JPS61130407A - 金属磁性粉末の製造法 - Google Patents

金属磁性粉末の製造法

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JPS61130407A
JPS61130407A JP25161484A JP25161484A JPS61130407A JP S61130407 A JPS61130407 A JP S61130407A JP 25161484 A JP25161484 A JP 25161484A JP 25161484 A JP25161484 A JP 25161484A JP S61130407 A JPS61130407 A JP S61130407A
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JP
Japan
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iron
hydroxide
ferric
salt
soln
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JP25161484A
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English (en)
Inventor
Kyoji Odan
恭二 大段
Yasuo Bando
坂東 康夫
Mizuho Oda
水穂 小田
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Ube Corp
Original Assignee
Ube Industries Ltd
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Publication date
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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、第二鉄塩から磁気記録用材料に使用する金属
磁性粉末を製造する方法に関する。
更に詳しくは1本発明は1粒度分布幅が狭く1分散性、
酸化安定性、磁気特性などのすぐれた鉄を主体とする強
磁性の金属磁性粉末の製法に関する。
〔従来の技術〕
従来、磁気記録用材料としては、針状形を有するγ−F
e2O3かFe3O4などの酸化鉄あるいは、これらに
コバルトを被着したものがある。しかしながら、最近の
磁気記録の高密度化の要請に応じるには鉄を主成分とす
る強磁性金楓粉末が求められている。
針状晶強磁性鉄粉に要求される性能としては。
針状性が良好であること1粒度分布幅が狭いこと。
磁気特性が充分であること1分散性が良好であること、
酸化安定性が良好であること、比表面積が最適であるこ
となどのあらゆる特性の総合結果が優れていることが要
求される。
針状晶の強磁性鉄粉の製造方法は種々の方法が知られて
いるが、工業的に主に行なわれているのは、針状のオキ
シ水酸化鉄を還元する乾式還元法である。オキ7水酸化
鉄を還元して針状晶の強磁性鉄粉を製造する方法として
は、既にいくつかの方法が提案されている。しかしなが
ら、これらの技術では磁気特性、比表面積、電子顕微鏡
写真で観察される形状や粒度分布、酸化安定性など種々
の評価法で評価した場合、これらの特性は充分とは言え
ない。一般的公知の技術処方で得られるオキシ水酸化鉄
を還元処理して得られた金属磁性粉の電子顕微鏡写真で
は、焼結部分がみられたり。
ま尼粒度分布も広く、テープにしても高い特性を示さな
いのが現状である。また、酸化安定性についても不充分
で、60℃−901bRHの条件下でのテストでも飽和
磁化量(σθ)の低下も大きい。
〔発明が解決しようとする問題点〕
本発明は2粒度分布幅が狭く1分散性、酸化安定性、磁
気特性などがいずれもすぐれた鉄を主体とする強磁性の
金属磁性粉末の製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、水酸化アルカリ水溶液に、第二鉄塩および少
量の亜鉛塩の水溶液を加え150℃以下の温度で反応さ
せて水酸化亜鉛を含有する水酸化第二鉄スラリを得、該
