しやすく、磁気特性が劣化し、殊に、飽和磁化及び保磁力の減少をきたすという欠点がある。
【0008】
従って、磁性粒子粉末として鉄を主成分とする針状金属磁性粒子粉末を使用している磁気記録媒体の特性を長期にわたって維持するためには、鉄を主成分とする針状金属磁性粒子粉末の腐蝕を極力抑制することが強く要求される。
【0009】
次に、磁気記録層の薄層化について述べる。
【0010】
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いる。即ち、短波長領域に移行しており、その結果、磁気テープの表面からの磁化深度が著しく浅くなっている。
【0011】
短波長信号に対して、磁気記録媒体の高出力特性、殊に、S/N比を向上させるためには、磁気記録層の薄層化が強く要求されている。この事実は、例えば、株式会社総合技術センター発行「磁性材料の開発と磁粉の高分散化技術」(1982年)第312頁の「‥‥塗布型テープにおける高密度記録のための条件は、短波長信号に対して、低ノイズで高出力特性を保持できることであるが、その為には保磁力Hcと残留磁化Brが‥‥共に大きいことと塗布膜の厚みがより薄いことが必要である。‥‥」なる記載の通りである。
【0012】
磁気記録層の薄層化が進む中で、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180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。
【0013】
第二に、ベースフィルムもまた磁性層と同様に薄層化が進んでおり、その結果、ベースフィルムの強度が問題となってきている。この事実は、例えば、前出「磁性材料の開発と磁粉の高分散化技術」第77頁の「‥‥高密度記録化が今の磁気テープに課せられた大きなテーマであるが、このことは、テープの長さを短くしてカセットを小型化していく上でも、また長時間記録に対しても重要となってくる。このためにはフィルムベースの厚さを減らすことが必要な訳である。‥‥このように薄くなるにつれてテープのスティフネスが急激に減少してしまうためレコーダーでのスムーズな走行がむずかしくなる。ビデオテープの薄型化にともない長手方向、幅方向両方向に渡ってのこのスティフネスの向上が大いに望まれている。‥‥」なる記載の通りである。
【0014】
更に、近時における磁気記録媒体の高性能化の要求はとどまるところがなく、上述した磁気記録層の薄層化や非磁性支持体の薄層化に伴って、磁気記録層表面や磁気記録媒体自体の耐久性が低下することとなるため、磁気記録層表面や磁気記録媒体自体の耐久性を向上させることが強く要求されている。
【0015】
この事実は、特開平5−298679号公報の「・・・近年、磁気記録の発展と共に高画質、高音質の要求がますます高まっており、電磁変換特性の改良、特に強磁性粉末の微粒子化、高密度化が進められ、更に磁気テープの表面を平滑化することでノイズを下げ、C/Nを上げることが要求されている。・・・しかしながら、磁気テープの走行中において磁性層と装置系との接触の摩擦係数が増大する結果、短時間の使用で磁気記録媒体の磁性層が損傷を受け、あるいは磁性層が剥離する傾向がある。特にビデオテープではビデオヘッドと磁気記録媒体が高速で接触しながら走行するため、磁性層から強磁性粉末が脱落しやすく、磁気ヘッドの目詰まりの原因ともなる。従って、磁気記録媒体の磁性層の走行耐久性の向上が望まれている。・・・」なる記載から明らかである。
【0016】
ところで、現在、特にビデオテープ等の磁気記録媒体の磁気テープ終端の判定は、磁気記録媒体の光透過率の大きい部分をビデオデッキによって検知することにより行われている。磁気記録媒体の薄層化や磁気記録層中に分散されている磁性粒子粉末の超微粒子化に伴って磁気記録層全体の光透過率が大きくなるとビデオデッキによる検知が困難となるため、磁気記録層にカーボンブラック等を添加して光透過率を小さくすることが行われており、現行のビデオテープにおいては磁気記録層へのカーボンブラック等の添加は必須となっている。
【0017】
しかし、非磁性のカーボンブラック等を多量に添加することは、高密度記録化を阻害するばかりでなく、薄層化をも阻害する原因となる。磁気テープの表面からの磁化深度を浅くして、磁気テープの薄層化をより進めるためには、磁気記録層に添加するカーボンブラック等の非磁性粒子粉末をできるだけ少なくすることが強く要求されている。
【0018】
そこで、磁気記録層に添加するカーボンブラック量を少なくしても光透過率が小さい磁気記録媒体が強く要求されている。
【0019】
磁気記録層の薄層化及び非磁性支持体の薄層化に伴って、磁気記録層を形成するために、ベースフィルム等の非磁性支持体上にヘマタイト粒子等の非磁性粒子粉末を結合剤中に分散させてなる非磁性下地層を少なくとも1層設けることが行われており、既に、実用化されている(特公平6−93297号公報、特開昭62−159338号公報、特開昭63−187418号公報、特開平4−167225号公報、特開平4−325915公報、特開平5−73882号公報、特開平5−182177号公報、特開平5−347017号公報、特開平6−60362号公報等)。
【0020】
しかし、非磁性支持体上に非磁性粉末を結合剤樹脂中に分散させた非磁性下地層を形成し、その上層に磁気記録層を設けた磁気記録媒体は、表面平滑性は改善されるが、耐久性が悪いという問題があった。
この事実は、特開平5−182177号公報の「・・・支持体表面の非磁性の厚い下塗層を設けてから磁性層を上層として設けるようにすれば前記の支持体の表面粗さの影響は解消することができるが、ヘッド摩耗や耐久性が改善されないという問題があった。これは、従来、非磁性下層として熱硬化系樹脂を結合剤として用いるので、下層が硬化し、磁性層とヘッドとの摩擦や他の部材との接触が無緩衝状態で行われることや、このような下層を有する磁気記録媒体がやや可撓性に乏しい等のことに起因していると考えられる。・・・」なる記載の通りである。
【0021】
従って、磁気記録層の薄層化及び非磁性支持体の薄層化に伴って、光透過率が小さく、表面平滑で、強度が大きく、耐久性に優れ、且つ、磁気記録層中に分散されている鉄を主成分とする針状金属磁性粒子粉末の腐蝕に伴う磁気特性の劣化が抑制された磁気記録媒体は、現在最も要求されているところであるが、このような諸特性を十分に満たす磁気記録媒体は未だ得られていない。
【0022】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本発明は、光透過率が小さく、表面平滑で、強度が大きく、耐久性に優れ、且つ、磁気記録層中に分散されている鉄を主成分とする針状金属磁性粒子粉末の腐蝕に伴う磁気特性の劣化が抑制された磁気記録媒体を得ることを技術的課題とする。
【0023】
【課題を解決するための手段】
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。
【0024】
即ち、本発明は、非磁性支持体、該非磁性支持体上に形成される非磁性粒子粉末と結合剤樹脂とからなる非磁性下地層及び該非磁性下地層の上に形成される磁性粒子粉末と結合剤樹脂とからなる磁気記録層からなる磁気記録媒体において、前記磁性粒子粉末はAl換算で0.05〜10重量%のアルミニウムが存在している鉄を主成分とする針状金属磁性粒子粉末であり、且つ、前記非磁性粒子粉末が、平均長軸径0.005〜0.30μm、BET比表面積値35〜150m/gである針状ヘマタイト粒子粉末の水性懸濁液を酸濃度1.0N以上,pH値3.0以下,温度範囲20〜100℃の条件下酸による溶解処理を行い、該水性懸濁液中に存在する針状ヘマタイト粒子粉末全体量の5〜50重量%を溶解させた後、残存する針状ヘマタイト粒子粉末を水洗して得られる針状ヘマタイト粒子粉末の水性懸濁液にアルカリ水溶液を添加してpH値を13以上に調製した後、80〜103℃の温度範囲で加熱処理し、次いで、濾別、水洗、乾燥して得られた平均長軸径0.004〜0.295μm、BET比表面積値35.9〜212m/g、粉体pH値が8以上、且つ、可溶性ナトリウム塩の含有量がNa換算で300ppm以下、可溶性硫酸塩の含有量がSO換算で150ppm以下の針状ヘマタイト粒子粉末であることを特徴とする磁気記録媒体である。
【0025】
また、本発明は、前記針状ヘマタイト粒子粉末の粒子表面が、アルミニウムの水酸化物、アルミニウムの酸化物、ケイ素の水酸化物又はケイ素の酸化物の少なくとも一種で被覆されている磁気記録媒体である。
【0026】
本発明の構成をより詳しく説明すれば、次の通りである。
【0027】
先ず、本発明における非磁性下地層について述べる。
【0028】
本発明における非磁性下地層は、非磁性支持体上に形成されており、針状ヘマタイト粒子粉末と結合剤樹脂とからなる。
【0029】
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、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、その厚みは、材質により種々異なるが、通常は1.0〜300μm、より好ましくは2.0〜200μmのものが用いられている。磁気ディスクの場合は、非磁性支持体としてポリエチレンテレフタレートが通常用いられ、その厚みは、通常50〜300μm、好ましくは60〜200μmである。磁気テープの場合、その厚みは材質により異なりポリエチレンテレフタレートの場合、通常3〜100μm、好ましくは4〜20μmであり、ポリエチレンナフタレートの場合は、通常3〜50μm、好ましくは4〜20μmであり、ポリアミドの場合は、通常2〜10μm、好ましくは3〜7μmである。
【0030】
本発明における針状ヘマタイト粒子粉末は、平均長軸径0.004〜0.295μmであり、BET比表面積値35.9〜212m/g、粉体pH値が8以上であって、且つ、可溶性ナトリウム塩をNa換算で300ppm以下、可溶性硫酸塩をSO換算で150ppm以下含有している。
【0031】
本発明における針状ヘマタイト粒子粉末の粒子形状は、針状である。ここで針状とは、文字通りの針状はもちろん、紡錘状や米粒状などを含む意味である。
【0032】
本発明における針状ヘマタイト粒子粉末の平均長軸径が0.295μmを超える場合には、粒子サイズが大きすぎるため、塗膜の表面平滑性を害するので好ましくない。0.004μm未満の場合には、粒子の微粒子化による分子間力の増大により、ビヒクル中における分散が困難となる。ビヒクル中における分散性及び塗膜の表面平滑性を考慮すれば、平均長軸径は0.008〜0.275μmが好ましく、より好ましくは0.016〜0.245μmである。
【0033】
本発明における針状ヘマタイト粒子粉末の平均短軸径は、0.002〜0.147μmが好ましい。本発明における針状へマタイト粒子粉末の平均短軸径の下限値及び上限値を定めた理由は、上記平均長軸径の場合を定めた理由と同様である。ビヒクル中における分散性及び塗膜の表面平滑性を考慮すれば、平均短軸径は0.004〜0.137μmがより好ましく、更により好ましくは0.008〜0.122μmである。
【0034】
本発明における針状ヘマタイト粒子粉末の軸比(平均長軸径と平均短軸径の比、以下、単に「軸比」という。)は、2〜20が好ましい。軸比が2未満の場合には、十分な強度を有する塗膜が得られ難い。軸比が20を超える場合には、ビヒクル中での粒子の絡み合いが多くなり、分散性が悪くなったり、粘度が増加したりすることがある。ビヒクル中での分散性及び得られた塗膜の強度を考慮すれば、軸比は3〜10の範囲がより好ましい。
【0035】
本発明における針状ヘマタイト粒子粉末のBET比表面積値の下限値及び上限値を定めた理由は、上記平均長軸径の上限値及び下限値を定めた理由と同様である。ビヒクル中における分散性及び塗膜の表面平滑性を考慮すれば、BET比表面積値は38〜141.4m/gが好ましく、より好ましくは41〜113.1m/gである。
【0036】
本発明における針状ヘマタイト粒子粉末は、長軸径の幾何標準偏差値が1.50以下であることが好ましい。1.50を超える場合には、存在する粗大粒子が塗膜の表面平滑性に悪影響を与えるために好ましくない。塗膜の表面平滑性を考慮すれば、長軸径の幾何標準偏差値はより好ましくは1.48以下であり、更により好ましくは1.45以下である。工業的な生産性を考慮すれば、長軸径の幾何標準偏差値の下限値は1.01である。
【0037】
本発明における針状ヘマタイト粒子粉末は、密度化の程度が高いものが好ましく、密度化の程度をBET法により測定した比表面積SBET値と電子顕微鏡写真に示されている粒子から計測された長軸径及び短軸径から算出した表面積STEM値との比(SBET/STEM値)で示した場合、0.5〜2.5が好ましい。
【0038】
BET/STEM値が0.5未満の場合には、針状へマタイト粒子粉末の高密度化が達成されてはいるが、粒子及び粒子相互間の焼結により、粒子径が増大しており、十分な表面平滑性を有する塗膜が得られない。SBET/STEM値が2.5を超える場合には、高密度化が十分ではなく、粒子内部及び粒子表面に多数の脱水孔が存在するため、ビヒクル中における分散性が不十分となる。ビヒクル中における分散性及び塗膜の表面平滑性を考慮するとSBET/STEM値は0.7〜2.0が好ましく、より好ましくは0.8〜1.6である。
【0039】
本発明における針状ヘマタイト粒子粉末の粉体pH値は8以上である。粉体pH値が8未満の場合には、非磁性下地層の上に形成されている磁気記録層中に含まれる鉄を主体とする針状金属磁性粒子粉末を徐々に腐蝕させ、磁気特性の劣化を引き起こす。鉄を主成分とする針状金属磁性粒子粉末の腐蝕防止効果を考慮すると、粉体pH値は8.5〜11が好ましく、より好ましくは粉体pH値が9.0〜10.5である。
【0040】
本発明における針状ヘマタイト粒子粉末の可溶性ナトリウム塩の含有量はNa換算で300ppm以下である。300ppmを超える場合には、非磁性下地層の上に形成されている磁気記録層中に含まれる鉄を主体とする針状金属磁性粒子粉末を徐々に腐蝕させ、磁気特性の劣化を引き起こす。また、ビヒクル中におけるヘマタイト粒子粉末の分散特性が害されやすくなったり、磁気記録媒体の保存状態、特に湿度の高い環境下においては白華現象を生じる場合がある。鉄を主成分とする針状金属磁性粒子粉末の腐蝕防止効果を考慮すると、好ましくは250ppm以下、より好ましくは200ppm以下、更により好ましくは150ppm以下である。工業的な生産性を考慮すれば、その下限値は0.01ppm程度である。
【0041】
本発明における針状ヘマタイト粒子の可溶性硫酸塩の含有量はSO換算で150ppm以下である。150ppmを超える場合には、非磁性下地層の上に形成されている磁気記録層中に含まれる鉄を主体とする針状金属磁性粒子粉末を徐々に腐蝕させ、磁気特性の劣化を引き起こす。また、ビヒクル中におけるヘマタイト粒子粉末の分散特性が害されやすくなったり、磁気記録媒体の保存状態、特に湿度の高い環境下においては白華現象を生じる場合がある。鉄を主成分とする針状金属磁性粒子粉末の腐蝕防止効果を考慮すると、好ましくは100ppm以下、より好ましくは70ppm以下、更により好ましくは50ppm以下である。工業的な生産性を考慮すれば、その下限値は0.01ppm程度である。
【0042】
本発明における針状ヘマタイト粒子粉末は、必要により、粒子表面がアルミニウムの水酸化物、アルミニウムの酸化物、ケイ素の水酸化物又はケイ素の酸化物の少なくとも1種の化合物(以下、アルミニウムの水酸化物等による被覆という。)で被覆されていてもよい。粒子表面が被覆物で被覆されている針状ヘマタイト粒子からなる針状ヘマタイト粒子粉末は、ビヒクル中に分散させた場合に結合剤樹脂とのなじみがよく、容易に所望の分散度が得られる。
【0043】
アルミニウムの水酸化物等の被覆量は、針状ヘマタイト粒子粉末に対しAl換算、SiO2 換算またはAl換算量とSiO2 換算量の総和で0.01〜50重量%が好ましい。0.01重量%未満の場合には、被覆による分散性向上効果が得られ難く、50重量%を越える場合には、被覆効果が飽和するため、必要以上に被覆する意味が無い。ビヒクル中における分散性及び工業的な生産性を考慮すれば、アルミニウムの水酸化物等の被覆量は0.05〜20重量%がより好ましい。
【0044】
本発明におけるアルミニウムの水酸化物等で被覆されている針状ヘマタイト粒子粉末は、アルミニウムの水酸化物等で被覆されていない本発明における針状ヘマタイト粒子粉末の場合とほぼ同程度の粒子サイズ、軸比、BET比表面積値、長軸径の幾何標準偏差値、SBET/STEM値、粉体pH値、可溶性ナトリウム塩及び可溶性硫酸塩を有している。
【0045】
次に、本発明における針状ヘマタイト粒子粉末の製造法について述べる。
【0046】
本発明における針状ヘマタイト粒子粉末は、被処理粒子粉末である針状ヘマタイト粒子粉末を、酸による溶解処理を特定の条件において行った後水洗し、得られた針状ヘマタイト粒子粉末の水性懸濁液にアルカリ水溶液を添加してpH値を13以上に調整した後、80〜103℃の温度範囲で加熱処理することによって得ることができる。
【0047】
ここで、被処理粒子粉末としての針状ヘマタイト粒子粉末は、種々の方法によって得ることができる。例えば、湿式法により直接針状ヘマタイト粒子粉末を生成させる方法、アカゲナイト(β−FeOOH)粒子粉末を生成させた後、加熱脱水して針状ヘマタイト粒子粉末を得る方法等があるが、一般的な製造法としては、針状ヘマタイト粒子粉末の出発原料である針状ゲータイト粒子粉末を湿式法により生成し、得られた針状ゲータイト粒子粉末を加熱脱水処理して、針状ヘマタイト粒子粉末を得る方法が工業的にも好ましい。
【0048】
そこで、まず、被処理粒子粉末としての針状ヘマタイト粒子粉末の出発原料である針状ゲータイト粒子粉末の一般的な製造法について述べる。
【0049】
針状ゲータイト粒子は、後に詳述する通り、第一鉄塩と、水酸化アルカリ又は炭酸アルカリ又は水酸化アルカリと炭酸アルカリの混合アルカリのいずれかとを用いて反応して得られる鉄の水酸化物や炭酸鉄等の第一鉄含有沈澱物を含む懸濁液に空気等の酸素含有ガスを通気して針状ゲータイト粒子を生成させることによって得られる。
【0050】
針状ゲータイト粒子の代表的な基本反応には、周知の通り、▲1▼第一鉄塩水溶液に当量以上の水酸化アルカリ水溶液を加えて得られる水酸化第一鉄コロイドを含む懸濁液をpH値11以上にて80℃以下の温度で酸素含有ガスを通気して酸化反応を行うことにより針状ゲータイト粒子を生成させる方法、▲2▼第一鉄塩水溶液と炭酸アルカリ水溶液とを反応させて得られるFeCOを含む懸濁液を、必要により熟成した後、酸素含有ガスを通気して酸化反応を行うことにより紡錘状を呈したゲータイト粒子を生成させる方法、▲3▼第一鉄塩水溶液と炭酸アルカリ水溶液及び水酸化アルカリとを反応させて得られる鉄含有沈澱物を含む懸濁液を、必要により熟成した後、酸素含有ガスを通気して酸化反応を行うことにより紡錘状を呈したゲータイト粒子を生成させる方法、▲4▼第一鉄塩水溶液に当量未満の水酸化アルカリ水溶液又は炭酸アルカリ水溶液を添加して得られる水酸化第一鉄コロイドを含む第一鉄塩水溶液に酸素含有ガスを通気して酸化反応を行うことにより針状ゲータイト核粒子を生成させ、次いで、該針状ゲータイト核粒子を含む第一鉄塩水溶液に、該第一鉄塩水溶液中のFe2+に対し当量以上の水酸化アルカリ水溶液を添加した後、酸素含有ガスを通気して前記針状ゲータイト核粒子を成長させる方法、▲5▼第一鉄塩水溶液に当量未満の水酸化アルカリ水溶液又は炭酸アルカリ水溶液を添加して得られる水酸化第一鉄コロイドを含む第一鉄塩水溶液に酸素含有ガスを通気して酸化反応を行うことにより針状ゲータイト核粒子を生成させ、次いで、該針状ゲータイト核粒子を含む第一鉄塩水溶液に、該第一鉄塩水溶液中のFe2+に対し当量以上の炭酸アルカリ水溶液を添加した後、酸素含有ガスを通気して前記針状ゲータイト核粒子を成長させる方法及び▲6▼第一鉄塩水溶液と当量未満の水酸化アルカリ又は炭酸アルカリ水溶液を添加して得られる水酸化第一鉄コロイドを含む第一鉄塩水溶液に酸素含有ガスを通気して酸化反応を行うことにより針状ゲータイト核粒子を生成させ、次いで、酸性乃至中性領域で前記針状ゲータイト核粒子を成長させる方法等がある。
【0051】
なお、ゲータイト粒子の生成反応中に、粒子の長軸径、短軸径、軸比等の諸特性向上のために通常添加されているNi、Zn、P、Si等の異種元素が添加されていても支障はない。
【0052】
本発明における出発原料としての針状ゲータイト粒子粉末は、通常、平均長軸径が0.005〜0.4μm、平均短軸径が0.0025〜0.2μmであって、軸比が2〜20、長軸径の幾何標準偏差値が1.70以下、BET比表面積値が50〜250m/g、粉体pH値が3〜9であり、可溶性ナトリウム塩をNa換算で300〜1500ppm、可溶性硫酸塩をSO換算で150〜3000ppm含有している。
【0053】
次に、被処理粒子粉末としての針状ヘマタイト粒子粉末の製造法について述べる。
【0054】
本発明における被処理粒子粉末である針状ヘマタイト粒子粉末は、出発原料である前記針状ゲータイト粒子粉末を550〜850℃の温度範囲で加熱脱水処理して得ることができる。
【0055】
加熱脱水処理の温度が550℃未満の場合には、高密度化が不十分であるため針状ヘマタイト粒子の粒子内部及び粒子表面に脱水孔が多数存在しており、酸による溶解処理の際に脱水孔から溶解が進行する等により粒子形状が維持されず、得られた針状ヘマタイト粒子粉末のビヒクル中における分散性が不十分となり、非磁性下地層を形成した時、表面平滑な塗膜が得られにくい。850℃を超える場合には、針状へマタイト粒子の高密度化は十分なされているが、粒子及び粒子相互間の焼結が生じるため、粒子径が増大し、同様に表面平滑な塗膜は得られにくい。加熱脱水温度の上限値は好ましくは800℃である。
【0056】
