JP2000302445A - 紡錘状ゲータイト粒子粉末、紡錘状ヘマタイト粒子粉末、及び鉄を主成分とする紡錘状金属磁性粒子粉末、並びにそれらの製造法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 微粒子であってサイズ分布が良好で、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、シートにおける角形比（Ｂｒ／Ｂ
ｍ）が良好な、鉄を主成分とする紡錘状金属磁性粒子粉
末を与える紡錘状ゲータイト粒子粉末を提供する。 【解決手段】 Ｃｏを全Ｆｅに対して１０〜４５原子％
含有し、Ａｌを５〜２０原子％含有する平均長軸径０．
０５〜０．１８μｍでサイズ分布（標準偏差／平均長軸
径）０．２４以下の紡錘状ゲータイト粒子からなる粉末
であって、該粒子が種晶部分と表層部分からなり、その
比率が３０：７０〜８０：２０であり、Ｃｏが該種晶部
分及び該表層部分に存在し、Ａｌが当該表層部分にのみ
存在していることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、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）、大きな飽和磁化値及び優
れた酸化安定性を有するとともに、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形比（Ｂｒ／Ｂ
ｍ）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。

【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。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、保磁力Ｈｃの高度化が要
求されてきている。

【０００３】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、Ｈ
ｉ−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】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】また、磁気記録媒体の高出力化の為には、
例えば特開昭６３−２６８２１号公報に記載されている
ように、磁気記録媒体のＳ．Ｆ．Ｄ．（Ｓｗｉｔｃｈｉ
ｎｇＦｉｅｌｄ 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る。

【０００６】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。

【０００７】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、特に角形比
（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。

【０００８】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。

【０００９】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、例えば次のものが知られている。

【００１０】（１）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）、（２）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Ｆ
ｅＣＯ₃ を含む懸濁液に酸素含有ガスを通気して酸化反
応を行うことにより紡錘状を呈したゲータイト粒子を生
成させる方法（特開平６−２２８６１４号公報）、
（３）第二鉄塩、あるいは必要に応じてＣｏ塩との混合
溶液を水酸化アルカリ水溶液で中和し、加水分解で得ら
れたゲータイト粒子にＡｌ化合物などを存在させた第二
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
−１７６９０２号公報）、（４）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Ｃｏ化合物を存在させ、さらに前記第一鉄塩水
溶液中のＦｅ²⁺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、Ａ
ｌ、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７−１２６７０
４号公報）、（５）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、Ｓｉ、Ｎｄ、Ｙ、
Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｔｂの元素から選ばれる１種又は２
種以上の化合物を０．１〜１０．０原子％、好ましくは
０．５〜６．０原子％、更に好ましくはＡｌ化合物を
０．１〜３．０原子％添加する方法（特開平８−１６５
５０１号、特開平８−１６５１１７号公報）、（６）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６−１４０２２２号公
報）。

【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５９−２３２９２２
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。

【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。

【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形比（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。

【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。

【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。

【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。

【００１７】前出特開平８−１６５５０１号公報及び特
開平８−１６５１１７号公報記載の製造法においては、
酸化安定性の検討が十分になされておらず、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。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。

【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、さらに表層粒子の生
成は６０〜２００℃の温度で水熱処理を行っている。

【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。

【００２０】前出特開昭５９−２３２９２２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。

【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。

【００２２】以上のように、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であり、樹枝状粒子が混在してお
らず、さらに、高い保磁力、優れた粉体保磁力分布（Ｓ
ＦＤｒ）、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
トにおける角形比（Ｂｒ／Ｂｍ）が良好であるとの条件
を十分に満足するものとは言いがたいものである。

【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
角形比（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。

【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。即ち、本発明の第１
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％含有する平
均長軸径０．０５〜０．１８μｍでサイズ分布（標準偏
差／平均長軸径）０．２４以下の紡錘状ゲータイト粒子
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Ｆｅの重量比
率が３０：７０〜８０：２０であり、且つ、Ｃｏが該種
晶部分及び該表層部分に存在し、Ａｌが該表層部分にの
み存在していることを特徴とする紡錘状ゲータイト粒子
粉末を内容とする（請求項１）。

