JP4732556B2 - 磁気記録媒体の非磁性下地層用非磁性粒子粉末及びその製造法並びに磁気記録媒体 - Google Patents
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、表面平滑性がより優れており、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の非磁性下地層用非磁性粒子粉末として好適な針状ヘマタイト粒子粉末を提供する。
【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】
磁気記録媒体の上記諸特性を向上させるために、磁性層に用いる磁性粒子粉末の高性能化及び磁気記録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いえば、上記諸特性を満たすような磁性粒子粉末としては、高い保磁力値と大きな飽和磁化値を有することが必要である。
【０００５】
高い保磁力値と大きな飽和磁化値を有する磁性粒子粉末として、近年、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。
【０００６】
鉄を主成分とする針状金属磁性粒子粉末は、高い保磁力値と大きな飽和磁化値とを有するものであるが、磁気記録媒体用の粒子粉末は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、殊に保磁力値と飽和磁化値の減少を引き起こすという欠点がある。
【０００７】
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。
【０００８】
次に、磁気記録層の薄層化について述べる。
【０００９】
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。
【００１０】
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。
【００１１】
磁気記録層の薄層化が進む中で、磁気記録層の平滑化と厚みむらの問題が生じている。周知の通り、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。
【００１２】
そこで、ベースフィルム等の非磁性支持体上に針状へマタイト粒子粉末等の非磁性粒子粉末を結合剤樹脂中に分散させてなる下地層（以下、「非磁性下地層」という。）を少なくとも一層設けることにより、磁気記録層を形成するための基体の表面性等を改善することが提案され、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９−１７０００３号公報等）。
【００１３】
非磁性下地層の表面平滑性の改善は強く求められており、これまで長軸径の粒度に注目して、非磁性粒子粉末である針状ヘマタイト粒子粉末の分散性を向上させることが試みられてきた。
【００１４】
更に、非磁性下地層の表面を平滑にし、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するために、非磁性下地層に含有されている非磁性粒子粉末を改善することが望まれており、針状ヘマタイト粒子粉末中に含有され、鉄を主成分とする針状金属磁性粒子粉末の腐蝕及び針状ヘマタイト粒子間の凝集の原因となる可溶性塩を低減することが試みられている（特開平９−１７０００３号公報、特開平１０−１９８９４８号公報、特開平１０−２７３３２５号公報等）。
【００１５】
更に、下地層の表面をより平滑にするために、針状へマタイト粒子粉末の分散性を改善することが望まれており、本出願人は、非磁性下地層用非磁性粒子粉末としての針状へマタイト粒子粉末中のヘマタイト超微粒子を除去し、更に、針状ヘマタイト粒子粉末中に含有されている可溶性塩を低減させた針状ヘマタイト粒子粉末に係る発明を出願している（特願平９−３６９３６４号）。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
表面平滑性がより優れており、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の非磁性下地層用非磁性粒子粉末として好適な針状ヘマタイト粒子粉末は、現在最も要求されているところであるが、未だ得られていない。
【００１７】
即ち、針状ヘマタイト粒子粉末の長軸径の粒度を改善するために、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２５０〜４００℃の温度範囲で加熱脱水して得られた針状へマタイト粒子粉末を５５０℃以上の温度で加熱して高密度化された針状へマタイト粒子粉末を得る方法では、後出比較例に示す通り、短軸径の幾何標準偏差値が高く、短軸径の粒度が十分に均斉であるとは言い難いものである。
【００１８】
また、前出特開平９−１７０００３号公報には、針状ヘマタイト粒子粉末をアルカリ水溶液中で加熱処理し、針状ヘマタイト粒子粉末に含有されている可溶性塩を低減させた針状ヘマタイト粒子粉末が記載されているが、磁気記録媒体の耐腐蝕性は改善され、可溶性塩を低減させることによって粒子相互間の凝集を解きほぐすことができるが、短軸径の幾何標準偏差値が高く、短軸径の粒度が十分に均斉であるとは言い難いものである。
【００１９】
また、前出特願平９−３６９３６４号は、針状へマタイト粒子粉末を酸溶解することにより、針状へマタイト粒子粉末中に存在する針状ヘマタイト微粒子成分を溶解し、粒子径の粒度分布を改善したものであり、更に、アルカリ水溶液中で加熱処理し、針状ヘマタイト粒子粉末に含有されている可溶性塩を低減させたものであるが、後出比較例に示す通り、磁気記録媒体の耐腐蝕性は改善されているが、短軸径の幾何標準偏差値が高く、短軸径の粒度が十分に均斉であるとは言い難いものである。
【００２０】
そこで、本発明は、表面平滑性により優れた磁気記録媒体の非磁性下地層用非磁性粒子粉末として好適な、均斉な粒度を有する、殊に短軸径の粒度が均斉であって、凝集が解きほぐされ個々に独立した粒子であり、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可能な針状ヘマタイト粒子粉末を得ることを技術的課題とする。
【００２１】
【課題を解決する為の手段】
前記技術的課題は、次の通りの本発明によって達成できる。
【００２２】
即ち、本発明は、長軸径の幾何標準偏差値が１．５０以下であって短軸径の幾何標準偏差値が１．３０以下であって、ＢＥＴ比表面積値が４０〜１８０ｍ２／ｇであり、且つ、粉体ｐＨ値が８．０以上、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ＳＯ４換算で１５０ｐｐｍ以下である平均長軸径が０．０１〜０．２μｍの針状ヘマタイト粒子粉末からなることを特徴とする磁気記録媒体の非磁性下地層用非磁性粒子粉末である（本発明１）。
【００２３】
また本発明は、本発明１における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、ケイ素の水酸化物及びケイ素の酸化物から選ばれる少なくとも一種からなる表面被覆物によって被覆されていることを特徴とする磁気記録媒体の非磁性下地層用非磁性粒子粉末である（本発明２）。
【００２４】
また、本発明は、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針状ヘマタイト粒子粉末とするに当って、前記加熱脱水処理に先立ってあらかじめ、前記針状ゲータイト粒子粉末を１００〜２００℃の温度範囲で加熱処理して該針状ゲータイト粒子粉末に含まれているゲータイト超微粒子を針状ゲータイト粒子に吸収させておき、５５０〜８５０℃の温度範囲で加熱脱水して針状ヘマタイト粒子粉末を得、該針状ヘマタイト粒子粉末を含有する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、次いで、８０〜１０３℃の温度範囲で加熱処理した後、濾過、水洗、乾燥することを特徴とする上記の磁気記録媒体の非磁性下地層用非磁性粒子粉末の製造法である。
【００２５】
また、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鉄を主成分とする針状金属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、前記非磁性粒子粉末が上記本発明１及び本発明２に係る各非磁性下地層用非磁性粒子粉末であることを特徴とする磁気記録媒体である。
【００２６】
次に、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】
まず、本発明に係る針状ヘマタイト粒子粉末について述べる。
【００２８】
本発明に係る針状へ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、短軸径の幾何標準偏差値が１．３０以下であって、ＢＥＴ比表面積値が４０〜１８０ｍ２／ｇであり、且つ、粉体ｐＨ値が８．０以上、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ＳＯ４換算で１５０ｐｐｍ以下、平均長軸径が０．０１〜０．２μｍである。
【００２９】
本発明に係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、文字どお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。
【００３０】
長軸径の幾何標準偏差値が１．５０を超える場合、又は短軸径の幾何標準偏差値が１．３０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、好ましくは１．４０以下、より好ましくは１．３５以下である。また、短軸径の幾何標準偏差値は、好ましくは１．２８以下、より好ましくは１．２５以下である。工業的な生産性を考慮すれば、得られる針状へマタイト粒子粉末の長軸径及び短軸径の幾何標準偏差値の下限値は、１．０１である。
【００３１】
本発明に係る針状ヘマタイト粒子粉末の平均長軸径が０．０１μｍ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。平均長軸径が０．２μｍ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。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０．０２〜０．１μｍが好ましい。
【００３２】
本発明に係る針状へマタイト粒子粉末の平均短軸径は０．００５〜０．１μｍが好ましい。
【００３３】
本発明に係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０．０１〜０．０５μｍがより好ましい。
【００３４】
本発明に係る針状ヘマタイト粒子粉末は、ＢＥＴ比表面積値が４０〜１８０ｍ２／ｇである。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４５〜１６０ｍ２／ｇが好ましく、より好ましくは５０〜１５０ｍ２／ｇである。
【００３５】
本発明に係る針状ヘマタイト粒子粉末の粉体ｐＨ値は８．０以上である。粉体ｐＨ値が８．０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成分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９．０〜１０．５である。
【００３６】
本発明に係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針状ヘマタイト粒子粉末の分散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である。
【００３７】
本発明に係る針状ヘマタイト粒子粉末の可溶性硫酸塩の含有量はＳＯ４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針状ヘマタイト粒子粉末の分散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である。
【００３８】
本発明に係る針状ヘマタイト粒子粉末は、軸比（平均長軸径と平均短軸径の比―以下「軸比」という。）が２〜２０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、分散性が低下したり、粘度が増加したりすることがある。ビヒクル中における分散性及び得られた塗膜の強度を考慮すると、より好ましくは３〜１０である。
【００３９】
本発明に係る針状へマタイト粒子粉末の密度化の程度は、０．５〜２．５が好ましい。密度化の程度は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。
【００４０】
ＳＢＥＴ／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。
【００４１】
本発明に係る針状へ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、ケイ素の水酸化物及びケイ素の酸化物から選ばれる少なくとも１種からなる表面被覆物によって被覆されていてもよい。粒子表面が表面被覆物で被覆されてい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易い。
【００４２】
前記被覆物の量は、針状へマタイト粒子粉末に対しアルミニウムの水酸化物やアルミニウムの酸化物はＡｌ換算で、ケイ素の水酸化物やケイ素の酸化物はＳｉＯ２換算で、それぞれ０．０１〜５０重量％が好ましい。０．０１重量％未満である場合には、被覆による分散性向上効果がほとんどなく、５０重量％を超える場合には、被覆効果が飽和するため、必要以上に被覆する意味がない。ビヒクル中における分散性向上効果及び工業的な生産性を考慮すれば、０．０５〜２０重量％がより好ましい。
【００４３】
アルミニウム化合物とケイ素化合物の両化合物で被覆されている場合には、針状ヘマタイト粒子粉末に対し、Ａｌ換算量とＳｉＯ２換算量との総和で０．０１〜５０重量％が好ましい。
【００４４】
本発明に係る表面被覆物で被覆されている針状へマタイト粒子粉末は、表面被覆物で被覆されていない本発明に係る針状へマタイト粒子粉末とほぼ同程度の粒子サイズ、幾何標準偏差値、ＢＥＴ比表面積値、軸比及びＳＢＥＴ／ＳＴＥＭ値を有している。また、粉体ｐＨ値、可溶性ナトリウム塩及び可溶性硫酸塩の含有量についてもほぼ同程度である。
【００４５】
次に、本発明に係る針状へマタイト粒子粉末の製造法について述べる。
【００４６】
本発明に係る針状ヘマタイト粒子粉末は、第一鉄塩と水酸化アルカリ水溶液、炭酸アルカリ水溶液又は水酸化アルカリと炭酸アルカリ水溶液との混合水溶液のいずれかの水溶液を用いて反応して得られる鉄含有沈殿物を含む懸濁液に空気等の酸素含有ガスを通気し、出発原料粒子粉末となる針状ゲータイト粒子粉末を生成させ、該ゲータイト粒子粉末を１００〜２００℃の温度範囲で加熱処理した後、更に５５０〜８５０℃の温度範囲で加熱脱水処理し、次いで、該針状へマタイト粒子粉末を含有する水性懸濁液にアルカリ水溶液を添加してｐＨ値を１３以上のアルカリ性懸濁液とし、８０℃〜１０３℃の温度範囲で加熱処理した後、濾過、水洗、乾燥して得ることができる。
【００４７】
