JPH11246224A - 紡錘状ゲータイト粒子粉末及びその製造法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 紡錘状金属磁性粒子粉末を得るための出発原
料として好適な紡錘状ゲータイト粒子粉末を提供する。 【解決手段】 全Ｆｅに対して、Ｃｏ換算で１〜２０原
子％の範囲で、Ａｌ換算で１〜１５原子％の範囲で均一
に含有しており、且つ、Ｘ線結晶粒径比Ｄ₀₂₀ ／Ｄ₁₁₀
が１．０以上２．０未満である紡錘状ゲータイト粒子か
らなる粉末であって、平均長軸径０．０５〜０．２０μ
ｍ、平均短軸径０．０１０〜０．０２０μｍ、平均軸比
４〜１０である。混合アルカリ水溶液と第一鉄塩水溶液
との反応による第一鉄含有沈殿物を含む水懸濁液を非酸
化性雰囲気下において３０〜３００分間熟成後、酸化反
応によって紡錘状ゲータイト粒子を生成させるにあた
り、全Ｆｅに対しＡｌ換算で１〜１５原子％のＡｌ化合
物を添加熟成後、Ｃｏ化合物をＦｅに対しＣｏ換算で１
〜２０原子％の範囲で添加する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、大きな飽和磁化値
と優れた酸化安定性と高い保磁力を有しており、結合剤
樹脂への分散性が良好なことによりシートにおける角型
比（Ｂｒ／Ｂｍ）が良好な鉄を主成分とする紡錘状金属
磁性粒子粉末を得るための出発原料として好適な紡錘状
ゲータイト粒子粉末及びその製造法に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】近年、オーディオ、ビデオ、コンピュー
タ等に使用されている磁気記録再生用機器の小型軽量
化、長時間記録化、記録の高密度化、記憶容量の増大化
に伴い、磁気記録媒体である磁気テープ、磁気ディスク
に対する高性能化、高密度記録化の要求も益々高まって
きている。

【０００３】即ち、磁気記録媒体の高画質画像、高出力
特性、殊に周波数特性の向上が要求され、この為には、
残留磁束密度Ｂｒの向上と高保磁力化が必要とされる。

【０００４】そこで、従来の酸化鉄磁性粒子粉末に比較
して高い保磁力と大きな飽和磁化を有する鉄を主成分と
する金属磁性粒子粉末が注目され、デジタルオーディオ
テープ（ＤＡＴ）、８ｍｍビデオテープ、Ｈｉ−８テー
プ、ビデオフロッピー、ハイビジョン用のＷ−ＶＨＳテ
ープ等の磁気記録媒体に使用されているが、これらの鉄
を主成分とする金属磁性粒子粉末についても更に特性改
善が強く望まれている。

【０００５】磁気記録媒体の諸特性と使用される磁性粒
子粉末の特性との関係について、一般に、高密度記録化
のためには磁性粒子が微粒子であってそのサイズ分布が
良好であることが要求される。また、ビデオ用磁気記録
媒体として高画像画質を得る為には、磁気記録媒体の保
磁力Ｈｃが高く、且つ、残留磁束密度Ｂｒが大きいこと
が必要である。磁気記録媒体の保磁力Ｈｃを高め、残留
磁束密度Ｂｒを大きくする為には、磁性粒子粉末の保磁
力Ｈｃができるだけ高く、飽和磁化値が大きいことが要
求される。

【０００６】また、磁気記録媒体の高出力化の為には、
特開昭６３−２６８２１号公報の「第１図は、上記した
磁気ディスクについて測定されたＳ．Ｆ．Ｄ．と記録再
生出力との関係を示す図である。‥‥Ｓ．Ｆ．Ｄ．と記
録再生出力の関係は、第１図から明らかな様に直線にな
り、これにより、Ｓ．Ｆ．Ｄ．の小さい強磁性粉末を使
うことで、記録再生出力が上ることがわかる。即ち、記
録再生出力を高出力化するためには、Ｓ．Ｆ．Ｄ．は小
さい方が望ましく、通常以上の出力を得るには、０．６
以下のＳ．Ｆ．Ｄ．が必要である。」なる記載の通り、
磁気記録媒体のＳ．Ｆ．Ｄ．（Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ Ｆ
ｉｅｌｄ Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ）、即ち、シート
の保磁力分布が小さいことが必要であり、その為には、
磁性粒子粉末の粒径のサイズ分布が良好であって樹枝状
粒子が混在していないことが要求されている。

【０００７】また、鉄を主成分とする金属磁性粒子粉末
は、微粒子化するにつれて表面活性が非常に大きくなり
空気中においてもその酸素により酸化反応が進行して大
幅な磁気特性の低下をきたし、目的とする高保磁力、高
飽和磁化の鉄を主成分とする金属磁性粒子粉末を得るこ
とができない。そこで、酸化安定性に優れた鉄を主成分
とする金属磁性粒子粉末が要求されている。

【０００８】上述した通り、微粒子であってサイズ分布
が良好であり、樹枝状粒子が混在しておらず、しかも、
高い保磁力、大きな飽和磁化値と優れた酸化安定性を有
している鉄を主成分とする金属磁性粒子粉末は、現在、
最も要求されているところである。

【０００９】一方、鉄を主成分とする金属磁性粒子がよ
り微粒子化し、また、飽和磁化がより大きくなると媒体
化する場合において、有機溶媒中での結合剤樹脂との混
練、分散の過程において、粒子間引力の増大、あるいは
磁気的凝集力の増大によって、分散性の劣化等の問題が
生じやすく、その結果、媒体の磁気特性、特に角型比
（Ｂｒ／Ｂｍ）に劣るものとなりやすいため、鉄を主成
分とする金属磁性粒子粉末の結合剤樹脂への分散性の改
良が望まれている。

【００１０】一般に、鉄を主成分とする金属磁性粒子粉
末は、出発原料であるゲータイト粒子、該ゲータイト粒
子を加熱脱水して得られるヘマタイト粒子、又は前記各
粒子に鉄以外の異種金属を含有させた粒子等を、必要に
より非還元性雰囲気下で加熱処理した後、還元性ガス雰
囲気下で加熱還元することにより得られている。

【００１１】かかる製法によって得られた鉄を主成分と
する金属磁性粒子粉末は、その出発原料であるゲータイ
ト粒子粉末の形状を相似的に継承することが知られてお
り、前記諸特性を有する鉄を主成分とする金属磁性粒子
粉末を得るにあたっては、微粒子からなっていてサイズ
分布が良好であり、樹枝状粒子が混在しておらず、適切
な粒子形状のゲータイト粒子粉末を用いることが必要で
あり、また、その粒子形状やサイズ分布等を後の加熱処
理工程において保持継承させることが必要である。

