磁気記録媒体
【課題】極めて粒子サイズが小さく、かつ粒状の形状であるにもかかわらず、極めて高い保磁力と、高密度記録に最適な飽和磁化を有する窒素含有磁性粉末の特性を最大限に引き出すための磁性塗膜を得ることを目的とする。
【解決手段】 非磁性支持体上に磁性粉末と結合剤を含有する磁性層を有する磁気記録媒体において、
上記磁性層が磁性粉末と非磁性粉末を含有し、
磁性粉末が鉄および窒素を少なくとも構成元素とし、かつＦｅ１６Ｎ２相を少なくとも含む平均粒子サイズが１０〜２０ｎｍの粒状の磁性粉末であり、非磁性粉末の平均粒子サイズが１０〜３０ｎｍであり、かつ磁性層に含まれる磁性粉末と非磁性粉末の合計含有量に対する磁性粉末の含有量が４０〜９０重量％の範囲にあることを特徴とする磁気記録媒体を提供する。
【解決手段】 非磁性支持体上に磁性粉末と結合剤を含有する磁性層を有する磁気記録媒体において、
上記磁性層が磁性粉末と非磁性粉末を含有し、
磁性粉末が鉄および窒素を少なくとも構成元素とし、かつＦｅ１６Ｎ２相を少なくとも含む平均粒子サイズが１０〜２０ｎｍの粒状の磁性粉末であり、非磁性粉末の平均粒子サイズが１０〜３０ｎｍであり、かつ磁性層に含まれる磁性粉末と非磁性粉末の合計含有量に対する磁性粉末の含有量が４０〜９０重量％の範囲にあることを特徴とする磁気記録媒体を提供する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鉄と窒素を少なくとも構成元素とする粒状の磁性粉末を用いた磁気記録媒体、詳しくは、デジタルビデオテープ、コンピユータ用のバックアップテープなどの超高密度記録に最適な磁気記録媒体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
塗布型磁気記録媒体、つまり非磁性支持体上に磁性粉末と結合剤を含有する磁性層を有する磁気記録媒体は、記録再生方式がアナログ方式からデジタル方式への移行に伴い、一層の記録密度の向上が要求されている。とくに、高記録密度用のビデオテープやコンピュータ用のバックアップテープなどにおいては、この要求が、年々、高まってきている。
【０００３】
記録密度の向上に不可欠な短波長記録に対応するためには、記録時の厚み損失を小さくするため、磁性層の厚さを３００ｎｍ以下、特に１００ｎｍ以下に薄膜化するのが効果的である。このような高記録密度媒体に用いられる再生用磁気ヘッドとしては、高出力が得られるＭＲヘッドが一般に用いられる。
【０００４】
また、ノイズ低減のため、磁性粉末においては、年々、微粒子化がはかられ、現在、粒子径が４５ｎｍ程度の針状のメタル磁性粉末が実用化されている。さらに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−コバルト合金化により２３８．９ｋＡ／ｍ（３０００Ｏｅ）程度の保磁力が実現されている（特許文献１−３参照）。しかしながら針状磁性粒子を用いる磁気記録媒体においては、保磁力が粒子の針状形状に基づく形状磁気異方性に依存することから、上記粒子径からのさらに大幅な微粒子化は困難になってきている。
【０００５】
即ち針状メタル粒子は、針状形状にすることによる形状磁気異方性により保磁力を発現しているが、微粒子化に伴い必然的に針状比（粒子長さ／幅）が小さくなり、保磁力が低下する。この保磁力の低下は、高記録密度化する上で、致命的な問題となる。このように針状メタル磁性粒子は、微粒子化に伴う保磁力の低下と言う本質的な問題があり微粒子化に限界がある。
【０００６】
そこで、上記針状の磁性粉末とは全く異なる磁性粉末として、Ｆｅ１６Ｎ２相を主相としたＢＥＴ比表面積が１０ｍ２／ｇ程度の窒化鉄系磁性粉末を用いた媒体が提案されている（特許文献４参照）。このＦｅ１６Ｎ２相を主相としたＢＥＴ比表面積が１０ｍ２／ｇ程度の窒化鉄系磁性粉末は、高保磁力は得られるが、粒子サイズが大きく高密度記録媒体には適さない。
【０００７】
一方、本発明者らにより希土類元素および／またはシリコン、アルミニウムの中から選ばれる少なくとも一つの元素と鉄および窒素を少なくとも構成元素とし、かつＦｅ１６Ｎ２相を少なくとも含む平均粒子サイズが５〜５０ｎｍの粒状ないし楕円状の磁性粉末を用いた記録媒体が提案されている（特許文献５参照）。この記録媒体は、磁性粉末が５〜５０ｎｍの微粒子で粒状ないし楕円状でありながら高保磁力を有するため、高密度記録領域における高い出力と同時にノイズが低く、その結果高いノイズ対出力比（ＳＮＲ）を示す。
【０００８】
【特許文献１】特開平３−４９０２６号公報（第４頁）
【特許文献２】特開平１０−８３９０６号公報（第３頁）
【特許文献３】特開平１０−３４０８０５号公報（第２頁）
【特許文献４】特開２０００−２７７３１１号公報（第３頁、図４）
【特許文献５】特開２００４−２７３０９４号公報（第３頁、図２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
特許文献５の窒化鉄系磁性粉末は、球状の微粒子でありながら高い保磁力と適度な飽和磁化を有し、高密度記録用の磁性粉末として最適な特性を有する。一方、最近は再生ヘッドの高感度化が著しく、特許文献５のような磁性粉末も、磁性層中の磁性粉末の充填度や分散状態などを最適化しないと、出力が向上しても、同時にノイズも増加して、結果として高いＳＮＲが得られないなどの問題が発生する。すなわち、このような微粒子で球状の磁性粉末の特性を最大限に引き出すためには、最適な塗膜設計が必要になる。
【００１０】
本発明は、磁性粉末として、極めて粒子サイズが小さく、かつ粒状の形状であるにもかかわらず、極めて高い保磁力と、高密度記録に最適な飽和磁化を有する窒素含有磁性粉末の特性を最大限に引き出すための磁性塗膜を得ることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明者らは、上記の目的に対し鋭意検討した結果、以下の構成を持つ磁気記録媒体が課題を解決できることを見出した。すなわち、非磁性支持体上に磁性粉末と結合剤を含有する磁性層を有する磁気記録媒体において、上記磁性層が磁性粉末と非磁性粉末を含有し、磁性粉末が鉄および窒素を少なくとも構成元素とし、かつＦｅ１６Ｎ２相を少なくとも含む平均粒子サイズが１０〜２０ｎｍの粒状の磁性粉末であり、非磁性粉末の平均粒子サイズが１０〜３０ｎｍであり、かつ磁性層に含まれる磁性粉末と非磁性粉末の合計含有量に対する磁性粉末の含有量が４０〜９０重量％の範囲にあることを特徴とする磁気記録媒体である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明はＦｅ１６Ｎ２相を少なくとも含む平均粒子サイズが１０〜２０ｎｍの粒状の磁性粉末と同時に、磁性粉末と非磁性粉末の合計含有量に対して磁性粉末の含有量が４０〜９０重量％の範囲になるように非磁性粉末を含有させることにより、磁気記録媒体としてのノイズを低減させることができる。これは非磁性粉末を含有させることによる出力の低下以上にノイズ低減効果が大きく、その結果優れたＳＮＲを得ることができる。この効果は、再生ヘッドにＧＭＲヘッドやＴＭＲヘッドのような高感度ヘッドを使用した場合に、より顕著になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明者らは、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、その形状や磁気異方性を調べた結果、磁性粉末が鉄および窒素を少なくとも構成元素とし、かつＦｅ１６Ｎ２相を少なくとも含む平均粒子サイズが１０〜２０ｎｍの磁性粉末が、粒状の磁性粉末が高い磁気異方性を示すことがわかった。なお本明細書において、粒状とは、球状、楕円体状等の形状を意味し、長軸径と短軸径との軸比が２以下の形状を意味する。また、平均粒子サイズとは、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）にて撮影した写真の粒子の最大差し渡し長さを粒子サイズとし、粒子３００個の粒子サイズの平均値により求められる。
【００１４】
さらにこの磁性粉末に希土類元素、アルミニウム、シリコンの内の少なくとも１種の元素を含有させることにより、微粒子でかつ粒子サイズ分布の良好な磁性粉末となることを見出した。このときの鉄に対する窒素の含有量は１．０〜２０．０原子％が好ましく、窒素が少なすぎると、Ｆｅ１６Ｎ２相の形成量が少なく、保磁力増加の効果が少なくなり、多すぎると、非磁性窒化物が形成されやすく、保磁力増加の効果が少なくなり、また飽和磁化が過度に低下する。また磁性粉末中の希土類元素、アルミニウム、シリコンの内の少なくとも１種の元素の含有量は、鉄に対してそれぞれ０．０５〜２０．０原子％であることが好ましく、この範囲より少ないと形状保持効果が小さく、一方多すぎると非磁性成分が多くなり、飽和磁化が低下する。また希類土元素としては、イットリウム、サマリウム、ネオジムの中から選ばれる少なくともひとつの元素であることが好ましいことも見出した。
【００１５】
本発明の磁性粉末において、Ｆｅ１６Ｎ２相の存在位置については特に限定されないが、磁性粉末の内部に存在させ、希土類元素やアルミニウム、シリコンなどの元素を外層部分に主に存在させることが好ましい。このような構造にすることにより、磁気記録媒体用の磁性粉末として使用する場合に、より化学的に安定な磁性粉末となる。またＦｅ１６Ｎ２相のみとする必要はなく、例えばＦｅ１６Ｎ２相とα−Ｆｅ相の混相としてもよい。このα−Ｆｅ相も内部に存在させることも、希土類元素やアルミニウム、シリコンなどの元素を主に含む外層部分に存在させることも、またＦｅ１６Ｎ２相と外層の界面に存在させることもできる。
【００１６】
特にα−Ｆｅ相を内部のＦｅ１６Ｎ２相と、希土類元素やアルミニウム、シリコンなどの元素を主に含む外層との界面に形成させると化学的安定性等において、より優れた磁性粉末となる。本発明の磁性粉末は従来の針状粒子とは異なり、粒状の形状を有するため、磁性塗料を非磁性支持体上に塗布して磁性層を形成したときに、磁性粉末が針状磁性粉末に比べて高充填されやすい特徴がある。この特徴は、磁気記録媒体として高い磁束密度が得られやすいため、高出力が得られる利点がある。しかしながら磁性粉末が高充填される結果、粒子間に生じる磁気的相互作用も大きくなり、その結果粒子が磁気クラスターを形成し、記録再生時において、この磁気クラスターがあたかも１個の粒子のような挙動を示す。このクラスターの形成はノイズの原因となり、高密度記録をする上で、大きな問題となる。この磁気クラスターサイズは、再生用ヘッドにＧＭＲヘッドやＴＭＲヘッドなどの高感度ヘッド使用する時に、特に問題となる。即ち、高感度ヘッドを使用すると比較的容易に高い出力を得られるが、同時にノイズ出力も大きくなるため、大きいＳＮＲを得るためには、媒体のノイズを低減することが極めて重要な課題となる。この媒体ノイズは、磁気クラスターサイズの影響を大いに受け、低ノイズを実現するためには、磁気クラスターサイズを極力小さくすることが必須となる。
【００１７】
本発明者らは、本発明の磁性粉末の特徴を最大限に発揮して、高いＳＮＲを得るためには、本発明の磁性粉末に、さらに磁性粉末と非磁性粉末の合計含有量に対する磁性粉末の含有量が４０〜９０重量％の範囲になるように非磁性粉末を添加すると、磁性粉末間に適度に非磁性粉末が介在し、その結果磁性粉末間の磁気的相互作用が弱くなり、磁気クラスターサイズが小さくなって、ノイズが顕著に低減することを見出した。さらにこの非磁性粉末自身が、磁気凝集を形成しやすい磁性粉末を分散させる分散体としての効果を有することも見出した。
【００１８】