本発明における出発原料粒子粉末としての針状ゲータイト粒子粉末は、長軸径の幾何標準偏差値が１．７０以下、短軸径の幾何標準偏差値が１．５０以下、平均長軸径が０．０１〜０．２５μｍ、ＢＥＴ比表面積値が５０〜２５０ｍ２／ｇ、粉体ｐＨ値が２〜８、可溶性ナトリウム塩がＮａ換算で３００〜１５００ｐｐｍ、可溶性硫酸塩がＳＯ４換算で１５０〜３０００ｐｐｍである。好ましくは、平均短軸径が０．００５〜０．１２５μｍ、軸比が２〜２０である。
【００４８】
なお、針状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。
【００４９】
加熱処理温度が１００℃未満の場合、ゲータイト超微粒子を十分に針状ゲータイト粒子に吸収させることが困難であり、粒度が均斉な粒子を得ることができない。２００℃を超える場合、ゲータイト超微粒子成分が存在したまま針状ゲータイト粒子の脱水が始まるため、粒子間で焼結が起こり、粒度が均斉な粒子粉末を得ることができない。工業的な生産性等を考慮すれば加熱処理温度は好ましくは、１２０〜２００℃である。
【００５０】
加熱処理の時間は、５〜６０分が好ましい。
【００５１】
１００〜２００℃の温度範囲で加熱処理した針状ゲータイト粒子粉末は、長軸径の幾何標準偏差値が１．５０以下、短軸径の幾何標準偏差値が１．３０以下、平均長軸径が０．０１〜０．２μｍ、ＢＥＴ比表面積値が５０〜２５０ｍ２／ｇ、粉体ｐＨ値が３〜８、可溶性ナトリウム塩がＮａ換算で３００〜１５００ｐｐｍ、可溶性硫酸塩がＳＯ４換算で１５０〜３０００ｐｐｍである。好ましくは、平均短軸径が０．００５〜０．１０μｍ、軸比が２〜２０である。
【００５２】
加熱脱水処理の温度が５５０℃未満の場合には、焼きしめによる高密度化が不十分であるため針状へマタイト粒子粉末の粒子内部及び粒子表面に脱水孔が多数存在しており、その結果、ビヒクル中における分散が不十分となり、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粉末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。加熱温度の上限値は好ましくは８００℃である。
【００５３】
なお、本発明に係る針状へマタイト粒子粉末としては、１００〜２００℃の温度範囲で加熱処理した針状ゲータイト粒子粉末を、あらかじめ２５０〜５００℃の温度範囲で加熱脱水処理を行い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℃の温度範囲で焼きしめを行うことにより得られる高密度針状へマタイト粒子粉末であることが好ましい。
【００５４】
あらかじめ行う加熱脱水処理の温度が２５０℃未満の場合には、脱水反応に長時間を要する。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。加熱脱水処理して得られる針状ヘマタイト粒子は、針状ゲータイト粒子からＨ２Ｏが脱水され、脱水孔を多数有する低密度粒子であり、ＢＥＴ比表面積値が針状ゲータイト粒子粉末の１．２〜２倍程度となる。
【００５５】
焼きしめ処理の温度が５５０℃未満の場合には、高密度化が不十分であるため針状へマタイト粒子粉末の粒子内部及び粒子表面に脱水孔が多数存在しており、その結果、ビヒクル中における分散が不十分となり、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粉末の高密度化は十分なされているが、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。加熱温度の上限値は好ましくは８００℃である。
【００５６】
本発明に係る針状へマタイト粒子粉末は、５５０〜８５０℃の加熱脱水処理又は焼きしめ処理に先立って、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、１００〜２００℃で加熱処理後の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２５０〜５００℃の温度範囲で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いずれかの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。
【００５７】
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、アルミナゾル等のアルミニウム化合物、硫酸チタニル等のチタン化合物を使用することができる。
【００５８】
針状ヘマタイト粒子粉末を水性懸濁液とするに当って、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、次工程におけるアルカリ性懸濁液中での加熱処理の効果が得られ難い。
【００５９】
アルカリ水溶液は、針状ヘマタイト粒子粉末を水中へ分散させた針状ヘマタイト粒子粉末を含有する水性懸濁液へ添加する。
【００６０】
針状ヘマタイト粒子粉末を含有する水性懸濁液中における針状ヘマタイト粒子粉末の濃度は、５０〜２５０ｇ／ｌが好ましい。
【００６１】
アルカリ水溶液としては、例えば、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。
【００６２】
針状ヘマタイト粒子粉末を含有する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、針状へ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、可溶性硫酸塩等の効果的な洗い出しができない。ｐＨ値の上限は１４である。針状へマタイト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、アルカリ性懸濁液中の加熱処理において針状へマタイト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。
【００６３】
前記針状ヘマタイト粒子粉末を含有するアルカリ性懸濁液の加熱温度は、８０〜１０３℃である。８０℃未満の場合には、針状へマタイト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。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。より好ましくは９０〜１００℃である。
【００６４】
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、常法によって、濾別、水洗することにより、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及び可溶性硫酸塩やアルカリ性懸濁液処理中に針状へマタイト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。
【００６５】
水洗は、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行えばよい。
【００６６】
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。
【００６７】
次に、本発明に係る表面被覆物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、本発明に係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粉末の粒子表面に、アルミニウムの水酸化物、アルミニウムの酸化物、ケイ素の水酸化物及びケイ素の酸化物を被覆すればよく、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。
【００６８】
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。
【００６９】
次に、本発明に係る磁気記録媒体について述べる。
【００７０】
本発明に係る磁気記録媒体は、非磁性支持体、該非磁性支持体上に形成された非磁性下地層及び該非磁性下地層上に形成された磁気記録層とからなる。
【００７１】
前記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る。その厚みは、その材質により種々異なるが、通常好ましくは１．０〜３００μｍ、より好ましくは２．０〜２００μｍである。磁気ディスクの場合、非磁性支持体としてはポリエチレンテレフタレートが通常用いられ、その厚みは、通常５０〜３００μｍ、好ましくは６０〜２００μｍである。磁気テープの場合は、ポリエチレンテレフタレートの場合、その厚みは、通常３〜１００μｍ、好ましくは４〜２０μｍ、ポリエチレンナフタレートの場合、その厚みは、通常３〜５０μｍ、好ましくは４〜２０μｍ、ポリアミドの場合、その厚みは、通常２〜１０μｍ、好ましくは３〜７μｍである。
【００７２】
本発明における非磁性下地層は、本発明に係る針状へマタイト粒子粉末又は本発明に係る表面被覆物で被覆されている針状へマタイト粒子粉末と結合剤樹脂とからなる。
【００７３】
結合剤樹脂としては、現在、磁気記録媒体の製造に当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、−ＳＯ３Ｍ、−ＯＰＯ２Ｍ２、−ＮＨ２等の極性基（但し、ＭはＨ、Ｎａ、Ｋである。）が含まれていてもよい。本発明に係る針状へマタイト粒子粉末のビヒクル中における分散性を考慮すれば、極性基として−ＣＯＯＨ、−ＳＯ３Ｍが含まれている結合剤樹脂が好ましい。
【００７４】
本発明に係る針状へマタイト粒子粉末又は本発明に係る表面被覆物で被覆されている針状へ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、針状へ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。
【００７５】
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、０．２〜１０μｍ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、塗膜の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０．５〜５μｍである。
【００７６】
なお、非磁性下地層に、通常の磁気記録媒体の製造に用いられる潤滑剤、研磨剤、帯電防止剤等を、必要により、添加してもよい。
【００７７】
粒子表面が前記表面被覆物によって被覆されていない本発明に係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１９６〜３００％、好ましくは２００〜３００％、より好ましくは２０４〜３００％であって、塗膜表面粗度Ｒａが０．５〜８．２ｎｍ、好ましくは０．５〜７．９ｎｍであって、より好ましくは０．５〜７．４ｎｍ、塗膜の強度は、ヤング率（相対値）が１２０〜１６０、好ましくは１２３〜１６０である。
【００７８】
粒子表面が前記表面被覆物によって被覆されている本発明に係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１９８〜３００％、好ましくは２０２〜３００％、より好ましくは２０６〜３００％であって、塗膜表面粗度Ｒａが０．５〜８．０ｎｍ、好ましくは０．５〜７．５ｎｍ、より好ましくは０．５〜７．０ｎｍであって、塗膜の強度は、ヤング率（相対値）が１２２〜１６０、好ましくは１２６〜１６０である。
【００７９】
本発明における磁気記録層は、鉄を主成分とする針状金属磁性粒子粉末と結合剤樹脂とからなる。
【００８０】
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％含有している粒子粉末であり、必要により、鉄以外のＡｌ、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。
【００８１】
殊に、アルミニウムを含有した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。アルミニウムの含有量はＦｅに対してＡｌ換算で０．０５〜１０重量％が好ましい。
【００８２】
Ｆｅに対してＡｌ換算で０．０５重量％以上のアルミニウムを含有す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、アルミニウムを含有する鉄を主成分とする針状金属磁性粒子粉末の樹脂吸着強度が向上するため、耐久性がより向上する。１０重量％を超える場合には、磁気記録媒体は十分な耐久性を有しており、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加により鉄を主成分とする針状金属磁性粒子粉末の磁気特性が損なわれる。
【００８３】
なお、ＡｌとＮｄ、Ｌａ、Ｙ等の希土類金属と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を使用して、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媒体を得ることができる。殊に、ＡｌとＮｄと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がより好ましい。
【００８４】
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０．０１〜０．５μｍ、好ましくは０．０３〜０．３μｍである。該粒子粉末の粒子の形状は針状が好ましい。ここで「針状」とは、文字通りの針状はもちろん、紡錘状や米粒状などを含む意味である。
【００８５】
鉄を主成分とする針状金属磁性粒子粉末の軸比は３以上、好ましくは５以上であり、ビヒクル中における分散性を考慮すれば、その上限値は１５であり、好ましくは１０である。
【００８６】
特に、アルミニウムを含有する鉄を主成分とする針状金属磁性粒子粉末の樹脂吸着強度は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。
【００８７】
鉄を主成分とする針状金属磁性粒子粉末の磁気特性は、保磁力値が８００〜３５００Ｏｅ、好ましくは９００〜３５００Ｏｅ、飽和磁化値が９０〜１７０ｅｍｕ／ｇ、好ましくは１００〜１７０ｅｍｕ／ｇである。
【００８８】
結合剤樹脂としては、前記非磁性下地層を形成するために用いた結合剤樹脂を使用することができる。
【００８９】
非磁性下地層上に設けられた磁気記録層の塗膜厚さは、０．０１〜５μｍの範囲である。０．０１μｍ未満の場合には、均一な塗布が困難であり、塗りむら等の現象が出やすくなるため好ましくない。５μｍ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０．０５〜１μｍの範囲である。
【００９０】
鉄を主成分とする針状金属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。
【００９１】
磁気記録層中には、通常用いられる潤滑剤、研磨剤、帯電防止剤等を添加してもよい。
【００９２】
