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JP2001181754A - 磁気記録媒体とこれに用いる希土類−鉄−ホウ素系磁性粉末およびこの磁性粉末の製造方法 - Google Patents

磁気記録媒体とこれに用いる希土類−鉄−ホウ素系磁性粉末およびこの磁性粉末の製造方法

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Publication number
JP2001181754A
JP2001181754A JP2000035697A JP2000035697A JP2001181754A JP 2001181754 A JP2001181754 A JP 2001181754A JP 2000035697 A JP2000035697 A JP 2000035697A JP 2000035697 A JP2000035697 A JP 2000035697A JP 2001181754 A JP2001181754 A JP 2001181754A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
magnetic
iron
magnetic powder
boron
rare earth
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP2000035697A
Other languages
English (en)
Inventor
Mikio Kishimoto
幹雄 岸本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Maxell Ltd
Original Assignee
Hitachi Maxell Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Maxell Ltd filed Critical Hitachi Maxell Ltd
Priority to JP2000035697A priority Critical patent/JP2001181754A/ja
Publication of JP2001181754A publication Critical patent/JP2001181754A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

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  • Magnetic Record Carriers (AREA)
  • Hard Magnetic Materials (AREA)
  • Manufacture Of Metal Powder And Suspensions Thereof (AREA)
  • Powder Metallurgy (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来の針状の磁性粉末とは全く異なる、新規
な磁性粉末を使用して、従来ではなし得なかつたすぐれ
た磁気特性を有する薄層領域の塗布型磁気記録媒体を得
ることを目的としている。 【解決手段】 非磁性支持体上に磁性粉末および結合剤
を含有する磁性層を有する磁気記録媒体であつて、上記
の磁性粉末が平均粒子サイズ5〜200nmの範囲にあ
る粒状ないし楕円状の希土類−鉄−ホウ素系磁性粉末で
あることを特徴とする磁気記録媒体、あるいは非磁性支
持体と上記磁性層との間に無機粉末および結合剤を含有
する下塗り層を有して、磁性層の平均厚さが0.3μm
以下であることを特徴とする上記構成の磁気記録媒体。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、希土類−鉄−ホウ
素系磁性粉末を用いた磁気記録媒体、詳しくは、デジタ
ルビデオテ―プ、コンピユ―タ用のバツクアツプテ―
プ、大容量フロツピ―デイスクなどの超高密度記録に最
適な磁気記録媒体に関し、また上記の希土類−鉄−ホウ
素系磁性粉末およびその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】磁気記録媒体は、記録再生方式がアナロ
グ式からデジタル式への移行に伴い、記録密度の一層の
向上が要求されている。とくに、ハ―ドデイスクや光デ
イスクとの競合が激しいビデオテ―プやコンピユ―タ用
のバツクアツプテ―プでは、上記要求を実現できない場
合、製品自体の存続が危ぶまれるほどである。このよう
な記録密度の向上の要求に対して、磁性層に金属薄膜を
使用した磁気記録媒体が提案されているが、生産性や腐
食などの実用信頼性の点で、磁性粉末を結合剤中に分散
させた磁性塗料を非磁性支持体上に塗布してなる、いわ
ゆる塗布型磁気記録媒体の方が、よりすぐれている。こ
の塗布型磁気記録媒体において、電磁変換特性を向上す
る手法としては、これまで大きく分けて、磁性粉末の改
良と媒体製造技術の改良により、実現されてきた。
【0003】磁性粉末の改良に関しては、主として、短
波長記録に対応するために、年々、微粒子化とともに、
磁気特性の改善がはかられており、従来は、オ―デイオ
用や家庭用ビデオテ―プに使用されていた強磁性酸化
鉄、Co変性強磁性酸化鉄、酸化クロムなどの磁性粉末
が主流であつたが、現在では、粒子サイズが0.1μm
程度の針状の金属磁性粉末が提案されている。また、短
波長記録時の減磁による出力低下を防止するために、年
々、高保磁力化がはかられ、鉄−コバルトの合金化によ
り、198.9kA/m程度の保磁力が実現されている
(たとえば、特開平3−49026号公報、特開平5−
234064号公報、特開平6−25702号公報、特
開平6−139553号公報など)。
【0004】また、媒体製造技術の改良に関しては、各
種官能基を有する結合剤や、上記の磁性粉末を使用した
場合の分散技術の改善、さらには塗布工程後に行われる
カレンダ技術の向上により、磁性層の表面平滑性が著し
く向上し、短波長出力の向上に大きく寄与している(た
とえば、特公昭64−1297号公報、特公平7−60
504号公報、特開平4−19815号公報など)。
【0005】しかしながら、近年の高密度化に伴い、記
録波長が短縮化されているため、磁性層の厚さが厚い
と、最短記録波長領域においては、従来の磁性粉末の飽
和磁化や保磁力程度では出力が数分の1程度しか得られ
ず、また極めて短い記録波長を使用するため、従来それ
ほど問題とならなかつた記録再生時の自己減磁損失や磁
性層の厚さに起因する厚み損失の影響が大きくなり、十
分な分解能が得られないという問題があつた。このよう
な問題に対しては、上記したような磁性粉末による磁気
特性の改善や媒体製造技術による表面性向上だけでは克
服できないため、磁性層の厚さを低減することが提案さ
れている。
【0006】すなわち、一般に、磁性層の有効厚さは、
システムに利用される最短記録波長の1/3程度といわ
れているため、たとえば1.0μmの最短記録波長にお
いては、磁性層の厚さは0.3μm程度が必要とされて
いる。また、カセツトの小型化に伴い、容積当たりの記
録容量を向上するため、磁気記録媒体全体を薄層化する
必要があり、このため、磁性層も必然的に薄層化する必
要がある。さらに、記録密度を高めるためには、磁気ヘ
ツドから発生する書き込み磁束を微小面積にしなければ
ならず、また磁気ヘツドも小型化されてきているため、
発生磁束量が低下することとなるが、上記のような微小
な磁束により完全な磁化反転を生じせしめるためにも、
磁性層を薄層化することが必要となる。
【0007】ところが、磁性層の厚さを低減すると、非
磁性支持体の表面粗さが磁性層表面に影響を及ぼし、磁
性層の表面性を劣化させやすいという問題や、磁性層単
層のみを薄層化する場合、磁性塗料の固形分濃度を低下
するか、塗布量を低減する方法が考えられるが、これら
の手法によつては、塗布時の欠陥や磁性粉末の充填性が
向上せず、また塗膜強度を弱めるという問題がある。こ
のため、媒体製造技術の改良により磁性層を薄層化する
場合、非磁性支持体と磁性層との間に下塗り層を設け、
この下塗り層が湿潤状態にあるうちに上層磁性層を塗布
する、いわゆる同時重層塗布方式が提案されている(特
開昭63−187418号公報、特開昭63−1913
15号公報、特開平5−73883号公報、特開平5−
217148号公報、特開平5−298653号公報な
ど)。
【0008】このような塗布技術の向上により、磁性層
の厚さが1.0μm程度の薄層塗布が可能になり、長手
記録の本質的な課題であつた減磁による出力低下などの
問題が、この薄層塗布技術と前記の磁性粉末の改善によ
り改良されてきた。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】しかるに、これら磁性
粉末および媒体製造技術の向上も、現在では、ほぼ限界
に達している。とくに磁性粉末の改良に関しては、針状
の磁性粉末を使用する限り、粒子サイズは実用上0.1
μm程度が限度である。なぜなら、これよりも微粒子化
すると、比表面積が著しく大きくなり、飽和磁化が低下
するのみならず、結合剤中で磁性粉末を分散させること
が著しく困難になるためである。
【0010】保磁力に関しては、磁気ヘツドの技術革進
により、さらに高保磁力を有する媒体に対しても、記録
は可能な状況にある。とくに長手記録方式においては、
磁気ヘツドで記録消去が可能な限り、記録および再生減
磁による出力低下を防止するため、保磁力はできる限り
高くすることが好ましい。したがつて、磁気記録媒体の
記録密度を向上させるための現実的な方法で、最も効果
的な方法は、磁気記録媒体を高保磁力化することであ
る。
【0011】また、長手記録の本質的な課題である、記
録および再生減磁による出力低下の影響を低減するため
には、磁性層の厚さはさらに薄くすることが有効である
が、前記した粒子サイズが0.1μm程度の針状の磁性
粉末を使用する限り、磁性層の厚さにも限界が生じる。
なぜなら、長手配向によつて、針状粒子は平均的には針
状方向が媒体の面内方向に並行になるように並ぶが、粒
子の分散には分布があるため、針状方向が媒体面に垂直
になるように並ぶ粒子も存在する。このような粒子が存
在すると、媒体の表面平滑性を損ない、ノイズ増大の原
因となる。このような問題は、磁性層の厚さが薄くなる
ほど、より深刻となる。
【0012】さらに、磁性層を薄層化しようとする場
合、磁性塗料を大量の有機溶剤で希釈する必要がある
が、従来の微粒子化した針状の磁性粉末では磁性塗料の
凝集を生じやすく、また乾燥時に大量の有機溶剤を蒸発
させるため、磁性粉末の配向性が低下しやすく、長手記
録であるテ―プ状媒体では配向性が悪く、薄層化して
も、配向性の悪化と表面性の悪化のために、所期の電磁
変換特性を得ることが困難になるという問題がある。し
たがつて、長手記録においては、磁性層の厚さを薄くす
ることが、記録特性を向上させるうえで有効であること
がわかつているにもかかわらず、従来の針状の磁性粉末
を使用する限り、磁性層の厚さをさらに薄層化した塗布
型磁気記録媒体を得ることは困難な状況にある。
【0013】なお、従来提案されている磁性粉末のう
ち、バリウムフエライト磁性粉末は、粒子形状が板状
で、粒子サイズとして50nm程度の微粒子の磁性粉末
が知られている(たとえば、特公昭60−50323号
公報、特公平6−18062号公報など)。このバリウ
ムフエライト磁性粉末の形状や粒子サイズは、針状の磁
性粉末に比べて、薄層塗布型磁気記録媒体を得るのに適
している。しかしながら、バリウムフエライト磁性粉末
は酸化物であるため、飽和磁化は高々7.5μWb/g
程度で、針状の金属または合金磁性粉末のような12.
6μWb/g以上の飽和磁化を得ることは理論的に不可
能である。このため、バリウムフエライト磁性粉末を用
いると、磁性層の厚さの薄い塗布型磁気記録媒体を得る
ことはできても、磁束密度が低いために出力が低く、高
密度磁気記録媒体には適さない。このことが理由で、高
記録密度磁気記録媒体用の磁性粉末としては、これまで
は、前記したような針状の磁性粉末が主流となつていた
のである。
【0014】以上説明してきたように、磁気記録媒体の
記録密度を向上させるための効果的な手法である磁性層
の薄層化において、磁性粉末の保磁力、飽和磁化をでき
る限り高い値に維持して、かつ粒子サイズを小さくする
ことが極めて重要な課題となる。この課題を克服するた
め、まず、従来の磁性粉末の磁気特性に着目すると、現
状の針状の磁性粉末は、保磁力の起源が針状形状による
形状異方性に基づいているため、高保磁力化には理論的
な限界が存在する。つまり、形状異方性では、磁気異方
性の大きさが、2πIs(ここで、Isは飽和磁化)で
表され、飽和磁化に比例する。したがつて、保磁力の起
源を形状異方性に基づいている針状の磁性粉末では、飽
和磁化が大きくなるほど保磁力も大きくなる。
【0015】金属および合金の飽和磁化は、スレ―タポ
―リング曲線からよく知られているように、たとえば、
Fe/Co比が70/30付近のFe−Co合金におい
て、最大値を示すことから、保磁力も上記の組成におい
て最大値を示すことになる。このようなFe/Co比が
70/30付近の針状のFe−Co合金磁性粉末は、す
でに実用化されているが、既述したとおり、針状の磁性
粉末を使用する限り、理論的に現在の保磁力である19
8.9kA/m程度が限界であり、さらに高保磁力を得
ることは困難な状況にある。またこのような針状の磁性
粉末では、薄層塗布の磁気記録媒体に適さないものとな
る。
【0016】また、形状異方性における磁気異方性の大
きさは、上述のとおり、2πIsで表され、磁性粉末の
針状比(粒子長さ/粒子直径)が約5以上のときは、係
数はほぼ2πで表されるが、針状比が5未満になると係
数は急激に小さくなり、球状になると異方性は消滅す
る。すなわち、磁性粉末として、Fe金属やFe−Co
合金のような磁性材料を使用する限り、磁性粉末の形状
としては、理論的にも針状形状にせざるを得ないのが実
状である。
【0017】本発明は、上記の状況に鑑み、塗布型磁気
記録媒体のブレ―クスル―を実現するためには、上記従
来の磁性粉末とは発想の全く異なる新規な磁性粉末の創
出が不可欠であるとの考えに基づいて、(I)薄層化し
た磁性層を有する磁気記録媒体用の磁性粉末として従来
の磁性粉末とは全く異なる新規な磁性粉末を開発し、
(II)この磁性粉末を用いることで、従来の針状の磁性
粉末ではなし得なかつたすぐれた磁気特性を有する薄層
領域の塗布型磁気記録媒体を実現し、(III )上記従来
の磁性粉末を使用した塗布型磁気記録媒体に比べ、はる
かにすぐれた記録再生特性を有する磁気記録媒体を得る
ことを目的としたものである。
【0018】
【課題を解決するための手段】本発明者は、上記の目的
に対し、薄層磁性層を有する塗布型磁気記録媒体の記録
密度を飛躍的に高めるために必要な磁性粉末の特性は、
下記の(1)〜(6)のとおりであるとの基本的指針の
元、素材の探索ならびに磁気記録媒体に適した製造方法
についての研究開発を行つた。
【0019】(1)磁気ヘツドでの記録消去が可能な範
囲で、できる限り高保磁力である。 (2)単一元素の中で、最も大きい飽和磁化を有し、か
つ資源的に豊富に存在する鉄を主体にした磁性粉末であ
る。 (3)高い飽和磁化を得るために、金属、合金または化
合物磁性粉末である。 (4)粒子形状は、比表面積が最小となる球状に近い形
状である。 (5)飽和磁化を維持できる範囲で、できる限り微粒子
である。 (6)一方向が磁化容易方向となる、一軸磁気異方性を
有する磁性粉末である。
【0020】本発明者は、上記指針を全て満たす磁性粉
末について、検討したところ、希土類、鉄およびホウ素
を少なくとも構成元素とした平均粒子サイズ5〜200
nmの範囲にある粒状ないし楕円状の特定構成の希土類
−鉄−ホウ素系磁性粉末が、唯一これらの指針を全て満
たし、この希土類−鉄−ホウ素系磁性粉末を用いて、薄
層塗布型磁気記録媒体を構成させることにより、すぐれ
た高密度磁気記録媒体が得られることを見い出したもの
である。また、上記特定構成の希土類−鉄−ホウ素系磁
性粉末は、粒状ないし楕円状の超微粒子の磁性粉末であ
るにもかかわらず、これを使用した磁気記録媒体は、高
保磁力および高磁束密度が容易に得られるものであるこ
とが明らかになつた。
