JP3303896B2 - Spindle-shaped iron-based metal magnetic particle powder and method for producing the same - Google Patents

Spindle-shaped iron-based metal magnetic particle powder and method for producing the same

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JP3303896B2
JP3303896B2 JP29727293A JP29727293A JP3303896B2 JP 3303896 B2 JP3303896 B2 JP 3303896B2 JP 29727293 A JP29727293 A JP 29727293A JP 29727293 A JP29727293 A JP 29727293A JP 3303896 B2 JP3303896 B2 JP 3303896B2
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Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、微粒子であり、且つ、
粒度が均斉であって樹枝状粒子が混在しておらず、しか
も、高い保磁力、殊に、保磁力Hcが1700〜220
0Oeである紡錘状を呈した鉄を主成分とする金属磁性
粒子粉末の製造法に関するものである。
The present invention relates to fine particles, and
The particle size is uniform and dendritic particles are not mixed, and the coercive force, especially the coercive force Hc is 1700 to 220
The iron exhibited fusiform is 0Oe relates metallic magnetic particles Powder production methods mainly.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、ビデオ用、オーディオ用の磁気記
録再生用機器の長時間記録化、小型軽量化が進んでお
り、特に、昨今におけるVTR(ビデオ・テープ・レコ
ーダー)の普及は目覚ましく、長時間記録化並びに小型
軽量化を目指したVTRの開発が盛んに行われている。
一方においては、磁気記録媒体である磁気テープに対す
る高性能化、高密度記録化が要求されている。
2. Description of the Related Art In recent years, long-time recording, miniaturization and lightening of magnetic recording / reproducing devices for video and audio have been promoted. In particular, VTRs (video tape recorders) have been remarkably popularized recently. 2. Description of the Related Art VTRs aiming at time recording and reduction in size and weight have been actively developed.
On the other hand, there is a demand for higher performance and higher density recording of a magnetic tape as a magnetic recording medium.

【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、高保磁力化並びに、分散性、
充填性、テープ表面の平滑性の向上が必要であり、S/
N比の向上が要求される。
[0003] That is, the magnetic recording medium is required to have high image quality, high output characteristics, and especially improvement in frequency characteristics.
Improvement of residual magnetic flux density Br, high coercive force and dispersibility,
It is necessary to improve the filling property and the smoothness of the tape surface.
An improvement in the N ratio is required.

【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ビデオテープ並びに
Hi−8テープ等の磁気記録媒体に使用され実用化され
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 a magnetic force and a large saturation magnetization, and has been put to practical use in magnetic recording media such as digital audio tape (DAT), 8 mm video tape, and Hi-8 tape. However, it is strongly desired to further improve the properties of these metal magnetic particle powders containing iron as a main component.

【0005】今、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詳述すれば次の通り
である。
Now, the relationship between the characteristics of the magnetic recording medium and the characteristics of the magnetic particle powder used will be described in detail as follows.

【0006】ビデオ用磁気記録媒体として高画像画質を
得る為には、「日経エレクトロニクス」(1976年)
133号第82〜105頁の記録からも明らかな通り、
ビデオS/N比、クロマS/N比、ビデオ周波数
特性の向上が要求される。
In order to obtain high image quality as a magnetic recording medium for video, "Nikkei Electronics" (1976)
As is clear from the record of No. 133, pp. 82-105,
Improvements in video S / N ratio, chroma S / N ratio, and video frequency characteristics are required.

【0007】ビデオS/N比及びクロマS/N比の向上
をはかる為には、磁性粒子粉末のビヒクル中での分散
性、塗膜中での配向性及び充填性を向上させること、並
びに、磁気記録媒体の表面平滑性を改良することが重要
であり、そのような磁性粒子粉末としては、微粒子であ
り、且つ、粒度が均斉であって、樹枝状粒子が混在して
おらず、しかも、軸比(長軸径/短軸径−以下同じ)が
大きいことが要求される。
In order to improve the video S / N ratio and the chroma S / N ratio, it is necessary to improve the dispersibility of the magnetic particle powder in a vehicle, the orientation and the filling property in a coating film, and It is important to improve the surface smoothness of the magnetic recording medium, and such magnetic particles are fine particles, and have a uniform particle size, do not contain dendritic particles, and It is required that the axial ratio (major axis diameter / minor axis diameter-the same applies hereinafter) is large.

【0008】一方、ビデオS/N比の向上を計る一つの
方法としては、磁気記録媒体に起因するノイズレベルを
低下させることが重要であり、金属磁性粒子粉末のノイ
ズに関して言えば、金属磁性粒子粉末のX線粒径とも関
係があることが知られている。
On the other hand, as one method for improving the video S / N ratio, it is important to reduce the noise level caused by the magnetic recording medium. It is known that there is a relationship also with the X-ray particle size of the powder.

【0009】この現象は、例えば、総合電子リサーチ発
行「磁気記録媒体総合資料集」(昭和60年8月15
日)第123頁の「図38」等に示されている。「図3
8」は鉄を主成分とする金属磁性粒子粉末を用いて得ら
れる磁気テープにおける粒子のX線粒径とノイズの相関
を示す図であり、粒子のX線粒径が小さくなる程ノイズ
が小さくなることを示している。
[0009] This phenomenon is described in, for example, “Magnetic Recording Medium Comprehensive Data Collection” published by Sogo Electronic Research (August 15, 1985).
Sun), page 123, FIG. 38, etc. "Figure 3
FIG. 8 "is a diagram showing the correlation between the X-ray particle size of particles and noise in a magnetic tape obtained by using metal magnetic particle powder containing iron as a main component. It has become.

【0010】従って、磁気記録媒体に起因するノイズレ
ベルを低下させる為には、金属磁性粒子のX線粒径をで
きるだけ小さくすることも有効な手段であり、上述した
通り、ヒデオS/N比の向上をはかり、ノイズレベルを
低下させる為には、金属磁性粒子粉末のX線粒径が小さ
いことが要求されている。
Therefore, in order to reduce the noise level caused by the magnetic recording medium, it is also effective to reduce the X-ray particle size of the metal magnetic particles as much as possible. In order to improve the noise level and reduce the noise level, it is required that the X-ray particle size of the metal magnetic particles be small.

【0011】次に、ビデオ周波数特性の向上を図る為に
は、磁気記録媒体の保磁力が高く、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
を高める為には、磁性粒子粉末の保磁力ができるだけ高
いことが要求される。
Next, in order to improve the video frequency characteristics, it is necessary that the magnetic recording medium has a high coercive force and a high residual magnetic flux density Br. In order to increase the coercive force of a magnetic recording medium, it is required that the magnetic particles have as high a coercive force as possible.

【0012】磁性粒子粉末の保磁力は、一般にはその形
状異方性に起因して生じる為、粒子をできるだけ微細な
粒子とするか、粒子の軸比を大きくすることによって高
い保磁力が得られる。例えば、特公平1−18961号
公報の「‥‥保磁力は軸比が大きくなるほど大きくなる
が、一方、保磁力は、粒子サイズによって影響され、超
常磁性が現れる粒径以上の大きさでは粒子サイズが小さ
くなるほど大きくなる。従って、目的とする保磁力は、
粒子サイズとその軸比を適当に選ぶことによって得られ
る。‥‥」なる記載の通りである。
Since the coercive force of magnetic particle powder generally occurs due to its shape anisotropy, a high coercive force can be obtained by making the particles as fine as possible or increasing the axial ratio of the particles. . For example, Japanese Patent Publication No. 1-18961 states that “‥‥ coercive force increases as the axial ratio increases, while coercive force is affected by the particle size, and is larger than the particle size at which superparamagnetism appears. Therefore, the target coercive force is
It can be obtained by appropriately selecting the particle size and its axial ratio. ‥‥ ”.

【0013】また、近時においては、家庭用ハイビジョ
ンVTRが開発され、そのVTRテープであるW−VH
S用テープに使用される鉄を主成分とする金属磁性粒子
粉末はより微細な粒子が要求される。
Recently, home high definition VTRs have been developed, and the VTR tape W-VH has been developed.
Finer particles are required for the iron-based metal magnetic particle powder used for the S tape.

【0014】それは、例えば、「日経マテリアル&テク
ノロジー」(1993年)第128号第14〜15頁の
「‥‥家庭用ハイビジョンVTRシステム「W−VH
S」規格向けVTRテープを開発した。‥‥厚さ0.2
〜0.4μmのメタル(鉄系)磁性体の上層と、2〜3
μm厚の非磁性体の下層からなる2層構造を採ってい
る。‥‥メタル磁性体の層を極限まで薄くしたのが開発
の成功したポイントになっている。‥‥高精細な画像を
録画・再生するハイビジョンVTRでは、高密度記録す
るために、記録信号を低ノイズで記録・再生することが
要求される。‥‥磁性層のメタル磁性粉の改善も進め
た。‥‥粒子をさらに微細化し保磁力および飽和磁束密
度を向上させた。‥‥磁性体粒子は針状のものを使う
が、‥‥長軸を0.1μmとS−VHS用磁性体の約半
分の長さにしている。‥‥」なる記載の通りである。
For example, it is described in “Nikkei Materials & Technology” (1993) No. 128, pp. 14-15, “‥‥ Home Hi-Vision VTR System“ W-VH ”.
We have developed a VTR tape for the "S" standard. ‥‥ thickness 0.2
An upper layer of a metal (iron-based) magnetic material of about 0.4 μm,
It has a two-layer structure consisting of a lower layer of a non-magnetic material having a thickness of μm. ‥‥ The point of successful development is to make the metal magnetic layer as thin as possible. (4) In a high-definition VTR that records and reproduces a high-definition image, it is required to record and reproduce a recording signal with low noise in order to perform high-density recording.改善 We also improved the metal magnetic powder in the magnetic layer. ‥‥ The particles are further refined to improve coercive force and saturation magnetic flux density. (4) The magnetic particles are needle-shaped, but (4) the major axis is 0.1 μm, which is about half the length of the magnetic material for S-VHS. ‥‥ ”.

【0015】鉄を主成分とする金属磁性粒子粉末は、一
般に、出発原料であるゲータイト粒子、これを加熱脱水
して得られるヘマタイト粒子又はこれら粒子に鉄以外の
異種金属を含有する粒子を、必要により加熱処理した
後、還元性ガス中、加熱還元することにより得られてい
る。
The metal magnetic particle powder containing iron as a main component generally requires goethite particles as a starting material, hematite particles obtained by heating and dehydrating the particles, or particles containing a dissimilar metal other than iron in these particles. , And then heat-reduced in a reducing gas.

【0016】従来、出発原料であるゲータイト粒子粉末
を製造する方法としては、第一鉄塩水溶液に当量以上の
水酸化アルカリ水溶液を加えて得られる水酸化第一鉄コ
ロイドを含む懸濁液をpH11以上にて80℃以下の温
度で酸素含有ガスを通気して酸化反応を行うことにより
針状ゲータイト粒子を生成させる方法(特公昭39−5
610号公報等、−以下、水酸化鉄系ゲータイト粒子と
いう。−)及び第一鉄塩水溶液と炭酸アルカリ水溶液又
は炭酸アルカリ・水酸化アルカリ混合水溶液とを反応さ
せ得られたFeCO3 又は鉄含有沈澱物を含む懸濁液に
酸素含有ガスを通気して酸化反応を行うことにより紡錘
状を呈したゲータイト粒子を生成させる方法(特開昭5
0−80999号公報や特開平2−51429号公報
等、−以下、炭酸鉄系ゲータイト粒子という。−)等が
知られている。
Conventionally, as a method for producing goethite particle powder as a starting material, a suspension containing ferrous hydroxide colloid obtained by adding an equivalent amount or more of an aqueous alkali hydroxide solution to an aqueous ferrous salt solution has a pH of 11 or less. A method of producing acicular goethite particles by conducting an oxidation reaction by passing an oxygen-containing gas at a temperature of 80 ° C. or lower (Japanese Patent Publication No. 39-5)
No. 610, etc., hereinafter referred to as iron hydroxide-based goethite particles. -) And an oxygen-containing gas is passed through a suspension containing FeCO 3 or an iron-containing precipitate obtained by reacting an aqueous solution of ferrous salt with an aqueous solution of alkali carbonate or a mixed aqueous solution of alkali carbonate and alkali hydroxide to carry out an oxidation reaction. To form spindle-shaped goethite particles by performing
0-80999, JP-A-2-51429, etc.-Hereinafter, iron carbonate-based goethite particles. -) And the like are known.

【0017】これら水酸化鉄系ゲータイト粒子や炭酸鉄
系ゲータイト粒子等のゲータイト粒子粉末を出発原料粒
子として鉄を主成分とする金属磁性粒子粉末を得る先行
技術として、特公昭55−29577号公報、特公平1
−18961号公報、特公平2−57122号公報、特
公平3−43323号公報、特開昭63−222404
号公報、特開平4−63210号公報、特開平5−62
166号公報及び特開平5−98321号公報等が挙げ
られる。
As a prior art for obtaining metal magnetic particles containing iron as a main component using goethite particles such as iron hydroxide-based goethite particles and iron carbonate-based goethite particles as starting material particles, Japanese Patent Publication No. 55-29577, Tokuhei 1
-18961, JP-B-2-57122, JP-B-3-43323, JP-A-63-222404
JP, JP-A-4-63210, JP-A-5-62
166 and JP-A-5-98321.