またこのときの非磁性粉末としては、非磁性粉末であれば特に限定されるものではないが、ヘマタイト（α−Ｆｅ２Ｏ３）、ゲーサイト（α−ＦｅＯＯＨ）アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）、シリカ（ＳｉＯ２）および二酸化チタン（ＴｉＯ２）の中から選ばれた少なくとも１種であることが好ましい。またこの非磁性粉末の粒子サイズとしては、平均粒子サイズが１０〜３０ｎｍの範囲にあることが好ましいことがわかった。この粒子サイズが１０ｎｍより小さいと、非磁性粉末といえども分散させることが困難になり、磁性粒子間に介在して、磁気的相互作用を弱める効果は少なくなる。一方、粒子サイズが３０ｎｍより大きくなると、磁性粒子に比べて粒子サイズが大き過ぎるため磁性粒子を分散させる効果が弱くなり、磁性粒子間に介在して磁気的相互作用を弱める効果も弱くなる。
【００１９】
この非磁性粉末の形状は特に限定されるものではなく、球状、楕円状、針状、サイコロ状、板状など任意の形状のものが使用可能であるが、本発明の磁性粉末の形状が粒状であるため、同時に含有させる非磁性粉末の形状も粒状のもの使用すると磁性粉末を分散させて粒子間に介在する効果が大きくなるため好ましい。
【００２０】
本発明に使用する磁性粉末は、飽和磁化としては３０〜１００Ａｍ２／ｋｇ（３０〜１０２０ｅｍｕ／ｇ）の範囲のものが、また保磁力は７９．６〜３１８．５ｋＡ／ｍ（１，０００〜４，０００エルステッド）の範囲のものが好ましい。
【００２１】
また本発明の磁性粉末を用いた磁気記録媒体の磁気特性としては、例えば長手配向媒体とする場合には、長手方向の保磁力（Ｈｃ）が１１９．４〜３５８．２ｋＡ／ｍ（１，５００〜４，５００エルステッドで、角形（Ｂｒ／Ｂｍ）は０．６５〜０．９２で、飽和磁束密度と磁性層厚さの積（Ｂｍ・ｔ）が０．００１〜０．１μＴｍの範囲とすることが好ましい。また垂直配向媒体とする場合には、垂直方向の保磁力（Ｈｃ）が７９．６〜３１８．５ｋＡ／ｍ（１，０００〜４，０００エルステッド）で、角形（Ｂｒ／Ｂｍ）は０．６０〜０．８５で、飽和磁束密度と磁性層厚さの積（Ｂｍ・ｔ）が０．００１〜０．１μＴｍの範囲とすることが好ましい。さらに無配向媒体とする場合には、長手方向の保磁力（Ｈｃ）が７９．６〜３１８．５ｋＡ／ｍ（１，０００〜４，０００エルステッド）で、角形（Ｂｒ／Ｂｍ）は０．４０〜０．６５で、飽和磁束密度と磁性層厚さの積（Ｂｍ・ｔ）が０．００１〜０．１μＴｍの範囲とすることが好ましい。
【００２２】
いずれの配向状態の磁気記録媒体においても、磁性層中の磁性粉末と非磁性粉末の合計含有量に対する磁性粉末の含有量が４０〜９０重量％の範囲になるよう非磁性粉末を含有させ、磁性粉末間に介在させることにより、磁性粉末間の磁気的相互作用を弱くして磁気クラスターサイズを小さくすることにより、ノイズが顕著に低下し、高いＳＮＲが得られることが分かった。
【００２３】
このように本発明の磁性粉末に非磁性粉末を特定量含有させるとノイズが顕著に低減する理由は以下の通りであると考えられる。通常磁性粉末は磁性層中に高充填するほど磁束密度が大きくなり、再生出力が大きくなる。これは従来の塗膜の基本的設計指針であり、従来針状磁性粉末を用いた磁気記録媒体においては磁性粉末をできる限り高充填する努力がなされてきた。一方本発明の磁性粉末は形状が粒状であるため、針状磁性粉末に比べて本質的に高充填されやすい特徴がある。この特徴は高い再生出力が得られる反面、磁性粉末が磁気クラスターを形成しやすくなる。磁気クラスター内では、個々の粒状粒子間に強い磁気的相互作用が働き、記録再生時において、この磁気クラスターがあたかも１個の粒子のように振舞う。この磁気クラスターの形成は、記録再生においては磁性層内に粒子サイズの大きな磁性粉末が存在することと同等の現象を引き起こし、ノイズが高くなる。この磁気クラスターサイズは、高密度記録媒体においては、ＳＮＲに大きな影響を与える。即ち高充填することによる再生出力の増加以上に、磁気クラスター形成によりノイズが増加し、ＳＮＲは逆に低下する。この現象は、再生ヘッドがＭＲヘッドからＧＭＲヘッドさらにはＴＭＲヘッドのように高感度化するにしたがいより顕著になる。本発明の磁性粉末は、従来の針状磁性粉末とは異なり粒状であり、さらに再生ヘッドがＭＲヘッドからＧＭＲヘッドやＴＭＲヘッドのような高感度ヘッドに変遷するに伴い、従来の針状磁性粉末を用いた媒体とは異なる塗膜設計が要求される。
【００２４】
本発明者らは、本発明の磁性粉末の特徴を最大限に発揮して、高いＳＮＲを得るためには、磁性層中に磁性粉末と同時に特定量の非磁性粉末を含有させると、磁性粒子間に非磁性粒子が介在して磁性粉末が非磁性粉末で希釈されたような状態になって粒子間の磁気的相互作用が弱くなり、結果的にノイズが顕著に低減して高いＳＮＲが得られることが分かった。さらにこの非磁性粉末自身が、磁気凝集を形成しやすい磁性粉末を分散させる効果を有することも分かった。即ち本発明は、従来の針状磁性粉末を用いた磁気記録媒体の高性能化のための基本設計とは、全く異なる基本設計の元になされたものである。
【００２５】
次に本発明の窒化鉄系磁性粉末の製造方法について、説明する。磁性粉末用出発原料としては、鉄系酸化物または水酸化物を使用できる。たとえば、ヘマタイト、マグネタイト、ゲータイトなどが好適なものとして挙げられる。平均粒子サイズとしては、とくに限定されないが、１０〜２５ｎｍ程度が望ましい。粒子サイズが小さすぎると、還元処理時に粒子間焼結が生じやすく、また大きすぎると、最終的に得られた磁性粉末の粒子サイズが大きすぎてノイズが高くなり、高いＳＮＲが得られにくくなる。
【００２６】
この出発原料に希土類元素やアルミニウム、シリコンなどを被着処理することも出来るし、またあらかじめこれらの元素を出発原料に添加しておくこともできる。被着処理するには、例えばアルカリまたは酸の水溶液中に出発原料を分散させ、これに希土類元素やアルミニウム、シリコンの塩を溶解させ、中和反応などにより原料粉末にこれらの元素を含む水酸化物や水和物を沈殿析出させることにより被着処理できる。
【００２７】
つぎに、このような原料を、水素気流中で加熱還元する。還元ガスは、とくに限定されず、水素ガス以外に、一酸化炭素ガスなどの還元性ガスを使用してもよい。還元温度としては、３００〜５００℃とするのが望ましい。還元温度が３００℃より低くなると、還元反応が十分進まなくなり、また、５００℃を超えると、粉末粒子の焼結が起こりやすくなり、好ましくない。
【００２８】
このような加熱還元処理後、窒化処理を施すことにより、本発明の鉄と窒素を構成元素とする磁性粉末が得られる。窒化処理としては、アンモニアを含むガスを用いて行うのが望ましい。アンモニアガス単体のほかに、水素ガス、ヘリウムガス、窒素ガス、アルゴンガスなどをキャリアーガスとした混合ガスを使用してもよい。窒素ガスは安価なため、特に好ましい。
【００２９】
窒化処理温度は、１００〜３００℃とするのが良い。窒化処理温度が低すぎると窒化が十分進まず、保磁力増加の効果が少ない。高すぎると、窒化が過剰に促進され、Ｆｅ４ＮやＦｅ３Ｎ相などの割合が増加するため保磁力が低下し、さらに飽和磁化の過度な低下を引き起こしやすい。
【００３０】
このような窒化処理にあたり、得られる磁性粉末中の鉄に対する窒素の含有量が１．０〜２０．０原子％となるように、窒化処理の条件を選択することが望ましい。上記窒素の量が少なすぎると、Ｆｅ１６Ｎ２の生成量が少ないため、保磁力向上の効果が少なくなる。また上記窒素の量が多すぎると、Ｆｅ４ＮやＦｅ３Ｎ相などが形成されやすくなり、保磁力が低下してさらに飽和磁化の過度な低下を引き起こしやすい。
【００３１】
次に上述した磁性粉末と共に添加する非磁性粉末としては、特に限定されるものではなく、通常磁気記録媒体に使用されるものは使用でき、αヘマタイト（α−Ｆｅ２Ｏ３）、ゲーサイト（α−ＦｅＯＯＨ）アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）、シリカ（ＳｉＯ２）および二酸化チタン（ＴｉＯ２）などが好ましいものとして使用できる。尚、ここでいう非磁性とは、飽和磁化が１ｅｍｕ／ｇ以下であることを指す。
【００３２】
たとえばαヘマタイトを使用する場合には、希土類元素やアルミニウム、シリコンなどで被着処理した１０〜３０ｎｍの粒状のマグネタイト粒子を原料に使用することができる。このマグネタイト粒子を空気中３００℃以上の温度で空気中加熱酸化してαヘマタイトとすることができる。また希土類元素やアルミニウム、シリコンなどが被着処理されているか、あるいはあらかじめこれらの元素を添加した粒子サイズが１０〜３０ｎｍの粒状の水酸化鉄を原料に使用することもできる。この水酸化鉄粒子を空気中２００〜３００℃で加熱脱水するとαヘマタイトとなる。これらマグネタイトあるいは水酸化鉄粒子を原料に用いてαヘマタイトとするときの加熱温度は、高過ぎるとαヘマタイト粒子間で凝集が生じやすくなり、分散性が低下しやすくなり、磁性粒子間に介在させて磁性粉末のクラスターサイズを低減させる本来の効果が小さくなる。一方低過ぎると、特にマグネタイト粒子を原料に用いる場合には、十分にαヘマタイトに変換されず磁性を有するマグネタイトが残存するため好ましくない。
【００３３】
本発明の磁気記録媒体は、上記の磁性粉末と非磁性粉末を、磁性粉末と非磁性粉末の合計含有量に対する磁性粉末の含有量が４０〜９０重量％の範囲になるように添加する。この含有量にすることにより、磁性粉末間に適度に非磁性粉末が介在し、その結果磁性粉末間の磁気的相互作用が弱くなり、磁気クラスターサイズが小さくなって、ノイズが顕著に低減する。非磁性粉末の含有量がこの範囲より少ないと、磁性粉末の磁気的相互作用を弱める効果が少なくなり、一方非磁性粉末の含有量がこの範囲より多いと、磁束密度が低くなりすぎ、再生出力が低下し過ぎて、高いＳＮＲが得られなくなる。
【００３４】
また非磁性粉末の粒子サイズとしては、平均粒子サイズが１０〜３０ｎｍの範囲にあることが好ましい。この粒子サイズが１０ｎｍより小さいと、非磁性粉末といえども分散させることが困難になり、磁性粒子間に介在して、磁気的相互作用を弱める効果は少なくなる。一方、粒子サイズが３０ｎｍより大きくなると、磁性粒子に比べて粒子サイズが大き過ぎるため磁性粒子を分散させる効果が弱くなり、磁性粒子間に介在して磁気的相互作用を弱める効果も弱くなる。
【００３５】
このように磁性粉末とともに非磁性粉末を上記の含有量割合になるように結合剤、有機溶剤とともに混合し、さらにこれらの粉末に最適な分散方法により作製した磁性塗料を、非磁性支持体上に塗布し乾燥することにより、作製できる。
【００３６】
また上記した磁性塗料を、α−ヘマタイトや二酸化チタンなどの非磁性粒子と結合剤を含有する下層上に形成して形成した重層塗膜とすることにより、本発明の磁性粉末の特徴をより発揮して高いＳＮＲが得られる。
【００３７】
以下に、本発明の磁気記録媒体について説明する。
【００３８】
本発明に使用する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。たとえば、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレートなどのポリエステル類、ポリオレフィン類、セルローストリアセテート、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリスルフオン、アラミド、芳香族ポリアミドなどからなる厚さが通常２〜１５μｍ、特に２〜７μｍのプラスチツクフイルムが好ましく用いられる。
【００３９】
