JPH03248505A

JPH03248505A - 磁気記録用磁性粉の製造方法

Info

Publication number: JPH03248505A
Application number: JP2048676A
Authority: JP
Inventors: Tadashi Ido; 井戸　忠; Tatsumi Maeda; 前田　辰巳
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1990-02-27
Filing date: 1990-02-27
Publication date: 1991-11-06

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、主に高密度磁気記録媒体に用いられる磁性粉
の製造方法に関する。

（従来の技術）近年、磁気記録の分野においては、記録密度の大幅な向
上を図るために、磁気記録媒体の基体に対して垂直方向
に磁化されやすい垂直磁気記録媒体が注目されている。

このような媒体の一つとして、六角板状の結晶構造を有
し、板面に垂直な方向に磁化容易軸を有する六方晶フェ
ライト微粒子粉を用いた媒体が知られている。

このような垂直磁気記録媒体は、一般にバインダ、分散
剤、潤滑剤、研磨剤、導電剤などとともに、上記六方晶
フェライト磁性粉を分散させた磁性塗料を基体となるベ
ース上に塗布し、磁性粉の板面がベース面と平行となる
ように配向処理を施すことによって、垂直磁気記録が可
能な記録媒体として得ている。また、板状磁性粉の特徴
を生かすことにより、配向処理を施すことなく十分に垂
直磁気記録の効果を発揮させることも可能である。

上記六方晶フェライト磁性粉を製造する方法としては、
ガラス結晶化法、水熱合成−焼成法、水熱合成法、共沈
法、フラックス法などが一般的である。これらの製造方
法のうち、特にガラス結晶化法（特開昭５６−６７９０
４号公報など参照）は、粒径が微細で、かつ粒径分布が
他の製造方法に比べて比較的狭い磁性粉末が得られるこ
となどから多用されている。このガラス結晶化法は、ガ
ラス形成成分と六方晶フェライトを形成する成分とを含
有する原料組成物を溶融し、その溶融物を急速冷却して
非晶質体とし、これに熱処理を施して六方晶フェライト
微粒子を析出させた後、これを粉砕し弱酸水で処理して
ガラス形成成分を溶解除去し、六方晶フェライトを分離
抽出する方法である。

六方晶フェライト磁性粉を含んだ塗料をベース上に塗布
して作製される塗布形磁気記録媒体にあって、高性能媒
体を得るための磁性粉としては、大きな飽和磁化を持つ
とともに高密度磁気記録に適した保磁力値に調整されて
いるだけでなく、記録波長に対して充分に小さな微粒子
であって、かつ粒子の粒径分布がシャープであることが
要求されている。さらに、垂直磁気記録に適した媒体と
するためには、板状磁性粉の板状比が大きいことが要求
される。

ところで、上記ガラス結晶化法の改良などに関しては、
既に数多くの提案がなされており、たとえばガラス形成
成分であるＢ２Ｏ３とＢａＯとが８２０３・ＢａＯの化
合物を形成するように、原料組成を決定する方法が、特
開昭５６−１３４５２２号公報に記載されている。

しかし、上記ガラス組成を用いた場合には、磁性粉の板
状比（平均粒径と平均厚みとの比−板面方向の平均径を
平均厚みで除した値）が小さい磁性粉は得られる半面、
垂直磁気記録を容易にし、垂直磁化の効果を充分に発揮
させるために効果的な板状比が大きく、かつ粒径分布の
狭い磁性粉を得ることは困難であった。

また、特開昭５６−１８９１２８号公報に記載されたガ
ラス組成を使用した場合には、板状比の大きな磁性粉を
得ることができるものの、粒径分布が広がるために、こ
の方法によって製造した磁性粉を用いた磁気記録媒体で
は、媒体のノイズが大きくなりやすいという難点があっ
た。

（発明が解決しようとする課題）上述したように、従来のガラス結晶化法では、塗布形磁
気記録媒体用の磁性粉として要求されている、記録波長
に対して充分に小さな粒径を有する、粒子の粒径分布が
シャープである、板状比が大きいなどの特性を充分に満
足するまでには至っておらず、これらの要求を満足する
ことが強く望まれている。

