JPH04236403A - 磁気記録媒体用磁性粉およびこれを用いた磁気記録媒体 - 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】

【０００１】

【発明の目的】

【０００２】

【産業上の利用分野】本発明は、高密度記録媒体に適す
る、六方晶系フェライトとスピネルフェライトの複合型
フェライト磁性粉用磁性粉、およびこれを用いた磁気記
録媒体に関する。

【０００３】

【従来の技術】磁気記録媒体は，オ−ディオ、ビデオ、
コンピュ−タ、フロッピーディスクなど広い分野で、多
くの情報を記録する記録媒体として使用されている。近
年では、記録すべき情報量の著しい増加に伴なって、磁
気記録媒体の一層の高記録密度化が求められている。ま
た、磁気記録媒体の記録容量が増大するにつれ、磁気記
録媒体の重要性や価値も高まり、耐久性やデータの保存
信頼性に対する要求もさらに厳しくなってきている。

【０００４】このような要求に応えるため、従来の面内
長手方向の磁化を用いる磁気記録方式にかわり、媒体面
に垂直な方向の磁化を用いる垂直磁気記録方式が、高記
録密度の磁気記録に適するため、次世代の高密度記録方
式として現在注目され開発が進められている。この垂直
磁気記録方式による磁気記録媒体としては、たとえば、
媒体面に垂直方向に磁化容易軸をもつ　Ｃｏ−Ｃｒ金属
薄膜や、あるいは板状結晶で板面に垂直方向に磁化容易
軸をもつ六方晶系フェライト磁性粉などを主体とする磁
性塗料を、ポリエステルフィルムなどの非磁性支持体上
に塗布し、垂直配向させた記録媒体などが、主に検討さ
れている。

【０００５】ところで、垂直磁気記録方式を適用可能な
磁性材料のなかで、上記六方晶系フェライト磁性粉は常
温前後において保磁力（Ｈｃ）の値が温度上昇とともに
増加するという温度特性を示す。したがって、これを使
用した磁気記録媒体は温度変化に対して比較的安定な媒
体であるが、実用的な見地から一層の温度安定性が望ま
れている。前記六方晶系フェライト磁性粉の保磁力（Ｈ
ｃ）の温度安定性を改善させる方法としては、これまで
磁性粉中のＦｅの一部をＳｎなどの他元素で置換すると
いう方法や、保磁力（Ｈｃ）の温度係数が正の六方晶系
フェライトに対し負のスピネルフェライトを複合化させ
る方法などが提案されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、六方晶系フ
ェライトとスピネルフェライトとを複合化させる手段の
場合、本発明者らの実験・検討によると磁性粉の保磁力
（Ｈｃ）の温度係数をほぼゼロに制御することが可能で
はあるが、その反面短波長領域での電磁変換特性が劣化
し易いという難点が認められた。そこで、本発明らはこ
のような複合型フェライト磁性粉に見られる短波長領域
での電磁変換特性が劣化について鋭意検討を進めた結果
、次のような知見を得た。すなわち、この種の複合型フ
ェライトの単相粉に比較して、製造プロセスなどによっ
て角型比あるいはＳＦＤ（ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ　ｆｉｅ
ｌｄ　ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ）　がかなり大きく変
化することを見出した。しかして、その理由は恐らく六
方晶系フェライトとスピネルフェライトとの複合化の状
態の違いによると考えられ、また前記複合化による磁性
粉末の角型比あるいは　ＳＦＤが所定の範囲内に選択設
定した場合、良好な短波長特性を呈することを確認した
。

【０００７】本発明は上記知見に基づき、短波長領域で
の電磁変換特性が良好で、かつ保磁力（Ｈｃ）の温度係
数が小さな（温度安定性にすぐれた）六方晶系フェライ
トとスピネルフェライトとを複合化させた磁性粉、およ
びこれを使用した磁気記録媒体の提供を目的とする。

