JPH0696917A - 磁気記録媒体、磁気記録媒体用磁性粉末および磁気記録方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 高速急冷法により製造された薄帯状磁気記録
媒体であって、下記式で示される原子比組成を有し、か
つ面内方向に異方性を有する。 式 Ｒ（Ｃｏ_1-x Ｎｉ_x ）_y Ｂ_z ｛上記式中、Ｒは、Ｙを含む希土類金属元素の１種以上
を表わす。ｘは０．０５〜０．５、ｙは１．８〜５．
５、ｚは０．１８〜２．４である。｝ 【効果】 熱磁気転写や熱磁気記録において、良好な周
波数特性が得られる。また、面内方向に異方性を有する
ため、面内記録用の磁気記録媒体として良好な性能が得
られる。また、Ｈc が高いため、記録情報の安定性が高
い。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、高速急冷法を利用して
製造される磁気記録媒体と、磁気記録媒体用磁性粉末
と、磁気記録方法とに関する。

【０００２】

【従来の技術】磁気テープの接触転写法として熱転写法
が知られている（例えば昭和４６年度通信学会全国大会
Ｓ９−７、IEEE TRANSACTION ON MAGNETICS, VOL. MAG-
20. NO.1, JANUARY 1984 P19-23 等）。

【０００３】熱転写法では、マスターテープとしてγ−
Ｆｅ₂ Ｏ₃ テープ等を用い、これとＣｒＯ₂ テープとを
高速度で接触走行させながら１５０℃程度に加熱し、熱
転写により信号を転写する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のＣｒＯ
₂ テープは、転写信号の周波数特性が平坦ではなく、マ
スターテープの記録時に、エンファシスをほどこす必要
がある。

【０００５】本発明は、熱磁気転写や熱磁気記録に用い
た場合に平坦な周波数特性が得られる磁気記録媒体と、
このような磁気記録媒体の製造に利用される磁性粉末
と、前記磁気記録媒体を用いる磁気記録方法とを提供す
ることを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】このような目的は、下記
（１）〜（５）の本発明により達成される。 （１）高速急冷法により製造され、下記式で示される原
子比組成を有し、かつ面内方向に磁気異方性を有する薄
帯状であることを特徴とする磁気記録媒体。 式 Ｒ（Ｃｏ_1-x Ｎｉ_x ）_y Ｂ_z ｛上記式中、Ｒは、Ｙを含む希土類金属元素の１種以上
を表わす。ｘは０．０５〜０．５、ｙは１．８〜５．
５、ｚは０．１８〜２．４である。｝ （２）ＲとしてＳｍを５０原子％以上含有する上記
（１）に記載の磁気記録媒体。 （３）上記（１）または（２）に記載の磁気記録媒体を
粉砕したものであることを特徴とする磁気記録媒体用磁
性粉末。 （４）上記（３）に記載の磁気記録媒体用磁性粉末がバ
インダ中に分散された磁性層を有することを特徴とする
磁気記録媒体。 （５）上記（１）、（２）または（４）に記載の磁気記
録媒体に熱磁気記録または熱磁気転写を行なうことを特
徴とする磁気記録方法。

【０００７】

【具体的構成】以下、本発明の具体的構成について詳細
に説明する。

【０００８】本発明の磁気記録媒体は、下記式で示され
る組成を有する。なお、下記式は、原子比を表わすもの
である。 式 Ｒ（Ｃｏ_1-x Ｎｉ_x ）_y Ｂ_z

【０００９】上記式において、Ｒは、Ｙを含む希土類元
素の１種以上を表わす。Ｒとしては、Ｓｍ、Ｃｅ、Ｙ、
Ｌａ、Ｎｄ、Ｐｒが好ましく、これらのうち特にＳｍが
好ましい。また、Ｒが２種以上の元素から構成されると
き、Ｓｍが必須成分として含まれることが好ましく、特
に、ＳｍがＲ全体の５０原子％以上であることが好まし
い。

