JPH02133323A

JPH02133323A - マグネトプランバイト型フェライト磁性粉の製造方法

Info

Publication number: JPH02133323A
Application number: JP63283824A
Authority: JP
Inventors: Kyoji Odan; 恭二大段; Tatsuo Kamimura; 上村　達男; Mitsuo Imaura; 今浦　三男
Original assignee: Ube Industries Ltd
Current assignee: Ube Corp
Priority date: 1988-11-11
Filing date: 1988-11-11
Publication date: 1990-05-22

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、粒子形状が均一で、分散性の優れたマグネト
プランバイト型フェライト磁性粉の製造方法に関するも
のである。

近年、磁気記録の高密度化の要求に伴い、マグネトプラ
ンバイト型フェライト磁性粉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。

高密度磁気記録媒体に使用するマグネトプランバイト型
フェライト磁性粉としては、粒子が微小でよく揃い、−
個一個がばらばらで、かつ綺麗な六角板状をなすものが
望まれている。

（従来の技術およびその問題点）従来、マグネトプランバイト型フェライト磁性粉の製造
方法としては、種々の方法が知られており、水熱合成法
については、例えば特開昭５９−１７５７０７号公報、
特公昭６０−１２９７３号公報、特公昭６０−１５５７
６号公報、特開昭６０−１３７００２号公報等で提案さ
れている。

しかしながら、前記製造方法においても、粒子分布が広
かったり、形状が六角板状になっていない場合があり、
そのためインク化、テープ化において分散性、配向性が
悪くなり、さらに塗膜媒体の磁気特性も悪くなってしま
うという問題があった。

（発明の目的）本発明の目的は、前記問題点を解決し、微粒子でよく揃
い、−個一個がばらばらで、かつ綺麗な六角板状をなす
マグネトプランバイト型フェライト磁性粉の製造方法を
提供することにある。

（問題点を解決するための手段）本発明は、一般式Ａ　Ｏ−ｎ（Ｆｅ１２−ＸＭＸＯ＋５
−ｙ）（ただし、ＡはＢａ、　Ｓｒ、　ＣａおよびＰｂ
から選ばれる少なくとも一種の元素を示し、ＭはＣ０１
Ｎｉ、　Ｃｕ、Ｚｌｌ、、ＭｇＳＭｎ、　Ｉｎ、　Ｔｉ
、、Ｚｒ、　Ｓｎ、　Ｇｅ、　Ｎｂ、　Ｖ、Ｓｂ、Ｔａ
、　ｎｏおよびＷから選ばれる少な（とも一種の元素を
示し、ｎ　＝　０．８〜１．２、ｘ　＝　０．１〜５．
　Ｏ、ｙ＝　（３−ｍ）ｘ／２、ｍはＭの平均原子価を
表す。

）で表されるマグネトプランバイト型フェライト磁性粉
の各構成成分の化合物を水に溶解し、これに水酸化アル
カリを加えて沈澱物を生成させ、該沈澱物を含むスラリ
を１２０〜３００℃で水熱処理した後、生成した沈澱物
スラリにアニオン界面活性剤を添加し、乾燥後、７００
〜９５０℃で焼成することを特徴とする前記一般式で表
されるマグネトプランバイト型フェライト磁性粉の製造
方法に関する。

本発明の前記一般式における、ＡはＢａ、　Ｓｒ、　Ｃ
ａおよびＰｂから選ばれる少なくとも−・種の元素であ
り、ＭはＣｏ５Ｎｉ、　Ｃｕ、　Ｚｎ、　Ｍｇ、　Ｍｎ
、、Ｉｎ５Ｔｉ、、Ｚｒ。

Ｓｎ、　Ｇｅ５Ｎｂ、■、Ｓｂ、　Ｔａ、　Ｍｏおよび
Ｗから選ばれる少なくとも一種の元素である。Ｍの置換
Ｍｔｘは０．１〜５．０、好ましくは１．０〜４．０で
ある。また、ｙは（３−ｍ）ｘ／２で表されるが、通常
−〇、５〜２であり、ｍはＭの平均原子価である。

本発明において、Ｍの元素又は元素の組み合わせは自由
に選択できるが、特にＭとしてＣｏ、　Ｎｉ、Ｚｎ及び
Ｔｉを採用し、かつ平均原子価ｍを３より小さくした場
合には、飽和磁化が著しく向上し、しかも保磁力の温度
変化が小さく、さらに異方性磁界分布がシャープなもの
が得られる。

