JPH0371378B2 - - Google Patents

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JPH0371378B2
JPH0371378B2 JP59136341A JP13634184A JPH0371378B2 JP H0371378 B2 JPH0371378 B2 JP H0371378B2 JP 59136341 A JP59136341 A JP 59136341A JP 13634184 A JP13634184 A JP 13634184A JP H0371378 B2 JPH0371378 B2 JP H0371378B2
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JP
Japan
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particles
spindle
shaped
doped
iron oxide
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JP59136341A
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Japanese (ja)
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Atsushi Takedoi
Hiroyuki Kondo
Masaru Isoai
Hiroshi Tsunoda
Yoshitaka Yoshinaga
Yoshiro Okuda
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Toda Kogyo Corp
Original Assignee
Toda Kogyo Corp
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Publication date
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Priority to EP85302834A priority patent/EP0160496B1/en
Priority to DE8585302834T priority patent/DE3573039D1/en
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Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

〔産業上の利用分野〕 本発明は、磁気記録用磁性酸化鉄粒子粉末、殊
に、リジツドデイスク、フロツピーデイスク、デ
イジタル記録用磁性酸化鉄粒子粉末として最適で
ある粒度が均斉であり、樹枝状粒子が混在してお
らず、且つ、軸比(長軸:短軸)が小さく4:1
以下、殊に2:1以下であつて、しかも、高い保
磁力と優れた温度安定性を有する紡錘型を呈した
マグネタイト粒子又はマグヘマイト粒子からなる
磁性酸化鉄粒子粉末及びその製造法に関するもの
である。 〔従来技術〕 近年、磁気記録再生用機器の長時間記録化、小
型軽量化が進むにつれて、これら磁気記録再生用
機器と磁気テープ、磁気デイスク等の磁気記録媒
体との両面において高性能化、高密度記録化の要
求が高まつてきている。 この事実は、例えば総合技術センター発行「磁
性材料の開発と磁粉の高分散化技術(1982年)」
の第134頁に「磁気デイスク装置の出現以来、今
日まで一貫して追求されてきた技術改良は、記録
の高密度化であり、この高密度化はマグヘマタイ
ト(γ−Fe2O3)酸化鉄粉を磁性材料としている
にもかかわらず、ほぼ20年の間に二桁以上の飛躍
的な記録密度の向上がなされてきた。 この最大の理由は、γ−Fe2O3自身の改良に加
えて、塗膜の薄膜化、薄膜表面の高精度化、磁場
配向技術の採用、ヘツドの低浮上化、ヘツド特性
の向上などがあげられる。」と記載されていると
おりである。 磁気記録媒体の高性能化、高記録密度化の為に
は、分散性、充填性、残留磁束密度Br及び保磁
力Hcの向上、テープ表面の平滑性の向上及び塗
膜の薄層化が必要である。 この事実は、前出「磁性材料の開発と磁粉の高
分散化技術」の第140頁の「高記録密度化は、…
…一定の出力を確保するためにBrを大きくする
必要がある。Brを大きくするには、磁場配向は
勿論のこと磁性粉の充填率を高めなければならな
い。」なる記載、同資料第15頁の「磁気記録にお
ける性能を表す重要な指数は、……記録密度であ
る。その増加は今まで、主に磁気ヘツドと記録媒
体を改良することによつて行われてきた。この分
野における今までの改良の方向を要約すると、…
…記録媒体;薄くかつ高い抗磁力(保磁力)
(Hc)の磁性層を実現することに重点がおかれ…
…」なる記載、同資料第141頁の「高密度記録の
ために、塗膜の薄層化はもつとも重要な因子であ
る。」なる記載、及びリジツトデイスクのような
ヘツド浮上型の場合に於ける同資料第143頁の
「ヘツドの浮上量は高密度記録の支配要因であり、
これを、小さくすることにより高密度化が可能と
なる。……低浮上量化した場合、デイスクの表面
性が悪いと、ヘツドのチツピングによる再生出力
の低下や、安定浮上が乱されヘツドクラツシユが
発生する。したがつて、……塗膜表面の高精度仕
上げが重要となる。」なる記載から明らかである。 磁気記録媒体のこれら諸特性は、磁気記録媒体
に使用される磁性酸化鉄粒子粉末と密接な関係を
持つており、磁性酸化鉄粒子粉末の特性改善が強
く望まれている。 今、磁気記録媒体の諸特性と使用される磁性酸
化鉄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。 先ず、磁気記録媒体の残留磁束密度Brは、磁
性酸化鉄粒子粉末のビークル中での分散性、塗膜
中での配向性及び充填性に依存している。 そして、ビークル中での分散性、塗膜中での配
向性及び充填性を向上させるためには、ビークル
中に分散させる磁性酸化鉄粒子粉末の粒度が均斉
であり、樹枝状粒子が混在しておらず、その結
果、かさ密度が大きいことが要求される。 次に、磁気記録媒体の表面性の改良の為には、
分散性、配向性が良く、且つ、粒子サイズが小さ
い磁性酸化鉄粒子粉末が良く、そのような磁性酸
化鉄粒子粉末としては粒度が均斉であり、樹枝状
粒子が混在しておらず、その結果、かさ密度が大
きいことが要求される。 更に、磁気記録媒体の塗膜の薄層化の為には、
前出資料第141頁の「塗膜の薄層化は磁性粉のサ
イズを小さくし、塗膜厚み方向での配向を良くす
る必要がある。薄い塗膜を形成するということ
は、結局は2.3.で述べたように吸油量の小さい磁
性粉を使用して、塗布性の良い磁性塗料を作ると
いうことにつながる。」なる記載から明らかな通
り、分散性、配向性が良い磁性酸化鉄粒子粉末が
良く、そのような磁性酸化鉄粒子粉末としては、
前述したように、粒度が均斉であり、樹枝状粒子
が混在していないことが要求される。 磁気記録媒体の保磁力Hcは、前述した通り、
高密度記録の為には、出来るだけ高いことが必要
であり、その為には、ビークル中に分散される磁
性粒子粉末の保磁力Hcが出来るだけ高いことが
必要である。 一方、磁気記録再生用機器における高記録密度
化の改良方法の一つは、磁気ヘツドキヤツプ巾を
狭くすることである。 この事実は、前出資料第15頁の「磁気記録にお
ける性能を表わす重要な指数は、……記録密度で
ある。その増加は今まで、主に磁気ヘツドと記録
媒体を改良することによつて行われてきた。この
分野における今までの改良の方向を要約すると、
……磁気ヘツド;狭いギヤツプ巾と狭いトラツク
巾……」なる記載から明らかである。 従来から採用されている長手記録方向(磁性層
の長手方向に信号を記録する方法)における記録
媒体と磁気ヘツドの記録原理は、前出資料第18頁
の「リングヘツド(図2a)では、巻き線の信号
電流によつて磁心のギヤツプ付近に円弧状の磁界
ができる。これはギヤツプの中心で強い長手方向
成分をもつので、媒体は主に長手(面内)方向に
磁化される。」なる記載の通りである。 近年、高密度記録化を目的として、磁気ヘツド
のギヤツプ巾は、益々狭くなる方向にあるが、磁
気ヘツドのギヤツプ巾を狭くした場合、磁心のギ
ヤツプ付近の磁界は、長手成分とともに強い垂直
成分が含まれるようになる。この為、ヘツドと接
触している磁気記録媒体の表面層では、媒体に対
して垂直な方向の磁束分布が著しく増加する。 従つて、高密度記録化の為には磁気記録媒体中
で媒体に垂直な方向に磁化容易方向を持たせるこ
とが好ましい。 従来使用されている代表的な磁性粒子粉末は針
状のマグネタイト粒子又はマグヘマイト粒子粉末
であり、この場合形状異方性により磁化容易方向
は針状の長手方向であるので、針状酸化鉄粒子を
塗膜中で垂直に配向させるか、三次元的にランダ
ムに配向させて垂直成分を増加させる方が好まし
い。 この事実は、特開昭57−183626号公報の「ま
た、近年垂直磁化記録という考え方が導入され、
磁気記録媒体の面に垂直な方向の残留磁化成分を
有効に使うという提案もある。この垂直磁化記録
によると上に定義した記録密度が高くなり、…
…」なる記載、及び「塗布型の磁性層で、磁性面
に平行でない斜めまたは垂直の磁化成分を利用…
…」なる記載から明らかである。 磁性酸化鉄粒子粉末を塗膜中で三次元的にラン
ダムに配向させ、垂直成分を増加させる為には、
前述した通り粒度が均斉であり、樹枝状粒子が混
在していないことに加えて、磁性酸化鉄粒子粉末
の粒子サイズを小さくし、軸比を出来るだけ小さ
く4:1以下、殊に2:1以下にすること、即
ち、形状的に等方的にあることが有効である。 この事実は、前出特開昭57−183626号公報の
「本発明は、……、上記先行技術で用いられてい
る長径0.4〜2μあるいは0.3〜1μで縦/横比5〜20
の通常の針状粒子に代えて、粒子サイズを0.30μ
以下と小さく、かつ……その縦/横比を1を越え
3以下という短い形状とすることにより、……塗
布、乾燥時の厚み方向の塗膜の減厚による面内配
向、塗布時の流動による流延方向への配向といつ
た粒子が面内に横たわつて配向しようという性向