なお、本発明における被処理粒子粉末としての針状ヘマタイト粒子粉末は、針状ゲータイト粒子粉末を250〜500℃の温度範囲で低温加熱脱水処理して低密度針状ヘマタイト粒子粉末を得、次いで、該低密度針状ヘマタイト粒子粉末を550〜850℃の温度範囲で高温加熱処理を行うことにより得られる高密度化された針状ヘマタイト粒子粉末であることが好ましい。
【0057】
低温加熱脱水温度が250℃未満の場合には、脱水反応に長時間を要するために好ましくない。低温加熱脱水温度が500℃を超える場合には、脱水反応が急激に生起し、粒子の形状が崩れやすくなったり、粒子相互間の焼結を引き起こす可能性がある。低温加熱脱水処理して得られる低密度針状ヘマタイト粒子粉末は、針状ゲータイト粒子粉末からHOが脱水され、脱水孔を多数有する低密度粒子からなり、BET比表面積値が出発原料である針状ゲータイト粒子粉末の1.2〜2倍程度となる。
【0058】
得られた低密度針状ヘマタイト粒子粉末は、通常、平均長軸径が0.005〜0.30μm、平均短軸径が0.0025〜0.15μmであって、軸比が2〜20、長軸径の幾何標準偏差値が1.70以下、BET比表面積値が70〜350m/g、SBET/STEM値が2.6以上、粉体pH値が3〜9であり、可溶性ナトリウム塩をNa換算で500〜3000ppm、可溶性硫酸塩をSO換算で300〜4000ppm含有している。
【0059】
次いで、低密度ヘマタイト粒子粉末を550〜850℃で高温加熱処理して高密度化された針状ヘマタイト粒子粉末とする。高温加熱処理温度が550℃未満の場合には、高密度化が不十分であるためヘマタイト粒子の粒子内部及び粒子表面に脱水孔が多数存在しており、酸による溶解処理の際に脱水孔から溶解が進行する等により粒子形状が維持されず、得られた針状ヘマタイト粒子粉末のビヒクル中における分散性が不十分となり、非磁性下地層を形成した時、表面平滑な塗膜が得られにくい。850℃を超える場合には、ヘマタイト粒子の高密度化は十分なされているが、粒子及び粒子相互間の焼結が生じるため、粒子径が増大し、同様に表面平滑な塗膜は得られにくい。加熱脱水温度の上限値は好ましくは800℃である。
【0060】
得られた高密度針状ヘマタイト粒子粉末は、通常、平均長軸径が0.005〜0.30μm、平均短軸径が0.0025〜0.15μmであって、軸比が2〜20、長軸径の幾何標準偏差値が1.70以下、BET比表面積値が35〜150m/g、SBET/STEM値が0.5〜2.5、粉体pH値が2.5〜9であり、可溶性ナトリウム塩をNa換算で500〜4000ppm、可溶性硫酸塩をSO換算で300〜5000ppm含有している。
【0061】
本発明における針状へマタイト粒子粉末は、550〜850℃の温度範囲での加熱脱水処理又は高温加熱処理に先立って、あらかじめ粒子表面を焼結防止剤で被覆処理しておくことが好ましい。焼結防止剤による被覆処理は、出発原料粒子粉末である針状ゲータイト粒子粉末又は250〜500℃の温度範囲で低温加熱脱水処理して得られる低密度針状ヘマタイト粒子粉末を含む水懸濁液中に焼結防止剤を添加し、混合攪拌した後、濾別、水洗、乾燥すればよ
い。
【0062】
前記焼結防止剤としては、通常使用されるヘキサメタリン酸ナトリウム、ポリリン酸、オルトリン酸等のリン化合物、3号水ガラス、オルトケイ酸ナトリウム、メタケイ酸ナトリウム、コロイダルシリカ等のケイ素化合物、ホウ酸等のホウ素化合物、酢酸アルミニウム、硫酸アルミニウム、塩化アルミニウム、硝酸アルミニウム等のアルミニウム塩や、アルミン酸ソーダ等のアルミン酸アルカリ塩、アルミナゾル、水酸化アルミニウム等のアルミニウム化合物、オキシ硫酸チタン等のチタン化合物を使用することができる。
【0063】
針状ゲータイト粒子粉末の粒子表面に存在する焼結防止剤の量は、焼結防止剤の種類や量、アルカリ水溶液中におけるpH値や加熱処理温度等の諸条件により異なるが、粒子の全重量に対し0.05〜10重量%である。
【0064】
次に、本発明における針状ヘマタイト粒子粉末の製造法について述べる。
【0065】
本発明における針状ヘマタイト粒子粉末は、被処理粒子粉末としての針状ヘマタイト粒子粉末の水性懸濁液を、酸濃度1.0N以上,pH値3.0以下,温度範囲20〜100℃の条件で溶解処理を行い、該水性懸濁液中に存在する針状ヘマタイト粒子粉末全体量の5〜50重量%を溶解させた後、残存する針状ヘマタイト粒子粉末を水洗して得られる針状ヘマタイト粒子粉末の水性懸濁液にアルカリ水溶液を添加してpH値を13以上に調整した後、80〜103℃の温度範囲で加熱処理して得ることができる。
【0066】
まず、本発明における被処理粒子粉末としての針状ヘマタイト粒子粉末について述べる。
【0067】
被処理粒子粉末としての針状ヘマタイト粒子粉末の粒子形状は、針状である。ここで針状とは、文字通りの針状はもちろん、紡錘状や米粒状などを含む意味である。
【0068】
被処理粒子粉末としての針状ヘマタイト粒子粉末は、平均長軸径が0.005〜0.3μm、であり、BET比表面積値が35〜150m/gである。
【0069】
被処理粒子粉末としての針状ヘマタイト粒子粉末の平均長軸径が0.3μmを超える場合には、上記処理後に得られる本発明における針状ヘマタイト粒子粉末の粒子サイズが大きすぎるため、塗膜の表面平滑性を害するので好ましくない。0.005μm未満の場合には、上記処理後に得られる本発明における針状ヘマタイト粒子粉末の粒子の微粒子化による分子間力の増大により、ビヒクル中における分散が困難となる。ビヒクル中における分散性及び塗膜の表面平滑性を考慮すれば、平均長軸径は好ましくは0.02〜0.25μmである。
【0070】
被処理粒子粉末としての針状ヘマタイト粒子粉末のBET比表面積値の下限値及び上限値を定めた理由は、上記平均長軸径の上限値及び下限値を定めた理由と同様である。ビヒクル中における分散性及び塗膜の表面平滑性を考慮すれば、BET比表面積値は好ましくは37〜135m/gである。
【0071】
被処理粒子粉末としての針状ヘマタイト粒子粉末は、平均短軸径が0.0025〜0.15μm、長軸径の幾何標準偏差値が1.70以下、SBET/STEM値が0.5〜2.5、粉体pH値が2.5〜9であって、可溶性ナトリウム塩がNa換算で500〜4000ppm、可溶性硫酸塩がSO換算で300〜5000ppm以下であることが好ましい。
【0072】
次に、被処理粒子粉末としての針状ヘマタイト粒子粉末の酸による溶解処理について述べる。
【0073】
被処理粒子粉末としての針状ヘマタイト粒子粉末は、酸による溶解処理を行うにあたって、あらかじめ乾式で粗粉砕をして粗粒をほぐした後、スラリー化し、次いで、湿式粉砕することにより更に粗粒をほぐしておくことが好ましい。湿式粉砕は、少なくとも二次凝集粒子の44μm以上の粗粒が無くなるようにボールミル、サンドグラインダー、コロイドミル等を用いて行えばよい。湿式粉砕の程度は44μm以上の粗粒が10%以下、好ましくは5%以下、より好ましくは0%である。44μm以上の粗粒が10%を超えて残存していると、次工程における酸による溶解処理の効果が得られ難い。
【0074】
酸による溶解処理に用いる水性懸濁液中の針状ヘマタイト粒子粉末の濃度は、1〜500g/lが好ましく、10〜250g/lがより好ましい。1g/l未満の場合には処理単位当たりの処理量が少なすぎるため工業的に好ましくない。500g/lを超える場合には、均一な溶解処理を行うことが困難となる。
【0075】
酸による溶解処理に用いる酸としては、硫酸、塩酸、硝酸、亜硫酸、塩素酸、過塩素酸、シュウ酸のいずれをも用いることができる。高温での処理を行う場合や溶解処理を行う容器の腐蝕、劣化及び経済性等を考慮すると、硫酸が好ましい。
【0076】
酸による溶解処理における酸濃度は、1.0N以上、好ましくは1.2N以上、より好ましくは1.5N以上である。1.0N未満の場合には、針状ヘマタイト粒子粉末を溶解させるために非常に長時間を要するため工業的に不利となる。
【0077】
酸による溶解処理における初期pH値は、pH値3.0以下、好ましくはpH値2.0以下、より好ましくはpH値1.0以下である。溶解時間等を考慮するとpH値1.0以下が適している。pH値3.0を超える場合には、針状ヘマタイト粒子粉末を溶解させるのに非常に長時間を要するため、工業的に不利となる。
【0078】
酸による溶解処理における水性懸濁液の温度範囲は20〜100℃、好ましくは50〜100℃、より好ましくは70〜100℃である。20℃未満の場合には針状ヘマタイト粒子粉末を溶解させるために非常に長時間を要するため、工業的に不利となる。100℃を超える場合には、粒子の溶解が急速に進行するためその制御が困難となり、またオートクレーブ等の装置を必要とするため工業的に好ましくない。
【0079】
なお、被処理粒子粉末としての針状ヘマタイト粒子粉末の平均長軸径が比較的大きい領域である0.05〜0.30μmの場合には、溶解処理の条件をハードな条件、例えば、酸濃度1.5N以上、pH値1.0以下及び温度範囲70〜100℃で行うことが好ましく、平均長軸径が比較的小さい領域である0.005〜0.05μmの場合には、溶解処理の条件をソフトな条件、例えば、酸濃度1.0〜1.5N、pH値1.0〜3.0、温度範囲20〜70℃で行うことが好ましい。
【0080】
酸による溶解処理は、被処理粒子粉末である針状ヘマタイト粒子粉末全体量の5〜50重量%、好ましくは10〜45重量%、より好ましくは15〜40重量%を溶解させるまで行う。5重量%未満の場合には、微粒子成分が溶解によって十分に除去されず、50重量%を超える場合には、粒子粉末全体が微粒子化してしまい、また、溶解による損失が大きいため工業的に好ましくない。
【0081】
なお、酸による溶解処理によって溶解した鉄塩の水溶液は、濾別することによってスラリーから分離して、資源の再利用という観点から針状ゲータイト粒子粉末の製造の第一鉄塩原料として使用することができる。
【0082】
次に、被処理粒子粉末としての針状ヘマタイト粒子粉末のアルカリ性懸濁液中における加熱処理について述べる。
【0083】
針状ヘマタイト粒子粉末のアルカリ性懸濁液中における加熱処理にあたって、酸による溶解処理後の残存針状ヘマタイト粒子粉末の水性懸濁液を濾別、水洗して得られたケーキを再度、水中に分散させた針状ヘマタイト粒子粉末の水性懸濁液としておくか、又は、残存針状ヘマタイト粒子粉末の水性懸濁液をデカンテーションによって水洗した針状ヘマタイト粒子粉末の水性懸濁液としておくことが好ましい。
【0084】
アルカリ性懸濁液の加熱処理に用いるアルカリ性懸濁液中の針状ヘマタイト粒子粉末の濃度は、50〜250g/lが好ましい。
【0085】
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、水酸化カルシウム等の水酸化アルカリの水溶液を用いることができる。
【0086】
針状ヘマタイト粒子粉末を含むアルカリ性懸濁液中のpH値は13以上である。pH13未満の場合には、針状ヘマタイト粒子粉末の粒子表面に存在する焼結防止剤に起因する固体架橋を効果的に取りはずすことができず、粒子内部及び粒子表面に存在する可溶性ナトリウム塩、可溶性硫酸塩等の洗い出しができない。その上限は、pH値が14である。針状ヘマタイト粒子粉末の粒子表面に存在する焼結防止剤に起因する固体架橋の取りはずしや可溶性ナトリウム塩、可溶性硫酸塩等の洗い出しの効果、更には、アルカリ性懸濁液の加熱処理中に針状ヘマタイト粒子粉末の粒子表面に付着したナトリウム等のアルカリを除去するための洗浄効果を考慮すれば、pH値は13.1〜13.8の範囲が好ましい。
【0087】
前記針状ヘマタイト粒子粉末を含むpH値が13以上のアルカリ性懸濁液の加熱温度は、80℃以上が好ましく、より好ましくは90℃以上である。80℃未満の場合には、針状ヘマタイト粒子粉末の粒子表面に存在する焼結防止剤に起因する固体架橋を効果的に取りはずすことが困難となる。加熱温度の上限値は103℃が好ましく、より好ましくは100℃である。103℃を超える場合には、固体架橋は効果的に取りはずすことはできるが、オートクレーブ等が必要となったり、常圧下においては、被処理液が沸騰するなど工業的に不利となる。
【0088】
アルカリ性懸濁液中で加熱処理した針状ヘマタイト粒子粉末は、常法により、濾別、水洗することにより、針状ヘマタイト粒子内部及び粒子表面から洗い出した可溶性ナトリウム塩や可溶性硫酸塩やアルカリ性懸濁液の加熱処理中に針状ヘマタイト粒子粉末の粒子表面に付着したナトリウム等のアルカリを除去し、次いで、乾燥する。
【0089】
水洗法としては、デカンテーションによって洗浄する方法、フィルターシックナーを使用して希釈法で洗浄する方法、フィルタープレスに通水して洗浄する方法等の工業的に通常使用されている方法を使用すればよい。
【0090】
なお、針状ヘマタイト粒子粉末の粒子内部に含有されている可溶性ナトリウム塩や可溶性硫酸塩を水洗して洗い出しておけば、それ以降の工程、例えば、後出する被覆処理工程において針状ヘマタイト粒子粉末の粒子表面に可溶性ナトリウム塩や可溶性硫酸塩が付着しても水洗により容易に除去することができる。
【00091】
次に、本発明におけるアルミニウムの水酸化物等で被覆されている針状ヘマタイト粒子粉末の表面被覆処理は、本発明における針状ヘマタイト粒子粉末を水溶液中に分散して得られる水懸濁液に、アルミニウム化合物、ケイ素化合物又は当該両化合物を添加して混合攪拌することにより、または、必要により、混合攪拌後にpH値を調整することにより、前記針状ヘマタイト粒子の粒子表面に、アルミニウムの水酸化物、アルミニウムの酸化物、ケイ素の水酸化物及びケイ素の酸化物を被覆すればよく、次いで、濾別、水洗、乾燥、粉砕する。必要により、更に、脱気・圧密処理等を行ってもよい。
【00092】
表面被覆処理に用いるアルミニウム化合物及びケイ素化合物としては、前出焼結防止剤として用いているアルミニウム化合物及びケイ素化合物と同じものが使用できる。
【0093】
アルミニウム化合物の添加量は、針状ヘマタイト粒子粉末に対しAl換算で0.01〜50重量%である。0.01重量%未満である場合には、ビヒクル中における分散が不十分であり、50重量%を超える場合には、被覆効果が飽和するため、必要以上に添加する意味がない。
【0094】
ケイ素化合物の添加量は、針状ヘマタイト粒子粉末に対しSiO換算で0.01〜50重量%である。0.01重量%未満である場合には、ビヒクル中における分散が不十分であり、50重量%を超える場合には、被覆効果が飽和するため、必要以上に添加する意味がない。
【0095】
アルミニウム化合物とケイ素化合物とを併せて使用する場合には、針状ヘマタイト粒子粉末に対し、Al換算量とSiO換算量との総和で0.01〜50重量%が好ましい。
【0096】
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−マレイン酸共重合体、ウレタンエラストマー、ブタジエン−アクリロニトリル共重合体、ポリビニルブチラール、ニトロセルロース等セルロース誘導体、ポリエステル樹脂、ポリブタジエン等の合成ゴム系樹脂、エポキシ樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイソシアネート、電子線硬化型アクリルウレタン樹脂等とその混合物を使用することができる。また、各結合剤樹脂には−OH、−COOH、−SOM、−OPO、−NH等の極性基(但し、MはH、Na、Kである。)が含まれていてもよい。粒子の分散性を考慮すれば、極性基として−COOH、−SOMが含まれている結合剤樹脂が好ましい。
【0097】
本発明における針状ヘマタイト粒子粉末と結合剤樹脂との配合割合は、結合剤樹脂100重量部に対し、針状ヘマタイト粒子粉末が5〜2000重量部、好ましくは100〜1000重量部である。
【0098】
本発明における非磁性支持体上に形成された非磁性下地層の塗膜厚さは、0.2〜10.0μmの範囲である。0.2μm未満の場合には、非磁性支持体の表面粗さを改善することが困難となり、強度も不十分となりやすい。磁気記録媒体の薄層化及び塗膜の強度を考慮すれば、塗膜厚さはより好ましくは0.5〜5.0μmである。
【0099】
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、帯電防止剤等が、必要により含まれていてもよい。
【0100】
粒子表面が前記アルミニウムの水酸化物等によって被覆されていない本発明における針状へマタイト粒子粉末を用いた非磁性下地層は、塗膜の光沢度が187〜300%、好ましくは193〜300%、より好ましくは195〜300%、塗膜の表面粗度Raが0.5〜8.5nm、好ましくは0.5〜8.0nm、より好ましくは0.5〜7.5nm、塗膜のヤング率(相対値)が119〜160、好ましくは120〜160である。
【0101】
粒子表面がアルミニウムの水酸化物等によって被覆されている針状ヘマタイト粒子粉末を用いた非磁性下地層は、塗膜の光沢度が190〜300%、好ましくは195〜300%、より好ましくは197〜300%、塗膜の表面粗度Raが0.5〜8.3nm、好ましくは0.5〜7.8nm、より好ましくは0.5〜7.3nm、塗膜のヤング率(相対値)が120〜160、好ましくは123〜160である。
【0102】
次に、本発明に係る磁気記録媒体について述べる。
【0103】
本発明に係る磁気記録媒体は、非磁性支持体上に形成された非磁性下地層の上に、アルミニウムが存在している鉄を主成分とする金属磁性粒子粉末と結合剤樹脂とからなる磁気記録層とから形成されている。
【0104】
本発明における鉄を主成分とする針状金属磁性粒子粉末は、Al換算で0.05〜10重量%のアルミニウムが存在している。
【0105】
アルミニウムの存在量がAl換算で0.05重量%未満の場合には、鉄を主成分とする針状金属磁性粒子粉末のビヒクル中における樹脂吸着強度が十分ではなく、分散が困難となり、本発明の目的とする耐久性に優れた磁気記録媒体を得ることができない。10重量%を超える場合には、磁気記録媒体の耐久性向上効果が認められるが、効果は飽和しており必要以上に存在させる意味がない。また、非磁性成分であるアルミニウムの増大により鉄を主成分とする針状金属磁性粒子の磁気特性が損なわれる。
【0106】
アルミニウムの存在位置は、鉄を主成分とする針状金属磁性粒子粉末の粒子の中央部分のみに含有されている場合、表層部分のみに含有されている場合、中心部から表面に至るまでほぼ均一に含有されている場合のいずれの場合でもよく、また、粒子の表面に被覆層を形成したものであってもよく、更に、これら各種存在位置を組み合わせたものでもよい。磁気記録層の表面や磁気記録媒体の耐久性を考慮すれば、アルミニウムが中心部から表面に至るまでほぼ均一に含有されているとともに、粒子表面に被覆層が形成されている粒子からなる鉄を主成分とする針状金属磁性粒子粉末が好ましい。
【0107】
粒子内部にアルミニウムを含有している鉄を主成分とする針状金属磁性粒子粉末は、周知の通り、前述した針状ゲータイト粒子の生成反応工程において、アルミニウム化合物の添加時期を種々変化させることにより、粒子内部の所望の位置にアルミニウムを含有している針状ゲータイト粒子粉末を得、該針状ゲータイト粒子粉末又は該針状ゲータイト粒子粉末を加熱脱水処理して得られる粒子内部の所望の位置にアルミニウムを含有している針状ヘマタイト粒子粉末を300〜500℃の温度範囲で加熱還元することにより得られる。
【0108】
粒子表面がアルミニウムで被覆されている鉄を主成分とする針状金属磁性粒子粉末は、粒子表面がアルミニウムの酸化物や水酸化物等のアルミニウム化合物で被覆されている針状ゲータイト粒子粉末や該針状ゲータイト粒子粉末を加熱脱水処理して得られる粒子表面がアルミニウムの酸化物や水酸化物等のアルミニウム化合物で被覆されている針状ヘマタイト粒子粉末を300〜500℃の温度範囲で加熱還元することにより得られる。
【0109】
本発明における鉄を主成分とする針状金属磁性粒子粉末は、鉄を50〜99重量%、好ましくは60〜95重量%含有している粒子であり、必要により、鉄及びAl以外のCo、Ni、P、Si、B、Nd、La、Y等を0.05〜10重量%程度含有していてもよい。AlとNd、La、Y等の希土類金属とが存在している鉄を主成分とする針状金属磁性粒子粉末を使用して、本発明に係る磁気記録媒体を製造した場合には、より耐久性に優れた磁気記録層や磁気記録媒体を得ることができる。殊に、AlとNdとが存在している鉄を主成分とする針状金属磁性粒子粉末が最も好ましい。
【0110】
本発明における鉄を主成分とする針状金属磁性粒子粉末は、平均長軸径が0.01〜0.50μm、好ましくは0.03〜0.30μmであって、平均短軸径が0.0007〜0.17μm、好ましくは0.003〜0.10μmであって、軸比が3以上、好ましくは5以上の粒子であり、ビヒクル中での分散性を考慮すれば、軸比の上限値は、15、好ましくは10である。
【0111】
粒子の形状は、針状である。ここで、針状とは、文字通りの針状はもちろん、紡錘状や米粒状などを含む意味である。
【0112】
鉄を主成分とする針状金属磁性粒子粉末の磁気特性は、高密度記録化等の特性を考慮すれば、保磁力は900〜3500Oeが好ましく、より好ましくは1000〜3500Oeであり、飽和磁化は90〜170emu/gが好ましく、より好ましくは100〜170emu/gである。
【0113】
本発明における鉄を主成分とする針状金属磁性粒子は、樹脂吸着強度が65%以上であり、好ましくは68%以上であり、より好ましくは70%以上である。
【0114】
磁気記録層の形成に使用する結合剤樹脂としては、前記非磁性下地層を形成するのに用いた結合剤樹脂を使用することができる。
【0115】
磁気記録層における磁性粒子粉末と結合剤樹脂との配合割合は、結合剤樹脂100重量部に対し、磁性粒子粉末が200〜2000重量部、好ましくは300〜1500重量部である。
【0116】
非磁性下地層上に設けられた磁気記録層の塗膜厚さは、0.01〜5.0μmの範囲である。0.01μm未満の場合には、均一な塗布が困難で塗りむら等の現象が出やすくなるため好ましくない。5.0μmを超える場合には、反磁界の影響のため、所望の電磁変換特性が得られにくくなる。好ましくは0.05〜1.0μmの範囲である。