【０００８】

【発明の構成】

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明に係る磁気記録媒
体用磁性粉は、平均粒径０．０２〜　０．２μｍ　、保
磁力　２００〜２０００Ｏｅ　の六方晶系フェライトと
スピネルフェライトとの複合型フェライト磁性粉であっ
て、前記磁性粉の角型比が　０．４以上、かつ無配向状
態でのＳＦＤ（Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ　Ｆｉｅｌｄ　Ｄｉ
ｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ）　の値が　０．４〜　１．３で
あることを特徴とし、また本発明に係る磁気記録媒体は
、非磁性支持体上に、結合剤および前記磁気記録媒体用
磁性粉を主体とする磁性層を設けてなることを特徴とし
ている。

【００１０】本発明において、磁性粉の角型比とは飽和
磁化に対する残留磁化と定義されるが、ここでは対象と
なる磁性粉　０．１　ｇを直径　６ｍｍ、厚み　１ｍｍ
の円板ペレット状に成型した試料を振動試料型磁化測定
装置（Ｖ．Ｓ．Ｍ．）にセットし、最大１０　ｋＯｅの
磁場を前記円板の板面方向に平行にかけた時に得られる
残留磁化　（σｒ）と、１０　ＫＯｅでの磁化　（σ１
０）　との比　（σｒ　／σ１０　）の値を採用してい
る。また、磁性粉のＳＦＤ　とは、前記円板試料の第２
象限の磁化曲線における微分曲線　（　ｄσ／ｄＨ　）
の半値幅を、前記磁性粉の保磁力（Ｈｃ）の値で除した
値と定義され、保磁力（Ｈｃ）近傍での磁化曲線の勾配
を表している。すなわち、この値は保磁力（Ｈｃ）のバ
ラツキを表すパラメータである。この　ＳＦＤを求める
にあたって、一般には磁性粉を塗膜中で配向させ配向方
向の磁化曲線の勾配から求めている。しかし、実際には
磁性粉の種類が異なれば配向率も異なり、さらにこの配
向率が磁化曲線の勾配に影響を与えることから、性状の
異なった磁性粉間での　ＳＦＤの値を比較することは非
常に困難である。

【００１１】そこで本発明においては、性状の異なった
磁性粉間での　ＳＦＤの値を比較するにあたって、磁性
粉の無配向状態における　ＳＦＤの値を比較する方法を
導入した。無配向という磁性粉の安定状態における値で
あるから、配向率に左右されない磁性粉本来の特性とし
ての　ＳＦＤの値が比較され得る。前記無配向状態にお
ける　ＳＦＤの値の大小と、配向状態におけるＳＦＤの
値の大小は、必ずしも対応せずむしろ逆転する場合もあ
り得る。そして、角型比とともにこの無配向状態におけ
る　ＳＦＤの値が、上記複合型六方晶系フェライト磁性
粉を特徴づける重要な指標であることが見出だされたの
である。

【００１２】本発明においては、複合型フェライト磁性
粉の角型比を　０．４以上に限定している。角型比がこ
の範囲内にある磁性粉を用いた磁気記録媒体は、短波長
領域においてが十分な再生出力が得られた。角型比　０
．４未満の複合型フェライト磁性粉の場合には、たとえ
飽和磁化が大きい場合であっても、それを使用して作製
した磁気記録媒体の短波長領域での再生出力は不十分で
あった。 さらに、本発明においては無配向状態における　ＳＦＤ
の値を　０．４〜　１．３という範囲に限定している。 　ＳＦＤの値がこの範囲内にある磁性粉を用いた磁気記
録媒体は、配向性に優れ短波長領域での出力も大きく、
かつ媒体ノイズが小さく、良好なＳ／Ｎ　比を示した。 　ＳＦＤの値が　１．３を越える磁性粉の場合には配向
性が劣り、そのため、それを用いて作製した媒体の短波
長領域での再生出力が低下した。また、　ＳＦＤの値が
　０．４未満の磁性粉の場合には配向性にすぐれるが、
それを用いて作製した媒体の短波長領域でのノイズが著
しく大きくなり、Ｓ／Ｎ　比が低下する傾向にあった。 このように　ＳＦＤが小さすぎる場合にも媒体の短波長
特性が劣化することは、現在のところその理由は明らか
ではないが、本発明者らによって得られた新規な知見で
ある。

