JPH11130439A - Fusiform goethite particle powder and its production, fusiform hematite particle powder and its production and fusiform metallic magnetic particle powder consisting essentially of iron and its production - Google Patents

Fusiform goethite particle powder and its production, fusiform hematite particle powder and its production and fusiform metallic magnetic particle powder consisting essentially of iron and its production

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JPH11130439A
JPH11130439A JP9316461A JP31646197A JPH11130439A JP H11130439 A JPH11130439 A JP H11130439A JP 9316461 A JP9316461 A JP 9316461A JP 31646197 A JP31646197 A JP 31646197A JP H11130439 A JPH11130439 A JP H11130439A
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Japan
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particles
spindle
goethite
particle powder
shaped
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JP9316461A
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Japanese (ja)
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Kenji Okinaka
健二 沖中
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Toda Kogyo Corp
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Toda Kogyo Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a fusiform goethite particle powder, a fusiform hematite particle powder and a fusiform metallic magnetic particle powder. SOLUTION: In the formation of the fusiform goethite particle by aging a water suspension containing a ferrous salt-containing precipitate obtained by allowing a mixed alkali aq. solution of an alkali carbonate aq. solution with an alkali hydroxide aq. solution to react with a ferrous salt aq. solution, passing the oxygen-containing gas to form a fusiform goethite seed crystal particle, passing the oxygen-containing gas through the water suspension containing the seed crystal particle to grow a goethite layer on the surface of the seed crystal particle, the fusiform goethite particle powder having Co existing ratio of 50:50 to 95: 5 and powder of Al existing only on the surface layer part is obtained by adding 10-45 atom% Co compound at the time of forming, performing an oxidation reaction in the range of 30-80% of total Fe<2+> , making the space velocity of an oxygen-containing gas at the time of growing >=2 times that at the time of forming and adding 5-20 atom% Al compound.

Description

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

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、微粒子であってサ
イズ分布(標準偏差/平均長軸径)が良好である紡錘状
ゲータイト粒子粉末、紡錘状ヘマタイト粒子粉末並びに
該紡錘状ゲータイト粒子粉末又は該紡錘状ヘマタイト粒
子粉末を出発原料として得られる高い保磁力、優れた粉
体保磁力分布(SFDr)、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に関する
ものである。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a spindle-shaped goethite particle powder, a spindle-shaped hematite particle powder, and a spindle-shaped goethite particle powder which are fine particles and have a good size distribution (standard deviation / average major axis diameter). It has high coercive force, excellent powder coercive force distribution (SFDr), high saturation magnetization value and excellent oxidation stability obtained by using spindle-shaped hematite particles as a starting material, and has good dispersibility in binder resin. The present invention relates to a spindle-shaped metal magnetic particle powder containing iron as a main component and having a good squareness ratio (Br / Bm) in a sheet due to goodness.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、オーディオ用、ビデオ用、コンピ
ュータ用の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、若しくは記憶容量の増大化が激
化しており、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が益々高ま
ってきている。
2. Description of the Related Art In recent years, magnetic recording / reproducing devices for audio, video, and computers have become increasingly compact and lightweight, long-time recording, high-density recording, or increased storage capacity. Demands for higher performance and higher density recording of magnetic tapes and magnetic disks as recording media are increasing more and more.

【0003】即ち、磁気記録媒体の高画像画質、高出力
特性、殊に周波数特性の向上が要求され、その為には、
残留磁束密度Brの向上、高保磁力化が要求されてきて
いる。
[0003] That is, the magnetic recording medium is required to have high image quality, high output characteristics, and especially improvement in frequency characteristics.
Improvements in the residual magnetic flux density Br and high coercive force have been demanded.

【0004】磁気記録媒体のこれらの諸特性は磁気記録
媒体に使用される磁性粒子粉末と密接な関係を有するも
のであるが、近年においては、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テープ並びにビデオフロッピー、さらにハイビジョ
ン用のW−VHSテープ等の磁気記録媒体に使用され、
また最近ではデジタル記録方式のDVCシステムが実用
化されている。しかしながら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。
[0004] These characteristics of the magnetic recording medium have a close relationship with the magnetic particle powder used in the magnetic recording medium, but in recent years, these properties are higher than those of the conventional iron oxide magnetic particle powder. Attention has been paid to metal magnetic particle powder mainly composed of iron having magnetic force and large saturation magnetization. Digital audio tape (DAT), 8 mm video tape, Hi
-8 tape and video floppy, further used for high-definition W-VHS tape and other magnetic recording media,
Recently, a digital recording type DVC system has been put to practical use. However, it is strongly desired to further improve the properties of these metal magnetic particle powders containing iron as a main component.

【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、粉体保磁力分布(SFDr)
に優れることと、飽和磁化値が大きいことが要求されて
いる。
[0005] Regarding the relationship between the characteristics of the magnetic recording medium and the characteristics of the magnetic particle powder used, it is generally required that the magnetic particles be fine particles and have a good size distribution in order to achieve high density recording. Is done. Also, in order to obtain high image quality as a video magnetic recording medium, it is necessary that the magnetic recording medium has a high coercive force Hc and a high residual magnetic flux density Br. In order to increase the coercive force Hc of the magnetic recording medium and increase the residual magnetic flux density Br, the coercive force Hc of the magnetic particle powder is as high as possible, and the powder coercive force distribution (SFDr)
And a high saturation magnetization.

【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。
In order to increase the output of a magnetic recording medium,
FIG. 1 of JP-A-63-26821 shows the relationship between the SFD measured for the above magnetic disk and the recording / reproducing output. 1, the relationship between the recording and reproduction output becomes a straight line, which indicates that the recording and reproduction output can be increased by using a ferromagnetic powder having a small SFD. In order to increase the recording / reproducing output, it is desirable that the SFD is small.
The following S. F. D. is necessary. "
S. of magnetic recording medium F. D. (Switching F
field distribution), that is, the coercive force distribution of the sheet is required to be small.
It is required that the magnetic particles have a good size distribution of the particle size and that no dendritic particles are present.

【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。
The metal magnetic particles containing iron as a main component have a very high surface activity as the particles become finer, and the oxidation reaction proceeds even in air due to oxygen, resulting in a significant decrease in magnetic properties. It is not possible to obtain the desired metal magnetic particle powder mainly composed of iron having high coercive force and high saturation magnetization. Therefore, metal magnetic particle powders containing iron as a main component and having excellent oxidation stability are required.

【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、優れた粉体保磁力分布(SFDr)、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。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、その一層
の改良が望まれている。
As described above, the particles are fine, have a good size distribution, do not contain dendritic particles, and
Iron-based metal magnetic particles having high coercive force, excellent powder coercive force distribution (SFDr), large saturation magnetization and excellent oxidation stability are currently in the most demanding place. is there. On the other hand, when the metal magnetic particles containing iron as the main component are made finer, and when the medium becomes a medium with a higher saturation magnetization, kneading with a binder in an organic solvent, in the process of dispersion, the attractive force between the particles is reduced. An increase or an increase in magnetic cohesion easily causes problems such as deterioration of dispersibility, and as a result, the magnetic properties of the medium, particularly the squareness ratio (Br / Bm), are likely to be inferior. Is desired.

【0009】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。従っ
て、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、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。
Generally, metal magnetic particle powder containing iron as a main component is prepared by adding goethite particles as a starting material, hematite particles obtained by heating and dehydrating the goethite particles, or dispersing a foreign metal other than iron into each of the above particles. The particles are obtained by heat-treating particles and the like in a non-reducing atmosphere, if necessary, and then reducing them by heating in a reducing gas atmosphere. Accordingly, it is known that iron-based metal magnetic particle powder similarly inherits the shape of goethite particle powder, which is a starting material thereof, and that iron-based metal In obtaining the particle powder, it is necessary to use goethite particle powder which is fine particles, has a good size distribution, does not contain dendritic particles, and has an appropriate particle shape. It is necessary that the size distribution and the like be retained and inherited in the subsequent heat treatment step.

【0010】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Coや、金
属磁性粒子粉末にした場合に焼結防止効果を有するた
め、形状保持性に優れるAl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、次のものが知られている。例えば、コバルト化
合物の存在下に第一鉄塩水溶液に当量以下の水酸化アル
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50℃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、さらに
成長反応を行う方法(特開平7−11310号公報)、
Alの酸性塩化合物を添加した第一鉄塩水溶液とAl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6−22861
4号公報)、第二鉄塩およびCo化合物の混合水溶液を
水酸化アルカリ水溶液で中和し、加水分解で得られたゲ
ータイト種晶粒子をAl化合物を存在させた第二鉄塩水
溶液中で、水酸化アルカリ水溶液を中和することで加水
分解反応により成長反応を行う方法(特開昭58−17
6902号公報)、炭酸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た第一鉄含有沈澱物を含む懸濁
液を非酸化性雰囲気下において熟成させた後、該懸濁液
中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にあたり、
前記第一鉄塩水溶液、前記第一鉄含有沈澱物を含む懸濁
液及び酸化反応を行う前の前記熟成させた第一鉄含有沈
澱物を含む懸濁液のいずれかの液中に、あらかじめ、C
o化合物を存在させ、さらに前記第一鉄塩水溶液中のF
2+に対し50〜90%の範囲にある酸化反応途上の液
中に、前記酸化反応と同条件下において、Al、Si、
Ca、Mg、Ba、Sr及びNd等の希土類元素から選
ばれる1種又は2種以上の化合物の水溶液を、前記第一
鉄塩水溶液中のFe2+に対し添加する化合物の各元素換
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、Co化合物を添加し、酸化反
応の途中でAl化合物を最大で6原子%添加する方法
(特開平8−165501号、特開平8−165117
号公報)、第一鉄塩を水酸化アルカリ及び/又は炭酸ア
ルカリで中和し、酸化反応途中の段階で希土類元素及び
アルカリ土類元素をオキシ水酸化鉄の表面近傍にドープ
し、次いで、得られたオキシ水酸化鉄表面にAl及び/
又はSiの水酸化物を被着させる方法(特開平6−14
0222号公報)等が知られている。
Conventionally, various methods have been known as methods for producing goethite particle powder, which is a starting material for metal magnetic particle powder containing iron as a main component. In particular, when a metal magnetic particle powder is used as Co, which has an effect of improving magnetic properties, and when a metal magnetic particle powder is used, a metal compound such as Al which has an excellent shape retention property has an effect of preventing sintering. The following is known as a method of adding in advance in the production process. For example, a suspension containing a ferrous hydroxide colloid obtained by adding an equivalent amount or less of an alkali hydroxide aqueous solution to a ferrous salt aqueous solution in the presence of a cobalt compound is subjected to an oxidation reaction by passing an oxygen-containing gas at 50 ° C. A method of producing acicular goethite particles by conducting a growth reaction (Japanese Unexamined Patent Publication (Kokai) No. 7-1310).
An oxygen-containing gas is passed through a suspension containing FeCO 3 obtained by reacting an aqueous ferrous salt solution to which an acidic salt compound of Al is added with an aqueous alkali carbonate solution to which a basic salt compound of Al is added to oxidize the suspension. A method of producing spindle-shaped goethite particles by performing a reaction (Japanese Patent Laid-Open No. 6-22861).
No. 4), a mixed aqueous solution of a ferric salt and a Co compound is neutralized with an aqueous alkali hydroxide solution, and the goethite seed crystal particles obtained by hydrolysis are dispersed in an aqueous ferric salt solution in which an Al compound is present. A method in which a growth reaction is carried out by a hydrolysis reaction by neutralizing an aqueous alkali hydroxide solution (JP-A-58-17)
No. 6902), a suspension containing a ferrous-containing precipitate obtained by reacting an aqueous solution of an alkali carbonate and an aqueous solution of ferrous salt is aged in a non-oxidizing atmosphere. In producing goethite particles having a spindle shape by performing an oxidation reaction by passing an oxygen-containing gas through the
In any one of the aqueous solution of ferrous salt, the suspension containing the ferrous-containing precipitate, and the suspension containing the aged ferrous-containing precipitate before the oxidation reaction, , C
o compound in the aqueous solution of ferrous salt.
During the oxidation reaction developing liquid in the range of 50-90% with respect to e 2+, under the same conditions and the oxidation reaction, Al, Si,
The aqueous solution of one or more compounds selected from rare earth elements such as Ca, Mg, Ba, Sr and Nd is added to Fe 2+ in the aqueous ferrous salt solution in terms of each element. (JP-A-7-126704), so that the amount is in the range of 0.1 to 5.0 mol% with
In the formation of goethite particles, a method of adding Si, a rare earth element, or the like in advance, then adding a Co compound, and adding an Al compound at a maximum of 6 atomic% during the oxidation reaction (Japanese Patent Laid-Open No. 8-165501, Kaihei 8-165117
Publication), a ferrous salt is neutralized with an alkali hydroxide and / or an alkali carbonate, and a rare earth element and an alkaline earth element are doped near the surface of the iron oxyhydroxide in the middle of the oxidation reaction. Al and / or
Or a method of depositing a hydroxide of Si (Japanese Patent Laid-Open No. 6-14 / 1994)
No. 0222) is known.

