JPS63274628A - 磁気記録用六方晶系フエライト磁性粉の製造方法 - 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磁性粉の製造方法に関し、更に詳し
くは、高密度磁気記録媒体用に適する微細な粒子からな
る六方晶系フェライト磁性粉を再現性よく容易に製造す
る方法に関する。

（従来の技術） 近年磁気記録に対する高密度化の要求に伴い、磁気記録
媒体の厚味方向にａ界を記録する垂直磁気記録方式が注
目されている。

ところで、大方晶系の一軸磁化異方性を有するフェライ
ト、例えばバリウムフェライトは、上記垂直磁気記録方
式に適した磁性粉であることが知られており、保持力（
Ｈｅ　）が適当な値（１００〜２００００ｍ）で、飽和
磁化（σＳ）ができる九は高く、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。

従来バリウムフェライトの製造法としては、例えば共沈
法、フラックス法、水熱合成法、ガラス結晶化法及びこ
れ等の組合せによる方法など種々の方法が知られている
。

（発明が解決しようとする問題点） ところで、六方晶系フェライト磁性粉が磁気記録媒体の
材料として、工業的に使用されるためＫは、同一製造方
法で大量にくり返して製造された場合においても、磁気
特性、特に保持力が常に設定された一定値で得られるこ
と、すなわちロフト間のバラツキの々い再現性に優れる
ことが非常に重要である。この再現性の範囲は、通常設
定値の±２００・である＠ しかしながら従来の製造方法によって製造された六方晶
７エライト、例えばＢａフェライトは同一製造方法で同
一製造条件下で、くり返して製造した場合においても各
ロフト毎に特に保持力が大巾に異る場合がある。このた
め保持力の再現性が悪く、同一品質のＢａフェライト磁
性粉を得ることは非常に困難であった。

この様なロフト間における保磁力のバラツキの原因は、
明確ではないが次の様に考えられる。すなわちＢ＆７エ
ライト等の大方晶系フェライト磁性粉の保磁力は、一般
に磁性粉の表面状態によって敏感に影響されるが、製造
工程中の操作では制御できない様な部分的なわずかな条
件の不均一性や、製造中に混入する微少な不純物等によ
って、保磁力に大きな影響をおよぼす物質が非定量的に
生成し磁性粉表面に吸着するためと考えられる〇また、
六方晶７エライト磁性粉は、この形状が一般に板状であ
り、粒子の１つ１つが単磁区で磁化を帯びているため凝
集しやすく、磁気記録媒体とした時にその飽和磁束密度
（Ｂｍ）が非常に悪いといった欠点があった。

ところで飽和磁束密度（Ｂｍ）を向上させる為には、磁
性粉の飽和磁化（Ｃａ）を向上させること、磁性粉の密
度を高めること、磁性粉粒子を記録媒体に凝集させるこ
となく均一に分散させることなどが重要である。記録媒
体での磁性粉粒子の分散性は磁性粉粒子の形状や表面性
ばかりでなく磁性粉と樹脂結合剤との相互作用等により
決定てれるため、単に粒子の特性のみでは分散性の良否
を判断することはできない。このため、磁性粉を樹脂結
合剤と混合し、記録媒体として評価する必要がある。

分散性の向上については、特に分散性が悪い水熱合成法
や共沈法で得られる磁性粉について、これを１）Ｈ５，
５〜６５の弱酸性水溶液で、過剰のＢ１１の抽出処理を
施すことによって改良する試みがなされている（特公昭
６０−１５５７６号公報）０この方法により磁性粉の飽
和磁化の向上は見られるものの未だ充分とはいえない。

また保持力の上昇も認められるが、ロフト間のバラツキ
に関しては全く改良が見られない〇 本発明者らは、この様な実情に鑑み、分散性がよく、且
つ磁気特性の再現性にすぐれた六方晶系フェライト磁性
粉を製造することを目的として、鋭意研究を行った結果
、驚くことに、従来よりもはるかに酸性度の大きい強酸
水溶液で該磁性粉を処理することによりて、保磁力の再
現性に優れ、且つ分散性の優れた磁性粉が得られること
を見出し本発明を完成した。

（問題点を解決するための手段） かかる本発明の目的は、Ｆ・ならびに、Ｂａ、３ｒ及び
Ｐｂから成る群から選ばれる１種または２種以上の金属
を必須成分として含有する磁気記録用六方晶系フェライ
ト磁性粉を、ｐＨ５以下の強酸性水溶液で処理すること
によって達成される＠本発明で用いられる磁気記録用六
方晶フェライト磁性粉は、いかなる製造法（例えばガラ
ス結晶化法、水熱合成法、共沈法、フラックス法、及び
これらの併用法等）であっても、また製造条件で製造さ
れたものであってもよい。

