JP3087778B2 - Method for producing acicular goethite particle powder - Google Patents

Method for producing acicular goethite particle powder

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JP3087778B2
JP3087778B2 JP03235527A JP23552791A JP3087778B2 JP 3087778 B2 JP3087778 B2 JP 3087778B2 JP 03235527 A JP03235527 A JP 03235527A JP 23552791 A JP23552791 A JP 23552791A JP 3087778 B2 JP3087778 B2 JP 3087778B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、磁気記録用磁性粒子粉
末を製造する際の出発原料として好適な粒度が均斉であ
って樹枝状粒子が混在しておらず、しかも、大きな軸比
(長軸径/短軸径−以下同じ−)を有する針状ゲータイ
ト粒子粉末を提供することを目的とする。
The present invention relates to a method for producing magnetic particles for magnetic recording which has a uniform particle size suitable as a starting material, no dendritic particles, and a large axial ratio (long length). An object of the present invention is to provide acicular goethite particle powder having a shaft diameter / a short axis diameter (hereinafter the same).

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、磁気記録再生用機器の小型軽量化
が進むにつれて、磁気テープ、磁気ディスク等の記録媒
体に対する高性能化の必要性が益々生じてきている。即
ち、高記録密度、高感度特性及び高出力特性等が要求さ
れる。磁気記録媒体に対する上記のような要求を満足さ
せる為に要求される磁性材料粒子粉末の特性は、高い保
磁力と優れた分散性を有することである。
2. Description of the Related Art In recent years, as the size and weight of magnetic recording / reproducing devices have been reduced, the need for higher performance for recording media such as magnetic tapes and magnetic disks has been increasing. That is, high recording density, high sensitivity characteristics, high output characteristics, and the like are required. The characteristics of the magnetic material particles required to satisfy the above requirements for the magnetic recording medium are to have high coercive force and excellent dispersibility.

【0003】即ち、磁気記録媒体の高感度化及び高出力
化の為には磁性粒子粉末が出来るだけ高い保磁力を有す
ることが必要であり、この事実は、例えば、株式会社総
合技術センター発行「磁性材料の開発と磁粉の高分散化
技術」(1982年)第310頁の「‥‥磁気テープ性
能の向上指向は、高感度化と高出力化それに低ノイズ化
にあったから、針状γ−Fe2 3 粒子粉末の高保磁力
化と微粒子化を重点とするものであった。‥‥」なる記
載の通りである。
That is, in order to increase the sensitivity and output of a magnetic recording medium, it is necessary that the magnetic particle powder has a coercive force as high as possible. "Development of Magnetic Materials and Technology for Highly Dispersing Magnetic Powder" (1982), p. 310, "‥‥ Improvement of magnetic tape performance was due to high sensitivity, high output and low noise. The emphasis was on increasing the coercive force and reducing the particle size of the Fe 2 O 3 particles.

【0004】また、磁気記録媒体の高記録密度の為に
は、前出「磁性材料の開発と磁粉の高分散化技術」第3
12頁の「‥‥塗布型テープにおける高密度記録のため
の条件は、短波長信号に対して、低ノイズで高出力特性
を保持できることであるが、その為には保磁力Hcと残
留磁化Brが共に大きいことと塗布膜の厚みがより薄い
ことが必要である。‥‥」なる記載の通り、磁気記録媒
体が高い保磁力と大きな残留磁化Brを有することが必
要であり、その為には磁性粒子粉末が高い保磁力を有
し、ビークル中での分散性、塗膜中での配向性及び充填
性が優れていることが要求される。
In order to achieve a high recording density of a magnetic recording medium, the aforementioned “Development of Magnetic Materials and Technology for Highly Dispersing Magnetic Powder”, No. 3
The condition for high-density recording on a coated tape is to maintain high output characteristics with low noise for a short wavelength signal on page 12. For this purpose, the coercive force Hc and the residual magnetization Br Are required to be large, and the thickness of the coating film must be small. As described in {}, the magnetic recording medium needs to have a high coercive force and a large remanent magnetization Br. It is required that the magnetic particle powder has a high coercive force and is excellent in dispersibility in a vehicle, orientation and filling in a coating film.

【0005】周知の通り、磁性粒子粉末の保磁力の大き
さは、形状異方性、結晶異方性、歪異方性及び交換異方
性のいずれか、若しくはそれらの相互作用に依存してい
る。
As is well known, the magnitude of the coercive force of a magnetic particle powder depends on one of shape anisotropy, crystal anisotropy, strain anisotropy and exchange anisotropy, or their interaction. I have.

【0006】現在、磁気記録用磁性粒子粉末として使用
されている針状マグネタイト粒子粉末、針状マグヘマイ
ト粒子粉末等の磁性酸化鉄粒子粉末や鉄を主成分とする
金属磁性粒子粉末は、その形状に由来する異方性を利用
すること、即ち、軸比を大きくすることによって比較的
高い保磁力を得ている。
At present, magnetic iron oxide particles such as acicular magnetite particles and acicular maghemite particles used as magnetic particles for magnetic recording, and metal magnetic particles containing iron as a main component are formed into a shape. A relatively high coercive force is obtained by utilizing the derived anisotropy, that is, by increasing the axial ratio.

【0007】これら既知の磁性粒子粉末は、出発原料で
あるゲータイト粒子又は該ゲータイト粒子を加熱処理し
て得られた針状ヘマタイト粒子を、水素等還元性ガス中
で還元してマグネタイト粒子又は鉄を主成分とする金属
粒子とすることにより、また、前記マグネタイト粒子
を、空気中で酸化してマグヘマイト粒子とすることによ
り得られている。
[0007] These known magnetic particle powders are obtained by reducing goethite particles as a starting material or acicular hematite particles obtained by heat-treating the goethite particles in a reducing gas such as hydrogen to reduce magnetite particles or iron. It is obtained by using metal particles as a main component and by oxidizing the magnetite particles in air to form maghemite particles.

【0008】磁気記録媒体の残留磁化Brは、磁性粒子
粉末のビヒクル中での分散性、塗膜中での配向性及び充
填性に依存しており、これら特性の向上の為には、ビヒ
クル中に分散させる磁性粒子粉末が粒度が均斉であって
樹枝状粒子が混在しておらず、しかも、大きな軸比を有
していることが要求される。
The residual magnetization Br of the magnetic recording medium depends on the dispersibility of the magnetic particle powder in the vehicle, the orientation in the coating film, and the filling property. It is required that the magnetic particle powder to be dispersed in the powder has a uniform particle size, does not contain dendritic particles, and has a large axial ratio.

【0009】上述した通り、粒度が均斉であって樹枝状
粒子が混在しておらず、しかも、大きな軸比を有する磁
性粒子粉末は、現在、最も要求されているところであ
り、このような特性を備えた磁性粒子粉末を得るために
は、出発原料であるゲータイト粒子粉末の粒度が均斉で
あって樹枝状粒子が混在しておらず、しかも、大きな軸
比を有することが要求される。
As described above, magnetic particle powders having a uniform particle size, containing no dendritic particles, and having a large axial ratio are currently being most demanded. In order to obtain the provided magnetic particle powder, it is necessary that the particle size of the goethite particle powder as a starting material is uniform, no dendritic particles are mixed, and the material has a large axial ratio.

