JPS62209807A - 磁気記録用バリウムフエライト微粒子の製造方法 - 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、磁気記録用の微粒子状バリウムフェライト、
詳しくは六角板状バリウムフェライトを製造する方法に
関するものである。

〔従来の技術〕

バリウムフェライトは、従来より永久磁石材料として広
く使用されているが、近年垂直磁気記録方式が提唱され
てから、高密度磁気記録材料として一躍注目をされてき
た。

バリウムフェライト磁性粉末は、塗布を垂直磁気記録媒
体としての使用が可能なため、これまでの塗布技術が活
用でき且つ酸化物であるので安定であるというメリット
はあるが、保磁力が５００００ｅ以上あるので、これを
磁気記録用に使用するためには保磁力を２００００ｓ以
下に抑える必要がある。

この保磁力制御方法として、鉄の一部をコバルトやチタ
ン等で置換する方法も提案されている（特開昭５６−１
４９３２８号公報）。

これまでに知られているバリウムフェライト磁性粉末の
製造方法としては、１）固相反応法、２）共沈加熱反応
法、３）フラックス法、４）ガラス結晶化法、５）溶融
塩法等があるが、いずれも欠占布ふりｆｌ、古々ケｖ修
廿をン１．アは准♀で青Ａ餅料を得るに至っていない。

即ち、１）の方法は１０００°Ｃ以上の高温焼成である
為粒子自焼結が著しく粒子が粗大化し、形状も不規則で
ある０２）の方法は共沈物な高温で反応成長するときに
一部粒子が部分的に焼結、凝集することが避けられない
。３）の方法は大きい粒子しか得られない。４）の方法
はマトリックスとして使用している酸化ホウ素の量が多
く、これの完全な除去が困難でしかも収率が悪くコスト
高となる。５）の方法は粒径が０．１μｍ以上のものし
か得られず、垂直磁気記録用としては大きすぎる。これ
は垂直磁気記録ではサブミクロンの記録周波長をねらっ
ている為粒子径はｏ、ｉμｍ以下の粒径制御が必要であ
ることから何れの提案も好ましい方法とは云えない。又
、上記製造法以外に水熱合成法が古くから知られており
、溶液中にそ直接バリウムフェライト結晶が得られるこ
とから粒子相互の焼結がなく、また比較的揃った粒子が
得られる等利点が多く有力なプロセスの一つとなってい
る。

しかし、従来提案されているプロセスでは六角板状で粒
子サイズの揃った０、１μｍ以下のバリウムフェライト
を合成することは難しく、まして高密度記録をねらった
更に微細化した粒子例えば０．０５μｍレベルの粒子を
造ることは困難である等の問題点があった。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明の目的は、上記の欠点がなく優れた微粒の磁気記
録用バリウムフェライトを製造する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〕

鉄及びバリウム等を溶解したアルカリ水溶液に、７〜ｌ
１ｍｏｌ／ｊの過剰の水酸化アルカリ塩を存在せしめて
攪拌し、生成した沈殿を含むスラリーをオートクレーブ
に装入して１５０〜２５０　ｃで処理したのち母液と分
離した沈殿を温水洗浄、アルコール処理後乾燥する第一
工程と、第一工程の産出物なケイ素塩又はアルミニウム
塩の水溶液に浸漬して表面処理したのち大気中６００〜
１０００　ｔｒで加熱処理する第二工程によって磁気記
録用の六角板状バリウムフェライト微粒子を製造すると
いうものである０ 〔作用〕 本発明の方法において使用する鉄（ＩＰｅｌ）及びバリ
ウム（Ｂａ　ＩＩ　）は、夫々公知の硫酸塩、硝酸塩、
塩化物、水酸化物等であり、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好ましい。

第二工程で使用するケイ素塩とアルミニウム塩は特定さ
れないが夫々公知のオルトケイ酸す）　ＩＪウム、メタ
ケイ酸ナトリウム、メタケイ酸カリウム、ケイ素のアル
フキシト、硝酸、硫酸、塩化物等のアルミニウム塩、ア
ルミニウムのアルコキシド等が好ましい。

本発明法において、水酸化アルカリを７〜１１ｍｏｌ／
ｌ過剰に存在せしめて攪拌する理由は、上記の過剰アル
カリ濃度が７　ｍ０１７１未満では生成する沈殿の粒度
が粗大となり、又１１　ｍｏｌ／ｌを超えるとアルカリ
水溶液の粘度が高くなるためか同様に微細粒子が得られ
難いからである。

オートクレーブの水熱合成温度は１５０〜２５０Ｃの範
囲とする。この水熱合成温度が低いと反応速度が遅いだ
けでなく、バリウムフェライトの結晶化が不充分であり
、この温度が高すぎると粒子の生長により微細粒子を得
ることはできない。

オートクレーブによる反応時間は、通常３〜１０時間程
度で完了するが、この条件で処理すると生成するバリウ
ムフェライト粒子は０．１μｍ以下で第１図の電子顕微
鏡写真に見られるように結晶粒度の揃ったものが得られ
る。

第二工程において沈殿を加熱処理する前にケイ素又はア
ルミニウム等の塩に浸漬する理由は、次工程の加熱処理
に際し粒子同志が融着して粗大化するのを防ぐ所謂焼結
防止剤とするためである。