本発明の磁気記録用磁性粉の成分にＦｉＦ・ならびに、
Ｂ　ａ、Ｓ　ｒ　ｓ　Ｃａ及びＰｂから成る群から選ば
れる１種または２８ｉ以上の必須金属の他、磁気特性の
制御やその他の目的で所望により少量添加される各種金
属（例えばＭｇ、　Ｓ　ｅ、　Ｙ、　Ｖ、　Ｔ　ａ、　
ＭＯ１Ｗ％Ｒ＠、Ｒｕｔ　Ｑｓ、Ｒｈ、１１”％　Ｐｄ
％Ｐｔｔ　ｋｇｓ　Ｈｇｓ　ＧＩＬ％Ｇの、Ａｌ、Ｔ’
！’％　　Ｃ０％　Ｎ　ｉ、Ｍｎｂ　　Ｚｎ、Ｔｉ、Ｉ
ｎ、Ｎｂ。

８Ｗｒ％Ｎ１１．Ｚｒ％　Ｃｒ％Ｌ”％　Ｃｕ、Ｃ６％
ＡＩｓ　ＴＩｓ　　８１．８Ｋ１％　Ｐ、Ｓｔ、％　１
３１．８ｓｔｓ　　Ｃａ、ｐｒ、Ｔｌ）％　　Ｇｌｌ、
Ｙｌ）、Ｔｈ％Ｕなどから選ばれる１種または２種以上
の金属）が含まれる。また、金属成分の組成も自由に選
ぶことができる。本発明の該殊性粉扛一般組成式Ｆｓ、
ＭｊＭ４ｏｄ（式中Ｍ１はＢ　ａｓ　Ｓ　ｒ％Ｃａ又は
ｐｂを、ＭＨは少量添加される上記の金属などの少なく
とも１８［を、＆’＝ｅはそれぞれの元素の原子数を表
わし、通常色は８〜１８、ｂｉｌｔｃＬ５〜五〇、Ｃは
０〜＆０、ｄは他の元素の原子価を満足する酸素の原子
数である）で表わされるものである。

このような磁気記録用六方晶フェライト磁性粉を強酸性
水溶液で処理する点が本発明の特徴であるが、該水溶液
による処理効果が得られるためには、該磁性粉の処理前
の保持力が２５０００・以下であることが好ましい・２
５０００ｅを超えると処理による保持力の再現性（すな
わち設置値の±２００６の保持力を有する）を有する該
磁性粉を得るのが困離となる。また磁気記録用磁性粉と
しての観点から処理前の磁性粉の保持力は１０００・以
上が好ましい。より好ましい処理前の磁性粉の保持力は
２００〜１５０００・の範囲である。

また、該磁性粉の平均粒径は磁気記録用磁性粉として使
用するうえで０．２μ購以下、さらに好ましくは０．１
５μｍ以下である。

本発明で使用される強酸性水溶液のＰＨは、３以下でな
くてはならないｏ　　ＰＨが３を超えると磁性粉の保磁
力の再現性が充分でなく、また分散性の向上も得られな
い。好ましくはＰＨは２．５以下である。

本発明で使用される酸は、水溶液にした時にｐＨが３以
下になるものであればいずれのものでもよい。具体的に
は安価であり、入手しやすく、且つ取扱いが容易なもの
が好ましく、塩酸、硝酸、硫酸、過塩素酸、トリクロル
酢酸、ピクリン酸、ベンゼンスルホン酸、シュウ酸、ジ
クロル酢酸、リン酸、テルル化水素、クロル酢酸、プロ
ピオン酸、マレイン酸等が例示される。

強酸性水溶液による該磁性粉の処理は通常、該水溶液に
磁性粉を浸漬する方法、フィルター上の磁性粉を該水溶
液で洗浄する方法などＫよって行われるが、これらの方
法ＶＣ限定されるものではない。処理の条件は酸の種類
、該水溶液のｐＨ１使用量によって相違するが、通常０
〜１００℃の温度で数分〜数時間である。

強酸性水溶液で処理された磁性粉は、その後水洗、乾燥
する。また必要により９００’Ｑ以下の温度で加熱する
ことにより水洗後も残存する微量の醗を燃焼及び／また
は分解により除去することもできる。