【0010】従来、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、第一鉄塩水溶液に当量以上
の水酸化アルカリ水溶液を加えて得られる水酸化第一鉄
コロイドを含む懸濁液をpH11以上にて80℃以下の
温度で酸素含有ガスを通気して酸化反応を行うことによ
り針状ゲータイト粒子を生成させる方法(特公昭39−
5610号公報)、第一鉄塩水溶液と炭酸アルカリ水
溶液とを反応させて得られる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(特開昭5
0−80999号公報)、第一鉄塩水溶液に当量未満
の水酸化アルカリ水溶液又は炭酸アルカリ水溶液を添加
して得られる水酸化第一鉄コロイドを含む第一鉄塩水溶
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
針状ゲータイト核粒子を生成させ、次いで、該針状ゲー
タイト核粒子を含む第一鉄塩水溶液に、該第一鉄塩水溶
液中のFe2+に対し当量以上の水酸化アルカリ水溶液を
添加した後酸素含有ガスを通気して前記針状ゲータイト
核粒子を成長させる方法(特公昭59−48766号公
報、特開昭59−128293号公報、特開昭59−1
28294号公報、特開昭59−128295号公報)
及び第一鉄塩水溶液と当量未満の水酸化アルカリ水溶
液又は炭酸アルカリ水溶液を添加して得られる水酸化第
一鉄コロイドを含む第一鉄塩水溶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針状ゲータイト核粒子
を生成させ、次いで、酸性乃至中性領域で前記針状ゲー
タイト核粒子を成長させる方法(特公昭51−1751
8号公報、特開昭55−149136号公報、特開昭5
8−60506号公報、特開昭60−11300号公
報、特開昭61−140110号公報、特開昭62−1
28929号公報)等が知られている。
Conventionally, as a method for producing goethite particle powder as a starting material, a suspension containing ferrous hydroxide colloid obtained by adding an equivalent amount or more of an alkali hydroxide aqueous solution to a ferrous salt aqueous solution is used. A method of producing needle-like goethite particles by passing an oxygen-containing gas at a temperature of 80 ° C. or lower to carry out an oxidation reaction (Japanese Patent Publication No.
No. 5610), spindle-shaped goethite particles are formed by passing an oxygen-containing gas through a suspension containing FeCO 3 obtained by reacting an aqueous ferrous salt solution and an aqueous alkali carbonate solution to carry out an oxidation reaction. Generation method (JP-A-5
No. 0-80999), an oxygen-containing gas is passed through an aqueous ferrous salt solution containing a ferrous hydroxide colloid obtained by adding a less than equivalent amount of an aqueous alkali hydroxide solution or an aqueous alkali carbonate solution to an aqueous ferrous salt solution. To form needle-like goethite core particles by performing an oxidation reaction, and then, to an aqueous ferrous salt solution containing the needle-like goethite core particles, an amount of water equivalent to or more than Fe 2+ in the aqueous ferrous salt solution. A method of growing the needle-like goethite nucleus particles by passing an oxygen-containing gas after adding an aqueous alkali oxide solution (JP-B-59-48766, JP-A-59-128293, JP-A-59-1).
No. 28294, JP-A-59-128295)
And carrying out an oxidation reaction by passing an oxygen-containing gas through a ferrous salt aqueous solution containing a ferrous hydroxide colloid obtained by adding an aqueous solution of an alkali hydroxide or an aqueous solution of an alkali carbonate less than the equivalent of the aqueous ferrous salt solution. To produce acicular goethite nucleus particles, and then growing the acicular goethite nucleus particles in an acidic to neutral region (Japanese Patent Publication No. 51-1751).
No. 8, JP-A-55-149136, and JP-A-5-149136.
JP-A-8-60506, JP-A-60-11300, JP-A-61-140110, JP-A-62-1
No. 28929) is known.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】粒度が均斉であって樹
枝状粒子が混在しておらず、しかも、軸比の大きい磁性
粒子粉末は、現在、最も要求されているところである
が、出発原料であるゲータイト粒子粉末を製造する前出
の方法による場合には、軸比の大きな、殊に、軸比1
0以上の針状ゲータイト粒子を生成させることができて
も、樹枝状粒子が混在しており、また、均斉な粒度を有
した粒子とは言い難い。尚、「針状」とは長軸方向の稜
線がほぼ平行である形状を言う。
A magnetic particle powder having a uniform particle size, containing no dendritic particles, and having a large axial ratio is currently the most required, but it is a starting material. When a certain goethite particle powder is produced by the above-mentioned method, the axial ratio is large, especially the axial ratio is 1
Even if 0 or more needle-like goethite particles can be produced, dendritic particles are mixed, and it cannot be said that the particles have uniform particle size. The term "needle-like" refers to a shape in which ridges in the long axis direction are substantially parallel.

【0012】前出の方法による場合には、粒度が均斉
であり樹枝状粒子が混在していない紡錘状を呈した粒子
を生成させることができても、軸比は高々7程度であ
り、軸比の大きな粒子が生成し難いという欠点があり、
殊に、この現象は生成粒子の長軸径が小さくなる程顕著
になるという傾向にある。
In the case of the method described above, spindle-shaped particles having a uniform particle size and containing no dendritic particles can be produced, but the axial ratio is at most about 7 and the axial ratio is at most about 7. The disadvantage is that particles with a large ratio are difficult to generate,
In particular, this phenomenon tends to become more pronounced as the major axis diameter of the produced particles decreases.

【0013】前出の方法は、前出及びのそれぞれ
の方法によって得られる針状ゲータイト粒子の諸特性、
即ち、粒度、軸比及び樹枝状粒子の有無等の改良を目的
とするものではあるが、未だ十分満足出来る諸特性を有
するゲータイト粒子粉末は得られていない。
The above-mentioned method is characterized by various properties of the acicular goethite particles obtained by each of the above-mentioned methods and
That is, although it is intended to improve the particle size, the axial ratio, the presence or absence of dendritic particles, and the like, goethite particle powder having sufficiently satisfactory properties has not yet been obtained.

【0014】前出の方法による場合には、粒度が均斉
な針状ゲータイト粒子が得られるが軸比は未だ十分では
ない。
According to the above-mentioned method, acicular goethite particles having a uniform particle size can be obtained, but the axial ratio is not yet sufficient.

【0015】そこで、本発明は、粒度が均斉であって樹
枝状粒子が混在しておらず、しかも、軸比が大きい針状
ゲータイト粒子粉末を得ることを技術的課題とするもの
である。
Accordingly, an object of the present invention is to obtain acicular goethite particles having a uniform particle size, containing no dendritic particles, and having a large axial ratio.

【0016】[0016]

【課題を解決するための手段】前記技術的課題は、次の
通りの本発明方法によって達成できる。
The above technical object can be achieved by the following method of the present invention.

【0017】即ち、本発明は、第一鉄塩水溶液と該液中
のFe2+に対し当量未満の水酸化アルカリ水溶液又は炭
酸アルカリ水溶液若しくは水酸化アルカリ・炭酸アルカ
リ混合水溶液から選ばれるアルカリ水溶液とを反応して
得られる水酸化第一鉄コロイド又は鉄含有沈澱物コロイ
ドを含む第一鉄塩反応溶液に、酸素含有ガスを通気して
前記水酸化第一鉄コロイド又は鉄含有沈澱物コロイドを
酸化することにより、グリーンラストを経由して針状ゲ
ータイト核粒子を生成させ、次いで、該針状ゲータイト
核粒子を成長させることにより針状ゲータイト粒子を生
成させる方法において、前記第一鉄塩水溶液と該液中の
Fe2+に対し0.3〜0.7当量の範囲の前記アルカリ
水溶液とを反応して得られる前記第一鉄塩反応溶液に酸
素含有ガスを通気して該液中のFe2+の酸化度が30%
以下であって針状ゲータイト核粒子とグリーンラストと
の混合物を含んだ状態にある第一鉄塩反応溶液とし、こ
れに前記第一鉄塩水溶液と反応させた前記アルカリ水溶
液の使用量との総和が当該第一鉄塩水溶液中のFe2+
対し当量未満となる範囲内の量の前記アルカリ水溶液を
添加し、次いで、前記針状ゲータイト核粒子の成長反応
を行なうことからなる長軸径が0.35〜0.45μm
であって、軸比が15〜25である針状ゲータイト粒子
粉末の製造法である。
That is, the present invention relates to an aqueous solution of a ferrous salt and an aqueous solution of an alkali hydroxide selected from an aqueous solution of an alkali hydroxide or an aqueous solution of an alkali carbonate or a mixed aqueous solution of an alkali hydroxide and an alkali carbonate with respect to Fe 2+ in the solution. Oxygen-containing gas is passed through a ferrous hydroxide reaction solution containing a ferrous hydroxide colloid or an iron-containing precipitate colloid obtained by reacting the ferrous hydroxide colloid or the iron-containing precipitate colloid. Thereby producing acicular goethite nucleus particles via green blast, and then producing acicular goethite particles by growing the acicular goethite nucleus particles. passing an oxygen-containing gas and said aqueous alkaline solution in the range of Fe 2+ to 0.3 to 0.7 equivalents to the ferrous salt reaction solution obtained by reacting in the liquid Oxidation of the Fe 2+ in the liquid Te 30%
The following is a ferrous salt reaction solution in a state containing a mixture of needle-like goethite core particles and green rust, and the sum of the amount of the alkali aqueous solution reacted with the ferrous salt aqueous solution. Is added to the aqueous solution of the alkali in an amount that is less than the equivalent to Fe 2+ in the aqueous ferrous salt solution, and then the major axis diameter obtained by performing a growth reaction of the acicular goethite nucleus particles is obtained. 0.35 to 0.45 μm
This is a method for producing acicular goethite particle powder having an axial ratio of 15 to 25 .

