JPH0551221A - 針状ゲータイト粒子粉末の製造法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 粒度が均斉であって樹枝状粒子が混在してお
らず、しかも、大きな軸比（長軸径／短軸径）を有する
針状ゲータイト粒子粉末が工業的に得られる製造法を提
供する。 【構成】 第一鉄塩水溶液と該液中のＦｅ²⁺に対し０．
３〜０．７当量の範囲のアルカリ水溶液とを反応して得
られる水酸化第一鉄コロイド又は鉄含有沈澱物コロイド
を含む第一鉄塩反応溶液に、酸素含有ガスを通気して酸
化することにより、該液中のＦｅ²⁺の酸化度が３０％以
下であってグリーンラストを経由して生成した針状ゲー
タイト核粒子とグリーンラストとの混合物を含んだ状態
にある第一鉄塩反応溶液とし、これに前記第一鉄塩水溶
液と反応させた前記アルカリ水溶液の使用量との総和が
当該第一鉄塩溶液中のＦｅ²⁺に対し当量未満となる範囲
内の量のアルカリ水溶液を添加し、針状ゲータイト核粒
子を生成させ、次いで、該針状ゲータイト核粒子を成長
させることにより針状ゲータイト粒子粉末を得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、磁気記録用磁性粒子粉
末を製造する際の出発原料として好適な粒度が均斉であ
って樹枝状粒子が混在しておらず、しかも、大きな軸比
（長軸径／短軸径−以下同じ−）を有する針状ゲータイ
ト粒子粉末を提供することを目的とする。

【０００２】

【従来の技術】近年、磁気記録再生用機器の小型軽量化
が進むにつれて、磁気テープ、磁気ディスク等の記録媒
体に対する高性能化の必要性が益々生じてきている。即
ち、高記録密度、高感度特性及び高出力特性等が要求さ
れる。磁気記録媒体に対する上記のような要求を満足さ
せる為に要求される磁性材料粒子粉末の特性は、高い保
磁力と優れた分散性を有することである。

【０００３】即ち、磁気記録媒体の高感度化及び高出力
化の為には磁性粒子粉末が出来るだけ高い保磁力を有す
ることが必要であり、この事実は、例えば、株式会社総
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）第３１０頁の「‥‥磁気テープ性
能の向上指向は、高感度化と高出力化それに低ノイズ化
にあったから、針状γ−Ｆｅ₂ Ｏ₃ 粒子粉末の高保磁力
化と微粒子化を重点とするものであった。‥‥」なる記
載の通りである。

【０００４】また、磁気記録媒体の高記録密度の為に
は、前出「磁性材料の開発と磁粉の高分散化技術」第３
１２頁の「‥‥塗布型テープにおける高密度記録のため
の条件は、短波長信号に対して、低ノイズで高出力特性
を保持できることであるが、その為には保磁力Ｈｃと残
留磁化Ｂｒが共に大きいことと塗布膜の厚みがより薄い
ことが必要である。‥‥」なる記載の通り、磁気記録媒
体が高い保磁力と大きな残留磁化Ｂｒを有することが必
要であり、その為には磁性粒子粉末が高い保磁力を有
し、ビークル中での分散性、塗膜中での配向性及び充填
性が優れていることが要求される。

【０００５】周知の通り、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。

【０００６】現在、磁気記録用磁性粒子粉末として使用
されている針状マグネタイト粒子粉末、針状マグヘマイ
ト粒子粉末等の磁性酸化鉄粒子粉末や鉄を主成分とする
金属磁性粒子粉末は、その形状に由来する異方性を利用
すること、即ち、軸比を大きくすることによって比較的
高い保磁力を得ている。

【０００７】これら既知の磁性粒子粉末は、出発原料で
あるゲータイト粒子又は該ゲータイト粒子を加熱処理し
て得られた針状ヘマタイト粒子を、水素等還元性ガス中
で還元してマグネタイト粒子又は鉄を主成分とする金属
粒子とすることにより、また、前記マグネタイト粒子
を、空気中で酸化してマグヘマイト粒子とすることによ
り得られている。