を抑え、かつ必要なら積極的に垂直な残留磁化を
大きく取れるようにしたことを特徴とするもので
ある。」なる記載から明らかである。 現在、磁気記録用磁性粒子粉末として主に針状
晶マグネタイト粒子粉末または、針状晶マグヘマ
イト粒子粉末が用いられている。これらは一般
に、第一鉄塩水溶液とアルカリとを反応させて得
られる水酸化第一鉄粒子を含むPH11以上のコロイ
ド水溶液を空気酸化し(通常、「湿式反応」と呼
ばれている。)て得られる針状晶α−FeOOH粒
子を、水素等還元性ガス中300〜400℃で還元して
針状晶マグネタイト粒子とし、または次いでこれ
を、空気中200〜300℃で酸化して針状晶マグヘマ
イト粒子とすることにより得られている。 上述したように、粒度が均斉で樹枝状粒子が混
在しておらず、軸比(長軸:短軸)が小さい磁性
粒子粉末は、現在、最も要求されているところで
あり、このような特性を備えた磁性粒子粉末を得
るためには、出発原料であるゲータイト粒子粉末
の粒度が均斉で樹枝状粒子が混在しておらず、粒
子の軸比(長軸:短軸)が小さいことが必要であ
る。 従来、PH11以上のアルカリ領域でゲータイト粒
子を製造する方法として最も代表的な公知方法
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粒子を含む溶液をPH11
以上にて80℃以下の温度で酸化反応を行うことに
より、ゲータイト粒子を得るものである。 ところで、周知のごとく、磁性粒子粉末の保磁
力の大きさは、形状異方性、結晶異方性、歪異方
性及び交換異方性のいずれか、若しくはそれらの
相互作用に依存している。現在、磁気記録用磁性
粒子粉末として使用されている針状晶マグネタイ
ト粒子粉末、又は、針状晶マグヘマイト粒子粉末
は、その形状に由来する異方性を利用することに
より比較的高い保磁力(350〜450Oe)を得てい
る。 このように、既知の針状晶マグネタイト粒子粉
末又は、針状晶マグヘマイト粒子粉末は、その形
状異方性を利用して比較的高い保磁力を得るもの
であるが、これら粒子にCoを添加することによ
り、その結晶異方性を利用して、更に、保磁力を
向上させることが一般的に知られている。この場
合、Coの添加料が増加する程、保磁力は高くな
ることが知られている。 〔発明が解決しようとする問題点〕 粒度が均斉で樹枝状粒子が混在しておらず、軸
比(長軸:短軸)が小さい磁性粒子粉末は現在、
最も要求されているところであるが、出発原料で
ある針状晶ゲータイト粒子を製造する前述の公知
方法により得られた粒子粉末は、軸比(長軸:短
軸)が10:1以上の針状形態を呈した粒子であ
り、樹枝状粒子が混在しており、また粒度から言
えば、均斉な粒度を有した粒子であるとは言い難
い。 そこで、本発明者は、第一鉄水塩溶液と炭酸ア
ルカリとを反応させて得られたFeCO3を含む水溶
液に酸素含有ガスを通気して酸化することにより
ゲータイト粒子を製造する方法(特開昭50−
80999号公報)に着目した。 この方法による場合には、粒度が均斉であり、
樹枝状粒子が混在しておらず、紡錘型を呈したゲ
ータイト粒子からなる粉末が得られる。 しかしながら、この方法により得られるゲータ
イト粒子の軸比(長軸:短軸)は7:1程度であ
り、更に、軸比(長軸:短軸)を小さくすること
が要求される。 一方、磁性酸化鉄粒子粉末の軸比(長軸:短
軸)を小さくした場合、これら磁性酸化鉄粒子粉
末の保磁力は形状に由来する異方性を利用するこ
とができない為、300Oe程度以下となつてしま
う。 そこで、前述した通り、軸比(長軸:短軸)の
小さい磁性酸化鉄粒子粉末にCoを添加すること
により、保磁力を高めることが知られている。し
かも、軸比(長軸:短軸)の小さい磁性酸化鉄粒
子粉末にCoをドープさせた場合には、形状的に
等方的であるのみならず、磁気的にも等方的とな
り、磁気記録用磁性酸化鉄粒子粉末として最も要
求されるところである。 しかしながら、Coドープ磁性酸化鉄粒子粉末
は、温度に対する磁気的(特に、保磁力)安定性
(以下、単に、温度安定性という。)が劣るという
ことが知られており、コバルトドープ量が増加す
る程、温度安定性が劣る傾向にある。 Coドープ磁性酸化鉄粒子粉末の温度に対する
不安定については、例えば、特開昭48−87397号
公報の「第3図」に示されており、Coドープ磁
性酸化鉄粒子粉末の保磁力は温度が高くなる程減
少する傾向にある。 即ち、同図によれば、Co含有マグヘマイト
(γ−Fe2O3)粒子の場合、25℃において678Oe程
度であつたものが、120℃で420Oe程度となり、
258Oeも減少している。 Coドープマグネタイト(Fe3O4)粒子の場合、
25℃において572Oe程度であつたものが、120℃
で341Oe程度となり、231Oeも減少している。 〔問題点を解決する為の手段〕 本発明者は、粒度が均斉で樹枝状粒子が混在し
ておらず、軸比(長軸:短軸)が小さい磁性酸化
鉄粒子粉末を得るべく、種々検討を重ねた結果、
第一鉄塩水溶液と炭酸アルカリとを反応させて得
られたFeCO3を含む水溶液に酸素含有ガスを通気
して酸化することにより紡錘型を呈したゲータイ
ト粒子粉末を生成させるにあたり、第一鉄塩水溶
液、前記炭酸アルカリ及び酸素含有ガスを通気し
て酸化反応を行わせる前の前記FeCO3を含む水溶
液のいずれかに、水可溶性ケイ酸塩をFeに対し
Si換算で0.1〜20原子%添加した場合には、出発
原料である紡錘型を呈したゲータイト粒子の軸比
(長軸:短軸)を短く、4:1以下、殊に、2:
1以下にすることができるという知見を既に得て
いる(特願昭58−200621号、特願昭59−87011
号)。 更に、本発明者は、粒度が均斉であり、樹枝状
粒子が混在してあらず、且つ、軸比(長軸:短
軸)が小さく、4:1以下、殊に2:1以下であ
つて、しかも、高い保磁力と優れた温度安定性を
有する磁性酸化鉄粒子粉末を得るべく種々検討を
重ねた結果、上記紡錘型を呈したゲータイト粒子
の製造法において、コバルトを添加した場合、生
成するSi及びCoをドープするゲータイト粒子を
出発原料として還元、又は還元、酸化して得られ
るSi及びCoをドープする紡錘型を呈した磁性酸
化鉄粒子粉末は、形状的、磁気的に等方的であ
り、高い保磁力を有すると同時に、優れた温度安
定性を有するものであるという全く新規な知見を
得、本発明を完成したものである。 即ち、本発明は、軸比(長軸:短軸)が4:1
以下であつて、SiをFeに対し0.1〜20原子%及び
CoをFeに対し0.5〜10.0原子%ドープしており、
且つ、温度安定性に優れていることを特徴とする
紡錘型を呈したマグネタイト粒子又はマグヘマイ
ト粒子からなる磁性酸化鉄粒子粉末及び第一鉄塩
水溶液と炭酸アルカリとを反応させて得られた
FeCO3を含む水溶液に酸素含有ガスを通気して酸
化することにより紡錘型を呈したゲータイト粒子
を生成させるにあたり、前記第一鉄塩水溶液、前
記炭酸アルカリ及び酸素含有ガスを通気して酸化
反応を行わせる前の前記FeCO3を含む水溶液のい
ずれかに水可溶性ケイ酸塩をFeに対しSi換算で
0.1〜20原子%、水可溶性コバルト塩をFeに対し
Co換算で0.5〜10.0原子%添加しておくことによ
り、Si及びCoをドープする紡錘型を呈したゲー
タイト粒子を生成させ、該Si及びCoをドープす
る紡錘型を呈したゲータイト粒子若しくはこれを
加熱脱水して得られたSi及びCoをドープする紡
錘型を呈したヘマタイト粒子を還元性ガス中で加
熱還元して温度安定性に優れているSi及びCoを
ドープする紡錘型を呈したマグネタイト粒子を得
るか、又は、必要により更に、酸化して温度安定
性に優れているSi及びCoをドープする紡錘型を
呈したマグヘマイト粒子を得ることよりなる紡錘
型を呈したマグネタイト粒子又はマグヘマイト粒
子からなる磁性酸化鉄粒子粉末の製造法である。 〔作用〕 先ず、本発明に係る磁性酸化鉄粒子粉末は、軸
比(長軸:短軸)が小さく、4:1以下、殊に
2:1以下であつて、しかも高い保磁力(300〜
900Oe)と優れた温度安定性を有するものであ
り、Siの添加量の増加に伴つて軸比(長軸:短
軸)が小さくなる傾向にあり、形状的、磁気的に
等方的になる。 本発明に係る磁性酸化鉄粒子粉末は、何故、温
度安定性に優れているのかについては未だ明らか
ではないが、本発明者は、後述する通り、Si含有
量が増加する程、温度安定性が改良される傾向に
あることから、SiとCoとの相乗効果によるもの
と考えている。 今、本発明者が行つた数多くの実験例から、そ
の一部を抽出して説明すれば、次の通りである。 図1は、水可溶性ケイ酸塩の添加量とSi及び
Coをドープする紡錘型を呈したゲータイト粒子
の軸比との関係図である。 即ち、Fe2+1.0mol/1を含む硫酸第一鉄水溶
液3.0を、あらかじめ、反応器中に準備された
ケイ酸ソーダをFeに対しSi換算で0〜20原子%
及び硫酸コバルトをFeに対しCo換算で、4.5原子
%添加して得られた炭酸ソーダ水溶液2.0に加
え、PH約10においてFeCO3を含む懸濁液を得、該
懸濁液に温度50℃において毎分15の空気を通気
して酸化反応を行わせることにより得られたSi及
びCoをドープする紡錘型を呈したゲータイト粒
子の軸比(長軸:短軸)と水可溶性ケイ酸塩の添
加量との関係を示したものである。 図1から明らかな通り、水可溶性ケイ酸塩の添
加量の増加に伴つて軸比(長軸:短軸)が短くな
る傾向にある。 図2及び図3は、いずれも、水可溶性ケイ酸塩
の添加量とSi及びCoをドープする紡錘型を呈し
た磁性酸化鉄粒子粉末の軸比との関係図であり、
図2がマグネタイト粒子粉末の場合、図3がマグ
ヘマイト粒子粉末の場合である。 即ち、図2は図1の場合と同様にして得られた
Si及びCoをドープする紡錘型を呈したゲータイ
ト粒子粉末200gを400℃で45分間加熱還元するこ
とにより得られたSi及びCoをドープする紡錘型
を呈したマグネタイト粒子の軸比(長軸:短軸)
と水可溶性ケイ酸塩の添加量との関係を示したも
のである。 図2から明らかな通り、水可溶性ケイ酸塩の添
加量の増加に伴つて紡錘型を呈したマグネタイト
粒子の軸比(長軸:短軸)が小さくなる傾向にあ
る。 水可溶性ケイ酸塩をFeに対しSi換算で0.1原子
%以上添加した場合には、得られる紡錘型を呈し
たマグネタイト粒子の軸比を4:1以下にするこ
