JPH02260610A - 磁気記録媒体用磁性粉末の製造方法 - 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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、主に高密度垂直磁気記録媒体に用いられる磁
性粉末の製造方法に関する。

（従来の技術） 一般に、塗布形の磁気記録媒体はねたとえばポリエチレ
ンテレフタレートフィルムなどからなる基体と、この基
体上に形成されたフェライト粉末およびバインダを主成
分とする磁性層で構成されている。ところで、この磁気
記録媒体には、従来、ｒ　　Ｐｅ２０３　、Ｃｏ被着−
７−Ｐｅ２０３、Ｃｏドープ−７Ｐｅ２０３　、ＣｒＯ
２、金属Ｆｅなどの針状フェライトが広く用いられてお
り、磁気記録は面内長手方向の磁化を用いる方式によっ
て行われている。

この面内長手方向の磁化による磁気記録媒体の製造にあ
っては、針状のフェライトを、基体上に塗布した後、た
とえばソレノイド中にて面内長手方向に配向し、乾燥さ
せて得ることができる。また、この配向により、面内長
手方向の磁性粒子の充填率を高めることもできる。しか
しながら、針状のフェライトを面内長手方向に配向させ
て得た磁気記録媒体においては、高周波域における記録
再生の向上を図ろうとすると、記録媒体内の減磁界が増
加するため、記録密度をそれ側内上させることができな
いという問題がある。

一方、磁気記録密度の大幅な改善を図るために、磁気記
録媒体の基板と垂直な方向の磁化を用いる垂直磁気記録
方式が提案されている。この方式による磁気記録媒体は
、高周波域においても、記録媒体内の減磁界の問題が生
じないので、高密度デジタル記録に適している。

このような垂直記録方式に適した磁気記録媒体として、
磁気記録媒体の基体と垂直な方向に磁化容易軸を向は易
い六方晶系フェライトを使用した塗布型の記録媒体か開
発されている。すなわち、平板状で、しかも磁化容易軸
が基体面に垂直な、たとえばＭ型のＢａｔコｅ１２０１
９やＷ型のＢａＭｅ２　ｔ’ｃ＋　６０２７　　（Ｍｅ
は置換金属元素）など、もしくはそれらの原子の一部を
他の原子で置換したものなどの六方晶系フェライト粉末
が使用することが試みられている。このような垂直磁気
記録方式の磁気記録媒体は、六方晶フェライト粉末とバ
インダとを混合し、これを非磁性基体表面に塗布し、こ
の塗布層中の強−磁性粉の磁化容易軸が磁界の方向と直
交するように配向させた後、乾燥させることにより得る
ことができる。

このような磁場配向により垂直磁気記録媒体を得ようと
する場合、板状比が大きい磁性粉末を用いると高配向媒
体は得易いが、逆に板状比が大き過ぎると磁性粉末の飽
和磁化の低下や媒体中での磁性粉末の充填率の低下が起
こり、結果として残留磁化が小さくなり出力の低下を招
くため、板状比を適当な範囲に選ぶ必要がありその範囲
はおよそ３．５〜５．０であることが判明している（特
願昭８３−３７０４２号）。

（発明が解決しようとする課題） 上記のような板状比を有する磁性粉末の製造方法として
は、ガラス結晶化法、水熱合成法、フラックス法などが
知られている。しかして板状比の大きい磁性粉末を製造
しようとすると、磁性粉末の粒度分布が広がり、混在す
る粒子径の大きい粒子に起因するノイズが高くなり、ま
た、磁性粉末の飽和磁化が低下するため、結果として媒
体出力が低くなり、磁気記録媒体のＣ／Ｎ特性が低くな
るという欠点を有していた。つまり、磁気記録媒体に用
いられる六方晶系フェライト粉末は、２００〜２０００
エルステツド（Ｏｅ）程度の保磁力を有するとともに、
垂直磁化記録が面内記録より有為性の明らかとなる記録
波長１μｍ以下の領域で、十分な記録争再生が行われる
ために、粒径が０．０１〜０゜３μＩもので、しかも高
いＣ／Ｎを確保するためには粒径の揃ったものが望まれ
る。しかるに上記のように従来の製造方法によった場合
は、得られる磁性粉末の粒度分布が広がっており、実用
上満足し得るものではない。

