JPS61196502A - 磁性素材及びその製造方法 - Google Patents

磁性素材及びその製造方法

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JPS61196502A
JPS61196502A JP60036533A JP3653385A JPS61196502A JP S61196502 A JPS61196502 A JP S61196502A JP 60036533 A JP60036533 A JP 60036533A JP 3653385 A JP3653385 A JP 3653385A JP S61196502 A JPS61196502 A JP S61196502A
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Japan
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gas
iron
iron carbide
magnetic
ferromagnetic
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JP60036533A
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English (en)
Inventor
Kazufuyu Sudou
須藤 和冬
Kimiteru Tagawa
公照 田川
Shigeo Koba
繁夫 木場
Kazufumi Oshima
一史 大島
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Mitsui Toatsu Chemicals Inc
Original Assignee
Mitsui Toatsu Chemicals Inc
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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、磁性素材及びその製造方法に関する。
該素材は音声及び映像を主対象とした高密度記録に適し
た磁気記録媒体に於ける磁性素材として好適に使用でき
る。
従来技術 磁気テープ、磁気記録媒体として有用な磁性粉末は、か
ってγ−酸化鉄が主体であった。近年VTR用や高級オ
ーディオ用の高密度記録媒体が望まれるようになり、オ
キシ水酸化鉄あるいは酸化鉄を主体とする粉末を還元性
ガスによる気相接触還元反応によって得られる金属鉄も
しくはコバルト或いはニッケルと鉄との合金を主体とす
る高い保磁力を有する磁性粉末が用いられる様になって
きた。金属磁性微粒子の保磁力は形状異方性が強い為、
粒子サイズ、針状性等に依存するが、テープ記録用とし
ては再生ヘッド、消去ヘッドの能力との兼合いで適性な
保磁力が必要である。磁気記録用媒体はオーディオ用、
ビデオ用を問わず広い記録周波数帯域での高出力化、低
ノイズ化が要求される。即ち磁性粉末としてはその形状
は微細化の傾向にある。加えて塗料用樹脂との親和性や
分散性、塗膜の配向性・充填性を更に向上させる事が望
まれ、バインダー樹脂・各種添加剤の改良及び塗料分散
・媒体加工技術の改良研究が成されている(:例えば、
明石丘部「磁気テープの進歩」、日本応用磁気学会誌、
7(3)、185 (1983)、 )。
従って、磁性粉の許容範囲内での可及的なHc−値の増
大及び微細化が高密度記録実現の為の極めて律速的な要
素技術となっている。
鉄を主要成分とした針状性金属粉微粒子の場合、その製
造方法によっても大きく変わり得る余地があるものの、
大局的には長軸径(:L)及び短軸径(=D)或いはそ
の軸比(: L/D )の値で既述のHc−値はほぼ決
まってしまい、例えばL / D:10前後以上の針状
性微粒子系ではL:1μ前後でHc−値:500乃至7
000e程度、L:0.5μ前後でHc−値: 100
0乃至12000e程度、又り二0.1μ前後で140
0乃至16000e程度が通常は実現されている。
従来、磁性粉の形状を保持し、又適性な保持力を有しつ