本発明においては、まず前記一般式の各構成成分の化合
物を水に溶解し、これに水酸化アルカリを加えて沈澱物
を生成させる。

への化合物としては、硝酸塩、塩化物、水酸化物等が用
いられる。Ａの使用量は、濃度が０．０３〜０．５０モ
ル／Ｐの範囲になるようにするのが六方晶の結晶性のよ
い粒子を得るうえで望ましい。

鉄化合物としては、硝酸第二鉄、塩化第二鉄等が用いら
れる。鉄の使用量はＡが１グラム原子に対して１〜１２
グラム原子である。鉄の量が少なすぎると、マグネトプ
ランバイト型フェライトの生成量が少なく、結晶性も悪
くなる。また鉄の量が多ずぎるとへマタイトが副生じた
り、またフェライトの粒子が大きくなり、磁気特性も劣
ってくる。

Ｍの化合物としては、それらの塩化物、硝酸塩等が用い
られる。Ｍの使用量は鉄１２−ｘグラム原子に対して、
Ｘグラム原子である。

水酸化アルカリとしては、水酸化ナトリウム、水酸化カ
リウム等が用いられる。水酸化アルカリの使用量は水酸
化アルカリを混合した後の溶液中の水酸化アルカリ濃度
が３モル／１以上、特に、４〜８モル／２の範囲が好ま
しい。水酸化アルカリの量が少なすぎると粒子が大きく
なったり、粒度分布が広（なったり、またへマタイトが
生成する。また水酸化アルカリを過度に多くするのは経
済的でない。

前記構成成分の化合物の水溶液に水酸化アルカリを加え
る方法としては、連続中和法、パンチ中和法のいずれで
もよいが、生成した沈澱物を直ちに冷却する上で連続中
和法が好ましい。

前記構成成分の化合物と水酸化アルカリとを混合して沈
澱物を生成させる際には、過大な発熱があるため、生成
する沈澱物スラリの温度は通常５０゛Ｃ以上に高くなっ
てしまう。生成した沈澱物は微小な核を生成するが、温
度が高い場合には、核生成と同時に生成した核の粒子成
長が促進されるため、沈澱物は生成した核と成長した核
が混在する不均一なものとなる。したがって、中和時に
は除熱を十分に行うとともに、あまり高い温度で反応を
行わないことが望ましい。

次に、沈澱物を含むスラリを水熱処理することにより、
フェライト前駆体の微細な結晶が生成、沈澱する。水熱
処理の温度は１４０〜３００℃１好ましくは２００〜２
８０℃である。温度が低すぎると結晶の生成が充分でな
く、また温度が高すぎると最終的に得られるフェライト
粉末の粒径が大きくなるので好ましくない。水熱処理時
間は普通、０．５〜２０時間程度であり、水熱処理には
通常、オートクレーブが採用される。

次いで、水熱処理により生成したフェライト前駆体の微
細な結晶の沈澱物を水洗して、遊離のアルカリ分を除去
した後、フェライト前駆体の沈澱物スラリにアニオン界
面活性剤を添加する。

アニオン界面活性剤としては、スルホン基を有する芳香
族化合物が好ましく、例えば、ベンゼンスルホン酸類、
ナフタレンスルホン酸類、ポリスチレンスルホン酸類等
のアルカリ金属塩などが挙げられる。

アニオン界面活性剤の添加量は、フェライト前駆体に対
し、０．１〜２０重景％重量に０．５〜ｌＯ重量％が好
ましい。アニオン界面活性剤の添加により、フェライト
前駆体が均一に分散したスラリか得られる。

本発明においては、前記アニオン界面活性剤を添加する
前のフェライト前駆体の沈澱物スラリを濃縮することに
より、フェライト前駆体の含有量を１０重量％以上とす
ることが好ましい。これにより、後の乾燥工程の短縮や
乾燥粉末の回収工程の簡略化ができる。

また、焼成時の粒子の焼結や融着を防止する上で、前記
アニオン界面活性剤を添加した後の沈澱物スラリに融剤
を添加することが望ましい。

融剤としては、塩化ナトリウム、塩化バリウム、塩化カ
リウム、塩化ストロンチウムおよびフッ化ナトリウムの
うち少なくとも一種が用いられる。

融剤の使用量はフェライト前駆体に対して、１０〜１８
０重量％、特に３０〜１２０重量％が好ましい。

次いで、前記フェライト前駆体が均一に分散したスラリ
を乾燥する。

乾燥方法としては、噴霧乾燥、ドラム乾燥、流動乾燥等
が挙げられる。

次いで、乾燥物を焼成することにより、フェライトの結
晶化が完全に行われる。焼成温度は７００〜９５０℃１
好ましくは７５０〜９３０℃である。

温度が低すぎると結晶化が進まず、飽和磁化が低くなる
。また温度が高すぎると粒子が太き（なったり、焼結が
起こるので好ましくない。焼成時間は１０分〜３０時間
程度が適当である。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。