【0018】次に、本発明方法実施にあたっての諸条件
について述べる。
Next, various conditions for implementing the method of the present invention will be described.

【0019】本発明において使用される第一鉄塩水溶液
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。
As the aqueous ferrous salt solution used in the present invention, an aqueous ferrous sulfate solution, an aqueous ferrous chloride solution and the like can be used.

【0020】本発明において使用される水酸化アルカリ
水溶液としては、水酸化ナトリウム水溶液、水酸化カリ
ウム水溶液等が、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
ム等が使用することができ、また、これらの混合水溶液
を使用することもできる。
The aqueous solution of alkali hydroxide used in the present invention may be an aqueous solution of sodium hydroxide or potassium hydroxide, and the aqueous solution of alkali carbonate may be an aqueous solution of sodium carbonate, an aqueous solution of potassium carbonate, ammonium carbonate, or the like. Alternatively, a mixed aqueous solution thereof can be used.

【0021】本発明における針状ゲータイト核粒子とグ
リーンラストとの混合物を含んだ状態にある第一鉄塩反
応溶液とする前記アルカリ水溶液の使用量は、当該第一
鉄塩水溶液中のFe2+に対し0.3〜0.7当量の範囲
である。0.3当量未満場合には、軸比の大きな針状ゲ
ータイト粒子が得られず、0.7当量を越える場合に
は、粒度の均斉な針状ゲータイト粒子が得られ難く、マ
グネタイトが混入してくることもある。
In the present invention, the amount of the alkali aqueous solution used as a ferrous salt reaction solution containing a mixture of acicular goethite core particles and green rust is determined by the amount of Fe 2+ in the ferrous salt aqueous solution. Range from 0.3 to 0.7 equivalent. If it is less than 0.3 equivalent, acicular goethite particles having a large axial ratio cannot be obtained, and if it exceeds 0.7 equivalent, it is difficult to obtain acicular goethite particles having a uniform particle size, and magnetite is mixed. Sometimes it comes.

【0022】本発明においては、前記混合物を含んだ状
態にある第一鉄塩反応溶液中のFe2+の酸化度が30%
以下の液中に前記アルカリ水溶液のいずれかを添加す
る。酸化度が30%を越える場合には、既にゲータイト
核粒子が数多く存在しているため、アルカリ水溶液を添
加する効果が得られない。
In the present invention, the degree of oxidation of Fe 2+ in the ferrous salt reaction solution containing the mixture is 30%.
One of the above aqueous alkali solutions is added to the following liquid. When the degree of oxidation exceeds 30%, the effect of adding an aqueous alkali solution cannot be obtained because a large number of goethite core particles already exist.

【0023】好ましい範囲としては、5〜30%であ
り、5%未満の場合には、反応頭初からアルカリ水溶液
が0.7当量を越える場合と同じように、粒度が不均斉
となることがあるので5%以上とすることが好ましい。
The preferred range is 5 to 30%. When the content is less than 5%, the particle size becomes uneven as in the case where the aqueous alkali solution exceeds 0.7 equivalent from the beginning of the reaction. Therefore, the content is preferably set to 5% or more.

【0024】尚、酸化度は、反応溶液中のFe2+含有量
を測定し、次式により求められる。 (A−B)÷A×100=酸化度(%) 但し、Aは第一鉄塩水溶液と当量未満のアルカリ水溶液
との混合直後の反応溶液中のFe2+含有量 Bは当該混合物を含む第一鉄塩反応溶液中のFe2+含有
The degree of oxidation can be determined by measuring the Fe 2+ content in the reaction solution and using the following equation. (AB) ÷ A × 100 = degree of oxidation (%) where A is the Fe 2+ content in the reaction solution immediately after mixing with the aqueous ferrous salt solution and an aqueous solution having less than the equivalent amount. B contains the mixture. Fe 2+ content in ferrous salt reaction solution

【0025】本発明における前記混合物を含んだ状態に
ある第一鉄塩反応溶液中に添加するアルカリ水溶液の添
加量は、第一鉄塩水溶液と反応させたアルカリ水溶液の
使用量との総和が当該第一鉄塩水溶液中のFe2+に対し
当量未満となる範囲の量である。当量を越える場合に
は、粒度が不均斉となったり、樹枝状粒子が混在した
り、粒状マグネタイトが混入することがある。
In the present invention, the amount of the aqueous alkali solution to be added to the ferrous salt reaction solution containing the mixture is the sum of the amount of the aqueous alkali solution reacted with the aqueous ferrous salt solution. The amount is within a range that is less than the equivalent to Fe 2+ in the aqueous ferrous salt solution. If the equivalent amount is exceeded, the particle size may be uneven, dendritic particles may be mixed, or particulate magnetite may be mixed.

【0026】尚、好ましいアルカリ水溶液の添加量は、
0.05〜0.3当量の範囲の量である。0.05当量
未満の場合には、添加した効果が得られ難く、0.3当
量を越える場合には、グリーンラストの存在時期が長期
間となるため、硫酸イオンがゲータイト格子中に入り込
んで磁性酸化鉄とした時に磁気特性が阻害されることが
ある。
The preferred amount of the aqueous alkali solution is as follows:
It is an amount in the range of 0.05 to 0.3 equivalent. If the amount is less than 0.05 equivalent, it is difficult to obtain the effect of the addition, and if it exceeds 0.3 equivalent, since the existence time of the green rust becomes long, the sulfate ions enter the goethite lattice and become magnetic. When iron oxide is used, the magnetic properties may be impaired.

【0027】また、添加するアルカリ水溶液としては、
前記アルカリ水溶液のいずれでもよいが、前記第一鉄塩
反応溶液に使用したアルカリ水溶液と同じものを添加す
ることが好ましい。
The alkaline aqueous solution to be added includes:
Although any of the alkaline aqueous solutions may be used, it is preferable to add the same alkaline aqueous solution used for the ferrous salt reaction solution.

【0028】また、前記混合物を含んだ状態にある第一
鉄塩反応溶液に添加する前記アルカリ水溶液の添加方法
は、一度に添加してもよいし、二回以上に分割して添加
してもその効果は変わらない。
The method of adding the aqueous alkali solution to the ferrous salt reaction solution containing the mixture may be added at once, or may be added in two or more portions. The effect remains the same.

【0029】本発明における針状ゲータイト核粒子の成
長反応は、針状ゲータイト核粒子を含む第一鉄塩反応溶
液に必要により、第一鉄塩を添加した後、pH3〜6に
維持しながら酸素含有ガスを通気する方法、前記針状ゲ
ータイト核粒子を含む第一鉄塩反応溶液に必要により、
第一鉄塩を添加した後、炭酸アルカリ水溶液又は炭酸ア
ルカリ・水酸化アルカリ水溶液を添加してpH8〜10
の範囲で酸素含有ガスを通気する方法並びに前記針状ゲ
ータイト核粒子を含む第一鉄塩反応溶液に必要により、
第一鉄塩を添加した後、水酸化アルカリ水溶液を添加し
てpH11以上で酸素含有ガスを通気する方法のいずれ
の方法でもよい。
In the growth reaction of the acicular goethite nucleus particles according to the present invention, the ferrous salt reaction solution containing the acicular goethite nucleus particles may be added with a ferrous salt, if necessary, while maintaining the pH at 3 to 6 while maintaining the pH. Method of aerating the containing gas, if necessary for the ferrous salt reaction solution containing the acicular goethite core particles,
After the addition of the ferrous salt, an aqueous alkali carbonate solution or an aqueous alkali carbonate / alkali hydroxide solution is added to adjust the pH to 8 to 10.
If necessary for the method of aerating an oxygen-containing gas in the range and the ferrous salt reaction solution containing the acicular goethite core particles,
After the addition of the ferrous salt, any method of adding an aqueous alkali hydroxide solution and passing an oxygen-containing gas at pH 11 or higher may be used.

