JPH0199202A - 六方晶系フェライト磁性粉末 - 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、塗布型の垂直磁気記録媒体部、高密度磁気記
録媒体の磁性粉末として使用される六方晶系フェライト
磁性粉末に関するものである。

〔発明の概要〕

本発明は、六方晶系フェライト磁性粉末の表面をホウ酸
アニオンまたはリン酸アニオンによって表面処理するこ
とにより、 特に表面物性の改善を図り、例えば磁性塗料に調製した
際の溶媒の劣化を防止しようとするものである。

〔従来の技術〕

垂直磁気記録方式の記録再生装置において使用される磁
気記録媒体に関しては、例えばＣｏ−Ｃｒ等の金属材料
を真空蒸着法やスパッタリング法等によりベースフィル
ム上に直接被着して磁性層とした、いわゆる金属薄膜型
の磁気記録媒体の研究が盛んである。しかしながら、こ
の金属薄膜型の磁気記録媒体は、走行耐久性や生産効率
の点等で実用上の問題を残しており、このため一方では
塗布方式により製造できる塗布型の垂直磁気記録媒１体
が検討されている。

例えば、六方晶系フェライト磁性粉末を用いた塗布型の
磁気記録媒体は、従来の針状の磁性粉末を用いた磁気記
録媒体と異なり、短波長記録用。

垂直磁気記録用の磁気記録媒体として期待が持たれてい
る。

上記六方晶系フェライト磁性粉末を用いた磁気記録媒体
の製法は、従来の塗布型磁気記録媒体の製法と本質的に
同じで、磁性粉末と樹脂バインダ。

溶剤とを主体とする磁性塗料を調製し、これをベースフ
ィルム上に塗布・乾燥して作成される。

この場合、従来より六方晶系フェライト磁性粉末の分散
性の悪さが問題視され、例えば特開昭５７−５６９０４
号公報には、六方晶系フェライト粒子表面にＳｔＯ，を
付着させ、前記分散性の改善を図“ることが開示されて
いる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところで、上述の六方晶系フェライト磁性粉末を磁性塗
料に調製する際には、分散性ばかりでなくその表面物性
も重要な要素となり、特に溶媒と六方晶系フェライト磁
性粉末との相互作用が問題となる。例えば、磁性塗料を
調製する際の溶媒としては、樹脂バインダの良溶媒であ
るケトン系溶媒（アセトン、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）が広く用い
られているが、六方晶系フェライト磁性粉末を磁性粉末
とした場合、溶媒の劣化が認められ、磁性層を乾燥した
後にも残留成分があることが判明した。

しかしながら、従来は前述の如き分散性に関する検討が
主で、かかる溶媒の劣化を招来する六方晶系フェライト
磁性粉末の表面物性に関しては殆ど解明されていないの
が実情である。

そこで本発明は、このような実情に鑑みて提案されたも
のであって、表面物性を改善し、溶媒との相互作用の少
ない六方晶系フェライト磁性粉末を提供することを目的
とし、これに上って磁性塗料の溶媒の安定化を図ること
を目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明者等は、六方晶系フェライト磁性粉末とケトン系
溶媒との相互作用に関して精査検討を重ねた結果、六方
晶系フェライト磁性粉末の表面が塩基性不均一触媒とし
て働き、残留溶剤として挙動する高分子な化合物を生成
させることを見出した。本発明の六方晶系フェライト磁
性粉末は、かかる知見に基づいて完成されたものであっ
て、ホウ酸アニオンまたはリン酸アニオンにより表面処
理されたことを特徴とするものである。

