JPH0125211B2 - - Google Patents
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- JPH0125211B2 JPH0125211B2 JP57095357A JP9535782A JPH0125211B2 JP H0125211 B2 JPH0125211 B2 JP H0125211B2 JP 57095357 A JP57095357 A JP 57095357A JP 9535782 A JP9535782 A JP 9535782A JP H0125211 B2 JPH0125211 B2 JP H0125211B2
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Classifications
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- H—ELECTRICITY
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Description
本発明は、金属磁性微粒子に関するものであ
る。 磁気テープ、磁気記録体として有用な磁性粉末
は、従来α−Fe2O3磁性粉末が主体であつたが、
近年VTRや高級オーデイオ用の高密度磁気記録
体が望まれるようになり、それにともなつて数多
くの強磁性粉末が提案されるようになつた。特に
酸化鉄もしくはオキシ水酸化鉄を主体とする粉末
を加熱還元して得られる金属鉄を主体とする粉末
は高い保磁力を有するものとして知られている。 一般にこれらの磁性粉末は、オーデイオ用、ビ
デオ用を問わず高性能テープ化実現のため塗料分
散技術の向上と相ともなつて、微粒子化の方向に
進んでいる。それにともなつて保磁力は高くなる
傾向がある。すなわち、金属磁性微粒子の保磁力
は形状異方性が強く、その針状性、サイズ等に大
きく依存する。粒子形状、サイズ等しい場合、保
磁力は粒子の化学組成に依存することは従来から
知られている。保磁力は、高密度記録化、高性能
化のために高い方が良いが、その値は無制限では
なく、テープ記録用、再生用ヘツド、消去用ヘツ
ドの能力との兼ね合いから適正値が必要である。 本発明はこれらの問題点に鑑み、粒子サイズ、
形状の大きさと対比して従来より保磁力が低く、
すなわち粒子、形状が維持されて保磁力が適正値
を有する金属磁性微粒子を提供することを目的と
する。 本発明の金属磁性微粒子は、金属鉄粒子表面に
被着後還元する方法に由来するニツケル、カルシ
ウム、またはマンガンから選ばれた少くとも一種
の金属からなる金属層と酸化ケイ素からなる層と
の二層が被着され、前記金属／Fe（原子量比）が
１／100〜10／100，Si被着量が0.5〜3.5重量％で
あり、保磁力が1316〜1580Oeである金属磁性微
粒子である。 更に詳しくのべると、比表面積50〜150m2／ｇ
のα−オキシ水酸化鉄の表面にニツケル、カルシ
ウムまたはマンガンの金属化合物から選ばれたす
くなくとも一種の金属化合物が被着し、その上に
酸化ケイ素が付着したものを還元性ガスで還元し
て得られたものである。また、Si被着率は0.5〜
3.5重量％好ましくは0.8〜1.3重量％、金属化合物
の金属／Fe（原子量比）が１／100〜10／100のも
のである。 本発明の強磁性微粒子は、その表面が金属層と
酸化ケイ素層の二層とからなつているが、酸化ケ
イ素層が外側にあるのが良い。 本発明の金属磁性微粒子の製造法は、α−オキ
シ水酸化鉄の湿潤ケーキを水に懸濁させ、有機酸
を加えて、PH4.0以下となし、金属塩を加え、つ
ぎにアンモニアを加えてPH9.0〜11.0のスラリー
となし、70℃以上で加熱熟成して後、ケイ酸水溶
液を加えて処理し、得られたスラリーを過など
の方法で分別する、得られた被処理α−オキシ水
酸化鉄を乾燥後、加熱還元する。これによつて金
属層と酸化ケイ素層の二層が被着された金属磁性
微粒子が得られる。 更に詳しくのべると、α−オキシ水酸化鉄の懸
濁液に有機酸を加えて、スラリーPH４以下好まし
くは3.5〜2.0の範囲に調節すると、凝集団を形成
していた粒子が単一粒子まで均一に分散される。
この状態で金属の鉱酸塩類の水溶液を加える。そ
の後アンモニアを加えてPH９以上好ましくは9.5
〜11.0の範囲に調節し用いた金属の水酸化物を粒
子表面に析出させる。ついで加熱あるいは煮沸し