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表面被覆物によって被覆されていない本発明に係る針状ヘマタイト粒子粉末を用いた場合には、保磁力値が８００〜３５００Ｏｅ、好ましくは９００〜３５００Ｏｅ、角形比（残留磁束密度Ｂｒ／飽和磁束密度Ｂｍ）が０．８７〜０．９５、好ましくは０．８８〜０．９５、塗膜の光沢度が１９７〜３００％、好ましくは２０２〜３００％、塗膜表面粗度Ｒａが８．２ｎｍ以下、好ましくは２．０〜７．９ｎｍ、より好ましくは２．０〜７．４ｎｍ、ヤング率が１２６〜１６０、好ましくは１３０〜１６０、耐久性のうち走行耐久性は１９分以上、好ましくは２１分以上、すり傷特性はＡ又はＢ、好ましくはＡ、耐腐蝕性のうち、保磁力値の変化率（％）で示す耐腐蝕性が１０．０％以下、好ましくは９．５％以下、飽和磁束密度値の変化率（％）で示す耐腐蝕性が１０．０％以下、好ましくは９．５％以下である。
【００９３】
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表面被覆物によって被覆されている本発明に係る針状ヘマタイト粒子粉末を用いた場合には、保磁力値が８００〜３５００Ｏｅ、好ましくは９００〜３５００Ｏｅ、角形比（残留磁束密度Ｂｒ／飽和磁束密度Ｂｍ）が０．８７〜０．９５、好ましくは０．８８〜０．９５、塗膜の光沢度が２００〜３００％、好ましくは２０５〜３００％、塗膜表面粗度Ｒａが８．０ｎｍ以下、好ましくは２．０〜７．７ｎｍ、より好ましくは２．０〜７．２ｎｍ、ヤング率が１２８〜１６０、好ましくは１３２〜１６０、耐久性のうち走行耐久性は２２分以上、好ましくは２４分以上、すり傷特性はＡ又はＢ、好ましくはＡ、耐腐蝕性のうち、保磁力値の変化率（％）で示す耐腐蝕性が１０．０％以下、好ましくは９．５％以下、飽和磁束密度値の変化率（％）で示す耐腐蝕性が１０．０％以下、好ましくは９．５％以下である。
【００９４】
磁気記録媒体の耐久性を考慮して、磁性粒子粉末としてアルミニウムを含有した鉄を主成分とする針状金属磁性粒子粉末を用い、非磁性下地層用非磁性粒子粉末として表面被覆物によって被覆されていない本発明に係る針状ヘマタイト粒子粉末を用いた場合には、保磁力値が８００〜３５００Ｏｅ、好ましくは９００〜３５００Ｏｅ、角形比（残留磁束密度Ｂｒ／飽和磁束密度Ｂｍ）が０．８７〜０．９５、好ましくは０．８８〜０．９５、塗膜の光沢度が２００〜３００％、好ましくは２０５〜３００％、塗膜表面粗度Ｒａが８．０ｎｍ以下、好ましくは２．０〜７．７ｎｍ、より好ましくは２．０〜７．２ｎｍ、ヤング率が１２８〜１６０、好ましくは１３２〜１６０、耐久性のうち走行耐久性は２４分以上、好ましくは２６分以上、すり傷特性はＢ又はＡ、好ましくはＡ、耐腐蝕性のうち、保磁力値の変化率（％）で示す耐腐蝕性が１０．０％以下、好ましくは９．５％以下、飽和磁束密度値の変化率（％）で示す耐腐蝕性が１０．０％以下、好ましくは９．５％以下である。
【００９５】
磁性粒子粉末としてアルミニウム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、非磁性下地層用非磁性粒子粉末として表面被覆物によって被覆されている本発明に係る針状ヘマタイト粒子粉末を用いた場合には、保磁力値が８００〜３５００Ｏｅ、好ましくは９００〜３５００Ｏｅ、角形比（残留磁束密度Ｂｒ／飽和磁束密度Ｂｍ）が０．８７〜０．９５、好ましくは０．８８〜０．９５、塗膜の光沢度が２０２〜３００％、好ましくは２０７〜３００％、塗膜表面粗度Ｒａが７．８ｎｍ以下、好ましくは２．０〜７．５ｎｍ、より好ましくは２．０〜７．０ｎｍ、ヤング率が１３０〜１６０、好ましくは１３４〜１６０、耐久性のうち走行耐久性は２５分以上、好ましくは２７分以上、すり傷特性はＢ又はＡ、好ましくはＡ、耐腐蝕性のうち、保磁力値の変化率（％）で示す耐腐蝕性が１０．０％以下、好ましくは９．５％以下、飽和磁束密度値の変化率（％）で示す耐腐蝕性が１０．０％以下、好ましくは９．５％以下である。
【００９６】
なお、前記非磁性下地層及び前記磁気記録層の形成に当って用いる溶剤としては、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。
【００９７】
溶剤の使用量は、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発量が多くなりすぎ工業的に不利となる。
【００９８】
【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。
【００９９】
粒子の平均長軸径、平均短軸径は、電子顕微鏡写真（×３０，０００）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。
【０１００】
軸比は、平均長軸径と平均短軸径との比で示した。
【０１０１】
粒子の長軸径及び短軸径（以下、「粒子径」という。）の粒度分布は、下記の方法により求めた幾何標準偏差値で示した。
【０１０２】
即ち、上記拡大写真に示される粒子の粒子径を測定した値を、その測定値から計算して求めた粒子の実際の粒子径と個数から統計学的手法に従って対数正規確率紙上に横軸に粒子径を、縦軸に所定の粒子径区間のそれぞれに属する粒子の累積個数（積算フルイ下）を百分率でプロットする。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粒子径の値を読みとり、幾何標準偏差値＝積算フルイ下８４．１３％における粒子径／積算フルイ下５０％における粒子径（幾何平均径）に従って算出した値で示した。幾何標準偏差値が１に近い程、粒子の粒度分布が優れていることを意味する。
【０１０３】
比表面積値はＢＥＴ法により測定した値で示した。
【０１０４】
針状ヘマタイト粒子粉末及び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量、Ｓｉ量、Ｐ量及びＮｄ量のそれぞれは「蛍光Ｘ線分析装置３０６３Ｍ型」（理学電機工業（株）製）を使用し、ＪＩＳ Ｋ０１１９の「けい光Ｘ線分析通則」に従って測定した。
【０１０５】
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値をＪＩＳ Ｚ ８８０２−７に従って測定し、得られた値を粉体ｐＨ値とした。
【０１０６】
可溶性ナトリウム塩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ＳＯ４ 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。
【０１０７】
針状へマタイト粒子粉末の密度化の程度は、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の値である。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数１に従って算出した値である。
【０１０８】
【数１】
ＳＴＥＭ値（ｍ２／ｇ）＝〔（４ｌｗ＋２ｗ２）／（ｌｗ２・ρｐ）〕×１０−４
（但し、ρｐはへマタイト粒子の真比重であり、５．２ｇ／ｃｍ３を用いた。）
【０１０９】
樹脂吸着強度は、樹脂が針状へマタイト粒子粉末に吸着される程度を示すものであり、下記の方法により求めた値が１００に近いほど樹脂が針状へマタイト粒子粉末の粒子表面に強く吸着されていることを示す。
【０１１０】
先ず、樹脂吸着量Ｗａを求める。
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。
【０１１１】
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。
【０１１２】
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２５ｇ、トルエン１５ｇ、シクロヘキサノン１０ｇ）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。
【０１１３】
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、数２に従って求めた値を樹脂吸着強度（％）とした。
【０１１４】
【数２】
樹脂吸着強度（％）＝〔（Ｗａ−Ｗｅ）／Ｗａ〕×１００
【０１１５】
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。
【０１１６】
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。
【０１１７】
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を測定した。
【０１１８】
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。
【０１１９】
磁気記録媒体の耐久性については、次に示す走行耐久性とすり傷特性を評価した。
【０１２０】
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。実可動時間が長い程走行耐久性が良いことを示す。
【０１２１】
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
【０１２２】
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。
【０１２３】
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。
【０１２４】
磁気記録媒体を構成する非磁性支持体、非磁性下地層及び磁気記録層の各層の厚みは、次の通りの測定手法によって測定した。
【０１２５】
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。
【０１２６】
＜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得られた紡錘状ゲータイト粒子粉末（平均長軸径０．０８１２μｍ、長軸径の幾何標準偏差値１．５３、平均短軸径０．０１１０μｍ、短軸径の幾何標準偏差値１．３３、軸比７．４、ＢＥＴ比表面積値１６８．９ｍ２／ｇ、粉体ｐＨ値６．８、可溶性ナトリウム塩（Ｎａ換算）１２１２ｐｐｍ及び可溶性硫酸塩（ＳＯ４換算）１８１６ｐｐｍ）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。
【０１２７】
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３６．０ｇ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ＳｉＯ２換算で０．７８重量％であった。
【０１２８】
得られた紡錘状ゲータイト粒子粉末を金属製の熱処理炉に入れ、１５０℃で３０分間加熱処理を行い、紡錘状ゲータイト粒子粉末中に含まれるゲータイト超微粒子を紡錘状ゲータイト粒子に吸収させた。
【０１２９】
得られた紡錘状ゲータイト粒子粉末は、平均長軸径０．０８１３μｍ、長軸径の幾何標準偏差値１．３８、平均短軸径０．０１１０μｍ、短軸径の幾何標準偏差値１．１７、軸比７．４、ＢＥＴ比表面積値１９０．６ｍ２／ｇ、粉体ｐＨ値７．５、可溶性ナトリウム塩（Ｎａ換算）８０９ｐｐｍ及び可溶性硫酸塩（ＳＯ４換算）４２１ｐｐｍであった。ケイ素の含有量はＳｉＯ２換算で０．７８重量％であった。
【０１３０】
次いで、得られた紡錘状ゲータイト粒子粉末を再度、金属製の熱処理炉に入れ、３２０℃で３０分間加熱脱水処理を行い、紡錘状ゲータイト粒子粉末を脱水して、低密度紡錘状ヘマタイト粒子粉末を得た。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０．０７３６μｍ、長軸径の幾何標準偏差値１．３８、平均短軸径０．０１１８μｍ、短軸径の幾何標準偏差値１．１６、軸比６．２、ＢＥＴ比表面積値１９０．３ｍ２／ｇ、ＳＢＥＴ／ＳＴＥＭ値２．７０、粉体ｐＨ値６．１、可溶性ナトリウム塩（Ｎａ換算）１８２６ｐｐｍ及び可溶性硫酸塩（ＳＯ４換算）２５１２ｐｐｍであった。ケイ素の含有量はＳｉＯ２換算で０．７８重量％であった。
【０１３１】
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６５０℃で３０分間熱処理を行い、脱水孔の封孔処理を行った。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０．０７２７μｍ、長軸径の幾何標準偏差値１．３８、平均短軸径０．０１２０μｍ、短軸径の幾何標準偏差値１．１７、軸比６．１、ＢＥＴ比表面積値８６．８ｍ２／ｇ、ＳＢＥＴ／ＳＴＥＭ値１．２５、粉体ｐＨ値５．８、可溶性ナトリウム塩（Ｎａ換算）２１２１ｐｐｍ及び可溶性硫酸塩（ＳＯ４換算）２８３２ｐｐｍであった。ケイ素の含有量はＳｉＯ２換算で０．８７重量％であった。
【０１３２】
＜紡錘状ヘマタイト粒子粉末のアルカリ性懸濁液中の加熱処理＞
得られた高密度紡錘状ヘマタイト粒子粉末８００ｇを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。
【０１３３】
次に、得られた高密度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。得られ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。
【０１３４】
得られた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、スラリーを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１３．４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。
【０１３５】
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。
【０１３６】
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。得られた紡錘状ヘマタイト粒子粉末は、平均長軸径０．０７２６μｍ、長軸径の幾何標準偏差値１．３８、平均短軸径０．０１２０μｍ、短軸径の幾何標準偏差値１．１７、軸比６．１、ＢＥＴ比表面積値（ＳＢＥＴ）８６．２ｍ２／ｇ、ＳＢＥＴ／ＳＴＥＭ値１．２４、粉体ｐＨ値９．０、可溶性ナトリウム塩の含有量がＮａ換算で８６ｐｐｍ及び可溶性硫酸塩の含有量がＳＯ４換算で３２ｐｐｍであった。
【０１３７】
＜非磁性下地層の形成＞
得られた高密度紡錘状ヘマタイト粒子粉末と結合剤樹脂及び溶剤とを混合し、固形分率７５重量％でプラストミルを用いて３０分間混練した。しかる後、所定量の混練物を取り出し、ガラスビンにガラスビーズ及び溶剤とともに添加し、ペイントコンディショナーで６時間混合・分散を行った。
【０１３８】
得られた非磁性塗料の組成は、下記の通りであった。
【０１３９】
【０１４０】
得られた非磁性塗料の塗料粘度は、４３５ｃＰであった。
【０１４１】
得られた非磁性塗料を厚さ１４μｍのポリエチレンテレフタレートフィルム上にアプリケーターを用いて５５μｍの厚さに塗布し、次いで、乾燥させることにより非磁性下地層を形成した。
【０１４２】
得られた非磁性下地層の厚みは３．４μｍ、光沢は２０８％、表面粗度Ｒａは６．４ｎｍ、ヤング率は１３４であった。
【０１４３】
＜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０．１０３μｍ、平均短軸径０．０１５２μｍ、軸比６．８、保磁力値１９１０Ｏｅ、飽和磁化値１３６ｅｍｕ／ｇ）と結合剤樹脂及び溶剤とを混合し、固形分率７８重量％でプラストミルを用いて３０分間混練して混練物を得た。この混練物をガラスビンにガラスビーズ及び溶剤とともに添加し、ペイントコンディショナーで６時間混合・分散を行った。
