JPH0223601A - 磁気記録用磁性粉 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的コ （産業上の利用分野） 本発明は、特に高密度磁気記録に適した磁気記録用磁性
粉に関する。

（従来の技術） 塗布形の磁気記録用媒体は、ポリエチレンテレフタレー
ト等の非磁性支持体と、この支持体上に設けられた磁性
粉および樹脂バインダを主成分とする磁性層とから構成
されている。

磁性粉としては、従来よりγ−Ｆｅ２０３、ＣｒＯ２、
ｃｏ−γＦｅ２Ｏ３等の針状磁性粉が広く用いられてい
る。

最近、磁気記録密度の大幅な向上を図るために、垂直磁
気記録のできる磁気記録用媒体が強く望まれており、こ
れに適する磁気記録用磁性粉として六方晶系フェライト
の超微粒子状磁性粉を用いたものか研究され、高密度記
録が可能であることが見出されている。

（発明が解決しようとする課題） しかし六方晶系フェライトは、通常それ自体では保磁力
（Ｈｃ）が高過ぎて磁気記録ができないため、構成原子
の一部を特定の原子で置換して保磁力（Ｈｅ）の低減化
を行うことか必要になるが、このような置換操作を行う
と、例えばＣｏ−Ｔｌ置換型Ｂａフェライト等では、置
換前と比較してその飽和磁化（σ　）か低下するという
欠点を有していた。

ところでＢａフェライトの置換固溶体では、置換しない
ものに比べて飽和磁化（σ　）が向上することが知られ
ている（例えば、東北大学科学、１ｌＩｌｌｌ＋研究所
報告第１８巻　第２−３号　昭和４４年　第６１〜６９
頁参照）。

３＋ すなわち、ＢａフェライＩ’　（Ｂａｂｅ１２０，９）
のＦｅイオンをＩｎ　　、（Ｚｎ２＋Ｇｅ”）、（Ｚｎ
２＋−Ｎｂ５＋）３＋ あるいは（Ｚｎ２”　−Ｔａ””）で置換して得られる
置換固溶体では、置換前よりも飽和磁化（σ　）か高く
なっている。

しかしこのような置換固溶体では、飽和磁化（σ　）の
向上が明瞭に観察できるのは室温以下の温度条件下であ
り、温度が上昇するにつれて飽和磁化（σ　）は低下し
てしまう。したかって、これらの置換固溶体を室温ある
いは高温で高い飽和磁化（σ　）を必要とする磁気記録
用磁性粉に用いることは・不適当てあった。

本発明は、このような従来の問題を解決すべくくなされ
たもので、磁気記録に適した範囲となるよう、上記六方
晶系フェライトの飽和磁化（σＳ）の向上および保磁力
（Ｉｌｃ）の低減化のなされた磁気記録用磁性粉を提供
することを目的とする。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 第１の発明の磁気記録用磁性粉は、 一般式 ％式％ （式中、八はＢａｓ　５ｒＳＰｂまたはＣａを表わし、
ＤはＴｉ５ＳｎおよびＧｅの４価の金属から選ばれた　
１種以上を表ワシ、Ｎ−５，５〜１０．０．０．７≦Ｘ
　≦１．４．０＜　（Ｘ−Ｙ）　≦１．４、Ｏ＜　ａ　
≦０．３５を表ワス。）で示される六方晶系フェライト
磁性粉からなることを特徴としている。

第２の発明の磁気記録用磁性粉は、 一般式： ％式％ （式中、ＡはＢａｓ　５ｒ１ＰｂまたはＣａを表わし、
ＤはＶ　、Ｎｂ、　Ｔａおよびｓｂの５価の金属から選
ばれた　１種以上を表わし、Ｎ−５，５−１０，０，０
，７≦Ｘ≦　１．４、０＜　（Ｘ−Ｙ）　　≦１．４、
　Ｑ＜α≦　０．２を表わす。）で示される六方晶系フ
ェライト磁性粉からなることを特徴としている。

また、第３の発明の磁気記録用磁性粉は、一般式： ％式％ （式中、ＡはＢａ５ＳｒＳＰｂまたはＣａを表わし、Ｄ
はνおよびＭＯの６価の金属から選ばれた　１種以上を
表わし、　Ｎ−５，５〜１０．０．０．９≦Ｘ≦　１．
４．０＜（Ｘ−Ｙ）　≦１．４、Ｑ＜　ａ　≦０．１を
表わす。）で示される六方晶系フェライト磁性粉からな
ることを特徴としている。

本発明に用いられる六方晶系フェライトには、例えばＭ
型（Ｍａｇｎｅｔｏｐｌｕｍｂｉｔｅ　Ｈｐｅ）　、Ｗ
型の六方晶系の、Ｂａフェライト、Ｓｒフェライト、Ｐ
ｂフェライト、Ｃａフェライトあるいはこれらの固溶体
、もしくはイオン置換体等が包含される。