【００２５】本発明の第２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でサイズ分布（標準偏差／平均長軸径）０．２４以
下の紡錘状ゲータイト粒子であって、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
該表層部分における各々のＦｅに対するＣｏの存在比率
が粒子全体の全Ｆｅに対するＣｏの存在比率を１００と
した場合、５０：１０２〜９５：３００であって、且
つ、Ａｌが該表層部分にのみ存在していることを特徴と
する紡錘状ゲータイト粒子粉末を内容とする（請求項
２）。

【００２６】本発明の第３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％含有する平均長軸径０．０５〜０．
１７μｍでサイズ分布（標準偏差／平均長軸径）０．２
２以下の紡錘状ヘマタイト粒子であって、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Ｆｅの重量比率が３
０：７０〜８０：２０であって、且つ、Ｃｏが該種晶部
分及び該中間層部分に存在し、Ａｌが該中間層部分にの
み存在しており、希土類元素が該最外層部分にのみ存在
していることを特徴とする紡錘状ヘマタイト粒子粉末を
内容とする（請求項３）。

【００２７】本発明の第４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％含有する平均長軸径０．０５〜０．
１７μｍでサイズ分布（標準偏差／平均長軸径）０．２
２以下の紡錘状ヘマタイト粒子であって、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における各々のＦｅに
対するＣｏの存在比率が粒子全体の全Ｆｅに対するＣｏ
の存在比率を１００とした場合、５０：１０２〜９５：
３００であって、Ａｌが該中間層部分にのみ存在してお
り、且つ、希土類元素が該最外層部分にのみ存在してい
ることを特徴とする紡錘状ヘマタイト粒子粉末を内容と
する（請求項４）。

【００２８】本発明の第５は、Ｃｏを全Ｆｅに対して１
０〜４５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
０．０５〜０．１５μｍで粉体保磁力分布（ＳＦＤｒ）
０．７２以下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を内容とする
（請求項５）。

【００２９】前記本発明の第１又は第２の紡錘状ゲータ
イト粒子粉末を製造するための本発明の第６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３０〜８０％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又は２記載の紡錘状ゲータイト粒子粉末の製造法
を内容とする（請求項６）。

【００３０】前記本発明の第３又は第４の紡錘状ヘマタ
イト粒子粉末を製造するための本発明の第７は、請求項
１又は２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℃で加熱処理することを特徴と
する請求項３又は４記載の紡錘状ヘマタイト粒子粉末の
製造法を内容とする（請求項７）。

【００３１】前記本発明の第５の紡錘状金属磁性粒子粉
末を製造するための本発明の第８は、請求項１又は２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、還元性雰囲気中、４０
０〜７００℃で加熱還元することを特徴とする請求項５
記載の鉄を主成分とする紡錘状金属磁性粒子粉末の製造
法を内容とする（請求項８）。

【００３２】前記本発明の第５の紡錘状金属磁性粒子粉
末を製造するための本発明の第９は、請求項１又は２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、４
００〜８５０℃で加熱処理を行い、次いで、還元性雰囲
気中、４００〜７００℃で加熱還元することを特徴とす
る請求項５記載の鉄を主成分とする紡錘状金属磁性粒子
粉末の製造法を内容とする（請求項９）。

【００３３】前記本発明の第５の紡錘状金属磁性粒子粉
末を製造するための本発明の第１０は、請求項３又は４
記載の紡錘状ヘマタイト粒子粉末を還元性雰囲気中、４
００〜７００℃で加熱還元することを特徴とする請求項
５記載の鉄を主成分とする紡錘状金属磁性粒子粉末の製
造法を内容とする（請求項１０）。

