JPS60255628A

JPS60255628A - 磁気記録用板状Ｂａフエライト微粒子粉末及びその製造法

Info

Publication number: JPS60255628A
Application number: JP59112520A
Authority: JP
Inventors: Norimichi Nagai; 規道永井; Norio Sugita; 杉田　典生; Nanao Horiishi; 七生堀石; Masao Kiyama; 木山　雅雄; Toshio Takada; 高田　利夫
Original assignee: Research Institute for Production Development; Seisan Kaihatsu Kagaku Kenkyusho; Toda Kogyo Corp; Zaidan Hojin Seisan Kaihatsu Kenkyusho
Current assignee: Research Institute for Production Development; Seisan Kaihatsu Kagaku Kenkyusho; Toda Kogyo Corp; Zaidan Hojin Seisan Kaihatsu Kenkyusho
Priority date: 1984-05-31
Filing date: 1984-05-31
Publication date: 1985-12-17
Also published as: JPH0317774B2

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】本発明は、粒子表面がマグネタイ）　（ＦｅＯ・□ｙＦｅａｒｓ　、但しＱ＜ｙｓｌ）で変成されている板状
１１ａＦｅ＋□ＯＩｑ　１１粒子からなる磁気記録用板
状Ｂａフエライｌ−１粒子粉末及びその製造法である。

近年、適当な抗磁力（Ｈｃ）と大きな磁化（Ｍ）値を有
した分散性の良好な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。

一般に、強磁性の非針状粒子としてはＢａフェライト粒
子がよく知られている。

しかしながら、乾式法によって得られるＢａフェライト
粒子は抗磁力について言えば、通常３００００−ｔ＋以
上を有し、あまりにもその値いが高いため、磁気記録用
磁性材料としては好ましいものではない。

即ち、磁気記録用磁性材料としては３００〜１００００
ｅのものが要求されている。

従って、Ｂａフェライト粒子の抗磁力を小さくする方法
として、例えばＢａフェライト中のＦｅ（ＩＩＩ）の一
部を他の金属イオン（例えばＣｏ（ＩＩ）とＴｉ（ＩＶ
））で置換することにより飽和磁化の変化を出来る丈小
さくした状態でＨｃを小さくすることが既に試みられて
はいる。

次に、平均径について述べれば、従来のＢａフェライト
粒子粉末は、焼結によって平均径が数μｍの多結晶より
なり、粉砕によってもせいぜい１μｍ程度である為に、
塗料化の際の分散性が悪く、磁気記録用磁性材料として
は好ましいものではない。

即ち、磁気記録用磁性材料としてはできるだけ微細で殊
に０．０５〜０．３μ前程度の平均径のものが要求され
ている。この事実は、例えば、特開昭５３−２０５９６
号公報の「・・・・０．５μを越えて磁気記録材として
均一に塗布することに難点があり、・・・・」なる記載
、例えば、特開昭５６−１２５２１９号公報の「・・・
・垂直磁化記録が面内記録に対して、その有為性が明ら
かとなるのは、記録波長が１μｍ以下の領域である。

しかしてこの波長領域で十分な記録・再生を行うために
は、上記フェライトの結晶粒径は、略０．３μｍ以下が
望ましい。しかし０．０１μｍ程度となると、所望の強
磁性を呈しないため、適切な結晶粒径としては０．０１
〜０．３μｍ程度が要求される。」なる記載、例えば、
特開昭５７−２１２６２３号公報の「［・・・・バリウ
ムフェライト系磁性粉の平均粒径は０．３μｍ以下が適
当であり、特に平均粒径０．０３〜０．３μｍの微粒子
が好適である。その理由は、平均粒径が０．０３μｍ未
満では磁気記録に要する十分な強磁性を呈しないし、ま
た０、３μｍを越えると高密度記録としての磁気記録を
有利に行ない難いからである。」なる記載等の通りであ
る。

更に、磁化値について言えば、出来るだけ大きいことが
必要であり、この事実は、例えば特開昭５６４４９３２
８号公報の「・・・・磁気記録媒体材料に使われるマグ
ネトブランバイトフェライトについては可能な限り大き
な飽和磁化・・・・が要求される。