【0018】[0018]

【発明が解決しようとする課題】前出水酸化鉄系ゲータ
イト粒子は、軸比の大きな、殊に、10以上の針状ゲー
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、粒度が均斉であるとは言えず、例えば、前掲特開
平5−62166号公報の「‥‥第1鉄塩の水酸化アル
カリによる加水分解物を空気酸化することにより製造さ
れている。この方法によれば、ゲーサイト粒子を微細化
するためには、反応系中に、例えば、水可溶性ケイ酸塩
を添加する‥‥粒子に枝が発生し易く‥‥メタル磁性粉
の粒度分布に広がりをきたす‥‥ゲーサイト粒子を極限
まで微細化し、しかも粒度分布の均斉化を計ろうとする
と、上述の水酸化アルカリ法には限界がある。‥‥」な
る記載の通りである。
The iron hydroxide-based goethite particles have a large axial ratio, in particular, acicular goethite particles of 10 or more, but contain dendritic particles.
Further, it cannot be said that the particle size is uniform, and for example, it is produced by air oxidation of a hydrolyzate of ferrous salt with an alkali hydroxide in Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-62166. According to the method, in order to refine the goethite particles, in the reaction system, for example, a water-soluble silicate is added. ‥‥ Branches are easily generated in the particles. ‥‥ The particle size distribution of the metal magnetic powder spreads. The above-mentioned alkali hydroxide method has a limit in trying to make the goethite particles as fine as possible and to achieve a uniform particle size distribution.

【0019】それに対し、前出炭酸鉄系ゲータイト粒子
は、粒度が均斉であり、また、樹枝状粒子が混在してい
ない紡錘状を呈した粒子が生成するが、一方、軸比は高
々7程度であり、軸比の大きな粒子が生成し難いという
欠点があり、例えば、前掲特開平5−62166号公報
の「‥‥第一鉄塩を炭酸アルカリで加水分解した後、空
気酸化することにより得られる紡錘型ゲーサイト粒子が
微細化と粒度分布の均斉化‥‥このゲーサイトは、一般
に軸比が小さく、形状異方性により高保磁力化すること
が困難と考えられ‥‥」なる記載の通りである。
On the other hand, the iron carbonate-based goethite particles mentioned above have a uniform particle size, and spindle-shaped particles in which dendritic particles are not mixed are formed. On the other hand, the axial ratio is about 7 at most. However, there is a drawback that particles having a large axial ratio are difficult to be produced. For example, the method described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-62166 (1) is obtained by hydrolyzing a ferrous salt with an alkali carbonate, followed by air oxidation. Spindle-type goethite particles are refined and the particle size distribution is homogenized. This goethite generally has a small axial ratio and is considered to be difficult to achieve a high coercive force due to shape anisotropy. " It is.

【0020】そこで、本発明者は、前出水酸化鉄系ゲー
タイト粒子を出発原料粒子として鉄を主成分とする金属
磁性粒子粉末を得た場合と前出炭酸鉄系ゲータイトを出
発原料粒子として鉄を主成分とする金属磁性粒子粉末を
得た場合とを、前掲各先行技術により詳細に検討した。
Therefore, the present inventor has sought to obtain metal magnetic particle powder containing iron as a main component using the above-mentioned iron hydroxide-based goethite particles as a starting material particle, and to obtain iron using the aforementioned iron carbonate-based goethite as a starting material particle. The case where metal magnetic particle powder as a main component was obtained was examined in detail by the above-mentioned prior arts.

【0021】前掲特公昭55−29577号公報記載の
技術は、Coを均一に含有する針状ゲータイト(出願人
注:水酸化鉄系ゲータイト粒子である。)を生成させ、
これを水素還元してFe−Coの合金針状粒子を得る方
法であるが、その実施例3及び実施例4においてCoの
添加量をそれぞれ20mol%、25mol%添加する
と長軸径が0.2μm、0.1μmの微細な粒子が得ら
れているが、保磁力Hcはたかだか1120Oe、10
00Oeと低く、しかも、Coの添加量を増やすと保磁
力は低下する。
The technique described in JP-B-55-29577 described above produces acicular goethite containing Co uniformly (applicant's note: iron hydroxide-based goethite particles).
This is a method of obtaining Fe-Co alloy needle-shaped particles by hydrogen reduction. In Examples 3 and 4, when Co was added in an amount of 20 mol% and 25 mol%, respectively, the major axis diameter was 0.2 μm. , 0.1 μm, but the coercive force Hc is at most 1120 Oe,
It is as low as 00 Oe, and the coercive force decreases as the amount of Co added increases.

【0022】前掲特公平1−18961号公報記載の技
術は、長軸径が0.05〜0.3μm、短軸径が0.0
15〜0.04μmで軸比が3〜15の紡錘型ゲーサイ
ト(出願人注:炭酸鉄系ゲータイト粒子である。)を用
いることにより長軸径が0.05〜0.2μm、軸比が
4〜8、保磁力Hcが1300Oe以上の金属磁性粉が
得られる方法であるが、得られた金属磁性粒子粉末の保
磁力Hcは、その実施例からいずれも1700Oe以下
のものしか得られていない。
The technique described in Japanese Patent Publication No. 1-18961 has a major axis diameter of 0.05 to 0.3 μm and a minor axis diameter of 0.0 to 0.3 μm.
By using a spindle type goethite having an axis ratio of 3 to 15 and an axis ratio of 3 to 15 (applicant's note: iron carbonate-based goethite particles), the major axis diameter is 0.05 to 0.2 μm and the axis ratio is 15 to 0.04 μm. 4 to 8, a method in which a metal magnetic powder having a coercive force Hc of 1300 Oe or more is obtained, but the coercive force Hc of the obtained metal magnetic particle powder is only 1700 Oe or less from the examples. .

【0023】前掲特公平2−57122号公報記載の技
術は、鉄もしくは鉄を主体とし、Ni、Coなどの他の
元素を含む金属の酸化物または水和酸化物の表面にA
l、Cr、CeまたはNdの水溶性塩並びに水溶性のホ
ウ酸化合物もしくは過ホウ酸化合物を付着し、次いで、
還元性ガス中で該粉末を還元することにより鉄または鉄
を主体とする磁性金属粉末を製造する方法であるが、そ
の実施例1乃至実施例3において保磁力Hcが最も高い
もので1840Oeが得られてはいるが、いずれも水酸
化鉄系ゲータイト粒子を用いたものである。実施例4及
び実施例5に記載されているものは、炭酸鉄系ゲータイ
ト粒子を用いたもので保磁力Hcも1430〜1600
Oeである。
The technique described in Japanese Patent Publication No. 2-57122 mentioned above is characterized in that the surface of an oxide or hydrated oxide of a metal mainly composed of iron or iron and containing other elements such as Ni and Co is added.
attaching a water soluble salt of l, Cr, Ce or Nd as well as a water soluble borate or perborate compound;
In this method, iron or a magnetic metal powder mainly containing iron is produced by reducing the powder in a reducing gas. In Examples 1 to 3, 1840 Oe was obtained with the highest coercive force Hc. However, all of them use iron hydroxide-based goethite particles. The ones described in Examples 4 and 5 use iron carbonate-based goethite particles and have a coercive force Hc of 1430 to 1600.
Oe.

【0024】前掲特公平3−43323号公報記載の技
術は、第1鉄塩水溶液に、炭酸ソーダ及び水溶性のC
o、Ni、Cu化合物の内より選ばれた化合物の1種以
上を含む水溶液を混合し、空気を吹き込んでα−FeO
OHを生成(出願人注:炭酸鉄系ゲータイト粒子であ
る。)させた後、還元して金属磁性粉末を製造する方法
であるが、得られた金属磁性粒子粉末の保磁力Hcは7
00〜1200Oeである。
The technique described in the above-cited Japanese Patent Publication No. 3-43323 discloses a method in which sodium carbonate and water-soluble C are added to an aqueous ferrous salt solution.
An aqueous solution containing at least one compound selected from the group consisting of o, Ni, and Cu compounds is mixed, and air is blown into the mixture to form α-FeO.
In this method, OH is generated (applicant's note: iron carbonate-based goethite particles) and then reduced to produce metal magnetic powder. The coercive force Hc of the obtained metal magnetic particles is 7%.
It is 00 to 1200 Oe.

【0025】前掲特開昭63−222404号公報記載
の発明は、特公平2−57122号公報(特開昭61−
186410号公報)の関連発明であるが、具体的方法
が記載されていないため、ゲータイト粒子の生成がいず
れの方法であるかは不明である。しかし、炭酸鉄系ゲー
タイト粒子を出発原料として用いた場合には、前掲特公
平1−18961号公報及び前掲特公平3−43323
号公報に記載されているように保磁力Hcが1700O
eを越える金属磁性粒子粉末は得られていないことか
ら、水酸化鉄系ゲータイト粒子を用いることによって1
900Oe以上の保磁力Hcが得られているのではない
かと推定できる。
The invention described in the above-mentioned JP-A-63-222404 is disclosed in Japanese Patent Publication No. 2-57122 (JP-A-61-222122).
186410), but it is not clear which method is used to generate goethite particles, since no specific method is described. However, when iron carbonate-based goethite particles are used as a starting material, JP-B-1-18961 and JP-B-3-43323 cited above.
Coercive force Hc is 1700O
Since no metal magnetic particle powder exceeding e is obtained, the use of iron hydroxide-based goethite particles reduces
It can be estimated that a coercive force Hc of 900 Oe or more is obtained.

【0026】前掲特開平4−63210号公報記載の技
術によれば、アルカリ水溶液として炭酸アルカリ水溶液
と水酸化アルカリ水溶液とを併用して第一鉄塩水溶液と
反応させて得られたFeCO3 又は鉄含有沈澱物を含む
懸濁液中に、亜鉛化合物を存在させた場合には、軸比を
一層向上させることができ、殊に、軸比が15以上を有
する紡錘状を呈したゲータイト粒子(出願人注:炭酸鉄
系ゲータイト粒子である。)を生成させることができ、
得られる金属磁性粒子粉末の保磁力を大きくすることが
でき、実施例11乃至実施例17から保磁力Hcが17
00Oeを越えるものが得られているが、長軸径は0.
23〜0.33μmと大きいものである。
According to the technique described in JP-A-4-63210, FeCO 3 or FeCO 3 obtained by reacting an aqueous solution of ferrous salt with an aqueous solution of an alkali carbonate and an aqueous solution of an alkali hydroxide in combination as an aqueous alkali solution. When a zinc compound is present in the suspension containing the contained precipitate, the axial ratio can be further improved. In particular, spindle-shaped goethite particles having an axial ratio of 15 or more (application Human injection: iron carbonate-based goethite particles.)
The coercive force of the obtained metal magnetic particle powder can be increased.
Although those exceeding 00 Oe have been obtained, the major axis diameter is not more than 0.
It is as large as 23 to 0.33 μm.

【0027】特開平5−62166号公報のものは、第
1鉄塩と、Ni、Co、Zn及びMnから成る群から選
ばれる金属塩とを、炭酸アルカリで加水分解することに
より生じた沈澱物スラリーを空気酸化して製造された添
加金属含有の紡錘型ゲーサイト(出願人注:炭酸鉄系ゲ
ータイト粒子である。)を出発原料とする紡錘型メタル
磁性粉であるが、その実施例においてはいずれも添加金
属はNiのみであり、得られたメタル磁性粉の長軸径が
0.10〜0.20μmと小さいものではあっても保磁
力Hcは1700Oe以下である。
JP-A-5-62166 discloses a precipitate formed by hydrolyzing a ferrous salt and a metal salt selected from the group consisting of Ni, Co, Zn and Mn with an alkali carbonate. Spindle-type metal magnetic powder starting from a spindle-type goethite containing an additional metal (applicant's note: iron carbonate-based goethite particles) produced by air oxidation of the slurry. In each case, the additive metal is only Ni, and the coercive force Hc is 1700 Oe or less even though the long axis diameter of the obtained metal magnetic powder is as small as 0.10 to 0.20 μm.

【0028】特開平5−98321号公報記載のもの
は、第一鉄塩とアルカリを混合した水懸濁液に、酸化性
ガスを吹き込むことによって得られたオキシ水酸化鉄を
主体とする種結晶の粒子表面に、酸化反応途中におい
て、該懸濁液に非酸化性雰囲気下、希土類元素化合物お
よび/またはケイ素化合物の水溶液を加え、酸化反応温
度以上の温度で熟成後、再び酸化性ガスを吹き込んでオ
キシ水酸化鉄結晶を成長させた後、形状保持剤を被覆
し、加熱処理し、還元性ガスで加熱還元することにより
得られた金属磁性粉末であるが、実施例1乃至実施例8
に記載のゲータイト粒子はいずれも水酸化鉄系ゲータイ
ト粒子であり、実施例9に記載のゲータイト粒子は炭酸
鉄系ゲータイト粒子であるが、紡錘状ゲータイト粒子の
粒子表面に第一鉄塩とNdとSiとを被覆処理をしてい
るのであって、酸化途中に前記化合物を添加して成長反
応させているものとは異なり、得られた金属磁性粉末の
保磁力Hcも1602Oeである。
Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-98321 discloses a seed crystal mainly composed of iron oxyhydroxide obtained by blowing an oxidizing gas into an aqueous suspension obtained by mixing a ferrous salt and an alkali. During the oxidation reaction, an aqueous solution of a rare earth element compound and / or a silicon compound was added to the suspension under a non-oxidizing atmosphere during the oxidation reaction, and the suspension was aged at a temperature higher than the oxidation reaction temperature, and then an oxidizing gas was blown again. Is a metal magnetic powder obtained by growing a ferrous oxyhydroxide crystal, coating a shape-retaining agent, heating, and reducing by heating with a reducing gas. Examples 1 to 8
The goethite particles described in (1) are all iron hydroxide-based goethite particles, and the goethite particles described in Example 9 are iron carbonate-based goethite particles. Unlike the case where Si is coated and the compound is added during the oxidation to cause a growth reaction, the coercive force Hc of the obtained metal magnetic powder is also 1602 Oe.

