JPS60115024A - 磁気記録媒体およびその製造方法 - 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】 この発明は磁気記録媒体に関し、その目的とするところ
は特に高密度記録に適した磁気記録媒体を提供すること
にある。

一般に、磁気記録媒体は、磁性層中の針状磁性粉末を水
平な磁性層の長手方向に配向させるなどして磁気特性を
向上させているが、このような磁性層の長手方向の磁化
成分を利用したものでは、記録密度の向上に限界があり
、信号の記録密度を増加してゆくと磁気記録媒体内の反
磁界が増加して残留磁化の減衰と回転を生じ、記録信号
の検出が困難となる。

このため、近年、磁性層面に垂直な方向の磁化成分を利
用して垂直方向に磁気記録する垂直磁気記録方式が、こ
の方式によると記録密度が高くなるほど反磁界の影響が
小さくなり高密度記録に適していることから種々試みら
れており、たとえば、三軸異方性を有するコバルト固溶
酸化鉄磁性粉末を用い、その等友釣な磁気異方性を利用
したり、あるいは針状方向に一軸異方性を有する磁性粉
末を水平な磁性層面に対し、垂直方向に磁場配向してそ
の垂直方向の磁化成分を利用することが行われている。

ところが、コバルト固溶酸化鉄磁性粉末を用いたもので
は加熱減磁が極めて大きく熱的安定性に欠けるという難
点があり、針状方向に−軸異方性を有する磁性粉末を水
平な磁性層面に対して垂直方向に磁場配向させたもので
は、磁性層の表面平滑性に優れた磁気記録媒体を得るこ
とが極めて難しい。

この発明者はかかる事情に鑑み種々検討を行った結果、
磁性層中に含有する磁性粉末として、２価の鉄イオンを
３〜２５重量％含有するコバルト固溶酸化鉄磁性粉末を
使用し、この種の磁性粉末を含む磁性層を基体上に形成
し、次いで水平な磁性層面に対して垂直方向に磁界を印
加し、磁界中熱処理を行うと、前記磁性粉末中に存在す
る２（曲□　の鉄イオンにより酸化鉄中に均一に固溶さ
れたコバルトイオンが、磁化容易方向が垂直方向となる
ように酸化鉄中で移動して垂直方向に一軸性の誘導磁気
異方性が生じ、磁性層の垂直磁化が充分に良好になって
高密度記録が良好に行え、かつ加熱減磁が少なくて、磁
性層の表面平滑性に優れた磁気記録媒体が得られること
を見いだし、この発明をなすに至った。

この発明において、使用される磁性粉末は、コバルト固
溶酸化鉄磁性粉末の粒子中に２価の鉄イオンを３〜２５
重量％含有したものであることが好ましく、このように
コバルトを粒子内に均一に固溶したコバルト固溶酸化鉄
磁性粉末に２価の鉄イオンを含有させると、２価の鉄イ
オンによりコバルトイオンが動き易くなり、磁界中熱処
理を行うと磁界方向が磁化容易方向となるようにコバル
トイオンが酸化鉄中で移動して磁界方１ｉｉＪ　Ｌこ一
軸性の誘導磁気異方性が生じる。従って、この種の磁性
粉末を含む磁性塗料を基体上に塗布し、磁性層を形成し
た後、水平な磁性層面に対して垂直方向に磁界を印加し
、磁界中熱処理を行うと、コバルトイオンが酸化鉄中で
磁化容易方向が垂直方向となるように移動して垂直方向
に一軸性の誘導磁気異方性が生じ、磁性層の垂直磁化が
充分に良好になって垂直磁気記録が良好に行え、高密度
記録に適した磁気記録媒体が得られる。またこの種の磁
性粉末は垂直方向に一軸性の誘導磁気異方性を有し磁化
容易方向が垂直方向であるため、加熱減磁も少なくて熱
的安定性に優れ、磁性層の表面平滑性も良好な磁気記録
媒体が得られる。

