JPH0768047B2 - 磁性粉 - Google Patents

磁性粉

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JPH0768047B2
JPH0768047B2 JP61043155A JP4315586A JPH0768047B2 JP H0768047 B2 JPH0768047 B2 JP H0768047B2 JP 61043155 A JP61043155 A JP 61043155A JP 4315586 A JP4315586 A JP 4315586A JP H0768047 B2 JPH0768047 B2 JP H0768047B2
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Description

【発明の詳細な説明】 [発明の目的] (産業上の利用分野) 本発明は、磁性粉に係り、特に六方晶系フェライトを主
体とした磁性粉に関する。
(従来の技術) 従来から、ビデオ記録、デジタル記録等に用いられてい
る磁気記録媒体は、γ−Fe2O3、CrO2等の針状磁性粒子
を、支持体面上に、塗布、配向させたものである。この
ような磁気記録媒体において、充分なS/N比を得るため
には、磁性粉の粒径を最小記録単位よりも充分小さくす
ることが必要である。たとえば現在のビデオ記録の場合
には、最短記録波長約1μmに対して、約0.3μmの長
さを有する針状磁性粉が用いられている。そして、近
年、記録密度の一層の向上が望まれているが、このため
現在の針状磁性粉よりも、さらに細かい磁性粒子が強く
望まれるようになってきている。
ところで現状の記録媒体では、磁気記録層に一軸異方性
を付与し、その磁化容易軸方向に信号を記録させている
ため、磁気記録用磁性粉としては、一軸性の磁化容易軸
を有するものが好ましい。
このような磁性微粒子として、本発明者らは、平均粒径
0.3μm以下の六方晶系フェライト粉を開発した。この
磁性粉は、従来のγ−Fe2O3、CrO2よりも微粒子である
のみならず、その形状が六角板状であり、その板面と垂
直方向に一軸の磁気容易軸を有しているため、塗布型垂
直磁化記録媒体の作成も可能である。したがって六方晶
系フェライト粉は本質的に高密度記録に適した磁性粉で
あるということができる。
(発明が解決しようとする問題点) ところで従来から一般に広く使用されている磁気記録媒
体は、ポリエステルフィルム等の基材に磁性層を塗布し
たものであるが、磁性層には、分散剤、潤滑剤あるいは
レジンからでるHClなどの酸性物質が一般的に含有され
ている。そこで磁気記録媒体を高温、多湿の状態にする
と、六方晶系フェライトの表面に存在するBa、Sr、Caな
どのアルカリ土類金属元素が酸性物質と反応することに
より塩類が生成し、この生成した塩類が磁気記録媒体表
面にブリーディングしたり、あるいはブルーミングした
り、あるいはヘッド目づまりを起こしたりして、磁気記
録媒体の耐候性その他の特性を悪化させるという問題が
あった。さらに近年磁気記録媒体の高密度記録化が進む
につれ、より粒子径が小さい磁性粉が用いられるように
なり、比表面積の大きい磁性粉表面からの溶出成分を極
力減少させる必要性が高まってきている。
本発明はこのような従来の難点を解消すべくなされたも
ので、磁性塗膜中の酸性化合物と反応して耐候性その他
の特性を低下させることのない磁性粉を提供することを
目的としている。
[発明の構成] (問題点を解決するための手段) 本発明の磁性粉は、 一般式 AFe12-XMXO19 (ただしAはBa、SrおよびCaからなる群から選ばれた少
なくとも1種の元素を、MはTi、Co、Ni、Mn、Cu、Zn、
In、Ge、Nb、Zr、Sb、Sn、MoおよびWからなる群から選
ばれた少なくとも1種の元素を、またXは12より小さい
正の数をそれぞれ表わす。)で表わされる六方晶系フェ
ライト微粉末であって、該微粉末は内部から表面層まで
連続した結晶成長過程で形成されたものであり、かつ、
その表面層は、前記Aの元素の原子数の合計をNA、Fe元
素の原子数をNF、Mの元素の原子数をNMとしたとき、磁
性粉表面層のBa、SrおよびCa原子の存在比が、 原子数比率 NA/(NF+NM) で0.06以下に調整されていることを特徴としている。
本発明において磁性粉表面層のBa、SrおよびCa原子の存
在量を原子数比率で0.06以下としたのは、0.06を越える
とブリーディング物やブルーミング物が発生したり、ヘ