【0011】また、ゲータイト生成反応時における酸化
速度については、通気線速度が特定の範囲内でゲータイ
ト粒子を生成させる製造法(特開昭59−23922号
公報)、全体の30mol%以上のFeを特定の酸化速
度で酸化させ、残りのFeを最初の酸化速度より大きく
2倍以下である酸化速度で酸化反応してゲータイト粒子
を生成させる製造法(特開平1−212232号公報)
等が知られている。
Regarding the oxidation rate during the reaction of forming goethite, a production method for producing goethite particles with a gas flow velocity within a specific range (JP-A-59-23922) is disclosed. A method for producing goethite particles by oxidizing at a specific oxidation rate and oxidizing the remaining Fe at an oxidation rate larger than the initial oxidation rate and twice or less (Japanese Patent Application Laid-Open No. 1-212232).
Etc. are known.

【0012】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。
The above publications also describe metal magnetic particle powders containing iron as a main component and obtained using each goethite particle powder described in each publication as a starting material.

【0013】[0013]

【発明が解決しようとする課題】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、適切
な粒子形状を有しており、しかも、高い保磁力、優れた
粉体保磁力分布(SFDr)、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は、現
在最も要求されているところであるが、前出各公報記載
の各ゲータイト粒子粉末を出発原料とした場合に得られ
る金属磁性粒子粉末は、これら諸特性を十分満足するも
のとはいいがたいものである。
The fine particles have a good size distribution, do not contain dendritic particles, have an appropriate particle shape, and have a high coercive force and excellent powder. It has a coercive force distribution (SFDr), a large saturation magnetization value and excellent oxidation stability, and has good squareness ratio (Br / Bm) in the sheet due to good dispersibility in the binder resin. The spindle-shaped metal magnetic particle powder as a main component is the most demanded at present, but the metal magnetic particle powder obtained when each goethite particle powder described in each of the above publications is used as a starting material has these various properties. It is hard to be satisfied with the above.

【0014】即ち、前出特開平7−11310号公報記
載の製造法による場合には、ゲータイト粒子中にCo原
子が存在している針状ゲータイト粒子が生成するが、樹
枝状粒子が混在しており、また、粒度から言えば、均斉
な粒度を有した粒子とは言い難い。また、Co量、Al
量及びそのゲータイト粒子中の存在場所に依存して大き
な飽和磁化と高い保磁力が得られにくい。
That is, according to the production method described in Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 7-11310, acicular goethite particles in which Co atoms are present in goethite particles are generated, but dendritic particles are mixed. Also, speaking of the particle size, it is hard to say that the particles have a uniform particle size. Also, the amount of Co, Al
It is difficult to obtain a large saturation magnetization and a high coercive force depending on the amount and its location in the goethite particles.

【0015】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、Al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、Alの含有量はFeに対して高々6原子%であ
り、また、Co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。
In the case of the production method described in the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-228614, goethite particles which do not contain dendritic particles and have a uniform particle size are devised by a method of adding Al. However, the Al content is at most 6 atom% with respect to Fe, and the surface of the goethite particles is coated with a Co compound, so that a large saturation magnetization and a high coercive force are obtained. Is difficult to obtain.

【0016】前出特開平7−126704号公報記載の
製造法においては、Co化合物を1〜8原子%、また、
酸化反応の途中段階でAl化合物を最大5原子%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。
In the production method described in JP-A-7-126704, 1 to 8 atomic% of a Co compound is added.
Al compound is added at most 5 atomic% in the middle of the oxidation reaction, and it is difficult to obtain iron-based metal magnetic particle powder having high coercive force, large saturation magnetization and excellent oxidation stability. It is.

【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、
Alの添加量が高々6原子%であって、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く、しかも、結合剤樹脂
への分散性が不良となるものと考えられる。なお、酸化
反応の途中段階でAl化合物を添加する場合、当初の酸
化反応の条件と同一条件下で継続させることが必要とさ
れている。
In the manufacturing methods described in JP-A-8-165501 and JP-A-8-165117,
The addition amount of Al is at most 6 atomic%, and it is difficult to obtain iron-based metal magnetic particle powder having high coercive force, large saturation magnetization and excellent oxidation stability. It is considered that the dispersibility becomes poor. In addition, when adding an Al compound in the middle of an oxidation reaction, it is necessary to continue under the same conditions as the initial oxidation reaction conditions.

【0018】前出特開昭58−176902号公報記載
の製造法は3価の鉄を出発原料としており、反応機構が
酸化ではなく加水分解であること、さらに2次反応は1
00℃を越える高温において水熱処理を行っている。
The production method described in the above-mentioned JP-A-58-176902 uses trivalent iron as a starting material, the reaction mechanism is hydrolysis instead of oxidation, and the secondary reaction is one-step.
Hydrothermal treatment is performed at a high temperature exceeding 00 ° C.

【0019】前出特開平6−140222号公報記載の
製造法は、Coを添加しておらず、大きな飽和磁化値と
優れた酸化安定性を有する金属磁性粒子粉末が得られな
いものである。
In the production method described in the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-140222, metal magnetic particles having a large saturation magnetization and excellent oxidation stability cannot be obtained because Co is not added.

【0020】前出特開昭59−23922号公報には、
焼結防止に効果的なAl,Co等の元素をゲータイト粒
子中に固溶させておくことについては全く記載がなく、
また、酸化途中において酸素含有ガスの空塔速度を増加
させることについても記載がない。
The above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open No. 59-23922 discloses that
There is no description about dissolving elements such as Al and Co which are effective in preventing sintering in goethite particles.
Further, there is no description about increasing the superficial velocity of the oxygen-containing gas during the oxidation.

【0021】前出特開平1−212232号公報記載の
製造法においては、工業的に短時間に製造を行う目的で
全鉄の30mol%以上を酸化させた後、酸化速度を大
きくしているが、2倍以下となお十分なものではない。
また、該公報には焼結防止及び金属磁性粒子粉末とした
場合に磁気特性に効果的なCo及びAlをゲータイト粒
子中に含有させることについては記載されていない。
In the production method described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 1-212232, 30 mol% or more of the total iron is oxidized for the purpose of industrially producing in a short time, and then the oxidation rate is increased. It is still not enough that it is twice or less.
Further, this publication does not disclose that Co and Al, which are effective for magnetic properties when sintering is prevented and metal magnetic particles are used, are contained in goethite particles.

【0022】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、優れた粉体
保磁力分布(SFDr)、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
であるとは言いがたいものである。
The iron-based metal magnetic particle powder obtained using the goethite particle powder obtained by the production methods described in the above-mentioned publications as starting materials is a fine particle and is not said to have a good size distribution. It is difficult to say that it does not contain dendritic particles. Further, it has a high coercive force, an excellent powder coercive force distribution (SFDr), a large saturation magnetization value, and an excellent oxidation stability. It is hard to say that the squareness ratio (Br / Bm) in the sheet is good due to the good dispersibility in the resin.

【0023】そこで、本発明は、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紡錘状ゲータイト粒子
粉末を得、該紡錘状ゲータイト粒子粉末を出発原料とし
て、高い保磁力、優れた粉体保磁力分布(SFDr)、
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を技術的課題とする。
Accordingly, the present invention provides a spindle-shaped goethite particle powder which is fine particles, has a good size distribution, does not contain dendritic particles, and has an appropriate particle shape. High coercive force, excellent powder coercive force distribution (SFDr), starting from spindle-shaped goethite particles
A spindle-shaped metal mainly composed of iron, which has a large saturation magnetization value and excellent oxidation stability, and has a good squareness ratio (Br / Bm) in a sheet due to good dispersibility in a binder resin. It is a technical object to obtain magnetic particle powder.

【0024】[0024]

【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。
The above technical objects can be achieved by the present invention as described below.

【0025】即ち、本発明は、Coを全Feに対して1
0〜45原子%含有するとともにAlを全Feに対して
5〜20原子%含有する平均長軸径0.05〜0.18
μmの紡錘状ゲータイト粒子からなる粉末であって、該
紡錘状ゲータイト粒子が種晶部分と表層部分とからな
り、該種晶部分と該表層部分の比率が30:70〜8
0:20であり、当該種晶部分と当該表層部分における
Coの存在比率が50:50〜95:5であって、且
つ、Alが当該表層部分にのみ存在している粒子である
ことを特徴とする紡錘状ゲータイト粒子粉末である。
That is, according to the present invention, Co is added to all Fe
Mean major axis diameter 0.05-0.18 containing 0-45 atom% and containing 5-20 atom% of Al with respect to all Fe
μm spindle-shaped goethite particles, wherein the spindle-shaped goethite particles consist of a seed crystal part and a surface layer part, and the ratio of the seed crystal part to the surface layer part is 30:70 to 8
0:20, the abundance ratio of Co in the seed crystal part and the surface layer part is 50:50 to 95: 5, and Al is a particle present only in the surface layer part. Is a spindle-shaped goethite particle powder.

【0026】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種晶粒子を生成させ、次いで該種晶
粒子と第一鉄含有沈殿物とを含む水懸濁液中に酸素含有
ガスを通気して、酸化反応によって当該種晶粒子の粒子
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
子を生成させるにあたり、前記種晶粒子の生成時におい
ては、酸化反応開始前の熟成中の第一鉄含有沈澱物を含
む水懸濁液に全Feに対しCo換算で10〜45原子%
のCo化合物を添加して酸化反応を全Fe2+の30〜8
0%の範囲で行い、且つ、前記ゲータイト層の成長時に
おいては、前記種晶粒子と第一鉄含有沈殿物とを含む水
懸濁液への酸素含有ガスの通気の空塔速度を前記種晶粒
子の生成時における通気の空塔速度の2倍以上にすると
ともに全Feに対しAl換算で5〜20原子%のAl化
合物を添加することを特徴とする前記紡錘状ゲータイト
粒子粉末の製造法である。
The present invention also provides a non-oxidizing aqueous suspension containing a ferrous-containing precipitate obtained by reacting a mixed alkali aqueous solution of an aqueous alkali carbonate solution and an aqueous alkali hydroxide solution with an aqueous ferrous salt solution. After aging in a sexual atmosphere,
An oxygen-containing gas is passed through the aqueous suspension to generate spindle-shaped goethite seed particles by an oxidation reaction, and then the oxygen-containing gas in the aqueous suspension containing the seed particles and the ferrous-containing precipitate. When a gas is passed and a goethite layer is grown on the particle surface of the seed crystal particles by an oxidation reaction to produce spindle-shaped goethite particles, during the generation of the seed crystal particles, during the ripening before the start of the oxidation reaction, 10 to 45 atomic% in terms of Co with respect to the total Fe in the aqueous suspension containing the ferrous-containing precipitate of
Of the total Fe 2+ by adding a Co compound of
0%, and during the growth of the goethite layer, the superficial velocity of aeration of the oxygen-containing gas into the aqueous suspension containing the seed crystal particles and the ferrous-containing precipitate was adjusted to the seed value. Producing a spindle-shaped goethite particle powder characterized in that the superficial velocity of aeration at the time of formation of the crystalline particles is twice or more and an Al compound of 5 to 20 atomic% in terms of Al is added to all Fe. It is.

【0027】また、本発明は、前記紡錘状ゲータイト粒
子粉末を希土類元素の化合物からなる焼結防止剤で処理
した後、非還元性雰囲気中、400〜850℃の範囲内
で加熱処理を行うことを特徴とする紡錘状ヘマタイト粒
子粉末の製造法である。
In the present invention, the spindle-shaped goethite particles may be treated with a sintering inhibitor comprising a compound of a rare earth element, and then heat-treated at 400 to 850 ° C. in a non-reducing atmosphere. A method for producing spindle-shaped hematite particle powder characterized by the following.