かくして、強酸処理されて得られる磁気記録用六方晶磁
性粉はロット間の保磁力のバラツキが極めて少なく、ま
た分散性が大巾に向上するので、これを用いて製造した
磁気テープ等の記録媒体は飽和磁束密度（Ｂｍ）や光沢
が著しく改善される。

又該磁性粉の飽和磁化、保磁力分布及び配向性等も改善
される。

本発明におけるこの様な効果が何に起因しているかは、
今のところ不明であるが、ｐＨが５以下の強酸性水溶液
で処理することによって、前記公知方法の如き、製造時
の過剰のＢａ（Ｂａフェライト粒子の表面に析出してい
る）を抽出処理するだけでなく、強酸性水溶液ではじめ
て溶出するような磁気特性を阻害するロット間での生成
量が異る微量の複生成物（例えばα−Ｆ　ｅ２０３　、
　ＢａＯ・ＦａｚＯｚ　ｌＢａＯ・２Ｆｓ２０．　、　
Ｂａｏ　−４，５Ｆ６２０３等の必須金属含有化合物及
び磁気特性の制御やその他９目的で所望により少量添加
される各種金属の含まれる目的以外の複生成物等）が併
せて抽出処理されるためであろうと考えられる・このこ
とは、例えば原料として１３ａを化学量論組成（ＢａＯ
−６（Ｆａｔ−ｍＭｍ　）ｚｏｓ〕以下とした場合には
、弱酸性水溶液処理では、本発明の如き効果が全く得ら
れず、ｐＨが３以下の強酸性水溶液にした時にはじめて
、得られることからもうなずける。

（発明の効果） 本発明により、同一製造条件で製造したにもかかわらず
、ロフト毎における保磁力のバラツキが大きく再現性の
得られない磁気記碌用六方晶系フェライト磁性粉でも、
強酸処理を行う場合の酸の種類、ｐＨ１処理温度、処理
時間を適宜選定することにより、ロフト間の保磁力のバ
ラツキを、設定値の±２００ｅ以内とすることができる
。また本発明により得られる磁性粉はさらに、磁気記録
媒体とした時に、飽和磁束密度（Ｂｌｌ）や光沢度が改
善され、分散性に優れている。

（実施例） 以下に実施例を挙げて、本発明をさらに具体的に説明す
る＠尚実施例中の保磁力（１−１０）、飽和磁化（σ−
）及び飽和磁束密度（Ｂｌｌ）はＶＳＭを用いて測定し
、光沢度は、村上色彩研究新製のクロスメーターを用い
て入射角６０°Ｃで測定した・磁気記録シートの保磁力
と飽和磁束密度は垂直方向の値である。

また、実施例中に示す磁性粉の実験式は、原料調製時の
金属原子比を用いている０フ工ライト成分中のｒＲ素の
表示については、簡略化のため省略した。

評価に使用した磁気記録シートは、下記の配合処方によ
り磁性粉と各配合剤とをサンドミルにより５時間混合し
て調製した分散液をポリエステルフィルム上にドクター
ブレード法により無配向塗布することにより製造した。

Ｂａ−フェライト磁性粉　　　　　　　１００　重量部
塩化ビニル樹脂　　　　　　　　　１０　　ｌ（日本ゼ
オン社製ＭＲ１１０） ポリウレタン　　　　　　　　　　１０　　＃ステアリ
ン酸　　　　　　　　　　　ｔ２　　＃ＭＥＫ　　　　
　　　　　　　　　６２　　＃トルエン　　　　　　　
　　　６２＃ シクロヘキサノン　　　　　　　　　　　４１　　＃コ
ロネートＬ　　　　　　　　　　　　　４　　＃実施例
１及び比較例１〜２ ＢａＣ／ｚ−２Ｈ２０α５５モル、’ｔ’　ｉ　Ｃ／４
　　α４５モル、ＣｏＣ／ｚ　・６　Ｈ２Ｏα４５モル
、８１！ＩｃＩ！３１６８２０α０７５モル及びＦ＠Ｃ
／３　・６Ｈ２０５，１モルを１０４の蒸留水にこの順
に溶解し、これをＡ液とした。

Ｎａ０Ｅ（１７，５モル及び１（ａ２ｃＯ３４，７２モ
ルを１５１の室温の蒸留水に溶解し、これをＢ液とした
０５０℃に熱したＡ液にＢ液を徐々に加えた後、５０℃
で１６時間攪拌した。攪拌後のｐＨは１α５でありた０
こうして得られた共沈物を戸別し充分水洗した後１５０
°０で乾燥し、８８０℃で２時間電気炉で焼成し、これ
を充分に水洗した。こうして得られたＢ＆−フェライト
はＢａｔｌＦｅｌｏ、ｚｃｏｏ、５Ｔｉｏ、ｓＥ”’０
，１１５で示される。

