JPH0238317A - 酸化物系磁性粉体とその製造方法とそれを用いた記録媒体 - Google Patents

酸化物系磁性粉体とその製造方法とそれを用いた記録媒体

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JPH0238317A
JPH0238317A JP63189001A JP18900188A JPH0238317A JP H0238317 A JPH0238317 A JP H0238317A JP 63189001 A JP63189001 A JP 63189001A JP 18900188 A JP18900188 A JP 18900188A JP H0238317 A JPH0238317 A JP H0238317A
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JP
Japan
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magnetic powder
oxide
based magnetic
powder
crystal structure
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Pending
Application number
JP63189001A
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English (en)
Inventor
Hideo Torii
秀雄 鳥井
Koichi Ikemoto
浩一 池本
Masaki Aoki
正樹 青木
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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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、高密度磁気記録を可能とする耐環境性に優れ
た塗布型媒体用原料磁性粉体、および、その磁性粉体の
製造方法に関しさらに、その磁性粉体を用いた記録媒体
に関するものである。
従来の技術 塗布型の磁気記録媒体は、現在、オーディオ用テープ、
ビデオレコーダ用テープ、フロ・ノビ−ディスク コン
ピュータ用塗布型リジッドディスクなどの形態で広く使
用されている。従来から、このような塗布型媒体に用い
る原料磁性粉体として、7−Fe2O3(ガンマ酸化鉄
)針状磁性粉体やCo被着7−Fe2O3針状磁性粉体
が使用されてきた。
そして、近年、上述の磁性粉体よりも飽和磁化の大きな
メタル針状磁性粉を、上述の磁性粉体のかわりに用いる
ことによって信号出力の増大をはかった塗布型磁気記録
媒体が出現してきた。
発明が解決しようとする課題 最近、さらに磁気記録密度を高める要求が高まっている
。それには、塗布型媒体の媒体ノイズの低減と信号出力
の向上が必要である。媒体ノイズの低凍化の面から塗布
型媒体に使用する磁性粉体の超微粒子化が有効である。
また、信号出力の向上の面から粒子の体積のできるかぎ
り小さな磁性粒子を用い、磁気記録を受けもつ磁気記録
層の粒子密度を上げることが有効である。すなわち、磁
気記録メディアの原料粉体にできるだけ小さな体積の磁
性粉を用いることが高密度記録のキーポイントの一つで
ある。
磁気記録媒体の高密度化の目的のために、従来のメタル
針状磁性粉をできるだけ小さくすることが有望となるが
、上述のメタル粉体の微粒化を進めると、比表面積が著
しく大きくなるので粉体の活性度が高まり、酸化などの
耐環境性の問題が発生することになる。
耐環境性に優れた従来のγ−Fe203系針状磁性粉を
微粒子化して磁気記録媒体の原料磁性粉体に用いて高密
度記録に対応する方法も考えられるが、媒体の磁気記録
層に最大限に磁性粉体を充填するには磁性粉体粒子の形
状が従来の針状形状では困難であり、針状比を小さくす
る必要がある。
従来の磁性粉はスピネル型の結晶構造のため、結晶磁気
異方性は等方的に近い性質をもっている。
したがって、針状比が小さくなると形状磁気異方性の効
果が薄れて、磁性粉の磁気異方性が低下し、磁気記録媒
体用原料磁性粉としての使用が困難になるという問題点
があった。以上のように、従来、酸化などの耐環境性に
優れ、かつ高い飽和磁化を示す微粒子の磁性粉体が存在
しないので高密度記録媒体の出現が困難であるという問
題点があった。
本発明の酸化物系磁性粉体は上記問題点に鑑み、高い信
号出力と低い媒体ノイズの両方を同時に達成し、かつ耐
環境性に優れた高密度磁気記録媒体に用いることができ
る酸化などの耐環境性に優れ、かつ高い飽和磁化を示す
微粒子の原料磁性粉体である。
課題を解決するための手段 上記の課題を解決するために本発明の酸化物系磁性粉体
は、個々の各磁性粉粒子の中に、スピネル結晶構造相を
大きな割合で含み、かつ、マグネットプランバイト結晶
構造相を残りの小さな割合で含む構成の微粒子の磁性粉
体である。
作用 本発明は、上記した構成によって、個々の各磁性粉粒子
内に大きな割合で占めるスピネル相のために高い飽和磁
化をもち、かつ、同−粒子内に小さな割合で存在するマ
グネットプランバイト型結晶構造相のために・、結晶磁
気異方性が強くなることによって、粒子径が0.08μ
m以下の超微粒子になっても一軸方向に磁化容易軸をも
っており、合わせて高い保持力を備えることとなる。ま
た、粒子形状が扁平性の小さな微粒子形状であるので、
塗布型磁気記録媒体の磁気記録層の磁性粉の高充填化が
可能になる。
実施例 以下に本発明の一実施例の酸化物系磁性粉体とその製造
方法について説明する。
実施例1 塩化第一鉄CFQC12,4H20)を65.00g塩
化第二鉄CFeC1,3−6H2O)を165.OOg
塩化バリウム(BaC12・2H20)を11.20g
塩化コバルト(CoCQ□・6 H20)を24.00
g。
および四塩化チタン(TiCf、)を4.50g全て水
に溶かして、酸性水溶液2.O2準備した。あらかじめ
、44.75gのNaB、 07−10 H20と、2
00gのNaOHを水に溶かして準備したアルカリ水溶
M1. Ofに上記の酸性水溶液2.02を室温で混合
して、けんだく液を得た。このけんだく液を60℃で1
時間エージングして共沈物をつくり、これを洗浄し、ろ
過し、乾燥して、共沈微粒子原料粉体を合成した。この
粉体を化学分析して化学組成を求めると、Ba: Fe
: Co: Ti=1.00 : 20.37 :2.