【0117】
磁気記録層中には、通常用いられる潤滑剤、研磨剤、帯電防止剤等が必要により含まれていてもよい。
【0118】
本発明に係る磁気記録媒体は、非磁性下地層用非磁性粒子粉末としてアルミニウムの水酸化物等によって被覆されていない本発明における針状ヘマタイト粒子粉末を用いた場合には、保磁力が900〜3500Oe、好ましくは1000〜3500Oe、角形比(残留磁束密度Br/飽和磁束密度Bm)が0.86〜0.95、好ましくは0.87〜0.95、塗膜の光沢度が195〜300%、好ましくは200〜300%、塗膜表面粗度Raが8.5nm以下、好ましくは0.5〜8.3nm、より好ましくは0.5〜8.0nm、塗膜の線吸収係数が1.10〜2.00μm−1、好ましくは1.20〜2.00μm−1、塗膜のヤング率(相対値)が120〜160、好ましくは122〜160であり、耐久性のうち走行耐久性は18分以上、好ましくは20分以上、更に好ましくは22分以上、すり傷特性はB又はA、好ましくはAであり、保磁力の変化率(%)で示す腐蝕性が10.0%以下、好ましくは9.5%以下、飽和磁束密度の変化率(%)で示す腐蝕性が10.0%以下、好ましくは9.5%以下である。
【0119】
本発明に係る磁気記録媒体は、非磁性下地層用非磁性粒子粉末としてアルミニウムの水酸化物等によって被覆されている本発明における針状ヘマタイト粒子粉末を用いた場合には、保磁力が900〜3500Oe、好ましくは1000〜3500Oe、角形比(残留磁束密度Br/飽和磁束密度Bm)が0.86〜0.95、好ましくは0.87〜0.95、塗膜の光沢度が200〜300%、好ましくは205〜300%、塗膜表面粗度Raが8.3nm以下、好ましくは0.5〜8.0nm、より好ましくは0.5〜7.8nm、塗膜の線吸収係数が1.10〜2.00μm−1、好ましくは1.20〜2.00μm−1、塗膜のヤング率(相対値)が122〜160、好ましくは124〜160であり、耐久性のうち走行耐久性は20分以上、好ましくは22分以上、更に好ましくは24分以上、すり傷特性はB又はA、好ましくはAであり、保磁力の変化率(%)で示す腐蝕性が10.0%以下、好ましくは9.5%以下、飽和磁束密度の変化率(%)で示す腐蝕性が10.0%以下、好ましくは9.5%以下である。
【0120】
次に、本発明における非磁性下地層の製造法について述べる。
【0121】
本発明における非磁性下地層は、非磁性支持体上に、本発明における針状ヘマタイト粒子粉末と結合剤樹脂と溶剤とを含む非磁性塗料を塗布して塗膜を形成した後、乾燥することにより得られる。
【0122】
溶剤としては、現在、磁気記録媒体に汎用されているメチルエチルケトン、トルエン、シクロヘキサノン、メチルイソブチルケトン、テトラヒドロフラン及びその混合物等を使用することができる。
【0123】
溶剤の使用量は、針状ヘマタイト粒子粉末100重量部に対しその総量で50〜1000重量部である。50重量部未満では非磁性塗料とした場合に粘度が高くなりすぎ塗布が困難となる。1000重量部を超える場合には、塗膜を形成する際の溶剤の揮散量が多くなりすぎ工業的に不利となる。
【0124】
次に、本発明に係る磁気記録媒体の製造法について述べる。
【0125】
本発明に係る磁気記録媒体は、非磁性支持体上に形成された非磁性下地層の上に、アルミニウムが存在している鉄を主成分とする金属磁性粒子粉末と結合剤樹脂と溶剤とを含む磁性塗料を塗布し塗膜を形成した後、乾燥して磁気記録層を形成することにより得られる。
【0126】
磁性塗料の製造に使用する溶剤としては、前記非磁性下地層を形成するのに用いた溶剤を使用することができる。
【0127】
溶剤の使用量は、アルミニウムが存在している鉄を主成分とする金属磁性粒子粉末100重量部に対しその総量で65〜1000重量部である。65重量部未満では磁性塗料とした場合に粘度が高くなりすぎ塗布が困難となる。1000重量部を越える場合には、塗膜を形成する際の溶剤の揮散量が多くなりすぎ工業的に不利となる。
【0128】
【発明の実施の形態】
本発明の代表的な実施の形態は、次の通りである。
【0129】
フルイ残量は、湿式粉砕後のスラリー濃度を別途に求めておき、固形分100gに相当する量のスラリーを325メッシュ(目開き44μm)のフルイに通し、フルイに残った固形分の量を定量することによって求めた。
【0130】
粒子の平均長軸径、平均短軸径は、電子顕微鏡写真(×30000)を縦方向及び横方向にそれぞれ4倍に拡大した写真に示される粒子約350個について長軸径、短軸径をそれぞれ測定し、その平均値で示した。
【0131】
軸比は、平均長軸径と平均短軸径との比で示した。
【0132】
粒子の長軸径の幾何標準偏差値は、下記の方法により求めた値で示した。即ち、上記拡大写真に示される粒子の長軸径を測定した値を、その測定値から計算して求めた粒子の実際の長軸径と個数から統計学的手法に従って対数正規確率紙上に横軸に粒子の長軸径を、縦軸に所定の長軸径区間のそれぞれに属する粒子の累積個数(積算フルイ下)を百分率でプロットする。そして、このグラフから粒子の個数が50%及び84.13%のそれぞれに相当する長軸径の値を読みとり、幾何標準偏差値=積算フルイ下84.13%における長軸径/積算フルイ下50%における長軸径(幾何平均径)に従って算出した値で示した。幾何標準偏差値が1に近いほど、粒子の長軸径の粒度分布が優れていることを意味する。
【0133】
比表面積値はBET法により測定した値で示した。
【0134】
針状ヘマタイト粒子の高密度化の程度は、前述した通り、SBET/STEM値で示した。ここで、SBET値は、上記BET法により測定した比表面積値である。STEM値は、前記電子顕微鏡写真から測定した粒子の平均長軸径lcm、平均短軸径wcmを用いて粒子を直方体と仮定して下記式に従って算出した値である。
【0135】
TEM(m/g)=〔(4lw+2w)/(lw・ρ)〕×10−4(ただし、ρはヘマタイトの真比重であり、5.2g/cmを用いた。)
【0136】
針状ヘマタイト粒子粉末もしくは鉄を主成分とする針状金属磁性粒子粉末の粒子内部や粒子表面に存在するAl、Si、P及びNd等のそれぞれの量は、「蛍光X線分析装置3063M型」(理学電機工業(株)製)を使用し、JIS K0119の「けい光X線分析通則」に従って測定した。
【0137】
粉体pH値は、試料5gを300mlの三角フラスコに秤り取り、煮沸した純水100mlを加え、加熱して煮沸状態を約5分間保持した後、栓をして常温まで放冷し、減量に相当する水を加えて再び栓をして1分間振り混ぜ、5分間静置した後、得られた上澄み液のpHをJIS Z 8802−7に従って測定し、得られた値を粉体pH値とした。
【0138】
針状ヘマタイト粒子粉末の可溶性ナトリウム塩の含有量及び可溶性硫酸塩の含有量は、上記粉体pH値の測定用に作製した上澄み液をNo.5Cの濾紙を用いて濾過し、濾液中のNa及びSO 2−を誘導結合プラズマ発光分光分析装置(セイコー電子工業株式会社製)を用いて測定した。
【0139】
塗料粘度は、得られた塗料の25℃における塗料粘度を、E型粘度計EMD−R(株式会社東京計器製)を用いて測定し、ずり速度D=1.92sec−1における値で示した。
【0140】
樹脂吸着強度は、鉄を主成分とする針状金属磁性粒子粉末に吸着した樹脂の吸着強度を示すものであり、下記の方法により求めた値T%が100に近いほど、樹脂が粒子の表面に強く吸着されていることを示す。
【0141】
先ず、樹脂吸着量Waを求める。
【0142】
被測定粒子粉末20gとスルホン酸ナトリウム基を有する塩化ビニル樹脂2gを溶解させた混合溶剤(メチルエチルケトン27.0g、トルエン16.2g、シクロヘキサノン10.8g)56gとを3mmφスチールビーズ120gとともに100mlポリビンに入れ、60分間ペイントシェーカーで混合分散する。
【0143】
次に、この塗料組成物50gを取り出し50mlの沈降管に入れ回転数10000rpmで15分間遠心分離を行い、固形部分と溶剤部分とを分離する。そして、溶剤部分に含まれる樹脂固形分濃度を重量法によって定量し、仕込みの樹脂量との差し引きにより、固形部分に存在する樹脂量を求め、これを粒子に対する樹脂吸着量Wa(mg/g)とする。
【0144】
次に、先に分離した固形部分のみを100mlトールビーカーに全量取り出し、これに混合溶剤(メチルエチルケトン25.0g、トルエン15.0g、シクロヘキサノン10.0g)50gを加え、15分間超音波分散を行って懸濁状態とした後、50ml沈降管に入れ回転数10000rpmで15分間遠心分離を行い、固形部分と溶剤部分とを分離する。そして、溶剤部分の樹脂固形分濃度を測定することによって、粒子表面に吸着していた樹脂のうち溶剤相に抽出された樹脂量を定量する。
【0145】
更に、上記固形部分のみの100mlトールビーカーへの全量取り出しから溶剤相に溶け出した樹脂量の定量までの操作を2回繰り返し、合計3回の溶剤相中における樹脂の抽出量の総和We(mg/g)を求め、下記の式に従って求めた値を樹脂吸着強度T(%)とした。
【0146】
T(%)=〔(Wa−We)/Wa〕×100
【0147】
非磁性下地層及び磁気記録層の塗膜表面の光沢度は、「グロスメーターUGV−5D」(スガ試験機株式会社製)を用いて塗膜の45°光沢度を測定して求めた。
【0148】
表面粗度Raは、「Surfcom−575A」(東京精密株式会社製)を用いて塗布膜の中心線平均粗さRaを測定した。
【0149】
磁気記録媒体の耐久性については、次の走行耐久性とすり傷特性を評価した。
【0150】
走行耐久性は、「Media Durability Tester MDT−3000」(Steinberg Associates社製)を用いて、負荷200gw、ヘッドとテープとの相対速度16m/sにおける実可動時間で評価した、実可動時間が長いほど走行耐久性が良好であることを示す。
【0151】
すり傷特性は、走行後のテープの表面を顕微鏡で観察し、すり傷の有無を目視で評価し、下記の4段階の評価を行った。
A:すり傷なし
B:すり傷若干有り
C:すり傷有り
D:ひどいすり傷有り
【0152】
塗膜の強度は、「オートグラフ」(株式会社島津製作所製)を用いて塗膜のヤング率を測定して求めた。ヤング率は市販ビデオテープ「AV T−120(日本ビクター株式会社製)」との相対値で表した。相対値が高いほど塗膜の強度が良好であることを示す。
【0153】
鉄を主成分とする針状金属磁性粒子粉末及び磁気記録媒体の磁気特性は、「振動試料型磁力計VSM−3S−15」(東英工業株式会社製)を使用し、外部磁場10KOeまでかけて測定した。
【0154】
磁気記録層中の鉄を主成分とする針状金属磁性粒子粉末の腐蝕に伴う磁気記録媒体の磁気特性の経時変化は、磁気記録媒体を温度60℃、相対湿度90%の環境下に14日間放置し、放置前後の保磁力値及び飽和磁束密度値を測定し、その変化量を放置前の値で除した値を変化率として百分率で示した。
【0155】
光透過の程度は、「自記分光光度計UV−2100」(株式会社島津製作所製)を用いて磁気記録媒体について測定した光透過率の値を下記式に挿入して算出した線吸収係数で示した。線吸収係数は、その値が大きいほど、光を透しにくいことを示す。光透過率の値を測定するにあたっては、上記磁気記録媒体に用いた非磁性支持体と同一の非磁性支持体をブランクとして用いた。
【0156】
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布層(非磁性下地層の膜厚と磁気記録層の膜厚との総和)の厚み(μm)
【0157】
磁気記録媒体を構成している非磁性支持体、非磁性下地層及び磁気記録層の各層の厚みは、下記の方法によって測定した。
即ち、デジタル電子マイクロメーターK351C(安立電気株式会社製)を用いて、先ず、非磁性支持体の膜厚(A)を測定する。次に、非磁性支持体と該非磁性支持体上に形成された非磁性下地層との厚み(B)(非磁性支持体の厚みと非磁性下地層の厚みとの総和)を同様にして測定する。更に、非磁性下地層上に磁気記録層を形成することにより得られた磁気記録媒体の厚み(C)(非磁性支持体の厚みと非磁性下地層の厚みと磁気記録層の厚みとの総和)を同様にして測定する。そして、非磁性下地層の厚みはB−Aで示し、磁気記録層の厚みはC−Bで示した。
【0158】
<紡錘状ヘマタイト粒子粉末の製造>
硫酸第一鉄水溶液と炭酸ナトリウム水溶液とを用いて、前記ゲータイト粒子粉末の製造法▲2▼により得られた紡錘状ゲータイト粒子粉末(平均長軸径0.171μm、平均短軸径0.0213μm、軸比8.0、長軸径の幾何標準偏差値1.34、BET比表面積値151.6m/g、粉体pH値5.8、可溶性ナトリウム塩の含有量(Na換算721ppm、可溶性硫酸塩の含有量(SO換算1121ppm)1200gを水中に懸濁させてスラリーとし、固形分濃度を8g/lに調整した。このスラリー150lを加熱し、温度を60℃とし、0.1NのNaOH水溶液を加えてスラリーのpH値を10.0に調整した。
【0159】
次に、上記アルカリ性スラリー中に、焼結防止剤として3号水ガラス36gを徐々に加え、添加が終わった後、60分間熟成を行った。次に、このスラリーに0.1Nの酢酸溶液を加え、スラリーのpH値を6.0に調整した。その後、常法により、濾別、水洗、乾燥、粉砕を行い、ケイ素の酸化物が粒子表面に被覆されている紡錘状ゲータイト粒子粉末を得た。ケイ素の含有量はSiO換算で0.78重量%であった。
【0160】
得られた紡錘状ゲータイト粒子粉末1000gを、ステンレス製回転炉に投入し、回転駆動させながら空気中350℃で40分間加熱脱水処理を行い、低密度紡錘状ヘマタイト粒子粉末を得た。
【0161】
得られた低密度紡錘状ヘマタイト粒子粉末は、平均長軸径が0.145μm、平均短軸径が0.0193μm、軸比が7.5、長軸径の幾何標準偏差値が1.34、BET比表面積値(SBET)が176.5m/g、密度化の程度を示すSBET/STEM値が4.15、粉体pH値が6.3、可溶性ナトリウム塩の含有量がNa換算で1717ppm、可溶性硫酸塩がSO換算で1011ppm、ケイ素の含有量はSiO換算で0.85重量%であった。
【0162】
次に、上記低密度紡錘状ヘマタイト粒子粉末850gをセラミック製の回転炉に投入し、回転駆動させながら空気中610℃で30分間熱処理を行い、脱水孔の封孔処理を行った。
【0163】
高密度化された紡錘状ヘマタイト粒子粉末は、平均長軸径が0.137μm、平均短軸径が0.0190μm、軸比が7.2、長軸径の幾何標準偏差値1.35、BET比表面積値(SBET)が55.3m/g、密度化の程度を示す比SBET/STEM値が1.28、粉体pH値が5.3、可溶性ナトリウム塩の含有量がNa換算で2626ppm、可溶性硫酸塩がSO換算で3104ppm、ケイ素の含有量はSiO換算で0.85重量%であった。
【0164】
得られた高密度化された紡錘状ヘマタイト粒子粉末800gをあらかじめ奈良式粉砕機で粗粉砕した後、純水4.7lに投入し、ホモミキサー(特殊機化工業株式会社製)を用いて60分間解膠した。
【0165】
次に、高密度化された紡錘状ヘマタイト粒子粉末のスラリーを横型SGM(ディスパマットSL:エスシー・アディケム株式会社製)で循環しながら、軸回転数2000rpmのもとで3時間混合・分散した。スラリー中の紡錘状ヘマタイト粒子粉末の325mesh(目開き44μm)における篩残分は0%であった。
【0166】
<紡錘状ヘマタイト粒子粉末の酸による溶解処理>
得られた高密度化された紡錘状ヘマタイト粒子粉末のスラリーに水を添加して該スラリーの濃度を100g/lとした後、当該スラリーを7l採取した。採取したスラリーを攪拌しながら、70重量%の硫酸水溶液を加えてスラリーの酸濃度を1.3Nとした。この時のスラリーのpH値は0.65であった。次に、このスラリーを攪拌しながら加熱して80℃まで昇温し、その温度で5時間保持して溶解処理を行い、液中に存在している紡錘状ヘマタイト粒子粉末全体量の29.7重量%を溶解させた。
【0167】
次に、このスラリーを濾別して濾液(硫酸鉄の酸性水溶液)を分離した。
スラリーから濾液を分離後、デカンテーション法により水洗し、pH値が5.0の水洗スラリーとした。この時点でのスラリー濃度を確認したところ68g/lであった。
【0168】
ここで、得られた水洗スラリーの一部を分取してブフナーロートを用いて濾別し、純水を通水して濾液の電導度が30μs以下になるまで水洗し、その後、常法によって乾燥させた後、粉砕して、紡錘状ヘマタイト粒子粉末を得た。
【0169】
得られた紡錘状ヘマタイト粒子粉末は、平均長軸径が0.131μm、平均短軸径が0.0181μm、軸比が7.2、長軸径の幾何標準偏差値が1.35、BET比表面積値(SBET)が58.1m/g、密度化の程度を示すSBET/STEM値が1.28、粉体pH値が4.8、可溶性ナトリウム塩の含有量がNa換算で138ppm、可溶性硫酸塩の含有量がSO換算で436ppmであった。
【0170】
<紡錘状ヘマタイト粒子粉末のアルカリ性懸濁液の加熱処理>
上記酸による溶解処理後の紡錘状ヘマタイト粒子粉末の水洗スラリーに水を添加して濃度を50g/lとし、スラリー5lを採取した。このスラリーを攪拌しながら、6NのNaOH水溶液を加えてスラリーのpH値を13.6に調整した。次に、このスラリーを攪拌しながら加熱して95℃まで昇温し、その温度で3時間保持した。
【0171】
次に、このスラリーをデカンテーション法により水洗し、pH値が10.5のスラリーとした。正確を期すため、この時点でのスラリー濃度を確認したところ98g/lであった。
【0172】
次に、得られた水洗スラリー1lをブフナーロートを用いて濾別し、純水を通水して濾液の電導度が30μs以下になるまで水洗し、その後、常法によって乾燥させた後、粉砕して、目的とする紡錘状ヘマタイト粒子粉末を得た。
【0173】
得られた紡錘状ヘマタイト粒子粉末は、平均長軸径が0.131μm、平均短軸径が0.0181μm、軸比が7.2、長軸径の幾何標準偏差値が1.35、BET比表面積値(SBET)が57.8m/g、密度化の程度を示すSBET/STEM値が1.27、粉体pH値が9.3、可溶性ナトリウム塩の含有量がNa換算で99ppm、可溶性硫酸塩の含有量がSO換算で21ppmであった。
【0174】
<磁気記録媒体の製造−非磁性支持体上への非磁性下地層の形成>
上記で得られた紡錘状ヘマタイト粒子粉末12gと結合剤樹脂溶液(スルホン酸ナトリウム基を有する塩化ビニル−酢酸ビニル共重合樹脂30重量%とシクロヘキサノン70重量%)及びシクロヘキサノンとを混合して混合物(固形分率72%)を得、この混合物を更にプラストミルで30分間混練して混練物を得た。
【0175】
この混練物を140mlガラス瓶に1.5mmφガラスビーズ95g、結合剤樹脂溶液(スルホン酸ナトリウム基を有するポリウレタン樹脂30重量%、溶剤(メチルエチルケトン:トルエン=1:1)70重量%)、シクロヘキサノン、メチルエチルケトン及びトルエンとともに添加し、ペイントシェーカーで6時間混合・分散を行って塗料組成物を得た。この時の塗料粘度は384cPであった。
【0176】
得られた紡錘状ヘマタイト粒子粉末を含む塗料の組成は、下記の通りであった。

Figure 0003832539
【0177】
得られた紡錘状ヘマタイト粒子粉末を含む塗料を厚さ12μmのポリエチレンテレフタレートフィルム上にアプリケーターを用いて55μmの厚さに塗布し、次いで、乾燥させることにより非磁性下地層を形成した。非磁性下地層の厚みは3.5μmであった。
【0178】
得られた非磁性下地層は、光沢が204%、表面粗度Raが6.6nm、塗膜のヤング率(相対値)は124であった。
【0179】
<磁気記録媒体の製造−磁気記録層の形成>
鉄を主成分とする針状金属磁性粒子粉末(平均長軸径0.115μm、平均短軸径0.0145μm、軸比7.9、保磁力1909Oe、飽和磁化値133.8emu/g、Al含有量(中心部1.26重量%、表層部0.84重量%、表面被覆0.75重量%)、Nd含有量0.12重量%、樹脂吸着強度81.6%)12g、研磨剤(商品名:AKP−30、住友化学(株)製)1.2g、カーボンブラック(商品名:#3250B、三菱化成(株)製)0.36g、結合剤樹脂溶液(スルホン酸ナトリウム基を有する塩化ビニル−酢酸ビニル共重合樹脂30重量%とシクロヘキサノン70重量%)及びシクロヘキサノンとを混合して混合物(固形分率78%)を得、この混合物を更にプラストミルで30分間混練して混練物を得た。
【0180】
この混練物を140mlガラス瓶に1.5mmφガラスビーズ95g、結合剤樹脂溶液(スルホン酸ナトリウム基を有するポリウレタン樹脂30重量%、溶剤(メチルエチルケトン:トルエン=1:1)70重量%)、シクロヘキサノン、メチルエチルケトン及びトルエンとともに添加し、ペイントシェーカーで6時間混合・分散を行った後、潤滑剤及び硬化剤を加え、更に、ペイントシェーカーで15分間混合・分散して磁性塗料を得た。
【0181】
得られた磁性塗料の組成は下記の通りであった。
Figure 0003832539
【0182】
上記磁性塗料を前記非磁性下地層の上にアプリケーターを用いて15μmの厚さに塗布した後、磁場中において配向・乾燥し、次いで、カレンダー処理を行った後、60℃で24時間硬化反応を行い0.5インチ幅にスリットして磁気テープを得た。磁気記録層の厚みは1.0μmであった。
【0183】
得られた磁気テープは、保磁力値が1980Oe、角型比(Br/Bm)が0.88、光沢度が223%、表面粗度Raが6.4nm、塗膜のヤング率(相対値)が128、線吸収係数が1.24μm−1、走行耐久性が28.9分、すり傷特性がAであり、磁気テープの耐腐蝕性を示す保磁力の変化率は4.6%、飽和磁束密度の変化率は2.7%であった。
【0184】
【作用】