【００３４】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。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０．０５〜０．１
８μｍ、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。平均長軸径が０．０５μｍ未満では金属磁性粉
とした場合粒子径が小さくなり過ぎて超常磁性の領域に
近くなるので飽和磁化が低下し保磁力も低下し、一方、
０．１８μｍを超えると大きい飽和磁化が得られやすく
なるが、本発明の軸比の範囲では高い保磁力が得られ難
い。また、サイズ分布が０．２４より大きくなると高密
度記録化が困難となる。また、平均短軸径は０．０１０
〜０．０２５μｍ、好ましくは０．０１０〜０．０２３
μｍである。その形状は紡錘状であって軸比（長軸径／
短軸径）は４〜８が好適である。軸比が４未満では金属
磁性粉とした場合高い保磁力が得られ難くなり、一方、
８を超えると高い保磁力は得られ易くなるが、大きな飽
和磁化値が得られ難くなるので好ましくない。また、Ｂ
ＥＴ比表面積は１００〜２５０ｍ²／ｇが好ましく、よ
り好ましくは１２０〜２３０ｍ² ／ｇである。ＢＥＴ比
表面積が１００ｍ² ／ｇ未満では粒子が相対的に大き
く、金属磁性粉とした場合高い保磁力が得られ難く、一
方、２５０ｍ² ／ｇを超えると粒子が逆に小さすぎ、飽
和磁化が低下し保磁力も低下することとなるので好まし
くない。

【００３５】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
％、好ましくは１０〜４０原子％、さらに好ましくは１
０〜３５原子％含有するとともに、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。Ｃｏ含有量が１０
原子％未満で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、一方、４５原子％を超えると微細
化のため軸比が低下する。また、Ａｌの含有量が５原子
％未満では焼結防止効果がなく、一方、２０原子％を超
えると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。

【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、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Ｆｅの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。重量比率が３
０重量％未満では軸比が小さくなり過ぎ、金属磁性粉と
した場合高い保磁力が得られ難く、一方、８０重量％を
超えるとゲータイト粒子の生成が終了間近であり、添加
するＡｌ化合物の効果が十分得られず保磁力が低下す
る。また、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Ｆｅの２０〜７０重量％、好ましくは３０
〜６０重量％の部分である。

【００３７】粒子全体の全Ｃｏの存在比率を１００とし
た場合、前記種晶部分に含有するＣｏの存在比率は全Ｃ
ｏに対して５０〜９５、好ましくは６０〜９０である。
また、表層部分に含有するＣｏの存在比率は全Ｃｏに対
して１０２〜３００、好ましくは１０６〜１９４であ
る。種晶部分のＣｏの存在比率が５０未満で、表層部分
のＣｏの存在比率が３００を超える場合には、種晶のＣ
ｏが少ないためＣｏ合金化を起こし難く、また、表層が
Ｃｏリッチになり過ぎる為、還元時の形状保持が難しく
なることも合わせて磁気特性が劣化する。また、種晶部
分のＣｏの存在比率が９５を超え、表層部分のＣｏの存
在比率が１０２未満の場合には、種晶のＣｏが多くＣｏ
合金化し易い反面、表層のＣｏ量に対して同時に存在す
るＡｌ量が多すぎるため、表層のＣｏ合金化が巧くいか
ず、全体としては磁気特性が劣化する。

【００３８】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。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。

【００３９】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１０〜４５原
子％のＣｏ化合物を添加して酸化反応を全Ｆｅ ²⁺の３０
〜８０％の範囲で行うことによって得られる。

【００４０】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℃を超える場合には、マグネタイ
トが混在してくることがある。熟成時間としては、３０
〜３００分が好適である。３０分未満の場合には、十分
に軸比を大きくすることができない。また３００分を超
えてもよいが、生産性が低下する等、必要以上に長時間
とする意味がない。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。

【００４１】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。こ
れらは単独で又は必要に応じ２種以上混合して使用でき
る。

【００４２】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
％）が好ましく、より好ましくは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。

【００４３】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。これらはいずれも単独で又は必要に応じ２種以上混
合して使用できる。

【００４４】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
が好ましく、より好ましくは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を超えると工業的に好ましくない。

【００４５】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が好
ましく、より好ましくは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を超える場合には、粒
径分布が大きくなるため好ましくない。

【００４６】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が好ましく、より好ま
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。１
１．５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。