21 :o、s 2であった。また、(Fe”)/’(
全Feイオン〕モル比は酸化還元滴定から0.26であ
り、この原料粉体に二価の銖イオンを含んでいることが
わかった。
この原料粉体30gを金属性ドラムに入れ、回転させ撹
拌させながら、窒素気流中で680℃で1時間熱処理す
ることにより、本発明の磁性粉体試料を合成した。
得られた磁性粉体試料を透過型電子顕微鏡(TEM)で
粒子形状および粒子サイズを観察した。回転楕円体形状
の粒子であり、その長軸aと短軸すの比a / bの平
均値が約3の粒子であることがわかった。平均粒径は0
.04μmであり、粒??=は0.03〜0.06μm
の範囲で分布していた。
振動式磁力計(VSM)で磁気特性を測定した。
保磁力Hcが1200Oeで、飽和磁化Jsが66、3
 emu/gであった。さらに、X線回折(XRD)で
結晶相の種類を調べた。マグネットプランバイト相とス
ピネル相の混合相であることがわかった。
そのXRDパターンを第1図に示した。本発明の上記の
磁性粉体試料の結果を第1表の試料番号lとして示した
。なお、この磁性粉体試料を化学分析すると、Ba :
Fe :Co :Ti−1,00:20.37 :2.
21 :0.51であり、焼成前の原料組成と一致して
いた。
同様にして、と記の試料1の合成の際と異なった金属塩
化物の水溶液から合成した共沈微粒子原料粉体を用いて
種々の異なった焼成条件で合成した酸化物系磁性粉体試
料の結果を第1表の試料番号2〜12に示した。
また、比較試料を同表の試料番号13〜17に示した。
焼成温度が600℃より低い580℃の条件で合成され
た試料には磁性粉体以外に未反応物質の微粒子粉体を含
んでいた。また、焼成温度が780℃と高温の条件で合
成された試料は平均粒子径が0.1μ以上であり、0.