【００１２】従来、鉄を主成分とする金属磁性粒子粉末
の出発原料であるゲータイト粒子粉末を製造する方法と
しては、種々の方法が知られている。殊に、金属磁性粒
子粉末とした場合に磁気特性の向上効果があるコバルト
や金属磁性粒子粉末にする場合に焼結防止効果を有する
形状保持性に優れるアルミニウム等の金属化合物をゲー
タイト粒子の生成過程において、あらかじめ添加する方
法としては、例えば、アルミニウムの酸性塩化合物を添
加した第一鉄塩水溶液とアルミニウムの塩基性塩化合物
を添加した炭酸アルカリ水溶液とを反応させて得られた
ＦｅＣＯ₃ を含む懸濁液に酸素含有ガスを通気して酸化
反応を行うことにより紡錘状を呈したゲータイト粒子を
生成させる方法（特開平６−２２８６１４号公報）、ゲ
ータイト粒子を生成させるにあたり、原料中に、あらか
じめ、コバルト化合物を存在させ、さらに５０〜９０％
の範囲にある酸化反応途上の液中に、特定元素の化合物
を各元素換算の総和で０．１〜５．０ｍｏｌ％の範囲の
量となるように添加する方法（特開平７−１２６７０４
号公報）、ゲータイト粒子の生成において予めＳｉ，希
土類元素等を添加しておき、その後、コバルト化合物を
添加し、酸化反応の途中でアルミニウム化合物を添加す
る方法（特開平８−１６５５０１号、特開平８−１６５
１１７号公報）、紡錘状ゲータイト種晶粒子を生成させ
た後、該ゲータイト種晶粒子の粒子表面上にゲータイト
層を成長させて紡錘状ゲータイト粒子を得る２段階の生
成反応において、種晶粒子にコバルト化合物を存在さ
せ、さらに、成長反応時にアルミニウム化合物を添加す
る方法（特開平９−２９５８１４号公報）が知られてい
る。

【００１３】なお、前出各公報には、各公報記載の各ゲ
ータイト粒子粉末を出発原料として得られた鉄を主成分
とする金属磁性粒子粉末についても記載されている。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】高い保磁力、大きな飽
和磁化値と優れた酸化安定性を有しており、結合剤樹脂
への分散性が良好なことによりシートにおける角型比
（Ｂｒ／Ｂｍ）が良好な鉄を主成分とする紡錘状金属磁
性粒子粉末を得ることができる出発原料には、微粒子か
らなっていてサイズ分布が良好である紡錘状ゲータイト
粒子粉末が要求される。前出各公報記載の各ゲータイト
粒子粉末は、これを出発原料とした場合に得られる金属
磁性粒子粉末の諸特性が十分満足するものとはいい難い
ものである。

【００１５】即ち、前出特開平６−２２８６１４号公報
記載の製造法による場合は、樹枝状粒子が混在しておら
ず、また、均斉な粒度を有しているゲータイト粒子を、
アルミニウムの添加方法を工夫することによって生成さ
せているものであるが、コバルト化合物をゲータイト粒
子の表面に被覆しており、大きな飽和磁化と高い保磁力
を得ることが困難である。

【００１６】前出特開平７−１２６７０４号公報記載の
製造法においては、原料中にコバルト化合物を添加し、
また、酸化反応の途中段階でアルミニウム化合物を添加
しているものであり、高い保磁力と大きな飽和磁化値と
優れた酸化安定性を有する鉄を主成分とする金属磁性粒
子粉末が得難いものである。

【００１７】前出特開平８−１６５５０１号公報及び特
開平８−１６５１１７号公報記載の製造法においては、
酸化反応の途中段階でアルミニウム化合物を添加してい
ることから、得られるゲータイト粒子が超微粒子化す
る。

【００１８】前出特開平９−２９５８１４号公報記載の
製造法においては、ゲータイト粒子粉末の生成反応が２
段階反応によるものであるので、得られるゲータイト粒
子はコバルトが種晶部分、アルミニウムが表層部分に分
布するものである。

【００１９】また、前出各公報記載の製造法により得ら
れたゲータイト粒子粉末を出発原料として得られた鉄を
主成分とする金属磁性粒子粉末は、微粒子であってサイ
ズ分布が良好とは言い難く、樹枝状粒子が混在していな
いものとも言い難く、さらに、高い保磁力、大きな飽和
磁化値と優れた酸化安定性を有しており、結合剤樹脂へ
の分散性が良好なことによりシートにおける角型比（Ｂ
ｒ／Ｂｍ）が良好であるとは言いがたいものである。

【００２０】そこで、本発明は、高い保磁力、大きな飽
和磁化値と優れた酸化安定性を有しており、結合剤樹脂
への分散性が良好なことによりシートにおける角型比
（Ｂｒ／Ｂｍ）が良好な鉄を主成分とする紡錘状金属磁
性粒子粉末を得ることができる出発原料として好適な微
粒子からなっていてサイズ分布が良好であり、樹枝状粒
子が混在しておらず、しかも、適切な粒子形状を有して
いる紡錘状ゲータイト粒子粉末を得ることを技術的課題
とする。

【００２１】

【課題を解決するための手段】前記技術的課題は、次の
通りの本発明によって達成できる。

【００２２】即ち、本発明は、コバルトを全Ｆｅに対し
てＣｏ換算で１〜２０原子％の範囲で均一に含有すると
ともにアルミニウムを全Ｆｅに対してＡｌ換算で１〜１
５原子％の範囲で均一に含有しており、且つ、Ｘ線結晶
粒径比Ｄ₀₂₀ ／Ｄ₁₁₀ が１．０以上２．０未満の範囲で
ある紡錘状ゲータイト粒子からなる粉末であって平均長
軸径が０．０５〜０．２０μｍ、平均短軸径が０．０１
０〜０．０２０μｍ、平均軸比（長軸径／短軸径）が４
〜１０であることを特徴とする紡錘状ゲータイト粒子粉
末である。

【００２３】また、本発明は、紡錘状ゲータイト粒子中
に含有するコバルトとアルミニウムの含有量の合計が全
Ｆｅに対してＣｏ換算及びＡｌ換算の合計で２〜２３原
子％の範囲であり、且つ、コバルトの含有量がアルミニ
ウムの含有量と同じか又はそれを越えるものである前記
記載の紡錘状ゲータイト粒子粉末である。

【００２４】また、本発明は、炭酸アルカリ水溶液と水
酸化アルカリ水溶液との混合アルカリ水溶液と第一鉄塩
水溶液とを反応させて得られる第一鉄含有沈殿物を含む
水懸濁液を非酸化性雰囲気下において３０〜３００分間
熟成させた後に該水懸濁液中に酸素含有ガスを通気して
酸化反応によって紡錘状ゲータイト粒子を生成させるに
あたり、アルミニウム化合物としてアルミニウムの正塩
を用いる場合には前記第一鉄塩水溶液中に、アルミニウ
ム化合物としてアルミン酸塩を用いる場合には前記混合
アルカリ中に、当該水懸濁液中の全Ｆｅに対しＡｌ換算
で１〜１５原子％のアルミニウム化合物を添加してお
き、前記熟成期間経過後、直ちに第一鉄含有沈澱物を含
む水懸濁液中にコバルト化合物を該水懸濁液中の全Ｆｅ
に対しＣｏ換算で１〜２０原子％の範囲で添加すること
を特徴とする紡錘状ゲータイト粒子粉末の製造法であ
る。

