JPS63185829A

JPS63185829A - 磁気記録用磁性粉

Info

Publication number: JPS63185829A
Application number: JP23464887A
Authority: JP
Inventors: Akihisa Yamamoto; 陽久山本
Original assignee: Nippon Zeon Co Ltd
Current assignee: Zeon Corp
Priority date: 1986-09-19
Filing date: 1987-09-18
Publication date: 1988-08-01

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）本発明は磁気記録用磁性粉に関し、更に詳しくは、高密
度磁気記録媒体用に適する微細な粒子からなる六方晶系
フェライト磁性粉に関するものである。

（従来の技術）近年、磁気記録に対する高密度化の要求に伴い磁気記録
媒体の厚味方向に磁界を記録する垂直磁気記録方式が注
目されている。このような垂直磁気記録方式において使
用される磁性材料は記録媒体表面に垂直な方向に磁化容
易軸を有することが必要である。

六方晶系で一軸磁化異方性を有するフェライト、例えば
Ｂａフェライト（ＢａＦｅ＋□０１．）は六角板状の結
晶であって、板面に垂直な方向に磁化容易軸を有してお
り、塗布膜タイプの垂直磁気記録用磁性材料として上記
の要件を満足するものである。該磁性材料としては適度
な保磁力（Ｈｃ、通常３００〜２００００ｅ程度）とで
きるだけ大きな飽和磁化（σｓ１少くとも４０ｅｍｕ／
ｇ以上）を有している事、及び磁性粉の平均粒子径は記
録波長の関係から０．３μｍ以下であり、かつ超常磁性
の関係から０．０１μｍ以上の範囲であることが必要で
ある。この範囲では平均粒子径はノイズの関係から小さ
い方が好ましい。

ところで、Ｂａフェライトは保磁力が５００００ｅ以上
であり、このままでは磁気記録用磁性材料としては大き
すぎるので、Ｆｅの一部をＣｏ及びＴｉで置換して、保
磁力を低下させる方法が提案されている（例えば特開昭
５５−８６１０３号公報、特開昭５９−１７５７０７号
公報、ＩＥｌｌｉＥ　Ｔｒａｎｓ、ｏｎ　Ｍａｇｎ、、
ＭＡＧ−１８＋１６（１９Ｂ２）　Ｐ、　１１２２など
）。

（発明が解決しようとする問題点）ところで、磁気記録用磁性材料として必要とする保磁力
は、通常３００〜２００００ｅ程度であるが、用いられ
る磁気記録用磁性材料の用途等によって要求される保磁
力の値は異るので、各々の用途に合わせて、一定の値の
保磁力を有することが必要である。従って、保磁力を単
に低下させるだけでは不充分であり用途に合わせて一定
の保磁力に制御されなければならない。

Ｆｅの一部をＣＯ及びＴｉで置換した公知の磁性粉は、
構成元素の組成比がほぼ同一であっても、保磁力や飽和
磁化は、第１表に示すとうり、全くまちまちである。こ
のことは、Ｆｅの一部をＣｏ及びＴｔで置換したのでは
、保磁力の制御は不充分であることを示唆している。

これを確認する目的で本発明者は、共沈法及び共沈法の
途中の工程で得られた共沈物にフラックスを混入して高
温焼成し、そ・の後でフラックスを水洗除去する共沈−
フラツクス性を用いてＦｅの一部をＣＯ及びＴｉ″ｉ″
置換した磁気記録用六方晶フェライト磁性粉を製造し、
これを同一操作条件で何回もくり返し、得られた磁性粉
の保磁力が一定の値に制御されているかどうかを試みた
。

その結果、同一な操作条件で製造した場合でも得られた
六方晶系フェライトの保磁力、飽和磁化、粒径等は製造
ロフト毎にまちまちであり、特に保磁力のバラツキが顕
著であった。

このことは、Ｆｅの一部をＣｏ及びＴｉで置換した六方
晶系フェライトの場合、製造工程中の通常の操作では、
制御できない様な部分的なわずかな条件の不均一性や、
製造中に混入する微少な不純物等によって、保磁力や飽
和磁化が敏感に影響を受けるためであると考えられる。

このことがらＦｅの一部をＣｏ及びＴｉで置換したので
は、通常の共沈法や共沈−フラツクス性では保磁力の制
御は不可能であることが判明した。

（問題点を解決するための手段）本発明者等は、従来のこの様な欠点のない垂直磁気記録
用磁性粉を開発すぺ（鋭意検討した結果、下記の一般組
成式で示される磁気記録用磁性粉が効果的であることを
見出し、本発明を完成するに至った。