本発明は、高い記録密度と大きい再生出力を有する磁気
記録媒体を得るのに適する適正な板状比を有する粒度分
布の狭い六方晶フェライト粉末の製造方法を提供するこ
とを目的とする。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 本発明は、一般式 ％式％ （但し、Ａはｆｆａ、　Ｓｒ’、Ｃａおよびｐｂの中か
ら選ばれる少なくとも１種の元素、ＭはＣｏ５Ｔｉ、Ｉ
ｎｓ旧、ＣＬＩ％　Ｚｎｓ　Ｎｂ５Ｚｒｓ　Ｖ　％　Ｔ
ａｘ　Ａｌ、Ｃｒ　−Ｓ　ｂ　ｓ　ＩＩ　ｆ’　１Ｍ　
ｏ　１Ｗ　ｓ　Ｉｒ、　ＳｎおよびＭｇの中から選ばれ
る少なくとも１種の元素、５．０≦ｎ　Ｂ、５．０．０
２≦Ｘ≦０．２４）で示されるような六方晶系フェライ
トが形成されるような成分と、その他の成分として １？２Ｏ−８２０３（ＲはＬｉ、　Ｎａ、　Ｋ　ｓ　Ｒ
ｂ、　Ｃｓの中から選ばれる少なくとも１種の元素）お
よびＡＯ−Ｂ２０３が形成され、かツｍｏｌ比で０、Ｏ
１≦Ｒ２０・Ｂ２Ｏ３／ＡＯ拳１１２０１＜ｌ、Ｑとな
るような成分とを混合溶融し急速冷却を施して。

非晶質化した後、この非晶質体に熱処理を施して六方晶
系フェライト粉末を析出せしめ、洗浄処理を施して、六
万品系フェライト粉末を抽出することを特徴とする磁気
記録媒体用磁性粉の製造方法である。

ここで、元素Ｍは六方晶系フェライトの保磁力を制御す
るためのものであるが、その置換量ｘが０．０２より小
さすぎると保磁力が大きくなり過ぎ、０．２４を越える
と逆に保磁力が小さくなり過ぎて好ましくない。

また、その他の成分として形成される、ｌ？２０・Ｂ２
Ｏ３およびＡＯ・Ｂ２０．のｍｏｌ比は、ｌ、０以上と
なるような組成にすると、非晶質体が水分や炭酸ガスを
激しく吸収するため、安定に六方晶系フェライトを製造
し難くなる。また、非晶質体の保存状態がよく水分や炭
酸ガスを吸収しないとしても、非晶質体の融点が低下す
るため、置換が十分に行われ、しかも焼結の起こらない
ような結晶化の温度の選択ができなくなる。つまり、融
点以下で結晶化するとフェライトの成長が十分でないた
め角型比が低く、また、融点以上ではフェライト粒子の
焼結が起こるため、角型比が低くいばかりでなく粒度分
布が広くなってしまう。したがって、その比率は１．０
より小さいことが必要で、より安定に特性の良い六方晶
系フェライトを得ようとすると、０．６以下が好ましい
。さらに、その比率が０．Ｏｌより小さいと粒度分布の
狭化がさほど効果的になされず、しかも、板状比も大き
くならない。