【００１０】Ｃｏに対するＮｉの置換量ｘは０．０５〜
０．５であるが、これは０．０５未満ではキュリー温度
Ｔc が高く、０．５を超えると飽和磁化σ_m 並びにＨc
が低下してしまい実用的でないからである。

【００１１】ＣｏとＮｉとの含有量の合計ｙは１．８〜
５．５である。この範囲未満ではσ_s が低下し、この範
囲を超えるとＴc が高くなりすぎる。

【００１２】Ｂの含有量ｚは０．１８〜２．４である。
この範囲未満ではＴc が高すぎ、この範囲を超えると飽
和磁化σ_m が低下する。

【００１３】このような本発明の磁気記録媒体は、高速
急冷法により製造されるものであり、薄帯状の外観を呈
する。高速急冷法としては、いわゆる液体急冷法を用い
る。液体急冷法は、水冷等により冷却された金属製の回
転体の表面に、ノズルから原料合金の溶湯を射出して高
速で急冷凝固させ、薄帯状の材料を得る方法であり、デ
ィスク法、単ロール法（片ロール法）、双ロール法等が
あるが、本発明には単ロール法が最も適当である。

【００１４】本発明では、このような液体急冷法におい
て、冷却前の原料合金溶湯の温度を、その融点より１５
０℃高い温度を超えないように、好ましくは融点より７
０℃高い温度を超えないように制御する。原料合金溶湯
の温度をこのような範囲内とすることにより、面内方向
に異方性を有する薄帯状磁気記録媒体が得られる。溶湯
温度が高すぎると、溶湯の粘度が低くなって薄帯の厚さ
が薄くなり易い。このため冷却速度が速すぎてアモルフ
ァス状態に近くなり、異方性が発現しないと考えられ
る。

【００１５】なお、異方性化されていることは、Ｘ線回
折や、面内方向およびそれと垂直方向の磁気特性の測定
により確認することができる。

【００１６】なお、薄帯状磁気記録媒体の磁化容易軸は
ほぼ面内方向にあり、面内方向においては任意の方向を
向いているか、あるいは薄帯の長手方向に揃う傾向を示
す。

【００１７】薄帯状磁気記録媒体の厚さは、２０〜１０
０μm とすることが好ましい。厚さが前記範囲未満であ
ると冷却速度が速すぎて異方性が不十分となる傾向にあ
り、厚さが前記範囲を超える場合、結晶粒が粗大化して
保磁力が低下する傾向にある。

【００１８】本発明の薄帯状磁気記録媒体には、保磁力
を調整するために、さらに熱処理が施されることが好ま
しい。熱処理時の保持温度は４００〜９００℃、特に５
００〜８００℃であることが好ましく、温度保持時間は
０．０１〜２００時間、特に０．０５〜２０時間である
ことが好ましい。また、熱処理時の雰囲気は、真空また
は不活性ガス雰囲気中であることが好ましい。

【００１９】上記のような高速急冷法により製造された
磁性材料は、熱的安定性が高い。従って、磁気特性の経
時変化が少なく、熱磁気記録の繰り返しによっても磁気
特性の変化が少ないものである。

【００２０】このようにして得られる薄帯状磁気記録媒
体の磁気特性は、Ｈc が３kOe 以上、特に５kOe 以上で
あり、Ｂm は０．５〜４kG程度、薄帯面内方向のＢr は
０．４〜３kG程度である。また、キュリー温度Ｔc は、
２５０℃以下、特に１００〜２００℃程度とすることが
できる。

【００２１】本発明の薄帯状磁気記録媒体は、巻回して
磁気テープとして用いることができ、また、カード状基
体に貼付して磁気カード等として用いることもできる。

【００２２】本発明の薄帯状磁気記録媒体を粉砕して得
られた磁性粉末は、塗布型磁気記録媒体用の磁性粉末と
して用いることができる。

【００２３】この場合、磁性粉末を構成する磁性粒子の
形状は多少扁平状であり、その主面の平均径を平均厚さ
で除して得られるアスペクト比は２〜１０であることが
好ましい。この範囲のアスペクト比とすることによりＳ
／Ｎが良好となり、また経時変化が少なくなり、安定と
なる。主面平均径は０．５〜３μm 、特に０．５〜２μ
m であることが好ましい。平均厚さは０．２〜２μm 、
特に０．２〜１．５μm であることが好ましい。また、
平均粒径０．２〜３μm の球状ないし不定形状の粒子か
らなる粉体であってもよい。

