JPS61131230A - 磁気記録媒体用磁性粉及びそれを用いた磁気記録媒体 - Google Patents
磁気記録媒体用磁性粉及びそれを用いた磁気記録媒体Info
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- JPS61131230A JPS61131230A JP59251564A JP25156484A JPS61131230A JP S61131230 A JPS61131230 A JP S61131230A JP 59251564 A JP59251564 A JP 59251564A JP 25156484 A JP25156484 A JP 25156484A JP S61131230 A JPS61131230 A JP S61131230A
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
[発明の技術分野]
本発明は、適正な保磁力(Hc)を維持すると同時に飽
和磁化(σS)の高い磁気記録媒体用磁性粉、及びその
磁性粉を用いることにより電磁変換特性とりわけ再生出
力が向上する磁気記録媒体に関する。
和磁化(σS)の高い磁気記録媒体用磁性粉、及びその
磁性粉を用いることにより電磁変換特性とりわけ再生出
力が向上する磁気記録媒体に関する。
[発明の技術的背景とその問題点]
従来、ビデオ記録、デジタル記録等に用いられている磁
気記録媒体は、γ−Fe203,0r02等の針状磁性
粒子を、支持体面上に、塗布、配向させたものであった
。この場合、充分なS/N比を得るためには、磁性粉の
粒径を、最小記録単位よりも充分小さくすることが必要
である。たとえば現在のビデオ記録の場合には、最短記
録波長的IILmに対して、約0.3終履の長Xを有す
る針状磁性粉が用いられている。そして、近年、記録密
度の一層の向上が望まれているが、そうであるがゆえに
、現在の針状磁性粉よりも、更に細かい磁性粒子が強く
望まれている。
気記録媒体は、γ−Fe203,0r02等の針状磁性
粒子を、支持体面上に、塗布、配向させたものであった
。この場合、充分なS/N比を得るためには、磁性粉の
粒径を、最小記録単位よりも充分小さくすることが必要
である。たとえば現在のビデオ記録の場合には、最短記
録波長的IILmに対して、約0.3終履の長Xを有す
る針状磁性粉が用いられている。そして、近年、記録密
度の一層の向上が望まれているが、そうであるがゆえに
、現在の針状磁性粉よりも、更に細かい磁性粒子が強く
望まれている。
ところで、磁気記録用磁性粉としては、−軸性の磁化容
易軸を有するものが好ましい。つまり現状の記録媒体で
は、磁気記録層に一軸異方性を付q−シ、その磁化容易
軸方向に、信号を記録させているからである。
易軸を有するものが好ましい。つまり現状の記録媒体で
は、磁気記録層に一軸異方性を付q−シ、その磁化容易
軸方向に、信号を記録させているからである。
このような磁性微粒子として、本発明者らは、平均粒径
0.3ILm以下の六方晶系フェライト粉を開発した。
0.3ILm以下の六方晶系フェライト粉を開発した。
この磁性粉は、従来のγ−Fe2O3、CrO2よりも
微粒子であるのみならず、その形状が六角板状であり、
その板面と垂直方向に一軸の磁化容易軸を有しているた
め、塗布型垂直磁化記録媒体の作製も可能である。この
ような点からして、六方晶系フェライト粉は木質的に高
密度記録に適した磁性粉であるといえる。
微粒子であるのみならず、その形状が六角板状であり、
その板面と垂直方向に一軸の磁化容易軸を有しているた
め、塗布型垂直磁化記録媒体の作製も可能である。この
ような点からして、六方晶系フェライト粉は木質的に高
密度記録に適した磁性粉であるといえる。
ところで、このような六方晶系フェライトは、通常それ
自体では保磁力(Hc)が高すぎて磁気記録ができない
ため、構成原子の一部を特定の他の原子で置換してHe