本発明にお゛いて、ＮおよびＣ０５ＴＩＳＳｎ、　Ｇｅ
ｓ　Ｖ、Ｎｂ％　Ｔａ％　５ｂＳＷ　、Ｎｏ等の置換量
のｘ、ｙの範囲を上記のように限定したのは次の理由に
よる。

すなわち、Ｎは６の値をとったとき完全な六方晶系フェ
ライトを形成するが、実用上は、５．５〜１０．０の範
囲で充分所望の特性を有する大方晶系フェライト粉末が
得られるがらである。

またＸか０．７未満（第３の発明では０．９未満）であ
ると得られる六方晶系フェライト粉末の保磁力が２００
００［！を越えるようになってヘッド磁界が飽和減少を
起こして磁気記録が困難となり、逆にＸが１．４を越え
ると得られる六方晶系フェライトの保磁力が２０００ｅ
未満になってこれを用いた磁気記録媒体は記録信号の保
持が困難になるためである。

また、（Ｘ−Ｙ）の値が０．７より大きくなると角形比
が低下し、媒体出力が低下するようになり、特に　１．
４より大きくなると実用上問題が生ずるようになる。

なお、本発明の磁性粉においては、六方晶系フェライト
結晶の平均粒径は０．０２μｍ　−０，２μ■の範囲と
することが望ましい。０．０２μｍ未満では、磁化およ
び保磁力が減少して磁気記録用媒体の再生出力が低下し
、逆に０．２μｍを越えると、多磁区構造となって高密
度記録の際に再生時のノイズが著しくなる。

また、前述した理由により本発明の六方晶系フェライト
粉末の保磁力は、２０００ｅ、〜２００００ｅ、の範囲
にあることが望ましい。

本発明の磁性粉を製造する方法としては、例えば、目的
とする六方晶系フェライトを形成するのに必要な各元素
の酸化物、炭酸化物等をホウ酸のようなガラス形成物質
とともに溶融し、得られた融液を急冷してガラスを形成
し、次いでこのガラスを所定温度で熱処理して目的とす
るフェライトの結晶を析出させ、最後にガラス成分を酸
処理によって除去するガラス結晶化法の他、共沈−焼成
法、水熱法等が適用可能であるが、特にこの内力ラス結
晶化法が好適である。

本発明の六方晶系フェライト磁性粉は、通常バインダ樹
脂と共に、支持体表面に塗布されて磁気記録用媒体とし
て用いられる。この磁性微粒子と共に磁性層を構成する
バインダ樹脂としては、例えば塩化ビニル−酢酸ビニル
共重合体、塩化ビニリデン系共重合体、アクリル酸エス
テル系共重合体、ポリビニルブチラール系樹脂、ポリウ
レタン系樹脂、ポリエステル系樹脂、セルロース誘導体
、エポキン樹脂あるいはこれらの２種以上の混合物等が
用いられる。また磁性層中には前記磁性粉やバインダ樹
脂の他に分散剤、潤滑剤、研磨剤、帯電防止剤等の添加
剤を必要に応じて適宜含有させることができる。

（作　用） 本発明の磁気記録用磁性粉は、フェライトを構成するＦ
ｅ原子の一部が、ＣＯと、Ｄて示したＴｉ１Ｓｎｓ　Ｇ
ｅ、　Ｖ　、Ｎｂｓ　Ｔａ、　Ｓｂｑ　ＷおよびＭＯの
少なくとも　１種で置換されており、磁気記録用磁性粉
として適当な保磁力を有するとともに、ＣｏよりもＤて
示した元素の置換量を少なくする効果により、高い飽和
磁化を有している。

（実施例） 次に、本発明の実施例について説明する。

実施例１〜９ 化学式： ％式％ で表されるフェライトにおいて、ＡをＢａとし、ｘ−１
，１０として（Ｘ−Ｙ）−０、ｌ　Ｏｌｏ、４０．０７
０．０８０、１．ｌＯとした　５種類と、ｘ−０，７０
、（Ｘ−Ｙ）−０，２５と　ｘ−１，４０、（Ｘ−Ｙ）
−０，［ｉｏとした２種類のＣｏ−Ｔｉ置換のＢａフェ
ライトと、化学式； ％式％ で表されるフェライトにおいて、ＡをＢａとし、ｘ−１
，１５で（Ｘ−Ｙ）−０，５０としてＴｊ／５ｎ−０，
５０，０，２０とした　２種類のＣｏ−Ｔｉ−８ｎ置換
のＢａフェライトとをガラス結晶化法により作製した。