15μmの大きな粒子が混ざっていた。また、大気中で
焼成した試料はX線回折的にスピネル相が存在せず、非
磁性のα−Fe203相が生成し、磁気特性も低い粉体
であった。
以上のように、上述した本発明の製造方法によって、本
発明の酸化物系磁性粉体が容易に製造できる。
(以 下 余 白) 峠; a 、  bは透過型電子顕微鏡で観察した磁性
粉粒子1ケのそれぞれの長袖方向の径と短軸方向の径で
ある。
中申串 ;Mはマグネットプランバイト相、Sはスピネ
ル相、Pは原料粉体の相、αはα−Fe203相実施例
2 塩化第二鉄(F e C1g ・6 H20)を256
.85g、塩化ストロンチウム(SrC/!□・6H2
0)を13.30g、塩化コバルト(C。
CZ2 ・6H20)を19.20g、および塩化亜鉛
(ZnCF!□)を2.30g混合して水に溶解した酸
性水溶液2.Olを準備した。この酸性水溶液を用いて
、以下実施例1と同様にして共沈微粒子原料粉体を合成
した。この粉体を化学分析して化学組成を求めると、S
r:Fe:Co:Zn=1.00 : 19.09 :
 1.60 :o、31であった。また、二価の鉄イオ
ンは組成中に存在しないことがわかった。
この原料粉体30gを金属性ドラムに入れ、回転させ撹
拌させながら、1.5%の水素を含む窒素雰囲気中で6
80℃で1時間熱処理することにより、本発明の磁性粉
体試料を合成した。
得られた磁性粉体試料を透過型電子顕微鏡(TEM)で
粒子形状および粒子サイズを観察した。回転楕円体形状
の粒子であり、その長袖aと短軸すの比a / bの平
均値が約2の粒子であり、平均粒径が0.04μmで、
粒径は0.03〜0.06μmの範囲で分布していた。
振動式磁力計(VSM)による磁気測定から、保磁力H
cが1020Oeで、飽和磁化Osが64.2 emu
/gであることがわかった。X線回折(XRD)によっ
て、本発明の磁性粉はマグネットプランバイト相とスピ
ネル相の混合相であることがわかった。
本発明の上記の磁性粉体の結果を第2表の試料番号H1
として示した。なお、この磁性粉体試料を化学分析する
と、Sr : Fe :Co : Zn=1.00 :
 19.09 :1.60 :o、a 1であり、焼成
前の原料組成と一致していた。
同様にして、上記の試料H1の合成の際と異なった金属
塩化物の水溶液から合成した共沈微粒子原料粉体を用い
て種々の異なった焼成条件で合成した酸化物系磁性粉体
の試料の結果を第2表の試料番号H2〜H7に示した。
また、比較試料として同表の試料H1の焼成前の原料粉
体を800℃の高温で焼成して合成された試料の結果を
試料番号H8で示した。粒径が大きな粒子になっている
ことがわかった。
以上のように、上述した本発明の製造方法によって、本
発明の酸化物系磁性粉体が容易に製造できる。
(以 下 余 白) ;比較試料 ;a、bは透過型電子顕微鏡で観察した磁性粉粒子1ケ
のそれぞれの長袖方向の径と短軸方向の径である。
;Mはマグネットプランバイト相、Sはスピネル相、実
施例3 本発明の酸化物系磁性粉体を用いた磁気記録媒体につい
て説明する。
実施例1.2に示した試料番号6とH2のそれぞれの本
発明の磁性粉体100重量部に対して、塩化ビニル−酢
酸ビニル共重合体lO重量部、ポリウレタン樹脂9重量
部、オレイン酸2重量部。
カーボンブランク5重量部、α−アルミナ5重量部、ト
ルエン120重量部、メチルエチルケトン120重量部
、シクロヘキサン80重量部の混合物をサンドミルを用
いて10時間混合分散してそれぞれの磁性塗料を作製し
た。さらに上記一種類の磁性塗料にポリイソシアネート
6重量部を添加し、混合分散後、ペーパーフィルターで
磁性粉塗料を濾別した。濾別後のそれぞれの塗料をアプ
リケーターを用いて膜厚15μmのPET(ポリエチレ
ンテレフタレート)フィルム上に塗布し、乾燥させた。
その後、表面平滑化を図るためにカレンダー処理を行な
い、所定の寸法幅にスリットし、測定用磁気テープを作
製した。これらの二種類の磁気テープの再生出力を測定
した。
再生出力の測定は、へンド・テープ相対速度3、75 
aa/secを用い、記録再生ヘッドはギャップ長0.