本発明において最も重要な点は、平均長軸径0.005〜0.30μm、BET比表面積値35〜150m/gである針状ヘマタイト粒子粉末の水性懸濁液を酸濃度1.0N以上,pH値3.0以下,温度範囲20〜100℃の条件で酸による溶解処理を行い、該水性懸濁液中に存在する針状ヘマタイト粒子粉末全体量の5〜50重量%を溶解させた後、残存する針状ヘマタイト粒子粉末を水洗して得られる針状ヘマタイト粒子粉末の水性懸濁液にアルカリ水溶液を添加してpH値を13以上に調製した後、80〜103℃の温度範囲で加熱処理し、次いで、濾別、水洗、乾燥して得られた平均長軸径0.004〜0.295μm、BET比表面積値35.9〜212m/g、粉体pH値が8以上、且つ、可溶性ナトリウム塩の含有量がNa換算で300ppm以下、可溶性硫酸塩の含有量がSO換算で150ppm以下の針状ヘマタイト粒子粉末を非磁性下地層用の非磁性粒子粉末として使用した場合には、該結合剤樹脂中における分散性が優れていることに起因して、非磁性下地層の表面平滑性と基体の強度を向上させることができ、当該非磁性下地層の上にアルミニウムが存在している鉄を主成分とする針状金属磁性粒子粉末を用いた磁気記録層を設けた場合に、磁気記録層の光透過率が小さく、強度が大きいとともに、より表面平滑であって、且つ、より耐久性に優れている磁気記録媒体を得ることができるとともに、磁気記録層中に分散させているアルミニウムが存在している鉄を主成分とする金属磁性粒子粉末の腐蝕に伴う磁気特性の劣化を抑制することができるという事実である。
【0185】
非磁性下地層の表面平滑性と基体の強度を向上させることができた理由について、本発明者は、高密度針状ヘマタイト粒子相互を強固に架橋して凝集させる原因となっている可溶性ナトリウム塩や可溶性硫酸塩を十分水洗除去することができたことに起因して、凝集物が解きほぐされて、実質的に独立している粒子とすることができ、その結果、ビヒクル中における分散性が優れた針状ヘマタイト粒子粉末が得られることによるものと考えている。
【0186】
本発明に係る磁気記録媒体の表面平滑性が向上する理由について、本発明者は、本発明における針状ヘマタイト粒子の長軸径の幾何標準偏差値が1.50以下であり、粗大な粒子や微細な粒子の存在が少ない粒子であること及びBET比表面積値が35.9〜212m/gであり、粒子内部及び粒子表面に脱水孔が少ない粒子であることの相乗効果により、ビヒクル中での分散性が向上し、その結果、得られる非磁性下地層の表面平滑性が向上したためと考えている。
【0187】
また、本発明に係る磁気記録媒体の表面平滑性が優れているもう一つの理由として、本発明者は、針状ヘマタイト粒子相互を強固に架橋して凝集させる原因となっている可溶性ナトリウム塩や可溶性硫酸塩を十分水洗除去することができたことに起因して、凝集物が解きほぐされて、実質的に独立している粒子とすることができ、その結果、ビヒクル中における分散性が優れた針状ヘマタイト粒子が得られることによるものと考えている。
【0188】
本発明における針状ヘマタイト粒子粉末はビヒクル中における分散性が優れているという事実について、以下に説明する。
【0189】
出発原料として使用する針状ゲータイト粒子粉末は、前述した通り、各種製造法により製造されるが、いずれの方法においても針状ゲータイト粒子粉末を製造する主な原料が硫酸第一鉄である場合には当然反応母液中に硫酸塩〔SO 2−〕が多量に存在している。
【0190】
特に、酸性溶液中からゲータイト粒子を生成する場合には、同時に、NaSO等水可溶性硫酸塩を生じるとともに、反応母液にはK、NH4+、Na等アルカリ金属を含んでいるので、アルカリ金属や硫酸塩を含む沈澱を生じ易く、この沈澱はRFe(SO)(OH)(R=K、NH4+、Na)で示される。これら沈澱物は難溶性の含硫鉄塩で常法による水洗によっては除去することができない。この難溶性塩はその後の加熱処理工程において可溶性ナトリウム塩や可溶性硫酸塩になるが、この可溶性ナトリウム塩や可溶性硫酸塩は、高密度化のための高温加熱処理工程において針状ヘマタイト粒子の形状の変形、粒子相互間の焼結を防止するために必須である焼結防止剤によって、針状ヘマタイト粒子相互を架橋しながら粒子内部及び粒子表面に強固に結合されることにより、針状ヘマタイト粒子相互間の凝集が一層強まる。その結果、殊に、粒子内部や凝集物内部に閉じ込められた可溶性硫酸塩や可溶性ナトリウム塩は、常法による水洗によって除去することが極めて困難となる。
【0191】
硫酸第一鉄と水酸化ナトリウムとを用いてアルカリ性水溶液中で針状ゲータイト粒子を生成する場合には、同時に生成される硫酸塩はNaSOであり、また、母液中にNaOHが存在し、これらは共に可溶性であるため針状ゲータイト粒子を十分水洗すれば本質的にはNaSO及びNaOHを除去できるはずである。しかし、一般には針状ゲータイト粒子の結晶性が小さいため、水洗効率が悪く、常法により水洗した場合、なお、粒子中に可溶性硫酸塩〔SO 2−〕、可溶性ナトリウム塩〔Na〕等水可溶性分を含んでいる。そして、この水可溶性分は、前述した通り、焼結防止剤によって針状ヘマタイト粒子相互を架橋しながら粒子内部及び粒子表面に強固に結合されることにより、針状ヘマタイト粒子相互間の凝集が一層強まる。その結果、殊に、粒子内部や凝集物内部に閉じ込められた可溶性硫酸塩や可溶性ナトリウム塩は、常法による水洗によって除去することが極めて困難となる。
【0192】
上述した通り、可溶性ナトリウム塩や可溶性硫酸塩が焼結防止剤を介在して粒子内部や粒子表面及び凝集物内部に強く結合されている高密度ヘマタイト粒子は、湿式粉砕して粗粒をほぐした後、スラリーのpH値を13以上に調整し、80℃以上の温度で加熱処理すると、アルカリ性水溶液が高密度ヘマタイト粒子の粒子内部まで十分浸透し、その結果、粒子内部や粒子表面及び凝集物内部に強く結合している焼結防止剤の結合力が徐々に弱まり、粒子内部や粒子表面及び凝集物内部から解離され、同時に水可溶性ナトリウム塩や水可溶性硫酸塩も水洗除去しやすくなるものと考えられる。
【0193】
また、磁気記録層中に分散されている鉄を主成分とする針状金属磁性粒子粉末の腐蝕に伴う磁気特性の劣化が抑制される理由について、本発明者は、非磁性下地層用針状ヘマタイト粒子粉末の金属の腐蝕を促進する可溶性ナトリウム塩や可溶性硫酸塩等の可溶性分が少ないこと及び粉体pH値が8以上と高いことに起因して、鉄を主成分とする針状金属磁性粒子粉末の腐蝕の進行を抑制できたものと考えている。
【0194】
事実、本発明者は、後出の実施例及び比較例に示す通り、湿式粉砕後の針状ヘマタイト粒子粉末を、pH値が13未満のアルカリ性懸濁液中で80℃以上の温度をかけて加熱処理した場合、湿式粉砕後の針状ヘマタイト粒子粉末を、pH値が13以上のアルカリ性懸濁液中で80℃未満の温度をかけて加熱処理した場合、針状ヘマタイト粒子粉末を湿式粉砕をすることなく粗粒を含んだままで、pH値13以上のアルカリ性懸濁液中で80℃以上の温度をかけて加熱処理した場合のいずれの場合にも、アルミニウムが存在している鉄を主成分とする金属磁性粒子粉末の腐蝕の進行を十分には抑制できないことから、可溶性分が少ないことと、粉体pH値が8以上であることの相乗効果により鉄を主成分とする金属磁性粒子粉末の腐蝕の進行が抑制できるという現象を確認している。
【0195】
また、本発明に係る磁気記録媒体の耐久性が向上した理由については未だ明らかではないが、本発明者は、アルミニウムが存在している鉄を主成分とする針状金属磁性粒子粉末を磁性粒子として用いたことに起因して、塗料中における磁性粒子に対する結合剤樹脂の吸着強度が高まり、その結果、磁気記録層中における磁性粒子や磁気記録層自体の非磁性下地層に対する密着度が高まったことによるものと考えている。
【0196】
【実施例】
次に、実施例並びに比較例を挙げる。
【0197】
<針状ゲータイト粒子粉末の種類>
出発原料1〜6
針状ヘマタイト粒子粉末の出発原料として、表1に示す特性を有する針状ゲータイト粒子粉末を準備した。
【0198】
【表1】
Figure 0003832539
【0199】
<低密度針状ヘマタイト粒子粉末の製造>
実施例1〜7、比較例1〜6
出発原料である針状ゲータイト粒子粉末の種類、焼結防止剤の種類及び添加量、加熱脱水温度及び時間を種々変化させた以外は、前記本発明の実施の形態と同様にして、低密度針状ヘマタイト粒子粉末を得た。なお、比較例4で得られた粒子粉末は、針状ゲータイト粒子粉末である。
【0200】
この時の主要製造条件を表2に、得られた低密度針状ヘマタイト粒子粉末の諸特性を表3に示す。
【0201】
【表2】
Figure 0003832539
【0202】
【表3】
Figure 0003832539
【0203】
<高密度針状ヘマタイト粒子粉末の製造>
実施例8〜14、比較例7〜11
低密度針状ヘマタイト粒子粉末の種類、高密度化加熱処理の温度及び時間を種々変化させた以外は、前記本発明の実施の形態と同様にして、高密度針状ヘマタイト粒子粉末を得た。
【0204】
この時の主要製造条件を表4に、得られた高密度針状ヘマタイト粒子粉末の諸特性を表5に示す。
【0205】
【表4】
Figure 0003832539
【0206】
【表5】
Figure 0003832539
【0207】
<針状ヘマタイト粒子粉末の酸による溶解処理>
実施例15〜21、比較例12〜13
高密度針状ヘマタイト粒子粉末の種類、湿式粉砕の有無、酸濃度、スラリーのpH値、加熱温度及び加熱時間を種々変化させた以外は、前記本発明の実施の形態と同様にして、針状ヘマタイト粒子粉末を得た。
【0208】
この時の主要製造条件を表6に、得られた針状ヘマタイト粒子粉末の諸特性を表7に示す。
【0209】
【表6】
Figure 0003832539
【0210】
【表7】
Figure 0003832539
【0211】
<針状ヘマタイト粒子粉末のアルカリ性懸濁液の加熱処理>
実施例22〜28、参考例1〜2
針状ヘマタイト粒子粉末の種類、アルカリ性懸濁液のpH値、加熱温度及び加熱時間を種々変化させた以外は、前記本発明の実施の形態と同様にして針状ヘマタイト粒子粉末を得た。
【0212】
この時の主要製造条件を表8に、得られた針状ヘマタイト粒子粉末の諸特性を表9に示す。
【0213】
【表8】
Figure 0003832539
【0214】
【表9】
Figure 0003832539
【0215】
<針状ヘマタイト粒子粉末の表面被覆処理>
実施例29
アルカリ性懸濁液中における加熱処理後にデカンテーション法により水洗して得られた実施例22のpH値が10.5の水洗スラリーは、スラリー濃度が68g/lであった。この水洗スラリー5lを再度加熱して60℃とし、該スラリーに1.0Nのアルミン酸ナトリウム水溶液126ml(針状ヘマタイト粒子に対しAl換算で1.0重量%に相当する。)を加え、30分間保持した後、酢酸水溶液を用いてpH値を8.0に調整した。次いで、前記本発明の実施の形態と同様にして、濾別、水洗、乾燥、粉砕して粒子表面が被覆物により被覆されている粒子からなる針状ヘマタイト粒子粉末を得た。
【0216】
この時の主要製造条件を表10に、得られた針状ヘマタイト粒子粉末の諸特性を表11に示す。
【0217】
実施例30〜35
針状ヘマタイト粒子粉末の種類、表面処理物の種類及び添加量を種々変化させた以外は、実施例29と同様にして、常法により粒子表面が被覆物により被覆されている粒子からなる針状ヘマタイト粒子粉末を得た。
【0218】
この時の主要製造条件を表10に、得られた針状ヘマタイト粒子粉末の諸特性を表11に示す。
【0219】
【表10】
Figure 0003832539
【0220】
【表11】
Figure 0003832539
【0221】
<磁気記録媒体の製造−非磁性支持体上への非磁性下地層の形成>
実施例36〜49、比較例14〜22、参考例3〜11
実施例15〜35、比較例1、3、7〜13及び参考例1、2で得られた針状ヘマタイト粒子粉末を用いて、前記本発明の実施の形態と同様にして、非磁性下地層を形成した。
【0222】
この時の主要製造条件及び諸特性を表12乃び表13に示す。
【0223】
【表12】
Figure 0003832539
【0224】
【表13】
Figure 0003832539
【0225】
<磁気記録媒体の製造−磁気記録層の形成>
磁気記録層の形成に用いた磁性粒子粉末とその諸特性を表14に示す。
【0226】
【表14】
Figure 0003832539
【0227】
実施例50〜63、比較例23〜31、参考例12〜20
実施例36〜49、比較例14〜22及び参考例3〜11で得られた非磁性下地層の種類、磁性粒子粉末の種類を種々変化させた以外は、前記本発明の実施の形態と同様にして、磁気記録媒体を製造した。
【0228】
この時の主要製造条件及び諸特性を表15乃び表16に示す。
【0229】
【表15】
Figure 0003832539
【0230】
【表16】
Figure 0003832539
【0231】
【発明の効果】
本発明に係る磁気記録媒体は、非磁性下地層用非磁性粉末として針状ヘマタイト粒子粉末を用いた場合には、微粒子成分が少ないこと、及び、粉体pHが8以上であって、可溶性塩の含有量が少ないことに起因してビヒクル中での分散性が優れているので強度と表面平滑性に優れている非磁性下地層を得ることができ、該非磁性下地層を用い、且つ、磁気記録層の磁性粒子粉末として所定量のAlを含有する鉄を主成分とする針状金属磁性粒子粉末を用いて磁気記録媒体とした場合には、光透過率が小さく、表面平滑性に優れ、強度が大きく、耐久性に優れ、且つ、磁気記録層中に分散されている鉄を主成分とする針状金属磁性粒子粉末の腐蝕に伴う磁気特性の劣化を抑制することができるので高密度磁気記録媒体として好適である。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention is accompanied by corrosion of acicular metal magnetic particle powders mainly composed of iron having a low light transmittance, smooth surface, high strength, excellent durability, and dispersed in a magnetic recording layer. Provided is a magnetic recording medium in which deterioration of magnetic characteristics is suppressed.
[0002]
[Prior art]
In recent years, as video recording and audio magnetic recording / reproducing devices have been recorded for a long time and reduced in size and weight, the performance of magnetic recording media such as magnetic tapes and magnetic disks has been improved, that is, higher recording density and higher output characteristics. In particular, there is an increasing demand for improvement of frequency characteristics and low noise.
[0003]
In order to improve these characteristics of the magnetic recording medium, various attempts have been made by those skilled in the art from the viewpoints of improving the performance of the magnetic particle powder and reducing the thickness of the magnetic layer.
[0004]
First, the performance enhancement of magnetic particle powder will be described.
[0005]
A characteristic of the magnetic particle powder suitable for satisfying the above requirements for the magnetic recording medium is that it has a high coercive force and a large saturation magnetization.
[0006]
In recent years, acicular metal magnetic particle powder mainly composed of iron obtained by heating and reducing acicular goethite particle powder or acicular hematite particle powder in reducing gas as magnetic particle powder suitable for high output and high density recording Is widely used.
[0007]
The acicular metal magnetic particle powder mainly composed of iron has high coercive force and large saturation magnetization, but the acicular metal magnetic particle powder mainly composed of iron used for the magnetic recording medium is Since they are very fine particles of 1 μm or less, especially about 0.01 to 0.3 μm, they are easily corroded and have deteriorated magnetic properties, and in particular, have the disadvantage of reducing saturation magnetization and coercive force. .
[0008]
Therefore, in order to maintain the characteristics of the magnetic recording medium using the acicular metal magnetic particle powder mainly composed of iron as the magnetic particle powder over a long period of time, the acicular metal magnetic particle powder mainly composed of iron There is a strong demand to suppress corrosion as much as possible.
[0009]
Next, the thinning of the magnetic recording layer will be described.
[0010]
Recently, the demand for higher image quality of video tapes is increasing, and the frequency of the carrier signal to be recorded is higher than that of conventional video tapes. That is, it has shifted to the short wavelength region, and as a result, the magnetization depth from the surface of the magnetic tape is remarkably shallow.
[0011]
In order to improve the high output characteristics of a magnetic recording medium, particularly the S / N ratio, with respect to a short wavelength signal, it is strongly required to reduce the thickness of the magnetic recording layer. This is the case, for example, “Development of Magnetic Materials and Highly Dispersed Magnetic Powder Technology” (1982), page 312 published by the General Technology Center Co., Ltd. The high output characteristics can be maintained with low noise with respect to the wavelength signal. For this purpose, both the coercive force Hc and the residual magnetization Br are required to be large and the coating film must be thinner. "..." as described.
