JPH0727811B2 - 磁性粉体の製造方法 - Google Patents

磁性粉体の製造方法

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JPH0727811B2
JPH0727811B2 JP61140738A JP14073886A JPH0727811B2 JP H0727811 B2 JPH0727811 B2 JP H0727811B2 JP 61140738 A JP61140738 A JP 61140738A JP 14073886 A JP14073886 A JP 14073886A JP H0727811 B2 JPH0727811 B2 JP H0727811B2
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秀雄 鳥井
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幸男 寺田
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Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、表面にγ−Fe2O3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(BaFe12O19)板状微粉体は
結晶学的にC面((00)面)が成長した結晶配向性形
状を示し、磁気スピンがこのC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 マグネチックス(IEEE Tran
s.on Magn)MAG−21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、ブレタンオブ ケミカル ソサ
イエティ オブ ジャパン(Bull.Chem.Soc.Jpn)49巻
7号、1855ページ(1976年)、および 井戸忠他、アイ
イー イー イー トランザクション オン マグネ
チックス(IEEE Trans.on Magn)MAG−18巻6号、1122
ページ(1982年)〕、現在、これらの方法で上記バリウ
ムフェライト板状微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γ−Fe2O3(ガンマ酸化
鉄)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ト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
−Fe2O3をコーティングしたC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C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
合けん濁液を常圧下、撹拌しながら沸点以下の温度に保
持して反応させることによってFe3O4(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ヘキサゴナ
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−Fe2O3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γ−Fe2O3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(II
I)イオンの一部をコバルト−チタン陽イオンペアで置
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BaFe12O19乾燥微粉体(保持力iHc=7200e,飽和磁化
σs=52.8emu/g,平均粒径0.12μm,アスペクト比(径/
厚み)10)を100g秤取し、これを室温で、内容積1500ml
のフラスコ中で、窒素ガス雰囲気で蒸留して得た蒸留水
400mlと混合し、得られたけん濁液に1モル/の濃度
の硫酸第二鉄(FeSO4)水溶液300mlを加え、窒素ガスを
吹き込んで撹拌しながら次に4モル/の濃度の水酸化
ナトリウム(NaOH)水溶液450mlを添加した後、3モル
/の濃度の硝酸ナトリウム(NaNO3)水溶液150mlを加
えて、コロイド状けん濁液を作成した。
得られたコロイド状アルカリけん濁液を加熱して95℃で
一定にし、吹き込んでいた窒素ガスを空気に変えて、3
時間保持した。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、BaFe12O19とF
e3O4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Fe3O4粒子でコーティングされた六角板状のBaF
e12O19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
BaFe12O19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BaFe12O19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0.08μm、アスペ
クト比が3で保持力iHc=7200e、飽和磁化σs=56.3em
u/gのBaFe12O19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(a)
で、コーティング未処理のBaFe12O19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BaFe12O19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ヘッドであるの
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テ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BaFe12O19
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BaFe12O19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(b)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ッ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かたを評価
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つことが
わかる。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吹き
込んで撹拌しながら加熱保持する温度を80,85,90,100℃
の各温度に設定した場合も本実施例と同様の粉体が得ら
れたが、75℃およびそれ以下の温度に設定した場合、沈
殿生成微粉体にヂータイト(α−FeOOH)微粒子が混入
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BaFe12O19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BaFe12O19乾燥微粉体(保持力iHc=7100e,飽和磁化σ
s=52.9emu/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−Fe2O3コーティング配向
性BaFe12O19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
実施例第1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BaFe12O19粒子のかわりに、Ba1−x−ySrxPbyFe
12O19(0≦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、上述の湿式反応によって得られたスピネルフェ
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−Fe2O3化しなかったが、150,16
0,200,230,250℃の温度で熱処理した場合、γ−Fe2O3化
し、γ−Fe2O3コーティング配向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−Fe2O3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性記録テ
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. 【請求項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
    混合けん濁液を常圧下、撹拌しながら沸点以下の温度に
    保持して反応させ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、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. 【請求項2】配向性の板状ヘキサゴナルフェライト微粉
    体が、MFe12O19(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. 【請求項3】配向性の板状ヘキサゴナルフェライト微粉
    体が、MFe12O19(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. 【請求項4】混合けん濁液を反応させる温度が80℃〜10
    0℃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. 【請求項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. 【請求項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。
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