の低減化を行なうことが必要になる。
自体では保磁力(Hc)が高すぎて磁気記録ができない
ため、構成原子の一部を特定の他の原子で置換してHe
の低減化を行なうことが必要になる。
しかしながら、」−記したような置換操作を行な 1
うと、得られた置換型の大方晶系フェライトは、置換前
と比較してその飽和磁化(σ8)が低下するという不都
合な事態を招く。
うと、得られた置換型の大方晶系フェライトは、置換前
と比較してその飽和磁化(σ8)が低下するという不都
合な事態を招く。
例えば、比較的σ、の低下が小さいGo−Ti置換型B
aフェライトの場合、置換前のBaフェライトのσ3は
?Oe層u/g前後の値を有しているが、Go−Ti置
換により該フェライトのHcを1000Oe以下に制御
した場合、そのσ8は8Oe■u/g以下に低下してし
まうことが多く、金属微粒子と比較しても、更には7O
emu/g前後の値を有する従来の針状γ−Fe203
の場合よりも低い値となってしまう。
aフェライトの場合、置換前のBaフェライトのσ3は
?Oe層u/g前後の値を有しているが、Go−Ti置
換により該フェライトのHcを1000Oe以下に制御
した場合、そのσ8は8Oe■u/g以下に低下してし
まうことが多く、金属微粒子と比較しても、更には7O
emu/g前後の値を有する従来の針状γ−Fe203
の場合よりも低い値となってしまう。
この磁性粉のσ3の大きさは、その磁性粉を用いて製造
した磁気記録媒体の特性、とりわけ、再生出力に影響を
与える重要なパラメータである。
した磁気記録媒体の特性、とりわけ、再生出力に影響を
与える重要なパラメータである。
そしてσ8の低下は磁気記録媒体の再生出力の低下を招
くのである。
くのである。
したがって、大方晶系フェライトに関しては、Haが適
正な値に制御されていると共にσ8の高いものが現在強
く望まれている。
正な値に制御されていると共にσ8の高いものが現在強
く望まれている。
[発明の目的1
本発明は、適正な保磁力(He)を維持すると同時に飽
和磁化(σ3)の高い磁気記録媒体用磁性粉。
和磁化(σ3)の高い磁気記録媒体用磁性粉。
及びその磁性粉を用いることにより電磁変換特性とりわ
け再生出力が向」―する磁気記録媒体の提供を目的とす
る。
け再生出力が向」―する磁気記録媒体の提供を目的とす
る。
[発明の概要1
木発明者らは、」二記目的を達成すべく鋭意研究を重ね
た結果、平均粒径、保磁力(He)を後述する範囲に設
定し、六方晶系フェライト中の後述する構成元素を希土
類元素と後述の原子比率で置換すると、該フェライトの
飽和磁化(σS)が向上することを見出し本発明を完成
するに到った。
た結果、平均粒径、保磁力(He)を後述する範囲に設
定し、六方晶系フェライト中の後述する構成元素を希土
類元素と後述の原子比率で置換すると、該フェライトの
飽和磁化(σS)が向上することを見出し本発明を完成
するに到った。
すなわち、本発明の磁気記録媒体用磁性粉は、平均粒径
0.01〜0.3μm、保磁力200〜2000Oeの
六方晶系フェライトから成り、該六方晶系フェライトの
必須成分として、鉄と、酸素と、Ba、 Sr。
0.01〜0.3μm、保磁力200〜2000Oeの
六方晶系フェライトから成り、該六方晶系フェライトの
必須成分として、鉄と、酸素と、Ba、 Sr。
Ca、 Pbの群から選ばれる少なくとも1種の元素と
、Ti、 Co、Ni、 Kn、 Cu、 Zn、 I
n、 Ge、 Nb、 Zr。
、Ti、 Co、Ni、 Kn、 Cu、 Zn、 I
n、 Ge、 Nb、 Zr。
Sbの群から選ばれる少なくとも1種の元素と、Ce、
Pr、 Nd、 Pm、 Ss、 Euの群から選ば
れる少なくとも1種の希土類元素とが、含有されている
ことを特徴とし、それを用いた磁気記録媒体は、支持基
体と該支持基体の表面に塗布された磁性層とからなる磁
気記録媒体において、該磁性層中の磁性粉が上記した大
方晶系フェライト粉からなることを特徴とする。