【0030】本発明における針状ゲータイト核粒子の成
長反応において使用されるアルカリ水溶液としては、前
記アルカリ水溶液を使用できる。
As the alkaline aqueous solution used in the growth reaction of the acicular goethite core particles in the present invention, the above-mentioned alkaline aqueous solution can be used.

【0031】本発明における反応温度は、通常、ゲータ
イト粒子が生成する80℃以下の温度で行えばよい。8
0℃を越える場合には、針状ゲータイト粒子中に粒状マ
グネタイト粒子粉末が混在してくることがある。
The reaction temperature in the present invention may be usually at a temperature of 80 ° C. or less at which goethite particles are formed. 8
When the temperature exceeds 0 ° C., granular magnetite particles may be mixed in the acicular goethite particles.

【0032】本発明における酸化手段は、酸素含有ガス
(例えば、空気)を液中に通気することにより行い、必
要により機械的操作による攪拌を伴ってもよい。
The oxidizing means in the present invention is carried out by passing an oxygen-containing gas (for example, air) through the liquid, and may be accompanied by stirring by mechanical operation if necessary.

【0033】また、本発明においては、磁性粒子粉末の
特性向上等の為、ゲータイト粒子の生成反応中に通常添
加されるCo、Ni、Zn、P、Al、Si等のFe以
外の異種元素を添加することができ、この場合にも同様
の効果が得られる。
In the present invention, in order to improve the properties of the magnetic particles, etc., different elements other than Fe, such as Co, Ni, Zn, P, Al, and Si, which are usually added during the reaction of forming goethite particles, are used. It can be added, and in this case, the same effect can be obtained.

【0034】[0034]

【作用】本発明においては、第一鉄塩水溶液と該液中の
Fe2+に対し0.3〜0.7当量のアルカリ水溶液とを
反応して得られる水酸化第一鉄コロイド又は鉄含有沈澱
物コロイドを含む第一鉄塩反応溶液に、酸素含有ガスを
通気して酸化することにより、該液中のFe2+の酸化度
が30%以下であってグリーンラストを経由して生成し
た針状ゲータイト核粒子とグリーンラストとの混合物を
含んだ状態にある第一鉄塩反応溶液とし、これに前記第
一鉄塩水溶液と反応させた前記アルカリ水溶液の使用量
との総和が当該第一鉄塩水溶液中のFe2+に対し当量未
満となる範囲内の量のアルカリ水溶液を添加し、針状ゲ
ータイト核粒子を生成させ、次いで、該針状ゲータイト
核粒子の成長反応を行なうことによって、粒度が均斉で
あって樹枝状粒子が混在しておらず、しかも、軸比が大
針状ゲータイト粒子粉末を得ている。
According to the present invention, there is provided a ferrous hydroxide colloid or an iron-containing colloid obtained by reacting an aqueous ferrous salt solution with an aqueous alkali solution in an amount of 0.3 to 0.7 equivalents to Fe2 + in the aqueous solution. Oxygen-containing gas was passed through the ferrous salt reaction solution containing the precipitate colloid to oxidize the solution, whereby the degree of oxidation of Fe 2+ in the solution was 30% or less and the solution was formed via green rust. A ferrous salt reaction solution containing a mixture of needle-like goethite core particles and green rust, and the sum of the used amount of the alkali aqueous solution reacted with the ferrous salt aqueous solution is the first ferrous salt aqueous solution. By adding an aqueous alkali solution in an amount that is less than the equivalent to Fe 2+ in the aqueous iron salt solution to generate acicular goethite core particles, and then performing a growth reaction of the acicular goethite core particles, Dendritic particles with uniform particle size Not mixed, moreover, the axial ratio is obtained acicular goethite particles have come large <br/>.

【0035】上記反応系について詳しく説明すれば次の
通りである。先ず、グリーンラストについては、例え
ば、粉体粉末冶金協会昭和43年度秋季大会講演概要集
の第80頁の「‥‥試料は硫酸第一鉄に0.7当量のN
aOHを加え生じたbasic saltを空気酸化し
ながらpHを測定しpH5.5になったところで酸化を
停止する。この時得られる化合物がgreen rus
tである。‥‥」なる記載の通りであり、水酸化アルカ
リの当量比によっても異なるがグリーンラストを生成す
るpHは6.5〜5.5であり、グリーンラストがすべ
て針状ゲータイト粒子に変わるとpHは急激に低下して
4以下となる。
The above reaction system is described in detail as follows. First, as for the green rust, for example, "‥‥ Sample is 0.7 equivalent of N in ferrous sulfate on p.
The pH is measured while air oxidizing the basic salt formed by adding aOH, and the oxidation is stopped when the pH reaches 5.5. The compound obtained at this time is green rus
t. ‥‥ ”, and the pH at which green rust is generated is 6.5 to 5.5, although it varies depending on the equivalent ratio of alkali hydroxide. When all the green rust is converted into acicular goethite particles, the pH becomes It drops sharply to 4 or less.

【0036】一方、グリーンラストを経由して針状ゲー
タイト核粒子を生成させる反応においては、アルカリ当
量比を低くすると粒度が均斉な針状ゲータイト核粒子が
得られるが軸比が小さくなり、アルカリ当量比を高くす
ると針状ゲータイト核粒子の軸比は大きくなるが粒度の
不均斉なものとなる。
On the other hand, in the reaction for producing acicular goethite nucleus particles via green rust, if the alkali equivalent ratio is reduced, acicular goethite nucleus particles having a uniform particle size can be obtained, but the axial ratio becomes smaller, and the alkali equivalent When the ratio is increased, the axial ratio of the acicular goethite core particles increases, but the particle size becomes uneven.

【0037】従って、粒度が均斉であって軸比が大きい
針状ゲータイト核粒子を得ようとする場合には、粒度の
均斉な針状ゲータイト核粒子をいかにして大きな軸比と
することができるかがポイントとなる。そこで、本発明
者は、グリーンラストにおける状態を検討し、該グリー
ンラストを経由して生成させた針状ゲータイト核粒子と
グリーンラストとの混合物を含んだ状態にある第一鉄塩
反応溶液に、該液中のFe2+の酸化度が20〜50%の
各酸化度において、当該液中のFe2+に対し前記第一鉄
塩水溶液と反応させた前記アルカリ水溶液の使用量との
総和が当該第一鉄塩水溶液中のFe2+に対し当量未満と
なる範囲内の量のアルカリ水溶液を添加して針状ゲータ
イト核粒子を生成し、次いで、該針状ゲータイト核粒子
の成長反応を行なって針状ゲータイト粒子を生成させた
ところ以下の通りの現象が確認できた。
Therefore, when trying to obtain acicular goethite nucleus particles having a uniform particle size and a large axial ratio, it is possible to obtain a large axial ratio by using acicular goethite nucleus particles having a uniform particle size. Is the point. Therefore, the present inventors examined the state in green rust, the ferrous salt reaction solution in a state containing a mixture of needle-like goethite core particles and green rust generated via the green rust, At each oxidation degree where the degree of oxidation of Fe 2+ in the liquid is 20 to 50%, the sum of the amount of the aqueous alkali solution reacted with the aqueous ferrous salt solution with respect to the amount of Fe 2+ in the liquid is An aqueous alkali solution in an amount that is less than the equivalent to Fe 2+ in the aqueous ferrous salt solution is added to generate acicular goethite core particles, and then a growth reaction of the acicular goethite core particles is performed. When the needle-like goethite particles were generated by the above method, the following phenomena were confirmed.

【0038】酸化度が30%を越える場合には、ゲータ
イト核粒子の軸比が低下するために、成長反応により得
られる針状ゲータイト粒子の軸比も小さい。
When the degree of oxidation exceeds 30%, the axial ratio of the goethite core particles decreases, so that the axial ratio of the acicular goethite particles obtained by the growth reaction is also small.

【0039】そして、後出実施例に示すように、酸化度
が30%以下の範囲においては、前記混合物を含んだ状
態にある第一鉄塩反応溶液中に生成させた粒度の均斉な
針状ゲータイト核粒子を維持させて軸比を大きくさせる
ことができる。
As shown in the examples below, when the degree of oxidation is in the range of 30% or less, the needle-like particles having a uniform particle size formed in the ferrous salt reaction solution containing the mixture. The axial ratio can be increased by maintaining goethite core particles.