このように、コバルトイオンを酸化鉄中で磁化容易方向
が垂直方向となるように移動させて垂直方向に一軸性の
誘導磁気異方性を良好に生じさせるためには、コバルト
固溶酸化鉄磁性粉末中に、２価の鉄イオンを３〜２５重
量％の範囲内で含有させ、かつ磁界中での熱処理を６０
℃以上の温度で行うのが好ましく、２価の鉄イオンが３
重量％より少ないとコバルトイオンが動きにくく、垂直
な磁界方向に充分な強さの異方性が生じるのに長時間を
要する。また磁界中の加熱処理も６０℃より低いとコバ
ルトイオンが動きにくく、２価の鉄イオンが３重量％よ
り少ない場合と同様に垂直な磁界方向に充分な強さの異
方性が生じるのに長時間を要する。また、２価の鉄イオ
ンが２５重量％より多いと、コバルトイオンが動き易く
なり、短時間で垂直な磁界方向に充分な強さの異方性が
生じるが、コバルトイオンが動き易いため磁界中熱処理
後、室温に放置しておくと、−互生じた垂直方向の異方
性が減少していき、良好な垂直磁化が得られない。従っ
て、２価の鉄イオンの含有量は３〜２５重量％の範囲内
とし、磁界中での熱処理は６０℃以上の温度で行うのが
好ましく、５〜２０重量％の範囲内で２価の鉄イオンを
含有させ、８０℃以上の温度で磁界中の熱処理を行うの
がより好ましい。しかし、熱処理の温度が１５０℃より
高くなると結合剤成分が変質して電磁変換特性に悪影響
を及ぼすため１５０℃以下の温度で磁界中熱処理を行う
のが好ましい。また、水平な磁性層面に対して垂直方向
に印加する磁界の強さは、１０００エルステツドより弱
くすると、垂直方向に一軸性の誘導磁気異方性を良好に
生じさせることができず、１ｏｏｏｏエルステツドまで
の磁界は電磁石を用いることにより容易に得られるため
、１０００〜１００００エルステツドにするのが好まし
く、２０００工ルステツド以上の磁界を印加すると熱処
理時間が短時間でも顕著な効果が認められるため、２０
００〜１００００エルステツドの磁界を印加するのがよ
り好ましい。処理時間は、長時間磁界を印加するほど垂
直方向に強い−軸性の誘導磁気異方性を生じるが、３０
分以上磁界中で熱処理を行えば、充分に垂直方向に一軸
性の誘導磁気異方性を生じさせることができるため、３
０分以上処理すれば充分である。また、コバルトの含有
量はこの種の磁性粉末を使用して得られる磁気記録媒体
の用途によって異なるが、通常１〜１２重量％の範囲内
で含有さゼるのが好ましい。

このような磁界中熱処理は、２価の鉄イオンを３〜２５
重量％含有するコバルト固溶酸化鉄磁性粉末を、結合剤
樹脂、有機溶剤およびその他の必要成分とともに混合分
散して磁性塗料を鋼製し、これを基体上に塗布して磁性
層を形成した後であれば、乾燥前であっても、あるいは
乾燥後であっても、さらには乾燥後所定の形状に裁断し
た後であってもよく、このような磁界中熱処理が行われ
ると、前記磁性粉末の磁化容易方向が水平な磁性層面に
対して垂直方向となり、磁性層の垂直磁化が充分に良好
になって垂直磁気記録が良好に行え、高密度記録に適し
た磁気記録媒体が得られる。

このようにして得られる磁気記録媒体としては、垂直磁
気記録用磁気ディスクおよび磁気テープなど種々の形態
のものが包含される。

ここに用いる結合剤樹脂としては、塩化ビニル−酢酸ビ
ニル系共重合体、ポリビニルブチラール樹脂、繊維素系
樹脂、ポリウレタン系樹脂、イソシアネート化合物など
従来汎用されている結合剤樹脂が広く用いられる。

また、有機溶剤としてはトルエン、メチルエチルケトン
、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、テトラ
ヒドロフラン、酢酸エチルなど従来から汎用されている
有機溶剤が単独または二種以上混合して使用される。

なお、磁性塗料中には通常使用されている各種添加剤、
たとえば分散剤、潤滑剤、研磨剤、帯電防止剤などを任
意に添加使用してもよい。

次に、この発明の実施例について説明する。

実施例１ 長軸径０．３μ、軸比（長軸径／短軸径）８の針状ｒ−
Ｆｅ２’０３粉末１０００ｇを水１ｊ２中に分散させた
後、これに硫酸コバルト２９０ｇと硫酸第一鉄８６０ｇ
とを加えて混合溶解し、さらに苛性ソーダ１２００ｇを
溶解した苛性ソーダ水溶液３７！を加えて４５℃で６時
間反応させた。反応終了後、水洗、脱水、乾燥した後、
さらに窒素ガス中４５０℃で３時間加熱処理した。この
ようにして得られたコバルト固溶酸化鉄磁性粉末のコバ
ルト含有量は４．５重量％、２価の鉄の含有量は９．８
重量％で、保磁力は１１２０エルステツド、飽和磁化量
は７Ｂ、２ｅｍｕ　７ｇ　、角型は０．５１であった。

