JPH07166202A - Low aspect ratio flat soft magnetic metal powder and production thereof - Google Patents

Low aspect ratio flat soft magnetic metal powder and production thereof

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JPH07166202A
JPH07166202A JP5316777A JP31677793A JPH07166202A JP H07166202 A JPH07166202 A JP H07166202A JP 5316777 A JP5316777 A JP 5316777A JP 31677793 A JP31677793 A JP 31677793A JP H07166202 A JPH07166202 A JP H07166202A
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JP
Japan
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powder
aspect ratio
magnetic
soft magnetic
magnetic metal
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Application number
JP5316777A
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Japanese (ja)
Inventor
Masahiro Kato
真宏 加藤
Eiichi Koshikawa
衛一 越川
Hitoshi Iwata
仁志 岩田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kyodo Printing Co Ltd
Proterial Ltd
Original Assignee
Hitachi Metals Ltd
Kyodo Printing Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH07166202A publication Critical patent/JPH07166202A/en
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Abstract

PURPOSE:To produce magnetic powder optimum for the formation of a magnetic bar code having high sensitivity and high in the confidentiality of information by printing. CONSTITUTION:This low aspect ratio magnetic powder is defined as 1.5-4 the average aspect ratio of the particles to 1.5 to 4, <=44mum maximum particle diameter. >=0.7T saturation magnetic flux density and <=1200A/m coercive force. In this method, granular or spherical powder having <=31mum maximum particle diameter is contained in a vessel together with a pulverizing medium, and at least either one of the medium or the vessel is driven in the coexistence with a lubricant, by which the powder is mechanically flattened.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、磁気的な記録方式を利
用した記録媒体に用いられる軟磁性金属粉末に関し、特
に特定の磁性を有する磁性体の有無により識別情報を与
える磁気バーコードに使用される低アスペクト比の扁平
状軟磁性金属粉末およびその製造方法に関するものであ
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a soft magnetic metal powder used in a recording medium using a magnetic recording system, and particularly to a magnetic bar code which gives identification information depending on the presence or absence of a magnetic substance having a specific magnetism. The present invention relates to a flat soft magnetic metal powder having a low aspect ratio and a method for producing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】キャッシュカード、クレジットカード、
プリペイドカード等の普及にしたがい、その記録情報の
保護についての要求が高まっている。特にこれらのカー
ドの多くが採用している磁気記録方式においては、記録
情報の保護、偽造の防止に関する多くの方法等が提案・
採用されている。たとえば、特開昭55−93514
号、特開昭59−94188号、特開昭62−1896
26号、特開昭62−204430号等に示されるよう
に、磁気カードの記録層の上層に磁気シールド層を設
け、容易に情報の読み取りおよび書き込みができないカ
ードやその記録再生装置の提案である。また、特公昭4
0−23745号、特開昭62−189626号のよう
に記録磁性層を2層にしたカードも提案されている。
2. Description of the Related Art Cash cards, credit cards,
With the spread of prepaid cards and the like, there is an increasing demand for protection of recorded information. Especially in the magnetic recording method adopted by many of these cards, many methods for protecting recorded information and preventing forgery are proposed.
Has been adopted. For example, JP-A-55-93514
JP-A-59-94188 and JP-A-62-1896.
No. 26, JP-A-62-204430, etc., there is a proposal of a card in which a magnetic shield layer is provided above the recording layer of a magnetic card and information cannot be easily read or written, and a recording / reproducing apparatus therefor. . In addition, Japanese public examination 4
Cards having two recording magnetic layers, such as 0-23745 and JP-A-62-189626, have also been proposed.

【0003】一方、個々のカードに識別情報を設ける方
法も採用されている。この識別情報を付与する手段の一
つとしてカードに磁気バーコードを形成する方法があ
る。通常、この磁気バーコードは印刷により作成し、磁
性粉を含む磁気インキで所望のパターンを形成した磁気
バーコードと、磁性のない顔料を含み非磁性インキで形
成したダミーバーコードを任意に配列して識別情報とし
ている。この磁気バーコードを読み取るには、適当な強
さの外部磁界を印加し、磁気センサにより磁気バーコー
ドの磁化を検出したり、磁気抵抗の変化を検出する方法
が一般に用いられている。
On the other hand, a method of providing identification information on each card is also adopted. As one of means for giving this identification information, there is a method of forming a magnetic barcode on a card. Usually, this magnetic barcode is created by printing, and a magnetic barcode in which a desired pattern is formed with magnetic ink containing magnetic powder and a dummy barcode formed with non-magnetic ink containing non-magnetic pigment are arranged arbitrarily. It is used as identification information. In order to read this magnetic bar code, a method is generally used in which an external magnetic field having an appropriate strength is applied, the magnetization of the magnetic bar code is detected by a magnetic sensor, and the change in magnetic resistance is detected.

【0004】磁気バーコードに用いられる磁性粉は、従
来特開平1−109524号に記載されているように球
状のカルボニル鉄粉や球状に近い形状のパーマロイ、セ
ンダスト等が用いられている。
As the magnetic powder used for the magnetic bar code, spherical carbonyl iron powder, near-spherical permalloy, sendust, etc. have been used as described in JP-A-1-109524.