30μm、  トラック幅23.0μmのMIG型ヘッ
ドを用いた。また、比較試料として市販のDAT用メタ
ル粉塗布型磁気テープを選び、再生出力の測定を行なっ
た。それぞれの測定結果を第2図に示した。この図から
明らかなように、本発明の磁気記録媒体は、メタル粉の
塗布型磁気テープに比べて、短波長領域(高周波数領域
)で再生出力がまさっておりより優れた磁気記録媒体で
あった。
以上に述べたように本発明によれば、本発明の酸化物系
の磁性粉体を用いることにより耐環境性に優れた磁気特
性を有し、かつ高密度記録に適した短波長領域において
の高出力化が可能になる磁気記録媒体を提供することが
できる。
発明の効果 以上のように本発明の酸化物系磁性粉体は、個々の各磁
性粉体粒子の中に、大きな割合でスピネル型結晶構造相
を含み、残りの小さな割合でマグネットプランバイト型
結晶構造相を含む構成の磁性粉体であり、かつ、飽和磁
化の値が高く、高保持力をもっている微粒子形状の酸化
物系磁性粉体であるので、本発明の磁性粉体をを用いる
と磁性層中の磁性粉密度の高い塗布型磁気記録媒体が実
現できることになり、従来に比べ、磁気ヘッドによる再
生出力が高周波領域においても優れ、高密度記録に対応
できる塗布型磁気記録媒体を達成することができる。ま
た、磁性粉が微粒子であるので、従来に比べ、粒子性ノ
イズの面でも優れた塗布媒体を達成できることになる。
上記の磁気記録媒体を用いることによって、従来以上の
高密度記録に適したビデオテープやフロッピーディスク
を得ることができることになる。
【図面の簡単な説明】

Claims (13)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)X線回折的にスピネル型結晶構造相とマグネット
    プランバイト型結晶構造相からなる磁性粉体であり、飽
    和磁化が63〜72emu/g,保磁力が700〜12
    00Oeであることを特徴とする酸化物系磁性粉体。
  2. (2)磁性粉体粒子の大きさが0.03〜0.08μm
    の範囲の大きさであることを特徴とする請求項(1)記
    載の酸化物系磁性粉体。
  3. (3)磁性粉体個々の粒子の最も短く計測できる方向か
    ら測った大きさの値に対する最も長く計測できる方向か
    ら測った大きさの値の比が4以下であることを特徴とす
    る請求項(1)記載の酸化物系磁性粉体。
  4. (4)磁性粉体としての混合粉体がストロンチウムある
    いはバリウムあるいはこれらの両方を含み、鉄を含み、
    コバルトとニッケルと亜鉛とマンガンとクロムとインジ
    ウムとチタンのグループから選ばれる一種類あるいは二
    種類以上の金属元素を含むことを特徴とする請求項(1
    )記載の酸化物系磁性粉体。
  5. (5)磁性粉体としての混合粉体のストロンチウムある
    いはバリウムあるいはこれらの両方の元素の和のモル量
    に対するその他の金属元素のモル量の比が21〜30の
    範囲の値であることを特徴とする請求項(1)記載の酸
    化物系磁性粉体。
  6. (6)X線回折的にスピネル型結晶構造相とマグネット
    プランバイト結晶構造相からなる磁性粉体であり、かつ
    、飽和磁化が63〜72emu/g,保磁力が700〜
    1200Oeである酸化物系磁性粉体を用いた記録媒体
  7. (7)X線回折的にスピネル型結晶構造相とマグネット
    プランバイト結晶構造相からなる磁性粉体であり、かつ
    、飽和磁化が63〜72emu/g,保磁力が700〜
    1200Oeである酸化物系磁性粉体の製造方法であっ
    て、ストロンチウムあるいはバリウムあるいはこれらの
    両方を含み、鉄を含み、コバルトとニッケルと亜鉛とマ
    ンガンとクロムとインジウムとチタンのグループから選
    ばれる一種類あるいは二種類以上の金属元素を組成に含
    む微粒子の混合原料粉体を作製する工程と、その混合原
    料粉体を非酸化性雰囲気で焼成する工程からなることを
    特徴とする酸化物系磁性粉体の製造方法。
  8. (8)微粒子の混合粉体が、ストロンチウムあるいはバ
    リウムあるいはこれらの両方の元素と鉄元素およびコバ
    ルトとニッケルと亜鉛とマンガンとクロムとインジウム
    とチタンのグループから選ばれる一種類あるいは二種類
    以上の金属元素の各金属塩の混合物の酸性水溶液と、強
    アルカリ性水溶液を混合して得られた共沈物粉体である
    ことを特徴とする請求項(7)記載の酸化物系磁性粉体
    の製造方法。
  9. (9)微粒子の混合粉体が2価の鉄イオンからなる化合
    物の粉体を含むことを特徴とする請求項(7)記載の酸
    化物系磁性粉体の製造方法。
  10. (10)非酸化性雰囲気が不活性気体の雰囲気であるこ
    とを特徴とする請求項(7)記載の酸化物系磁性粉体の
    製造方法。
  11. (11)非酸化性雰囲気が水素と不活性気体の混合気体
    の雰囲気であることを特徴とする請求項(7)記載の酸
    化物系磁性粉体の製造方法。
  12. (12)不活性気体が窒素あるいはアルゴンであること
    を特徴とする請求項(10)記載の酸化物系磁性粉体の
    製造方法。
  13. (13)焼成温度が600〜750℃であることを特徴
    とする請求項(7)記載の酸化物系磁性粉体の製造方法
JP63189001A 1988-07-28 1988-07-28 酸化物系磁性粉体とその製造方法とそれを用いた記録媒体 Pending JPH0238317A (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62139122A (ja) * 1985-12-12 1987-06-22 Toda Kogyo Corp 磁気記録用板状Baフエライト微粒子粉末及びその製造法
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