JPH01143304A - バリウムフェライト粉末の製造方法 - 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、永久磁石材料や垂直磁気記録媒体の磁性粉と
して用いられるバリウムフェライト粉末の製造方法に関
するものである。

〔発明の概要〕

本発明は、湿式反応により得たバリウムフェライト生成
物に対して、ＣＯ２を用いて前記バリウムフェライト生
成物を中和処理することにより、該バリウムフェライト
粉末の洗浄、濾過工程が非常に良好に行え、洗浄・濾過
時間の短縮化を図ることが可能なバリウムフェライト粉
末の製造方法を提供しようとするものである。

〔従来の技術〕

バリウムフェライトは、永久磁石材料として広く知られ
ており、その微粉末を成型・焼成することによって様々
な形の永久磁石が作られている。

さらには、ゴム等に混入することにより、いわゆるゴム
磁石として使用されている材料でもある。

一方、近年バリウムフェライト粉末は、垂直磁気記録用
磁気記録媒体の磁性粉末としても注目を集め、盛んに研
究開発が進められている材料である。

すなわち、上記バリウムフェライト粉末は、六角板状の
粒子形状を有するもので、磁化容易軸が板面に垂直であ
ることから、塗布型の垂直磁気記録媒体を開発する上で
必要不可欠なものとなっている。

通常の長手記録方式の磁気記録媒体においても、高密度
記録の進展に伴って前記バリウムフェライト粉末の有用
性が見直されており、例えばマスターテープに記録され
る情報を磁気転写する際の被転写テープ（スレーブテー
プ）や高密度フロッピーディスク等の磁性粉末としての
使用も検討されている。

このバリウムフェライト粉末を用いた塗布型の磁気記録
媒体は、高密度記録特性に優れていることは勿論、従来
の連続塗布装置を用いて大量生産が可能であること、酸
化物磁性材料であるため腐食等の問題が少ないこと、従
来と同様の磁気ヘッド−媒体インターフェイス技術が適
用できること等、金属薄膜型の磁気記録媒体（いわゆる
蒸着テープ）に比べて多くの利点を有している。

ところで、これら永久磁石材料や磁気記録媒体の磁性粉
末として使用されるバリウムフェライト粉末の製造方法
としては、従来は乾式法によるのが一般的であった。し
かしながらこの乾式法では、製造方法上得られるバリウ
ムフェライト粉末の粒径を微細化するには限度があり、
さらに粒度分布が悪いこと、粗大粒子の混入が避けられ
ないこと、不純物の混入が避けられないこと等の問題点
があった。

そこで近年、上述の問題点を解決する方法として、ガラ
ス結晶化法、オートクレーブを使用する水熱合成法、ア
ルコキシド等の有機金属塩を使用する方法等の検討が行
われている。しかし、これらの方法は、いずれも操作方
法が煩雑で、生産性が悪く、製造コストが高価となる等
の問題点がある。

そこで本願出願人は、特願昭６２−１６３６０１号明細
書において、Ｆｅ　３＋とＢ　ａ　２＋とを含む水溶液
、またはその懸濁液を高濃度アルカリ中、常温下で湿式
反応させることによりバリウムフェライト生成物を得る
。いわゆる湿式合成法を提案した。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記湿式合成法により得られたバリウムフェライト粉末
は、合成された時点では高濃度アルカリの状態であり、
これをデカンテーションを繰り返すことによりｐＨ１２
〜１３程度まで低下させた後、熱処理を行うこととして
いる。

ところが、得られたバリウムフェライト粉末の粒子径は
０．０１〜０．１μｍ程度と非常に微細な粒子径を有し
ているため、デカンテーションを数回繰り返すことによ
りｐＨが低下するにつれバリウムフェライト粉末は分散
領域になってしまい、その沈降速度が著しく遅くなり、
場合によっては濾液中に分散した状態で沈降しなくなっ
てしまうこともある。このように得られるバリウムフェ
ライト粉末の粒子が非常に微細であるため、デカンテー
ションの際に要する時間や手間が膨大であるなどでの工
程上の問題や反応副生成物やアルカリ等の有害な物質の
除去が困難であるといった問題点がある。