【００１３】

【作用】このように構成された本発明に係る複合型フェ
ライト性粉においては、角型比と無配向状態の　ＳＦＤ
との範囲を限定することにより、短波長領域での電磁変
換特性が劣化しにくい状態を保持しながら、一方では保
磁力Ｈｃの温度安定性も改善・向上される。したがって
、たとえば高密度磁気記録媒体として応用したとき、広
い波長領域において、常に所用の高密度磁気記録を安定
した状態で行うことができる。

【００１４】

【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。具体例の
説明に先立って本発明に関しての一般的な説明をする。

【００１５】本発明に使用可能な複合型フェライトとし
ては、たとえば下記の一般式、 Ａ　Ｏ・　ｎ（Ｆｅ１２−ｘ−ｙ　Ｍｘ　Ｍ’ｙ　　Ｏ
１８−ｚ）　　…………（Ｉ）（式中、　ＡはＢａ，Ｓ
ｒ，Ｐｂ，Ｃａ　の群から選ばれたいずれか１種の元素
、Ｍ　はＣｏ，Ｎｉ，Ｃｕ，Ｚｎ　群から選ばれたいず
れか１種の元素、およびＭ’はＴｉ，Ｓｎ，Ｎｂ，Ｓｂ
，Ｚｒの群から選ばれたいずれか１種の元素を表してい
る。　ｎは　０．８〜２．０　の数、　ｘは　０．５〜
３．０　の数、　ｙは　０〜２．０　の数、および　ｚ
は０．０５以上の数を表している。ただし、Ｍ’の平均
原子価を　ｍとしたとき、　ｚはｚ＝｛ｘ＋（３−ｍ）
ｙ｝／２で表される数である）で表されるフェライトが
挙げられる。

【００１６】また、磁性粉の製造方法としては、たとえ
ば特開昭５６−６７９０４号公報に開示されているガラ
ス結晶化法や、特開昭６１−１６８５３２号公報に開示
されている水熱合成−焼成法などが好適である。

【００１７】本発明に係る磁性粉の平均粒径は、０．０
２〜　０．２μｍ　の範囲内、好ましくは０．０４〜　
０．１の範囲内のものに限定される。平均粒径が０．０
２μｍ　未満では熱揺らぎの影響で磁化が残りにくく、
　０．２μｍ　を越えると短波長領域での記録分解能が
低下するため好ましくない。一方、保磁力に関しては、
　２００〜２０００Ｏｅ　の範囲内、好ましくは　４０
０〜　１５００　Ｏｅの範囲内の磁性粉が使用可能であ
る。保磁力が　２００　Ｏｅ　未満では磁化が残りにく
く、２０００　Ｏｅ　を超えると磁気ヘッドでの書き込
みが困難となるためである。