[0012]
As the magnetic recording layer becomes thinner, several problems have arisen. First, there is a problem of smoothing and uneven thickness of the magnetic recording layer. In order to make the magnetic recording layer smooth and free of uneven thickness, the surface of the base film must also be smooth. This is the case, for example, published by the Engineering Information Center Publishing Department, "Magnetic Tape-Friction and Wear Occurrence Factors and Trouble Countermeasures for the Head Running System-Comprehensive Technical Documents" (hereinafter referred to as "Comprehensive Technical Documents") “The surface roughness of the magnetic layer after curing is strongly dependent on the surface roughness of the base (back surface roughness), and the two are almost proportional to each other. As the surface of the base is smoothened, the uniform and large head output is obtained and the S / N is improved.
[0013]
Secondly, the base film is also made thinner like the magnetic layer, and as a result, the strength of the base film has become a problem. This fact is, for example, the above-mentioned “Development of magnetic materials and high dispersion technology of magnetic powder” on page 77 “… ...... High density recording is a major theme imposed on the current magnetic tape. In order to shorten the length of the tape and miniaturize the cassette, it is important for long-time recording, which requires reducing the thickness of the film base. As the tape becomes thinner, the tape stiffness decreases sharply, making it difficult for the recorder to run smoothly.The thickness of the video tape has become thinner and thinner in both the longitudinal and width directions. The improvement is greatly desired.
[0014]
Furthermore, the demand for higher performance of magnetic recording media has not been limited recently, and the surface of the magnetic recording layer and the magnetic recording medium itself have been reduced along with the thinning of the magnetic recording layer and the thinning of the nonmagnetic support described above. Therefore, it is strongly required to improve the durability of the magnetic recording layer surface and the magnetic recording medium itself.
[0015]
This fact is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-298679, “... Recently, with the development of magnetic recording, the demand for high image quality and high sound quality is increasing, and the improvement of electromagnetic conversion characteristics, especially the formation of fine particles of ferromagnetic powder. However, it is required to increase the density and further smooth the surface of the magnetic tape to reduce noise and increase C / N .... However, the magnetic layer and device during the running of the magnetic tape are required. As a result of the increase in the coefficient of friction for contact with the system, the magnetic layer of the magnetic recording medium tends to be damaged or peeled off after a short period of use, especially for video tapes where the video head and the magnetic recording medium are fast. Therefore, the ferromagnetic powder easily falls off from the magnetic layer and causes clogging of the magnetic head, and therefore, it is desired to improve the running durability of the magnetic layer of the magnetic recording medium. It is clear from ... "is described.
[0016]
By the way, determination of the end of the magnetic tape of a magnetic recording medium such as a video tape is currently performed by detecting a portion of the magnetic recording medium having a high light transmittance with a video deck. Magnetic recording media become difficult to detect when the light transmittance of the entire magnetic recording layer increases as the magnetic recording medium becomes thinner or the magnetic particle powder dispersed in the magnetic recording layer becomes ultrafine. In order to reduce the light transmittance by adding carbon black or the like to the layer, it is essential to add carbon black or the like to the magnetic recording layer in the current video tape.
[0017]
However, the addition of a large amount of nonmagnetic carbon black or the like not only inhibits high density recording, but also inhibits thinning. In order to further reduce the thickness of the magnetic tape by reducing the magnetization depth from the surface of the magnetic tape, it is strongly required to reduce the nonmagnetic particle powder such as carbon black added to the magnetic recording layer as much as possible. Yes.
[0018]
Therefore, there is a strong demand for a magnetic recording medium having a low light transmittance even if the amount of carbon black added to the magnetic recording layer is reduced.
[0019]
Along with the thinning of the magnetic recording layer and the thinning of the nonmagnetic support, a nonmagnetic particle powder such as hematite particles is bonded onto the nonmagnetic support such as a base film to form a magnetic recording layer. At least one nonmagnetic underlayer dispersed therein has been provided, and has already been put into practical use (Japanese Patent Publication No. 6-93297, Japanese Patent Laid-Open No. 62-159338, Japanese Patent Laid-Open No. 63-187418, JP-A-4-167225, JP-A-4-325915, JP-A-5-73882, JP-A-5-182177, JP-A-5-347017, JP-A-6-60362. Issue gazette).
[0020]
However, a magnetic recording medium in which a nonmagnetic underlayer in which nonmagnetic powder is dispersed in a binder resin is formed on a nonmagnetic support and a magnetic recording layer is provided on the nonmagnetic underlayer is improved in surface smoothness. There was a problem of poor durability.
This fact is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 5-182177. If the magnetic layer is provided as an upper layer after providing a non-magnetic thick undercoat layer on the surface of the support, the surface roughness of the support is reduced. Although the influence can be eliminated, there has been a problem that the wear and durability of the head are not improved, because conventionally, a thermosetting resin is used as a binder as a non-magnetic lower layer, so that the lower layer is cured and the magnetic layer It is considered that the friction between the head and the head and the contact with other members are performed in an unbuffered state, and the magnetic recording medium having such a lower layer is slightly inflexible. ... "as described.
[0021]
Therefore, as the magnetic recording layer is thinned and the nonmagnetic support is thinned, the light transmittance is small, the surface is smooth, the strength is high, the durability is excellent, and the magnetic recording layer is dispersed in the magnetic recording layer. Magnetic recording media in which deterioration of magnetic properties due to corrosion of acicular metal magnetic particle powders containing iron as a main component is suppressed are currently most demanded, but these properties are sufficiently satisfied. A magnetic recording medium has not yet been obtained.
[0022]
[Problems to be solved by the invention]
Therefore, the present invention provides corrosion of acicular metal magnetic particle powder mainly composed of iron having a small light transmittance, a smooth surface, high strength, excellent durability, and dispersed in a magnetic recording layer. An object of the present invention is to obtain a magnetic recording medium in which the deterioration of magnetic properties accompanying the above is suppressed.
[0023]
[Means for Solving the Problems]
The technical problem can be achieved by the present invention as follows.
[0024]
That is, the present invention relates to a nonmagnetic support, a nonmagnetic underlayer comprising a nonmagnetic particle powder and a binder resin formed on the nonmagnetic support, and a magnetic particle powder formed on the nonmagnetic underlayer. In a magnetic recording medium comprising a magnetic recording layer comprising a binder resin, the magnetic particle powder is an acicular metal magnetic particle powder mainly composed of iron in which 0.05 to 10% by weight of aluminum is present in terms of Al. And the non-magnetic particle powder has an average major axis diameter of 0.005 to 0.30 μm and a BET specific surface area value of 35 to 150 m.2An aqueous suspension of acicular hematite particles having a pH of 3.0 N, a pH value of 3.0 or less, and a temperature range of 20 to 100 ° C. After dissolving 5 to 50% by weight of the total amount of acicular hematite particles present therein, an aqueous alkaline solution is added to the aqueous suspension of acicular hematite particles obtained by washing the remaining acicular hematite particles with water. After adding and adjusting the pH value to 13 or more, heat treatment is carried out in a temperature range of 80 to 103 ° C., and then the average major axis diameter obtained by filtration, washing and drying is 0.004 to 0.295 μm, BET specific surface area value 35.9 to 212m2/ G, the powder pH value is 8 or more, the content of soluble sodium salt is 300 ppm or less in terms of Na, and the content of soluble sulfate is SO4The magnetic recording medium is characterized by being acicular hematite particle powder of 150 ppm or less in terms of conversion.
[0025]
The present invention also provides a magnetic recording medium in which the surface of the acicular hematite particle powder is coated with at least one of aluminum hydroxide, aluminum oxide, silicon hydroxide, and silicon oxide. is there.
[0026]
The configuration of the present invention will be described in more detail as follows.
[0027]
First, the nonmagnetic underlayer in the present invention will be described.
[0028]
The nonmagnetic underlayer in the present invention is formed on a nonmagnetic support and is composed of acicular hematite particle powder and a binder resin.
[0029]
Nonmagnetic supports include polyethylene terephthalate, polyethylene, polypropylene, polycarbonate, polyethylene naphthalate, synthetic resin films such as polyamide, polyamideimide, and polyimide, which are currently widely used for magnetic recording media, metal foils such as aluminum and stainless steel, A board and various kinds of paper can be used, and the thickness varies depending on the material, but usually 1.0 to 300 μm, more preferably 2.0 to 200 μm is used. In the case of a magnetic disk, polyethylene terephthalate is usually used as a nonmagnetic support, and the thickness is usually 50 to 300 μm, preferably 60 to 200 μm. In the case of magnetic tape, the thickness varies depending on the material, and in the case of polyethylene terephthalate, it is usually 3 to 100 μm, preferably 4 to 20 μm. In the case of polyethylene naphthalate, it is usually 3 to 50 μm, preferably 4 to 20 μm. In this case, it is usually 2 to 10 μm, preferably 3 to 7 μm.
[0030]
The acicular hematite particle powder in the present invention has an average major axis diameter of 0.004 to 0.295 μm and a BET specific surface area value of 35.9 to 212 m.2/ G, powder pH value is 8 or more, soluble sodium salt is 300 ppm or less in terms of Na, soluble sulfate is SO4Containing 150 ppm or less in terms of conversion.
[0031]
The particle shape of the acicular hematite particle powder in the present invention is acicular. Here, the term “needle shape” means not only the literal needle shape but also the spindle shape and the rice grain shape.
[0032]
When the average major axis diameter of the acicular hematite particle powder in the present invention exceeds 0.295 μm, the particle size is too large, which is not preferable because the surface smoothness of the coating film is impaired. When the average particle size is less than 0.004 μm, dispersion in the vehicle becomes difficult due to an increase in intermolecular force due to the formation of fine particles. Considering the dispersibility in the vehicle and the surface smoothness of the coating film, the average major axis diameter is preferably 0.008 to 0.275 μm, more preferably 0.016 to 0.245 μm.
[0033]
The average minor axis diameter of the acicular hematite particle powder in the present invention is preferably 0.002 to 0.147 μm. The reason why the lower limit value and the upper limit value of the average minor axis diameter of the acicular hematite particle powder in the present invention are determined is the same as the reason why the average major axis diameter is determined. Considering the dispersibility in the vehicle and the surface smoothness of the coating film, the average minor axis diameter is more preferably 0.004 to 0.137 μm, and still more preferably 0.008 to 0.122 μm.
[0034]
The axial ratio of the acicular hematite particle powder in the present invention (the ratio of the average major axis diameter to the average minor axis diameter, hereinafter simply referred to as “axis ratio”) is preferably 2 to 20. When the axial ratio is less than 2, it is difficult to obtain a coating film having sufficient strength. When the axial ratio exceeds 20, entanglement of particles in the vehicle increases, and dispersibility may deteriorate and viscosity may increase. Considering the dispersibility in the vehicle and the strength of the obtained coating film, the axial ratio is more preferably in the range of 3-10.
[0035]
The reason why the lower limit value and the upper limit value of the BET specific surface area value of the acicular hematite particle powder in the present invention are determined is the same as the reason why the upper limit value and the lower limit value of the average major axis diameter are determined. Considering the dispersibility in the vehicle and the surface smoothness of the coating film, the BET specific surface area value is 38 to 141.4 m.2/ G is preferred, more preferably 41-113.1 m.2/ G.
[0036]
The acicular hematite particle powder in the present invention preferably has a geometric standard deviation value of the major axis diameter of 1.50 or less. When it exceeds 1.50, it is not preferable because the existing coarse particles adversely affect the surface smoothness of the coating film. Considering the surface smoothness of the coating film, the geometric standard deviation value of the major axis diameter is more preferably 1.48 or less, and still more preferably 1.45 or less. Considering industrial productivity, the lower limit value of the geometric standard deviation value of the major axis diameter is 1.01.
[0037]
The acicular hematite particles in the present invention preferably have a high degree of densification, and the specific surface area S measured by the BET method.BETSurface area S calculated from the major axis and minor axis diameters measured from the values and particles shown in the electron micrographTEMRatio to the value (SBET/ STEMValue), 0.5 to 2.5 is preferable.
[0038]
SBET/ STEMWhen the value is less than 0.5, the densification of the needle-like matite particle powder has been achieved, but the particle diameter has increased due to the sintering between the particles and a sufficient surface. A coating film having smoothness cannot be obtained. SBET/ STEMWhen the value exceeds 2.5, densification is not sufficient, and a large number of dewatering pores exist inside and on the surface of the particle, so that dispersibility in the vehicle becomes insufficient. Considering the dispersibility in the vehicle and the surface smoothness of the coating film, SBET/ STEMThe value is preferably 0.7 to 2.0, more preferably 0.8 to 1.6.
[0039]
The powder pH value of the acicular hematite particle powder in the present invention is 8 or more. When the powder pH value is less than 8, the needle-like metal magnetic particle powder mainly composed of iron contained in the magnetic recording layer formed on the non-magnetic underlayer is gradually corroded, and the magnetic properties are reduced. Causes deterioration. Considering the corrosion prevention effect of the acicular metal magnetic particle powder containing iron as a main component, the powder pH value is preferably 8.5 to 11, more preferably the powder pH value is 9.0 to 10.5. .
[0040]
The content of the soluble sodium salt in the acicular hematite particle powder in the present invention is 300 ppm or less in terms of Na. When it exceeds 300 ppm, the acicular metal magnetic particle powder mainly composed of iron contained in the magnetic recording layer formed on the nonmagnetic underlayer is gradually corroded to cause deterioration of magnetic properties. In addition, the dispersion characteristics of the hematite particle powder in the vehicle are likely to be impaired, and the white flower phenomenon may occur in the storage state of the magnetic recording medium, particularly in a high humidity environment. Considering the corrosion prevention effect of the acicular metal magnetic particle powder containing iron as a main component, it is preferably 250 ppm or less, more preferably 200 ppm or less, and even more preferably 150 ppm or less. In consideration of industrial productivity, the lower limit is about 0.01 ppm.
[0041]
The content of soluble sulfate in acicular hematite particles in the present invention is SO.4It is 150 ppm or less in terms of conversion. When it exceeds 150 ppm, the acicular metal magnetic particle powder mainly composed of iron contained in the magnetic recording layer formed on the nonmagnetic underlayer is gradually corroded to cause deterioration of magnetic properties. In addition, the dispersion characteristics of the hematite particle powder in the vehicle are likely to be impaired, and the white flower phenomenon may occur in the storage state of the magnetic recording medium, particularly in a high humidity environment. Considering the corrosion prevention effect of the acicular metal magnetic particle powder containing iron as a main component, it is preferably 100 ppm or less, more preferably 70 ppm or less, and even more preferably 50 ppm or less. In consideration of industrial productivity, the lower limit is about 0.01 ppm.
[0042]
The acicular hematite particle powder according to the present invention may have a surface of at least one compound of aluminum hydroxide, aluminum oxide, silicon hydroxide or silicon oxide (hereinafter referred to as aluminum hydroxide), if necessary. It may be coated with an object or the like). Needle-like hematite particles composed of needle-like hematite particles whose particle surfaces are coated with a coating have good affinity with the binder resin when dispersed in a vehicle, and a desired degree of dispersion can be easily obtained.
[0043]
The coating amount of aluminum hydroxide and the like is Al equivalent to the acicular hematite particle powder, SiO2Conversion or Al conversion amount and SiO20.01 to 50% by weight in terms of the total amount of conversion is preferable. When the amount is less than 0.01% by weight, it is difficult to obtain the effect of improving dispersibility by coating. When the amount exceeds 50% by weight, the coating effect is saturated, and it is meaningless to coat more than necessary. Considering the dispersibility in the vehicle and industrial productivity, the coating amount of aluminum hydroxide and the like is more preferably 0.05 to 20% by weight.
[0044]
The acicular hematite particle powder coated with an aluminum hydroxide or the like in the present invention is approximately the same particle size as the acicular hematite particle powder in the present invention that is not coated with an aluminum hydroxide or the like, Axial ratio, BET specific surface area value, geometrical standard deviation value of major axis diameter, SBET/ STEMValue, powder pH value, soluble sodium salt and soluble sulfate.
[0045]
Next, a method for producing acicular hematite particle powder in the present invention will be described.
[0046]
The acicular hematite particle powder in the present invention is an aqueous suspension of the acicular hematite particle powder obtained by washing the acicular hematite particle powder, which is the particle powder to be treated, with water after performing dissolution treatment with an acid under specific conditions. After adjusting the pH value to 13 or more by adding an alkaline aqueous solution to the liquid, it can be obtained by heat treatment in a temperature range of 80 to 103 ° C.
[0047]
Here, the acicular hematite particle powder as the particles to be treated can be obtained by various methods. For example, there are a method of directly generating acicular hematite particle powder by a wet method, a method of generating an acagenite (β-FeOOH) particle powder, and then heat dehydrating to obtain acicular hematite particle powder. As a production method, a needle-like goethite particle powder, which is a starting material of needle-like hematite particle powder, is produced by a wet method, and the obtained needle-like goethite particle powder is heated and dehydrated to obtain needle-like hematite particle powder. Is also industrially preferable.
[0048]
Therefore, first, a general method for producing acicular goethite particle powder, which is a starting material of acicular hematite particle powder as the treated particle powder, will be described.
[0049]
The acicular goethite particles, as will be described in detail later, are obtained by reacting with ferrous salt and either alkali hydroxide or alkali carbonate or mixed alkali of alkali hydroxide and alkali carbonate. It is obtained by aeration of an oxygen-containing gas such as air through a suspension containing a ferrous iron-containing precipitate such as iron carbonate to produce acicular goethite particles.
[0050]
As is well known, a typical basic reaction of acicular goethite particles includes (1) a suspension containing a ferrous hydroxide colloid obtained by adding an equivalent amount or more of an alkali hydroxide aqueous solution to a ferrous salt aqueous solution. a method of generating acicular goethite particles by aeration of oxygen-containing gas at a pH value of 11 or higher and a temperature of 80 ° C. or lower, and (2) a reaction between an aqueous ferrous salt solution and an aqueous alkali carbonate solution. FeCO obtained3A method for producing goethite particles having a spindle shape by aeration of a suspension containing nitrobenzene, if necessary, followed by an oxygen-containing gas and an oxidation reaction; (3) ferrous salt aqueous solution and alkaline carbonate aqueous solution Aged suspension containing iron-containing precipitate obtained by reacting with alkali hydroxide is aged if necessary, and then oxygenated gas is passed through to conduct oxidation reaction to produce spindle-shaped goethite particles (4) An oxygen-containing gas is bubbled through a ferrous salt aqueous solution containing a ferrous hydroxide colloid obtained by adding less than an equivalent amount of an alkali hydroxide aqueous solution or an alkali carbonate aqueous solution to a ferrous salt aqueous solution. Oxidation reaction is performed to generate acicular goethite core particles, and then to the ferrous salt aqueous solution containing the acicular goethite core particles, Fe in the ferrous salt aqueous solution is added.2+A method of growing an acicular goethite core particle by aeration of an oxygen-containing gas after adding an alkali hydroxide aqueous solution of an equivalent amount or more to the above, (5) an aqueous alkali hydroxide solution or carbonic acid of less than an equivalent amount in the ferrous salt aqueous solution Acicular goethite core particles are generated by performing an oxidation reaction by bubbling an oxygen-containing gas into a ferrous salt aqueous solution containing ferrous hydroxide colloid obtained by adding an aqueous alkaline solution, and then generating the acicular goethite The ferrous salt aqueous solution containing the core particles is added to the Fe ferrous salt aqueous solution.2+A method of growing an acicular goethite core particle by aeration of an oxygen-containing gas after adding an alkali carbonate aqueous solution of an equivalent amount or more with respect to (6) an alkali hydroxide or alkali carbonate aqueous solution less than the equivalent of ferrous salt aqueous solution The needle-like goethite core particles are generated by conducting an oxidation reaction by aerating an oxygen-containing gas to an aqueous ferrous salt solution containing ferrous hydroxide colloid obtained by adding, and then in the acidic to neutral region There is a method of growing the acicular goethite core particles.
[0051]
It should be noted that during the formation reaction of goethite particles, different elements such as Ni, Zn, P, and Si that are usually added to improve various characteristics such as the major axis diameter, minor axis diameter, and axial ratio of the particles are added. There is no problem.
[0052]
The acicular goethite particle powder as a starting material in the present invention usually has an average major axis diameter of 0.005 to 0.4 μm, an average minor axis diameter of 0.0025 to 0.2 μm, and an axial ratio of 2 to 2. 20, Geometric standard deviation value of major axis diameter is 1.70 or less, BET specific surface area value is 50-250m2/ G, powder pH value is 3 to 9, soluble sodium salt is 300 to 1500 ppm in terms of Na, soluble sulfate is SO4Containing 150 to 3000 ppm in terms of conversion.
[0053]
Next, a method for producing acicular hematite particle powder as the treated particle powder will be described.
[0054]
The acicular hematite particle powder that is the particle powder to be treated in the present invention can be obtained by subjecting the acicular goethite particle powder, which is a starting material, to heat dehydration treatment in a temperature range of 550 to 850 ° C.
[0055]
When the temperature of the heat dehydration treatment is lower than 550 ° C., the densification is insufficient, and there are many dehydration holes inside and on the surface of the acicular hematite particles. The particle shape is not maintained due to the progress of dissolution from the dehydration holes, etc., and the dispersibility of the obtained acicular hematite particle powder in the vehicle becomes insufficient. It is difficult to obtain. When the temperature exceeds 850 ° C., the density of the needle-like matite particles is sufficiently increased. However, since sintering occurs between the particles and the particles, the particle diameter increases, and similarly, the coating film having a smooth surface is obtained. It is difficult to obtain. The upper limit of the heat dehydration temperature is preferably 800 ° C.