【0021】さらに、上記のような粒状ないし楕円状
で、かつ極めて粒子サイズの小さい微粒子の磁性粉末を
使用した磁気記録媒体は、磁性粉末間の磁気的相互作用
が小さく、したがつて、急激な磁化反転が可能となり、
磁化反転領域が狭くなるため、従来の針状形状の磁性粉
末を使用した磁気記録媒体に比べて、よりすぐれた記録
特性が得られることも見い出された。また、本発明の磁
気記録媒体は、磁性層の厚さが0.3μm以下と薄いと
きに、とくに効果を発揮するが、このように磁性層の厚
さが薄い媒体では、反磁界による減磁の影響も少なくな
り、80kA/m程度の保磁力でもすぐれた記録特性を
示すことがわかつた。
【0022】また、このような磁気記録媒体において、
さらに以下のような構成とすると、際立つた特性を発揮
できることがわかつた。すなわち、最近の高記録密度化
ではデジタル記録システムが主流になりつつあり、磁気
記録媒体側にもエラ―レ―トの低いことが要求されてい
る。この観点より、(A)非磁性支持体上に無機粉末お
よび結合剤を含有する少なくとも1層の下塗り層を設
け、その上に磁性層を設け、この磁性層の平均厚さを
0.3μm以下とする、(B)磁性層の異方性磁界分布
を一定範囲に設定する、(C)磁性層の磁化容易方向を
長手方向とし、長手方向の保磁力が80〜400kA/
m、角型比が0.6〜0.9、飽和磁束密度が0.1〜
0.5Tとなるようにする、(D)短波長特性がとくに
要求されるような用途には、磁性層面に垂直方向を磁化
容易方向とし、垂直方向の保磁力が60〜320kA/
m、角型比が0.5〜0.8、飽和磁束密度が0.1〜
0.5Tとなるようにすると、従来の磁気記録媒体では
得られなかつたすぐれた特性のデジタル記録用の磁気記
録媒体が得られることがわかつた。
【0023】さらに、磁気記録媒体を円盤状の形態で使
用する場合、(E)磁性層面内で磁化容易方向がランダ
ムに分布しており、磁性層面内の任意の方向および磁性
層面に垂直方向のいずれの方向においても、保磁力が6
0〜380kA/m、角型比が0.4〜0.7、飽和磁
束密度が0.1〜0.5Tとなるようにすることが、好
ましいものであることがわかつた。ここで、従来の針状
磁性粉末を用いた磁気記録媒体では、磁性粉末が機械的
に特定方向に配向されるため、これを防止するなんらか
の無配向化処理が必要であつたが、本発明の磁性粉末を
使用すると、このような無配向化処理が不要となるとい
う大きな利点がある。
【0024】また、本発明者は、高密度記録のために最
短記録波長が1.0μm以下の短波長記録を採用するシ
ステムにおいて、高出力を得るため、上記薄層塗布の磁
気記録媒体について改良を進めた結果、(F)前記の磁
性粉末を用いた磁性層の表面粗度を光干渉式三次元表面
粗さでP−V値が50nm以下となるようにすると、高
出力が得られることを見い出した。さらに、前記の磁性
粉末は、従来の針状の磁性粉末と比べて、長手配向にお
いて磁性層の面内方向に並行に磁性粉末が配向する、い
わゆる機械配向されることがほとんどないため、このよ
うな粒状ないし楕円状の磁性粉末の特性を生かすべく検
討を進めたところ、(G)ヘリカルスキヤン方式におい
て特性向上のために必要な良好なヘツド当たりを確保す
る幅方向に高い弾性を達成できるものであることがわか
つた。
【0025】
【発明の実施の形態】高密度塗布型磁気記録媒体用とし
て、従来使用されてきた針状の鉄コバルト合金磁性粉末
では、前記した基本的指針のうち、(1)の保磁力の値
が理論的限界に近づいており、また(5)の粒子サイズ
に関しても、現状のものより微粒子化すると均一分散す
ることが極めて困難になり、しかも最大の問題点は、本
質的に(4)と(6)の指針を同時に実現することが不
可能なことである。なぜなら、保磁力の起源が針状形状
とすることによる形状磁気異方性に基づいているため、
その針状比は最小でも5程度までしか下げることができ
ず、これよりも下げると一軸異方性が低下し、保磁力が
小さくなるからである。
【0026】本発明者は、前記の基本的指針の下、上記
従来の形状磁気異方性に基づく磁性粉末とは異なる観点
で、磁気特性の向上を目指すべく、各種の磁性粉末を合
成してその磁気異方性を調べた結果、希土類、鉄および
ホウ素を少なくとも構成元素とした希土類−鉄−ホウ素
系磁性材料では、大きな結晶磁気異方性を有しているた
め、針状形状にする必要がなく、粒状ないし楕円状の磁
性粉末としても一方向に大きな保磁力を発現させうるも
のであることがわかつた。なお、本発明にいう楕円状の
磁性粉末とは、長軸径と短軸径の比が2以下のものを指
し、従来の磁気記録媒体用の磁性粉末とは本質的にその
形状が相違するものである。
【0027】希土類−鉄−ホウ素磁性材料は、一般に、
粉末冶金的方法によるサブミクロンオ―ダの粒子を用い
た高性能磁石材料として知られている。たとえば永久磁
石用のネオジウム−鉄−ホウ素系磁性材料はNd2 Fe
14Bで表される組成を有し、800kA/m以上の極め
て大きな保磁力を有している。しかし、磁気記録媒体の
保磁力は記録ヘツドとの関係において決定され、通常、
磁気ヘツドの飽和磁束密度の約1/6程度の保磁力の磁
気記録媒体までしか磁気記録できないといわれているた
め、上記のような高すぎる保磁力では磁気ヘツドでの記
録消去が不可能で、磁気記録媒体用の磁性粉末としては
使用できない。
【0028】本発明者は、前記した指針に基づき、磁気
記録媒体用として適当な保磁力を得るためには、上記の
永久磁石用に比べて鉄に対する希土類元素の添加量を少
なくし、またホウ素の添加量を多くすることが有効であ
ることを見い出した。また、希土類−鉄−ホウ素磁性材
料は、上記のようにNd2 Fe14Bで表される組成の化
合物がとくに高い保磁力を示すことが知られているが、
本発明者は、希土類元素として、Ndに代えてサマリウ
ム(Sm)、テルビウム(Tb)、イツトリウム(Y)
を使用した場合でも、上記構成とすることで磁気記録媒
体用として十分な大きさの保磁力が得られることも見い
出した。つまり、これまでは、希土類元素としてネオジ
ウムが注目されてきたが、磁気記録媒体用にはネオジウ
ム以外の希土類元素も使用できることを本発明者がはじ
めて明らかにしたものである。
【0029】永久磁石用として知られていたネオジウム
以外のサマリウム、テルビウム、イツトリウムなどの希
土類元素についても、磁気記録媒体用としてネオジウム
と同様の効果が奏される理由は明らかではない。推測で
は磁気記録媒体用として粒子サイズが極めて小さくなる
と表面効果が強調され、希土類元素とホウ素、遷移金属
との反応が活発になることが原因でないかと考えられ
る。いずれにしても、これまで永久磁石用として注目さ
れてきた希土類−鉄−ホウ素磁性材料を、永久磁石用よ
りも低保磁力領域の磁気記録媒体用として着目し、実用
化に成功したのは本発明者が最初であり、全く新しい材
料分野を開発するに至つたものである。
【0030】本発明者は、上記知見を踏まえて、さらに
検討した結果、希土類−鉄−ホウ素磁性材料について、
永久磁石用の材料として知られている組成より、希土類
元素の含有量を少なくするなどの手段を加えることによ
り、さらには磁性粉末のコア―部分を金属鉄または鉄合
金、外層部分を希土類−鉄−ホウ素化合物とした構造と
した、平均粒子サイズが5〜200nmの粒状ないし楕
円状の希土類−鉄−ホウ素系磁性粉末としたときに、磁
気ヘツドでの記録消去が可能な範囲内で、高い保磁力を
示し、薄層領域の塗布型磁気記録媒体として極めてすぐ
れた電磁変換特性を付与することを見い出した。また、
この種の磁性粉末における希土類には、イツトリウム、
イツテルビウム、セシウム、プラセオジウム、サマリウ
ム、ランタン、ユ―ロピウム、ネオジウム、テルビウム
などから選ばれる少なくとも1種の元素が用いられる
が、その中でも、ネオジウムとサマリウム、テルビウ
ム、イツトリウムを用いたときに、高い保磁力が得られ
やすいこともわかつた。
【0031】このような特定の希土類−鉄−ホウ素系磁
性粉末を、薄層領域の塗布型磁気記録媒体に適用する
と、高保磁力と高飽和磁化とを同時に達成できる。すな
わち、上記の磁性粉末は、希土類元素の含有量を大幅に
少なくするか、あるいは磁性粉末のコア―部分に金属鉄
または鉄合金を主に含有するため、これ固有の高い飽和
磁化が得られ、とくに金属鉄または鉄合金をコア―部分
とし、このコア―部分を鉄−コバルト合金としたとき
に、最も高い飽和磁化が得られる。また、この金属鉄ま
たは鉄合金は形状異方性がないため、これ単独では保磁
力が低くなるが、これに少量の希土類とホウ素を含有さ
せると、保磁力が大幅に増加する。または金属鉄もしく
は鉄合金をコア―部分とし、このコア―部分を包摂する
外層部分を希土類−鉄−ホウ素化合物とすると、この化
合物が高い保磁力を有するため、磁性粉末全体として高
保磁力を示し、この場合に、上記化合物自体は飽和磁化
は比較的低いが、金属鉄または鉄合金の高飽和磁化が維
持されるため、結局、高飽和磁化と高保磁力とが同時に
達成される。
【0032】このように、本発明に使用する上記特定の
希土類−鉄−ホウ素系磁性粉末は、金属鉄または鉄合金
の磁気異方性と、希土類−鉄−ホウ素化合物の磁気異方
性とが磁気的相互作用により一体化し、とくにコア―部
分と外層部分とからなる粒子構造であつても、単一磁性
体と同様の挙動を示して、すぐれた磁気特性を発揮する
ものと考えられる。このような粒子内部で複数種の磁気
異方性が磁気的相互作用により結合して一体化すること
は、本発明者がはじめで見い出したものであり、これは
従来の常識を打ち破る画期的なものといえる。
【0033】また、本発明者は、上記希土類−鉄−ホウ
素系磁性粉末の粒子サイズについて検討した結果、平均
粒子サイズが5〜200nmであるときに、磁性層のす
ぐれた磁気特性を達成できることを見い出した。従来の
針状の磁性粉末では、高い保磁力を維持するには、平均
粒子サイズが0.1μm程度までが限界であつたが、本
発明の上記磁性粉末は、主に結晶異方性に保磁力の起源
を有するため、平均粒子サイズが5nmまでの極めて微
粒子とすることができ、このような微粒子としてもすぐ
れた磁気特性を発揮させることができる。とくに好まし
い平均粒子サイズとしては8nm以上、より好ましくは
10nm以上である。
【0034】上記磁性粉末の平均粒子サイズが大きすぎ
ると、磁性層中での磁性粉末の充填性が低下するととも
に、磁性層を薄層化した場合に表面性を低下させ、さら
に、磁気記録媒体とした際に粒子の大きさに起因する粒
子ノイズが大きくなる。したがつて、平均粒子サイズと
しては200nm以下とする必要があり、好ましくは1
00nm以下、より好ましくは50nm以下である。こ
のように設定すると、極めて高い充填性が得られ、すぐ
れた飽和磁束密度を達成できる。
【0035】なお、本明細書において、磁性粉末の平均
粒子サイズとは、透過型電子顕微鏡(TEM)にて倍率
10万倍で撮影した写真の粒子サイズを実測して、50
0個の平均値により求められるものである。
【0036】本発明に使用する上記希土類−鉄−ホウ素
系磁性粉末において、高飽和磁化に寄与する金属鉄また
は鉄合金のうち、鉄合金とする場合の合金種としては、
Mn、Zn、Ni、Cu、Coなどの遷移金属がある。
その中でも、Co、Niが好ましく、とくにCoは飽和
磁化を最も向上できるので、好ましい。上記の遷移金属
元素の量としては、鉄に対して、5〜50原子%とする
のが好ましく、10〜30原子%とするのがより好まし
い。
【0037】また、希土類−鉄−ホウ素化合物を構成す
る希土類の量は、磁性粉末全体中、鉄に対して0.2〜
20原子%、好ましくは0.3〜15原子%、より好ま
しくは0.5〜10原子%であり、また同ホウ素の量
は、磁性粉末全体中、鉄に対して0.5〜30原子%、
好ましくは1〜25原子%、より好ましくは2〜20原
子%である。上記両原子%は、蛍光X線分析により測定
される値である。上記希土類およびホウ素の量とするこ
とにより、粒子内部で複数種の磁気異方性の磁気的相互
作用による結合がより強固になつて一体化され、高性能
磁気記録媒体用の磁性粉末として最適な80〜400k
A/mの保磁力が得られる。
【0038】つぎに、上記希土類−鉄−ホウ素系磁性粉
末の粒子形状について、磁性塗料の分散性や薄層磁性層
を形成するための特性の観点より、説明する。まず、従
来の針状の磁性粉末では、ノイズ低減などの記録特性向
上のために、粒子サイズを小さくしているが、その結
果、必然的に比表面積が大きくなつて、結合剤との相互
作用が大きくなり、結合剤への分散時に均一な分散体を
得ることが困難になり、また薄層塗布のために大量の有
機溶剤で希釈すると磁性粉末の凝集が生じやすくなり、
配向性や表面性が劣化する。このことから、塗布型磁気
記録媒体として使用しうる磁性粉末の粒子サイズには限
界がある。
【0039】これに対して、本発明に使用する上記希土
類−鉄−ホウ素系磁性粉末は、粒子形状が粒状ないし楕
円状であり、比表面積が最小となる球形に近い形状をと
ることが可能である。このため、従来の磁性粉末と比べ
て、結合剤との相互作用が小さく、磁性塗料の流動性が
良好で、磁性粉末同士がたとえ凝集体を形成しても、分
散が容易となり、磁性層を薄層塗布する場合にとくに適
した磁性塗料を調製できるものであることがわかつた。
また、その結果として、平均粒子サイズを前記した5n
m程度としても十分に実用可能であることがわかつた。
【0040】また、長手記録の本質的な課題である、記
録および再生減磁による出力低下の影響を低減するに
は、磁性層の厚さを薄くすることが有効であるが、粒子
サイズが0.1μm程度の針状の磁性粉末を使用する限
り、磁性層の厚さにも限界が生じる。なぜなら、磁界配
向により、針状粒子は、平均的に針状方向が媒体の面内
方向に並行になるように並ぶが、この配向には分布があ
るため、針状方向が媒体面に垂直になるように分布した
粒子も存在する。このような粒子が存在すると、針状の
磁性粉末が磁性層表面から突き出て、媒体の表面性を損
ない、ノイズを著しく増大させる原因となる。この問題
は、磁性層の厚さが薄くなるほど顕著になるため、針状
の磁性粉末を使用する限り、磁性層の厚さが0.3μm
程度以下で表面の平滑な塗膜を作製することは難しいの
が現状である。
【0041】また、磁性層の薄層化のために、非磁性支
持体と磁性層との間に下塗り層を設ける場合、下塗り層
が湿潤状態の内に針状磁性粉末を含有する磁性塗料を下
塗り層上に塗布する同時重層塗布方法では、磁性粉末が
下塗り層に引きずられるため、磁性層の界面で下塗り層
へ針状磁性粉末が突出しやすくなり、さらに配向が乱れ
やすくなつて、所望の角型比が得られないとともに、磁
性層表面の平滑性を低下させることとなる。このこと
も、針状磁性粉末を用いた場合の薄層塗布で高密度化を
行う妨げの要因のひとつとなつていると考えられる。
【0042】これに対して、本発明に用いる希土類−鉄
−ホウ素系磁性粉末は、粒子サイズが小さいだけでな
く、粒子形状が粒状ないし楕円状であつて、球形に近い
形状をとることも可能であるため、針状の磁性粉末のよ
うに磁性層の表面から粒子が突き出るような現象は生じ
ず、また下塗り層を設ける場合に針状磁性粉末と比べて
下塗り層に磁性粉末が突出することを低減でき、表面平
滑性が極めて良好な磁性層を形成できる。また、磁性層
の厚さが薄くなると、磁性層からの磁束が小さくなり、
その結果、出力が低下する問題を生じるが、本発明に使
用する上記磁性粉末は、粒子形状が粒状ないし楕円状
で、球形に近い形状をとることも可能なため、針状の磁
性粉末に比べて、磁性粉末を磁性層中に高充填しやす
く、その結果、高磁束密度が得られやすいという大きな
利点も有している。
【0043】さらに、飽和磁化についていえば、金属ま
たは合金磁性粉末は、一般に、粒子サイズが小さくなる
と比表面積が大きくなつて、飽和磁化に寄与しない表面
酸化層の割合が大きくなり、飽和磁化に寄与する磁性体
部分が小さくなる。つまり、粒子サイズが小さくなるに
したがい、飽和磁化も小さくなる。この傾向は針状の磁
性粉末においてとくに顕著であり、長軸長が0.1μm
付近を境として急激に飽和磁化が小さくなる。このよう
な飽和磁化の減少も、使用可能な粒子サイズの限界を決
める要因のひとつとなつている。これに対して、本発明
に使用する上記希土類−鉄−ホウ素系磁性粉末は、粒子
形状が粒状ないし楕円状であるため、同一体積で比較し
た場合、比表面積は最小となり、微粒子であるにもかか
わらず、高い飽和磁化を維持することが可能となるので