【００４７】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が好ましく、より好ましくは１．０〜
３．０ｃｍ／ｓである。空塔速度が０．５ｃｍ／ｓ未満
では酸化速度があまりにも遅いため粒状のマグネタイト
粒子が混在し易く、一方、３．５ｃｍ／ｓを超えると酸
化速度が速すぎ目的の粒子サイズに制御することが困難
になる。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／ｓであ
る。

【００４８】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℃を超える場合には、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。

【００４９】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。
これらは単独で又は必要に応じ２種以上混合して使用で
きる。Ｃｏ化合物は、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。

【００５０】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１０〜４５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％を超える場合には、微細化のため軸比
が低下する。

【００５１】酸化反応は全Ｆｅ²⁺の３０〜８０％の範囲
で行う。３０％未満では軸比が小さくなり過ぎ、金属磁
性粉とした場合高い保磁力が得られ難く、一方、８０％
を超えるとゲータイト粒子の生成が終了間近であり、添
加するＡｌ化合物の効果が十分得られず保磁力が低下す
る。

【００５２】次いで、前記の如くして得られた紡錘状ゲ
ータイト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（例えば空気）を液中に通気する酸化
反応によって、ゲータイト層の成長反応を行う。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が好まし
く、より好ましくは２．０〜６．０ｃｍ／ｓである。空
塔速度が１．０ｃｍ／ｓ未満ではＡｌ添加時の減粘効果
が不十分で軸比が低下するか、粒状のマグネタイト粒子
が混在し易く、一方、７．０ｃｍ／ｓを超えると酸化速
度が極端に速いため添加したＡｌと残存しているＦｅが
単独で反応し、種晶表面にゲータイト層が生成し難い。

【００５３】ゲータイト層の成長反応におけるｐＨ値
は、８．０〜１１．５が好ましく、より好ましくは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を超える場合には、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。

【００５４】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℃を超える場合には、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。

【００５５】前記ゲータイト層の成長反応において添加
されるＡｌ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。これら
は単独で又は必要に応じ２種以上混合して使用できる。

【００５６】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。

【００５７】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％を超える場合には、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。

【００５８】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。

【００５９】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。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．
１７μｍ、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）は０．２２以下で
ある。平均長軸径が０．０５μｍ未満では金属磁性粉と
した場合粒子径が小さくなり過ぎて超常磁性の領域に近
くなるので飽和磁化が低下し保磁力も低下し、一方、
０．１７μｍを超えると大きい飽和磁化が得られやすく
なるが、本発明の軸比の範囲では高い保磁力が得られ難
い。また、サイズ分布が０．２２より大きくなると高密
度記録化が困難となる。また、平均短軸径は０．０１０
〜０．０２５μｍ、好ましくは０．０１０〜０．０２３
μｍである。その形状は紡錘状であって軸比（長軸径／
短軸径）は４〜８が好適である。軸比が４未満では金属
磁性粉とした場合高い保磁力が得られ難くなり、一方、
８を超えると高い保磁力は得られ易くなるが、大きな飽
和磁化値が得られ難くなるので好ましくない。また、Ｂ
ＥＴ比表面積が３０〜１５０ｍ² ／ｇ、好ましくは５０
〜１２０ｍ² ／ｇである。ＢＥＴ比表面積が３０ｍ² ／
ｇ未満では本発明の粒子サイズでは加熱処理工程での焼
結が既に生じており、金属磁性粉とした場合高い保磁力
が得られ難く、一方、１５０ｍ² ／ｇを超えると加熱還
元工程での焼結防止効果が不十分となり、金属磁性粉と
した場合高い保磁力が得られ難くなる。

【００６０】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、前記紡錘状ゲータイト粒子粉末の場合
と同様、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１０〜３５
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％含有する、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。１原子％未
満の場合には、十分な焼結防止効果が得られず、また金
属磁性粒子粉末とした場合に粉体保磁力分布（ＳＦＤ
ｒ）が悪化する。また、１５原子％を越える場合には飽
和磁化の減少が生じる。