【0028】また、本発明は、前記製造法により得られ
るCoを全Feに対して10〜45原子%含有するとと
もにAlを全Feに対して5〜20原子%含有し、且
つ、希土類元素を全Feに対して1〜15原子%含有す
る平均粒径0.05〜0.17μmの紡錘状ヘマタイト
粒子からなる粉末であって、該紡錘状ヘマタイト粒子が
種晶部分と中間層部分と最外層部分とからなり、該種晶
部分と該中間層部分の比率が30:70〜80:20で
あって当該種晶部分と当該中間層部分におけるCoの存
在比率が50:50〜95:5であり、Alが当該中間
層部分にのみ存在しており、且つ、希土類元素が当該最
外層部分にのみ存在している粒子であることを特徴とす
る紡錘状ヘマタイト粒子粉末である。
The present invention also relates to a method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention, which comprises 10 to 45 atomic% of Co based on the total Fe, 5 to 20 atomic% of Al based on the total Fe, and a rare earth element. A powder composed of spindle-shaped hematite particles having an average particle diameter of 0.05 to 0.17 μm containing 1 to 15 atomic% with respect to all Fe, wherein the spindle-shaped hematite particles are a seed crystal part, an intermediate layer part, and an outermost layer. And the ratio between the seed crystal portion and the intermediate layer portion is 30:70 to 80:20, and the ratio of Co in the seed crystal portion and the intermediate layer portion is 50:50 to 95: 5. There is a spindle-shaped hematite particle powder characterized in that Al is present only in the intermediate layer portion and rare earth elements are present only in the outermost layer portion.

【0029】また、本発明は、前記紡錘状ゲータイト粒
子粉末を希土類元素の化合物からなる焼結防止剤で処理
した後、還元性ガス雰囲気中、400〜700℃の範囲
内で加熱還元することを特徴とする鉄を主成分とする紡
錘状金属磁性粒子粉末の製造法である。
The present invention also relates to a method for treating the spindle-shaped goethite particles with a sintering inhibitor comprising a compound of a rare earth element and then reducing the same by heating in a reducing gas atmosphere at a temperature of 400 to 700 ° C. This is a method for producing a spindle-shaped metal magnetic particle powder containing iron as a main component.

【0030】また、本発明は、前記紡錘状ゲータイト粒
子粉末を希土類元素の化合物からなる焼結防止剤で処理
した後、非還元性雰囲気中、400〜850℃の範囲内
で加熱処理を行い、ひきつづき、還元性ガス雰囲気中、
400〜700℃の範囲内で加熱還元することを特徴と
する鉄を主成分とする紡錘状金属磁性粒子粉末の製造法
である。
In the present invention, the spindle-shaped goethite particles are treated with a sintering inhibitor comprising a compound of a rare earth element, and then heat-treated at 400 to 850 ° C. in a non-reducing atmosphere. Continued, in a reducing gas atmosphere,
This is a method for producing spindle-shaped metal magnetic particles containing iron as a main component, which is reduced by heating in the range of 400 to 700 ° C.

【0031】また、本発明は、前記紡錘状ヘマタイト粒
子粉末を還元性ガス雰囲気中、400〜700℃の範囲
内で加熱還元することを特徴とする鉄を主成分とする紡
錘状金属磁性粒子粉末の製造法である。
The present invention also provides a spindle-shaped metal magnetic particle powder containing iron as a main component, wherein the spindle-shaped hematite particle powder is reduced by heating in a reducing gas atmosphere within a range of 400 to 700 ° C. It is a manufacturing method of.

【0032】また、本発明は、前記製造法により得られ
るCoを全Feに対して10〜45原子%含有し、Al
を全Feに対して5〜20原子%含有し、且つ、希土類
元素を全Feに対して1〜15原子%含有している平均
長軸径0.05〜0.15μmの鉄を主成分とする金属
磁性粒子からなることを特徴とする鉄を主成分とする紡
錘状金属磁性粒子粉末である。
The present invention also relates to a method for manufacturing a semiconductor device, comprising the following steps:
And iron having an average major axis diameter of 0.05 to 0.15 μm containing 5 to 20 atomic% of the total Fe and 1 to 15 atomic% of the rare earth element with respect to the total Fe. Spindle-shaped metal magnetic particle powder containing iron as a main component, characterized in that the powder is made of metal magnetic particles.

【0033】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。
The configuration of the present invention will be described in more detail as follows. First, the spindle-shaped goethite particles according to the present invention will be described.

【0034】本発明に係る紡錘状ゲータイト粒子粉末を
構成する粒子は平均長軸径が0.05〜0.18μm、
好ましくは0.05〜0.16μmであり、そのサイズ
分布(標準偏差/平均長軸径)は0.24以下である。
また、平均短軸径が0.010〜0.025μm、好ま
しくは0.010〜0.023μmである。その形状は
紡錘状であって軸比(長軸径/短軸径)が4〜8であ
る。
The particles constituting the spindle-shaped goethite particles according to the present invention have an average major axis diameter of 0.05 to 0.18 μm,
Preferably, it is 0.05 to 0.16 μm, and its size distribution (standard deviation / average major axis diameter) is 0.24 or less.
The average minor axis diameter is from 0.010 to 0.025 μm, preferably from 0.010 to 0.023 μm. The shape is a spindle shape and the axial ratio (major axis diameter / minor axis diameter) is 4 to 8.

【0035】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100〜250m2 /g、好まし
くは120〜230m2 /gである。
Spindle-shaped goethite particles according to The present invention, BET specific surface area of 100 to 250 m 2 / g, preferably from 120~230m 2 / g.

【0036】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、Coを全Feに対して10〜45原子
%含有するとともにAlを全Feに対して5〜20原子
%含有する。
The particles constituting the spindle-shaped goethite particles according to the present invention contain 10 to 45 atomic% of Co with respect to all Fe and 5 to 20 atomic% of Al with respect to all Fe.

【0037】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、種晶部分と表層部分とから形成されて
いる。前記種晶部分とは、添加した第一鉄塩の内、Al
化合物を添加するまでに酸化されて形成されるゲータイ
ト種晶粒子部分をいう。具体的には、Fe2+の酸化率に
より決まる重量比率の部分であって、好ましくは、種晶
粒子の内部中心から30〜80重量%、より好ましくは
40〜70重量%の部分である。前記種晶部分のゲータ
イト種晶粒子に含有するCoは全Coに対して50〜9
5%、好ましくは60〜90%である。50%未満の場
合には磁気特性の向上効果が得られない。95%を越え
る場合には、還元時の形状保持が難しくなり、磁気特性
が低下する。
The particles constituting the spindle-shaped goethite particles according to the present invention are formed of a seed crystal part and a surface part. The seed portion is defined as Al ferrous salt among the added ferrous salts.
It refers to the goethite seed crystal particle portion formed by oxidation until the compound is added. Specifically, it is a portion having a weight ratio determined by the oxidation rate of Fe 2+ , preferably 30 to 80% by weight, more preferably 40 to 70% by weight from the inner center of the seed crystal particles. Co contained in the goethite seed particles in the seed portion is 50 to 9 with respect to the total Co.
5%, preferably 60 to 90%. If it is less than 50%, the effect of improving the magnetic properties cannot be obtained. If it exceeds 95%, it becomes difficult to maintain the shape at the time of reduction, and the magnetic properties are reduced.

【0038】前記表層部分とは、成長反応においてAl
化合物が添加された後、前記ゲータイト種晶粒子の粒子
表面上に成長したゲータイト層をいう。具体的には、粒
子の最表面から20〜70重量%、好ましくは30〜6
0重量%の部分である。前記表層部分のゲータイト層に
含有するCoは全Coに対して5〜50%、好ましくは
10〜40%であり、Alは表層部分にのみ存在し、全
Feに対して5〜20原子%、好ましくは6〜15原子
%、さらに好ましくは7〜12原子%である。5原子%
未満の場合には焼結防止効果が得られない。20原子%
を超える場合には、磁気特性、特に飽和磁化が低下す
る。
The above-mentioned surface layer portion refers to Al in the growth reaction.
It refers to a goethite layer that has grown on the surface of the goethite seed particles after the compound has been added. Specifically, 20 to 70% by weight, preferably 30 to 6% by weight from the outermost surface of the particles.
0% by weight. The content of Co in the goethite layer in the surface layer is 5 to 50%, preferably 10 to 40%, based on the total Co. Al is present only in the surface layer, and 5 to 20 atomic% based on the total Fe. Preferably it is 6 to 15 atomic%, more preferably 7 to 12 atomic%. 5 atomic%
If it is less than the above, no sintering preventing effect can be obtained. 20 atomic%
When the value exceeds, the magnetic properties, particularly the saturation magnetization, decrease.

【0039】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。
Next, a method for producing the spindle-shaped goethite particles according to the present invention will be described.

【0040】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、まず、紡錘状ゲータイト種晶粒子を生
成させ、次いで、該種晶粒子表面にゲータイト層を成長
させることによって得られる。
The particles constituting the spindle-shaped goethite particles according to the present invention are obtained by first forming spindle-shaped goethite seed crystal particles and then growing a goethite layer on the surface of the seed crystal particles.

【0041】前記紡錘状ゲータイト種晶粒子は、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
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種晶粒子を生成さ
せるにあたり、酸化反応開始前の熟成中の第一鉄含有沈
澱物を含む水懸濁液に全Feに対しCo換算で10〜4
5原子%のCo化合物を添加しておくことによって得ら
れる。
The spindle-shaped goethite seed particles are an aqueous suspension containing a ferrous-containing precipitate obtained by reacting a mixed alkali aqueous solution of an aqueous alkali carbonate solution and an aqueous alkali hydroxide solution with an aqueous ferrous salt solution. After aging in a non-oxidizing atmosphere, an oxygen-containing gas is passed through the aqueous suspension to produce spindle-shaped goethite seed crystal particles by an oxidation reaction. The aqueous suspension containing the iron-containing precipitate was added to the total Fe in an amount of 10 to 4 in terms of Co.
It is obtained by adding a 5 atomic% Co compound.

【0042】前記熟成は、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、3
0〜300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。300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。
It is preferable that the aging is carried out in a temperature range of usually 40 to 80 ° C. for the suspension under a non-oxidizing atmosphere. When the temperature is lower than 40 ° C., the axial ratio is small and it is difficult to obtain a sufficient aging effect. When the temperature is higher than 80 ° C., magnetite may be mixed. The aging time is 3
0-300 minutes. If the time is less than 30 minutes, the axial ratio cannot be sufficiently increased. Although it may be longer than 300 minutes, it does not mean that the time is longer than necessary.

【0043】前記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。
To make the non-acidic atmosphere, an inert gas (such as nitrogen gas) or a reducing gas (such as hydrogen gas) may be passed through the reaction vessel of the suspension.

【0044】前記紡錘状ゲータイト種晶粒子の生成反応
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。
In the production reaction of the spindle-shaped goethite seed crystal particles, an aqueous ferrous salt solution may be an aqueous ferrous sulfate solution, an aqueous ferrous chloride solution, or the like.

【0045】前記紡錘状ゲータイト種晶粒子の生成反応
において使用される混合アルカリ水溶液は、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。
The mixed alkaline aqueous solution used in the production reaction of the spindle-shaped goethite seed particles is obtained by mixing an alkaline carbonate aqueous solution and an alkaline hydroxide aqueous solution. In this case, as a mixing ratio (expressed as% in specified conversion), the ratio of the aqueous alkali hydroxide solution is 10 to 40% (normal conversion%), and preferably 15 to 35% (normal conversion%). If it is less than 10%, a sufficient axial ratio cannot be obtained, and if it exceeds 40%, particulate magnetite may be mixed.

【0046】前記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。
As the aqueous alkali carbonate solution, an aqueous sodium carbonate solution, an aqueous potassium carbonate solution, an aqueous ammonium carbonate solution and the like can be used, and as the aqueous alkali hydroxide solution, sodium hydroxide, potassium hydroxide and the like can be used.

【0047】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。
The amount of the mixed alkali aqueous solution used is 1.3 to 1.0 as an equivalent ratio to the total Fe in the ferrous salt aqueous solution.
3.5, preferably 1.5 to 2.5. If the ratio is less than 1.3, magnetite may be mixed.
If it exceeds 5, it is not industrially preferable.

【0048】前記第一鉄塩水溶液と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。
The ferrous concentration after mixing the aqueous ferrous salt solution and the mixed aqueous alkaline solution is 0.1 to 1.0 mol / mol.
l, preferably 0.2 to 0.8 mol / l. 0.
If it is less than 1 mol / l, the yield is low and it is not industrial. If it exceeds 1.0 mol / l, the particle size distribution is undesirably large.

【0049】前記紡錘状ゲータイト種晶粒子の生成反応
における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。
The pH value in the formation reaction of the spindle-shaped goethite seed particles is 8.0 to 11.5, preferably 8.
It is in the range of 5 to 11.0. When the pH is less than 8.0, a large amount of acid radicals are contained in the goethite particle powder and cannot be easily removed by washing. In this case, sintering of the particles is caused. If it exceeds 11.5, the desired high coercive force cannot be obtained when the metal magnetic particles are used.

