JPH0677030A - 磁気記録用磁性粉およびそれを用いた磁気記録媒体 - Google Patents

磁気記録用磁性粉およびそれを用いた磁気記録媒体

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JPH0677030A
JPH0677030A JP4227307A JP22730792A JPH0677030A JP H0677030 A JPH0677030 A JP H0677030A JP 4227307 A JP4227307 A JP 4227307A JP 22730792 A JP22730792 A JP 22730792A JP H0677030 A JPH0677030 A JP H0677030A
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JP
Japan
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magnetic
magnetic recording
magnetic powder
powder
coercive force
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Withdrawn
Application number
JP4227307A
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English (en)
Inventor
Etsuji Ogawa
悦治 小川
Osamu Kubo
修 久保
Toshiharu Kurisu
俊治 栗栖
Tatsumi Maeda
辰巳 前田
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【構成】 本発明の磁気記録用磁性粉は、板状で結晶異
方性を有するフェライトを主体とした磁気記録用磁性粉
であって、200 Oe≦Hc≦3000 Oe ,0 <(Hr-Hc)/(H
c)1/2 ≦7 (但し、Hcは磁気記録用磁性粉の保磁力、H
rは磁気記録用磁性粉の残留磁化保磁力をそれぞれ示す
ものである。)を満足するものである。 【効果】 本発明によれば、耐久性を損なうことなく、
良好なO/W特性が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、磁気記録用磁性粉およ
びそれを用いた磁気記録媒体に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、3.5 インチサイズのフロッピーデ
ィスク、VTR用磁気テープ等に代表される磁気記録媒
体は、各分野で広く使用されるようになってきた。
【0003】一般に、このような磁気記録媒体は、非磁
性支持体上に磁性粉が結合剤樹脂中に分散されて成る磁
性層を備えて構成されている。このような磁性粉として
は、たとえばγ−Fe2 3 、CrO2 、Co−γ−F
2 3 などの針状磁性粉が、さらに最近ではBaフェ
ライトに代表される六方晶系フェライト磁性粉等の磁気
記録用磁性粉が用いられている。
【0004】このような磁気記録媒体において、再生出
力、S/N等の電磁気変換特性の向上は、磁気記録用磁
性粉の改良、塗布技術の進展によって達成されてきた
が、電磁変換特性の内の重要な特性の一つに、重ね書き
(オーバーライト,以下O/Wと略称する。)特性があ
る。
【0005】O/W特性を向上させる方法としては、磁
性層の保磁力を小さくする方法がある。しかし、磁性層
の保磁力を小さくすることは、記録周波数の高域におい
て出力の低下を招くため、好ましい方法とは言えない。
【0006】また、磁性層の膜厚自身を薄くする方法が
考えられる。これは、磁性層の厚さをヘッドのギャップ
長並の厚さにすることにより、磁性層の深層部分にも十
分に磁界を浸透させることができ、これによりO/W特