ある。
【0044】本発明において、希土類−鉄−ホウ素系磁
性粉末の形状を、「粒状ないし楕円状」と表現している
のは、ほぼ粒状のものから楕円状のものまでのすべてを
含み(つまり、ほぼ粒状から楕円状までの中間的な形状
のものも含み)、その中に含まれるいずれの形状であつ
てもよいことを意味する。つまり、従来の磁性粉末の形
状である「針状」と区別するため、このような表現とし
たものである。上記形状の中でも、比表面積が最も小さ
い球状ないし楕円状のものが好ましい。この形状は、粒
子サイズの場合と同様に、走査型電子顕微鏡により、観
察できる。
【0045】以上のように、本発明に使用する上記希土
類−鉄−ホウ素系磁性粉末は、飽和磁化、保磁力、粒子
サイズ、粒子形状のすべてが薄層磁性層を得るのに本質
的に適しており、これを使用して磁性層の平均厚さが
0.3μm以下である磁気記録媒体を作製したときに、
とくにすぐれた記録再生特性が得られることを見い出し
たものである。上記の磁性粉末の中でも、磁性層の平均
厚さが0.3μm以下である磁気記録媒体において高記
録密度領域での特性を向上するため、飽和磁化が10〜
25μWb/gであるものを使用するのが好ましい。
【0046】なお、本明細書において、磁性粉末の保磁
力および飽和磁化は、試料振動型磁力計を使用して、2
5℃で印加磁界1273.3kA/mで測定したときの
基準試料による補正後の値を意味するものである。
【0047】本発明に使用する希土類−鉄−ホウ素系磁
性粉末は、たとえば、以下の方法により、製造できる。
まず、ネオジウムやサマリウムなどの希土類イオンおよ
び鉄イオンまたはこれと必要によりMn、Zn、Ni、
Cu、Coなどの遷移金属イオンを含有する水溶液とア
ルカリ水溶液とを混合して、希土類および鉄またはこれ
と上記遷移金属との共沈物を生成する。希土類イオンお
よび鉄イオンや遷移金属イオンの原料には、硫酸鉄、硝
酸鉄などが用いられる。つぎに、上記の共沈物に、ホウ
素化合物を加え、これを60〜400℃で加熱処理し
て、ホウ素を含有する希土類と鉄(またはこれと上記遷
移金属)との酸化物を生成する。
【0048】上記ホウ素化合物は、ホウ素の供給元であ
ると同時に、粒子の極度な焼結を防止しながら、目的と
する粒子サイズに結晶成長させるための融剤(フラツク
ス)としての作用も兼ねている。このようなホウ素化合
物は、とくに限定されるものではないが、H3 BO3
BO2 などが好ましく用いられる。また、ホウ素化合物
は、共沈物に固体状態で混合することもできるが、共沈
物とホウ素が均一に混合されるように、共沈物の懸濁液
中にホウ素を溶解混合し、乾燥させて水を除去したの
ち、加熱処理する方が良好な物性の磁性粉末が得られ
る。
【0049】つぎに、上記加熱処理物を水洗し、余剰の
ホウ素を除去して、乾燥させ、水素などの還元雰囲気
中、400〜800℃で加熱還元すると、希土類−鉄−
ホウ素系磁性粉末が得られる。耐食性などの向上のた
め、他の元素を含ませてもよいが、この場合でも、磁性
粉末全体中の希土類およびホウ素の量は、鉄に対しそれ
ぞれ0.2〜20原子%および0.5〜30原子%であ
るのが望ましい。
【0050】また、上記と異なる方法として、まず、鉄
イオンまたはこれと必要によりMn、Zn、Ni、C
u、Coなどの遷移金属イオンを含有する水溶液とアル
カリ水溶液とを混合して、鉄またはこれと上記遷移金属
との共沈物を生成する。この場合も、鉄イオンや遷移金
属イオンの原料には硫酸鉄、硝酸鉄などが用いられる。
つぎに、この共沈物にネオジウムやサマリウムなどの希
土類塩とホウ素化合物を加え、これを60〜400℃で
加熱処理して、ホウ素を含有する希土類と鉄(またはこ
れと上記遷移金属)との酸化物を生成する。ついで、余
剰のホウ素を除去し、前記同様に水素ガス中で加熱還元
すると、希土類−鉄−ホウ素系磁性粉末が得られる。こ
の方法は、コア―部分が主に金属鉄または上記遷移金属
との鉄合金で、外層部分が主に希土類−鉄−ホウ素化合
物である構造の希土類−鉄−ホウ素系磁性粉末を得るの
に適している。なお、この方法においても、磁性粉末に
は、耐食性などの向上のため、他の元素を含ませること
もできるが、この場合でも、磁性粉末全体中の希土類お
よびホウ素の量は、鉄に対しそれぞれ0.2〜20原子
%および0.5〜30原子%であるのが望ましい。
【0051】本発明の磁気記録媒体において、磁性層
は、上記の希土類−鉄−ホウ素系磁性粉末を使用し、こ
の磁性粉末と結合剤とさらに通常は研磨剤、分散剤や潤
滑剤などの添加剤、カ―ボンブラツクなどを有機溶剤中
に分散混合してなる磁性塗料を調製し、この磁性塗料を
非磁性支持体上に後述する下塗り層を介しまたは介さな
いで塗布し、乾燥することにより、形成される。
【0052】磁性層に使用する結合剤には、塩化ビニル
樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合樹脂、塩化ビニル
−ビニルアルコ―ル共重合樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニ
ル−無水マレイン酸共重合樹脂、塩化ビニル−水酸基含
有アルキルアクリレ―ト共重合樹脂、ニトロセルロ―ス
などの中から選ばれる少なくとも1種とポリウレタン樹
脂との組み合わせが挙げられる。その中でも、塩化ビニ
ル−水酸基含有アルキルアクリレ―ト共重合樹脂とポリ
ウレタン樹脂とを併用するのが好ましい。ポリウレタン
樹脂には、ポリエステルポリウレタン、ポリエ―テルポ
リウレタン、ポリエ―テルポリエステルポリウレタン、
ポリカ―ボネ―トポリウレタン、ポリエステルポリカ―
ボネ―トポリウレタンなどがある。
【0053】これらの結合剤は、磁性粉末の分散性を向
上し、充填性を上げるために、官能基を有するものが好
ましい。官能基としては、COOM、SO3 M、OSO
3 M、P=O(OM)3 、O−P=O(OM)2 (Mは
水素原子、アルカリ金属またはアミン)、OH、N
2 、N+ 3 (Rは水素または炭化水素基)、エポキ
シ基などが挙げられる。2種以上の樹脂を併用する場合
は、官能基を一致させるのが好ましく、中でも、SO3
M基で一致させるのが好ましい。
【0054】これらの結合剤の使用量としては、磁性粉
末100重量部に対して、通常5〜50重量部、好まし
くは10〜35重量部の割合とするのがよい。とくに、
結合剤として塩化ビニル系樹脂を用いる場合は5〜30
重量部、ポリウレタン樹脂を用いる場合は2〜20重量
部の割合とするのがよく、これらの樹脂を上記の使用割
合で組み合わせて用いるのが最も好ましい。
【0055】これらの結合剤とともに、結合剤中に含ま
れる官能基などと結合させて架橋する熱硬化性の架橋剤
を併用するのが望ましい。この架橋剤としては、トリレ
ンジイソシアネ―ト、ヘキサメチレンジイソシアネ―
ト、イソホロンジイソシアネ―トなどや、これらのイソ
シアネ―ト類とトリメチロ―ルプロパンなどの水酸基を
複数個有するものとの反応生成物、上記イソシアネ―ト
類の縮合生成物などの各種のポリイソシアネ―トが好ま
しい。これらの架橋剤は、結合剤100重量部に対し
て、通常15〜70重量部の割合で用いられる。
【0056】磁性層の強度を向上するため、高硬度の研
磨剤を使用するのが好ましい。この研磨剤には、α化率
90%以上のα−アルミナ、β−アルミナ、炭化ケイ
素、酸化クロム、酸化セリウム、α−酸化鉄、コランダ
ム、人造ダイアモンド、窒化珪素、炭化珪素、チタンカ
―バイト、酸化チタン、二酸化珪素、窒化ホウ素など、
モ―ス硬度6以上の材料が単独でまたは組み合わせて使
用される。また、これらの研磨剤どうしの複合体(たと
えば、ある研磨剤を他の研磨剤で表面処理したものな
ど)を使用してもよい。これらの中でも、とくにアルミ
ナ粒子を用いるのが好ましく、市販品には、住友化学社
製の「AKP−10」、「AKP−12」、「AKP−
15」、「AKP−30」、「AKP−50」、「HI
T−82」、「HIT−60」、上村工業社製の「UB
40B」などがある。
【0057】これらの研磨剤の粒子サイズは、0.01
〜1μmであるのが好ましい。必要により、粒子サイズ
の異なる研磨剤を組み合わせて使用したり、単独の研磨
剤でも粒径分布を広くして同様の効果をもたせることも
できる。これらの研磨剤の形状は、針状、球状、サイコ
ロ状のいずれでもよいが、形状の一部に角を有するもの
が研磨性が高いので、好ましい。これらの研磨剤の使用
量は、電磁変換特性とヘツド汚れの観点から、磁性粉末
100重量部に対して、通常6〜20重量部、好ましく
は8〜15重量部とするのがよい。
【0058】アルミナ粉末をはじめとする研磨剤の添加
方法としては、磁性粉末や結合剤を含む磁性塗料を調製
する際に、ニーダなどの混練工程や予備撹拌工程におい
て、アルミナ粉末などの研磨剤を直接添加する方法、磁
性塗料とは別にあらかじめアルミナ粉末などの研磨剤の
分散液を調製しておき、この分散液を磁性塗料に別途添
加する方法が挙げられる。生産性の点からいえば、別工
程を設ける必要のない前者の方を採用するのがとくに好
ましい。
【0059】磁性層の添加剤のひとつとして、分散剤が
好ましく用いられる。分散剤には、アルキレンオキサイ
ド系、グリセリン系、グリシド―ル系、アルキルフエノ
―ルエチレンオキサイド付加体などのノニオン系界面活
性剤、環状アミン、エステルアミド、第四級アンモニウ
ム塩類、ヒダントイン誘導体、複素環類、ホスホニウム
またはスルホニウム類などのカチオン系界面活性剤、カ
ルボン酸、スルホン酸、燐酸、硫酸エステル基、燐酸エ
ステル基などの酸性基を含むアニオン系界面活性剤、ア
ミノ酸類、アミノスルホン酸類、アミノアルコ―ルの硫
酸または燐酸エステル類、アルキルベダイン型などの両
性界面活性剤が用いられる。
【0060】その他の分散剤として、Ti系分散剤やP
系分散剤なども使用できる。TI系分散剤としては、味
の素社製の「プレンアクトKR−38S」、「同KR−
TTS」、「同KR−46B」、「同KR−55」、
「同KR−41B」、「同KR−138S」、「同KR
−238S」、「同KR−44」、「同KR−9SA」
などのチタネ―ト系カツプリング剤が挙げられる。ま
た、P系分散剤としては、リン酸モノメチル、リン酸ジ
メチル、リン酸モノエチル、リン酸ジエチルなどのアル
キルリン酸エステル類や、フエニルホスホン酸などの芳
香族リン酸類などがあり、市販品として、東方化学社製
の「GARFAC RS410」、城北化学工業社製の
「JP−502」、「JP−508」などが挙げられ
る。
【0061】磁性層の添加剤のもうひとつとして、潤滑
剤が好ましく用いられる。この潤滑剤には、従来公知の
脂肪酸、脂肪酸エステル、脂肪酸アミド、脂肪酸金属
塩、炭化水素などを単独でまたは2種以上混合して使用
できる。これらの中でも、炭素数10以上、好ましくは
12〜24の脂肪酸を使用するのが好ましい。このよう
な脂肪酸は、一部が磁性粉末に吸着して、磁性粉末の分
散性を助けるとともに、初期磨耗において媒体−ヘツド
間の接触を和らげ、摩擦係数を低下させてヘツド汚れの
低減に寄与する。このような脂肪酸としては、直鎖、分
岐、不飽和、飽和のいずれの構造でもよいが、潤滑性能
にすぐれる直鎖系が好ましい。このような脂肪酸として
は、たとえば、ラウリン酸、ミリスチン酸、ステアリン
酸、パルミチン酸、オレイン酸、イソステアリン酸など
が挙げられる。
【0062】上記添加剤の使用量としては、分散剤で
は、磁性粉末100重量部に対して、0.5〜5重量部
とするのが好ましく、1〜4重量部とするのがより好ま
しい。また、脂肪酸などの潤滑剤では、磁性粉末100
重量部に対して、0.2〜10重量部とするのが好まし
く、0.5〜5重量部とするのがより好ましい。
【0063】磁性層の摩擦係数の低下、帯電防止のため
に、カ―ボンブラツクを使用するのが好ましい。このよ
うなカ―ボンブラツクとしては、ゴム用フア―ネス、ゴ
ム用サ―マル、カラ―用ブラツク、アセチレンブラツク
などが挙げられる。これらのカ―ボンブラツクは、比表
面積が5〜500m2/g、DBP吸油量が10〜400
ml/100g、粒子径が5〜400nm、pHが2〜1
0、含水率が0.1〜10重量%、タツプ密度が0.1
〜1g/ccであるものがよい。市販品としては、コロ
ンビアン・カ―ボン社製の「SEVACARB・MTC
I」、カンカ―ブ社製の「Thermax Powde
r N−991」などを挙げることができる。これらの
カ―ボンブラツクの使用量としては、磁性粉末に対し
て、通常3重量%以下の割合とするのがよい。
【0064】磁性層の形成にあたり、磁性塗料や潤滑剤
溶液などの調製に用いられる有機溶剤としては、従来か
ら使用されている有機溶剤をすべて使用することができ
る。たとえば、ベンゼン、トルエン、キシレンなどの芳
香族系溶剤、アセトン、シクロヘキサノン、メチルエチ
ルケトン、メチルイソブチルケトンなどのケトン系溶
剤、酢酸エチル、酢酸ブチルなどの酢酸エステル系溶
剤、ジメチルカ―ボネ―ト、ジエチルカ―ボネ―トなど
の炭酸エステル系溶剤、エタノ―ル、イソプロパノ―ル
などのアルコ―ル系溶剤のほか、ヘキサン、テトラヒド
ロフラン、ジメチルホルムアミドなどが挙げられる。
【0065】磁性層と後述の下塗り層の形成に際し、従
来から公知の塗料製造工程を使用でき、とくにニ―ダな
どによる混練工程や一次分散工程を併用するのが好まし
い。一次分散工程では、サンドミルを使用することによ
り、磁性粉末の分散性の改善とともに、表面性状を制御
できるので、望ましい。この一次分散工程では、分散媒
体として高硬度のジルコニアビ―ズを用いるのが好まし
い。ジルコニアビ―ズは、常温等方圧成形(CIP法)
や高温等方圧成形(HIP法)で得られるものが好まし
く、その中でも、理論密度に近く、サンドミルなどで強
分散を行つてもビ―ズが割れにくく、摩耗が均一に起こ
るHIP法によるジルコニアビ―ズが最も好ましい。こ
のようなジルコニアビ―ズには、東レ社製の「トレセラ
ム」、日本化学陶業社製の「ジルコニアボ―ル」などが
挙げられる。また、分散時間は、塗料の滞留時間で30
〜100分の範囲で適宜調整するのが好ましい。
【0066】このようにして形成される、磁性粉末、結
合剤およびその他の上記各成分を含有する磁性層の磁気
特性としては、磁化容易軸が長手方向の場合、長手方向
の保磁力が80〜400kA/m、とくに95〜320
kA/mであり、飽和磁束密度が0.1〜0.5T、と
くに0.2〜0.4Tであるのが望ましい。また、磁化
容易軸が磁性層に対して垂直方向の場合、垂直方向の保
磁力が60〜320kA/m、とくに70〜300kA
/mであり、飽和磁束密度が0.1〜0.5T、とくに
0.2〜0.5Tであるのが望ましい。さらに、磁性層
面内で磁化容易軸がランダムに分布している磁気記録媒
体では、磁性層面内の任意の方向および磁性層面に垂直
方向のいずれにおいても、保磁力が60〜380kA/
m、とくに70〜300kA/mであり、飽和磁束密度
が0.1〜0.5T、とくに0.2〜0.4Tであるの
が望ましい。ここで、上記の磁気特性は、磁性粉末の場
合と同様に、試料振動形磁束計を使用して、25℃、外
部磁場1273.3kA/mでの測定値をいい、直径8
mmで磁性層面20面を有する試料を貼りあわせたものを
測定したときの更生後の値である。
【0067】本発明に使用する希土類−鉄−ホウ素系磁
性粉末では、既述のとおり、磁気記録媒体としたとき
に、針状の磁性粉末ほど大きな飽和磁化が必要でない。
磁気記録媒体に信号を記録したとき、媒体内での磁化反
転領域は出力に寄与しないため、この領域はできる限り
狭くするのが好ましい。しかし、保磁力の起源が形状磁
気異方性に基づく従来の針状の磁性粉末では、飽和磁化
が大きくなるほど磁性粉末間の磁気的相互作用も大きく
なり、急激な磁化反転を行うと、大きな静磁エネルギ―
が蓄積されるため、磁化反転を徐々に行う必要があり、
その結果、出力に寄与しない磁化反転領域幅が広くな
る。これに対し、本発明に使用する希土類−鉄−ホウ素
系磁性粉末では、保磁力の起源が結晶磁気異方性に基づ
いており、磁性粉末間の磁気的相互作用が小さく、その
結果、急激な磁化反転が起こるため、磁化反転領域が狭
くなり、比較的低い飽和磁化でも大きな出力が得られ
る。
【0068】本発明においては、磁性層の平均厚さとし
て、長手記録の本質的な課題であつた減磁による出力低
下の問題を解決するため、0.3μm以下、好ましくは
0.01〜0.3μm、より好ましくは0.01〜0.
