JPS61286227A - 六方晶系フエライト粒子粉末の製造方法 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、主に塗布型の垂直磁気記録媒体において磁性
粉として使用される六方晶系フェライト粒子粉末の製造
方法に関するものである。

〔発明の概要〕

本発明は、ガラスマトリックス中に六方晶系フェライト
微粒子を析出させる、いわゆるガラス結晶化法において
、 六方晶系フェライトの基本成分のうち、Ｆｅの一部をＣ
ＯおよびＧｅ、Ｍｎのの少なくとも一種で置換するとと
もに、ガラス形成物質としてホウ酸ナトリウムを使用し
、 アモルファス化条件の緩和を図るとともに、得られる六
方晶系フェライト粒子の板状比、角形比の向上を図ろう
とするものである。

〔従来の技術〕

従来、磁気テープ等の磁気記録媒体における磁気記録再
生方式としては、ｒ−ＦｅＯやコバルト被着型γ−Ｆｅ
Ｑ、ＣｒＯ等の針状結晶からなる磁性粉末を記録媒体の
長手方向に配向させ、これら磁性粉末における上記長手
方向の残留磁化を利用するいわゆる長手方向記録が一般
的である。

しかしながら、この種の磁気記録媒体は高記録密度化に
伴ってこの磁気記録媒体内の反磁界が増加するという性
質を有しており、例えば上記高記録密度化に対応して短
波長記録を行おうとすると自己減磁損失や記録減磁損失
が増して記録再生特性が悪くなってしまう虞れがある。

そして、上記ｔＪｊｉ磁損失を抑えようとして磁気記録
媒体の記録層を薄くシたり抗磁力を高くすると、再生信
号の出力が低下したり記録ヘッドが飽和して十分な記録
ができない等の弊害が現れる等、上記長手方向記録によ
る高密度化には限界がある。

そこでさらに従来は、磁気記録媒体の面に対して垂直方
向の残留磁化を用いる垂直磁気記録方式が提案されてい
る。この垂直磁気記録方式では記録密度を高める程記録
媒体中の反磁界が減少することが知られており、高密度
記録に適したものである。

この垂直磁気記録方式に用いられる磁気記録媒体におい
ては、磁性層表面とは垂直な方向に磁化容易軸を有する
ことが必要であるので、従来の針状磁性粉を用いること
が困難であり、例えばＣ。

−Ｃｒ合金等を真空蒸着法やスパッタ法によりベースフ
ィルム上に直接被着して磁気記録層を形成するいわゆる
蒸着テープの如き磁気記録媒体が提案されている。しか
しながら、この種の磁気記録媒体にあっては、走行耐久
性や生産効率の点等で問題を有しており、このため一方
では塗布方式により製造できる垂直磁気記録用記録媒体
が考えられている。そして、この塗布型の垂直磁気記録
媒体の磁性粉末としては、例えばＢａＦｅ＋ｉ０＋＋＋
等の六方晶系フェライト粒子粉末が用いられている。

この六方晶系フェライト粒子粉末を用いる理由は、この
フェライトが平板状をなしており、しかも磁化容易軸が
板面に垂直であるため、塗布後六方晶系フェライト粒子
の板面が記録媒体面に平行になり易く、かつ磁場配向処
理もしくは機械的配向処理によって容易に垂直配向を行
い得るからである。

このように、上述の大方晶系フェライトの微粉末を使用
し塗布方式によって垂直磁気記録媒体を製造することに
より、走行耐久性に優れ垂直磁気記録に対応することが
可能なＷ”ｈ録媒体を高い生産効率で製造することが可
能と゛る。

上述の六方晶系フェライト粒子粉末の製造方法としては
、六方晶系フェライト原料とガラス形成物質とを混合溶
融、非晶質化し熱処理を施してガラスマトリックス中に
六方晶系フェライト微粒子を析出させるいわゆるガラス
結晶化法が知られている。