とができ、0.3原子%以上添加した場合には、得
られる紡錘型を呈したマグネタイト粒子の軸比を
2:1以下にすることができる。 図3は、図2で得られたSi及びCoをドープす
る紡錘型を呈したマグネタイト粒子粉末150gを
空気中で15分間酸化することにより得られたSi及
びCoを含有する紡錘型を呈したマグヘマイト粒
子の軸比(長軸:短軸)と水可溶性ケイ酸塩の添
加量との関係を示したものである。 図3から明らかな通り、水可溶性ケイ酸塩の添
加量の増加に伴つてSi及びCoをドープする紡錘
型を呈したマグヘマイト粒子の軸比(長軸:短
軸)が小さくなる傾向にある。 水可溶性ケイ酸塩をFeに対しSi換算で0.1原子
%以上添加した場合には、得られる紡錘型を呈し
たマグネタイト粒子の軸比を4:1以下にするこ
とができ、0.3原子%以上添加した場合には、得
られる紡錘型を呈したマグネタイト粒子の軸比を
2:1以下にすることができる。 図4は、図2の場合と同様にして得られたSi及
びCoをドープする紡錘型を呈したマグネタイト
粒子の温度に対する保磁力Hcの変化を示したも
のである。図4中、直線a,b及びcは、それぞ
れSi含有量が0原子%、2原子%及び6原子%の
場合である。 図4から明らかな通り、Si含有量の増加に伴つ
て温度安定性は改良される傾向にある。 図5は、図3の場合と同様にして得られたSi及
びCoをドープする紡錘型を呈したマグヘマイト
粒子の温度に対する保磁力Hcの変化を示したも
のである。図5中、直線a,b及びcは、それぞ
れSi含有量が0原子%、2原子%及び6原子%の
場合である。 図5から明らかな通り、Si含有量の増加に伴つ
て温度安定性は改良される傾向にある。 次に、本発明実施にあたつての諸条件について
述べる。 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が
ある。 本発明において使用される炭酸アルカリとして
は、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸アンモ
ニウムを単独で、又は、これらと炭酸水素ナトリ
ウム、炭酸水素カリウム、炭酸水素アンモニウム
等の炭酸水素アルカリとを併用して使用すること
ができる。 本発明における反応温度は、40〜80℃である。
40℃未満である場合には、紡錘型を呈したゲータ
イト粒子を得ることができない。 80℃を超える場合には、粒状Fe3O4が混在して
くる。 本発明におけるPHは、7〜11である。 7未満、又は11を超える場合には、紡錘型を呈
したゲータイト粒子を得ることができない。 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う。 本発明において使用される水可溶性ケイ酸塩と
しては、ナトリウム、カリウムのケイ酸塩があ
る。 本発明における水可溶性ケイ酸塩は、生成する
紡錘型を呈したゲータイト粒子の軸比(長軸:短
軸)に関与するものであり、従つて、紡錘型を呈
したゲータイト粒子の生成反応が開始される前に
存在させておくことが必要であり、第一鉄塩水溶
液、炭酸アルカリ及び酸素含有ガスを通気して酸
化反応を行わせる前のFeCO3を含む水溶液のいず
れかに添加することができる。 本発明における水可溶性ケイ酸塩の添加量は、
Feに対してSi換算で0.1〜20原子%である。 0.1原子%未満である場合には、紡錘型を呈し
たマグネタイト粒子又はマグヘマイト粒子の軸比
(長軸:短軸)を短くするという効果を十分達成
することができない。 20原子%を超える場合には、生成する紡錘型を
呈したゲータイト粒子からなる粉末を還元、又
は、更に酸化することにより得られる磁性酸化鉄
粒子粉末の飽和磁化が低下する為好ましくない。 紡錘型を呈したマグネタイト粒子又はマグヘマ
イト粒子の軸比(長軸:短軸)及び飽和磁化を考
慮した場合、0.3〜15原子%が好ましい。 添加した水可溶性ケイ酸塩は、ほぼ全量が生成
ゲータイト粒子粉末中に含有され、後出の表1に
示される通り、得られたゲータイト粒子粉末は添
加量とほぼ同量のFeに対しSi換算で0.38〜12.98
原子%を含有しており、該粒子を加熱還元又は、
更に、酸化して得られる磁性酸化鉄粒子もまた、
後出の表2及び表3に示される通り、添加量とほ
ぼ同量のFeに対しSi換算で0.37〜12.99原子%を
含有している。 本発明において使用される水可溶性コバルト塩
としては、硫酸コバルト、塩化コバルトがある。 本発明における水可溶性コバルト塩は、生成す
る紡錘型を呈したゲータイト粒子を還元、又は還
元、酸化することにより得られる紡錘型を呈した
磁性酸化鉄粒子粉末の保磁力の向上に関与するも
のであり、生成ゲータイト粒子中に含有されてい
ることが必要であり、従つて、第一鉄塩水溶液、
炭酸アルカリ及び酸素含有ガスを通気して酸化反
応を行わせる前のFeCO3を含む水溶液のいずれか
の液中に添加することができる。 本発明における水可溶性コバルト塩の添加量
は、Feに対しCo換算で0.5〜10.0原子%である。
0.5原子%未満である場合には、得られる紡錘型
を呈したマグネタイト粒子又はマグヘマイト粒子
の保磁力を向上させるという効果を十分達成する
ことができない。10.0原子%を超える場合には、
得られる紡錘型を呈したマグネタイト粒子又はマ
グヘマイト粒子の温度安定性を改良するという効
果が十分ではない。 紡錘型を呈したマグネタイト粒子又はマグヘマ
イト粒子の保磁力及び温度安定性を考慮した場
合、4.0〜7.0原子%が好ましい。 添加した水可溶性コバルト塩は、ほぼ全量が生
成ゲータイト粒子粉末中に含有され、後出の表1
に示される通り、得られたゲータイト粒子粉末は
添加量とほぼ同量のFeに対しCo換算で1.01〜7.99
原子%をドープしており、該粒子を加熱還元又
は、更に、酸化して得られる磁性酸化鉄粒子もま
た、後出の表2及び表3に示される通り、添加量
とほぼ同量のFeに対しCo換算で0.97〜7.98原子%
をドープしている。 本発明における加熱還元温度は、常法により
300〜500℃で行うことができる。 300℃未満である場合は、還元反応の進行が遅
く、長時間を要する。また、500℃を超える場合
には、還元反応が急激に進行して粒子形態の変形
と、粒子及び粒子相互間の焼結を引き起こしてし
まう。 〔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、前出の実験例及び以下の実施例並びに比較
例における粒子の軸比(長軸:短軸)、長軸は、
いずれも電子顕微鏡写真から測定した数値の平均
値で示した。 粒子中のSi量及びCo量は、「螢光X線分析装置
3063M型」(理学電機工業製)を使用し、JIS K
0119の「けい光X線分析通則」に従つて、けい
光X線分析を行うことにより測定した。 磁性酸化鉄粒子粉末の温度安定性は、25℃にお
ける保磁力の値から120℃における保磁力の値を
減じた値(Oe)で示した。 <紡錘型を呈したゲータイト粒子粉末の生成> 実施例 1〜9 実施例 1 Fe2+1.0molを含む硫酸第一鉄水溶液30を、
あらかじめ、反応器中に準備されたFeに対しSi
換算で0.4原子%を含むようにケイ酸ソーダ(3
号)(SiO228.55wt%)25.3g及びFeに対しCo換
算で4.0原子%を含むように硫酸コバルト337.2g
を添加して得られた3.53mol/のNa2CO3水溶
液20に加え、PH9.9、温度50℃においてSi及び
CoをドープするFeCO3の生成を行つた。 上記Si及びCoをドープするFeCO3を含む水溶
液に温度50℃において、毎分130の空気を6.5時
間通気してSi及びCoをドープするゲータイト粒
子を生成した。 酸化反応終点は、反応液の一部を抜き取り塩酸
酸性に調節した後、赤血塩溶液を用いてFe2+
青色呈色反応の有無で判定した。 生成粒子は、常法により、別、水洗、乾燥、
粉砕した。 このSi及びCoをドープするゲータイト粒子粉
末は、図6に示す電子顕微鏡写真(×20000)か
ら明らかな通り、平均値で長軸0.17μm、軸比
(長軸:短軸)1.5:1の紡錘型を呈した粒子から
なり、粒度が均斉で樹枝状粒子が混在しないもの
であつた。 また、この紡錘型を呈したゲータイト粒子粉末
は、螢光X線分析の結果、Feに対しSiを0.41原子
%、Feに対しCoを3.99原子%ドープしたもので
あつた。 実施例 2〜9 Fe2+水溶液の種類、炭酸アルカリの種類、水
可溶性のケイ酸塩の種類、添加量並びに添加時
期、水可溶性コバルト塩の種類、添加量並びに添
加時期及び温度を種々変化させた以外は、実施例
1と同様にして紡錘型を呈したゲータイト粒子を
生成した。 この時の主要製造条件及び生成ゲータイト粒子
粉末の特性を表1に示す。 実施例4で得られた紡錘型を呈したゲータイト
粒子粉末の電子顕微鏡写真(×20000)を図7に
示す。 <紡錘型を呈したヘマタイト粒子粉末の製造> 実施例 10 実施例2で得られたSi及びCoをドープする紡
錘型を呈したゲータイト粒子粉末1000gを空気中
300℃で加熱脱水してSi及びCoを含有する紡錘型
を呈したヘマタイト粒子粉末を得た。 この粒子は、電子顕微鏡観察の結果、平均値で
長軸0.15μm、軸比(長軸:短軸)1.3:1であ
り、粒度が均斉で樹枝状粒子が混在しないもので
あつた。 また、螢光X線分析の結果、Feに対しSiを6.01
原子%、Feに対しCoを3.99原子%ドープしたも
のであつた。 <紡錘型を呈したマグネタイト粒子粉末の製造> 実施例 11〜20 実施例 11 実施例1で得られたSi及びCoをドープする紡
錘型を呈したゲータイト粒子粉末1000gを10の
レトルト還元容器中に投入し、駆動回転させなが
らH2ガスを毎分2の割合で通気し、還元温度
400℃で還元してSi及びCoをドープする紡錘型を
呈したマグネタイト粒子粉末を得た。 得られたSi及びCoをドープする紡錘型を呈し
たマグネタイト粒子粉末は、螢光X線分析の結
果、Feに対しSiを0.40原子%、Feに対しCoを
3.98原子%ドープしており、図8に示す電子顕微
鏡写真(×20000)から明らかな通り、平均値で
長軸0.15μm、軸比(長軸:短軸)1.5:1であつ
て、粒度が均斉であり、樹枝状粒子が混在しない
ものであつた。 また、磁気測定の結果、保磁力Hcは615Oe、
