JPS62296501A - 磁性粉体の製造方法 - 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】 ３、発明の詳細な説明 産業上の利用分野 本発明は、表面にγ−Ｆｅ４０３型スピネル結晶構造鉄
酸化物をコーティングした結晶配向性ヘキサゴナルフェ
ライト板状からなる磁性粉体の製造方法に関する。

従来の技術 結晶配向性ヘキサゴナルフェライト板状磁性微粉体、例
えば、バリウムフェライト（ＢａＦｅ＋□０．、）板状
微粉体は結晶学的に０面１００７り面）が成長した結晶
配向性形状を示し、磁気スピンがこの０面に垂直方向を
向いていることから、近年、高密度記録方式として注目
されている垂直磁気記録方式の塗布型媒体の磁性粉体と
して研究が盛んである〔藤原立雄他；アイ　イー　イー
　イー　トランザクション　オン　マグネチソクス（Ｉ
ＥＦ。

Ｅ　Ｔｒａｎｓ、　ｏｎ　Ｍａｇｎ）　Ｍ　Ａ　Ｇ−２
１巻５号、１４８０ページ（１９８５年）〕。

上述のバリウムフェライト板状微粒子粉体の製造方法と
して、水熱合成法やガラス結晶化法などが確立されてお
り〔例えば、木山雅雄、プレタンオン　ケミカル　ソサ
イエティ　オン　ジャパン（Ｂｕｌｌ、Ｃｈｅｍ、Ｓｏ
ｃ、Ｊｐｎ）４９巻７号、１８５５ページ（１９７６年
）、および　井戸忠信、アイ　イー　イー　イー　トラ
ンザクション　オン　マグネチソクス（Ｔ　ＥＥＥ　Ｔ
ｒａｎｓ、　ｏｎ　Ｍａｇｎ）ＭＡ　Ｇ−１８巻６号、
１）２２ページ（１９８２年）〕、現在、これらの方法
で上記バリうムフェライト板状１）１ｉ粒子粉体の製造
がなされている。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら、上述のバリウムフェライト板状微粒子磁
性粉体を塗布した磁気記録媒体は、高周波数領域の磁気
記録特性は優れているが、低周波数領域では従来の長手
方向磁気記録方式の媒体であるｒ　　ＦｅｚＯ３（ガン
マ酸化鉄）型磁性粉体を用いたものに劣る欠点がある。

本発明は、ヘキサゴナルフェライ］・板状微粉体の上述
の欠点を克服するものであり、表面にスピネル型酸化鉄
γ−Ｆｅ、０．をコーティングした０面結晶配向性ヘキ
サゴナルフェライト板状粉体の製造方法を提供すること
を目的としている。

問題点を解決するための手段 本発明は、二価の鉄イオンと硝酸イオン、および０面が
発達した配向性のヘキサゴナルフェライト板状粒子粉体
を含むけん濁液に、高濃度のアルカリ水溶液を加えた混
合けん濁液をオートクレービングすることによってＦｅ
５Ｏａ　　（四三酸化鉄）系スピネル型フェライトがコ
ーティングされたベキサゴナルフェライト板状粉体を合
成し、さらにこれを酸化雰囲気で加熱処理することによ
って、γ−Ｆｅ２０．型スピネル型鉄酸化物で表面をコ
ーティングされたＣ面発達の配向性ヘキサゴナルフェラ
イト板状粉体の製造を行なうものである。

作用 本発明は、スピネル型フェライトｒ−Ｆｅ２０３が全面
にコーティングされたＣ面発達の配向性ヘキサゴナルフ
ェライト板状粉体の製造方法であるので、この製造方法
によって合成された板状粉体を塗布型磁気記録メディア
用磁性粉体として用いた場合、製造された磁気テープ等
の塗布型磁気記録メディアは広い周波数範囲で優れた再
生出力を得ることが出来、かつ磁性塗料化する際、従来
のバインダー系を用いても良好な分散性を示すので、塗
布した場合、充填密度が高い優れた塗布型磁気記録メデ
ィアを製造することが可能になる。