つ、粒子サイズを微細化する技術としては(1)軸比を
極度に低(設計する方法(2)多量のNi−成分の導入
に基づく合金化微粒子の方法 更に、 (3)Si、 B、 P、 C及びN等の導入に基づく
半金属合金化微粒子の方法 等が知られている。
(1)に於いては形状異方性を低下させる事によって、
強磁性発現機構を抑制する事が原理であり、また(2)
に於いてばNiによるFe成分の形成している体心立方
晶(:bcc)の格子置換化に伴なう磁気的希釈によっ
て磁気異方性が低下する事を積極的に利用する方法であ
るが、テープ媒体に加工すると充分な配向化が達成でき
ず、媒体の残留磁束密度(:Br)と最大磁束密度(:
Bm)との比: Br / Bm−値、即ちその角型比
が大きく低下してしまう欠点がある。
(3)に於いてはその出発物質を各種オキシ水酸化鉄と
し、B、Si及びPを含む化合物を表面変性しても水素
ガスを主体とする気相接触反応によっては該酸化物迄に
停まりそれらの導入は不可能である。高価なボランガス
、シランガス、ホスフィンガスによる気相接触反応を行
う事となる。残るN及びCのみが廉価であり、気相接触
反応によって鉄中に導入する事が可能であるが、Nの導
入には窒化剤にアンモニアを使用する事となるので、製
造設備上の特殊な腐食対策を講する必要があり、工業的
な生産を考えた場合は実際的ではなかった。
本発明の解決しようとする問題点 音声及び映像を主対象とした高密度磁気記録媒体用の磁
性素材としての針状性磁性粉に対して、その粒子サイズ
と磁気特性、特に保磁力Hc−値とを独立に制御する設
計技術は、磁性粉に関する究極の要素技術の一つである
。これは高密度化の為の最も待ち望まれている工業技術
の一つと位置づける事が出来る。
既に、本発明者等によって[還元鉄を炭化性ガスで気相
接触反応により炭化鉄微粒子を製造する方法」が提案さ
れている。しかしながら、この技術に於いては炭化反応
の前工程で可能な限り、オキシ水酸化鉄の還元を完結し
ておく必要があった。
該還元が未了では炭化工程で未還元のオキシ水酸化鉄に
より炭化反応中に酸化鉄及び炭素の生成が副反応として
起り、σSを高く保持しつつ、効率良(保磁力を下げる
事ができない場合があった。
又、還元未了を恐れる余り、還元温度を高めたり、還元
時間を長(すると金属微粒子間の焼結が起り、テープ特
性(Br78m)の低下等の原因となり、極めて好まし
くない。
本発明では炭化鉄微粒子の製造に於いて副生ずる酸化鉄
量及び炭素量を極めて少量にする事を主目的としている
基本的着想 本発明者等は、上記の問題点の解決を計る為に、種々の
検討を加え、その特性の改良を研究し続けている間に炭
化工程に於いて炭化性ガスと共に還元性ガスをも同伴さ
せる事により酸化鉄及び炭素の生成量の少ない磁性素材
として好適な炭化鉄を製造することができることを見い
出した。この方法によって効率良(炭化反応が進むので
保磁力(Hc)は炭化度に応じて8000e程度迄低下
でき、尚且飽和磁化(σS)も高く保持する事が可能に
なった。即ち、より微細な粒子を適性なHcまで低下制
御しても、媒体テープの電磁変換特性の出力の低下は最
小限に抑えつつ、ノイズは飛躍的に低下させる事の可能
な画期的な技術を見い出したわけである。
即ち、本発明の要旨は、第一段階として磁気記録用の鉄
を主要成分とした針状性金属粉微粒子を製造し、次いで
第二段階として該金属粉微粒子を炭化する工程と還元す
る工程を設ける事から構成される。
発明の開示 磁気記録用の鉄を主要成分とした針状性金属粉微粒子の
製造は基本的に充分公知となっている方法により得られ
る。例えば比表面積20〜150 =/gr、のα−オ
キシ水酸化鉄、もしくはA1、Ti、Cr、Mn%Co
、Ni、Zn等の元素から選ばれた少なくとも一種の元
素が共沈したα−オキシ水酸化鉄に、焼結回避・形状保
持・保磁力制御・耐蝕性の向上等の為に、B、AI、S
i、P% Ti、Zn、Cr、Mn、Co、Ni、Cu
Zr、Sn、Pb、C3,Ba等の元素から選ばれた少
なくとも一種の元素を表面被着し、乾燥した表面変性α
−オキシ水酸化鉄を粉砕し必要に応じて300〜800
℃において仮焼し表面変性α−酸化鉄とした後、水素ガ
スを主体とする還元性ガスにより、300〜500℃程