」と記載されている通りである。

一方、従来からＢａフェライトの製造法の−っとして、
ＢａイオンとＦｅ（ＩＩＩ）　とが含まれたアルカリ性
懸濁液を反応装置とし゛ζオートクレーブを用いて水熱
処理をする方法（以下、これを栄に水熱処理法という。

）が知られており、この水熱処理法によれば、反応条件
を選ぶことによってＢａフェライト粒子が沈澱してくる
。

本発明者は、永年に亘り、水熱処理法による板状Ｂａフ
ェライト粒子の研究及び開発に携わっているものである
が、その過程において反応条件によって平均径０．０５
〜０．３μｍを有する板状Ｂａフェライト粒子が得られ
るという知見を得ている。

しかしながら、上記平均径０．０５〜０．３μｍを有本
発明者は、上述したところに鑑み、水熱処理法において
平均径０．０５〜０．３μｍを有する板状Ｂａフェライ
ト粒子の抗磁力を３００〜１００００ｅとし、且つ、磁
化値を更に高めるべく種々研究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、粒子表面がマグネタイト（ム四・Ｆｅｚ
Ｏｚ　、但しＱ＜ｙ≦１）で変成されている板状ＢａＦ
ｅ＋ｚＯ＋ｑ　ａｋ粒子からなる磁気記録用板状Ｂａフ
ェライト微粒子粉末及び板状ＢａＦｅ＋ｚＯ＋ｑ　？ａ
粒子と、該板状ＢａＦｅ＋ｚＯ＋ｑ　微粒子中の全Ｆｅ
（Ｉｎ）に対し、Ｆｅ（Ｉｆ）を５０原子％以下の割合
で含むｐＨ８，０〜１４．０のＦｅ　（Ｏ計アルカリ懸
濁液とを混合し、該混合液を非酸化性雰囲気中、５０〜
１００℃の温度範囲で加熱処理することにより、上記板
状ＢａＦｅ１□０．。

微粒子の粒子表面をマグネタイト（ｈ山、・ＦｅｚＯ３
、但しＱ＜’ｙ≦１）で変成させることよりなる磁気記
録用板状ＢａフェライＨａｋ粒子粉末の製造法である。

次に、本発明の構成について述べる。

本発明者は、水熱処理法により得られた平均径０．０５
〜０．３　μｍを有する板状Ｂａフェライト粒子の抗磁
力を３００〜１００００ｅとし、且つ、磁化値を更に高
めるべく種々検討を重ね、板状ＢａＦｅ　ｌ　、ｏ　ｌ
　ｑ微粒子と、該板状ＢａＦｅ＋　ｚｏ＋　９微粒子中
の全Ｆｅ（Ｉｌｌ）に対し、Ｆｅ（ＩＩ）を５０原子％
以下の割合で含むｐＨ８，０〜１４．０のＦｅ　（Ｏｆ
（）　ｚアルカリ懸濁液とを混合し、該混合液を非酸化
性雰囲気中、５０〜１００℃の温度範囲で加熱処理した
場合には、上記板状ＢａＦｅ＋□０１、微粒子の粒子表
面をマグネタイト（ＦｅＯＦｅ２Ｏ□ｙ３、但しＱ＜ｙ≦１）で変成させることができ、その結
果、板状ＢａＦｅ＋□０１．微粒子の抗磁力を３００〜
１００００ｅとすることができ、しかも、磁化値を高め
ることができるという知見を得た。

そして、マグネタイトの変成率は、主に過剰のＮａＯＨ
濃度や加熱温度によって左右されること、生成したマグ
ネタイトで変成されたＢａＦｅ＋ｚＯ＋ｑ　（ｍ粒子の
磁性や電導性は組成やマグネタイト変成率によって左右
されるという知見を得た。

