JPS6218006A - 六方晶系フエライト粒子粉末の製造方法 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、主に塗布型の垂直磁気記録媒体において磁性
粉として使用される六方晶系フェライト〔発明の概要〕 本発明は、ガラスマトリックス中に六方晶系フェライト
微粒子を析出させる、いわゆるガラス結晶化法において
、 六方晶系フェライトの基本成分のうち、Ｆｅの一部をＺ
ｎ、Ｎｂ、Ｃｏ及びＴｉで置換するとともに、ガラス形
成物質としてホウ酸ナトリウムを使用し、 アモルファス化条件の緩和を図るとともに、得られる六
方晶系フェライト粒子の粒径を微小に抑え、飽和磁化の
増加を図ろうとするものである。

〔従来の技術〕

従来、磁気テープ等の磁気記録媒体における磁気記録再
生方式としては、ｒ−１８２ｏｆｆやコバルト被着型７
−Ｆｅ２Ｏ３，ＣｒＯ□等の針状結晶からなる磁性粉末
を記録媒体の長手方向に配向させ、これら磁性粉末にお
ける上記長手方向の残留磁化を利用するいわゆる長手方
向記録が一般的である。

しかしながら、この種の磁気記録媒体は冑記録密度化に
伴ってこの磁気記録媒体内の反磁界が増加するという性
質を有しており、例えば上記高記録密度化に対応して短
波長記録を行おうとすると自己減磁損失や記録減磁損失
が増して記録再生特性が悪くなってしまう虞れがある。

そして、上記１７Ｊ２磁損失を抑えようとして磁気記録
媒体の記録層を薄くシたり抗磁力を高くすると、再生信
号の出力が低下したり記録ヘッドが飽和して十分な記録
ができない等の弊害が現れる等、上記長手方向記録によ
る高密度化には限界がある。

そこでさらに従来は、磁気記録媒体の面に対して垂直方
向の残留磁化を用いる垂直磁気記録方式が提案されてい
る。この垂直磁気記録方式では記録密度を高めるほど記
録媒体中の反磁界が減少することが知られており、高密
度記録に適したものである。

この垂直磁気記録方式においては、例えばＣ０−Ｃｒ合
金等を真空蒸着法やスパッタ法によりベースフィルム上
に直接被着して磁気記録層を形成した、いわゆる蒸着テ
ープを使用することも考えられるが、走行耐久性や生産
効率の点等で問題を有しており、このため一方では、塗
布方式により製造できる垂直磁気記録用記録媒体が考え
られている。そして、この塗布型の垂直磁気記録媒体の
磁性粉末としては、例えばＢ　ａ　Ｆ　８１２０１９等
の六方晶系フェライト粒子粉末が用いられている。この
六方晶系フェライト粒子粉末を用いる理由は、このフェ
ライトが平板状をなしており、しかも磁化容易軸が板面
に垂直であるため、塗布後六方品系フェライト粒子の板
面が記録媒体面に平行になり易く、かつ磁場配向処理も
しくは機械的配向処理によって容易に垂直配向を行い得
るからである。

上述の六方晶系フェライト粒子粉末の製造方法としては
種々提案されているが、代表的なものとしては、例えば
不定形のフェライト粒子を融剤とともにこの融剤の融点
以上の温度で加熱焼成する融剤法や、フェライトの基本
成分とガラス形成物質を混合して溶解した後、急速冷却
して非晶質体を作成し、さらに上記非晶質体に熱処理を
施し六方晶系フェライトを微粒子状に析出させるガラス
結晶化法、バリウムフェライトを構成する金属イオン溶
液とアルカリ溶液とを混合して共沈物を得た後、焼成し
て六方晶系フェライトを得る共沈法等が挙げられる。

なかでも、粒子の形状に優れ角形比の高い粒子が得られ
るガラス結晶化法が注目されており、この場合、先に本
願出願人が特願昭５９−２０３５９５号明細書において
提案したように、ガラス形成物質としてホウ酸ナトリウ
ムを使用することにより、アモルファス化の条件を緩和
することができ、六方晶系フェライト粒子の生産効率を
向上することができることも判明した。

ところで、上述の六方晶系フェライトは抗磁力が極めて
高く、磁気記録媒体の磁性粉として使用する場合には、
何らかの添加元素を加えてこの抗磁力を抑制する必要が
ある。

例えば、ＣＯおよびＴｉを添加すると、上述のイト粒子
が得られる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、このようにして得られた六方晶系フェラ
イト粒子は、抗磁力の点では問題はないが、飽和磁化σ
１が５５ｅｍｕ／ｇ程度と低く、例えば融剤法等に比べ
ると充分なものとは言えない。

ここで、例えばＳｎの添加により飽和磁化σ８を増加さ
せることも考えられるが、この場合には磁性粉の粒径も
増大してしまい、微小な粒径が要求されるような場合に
は不適当である。