飽和磁化σsは、83.2emu/gであり、温度安定性
は180Oeであつた。 実施例 12〜20 出発原料の種類、還元温度を種々変化させた以
外は実施例11と同様にしてSi及びCoをドープす
る紡錘型を呈したマグネタイト粒子粉末を得た。
この時の主要製造条件及び粒子粉末の特性を表2
に示す。 実施例12〜20で得られたSi及びCoをドープす
る紡錘型を呈したマグネタイト粒子粉末はいずれ
も電子顕微鏡観察の結果、粒度が均斉であり、樹
枝状粒子が混在しないものであつた。 実施例14で得られたSi及びCoを含有する紡錘
型を呈したマグネタイト粒子粉末の電子顕微鏡写
真(×20000)を図9に示す。 <紡錘型を呈したマグヘマイト粒子粉末の製造> 実施例 21〜30 実施例 21 実施例11で得られたSi及びCoをドープする紡
錘型を呈したマグネタイト粒子粉末700gを空気
中300℃で60分間酸化してSi及びCoをドープする
紡錘型を呈したマグヘマイト粒子粉末を得た。 得られたSi及びCoをドープする紡錘型を呈し
たマグヘマイト粒子粉末は、螢光X線分析の結
果、Feに対しSiを0.40原子%、Feに対しCoを
3.98原子%ドープしており、図10に示す電子顕
微鏡写真(×20000)から明らかな通り、長軸
0.15μm、軸比(長軸:短軸)1.5:1であつて、
粒度が均斉であり、樹枝状粒子が混在しないもの
であつた。また、磁気測定の結果、保磁力Hcは
610Oe、飽和磁化σsは、573.0emu/gであり、温
度安定性は170Oeであつた。 実施例 22〜30 Si及びCoをドープする紡錘型を呈したマグネ
タイト粒子粉末の種類を種々変化させた以外は、
実施例21と同様にしてSi及びCoをドープする紡
錘型を呈したマグヘマイト粒子粉末を得た。 この時の主要製造条件及び粒子粉末の特牲を表
3に示す。 実施例22〜30で得られたSi及びCoをドープす
る紡錘型を呈したマグヘマイト粒子粉末はいずれ
も電子顕微鏡観察の結果、粒度が均斉であり、樹
枝状粒子が混在しないものであつた。 実施例24で得られたSi及びCoをドープする紡
錘型を呈したマグヘマイト粒子粉末の電子顕微鏡
写真(×20000)を図11に示す。 <磁気テープの製造> 実施例 31〜40 実施例 31 実施例11で得られたSi及びCoをドープする紡
錘型を呈したマグネタイト粒子粉末を用いて、適
量の分散剤、塩ビ酢ビ共重合体、熱可塑性ポリウ
レタン樹脂及びトルエン、メチルエチルケトン、
メチルイソブチルケトンからなる混合溶剤を一定
の組成に配合した後、ボールミルで8時間混合分
散して磁気塗料とした。 得られた磁気塗料に上記混合溶剤を加え適正な
塗料粘度になるように調整し、ポリエステル樹脂
フイルム上に通常の方法で塗布乾燥させて、磁気
テープを製造した。 この磁気テープの保磁力Hcは621Oe、残留磁
束密度Brは1450Gauss、角型Br/Bmは0.75、配
向度1.00であつた。 実施例 32〜40 Si及びCoをドープする紡錘型を呈した磁性酸
化鉄粒子粉末の種類を種々変化した以外は、実施
例31と全く同様にして磁気テープを製造した。 この磁気テープの諸特性を表4に示す。
[Industrial Application Field] The present invention provides magnetic iron oxide particles for magnetic recording, particularly magnetic iron oxide particles for rigid disks, floppy disks, and digital recording. are not mixed, and the axis ratio (major axis: short axis) is small at 4:1.
The following relates to a magnetic iron oxide particle powder consisting of spindle-shaped magnetite particles or maghemite particles, which has a ratio of 2:1 or less, and has a high coercive force and excellent temperature stability, and a method for producing the same. . [Prior Art] In recent years, as magnetic recording and reproducing equipment has become longer recording time and has become smaller and lighter, both these magnetic recording and reproducing equipment and magnetic recording media such as magnetic tapes and magnetic disks have become more efficient and sophisticated. Demand for density recording is increasing. This fact can be seen, for example, in "Development of Magnetic Materials and Highly Dispersed Magnetic Powder Technology (1982)" published by the General Technology Center.
On page 134 of ``The technological improvement that has been consistently pursued since the advent of magnetic disk devices to this day has been to increase the recording density . Despite using iron powder as a magnetic material, recording density has been dramatically improved by more than two orders of magnitude over the past 20 years.The main reason for this is the improvement of γ-Fe 2 O 3 itself. In addition, other improvements include thinner coatings, higher precision on the surface of the thin film, adoption of magnetic field alignment technology, lower head flying height, and improved head characteristics. In order to improve the performance and recording density of magnetic recording media, it is necessary to improve dispersibility, filling properties, residual magnetic flux density Br and coercive force Hc, improve the smoothness of the tape surface, and make the coating film thinner. It is. This fact is based on page 140 of the aforementioned ``Development of magnetic materials and high dispersion technology of magnetic particles'', ``Increasing recording density...
...It is necessary to increase Br to ensure a constant output. In order to increase Br, it is necessary to increase not only the magnetic field orientation but also the filling rate of the magnetic powder. '', page 15 of the same document states, ``An important index expressing performance in magnetic recording is...recording density. Until now, its increase has mainly been achieved by improving magnetic heads and recording media. To summarize the direction of improvement in this field to date,...
...Recording medium; thin and high coercive force (coercive force)
Emphasis has been placed on realizing a magnetic layer of (Hc)...
...'', the statement on page 141 of the same document, ``For high-density recording, thinning of the coating film is an important factor'', and in the case of floating heads such as rigid disks. On page 143 of the same document, ``The flying height of the head is the controlling factor for high-density recording.