スラリを熟成して水酸化第二鉄をオキシ水酸化鉄にした
後、銅、ニッケル。
コバルトおよびクロムよりなる群から選択された金属塩
をオキシ水酸化鉄に被着させて還元または加熱、還元処
理することを特徴とする鉄を主体とする金属磁性粉末の
製造法に関するものである。
本発明において第二鉄塩としては塩化第二鉄。
硝酸第二鉄、硫酸第二鉄などが挙けられ、これらは水溶
液として使用される。また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、水酸化リチウム、水酸
化セシウムなどが挙げられ。
水酸化アルカリも水溶液として使用される。また亜鉛塩
としては、塩化亜鉛、硝酸亜鉛などの水溶性亜鉛化合物
を挙げることができ、亜鉛塩は第二鉄塩水溶液に溶解さ
せて使用しても、亜鉛塩をあらかじめ水に溶解させて使
用してもよい。
亜鉛塩の使用量は、該金属原子換算で鉄原子に対して2
〜10原子チ、好ましくは3〜8原子チになるようにす
るのが好適である。使用量があまり少ないとオキシ水酸
化鉄粒子の針状性をよくする効果が十分でなく、m比は
3〜7程度であり。
またあまり多いと添加効果が認められず、コロイド状物
が生成して粒子の凝集が生じたりするので。
最終的に得られる金属磁性粉末粒子の針状性をよくシ、
枝分れした粒子や凝集した粒子の生成を抑えるうえでは
前記範囲の量にするのがよい。
水酸化アルカリ水溶液に、第二鉄塩および少量の亜鉛塩
の水浴液を加えて反応させるにあたっては水酸化アルカ
リを過剰にして反応させるのがよく、一般にはpH10
以上のアルカリ領域で反応させるのが適当であるが1反
応温度は50℃よりも高くすると0.5μm以上にも粒
子が長大化するので50℃以下にする必要がある。水酸
化亜鉛を含有する水酸化第二鉄スラリを得る際の反応温
度が低いほどオキシ水酸化鉄粒子さらには金属磁性粉末
粒子が小さくなるが、極度に低くするのは経済的ではな
いので、普通には50℃以下、特には5〜40℃の温度
が好適に採用される。
本発明において、水酸化亜鉛を含有する水酸化第二鉄の
スラリは、これを熟成させる。熟成によって水酸化第二
鉄をオキシ水酸化鉄にすることができる。熟成温度は、
30〜90’C,好ましくは30〜70℃がよく、水酸
化第二鉄を生成させる際の温度よシも若干高い温度、一
般には20”C程度以上高い温度であることが望ましい
。熟成時間は、2〜3時間程度でもよいが、一般には4
〜6時間程度で十分である。熟成は攪拌下に行っても単
に静置する方法で行ってもよい。熟成温度が低すぎたり
高すぎたりすると、また熟成時間が短かすぎたりすると
、針状性の悪いオキシ水酸化鉄が生成したシ、再現性が
悪くなったりしやすい。
熟成によって生成させた針状オキシ水酸化鉄は。
従来公知の通常の操作1例えば水洗、ろ過などの操作に
よって分離し、銅、ニッケル、コバルトおよびクロムよ
りなる群から選択された金属塩をオキシ水酸化鉄に被着
させる方法によるのが好ましい。
銅、ニッケル、コバルトおよびクロムよりなる群から選
択された金属塩を被着させるにあたっては、一般には分
離したオキシ水酸化鉄のpHを酢酸の如き有機酸で処理
して5以下にし、金属塩の水溶液中に分散させる方法を
採用するのが適当である。まだ分散後、ケイ酸ナトリウ
ムの如きケイ酸塩を添加すると、従来知られている焼結
防止剤としての効果とともに金属塩の被着をよりよくす
ることができる利点があるので1分散後にケイ酸塩を加
えるのが好適である。その際必要に応じて水酸化ナトリ
ウム等のアルカリを加えてpHを10以上にするのが望
ましい。
被着させる金属塩は、1種でも複数種でもよく。
特にニッケル塩を被着させておくと磁気特性、クロム塩
を被着させておくと酸化安定性の向上効果が大きい。し
かし金属磁性粉末の性能を総合的に高めるため釦は銅、
ニッケル、コバルトおよびクロムの各金属塩を被着させ
ておくのが好ましい。
金属塩の被着量は、用いた金属塩の量よシも若干少なく
なるが、その全量が鉄原子に対して金属原子換算で5原
子チ以下、好ましくは0.1〜4原子チにするのが適当
であるが、ニッケルは5原子チ以内、クロムは1原子チ
以内、コバルトは6原子チ以内、銅は2原子チ以内にす
るのが望ましい。
金属塩としては一般に前記金塊の硝酸塩、塩酸塩。
