JPH0459613A

JPH0459613A - 炭化鉄微粒子の製造法

Info

Publication number: JPH0459613A
Application number: JP2167302A
Authority: JP
Inventors: Keiichiro Karasawa; 唐澤　佳一郎; Shigeo Daimon; 大門　茂男
Original assignee: Daikin Industries Ltd
Current assignee: Daikin Industries Ltd
Priority date: 1990-06-26
Filing date: 1990-06-26
Publication date: 1992-02-26

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）本発明は炭化鉄微粒子の製造法に関する。

（従来の技術）針状オキシ水酸化鉄または針状酸化鉄をｃｏ又ハｘｈト
Ｈニドｎン昆会物ト２５０−４００°Ｃ″ｃ４１！触さ
せることにより炭化鉄を含有する針状粒子を製造し、こ
れが化学的に安定で高保磁力を有し磁気記録媒体用の磁
性材料として有用であることが知られている（例えば特
公乎１−４３６８３号、特開昭６０−１０８３０９号、
特公平１−３５７７２号、特開昭６０−１５５５２２号
）。

しかしこれらから得られた炭化鉄は高配向な塗膜が得ら
れたときにしか低いＳ　ｗｉｔｃｈｉＩＩｇＦ　１ｅｌ
ｄＤ　１ｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ（Ｓ　Ｆ　Ｄ　）が達成
されないという欠点があった。

（発明が解決しようとする課題）本発明の目的は配向処理をしなくても塗膜にした場合の
ＳＦＤが小さい針状炭化鉄微粒子の製造法を提供するこ
とにある。

（課題を解決するための手段）本発明はγ−ＦｅＯＯＨを転位処理して得られたＱ　　
Ｆｅ０ＯＨもしくはこれを加熱処理して得られたＱ−Ｆ
ｅ２０．にＣＯもしくはこれとＨ２との混合物を接触さ
せることを特徴とする炭化鉄微粒子の製造法に係る。

本発明においてγ−ＦｅＯＯ）（とじては例えばＦｅ（
ＩＩＩ）塩の加水分解またはＦｅ（ＩＩ）塩の水溶液に
空気を吹き込んでこれをＦｅ（［１）塩に変換しながら
加水分解を行うことにより得られたものを使用すること
ができ、その平均長軸径が０．１μ糟以上、１．５μｍ
以下、平均短軸径が０．１μ曽以下で、その平均軸比が
３〜１５のものが好適である。

また、本発明で使用するγ−Ｆ　ｅ　ＯＯＨは、主成分
がγ−ＦｅＯＯＨである限り、少量の銅、マクネシウム
、マンガン、ニッケル、ケイ素、リンの酸化物、カリウ
ム塩、ナトリウム塩等を添加して成るものであってもよ
い。

本発明において転位処理は例えばγ−ＦｅＯＯＨを水酸
化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化アンモニウムの
ようなアルカリの水溶液と接触させて、加熱することに
より行うことができる。アルカリ濃度は０．５規定以上
が好ましく、特に１規定以上が好ましい。転位処理の加
熱温度は８０°Ｃ以上が良＜、９０〜２００℃が好まし
い。処理時間は通常１時間以上、好ましくは１〜２時間
である。転位処理で得られたα−ＦｅＯＯＨは３００−
６００’Ｃで加熱処理されてα−酸化鉄としても原料と
して使用することができる。

なお、原料は特開昭６０−１４１６１１号に記載される
ように、珪素化合物、ホウ素化合物、アルミニウム化合
物、脂肪族カルボン酸もしくはその塩、リン化合物又は
チタン化合物などの焼結防止剤で被覆して用いることも
できる。

本発明においてＣＯもしくはこれとＮ２との混合物は希
釈しであるいは希釈せずに使用することができ、希釈剤
としては、例えばＮ２、ＣＯ２、アルゴン、ヘリウム等
を挙げることができる。ＣＯとＮ２の混合物を用いる場
合、その混合比は適宜に選択することができるが、Ｎ２
の容量は、通常ＣＯの５倍容量までとし、Ｉｌｏ、０５
〜１１５とするのが好ましい。また希釈率は任意に選択
でき、例えば約１．１〜１０倍（容量比）に希釈するの
が好ましい。