度の温度において気相接触還元反応に供して結晶学的に
は体心立方晶系(:bcc)を形成するα−Fe粉を製
造する事が出来る。
該還元反応の終了は水素流通温度及び時間を設定するか
、或いは反応器系排出ガスの水分濃度の分析、例えば露
点測定で判定するのが通常である。
還元停止後窒素ガス雰囲気下で一部抜き出して、磁気特
性を測定すると飽和磁化(σS)は150〜200 e
mu / gr 、程度の値となり、純鉄の飽和磁化(
σs ) 217.Oemu / gr、よりは低い値
を示す〔化学便覧 改訂3版 基礎編[p、511 ]
次の炭化反応工程に於いて、水素を含まない一酸化炭素
ガス或いは一酸化炭素ガスと不活性ガスとの混合ガスを
導入して炭化反応を進行せしめると、その炭化度に応じ
て鉄−炭化鉄一酸化鉄一炭素系の複雑な組成の化合物が
得られる。該組成の化合物を粉末X−線回折測定に供し
、結晶性回折ピーク群の回折角度から同定すると、炭化
鉄としては所謂セメンタイト種(Fe5C,ASTM−
23−1113)が検出され、又酸化鉄としてはマグネ
タイト種(Fe3O4、ASTM−19−629)が検
出される。炭化度が低い場合に限りα−Fe相が同時に
検出される。
更に、該炭化反応終了後、該組成の化合物を水素を主体
とした還元性ガスで還元反応に供すると、酸化鉄及び炭
素の生成を減少させる事が可能となり本発明の炭化鉄含
有強磁性微粒子が得られる。
又は、該炭化反応工程に於いて一酸化炭素ガスと水素ガ
スとの混合ガスの導入、或いは一酸化炭素ガス、水素ガ
ス及び不活性ガスとの混合ガスの導入を行い、炭化及び
還元反応を同時に進行させる事によっても、酸化鉄及び
炭素の生成を抑制する事が可能となり、本発明の炭化鉄
含有強磁性微粒子が得られる。
該炭化反応の温度は200〜700℃、好ましくは30
0〜500℃が適切である。200℃未満の反応では炭
化が実質的には進まず、本発明の目的に合致しない。又
700℃を越えた場合は炭化反応自体は進行するものの
、針状性微粒子の焼結が激しく生じてしまい、磁気記録
用の磁性粉としては不適当となる。又、該炭化反応の時
間は5〜600m1n、程度が適切である。これ未満の
場合では、再現性良く炭化反応を制御できないし、これ
を越えると経済的に不適当である。
反応ガスの供給量・速度としては、気体空間速度(:G
H8V)で表示すれば0.1〜100.好ましくは10
〜30 NA’−totaA? gas/gr−Fe/
Hrの範囲が適当である。この範囲未満では、炭化反応
は進むものの速度が遅く、実用的ではないし、この範囲
を越えた場合は反応系の圧損が増大する事となるので反
応操作として好ましくない。
一酸化炭素ガスと水素ガスとの混合比は接触温度、接触
時間、流速(気体空間速度)等の接触条件や還元鉄粉の
軸比、粒子径等の原料条件によって適宜選択する事が必
要であるが、その比(CO:H2)は200 : 1〜
1 : 200の間にある事が望ましい。一酸化炭素量
が多いと炭素及び酸化鉄が生成するし、少ないと炭化反
応に長時間を要する事となる。該混合ガスと同伴させる
不活性ガスとしてはヘリウムガス、アルゴンガス及び二
酸化炭素ガスを使用する事も可能であるが比較的廉価な
窒素ガスが最も好ましい。該混合ガスの体積比(CO:
N、)は1:1〜1 : 500が適当であり、主とし
て炭化反応の反応速度を制御する事が目的である。炭化
反応の反応速度が速過ぎると遊離の炭素が生成するし、
又余りに遅いと経済的でなく、該組成領域が適当である
得られた組成物をFeCxOyと表示した場合1、の値
ハo、o5乃至0.5及びyの値は0.01乃至1.0
の範囲にある事が適当である。
X−値が0.05未満の場合は、目的としている強磁性
特性、特にHc−値の低下は2000e未満にとどまる
。又、X−値が0.5を越えるとHc−値の低下は大き
くなるものの、磁気媒体に加工した場合の残留磁束密度
:Br−値を規制する要因の一つである飽和磁化:σS
−値が極度に低下してしまい、磁気記録媒体の磁性素材
粉としては適当でなくなる。
yの値としてはy≦1.0となってもウスタイト種(F
ed)の生成は認められず、マグネタイト種が確認され
る事により可及的に小さい値が望ましいが上記の範囲が
実際的と言える。