【0005】前記それぞれの粉末の製造方法は、記録磁
性層用、シールド層用および磁気バーコード用でそれぞ
れ異なっている。記録磁性層用の粉末は、針状ゲーサイ
ト等の脱水、還元によって主に製造される。一方、シー
ルド層用の粉末の製造方法としては、ボールミルやアト
ライター等、粉末を粉砕媒体とともに容器に収容して、
この媒体と容器の少なくとも一方を駆動することによ
り、機械的に粉砕・扁平化する方法が広く用いられてい
る。たとえば、特開昭63−35701号には湿式のボ
ールミルを用い、ハロゲン化炭化水素を粉砕助剤とした
鱗片状粉末の製造方法が示されており、特開平1−18
8606号には連続式のアトライターにより、大量に扁
平状粉末を製造できる方法が記載されている。また、従
来磁気バーコードに用いられている球状の磁性粉は、ガ
スアトマイズ等により製造されていた。
The respective powder manufacturing methods are different for the recording magnetic layer, the shield layer and the magnetic bar code. The powder for the recording magnetic layer is mainly produced by dehydration and reduction of acicular goethite and the like. On the other hand, as a method for producing the powder for the shield layer, a ball mill, an attritor, or the like is used to store the powder in a container together with a grinding medium,
A method of mechanically crushing and flattening by driving at least one of the medium and the container is widely used. For example, JP-A-63-35701 discloses a method for producing flaky powder using a halogenated hydrocarbon as a grinding aid using a wet ball mill.
No. 8606 describes a method capable of producing a large amount of flat powder by a continuous attritor. Further, the spherical magnetic powder used in the conventional magnetic barcode has been produced by gas atomization or the like.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】従来磁気バーコードに
使用されている磁性粉はほぼ球状であるため反磁界係数
が大きく透磁率も小さい。このため、マグネティック・
ビューアのような簡易的な方法では磁気バーコードのパ
ターンを読み取ることができず、情報の秘密が保持でき
る。しかし、逆に、磁気センサで読み取る際も漏洩磁束
がわずかであるため出力が小さく、バーコード上の保護
層の厚さの変動や汚れにより読み取りエラーが発生する
場合があった。これを実用上防止するためには、より高
感度の磁気センサが必要であり、そのため高価な読み取
り装置になっていた。また、出力が低いため、センサの
摩耗等によるセンサ性能の低下に対しても、センサの交
換を頻繁に行う必要があった。
Since the magnetic powder used in the conventional magnetic bar code is substantially spherical, it has a large diamagnetic field coefficient and a small magnetic permeability. For this reason,
The magnetic barcode pattern cannot be read by a simple method such as a viewer, and information can be kept secret. However, conversely, even when reading with a magnetic sensor, the output is small because the leakage magnetic flux is small, and there are cases in which a reading error occurs due to fluctuations in the thickness of the protective layer on the barcode and dirt. In order to prevent this in practical use, a magnetic sensor with higher sensitivity is required, which makes the reading device expensive. Further, since the output is low, it is necessary to frequently replace the sensor even if the sensor performance is deteriorated due to wear of the sensor or the like.

【0007】また、アスペクト比がたとえば40以上と
大きい針状あるいは鱗片状の軟磁性粉を用いると、これ
らの粉末粒子は反磁界係数の小さな針状方向あるいは扁
平方向に磁化し易く、読み取りの際の漏洩磁束が球状の
粉末に比べて大きい。したがってセンサの出力も大きく
安定した読み取りができる。しかし、残留磁化が大きい
ためマグネティック・ビューア等でバーコードのパター
ンを容易に読み取ることができ情報の秘密保持を確保で
きない。
When needle-shaped or scale-shaped soft magnetic powder having a large aspect ratio of, for example, 40 or more is used, these powder particles are easily magnetized in a needle-shaped direction or a flattened direction having a small demagnetizing field coefficient, and thus, when reading. The magnetic flux leakage is larger than that of spherical powder. Therefore, the output of the sensor is large and stable reading is possible. However, since the remanent magnetization is large, the bar code pattern can be easily read by a magnetic viewer or the like, and confidentiality of information cannot be secured.

【0008】本発明の目的は、上記磁気バーコードに用
いられる粉末において、外部磁界を印加した場合には磁
気センサで安定した読み取りができる漏洩磁束が得ら
れ、外部磁界がない場合には漏洩磁束が少なく、マグネ
ティック・ビューア等で磁気バーコードのパターンを識
別できない形状・特性を有する粉末を提供することおよ
びその粉末の製造方法を提供することにある。
An object of the present invention is to obtain a leakage magnetic flux which can be stably read by a magnetic sensor when an external magnetic field is applied in the powder used for the magnetic bar code, and when there is no external magnetic field. To provide a powder having a shape / characteristic in which the pattern of the magnetic barcode cannot be identified by a magnetic viewer or the like and a method for producing the powder.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本願の第1発明は上記目
的を達成するために磁気バーコードに使用される軟磁性
金属粉末として、粒子の平均アスペクト比が1.5〜
4、最大粒径が44μm以下、飽和磁束密度が0.7T
以上、保磁力が1200A/m以下とするものである。
The first aspect of the present invention is a soft magnetic metal powder used in a magnetic bar code for achieving the above object, wherein the average aspect ratio of the particles is 1.5 to.
4, maximum particle size is 44μm or less, saturation magnetic flux density is 0.7T
As described above, the coercive force is 1200 A / m or less.