【０１４４】
その後、研磨剤、潤滑剤及び硬化剤とを加え、更に、１５分間混合・分散した。得られた磁性塗料の組成は下記の通りであった。
【０１４５】
【０１４６】
得られた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。
【０１４７】
得られた磁気記録層の膜厚は１．０μｍであった。
【０１４８】
得られた磁気テープのＨｃは１９９１Ｏｅ、角型比（Ｂｒ／Ｂｍ）は０．８８、光沢度は２３５％、表面粗度Ｒａは５．８ｎｍ、ヤング率は１３７であった。耐久性のうち走行耐久性は、２９．８分、すり傷特性はＡであった。
【０１４９】
磁気テープの磁気特性の経時変化は、保磁力値については４．６％、飽和磁束密度値は３．８％であった。
【０１５０】
【作用】
本発明において重要な点は、加熱脱水処理に先立って、針状ゲータイト粒子粉末を１００〜２００℃の温度範囲で加熱処理し、該ゲータイト粒子粉末を加熱脱水処理又は２５０〜５００℃の加熱脱水処理及び焼きしめ処理を行って針状ヘマタイト粒子粉末とした後、該針状へマタイト粒子粉末の懸濁液をアルカリ性懸濁液中で加熱処理することにより、長軸径の幾何標準偏差値が１．５０以下であって、短軸径の幾何標準偏差値が１．３０以下である粒度が均斉な、殊に短軸径の粒度が均斉であって、且つ、粉体ｐＨ値が８．０以上、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ＳＯ４換算で１５０ｐｐｍ以下である針状へマタイト粒子粉末を得ることができるという事実である。
【０１５１】
本発明に係る粒度が均斉な針状ヘマタイト粒子粉末が得られる理由について、本発明者は、針状ゲータイト粒子粉末を、１００〜２００℃の温度範囲で加熱処理することにより、ゲータイト超微粒子が針状ゲータイト粒子に吸収されるため、超微粒子成分が少なく、長軸径の粒度が均斉であるとともに短軸径の粒度も均斉である針状ゲータイト粒子粉末が得られるとともに、ゲータイト超微粒子成分が減少することによって、その後の加熱脱水処理においてゲータイト超微粒子に起因する粒子相互間の焼結が起こりにくいことにより、針状ゲータイト粒子粉末の均斉な粒度を保持した針状ヘマタイト粒子粉末を得ることができるためと考えている。
【０１５２】
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本発明に係る針状ヘマタイト粒子粉末を用いた場合、優れた表面平滑性を有し、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。
【０１５３】
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、本発明に係る針状ヘマタイト粒子粉末の長軸径の幾何標準偏差値が１．５０以下、短軸径の幾何標準偏差値が１．３０以下であり、粗大な粒子や微細な粒子の存在が少ない均斉な粒子であること及びＢＥＴ比表面積値が４０〜１８０ｍ２／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より向上したこと、また、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、得られる非磁性下地層の表面平滑性も更に向上したものと考えている。
【０１５４】
また、本発明に係る磁気記録媒体の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ている理由として、本発明者は、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本発明に係る針状ヘマタイト粒子粉末中に少ないこと及び針状ヘマタイト粒子粉末自体の粉体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が抑制できたものと考えている。
【０１５５】
殊に、磁性粒子粉末として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を用いた磁気記録媒体の耐久性がより向上する理由について、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とビヒクル中における結合剤樹脂との樹脂吸着強度が高まり、その結果、磁気記録層中における磁性粒子粉末と結合剤樹脂との密着度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等によるものと考えている。
【０１５６】
【実施例】
次に、実施例並びに比較例を挙げる。
【０１５７】
ゲータイト粒子１〜２
出発原料粒子粉末として、表１に示す特性を有する針状ゲータイト粒子粉末１及び２を準備した。
【０１５８】
【表１】
【０１５９】
ゲータイト粒子３〜５
出発原料粒子の種類、焼結防止剤の種類及び量を種々変化させた以外は、前記本発明の発明の実施の形態と同様にして焼結防止処理を行った針状ゲータイト粒子粉末を得た。
【０１６０】
得られた針状ゲータイト粒子粉末の諸特性を表２に示す。
【０１６１】
【表２】
【０１６２】
＜加熱処理＞
ゲータイト粒子６〜９
出発原料粒子の種類、加熱処理における温度及び時間を種々変化させた以外は前記発明の実施の形態と同様にして針状ゲータイト粒子粉末を得た。
【０１６３】
この時の主要製造条件を表３に、得られた針状ゲータイト粒子粉末の諸特性を表４に示す。
【０１６４】
【表３】
【０１６５】
【表４】
【０１６６】
＜低密度針状へマタイト粒子粉末の製造＞
ヘマタイト粒子１〜４
ゲータイト粒子の種類及び加熱脱水処理における温度及び時間を種々変化させた以外は前記発明の実施の形態と同様にして低密度針状ヘマタイト粒子粉末を得た。
【０１６７】
この時の主要製造条件を表５に、得られた低密度針状へマタイト粒子粉末の諸特性を表６に示す。
【０１６８】
【表５】
【０１６９】
【表６】
【０１７０】
ヘマタイト粒子５〜８及び比較例１〜５
被処理粒子の種類、高温加熱処理における温度及び時間を種々変化させた以外は前記発明の実施の形態と同様にして針状ヘマタイト粒子粉末を得た。
【０１７１】
この時の主要製造条件を表７に、得られた針状へマタイト粒子粉末の諸特性を表８に示す。
【０１７２】
【表７】
【０１７３】
【表８】
【０１７４】
＜アルカリ溶液中の加熱処理＞
実施例１〜４及び参考例１、２
被処理粒子の種類、アルカリ性懸濁液中加熱処理のｐＨ値、温度及び時間を種々変化させた以外は前記発明の実施の形態と同様にして針状ヘマタイト粒子粉末を得た。
【０１７５】
この時の主要製造条件を表９に、得られた針状へマタイト粒子粉末の諸特性を表１０に示す。
【０１７６】
【表９】
【０１７７】
【表１０】
【０１７８】
比較例６ （特願平９−３６９３６４号公報の追試実験例）
＜高密度針状ヘマタイト粒子粉末の製造＞
ゲータイト粒子粉末５（出発原料粒子粉末）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で３４０℃で３０分間熱処理を行って加熱脱水し、低密度針状ヘマタイト粒子粉末を得た。得られた低密度針状ヘマタイト粒子粉末は、平均長軸径が０．０８３９μｍ、長軸径の幾何標準偏差値が１．５２、平均短軸径が０．０１３４μｍ、短軸径の幾何標準偏差値が１．３８、軸比が６．３、ＢＥＴ比表面積値が２１３．６ｍ２／ｇ、ＳＢＥＴ／ＳＴＥＭ値が３．４５、粉体ｐＨ値が７．８、可溶性ナトリウム塩の含有量がＮａ換算で１６５１ｐｐｍ、可溶性硫酸塩の含有量がＳＯ４換算で７２４ｐｐｍ、ケイ素の含有量はＳｉＯ２換算で１．２１重量％であった。
【０１７９】
次に、上記低密度針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６３０℃で２０分間熱処理を行い、脱水孔の封孔処理を行った。高密度化された針状ヘマタイト粒子粉末は、平均長軸径が０．０８３０μｍ、長軸径の幾何標準偏差値が１．５２、平均短軸径が０．０１３８μｍ、短軸径の幾何標準偏差値が１．３８、軸比が６．０、ＢＥＴ比表面積値が６９．４ｍ２／ｇ、ＳＢＥＴ／ＳＴＥＭ値が１．１５、粉体ｐＨ値が６．８、可溶性ナトリウム塩の含有量がＮａ換算で２６８３ｐｐｍ、可溶性硫酸塩の含有量がＳＯ４換算で２０３１ｐｐｍ、ケイ素の含有量はＳｉＯ２換算で１．２２重量％であった。
【０１８０】
得られた高密度針状ヘマタイト粒子粉末８００ｇを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、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時間分散した。得られたスラリー中の高密度針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。
【０１８１】
＜高密度針状ヘマタイト粒子粉末の酸による溶解処理＞
得られた高密度針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硫酸濃度を１．３Ｎとし、スラリーのｐＨ値を０．５９に調整した。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３時間保持して溶解処理を行って、液中に存在している高密度針状ヘマタイト粒子粉末全体量の２０．２重量％を溶解させた。
【０１８２】
次に、このスラリーを濾過して濾液（硫酸鉄の酸性水溶液）を分離した後、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７９ｇ／ｌであった。
【０１８３】
次に、得られた水洗スラリー２ｌ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、高密度針状ヘマタイト粒子粉末を得た。得られた高密度針状ヘマタイト粒子粉末は、平均長軸径が０．０７８５μｍ、長軸径の幾何標準偏差値が１．４６、平均短軸径が０．０１２８μｍ、短軸径の幾何標準偏差値が１．３３、軸比が６．１、ＢＥＴ比表面積値が７４．８ｍ２／ｇ、ＳＢＥＴ／ＳＴＥＭ値が１．１５、粉体ｐＨ値が４．６、可溶性ナトリウム塩の含有量がＮａ換算で１２８ｐｐｍ、可溶性硫酸塩の含有量がＳＯ４換算で３５６ｐｐｍ、ケイ素の含有量はＳｉＯ２換算で１．３３重量％であった。
【０１８４】
＜アルカリ性懸濁液中の加熱処理＞
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。
【０１８５】
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。
【０１８６】
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。
【０１８７】
得られた紡錘状ヘマタイト粒子粉末は、平均長軸径が０．０７８５μｍ、長軸径の幾何標準偏差値が１．４６、平均短軸径が０．０１２８μｍ、短軸径の幾何標準偏差値が１．３３、軸比が６．１、ＢＥＴ比表面積値が７３．９ｍ２／ｇ、ＳＢＥＴ／ＳＴＥＭ値が１．１４、可溶性ナトリウム塩の含有量がＮａ換算で１０８ｐｐｍ、可溶性硫酸塩の含有量がＳＯ４換算で３６ｐｐｍ、粉体ｐＨ値が８．９であった。
【０１８８】
＜表面被覆処理＞
実施例５
実施例１で得られた針状へマタイト粒子粉末７００ｇを奈良式自由粉砕機で粗粉砕した後、純水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分間邂逅した。次に、得られた針状へマタイト粒子粉末を含むスラリーを横形サンドグラインダー「ディスパマットＳＬ」（エスシー・アディケム株式会社製）を用いて軸回転数２０００ｒｐｍのもとで６時間混合・分散して、針状へマタイト粒子粉末のスラリーを得た。得られた針状へマタイト粒子粉末の分散スラリーのｐＨ値を、０．１Ｎ酢酸水溶液を用いて４．０に調製した。次に、該スラリーに水を加えスラリー濃度を４５ｇ／ｌに調製した。このスラリー１０ｌを加熱して６０℃とし、このスラリー中に１．０ｍｏｌ／ｌの酢酸アルミニウム溶液５００ｍｌ（針状へマタイト粒子粉末に対してＡｌ換算で３．０重量％に相当する）を加え、３０分間保持した後、０．１Ｎ水酸化ナトリウム溶液を用いてｐＨ値を７．１に調製した。この状態で３０分間保持した後、濾過、水洗、乾燥、粉砕して粒子表面がアルミニウムの水酸化物によって被覆されている針状へマタイト粒子粉末を得た。
【０１８９】
この時の主要製造条件を表１１に、得られた表面被覆物によって被覆された針状へマタイト粒子粉末の諸特性を表１２に示す。
【０１９０】
【表１１】
【０１９１】
【表１２】
【０１９２】
実施例６〜８
被処理粒子の種類、被覆工程の添加前ｐＨ値、添加物の種類、添加量及び最終ｐＨ値を種々変化させた以外は前記実施例５と同様にして表面被覆物によって被覆された針状ヘマタイト粒子粉末を得た。
【０１９３】
この時の主要製造条件を表１１に、得られた表面被覆物によって被覆された針状へマタイト粒子粉末の諸特性を表１２に示す。
【０１９４】
実施例９〜１６、比較例７〜１２及び参考例３、４
実施例１〜８、比較例１〜６及び参考例１、２で得られた各非磁性粒子粉末を用いて前記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。
【０１９５】
この時の主要製造条件及び得られた非磁性下地層の諸特性を表１３に示す。
【０１９６】
【表１３】
【０１９７】
磁性粒子ａ〜ｄ
磁気記録媒体用磁性粒子として磁性粒子ａ〜ｄを用意した。
【０１９８】
磁性粒子ａ〜ｄの諸特性を表１４に示す。
【０１９９】
【表１４】
【０２００】
実施例１７〜２８、比較例１３〜１８及び参考例５、６
非磁性下地層の種類及び磁性粒子の種類を種々変化させた以外は前記発明の実施の形態と同様にして磁気記録媒体を得た。
【０２０１】
この時の主要製造条件及び得られた磁気記録媒体の諸特性を表１５に示す。
【０２０２】
【表１５】
【０２０３】
【発明の効果】
本発明に係る針状へマタイト粒子粉末は、非磁性下地層用非磁性粒子粉末として用いた場合、表面平滑性に優れた非磁性下地層を得ることができ、該非磁性下地層を用いて磁気記録媒体とした場合、表面平滑性に優れ、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ができるため、高密度磁気記録媒体の非磁性下地層用非磁性粒子粉末として好適である。
【０２０４】
また、本発明に係る磁気記録媒体は、上述した通り、表面平滑性に優れ、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ているので高密度磁気記録媒体として好適である。
【産業上の利用分野】
本発明は、表面平滑性がより優れており、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の非磁性下地層用非磁性粒子粉末として好適な針状ヘマタイト粒子粉末を提供する。
【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】
磁気記録媒体の上記諸特性を向上させるために、磁性層に用いる磁性粒子粉末の高性能化及び磁気記録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いえば、上記諸特性を満たすような磁性粒子粉末としては、高い保磁力値と大きな飽和磁化値を有することが必要である。
【０００５】