そしてこの場合、先に本願出願人が特願昭５９−２０３
５９５号明細書において提案したよ゛うに、ガラス形成
物質としてホウ酸ナトリウムを使用することにより、ア
モルファス化の条件を緩和することができ、六方晶系フ
ェライト粒子の生産効率を向上することができることが
判明した。

ところで、上述の六方晶系フェライトは抗磁力が極めて
高く、磁気記録媒体の磁性粉として使用する場合には、
何らかの添加元素を加えてこの抗磁力を抑制する必要が
ある。

例えば、ＣｏおよびＴｉを添加すると、上述の方法によ
り適度な六方晶系フェライト粒子が得られる。

しかしながら、このようにして得られた六方晶系フェラ
イト粒子は、その板状比が５〜６程度と小さく、より高
い板状比の六方晶系フェライト粒子を得る技術が要求さ
れている。一般に、垂直磁気記録媒体としては、垂直方
向に高い角形比が求められるが、この角形比は粒子の板
状比に強く関連しており、板状比の高い六方晶系フェラ
イト粒子はど高い配向度が得られ、角形比も高くなる。

〔発明が解決しようとする問題点） このようにガラス結晶化法においてガラス形成物質とし
てホウ酸ナトリウムを用いた場合には、特に磁気記録媒
体に適用し得る程度に抗磁力Ｈｃを低減するために基本
成分にＣｏやＴｉを添加すると、得られる六方晶系フェ
ライト粒子の板状比が不足し、磁気記録媒体を作成した
ときに垂直方向の角形比が小さいものとなってしまう。

そこで本発明は、このような欠点を解消するために提案
されたものであって、ガラス結晶化法における非晶質化
の条件を緩和すると同時に、得られる六方晶系フェライ
ト粒子の板状比を高めることが可能な六方晶系フェライ
ト粒子粉末の製造方法を提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明者等は、上述の目的を達成するために鋭意研究の
結果、ガラス形成物質としてホウ酸ナトリウムを用いる
とともに、Ｆｅの一部をＣＯおよびＧｅ、Ｍｎの少なく
とも一種で置換することが抗磁力及び板状比の制御に有
効であることを見出し本発明を完成するに至ったもので
あって、−Ｃ式〜 Ｂ　ａ　Ｆ　ｅ　＋ｚ−ｚｘ　（ＣＯｙＭ＋−ｙ）＋＋
ＯＩｑｏ、６≦ｘ≦１．０ ０．３≦ｎ≦０．７ （但し、ＭはＧｅまたはＭｎを表す、）で示される組成
となるような六方晶系フェライトの基本成分とガラス形
成物質であるホウ酸ナトリウムとを含む原料混合物を溶
融し、急速冷却を施して非晶質体化した後、この非晶質
体に熱処理を施すことを特徴とするものである。

すなわち、本発明においては、得られる六方晶系フェラ
イト粒子の組成が一般式 ％式％ （但し、ＭはＧｅまたはＭｎのうち少なくとも一種を表
す、）となるように、各構成元素の酸化物（Ｆｅｚｅｓ
、　Ｂａｄ、　Ｃｏｏ、　Ｇｅ０ｔ　、　ＭｎＯ２等）
等を所定の割合で混合し、六方晶系フェライトの基本成
分とする。

ここで、ＣｏおよびＭ（ＧｅまたはＭ　ｎ　）は、　　
　　−得られる六方晶系フェライト粒子の抗磁力をコン
トロールするのに効果を発揮するが、その置換量Ｘが０
．６未満では効果が不足し抗磁力が高くなりすぎ、逆に
１．０を越えると抗磁力が小さくなりすぎる。したがっ
て、磁気記録媒体の磁性粉末として使用するには、上記
一般式において、０．６≦ｘ≦１．０となるように添加
量を調整することが好ましい。

また、上記添加元素中、特にＧｅおよびＭｎは、得られ
る六方晶系フェライト粒子の板状比を制御するのに有効
であるが、ＣＯに対する割合ｙが０゜３未満では効果が
不足し、０．７を越えると抗磁力制御が難しくなるので
、０．３≦ｙ≦０．７とすることが好ましい。