該炭化粉体の粒子形状を30000乃至90000倍の
電子顕微鏡で観察すると、イメージ上は前段反応での形
成粉体微粒子、即ち鉄を主要成分とした還元金属粉の粒
子形状と全く同一である。即ち、その形状は一次原料と
したオキシ水酸化鉄微粒子の形状を良く継承した針状外
形を有し、約100乃至300X程度の球状超微粒子(
:結晶子・微結晶・クリスタリノト・グレイン等と称さ
れている)が多数集合して針状の炭化粉体形骸粒子のそ
れぞれを構成しているのである。なお、破損・破壊、更
に粒子間結合即ち焼結の類は殆ど見られない。
かくして、針状性のオキシ水酸化鉄微粒子を一次原料と
し、気相接触還元反応による針状性の還元鉄粉を経て、
気相接触炭化反応によって炭化粉体を製造する事が出来
る。後段の気相接触炭化反応は、既述の通り前段の気相
接触還元反応を実施する反応器系がそのまま利用する事
が出来、しかも炭化材としては一酸化炭素を使用する事
から反応設備の腐食等の問題は発生せず、極めて好都合
である。
該針状性炭化鉄粉の磁気特性は、He−値としては50
00e以上、σS−値としては90emu/gr、以上
が適当である。この値未満では目的とする高出力・高密
度磁気記録が達成出来な℃・。この磁気特性は、−次原
料であるオキシ水酸化鉄微粒子の形態・その変性処方、
更に二次原料となる還元鉄粉類の特性、とりわけそれに
引き続く炭化反応条件によって制御する事が可能である
作用 本発明の作用を従来技術のそれと対比させ、その位置づ
けを明確にしながら説明する。
炭化鉄自体はよく知られた化学種であり、α−Feを一
酸化炭素ガスで炭化して得られる事由体も公知である(
たとえば: H,A、 Bahr等「DieKohle
noxyd −Spaltung an Eiseno
xyd und Eisenj 。
Berichte、 66、1238(1933) )
。その炭化機構についても公知の事実が多いが、その用
途に関して従来は、もっばら鉄鋼板の相組織の設計及び
機械的硬度改善の為の所謂浸炭処理への利用が殆んどで
ある。
炭化鉄を微粒子として合成し、その強磁性的特性を磁気
記録媒体用の磁性素材粉として利用する事は殆んど知ら
れておらず、わずかに米国特許:USP−3,572,
993(Mar、 1971 : D、 B、 Rog
ers )K見られるのみである。該特許明細書による
と、鉄カルボニル体(=特にFe(CO)、を水素及び
一酸化炭素ガスの雰囲気下で280乃至340℃の範囲
内で熱分解を加えて、微粒子タイプのχ−相として、こ
のものを磁性粉とする。χ−相は、所謂□ggの炭化鉄
と称される種であり、Fe2Cと表記される。又、陣特
許明細書の記載によればその粒子形状ヲ】0.005乃
至0.1μの球状超微粒子であり、又その磁気特性はH
c−値は200乃至10000e、σS−値は85乃至
100 emu / gr 、程度とされている〇バル
ク状炭化鉄を磁気記録分野に於ける磁性材料として取り
扱った例も殆んど知られておらず、これもわずかに特開
昭53−26218に見られるのみである。該特開昭文
献では0.5乃至5.0%の炭素を含む鉄系合金を溶融
し、その融液を遠心急冷し、厚さ約3μ程度のリボン状
試料とする。次いで、該急冷試料を100℃/Hの昇温
速度で800℃迄加熱し、以後同速度で常温迄降温する
。この熱処理により、該リボン状試料の飽和磁化が増大
する事が示されている。
炭化鉄微粒子を合成する方法としては、非酸化性界゛囲
気下での鉄−シアン化合物の熱分解法(:特開昭50−
22000 )、低圧活性ガス中での鉄金属の蒸発によ
る方法(:特開昭52−84179 )、溶融体のガス
噴霧による方法(=特開昭54−29305 )等が知
られている。
本発明の方法では、針状性のオキシ水酸化鉄微粒子を用
意し、形状保持成分等の被着変性処理・仮焼・還元工程
により針状性の強磁性還元鉄粉類とし、次いで炭化工程
および1つづいて還元工程により分子種としてはFe5
Cの針状性の強磁性炭化鉄微粒子とする事を特徴とする
U S P −3,572,993の方法では、鉄カル
ボニル体の還元雰囲気下での熱分解によって強磁性の球
状超微粒子が形成され、更にその分子種はFe、Cであ
る。従って本発明は該特許技術体系とは全く異質の系と