2μmの薄層とした場合に、とくにその特性が顕著に発
揮される。なお、磁性層の厚さは、使用する記録波長と
の関係で決められるものであり、最短記録波長が1.0
μm以下のシステムに適用する場合に本発明の効果がと
くに顕著に発揮される。たとえば、DLT−4のような
0.6μmの最短記録波長が使用されるシステムでは、
磁性層の平均厚さは0.2μm程度とするのが好まし
く、DDS3のような0.33μmの最短記録波長が使
用されるシステムでは、0.1μm程度とするのが好ま
しい。このように超薄層の磁性層厚さとすることが必要
とされるシステムに対して、本発明を適用するのが好ま
しい。なお、磁性層の平均厚さの下限は、生産性を考慮
すると、0.01μm以上とするのが好ましい。
【0069】また、本発明において、磁気記録媒体の異
方性磁界分布としては、長手方向の磁気記録媒体では
0.6以下とするのが好ましい。こうすることにより、
本発明の微粒子の磁性粉末の分散性や配向性を向上で
き、同じ保磁力であつても、短波長での出力が向上し、
エラ―レ―トを改善することができる。また、異方性磁
界分布は、磁性粉末の配向性に依存するため、通常、磁
性粉末の配向性が向上するほど、異方性磁界分布の値も
小さくなるが、本発明に使用する磁性粉末は、従来の針
状の磁性粉末に比べ、粒子サイズ分布が良好なため、ラ
ンダム配向においても良好な異方性磁界分布を示すとい
う特徴を有している。
【0070】さらに、本発明の磁気記録媒体を最短記録
波長が1.0μm以下の高密度記録システムに利用する
場合、高出力化をはかるには、光干渉式三次元表面粗さ
でP−V値が50nm以下となるようにするのが好まし
く、40nm以下となるようにするのがより好ましい。
従来の針状磁性粉末では、薄層化のために下塗り層を設
けた重層構成の磁気記録媒体とした場合、非磁性支持体
に直接磁性層を塗設するのと比較して、下塗り層に磁性
粉末が突出しやすくなり、それにより磁性粉末が磁性層
表面に並行に配向せず、表面性を低下しやすい。しか
し、本発明では、磁性粉末の形状が粒状ないし楕円状で
あるため、配向時に表面性の劣化をもたらすことがな
く、また本発明の磁性粉末は平均粒子サイズが5〜20
0nmと極めて微粒子にもかかわらず、磁性粉末の凝集
が生じにくいため、すぐれた分散性を有し、その結果、
磁性層面の平滑性を向上でき、前記した高保磁力の特性
と相まつて、最短記録波長が1.0μm以下であつて
も、高出力を達成できる。
【0071】本発明にいう表面粗さとは、非接触表面粗
度測定装置「TOPO−3D」(WYKO社製)に対物
ヘツド(40倍)をセツトし、測定波長648.9n
m、測定面積250μm×250μmで、傾き、湾曲お
よび円筒補正を加えて、測定回数4回の平均値から各測
定点の表面粗さ(P−V)を測定し、測定点10点の平
均値から求められるものである。
【0072】また、ヘリカルスキヤン方式では、磁気記
録媒体がシリンダに巻き付いて磁気ヘツドと接触する必
要があるため、ヘツドコンタクトを向上するためには、
磁気記録媒体の長手方向と幅方向の強度を最適化する必
要がある。とくに最近では、ヘリカルスキヤン方式で
も、磁気ヘツドの先端形状を鋭角にし、磁性層面への押
し込み量を大きくするとともに、磁気テ―プと磁気ヘツ
ドとの相対速度が極めて高速となるように設計されてい
るため、ヘツドコンタクトの悪化により、エンペロ―プ
の劣化を招くこととなる。このような観点から、本発明
の磁気記録媒体において、磁気ヘツドとのヘツドコンタ
クトを改善するためには、幅方向のヤング率〔YTD〕の
長手方向のヤング率〔YMD〕に対する比〔YTD/YMD
を1.0〜1.7に設定するのが好ましいことがわかつ
た。
【0073】従来の磁性粉末は、形状が針状であるた
め、塗布時における機械配向によつて長軸方向が磁性層
面内に並行になるように配向するとともに、高い角型比
を得るために長手方向に磁界配向させるため、長軸方向
がさらに長手方向に揃つた形態となる。したがつて、磁
性層の強度としては、必然的に長手方向が幅方向に比較
して高くならざるを得ず、等方的であることが望まれる
磁気ヘツドとのヘツドコンタクトを劣化させることとな
る。これに対し、本発明の磁気記録媒体は、磁性粉末と
して粒状ないし楕円状の磁性粉末を使用しているため、
針状の磁性粉末と比べ、塗布時に機械配向されることが
ほとんどなく、また磁界配向においても磁性粉末が磁性
層面内に並行となるような配向形態をとることもない。
その結果、幅方向の強度を高くすることが可能となり、
好ましくは前記比を1.2〜1.6とすることもでき
る。なお、前記の各ヤング率は、25℃,60%RHに
おける0.3%伸びでの値を意味するものである。
【0074】つぎに、本発明においては、磁性層を薄層
化する場合に、磁性粉末の粒子形状によるすぐれた表面
平滑性をより良く発揮させるために、非磁性支持体と磁
性層との間に少なくとも1層の下塗り層を設けると、よ
り好ましい特性が得られる。すなわち、本発明に使用す
る前記特定の磁性粉末によると、磁性塗料の流動性にす
ぐれて、塗布時のレベリングが向上し、磁性層のすぐれ
た表面平滑性が達成されるが、その際に、下塗り層を設
けて塗布特性が近似したこの下塗り層上に塗布すると、
非磁性支持体上に直接塗布するよりも、上記レベリング
がより向上し、また非磁性支持体の表面性による影響も
抑制できる。
【0075】下塗り層の構成成分には、無機粉末、結合
剤、潤滑剤、カ―ボンブラツクなどがある。無機粉末に
は、非磁性粉、磁性粉のいずれも使用できる。非磁性粉
としては、α−化率90%以上のα−アルミナ、βアル
ミナ、γ−アルミナ、α−酸化鉄、TiO2 (ルチル、
アナタ―ゼ)、TiOx 、酸化セリウム、酸化スズ、酸
化タングステン、ZnO、ZrO2 、SiO2 、Cr2
3 、ゲ―タイト、コランダム、窒化珪素、チタンカ―
バイト、酸化マグネシウム、窒化硼素、二硫化モリブデ
ン、酸化銅、MgCO3 、CaCO3 、BaCO3 、S
rCO3 、BaSO4 、炭化珪素、炭化チタンなどが単
独でまたは組み合わせて使用される。磁性粉としては、
γ−Fe2 3 、Co−γ−Fe2 3 、Fe合金、C
rO2 、Baフエライトなどの磁性粉が用いられる。
【0076】これらの無機粉末は、球状、針状、板状の
いずれの形状であつてもよい。無機粉末の粒径は、あま
りに大きすぎると、下塗り層の表面性が低下し、磁性層
の表面性に影響を与えるため、0.5μm以下であるの
が好ましい。また、あまりに小さすぎると、下塗り層の
無機粉末の充填性が上がり、潤滑剤を保持できる空孔が
減少するとともに、クツシヨン効果も低下するため、
0.05μm以上であるのが好ましい。無機粉末の使用
量は、上記粒径と同様の理由から、下塗り層全体の60
〜90重量%、とくに70〜80重量%であるのが好ま
しい。
【0077】下塗りに使用する結合剤には、磁性層を形
成する前記の結合剤と同様の樹脂が用いられ、好ましく
は磁性層の結合剤と同種の樹脂を用いるのがよい。とく
に塩化ビニル系樹脂とポリウレタン樹脂との併用系で一
致させると、下塗り層と磁性層との弾性が近くなり、磁
気ヘツドからの荷重を良好に分散させることができる。
また、下塗り層の結合剤は、磁性層の結合剤と同種の官
能基を有しているのが望ましい。とくに塩化ビニル系樹
脂とポリウレタン樹脂との併用系において、下塗り層と
磁性層とで官能基を一致させると、両層の接着性が向上
するとともに、下塗り層から磁性層への潤滑剤の浸出が
円滑となるため、好ましい。
【0078】下塗り層の結合剤の使用量は、無機粉末1
00重量部に対して、15〜45重量部、とくに15〜
40重量部であるのが好ましい。なお、下塗り層の強度
を上げるために、磁性層の場合と同様に、上記の結合剤
とともに、結合剤中に含まれる官能基などと結合させて
架橋する熱硬化性の架橋剤を併用するのも望ましい。架
橋剤の使用量としては、上記の結合剤100重量部に対
して、通常15〜70重量部とするのが好ましい。
【0079】下塗り層に使用する潤滑剤としては、磁性
層と同様の潤滑剤を使用できるが、脂肪酸は脂肪酸エス
テルよりも上層への浸出性に劣るため、脂肪酸エステル
を単独でまたは脂肪酸エステルの添加比率を大きくして
使用するのが望ましい。下塗り層の潤滑剤の添加量は、
無機粉末100重量部に対し、通常2〜18重量部、好
ましくは2.5〜16重量部、より好ましくは2.5〜
14重量部とするのがよい。下塗り層への脂肪酸と脂肪
酸エステルの添加比率は、重量比で0/100〜60/
40、とくに0/100〜50/50であるのが好まし
い。潤滑剤を下塗り層に含ませるには、下塗り層用塗料
のニ―ダなどによる混合の際に一緒に添加するか、上記
混合の前または後に添加するか、あるいはあらかじめ形
成された下塗り層の表面に潤滑剤溶液などを塗布または
噴霧すればよい。
【0080】下塗り層に使用するカ―ボンブラツクとし
ては、粒径0.01〜0.03μmのカ―ボンブラツク
と、粒径0.05〜0.3μmのカ―ボンブラツクとを
併用するのが好ましい。前者のカ―ボンブラツクは、磁
性層の場合と同様に潤滑剤を保持する空孔を確保するた
めのものであり、また後者のカ―ボンブラツクは、下塗
り層の塗膜強度の向上とクツシヨン効果の両立をはかる
ためのものである。下塗り層へのカ―ボンブラツクの添
加量は、両者のカ―ボンブラツクを合わせて、無機粉末
100重量部に対して、通常5〜70重量部、とくに1
5〜40重量部とするのが好ましい。
【0081】粒径0.01〜0.03μmのカ―ボンブ
ラツクとしては、Cabot社製の「BLACK PE
ARLS 800」、「Mogul−L」、「VULC
ANXC−72」、「Regal 660R」、コロン
ビアン・カ―ボン社製の「Raven 1255」、
「Conductex SC」などがある。また、粒径
0.05〜0.3μmのカ―ボンブラツクとしては、C
abot社製の「BLACK PEARLS 13
0」、「Monarch 120」、コロンビアン・カ
―ボン社製の「Raven 450」、「Raven
410」、カンカ―ブ社製の「Termax Powd
er・N−991」などがある。
【0082】下塗り層の形成にあたり、下塗り層用塗料
や潤滑剤溶液の調製用溶剤として、磁性層の場合と同様
の芳香族系溶剤、ケトン系溶剤、エステル系溶剤、アル
コ―ル系溶剤や、ヘキサン、テトラヒドロフランなどの
有機溶剤が用いられる。また下塗り層の平均厚さは、
0.1〜10μmとするのが好ましく、0.5〜5μm
とするのがより好ましい。下塗り層の平均厚さは、磁性
層の平均厚さに対して、1.1〜200倍であるのが好
ましく、2〜50倍であるのがより好ましい。
【0083】なお、本明細書において、磁性層および下
塗り層の平均厚さは、いずれも、磁気記録媒体をミクロ
ト―ムで切断し、厚さ方向の断面を透過型電子顕微鏡に
より倍率50,000倍で観察した断面写真を1cm間隔
で10点測定したときの5箇所の測定点の平均値から、
求められるものである。
【0084】本発明において、非磁性支持体としては、
従来から使用されている磁気記録媒体用の非磁性支持体
をいずれも使用できる。具体的には、ポリエチレンテレ
フタレ―ト、ポリエチレンナフタレ―トなどのポリエス
テル類、ポリオレフイン類、セルロ―ストリアセテ―
ト、ポリカ―ボネ―ト、ポリアミド、ポリイミド、ポリ
アミドイミド、ポリスルフオン、アラミド、芳香族ポリ
アミドなどからなる、厚さが通常2〜100μmのプラ
スチツクフイルムが用いられる。これらの非磁性支持体
の中でも、高密度記録のために全厚を薄くする場合、磁
気ヘツドとのヘツドコンタクトを良好にするためにも、
幅方向の0.3%伸びのヤング率が5.0×109 N/
m2以上、好ましくは6.0×109 N/m2以上で22.