Pr、 Nd、 Pm、 Ss、 Euの群から選ば
れる少なくとも1種の希土類元素とが、含有されている
ことを特徴とし、それを用いた磁気記録媒体は、支持基
体と該支持基体の表面に塗布された磁性層とからなる磁
気記録媒体において、該磁性層中の磁性粉が上記した大
方晶系フェライト粉からなることを特徴とする。
まず、本発明の磁性粉は、平均粒径が0.01〜0.3
p、mの六方晶系フェライトからなる。
p、mの六方晶系フェライトからなる。
平均粒径が0.011L■未渦の場合は強磁性が失われ
、0.3 #L 11を超えると多磁区構造となり好ま
しくない。
、0.3 #L 11を超えると多磁区構造となり好ま
しくない。
本発明の磁性粉として、各種の六方晶系フェライト例え
ばM型、W型等が適用可能であるが、結晶化が容易であ
るという点において、M型すなわちマグネトプランバイ
ト型が特に好ましい。したがって、以後の説明ではマグ
ネトプランバイト型穴方晶系フェライトに基づき説明す
る。
ばM型、W型等が適用可能であるが、結晶化が容易であ
るという点において、M型すなわちマグネトプランバイ
ト型が特に好ましい。したがって、以後の説明ではマグ
ネトプランバイト型穴方晶系フェライトに基づき説明す
る。
M型のフェライトは、 AO・8Fe203すなわちA
@Fe1201Bで示される0式中、AはBa、 S
r、 Ca。
@Fe1201Bで示される0式中、AはBa、 S
r、 Ca。
pbの群から選ばれる少なくとも1種の元素である。
したがって、本発明における六方晶系フェライトの構成
元素としては、まず、鉄、酸素の他、Ba、 Sr、
Ca、 Pbの群から選ばれる少なくとも1種の元素が
あげられる。
元素としては、まず、鉄、酸素の他、Ba、 Sr、
Ca、 Pbの群から選ばれる少なくとも1種の元素が
あげられる。
Hcを低減化するためには、上記構成元素のうちの鉄を
例えば下記の元素で置換する。すなわち、その元素とし
ては、Ti、 Co、 Ni、 Mn、 Gu、 Zn
。
例えば下記の元素で置換する。すなわち、その元素とし
ては、Ti、 Co、 Ni、 Mn、 Gu、 Zn
。
In、 Ge、 Nb、 Zr、 Sbの群から選ばれ
る少なくとも1種をあげることができる。好ましくはT
iとGoの2元素で鉄1元素を置換するとよい。
る少なくとも1種をあげることができる。好ましくはT
iとGoの2元素で鉄1元素を置換するとよい。
したがって、−1−記した置換元素をQ、置換元素と鉄
の置換酸をYとした場合、上記M型のフェライトは A
・Fel2−yQ701B テ示される。
の置換酸をYとした場合、上記M型のフェライトは A
・Fel2−yQ701B テ示される。
上記したHeの低減化の際には、該フェライトのHeが
200〜2000Oeとなるように鉄を置換元素Qで置
換する。
200〜2000Oeとなるように鉄を置換元素Qで置
換する。
Heが200Oe未満の場合、記録信号の保持が困難と
なり、また、2000Oeを超えるとヘッド磁界が飽和
現象を起し記録が困難となるからである。
なり、また、2000Oeを超えるとヘッド磁界が飽和
現象を起し記録が困難となるからである。
本発明においては、上記したHcの低減化に伴なって生
起するσ、の低下を回避するため、−1−記フエライト
中のA、すなわち、Ba、 Sr、 Ca、 Pbの群
から選ばれる少なくとも1種の元素をCe、 Pr。
起するσ、の低下を回避するため、−1−記フエライト
中のA、すなわち、Ba、 Sr、 Ca、 Pbの群
から選ばれる少なくとも1種の元素をCe、 Pr。
Nd、 P(Ss、 Euの群から選ばれる少なくとも
1種の希土類元素で置換する。
1種の希土類元素で置換する。
この置換の原子比率Xは、希土類元素をMとした場合A
I−XMXの関係にあり、Xは0.05〜0.2の範囲
内に設定されるのが好ましい。原子比率Xが0.05未
満の場合には、σ8の向上が不十分であり、0.2を超