磁性層の厚さは、長手記録の本質的な課題である減磁による出力低下の問題を解決するため、１０〜３００ｎｍ以下とする必要である。磁性層厚さが３００ｎｍ以上では、厚さ損失により再生出力が小さくなったり、残留磁束密度と厚さの積が大きくなりすぎて、特に再生ヘッドにＧＭＲヘッドを使用する場合には、再生出力の飽和による再生出力の歪が起こりやすい。１０ｎｍ未満では、均一な磁性層が得られにくい。
【００４０】
また磁気特性としては、例えば長手配向媒体とする場合には、長手方向の保磁力（Ｈｃ）が１１９．４〜３５８．２ｋＡ／ｍ（１，５００〜４，５００エルステッドで、角形（Ｂｒ／Ｂｍ）は０．６５〜０．９２の範囲に、垂直配向媒体とする場合には、垂直方向の保磁力（Ｈｃ）が７９．６〜３１８．５ｋＡ／ｍ（１，０００〜４，０００エルステッド）で、角形（Ｂｒ／Ｂｍ）は０．６０〜０．８５の範囲に、また無配向媒体とする場合には、長手方向の保磁力（Ｈｃ）が７９．６〜３１８．５ｋＡ／ｍ（１，０００〜４，０００エルステッド）で、角形（Ｂｒ／Ｂｍ）は０．４０〜０．６５の範囲にすることが好ましい。これらの保磁力範囲が好ましいのは、保磁力が低過ぎると、短波長領域で反磁界による減磁により出力低下が起こりやすくなり、また保磁力が大き過ぎると、磁気ヘッドによる記録が困難になるためである。また飽和磁束密度と磁性層厚さの積（Ｂｍ・ｔ）は、長手配向、垂直配向、無配向に関わらず０．００１〜０．１μＴｍの範囲とすることが好ましい。この範囲が好ましいのは、０．００１μＴｍ未満では、ＧＭＲのような高感度ヘッドを使用した場合でも再生出力が小さく、また１μＴｍを超えると、ＧＭＲのような高感度ヘッドを使用した場合に、出力が飽和して歪みやすくなるためである。
【００４１】
いずれの配向状態の磁気記録媒体においても、磁性層中の磁性粉末と非磁性粉末の合計含有量に対する磁性粉末の含有量が４０〜９０重量％の範囲になるよう非磁性粉末を含有させ、磁性粉末間に介在させることにより、磁性粒子間の磁気的相互作用を弱くして磁気クラスターサイズを小さくすることにより、ノイズが顕著に低下し、高いＳＮＲが得られる。
【００４２】
また、磁性層の平均面粗さとしてはＲａが１．０〜３．２ｎｍの範囲が好ましく、この範囲のときにヘッドとのコンタクトがよくなり、高いＳＮＲが得られる。一方Ｒａがこの範囲以下になると、ヘッドの張り付きなどにより摺動性が低下する傾向があり、またこの範囲以上では、ヘッドのコンタクトが悪くなり出力が低下しやすくなる。
【００４３】
本発明の磁性粉末は、従来の針状粒子とは異なり粒状の形状を有する。そのため磁性塗料を非磁性支持体上に塗布して磁性層を形成したときに、磁性粉末が針状磁性粉末に比べて高充填されやすい特徴がある。この特徴は、磁気記録媒体として高い磁束密度得られやすいため、高出力が得られる利点がある。しかしながら粒子が高充填する結果、粒子間に生じる磁気的相互作用が大きくなり、粒子が磁気クラスターを形成し、記録再生時において、この磁気クラスターがあたかも１個の粒子のような挙動を示し、ノイズの原因となる。再生用の磁気ヘッドに、ＧＭＲヘッドのような高感度ヘッドを使用すると、このノイズの影響が極めて大きくなり、大きな磁気クラスターを形成している磁気媒体では、高充填化によりＳＮＲは逆に低下する傾向を示す。
【００４４】
本発明者らは、本発明の磁性粉末の特徴を最大限に発揮して、高いＳＮＲを得るためには、磁性粉末間の磁気的相互作用を極力小さくして、磁気クラスターサイズを小さくすることが、高いＳＮＲを得る上で最も効果的であることを見出した。この磁気クラスターサイズを小さくする手段として、磁性層中の磁性粉末の含有量を少なくすることが有効であるが、磁性粉末に対して相対的にバインダーを増やすことにより磁性粉末を少なくしても磁性粉末同士は凝集しやすく、結果的に磁気クラスターサイズの低減効果は小さい。本発明者らは、この磁性粉末同士を凝集させることなく磁気クラスターサイズを小さくするためには、磁性粉末と同時に非磁性粉末を特定量含有させることが最も効果的であることを見出した。すなわち磁性粉末と同時に非磁性粉末を含有させることにより、この非磁性粉末が磁性粉末の分散媒体として作用し、かつ磁性粉末を分散した後に、この非磁性粉末が磁性粉末間に介在し、磁性粉末同士が再凝集することを防止する作用を有することを見出した。
【００４５】
また磁性層には、導電性向上と表面潤滑性向上を目的にカーボンブラックや、研磨性向上を目的にアルミナ等を含ませることが好ましい。このカーボンブラックやアルミナとしては従来公知のものを使用できる。
【００４６】
下塗層は必須の構成要素ではないが、耐久性の向上を目的として、非磁性支持体と磁性層との間に設けることが好ましい。下塗層の厚さとしては、０．１〜３．０μｍが好ましく、０．１μｍ以下では、磁気テープの耐久性が悪くなる場合があり、３．０μｍ以上では、磁気テープの耐久性の向上効果が飽和するばかりでなく、テープ全厚が厚くなって、１巻当りのテープ長さが短くなり、記憶容量が小さくなる。
【００４７】
下塗層に含ませる無機粒子としては特に限定されるものではないが、例えば非磁性の酸化鉄を用いる場合には、針状のものでは平均長さが５０〜２００ｎｍのものが好ましく、また粒状または無定形のものでは平均粒子サイズ５〜２００ｎｍのものが好ましく用いられる。
【００４８】
また、磁性層を垂直配向して垂直記録媒体として使用する場合には、下塗層には磁性粒子を使用することが好ましい。この際、磁性粒子の種類に特に限定はなく酸化鉄、金属あるいは合金が使用できるが、磁性層からの磁束を下塗層で閉じて、表面からのみ強い磁束を発生させることが目的であるため、下塗層に使用する磁性粒子はできるだけ保磁力が小さく、かつ飽和磁化の大きいものが好ましい。また好ましい粒子サイズや粒子形は、非磁性粒子を使用する場合と同様である。
【００４９】
またさらに垂直記録媒体として使用する場合には、下塗層の磁性層と、信号記録するための上層の磁性層の間に、さらに中間層を形成することもできる。この中間層は、上層と下塗層間の磁気的相互作用を制御し、垂直磁化成分をより有効に活用するために有効である。
【００５０】
下塗層、磁性層に使用する結合剤は特に限定されるものではなく、通常磁気記録媒体に使用されているものが使用できる。例えば、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−ビニルアルコール共重合樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル−ビニルアルコール共重合樹脂、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ート共重合樹脂などの塩化ビニル系樹脂、ニトロセルロース、エポキシ樹脂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ある。とくに、塩化ビニル系樹脂とポリウレタン樹脂とを併用するのが好ましい。
【００５１】
また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ート、ヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネートなどや、これらのイソシアネート類とトリメチロー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、上記イソシアネート類の縮合生成物などの各種のポリイソシアネートが好ましい。
【００５２】
磁性層、下塗層に含ませる潤滑剤には、従来公知の脂肪酸、脂肪酸エステル、脂肪酸アミドなどがいずれも用いられる。その中でも、炭素数１０以上、好ましくは１２〜３０の脂肪酸と、融点３５℃以下、好ましくは１０℃以下の脂肪酸エステルとを併用するのが、特に好ましい。
【００５３】
バックコート層は、必須の構成要素ではないが、磁気テープの場合、非磁性支持体の磁性層形成面の反対面にバックコート層を形成するのが望ましい。バックコート層の厚さは、０．２〜０．８μｍが好ましく、０．３〜０．８μｍがより好ましい。この範囲が好ましいのは、０．２μｍ未満では走行性の向上効果が不十分で、０．８μｍを超えるとテープ全厚が厚くなり、１巻当たりの記憶容量が小さくなるためである。
【００５４】
磁性塗料、下塗塗料、バックコート塗料の調製にあたり、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、酢酸ブチルなどのエステル系溶剤、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネートなどの炭酸エステル系溶剤、エタノール、イソプロパノールなどのアルコール系溶剤などを使用でき、その他、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の各種の有機溶剤が用いられる。
【００５５】
磁性塗料、下塗塗料、バックコート塗料の調製にあたり、従来から公知の塗料製造工程を使用でき、とくにニー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、磁性粉末など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。
【００５６】
また、非磁性支持体上に、磁性塗料、下塗塗料、バックコート塗料を塗布する際には、グラビア塗布、ロール塗布、ブレード塗布、エクストルー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。とくに、下塗塗料および磁性塗料の塗布方法は、非磁性支持体上に下塗塗料を塗布し乾燥したのちに磁性塗料を塗布する、逐次重層塗布方法か、下塗塗料と磁性塗料とを同時に塗布する、同時重層塗布方法（ウェットオンウェット）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、下塗塗料が湿潤状態のうちに磁性塗料を塗布する、同時重層塗布方式を採用するのがとくに好ましい。
【実施例】
【００５７】
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。また磁性粉末とともに添加する非磁性粉末として、粒状のαヘマタイト粒子を用いた例について説明するが、αヘマタイト粒子に限定されるものではないことは、言うまでもない。
【００５８】
＜実施例１＞
（Ａ）窒化鉄系磁性粉末の作製
形状がほぼ球状に近い平均粒子サイズが約１７ｎｍのマグネタイト粒子１０ｇを５００ｃｃの水に、超音波分散機を用いて、３０分間分散させた。この分散液にＹ／Ｆｅ：２．０ａｔ％になるように硝酸イットリウムを加えて溶解し、３０分間撹拌した。この分散液に、Ａｌ／Ｆｅ：２０．０ａｔ％になるようにアルミン酸ナトリウムおよび水酸化ナトリウムの水溶液をｐＨが７〜８になるように調整しながら滴下し、マグネタイト粒子の表面にアルミニウムおよびイットリウムの水酸化物を被着させた。その後、分散液をろ過し、固形分を水洗した後、空気中１１０℃で乾燥した。
【００５９】
その後、この粉末を水素気流中４５０℃で６時間、さらに４６０℃で１時間加熱還元し、粒子内部が鉄で表面がアルミニウムとイットリウムの化合物で被覆されたアルミニウムーイットリウム−鉄系磁性粉末を得た。つぎに、水素ガスを流した状態で、約１時間かけて、１４０℃まで降温した。１４０℃に到達した状態で、ガスをアンモニアガスに切り替え、温度を１４０℃に保った状態で、２０時間窒化処理を行った。その後、アンモニアガスを流した状態で、１４０℃から４０℃まで降温し、４０℃で、アンモニアガスから酸素と窒素の混合ガスに切り替え、２時間安定化処理を行った。さらに混合ガスを流した状態で温度を６０℃まで昇温し、６０℃で２時間安定化処理を行った。
