JPH0137333B2

JPH0137333B2 -

Info

Publication number: JPH0137333B2
Application number: JP59234352A
Authority: JP
Inventors: Soichiro Nobuoka; Takashi Asai; Kazuaki Ato; Kyoji Oodan; Yasuo Bando; Mizuho Oda
Original assignee: Agency of Industrial Science and Technology; Ube Industries Ltd
Current assignee: National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST; Ube Corp
Priority date: 1984-11-06
Filing date: 1984-11-06
Publication date: 1989-08-07
Also published as: JPS61111924A

Description

【発明の詳細な説明】

［産業上の利用分野］本発明は、第二鉄塩から針状オキシ水酸化鉄を
製造する方法に関するものであり、詳しくは、磁
気記録媒体に使用する強磁性粉末の製造原料とし
て適したオキシ水酸化鉄の製法に関するものであ
る。［従来の技術］磁気記録媒体に使用される針状酸化鉄または針
状合金（メタル）からなる磁性粉末の磁気特性、
粉末特性などは、出発原料であるオキシ水酸化鉄
（FeOOH）の粒子状態などに著しく影響される。
したがつて、磁気記録媒体に適した磁性粉末を得
るには、枝分れ結晶がなく、粒度分布が優れ、し
かも針状性が優れたオキシ水酸化鉄を製造する必
要があり、針状性を自由に制御できる技術が重要
である。従来、オキシ水酸化鉄の製法としては、第一
鉄塩溶液に当量以上のアルカリ溶液を加えて得ら
れる水酸化第一鉄のコロイド溶液に、PH11以上に
おいて酸素含有ガスを吹込む方法第一鉄塩溶液
に当量近くのアルカリ溶液を加えて得られる水酸
化第一鉄に、さらに炭酸塩を当量加えて炭酸鉄に
し、これに、酸素含有ガスを吹込む方法第二鉄
塩溶液から水酸化第二鉄コロイドを高温合成（水
熱反応）する方法、および第二鉄塩から水酸化
第二鉄コロイドを生成し、この母液を熟成して、
オキシ水酸化鉄を合成する方法が知られている。［発明が解決しようとする問題点］しかし、の酸素含有ガスを吹込む方法では
0.6μm以下の微粒子を製造する場合には樹枝状の
枝分れ結晶のオキシ水酸化鉄がしばしば発生し、
しかも粒度分布を制御することは難しい。このた
め、このようなオキシ水酸化鉄を原料にした場
合、粒子間の焼結などが起こり、磁性粉として好
ましくない。の第一鉄塩から炭酸塩として酸素
含有ガスによつてオキシ水酸化鉄を製造する方法
は、樹枝状物が少なく、また、分布も比較的に揃
つているが、高い針状性を持たせることが難し
い。また、の水熱反応法においては、0.6μm以
下の微粒子の生成が難しく、また、微粒子におい
ても針状性が悪く、その針状性の調整も困難であ
る。また、しばしばα―Fe₂O₃の立方状粒子の混
在が認められる。さらに、の水酸化第二鉄を含
有する液を熟成する方法では、条件の設定によつ
て得られるα―FeOOHの粒子の状態などが大き
く変り粒子状態の安定したα―FeOOHを生成す
るのが難しい。本発明の目的は、かかる従来技術の難点を改善
できる針状オキシ水酸化鉄の製法を提供すること
にある。特に本発明は、樹枝状の枝分れ結晶、粒
子の凝集などがなく、粒度分布がシヤープで針状
性のすぐれた微粒子結晶のオキシ水酸化鉄の製法
を提供することにある。［問題点を解決するための手段］本発明は、特定の条件で第二鉄塩と水酸化アル
カリとを反応させて水酸化第二鉄を生成させた後
水熱処理すると前記目的を達成できる針状オキシ
水酸化鉄が得られるという発見に基いている。本発明は、第二鉄塩と水酸化アルカリとを水の
存在下に50℃以下の温度で反応させて水酸化第二
鉄を生成させる際に、銅およびマグネシウムから
選択された該金属の水溶性化合物を、金属原子換
算で鉄原子に対して３〜10原子％になるように添
加して水酸化第二鉄を生成させた後、得られたス
ラリを120〜200℃の温度で水熱処理することを特
徴とする針状オキシ水酸化鉄の製法に関するもの
である。本発明において、第二鉄塩としては塩化第二
鉄、硝酸第二鉄、硫酸第二鉄などを挙げることが
でき、第二鉄塩は一般に水溶液として使用され
る。また水酸化アルカリとしては水酸化ナトリウ
ム、水酸化カリウムなどが使用され、水酸化アル
カリも水溶液として使用するのが好適である。第
二鉄塩水溶液と水酸化アルカリ水溶液とを反応さ
せて水酸化第二鉄を生成させる際の温度は、50℃
よりも高くすると0.6μm以上にも粒子が長大化す
るので50℃以下にする必要がある。水酸化第二鉄
を生成させる際の温度が低いほどオキシ水酸化鉄
粒子が小さくなるが、極度に低くするのは経済的
ではないので、普通には50℃以下、特には０〜30
℃の温度が好適に採用される。水酸化第二鉄を生成させる際に添加する銅およ
びマグネシウムから選択された該金属の水溶性化
合物としては、水溶性であれば特に制限されない
が、一般には硫酸銅、塩化第一銅、塩化第二銅、