えると却ってσ、が低下してしまう。
I−XMXの関係にあり、Xは0.05〜0.2の範囲
内に設定されるのが好ましい。原子比率Xが0.05未
満の場合には、σ8の向上が不十分であり、0.2を超
えると却ってσ、が低下してしまう。
以上の如く、本発明の磁性粉には、鉄、酸素の他、
A : Ba、 Sr、 Ca、 Pbの群から選ばれ
る少なくとも1種の元素 Q : Ti、 Co、 Ni、 Mn、 Cu、 Z
n、 In、 Ge、 Nb、 Zr。
る少なくとも1種の元素 Q : Ti、 Co、 Ni、 Mn、 Cu、 Z
n、 In、 Ge、 Nb、 Zr。
sbの群から選ばれる少なくとも1種の元素M : C
e 、 P r 、 Nd + Pa + Sge *
Euの群から選ばれる少なくとも1種の希土類元素 が含有されている。
e 、 P r 、 Nd + Pa + Sge *
Euの群から選ばれる少なくとも1種の希土類元素 が含有されている。
上記した各種の元素からなる六方晶系フェライトでは、
価数の異なるイオン同士を置換するため、価数補償を行
なうことが必要である。例えばA2+イオンをM3+イ
オンで置換する場合、例えばFe3+イオンをZn”、
Go”、 Ni2+等の2価のイオンで置換して価数
補償をするか、あるいはA2+イオンを1価のアルカリ
イオン等で価数補償を行なう。
価数の異なるイオン同士を置換するため、価数補償を行
なうことが必要である。例えばA2+イオンをM3+イ
オンで置換する場合、例えばFe3+イオンをZn”、
Go”、 Ni2+等の2価のイオンで置換して価数
補償をするか、あるいはA2+イオンを1価のアルカリ
イオン等で価数補償を行なう。
M型のフェライトにおいて、AとしてBa、QとしてT
i+Goの場合、Feとcoで価数補償された該フェラ
イトはBa+−xMx Fel2−(X+2Y)TiY
cOX+Yo19と示される。
i+Goの場合、Feとcoで価数補償された該フェラ
イトはBa+−xMx Fel2−(X+2Y)TiY
cOX+Yo19と示される。
本発明の磁性粉の製造方法としては、例えば、目的とす
るバリウムフェライトを形成するに必要な各元素の酸化
物、炭酸化物を例えばホウ酸のようなガラス形成物質と
ともに溶融し、得られた融液を急冷して酸化物ガラスを
形成し、ついでこの酸化物ガラスを所定温度で熱処理し
て目的とするバリウムフェライトの結晶粉を析出させ、
最後にガラス成分を酸浴で除去するという方法のガラス
結晶化法の他、共沈−焼成法、水熱合成法等が適用可能
である。
るバリウムフェライトを形成するに必要な各元素の酸化
物、炭酸化物を例えばホウ酸のようなガラス形成物質と
ともに溶融し、得られた融液を急冷して酸化物ガラスを
形成し、ついでこの酸化物ガラスを所定温度で熱処理し
て目的とするバリウムフェライトの結晶粉を析出させ、
最後にガラス成分を酸浴で除去するという方法のガラス
結晶化法の他、共沈−焼成法、水熱合成法等が適用可能
である。
上記磁性粉を用いた本発明磁気記録媒体は支持基体と磁
性層とから構成される。磁性層は」−記磁性粉の他バイ
ンダー樹脂そして分散剤、潤滑剤。
性層とから構成される。磁性層は」−記磁性粉の他バイ
ンダー樹脂そして分散剤、潤滑剤。
硬化剤、研磨剤等の添加剤から構成される。
バインダー樹脂としては、例えば、塩化ビニル−酢酸ビ
ニル共重合体、ニトロセルロース、ポリウレタン樹脂な
どが挙げられ、分散剤としては、例えば、レシチンなど
が挙げられ、潤滑剤としては、例えば、高級脂肪酸、脂
肪酸エステルなどが挙げられ、硬化剤としては、例えば
、2官能以−Lのインシアネート化合物などが挙げられ
、研磨剤としては、例えば、Cr2O3,AM 203
. a −Fe2O3などが挙げられる。
ニル共重合体、ニトロセルロース、ポリウレタン樹脂な
どが挙げられ、分散剤としては、例えば、レシチンなど
が挙げられ、潤滑剤としては、例えば、高級脂肪酸、脂