[0056]
The acicular hematite particle powder as the treated particle powder in the present invention is obtained by subjecting the acicular goethite particle powder to low-temperature heat dehydration treatment in a temperature range of 250 to 500 ° C. to obtain a low-density acicular hematite particle powder, The low-density acicular hematite particle powder is preferably a densified acicular hematite particle powder obtained by subjecting the low-density acicular hematite particle powder to a high-temperature heat treatment in a temperature range of 550 to 850 ° C.
[0057]
A low temperature heating dehydration temperature of less than 250 ° C. is not preferable because a long time is required for the dehydration reaction. When the low temperature heating dehydration temperature exceeds 500 ° C., the dehydration reaction may occur rapidly, and the shape of the particles may be easily broken, or sintering between the particles may be caused. Low density acicular hematite particles obtained by low temperature heat dehydration treatment are obtained from acicular goethite particles.2O is dehydrated and consists of low-density particles having many dewatering holes, and the BET specific surface area value is about 1.2 to 2 times that of the acicular goethite particle powder as a starting material.
[0058]
The obtained low density acicular hematite particle powder has an average major axis diameter of 0.005 to 0.30 μm, an average minor axis diameter of 0.0025 to 0.15 μm, and an axial ratio of 2 to 20, Geometric standard deviation value of major axis diameter is 1.70 or less, BET specific surface area value is 70-350m2/ G, SBET/ STEMThe value is 2.6 or more, the powder pH value is 3 to 9, the soluble sodium salt is 500 to 3000 ppm in terms of Na, and the soluble sulfate is SO.4Containing 300 to 4000 ppm in terms of conversion.
[0059]
Subsequently, the low-density hematite particle powder is heat-treated at a temperature of 550 to 850 ° C. to obtain a densified needle-like hematite particle powder. When the high-temperature heat treatment temperature is less than 550 ° C., the densification is insufficient, and there are a large number of dehydration holes inside and on the particle surface of the hematite particles. The particle shape is not maintained due to the progress of dissolution, etc., and the dispersibility of the obtained acicular hematite particle powder in the vehicle becomes insufficient, and it is difficult to obtain a smooth coating film when a nonmagnetic underlayer is formed. . When the temperature exceeds 850 ° C., the density of the hematite particles is sufficiently increased. However, since the particles and the particles are sintered with each other, the particle diameter is increased, and similarly, it is difficult to obtain a coating film having a smooth surface. . The upper limit of the heat dehydration temperature is preferably 800 ° C.
[0060]
The obtained high-density needle-like hematite particles usually have an average major axis diameter of 0.005 to 0.30 μm, an average minor axis diameter of 0.0025 to 0.15 μm, and an axial ratio of 2 to 20, Geometric standard deviation value of major axis diameter is 1.70 or less, BET specific surface area value is 35 to 150 m2/ G, SBET/ STEMThe value is 0.5 to 2.5, the powder pH value is 2.5 to 9, the soluble sodium salt is 500 to 4000 ppm in terms of Na, and the soluble sulfate is SO.4It contains 300 to 5000 ppm in terms of conversion.
[0061]
The acicular hematite particle powder in the present invention is preferably preliminarily coated with a sintering inhibitor prior to heat dehydration treatment or high temperature heat treatment at a temperature range of 550 to 850 ° C. The coating treatment with the sintering inhibitor is an aqueous suspension containing acicular goethite particle powder as starting material particle powder or low-density acicular hematite particle powder obtained by low-temperature heat dehydration treatment at a temperature range of 250 to 500 ° C. Add anti-sintering agent, mix and stir, filter, wash and dry.
Yes.
[0062]
Examples of the sintering inhibitor include commonly used phosphorus compounds such as sodium hexametaphosphate, polyphosphoric acid, and orthophosphoric acid, No. 3 water glass, sodium orthosilicate, sodium metasilicate, silicon compounds such as colloidal silica, and boric acid. Use aluminum compounds such as boron compounds, aluminum acetate, aluminum sulfate, aluminum chloride, aluminum nitrate, alkali aluminates such as sodium aluminate, aluminum compounds such as alumina sol and aluminum hydroxide, and titanium compounds such as titanium oxysulfate. be able to.
[0063]
The amount of anti-sintering agent present on the surface of the acicular goethite particle powder depends on various conditions such as the type and amount of anti-sintering agent, pH value in alkaline aqueous solution and heat treatment temperature, but the total weight of particles The content is 0.05 to 10% by weight.
[0064]
Next, a method for producing acicular hematite particle powder in the present invention will be described.
[0065]
The acicular hematite particle powder in the present invention is obtained by subjecting an aqueous suspension of acicular hematite particle powder as a treated particle powder to an acid concentration of 1.0 N or more, a pH value of 3.0 or less, and a temperature range of 20 to 100 ° C. The acicular hematite obtained by dissolving 5 to 50% by weight of the total amount of acicular hematite particles present in the aqueous suspension and then washing the remaining acicular hematite particles with water. An aqueous alkali solution is added to an aqueous suspension of particle powder to adjust the pH value to 13 or more, and then heat treatment is performed in a temperature range of 80 to 103 ° C.
[0066]
First, the acicular hematite particle powder as the treated particle powder in the present invention will be described.
[0067]
The particle shape of the acicular hematite particle powder as the treated particle powder is acicular. Here, the term “needle shape” means not only the literal needle shape but also the spindle shape and the rice grain shape.
[0068]
The acicular hematite particle powder as the particle powder to be treated has an average major axis diameter of 0.005 to 0.3 μm, and a BET specific surface area value of 35 to 150 m.2/ G.
[0069]
When the average major axis diameter of the acicular hematite particle powder as the particle powder to be treated exceeds 0.3 μm, the particle size of the acicular hematite particle powder in the present invention obtained after the treatment is too large. Since surface smoothness is impaired, it is not preferable. When the average particle size is less than 0.005 μm, dispersion in the vehicle becomes difficult due to an increase in intermolecular force caused by atomization of the acicular hematite particles obtained in the present invention after the above treatment. Considering the dispersibility in the vehicle and the surface smoothness of the coating film, the average major axis diameter is preferably 0.02 to 0.25 μm.
[0070]
The reason why the lower limit value and the upper limit value of the BET specific surface area value of the acicular hematite particle powder as the treated particle powder are determined is the same as the reason why the upper limit value and the lower limit value of the average major axis diameter are determined. Considering the dispersibility in the vehicle and the surface smoothness of the coating film, the BET specific surface area value is preferably 37 to 135 m.2/ G.
[0071]
The acicular hematite particle powder as the treated particle powder has an average minor axis diameter of 0.0025 to 0.15 μm, a geometric standard deviation value of major axis diameter of 1.70 or less, SBET/ STEMThe value is 0.5 to 2.5, the powder pH value is 2.5 to 9, the soluble sodium salt is 500 to 4000 ppm in terms of Na, and the soluble sulfate is SO.4It is preferably 300 to 5000 ppm or less in terms of conversion.
[0072]
Next, the dissolution treatment with acid of the acicular hematite particles as the particles to be treated will be described.
[0073]
The acicular hematite particle powder as the particle powder to be treated is subjected to a dissolution treatment with an acid, and then coarsely pulverized in advance to loosen the coarse particles, and then slurried, and then wet pulverized to further refine the coarse particles. It is preferable to loosen it. The wet pulverization may be performed using a ball mill, a sand grinder, a colloid mill, or the like so that at least coarse particles of secondary aggregated particles of 44 μm or more are eliminated. The degree of wet pulverization is 10% or less, preferably 5% or less, and more preferably 0% for coarse particles of 44 μm or more. If coarse particles of 44 μm or more remain in excess of 10%, it is difficult to obtain the effect of dissolution treatment with an acid in the next step.
[0074]
The concentration of the acicular hematite particle powder in the aqueous suspension used for the dissolution treatment with an acid is preferably 1 to 500 g / l, and more preferably 10 to 250 g / l. If it is less than 1 g / l, the amount of treatment per treatment unit is too small, which is not industrially preferable. When it exceeds 500 g / l, it is difficult to perform uniform dissolution treatment.
[0075]
As the acid used for the dissolution treatment with an acid, any of sulfuric acid, hydrochloric acid, nitric acid, sulfurous acid, chloric acid, perchloric acid, and oxalic acid can be used. In the case of performing the treatment at a high temperature or considering the corrosion, deterioration, economic efficiency, etc. of the container in which the dissolution treatment is performed, sulfuric acid is preferable.
[0076]
The acid concentration in the dissolution treatment with an acid is 1.0 N or more, preferably 1.2 N or more, more preferably 1.5 N or more. If it is less than 1.0 N, it takes a very long time to dissolve the acicular hematite particle powder, which is industrially disadvantageous.
[0077]
The initial pH value in the acid dissolution treatment is a pH value of 3.0 or less, preferably a pH value of 2.0 or less, more preferably a pH value of 1.0 or less. Considering dissolution time and the like, a pH value of 1.0 or less is suitable. When the pH value exceeds 3.0, it takes a very long time to dissolve the acicular hematite particle powder, which is industrially disadvantageous.
[0078]
The temperature range of the aqueous suspension in the dissolution treatment with an acid is 20 to 100 ° C, preferably 50 to 100 ° C, more preferably 70 to 100 ° C. When the temperature is lower than 20 ° C., it takes a very long time to dissolve the needle-like hematite particle powder, which is industrially disadvantageous. When the temperature exceeds 100 ° C., dissolution of the particles proceeds rapidly, making it difficult to control, and an apparatus such as an autoclave is required, which is not industrially preferable.
[0079]
In the case where the average major axis diameter of the acicular hematite particle powder as the particle powder to be treated is 0.05 to 0.30 μm, which is a relatively large region, the conditions for the dissolution treatment are hard conditions such as acid concentration. It is preferable to carry out at 1.5N or more, pH value 1.0 or less, and temperature range 70-100 degreeC, and in the case of 0.005-0.05 micrometer which is an area | region where an average major axis diameter is comparatively small, The conditions are preferably soft under conditions such as an acid concentration of 1.0 to 1.5 N, a pH value of 1.0 to 3.0, and a temperature range of 20 to 70 ° C.
[0080]
The dissolution treatment with an acid is carried out until 5 to 50% by weight, preferably 10 to 45% by weight, more preferably 15 to 40% by weight of the total amount of acicular hematite particle powder, which is the particle powder to be treated, is dissolved. When the amount is less than 5% by weight, the fine particle component is not sufficiently removed by dissolution. When the amount exceeds 50% by weight, the entire particle powder becomes fine particles, and the loss due to dissolution is large, which is industrially preferable. Absent.
[0081]
In addition, the aqueous solution of the iron salt dissolved by the dissolution treatment with acid is separated from the slurry by filtration and used as a ferrous salt raw material for the production of acicular goethite particle powder from the viewpoint of resource recycling. Can do.
[0082]
Next, heat treatment in an alkaline suspension of acicular hematite particle powder as a particle to be treated will be described.
[0083]
In the heat treatment of the acicular hematite particle powder in the alkaline suspension, the aqueous suspension of the remaining acicular hematite particle powder after the dissolution treatment with acid is filtered and washed, and the cake obtained is dispersed again in water. It is preferable to leave it as an aqueous suspension of the acicular hematite particles, or as an aqueous suspension of the needle-like hematite particles powder that is washed with water by decantation. .
[0084]
The concentration of the acicular hematite particle powder in the alkaline suspension used for the heat treatment of the alkaline suspension is preferably 50 to 250 g / l.
[0085]
As the alkaline aqueous solution, an aqueous solution of an alkali hydroxide such as sodium hydroxide, potassium hydroxide, calcium hydroxide or the like can be used.
[0086]
The pH value in the alkaline suspension containing acicular hematite particle powder is 13 or more. When the pH is less than 13, solid cross-linking due to the sintering inhibitor existing on the particle surface of the acicular hematite particle powder cannot be effectively removed, and soluble sodium salt present in the particle surface and on the particle surface is soluble. Unable to wash out sulfates. The upper limit is a pH value of 14. Needle-like hematite particles The effect of removing solid cross-linking due to the sintering inhibitor present on the particle surface and washing out soluble sodium salts, soluble sulfates, etc., and also during the heat treatment of alkaline suspension Considering the cleaning effect for removing alkali such as sodium attached to the particle surface of the hematite particle powder, the pH value is preferably in the range of 13.1 to 13.8.
[0087]
The heating temperature of the alkaline suspension containing the acicular hematite particle powder having a pH value of 13 or higher is preferably 80 ° C. or higher, more preferably 90 ° C. or higher. When the temperature is lower than 80 ° C., it is difficult to effectively remove the solid cross-linking caused by the sintering inhibitor present on the surface of the acicular hematite particle powder. The upper limit of the heating temperature is preferably 103 ° C, more preferably 100 ° C. When the temperature exceeds 103 ° C., the solid cross-linking can be effectively removed, but an autoclave or the like is necessary, or the liquid to be treated is boiled under normal pressure, which is industrially disadvantageous.
[0088]
Needle-like hematite particles powder that has been heat-treated in an alkaline suspension is separated by filtration and washed with water in the usual manner, so that soluble sodium salts, sulfates, and alkaline suspensions washed out from the inside of the needle-like hematite particles and the particle surface During the heat treatment of the liquid, alkali such as sodium attached to the surface of the needle-like hematite particles is removed and then dried.
[0089]
As a water washing method, if a method commonly used in industry such as a method of washing by decantation, a method of washing by a dilution method using a filter thickener, a method of washing by passing water through a filter press, etc. is used. Good.
[0090]
In addition, if the soluble sodium salt and soluble sulfate contained inside the acicular hematite particle powder are washed out with water, the acicular hematite particle powder is used in subsequent steps, for example, in the coating treatment step described later. Even if soluble sodium salts or soluble sulfates adhere to the surface of the particles, they can be easily removed by washing with water.
[00091]
Next, the surface coating treatment of the acicular hematite particle powder coated with the aluminum hydroxide or the like in the present invention is carried out to an aqueous suspension obtained by dispersing the acicular hematite particle powder in the present invention in an aqueous solution. The aluminum compound, the silicon compound or both of the compounds are mixed and stirred, or if necessary, the pH value is adjusted after mixing and stirring, whereby the aluminum hydroxide is added to the surface of the acicular hematite particles. The product, aluminum oxide, silicon hydroxide and silicon oxide may be coated, followed by filtration, washing with water, drying and grinding. If necessary, a deaeration / consolidation process may be further performed.
[00092]
As the aluminum compound and silicon compound used for the surface coating treatment, the same aluminum compound and silicon compound used as the above-mentioned sintering inhibitor can be used.
[0093]
The addition amount of the aluminum compound is 0.01 to 50% by weight in terms of Al with respect to the acicular hematite particle powder. If it is less than 0.01% by weight, the dispersion in the vehicle is insufficient, and if it exceeds 50% by weight, the coating effect is saturated, so there is no point in adding more than necessary.
[0094]
The amount of silicon compound added is SiO to acicular hematite particle powder.2It is 0.01 to 50% by weight in terms of conversion. If it is less than 0.01% by weight, the dispersion in the vehicle is insufficient, and if it exceeds 50% by weight, the coating effect is saturated, so there is no point in adding more than necessary.
[0095]
When an aluminum compound and a silicon compound are used in combination, the equivalent amount of Al and SiO2The total amount with the converted amount is preferably 0.01 to 50% by weight.
[0096]
As binder resins, vinyl chloride-vinyl acetate copolymer, urethane resin, vinyl chloride-vinyl acetate-maleic acid copolymer, urethane elastomer, butadiene-acrylonitrile copolymer, which are currently widely used in the production of magnetic recording media. For example, synthetic rubber resins such as coalescence, polyvinyl butyral, nitrocellulose, polyester resins, polybutadiene, epoxy resins, polyamide resins, polyisocyanates, electron beam curable acrylic urethane resins, and mixtures thereof can be used. In addition, each binder resin has —OH, —COOH, —SO.3M, -OPO2M2, -NH2And the like (where M is H, Na, K). Considering the dispersibility of the particles, -COOH, -SO as polar groups3Binder resins containing M are preferred.
[0097]
The mixing ratio of the acicular hematite particle powder and the binder resin in the present invention is 5 to 2000 parts by weight, preferably 100 to 1000 parts by weight of the acicular hematite particle powder with respect to 100 parts by weight of the binder resin.
[0098]
The coating thickness of the nonmagnetic underlayer formed on the nonmagnetic support in the present invention is in the range of 0.2 to 10.0 μm. When it is less than 0.2 μm, it is difficult to improve the surface roughness of the nonmagnetic support, and the strength tends to be insufficient. Considering the thinning of the magnetic recording medium and the strength of the coating film, the coating film thickness is more preferably 0.5 to 5.0 μm.
[0099]
Note that the nonmagnetic underlayer may contain a lubricant, an abrasive, an antistatic agent, etc. used in the production of a normal magnetic recording medium, if necessary.
[0100]
The nonmagnetic underlayer using acicular hematite particle powder in the present invention in which the particle surface is not coated with the aluminum hydroxide or the like has a coating film glossiness of 187 to 300%, preferably 193 to 300%. More preferably, the coating film has a surface roughness Ra of 0.5 to 8.5 nm, preferably 0.5 to 8.0 nm, more preferably 0.5 to 7.5 nm. The rate (relative value) is 119 to 160, preferably 120 to 160.
[0101]
The nonmagnetic underlayer using acicular hematite particle powder whose particle surface is coated with aluminum hydroxide or the like has a coating film glossiness of 190 to 300%, preferably 195 to 300%, more preferably 197. ~ 300%, surface roughness Ra of coating film is 0.5 to 8.3 nm, preferably 0.5 to 7.8 nm, more preferably 0.5 to 7.3 nm, Young's modulus (relative value) of coating film Is 120-160, preferably 123-160.
[0102]
Next, the magnetic recording medium according to the present invention will be described.
[0103]
The magnetic recording medium according to the present invention is a magnetic recording medium comprising a metal magnetic particle powder mainly composed of iron in which aluminum is present and a binder resin on a nonmagnetic underlayer formed on a nonmagnetic support. And a recording layer.
[0104]
The acicular metal magnetic particle powder containing iron as a main component in the present invention contains 0.05 to 10% by weight of aluminum in terms of Al.
[0105]
When the abundance of aluminum is less than 0.05% by weight in terms of Al, the resin adsorption strength in the vehicle of the acicular metal magnetic particle powder containing iron as a main component is not sufficient, and the dispersion becomes difficult. Therefore, it is impossible to obtain a magnetic recording medium having excellent durability. If it exceeds 10% by weight, the effect of improving the durability of the magnetic recording medium is recognized, but the effect is saturated and it does not make sense to exist more than necessary. In addition, the increase in aluminum, which is a nonmagnetic component, impairs the magnetic properties of acicular metal magnetic particles mainly composed of iron.
[0106]
The location of aluminum is almost uniform from the center to the surface when it is contained only in the central part of the particles of acicular metal magnetic particle powder containing iron as the main component, or when contained only in the surface layer part. Any of the above cases may be used, or a coating layer may be formed on the surface of the particles, and further, these various positions may be combined. If the surface of the magnetic recording layer and the durability of the magnetic recording medium are taken into account, the iron that consists of particles in which aluminum is contained almost uniformly from the center to the surface and a coating layer is formed on the particle surface. An acicular metal magnetic particle powder having a main component is preferred.
[0107]
As is well known, the acicular metal magnetic particle powder mainly composed of iron containing aluminum inside the particle is obtained by variously changing the addition timing of the aluminum compound in the above-described acetic acid goethite particle formation reaction step. In addition, an acicular goethite particle powder containing aluminum at a desired position inside the particle is obtained, and the acicular goethite particle powder or the acicular goethite particle powder is heated and dehydrated at a desired position inside the particle. It can be obtained by heating and reducing acicular hematite particle powder containing aluminum in a temperature range of 300 to 500 ° C.
[0108]
The acicular metal magnetic particle powder mainly composed of iron whose particle surface is coated with aluminum is composed of acicular goethite particle powder whose particle surface is coated with an aluminum compound such as an oxide or hydroxide of aluminum. The needle-like hematite particle powder whose particle surface obtained by heating and dehydrating the needle-like goethite particle powder is coated with an aluminum compound such as an oxide or hydroxide of aluminum is heated and reduced in a temperature range of 300 to 500 ° C. Can be obtained.
[0109]
The acicular metal magnetic particle powder containing iron as a main component in the present invention is a particle containing 50 to 99% by weight, preferably 60 to 95% by weight of iron, and if necessary, Co other than iron and Al, Ni, P, Si, B, Nd, La, Y, etc. may be contained in an amount of about 0.05 to 10% by weight. When the magnetic recording medium according to the present invention is manufactured by using acicular metal magnetic particle powder mainly composed of iron in which Al and rare earth metal such as Nd, La, and Y are present, it is more durable. A magnetic recording layer and a magnetic recording medium excellent in properties can be obtained. In particular, acicular metal magnetic particle powder mainly composed of iron in which Al and Nd are present is most preferable.
[0110]
The acicular metal magnetic particle powder containing iron as a main component in the present invention has an average major axis diameter of 0.01 to 0.50 μm, preferably 0.03 to 0.30 μm, and an average minor axis diameter of 0.00. 0007 to 0.17 μm, preferably 0.003 to 0.10 μm, particles having an axial ratio of 3 or more, preferably 5 or more, and considering the dispersibility in the vehicle, the upper limit of the axial ratio Is 15, preferably 10.