性を向上させるというものである。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】ところで、近年では磁
気記録媒体の一層の高密度記録化が進められており、こ
れに対応し磁気ヘッドのギャップ長は一層小さくなる傾
向にある。このため、上述した磁性層の薄膜化によりO
/W特性を向上させるためには、磁性層の厚さをさらに
薄くする必要が生じる。
【0008】しかし、磁性層の薄膜化には、ヘッドとの
摺動による磁気記録媒体の耐久性を考慮すると限界があ
る。
【0009】また、精度良く薄膜磁性層を塗布すること
は非常に困難であるため、生産性が低下するといった問
題点も生じてくる。
【0010】本発明は、このような課題に対処して成さ
れたもので、耐久性、電磁変換特性を損なうことなくO
/W特性の向上が可能な磁気記録用磁性粉及びそれを用
いた磁気記録媒体を提供することを目的としたものであ
る。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明の磁気記録用磁性
粉は、板状で結晶異方性を有するフェライトを主体とし
た磁気記録用磁性粉であって、磁気記録用磁性粉の保磁
力(Hc)が200 Oe≦Hc≦3000 Oe であって、かつ 0
<(Hr-Hc )/(Hc)1/2 ≦7 (但し、Hcは磁性粉の保
磁力、Hrは磁性粉の残留保磁力をそれぞれ示すものであ
る。)を満たすことを特徴としている。
【0012】ここで、残留保磁力(Hr)とは、残留磁化曲
線が横軸(磁界軸)と交わる磁界の絶対値、即ち飽和磁
界を印加した後、逆方向に磁場(H)を印加してから磁
場を0にした時の残留磁化が0になるような上記磁場
(H)の絶対値を示すものである。
【0013】また、本発明の磁気記録媒体は、支持体の
少なくとも一主面上に結合剤樹脂中に磁気記録用磁性粉
が分散されて成る磁性層が配置された磁気記録媒体であ
って、前記磁性粉が、板状で結晶異方性を有するフェラ
イトを主体とし、保磁力Hcが200 Oe≦Hc≦3000 Oe で
かつ、0 <(Hr-Hc )/(Hc)1/2 ≦7 (但し、Hcは磁
性粉の保磁力、Hrは磁性粉の残留保磁力を示すものであ
る。)を満たすことを特徴としている。
【0014】尚、Hr,Hc の測定は、反磁界の影響が無視
できるような測定法によるものである。
【0015】
【作用】本発明者等は、種々の実験から、磁気記録媒体
のO/W特性は、特に磁気記録用磁性粉の特性に大きく
依存し、中でも保磁力Hcが 200 Oe ≦Hc≦3000 Oe 0
<(Hr-Hc )/(Hc)1/2 ≦7 を満足する磁気記録用磁
性粉を用いることにより、優れたO/W特性が確保でき
ることを見い出した。尚、Hcは磁性粉の保磁力、Hrは磁
性粉の残留保磁力を示すものである。
【0016】ここで、保磁力(Hc)を200 〜3000 Oe と
したのは、保磁力(Hc)が200 Oe未満では磁気記録媒体
における充分な記録・再生特性が得られなく、また、30
00 Oe を越えると磁気ヘッドによる信号の書込み・消去
が困難となる傾向があるためである。ところで、磁気記
録媒体のO/W特性が、本発明における磁気記録用磁性
粉の[(Hr-Hc )/(Hc)1/2 ]に大きく依存する理由
については、十分には究明されていないが、次のような
理由によるものと考えられる。即ち、[(Hr-Hc )/
(Hc)1/2 ]が小さいと、同磁界において磁化反転が起
こしやすいためであり、したがって[(Hr-Hc )/(H
c)1/2 ]の値が小さいほどO/W特性が良くなると考
えられる。また、7よりも大きい磁性粉は磁化浸透がし
にくいためO/W特性が悪い。
【0017】上述した高密度磁気記録用磁性粉として
は、特に六方晶系フェライトから選ばれるものが好まし
い。六方晶系フェライトは、板状結晶の板面に対して垂
直な方向に磁化容易軸があり、したがって垂直磁化成分
を利用して高密度記録を達成することなどができるため
である。六方晶系フェライトとしては、たとえば、M
型、W型等の六方晶系のBaフェライト、Srフェライ
ト、Pbフェライト、およびBa、Sr、Pbの一部を