【0050】前記紡錘状ゲータイト種晶粒子の生成反応
は、酸素含有ガス(例えば空気)を液中に通気する酸化
反応によって行う。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。
The spindle-shaped goethite seed crystal particles are formed by an oxidation reaction in which an oxygen-containing gas (eg, air) is passed through the liquid. The superficial velocity of the oxygen-containing gas is 0.5
-3.5 cm / s, preferably 1.0-3.0 cm / s
It is. The superficial velocity is the amount of oxygen-containing gas permeated per unit cross-sectional area (it does not consider the bottom cross-sectional area of the column reactor, the hole diameter of the nest plate, and the number of holes), and the unit is cm / sec.
It is.

【0051】前記紡錘状ゲータイト種晶粒子の生成反応
における温度は、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。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。
The temperature in the formation reaction of the spindle-shaped goethite seed crystal particles is usually set at 80 ° C.
It may be performed at a temperature of not more than ℃. If the temperature exceeds 80 ° C,
Magnetite may be mixed in the spindle-shaped goethite particles. Preferably it is in the range of 45 to 55 ° C.

【0052】前記紡錘状ゲータイト種晶粒子の生成反応
において、Co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。Co
化合物の添加は、酸化反応を行う前の熟成されている第
一鉄含有沈澱物を含む懸濁液に添加する。
In the formation reaction of the spindle-shaped goethite seed crystal particles, as the Co compound, cobalt sulfate, cobalt chloride, cobalt nitrate or the like can be used. Co
The compound is added to the suspension containing the ferrous-containing precipitate that has been aged before the oxidation reaction is performed.

【0053】前記Co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10〜4
5原子%、好ましくは10〜40原子%、さらに好まし
くは10〜35原子%である。10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、45原子%を越える場合には、微細化のため
軸比が低下する。
The amount of the Co compound added is 10 to 4 with respect to the total Fe in the spindle-shaped goethite particles as the final product.
It is 5 atomic%, preferably 10 to 40 atomic%, more preferably 10 to 35 atomic%. If it is less than 10 atomic%, there is no effect of improving the magnetic properties of the metal magnetic particle powder, and if it exceeds 45 atomic%, the axial ratio decreases due to miniaturization.

【0054】前記ゲータイト層の成長反応における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、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。
PH in the growth reaction of the goethite layer
The value is between 8.0 and 11.5, preferably between 8.5 and 11.0.
Range. If the pH is less than 8.0, a large amount of acid radicals will be contained in the goethite particle powder and cannot be easily removed by washing. It will cause the result. If it exceeds 11.5, the desired high coercive force cannot be obtained when the metal magnetic particles are used.

【0055】前記ゲータイト層の成長反応は、酸素含有
ガス(例えば空気)を液中に通気する酸化反応によって
行う。酸素含有ガスの通気の空塔速度は、前記種晶粒子
の生成反応時の2倍以上とする。好ましくは2〜3.5
倍である。2倍未満の場合には、Al添加時に水懸濁液
の粘度が上昇し、短軸方向の成長が促進され、軸比が低
下する。また、空塔速度としては1.0〜7.0cm/
s、好ましくは2.0〜6.0cm/sである。
The growth reaction of the goethite layer is performed by an oxidation reaction in which an oxygen-containing gas (for example, air) is passed through the liquid. The superficial velocity of the oxygen-containing gas is set to be at least twice as high as that during the seed crystal particle formation reaction. Preferably 2-3.5
It is twice. If the ratio is less than twice, the viscosity of the water suspension increases when Al is added, growth in the short axis direction is promoted, and the axial ratio decreases. In addition, the superficial velocity is 1.0 to 7.0 cm /
s, preferably 2.0 to 6.0 cm / s.

【0056】前記ゲータイト層の成長反応における温度
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。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。
The temperature in the growth reaction of the goethite layer may be usually at a temperature of 80 ° C. or less at which goethite particles are generated. When the temperature exceeds 80 ° C., magnetite may be mixed in the spindle-shaped goethite particles. Preferably it is in the range of 45 to 55 ° C.

【0057】前記ゲータイト層の成長反応において、A
l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酸性塩、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。
In the growth reaction of the goethite layer, A
Examples of the compound include acid salts such as aluminum sulfate, aluminum chloride, and aluminum nitrate, and aluminates such as sodium aluminate, potassium aluminate, and ammonium aluminate.

【0058】Al化合物の添加は、酸素含有ガスの空塔
速度を種晶粒子の生成反応時の2倍以上として通気する
と同時に、若しくは、その後に行うことができる。好ま
しくは空塔速度を2倍以上としての通気と同時に添加す
ることが好ましい。また、Al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。
The addition of the Al compound can be carried out at the same time as or after the aeration, with the superficial velocity of the oxygen-containing gas being twice or more that of the seed crystal particle formation reaction. Preferably, the addition is performed at the same time as the aeration in which the superficial velocity is twice or more. Further, when the Al compound is dividedly added or added continuously or intermittently, the sufficient effect of the present invention cannot be obtained.

【0059】前記Al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5〜20
原子%、好ましくは6〜15原子%、さらに好ましくは
7〜12原子%である。5原子%未満の場合には、焼結
防止効果がなく、20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。
The addition amount of the Al compound is 5 to 20 with respect to the total Fe in the spindle-shaped goethite particles as the final product.
Atomic%, preferably 6 to 15 atomic%, more preferably 7 to 12 atomic%. If it is less than 5 atomic%, there is no sintering prevention effect, and if it exceeds 20 atomic%, particles other than goethite are generated, and the magnetic properties, particularly the saturation magnetization, are reduced.

【0060】なお、前記ゲータイト層の成長反応前にお
いて、酸素含有ガスの通気の空塔速度を2倍以上とする
前に非酸化性雰囲気下で熟成を行ってもよい。前記熟成
の諸条件は前記種晶粒子の生成反応前に行う熟成と同様
の条件で行うことができる。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Mg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。
Before the growth reaction of the goethite layer, aging may be performed in a non-oxidizing atmosphere before the superficial velocity of the oxygen-containing gas is increased twice or more. Various conditions for the aging can be performed under the same conditions as the aging performed before the seed crystal particle formation reaction. In the present invention,
In order to improve various properties of the spindle-shaped metal magnetic particles containing iron as a main component, an Mg compound usually added during the spindle-like goethite particle formation reaction is used during the seed crystal particle formation reaction or during the seed crystal particle growth. It may be added during the reaction.

【0061】次に、本発明に係る紡錘状ヘマタイト粒子
粉末について述べる。
Next, the spindle-shaped hematite particles according to the present invention will be described.

【0062】本発明に係る紡錘状ヘマタイト粒子粉末を
構成する粒子は、平均長軸径が0.05〜0.17μ
m、好ましくは0.05〜0.15μmであり、サイズ
分布(標準偏差/平均長軸径)が0.22以下である。
また、平均短軸径が0.010〜0.025μm、好ま
しくは0.010〜0.023μmである。その形状は
紡錘状であって軸比(長軸径/短軸径)が4〜8であ
る。
The particles constituting the spindle-shaped hematite particles according to the present invention have an average major axis diameter of 0.05 to 0.17 μm.
m, preferably 0.05 to 0.15 μm, and the size distribution (standard deviation / average major axis diameter) is 0.22 or less.
The average minor axis diameter is from 0.010 to 0.025 μm, preferably from 0.010 to 0.023 μm. The shape is a spindle shape and the axial ratio (major axis diameter / minor axis diameter) is 4 to 8.

【0063】本発明に係る紡錘状ヘマタイト粒子粉末
は、BET比表面積が30〜150m2 /g、好ましく
は50〜120m2 /gである。
The spindle-shaped hematite particles according to the present invention have a BET specific surface area of 30 to 150 m 2 / g, preferably 50 to 120 m 2 / g.

【0064】本発明に係る紡錘状ヘマタイト粒子粉末を
構成する粒子は、Coは全Feに対して10〜45原子
%、好ましくは10〜40原子%、さらに好ましくは1
0〜35原子%含有し、Alは全Feに対して5〜20
原子%、好ましくは6〜15原子%、さらに好ましくは
7〜12原子%含有し、また、希土類元素の含有量は、
全Feに対して1〜15原子%、好ましくは5〜12原
子%、さらに好ましくは5〜10原子%含有する。
In the particles constituting the spindle-shaped hematite particles according to the present invention, Co is 10 to 45 at%, preferably 10 to 40 at%, more preferably 1 to 40 at% based on the total Fe.
0 to 35 atomic%, and Al is 5 to 20
Atomic%, preferably 6 to 15 atomic%, more preferably 7 to 12 atomic%, and the content of the rare earth element is
The content is 1 to 15 at%, preferably 5 to 12 at%, and more preferably 5 to 10 at% with respect to all Fe.

【0065】本発明に係る紡錘状ヘマタイト粒子粉末を
構成する粒子は、種晶部分と中間層部分と最外層部分と
から形成されている。前記種晶部分とは、前記ゲータイ
ト粒子の種晶部分がそのまま変化したものであり、好ま
しくは、種晶粒子の内部中心から30〜80重量%、よ
り好ましくは40〜70重量%である。
The particles constituting the spindle-shaped hematite particles according to the present invention are composed of a seed crystal part, an intermediate layer part and an outermost layer part. The seed crystal part is the one in which the seed crystal part of the goethite particles is changed as it is, and preferably 30 to 80% by weight, more preferably 40 to 70% by weight from the inner center of the seed crystal particles.

【0066】前記種晶部分のヘマタイト種晶粒子に含有
するCoは全Coに対して50〜95%、好ましくは6
0〜90%である。前記中間層部分とは、前記ゲータイ
ト粒子の表層部分がそのまま変化したものであり、好ま
しくは、粒子表面の希土類化合物からなる最外層を除い
た場合の最表面から20〜70重量%、より好ましくは
30〜60重量%の部分である。前記中間層部分のヘマ
タイト層に含有するCoは全Coに対して5〜50%、
好ましくは10〜40%であり、Alは中間層部分にの
み含有し、全Feに対して5〜20原子%、好ましくは
6〜15原子%、さらに好ましくは7〜12原子%であ
る。5原子%未満の場合には焼結防止効果が得られな
い。20原子%を越える場合には、磁気特性、特に飽和
磁化が低下する。前記最外層部分とは、希土類化合物か
らなる。前記最外層部分に含有する希土類元素の含有量
は、全Feに対して1〜15原子%、好ましくは5〜1
2原子%、さらに好ましくは5〜10原子%である。1
原子%未満の場合には、焼結防止効果が得られない。1
5原子%を越える場合には飽和磁化の減少が生じる。
The amount of Co contained in the hematite seed crystal particles in the seed crystal portion is 50 to 95%, preferably 6%, of the total Co.
0 to 90%. The intermediate layer part is the one in which the surface layer part of the goethite particles is changed as it is, preferably 20 to 70% by weight from the outermost surface of the particle surface excluding the outermost layer made of a rare earth compound, more preferably 30 to 60% by weight. Co contained in the hematite layer in the intermediate layer portion is 5 to 50% of the total Co,
Preferably, it is 10 to 40%, and Al is contained only in the intermediate layer portion, and is 5 to 20 at%, preferably 6 to 15 at%, more preferably 7 to 12 at% based on the total Fe. If it is less than 5 atomic%, no sintering preventing effect can be obtained. If it exceeds 20 atomic%, the magnetic properties, especially the saturation magnetization, will be reduced. The outermost layer portion is made of a rare earth compound. The content of the rare earth element contained in the outermost layer portion is 1 to 15 atomic%, preferably 5 to 1 atomic% based on the total Fe.
It is 2 atomic%, more preferably 5 to 10 atomic%. 1
If it is less than atomic%, no sintering preventing effect can be obtained. 1
If it exceeds 5 atomic%, the saturation magnetization decreases.

【0067】次に、本発明に係る紡錘状ヘマタイト粒子
粉末の製造法について述べる。
Next, a method for producing the spindle-shaped hematite particles according to the present invention will be described.

【0068】本発明においては、前記得られた紡錘状ゲ
ータイト粒子粉末を、加熱脱水処理に先立って焼結防止
のために焼結防止剤により前記紡錘状ゲータイト粒子表
面を被覆処理しておく。
In the present invention, the surface of the spindle-shaped goethite particles is coated with a sintering inhibitor to prevent sintering of the obtained spindle-shaped goethite particles prior to the heat dehydration treatment.

