(57)【要約】【課題】粒子サイズが非常に小さく、かつ極めて高い保磁力を有し、しかも高密度記録に最適な保磁力分布を有する磁性粉末を使用することにより、高出力化をはかり、すぐれた短波長記録特性を持つ磁気記録媒体を得る。【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、磁性層を構成する磁性粉末として、鉄と窒素を少なくとも構成元素とし、かつＦｅ16Ｎ2 相あるいはＦｅ8 Ｎ相とフェライト相を少なくとも含み、線源に銅のＫα１線を用いて測定したＸ線回折において、フェライト相の（３１１）面に相当する回折ピークが３５．５°から３９°に存在する磁性粉末を使用する。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
非磁性支持体と、
この非磁性支持体の一方の面側に設けられた、磁性粉末および結合剤を含有する磁性層とを有する磁気記録媒体であって、
前記磁性粉末が、少なくとも鉄および窒素を構成元素とし、かつＦｅ16Ｎ2 相あるいはＦｅ8 Ｎ相とフェライト相とを含み、線源に銅のＫα１線を用いて測定したＸ線回折においてフェライト相の（３１１）面に相当する回折ピークが３５．５°から３９°に存在する磁性粉末からなることを特徴とする磁気記録媒体。
【請求項２】
前記磁性粉末にはＦｅ3 Ｎ相が含まれている、請求項１記載の磁気記録媒体。
【請求項３】
前記磁性粉末にはα−Ｆｅ相が含まれている、請求項１記載の磁気記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高密度磁気記録に適した塗布型の磁気記録媒体に関し、具体的には主としてデジタルビデオテープ、コンピュータ用のバックアップテープなどの磁気テープに関する。
【背景技術】
【０００２】
非磁性支持体上に磁性粉末と結合剤とを含有する磁性層を塗布形成してなる塗布型の磁気記録媒体においては、記録再生方式の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必要があり、そのためには磁性層の厚さを薄くするのが効果的である。このような高記録密度媒体に記録されたデータや信号を読み出すための再生用磁気ヘッドとしては、従来の磁気誘導型の磁気ヘッド（ＭＩＧヘッド）に比べて高出力が得られる磁気抵抗効果型の磁気ヘッド（ＭＲヘッド）が一般に用いられる。
【０００４】
また、磁気記録媒体の高記録密度化に向けて磁性粉末においても各種特性の改善・改良が試みられている。たとえば、ノイズ低減のため、年々、磁性粉末の微粒子化が図られており、現在では粒子径が１００ｎｍ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、高保磁力化が図られ、鉄−コバルト合金化により２３８．９Ａ／ｍ（３０００Ｏｅ）程度の保磁力が実現されている（特許文献１〜３参照）。
【０００５】
ところが、上記のような針状の磁性粒子を用いる磁気記録媒体では、保磁力が磁性粒子の形状に依拠しているため、上記粒子径からのさらなる微粒子化は困難になってきている。すなわち、さらに微粒子化すると、比表面積が著しく大きくなり、飽和磁化が大きく低下する。そのため、金属または合金磁性粉末の最大の特徴である高飽和磁化のメリットが損なわれ、金属または合金を使用すること自体意味がなくなる。
【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、希土類−遷移金属系粒状磁性粉末、たとえば、粒状ないし楕円状の希土類−鉄−ホウ素系磁性粉末を使用した磁気記録媒体が提唱されている（特許文献４参照）。この媒体は、磁性粉末の超微粒子化が可能で、かつ高飽和磁化および高保磁力を実現でき、高記録密度化に大きく貢献するものである。
【０００７】
また、粒子形状が針状でない鉄系磁性粉末として、粒子形状が不定形で、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磁気記録媒体も提案されている（特許文献５参照）。
【０００８】
さらに、外層部分に希土類元素および／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を含有させる一方、鉄および窒素を構成元素とする内層部分にＦｅ16Ｎ2 相を含ませた平均粒子サイズが５〜５０ｎｍの球状ないし楕円状の磁性粉末を用いた磁気記録媒体や、Ｆｅ16Ｎ2 相の（２０２）面に相当する回折ピーク高さをＡとし、Ｆｅ16Ｎ2 相の（２２０）面に相当する回折ピークとα―Ｆｅの（１１０）面に相当する回折ピークとが重なり合って生じた回折ピーク高さをＢとしたときに、Ａ／Ｂが１．０〜２．０の範囲にあり、かつＦｅ4 Ｎ相の（１１１）面に相当する回折ピーク高さをＣとしたときに、Ｃ／Ａが０．５以下であることを特徴とする磁気記録媒体が提案されている（特許文献６、７参照）。
【０００９】
【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２００１−１８１７５４号公報（第４頁、第２２頁）