て熟成することにより金属成分を粒子に強固に被
着ないしは表層に拡散させる。この際スラリー温
度は70℃以上で高いほどよく、好ましくは90℃以
上がよい。また、熟成の時間は30分〜２時間好ま
しくは１時間以上がよい。その後ケイ酸水溶液を
加えて処理する。ケイ酸水溶液を加える際、必要
に応じてアンモニアを更に加えてもよい。 使用される有機酸は、酢酸、ギ酸、クエン酸な
どいずれでも使用できるが分散能力の点から酢酸
が特に好ましい。鉱酸を使用すると角型比保磁力
は低下し本発明の金属磁性微粒子は得られない。
使用する金属塩としては、ニツケル、カルシウ
ム、マンガンの硫酸塩、硝酸塩、炭酸塩または塩
化物のいずれも使用できる。これ以外の金属塩で
は保磁力コントロール幅が小さく角型比の低下が
著しい。使用量はα−オキシ水酸化鉄の鉄100原
子量部に対して該金属0.5〜15原子量部が好まし
い。0.5原子量部以下では保磁力コントロールの
効果がなく15原子量部以上では効果が飽和する。 アンモニアの添加は、アンモニア水の添加、ア
ンモニアガスの吹込みなど如何なる方法でもよく
PH9.0〜11.0のスラリーとするように加えればよ
い。アンモニアとして尿素などのように水溶液の
状態で加熱により熱分解し実質的にアンモニアと
同じ作用を有する物質を使用してもよいが好まし
いのはアンモニア水である。 ケイ酸水溶液は、具体的には、オルトケイ酸、
H4SiO4などの各種ケイ酸水溶液、水溶液状シリ
カゾル、アンモニアで安定された水溶液状シリカ
ゾルあるいはアルミニウムで変性された水溶液状
シリカゾルをあげることができる。これらの水溶
液又はゾルのSi濃度は0.01〜10％である。ケイ酸
水溶液の添加は、スラリーPH8.5以上で好ましく
は９〜10.5がよい。ケイ酸水溶液を加えて処理し
た液は、過などの方法で分別して被処理α−オ
キシ水酸化鉄を得る。これを100〜180℃で乾燥す
る。その後の加熱還元は400〜600℃、水素気流中
が好ましい。 出発物質として使用するα−オキシ水酸化鉄
は、針状α−オキシ水酸化鉄粉末、α−オキシ水
酸化鉄湿潤ケーキ、またはα−オキシ水酸化鉄に
Co，Ni，Zn，Cr，Cu，Siなどの酸化物がドープ
されたものなどがあげられる。 本発明の強磁性金属微粒子の特徴は、粒子サイ
ズと対比して従来より保磁力が低いことであり、
粒子サイズ小さく、磁化、角型比が高くかつ、保
磁力が適正値（実施例において1316〜1580Oe）
を有することである。 以下、実施例および比較例にて本発明を具体的
に説明する。 実施例 １〜８ α−オキシ水酸化鉄の湿潤ケーキ（乾燥基準
330ｇ）を、純水6600ｇの中に投入して懸濁させ
た。これに酢酸（純度99.5％）を11ml加えてPH
3.3とした。スラリー粘度は急激に低下し数cpと
なつた。30分間攪拌した後あらかじめ用意してお
いたNiSO4・6H2Oの所定量を含む水溶液200mlを
徐々に加えた。更に30分間攪拌した後28％アンモ
ニア水溶液を所定量加えて、スラリーPHを9.6と
した。30分間攪拌後温度を90℃にあげ、１時間熟
成した。再びこのスラリーに28％アンモニア水溶
液40ml加えた。つぎにオルトケイ酸水溶液（Si濃
度1.0％）を所定量加えて十分に攪拌し被処理α
−オキシ水酸化鉄懸濁液を得る。この懸濁液を
別し、130〜135℃で一夜乾燥し、この被処理乾燥
α−オキシ水酸化鉄310ｇを、水素流量10／
min、滞流時間12時間で表１に示す所定温度条件
でロータリー式還元炉を用いて還元し表１に示す
針状の金属磁性微粒子を得た。 比較例 １〜４ 酢酸を使用せず、他は実施例１〜７と同様にし
て表２の条件で、金属磁性微粒子を得た。その結
果を表２に示す。 比較例 ５〜８ NiSO4・6H2Oおよび酢酸を使用せず、また熟
成しない以外は、実施例１〜８と同様にして表２
の条件で金属磁性微粒子を得た。その結果を表２
に示す。 比較例 ９ 酢酸、アンモニアを使用せず、また熟成をしな
い以外は、実施例６と同様にして表２の条件で金
属磁性微粒子を得た。その結果を表２に示す。 比較例 10 酢酸およびオルトケイ酸水溶液を使用せず、ま
た熟成をしない他は実施例６と同様にして表２の
条件で金属磁性微粒子を得た。その結果を表２に
示す。 比較例 11 酢酸の代りに硫酸を使用し、他は実施例１〜４
と同様にして表２の条件で金属磁性微粒子を得
た。その結果を表２に示す。
る。 磁気テープ、磁気記録体として有用な磁性粉末
