JPS6241720A - マグネトプランバイト型フエライト微粒子粉末の製造法 - Google Patents

マグネトプランバイト型フエライト微粒子粉末の製造法

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JPS6241720A
JPS6241720A JP18258385A JP18258385A JPS6241720A JP S6241720 A JPS6241720 A JP S6241720A JP 18258385 A JP18258385 A JP 18258385A JP 18258385 A JP18258385 A JP 18258385A JP S6241720 A JPS6241720 A JP S6241720A
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particle powder
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Nanao Horiishi
七生 堀石
Koji Toda
戸田 浩次
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Toda Kogyo Corp
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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、マグネトプランバイト型フェライト粒子粉末
の製造法に関するものであり、詳しくは磁気カード用磁
性材料として適した、粒子の比表面積が大きく且つ狭い
粒度分布を有したマグネトプランバイト型フェライト微
粒子粉末を得ることができるマグネトプランバイト型フ
ェライト粒子粉末の製造法に関するものである。
〔従来技術〕
周知の如く、昨今、各種交通切符、タレジットカード等
の磁気カード応用製品の普及は目覚ま(、。
く、磁気カード応用製品に対する高記録密度化の要求が
益々高まってきている。
従来から、磁気カード用磁性材料としてマグネトプラン
バイト型フェライト粒子粉末が使用されている。マグネ
トプランバイト型フェライト微子粉末は、バリウム、ス
トロンチウム及びカルシうムからなる群より選ばれた少
なくとも1種の金属元素の化合物と酸化鉄とを所定のモ
ル比になるよう混合配合し、焼成、粉砕するという製法
によって得られたものであり、従前は主にモーター、発
電機等の励磁界用磁石材料等永久磁石材料として用いら
れていたが、最近では、その高保磁力に着目して粒度調
整を施した上で、磁気カード用の磁性材料として使用さ
れている。
〔発明が解決しようとする問題点〕
しかし、8L記製法によって得られるマグネトプランバ
イト型フェライト粒子粉末は、少なくとも900℃以上
、通常の場合1100℃以上の高い温度で焼成し、粒度
調整を粉砕機により行っている為、微細化には限度があ
り、高々2〜5 m / gのBET法比法面表面積子
わ〕末で粒度分布が広く、し5かも粒子は機械的衝撃に
よる歪を有するので磁気記録+A料としてはS/N比が
悪く、従−2てノイズレベルが高いという問題があり、
記り、L密度の高い磁気カード用の磁性材料とし7ては
適さないものであった。
他方、コハル)被着型酸化鉄(Co−r−Fe2O=)
、Fe、、Os粒子粉末を磁性十41として使用し、ノ
イズレベルを低下させた磁気カードを得る方法、も採ら
れている。この場合には保磁力が高々600〜7000
0程度であって、外部磁界の影舌を受けやすい磁気カー
ドとなり、磁気カード使用上のトラブルが多発し、問題
になっているのが現状である。この事実は、例えば、特
開昭56−118304号公報の「現在用いられている
もののごとき抗磁力(+Hc )の小さい磁気カードで
は、磁気カード本来の特性が磁気撹乱を受けて失われて
しまうという欠点がある。」という記載からも明らかで
ある。
従って、磁気カード用に対する高記録密度化に適した磁
性材料としては高保磁力を有し且つノイズレベルを低下
させたものが必要とされている。
ノイズレベルの低下は、用いられる磁性材料粉末の粒子
サイズ、粒度分布に影響されるとされており、評言すれ
ば、磁性粒子粉末の粒子サイズを表す方法として粒子粉
末の比表面積の値がしばしば用いられるが、磁気記録媒
体に起因するノイズレベルは磁性粒子粉末の比表面積が
太き(なる程、低くなる傾向にあるとされている。
この現象は、例えば電子通信学会技術研究報告MR81
−11第27頁23−9のrFig 3 J等に示され
ている。rFig 3 JはCO被着針状晶マグヘマイ
ト粒子粉末における粒子の比表面積とノイズレベルとの
関係を示す図であり、粒子の比表面積が大きくなる程ノ
イズレベルは直線的に低下している。
この関係は、マグネトプランバイト型フェライト粒子粉
末についても同様に言えることである。
本発明者は、磁気カード用の磁性材料として従来から使
用されて来たマグネトプランバイト型フェライト粒子を
記録密度の高い磁気カードに適した磁性材料とするべく
検討を重ねて来た。
従来のマグネトプランバイト型フェライト粒子粉末は、
前述した通り、少なくとも900℃以上、通常の場合 
1100℃以上の高い温度で焼成しており、焼成過程で
の異常結晶の発生、粒子自体の粒成長と粒子間の強力な
焼結が起こり粗大粒子が生成し、その為比表面積が小さ