接触温度、接触時間、流速等の接触条件は、例えばＱ　
　Ｆｅ０ＯＨ又はその加熱処理により得られたα−Ｆ　
ｅ２０−の製造履歴、平均軸比、平均粒径、比表面積等
に応じ変動するため、適宜選択するのがよい。好ましい
接触温度は、約２５０〜４００°Ｃ１より好ましくは約
３００〜３８０°Ｃ１好ましい接触時間は約１〜１２時
間である。好ましい流速は、原料　１６当り約１〜１０
００階Ｉ　Ｓ、Ｔ、Ｐ／分である。なお、接触圧力は、
希釈剤をも含めて、１〜２気圧が常用されるが、特に制
限はない。

本発明において得られる粒子は、電子顕微鏡で観察する
と、平均的に−様な粒子であり、原料粒子と同形状で、
これらの形骸粒子であり、これが−大粒子となって存在
している。また、得られる粒子は、元素分析により炭素
を含有し、更にＸ＃Ｉ回折パターンにより、炭化鉄を含
有することが明らかである。Ｘ線回折パターンは、面間
隔が２．２８．２．２０．２．Ｏ８，２，０５及び１．
９２Ａを示す。かかるパタンは、Ｆｅ５Ｃ２に相当し、
本発明の炭化鉄は通常は主としてＦｅ５Ｃ２からなるが
、Ｆｅ２Ｃ１Ｆｐ２ｏＣｓ（Ｆｅｚ、２Ｃ）、Ｆｅ５Ｃ
等が共存することがある。従って本発明の粒子に含有さ
れる炭化鉄は、Ｆ　ｅｘＣ（２≦に〈３）と表示するの
が適切である。

本発明で得られる粒子の平均軸比段ゾ平均粒径は、原料
のγ−ＦｅＯＯＨのそれらと比較して殆ど差はない。従
って、この製造法で得られる粒子は平均艮紬径が０．１
μ−以上、１．５μ−以下、短軸径が０．１μ−以下で
、その平均軸比が３〜１５であるのが好ましい。

（発明の効果）本発明の方法によれば無配向又は低配向の磁気塗膜にお
いても低いＳＦＤを示すことのできる炭化鉄微粒子を得
ることができる。例えば、従来法のα−Ｆｅ○○Ｈ粒子
を３８０℃で３時間ＣＯと接触させて得た炭化鉄微粒子
の無配向塗膜のＳＦＤが１．２５であるのに対してγ−
ＦｅＯＯＨを転位させて得られたａ−ＦｅＯＯＨを用い
て得られた炭化鉄微粒子のＳＦＤは０．９８である。

（実　施　例）以下に実施例及び比較例を挙げて詳しく説明する。

実施例１次の処方で、水に水酸化ナトリウムを溶解し撹袢しなが
らγ−ＦｅＯＯＨを加えて、γ−ＦｅＯＯＨのスラリー
を調製した。

処　　　方 γ−ＦｅＯＯＨ（レピドクロサイト）　　　２１０ｇ（
平均長軸０．７μ−１平均軸比　８、比表面積５８＋ｍ
２／ε）水　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　７０００ｇ水酸化ナトリウム　　　　　　　　　
　　２８０ｇこのスラリーを撹拌しながら９０℃に加熱
し、１２０分間この温度に保持して攪拌を続けた。放冷
後、少量のスラリーを採取し、枦別、水洗、乾燥して、
赤外＃ｉ吸収分析によりγ−ＦｅＯＯＨがα−ＦｅＯＯ
Ｈに転位したことを確認した。残部に水プラス３号（Ｎ
　ａｚｏ　Ｈ３３ｉｏ　２）　３５ｇを添加して撹拌し
、１Ｎ−塩酸でｐＨ５に調整し、１時間後にア別し、乾
燥後粉砕して、水ガラスを被着した転位ａ−ＦｅＯＯＨ
粒子を得た。

転位α−ＦｅＯＯＨ粒子　２ｇを磁製ボートに入れて管
状炉に挿入し、ＣＯ／　Ｎ　２（３０／７０容量比）の
混合ガスを流速７５ｗＺ／５ｉｎ（Ｓ、Ｔ、Ｐ、）、温
度３４０℃で３時間流しながら接触させた。この結果、
黒色の粉末が得られ、これが炭化鉄Ｆｅ、Ｃ＝粉粒子あ
ることをＸ＃！回折パターンにより確認した。

