JPH043087B2

JPH043087B2 -

Info

Publication number: JPH043087B2
Application number: JP59009535A
Authority: JP
Priority date: 1984-01-24
Filing date: 1984-01-24
Publication date: 1992-01-22
Also published as: JPS60154503A

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、磁気テープ、磁気デイスク等に使用
される金属鉄または鉄を主成分とする合金磁性粉
末の安定化法に関する。金属鉄または鉄を主成分とする合金磁性粉末
（以下、金属磁性粉末という）の製造法について
はすでに多数提案されている。金属磁性粉末の代表的な製造法の１つに、各種
方法で得られたオキシ水酸化鉄や酸化鉄、または
鉄以外の金属、例えばNi、Co、Cr、Mn、CU、
Zn、Ti、Ｖ等の金属を含むオキシ水酸化や酸化
鉄を、水素の如き還元性ガス雰囲気下に300〜500
℃程度の温度で加熱還元して金属磁性粉末にする
加熱還元法がある。しかし加熱還元後の金属磁性粉末は、これをそ
のまま大気中にとりだすと激しく酸化されて発火
するため、一般には安定化処理を行つて大気中に
とりだしている。金属磁性粉末の安定化に関しては、例えば(1)ト
ルエン、キシレン等の有機溶剤中に金属磁性粉末
を浸漬した後大気中にとりだし、溶剤を徐々に蒸
発させて粉末粒子表面に酸化被膜を形成させる方
法、(2)還元後20〜100℃程度の比較的低温下に低
酸素分圧雰囲気下に粉末粒子表面を酸化して酸化
被膜を形成させる方法、(3)金属磁性粉末を被膜形
成用化合物、例えば高級脂肪酸塩、リン化合物、
ケイ素化合物、アルミニウム化合物等の溶液中に
浸漬したり、これら化合物と混合したりして粉末
粒子表面に被膜形成用化合物を被着させる方法等
が提案されている。しかし従来提案された方法で安定化した金属磁
性粉末は、これを大気中に放置すると、徐々に酸
化が進行して磁気特性、時に飽和磁化が経時的に
低下することが多く、酸化安定性に問題があつた
り、また気体した安定化効果が十分に発現されな
かつたり、安定化操作が煩雑になつたりする等の
難点がある。例えば金属磁性粉末粒子表面に酸化
被膜を形成させる上述の(1)、(2)等の方法による場
合安定化処理後の金属磁性粉を60℃、90％相対湿
度下に７日間放置すると飽和磁化が25〜35％程度
低下する。本発明者らは、これらの実情に鑑み、磁気特性
の低下を抑えることができ、酸化安定性のすぐれ
た金属磁性粉末を簡単に得ることができる方法を
開発することを目的として金属磁性粉末の安定化
について鋭意研究を行つた結果、還元後の金属磁
性粉末に気体状態のリン化合物を接触させ、次い
で気体状態の水（水蒸気）を接触させる操作をく
りかえすと上記目的を達成できることを知り、本
発明に到つた。本発明は、金属鉄または鉄を主成分とする合金
磁性粉末に、気体状態のリン化合物と水とを交互
に接触させることを特徴とする金属磁性粉末の安
定化法に関するものである。本発明において安定化に供される金属磁性粉末
は、金属鉄磁性粉末および鉄を主成分とする合金
磁性粉末である。鉄を主成分とする合金磁性粉末
の鉄以外の金属としては、従来磁気記録用磁性粉
末に添加されているNi、Co、Cr、Mn、Cu、
Zn、Ti、Ｖ、Ca等を挙げることができる。これ
ら金属磁性粉末はどのような方法で製造されたも
のでもよく、一般には上記鉄以外の金属を含有ま
たは含有しないオキシ水酸化鉄、酸化鉄等を水素
の如き還元性ガス雰囲気下に300〜500℃程度の温
度で加熱還元する方法で製造されるものが使用さ
れる。リン化合物としては、気化し易く、また加水分
解し易い化合物が好適である。リン化合物の代表
的なものとしては、式PO（OH）ｎ（OR）_3-o，Ｐ
（OR）₃，PX₅，PX₃等で表わされるものが挙げら
れる。なお、上記式においてＲは炭素数１〜５の
アルキル基、Ｘはハロゲン原子を示し、ｎは０，
１または２である。具体的にはリン酸トリメチ
ル、リン酸トリエチル、リン酸トリブチル、リン
酸ジメチル、リン酸ジエチル、亜リン酸トリメチ
ル、亜リン酸トリエチル等のリン酸エステル、五
塩化リン、五臭化リン、三塩化リン、三臭化リ
ン、三ヨウ化リン等が挙げられる。リン化合物は、それ自体公知の適当な方法で気
体状態にして使用される。リン化合物を気体状態
にする方法としては、例えば(1)窒素、アルゴン、
ヘリウム等の不活性ガス雰囲気下に適宜に加温、
冷却等により蒸気圧に応じた分圧下で気化する方
法、(2)沸点以上、分解しない温度範囲内で直接気
化する方法、(3)リン化合物をトルエン、ベンゼ
ン、等の芳香族炭化水素、ヘキサン、ヘプタン等
の脂肪族炭化水素、アルコール類、エーテル類、
四塩化炭素等、リン化合物と反応しない有機溶媒
の溶液として、これに窒素、アルゴン、ヘリウム
等の不活性ガスを通して平衛蒸気圧に応じた分圧
下で気化する方法等を採用することができる。気体状態にしたリン化合物は、これを単独で使
用しても、またキヤリアガスに同伴させて使用し