【００６１】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。

【００６２】粒子全体の全Ｆｅに対する全Ｃｏの存在比
率を１００とした場合、前記種晶部分に含有するＣｏの
存在比率は５０〜９５、好ましくは６０〜９０である
り、表層部分に含有するＣｏの存在比率は１０２〜３０
０、好ましくは１０６〜１９４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Ｆｅの２０〜７０
重量％、より好ましくは３０〜６０重量％の部分であ
る。粒子全体の全Ｆｅに対する全Ｃｏの存在比率を１０
０とした場合、前記中間層部分のヘマタイト層に含有す
るＣｏの存在比率は１０２〜３００、好ましくは１０６
〜１９４であり、Ａｌは中間層部分にのみ含有し、全Ｆ
ｅ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。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５〜１２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。１５原子％を越える
場合には飽和磁化の減少が生じる。

【００６３】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。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。

【００６４】前記焼結防止剤としては、希土類元素の化
合物を用いる。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％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。また、１５原子％を超える
場合には、飽和磁化値が低くなる。

【００６５】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、Ｍ
ｇ、Ｂａ、Ｓｒ等から選ばれる元素の化合物の１種又は
２種以上を併用してもよい。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。

【００６６】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。

【００６７】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４００〜８５
０℃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。非還元性雰囲気として
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。また、４００℃未満
では加熱処理に長時間を要し、一方、８５０℃を超える
と粒子の変形と粒子及び粒子相互間の焼結を引き起こ
す。

【００６８】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。

【００６９】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。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）は０．２０以下が好適である。平均長軸
径が０．０５μｍ未満では粒子径が小さくなり過ぎて超
常磁性の領域に近くなるので飽和磁化が低下し保磁力も
低下し、一方、０．１５μｍを超えると大きい飽和磁化
が得られやすくなるが、本発明の軸比の範囲では高い保
磁力が得られ難い。また、サイズ分布が０．２４より大
きくなると高密度記録化が困難となる傾向があるので好
ましくない。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が好適である。軸比が４未満では高い保磁力が
得られ難くなり、一方、７を超えると高い保磁力は得ら
れ易くなるが、大きな飽和磁化値が得られ難くなるので
好ましくない。また、ＢＥＴ比表面積は３５〜６５ｍ²
／ｇが好ましく、より好ましくは４０〜６０ｍ² ／ｇで
ある。ＢＥＴ比表面積が３５ｍ² ／ｇ未満では本発明の
粒子サイズでは加熱還元工程での焼結が既に生じてお
り、磁性層を塗布形成する場合に磁性塗料中での分散性
が向上し難く、一方、６５ｍ² ／ｇを超えると該磁性塗
料中の粘度が高くなり過ぎ、分散し難くなるので好まし
くない。

【００７０】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、前記紡錘状ゲータイト
粒子粉末、紡錘状ヘマタイト粒子粉末と同様、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５〜１２原子％、さらに好ましくは５
〜１０原子％含有する。

【００７１】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体保磁力分布
ＳＦＤｒは、０．７２以下である。該ＳＦＤｒが０．７
２より大きくなると高い保磁力が得られ難く、シート特
性のＳＦＤが劣化するとともに、大きな角形比が得られ
難くなり、記録媒体とした場合、消去特性（オーバーラ
イト特性）が劣化する。

【００７２】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。また、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１２％以下、好ま
しくは１０％以下である。更に、シート特性における角
形比（Ｂｒ／Ｂｍ）が０．８５以上、好ましくは０．８
６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。

【００７３】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。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
還元する方法、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方法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。

【００７４】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粉体
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。

【００７５】非還元性雰囲気としては、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。４００℃未満では加熱
処理に長時間を要し、８５０℃を超える場合には、粒子
の変形と粒子及び粒子相互間の焼結を引き起こす。

【００７６】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℃を超える場合には、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す。

【００７７】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。

【００７８】

【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。以下の記載において、各種特性、物性は
下記の方法で測定、算出した。

【００７９】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。

【００８０】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。

【００８１】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。

【００８２】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）

【００８３】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。

【００８４】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

【００８５】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。

【００８６】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
より調製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。

【００８７】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。

【００８８】以下の方法により、紡錘状ゲータイト粒子
粉末、紡錘状ヘマタイト粒子粉末及び紡錘状金属磁性粒
子粉末を製造し、上記した方法で各種特性、物性を測定
又は算出した。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。