0×109N/m2以下となる、幅方向の強度を高くした
ポリエステル系フイルムやポリアミト系フイルムを用い
るのが望ましい。非磁性支持体の表面粗さは、磁性層と
は反対側の面に後述するバツクコ―ト層を設ける場合、
両面側で表面性の異なるものを用いるのが好ましい。こ
のような表面性の相違により、磁性層とバツクコ―ト層
のP−V値が制御しやすくなる。
【0085】非磁性支持体には、下塗り層との接着性を
向上するため、樹脂層を設けることもできる。この樹脂
層としては、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂など
が挙げられる。これら樹脂の中でも、COOM、SO3
M、OSO3 M、P=O(OM)3 、O−P=O(O
M)2 (Mは水素原子、アルカリ金属またはアミン)の
官能基を有する樹脂は、非磁性支持体との接着性が良好
であるとともに、下塗り層との接着性も向上できるの
で、とくに好ましい。また、このような樹脂層は、ブロ
ツキング防止のため、シリカなどの無機粉末を有する樹
脂層としてもよい。このような樹脂層の厚さとしては、
通常0.1μm以下とするのがよく、とくに好ましくは
0.01〜0.08μmであるのがよい。
【0086】使用環境、とくに高温環境下の試験におい
て発生する非磁性支持体の収縮の異方性が大きいと追従
性が低下し、トラツキングエラ―が生じやすい。このた
め、非磁性支持体としては、105℃,30分での熱収
縮率、つまり105℃で30分熱処理し放冷したのちの
熱収縮が、縦方向で1.5%以下、横方向で1.0%以
下であるのが好ましい。上記の熱収縮率とは、非磁性支
持体の幅10mm、長さ300mmの試験片6本をMD/T
Dより各々採取し、105℃の熱風中で30分熱処理し
冷却したのちの長さを測定し、〔(元の長さ−収縮後の
長さ)/元の長さ〕×100(%)の平均値として、求
められるものである。
【0087】本発明において、上記の非磁性支持体上に
下塗り層および磁性層を形成するための塗布工程では、
グラビア塗布、ロ―ル塗布、ブレ―ド塗布、エクストル
−ジヨン塗布などの従来から公知の塗布方法が用いられ
る。その際、下塗り層および磁性層の塗布方法は、非磁
性支持体上に下塗り層を塗布乾燥したのちに磁性層を塗
布する、逐次重層塗布方法か、下塗り層と磁性層とを同
時に塗布する、同時重層塗布方法かのいずれを採用して
もよい。塗布時における薄層磁性層のレベリングを考え
ると、下塗り層が湿潤状態のうちに磁性層を塗布する、
同時重層塗布方式を採用するのがとくに好ましい。従来
の針状の磁性粉末では、上記の同時重層塗布方式におい
ては磁性層との界面で乱れが生じて、磁性粉末が下塗り
層に突出しやすくなり、磁性層の表面性を低下させやす
いという問題があつたが、本発明にはこのような問題が
なく、上記の塗布方式を有効に適用できる。
【0088】このような塗布方式には、特開昭48−2
2605号公報、特開昭48−98803号公報、特開
昭48−99233号公報、特開昭61−139929
号公報などに開示されている、下塗り層用塗料をグラビ
ア塗布、ロ―ル塗布などにより塗布し、この下塗り層上
にバツクロ―ルを有する形態でエキストル−ジヨン型塗
布ヘツドを用いて磁性塗料を塗布する方法、下塗り層用
塗料を塗布したのち、バツクアツプロ―ルで非磁性支持
体を支持した状態で、その間に磁性塗料を塗出する、エ
キストル―ジヨン型塗布ヘツドを押し付け塗布する方
法、さらには下塗り層用塗料と磁性塗料を塗出する2以
上のスリツトを有する一体型のエキストル−ジヨン型塗
布ヘツドで塗布する方法などが挙げられる。
【0089】本発明の磁気記録媒体は、非磁性支持体の
磁性層とは反対側の面にバツクコ―ト層を設けてもよ
い。バツクコ―ト層には、導電性のカ―ボンブラツクの
ほか、摩擦係数の低減や機械的強度を高める目的で、研
磨剤として一般に用いられているα−Fe2 3 、Fe
3 4 、TiO2 、グラフアイト、CaO、SiO2
Cr2 3 、α−Al2 3 、SiC、CaCO3 、B
aSO4 、ZnO、MgO、窒化ホウ素、TiC、Zn
S、MgCO3 、SnO2 などの無機非磁性粉末を含ま
せることができる。また、バツクコ―ト層には、必要に
より、高級脂肪酸、脂肪酸エステル類、シリコ―ンオイ
ル類などの潤滑剤、界面活性剤などの分散剤、その他の
各種添加剤を含ませることができる。
【0090】バツクコ―ト層の結合剤には、磁性層の結
合剤と同様のものを使用できるが、その中でも、摩擦係
数を低減し、走行性を向上させるため、セルロ―ス系樹
脂とポリウレタン樹脂を併用するのが好ましい。これら
の結合剤の使用量は、カ―ボンブラツクや無機非磁性粉
末100重量部に対し、通常15〜200重量部程度と
するのが好ましい。これらの結合剤を硬化させるため
に、ポリイソシアネ―ト化合物などの架橋剤を併用して
もよい。また、このようなバツクコ―ト層の平均厚さと
しては、カレンダ加工後で0.3〜1.0μm程度とす
るのが好ましい。バツクコ―ト層が厚すぎると磁気記録
媒体全体の厚さが厚くなり、薄すぎると非磁性支持体の
表面性の影響でバツクコ―ト層の表面性が低下し、バツ
クコ―ト層の表面が磁性層に転写されて、電磁変換特性
などが悪化しやすい。
【0091】本発明の磁気記録媒体の製造においては、
塗布乾燥後、プラスチツクロ―ルや金属ロ―ルを使用し
たカレンダによる表面処理を行うのが望ましい。カレン
ダ処理を行うことにより、磁性層表面とバツクコ―ト層
表面のP−V値を調整できるとともに、磁性粉末の充填
度を上げて、残留磁束密度を向上させることができる。
処理温度は、通常60℃以上、とくに80℃以上で20
0℃以下であるのがよい。線圧力は、通常115kN/
m以上、とくに150kN/m以上で400kN/m以
下であるのがよく、また速度は20〜700m/分であ
るのがよい。とくに、80℃以上の処理温度で190k
N/m以上の線圧としたときに、上記の効果をより一層
高めることができる。
【0092】また、本発明の磁気記録媒体の製造におい
ては、上記のカレンダ処理後にエ―ジングするのが好ま
しい。エ―ジングすることにより、塗膜硬化が進み、塗
膜強度を向上させることができる。エ―ジングの温度
は、あまりに高すぎると磁気シ―トの巻き締まりが顕著
となり、バツクコ―ト層の表面粗さが転写し、磁性層の
表面性を劣化させるおそれがあるため、70℃以下で行
うのが望ましい。また、調湿のため、5〜60%RHの
環境で行うのが好ましい。
【0093】さらに、ドロツプアウトの要因となる磁性
層表面の塵埃成分を除去するため、またあらかじめ磁性
層表面の脆弱部分を取り除くため、さらに磁性層の表面
性を調整するため、磁性層の塗布乾燥後、研磨処理する
のが好ましい。研磨処理としては、ブレ―ド処理や研磨
ホイ―ルによる処理があるが、生産性の点より、研磨ホ
イ―ルによる処理が好ましい。研磨ホイ―ルによる処理
については、特開昭62−150519号公報、特開昭
62−172532号公報、特開平2−23521号公
報などに記載されている。ホイ―ルの研磨部分に用いる
材質としては、セラミツク、超鋼、サフアイア、ダイヤ
モンドなどが挙げられる。また、研磨ホイ―ルを使用す
る場合、ホイ―ルの周速としては、テ―プ走行速度(5
0〜300m/分)に対して±200%の範囲とするの
が好ましく、またホイ―ルへの巻付け角としては、10
〜80°とするのが好ましい。
【0094】
【実施例】以下、本発明の実施例を記載して、より具体
的に説明する。なお、以下において、部とあるのは重量
部を意味するものとする。
【0095】実施例1 0.074モルの硝酸鉄(III )と0.002モルの硝
酸ネオジウムを600ccの水に溶解した。この硝酸塩
水溶液とは別に、0.222モルの水酸化ナトリウムを
600ccの水に溶解した。この水酸化ナトリウムの水
溶液に、上記の硝酸塩水溶液を加えて、5分間撹拌し、
鉄とネオジウムの水酸化物(共沈物)を生成した。この
水酸化物を水洗したのち、ろ過して水酸化物を取り出し
た。この水酸化物が水を含んだ状態で、さらに30cc
の水と0.5モルのホウ酸(H3BO3 )を加えて、ホ
ウ酸水溶液中で60℃に加熱しながら鉄とネオジウムの
水酸化物を再分散させた。この分散液をバツトに広げ、
60℃で4時間乾燥して水を除去し、鉄とネオジウムか
らなる水酸化物とホウ酸の均一混合物を得た。
【0096】この混合物を解砕し、アルミナルツボに入
れて、空気中、200℃で4時間加熱処理して、ホウ素
が結合したネオジウム−鉄酸化物とした。この反応に際
し、ホウ酸は、ホウ素の供給元であると同時に、粒子の
極度な焼結を防止しながら、目的とする粒子サイズに結
晶成長させるための融剤(フラツクス)としての作用も
兼ねている。この加熱処理物を水洗し、余剰のホウ素を
除去し、ホウ素が結合したネオジウム−鉄酸化物粒子を
取り出した。この酸化物粒子を、水素気流中、450℃
で4時間加熱還元し、ネオジウム−鉄−ホウ素系磁性粉
末とした。その後、水素ガスを流した状態で室温まで冷
却し、窒素/酸素混合ガスに切り換えて、温度を再び6
0℃まで昇温し、窒素/酸素混合ガス気流中、8時間の
安定化処理を行つたのち、空気中に取り出した。
【0097】得られたネオジウム−鉄−ホウ素系磁性粉
末は、蛍光X線による測定で、鉄に対するネオジウムの
含有量が2.4原子%、鉄に対するホウ素の含有量が
9.1原子%であつた。この磁性粉末は、透過型電子顕
微鏡(倍率:10万倍)で観察した結果、図1に示すよ
うにほぼ球状ないし楕円状の粒子で、平均粒子サイズは
25nmであつた。また、1273.3kA/mの磁界
を印加して測定した飽和磁化は16.6μWb/g、保
磁力は191.8kA/mであつた。
【0098】実施例2 硝酸ネオジウムの添加量を0.002モルから0.00
8モルに変更した以外は、実施例1と同様にして、ネオ
ジウム−鉄−ホウ素系磁性粉末を製造した。この磁性粉
末は、蛍光X線による測定で、鉄に対するネオジウムの
含有量が8.2原子%、鉄に対するホウ素の含有量が
8.3原子%であつた。また、この磁性粉末を透過型電
子顕微鏡(倍率:10万倍)で観察したところ、実施例
1と同様にほぼ球状ないし楕円状の粒子で、平均粒子サ
イズは30nmであつた。さらに、1273.3kA/
mの磁界を印加して測定した飽和磁化は15.0μWb
/g、保磁力は219.6kA/mであつた。
【0099】実施例3 0.140モルの硝酸鉄(III )と0.002モルの硝
酸ネオジウムを200ccの水に溶解した。この硝酸塩
水溶液とは別に、0.42モルの水酸化ナトリウムを2
00ccの水に溶解した。上記の硝酸塩水溶液に、上記
の水酸化ナトリウムの水溶液を加えて、5分間撹拌し、
鉄とネオジウムの水酸化物を生成した。この水酸化物を
水洗したのち、ろ過して水酸化物を取り出した。この水
酸化物が水を含んだ状態で、さらに150ccの水と
0.1モルのホウ酸を添加して、ホウ酸水溶液中で鉄と
ネオジウムの水酸化物を再分散させた。この分散液を9
0℃で2時間加熱処理したのち、水洗して余剰のホウ酸
を除去し、60℃で4時間乾燥して、ホウ酸を含有した
鉄とネオジウムからなる水酸化物を得た。
【0100】この水酸化物を、空気中、300℃で2時
間加熱脱水したのち、水素気流中、450℃で4時間加
熱還元し、ネオジウム−鉄−ホウ素系磁性粉末とした。
その後、水素ガスを流した状態で室温まで冷却し、窒素
/酸素混合ガスに切り換えて、温度を再び60℃まで昇
温し、窒素/酸素混合ガス気流中、8時間の安定化処理
を行つたのち、空気中に取り出した。
【0101】得られたネオジウム−鉄−ホウ素系磁性粉
末は、蛍光X線による測定で、鉄に対するネオジウムの
含有量が1.3原子%、鉄に対するホウ素の含有量が
5.1原子%であつた。この磁性粉末は、透過型電子顕
微鏡(倍率:10万倍)で観察した結果、実施例1と同
様にほぼ球状ないし楕円状の粒子で、平均粒子サイズは
15nmであつた。また、1273.3kA/mの磁界
を印加して測定した飽和磁化は16.1μWb/g、保
磁力は162.3kA/mであつた。
【0102】実施例4 硝酸ネオジウムの添加量を0.002モルから0.00
1モルに変更した以外は、実施例3と同様にして、ネオ
ジウム−鉄−ホウ素系磁性粉末を製造した。この磁性粉
末は、蛍光X線による測定で、鉄に対するネオジウムの
含有量が0.7原子%、鉄に対するホウ素の含有量が
6.3原子%であつた。また、この磁性粉末を透過型電
子顕微鏡(倍率:10万倍)で観察したところ、実施例
1と同様にほぼ球状ないし楕円状の粒子で、平均粒子サ
イズは15nmであつた。さらに、1273.3kA/
mの磁界を印加して測定した飽和磁化は16.8μWb
/g、保磁力は173.5kA/mであつた。
【0103】実施例5 0.140モルの硝酸鉄(III )を200ccの水に溶
解した。この硝酸塩水溶液とは別に、0.42モルの水
酸化ナトリウムを200ccの水に溶解した。上記の硝
酸塩水溶液に、上記の水酸化ナトリウムの水溶液を加え
て、5分間撹拌し、鉄の水酸化物を生成した。この水酸
化物を水洗したのち、ろ過して水酸化物を取り出した。
この水酸化物が水を含んだ状態で、さらに150ccの
水と0.002モルの硝酸ネオジウムおよび0.2モル
のホウ酸を添加して、ネオジウムイオンとホウ酸の水溶
液中で鉄とネオジウムの水酸化物を再分散させた。この
分散液をバツトに広げ、60℃で4時間乾燥して水を除
去し、鉄とネオジウムからなる水酸化物とホウ酸との均
一混合物を得た。
【0104】この混合物を解砕し、アクミナルツボに入
れて、空気中、200℃で4時間加熱処理して、ホウ素
が結合したネオジウム−鉄酸化物とした。この加熱処理
物を水洗し、余剰のホウ素を除去し、ホウ素が結合した
ネオジウム−鉄酸化物粒子を取り出した。この酸化物粒
子を、水素気流中、450℃で4時間加熱還元し、ネオ
ジウム−鉄−ホウ素系磁性粉末とした。その後、水素ガ
スを流した状態で室温まで冷却し、窒素/酸素混合ガス
に切り換えて、温度を再び60℃まで昇温し、窒素/酸
素混合ガス気流中、8時間の安定化処理を行つたのち、
空気中に取り出した。
【0105】得られたネオジウム−鉄−ホウ素系磁性粉
末は、蛍光X線による測定で、鉄に対するネオジウムの
含有量が0.9原子%、鉄に対するホウ素の含有量が
7.9原子%であつた。この磁性粉末は、透過型電子顕
微鏡(倍率:10万倍)で観察した結果、実施例1と同
様にほぼ球状ないし楕円状の粒子で、平均粒子サイズは
30nmであつた。また、1273.3kA/mの磁界
を印加して測定した飽和磁化は17.7μWb/g、保
磁力は146.4kA/mであつた。
【0106】実施例6 ホウ酸とともに添加する硝酸ネオジウムの量を0.00
2モルから0.005モルに変更した以外は、実施例5
と同様にして、ネオジウム−鉄−ホウ素系磁性粉末を製
造した。この磁性粉末は、蛍光X線による測定で、鉄に
対するネオジウムの含有量が1.6原子%、鉄に対する
ホウ素の含有量が5.6原子%であつた。また、この磁
性粉末を透過型電子顕微鏡(倍率:10万倍)で観察し
たところ、実施例1と同様にほぼ球状ないし楕円状の粒
子で、平均粒子サイズは25nmであつた。さらに、1
273.3kA/mの磁界を印加して測定した飽和磁化
は16.7μWb/g、保磁力は157.6kA/mで
あつた。
【0107】実施例7 0.140モルの硝酸鉄(III )と0.002モルの硝
酸サマリウムを200ccの水に溶解した。この硝酸塩
水溶液とは別に、0.42モルの水酸化ナトリウムを2
00ccの水に溶解した。上記の硝酸塩水溶液に、上記
の水酸化ナトリウムの水溶液を加えて、5分間撹拌し、
鉄とサマリウムの水酸化物を生成した。この水酸化物を
水洗したのち、ろ過して水酸化物を取り出した。この水
酸化物が水を含んだ状態で、さらに150ccの水と
0.1モルのホウ酸を添加して、ホウ酸水溶液中で鉄と
サマリウムの水酸化物を再分散させた。この分散液を9
0℃で2時間加熱処理したのち、水洗して余剰のホウ酸
を除去し、60℃で4時間乾燥して、ホウ酸を含有した
鉄とサマリウムからなる水酸化物を得た。
【0108】この水酸化物を、空気中、300℃で2時
間加熱脱水したのち、水素気流中、450℃で4時間加
熱還元し、サマリウム−鉄−ホウ素系磁性粉末とした。
その後、水素ガスを流した状態で室温まで冷却し、窒素
/酸素混合ガスに切り換えて、温度を再び60℃まで昇
温し、窒素/酸素混合ガス気流中、8時間の安定化処理
を行つたのち、空気中に取り出した。
【0109】得られたサマリウム−鉄−ホウ素系磁性粉
末は、蛍光X線による測定で、鉄に対するサマリウムの
含有量が1.2原子%、鉄に対するホウ素の含有量が
5.6原子%であつた。この磁性粉末は、透過型電子顕
微鏡(倍率:10万倍)で観察した結果、実施例1と同
様にほぼ球状ないし楕円状の粒子で、平均粒子サイズは
15nmであつた。また、1273.3kA/mの磁界
を印加して測定した飽和磁化は16.5μWb/g、保
磁力は156.0kA/mであつた。
【0110】実施例8 硝酸サマリウムの添加量を0.002モルから0.00
1モルに変更した以外は、実施例7と同様にして、サマ
リウム−鉄−ホウ素系磁性粉末を製造した。この磁性粉
末は、蛍光X線による測定で、鉄に対するサマリウムの
含有量が0.7原子%、鉄に対するホウ素の含有量が
7.1原子%であつた。また、この磁性粉末を透過型電
子顕微鏡(倍率:10万倍)で観察したところ、実施例
1と同様にほぼ球状ないし楕円状の粒子で、平均粒子サ
イズは20nmであつた。さらに、1273.3kA/
mの磁界を印加して測定した飽和磁化は17.7μWb
/g、保磁力は164.7kA/mであつた。
【0111】実施例9 0.140モルの硝酸鉄(III )と0.002モルの硝
酸サマリウムを200ccの水に溶解した。この硝酸塩
水溶液とは別に、0.42モルの水酸化ナトリウムを2
00ccの水に溶解した。上記の硝酸塩水溶液に、上記
の水酸化ナトリウムの水溶液を加えて、5分間撹拌し、
鉄とサマリウムの水酸化物を生成した。この水酸化物を
水洗したのち、ろ過して水酸化物を取り出した。この水
酸化物が水を含んだ状態で、さらに50ccの水と0.
5モルのホウ酸を添加して、60℃に加熱しながらホウ
酸水溶液中で鉄とサマリウムの水酸化物を再分散させ
た。この分散液をバツトに広げ、60℃で4時間乾燥し
て水を除去し、鉄とサマリウムからなる水酸化物とホウ
酸との均一混合物を得た。
【0112】この均一混合物を解砕し、アルミナルツボ
に入れて、空気中、200℃で4時間加熱処理して、ホ
ウ素が結合したサマリウム−鉄酸化物とした。このホウ
酸を含有した鉄とサマリウムとからなる水酸化物を、空
気中、300℃で2時間加熱脱水したのち、水素気流
中、450℃で4時間加熱還元し、サマリウム−鉄−ホ
ウ素系磁性粉末とした。その後、水素ガスを流した状態
で室温まで冷却し、窒素/酸素混合ガスに切り換えて、
温度を再び60℃まで昇温し、窒素/酸素混合ガス気流
中、8時間の安定化処理を行つたのち、空気中に取り出
した。
【0113】得られたサマリウム−鉄−ホウ素系磁性粉
末は、蛍光X線による測定で、鉄に対するサマリウムの
含有量が1.4原子%、鉄に対するホウ素の含有量が
9.5原子%であつた。この磁性粉末は、透過型電子顕
微鏡(倍率:10万倍)で観察した結果、実施例1と同
様にほぼ球状ないし楕円状の粒子で、平均粒子サイズは
25nmであつた。また、1273.3kA/mの磁界
を印加して測定した飽和磁化は16.7μWb/g、保
磁力は183.0kA/mであつた。
【0114】実施例10 0.098モルの硝酸鉄(III )と0.042モルの硝
酸コバルトと0.002モルの硝酸ネオジウムを200
ccの水に溶解した。この硝酸塩水溶液とは別に、0.