すなわち、本発明により一般組成式％式％（ここでＭＩはＢａ、　Ｓｒ、　Ｃａ及びＰｂから選択
される少なくとも一種の金属元素を表わし、ＭＩはＭｎ
。

Ｚｎ、　Ｍｇ及びＡｌから選択される少なくとも一種の
元素を表わし、ＭＩはＳｒ、Ｇｅ、Ｓｎ、ＳｂｌＭｏ、
　ｗ。

Ｖ、　Ｎｉ、　Ｃｕ、　Ｚｒ、　　Ｐ、　Ｔｅ、　Ｂｉ
、　Ｃｄ、及びＡｇから選択される少なくとも一種の元
素を表わし、ａ、ｂ。

ｃ、ｄ、ｅ’、ｒ及びｇはそれぞれＦｅ、Ｃ０４ｔ＋Ｍ
！＋ＭＩｌ、ＭＩ及びＯの原子数であり、ａは８〜１１
．８、ｂ及びＣは０．０５〜２．０、ｄは０．５〜３．
０及びｅ及びｆは０．００１〜３．０の値をとり、ｇは
他の元素の原子価を満足する酸素の原子数を表わす。）
で表わされ、且つ平均粒子径０．０１〜０．３μｍであ
ることを特徴とする磁気記録用磁性粉が提供される。

本発明においては、磁性粉の各成分元素の原子数ａ−％
−ｇが上記の数値範囲内にあることが必要で、この範囲
外では磁気記録用磁性粉に適した保磁力や飽和磁化を持
った磁性粉は得られ難い。

好ましい磁性粉の各成分割合は、ａは８〜１１．８、ｂ
及びＣは０．１〜！、　５、ｄは０．８〜２．０及びｅ
及びｆはｏ、ｏｏｓ〜２．０の値をとり、ｇは他の元素
の原子価を満足する酸素の原子数である。本発明の磁性
粉は、製造方法あるいは製造条件などによっては、得ら
れる磁性粉粒子の結晶が正常な六角板状を呈していない
粒子が混在している場合もあるが、該原子数が本発明の
範囲内であれば、本発明の目的を充分に達成することが
できる。

かかる本発明磁性粉によれば、製造操作条件を同一にし
た場合のロフト間の磁性粉特性のバラツキは殆どみられ
ず、磁気記録用磁性粉として具備されていなければなら
ない保磁力を有することはもちろんであり、更に優れた
飽和磁化を有すると共に平均粒径が小さい特徴を有して
いる。このことは、本発明に係る磁性粉が従来のＣＯ及
びＴｉを含む磁性粉とは全く異なる機能を具備している
ことによるものと考えられる。

本発明による磁性粉は、この分野で公知のいろいろの方
法、例えば、ガラス結晶化法、共沈法、フラックス法、
水熱合成法等によって製造することができる。特に共沈
法及び共沈法の途中の工程で得られた共沈物に水溶性の
フラックスを混入して高温焼成し、その後でフラックス
を水洗除去する共沈−フラックス法に適している。

実施態様について、共沈法及び共沈フラックス法を例に
して述べると次のとうりである。

すなわち、本発明にかかわる磁性粉を構成する各金属元
素の原料化合物としては酸化物、オキシ水酸化物、水酸
化物、アンモニウム塩、硝酸塩、硫酸塩、炭酸塩、有機
酸塩、ハロゲン化物、アルカリ金属塩等の塩類、遊離酸
、酸無水物、縮合酸等を挙げることができる。特に水溶
性化合物が好ましい、各金属元素の原料化合物は、水溶
液となる様に、水に混合溶解されることが好ましい。ま
た、アルカリ水溶液に混合溶解した方が都合がよい場合
には、後述のアルカリ水溶液中に混合溶解される。