そこで本発明は、このような欠点を解消するために提案
されたものであって、得られる六方晶系フェライト粒子
の飽和磁化を高め粒径を微小に抑えると同時に、ガラス
結晶化法における非晶質化の条件を緩和し生産性を向上
することが可能な六方晶系フェライト粒子粉末の製造方
法を提供することを目的とする。

ｒ聞ｖｎ占をＩＷ小才不ための年弱］ 本発明者等は、上述の目的を達成するために鋭意研究の
結果、ガラス形成物質としてホウ酸ナトリウムを用いる
とともに、Ｆｅの一部をＺｎおよびＮｂＴ：置換するこ
とにより飽和磁化が増大し粒度分布も良好なものとなる
こと、さらにＣＯおよびＴｉで置換することにより同時
に抗磁力も制御しうろこと、を見出し本発明を完成する
に至ったものであって、一般式 ％式％） で示される組成となるような六方晶系フェライト　　・
の基本成分とガラス形成物質であるホウ酸ナトリウムと
を含む原料混合物を熔融し、急速冷却を施して非晶質体
化した後、この非晶質体に熱処理を施すことを特徴とす
るものである。

すなわち、本発明においては、得られる六方晶系フェラ
イト粒子の組成が一般式 ％式％） となるように、各構成元素の酸化物（Ｆｅ２０３゜Ｂａ
ｄ、ＺｎＯ，Ｎｂｚｏｓ　＋　ＣＯＯ＋　Ｔ　ｉＯｚ等
）等を所定のＪｌ１合で混合し、六方晶系フェライトの
基本成分とする。

ここで、ＺｎおよびＮｂの置換ｉｘが０．５を越えると
飽和磁化σ、の減少が見られ、逆にこの置１ＡＢｔＸが
０．２未満であると所定の効果を確保することは離しい
。したがって、上記置換ｉｘは、０．２≦Ｘ≦０．５の
範囲内とすることが好ましい。

また、ＣＯおよびＴｉは、得られる六方晶系フェライト
粒子の抗磁力をコントロールするのに効果を発揮するの
で、要求される抗磁力に応じて置・ｆＡＩｙを増減させ
ればよいが、その置換ｍｙが０゜２未満では効果が不足
し抗磁力が高くなりすぎ、逆に０．５を越えると抗磁力
が小さくなりすぎる。

したがって、磁気記録媒体の磁性粉末として使用するに
は、上記一般式において、０．２≦ｙ≦０．５となるよ
うに添加量を調整することが好ましい。

一方、上記ガラス形成物質としては、ホウ酸ナトリウム
を使用する。このホウ酸ナトリウムとしては、Ｎａ２Ｏ
・２ＢｚＯｉ　（ＮａｚＢｎＯｔ）や、２Ｎ　ａ　ｚｏ
　’　３　Ｂｃｏｆｆ、　　Ｎ　ａ　２Ｏ−Ｂ２０１．
　　Ｎ　ａ　２０・　３　ＢｚＯｉｌ　Ｎ　ａ　２０・
４　ＢｚＯｚ、　　Ｎ　ａ　２０　・５　Ｂｚ○３．Ｎ
ａ２Ｏ・９Ｂ２０３等が使用可能である。

上記ガラス形成物質の六方晶系フェライト基本成分に対
する割合は、あまり多すぎても、逆に少なすぎても、非
晶質化や析出する結晶の性状に悪影響を及ぼす虞れがあ
る。

本発明においては、先ずこれら六方晶系フェライトの基
本成分とガラス形成物質とを混合し、溶融する。

この場合、ガラス形成物質としてホウ酸ナトリウムを用
いることにより、上記溶融時の溶融温度を下げることが
でき、上記溶融はアルミナルツボ等を用いて行うことが
できる。なお、この溶融は、上記アルミナルツボ等の容
器中で高周波加熱等周知の手段で加熱溶融すればよく、
また、溶融時の雰囲気は空気中でよい。

次いで、この溶融物を２速冷却して非晶質体化する。こ
の非晶質体化は、上記ガラス形成物質としてホウ酸ナト
リウムを用いたために急冷条件が流すなどの方法が採用
可能である。

得られる非晶質体中には、六方晶系フェライトを構成す
る各元素は含まれているものの、未だ結晶化するには至
っていない。したがって、上記急速冷却によって得られ
る非晶質体をさらに熱処理することによって結晶化を促
進する。このときの熱処理温度としては６００〜６７０
°Ｃ程度の低温でよい。

続いて、この熱処理により結晶化が行われ六方晶系フェ
ライト粒子が析出した非晶質体を希酸処理し、ガラス母
材を溶解除去して六方晶系フェライト粒子粉末を分離す
る。上記希酸処理に用いられる希酸としては、希酢酸、
希塩酸、希硝酸等の有機酸あるいは無機酸が挙げられる
。