【００６０】
ついで、混合ガスを流した状態で、６０℃から４０℃まで降温し、４０℃で約２４時間保持した後、混合ガスを流した状態で室温まで冷却し、空気中に取り出した。
【００６１】
このようにして得られたアルミニウムーイットリウム−窒化鉄系磁性粉末は、そのアルミニウム、イットリウムおよび窒素の含有量を蛍光Ｘ線により測定したところ、それぞれ１８．１ａｔ％、１．８ａｔ％および１０．３ａｔ％であった。また、Ｘ線回折パターンより、Ｆｅ１６Ｎ２相を示すプロファイルを得た。
【００６２】
さらに、高分解能分析透過電子顕微鏡で粒子形状を観察したところ、ほぼ球状の粒子で平均粒子サイズが１５．５ｎｍであり、内部がＦｅ１６Ｎ２構造の窒化鉄で、表面がアルミニウムとイットリウムからなる酸化物層で構成されたコアシェル構造であることがわかった。またＢＥＴ法により求めた比表面積は、１０３．２ｍ２／ｇであった。
【００６３】
また、この磁性粉末について、１，２７０ｋＡ／ｍ（１６ｋＯｅ）の磁界を印加して測定した飽和磁化は６２．４Ａｍ２／ｋｇ（６２．４ｅｍｕ／ｇ）、保磁力は１７５．９ｋＡ／ｍ（２，２１０エルステッド）であった。
【００６４】
（Ｂ）非磁性粉末の作製
上述した磁性粉末の原料に用いたアルミニウムとイットリウムの水酸化物を被着した、形状がほぼ球状に近い平均粒子サイズが約１７ｎｍのマグネタイト粒子を出発物質に使用した。このマグネタイト粒子を、空気中でまず３５０℃で２時間加熱酸化処理を行い、さらに空気中で４００℃で３０分間加熱酸化処理を行い、αヘマタイト粒子を作製した。このαヘマタイト粒子は、Ｘ線回折からα−Ｆｅ２Ｏ３構造のαヘマタイトであり、また飽和磁化は１ｅｍｕ／ｇ以下であり、ほとんど非磁性であることを確認した。このαヘマタイト粒子の平均粒子サイズは、１８ｎｍであった。
【００６５】
（Ｃ）磁性塗料の作製
磁性粉末として上記（Ａ）で作製した窒化鉄系磁性粉末を、非磁性粉末として上記（Ｂ）で作製したαヘマタイト粒子を使用し、以下の組成の磁性塗料成分をニーダで混練したのち、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ート（日本ポリウレタン工業社製の「コロネートＬ」）６重量部を加え、撹拌ろ過して磁性塗料を調製した。
【００６６】
（Ａ）で作製したＡｌ−Ｙ−窒化鉄系磁性粉末 ４９重量部
（Ｂ）で作製したαヘマタイト粒子 ２１重量部
塩化ビニル−ヒドロキシプロピルアクリレート共重合樹脂 １５重量部
（含有−ＳＯ３Ｎａ基：０．７×１０−４当量／ｇ）
ポリエステルポリウレタン樹脂 ９重量部
（含有−ＳＯ３Ｎａ基：１．０×１０−４当量／ｇ）
α−アルミナ（平均粒子サイズ：８０ｎｍ） ４重量部
シクロヘキサノン １５６重量部
トルエン １５６重量部
【００６７】
（Ｄ）下層用塗料の作製
下記の下層用塗料成分をニーダで混練したのち、サンドミルで滞留時間を４５分として分散し、下層用塗料を調整した。
【００６８】
酸化鉄粉末（平均粒子サイズ：５５ｎｍ） ７０重量部
アルミナ粉末（平均粒子サイズ：８０ｎｍ） １０重量部
カーボンブラック（平均粒子サイズ：２５ｎｍ） ２０重量部
塩化ビニル−ヒドロキシプロピルメタクリレート共重合樹脂 １０重量部
（含有−ＳＯ３Ｎａ基：０．７×１０−４当量／ｇ）
ポリエステルポリウレタン樹脂 ５重量部
（含有−ＳＯ３Ｎａ基：１．０×１０−４当量／ｇ）
メチルエチルケトン １３０重量部
トルエン ８０重量部
ミリスチン酸 １重量部
ステアリン酸ブチル １．５重量部
シクロヘキサノン ６５重量部
【００６９】
（Ｅ）磁気テープの作製
上記下層用塗料を、非磁性支持体であるポリエチレンテレフタレートフイルムに、乾燥およびカレンダ処理後の下層厚さが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、磁場配向処理、乾燥およびカレンダ処理後の磁性層厚さが１００ｎｍとなるように塗布厚さを調整しながら塗布した。
【００７０】
つぎに、この非磁性支持体の下塗層および磁性層の形成面とは反対面側に、バックコート塗料を、乾燥およびカレンダ処理後のバックコート層の厚さが７００ｎｍとなるように塗布し、乾燥した。バックコート塗料は、下記のバックコート塗料成分を、サンドミルで滞留時間４５分で分散したのち、ポリイソシアネート８．５部を加え、撹拌ろ過して調製したものである。
【００７１】
カーボンブラック（平均粒子サイズ：２５ｎｍ） ４０重量部
カーボンブラック（平均粒子サイズ：３７０ｎｍ） １重量部
硫酸バリウム ４重量部
ニトロセルロース ２８重量部
ポリウレタン樹脂（ＳＯ３Ｎａ基含有） ２０重量部
シクロヘキサノン １００重量部
トルエン １００重量部
メチルエチルケトン １００重量部
このようにして得た磁気シートを、５段カレンダ（温度７０℃、線圧１５０ｋｇ／ｃｍ）で鏡面化処理し、これをシートコアに巻いた状態で、６０℃，４０％ＲＨ下、４８時間エージングした。その後、１／２吋幅に裁断した。
【００７２】
＜実施例２＞
実施例１における磁性塗料の作製（Ｃ）において、（Ａ）で作製したＡｌーＹ−窒化鉄系磁性粉末と（Ｂ）で作製したαヘマタイト粒子の割合を、それぞれ４９重量部と２１重量部から５９．５重量部と１０．５重量部に変更した以外は、実施例１と同様にして、磁気テープを作製した。
【００７３】
＜実施例３＞
実施例１における磁性塗料の作製（Ｃ）において、（Ａ）で作製したＡｌーＹ−窒化鉄系磁性粉末と（Ｂ）で作製したαヘマタイト粒子の割合を、それぞれ４９重量部と２１重量部から３５重量部と３５重量部に変更した以外は、実施例１と同様にして、磁気テープを作製した。
【００７４】
＜実施例４＞
実施例１における磁性塗料の作製（Ｃ）において、（Ａ）で作製したＡｌーＹ−窒化鉄系磁性粉末と（Ｂ）で作製したαヘマタイト粒子の割合を、それぞれ４９重量部と２１重量部から５２．５重量部と２２．５重量部に、かつ塩化ビニル−ヒドロキシプロピルアクリレート共重合樹脂、ポリエステルポリウレタン樹脂およびポリイソシアネート使用量を、それぞれ１５重量部、９重量部および６重量部から、１２．５重量部、７．５重量部および５重量部に変更した以外は、実施例１と同様にして、磁気テープを作製した。
【００７５】
＜実施例５＞
実施例１における磁気テープの作製において、磁場配向処理を省いた以外は、実施例１と同様にして、磁気テープを作製した。
【００７６】
＜比較例１＞
実施例１における磁性塗料の作製において、（Ａ）で作製したＡｌーＹ−窒化鉄系磁性粉末と（Ｂ）で作製したαヘマタイト粒子の割合を、それぞれ４９重量部と２１重量部から７０重量部と０重量部に変更した以外は、実施例１と同様にして、磁気テープを作製した。即ち、αヘマタイト粒子を用いることなく、ＡｌーＹ−窒化鉄系磁性粉末のみを使用して、磁気テープを作製した。
【００７７】
＜比較例２＞
実施例４における磁性塗料の作製において、（Ａ）で作製したＡｌーＹ−窒化鉄系磁性粉末と（Ｂ）で作製したαヘマタイト粒子の割合を、それぞれ５２．５重量部と２２．５重量部から７５重量部と０重量部に変更した以外は、実施例４と同様にして、磁気テープを作製した。即ち、αヘマタイト粒子を用いることなく、ＡｌーＹ−窒化鉄系磁性粉末のみを使用して、磁気テープを作製した。
【００７８】
上記の実施例１〜５および比較例１、２の各磁気テープについて、下記の要領で磁気特性として長手方向の保磁力（Ｈｃ）、角形（Ｂｒ／Ｂｍ）および電磁変換特性を測定した。これらの結果は、表１にまとめて示す。
【００７９】
＜電磁変換特性の測定＞
電磁変換特性は回転ドラム装置を用いて測定した。測定条件は、記録ヘッドとして、
トラック幅：１２μｍ、ギャップ長：０．１７μｍ、Ｂｓ：１．２ＴのＭＩＧヘッドを使用し、再生ヘッドとして、トラック幅が２．５μｍのスピンバルブタイプのＧＭＲヘッドを使用した。テープとヘッドの相対速度は３．４ｍであり、スペクトルアナライザーを使用して２５０ｋｆｃｉの記録密度における再生出力（Ｓ）とブロードバンドノイズ（Ｎ）を測定し、ＳＮＲを求めた。なお再生出力、ノイズレベルおよびＳＮＲは、比較例１のテープの値を０ｄＢとして、相対値として示した。
【００８０】
【表１】
【００８１】
実施例１〜５の各磁気テープは、いずれも磁性層中に非磁性粉末であるαヘマタイト粒子を含有しているため、非磁性粉末を含まない比較例１、２の磁気テープに比べて磁束密度が小さくなり、その結果出力も小さくなる。一方、非磁性粉末を含有させることによるノイズ低減の効果は大きく、出力の低下分以上にノイズが低減し、その結果ＳＮＲとしては、非磁性粉末を含有させた実施例１〜５の磁気テープは、非磁性粉末を含有しない比較例１、２の磁気テープより高いＳＮＲが得られることがわかる。
【００８２】
これは非磁性粉末が、磁性層中で本発明のＦｅ１６Ｎ２相を少なくとも含む平均粒子サイズが１０〜２０ｎｍの粒状の磁性粉末間に介在して、磁性粉末同士の磁気的凝集することによる磁気クラスターの生成を防止すると同時に、磁性塗料作製において、非磁性粒子自身が分散体として作用し、磁性粉末の分散を促進する作用があるためと考えられる。
【００８３】
特にこの非磁性粉末を含有させることによるＳＮＲへの効果は、再生ヘッドにＧＭＲヘッドやＴＭＲヘッドのような高感度ヘッドを使用した場合により顕著になる。これは高感度再生ヘッドでは、容易に高出力が得られるが、同時にノイズも高くなるためである。したがって出力向上よりもノイズ低減の効果が大きい本発明の磁気記録媒体は、高感度再生ヘッドにより適した磁気記録媒体であることがわかる。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鉄と窒素を少なくとも構成元素とする粒状の磁性粉末を用いた磁気記録媒体、詳しくは、デジタルビデオテープ、コンピユータ用のバックアップテープなどの超高密度記録に最適な磁気記録媒体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
塗布型磁気記録媒体、つまり非磁性支持体上に磁性粉末と結合剤を含有する磁性層を有する磁気記録媒体は、記録再生方式がアナログ方式からデジタル方式への移行に伴い、一層の記録密度の向上が要求されている。とくに、高記録密度用のビデオテープやコンピュータ用のバックアップテープなどにおいては、この要求が、年々、高まってきている。
【０００３】
記録密度の向上に不可欠な短波長記録に対応するためには、記録時の厚み損失を小さくするため、磁性層の厚さを３００ｎｍ以下、特に１００ｎｍ以下に薄膜化するのが効果的である。このような高記録密度媒体に用いられる再生用磁気ヘッドとしては、高出力が得られるＭＲヘッドが一般に用いられる。
【０００４】
また、ノイズ低減のため、磁性粉末においては、年々、微粒子化がはかられ、現在、粒子径が４５ｎｍ程度の針状のメタル磁性粉末が実用化されている。さらに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−コバルト合金化により２３８．９ｋＡ／ｍ（３０００Ｏｅ）程度の保磁力が実現されている（特許文献１−３参照）。しかしながら針状磁性粒子を用いる磁気記録媒体においては、保磁力が粒子の針状形状に基づく形状磁気異方性に依存することから、上記粒子径からのさらに大幅な微粒子化は困難になってきている。
【０００５】
即ち針状メタル粒子は、針状形状にすることによる形状磁気異方性により保磁力を発現しているが、微粒子化に伴い必然的に針状比（粒子長さ／幅）が小さくなり、保磁力が低下する。この保磁力の低下は、高記録密度化する上で、致命的な問題となる。このように針状メタル磁性粒子は、微粒子化に伴う保磁力の低下と言う本質的な問題があり微粒子化に限界がある。