【0010】また、本願の第2発明は上記軟磁性金属粉
末の製造方法であって、最大粒径31μm以下の粒状あ
るいは球状の粉末を粉砕媒体とともに容器内に収容し
て、潤滑剤との共存下で該媒体と容器の少なくとも一方
を駆動して機械的に変形せしめ、粒子の平均アスペクト
比が1.5〜4、最大粒径が44μm以下の低アスペク
ト比の扁平粉とするものである。
The second invention of the present application is a method for producing the soft magnetic metal powder, wherein granular or spherical powder having a maximum particle size of 31 μm or less is housed in a container together with a grinding medium to coexist with a lubricant. Below, at least one of the medium and the container is driven to be mechanically deformed to obtain a flat powder having an average aspect ratio of particles of 1.5 to 4 and a maximum particle diameter of 44 μm or less and having a low aspect ratio.

【0011】第2発明において、機械的に変形される原
料粉末は水アトマイズ、ガスアトマイズ等のように溶解
合金から直接製造された粉末を用いること、平均粒径7
μm以下のものを用いることがそれぞれが望ましい。ま
た必要な場合には機械的に変形せしめられた後、非酸化
性雰囲気中において熱処理し、保磁力を1200A/m
以下とするものである。
In the second invention, as the raw material powder which is mechanically deformed, a powder produced directly from a molten alloy such as water atomization or gas atomization is used, and the average particle size is 7
It is preferable to use each having a thickness of μm or less. If necessary, it is mechanically deformed and then heat-treated in a non-oxidizing atmosphere to give a coercive force of 1200 A / m.
It is as follows.

【0012】[0012]

【作用】本発明者らは種々の磁気特性および形状的特性
を有する粉末を用いてテストした結果、飽和磁束密度が
0.7T以上、保磁力が1200A/m以下、粒子の平
均アスペクト比が1.5〜4、最大粒径が44μm以下
である軟磁性金属粉末を用いた磁気バーコードはマグネ
ティック・ビューア等の簡易的な観察方法ではバーコー
ドのパターンを識別できず、しかも磁気センサを用いた
読み取りの際に、特定強度の外部磁界が印加されると、
読み取りに十分な漏洩磁束が得られ、安定したバーコー
ドパターンの読み取りができるようになることを見出し
た。
The present inventors have tested using powders having various magnetic characteristics and shape characteristics, and as a result, have a saturation magnetic flux density of 0.7 T or more, a coercive force of 1200 A / m or less, and an average aspect ratio of particles of 1 The magnetic bar code using the soft magnetic metal powder having a particle size of 0.5 to 4 and a maximum particle size of 44 μm or less cannot identify the bar code pattern by a simple observation method such as a magnetic viewer, and the magnetic sensor is used. When reading, if an external magnetic field of a specific strength is applied,
It has been found that a sufficient leakage magnetic flux for reading can be obtained and a stable reading of the bar code pattern becomes possible.

【0013】軟磁性合金粉末の飽和磁束密度を0.7T
以上と限定した理由は、0.7T未満の飽和磁束密度で
は読み取りの際の外部磁界の印加に対し漏洩磁束が不十
分であり、安定した読み取りができないからである。
The saturation magnetic flux density of the soft magnetic alloy powder is 0.7T
The reason for limiting the above is that at a saturation magnetic flux density of less than 0.7 T, the leakage magnetic flux is insufficient with respect to the application of an external magnetic field during reading, and stable reading cannot be performed.

【0014】また、保磁力が1200A/mを越える粉
末では残留磁束密度が大きく、磁気バーコードとした場
合にマグネティック・ビューアでバーコードが識別でき
るため磁気バーコード用の軟磁性粉末としては不適当で
ある。
Further, the powder having a coercive force of more than 1200 A / m has a large residual magnetic flux density, and when a magnetic bar code is used, the bar code can be identified by a magnetic viewer, which is unsuitable as a soft magnetic powder for a magnetic bar code. Is.

【0015】本願の第1発明の粉末は、低アスペクト比
とされたことを特徴とする。平均アスペクト比が1.5
未満の軟磁性粉末では先に述べた従来の球状粉末と同様
にセンサの出力が小さく、安定した読み取りができな
い。また、平均アスペクト比が4より大きい軟磁性粉末
は、マグネティック・ビューアでバーコードパターンを
読み取ることができるため、磁気バーコード用の軟磁性
粉末としては不適当である。
The powder of the first invention of the present application is characterized by having a low aspect ratio. Average aspect ratio is 1.5
If the soft magnetic powder is less than the same, the output of the sensor is small like the conventional spherical powder described above, and stable reading cannot be performed. Further, the soft magnetic powder having an average aspect ratio of more than 4 is unsuitable as the soft magnetic powder for a magnetic barcode because the barcode pattern can be read by a magnetic viewer.