肪酸エステルなどが挙げられ、硬化剤としては、例えば
、2官能以−Lのインシアネート化合物などが挙げられ
、研磨剤としては、例えば、Cr2O3,AM 203
. a −Fe2O3などが挙げられる。
一方、支持基体としては、例えば、ポリエチレンテレフ
タレートフィルム、ナイロン樹脂、ホIJイミド樹脂な
どが使用される。
タレートフィルム、ナイロン樹脂、ホIJイミド樹脂な
どが使用される。
磁気記録媒体の製造方法としては、例えば、磁性粉、バ
インダー樹脂、添加剤を溶媒と共に混練して磁性塗料を
製造し、この磁性塗料を支持基体に塗布した後、配向処
理、平滑化処理、乾燥処理等を施して磁気記録媒体を完
成するという通常の方法等が適用される。
インダー樹脂、添加剤を溶媒と共に混練して磁性塗料を
製造し、この磁性塗料を支持基体に塗布した後、配向処
理、平滑化処理、乾燥処理等を施して磁気記録媒体を完
成するという通常の方法等が適用される。
[発明の実施例]
TiとCOで置換されたM型六方品系Baフェライト:
BaFe10.BTio、BCoo、BOlgをベー
スに、希土類元素であるPrもしくはNdをHaと置換
した磁性粉をガラス結晶化法により作製した。Prもし
くはNdの置換量の制御はoat−X)IXF210.
8−X’riO,BcOO,B+Xo19(M=Pr、
Nd)においてXを表示した値の如く変化させること
により行ない、価数補償はFeとCOで行なった。
BaFe10.BTio、BCoo、BOlgをベー
スに、希土類元素であるPrもしくはNdをHaと置換
した磁性粉をガラス結晶化法により作製した。Prもし
くはNdの置換量の制御はoat−X)IXF210.
8−X’riO,BcOO,B+Xo19(M=Pr、
Nd)においてXを表示した値の如く変化させること
により行ない、価数補償はFeとCOで行なった。
まず、B2O3・BaOガラスに、」−2Baフェライ
ト組成を構成するように調合された、Ban、 Fe2
O3゜TiO2,Cod、 Pr2O3もしくはNd2
O3を同時に加えて、1350℃で溶融し、圧延急冷し
て、上記成分を含むガラスを作製した。
ト組成を構成するように調合された、Ban、 Fe2
O3゜TiO2,Cod、 Pr2O3もしくはNd2
O3を同時に加えて、1350℃で溶融し、圧延急冷し
て、上記成分を含むガラスを作製した。
次に、このガラスを850℃で4時間加熱して、マトリ
ックス中にTi、 Co、 PrもしくはNdで置換さ
れたBaフェライトを析出させた。最後に酢酸で洗浄し
てBaフェライト磁性粉を得た。
ックス中にTi、 Co、 PrもしくはNdで置換さ
れたBaフェライトを析出させた。最後に酢酸で洗浄し
てBaフェライト磁性粉を得た。
得られた磁性粉の平均粒径を測定したところいずれも0
.08〜0.09JL腸であった。得られた磁性粉のH
c、 σ8を測定して表1に示した。
.08〜0.09JL腸であった。得られた磁性粉のH
c、 σ8を測定して表1に示した。
また、比較例として、希土類元素で置換されていないフ
ェライトBaFe12−’2xTi)(Go)(018
を実施例と同様に作成した。そして、Ti、 Goの置
換量Xを変化させたときのHc、σ8を表1に併記した
。
ェライトBaFe12−’2xTi)(Go)(018
を実施例と同様に作成した。そして、Ti、 Goの置
換量Xを変化させたときのHc、σ8を表1に併記した
。
表1
次に、上記のようにして得られた磁性粉の中で、Prも
しくはNdの置換量Xが0.15のものと、Ti、 G
oの置換量xが0.8のもの、すなわち、Bao、e5
Pro、 x5Feto、e5Tio、eCoo、75
0tsBao、e5Ndo、 t5Feto、e5Ti
o、eCoo、750t8BaFeH,4Ti(3BG
o(1,BOHの3種類の磁性粉を使用して、常法によ
り磁気記録媒体を作成した。
しくはNdの置換量Xが0.15のものと、Ti、 G
oの置換量xが0.8のもの、すなわち、Bao、e5