【0040】尚、前出特開昭55−149136号公報
に開示される技術手段においては、酸化反応の開始から
終了までの大部分において反応液のpHの値を5.5か
ら7.5の間に維持させる、即ち、グリーンラストの領
域で終始反応を行なった場合には軸比の大きなものが得
られず、グリーンラストの領域での反応が終了した後に
ゲータイト核粒子を得るという生成反応が必要である。
また、その他の前出及びにおけるグリーンラストか
ら針状ゲータイト核粒子を生成させ、次いで、成長反応
を行なう技術手段においては、粒度が均斉でしかも軸比
が大きいという両方の特性をともに満足させることが難
しい。
In the technical means disclosed in the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open No. 55-149136, the pH value of the reaction solution is adjusted to 5.5 to 7.5 for most of the time from the start to the end of the oxidation reaction. In other words, when the reaction is performed all the time in the green rust region, a large axial ratio cannot be obtained, and the formation reaction of obtaining goethite core particles after the reaction in the green rust region is completed is performed. is necessary.
In other technical means for generating needle-like goethite nucleus particles from the green rust described above and then performing a growth reaction, it is necessary to satisfy both characteristics of uniform particle size and large axial ratio. difficult.

【0041】本発明における針状ゲータイト核粒子の成
長反応としては、前述したように針状ゲータイト核粒子
を含む第一鉄塩反応溶液をpH3〜6に維持しながら酸
素含有ガスを通気する方法、前記針状ゲータイト核粒子
を含む第一鉄塩反応溶液に炭酸アルカリ水溶液又は炭酸
アルカリ・水酸化アルカリ水溶液を添加してpH8〜1
0の範囲で酸素含有ガスを通気する方法並びに前記針状
ゲータイト核粒子を含む第一鉄塩反応溶液に水酸化アル
カリ水溶液を添加してpH11以上で酸素含有ガスを通
気する方法のいずれの方法でもよい。
The growth reaction of the acicular goethite nucleus particles in the present invention includes, as described above, a method of passing an oxygen-containing gas while maintaining the ferrous salt reaction solution containing the acicular goethite nucleus particles at pH 3 to 6. An aqueous solution of alkali carbonate or an aqueous solution of alkali carbonate / alkali hydroxide is added to the ferrous salt reaction solution containing the acicular goethite core particles to adjust the pH to 8 to 1.
Any method of passing an oxygen-containing gas in the range of 0 and a method of adding an aqueous alkali hydroxide solution to the ferrous salt reaction solution containing the acicular goethite core particles to pass the oxygen-containing gas at pH 11 or more. Good.

【0042】中でも好ましい方法としては、pH8〜1
0の範囲又はpH11以上のアルカリ性領域において成
長反応を行なう方法が、硫黄や塩素等の不純物が粒子表
面に残留付着することもなく、従って、加熱還元時に焼
結が生起して粒子形状が崩れることもないので粒度が均
斉で軸比の大きい、殊に、軸比15以上の針状ゲータイ
ト粒子粉末が得られる。
Among them, a preferred method is a pH of 8 to 1
In the method of performing the growth reaction in the range of 0 or in the alkaline region of pH 11 or more, impurities such as sulfur and chlorine do not remain on the particle surface, and therefore, sintering occurs during heat reduction and the particle shape is broken. As a result, acicular goethite particles having a uniform particle size and a large axial ratio, particularly having an axial ratio of 15 or more, can be obtained.

【0043】また、最も好ましい方法としては、針状核
粒子を第一鉄塩反応溶液に炭酸アルカリ水溶液を添加し
てpH8〜10の範囲で酸素含有ガスを通気して酸化反
応を行なった場合には、該第一鉄塩反応溶液中に残存す
る Fe2+と炭酸アルカリとが反応して生成されたFe
CO3 により、グリーンラストから生成された核粒子の
針状晶の晶癖を引き継いで軸比を更に大きくすることが
できるので粒度が均斉で軸比の大きい、殊に、軸比20
以上の針状ゲータイト粒子粉末が得られる。
The most preferable method is to oxidize the needle-like core particles by adding an aqueous alkali carbonate solution to the ferrous salt reaction solution and passing an oxygen-containing gas in a pH range of 8 to 10 to carry out an oxidation reaction. Is Fe 2+ remaining in the ferrous salt reaction solution and Fe 2
The axial ratio can be further increased by taking over the habit of needle-like crystals of the core particles generated from the green blast by CO 3 , so that the particle size is uniform and the axial ratio is large.
The above needle-like goethite particle powder is obtained.

【0044】[0044]

【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、以下の実施例並びに比較例における粒子
の長軸径、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。
Next, the present invention will be described with reference to examples and comparative examples. In addition, the major axis diameter and the axial ratio of the particles in the following Examples and Comparative Examples are all shown as average values of the numerical values measured from electron micrographs.

【0045】酸化度は、第一鉄塩水溶液又は反応溶液を
フラスコに投入し、不活性ガスで置換し通気しながら硫
酸と燐酸との混酸を添加・加熱溶解した後、当該溶液中
のFe2+を酸化還元滴定法により測定し、Fe2+含有量
から次式により求めた。 (A−B)÷A×100=酸化度(%) 但し、Aは第一鉄塩水溶液と当量未満のアルカリ水溶液
との混合直後の反応溶液中のFe2+含有量 Bは当該混合物を含む第一鉄塩反応溶液中のFe2+含有
The degree of oxidation was determined by adding an aqueous solution of a ferrous salt or a reaction solution to a flask, displacing with an inert gas, adding a mixed acid of sulfuric acid and phosphoric acid while heating and dissolving, and then dissolving Fe 2 in the solution. + Was measured by a redox titration method, and was determined from the Fe 2+ content by the following equation. (AB) ÷ A × 100 = degree of oxidation (%) where A is the Fe 2+ content in the reaction solution immediately after mixing with the aqueous ferrous salt solution and an aqueous solution having less than the equivalent amount. B contains the mixture. Fe 2+ content in ferrous salt reaction solution

【0046】実施例1 Fe2+ 1.0mol/lを含む硫酸第一鉄水溶液20
lと1.0NのNaOH水溶液20 l(硫酸第一鉄
水溶液中のFe2+に対し0.50当量に該当する。)と
を混合し、pH7.4、温度38℃においてFe(O
H)2 を含む硫酸第一鉄反応溶液の生成を行った。上記
Fe(OH)2 を含む硫酸第一鉄反応溶液に温度40℃
において毎分80lの空気を通気し、グリーンラストを
経由して生成したゲータイト核粒子とグリーンラストと
の混合物を含んだ状態にある硫酸第一鉄反応溶液の酸化
度が25%のときに、該液中に1.0NのNaOH水溶
液4.0 lを一度に滴下し、空気を継続して通気し、
ゲータイト粒子を生成させた。この時のpHは4.0で
あった。反応溶液の一部を抜き取り、常法により、濾
過、水洗、乾燥して得られた粒子粉末の電子顕微鏡写真
(×30000)を図1に示す。得られたゲータイト粒
子粉末は、図1に示す通り、長軸径0.30μm、軸比
18の針状粒子であった。
Example 1 An aqueous solution of ferrous sulfate containing 1.0 mol / l of Fe 2+ 20
was mixed with 20 l of a 1.0 N aqueous solution of NaOH (corresponding to 0.50 equivalents with respect to Fe 2+ in the aqueous ferrous sulfate solution).
H) A ferrous sulfate reaction solution containing 2 was produced. The ferrous sulfate reaction solution containing Fe (OH) 2 was heated to a temperature of 40 ° C.
When the degree of oxidation of the ferrous sulfate reaction solution containing a mixture of goethite core particles generated via green rust and green rust is 25%, air at 80 l / min is passed through the 4.0 L of a 1.0 N NaOH aqueous solution was dropped into the solution at one time, and air was continuously passed through the solution.
Goethite particles were produced. The pH at this time was 4.0. FIG. 1 shows an electron micrograph (× 30000) of a particle powder obtained by extracting a part of the reaction solution, filtering, washing with water, and drying by a conventional method. The obtained goethite particle powder was needle-like particles having a major axis diameter of 0.30 μm and an axial ratio of 18, as shown in FIG.