ッドの目づまりが生じたりして、塗膜にした場合の耐候
性、走行性改善効果が認められなくなるためである。
六方晶系フェライト粉表面層のBa、SrおよびCa原子の存
在量は例えば次のようにして求めることができる。
目的の六方晶系フェライト磁性粉を、XPS(Xray Ph
otoelectron Spectroscopy)で表面分析することによ
り、そのスペクトルの強度比から磁性粉表面層における
Ba、Sr、Caの 原子数比率、 NA/(NF+NM) を求めることができる。
またXPSの代わりにオージュスペクトル分光分析によっ
ても同様の評価を行うことができる。
なお、この方法で解析できる表面層は、一般に表面数原
子層(数nmのオーダー)とされている。
高密度磁気記録に適する六方晶系フェライトは粒径
が0.1μm以下と極めて微粒子であるためその表面の占
める割合が大きい。したがって表面層数nmの元素組成の
変化は、フェライト粒子全体の元素分析値にも反映され
るため、元素組成分析値から、目的の六方晶系フェライ
トであるかどうかを評価することができる。
以上述べた表面層のアルカリ土類金属(Ba、Sr、Ca)が
少ない六方晶系フェライトは、種々の方法により製造可
能であるが、以下にその一例について説明する。
水熱合成法、共沈法もしくはガラス結晶化法によって得
られた六方晶系フェライト粉を、CH3COOH、HNO3、HCl、
HBrなどの酸を含む弱酸性溶液で処理することにより、
アルカリ土類金属元素は選択的に抽出され、したがって
所期の表面層におけるアルカリ土類金属元素の含有量の
少い磁性粉を得ることができる。この方法をさらに詳し
くのべると、例えば特開昭56−155023号公報に記載され
ているように、六方晶系フェライト粉を0.7wt%程度の
薄い弱酸性溶液で処理すると、未反応で過剰なアルカリ
土類金属元素が洗浄除去され、化学量論組成のフェライ
トが得られる。そこで、酸濃度を高くしたり、処理温度
を高くしたり、なるいは処理時間を長くしたりするなど
して酸処理をさらに強くすることにより、表面層のアル
カリ土類金属元素の存在量が化学量論比よりかなり少な
い磁性粉を得ることができる。
例えば六方晶系フェライト粉を10wt%CH3COOH溶液で12
時間洗浄処理を行なうことにより、所期の表面層におけ
るアルカリ土類金属元素の含有量の少い六方晶系フェラ
イト粉を得ることができる。
(作用) 本発明の磁性扮すなわち表面層のBa、Sr、Caなどの酸に
対して反応性のある元素の存在量の少ない六方晶系フェ
ライト磁性粉を用いて製造した磁気記録媒体は、高温、
高湿な苛酷な条件下に長時間保存した後でも充分な信頼
性を有することができる。
(実施例) 次に実施例により本発明をさらに具体的に説明する。な
お実施例中「部」とあるのは「重量部」を示す。
実施例1 次式 BaFe12-2XTiXCoXO19=1.0) で表わされる六方晶系バリウムフェライト磁性粉(平均
粒径0.08μm)を常温の5%CH3COOH溶液で洗浄処理を
行い、XPS分析を行った結果、表面数原子層のBa原子の
存在量が、原子比率で NB/(NF+NT+NC)=0.06 を磁性粉を得た。
ただしNB、NF、NT、NCはそれぞれBa、Fe、Ti、Coの原子
数を示す。以下同じ。
実施例2 実施例1と同じ六方晶系バリウムフェライト磁性粉を用
いて、CH3COOH洗浄処理の条件を変えて(常温の10%、C
H3COOH溶液使用)表面数原子層のBa原子の存在量が原子
数比率で NB/(NF+NT+NC)=0.04である磁性粉を得た。
実施例3 実施例1と同じ六方晶系バリウムフェライト磁性粉を用
いて、CH3COOH洗浄処理の条件を変えて(常温の15%CH3
COOH溶液使用)表面数原子層のBa原子の存在量が原子数
比率で NB/(NF+NT+NC)=0.02である磁性粉を得た。
実施例4 実施例1と同じ六方晶系バリウムフェライト磁性粉を用
いて、CH3COOH洗浄処理の条件を変えて、(常温の20%C
H3COOH溶液使用)表面数原子層のBa原子の存在量が原子
数比率で NB/(NF+NT+NC)≦0.01である磁性粉を得た。
比較例1 実施例1で示した、化学量論組成に近い六方晶系バリウ
ムフェライト磁性粉(平均粒径0.08μm)で、表面数原
子層のBa原子存在量が化学量論組成に近い値、すなわち
原子数比率で NB/(NF+NT+NC)=0.08である磁性粉を比較例として
用いた。
以上の実施例および比較例で得られた磁性粉を用いて第
1表の組成により磁性塗料を作製した。
この塗料を厚さ5μmのポリエチレンテレフタレートフ