【００１８】以下本発明の具体的な実施例および比較例
について説明する。前掲の一般式（Ｉ）において、Ｍ　
としてＣｏ，Ｚｎ，Ｎｉのいずれか１種の元素を、Ｍ’
としてＴｉを選択し、ｘ，ｙ，ｚ，および　ｎをそれぞ
れ変化させて得られる複合型フェライトを原料として磁
性粉を製造した。製造方法としては、ガラス結晶化法お
よび水熱合成−焼成法を用い、それらの製法のプロセス
条件を変えることにより、平均粒径約０．０５μｍ　、
保磁力（Ｈｃ）　８００〜　９００　Ｏｅ　、種々の角
型比および　ＳＦＤを有する実施例１〜６および比較例
１〜５の磁性粉が得た。これらの磁性粉の特性を次の表
１に記載した。　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（以下
余白） 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　表１　　　　磁性粉｜平均粒径　　飽和磁化
　　保磁力　　　　ｄＨｃ／ｄＴ　　　　角型比　　　
　　ＳＦＤ　　　　　　　　　　試料Ｎｏ｜　（μｍ）
　　　　　（ｅｍｕ／ｇ）　　　（Ｏｅ）　　　　　（
Ｏｅ／℃）　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　１　　｜　　　５２　　　　　　　
６０　　　　　　　８１０　　　　　　−０．２　　　
　　　　０．４１　　　　　０．８６　　　　　　　　
実　　２　　｜　　　４９　　　　　　　６２　　　　
　　　８５０　　　　　　＋０．５　　　　　　　０．
５０　　　　　０．８５　　　　　　　　施　　３　　
｜　　　５４　　　　　　　６１　　　　　　　８８０
　　　　　　　０　　　　　　　　　０．４１　　　　
　１．２５　　　　　　　　例　　４　　｜　　　５３
　　　　　　　６２　　　　　　　８３０　　　　　　
−０．３　　　　　　　０．５０　　　　　１．２８　
　　　　　　　　　　　５　　｜　　　５４　　　　　
　　６１　　　　　　　８５０　　　　　　＋０．６　
　　　　　　０．４２　　　　　０．４１　　　　　　
　　　　　　６　　｜　　　５４　　　　　　　５９　
　　　　　　８６０　　　　　　＋０．４　　　　　　
　０．５０　　　　　０．４２　　　　　　　　　　　
　１　　｜　　　５３　　　　　　　６５　　　　　　
　８２０　　　　　　−０．６　　　　　　　０．３５
　　　　　０．８８　　　　　　　　比　　２　　｜　
　　５４　　　　　　　７０　　　　　　　８６０　　
　　　　＋０．５　　　　　　　０．５０　　　　　１
．５６　　　　　　　　較　　３　　｜　　　５０　　
　　　　　６３　　　　　　　８５０　　　　　　−０
．３　　　　　　　０．３３　　　　　１．３６　　　
　　　　　例　　４　　｜　　　５４　　　　　　　６
１　　　　　　　８４０　　　　　　＋０．６　　　　
　　　０．４８　　　　　０．３０　　　　　　　　　
　　　５　　｜　　　５２　　　　　　　６８　　　　
　　　８３０　　　　　　−０．５　　　　　　　０．
３６　　　　　０．３６　　　　　　次に、上記実施例
１〜６および比較例１〜５の磁性粉のそれぞれを用いて
、以下のような組成の磁気塗料を調製した。すなわち磁
性粉　１００重量部、塩化ビニル酢酸ビニル共重合体１
０重量部、ポリウレタン１０重量部、レシチン　４重量
部、メチルイソブチルケトン９３重量部、トルエン９３
重量部およびポリイソシアネート化合物（商品名　　コ
ロネート　Ｌ“、日本ポリウレタン社製）　３重量部を
常套の手段によって混合して、１１種の磁気塗料を調製
した。

【００１９】次いで、前記各磁気塗料を　１μｍ　フィ
ルタで濾過した後、　ＰＥＴフィルム上に塗布した。そ
の後、　ＰＥＴフィルム表面の垂直方向に　４０００　
Ｏｅの磁界を作用させて磁性粉を磁場配向させつつ乾燥
し、カレンダ処理を施して表面を平滑化して、それぞれ
磁気記録媒体を得た。 これを　１／２インチ幅に切断して、磁気記録媒体試料
（実施例１〜６および比較例１〜５）とした。ここで、
磁性粉の試料番号と磁気記録媒体の試料番号とは対応し
ている。