言える。本発明の方法では、特定の針状性微粒子である
事が骨子の一つであり、磁気媒体の特性上欠落する事は
出来ない。
特開昭53−26218記載技術は、炭化鉄系の強磁性
としての特性向上を計る為の製造処方であり、本発明と
は意図する所および作用効果上全く異なる。
更に、特開昭50−22000.52−84179.5
4−29305等は球状粒子の製造方法であり、やはり
本発明とは技術思想が異なると言える。
以上に見てきた様に、本発明の方法は、従来の関連技術
体系とは趣を全く異にするものであり、これ迄の磁気記
録技術分野では例の無い新規な磁性素材粉を提供するも
のである事が解る。
針状性の、分子種としてはFe5Cと表記される強磁性
微粒子の作用としては、α−Fe粉微粒子との対比で示
せば、同一のHe−値を示す粒子サイズを充分に小さく
設計する事が出来る事である。しかも化学量論以上の炭
素が含まれている場合も、本発明の適用範囲内であれば
分子種としてはFe5Cが形成されているので、既述の
Fe2Cの場合とは異なり、飽和磁化が大きく低下する
事はなく、極めて好都合である。
この結果、媒体加工を施した場合、より微細化を計った
微粒子系を素材粉として使用しつつも、磁気特性上は殆
んど変わる事のないシステムにする事が可能となる。こ
の事の直接的結果として、磁性粉の粒子サイズに強く支
配される磁気記録特性、即ち高域での電磁変換特性(:
感度・出力)及びノイズが極めて大きく改善される事と
なる。
特に、長軸径二0.1μ程度の針状性炭化鉄微粒子系は
、それがα−Fe粉系の場合であればHc−値は150
00e前後となり、所謂8iビデオ粉として使用され得
るものが、Hc−値が8000e前後となって現行のホ
ーム・ビデオ・システムに於けるいわゆるハイ・バンド
方式の磁性粉として最適となるのである。
実施例 以下、実施例及び比較例により、本発明の方法及び効果
を詳細に述べる。還元反応及び炭化反応は主として、島
津製作所■の熱重量測定装置TG−30を用いて行った
〔実施例−1〜3〕 本実施例は、所謂8m/mビデオ用鉄粉の原料被着粉を
所定の温度で還元後、一酸化炭素ガス及び水素ガスの混
合ガスにより炭化反応を行った場合についての本発明の
方法及びその効果の大要を示す例である。
く還元鉄粉の製造〉 特開昭57−106527及び57−96504記載の
方法等により、P、Si及び共沈成分としてのN i 
−成分を重量比でP / Fe = 0.5 / 10
0、Si/Fe=4、2 / 100及びN i / 
Fe = 8. O/ 100だけ含む針状性オキシ水
酸化鉄微粒子を合成した。
該微粒子の形状は、窒素ガスの吸着特性から算出した比
表面積(:SA)は105.2 m’/ gr、又6乃
至9万倍の透過電子顕微鏡像から算出した長軸径(:L
)と短軸径(:D)との比、即ち軸比(:L/D)は1
5であった。
次いで、乾燥・粉砕工程を経た後、仮焼(温度=725
℃)し、第1表記載の条件により試料360〜を水素ガ
ス100mVmin、による気相接触還元反応(ガス空
間速度=24NイーH2/に、gr −F’e/Hr、
)を行い還元鉄粉とした。該還元鉄粉を窒素ガス雰囲気
下において、その磁気特性を東英工業社製振動式磁気特
性測定装置: VSM−III型により測定した所、H
c = 14000e、  σs = 148 emu
/gr、 R二0.495であった。
く炭化反応〉 次いで、第1表記載の条件により所定の温度、時間及び
混合ガス組成で気相接触炭化反応(ガス空間速度= 2
0 Nm’−mix gas/kgr−Fe/Hr+)
を行い炭化鉄粉とした。
く結果〉 該生成物の炭素及び鉄の分析、窒素ガス法により比表面
積及び磁気特性を表−1に示した。
〔実施例−6〜7〕 還元鉄粉の製造は実施例−1と同様の条件で行った。炭
化反応は表−1記載の条件により水素ガスを含まない一
酸化炭素ガス及び窒素ガス組成で行い、その結果を表−
1に示した。
〔実施例−4〕 実施例−6と同様の条件で炭化反応を行い、得られた生
成物を更に水素ガスにより気相還元反応に供した。その
結果を表−1に示した。
〔実施例−5〕 本実施例は、メタル・ポジション用オーディオ用途の、
炭化鉄を主要成分とした針状性の強磁性微粒子について