（作用） 本発明の磁気記録媒体用磁性粉の製造方法においては、
六方晶系フェライトが形成されるような成分に、その他
の成分としてＲ２０・Ｂ２Ｏ３およびＡＯ・Ｂ２Ｏ３が
形成され、かつｇｏｔ比で０、Ｏ１≦Ｒ２０・Ｂ２０ｘ
／ＡＯ・Ｂ２Ｏ３＜１．０となるような成分を特に混在
させて溶融し、急冷圧延して非晶質化したものを結晶化
している。しかして、この所定の組成比に出発原料を選
択したことにより、理由は明確でないが高い記録密度媒
体を得るに適した板状比を有し、かつ粒度分布の狭い磁
性粉末を容易に、再現性よく得ることができる。したが
って、前記で得た磁性粉末を用いて製造される媒体は高
い記録密度と大きい再生出力を実現し得る。

（実施例） 以下に、本発明を実施例により詳細に説明する。

目的とする磁性粉末としてＢａフェライトを選び、前記
一般式ＡＯ−ｎ　　（Ｆｅ１−ＸＭＸ　）　２０３にお
いて、保磁力制御のための置換元素をＣｏとＴｉイオン
の組合わせとし、置換ｆｆ１ｘＯ，１４、ｎ　−８，０
となる組成を試みた。また、その他の成分としては、Ｎ
ａ２Ｏ・Ｂ２Ｏ３およびＢａＯ・Ｂ２Ｏ３が形成される
場合を試みた。

Ｂａフェライトとなる原料成分とその他の成分となるＢ
ａＯ−８２０３およびＮａ２Ｏ・Ｂ２Ｏ３を比率を変え
て混合し、実施例１〜６および比較例１〜４の１０種の
出発原料混合物をそれぞれ調製した。

これら１０種の出発原料混合物をそれぞれ１４００℃に
て溶融の後、双ロールにて急冷圧延して非晶質体を得た
。この非晶質体を第１表に示す温度で５時間の熱処理を
施して六方晶系フェライトを析出させた後、酢酸および
純水にて洗浄して抽出し乾燥を行って磁性粉を得た。第
１表には本発明にて特性に顕著な効果を及ぼす非晶質体
中の Ｎａ２Ｏ・Ｂ２Ｏ３とＢａＯ−８２０３の比率とそれら
の非晶質体の融解温度およびフェライトを析出させるた
めにかけた温度を示す。　　（以下余白）第１表 第２表 について、磁気特性を試料振動型磁力計で、形状を透過
電子顕微鏡による写真からそれぞれａｌ定した。なお、
粒度分布の広狭は、粒子の分布が対数正規分布に従うこ
とから幾何標準偏差を求めることで調べた。得られた粒
子の特性は、第２表に示す通りであった。

実施例１〜６から明らかのように、その他の成分として
Ｎａ２Ｏ・Ｂ２Ｏ３を０．ＯＩ≦Ｎａ２Ｏ・Ｂ２０　ｚ
／ＤａＯ−８２０３＜１の範囲で形成されるような組成
にすることにより、Ｎａ２０−Ｂ２Ｏ３ができない場合
（比較例１）に比べ、粒子の幾何標準偏差小すなわち粒
度分布が狭くなり、また板状比も配向媒体に適したフェ
゛ライトが得られる。また、比較例２および３から明ら
かのようにＮａ２Ｏ−８２０，とＢａＯ−Ｂ２Ｏ３の比
率が１以上の場合は非晶質体の融解温度が急に低くなる
ため、その温度以上で結晶化した場合は焼結が生じ角型
比が低下し、また粒度分布が広がり、かつ板状比も大き
くならない。そして、比較例４から明らかのように非晶
質体の融解温度より低い温度で結晶化した場合は結晶性
が悪く角型比が低下し、板状比も大きくならず所望のフ
ェライトが得られない。