【0069】前記焼結防止剤としては、希土類元素の化
合物を用いる。
As the sintering inhibitor, a compound of a rare earth element is used.

【0070】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1〜15
原子%、より好ましくは4〜12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粉体保磁力分布(SFDr)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。
As the rare earth element compound, one or more compounds such as scandium, yttrium, lanthanum, cerium, praseodymium, neodymium, and samarium are preferable, and the rare earth element chlorides, sulfates, and nitrates are preferred. Etc. can be used. The treatment method may be either a dry method or a wet method, preferably a wet coating treatment. The amount used is preferably 1 to 15 relative to the total Fe.
Atomic%, more preferably 4 to 12 atomic%. If the number is less than 1 atom, the effect of preventing sintering is not sufficient, and the powder coercive force distribution (SFDr) deteriorates when the metal magnetic particles are used. If it exceeds 15 atomic%, the saturation magnetization value will be low.

【0071】なお、焼結防止効果の向上のため、必要に
よりその他の元素としてAl、Si、B、Ca、Mg、
Ba、Sr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
果を有するだけでなく、還元速度を制御する働きも有す
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1〜15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。
In order to improve the sintering prevention effect, other elements such as Al, Si, B, Ca, Mg,
One or more compounds of elements selected from Ba, Sr and the like may be used. These compounds not only have the effect of preventing sintering but also have the function of controlling the reduction rate, and thus may be used in combination as necessary. The total amount used in this case is preferably 1 to 15 atomic% as the total amount of the compound of the rare earth element used as the sintering inhibitor with respect to all Fe of the spindle-shaped goethite particles. A small amount is not enough to prevent sintering,
If the amount is too large, the saturation magnetization decreases when the metal magnetic particles are used. Therefore, the optimum amount may be appropriately selected depending on the type of the combination.

【0072】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。
By coating in advance with the above-mentioned sintering inhibitor or the like, sintering between the particles and the particles is prevented, and spindle-shaped hematite particles which retain and inherit the particle shape and axis ratio of the spindle-shaped goethite particles. A powder can be obtained, which makes it easier to obtain spindle-shaped metal magnetic particle powders that retain the above-mentioned shape and the like and are individually independent and mainly composed of iron.

【0073】前記焼結防止剤を被覆処理した紡錘状ゲー
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。
The spindle-shaped goethite particles coated with the above-mentioned sintering inhibitor are subjected to a 400-
Heat treatment is performed within the range of 850 ° C. to obtain spindle-shaped hematite particles.

【0074】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。
The hematite after the heat treatment may be washed to remove impurity salts such as Na 2 SO 4 .
In this case, it is preferable to remove unnecessary impurities by performing washing under conditions where the coated sintering inhibitor does not elute. Specifically, the pH can be increased to remove the cationic impurities, and the pH can be reduced to remove the anionic impurities, whereby the washing can be performed more efficiently.

【0075】次に、本発明に係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。
Next, a method for producing spindle-shaped metal magnetic particles containing iron as a main component according to the present invention will be described.

【0076】本発明においては、前記本発明に係る紡錘
状ゲータイト粒子粉末を前記焼結防止剤によって焼結防
止処理して、直接加熱還元する場合、又は、前記本発明
に係る紡錘状ヘマタイト粒子粉末を加熱還元する場合の
いずれかによって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。なお、前記本発明に係る紡錘
状ゲータイト粒子粉末を前記焼結防止剤によって焼結防
止処理した後、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って鉄を主成分とする
紡錘状金属磁性粒子粉末を得ることもできる。
In the present invention, the spindle-like goethite particle powder according to the present invention is subjected to sintering prevention treatment with the above-mentioned sintering inhibitor and directly heated and reduced, or the spindle-like hematite particle powder according to the present invention is used. Can be used to obtain spindle-shaped metal magnetic particles containing iron as a main component. After the spindle-shaped goethite particles according to the present invention have been subjected to the sintering prevention treatment with the sintering inhibitor, the heat treatment in a non-reducing atmosphere and the heat reduction in a reducing atmosphere are successively performed to reduce iron. Spindle-shaped metal magnetic particle powder containing as a main component can also be obtained.

【0077】前記焼結防止剤で被覆処理を施した紡錘状
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。
The spindle-shaped goethite particle powder coated with the sintering inhibitor can be directly reduced to obtain the desired spindle-shaped metal magnetic particle powder containing iron as a main component. In order to control the powder characteristics and the shape, it is preferable to perform a heat treatment in a non-reducing gas atmosphere in advance by a conventional method before the reduction.

【0078】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。
The non-reducing gas atmosphere can be one or more gas flows selected from air, oxygen gas, nitrogen gas and the like. Heat treatment temperature is 400-850 ° C
The heat treatment temperature is more preferably appropriately selected according to the type of the compound used for the coating treatment of the spindle-shaped goethite particles. When the temperature exceeds 850 ° C., deformation of the particles and sintering between the particles and the particles are caused.

【0079】本発明における加熱還元の温度範囲は、4
00〜700℃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、7
00℃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。
The temperature range of the heat reduction in the present invention is 4
00-700 degreeC is preferable. When the temperature is lower than 400 ° C., the progress of the reduction reaction is slow, and a long time is required. Also, 7
If the temperature exceeds 00 ° C., the reduction reaction proceeds rapidly, causing deformation of the particles and sintering between the particles.

【0080】本発明における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。
The spindle-shaped magnetic metal particles containing iron as a main component after heat reduction according to the present invention can be obtained by a known method, for example, a method of immersing the particles in an organic solvent such as toluene, and a method of using a spindle containing iron as a main component after reduction. Method of once replacing the atmosphere of the metallic magnetic particle powder with an inert gas and then gradually increasing the oxygen content in the inert gas to finally produce air, or using a mixed gas of oxygen and water vapor Then, it can be taken out into the air by a method such as slow oxidation.

【0081】次に、本発明に係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。
Next, the spindle-shaped metal magnetic particles containing iron as a main component according to the present invention will be described.

【0082】本発明に係る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、平均長軸径が0.05
〜0.15μm、好ましくは0.05〜0.13μm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0.010〜0.02
2μm、好ましくは0.010〜0.020μmであ
る。その形状は紡錘状であって軸比(長軸径/短軸径)
が4〜7である。
The particles constituting the spindle-shaped metal magnetic particles mainly composed of iron according to the present invention have an average major axis diameter of 0.05.
0.15 μm, preferably 0.05 to 0.13 μm, and the size distribution (standard deviation / average major axis diameter) is 0.20.
It is as follows. The average short axis diameter is 0.010 to 0.02.
It is 2 μm, preferably 0.010 to 0.020 μm. The shape is spindle shape and the axial ratio (major axis diameter / minor axis diameter)
Is 4 to 7.

【0083】本発明に係る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。
The spindle-shaped metal magnetic particles containing iron as a main component according to the present invention have a BET specific surface area of 35 to 65 m 2 /
g, preferably 40 to 60 m 2 / g.

【0084】本発明に係る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、Coを全Feに対して
10〜45原子%、好ましくは10〜40原子%、さら
に好ましくは10〜35原子%含有する。また、Alを
全Feに対して5〜20原子%、好ましくは6〜15原
子%、さらに好ましくは7〜12原子%含有する。ま
た、希土類元素を全Feに対して1〜15原子%、好ま
しくは4〜12原子%含有する。
The particles constituting the spindle-shaped metal magnetic particles containing iron as a main component according to the present invention contain Co in an amount of 10 to 45 atomic%, preferably 10 to 40 atomic%, more preferably 10 to 40 atomic% based on the total Fe. 3535 atomic%. Further, Al is contained in an amount of 5 to 20 atomic%, preferably 6 to 15 atomic%, more preferably 7 to 12 atomic%, based on the total Fe. Further, the rare earth element is contained at 1 to 15 at%, preferably 4 to 12 at% with respect to the total Fe.

【0085】本発明に係る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1800〜2500O
e、好ましくは1900〜2500Oeである。また、
飽和磁化σsが110〜160emu/g、好ましくは
120〜160emu/gである。また、レマネンス
(直流消去残留磁化)曲線から得られる粉末保磁力分布
SFDrは、0.72以下である。
The spindle-shaped metal magnetic particles containing iron as a main component according to the present invention have a coercive force Hc of 1800 to 2500O.
e, preferably 1900 to 2500 Oe. Also,
The saturation magnetization s is 110 to 160 emu / g, preferably 120 to 160 emu / g. The powder coercive force distribution SFDr obtained from the remanence (DC erase residual magnetization) curve is 0.72 or less.

【0086】本発明に係る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、
12.0〜17.0nm、好ましくは13.0〜16.
0nmである。
The X-ray crystal grain size D 110 of the particles constituting the spindle-shaped metal magnetic particles containing iron as a main component according to the present invention is:
12.0-17.0 nm, preferably 13.0-16.
0 nm.

【0087】本発明に係る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15%以下、好ましく
は10%以下である。
The spindle-shaped metal magnetic powder containing iron as a main component according to the present invention has a saturation magnetization σs after one week of an accelerated aging test in an environment of a temperature of 60 ° C. and a relative humidity of 90%.
Is not more than 15% as an absolute value, preferably not more than 10%.

【0088】本発明に係る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/B
m)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0.44以下、好ましくは
0.42以下である。
The spindle-shaped metal magnetic particles mainly composed of iron according to the present invention have a squareness ratio (Br / B
m) is at least 0.85, preferably at least 0.86;
The sheet SFD of the coercive force distribution is 0.44 or less, preferably 0.42 or less.

【0089】[0089]

【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。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A typical embodiment of the present invention is as follows.

【0090】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。
The average major axis diameter and the axial ratio of the particles constituting the particle powder were all indicated by the average values of the numerical values measured from electron micrographs.

【0091】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。
The specific surface area of the particle powder is “Monosorb MS”.
-11 "(manufactured by Cantachrome Co., Ltd.) and the value measured by the BET method.

【0092】X線結晶粒径(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、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。
The X-ray crystal grain size (D 110 of metal magnetic particles containing iron as a main component) is determined by changing the size of the crystal particles measured by the X-ray diffraction method to ( 110)
It represents the thickness of a crystal grain in a direction perpendicular to each of the crystal planes, and is represented by a value calculated from the diffraction peak curve for each crystal plane using the following Scherrer equation.

【0093】D110 =Kλ/βcosθ 但し、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)
D 110 = Kλ / βcos θ where β = half-width (in radians) of a true diffraction peak corrected for the machine width due to the apparatus K = Scherrer constant (= 0.9) λ = wavelength of X-ray ( Fe Kα ray 0.1935 nm) θ = diffraction angle (corresponding to the diffraction peak on the (110) plane)

【0094】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。
The magnetic properties of the metal magnetic particles containing iron as a main component were measured using a “vibrating sample magnetometer VSM-3S-15” (manufactured by Toei Kogyo Co., Ltd.) under an external magnetic field of 10 kOe.

【0095】粉末SFDrの測定はトルク/振動試料型
磁力計(デジタルメジャーメントシステムズ社製)によ
り行った。測定は以下のようにして行った。まず、カプ
セルに詰めた鉄を主成分とする金属磁性粒子粉末をカプ
セルに詰め、10kOeの外部磁場を印加した後(最初
の印加方向を正方向とする。)、磁場を零とし、残留磁
化σr(0)を測定した後、先に印加したのとは逆向き
(負方向とする。)に100Oeの外部磁場を印加した
後、磁場を零として残留磁化σr(100)を測定す
る。次いで、再び正方向に10kOeの外部磁場を印加
した後、磁場を零として残留磁化σr(0)を測定した
後、負方向に200Oeの外部磁場を印加した後、磁場
を零として残留磁化σr(200)を測定する。以下、
正方向に10kOeの外部磁場を印加した後、負方向に
印加する磁場の大きさを100Oe刻みで増加させて残
留磁化σr(100×n)を測定し、負方向の外部磁場
の大きさによりプロットしたレマネンス(直流消去残留
磁化)曲線を得、残留磁化が0となる外部磁場の値を内
挿により求め、Hrとする。また、上記レマネンス曲線
の微分曲線のピークについての半値幅をΔHrとし、下
記式により算出した。 SFDr=ΔHr/Hr
The powder SFDr was measured using a torque / vibration sample magnetometer (manufactured by Digital Measurement Systems). The measurement was performed as follows. First, the capsule is filled with metal magnetic particle powder containing iron as a main component, and an external magnetic field of 10 kOe is applied (the initial application direction is set to a positive direction). After measuring (0), an external magnetic field of 100 Oe is applied in the opposite direction (negative direction) to that previously applied, and then the remanent magnetization σr (100) is measured with the magnetic field set to zero. Next, after applying an external magnetic field of 10 kOe in the positive direction again, measuring the remanent magnetization σr (0) with the magnetic field being zero, applying an external magnetic field of 200 Oe in the negative direction, and then setting the magnetic field to zero and setting the remanent magnetization σr ( 200). Less than,
After applying an external magnetic field of 10 kOe in the positive direction, the magnitude of the magnetic field applied in the negative direction is increased in steps of 100 Oe, and the residual magnetization σr (100 × n) is measured, and plotted according to the magnitude of the external magnetic field in the negative direction. The obtained remanence (DC erase residual magnetization) curve is obtained, and the value of the external magnetic field at which the residual magnetization becomes 0 is obtained by interpolation, and is defined as Hr. The half width of the peak of the differential curve of the remanence curve was ΔHr, and was calculated by the following equation. SFDr = ΔHr / Hr

【0096】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。
The amount of Co, the amount of Al, the amount of rare earth elements and the contents of other metal elements in the spindle-shaped goethite particle powder and the spindle-shaped metal magnetic particle powder containing iron as a main component are determined by the inductively coupled plasma emission spectrometer SPS4000. (Manufactured by Seiko Electronic Industry Co., Ltd.).