の本発明の方法及びその効果の大要を示す例である。
く炭化鉄粉の製造〉 実施例−1と同様の表面変性粉30 gr、を反応用原
料ガスの予熱器を備え、又外部より温度制御可能な鋼管
製反応器に充填し、表−1記載の条件により還元反応・
炭化反応に供した。その結果を表−1に示した。次いで
、該微粒子を充分トルエンに浸漬した後、該微粒子スラ
リーをホーロー製バット上に1cIrL程の厚味になる
様に移し、大気中でトルエンの飛散処理を加えた。溶剤
臭が無(なった段階で磁性粉を回収し、風乾炭化鉄粉と
した。
〈風乾炭化鉄粉の塗料化、塗工及びテープ特性の評価〉
該風乾炭化鉄粉10 gr、を採取して、下記材料と共
に、内容積550 mlのポットに投入し、米国・レッ
ド・デビル社製ペイント・シェーカーで5時間混合・分
散を続けた。分散メディアとしては、211iIφのα
−アルミナ・ビーズを用いた。
・UCC社製塩酢ビ系ポリ−q −VAGH: t、o
gr・三井東圧化学社製ポリウレタン NL−2448: 1.Ogr ・大入化学社製リン酸エステル AP−13: 0.2
 gr・住人化学社製α−アルミナ AKP−30: 
0.2 gr・溶剤 トルエン: 14 gr、 ME
K:14 gr次いで、分散メディアを分離し七磁性塗
料とし、磁気テープ仕様の精密コーターにてアプリケー
ターを利用して12μ厚の東し社製ポリエステル・フィ
ルム(ニルミラー12B−LIO)上に塗工した。その
後、カレンダー・ロール処理して塗膜面の平滑化処理を
加え、50℃にて2日間熱処理を加えてポリウレタン硬
化反応を完結させた。該シートを3.81inに裁断し
て、現行カセット仕様サイズの磁気テープを製造した。
該磁気テープの磁気特性を、既述の測定装置にて測定・
評価したところ、 HC:11950eSBr=2630 GaussSB
r/Bm=0.746であり、充分な特性値を示した。
くオーディオ特性の評価〉 日本コロンビア社製テープ試験器:DENON−031
R(: I EC規定標準ヘッド搭載)を用い、日本磁
気テープ標準規格: MT S−0101(’72)記
載の測定方法に従い、IEC基準Type −I Vテ
ープを基準にしたオーディオ特性の測定・評価を行った
低域感度(: 333 Hz感度)は+0.3dB、高
域感度(: 20 kHz感度)は+2.4dB、最大
出力(:3%MOL )は+5.8dB、飽和出力(:
 10 kHz。
SQL )は+0.7dB、更に聴感補正後の交流バイ
アス・ノイズ(:Nac)は−58,6dBであった。
この特性は十二分な高域感度・飽和出力を示し、かつ特
異的に低いノイズを与えるものである。
〔比較例−1〕 本比較例はメタル・ポジション用オーディオ用途の鉄を
主要成分とした強磁性金属粉についての例である。
く還元鉄粉の製造〉 特開昭57−106527及び57−96504記載の
方法等により、P、Si及び共沈成分としてのNi−成
分を重量比でP/Fe =0.5/ 100、S i/
Fe=2.2/100及びNi/Fe =7.0/ 1
00だげ含む針状性オキシ水酸化鉄微粒子を合成した。
該微粒子の形状は、窒素ガスの吸着特性から算出した比
表面積(:SA)は39.8 m7g r、又6乃至9
万倍の透過電子顕微鏡像から算出した長軸径(:L)と
短軸径(=D)との軸比(: L/D >は12であっ
た。
次いで、乾燥・粉砕工程を経た後、仮焼(温度=650
℃)し、実施例−5と同様の装置を使用して、第1表記
載の条件により試料50grを水素ガスによる気相接触
還元反応(ガス空間速度=2ONn/−H2/kgr−
Fe/’Hr、 )を行1.−還元鉄粉とした。
その結果を表−1に示した。次いで、該微粒子を充分ト
ルエンに浸漬した後、該微粒子スラリーをホーロー製バ
ット上に1(1’m程の厚味になる様に移し、大気中で
トルエンの飛散処理を加えた。溶剤臭が無(なった段階
で磁性粉を回収し、風乾炭化鉄粉とした。
〈風乾鉄粉の塗料化・塗工及びテープ特性の評価〉該風
乾鉄粉10 gr、を採取し、実施例−5と同様にして
塗料調製を行い、塗工・塗膜の平滑処理・熱処理・裁断
を加えて現行のカセット仕様サイズの磁気テープとした
該磁気テープの磁気特性を、既述の測定装置にて測定・