【特許文献５】特開２０００−２７７３１１号公報（第３頁、図４）
【特許文献６】特開２００４−２７３０９４号公報（第４頁）
【特許文献７】特開２００５−６３５２５号公報（第５頁）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、上記特許文献４の希土類−鉄−ホウ素系磁性粉末は、希土類化合物による高い磁気異方性とコアとなる鉄系材料による高飽和磁化のバランスの上で成立する複合材料であることから、磁気記録媒体に最適な分散性や化学安定性を維持した状態で上記磁気特性（例えば保持力）を改良することは難しい。また、特許文献５の窒化鉄系磁性粉末は粒子サイズが大きすぎ（同文献中の実施例では、ＢＥＴ比表面積が１０〜２２ｍ2 ／ｇのものが示されている）、低ノイズ化を目的とした高密度磁気記録用には適さない。
【００１１】
一方、特許文献６に記載されているＦｅ16Ｎ2 相を主相とする磁性粉末においては、平均化された高い保磁力と微粒子化との両立が図られているものの、微粒子化に伴って保磁力分布が広くなるため、より高い出力を得るのは困難になっている。
【００１２】
また、特許文献７に記載されているＦｅ16Ｎ2 相、α−Ｆｅ相ならびにＦｅ4 Ｎ相を組み合わせた磁性粉末では、高保磁力のＦｅ16Ｎ2 相と高飽和磁化のα−Ｆｅ相とを組み合わせることにより２つの材料のバランスを取った磁気特性を実現できるが、保磁力分布ならびに飽和磁化の分布が広がるため、更なる高出力化が困難である。
【００１３】
本発明は、このような事情に照らし、粒子サイズが非常に小さく、かつ極めて高い保磁力を有し、しかも高密度記録に最適な保磁力分布を有する磁性粉末を使用することにより、さらなる高出力化をはかり、すぐれた短波長記録特性を持つ磁気記録媒体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】
【００１４】
本発明者らは、上記の目的を達成すべく鋭意検討した結果、少なくとも鉄および窒素を構成元素とし、かつＦｅ16Ｎ2 相あるいはＦｅ8 Ｎ相とフェライト相とを含み、線源に銅のＫα１線を用いて測定したＸ線回折においてフェライト相の（３１１）面に相当する回折ピークが３５．５°から３９°に存在する磁性粉末が、極めて高い保磁力と高密度記録に最適な保磁力分布および飽和磁化とを有することを見いだした。そして、この磁性粉末を磁性層の構成材料として使用することにより、記録減磁による出力低下の問題のない超薄型磁性層を実現することができ、その結果、高出力化が図れて、すぐれた短波長記録特性が得られることが分かった。
【００１５】
本発明は、このような知見に基づいて完成されたもので、非磁性支持体と、この非磁性支持体の一方の面側に設けられた、磁性粉末および結合剤を含有する磁性層とを有する磁気記録媒体において、少なくとも鉄および窒素を構成元素とし、かつＦｅ16Ｎ2 相あるいはＦｅ8 Ｎ相とフェライト相とを含み、線源に銅のＫα１線を用いて測定したＸ線回折においてフェライト相の（３１１）面に相当する回折ピークが３５．５°から３９°に存在する磁性粉末を、前記磁性層における磁性粉末として使用したものである。この場合の磁性粉末については、後述するような理由から平均粒子サイズが５〜３０ｎｍのものを使用するのがよい。なお、上記Ｘ線回折の測定において線源に銅のＫα１線を使用したのは、本磁性粉末の結晶構造解析に適当な波長を有する為であるが、線源は特に限定されるものではない、ただし、銅のＫα１線以外の線源を用いる場合、別途、解析ピーク位置の補正が必要となる。補正には、例えばＢｒａｇｇの式（２ｄ×ｓｉｎθ＝ｎλ、ｄ：格子面間隔、λ：Ｘ線波長、θ：回析角、ｎ：次数）を用いることができる。
【００１６】
また、本発明者らは、Ｆｅ16Ｎ2 相あるいはＦｅ8 Ｎ相とＦｅ3 Ｎ相を少なくとも含み、線源に銅のＫα１線を用いて測定したＸ線回折において、フェライト相の（３１１）面に相当する回折ピークが３５．５°から３９°に存在する磁性粉末を使用することにより、高保磁力成分が小さく、高出力化に好適な磁気記録媒体が得られることも見いだした。
【００１７】
さらに、Ｆｅ16Ｎ2 相あるいはＦｅ8 Ｎ相とα−Ｆｅ相を少なくとも含み、線源に銅のＫα１線を用いて測定したＸ線回折において、フェライト相の（３１１）面に相当する回折ピークが３５．５°から３９°に存在する磁性粉末を使用することにより、高い飽和磁化を有し、すぐれた短波長記録特性を持つ磁気記録媒体が得られることも分かった。
【００１８】
本発明で使用する磁性粉末、すなわち、Ｆｅ16Ｎ2 相あるいはＦｅ8 Ｎ相とフェライト相を少なくとも含み、銅のＫα１線を用いて測定したＸ線回折において、フェライト相の（３１１）面に相当する回折ピークが３５．５°から３９°に存在する磁性粉末が、高保磁力と優れた保磁力分布を有するメカニズムの詳細は明らかではないが、Ｆｅ16Ｎ2 相の（１１２）面とフェライト相の（３１１）面の面間隔が近いことから、このような２つの構造を複合化させることにより、結晶構造や磁気構造が安定し、異方性磁界分布がシャープになったものと本発明者らは考えている。また、Ｆｅ16Ｎ2 相だけではなく、Ｆｅ3 Ｎ相やα−Ｆｅ相を組み合わせることにより、結晶構造や磁気構造の安定性がさらに増し、保磁力分布が向上するものと考えている。いずれにしても、上記のような磁性粉末を用いて作製した磁気記録媒体において、優れた磁気特性と短波長記録特性が得られることは、本発明者らにより、初めて見出されたものである。