【００２５】また、本発明は、コバルト化合物とアルミ
ニウム化合物の添加量の合計が全Ｆｅに対してＣｏ換算
及びＡｌ換算の合計で２〜２３原子％の範囲であり、且
つ、コバルト化合物の添加量がアルミニウム化合物の添
加量と同じか又はそれを越えるものである前記記載の紡
錘状ゲータイト粒子粉末の製造法である。

【００２６】本発明の構成をより詳しく説明すれば次の
通りである。先ず、本発明に係る紡錘状ゲータイト粒子
粉末について述べる。

【００２７】本発明に係る紡錘状ゲータイト粒子粉末を
構成する粒子の形状は紡錘状である。

【００２８】本発明に係る紡錘状ゲータイト粒子粉末
は、平均長軸径が０．０５〜０．２０μｍ、好ましくは
０．０５〜０．１８μｍであり、そのサイズ分布（標準
偏差／平均長軸径）は０．２１以下、好ましくは０．２
０以下である。また、平均短軸径が０．０１０〜０．０
２０μｍ、好ましくは０．０１０〜０．０１８μｍであ
る。また軸比（長軸径／短軸径）が４〜１０である。

【００２９】本発明に係る紡錘状ゲータイト粒子粉末
は、ＢＥＴ比表面積が８０〜２００ｍ² ／ｇ、好ましく
は９０〜１９０ｍ² ／ｇである。

【００３０】本発明に係る紡錘状ゲータイト粒子粉末を
構成する粒子は、アルミニウムを全Ｆｅに対してＡｌ換
算で１〜１５原子％、好ましくは３〜１５原子％、より
好ましくは６〜１２原子％の範囲で均一に含有する。ア
ルミニウムの存在状態は該粒子中に均一固溶しているも
のである。

【００３１】本発明に係る紡錘状ゲータイト粒子粉末を
構成する粒子は、コバルトを全Ｆｅに対してＣｏ換算で
１〜２０原子％、好ましくは１〜１８原子％、より好ま
しくは１〜１５原子％の範囲で均一に含有する。コバル
トの存在状態は該粒子中に均一固溶しているものであ
る。

【００３２】また、コバルトとアルミニウムの含有量の
合計は全Ｆｅに対してＣｏ換算及びＡｌ換算の合計で２
〜２３原子％の範囲であることが望ましい。２３原子％
を越える場合には、微小異物が生じる場合がある。な
お、コバルトの含有量がアルミニウムの含有量と同じで
あるかそれを越えることが望ましい。

【００３３】本発明に係る紡錘状ゲータイト粒子粉末を
構成する粒子のＸ線結晶粒径比Ｄ₀₂₀ ／Ｄ₁₁₀ は１．０
以上２．０未満、好ましくは１．０〜１．９、より好ま
しくは１．２〜１．８の範囲である。１．０未満の場合
には、加熱還元して得られる鉄を主成分とする金属磁性
粒子粉末は、高保磁力が得られない。２．０以上の場合
には、加熱還元して得られる鉄を主成分とする金属磁性
粒子粉末は、大きな飽和磁化と良好な酸化安定性が得ら
れない。

【００３４】次に、本発明に係る紡錘状ゲータイト粒子
粉末の製造法について述べる。

【００３５】本発明における熟成は、非酸化性雰囲気下
の前記懸濁液を、通常、４０〜８０℃の温度範囲で行う
のが好適である。４０℃未満の場合には、軸比が小さく
十分な熟成効果が得られ難く、８０℃を越える場合に
は、マグネタイトが混在してくることがある。熟成時間
としては、３０〜３００分間である。３０分間未満の場
合には、十分に軸比を大きくすることができない。３０
０分間を越えてもよいが、必要以上に長時間とする意味
がない。

【００３６】本発明において非酸性雰囲気とするには、
前記懸濁液の反応容器内に不活性ガス（窒素ガスなど）
又は還元性ガス（水素ガスなど）を通気すればよい。

【００３７】本発明において、第一鉄塩水溶液として
は、硫酸第一鉄水溶液、塩化第一鉄水溶液等を使用する
ことができる。

【００３８】本発明において、混合アルカリ水溶液とし
ては、炭酸アルカリ水溶液と水酸化アルカリ水溶液とを
混合して得られる。この場合の混合比率（規定換算によ
る％表示）として、水酸化アルカリ水溶液の割合は１０
〜４０％（規定換算％）である、好ましくは１５〜３５
％（規定換算％）である。１０％未満の場合には、十分
な軸比が得られず、４０％を越える場合には、粒状マグ
ネタイトが混在してくることがある。

【００３９】本発明において、炭酸アルカリ水溶液とし
ては、炭酸ナトリウム水溶液、炭酸カリウム水溶液、炭
酸アンモニウム水溶液等が使用でき、前記水酸化アルカ
リ水溶液としては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム
等が使用できる。

【００４０】前記混合アルカリ水溶液の使用量は、第一
鉄塩水溶液中の全Ｆｅに対する当量比として１．３〜
３．５、好ましくは１．５〜２．５である。１．３未満
の場合には、マグネタイトが混在することがあり、３．
５を越えると工業的に好ましくない。

【００４１】前記第一鉄塩水溶液と前記混合アルカリ水
溶液との混合後の第一鉄濃度は、０．１〜１．０ｍｏｌ
／ｌ、好ましくは０．２〜０．８ｍｏｌ／ｌである。
０．１ｍｏｌ／ｌ未満の場合には、収量が少なく、工業
的でない。１．０ｍｏｌ／ｌを越える場合には、粒径分
布が大きくなるため好ましくない。

【００４２】本発明における紡錘状ゲータイト粒子の生
成反応時のｐＨ値は、８．０〜１１．５、好ましくは
８．５〜１１．０の範囲である。ｐＨが８．０未満の場
合には、ゲータイト粒子粉末中に酸根が多量に含まれる
ようになり、洗浄によっても簡単に除去することができ
ないので、鉄を主成分とする金属磁性粒子粉末とした場
合に粒子同志の焼結を引き起こしてしまう。１１．５を
越える場合には、金属磁性粒子粉末とした場合に目的と
する高い保磁力が得られない。

【００４３】本発明における酸化反応は、酸素含有ガス
（例えば空気）を液中に通気することによって行う。酸
素含有ガスの空塔速度は、０．５〜３．５ｃｍ／ｓ、好
ましくは１．０〜３．０ｃｍ／ｓである。なお、空塔速
度とは、単位断面積（円柱反応塔の底断面積、巣板の孔
径、孔数は考慮しない。）当たりの酸素含有ガスの通気
量であって、単位はｃｍ／ｓｅｃである。

【００４４】本発明における紡錘状ゲータイト粒子の生
成反応時の温度は、通常、ゲータイト粒子が生成する８
０℃以下の温度で行えばよい。８０℃を越える場合に
は、紡錘状ゲータイト粒子中にマグネタイトが混在する
ことがある。好ましくは４５〜５５℃の範囲である。