【００８９】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／ｓ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。

【００９０】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０．０２
５１μｍ、サイズ分布（標準偏差／長軸径）が０．１９
３、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４
４．５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含有量は種晶部分のＦｅに対して
１２．３原子％であり、種晶部分におけるＣｏの存在比
率は、粒子全体の全Ｆｅに対する全Ｃｏの存在比率を１
００とした場合、６１．５であり、また、表層部分のＣ
ｏの存在比率は、計算により１２５．７であった。粒子
全体としてＣｏ含有量が全Ｆｅに対して２０原子％、Ａ
ｌ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。

【００９１】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７．９７ｍｏｌ）を含有す
るプレスケーキを４０Ｌの水中に十分に分散させた後、
２４５ｇ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１
２０℃で乾燥してＹ化合物が被覆されたゲータイト粒子
成型物（ペレット）を得た。該粒子成型物を粉砕して得
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。

【００９２】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。

【００９３】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０．０２２３μ
ｍ、サイズ分布（標準偏差／平均長軸径）が０．１８
４、平均短軸径が０．０１６６μｍ、軸比７．３、ＢＥ
Ｔ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。

【００９４】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。

【００９５】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０．１０８μ
ｍ、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０．０１５
８μｍ、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、この金属磁性粒子粉末の磁気特性は、保磁力Ｈｃが
２３１０Ｏｅと高いものであり、飽和磁化σｓが１４
１．０ｅｍｕ／ｇ、角形比（σｒ／σｓ）が０．５３
５、粉末のＳＦＤｒ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
０．８７０、シートＳＦＤが０．３９５、ΔＢｍが絶対
値として６．０％（実測値−６．０％）であった。

【００９６】

【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。

【００９７】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。

【００９８】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。

【００９９】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を特定の範囲でゲータイト種晶粒子部分に少なく、
表層部分に多く、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
気するとともに、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。

【０１００】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。

【０１０１】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、また、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形比
（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。

【０１０２】

【実施例】次に、実施例並びに比較例を挙げて本発明を
更に詳細に説明するが、これらは本発明を何ら制限する
ものではない。

【０１０３】実施例１〜６、比較例１〜４；＜紡錘状ゲ
ータイト粒子粉末の製造＞ 実施例１〜６ 紡錘状ゲータイト粒子粉末の生成条件（種晶粒子生成反
応の条件及び成長反応の条件）を表１及び表２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３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。

【０１０４】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／ｓ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７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。

【０１０５】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／ｓ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。

【０１０６】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、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。

【０１０７】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、その他は表１
及び表２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。

【０１０８】

【表１】

【０１０９】

【表２】

【０１１０】

【表３】

【０１１１】実施例７〜１２、比較例５〜９：＜紡錘状
ヘマタイト粒子粉末の製造＞ 前記実施例１〜６、比較例１〜４で得られた紡錘状ゲー
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４及び表５に示
した。尚、比較例９は、前記本発明の実施の形態で得ら
れたゲータイト粒子粉末を用いた。図５に実施例８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。

【０１１２】

【表４】

【０１１３】

【表５】

【０１１４】実施例１３〜１８、比較例１０〜１４：＜
鉄を主成分とする金属磁性粒子粉末の製造＞ 前記実施例７〜１２、比較例５〜９で得られた紡錘状ヘ
マ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６及び表７に示す。図６に実施
例１４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１０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。

【０１１５】実施例１９：＜鉄を主成分とする金属磁性
粒子粉末の製造＞ 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う以外は前記
本発明の実施の形態と同様にして、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６及
び表７に示す。

【０１１６】

【表６】

【０１１７】

【表７】

【０１１８】

【発明の効果】以上のとおり、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形比（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
子粉末として有用である。