【0029】以上の結果から、水酸化鉄系ゲータイト粒
子を出発原料として得られる鉄を主成分とする金属磁性
粒子粉末では1700Oeを越える高い保磁力を得るこ
とはできるが、炭酸鉄系ゲータイト粒子粉末を出発原料
とした場合には、保磁力Hcが1700Oeを越える微
粒子の鉄を主成分とする金属磁性粒子粉末は得られてい
ないといえる。
From the above results, it is possible to obtain a high coercive force exceeding 1700 Oe in the iron-based metal magnetic particle powder obtained using iron hydroxide-based goethite particles as a starting material. In the case where is used as a starting material, it can be said that metal magnetic particle powder mainly composed of fine iron particles having a coercive force Hc of more than 1700 Oe has not been obtained.

【0030】そこで、本発明は、炭酸鉄系ゲータイト粒
子を出発原料とし、微粒子であり、且つ、粒度が均斉で
あって樹枝状粒子が混在しておらず、しかも、高い保磁
力、殊に、保磁力Hcが1700〜2200Oeである
紡錘状を呈した鉄を主成分とする金属磁性粒子粉末を得
ることを技術的課題とする。
Therefore, the present invention is based on iron carbonate-based goethite particles, which are fine particles, have a uniform particle size, do not contain dendritic particles, and have a high coercive force, A technical object is to obtain spindle-shaped iron-based metal magnetic particle powder having a coercive force Hc of 1700 to 2200 Oe.

【0031】[0031]

【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.

【0032】[0032]

【0033】また、本発明は、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FeCO3 又は鉄
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、前記炭酸アルカリ水溶液及び熟成
する前の前記FeCO3 又は鉄含有沈澱物を含む懸濁液
のいずかの液中に、前記炭酸アルカリ水溶液に対してモ
ル比で0.2〜1.0の水酸化アルカリ水溶液を添加す
ることによって炭酸アルカリ水溶液及び水酸化アルカリ
水溶液の総和量を前記第一鉄塩水溶液中のFe2+に対し
1.3〜1.8当量とし、前記熟成における温度範囲を
40〜60℃、熟成時間を2〜7時間の範囲とし、前記
第一鉄塩水溶液、前記FeCO3 又は鉄含有沈澱物を含
む懸濁液及び酸化反応を行う前の前記熟成させたFeC
3 又は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、前記第一鉄塩水溶液中のFe2+に対し
Co換算で1.0mol%以上乃至8.0mol%未満
の範囲の量のCo化合物を存在させておくとともに、
前記酸化反応の温度範囲を40〜60℃とすることによ
り、紡錘状を呈したゲータイト粒子を生成させるか、必
要により、前記酸化反応の酸化率が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、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、又
は、Al化合物の水溶液と、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とを、前記第一鉄塩水溶液中のF
2+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か、
のいずれかにより紡錘状を呈したゲータイト粒子を生成
させ、該紡錘状を呈したゲータイト粒子又は該紡錘状を
呈したゲータイト粒子を加熱脱水して得られた紡錘状を
呈したヘマタイト粒子を、還元性ガス中で加熱還元する
ことからなる紡錘状を呈した鉄を主成分とする金属磁性
粒子粉末の製造法である。
The present invention also relates to a method for producing a suspension containing FeCO 3 or an iron-containing precipitate obtained by reacting an aqueous alkali carbonate solution and an aqueous ferrous salt solution, followed by aging in a non-oxidizing atmosphere. In producing the spindle-shaped goethite particles by performing an oxidation reaction by passing an oxygen-containing gas through the suspension, the alkali carbonate aqueous solution and the FeCO 3 or iron-containing precipitate before aging are included. The total amount of the aqueous alkali carbonate solution and the aqueous alkali hydroxide solution is obtained by adding an aqueous solution of an alkali hydroxide having a molar ratio of 0.2 to 1.0 with respect to the aqueous alkali carbonate solution to any of the suspensions 1.3 to 1.8 equivalents to Fe 2+ in the ferrous salt aqueous solution, the temperature range for the aging is 40 to 60 ° C., the aging time is 2 to 7 hours, Salt solution, before A suspension containing the FeCO 3 or iron-containing precipitate and the aged FeC prior to performing the oxidation reaction;
In any of the suspensions containing O 3 or the iron-containing precipitate, 1.0 mol% or more and less than 8.0 mol% in terms of Co with respect to Fe 2+ in the ferrous salt aqueous solution in advance. while the Co compound is present in an amount in the range of
By setting the temperature range of the oxidation reaction to 40 to 60 ° C., goethite particles having a spindle shape are generated or, if necessary, the oxidation rate of the oxidation reaction is reduced to Fe 2+ in the ferrous salt aqueous solution. On the other hand, under the same conditions as in the oxidation reaction, Al,
An aqueous solution of one or more compounds selected from rare earth elements such as Si, Ca, Mg, Ba, Sr and Nd, or an aqueous solution of an Al compound, and Si, Ca, Mg, Ba,
An aqueous solution of one or more compounds selected from rare earth elements such as Sr and Nd is mixed with an aqueous solution of the ferrous salt aqueous solution.
e 2+ is 0.1
To an amount in the range of ~ 5.0 mol%,
Spindle-shaped goethite particles are generated by any of the above, and the spindle-shaped goethite particles or spindle-shaped hematite particles obtained by heating and dehydrating the spindle-shaped goethite particles are reduced. This is a method for producing spindle-shaped iron-based metal magnetic particle powder by heating and reducing in a neutral gas.

【0034】次に、本発明実施にあたっての諸条件につ
いて述べる。
Next, conditions for implementing the present invention will be described.

【0035】本発明において使用される第一鉄塩水溶液
としては、硫酸第一鉄水溶液、塩化第一鉄水溶液等を挙
げることができる。
The aqueous ferrous salt solution used in the present invention includes an aqueous ferrous sulfate solution, an aqueous ferrous chloride solution and the like.

【0036】本発明において使用される炭酸アルカリ水
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を挙げることができ
る。
Examples of the aqueous alkali carbonate solution used in the present invention include an aqueous sodium carbonate solution, an aqueous potassium carbonate solution, an aqueous ammonium carbonate solution and the like.

【0037】本発明において使用される水酸化アルカリ
水溶液としては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等
を挙げることができる。
Examples of the aqueous alkali hydroxide solution used in the present invention include sodium hydroxide and potassium hydroxide.

【0038】本発明においては、炭酸アルカリ水溶液と
水酸化アルカリ水溶液とを併用する。炭酸アルカリ水溶
液を単独で使用した場合には、軸比の大きなゲータイト
粒子が得られないので、保磁力Hcの大きな鉄を主成分
とする金属磁性粒子が得られ難い。また、水酸化アルカ
リ水溶液を単独で使用した場合には、微粒子のゲータイ
ト粒子が得られ難く、粒度も均斉なものとは言い難く、
しかも、樹枝状粒子が混在することもあるので、微粒子
で粒度が均斉な鉄を主成分とする金属磁性粒子粉末が得
られ難い。
In the present invention, an aqueous solution of an alkali carbonate and an aqueous solution of an alkali hydroxide are used in combination. When an aqueous alkali carbonate solution is used alone, goethite particles having a large axial ratio cannot be obtained, and it is difficult to obtain metal magnetic particles containing iron having a large coercive force Hc as a main component. In addition, when an aqueous alkali hydroxide solution is used alone, it is difficult to obtain fine goethite particles, and it is difficult to say that the particle size is uniform.
In addition, since dendritic particles may be present in some cases, it is difficult to obtain metal magnetic particle powder containing iron as a main component and having a uniform particle size.

【0039】水酸化アルカリ水溶液は、炭酸アルカリ水
溶液に対してモル比で0.2〜1.0の水酸化アルカリ
水溶液を添加する。0.2未満の場合には、炭酸アルカ
リ水溶液を単独で使用した場合と同様に、軸比の大きな
ゲータイト粒子が得られないので、保磁力Hcの大きな
鉄を主成分とする金属磁性粒子が得られ難い。1.0を
越える場合には、水酸化アルカリ水溶液を単独で使用し
た場合と同様に、微粒子のゲータイト粒子が得られ難
く、粒度も均斉なものとは言い難い。しかも、樹枝状粒
子が混在することがあり、また、粒状粒子が混在するこ
ともある。従って、微粒子で粒度が均斉な鉄を主成分と
する金属磁性粒子粉末が得られ難い。
For the aqueous alkali hydroxide solution, an aqueous alkali hydroxide solution having a molar ratio of 0.2 to 1.0 with respect to the aqueous alkali carbonate solution is added. If it is less than 0.2, goethite particles having a large axial ratio cannot be obtained as in the case of using an aqueous alkali carbonate solution alone, and thus metal magnetic particles mainly containing iron having a large coercive force Hc can be obtained. It is hard to be. 1.0
If it exceeds, as in the case where the aqueous alkali hydroxide solution is used alone, it is difficult to obtain fine goethite particles, and it is difficult to say that the particle size is uniform. In addition, dendritic particles may be mixed, and granular particles may be mixed. Therefore, it is difficult to obtain metal magnetic particle powder containing iron as a main component, which is a fine particle having a uniform particle size.

【0040】炭酸アルカリ水溶液及び水酸化アルカリ水
溶液の総和量は、第一鉄塩水溶液中のFe2+に対し1.
3〜1.8当量とし、1.3当量未満の場合には、軸比
の大きなゲータイト粒子が得られ難く、粒状粒子が混在
することもある。1.8当量を越える場合には、軸比の
大きなゲータイト粒子が得られ難い。
The total amount of the aqueous alkali carbonate solution and the aqueous alkali hydroxide solution is 1 to Fe 2+ in the aqueous ferrous salt solution.
When it is 3 to 1.8 equivalents and less than 1.3 equivalents, it is difficult to obtain goethite particles having a large axial ratio, and granular particles may be mixed. If it exceeds 1.8 equivalents, it is difficult to obtain goethite particles having a large axial ratio.

【0041】従って、当該反応液のpH値は、通常の炭
酸鉄系ゲータイト粒子の生成反応と同様に7.0〜1
1.0の範囲であり、より好ましいpH値は8.0〜1
0.0である。
Therefore, the pH value of the reaction solution is 7.0 to 1 similarly to the usual reaction for producing iron carbonate-based goethite particles.
1.0, and a more preferred pH value is 8.0-1.
0.0.

【0042】本発明における水酸化アルカリ水溶液の添
加時期は、炭酸アルカリ水溶液及び熟成する前の前記F
eCO3 又は鉄含有沈澱物を含む懸濁液のいずかの液中
にである。殊に炭酸アルカリ水溶液へ添加することが好
ましい。
In the present invention, the aqueous alkali hydroxide solution is added at the timing of adding the aqueous alkali carbonate solution and the above-mentioned F before aging.
In any liquid of a suspension containing eCO 3 or an iron containing precipitate. Particularly, it is preferable to add the compound to an aqueous alkali carbonate solution.

【0043】本発明における熟成は、非酸化性雰囲気下
において温度範囲を40〜60℃、熟成時間を2.0〜
7.0時間の範囲として行う。40℃未満の場合には、
ゲータイト粒子の粒子の大きさは小さくなるが軸比の大
きなものが得られ難く、60℃を越える場合には、粒子
の小さなゲータイト粒子が得られ難い。
The aging in the present invention is carried out in a non-oxidizing atmosphere at a temperature range of 40 to 60 ° C. and an aging time of 2.0 to 2.0.
It is performed within a range of 7.0 hours. If the temperature is lower than 40 ° C,
Although the size of the goethite particles is small, it is difficult to obtain one having a large axial ratio, and if it exceeds 60 ° C., it is difficult to obtain small goethite particles.

【0044】熟成時間が2.0時間未満の場合には、粒
子の小さなゲータイト粒子が得られ難く、7.0時間を
越える場合にも、本発明の目的とするゲータイト粒子が
得られるが、必要以上に長くする意味がない。
When the aging time is less than 2.0 hours, it is difficult to obtain goethite particles having a small particle size. When the aging time exceeds 7.0 hours, the goethite particles intended for the present invention can be obtained. There is no point in making it longer.

【0045】非酸化性雰囲気は、前記懸濁液の反応容器
内に不活性ガス(N2 ガスなど)を通気させることによ
り形成できる。
The non-oxidizing atmosphere can be formed by passing an inert gas (such as N 2 gas) through the reaction vessel of the suspension.

【0046】本発明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
挙げることができる。
Examples of the Co compound used in the present invention include cobalt sulfate, cobalt chloride, and cobalt nitrate.

【0047】Co化合物は第一鉄塩水溶液中のFe2+
対しCo換算で1.0mol%以上乃至8.0mol%
未満の範囲の量である。0.1mol%未満の場合に
は、軸比の大きなゲータイト粒子が得られ難い。8.0
mol%以上の場合には、微粒子のゲータイト粒子は得
られるが、軸比が小さくなる。
The Co compound is at least 1.0 mol% to 8.0 mol% in terms of Co with respect to Fe 2+ in the aqueous ferrous salt solution.
Amounts in the range less than . If it is less than 0.1 mol%, goethite particles having a large axial ratio are difficult to obtain. 8.0
In the case of mol% or more , fine goethite particles can be obtained, but the axial ratio becomes small.