本発明が適用される六方晶系フェライト磁性粉末は、一
般式ＭＯ−ｎ（ＦｅｔＯｓ）　（但し、式中１よりａ、
Ｓｒ。

Ｃａのうち少なくとも一種を表し、また　ｎ＝５〜６で
ある。〕で表される六方晶系フェライトの微粒子を主体
とするものである。この場合、抗磁力を制御するために
、Ｃｏ、Ｔｔ、Ｎｉ、Ｍｎ、Ｃｕ、Ｚｎ、　Ｉｎ、Ｇｅ
、Ｎｂのうち少なくとも一種を添加し、上記六方晶系フ
ェライトのＦｅの一部をこれら元素で置き換えてもよい
。例えばＭがＢａであるＢａフェライトにおいて、上記
元素によりＦｅの一部を置き換えた場合には、その組成
は一般式Ｂａ０−ｎ（Ｐｅｔ　−ｍ　ＸＩ）＊Ｏｓ　（
但し、式中のＸは、Ｃｏ、Ｔ［、Ｎｉ、Ｍｎ、Ｃｕ、Ｚ
ｎ、　Ｉｎ、Ｇｅ、Ｎｂのうち少なくとも一種を表し、
ｍはＯ〜０．２．ｎは５〜６である。）で表される。

粒子サイズとしては特に制約はないが、通常は０．０２
〜０．５０μｍ程度である。

また、上述の六方晶系フェライトの微粒子の製法として
は、例えばフラックス法、ガラス結晶化法、水熱合成法
、共沈法等が挙げられるが、勿論これらに限定されるも
のではなく、従来より知られる何れの方法であってもよ
い。

本発明においては、上述の六方晶系フェライトの微粒子
の表面をホウ酸アニオンまたはリン酸アニオンによって
処理する。

表面処理に使用されるホウ酸アニオンとしては、オルト
ホウ酸イオン、ニホウ酸イオン、四ホウ酸イオン、その
他のポリホウ酸イオン等のホウ酸イオン等が挙げられる
。また、リン酸アニオンとしては、オルトリン酸イオン
、ピロリン酸イオン。

メタリン酸イオン、三リン酸イオン、その他のポリリン
酸イオン等のリン酸イオン等が挙げられる。

これらホウ酸アニオンまたはリン酸アニオンで処理する
場合、価数が多いほど特異吸着させやすく、したがって
２価以上であることが好ましい。

上記ホウ酸アニオンまたはリン酸アニオンを六方晶系フ
ェライト微粒子の表面に吸着させるには、種々の方法が
可能であり、例えば各種ホウ酸塩水溶液中またはリン酸
塩水溶液中に六方晶系フェライト微粒子を分散しホウ酸
アニオンまたはリン酸アニオンを吸着させる方法、ある
いはホウ素またはリンの有機化合物で処理した後酸化処
理する方法等が考えられる。

前記ホウ酸塩水溶液中またはリン酸塩水溶液中で処理す
る方法において、ホウ酸塩またはリン酸塩を構成するカ
チオンとしては、−価のカチオンが好ましい。かかるカ
チオンとしては、ＮＨ，”、　Ｌｉ”。

Ｎａ”、　Ｋ”、　Ｒｈ”、Ｃｓ＋等である。あるいは
Ｈ＋と併存する水素酸塩（例えばＮａ、ＨＰＯ，等）で
あってもよい。

これら−価のカチオンは、六方晶系フェライト表面に対
する特異吸着性が低く、ホウ酸またはリン酸処理後の除
去が容易である。

また、上記ホウ酸アニオンまたはリン酸アニオンの吸着
量としては、六方晶系フェライトの微粒子に対して０．
０１重量％〜ｌＯ重量％、好ましくは０．１重量％〜５
重量％である。この添加量は、さらに具体的には六方晶
系フェライトの表面１００人にホウ酸アニオンまたはリ
ン酸アニオンが０．０２〜２０個、より好ましくは１０
０人に０．２〜ｌＯ個と規定できる。

この範囲を外れてホウ酸アニオンまたはリン酸アニオン
の量が少なすぎると、所期の効果が得られず、逆にこの
範囲を外れて多すぎると、磁性粉末単位量当たりの磁化
の低下を招き好ましくない。

