JPH0125213B2 - - Google Patents

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JPH0125213B2
JPH0125213B2 JP58017792A JP1779283A JPH0125213B2 JP H0125213 B2 JPH0125213 B2 JP H0125213B2 JP 58017792 A JP58017792 A JP 58017792A JP 1779283 A JP1779283 A JP 1779283A JP H0125213 B2 JPH0125213 B2 JP H0125213B2
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temperature
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Nanao Horiishi
Masao Kyama
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Seisan Kaihatsu Kagaku Kenkyusho
Toda Kogyo Corp
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Seisan Kaihatsu Kagaku Kenkyusho
Toda Kogyo Corp
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    • H01F1/01Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は磁気記録用板状Baフエライト微粒子
粉末及びその製造法に関するものである。
近年、適当な抗磁力(Hc)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フエ
ライト粒子ががよく知られている。
しかしながら、Baフエライト粒子は通常
3000Oe以上の抗磁力を有し、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。
従つて、Baフエライト粒子の抗磁力を磁気記
録用磁性材料として好ましい600〜1100Oeと小さ
くする方法として、例えばBaフエライト中のFe
()の一部を他の金属イオン(例えばCo()
とTi())で置換することにより飽和磁化の変
化を出来るだけ小さくした状態でHcを小さくす
ることが既に試みられてはいる。
また、従来のBaフエライト粒子粉末は、平均
粒度が数μm、殊に、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0.05〜0.5μm程度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を越えては磁気記録材として均
一に塗布することに難点があり……」なる記載か
らも明らかである。
一方、従来からBaフエライトの製造法の一つ
として、BaイオンとFe()とが含まれたアルカ
リ性懸濁液を水熱処理をする方法(以下、これを
単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つ
てBaフエライト粒子が沈澱してくる。
そして、この沈澱粒子は、通常六角板状を呈し
ており、生成条件によつてその粒度分布や平均粒
度が相違することによつて磁気的性質が異なる。
本発明者は、水熱処理法によつて、平均粒度が
0.05〜0.5μm程度であり、且つ、磁化(Ms)値
の著しい減少なしに抗磁力の小さいBaフエライ
ト粒子を得るべく、生成条件と生成Baフエライ
ト粒子の粒度分布、平均粒度及び磁気的性質との
関係について種々検討を重ねてきた。
そして、本発明者はFe()がBaイオン1原子
に対して6〜8原子の割合となるようにFe()
とBaイオンが含まれたPH11以上のアルカリ性懸
濁液を強磁性Baフエライトが生じない110〜190
℃の温度で水熱処理を行つて、一旦、微細な
2BaO・9Fe2O3沈澱に変化させ、更に280〜320℃
の温度で水熱処理を行う場合には、飽和磁化値が
65emug-1以上であり、10KOeの磁場に於てさえ
磁化値25emug-1以上であつて、600〜1100Oeの
抗磁力を有する板状Baフエライト微粒子が得ら
れることを見出し本発明を完成したものである。
即ち、本発明は、BET比表面積値が11〜50m2
g-1且つ平均径が0.05〜0.5μmであり10KOeの磁
場に於ける磁化値25emug-1以上であつて抗磁力
が600〜1100Oeであることを特徴とする磁気記録
用板状Baフエライト微粒子粉末及びその製造法
である。
次に、本発明の構成について述べる。
本発明者は、平均粒度が0.05〜0.5μm程度であ
り、且つ、磁化(M)値の著しい減少なしに抗磁
力の小さい板状Baフエライト粒子粉末を得るべ
く、Fe()とBaイオンの割合、アルカリ水溶液
の濃度、反応温度や時間、懸濁液の攬拌条件等を
種々変えた水熱処理法によつて各種板状Baフエ
ライト粒子を作成した。
そして、Fe()がBaイオン1原子に対して6
〜8原子の割合となるようにFe()とBaイオン
とが含まれたPH11以上のアルカリ性懸濁液を110
〜190℃の温度で水熱処理を行つて、一旦、微細