【００４５】本発明において、アルミニウム化合物とし
ては、硫酸アルミニウム、塩化アルミニウム、硝酸アル
ミニウム等のアルミニウムの正塩、又は、アルミン酸ナ
トリウム、アルミン酸カリウム、アルミン酸アンモニウ
ム等のアルミン酸塩を使用することができる。

【００４６】前記アルミニウム化合物の内、アルミニウ
ムの正塩の場合には前記第一鉄塩水溶液中に添加するこ
とができ、アルミン酸塩の場合には前記混合アルカリ中
に添加することができる。アルミニウム化合物の内、ア
ルミニウムの正塩を前記混合アルカリ水溶液中に添加す
る場合、アルミン酸塩を前記第一鉄塩水溶液中に添加す
る場合には、いずれの場合にもアルミニウムの水不溶性
の沈澱物が生成するため、ゲータイト単相が得られな
い。アルミニウム化合物を熟成前、熟成中に添加する場
合には、微小異物混入があり、熟成期間経過後、直ちに
添加する場合には、超微粒子化するため好ましくない。
なお、アルミニウム化合物を分割添加したり連続的及び
間欠的に添加した場合には本発明の十分な効果が得られ
ない。

【００４７】前記アルミニウム化合物の添加量は、最終
生成物である紡錘状ゲータイト粒子中の全Ｆｅに対して
Ａｌ換算で１〜１５原子％、好ましくは３〜１５原子
％、さらに好ましくは６〜１２原子％である。１原子％
未満の場合には、焼結防止効果がなく、１５原子％を越
える場合には、ゲータイト以外の粒子が発生し、磁気特
性、特に飽和磁化が低下する。

【００４８】本発明において、コバルト化合物として
は、硫酸コバルト、塩化コバルト、硝酸コバルト等を使
用することができる。コバルト化合物の添加は、第一鉄
含有沈澱物を含む懸濁液に、前記熟成期間経過後、直ち
に行う。ここで、前記熟成期間経過後、直ちに、とは、
酸化反応開始の直前に添加することを意味する。コバル
ト化合物の添加を前記熟成期間経過後、直ちに行う場合
以外の場合、例えば、第一鉄塩水溶液中に添加する場合
には、粒子の粗大化及び軸比低下を招き、混合アルカリ
に添加する場合には、板状物の混入があり、熟成前、熟
成中に添加する場合には、微小異物混入があり、また、
酸化反応中に添加する場合には、粒状物の混入がある。

【００４９】前記コバルト化合物の添加量は、最終生成
物である紡錘状ゲータイト粒子中の全Ｆｅに対してＣｏ
換算で１〜２０原子％、好ましくは１〜１８原子％、さ
らに好ましくは１〜１５原子％である。１原子％未満の
場合には、金属磁性粒子粉末とした場合の磁気的特性の
向上効果がなく、２０原子％を越える場合には、微細化
のため軸比が低下する。

【００５０】前記コバルト化合物の添加量及び前記アル
ミニウム化合物の添加量の総和は全Ｆｅに対してＣｏ換
算及びＡｌ換算の合計で２〜２３原子％の範囲であるこ
とが望ましい。２３原子％を越える場合には、微小異物
を生じる場合がある。前記コバルト化合物の添加量は前
記アルミニウム化合物の添加量と同じかまたはそれを越
えることが望ましい。

【００５１】なお、本発明においては、鉄を主成分とす
る紡錘状金属磁性粒子粉末の諸特性の向上の為、前記紡
錘状ゲータイト粒子の生成反応中に通常添加されるマグ
ネシウム化合物を種晶粒子の生成反応時又は種晶粒子の
成長反応中に添加しておいてもよい。

【００５２】次に、本発明に係る紡錘状ゲータイト粒子
粉末を出発原料として用いる鉄を主成分とする紡錘状金
属磁性粒子粉末の製造法について述べる。

【００５３】本発明に係る紡錘状ゲータイト粒子粉末を
焼結防止剤によって焼結防止処理しておいて直接加熱還
元する方法、及び本発明に係る紡錘状ゲータイト粒子粉
末を、一旦、加熱処理して紡錘状ヘマタイト粒子粉末を
経由させた後に加熱還元する方法のいずれによっても、
鉄を主成分とする紡錘状金属磁性粒子粉末を得ることが
できる。また、前記本発明に係る紡錘状ゲータイト粒子
粉末を焼結防止剤によって焼結防止処理しておいて非還
元性雰囲気中の加熱処理と還元性雰囲気中の加熱還元と
を連続して行う方法によっても鉄を主成分とする紡錘状
金属磁性粒子粉末を得ることができる。

【００５４】本発明に係る紡錘状ゲータイト粒子粉末に
用いる前記焼結防止剤としては、主として希土類元素の
化合物を用いるのが望ましい。前記希土類元素の化合物
としては、スカンジウム、イットリウム、ランタン、セ
リウム、プラセオジウム、ネオジウム、サマリウム等の
１種又は２種以上の化合物が好適であり、前記希土類元
素の塩化物、硫酸塩、硝酸塩等が使用できる。その処理
方法は乾式又は湿式のいずれでもよく、好ましくは湿式
での被覆処理である。その使用量は、全Ｆｅに対して好
ましくは希土類元素換算で１〜１５原子％、より好まし
くは３〜１２原子％である。１原子未満の場合には、焼
結防止効果が十分でなく、金属磁性粒子粉末とした場合
に高保磁力が得られにくく、また、シート特性であるＳ
ＦＤが悪化する。１５原子％を越える場合には、飽和磁
化値が低くなる。

【００５５】なお、焼結防止効果の向上のため、又は、
磁気特性の調整のため、必要によりその他の元素として
Ａｌ、Ｓｉ、Ｂ、Ｃａ、Ｍｇ、Ｂａ、Ｓｒ、Ｃｏ、Ｎ
ｉ、Ｃｕ等から選ばれる元素の化合物の１種又は２種以
上を使用してもよい。これらの化合物は、焼結防止効
果、又は、磁気特性の調製効果を有するだけでなく、元
素の種類に応じて還元速度を制御する働きを有する場合
等、種々の働きを有するので、必要に応じて組み合わせ
て使用すればよい。この場合の使用量の総量は、前記紡
錘状ゲータイト粒子粉末の全Ｆｅに対して前記焼結防止
剤として使用する希土類元素の化合物との合計量として
好ましくは１〜４０原子％である。少量では焼結防止の
効果が十分ではなく、多過ぎると金属磁性粒子粉末とし
た場合に飽和磁化が低下するので組み合わせる種類によ
り、最適量を適宜選べばよい。

【００５６】前記焼結防止剤等によってあらかじめ被覆
しておくことにより、粒子及び粒子相互間の焼結が防止
され、紡錘状ゲータイト粒子の粒子形状及び軸比をより
一層保持継承した紡錘状ヘマタイト粒子粉末を得ること
ができ、これによって、前記形状等を保持継承し、個々
に独立した鉄を主成分とする紡錘状金属磁性粒子粉末が
得られやすくなる。