42モルの水酸化ナトリウムを200ccの水に溶解し
た。上記の硝酸塩水溶液に、上記の水酸化ナトリウムの
水溶液を加えて、5分間撹拌し、鉄とコバルトとネオジ
ウムの水酸化物を生成した。この水酸化物を水洗したの
ち、ろ過して水酸化物を取り出した。この水酸化物が水
を含んだ状態で、さらに150ccの水と0.1モルの
ホウ酸を添加して、ホウ酸水溶液中で鉄とコバルトとネ
オジウムの水酸化物を再分散させた。この分散液を90
℃で2時間加熱処理したのち、水洗して余剰のホウ酸を
除去し、60℃で4時間乾燥して、ホウ酸を含有した鉄
とコバルトとネオジウムからなる水酸化物を得た。
【0115】この水酸化物を、空気中、300℃で2時
間加熱脱水したのち、水素気流中、450℃で4時間加
熱還元し、ネオジウム−鉄−コバルト−ホウ素系磁性粉
末とした。その後、水素ガスを流した状態で室温まで冷
却し、窒素/酸素混合ガスに切り換えて、温度を再び6
0℃まで昇温し、窒素/酸素混合ガス気流中、8時間の
安定化処理を行つたのち、空気中に取り出した。
【0116】得られたネオジウム−鉄−コバルト−ホウ
素系磁性粉末は、蛍光X線による測定で、鉄に対するネ
オジウムの含有量が1.9原子%、鉄に対するコバルト
の含有量が40.1原子%、鉄に対するホウ素の含有量
が7.5原子%であつた。この磁性粉末は、透過型電子
顕微鏡(倍率:10万倍)で観察した結果、実施例1と
同様にほぼ球状ないし楕円状の粒子で、平均粒子サイズ
は20nmであつた。また、1273.3kA/mの磁
界を印加して測定した飽和磁化は19.7μWb/g、
保磁力は174.3kA/mであつた。
【0117】実施例11 硝酸鉄(III )の添加量を0.098モルから0.12
6モルに、硝酸コバルトの添加量を0.042モルから
0.014モルに、変更した以外は、実施例10と同様
にして、ネオジウム−鉄−コバルト−ホウ素系磁性粉末
を製造した。この磁性粉末は、蛍光X線による測定で、
鉄に対するネオジウムの含有量が1.5原子%、鉄に対
するコバルトの含有量が10.8原子%、鉄に対するホ
ウ素の含有量が6.1原子%であつた。また、この磁性
粉末を透過型電子顕微鏡(倍率:10万倍)で観察した
ところ、実施例1と同様にほぼ球状ないし楕円状の粒子
で、平均粒子サイズは15nmであつた。さらに、12
73.3kA/mの磁界を印加して測定した飽和磁化は
18.0μWb/g、保磁力は173.5kA/mであ
つた。
【0118】実施例12 硝酸ネオジウムに代えて硝酸サマリウムを使用した以外
は、添加量および製造工程ともに、実施例10と同様に
して、サマリウム−鉄−コバルト−ホウ素系磁性粉末を
製造した。この磁性粉末は、蛍光X線による測定で、鉄
に対するサマリウムの含有量が1.8原子%、鉄に対す
るコバルトの含有量が41.6原子%、鉄に対するホウ
素の含有量が8.0原子%であつた。また、この磁性粉
末を透過型電子顕微鏡(倍率:10万倍)で観察した結
果、実施例1と同様にほぼ球状ないし楕円状の粒子で、
平均粒子サイズは20nmであつた。さらに、127
3.3kA/mの磁界を印加して測定した飽和磁化は1
9.3μWb/g、保磁力は183.0kA/mであつ
た。
【0119】実施例13 硝酸ネオジウムに代えて硝酸サマリウムを使用し、かつ
硝酸鉄(III )の添加量を0.098モルから0.11
2モルに、硝酸コバルトの添加量を0.042モルから
0.028モルに、それぞれ変更した以外は、添加量お
よび製造工程ともに、実施例10と同様にして、サマリ
ウム−鉄−コバルト−ホウ素系磁性粉末を製造した。こ
の磁性粉末は、蛍光X線による測定で、鉄に対するサマ
リウムの含有量が1.6原子%、鉄に対するコバルトの
含有量が26.0原子%、鉄に対するホウ素の含有量が
7.1原子%であつた。また、この磁性粉末を透過型電
子顕微鏡(倍率:10万倍)で観察したところ、実施例
1と同様にほぼ球状ないし楕円状の粒子で、平均粒子サ
イズは20nmであつた。さらに、1273.3kA/
mの磁界を印加して測定した飽和磁化は18.6μWb
/g、保磁力は169.5kA/mであつた。
【0120】実施例14 0.042モルの硝酸コバルトに代えて、0.035モ
ルの硝酸コバルトおよび0.007モルの硝酸ニツケル
に変更した以外は、実施例10と同様にして、ネオジウ
ム−鉄−コバルト−ニツケル−ホウ素系磁性粉末を製造
した。この磁性粉末は、蛍光X線による測定で、鉄に対
するネオジウムの含有量が1.8原子%、鉄に対するコ
バルトの含有量が33.9原子%、鉄に対するニツケル
の含有量が6.8原子%、鉄に対するホウ素の含有量が
7.7原子%であつた。また、この磁性粉末を透過型電
子顕微鏡(倍率:10万倍)で観察したところ、実施例
1と同様にほぼ球状ないし楕円状の粒子で、平均粒子サ
イズは20nmであつた。さらに、1273.3kA/
mの磁界を印加して測定した飽和磁化は17.5μWb
/g、保磁力は160.8kA/mであつた。
【0121】比較例1 0.140モルの硝酸鉄(III )と0.002モルの硝
酸ネオジウムを200ccの水に溶解した。この硝酸塩
水溶液とは別に、0.42モルの水酸化ナトリウムを2
00ccの水に溶解した。上記の硝酸塩水溶液に、上記
の水酸化ナトリウムの水溶液を加えて、5分間撹拌し、
鉄とネオジウムの水酸化物を生成した。この水酸化物を
水洗したのち、ろ過して水酸化物を取り出した。この水
酸化物を60℃で4時間乾燥したのち、空気中、300
℃で2時間加熱脱水し、ついで、水素気流中、450℃
で4時間加熱還元し、ネオジウム−鉄系磁性粉末とし
た。その後、水素ガスを流した状態で室温まで冷却し、
窒素/酸素混合ガスに切り換えて、温度を再び60℃ま
で昇温し、窒素/酸素混合ガス気流中、8時間の安定化
処理を行つたのち、空気中に取り出した。
【0122】このようにして得られたネオジウム−鉄系
磁性粉末は、蛍光X線による測定で、鉄に対するネオジ
ウムの含有量が1.4原子%であつた。この磁性粉末
は、透過型電子顕微鏡(倍率:10万倍)で観察した結
果、粒状の不定形の粒子で、約50nmから数100n
mまでの広い範囲にわたつた不均一な粒子サイズ分布を
示しており、200nm以上の粒子も存在していた。こ
れらのサイズの大きな粒子は、部分的に粒子間焼結によ
り生じたものと考えられる。また、1273.3kA/
mの磁界を印加して測定した飽和磁化は16.2μWb
/g、保磁力は78.0kA/mであつた。
【0123】比較例2 硝酸ネオジウムの添加量を0.002モルから0.00
5モルに変更した以外は、比較例1と同様にして、ネオ
ジウム−鉄系磁性粉末を製造した。この磁性粉末は、蛍
光X線による測定で、鉄に対するネオジウムの含有量が
3.3原子%であつた。また、この磁性粉末を透過型電
子顕微鏡(倍率:10万倍)で観察したところ、比較例
1と同様に、粒状の不定形の粒子で、不均一な粒子サイ
ズ分布を示し、200nm以上の粒子も存在していた。
また、1273.3kA/mの磁界を印加して測定した
飽和磁化は13.8μWb/g、保磁力は83.6kA
/mであつた。
【0124】比較例3 硝酸ネオジウムに代えて硝酸サマリウムを使用した以外
は、添加量および製造工程ともに、比較例1と同様にし
て、サマリウム−鉄系磁性粉末を製造した。この磁性粉
末は、蛍光X線による測定で、鉄に対するサマリウムの
含有量が3.0原子%であつた。また、この磁性粉末を
透過型電子顕微鏡(倍率:10万倍)で観察したとこ
ろ、比較例1と同様に、粒状の不定形の粒子で、不均一
な粒子サイズ分布を示し、200nm以上の粒子も存在
していた。また、1273.3kA/mの磁界を印加し
て測定した飽和磁化は15.3μWb/g、保磁力は8
5.9kA/mであつた。
【0125】比較例4 硝酸ネオジウムを使用しなかつた以外は、添加量および
製造工程ともに、比較例1と同様にして、鉄系磁性粉末
を製造した。この磁性粉末は、透過型電子顕微鏡(倍
率:10万倍)で観察した結果、明らかに粒子間焼結が
起こつており、粒子サイズがサブミクロンの不定形の粒
子であつた。また、1273.3kA/mの磁界を印加
して測定した飽和磁化は24.6μWb/g、保磁力は
2.4kA/mであつた。
【0126】比較例5 0.140モルの硝酸鉄(III )に代えて、0.098
モルの硝酸鉄(III )および0.042モルの硝酸コバ
ルトを使用し、硝酸ネオジウムを使用しなかつた以外
は、添加量および製造工程ともに、比較例1と同様にし
て、鉄−コバルト系磁性粉末を製造した。この磁性粉末
は、蛍光X線による測定で、鉄に対するコバルトの含有
量が41.4原子%であつた。また、この磁性粉末を透
過型電子顕微鏡(倍率:10万倍)で観察した結果、比
較例4の磁性粉末と同様に、明らかに粒子間焼結が起こ
つており、粒子サイズがサブミクロンの不定形の粒子で
あつた。また、1273.3kA/mの磁界を印加して
測定した飽和磁化は28.6μWb/g、保磁力は4.
0kA/mであつた。
【0127】比較例6 硝酸ネオジウムを使用しなかつた以外は、添加量および
製造工程ともに、実施例3と同様にして、鉄−ホウ素系
磁性粉末を製造した。この磁性粉末は、蛍光X線による
測定で、鉄に対するホウ素の含有量が5.6原子%であ
つた。また、この磁性粉末を透過型電子顕微鏡(倍率:
10万倍)で観察した結果、ほぼ球状ないし楕円状の粒
子で、平均粒子サイズは40nmであつた。さらに、1
273.3kA/mの磁界を印加して測定した飽和磁化
は18.2μWb/g、保磁力は42.9kA/mであ
つた。
【0128】比較例7 硝酸ネオジウムを使用しなかつた以外は、添加量および
製造工程ともに、実施例10と同様にして、鉄−コバル
ト−ホウ素系磁性粉末を製造した。この磁性粉末は、蛍
光X線による測定で、鉄に対するコバルトの含有量が4
2.0原子%、鉄に対するホウ素の含有量が6.1原子
%であつた。また、この磁性粉末を透過型電子顕微鏡
(倍率:10万倍)で観察したところ、ほぼ球状ないし
楕円状の粒子で、平均粒子サイズは30nmであつた。
さらに、1273.3kA/mの磁界を印加して測定し
た飽和磁化は19.9μWb/g、保磁力は70.0k
A/mであつた。
【0129】以上の実施例1〜14および比較例1〜7
の各磁性粉末について、その元素構成と、鉄以外の元素
の鉄に対する含有量(原子%)を、表1にまとめて示し
た。また、上記の各磁性粉末について、その粒子形状、
粒子サイズ、保磁力および飽和磁化を、表2にまめて示
した。
【0130】
【0131】
【0132】実施例15 下記の下塗り層用塗料成分をニ―ダで混練したのち、サ
ンドミルで滞留時間を60分とした分散処理を行い、こ
れにポリイソシアネ―ト6部を加え、撹拌ろ過して、下
塗り層用塗料を調製した。これとは別に、下記の磁性塗
料成分(1)をニ―ダで混練したのち、サンドミルで滞
留時間を45分として分散し、これに下記の磁性塗料成
分(2)を加え、撹拌ろ過して、磁性塗料を調製した。
【0133】 <下塗り層用塗料成分> 酸化チタン粉末(平均粒径:0.035μm) 70部 酸化チタン粉末(平均粒径:0.1μm) 10部 カ―ボンブラツク(平均粒径:0.075μm) 20部 塩化ビニル系共重合体 10部 (含有−SO3 Na基:0.7×10-4当量/g) ポリエステルポリウレタン樹脂 5部 (含有−SO3 Na基:1.0×10-4当量/g) メチルエチルケトン 130部 トルエン 80部 ミリスチン酸 1部 ステアリン酸ブチル 1.5部 シクロヘキサノン 65部
【0134】 <磁性塗料成分(1)> 実施例1で製造したネオジウム−鉄−ホウ素系磁性粉末 100部 (Nd/Fe:2.4原子%、B/Fe:9.1原子%、 保磁力:191.8kA/m、飽和磁化:16.6μWb/g、 平均粒子サイズ:25nm、粒子形状:球状ないし楕円状) 塩化ビニル−ヒドロキシプロピルアクリレ―ト共重合体 8部 (含有−SO3 Na基:0.7×10-4当量/g) ポリエステルポリウレタン樹脂 4部 (含有−SO3 Na基:1.0×10-4当量/g) α−アルミナ(平均粒径:0.4μm) 10部 カ―ボンブラツク(平均粒径:100nm) 1.5部 ミリスチン酸 1.5部 メチルエチルケトン 133部 トルエン 100部
【0135】 <磁性塗料成分(2)> ステアリン酸 1.5部 ポリイソシアネ―ト 4部 シクロヘキサノン 133部 トルエン 33部
【0136】上記の下塗り層用塗料を、非磁性支持体で
あるポリエチレンテレフタレ―トフイルム(105℃,
30分の熱収縮率が縦方向で0.8%、横方向で0.6
%)に、乾燥およびカレンダ処理後の下塗り層の厚さが
2μmとなるように塗布し、この上にさらに、上記の磁
性塗料を、乾燥およびカレンダ処理後の磁性層の厚さが
0.12μmとなるように、長手方向に0.3Tの磁界
を印加しながら、塗布し、乾燥した。
【0137】つぎに、この非磁性支持体の下塗り層およ
び磁性層の形成面とは反対面側に、バツクコ―ト層用塗
料を、乾燥およびカレンダ処理後のバツクコ―ト層の厚
さが0.7μmとなるように塗布し、乾燥した。バツク
コ―ト層用塗料は、下記のバツクコ―ト層用塗料成分
を、サンドミルで滞留時間45分で分散したのち、ポリ
イソシアネ―ト8.5部を加え、撹拌ろ過して調製した
ものである。
【0138】 <バツクコ―ト層用塗料成分> カ―ボンブラツク(平均粒径:25nm) 40.5部 カ―ボンブラツク(平均粒径:370nm) 0.5部 硫酸バリウム 4.05部 ニトロセルロ―ス 28部 ポリウレタン樹脂(SO3 Na基含有) 20部 シクロヘキサノン 100部 トルエン 100部 メチルエチルケトン 100部
【0139】このようにして得た磁気シ―トを、5段カ
レンダ(温度70℃、線圧150kN/m)で鏡面化処
理し、これをシ―トコアに巻いた状態で60℃,40%
RH下48時間エ―ジングした。その後、3.8mm幅に
裁断し、これを100m/分で走行させながら、磁性層
表面をセラミツクホイ―ル(回転測度+150%、巻付
け角30°)で研磨して、長さ125mの磁気テ―プを
作製した。この磁気テ―プをカ―トリツジに組み込み、
コンピユ―タ用テ―プとした。
【0140】実施例16 乾燥およびカレンダ処理後の磁性層の厚さを0.28μ
mに変更した以外は、実施例15と同様にして、コンピ
ユ―タ用テ―プを得た。
【0141】実施例17 乾燥およびカレンダ処理後の磁性層の厚さを0.09μ
mに変更した以外は、実施例15と同様にして、コンピ
ユ―タ用テ―プを得た。
【0142】実施例18 磁性塗料成分における磁性粉末として、実施例3で製造
したネオジウム−鉄−ホウ素系磁性粉末(保磁力:16
2.3kA/m、飽和磁化:16.1μWb/g、平均
粒子サイズ:15nm、粒子形状:球状ないし楕円状)
を使用するとともに、乾燥およびカレンダ処理後の磁性
層の厚さを0.18μmに変更した以外は、実施例15
と同様にして、コンピユ―タ用テ―プを得た。
【0143】実施例19 乾燥およびカレンダ処理後の磁性層の厚さを0.11μ
mに変更した以外は、実施例18と同様にして、コンピ
ユ―タ用テ―プを得た。
【0144】実施例20 乾燥およびカレンダ処理後の磁性層の厚さを0.07μ
mに変更した以外は、実施例18と同様にして、コンピ
ユ―タ用テ―プを得た。
【0145】実施例21 磁性塗料成分における磁性粉末として、実施例7で製造
したサマリウム−鉄−ホウ素系磁性粉末(保磁力:15
6.0kA/m、飽和磁化:16.5μWb/g、平均
粒子サイズ:15nm、粒子形状:球状ないし楕円状)
を使用するとともに、乾燥およびカレンダ処理後の磁性
層の厚さを0.12μmに変更した以外は、実施例15
と同様にして、コンピユ―タ用テ―プを得た。
【0146】実施例22 磁性塗料成分における磁性粉末として、実施例10で製
造したネオジウム−鉄−コバルト−ホウ素系磁性粉末
(保磁力:174.3kA/m、飽和磁化:19.7μ
Wb/g、平均粒子サイズ:20nm、粒子形状:球状
ないし楕円状)を使用するとともに、乾燥およびカレン
ダ処理後の磁性層の厚さを0.11μmに変更した以外
は、実施例15と同様にして、コンピユ―タ用テ―プを
得た。
【0147】実施例23 磁性塗料を、乾燥およびカレンダ処理後の磁性層の厚さ
が0.12μmとなるように、磁場配向処理を行うこと
なく、下塗り層上に塗布し、乾燥した以外は、実施例1
8と同様にして、コンピユ―タ用テ―プを得た。すなわ
ち、実施例18では、長手方向に高い角型比を得るた
め、長手方向に磁場配向処理を行つているが、本実施例
では、長手方向や垂直方向も含め、全方向に同程度の角
型比を得る目的で、磁場配向処理を行わないで、塗布し
た。通常の磁性粉末は、針状形状を有しているため、た
とえ磁場配向処理を行わなくても、ある程度機械的に長
手方向に配向されてしまうが、本実施例で使用するネオ
ジウム−鉄−ホウ素系磁性粉末は、球状ないし楕円状の
形状を有しているため、機械的配向の影響を受けにく
く、容易に全方向に同程度の角型比を得ることができ
た。
【0148】実施例24 磁性塗料を、乾燥およびカレンダ処理後の磁性層の厚さ
が0.15μmとなるように、垂直方向に0.3Tの磁
界を印加しながら、下塗り層上に塗布し、乾燥した以外
は、実施例18と同様にして、コンピユ―タ用テ―プを
得た。すなわち、実施例18では、長手方向に高い角型
比を得るため、長手方向に磁場配向処理を行つている
が、本実施例では、垂直方向に高い角型比を得る目的
で、垂直方向に磁場配向処理を行つた。通常の磁性粉末
は、針状形状を有しているため、垂直方向に磁界を印加
すると、針状粒子が下塗り層面に垂直方向に並ぶ結果、
磁性層の表面が著しく劣化する問題がある。これに対し
て、本実施例で使用するネオジウム−鉄−ホウ素系磁性
粉末は、球状ないし楕円状の形状を有しており、形状に
対する異方性がほとんどないため、上記垂直配向して
も、長手方向媒体と遜色のない良好な表面性が得られる
ことが確認された。
【0149】実施例25 磁性塗料を、非磁性支持体上に、下塗り層を設けること
なく、乾燥およびカレンダ処理後の磁性層の厚さが0.