な2BaO・9Fe2O3沈澱に変化させ、更に280〜320
℃の温で水熱処理を行つた場合には、平均粒度が
0.05〜0.5μmの板状Baフエライト粒子粉末を得る
ことができ、そして、該板状Baフエライト粒子
粉末のBET比表面積(S)値と抗磁力(Hc)及
び磁化(M)値の間には密接な関係があることを
知つた。
即ち、板状Baフエライト粒子粉末の平均粒度
が0.05〜0.5μmの場合BET比表面積(S)値が11
〜50m2g-1であれば磁化(M)値の著しい減少な
しに、BET比表面積(S)値が大きくなるにつ
れて抗磁力(Hc)が1100Oeより小さくなるとい
う事実を見出したのである。
今、本発明者が行つた数多くの実験例から、そ
の代表的な一部を抽出して説明すれば、次の通り
である。
図1及び図2は、それぞれ平均粒度0.05〜0.5μ
mであり、飽和磁化(MS)値が65emug-1以上で
あるBaフエライト粒子の充填度1.6g/cm3に於け
る10KOeで磁化した時の磁化(M)値及び抗磁
力(Hc)値をBET比表面積(S)値及び、その
平均厚さ(t)(六角板状粒子に外接する円の直
径を0.05〜0.5μmと仮定し、算出した値)に対し
てプロツトしたものである。
図1から明らかなように、BET比表面積(S)
値が大きくくなるにつれて磁化(M)値は小さく
なる傾向にある。BET比表面積(S)値が50m2
g-1より大きくなると磁化(M)値は著しく小さ
くなる。
図2から明らかなように、BET比表面積(S)
値が11〜50m2g-1の範囲の試料の抗磁力は生成条
件によつて600〜1100Oeの範囲で制御することが
できる。
本発明においては、一旦、微細な2BaO・
9Fe2O3沈澱に変化させ、次いで、280〜320℃の
温度で水熱処理を行うことによりBaO・6Fe2O3
粒子粉末とすることが肝要である。
即ち、本発明は、生成板状Baフエライト粒子
粉末のBET比表面積が11〜50m2g-1のものを得る
ことにより、抗磁力の小さい板状Baフエライト
粒子粉末を得るものである。2BaO・9Fe2O3粒子
粉末は、非常に微細であり、且つ、均斉な粒子で
あるので、この2BaO・9Fe2O3粒子からBaO・
6Fe2O3粒子を生成した場合には、微細であり、
且つ、均斉な粒子が得られやすく、また、粒子形
態の制御が可能であり、従つて、11〜50m2g-1
板状Baフエライト粒子粉末を容易に得ることが
できるものである。
次に、本発明実施にあたつての諸条件について
述べる。
本発明におけるFe()は、塩化第二鉄、硝酸
第二鉄、γ−FeOOH粒子粉末等を使用すること
ができる。
本発明におけるBaイオンは、Ba(OH)2,BaO
等を使用することができる。
本発明におけるFe()とBaイオンとの割合
は、Fe()がBaイオン1原子に対しして6〜8
原子であり、PH及び反応温度が大きくなるにつれ
てFe()/Ba比は8に近づく。6原子未満又は
8原子を越える場合には、2BaO・9Fe2O3沈澱中
にα−Fe2O3等の異物が混入してくる。
本発明におけるFe()とBaイオンとが含まれ
たアルカリ性懸濁液のPHは11以上である。PHが11
未満の場合には、微細な2BaO・9Fe2O3沈澱中に
α−Fe2O3が混在してくる。
本発明における2BaO・9Fe2O3粒子を生成させ
る時の水熱処理の温度は、110〜190℃である。
2BaO・9Fe2O3は、強磁性Baフエライトが生じ
る温度よりも低い温度で生成し、その生成する温
度範囲は反応条件により左右される。例えば、PH
が高くなるにつれて、その生成温度は低くなり、
100℃以下における生成物は非晶質であり、その
最低温度は110℃である。また、2BaO・9Fe2O3
のみが生じる最高温度は190℃であり、200℃以上
では板状強磁性フエライトが混在してくる。
本発明における2BaO・9Fe2O3粒子を生成させ
る時の水熱処理の温度は、280〜320℃である。非
強磁性2BaO・9Fe2O3微粒子は、より高い温度で
強磁性Baフエライトに変化する。Baフエライト
粒子への変化温度は2BaO・9Fe2O3の粒径によつ
て左右される。280℃又はそれ以上の温度で完全
にBaフエライトに変化する。320℃以上である場
合にもBaO・6Fe2O3粒子の生成は可能であるが、
装置上の安全性を考慮した場合、温度の上限は
320℃である。
本発明において得られるBaフエライト微粒子
粉末は、BET比表面積が11〜50m2g-1且つ平均径
が0.05〜0.5μmであり、10kOeの磁場における磁
化値が25emug-1以上であつて抗磁力が600〜
1100Oeである。BET比表面積が50m2g-1以上の場
合には、磁化値が25emug-1末満、抗磁力が
600Oe末満と小さくなり、本発明の目的とする
Baフエライト微粒子粉末を得ることはできない。
本発明においてはBaフエライト微粒子粉末の
BET比表面積(S)値と抗磁力(Hc)及び磁化
(M)値の間には密接な関係があり、BET比表面
積が11〜50m2g-1の範囲内において磁化(M)値
の著しい減少なしに抗磁力を600〜1100Oeの範囲
に制御することができる。
磁化値が25emug-1末満の場合には、磁気記録
用板状Baフエライト微粒子粉末として好ましく
ない。
本発明においては、BET比表面積が11〜50m2
g-1の範囲とすることにより、磁気記録用として
好ましい抗磁力600〜1100Oeの板状Baフエライ
ト微粒子粉末を得ることができる。