【発明の効果】
【００１９】
本発明では、磁性層を構成する磁性粉末として、鉄と窒素を少なくとも構成元素とし、かつＦｅ16Ｎ2 相あるいはＦｅ8 Ｎ相とフェライト相を少なくとも含み、線源に銅のＫα１線を用いて測定したＸ線回折においてフェライト相の（３１１）面に相当する回折ピークが３５．５°から３９°に存在する磁性粉末を用いた。この磁性粉末は、微粒子化されてもシャープな保磁力分布を維持することができる。これにより、従来より一段と高出力化を図ることができ、すぐれた短波長記録特性を有する磁気記録媒体を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
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、Ｆｅ16Ｎ2 相あるいはＦｅ8 Ｎ相とフェライト相を少なくとも含み、銅のＫα１線を用いて測定したＸ線回折においてフェライト相の（３１１）面に相当する回折ピークが３５．５°から３９°に存在する磁性粉末を用いた磁気記録媒体が高密度記録に最も適した磁気記録媒体になり得るとの知見を得た。
【００２１】
本発明に使用する磁性粉末においては、Ｆｅ16Ｎ2 相あるいはＦｅ8 Ｎ相に対するフェライト相の割合は特に限定するものではないが、２０〜７５重量％、好ましくは２５〜６０重量％である。２０重量％より少なすぎると格子の整合性が悪く、７５重量％を超えると飽和磁化や保磁力が著しく低下する。
【００２２】
Ｆｅ16Ｎ2 相あるいはＦｅ8 Ｎ相に対するＦｅ3 Ｎ相の割合は、０．１〜３０重量％、好ましくは０．１〜２５重量％、さらに好ましくは０．１〜２０重量％である。０．１重量％より、少なすぎるとＦｅ3 Ｎ相の確認が困難であり、３０重量％を超えると飽和磁化、保磁力が著しく低下する。
【００２３】
Ｆｅ16Ｎ2 相あるいはＦｅ8 Ｎ相に対するα−Ｆｅ相の割合は０．１〜３０重量％、好ましくは０．１〜２５重量％、さらに好ましくは０．１〜２０重量％である。０．１重量％より、少なすぎるとα−Ｆｅ相の確認が困難であり、３０重量％を超えると保磁力が大きく低下する。
【００２４】
鉄に対する窒素の含有量は１．０〜２０．０原子％、好ましくは５．０〜１８．０原子％、より好ましくは８．０〜１５．０原子％である。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。
【００２５】
本発明で使用する窒化鉄系磁性粉末は、従来の針状粒子とは異なり、粒状ないし楕円状の形状を有する。その粒子サイズは、微粒子化の要求に対して、平均で５〜５０ｎｍの範囲とするのが最適である。平均粒子サイズが小さすぎると、磁性塗料調製時の分散性が悪くなり、また熱的にも不安定になり、保磁力が経時的に変化しやすい。粒子サイズが大きすぎると、ノイズ増加の原因となるだけでなく、平滑な磁性層面を得にくくなる。なお、ここでいう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サイズを実測し、３００個の平均値により求められるものである。
【００２６】
本発明で使用する窒化鉄系磁性粉末において、Ｆｅ16Ｎ2 相は、磁性粉末の内部に存在させてもよいが、表面磁気異方性の効果を向上させるため、磁性粉末の外層部分に多く存在させても良い。
【００２７】
次に、本発明で使用する窒化鉄系磁性粉末の製造方法について説明する。まず、出発原料には、鉄系酸化物または水酸化物を使用する。たとえばヘマタイト、マグネタイト、ゲータイトなどが挙げられる。平均粒子サイズとしては、とくに限定されないが、通常５〜８０ｎｍ、好ましくは５〜５０ｎｍ、より好ましくは５〜３０ｎｍである。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、還元処理が不均質となりやすく、粒子径や磁気特性の制御が困難となる。
【００２８】
アルミニウムあるいはシリコン、リン、カーボン、ホウ素、マグネシウム、カルシウム、リチウムなどの元素、あるいはこれらの元素で構成された化合物を、上記の鉄系酸化物または水酸化物を作製時に、鉄化合物を同時に溶解させ、取り込ませて作製しても良い。
【００２９】
チタン、クロム、マンガン、バリウム、ストロンチウム、イットリウムや希土類元素についても同様に、鉄系酸化物または水酸化物粒子作製時に、鉄化合物を同時に溶解させ、取り込ませて作製しても良い。
【００３０】
上記の出発原料に対して、アルミニウムあるいはシリコン、リン、カーボン、ホウ素、マグネシウム、カルシウム、リチウムなどの元素、さらに、チタン、クロム、マンガン、バリウム、ストロンチウム、イットリウムや希土類元素を被着させることができる。この場合、アルカリまたは酸の水溶液中に出発原料を分散させ、ｐＨ調整により、所望の元素を含む化合物を沈殿析出させるようにすればよい。これらの元素は共沈させても、順に析出させても良い。
