JPH0578161B2 - - Google Patents

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JPH0578161B2
JPH0578161B2 JP58191556A JP19155683A JPH0578161B2 JP H0578161 B2 JPH0578161 B2 JP H0578161B2 JP 58191556 A JP58191556 A JP 58191556A JP 19155683 A JP19155683 A JP 19155683A JP H0578161 B2 JPH0578161 B2 JP H0578161B2
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Seisan Kaihatsu Kagaku Kenkyusho
Toda Kogyo Corp
Zaidan Hojin Seisan Kaihatsu Kenkyusho
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Seisan Kaihatsu Kagaku Kenkyusho
Toda Kogyo Corp
Zaidan Hojin Seisan Kaihatsu Kenkyusho
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は磁気記録用板状Baフエライト結晶中
のFe()の一部をTi()及びCo()、必要に
よりMn、Zn等のCo()以外の2価金属イオン
M()で置換した六角板状Baフエライト微粒子
粉末に関するものである。
近年、適当な抗磁力(Hc)と大きな磁化(M)値
を有し、且つ、配向性と分散性が優れている強磁
性の非針状粒子が記録用磁性材料、特に垂直磁気
記録用磁性材料として要望されつつある。
従来からBaフエライトの製造法の一つとして
BaイオンとFe()とが含まれたアルカリ性懸濁
液を反応装置としてオートクレーブを用いて水熱
処理をする方法(以下、これを単に水熱処理とい
う。)が知られており、この水熱処理法によれば、
反応条件を選ぶことによつてBaフエライト粒子
が沈澱してくる。この沈澱粒子は通常六角板状を
呈しており、水溶液中から生成する為、粒子が1
個1個バラバラであることによつて分散性が優れ
たものである。
そして、生成条件によつてその粒度分布、平均
径及び板状比(板状粒子巾/板状粒子の厚み)
(以下、板状比という。)等が相違することによつ
て磁気的性質が異なる。
本発明者は、Ti()及びCo()、必要により
Co()以外のFe、Zn、Mn等の2価金属イオン
の存在下でBaフエライトの生成を行うことによ
りBaFe12-2xMxTixO19(0.6x1.2)組成を有し
た板状比が大きい、殊に板状比20以上であること
によつて配向性が優れている六角板状粒子が生じ
ることを見出している。生成するBaFe12-2xMx
TixO19微粒子は、M()としてCoイオンを添加
した場合、x値が大きくなるにつれてHc値は小
さくなりx1.2で100Oeになる。
10KOeに於ける磁化(M)値はx値が0.3以上では
40emug-1以下のものしか得られない。M()と
してCo()の一部をFe、ZnやMnと変えた場
合、金属イオンの種類やその変化量によつて若干
磁性が変化する。
本発明者は、上述したところに鑑み、水溶液中
から生成したBaFe12-2xMxTixO19(0.6x1.2)
微粒子が有する優れた配向性や分散性等の諸特性
を保持しながら、10KOeの磁場下に於ける磁化
(M)値を更に、高めるべく種々検討を重ねた結果、
本発明に到達したものである。
即ち、本発明は、板状粒子巾が0.1〜0.4μm、
板状比(板状粒子巾/板状粒子の厚み)が20〜44
であつてBET比表面積(S)値が20〜50m2-1であ
り、10KOeの磁場下における磁化(M)値が
40emug-1以上であつて抗磁力(Hc)値が500〜
1000Oeである六角板状BaFe12-2xMxTixO19(0.6
x1.2、MはCo()又はCo()とCo以外の二
価金属イオンを示す。)微粒子からなる磁気記録
用六角板状Baフエライト微粒子粉末である。
本発明の構成について述べる。
本発明者は、生成BaFe12-2xMxTixO19微粒子の
磁化(M)値を高めるべく検討を重ねた結果、これら
の試料をSi()を含む水溶液で処理した後、加
熱することにより各板状粒子の形状やS値の著し
い変化なしにより高い磁化(M)値を有した微粉末が
得られることを見出し、本発明を完成させたので
ある。
先ず、本発明において最も重要な点は、板状粒
子巾が0.1〜0.4μm、板状比が20〜44であつて、
BET比表面積(S)値が20〜50m2-1であり、
10KOeの磁場下における磁化(M)値が40emug-1