同様の操作を４回繰返した０各操作毎に得られた磁性粉
をそれぞれＰＨα８の硝酸水溶液（４０℃）Ｋ浸し、３
０分間充分に攪拌した０次いで、酸処理されたＢ１−フ
ェライトを充分に水洗し、乾燥させ九（実施例１）ｏｊ
たｐＨ５４の硝酸水溶液により処理された磁性粉も製造
した（比較例２）０得られた磁性粉の平均粒径はいずれ
もα１２μｍ以下であった。

酸未処理（比較例１）及び酸処理はれた磁性粉の保磁力
と飽和磁化及びこれらの磁性粉を用いた磁気記録シート
の磁束密度ならびに光沢度を測定した０以上の結果を第
１表に示す。

第１表の結果から、本発明の方法で得られた磁性粉はロ
フト間の保磁力のバラツキがないため、磁気記録シート
にした時の保磁力も一定している０また従来の方法にく
らべて、磁気記録シートの飽和ａ束密度（Ｂｆｆｉ）や
光沢度が大巾に改良されていることがわかる。

実施例２及び比較例５〜４ 実施例１及び比較例１〜２で得られた共沈物を戸別し、
水洗した後これにＮａＣ／４００ｆを加えて充分混合し
た後１５０℃で乾燥し、８５０℃で２時間電気炉で焼成
した他は、実施例１及び比較例１〜２と全く同様にして
、磁性粉を得た。同様の操作をくり返し行った。得られ
た磁性粉の平均粒径はいずれもα１３μｍ以下であった
。

こうして得られた３種の磁性粉及びこれらを使用した磁
気記録シートの特性をロット毎に２ｇ２表に示した。

実施例３〜７ 実施例１において使用し九強鐵水溶液のかわりに第３表
に示した強酸水溶液を用い、同表に示した条件で処理す
る以外は実施例２と同様にして磁性粉を製造した。これ
らの磁性粉を用いて磁気記録シートを作成し、その特性
値を測定した０結釆を第３表に併記した。

尚、酸処理した磁性粉の保磁力は、第３表には示してい
ないが、いずれの実施例においてもロフト間のバラツキ
は６２０±２００６の範囲内であり、また飽和磁化につ
いてもいずれの実施例、いずれのａットにおいても５３
〜５４　＠ａｕ／ｇで一定であった。

比較例５ 実施例２及び比較例３〜４で、焼成温度を８５０℃のか
わりに、１１００℃とした他は実施例２及び比較例３〜
４と全く同様にして磁性粉を得た。

同様の操作をくり返し行った。

得られた磁性粉の平均粒径は、いずれも１２μ購以上で
あった。

こうして得られた３種の磁性粉につき各ａット毎の保磁
力を測定したが、いずれの場合もロフト間のバラツキを
±２００６以内とすることはできなかった。

実施例日 実施例１と同様の共沈法及び公匂の水熱合成法ならびに
ガラス結晶化法により５ｒＬＩ　Ｆ＠ｔｏ、ｓ　Ｃｏｏ
、？ＴＩＧ、７で示される５種の磁性粉を製造した（繰
返し製造回数５回）。いずれも保持力は±２００ｅ以内
にはなかった。実施例４と同様にして硝酸水溶液処理す
ることにより、いずれの磁性粉の保持力は±２０００以
内とすることができた〇比較例６ 実施例１及び比較例１〜２の焼成温度を８８０℃のかわ
りに、１０５０℃とした他は実施例１及び比較例１〜２
と全く同様にして磁性粉を得、同様の操作を５回くり返
し行った。

得られた磁性粉の保磁力はいずれも２５０００・以上で
あった。

こうして得られたロフトの異る５種の磁性粉につき、実
施例１と同様の操作を行ったが、磁性粉の保磁力のロフ
ト間のバラツキを±２００ｅ以内とすることはできなか
った。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 Ｆｅならびに、Ｂａ、Ｓｒ及びＰｂから 成る群から選ばれる１種または２種以上の金属を必須成
   分として含有する磁気記録用六方晶系フェライト磁性粉
   を、ｐＨ３以下の強酸性水溶液で処理することを特徴と
   する磁気記録用六方晶系フェライト磁性粉の製造方法。