JPH04236404A - フェライト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、高密度磁気記録媒体の
構成に適する六方晶系フェライトとスピネルフェライト
の複合型のフェライト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】面内長手方向の磁化を用いる磁気記録方
式に代りに、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、次世代の高密度磁気記録方式として注目
されている。このような垂直磁気記録媒体としては、媒
体面に垂直方向に磁化容易軸をもつＣｏ−Ｃｒ　金属薄
膜や、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を、支持基体上に塗布し垂直配
向させた記録媒体が主に検討されている。

【０００４】ところで、上記六方晶系フェライト磁性粉
を用いた媒体においては、常温程度の温度で保磁力（Ｈ
ｃ）の値が、温度上昇とともに増加するという特徴ある
温度特性を示し、温度変化に対して比較的安定な媒体で
あるが、実用的見地からはこの磁性粉にも、より一層の
温度安定性が望まれていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記六方晶系フェライ
ト磁性粉の保磁力の温度安定性を改善する方法としては
、たとえばＳｎなどの原子でＦｅの一部を置換する解決
策の他に、保磁力の温度係数が正の六方晶系フェライト
と、保磁力の温度係数が負のスピネルフェライトとを複
合化させたフェライト磁性粉が提案されている。しかし
、本発明者らの検討によれば、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においては、
保磁力の温度係数をほぼゼロに制御することは可能であ
るが、スピネルフェライトの割合を多くすると磁性粉の
角型比が小さくなり、電磁変換特性が劣化する傾向にあ
った。

【０００６】本発明はかかる事情に鑑みなされたもので
あって、上記複合型六方晶系のフェライト磁性粉に所定
量のＬｉ元素を含有させることにより、磁性粉の角型比
を低下させることなく、保磁力の温度係数の低減を実現
し得ることを見出した。

【０００７】

【発明の構成】

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明に係る高密度磁気
記録用磁性粉は、六方晶系フェライトとスピネルフェラ
イトを複合化させた磁性粉であって、その複合型磁性粉
がＬｉ元素を六方晶系フェライトの構成元素であるアル
カリ土類イオン（Ｂａ、Ｓｒ、Ｐｂ、Ｃａの中から選択
される一種）　１モル当り、　０．０２　〜０．９５含
有し、かつスピネルフェライト相の六方晶系フェライト
相に対する割合が、六方晶系フェライト　１モルに対し
、　０．１〜２．０　モル未満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、前記複合型磁性粉を
磁性層に分散含有させたことを特徴としている。

【０００９】ここで、スピネルフェライト相の六方晶系
フェライト相に対する割合とは、着目する複合型六方晶
系フェライトの組成を、　　六方晶系フェライト相の基
本式＋αＭ１　Ｆｅ２　Ｏ４　（スピネル相の基本式で
Ｍ１　は平均原子価　２価を持つ一種以上の元素）と表
した場合のαの値で示され、本発明においては、αは　
０．１以上２．０　未満であることを意味する。また、
六方晶系フェライト相の基本式とは、マグネトプランバ
イト型フェライトの場合は、ＢａＯ・ｎＦｅ２　Ｏ３　
（　ｎ＝５　〜６．０　）、Ｍ型の場合は、ＢａＯ・２
　Ｍ２　Ｏ・８　Ｆｅ２　Ｏ３　（Ｍ２　は平均原子価
　２価の一種以上の元素）で表されるが、これらの一部
は、他の元素で置換されたものであってもよい。

【００１０】本発明の特徴は、上記複合型六方晶系フェ
ライトにＬｉを含有させることにより、磁性粉の角型比
を向上させるところにあるが、Ｌｉ元素の含有量は、磁
性粉の構成元素であるアルカリ土類イオン　１モル当り
、０．０２〜０．９５モルの範囲に選択される。Ｌｉの
含有量が０．０２モル未満では、角型比向上の効果がさ
ほど現れず、０．９５モルより多くなると、粒度分布が
悪くなり所望の機能を呈さない。

【００１１】一方、本発明においては、磁性粉中におけ
るスピネルフェライト相の六方晶系フェライト相に対す
る割合を　０．１以上２．０　未満の範囲内で選択され
る。なぜならば、この割合が　０．１未満では、保磁力
の温度係数が十分に改善されず、　２．０より大きい場
合、磁性粉の粒度分布が悪くなるためである。

【００１２】

【作用】本発明に係る高密度磁気記録用磁性粉は、六方
晶系フェライトとスピネルフェライトを複合化させた磁
性粉であって、かつ、その複合型磁性粉に所定量のＬｉ
元素を含有させると同時に、スピネルフェライト相の六
方晶系フェライト相に対する割合を所定範囲に制御する
ことにより、複合化による磁性粉の角型比の低下を抑制
する一方、保磁力の温度安定性を高められ信頼性の高い
機能を呈する。