この粉末の粉末ＳＦＤ、塗膜角形比及び塗膜ＳＦＤを測
定した。結果を第１表に示す。尚、磁気テープは次の処
方で塗料に調製し、ペイントコンディショナーで十分に
混合、分散し、ポリエチレンテレ７タレー）（ＰＥＴ）
フィルム上に、乾燥後の厚さが約１０μ−となるように
塗布し、未乾燥時に反発反抗磁石方式で配向処理し、乾
燥して磁気テープを得た。

処方磁性粒子パイングー（塩化ビニル／酢酸ビニル／ビニルアルコール　９１／　３　／　６重量比の共重合
体）ノオクチル７タレート分散剤（ポリオキシエチレン−７ニル７１００重量部２５重量部１重量部１重量部二ニルホルムアルデヒド縮合物）トルエン　　　　　　　　　　　　　　７５重量部メチ
ルイソブチルケトン　　　　　　　７５重量部実施例２実施例１において、スラリーの９０℃における保持時間
を７時間とする以外、同様にして炭化鉄微粒子及び磁気
テープを得た。

比較例１実施例１においてγ−ＦｅＯＯＨのスラリーを９０℃に
加熱せず、室温で１２０分間撹拌し、以下同様にして水
がラスを被着したγ−ＦｅＯＯＨ粒子を得た。このγ−
Ｆ　ｅｏ　ＯＨ粒子を使用した以外は実施例１と同様に
して、炭化鉄Ｆｅ５Ｃ２粒子を得た。第１表にこの粒子
の粉末ＳＦＤ、塗膜角形比及び塗膜ＳＦＤを示す。

比較例２実施例１において、γ−ＦｅＯＯＨから転位した（Ｉ　
　Ｆｅ０ＯＨに水ガラスを被着した転位ａ−Ｆ　ｅｏ　
ＯＨ粒子に代えて、水プラスを被着した従来のＱ　　Ｆ
ｅｏＯＨ粒子から、同様にして炭化鉄粒子を製造し、粉
末ＳＦＤ、塗膜角形比及び塗膜ＳＦＤを測定した。

即ち、Ｆ　ｅ”　１．２鐘ｏ１／　１を含む硫酸鉄（Ｉ
Ｉ）水溶液３１を、予め反応器中に準＠された５、４６
Ｎ　−Ｎ　ａＯＨ水溶液４１に撹拌しながら加え、ｐＨ
１３，８、温度４５℃においてＦ　ｅ（ＯＨ）：懸濁液
の生成反応を行った。ついで、温度５０℃において１０
１／分の空気を５時間通じてＱ−Ｆｅ００８粒子を生成
させた。枦別、水洗、乾燥、粉砕してα−ＦｅＯＯＨ針
状粒子を得た。平均長軸０．７μ鋤、平均軸比８であっ
た。

実施例１において、γ−ＦｅＯＯＨを上記で得た（７　
　Ｆｅ００Ｈに代えて、Ｑ　　Ｆｅ０ＯＨのスラリーを
調製し、この又ラリ−を９０”Ｃに加熱することなく室
温で１２０分間撹拌した。同様にして、水ガラスを被着
した従来のＱ　　ＦｅｏＯＨ粒子を得た。

以下、実施例１と同様にして炭化鉄Ｆｅ、Ｃ・粒子を得
、所定の磁気特性を測定した。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）γ−ＦｅＯＯＨを転位処理して得られたα−Ｆｅ
ＯＯＨもしくはこれを加熱処理して得られたα−Ｆｅ＿
２Ｏ＿３にＣＯもしくはこれとＨ＿２との混合物を接触
させることを特徴とする炭化鉄微粒子の製造法。
（２）転位処理がアルカリ水溶液中でその温度が９０℃
以上である請求項１記載の製造法。
（３）加熱処理の温度が３００〜６００℃である請求項
１記載の製造法。
（４）接触温度が２５０〜４００℃である請求項１記載
の製造法。