【０００８】磁気記録媒体の残留磁化Ｂｒは、磁性粒子
粉末のビヒクル中での分散性、塗膜中での配向性及び充
填性に依存しており、これら特性の向上の為には、ビヒ
クル中に分散させる磁性粒子粉末が粒度が均斉であって
樹枝状粒子が混在しておらず、しかも、大きな軸比を有
していることが要求される。

【０００９】上述した通り、粒度が均斉であって樹枝状
粒子が混在しておらず、しかも、大きな軸比を有する磁
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
あって樹枝状粒子が混在しておらず、しかも、大きな軸
比を有することが要求される。

【００１０】従来、出発原料であるゲータイト粒子粉末
を製造する方法としては、第一鉄塩水溶液に当量以上
の水酸化アルカリ水溶液を加えて得られる水酸化第一鉄
コロイドを含む懸濁液をｐＨ１１以上にて８０℃以下の
温度で酸素含有ガスを通気して酸化反応を行うことによ
り針状ゲータイト粒子を生成させる方法（特公昭３９−
５６１０号公報）、第一鉄塩水溶液と炭酸アルカリ水
溶液とを反応させて得られるＦｅＣＯ₃ を含む懸濁液に
酸素含有ガスを通気して酸化反応を行うことにより紡錘
状を呈したゲータイト粒子を生成させる方法（特開昭５
０−８０９９９号公報）、第一鉄塩水溶液に当量未満
の水酸化アルカリ水溶液又は炭酸アルカリ水溶液を添加
して得られる水酸化第一鉄コロイドを含む第一鉄塩水溶
液に酸素含有ガスを通気して酸化反応を行うことにより
針状ゲータイト核粒子を生成させ、次いで、該針状ゲー
タイト核粒子を含む第一鉄塩水溶液に、該第一鉄塩水溶
液中のＦｅ²⁺に対し当量以上の水酸化アルカリ水溶液を
添加した後酸素含有ガスを通気して前記針状ゲータイト
核粒子を成長させる方法（特公昭５９−４８７６６号公
報、特開昭５９−１２８２９３号公報、特開昭５９−１
２８２９４号公報、特開昭５９−１２８２９５号公報）
及び第一鉄塩水溶液と当量未満の水酸化アルカリ水溶
液又は炭酸アルカリ水溶液を添加して得られる水酸化第
一鉄コロイドを含む第一鉄塩水溶液に酸素含有ガスを通
気して酸化反応を行うことにより針状ゲータイト核粒子
を生成させ、次いで、酸性乃至中性領域で前記針状ゲー
タイト核粒子を成長させる方法（特公昭５１−１７５１
８号公報、特開昭５５−１４９１３６号公報、特開昭５
８−６０５０６号公報、特開昭６０−１１３００号公
報、特開昭６１−１４０１１０号公報、特開昭６２−１
２８９２９号公報）等が知られている。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】粒度が均斉であって樹
枝状粒子が混在しておらず、しかも、軸比の大きい磁性
粒子粉末は、現在、最も要求されているところである
が、出発原料であるゲータイト粒子粉末を製造する前出
の方法による場合には、軸比の大きな、殊に、軸比１
０以上の針状ゲータイト粒子を生成させることができて
も、樹枝状粒子が混在しており、また、均斉な粒度を有
した粒子とは言い難い。尚、「針状」とは長軸方向の稜
線がほぼ平行である形状を言う。

【００１２】前出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いない紡錘状を呈した粒子
を生成させることができても、軸比は高々７程度であ
り、軸比の大きな粒子が生成し難いという欠点があり、
殊に、この現象は生成粒子の長軸径が小さくなる程顕著
になるという傾向にある。