Pro、 x5Feto、e5Tio、eCoo、75
0tsBao、e5Ndo、 t5Feto、e5Ti
o、eCoo、750t8BaFeH,4Ti(3BG
o(1,BOHの3種類の磁性粉を使用して、常法によ
り磁気記録媒体を作成した。
磁性層を構成する磁性塗料の成分、配合量を表2に示す
如く調製し、これらをサンドグラインダを用いて混練し
て磁性塗料を得た。
如く調製し、これらをサンドグラインダを用いて混練し
て磁性塗料を得た。
得られた磁性塗料をポリエチレンテレフタレートフィル
ム面に塗布し、このフィルムを40000sの垂直配向
磁場中で配向処理を施した後、乾燥させて磁気記録媒体
を作製した。
ム面に塗布し、このフィルムを40000sの垂直配向
磁場中で配向処理を施した後、乾燥させて磁気記録媒体
を作製した。
これら磁気記録媒体の記録波長0.951Lmにおける
再生出力を、リング型フェライトヘッド(ギャップ幅0
.2JLm、)ラック幅357L+s、 巻き数18
turn)を使用して測定し、その結果を表2に示した
。
再生出力を、リング型フェライトヘッド(ギャップ幅0
.2JLm、)ラック幅357L+s、 巻き数18
turn)を使用して測定し、その結果を表2に示した
。
[発明の効果1
以上、発明の実施例からも明らかなように、本発明の磁
性粉は適正な保磁力を有した状態で飽和磁化が向上され
ており、したがって、本発明の磁性粉を用いた磁気記録
媒体においては、高い再生出力が得られ、その工業的価
値は大である。
性粉は適正な保磁力を有した状態で飽和磁化が向上され
ており、したがって、本発明の磁性粉を用いた磁気記録
媒体においては、高い再生出力が得られ、その工業的価
値は大である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、平均粒径0.01〜0.3μm、保磁力200〜2
000Oeの六方晶系フェライトから成り、該六方晶系
フェライトの必須成分として、鉄と、酸素と、 Ba、Sr、Ca、Pbの群から選ばれる少なくとも1
種の元素と、 Ti、Co、Ni、Mn、Cu、Zn、In、Ge、N
b、Zr、Sbの群から選ばれる少なくとも1種の元素
と、 Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Euの群から選ばれる
少なくとも1種の希土類元素とが、 含有されていることを特徴とする磁気記録媒体用磁性粉
。 2、該Ba、Sr、Ca、Pbの群から選ばれる少なく
とも1種の元素が、原子比率0.05〜0.2で、該希
土類元素と置換されている特許請求の範囲第1項記載の
磁気記録媒体用磁性粉。 3、該六方晶系フェライトがマグネトプランバイト型フ
ェライトである特許請求の範囲第1項記載の磁気記録媒
体用磁性粉。 4、支持基体と該支持基体の表面に塗布された磁性層と
からなる磁気記録媒体において、該磁性層中の磁性粉が
平均粒径0.01〜0.3μm、保磁力200〜200
0Oeの六方晶系フェライトから成り、該六方晶系フェ
ライトの必須成分として、鉄と、酸素と、 Ba、Sr、Ca、Pbの群からから選ばれる少なくと
も1種の元素と、 Ti、Co、Ni、Mn、Cu、Zn、In、Ge、N
b、Zr、Sbの群から選ばれる少なくとも1種の元素
と、 Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Euの群から選ばれる
少なくとも1種の希土類元素とが、 含有されていることを特徴とする磁気記録媒体。
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- 1985-11-05 US US06/795,130 patent/US4636433A/en not_active Expired - Fee Related
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