次に、本発明実施にあたっての諸条件について述べる。

本発明におけるＦｅ　（０１１）　２の量は、板状［ｊ
ａＦｅ＋ｚＯ＋ｑ微粒子中の全Ｆｅ（ＩＩＩ）に対し、
５０原子％以下である。

５０原子％以上である場合には、マグネタイト変成に寄
与しないＦｅ　（ＯＨ）　ｚが残存するか、または酸化
物として混在する。

０．１原子％以下である場合には、マグネタイトによる
変成が十分ではない。

本発明における板状ＢａＦｅ＋ｔＯＩｑ　ｆｆｉ粒子と
Ｆｅ（ＯＦＩ）ｚアルカリ懸濁液との混合順序は、いず
れが先でも、また、同時でもよい。

本発明におけるｐＨは８．０〜１４．０である。ｐＨが
８．０以下である場合にはＦｅ（ＯＨ）ｚが安定して存
在し難い。また、強アルカリ性であればＦｅ（ＯＨ）ｚ
は安定して存在し、同時にＦｅ　（ＯＲ）　ｚによる板
状Ｂａフェライト粒子の変成反応も生起するので工業的
効果を考慮すればρ■は１４．０以下で充分本発明の目
的は達成できる。

本発明における加熱温度は、５０〜１００℃である。

５０℃以下である場合には、本発明におけるＦｅ（ＯＨ
）ｚによる板状Ｂａフェライト粒子の変成反応は生起し
難くなる。また、１００℃以上でも変成反応は生起する
が、水溶液中で行われることを考慮すれば、１００°Ｃ
以下の温度で充分に本発明の目的を達成することができ
る。

以上の通りの構成の本発明は、次の通りの効果を奏する
ものである。

即ち、本発明によれば、１０　ＫＯｅの磁場における　
゛磁化Ｎ値が４０ｅｍｕ／ｇ以上であり、抗磁力Ｈｃが
３００〜１００００ｅであって、粒子表面がマグネタイ
トで変成された平均径０．０５〜０．３μｍを有するＢ
ａＦｅ、２０＋ｑ　ｍ粒子を得ることができるので、磁
気記録用磁性材料、特に垂直磁気記録用磁性材料として
好適である。

また、本発明により得られる板状Ｂａフェライト微粒子
は、粒子表面がマグネタイトで変成されている為、粒子
表面自体が改質され、しかも電気抵抗が低くなる。

次に、実施例及び比較例により本発明を説明する。

尚、以下の実施例並びに比較例における粒子の平均径は
、電子顕微鏡写真により測定した値である。

また、磁化値は粉末状態で１０　ＫＯｅの磁場において
測定したものであり、抗磁力は充填度１．６ｇ／Ｃｆｆ
１において測定した値で示したものである。

実施例Ｉ平均径が０．２〜０．３　ｐｍの板状ＢａＦｅ＋ｚＯ＋
ｑ粒子１２０　ｇ（比表面積Ｓ値３１　ｎ（／ｇ、磁化
Ｎ値３６　ｅｍｕｇ−’、抗磁力Ｈｃ　１０５００ｅ）
と０．１７　ｍｏｌのＦｅ　（ＯＨ）　ｚアルカリ懸濁
液とを混合（Ｆｅ（Ｉ［Ｉ）に対しＦｅ（ＩＩ　）　１
３．１原子％に該当する。）し、次いで水を添加するこ
とにより、全容１．５　ｔｚ　（ｐＨ１２，３）とした
後、該混合液の温度を加熱によって９０℃とし、この温
度で可及的に空気の混入を防止しながら１時間液を攪拌
した。

生成した黒褐色粒子粉末は、炉別、水洗し、アセトン処
理した後、室温で乾燥した。

電子顕微鏡観察の結果、反応前後に於ける粒子形状や大
きさに著しい差は見出せなかった。

得られた黒褐色粒子粉末は、比表面積Ｓ値２３ｒｄ／ｇ
であり、抗磁力１１ｃ　６９００ｅ　、　磁化Ｈ値４５
ｅｍｕｇ−’であった。

図１は、得られた黒褐色粒子粉末のＸｖＡ回折図である
。図１中、ピークＡはＢａフェライトのピークを示し、
ピークＢはマグネタイトのピークを示しており、二相構
造を示していることがわかる。

