JPS61104602A - 垂直磁気記録媒体用針状バリウム・フエライトおよびその製造法 - Google Patents

垂直磁気記録媒体用針状バリウム・フエライトおよびその製造法

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JPS61104602A
JPS61104602A JP59227073A JP22707384A JPS61104602A JP S61104602 A JPS61104602 A JP S61104602A JP 59227073 A JP59227073 A JP 59227073A JP 22707384 A JP22707384 A JP 22707384A JP S61104602 A JPS61104602 A JP S61104602A
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barium
acicular
barium ferrite
ferrite
magnetic recording
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Mitsuo Sugimoto
光男 杉本
Yukio Arai
新井 幸生
Nobuyuki Hiratsuka
信之 平塚
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Saitama University NUC
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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) 本発明は垂直磁気記録用媒体−Cある♀l゛IJこのハ
リウl、・フェライトおよびそれを製造する方法に関す
るものである。
(従来の技術) 周知のように、ハリウドフェライト 現在永久磁石として広く実用化されている。しかし最近
はバリウドフェライトの無定形粉体が磁気カートや高速
道路の通行イtの磁気記録用媒体として広く利用される
ようになっている。ずなわら、焼結したバリウム・フェ
ライトを機械的に粉砕して1また無定形の微粉体を塗料
に混合したあと、プラスチック或は原紙の七に塗布して
磁気カードや磁気通行券としている。バリウム・フェラ
イトの抗磁力は針状r Fe2Lのそれより遥かに大き
いので、バリウム・フェライトを用いた磁気カードや磁
気通行券は外部磁界に対して極めて安定である。
また価格も安い特色がある。しかし、この無定形のバリ
ウム・フェライト粉末には次のような短所かある。塗)
l!iに混入されたハリウド・フェライト4プラスチツ
ク或は1g紙の上に塗布する時に、印加磁界により8粉
末粒子の磁化容易軸であるC軸(結晶軸)を同一方向に
配向させることが困IIIである。このことは、磁気特
性の畳れた磁気カードや磁気通行券を製造する上で大き
な障害となる。
またごく最近は、1ワさの薄い六角板状のハリウl、・
フェライト微粒子の製造法が開発され、垂直磁気記録用
媒体として注目されている。その製造法は2種づ′0あ
って、その1の方法はオートクレーブの中にコロイド状
の[徹(fil+>、  吉IIa(l]ll)2 を
入れ、Nal団でアルカリ度を調節したのち、600 
〜80(1 ’cに加熱し六角板状のバリウム・フェラ
イト微粒子を1′するものである。この際に粒子の形態
や磁性を制御する目的で、少宿のコバルトとチタンを添
加することが考えられている。
第二の方法は、バリウム・フェライトの原料である適用
のIlal とPe2L の他に、l’ e 2 n 
3 の置換成分として(r:oll l Tif12)
  の少最を添加し、さらにガラス成分として11 2
03と過剰分の1380 を加えて加熱溶融する。
この溶融体を高速で回転している双ロール間に落とし急
冷圧延すると、ガラス質の薄片となる。このガラス質の
薄帯をガラスの転移点以上の温度に加熱すると、その中
に微粒子の六角板状のバリウム・フェライトが生成する
。したがって余分のllarlと11 211.を溶解
除去すると微粒子のバリウム・フェライトを得ることが
出来る。これらの六角板状のバリウド・フェライト微粒
子の大きさは、約0.]ミクロンであり、抗磁力は約5
00 〜], DO(]  エルステッド、飽和磁化は
約50〜6Qemu/g である。