実施例 以下に、本発明の一実施例の磁性粉体の製造方法につい
て述べる。

水熱合成法で製造された粉体であり、組成中の鉄（Ｉｌ
ｌ）イオンの一部をコバルト−チタン陽イオンベアで置
換した組成を持つマグネットプランバイト構造の六角板
状のＢａＦｅ１２Ｏ＋、乾燥微粉体（保持力ｉＨｃ　＝
　７２００ｅ、飽和磁化ａｓ　＝５２．８　ｅｍｕ／　
ｇ。

平均粒径０．１２μｍ、アスペクト比（径／厚み）１０
）を１００ｇ秤取し、内容積１５００ｍｌの丸底フラス
コ中で３モル／Ｉｌの濃度の水酸化ナトリウム水溶液１
０１００Ｏと混合し、７０℃で３時間攪拌した後、その
まま、１００ｍ１／分の流量で窒素ガスを吹き込みなが
ら、４８時間室温で放置した。

得られたＢａＦｅ１２Ｏ＋ｑ　微粒子を含むアルカリ懸
濁液を撹拌してよく分散した状態で２００１秤取し、こ
れに１．０モル／１の硫酸第二鉄（ＦｅＳＯ４）水溶液
４０ｍ１を加え、さらに６．０モル／ｌの硝酸カリウム
（ＫＮＯ３）水溶液をｌ０ｍ１加えてコロイド状懸濁液
を作成した。

得られたコロイド状アルカリ懸濁液をオートクレーブ容
器に入れ、内容物をプロペラ式回転攪拌しながら、１６
０℃で２時間水熱反応を行なった。

得られた沈殿生成微粉体は、充分に水洗後、乾燥した。

得られた乾燥粉体のＸ線回折パターンは、ＢａＦｅ１□
０．、とＦｅ３Ｏ４の混合物であることを示していた。

また、同粉体を透過型電子顕微鏡で観察した結果、表面
上に三角形板状の小さな粒子でおおわれた六角板状粒子
形状をしていることがわかった。すなわち、同粉体は、
表面がスピネル型酸化鉄Ｆｅ５０．粒子でコーティング
された六角板状のＢａＦｅ１２Ｏ１９粒子であることが
わかった。

このようにして得られた乾燥粉体を空気中、１８０℃で
２４時間熱処理した。熱処理後の粉体のＸ線回折パター
ンはＢａＦｅ１２Ｏ＋ｑと格子定数が上記の乾燥粉体よ
りわずかに小さなスピネル型化合物を示していた。

上述の方法で製造された熱処理後の粉体を塩化ビニル・
酢酸ビニル系ポリマーとウレタン系ポリマーからなるバ
インダーとレシチン系有機化合物の分散剤等を含む系を
用いて塗料化し、ＰＥＴフィルムに塗布し乾燥後、熱ロ
ールに通して、試料磁気テープを作製した。

比較のために、本実施例の粉体の原料として用いたコー
ティング未処理の種のＢａＦｅ、□０１９粒子粉体を用
いて上記と同様にして塗料化した磁性塗料を用いて、比
較試料磁気テープを作製した。また、平均粒径０．０８
μｍ、アスペクト比が３で保持力１Ｈｃ＝　７２００ｅ
、飽和磁化σｓ　＝５６．３　ｅｍｕ／　ｇのＢａＰｅ
＋２０＋ｑ粒子粉体も同様にして磁気テープを作製し、
無配向の比較試料磁気テープを作製した。

作製した試料磁気テープの記録再生出力の周波数特性を
測定した。それぞれの試料磁気テープの出力特性の結果
を図に示した。本発明の磁性粉を用いて作製した試料磁
気テープの記録再生出力の周波数特性は、図では＋ａｌ
で、コーティング未処理のＢａＦｅ１□０１９粒子磁性
粉体を用いて作製した試料磁気テープの出力特性を（ｂ
）で、形状の異なったＢａＦｅ＋□０１）粒子磁性粉体
を用いて作製した試料磁気テープの出力特性を（Ｃ）で
示した。測定にはギャップ長０．２８μｍ、トラック幅
２１μｍ、巻数２４ターンのメタルリングヘッドを用い
て相対速度３．１ｍ／Ｓの条件で測定した。信号の記録
、再生とも上記の同じヘッドを用いた。