【0097】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。
[0097] The following components were used in 100 cc
The magnetic paint prepared by putting the mixture in the following ratio in a polybin at the following ratio and mixing and dispersing for 8 hours with a paint shaker (manufactured by Red Devil Co., Ltd.) was applied to a polyethylene terephthalate film having a thickness of 25 μm using an applicator.
And then dried in a magnetic field of 5 kGauss. 3 mmφ steel ball 800 parts by weight Spindle-shaped metal magnetic particle powder mainly composed of iron 100 parts by weight Polyurethane resin having sodium sulfonate group 20 parts by weight Cyclohexanone 83.3 parts by weight Methyl ethyl ketone 83.3 parts by weight Toluene 83.3 parts by weight The magnetic properties of the obtained sheet-shaped sample piece were measured.

【0098】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。
Δσs, which is the evaluation of the oxidation stability of the saturation magnetization value σs of the powder, and ΔBm, which is the evaluation of the oxidation stability of the saturation magnetic flux density Bm of the sheet, are a temperature of 60 ° C. and a relative humidity of 90%.
After the accelerated aging test in which the powder or sheet-shaped sample piece is allowed to stand for one week in a constant temperature bath, the saturation magnetization value of the powder and the saturated magnetic flux density of the sheet were measured, respectively, and σs and Bm and the accelerated aging before the test were started. The difference (absolute value) between σs ′ and Bm ′ one week after the test was calculated as Δσs and ΔBm, respectively.

【0099】炭酸ナトリウム25molと、水酸化ナト
リウム水溶液を20mol(混合アルカリに対し水酸化
ナトリウムは規定換算で28.6mol%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℃に調整する。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1.75当量に該当す
る。)を気泡塔中に投入して30分間熟成した後、Co
2+4.0molを含む硫酸コバルト水溶液4l(全Fe
に対しCo換算で20原子%に該当する。)を添加し、
さらに4時間30分間熟成した後、空気を空塔速度1.
32cm/sで通気してFe2+の酸化率40%まで酸化
反応を行ってゲータイト種晶粒子を生成させた。なお、
Fe2+の酸化率40%まで酸化させたゲータイト種晶粒
子を含む水懸濁液を分取し、希薄な酢酸水溶液ですばや
く洗浄、濾過、水洗を行って得られたゲータイト種晶粒
子について組成分析を行ったところ、Feが49.54
重量%、Coが6.43重量%であった。
30 l of a mixed alkali aqueous solution containing 25 mol of sodium carbonate and 20 mol of an aqueous sodium hydroxide solution (sodium hydroxide corresponds to 28.6 mol% in terms of a specified conversion with respect to the mixed alkali) are charged into a bubble column. The temperature is adjusted to 47 ° C. while passing nitrogen gas at a superficial velocity of 2.21 cm / s. Next, 20 mo as Fe 2+
20 l of an aqueous ferrous sulfate solution containing 1 l (a mixed alkaline aqueous solution with respect to ferrous sulfate corresponds to 1.75 equivalents in terms of a specified conversion) in a bubble column, aged for 30 minutes, and then cooled with Co.
4 l of an aqueous solution of cobalt sulfate containing 4.0 mol of 2+ (total Fe
Corresponds to 20 atomic% in terms of Co. )
After further aging for 4 hours and 30 minutes, the air was superficially superposed at a speed of 1.
Ventilation was performed at 32 cm / s to carry out an oxidation reaction until the oxidation rate of Fe 2+ reached 40%, thereby producing goethite seed crystal particles. In addition,
A water suspension containing goethite seed particles oxidized to an oxidation rate of Fe 2+ of 40% is fractionated, quickly washed with a dilute acetic acid aqueous solution, filtered, and washed with water. Analysis showed that Fe was 49.54.
% Of Co and 6.43% by weight of Co.

【0100】次いで、空気の通気量を空塔速度3.31
cm/sに増加させた後、Al3+2.4molを含む硫
酸アルミニウム水溶液1l(全Feに対しAl換算で1
2原子%に該当する。)を3ml/sec以下の速度で
添加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。
Next, the air flow rate was adjusted to the superficial velocity of 3.31.
cm / s, and then 1 liter of an aluminum sulfate aqueous solution containing 2.4 mol of Al 3+ (1
It corresponds to 2 atomic%. ) Was added at a rate of 3 ml / sec or less to carry out an oxidation reaction, followed by washing with a filter press to an electric conductivity of 60 μS to obtain a press cake.

【0101】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180.3m2 /g、平均長
軸径が0.130μm、σ(標準偏差)が0.0251
μm、サイズ分布(標準偏差/長軸径)が0.193、
平均短軸径が0.0173μm、軸比が7.5で樹枝状
粒子が全く存在していないものであり、Feが44.5
重量%、Coが9.39重量%、Alが2.58重量%
であり、ゲータイト種晶粒子の分析値との比較により、
種晶部分のCo含有量は全Feに対して12.3原子%
であり、種晶部分における存在率は全Coに対して6
1.5%であり、粒子全体としてCo含有量が全Feに
対して20原子%、Al含有量が全Feに対して12原
子%であった。また、Alは表層部分にのみ存在してい
た。
A goethite particle powder obtained by drying and pulverizing a part of the cake by a conventional method has a particle shape shown in FIG.
As shown in the transmission electron micrograph of the above, has a BET specific surface area of 180.3 m 2 / g, an average major axis diameter of 0.130 μm, and σ (standard deviation) of 0.0251.
μm, size distribution (standard deviation / major axis diameter) is 0.193,
It has an average minor axis diameter of 0.0173 μm, an axial ratio of 7.5, has no dendritic particles, and has an Fe content of 44.5.
Wt%, Co 9.39 wt%, Al 2.58 wt%
By comparison with the analysis values of goethite seed particles,
The Co content of the seed crystal portion is 12.3 atomic% based on the total Fe.
And the abundance in the seed portion is 6 with respect to all Co.
The content of Co was 1.5%, and the Co content of the whole particles was 20 atomic% based on the total Fe, and the Al content was 12 atomic% based on the total Fe. Al was present only in the surface layer.

【0102】次いで、ここに得た紡錘状ゲータイト粒子
粉末1000g(Feとして7.88mol)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、2
45g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。)を添加し、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120
℃で乾燥してY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Coの含有量
は全Feに対して20原子%、Alの含有量は全Feに
対して12原子%、Yの含有量は全Feに対して8原子
%であった。また、Alは中間層部分にのみ存在し、Y
は最外層部分にのみ存在していた。
Then, a press cake containing 1000 g of spindle-shaped goethite particles (7.88 mol as Fe) obtained here was sufficiently dispersed in 40 l of water, and then dispersed.
2 l of an aqueous yttrium nitrate solution containing 45 g of yttrium nitrate hexahydrate (corresponding to 8 atomic% as Y with respect to all Fe in the goethite particle powder) was added, and the mixture was stirred.
Then, an aqueous solution of sodium carbonate having a concentration of 25.0% by weight was added as a precipitant to adjust the pH to 9.5, and then washed with a filter press, and the obtained press cake was molded using a compression molding machine on a molding plate having a pore size of 3 mm. Extruded to 120
The resultant was dried at ℃ to obtain a goethite particle powder coated with the Y compound. The content of Co in the obtained goethite particles was 20 atomic% with respect to the total Fe, the content of Al was 12 atomic% with respect to the total Fe, and the content of Y was 8 atomic% with respect to the total Fe. there were. Al is present only in the intermediate layer, and Y
Was present only in the outermost layer.

【0103】上記Y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600℃で加熱脱水してY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。
The spindle-shaped goethite particles coated with the Y compound were heated and dehydrated in air at 600 ° C. to obtain spindle-shaped hematite particles comprising spindle-shaped hematite particles having an outermost layer of the Y compound.

【0104】得られた紡錘状ヘマタイト粒子粉末は、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
0.121μm、σ(標準偏差)が0.0223μm、
サイズ分布(標準偏差/平均長軸径)が0.184、平
均短軸径が0.0166μm、軸比7.3、BET比表
面積87.3m2 /gであり、また、該粒子中のCoの
含有量は全Feに対して20原子%、Alの含有量は全
Feに対して12原子%、Yの含有量は全Feに対して
8原子%であった。
The obtained spindle-shaped hematite particles had an average major axis diameter of 0.121 μm, a (standard deviation) of 0.0223 μm, as shown in the transmission electron micrograph of FIG.
The size distribution (standard deviation / average major axis diameter) is 0.184, the average minor axis diameter is 0.0166 μm, the axial ratio is 7.3, the BET specific surface area is 87.3 m 2 / g, and the Co content in the particles is Was 20 atomic% based on the total Fe, the Al content was 12 atomic% based on the total Fe, and the Y content was 8 atomic% based on the total Fe.

【0105】このY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100g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。
[0105] After the Y spindle-shaped hematite particles 100g having an outermost layer made of a compound was placed in a fixed bed reduction apparatus having an inner diameter of 72 mm, bubbled with H 2 gas per minute 35l, and thermally reduced in a reducing temperature 600 ° C. After switching to nitrogen gas and cooling to 80 ° C., the oxygen partial pressure was gradually increased while passing water vapor to form a stable oxide film on the particle surface at the same ratio as air.

【0106】得られたCo、Al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3の透過型電子顕
微鏡写真に示されるように平均長軸径0.108μm、
σ(標準偏差)0.0171μm、サイズ分布(標準偏
差/長軸径)が0.158、平均短軸径0.0158μ
m、軸比6.8、BET比表面積が47.0m2 /g、
X線結晶粒径のD110 が15.2nm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Coの含有量は全Feに対して2
0原子%、Alの含有量は全Feに対して12原子%、
Yの含有量は全Feに対して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23
10Oeと高いものであり、飽和磁化σsが141.0
emu/g、角形比(σr/σs)が0.535、粉末
のSFDが0.710、飽和磁化の酸化安定性Δσsが
絶対値として8.6%(実測値−8.6%)であり、シ
ート特性は、シートHcが2365Oe、シート角形比
(Br/Bm、なお、Bmは3901G)が0.87
0、シートSFDが0.395、ΔBmが6.0%であ
った。
The obtained metal magnetic particle powder containing iron as a main component containing Co, Al and Y has an average major axis diameter of 0.108 μm as shown in the transmission electron micrograph of FIG.
σ (standard deviation) 0.0171 μm, size distribution (standard deviation / major axis diameter) 0.158, average minor axis diameter 0.0158 μm
m, axial ratio 6.8, BET specific surface area 47.0 m 2 / g,
X-ray crystallite size of D 110 consists particles 15.2 nm,
It had a spindle shape, uniform particle size, and few dendritic particles. Further, the content of Co in the particles was 2 to the total Fe.
0 atomic%, the content of Al is 12 atomic% with respect to all Fe,
The content of Y was 8 atomic% based on the total Fe. Also,
The magnetic properties of the metal magnetic particle powder are as follows.
10 Oe and a saturation magnetization σs of 141.0
The emu / g, the squareness ratio (σr / σs) is 0.535, the SFD of the powder is 0.710, and the oxidation stability Δσs of the saturation magnetization is 8.6% (actual measurement value -8.6%) as an absolute value. The sheet characteristics were such that the sheet Hc was 2365 Oe and the sheet squareness ratio (Br / Bm, where Bm was 3901 G) was 0.87.
0, sheet SFD was 0.395, and ΔBm was 6.0%.