は、従来α−Fe2O3磁性粉末が主体であつたが、
近年VTRや高級オーデイオ用の高密度磁気記録
体が望まれるようになり、それにともなつて数多
くの強磁性粉末が提案されるようになつた。特に
酸化鉄もしくはオキシ水酸化鉄を主体とする粉末
を加熱還元して得られる金属鉄を主体とする粉末
は高い保磁力を有するものとして知られている。 一般にこれらの磁性粉末は、オーデイオ用、ビ
デオ用を問わず高性能テープ化実現のため塗料分
散技術の向上と相ともなつて、微粒子化の方向に
進んでいる。それにともなつて保磁力は高くなる
傾向がある。すなわち、金属磁性微粒子の保磁力
は形状異方性が強く、その針状性、サイズ等に大
きく依存する。粒子形状、サイズ等しい場合、保
磁力は粒子の化学組成に依存することは従来から
知られている。保磁力は、高密度記録化、高性能
化のために高い方が良いが、その値は無制限では
なく、テープ記録用、再生用ヘツド、消去用ヘツ
ドの能力との兼ね合いから適正値が必要である。 本発明はこれらの問題点に鑑み、粒子サイズ、
形状の大きさと対比して従来より保磁力が低く、
すなわち粒子、形状が維持されて保磁力が適正値
を有する金属磁性微粒子を提供することを目的と
する。 本発明の金属磁性微粒子は、金属鉄粒子表面に
被着後還元する方法に由来するニツケル、カルシ
ウム、またはマンガンから選ばれた少くとも一種
の金属からなる金属層と酸化ケイ素からなる層と
の二層が被着され、前記金属／Fe（原子量比）が
１／100〜10／100，Si被着量が0.5〜3.5重量％で
あり、保磁力が1316〜1580Oeである金属磁性微
粒子である。 更に詳しくのべると、比表面積50〜150m2／ｇ
のα−オキシ水酸化鉄の表面にニツケル、カルシ
ウムまたはマンガンの金属化合物から選ばれたす
くなくとも一種の金属化合物が被着し、その上に
酸化ケイ素が付着したものを還元性ガスで還元し
て得られたものである。また、Si被着率は0.5〜
3.5重量％好ましくは0.8〜1.3重量％、金属化合物
の金属／Fe（原子量比）が１／100〜10／100のも
のである。 本発明の強磁性微粒子は、その表面が金属層と
酸化ケイ素層の二層とからなつているが、酸化ケ
イ素層が外側にあるのが良い。 本発明の金属磁性微粒子の製造法は、α−オキ
シ水酸化鉄の湿潤ケーキを水に懸濁させ、有機酸
を加えて、PH4.0以下となし、金属塩を加え、つ
ぎにアンモニアを加えてPH9.0〜11.0のスラリー
となし、70℃以上で加熱熟成して後、ケイ酸水溶
液を加えて処理し、得られたスラリーを過など
の方法で分別する、得られた被処理α−オキシ水
酸化鉄を乾燥後、加熱還元する。これによつて金
属層と酸化ケイ素層の二層が被着された金属磁性
微粒子が得られる。 更に詳しくのべると、α−オキシ水酸化鉄の懸
濁液に有機酸を加えて、スラリーPH４以下好まし
くは3.5〜2.0の範囲に調節すると、凝集団を形成
していた粒子が単一粒子まで均一に分散される。
この状態で金属の鉱酸塩類の水溶液を加える。そ
の後アンモニアを加えてPH９以上好ましくは9.5
〜11.0の範囲に調節し用いた金属の水酸化物を粒
子表面に析出させる。ついで加熱あるいは煮沸し
て熟成することにより金属成分を粒子に強固に被
着ないしは表層に拡散させる。この際スラリー温
度は70℃以上で高いほどよく、好ましくは90℃以
上がよい。また、熟成の時間は30分〜２時間好ま
しくは１時間以上がよい。その後ケイ酸水溶液を
加えて処理する。ケイ酸水溶液を加える際、必要
に応じてアンモニアを更に加えてもよい。 使用される有機酸は、酢酸、ギ酸、クエン酸な
どいずれでも使用できるが分散能力の点から酢酸
が特に好ましい。鉱酸を使用すると角型比保磁力
は低下し本発明の金属磁性微粒子は得られない。
使用する金属塩としては、ニツケル、カルシウ
ム、マンガンの硫酸塩、硝酸塩、炭酸塩または塩
化物のいずれも使用できる。これ以外の金属塩で
は保磁力コントロール幅が小さく角型比の低下が
著しい。使用量はα−オキシ水酸化鉄の鉄100原
子量部に対して該金属0.5〜15原子量部が好まし
い。0.5原子量部以下では保磁力コントロールの
効果がなく15原子量部以上では効果が飽和する。 アンモニアの添加は、アンモニア水の添加、ア
ンモニアガスの吹込みなど如何なる方法でもよく
PH9.0〜11.0のスラリーとするように加えればよ
い。アンモニアとして尿素などのように水溶液の
状態で加熱により熱分解し実質的にアンモニアと