本実施例で記録再生出力特性測定に用いたヘッドは通常
の長手方向記録に用いる形状のリングへソドであるので
、記録に関与するテープ上の磁気スピンの水平成分につ
いての書き込みに対しては効率が良いが垂直成分に対し
ては効率が悪いと考えられる。

本実施例では、本発明の粉体を用いて作製したテープお
よび比較のために本発明の原料の板状粉体を用いて作製
した磁気テープは、ＰＥＴフィルム上に板状磁性粉が配
向して塗布されて磁気チープになっていると考えられる
ので、テープ上の磁気スピンは主に垂直成分であり、水
平成分は少ないと考えられる。

一方、同じく比較のために作製した無配向のＢａＦｅ１
□０１９粉体によるテープは、磁気スピンの水平成分と
垂直成分が同等に存在していると考えられる。したがっ
て、本実施例で用いたリングヘッドで記録再生出力を測
定すると無配向のＢａＦｅ、□０１゜粉体を用いて作製
した磁気テープの出力特性に比べて、水平磁気成分の少
ない垂直磁気配向テープの出力特性は不利になることは
明らかであり、図のように、配向性の異なる２種類の比
較試料磁気テープ間で測定値（図の曲線Ｔｂｌと（Ｃ）
）が異なったものと考えられる。

同じ磁気ヘッドを用いて同じ条件で再生出力を検討して
も、このように磁気テープの垂直磁化の割合や性質と磁
気ヘッドの特性の間のマツチングの相違によって記録再
生出力が大きく異なるので、出力の大きさの絶対値を直
接比較し、良否を判断するのは困難であるが、周波数す
なわち記録波長に対する再生出力の変化のしがたを評価
するのは可能である。

図に示すように、バリウムフェライト磁気テープ各試料
を比較して、本発明の磁性粉を用いた試料の記録再生出
力ピークの位置が短波長から長波長側まで広がっており
、広範囲な周波数で優れた再生出力特性をもっことがわ
がる。すなわち、本発明の磁性粉を用いた磁気テープに
おいては、バリウムフェライト磁性粉体を使用した磁気
メディアの特徴である高周波領域での再生出力特性の良
好さは、バリウムフェライト磁性粉のテープとほとんど
変わらず、かつ、バリウムフェライト磁性粉体の大きな
欠点であった低周波数領域での再生出力特性も優れたも
のであることがわかる。本発明の磁性粉体を用いた磁気
記録メディアは広い周波数領域において安定した再生出
力を示す優れた粉体であることがわかった。

なお、上述実施例で、コロイド状アルカリ懸濁液をオー
トクレービングする温度を２００．１８０．１４帆１２
０、１００℃のそれぞれの各温度に設定して２時間反応
を行なって得られた粉体を空気中で熱処理して作製した
粉体も、実施例と同様の性質の磁性粉体が得られたが、
オートクレービングする温度を２２０、２４０℃にして
、以下同様にして作製した粉体を用いて作製した磁気テ
ープは、記録再生出力が著しく低下していた。

上述の実施例で用いたコバルト−チタン陽イオンペアで
置換したＢａＦｅ１２Ｏ＋ｑ粒子のかわりに、組成中の
鉄イオンの一部を銅−ジルコン陽イオンペアで置換した
組成を持つＢａＦｅ＋□０１．乾燥微粉体（保持力ｉＨ
ｃ　＝　７１００ｅ、飽和磁化σｓ　＝５２．９　ｅｍ
ｕ／ｇ、アスペクト比８．５）を用いた場合も、実施例
に示したものと同様のγ−Ｆｅ２０．．コーティング配
向性ＢａＦｅＩｚＯＩ１粒子を製造することが可能であ
る。このようにして製造された粉体の記録再生出力特性
もおおよそ実施例図＋ａ）と同じく、広い周波数領域に
わたって良好な出力を示していた。また、コーティング
する種のＢａＦｅ、□０１９粒子のかわりに、Ｂａ１−
Ｘ−ｙ　Ｓｒ、　Ｐｂ、　ＦｅＩｚＯ＋ｑＣＯ≦Ｘ≦１
．０≦ｙ≦１）のように表示されるヘキサゴナルフェラ
イト粒子を用いた場合も上述と同様の磁性粉が製造でき
た。