Caで置換したフェライト、あるいはこれらの固溶体も
しくはイオン置換体などを主体としたものが挙げられ
る。
【0018】六方晶系フェライト磁性粉は、例えば次式
(1)の一般式 AO・n(Fe12-PP 18−α)…(1) (ただし、AはBa、Sr、PbおよびCaからなる群
から選ばれた少なくとも1種の金属元素を示し、Mは2
〜6価の金属元素から選ばれた少なくとも1種の金属元
素、Pは1化学式あたりの置換量であって0以上の数、
nは0.7 〜4 、αは0以上の数)で示されるものが挙げ
られる。そして、本発明の磁気記録用磁性粉としては、
特定の金属元素によりFe原子の一部が置換されてなる
もの、例えば次式(2)の一般式 AO・n(Fe12-X-Y-ZCoX ZnY M(I) Z 18−α)…(2) (ただし、AはBa、Sr、PbおよびCaから選ばれ
た少なくとも1種の元素を示し、M(I) は4〜6価の金
属元素から選ばれた少なくとも1種の金属元素、X、
Y、ZはそれぞれCo、Zn、M(I) の1化学式あたり
の置換量、nは0.7 〜4、αは0以上の数)で示される
ものが好ましい。
【0019】更に、上記(2)式において1化学式あた
りの置換量Xを0 以上、0.5 以下、Yを0.5 以上、1.5
以下とすることが好ましい。そして更に、Fe原子の一
部をある程度のCo原子も含めて置換するほうが、Fe
原子の一部をCo原子で置換しない場合に比べて、磁性
粉の飽和磁化(σs)を低下が少ないため特に好まし
い。
【0020】また、更に上述したような六方晶系フェラ
イトの中でも、α=0であるM型(n=0.7〜1.1 )、W
型 (n〜1.5)の六方晶系フェライトが、極めて良好なO
/W特性が得られ、とくに好ましい。
【0021】ここで、上記化学式においてα=0である
M型として価数補償するならば、M(I) の1化学式あた
りの置換量Zはイオン価数が補償されるよう決定され
る。
【0022】例えば、M(I) が4価の金属元素のみから
選ばれるならば置換量ZはX+Y、5価の金属元素のみ
から選ばれるならば置換量Zは (X+Y)/2、6価の金
属元素のみから選ばれるならば置換量Zは (X+Y)/3
となる。なお、4価の金属元素としてはTi、Zr、H
f、Snなどが、5価の金属元素としてはNb、Sb、
Ta、Vなどが、6価の金属元素としてはW、Moなど
が夫々挙げられる。
【0023】しかし、このような組成で磁気記録用磁性
粉を構成したからといって、本発明の条件が常に満足さ
れるというものではなく、それぞれの組成に適合した製
造条件、磁気記録用磁性粉の粒子形状とする必要があ
る。
【0024】本発明の磁気記録用磁性粉は、ガラス結晶
化法、水熱合成法、共沈法などの公知の方法により製造
することができる。中でも本発明の磁気記録用磁性粉を
得る方法としては、ガラス結晶化法が好ましい。
【0025】また、磁気記録用磁性粉の平均粒径として
は、0.02〜0.2 μmであることが望ましい。平均粒径が
0.02μm未満であると飽和磁化(σs)および保磁力
(Hc)が小さくなり、充分な再生出力が得られなく、ま
た0.2 μmを越えると高密度記録の際に再生時のノイズ
が著しくなる傾向が認められるからである。
【0026】本発明にかかわる磁気記録媒体は、上述し
た磁気記録用磁性粉を結合剤樹脂と共に分散した磁性塗
料を非磁性支持体面に塗布して磁性層を形成させること
により得られる。磁性層の膜厚としては0.3 μm以上で
あることが好ましい。磁性層の膜厚が0.3 μmよりも薄
くなると、ヘッド摺動による磁性層の耐久性の確保が困
難となるからである。また、O/W特性を考慮すると、
磁性層の膜厚としては薄いことが好ましいが、3.0 μm
以下、特に2.5 μm以下とすると良い。
【0027】本発明の磁気記録媒体に用いられる結合剤
樹脂としては、例えば、ポリウレタン樹脂、ポリエステ
ル樹脂、塩化ビニル系樹脂、ニトロセルロース等の繊維
素系樹脂、あるいはこれら樹脂の末端にカルボキシル
基、スルホン酸金属塩基等の極性基を含有するもの等の
