JPH01305825A

JPH01305825A - マグネトプランバイト型フェライト磁性粉の製造方法

Info

Publication number: JPH01305825A
Application number: JP63135458A
Authority: JP
Inventors: Kyoji Odan; 恭二大段; Yutaka Kirimoto; 桐本　豊; Takeshi Hayashi; 剛林
Original assignee: Ube Industries Ltd
Current assignee: Ube Corp
Priority date: 1988-06-03
Filing date: 1988-06-03
Publication date: 1989-12-11

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、分散性の優れたマグネトプランバイト型フェ
ライト磁性粉の製造方法に関するものである。

近年、磁気記録の高密度化の要求に伴い、マグネトプラ
ンバイト型フェライト磁性粉を磁気記録媒体として用い
る垂直磁気記録方式の開発が進められている。

高密度磁気記録媒体に使用するマグネトプランバイト型
フェライト磁性粉としては、粒子が微小でよく揃い、−
個一個がばらばらで、かつ綺麗な六角板状をなすものが
望まれている。

（従来の技術およびその問題点）従来、マグネトプランバイト型フェライト磁性粉の製造
方法としては、種々の方法が知られており、水熱合成法
については、例えば特開昭５９−１７５７０７号公報、
特公昭６０−１２９７３号公報、特公昭６０−１５５７
６号公報、特開昭６０−１３７００２号公報等で提案さ
れている。

しかしながら、前記製造方法においても、粒子が微細化
すると焼成過程での粒子間焼結や粒子形状の崩れが起こ
り易く、そのため分散性、配向性が悪くなってしまうと
いう問題があった。

（発明の目的）本発明の目的は、前記問題点を解決し、微粒子でよく揃
い、−個一個がばらばらで、かつ綺麗な六角板状をなす
マグネトプランバイト型フェライト磁性粉の製造方法を
提供することにある。

（問題点を解決するための手段）本発明は、一般式Ａ　０−ｎ（Ｆｅ１２−ｘＭＸＯ＋５
−ｙ）（ただし、ＡはＢａ、　Ｓｒ、　Ｃａおよびｐｂ
から選ばれる少な（とも一種の元素を示し、ＭはＣｏ、
　Ｎｉ、　Ｃｕ、ＺｎＳＭｇ、　Ｍｎ、　Ｉｎ、　Ｔｉ
、　Ｚｒ５Ｓｎ、　Ｇｅ、　Ｎｂ、　Ｖ、　Ｓｂ。

Ｔａ、　ＭｏおよびＷから選ばれる少なくとも一種の元
素を示し、ｎ　＝　０．８〜１．２、ｘ＝０．１〜５．
０、ｙ＝　（３−ｍ）ｘ／２、ｍはＭの平均原子価を表
す。

）で表されるマグネトプランバイト型フェライト磁性粉
の各構成成分の化合物を水に溶解し、これに水酸化アル
カリを加えて沈澱物を生成させ、該沈澱物を含むスラリ
を１２０〜３００℃で水熱処理した後、生成したフェラ
イト前駆体微粒子をケイ素又はアルミニウムの酸化物及
び／又は水酸化物で被覆し、さらに界面活性剤で被覆し
た後、これを水に難溶性の有機溶媒中に抽出し、次いで
７００〜９５０℃で焼成することを特徴とする前記一般
式で表されるマグネトプランバイト型フェライト磁性粉
の製造方法に関する。

本発明の前記一般式における、ＡはＢａ、　Ｓｒ、　Ｃ
ａおよびｐｂから選ばれる少な（とも一種の元素であり
、ＭはＣｏ、　Ｎｉ、　Ｃｕ、　Ｚｎ、　Ｍｇ、　Ｍｎ
、　Ｉｎ、　Ｔｉ、、Ｚｒ。

Ｓｎ、　Ｇｅ、　Ｎｂ、■、Ｓｂ、　Ｔａ、　Ｍｏおよ
びＷから選ばれる少なくとも一種の元素である。Ｍの置
換量Ｘは０．１〜５．０、好ましくは１．０〜４．０で
ある。また、ｙは（３−ｍ）ｘ／２で表されるが、通常
−０，５〜２であり、ｍはＭの平均原子価である。