【００１３】

【実施例】以下本発明の実施例を説明する。具体的な実
施例の説明に先立って、本発明の構成に関する一般的な
事項を説明する。先ず、前記Ｌｉ含有の複合化されたフ
ェライト系磁性粉において、Ｌｉと同時にＺｎを含有さ
せることにより、飽和磁化をさらに向上させることがで
きる。Ｚｎの含有量は、Ｚｎ／Ｌｉモル比で　０．１〜
３．０　の範囲が好ましい。Ｚｎ／Ｌｉ比が０．１　よ
り小さい場合は、飽和磁化向上の効果が顕著でなくなり
、３．０　を超えると、逆に飽和磁化が顕著に低下する
傾向があるためである。

【００１４】また、本発明に係るＬｉ含有の複合化され
たフェライト系磁性粉は、平均粒径が０．０２〜０．２
　μｍ　、好ましくは０．０４〜　０．１μｍ　に選択
される。すなわち、平均粒径が０．０２μｍ　未満では
、熱ゆらぎの影響で磁化が残りにくく、　０．２μｍ　
を超えると、短波長領域での記録分解能が低下する傾向
が認められるからである。一方、保磁力については、　
２００〜２０００　Ｏｅ　、好ましくは４００　〜１５
００　Ｏｅ　に選択・設定される。つまり、保磁力が２
００　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。

【００１５】本発明において、スピネルフェライトが複
合化される場合、母体となる六方晶系フェライトとして
は、前述のように、マグネトプランバイト型フェライト
もしくはＷ型フェライトを使用されるが、マグネトプラ
ンバイト型フェライトの単体もしくは置換体が好ましい
。具体的には、一般式 ＡＯ・ｎ（Ｆｅ２−ｘ−ｙ　Ｍ１ｘＭ２ｙＯ３　）（Ａ
：Ｂａ、Ｓｒ、Ｐｂ、Ｃａ、Ｍ１　：Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ
、Ｚｎ、Ｍｎ、Ｍ２　：Ｔｉ、Ｓｎ、Ｎｂ、Ｓｂ、Ｚｒ
、　　Ｘ：０　〜０．３　、Ｙ：０　〜０．３　、ｎ＝
５　〜６．０　）で表されるフェライトが挙げられる。

【００１６】また、前記Ｌｉ含有の複合化されたフェラ
イト系磁性粉の製造方法としては、たとえば特開昭５６
−６７９０４号記載のガラス結晶化法や、特開昭６１−
１６８５３２　号記載の水熱合成−焼成法などが好適で
ある。

【００１７】次に本発明の具体的な実施例を記載する。

【００１８】ＢａＣｏ３　、Ｆｅ２　Ｏ３　、ＣｏＯ、
ＺｎＯ、Ｌｉ２　Ｏ、ＴｉＯ２　の各原料粉末を、Ｂａ
：Ｆｅ：Ｃｏ：Ｚｎ：Ｌｉ：Ｔｉのモル比が表１に示す
ごとく比較例を含め９種類の混合物を調合し、これらの
混合粉末原料をそれぞれＢａＯ／Ｂ２　Ｏ３　ガラスと
ともにルツボの中に入れ、１３５０℃で溶融した。この
溶融物を高速回転する金属製双ロールで圧延急冷し非晶
質化した。この非晶質フレークを電気炉にて　８００℃
の温度で結晶化し、ＢａＯ／Ｂ２　Ｏ３　ガラス中に磁
性粉をそれぞれ結晶化させた。次いで、これらの結晶化
物をそれぞれ１０％　の酢酸溶液にて洗浄することによ
り、ＢａＯ／Ｂ２　Ｏ３　ガラスを除去した後、水洗し
て磁性粉を作製した。これらの磁性粉は、　Ｘ線回折の
結果、Ｂａフェライトとスピネルフェライトに相当する
ピークを有していた。次いで、これらの磁性粉の飽和磁
化σｓ　、保磁力ＨｃおよびＨｃの温度依存性を、最大
磁場１０　ＫＯｅの振動試料型磁化測定装置（ＶＳＭ）
　にて測定した。Ｈｃの温度測定は　０〜６０℃の範囲
で行い、その温度係数ｄＨｃ／ｄＴは、ｄＨｃ／ｄＴ＝
Ｈｃ（６０℃）−Ｈｃ（０℃）／ｄＴで定義した。

【００１９】また、これらの磁性粉の平均粒径（Ｄｍ）
および最大粒径（Ｄｍａｘ）は、１０万倍の透過電子顕
微鏡写真上の　４００個の粒子につき行った。これらの
磁性粉の組成および特性を表２にまとめて示した。