【００５７】前記焼結防止剤を被覆処理した本発明に係
る紡錘状ゲータイト粒子粉末を、非還元性雰囲気下にお
いて４００〜８５０℃の範囲内において加熱処理を行っ
て紡錘状ヘマタイト粒子粉末を得ることができる。

【００５８】また、Ｎａ₂ ＳＯ₄ といった不純物塩の除
去のために加熱処理後のヘマタイトを洗浄してもよい。
この場合において、被覆された焼結防止剤が溶出しない
条件で洗浄を行うことにより、不要な不純物の除去を行
うことが好ましい。具体的には、陽イオン性不純物の除
去にはｐＨを上げて行い、陰イオン性不純物の除去に
は、ｐＨを下げることでより効率的に洗浄することがで
きる。

【００５９】前記焼結防止剤で被覆処理を施した本発明
に係る紡錘状ゲータイト粒子粉末は、そのまま還元して
も目的とする鉄を主成分とする紡錘状金属磁性粒子粉末
を得ることができるが、磁気特性、粉体特性のコントロ
ール及び形状のコントロールの為には、常法により、還
元に先立って、あらかじめ、非還元性ガス雰囲気中にお
いて加熱処理を施しておくことが好ましい。

【００６０】非還元性ガス雰囲気としては、空気、酸素
ガス、窒素ガス等から選択される一種以上のガス流下と
することができる。加熱処理温度は、４００〜８５０℃
の範囲で行うことができ、該加熱処理温度は、紡錘状ゲ
ータイト粒子の被覆処理に用いた化合物の種類に応じて
適宜選択することがより好ましい。８５０℃を越える場
合には、粒子の変形と粒子及び粒子相互間の焼結を引き
起こしてしまう。

【００６１】前記加熱還元の温度範囲は、４００〜７０
０℃が好ましい。４００℃未満である場合には、還元反
応の進行が遅く、長時間を要する。また、７００℃を越
える場合には、還元反応が急激に進行して粒子の変形
と、粒子及び粒子相互間の焼結を引き起こしてしまう。

【００６２】前記加熱還元後の鉄を主成分とする紡錘状
金属磁性粒子粉末は周知の方法、例えば、トルエン等の
有機溶剤中に浸漬する方法及び還元後の鉄を主成分とす
る紡錘状金属磁性粒子粉末の雰囲気を一旦不活性ガスに
置換した後、不活性ガス中の酸素含有量を徐々に増加さ
せながら最終的に空気とする方法、又は、酸素と水蒸気
を混合したガスを使用して徐酸化する方法等により空気
中に取り出すことができる。

【００６３】次に、本発明に係る紡錘状ゲータイト粒子
粉末を出発原料として得られる鉄を主成分とする紡錘状
金属磁性粒子粉末について述べる。

【００６４】前記鉄を主成分とする紡錘状金属磁性粒子
粉末を構成する粒子の形状は紡錘状である。

【００６５】前記鉄を主成分とする紡錘状金属磁性粒子
粉末は、平均長軸径が０．０５〜０．１８μｍ、好まし
くは０．０５〜０．１６μｍであり、サイズ分布（標準
偏差／平均長軸径）が０．２０以下である。また、平均
短軸径が０．０１０〜０．０２０μｍ、好ましくは０．
０１０〜０．０１８μｍである。また、軸比（長軸径／
短軸径）が４〜９である。

【００６６】前記鉄を主成分とする紡錘状金属磁性粒子
粉末は、ＢＥＴ比表面積が３５〜６５ｍ² ／ｇ、好まし
くは４０〜６０ｍ² ／ｇである。

【００６７】前記鉄を主成分とする紡錘状金属磁性粒子
粉末を構成する粒子は、アルミニウムを全Ｆｅに対して
Ａｌ換算で１〜１５原子％、好ましくは３〜１５原子
％、さらに好ましくは６〜１２原子％含有する。また、
コバルトを全Ｆｅに対してＣｏ換算で１〜４５原子％、
好ましくは１〜４０原子％、さらに好ましくは１〜３５
原子％含有する。また、希土類元素を全Ｆｅに対して希
土類元素換算で１〜１５原子％、好ましくは３〜１２原
子％含有する。

【００６８】前記鉄を主成分とする紡錘状金属磁性粒子
粉末は、保磁力Ｈｃが１８００〜２５００Ｏｅ、好まし
くは１９００〜２５００Ｏｅである。また、飽和磁化σ
ｓが１１０〜１６０ｅｍｕ／ｇ、好ましくは１２０〜１
６０ｅｍｕ／ｇである。

【００６９】前記鉄を主成分とする紡錘状金属磁性粒子
粉末を構成する粒子のＸ線結晶粒径Ｄ₁₁₀ は、１２．０
〜１８．０ｎｍ、好ましくは１３．０〜１７．０ｎｍで
ある。

【００７０】前記鉄を主成分とする紡錘状金属磁性粒子
粉末は、温度６０℃、相対湿度９０％の環境下における
促進経時試験の１週間後における飽和磁化σｓの経時劣
化Δσｓが絶対値として１０％以下、好ましくは５％以
下である。

【００７１】前記鉄を主成分とする紡錘状金属磁性粒子
粉末は、シート特性における角型比（Ｂｒ／Ｂｍ）が
０．８５以上、好ましくは０．８６以上であり、保磁力
分布のシ−トＳＦＤが０．４２以下、好ましくは０．４
０以下、飽和磁束密度Ｂｍの経時劣化ΔＢｍが絶対値と
して８％以下、好ましくは５％以下である。

【００７２】

【発明の実施の形態】本発明の代表的な実施の形態は次
の通りである。

【００７３】粒子粉末を構成する粒子の平均長軸径及び
軸比は、いずれも電子顕微鏡写真から測定した数値の平
均値で示した。

【００７４】粒子粉末の比表面積は、「モノソーブＭＳ
−１１」（カンタクロム（株）製）を使用し、ＢＥＴ法
により測定した値で示した。

【００７５】Ｘ線結晶粒径（ゲータイト粒子のＤ₀₂₀ 及
びＤ₁₁₀ 、鉄を主成分とする金属磁性粒子のＤ₁₁₀ ）
は、Ｘ線回折法で測定される結晶粒子の大きさを、ゲー
タイト粒子の（０２０）結晶面及び（１１０）結晶面、
又は、鉄を主成分とする金属磁性粒子の（１１０）結晶
面のそれぞれに垂直な方向における結晶粒子の厚さを表
したものであり、各結晶面についての回折ピーク曲線か
ら、下記のシェラーの式を用いて計算した値で示したも
のである。