51μmとなるように、長手方向に0.3Tの磁界を印
加しながら塗布し、乾燥するようにした以外は、実施例
18と同様にして、コンピユ―タ用テ―プを得た。
【0150】比較例8 磁性塗料成分における磁性粉末として、針状のFe−C
o合金磁性粉末(Co/Fe:24.6重量%、保磁
力:189.4kA/m、飽和磁化:18.3μWb/
g、平均長軸径:150nm、軸比:5)を使用すると
ともに、乾燥およびカレンダ処理後の磁性層の厚さが
0.50μmとなるように変更した以外は、実施例15
と同様にして、コンピユ―タ用テ―プを得た。
【0151】比較例9 乾燥およびカレンダ処理後の磁性層の厚さを0.35μ
mに変更した以外は、比較例8と同様にして、コンピユ
―タ用テ―プを得た。
【0152】比較例10 乾燥およびカレンダ処理後の磁性層の厚さを0.20μ
mに変更した以外は、比較例8と同様にして、コンピユ
―タ用テ―プを得た。
【0153】比較例11 磁性塗料成分における磁性粉末として、比較例1で製造
したネオジウム−鉄系磁性粉末(保磁力:78.0kA
/m、飽和磁化:16.2μWb/g、平均粒子サイ
ズ:50nm<)を使用するとともに、乾燥およびカレ
ンダ処理後の磁性層の厚さを0.28μmに変更した以
外は、実施例15と同様にして、コンピユ―タ用テ―プ
を得た。
【0154】比較例12 磁性塗料成分における磁性粉末として、比較例7で製造
した鉄−コバルト−ホウ素系磁性粉末(保磁力:70.
0kA/m、飽和磁化:19.9μWb/g、平均粒子
サイズ:30nm、粒子形状:球状ないし楕円状)を使
用するとともに、乾燥およびカレンダ処理後の磁性層の
厚さを0.16μmに変更した以外は、実施例15と同
様にして、コンピユ―タ用テ―プを得た。
【0155】比較例13 磁性塗料成分における磁性粉末として、針状のFe−C
o合金磁性粉末(Co/Fe:24.6重量%、保磁
力:189.4kA/m、飽和磁化:18.3μWb/
g、平均長軸径:150nm、軸比:5)を使用し、か
つこれを使用した磁性塗料を、非磁性支持体上に、下塗
り層を設けることなく、乾燥およびカレンダ処理後の磁
性層の厚さが0.58μmとなるように、長手方向に
0.3Tの磁界を印加しながら塗布し、乾燥するように
した以外は、実施例15と同様にして、コンピユ―タ用
テ―プを得た。
【0156】以上の実施例15〜25および比較例8〜
13の各コンピユ―タ用テ―プにつき、磁気特性とし
て、保磁力〔Hc〕、飽和磁束密度〔Bm〕および角型
比〔Br/Bm〕を測定した。これらの測定結果を、各
コンピユ―タ用テ―プに用いた磁性粉末の元素構成およ
び磁性層の厚さとともに、表3に示した。
【0157】また、上記の各コンピユ―タ用テ―プにつ
き、他の磁気特性として、異方性磁界分布〔Ha〕を測
定した。これは、コンピユ―タ用テ―プのヒステリシス
曲線の第2象限(減磁曲線)の微分曲線を測定し、この
微分曲線の半値幅に相当する磁界を、そのテ―プの保磁
力の値で割つた値で示したものである。すなわち、磁性
粉末の保磁力分布が狭いほど、またテ―プ中での磁性粉
末の分散・配向が良好なほど、Haは小さくなり、同じ
保磁力で比較した場合に、Haが小さいほど、とくに短
波長での記録特性が良好となる。この測定結果を、表4
に示した。
【0158】さらに、上記の各コンピユ―タ用テ―プに
つき、電磁変換特性として、ヒユ―レツトパツカ―ド社
製のDDSドライブ(C1554A)を使用して、40
℃,5%RHの条件下で5回走行後、最短記録波長0.
33μmのランダムデ―タ信号を記録し、ブロツクエラ
―レ―ト測定装置により、ブロツクエラ―レ―ト〔BE
R〕を測定した。この測定結果を、表4に示した。
【0159】
【0160】
【0161】上記表3,表4の結果から、本発明の実施
例15〜25の各コンピユ―タ用テ―プは、比較例8〜
13の各コンピユ―タ用テ―プに比べて、異方性磁界分
布が小さく、その結果として、電磁変換特性であるブロ
ツクエラ―レ―トが小さく、より信頼性にすぐれている
ことがわかる。これは、本発明で用いた希土類−鉄−ホ
ウ素系磁性粉末が、粒状ないし楕円状の形状でありなが
ら一軸性の結晶磁気異方性に基づく高い保磁力を示し、
また極めて微粒子であるにもかかわらず高い飽和磁化を
示し、さらに高充填性にもすぐれていることに起因す
る。
【0162】また、本発明の上記コンピユ―タ用テ―プ
は、同一の磁性層厚さで比較した場合、従来の針状の磁
性粉末を用いたコンピユ―タ用テ―プに比べ、明らかに
すぐれた記録特性を示すが、磁性層の厚さが0.3μm
以下と薄くなるとさらにその効果が増し、とくに0.0
9μm(実施例17)や0.07μm(実施例20)と
いう極薄としても、ほとんど特性の低下が認められず、
ブロツクエラ―レ―トは小さく抑えられている。このよ
うに、本発明の希土類−鉄−ホウ素系磁性粉末を用いた
コンピユ―タ用テ―プは、磁性層厚さが0.3μm以下
になると、とくにその威力を発揮するものであり、これ
は、本発明に用いる上記の磁性粉末が特有の粒子形状、
粒子サイズを有していることに起因する。
【0163】さらに、本発明の上記磁性粉末を用いて磁
場配向なしで製造したコンピユ―タ用テ―プ(実施例2
3)と、垂直配向させて製造したコンピユ―タ用テ―プ
(実施例24)は、いずれも、長手方向したコンピユ―
タ用テ―プ(実施例15〜22)に比べて、ブロツクエ
ラ―レ―トに劣つているが、これは測定する記録密度や
媒体の形状に依存するものであり、たとえばさらに高記
録密度領域や円盤状の形態とすると、よりすぐれた特性
を発揮するものである。いずれにしても、本発明に用い
る上記の磁性粉末は、磁界配向の有無や磁界配向方向に
かかわりなく、従来の針状の磁性粉末を使用したコンピ
ユ―タ用テ―プに比べて、すぐれた特性を発揮するもの
であることが明らかである。
【0164】これに対して、針状の磁性粉末を用いたコ
ンピユ―タ用テ―プでは、磁性層の厚さを0.3μmよ
り薄くすると(比較例10)、これより厚くしたもの
(比較例9)に比べ、ブロツクエラ―レ―トが劣化す
る。これは、針状の磁性粉末は、磁性層中での分散に分
布があり、磁性層表面から突き出す磁性粉末も存在する
結果、磁性層の表面平滑性が損なわれるためで、針状の
磁性粉末に宿命的な問題である。一方、針状の磁性粉末
を用いて磁性層の厚さを0.3μm程度に抑えたコンピ
ユ―タ用テ―プ(比較例9)は、比較的良好なブロツク
エラ―レ―トを示すが、磁性層の厚さを0.3μm以下
とした本発明のコンピユ―タ用テ―プに比べて、特性が
劣る。これは、長手記録媒体に特有の現象であり、磁性
層の厚さが厚くなると各種の減磁が生じるためである。
また、針状の磁性粉末を用いて磁性層の厚さを0.5μ
mと厚くしたコンピユ―タ用テ―プ(比較例8)、下塗
り層を設けずに磁性層の厚さをやはり厚くしたコンピユ
―タ用テ―プ(比較例13)では、上記比較例9のテ―
プに比べ、さらに特性が劣化する。
【0165】また、針状形状でないネオジウム−鉄系磁
性粉末を用いたコンピユ―タ用テ―プ(比較例11)
は、保磁力が低いだけでなく、磁性粉末の粒子サイズ分
布が広いため、周波数特性が悪く、ブロツクエラ―レ―
トも悪くなる。さらに、本発明の磁性粉末と同様の粒子
形状を有する鉄−コバルト−ホウ素系磁性粉末を用いた
コンピユ―タ用テ―プ(比較例12)は、低記録密度で
は良好なブロツクエラ―レ―トを示したが、高記録密度
でのブロツクエラ―レ―トは、本発明のコンピユ―タ用
テ―プに比べて、明らかに特性に劣つていた。
【0166】実施例26 下記の下塗り層用塗料成分をニ―ダで混練したのち、サ
ンドミルで滞留時間を50分とした分散処理を行い、こ
れにポリイソシアネ―ト6部を加え、撹拌ろ過して、下
塗り層用塗料を調製した。これとは別に、磁性塗料成分
における磁性粉末として、実施例4で製造したネオジウ
ム−鉄−ホウ素系磁性粉末(Nd/Fe:0.7原子
%、B/Fe:6.3原子%、保磁力:173.5kA
/m、飽和磁化:16.8μWb/g、平均粒子サイ
ズ:15nm、粒子形状:球状ないし楕円状)を使用し
た以外は、実施例15と同様にして、磁性塗料を調製し
た。
【0167】 <下塗り層用塗料成分> α−酸化鉄(平均長軸長:0.14μm、平均針状比:7) 65部 粒状α−アルミナ(平均粒径:0.4μm) 10部 カ―ボンブラツク(平均粒径:0.024μm) 18部 カ―ボンブラツク(平均粒径:0.075μm) 7部 塩化ビニル−酢酸ビニル−ビニルアルコ―ル共重合樹脂 16部 (含有−SO3 Na基:0.7×10-4当量/g) ポリウレタン樹脂 7部 (含有−SO3 Na基:1.0×10-4当量/g) オレイン酸オレイル 6部 ステアリン酸n−ブチル 2部 シクロヘキサノン 200部 メチルエチルケトン 200部
【0168】上記の下塗り層用塗料を、非磁性支持体で
ある厚さが4μmのポリアミドフイルムに、乾燥および
カレンダ処理後の下塗り層の厚さが2μmとなるように
塗布し、この上にさらに上記の磁性塗料を、下塗り層が
湿潤状態の内に、乾燥およびカレンダ処理後の磁性層の
厚さが0.20μmとなるように、長手方向に0.3T
の磁界を印加しながら、塗布し、乾燥した。
【0169】つぎに、この非磁性支持体の下塗り層およ
び磁性層の形成面とは反対面側に、実施例15と同様の
バツクコ―ト層用塗料を、乾燥およびカレンダ処理後の
バツクコ―ト層の厚さが0.7μmとなるように塗布
し、乾燥した。このようにして得た磁気シ―トを、5段
カレンダ(温度70℃、線圧147kN/m)で鏡面化
処理し、これをシ―トコアに巻いた状態で60℃,40
%RH下48時間エ―ジングした。その後、3.8mm幅
に裁断し、これを100m/分で走行させながら、磁性
層表面をセラミツクホイ―ル(回転測度+120%、巻
付け角30°)で研磨して、長さ125mの磁気テ―プ
を作製した。この磁気テ―プをカ―トリツジに組み込
み、コンピユ―タ用テ―プとした。
【0170】実施例27 磁性塗料成分における磁性粉末として、実施例5で製造
したネオジウム−鉄−ホウ素系磁性粉末(Nd/Fe:
0.9原子%、B/Fe:7.9原子%、保磁力:14
6.4kA/m、飽和磁化:17.7μWb/g、平均
粒子サイズ:30nm、粒子形状:球状ないし楕円状)
を使用するとともに、ニ―ダによる混練後のサンドミル
による滞留時間を30分とした以外は、実施例15と同
様にして、磁性塗料を調製した。この磁性塗料を使用
し、かつバツクコ―ト層形成後の鏡面化処理を5段カレ
ンダ(温度80℃、線圧118kN/m)で行うように
した以外は、実施例26と同様にして、コンピユ―タ用
テ―プを得た。
【0171】実施例28 下塗り層用塗料成分における無機粉末として、α−酸化
鉄(平均長軸長:0.14μm、平均針状比:7)65
部に代えて、酸化チタン粉末(平均粒径:0.08μ
m)65部を使用するとともに、ニ―ダによる混練後の
サンドミルによる滞留時間を60分とした以外は、実施
例26と同様にして、下塗り層用塗料を調製した。この
下塗り層用塗料を使用し、かつバツクコ―ト層形成後の
鏡面化処理を5段カレンダ(温度80℃、線圧245k
N/m)で行うようにした以外は、実施例26と同様に
して、コンピユ―タ用テ―プを得た。
【0172】実施例29 磁性塗料成分における磁性粉末として、実施例12で製
造したサマリウム−鉄−コバルト−ホウ素系磁性粉末
(Sm/Fe:1.8原子%、Co/Fe:41.6原
子%、B/Fe:8.0原子%、保磁力:183.0k
A/m、飽和磁化:19.3μWb/g、平均粒子サイ
ズ:20nm、粒子形状:球状ないし楕円状)を使用し
た以外は、実施例15と同様にして、磁性塗料を調製し
た。この磁性塗料を使用し、実施例26と同様にして、
コンピユ―タ用テ―プを得た。
【0173】比較例14 磁性塗料成分における磁性粉末として、形状を針状とし
たネオジウム−鉄−ホウ素系磁性粉末(Nd/Fe:
5.2原子%、B/Fe:20.0原子%、保磁力:1
63.1kA/m、飽和磁化:16.3μWb/g、平
均粒子サイズ:100nm、粒子形状:針状、軸比:
5)を使用するとともに、ニ―ダによる混練後のサンド
ミルによる滞留時間を30分とした以外は、実施例15
と同様にして、磁性塗料を調製した。この磁性塗料を使
用して、実施例26と同様にして、コンピユ―タ用テ―
プを得た。
【0174】なお、本比較例で使用した上記の「形状を
針状としたネオジウム−鉄−ホウ素系磁性粉末」は、針
状のゲ―タイト(α−FeOOH)粒子をネオジウム塩
の水溶液中に分散させ、前記の実施例で説明した本発明
の磁性粉末の製造方法を適用して、アルカリ水溶液中で
ネオジウムの水酸化物をゲ―タイト粒子の表面に付着さ
せ、その後ホウ素処理を行い、水素ガス中で還元して、
製造したものである。なおまた、後記の比較例15で使
用した「針状のネオジウム−鉄−ホウ素系磁性粉末」に
ついても、出発物質である針状のゲ―タイトおよび希土
類元素とホウ素の添加量を代えた以外は、上記と同様に
して製造したものである。
【0175】以上の実施例26〜29および比較例14
の各コンピユ―タ用テ―プにつき、磁性層面の光干渉式
三次元表面粗さ計(TOPO−3D)によるP−V値
を、本文記載の方法により、測定した。また、短波長出
力として、前記と同様のドライブを使用して、最短記録
波長0.49μmの記録波長における再生アンプ出力の
peak to peak値をオシロスコ―プで測定し
た。この測定値は、比較例14のコンピユ―タ用テ―プ
を100%として、相対値で示した。これらの測定結果
を、各テ―プに使用した磁性粉末の元素構成、形状およ
び平均粒径と、さらに磁性層の厚さとともに、表5に示
した。
【0176】
【0177】上記表5の結果から明らかなように、実施
例26〜29の各コンピユ―タ用テ―プでは、本発明の
磁性粉末を用いて、光干渉式三次元表面粗さ計によるP
−V値を50nm以下としていることにより、短波長記