【００２０】 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　表１　　　　　　　　　　Ｂａ：Ｆｅ：Ｃｏ
：Ｌｉ：Ｚｎ：Ｔｉ　　　　　　　　　　　Ｌｉ／Ｂａ
　　　　　　　Ｚｎ／Ｌｉ　　　　　　　α＊　　　　
　　　　　　（モル比）　　　　　　　　　　　　　　
　　　　（モル比）　　（モル比）　　実　１　　１：
１０，５５：０，８５：０．０５：　０　：０．８５　
　　　　　０．０５　　　　　　　　　０　　　　　　
　　　　０．１　　　　　　２　　１：１３，００：０
．７５：０．５０：　０　：０．７５　　　　　　０．
５０　　　　　　　　　０　　　　　　　　　　１．０
　　　施　３　　１：１４，３１：０．７２：０．７５
：　０　：０．７２　　　　　　０．７５　　　　　　
　　　０　　　　　　　　　　１．５　　　　　　４　
　１：１５，３５：０．７０：０．９５：　０　：０．
７０　　　　　　０．９５　　　　　　　　　０　　　
　　　　　　　１．９　　　例　５　　１：１２，８０
：０．７５：０．３０：０．４０：０．７５　　　　　
０．３０　　　　　　　　　１．１　　　　　　　　１
．０　　　　　　６　　１：１２，９０：０．７５：０
．４０：０．２０：０．７５　　　　　０．４０　　　
　　　　　　０．５　　　　　　　　１．０　　　比　
１　　１：１０．３０：０．８５：　０　：　０　：０
．８５　　　　　　　０　　　　　　　　　　　　　−
　　　　　　　　０　　　　　　　　　較　２　　１：
１６．１０：０．７０：１．１０：　０　：０．７０　
　　　　　１．１０　　　　　　　　　０　　　　　　
　　　　２．２　　　　　例　３　　１：１３．６０：
１．９０：　０　：０．３０：０．７０　　　　　　０
　　　　　　　　　　　　　−　　　　　　　　１．５
　　　α＊はスピネルフェライトの六方晶フェライトに
対するモル比である。

【００２１】 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　表２　
　　　　　　　　　飽和磁化　　　　保磁力　　　　角
型比　　Ｈｃの温度係数　　平均粒径　　最大粒径　　
　　　　　　　　σｓ（ｅｍｕ／ｇ）　　Ｈｃ（Ｏｅ）
　　　　　　　　　　　　　（Ｏｅ／　℃）　　　　　
　Ｄｍ（ｎｍ）　　Ｄｍａｘ（ｎｍ）　　実　１　　　
　　　５７　　　　　　　　　８５０　　　　　　　０
．４９　　　　　　３．８　　　　　　　　　　　５０
　　　　　　　１２２　　　　　　２　　　　　　５８
　　　　　　　　　８６０　　　　　　　０．４９　　
　　　　１．５　　　　　　　　　　　５２　　　　　
　　１２２　　　施　３　　　　　　５９　　　　　　
　　　８３０　　　　　　　０．５０　　　　　　１．
０　　　　　　　　　　　５１　　　　　　　１３１　
　　　　　４　　　　　　６０　　　　　　　　　８６
０　　　　　　　０．５０　　　　　　０．４　　　　
　　　　　　　５５　　　　　　　１５０　　　例　５
　　　　　　６５　　　　　　　　　８５０　　　　　
　　０．４９　　　　　　１．１　　　　　　　　　　
　５１　　　　　　　１２２　　　　　　６　　　　　
　６３　　　　　　　　　８４０　　　　　　　０．４
９　　　　　　１．３　　　　　　　　　　　５２　　
　　　　　１２５　　　比　１　　　　　　５７　　　
　　　　　　７６０　　　　　　　０．４７　　　　　
　４．９　　　　　　　　　　　５０　　　　　　　１
２２　　　較　２　　　　　　６１　　　　　　　　　
８７０　　　　　　　０．５０　　　　　　０．３　　
　　　　　　　　　６８　　　　　　　３７０　　　例
　３　　　　　　５８　　　　　　　　　８４０　　　
　　　　０．４２　　　　　　１．２　　　　　　　　
　　　５２　　　　　　　１３６　前記で得た各磁性粉
を用いて下記の組成の磁気塗料を調製し、　１μｍ　フ
ィルタで濾過した後、ポリエチレンテレフタレートフィ
ルム面上に塗布した。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１０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重量部およびコロネ
ートＬ　（商品名、日本ポリウレタン社製、ポリイソシ
アネート化合物）　３重量部を組成分とし、常套の手段
に従って磁気塗料を調製した。