一方アルカリ水溶液に用いるアルカリ成分としては、水
溶性のものであればよく、アルカリ金属の水酸化物や炭
酸塩、アンモニア、炭酸アンモニウム等が挙げられる。

例えばＮａＯＨ、ＮａｔＣＯｘ。

ＮａｆｌＣＯｓ　、　ＫＯＩＩ　、　ＫｚＣＯｓ　、　
Ｎｌ１４０Ｈ、（ＮＨ４）ＺＧＯ３等が用いられ、特に
水酸化物と炭酸塩の併用が賞月さ。

れる。

しかして、上記金属イオン水溶液とアルカリ水溶液とを
混合し、共沈物を生せしめる。得られた共沈物は、水洗
した後決別する。この様にして得られたケーキ状ないし
スラリー状の共沈物は、共沈法による場合には、これを
乾燥後、６００〜１１００℃で１０分〜３０時間高温焼
成して該当する六方晶系フェライト磁性粉を得る。また
、共沈−フラックス法による場合には、水洗された共沈
物に水溶性フラックス（例えば塩化ナトリウムや塩化カ
リウム等のハロゲン化アルカリ金属塩、塩化バリウムや
塩化ストロンチウム等のハロゲン化アルカリ土類金属塩
、硫酸ナトリウム、硫酸カリウム、硝酸ナトリウム、硝
酸カリウム、及びこれ等の混合物等）を適当量加えて、
あるいは、金属イオン水溶液とアルカリ水溶液との混合
物から得られる共沈物を水洗することなくそのまま水分
を蒸発させてこれを乾燥後、６００〜１１００℃で１０
分〜３０時間高温焼成した後、水溶性フラックスを水ま
たは酸水溶液で洗浄決別し、必要に応じ、更に水洗した
後、乾燥して該当する六方晶系フェライト磁性粉を得る
。

以上、共沈法及び共沈フラックス法を例にして実施態様
の具体例を示したが、もちろん製造された磁性粉が本発
明にかかわる一般組成式で示される磁性粉であれば、い
かなる方法によって製造してもよい。

（発明の効果）本発明に係る磁性粉は六方晶Ｃ面に磁化容易軸を有する
板状粒子であり、同一の操作条件で製造した場合に、ロ
ット間でのバラツキが非常に少ないばかりでなく、Ｆｅ
の一部をＣｏ及びＴｉで置換した公知の磁性粉よりも飽
和磁化が大きく、平均粒径の小さいものが得られるので
磁気記録用磁性材料として好適である。

以下に実施例を挙げて、本発明をさらに具体的に説明す
る。なお実施例中の保磁力及び沖和磁化はＶＳＭ　（振
動磁気測定装置）を用い、最大印加磁場１０ＫＯｅ、測
定温度２８℃で測定した。平均粒子径は、透過型電子顕
微鏡で得られた写真から４００個の粒子の最大直径を測
定し算術平均により算出した。

また、実施例中に示す磁性粉の組成式は、原料調製時の
各元素の原子比を用いている。磁性粉成分中の酸素の表
示については、簡略化のため省略した。

実施例ｌＢａＣ１ｔ　’　２Ｈｚ００．５５モル、Ｔｉｃ　ｌ　
ａ　　０．３７５モル、ＣｏＣｌ　ｚ　’　６ＨｚＯＯ
，３７５モル、ＺｎＣ１ｚ　０．０６モル及びＰｅＣｌ
　ｚ・６Ｈｇｏ　５．２５モルを１０１の蒸留水にこの
順に溶解し、これをＡ液とした。ＮａＯＨ１７，５モル
、ＮａｔＣＯｚ　４．７２モル及びＮａｚＳｉｏｔ　Ｈ
９１１ｚ００．２モルを１５／の室温の蒸留水に溶解し
、これをＢ液とした。５０℃に熱したＡ液にＢ液を徐々
に加えた後、５０℃で１６時間撹拌した。攪拌後のｐ旧
よ１Ｏ０３であった。こうして得られた共沈物を決別し
水洗した後１５０℃で乾燥し、８８０℃で１．５時間電
気炉で焼成した。こうして得られたＢａ−フェライトは
Ｂａ１１ｐｅｌＯ，５ｃＯｏ、　ｔｓＴｉｏ、　ｔｓＺ
ｎｏ、　＋ｚＳｉｏ、　４で示される。

同様の操作を５回くり返し行い、ロフト毎の磁性粉の平
均粒径、保磁力、及び飽和磁化のバラツキを調べる。結
果を第２表に示す。第２表から本発明に係る磁性粉は、
ロット間のバラツキが非常に小さいばかりでなく、比較
例１と較べて平均粒径が小さり、飽和磁化が大きいこと
がわかる。

第２表比較例１メタケイ酸ナトリウム及び塩化亜鉛を除いた他は、実施
例１と全く同様の方法でＢａ−フェライトを製造した。

得られたＢａ−フェライトはＢａ１．＋Ｆｅ＋ｏ、　５
ｃｏｏ、　ｔｓＴｉｏ、　ｔｓで示される・同様の操作
を５回くり返して行い、ロフト毎の磁性粉の平均粒径、
保磁力、及び飽和磁化のバラツキを調べた。結果を第３
表に示す。

第３表から公知の磁性粉は、ロフト間のバラツキが非常
に大きく、実施例１の本発明の如き、通常の操作では、
保磁力の制御は不可能でであることがわかる。

第３表実施例２実施例１で得られた共沈物を決別し水洗して得られたケ
ーキ状の共振物スラリーにフラックスとしてＮａＣｊ！
４００ｇを加え、充分に混合した後水分を蒸発乾固せし
め、これを８７０℃で１．５時間電気炉で焼成した。こ
の焼成物を水を用いて可溶物がなくなるまで洗浄した後
、濾過、乾燥して実施例１と同様の組成式で示されるＢ
ａ−フェライトを得た。