まずＢ２Ｏ３・ＢａＯガラスに上記Ｂａフェライト組成
を構成するように調合されたＢａＯ、Ｐｅ２０３、Ｃｏ
ｏ、ＴｉＯ２を同時に加えて、１３５０℃にて溶融し、
圧延急冷して上記成分を含むガラスを作製した。

次に、このガラスを８００℃で４時間加熱することによ
りガラスマトリックス中に、Ｃｏ−Ｔｉ置換のＢａフェ
ライトを析出させた。最後にこのガラスを酢酸で洗浄し
てＣｏ−Ｔｉ置換のＢａフェライト磁性粉を得た。

またフェライｉ・組成に５ｎ０２を用いたＣｏ−Ｔｉ−
８ｎ置換のＢａフェライＩ・も同様にして得た。

得られた磁性粉の飽和磁化（σ　）は、いずれも５９．
０〜０２．Ｏｃｍｕ／ｇてあった。また、平均粒径はそ
れぞれ約８００人と微細なものであった。

得られた磁性粉の保磁力（ｌｉｅ）および飽和磁化（σ
　）の値を第１表および第２表に示す。

また、本発明との比較のために、Ｃｏ−Ｔ　ｉ置換およ
びＧｏ−′ｒｉ−３ｎ置換のＢａフェライトにおいて、
上記実施例とほぼ同じ保磁力が得られるように、Ｘを設
定して製作したＢａフェライト（比較例１〜５）の保磁
力（Ｈｅ）および飽和磁化（σＳ）の値も併せて第１表
および第２表に示す。

（以下余白） 実施例１０ 実施例１〜９の化学式において、Ｃｏ（Ｘ）よりＴＩ（
Ｙ）の置換量を少なくしたＣｏ−Ｔ　ｉ置換のＢａフェ
ライトにおいて、約８０００ｅの保磁力が得られるよう
に、Ｘを設定し、（Ｘ−Ｙ）を変化させて製作したＢａ
フェライトの角形比（σ　／σ　）の測定結果をＳ 図面に示す。なお、測定は１Ｏｋｏｃ一定で測定したも
のである。

図から明らかなように、（Ｘ−Ｙ）の値が０１７０より
大きくなると角形比か低下し、媒体出力が低下するよう
になる。

なお、実施例１〜１０においてＡ成分としてＳ　ｒ　％
Ｐｂｓ　Ｃａを用いた場合、Ｄ成分としてＧｅを使用し
た場合、およびＤ成分として前述した元素のどの組合せ
を用いた場合も、ＣｏよりＤを少なく置換することによ
り高い飽和磁化の値が得られた。

実施例１１〜１７ 化学式： ％式％ で表されるフェライトにおいて、ＡをＨａとし、Ｘ−１
，１０としテ（Ｘ−Ｙ）−０，１０、０，６０、１，Ｉ
Ｏとした３種類と、Ｘ−０，７０テ（Ｘ−Ｙ）−０，２
０とＸ−１，４０テ、（Ｘ−Ｙ）−０，６０とした２種
類のＣｏ−Ｎｂ置換のＢａフェライトと、化学式： ％式％ で表されるフェライトにおいて、ＡをＢａとし、Ｘ−１
，１５テ（Ｘ−Ｙ）−０，５０としテＮｂ／５ｂ−０，
５０、０，２とした　２種類のＣｏ−Ｎｂ−８ｂ置換の
Ｂａフェライトとを、これらの構成成分の酸化物を用い
た以外は実施例１〜９と同じガラス結晶化法により作製
した。

得られた磁性粉の飽和磁化（σ　）は、いずれも５９ｅ
ｍｕ／ｇ　〜ｆｉ２ｅ１１ｕ／ｇであった。また、平均
粒径はそれぞれ約８００人と微細なものであった。

これらの磁性粉の保磁力（Ｈｅ）および飽和磁化（σ　
）の値を第３表および第４表に示す。

また本発明との比較のために、Ｃｏ−Ｎｂ置換およびＧ
ｏ−Ｎｂ−８ｂ置換のＢａフェライトにおいて、上記実
施例とほぼ同じ保磁力が得られるように、Ｘを設定して
製作したＩ３ａフェライト（比較例６〜１０）の保磁力
（ｌｌｃ）および飽和磁化（σ　）の値も合せて第３表
および第４表に示す。

なお、実施例１１〜１７においてＡ成分として５ｒＳＰ
ｂｓ　Ｃａを用いた場合、Ｄ成分として■、Ｔａを使用
した場合、およびＤ成分として前述した元素のどの組合
せを用いた場合も高い飽和磁化の値が得られた。

