JPS6259531A - バリウムフエライト粉末の製造法 - Google Patents

バリウムフエライト粉末の製造法

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JPS6259531A
JPS6259531A JP60195770A JP19577085A JPS6259531A JP S6259531 A JPS6259531 A JP S6259531A JP 60195770 A JP60195770 A JP 60195770A JP 19577085 A JP19577085 A JP 19577085A JP S6259531 A JPS6259531 A JP S6259531A
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JP
Japan
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ferrite powder
barium ferrite
precipitate
producing
iron
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JP60195770A
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Kyoji Odan
恭二 大段
Shuji Hayashi
修司 林
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Ube Corp
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Ube Industries Ltd
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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、水熱合成法で六角板状のマグネドブ\、 ランバイト型バリウムフェライト粉末を製造する方法の
改良に関するものである。
近年磁気記録の高密度化の要求に伴い、バリウムフエラ
イl−f、’グネトブランバイト型)を磁気記録媒体と
して用いる垂直磁気記録方式の開発が進められている。
垂直磁気記録方式に用いられるバリウムフェライトとし
ては、保磁力が適当な値(/100へ一10000e)
で、飽和磁化ができるだけ高く、粒子が小さく均一で、
粒子の凝集、焼結などがなく、分散性のよいものが望ま
れている。
(従来の技術) 従来バリウムフェライトの製jム法としては、例えば共
沈法、フラックス法、水熱合成法など種々の方法が知ら
れており、水熱合成法については、例えば特公昭46−
3545号公報、特開昭56−149328号公報、特
開昭56−160328号公報、特開昭58−2224
号公報、特開昭59−161002号公報、特開昭59
−164640@公報、特開昭59−164641号公
報などで提案されている。
〔発明が解決しようとする問題点〕
水熱合成法によるバリウムフエライ1〜は、一般に粒子
の凝集が少なく、比較的分散性はよいか、従来の方法で
は、粒径の大きなものしかできなかったり、粒度分布幅
が広くて均一でなかったり、またバリウムフェライトの
結品化を進行させてしつかりした形状の粒子にしようと
すると粒子間の焼結が生じ易くなったりして、塗料化(
インク化)の際の分散性、塗膜の平滑性などが悪くなっ
たり、また飽和磁化が5Qen+u/gていどがそれよ
りも低いものしか得られなかったりする難点がある。
また高記録密度の記録材料にする場合には、粒子径を0