一方、上記ガラス形成物質としては、ホウ酸ナトリウム
を使用する。このホウ酸ナトリウムとしては、Ｎａｔｏ
　・２８ｚＯｉ　（ＮａｚＢａＯｔ）や、２ＮａｚＯＨ
３８ｔｕｓ、ＮａｚＯＨ５ｃｏｆｆ、Ｎａｚｏ・３Ｂｚ
Ｏｚ、Ｎａ、ＯＨ４ＢｚＯｓ、ＮａｚＯＨ５Ｂｔ０３１
　Ｎ　ａ　ｔｏ　・９　Ｂｔｕｓ等が使用可能である。

上記ガラス形成物質の六方晶系フェライト基本成分に対
する割合は、あまり多すぎても、逆に少なすぎても、非
晶質化や析出する結晶の性状に悪影響を及ぼす虞れがあ
る。

そして、本発明においては、先ずこれら六方晶系フェラ
イトの基本成分とガラス形成物質とを混合し、溶融する
。

この場合、ガラス形成物質としてホウ酸ナトリウムを用
いることにより、上記溶融時の溶融温度を下げることが
でき、上記溶融はアルミナルツボ等を用いて行うことが
できる。なお、この溶融は、上記アルミナルツボ等の容
器中で高周波加熱等周知の手段で加熱溶融すればよく、
また、溶融時の雰囲気は空気中でよい。

次いで、この溶融物を急速冷却して非晶質体化する。こ
の非晶質体化は、上記ガラス形成物質としてホウ酸ナト
リウムを用いたために急冷条件が緩和され、例えば単な
る水中投入や、銅板上等に流すなどの方法が採用可能で
ある。

得られる非晶質体中には、六方晶系フェライトを構成す
る各元素は含まれているもあの、未だ結晶化するには至
っていない。したがって、上記急速冷却によって得られ
る非晶質体をさらに熱処理することによって結晶化を促
進する。このときの熱処理温度としては６００〜６７０
℃程度の低温でよい。

続いて、この熱処理により結晶化が行われ六方晶系フェ
ライト粒子が析出した非晶質体を希酸処理し、ガ）ス母
材を溶解除去して大方晶系フェライト粒子粉末を分離す
る。上記希酸処理に用いられる希酸としては、希酢酸、
希塩酸、希硝酸等の有機酸あるいは無機酸が挙げられる
。

最後に、分離された結晶を水により洗浄し、乾燥して六
方晶系フェライト粒子粉末を得る。

〔作用〕

このように、ガラス結晶化法において、ガラス形成物質
としてホウ酸ナトリウムを使用することにより、溶融温
度が下がりアモルファス化条件が緩和されるとともに、
六方晶系フェライトの基本成分にＦｅの一部を置換する
ためのＣｏおよびＧｅ、Ｍｎを添加することにより、得
られる六方晶系フェライト粒子の抗磁力および板状比が
制御される。

〔実施例〕

以下、具体的な実施例により本発明を説明するが、本発
明がこれら実施例に限定されるものでないことは言うま
でもない。

実施例１゜ ＮａｚＢａＯｔ４０原子％、Ｂａ０２６原子％。

Ｆｅ、Ｏ＝２６原子％、Ｃｏ０４原子％およびＧｅＯ□
４原子％と原子法うにＮａｔＢａ○ｙｌＯＨ２ｏ、Ｂ　
ａ　ｃｏ２＋Ｆ　ｅ！０１　　ＣＯＣｏｘ　、　Ｇｅ　
Ｏｘを混合し、アルミナルツボ中で１２００℃、１５分
間）３融した。