【0047】上記ゲータイト粒子を針状ゲータイト核粒
子として用い、該針状ゲータイト核粒子を含む硫酸第一
鉄反応溶液(ゲータイト核粒子の存在量は生成ゲータイ
ト粒子に対し60mol%に該当する。)に、2.67
NのNa2 CO3 水溶液6.0 l(残存硫酸第一鉄反
応溶液中のFe2+に対し2.0当量に該当する。)を加
え、pH9.3、温度45℃において毎分100 lの
空気を5時間通気してゲータイト粒子粉末を生成した。
生成ゲータイト粒子は、常法により、濾過、水洗、乾燥
した。得られたゲータイト粒子粉末は、図2の電子顕微
鏡写真(×30000)に示す通り、粒度が均斉であっ
て樹枝状粒子が混在しておらず、長軸径0.39μm、
軸比25の針状粒子であった。
The above goethite particles are used as acicular goethite nucleus particles, and the ferrous sulfate reaction solution containing the acicular goethite nucleus particles (the amount of goethite nucleus particles corresponds to 60 mol% based on the produced goethite particles). , 2.67
6.0 L of an aqueous solution of N 2 CO 3 (corresponding to 2.0 equivalents to Fe 2+ in the remaining ferrous sulfate reaction solution) was added, and 100 L / min at pH 9.3 and a temperature of 45 ° C. For 5 hours to produce goethite particle powder.
The resulting goethite particles were filtered, washed with water and dried by a conventional method. As shown in the electron micrograph (× 30000) of FIG. 2, the obtained goethite particle powder had a uniform particle size, no dendritic particles were present, and a major axis diameter of 0.39 μm.
The particles were needle-shaped particles having an axial ratio of 25.

【0048】実施例2 Fe2+ 1.0mol/lを含む硫酸第一鉄水溶液20
lとヘキサメタリン酸ソーダ(硫酸第一鉄水溶液中の
Fe2+に対しP換算で0.28mol%に該当する。)
5.7gと1.08NのNa2 CO3 水溶液20 l
(硫酸第一鉄水溶液中のFe2+に対し0.45当量に該
当する。)とを混合し、pH7.3、温度35℃におい
てFe(OH)2 を含む硫酸第一鉄反応溶液の生成を行
った。上記Fe(OH)2 を含む硫酸第一鉄反応溶液に
温度38℃において毎分80lの空気を通気し、グリー
ンラストを経由して生成したゲータイト核粒子とグリー
ンラストとの混合物を含んだ状態にある硫酸第一鉄反応
溶液の酸化度が20%のときに該液中に1.08NのN
2 CO3 水溶液6.7lを二度に分けて滴下し、空気
を継続して通気し、ゲータイト粒子を生成させた。この
時のpHは3.7であった。反応溶液の一部を抜き取
り、常法により、濾過、水洗、乾燥して得られた粒子粉
末の電子顕微鏡写真(×30000)を図3に示す。得
られたゲータイト粒子粉末は、図3に示す通り、長軸径
0.41μm、軸比19の針状粒子であった。
Example 2 An aqueous solution of ferrous sulfate containing 1.0 mol / l of Fe 2+ 20
l and sodium hexametaphosphate (corresponding to 0.28 mol% in terms of P with respect to Fe 2+ in an aqueous ferrous sulfate solution)
5.7 g and 20 l of 1.08 N Na 2 CO 3 aqueous solution
(Corresponding to 0.45 equivalent to Fe 2+ in the aqueous ferrous sulfate solution) to form a ferrous sulfate reaction solution containing Fe (OH) 2 at pH 7.3 and a temperature of 35 ° C. Was done. At a temperature of 38 ° C., 80 l / min of air is passed through the ferrous sulfate reaction solution containing Fe (OH) 2 to contain a mixture of goethite core particles generated via green rust and green rust. When the oxidation degree of a certain ferrous sulfate reaction solution is 20%, 1.08N of N
The a 2 CO 3 aq 6.7l dropwise divided into twice, to continue the air vent, to produce a goethite particles. At this time, the pH was 3.7. FIG. 3 shows an electron micrograph (× 30000) of a particle powder obtained by extracting a part of the reaction solution, filtering, washing with water, and drying by a conventional method. The obtained goethite particle powder was needle-like particles having a major axis diameter of 0.41 μm and an axial ratio of 19, as shown in FIG.

【0049】上記ゲータイト粒子を針状ゲータイト核粒
子として用い、該針状ゲータイト核粒子を含む硫酸第一
鉄反応溶液(ゲータイト核粒子の存在量は生成ゲータイ
ト粒子に対し60mol%に該当する。)に、3号水ガ
ラス(硫酸第一鉄水溶液中のFe2+に対しSi換算で
0.5molに該当する。)8.2g13.1NのNa
OH水溶液3.3 l(残存硫酸第一鉄水溶液中のFe
2+に対し2.25当量に該当する。)を加え、pH1
3.8、温度40℃において毎分100 lの空気を8
時間通気してゲータイト粒子粉末を生成した。生成ゲー
タイト粒子は、常法により、濾過、水洗、乾燥した。得
られたゲータイト粒子粉末は、図4の電子顕微鏡写真
(×30000)に示す通り、粒度が均斉であって樹枝
状粒子が混在しておらず、長軸径0.45μm、軸比2
0の針状粒子であった。
The above goethite particles are used as acicular goethite nucleus particles, and the ferrous sulfate reaction solution containing the acicular goethite nucleus particles (the amount of goethite nucleus particles corresponds to 60 mol% based on the produced goethite particles). No. 3 water glass (corresponding to 0.5 mol in terms of Si with respect to Fe 2+ in an aqueous ferrous sulfate solution) 8.2 g 13.1 N Na
3.3 l of OH aqueous solution (Fe in residual ferrous sulfate aqueous solution
This corresponds to 2.25 equivalents to 2+ . ) And pH 1
3.8, 100 liters of air per minute at a temperature of 40 ° C.
Vent for a period of time to produce goethite particle powder. The resulting goethite particles were filtered, washed with water and dried by a conventional method. As shown in the electron micrograph (× 30000) of FIG. 4, the obtained goethite particle powder has a uniform particle size, does not contain dendritic particles, has a major axis diameter of 0.45 μm, and an axial ratio of 2
0 needle-shaped particles.

【0050】実施例3 Fe2+ 1.0mol/lを含む塩化第一鉄水溶液20
lと0.72NのKOH水溶液20 l(塩化第一鉄
水溶液中のFe2+に対し0.45当量に該当する。)と
を混合し、pH7.5、温度40℃においてFe(O
H)2 を含む塩化第一鉄反応溶液の生成を行った。上記
Fe(OH)2 を含む塩化第一鉄反応溶液に温度42℃
において毎分50lの空気を通気し、グリーンラストを
経由して生成したゲータイト核粒子とグリーンラストと
の混合物を含んだ状態にある塩化第一鉄反応溶液の酸化
度が30%のときに、該液中に0.72NのKOH水溶
液2.2 lを10分間かけて滴下し、空気を継続して
通気し、ゲータイト粒子を生成させた。この時のpHは
3.7であった。反応溶液の一部を抜き取り、常法によ
り、濾過、水洗、乾燥して得られた粒子粉末の電子顕微
鏡写真(×30000)を図5に示す。得られたゲータ
イト粒子粉末は、図5に示す通り、長軸径0.31μ
m、軸比15の針状粒子であった。
Example 3 An aqueous solution of ferrous chloride containing 1.0 mol / l of Fe 2+ 20
and 20 l of a 0.72N aqueous KOH solution (corresponding to 0.45 equivalents to Fe 2+ in an aqueous ferrous chloride solution), and mixed with Fe (O 2) at a pH of 7.5 and a temperature of 40 ° C.
H) A ferrous chloride reaction solution containing 2 was produced. The ferrous chloride reaction solution containing Fe (OH) 2 was heated to a temperature of 42 ° C.
When the degree of oxidation of the ferrous chloride reaction solution containing a mixture of goethite core particles and green rust generated via green rust is 30%, the air is blown at 50 l / min. 2.2 l of a 0.72N KOH aqueous solution was dropped into the liquid over 10 minutes, and air was continuously passed through to generate goethite particles. At this time, the pH was 3.7. FIG. 5 shows an electron micrograph (× 30000) of a particle powder obtained by extracting a part of the reaction solution, filtering, washing with water, and drying by a conventional method. The obtained goethite particle powder had a major axis diameter of 0.31 μm as shown in FIG.
m, needle-like particles having an axial ratio of 15.