また、得られたバリウムフェライト粉末の磁気特性を示
す磁化量σ９が非常に小さいく、バリウムフェライト微
粉末の合成後、引き続いて熱処理を行いバリウムフェラ
イト粉末の磁化量σ、を必要充分量まで高くしている。

しかしながら、上記バリウムフェライト粉末の磁化量σ
９を必要充分量まで高くするために行う熱処理によって
、バリウムフェライト粉末はその粒子同士が焼結等によ
って大きく成長してしまい、湿式合成法によって得た微
細なバリウムフェライト粉末が無意味なものとなり、塗
布型の磁性粉としては不適当なものとなってしまう。

そこで、本発明は上述の従来の実情に鑑みて提案された
ものであって、得られるバリウムフェライトの洗浄時間
の短縮化を図り、さらにバリウムフェライト粒子の粒径
成長を抑制することが可能なバリウムフェライト粉末の
製造方法を提供することを目的とするものである。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明者等は、湿式合成法により得られた微細なバリウ
ムフェライト粉末を有効に利用し、容易に粒径等に優れ
たバリウムフェライト粉末を得る方法を開発せんものと
鋭意研究の結果、湿式合成法により得たバリウムフェラ
イト粉末をＣＯ２により中和することにより水洗、濾過
の時間が短縮でき、その後に行う熱処理においてもバリ
ウムフェライト粉末の粒径成長を抑制することができる
との結論を得るに至り、本発明を完成したものである。

すなわち、本発明はＦｅ３＋とＢａ２＋とを含む水溶液
、またはその懸濁液を高濃度アルカリ中、常温下で湿式
反応させることにより得たバリウムフェライト生成物に
対して、ＣＯ２による処理を行い前記バリウムフェライ
ト生成物を中和した後、洗浄、濾過し続いて熱処理を行
うことを特徴とす　。

るものである。

ここで、出発原料となるＦｅ３゛及びＢａ”を含む水溶
液は、塩化第２鉄ＦｅＣｌ３・ｎｌｌ□０．硝酸第２鉄
ｒｅ（ＮＯ’ｓ）　３・６ＨｚＯ等の水溶性Ｆｅ３＋塩
と、塩化バリウムＢａＣＩｚ・２Ｈ２０，硝酸バリウム
Ｂａ（ＮＯ：＋）２＋　酢酸バリウムＢａ（Ｃ１１ｓＣ
ＯＯ）ｚ・１ｌｚｏ、水酸化バリウムＢａ（ＯＨ）ｚ・
８Ｂ２０．　Ｂａ　（Ｏｌｌ）　２等の水溶性Ｂ　ａ　
２＋塩とを純水に溶解することにより調製される。なお
、出発原料はこれら水溶性塩の水溶液に限らず、例えば
水酸化鉄等のように水に不溶な水酸化物を含んだ懸濁液
であってもよい。あるいは水溶性塩と水に不溶な水酸化
物の組み合わせであってもよい。

上記水溶液５または懸濁液中に含まれるＦｅとＢａのモ
ル比（Ｆｅ／Ｂａ）は、９〜１２であることが好ましく
、特に１０．５〜１１．８であることがより好ましい。

湿式反応に際しては、液中のアルカリ濃度が６〜２０モ
ル／ｌとなるようにアルカリを加えた後、常圧下５沸騰
点まで加温すればよい。この場合、Ｆｅ３＋及びＢａ”
を含んだ水溶液または懸濁液中にアルカリを徐々に加え
てもよいし、逆にアルカリ溶液中にＦｅ３１及びＢａ”
＋を含んだ水溶液または懸濁液を徐々に加えてもよい。

用いるアルカリの種類は問わないが、通常は水酸化ナト
リウム。

水酸化カリウム、水酸化リチウム等のアルカリ金属の水
酸化物が使用される。また、これらアルカリは、純水に
溶解してアルカリ溶液として力■えてもよいし、そのま
ま加えてもよく、さらにはこれら両者を併用してもよい
。アルカリ濃度〔○Ｈ−）は本発明者等の実験結果から
、６〜２０モル／βの範囲とするのが反応進行上好適で
ある。