次いで、この溶融物を水中に投入し非晶質化した。

さらに６２０℃、４時間熱処理を施した後、加熱した弱
酸（２０％酢酸、８０℃）によりガラス分を除去し、水
により洗浄して六方晶系フェライト粒子粉末を得た。

得られた六方晶系フェライト粒子粉末の飽和磁化量σ、
および抗磁力Ｈｃを測定したところ、飽和磁化量σｗ　
＝　５４．０　（ｅｍｕ／ｇ）　、抗磁力Ｈｃ＝５３０
　（Ｏｅ）であり、σ、／σ、は０．４３であった。

また、その粒径を測定したところ、およそ０．１μｍで
あり、板状比はおよそ２０であった。

第１図に得られた六方晶系フェライト粒子粉末の電子顕
微鏡写真を示す。

実施例２゜ 先の実施例１において、ｃｅｏｔのかわりにＭｎｏ、を
用い、先の実施例１と同様の操作により六方晶系フェラ
イト粒子粉末を作成した。

得られた大方晶系フェライト粒子粉末の飽和磁化量σは
５４．３　（ｅｍｕ／ｇ）　、抗磁力Ｈｃは６２５（Ｏ
ｅ）であり、σＰ／σ３は０．４０であった。

また、その粒径を測定したところ、およそ０．１μｍで
あり、板状比はおよそ２０であった。°。

比較例１゜ 先の実施例１において、Ｇｅ０ｚのかわりにＴｉＯ２を
用い、先の実施例１と同様の操作により六方晶系フェラ
イト粒子粉末を作成した。

得られた六方晶系フェライト粒子粉末の飽和磁化量σは
５３．０　（ｅｍｕ／ｇ）　、抗磁力Ｈｃは６７５　（
Ｏｅ）であり、σ、／σ１は０．３８であった。

また、その粒径を測定したところ、およそ０．０３μｍ
であり、板状比はおよそ４と極めて小さいものであった
。

比較例２゜ 先の比較例１において、非晶質化後の熱処理温度を７２
０℃にかえ、他は比較例１と同様の走査により六方晶系
フェライト粒子粉末を作成した。

得られた六方晶系フェライト粒子粉末の飽和磁化量σは
５６．０　（ｅｍｕ／ｇ）　、抗磁力Ｈｃは８６０　（
Ｏｅ）であり、σ、／σ、は０．４６であった。

また、その粒径を測定したところおよそ０．０６μｍ、
板状比は６と、熱処理温度を高めてもあまり効果が認め
られなかった。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明においては、Ｆｅの一部を
置換するように六方品系フェライト基本成分にＣｏおよ
びＧｅ、Ｍｎの少なくとも一種を添加し、ガラス形成物
質としてホウ酸ナトリウムを用いてガラス結晶化法を行
っているので、大方晶系フェライト粒子の抗磁力および
板状比を制御することができ、２０程度の高い板状比を
有し、磁気記録媒体の磁性粉として使用できる程度の低
抗磁力を有する六方晶系フェライト粒子粉末を得ること
ができる。

また、特にガラス形成物質としてホウ酸ナトリウムを用
いることにより、溶融温度を下げることができ、貴金属
ルツボを使用せずアルミナルツボのような安価なルツボ
で溶融することが可能となるとともに、非晶質化条件が
広くなり、双ロール法によらず例えば水中投入や銅板上
へ流す等の簡単な手法により非晶質化を図ることが可能
となり、したがって六方晶系フェライト粒子粉末の生産
効率を大幅に向上することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明により得られる六方晶系フェライト粒子
粉末の電子顕微鏡写真である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 一般式 ＢａＦｅ＿１＿２＿−＿２＿ｘ（Ｃｏ＿ｙＭ＿１＿−＿
   ｙ）＿ｘＯ＿１＿９０．６≦ｘ≦１．０ ０．３≦ｎ≦０．７ （但し、ＭはＧｅまたはＭｎを表す。） で示される組成となるような六方晶系フェライトの基本
   成分とガラス形成物質であるホウ酸ナトリウムとを含む
   原料混合物を溶融し、 急速冷却を施して非晶質体化した後、 この非晶質体に熱処理を施すことを特徴とする六方晶系
   フェライト粒子粉末の製造方法。