【００２４】粉砕は、ボールミル、振動ミル、ジェット
ミル等の機械的な粉砕手段により行なってもよく、水素
を吸蔵させることにより粉砕してもよい。

【００２５】なお、このような磁性粉末のＨc は３kOe
以上、特に５kOe 以上とすることができ、σ_m は５〜４
０emu/g 程度、σ_r は４〜２８emu/g 程度である。

【００２６】このようにして得られた磁性粉末は、バイ
ンダ中に分散されて磁性塗料とされる。磁性塗料は基体
上に塗布され、必要に応じて硬化されて磁性層が形成さ
れる。

【００２７】この場合に用いるバインダとしては、１８
０℃程度以上、特に２５０℃程度以上の加熱に耐えるも
のであれば制限はなく、公知の各種熱可塑性樹脂、熱硬
化性樹脂、放射線硬化性樹脂、反応性樹脂等が使用可能
である。バインダと磁性粉末とは、バインダ：磁性粉末
＝９：１〜０．４：９．６程度、特に、３：１〜０．
６：９．４程度の重量比で磁性層中に含有されればよ
い。なお、バインダは２種以上用いてもよく、また、磁
性粉末も上記組成範囲内のものを２種以上用いてもよ
い。さらに、他の磁性粉を併用してもよい。これらの
他、磁性層には、公知の分散剤、研磨剤、着色剤、潤滑
剤等が含有されていてもよい。

【００２８】磁性層の厚さは０．５〜３０μm 程度とす
ればよく、また、磁性層は複数積層してもよい。

【００２９】磁性層が設けられる基板としては、１８０
℃程度以上、特に２５０℃程度以上の加熱に耐えるもの
であればよく、公知の各種樹脂、金属、ガラス等が適用
可能である。

【００３０】なお、媒体の用途に応じ、各種下地層、表
面層、中間層、裏面層が形成されていてもよい。

【００３１】本発明の磁気記録媒体を用いて磁気記録を
行うには以下のような方法がある。まず、第１は、熱磁
気記録である。この場合、薄帯状磁気記録媒体あるいは
塗布型磁性層をそのキュリー温度以上に、例えばレーザ
ー光により加熱して、通常の磁気記録を行えばよい。

【００３２】また、その第２は熱磁気転写である。この
場合には、マスタ用の信号を担持するγ−Ｆｅ₂ Ｏ₃ 等
の磁性層と本発明の磁気記録媒体とを接触させた状態
で、上記の温度に加熱して磁気信号を転写すればよい。

【００３３】これらいずれの磁気記録の場合でも、記録
された信号の周波数特性は、きわめて平坦となる。

【００３４】

【作用および効果】本発明の磁気記録媒体は、１００〜
２５０℃における熱磁気転写や熱磁気記録において、良
好な周波数特性が得られる。

【００３５】また、本発明の磁気記録媒体は、高速急冷
法に得られた薄帯状合金であり、磁化容易軸が薄帯主面
内に存在する。このため、面内記録用の磁気記録媒体と
して良好な性能が得られる。

【００３６】また、このような磁気異方性を有する薄帯
を粉砕した磁性粉末を塗布型磁気記録媒体に適用した場
合でも、磁性粒子のもつ磁気異方性により良好な性能が
得られる。また、本発明の磁気記録媒体はＨc が高いた
め、記録情報の安定性が高い。