録においてもすぐれた出力が得られている。これに対
し、比較例14のコンピユ―タ用テ―プでは、磁性層の
厚さ、保磁力とも実施例と同等のネオジウム−鉄−ホウ
素系磁性粉末でありながら、形状が針状であるため、分
散時に磁性粉末の凝集が生じやすく、また配向時に下塗
り層に磁性粉末が突出し、磁性層表面を粗すこととな
り、平滑性が低下して低出力となる。この結果から、本
発明により、磁性層の厚さが0.3μm以下の薄層磁性
層とした場合に、従来の針状磁性粉末では問題となる磁
性層表面の平滑性の劣化を改善でき、最短記録波長が
1.0μm以下の記録システムにおいてもすぐれた出力
特性が得られるものであることがわかる。
【0178】実施例30 下記の下塗り層用塗料成分をニ―ダで混練したのち、サ
ンドミルで滞留時間を60分とした分散処理を行い、こ
れにポリイソシアネ―ト6部を加え、撹拌ろ過して、下
塗り層用塗料を調製した。これとは別に、下記の磁性塗
料成分(3)をニ―ダで混練したのち、サンドミルで滞
留時間を50分として分散し、これに下記の磁性塗料成
分(4)を加え、撹拌ろ過して、磁性塗料を調製した。
【0179】 <下塗り層用塗料成分> γ−酸化鉄粉末 65部 (平均長軸長:0.12μm、軸比:8、Hc:23.9kA/m、 σs:9.4μWb/g、BET比表面積:25m2/g) 粒状α−アルミナ粉末(平均粒径:0.4μm) 10部 カ―ボンブラツク(平均粒径:0.024μm) 25部 塩化ビニル−酢酸ビニル−ビニルアルコ―ル共重合樹脂 16部 (含有−SO3 Na基:0.7×10-4当量/g) ポリウレタン樹脂 7部 (含有−SO3 Na基:1.0×10-4当量/g) オレイン酸オレイル 6部 ステアリン酸n−ブチル 2部 シクロヘキサノン 200部 メチルエチルケトン 200部
【0180】 <磁性塗料成分(3)> 実施例2で製造したネオジウム−鉄−ホウ素系磁性粉末 100部 (Nd/Fe:8.2原子%、B/Fe:8.3原子%、 保磁力:219.6kA/m、飽和磁化:15.0μWb/g、 平均粒子サイズ:30nm、粒子形状:球状ないし楕円状) 塩化ビニル−ヒドロキシプロピルアクリレ―ト共重合体 8部 (含有−SO3 Na基:0.7×10-4当量/g) ポリエステルポリウレタン樹脂 7部 (含有−SO3 Na基:1.0×10-4当量/g) α−アルミナ(平均粒径:0.4μm) 8部 カ―ボンブラツク(平均粒径:100nm) 1.5部 ミリスチン酸 1.5部 メチルエチルケトン 133部 トルエン 100部
【0181】 <磁性塗料成分(4)> ステアリン酸 1.5部 ポリイソシアネ―ト 4部 シクロヘキサノン 133部 トルエン 33部
【0182】上記の下塗り層用塗料を、非磁性支持体で
あるポリアミドフイルム〔幅方向のヤング率(0.3%
伸び):15.7×109 N/m2 〕の上に、乾燥およ
びカレンダ処理後の下塗り層の厚さが2μmとなるよう
に塗布し、この上にさらに上記の磁性塗料を、乾燥およ
びカレンダ処理後の磁性層の厚さが0.15μmとなる
ように、長手方向に0.3Tの磁界を印加しながら、塗
布し、乾燥した。
【0183】つぎに、この非磁性支持体の下塗り層およ
び磁性層の形成面とは反対面側に、実施例15と同様の
バツクコ―ト層用塗料を、乾燥およびカレンダ処理後の
バツクコ―ト層の厚さが0.7μmとなるように塗布
し、乾燥した。このようにして得た磁気シ―トを、5段
カレンダ(温度80℃、線圧147kN/m)で鏡面化
処理し、これをシ―トコアに巻いた状態で60℃,40
%RH下48時間エ―ジングした。その後、3.8mm幅
に裁断し、これを100m/分で走行させながら、磁性
層表面をセラミツクホイ―ル(回転測度+150%、巻
付け角30°)で研磨して、長さ125mの磁気テ―プ
を作製した。この磁気テ―プをカ―トリツジに組み込
み、コンピユ―タ用テ―プとした。
【0184】実施例31 磁性塗料成分における磁性粉末として、実施例11で製
造したネオジウム−鉄−コバルト−ホウ素系磁性粉末
(Nd/Fe:1.5原子%、Co/Fe:10.8原
子%、B/Fe:6.1原子%、保磁力:173.5k
A/m、飽和磁化:18.0μWb/g、平均粒子サイ
ズ:15nm、粒子形状:球状ないし楕円状)を使用す
るとともに、結合剤としての塩化ビニル−ヒドロキシプ
ロピルアクリレ―ト共重合体の使用量を10部に、同ポ
リエステルポリウレタン樹脂の使用量を4部に、それぞ
れ変更するようにした以外は、実施例30と同様にし
て、磁性塗料を調製した。この磁性塗料を使用して、実
施例30と同様にして、コンピユ―タ用テ―プを得た。
【0185】実施例32 磁性塗料成分における磁性粉末として、実施例13で製
造したサマリウム−鉄−コバルト−ホウ素系磁性粉末
(Sm/Fe:1.6原子%、Co/Fe:26.0原
子%、B/Fe:7.1原子%、保磁力:169.5k
A/m、飽和磁化:18.6μWb/g、平均粒子サイ
ズ:20nm、粒子形状:球状ないし楕円状)を使用す
るとともに、結合剤としての塩化ビニル−ヒドロキシプ
ロピルアクリレ―ト共重合体の使用量を5部に、同ポリ
エステルポリウレタン樹脂の使用量を10部に、それぞ
れ変更した以外は、実施例30と同様にして、磁性塗料
を調製した。この磁性塗料を使用し、かつ非磁性支持体
としてポリアミドフイルム〔幅方向のヤング率(0.3
%伸び):13.7×109 N/m2 〕を使用した以外
は、実施例30と同様にして、コンピユ―タ用テ―プを
得た。
【0186】比較例15 磁性塗料成分における磁性粉末として、形状を針状とし
たネオジウム−鉄−ホウ素系磁性粉末(Nd/Fe:1
0.5原子%、B/Fe:25.0原子%、保磁力:1
55.2kA/m、飽和磁化:16.3μWb/g、平
均粒子サイズ:250nm、粒子形状:針状、軸比:
8)を使用するとともに、結合剤としての塩化ビニル−
ヒドロキシプロピルアクリレ―ト共重合体の使用量を1
5部に、同ポリエステルポリウレタン樹脂の使用量を2
部に、それぞれ変更するようにした以外は、実施例30
と同様にして、磁性塗料を調製した。この磁性塗料を使
用し、かつ非磁性支持体としてポリエステルフイルム
〔幅方向のヤング率(0.3%伸び):4.4×109
N/m2 〕を使用した以外は、実施例30と同様にし
て、コンピユ―タ用テ―プを得た。
【0187】以上の実施例30〜32および比較例15
の各コンピユ―タ用テ―プにつき、引張試験機により2
5℃,60%RHで延伸速度10%/minの測定条件
で、0.3%伸びでの幅方向のヤング率〔YTD〕に対す
る長手方向のヤング率〔YMD〕の比〔YTD/YMD〕を求
めた。また、各コンピユ―タ用テ―プのヘツドコンタク
トは、磁気ヘツドとのヘツドコンタクトが不良の場合、
シリンダとの偏接によりエンベロ―プ不良となり、出力
変動が大きくなるため、前記と同様のドライブを用い
て、1トラツク中の出力の最大値(A)と最小値(B)
の出力比〔(A)−(B)〕/〔{(A)+(B)}/
2〕を求めた。これらの結果を、各テ―プに用いた磁性
粉末の元素構成、形状および平均粒径とともに、表6に
示した。
【0188】
【0189】上記の表6から明らかなように、実施例3
0〜32の各コンピユ―タ用テ―プでは、本発明の磁性
粉末を用いて、幅方向のヤング率〔YTD〕に対する長手
方向のヤング率〔YMD〕の比〔YTD/YMD〕が1.0〜
1.7の範囲にあり、従来の針状磁性粉末を用いたコン
ピユ―タ用テ―プに比べて、幅方向のヤング率を大きく
しているため、すぐれたヘツドコンタクトが得られてい
る。これに対し、比較例15のコンピユ―タ用テ―プで
は、形状が針状で平均粒径も大きな磁性粉末を用いてい
るため、配向時に長手方向に配列しやすくなり、長手方
向に比べて幅方向の強度が低下し、これに伴い磁気ヘツ
ドとの摺接が偏在化して、ヘツドコンタクトの劣化が顕
著となる。この結果から、本発明によれば、従来の針状
磁性粉末を使用したものよりも、長手方向に対して幅方
向の強度を高めることができ、良好なヘツドコンタクト
が得られるものであることがわかる。
【0190】
【発明の効果】以上のように、本発明は、従来の針状の
磁性粉末を用いた塗布型磁気記録媒体では実現困難であ
つた0.3μm以下の極薄磁性層領域をはじめて実用領
域として切り開き、塗布型磁気記録媒体のブレ―クスル
―を実現したものであり、本発明により奏される記録特
性の実用価値は、はかり知れないほど大きい。
【図面の簡単な発明】
【図1】実施例1で製造した球状ないし楕円状のネオジ
ウム−鉄−ホウ素系磁性粉末の透過型電子顕微鏡写真
(倍率:10万倍)を示す特性図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 4K017 AA04 BA06 BB12 CA03 CA07 DA03 EH19 FB06 4K018 BA18 BB01 BB04 BD02 5D006 BA01 BA08 BA19 FA09 5E040 AA04 AA19 CA06 HB09 HB15 HB17 NN01 NN06 NN12 NN13 NN15

Claims (15)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 非磁性支持体上に磁性粉末および結合剤
    を含有する磁性層を有する磁気記録媒体であつて、上記
    の磁性粉末が平均粒子サイズ5〜200nmの範囲にあ
    る粒状ないし楕円状の希土類−鉄−ホウ素系磁性粉末で
    あることを特徴とする磁気記録媒体。
  2. 【請求項2】 希土類−鉄−ホウ素系磁性粉末は、希土
    類およびホウ素の含有量が鉄に対してそれぞれ0.2〜
    20原子%および0.5〜30原子%である請求項1に
    記載の磁気記録媒体。
  3. 【請求項3】 希土類−鉄−ホウ素系磁性粉末中に鉄以
    外の遷移金属を含有する請求項1または2に記載の磁気
    記録媒体。
  4. 【請求項4】 希土類−鉄−ホウ素系磁性粉末は、コア
    ―部分が金属鉄または鉄合金であり、外層部分が希土類
    −鉄−ホウ素化合物からなる請求項1〜3のいずれかに
    記載の磁気記録媒体。
  5. 【請求項5】 非磁性支持体と磁性層との間に、少なく
    とも1層の無機粉末および結合剤を含有する下塗り層を
    有し、磁性層の平均厚さが0.3μm以下である請求項
    1〜4のいずれかに記載の磁気記録媒体。
  6. 【請求項6】 磁性層の長手方向に磁化容易方向があ
    り、長手方向の保磁力が80〜400kA/m、角型比
    が0.6〜0.9、飽和磁束密度が0.1〜0.5Tで
    ある請求項1〜5のいずれかに記載の磁気記録媒体。
  7. 【請求項7】 磁性層面に垂直方向に磁化容易方向があ
    り、垂直方向の保磁力が60〜320kA/m、角型比
    が0.5〜0.8、飽和磁束密度が0.1〜0.5Tで
    ある請求項1〜5のいずれかに記載の磁気記録媒体。
  8. 【請求項8】 磁性層面内で磁化容易方向がランダムに
    分布しており、磁性層面内の任意の方向および磁性層面
    に垂直方向のいずれの方向においても、保磁力が60〜
    380kA/m、角型比が0.4〜0.7、飽和磁束密
    度が0.1〜0.5Tである請求項1〜5のいずれかに
    記載の磁気記録媒体。
  9. 【請求項9】 希土類、鉄およびホウ素を少なくとも構
    成元素とし、保磁力が80〜400kA/m、飽和磁化
    が10〜25μWb/gであり、かつ平均粒子サイズが
    5〜200nmの範囲にあり、形状が粒状ないし楕円状
    であることを特徴とする希土類−鉄−ホウ素系磁性粉
    末。
  10. 【請求項10】 希土類およびホウ素の含有量が鉄に対
    してそれぞれ0.2〜20原子%および0.5〜30原
    子%である請求項9に記載の希土類−鉄−ホウ素系磁性
    粉末。
  11. 【請求項11】 鉄以外の遷移金属を含有する請求項9
    または10に記載の希土類−鉄−ホウ素系磁性粉末。
  12. 【請求項12】 鉄以外の遷移金属として、コバルトま
    たはこれとニツケルを含有する請求項11に記載の希土
    類−鉄−ホウ素系磁性粉末。
  13. 【請求項13】 コア―部分が金属鉄または鉄合金であ
    り、外層部分が希土類−鉄−ホウ素化合物からなる請求
    項9〜12のいずれかに記載の希土類−鉄−ホウ素系磁
    性粉末。
  14. 【請求項14】 希土類と鉄のイオンを含有する水溶液
    とアルカリ水溶液とを混合して、希土類と鉄の共沈物を
    つくり、この共沈物にホウ素化合物を加え、加熱処理し
    て、ホウ素を含有する希土類と鉄の酸化物をつくり、こ
    の酸化物を加熱還元することにより、平均粒子サイズが
    5〜200nmの範囲にあり、形状が粒状ないし楕円状
    であり、かつ保磁力が80〜400kA/m、飽和磁化
    が10〜25μWb/gである希土類−鉄−ホウ素系磁
    性粉末を製造することを特徴とする希土類−鉄−ホウ素
    系磁性粉末の製造方法。
  15. 【請求項15】 鉄イオンを含有する水溶液とアルカリ
    水溶液とを混合して、鉄の水酸化物をつくり、この水酸
    化物に希土類塩およびホウ素化合物を加え、加熱処理し
    て、ホウ素を含有する希土類と鉄の酸化物をつくり、こ
    の酸化物を加熱還元することにより、平均粒子サイズが
    5〜200nmの範囲にあり、形状が粒状ないし楕円状
    であり、かつ保磁力が80〜400kA/m、飽和磁化
    が10〜25μWb/gである希土類−鉄−ホウ素系磁
    性粉末を製造することを特徴とする希土類−鉄−ホウ素
    系磁性粉末の製造方法。
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