【0048】Co化合物の添加時期は、第一鉄塩水溶
液、FeCO3 又は鉄含有沈澱物を含む懸濁液及び酸化
反応を行う前の熟成されているFeCO3 又は鉄含有沈
澱物を含む懸濁液のいずれかの液中にである。殊に酸化
反応を開始する15分前乃至直前迄の間に添加すること
が好ましい。
The time of addition of the Co compound is determined by the aqueous ferrous salt solution, the suspension containing the FeCO 3 or iron-containing precipitate, and the suspension containing the aged FeCO 3 or iron-containing precipitate before the oxidation reaction. In any of the liquids. In particular, it is preferable to add it during 15 minutes before the oxidation reaction is started or immediately before it.

【0049】本発明における酸化反応の温度範囲は40
〜60℃である。40℃未満の場合には、微粒子のゲー
タイト粒子は得られるが、軸比が小さくなる。60℃を
越える場合には、本発明の目的とする微粒子のゲータイ
ト粒子は得られるが、粒状粒子が混在することがある。
The temperature range of the oxidation reaction in the present invention is 40.
6060 ° C. When the temperature is lower than 40 ° C., fine goethite particles can be obtained, but the axial ratio becomes small. When the temperature is higher than 60 ° C., goethite fine particles as the object of the present invention can be obtained, but granular particles may be present in some cases.

【0050】本発明において使用される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、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を挙げることができる。
Examples of the Al compound used in the present invention include aluminum sulfate, aluminum chloride, aluminum nitrate, sodium aluminate, potassium aluminate, and ammonium aluminate.

【0051】また、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
水溶液としては、各元素の硫酸塩、塩化物、硝酸塩等の
水可溶性の塩を挙げることができる。なお、Si化合物
については、ケイ酸ナトリウム、ケイ酸カリウム、水ガ
ラス等を使用できる。
The aqueous solution of one or more compounds selected from rare earth elements such as Ca, Mg, Ba, Sr and Nd includes water-soluble salts such as sulfates, chlorides and nitrates of each element. Can be mentioned. In addition, about a Si compound, sodium silicate, potassium silicate, water glass, etc. can be used.

【0052】Nd等の希土類元素としては、Ndの他に
Y、La、Ce、Pr、Tb等の元素を挙げることがで
きる。
Examples of rare earth elements such as Nd include elements such as Y, La, Ce, Pr, and Tb in addition to Nd.

【0053】本発明においては、酸化反応の酸化率が第
一鉄塩水溶液中のFe2+に対し50〜90%の範囲にあ
る酸化途上の液中に、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又
はAlと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
液とを、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ことができる。
In the present invention, under the same conditions as in the oxidation reaction, A in an oxidizing solution in which the oxidation rate of the oxidation reaction is in the range of 50 to 90% with respect to Fe 2+ in the aqueous ferrous salt solution.
l, an aqueous solution of one or more compounds selected from rare earth elements such as Si, Ca, Mg, Ba, Sr and Nd, or Al and selected from rare earth elements such as Si, Ca, Mg, Ba, Sr and Nd. The aqueous solution of one or more kinds of compounds to be added is in the range of 0.1 to 5.0 mol% in terms of each element in terms of the total amount of the compounds added to Fe 2+ in the aqueous ferrous salt solution. It can be added as follows.

【0054】酸化反応の酸化率が50%未満の場合に
は、微粒子且つ軸比の大きな紡錘状を呈したゲータイト
粒子の生成を妨げる。90%を越える場合には、すでに
ゲータイト粒子の生成が終了間近であり、添加した元素
がゲータイト粒子の粒子表面に固溶しないこともあり、
また、粒状粒子が混在することがある。従って、好まし
い範囲は70〜85%である。
When the oxidation rate of the oxidation reaction is less than 50%, the formation of fine particles and spindle-shaped goethite particles having a large axial ratio is prevented. If it exceeds 90%, the formation of goethite particles is already near completion, and the added element may not form a solid solution with the particle surface of the goethite particles.
Further, granular particles may be mixed. Therefore, a preferable range is 70 to 85%.

【0055】前記添加する化合物の添加量が各元素換算
の総和で0.1mol%未満の場合には、焼結防止効果
が十分ではなく、鉄を主成分とする金属磁性粒子とした
場合の酸化安定性及び保磁力向上が不十分である。5.
0mol%を越える場合には、還元時間が長くなり、ま
た、飽和磁化値が低下することがある。
When the amount of the compound to be added is less than 0.1 mol% in terms of each element, the effect of preventing sintering is not sufficient, and the oxidation in the case of using metal magnetic particles containing iron as a main component is not sufficient. The stability and coercive force are not sufficiently improved. 5.
If it exceeds 0 mol%, the reduction time may be prolonged, and the saturation magnetization may decrease.

【0056】本発明においては、Alをゲータイト粒子
の粒子表面に固溶させることが好ましく、これは、鉄を
主成分とする金属磁性粒子とした場合の形状保持性や酸
化安定性に優れたものとなるばかりでなく、磁気記録媒
体とした場合において結合剤樹脂とのなじみが良くな
り、分散性や耐久性にも優れたものとなるからである。
従って、Alと前記Al以外の元素とを組み合わせて用
いることが好ましい。
In the present invention, it is preferable that Al is dissolved as a solid solution on the surface of the goethite particles, which is excellent in shape retention and oxidation stability when metal magnetic particles containing iron as a main component are used. In addition to this, when the magnetic recording medium is used, the affinity with the binder resin is improved, and the dispersibility and the durability are also excellent.
Therefore, it is preferable to use Al in combination with elements other than Al.

【0057】また、Si元素を用いた場合には、焼結防
止効果が特に優れており、Ca、Mg、Ba、Srの各
元素を用いた場合には、それぞれ塩基性物質であるか
ら、磁気記録媒体に使用される−COOM、−SO3
(Mは金属)などの酸性官能基を有する結合剤樹脂との
なじみが良いので分散性を向上させることができる。
When the Si element is used, the effect of preventing sintering is particularly excellent, and when each of the elements Ca, Mg, Ba, and Sr is used, each element is a basic substance. -COOM used for the recording medium, -SO 3 M
The dispersibility can be improved because it is well compatible with a binder resin having an acidic functional group such as (M is a metal).

【0058】また、Nd等の希土類元素を用いた場合に
は、焼結防止効果を発揮できるとともに、塩基性物質な
ので前記結合剤樹脂とのなじみも良く分散性を向上させ
ることができる。
Further, when a rare earth element such as Nd is used, the effect of preventing sintering can be exhibited, and since it is a basic substance, it is well compatible with the binder resin and the dispersibility can be improved.

【0059】従って、本発明における前記各化合物の添
加は、酸化反応の酸化率が50〜90%の範囲におい
て、目的に応じて、元素の組み合わせと添加量とを適宜
組み合わせて使用することが好ましい。
Therefore, it is preferable to add the above-mentioned compounds in the present invention by appropriately combining the combination of the elements and the amount of addition according to the purpose within the range of the oxidation rate of the oxidation reaction being 50 to 90%. .

【0060】本発明における酸化手段は、酸素含有ガス
(例えば空気)を液中に通気することにより行い、ま
た、機械的攪拌を併用してもよい。
The oxidizing means in the present invention is carried out by passing an oxygen-containing gas (for example, air) through the liquid, and may be used in combination with mechanical stirring.

【0061】本発明においては、生成された紡錘状を呈
したゲータイト粒子を、常法により濾過、水洗、乾燥す
ることにより粒子粉末を得る。
In the present invention, the produced spindle-shaped goethite particles are filtered, washed with water and dried by a conventional method to obtain a particle powder.

【0062】本発明によって得られた紡錘状を呈したゲ
ータイト粒子粉末は、平均長軸径が0.05〜0.20
μm、短軸径が0.010〜0.020μm、軸比が4
〜15である。
The spindle-shaped goethite particles obtained by the present invention have an average major axis diameter of 0.05 to 0.20.
μm, short axis diameter is 0.010-0.020 μm, axis ratio is 4
~ 15.

【0063】より好ましい紡錘状を呈したゲータイト粒
子粉末としては、平均長軸径が0.05〜0.17μ
m、短軸径が0.010〜0.017μm、軸比が6〜
12である。
More preferable spindle-shaped goethite particles have an average major axis diameter of 0.05 to 0.17 μm.
m, minor axis diameter is 0.010 to 0.017 μm, axial ratio is 6 to
Twelve.

【0064】また、必要により、紡錘状を呈したゲータ
イト粒子を加熱脱水して得られた紡錘状を呈したヘマタ
イト粒子を用いることができる。加熱脱水は、通常行わ
れている方法でよく、この場合の加熱脱水温度は250
〜500℃である。
If necessary, spindle-shaped hematite particles obtained by heating and dehydrating spindle-shaped goethite particles can be used. Heat dehydration may be performed by a commonly used method. In this case, the heat dehydration temperature is 250.
500500 ° C.

【0065】なお、得られた紡錘状を呈したゲータイト
粒子粉末又は必要により該ゲータイト粒子粉末を脱水し
て得られた紡錘状を呈したヘマタイト粒子粉末を水に懸
濁させた懸濁液中に、水又は温水に可溶な半合成澱粉ま
たは半合成セルロースを紡錘状を呈したゲータイト粒子
又は紡錘状を呈したヘマタイト粒子に対して0.1〜
5.0重量%添加・攪拌した後、圧縮脱水して得たケー
キを造粒・成形することもでき、非還元性ガス雰囲気中
における加熱処理や還元処理等の加熱処理において取り
扱いが容易となるので好ましい。
The obtained spindle-shaped goethite particle powder or, if necessary, the spindle-shaped hematite particle powder obtained by dehydrating the goethite particle powder, is suspended in water. The semi-synthetic starch or semi-synthetic cellulose soluble in water or hot water is 0.1 to 0.1 with respect to spindle-shaped goethite particles or spindle-shaped hematite particles.
After adding 5.0% by weight and stirring, the cake obtained by compression dehydration can be granulated and formed, and handling is easy in heat treatment such as heat treatment or reduction treatment in a non-reducing gas atmosphere. It is preferred.

【0066】本発明の実施に当たっては、加熱還元時の
粒子形状のくずれ及び粒子間の焼結を防止する為に、あ
らかじめ、ゲータイト粒子粉末又はヘマタイト粒子粉末
をNi、Al、Si、P、Co、Ca、Mg、Ba、S
r、Bi、B、Zn及びNd等の希土類元素から選ばれ
る金属化合物の種又は2種以上を常法により被覆処理す
ることが望ましい。これらの金属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ることが好まし
い。
In practicing the present invention, goethite particles or hematite particles are first added to Ni, Al, Si, P, Co, and Ca, Mg, Ba, S
It is desirable that a seed or two or more kinds of metal compounds selected from rare earth elements such as r, Bi, B, Zn and Nd be coated by a conventional method. Since these metal compounds not only have a sintering preventing effect but also have a function of controlling the reduction rate, they are preferably used in combination as needed.

【0067】上記金属化合物で被覆処理を施した粒子粉
末は、そのまま還元しても目的とする鉄を主成分とする
金属磁性粒子粉末を得ることができるが、磁気特性のコ
ントロール及び形状のコントロールの為には、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 particle powder coated with the above metal compound can be reduced as it is to obtain the desired magnetic metal particle powder mainly composed of iron. For this purpose, it is preferable to perform a heat treatment in a non-reducing gas atmosphere in advance before the reduction.

【0068】上記非還元性ガス雰囲気中における加熱処
理は、空気、酸素ガス、窒素ガス流下、300〜800
℃の温度範囲で焼きなましを行うことができ、該加熱処
理温度は、粒子粉末の被覆処理に用いた金属化合物の種
類に応じて適宜選択することがより好ましい。800℃
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 heat treatment in the non-reducing gas atmosphere is performed under a flow of air, oxygen gas, and nitrogen gas at 300 to 800
Annealing can be performed in a temperature range of ° C., and it is more preferable that the heat treatment temperature is appropriately selected according to the type of the metal compound used for the coating treatment of the particle powder. 800 ° C
In the case where it exceeds 3, deformation of the particles and sintering between the particles and the particles are caused.

【0069】本発明における加熱還元の温度範囲は30
0〜550℃が好ましい。300℃未満の場合には、還
元反応の進行が遅く、長時間を要する。また、550℃
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 30.
0-550 ° C is preferred. When the temperature is lower than 300 ° C., the progress of the reduction reaction is slow, and a long time is required. 550 ° C
In the case of exceeding, the reduction reaction proceeds rapidly, causing deformation of the particles and sintering between the particles and the particles.

【0070】本発明における加熱還元後の鉄を主成分と
する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ことによって徐酸化する方法
により空気中に取り出すことができる。
The metal magnetic particles containing iron as the main component after heat reduction in the present invention can be prepared by a known method, for example, by immersing the particles in an organic solvent such as toluene, or by reducing the metal magnetic particles containing iron as the main component after reduction. After the atmosphere of the powder is once replaced with an inert gas, it can be taken out into the air by a method of gradually oxidizing by gradually converting the inert gas into air while gradually increasing the oxygen content in the inert gas.

【0071】本発明によって得られた紡錘状を呈した鉄
を主成分とする金属磁性粒子粉末は、X線粒径が120
〜160Åであり、且つ、平均長軸径が0.05〜0.
18μm、短軸径が 0.010〜0.018μm、軸
比が4〜15、Co含有量が1.0〜7.5wt%であ
って、しかも、保磁力Hcが1700〜2200Oeの
範囲からなる紡錘状を呈した鉄を主成分とする金属磁性
粒子粉末である。
The spindle-shaped iron-based metal magnetic particle powder obtained by the present invention has an X-ray particle size of 120%.
Å160 °, and the average major axis diameter is 0.05〜0.4 mm.
18 μm, a minor axis diameter of 0.010 to 0.018 μm, an axial ratio of 4 to 15, a Co content of 1.0 to 7.5 wt%, and a coercive force Hc of 1700 to 2200 Oe. Spindle-shaped iron-based metal magnetic particle powder.