この浸漬時間は２０〜３０分程度と程度のが望ましい。

次に沈殿の加熱処理は大気中６００〜１０００　Ｃの範
囲で行なう。６００　ｒ未満では目的とする高飽和磁化
値を有する六角板状微粒子のバリウムフェライトは得ら
れず、１０００　ｔ：”を超える温度で行なうと前工程
の表面処理を行なっても粒子が粗大化する。

本発明法によれば粒径０．１μｍ以下で粒度の揃った六
角板状バリウムフェライトが効率良く得られる。尚、公
知方法である原料の鉄の一部としてコバルト、チタン等
を使用できるのは勿論である。

〔実施例〕

以下実施例について説明する。

実施例１ 容ｉ３１のビーカーに、イオン水５００　ｍｌを取り、
これに試薬１級の硫酸第二鉄２５６　ｇ（Ｆｅ　（ＳＯ
２）３．０．６４モル）、硝酸コバルト６、３　ｇ（ａ
ｏ　（Ｎｏ３）　２．０．０３４６モル〕四塩化チタン
６．６　ｇＣＴｌｃｌＳｏ、０３４６モル〕及び水酸化
バリウム１３．７　ｇ　（ｏ、ｏｓモル）を入れ、これ
をスリーワンモーター（４００ｒｐｍ　）で攪拌しなが
ら、同じく試薬１級の水酸化ナトリウム４００ｇ（１０
モル）を４８重量％の水溶液として徐々に添加した。

反応熱により液温は３０　ｔｒ以上に上昇したが、その
温度に３０分間保・持したところ茶褐色の沈殿が生成し
た。

得られたスラリーの全量を小型のオートクレーブに装入
し、オートクレーブに付属のプロペラ式攪拌機で攪拌し
ながら１７０Ｃで５時間水熱処理を行ない、生成した沈
殿を吸引濾過器により分離したのち温水洗浄、アルコー
ル処理を行なったのち真空乾燥した。

こうして得られたフェライト粉末は、０．３重量％の水
ガラス水溶液に３０分間浸漬したのち吸引濾過により分
離し、次いで７００　ｔＺ”に保持したマツフル炉に入
れ２時間処理し、得られた微粒子の化学組成は螢光Ｘ線
分析、粒子状態は透過型電子顕微鏡（以下ＴＥＭと略称
する）、同定はＸ線回折、磁気物性は振動試料型磁力計
（以下ＶＳＭと略称する）によるヒステリシスループに
より、又粒子の比表面積はＢＥＴ法により夫々測定した
。

その結果を第１表に示す。

第　　１　　表 得られたバリウムフェライト結晶は、はっきりした六角
板状の結晶であり他の性状も第１表に示したように満足
するに足るものであった。ちなみに磁気特性の期待値は
、４００〜２００００ｅ　、　４０以上ｅｍｕ／ｇであ
る。

実施例２ 実施例１において、硝酸コバルト及び四塩化チタンを夫
々８．５　ｇ　％　８．８　ｇ各０．０４６５モル、と
してオートクレーブの処理温度を２３０Ｃ，第一工程産
出物の表面処理を０．５重量％の硝酸アルミニウム水溶
液で行ない第二工程の加熱処理を８００Ｃで行なった以
外は実施例１と同様にしてバリウムフェライトを製造し
、その特性を測定した。その結果、比表面積は５１ｍ／
ｇ、保磁力（ＨＣ）が１００００ｅ　％飽和磁化値が５
８．５　ｅｍｕ／ｇで、第１図に示す粒径が０．１μｍ
以下の六角板状で実施例１と同様のバリウムフェライト
が得られた。

比較例 第一工程産出物の表面処理をしないで第二工程の加熱処
理を行なった以外は実施例２と同様にしてバリウムフェ
ライトを製造したところ、第２図に示すように粒径が粗
大化し、比表面積が３２．９ｍ／ｇと小さいものであっ
た。磁気特性については、保磁力（ＨＣり　９１００ｅ
飽和磁化値５８　ｅｍｕ／ｇとまずまずの成績を示した
。

〔発明の効果〕

粒径０．１μｍ以下で六角板状の微粒子が効率良く得ら
れる。

ＢＥＴ比表面積は４５〜７０ｍ／ｇ、飽和磁化値５５ｅ
ｍｕ／ｇ以上で高密度垂直磁気記録用磁性材料として好
適なものということができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は実施例２で得られたバリウムフェライトの粒子
構造を示す５万倍電子顕微鏡写真図、第２図は比較例で
得られたバリウムフェライト粒子構造を示す５万倍電子
顕微鏡写真図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）鉄及びバリウム等を溶解したアルカリ性水溶液に
   、水熱合成法を適用して磁気記録媒体用バリウムフェラ
   イトを製造する方法において、上記アルカリ水溶液に、
   ７〜１１ｍｏｌ／ｌの過剰のアルカリ塩を存在せしめて
   攪拌し、生成したスラリーをオートクレーブに装入して
   １５０〜２５０℃で処理したのち沈殿を分離して、洗浄
   、乾燥する第一工程と、第一工程産出物をケイ素塩又は
   アルミニウム塩の水溶液に浸漬して表面処理し、次いで
   ６００〜１０００℃で加熱処理する第二工程とよりなる
   ことを特徴とする磁気記録用バリウムフェライト微粒子
   の製造方法。