上述の湿式反応により得られたバリウムフェライト生成
物をＣＯ２を用いて中和した後、該バリウムフェライト
生成物を洗浄、濾過し、さらに磁化量σ９等の磁気特性
を向上させる目的で前記バリウムフェライト生成物に対
して熱処理を行う。

ここで、湿式法により合成されたバリウムフェライト生
成物に対してＣＯ□を添加するが、これはバリウムフェ
ライト生成物を中和し、洗浄、濾過を容易に行うことを
目的とするものである。バリウムフェライト生成物を中
和する際に使用されるＣ　Ｏ２としては、気体状、液体
状、固体状等何れの形態であってもよく、例えばＣＯ□
ガスやドライアイス、炭酸水等が使用可能である。この
ようにＣＯ□を添加することによってバリウムフェライ
ト粉末を中和することができ、これによって洗浄、濾過
が容易に行え、洗浄、濾過に要する時間が非常に短時間
で済むようになる。このように洗浄、濾過が容易に行え
るようになったため、バリウムフェライト粉末中に存在
する反応副生成物やアルカリ等有害な塩等も容易に洗浄
することができるようになる。

上記Ｃ○２の添加量としては液中のｐＨが５〜７程度と
なるように加えることが好ましい。ｐｌ＋を５以下とす
ることは加えるＣ　Ｏ２の量が非常に多く経済性に欠け
ることとなり、ｐＨ７以上ではバリウユウムフェライト
生成物を中和したことにならない。

また、得られたバリウムフェライト粉末を良好に濾過す
ることができるようにＣＯ□で中和したバリウムフェラ
イト生成物中に凝集助剤を添加してもよい。この凝集助
剤としては例えばダウケミカル社製のセパランＡＰ−３
０が使用可能であり、その添加量は、０．０１〜０．１
ｇの範囲で添加することが好ましい。上記凝集除剤を添
加するには、該凝集除剤を水に溶解させた後に添加する
ことが好ましい。

上述のようにＣｏ２によって中和されたバリウムフェラ
イト粉末は、その磁化量σ９を向上させるために熱処理
を施すが、バリウムフェライト生成物を中和することに
より容易に洗浄、濾過を行うことができるようになった
ため、バリウムフェライト生成物中に存在していた有害
な塩等を充分洗浄することができ、その結果バリウムフ
ェライト粉末の粒子同土間で焼結が起こらず湿式合成に
よって得られた微粒子の状態のまま熱処理が行え磁化量
σ９等磁気特性が良好に改善される。

〔作用〕

湿式法によって合成されたバリウムフェライト粉末に対
して、ＣＯ□を添加して前記バリウムフェライト生成物
を中和していることから、洗浄を行ってもバリウムフェ
ライト粉末が分散せず、良好に洗浄することができるた
め、従来デカンテーションに要していた極めて膨大な時
間３手間、設備等が不要となり製造工程上のメリットが
大きい。

また、反応副生成物やアルカリ等の有害な物質を洗浄に
より容易に除去することができるため、熱処理を行って
も粒子同士が焼結し粗大となることなく微粒子の状態を
維持できる。

〔実施例〕

以下、本発明の具体的な実施例について説明するが、本
発明がこれら実施例に限定されるものでないことは言う
までもない。

実施炎上 水５００ｍ　ＩｌにＮａＯＨを８００ｇ溶解させた溶液
を外部加熱付きの２１容量の攪拌器付き反応容器に入れ
た。

この容器を加熱しながら絶えず内容物を攪拌しつつ、こ
の溶液中に水７００ｍ　ＡにＢａＣＩｚ・２ＨｚＯを３
６．６５ｇ。

ＦｅＣ１＋・６ＨｚＯを４０１．４ｇ、　ＣｏＣＩｚ・
６ＨｚＯを８．５５ｇ、　ＴｉＣｌ４を２２．７７ｇを
それぞれ溶解させた溶液を加え、沸点で８時間保持しバ
リウムフェライトを合成した。