【0107】[0107]

【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Co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Al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。
Conventionally, in order to improve the shape and the like of goethite particles as a starting material of metal magnetic particles containing iron as a main component, various metal salts have been added. Among them, it is known that Co forms a solid solution with iron when it is made into metal magnetic particles, increases the magnetization, increases its coercive force Hc, and contributes to oxidation stability. ing. Al contributes to prevention of sintering when used as metal magnetic particles, has excellent shape retention, and has a bond having a functional group of sodium sulfonate, which is generally used in a medium using metal magnetic particles. It is known that the dispersibility in the resin is improved.

【0108】また、Coの存在状態についてはゲータイ
ト粒子内部に導入する方が金属磁性粒子とした場合によ
り大きな飽和磁化が得られ、Alの存在状態については
ゲータイト粒子表面に被覆した場合には保磁力等の磁気
特性が低下するため、粒子の表層部分に固溶させる方が
形状保持性と酸化安定性を向上させることが知られてい
る。
Regarding the existence state of Co, when the metal magnetic particles are introduced into the inside of the goethite particles, a larger saturation magnetization is obtained, and when the existence state of Al is coated on the surface of the goethite particles, the coercive force is increased. It is known that the solid solution in the surface layer of the particles improves the shape retention and oxidation stability because the magnetic properties of the particles decrease.

【0109】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、Co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、Al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、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Co及びAl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かった。
In addition, in the reaction for forming goethite particles, when alkali carbonate and alkali hydroxide are used together and Co is dissolved, fine particles are obtained and the particle diameter in the minor axis direction is small. Therefore, it is known that goethite particles having an appropriately large axial ratio can be obtained. It is also known that Al has a crystal growth control effect, and the axial ratio greatly differs depending on the timing and amount of addition. However, there has been no known method of fine particles, having an appropriate axial ratio, excellent particle size distribution, and effectively containing a large amount of Co and Al in goethite particles.

【0110】そこで、本発明者は、鋭意検討を重ねた結
果、ゲータイト粒子の生成反応を種晶生成反応と成長反
応とに分離して、微粒子化効果と軸比の適正な向上効果
のあるCoを種晶粒子の生成反応前の熟成時に添加し、
Coをゲータイト種晶粒子部分に表層部分より多く濃度
勾配をもって固溶させ、さらに、ゲータイト種晶粒子の
成長反応において、酸素含有ガスの空塔速度を種晶粒子
の生成反応時の2倍以上として通気すると同時に、又
は、その後に焼結防止効果を有するAlを添加すること
により、多量のAl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Co及びAl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。
The present inventor has conducted intensive studies, and as a result, has separated the formation reaction of goethite particles into a seed crystal generation reaction and a growth reaction, and has a Co fine particle-forming effect and an effect of appropriately improving the axial ratio. Is added at the time of ripening before the formation reaction of seed crystal particles,
Co is solid-dissolved in the goethite seed crystal particles with a concentration gradient higher than that of the surface layer portion. Further, in the growth reaction of the goethite seed crystal particles, the superficial velocity of the oxygen-containing gas is set to be twice or more that in the generation reaction of the seed crystal particles. At the same time as the ventilation, or by adding Al having an effect of preventing sintering thereafter, even if a large amount of Al is added, the axial ratio is not reduced, and the particles are fine particles, and the axial ratio is appropriately maintained. It has been found that a spindle-shaped goethite particle powder composed of goethite particles having excellent distribution and containing a large amount of Co and Al can be effectively obtained.

【0111】本発明者は、多量のCo及びAl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
を得ることができた理由として、種晶粒子の成長反応途
中でのAl添加は、長軸方向の結晶成長は適度に抑制す
るが、多量のAl添加を行った場合には、従来、種晶粒
子を含む水懸濁液の高粘度化により、短軸方向の成長が
過度に起こり、軸比が低下し、粒度分布が悪化する等の
問題があったが、酸素含有ガスの空塔速度を種晶粒子の
生成反応時の2倍以上としたことにより、種晶粒子を含
む水懸濁液の減粘効果が得られ、種晶粒子表面により均
一に表層部分を形成できたことにより達成できたものと
考えている。
The inventor of the present invention has been able to obtain spindle-shaped goethite particle powder comprising goethite particles containing a large amount of Co and Al because the addition of Al during the growth reaction of seed crystal particles has a long axis. Although the crystal growth in the direction is moderately suppressed, when a large amount of Al is added, the growth in the short axis direction occurs excessively due to the increase in the viscosity of the aqueous suspension containing the seed crystal particles. Although the ratio decreased and the particle size distribution deteriorated, there were problems such as the superficial velocity of the oxygen-containing gas being twice or more that of the seed crystal particle formation reaction, so that the water suspension containing the seed crystal particles was It is considered that the effect was obtained by obtaining the viscosity reducing effect of the liquid and forming the surface layer portion more uniformly on the surface of the seed crystal particles.

【0112】さらに、本発明者は、種々検討の結果、ゲ
ータイト粒子粉末を脱水、還元して鉄を主成分とする金
属磁性粒子粉末を得るにあたり、前記紡錘状ゲータイト
粒子粉末に処理しておく焼結防止剤として希土類元素の
化合物を用いることにより、粒度分布に優れ、樹枝状粒
子が混合しておらず、適切な粒子形状と軸比を有してお
り、しかも、高い保磁力と優れた粉体保磁力分布(粉末
SFDr)、大きな飽和磁化と優れた酸化安定性を兼ね
備えた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、得られた前記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、シート特性である角型比(Br
/Bm)及びシートSFD(保磁力分布)を良好とする
ことができることを見出し、本発明を完成させたもので
ある。
Further, as a result of various studies, the present inventor has found that when the goethite particle powder is dehydrated and reduced to obtain a metal magnetic particle powder containing iron as a main component, the spindle-shaped goethite particle powder is treated. By using a rare earth element compound as an anti-caking agent, it has excellent particle size distribution, dendritic particles are not mixed, has an appropriate particle shape and axial ratio, and has high coercive force and excellent powder. Spindle-shaped metal magnetic particles containing iron as a main component and having both coercive force distribution (powder SFDr), large saturation magnetization and excellent oxidation stability can be obtained. The obtained metal magnetic particles and sulfonic acid can be obtained. When a sheet is formed with a binder resin having sodium as a functional group, the squareness ratio (Br
/ Bm) and the sheet SFD (coercive force distribution) can be improved, and the present invention has been completed.

【0113】[0113]

【実施例】次に、実施例並びに比較例を挙げる。Next, examples and comparative examples will be described.

【0114】実施例1〜7、比較例1〜5; <紡錘状ゲータイト粒子粉末の製造> 実施例1〜7、比較例1〜5 紡錘状ゲータイト粒子粉末の生成条件をゲータイト種晶
粒子生成反応の条件及び成長反応の条件について表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4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。
Examples 1 to 7 and Comparative Examples 1 to 5 <Production of Spindle-shaped Goethite Particle Powder> Examples 1 to 7 and Comparative Examples 1 to 5 Spindle-shaped goethite particles were obtained in the same manner as in the embodiment of the present invention except that the conditions of and the growth reaction were variously changed as shown in Table 1. Table 2 shows properties of the obtained spindle-shaped goethite particles. FIG. 4 shows an electron micrograph showing the particle morphology of the goethite particle powder obtained in Example 2.

【0115】比較例1 ゲータイト粒子の生成反応時のゲータイト種晶粒子の成
長反応時における酸素含有ガスの通気の空塔速度を種晶
粒子の生成反応時と同じ1.32cm/secとした以
外は前記本発明の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、図4の透過型電子顕微鏡写真に示すように短軸が
成長しその結果軸比が低下し、サイズ分布が不良となっ
た。
Comparative Example 1 Except that the superficial velocity of the oxygen-containing gas during the growth reaction of the goethite seed crystal particles at the time of the formation reaction of the goethite particles was 1.32 cm / sec, which was the same as that at the time of the formation reaction of the seed crystal particles. A production reaction of goethite particle powder was performed in the same manner as in the embodiment of the present invention. In the obtained goethite particle powder, as shown in the transmission electron micrograph of FIG. 4, the short axis grew, and as a result, the axial ratio was reduced and the size distribution was poor.

【0116】比較例2 ゲータイト粒子の生成反応時のゲータイト種晶粒子の成
長反応時における酸素含有ガスの空塔速度を種晶粒子の
生成反応時の1.5倍である1.98cm/secとし
た以外は前記本発明の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、短軸が成長しその結果軸比が低下し、サイズ
分布が不良となった。
Comparative Example 2 The superficial velocity of the oxygen-containing gas during the growth reaction of the goethite seed crystal particles during the reaction for the formation of goethite particles was 1.98 cm / sec, which is 1.5 times that during the reaction for forming the seed crystals. A production reaction of goethite particle powder was carried out in the same manner as in the embodiment of the present invention except for the above. In the obtained goethite particle powder, the short axis grew, and as a result, the axial ratio was reduced, and the size distribution was poor.

【0117】比較例3 ゲータイト粒子の生成反応時の成長反応において添加す
るAl化合物の添加時期をFe2+の酸化率100%、即
ち、未反応のFe2+が存在しない状態とした以外は実施
例 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、長軸が成長し、軸
比が向上するが、サイズ分布が不良となった。
[0117] Comparative Example 3 Goethite addition time of oxidation rate of 100% of Fe 2+ of Al compound added in the growth reaction during production reaction of the particles, i.e., the embodiment except that the state of Fe 2+ unreacted absent A goethite particle powder generation reaction was performed in the same manner as in the example. In the obtained goethite particle powder, the major axis grew and the axial ratio was improved, but the size distribution was poor.

【0118】比較例4 Co化合物の添加量をFeに対して5原子%、Al化合
物の添加量をFeに対して3原子%とし、その他表1に
示す条件で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、長軸が成長し、軸比が向
上するが、サイズ分布が不良となった。
Comparative Example 4 The reaction of forming goethite particles was carried out under the conditions shown in Table 1 with the addition amount of the Co compound being 5 atomic% with respect to Fe and the addition amount of the Al compound being 3 atomic% with respect to Fe. Was. In the obtained goethite particle powder, the major axis grew and the axial ratio was improved, but the size distribution was poor.

【0119】次いで、硫酸アルミニウム2.4mol
(Al/Feが8原子%に相当)を添加し、空気を空塔
速度4.42cm/secで通気し、種晶粒子の成長反
応を行った。得られたゲータイト粒子粉末は、長軸が成
長し、軸比が10にまで向上するが、一方、サイズ分布
が不十分であった。
Then, 2.4 mol of aluminum sulfate
(Al / Fe equivalent to 8 atomic%) was added, and air was passed at a superficial velocity of 4.42 cm / sec to perform a growth reaction of seed crystal particles. In the obtained goethite particle powder, the major axis grew and the axial ratio improved to 10, but the size distribution was insufficient.

【0120】[0120]

【表1】 [Table 1]

【0121】[0121]

【表2】 [Table 2]

【0122】<紡錘状ヘマタイト粒子粉末の製造> 実施例1〜6、比較例1〜5 前駆体である紡錘状ゲータイト粒子粉末の種類、焼結防
止処理に用いる被覆物の種類及び添加量、加熱脱水温
度、その後の加熱処理の温度を種々変化させた以外は、
実施の形態と同様にして紡錘状ヘマタイト粒子粉末を得
た。その条件及び得られた紡錘状ヘマタイト粒子粉末の
諸特性を表3に示した。図5に実施例2で得られたヘマ
タイト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。
<Production of Spindle-Shaped Hematite Particle Powder> Examples 1 to 6, Comparative Examples 1 to 5 The type of spindle-shaped goethite particle powder as a precursor, the type and amount of coating used for sintering prevention treatment, heating Dehydration temperature, except for changing the temperature of the subsequent heat treatment,
Spindle-shaped hematite particle powder was obtained in the same manner as in the embodiment. Table 3 shows the conditions and various properties of the obtained spindle-shaped hematite particles. FIG. 5 shows a transmission electron micrograph showing the particle morphology of the hematite particle powder obtained in Example 2.