上であつて抗磁力(Hc)値が500〜1000Oeであ
る六角板状BaFe12-2xMxTixO19(0.6x1.2)微
粒子粉末は、適当な抗磁力と大きな磁化値を有
し、且つ、配向性と分散性が優れたものであると
いう事実である。
今、本発明者が行つた数多くの実験例からの代
表的な一部を抽出して説明すれば次の通りであ
る。
図1及び図2はそれぞれ代表的な2種類の試料
BaFe10.8Co0.6Ti0.6O19及びBaFe9.8Co1.1Ti1.1O19
用い、300〜900℃の各温度で大気中2時間加熱し
た場合の(M)、Hc値を各処理温度に対してプロツ
トしたものである。
図中、○印はBaFe10.8Co0.6Ti0.6O19、●印は
BaFe9.8Co1.1Ti1.1O19を用いた場合である。
これ等試料を4重量%のSi()を含む水溶液
にて処理した試料を同様な熱処理を行つた。各熱
処理温度に於ける磁性は上記と著しい差が見られ
ないにかかわらずSi()の存在によつて高温
(700℃以上)に於ける焼結の進行が著しく妨害さ
れることが判つた。
図3は代表例としてBaFe10.5Co0.75Ti0.75O19
用いた場合のSi()の有無によるS値の処理温
度依存性を示したものである。
図中、○印はSi未処理の場合、●印はSi処理を
した場合である。
電顕によれば700℃以下の熱処理物の粒子形状
や大きさはSi()の有無にかかわらず熱処理前
後に於ける変化は少ない。処理温度が700℃又は
それ以上になるとSi()が存在しない場合各粒
子間の焼結によりSは小さくなる。
図4及び図5は、800℃で加熱処理することに
より得られたBaフエライト粒子粉末の電子顕微
鏡写真(×100000)であり、図4はSi()未処
理の場合、図5はSi()処理した場合である。
図6及び図7は、900℃で加熱処理することに
より得られたBaフエライト粒子粉末の電顕写真
(×100000)であり、図6はSi()未処理の場
合、図7はSi()処理した場合である。
900℃と言う高温度に於いてSi()の存在によ
つて各粒子の成長や焼結が著しく妨害されている
ことが判る。各粒子の焼結開始温度は雰囲気の種
類や溶存Si()濃度やPHによる吸着Si()量に
より左右されるが900℃又はそれ以下の温度で経
済的に有効であつた。
図8はBET比表面積(S)値が40〜60m2-1を有
したBaFe12-2xMxTixO19試料を600℃の温度で空
気中2時間加熱処理することにより、得られたS
値が30〜50m2-1、磁化(M)値が43〜45emug-1
ある熱処理試料のHc値を組成xに対してプロツ
トしたものである。
図8から明らかな様にHcはx値が0.6〜1.2の範
囲で500〜1000Oeに制御出来る。
次に、本発明実施にあたつての諸条件について
述べる。
本発明に係る六角板状Baフエライト微粒子粉
末は、板状粒子巾が0.1〜0.4μm、板状比(板状
粒子巾/板状粒子の厚み)が20〜44であつて、
BET比表面積(S)値が20〜50m2-1であり、
10KOeの磁場下における磁化(M)値が40emug-1
上であつて抗磁力(Hc)値が500〜1000Oeであ
る。
本発明に係る適当な抗磁力と大きな磁化値を有
し、且つ、配向性と分散性が優れている板状
BaFe12-2xMxTixO19微粒子粉末は、Ti()、Ba
()と2価金属イオンM()として少なくとも
Co()を含む強アルカリ性水酸化鉄()懸濁
液を250〜330℃の温度範囲で水熱処理することに
より、水溶液から板状粒子巾が0.05〜0.4μm、板
状比が20〜44の六角板状BaFe12-2xMxTixO19(0.6
x1.2)微粒子を生成させ、該微粒子をSi
()を含む水溶液で処理した後、900℃以下の温
度で熱処理することによつて得られる。
Si()を含む水溶液は、六角板状BaFe12-2x
MxTixO19微粒子に対し、Si換算で0.1〜2.5重量%
である。0.1重量%未満の場合には、粒子及び粒
子相互間における焼結防止の効果が十分ではな
い。2.5重量%を越える場合も粒子及び粒子相互
間における焼結防止の効果は得られるが、磁性に
関与しないSi()の増加によつて得られる六角
板状Baフエライト微粒子の磁化値が低下する。
本発明によつて得られるBaFe12-2xMxTixO19
粒子は加圧又は塗布によつて板状粒子が配向し易
く、Hcは大きくなる。
次に、実施例及び比較例により本発明を説明す
る。
尚、実施例における粒子の比表面積値はN2
用いたBET法により測定した値で示したもので
ある。
また、磁化値は粉末状態で10KOeの磁場にお
いて測定したものであり、抗磁力は充填度1.6
g/cm2において測定した値で示したものである。
実施例 1 Fe(NO3314mol、Co(NO32並びにTiCl4の各
各を0.807mol及びBa(OH)28H2O1.76molと