【００３１】
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。還元温度は、２５０〜６００℃とするのが望ましい。還元温度が２５０℃より低くなると、還元反応が十分進まなくなり、６００℃を超えると、粉末粒子の焼結が起こりやすくなり、いずれも好ましくない。
【００３２】
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、とくに好ましい。
【００３３】
窒化処理温度は、１００〜３００℃とするのがよい。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、過度の窒化エネルギーが与えられ、結晶性の低いＦｅ4 ＮやＦｅ3 Ｎ相の割合が増加し、保磁力がむしろ低下し、さらに飽和磁化の過度な低下を引き起こしやすい。
【００３４】
窒化処理後に、１００〜２００℃の温度域で、熱処理を行う。熱処理の雰囲気は窒素ガス、ヘリウムガス、アルゴンガス、二酸化炭素などの不活性ガスを用いるが、水素や一酸化炭素などの還元性ガス、およびこれらの混合ガスを用いても良い。Ｆｅ3 Ｎやα−Ｆｅの生成割合は前記の窒化処理過程あるいは熱処理過程で任意の割合に調節することが出来る。
【００３５】
本発明における上記の窒化鉄系磁性粉末は、従来の形状磁気異方性のみに基づく針状磁性粉末とは異なり、大きな結晶磁気異方性を有し、粒状形状とした場合でも、一方向に大きな保磁力を発現すると考えられる。
【００３６】
この磁性材料を先述した平均粒子サイズ５〜３０ｎｍの微粒子とすることにより、磁気ヘッドでの記録・消去が可能な範囲内で高い保磁力と適度な飽和磁化を示し、薄層領域（たとえば厚さ３００ｎｍ以下）の塗布型磁気記録媒体としてすぐれた電磁変換特性を発揮するようになる。このように、本発明で使用する磁性粉末は、飽和磁化、保磁力、保磁力分布、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たものである。
【００３７】
本発明の磁気記録媒体は、上記した窒化鉄系磁性粉末と結合剤とを溶剤中に分散混合した磁性塗料を、非磁性支持体上に塗布し乾燥して、磁性層を形成することにより作製できる。磁性層の形成に先立ち、非磁性支持体上に酸化鉄、酸化チタン、酸化アルミニウムなどの非磁性粉末と結合剤とを含有する下塗り塗料を塗布し乾燥して、下塗り層を形成し、この上に磁性層を形成してもよい。
【００３８】
本発明の磁気記録媒体は、通常、非磁性支持体と、この非磁性支持体の一方の面に設けられる下塗り層と、この下塗り層の上に設けられる磁性層と、非磁性支持体の他方の面に設けられるバックコート層とから構成される。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２〜１５μｍ、とくに２〜７μｍのプラスチツクフィルムが好ましいものとして用いられる。
【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を避けるために３００ｎｍ以下の薄層が好ましく、とくに１０〜３００ｎｍが好ましく、１０〜２５０ｎｍがより好ましく、１０〜２００ｎｍが最も好ましい。３００ｎｍを超えると、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、ＭＲヘッド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。本発明の磁気記録媒体の好ましい態様においては、磁性粉末が平均粒子サイズ５〜３０ｎｍと極めて微粒子の粒状ないし楕円状であるため、従来の針状磁性粉末ではほとんど不可能な極めて薄い磁性層厚さも実現できるようになる。
【００４０】
磁気テープの場合、磁性層の長手方向の保磁力は、７９．６〜３１８．４ｋＡ／ｍ（１，０００〜４，０００Ｏｅ）、好ましくは１１９．４〜３１８．４ｋＡ／ｍ（１，５００〜４，０００Ｏｅ）である。７９．６ｋＡ／ｍ未満では、記録波長を短くすると反磁界減磁で出力低下が起こりやすくなり、また３１８．４ｋＡ／ｍを超えると、磁気ヘッドによる記録が困難になる。長手方向の角形比（Ｂｒ／Ｂｍ）は、通常０．６〜０．９であり、とくに好ましくは０．８〜０．９である。長手方向の飽和磁束密度と厚さの積は、０．００１〜０．１μＴｍ、好ましくは０．００１５〜０．０５μＴｍである。０．００１μＴｍ未満では、ＭＲヘッドを使用した場合にも再生出力が小さく、０．１μＴｍを超えると、目的とする短波長領域で高い出力を得にくくなる傾向がある。磁性層の平均面粗さＲａは１．０〜３．２ｎｍのときにＭＲヘッドを使用した場合に、ＭＲヘッドとのコンタクトが良くなり、ＭＲヘッドを使用したときの再生出力が高くなり、好ましい。
【００４１】
