JPS6364922A - 磁気記録用磁性粉 - 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大方晶系
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（Ｂ１１Ｆｅ１２０＋９　）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〜
２０００．０ｅ程度）とできるだけ大きな飽和磁化（σ
Ｂ、少くとも４　Ｑ　ｅｍｕ　／　９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ｃ
Ｌ３μｍ以下であり、かっ超常磁性の関係からα０１μ
ｍ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５ｏｏｏｏの以上
であり、このままでは磁気記録用磁性材料としては太き
すぎるので、Ｆｅの一部をｃｏ及びＴ１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、工ＦｉＫＫ　Ｔｒａｎｓ、ｏｎＭａｇｎ、、ＭＡ
Ｇ−１８，１６（１９８２）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３００〜２００００ｓ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
磁力の値は異なるので、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。

Ｆ・の一部をｃｏ及びＴ１で置換した分類の磁性粉は、
構成元素の組成比かはは同一であっても、保磁力や飽和
磁化は、第１表に示すとうり、全（まちまちである◇こ
のことは、Ｆ・の一部をＱ。

及びＴ１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〇 これを確認する目的で、本発明者は共沈法及び共沈−フ
ラックス法（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
水洗除去する方法を用いてＦｅの一部をＣｏ及びＴ１で
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下で何回もくり返し、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Ｏ 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Ｆ・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
中に混入する微小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。

このことからＦｅの一部をＱｏ及びＴ１で置換したので
は、通常の共沈法や共沈−フラックス法では保磁力の制
御は不可能であることが判明した。

（間厘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
用磁性粉を開発すべ（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口 すなわち、本発明により一般組成式 ％式％ （ここでＭｌ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Ｓｉ及
び／またはＳｎを表わし、ＭｍはＮｉ、Ｃｕ。

ｖ、Ｎｂ、’ｒａ及びＺｒ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’、ＭｌＩ、Ｍｍ及び０の
原子数であり、ａは８〜１ｔ８、ｂ及びＣはα０５〜２
．０、ｄはα５〜＆０及びｅ及びｆはα００１〜五〇の
値をとり、ｇは他の元素のぶ予価を満足する酸素の原子
数を表わす。ンで表わされ、且つ平均粒子径Ｑ、０１〜
（Ｌ！１μｍ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　’
＝　８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８〜１ｔ８、ｂ及
びＣは０．１〜１５、ｄはＣＬ　８〜２．０及びθ及び
ｆはＣＬＯＯ５〜２．０の値をとり、ｇＨ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
りては、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んどみら
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Ｔ１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７ラツ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〇本
発明の磁性粉の製造について、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、水浴
液となる様に水に混合溶解されることが好ましい。また
、アルカリ水浴液に混合溶解した方が都合がよい場合に
は、後述のアルカリ水浴液中に混合溶解されるＯ 一部アルカリ水溶液に用いるアルカリ成分としては、水
浴性のものであればよ（、アルカリ金筋の水酸化物や炭
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，Ｎａ２ＣＯ３、ＮａＨＣＯ３゜ＫＯＨ
、Ｋ２ＣＯ３、ＮＨ４ＯＨ、（ＮＦ１４　）２ＣＯ３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、上記金属イオン水浴液とアルカリ水浴液とを
混合し、共沈物を生ぜしめる。得られた共沈物は、充分
に水洗した後戸別する。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、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）を適当量加えてこれ
を乾燥後、６００〜１１００°Ｃで１０分〜３０時間高
温焼成した後、水溶性フラックスを水ま友は、酸水溶液
で洗浄戸別し、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本発明の
磁性粉の製造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
でちれば、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フ
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Ｔ１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。

（実施例〕 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飽和磁化は、Ｖ８Ｍ　（
振動式磁気測定装置）を用い最大印加磁場１０ＫＯｅ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個の粒子の量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０ 実施例１ Ｂ＆Ｃ／２　・２Ｈ２００，５５モル、ＴｉＣ／４　　
α３７５−ｖ−ル、ＣＯＣｌ２　・６Ｈ２０Ｑ、３７５
モル、Ｃｕｅ／２　・２Ｈ２００，１モル及びＦｅＣ／
３　・６Ｈ２０５，２５モルをＩＣ１？の蒸留水にこの
順に溶解し、これをＡ液とした。

ＮａＯＨ１７，５モル、Ｎａ２Ｃ！０３　４．７２　モ
Ａｚ、及びｋＪ　ａ　２　Ｓ　ｉ○、、９Ｈ２００，２
モルを１５２の室温の蒸留水に溶解し、これをＢ液とし
た０５０°Ｃに熱したＡ液にＢ液を徐々ンこ加えた後、
５０゛Ｃで１６時間攪拌した。攪拌後のｐＨは１０．２
５であった。　こうして得られた共沈物を戸別し、水洗
した後１５０°Ｃで乾燥し、８８０′Ｃで１５時間電気
炉で焼成した。こうして得られたＪ３ａ−フェライトは
ＢａｔＩ　Ｆ＠ｊ　（１５Ｃｏ（Ｌ７５　Ｔｉ１７５５
ｉ（Ｌ４　ＣｕＣｌ２で示される０同様の操作を５回（
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２表に示す。

第２表から本発明に係る磁性粉は、ロフト間のバラツキ
が非常に小さいばかりでまく、比較例１と較べて平均粒
径が小さく、飽和磁化が大きいことがわかる〇 第２表 比較例１ メタケイ酸ナトリウム及び塩化第二銅を除いた他は、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ＢＪＬ−フェライトはＢａｔＩ　Ｆ・１（Ｌ
５００１７５　Ｔｉ（Ｌ７５で示される０同様の操作を
５回（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１０本発明の如き通常の操作では、保
磁力の制御は不可能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戸別し、水洗して得られた
ケーキ状の共沈物スラリーに２ラツクスとしてＮａＣ：
ｌ　　４００９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１５時間電気炉で焼成した
。この焼成物を水な用いて可溶物がな（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１３ａ−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のロット番号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（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３ ＮａＯＨｉを１回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°Ｃ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チとなるまで、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ｔ５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（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Ｊ３ａ−フェラ
イトを得た。

こりして得られた微粒子粉末は、平均粒径α０８μｍの
板状であり、保磁力は８４７０ｅ、飽和磁のバラツキは
実施例２と同程度の範囲であり、非常に小さかった。

化は５３・ｍ　ｕ／ｆ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、
ロッ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、±１５
％以内と非常に小さかった。

実施例４〜２３ Ｍ１成分９Ｍ　成分９Ｍ　成分及び各金属成分の組成比
を変えた他は、実施例２と同様の方法に二って第６表に
示す磁性粉を調羨した。なおＭ１成分の原料は、塩化物
を使用し、Ｍｌｌ成分の原料は、Ｓｉはメタケイ酸ナト
リウム、ａｎは塩化物を使用し、Ｍ　成分の原料として
Ｖはアンモニウム塩を、Ｎｂ及びＴａは酸化物を、Ｎ１
及びＺｒは硝酸塩を、Ｃｕは塩化物または水酸化物を使
用したＯ８１及びＶの原料化合物は、アルカリ水溶液中
に溶解した。

Claims (1)

1. 【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Ｓｉ及び／またはＳｎを表わし、Ｍ＾IIIは
   Ｎｉ、Ｃｕ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ及びＺｒ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。）。