共沈物のケーキを製造する段階から同様の操作を５回く
り返し行い、ロフト毎の磁性粉の平均粒径、保磁力及び
飽和磁化のバラツキを調べた。結果を第４表に示す。

第４表から、本発明に係る磁性粉はロフト間のバラツキ
の少い、均一な磁性粉が得られることがわかる。

第４表比較例２比較例１のロフト番号Ｃ１−１で得られた共沈物を用い
て、実施例２と同様の操作を５回繰り返して行い、ロフ
ト毎の磁性粉の平均粒径、保磁力、及び飽和磁化のバラ
ツキを調べた。結果を第５表に示す。本比較例において
はいずれのロットにおいても同一共沈物を用いたにもか
かわらず、公知の組成を有する磁性粉は、ロフト間のバ
ラツキが非常に太き（、本発明の実施例２の如き、通常
の操作では、保磁力の制御は不可能であった。

第５表実施例３ＮａＯＨ量を１１．０モルとした他は、実施例１と同様
にしてＡ液及びＢ液を調製した。

５０℃に熱したＡ液とＢ液を混合し、これを蒸発皿に入
れ、含水率５０％となるまで、充分攪拌しながら水分を
蒸発させた。これを更に、乾燥器で、充分に乾燥した後
、８７０℃で１．５時間電気炉で焼成した。この焼成物
を水を用いて可溶物がなくなるまで洗浄した後、濾過、
乾燥して実施例１と同様の組成式で示されるＢａ−フェ
ライトを得た。

こうして得られた微粒子粉末は、平均粒径０．０７４μ
ｍの板状であり、保磁力は、６１００ｅ、飽和磁化は５
５．５　ｅｍｕ／　ｇであった。

また同様の操作を５回（り返して実験を行ったところロ
フト毎の磁性粉の平均粒径、及び飽和磁化はいずれも上
記と同一値であり、また保磁力のバラツキは、±１．５
％以内と非常に小さかった。

実施例４〜２７Ｍ１成分、ＭＩ［成分、ＭＩ成分及び組成比を変えた他
は、実施例２と同様の方法によって第６表に示す磁性粉
を調製した。なおＭＩ成分の原料は塩化物を使用し、Ｍ
Ｉｌ成分の原料は塩化物または硝酸塩を使用し、ＭＩ成
分の原料としてＳｔは、メタケイ酸ナトリウムまたは水
ガラスを、Ｇｅ、　Ｓｎ及びｓｂは塩化物　を、Ｎｉ、
　Ｚｒ、　Ｔｅ、　Ｂｉ、　Ｃｄ、及び八ｇは硝酸塩を
、Ｃｕは塩化物または水酸化物を、Ｍｏ。

Ｗ、Ｐ、及び■はアンモニウム塩を使用した。Ｓｉ。

Ｍｏ、　　Ｖ、　　Ｐ、及びＷの原料化合物は、アルカ
リ水溶液中に溶解した。

また、第６表に示す磁性粉の各々について、同一操作に
よる５回の繰り返し実験を行いロット毎の磁性粉の平均
粒径、保磁力、及び飽和磁化のバラツキについても調べ
たが、いずれも、ロフト間のバラツキは実施例２と同程
度の範囲であり、非常に小さかった。

Claims

【特許請求の範囲】１、下記の一般組成式で表わされ、且つ平均粒径０．０
１〜０．３μｍであることを特徴とする磁気記録用磁性
粉Ｆｅ＿ａＣｏ＿ｂＴｉ＿ｃＭ＾ I ＿ｄＭ＾II＿ｅＭ＾
III＿ｆＯ＿ｇ、（ここでＭ＾ I はＢａ、Ｓｒ、Ｃａ及
びＰｂから選択される少なく、とも一種の金属元素を表
わし、Ｍ＾IIはＭｎ、Ｚｎ、Ｍｇ及びＡｌから選択され
る少なくとも一種の元素を表わし、Ｍ＾IIIはＳｉ、Ｇ
ｅ、Ｓｎ、Ｓｂ、Ｍｏ、Ｗ、Ｖ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｒ、Ｐ
、Ｔｅ、Ｂｉ、Ｃｄ、及びＡｇから選択される少なくと
も一種の元素を表わし、ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆ及びｇ
はそれぞれＦｅ、Ｃｏ、Ｔｉ、Ｍ＾ I 、Ｍ＾II、Ｍ＾
III及びＯの原子数であり、ａは８〜１１．８、ｂ及び
ｃは０．０５〜２．０、ｄは０．５〜３．０及びｅ及び
ｆは０．００１〜３．０の値をとり、ｇは他の元素の原
子価を満足する酸素の原子数である。）。