By making this smaller, higher density becomes possible. ...When the flying height is lowered, if the surface of the disk is poor, the reproduction output decreases due to chipping of the head, and stable flying is disturbed, resulting in head crash. Therefore, high-precision finishing of the coating film surface is important. It is clear from the statement ``. These properties of magnetic recording media are closely related to the magnetic iron oxide particles used in magnetic recording media, and there is a strong desire to improve the properties of magnetic iron oxide particles. The relationship between the various characteristics of the magnetic recording medium and the characteristics of the magnetic iron oxide particles used will now be detailed as follows. First, the residual magnetic flux density Br of a magnetic recording medium depends on the dispersibility of the magnetic iron oxide particles in the vehicle, the orientation and filling properties in the coating film. In order to improve the dispersibility in the vehicle, the orientation and filling properties in the coating film, the particle size of the magnetic iron oxide particles dispersed in the vehicle must be uniform, and dendritic particles must be mixed. As a result, a high bulk density is required. Next, in order to improve the surface properties of magnetic recording media,
A magnetic iron oxide particle powder with good dispersibility, good orientation, and small particle size is preferable.As such magnetic iron oxide particle powder, the particle size is uniform and dendritic particles are not mixed. , high bulk density is required. Furthermore, in order to thin the coating film of magnetic recording media,
On page 141 of the above document, ``To make the coating film thinner, it is necessary to reduce the size of the magnetic powder and improve its orientation in the coating film thickness direction.In the end, forming a thin coating film requires 2.3 As mentioned above, using magnetic powder with low oil absorption leads to the production of magnetic paint with good coating properties.''As is clear from the description, magnetic iron oxide particle powder has good dispersibility and orientation. As such a magnetic iron oxide particle powder,
As mentioned above, it is required that the particle size is uniform and that dendritic particles are not mixed. As mentioned above, the coercive force Hc of the magnetic recording medium is
For high-density recording, it is necessary that the coercive force Hc of the magnetic particles dispersed in the vehicle be as high as possible. On the other hand, one of the methods for improving recording density in magnetic recording and reproducing equipment is to reduce the width of the magnetic head cap. This fact is based on the statement on page 15 of the above-mentioned document that states, ``An important index expressing performance in magnetic recording is...recording density.'' Until now, its increase has been mainly due to improvements in magnetic heads and recording media. To summarize the directions of improvement so far in this field:
This is clear from the description "...magnetic head; narrow gap width and narrow track width...". The recording principle of the recording medium and the magnetic head in the conventionally adopted longitudinal recording direction (a method of recording signals in the longitudinal direction of the magnetic layer) is as described on page 18 of the aforementioned document, ``In the ring head (Figure 2a), the winding The signal current creates an arc-shaped magnetic field near the gap in the magnetic core.This has a strong longitudinal component at the center of the gap, so the medium is mainly magnetized in the longitudinal (in-plane) direction.'' It is as follows. In recent years, for the purpose of high-density recording, the gap width of magnetic heads has become increasingly narrower. However, when the gap width of magnetic heads is narrowed, the magnetic field near the gap of the magnetic core has a strong vertical component as well as a longitudinal component. will be included. Therefore, in the surface layer of the magnetic recording medium that is in contact with the head, the magnetic flux distribution in the direction perpendicular to the medium increases significantly. Therefore, in order to achieve high-density recording, it is preferable that the magnetic recording medium have an easy magnetization direction perpendicular to the medium. Typical magnetic particles conventionally used are acicular magnetite particles or maghemite particles, and in this case, due to shape anisotropy, the direction of easy magnetization is the longitudinal direction of the acicular shape, so acicular iron oxide particles are used. It is preferable to increase the vertical component by vertically oriented in the coating film or randomly oriented three-dimensionally. This fact is explained in Japanese Unexamined Patent Publication No. 183626/1983, "Also, in recent years, the concept of perpendicular magnetization recording has been introduced.
There is also a proposal to effectively use the residual magnetization component in the direction perpendicular to the surface of the magnetic recording medium. This perpendicular magnetization recording increases the recording density defined above, and...
..." and "A coated magnetic layer that uses diagonal or perpendicular magnetization components that are not parallel to the magnetic surface..."
It is clear from the statement "...". In order to randomly orient the magnetic iron oxide particles three-dimensionally in the coating film and increase the vertical component,
As mentioned above, in addition to having uniform particle size and no dendritic particles mixed in, the particle size of the magnetic iron oxide particles is made small, and the axial ratio is made as small as possible to 4:1 or less, especially 2:1. It is effective to do the following, that is, to be isotropic in shape. This fact is based on the above-mentioned Japanese Unexamined Patent Publication No. 57-183626, which states, ``The present invention... has a major diameter of 0.4 to 2μ or 0.3 to 1μ and an aspect ratio of 5 to 20, which is used in the above-mentioned prior art.
Instead of regular acicular particles, the particle size is 0.30μ
By making it as small as below and having a short shape with an aspect/width ratio of more than 1 and less than 3,... in-plane orientation due to thinning of the coating film in the thickness direction during application and drying, and flow during application. It is characterized by suppressing the tendency of the particles to be oriented in the direction of the casting and lying in the plane, and to actively increase the perpendicular residual magnetization if necessary. . It is clear from the statement ``. Currently, acicular magnetite particles or acicular maghemite particles are mainly used as magnetic particles for magnetic recording. These are generally produced by air oxidizing a colloidal aqueous solution with a pH of 11 or higher containing ferrous hydroxide particles obtained by reacting an aqueous ferrous salt solution with an alkali (usually called a "wet reaction"). The obtained acicular α-FeOOH particles are reduced to acicular magnetite particles in a reducing gas such as hydrogen at 300 to 400°C, or are then oxidized in air at 200 to 300°C to form acicular crystals. It is obtained by making it into maghemite particles. As mentioned above, magnetic particles with uniform particle size, no dendritic particles mixed in, and a small axis ratio (long axis: short axis) are currently most in demand, and these characteristics are In order to obtain magnetic particles with the following properties, it is necessary that the particle size of the goethite particles used as the starting material be uniform, that dendritic particles are not mixed, and that the axial ratio (major axis: short axis) of the particles is small. be. Conventionally, the most typical known method for producing goethite particles in the alkaline range of pH 11 or higher is to add a solution containing ferrous hydroxide particles obtained by adding an equivalent or more alkaline solution to a ferrous salt solution, and then add a solution containing ferrous hydroxide particles to pH 11.
Goethite particles are obtained by carrying out the oxidation reaction at a temperature of 80° C. or lower. By the way, as is well known, the magnitude of the coercive force of magnetic particles depends on shape anisotropy, crystal anisotropy, strain anisotropy, and exchange anisotropy, or on their interaction. . Acicular magnetite particles or acicular maghemite particles, which are currently used as magnetic particles for magnetic recording, have a relatively high coercive force (350 ~450Oe). In this way, known acicular magnetite particles or acicular maghemite particles utilize their shape anisotropy to obtain a relatively high coercive force, but when Co is added to these particles, It is generally known that the coercive force can be further improved by utilizing the crystal anisotropy. In this case, it is known that as the amount of Co added increases, the coercive force increases. [Problems to be solved by the invention] At present, magnetic particle powders with uniform particle size, no dendritic particles mixed in, and a small axial ratio (long axis: short axis) are
The most demanded point is that the particles obtained by the above-mentioned known method for producing acicular goethite particles as a starting material are acicular with an axial ratio (major axis:minor axis) of 10:1 or more. The particles have a certain shape, and dendritic particles are mixed therein, and considering the particle size, it is difficult to say that the particles have a uniform particle size. Therefore, the present inventor developed a method for producing goethite particles by passing an oxygen-containing gas through an aqueous solution containing FeCO 3 obtained by reacting a ferrous aqueous salt solution with an alkali carbonate to oxidize it (Unexamined Japanese Patent Publication No. Showa 50-
80999). When using this method, the particle size is uniform,
A powder consisting of spindle-shaped goethite particles without dendritic particles mixed therein is obtained. However, the axial ratio (major axis:minor axis) of goethite particles obtained by this method is about 7:1, and it is required to further reduce the axial ratio (major axis:minor axis). On the other hand, when the axial ratio (long axis: short axis) of magnetic iron oxide particles is reduced, the coercive force of these magnetic iron oxide particles is about 300 Oe or less because the anisotropy derived from the shape cannot be utilized. I become confused. Therefore, as described above, it is known that the coercive force can be increased by adding Co to magnetic iron oxide particles having a small axial ratio (long axis: short axis). Furthermore, when magnetic iron oxide particles with a small axial ratio (major axis: short axis) are doped with Co, they are not only isotropic in shape but also magnetically isotropic. This is the most requested magnetic iron oxide particle powder for recording. However, it is known that Co-doped magnetic iron oxide particles have poor magnetic (especially coercive force) stability against temperature (hereinafter simply referred to as temperature stability), and the amount of cobalt doped increases. The higher the temperature, the lower the temperature stability tends to be. The instability of Co-doped magnetic iron oxide particles with respect to temperature is shown, for example, in "Figure 3" of JP-A-48-87397, and the coercive force of Co-doped magnetic iron oxide particles changes with temperature. It tends to decrease as the value increases. That is, according to the same figure, in the case of Co-containing maghemite (γ-Fe 2 O 3 ) particles, the value was about 678 Oe at 25°C, but it became about 420 Oe at 120°C,
258Oe is also decreasing. For Co-doped magnetite (Fe 3 O 4 ) particles,
What was about 572 Oe at 25℃ is now 120℃
It was around 341Oe, which is also a decrease of 231Oe. [Means for Solving the Problems] The present inventor has developed various methods to obtain magnetic iron oxide particles having a uniform particle size, no dendritic particles, and a small axis ratio (long axis: short axis). As a result of repeated consideration,
In producing spindle-shaped goethite particles by oxidizing an aqueous solution containing FeCO 3 obtained by reacting an aqueous ferrous salt solution and an alkali carbonate with an oxygen-containing gas, ferrous salt Aqueous solution, water-soluble silicate for Fe is added to either the FeCO3 -containing aqueous solution before the alkali carbonate and oxygen-containing gas is passed through the FeCO3-containing aqueous solution to carry out the oxidation reaction.
When 0.1 to 20 atomic % is added in terms of Si, the axis ratio (long axis: short axis) of the spindle-shaped goethite particles, which is the starting material, is shortened to 4:1 or less, especially 2:
We have already obtained the knowledge that it is possible to reduce the number to 1 or less (Patent Application No. 58-200621, Patent Application No. 87011-1982).
issue). Furthermore, the present inventor has found that the particle size is uniform, dendritic particles are not mixed, and the axial ratio (long axis: short axis) is small, 4:1 or less, especially 2:1 or less. Moreover, as a result of various studies to obtain magnetic iron oxide particles with high coercive force and excellent temperature stability, we found that when cobalt is added in the method for producing spindle-shaped goethite particles, The spindle-shaped magnetic iron oxide particles doped with Si and Co obtained by reducing or reducing and oxidizing goethite particles doped with Si and Co are geometrically and magnetically isotropic. The present invention was completed based on the completely new knowledge that this material has a high coercive force and excellent temperature stability. That is, the present invention has an axial ratio (long axis: short axis) of 4:1.