高い保磁力値と大きな飽和磁化値を有する磁性粒子粉末として、近年、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。
【０００６】
鉄を主成分とする針状金属磁性粒子粉末は、高い保磁力値と大きな飽和磁化値とを有するものであるが、磁気記録媒体用の粒子粉末は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、殊に保磁力値と飽和磁化値の減少を引き起こすという欠点がある。
【０００７】
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。
【０００８】
次に、磁気記録層の薄層化について述べる。
【０００９】
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。
【００１０】
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。
【００１１】
磁気記録層の薄層化が進む中で、磁気記録層の平滑化と厚みむらの問題が生じている。周知の通り、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。
【００１２】
そこで、ベースフィルム等の非磁性支持体上に針状へマタイト粒子粉末等の非磁性粒子粉末を結合剤樹脂中に分散させてなる下地層（以下、「非磁性下地層」という。）を少なくとも一層設けることにより、磁気記録層を形成するための基体の表面性等を改善することが提案され、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９−１７０００３号公報等）。
【００１３】
非磁性下地層の表面平滑性の改善は強く求められており、これまで長軸径の粒度に注目して、非磁性粒子粉末である針状ヘマタイト粒子粉末の分散性を向上させることが試みられてきた。
【００１４】
更に、非磁性下地層の表面を平滑にし、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するために、非磁性下地層に含有されている非磁性粒子粉末を改善することが望まれており、針状ヘマタイト粒子粉末中に含有され、鉄を主成分とする針状金属磁性粒子粉末の腐蝕及び針状ヘマタイト粒子間の凝集の原因となる可溶性塩を低減することが試みられている（特開平９−１７０００３号公報、特開平１０−１９８９４８号公報、特開平１０−２７３３２５号公報等）。
【００１５】
更に、下地層の表面をより平滑にするために、針状へマタイト粒子粉末の分散性を改善することが望まれており、本出願人は、非磁性下地層用非磁性粒子粉末としての針状へマタイト粒子粉末中のヘマタイト超微粒子を除去し、更に、針状ヘマタイト粒子粉末中に含有されている可溶性塩を低減させた針状ヘマタイト粒子粉末に係る発明を出願している（特願平９−３６９３６４号）。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
表面平滑性がより優れており、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の非磁性下地層用非磁性粒子粉末として好適な針状ヘマタイト粒子粉末は、現在最も要求されているところであるが、未だ得られていない。
【００１７】
即ち、針状ヘマタイト粒子粉末の長軸径の粒度を改善するために、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２５０〜４００℃の温度範囲で加熱脱水して得られた針状へマタイト粒子粉末を５５０℃以上の温度で加熱して高密度化された針状へマタイト粒子粉末を得る方法では、後出比較例に示す通り、短軸径の幾何標準偏差値が高く、短軸径の粒度が十分に均斉であるとは言い難いものである。
【００１８】
また、前出特開平９−１７０００３号公報には、針状ヘマタイト粒子粉末をアルカリ水溶液中で加熱処理し、針状ヘマタイト粒子粉末に含有されている可溶性塩を低減させた針状ヘマタイト粒子粉末が記載されているが、磁気記録媒体の耐腐蝕性は改善され、可溶性塩を低減させることによって粒子相互間の凝集を解きほぐすことができるが、短軸径の幾何標準偏差値が高く、短軸径の粒度が十分に均斉であるとは言い難いものである。
【００１９】
また、前出特願平９−３６９３６４号は、針状へマタイト粒子粉末を酸溶解することにより、針状へマタイト粒子粉末中に存在する針状ヘマタイト微粒子成分を溶解し、粒子径の粒度分布を改善したものであり、更に、アルカリ水溶液中で加熱処理し、針状ヘマタイト粒子粉末に含有されている可溶性塩を低減させたものであるが、後出比較例に示す通り、磁気記録媒体の耐腐蝕性は改善されているが、短軸径の幾何標準偏差値が高く、短軸径の粒度が十分に均斉であるとは言い難いものである。
【００２０】
そこで、本発明は、表面平滑性により優れた磁気記録媒体の非磁性下地層用非磁性粒子粉末として好適な、均斉な粒度を有する、殊に短軸径の粒度が均斉であって、凝集が解きほぐされ個々に独立した粒子であり、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可能な針状ヘマタイト粒子粉末を得ることを技術的課題とする。
【００２１】
【課題を解決する為の手段】
前記技術的課題は、次の通りの本発明によって達成できる。
【００２２】
即ち、本発明は、長軸径の幾何標準偏差値が１．５０以下であって短軸径の幾何標準偏差値が１．３０以下であって、ＢＥＴ比表面積値が４０〜１８０ｍ２／ｇであり、且つ、粉体ｐＨ値が８．０以上、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ＳＯ４換算で１５０ｐｐｍ以下である平均長軸径が０．０１〜０．２μｍの針状ヘマタイト粒子粉末からなることを特徴とする磁気記録媒体の非磁性下地層用非磁性粒子粉末である（本発明１）。
【００２３】
また本発明は、本発明１における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、ケイ素の水酸化物及びケイ素の酸化物から選ばれる少なくとも一種からなる表面被覆物によって被覆されていることを特徴とする磁気記録媒体の非磁性下地層用非磁性粒子粉末である（本発明２）。
【００２４】
また、本発明は、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針状ヘマタイト粒子粉末とするに当って、前記加熱脱水処理に先立ってあらかじめ、前記針状ゲータイト粒子粉末を１００〜２００℃の温度範囲で加熱処理して該針状ゲータイト粒子粉末に含まれているゲータイト超微粒子を針状ゲータイト粒子に吸収させておき、５５０〜８５０℃の温度範囲で加熱脱水して針状ヘマタイト粒子粉末を得、該針状ヘマタイト粒子粉末を含有する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、次いで、８０〜１０３℃の温度範囲で加熱処理した後、濾過、水洗、乾燥することを特徴とする上記の磁気記録媒体の非磁性下地層用非磁性粒子粉末の製造法である。
【００２５】
また、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鉄を主成分とする針状金属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、前記非磁性粒子粉末が上記本発明１及び本発明２に係る各非磁性下地層用非磁性粒子粉末であることを特徴とする磁気記録媒体である。
【００２６】
次に、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】
まず、本発明に係る針状ヘマタイト粒子粉末について述べる。
【００２８】
本発明に係る針状へ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、短軸径の幾何標準偏差値が１．３０以下であって、ＢＥＴ比表面積値が４０〜１８０ｍ２／ｇであり、且つ、粉体ｐＨ値が８．０以上、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ＳＯ４換算で１５０ｐｐｍ以下、平均長軸径が０．０１〜０．２μｍである。
【００２９】
本発明に係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、文字どお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。
【００３０】
長軸径の幾何標準偏差値が１．５０を超える場合、又は短軸径の幾何標準偏差値が１．３０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、好ましくは１．４０以下、より好ましくは１．３５以下である。また、短軸径の幾何標準偏差値は、好ましくは１．２８以下、より好ましくは１．２５以下である。工業的な生産性を考慮すれば、得られる針状へマタイト粒子粉末の長軸径及び短軸径の幾何標準偏差値の下限値は、１．０１である。
【００３１】
本発明に係る針状ヘマタイト粒子粉末の平均長軸径が０．０１μｍ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。平均長軸径が０．２μｍ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。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０．０２〜０．１μｍが好ましい。
【００３２】
本発明に係る針状へマタイト粒子粉末の平均短軸径は０．００５〜０．１μｍが好ましい。
【００３３】
本発明に係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０．０１〜０．０５μｍがより好ましい。
【００３４】
本発明に係る針状ヘマタイト粒子粉末は、ＢＥＴ比表面積値が４０〜１８０ｍ２／ｇである。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４５〜１６０ｍ２／ｇが好ましく、より好ましくは５０〜１５０ｍ２／ｇである。
【００３５】
本発明に係る針状ヘマタイト粒子粉末の粉体ｐＨ値は８．０以上である。粉体ｐＨ値が８．０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成分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９．０〜１０．５である。
【００３６】
本発明に係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針状ヘマタイト粒子粉末の分散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である。
【００３７】
本発明に係る針状ヘマタイト粒子粉末の可溶性硫酸塩の含有量はＳＯ４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針状ヘマタイト粒子粉末の分散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である。
【００３８】
本発明に係る針状ヘマタイト粒子粉末は、軸比（平均長軸径と平均短軸径の比―以下「軸比」という。）が２〜２０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、分散性が低下したり、粘度が増加したりすることがある。ビヒクル中における分散性及び得られた塗膜の強度を考慮すると、より好ましくは３〜１０である。
【００３９】
本発明に係る針状へマタイト粒子粉末の密度化の程度は、０．５〜２．５が好ましい。密度化の程度は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。
【００４０】
ＳＢＥＴ／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。
【００４１】
本発明に係る針状へ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、ケイ素の水酸化物及びケイ素の酸化物から選ばれる少なくとも１種からなる表面被覆物によって被覆されていてもよい。粒子表面が表面被覆物で被覆されてい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易い。
【００４２】
前記被覆物の量は、針状へマタイト粒子粉末に対しアルミニウムの水酸化物やアルミニウムの酸化物はＡｌ換算で、ケイ素の水酸化物やケイ素の酸化物はＳｉＯ２換算で、それぞれ０．０１〜５０重量％が好ましい。０．０１重量％未満である場合には、被覆による分散性向上効果がほとんどなく、５０重量％を超える場合には、被覆効果が飽和するため、必要以上に被覆する意味がない。ビヒクル中における分散性向上効果及び工業的な生産性を考慮すれば、０．０５〜２０重量％がより好ましい。
【００４３】
アルミニウム化合物とケイ素化合物の両化合物で被覆されている場合には、針状ヘマタイト粒子粉末に対し、Ａｌ換算量とＳｉＯ２換算量との総和で０．０１〜５０重量％が好ましい。
【００４４】
本発明に係る表面被覆物で被覆されている針状へマタイト粒子粉末は、表面被覆物で被覆されていない本発明に係る針状へマタイト粒子粉末とほぼ同程度の粒子サイズ、幾何標準偏差値、ＢＥＴ比表面積値、軸比及びＳＢＥＴ／ＳＴＥＭ値を有している。また、粉体ｐＨ値、可溶性ナトリウム塩及び可溶性硫酸塩の含有量についてもほぼ同程度である。
【００４５】
次に、本発明に係る針状へマタイト粒子粉末の製造法について述べる。
【００４６】
本発明に係る針状ヘマタイト粒子粉末は、第一鉄塩と水酸化アルカリ水溶液、炭酸アルカリ水溶液又は水酸化アルカリと炭酸アルカリ水溶液との混合水溶液のいずれかの水溶液を用いて反応して得られる鉄含有沈殿物を含む懸濁液に空気等の酸素含有ガスを通気し、出発原料粒子粉末となる針状ゲータイト粒子粉末を生成させ、該ゲータイト粒子粉末を１００〜２００℃の温度範囲で加熱処理した後、更に５５０〜８５０℃の温度範囲で加熱脱水処理し、次いで、該針状へマタイト粒子粉末を含有する水性懸濁液にアルカリ水溶液を添加してｐＨ値を１３以上のアルカリ性懸濁液とし、８０℃〜１０３℃の温度範囲で加熱処理した後、濾過、水洗、乾燥して得ることができる。
【００４７】
本発明における出発原料粒子粉末としての針状ゲータイト粒子粉末は、長軸径の幾何標準偏差値が１．７０以下、短軸径の幾何標準偏差値が１．５０以下、平均長軸径が０．０１〜０．２５μｍ、ＢＥＴ比表面積値が５０〜２５０ｍ２／ｇ、粉体ｐＨ値が２〜８、可溶性ナトリウム塩がＮａ換算で３００〜１５００ｐｐｍ、可溶性硫酸塩がＳＯ４換算で１５０〜３０００ｐｐｍである。好ましくは、平均短軸径が０．００５〜０．１２５μｍ、軸比が２〜２０である。
【００４８】
なお、針状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。
【００４９】
加熱処理温度が１００℃未満の場合、ゲータイト超微粒子を十分に針状ゲータイト粒子に吸収させることが困難であり、粒度が均斉な粒子を得ることができない。２００℃を超える場合、ゲータイト超微粒子成分が存在したまま針状ゲータイト粒子の脱水が始まるため、粒子間で焼結が起こり、粒度が均斉な粒子粉末を得ることができない。工業的な生産性等を考慮すれば加熱処理温度は好ましくは、１２０〜２００℃である。
【００５０】