【0072】より好ましい紡錘状を呈した金属磁性粒子
粉末としては、平均長軸径が0.05〜0.15μm、
短軸径が0.010〜0.015μm、軸比が5〜10
であって、しかも、保磁力Hcが1800〜2000O
eの範囲である。
More preferred spindle-shaped metal magnetic particle powders have an average major axis diameter of 0.05 to 0.15 μm,
Short axis diameter is 0.010 to 0.015 μm, axis ratio is 5 to 10
And the coercive force Hc is 1800 to 2000O
e.

【0073】[0073]

【作用】前述した通りの構成を採る本発明の作用は次の
通りである。
The operation of the present invention having the above-described configuration is as follows.

【0074】前述した通り、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、これを加
熱脱水して得られるヘマタイト粒子、又はこれら粒子に
鉄以外の異種金属を含有する粒子を必要により加熱処理
した後、還元性ガス中、加熱還元することにより得られ
ている。
As described above, the magnetic metal particles containing iron as a main component include goethite particles as a starting material, hematite particles obtained by heating and dehydrating the particles, or particles containing a dissimilar metal other than iron in these particles. Is heat-reduced in a reducing gas after heat treatment if necessary.

【0075】そ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、水酸化鉄系ゲータイト粒子を得
る方法や炭酸鉄系ゲータイト粒子を得る方法が知られて
おり、それぞれに特徴がある。即ち、水酸化鉄系ゲータ
イト粒子は、軸比の大きな針状粒子が生成するが樹枝状
粒子が混在しており、また、粒度が均斉であるとは言い
難いものであり、一方、炭酸鉄系ゲータイト粒子は、粒
度が均斉であり樹枝状粒子が混在していない紡錘状を呈
した粒子であるが軸比の大きな粒子が生成し難いという
ものである。
As a method for producing the goethite particle powder as a starting material, a method for obtaining iron hydroxide-based goethite particles and a method for obtaining iron carbonate-based goethite particles are known, and each has its own characteristics. That is, iron hydroxide-based goethite particles generate needle-like particles having a large axial ratio, but contain dendritic particles, and are hard to say that the particle size is uniform. The goethite particles are spindle-shaped particles having a uniform particle size and no mixture of dendritic particles, but are difficult to produce particles having a large axial ratio.

【0076】一方、高い保磁力を有する鉄を主成分とす
る金属磁性粒子粉末を得ようとする場合には、前述した
通り、磁性粒子粉末の保磁力はその形状異方性に起因し
て生じる為、粒子をできるだけ微細な粒子とするか、ま
たは、粒子の軸比を大きくすることである。即ち、水酸
化鉄系ゲータイト粒子を出発原料とする場合には、その
特徴である大きな軸比を利用することにより1700O
eを越える高い保磁力を有する鉄を主成分とする金属磁
性粒子粉末が得られているが、炭酸鉄系ゲータイト粒子
を出発原料とする場合には、微粒子で保磁力Hcが17
00Oeを越える高い保磁力を有する鉄を主成分とする
金属磁性粒子粉末は得られていない。
On the other hand, when it is intended to obtain metal magnetic particle powder mainly composed of iron having a high coercive force, as described above, the coercive force of the magnetic particle powder is generated due to its shape anisotropy. Therefore, it is necessary to make the particles as fine as possible or to increase the axial ratio of the particles. That is, when iron hydroxide-based goethite particles are used as a starting material, 1700O
Although metal magnetic particle powder mainly composed of iron having a high coercive force exceeding e is obtained, when iron carbonate-based goethite particles are used as a starting material, fine particles having a coercive force Hc of 17
Metal magnetic particle powder containing iron as a main component and having a high coercive force exceeding 00 Oe has not been obtained.

【0077】そこで、本発明者は、微粒子且つ粒度が均
斉な粒子が得られ易い炭酸鉄系ゲータイト粒子を出発原
料とし、微粒子であり、且つ、粒度が均斉であって樹枝
状粒子が混在しておらず、しかも、高い保磁力、殊に、
保磁力Hcが1700〜2200Oeである紡錘状を呈
した鉄を主成分とする金属磁性粒子粉末を得ることに取
り組んだ。
Therefore, the present inventor has made iron carbonate-based goethite particles from which fine particles and particles having a uniform particle size can be easily obtained as starting materials, and are fine particles having a uniform particle size and a mixture of dendritic particles. No, and high coercivity, especially
We worked on obtaining spindle-shaped iron-based metal magnetic particle powder having a coercive force Hc of 1700 to 2200 Oe.

【0078】そのためには、先ず、炭酸鉄系ゲータイト
粒子を生成するに際して、炭酸鉄系ゲータイト粒子の粒
子を微細にする効果のある元素や大きな軸比を得ること
ができる元素を当該ゲータイト粒子中に固溶させること
を考え、一般的に用いられているCo、Zn、Ni等の
各元素を炭酸鉄系ゲータイト粒子を生成する反応におい
て添加・存在させて反応させることを検討した。
For this purpose, first, when producing iron carbonate-based goethite particles, an element having an effect of making the iron carbonate-based goethite particles finer or an element capable of obtaining a large axial ratio is added to the goethite particles. Considering the formation of a solid solution, it was studied to add and present commonly used elements such as Co, Zn, and Ni in a reaction for producing iron carbonate-based goethite particles, and to conduct a reaction.

【0079】前述した通り、前掲いずれの先行技術によ
っても、炭酸鉄系ゲータイト粒子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の微粒子で保磁
力の高いものは得られていない。しかし、前掲特開平4
−63210号公報に開示されている、炭酸アルカリ水
溶液と水酸化アルカリ水溶液とを併用した場合の方法に
よれば、高い保磁力を有する鉄を主成分とする金属磁性
粒子粉末が得られている。しかし、同公報のFeCO3
又は鉄含有沈澱物を含む懸濁液中にZn化合物を存在さ
せた場合には、軸比が15以上を有する紡錘状を呈した
ゲータイト粒子を生成させることができるのことによ
り、得られた鉄を主成分とする金属磁性粒子粉末の保磁
力Hcを大きくすることができるのであるが、長軸径も
0.23〜0.33μmと大きいものである。
As described above, none of the above-mentioned prior arts has produced any fine particles of metal magnetic particles containing iron as a main component and obtained from iron carbonate goethite particles as a starting material and having a high coercive force. . However, as disclosed in
According to the method disclosed in Japanese Unexamined Patent Publication No. 63210/1994, in which an aqueous solution of an alkali carbonate and an aqueous solution of an alkali hydroxide are used in combination, a metal magnetic particle powder mainly composed of iron and having a high coercive force is obtained. However, the FeCO 3
Alternatively, when a Zn compound is present in a suspension containing an iron-containing precipitate, spindle-shaped goethite particles having an axial ratio of 15 or more can be produced, and thus the obtained iron is obtained. Can increase the coercive force Hc of the metal magnetic particle powder whose main component is, but the major axis diameter is as large as 0.23 to 0.33 μm.

【0080】そこで、炭酸アルカリ水溶液と水酸化アル
カリ水溶液とを併用する反応による検討を更に進めた。
その結果、後出比較例5に示す通り、Zn化合物に変え
て鉄含有沈澱物中にNi化合物を存在させた場合には、
得られた紡錘状を呈したゲータイト粒子は、微粒子では
あるが軸比の小さいものしか得られず、また、鉄を主成
分とする金属磁性粒子粉末とした場合には後出比較例2
3に示す通り、保磁力Hcが1427Oeと低いもので
あることを確認した。
Therefore, the study by a reaction using an aqueous alkali carbonate solution and an aqueous alkali hydroxide solution in combination was further advanced.
As a result, as shown in Comparative Example 5 below, when the Ni compound was present in the iron-containing precipitate instead of the Zn compound,
Although the obtained spindle-shaped goethite particles are fine particles, only those having a small axial ratio can be obtained, and when the metal magnetic particle powder containing iron as a main component is used, Comparative Example 2 described later is used.
As shown in FIG. 3, it was confirmed that the coercive force Hc was as low as 1427 Oe.

【0081】次いで、鉄含有沈澱物を含む懸濁液中にC
o化合物を存在させた場合にはどうなるのかを検討し
た。その結果、微粒子であって、且つ、軸比が比較的大
きい紡錘状を呈したゲータイト粒子を得ることができ、
そのゲータイト粒子を出発原料として還元して得られた
鉄を主成分とする金属磁性粒子粉末の保磁力Hcが17
00Oeを越える大きなものが得られた。
Next, C was added to the suspension containing the iron-containing precipitate.
The effect of the presence of the o compound was examined. As a result, it is possible to obtain goethite particles which are fine particles and have a spindle shape having a relatively large axial ratio,
The coercive force Hc of the iron-based metal magnetic particles obtained by reducing the goethite particles as a starting material is 17%.
Large ones exceeding 00 Oe were obtained.

【0082】得られた紡錘状を呈したゲータイト粒子を
電子顕微鏡観察により詳しく調べると、Coを固溶した
紡錘状を呈したゲータイト粒子は、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、
軸比も適度に大きくなっていることを確認することがで
き、また、X線回折法によるX線粒径も小さいことを確
認することができたのである。その結果、還元して得ら
れた鉄を主成分とする金属磁性粒子粉末の保磁力Hcが
1700Oeを越える大きなものとなったものと考えて
いる。
When the obtained spindle-shaped goethite particles were examined in detail by electron microscopic observation, the spindle-shaped goethite particles in which Co was dissolved were found to have fine particles and a small particle diameter in the short axis direction. Due to being small,
It was possible to confirm that the axial ratio was appropriately increased, and that the X-ray particle size by the X-ray diffraction method was also small. As a result, it is considered that the coercive force Hc of the metal magnetic particle powder containing iron as a main component obtained by the reduction is large, exceeding 1700 Oe.

【0083】その理由としては、炭酸アルカリ水溶液と
Co化合物の存在とにより短軸方向の粒子の形成が抑制
されて微粒子となるとともに、水酸化アルカリ水溶液の
存在により長軸方向に粒子が成長したためにより軸比が
大きくなり、微粒子で、且つ、粒度が均斉で、しかも、
適度に大きな軸比を有する紡錘状を呈したゲータイト粒
子が得られたために、当該ゲータイト粒子を還元して得
られた鉄を主成分とする金属磁性粒子粉末の保磁力Hc
が1700Oeを越える高い保磁力が得られた。このこ
とは、炭酸アルカリ水溶液と水酸化アルカリ水溶液との
併用と、更にCo化合物の添加をしたことの相乗効果に
よるものと考えている。
The reason is that the formation of particles in the minor axis direction is suppressed by the presence of the aqueous alkali carbonate solution and the Co compound to form fine particles, and the particles grow in the major axis direction by the presence of the aqueous alkali hydroxide solution. The axial ratio increases, the particles are fine, the particle size is uniform, and
Spindle-shaped goethite particles having a moderately large axial ratio were obtained, and thus the coercive force Hc of the iron-based metal magnetic particle powder obtained by reducing the goethite particles was reduced.
Was higher than 1700 Oe. This is thought to be due to the synergistic effect of the combined use of the aqueous alkali carbonate solution and the aqueous alkali hydroxide solution and the addition of the Co compound.

【0084】更に、鉄含有沈澱物を含む懸濁液を非酸化
性雰囲気として熟成させると、実施例1に示すとおり、
熟成開始後2時間経過した時の当該懸濁液のストーマー
粘度計による粘度が270cpsであり、熟成開始後5
時間経過した時点での粘度が205cpsと低下するこ
とにより、より微粒子で、且つ、粒度が均斉で、しか
も、軸比が大きな紡錘状を呈したゲータイト粒子が得ら
れることを見いだした。その理由は未だ判らないが、粘
度が高い時に比べて粘度が低下した後には、より微粒子
のゲータイト粒子が得られるという事実である。
Further, when the suspension containing the iron-containing precipitate was aged in a non-oxidizing atmosphere, as shown in Example 1,
The viscosity of the suspension measured by a Stormer viscometer after 2 hours from the start of ripening was 270 cps, and 5 hours after the start of ripening.
It has been found that by reducing the viscosity at the time when the time has elapsed to 205 cps, spindle-shaped goethite particles having finer particles, a uniform particle size, and a large axial ratio can be obtained. The reason is not yet known, but is the fact that finer goethite particles can be obtained after the viscosity has decreased compared to when the viscosity is high.

【0085】一方、鉄を主成分とする金属磁性粒子粉末
は、微粒子である程、空気中で酸化されやすいものであ
るから、酸化されて保磁力Hcや飽和磁化値の磁気特性
の低下を防ぐ必要がある。
On the other hand, since the metal magnetic particle powder containing iron as a main component is more easily oxidized in the air as it is finer, it is oxidized to prevent the magnetic properties such as the coercive force Hc and the saturation magnetization from deteriorating. There is a need.

【0086】そこで、酸化安定性を向上させる方法とし
て、Al等の化合物を用いるいくつかの方法がある。例
えば、特開昭57−73105号公報に示される通り、
Alを固溶した場合には、得られる金属磁性粒子粉末の
保磁力Hcが低下する。また、例えば、特開昭63−1
03424号公報、特開昭63−171419号公報及
び特開平5−73898号公報に開示されているAlを
粒子表面に被覆する方法があるが、Alを粒子表面に均
一に被覆することは困難であり、酸化安定性も十分とは
いえない。また、粒子表面を十分に被覆するために多く
のAlを用いると保磁力Hc等の磁気特性が低下する。
There are several methods for improving the oxidation stability using a compound such as Al. For example, as shown in JP-A-57-73105,
When Al is dissolved, the coercive force Hc of the obtained metal magnetic particle powder decreases. Also, for example, see JP-A-63-1
JP-A-03424, JP-A-63-171419 and JP-A-5-73898 disclose a method of coating Al on the particle surface. However, it is difficult to uniformly coat Al on the particle surface. And oxidation stability is not sufficient. Also, if a large amount of Al is used to sufficiently cover the particle surface, the magnetic properties such as the coercive force Hc deteriorate.