【０００６】
そこで、上記針状の磁性粉末とは全く異なる磁性粉末として、Ｆｅ１６Ｎ２相を主相としたＢＥＴ比表面積が１０ｍ２／ｇ程度の窒化鉄系磁性粉末を用いた媒体が提案されている（特許文献４参照）。このＦｅ１６Ｎ２相を主相としたＢＥＴ比表面積が１０ｍ２／ｇ程度の窒化鉄系磁性粉末は、高保磁力は得られるが、粒子サイズが大きく高密度記録媒体には適さない。
【０００７】
一方、本発明者らにより希土類元素および／またはシリコン、アルミニウムの中から選ばれる少なくとも一つの元素と鉄および窒素を少なくとも構成元素とし、かつＦｅ１６Ｎ２相を少なくとも含む平均粒子サイズが５〜５０ｎｍの粒状ないし楕円状の磁性粉末を用いた記録媒体が提案されている（特許文献５参照）。この記録媒体は、磁性粉末が５〜５０ｎｍの微粒子で粒状ないし楕円状でありながら高保磁力を有するため、高密度記録領域における高い出力と同時にノイズが低く、その結果高いノイズ対出力比（ＳＮＲ）を示す。
【０００８】
【特許文献１】特開平３−４９０２６号公報（第４頁）
【特許文献２】特開平１０−８３９０６号公報（第３頁）
【特許文献３】特開平１０−３４０８０５号公報（第２頁）
【特許文献４】特開２０００−２７７３１１号公報（第３頁、図４）
【特許文献５】特開２００４−２７３０９４号公報（第３頁、図２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
特許文献５の窒化鉄系磁性粉末は、球状の微粒子でありながら高い保磁力と適度な飽和磁化を有し、高密度記録用の磁性粉末として最適な特性を有する。一方、最近は再生ヘッドの高感度化が著しく、特許文献５のような磁性粉末も、磁性層中の磁性粉末の充填度や分散状態などを最適化しないと、出力が向上しても、同時にノイズも増加して、結果として高いＳＮＲが得られないなどの問題が発生する。すなわち、このような微粒子で球状の磁性粉末の特性を最大限に引き出すためには、最適な塗膜設計が必要になる。
【００１０】
本発明は、磁性粉末として、極めて粒子サイズが小さく、かつ粒状の形状であるにもかかわらず、極めて高い保磁力と、高密度記録に最適な飽和磁化を有する窒素含有磁性粉末の特性を最大限に引き出すための磁性塗膜を得ることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明者らは、上記の目的に対し鋭意検討した結果、以下の構成を持つ磁気記録媒体が課題を解決できることを見出した。すなわち、非磁性支持体上に磁性粉末と結合剤を含有する磁性層を有する磁気記録媒体において、上記磁性層が磁性粉末と非磁性粉末を含有し、磁性粉末が鉄および窒素を少なくとも構成元素とし、かつＦｅ１６Ｎ２相を少なくとも含む平均粒子サイズが１０〜２０ｎｍの粒状の磁性粉末であり、非磁性粉末の平均粒子サイズが１０〜３０ｎｍであり、かつ磁性層に含まれる磁性粉末と非磁性粉末の合計含有量に対する磁性粉末の含有量が４０〜９０重量％の範囲にあることを特徴とする磁気記録媒体である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明はＦｅ１６Ｎ２相を少なくとも含む平均粒子サイズが１０〜２０ｎｍの粒状の磁性粉末と同時に、磁性粉末と非磁性粉末の合計含有量に対して磁性粉末の含有量が４０〜９０重量％の範囲になるように非磁性粉末を含有させることにより、磁気記録媒体としてのノイズを低減させることができる。これは非磁性粉末を含有させることによる出力の低下以上にノイズ低減効果が大きく、その結果優れたＳＮＲを得ることができる。この効果は、再生ヘッドにＧＭＲヘッドやＴＭＲヘッドのような高感度ヘッドを使用した場合に、より顕著になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明者らは、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、その形状や磁気異方性を調べた結果、磁性粉末が鉄および窒素を少なくとも構成元素とし、かつＦｅ１６Ｎ２相を少なくとも含む平均粒子サイズが１０〜２０ｎｍの磁性粉末が、粒状の磁性粉末が高い磁気異方性を示すことがわかった。なお本明細書において、粒状とは、球状、楕円体状等の形状を意味し、長軸径と短軸径との軸比が２以下の形状を意味する。また、平均粒子サイズとは、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）にて撮影した写真の粒子の最大差し渡し長さを粒子サイズとし、粒子３００個の粒子サイズの平均値により求められる。
【００１４】
さらにこの磁性粉末に希土類元素、アルミニウム、シリコンの内の少なくとも１種の元素を含有させることにより、微粒子でかつ粒子サイズ分布の良好な磁性粉末となることを見出した。このときの鉄に対する窒素の含有量は１．０〜２０．０原子％が好ましく、窒素が少なすぎると、Ｆｅ１６Ｎ２相の形成量が少なく、保磁力増加の効果が少なくなり、多すぎると、非磁性窒化物が形成されやすく、保磁力増加の効果が少なくなり、また飽和磁化が過度に低下する。また磁性粉末中の希土類元素、アルミニウム、シリコンの内の少なくとも１種の元素の含有量は、鉄に対してそれぞれ０．０５〜２０．０原子％であることが好ましく、この範囲より少ないと形状保持効果が小さく、一方多すぎると非磁性成分が多くなり、飽和磁化が低下する。また希類土元素としては、イットリウム、サマリウム、ネオジムの中から選ばれる少なくともひとつの元素であることが好ましいことも見出した。
【００１５】
本発明の磁性粉末において、Ｆｅ１６Ｎ２相の存在位置については特に限定されないが、磁性粉末の内部に存在させ、希土類元素やアルミニウム、シリコンなどの元素を外層部分に主に存在させることが好ましい。このような構造にすることにより、磁気記録媒体用の磁性粉末として使用する場合に、より化学的に安定な磁性粉末となる。またＦｅ１６Ｎ２相のみとする必要はなく、例えばＦｅ１６Ｎ２相とα−Ｆｅ相の混相としてもよい。このα−Ｆｅ相も内部に存在させることも、希土類元素やアルミニウム、シリコンなどの元素を主に含む外層部分に存在させることも、またＦｅ１６Ｎ２相と外層の界面に存在させることもできる。
【００１６】
特にα−Ｆｅ相を内部のＦｅ１６Ｎ２相と、希土類元素やアルミニウム、シリコンなどの元素を主に含む外層との界面に形成させると化学的安定性等において、より優れた磁性粉末となる。本発明の磁性粉末は従来の針状粒子とは異なり、粒状の形状を有するため、磁性塗料を非磁性支持体上に塗布して磁性層を形成したときに、磁性粉末が針状磁性粉末に比べて高充填されやすい特徴がある。この特徴は、磁気記録媒体として高い磁束密度が得られやすいため、高出力が得られる利点がある。しかしながら磁性粉末が高充填される結果、粒子間に生じる磁気的相互作用も大きくなり、その結果粒子が磁気クラスターを形成し、記録再生時において、この磁気クラスターがあたかも１個の粒子のような挙動を示す。このクラスターの形成はノイズの原因となり、高密度記録をする上で、大きな問題となる。この磁気クラスターサイズは、再生用ヘッドにＧＭＲヘッドやＴＭＲヘッドなどの高感度ヘッド使用する時に、特に問題となる。即ち、高感度ヘッドを使用すると比較的容易に高い出力を得られるが、同時にノイズ出力も大きくなるため、大きいＳＮＲを得るためには、媒体のノイズを低減することが極めて重要な課題となる。この媒体ノイズは、磁気クラスターサイズの影響を大いに受け、低ノイズを実現するためには、磁気クラスターサイズを極力小さくすることが必須となる。
【００１７】
本発明者らは、本発明の磁性粉末の特徴を最大限に発揮して、高いＳＮＲを得るためには、本発明の磁性粉末に、さらに磁性粉末と非磁性粉末の合計含有量に対する磁性粉末の含有量が４０〜９０重量％の範囲になるように非磁性粉末を添加すると、磁性粉末間に適度に非磁性粉末が介在し、その結果磁性粉末間の磁気的相互作用が弱くなり、磁気クラスターサイズが小さくなって、ノイズが顕著に低減することを見出した。さらにこの非磁性粉末自身が、磁気凝集を形成しやすい磁性粉末を分散させる分散体としての効果を有することも見出した。
【００１８】
またこのときの非磁性粉末としては、非磁性粉末であれば特に限定されるものではないが、ヘマタイト（α−Ｆｅ２Ｏ３）、ゲーサイト（α−ＦｅＯＯＨ）アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）、シリカ（ＳｉＯ２）および二酸化チタン（ＴｉＯ２）の中から選ばれた少なくとも１種であることが好ましい。またこの非磁性粉末の粒子サイズとしては、平均粒子サイズが１０〜３０ｎｍの範囲にあることが好ましいことがわかった。この粒子サイズが１０ｎｍより小さいと、非磁性粉末といえども分散させることが困難になり、磁性粒子間に介在して、磁気的相互作用を弱める効果は少なくなる。一方、粒子サイズが３０ｎｍより大きくなると、磁性粒子に比べて粒子サイズが大き過ぎるため磁性粒子を分散させる効果が弱くなり、磁性粒子間に介在して磁気的相互作用を弱める効果も弱くなる。
【００１９】
この非磁性粉末の形状は特に限定されるものではなく、球状、楕円状、針状、サイコロ状、板状など任意の形状のものが使用可能であるが、本発明の磁性粉末の形状が粒状であるため、同時に含有させる非磁性粉末の形状も粒状のもの使用すると磁性粉末を分散させて粒子間に介在する効果が大きくなるため好ましい。
【００２０】
本発明に使用する磁性粉末は、飽和磁化としては３０〜１００Ａｍ２／ｋｇ（３０〜１０２０ｅｍｕ／ｇ）の範囲のものが、また保磁力は７９．６〜３１８．５ｋＡ／ｍ（１，０００〜４，０００エルステッド）の範囲のものが好ましい。
【００２１】
また本発明の磁性粉末を用いた磁気記録媒体の磁気特性としては、例えば長手配向媒体とする場合には、長手方向の保磁力（Ｈｃ）が１１９．４〜３５８．２ｋＡ／ｍ（１，５００〜４，５００エルステッドで、角形（Ｂｒ／Ｂｍ）は０．６５〜０．９２で、飽和磁束密度と磁性層厚さの積（Ｂｍ・ｔ）が０．００１〜０．１μＴｍの範囲とすることが好ましい。また垂直配向媒体とする場合には、垂直方向の保磁力（Ｈｃ）が７９．６〜３１８．５ｋＡ／ｍ（１，０００〜４，０００エルステッド）で、角形（Ｂｒ／Ｂｍ）は０．６０〜０．８５で、飽和磁束密度と磁性層厚さの積（Ｂｍ・ｔ）が０．００１〜０．１μＴｍの範囲とすることが好ましい。さらに無配向媒体とする場合には、長手方向の保磁力（Ｈｃ）が７９．６〜３１８．５ｋＡ／ｍ（１，０００〜４，０００エルステッド）で、角形（Ｂｒ／Ｂｍ）は０．４０〜０．６５で、飽和磁束密度と磁性層厚さの積（Ｂｍ・ｔ）が０．００１〜０．１μＴｍの範囲とすることが好ましい。
【００２２】
いずれの配向状態の磁気記録媒体においても、磁性層中の磁性粉末と非磁性粉末の合計含有量に対する磁性粉末の含有量が４０〜９０重量％の範囲になるよう非磁性粉末を含有させ、磁性粉末間に介在させることにより、磁性粉末間の磁気的相互作用を弱くして磁気クラスターサイズを小さくすることにより、ノイズが顕著に低下し、高いＳＮＲが得られることが分かった。
【００２３】