加熱処理の時間は、５〜６０分が好ましい。
【００５１】
１００〜２００℃の温度範囲で加熱処理した針状ゲータイト粒子粉末は、長軸径の幾何標準偏差値が１．５０以下、短軸径の幾何標準偏差値が１．３０以下、平均長軸径が０．０１〜０．２μｍ、ＢＥＴ比表面積値が５０〜２５０ｍ２／ｇ、粉体ｐＨ値が３〜８、可溶性ナトリウム塩がＮａ換算で３００〜１５００ｐｐｍ、可溶性硫酸塩がＳＯ４換算で１５０〜３０００ｐｐｍである。好ましくは、平均短軸径が０．００５〜０．１０μｍ、軸比が２〜２０である。
【００５２】
加熱脱水処理の温度が５５０℃未満の場合には、焼きしめによる高密度化が不十分であるため針状へマタイト粒子粉末の粒子内部及び粒子表面に脱水孔が多数存在しており、その結果、ビヒクル中における分散が不十分となり、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粉末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。加熱温度の上限値は好ましくは８００℃である。
【００５３】
なお、本発明に係る針状へマタイト粒子粉末としては、１００〜２００℃の温度範囲で加熱処理した針状ゲータイト粒子粉末を、あらかじめ２５０〜５００℃の温度範囲で加熱脱水処理を行い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℃の温度範囲で焼きしめを行うことにより得られる高密度針状へマタイト粒子粉末であることが好ましい。
【００５４】
あらかじめ行う加熱脱水処理の温度が２５０℃未満の場合には、脱水反応に長時間を要する。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。加熱脱水処理して得られる針状ヘマタイト粒子は、針状ゲータイト粒子からＨ２Ｏが脱水され、脱水孔を多数有する低密度粒子であり、ＢＥＴ比表面積値が針状ゲータイト粒子粉末の１．２〜２倍程度となる。
【００５５】
焼きしめ処理の温度が５５０℃未満の場合には、高密度化が不十分であるため針状へマタイト粒子粉末の粒子内部及び粒子表面に脱水孔が多数存在しており、その結果、ビヒクル中における分散が不十分となり、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粉末の高密度化は十分なされているが、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。加熱温度の上限値は好ましくは８００℃である。
【００５６】
本発明に係る針状へマタイト粒子粉末は、５５０〜８５０℃の加熱脱水処理又は焼きしめ処理に先立って、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、１００〜２００℃で加熱処理後の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２５０〜５００℃の温度範囲で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いずれかの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。
【００５７】
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、アルミナゾル等のアルミニウム化合物、硫酸チタニル等のチタン化合物を使用することができる。
【００５８】
針状ヘマタイト粒子粉末を水性懸濁液とするに当って、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、次工程におけるアルカリ性懸濁液中での加熱処理の効果が得られ難い。
【００５９】
アルカリ水溶液は、針状ヘマタイト粒子粉末を水中へ分散させた針状ヘマタイト粒子粉末を含有する水性懸濁液へ添加する。
【００６０】
針状ヘマタイト粒子粉末を含有する水性懸濁液中における針状ヘマタイト粒子粉末の濃度は、５０〜２５０ｇ／ｌが好ましい。
【００６１】
アルカリ水溶液としては、例えば、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。
【００６２】
針状ヘマタイト粒子粉末を含有する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、針状へ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、可溶性硫酸塩等の効果的な洗い出しができない。ｐＨ値の上限は１４である。針状へマタイト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、アルカリ性懸濁液中の加熱処理において針状へマタイト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。
【００６３】
前記針状ヘマタイト粒子粉末を含有するアルカリ性懸濁液の加熱温度は、８０〜１０３℃である。８０℃未満の場合には、針状へマタイト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。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。より好ましくは９０〜１００℃である。
【００６４】
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、常法によって、濾別、水洗することにより、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及び可溶性硫酸塩やアルカリ性懸濁液処理中に針状へマタイト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。
【００６５】
水洗は、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行えばよい。
【００６６】
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。
【００６７】
次に、本発明に係る表面被覆物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、本発明に係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粉末の粒子表面に、アルミニウムの水酸化物、アルミニウムの酸化物、ケイ素の水酸化物及びケイ素の酸化物を被覆すればよく、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。
【００６８】
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。
【００６９】
次に、本発明に係る磁気記録媒体について述べる。
【００７０】
本発明に係る磁気記録媒体は、非磁性支持体、該非磁性支持体上に形成された非磁性下地層及び該非磁性下地層上に形成された磁気記録層とからなる。
【００７１】
前記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る。その厚みは、その材質により種々異なるが、通常好ましくは１．０〜３００μｍ、より好ましくは２．０〜２００μｍである。磁気ディスクの場合、非磁性支持体としてはポリエチレンテレフタレートが通常用いられ、その厚みは、通常５０〜３００μｍ、好ましくは６０〜２００μｍである。磁気テープの場合は、ポリエチレンテレフタレートの場合、その厚みは、通常３〜１００μｍ、好ましくは４〜２０μｍ、ポリエチレンナフタレートの場合、その厚みは、通常３〜５０μｍ、好ましくは４〜２０μｍ、ポリアミドの場合、その厚みは、通常２〜１０μｍ、好ましくは３〜７μｍである。
【００７２】
本発明における非磁性下地層は、本発明に係る針状へマタイト粒子粉末又は本発明に係る表面被覆物で被覆されている針状へマタイト粒子粉末と結合剤樹脂とからなる。
【００７３】
結合剤樹脂としては、現在、磁気記録媒体の製造に当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、−ＳＯ３Ｍ、−ＯＰＯ２Ｍ２、−ＮＨ２等の極性基（但し、ＭはＨ、Ｎａ、Ｋである。）が含まれていてもよい。本発明に係る針状へマタイト粒子粉末のビヒクル中における分散性を考慮すれば、極性基として−ＣＯＯＨ、−ＳＯ３Ｍが含まれている結合剤樹脂が好ましい。
【００７４】
本発明に係る針状へマタイト粒子粉末又は本発明に係る表面被覆物で被覆されている針状へ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、針状へ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。
【００７５】
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、０．２〜１０μｍ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、塗膜の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０．５〜５μｍである。
【００７６】
なお、非磁性下地層に、通常の磁気記録媒体の製造に用いられる潤滑剤、研磨剤、帯電防止剤等を、必要により、添加してもよい。
【００７７】
粒子表面が前記表面被覆物によって被覆されていない本発明に係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１９６〜３００％、好ましくは２００〜３００％、より好ましくは２０４〜３００％であって、塗膜表面粗度Ｒａが０．５〜８．２ｎｍ、好ましくは０．５〜７．９ｎｍであって、より好ましくは０．５〜７．４ｎｍ、塗膜の強度は、ヤング率（相対値）が１２０〜１６０、好ましくは１２３〜１６０である。
【００７８】
粒子表面が前記表面被覆物によって被覆されている本発明に係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１９８〜３００％、好ましくは２０２〜３００％、より好ましくは２０６〜３００％であって、塗膜表面粗度Ｒａが０．５〜８．０ｎｍ、好ましくは０．５〜７．５ｎｍ、より好ましくは０．５〜７．０ｎｍであって、塗膜の強度は、ヤング率（相対値）が１２２〜１６０、好ましくは１２６〜１６０である。
【００７９】
本発明における磁気記録層は、鉄を主成分とする針状金属磁性粒子粉末と結合剤樹脂とからなる。
【００８０】
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％含有している粒子粉末であり、必要により、鉄以外のＡｌ、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。
【００８１】
殊に、アルミニウムを含有した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。アルミニウムの含有量はＦｅに対してＡｌ換算で０．０５〜１０重量％が好ましい。
【００８２】
Ｆｅに対してＡｌ換算で０．０５重量％以上のアルミニウムを含有す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、アルミニウムを含有する鉄を主成分とする針状金属磁性粒子粉末の樹脂吸着強度が向上するため、耐久性がより向上する。１０重量％を超える場合には、磁気記録媒体は十分な耐久性を有しており、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加により鉄を主成分とする針状金属磁性粒子粉末の磁気特性が損なわれる。
【００８３】
なお、ＡｌとＮｄ、Ｌａ、Ｙ等の希土類金属と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を使用して、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媒体を得ることができる。殊に、ＡｌとＮｄと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がより好ましい。
【００８４】
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０．０１〜０．５μｍ、好ましくは０．０３〜０．３μｍである。該粒子粉末の粒子の形状は針状が好ましい。ここで「針状」とは、文字通りの針状はもちろん、紡錘状や米粒状などを含む意味である。
【００８５】
鉄を主成分とする針状金属磁性粒子粉末の軸比は３以上、好ましくは５以上であり、ビヒクル中における分散性を考慮すれば、その上限値は１５であり、好ましくは１０である。
【００８６】
特に、アルミニウムを含有する鉄を主成分とする針状金属磁性粒子粉末の樹脂吸着強度は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。
【００８７】
鉄を主成分とする針状金属磁性粒子粉末の磁気特性は、保磁力値が８００〜３５００Ｏｅ、好ましくは９００〜３５００Ｏｅ、飽和磁化値が９０〜１７０ｅｍｕ／ｇ、好ましくは１００〜１７０ｅｍｕ／ｇである。
【００８８】
結合剤樹脂としては、前記非磁性下地層を形成するために用いた結合剤樹脂を使用することができる。
【００８９】
非磁性下地層上に設けられた磁気記録層の塗膜厚さは、０．０１〜５μｍの範囲である。０．０１μｍ未満の場合には、均一な塗布が困難であり、塗りむら等の現象が出やすくなるため好ましくない。５μｍ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０．０５〜１μｍの範囲である。
【００９０】
鉄を主成分とする針状金属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。
【００９１】
磁気記録層中には、通常用いられる潤滑剤、研磨剤、帯電防止剤等を添加してもよい。
【００９２】
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表面被覆物によって被覆されていない本発明に係る針状ヘマタイト粒子粉末を用いた場合には、保磁力値が８００〜３５００Ｏｅ、好ましくは９００〜３５００Ｏｅ、角形比（残留磁束密度Ｂｒ／飽和磁束密度Ｂｍ）が０．８７〜０．９５、好ましくは０．８８〜０．９５、塗膜の光沢度が１９７〜３００％、好ましくは２０２〜３００％、塗膜表面粗度Ｒａが８．２ｎｍ以下、好ましくは２．０〜７．９ｎｍ、より好ましくは２．０〜７．４ｎｍ、ヤング率が１２６〜１６０、好ましくは１３０〜１６０、耐久性のうち走行耐久性は１９分以上、好ましくは２１分以上、すり傷特性はＡ又はＢ、好ましくはＡ、耐腐蝕性のうち、保磁力値の変化率（％）で示す耐腐蝕性が１０．０％以下、好ましくは９．５％以下、飽和磁束密度値の変化率（％）で示す耐腐蝕性が１０．０％以下、好ましくは９．５％以下である。
【００９３】