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、BET比表面積11〜50
m2g-1であり、10KOeの磁場における磁化値
25emug-1以上であつて抗磁力600〜1100Oeを有
する平均粒径0.05〜0.5μmの分散性良好なBaフエ
ライト微粒子粉末を得ることができるので、現在
要求されている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。
次に、実施例及び比較例により本発明を説明す
る。
尚、前出実験例及び以下の実施例並びに比較例
における粒子の比表面積値はBET法により測定
した値を示したものである。
また、磁化値は粉末状態で10KOeの磁場にお
いて測定したものであり、抗磁力は、充填度1.6
g/cm3において測定した値で示したものである。
実施例 1 Fe(NO330.640mol,Ba(OH)28H2O0.08molと
NaOH2.97molをオートクレーブ内のCO2を除去
した水0.7に添加し115℃まで加熱し、この温度
に5時間保持し、粒子の生成反応を行つた。
上記反応液の一部を抜き取つて得た生成粒子
は、螢光X線分析及びX線回折の結果、2BaO・
9Fe2O3であつた。
前記反応液を、更に300℃において5時間保持
し強磁性茶褐色沈澱を生成させた。
室温にまで冷却後、強磁性茶褐色沈澱を別
し、3M−HC104/で3日処理し、充分水洗後、
アセトン処理し、その一部を80℃の温度で乾燥し
た。
この強磁性粉末のS値は21.7m2-1であり、そ
の電顕写真(×40000)を図3に示した。
図3から明らかな通り、粒度が均斉な六角板状
粒子であり、強磁性粉末の平均粒径は0.1μmであ
つた。VSMによれば10KOeまで磁化した値は
43.6emug-1であり、1.6g/cm3に於けるHcは
930Oeであつた。
実施例 2 FeCl30.64mol,Ba(OH)28H2O0.08molと
NaOH2.97molをオートクレーブ内のCO2を除い
た水0.7に添加し170℃まで加熱し、毎分600回
転の速度で機械的に撹拌しながら、3時間保持
し、粒子の生成反応を行つた。
上記反応液の一部を抜き取つて得た生成粒子
は、螢光X線分析及びX線回折の結果、2BaO・
9Fe2O3であつた。
前記反応液を、更に320℃で3時間保持した強
磁性茶褐色沈澱を生成させた。
室温に冷却した後、実施例1と同様に処理する
ことにより茶褐色強磁性粉末を得た。
この粉末はS値が11.9m2g-1であり、その電顕
写真(×40000)は図4に示した。
図4から明らかな通り、粒度が均斉な六角板状
粒子であり、平均粒径は0.25μmであつた。
10KOeに於いてM値は48emu/gであり、
1.6g/cm3に於けるHc値は890Oeであつた。
尚、BaフエライトはC軸方向が磁化容易軸で
あり、本発明によつて得られるBaフエライト微
粒子は加圧によつて板状粒子が配向し、800〜
1000℃の焼結によりより配向したHcの大きい焼
結体となつた。
比較例 1 115℃に5時間保持することなく、直接300℃で
5時間保持した以外は実施例1と同様にして茶褐
色強磁性粉末を得た。
得られた茶褐色強磁性粉末は、S値が5.6m2g-1
であり、その電顕写真(×20000)を図5に示し
た。
図5から明らかな通り、六角板状粒子であり平
均粒度は1.0μmであつた。
10KOeに於いてM値は49.6emug-1であり、
1.6g/cmに於けるHc値は1404Oeであつた。
【図面の簡単な説明】
図1及び図2は本発明における生成Baフエラ
イト粒子の磁化(M)値及び抗磁力(Hc)値を
比表面積(S)値及び平均厚さ(t)に対して
夫々プロツトしたものである。 図3及び図4は、それぞれ実施例1及び実施例
2で得られたBaフエライト粒子粉末の電顕写真
(×40000)である。図5は、比較例1で得られた
Baフエライト粒子粉末の電顕写真(×20000)で
ある。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 BET比表面積値が11〜50m2g-1且つ平均径が
    0.05〜0.5μmであり、10kOeの磁場に於ける磁化
    値が25emug-1以上であつて抗磁力が600〜
    1100Oeであることを特徴とする磁気記録用板状
    Baフエライト微粒子粉末。 2 Fe()がBaイオン1原子に対して6〜8原
    子の割合となるようにFe()とBaイオンとが含
    まれたPH11以上のアルカリ性懸濁液を110〜190℃
    の温度で水熱処理を行つて、一旦、微細な
    2BaO・9Fe2O3沈澱に変化させ、更に280〜320℃
    の温度で水熱処理を行うことにより、BET比表
    面積値が11〜50m2g-1且つ平均径が0.05〜0.5μm
    であり、10kOeの磁場に於ける磁化値が
    25emug-1以上であつて抗磁力が600〜1100Oeで
    ある板状BaO・6Fe2O3粒子を得ることを特徴と
    する磁気記録用板状Baフエライト微粒子粉末の
    製造法。
JP58017792A 1983-02-05 1983-02-05 磁気記録用板状Baフェライト微粒子粉末及びその製造法 Granted JPS59161002A (ja)

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