【0016】最大粒径44μm以下の規定に関しては、
磁気バーコードを印刷するスクリーン印刷の際、これを
越える粒子がスクリーンを通過できないため、印刷に支
障が生じる場合があり、また、印刷したバーコードの表
面粗さが粗くなって、センサの出力にばらつきが生じ易
くなる。
Regarding the maximum particle size of 44 μm or less,
When screen-printing a magnetic bar code, particles that exceed this size may not pass through the screen, which may hinder printing.In addition, the surface roughness of the printed bar code may become rough, resulting in a sensor output. Variation easily occurs.

【0017】本願の第2発明は、目的とする粉末に対し
扁平化による拡大を見越した最大粒径の粒状あるいは球
状の粉末を用い、比較的短い適用な時間処理し、目的の
アスペクト比への変形のみに止め、粉砕(微粉化)作用
をほとんど伴わないように処理を行うものである。これ
は従来のように粉末を大きく変形せしめて、扁平度を可
能な限り高くし、この扁平かと共に粉砕(微粉化)を行
っていた磁気シールド用の粉末の製造方法とは大きく異
なるものである。
According to the second invention of the present application, a granular or spherical powder having a maximum particle size in anticipation of expansion due to flattening is used for the target powder, and the powder is treated for a relatively short period of time to achieve the target aspect ratio. The treatment is carried out so that the deformation is stopped and the crushing (fine powdering) action is hardly accompanied. This is very different from the conventional method of manufacturing powder for magnetic shield, which deforms the powder largely to make the flatness as high as possible, and grinds (pulverizes) together with the flatness. .

【0018】用いる粒子の最大粒径が31μmを越える
と、所定の平均アスペクト比1.5〜4までの変形処理
で目的とする粉末の最大粒径を越えてしまう可能性が高
くなる。
When the maximum particle size of the particles used exceeds 31 μm, there is a high possibility that the target maximum particle size of the powder will be exceeded by the deformation treatment with a predetermined average aspect ratio of 1.5 to 4.

【0019】本発明の製造方法では機械的に粉末を変形
せしめる過程において、ほとんど粉砕(微粉化)作用を
伴わないが、これを実現させるためには粉砕媒体と粉末
粒子の摩擦を低減させる潤滑剤の添加が不可欠である。
潤滑剤の添加により粉砕作用は抑制され、変形作用が促
進される。
In the production method of the present invention, the process of mechanically deforming the powder is hardly accompanied by the pulverization (pulverization) action, but in order to realize this, a lubricant for reducing the friction between the pulverization medium and the powder particles is used. Is essential.
The addition of the lubricant suppresses the crushing action and promotes the deformation action.

【0020】潤滑剤は液体、固体どちらでもよく、たと
えば、周知のステアリン酸、オレイン酸、ラウリン酸、
パルミチン酸等の高級脂肪酸、ステアリン酸亜鉛、ステ
アリン酸カルシウム、ラウリン酸亜鉛、ラウリン酸アル
ミニウム等の金属石けん、ステアリルアルコール等の高
級アルコール等、高級脂肪酸アルコール類、エタノール
アミン、ステアリルアミンなどの高級脂肪酸アミン、お
よびポリエチレンワックスなどで、これらは単独ばかり
でなく2種類以上加えてもよい。
The lubricant may be a liquid or a solid, for example, the well-known stearic acid, oleic acid, lauric acid,
Higher fatty acids such as palmitic acid, zinc stearate, calcium stearate, zinc laurate, metal soaps such as aluminum laurate, higher alcohols such as stearyl alcohol, higher fatty acid alcohols, higher fatty acid amines such as ethanolamine and stearylamine, Polyethylene wax and the like may be added alone or in combination of two or more.

【0021】本発明では原料粉末を粉砕媒体とともに容
器内に収容して、潤滑剤との共存下で該媒体と容器の少
なくとも一方を駆動して機械的に変形せしめることによ
りアスペクト比の制御を行っているが、用いる粉末のア
スペクト比が目的のアスペクト比に対して高過ぎるか、
または高い粒子が混在していてはこの制御が困難とな
る。したがって用いる粉末のアスペクト比は1であるこ
と、端的には球状であることが望ましいが粒状でも実用
上問題ない。粒状あるいは球状の原料粉末は、水アトマ
イズ、ガスアトマイズ等のように溶解した金属を飛散さ
せ、気流中あるいは、水中で凝固させた場合に得易い。
鋼塊を粉砕した場合にでも、脆性材料ではアスペクト比
が1に近い粒状の原料粉末を得ることができるが、延性
をもつ材質では、粉砕工程で扁平化が起こるため、材質
によっては球状に近い粉末を得ることは困難である。し
たがって、このような材質における本発明の粉末の製造
方法においては水アトマイズ、ガスアトマイズ等のよう
に溶解合金から直接製造された粉末を用いる。
In the present invention, the raw material powder is housed in a container together with a grinding medium, and at least one of the medium and the container is driven in the coexistence with a lubricant to mechanically deform, thereby controlling the aspect ratio. However, if the aspect ratio of the powder used is too high for the target aspect ratio,
Alternatively, if high particles are mixed, this control becomes difficult. Therefore, it is desirable that the aspect ratio of the powder used is 1, and that the particle has a spherical shape at the end, but even if it is granular, there is no practical problem. A granular or spherical raw material powder is easily obtained when a dissolved metal such as water atomized or gas atomized is scattered and solidified in an air stream or in water.
Even if a steel ingot is crushed, a granular material powder with an aspect ratio close to 1 can be obtained with a brittle material, but with a ductile material, flattening occurs in the crushing process, so depending on the material, it is close to a spherical shape. It is difficult to obtain a powder. Therefore, in the method for producing a powder of the present invention using such a material, powder produced directly from a molten alloy such as water atomization and gas atomization is used.