本発明は、このような課題に対処するためになされたも
ので、ガラス結晶化法で六方晶フェライト磁性粉を製造
するにあたり、粒径分布がシャープで、垂直磁気記録の
効果をより充分に発揮することが可能な大きい板状比を
有し、かつ飽和磁化の大きい六方晶フェライト磁性粉を
得ることが可能な磁気記録用磁性粉の製造方法を提案す
ることを目的とするものである。

［発明の構成］（課題を解決するための手段）すなわち本発明は、一般式：Ａ（ｌ　　ｎ［（Ｆｅ　　　Ｍ　　）　　Ｏ］
＝（Ｉ）１−ｘ　　ｘ　　２　３（式中、＾はＢａｓ　Ｓｒ、ＣａおよびＰｂからなる群
から選ばれた少なくとも　１種の元素を、Ｈは保磁力を
調整するための置換元素を示し、ｎおよびＸは以下の式
を満足する数である。

５．０≦ｎ≦６．５０．０２≦ｘ≦０．２４）で表される六方晶フェライトを形成するフェライト基本
成分と、Ｂ２Ｏ３・ＡＯで表されるガラスを形成するガ
ラス形成成分とを含有する原料組成物を加熱溶融させ、
次いで急冷して非晶質体とする工程と、この非晶質体に
熱処理を施して六方晶フェライトの結晶を析出させ、ガ
ラス成分の除去処理を施して該六方晶フェライト粉末を
抽出する工程とを有する磁気記録用磁性粉の製造方法に
おいて、前記原料組成物中のガラス形成成分は、ＺｒＯ
２・ＡＯを形成するようにＺｒ０ｚを含有することを特
徴とするものである。

本発明の磁気記録用磁性粉の製造方法に用いられる原料
組成物は、ガラス形成成分としてＺｒＯ２・ＡＯが形成
されるようにＺｒＯ２を含有するものである。すなわち
ガラス形成成分として、Ｂ２０３−ＡＯを形成する　Ｂ
２Ｏ３およびＡＯと、Ｚｒ０ｚ・ＡＯを形成するＺｒＯ
２およびＡＯとを含むものである。

上記ＡＯは、Ｂａ５Ｓｒ、ＣａおよびＰｂから選ばれた
少なくとも　１種の元素の酸化物であり、単独でもしく
は２種以上の混合物として用いられる。

ここて、上記ＺｒＯ２の添加量は、フェライト基本成分
とガラス形成成分とを含む原料組成物全量に対して、０
．２５重量％を超えて１０重量％以下の範囲とすること
が好ましい。ＺｒＯ２の添加量が０．２５重量％以下で
は、六方晶フェライト磁性粉の板状比を垂直磁気記録に
適した値とするには不十分であるとともに、粒径分布を
シャープにする効果が充分に得られない。一方、１０重
量％を超えると板状比は大きくすることができるものの
、六方晶フェライト磁性粉の飽和磁化の値が小さくなり
、磁気記録用としては望ましいものではなくなる。さら
に、望ましい範囲としては、１重量％〜５重量％の範囲
である。

また、フェライト基本成分は、上記（１）式で表される
六方晶フェライトが形成されるように、ＭＯを含むＦｅ
２０３とＡＯとを含有するものであり、保磁力調整のた
めのＸとしては、Ａ１、ＴＩ、　ｖ、　Ｃｒ、Ｍｎ、　
Ｆｅ２”、Ｃｏ、　Ｎｉｓ　Ｃｕ、　Ｚｎ％Ｇａ５Ｇｅ
５　、Ｙ　ｓ　Ｚｒｓ　ＮｂｓＭｏ、ｌｎｓ　Ｓｎ、　
Ｓｂ、　Ｔｅ、希土類元素、Ｗ、ｌｒなどの一般的に使
用されている元素が例示され、これらは単独であるいは
２種以上の組合せとして使用される。

本発明に使用する原料組成物中の上記ガラス形成成分と
フェライト基本成分との混合比率は、任意の値とするこ
とが可能であるが、通常、フェライト基本成分が５重量
％〜６０重量％の範囲となる組成を選択することが好ま
しい。