てもよい。キヤリアガスとしては窒素、アルゴ
ン、ヘリウム、水素等の非酸化性ガスが適当であ
る。リン化合物と交互に使用する水もリン化合物の
場合と同様にそれ自体公知の適当な方法で気体状
態にして使用される。例えば不活性ガス雰囲気下
に適宜に加温、冷却等により蒸気圧に応じた分圧
下で気化する方法等で水蒸気にして使用に供され
る。本発明において金属磁性粉末にリン化合物と水
とを交互に接触させるにあたつてはどのような方
法を採用してもよいが、気体状態のリン化合物と
水とを交互に接触させることが重要であり、一般
にはオキシ水酸化鉄や酸化鉄の還元性ガス雰囲気
下での加熱還元終了後、還元性ガスにかえて気体
状態にしたりリン化合物と水とを交互に供給、接
触させる方法が好適に採用される。リン化合物と水とを交互に接触させる際、水を
最初に接触させると金属磁性粉末が水によつて酸
化されてマグネタイトになり安定化効果が不十分
になるので、最初にリン化合物を接触させ、次い
で水を接触させる方法を採用するのが好ましい。
リン化合物を接触させ、次いで水を接触させる
と、金属磁性粉末の粒子表面にまずリン化合物が
被着するので水による酸化が防止され、被着した
リン化合物は水によつて分解され、リン化合物が
粒子表面に固定されリン化合物の薄い被膜が形成
され、接触をくりかえすことにより粒子表面に薄
い被膜が順次つみかさねられて緻密で安定性のよ
い均一な被膜が粒子表面に形成される。なお、水
と接触させて形成される被膜中のリン化合物がど
のようなリンの化合物になつているのかはいまだ
十分明らかではないが、リン酸の縮合物になつて
いるのではないかと考えられる。本発明において接触は、固定床、流動床、回転
レトルト、ローターリーキルン等いずれで行つて
もよいが、流動床で行うのが最も容易かつ効果的
に金属磁性粉末の粒子表面にリン化合物の被膜を
均一に形成させることができるので好ましい。ま
たリン化合物と水とを交互に接触させる回数は、
一般には２〜20回程度、好ましくは５〜15回程度
であるが、金属磁性粉末に対するリン化合物の被
着量がH₃PO₄換算で0.1〜15重量％、好ましくは
１〜10重量％になるようにするのがよく、接触回
数には特に制限されない。リン化合物の被着量が
少なすぎると期待される安定化効果の発現が不十
分になり、また多すぎると磁気特性が悪くなる。
リン化合物の被着量の調節は、接触条件、例えば
接触回数、リン化合物を同伴させたキヤリアガス
の流量、濃度、接触時間等を適宜かえることによ
つて行うことができる。また接触させる際の温度は、使用するリン化合
物の種類にもよるが、温度が低すぎるとリン化合
物の被膜の安定化が不十分になりやすく、また高
すぎると金属磁性粉末粒子の形崩れが生じて磁気
特性の低下をきたしやすくなるので、一般には室
温〜500℃程度の温度、好ましくは100〜350℃の
温度が適当である。次に実施例および比較例を示す。各例において金属磁性粉末の劣化テストは、安
定化処理した金属磁性粉末を、７日間、60℃の相
対温度下に放置した後、飽和磁化（Ms）を測定
する方法で行つた。実施例１鉄に対してニツケルを５原子％含むゲーサイト
（平均長軸0.2μｍ）の顆粒状粉末30ｇを内径50mm
の流動床反応管に入れ、空気を4Nl／分の流量で
流通させながら流動状態下、650℃で１時間焼成
した。次いで、370℃にて水素を4N／分の流量
で流通させながら５時間還元して、金属磁性粉末
とした。引きつづき、同装置内に気化温度75℃の
リン酸トリメチルをくぐらせた窒素ガスを4N
／分の流量で10分間流した。次いで50℃の水を
くぐらせた窒素を4N／分の流量で３分間流し
た。以後同様の方法でリン酸トリメチル３分間、
次いで水３分間の処理を10回くり返した。室温まで冷却した後、金属鉄磁性粉末を大気中
にとりだしたが発火はしなかつた。またリン化合
物の被着量（H₃PO₄換算）は金属鉄磁性粉末に
対して6.0重量％であつた。安定化処理後の金属鉄磁性粉末の保磁力
（Hc）、飽和磁化（Ms）、残留磁化（Mr）等の磁
気特性および劣化テストの結果を第１表に示す。実施例２〜８実施例１と同様の方法でリン化合物の種類、接
触条件等を第１表のとおりにして実施例１と同様
の金属鉄磁性粉末の安定化処理を行つた。安定化
処理後の金属鉄磁性粉末の磁気特性および劣化テ
ストの結果を第１表に示す。なお、安定化処理後
の金属磁性粉末はいずれも大気中にとりだしても
発火しなかつた。比較例１実施例１と同様にゲーサイトを焼成還元して金
属鉄磁性粉末とした後、これをトルエン中に取り
出し、風乾させて大気中で発火しない金属鉄磁性
粉末を得た。このものの磁気特性と劣化テストの
結果を第１表に示す。比較例２実施例１と同様にゲーサイトを焼成還元して金
属鉄磁性粉末とした後、室温にまで冷却し、窒素
ガスを4Nl／分の流量で流しながら反応器内が50
℃を越えないように空気を入れ、空気を0.1容量
％から100容量％まで徐々に増加させ、大気中で
発火しない金属鉄磁性粉末を得た。このものの磁
気特性と劣化テストの結果を第１表に示す。

【表】

Claims

【特許請求の範囲】

１金属鉄または鉄を主成分とする合金磁性粉末
に、気体状態のリン化合物と水とを交互に接触さ
せることを特徴とする金属磁性粉末の安定化法。