【００７６】Ｄ₁₁₀ ＝Ｋλ／βｃｏｓθ 但し、Ｄ₀₂₀ 又はＤ₁₁₀ のＸ線結晶粒径の測定では、Ｄ
₁₁₀ に代えてＤ₀₂₀ 又はＤ₁₁₀ に置き換えられる。 β＝装置に起因する機械幅を補正した真の回折ピークの
半値幅（ラジアン単位） Ｋ＝シェラー定数（＝０．９） λ＝Ｘ線の波長（Ｆｅ Ｋα線 ０．１９３５ｎｍ） θ＝回折角（（１１０）面の回折ピークに対応）

【００７７】鉄を主成分とする金属磁性粒子粉末の磁気
特性は、「振動試料磁力計ＶＳＭ−３Ｓ−１５」（東英
工業（株）製）を使用し、外部磁場１０ｋＯｅで測定し
た。

【００７８】紡錘状ゲータイト粒子粉末及び鉄を主成分
とする紡錘状金属磁性粒子粉末のＣｏ量、Ａｌ量、希土
類元素量及びその他の金属元素の含有量は、「誘導結合
プラズマ発光分光分析装置ＳＰＳ４０００」（セイコー
電子工業（株）製）を使用し、測定した。

【００７９】シート状試料片は下記の成分を１００ｃｃ
のポリビンに下記の割合で入れた後、ペイントシェーカ
ー（レッドデビル社製）で８時間混合分散を行うことに
より調整した磁性塗料を厚さ２５μｍのポリエチレンテ
レフタートフィルム上にアプリケータを用いて５０μｍ
の厚さに塗布し、次いで、５ｋＧａｕｓｓの磁場中で乾
燥させることにより得た。 ３ｍｍφスチールボール ８００重量部 鉄を主成分とする紡錘状金属磁性粒子粉末 １００重量部 スルホン酸ナトリウム基を有するポリウレタン樹脂 ２０重量部 シクロヘキサノン ８３．３重量部 メチルエチルケトン ８３．３重量部 トルエン ８３．３重量部 得られたシート状試料片について磁気特性を測定した。

【００８０】粉体の飽和磁化値σｓの酸化安定性の評価
であるΔσｓ及びシートの飽和磁束密度Ｂｍの酸化安定
性の評価であるΔＢｍは、温度６０℃、相対湿度９０％
の恒温槽に粉体又はシート状試料片を一週間静置する促
進経時試験の後、粉体の飽和磁化値及びシートの飽和磁
束密度をそれぞれ測定し、試験開始前のσｓ及びＢｍと
促進経時試験一週間後のσｓ’及びＢｍ’との差（絶対
値）をΔσｓ、ΔＢｍとしてそれぞれ算出した。

【００８１】炭酸ナトリウム２５ｍｏｌと、水酸化ナト
リウム水溶液を１８ｍｏｌ（混合アルカリに対し水酸化
ナトリウムは規定換算で２６．５ｍｏｌ％に該当す
る。）を含む混合アルカリ水溶液３０ｌを気泡塔の中に
投入し、窒素ガスを空塔速度２．２１ｃｍ／ｓで通気し
ながら４７℃に調整した。次いでＦｅ²⁺として２０ｍｏ
ｌを含む硫酸第一鉄水溶液２０ｌ（硫酸第一鉄に対し混
合アルカリ水溶液は規定換算で１．７当量に該当す
る。）にあらかじめＡｌ³⁺２．０ｍｏｌを含む硫酸アル
ミニウム水溶液（全Ｆｅに対しＡｌ換算で１０原子％に
該当する。）を添加しておき、これを気泡塔中に投入し
て３００分間熟成した後、Ｃｏ²⁺２．０ｍｏｌを含む硫
酸コバルト水溶液２ｌ（全Ｆｅに対しＣｏ換算で１０原
子％に該当する。）を添加し、空気を空塔速度１．９９
ｃｍ／ｓで通気して酸化反応を行った後、フィルタープ
レスで電気伝導度６０μＳまで水洗を行ってプレスケー
キとした。

【００８２】前記ケーキの一部を常法により乾燥、粉砕
を行って得られたゲータイト粒子粉末は粒子形状は図１
の透過型電子顕微鏡写真に示されるように紡錘状を呈し
ており、ＢＥＴ比表面積が１１０．５ｍ² ／ｇ、平均長
軸径が０．１２８μｍ、σ（標準偏差）が０．０２４８
μｍ、サイズ分布（標準偏差／長軸径）が０．１９４、
平均短軸径が０．０１４９μｍ、軸比が８．６で樹枝状
粒子が全く存在していないものであり、Ｄ₀₂₀ が１７．
６ｎｍ、Ｄ₁₁₀ が１１．４ｎｍ、Ｄ₀₂₀ ／Ｄ₁₁₀ が１．
５４で、Ｆｅが４８．２重量％、コバルトが５．０８重
量％、アルミニウムが２．３２重量％であり、コバルト
の含有量が全Ｆｅに対してＣｏ換算で１０原子％、アル
ミニウム含有量が全Ｆｅに対してＡｌ換算で１０原子％
であった。

【００８３】次いで、得られた紡錘状ゲータイト粒子粉
末１０００ｇ（Ｆｅとして８．６８ｍｏｌ）を含有する
プレスケーキを４０ｌの水中に十分分散させた後、２６
６ｇの硝酸イットリウム６水塩を含む硝酸イットリウム
水溶液２ｌ（前記ゲータイト粒子粉末中の全Ｆｅに対し
Ｙとして８原子％に該当する。）と４３５ｇの酢酸コバ
ルト４水塩を含む酢酸コバルト水溶液４ｌを添加、攪拌
し、次いで濃度２５．０重量％の炭酸ナトリウム水溶液
を沈澱剤として添加してｐＨ９．５に調整した後、フィ
ルタープレスで水洗し、得られたプレスケーキを圧縮成
型機を用いて孔径３ｍｍの成型板で押し出し成型して１
２０℃で乾燥してイットリウム化合物及びコバルト化合
物が被覆されたゲータイト粒子粉末を得た。得られたゲ
ータイト粒子粉末中のコバルトの含有量は全Ｆｅに対し
てＣｏ換算で２５原子％、アルミニウムの含有量は全Ｆ
ｅに対してＡｌ換算で１０原子％、Ｙの含有量は全Ｆｅ
に対してＹ換算で８原子％であった。また、Ｙは最外層
部分にのみ存在していた。

【００８４】上記イットリウム化合物及びコバルト化合
物が被覆された紡錘状ゲータイト粒子粉末を空気中６０
０℃で加熱脱水してイットリウム化合物及びコバルト化
合物からなる最外層を有する紡錘状ヘマタイト粒子から
なる紡錘状ヘマタイト粒子粉末を得た。

【００８５】このイットリウム化合物及びコバルト化合
物からなる最外層を有する紡錘状ヘマタイト粒子粉末１
００ｇを内径７２ｍｍの固定層還元装置に投入し、毎分
３５ｌのＨ₂ ガスを通気し、還元温度６００℃で加熱還
元した後、窒素ガスに切り替えて８０℃まで冷却し、次
いで、水蒸気を通気しながら酸素分圧を徐々に増加させ
て空気と同じ比率として粒子表面に安定な酸化被膜を形
成した。