（以下余白） 実施例１８〜２４ 化学式 ％式％ で表されるフェライトにおいて、ＡをＢａとし、Ｘ−１
，２０とし−ｃ　（Ｘ−Ｙ）−０，１０、０，６、１，
２とした　３種類と、Ｘ−０，９８テ（Ｘ−Ｙ）−０，
２０とＸ−１，４０テ、（Ｘ−Ｙ）−０，６とした　２
種類のＣｏ−Ｗ置換のＢａフェライトと、化学式： ％式％ で表されるフェライトにおいて、ＡをＢａとし、Ｘ−１
，２０テ（Ｘ−Ｙ）−０，５０としテＷ／Ｎｏ−０，５
０、０，２とした２種類のＧｏ−Ｗ−Ｎｏ置換のＢａフ
ェライトとをこれらの構成成分の酸化物を用いた以外は
実施例１〜９と同じガラス結晶化法により作製した。

得られた磁性粉の飽和磁化（σ　）は、いずれも８０ｃ
ｍｕ／ｇ〜６２ｃｍｕ／ｇであった。また、平均粒径は
それぞれ約８００人と微細なものであった。

これらの磁性粉の保磁力（Ｈｅ）および飽和磁化（σ　
）の値を第５表および第６表に示す。

また、本発明との比較のために、Ｃｏ−Ｗ置換およびＣ
ｏ−Ｗ−Ｎｏ置換のＢａフェライトにおいて、上記実施
例とほぼ同じ保磁力が得られるように、Ｘを設定して製
作したＢａフェライト（比較例１１〜１５）の保磁力（
、Ｉｔ　ｃ　）および飽和磁化（σ　）の値も併せて第
５表および第６表に示す。

（以下余白） ［発明の効果コ 以上の実施例からも明らかなように、本発明の磁気記録
用磁性粉は、粒径か微細で高密度記録か可能であるばか
りでなく、磁気記録用磁性粉として適当な範囲の保磁力
（Ｈｅ）を有し、かつ飽和磁化（σ　）、角形比が向上
されている。

【図面の簡単な説明】

図面は、実施例１０の（Ｘ−Ｙ）の値と角形比の関係を
示すグラフである。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）一般式： ＡＯ・Ｆｅ＿２＿Ｎ＿−＿Ｘ＿−＿ＹＣｏ＿ＸＤ＿ＹＯ
   ＿３＿Ｎ＿−＿α（式中、ＡはＢａ、Ｓｒ、Ｐｂまたは
   Ｃａを表わし、ＤはＴｉ、ＳｎおよびＧｅの４価の金属
   から選ばれた１種以上を表わし、Ｎ＝５．５〜１０．０
   、０．７≦Ｘ≦１．４、０＜（Ｘ−Ｙ）≦１．４、０＜
   α≦０．３５を表わす。）で示される六方晶系フェライ
   ト磁性粉からなることを特徴とする磁気記録用磁性粉。
2. （２）０＜（Ｘ−Ｙ）≦０．７である請求項１の磁気記
   録用磁性粉。
3. （３）一般式： ＡＯ・Ｆｅ＿２＿Ｎ＿−＿Ｘ＿−＿Ｙ＿／＿２Ｃｏ＿Ｘ
   Ｄ＿Ｙ＿／＿２Ｏ＿３＿Ｎ＿−＿α（式中、ＡはＢａ、
   Ｓｒ、ＰｂまたはＣａを表わし、ＤはＶ、Ｎｂ、Ｔａお
   よびＳｂの５価の金属から選ばれた１種以上を表わし、
   Ｎ＝５．５〜１０．０、０．７≦ｘ≦１．４、０＜（Ｘ
   −Ｙ）≦１．４、０＜α≦０．２を表わす。）で示され
   る六方晶系フェライト磁性粉からなることを特徴とする
   磁気記録用磁性粉。
4. （４）０＜（Ｘ−Ｙ）≦０．７である請求項３の磁気記
   録用磁性粉。
5. （５）一般式； ＡＯ・Ｆｅ＿２＿Ｎ＿−＿Ｘ＿−＿Ｙ＿／＿２Ｃｏ＿Ｘ
   Ｄ＿Ｙ＿２Ｏ＿３＿Ｎ＿−＿α（式中、ＡはＢａ、Ｓｒ
   、ＰｂまたはＣａを表わし、ＤはＷおよびＭｏの６価の
   金属から選ばれた１種以上を表わし、Ｎ＝５．５〜１０
   ．０、０．９≦ｘ≦１．４、０＜（Ｘ−Ｙ）≦１．４、
   ０＜α≦０．１を表わす。）で示される六方晶系フェラ
   イト磁性粉からなることを特徴とする磁気記録用磁性粉
   。
6. （６）０＜（Ｘ−Ｙ）≦０．７である請求項５の磁気記
   録用磁性粉。