(発明が解決しようとする問題点) この六角板状のバリウム・フェライト薄片は、塗料と混
合してプラスチックテープあるいは厚紙上に塗布する時
に、従来公知の針状r  Pe2L の場合のように塗
膜の表面を平滑に仕」二げることが困廿である。また磁
界を印加して、六角板状のバリウム・フェライト薄片の
C軸をプラスチックテープの面に垂直になるよう結晶配
向することも決して容易でない。
従って若し針状のバリウム・フェライトの製造が可能な
ら、従来のT−FC203 用いて磁気テープを製造す
る豊富な経験と技術を生かすことができるし、また磁界
を印加して媒体を」二手に結晶配向させることも可能で
あり、かつ塗膜の表面も平滑に、均一に塗布することが
出来る。本研究者らは、はじめ$1状のゲータイト (
α−Fe0011)  微結晶と炭酸バリウム(nac
113) 粉末との混合物を加熱してハリウl、・フェ
ライトを製造しようとした。しかし、この方法によると
、約850 ℃からようやくハリウド・フェライトが生
成を開始し、(その時の飽和磁化が4. 20mu/g
) 1000℃の焼成でもバリウム・フェライトの生成
が完了しない。(その時の飽和磁化は46. 50mu
/g)その」二、焼成温度が900 ℃を超えると針状
のゲータイトの形状が崩れはじめ、温度のLuにともな
って塊状に変化する。またいくつかの粒子が接着して、
一つのおおきな塊状粒子になる傾向も強くなってくる。
したがって、針状のゲータイトを母体として針状のバリ
ウム・フェライトを試作するためには、900 を以下
の温度で焼成を完了することが′/!ましいことが明ら
かになった。
本発明の目的は、磁気特性に優れ、密着性が良く、安価
でその長袖と垂直方向に磁化容易軸をもつ針状のバリウ
ム・フェライトの製造法を開発し、垂直磁気記録用磁気
テープに実用することにある。
(問題点を解決するだめの手段) 本研究者は種々研究の結果、針状のゲータイト(α−F
ellllll)  にコロイド状の炭酸バリウム(口
al’:L)と牛用の低融点酸化物である日203また
は(及び)Bi203 を添加して加熱すると820〜
880 ℃の温度範囲で、針状バリウム・フェライトを
製造出来ることが明らかとなった。しかも、本発明の針
状バリウム・フェライト微結晶体は、その長袖と垂直方
向に磁化容易軸をもつので、優れた垂直磁気記録媒体と
して使用できる特色がある。
(作 用) 次に、本発明の針状バリウム・フェライトの製造法につ
いて詳しく記載する。大きさが約0.2〜1.0  ミ
クロンの針状ゲータイトを塩化ハリウドの水溶液内に浸
し、これに炭酸ソーダまたは重炭酸ソーダを加えてコロ
イド状の炭酸バリウムを沈殿させろ。このとき、Y−タ
イトと炭酸バリウムのモル化が12:1.2〜12:1
.I’lの範囲内にあるようにする。すると第1図に示
すように生成した針状バリウド・フェライトの飽和磁化
の強さが大きくなる。
次に針状ゲータイトとコロイド状の炭酸バリウムとの混
合物をろ液と分類した後によく洗ゼ争してすトリウムを
除去する。洗浄した針状のゲータイトとコロイド状の炭
酸バリウムに0,3〜1.2 重量%の無水ホウ酸(+
12113)を添加し、加熱する。すると約65(l 
tの温度からバリウム・フェライトの生成がはじまり、
約820 で:乃至880 ℃でバリウム・フェライト
の生成晴が約50乃至90%程度に達し、実用に十分供
しくするようになる。このようにして得た試fElをX
線回折法で調べると、バリウム・フェライトの結晶相(
11aFr、21]+sのマクネトブランバイト相)の
他に未反応の僅かなα−Fe211.、相およびBaF
 t!2114 相力匂忍められた。またこの針状のバ
リウム・フェライトのキュリ一温度は450 tであっ
た。また、本発明の針状バリウム・フェライトの長袖を
そろえて細長い硝子管に入れ、その長袖方向と、長軸に
垂直方向の磁性を夫々測定したところ、長軸に垂直な方
向が磁化容易方向になっていることが明らかになった。
これは、針状ゲータイトにバリウムイオンが拡散してバ
リウム・フェライト微結晶が生成する際に、バリウム・
フェライト微結晶のC軸が皆、針状バリウム・フェライ
トの長軸と垂直方向に配向するためと考えられる。
本発明の針状バリウム・フェライト粒子を88()℃以
下の温度に加熱すると、針状粒子相打が融着し、かつ針
状が崩れる傾向が8忍められた。また添加物としては、
0203の他に11i2L、 P2+15. Wl13
゜NaBiO3,V2O5,Pb[1. 5b211.