【００２２】次いで、前記磁性塗料を塗布したポリエチ
レンテレフタレートフィルムの塗布面に、垂直方向の４
０００　Ｏｅ　の磁界をそれぞれ作用させて磁性粉を磁
場配向させつつ乾燥し、カレンダー処理を施して表面を
平滑化した。これをそれぞれ　１／２インチ幅に切断し
て媒体試料とした。これらの媒体試料にそれぞれ磁気記
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。この時、使用した磁気ヘッドはリング型フェラ
イトヘッドでギャップ幅０．３μｍ　、トラック幅３５
μｍ　であり、ヘッドとテープの相対速度は３．７５ｍ
／ｓｅｃ　、記録周波数は５ＭＨｚであった。これらの
媒体の磁気特性および再生出力値を表３にまとめて示す
。

【００２３】 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　表３　　　　　　　　　　媒体飽和磁化　　
媒体保磁力　　Ｈｃの温度係数　　角型比　　媒体出力
　　　　　　　　　　Ｍｓ（ｅｍｕ／ｇ）　　　　　Ｈ
ｃ（Ｏｅ）　　　　　　（Ｏｅ／℃）　　　　　（垂直
）　　　（ｄＢ）　　　　　　　１　　　　　　　１３
０　　　　　　　　　　８８０　　　　　　　　　　３
．０　　　　　　　　０．７５　　　　　＋０．１　　
実　　２　　　　　　　１３２　　　　　　　　　　８
７０　　　　　　　　　　０．８　　　　　　　　０．
７５　　　　　＋０．２　　施　　３　　　　　　　１
３５　　　　　　　　　　８３０　　　　　　　　　　
０．３　　　　　　　　０．７６　　　　　＋０．３　
　例　　４　　　　　　　１３７　　　　　　　　　　
８４０　　　　　　　　　−０．３　　　　　　　　０
．７８　　　　　＋０．５　　　　　　５　　　　　　
　１５０　　　　　　　　　　８５０　　　　　　　　
　　０．６　　　　　　　　０．７５　　　　　＋１．
２　　　　　　６　　　　　　　１４０　　　　　　　
　　　８５０　　　　　　　　　　０．７　　　　　　
　　０．７６　　　　　＋０．７　　比　　１　　　　
　　　１２８　　　　　　　　　　８６０　　　　　　
　　　　４．５　　　　　　　　０．７３　　　　　　
　　０　　較　　２　　　　　　　１３４　　　　　　
　　　　８４０　　　　　　　　　−０．５　　　　　
　　　０．８２　　　　　−３．４　　例　　３　　　
　　　　１３２　　　　　　　　　　８５０　　　　　
　　　　　０．６　　　　　　　　０．６３　　　　　
−１．５表３において、実施例および比較例の番号は前
記表１および表２の番号に対応している。

【００２４】表１に示したように、本発明の磁性粉は、
六方晶系フェライトとスピネルフェライトを複合化させ
たことにより、六方晶系フェライト単相（比較例１の磁
性粉参照）に比較し、保磁力の温度依存性が改善されて
いるのみならず、六方晶系フェライトとスピネルフェラ
イトの割合αが所定範囲に制御されていることにより、
複合化による粒度分布の広がり（比較例２の磁性粉参照
）が抑制されている。さらに、本発明に係る磁性粉は、
Ｌｉを含有していることにより、複合化による角型比の
低下（比較例３の磁性粉参照）も抑制されている。 このような特徴から、本発明の磁性粉を用いた媒体は、
保磁力の温度依存性が小さいばかりでなく、高密度特性
に優れた媒体となっている。

【００２５】

【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の複合化された
磁性粉において、磁性粉に所定量のＬｉを含有させるこ
とにより、磁性粉の角型比がを向上し、かつ六方晶系フ
ェライト相とスピネルフェライト相の複合化比率を制御
したことにより、複合化による磁性粉の粒度分布の劣化
も抑制される。そして前記角型比の向上および粒度分布
の劣化抑制により、保持力の温度依存性が小さく、かつ
高密度記録特性のすぐれた磁気記録媒体の提供が可能と
なる。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　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磁性粉であって、前記磁性粉は六
   方晶系フェライトの構成元素であるアルカリ土類イオン
   　１モル当り０．０２〜０．９５モルのＬｉ元素を含有
   し、かつスピネルフェライトの含有量が六方晶系フェラ
   イト　１モル当り　０．１〜２．０　モル未満の範囲で
   あることを特徴とする高密度磁気記録用複合型六方晶系
   のフェライト磁性粉。
2. 【請求項２】　　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磁性粉であって、前記磁性粉は六
   方晶系フェライトの構成元素であるアルカリ土類イオン
   　１モル当り０．０２〜０．９５モルのＬｉ元素を含有
   し、かつスピネルフェライトの含有量が六方晶系フェラ
   イト　１モル当り　０．１〜２．０　モル未満の範囲で
   ある高密度磁気記録用複合型六方晶系のフェライト磁性
   粉を含む磁性層を非磁性基体面上に設けてなることを特
   徴とする磁気記録媒体。