本発明において、Ｍの元素又は元素の組み合わせは自由
に選択できるが、特にＭとしてＣ０１Ｎｉ、Ｚｎ及びＴ
ｉを採用し、かつ平均原子価ｍを３より小さくした場合
には、飽和磁化が著しく向上し、しかも保磁力の温度変
化が小さく、さらに異方性磁界分布がシャープなものが
得られる。

本発明においては、まず前記一般式の各構成成分の化合
物を水に溶解し、これに水酸化アルカリを加えて沈澱物
を生成させる。

Ａの化合物としては、硝酸塩、塩化物、水酸化物等が用
いられる。Ａの使用量は、濃度が０．０３〜０．５０モ
ル／２の範囲になるようにするのが六方晶の結晶性のよ
い粒子を得るうえで望ましい。

鉄化合物としては、硝酸第二鉄、塩化第二鉄等が用いら
れる。鉄の使用量はＡが１グラム原子に対して１〜１２
グラム原子である。鉄の量が少なすぎると、マグネトプ
ランバイト型フェライトの生成量が少なく、結晶性も悪
（なる。また鉄の量が多すぎるとヘマタイトが副生した
り、またフェライトの粒子が大きくなり、磁気特性も劣
ってくる。

Ｍの化合物としては、それらの塩化物、硝酸塩等が用い
られる。Ｍの使用量は鉄１２−Ｘグラム原子に対して、
Ｘグラム原子である。

水酸化アルカリとしては、水酸化ナトリウム、水酸化カ
リウム等が用いられる。水酸化アルカリの使用量は水酸
化アルカリを混合した後の溶液中の水酸化アルカリ濃度
が３モル／２以上、特に、４〜８モル／ｌの範囲が好ま
しい。水酸化アルカリの量が少なすぎると粒子が大きく
なったり、粒度分布が広くなったり、またへマタイトが
生成する。また水酸化アルカリを過度に多くするのは経
済的でない。

次に、沈澱物を含むスラリを水熱処理することにより、
フェライト前駆体の微細な結晶が生成、沈澱する。水熱
処理の温度は１２０〜３００℃１好ましくは１３０〜２
８０℃である。温度が低すぎると結晶の生成が充分でな
く、また温度が高すぎると最終的に得られるフェライト
粉末の粒径が大きくなるので好ましくない。水熱処理時
間は普通、０．５〜２０時間程度開栓り、水熱処理には
通常、オートクレーブが採用される。

次いで、水熱処理により生成したフェライト前駆体の微
細な結晶の沈澱物を水洗して、遊離のアルカリ分を除去
した後、フェライト前駆体をケイ素又はアルミニウムの
酸化物及び／又は水酸化物で被覆する。前記元素の酸化
物及び／又は水酸化物で粒子表面が被覆されることによ
り、焼成による粒子同士の融着、焼結が防止される。

被覆は一般に次の方法で行う。フェライト前駆体を水に
分散し、これに前記元素の化合物を溶解した後、水溶液
のｐＨを調整することによって粒子表面が前記元素の酸
化物及び／又は水酸化物で被覆される。

被覆する元素の化合物としては、ケイ酸、コロイドシリ
カ、ケイ酸ナトリウム、ケイ酸エステル、ハロゲン化ケ
イ素、硝酸アルミニウム、アルミン酸エステル、三塩化
アルミニウム等が用いられる。

粒子表面に被覆される前記元素の酸化物及び／又は水酸
化物の被覆量は、フェライト前駆体粒子に対して酸化物
換算で０．５〜１０重星％が好ましい。

前記フェライト前駆体微粒子を、さらに界面活性剤で被
覆する。

界面活性剤としては、カチオン系のものが好ましく、例
えば、脂肪族アミン塩、四級アンモニウム塩、芳香族四
級アンモニウム塩等が用いられる。

界面活性剤の被覆量は、フェライト前駆体に対し、０．
５〜３０重量％が好ましい。

界面活性剤で被覆したフェライト前駆体微粒子は水に難
溶性の有機溶媒中に抽出する。水に難溶性の有機溶媒と
しては、ベンゼン、トルエン、ｐ−キシレン、エチルベ
ンゼン、シクロヘキサン、ｎ−ヘキサン、ｎ−へブタン
、ｎ−オクタン、メチルシクロペンタン等の無極性溶媒
、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シク
ロヘキサノン等の極性溶媒が用いられる。有機溶媒中に
抽出したフェライト前駆体微粒子は蒸発乾固、濾過等に
より分離する。このように有機溶媒中に抽出することに
より、乾燥工程での粒子の凝集が起こりにくく、分散性
の優れたものとなる。また、ナトリウム等の水溶性の不
純物が除去されるので、焼成時における不純物の悪影ツ
を排除することができる。