[0111]
The shape of the particles is acicular. Here, the needle shape means not only a literal needle shape but also a spindle shape or a rice grain shape.
[0112]
In consideration of characteristics such as high density recording, the coercive force is preferably 900 to 3500 Oe, more preferably 1000 to 3500 Oe, and the saturation magnetization 90-170 emu / g is preferable, More preferably, it is 100-170 emu / g.
[0113]
The acicular metal magnetic particles mainly composed of iron in the present invention have a resin adsorption strength of 65% or more, preferably 68% or more, more preferably 70% or more.
[0114]
As the binder resin used for forming the magnetic recording layer, the binder resin used for forming the nonmagnetic underlayer can be used.
[0115]
The blending ratio of the magnetic particle powder and the binder resin in the magnetic recording layer is 200 to 2000 parts by weight, preferably 300 to 1500 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the binder resin.
[0116]
The coating thickness of the magnetic recording layer provided on the nonmagnetic underlayer is in the range of 0.01 to 5.0 μm. If the thickness is less than 0.01 μm, uniform coating is difficult and phenomena such as uneven coating tend to occur, which is not preferable. If it exceeds 5.0 μm, it is difficult to obtain desired electromagnetic characteristics due to the influence of the demagnetizing field. Preferably it is the range of 0.05-1.0 micrometer.
[0117]
The magnetic recording layer may contain a lubricant, an abrasive, an antistatic agent and the like that are usually used as necessary.
[0118]
The magnetic recording medium according to the present invention has a coercive force of 900 to 900 when the acicular hematite particle powder according to the present invention that is not coated with aluminum hydroxide is used as the nonmagnetic particle powder for the nonmagnetic underlayer. 3500 Oe, preferably 1000 to 3500 Oe, squareness ratio (residual magnetic flux density Br / saturated magnetic flux density Bm) is 0.86 to 0.95, preferably 0.87 to 0.95, and the glossiness of the coating film is 195 to 300% The surface roughness Ra of the coating film is 8.5 nm or less, preferably 0.5 to 8.3 nm, more preferably 0.5 to 8.0 nm, and the linear absorption coefficient of the coating film is 1. 10-2.00 μm-1, Preferably 1.20 to 2.00 μm-1The Young's modulus (relative value) of the coating film is 120 to 160, preferably 122 to 160. Of the durability, the running durability is 18 minutes or more, preferably 20 minutes or more, more preferably 22 minutes or more, and scratches. The characteristic is B or A, preferably A, and the corrosivity indicated by the change rate (%) of the coercive force is 10.0% or less, preferably 9.5% or less, and the change rate (%) of the saturation magnetic flux density. The corrosivity is 10.0% or less, preferably 9.5% or less.
[0119]
The magnetic recording medium according to the present invention has a coercive force of 900 to 900 when the acicular hematite particle powder according to the present invention coated with an aluminum hydroxide or the like is used as the nonmagnetic particle powder for the nonmagnetic underlayer. 3500 Oe, preferably 1000 to 3500 Oe, squareness ratio (residual magnetic flux density Br / saturated magnetic flux density Bm) is 0.86 to 0.95, preferably 0.87 to 0.95, and the glossiness of the coating film is 200 to 300%. The coating film surface roughness Ra is 8.3 nm or less, preferably 0.5 to 8.0 nm, more preferably 0.5 to 7.8 nm, and the linear absorption coefficient of the coating film is 1. 10-2.00 μm-1, Preferably 1.20 to 2.00 μm-1The Young's modulus (relative value) of the coating film is 122 to 160, preferably 124 to 160. Of the durability, the running durability is 20 minutes or more, preferably 22 minutes or more, more preferably 24 minutes or more, and scratches. The characteristic is B or A, preferably A, and the corrosivity indicated by the change rate (%) of the coercive force is 10.0% or less, preferably 9.5% or less, and the change rate (%) of the saturation magnetic flux density. The corrosivity is 10.0% or less, preferably 9.5% or less.
[0120]
Next, a method for producing the nonmagnetic underlayer in the present invention will be described.
[0121]
The nonmagnetic underlayer in the present invention is formed by applying a nonmagnetic paint containing the acicular hematite particle powder, the binder resin and the solvent in the present invention on a nonmagnetic support to form a coating film, and then drying. Is obtained.
[0122]
As the solvent, it is possible to use methyl ethyl ketone, toluene, cyclohexanone, methyl isobutyl ketone, tetrahydrofuran and a mixture thereof, which are currently widely used for magnetic recording media.
[0123]
The usage-amount of a solvent is 50-1000 weight part in the total amount with respect to 100 weight part of acicular hematite particle powder. If it is less than 50 parts by weight, the viscosity becomes too high when it is used as a non-magnetic paint, making application difficult. If it exceeds 1000 parts by weight, the volatilization amount of the solvent when forming the coating film becomes too large, which is industrially disadvantageous.
[0124]
Next, a method for manufacturing a magnetic recording medium according to the present invention will be described.
[0125]
The magnetic recording medium according to the present invention comprises a nonmagnetic underlayer formed on a nonmagnetic support and a metal magnetic particle powder mainly composed of iron in which aluminum is present, a binder resin, and a solvent. It is obtained by applying a magnetic coating composition to form a coating film and then drying to form a magnetic recording layer.
[0126]
As the solvent used in the production of the magnetic paint, the solvent used for forming the nonmagnetic underlayer can be used.
[0127]
The total amount of the solvent used is 65 to 1000 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the metal magnetic particle powder mainly composed of iron in which aluminum is present. If it is less than 65 parts by weight, the viscosity becomes too high when it is used as a magnetic coating material, making application difficult. When it exceeds 1000 parts by weight, the volatilization amount of the solvent at the time of forming the coating film becomes too large, which is industrially disadvantageous.
[0128]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
A typical embodiment of the present invention is as follows.
[0129]
For the remaining amount of the sieve, the slurry concentration after wet pulverization is obtained separately, and an amount of slurry equivalent to 100 g of solid content is passed through a 325 mesh (aperture 44 μm) sieve to quantify the amount of solid content remaining in the sieve. Sought by.
[0130]
The average major axis diameter and average minor axis diameter of the particles are the major axis diameter and minor axis diameter of about 350 particles shown in the photograph obtained by enlarging the electron micrograph (× 30000) four times in the vertical and horizontal directions, respectively. Each was measured and indicated by the average value.
[0131]
The axial ratio is shown as the ratio of the average major axis diameter to the average minor axis diameter.
[0132]
The geometric standard deviation value of the major axis diameter of the particle was indicated by a value obtained by the following method. That is, the value measured for the major axis diameter of the particles shown in the above enlarged photograph is calculated on the basis of the actual major axis diameter and the number of particles calculated from the measured value, and the horizontal axis on the lognormal probability paper according to a statistical method. The major axis diameter of the particles is plotted on the vertical axis, and the cumulative number of particles belonging to each of the predetermined major axis diameter sections (under the integrated sieve) is plotted in percentage on the vertical axis. Then, the value of the major axis diameter corresponding to the number of particles of 50% and 84.13% is read from this graph, and the geometrical standard deviation value = major axis diameter under integrated fluid under 84.13% / under integrated fluid under 50. The value was calculated according to the major axis diameter (geometric mean diameter) in%. The closer the geometric standard deviation value is to 1, the better the particle size distribution of the major axis diameter of the particles.
[0133]
The specific surface area value was indicated by a value measured by the BET method.
[0134]
As described above, the degree of densification of the acicular hematite particles is SBET/ STEMIndicated by value. Where SBETThe value is a specific surface area value measured by the BET method. STEMThe value is a value calculated according to the following equation assuming that the particles are rectangular parallelepiped using the average major axis diameter lcm and the average minor axis diameter wcm of the particles measured from the electron micrograph.
[0135]
STEM(M2/ G) = [(4lw + 2w2) / (Lw2・ Ρp)] × 10-4(However, ρpIs the true specific gravity of hematite, 5.2 g / cm3Was used. )
[0136]
The amount of each of Al, Si, P, Nd, etc. present in the inside or the surface of the acicular hematite particle powder or the acicular metal magnetic particle powder containing iron as a main component is “fluorescent X-ray analyzer 3063M type”. (Manufactured by Rigaku Denki Kogyo Co., Ltd.) and measured according to JIS K0119 “General Rules for Fluorescence X-ray Analysis”.
[0137]
The pH value of the powder was measured by weighing 5 g of a sample into a 300 ml Erlenmeyer flask, adding 100 ml of boiled pure water, heating and holding the boiled state for about 5 minutes, then plugging it and letting it cool to room temperature. After adding water corresponding to the above, stoppered again, shaken for 1 minute, allowed to stand for 5 minutes, and then measured the pH of the obtained supernatant according to JIS Z 8802-7. It was.
[0138]
The content of the soluble sodium salt and the content of the soluble sulfate in the acicular hematite particle powder was determined by changing the supernatant prepared for the measurement of the powder pH value as No. Filter using 5C filter paper and add Na in the filtrate.+And SO4 2-Was measured using an inductively coupled plasma optical emission spectrometer (manufactured by Seiko Instruments Inc.).
[0139]
The viscosity of the paint is measured by using an E-type viscometer EMD-R (manufactured by Tokyo Keiki Co., Ltd.), and the shear rate D = 1.92 sec.-1It was shown by the value in.
[0140]
The resin adsorption strength indicates the adsorption strength of the resin adsorbed on the acicular metal magnetic particle powder containing iron as a main component, and the closer the value T% obtained by the following method is to 100, the more the resin is on the surface of the particle. It is strongly adsorbed on the surface.
[0141]
First, the resin adsorption amount Wa is obtained.
[0142]
20 g of particle powder to be measured and 56 g of a mixed solvent (27.0 g of methyl ethyl ketone, 16.2 g of toluene, 10.8 g of cyclohexanone) in which 2 g of vinyl chloride resin having a sodium sulfonate group are dissolved are placed in a 100 ml polybin together with 120 g of 3 mmφ steel beads. Mix and disperse in a paint shaker for 60 minutes.
[0143]
Next, 50 g of this coating composition is taken out, put into a 50 ml settling tube, and centrifuged at 10000 rpm for 15 minutes to separate the solid portion and the solvent portion. Then, the resin solid content concentration contained in the solvent portion is quantified by a gravimetric method, and the amount of resin present in the solid portion is obtained by subtraction from the charged resin amount, and this is the resin adsorption amount Wa (mg / g) to the particles. And
[0144]
Next, only the solid portion separated earlier was taken out into a 100 ml tall beaker, and 50 g of a mixed solvent (methyl ethyl ketone 25.0 g, toluene 15.0 g, cyclohexanone 10.0 g) was added thereto, followed by ultrasonic dispersion for 15 minutes. After making it into a suspended state, it is placed in a 50 ml settling tube and centrifuged at 10,000 rpm for 15 minutes to separate the solid portion and the solvent portion. Then, by measuring the resin solid content concentration in the solvent portion, the amount of resin extracted into the solvent phase out of the resin adsorbed on the particle surface is quantified.
[0145]
Further, the operation from taking out the whole amount of the solid part only into a 100 ml tall beaker to determining the amount of the resin dissolved in the solvent phase was repeated twice, and the total amount of extracted resin We in the solvent phase total three times (mg / G), and the value obtained according to the following formula was defined as the resin adsorption strength T (%).
[0146]
T (%) = [(Wa-We) / Wa] × 100
[0147]
The glossiness of the coating surface of the nonmagnetic underlayer and magnetic recording layer was determined by measuring the 45 ° glossiness of the coating using “Gloss Meter UGV-5D” (manufactured by Suga Test Instruments Co., Ltd.).
[0148]
For the surface roughness Ra, the center line average roughness Ra of the coating film was measured using “Surfcom-575A” (manufactured by Tokyo Seimitsu Co., Ltd.).
[0149]
Regarding the durability of the magnetic recording medium, the following running durability and scratch characteristics were evaluated.
[0150]
Running durability was evaluated based on the actual moving time at a load of 200 gw and a relative speed of the head and the tape of 16 m / s using “Media Duburity Tester MDT-3000” (manufactured by Steinberg Associates). Indicates that the running durability is good.
[0151]
For the scratch characteristics, the surface of the tape after running was observed with a microscope, the presence or absence of the scratch was visually evaluated, and the following four grades were evaluated.
A: No scratch
B: Some scratches
C: Scratch
D: Severe scratches
[0152]
The strength of the coating film was determined by measuring the Young's modulus of the coating film using “Autograph” (manufactured by Shimadzu Corporation). The Young's modulus was expressed as a relative value with a commercially available video tape “AV T-120 (manufactured by Victor Company of Japan)”. It shows that the intensity | strength of a coating film is so favorable that a relative value is high.
[0153]
The magnetic properties of the needle-shaped metal magnetic particle powder containing iron as a main component and the magnetic recording medium are measured using an “oscillating sample magnetometer VSM-3S-15” (manufactured by Toei Kogyo Co., Ltd.) and applied to an external magnetic field of 10 KOe. Measured.
[0154]
The change over time in the magnetic characteristics of the magnetic recording medium accompanying the corrosion of the needle-shaped metal magnetic particle powder containing iron as the main component in the magnetic recording layer is 14 days in an environment of a temperature of 60 ° C. and a relative humidity of 90%. The coercive force value and the saturation magnetic flux density value before and after being allowed to stand were measured, and the value obtained by dividing the amount of change by the value before leaving was indicated as a change rate as a percentage.
[0155]
The degree of light transmission is indicated by a linear absorption coefficient calculated by inserting the value of light transmittance measured for a magnetic recording medium using a “self-recording spectrophotometer UV-2100” (manufactured by Shimadzu Corporation) into the following equation. It was. The larger the value of the linear absorption coefficient, the harder it is to transmit light. In measuring the value of light transmittance, the same nonmagnetic support as the nonmagnetic support used in the magnetic recording medium was used as a blank.
[0156]
Linear absorption coefficient (μm-1) = [Ln (1 / t)] / FT
t: Light transmittance at λ = 900 nm (−)
FT: Thickness (μm) of coating layer of film used for measurement (total thickness of nonmagnetic underlayer and magnetic recording layer)
[0157]
The thickness of each of the nonmagnetic support, the nonmagnetic underlayer and the magnetic recording layer constituting the magnetic recording medium was measured by the following method.
That is, first, the film thickness (A) of the nonmagnetic support is measured using a digital electronic micrometer K351C (manufactured by Anritsu Electric Co., Ltd.). Next, the thickness (B) of the nonmagnetic support and the nonmagnetic underlayer formed on the nonmagnetic support (the sum of the thickness of the nonmagnetic support and the nonmagnetic underlayer) was measured in the same manner. To do. Further, the thickness (C) of the magnetic recording medium obtained by forming the magnetic recording layer on the nonmagnetic underlayer (the sum of the thickness of the nonmagnetic support, the thickness of the nonmagnetic underlayer, and the thickness of the magnetic recording layer). ) Is measured in the same manner. The thickness of the nonmagnetic underlayer is indicated by B-A, and the thickness of the magnetic recording layer is indicated by CB.
[0158]
<Production of spindle-shaped hematite particle powder>
Spindle-shaped goethite particle powder (average major axis diameter 0.171 μm, average minor axis diameter 0.0213 μm, obtained by the above-mentioned method (2) for producing goethite particles using ferrous sulfate aqueous solution and sodium carbonate aqueous solution, Axial ratio 8.0, long axis diameter geometric standard deviation value 1.34, BET specific surface area value 151.6m2/ G, powder pH value 5.8, soluble sodium salt content (Na equivalent 721 ppm, soluble sulfate content (SO41200 g (converted 1121 ppm) was suspended in water to form a slurry, and the solid content concentration was adjusted to 8 g / l. 150 l of this slurry was heated to a temperature of 60 ° C., and 0.1N NaOH aqueous solution was added to adjust the pH value of the slurry to 10.0.
[0159]
Next, 36 g of No. 3 water glass was gradually added to the alkaline slurry as a sintering inhibitor. After the addition was completed, aging was performed for 60 minutes. Next, a 0.1N acetic acid solution was added to the slurry to adjust the pH value of the slurry to 6.0. Thereafter, filtration, washing, drying, and pulverization were performed by a conventional method to obtain spindle-shaped goethite particle powder in which a silicon oxide was coated on the particle surface. Silicon content is SiO2It was 0.78% by weight in terms of conversion.
[0160]
1000 g of the obtained spindle-shaped goethite particle powder was put into a stainless steel rotary furnace and subjected to heat dehydration treatment at 350 ° C. for 40 minutes in the air while being rotated to obtain a low-density spindle-shaped hematite particle powder.
[0161]
The resulting low density spindle-shaped hematite particle powder has an average major axis diameter of 0.145 μm, an average minor axis diameter of 0.0193 μm, an axial ratio of 7.5, and a major axis diameter geometric standard deviation value of 1.34, BET specific surface area (SBET) Is 176.5m2/ G, S indicating the degree of densificationBET/ STEMThe value is 4.15, the powder pH value is 6.3, the content of soluble sodium salt is 1717 ppm in terms of Na, and the soluble sulfate is SO41011ppm in terms of conversion, silicon content is SiO2It was 0.85% by weight in terms of conversion.
[0162]
Next, 850 g of the low-density spindle-shaped hematite particle powder was put into a ceramic rotary furnace, and heat-treated at 610 ° C. for 30 minutes in the air while being driven to rotate, thereby sealing the dehydration holes.
[0163]
The densified spindle-shaped hematite particle powder has an average major axis diameter of 0.137 μm, an average minor axis diameter of 0.0190 μm, an axial ratio of 7.2, a geometric standard deviation value of major axis diameter of 1.35, BET Specific surface area (SBET) Is 55.3m2/ G, ratio S indicating the degree of densificationBET/ STEMThe value is 1.28, the powder pH value is 5.3, the content of soluble sodium salt is 2626 ppm in terms of Na, and the soluble sulfate is SO43104ppm in conversion, silicon content is SiO2It was 0.85% by weight in terms of conversion.
[0164]
After 800 g of the obtained densified spindle-shaped hematite particle powder was coarsely pulverized in advance with a Nara type pulverizer, it was put into 4.7 l of pure water, and then used with a homomixer (manufactured by Special Machine Industries Co., Ltd.). Peptified for a minute.
[0165]
Next, the slurry of the densified spindle-shaped hematite particle powder was mixed and dispersed for 3 hours at a shaft rotation speed of 2000 rpm while circulating through a horizontal SGM (Dispamat SL: manufactured by ESC Adchem). The screen residue at 325 mesh (aperture 44 μm) of the spindle-shaped hematite particle powder in the slurry was 0%.
[0166]
<Dissolution treatment of spindle-shaped hematite particle powder with acid>
Water was added to the resulting slurry of densified spindle-shaped hematite particle powder to adjust the concentration of the slurry to 100 g / l, and then 7 l of the slurry was sampled. While stirring the collected slurry, 70% by weight sulfuric acid aqueous solution was added to adjust the acid concentration of the slurry to 1.3N. The pH value of the slurry at this time was 0.65. Next, the slurry is heated with stirring to a temperature of 80 ° C., held at that temperature for 5 hours for dissolution treatment, and 29.7 of the total amount of spindle-shaped hematite particles present in the liquid. % By weight was dissolved.
[0167]
Next, this slurry was separated by filtration to separate a filtrate (an acidic aqueous solution of iron sulfate).
After separating the filtrate from the slurry, it was washed with water by a decantation method to obtain a water-washed slurry having a pH value of 5.0. The slurry concentration at this point was confirmed to be 68 g / l.
[0168]
Here, a part of the obtained water-washed slurry is separated and filtered using a Buchner funnel, and pure water is passed through, and the filtrate is washed with water until the conductivity becomes 30 μs or less. After drying, the mixture was pulverized to obtain spindle-shaped hematite particle powder.
[0169]
The obtained spindle-shaped hematite particle powder has an average major axis diameter of 0.131 μm, an average minor axis diameter of 0.0181 μm, an axial ratio of 7.2, a major axis diameter geometric standard deviation value of 1.35, and a BET ratio. Surface area value (SBET) Is 58.1m2/ G, S indicating the degree of densificationBET/ STEMThe value is 1.28, the powder pH value is 4.8, the content of soluble sodium salt is 138 ppm in terms of Na, and the content of soluble sulfate is SO4It was 436 ppm in terms of conversion.
[0170]
<Heat treatment of alkaline suspension of spindle-shaped hematite particles>
Water was added to the water-washed slurry of the spindle-shaped hematite particle powder after the dissolution treatment with the acid to a concentration of 50 g / l, and 5 l of the slurry was collected. While stirring the slurry, 6N NaOH aqueous solution was added to adjust the pH value of the slurry to 13.6. Next, this slurry was heated with stirring to a temperature of 95 ° C. and held at that temperature for 3 hours.
[0171]
Next, this slurry was washed with water by a decantation method to obtain a slurry having a pH value of 10.5. For the sake of accuracy, the slurry concentration at this point was confirmed to be 98 g / l.
[0172]
Next, 1 l of the obtained water washing slurry was filtered using a Buchner funnel, and pure water was passed through, and the filtrate was washed with water until the electric conductivity of the filtrate became 30 μs or less. Thus, the intended spindle-shaped hematite particle powder was obtained.
[0173]
The obtained spindle-shaped hematite particle powder has an average major axis diameter of 0.131 μm, an average minor axis diameter of 0.0181 μm, an axial ratio of 7.2, a major axis diameter geometric standard deviation value of 1.35, and a BET ratio. Surface area value (SBET) Is 57.8m2/ G, S indicating the degree of densificationBET/ STEMThe value is 1.27, the powder pH value is 9.3, the content of soluble sodium salt is 99 ppm in terms of Na, and the content of soluble sulfate is SO4It was 21 ppm in terms of conversion.