【００３７】

【実施例】以下、本発明の具体的実施例を示し、本発明
をさらに詳細に説明する。

【００３８】［実施例１］原料合金の溶湯を片ロール法
を用いて１０m/s の周速度で高速急冷し、Ｓｍ（Ｃｏ
_2.95Ｎｉ_1.05）Ｂ₁ （ただし、数字は原子比を表わす）
の組成の合金薄帯を製造し、磁気テープNo. １０１とし
た。溶湯温度は１４００℃（原料合金の融点は１３５０
℃）とした。

【００３９】この磁気テープNo. １０１のキュリー温度
Ｔc は１５５℃であり、Ｈc は８kOe 、Ｂm は１．８k
G、薄帯主面の長手方向のＢr は１．７２kG、薄帯主面
幅方向のＢr は１．５２kG、薄帯主面の法線方向のＢr
は０．２４kGであり、面内方向に異方性を有することが
わかった。また、Ｘ線回折の結果、（２００）、（１１
０）面の回折ピークが殆どであり、結晶のａ軸が薄帯主
面の法線方向に向いていることが確認された。

【００４０】次に、市販のγ−Ｆｅ₂ Ｏ₃ オーディオテ
ープ（ＴＤＫ株式会社製）に６０Hz〜１０kHz の信号を
記録し、マスターテープとした。

【００４１】このマスターテープの磁性層と上記磁気テ
ープNo. １０１とを接触させて２．５m/s で走行させな
がら、１８０℃に加熱して熱磁気転写を行った。

【００４２】マスターテープの出力に対する磁気テープ
No. １０１の出力の比を、下記表１に示す。なお、マス
ターテープの記録は１００Hz〜１０kHz において出力が
平坦となるように行い、マスターテープの出力に対する
磁気テープNo. １０１の１００Hzの出力を０dBとして、
各周波数における出力比を算出した。

【００４３】

【表１】

【００４４】表１に示される結果から、本発明の磁気テ
ープは、周波数特性の良好な熱磁気転写ができることが
明らかである。

【００４５】［実施例２］実施例１で製造した合金薄帯
を振動ミルにより粉砕し、主面の平均径１．８μm 、平
均厚さ０．８μm の磁性粉末を得た。

【００４６】この磁性粉末のＨc は８．４kOe 、σ_m は
１５．７emu/g 、σ_r は１４．５emu/g であった。な
お、磁気特性は磁性粉末を配向させてＶＳＭにより測定
した。

【００４７】この磁性粉末を用い、下記の組成物を調製
した。組成物 磁性粉末 ２００重量部 カーボンブラック ６重量部 レシチン ２重量部 硝化綿〔Ｈ−１／２秒 １５重量部 イソプロピルアルコール３０％ を塩酢ビ共重合体（ＵＣＣ社製 ＶＡＧＨ）３０％で置換した硝化 綿７０％のチップ〕 メチルエチルケトン ５０重量部 メチルイソブチルケトン ５０重量部

【００４８】なお、組成物調製に際しては、硝化綿チッ
プ、レシチン、メチルエチルケトン、メチルイソブチル
ケトンを攪拌機で良く溶解した後、これらを磁性粉末お
よびカーボンブラックと共にボールミル中に投入し、３
時間混合し良く湿潤させた。

【００４９】次に、 ポリウレタン樹脂 １５重量部 （ビイ・エフ・グッドリッチ社製 エステン５７０１） メチルエチルケトン ２００重量部 テトラヒドロフラン １００重量部 潤滑剤（ミリスチン酸ブチル） ３重量部 からなる組成物を良く混合溶解させた。そしてこれを上
記組成物がはいっているボールミル中に投入し、再び４
２時間混合分散して磁性塗料とした。

【００５０】分散後、磁性塗料中のバインダーの水酸基
を主体とした官能基と反応し架橋し得るイソシアネート
化合物（バイエル社のデスモジュールＬ）を５重量部ボ
ールミル中に添加し、２０分間混合をおこなった。