上記で得た各磁性粉末を用い第３表の組成にて磁性塗料
を調製した。　　　　　　　（以下余白）第３表 成分　　　　　　　　　　　配合量 磁性粉末　　　　　　　　　１００重量部スルホン化塩
酸塩酸脂　　　　ｔｏ　　”分散剤（レシチン）　　　
　　　３　〃研治剤（Ａｌ２Ｏ２）　　　　　　２　　
”潤滑剤（Ｓｔ＾／５ｔＢｕ）　　　　　２　、　　”
硬化剤（コロネート）　　　　　４　／−メチルエチル
ケトン　　　　　４０１／トルエン　　　　　　　　　
　４０〃 シクロへキサノン　　　　　　４０／〆これらをサンド
グラインダーにて十分に混練し塗料化した後、９μｍの
ポリエチレンテレフタレートフィルム上に塗布、５ＫＯ
ｅの磁界中で垂直配向を施し磁界中で乾燥後、カレンダ
ー処理しキュアを行って磁気記録媒体を得た。

使用した磁性粉末の特性および磁気記録媒体の特性を第
４表に示す。　　　　　　　（以下余白）第４表 く、かつ板状比も大きいため出力か高く、また粒度分布
が狭いためノイズの低い配向媒体が得られた。それに対
し、比較例２および３では、フェライトの角型比が小さ
く、かつ板状比も小さいため出力か低く、粒度分布が広
いためノイズの高い媒体となった。比較例４では、フェ
ライトの角型比が小さいため出力の低い媒体となった。

すなわち、その他の成分としてＮａ２０　φ８２０３が
０．０１≦Ｎａ２Ｏ・Ｂ　２０３／ＢａＯφＢ　２０３
　＜１の範囲で形成されるような組成にして製造した六
万品系フェライトにより高いＣ／Ｎの媒体が得られた。

なお、フェライトとその他の成分の比率がいかなる場合
でも、またＢａフェライトの代わりにＳｒフェライトな
どの他のフェライト、Ｇｏ−Ｔｉイオン以外の置換元素
、その他の成分としてＮａ２Ｏ・Ｂ２Ｏ３以外の成分に
おいても同様の効果が得られた。

［発明の効果コ 以上説明したように、本発明の製造方法によれば、高い
記録密度と高い再生出力を兼備した磁気記録媒体を得る
ことができる、適正な板状比を有した粒度分布の狭い磁
性粉末を容易にかっ、再現性よく製造することが可能で
ある。

出願人　　　　　株式会社　東芝

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　一般式 ＡＯ＝ｎ（Ｆｅ＿１−ｘＭ＿ｘ）＿２Ｏ＿３（但し、Ａ
   はＢａ、Ｓｒ、ＣａおよびＰｂの中から選ばれる少なく
   とも１種の元素、ＭはＣｏ、Ｔｉ、Ｉｎ、Ｎｉ、Ｃｕ、
   Ｚｎ、Ｎｂ、Ｚｒ、Ｖ、Ｔａ、Ａｌ、Ｃｒ、Ｓｂ、Ｈｆ
   、Ｍｏ、Ｗ、Ｉｒ、ＳｎおよびＭｇの中から選ばれる少
   なくとも１種の元素、５．０≦ｎ≦６．５、０．０２≦
   ｘ≦０．２４）で示されるような六方晶系フェライトが
   形成されるような組成分と、 その他の成分として、Ｒ＿２Ｏ・Ｂ＿２Ｏ＿３（ＲはＬ
   ｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓの中から選ばれる少なくとも
   １種）およびＡＯ・Ｂ＿２Ｏ＿３が形成され、かつｍｏ
   ｌ比で、０．０１≦Ｒ＿２Ｏ・Ｂ＿２Ｏ＿３／ＡＯ・Ｂ
   ＿２Ｏ＿３＜１．０ となるように選ばれた組成分 とを混合溶融し、急速冷却を施して非晶質化した後、こ
   の非晶質体に熱処理を施して六方晶系フェライトを析出
   せしめ、洗浄処理を施して、六方晶系フェライト粉末を
   抽出することを特徴とする磁気記録媒体用磁性粉末の製
   造方法。