【0123】[0123]

【表3】 [Table 3]

【0124】<鉄を主成分とする金属磁性粒子粉末の製
造> 実施例1〜7、比較例1〜5 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
の還元条件及び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。図6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1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。
<Production of Metal Magnetic Particle Powder Containing Iron as Main Component> Examples 1 to 7, Comparative Examples 1 to 5 Types of particles to be treated, type and amount of coating used for sintering prevention treatment, heating temperature A metal magnetic particle powder containing iron as a main component was obtained in the same manner as in the embodiment of the present invention except that the reduction temperature in the heat reduction step was variously changed. Table 4 shows the reduction conditions and various properties of the obtained metal magnetic particle powder containing iron as a main component. FIG. 6 is a transmission electron micrograph showing the particle morphology of the metal magnetic particle powder containing iron as a main component obtained in Example 2. FIG. 8 shows a transmission electron micrograph showing the particle morphology of the metal magnetic particle powder containing iron as a main component obtained in Comparative Example 1.

【0125】実施例7 紡錘状ゲータイト粒子粉末に焼結防止処理をした後、直
接600℃において水素中で加熱還元を行って鉄を主成
分とする紡錘状金属磁性粒子粉末を得た。その製造条件
及び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。
Example 7 Spindle-shaped goethite particles were subjected to a sintering prevention treatment, and then directly reduced by heating at 600 ° C. in hydrogen to obtain spindle-shaped metal magnetic particles containing iron as a main component. Table 4 shows the manufacturing conditions and various properties of the obtained iron-based metal magnetic particle powder.

【0126】[0126]

【表4】 [Table 4]

【0127】[0127]

【発明の効果】本発明に係る紡錘状ゲータイト粒子粉末
及び紡錘状ヘマタイト粒子粉末は、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又は該紡錘状ヘマタイト
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は、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、優れた粉体保磁力分布
(SFDr)、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。
The spindle-shaped goethite particle powder and spindle-shaped hematite particle powder according to the present invention are fine particles, have a good size distribution, do not contain dendritic particles, and have an appropriate particle shape. Since the spindle-shaped goethite particle powder or the spindle-shaped hematite particle powder obtained from the particles having the iron-based spindle-shaped metal magnetic particle powder obtained using the spindle-shaped hematite particle powder as a starting material, as described in the above Examples, Since the particles are fine and have a good size distribution, do not contain dendritic particles, and are composed of particles having an appropriate particle shape, a high coercive force and an excellent powder coercive force distribution ( SFDr) has a high saturation magnetization value and excellent oxidation stability, and has a high recording density because of its good squareness ratio (Br / Bm) in the sheet due to its good dispersibility in the binder resin. , High Degrees, are suitable as magnetic particles for high output.

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

【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(300
00倍)
FIG. 1 is a transmission electron micrograph (300) showing the particle shape of spindle-shaped goethite particles obtained in an embodiment of the invention.
00)

【図2】 発明の実施の形態で得られた紡錘状ヘマタイ
ト粒子の粒子形状を示す透過型電子顕微鏡写真(300
00倍)
FIG. 2 is a transmission electron micrograph (300) showing the particle shape of spindle-shaped hematite particles obtained in the embodiment of the invention.
00)

【図3】 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(30000倍)
FIG. 3 is a transmission electron micrograph (× 30000) showing the particle shape of spindle-shaped metal magnetic particles containing iron as a main component and obtained in an embodiment of the present invention.

【図4】 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(30000倍)
FIG. 4 is a transmission electron micrograph (× 30000) showing the particle shape of spindle-shaped goethite particles obtained in Example 2.

【図5】 実施例2で得られた紡錘状ヘマタイト粒子の
粒子形状を示す透過型電子顕微鏡写真(30000倍)
FIG. 5 is a transmission electron micrograph (× 30000) showing the particle shape of spindle-shaped hematite particles obtained in Example 2.

【図6】 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
(30000倍)
FIG. 6 is a transmission electron micrograph (× 30000) showing the particle shape of spindle-shaped metal magnetic particles containing iron as a main component and obtained in Example 2.

【図7】 比較例1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(30000倍)
FIG. 7 is a transmission electron micrograph (× 30000) showing the particle shape of spindle-shaped goethite particles obtained in Comparative Example 1.

【図8】 比較例1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
(30000倍)
FIG. 8 is a transmission electron micrograph (× 30000) showing the particle shape of spindle-shaped metal magnetic particles containing iron as a main component and obtained in Comparative Example 1.

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 Coを全Feに対して10〜45原子%
含有するとともにAlを全Feに対して5〜20原子%
含有する平均長軸径0.05〜0.18μmの紡錘状ゲ
ータイト粒子からなる粉末であって、該紡錘状ゲータイ
ト粒子が種晶部分と表層部分とからなり、該種晶部分と
該表層部分の比率が30:70〜80:20であり、当
該種晶部分と当該表層部分におけるCoの存在比率が5
0:50〜95:5であって、且つ、Alが当該表層部
分にのみ存在している粒子であることを特徴とする紡錘
状ゲータイト粒子粉末。
1. Co is present in an amount of 10 to 45 atomic% with respect to all Fe.
5-20 atomic% of Al with respect to all Fe
A powder comprising spindle-shaped goethite particles having an average major axis diameter of 0.05 to 0.18 μm, wherein the spindle-shaped goethite particles comprise a seed crystal part and a surface layer part. The ratio is 30:70 to 80:20, and the existence ratio of Co in the seed crystal portion and the surface layer portion is 5
0:50 to 95: 5, and spindle-shaped goethite particle powder, wherein Al is present only in the surface layer portion.
【請求項2】 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
イト種晶粒子を生成させ、次いで該種晶粒子と第一鉄含
有沈澱物とを含む水懸濁液中に酸素含有ガスを通気して
酸化反応によって当該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生成させるに
あたり、前記種晶粒子の生成時においては、酸化反応開
始前の熟成中の第一鉄含有沈澱物を含む水懸濁液に全F
eに対しCo換算で10〜45原子%のCo化合物を添
加して酸化反応を全Fe2+の30〜80%の範囲で行
い、且つ、前記ゲータイト層の成長時においては、前記
種晶粒子と第一鉄含有沈殿物とを含む水懸濁液への酸素
含有ガスの通気の空塔速度を前記種晶粒子の生成時にお
ける通気の空塔速度の2倍以上にするとともに全Feに
対しAl換算で5〜20原子%のAl化合物を添加する
ことを特徴とする請求項1記載の紡錘状ゲータイト粒子
粉末の製造法。
2. An aqueous suspension containing a ferrous-containing precipitate obtained by reacting a mixed alkali aqueous solution of an aqueous alkali carbonate solution and an aqueous alkali hydroxide solution with an aqueous ferrous salt solution under a non-oxidizing atmosphere. After aging, an oxygen-containing gas is passed through the aqueous suspension to generate spindle-shaped goethite seed crystal particles by an oxidation reaction, and then an aqueous suspension containing the seed crystal particles and a ferrous precipitate. When an oxygen-containing gas is passed through the liquid to grow a goethite layer on the particle surface of the seed crystal particles by an oxidation reaction to produce spindle-shaped goethite particles, the oxidation reaction starts when the seed crystal particles are generated. The aqueous suspension containing the ferrous-containing precipitate during the previous aging was added to the total F
The oxidation reaction is performed in the range of 30 to 80% of the total Fe 2+ by adding a Co compound of 10 to 45 atomic% in terms of Co with respect to e, and the seed crystal particles are grown during the growth of the goethite layer. The superficial velocity of aeration of the oxygen-containing gas into the aqueous suspension containing the ferrite-containing precipitate and the ferrous precipitate is set to be at least twice the superficial velocity of the aeration at the time of generation of the seed crystal particles, and 2. The method for producing spindle-shaped goethite particles according to claim 1, wherein 5 to 20 atomic% of an Al compound in terms of Al is added.
【請求項3】 請求項1記載の紡錘状ゲータイト粒子粉
末を希土類元素の化合物からなる焼結防止剤で処理した
後、非還元性雰囲気中、400〜850℃の範囲内で加
熱処理を行うことを特徴とする紡錘状ヘマタイト粒子粉
末の製造法。
3. After the spindle-shaped goethite particles according to claim 1 are treated with a sintering inhibitor comprising a compound of a rare earth element, heat treatment is performed in a non-reducing atmosphere at a temperature in the range of 400 to 850 ° C. A method for producing spindle-shaped hematite particle powder, comprising:
【請求項4】 請求項3記載の製造法により得られるC
oを全Feに対して10〜45原子%含有するとともに
Alを全Feに対して5〜20原子%含有し、且つ、希
土類元素を全Feに対して1〜15原子%含有する平均
粒径0.05〜0.17μmの紡錘状ヘマタイト粒子か
らなる粉末であって、該紡錘状ヘマタイト粒子が種晶部
分と中間層部分と最外層部分とからなり、該種晶部分と
該中間層部分の比率が30:70〜80:20であって
当該種晶部分と当該中間層部分におけるCoの存在比率
が50:50〜95:5であり、Alが当該中間層部分
にのみ存在しており、且つ、希土類元素が当該最外層部
分にのみ存在している粒子であることを特徴とする紡錘
状ヘマタイト粒子粉末。
4. C obtained by the production method according to claim 3.
Average particle size containing 10 to 45 atomic% of o with respect to all Fe, 5 to 20 atomic% of Al with respect to total Fe, and 1 to 15 atomic% of rare earth element with respect to total Fe A powder comprising spindle-shaped hematite particles of 0.05 to 0.17 μm, wherein the spindle-shaped hematite particles comprise a seed crystal part, an intermediate layer part, and an outermost layer part. A ratio of 30:70 to 80:20, an existence ratio of Co in the seed crystal portion and the intermediate layer portion of 50:50 to 95: 5, and Al existing only in the intermediate layer portion; A spindle-shaped hematite particle powder, wherein the rare earth element is a particle existing only in the outermost layer.
【請求項5】 請求項1記載の紡錘状ゲータイト粒子粉
末を希土類元素の化合物からなる焼結防止剤で処理した
後、還元性ガス雰囲気中、400〜700℃の範囲内で
加熱還元することを特徴とする鉄を主成分とする紡錘状
金属磁性粒子粉末の製造法。
5. A method of treating the spindle-shaped goethite particle powder according to claim 1 with a sintering inhibitor comprising a compound of a rare earth element, followed by heat reduction at 400 to 700 ° C. in a reducing gas atmosphere. A method for producing spindle-shaped metal magnetic particles containing iron as a main component.
【請求項6】 請求項1記載の紡錘状ゲータイト粒子粉
末を希土類元素の化合物からなる焼結防止剤で処理した
後、非還元性雰囲気中、400〜850℃の範囲内で加
熱処理を行い、ひきつづき、還元性ガス雰囲気中、40
0〜700℃の範囲内で加熱還元することを特徴とする
鉄を主成分とする紡錘状金属磁性粒子粉末の製造法。
6. After treating the spindle-shaped goethite particles according to claim 1 with a sintering inhibitor comprising a compound of a rare earth element, a heat treatment is performed in a non-reducing atmosphere at a temperature of 400 to 850 ° C., Next, in a reducing gas atmosphere, 40
A method for producing spindle-shaped metal magnetic particles containing iron as a main component, wherein the powder is heated and reduced in a range of 0 to 700 ° C.
【請求項7】 請求項4記載の紡錘状ヘマタイト粒子粉
末を還元性ガス雰囲気中、400〜700℃の範囲内で
加熱還元することを特徴とする鉄を主成分とする紡錘状
金属磁性粒子粉末の製造法。
7. A spindle-shaped metal magnetic particle powder comprising iron as a main component, wherein the spindle-shaped hematite particle powder according to claim 4 is heat-reduced in a reducing gas atmosphere at a temperature of 400 to 700 ° C. Manufacturing method.
【請求項8】 請求項5乃至請求項7記載の製造法によ
り得られるCoを全Feに対して10〜45原子%含有
し、Alを全Feに対して5〜20原子%含有し、且
つ、希土類元素を全Feに対して1〜15原子%含有し
ている鉄を主成分とする平均長軸径0.05〜0.15
μmの金属磁性粒子からなることを特徴とする鉄を主成
分とする紡錘状金属磁性粒子粉末。
8. The composition according to claim 5, which contains Co in an amount of 10 to 45 at% based on the total Fe, Al in an amount of 5 to 20 at% based on the total Fe, and An average major axis diameter of 0.05 to 0.15 mainly composed of iron containing a rare earth element in an amount of 1 to 15 atomic% based on all Fe
A spindle-shaped metal magnetic particle powder containing iron as a main component, comprising metal magnetic particles of μm.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0999185A1 (en) * 1998-11-05 2000-05-10 Toda Kogyo Corp. Spindle-shaped goethite particles, spindle-shaped hematite particles and magnetic spindle-shaped metal particles containing iron as main component
JP2001237114A (en) * 2000-02-22 2001-08-31 Sony Corp Magnetic metallic powder and magnetic recording medium

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