下塗り層は、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られる。下塗り層の厚さは、０．１〜３．０μｍが好ましく、０．１５〜２．５μｍがより好ましい。０．１μｍ未満では、磁気テープの耐久性が悪くなる場合があり、３．０μｍを超えると、磁気テープの耐久性の向上効果が飽和し、またテープ全厚が厚くなり、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。下塗り層には、塗料粘度やテープ剛性を制御する目的で、酸化チタン、酸化鉄、酸化アルミニウムなどの非磁性粉末を含ませることができる。また下塗り層には、導電性改良の目的で、アセチレンブラック、ファーネスブラック、サーマルブラックなどのカーボンブラックを含ませることができる。
【００４２】
次に、磁性層や下塗り層に用いる結合剤と潤滑剤について、説明する。下塗り層や磁性層に使用する結合剤としては、塩化ビニル樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、塩化ビニル−ビニルアルコール共重合体、塩化ビニル−酢酸ビニル−ビニルアルコール共重合体、塩化ビニル−酢酸ビニル−無水マレイン酸共重合体、塩化ビニル−水酸基含有アルキルアクリレート共重合体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好ましく使用される。特に、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。その中でも、塩化ビニル−水酸基含有アルキルアクリレート共重合体とポリウレタン樹脂を併用するのが最も好ましい。ポリウレタン樹脂には、ポリエステルポリウレタン、ポリエーテルポリウレタン、ポリエーテルポリエステルポリウレタン、ポリカーボネートポリウレタン、ポリエステルポリカーボネートポリウレタンなどがある。これらの結合剤は、磁性粉末や非磁性粉末などの固体粉末１００重量部に対して、７〜５０重量部、好ましくは１０〜３５重量部の範囲で用いられる。とくに結合剤として、塩化ビニル系樹脂５〜３０重量部と、ポリウレタン樹脂２〜２０重量部とを、複合して用いるのが好ましい。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く用いられる。
【００４３】
下塗り層、磁性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（より好ましくは１０℃以下）の脂肪酸エステルとを併用するのが良い。
【００４４】
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がより好ましく、０．３〜０．６μｍがさらに好ましい。０．２μｍ未満では、走行性の向上効果が不十分であり、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。バックコート層には、アセチレンブラック、ファーネスブラック、サーマルブラックなどのカーボンブラックを含ませる。
【００４５】
磁性塗料、下塗り塗料、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る。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。
【００４６】
磁性塗料、下塗り塗料、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と、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。
【００４７】
また、非磁性支持体上に、磁性塗料、下塗り塗料、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。下塗り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り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、下塗り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）のいずれを採用してもよい。塗布時の薄層磁性層のレベリングを考えると、下塗り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好ましい。
【００４８】
［実施例］
以下、本発明の実施例について説明する。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。
【実施例１】
【００４９】
（Ａ）  窒化鉄系磁性粉末の製造：
形状がほぼ球状に近い平均粒子サイズが１６ｎｍのマグネタイト粒子１０部を５００部の水に、超音波分散機を用いて３０分間分散させた。この分散液に１．３部の硝酸イットリウムと４．７部の塩化アルミニウムを加えて溶解し、３０分間撹拌した。これとは別に、０．４５部の水酸化ナトリウムを１００部の水に溶解した。この水酸化ナトリウム水溶液を上記の分散液に約３０分間かけて滴下し、滴下終了後、さらに１時間攪拌した。この処理により、マグネタイト粒子表面にイットリウムとアルミニウムの水酸化物を被着析出させた。これを水洗し、ろ過後、９０℃で乾燥して、マグネタイト粒子の表面に被着形成した粉末を得た。