同じ作用を有する物質を使用してもよいが好まし
いのはアンモニア水である。 ケイ酸水溶液は、具体的には、オルトケイ酸、
H4SiO4などの各種ケイ酸水溶液、水溶液状シリ
カゾル、アンモニアで安定された水溶液状シリカ
ゾルあるいはアルミニウムで変性された水溶液状
シリカゾルをあげることができる。これらの水溶
液又はゾルのSi濃度は0.01〜10％である。ケイ酸
水溶液の添加は、スラリーPH8.5以上で好ましく
は９〜10.5がよい。ケイ酸水溶液を加えて処理し
た液は、過などの方法で分別して被処理α−オ
キシ水酸化鉄を得る。これを100〜180℃で乾燥す
る。その後の加熱還元は400〜600℃、水素気流中
が好ましい。 出発物質として使用するα−オキシ水酸化鉄
は、針状α−オキシ水酸化鉄粉末、α−オキシ水
酸化鉄湿潤ケーキ、またはα−オキシ水酸化鉄に
Co，Ni，Zn，Cr，Cu，Siなどの酸化物がドープ
されたものなどがあげられる。 本発明の強磁性金属微粒子の特徴は、粒子サイ
ズと対比して従来より保磁力が低いことであり、
粒子サイズ小さく、磁化、角型比が高くかつ、保
磁力が適正値（実施例において1316〜1580Oe）
を有することである。 以下、実施例および比較例にて本発明を具体的
に説明する。 実施例 １〜８ α−オキシ水酸化鉄の湿潤ケーキ（乾燥基準
330ｇ）を、純水6600ｇの中に投入して懸濁させ
た。これに酢酸（純度99.5％）を11ml加えてPH
3.3とした。スラリー粘度は急激に低下し数cpと
なつた。30分間攪拌した後あらかじめ用意してお
いたNiSO4・6H2Oの所定量を含む水溶液200mlを
徐々に加えた。更に30分間攪拌した後28％アンモ
ニア水溶液を所定量加えて、スラリーPHを9.6と
した。30分間攪拌後温度を90℃にあげ、１時間熟
成した。再びこのスラリーに28％アンモニア水溶
液40ml加えた。つぎにオルトケイ酸水溶液（Si濃
度1.0％）を所定量加えて十分に攪拌し被処理α
−オキシ水酸化鉄懸濁液を得る。この懸濁液を
別し、130〜135℃で一夜乾燥し、この被処理乾燥
α−オキシ水酸化鉄310ｇを、水素流量10／
min、滞流時間12時間で表１に示す所定温度条件
でロータリー式還元炉を用いて還元し表１に示す
針状の金属磁性微粒子を得た。 比較例 １〜４ 酢酸を使用せず、他は実施例１〜７と同様にし
て表２の条件で、金属磁性微粒子を得た。その結
果を表２に示す。 比較例 ５〜８ NiSO4・6H2Oおよび酢酸を使用せず、また熟
成しない以外は、実施例１〜８と同様にして表２
の条件で金属磁性微粒子を得た。その結果を表２
に示す。 比較例 ９ 酢酸、アンモニアを使用せず、また熟成をしな
い以外は、実施例６と同様にして表２の条件で金
属磁性微粒子を得た。その結果を表２に示す。 比較例 10 酢酸およびオルトケイ酸水溶液を使用せず、ま
た熟成をしない他は実施例６と同様にして表２の
条件で金属磁性微粒子を得た。その結果を表２に
示す。 比較例 11 酢酸の代りに硫酸を使用し、他は実施例１〜４
と同様にして表２の条件で金属磁性微粒子を得
た。その結果を表２に示す。
【表】
【表】
【表】
【表】
＊１〜＊４は表１と同じ
＊５……10％H２SO４
実施例 ９〜10 NiSO4・6H2Oの代りにCaCl2を表３に示す
Ca／Fe原子量比相当量とした以外は、実施例１
〜４と同一の条件で処理した。得られた金属微粉
末の特性値を表３に示した。 比較例 12 酢酸、アンモニアを使用せず、また熟成をしな
い以外は、実施例９〜10と同様にして表３の条件
で金属磁性微粒子を得た。結果を表３に示す。 比較例 13 CaCl2および酢酸を使用せず、また熟成をしな
い以外は実施例９〜10と同様にして表３の条件で
金属磁性微粒子を得た。その結果を表３に示す。 比較例 14 酢酸の代りに10％硫酸を使用し、他は実施例９
〜10と同様にして表３の条件で金属磁性微粒子を
得た。その結果を表３に示す。 実施例11 NiSO4・6H2Oの代りにMnSO4・4H2Oを表３
に示すMn／Fe原子量比相当量とした以外は、実
施例１〜４と同一の条件で処理した。得られた金
属磁性微粒子の特性値を表３に示した。 比較例 15 酢酸を使用せず、他は実施例11と同様にして表
３の条件で金属磁性微粒子を得た。結果を表３に
示す。 比較例 16 酢酸の代りに10％硫酸を使用し、他は実施例11
と同様にして表３の条件で金属磁性微粒子を得
た。結果を表３に示す。