【0051】上記ゲータイト粒子を針状ゲータイト核粒
子として用い、該針状ゲータイト核粒子を含む塩化第一
鉄反応溶液(ゲータイト核粒子の存在量は生成ゲータイ
ト粒子に対し50mol%に該当する。)に、2.04
NのKOH水溶液7.8 l(残存塩化第一鉄反応溶液
中のFe2+に対し1.0当量に該当する。)を加え、p
H4.2、温度80℃において毎分100 lの空気を
15時間通気してゲータイト粒子粉末を生成した。生成
ゲータイト粒子は、常法により、濾過、水洗、乾燥し
た。得られたゲータイト粒子粉末は、図6の電子顕微鏡
写真(×30000)に示す通り、粒度が均斉であって
樹枝状粒子が混在しておらず、長軸径0.35μm、軸
比15の針状粒子であった。
The above goethite particles are used as acicular goethite nucleus particles, and a ferrous chloride reaction solution containing the acicular goethite nucleus particles (the amount of goethite nucleus particles corresponds to 50 mol% based on the produced goethite particles). , 2.04
7.8 l of a KOH aqueous solution of N (corresponding to 1.0 equivalent to Fe 2+ in the residual ferrous chloride reaction solution) was added, and p was added.
100 liters of air per minute was passed for 15 hours at H4.2 and a temperature of 80 ° C. to produce goethite particle powder. The resulting goethite particles were filtered, washed with water and dried by a conventional method. As shown in the electron micrograph (× 30000) in FIG. 6, the obtained goethite particle powder has a uniform particle size, does not contain dendritic particles, and has a needle having a major axis diameter of 0.35 μm and an axial ratio of 15. Particles.

【0052】比較例1 1.5NのNaOH水溶液20 l(硫酸第一鉄水溶液
中のFe2+に対し0.75当量に該当する。)を混合し
た以外は実施例1と同様にしてゲータイト核粒子を生成
させ、次いで、該ゲータイト核粒子の成長反応を行ない
針状ゲータイト粒子粉末を得た。得られたゲータイト核
粒子は、電子顕微鏡写真観察の結果、長軸径0.37μ
m、軸比22の針状粒子であった。また、得られた針状
ゲータイト粒子粉末は、電子顕微鏡写真観察の結果、長
軸径0.45μm、軸比28の針状粒子であった。それ
ぞれ、実施例1に比べ粒度は不均斉で樹枝状粒子の混在
が見られた。
Comparative Example 1 Goethite nuclei were prepared in the same manner as in Example 1 except that 20 l of a 1.5N NaOH aqueous solution (corresponding to 0.75 equivalent to Fe 2+ in an aqueous ferrous sulfate solution) was mixed. Particles were generated, and then a growth reaction of the goethite core particles was performed to obtain acicular goethite particle powder. The obtained goethite core particles were observed by electron micrograph to find that the major axis diameter was 0.37 μm.
m, needle-like particles having an axial ratio of 22. The obtained needle-like goethite particle powder was observed as an electron micrograph, and as a result, was a needle-like particle having a major axis diameter of 0.45 μm and an axial ratio of 28. In each case, the particle size was uneven compared to Example 1, and the mixture of dendritic particles was observed.

【0053】比較例2 前記混合物を含んだ状態にある硫酸第一鉄反応溶液の酸
化度が40%のときに、該液中にNaOH水溶液を添加
した以外は実施例1と同様にしてゲータイト核粒子を生
成させ、次いで、該ゲータイト核粒子の成長反応を行な
い針状ゲータイト粒子粉末を得た。得られたゲータイト
核粒子は、電子顕微鏡写真観察の結果、長軸径0.28
μm、軸比13の針状粒子であった。また、得られた針
状ゲータイト粒子粉末は、電子顕微鏡写真観察の結果、
長軸径0.35μm、軸比18の針状粒子であった。そ
れぞれ、実施例1に比べ軸比の小さいものであった。
Comparative Example 2 Goethite nuclei were prepared in the same manner as in Example 1 except that when the degree of oxidation of the ferrous sulfate reaction solution containing the mixture was 40%, an aqueous NaOH solution was added to the solution. Particles were generated, and then a growth reaction of the goethite core particles was performed to obtain acicular goethite particle powder. Observation of the obtained goethite core particles by electron micrograph showed that the major axis diameter was 0.28.
The particles were needle-shaped particles having a diameter of 13 μm and an axial ratio of 13. In addition, the obtained acicular goethite particles powder was observed as an electron micrograph,
Needle-like particles having a major axis diameter of 0.35 μm and an axial ratio of 18 were obtained. Each had a smaller axial ratio than that of Example 1.

【0054】比較例3 前記混合物を含んだ状態にある硫酸第一鉄反応溶液にN
aOH水溶液に滴下しなかった以外は実施例1と同様に
してゲータイト核粒子を生成させ(酸化度としては50
%に相当する。)、次いで、該ゲータイト核粒子の成長
反応を行ない針状ゲータイト粒子粉末を得た。得られた
ゲータイト核粒子は、図7の電子顕微鏡写真(×300
00)に示す通り、長軸径0.21μm、軸比15の針
状粒子であった。また、得られた針状ゲータイト粒子粉
末は、図8の電子顕微鏡写真(×30000)に示す通
り、長軸径0.32μm、軸比20の針状粒子であっ
た。それぞれ、実施例1に比べ軸比の小さいものであっ
た。
Comparative Example 3 The ferrous sulfate reaction solution containing the mixture was added with N
Goethite core particles were generated in the same manner as in Example 1 except that the solution was not dropped into the aOH aqueous solution (the oxidation degree was 50%).
%. ) Then, a growth reaction of the goethite core particles was performed to obtain acicular goethite particle powder. The obtained goethite nucleus particles are shown in an electron micrograph of FIG.
As shown in (00), the particles were acicular particles having a major axis diameter of 0.21 μm and an axial ratio of 15. The obtained acicular goethite particle powder was acicular particles having a major axis diameter of 0.32 μm and an axial ratio of 20, as shown in the electron micrograph (× 30000) of FIG. Each had a smaller axial ratio than that of Example 1.

【0055】比較例4 前記混合物を含んだ状態にある硫酸第一鉄反応溶液にN
2 CO3 水溶液に滴下しなかった以外は実施例2と同
様にしてゲータイト核粒子を生成させ(酸化度としては
45%に相当する。)、次いで、該ゲータイト核粒子の
成長反応を行ない針状ゲータイト粒子粉末を得た。得ら
れたゲータイト核粒子は、図9の電子顕微鏡写真(×3
0000)に示す通り、長軸径0.30μm、軸比18
の針状粒子であった。また、得られた針状ゲータイト粒
子粉末は、図10の電子顕微鏡写真(×30000)に
示す通り、長軸径0.40μm、軸比16の針状粒子で
あった。それぞれ、実施例2に比べ軸比の小さいもので
あった。
Comparative Example 4 The ferrous sulfate reaction solution containing the mixture was added with N
A goethite nucleus particle was produced in the same manner as in Example 2 except that the solution was not dropped into the aqueous solution of a 2 CO 3 (corresponding to an oxidation degree of 45%). A goethite particle powder was obtained. The obtained goethite core particles are shown in the electron micrograph of FIG. 9 (× 3
0000), the major axis diameter is 0.30 μm, and the axial ratio is 18.
Of needle-like particles. The obtained acicular goethite particle powder was acicular particles having a major axis diameter of 0.40 μm and an axial ratio of 16, as shown in the electron micrograph (× 30000) of FIG. Each had a smaller axial ratio than that of Example 2.