【００５０】
このようにマグネタイト粒子の表面に被着形成した粉末を水素気流中４５０℃で２時間加熱還元して、イットリウム−アルミニウム−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、１５０℃まで降温した。１５０℃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１５０℃に保った状態で、３０時間窒化処理を行った。その後、アンモニアガスをアルゴンガスに切り替え、３０分間保持した。その後、温度を１５０℃から１６０℃まで昇温した後、１時間熱処理を行った。その後、１６０℃から８０℃まで降温し、８０℃で、アルゴン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。ついで、混合ガスを流した状態で、８０℃から３０℃まで降温した後、空気中に取り出した。
【００５１】
このようにして得られた窒化鉄系磁性粉末は、そのイットリウムとアルミニウムの含有量を高周波誘導結合プラズマ（ＩＣＰ）発光分析装置により測定したところ、それぞれＦｅに対して２．５原子％と１０．８原子％であった。また、Ｘ線回折パターンより、Ｆｅ16Ｎ2 相（あるいはＦｅ8 Ｎ相）とＦｅ3 Ｎ相、酸化物相の混相を示すプロファイルを得た。酸化物相（フェライト相）の（３１１）面に相当する回折ピークは３７°付近に観察された。
【００５２】
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１５ｎｍであることがわかった。また、この磁性粉末について、１２７０ｋＡ／ｍ（１６ｋＯｅ）の磁界を印加して測定した飽和磁化は８５．２Ａｍ2 ／kg（８５．２ｅｍｕ／ｇ）、保磁力は２２６．９ｋＡ／ｍ（２，８５０エルステッド）であった。
【００５３】
（Ｂ）  磁気テープの作製：
下記の下塗り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６部を加え、撹拌ろ過して、下塗り塗料を調製した。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、これに下記の磁性塗料成分（２）を加え、混合した。
【００５４】
〈下塗り塗料成分〉
・酸化鉄粉末（平均粒径：５５ｎｍ）                                  ７０部
・酸化アルミニウム粉末（平均粒径：８０ｎｍ）                        １０部
・カーボンブラツク（平均粒径：２５ｎｍ）                            ２０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
【００５５】
〈磁性塗料成分（１）〉
・上記（Ａ）で製造したイットリウム−窒化鉄系磁性粉末              １００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                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：８０ｎｍ）                                １０部
・カーボンブラツク（平均粒径：２５ｎｍ）                          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
【００５６】
〈磁性塗料成分（２）〉
・ステアリン酸                                                    １．５部
・ポリイソシアネート                                                  ４部
（日本ポリウレタン工業社製の「コロネートＬ」）
・シクロヘキサノン                                                １３３部
・トルエン                                                          ３３部
【００５７】
上記の下塗り塗料を、非磁性支持体である厚さ６μｍのポリエチレンナフタレートフィルム（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、磁場配向処理、乾燥およびカレンダ処理後の磁性層の厚さが９０ｎｍとなるように塗布した。
【００５８】
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、バツクコート塗料を、乾燥およびカレンダ処理後のバツクコート層の厚さが７００ｎｍとなるように塗布し、乾燥した。バツクコート塗料は、下記のバツ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。
【００５９】
〈バツクコート塗料成分〉
・カーボンブラツク（平均粒径：２５ｎｍ）                        ４０．５部