ィルム上に塗布したのちカレンダー処理を行い1.2イン
チにスリットして磁気テープを得た。
各実施例および比較例の磁性粉で得た磁気テープについ
て50℃、湿度90%で1週間保持後、顕微鏡(500倍)に
よるブリーディング物およびブルーミング物の観察を行
った。さらに、テープ走行テストを行い、ヘッド目づま
りの有無を調べた。これらの結果を第2表に示す。
第2表の結果から明らかなように、本発明で得られた磁
性粉を用いて作られた磁気テープ(実施例1〜4)は、
従来の磁性粉を用いた磁気テープ(比較例1)に比べて
ブリーディング物、ブルーミング物およびヘッド目づま
りが少なくなっており、テープの特性が改善されてい
る。
実施例5 次式で表わされる六方晶系フェライト磁性粉(平均粒径
0.08μm)を常温の10%CH3COOH溶液で洗浄処理を行
い、 SrFe12-2XTiXCoXO19=1.0) XPS分析の結果、表面層のSr原子の存在量が原子数比率
で NS/(NF+NT+NC)=0.04 である磁性粉を得た。ただし、NSはSrの原子数を示す。
以下同じ。
実施例6 実施例5と同じ六方晶系ストロンチウムフェライト磁性
粉を用い、CH3COOH洗浄処理の条件を常温20%CH3COOH溶
液に変えて、表面層のSr原子の存在量が原子数比率で NS/(NF+NT+NC)=0.02 である磁性粉を得た。
比較例2 実施例5で用いた化学量論理組成に近い六方晶系ストロ
ンチウムフェライト磁性粉(平均粒径0.08μm)で、表
面層のSr原子の存在量が化学量論組成に近く、原子数比
率が、 NS/(NF+NT+NC)=0.08 である磁性粉を比較例とした。
以上の実施例4、5および比較例2で得られた磁性粉
を、バリウムフェライト粉のかわりに用いた以外は、第
1表の組成と同じ組成にして磁性塗料を作製した。この
磁性塗料を厚さ15μmのポリエチレンテレフタレートフ
ィルム上に塗布したのち、カレンダー処理を行い、1.2
インチ幅にスリットして磁気テープを得た。
以上の磁気テープについて50℃、湿度90%で1週間保持
後、顕微鏡(500倍)によるブリーディング物およびブ
ルーミング物の観察を行なった。さらにテープ走行テス
トを行い、ヘッドの目づまりの有無を調べた。これらの
結果を第3表に示す。
第3表から明らかなように、本発明で得られた磁性粉を
用いて作られた磁気テープ(実施例5、6)は、従来の
磁性粉を用いた磁気テープ(比較例2)に比べブリーデ
ィング物、ブルーミング物およびヘッド目づまりが少な
くなっており、テープの特性が改善されている。
なお以上の実施例では、磁性粉として、 一般式 AFe12-XMXO19は12より小さい正の数)で表わされる六方晶系フェ
ライトのうち、AにBaおよびSrを100%含むものについ
て説明したが、AにBa、Sr、Caの中から選ばれた少なく
とも1種の元素を含むものについても同様な結果が得ら
れる。また実施例ではMにTiとCoを含むものについて示
したが、MにTi、Co、Ni、Mn、Cu、Zn、In、Ge、Nb、Z
r、Sb、Sn、Mo、Wからなる群から選ばれた少なくとも
1種の元素を含む場合にも同様の結果が得られる。
[発明の効果] 以上の実施例からも明らかなように、本発明の磁性粉
は、塗布膜にした場合、従来のものに比べてブリーディ
ング物やブルーミング物が発生しにくく、またヘッドの
目づまりも少ない。したがって塗膜にした場合の耐候
性、走行性に優れている。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】一般式AFe12-XMXO19 (ただしAはBa、SrおよびCaからなる群から選ばれた少
    なくとも1種の元素を、MはTi、Co、Ni、Mn、Cu、Zn、
    In、Ge、Nb、Zr、Sb、Sn、MoおよびWからなる群から選
    ばれた少なくとも1種の元素を、またXは12より小さい
    正の数をそれぞれ表わす。)で表わされる六方晶系フェ
    ライト微粉末であって、該微粉末は内部から表面層まで
    連続した結晶成長過程で形成されたものであり、かつ、
    その表面層は、前記Aの元素の原子数の合計をNA、Fe元
    素の原子数をNF、Mの元素の原子数をNMとしたとき、該
    表面層のBa、SrおよびCa原子の存在比が、 原子数比率 NA/(NF+NM) で0.06以下に調整されていることを特徴とする磁性粉。
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