このように本発明の磁性粉末に非磁性粉末を特定量含有させるとノイズが顕著に低減する理由は以下の通りであると考えられる。通常磁性粉末は磁性層中に高充填するほど磁束密度が大きくなり、再生出力が大きくなる。これは従来の塗膜の基本的設計指針であり、従来針状磁性粉末を用いた磁気記録媒体においては磁性粉末をできる限り高充填する努力がなされてきた。一方本発明の磁性粉末は形状が粒状であるため、針状磁性粉末に比べて本質的に高充填されやすい特徴がある。この特徴は高い再生出力が得られる反面、磁性粉末が磁気クラスターを形成しやすくなる。磁気クラスター内では、個々の粒状粒子間に強い磁気的相互作用が働き、記録再生時において、この磁気クラスターがあたかも１個の粒子のように振舞う。この磁気クラスターの形成は、記録再生においては磁性層内に粒子サイズの大きな磁性粉末が存在することと同等の現象を引き起こし、ノイズが高くなる。この磁気クラスターサイズは、高密度記録媒体においては、ＳＮＲに大きな影響を与える。即ち高充填することによる再生出力の増加以上に、磁気クラスター形成によりノイズが増加し、ＳＮＲは逆に低下する。この現象は、再生ヘッドがＭＲヘッドからＧＭＲヘッドさらにはＴＭＲヘッドのように高感度化するにしたがいより顕著になる。本発明の磁性粉末は、従来の針状磁性粉末とは異なり粒状であり、さらに再生ヘッドがＭＲヘッドからＧＭＲヘッドやＴＭＲヘッドのような高感度ヘッドに変遷するに伴い、従来の針状磁性粉末を用いた媒体とは異なる塗膜設計が要求される。
【００２４】
本発明者らは、本発明の磁性粉末の特徴を最大限に発揮して、高いＳＮＲを得るためには、磁性層中に磁性粉末と同時に特定量の非磁性粉末を含有させると、磁性粒子間に非磁性粒子が介在して磁性粉末が非磁性粉末で希釈されたような状態になって粒子間の磁気的相互作用が弱くなり、結果的にノイズが顕著に低減して高いＳＮＲが得られることが分かった。さらにこの非磁性粉末自身が、磁気凝集を形成しやすい磁性粉末を分散させる効果を有することも分かった。即ち本発明は、従来の針状磁性粉末を用いた磁気記録媒体の高性能化のための基本設計とは、全く異なる基本設計の元になされたものである。
【００２５】
次に本発明の窒化鉄系磁性粉末の製造方法について、説明する。磁性粉末用出発原料としては、鉄系酸化物または水酸化物を使用できる。たとえば、ヘマタイト、マグネタイト、ゲータイトなどが好適なものとして挙げられる。平均粒子サイズとしては、とくに限定されないが、１０〜２５ｎｍ程度が望ましい。粒子サイズが小さすぎると、還元処理時に粒子間焼結が生じやすく、また大きすぎると、最終的に得られた磁性粉末の粒子サイズが大きすぎてノイズが高くなり、高いＳＮＲが得られにくくなる。
【００２６】
この出発原料に希土類元素やアルミニウム、シリコンなどを被着処理することも出来るし、またあらかじめこれらの元素を出発原料に添加しておくこともできる。被着処理するには、例えばアルカリまたは酸の水溶液中に出発原料を分散させ、これに希土類元素やアルミニウム、シリコンの塩を溶解させ、中和反応などにより原料粉末にこれらの元素を含む水酸化物や水和物を沈殿析出させることにより被着処理できる。
【００２７】
つぎに、このような原料を、水素気流中で加熱還元する。還元ガスは、とくに限定されず、水素ガス以外に、一酸化炭素ガスなどの還元性ガスを使用してもよい。還元温度としては、３００〜５００℃とするのが望ましい。還元温度が３００℃より低くなると、還元反応が十分進まなくなり、また、５００℃を超えると、粉末粒子の焼結が起こりやすくなり、好ましくない。
【００２８】
このような加熱還元処理後、窒化処理を施すことにより、本発明の鉄と窒素を構成元素とする磁性粉末が得られる。窒化処理としては、アンモニアを含むガスを用いて行うのが望ましい。アンモニアガス単体のほかに、水素ガス、ヘリウムガス、窒素ガス、アルゴンガスなどをキャリアーガスとした混合ガスを使用してもよい。窒素ガスは安価なため、特に好ましい。
【００２９】
窒化処理温度は、１００〜３００℃とするのが良い。窒化処理温度が低すぎると窒化が十分進まず、保磁力増加の効果が少ない。高すぎると、窒化が過剰に促進され、Ｆｅ４ＮやＦｅ３Ｎ相などの割合が増加するため保磁力が低下し、さらに飽和磁化の過度な低下を引き起こしやすい。
【００３０】
このような窒化処理にあたり、得られる磁性粉末中の鉄に対する窒素の含有量が１．０〜２０．０原子％となるように、窒化処理の条件を選択することが望ましい。上記窒素の量が少なすぎると、Ｆｅ１６Ｎ２の生成量が少ないため、保磁力向上の効果が少なくなる。また上記窒素の量が多すぎると、Ｆｅ４ＮやＦｅ３Ｎ相などが形成されやすくなり、保磁力が低下してさらに飽和磁化の過度な低下を引き起こしやすい。
【００３１】
次に上述した磁性粉末と共に添加する非磁性粉末としては、特に限定されるものではなく、通常磁気記録媒体に使用されるものは使用でき、αヘマタイト（α−Ｆｅ２Ｏ３）、ゲーサイト（α−ＦｅＯＯＨ）アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）、シリカ（ＳｉＯ２）および二酸化チタン（ＴｉＯ２）などが好ましいものとして使用できる。尚、ここでいう非磁性とは、飽和磁化が１ｅｍｕ／ｇ以下であることを指す。
【００３２】
たとえばαヘマタイトを使用する場合には、希土類元素やアルミニウム、シリコンなどで被着処理した１０〜３０ｎｍの粒状のマグネタイト粒子を原料に使用することができる。このマグネタイト粒子を空気中３００℃以上の温度で空気中加熱酸化してαヘマタイトとすることができる。また希土類元素やアルミニウム、シリコンなどが被着処理されているか、あるいはあらかじめこれらの元素を添加した粒子サイズが１０〜３０ｎｍの粒状の水酸化鉄を原料に使用することもできる。この水酸化鉄粒子を空気中２００〜３００℃で加熱脱水するとαヘマタイトとなる。これらマグネタイトあるいは水酸化鉄粒子を原料に用いてαヘマタイトとするときの加熱温度は、高過ぎるとαヘマタイト粒子間で凝集が生じやすくなり、分散性が低下しやすくなり、磁性粒子間に介在させて磁性粉末のクラスターサイズを低減させる本来の効果が小さくなる。一方低過ぎると、特にマグネタイト粒子を原料に用いる場合には、十分にαヘマタイトに変換されず磁性を有するマグネタイトが残存するため好ましくない。
【００３３】
本発明の磁気記録媒体は、上記の磁性粉末と非磁性粉末を、磁性粉末と非磁性粉末の合計含有量に対する磁性粉末の含有量が４０〜９０重量％の範囲になるように添加する。この含有量にすることにより、磁性粉末間に適度に非磁性粉末が介在し、その結果磁性粉末間の磁気的相互作用が弱くなり、磁気クラスターサイズが小さくなって、ノイズが顕著に低減する。非磁性粉末の含有量がこの範囲より少ないと、磁性粉末の磁気的相互作用を弱める効果が少なくなり、一方非磁性粉末の含有量がこの範囲より多いと、磁束密度が低くなりすぎ、再生出力が低下し過ぎて、高いＳＮＲが得られなくなる。
【００３４】
また非磁性粉末の粒子サイズとしては、平均粒子サイズが１０〜３０ｎｍの範囲にあることが好ましい。この粒子サイズが１０ｎｍより小さいと、非磁性粉末といえども分散させることが困難になり、磁性粒子間に介在して、磁気的相互作用を弱める効果は少なくなる。一方、粒子サイズが３０ｎｍより大きくなると、磁性粒子に比べて粒子サイズが大き過ぎるため磁性粒子を分散させる効果が弱くなり、磁性粒子間に介在して磁気的相互作用を弱める効果も弱くなる。
【００３５】
このように磁性粉末とともに非磁性粉末を上記の含有量割合になるように結合剤、有機溶剤とともに混合し、さらにこれらの粉末に最適な分散方法により作製した磁性塗料を、非磁性支持体上に塗布し乾燥することにより、作製できる。
【００３６】
また上記した磁性塗料を、α−ヘマタイトや二酸化チタンなどの非磁性粒子と結合剤を含有する下層上に形成して形成した重層塗膜とすることにより、本発明の磁性粉末の特徴をより発揮して高いＳＮＲが得られる。
【００３７】
以下に、本発明の磁気記録媒体について説明する。
【００３８】
本発明に使用する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。たとえば、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレートなどのポリエステル類、ポリオレフィン類、セルローストリアセテート、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリスルフオン、アラミド、芳香族ポリアミドなどからなる厚さが通常２〜１５μｍ、特に２〜７μｍのプラスチツクフイルムが好ましく用いられる。
【００３９】
磁性層の厚さは、長手記録の本質的な課題である減磁による出力低下の問題を解決するため、１０〜３００ｎｍ以下とする必要である。磁性層厚さが３００ｎｍ以上では、厚さ損失により再生出力が小さくなったり、残留磁束密度と厚さの積が大きくなりすぎて、特に再生ヘッドにＧＭＲヘッドを使用する場合には、再生出力の飽和による再生出力の歪が起こりやすい。１０ｎｍ未満では、均一な磁性層が得られにくい。
【００４０】
また磁気特性としては、例えば長手配向媒体とする場合には、長手方向の保磁力（Ｈｃ）が１１９．４〜３５８．２ｋＡ／ｍ（１，５００〜４，５００エルステッドで、角形（Ｂｒ／Ｂｍ）は０．６５〜０．９２の範囲に、垂直配向媒体とする場合には、垂直方向の保磁力（Ｈｃ）が７９．６〜３１８．５ｋＡ／ｍ（１，０００〜４，０００エルステッド）で、角形（Ｂｒ／Ｂｍ）は０．６０〜０．８５の範囲に、また無配向媒体とする場合には、長手方向の保磁力（Ｈｃ）が７９．６〜３１８．５ｋＡ／ｍ（１，０００〜４，０００エルステッド）で、角形（Ｂｒ／Ｂｍ）は０．４０〜０．６５の範囲にすることが好ましい。これらの保磁力範囲が好ましいのは、保磁力が低過ぎると、短波長領域で反磁界による減磁により出力低下が起こりやすくなり、また保磁力が大き過ぎると、磁気ヘッドによる記録が困難になるためである。また飽和磁束密度と磁性層厚さの積（Ｂｍ・ｔ）は、長手配向、垂直配向、無配向に関わらず０．００１〜０．１μＴｍの範囲とすることが好ましい。この範囲が好ましいのは、０．００１μＴｍ未満では、ＧＭＲのような高感度ヘッドを使用した場合でも再生出力が小さく、また１μＴｍを超えると、ＧＭＲのような高感度ヘッドを使用した場合に、出力が飽和して歪みやすくなるためである。
【００４１】
いずれの配向状態の磁気記録媒体においても、磁性層中の磁性粉末と非磁性粉末の合計含有量に対する磁性粉末の含有量が４０〜９０重量％の範囲になるよう非磁性粉末を含有させ、磁性粉末間に介在させることにより、磁性粒子間の磁気的相互作用を弱くして磁気クラスターサイズを小さくすることにより、ノイズが顕著に低下し、高いＳＮＲが得られる。
【００４２】
また、磁性層の平均面粗さとしてはＲａが１．０〜３．２ｎｍの範囲が好ましく、この範囲のときにヘッドとのコンタクトがよくなり、高いＳＮＲが得られる。一方Ｒａがこの範囲以下になると、ヘッドの張り付きなどにより摺動性が低下する傾向があり、またこの範囲以上では、ヘッドのコンタクトが悪くなり出力が低下しやすくなる。
【００４３】
本発明の磁性粉末は、従来の針状粒子とは異なり粒状の形状を有する。そのため磁性塗料を非磁性支持体上に塗布して磁性層を形成したときに、磁性粉末が針状磁性粉末に比べて高充填されやすい特徴がある。この特徴は、磁気記録媒体として高い磁束密度得られやすいため、高出力が得られる利点がある。しかしながら粒子が高充填する結果、粒子間に生じる磁気的相互作用が大きくなり、粒子が磁気クラスターを形成し、記録再生時において、この磁気クラスターがあたかも１個の粒子のような挙動を示し、ノイズの原因となる。再生用の磁気ヘッドに、ＧＭＲヘッドのような高感度ヘッドを使用すると、このノイズの影響が極めて大きくなり、大きな磁気クラスターを形成している磁気媒体では、高充填化によりＳＮＲは逆に低下する傾向を示す。
【００４４】