上述のようにして合成したバリウムフェライトを５１ビ
ーカーに入れ、これに水を加えて全量を５７！とじた。

この溶液にドライアイスを溶液のｐＨがｐＨ６となるま
で添加し、さらに凝集助剤（セパランＡＰ−３０．ダウ
ケミカル社製）の２ｇ／ｐ溶液を２０ｍ１１５ｎ加え、
静置した後上澄液を捨て、再び水を加えて攪拌静置して
バリウムフェライト粉末を沈降させた。この操作を繰り
返しバリウムフェライト粉末を洗浄した。洗浄終了後濾
過、乾燥してサンプルバリウムフェライト粉末を得た。

上記洗浄、濾過工程においてバリウムフェライト粉末は
非常に良好に沈澱し分散することなく洗浄、濾過工程を
短縮化することができた。

大隻桝蛮 実施例１と同様の方法により合成したバリウムフェライ
トを５ｊ２ビーカーに入れ、これに水を加えて全量を５
７！とじた。この溶液にドライアイスの代わりにＣＯ２
ガスを溶液のｐＨがｐＦ１６となるまで吹き込み、さら
に凝集助剤（セパランＡＰ−３０，ダウケミカル社製）
の２ｇ／ｊ！溶液を２０ｍ１１５β加え、静置した後上
澄液を捨て、再び水を加えて攪拌静置してバリウムフェ
ライト粉末を沈降させた。この操作を繰り返しバリウム
フェライト粉末を洗浄した。洗浄終了後濾過、乾燥して
サンプルバリウムフェライト粉末を得た。上記洗浄、濾
過工程においてバリウムフェライト粉末は非常に良好に
沈澱し分散することな（洗浄、濾過工程を短縮化するこ
とができた。

大施拠主 水５００ｍβにＮａＯＨを８００ｇ溶解させた溶液を外
部加熱付きの２１容量の攪拌器付き反応容器に入れた。

この容器を加熱しながら絶えず内容物を攪拌しつつ、こ
の溶液中に水７００ｍ　ＡにＢａＣＩｇ・２８２０を３
６．６５ｇ。

ＦｅＣｌ５・６Ｈ２０を３９９ｇ、　ＣＯＣｌ２−６８
２０を２９．６２ｇ、　ＴｉＣＩｎを２３．６２ｇを溶
解させた溶液を加え沸点で８時間保持し、バリウムフェ
ライトを合成した。

上述のようにして合成したバリウムフェライトを５１ビ
ーカーに入れ、これに水を加えて全量を５ｐとした。こ
の溶液にＣＯ□ガスを溶液のｐ）ｌがｐ）１６となるま
で吹き込み、さらに凝集助剤（セパラン／ＩＰ−３０．
ダウケミカル社製）の２ｇ／ｊ！溶液を２０ｍ１１５ｐ
加え、静置した後上澄液を捨て、再び水を加えて攪拌静
置してバリウムフェライト粉末を沈降させた。この操作
を繰り返しバリウムフェライト粉末を洗浄する。洗浄終
了後濾過、乾燥してサンプルバリウムフェライト粉末を
得た。上記洗浄、濾過工程においてバリウムフェライト
粉末は非常に良好に沈澱し分散することなく洗浄、濾過
工程を短縮化することができた。

北較炭上 水５００ｍ　ｊ＋にＮａＯＨを８００ｇ溶解させた溶液
を外部加熱付きの２１２容量の攪拌器付き反応容器に入
れた。

この容器を加熱しながら絶えず内容物を攪拌しつつ、こ
の溶液中に水７００ｍ　ＩＩにＢａＣＩｚ・２）１ｚＯ
を３６．６５ｇ。

ＦｅＣｌ３・６Ｈ，Ｏを４０１．４ｇ、　ＣａＣｌ２・
６Ｈ２０を８．５５ｇ、　ＴｉＣ１ａを２２．７７ｇを
それぞれ溶解させた溶液を加え、沸点で８時間保持しバ
リウムフェライトを合成した。

上述のようにして合成したバリウムフェライトを５ｐビ
ーカーに入れ、これに水を加えて全量を５１とした。こ
の溶液を攪拌した後、さらに凝集助剤（セパランＡＰ−
３０．ダウケミカル社製）の２ｇ／ｌ溶液を２０ｍ１／
　５　ＩＩ加え、静置してバリウムフェライト粉末を沈
降させる。この操作を洗浄液のｐ＋＋が１２〜１３付近
となるまで数回繰り返し、濾過。