0.1 to 20 atomic% of Si to Fe and
Co is doped with 0.5 to 10.0 atom% of Fe,
In addition, magnetic iron oxide particle powder consisting of spindle-shaped magnetite particles or maghemite particles, which is characterized by excellent temperature stability, and a ferrous salt aqueous solution, obtained by reacting with an alkali carbonate.
In producing spindle-shaped goethite particles by passing an oxygen-containing gas through an aqueous solution containing FeCO 3 for oxidation, the ferrous salt aqueous solution, the alkali carbonate, and the oxygen-containing gas are passed through to carry out the oxidation reaction. Add water-soluble silicate to any of the aqueous solutions containing FeCO 3 in terms of Fe to Si before carrying out the process.
0.1 to 20 atom% water-soluble cobalt salt to Fe
By adding 0.5 to 10.0 atomic % in terms of Co, spindle-shaped goethite particles doped with Si and Co are generated, and the spindle-shaped goethite particles doped with Si and Co are heated. Spindle-shaped hematite particles doped with Si and Co obtained by dehydration are thermally reduced in a reducing gas to produce spindle-shaped magnetite particles doped with Si and Co, which have excellent temperature stability. or, if necessary, further oxidize to obtain spindle-shaped maghemite particles doped with Si and Co, which have excellent temperature stability. This is a method for producing iron oxide particle powder. [Function] First, the magnetic iron oxide particles according to the present invention have a small axial ratio (major axis: short axis) of 4:1 or less, especially 2:1 or less, and a high coercive force (300~
900Oe) and has excellent temperature stability, and as the amount of Si added increases, the axial ratio (long axis: short axis) tends to decrease, and it becomes geometrically and magnetically isotropic. . Although it is not yet clear why the magnetic iron oxide particles according to the present invention have excellent temperature stability, the inventor has found that as the Si content increases, the temperature stability increases. Since it tends to improve, it is thought that this is due to the synergistic effect between Si and Co. The following is an explanation of some of the many experimental examples conducted by the present inventor. Figure 1 shows the amount of water-soluble silicate added and Si and
FIG. 3 is a diagram showing the relationship between the axial ratio of spindle-shaped goethite particles doped with Co. That is, 3.0% of a ferrous sulfate aqueous solution containing 1.0mol/1 Fe 2+ was added to sodium silicate prepared in advance in a reactor in an amount of 0 to 20 atomic % in terms of Si relative to Fe.
Cobalt sulfate was added to an aqueous sodium carbonate solution 2.0 obtained by adding 4.5 atomic % of cobalt sulfate in terms of Co to Fe to obtain a suspension containing FeCO 3 at a pH of about 10, and the suspension was added at a temperature of 50°C. Axial ratio (long axis: short axis) of spindle-shaped goethite particles doped with Si and Co obtained by performing an oxidation reaction by passing air at a rate of 15 per minute and addition of water-soluble silicate This shows the relationship with quantity. As is clear from FIG. 1, the axial ratio (long axis:short axis) tends to become shorter as the amount of water-soluble silicate added increases. 2 and 3 are graphs showing the relationship between the amount of water-soluble silicate added and the axial ratio of spindle-shaped magnetic iron oxide particles doped with Si and Co,
FIG. 2 shows the case of magnetite particle powder, and FIG. 3 shows the case of maghemite particle powder. That is, Figure 2 was obtained in the same way as Figure 1.
Axial ratio (major axis: short axis) of spindle-shaped magnetite particles doped with Si and Co obtained by heating and reducing 200 g of spindle-shaped goethite particles doped with Si and Co at 400°C for 45 minutes. shaft)
This figure shows the relationship between the amount of water-soluble silicate added and the amount of water-soluble silicate added. As is clear from FIG. 2, as the amount of water-soluble silicate added increases, the axis ratio (long axis:short axis) of spindle-shaped magnetite particles tends to decrease. When water-soluble silicate is added at 0.1 atomic % or more in terms of Si relative to Fe, the axial ratio of the resulting spindle-shaped magnetite particles can be made 4:1 or less, and 0.3 atomic % or more is added. In this case, the axial ratio of the resulting spindle-shaped magnetite particles can be set to 2:1 or less. Figure 3 shows the spindle-shaped maghemite containing Si and Co obtained by oxidizing 150 g of spindle-shaped magnetite particles doped with Si and Co obtained in Figure 2 for 15 minutes in air. This figure shows the relationship between the particle axial ratio (long axis: short axis) and the amount of water-soluble silicate added. As is clear from FIG. 3, as the amount of water-soluble silicate added increases, the axis ratio (long axis: short axis) of the spindle-shaped maghemite particles doped with Si and Co tends to decrease. When water-soluble silicate is added at 0.1 atomic % or more in terms of Si relative to Fe, the axial ratio of the resulting spindle-shaped magnetite particles can be made 4:1 or less, and 0.3 atomic % or more is added. In this case, the axial ratio of the resulting spindle-shaped magnetite particles can be set to 2:1 or less. FIG. 4 shows the change in coercive force Hc with respect to temperature of spindle-shaped magnetite particles doped with Si and Co obtained in the same manner as in FIG. 2. In FIG. 4, straight lines a, b, and c correspond to cases where the Si content is 0 atomic %, 2 atomic %, and 6 atomic %, respectively. As is clear from FIG. 4, the temperature stability tends to improve as the Si content increases. FIG. 5 shows the change in coercive force Hc with respect to temperature of spindle-shaped maghemite particles doped with Si and Co obtained in the same manner as in FIG. 3. In FIG. 5, straight lines a, b, and c correspond to cases where the Si content is 0 atomic %, 2 atomic %, and 6 atomic %, respectively. As is clear from FIG. 5, the temperature stability tends to improve as the Si content increases. Next, various conditions for implementing the present invention will be described. Examples of the ferrous salt aqueous solution used in the present invention include a ferrous sulfate aqueous solution and a ferrous chloride aqueous solution. As the alkali carbonate used in the present invention, sodium carbonate, potassium carbonate, and ammonium carbonate are used alone or in combination with an alkali hydrogen carbonate such as sodium hydrogen carbonate, potassium hydrogen carbonate, and ammonium hydrogen carbonate. be able to. The reaction temperature in the present invention is 40 to 80°C.
If the temperature is lower than 40°C, spindle-shaped goethite particles cannot be obtained. If the temperature exceeds 80°C, particulate Fe 3 O 4 will be mixed. The PH in the present invention is 7-11. If it is less than 7 or more than 11, spindle-shaped goethite particles cannot be obtained. The oxidation means in the present invention is carried out by passing an oxygen-containing gas (for example, air) into the liquid. Water-soluble silicates used in the present invention include sodium and potassium silicates. The water-soluble silicate in the present invention is involved in the axis ratio (major axis: short axis) of spindle-shaped goethite particles to be produced, and therefore, the production reaction of spindle-shaped goethite particles is It is necessary to be present before the oxidation reaction is started and added to either the ferrous salt aqueous solution, the aqueous solution containing FeCO 3 before bubbling the alkali carbonate and oxygen-containing gas to carry out the oxidation reaction. I can do it. The amount of water-soluble silicate added in the present invention is
It is 0.1 to 20 atomic % based on Fe in terms of Si. If it is less than 0.1 atomic %, the effect of shortening the axis ratio (long axis: short axis) of spindle-shaped magnetite particles or maghemite particles cannot be sufficiently achieved. If it exceeds 20 atom %, it is not preferable because the saturation magnetization of the magnetic iron oxide particles obtained by reducing or further oxidizing the resulting powder consisting of spindle-shaped goethite particles decreases. When considering the axial ratio (long axis: short axis) and saturation magnetization of spindle-shaped magnetite particles or maghemite particles, 0.3 to 15 atomic % is preferable. Almost the entire amount of the added water-soluble silicate is contained in the generated goethite particles, and as shown in Table 1 below, the obtained goethite particles have a Si equivalent amount of approximately the same amount of Fe as the added amount. at 0.38~12.98
atomic%, and the particles are reduced by heating or
Furthermore, magnetic iron oxide particles obtained by oxidation also
As shown in Tables 2 and 3 below, it contains 0.37 to 12.99 atomic % in terms of Si with respect to approximately the same amount of Fe as the added amount. Water-soluble cobalt salts used in the present invention include cobalt sulfate and cobalt chloride. The water-soluble cobalt salt in the present invention is involved in improving the coercive force of spindle-shaped magnetic iron oxide particles obtained by reducing, or reducing and oxidizing spindle-shaped goethite particles produced. Therefore, it is necessary that the ferrous salt aqueous solution,
It can be added to any aqueous solution containing FeCO 3 before an oxidation reaction is performed by passing an alkali carbonate and an oxygen-containing gas through the atmosphere. The amount of water-soluble cobalt salt added in the present invention is 0.5 to 10.0 atomic % based on Fe in terms of Co.
If it is less than 0.5 atomic %, the effect of improving the coercive force of the resulting spindle-shaped magnetite particles or maghemite particles cannot be sufficiently achieved. If it exceeds 10.0 atom%,
The effect of improving the temperature stability of the resulting spindle-shaped magnetite particles or maghemite particles is not sufficient. When considering the coercive force and temperature stability of the spindle-shaped magnetite particles or maghemite particles, the content is preferably 4.0 to 7.0 at %. Almost all of the added water-soluble cobalt salt was contained in the produced goethite particles, as shown in Table 1 below.
As shown in , the obtained goethite particles have a Co equivalent of 1.01 to 7.99 for almost the same amount of Fe as the added amount.