利用が可能である。
【0028】更に磁性層には、上述の磁性粉および結合
剤樹脂のほかに、分散剤、潤滑剤、研磨剤、帯電防止剤
などの添加剤を必要に応じて適宜含有させる。研磨剤
は、アルミナ、三化クロム等が使用できるが、電磁変換
特性の低下がなく耐久性を向上させることができるよう
に選定する必要があり、好ましくはモース硬度6以上
で、平均粒子径が0.1 μmから1μmのものを使用する
とよい。
【0029】
【実施例】以下に、本発明の実施例および比較例につい
て説明する。
【0030】(実施例1)まず、目的とするBaフェラ
イト組成を構成するように出発原料のBaCO3、Fe
2 3 、CoO、ZnO、Nb2 5 、TiO2 等から
選んで適宜調合し、さらにBaO・B2 3 を形成する
ためのBaCO3 、H3 BO3 の所定量と混合した後、
1350℃で溶融し、この溶融物を回転する双ロール上に落
下させ圧延急冷して非晶質体を得た。次に、この非晶質
体を780 ℃に加熱し、この温度で5時間保持することに
より、マトリックス中にBaフェライトを析出させた。
次に、これを酢酸で洗浄してBaフェライト磁性粉を抽
出し、水洗した後乾燥した。得られた磁性粉は、M型の
Baフェライト磁性粉(BaFe9.9 Zn1.4 Nb0. 7
19)であり、その平均粒径も高密度記録に適したもの
であった。
【0031】このようにして得た磁気記録用磁性粉を用
い、次の磁性塗料組成により磁気記録媒体を作製した。
【0032】 (磁性塗料組成) 磁気記録用磁性粉 100 重量部 分散剤(リン酸エステル) 2 〃 塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体 9 〃 スルホン基含有ポリウレタン(分子量4500) 6 〃 酸化アルミニウム(平均粒径0.3 μm) 5 〃 カーボン(平均粒径30nm) 3 〃 オレイン酸 1.5 〃 BES 0.5 〃 メチルエチルケトン 70 〃 トルエン 70 〃 シクロヘキサノン 40 〃 上記の各磁性塗料成分を撹拌し、サンドグラインダ−を
用いて十分に分散させ後混合不純物を除去した。更に、
ポリイソシアネートを 5重量部添加して磁性塗料とした
後、この磁性塗料を厚さ75μmのベースフィルム面上に
リバースコータを用いて塗布し、カレンダ処理を行なっ
て、厚さ1.0 μmの磁性層を形成し、恒温槽内でキュア
させて磁気記録媒体とした。
【0033】(実施例2〜6)磁性粉および磁性層厚を
表1および表2に示すようにそれぞれ変更した以外は実
施例1と同様にして磁気記録用磁性粉および磁気記録媒
体を得た。
【0034】(比較例1〜4)磁性粉および磁性層厚を
表1および表2に示すようにそれぞれ変更した以外は実
施例1と同様にして磁気記録用磁性粉および磁気記録媒
体を得た。
【0035】実施例1〜6および比較例1〜4の磁性粉
の特性を表1に、磁気記録媒体の特性を表2に示す。
【0036】
【表1】
【表2】 尚、表1におけるnの値および一化学式当り置換量(p)
は、本明細書における式(1)に示されるn、置換量
(p) である。また、磁気記録用磁性粉の保磁力(Hc)、
飽和磁化(σs)および残留保磁力(Hr)は、振動試料
型磁化測定装置(VSM)により最大印加磁場10(kOe )ま
でで測定した。測定用磁性粉サンプルは、プレスして充
填密度1.7g/cc 、形状比率が1:10の板状とし、その長手
方向と平行な方向に磁場を印加して測定した。また、電
磁変換特性と耐久性は、夫々の媒体をを3.5 インチサイ
ズの円盤状に打ち抜き、中央部にセンターコアを設置し
てジャケット内に回転自在に収納して3.5 インチサイズ
のフロッピーディスクとし、測定した。
【0037】再生出力は、ギャップ長0.4 μm、トラッ
ク幅120 μmのフェライトヘッドを用い、記録密度35 K
FRPIおよび 5KFRPI に対して評価した。S/Nは35kFRP
I で評価した。また、O/W特性は、ギャップ長0.6 μ
m、トラック幅120 μmのフェライトヘッドを用い、2.