・カーボンブラツク（平均粒径：３７０ｎｍ）                        ０．５部
・硫酸バリウム                                                  ４．０５部
・ニトロセルロース                                                  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
【００６０】
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インチ幅に裁断し、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ール（回転測度＋１５０％、巻付け角３０°）で研磨して、長さ６０９ｍの磁気テープを作製した。この磁気テープをカートリッジに組み込み、コンピュータ用テープとした。
【実施例２】
【００６１】
窒化鉄磁性粉末の製造において窒化後の熱処理温度を１６０℃から１７０℃に変更した以外は、実施例１と同様にして、磁性粉末ならびに磁気テープを作製し、これをカートリッジに組み込み、コンピュータ用テープとした。
【００６２】
このようにして得られた窒化鉄系磁性粉末は、そのイットリウムとアルミニウムの含有量を高周波誘導結合プラズマ（ＩＣＰ）発光分析装置により測定したところ、それぞれＦｅに対して２．６原子％と１０．８原子％であった。また、Ｘ線回折パターンより、Ｆｅ16Ｎ2 相（あるいはＦｅ8 Ｎ相）とＦｅ3 Ｎ相、酸化物相の混相を示すプロファイルを得た。酸化物相（フェライト相）の（３１１）面に相当する回折ピークは３８°付近に観察された。
【００６３】
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１５ｎｍであることがわかった。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８０．７Ａｍ2 ／kg（８０．７ｅｍｕ／ｇ）、保磁力は２１５．８ｋＡ／ｍ（２７１０エルステッド）であった。
【実施例３】
【００６４】
窒化鉄磁性粉末の製造において、磁気テープの作製において、還元温度を４５０℃から５５０℃に変更した以外は、実施例１と同様にして、磁性粉末ならびに磁気テープを作製し、これをカートリッジに組み込み、コンピュータ用テープとした。
【００６５】
このようにして得られた窒化鉄系磁性粉末は、そのイットリウムとアルミニウムの含有量を高周波誘導結合プラズマ（ＩＣＰ）発光分析装置により測定したところ、それぞれＦｅに対して２．５原子％と１０．７原子％であった。また、Ｘ線回折パターンより、Ｆｅ16Ｎ2 相（あるいはＦｅ8 Ｎ相）とα−Ｆｅ相、酸化物相の混相を示すプロファイルを得た。酸化物相（フェライト相）の（３１１）面に相当する回折ピークは３６°付近に観察された。
【００６６】
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１６ｎｍであることがわかった。また、この磁性粉末について、１２７０ｋＡ／ｍ（１６ｋＯｅ）の磁界を印加して測定した飽和磁化は９２．５Ａｍ2 ／kg（９２．５ｅｍｕ／ｇ）、保磁力は２１７．４ｋＡ／ｍ（２，７３０エルステッド）であった。
【実施例４】
【００６７】
平均粒径１６ｎｍのマグネタイト粒子１０部を５００部の水に、超音波分散機を用いて、３０分間分散させた。この分散液に１．３部の硝酸イットリウムを加えて溶解し、３０分間撹拌した。これとは別に、０．４部の水酸化ナトリウムを１００ｃｃの水に溶解した。この水酸化ナトリウム水溶液を上記の分散液に約３０分間かけて滴下し、滴下終了後、さらに１時間攪拌した。このイットリウムの水酸化物を被着したマグネタイト粒子の分散液に２．１部のケイ酸ソーダを加えて溶解し、３０分間撹拌した。これとは別に、０．１Ｎの硝酸水溶液２００部を作製した。この硝酸水溶液を上記の分散液のｐＨが７．０になるように約１時間かけて滴下し、滴下終了後、さらに３時間撹拌した。この処理によりイットリウムの水酸化物とシリコンの化合物をマグネタイト表面に被着析出させた。これを水洗し、ろ過後、９０℃で乾燥して、マグネタイト粒子の表面に被着形成した粉末を得た。
【００６８】
この粉末について、実施例１と同様にして、水素還元、アンモニア中窒化処理ならびに熱処理を行い、イットリウム−シリコン系窒化鉄磁性粉末を得た。
【００６９】
このようにして得られた窒化鉄磁性粉末は、そのイットリウムおよびシリコンの含有量を蛍光Ｘ線により測定したところ、それぞれＦｅに対して２．４原子％と１１．０原子％であった。また、Ｘ線回折パターンより、Ｆｅ16Ｎ2 相（あるいはＦｅ8 Ｎ相）とＦｅ3 Ｎ相、酸化物相の混相を示すプロファイルを得た。酸化物相（フェライト相）の（３１１）面に相当する回折ピークは３７°付近に観察された。
【００７０】