【0087】従って、本発明においては、粒子表面を均
一に被覆するためには、粒子表面にのみ固溶させる方が
より粒子表面を均一に被覆することができ、形状保持性
と酸化安定性を向上させることができるのではないかと
考えた。
Therefore, in the present invention, in order to uniformly coat the particle surface, it is better to form a solid solution only on the particle surface, so that the particle surface can be more uniformly coated, and the shape retention and oxidation stability can be improved. I thought it could be improved.

【0088】同方法の先行技術として前掲特開平5−9
8321号公報の技術手段が開示されているが、同公報
においてなぜ酸化途中で非酸化性雰囲気するとともに、
酸化反応温度以上の温度で熟成させる必要があるのかと
いうことを考えた。
As a prior art of the method, Japanese Patent Laid-Open Publication No.
No. 8321 discloses a technical means. In the same publication, a non-oxidizing atmosphere is formed during oxidation,
We considered whether it is necessary to ripen at a temperature higher than the oxidation reaction temperature.

【0089】本発明者が数多くの実験を行う中で、本発
明に係るゲータイト粒子の生成反応においては、先ずゲ
ータイト粒子の短軸方向の粒子が形成され、次いで、長
軸方向に成長することを見いだした。従って、酸化反応
の酸化率が50%を越えた場合には、すでに短軸方向の
粒子形成が終わり、粒子の成長反応が生起している時
に、反応速度を変化させるような操作(例えば、反応温
度、酸素の通気量、非酸化性雰囲気等)を行うと均斉な
粒度が得られなくなる。従って、昇温等の操作を行う
と、再び短軸方向の成長が起こり、軸比の大きな粒子は
得られなくなるなどの好ましくない影響がある。
The present inventor has conducted a number of experiments. In the reaction for producing goethite particles according to the present invention, it was found that first the particles in the short axis direction of goethite particles were formed, and then the particles grew in the long axis direction. I found it. Therefore, when the oxidation rate of the oxidation reaction exceeds 50%, the operation of changing the reaction rate (for example, the reaction) is performed when the formation of the particles in the short axis direction has already been completed and the growth reaction of the particles has occurred. Temperature, oxygen flow, non-oxidizing atmosphere, etc.), uniform particle size cannot be obtained. Therefore, when an operation such as a temperature rise is performed, growth in the short axis direction occurs again, which has an unfavorable effect such that particles having a large axial ratio cannot be obtained.

【0090】本発明においては、粒子内部にCo化合物
を固溶させ、さらに、空気中で酸化しにくいAl、S
i、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種以上の化合物を粒子表面に均一
に固溶させることにより、空気中の酸素の影響を受け難
く、酸化安定性に優れ、微粒子であり、且つ、粒度が均
斉であって、樹枝状粒子が混在しておらず、しかも、高
い保磁力を有する紡錘状を呈した鉄を主成分とする金属
磁性粒子粉末が得られる。
In the present invention, a Co compound is formed into a solid solution inside the particles, and Al and S which are hardly oxidized in the air.
By uniformly dissolving one or more compounds selected from rare earth elements such as i, Ca, Mg, Ba, Sr and Nd on the particle surface, it is hardly affected by oxygen in the air, and is oxidatively stable. The magnetic metal particles mainly composed of spindle-shaped iron having excellent coercivity, being fine particles, having a uniform particle size, containing no dendritic particles, and having a high coercive force. can get.

【0091】また、本発明における紡錘状を呈した鉄を
主成分とする金属磁性粒子粉末においては、適宜、Al
をはじめ前出化合物とを組み合わせて粒子表面に均一に
固溶させたことにより、鉄を主成分とする金属磁性粒子
粉末の形状保持性と酸化安定性を向上させることがで
き、さらに、結合剤樹脂のなじみも良くなるので分散性
にも優れたものが得られるのである。
The spindle-shaped iron-based metal magnetic particle powder according to the present invention may be made of Al
And the above-mentioned compounds in combination to form a solid solution uniformly on the particle surface, thereby improving the shape retention and oxidation stability of the iron-based metal magnetic particle powder. The resin has good dispersibility because of the good adaptability of the resin.

【0092】[0092]

【実施例】次に、実施例並びに比較例により、本発明を
説明する。尚、前出実験例、以下の実施例並びに比較例
における粒子の長軸径、軸比は、いずれも電子顕微鏡写
真から測定した数値の平均値で示し、粒子の比表面積は
BET法により測定した値で示した。
Next, the present invention will be described with reference to examples and comparative examples. In addition, the major axis diameter and the axial ratio of the particles in the experimental examples described above, the following examples and comparative examples are all shown as average values of numerical values measured from electron micrographs, and the specific surface area of the particles was measured by the BET method. Indicated by value.

【0093】X線粒径は、X線回折法で測定される結晶
粒子の大きさを(110)結晶面に垂直な方向における
結晶粒子の径で表したものであり、その測定は、結晶の
(110)面の回折線のラインプロファイルから、下記
のシェラーの式を用いて計算した値で示した。
The X-ray particle size is a value obtained by expressing the size of a crystal particle measured by the X-ray diffraction method in the direction perpendicular to the (110) crystal plane. The value was calculated from the line profile of the diffraction line of the (110) plane using the following Scherrer equation.

【0094】D110 =Kλ/βcosθ 但し、β=装置による機械幅を差し引いた真の回折ピー
クの半値幅 K=シェラー定数(0.9) λ=特性X線の波長 θ=回折角
D 110 = Kλ / βcos θ where β = half-width of the true diffraction peak obtained by subtracting the mechanical width by the apparatus K = Scherrer constant (0.9) λ = characteristic X-ray wavelength θ = diffraction angle

【0095】鉄を主成分とする金属磁性粒子粉末の磁気
特性及び塗膜特性は、「振動試料磁力計VSM−3S−
15」(東英工業(株)製)を使用し、外部磁場10K
Oeまでかけて測定した。
The magnetic properties and coating properties of the metal magnetic particles containing iron as a main component are described in “Vibration sample magnetometer VSM-3S-
15 "(manufactured by Toei Industry Co., Ltd.) and an external magnetic field of 10K
It was measured over Oe.

【0096】塗布膜の角型及びS.F.D.の測定は、
後出参考例1の方法により得られたシート試料片を用い
て行った。また、S.F.D.は、前記磁気測定器の微
分回路を使用して、磁気履歴曲線の減磁カーブの微分曲
線を得、この曲線の半値巾を測定し、この値を曲線のピ
ーク値の保磁力で除することにより求めた。
The square shape of the coating film and S.T. F. D. The measurement of
This was performed using a sheet sample obtained by the method of Reference Example 1 described later. In addition, S.I. F. D. Is to obtain a differential curve of a demagnetization curve of a magnetic hysteresis curve using a differentiation circuit of the magnetometer, measure a half width of the curve, and divide this value by a coercive force of a peak value of the curve. Determined by

【0097】尚、鉄含有沈澱物を含む懸濁液の粘度は、
ストーマー粘度計を用いて測定した値である。
Incidentally, the viscosity of the suspension containing the iron-containing precipitate is as follows:
This is a value measured using a Stormer viscometer.

【0098】<ゲータイト粒子粉末の製造> 実施例1〜15、比較例1〜10;<Production of Goethite Particle Powder> Examples 1 to 15, Comparative Examples 1 to 10;

【0099】実施例1 毎分100lの割合でN2 ガスを流すことによって非酸
化性雰囲気に保持された反応容器中に、Na2 CO3
25mol含む水溶液20l及びNaOHを15mol
含む水溶液10l(Na2 CO3 に対しモル比で0.6
に該当する。)を添加(Na2 CO3 及びNaOHの総
和量は、Fe2+に対し1.63当量に該当する。)した
後、Fe2+を20mol含む硫酸第一鉄水溶液20lを
添加、混合(Fe2+濃度は0.4mol/lに該当す
る。)し、温度47℃において鉄含有沈澱物を生成し
た。
Example 1 20 l of an aqueous solution containing 25 mol of Na 2 CO 3 and 15 mol of NaOH were placed in a reaction vessel kept in a non-oxidizing atmosphere by flowing N 2 gas at a rate of 100 l / min.
Aqueous solution containing 10 liters (0.6 mole ratio to Na 2 CO 3)
Corresponds to. ) (The total amount of Na 2 CO 3 and NaOH corresponds to 1.63 equivalents to Fe 2+ ), and then 20 l of an aqueous ferrous sulfate solution containing 20 mol of Fe 2+ is added and mixed (Fe 2+ ). The 2+ concentration corresponds to 0.4 mol / l) and an iron-containing precipitate was formed at a temperature of 47 ° C.

【0100】上記鉄含有沈澱物を含む懸濁液中に、引き
続きN2 ガスを毎分100lの割合で吹き込みながら、
温度47℃で5時間保持(N2 ガスを通気して2時間後
の粘度が270cpsであり、5時間後の粘度は205
cpsであった。)し、次いで、Fe2+に対しCo換算
で3.0mol%を含むように硫酸コバルト水溶液を添
加した後、更に10分間保持して熟成した。
While continuously blowing N 2 gas at a rate of 100 l / min into the suspension containing the iron-containing precipitate,
Maintained at a temperature of 47 ° C. for 5 hours (viscosity after 2 hours by passing N 2 gas is 270 cps, viscosity after 5 hours is 205 cps)
cps. Then, an aqueous solution of cobalt sulfate was added so as to contain 3.0 mol% in terms of Co with respect to Fe 2+ , and the mixture was further aged for 10 minutes.

【0101】熟成後の鉄含有沈澱物を含む懸濁液の液中
に、温度47℃において毎分180lの空気を65分間
通気して、酸化反応の酸化率が80%となったところで
Fe2+に対しAl換算で3.0mol%を含むように硫
酸アルミニウム水溶液を添加し、更に上記酸化反応条件
と同条件で35分間酸化反応を続け、黄褐色沈澱粒子を
生成させた。尚、空気通気中におけるpHは8.0〜
9.5であった。
[0102] During liquid suspension containing the iron-containing precipitate after aging, was bubbled for 65 minutes of air per minute 180l at temperature 47 ° C., Fe 2 where the oxidation rate of the oxidation reaction became 80% An aluminum sulfate aqueous solution was added so as to contain 3.0 mol% in terms of Al with respect to +, and the oxidation reaction was further continued for 35 minutes under the same conditions as the above oxidation reaction conditions to produce yellow-brown precipitate particles. The pH during air ventilation was 8.0 to 8.0.
9.5.

【0102】黄褐色沈澱粒子は、常法により、濾別、水
洗、乾燥、粉砕した。得られた黄褐色沈澱粒子はゲータ
イトであり、図1の電子顕微鏡写真(×30000)に
示す通り、長軸径が0.126μm、短軸径が0.01
5μm、軸比が8.4であり、樹枝状粒子が全く混在し
ておらず、粒度が均斉なものであった。また、Coの含
有量が1.84wt%であり、Alの含有量が0.81
wt%であった。
The yellow-brown precipitate particles were separated by filtration, washed with water, dried and pulverized by a conventional method. The obtained yellow-brown precipitate particles are goethite and have a major axis diameter of 0.126 μm and a minor axis diameter of 0.01 as shown in the electron micrograph (× 30000) of FIG.
5 μm, the axial ratio was 8.4, no dendritic particles were present at all, and the particle size was uniform. Further, the content of Co is 1.84 wt%, and the content of Al is 0.81 wt%.
wt%.

【0103】実施例2〜15、比較例1〜10 FeCO3 又は鉄含有沈澱物の生成反応における炭酸ア
ルカリ水溶液の使用量、水酸化アルカリ水溶液の使用
量、添加時期及び混合割合、混合時の温度、熟成工程に
おける温度及び時間、Co化合物の添加量及び添加時
期、酸化工程における温度、酸化途中で添加した化合物
の種類、添加量及び添加時期(酸化率)を種々変化させ
た以外は実施例1と同様にしてゲータイト粒子の生成を
行った。
Examples 2 to 15 and Comparative Examples 1 to 10 In the reaction for producing a precipitate containing FeCO 3 or iron, the amount of an aqueous alkali carbonate solution, the amount of an aqueous alkali hydroxide solution used, the timing of addition and the mixing ratio, and the temperature during mixing Example 1 except that the temperature and time in the aging step, the amount and timing of addition of the Co compound, the temperature in the oxidation step, the type of compound added during oxidation, the amount and timing of addition (oxidation rate) were variously changed. In the same manner as described above, goethite particles were generated.