評価したところ、 Hc=11560e、 Br=2570Gauss、 
Br/Bm=0.754という特性値であった。
くオーディオ特性の評価〉 実施例−5と同様にして、IEC基準Type −IV
テープを基準にしたオーディオ特性の測定評価を行った
低域感度(:333Hz感度)は+0.5dB、高域感
度(:20kHz感度)は+3.8dB、最大出力(:
3%MOL )は+5.2dB、飽和出力(:10kH
z。
SQL )は+0.8dB、更に聴感補正後の交流バイ
アス・ノイズ(:Nac)は−55,4dBであった。
作用・効果及び産業上の利用可能性 実施例及び比較例の結果から本発明の作用・効果をまと
めると以下の通りとなる。
即ち、高密度磁気記録に適した磁気記録素材としての針
状性強磁性微粒子において、該微粒子が炭素を所定量含
む鉄を主成分とした微粒子系であり、被着変性された針
状性オキシ水酸化鉄微粒子を還元性ガスによる気相接触
還元反応によって強磁性還元鉄とし、 次いで、(al一酸化炭素ガスと水素ガスとの混合ガス
による気相接触炭化反応、 或(・は、(b)炭化性ガスによる気相接触炭化反応後
、更に還元性ガスによる還元反応、 に供し、強磁性の炭化鉄含有鉄微粒子とする事によって
、 (1)炭化鉄微粒子自体に関しては、原料であるオキシ
水酸化鉄の形状を良く継承した針状性を示しつつ、 (2)炭化度に応じて磁気特性値、特に保磁力Hc−値
を広範囲にコントロールする事が可能であり、(3)磁
性粉粒子が微細であり、尚且つ適性な磁気特性(保磁力
、磁化など)を備えていることにより、高周波数の電磁
変換特性(感度、出力)及びノイズが極めて大きく改良
される事、 (4)製造設備としてはオキシ水酸化鉄を原料とした強
磁性金属粉の製造設備がそのまま使用可能である事、 が判明した。
以上の様に、本発明の物質はオーディオ用途及びビデオ
用途として、その特性著しい磁性素材であり、その製造
方法を提供するものである。

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)針状性の炭化鉄を含有する強磁性微粒子からなる
    磁気記録媒体用磁性素材。
  2. (2)炭化鉄組成FeCxOyにおけるxの値が、0.
    05乃至0.5及びyの値が0.01乃至1.0の範囲
    にある特許請求の範囲第1項記載の磁性素材。
  3. (3)微粒子の長軸径が1μ以下、短軸径が0.1μ以
    下で、その軸比が10乃至30である特許請求の範囲第
    1項記載の磁性素材。
  4. (4)磁気特性値が保磁力として500Oe以上、飽和
    磁化として90emu/gr.以上を示す事を特徴とす
    る炭化鉄含有磁性素材。
  5. (5)形状保持成分で被着変性された針状性オキシ水酸
    化鉄微粒子を還元性ガスによる気相接触還元反応によっ
    て強磁性還元鉄粉とし、(a)次いで炭化性ガスと還元
    性ガスとの混合ガスによる気相接触炭化反応によって強
    磁性炭化鉄とするかあるいは、(b)まず炭化性ガスに
    よる、もしくは炭化性ガスと還元性ガスとの混合ガスに
    よる、気相接触炭化反応によって強磁性炭化鉄とした後
    、更に該強磁性炭化鉄を還元性ガスによる気相接触還元
    反応に供する磁気記録用の針状性炭化鉄含有強磁性微粒
    子の製造方法。
  6. (6)還元性ガスが水素を主体とするガスであり、気相
    接触還元反応が300乃至500℃で行なわれる特許請
    求の範囲第5項記載の製造方法。
  7. (7)炭化性ガスが一酸化炭素を主体とするガスであり
    、かつ還元性ガスが水素を主体とするガスであり、また
    該一酸化炭素と水素は1:200〜200:1の間の組
    成(CO:H_2体積比)の混合ガスとして供給され、
    気相接触炭化反応が200乃至700℃で行なわれる特
    許請求の範囲第5項記載の製造方法。
  8. (8)炭化性ガスと還元性ガスとの混合ガスを不活性ガ
    スで希釈して気相接触炭化反応を行なう特許請求の範囲
    第5項記載の製造方法。
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