【００８６】得られたコバルト、アルミニウム及びＹを
含有する鉄を主成分とする金属磁性粒子粉末は、図２の
透過型電子顕微鏡写真に示されるように平均長軸径０．
１０２μｍ、σ（標準偏差）０．０１５７μｍ、サイズ
分布（標準偏差／長軸径）が０．１５４、平均短軸径
０．０１２８μｍ、軸比８．０、ＢＥＴ比表面積が４
８．２ｍ² ／ｇ、Ｘ線結晶粒径のＤ₁₁₀ が１５．７ｎｍ
の粒子からなり、紡錘形状で粒度が均斉で樹枝状粒子の
少ないものであった。また、該粒子中のコバルトの含有
量は全Ｆｅに対してＣｏ換算で２５原子％、アルミニウ
ムの含有量は全Ｆｅに対してＡｌ換算で１０原子％、Ｙ
の含有量は全Ｆｅに対してＹ換算で８原子％であった。
また、この金属磁性粒子粉末の磁気特性は、保磁力Ｈｃ
が２２７４Ｏｅと高いものであり、飽和磁化σｓが１４
１．３ｅｍｕ／ｇ、角形比（σｒ／σｓ）が０．５４
１、飽和磁化の酸化安定性Δσｓが絶対値として３．２
％（実測値−３．２％）であり、シート特性は、シート
Ｈｃが２３２６Ｏｅ、シート角形比（Ｂｒ／Ｂｍ）が
０．８６８、シートＳＦＤが０．３５４、ΔＢｍが２．
０％であった。

【００８７】

【作用】従来、鉄を主成分とする金属磁性粒子粉末の出
発原料としてのゲータイト粒子の形状等を改善するため
に、種々の金属塩の添加が試みられてきた。そのなかで
もコバルトは、金属磁性粒子粉末としたときに鉄との固
溶を形成し、磁化を大きくし、その保磁力Ｈｃを高める
働きがあり、また酸化安定性にも寄与することが知られ
ている。またアルミニウムは、金属磁性粒子とする場合
に焼結防止に寄与し、形状保持性に優れており、さらに
金属磁性粒子を用いた媒体に一般的に使用されるスルホ
ン酸ナトリウムを官能基として有する結合剤樹脂への分
散性が向上することが知られている。

【００８８】また、ゲータイト粒子の生成反応におい
て、炭酸アルカリと水酸化アルカリを併用し、コバルト
を固溶させた場合には微粒子が得られるとともに粒子の
短軸方向の粒径が小さいことに起因して、軸比も適度に
大きいゲータイト粒子が得られることが知られている。
また、アルミニウムには結晶成長制御効果があり添加時
期や添加量によって軸比が大きく異なることが知られて
いる。しかしながら、紡錘状であり、微粒子であって軸
比を適度に保ち、粒度分布に優れ、且つ、効果的にコバ
ルト及びアルミニウムを多量にゲータイト粒子中に含有
させる方法は知られていない。

【００８９】そこで、本発明者は、鋭意検討を重ねた結
果、軸比の低下を招くことなく、コバルト及びアルミニ
ウムを粒子内に均一に固溶させたゲータイト粒子からな
る紡錘状ゲータイト粒子粉末を得るには、コバルト、ア
ルミニウムの添加時期について、アルミニウム化合物を
原料である第一鉄塩水溶液又は混合アルカリ溶液のいず
れかに添加しておき、熟成期間経過後、直ちに第一鉄含
有沈澱物を含む水懸濁液中にコバルト化合物を添加する
ことによって、多量のアルミニウムを添加しても軸比の
低下を招くことなく、微粒子であって軸比を適度に保
ち、粒度分布に優れ、且つ、効果的に多量のコバルト及
びアルミニウムを含有させたゲータイト粒子からなる紡
錘状ゲータイト粒子粉末を得ることができることを見出
した。

【００９０】本発明者は、軸比の低下を招くことなく、
コバルト及びアルミニウムを粒子内に均一に固溶させた
ゲータイト粒子からなる紡錘状ゲータイト粒子粉末を得
ることができた理由として、以下のように考えている。
即ち、最初のアルミニウム化合物の添加はその添加に伴
う高粘度化に起因して生成するゲータイト粒子の粗大
化、あるいは短軸方向への成長促進に作用するものと考
えられるが、熟成期間経過後、直ちにコバルト化合物の
添加を行うことによって前記アルミニウム化合物の添加
による高粘度化を抑制して、ゲータイト粒子の微粒子
化、及び、短軸方向への成長の抑制効果が得られ、最適
の軸比を有し、しかもコバルト及びアルミニウムを粒子
内に均一に固溶させたゲータイト粒子からなる紡錘状ゲ
ータイト粒子粉末が生成できるものと考えている。

【００９１】また、コバルト化合物の添加時期を熟成期
間経過後、直ちに行う場合以外とした場合、例えば、熟
成期間中にコバルト化合物の添加を行った場合には、熟
成中にコバルト、アルミニウムが同時に存在することと
なり、後出比較例６に示す通り、ゲータイト粒子以外の
微小異物が生成してゲータイト単相が得られない。

【００９２】なお、本発明に係る紡錘状ゲータイト粒子
粉末を構成する粒子のＸ線結晶粒径Ｄ₀₂₀ ／Ｄ₁₁₀ が特
定範囲にあって、しかもコバルト、アルミニウムを粒子
中に均一に固溶していることにより、当該紡錘状ゲータ
イト粒子粉末を出発原料として加熱還元して得られる鉄
を主成分とする紡錘状金属磁性粒子粉末は、粒度分布に
優れ、樹枝状粒子が混在しておらず、適切な粒子形状と
軸比を有しており、しかも、高い保磁力、大きな飽和磁
化と優れた酸化安定性を兼ね備えたものであり、当該鉄
を主成分とする金属磁性粒子粉末とスルホン酸ナトリウ
ムを官能基として有する結合剤樹脂とによりシート化を
行った場合、良好な角型比（Ｂｒ／Ｂｍ）及びシートＳ
ＦＤ（保磁力分布）を得ることができる。

【００９３】

【実施例】次に、実施例並びに比較例を挙げる。

【００９４】実施例１〜５、比較例１〜１１； ＜紡錘状ゲータイト粒子粉末の製造＞ 実施例１〜５、比較例１〜１１ 紡錘状ゲータイト粒子粉末の生成条件を表１に示すよう
に種々変化させた以外は、前記本発明の実施の形態と同
様にして紡錘状ゲータイト粒子粉末を得た。得られた紡
錘状ゲータイト粒子粉末の諸特性を表２に示す。図３に
実施例２によって得られたゲータイト粒子粉末の粒子形
態を示す電子顕微鏡写真を示した。図４に比較例３によ
って得られたゲータイト粒子粉末等の粒子形態を示す電
子顕微鏡写真を示した。