【0104】尚、比較例10は、熟成後の鉄含有沈澱物
を含む懸濁液の液中に、温度47℃において毎分180
lの空気を70分間通気して、酸化反応の酸化率が80
%となったところで、毎分100lのN2 ガスを通気し
て非酸化性雰囲気とし、57℃に昇温した後、Fe2+
対しSi換算で1.0mol%を含むように3号水ガラ
ス水溶液を添加して35分間保持した。次いで、温度5
7℃でN2 ガスを毎分180lの空気に変えて15分間
酸化反応を続け、黄褐色沈澱粒子を生成させた。黄褐色
沈澱粒子は、常法により、濾別、水洗、乾燥、粉砕し
た。得られた黄褐色沈澱粒子はゲータイトであり、図7
の電子顕微鏡写真(×30000)に示す通り、長軸径
が0.153μm、短軸径が0.023μm、軸比が
6.7であり、ややゲータイト粒子が大きくなってお
り、殊に、短軸方向の成長が生起していることが確認で
きた。
In Comparative Example 10, a suspension containing an iron-containing precipitate after aging was added at a temperature of 47 ° C. for 180 minutes per minute.
1 of air for 70 minutes, the oxidation rate of the oxidation reaction is 80
%, A 100 l / min N 2 gas was passed through to form a non-oxidizing atmosphere, the temperature was raised to 57 ° C., and then No. 3 water was added to contain 1.0 mol% of Fe 2+ in terms of Si. The glass solution was added and held for 35 minutes. Then the temperature 5
The oxidation reaction was continued for 15 minutes at 7 ° C. while changing the N 2 gas to 180 liters of air per minute to produce tan precipitated particles. The yellow-brown precipitate particles were separated by filtration, washed with water, dried and pulverized by a conventional method. The obtained yellow-brown precipitate particles are goethite, and FIG.
As shown in the electron micrograph (× 30000), the major axis diameter was 0.153 μm, the minor axis diameter was 0.023 μm, the axial ratio was 6.7, and the goethite particles were slightly larger. It was confirmed that axial growth occurred.

【0105】この時の主要製造条件を表1乃至表4に、
生成するゲータイト粒子の特性を表3及び表4に示す。
The main manufacturing conditions at this time are shown in Tables 1 to 4.
The properties of the resulting goethite particles are shown in Tables 3 and 4.

【0106】[0106]

【表1】 [Table 1]

【0107】[0107]

【表2】 [Table 2]

【0108】[0108]

【表3】 [Table 3]

【0109】[0109]

【表4】 [Table 4]

【0110】<ヘマタイト粒子粉末の製造> 実施例16〜28、比較例11〜19;<Production of Hematite Particle Powder> Examples 16 to 28, Comparative Examples 11 to 19;

【0111】実施例16 実施例1で得られた濾別、水洗した紡錘状を呈したゲー
タイト粒子900gに相当する量のプレスケーキを15
lの水中に懸濁させた。この時の懸濁液のpHは8.5
であった。
Example 16 15 g of the press cake equivalent to 900 g of spindle-shaped goethite particles obtained in Example 1 and separated by filtration and washed with water was used.
suspended in 1 l of water. At this time, the pH of the suspension was 8.5.
Met.

【0112】次いで、上記懸濁液にゲータイト粒子に対
し10重量%となるように酢酸コバルトを90g添加
し、更に、ゲータイト粒子に対し15重量%になるよう
にホウ酸を添加して10分間攪拌した。この時の懸濁液
のpHは4.5であった。
Next, 90 g of cobalt acetate was added to the above suspension so as to be 10% by weight based on goethite particles, and boric acid was further added so as to be 15% by weight based on goethite particles, followed by stirring for 10 minutes. did. At this time, the pH of the suspension was 4.5.

【0113】更に、アンモニア水溶液を添加してpHを
9.5に調整した後、フィルタープレスで濾別し、乾燥
してCo、B化合物で被覆されたゲータイト粒子を得
た。
Further, the pH was adjusted to 9.5 by adding an aqueous ammonia solution, followed by filtration with a filter press and drying to obtain goethite particles coated with Co and B compounds.

【0114】得られたゲータイト粒子中のAl、Co、
Bの含有量は、それぞれAlとして0.81重量%、C
oとして3.95重量%、Bとして0.75重量%であ
った。
In the obtained goethite particles, Al, Co,
The content of B is 0.81% by weight as Al and C is
o was 3.95% by weight and B was 0.75% by weight.

【0115】Co、B化合物が被覆されたゲータイト粒
子粉末900gを空気中400℃で加熱処理してCo、
B化合物が被覆された紡錘状を呈したヘマタイト粒子粉
末を得た。
900 g of goethite particle powder coated with Co and B compounds was heated in air at 400 ° C.
A spindle-shaped hematite particle powder coated with the B compound was obtained.

【0116】実施例17〜28、比較例11〜19 被処理粒子の種類、被覆元素を含む化合物の種類及び添
加量、加熱脱水温度並びに焼きなましの有無及び温度を
種々変化させた以外は実施例16と同様の方法で被覆さ
れたヘマタイト粒子粉末を得た。
Examples 17 to 28 and Comparative Examples 11 to 19 Example 16 except that the kind of particles to be treated, the kind and amount of the compound containing the coating element, the amount of heat dehydration, the presence or absence of annealing and the temperature were variously changed. A coated hematite particle powder was obtained in the same manner as described above.

【0117】尚、実施例24は、被覆元素を含む化合物
を被覆処理した後に濾別、水洗した以外は実施例16と
同様の方法で被覆されたヘマタイト粒子粉末を得た。
In Example 24, coated hematite particles were obtained in the same manner as in Example 16 except that the compound containing the coating element was coated, filtered, and washed with water.

【0118】この時の主要処理条件を表5及び表6に示
The main processing conditions at this time are shown in Tables 5 and 6.

【0119】[0119]

【表5】 [Table 5]

【0120】[0120]

【表6】 [Table 6]

【0121】<鉄を主成分とする金属磁性粒子粉末の製
造> 実施例29〜41、比較例20〜28;
<Production of Metal Magnetic Particle Powder Mainly Containing Iron> Examples 29 to 41 and Comparative Examples 20 to 28;

【0122】実施例29 実施例16で得られたCo、B化合物が被覆された紡錘
状を呈した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、H2 ガスを毎分35lの割
合で通気し、還元温度420℃で還元した。
Example 29 100 g of the spindle-shaped hematite particle powder coated with the Co and B compounds obtained in Example 16 and having an inner diameter of 72 mm
, And H 2 gas was passed at a rate of 35 l / min to reduce at a reduction temperature of 420 ° C.

【0123】還元終了後、H2 ガスを一旦N2 ガスで置
換した後、N2 ガスを50l/min流しながら40℃
まで冷却した。次いで、炉温度を40℃に保ちながらN
2 ガスを50l/minガス中に空気を0.2l/mi
nの割合で混入した空気とN2 ガスの混合ガスを通気し
た。その混合ガス比率で酸化反応により発熱ピークが観
測された後、空気量を0.4l/minに上げ、混合ガ
ス中の空気割合比率を増加させた。このようにして、そ
の混合ガス比率での酸化反応による発熱ピークが観測さ
れた後に混合ガス中の空気の比率を上昇させる方法で段
階的に空気混合比率を上げて、最終的に空気0.6l/
min、N2 ガス50l/minの割合の混合ガスで酸
化処理を継続し、酸化による発熱が無くなって、品物の
温度が炉温とほぼ同じ約40℃になるまで酸化処理を行
った。この間品物の温度は最高75℃まで到達した。
After completion of the reduction, the H 2 gas was replaced with N 2 gas once, and then the N 2 gas was flown at 50 l / min and the temperature was reduced to 40 ° C.
Cooled down. Next, while maintaining the furnace temperature at 40 ° C.,
2 gas 50l / min Air in gas 0.2l / mi
A mixed gas of air and N 2 gas mixed at a ratio of n was ventilated. After an exothermic peak was observed by the oxidation reaction at the mixed gas ratio, the air amount was increased to 0.4 l / min, and the air ratio in the mixed gas was increased. In this way, after an exothermic peak due to the oxidation reaction at the mixed gas ratio is observed, the air mixing ratio is increased stepwise by a method of increasing the air ratio in the mixed gas, and finally, the air is mixed with 0.6 l of air. /
The oxidation treatment was continued with a mixed gas of 50 l / min of N 2 gas and N 2 gas, and the oxidation treatment was performed until the heat of the oxidation disappeared and the temperature of the product reached approximately 40 ° C. which was almost the same as the furnace temperature. During this time, the temperature of the article reached a maximum of 75 ° C.

【0124】続いて、炉温を40℃、N2 ガス流量50
l/minに保ったまま、空気の混合比率を徐々に上
げ、最終的に空気量を10l/minとした。この間、
発熱は観測されなかった。更に、N2 ガスと空気の混合
ガスを同条件下で通気しながら、室温まで冷却した。
Subsequently, the furnace temperature was set to 40 ° C. and the N 2 gas flow rate was set to 50.
While maintaining 1 / min, the mixing ratio of air was gradually increased, and the air amount was finally set to 10 1 / min. During this time,
No fever was observed. Further, the mixture was cooled to room temperature while passing a mixed gas of N 2 gas and air under the same conditions.

【0125】一旦、空気流量を0l/minとして、N
2 ガスに置換した後、このようにして得られた、表面に
酸化被膜を形成した紡錘状を呈した鉄を主成分とする金
属磁性粒子粉末を回収した。
Once the air flow rate is set to 0 l / min, N
After the replacement with the two gases, the thus-obtained spindle-shaped iron-based metal magnetic particle powder whose main component is an oxide film formed on the surface was recovered.

【0126】このCo、Al、Bを含有する紡錘状を呈
した鉄を主成分とする金属磁性粒子粉末は、X線粒径が
146Åであり、図8の電子顕微鏡写真(×3000
0)に示す通り、平均長軸径が0.096μm、平均短
軸径が0.014μm、軸比が6.9であり、粒度が均
斉で樹枝状粒子の少ないものであった。また、磁気特性
は、保磁力Hcが1847Oe、飽和磁化σsが121
emu/g、角形比r/sが0.508であり、Co含
有量は5.65wt%、Alは1.16wt%、Bは
1.07wt%であった。
This spindle-shaped iron-based metal magnetic particle powder containing Co, Al, and B has an X-ray particle size of 146 °, and is shown by an electron micrograph (× 3000) in FIG.
As shown in 0), the average major axis diameter was 0.096 μm, the average minor axis diameter was 0.014 μm, the axial ratio was 6.9, the particle size was uniform, and there were few dendritic particles. The magnetic properties are as follows: coercive force Hc is 1847 Oe, saturation magnetization s is 121
The emu / g, the squareness ratio r / s were 0.508, the Co content was 5.65 wt%, Al was 1.16 wt%, and B was 1.07 wt%.

【0127】実施例30〜41、比較例20〜28 被処理粒子粉末の種類、還元加熱工程における還元温度
を種々変化させた以外は、実施例29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。
Examples 30 to 41, Comparative Examples 20 to 28 Metals containing iron as a main component in the same manner as in Example 29 except that the type of the particles to be treated and the reduction temperature in the reduction heating step were variously changed. Magnetic particle powder was obtained.

【0128】この時の主要製造条件及び諸特性を表7及
び表8に示す。
Tables 7 and 8 show the main production conditions and various characteristics at this time.

【0129】[0129]

【表7】 [Table 7]

【0130】[0130]

【表8】 [Table 8]

【0131】<塗布膜の製造> 参考例1〜9;<Production of Coated Film> Reference Examples 1 to 9;

【0132】参考例1 実施例29で得られたCo、Al、Bを含有する紡錘状
を呈した鉄を主成分とする金属磁性粒子粉末100重量
部とシクロヘキサノン30重量%溶液とした強い極性官
能基を有する塩化ビニル系共重合樹脂MR−110(日
本ゼオン社製)50重量部とを88ccのプラストミル
を用いて50分間混練して混練物を得た。
REFERENCE EXAMPLE 1 A strong polar function comprising 100 parts by weight of a spindle-shaped iron-based metal magnetic particle powder containing Co, Al and B obtained in Example 29 and a 30% by weight solution of cyclohexanone A kneaded product was obtained by kneading 50 parts by weight of a vinyl chloride copolymer resin MR-110 having a group (manufactured by Zeon Corporation) for 50 minutes using a 88 cc plastmill.

【0133】この混練物を下記の割合で140ccガラ
スビンに入れて6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レー
トフィルム上にアプリケーターを用いて50μmの厚さ
に塗布し、次いで、8KGaussの磁場中で乾燥させ
て塗布膜を製造してシート試料片を作成した。
The kneaded material was placed in a 140 cc glass bottle at the following ratio and mixed and dispersed for 6 hours. A magnetic coating prepared by coating was applied to a 25 μm thick polyethylene terephthalate film to a thickness of 50 μm using an applicator. Next, the sample was dried in a magnetic field of 8 K Gauss to produce a coating film, thereby preparing a sheet sample.

【0134】 混練物 100重量部 1mmφのガラスビーズ 530重量部 シクロヘキサノン 50重量部 メチルエチルケトン 57重量部 トルエン 57重量部Kneaded material 100 parts by weight 1 mmφ glass beads 530 parts by weight Cyclohexanone 50 parts by weight Methyl ethyl ketone 57 parts by weight Toluene 57 parts by weight

【0135】このシート試料片から求めた塗布膜の保磁
力Hcは1903Oe、配向度SQは0.891、S.
F.D.は0.440であった。
The coercive force Hc of the coating film obtained from this sheet sample piece was 1903 Oe, the degree of orientation SQ was 0.891, and
F. D. Was 0.440.

【0136】参考例2〜9 鉄を主成分とする金属磁性粒子粉末の種類を種々変化さ
せた以外は、参考例1と同様にして塗布膜を製造した。
この塗布膜の諸特性を表9に示す。
Reference Examples 2 to 9 Coating films were produced in the same manner as in Reference Example 1, except that the type of metal magnetic particle powder containing iron as a main component was variously changed.
Table 9 shows the properties of this coating film.