さらに、オートクレービングで得たスピネルフェライト
コーティング配同性ヘキサゴナルフェライト板状粉体を
空気中、１３０℃で熱処理しても板状粉体表面のスピネ
ルフェライトはγ−Ｆｅ、Ｏ，化しなかったが、１５０
，１６０，２００，２３０，２５０℃の温度で熱処理し
た場合、ｒ−Ｆｅ２０３化し、Ｙ−Ｆｅ、０．コーティ
ング配同性ヘキサゴナルフェライト板状粉体が得られる
ことがわかった。

発明の効果 以上に述べてきたように、本発明の製造方法によれば表
面にγ−Ｆｅ、Ｏ，型スピネル結晶構造鉄酸化物をコー
ティングした結晶配向性ヘキサゴナルフェライト板状磁
性粉体の製造が可能になり、この粉体を用いることによ
って広い周波数領域で高い再生出力が得られる磁気記録
メディアが製造できる。

【図面の簡単な説明】

図は、本発明の製造方法による粉体を用いた磁気記録テ
ープおよび、比較例の粉体を用いた磁気記録テープの周
波数に対するヘッドの記録再生出力特性測定結果を示す
グラフである。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）二価の鉄イオンおよび硝酸イオンを含み、かつ配
   向性の板状ヘキサゴナルフェライト微粉体を含むけん濁
   液に、高濃度のアルカリ水溶液を加えて作製した混合け
   ん濁液をオートクレービングする方法で製造されたスピ
   ネルフェライトコーティング配向性ヘキサゴナルフェラ
   イト板状粉体をさらに酸化雰囲気下で熱処理することに
   よる磁性粉体の製造方法。
2. （２）配向性の板状ヘキサゴナルフェライト微粉体が、
   ＭＦｅ＿１＿２Ｏ＿１＿９（ただし、ＭはＢａ、Ｓｒお
   よびＰｂからなる群より選ばれる１種、あるいは２種以
   上共存の金属元素で表わされる）で示される化学組成の
   マグネットプランバイト型フェライト粉体であることを
   特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載の磁性粉体の
   製造方法。
3. （３）配向性の板状ヘキサゴナルフェライト微粉体が、
   ＭＦｅ＿１＿２Ｏ＿１＿９（ただし、ＭはＢａ、Ｓｒお
   よびＰｂからなる群より選ばれる１種、あるいは２種以
   上共存の金属元素で表わされる）で示される化学組成の
   マグネットプランバイト型フェライトの化学組成中の一
   部のＦｅ元素を、ＣｏとＴｉの一組の組み合わせ金属元
   素、あるいはＣｕとＺｒの一組の組み合わせ金属元素の
   いずれかと置換した組成のマグネットプランバイト型フ
   ェライト粉体であることを特徴とする特許請求の範囲第
   （１）項記載の磁性粉体の製造方法。
4. （４）オートクレービングを行なう温度として１００℃
   〜２００℃の範囲の温度であることを特徴とする特許請
   求の範囲第（１）項記載の磁性粉体の製造方法。
5. （５）板状粉体を空気中で熱処理する温度が１５０℃〜
   ２５０℃の範囲の温度であることを特徴とする特許請求
   の範囲第（１）項記載の磁性粉体の製造方法。
6. （６）配向性の板状ヘキサゴナルフェライト微粉体が、
   結晶学的にＣ面が発達した板状微粉体であることを特徴
   とする特許請求の範囲第（１）項記載の磁性粉体の製造
   方法。