本発明者らは、本発明の磁性粉末の特徴を最大限に発揮して、高いＳＮＲを得るためには、磁性粉末間の磁気的相互作用を極力小さくして、磁気クラスターサイズを小さくすることが、高いＳＮＲを得る上で最も効果的であることを見出した。この磁気クラスターサイズを小さくする手段として、磁性層中の磁性粉末の含有量を少なくすることが有効であるが、磁性粉末に対して相対的にバインダーを増やすことにより磁性粉末を少なくしても磁性粉末同士は凝集しやすく、結果的に磁気クラスターサイズの低減効果は小さい。本発明者らは、この磁性粉末同士を凝集させることなく磁気クラスターサイズを小さくするためには、磁性粉末と同時に非磁性粉末を特定量含有させることが最も効果的であることを見出した。すなわち磁性粉末と同時に非磁性粉末を含有させることにより、この非磁性粉末が磁性粉末の分散媒体として作用し、かつ磁性粉末を分散した後に、この非磁性粉末が磁性粉末間に介在し、磁性粉末同士が再凝集することを防止する作用を有することを見出した。
【００４５】
また磁性層には、導電性向上と表面潤滑性向上を目的にカーボンブラックや、研磨性向上を目的にアルミナ等を含ませることが好ましい。このカーボンブラックやアルミナとしては従来公知のものを使用できる。
【００４６】
下塗層は必須の構成要素ではないが、耐久性の向上を目的として、非磁性支持体と磁性層との間に設けることが好ましい。下塗層の厚さとしては、０．１〜３．０μｍが好ましく、０．１μｍ以下では、磁気テープの耐久性が悪くなる場合があり、３．０μｍ以上では、磁気テープの耐久性の向上効果が飽和するばかりでなく、テープ全厚が厚くなって、１巻当りのテープ長さが短くなり、記憶容量が小さくなる。
【００４７】
下塗層に含ませる無機粒子としては特に限定されるものではないが、例えば非磁性の酸化鉄を用いる場合には、針状のものでは平均長さが５０〜２００ｎｍのものが好ましく、また粒状または無定形のものでは平均粒子サイズ５〜２００ｎｍのものが好ましく用いられる。
【００４８】
また、磁性層を垂直配向して垂直記録媒体として使用する場合には、下塗層には磁性粒子を使用することが好ましい。この際、磁性粒子の種類に特に限定はなく酸化鉄、金属あるいは合金が使用できるが、磁性層からの磁束を下塗層で閉じて、表面からのみ強い磁束を発生させることが目的であるため、下塗層に使用する磁性粒子はできるだけ保磁力が小さく、かつ飽和磁化の大きいものが好ましい。また好ましい粒子サイズや粒子形は、非磁性粒子を使用する場合と同様である。
【００４９】
またさらに垂直記録媒体として使用する場合には、下塗層の磁性層と、信号記録するための上層の磁性層の間に、さらに中間層を形成することもできる。この中間層は、上層と下塗層間の磁気的相互作用を制御し、垂直磁化成分をより有効に活用するために有効である。
【００５０】
下塗層、磁性層に使用する結合剤は特に限定されるものではなく、通常磁気記録媒体に使用されているものが使用できる。例えば、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−ビニルアルコール共重合樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル−ビニルアルコール共重合樹脂、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ート共重合樹脂などの塩化ビニル系樹脂、ニトロセルロース、エポキシ樹脂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ある。とくに、塩化ビニル系樹脂とポリウレタン樹脂とを併用するのが好ましい。
【００５１】
また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ート、ヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネートなどや、これらのイソシアネート類とトリメチロー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、上記イソシアネート類の縮合生成物などの各種のポリイソシアネートが好ましい。
【００５２】
磁性層、下塗層に含ませる潤滑剤には、従来公知の脂肪酸、脂肪酸エステル、脂肪酸アミドなどがいずれも用いられる。その中でも、炭素数１０以上、好ましくは１２〜３０の脂肪酸と、融点３５℃以下、好ましくは１０℃以下の脂肪酸エステルとを併用するのが、特に好ましい。
【００５３】
バックコート層は、必須の構成要素ではないが、磁気テープの場合、非磁性支持体の磁性層形成面の反対面にバックコート層を形成するのが望ましい。バックコート層の厚さは、０．２〜０．８μｍが好ましく、０．３〜０．８μｍがより好ましい。この範囲が好ましいのは、０．２μｍ未満では走行性の向上効果が不十分で、０．８μｍを超えるとテープ全厚が厚くなり、１巻当たりの記憶容量が小さくなるためである。
【００５４】
磁性塗料、下塗塗料、バックコート塗料の調製にあたり、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、酢酸ブチルなどのエステル系溶剤、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネートなどの炭酸エステル系溶剤、エタノール、イソプロパノールなどのアルコール系溶剤などを使用でき、その他、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の各種の有機溶剤が用いられる。
【００５５】
磁性塗料、下塗塗料、バックコート塗料の調製にあたり、従来から公知の塗料製造工程を使用でき、とくにニー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、磁性粉末など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。
【００５６】
また、非磁性支持体上に、磁性塗料、下塗塗料、バックコート塗料を塗布する際には、グラビア塗布、ロール塗布、ブレード塗布、エクストルー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。とくに、下塗塗料および磁性塗料の塗布方法は、非磁性支持体上に下塗塗料を塗布し乾燥したのちに磁性塗料を塗布する、逐次重層塗布方法か、下塗塗料と磁性塗料とを同時に塗布する、同時重層塗布方法（ウェットオンウェット）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、下塗塗料が湿潤状態のうちに磁性塗料を塗布する、同時重層塗布方式を採用するのがとくに好ましい。
【実施例】
【００５７】
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。また磁性粉末とともに添加する非磁性粉末として、粒状のαヘマタイト粒子を用いた例について説明するが、αヘマタイト粒子に限定されるものではないことは、言うまでもない。
【００５８】
＜実施例１＞
（Ａ）窒化鉄系磁性粉末の作製
形状がほぼ球状に近い平均粒子サイズが約１７ｎｍのマグネタイト粒子１０ｇを５００ｃｃの水に、超音波分散機を用いて、３０分間分散させた。この分散液にＹ／Ｆｅ：２．０ａｔ％になるように硝酸イットリウムを加えて溶解し、３０分間撹拌した。この分散液に、Ａｌ／Ｆｅ：２０．０ａｔ％になるようにアルミン酸ナトリウムおよび水酸化ナトリウムの水溶液をｐＨが７〜８になるように調整しながら滴下し、マグネタイト粒子の表面にアルミニウムおよびイットリウムの水酸化物を被着させた。その後、分散液をろ過し、固形分を水洗した後、空気中１１０℃で乾燥した。
【００５９】
その後、この粉末を水素気流中４５０℃で６時間、さらに４６０℃で１時間加熱還元し、粒子内部が鉄で表面がアルミニウムとイットリウムの化合物で被覆されたアルミニウムーイットリウム−鉄系磁性粉末を得た。つぎに、水素ガスを流した状態で、約１時間かけて、１４０℃まで降温した。１４０℃に到達した状態で、ガスをアンモニアガスに切り替え、温度を１４０℃に保った状態で、２０時間窒化処理を行った。その後、アンモニアガスを流した状態で、１４０℃から４０℃まで降温し、４０℃で、アンモニアガスから酸素と窒素の混合ガスに切り替え、２時間安定化処理を行った。さらに混合ガスを流した状態で温度を６０℃まで昇温し、６０℃で２時間安定化処理を行った。
【００６０】
ついで、混合ガスを流した状態で、６０℃から４０℃まで降温し、４０℃で約２４時間保持した後、混合ガスを流した状態で室温まで冷却し、空気中に取り出した。
【００６１】
このようにして得られたアルミニウムーイットリウム−窒化鉄系磁性粉末は、そのアルミニウム、イットリウムおよび窒素の含有量を蛍光Ｘ線により測定したところ、それぞれ１８．１ａｔ％、１．８ａｔ％および１０．３ａｔ％であった。また、Ｘ線回折パターンより、Ｆｅ１６Ｎ２相を示すプロファイルを得た。
【００６２】
さらに、高分解能分析透過電子顕微鏡で粒子形状を観察したところ、ほぼ球状の粒子で平均粒子サイズが１５．５ｎｍであり、内部がＦｅ１６Ｎ２構造の窒化鉄で、表面がアルミニウムとイットリウムからなる酸化物層で構成されたコアシェル構造であることがわかった。またＢＥＴ法により求めた比表面積は、１０３．２ｍ２／ｇであった。
【００６３】
また、この磁性粉末について、１，２７０ｋＡ／ｍ（１６ｋＯｅ）の磁界を印加して測定した飽和磁化は６２．４Ａｍ２／ｋｇ（６２．４ｅｍｕ／ｇ）、保磁力は１７５．９ｋＡ／ｍ（２，２１０エルステッド）であった。
【００６４】
（Ｂ）非磁性粉末の作製
上述した磁性粉末の原料に用いたアルミニウムとイットリウムの水酸化物を被着した、形状がほぼ球状に近い平均粒子サイズが約１７ｎｍのマグネタイト粒子を出発物質に使用した。このマグネタイト粒子を、空気中でまず３５０℃で２時間加熱酸化処理を行い、さらに空気中で４００℃で３０分間加熱酸化処理を行い、αヘマタイト粒子を作製した。このαヘマタイト粒子は、Ｘ線回折からα−Ｆｅ２Ｏ３構造のαヘマタイトであり、また飽和磁化は１ｅｍｕ／ｇ以下であり、ほとんど非磁性であることを確認した。このαヘマタイト粒子の平均粒子サイズは、１８ｎｍであった。
【００６５】
（Ｃ）磁性塗料の作製
磁性粉末として上記（Ａ）で作製した窒化鉄系磁性粉末を、非磁性粉末として上記（Ｂ）で作製したαヘマタイト粒子を使用し、以下の組成の磁性塗料成分をニーダで混練したのち、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ート（日本ポリウレタン工業社製の「コロネートＬ」）６重量部を加え、撹拌ろ過して磁性塗料を調製した。
【００６６】
（Ａ）で作製したＡｌ−Ｙ−窒化鉄系磁性粉末 ４９重量部
（Ｂ）で作製したαヘマタイト粒子 ２１重量部
塩化ビニル−ヒドロキシプロピルアクリレート共重合樹脂 １５重量部
（含有−ＳＯ３Ｎａ基：０．７×１０−４当量／ｇ）
ポリエステルポリウレタン樹脂 ９重量部
（含有−ＳＯ３Ｎａ基：１．０×１０−４当量／ｇ）
α−アルミナ（平均粒子サイズ：８０ｎｍ） ４重量部
シクロヘキサノン １５６重量部
トルエン １５６重量部
【００６７】
（Ｄ）下層用塗料の作製
下記の下層用塗料成分をニーダで混練したのち、サンドミルで滞留時間を４５分として分散し、下層用塗料を調整した。
【００６８】
酸化鉄粉末（平均粒子サイズ：５５ｎｍ） ７０重量部
アルミナ粉末（平均粒子サイズ：８０ｎｍ） １０重量部
カーボンブラック（平均粒子サイズ：２５ｎｍ） ２０重量部
塩化ビニル−ヒドロキシプロピルメタクリレート共重合樹脂 １０重量部
（含有−ＳＯ３Ｎａ基：０．７×１０−４当量／ｇ）