【0022】さらに、機械的な変形を受けた粉末粒子内
部には歪が生じており、材質によっては目標とする保磁
力1200A/m以下を満たすことができない。このよ
うな場合には熱処理により歪を除去し、これを満たす。
しかし、本発明のような微粉末では空気中で熱処理を行
うと、酸化作用によりかえって磁気特性が劣化すること
があり、非酸化性の雰囲気で熱処理を行うことが望まし
い。
Further, the inside of the powder particles that have been mechanically deformed is distorted, and the target coercive force of 1200 A / m or less cannot be satisfied depending on the material. In such a case, the strain is removed by heat treatment to satisfy this.
However, when the fine powder as in the present invention is heat-treated in air, the magnetic properties may deteriorate due to the oxidation action, and it is desirable to perform the heat-treatment in a non-oxidizing atmosphere.

【0023】また、本発明の低アスペクト比扁平状軟磁
性粉末において、平均粒径が10μm以下とすることが
使い勝手から望ましい、このような粉末を得るために
は、本願の第2発明で用いる原料粉末の平均粒径は7μ
m以下とするとよい。
Further, in the low aspect ratio flat soft magnetic powder of the present invention, it is desirable that the average particle diameter is 10 μm or less from the viewpoint of usability. In order to obtain such powder, the raw material used in the second invention of the present application. The average particle size of the powder is 7μ
It is good to set it as m or less.

【0024】[0024]

【実施例】【Example】

(実施例1)溶解合金を水中に投入して急冷し、鋼塊に
多数のクラックを生ぜしめ、これを乾式の振動ミルにて
粉砕することにより得られた粒状粒子よりなる7.5S
i−6.6Cr−7.0Al−残部Fe合金粉末を、ボ
ールミルを用い、所定直径、所定の粉末対比重量の鋼球
と、潤滑剤としての粉末重量の20倍量のイソプロピル
アルコール(IPA)を添加し、所定時間加工それぞれ
の加工前後の平均粒径および最大粒径の測定結果ならび
に得られた粉末の平均アスペクト比を表1に示す。また
イソプロピルアルコールに代えてステアリン酸を粉末重
量の3%添加した乾式の場合の結果も同表内に記した。
(Example 1) The molten alloy was put into water and rapidly cooled to cause a large number of cracks in a steel ingot, which was pulverized by a dry vibration mill to obtain 7.5S of granular particles.
Using a ball mill, the i-6.6Cr-7.0Al-balance Fe alloy powder was charged with a steel ball having a predetermined diameter and a predetermined weight relative to the powder, and isopropyl alcohol (IPA) in an amount 20 times the weight of the powder as a lubricant. Table 1 shows the measurement results of the average particle size and the maximum particle size before and after processing after each addition for a predetermined time and the average aspect ratio of the obtained powder. Further, the results in the case of the dry method in which stearic acid was added in 3% of the powder weight instead of isopropyl alcohol are also shown in the table.

【0025】なお、本実施例を含めた各実施例におい
て、粉末の平均粒径、最大粒径および平均アスペクト比
の測定は以下の方法で行った。粉末の平均粒径および最
大粒径はレーザー分散方式の粒度分布測定機を用いて測
定した。平均アスペクト比を求めるにはまず粒子の厚み
を測定する。磁石により粉末を扁平方向に配向させた状
態で樹脂等に埋め込み、断面を研磨する。この粒子の断
面から厚みを測定する。測定にはSEM、あるいは光学
顕微鏡を用いる。いくつかの粒子の厚みを測定しその平
均を求めこれを平均厚みとする。平均アスペクト比は平
均粒径と平均厚みとの比(平均粒径/平均厚み)であ
る。
In each of the examples including this example, the average particle size, maximum particle size and average aspect ratio of the powder were measured by the following methods. The average particle size and the maximum particle size of the powder were measured using a laser dispersion type particle size distribution measuring device. To determine the average aspect ratio, first measure the thickness of the particles. The powder is embedded in a resin or the like in a state where the powder is oriented in a flat direction by a magnet and the cross section is polished. The thickness is measured from the cross section of the particles. An SEM or an optical microscope is used for the measurement. The thickness of some particles is measured, the average thereof is calculated, and this is used as the average thickness. The average aspect ratio is the ratio of the average particle diameter to the average thickness (average particle diameter / average thickness).