硝酸銅、塩化マグネシウム、硫酸マグネシウム、
硝酸マグネシウムなどが使用される。これら金属
の水溶性化合物は、複数種添加してもよく、また
水に溶解または溶解させずに添加してもよい。銅およびマグネシウムから選択された該金属の
水溶性化合物の添加量は、該金属原子換算で鉄原
子に対して３〜10原子％、好ましくは３〜８原子
％になるようにする必要がある。添加量が３原子
％より少ないとオキシ水酸化鉄粒子の針状性をよ
くする効果は十分でなく、軸比は７〜13程度であ
り、また10原子％より多いと添加効果が認められ
ず、コロイド状物が生成して粒子の凝集が生じる
ので好ましくない。本発明において、前記水溶性化合物を添加して
水酸化第二鉄を生成させたスラリは、120〜200
℃、好ましくは140〜190℃で水熱処理してオキシ
水酸化鉄にする。水熱処理温度が低すぎると針状
粒子にするのが困難で、粒度分布がシヤープで針
状性のよい形状のしつかりした微粒子結晶のオキ
シ水酸化鉄粒子が得られず、また水熱処理温度を
過度に高くすると粒子が長大化するばかりでな
く、α―Fe₂O₃が生成混在したりするので好まし
くない。水熱処理時間は特に制限されないが、一
般には0.5〜５時間程度が採用される。また本発明において、水熱処理にさきだつてス
ラリを熟成させると、水熱処理効果を一段と高め
ることができ、再現性よく目的とする針状オキシ
水酸化鉄粒子を得ることができる。熟成は、０〜
70℃、好ましくは20〜50℃の温度で、３時間以
上、一般には３〜30時間程度行うのが適当であ
る。水熱処理した後の針状オキシ水酸化鉄粒子の回
収は、通常の方法によつて、例えば水洗、ろ過、
乾燥などの操作によつて行うことができる。［実施例］実施例１ 0.94mol／濃度の水酸化ナトリウム水溶液２
に、0.185mol／濃度の塩化第二鉄水溶液に
鉄原子に対して銅が５原子％になるように硫酸銅
を添加溶解させた溶液１を10℃の度で滴下して
十分に撹拌混合し、銅を含む水酸化第二鉄スラリ
を生成させた。次いで該スラリを一夜静置して上澄を除き、30
℃で18時間熟成した後、オートクレーブを用いて
150℃で１時間水熱処理を施した。水熱処理後の
スラリを水洗、濾過、乾燥して針状オキシ水酸化
鉄（α―FeOOH）粒子を得た。得られた粒子を透過型電子顕微鏡（TEM）で
観察した。TEM写真での粒子30本の平均長軸は
0.53μm、短軸は0.024μm、軸比は22.1であり、粒
子形状はよく揃つた針状晶で、粒子の凝集は認め
られなかつた。また比表面積は50m²／ｇであつ
た。実施例２〜３硫酸銅の添加量を第１表記載の量にかえたほか
は、実施例１と同様にして針状オキシ水酸化鉄粒
子を得た。実施例４第二鉄塩溶液として、塩化第二鉄水溶液のかわ
りに、硫酸第一鉄より硝酸酸化法で得た硫酸第二
鉄水溶液（濃度0.09mol／）を用いたほかは、
実施例１と同様にして針状オキシ水酸化鉄粒子を
得た。実施例５硫酸銅にかえて硫酸マグネシウムを用い、水熱
処理温度を180℃にかえたほかは、実施例１と同
様にしてオキシ水酸化鉄粒子を得た。実施例２〜５で得られた粒子を実施例１と同様
に測定した結果を第１表に示す。第１図は実施例２で得られたオキシ水酸化鉄粒
子のTEM写真（20000倍）であり、粒子はきれい
な針状晶になつていることがわかる。比較例１硫酸銅を添加せず、水熱処理温度を180℃にか
えたほかは、実施例１と同様にしてオキシ水酸化
鉄粒子を得た。比較例２〜５硫酸銅にかえて硫酸ニツケル（比較例２）、硫
酸クロム（比較例３）、硫酸コバルト（比較例
４）、硫酸亜鉛（比較例５）を用い、水熱処理温
度を180℃にかえたほかは、実施例１と同様にし
てオキシ水酸化鉄粒子を得た。比較例６硫酸銅にかえて硫酸亜鉛を３原子％用い、水熱
処理温度を180℃にかえたほかは、実施例１と同
様にしてオキシ水酸化鉄粒子を得た。比較例７〜８硫酸銅の添加量を１原子％（比較例７）および
12原子％（比較例８）にかえたほかは、実施例１
と同様にしてオキシ水酸化鉄粒子を得た。比較例１〜８で得られた粒子を実施例１と同様
に測定した結果を第１表に示す。なお比較例８に
おいてはコロイド状物が生成し粒子の凝集が著し
かつた。

【表】

【表】＊鉄原子に対する各金属原子の量
〔発明の効果〕本発明によると、樹枝状の枝分れ結晶、凝集な
どがなく、粒度分布がシヤープで、形状のよく揃
つた針状晶のオキシ水酸化鉄粒子が得られる。本発明によつて得られる針状オキシ水酸化鉄粒
子は、粒子長が0.2〜0.6μmの範囲にあり、軸比は
15〜25程度であり、針状性にすぐれ、形状がよく
そろつているので、磁気記録媒体に使用する強磁
性粉末の製造原料として好適である。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は、本発明の実施例２およ
び比較例６で得られたオキシ水酸化鉄粒子の形状
を20000倍に拡大した構造図である。

Claims

【特許請求の範囲】

１第二鉄塩と水酸化アルカリとを水の存在下に
50℃以下の温度で反応させて水酸化第二鉄を生成
させる際に、銅およびマグネシウムから選択され
た該金属の水溶性化合物を、金属原子換算で鉄原
子に対して３〜10原子％になるように添加して水
酸化第二鉄を生成させた後、得られたスラリを
120〜200℃の温度で水熱処理することを特徴とす
る針状オキシ水酸化鉄の製法。