また、本発明の磁気記録用磁性粉の製造方法では、まず
上記した原料組成物を、各成分が結晶化するより充分に
高い温度で、たとえば１２００℃〜１５００℃程度で加
熱して溶融する。次いで、この溶融物を高速回転圧延ロ
ールなどにより急速冷却して非晶質体とする。この急冷
工程は、各成分が均一となった非晶質体が得られるよう
、たとえば冷却速度を設定する。次に、この非晶質体に
加熱処理を施しヱ、上記（Ｉ）式で表される六方晶フェ
ライト結晶を析出させる。この後、弱酸にてガラス成分
を溶解し、水洗して六方晶フェライト磁性粉を精製し、
乾燥して六方晶フェライト磁性粉を得る。なお、上記各
製造工程における条件は、従来のガラス結晶化法とほぼ
同等である。

（作　用）本発明の磁気記録用磁性粉の製造方法においては、ガラ
ス形成成分の一部として、ＺｒＯ２・ＡＯが形成される
ように、ＺｒＯ２を含有している。このＺｒＯ２は、フ
ェライト成分に対して固溶しにくい性質を有し、また高
融点を有することから、ガラス内での六方晶フェライト
の結晶成長を抑制し、磁性粉の粒度分布をシャープにす
るとともに、板状比を大きくする方向に作用する。よっ
て、本発明により得られる六方晶フェライト磁性粉は、
板状比が垂直磁気記録の効果を充分に発揮できる３〜１
０程度となり、かつ垂直磁気記録媒体が面内磁気記録媒
体より有為性が明らかとなる記録波長１μ厘以下の波長
で、充分な記録・再生が可能な粒径０．Ｏ１μ■〜０．
３μｍ、さらには０．Ｏ１μ■〜０．１μ−で、粒径分
布がシャープなものとなる。また、磁気特性に関しては
、飽和磁化が大きく、保磁力が４０００ｅ〜２００００
　ｅ程度に調整されたものとなる。そして、このような
六方晶フェライト磁性粉を用いて作製される磁気記録媒
体は、低ノイズであって、垂直磁気記録の効果を発揮し
た短波長域で高出力が期待できる。

（実施例）以下、本発明の実施例について説明する。

実施例まず、第１表に保磁力調整用の置換イオンとしてＣｏイ
オンおよびＴ１イオンを含んだフェライト基本成分と、
ＢａＯおよびＢ２Ｏ３を含んだガラス形成成分との混合
物である原料組成物の基本組成を示す。

第　　１　　表この実施例においては、上記基本組成に対して、第２表
に示すように調整されたＺｒＯ２とＢａＯとをそれぞれ
加えた組成の原料組成物をそれぞれ使用した。

なお、第２表に示す比較例は、本発明との比較のために
示したものであり、ＺｒＯ２量を上記実施例より少なく
したものである。

（以下余白）第表次に、上記各原料組成物を用いたガラス結晶化法による
六方晶フェライト粉末の製造工程について説明する。

まず、第１表に示した基本組成に、第２表に示したＺｒ
０２およびＢａＯをそれぞれ加えた組成を満足するよう
に、それぞれの出発原料であるＢ２Ｏ３、ＺｒＯ２、Ｂ
ａｄ、　Ｐｅ２０３　、ＣｏＯおよびＴｌＯ２を所定量
秤量し、これらを充分に混合した後、白金ルツボを使用
した高周波溶解炉中で溶解し、溶融物を５０Ｏｒｐｍの
回転数を持った圧延ロールにて急冷して、ガラス体をそ
れぞれ得た。

次に、これらガラス体に８００℃、５時間の条件で熱処
理を施して結晶化した。この後、各熱処理体を微粉砕し
て、酢酸水溶液にてガラス成分を溶解し、温水にて水洗
して六方晶フェライトを精製し、乾燥して六方晶フェラ
イト磁性粉をそれぞれ得た。