【0026】[0026]

【表1】 この表より、本発明の製造方法による粉末は、平均粒径
が約4〜9μm程度、最大粒径22〜31μm、平均ア
スペクト比1.8〜4の粉末であり、分級の必要もなく
バーコード用に適する粉末が得られている。また、保磁
力も水素中あるいは窒素中の熱処理により、いずれの粉
末も1100A/m以下の値が得られており、飽和磁束
密度も0.9T以上の値を示していることを確認した。
本発明の試料No.1とNo.4を比較すると、潤滑剤
の種類によりSi−Cr−Al−Fe系軟磁性材料では
粒径の拡大を抑制して扁平化することができることが分
かる。
[Table 1] From this table, the powder according to the production method of the present invention is a powder having an average particle size of about 4 to 9 μm, a maximum particle size of 22 to 31 μm, and an average aspect ratio of 1.8 to 4, and it is not necessary to classify the barcode. A powder suitable for use is obtained. It was also confirmed that the coercive force of each powder was 1100 A / m or less by the heat treatment in hydrogen or nitrogen, and the saturation magnetic flux density was 0.9 T or more.
Sample No. of the present invention. 1 and No. Comparing No. 4 with each other, it can be seen that the Si-Cr-Al-Fe soft magnetic material can be flattened by suppressing the expansion of the grain size depending on the type of the lubricant.

【0027】上記で得られた粉末に樹脂、溶剤等を加え
て磁性インキを調製し、これをPET(ポリエチレンテ
レフタレート)基体上にスクリーン印刷し、磁気バーコ
ードを形成した。形成した磁気バーコードはマグネティ
ック・ビューアでは識別することは不可能であった。磁
気センサでの読み取りテストでは、球状のカルボニル鉄
粉を用いた磁気バーコードに比べ約20%の出力電圧が
向上した。
A magnetic ink was prepared by adding a resin, a solvent and the like to the powder obtained above and screen-printed on a PET (polyethylene terephthalate) substrate to form a magnetic bar code. The formed magnetic bar code could not be identified by a magnetic viewer. In the reading test with the magnetic sensor, the output voltage was improved by about 20% as compared with the magnetic bar code using the spherical carbonyl iron powder.

【0028】(実施例2)水アトマイズ法により噴霧
し、1.3Cu−5.6Nb−8.7Si−1.4B−
残部Feよりなる平均粒径6.5μm、最大粒径31μ
mの粉末と、平均粒径5.0μm、最大粒径22μmの
粉末をそれぞれ得た。X線回析の結果、非晶質合金特有
のハローパターンを示した。この粉末をSUJ−2鋼球
を粉砕媒体とするアトライターを用いて加工した。被加
工粉末に対し所定重量比の鋼球と、潤滑剤として粉末重
量の20倍量のイソプロピルアルコールならびに粉末重
量の0.6%のステアリン酸亜鉛を複合添加し、毎分3
00回転で所定時間運転した。この加工前後の粉末の特
性を表2に示す。但し、平均アスペクト比は(平均粒径
/平均厚み)の計算値である。
(Example 2) 1.3Cu-5.6Nb-8.7Si-1.4B- was sprayed by a water atomizing method.
The average particle diameter of the remaining Fe is 6.5 μm, and the maximum particle diameter is 31 μm.
m powder and an average particle size of 5.0 μm and a maximum particle size of 22 μm were obtained. As a result of X-ray diffraction, a halo pattern peculiar to the amorphous alloy was shown. This powder was processed using an attritor using SUJ-2 steel balls as a grinding medium. A steel ball of a predetermined weight ratio to the powder to be processed, isopropyl alcohol of 20 times the weight of the powder as a lubricant, and zinc stearate of 0.6% of the weight of the powder were added in combination, and 3 minutes per minute were added.
It was operated at 00 rpm for a predetermined time. The properties of the powder before and after this processing are shown in Table 2. However, the average aspect ratio is a calculated value of (average particle diameter / average thickness).

【0029】比較のために同じ材質で、平均粒径9.0
μm、最大粒径62μmの粉末を同一条件で加工した場
合を比較例1、また、加工時間を延長したものを比較例
2として同表内に記す。
For comparison, the same material is used and the average particle size is 9.0.
The case where powder having a particle size of 62 μm and the maximum particle size of 62 μm is processed under the same conditions is shown as Comparative Example 1, and the case where the processing time is extended is shown as Comparative Example 2 in the table.

【0030】本発明による製造方法では、いずれの粉末
を使用したものも目標の粉末特性を示しているが、望ま
しい平均粒径の限界7μmおよび最大粒径の限界31μ
mを越える原料粉末を使用した比較例1では平均アスペ
クト比は限界4.3、平均粒径は望ましい10μmに対
し11.8μmとやや上回っている程度であるが、最大
粒径は88μmと限界の2.0倍と大きなものが得られ
た。
In the production method according to the present invention, any of the powders used shows the target powder characteristics, but the desirable average grain size limit is 7 μm and the maximum grain size limit is 31 μm.
In Comparative Example 1 in which the raw material powder exceeding m was used, the average aspect ratio was 4.3, and the average particle size was slightly over 11.8 μm, which is desirable 10 μm, but the maximum particle size was 88 μm. It was as large as 2.0 times.