洗浄、乾燥してサンプルバリウムフェライト粉末を得た
。上記洗浄、濾過工程においてバリウムフェライト粉末
は分散系となってしまい沈降に非常に時間がかかり、洗
浄、濾過工程が長時間化してしまった。

此Ｊｄ靴（ 水５００ｍ　ＲにＮａＯＨを８００ｇ熔解させた溶液を
外部加熱付きの２β容量の攪拌器付き反応容器に入れた
。

この容器を加熱しながら絶えず内容物を攪拌しつつ、こ
の溶液中に水７００ｍ　ｌ！、にＢａＣＩｚ・２ＨｚＯ
を３６．６５ｇ。

ＦｅＣ１ｚ　・６Ｈ２０を３９９ｇ、　ＧＯＣＩ２・６
８２０を２９．６２ｇ、　ＴｉＣ］ｎを２３．６２ｇを
熔解させた溶液を加え沸点で８時間保持し、バリウムフ
ェライトを合成した。

上述のようにして合成したバリウムフェライトを５βビ
ーカーに入れ、これに水を加えて全量を５７！とした。

この溶液を攪拌した後、さらに凝集助剤（セパランＡＰ
−３０．ダウケミカル社製）の２ｇ／β溶液を２０ｍ１
加え、静置してバリウムフェライト粉末を沈降させる。

この操作を洗浄液のｐｎが１２〜１３付近となるまで数
回繰り返し、濾過、洗浄。

乾燥してサンプルバリウムフェライト粉末を得た。

上記洗浄、濾過工程においてバリウムフェライト粉末は
分散系となってしまい沈降に非常に時間がかかり、洗浄
、濾過工程が長時間化してしまった。

凝集助剤を添加しても水によってｐＨを１２〜１３とし
た比較例１及び比較例２では、デカンテーシジンを繰り
返すことによりバリウムフェライト粉末が分散系になっ
てしまいその沈降性は全く改善されなかった。

以上のようにして得られた各サンプルバリウムフェライ
ト粉末に対して７５０℃の温度で２時間もしくは７５０
℃で４時間熱処理を行った。第１図に実施例１で得られ
たバリウムフェライト粉末の電子顕微鏡写真を示す。第
１図より熱処理した後であるにもかかわらずＣＯ２によ
り処理したバリウムフェライト粉末は非常に微細な粒径
を保っていることがわかる。そして熱処理後のバリウム
フェライト粉末をＸ線回折パターンのミラー指数〔２０
６〕及び（２２０）のピークの半値幅からバリウムフェ
ライトの粒径を測定した。その結果を第１表に示す。

（以下余白） 第１表 第１表より明らかなようにＣＯ２で処理したバリウムフ
ェライト粉末のほうが未処理のバリウムフェライト粉末
に比べ熱処理後の粒子径の成長が抑制されていることが
わかる。

〔発明の効果〕

湿式法によって合成されたバリウムフェライト粉末に対
して、ＣＯ２を添加して前記バリウムフェライト生成物
を中和することにより、洗浄を繰り返してもバリウムフ
ェライト粉末は分散することなく良好に洗浄することが
できる。したがって、従来デカンテーションに要してい
た極めて膨大な時間１手間、設備等が不要となり製造工
程上のメリットが大きい。

また、反応副生成物やアルカリ等の有害な物質を洗浄に
より容易に除去することができ−るため、熱処理を行っ
ても粒子同士が焼結し粗大となることなく微粒子の状態
を維持できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法によって得られたバリウムフェライ
ト粉末の透過型電子顕微鏡写真である。 特許出願人　　　ソニー株式会社 代理人　　弁理士　　小池　　晃 同　　　用材　榮− 同　　　佐藤　　勝 手続ネ甫正書（自発） 昭和６３年２月１０日

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　Ｆｅ＾３＾＋とＢａ＾２＾＋とを含む水溶液、または
   その懸濁液を高濃度アルカリ中，常温下で湿式反応させ
   ることにより得たバリウムフェライト生成物に対して、
   ＣＯ＿２による処理を行い前記バリウムフェライト生成
   物を中和した後、洗浄，濾過し続いて熱処理を行うこと
   を特徴とするバリウムフェライト粉末の製造方法。