NaOH165molとをオートクレーブ内のCO2を除
去した水20に添加し270℃まで加熱し、機械的
に撹拌しつつこの温度に5時間保持し、強磁性茶
褐色沈澱を生成させた。
室温にまで冷却後、強磁性茶褐色沈澱を別
し、3M−HClO410で3回処理することにより
吸着Ba()を除去した。
得られた強磁性茶褐色粒子粉末は、電子顕微鏡
観察の結果、粒度が均斉で粒子が1個1個バラバ
ラの六角板状粒子であつて、その径は0.2〜0.4μ
m、板状比22〜44であり、蛍光X線分析の結果、
BaFe10.76Co0.62Ti0.62O19の組成であつた。
また、比表面積(S)値は46m2-1であり、磁化(M)
値が28emug-1であつて抗磁力Hc値が360Oeであ
つた。
次いで、上記強磁性茶褐色粒子粉末を5重量%
の水ガラスを含む水溶液で処理し、別乾燥した
後、空気中800℃で加熱処理した。
加熱処理することにより得られた強磁性
BaFe10.76Co0.62Ti0.62O19微粒子粉末の比表面積(S)
値は43m2-1であり、磁化(M)値が47emug-1であ
つて抗磁力Hc値が750Oeであつた。
また、電子顕微鏡観察の結果、粒度が均斉で粒
子が1個1個バラバラの六角板状粒子であり、そ
の径は0.2〜0.4μm、板状比は20〜44であつた。
実施例 2 2価金属イオンとしてCo()及びZnを各々
0.404molを使用した以外は実施例1と同様にし
て強磁性茶褐色沈澱を生成させた。
得られた強磁性茶褐色粒子粉末は電子顕微鏡観
察の結果、粒度が均斉で粒子が1個1個バラバラ
の六角板状粒子であつて、その径は0.2〜0.4μm、
板状比は20〜44であり、蛍光X線分析の結果、
BaFe10.76Co0.31Zn0.31Ti0.62O19の組成であつた。
また、比表面積(S)値は、43.3m2-1であり、磁
化(M)値が35.5emug-1であつて抗磁力(Hc)値が
688Oeであつた。
次いで、上記強磁性茶褐色粒子粉末を実施例1
と同様にしてSi処理をした後700℃で加熱処理を
した。
加熱処理することにより得られたBaFe10.76
Co0.31Zn0.31Ti0.62O19微粒子粉末の比表面積(S)値
は40m2-1であり、磁化(M)値が52emug-1であつ
て抗磁力(Hc)値が960Oeであつた。
また、電子顕微鏡観察の結果、粒度が均斉で粒
子が1個1個バラバラの六角板状粒子であり、そ
の径は0.2〜0.4μm、板状比は20〜40であつた。
【図面の簡単な説明】
図1及び図2は、それぞれBaFe10.8Co0.6Ti0.6
O19及びBaFe9.8Ti1.1Co1.1O19を300℃〜900℃の各
温度で大気中2時間加熱した場合の(M)値、Hc値
を処理温度に対してプロツトしたものである。図
中、○印はBaFe10.8Co0.6Ti0.6O19、●印は
BaFe9.8Ti1.1Co1.1O19を用いた場合である。図3
は代表例としてBaFe10.5Co0.75Ti0.75O19を用いた
場合のSi()の有無によりS値の処理温度依存
性を示したものである。図4乃至図7はいずれも
Baフエライト粒子粉末の粒子構造を示す電子顕
微鏡写真(×100000)である。図4及び図5は
800℃で加熱処理することにより得られたBaフエ
ライト粒子粉末であり、図4はSi()未処理の
場合、図5はSi()処理した場合である。図6
及び図7は900℃で加熱処理することにより得ら
れたBaフエライト粒子粉末であり、図6はSi
()未処理の場合、図7はSi()処理した場合
である。図8は、BaFe12-2xCoxTixO19粒子粉末
を600℃の温度で空気中2時間加熱処理すること
により、得られたS値が30〜50m2-1、磁化(M)値
が43〜45emug-1である熱処理試料のHc値を組成
xに対してプロツトしたものである。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 板状粒子巾が0.1〜0.4μm、板状比(板状粒
    子の巾/板状粒子の厚み)が20〜44であつて、
    BET比表面積(S)値が20〜50m2-1であり、
    10KOeの磁場下における磁化(M)値が4emug-1以上
    であつて抗磁力(Hc)値が500〜1000Oeである
    六角板状BaFe12-2xMxTixO19(0.6x1.2、Mは
    Co()又はCo()とCo以外の二価金属イオン
    を示す。)微粒子からなる磁気記録用六角板状Ba
    フエライト微粒子粉末。
JP58191556A 1983-10-12 1983-10-12 磁気記録用六角板状Baフエライト微粒子粉末及びその製造法 Granted JPS6081804A (ja)

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