【0031】比較例1の粉末を分級することにより目標
を満たす粉末とすることができたが、その歩留りは55
%と著しく低い値であり、コスト的に実用に達していな
ことが分かった。また比較例2は加工時間を延長し粒子
の微粉化を試みたものであるが、平均粒径、最大粒径、
平均アスペクト比とも高くなり目的の特性を有する粉末
が得られないことが分かった。
By classifying the powder of Comparative Example 1, a powder satisfying the target could be obtained, but the yield was 55.
It was a remarkably low value of%, and it was found that it was not practical in terms of cost. In Comparative Example 2, the processing time was extended to try to make the particles finer, but the average particle size, the maximum particle size,
It was found that the average aspect ratio was high and a powder having the desired characteristics could not be obtained.

【0032】また、本発明の粉末は加工したままでは非
晶質状態であり、保磁力は1200A/m以下の条件で
達成できなかったが、粉末を結晶化温度より50℃高い
温度で1時間保持した後冷却する熱処理を施すことによ
り微細な結晶状態となり保磁力790A/mと十分な特
性となった。飽和磁束密度は1.0T以上を示している
ことを確認した。
Further, the powder of the present invention was in an amorphous state as it was processed, and the coercive force could not be achieved under the condition of 1200 A / m or less, but the powder was heated at 50 ° C. higher than the crystallization temperature for 1 hour. By performing a heat treatment of cooling after holding, a fine crystalline state was obtained and a coercive force of 790 A / m was obtained, which was a sufficient characteristic. It was confirmed that the saturation magnetic flux density was 1.0 T or more.

【0033】これら本発明による粉末を使用して調製し
た磁性インキをポリ塩化ビニル基体上に印刷し磁気バー
コードを形成した。形成された磁気バーコードに市販の
磁石を近づけて磁化したのちマグネティック・ビューア
で識別を試みたが不可能であった。磁気センサでの読み
取りテストでは、十分に読み取り可能であり、しかも球
状のカルボニル鉄粉を用いた磁気バーコードに比べ約2
5%出力電圧が向上することを確認した。
Magnetic inks prepared using these powders according to the invention were printed on polyvinyl chloride substrates to form magnetic bar codes. After a commercially available magnet was brought close to the formed magnetic barcode to magnetize it, an attempt was made to identify it by a magnetic viewer, but it was impossible. In a reading test with a magnetic sensor, it is readable enough, and about 2 times as much as a magnetic bar code using spherical carbonyl iron powder.
It was confirmed that the output voltage was improved by 5%.

【0034】[0034]

【表2】 (実施例3)溶解合金を水中に投入して、急冷し、鋼塊
に多数のクラックを生ぜしめ、これを乾式の振動ミルに
て粉砕することにより得られた2種の粒状粒子よりなる
9.5Si−5.5Al−残部Fe合金粉末をアトライ
ター用い、所定直径、所定の粉末対比重量の鋼球と、潤
滑剤として粉末重量の0.1%のステアリン酸亜鉛を添
加して加工した。比較例として潤滑剤を添加しない他は
同条件で加工を行った。加工条件および加工後の粉末特
性を表3に示す。
[Table 2] (Example 3) A molten alloy was put into water and rapidly cooled to produce a large number of cracks in a steel ingot, which was pulverized by a dry vibration mill. The .5Si-5.5Al-balance Fe alloy powder was processed using an attritor by adding steel balls having a predetermined diameter and a predetermined weight relative to the powder, and 0.1% zinc powder stearate as a lubricant. As a comparative example, processing was performed under the same conditions except that no lubricant was added. Table 3 shows processing conditions and powder properties after processing.

【0035】本発明による製造方法では目的とする最大
粒径、平均アスペクト比の粉末を得ることができている
が、潤滑剤を添加しない比較例では加工後の平均アスペ
クト比が1.2〜1/3であり、1.5以上を満足して
いない。また、最大粒径が限界値41μmから大きく外
れており、そのため分級が必要である。これは、潤滑剤
を用いていないため、粉末の扁平化が進行せず、しかも
一部の粉末粒子が凝集し、これにより最大粒径が大きく
なったからである。
The production method according to the present invention makes it possible to obtain a powder having a desired maximum particle size and an average aspect ratio, but in the comparative example in which no lubricant is added, the average aspect ratio after processing is 1.2 to 1. / 3, which is not satisfied with 1.5 or more. In addition, the maximum particle size is far from the limit value of 41 μm, and therefore classification is necessary. This is because, since no lubricant was used, flattening of the powder did not proceed, and a part of the powder particles aggregated, which increased the maximum particle size.

【0036】また、保磁力は水素中あるいは窒素中の熱
処理により、いずれの粉末も1100A/m以下の値が
得られ、飽和磁束密度も1.0T以上の値を示している
ことを確認した。
It was confirmed that the coercive force of each powder was 1100 A / m or less and the saturation magnetic flux density was 1.0 T or more by heat treatment in hydrogen or nitrogen.