As shown in Tables 2 and 3 below, the magnetic iron oxide particles obtained by thermally reducing or further oxidizing the particles are also doped with approximately the same amount of Fe as the added amount, as shown in Tables 2 and 3 below. 0.97 to 7.98 atomic% in terms of Co
is dope. The heating reduction temperature in the present invention is determined by a conventional method.
It can be carried out at 300-500°C. If the temperature is lower than 300°C, the reduction reaction progresses slowly and takes a long time. Furthermore, if the temperature exceeds 500°C, the reduction reaction rapidly progresses, resulting in deformation of the particle morphology and sintering of the particles and the particles themselves. [Example] Next, the present invention will be explained with reference to Examples and Comparative Examples. In addition, the axial ratio (long axis: short axis) and long axis of the particles in the above experimental examples, the following examples, and comparative examples are as follows:
All values are shown as average values of values measured from electron micrographs. The amount of Si and Co in the particles can be measured using a “fluorescent X-ray analyzer”.
JIS K
The measurement was carried out by performing fluorescence X-ray analysis according to the "General Rules for Fluorescence X-ray Analysis" of 0119. The temperature stability of the magnetic iron oxide particles was expressed as the value (Oe) obtained by subtracting the coercive force value at 120°C from the coercive force value at 25°C. <Production of spindle-shaped goethite particles> Examples 1 to 9 Example 1 A ferrous sulfate aqueous solution 30 containing 1.0 mol of Fe 2+ was
Si is added to the Fe prepared in advance in the reactor.
Sodium silicate (3
) (SiO 2 28.55wt%) 25.3g and 337.2g of cobalt sulfate to contain 4.0 atomic% in terms of Co compared to Fe.
In addition to the 3.53 mol/Na 2 CO 3 aqueous solution 20 obtained by adding
Co-doped FeCO 3 was produced. Goethite particles doped with Si and Co were produced by passing air at a rate of 130/min for 6.5 hours at a temperature of 50° C. into the aqueous solution containing FeCO 3 doped with Si and Co. The end point of the oxidation reaction was determined by extracting a portion of the reaction solution and acidifying it with hydrochloric acid, and then using a red blood salt solution to determine the presence or absence of a blue coloring reaction of Fe 2+ . The generated particles are separated, washed with water, dried, and
Shattered. As is clear from the electron micrograph (×20000) shown in Figure 6, the goethite particles doped with Si and Co have a spindle with an average long axis of 0.17 μm and an axial ratio (long axis: short axis) of 1.5:1. It consisted of shaped particles, had uniform particle size, and did not contain any dendritic particles. Furthermore, as a result of fluorescent X-ray analysis, this spindle-shaped goethite particle powder was found to be doped with 0.41 atomic % of Si and 3.99 atomic % of Co with respect to Fe. Examples 2 to 9 The type of Fe 2+ aqueous solution, the type of alkali carbonate, the type, amount and timing of addition of water-soluble silicate, and the type, amount and timing of addition of water-soluble cobalt salt were varied. Goethite particles exhibiting a spindle shape were produced in the same manner as in Example 1 except for the above. Table 1 shows the main manufacturing conditions and characteristics of the produced goethite particles. FIG. 7 shows an electron micrograph (×20,000) of the spindle-shaped goethite particles obtained in Example 4. <Production of spindle-shaped hematite particles> Example 10 1000 g of spindle-shaped goethite particles doped with Si and Co obtained in Example 2 were placed in air.
By heating and dehydrating at 300°C, spindle-shaped hematite particles containing Si and Co were obtained. As a result of electron microscopy, the particles had an average long axis of 0.15 μm and an axial ratio (long axis:short axis) of 1.3:1, and the particle size was uniform and dendritic particles were not mixed. In addition, as a result of fluorescent X-ray analysis, Si was found to be 6.01% of Fe.
It was doped with 3.99 atomic % of Co to Fe. <Production of spindle-shaped magnetite particle powder> Examples 11 to 20 Example 11 1000 g of spindle-shaped goethite particle powder doped with Si and Co obtained in Example 1 was placed in 10 retort reduction containers. H 2 gas is aerated at a rate of 2 per minute while driving and rotating, until the reduction temperature is reached.
A spindle-shaped magnetite particle powder doped with Si and Co was obtained by reduction at 400°C. As a result of fluorescent X-ray analysis, the obtained spindle-shaped magnetite particles doped with Si and Co contained 0.40 atomic % of Si relative to Fe and Co relative to Fe.
As is clear from the electron micrograph (×20000) shown in Figure 8, the particle size is 3.98 atomic% doped, with an average long axis of 0.15 μm and an axial ratio (long axis: short axis) of 1.5:1. It was uniform and did not contain any dendritic particles. In addition, as a result of magnetic measurement, the coercive force Hc is 615Oe,
The saturation magnetization σs was 83.2 emu/g, and the temperature stability was 180 Oe. Examples 12 to 20 Spindle-shaped magnetite particles doped with Si and Co were obtained in the same manner as in Example 11, except that the types of starting materials and the reduction temperature were varied.
Table 2 shows the main manufacturing conditions and characteristics of the powder particles at this time.
Shown below. As a result of electron microscopic observation, all of the spindle-shaped magnetite particles doped with Si and Co obtained in Examples 12 to 20 were found to have uniform particle size and no dendritic particles were present. FIG. 9 shows an electron micrograph (×20,000) of spindle-shaped magnetite particles containing Si and Co obtained in Example 14. <Production of spindle-shaped maghemite particle powder> Examples 21 to 30 Example 21 700 g of spindle-shaped magnetite particle powder doped with Si and Co obtained in Example 11 was heated in air at 300°C for 60 minutes. A spindle-shaped maghemite particle powder doped with Si and Co was obtained by oxidation. As a result of fluorescent X-ray analysis, the obtained spindle-shaped maghemite particles doped with Si and Co contained 0.40 at% of Si relative to Fe and Co relative to Fe.
The long axis
0.15μm, axial ratio (long axis: short axis) 1.5:1,
The particle size was uniform and no dendritic particles were present. In addition, as a result of magnetic measurement, the coercive force Hc is
610 Oe, saturation magnetization σs was 573.0 emu/g, and temperature stability was 170 Oe. Examples 22 to 30 Except for varying the type of spindle-shaped magnetite particles doped with Si and Co,
In the same manner as in Example 21, maghemite particles doped with Si and Co and exhibiting a spindle shape were obtained. Table 3 shows the main manufacturing conditions and characteristics of the particles at this time. As a result of electron microscopy, all of the spindle-shaped maghemite particles doped with Si and Co obtained in Examples 22 to 30 were found to have uniform particle size and no dendritic particles were present. FIG. 11 shows an electron micrograph (×20,000) of the spindle-shaped maghemite particles doped with Si and Co obtained in Example 24. <Manufacture of magnetic tape> Examples 31 to 40 Example 31 Using the spindle-shaped magnetite particle powder doped with Si and Co obtained in Example 11, an appropriate amount of a dispersant and a vinyl chloride-vinyl acetate copolymer was added. , thermoplastic polyurethane resin and toluene, methyl ethyl ketone,
A mixed solvent consisting of methyl isobutyl ketone was blended to a certain composition, and then mixed and dispersed in a ball mill for 8 hours to obtain a magnetic paint. The above-mentioned mixed solvent was added to the obtained magnetic paint to adjust the paint viscosity to an appropriate level, and the mixture was coated on a polyester resin film and dried in a conventional manner to produce a magnetic tape. This magnetic tape had a coercive force Hc of 621 Oe, a residual magnetic flux density Br of 1450 Gauss, a square shape Br/Bm of 0.75, and an orientation degree of 1.00. Examples 32 to 40 Magnetic tapes were produced in exactly the same manner as in Example 31, except that the type of spindle-shaped magnetic iron oxide particles doped with Si and Co was varied. Table 4 shows the characteristics of this magnetic tape.

【表】【table】

【表】【table】

【表】【table】

【表】【table】

〔効果〕〔effect〕

本発明に係る磁性酸化鉄粒子粉末は、前出実施
例に示した通り、粒度が均斉であり、樹枝状粒子
が混在しておらず、且つ、軸比(長軸:短軸)が
小さく、4:1以下、殊に2:1以下であつて、
しかも高い保磁力と優れた温度安定性を有する紡
錘型を呈したマグネタイト粒子又はマグヘマイト
粒子であるため、現在、最も要求されている高記
録密度用磁性材料として好適である。 また、磁性塗料の製造に際して、上記マグネタ
イト粒子粉末又はマグヘマイト粒子粉末を用いた
場合には、ビークルへの分散性が良好であり、塗
膜中での配向性及び充填性が極めて優れ、好まし
い磁気記録媒体を得ることができる。
As shown in the above examples, the magnetic iron oxide particles according to the present invention have uniform particle size, do not contain dendritic particles, and have a small axial ratio (major axis: short axis). 4:1 or less, especially 2:1 or less,
In addition, since they are spindle-shaped magnetite particles or maghemite particles that have high coercive force and excellent temperature stability, they are suitable as magnetic materials for high recording density, which is currently most required. In addition, when the above-mentioned magnetite particle powder or maghemite particle powder is used in the production of magnetic paint, the dispersibility in the vehicle is good, and the orientation and filling properties in the coating film are excellent, making it desirable for magnetic recording. medium can be obtained.