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表面被覆物によって被覆されている本発明に係る針状ヘマタイト粒子粉末を用いた場合には、保磁力値が８００〜３５００Ｏｅ、好ましくは９００〜３５００Ｏｅ、角形比（残留磁束密度Ｂｒ／飽和磁束密度Ｂｍ）が０．８７〜０．９５、好ましくは０．８８〜０．９５、塗膜の光沢度が２００〜３００％、好ましくは２０５〜３００％、塗膜表面粗度Ｒａが８．０ｎｍ以下、好ましくは２．０〜７．７ｎｍ、より好ましくは２．０〜７．２ｎｍ、ヤング率が１２８〜１６０、好ましくは１３２〜１６０、耐久性のうち走行耐久性は２２分以上、好ましくは２４分以上、すり傷特性はＡ又はＢ、好ましくはＡ、耐腐蝕性のうち、保磁力値の変化率（％）で示す耐腐蝕性が１０．０％以下、好ましくは９．５％以下、飽和磁束密度値の変化率（％）で示す耐腐蝕性が１０．０％以下、好ましくは９．５％以下である。
【００９４】
磁気記録媒体の耐久性を考慮して、磁性粒子粉末としてアルミニウムを含有した鉄を主成分とする針状金属磁性粒子粉末を用い、非磁性下地層用非磁性粒子粉末として表面被覆物によって被覆されていない本発明に係る針状ヘマタイト粒子粉末を用いた場合には、保磁力値が８００〜３５００Ｏｅ、好ましくは９００〜３５００Ｏｅ、角形比（残留磁束密度Ｂｒ／飽和磁束密度Ｂｍ）が０．８７〜０．９５、好ましくは０．８８〜０．９５、塗膜の光沢度が２００〜３００％、好ましくは２０５〜３００％、塗膜表面粗度Ｒａが８．０ｎｍ以下、好ましくは２．０〜７．７ｎｍ、より好ましくは２．０〜７．２ｎｍ、ヤング率が１２８〜１６０、好ましくは１３２〜１６０、耐久性のうち走行耐久性は２４分以上、好ましくは２６分以上、すり傷特性はＢ又はＡ、好ましくはＡ、耐腐蝕性のうち、保磁力値の変化率（％）で示す耐腐蝕性が１０．０％以下、好ましくは９．５％以下、飽和磁束密度値の変化率（％）で示す耐腐蝕性が１０．０％以下、好ましくは９．５％以下である。
【００９５】
磁性粒子粉末としてアルミニウム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、非磁性下地層用非磁性粒子粉末として表面被覆物によって被覆されている本発明に係る針状ヘマタイト粒子粉末を用いた場合には、保磁力値が８００〜３５００Ｏｅ、好ましくは９００〜３５００Ｏｅ、角形比（残留磁束密度Ｂｒ／飽和磁束密度Ｂｍ）が０．８７〜０．９５、好ましくは０．８８〜０．９５、塗膜の光沢度が２０２〜３００％、好ましくは２０７〜３００％、塗膜表面粗度Ｒａが７．８ｎｍ以下、好ましくは２．０〜７．５ｎｍ、より好ましくは２．０〜７．０ｎｍ、ヤング率が１３０〜１６０、好ましくは１３４〜１６０、耐久性のうち走行耐久性は２５分以上、好ましくは２７分以上、すり傷特性はＢ又はＡ、好ましくはＡ、耐腐蝕性のうち、保磁力値の変化率（％）で示す耐腐蝕性が１０．０％以下、好ましくは９．５％以下、飽和磁束密度値の変化率（％）で示す耐腐蝕性が１０．０％以下、好ましくは９．５％以下である。
【００９６】
なお、前記非磁性下地層及び前記磁気記録層の形成に当って用いる溶剤としては、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。
【００９７】
溶剤の使用量は、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発量が多くなりすぎ工業的に不利となる。
【００９８】
【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。
【００９９】
粒子の平均長軸径、平均短軸径は、電子顕微鏡写真（×３０，０００）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。
【０１００】
軸比は、平均長軸径と平均短軸径との比で示した。
【０１０１】
粒子の長軸径及び短軸径（以下、「粒子径」という。）の粒度分布は、下記の方法により求めた幾何標準偏差値で示した。
【０１０２】
即ち、上記拡大写真に示される粒子の粒子径を測定した値を、その測定値から計算して求めた粒子の実際の粒子径と個数から統計学的手法に従って対数正規確率紙上に横軸に粒子径を、縦軸に所定の粒子径区間のそれぞれに属する粒子の累積個数（積算フルイ下）を百分率でプロットする。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粒子径の値を読みとり、幾何標準偏差値＝積算フルイ下８４．１３％における粒子径／積算フルイ下５０％における粒子径（幾何平均径）に従って算出した値で示した。幾何標準偏差値が１に近い程、粒子の粒度分布が優れていることを意味する。
【０１０３】
比表面積値はＢＥＴ法により測定した値で示した。
【０１０４】
針状ヘマタイト粒子粉末及び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量、Ｓｉ量、Ｐ量及びＮｄ量のそれぞれは「蛍光Ｘ線分析装置３０６３Ｍ型」（理学電機工業（株）製）を使用し、ＪＩＳ Ｋ０１１９の「けい光Ｘ線分析通則」に従って測定した。
【０１０５】
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値をＪＩＳ Ｚ ８８０２−７に従って測定し、得られた値を粉体ｐＨ値とした。
【０１０６】
可溶性ナトリウム塩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ＳＯ４ 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。
【０１０７】
針状へマタイト粒子粉末の密度化の程度は、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の値である。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数１に従って算出した値である。
【０１０８】
【数１】
ＳＴＥＭ値（ｍ２／ｇ）＝〔（４ｌｗ＋２ｗ２）／（ｌｗ２・ρｐ）〕×１０−４
（但し、ρｐはへマタイト粒子の真比重であり、５．２ｇ／ｃｍ３を用いた。）
【０１０９】
樹脂吸着強度は、樹脂が針状へマタイト粒子粉末に吸着される程度を示すものであり、下記の方法により求めた値が１００に近いほど樹脂が針状へマタイト粒子粉末の粒子表面に強く吸着されていることを示す。
【０１１０】
先ず、樹脂吸着量Ｗａを求める。
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。
【０１１１】
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。
【０１１２】
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２５ｇ、トルエン１５ｇ、シクロヘキサノン１０ｇ）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。
【０１１３】
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、数２に従って求めた値を樹脂吸着強度（％）とした。
【０１１４】
【数２】
樹脂吸着強度（％）＝〔（Ｗａ−Ｗｅ）／Ｗａ〕×１００
【０１１５】
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。
【０１１６】
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。
【０１１７】
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を測定した。
【０１１８】
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。
【０１１９】
磁気記録媒体の耐久性については、次に示す走行耐久性とすり傷特性を評価した。
【０１２０】
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。実可動時間が長い程走行耐久性が良いことを示す。
【０１２１】
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
【０１２２】
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。
【０１２３】
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。
【０１２４】
磁気記録媒体を構成する非磁性支持体、非磁性下地層及び磁気記録層の各層の厚みは、次の通りの測定手法によって測定した。
【０１２５】
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。
【０１２６】
＜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得られた紡錘状ゲータイト粒子粉末（平均長軸径０．０８１２μｍ、長軸径の幾何標準偏差値１．５３、平均短軸径０．０１１０μｍ、短軸径の幾何標準偏差値１．３３、軸比７．４、ＢＥＴ比表面積値１６８．９ｍ２／ｇ、粉体ｐＨ値６．８、可溶性ナトリウム塩（Ｎａ換算）１２１２ｐｐｍ及び可溶性硫酸塩（ＳＯ４換算）１８１６ｐｐｍ）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。
【０１２７】
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３６．０ｇ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ＳｉＯ２換算で０．７８重量％であった。
【０１２８】
得られた紡錘状ゲータイト粒子粉末を金属製の熱処理炉に入れ、１５０℃で３０分間加熱処理を行い、紡錘状ゲータイト粒子粉末中に含まれるゲータイト超微粒子を紡錘状ゲータイト粒子に吸収させた。
【０１２９】
得られた紡錘状ゲータイト粒子粉末は、平均長軸径０．０８１３μｍ、長軸径の幾何標準偏差値１．３８、平均短軸径０．０１１０μｍ、短軸径の幾何標準偏差値１．１７、軸比７．４、ＢＥＴ比表面積値１９０．６ｍ２／ｇ、粉体ｐＨ値７．５、可溶性ナトリウム塩（Ｎａ換算）８０９ｐｐｍ及び可溶性硫酸塩（ＳＯ４換算）４２１ｐｐｍであった。ケイ素の含有量はＳｉＯ２換算で０．７８重量％であった。
【０１３０】
次いで、得られた紡錘状ゲータイト粒子粉末を再度、金属製の熱処理炉に入れ、３２０℃で３０分間加熱脱水処理を行い、紡錘状ゲータイト粒子粉末を脱水して、低密度紡錘状ヘマタイト粒子粉末を得た。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０．０７３６μｍ、長軸径の幾何標準偏差値１．３８、平均短軸径０．０１１８μｍ、短軸径の幾何標準偏差値１．１６、軸比６．２、ＢＥＴ比表面積値１９０．３ｍ２／ｇ、ＳＢＥＴ／ＳＴＥＭ値２．７０、粉体ｐＨ値６．１、可溶性ナトリウム塩（Ｎａ換算）１８２６ｐｐｍ及び可溶性硫酸塩（ＳＯ４換算）２５１２ｐｐｍであった。ケイ素の含有量はＳｉＯ２換算で０．７８重量％であった。
【０１３１】
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６５０℃で３０分間熱処理を行い、脱水孔の封孔処理を行った。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０．０７２７μｍ、長軸径の幾何標準偏差値１．３８、平均短軸径０．０１２０μｍ、短軸径の幾何標準偏差値１．１７、軸比６．１、ＢＥＴ比表面積値８６．８ｍ２／ｇ、ＳＢＥＴ／ＳＴＥＭ値１．２５、粉体ｐＨ値５．８、可溶性ナトリウム塩（Ｎａ換算）２１２１ｐｐｍ及び可溶性硫酸塩（ＳＯ４換算）２８３２ｐｐｍであった。ケイ素の含有量はＳｉＯ２換算で０．８７重量％であった。
【０１３２】
＜紡錘状ヘマタイト粒子粉末のアルカリ性懸濁液中の加熱処理＞
得られた高密度紡錘状ヘマタイト粒子粉末８００ｇを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。
【０１３３】
次に、得られた高密度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。得られ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。
【０１３４】
得られた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、スラリーを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１３．４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。
【０１３５】
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。
【０１３６】
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。得られた紡錘状ヘマタイト粒子粉末は、平均長軸径０．０７２６μｍ、長軸径の幾何標準偏差値１．３８、平均短軸径０．０１２０μｍ、短軸径の幾何標準偏差値１．１７、軸比６．１、ＢＥＴ比表面積値（ＳＢＥＴ）８６．２ｍ２／ｇ、ＳＢＥＴ／ＳＴＥＭ値１．２４、粉体ｐＨ値９．０、可溶性ナトリウム塩の含有量がＮａ換算で８６ｐｐｍ及び可溶性硫酸塩の含有量がＳＯ４換算で３２ｐｐｍであった。
【０１３７】
＜非磁性下地層の形成＞
得られた高密度紡錘状ヘマタイト粒子粉末と結合剤樹脂及び溶剤とを混合し、固形分率７５重量％でプラストミルを用いて３０分間混練した。しかる後、所定量の混練物を取り出し、ガラスビンにガラスビーズ及び溶剤とともに添加し、ペイントコンディショナーで６時間混合・分散を行った。
【０１３８】
得られた非磁性塗料の組成は、下記の通りであった。
【０１３９】
得られた非磁性塗料の塗料粘度は、４３５ｃＰであった。
【０１４１】
得られた非磁性塗料を厚さ１４μｍのポリエチレンテレフタレートフィルム上にアプリケーターを用いて５５μｍの厚さに塗布し、次いで、乾燥させることにより非磁性下地層を形成した。
【０１４２】
得られた非磁性下地層の厚みは３．４μｍ、光沢は２０８％、表面粗度Ｒａは６．４ｎｍ、ヤング率は１３４であった。
【０１４３】
＜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０．１０３μｍ、平均短軸径０．０１５２μｍ、軸比６．８、保磁力値１９１０Ｏｅ、飽和磁化値１３６ｅｍｕ／ｇ）と結合剤樹脂及び溶剤とを混合し、固形分率７８重量％でプラストミルを用いて３０分間混練して混練物を得た。この混練物をガラスビンにガラスビーズ及び溶剤とともに添加し、ペイントコンディショナーで６時間混合・分散を行った。
【０１４４】
その後、研磨剤、潤滑剤及び硬化剤とを加え、更に、１５分間混合・分散した。得られた磁性塗料の組成は下記の通りであった。
【０１４５】
得られた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。
【０１４７】
得られた磁気記録層の膜厚は１．０μｍであった。
【０１４８】
得られた磁気テープのＨｃは１９９１Ｏｅ、角型比（Ｂｒ／Ｂｍ）は０．８８、光沢度は２３５％、表面粗度Ｒａは５．８ｎｍ、ヤング率は１３７であった。耐久性のうち走行耐久性は、２９．８分、すり傷特性はＡであった。
【０１４９】
磁気テープの磁気特性の経時変化は、保磁力値については４．６％、飽和磁束密度値は３．８％であった。
【０１５０】
【作用】