【0037】上記本発明による粉末を使用して調製した
磁性インキをポリ塩化ビニル基体上に印刷し磁気バーコ
ードを形成した。形成された磁気バーコードは実施例
1、実施例2と同様にマグネティック・ビューアでの識
別は不可能であり、磁気センサでの読み取りテストでも
十分な出力電圧を示した。
The magnetic ink prepared using the powder according to the invention described above was printed on a polyvinyl chloride substrate to form a magnetic bar code. The formed magnetic bar code could not be identified by a magnetic viewer as in Examples 1 and 2, and showed a sufficient output voltage in a reading test with a magnetic sensor.

【0038】[0038]

【表3】 [Table 3]

【0039】[0039]

【発明の効果】以上に述べたように、本発明による低ア
スペクト比偏平状軟磁性金属粉末を磁気バーコードに用
いた場合、従来に比べ磁気センサでより安定した読み取
りを可能にする十分な漏洩磁束が得られ、また、マグネ
ティック・ビューア等で磁気バーコードのパターンを識
別できないため高感度かつ情報の秘密性の高い磁気バー
コードには最適な粉末である。
As described above, when the low aspect ratio flattened soft magnetic metal powder according to the present invention is used for a magnetic bar code, sufficient leakage that enables more stable reading with a magnetic sensor as compared with the conventional case. Since magnetic flux can be obtained and the pattern of the magnetic barcode cannot be identified by a magnetic viewer or the like, it is an optimum powder for a magnetic barcode with high sensitivity and high confidentiality of information.

【0040】また、本発明による軟磁性金属粉末の製造
方法は粒状または球状粒子を所定の扁平形状にまで扁平
加工するのに伴う最大粒径の拡大を適切量だけ見込んで
原料粉の粒径とするものであり、これにより粒子の平均
アスペクト比が1.5〜4、最大粒径が44μm以下で
ある磁気カードに適した粉末を容易に製造することを可
能とする。
In the method for producing soft magnetic metal powder according to the present invention, the particle size of the raw material powder is adjusted by considering an appropriate amount of expansion of the maximum particle size involved in flattening the granular or spherical particles into a predetermined flat shape. This makes it possible to easily produce a powder suitable for a magnetic card having an average aspect ratio of particles of 1.5 to 4 and a maximum particle diameter of 44 μm or less.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岩田 仁志 島根県安来市安来町2107番地の2 日立金 属株式会社冶金研究所内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Hitoshi Iwata 2107-2 Yasugi-cho, Yasugi-shi, Shimane Prefecture 2 Hitachi Metals Co., Ltd.

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 粒子の平均アスペクト比が1.5〜4、
最大粒径が44μm以下、飽和磁束密度が0.7T以
上、保磁力が1200A/m以下であることを特徴とす
る低アスペクト比扁平状軟磁性金属粉末。
1. The average aspect ratio of the particles is 1.5 to 4,
A low aspect ratio flat soft magnetic metal powder having a maximum particle size of 44 μm or less, a saturation magnetic flux density of 0.7 T or more and a coercive force of 1200 A / m or less.
【請求項2】 低アスペクト比扁平状軟磁性金属粉末の
製造方法であって、最大粒径31μm以下の粒状あるい
は球状の粉末を粉砕媒体とともに容器内に収容して、潤
滑剤との共存下で該媒体と容器の少なくとも一方を駆動
することにより前記粉末を機械的に扁平状に変形せし
め、粒子の平均アスペクト比が1.5〜4、最大粒径が
44μm以下とすることを特徴とする低アスペクト比扁
平状軟磁性金属粉末の製造方法。
2. A method for producing a low aspect ratio flat soft magnetic metal powder, which comprises storing granular or spherical powder having a maximum particle size of 31 μm or less in a container together with a pulverizing medium and coexisting with a lubricant. The powder is mechanically deformed into a flat shape by driving at least one of the medium and the container, and the average aspect ratio of the particles is 1.5 to 4 and the maximum particle diameter is 44 μm or less. Aspect ratio flat soft magnetic metal powder manufacturing method.
【請求項3】 水アトマイズまたはガスアトマイズ法に
より溶解合金から直接製造された粉末を原料として用い
る請求項2に記載の低アスペクト比扁平状軟磁性金属粉
末の製造方法。
3. The method for producing a low-aspect ratio flat soft magnetic metal powder according to claim 2, wherein the powder directly produced from the molten alloy by a water atomizing or gas atomizing method is used as a raw material.
【請求項4】 平均粒径が7μm以下の粉末を原料とし
て用いる請求項2または請求項3に記載の低アスペクト
比扁平状軟磁性金属粉末の製造方法。
4. A method for producing a low aspect ratio flat soft magnetic metal powder according to claim 2, wherein a powder having an average particle size of 7 μm or less is used as a raw material.
【請求項5】 機械的に変形せしめた後、非酸化性雰囲
気中において熱処理し、保磁力を1200A/m以下と
する請求項2ないし請求項4のいずれか1項に記載の軟
磁性金属粉末の製造方法。
5. The soft magnetic metal powder according to claim 2, which is mechanically deformed and then heat-treated in a non-oxidizing atmosphere so that the coercive force is 1200 A / m or less. Manufacturing method.
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