【００９５】比較例４ ゲータイト粒子の生成反応時において添加するコバルト
化合物の添加時期を第一鉄塩水溶液とし、アルミニウム
化合物の添加時期を熟成期間経過後、直ちに行うことと
した以外は実施の形態と同様にしてゲータイト粒子粉末
の生成反応を行った。得られたゲータイト粒子粉末は、
超微粒子化しているものであった。図５に比較例４によ
って得られたゲータイト粒子粉末の粒子形態を示す電子
顕微鏡写真を示した。

【００９６】比較例５ ゲータイト粒子の生成反応時において添加するコバルト
化合物の添加時期及びアルミニウム化合物の添加時期を
いずれも熟成期間経過後、直ちに行うこととした以外は
実施の形態と同様にしてゲータイト粒子粉末の生成反応
を行った。得られたゲータイト粒子粉末は、超微粒子化
しているものであった。

【００９７】比較例６ ゲータイト粒子の生成反応時において添加するコバルト
化合物の添加時期を熟成期間５時間中、熟成開始から３
時間後とした以外は実施の形態と同様にしてゲータイト
粒子粉末の生成反応を行った。得られたゲータイト粒子
粉末は、微小異物が生じてゲータイト単相が得られなか
った。図６に比較例６によって得られたゲータイト粒子
粉末等の粒子形態を示す電子顕微鏡写真を示した。

【００９８】

【表１】

【００９９】

【表２】

【０１００】＜鉄を主成分とする金属磁性粒子粉末の製
造＞ 実施例１、２、比較例４、５、８ 被処理粒子の種類、焼結防止処理に用いる被覆物の種類
及び添加量、加熱温度、加熱還元工程における還元温度
を種々変化させた以外は本発明の実施の形態と同様の方
法で鉄を主成分とする金属磁性粒子粉末を得た。この時
の加熱脱水温度、加熱還元条件を表３に、得られた鉄を
主成分とする金属磁性粒子粉末の諸特性を表４に示す。

【０１０１】

【表３】

【０１０２】

【表４】

【０１０３】図７に実施例２で得られた鉄を主成分とす
る金属磁性粒子粉末の粒子形態を示す透過型電子顕微鏡
写真を示した。図８に比較例４で得られた鉄を主成分と
する金属磁性粒子粉末の粒子形態を示す透過型電子顕微
鏡写真を示した。

【０１０４】

【発明の効果】本発明に係る紡錘状ゲータイト粒子粉末
は、微粒子であってサイズ分布が良好であり、樹枝状粒
子が混在しておらず、しかも、適切な粒子形状を有して
いる粒子からなることから該紡錘状ゲータイト粒子粉末
を出発原料として加熱還元することにより、前出実施例
に示した通り、微粒子であってサイズ分布が良好であ
り、樹枝状粒子が混在しておらず、しかも、適切な粒子
形状を有している粒子からなるので、高い保磁力、大き
な飽和磁化値と優れた酸化安定性を有しており、結合剤
樹脂への分散性が良好なことによりシートにおける角型
比（Ｂｒ／Ｂｍ）が良好であることから高記録密度、高
感度、高出力用磁性粒子粉末として好適である鉄を主成
分とする紡錘状金属磁性粒子粉末を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 発明の実施の形態で得られた紡錘状ゲータイ
ト粒子の粒子形状を示す透過型電子顕微鏡写真（５００
００倍）

【図２】 発明の実施の形態で得られた鉄を主成分とす
る紡錘状金属磁性粒子の粒子形状を示す透過型電子顕微
鏡写真（５００００倍）

【図３】 実施例２で得られた紡錘状ゲータイト粒子の
粒子形状を示す透過型電子顕微鏡写真（５００００倍）

【図４】 比較例３で得られた紡錘状ゲータイト粒子等
の粒子形状を示す透過型電子顕微鏡写真（５００００
倍）

【図５】 比較例４で得られた紡錘状ゲータイト粒子の
粒子形状を示す透過型電子顕微鏡写真（５００００倍）

【図６】 比較例６で得られた紡錘状ゲータイト粒子等
の粒子形状を示す透過型電子顕微鏡写真（５００００
倍）

【図７】 実施例２で得られた鉄を主成分とする紡錘状
金属磁性粒子の粒子形状を示す透過型電子顕微鏡写真
（５００００倍）

【図８】 比較例４で得られた鉄を主成分とする紡錘状
金属磁性粒子の粒子形状を示す透過型電子顕微鏡写真
（５００００倍）

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 コバルトを全Ｆｅに対してＣｏ換算で１
   〜２０原子％の範囲で均一に含有するとともにアルミニ
   ウムを全Ｆｅに対してＡｌ換算で１〜１５原子％の範囲
   で均一に含有しており、且つ、Ｘ線結晶粒径比Ｄ₀₂₀ ／
   Ｄ₁₁₀ が１．０以上２．０未満の範囲である紡錘状ゲー
   タイト粒子からなる粉末であって平均長軸径が０．０５
   〜０．２０μｍ、平均短軸径が０．０１０〜０．０２０
   μｍ、平均軸比（長軸径／短軸径）が４〜１０であるこ
   とを特徴とする紡錘状ゲータイト粒子粉末。
2. 【請求項２】 紡錘状ゲータイト粒子中に含有するコバ
   ルトとアルミニウムの含有量の合計が全Ｆｅに対してＣ
   ｏ換算及びＡｌ換算の合計で２〜２３原子％の範囲であ
   り、且つ、コバルトの含有量がアルミニウムの含有量と
   同じか又はそれを越えるものである請求項１記載の紡錘
   状ゲータイト粒子粉末。
3. 【請求項３】 炭酸アルカリ水溶液と水酸化アルカリ水
   溶液との混合アルカリ水溶液と第一鉄塩水溶液とを反応
   させて得られる第一鉄含有沈殿物を含む水懸濁液を非酸
   化性雰囲気下において３０〜３００分間熟成させた後に
   該水懸濁液中に酸素含有ガスを通気して酸化反応によっ
   て紡錘状ゲータイト粒子を生成させるにあたり、アルミ
   ニウム化合物としてアルミニウムの正塩を用いる場合に
   は前記第一鉄塩水溶液中に、アルミニウム化合物として
   アルミン酸塩を用いる場合には前記混合アルカリ中に、
   当該水懸濁液中の全Ｆｅに対しＡｌ換算で１〜１５原子
   ％のアルミニウム化合物を添加しておき、前記熟成期間
   経過後、直ちに第一鉄含有沈澱物を含む水懸濁液中にコ
   バルト化合物を該水懸濁液中の全Ｆｅに対しＣｏ換算で
   １〜２０原子％の範囲で添加することを特徴とする紡錘
   状ゲータイト粒子粉末の製造法。
4. 【請求項４】 コバルト化合物とアルミニウム化合物の
   添加量の合計が全Ｆｅに対してＣｏ換算及びＡｌ換算の
   合計で２〜２３原子％の範囲であり、且つ、コバルト化
   合物の添加量がアルミニウム化合物の添加量と同じか又
   はそれを越えるものである請求項３記載の紡錘状ゲータ
   イト粒子粉末の製造法。