また、オルトケイ酸イオン（Ｓ１０４’−）、メタケイ
酸イオン（Ｓｉｎ、′−）、メタ三ケイ酸イオン（ｓｔ
ｚｏｓ″−）。

メタ三ケイ酸イオン（ＳｉｓＯ＠’つ、メタ四ケイ酸イ
オン（Ｓｉ４０＋＋”−）、その他のポリケイ酸イオン
等のケイ酸アニオンや、オルトタングステン酸イオン〔
ＷＯ４″′〕、パラタングステン酸イオン（ｔ、、０゜
〕′。−１（Ｗ＋＊０−ａｌｌ＋。）　１ｏ−、メタタ
ングステン酸イオン（ＨｔＷ＋ｔ０４゜〕〕６−１擬メ
タタングステン酸イオン買８０！　Ｉ　）　”　、オル
トモリブデン酸イオン（Ｍ、０．”−）、パラモリブデ
ン酸イオン（ＭＯ？０１４　）　＠−、メタモリブデン
酸イオン（ＭＯ８ｏ、、）’−、オルトスズ酸イオン、
メタスズ酸イオン、亜スズ酸イオン、その他のポリスズ
酸イオン等のスズ酸イオン等も前述のホウ酸アニオンま
たはリン酸アニオンと同様の効果を有しており、したが
って例えばこれらイオンを併用するようにしてもよい。

〔作　用〕

六方晶系フェライトは、その表面に組成とほぼ対応する
金属イオンが露出していると考えられる。

この場合、Ｂａ”、　Ｃｏ”＋等の電気陰性度の低い金
属イオンは、それに結合する化学吸着水に・由来する水
酸基を塩基性なものとする。

したがって、この六方晶系フェライト表面が塩基性不均
一触媒として働き、ケトン類をアルドール縮合の機構に
より重合させ、溶媒よりも高分子な化合物を生成させる
ものと推定される。

これら縮合により高分子化した溶媒は、磁性塗料の塗布
・乾燥工程において蒸発し難く、磁性塗膜中の残留溶剤
として挙動する。

本発明においては０、六方晶系フェライト表面をホウ酸
アニオンまたはリン酸アニオンにより処理してより酸性
とし、前記塩基性不均一触媒としての作用を解消し、ア
ルドール縮合活性を低下させてケトン類の縮合を防止す
る。この場合、特に多価アニオンは六方晶系フェライト
に対する吸着性が良く、脱着し難く好都合である。

〔実施例〕

以下、本発明を具体的な実験例により説明するが、本発
明がこの実験例に限定解釈されるものでないことは言う
までもない。

本実験例で使用した六方晶系フェライトは、その組成が
ＢａＦｅｔｏ、５ｓＣＯｏ、ａｔＴｉｏ、ｅｔＯ＋＊で
表され、抗磁力１１ｃが８５５（Ｏｅ）、飽和磁化σが
５８．０（ｅｎ＋ｕ／ｇ）、比表面積が２２．１ｆｆｉ
”／ｇである。

実施例１ 上記六方晶系フェライト１０重量部を１００重量部のイ
オン交換水に分散し、さらに０．４９重量部のホウ酸ナ
トリウム（ＮａｔＢ４０７”　ｌＯＨ＊０）を加え、超
音波分散し、ホウ酸アニオンの吸着を行った。

しかる後に、この分散系を静置し、上澄みを除き、次い
で３００重量部のイオン交換水で８回デカンテーション
を行ってＮａイオン及び未吸着のホウ酸イオンを除き、
最終的に濾過・乾燥した。

このようにホウ酸処理した試料と、未処理の試料とを比
較分析した結果、ホウ酸処理した試料には０．１３重量
％のホウ酸アニオンが吸着していることが確認できた。

この吸着量は、六方晶系フェライト粒子表面１００人１
当たり０．２３個のホウ酸ア斗オンが吸着していること
に対応する。なお、上記ホウ酸アニオンの吸着量は、突
先分析（ＩＣＰ−ＡＥＳ法）により分析した。

そこで、上述のホウ酸処理した六方晶系フェライト磁性
粉末を実施例、未処理の六方晶系フェライト磁性粉末を
比較例とし、これら各１重量部をアセトン、メチルエチ
ルケトン、シクロへキサ２２６４０重量部に分散させた
系について、室温、２日間保持した場合の各溶媒の他化
合物への転化率を調べた。結果を表１に示す。なお、ア
セトン。