. Tl2O3などにライて実験した。その結果、02
03の添加効果が最も著しく、その次がB+203 で
あった。この口203と口1203以外の酸化物はかえ
って焼成中にバリウム・フェライトの生成を阻害したり
、針状を崩す傾向がS忍められた。
第2図に示すように、8203の添加量が0.3重量%
J2J下であるとバリウム・フェライトの生成速度なら
びに生成したバリウム・フェライトの飽和磁化に1−・
分な効果を与えない。またB2O3の添加量が1.0 
%以」−になると、加熱中に♀1状がくずれ六角板状の
バリウム・フェライトが生成しやすくなる。
従って、本発明の針状バリウム・フェライトの製造法に
おいては、B2O3の添加量を0.3〜1.2重量%の
範囲内に限定した。また、この図から明らかなように焼
成温度が)120 ℃以下の場合には、生成したバリウ
ム・フェライトの磁性は弱くなる。
本発明において、口20りの添加効果の向」二を計るた
めに、所要用の0203を水に溶解し、これを針状のα
p(4旧聞とコロイド状のf]al’:Il+  との
混合物に添加する実験も試みた。しかし、[(203粉
末のまま添加して良く混合した場合と大きな差がなかっ
た。
また本発明において、予め作製しておいたコロイド状の
II a Cl]3 と針状のα−Fe01]11とを
混合しても良いし、また針状のα−Pen叶の代わりに
針状のT−F(う1)叶を用いても良い。針状のr−F
e1llll は針状のα−P ell n Ifより
高価であるから、工業的には針状のα−Fell叶を使
用することが望ましい。♀I状のFen[]lI、コロ
イド状のB a l: n 3. II 2 n :+
 の含水混合物を加熱する過程で針状粒子和洋の融着を
防ぐために、BaCL およびB2O3がイ」着してい
る針状の1lpfllll1粒子を筆でステンレス板上
に個々にならべ、約85()℃まで加熱してみた。その
結果、針状のF+:11flllを個々に分離して加熱
した方が粒子相互の融着が少なかった。
硝酸バリウムを焼成して、酸化バリウムの微粉体をつく
り、これと針状のα−P e OOItと混合した。
酸化バリウムは空気中の水分を吸収して、直ちにコロイ
ド状の水酸化バリウムに変化した。これに所要の820
3を添加して焼成したところ、コロイド状の炭酸バリウ
ムを用いた時と全く同一な実験結果が得られた。また、
塩化バリウムの水溶液に針状のα−Fe0011を入れ
、これに苛性ソーダ(Narlll)を加えて水酸化バ
リウム(Ba(叶)2)を沈殿させた。
しかし、水酸化バリウムは水に大変溶解し易いのでその
取り扱いが困難であった。
(実施例) 】O和例 1 塩化バリウム(BacI2・211JI)3gをビーカ
ーに入れ、温水100 ccに溶解した。次に第3図に
示すような長さ約1ミクロン、幅約0.2  ミクロン
の針状のゲータイト (α−PellOII) ]Og
を入れて良く攪拌した。次に重炭酸ソーダ(Nall[
L)2. Igを加えて攪拌し、コロイド状の炭酸バリ
ウム(口acL)  を沈殿させた。次に針状のα−1
?eO叶とコロイド状11aC113の混合物をろ紙を
用いてろ別した。温水で数回洗浄してNa口を除去した
。次にα−Pel]叶とl(a Cn s  との混合
物を別のビーカーに入れ、07gの0203を添加して
良く攪拌した。これを100 ℃の乾燥器の中で乾燥し
たのぢ、乳鉢で攪拌して針状のF e n 0If を
よく分回し、磁性ボードに盛って電気炉内で850 ℃
に1時間焼成した。このようにして得た、針状バリウド
・フェライト粒子の電子顕微鏡写真を第4図に示ず。原
料のα−PenOIIより若干大きく成長した様子が観
察される。これを塗料と混ぜ磁界を印加してテープの長
さ方向に針状バリウド・フエライトの長軸を配向させて
作製した磁気テープの表面の状態を第5図に示す。針状
ネ(C子がよく結晶配向している様子がわかる。このよ
うにして試作した磁気テープの磁気特性を第1表に示す
13 。
第1表 この表から明らかなように、印加磁界を利用してテープ
の長さ方向に結晶配向させると磁1’lが向上すること
がわかる。抗磁力も2190エルステツド、角型性も0
74あり、実用できる値を示している。
この磁気テープにおいて、テープの長さ方向とこれと垂
直方向にヒステリシス特(11を測定したところ、第6
図のように垂直方向に測定した場合の方が磁性が優れて
いることが明らかになった。このことからは、この♀1
状バリウム・フェライト粒子が長さ方向と垂直方向に磁
化容易軸をもっていることがわかる。
実施例 2 硝酸バリウム(Ba (No3> 2)5gを白金ルツ
ボに入れ、約300 ℃に加熱して微粒子の酸化バリウ
ム約3.2gを作製した。これに針状のα−P e n
 n If (長さ約0.5ミクロン、幅線0.1  
ミクロン)27gを加えよく攪拌した。酸化バリウムは
空気中の水分を吸収して水酸化バリウム(Ba ([1
11) 2)  に変化した。これにR12113を2
g添加して良く攪拌した。200 ℃で乾燥した後に、
撹拌棒でα−Fe[IIIを良(分離させた後、ステン
レス鋼板のLに撒布し、870 ℃に30分間焼成して
?1状のバリウム・フェライトを試作した。その飽和磁
化の強さは478 m u / g であった・(発明