次いで、フェライト前駆体微粒子を焼成することにより
、フェライトの結晶化が完全に行われる。

焼成温度は７００〜９５０′ｃ、好ましくは７５０〜９
３０℃である。温度が低すぎると結晶化が進まず、飽和
磁化が低くなる。また温度が高すぎると粒子が大きくな
ったり、焼結が起こるので好ましくない。焼成時間は１
０分〜３０時間開栓が適当である。

本発明においては、焼成の際、フェライト前駆体微粒子
に融剤を混合することが望ましい。融剤としては、塩化
ナトリウム、塩化バリウム、塩化カリウム、塩化ストロ
ンチうムおよびフッ化ナトリウムのうち少なくとも一種
が用いられる。融剤の使用量はフェライト前駆体に対し
て、１０〜１８０重量％、特に３０〜１２０重量％が好
ましい。

次いで、焼成物を洗浄後、濾過、乾燥することにより、
本発明のフェライト磁性粉が得られる。

洗浄は焼成物中の融剤、過剰のバリウムなどの不純物を
十分に除去できればどのような方法で行ってもよい。洗
浄液としては、水や硝酸、塩酸などの無機酸、酢酸、プ
ロピオン酸などの有機酸などを用いることができる。

また、フェライト磁性粉をバインダ樹脂とともに、支持
体表面に塗布することにより、磁気記録用媒体が得られ
る。

バインダ樹脂としては、例えば塩化ビニル−酢酸ビニル
共重合体、セルロース誘導体、ポリウレタン樹脂、エポ
キシ樹脂等が用いられる。また、支持体としては、例え
ばポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリアミド樹
脂フィルム、ポリイミド樹脂フィルム等が用いられる。

また、さらに分散剤、潤滑剤、硬化剤、研磨剤等を添加
することもできる。分散剤としては、例えばレシチン等
、潤滑剤としては、例えば高級脂肪酸、脂肪酸エステル
等、硬化剤としては、例えば２官能以上のイソシアネー
ト化合物等、研磨剤としては、例えばＣｒ２Ｏ３、八ｐ
ｚ０３、α−ＦｅｚＯｉ等が用いられる。

磁気記録用媒体の製造方法としては、通常の方法、例え
ば磁性粉、バインダ樹脂、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体に塗布した後
、配向処理・乾燥処理等を施す方法等が挙げられる。

（実施例）以下に実施例および比較例を示し、さらに詳しく本発明
について説明する。

実施例１脱イオン水１３ｏｏ成に、硝酸第二鉄［Ｆｅ（Ｎｏ：＋
）：＋・９１１ｚＯ］１２８７．６ｇ−硝酸コバルト［
Ｇｏ（ＮＯ３）ｚ・６Ｈ２Ｏ］５３．５ｇ、硝酸ニッケ
ル［Ｎｉ　（ＮＯ３）　ｚ・６Ｈ２０コ１７．８ｇ、硝
酸亜鉛［Ｚｎ（ＮＯ３）　ｚ・６Ｈｚｏ］３６．５ｇお
よび四塩化チタン［Ｔ　ｉｃｊ！　４　］２３　、２ｇ
を溶解し、別に脱イオン水１３００＃ｌＩ！に、水酸化
バリウム［Ｂａ　（ＯＨ）　、−８Ｈ２０］　１４５．
Ｏｇおよびカセイソーダ（ＮａＯＩＩ）　１４８０ｇを
溶解し、再溶液を混合して沈澱物を生成させた。

得られた沈澱物を含むスラリをオートクレーブに入れ、
１４５℃で８時間水熱処理を行った。次いで、得られた
沈澱物を十分に水洗した後、５ｗｔ％のケイ酸ナトリウ
ム水溶液３００威を加えて十分攪拌し、ｐＨを９以下に
した後、さらに５＆４ｔ％のオレイン酸アミノ酢酸塩水
溶液３００ｄを加えてバリウムフェライト前駆体を疎水
化した。このスラリにトルエン１０１００Ｏを加えてト
ルエン層にバリウムフェライト前駆体を抽出した。次い
で、濾過、乾燥した後、８６０℃で２時間焼成した。得
られた焼成物を水で十分洗浄した後、濾過、乾燥してバ
リウムフェライト磁性粉を得た。