このようにして得られた各実施例および比較例による磁
性粉の特性を以下の要領で評価した。

磁気特性は、試料振動型磁束計で保持力および飽和磁化
を測定した。その結果を第１図に示す。

また、各磁性粉の形状は、透過型電子顕微鏡で撮影した
各磁性粉の写真上で測定し、磁性粉の粒径分布は対数正
規分布に従っており、測定した粒子の粒径を対数正規確
立紙上に図示して得られる直線の勾配から得られる幾何
標準偏差値として求めた。このようにして求めた各形状
特性を第２図に示す。

第１図から明らかなように、各実施例による六方晶フェ
ライト磁性粉は、磁気記録に適した保磁力値を有し、か
つ大きな飽和磁化の値を持ち、さらに垂直磁気記録を効
果的に行うことが可能な板状比３〜１０程度を有するこ
とが分る。また、粒径分布を示す幾何標準偏差値は、比
較のために示した板状比が２．９の磁性粉と同様に小さ
く、粒径分布がシャープであり、高密度磁気記録用磁性
粉に好適していることが分る。

これに対して、比較として示した磁性粉においては、Ｚ
ｒＯ２の添加量が０．２５重量％以下では、板状比が垂
直磁気記録を効果的に行うためには小さく、Ｚｒ０２の
添加効果が充分に得られておらず、またＺｒＯ２の添加
量が１０重量％を超えると、磁性粉の飽和磁化が５０ｅ
ｍｕ／ｇと小さくなり、磁気記録用磁性粉としては不十
分であることが分る。

なお、上記実施例では、六方晶フェライト磁性粉の保磁
力の値を制御するための置換元素として、Ｃｏイオンと
Ｔｉイオンを用いた例について説明したが、本発明の製
造方法はガラス形成成分についてのものであり、六方晶
フェライト磁性粉がいずれの置換元素を含んでいても同
様な効果が得られることは自明である。また、本発明の
製造方法は、上記実施例で示したＢａ−フェライトに限
らず、Ｓｒ−フェライト、　Ｐｂ−フェライト、　Ｃａ
−フェライト、あるいはＢａ−フェライトのＢａの一部
を、Ｓ「、Ｐｂ１Ｃａの少なくとも　１種で置換したも
のについても同様な効果が得られる。

［発明の効果］以上説明したように、本発明の磁気記録用磁性粉の製造
方法によれば、垂直磁気記録の効果を充分に発揮するこ
とができる程度に板状比が大きく、かつ粒径分布がシャ
ープな六方晶フェライト磁性粉が得られ、垂直磁気記録
媒体に適した六方晶フェライト磁性粉を比較的容易に提
供することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例によって得た六方晶フェライ
ト磁性粉の磁気特性を示すグラフ、第２図は本発明の一
実施例によって得た六方晶フェライト磁性粉の形状特性
を示すグラフである。 ′０Ｚｒｏ２ＭＨｉ　（Ｗｔ　Ｚ　）第１図

Claims

【特許請求の範囲】　一般式：ＡＯ・ｎ［（Ｆｅ＿１＿−＿ｘＭ＿ｘ）＿２
Ｏ＿３］（式中、ＡはＢａ、Ｓｒ、ＣａおよびＰｂから
なる群から選ばれた少なくとも１種の元素を、Ｍは保磁
力を調整するための置換元素を示し、ｎおよびｘは以下
の式を満足する数である。５．０≦ｎ≦６．５０．０２≦ｘ≦０．２４）で表される六方晶フェライトを形成するフェライト基本
成分と、Ｂ＿２Ｏ＿３・ＡＯで表されるガラスを形成す
るガラス形成成分とを含有する原料組成物を加熱溶融さ
せ、次いで急冷して非晶質体とする工程と、この非晶質
体に熱処理を施して六方晶フェライトの結晶を析出させ
、ガラス成分の除去処理を施して該六方晶フェライト粉
末を抽出する工程とを有する磁気記録用磁性粉の製造方
法において、前記原料組成物中のガラス形成成分は、Ｚ
ｒＯ＿２・ＡＯを形成するようにＺｒＯ＿２を含有する
ことを特徴とする磁気記録用磁性粉の製造方法。