メチルエチルケトンについてはガスクロマトグラフによ
り分析し、シクロヘキサノンについては液体クロマトグ
ラフにより分析した。

実施例２ 上記六方晶系フェライト１０重量部を１００重量部のイ
オン交換水に分散し、さらに０．３３３重量部のリン酸
水素二ナトリウム（ＮａｔｔｌＰＯ＋・Ｈ２Ｏ）を加え
、超音波分散し、リン酸アニオンの吸着を行った。

しかる後に、この分散系を静置し、上澄みを除き、次い
で３００重量部のイオン交換水で８回デカンテーション
を行ってＮａイオン及び未吸着のリン酸イオンを除き、
最終的に濾過・乾燥した。

このようにリン酸処理した試料と、未処理の試料とを比
較分析した結果、リン酸処理した試料には０．３０３重
量％のリン酸アニオンが吸着していることが確認できた
。この吸着量は、六方晶系フェライト粒子表面１００人
１当たり０．８６個のリン酸アニオンが吸着しているこ
とに対応する。なお、上記リン酸アニオンの吸着量は、
突先分析（ＩＣＰ−ＡＥＳ法）により分析した。

そこで、上述のリン酸処理した六方晶系フェライト磁性
粉末を実施例、未処理の六方晶系フェライト磁性粉末を
比較例とし、これら各１重量部をアセトン、メチルエチ
ルケトン、シクロへキサ２２６４０重量部に分散させた
系について、室温、２日間保持した場合の各溶媒の他化
合物への転化率を調べた。結果を表２に示す。なお、ア
セトン。

メチルエチルケトンについてはガスクロマトグラフによ
り分析し、シクロヘキサノンについては液体クロマトグ
ラフにより分析した。

実施例３ 上記六方晶系フェライト１０重量部を１００重量部のイ
オン交換水に分散し、さらに０．５１３重量部のピロリ
ン酸ナトリウム（ＮａａＰｔＯｒ　”　１０１（ｔｏ）
を加え、超音波分散し、リン酸アニオンの吸着を行った
。

しかる後に、この分散系を静置し、上澄みを除き、次い
で３００重量部のイオン交換水で８回デカンテーション
を行ってＮａイオン及び未吸着のリン酸イオンを除き、
最終的に濾過・乾燥した。

このようにリン酸処理した試料と、未処理の試料とを比
較分析した結果、リン酸処理した試料には０．２１９重
量％のリン酸アニオンが吸着していることが確認できた
。この吸着量は、六方晶系フェライト粒子表面１００Ａ
　”当たり０．３４個のリン酸アニオンが吸着している
ことに対応する。なお、上記リン酸アニオンの吸着量は
、突先分析（ＩＣＰ−ＡＥＳ法）により分析した。

そこで上述のリン酸処理した六方晶系フェライト磁性粉
末を実施例、未処理の六方晶系フェライト磁性粉末を比
較例とし、これら各１重量部をアセトン、メチルエチル
ケトン、シクロへキサ２２６４０重量部に分散させた系
について、室温、２日間保持した場合の各溶媒の他化合
物への転化率を調べた。結果を表３に示す。なお、アセ
トン、メチルエチルケトンについてはガスクロマトグラ
フにより分析し、シクロヘキサノンについては液体クロ
マトグラフにより分析した。

（以下余白） 表　　１ 表　　２ 表　　３ これらの表からも明らかなように、六方晶系フェライト
の表面にホウ酸アニオンまたはリン酸アニオンを吸着さ
せることにより、ケトン系溶媒の劣化が防止される。

〔発明の効果〕

以上の説明からも明らかなように、本発明においては六
方晶系フェライト表面をホウ酸または、リン酸アニオン
により表面処理しているので、表面物性、特に塩基性不
均一触媒としての活性が抑制され、溶媒との相互作用が
少ないものとなる。

したがって、本発明の六方晶系フェライト磁性粉末を用
いて磁性塗料を調製すれば、溶媒の劣化を防止すること
ができ、磁性塗膜中の残留溶剤を低減することが可能で
ある。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　ホウ酸アニオンまたはリン酸アニオンにより表面処理
   されたことを特徴とする六方晶系フェライト磁性粉末。