次いで、焼成物を洗浄後、濾過、乾燥することにより、
本発明のフェライト磁性粉が得られる。

洗浄は焼成物中の融剤、過剰のバリウムなどの不純物を
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、水や硝酸、塩酸などの無機酸、酢酸、プ
ロピオン酸などの有機酸などを用いることができる。

また、フェライト磁性粉をバインダ樹脂とともに、支持
体表面に塗布することにより、磁気記録用媒体が得られ
る。

バインダ樹脂としては、例えば塩化ビニル−酢酸ビニル
共重合体、セルロース誘導体、ポリウレタン樹脂、エポ
キシ樹脂等が用いられる。また、支持体としては、例え
ばポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリアミド樹
脂フィルム、ポリイミド樹脂フィルム等が用いられる。

また、さらに分散剤、潤滑剤、硬化剤、研磨剤等を添加
することもできる。分散剤としては、例えばレシチン等
、潤滑剤としては、例えば高級脂肪酸、脂肪酸エステル
等、硬化剤としては、例えば２官能以上のイソシアネー
ト化合物等、研磨剤としては、例えばＣｒｚＯ，、、Ａ
Ｉ！２０３　、ｃｒ−ＦｅｚＯ３等が用いられる。

磁気記録用媒体の製造方法としては、通常の方法、例え
ば磁性粉、バインダ樹脂、添加剤を溶媒と共に混練して
磁性塗料を製造し、この磁性塗料を支持体に塗布した後
、配向処理・乾燥処理等を施す方法等が挙げられる。

（実施例）以下に実施例および比較例を示し、さらに詳しく本発明
について説明する。

実施例１脱イオン水１３００ｄに、硝酸第二鉄［Ｆｅ　（ＮＯ３
）　ｚ　・９Ｈ２０コ１２８７．６ｇ、硝酸コバルト［
Ｃ０（Ｎｏ３）ｚ’６８ｚＯ］５３．５ｇ、硝酸−’−
７ケ／Ｌｚ［Ｎ１（Ｎ（ｈ）ｚ・６１１ｚＯ］１７．８
ｇ１硝酸亜鉛［Ｚｎ（ＮＯ３）ｚ・６１１ｚＯ］３６．
５ｇおよび四塩化チタン［ＴｉＣ１’４］２３．２ｇヲ
ｉ’ｉｉ解シ、別ニ脱イオン水１３ｏｏｍ１ニ、水酸化
バリウム［Ｂａ（ＯＨ）ｚ・８Ｈ２０］１４５．０ｇお
よびカセイソーダ（Ｎａ０１１）　１４８０ｇを溶解し
た。次いで、両溶液を連続中和法により混合して沈澱物
を生成させた。

得られた沈澱物を含むスラリをオートクレーブに入れ、
２６０℃で２時間水熱処理を行った。次いで、得られた
沈澱物を十分に水洗した後、濃縮を行い、固形分が１８
重量％のケーキを得た。

次いで、このケーキにナフタリンスルホン酸ソーダをフ
ェライト前駆体に対して２重量％添加して、十分混合し
、フェライト前駆体が均一に分散したスラリを得た。

さらに、融剤としてＮａＣｆ１とＢａＣｊ！□・２Ｈ２
０の重量比が１：１の混合物をフェライト前駆体に対し
て５０重量％加えて十分混合した後、得られたスラリを
スプレードライヤーにより２００”Ｃで乾燥した。

次いで、得られた乾燥物を８８０“℃で２時間焼成した
。得られた焼成物を水で十分洗浄した後、濾過、乾燥し
てバリウムフェライト磁性粉を得た。

得られたバリウムフェライト［性粉はＸ線粉末回折スペ
クトルおよび組成分析の結果、ＢａＯ・（Ｆｅｌ　０．
４ＣＯＯ，ｉ＋Ｎｉｏ、　ｚＺｎｏｌＴｉｏ、　４０１
７．６）で、マグネトプランバイト型であった。