次いで、このようにして得られたコバルト固溶酸化鉄磁
性粉末を使用し コバルト固溶酸化鉄磁性粉末　２７０重量部ＶＡＧＨ（
米国ｕ、ｃ、ｃ社製、塩　８０〃化ビニル−酢酸ビニル
−ビニ ルアルコール共重合体） Ｎ１４３２Ｊ　（日本ゼオン社製、　１５〃アクリロニ
トリル−ブタジェ ン共重合体） コロネートしく日本ボリウレタ　１０〃ン工業社製、三
官能性低分子 量イソシアネート化合物） Ｈ３−５００（旭カーボン社製、　３４〃カーボンブラ
ンク） α−Ｆｅ２Ｑ３粉末　１１〃 メチルイソブチルケトン　４２０〃 トルエン　４２０〃 の組成からなる組成物をボールミル中で４８時間混合分
散して磁性塗料を調製した。この磁性塗料を厚さ７５μ
のポリエステルフィルム両面に塗布し、乾燥して乾燥厚
が３μの磁性層を形成し、しかる後、円板状に打ち抜い
て直径３インチの磁気ディスクをつくった。次に、この
磁気ディスクを、磁性層面に垂直に磁界が加わるように
電磁石のポールピースの間に保持して５０００エルステ
ツドの磁界を２時間印加し、このとき同時に磁気ディス
クを赤外線ランプで８０℃に加熱保持した。

しかる後、磁界を印加した状態で温度を室温まで戻し、
その後磁界を０にした。

実施例２ 実施例１において、硫酸コバルトの使用量を２９０ｇか
ら１４０ｇに変更し、また硫酸第一鉄の使用量を８６０
ｇから４２０ｇに変更し、さらに苛性ソーダの使用量を
、１２００ｇから９６０ｇに変更した以外は実施例１と
同様にして、コバルト含有量が２．４重量％、２価の鉄
の含有量が７．１重量％で、保磁力が６８０エルステツ
ド、飽和磁化量が７７．６ｅｍｕ　７ｇ　、角型が０．
５０のコ、バルト固熔酸化鉄磁性粉末を得、磁気ディス
クをつくった。

実施例３ 実施例１における磁界中熱処理において、印加磁界を５
０００エルステツドから２５００エルステツドに変更し
、印加時間を２時間から４時間に変更した以外は実施例
１と同様にして磁気ディスクをつくった。

実施例４ 実施例１における磁界中熱処理において、印加時間を２
時間から４時間に変更し、赤外線ランプでの加熱保持温
度を８０℃から６０℃に変更した以外は実施例１と同様
にして磁気ディスクをつくった。

実施例５ 実施例１における磁界中熱処理において、印加磁界を５
０００エルステツドから１００００エルステツドに変更
し、印加時間を２時間から１時間に変更し、赤外線ラン
プでの加熱保持温度を８０℃から１５０℃に変更した以
外は実施例１と同様にして磁気ディスクをつくった。

比較例１ 実施例１において、窒素ガス中での加熱処理を省いた以
外は実施例１と同様にして、コバルト含有量が４．５Ｍ
量％、２価の鉄の含有量が８．６重量％で、保磁力が８
００エルステツド、飽和磁化量が７７．４ｅｍｕ　７ｇ
　、角型が０．５０のエピタキシャル型コバルト含有酸
化鉄磁性粉末を得、磁気ディスクをつくった。

比較例２ 実施例１において、磁界中熱処理を省いた以外は、実施
例１と同様にして磁気ディスクをつくった。

各実施例および各比較例で得られた磁気テープについて
、円周方向の保磁力および角型と、磁性層面に垂直方向
の保磁力および角型を測定し、高密度記録特性を調べた
。高密度記録特性は、記録密度がＩ　ＫＢＰＩのときの
再生出力の１／２の出力になる記録密度１）ｓｏで表し
た。なお、垂直方向の角型は、垂直方向に４πＢｒの反
磁界が作用していると考えてヒステリシス曲線上で作図
し、反磁界を補正してめた。

下表はその結果である。

上表から明らかなように、この発明で得られた磁気ディ
スク（実施例１〜５）は、従来の磁気ディスク（比較例
１および２）に比し、いずれも垂直方向の保磁力および
角型が高くて記録密度Ｉ）ｓ。

が大きく、このことからこの発明で得られる磁気記録媒
体は高密度記録特性が良好で、垂直磁気記録が良好に行
え、高密度記録に適していることがわかる。

特許出願人　日立マクセル株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １．２価の鉄イオンを３〜２５重量％含有するコバルト
   固溶酸化鉄磁性粉末を磁性層中に含有させ、その磁化容
   易方向を水平な磁性層面に対して垂直方向にした磁気記
   録媒体 ２、基体上に、２価の鉄イオンを３〜２５重量％含有す
   るコバルト固溶酸化鉄磁性粉末を含む磁性層を形成し、
   次いで水平な磁性層面に対して垂直方向に磁界を印加し
   、磁界中熱処理を行うことにより、前記磁性粉末の磁化
   容易方向を水平な磁性層面に対して垂直方向にしたこと
   を特徴とする磁気記録媒体の製造方法