JPH01147003A

JPH01147003A - 強磁性鉄粉の安定化法

Info

Publication number: JPH01147003A
Application number: JP87304481A
Authority: JP
Inventors: Michiji Okai; 理治大貝; Takeshi Ozawa; 武小澤; Tomiyoshi Kubo; 久保　富義
Original assignee: Tosoh Corp
Current assignee: Tosoh Corp
Priority date: 1987-12-03
Filing date: 1987-12-03
Publication date: 1989-06-08

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〈産業上の利用分野）本発明は磁気記録用磁性粉として用いられる強磁性鉄粉
の安定化方法に関するものである。

（従来の技術）高密度磁気記録用の磁性材料として針状の強磁性鉄粉の
開発が進められている。−数的に強磁性鉄粉は、含水酸
化鉄（Ｆ　ｅ　ＯＯＨ）あるいは酸化鉄を還元性ガスで
還元して製造されている。

しかし、強磁性鉄粉は微細であるため空気中で酸化を受
けやすく、磁気記録媒体とした場合、経時的に磁気性能
が劣化するという問題点を有している。そこで、この問
題点を解決するため気相中で鉄粉の表面に酸化膜すなわ
ち不働態酸化物被膜を形成する安定化方法が試みられて
いる。

例えば、特開昭４８−７９１５３号公報には、還元後、
冷却した鉄粒子に慎重に空気を通すことで、表面酸化し
安定化する方法が、特開昭４９−１１７６０号公報には
、常温で、窒素、酸素混合物を用いて緩徐に鉄粒子の表
面を不働態化する方法が、特開昭５１−１０６６６９号
公報には鉄粒子を還元後１ｏｏｃｉで冷却し、次いで大
気を容器内に徐々に導入しながら室温まで冷却する方法
が、又、特開昭５２−８５０５４号公報には鉄粒子を少
量の酸素を含む不活性ガス雰囲気中で処理する方法が各
々開示されている。しかし、気相還元後、気相安定化し
た鉄粉を磁性塗料を作製するために有機溶剤に浸漬した
場合、発熱したり発火が起こりやすくなるという問題が
ある。

（発明が解決しようとする問題点）本発明の目的は、気相酸化後の鉄粉を有機溶剤に浸漬す
る時の危険性を大幅に低減し、安定性に優れた強磁性鉄
粉を得るための安定化法を提供することにある。

（問題点を解決するための手段）本発明者らは上記問題点を解決するために鋭意検討を行
った結果、強磁性鉄粉を気相中で安定化した後、更に有
機化合物蒸気を用いて安定化を行うことにより、安定性
に優れた強磁性鉄粉が得られることを見出し、本発明を
完成するに至った。

すなわち本発明は、乾式還元法で製造した強磁性鉄粉を
酸素ガスを含む不活性ガス雰囲気中で表Ｗｉ酸化した後
、有機化合物蒸気を含むガスと接触させることを特徴と
する強磁性鉄粉の安定化法である。以下、その詳細につ
いて説明する。

本発明において用いられる強磁性鉄粉は、平均長さ１μ
ｍ以下、針状比３以上の微粒子の集合物であり、粉末、
造粒物、破砕物など種々の形状を有している。この強磁
性鉄粉は鉄を主成分とするものであるが、その他の成分
としては、コバルト。

ニッケル、クロム、リン、アルミニウム、チタン。

シリコン、ジルコニウム、カルシウム、マグネシウム、
亜鉛等を適宜添加したものも用いることができる。

また、この強磁性鉄粉は含水酸化鉄、酸化鉄などを乾式
還元することによって得ることができるが、特にα−オ
キシ水酸化鉄の表面を焼結防止剤などで処理したのち脱
水・焼成し、酸化第二鉄とし、次いで水素ガスを用い乾
式還元して得たものを用いることが好ましい。

更にこの還元直後の強磁性鉄粉は、空気中に取り出すと
発火するおそれがあるので不活性ガス雰囲気下で取り扱
うことが好ましい。

次に得られた強磁性鉄粉を酸素を含む混合ガス雰囲気中
で表面酸化し、耐蝕性、耐候性を付与する。この気相中
での表面酸化としては従来法が採用できるが、温度２０
０℃以下、酸素濃度０．０５容量％以上大気組成以下、
水蒸気濃度５００ｐＰｍ以下の不活性ガス雰囲気中で、
強磁性鉄粉ｔ、ｏｈｒあたり０２として５０〜１５０ｇ
の酸化量の酸化を行うことが好ましい。また、このとき
温度を４段階に変化させて酸化反応を行えばより優れた
耐蝕性、耐候性を付与することができるので更に好まし
い、温度を４段階に変化させて反応を行う場合、１段目
の反応は５０〜１５０℃、２段目の反応は０〜４０℃，
３段目の反応は４５〜７０℃更に４段目の反応は０〜４
０゛Ｃの温度下で行い、酸素濃度は１段目から３段目の
反応においては０．０５容量％以上大気組成以下、４段
目の反応においては１．０容量％以上大気組成以下とし
、このときの１段目の反応における酸化量は強磁性鉄粉
１．０ｋｇあたり０２として５０〜１００ｇとし、２段
目の反応は酸化が停止するか一定の酸化速度となったと
ころで反応を終了しく通常２〜８時間）３段目の反応に
おける酸化量は１段目の反応の５〜３０％量とし、更に
強磁性鉄粉の発火性を抑制するなめに行う４段目の反応
は１〜５時間行うことが好ましい。

このように温度を特定化し、順次変化させて酸化物を形
成させることで耐候性に優れ、高飽和磁化の強磁性鉄粉
を得ることができる。

本発明における表面酸化に用いる酸素ガスを含む不活性
ガスとしては、酸素と不活性ガスを混合したガス、大気
を不活性ガスで希釈したガスなどを挙げることができる
。また、表面酸化で用いる装置としては固定床方式、流
動床方式１回転型キルン方式など種々のものが採用でき
る。