得られたバリウムフェライト磁性粉はＸ線粉末回折スペ
クトルおよび組成分析の結果、ＢａＯ・（Ｆｅ＋　０．
４ＣＯ０，６Ｎｉｏ、　ｚＺｎｏ、Ｔｉｏ、　４０１　
ｔ、　６）で、マグネトプランバイト型であった。

またこのバリウムフェライト磁性粉について、振動試料
式磁力計で磁気特性およびＢＥＴ法で比表面積を測定し
た結果を第１表に示す。

また、このバリウムフェライト磁性粉を用いて以下の組
成の磁性塗料を調製した。

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
ン樹脂　　　　　　　　　１０重量部・　レシチン　　
　　　　　　　　　　　　２重量部ステアリン酸　　　
　　　　　　　　２重量部メチルエチルケトン　　　　
　　　　７０重置部メチルイソブチルケトン　　　　　
　７０重量部シクロへキサノン　　　　　　　　　７０
重量部、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、４ｋＯｅ″′？：［場配向させ
た。

得られた塗膜の磁気特性を測定した結果を第１表に示す
。

実施例２脱イオン水１３００成に、硝酸第二鉄１２８７．６ｇ、
硝酸コバル）　７１．３ｇおよび四塩化チタン４６．３
ｇを溶解し、別に脱イオン水１３００ｄに、水酸化バリ
ウム１４５．０ｇおよびカセイソーダ１４８０ｇを溶解
し、再溶液を混合して沈澱物を生成させた。

次いで、実施例１と同様にしてバリウムフェライト磁性
粉を得た。

得られたバリウムフェライト磁性粉は組成分析の結果、
ＢａＯ・（Ｆｅ＋　ｏ、　ａｃｏｏ、　５Ｔｉｏ、　ｓ
Ｏ＋　ｓ）であった。

このバリウムフェライト磁性粉について、実施例１と同
様にして磁気特性等を測定した結果を第１表に示す。

実施例３〜４実施例１において、ケイ酸ナトリウムを硝酸アルミニウ
ムにかえ、ｐＨ１０で被覆処理した（実施例３）、オレ
イン酸アミノ酢酸塩を塩化セチルトリメチルアンモニウ
ムにかえた（実施例４）ほかは実施例１と同様にしてバ
リウムフェライト磁性粉を得た。

比較例１実施例１において、水熱処理後のバリウムフェライト前
駆体をそのまま濾過、乾燥した後、８６０℃で２時間焼
成した。得られた焼成物を水で十分洗浄した後、濾過、
乾燥してハリウムフェライｌ−磁性粉を得た。

特許出願人　　宇部興産株式会社手続補正書（自発）昭和６３年７月／「日

Claims

【特許請求の範囲】一般式　ＡＯ＿・＿ｎ（Ｆｅ＿１＿２＿−＿ｘＭ＿ｘＯ
＿１＿８＿−＿ｙ）（ただし、ＡはＢａ、Ｓｒ、Ｃａお
よびＰｂから選ばれる少なくとも一種の元素を示し、Ｍ
はＣｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｍｇ、ＭＮ、Ｉｎ、Ｔｉ、
Ｚｒ、Ｓｎ、Ｇｅ、Ｎｂ、Ｖ、Ｓｂ、Ｔａ、Ｍｏおよび
Ｗから選ばれる少なくとも一種の元素を示し、ｎ＝０．
８〜１．２、ｘ＝０．１〜５．０、ｙ＝（３−ｍ）ｘ／
２、ｍはＭの平均原子価を表す。）で表されるマグネトプランバイト型フェライト磁性粉
の各構成成分の化合物を水に溶解し、これに水酸化アル
カリを加えて沈澱物を生成させ、該沈澱物を含むスラリ
を１２０〜３００℃で水熱処理した後、生成したフェラ
イト前駆体微粒子をケイ素又はアルミニウムの酸化物及
び／又は水酸化物で被覆し、さらに界面活性剤で被覆し
た後、これを水に難溶性の有機溶媒中に抽出し、次いで
７００〜９５０℃で焼成することを特徴とする前記一般
式で表されるマグネトプランバイト型フェライト磁性粉
の製造方法。