ポリエステルポリウレタン樹脂 ５重量部
（含有−ＳＯ３Ｎａ基：１．０×１０−４当量／ｇ）
メチルエチルケトン １３０重量部
トルエン ８０重量部
ミリスチン酸 １重量部
ステアリン酸ブチル １．５重量部
シクロヘキサノン ６５重量部
【００６９】
（Ｅ）磁気テープの作製
上記下層用塗料を、非磁性支持体であるポリエチレンテレフタレートフイルムに、乾燥およびカレンダ処理後の下層厚さが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、磁場配向処理、乾燥およびカレンダ処理後の磁性層厚さが１００ｎｍとなるように塗布厚さを調整しながら塗布した。
【００７０】
つぎに、この非磁性支持体の下塗層および磁性層の形成面とは反対面側に、バックコート塗料を、乾燥およびカレンダ処理後のバックコート層の厚さが７００ｎｍとなるように塗布し、乾燥した。バックコート塗料は、下記のバックコート塗料成分を、サンドミルで滞留時間４５分で分散したのち、ポリイソシアネート８．５部を加え、撹拌ろ過して調製したものである。
【００７１】
カーボンブラック（平均粒子サイズ：２５ｎｍ） ４０重量部
カーボンブラック（平均粒子サイズ：３７０ｎｍ） １重量部
硫酸バリウム ４重量部
ニトロセルロース ２８重量部
ポリウレタン樹脂（ＳＯ３Ｎａ基含有） ２０重量部
シクロヘキサノン １００重量部
トルエン １００重量部
メチルエチルケトン １００重量部
このようにして得た磁気シートを、５段カレンダ（温度７０℃、線圧１５０ｋｇ／ｃｍ）で鏡面化処理し、これをシートコアに巻いた状態で、６０℃，４０％ＲＨ下、４８時間エージングした。その後、１／２吋幅に裁断した。
【００７２】
＜実施例２＞
実施例１における磁性塗料の作製（Ｃ）において、（Ａ）で作製したＡｌーＹ−窒化鉄系磁性粉末と（Ｂ）で作製したαヘマタイト粒子の割合を、それぞれ４９重量部と２１重量部から５９．５重量部と１０．５重量部に変更した以外は、実施例１と同様にして、磁気テープを作製した。
【００７３】
＜実施例３＞
実施例１における磁性塗料の作製（Ｃ）において、（Ａ）で作製したＡｌーＹ−窒化鉄系磁性粉末と（Ｂ）で作製したαヘマタイト粒子の割合を、それぞれ４９重量部と２１重量部から３５重量部と３５重量部に変更した以外は、実施例１と同様にして、磁気テープを作製した。
【００７４】
＜実施例４＞
実施例１における磁性塗料の作製（Ｃ）において、（Ａ）で作製したＡｌーＹ−窒化鉄系磁性粉末と（Ｂ）で作製したαヘマタイト粒子の割合を、それぞれ４９重量部と２１重量部から５２．５重量部と２２．５重量部に、かつ塩化ビニル−ヒドロキシプロピルアクリレート共重合樹脂、ポリエステルポリウレタン樹脂およびポリイソシアネート使用量を、それぞれ１５重量部、９重量部および６重量部から、１２．５重量部、７．５重量部および５重量部に変更した以外は、実施例１と同様にして、磁気テープを作製した。
【００７５】
＜実施例５＞
実施例１における磁気テープの作製において、磁場配向処理を省いた以外は、実施例１と同様にして、磁気テープを作製した。
【００７６】
＜比較例１＞
実施例１における磁性塗料の作製において、（Ａ）で作製したＡｌーＹ−窒化鉄系磁性粉末と（Ｂ）で作製したαヘマタイト粒子の割合を、それぞれ４９重量部と２１重量部から７０重量部と０重量部に変更した以外は、実施例１と同様にして、磁気テープを作製した。即ち、αヘマタイト粒子を用いることなく、ＡｌーＹ−窒化鉄系磁性粉末のみを使用して、磁気テープを作製した。
【００７７】
＜比較例２＞
実施例４における磁性塗料の作製において、（Ａ）で作製したＡｌーＹ−窒化鉄系磁性粉末と（Ｂ）で作製したαヘマタイト粒子の割合を、それぞれ５２．５重量部と２２．５重量部から７５重量部と０重量部に変更した以外は、実施例４と同様にして、磁気テープを作製した。即ち、αヘマタイト粒子を用いることなく、ＡｌーＹ−窒化鉄系磁性粉末のみを使用して、磁気テープを作製した。
【００７８】
上記の実施例１〜５および比較例１、２の各磁気テープについて、下記の要領で磁気特性として長手方向の保磁力（Ｈｃ）、角形（Ｂｒ／Ｂｍ）および電磁変換特性を測定した。これらの結果は、表１にまとめて示す。
【００７９】
＜電磁変換特性の測定＞
電磁変換特性は回転ドラム装置を用いて測定した。測定条件は、記録ヘッドとして、
トラック幅：１２μｍ、ギャップ長：０．１７μｍ、Ｂｓ：１．２ＴのＭＩＧヘッドを使用し、再生ヘッドとして、トラック幅が２．５μｍのスピンバルブタイプのＧＭＲヘッドを使用した。テープとヘッドの相対速度は３．４ｍであり、スペクトルアナライザーを使用して２５０ｋｆｃｉの記録密度における再生出力（Ｓ）とブロードバンドノイズ（Ｎ）を測定し、ＳＮＲを求めた。なお再生出力、ノイズレベルおよびＳＮＲは、比較例１のテープの値を０ｄＢとして、相対値として示した。
【００８０】
【表１】
【００８１】
実施例１〜５の各磁気テープは、いずれも磁性層中に非磁性粉末であるαヘマタイト粒子を含有しているため、非磁性粉末を含まない比較例１、２の磁気テープに比べて磁束密度が小さくなり、その結果出力も小さくなる。一方、非磁性粉末を含有させることによるノイズ低減の効果は大きく、出力の低下分以上にノイズが低減し、その結果ＳＮＲとしては、非磁性粉末を含有させた実施例１〜５の磁気テープは、非磁性粉末を含有しない比較例１、２の磁気テープより高いＳＮＲが得られることがわかる。
【００８２】
これは非磁性粉末が、磁性層中で本発明のＦｅ１６Ｎ２相を少なくとも含む平均粒子サイズが１０〜２０ｎｍの粒状の磁性粉末間に介在して、磁性粉末同士の磁気的凝集することによる磁気クラスターの生成を防止すると同時に、磁性塗料作製において、非磁性粒子自身が分散体として作用し、磁性粉末の分散を促進する作用があるためと考えられる。
【００８３】
特にこの非磁性粉末を含有させることによるＳＮＲへの効果は、再生ヘッドにＧＭＲヘッドやＴＭＲヘッドのような高感度ヘッドを使用した場合により顕著になる。これは高感度再生ヘッドでは、容易に高出力が得られるが、同時にノイズも高くなるためである。したがって出力向上よりもノイズ低減の効果が大きい本発明の磁気記録媒体は、高感度再生ヘッドにより適した磁気記録媒体であることがわかる。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
非磁性支持体上に磁性粉末と結合剤を含有する磁性層を有する磁気記録媒体において、
上記磁性層が磁性粉末と非磁性粉末を含有し、
磁性粉末が鉄および窒素を少なくとも構成元素とし、かつＦｅ１６Ｎ２相を少なくとも含む平均粒子サイズが１０〜２０ｎｍの粒状の磁性粉末であり、非磁性粉末の平均粒子サイズが１０〜３０ｎｍであり、かつ磁性層に含まれる磁性粉末と非磁性粉末の合計含有量に対する磁性粉末の含有量が４０〜９０重量％の範囲にあることを特徴とする磁気記録媒体。
【請求項２】
磁性粉末中の鉄に対する窒素の含有量が１．０〜２０．０原子％であることを特徴とする請求項１に記載の磁気記録媒体。
【請求項３】
磁性粉末が窒素とさらに希土類元素、アルミニウム、シリコンの内の少なくとも１種の元素を含有する請求項１もしくは２に記載の磁気記録媒体。
【請求項４】
磁性粉末中の希土類元素、アルミニウム、シリコンの内の少なくとも１種の元素の含有量が、鉄に対してそれぞれ０．０５〜２０．０原子％であることを特徴とする請求項３に記載の磁気記録媒体。
【請求項５】
希類土元素がイットリウム、サマリウム、ネオジムの中から選ばれる少なくともひとつの元素であることを特徴とする請求項４に記載の磁気記録媒体。
【請求項６】
非磁性粉末がヘマタイト（α−Ｆｅ２Ｏ３）、ゲーサイト（α−ＦｅＯＯＨ）アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）、シリカ（ＳｉＯ２）および二酸化チタン（ＴｉＯ２）の中から選ばれた少なくとも１種であることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の磁気記録媒体。
【請求項７】
非磁性粉末が粒状であることを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれかに記載の磁気記録媒体。
【請求項８】
非磁性支持体と磁性層の間に、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有し、磁性層の厚さが１０〜３００ｎｍである請求項１〜７のいずれかに記載の磁気記録媒体。
【請求項１】
非磁性支持体上に磁性粉末と結合剤を含有する磁性層を有する磁気記録媒体において、
上記磁性層が磁性粉末と非磁性粉末を含有し、
磁性粉末が鉄および窒素を少なくとも構成元素とし、かつＦｅ１６Ｎ２相を少なくとも含む平均粒子サイズが１０〜２０ｎｍの粒状の磁性粉末であり、非磁性粉末の平均粒子サイズが１０〜３０ｎｍであり、かつ磁性層に含まれる磁性粉末と非磁性粉末の合計含有量に対する磁性粉末の含有量が４０〜９０重量％の範囲にあることを特徴とする磁気記録媒体。
【請求項２】
磁性粉末中の鉄に対する窒素の含有量が１．０〜２０．０原子％であることを特徴とする請求項１に記載の磁気記録媒体。
【請求項３】
磁性粉末が窒素とさらに希土類元素、アルミニウム、シリコンの内の少なくとも１種の元素を含有する請求項１もしくは２に記載の磁気記録媒体。
【請求項４】
磁性粉末中の希土類元素、アルミニウム、シリコンの内の少なくとも１種の元素の含有量が、鉄に対してそれぞれ０．０５〜２０．０原子％であることを特徴とする請求項３に記載の磁気記録媒体。
【請求項５】
希類土元素がイットリウム、サマリウム、ネオジムの中から選ばれる少なくともひとつの元素であることを特徴とする請求項４に記載の磁気記録媒体。
【請求項６】
非磁性粉末がヘマタイト（α−Ｆｅ２Ｏ３）、ゲーサイト（α−ＦｅＯＯＨ）アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）、シリカ（ＳｉＯ２）および二酸化チタン（ＴｉＯ２）の中から選ばれた少なくとも１種であることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の磁気記録媒体。
【請求項７】
非磁性粉末が粒状であることを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれかに記載の磁気記録媒体。
【請求項８】
非磁性支持体と磁性層の間に、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有し、磁性層の厚さが１０〜３００ｎｍである請求項１〜７のいずれかに記載の磁気記録媒体。
【公開番号】特開２００９−２６３９０（Ｐ２００９−２６３９０Ａ）
【公開日】平成２１年２月５日（２００９．２．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１８９０１８（Ｐ２００７−１８９０１８）
【出願日】平成１９年７月２０日（２００７．７．２０）
【出願人】（０００００５８１０）日立マクセル株式会社 (2,366)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年２月５日（２００９．２．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年７月２０日（２００７．７．２０）
【出願人】（０００００５８１０）日立マクセル株式会社 (2,366)
【Ｆターム（参考）】
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