実施例２平均径が０．１５〜０．２５　ｐ　ｍの板状ＢａＦｅ＋
２０＋ｑ粒子１２０　ｇ（比表面積Ｓ値３１　ｒｄ／ｇ
、、磁化ｉ値３６　ｅｍｕｇ−抗磁力Ｈｃ　１０５００
ｅ）と０．２１　ｍｏｌのＰｅ　（ＯＢ）　ｔアルカリ
懸濁液とを混合（Ｆｅ（ＩＩＩ）に対しＰｅ（ＩＩ　）
　１６．２原子％に該当する。）し、次いで水を添加す
ることにより、全容１．５　ｐ、　（ｐＨ１２，４）と
した後、該混合液の温度を加熱によって９０℃とし、こ
の温度で可及的に空気の混入を防止しながら１時間液を
攪拌した。

生成した黒褐色粒子粉末は、炉別、水洗し、アセトン処
理した後、室温で乾燥し７た。

得られた黒褐色粒子粉末は、比表面積Ｓ値２７ｒｔｒ７
ｇであり、抗磁力Ｈｃ　５２００ｅ　、磁化合価４９ｅ
ｍｕｇ−盲であった。

また、得られた黒褐色粒子粉末は、Ｘ線回折の結果、マ
グネタイトとＢａフェライトのピークを示しており、二
相構造を示していることがわかる。

実施例３平均径が０．２〜０．３　μｍの板状ＢａＦｅ４ｚＯ＋
ｅ粒子１２０　ｇ（比表面積Ｓ値２８　ｎ（／ｇ、磁化
門値３９　ｅｍｕｇ−’、抗磁力Ｈｃ　１Ｆ２００ｅ）
と０．３１　ｍｏｌのＦｅ　（ＯＨ）　ｚアルカリ懸濁
液とを混合（Ｆｅ　（ｍ　）に対しＦｅ（ＩＩ　）　２
Ｌ’ｉ原子％に該当する。）し、次いで水を添加するこ
とにより、全容１．！Ｍ！　（ｐＨ１２，５）とした後
、該混合液の温度を加熱によって７０℃とし、この温度
で可及的に空気の混入を防止しながら１時間液を攪拌し
た。

生成した黒褐色粒子粉末は、ｐ別、水洗し、アセトン処
理した後、室温で乾燥した。

得られた黒褐色粒子粉末は、比表面積Ｓ値２４ｒｄ／ｇ
であり、抗磁力Ｈｃ　６２００ｅ　、磁化門値５２ｅｍ
ｕｇ−’であった。

また、得られた黒褐色粒子粉末は、ＸｗＡ回折の結果、
マグネタイトとＢａフェライトのピークを示しており、
二相構造を示していることがわかる。

【図面の簡単な説明】

図１は、実施例１で得られた黒褐色粒子粉末のＸ線回折
図である。図１中、ピークＡはＢａフェライトのピークを示し、ピ
ークＢはマグネタイトのピークを示す。特許出願人戸田工業株式会社財団法人生産開発科学研究所日　１＾（３５４０４５５０２θ

Claims

【特許請求の範囲】！１１　粒子表面がマグネタイト（ＦｅＯ−Ｆｅｔｕｓ
　、但□Ｙし０＜ｙｓｌ）で変成されている板状Ｂａｂｅ　＋□０
１９微粒子からなる磁気記録用板状Ｂａフェライ１粒子
粉末。（２）板状ＢａＦｅ＋ｚＯ＋ｑ微粒子と、該板状ＢａＦ
ｅ＋　ｚＯ＋　ｑ微粒子中の全Ｆｅ（Ｉ［［）に対し、
Ｆｅ（Ｉ［）を５０原子％以下の割合で含むｐＨ８，０
〜１４．０のＦｅ　（ＯＨ）　ｚ、アルカリ懸濁液とを
混合し、該混合液を非酸化性雰囲気中、５０〜１００℃
の温度範囲で加熱処理することにより、上記板状ＢａＦ
ｅＩｚＯ１ｑ　微粒子の粒子表面をマグネタイ＃：（Ｅ
ｄ、・ＦｅｚＯ３、但しＱ＜ｙｓｌ）で変成させること
を特徴とする磁気記録用板状Ｂａフェライト微粒子粉末
の製造法。