【００５１】このようにして得られた磁性塗料を、２０
μm 厚のポリエステルフィルム上に塗布し配向して磁気
テープとし、表面加工を行なった後、８０℃で４８時間
保持して磁性塗膜を熱硬化させ、磁性層とした。磁性層
の膜厚は１０μm とした。

【００５２】さらにこれをスリッタにて切断し、磁気テ
ープNo. ２０１とした。

【００５３】次に、サンプルNo. ２０１の熱磁気転写特
性を、実施例１と同様にして評価した。結果を下記表２
に示す。また、比較として、ＣｒＯ₂ を磁性材料として
用いたサンプルNo. ３０１の周波数特性を表２に示す。
このＣｒＯ₂ は、平均粒径０．５μm 、Ｈc は、０．４
kOe 、σ_m は８０emu/g 、σ_r は５０emu/g であった。
また、キュリー温度Ｔc は、１２０℃であった。

【００５４】

【表２】

【００５５】表２に示される結果から、磁性粉末とした
場合でも本発明の効果が実現していることがわかる。

【００５６】［実施例３］片ロール法を用い、周速度１
０〜２０m/s で合金溶湯を冷却して薄帯状合金を製造
し、次いで４００〜９００℃で熱処理を施して、下記表
３に示される組成を有する磁気テープサンプルを得た。

【００５７】これらの磁気テープサンプルは、実施例１
のサンプルNo. １０１と同様に面内方向に異方性を有し
ていた。なお、表３に示される磁気特性のうち、Ｂr //
はテープ長手方向のＢr であり、Ｂr ⊥はテープ法線方
向のＢr である。また、これらのサンプルに対し１８０
〜２３０℃にて実施例１と同様な熱磁気転写を行なった
ところ、実施例１と同等の結果が得られた。

【００５８】

【表３】

【００５９】［実施例４］実施例３で製造した薄帯状合
金に４００〜９００℃で熱処理を施し、その後は実施例
２と同様にして、下記表４に示される組成の磁性粉末を
含有する磁性層を有する磁気テープサンプルを作製し
た。なお、各薄帯は、上記各実施例と同様に面内方向に
異方性を有していた。また、各サンプルに用いた磁性粉
末の平均径および平均厚さは、実施例２の磁性粉末と同
じとした。

【００６０】これらのサンプルに対し１８０〜２３０℃
にて実施例２と同様な熱磁気転写を行なったところ、実
施例２と同等の結果が得られた。

【００６１】

【表４】

【００６２】［実施例５］上記各実施例で作製した本発
明の磁気テープサンプルに対し、１５０〜２５０℃にて
熱磁気記録を行なったところ、平坦な周波数特性をもっ
た出力が得られた。

【００６３】以上の実施例の結果から、本発明の効果が
明らかである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 三村 升平 東京都台東区台東１丁目５番１号 東京磁 気印刷株式会社内 (72)発明者 高橋 東幸 東京都台東区台東１丁目５番１号 東京磁 気印刷株式会社内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 高速急冷法により製造され、下記式で示
   される原子比組成を有し、かつ面内方向に磁気異方性を
   有する薄帯状であることを特徴とする磁気記録媒体。 式 Ｒ（Ｃｏ_1-x Ｎｉ_x ）_y Ｂ_z ｛上記式中、Ｒは、Ｙを含む希土類金属元素の１種以上
   を表わす。ｘは０．０５〜０．５、ｙは１．８〜５．
   ５、ｚは０．１８〜２．４である。｝
2. 【請求項２】 ＲとしてＳｍを５０原子％以上含有する
   請求項１に記載の磁気記録媒体。
3. 【請求項３】 請求項１または２に記載の磁気記録媒体
   を粉砕したものであることを特徴とする磁気記録媒体用
   磁性粉末。
4. 【請求項４】 請求項３に記載の磁気記録媒体用磁性粉
   末がバインダ中に分散された磁性層を有することを特徴
   とする磁気記録媒体。
5. 【請求項５】 請求項１、２または４に記載の磁気記録
   媒体に熱磁気記録または熱磁気転写を行なうことを特徴
   とする磁気記録方法。