の効果) 以−11詳記したように、本発明の針状バリウム・フェ
ライトの製造法によれば、磁気特性の優れた、密着性の
良い、安価で、その長袖と垂直方向に磁化容易軸をもつ
♀1状バリウム・フェライトを製造ずろことができる。
また、本発明のバリウム・フェライトを磁気テープに製
造する場合、従来の塗布技術をそのまま利用できると共
にポリエステルテープへの密着性も優れているため、多
量生産性に優れ安価である。
さらに、本発明の針状バリウl、・フェライトは、新規
な製造技術から製造された新しい垂直磁気記録用媒体で
あり、工業」二極めて重要なものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は、原料の針状ゲータイトと炭酸バリウドのモル
化が生成する針状バリウム・フェライトの飽和磁化に及
ぼす影響を示すグラフ、第2図は0203の添加慴なら
びに焼成温度が生成する針状バリウム・フェライトの飽
和磁化に及ぼす影響を示すグラフ、 第3図は原料の針状ゲータイトの金属組織の電子顕微鏡
写真、 第4図は生成した本発明の針状バリウム・フェライトの
顕微鏡写真、 第5図は本発明の針状バリウム・フェライトをプラスチ
ックテープ」二に磁界を印加して塗布した実施例の表面
状態の結晶構造を示す電子顕微鏡写真、 第5図は本発明の針状バリウム・フェライトを塗布した
磁気テープの長さ方向と垂直方向に夫々測定したヒステ
リシス特性を示すグラフである。 第1図 BaC03t:Qモル牧(d−Fe00Hnそル救21
2とした鳩沿ン手続補正書(方式) 昭和60 年3 月 81 1、事件の表示 昭和59年 特許 願第227078号2、発明の名称 3、補正をする者 ’I+’ fIとの関係 特許出願人 埼玉大学長 電話(581) 2241番(代表) 5、補正命令のFl (sl 昭和60年2月2611 6・ hli 正)対象  明細書の「図面の簡tit
な説明」の罹1、明細書第17頁第6〜7行の「針状バ
リウム・フェライトの顕微鏡写真」を「針状バリウム・
フェライトの金属組織の顕微鏡写真」と訂正する。 2、同第17頁第12行の「第5図1を「第6図」と訂
正する。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、長軸と垂直な方向が容易磁化方向であることを特徴
    とする垂直磁気記録媒体用針状バリウム・フェライト。 2、モル比で12:1.2乃至12:1.8に相当する
    針状のゲータイトとコロイド状或は微粒子の炭酸バリウ
    ムまたは水酸化バリウムの混合物に、0.3乃至1.2
    重量%のB_2O_3または(及び)Bi_2O_3を
    添加して820〜880℃に焼成することを特徴とする
    垂直磁気記録媒体用針状バリウム・フェライトの製造法
    。 3、前記混合物を、塩化バリウムの水溶液中に、塩化バ
    リウムに対しモル比で1.2;12乃至1.8:12に
    相当する針状のゲータイトを入れ、これに炭酸ソーダま
    たは重炭酸ソーダを加えてコロイド状の炭酸バリウムを
    沈澱させ、ろ液と分離することにより作製することを特
    徴とする特許請求の範囲第2項記載の垂直磁気記録媒体
    用針状バリウム・フェライトの製造法。 4、前記混合物を、硝酸バリウムを加熱することにより
    作製した微粒子の酸化バリウムあるいはコロイド状の水
    酸化バリウムに対しモル比で1.2:12乃至1.8:
    12に相当する針状のゲータイトを加え、攪拌すること
    により作製することを特徴とする特許請求の範囲第2項
    記載の垂直磁気記録媒体用針状バリウム・フェライトの
    製造法。 5、前記混合物とB_2O_3または(及び)Bi_2
    O_3を混合し、大きな金属板上に広げ、針状粒子が互
    いに接触しないようにして焼成することを特徴とする特
    許請求の範囲第2項記載の垂直磁気記録媒体用バリウム
    ・フェライトの製造法。
JP59227073A 1984-10-29 1984-10-29 垂直磁気記録媒体用針状バリウム・フエライトおよびその製造法 Granted JPS61104602A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01133942A (ja) * 1987-07-13 1989-05-26 Ishihara Sangyo Kaisha Ltd 磁気記録用強磁性微粉末の製造方法
US5246609A (en) * 1987-07-13 1993-09-21 Ishihara Sangyo Kaisha, Ltd. Process for preparing ferromagnetic fine particles for magnetic recording

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JPS5994231A (ja) * 1982-11-22 1984-05-30 Fuji Photo Film Co Ltd 磁気記録体

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