最後に、分離された結晶を水により洗浄し、乾燥して六
方晶系フェライト粒子粉末を得る。

〔作用〕

このように、六方晶系フェライトの基本成分に加するこ
とにより、飽和磁化が増大され、粒径も０．０５μｍ程
度に抑えられる。また、ＣＯおよびＴｉを添加すること
により、抗磁力が制御される。

さらに、ガラス結晶化法において、ガラス形成物質とし
てホウ酸ナトリウムを使用することにより、溶融温度が
下がりアモルファス化条件が緩和される。

〔実施例〕

以下、具体的な実施例により本発明を説明するが、本発
明がこの実施例に限定されるものでないことは言うまで
もない。

実施例 ＮａｚＢ４０ｔ　４ｏ、Ｏ原子％、Ｂａ０２２．Ｏ原子
％、ＦｅｚＯ３２８，８原子％、ＺｎＯ３，Ｏ原子％。

Ｎｂ２Ｏ５０，８原子％、ＣｏＯ２，４原子％およびＴ
ｉ０ｚ２．４原子％となるようにＮ　ａ　ｚ　Ｂ　４０
　？　（ホウ砂）、ＢａＣ０ａ（炭酸バリウム）、Ｆｅ
、Ｏ，。

ＺｎＣ０５（炭酸亜鉛）、Ｎｂ１Ｏｓ　（五酸化ニオブ
）　、　　Ｃｏ　ＣＯ３（炭酸コバルト）、Ｔ　ｉＯｚ
を混合し、アルミナルツボ中で１２００℃、１５分間？
容融した。

次いで、この溶融物を水中に投入し非晶質化した。

さらに７００°Ｃ２１０時間熱処理を施した後、加熱し
た弱酸（２０％酢酸、８０℃）によりガラス分を除去し
、水により洗浄して六方晶系フェライト粒子粉末を得た
。

得られた六方晶系フェライト粒子粉末の飽和磁化量σ１
および抗磁力Ｈｃを°測定したところ、飽和磁化量σ、
　＝　５７．５　（ｅｍｕ／ｇ）　、抗磁カドｌ　ｃ、
＝　７００　（Ｏｅ）であった。

また、その粒径を測定したところ、およそ０．０５μｍ
であり、比表面積は４２ｍ／ｇであった。

比較例 ＮａｚＢａＯ−ｒ　４０．０原子％、Ｂａ０２２．Ｏ原
子％、Ｆ１３２０．２９．１原子％、Ｃｏ０４．５原子
％およびＴ　ｉ　Ｏ□４．５原子％となるようにＮａｚ
１３４Ｑ？（ホウ砂）、ＢａＣ０１（炭酸バリウム）、
Ｆｅｚｏｘ、　　ＣＯＣＯｘ　（炭酸コバルト）、Ｔｉ
１２を混合し、他は実施例と同様の方法により六方晶系
フェライト粒子粉末を得た。

得られた大方晶系フェライト粒子粉末の飽和磁化量σ、
および抗磁力Ｈｃを測定したところ、飽和磁化量σｍ　
＝　５５．０　（ｅｍｕ／ｇ）　、抗磁力Ｈｃ＝６９０
　（Ｏｅ）と、飽和磁化は低い値を示した。

また、その粒径を測定したところ、およそｏ、０５μｍ
であり、比表面積は４０ｎｒ／ｇであった。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明においては、Ｆｅの一部を
置換するように六方晶系フェライト基本成分にＺｎ、Ｎ
ｂ、Ｃｏ、Ｔｉを添加しガラス結晶化法を行っているの
で、得られる六方晶系フェライト粒子の飽和磁化を増大
することができ、粒径を微小に制御するとともに粒度分
布も良好なものとすることができる。同時に、抗磁力を
調整す変の抵抗磁力を有する六方晶系フェライト粒子粉
末を得ることができる。

また、特にガラス形成物質としてホウ酸ナトリウムを用
いることにより、溶融温度を下げることができ、貴金属
ルツボを使用せずアルミナルツボのような安価なルツボ
で溶融することが可能となるとともに、非晶質化条件が
広くなり、双ロール法によらず例えば水中投入や銅板上
へ流す等の簡単な手法により非晶質化を図ることが可能
となり、したがって六方晶系フェライト粒子粉末の生産
効率を大幅に向上することが可能となる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 一般式 ＢａＦｅ＿１＿２＿−＿２＿ｘ＿−＿２＿ｙ（Ｚｎ＿４
   ＿ｘ＿／＿３Ｎｂ＿２＿ｘ＿／＿３）（Ｃｏ＿ｙＴｉ＿
   ｙ）Ｏ＿１＿９（但し、０．２≦ｘ≦０．５、０．２≦
   ｙ≦０．５）で示される組成となるような六方晶系フェ
   ライトの基本成分とガラス形成物質であるホウ酸ナトリ
   ウムとを含む原料混合物を溶融し、 急速冷却を施して非晶質体化した後、 この非晶質体に熱処理を施すことを特徴とする六方晶系
   フェライト粒子粉末の製造方法。