6kFRPIで書き込んだ信号に対して10.4kFRPI で重ね書き
し、最初に書き込んだ2.6kFRPI信号の残留率で評価し
た。
【0038】耐久性は、温度 5℃、湿度10%の低温・低
湿環境と、温度52℃、湿度50%の高温環境とを24時間周
期で変化させるサイクル環境で評価した。測定トラック
はTr.12 で行い、評価基準は、初期出力に対して70%ま
で出力が低下した時点、あるいは目視検査により表面損
傷が見られた時点で行った。
【0039】表からわかるように、No.1〜No.3
の磁気記録用磁性粉は、いずれも[(Hr-Hc )/(Hc)
1/2 ]の値が0よりも大きく7以下に制御されているた
め、これが用いられた実施例1〜実施例5の磁気記録媒
体では、O/W特性が非常に優れていることがわかる。
このため、磁性層の厚さとしては、他の磁気記録用磁性
粉が用いられた磁気記録媒体に比べ、厚くしても同等の
オーバーライト特性が確保できるため、耐久性も大幅に
向上させることができる。
【0040】
【発明の効果】本発明の磁気記録用磁性粉によれば、磁
性層の膜厚を大幅に薄くすることなく優れたO/W特性
を確保することができる。
【0041】このため、本発明の磁気記録媒体は、耐久
性を損なうことなく、優れたO/W特性を確保すること
ができる。
【0042】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 前田 辰巳 神奈川県川崎市幸区小向東芝町1番地 株 式会社東芝総合研究所内

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 板状で結晶異方性を有するフェライトを
    主体とした磁気記録用磁性粉において、200 Oe≦Hc≦30
    00 Oe ,0 <(Hr-Hc )/(Hc)1/2 ≦7 (但し、Hcは
    磁性粉の保磁力(Oe)、Hrは磁性粉の残留保磁力(Oe)をそ
    れぞれ示す。)を満たすことを特徴とした磁気記録用磁
    性粉。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の磁気記録用磁性粉が六方
    晶系フェライトであることを特徴とする磁気記録用磁性
    粉。
  3. 【請求項3】 請求項2記載の磁気記録用磁性粉を構成
    するFe原子の一部が1化学式あたりの置換量が0.5 以
    上、1.5 以下のZn原子と、0以上、0.5 以下のCo原
    子と、4〜6価の金属元素から選ばれた少なくとも1種
    の金属原子で置換されていることを特徴とする磁気記録
    用磁性粉。
  4. 【請求項4】 請求項3記載の磁気記録用磁性粉を構成
    するFe原子の一部がCo原子で置換されていることを
    特徴とする磁気記録用磁性粉。
  5. 【請求項5】 支持体の少なくとも一主面上に結合剤樹
    脂中に磁気記録用磁性粉が分散されて成る磁性層が配置
    された磁気記録媒体において、前記磁気記録用磁性粉
    が、板状で結晶異方性を有するフェライトを主体とし、
    200 Oe≦Hc≦3000Oe ,0 <(Hr-Hc )/(Hc)1/2 ≦7
    (但し、Hcは磁性粉の保磁力(Oe)、Hrは磁性粉の残留
    保磁力(Oe)をそれぞれ示す。)を満足することを特徴と
    した磁気記録媒体。
JP4227307A 1992-08-26 1992-08-26 磁気記録用磁性粉およびそれを用いた磁気記録媒体 Withdrawn JPH0677030A (ja)

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