【００２０】これらの磁気記録媒体試料に磁気記録を行
った後、再生出力を測定してそのテープの特性を調べた
。その結果をつぎの表２に示す。なお、このとき使用し
た磁気ヘッドはリング型フェライトヘッドであり、ギャ
ップ幅　０．３μｍ　、トラック幅３５μｍ　、ヘッド
とテープの相対速度は３．７５　ｍ／ｓｅｃ、記録周波
数５　ＭＨｚ　であった。 （以下余白） 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　表２　　　　　　媒　　体｜　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　再生出力　　　　　Ｓ／Ｎ
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　試
料Ｎｏ｜　　（ｅｍｕ／ｃｃ）　　　（垂直方向）　　
　（ｄＢ）　　　　　　　（ｄＢ）　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　１　　｜　　　　　
１５５　　　　　　　０．７５　　　　　　　＋０．５
　　　　　　　＋０．５　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　実　　２　　｜　　　　　１６０　　　
　　　　０．８３　　　　　　　＋１．５　　　　　　
　＋０．５　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　施　　３　　｜　　　　　１５８　　　　　　　０．
７２　　　　　　　＋０．１　　　　　　　＋０．１　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　例　　４　
　｜　　　　　１６０　　　　　　　０．７５　　　　
　　　＋０．５　　　　　　　＋０．２　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　５　　｜　　　
　　１５８　　　　　　　０．７８　　　　　　　＋０
．６　　　　　　　＋０．１　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　６　　｜　　　　　１５６
　　　　　　　０．８５　　　　　　　＋１．２　　　
　　　　＋１．１　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　１　　｜　　　　　１６３　　　　　
　　０．５５　　　　　　　−１．０　　　　　　　−
１．０　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　比
　　２　　｜　　　　　１７０　　　　　　　０．５８
　　　　　　　−１．０　　　　　　　−１．１　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　較　　３　　｜
　　　　　１５７　　　　　　　０．５１　　　　　　
　−２．０　　　　　　　−２．０　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　例　　４　　｜　　　　　１
５６　　　　　　　０．８６　　　　　　　−０．１　
　　　　　　−１．０　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　５　　｜　　　　　１６９　　　
　　　　０．６８　　　　　　　−１．０　　　　　　
　−１．５　　　　　　　　　　　　　　　　　表１お
よび２からも明らかなように、角型比が　０．４以上で
かつ　ＳＦＤが　０．４〜１．３　の範囲内である六方
晶系フェライトとスピネルフェライトとの複合化された
フェライト磁性粉は、保磁力の温度依存性が小さく、こ
れを用いた磁気記録媒体は短波長出力にすぐれている。 そして、角型比が　０．４未満の磁性粉や　ＳＦＤが　
０．４未満あるいは１．３　を超える磁性粉を用いた磁
気記録媒体は、磁性粉本来の飽和磁化がたとえ大きくと
も、短波長出力あるいは短波長での　Ｓ／Ｎが小さいこ
とが理解される。

【００２１】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、六
方晶系フェライトとスピネルフェライトとの複合化され
たフェライト磁性粉において、その角型比と無配向状態
における　ＳＦＤを適切な範囲に制御することにより、
短波長特性を損なわずに保磁力の温度依存性を低減させ
た複合化フェライト磁性粉として機能させることが可能
となる。したがって、この複合化フェライト磁性粉を磁
気記録用として用いることにより、短波長特性および温
度安定性にすぐれた磁気記録媒体を提供することが可能
となる。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　平均粒径０．０２〜　０．２μｍ　、
   保磁力　２００〜２０００　Ｏｅ　の六方晶系フェライ
   トとスピネルフェライトとの複合型フェライト磁性粉で
   あって、前記磁性粉の角型比が　０．４以上、かつ無配
   向状態でのＳＦＤ（Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ　Ｆｉｅｌｄ　
   Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ）　の値が　０．４〜　１．
   ３であることを特徴とする磁気記録媒体用磁性粉。
2. 【請求項２】　　非磁性支持体上に、平均粒径０．０２
   〜　０．２μｍ、保磁力　２００〜２０００　Ｏｅ　の
   六方晶系フェライトとスピネルフェライトとの複合型フ
   ェライト磁性粉であって、前記磁性粉の角型比が　０．
   ４以上、かつ無配向状態でのＳＦＤ（Ｓｗｉｔｃｈｉｎ
   ｇ　Ｆｉｅｌｄ　Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ）　の値が
   　０．４〜　１．３である磁性粉および結合剤を主体と
   した磁性層を設けて成ることを特徴とする磁気記録媒体
   。