【0056】比較例5 前記混合物を含んだ状態にある塩化第一鉄反応溶液にK
OH水溶液に滴下しなかった以外は実施例3と同様にし
てゲータイト核粒子を生成させ(酸化度としては45%
に相当する。)、次いで、該ゲータイト核粒子の成長反
応を行ない針状ゲータイト粒子粉末を得た。得られたゲ
ータイト核粒子は、図11の電子顕微鏡写真(×300
00)に示す通り、長軸径0.26μm、軸比11の針
状粒子であった。また、得られた針状ゲータイト粒子粉
末は、図12の電子顕微鏡写真(×30000)に示す
通り、粒度が均斉であって樹枝状粒子が混在しておら
ず、長軸径0.27μm、軸比8の針状粒子であった。
それぞれ、実施例3に比べ軸比の小さいものであった。
Comparative Example 5 The ferrous chloride reaction solution containing the mixture was mixed with K
Goethite nucleus particles were produced in the same manner as in Example 3 except that they were not dropped into the aqueous OH solution (the oxidation degree was 45%
Is equivalent to ) Then, a growth reaction of the goethite core particles was performed to obtain acicular goethite particle powder. The obtained goethite core particles were obtained by using an electron micrograph (× 300) shown in FIG.
As shown in (00), the particles were acicular particles having a major axis diameter of 0.26 μm and an axial ratio of 11. The obtained needle-like goethite particle powder has a uniform particle size without dendritic particles, a long axis diameter of 0.27 μm, and an axis as shown in the electron micrograph (× 30000) of FIG. The particles were acicular particles having a ratio of 8.
Each had a smaller axial ratio than that of Example 3.

【0057】[0057]

【発明の効果】本発明に係る針状ゲータイト粒子粉末の
製造法によれば、前出実施例に示した通り、粒度が均斉
であって樹枝状粒子が混在しておらず、しかも、大きな
軸比を有する針状ゲータイト粒子粉末を得ることができ
る。
According to the method for producing acicular goethite particle powder according to the present invention, the particle size is uniform, dendritic particles are not mixed, and a large A needle-like goethite particle powder having a specific ratio can be obtained.

【0058】本発明に係る針状ゲータイト粒子粉末を出
発原料とし、加熱還元して得られた針状マグネタイト粒
子粉末や加熱還元し、次いで、酸化して得られた針状マ
グヘマイト粒子粉末もまた粒度が均斉であって樹枝状粒
子が混在しておらず、しかも、大きな軸比を有している
ので、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。
The acicular goethite particle powder according to the present invention is used as a starting material, and the acicular magnetite particle powder obtained by heat reduction or the acicular maghemite particle powder obtained by heat reduction and then oxidization are also of a particle size. Are uniform, do not contain dendritic particles, and have a large axial ratio, so that they are suitable as magnetic particles for high recording density, high sensitivity, and high output.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】実施例1で得られた針状ゲータイト核粒子粉末
の粒子構造を示す電子顕微鏡写真(×30000)であ
る。
FIG. 1 is an electron micrograph (× 30000) showing the particle structure of acicular goethite core particle powder obtained in Example 1.

【図2】実施例1で得られた針状ゲータイト粒子粉末の
粒子構造を示す電子顕微鏡写真(×30000)であ
る。
FIG. 2 is an electron micrograph (× 30000) showing the particle structure of the acicular goethite particle powder obtained in Example 1.

【図3】実施例2で得られた針状ゲータイト核粒子粉末
の粒子構造を示す電子顕微鏡写真(×30000)であ
る。
FIG. 3 is an electron micrograph (× 30000) showing the particle structure of the acicular goethite core particle powder obtained in Example 2.

【図4】実施例2で得られた針状ゲータイト粒子粉末の
粒子構造を示す電子顕微鏡写真(×30000)であ
る。
FIG. 4 is an electron micrograph (× 30000) showing the particle structure of the acicular goethite particle powder obtained in Example 2.

【図5】実施例3で得られた針状ゲータイト核粒子粉末
の粒子構造を示す電子顕微鏡写真(×30000)であ
る。
FIG. 5 is an electron micrograph (× 30000) showing the particle structure of the acicular goethite core particle powder obtained in Example 3.

【図6】実施例3で得られた針状ゲータイト粒子粉末の
粒子構造を示す電子顕微鏡写真(×30000)であ
る。
FIG. 6 is an electron micrograph (× 30000) showing the particle structure of the acicular goethite particle powder obtained in Example 3.

【図7】比較例3で得られた針状ゲータイト核粒子粉末
の粒子構造を示す電子顕微鏡写真(×30000)であ
る。
FIG. 7 is an electron micrograph (× 30000) showing the particle structure of the acicular goethite core particle powder obtained in Comparative Example 3.

【図8】比較例3で得られた針状ゲータイト粒子粉末の
粒子構造を示す電子顕微鏡写真(×30000)であ
る。
FIG. 8 is an electron micrograph (× 30000) showing the particle structure of the acicular goethite particle powder obtained in Comparative Example 3.

【図9】比較例4で得られた針状ゲータイト核粒子粉末
の粒子構造を示す電子顕微鏡写真(×30000)であ
る。
FIG. 9 is an electron micrograph (× 30000) showing the particle structure of the acicular goethite core particle powder obtained in Comparative Example 4.

【図10】比較例4で得られた針状ゲータイト粒子粉末
の粒子構造を示す電子顕微鏡写真(×30000)であ
る。
FIG. 10 is an electron micrograph (× 30000) showing the particle structure of the acicular goethite particle powder obtained in Comparative Example 4.

【図11】比較例5で得られた針状ゲータイト核粒子粉
末の粒子構造を示す電子顕微鏡写真(×30000)で
ある。
FIG. 11 is an electron micrograph (× 30000) showing the particle structure of the acicular goethite core particle powder obtained in Comparative Example 5.

【図12】比較例5で得られた針状ゲータイト粒子粉末
の粒子構造を示す電子顕微鏡写真(×30000)であ
る。
FIG. 12 is an electron micrograph (× 30000) showing the particle structure of the acicular goethite particle powder obtained in Comparative Example 5.

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 第一鉄塩水溶液と該液中のFe2+に対し
当量未満の水酸化アルカリ水溶液又は炭酸アルカリ水溶
液若しくは水酸化アルカリ・炭酸アルカリ混合水溶液か
ら選ばれるアルカリ水溶液とを反応して得られる水酸化
第一鉄コロイド又は鉄含有沈澱物コロイドを含む第一鉄
塩反応溶液に、酸素含有ガスを通気して前記水酸化第一
鉄コロイド又は鉄含有沈澱物コロイドを酸化することに
より、グリーンラストを経由して針状ゲータイト核粒子
を生成させ、次いで、該針状ゲータイト核粒子を成長さ
せることにより針状ゲータイト粒子を生成させる方法に
おいて、前記第一鉄塩水溶液と該液中のFe2+に対し
0.3〜0.7当量の範囲の前記アルカリ水溶液とを反
応して得られる前記第一鉄塩反応溶液に酸素含有ガスを
通気して該液中のFe2+の酸化度が30%以下であって
針状ゲータイト核粒子とグリーンラストとの混合物を含
んだ状態にある第一鉄塩反応溶液とし、これに前記第一
鉄塩水溶液と反応させた前記アルカリ水溶液の使用量と
の総和が当該第一鉄塩水溶液中のFe2+に対し当量未満
となる範囲内の量の前記アルカリ水溶液を添加し、次い
で、前記針状ゲータイト核粒子の成長反応を行なうこと
を特徴とする長軸径が0.35〜0.45μmであっ
て、軸比が15〜25である針状ゲータイト粒子粉末の
製造法。
An aqueous solution of a ferrous salt is reacted with an aqueous solution of an alkali hydroxide selected from an aqueous solution of an alkali hydroxide or an aqueous solution of an alkali carbonate or a mixed aqueous solution of an alkali hydroxide and an alkali carbonate with respect to Fe 2+ in the solution. By passing an oxygen-containing gas through the resulting ferrous hydroxide colloid or iron-containing precipitate colloid-containing reaction solution containing the ferrous hydroxide colloid or the iron-containing precipitate colloid to oxidize the ferrous hydroxide colloid or the iron-containing precipitate colloid, In a method of generating acicular goethite nucleus particles via green rust, and then producing acicular goethite particles by growing the acicular goethite nucleus particles, the ferrous salt aqueous solution and the Fe An oxygen-containing gas is passed through the ferrous salt reaction solution obtained by reacting the aqueous alkali solution in the range of 0.3 to 0.7 equivalents with respect to A ferrous salt reaction solution having a degree of oxidation of 2+ of 30% or less and containing a mixture of needle-like goethite core particles and green rust, and reacted with the ferrous salt aqueous solution, An amount of the alkali aqueous solution in a range in which the total amount of the aqueous alkali solution used is less than the equivalent to Fe 2+ in the ferrous salt aqueous solution is added, and then the growth reaction of the acicular goethite core particles is performed. The major axis diameter is 0.35 to 0.45 μm.
And a method for producing acicular goethite particle powder having an axial ratio of 15 to 25 .
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