.1μm以下の微粒子にすること、各粒子が均一で、例
えば0.15μm以上の粗大粒子が存在せずまた0、0
3μm以下の超微粒子が非常に少ないことが要求されて
いるが、従来−法では各粒子が0,1μ雇以下で超微粒
子が少ない均一粒子を得るのに困難を伴う。
本発明の目的は、水熱合成法における前記難点が改良さ
れたバリウムフェライト粉末の製造法を提供することに
ある。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明は、少なくともバリウムイオンおよび鉄イオンを
含む水溶液にアルカリを加えて沈殿を生成させ、沈殿物
を含むスラリ溶液を水熱処理した後、焼成してバリウム
フェライト粉末を製造するにあたり、沈殿をオキシアル
キルアミン、アミン鼠およびアルキルアミンよりなる群
から選択されたアミノ化合物の存在下に生成させること
を特徴とするバリウムフェライト粉末の製造法に関する
ものである。
本発明にあては少なくともバリウムイオンおよび鉄イオ
ンを含む水溶液は、一般に硝酸第二鉄、塩化第二鉄、硝
酸バリウム、塩化バリウムの如き水に可溶性の塩を水に
溶解させることによって調製される。水溶液中のバリウ
ムイオンと鉄イオンの割合は、バリウム1グラム原子に
対して鉄が5〜11グラム原子の割合になるようにする
のがよい。鉄が少なすぎるとマグネトブランバイト型バ
リウムフェライトの生成足が少なく六角板状の形状が悪
くなり易く、また多すぎるとα−FezO3が生成しバ
リウムフエライ1〜の粒径も人きくなり易く、磁気特性
ち悪くなり易い。
水溶液には、バリウムイオンおよび鉄イオンとともに、
従来バリウムフェライトに添加されている種々の元素、
例えばCo、Ni、Mn、Zn、Ca、Pb、Sr、T
i、In、Nb、La、Ce Spr 、3mなどの元
素のイオンが含まれていてもよく、特にコバル1〜およ
びチタンは磁気特性の向上、保磁力および粒子径のコン
1へロールに効果があるので、水溶液を調製する際、コ
バルトおよびチタンの塩化物、硝酸塩、アルコキシドな
どを加えるのが好ましい。コバルトは鉄1グラム原子に
対して0.01〜0.20グラム原子、チタンは鉄に対
して0.02〜0.15グラム原子になるようにするの
が適当でおる。
アルカリとしては、一般に水酸化ナトリウム、水酸化カ
リウムの如き水酸化アルカリが使用される。水酸化アル
カリは、水に溶解させて添加しても、溶解させずに添加
してもよく、また一度に添加しても、段階的に添加して
もよく、いずれの方法で添加してもよいが、添加後の溶
液中の水酸化アルカリのcL度が3 mol/JJ以上
、好ましくは5〜8 mol/、IJになるように中和
当但以上使用するのが好適である。アルカリ濃度が低す
ぎたり、使用分か少なすぎIJリリ゛ると、粒径が大き
く、板状比(粒径7/′厚さ)が小さくなり易く、粒度
分子Thが広がったり、γ−Fe203が牛成し易くな
る。
少なくともバリウムイオンおよび鉄イオンを含む水溶液
にアルカリを加えて沈殿を生成させるにあたって、オキ
シアルキルアミン、アミノ閑d3よびアルキルアミンよ
りなる群から選択されたアミン化合物を反応系に存在さ
せておくと、本発明の目的達成が容易になる。
アミン化合物の使用量は、鉄1グラム原子に対して0.
01〜10モル、好ましくは0.05〜5モルが過当で
ある。アミノ化合物の使用量が少なJぎると沈殿物の粒
子制御効果が十分でなく、バリウムフェライト粉末の粒
径が大きくなったり粒度分布が広くなり易く、また多く
しても経済的でない。使用するアミノ化合物は1種でも
複数種でもよい。
オキシアルキルアミンとしてはエタノールアミン、T−
プロパツールアミン、β−プロパツールアミン、ジェタ
ノールアミン、トリエタノールアミン笠のアルキル基の