いものとなり、たとえ後工程に於いて強力な粉砕を行っ
て粒子の微細化を施しても粒度分布の広い粒子粉末とな
ってしまう。
もっとも、焼成温度を1000℃以下、例えば900℃
程度迄下げた場合には、焼成過程での異常結晶の発生、
粒子自体の粒成長と粒子間の強力な焼結を極力防ぐこと
ができ、生成粒子は比表面積の大きい粒子粉末となるが
フェライト化反応が困難な為マグネトプランバイト型フ
ェライト粒子は得難い。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明者は、マグネトプランバイト型フェライト粒子粉
末を磁気カード用の磁性材料として用いるに当り、ノイ
ズレベルの低下をはかるために、より比表面積が大きく
且つより狭い粒度分布を有するマグネトプランバイト型
フェライト粒子粉末を探究して永年に亘り、マグネトプ
ランバイト型フェライト粒子粉末の粒子サイズを微細化
させる方法及び各種添加剤の作用効果について数多くの
実験検討を行って来た。そして、その結果、バリウム、
ストロンチウム及び鉛からなる群より選ばれた少なくと
も1種の金属元素の化合物と湿式合成法により得られた
Feze4粒子、31 Fe3O4粒子を加熱酸化して
得たγ−Fe2O+粒子又はα−Fezes粒子のいず
れか1つの鉄原料とを所定のモル比になるように混合配
合する際に同時に水ガラス、水ガラスとNazCO3、
または水ガラスとNazCO*とBaCl2又は5rC
1□の水ガラス単独または前記水ガラスとの混合物のい
ずれか一種を添加しておけば、焼成温度を900℃以下
の温度に下げてもフェライト化反応が生起し、焼成過程
での粒子自体の粒成長と粒子間の強力な焼結が抑制する
ので、得られた粒子粉末は比表面積が大きく且つ狭い粒
度分布を有したマグネトプランバイト型フェライト粒子
粉末となることを確め、本発明に到達したのである。
即ち、本発明は、バリウム、ストロンチウム及びカルシ
ウムからなる群より選ばれた少なくとも1種の金属元素
の化合物と酸化鉄との混合物を焼成、粉砕する工程から
成るモル比FetOz7 MO(M:Bas Sr、 
Caの1種または2種以上)=5.6〜6.1の組成の
マグネトプランバイト型フェライト粒子粉末の製造法に
おいて、バリウム、ストロンチウム及びカルシウムから
なる群より選ばれた少なくとも1種の金属元素の化合物
と湿式合成法により得られたFe3O4粒子、該Fe5
Oa粒子を加熱酸化して得たT−Fe2O3粒子又はα
−Fetch粒子のいずれか1つの鉄原料とを、水ガラ
スとの、水ガラスとNa2CO,との、または水ガラス
とNazCO:+とBaCl2又は5rCLzとのいず
れかの存在下で混合させた後、750〜900℃の温度
範囲で焼成することを特徴とするマグネトプランバイト
型フェライト微粒子粉末の製造法である。
〔作 用〕
次に本発明の詳細な説明する。
先ず、本発明のマグネトプランバイト型フェライト粒子
粉末の組成について説明すると、Fezes/MO(M
 : 8a、 Sr、 Caの1種又は2種以上)のモ
ル比は5.6〜6.1の範囲にする必要がある。この範
囲外では磁気特性、殊に保磁力+Hcが極端に低くなり
実用上望ましくない。
本発明における鉄原料としては、湿式合成法、即ちFe
”″、またはFe”°とFe”を含む水溶液中から合成
して得られるFe3O4粒子或いは該Fe2O4粒子F
etOn粒子の代表的な製法としては、硫酸第一鉄等の
第一鉄塩水溶液中の酸根に対して当量以上の塩基性物質
(アルカリ)を添加して得たFe(011)zコロイド
を含むpH10以上の水溶液を60〜・100℃の温度
範囲に保持し、酸化性ガスを通気して攪拌しながら酸化
反応を行わせることによって黒色沈澱を生成させ、次い
で濾過、水洗し、乾燥してFe50、粒子を得る製法。
又、第一鉄イオンFe”と第二鉄イオンFe3°との共
沈反応による方法もある。この共沈反応による方法は、
硫酸第一鉄等の第一鉄塩水溶液と硫酸第二鉄等の第二鉄
塩水溶液を用い、Fe!″: Fe”が1:2となる混
合水溶液を調整し、NaOH等のアルカリ水溶液を該混
合水溶液に1当量以上添加し、50〜100℃の温度で
加熱することによってFeze4粒子を合成する方法が
ある。
バリウム、ストロンチウム及びカルシウムの原料として
はBaC0ff、5rCOi 、CaCO5等が使用で
きるが、加熱してBaO、SrO= CaOとなるBa
化合物、Sr化合物、Ca化合物も使用できる。
次に本発明に於ける添加剤について説明する。
本発明に於ける水ガラスは、ケイ酸ソーダ、ケイ酸カリ
ウム等の水溶性ケイ酸塩が使用できる。
またその添加R(存在させる量)としては、酸化鉄(F
eJs換算)に対してSi0g換算で0.05〜1.4
5重量%の間で有効である。 1.45重量%以上添加
すると生成物フェライトの磁化値が低下し、磁性材料と
して好ましくない。また02O5重1%以下では本発明
の目的とする効果は得られない。
本発明に於けるNa、CO,の添加量としては、酸化鉄
(Fe2O,l換算)に対して0.35〜12.帽1%
の間で有効である。 0.35重1%以下では添加効果
が少ない。また12.Oj!t!t%以上の場合、目的
とする微粒子で粒度分布の狭いフェライト粒子粉末を得
ることができるが、過度に添加するとフェライト粒子の
比表面積が小さくなる傾向があり望ましくない。
本発明に於けるBaCl2又は5rC1□の添加量とし
ては、酸化鉄(pezoi換算)に対して1.5〜7.