【0137】[0137]

【表9】 [Table 9]

【0138】[0138]

【発明の効果】本発明によれば、前出実施例に示した通
り、微粒子であり、且つ、粒度が均斉であって樹枝状粒
子が混在しておらず、しかも、高い保磁力、殊に、保磁
力Hcが1700〜2200Oeである紡錘状を呈した
鉄を主成分とする金属磁性粒子粉末を得ることができる
ので、高記録密度、高感度、高出力用磁性粒子粉末とし
て好適である。
According to the present invention, as shown in the previous embodiment, the particles are fine, the particle size is uniform, dendritic particles are not mixed, and the coercive force is high. Thus, it is possible to obtain spindle-shaped iron-based metal magnetic particle powder having a coercive force Hc of 1700 to 2200 Oe, so that high recording density, high sensitivity, and high output magnetic particle powder can be obtained. It is suitable.

【0139】更に、本発明により得られた紡錘状を呈し
た鉄を主成分とする金属磁性粒子粉末は、磁性塗料の製
造に際して、ビヒクル中への分散性が良好であり、充填
性が極めて優れており、しかも、X線粒径が120〜1
60Åと小さいので、ノイズレベルの低下が計られ、S
/N比が大きい好ましい磁気記録媒体を得ることができ
る。
[0139] Additionally, magnetic metal particles to the iron exhibited more resulting spindle-shaped to the present invention as a main component, in the production of magnetic coating, has good dispersibility in vehicle, the filling property is very Excellent, and the X-ray particle size is 120 to 1
Since it is as small as 60 °, the noise level is reduced and S
A preferable magnetic recording medium having a large / N ratio can be obtained.

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

【図1】実施例1で得られた紡錘状を呈したゲータイト
粒子粉末の粒子構造を示す電子顕微鏡写真(×3000
0)である。
FIG. 1 is an electron micrograph (× 3000) showing the particle structure of the spindle-shaped goethite particle powder obtained in Example 1.
0).

【図2】実施例3で得られた紡錘状を呈したゲータイト
粒子粉末の粒子構造を示す電子顕微鏡写真(×3000
0)である。
FIG. 2 is an electron micrograph (× 3000) showing the particle structure of the goethite particle powder having a spindle shape obtained in Example 3.
0).

【図3】実施例9で得られた紡錘状を呈したゲータイト
粒子粉末の粒子構造を示す電子顕微鏡写真(×3000
0)である。
FIG. 3 is an electron micrograph (× 3000) showing the particle structure of the spindle-shaped goethite particles obtained in Example 9.
0).

【図4】比較例3で得られた粒状ゲータイト粒子粉末の
粒子構造を示す電子顕微鏡写真(×30000)であ
る。
FIG. 4 is an electron micrograph (× 30000) showing the particle structure of the granular goethite particles obtained in Comparative Example 3.

【図5】比較例4で得られた紡錘状を呈したゲータイト
粒子粉末の粒子構造を示す電子顕微鏡写真(×3000
0)である。
FIG. 5 is an electron micrograph (× 3000) showing the particle structure of spindle-shaped goethite particles obtained in Comparative Example 4.
0).

【図6】比較例5で得られた紡錘状を呈したゲータイト
粒子粉末の粒子構造を示す電子顕微鏡写真(×3000
0)である。
FIG. 6 is an electron micrograph (× 3000) showing the particle structure of the spindle-shaped goethite particles obtained in Comparative Example 5.
0).

【図7】比較例10で得られた紡錘状を呈したゲータイ
ト粒子粉末の粒子構造を示す電子顕微鏡写真(×300
00)である。
FIG. 7 is an electron micrograph (× 300) showing the particle structure of the goethite particle powder having a spindle shape obtained in Comparative Example 10.
00).

【図8】実施例29で得られた紡錘状を呈した鉄を主成
分とする金属磁性粒子粉末の粒子構造を示す電子顕微鏡
写真(×30000)である。
FIG. 8 is an electron micrograph (× 30000) showing the particle structure of a spindle-shaped iron-based metal magnetic particle powder obtained in Example 29 and having a spindle shape.

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 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FeCO3又は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、 前記炭酸アルカリ水溶液及び熟成する前の前記FeCO
3又は鉄含有沈澱物を含む懸濁液のいずかの液中に、前
記炭酸アルカリ水溶液に対してモル比で0.2〜1.0
の水酸化アルカリ水溶液を添加することによって炭酸ア
ルカリ水溶液及び水酸化アルカリ水溶液の総和量を前記
第一鉄塩水溶液中のFe2+に対し1.3〜1.8当量と
し、 前記熟成における温度範囲を40〜60℃、熟成時間を
2〜7時間の範囲とし、 前記第一鉄塩水溶液、前記FeCO3又は鉄含有沈澱物
を含む懸濁液及び酸化反応を行う前の前記熟成させたF
eCO3又は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、前記第一鉄塩水溶液中のFe2+に対
しCo換算で1.0mol%以上乃至8.0mol%未
満の範囲の量のCo化合物を存在させておくとともに、 前記酸化反応の温度範囲を40〜60℃とすることによ
り、紡錘状を呈したゲータイト粒子を生成させ、該紡錘
状を呈したゲータイト粒子又は該紡錘状を呈したゲータ
イト粒子を加熱脱水して得られた紡錘状を呈したヘマタ
イト粒子を、還元性ガス中で加熱還元することを特徴と
する請求項1記載の紡錘状を呈した鉄を主成分とする金
属磁性粒子粉末の製造法。
1. A suspension containing an FeCO 3 or iron-containing precipitate obtained by reacting an aqueous alkali carbonate solution and an aqueous ferrous salt solution is aged in a non-oxidizing atmosphere, and then the suspension is subjected to aging. In order to produce spindle-shaped goethite particles by performing an oxidation reaction by passing an oxygen-containing gas through the alkali carbonate aqueous solution and the FeCO before aging.
3 or any of the suspensions containing the iron-containing precipitate in a molar ratio of 0.2 to 1.0 with respect to the aqueous alkali carbonate solution.
The total amount of the aqueous alkali carbonate solution and the aqueous alkali hydroxide solution is adjusted to 1.3 to 1.8 equivalents to Fe 2+ in the aqueous ferrous salt solution by adding And the aging time is in the range of 2 to 7 hours. The ferrous salt aqueous solution, the suspension containing the FeCO 3 or the iron-containing precipitate, and the aged F before the oxidation reaction are performed.
In any of the suspensions containing eCO 3 or the iron-containing precipitate, 1.0 mol% or more and less than 8.0 mol% in terms of Co with respect to Fe 2+ in the ferrous salt aqueous solution in advance. While the amount of the Co compound is present in the range, by setting the temperature range of the oxidation reaction to 40 to 60 ° C., spindle-shaped goethite particles are generated, and the spindle-shaped goethite particles or The spindle-shaped hematite particles obtained by heating and dehydrating the spindle-shaped goethite particles are reduced by heating in a reducing gas. A method for producing metal magnetic particle powder as a component.
【請求項2】 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FeCO3又は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、 前記炭酸アルカリ水溶液及び熟成する前の前記FeCO
3又は鉄含有沈澱物を含む懸濁液のいずかの液中に、前
記炭酸アルカリ水溶液に対してモル比で0.2〜1.0
の水酸化アルカリ水溶液を添加することによって炭酸ア
ルカリ水溶液及び水酸化アルカリ水溶液の総和量を前記
第一鉄塩水溶液中のFe2+に対し1.3〜1.8当量と
し、 前記熟成における温度範囲を40〜60℃、熟成時間を
2〜7時間の範囲とし、 前記第一鉄塩水溶液、前記FeCO3又は鉄含有沈澱物
を含む懸濁液及び酸化反応を行う前の前記熟成させたF
eCO3又は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、前記第一鉄塩水溶液中のFe2+に対
しCo換算で1.0mol%以上乃至8.0mol%未
満の範囲の量のCo化合物を存在させておくとともに、 前記酸化反応の温度範囲を40〜60℃とし、 前記酸化反応の酸化率が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、Al、Si、C
a、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
に添加することにより、紡錘状を呈したゲータイト粒子
を生成させ、該紡錘状を呈したゲータイト粒子又は該紡
錘状を呈したゲータイト粒子を加熱脱水して得られた紡
錘状を呈したヘマタイト粒子を、還元性ガス中で加熱還
元することを特徴とする請求項1及び請求項2記載の紡
錘状を呈した鉄を主成分とする金属磁性粒子粉末の製造
法。
2. A suspension containing FeCO 3 or an iron-containing precipitate obtained by reacting an aqueous alkali carbonate solution and an aqueous ferrous salt solution is aged in a non-oxidizing atmosphere, and then the suspension is subjected to aging. In order to produce spindle-shaped goethite particles by performing an oxidation reaction by passing an oxygen-containing gas through the alkali carbonate aqueous solution and the FeCO before aging.
3 or any of the suspensions containing the iron-containing precipitate in a molar ratio of 0.2 to 1.0 with respect to the aqueous alkali carbonate solution.
The total amount of the aqueous alkali carbonate solution and the aqueous alkali hydroxide solution is adjusted to 1.3 to 1.8 equivalents to Fe 2+ in the aqueous ferrous salt solution by adding And the aging time is in the range of 2 to 7 hours. The ferrous salt aqueous solution, the suspension containing the FeCO 3 or the iron-containing precipitate, and the aged F before the oxidation reaction are performed.
In any of the suspensions containing eCO 3 or the iron-containing precipitate, 1.0 mol% or more and less than 8.0 mol% in terms of Co with respect to Fe 2+ in the ferrous salt aqueous solution in advance. While the amount of the Co compound is present in the range, the temperature range of the oxidation reaction is 40 to 60 ° C., and the oxidation rate of the oxidation reaction is Fe 2+ in the aqueous ferrous salt solution.
Al, Si, C under the same conditions as in the above oxidation reaction in the oxidation reaction solution in the range of 50 to 90%
a, Mg, Ba, Sr, and an aqueous solution of one or more compounds selected from rare earth elements such as Nd are added to Fe 2+ in the aqueous ferrous salt solution in terms of each element in total. To form a spindle-shaped goethite particle, or the spindle-shaped goethite particle or the spindle-shaped goethite particle. 3. Spindle-shaped hematite particles obtained by heating and dehydrating the particles are heat-reduced in a reducing gas. Manufacturing method of metal magnetic particle powder.
【請求項3】 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FeCO3又は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、 前記炭酸アルカリ水溶液及び熟成する前の前記FeCO
3又は鉄含有沈澱物を含む懸濁液のいずかの液中に、前
記炭酸アルカリ水溶液に対してモル比で0.2〜1.0
の水酸化アルカリ水溶液を添加することによって炭酸ア
ルカリ水溶液及び水酸化アルカリ水溶液の総和量を前記
第一鉄塩水溶液中のFe2+に対し1.3〜1.8当量と
し、 前記熟成における温度範囲を40〜60℃、熟成時間を
2〜7時間の範囲とし、 前記第一鉄塩水溶液、前記FeCO3又は鉄含有沈澱物
を含む懸濁液及び酸化反応を行う前の前記熟成させたF
eCO3又は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、前記第一鉄塩水溶液中のFe2+に対
しCo換算で1.0mol%以上乃至8.0mol%未
満の範囲の量のCo化合物を存在させておくとともに、
前記酸化反応の温度範囲を40〜60℃とし、 前記酸化反応の酸化率が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、Al化合物の水
溶液と、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
液とを、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ことにより、紡錘状を呈
したゲータイト粒子を生成させ、該紡錘状を呈したゲー
タイト粒子又は該紡錘状を呈したゲータイト粒子を加熱
脱水して得られた紡錘状を呈したヘマタイト粒子を、還
元性ガス中で加熱還元することを特徴とする請求項2記
載の紡錘状を呈した鉄を主成分とする金属磁性粒子粉末
の製造法。
3. A suspension containing FeCO 3 or an iron-containing precipitate obtained by reacting an aqueous alkali carbonate solution and an aqueous ferrous salt solution is aged in a non-oxidizing atmosphere, and then the suspension is subjected to aging. In order to produce spindle-shaped goethite particles by performing an oxidation reaction by passing an oxygen-containing gas through the alkali carbonate aqueous solution and the FeCO before aging.
3 or any of the suspensions containing the iron-containing precipitate in a molar ratio of 0.2 to 1.0 with respect to the aqueous alkali carbonate solution.
The total amount of the aqueous alkali carbonate solution and the aqueous alkali hydroxide solution is adjusted to 1.3 to 1.8 equivalents to Fe 2+ in the aqueous ferrous salt solution by adding And the aging time is in the range of 2 to 7 hours. The ferrous salt aqueous solution, the suspension containing the FeCO 3 or the iron-containing precipitate, and the aged F before the oxidation reaction are performed.
In any of the suspensions containing eCO 3 or the iron-containing precipitate, 1.0 mol% or more and less than 8.0 mol% in terms of Co with respect to Fe 2+ in the ferrous salt aqueous solution in advance. With a range of amounts of Co compound present,
The temperature range of the oxidation reaction is 40 to 60 ° C., and the oxidation rate of the oxidation reaction is Fe 2+ in the aqueous ferrous salt solution.
In an oxidation reaction solution in the range of 50 to 90%, an aqueous solution of an Al compound and a rare earth element such as Si, Ca, Mg, Ba, Sr and Nd are selected under the same conditions as the oxidation reaction. And an aqueous solution of one or more compounds to be added to Fe 2+ in the aqueous ferrous salt solution in an amount in the range of 0.1 to 5.0 mol% in terms of each element in terms of the total of the compounds added. As a result, spindle-shaped goethite particles are generated, and the spindle-shaped goethite particles or the spindle-shaped hematite obtained by heating and dehydrating the spindle-shaped goethite particles are obtained. 3. The method of claim 2, wherein the particles are reduced by heating in a reducing gas.
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