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１５ｎｍであることがわかった。この磁性粉末について、１２７０ｋＡ／ｍ（１６ｋＯｅ）の磁界を印加して測定した飽和磁化は８５．７Ａｍ2 ／kg（８５．７ｅｍｕ／ｇ）、保磁力は２３０．９ｋＡ／ｍ（２９００エルステッド）であった。
【００７１】
磁気テープの作製において、上記の窒化鉄磁性粉末を使用した以外は、実施例１と同様にして、磁気テープを作製し、これをカートリッジに組み込み、コンピュータ用テープとした。
【００７２】
［比較例１］
窒化鉄系磁性粉末の製造において、窒化処理後の熱処理を行わずに、窒化後１５０℃から８０℃まで降温し、８０℃で、アルゴン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以外は、実施例１と同様にして窒化鉄磁性粉末を得た。
【００７３】
このようにして得られた窒化鉄磁性粉末は、そのイットリウムおよびアルミニウムの含有量を高周波誘導結合プラズマ（ＩＣＰ）発光分析装置により測定したところ、それぞれＦｅに対して２．４原子％と１０．９原子％であった。また、Ｘ線回折パターンより、Ｆｅ16Ｎ2 相（あるいはＦｅ8 Ｎ相）とＦｅ3 Ｎ相、酸化物相の混相を示すプロファイルを得た。酸化物相（フェライト相）の（３１１）面に相当する回折ピークは３５°付近に観察された。
【００７４】
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１５ｎｍであることがわかった。この磁性粉末について、１２７０ｋＡ／ｍ（１６ｋＯｅ）の磁界を印加して測定した飽和磁化は８７．３Ａｍ2 ／kg（８７．３ｅｍｕ／ｇ）、保磁力は２６１．１ｋＡ／ｍ（２８００エルステッド）であった。
【００７５】
磁気テープの作製において、上記の窒化鉄磁性粉末を使用した以外は、実施例１と同様にして、磁気テープを作製し、これをカートリッジに組み込み、コンピュータ用テープとした。
【００７６】
［比較例２］
窒化鉄系磁性粉末の製造において、窒化処理後の熱処理を行わずに、窒化後１５０℃から８０℃まで降温し、８０℃で、アルゴン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以外は、実施例４と同様にして窒化鉄磁性粉末を得た。
【００７７】
このようにして得られた窒化鉄磁性粉末は、そのイットリウムとシリコンの含有量を蛍光Ｘ線により測定したところ、それぞれＦｅに対して２．５原子％と１０．８原子％であった。また、Ｘ線回折パターンより、Ｆｅ16Ｎ2 相（あるいはＦｅ8 Ｎ相）とＦｅ3 Ｎ相、酸化物相の混相を示すプロファイルを得た。酸化物相（フェライト相）の（３１１）面に相当する回折ピークは３５°付近に観察された。
【００７８】
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１５ｎｍであることがわかった。この磁性粉末について、１２７０ｋＡ／ｍ（１６ｋＯｅ）の磁界を印加して測定した飽和磁化は８８．０Ａｍ2 ／kg（８８．０ｅｍｕ／ｇ）、保磁力は２２９．３ｋＡ／ｍ（２８８０エルステッド）であった。
【００７９】
磁気テープの作製において、上記の窒化鉄磁性粉末を使用した以外は、実施例１と同様にして、磁気テープを作製し、これをカートリッジに組み込み、コンピュータ用テープとした。
【００８０】
《磁気特性の評価》
上記の実施例１〜４および比較例１〜２の各磁気テープについて、磁気特性として、長手方向の保磁力と保磁力分布、角形比および飽和磁束密度と磁性層厚さとの積を測定し、また下記の要領で、電磁変換特性を測定した。これらの結果を表１に示す。同表には、参考のために、各磁気テープの作製に使用した磁性粉末の飽和磁化および保磁力を併記した。また、同表中の回折ピークは、酸化物相（フェライト相）の（３１１）面に相当する回折ピークを意味する。
【００８１】
〈電磁変換特性の測定〉
電磁変換特性として、ヒューレットパッカード社製のＬＴＯドライブを用い、４０℃，５％ＲＨの条件下で５回走行後、最短記録波長０．３３μｍのランダムデータ信号を記録し、再生ヘッドからの出力を読み取り、比較例１の値を基準（０）とした相対値（ｄＢ）を求めた。
【００８２】
【表１】
2008071425.tif 000002
【００８３】
表１の結果から明らかなように、実施例１〜４に係る各磁性粉末は、比較例１・２に係る各磁性粉末に比べて、シャープな保磁力分布を示すと共に高いＣ／Ｎ特性を有する。このようにフェライト相の（３１１）面に相当する回折ピークが３５．５°から３９°に存在する磁性粉末がシャープな保磁力分布と優れた電磁変換特性を有するメカニズムの詳細は明らかではないが、Ｆｅ16Ｎ2 相の（１１２）面とフェライト相の（３１１）面の面間隔が近いことから、このような２つの構造を組み合わせることにより、結晶構造や磁気構造が安定し、異方性磁界分布がシャープになったものと推測される。またＦｅ3 Ｎ相やＦｅ相を組み合わせることにより、結晶構造や磁気構造の安定性が増し、さらに保磁力分布が向上するものと考えられる。このような磁性粉末ならびに磁気記録媒体の構成要件を満たすことで、良好な短波長記録特性が得られることは、本発明者らにより初めて見出されたものである。