炭素数が2〜6のオキシアルキルアミンが好適に使用さ
れる。
アミノ酸としては、グリシン、アラニン等の脂肪族アミ
ノ酸が好適に使用される。
アルキルアミンとしては、エチレンジアミン、トリメチ
レンジアミン、テトラメチレンジアミン等のルキル基の
炭素数が2〜4のアルキルジアミンが好適に使用される
が、メチルアミン、エチルアミン、プロピルアミン、ブ
チルアミン、ジエチルアミン、ジエチルアミン等の第一
アミン−1第ニアミン等を使用することもできる。
アミノ化合物を存在させて沈殿を生成させたスラリ溶液
、150〜300℃、好ましくは150〜270℃だ水
熱処理される。水熱処理によってバリウムフェライトの
微細な粒子(前駆体)が沈殿物として生成する。この粒
子は科学的にはマグネトブランバイト型のバリウムフェ
ライトと同じ構造を有しているが、磁気特性、特に飽和
磁化が不」−分でおる。
水熱処理には、普通オートクレーブが採用される。
水熱処理温度が低すぎると粒子の生成が十分でなく、高
すぎると粒子が大きくなり易いので水熱処理は前記温度
で行うのがよい。水熱処理時間は普通0.5〜20時間
程度が採用される。
水熱処理で生成させた微細な粒子の沈殿物は、これを分
離、水洗して焼成するのが好適である。
焼成するにあたっては、焼成前に沈殿物をケイ素化合物
で処理してから焼成するのが好ましい。
ケイ素化合物で処理する方法としては、沈殿物にケイ酸
ナトリウムの如き水可溶性のケイ素化合物の水溶液を加
えて被着させた後、水洗する方法が一般に採用される。
ケイ素化合物の使用Cは、沈殿物中の鉄原子に対してケ
イ素換算で0.01〜5原子%、好ましくは0.02〜
4原子%になるようにするのが適当である。ケイ素化合
物の使用量が少なすぎると、焼成時に粒子間の焼結が土
じ易く、また粒度分布が広がったり、大きな粒子が生じ
たり、塗料化の際の分散性や塗膜の平滑性が悪くなった
りし易く、また過度に多く使用すると磁気特性が悪くな
り易く、経済的でもない。
焼成温度は700〜950℃1好ましくは750〜90
0℃が適当である。なお焼成する場合、沈殿物を乾燥さ
せてから焼成するのが好ましい。
焼成温度は、これがあまり低すぎると飽和磁化が低くな
ったり、長時間を要したりし、また高すぎると粒子の成
長が大きく、粒子径が大きくなり易いので前記温度で焼
成するのが適当で必る。焼成時間は一般に0.1〜10
時間程度が適当であり、焼成雰囲気は特に制限されない
が、一般に空気雰囲気が便利である。
焼成物(バリウムフェライト)は、これを洗浄、乾燥す
る。洗浄は焼成物中の不純物、例えばアルカリ金属イオ
ン、過剰の水酸化バリウムなど不糸屯物を十分に除去で
きればどのような方法で行ってもよい。洗浄液としては
水、酢酸、塩酸などを用いることができる。洗浄した焼
成物は乾燥すると目的とするバリウムフェライト粉末が
得られる。
〔実施例〕
実施例1 水0,7J2に塩化第二鉄(Fe (J 3−6H20
)1.53モル、塩化バリウム(Ba CJI 22町
0)0.157モル、塩化コバルト(C。
C1・6H20)0.093モルおよび四塩化チタン(
Ti CfJ4 )0.093モルを溶解させ、エタノ
ールアミン0.1モルをhoえて均一溶液を調製した。
また水0. =!H!に水酸化ナトリウム(NaOl−
1)16.4モルを溶解ざぜた。
次いで両溶液を杓を90°Cで混合して沈殿を1成させ
た。沈殿生成俊の母液の水酸化ナトリウム濃度は7.3
モル/gであった。
沈殿物を含むスラリ溶液をオートクレーブに入れて25
0℃まで昇度し、2時間水熱処理した後、沈殿物を水洗
した。
水洗した沈殿物に、ケイthla−ナトリウム〔Na2
5i 03 )0.01モル(Feに対してSiが0.