0重量%の間で有効である。1.5重量%以下の場合で
は、その添加効果が少なく、一方7.0重量%以上の場
合、フェライト粒子の比表面積が小さくなる傾向があり
、また経済的ではない。目的とするフェライト粒子の粒
子サイズ及び粒度分布を考ICシた場合、1.5〜7.
0重■%が好ましい。
尚、本発明に於ける各添加剤を添加する時期は、焼成工
程の直前が適当である。即ち、原料配合工程、焼成工程
、粉砕工程の各工程において、焼成工程の直前の工程で
ある原料配合の時点に添加することができる。
本発明に於ける焼成温度範囲は750〜900℃の間で
あれば差支えない。750℃以下の場合、フェライト化
反応を行わせるには不十分であり、900℃以上の温度
の場合には、フェライト粒子の焼成過程での粒子自体の
粒成長と粒子間の強力な焼結により、後に行う粉砕が困
難となり好ましくない。
尚、上記焼成温度の場合には、焼成後の粉砕は、例えば
アトマイザ−、アトライター等の通常の粉砕機を使用し
て比較的緩和な条件で行うことができ、特別な粉砕機や
強力な粉砕は必要でない。
〔実施例〕
次に、実施例並びに比較例により、本発明を説明する。
尚、実施例、比較例に於ける粒子の比表面積はBET法
により測定したものであり、生成物の構造解析にはX線
を用いた。磁気測定は直流B Hトレーサー(■横用電
機製作所Type 3257)を使用し、測定磁場10
にOeで測定した。
実施例1 バリウム239gとを混合するに際して、水ガラス30
 g (Fez03に対して5102換算で0.76重
量%に相当)を添加し、充分混合させた後、該混合物を
830℃で3時間焼成し、次いでこの焼成物をアトマイ
ザ−で粉砕した。得られた粒子はX線分析の結果、マグ
ネトプランバイト型バリウムフェライト粒子であり、組
成分析の結果Fe2O:+/BaO=5.86であった
得られたマグネトプランバイト型バリウムフェライト微
粒子粉末のBET法による比表面積を測定した結果1.
8.5=+?/gであり、電子顕微鏡観察の結果、粒度
分布幅の狭いものであった。またこのものの磁気特性を
測定した結果、保磁力、Hc : 43600eであっ
た。
実施例2〜12 鉄原料の種類及び量、Ba若しくはSrの炭酸塩或いは
酸化物の種類及び量、添加剤の種類及び量、そして焼成
温度を種々変化させた以外は、実施例1と同様にしてマ
グネトプランバイト型フェライト微粒子粉末を得た。
実施例2〜12で得られたマグネトプランバイト型フェ
ライト微粒子粉末は、電子顕微鏡観察の結果、いずれも
粒度分布幅の狭いものであった。また得られたマグネト
プランバイト型フェライト微粒子粉末のBET法による
比表面積及び磁気特性を表1に示す。
比較例1 炭酸バリウム239gとを充分混合し、該混合物を12
O0℃で3時間焼成し、次いでこの焼成物を振動型ボー
ルミルで60分間粉砕処理して得た粒子はX線分析の結
果マグネトプランバイト型バリウムフェライト粒子わ)
末であった。
また、この粒子粉末のBET法による比表面積を測定し
た結果6.5n(/gであり、電子顕微鏡観察の結果、
粒度分布幅が広く粗大粒子が混在しているものであった
。また、このものの磁気特性を測定した結果、保磁力I
Hc : 30000eであった。
〔効 果〕
本発明に係るマグふドブランバイト型フェライト微粒子
粉末の製造法によれば、前出実施例に示した通り、粒子
の比表面積が大きく、且つ粒度分布の狭いマグネトプラ
ンバイト型フェライト微粒子粉末を得ることができるの
で、現在量も要求されている記録密度の高い磁気カード
用磁性材料として好適に使用することができる。

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)バリウム、ストロンチウム及びカルシウムからな
    る群より選ばれた少なくとも1種の金属元素の化合物と
    酸化鉄との混合物を焼成、粉砕する工程から成るモル比
    Fe_2O_3/MO(M:Ba、Sr、Caの1種ま
    たは2種以上)=5.6〜6.1の組成のマグネトプラ
    ンバイト型フェライト粒子粉末の製造法において、バリ
    ウム、ストロンチウム及びカルシウムからなる群より選
    ばれた少なくとも1種の金属元素の化合物と湿式合成法
    により得られたFe_3O_4粒子、該Fe_3O_4