このバリウムフェライト磁性粉を透過型電子顕微鏡で観
察し、粒子２００個について粒子形状及び分布を測定し
た結果を第１表に示す。

またこのバリウムフェライト磁性粉について、振動試料
式磁力計で磁気特性およびＢＥＴ法で比表面積を測定し
た結果を第１表に示す。

また、このバリウムフェライト磁性粉を用いて以下の組
成の磁性塗料を調製した。

磁性粉　　　　　　　　　　　　　　１００重量部塩化
ビニル−酢酸ビニル共重合体　　１０重量部ポリウレタ
ン樹脂　　　　　　　　　１０重量部レシチン　　　　
　　　　　　　　　　２重量部ステアリン酸　　　　　
　　　　　　　２重量部メチルエチルケトン　　　　　
　　　７０重量部メチルイソブチルケトン　　　　　　
７０重量部シクロへキサノン　　　　　　　　　７０重
量部得られた磁性塗料をポリエチレンテレフタレートフ
ィルム面に塗布し、４ｋＯｅで磁場配向させた。

得られた塗膜の磁気特性を測定した結果を第１表に示す
。

比較例１実施例１において、水熱処理後のバリウムフェライト前
駆体の沈澱物スラリを濃縮し、固形分５重量％のスラリ
を得た。

このスラリにアニオン界面活性剤を添加せず、以後、実
施例１と同様にしてバリウムフェライト磁性粉を得た。

このバリウムフェライト磁性粉について、実施例１と同
様にして磁気特性等を測定した結果を第１表に示す。

実施例２脱イオン水１３００ｍｆに、硝酸第二鉄１２８７．６ｇ
Ｘ硝酸コバル）　７１．３ｇおよび四塩化チタン４６．
３ｇを溶解し、別に脱イオン水１３００ｄに、水酸化バ
リウム１４５．０ｇおよびカセイソーダ１４８０ｇを溶
解した。次いで、両溶液を連続中和法により混合して沈
澱物を生成させた。

得られた沈澱物を含むスラリをオートクレーブに入れ、
２６０″Ｃで２時間水熱処理を行った。次いで、得られ
た沈澱物を十分に水洗した後、？ａ　′４ｉ″６を行い
、固形分が１８重量％のケーキを得た。

さらに、融剤としてＮａ（ＪとＢａＣｆ！２・２１１□
０の重量比が１：１の混合物をフェライト前駆体に対し
て５０重量％加えて十分混合した後、得られたスラリを
スプレードライヤーにより２００’Ｃで乾燥した。

次いで、得られた乾燥物を８８０″Ｃで２時間焼成した
。得られた焼成物を水で十分洗浄した後、濾過、乾燥し
てバリウムフェライト磁性粉を得た。

得られたバリウムフェライト磁性粉は組成分析の結果、
Ｂａｔ）　（Ｆｅｔ　ｏｌＣｏｏ、　５Ｔｉｏ、　ａｏ
＋　ａ）であった。

比較例２実施例２において、水熱処理後のバリウムフェライト前
駆体の沈澱物スラリを濃縮し、固形分５重量％のスラリ
を得た。

実施例３実施例１において、ナフタリンスルホン酸ソーダをポリ
スチレンスルホン酸ソーダ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磁性粉を得た。

特許比１９１人宇部興産株式会社

Claims

【特許請求の範囲】一般式ＡＯ・ｎ（Ｆｅ＿１＿２＿−＿ｘＭ＿ｘＯ＿１＿
８＿−＿ｙ）（ただし、ＡはＢａ、Ｓｒ、ＣａおよびＰ
ｂから選ばれる少なくとも一種の元素を示し、ＭはＣｏ
、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｍｇ、Ｍｎ、Ｉｎ、Ｔｉ、Ｚｒ、
Ｓｎ、Ｇｅ、Ｎｂ、Ｖ、Ｓｂ、Ｔａ、ＭｏおよびＷから
選ばれる少なくとも一種の元素を示し、ｎ＝０．８〜１
．２、ｘ＝０．１〜５．０、ｙ＝（３−ｍ）ｘ／２、ｍ
はＭの平均原子価を表す。）で表されるマグネトプランバイト型フェライト磁性粉
の各構成成分の化合物を水に溶解し、これに水酸化アル
カリを加えて沈澱物を生成させ、該沈澱物を含むスラリ
を１２０〜３００℃で水熱処理した後、生成した沈澱物
スラリにアニオン界面活性剤を添加し、乾燥後、７００
〜９５０℃で焼成することを特徴とする前記一般式で表
されるマグネトプランバイト型フェライト磁性粉の製造
方法。