6原子%)を水0.1Nに溶解させた溶液を加えて撹拌
した後、水洗してドラムドライヤで乾燥させた。
乾燥物を電気炉に入れ、空気雰囲気下に870°Cで3
0分間焼成した。焼成物はこれを水洗した1麦、ろ過、
乾燥し、バリウムフェライト粉末を得た。
バリウムフェライト粉末を透過型電子顕微鏡(TEM)
でI2察し、粒径を測定した結果(粒子100個の平均
1直〉および振動試料式磁力で磁気特性を測定した結果
を第1表に示す。
また平滑性をみるために塗膜での光沢度−を測定した結
果を第1表に示す。
また第1図に、バリウムフェライト粉末のTEM写真(
倍率35,000倍)を示す。
実施例2 実施例]のエタノールアミンの使用iQ、−tモルを0
.5モルにかえたほかは、実施例1と同様にしてバリウ
ムフェライト粉末を製造し、同様に測定した。その結果
を第1表に示す。
実施例3 実施例1のエタノールアミンのかわりに、グリシンを0
.1モル使用したほかは、実施例1と同様にしてバリウ
ムフェライト粉末を製造し、同様に測定した。その結果
を第1表に示す。
実施例4 実施例]の塩化バリウムの使用圏を0.157モルから
0.17−Eル、塩化コバルトの使用♀を0.093モ
ルから0.107モル、四塩化チタンの使用ωを0.0
93モルから0.107モル、および水酸化ナトリウム
の使用最を16.4モルから1/1.5モルにかえたほ
かは、実施例1と同様にしてバリウムフェライト粉末を
’IJ)Jiし、同様に測定した。その結果を第1表に
示す。
実施例5 実施例1のエタノールアミンのかわりに、エチレンジア
ミンを0.1モル使用したほかは、実施例1と同様にし
てバリウムフェライト粉末を製造し、同様に測定した。
その結果を第1表に示す。
比較例1 実施例1のエタノールアミンを使用しなかったほかは、
実施例1と同様にしてバリウムフェライト粉末を製造し
、同様に測定した。その結果を第1表に示す。また第2
図にバリウムフェライト粉末のTEM写真(倍率35,
000倍)を示す。
〔発明の効果) 本発明によると、結晶状態のよい六角板状のマグネトブ
ランバイト型の平均粒径0.1μm以下の均一な粒子か
らなるバリウムフェライト粉末が17られる。粒度分布
は0.03〜0.2μmで大部分の粒子は0.6μm前
後である。
また本発明によるバリウムフェライト粉末は、分散性、
平滑性等がよく、板状比は、7〜15の範囲、保磁力は
400〜10000eの範囲で、55cmu、/gをこ
える高い飽和磁化を示す。
【図面の簡単な説明】
第1図は、実施例1で得られたバリウムフェライト粉末
の粒子構造を示す図面にかえる電子顕微鏡写真(倍率3
5,000倍)である。 第2図は、比較例1で17られたバリウムフェライト粉
末の粒子@造を示す図面にかえる電子顕微鏡写真(倍率
35,000倍)である。

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)少なくともバリウムイオンおよび鉄イオンを含む
    水溶液にアルカリを加えて沈澱を生成させ、沈澱物を含
    むスラリ溶液を水熱処理した後、焼成してバリウムフェ
    ライト粉末を製造するにあたり、沈澱をオキシアルキル
    アミン、アミノ酸およびアルキルアミンよりなる群から
    選択されたアミノ化合物の存在下に生成させることを特
    徴とするバリウムフェライト粉末の製造法。
  2. (2)水溶液中のバリウムイオンと鉄イオンが、バリウ
    ム1グラム原子に対して鉄5〜11グラム原子の割合で
    ある特許請求の範囲第1項記載のバリウムェライト粉末
    の製造法。
  3. (3)水熱処理温度が、150〜300℃である特許請
    求の範囲第1項記載のバリウムフェライト粉末の製造法
  4. (4)水熱処理後の沈澱物をケイ素化合物で処理して7
    00〜950℃で焼成する特許請求の範囲第1項記載の
    バリウムフェライト粉末の製造法。
  5. (5)アミノ化合物の量が、も鉄1グラム原子に対して
    0.01〜10モルである特許請求の範囲第1項記載の
    バリウムフェライト粉末の製造法。
  6. (6)オキシルアミンが、アルキル基の炭素数が2〜6
    のオキシアルキルアミンである特許請求の範囲第1項記
    載のバリウムフェライト粉末の製造法。
  7. (7)アルキルアミンが、アルキル基の炭素数が2〜4
    のアルキルジアミンである特許請求の範囲第1項記載の
    バリウムフェライト粉末の製造法。
  8. (8)アミノ酸が、脂肪族アミノ酸である特許請求の範
    囲第1項記載のバリウムフェライト粉末の製造法。
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