    粒子を加熱酸化して得たγ−Fe_2O_3粒子又はα
    −Fe_2O_3粒子のいずれか1つの鉄原料とを、水
    ガラスの存在下で混合した後、750〜900℃の温度
    範囲で焼成することを特徴とするマグネトプランバイト
    型フェライト微粒子の製造法。
  2. (2)水ガラスの存在量が鉄原料(Fe_2O_3換算
    )に対してSiO_2換算で0.05〜1.45重量%
    である特許請求の範囲第1項記載のマグネトプランバイ
    ト型フェライト微粒子粉末の製造法。
  3. (3)バリウム、ストロンチウム及びカルシウムからな
    る群より選ばれた少なくとも1種の金属元素の化合物と
    酸化鉄との混合物を焼成、粉砕する工程から成るモル比
    Fe_2O_3/MO(M:Ba、Sr、Caの1種ま
    たは2種以上)=5.6〜6.1の組成のマグネトプラ
    ンバイト型フェライト粒子粉末の製造法において、バリ
    ウム、ストロンチウム及びカルシウムからなる群より選
    ばれた少なくとも1種の金属元素の化合物と湿式合成法
    により得られたFe_3O_4粒子、該Fe_3O_4
    粒子を加熱酸化して得たγ−Fe_2O_3粒子又はα
    −Fe_2O_3粒子のいずれか1つの鉄原料とを、水
    ガラスとNa_2CO_3との存在下で混合した後、7
    50〜900℃の温度範囲で焼成することを特徴とする
    マグネトプランバイト型フェライト微粒子粉末の製造法
  4. (4)水ガラスの存在量が鉄原料(Fe_2O_3換算
    )に対してSiO_2換算で0.05〜1.45重量%
    である特許請求の範囲第3項記載のマグネトプランバイ
    ト型フェライト微粒子粉末の製造法。
  5. (5)Na_2CO_3の存在量が鉄原料(Fe_2O
    _3換算)に対して0.35〜12.0重量%である特
    許請求の範囲第3項又は4項記載のマグネトプランバイ
    ト型フェライト微粒子粉末の製造法。
  6. (6)バリウム、ストロンチウム及びカルシウムからな
    る群より選ばれた少なくとも1種の金属元素の化合物と
    酸化鉄との混合物を焼成、粉砕する工程から成るモル比
    Fe_2O_3/MO(M:Ba、Sr、Caの1種ま
    たは2種以上)=5.6〜6.1の組成のマグネトプラ
    ンバイト型フェライト粒子粉末の製造法において、バリ
    ウム、ストロンチウム及びカルシウムからなる群より選
    ばれた少なくとも1種の金属元素の化合物と湿式合成法
    により得られたFe_3O_4粒子、該Fe_3O_4
    粒子を加熱酸化して得たγ−Fe_2O_3粒子又はα
    −Fe_2O_3粒子のいずれか1つの鉄原料とを、水
    ガラスとNa_2CO_3とBaCl_2又はSrCl
    _2との存在下で混合した後、750〜900℃の温度
    範囲で焼成することを特徴とするマグネトプランバイト
    型フェライト微粒子粉末の製造法。
  7. (7)水ガラスの存在量が鉄原料(Fe_2O_3換算
    )に対してSiO_2換算で0.05〜1.45重量%
    である特許請求の範囲第6項記載のマグネトプランバイ
    ト型フェライト微粒子粉末の製造法。
  8. (8)Na_2CO_3の存在量が鉄原料(Fe_2O
    _3換算)に対して0.35〜12.0重量%である特
    許請求の範囲第6項又は7項記載のマグネトプランバイ
    ト型フェライト微粒子粉末の製造法。
  9. (9)BaCl_2又はSrCl_2の存在量が鉄原料
    (Fe_2O_3換算)に対して1.5〜7.0重量%
    である特許請求の範囲第6項乃至8項のいずれかに記載
    のマグネトプランバイト型フェライト微粒子粉末の製造
    法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN115772032A (zh) * 2022-12-14 2023-03-10 宁波合荣磁业有限公司 一种压延用永磁铁氧体材料制备方法

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