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

図1は、水可溶性ケイ酸塩の添加量とSi及び
Coを含有する紡錘型を呈したゲータイト粒子粉
末の軸比の関係図である。図2及び図3は、いず
れも、水可溶性ケイ酸塩の添加量とSi及びCoを
ドープする紡錘型を呈した磁性酸化鉄粒子粉末の
軸比との関係図であり、図2がマグネタイト粒子
粉末の場合、図3がマグヘマイト粒子粉末の場合
である。図4及び図5は、Si及びCoをドープす
る紡錘型を呈した磁性酸化鉄粒子粉末の温度に対
する保磁力Hcの変化を示したものであり、図4
がマグネタイト粒子粉末の場合、図5がマグヘマ
イト粒子粉末の場合である。図6乃至図11は、
いずれも粒子の粒子構造を示す、電子顕微鏡写真
(×20000)である。図6及び図7は、それぞれ実
施例1及び実施例4で得られたSi及びCoをドー
プする紡錘型を呈したゲータイト粒子粉末であ
る。図8及び図9は、それぞれ実施例11及び実施
例14で得られたSi及びCoをドープする紡錘型を
呈したマグネタイト粒子粉末である。図10及び
図11は、それぞれ実施例21及び実施例24で得ら
れたSi及びCoをドープする紡錘型を呈したマグ
ヘマイト粒子粉末である。
Figure 1 shows the amount of water-soluble silicate added and Si and
FIG. 2 is a relationship diagram of the axial ratio of spindle-shaped goethite particles containing Co. 2 and 3 are graphs showing the relationship between the amount of water-soluble silicate added and the axial ratio of spindle-shaped magnetic iron oxide particles doped with Si and Co, and FIG. In the case of powder, FIG. 3 shows the case of maghemite particle powder. Figures 4 and 5 show the change in coercive force Hc with respect to temperature of spindle-shaped magnetic iron oxide particle powder doped with Si and Co.
is the case of magnetite particle powder, and FIG. 5 is the case of maghemite particle powder. FIGS. 6 to 11 are
Both are electron micrographs (x20,000) showing the particle structure of the particles. 6 and 7 show spindle-shaped goethite particles doped with Si and Co obtained in Example 1 and Example 4, respectively. 8 and 9 show spindle-shaped magnetite particles doped with Si and Co obtained in Example 11 and Example 14, respectively. FIGS. 10 and 11 show spindle-shaped maghemite particles doped with Si and Co obtained in Example 21 and Example 24, respectively.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 軸比(長軸:短軸)が4:1以下であつて、
SiをFeに対し0.1〜20原子%及びCoをFeに対し
0.5〜10.0原子%ドープしており、且つ、温度安
定性に優れていることを特徴とする紡錘型を呈し
たマグネタイト粒子からなる磁性酸化鉄粒子粉
末。 2 軸比(長軸:短軸)が2:1以下であつて、
SiをFeに対し0.3〜15原子%及びCoをFeに対し
0.5〜10.0原子%ドープしており、且つ、温度安
定性に優れている特許請求の範囲第1項記載の紡
錘型を呈したマグヘマイト粒子からなる磁性酸化
鉄粒子粉末。 3 軸比(長軸:短軸)が4:1以下であつて、
SiをFeに対し0.3〜15原子%及びCoをFeに対し
0.5〜10.0原子%ドープしており、且つ、温度安
定性に優れていることを特徴とする紡錘型を呈し
たマグネタイト粒子からなる磁性酸化鉄粒子粉
末。 4 軸比(長軸:短軸)が2:1以下であつて、
SiをFeに対し0.3〜15原子%及びCoをFeに対し
0.5〜10.0原子%ドープしており、且つ、温度安
定性に優れている特許請求の範囲第3項記載の紡
錘型を呈したマグヘマイト粒子からなる磁性酸化
鉄粒子粉末。 5 第一鉄塩水溶液と炭酸アルカリとを反応させ
て得られたFeCO3を含む水溶液に酸素含有ガスを
通気して酸化することにより紡錘型を呈したゲー
タイト粒子を生成させるにあたり、前記第一鉄塩
水溶液、前記炭酸アルカリ及び酸素含有ガスを通
気して酸化反応を行わせる前の前記FeCO3を含む
水溶液のいずれかに、水可溶性ケイ酸塩をFeに
対しSi換算で0.1〜20原子%、水可溶性コバルト
塩をFeに対しCo換算で0.5〜10.0原子%添加して
おくことにより、Si及びCoをドープする紡錘型
を呈したゲータイト粒子を生成させ、該Si及び
Coをドープする紡錘型を呈したゲータイト粒子
若しくはこれを加熱脱水して得られたSi及びCo
をドープする紡錘型を呈したヘマタイト粒子を還
元性ガス中で加熱還元して温度安定性に優れてい
るSi及びCoをドープする紡錘型を呈したマグネ
タイト粒子を得ることを特徴とする紡錘型を呈し
たマグネタイト粒子からなる磁性酸化鉄粒子粉末
粉末の製造法。 6 水可溶性ケイ酸塩の添加量が0.3〜15原子%
である特許請求の範囲第5項記載の紡錘型を呈し
たマグネタイト粒子からなる磁性酸化鉄粒子粉末
の製造法。 7 第一鉄塩水溶液と炭酸アルカリとを反応させ
て得られたFeCO3を含む水溶液に酸素含有ガスを
通気して酸化することにより紡錘型を呈したゲー
タイト粒子を生成させるにあたり、前記第一鉄塩
水溶液、前記炭酸アルカリ及び酸素含有ガスを通
気して酸化反応を行わせる前の前記FeCO3を含む
水溶液のいずれかに、水可溶性ケイ酸塩をFeに
対しSi換算で0.1〜20原子%、水可溶性コバルト
塩をFeに対しCo換算で0.5〜10.0原子%添加して
おくことにより、Si及びCoをドープする紡錘型
を呈したゲータイト粒子を生成させ、該Si及び
Coをドープする紡錘型を呈したゲータイト粒子
若しくはこれを加熱脱水して得られたSi及びCo
をドープする紡錘型を呈したヘマタイト粒子を還
元性ガス中で加熱還元した後、更に、酸化して温
度安定性に優れているSi及びCoをドープするマ
グヘマイト粒子を得ることを特徴とする紡錘型を
呈したマグヘマイト粒子からなる磁性酸化鉄粒子
粉末の製造法。 8 水可溶性ケイ酸塩の添加量が0.3〜15原子%
である特許請求の範囲第7項記載の紡錘型を呈し
たマグヘマイト粒子からなる磁性酸化鉄粒子粉末
の製造法。
[Claims] 1. The axial ratio (major axis:minor axis) is 4:1 or less,
0.1 to 20 atomic% Si to Fe and Co to Fe
A magnetic iron oxide particle powder consisting of spindle-shaped magnetite particles doped with 0.5 to 10.0 atom % and having excellent temperature stability. 2 The axial ratio (major axis: minor axis) is 2:1 or less,
0.3 to 15 atomic% Si to Fe and Co to Fe
A magnetic iron oxide particle powder comprising spindle-shaped maghemite particles according to claim 1, which is doped with 0.5 to 10.0 atom % and has excellent temperature stability. 3 The axial ratio (major axis: minor axis) is 4:1 or less,
0.3 to 15 atomic% Si to Fe and Co to Fe
A magnetic iron oxide particle powder consisting of spindle-shaped magnetite particles doped with 0.5 to 10.0 atom % and having excellent temperature stability. 4 The axial ratio (major axis: minor axis) is 2:1 or less,
0.3 to 15 atomic% Si to Fe and Co to Fe
A magnetic iron oxide particle powder comprising spindle-shaped maghemite particles according to claim 3, which is doped with 0.5 to 10.0 atomic % and has excellent temperature stability. 5 In producing spindle-shaped goethite particles by passing an oxygen-containing gas through an aqueous solution containing FeCO 3 obtained by reacting a ferrous salt aqueous solution with an alkali carbonate to oxidize the ferrous salt aqueous solution and an alkali carbonate, A water-soluble silicate of 0.1 to 20 atomic % based on Fe in terms of Si is added to either the aqueous salt solution, the aqueous solution containing FeCO 3 before the oxidation reaction is carried out by passing the alkali carbonate and oxygen-containing gas through the aqueous solution, By adding water-soluble cobalt salt to Fe in an amount of 0.5 to 10.0 atomic percent in terms of Co, spindle-shaped goethite particles doped with Si and Co are generated, and the Si and
Co-doped spindle-shaped goethite particles or Si and Co obtained by heating and dehydrating them
The spindle-shaped hematite particles doped with Si and Co are heated and reduced in a reducing gas to obtain spindle-shaped magnetite particles doped with Si and Co, which have excellent temperature stability. A method for producing magnetic iron oxide particles powder consisting of magnetite particles. 6 Addition amount of water-soluble silicate is 0.3 to 15 at%
A method for producing magnetic iron oxide particles comprising spindle-shaped magnetite particles according to claim 5. 7 In producing spindle-shaped goethite particles by passing an oxygen-containing gas through an aqueous solution containing FeCO 3 obtained by reacting a ferrous salt aqueous solution with an alkali carbonate to oxidize it, the ferrous iron A water-soluble silicate of 0.1 to 20 atomic % based on Fe in terms of Si is added to either the aqueous salt solution, the aqueous solution containing FeCO 3 before the oxidation reaction is carried out by passing the alkali carbonate and oxygen-containing gas through the aqueous solution, By adding water-soluble cobalt salt to Fe in an amount of 0.5 to 10.0 atomic percent in terms of Co, spindle-shaped goethite particles doped with Si and Co are generated, and the Si and
Co-doped spindle-shaped goethite particles or Si and Co obtained by heating and dehydrating them
A spindle-shaped hematite particle doped with Si and Co is further oxidized to obtain maghemite particles doped with Si and Co, which have excellent temperature stability, after being heated and reduced in a reducing gas. A method for producing magnetic iron oxide particles consisting of maghemite particles exhibiting 8 Addition amount of water-soluble silicate is 0.3 to 15 at%
A method for producing magnetic iron oxide particles comprising spindle-shaped maghemite particles according to claim 7.
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