その後、表面酸化を行った強磁性鉄粉と有機化合物蒸気
を含むガスとを接触させ更に安定化を行う。この安定化
は、得られる強磁性鉄粉の有機化金物付着量が、鉄粉乾
燥重量に対し、１重量％以下となる様に行うことが好ま
しく、１重量％を越える場合、強磁性鉄粉の特性が損な
われるおそれがある。また、用いる有機化合物としては
、通常の磁性塗料調製時に用いる有機溶剤を用いること
が好ましく、トルエン、キシレンなどの芳香族炭化水素
、メチル・エチル・ケトン、メチル・イソブチル・ケト
ン、シクロヘキサノンなどのケトン類、酢酸ブチルなど
のエステル類などを挙げることができる。一方、これら
有機化合物の蒸愁のキャリアガスとしては酸素を含まな
いガス例えば不活性ガスなどを用いることが好ましい、
更に、強磁性鉄粉の有機化合物付着量は、用いるガスの
有機化合物蒸気圧、接触時間、温度等を変化させること
により調整することができるが、接触させるときの温度
が１００℃を越える場合、有機化合物の編成物が多く強
磁性鉄粉に付着し、鉄粉の特性が劣化するおそれがある
。このときの反応装置は、表面酸化で用いた装置をその
まま、あるいは別の反応装置を用いることができる。

（実施例）以下、実施例により本発明を更に詳しく説明するが、本
発明は何らここれらに限定されるものではない。

実施例ＩＮｉ、Ａｆｉ、ＳＬをＦｅに対し各々５．５重量％、３
．８重量％、０．３重量％含む顆粒状針状酸化第二鉄の
造粒品を水素気流中４５０℃で８時間流動還元し、強磁
性鉄粉を得た。

その後、得られた強磁性鉄粉を窒素ガス気流中で７０℃
まで冷却した後表面酸化を行った。また、表面酸化は温
度を４段階に変化させて流動反応炉内で行った。１段目
の反応は酸素０．２容量％含む窒素ガスを流動反応炉内
に強磁性鉄粉１．０ｋｇあたり３Ｎｄ／時の流量で供給
して行い、酸化量が強磁性鉄粉１．０ｋｇあたり０２と
して７０ｇとなったところで酸素の供給を停止しな。次
いで、窒素ガス気流中で２５℃まで冷却した後、酸素０
．２容量％含む窒素ガスを１段目の反応と同じ流量で供
給し、２段目の反応を行い、酸素消費量がほぼ一定とな
った３、５時間後に反応を終えた。

２段目の反応終了後、引続き酸素０，２容量％含む窒素
ガスを流動反応炉内に供給しながら温度を２０℃／時の
割合で６０℃まで上げ、３段目の反応を行った。このと
きの酸化量は強磁性鉄粉１、Ｑ　ｋｇあたり０２として
１２ｇとした。３段目の反応終了後、酸素の供給を停止
し、窒素気流中で２５℃まで冷却し、再び酸素０．２容
量％含む窒素ガスの供給を行い４段目の反応を行った。

４段目の反応において酸素を含む窒素ガス中の酸素濃度
を次第に上げてゆき、１時間後に酸素濃度を２容量％と
し、更にそのまま１時間反応を続けた後終了した。

次に流動反応炉を５０℃に昇温し、室温のトルエン中を
くぐらせた窒素ガスを流動反応炉内へ供給し、１時間処
理した後、窒素気流中で冷却し、安定化を終了しな。

安定化を行った強磁性鉄粉は、保持力１５４０ｏｅ、飽
和磁化１３２ｅｍｕ／ｇ、比表面積５６ｒｒｒ／ｇ、ト
ルエン付着量が乾燥重量に対し０．８重量％で耐候性に
優れたものであった。

また、得られた強磁性鉄粉２０ｇを室温の窒素雰囲気中
で２０ｍ１のトルエンに接触させたが、温度上昇は殆ど
なかった。更に、同じ方法でメチル・エチル・ケトンに
接触させた場合も、温度上昇は殆ど認められなかった。

実施例２表面酸化後の安定化に用いた有機化合物をメチル・エチ
ル・ケトンにかえた以外は、実施例１と同様にして強磁
性鉄粉の安定化を行った。

更に、実施例１と同じ方法で得られた強磁性鉄粉をトル
エン１メチル・エチル・ケトンに接触させたが温度上昇
は殆どなかっな。

比較例１表面酸化後の安定化処理を行わなかった以外は実施例１
と同様にし強磁性鉄粉の安定化を行った。

更に実施例１と同じ方法で得られた強磁性鉄粉をトルエ
ン、メチル・エチル・ケトンに接触させたところ各々１
．５℃、６．０℃の温度上昇が認められた。

（発明の効果）以上述べたとおり、本発明の安定化法により、安定化し
た強磁性鉄粉は、有機溶剤に浸漬しても発熱することが
ないので、これを用いれば安全に磁性塗料を作製するこ
とができる。

Claims

【特許請求の範囲】１）乾式還元法で製造した鉄を主成分とする強磁性鉄粉
を酸素ガスを含む不活性ガス雰囲気中で表面酸化し次い
で、有機化合物蒸気を含むガスと接触させることを特徴
とする強磁性鉄粉の安定化法。２）強磁性鉄分の表面酸化を１段目；５０〜１５０℃ ２段目；０〜４０℃ ３段目；４５〜７０℃ ４段目；０〜４０℃ の温度下にて４段階の反応で行う特許請求の範囲第１項
記載の安定化法。