【図面の簡単な説明】

【図１】発明の実施の形態で得られた紡錘状ゲータイト
粒子の粒子形状を示す透過型電子顕微鏡写真（３０００
０倍）である。

【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（３０００
０倍）である。

【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）である。

【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）で
ある。

【図５】実施例８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）で
ある。

【図６】実施例１４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）である。

【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）で
ある。

【図８】比較例１０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）である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ１１Ｂ 5/706 Ｇ１１Ｂ 5/706 Ｈ０１Ｆ 1/06 Ｈ０１Ｆ 1/06 Ｎ Ｆターム(参考） 4G002 AA03 AA05 AA09 AA10 AB05 AD03 AE03 4K017 AA04 BA06 BB01 BB06 BB12 CA02 DA03 EH18 FB06 4K018 BA18 BB01 BB04 BB06 BC19 BC28 BD02 5D006 BA01 BA07 BA08 FA09 5E040 AA11 AA19 AB06 AB09 CA06 HB09 HB11 HB15 HB17 NN02 NN05 NN06 NN12 NN18

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【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でサイズ分
   布（標準偏差／平均長軸径）０．２４以下の紡錘状ゲー
   タイト粒子であって、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Ｆ
   ｅの重量比率が３０：７０〜８０：２０であり、且つ、
   Ｃｏが該種晶部分及び該表層部分に存在し、Ａｌが該表
   層部分にのみ存在していることを特徴とする紡錘状ゲー
   タイト粒子粉末。
2. 【請求項２】 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でサイズ分
   布（標準偏差／平均長軸径）０．２４以下の紡錘状ゲー
   タイト粒子であって、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にお
   ける各々のＦｅに対するＣｏの存在比率が粒子全体の全
   Ｆｅに対するＣｏの存在比率を１００とした場合、５
   ０：１０２〜９５：３００であって、且つ、Ａｌが該表
   層部分にのみ存在していることを特徴とする紡錘状ゲー
   タイト粒子粉末。
3. 【請求項３】 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％含有する平均長軸径０．０５〜０．１７μｍでサイ
   ズ分布（標準偏差／平均長軸径）０．２２以下の紡錘状
   ヘマタイト粒子であって、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Ｆｅの重量比率が３０：７０〜８
   ０：２０であって、且つ、Ｃｏが該種晶部分及び該中間
   層部分に存在し、Ａｌが該中間層部分にのみ存在してお
   り、希土類元素が該最外層部分にのみ存在していること
   を特徴とする紡錘状ヘマタイト粒子粉末。
4. 【請求項４】 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％含有する平均長軸径０．０５〜０．１７μｍでサイ
   ズ分布（標準偏差／平均長軸径）０．２２以下の紡錘状
   ヘマタイト粒子であって、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
   分と該中間層部分における各々のＦｅに対するＣｏの存
   在比率が粒子全体の全Ｆｅに対するＣｏの存在比率を１
   ００とした場合、５０：１０２〜９５：３００であっ
   て、Ａｌが該中間層部分にのみ存在しており、且つ、希
   土類元素が該最外層部分にのみ存在していることを特徴
   とする紡錘状ヘマタイト粒子粉末。
5. 【請求項５】 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０．０５〜０．１
   ５μｍで粉体保磁力分布（ＳＦＤｒ）０．７２以下の金
   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。
6. 【請求項６】 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３０〜８０％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又は２記載の紡錘状ゲータイト粒子粉
   末の製造法。
7. 【請求項７】 請求項１又は２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℃で加熱
   処理することを特徴とする請求項３又は４記載の紡錘状
   ヘマタイト粒子粉末の製造法。
8. 【請求項８】 請求項１又は２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、還元性雰囲気中、４００〜７００℃で加熱還
   元することを特徴とする請求項５記載の鉄を主成分とす
   る紡錘状金属磁性粒子粉末の製造法。
9. 【請求項９】 請求項１又は２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℃で加熱
   処理を行い、次いで、還元性雰囲気中、４００〜７００
   ℃で加熱還元することを特徴とする請求項５記載の鉄を
   主成分とする紡錘状金属磁性粒子粉末の製造法。
10. 【請求項１０】 請求項３又は４記載の紡錘状ヘマタイ
    ト粒子粉末を還元性雰囲気中、４００〜７００℃で加熱
    還元することを特徴とする請求項５記載の鉄を主成分と
    する紡錘状金属磁性粒子粉末の製造法。