本発明において重要な点は、加熱脱水処理に先立って、針状ゲータイト粒子粉末を１００〜２００℃の温度範囲で加熱処理し、該ゲータイト粒子粉末を加熱脱水処理又は２５０〜５００℃の加熱脱水処理及び焼きしめ処理を行って針状ヘマタイト粒子粉末とした後、該針状へマタイト粒子粉末の懸濁液をアルカリ性懸濁液中で加熱処理することにより、長軸径の幾何標準偏差値が１．５０以下であって、短軸径の幾何標準偏差値が１．３０以下である粒度が均斉な、殊に短軸径の粒度が均斉であって、且つ、粉体ｐＨ値が８．０以上、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ＳＯ４換算で１５０ｐｐｍ以下である針状へマタイト粒子粉末を得ることができるという事実である。
【０１５１】
本発明に係る粒度が均斉な針状ヘマタイト粒子粉末が得られる理由について、本発明者は、針状ゲータイト粒子粉末を、１００〜２００℃の温度範囲で加熱処理することにより、ゲータイト超微粒子が針状ゲータイト粒子に吸収されるため、超微粒子成分が少なく、長軸径の粒度が均斉であるとともに短軸径の粒度も均斉である針状ゲータイト粒子粉末が得られるとともに、ゲータイト超微粒子成分が減少することによって、その後の加熱脱水処理においてゲータイト超微粒子に起因する粒子相互間の焼結が起こりにくいことにより、針状ゲータイト粒子粉末の均斉な粒度を保持した針状ヘマタイト粒子粉末を得ることができるためと考えている。
【０１５２】
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本発明に係る針状ヘマタイト粒子粉末を用いた場合、優れた表面平滑性を有し、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。
【０１５３】
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、本発明に係る針状ヘマタイト粒子粉末の長軸径の幾何標準偏差値が１．５０以下、短軸径の幾何標準偏差値が１．３０以下であり、粗大な粒子や微細な粒子の存在が少ない均斉な粒子であること及びＢＥＴ比表面積値が４０〜１８０ｍ２／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より向上したこと、また、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、得られる非磁性下地層の表面平滑性も更に向上したものと考えている。
【０１５４】
また、本発明に係る磁気記録媒体の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ている理由として、本発明者は、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本発明に係る針状ヘマタイト粒子粉末中に少ないこと及び針状ヘマタイト粒子粉末自体の粉体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が抑制できたものと考えている。
【０１５５】
殊に、磁性粒子粉末として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を用いた磁気記録媒体の耐久性がより向上する理由について、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とビヒクル中における結合剤樹脂との樹脂吸着強度が高まり、その結果、磁気記録層中における磁性粒子粉末と結合剤樹脂との密着度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等によるものと考えている。
【０１５６】
【実施例】
次に、実施例並びに比較例を挙げる。
【０１５７】
ゲータイト粒子１〜２
出発原料粒子粉末として、表１に示す特性を有する針状ゲータイト粒子粉末１及び２を準備した。
【０１５８】
【表１】
ゲータイト粒子３〜５
出発原料粒子の種類、焼結防止剤の種類及び量を種々変化させた以外は、前記本発明の発明の実施の形態と同様にして焼結防止処理を行った針状ゲータイト粒子粉末を得た。
【０１６０】
得られた針状ゲータイト粒子粉末の諸特性を表２に示す。
【０１６１】
【表２】
＜加熱処理＞
ゲータイト粒子６〜９
出発原料粒子の種類、加熱処理における温度及び時間を種々変化させた以外は前記発明の実施の形態と同様にして針状ゲータイト粒子粉末を得た。
【０１６３】
この時の主要製造条件を表３に、得られた針状ゲータイト粒子粉末の諸特性を表４に示す。
【０１６４】
【表３】
【表４】
＜低密度針状へマタイト粒子粉末の製造＞
ヘマタイト粒子１〜４
ゲータイト粒子の種類及び加熱脱水処理における温度及び時間を種々変化させた以外は前記発明の実施の形態と同様にして低密度針状ヘマタイト粒子粉末を得た。
【０１６７】
この時の主要製造条件を表５に、得られた低密度針状へマタイト粒子粉末の諸特性を表６に示す。
【０１６８】
【表５】
【表６】
ヘマタイト粒子５〜８及び比較例１〜５
被処理粒子の種類、高温加熱処理における温度及び時間を種々変化させた以外は前記発明の実施の形態と同様にして針状ヘマタイト粒子粉末を得た。
【０１７１】
この時の主要製造条件を表７に、得られた針状へマタイト粒子粉末の諸特性を表８に示す。
【０１７２】
【表７】
【表８】
＜アルカリ溶液中の加熱処理＞
実施例１〜４及び参考例１、２
被処理粒子の種類、アルカリ性懸濁液中加熱処理のｐＨ値、温度及び時間を種々変化させた以外は前記発明の実施の形態と同様にして針状ヘマタイト粒子粉末を得た。
【０１７５】
この時の主要製造条件を表９に、得られた針状へマタイト粒子粉末の諸特性を表１０に示す。
【０１７６】
【表９】
【表１０】
比較例６ （特願平９−３６９３６４号公報の追試実験例）
＜高密度針状ヘマタイト粒子粉末の製造＞
ゲータイト粒子粉末５（出発原料粒子粉末）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で３４０℃で３０分間熱処理を行って加熱脱水し、低密度針状ヘマタイト粒子粉末を得た。得られた低密度針状ヘマタイト粒子粉末は、平均長軸径が０．０８３９μｍ、長軸径の幾何標準偏差値が１．５２、平均短軸径が０．０１３４μｍ、短軸径の幾何標準偏差値が１．３８、軸比が６．３、ＢＥＴ比表面積値が２１３．６ｍ２／ｇ、ＳＢＥＴ／ＳＴＥＭ値が３．４５、粉体ｐＨ値が７．８、可溶性ナトリウム塩の含有量がＮａ換算で１６５１ｐｐｍ、可溶性硫酸塩の含有量がＳＯ４換算で７２４ｐｐｍ、ケイ素の含有量はＳｉＯ２換算で１．２１重量％であった。
【０１７９】
次に、上記低密度針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６３０℃で２０分間熱処理を行い、脱水孔の封孔処理を行った。高密度化された針状ヘマタイト粒子粉末は、平均長軸径が０．０８３０μｍ、長軸径の幾何標準偏差値が１．５２、平均短軸径が０．０１３８μｍ、短軸径の幾何標準偏差値が１．３８、軸比が６．０、ＢＥＴ比表面積値が６９．４ｍ２／ｇ、ＳＢＥＴ／ＳＴＥＭ値が１．１５、粉体ｐＨ値が６．８、可溶性ナトリウム塩の含有量がＮａ換算で２６８３ｐｐｍ、可溶性硫酸塩の含有量がＳＯ４換算で２０３１ｐｐｍ、ケイ素の含有量はＳｉＯ２換算で１．２２重量％であった。
【０１８０】
得られた高密度針状ヘマタイト粒子粉末８００ｇを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、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時間分散した。得られたスラリー中の高密度針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。
【０１８１】
＜高密度針状ヘマタイト粒子粉末の酸による溶解処理＞
得られた高密度針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硫酸濃度を１．３Ｎとし、スラリーのｐＨ値を０．５９に調整した。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３時間保持して溶解処理を行って、液中に存在している高密度針状ヘマタイト粒子粉末全体量の２０．２重量％を溶解させた。
【０１８２】
次に、このスラリーを濾過して濾液（硫酸鉄の酸性水溶液）を分離した後、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７９ｇ／ｌであった。
【０１８３】
次に、得られた水洗スラリー２ｌ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、高密度針状ヘマタイト粒子粉末を得た。得られた高密度針状ヘマタイト粒子粉末は、平均長軸径が０．０７８５μｍ、長軸径の幾何標準偏差値が１．４６、平均短軸径が０．０１２８μｍ、短軸径の幾何標準偏差値が１．３３、軸比が６．１、ＢＥＴ比表面積値が７４．８ｍ２／ｇ、ＳＢＥＴ／ＳＴＥＭ値が１．１５、粉体ｐＨ値が４．６、可溶性ナトリウム塩の含有量がＮａ換算で１２８ｐｐｍ、可溶性硫酸塩の含有量がＳＯ４換算で３５６ｐｐｍ、ケイ素の含有量はＳｉＯ２換算で１．３３重量％であった。
【０１８４】
＜アルカリ性懸濁液中の加熱処理＞
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。
【０１８５】
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。
【０１８６】
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。
【０１８７】
得られた紡錘状ヘマタイト粒子粉末は、平均長軸径が０．０７８５μｍ、長軸径の幾何標準偏差値が１．４６、平均短軸径が０．０１２８μｍ、短軸径の幾何標準偏差値が１．３３、軸比が６．１、ＢＥＴ比表面積値が７３．９ｍ２／ｇ、ＳＢＥＴ／ＳＴＥＭ値が１．１４、可溶性ナトリウム塩の含有量がＮａ換算で１０８ｐｐｍ、可溶性硫酸塩の含有量がＳＯ４換算で３６ｐｐｍ、粉体ｐＨ値が８．９であった。
【０１８８】
＜表面被覆処理＞
実施例５
実施例１で得られた針状へマタイト粒子粉末７００ｇを奈良式自由粉砕機で粗粉砕した後、純水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分間邂逅した。次に、得られた針状へマタイト粒子粉末を含むスラリーを横形サンドグラインダー「ディスパマットＳＬ」（エスシー・アディケム株式会社製）を用いて軸回転数２０００ｒｐｍのもとで６時間混合・分散して、針状へマタイト粒子粉末のスラリーを得た。得られた針状へマタイト粒子粉末の分散スラリーのｐＨ値を、０．１Ｎ酢酸水溶液を用いて４．０に調製した。次に、該スラリーに水を加えスラリー濃度を４５ｇ／ｌに調製した。このスラリー１０ｌを加熱して６０℃とし、このスラリー中に１．０ｍｏｌ／ｌの酢酸アルミニウム溶液５００ｍｌ（針状へマタイト粒子粉末に対してＡｌ換算で３．０重量％に相当する）を加え、３０分間保持した後、０．１Ｎ水酸化ナトリウム溶液を用いてｐＨ値を７．１に調製した。この状態で３０分間保持した後、濾過、水洗、乾燥、粉砕して粒子表面がアルミニウムの水酸化物によって被覆されている針状へマタイト粒子粉末を得た。
【０１８９】
この時の主要製造条件を表１１に、得られた表面被覆物によって被覆された針状へマタイト粒子粉末の諸特性を表１２に示す。
【０１９０】
【表１１】
【表１２】
実施例６〜８
被処理粒子の種類、被覆工程の添加前ｐＨ値、添加物の種類、添加量及び最終ｐＨ値を種々変化させた以外は前記実施例５と同様にして表面被覆物によって被覆された針状ヘマタイト粒子粉末を得た。
【０１９３】
この時の主要製造条件を表１１に、得られた表面被覆物によって被覆された針状へマタイト粒子粉末の諸特性を表１２に示す。
【０１９４】
実施例９〜１６、比較例７〜１２及び参考例３、４
実施例１〜８、比較例１〜６及び参考例１、２で得られた各非磁性粒子粉末を用いて前記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。
【０１９５】
この時の主要製造条件及び得られた非磁性下地層の諸特性を表１３に示す。
【０１９６】
【表１３】
磁性粒子ａ〜ｄ
磁気記録媒体用磁性粒子として磁性粒子ａ〜ｄを用意した。
【０１９８】
磁性粒子ａ〜ｄの諸特性を表１４に示す。
【０１９９】
【表１４】
実施例１７〜２８、比較例１３〜１８及び参考例５、６
非磁性下地層の種類及び磁性粒子の種類を種々変化させた以外は前記発明の実施の形態と同様にして磁気記録媒体を得た。
【０２０１】
この時の主要製造条件及び得られた磁気記録媒体の諸特性を表１５に示す。
【０２０２】
【表１５】
【発明の効果】
本発明に係る針状へマタイト粒子粉末は、非磁性下地層用非磁性粒子粉末として用いた場合、表面平滑性に優れた非磁性下地層を得ることができ、該非磁性下地層を用いて磁気記録媒体とした場合、表面平滑性に優れ、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ができるため、高密度磁気記録媒体の非磁性下地層用非磁性粒子粉末として好適である。
【０２０４】
また、本発明に係る磁気記録媒体は、上述した通り、表面平滑性に優れ、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ているので高密度磁気記録媒体として好適である。
Claims (4)
- 長軸径の幾何標準偏差値が１．５０以下であって短軸径の幾何標準偏差値が１．３０以下であって、ＢＥＴ比表面積値が４０〜１８０ｍ２／ｇであり、且つ、粉体ｐＨ値が８．０以上、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ＳＯ４換算で１５０ｐｐｍ以下である平均長軸径が０．０１〜０．２μｍの針状ヘマタイト粒子粉末からなることを特徴とする磁気記録媒体の非磁性下地層用非磁性粒子粉末。
- 請求項１記載の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、ケイ素の水酸化物及びケイ素の酸化物から選ばれる少なくとも一種からなる表面被覆物によって被覆されていることを特徴とする磁気記録媒体の非磁性下地層用非磁性粒子粉末。
- 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針状ヘマタイト粒子粉末とするに当って、前記加熱脱水処理に先立ってあらかじめ、前記針状ゲータイト粒子粉末を１００〜２００℃の温度範囲で加熱処理して該針状ゲータイト粒子粉末に含まれているゲータイト超微粒子を針状ゲータイト粒子に吸収させておき、５５０〜８５０℃の温度範囲で加熱脱水して針状ヘマタイト粒子粉末を得、該針状ヘマタイト粒子粉末を含有する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、次いで、８０〜１０３℃の温度範囲で加熱処理した後、濾過、水洗、乾燥することを特徴とする請求項１記載の磁気記録媒体の非磁性下地層用非磁性粒子粉末の製造法。
- 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鉄を主成分とする針状金属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、前記非磁性粒子粉末が請求項１又は請求項２記載の非磁性下地層用非磁性粒子粉末であることを特徴とする磁気記録媒体。
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