＊５……10％H２SO４
実施例 ９〜10 NiSO4・6H2Oの代りにCaCl2を表３に示す
Ca／Fe原子量比相当量とした以外は、実施例１
〜４と同一の条件で処理した。得られた金属微粉
末の特性値を表３に示した。 比較例 12 酢酸、アンモニアを使用せず、また熟成をしな
い以外は、実施例９〜10と同様にして表３の条件
で金属磁性微粒子を得た。結果を表３に示す。 比較例 13 CaCl2および酢酸を使用せず、また熟成をしな
い以外は実施例９〜10と同様にして表３の条件で
金属磁性微粒子を得た。その結果を表３に示す。 比較例 14 酢酸の代りに10％硫酸を使用し、他は実施例９
〜10と同様にして表３の条件で金属磁性微粒子を
得た。その結果を表３に示す。 実施例11 NiSO4・6H2Oの代りにMnSO4・4H2Oを表３
に示すMn／Fe原子量比相当量とした以外は、実
施例１〜４と同一の条件で処理した。得られた金
属磁性微粒子の特性値を表３に示した。 比較例 15 酢酸を使用せず、他は実施例11と同様にして表
３の条件で金属磁性微粒子を得た。結果を表３に
示す。 比較例 16 酢酸の代りに10％硫酸を使用し、他は実施例11
と同様にして表３の条件で金属磁性微粒子を得
た。結果を表３に示す。
【表】
Claims (1)
- １ 金属鉄微粒子表面にニツケル、カルシウムま
たはマンガンから選ばれた少なくとも一種の金属
からなる層と酸化ケイ素からなる層との二層が被
着され、前記金属／Fe（原子量比）が１／100〜
10／100、Si被着量が0.5〜3.5重量％であり、保磁
力が1316〜1580Oeであることを特徴とする金属
磁性微粒子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57095357A JPS58212104A (ja) | 1982-06-03 | 1982-06-03 | 金属磁性微粒子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57095357A JPS58212104A (ja) | 1982-06-03 | 1982-06-03 | 金属磁性微粒子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58212104A JPS58212104A (ja) | 1983-12-09 |
| JPH0125211B2 true JPH0125211B2 (ja) | 1989-05-16 |
Family
ID=14135391
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57095357A Granted JPS58212104A (ja) | 1982-06-03 | 1982-06-03 | 金属磁性微粒子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58212104A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5931003A (ja) * | 1982-08-14 | 1984-02-18 | Hitachi Maxell Ltd | 金属磁性粉末およびその製造方法 |
| US4970124A (en) * | 1988-05-11 | 1990-11-13 | Eastman Kodak Company | New magnetic metallic particles using rare-earth elements |
| JP2582034B2 (ja) * | 1993-09-16 | 1997-02-19 | 日鉄鉱業株式会社 | 表面に多層膜を有する粉体およびその製造方法 |
| JP6107804B2 (ja) * | 2014-12-26 | 2017-04-05 | 株式会社豊田中央研究所 | 被覆処理液、圧粉磁心、磁心用粉末とその製造方法 |
-
1982
- 1982-06-03 JP JP57095357A patent/JPS58212104A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58212104A (ja) | 1983-12-09 |
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