硫酸塩などが使用される。オキシ水酸化鉄を金属塩の水
溶液に分散させて金属塩を被着させたオキシ水酸化鉄は
1通常の方法で水洗、ろ過、乾燥等の操作で回収する。
金属塩を被着させたオキシ水酸化鉄は、還元または加熱
、還元処理すると、鉄を主体とした目的とする金属磁性
粉末が得られる。
還元処理は、還元性ガス雰囲気下に、一般に水素、水素
と窒素との混合ガス等の雰囲気下に300〜500℃の
温度で行うのが適当である。また還元処理にさきだって
加熱処理する際は、酸素含有ガス雰囲気下に、一般には
空気雰囲気下に300〜750℃の温度で行うのが適当
である。
〔実施例〕
実施例1 塩化第二鉄(FeC43H6H20〕3000 fと(
llfi:酸亜鉛(ZnSO4−7H20:) 160
 f (Feに対するZnは5原子%)を純水に溶解さ
せて60tとした溶液を8℃に冷却した。この溶液を、
純水12otに水酸化ナトリウム(Na0H)4500
 fを溶解させ8゛Cに冷却した水酸化ナトリウム水溶
液中に。
徐々に加えて10℃で水酸化亜鉛を含む水酸化第二鉄を
生成させ、スラリ温度を50″Cに上けて5時間放置し
て熟成し、オキシ水酸化鉄を生成させた。
次いで上澄液を除去し、沈殿物(オキシ水酸化鉄)を水
洗した後、酢酸でpH3に調製し、硫酸ニッケル87.
6 ? (Feに対するNiは3原子%)および硝酸ク
ロム22.29 (F’sに対するOrは0.5原子%
)を純水に溶解させた溶液中に分散させた。
次いで、IN−水酸化ナトリウム水溶液にてpHを10
に調節し、ケイ酸ナトリウム2007を純水に溶解させ
て滴下した後、酢酸を用いてpH8に調節した。上澄液
を除去後、水洗、ろ過、乾燥してオキシ水酸化鉄粉末を
得た。
オキシ水酸化鉄粉末は、これを空気雰囲気下に650℃
で1時間アニール処理した後、水素ガス雰囲気下に45
0℃で6時間還元処理して鉄を主体とする金属磁性粉末
を得た。
得られた金属磁性粉末は、透過型電子顕微鏡(TKM)
で粒子形状を観察した。TKM写真によると1粒子50
本の平均粒子長(長軸)は0.28μmで1粒子30本
はすべて0.25〜0.31μm(長軸)の範囲の均斉
のとれたものであった。また比表面積(SA)は49.
8 rr?/ fであった。次に、撮動試料型磁力計(
vsM)で磁気特性を測定した結果、保磁力(Ha)は
14560eで飽和磁化(σ8)は138 emu/ 
fであった。
また、塗料化後の分散性を調べるために、金塊磁性粉2
0部(重量部、以下間&)、メチルエチルケトン26.
7部、メチルイソブチルケトン26.7部、シクロヘキ
サノン 26.7 部、  コロネー) L O,8部
V A () H2,7部、ポリウレタン4部、ステア
リン酸0.8部、レシチン0.5部の組成でインク化し
サンドミルで分散後、塗膜を行ない5 KOe  磁場
で配向して、角型比(SR)および配向比(OR)を求
めた。その結果、 SRo、78. OR1,75であ
った。また、酸化安定性の測定は、60℃−90%RH
条件下で金属磁性粉末を1週間放置し、飽和磁化(σθ
)の低下率を調べる方法で行ったところ14.3チであ
った。
金属磁性粉末とシートの磁気特性、TKMによる金属磁
性粉末の粒子形状、比表面積および酸化安定性などの測
定結果を第1表に示す。
実施例2〜7 実施例1の硫酸亜鉛の使用量を鉄原子に対して亜鉛原子
換算で5原子チにかえ、水酸化第二鉄を生成させる際の
温度を20℃にかえ、熟成時間を10時間にかえた(実
施例2)、実施例1の熟成時間を10時間にかえ、また
硫酸ニッケルおよび硝酸クロムとともに硫酸コバルトを
使用して金属原子換算でこれらを鉄原子に対してニッケ
ル1原子チ、クロム0.3原子チおよびコバルト1原子
チの量で用いた(実施例3)、実施例1の使用量を鉄原
子に対して亜鉛原子換算でろ原子チにかえ。
熟成時間を20時間にかえ、硫酸ニッケルおよび硝酸ク
ロムとともに硫酸鋼を使用して金属原子換算でこれらを
鉄原子に対してニッケル1原子係。
クロム0.5原子チおよび銅0.5原子チの量で用い。
また還元処理温度を420’Cにかえた(実施例4)。
実施例1の水酸化第二鉄を生成させる際の温度を20℃
にかえ、熟成時間を10時間にかえ、硫酸ニッケルおよ
び硝酸クロムとともに硫酸銅を使用して金属原子換算で
これらを鉄原子に対してニッケル2原子チ、クロム0.