[0174]
<Manufacture of magnetic recording medium-formation of nonmagnetic underlayer on nonmagnetic support>
12 g of the spindle-shaped hematite particle powder obtained above, a binder resin solution (30% by weight of vinyl chloride-vinyl acetate copolymer resin having sodium sulfonate group and 70% by weight of cyclohexanone) and cyclohexanone are mixed to obtain a mixture (solid The mixture was further kneaded with a plast mill for 30 minutes to obtain a kneaded product.
[0175]
This kneaded product is placed in a 140 ml glass bottle with 95 g of 1.5 mmφ glass beads, a binder resin solution (30% by weight of a polyurethane resin having a sodium sulfonate group, 70% by weight of a solvent (methyl ethyl ketone: toluene = 1: 1)), cyclohexanone, methyl ethyl ketone and It was added together with toluene and mixed and dispersed for 6 hours with a paint shaker to obtain a coating composition. The paint viscosity at this time was 384 cP.
[0176]
The composition of the coating material containing the obtained spindle-shaped hematite particle powder was as follows.
Figure 0003832539
[0177]
The obtained coating material containing spindle-shaped hematite particle powder was applied on a polyethylene terephthalate film having a thickness of 12 μm to a thickness of 55 μm using an applicator, and then dried to form a nonmagnetic underlayer. The thickness of the nonmagnetic underlayer was 3.5 μm.
[0178]
The obtained nonmagnetic underlayer had a gloss of 204%, a surface roughness Ra of 6.6 nm, and a Young's modulus (relative value) of the coating film of 124.
[0179]
<Manufacture of magnetic recording medium-formation of magnetic recording layer>
Needle-like metal magnetic particle powder mainly composed of iron (average major axis diameter 0.115 μm, average minor axis diameter 0.0145 μm, axial ratio 7.9, coercive force 1909 Oe, saturation magnetization 133.8 emu / g, Al content Amount (center part 1.26% by weight, surface layer part 0.84% by weight, surface coating 0.75% by weight), Nd content 0.12% by weight, resin adsorption strength 81.6%) 12 g, abrasive (product Name: AKP-30, manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.) 1.2 g, carbon black (trade name: # 3250B, manufactured by Mitsubishi Kasei Co., Ltd.) 0.36 g, binder resin solution (vinyl chloride having a sodium sulfonate group) -30% by weight of vinyl acetate copolymer resin and 70% by weight of cyclohexanone) and cyclohexanone were mixed to obtain a mixture (solid content ratio 78%), and this mixture was further kneaded with a plastmill for 30 minutes to obtain a kneaded product.
[0180]
This kneaded product is placed in a 140 ml glass bottle with 95 g of 1.5 mmφ glass beads, a binder resin solution (30% by weight of a polyurethane resin having a sodium sulfonate group, 70% by weight of a solvent (methyl ethyl ketone: toluene = 1: 1)), cyclohexanone, methyl ethyl ketone and After adding with toluene and mixing and dispersing for 6 hours with a paint shaker, a lubricant and a curing agent were added, and further mixed and dispersed for 15 minutes with a paint shaker to obtain a magnetic paint.
[0181]
The composition of the obtained magnetic paint was as follows.
Figure 0003832539
[0182]
The magnetic paint is applied on the non-magnetic underlayer to a thickness of 15 μm using an applicator, then oriented and dried in a magnetic field, and then subjected to a calendar treatment, followed by a curing reaction at 60 ° C. for 24 hours. And slitting to 0.5 inch width to obtain a magnetic tape. The thickness of the magnetic recording layer was 1.0 μm.
[0183]
The obtained magnetic tape had a coercive force value of 1980 Oe, a squareness ratio (Br / Bm) of 0.88, a glossiness of 223%, a surface roughness Ra of 6.4 nm, and a Young's modulus (relative value) of the coating film. Is 128, linear absorption coefficient is 1.24 μm-1The running durability was 28.9 minutes, the scratch property was A, the change rate of the coercive force indicating the corrosion resistance of the magnetic tape was 4.6%, and the change rate of the saturation magnetic flux density was 2.7%. It was.
[0184]
[Action]
The most important points in the present invention are an average major axis diameter of 0.005 to 0.30 μm, and a BET specific surface area value of 35 to 150 m.2An aqueous suspension of acicular hematite particle powders having an acid concentration of 1.0 N or more, a pH value of 3.0 or less, and a temperature range of 20 to 100 ° C. After dissolving 5 to 50% by weight of the total amount of acicular hematite particles present therein, an aqueous alkaline solution is added to the aqueous suspension of acicular hematite particles obtained by washing the remaining acicular hematite particles with water. After adding and adjusting the pH value to 13 or more, heat treatment is carried out in a temperature range of 80 to 103 ° C., and then the average major axis diameter obtained by filtration, washing and drying is 0.004 to 0.295 μm, BET specific surface area value 35.9 to 212m2/ G, the powder pH value is 8 or more, the content of soluble sodium salt is 300 ppm or less in terms of Na, and the content of soluble sulfate is SO4When a needle-like hematite particle powder of 150 ppm or less in terms of conversion is used as the non-magnetic particle powder for the non-magnetic under layer, the non-magnetic under layer is attributed to the excellent dispersibility in the binder resin. The surface smoothness and the strength of the substrate can be improved, and a magnetic recording layer using acicular metal magnetic particle powder mainly composed of iron in which aluminum is present is provided on the nonmagnetic underlayer. In this case, the magnetic recording layer can have a low light transmittance, a high strength, a smoother surface, and a more durable magnetic recording medium, and can be dispersed in the magnetic recording layer. This is a fact that it is possible to suppress the deterioration of the magnetic properties accompanying the corrosion of the metal magnetic particle powder containing iron as a main component in which the aluminum being present is present.
[0185]
Regarding the reason why the surface smoothness of the nonmagnetic underlayer and the strength of the substrate could be improved, the present inventor suggested that the soluble sodium salt causes the high density acicular hematite particles to be firmly crosslinked and aggregated. And the soluble sulfate can be sufficiently washed away with water, so that the agglomerates can be unraveled into substantially independent particles, so that the dispersibility in the vehicle is improved. This is considered to be due to the fact that excellent acicular hematite particle powder is obtained.
[0186]
Regarding the reason why the surface smoothness of the magnetic recording medium according to the present invention is improved, the present inventor has obtained that the geometric standard deviation value of the major axis diameter of the acicular hematite particles in the present invention is 1.50 or less, It is a particle with a small presence of fine particles and a BET specific surface area value of 35.9 to 212 m2/ G, and due to the synergistic effect of particles with few dehydration pores inside and on the particle surface, the dispersibility in the vehicle is improved, and as a result, the surface smoothness of the resulting nonmagnetic underlayer is improved. I believe.
[0187]
Further, as another reason why the surface smoothness of the magnetic recording medium according to the present invention is excellent, the present inventor has obtained a soluble sodium salt that causes the needle-like hematite particles to be firmly crosslinked and aggregated. Due to the fact that the soluble sulfate was sufficiently washed and removed, the agglomerates can be unraveled into substantially independent particles, resulting in excellent dispersibility in the vehicle. This is thought to be due to the obtained needle-like hematite particles.
[0188]
The fact that the acicular hematite particle powder in the present invention is excellent in dispersibility in the vehicle will be described below.
[0189]
The needle-like goethite particle powder used as the starting material is produced by various production methods as described above. In any method, when the main raw material for producing the needle-like goethite particle powder is ferrous sulfate. Naturally, sulfate [SO4 2-] In large quantities.
[0190]
In particular, when producing goethite particles from an acidic solution, Na2SO4This produces iso-water soluble sulfate and the reaction mother liquor has K+, NH4+, Na+Since it contains an alkali metal such as an alkali metal, a precipitate containing an alkali metal or sulfate is likely to be formed.3(SO4) (OH)6(R = K+, NH4+, Na+). These precipitates are sparingly soluble sulfur-containing iron salts and cannot be removed by conventional water washing. This hardly soluble salt becomes a soluble sodium salt or soluble sulfate in the subsequent heat treatment step, but this soluble sodium salt or soluble sulfate is in the form of needle-shaped hematite particles in the high temperature heat treatment step for densification. The anti-sintering agent, which is essential to prevent deformation and sintering between particles, is firmly bonded to the inside and the surface of the particles while cross-linking the needle-like hematite particles. Aggregation between them is further strengthened. As a result, in particular, soluble sulfates and soluble sodium salts trapped inside the particles and aggregates are extremely difficult to remove by washing with water by a conventional method.
[0191]
When producing acicular goethite particles in an alkaline aqueous solution using ferrous sulfate and sodium hydroxide, the sulfate produced simultaneously is Na2SO4In addition, NaOH exists in the mother liquor, and both of them are soluble, so if the needle-like goethite particles are sufficiently washed with water, essentially Na2SO4And should be able to remove NaOH. However, since the crystallinity of needle-like goethite particles is generally low, the washing efficiency is poor. When washing with water by a conventional method, soluble sulfate [SO4 2-], Soluble sodium salt [Na+] Contains water soluble content. As described above, this water-soluble component is firmly bonded to the inside and the surface of the particles while cross-linking the acicular hematite particles with the sintering inhibitor, thereby further aggregating the acicular hematite particles. Strengthen. As a result, in particular, soluble sulfates and soluble sodium salts trapped inside the particles and aggregates are extremely difficult to remove by washing with water by a conventional method.
[0192]
As described above, high-density hematite particles in which soluble sodium salt and soluble sulfate are strongly bonded to the inside of the particle, the surface of the particle, and the inside of the aggregate via an anti-sintering agent are wet-ground to loosen the coarse particles. After that, when the pH value of the slurry is adjusted to 13 or more and heat treatment is performed at a temperature of 80 ° C. or more, the alkaline aqueous solution sufficiently penetrates into the particles of the high-density hematite particles. It is thought that the binding force of the sintering inhibitor that is strongly bonded to the surface gradually weakens and dissociates from the inside of the particles, the surface of the particles, and the inside of the aggregates, and at the same time, water-soluble sodium salts and water-soluble sulfates can be easily washed and removed. It is done.
[0193]
In addition, regarding the reason why the deterioration of magnetic properties due to corrosion of acicular metal magnetic particle powder mainly composed of iron dispersed in the magnetic recording layer is suppressed, the present inventor Acicular metal magnetism mainly composed of iron due to low solubility of soluble sodium salts and sulfates that promote metal corrosion of hematite particles and high powder pH value of 8 or higher It is thought that the progress of the corrosion of the particle powder could be suppressed.
[0194]
In fact, as shown in the examples and comparative examples described later, the inventor applied the needle-like hematite particles after wet pulverization to a temperature of 80 ° C. or higher in an alkaline suspension having a pH value of less than 13. When heat-treated, needle-shaped hematite particles after wet pulverization are heat-treated in an alkaline suspension having a pH value of 13 or higher by applying a temperature of less than 80 ° C. The main component is iron in which aluminum is present in any case where heat treatment is performed by applying a temperature of 80 ° C. or higher in an alkaline suspension having a pH value of 13 or higher without containing coarse particles. The metal magnetic particle powder containing iron as a main component due to the synergistic effect of having a low soluble content and having a powder pH value of 8 or more because the progress of the corrosion of the metal magnetic particle powder can not be sufficiently suppressed. The progress of corrosion It has confirmed the phenomenon of being able to control.
[0195]
Further, although the reason why the durability of the magnetic recording medium according to the present invention is improved is not yet clear, the present inventor has obtained acicular metal magnetic particle powder mainly composed of iron in which aluminum is present as magnetic particles. As a result, the adhesion strength of the binder resin to the magnetic particles in the coating increased, and as a result, the adhesion of the magnetic particles in the magnetic recording layer and the nonmagnetic underlayer of the magnetic recording layer itself increased. I think it is due to this.
[0196]
【Example】
Next, examples and comparative examples are given.
[0197]
<Types of acicular goethite particle powder>
Starting materials 1-6
As a starting material for acicular hematite particles, acicular goethite particles having the characteristics shown in Table 1 were prepared.
[0198]
[Table 1]
Figure 0003832539
[0199]
<Production of low density acicular hematite particle powder>
Examples 1-7, Comparative Examples 1-6
The low density needle is the same as the embodiment of the present invention except that the kind of needle-like goethite particle powder as a starting material, the kind and addition amount of the sintering inhibitor, the heat dehydration temperature and the time are variously changed. -Like hematite particle powder was obtained. In addition, the particle powder obtained in Comparative Example 4 is acicular goethite particle powder.
[0200]
The main production conditions at this time are shown in Table 2, and various characteristics of the obtained low density acicular hematite particles are shown in Table 3.
[0201]
[Table 2]
Figure 0003832539
[0202]
[Table 3]
Figure 0003832539
[0203]
<Production of high density acicular hematite particle powder>
Examples 8-14, Comparative Examples 7-11
A high-density needle-like hematite particle powder was obtained in the same manner as in the embodiment of the present invention except that the kind of the low-density needle-like hematite particle powder, the temperature and time of the densification heat treatment were variously changed.
[0204]
The main production conditions at this time are shown in Table 4, and various characteristics of the obtained high-density needle-like hematite particles are shown in Table 5.
[0205]
[Table 4]
Figure 0003832539
[0206]
[Table 5]
Figure 0003832539
[0207]
<Dissolution treatment of acicular hematite particle powder with acid>
Examples 15-21, Comparative Examples 12-13
Except for various changes in the type of high-density needle-shaped hematite particle powder, the presence or absence of wet grinding, the acid concentration, the pH value of the slurry, the heating temperature and the heating time, the needle-like shape A hematite particle powder was obtained.
[0208]
The main production conditions at this time are shown in Table 6, and various properties of the obtained acicular hematite particles are shown in Table 7.
[0209]
[Table 6]
Figure 0003832539
[0210]
[Table 7]
Figure 0003832539
[0211]
<Heat treatment of alkaline suspension of acicular hematite particle powder>
Examples 22-28, Reference Examples 1-2
Acicular hematite particle powder was obtained in the same manner as in the embodiment of the present invention except that the kind of acicular hematite particle powder, the pH value of the alkaline suspension, the heating temperature and the heating time were variously changed.
[0212]
The main production conditions at this time are shown in Table 8, and various characteristics of the obtained acicular hematite particle powder are shown in Table 9.
[0213]
[Table 8]
Figure 0003832539
[0214]
[Table 9]
Figure 0003832539
[0215]
<Surface coating treatment of acicular hematite particle powder>
Example 29
The water-washed slurry having a pH value of 10.5 in Example 22 obtained by washing with water by decantation after the heat treatment in the alkaline suspension had a slurry concentration of 68 g / l. 5 l of this water washing slurry was heated again to 60 ° C., and 126 ml of 1.0 N sodium aluminate aqueous solution (corresponding to 1.0% by weight in terms of Al with respect to acicular hematite particles) was added to the slurry, and 30 minutes was added. After being held, the pH value was adjusted to 8.0 using an acetic acid aqueous solution. Next, in the same manner as in the above-described embodiment of the present invention, needle-like hematite particle powder composed of particles whose particle surfaces were coated with a coating was obtained by filtration, washing with water, drying and pulverization.
[0216]
Table 10 shows the main production conditions at this time, and Table 11 shows various characteristics of the obtained acicular hematite particle powder.
[0217]
Examples 30-35
Except for changing the kind of acicular hematite particle powder, the kind of surface-treated product, and the amount added, the same as in Example 29, needle-like particles composed of particles whose particle surfaces are coated with a coating by a conventional method. A hematite particle powder was obtained.
[0218]
Table 10 shows the main production conditions at this time, and Table 11 shows various characteristics of the obtained acicular hematite particle powder.
[0219]
[Table 10]
Figure 0003832539
[0220]
[Table 11]
Figure 0003832539
[0221]
<Manufacture of magnetic recording medium-formation of nonmagnetic underlayer on nonmagnetic support>
Examples 36-49, Comparative Examples 14-22, Reference Examples 3-11
Using the acicular hematite particle powders obtained in Examples 15 to 35, Comparative Examples 1, 3, 7 to 13 and Reference Examples 1 and 2, in the same manner as in the embodiment of the present invention, a nonmagnetic underlayer Formed.
[0222]
Tables 12 and 13 show the main manufacturing conditions and various characteristics at this time.
[0223]
[Table 12]
Figure 0003832539
[0224]
[Table 13]
Figure 0003832539
[0225]
<Manufacture of magnetic recording medium-formation of magnetic recording layer>
Table 14 shows the magnetic particle powders used for forming the magnetic recording layer and various properties thereof.
[0226]
[Table 14]
Figure 0003832539
[0227]
Examples 50-63, Comparative Examples 23-31, Reference Examples 12-20
Except that various types of nonmagnetic underlayers and magnetic particle powders obtained in Examples 36 to 49, Comparative Examples 14 to 22 and Reference Examples 3 to 11 were changed, the same as in the above embodiment of the present invention. Thus, a magnetic recording medium was manufactured.
[0228]
Tables 15 and 16 show the main manufacturing conditions and various characteristics at this time.
[0229]
[Table 15]
Figure 0003832539
[0230]
[Table 16]
Figure 0003832539
[0231]
【The invention's effect】
In the magnetic recording medium according to the present invention, when acicular hematite particles are used as the nonmagnetic powder for the nonmagnetic underlayer, the content of the fine particles is small, the powder pH is 8 or more, and the soluble salt Due to its low content, the dispersibility in the vehicle is excellent, so that a nonmagnetic underlayer excellent in strength and surface smoothness can be obtained. When the magnetic recording medium is a magnetic recording medium using a needle-shaped metallic magnetic particle powder mainly composed of iron containing a predetermined amount of Al as the magnetic particle powder of the recording layer, the light transmittance is small and the surface smoothness is excellent. High strength, high durability, and high-density magnetism because it can suppress the deterioration of magnetic properties due to corrosion of acicular metal magnetic particle powder mainly composed of iron dispersed in the magnetic recording layer It is suitable as a recording medium.

Claims (2)

非磁性支持体、該非磁性支持体上に形成される非磁性粒子粉末と結合剤樹脂とからなる非磁性下地層及び該非磁性下地層の上に形成される磁性粒子粉末と結合剤樹脂とからなる磁気記録層からなる磁気記録媒体において、前記磁性粒子粉末はAl換算で0.05〜10重量%のアルミニウムが存在している鉄を主成分とする針状金属磁性粒子粉末であり、且つ、前記非磁性粒子粉末が、平均長軸径0.005〜0.30μm、BET比表面積値35〜150m/gである針状ヘマタイト粒子粉末の水性懸濁液を酸濃度1.0N以上,pH値3.0以下,温度範囲20〜100℃の条件で酸による溶解処理を行い、該水性懸濁液中に存在する針状ヘマタイト粒子粉末全体量の5〜50重量%を溶解させた後、残存する針状ヘマタイト粒子粉末を水洗して得られる針状ヘマタイト粒子粉末の水性懸濁液にアルカリ水溶液を添加してpH値を13以上に調製した後、80〜103℃の温度範囲で加熱処理し、次いで、濾別、水洗、乾燥して得られた平均長軸径0.004〜0.295μm、BET比表面積値35.9〜212m/g、粉体pH値が8以上、且つ、可溶性ナトリウム塩の含有量がNa換算で300ppm以下、可溶性硫酸塩の含有量がSO換算で150ppm以下の針状ヘマタイト粒子粉末であることを特徴とする磁気記録媒体。Nonmagnetic support, nonmagnetic underlayer comprising nonmagnetic particle powder and binder resin formed on nonmagnetic support, and magnetic particle powder and binder resin formed on nonmagnetic underlayer In the magnetic recording medium comprising a magnetic recording layer, the magnetic particle powder is an acicular metal magnetic particle powder mainly composed of iron in which 0.05 to 10% by weight of aluminum is present in terms of Al, and Nonmagnetic particle powder is an aqueous suspension of acicular hematite particle powder having an average major axis diameter of 0.005 to 0.30 μm and a BET specific surface area value of 35 to 150 m 2 / g. 3.0 or less, a dissolution treatment with an acid under the conditions of a temperature range of 20 to 100 ° C., 5 to 50% by weight of the total amount of acicular hematite particles present in the aqueous suspension is dissolved, and then remains Acicular hematite particle powder After adding an alkaline aqueous solution to an aqueous suspension of needle-like hematite particles obtained by washing with water to adjust the pH value to 13 or more, heat treatment is carried out at a temperature range of 80 to 103 ° C., followed by filtration, The average major axis diameter obtained by washing and drying is 0.004 to 0.295 μm, the BET specific surface area value is 35.9 to 212 m 2 / g, the powder pH value is 8 or more, and the content of the soluble sodium salt is A magnetic recording medium comprising acicular hematite particles having a concentration of 300 ppm or less in terms of Na and a soluble sulfate content of 150 ppm or less in terms of SO 4 . 磁気記録媒体の非磁性下地層用針状ヘマタイト粒子粉末の粒子表面が、アルミニウムの水酸化物、アルミニウムの酸化物、ケイ素の水酸化物又はケイ素の酸化物の少なくとも一種で被覆されている請求項1記載の磁気記録媒体。The surface of particles of acicular hematite particles for a nonmagnetic underlayer of a magnetic recording medium is coated with at least one of aluminum hydroxide, aluminum oxide, silicon hydroxide, or silicon oxide. The magnetic recording medium according to 1.
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