3原子チおよび銅1原子係の量で用い、また還元処理温
度を420℃にかえた(実施例5)、実施例1の硫酸亜
鉛の使用量を鉄原子に対して亜鉛原子換算で4原子チに
かえ。
硫酸ニッケルおよび硝酸クロムとともに硫酸銅を使用し
て金属原子換算でこれらをニッケル1原子チ、クロム0
.5原子チおよび銅0.5原子チの量で用い、また還元
処理温度を470℃にかえた(実施例6)、実施例1の
硫酸ニッケルおよび硝酸クロムとともに硫酸コバルトお
よび硫酸銅を使用して金属原子換算でこれらを鉄原子に
対してニッケル1原子チ、クロム0.2原子チ、コバル
ト0.5原子チおよび銅0.5原子チの量で用い、また
還元処理温度を480℃にかえた(実施例7)、ほかは
実施例1と同様にして鉄を主体とする金属磁性粉末を得
た。
得られた金属磁性粉末の測定結果は第1表に示す。なお
実施例2〜7で得られた金属磁性粉末は。
いずれの例においても実施例1と同様に均斉のとれた粒
度分布幅の狭いものであった。
比較例1〜3 実施例1において、硫酸亜鉛を使用しなかった(比較例
1)、水酸化第二鉄スラリを生成させる際の温度を10
℃から60℃にかえた(比較例2)および硫酸ニッケル
と硝酸クロムを使用しなかった(比較例3)ほかは、実
施例1と同様にして鉄を主体とする金属磁性粉末を得た
得られた金属磁性粉末の測定結果は第1表に示す。
〔発明の効果〕
本発明によると1分散性(/−ト特性)、酸化安定性、
磁気特性などが総合的にすぐれ、適度の比表面積を有す
る粒度分布幅の狭い均斉のとれた針状晶の鉄を主体とす
る金属磁性粉末が得られる。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)水酸化アルカリ水溶液に、第二鉄塩および少量の
    亜鉛塩の水溶液を加え、50℃以下の温度で反応させて
    水酸化亜鉛を含有する水酸化第二鉄スラリを得、該スラ
    リを熟成して水酸化第二鉄をオキシ水酸化鉄にした後、
    銅、ニッケル、コバルトおよびクロムよりなる群から選
    択された金属塩をオキシ水酸化鉄に被着させて還元また
    は加熱、還元処理することを特徴とする鉄を主体とする
    金属磁性粉末の製造法。
  2. (2)亜鉛塩の使用量が、鉄原子に対して亜鉛原子換算
    で2〜10原子%である特許請求の範囲第1項記載の金
    属磁性粉末の製造法。
JP25161484A 1984-11-30 1984-11-30 金属磁性粉末の製造法 Pending JPS61130407A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006028637A (ja) * 2004-06-14 2006-02-02 Sumitomo Metal Mining Co Ltd 銀微粒子コロイド分散液、銀膜形成用塗布液とその製造方法、及び銀膜
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