【００１３】前出の方法は、前出及びのそれぞれ
の方法によって得られる針状ゲータイト粒子の諸特性、
即ち、粒度、軸比及び樹枝状粒子の有無等の改良を目的
とするものではあるが、未だ十分満足出来る諸特性を有
するゲータイト粒子粉末は得られていない。

【００１４】前出の方法による場合には、粒度が均斉
な針状ゲータイト粒子が得られるが軸比は未だ十分では
ない。

【００１５】そこで、本発明は、粒度が均斉であって樹
枝状粒子が混在しておらず、しかも、軸比が大きい針状
ゲータイト粒子粉末を得ることを技術的課題とするもの
である。

【００１６】

【課題を解決するための手段】前記技術的課題は、次の
通りの本発明方法によって達成できる。

【００１７】即ち、本発明は、第一鉄塩水溶液と該液中
のＦｅ²⁺に対し当量未満の水酸化アルカリ水溶液又は炭
酸アルカリ水溶液若しくは水酸化アルカリ・炭酸アルカ
リ混合水溶液から選ばれるアルカリ水溶液とを反応して
得られる水酸化第一鉄コロイド又は鉄含有沈澱物コロイ
ドを含む第一鉄塩反応溶液に、酸素含有ガスを通気して
前記水酸化第一鉄コロイド又は鉄含有沈澱物コロイドを
酸化することにより、グリーンラストを経由して針状ゲ
ータイト核粒子を生成させ、次いで、該針状ゲータイト
核粒子を成長させることにより針状ゲータイト粒子を生
成させる方法において、前記第一鉄塩水溶液と該液中の
Ｆｅ²⁺に対し０．３〜０．７当量の範囲の前記アルカリ
水溶液とを反応して得られる前記第一鉄塩反応溶液に酸
素含有ガスを通気して該液中のＦｅ²⁺の酸化度が３０％
以下であって針状ゲータイト核粒子とグリーンラストと
の混合物を含んだ状態にある第一鉄塩反応溶液とし、こ
れに前記第一鉄塩水溶液と反応させた前記アルカリ水溶
液の使用量との総和が当該第一鉄塩水溶液中のＦｅ²⁺に
対し当量未満となる範囲内の量の前記アルカリ水溶液を
添加し、次いで、前記針状ゲータイト核粒子の成長反応
を行なうことからなる針状ゲータイト粒子粉末の製造法
である。

【００１８】次に、本発明方法実施にあたっての諸条件
について述べる。

【００１９】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を使
用することができる。

【００２０】本発明において使用される水酸化アルカリ
水溶液としては、水酸化ナトリウム水溶液、水酸化カリ
ウム水溶液等が、炭酸アルカリ水溶液としては、炭酸ナ
トリウム水溶液、炭酸カリウム水溶液、炭酸アンモニウ
ム等が使用することができ、また、これらの混合水溶液
を使用することもできる。

【００２１】本発明における針状ゲータイト核粒子とグ
リーンラストとの混合物を含んだ状態にある第一鉄塩反
応溶液とする前記アルカリ水溶液の使用量は、当該第一
鉄塩水溶液中のＦｅ²⁺に対し０．３〜０．７当量の範囲
である。０．３当量未満場合には、軸比の大きな針状ゲ
ータイト粒子が得られず、０．７当量を越える場合に
は、粒度の均斉な針状ゲータイト粒子が得られ難く、マ
グネタイトが混入してくることもある。

【００２２】本発明においては、前記混合物を含んだ状
態にある第一鉄塩反応溶液中のＦｅ²⁺の酸化度が３０％
以下の液中に前記アルカリ水溶液のいずれかを添加す
る。酸化度が３０％を越える場合には、既にゲータイト
核粒子が数多く存在しているため、アルカリ水溶液を添
加する効果が得られない。

【００２３】好ましい範囲としては、５〜３０％であ
り、５％未満の場合には、反応頭初からアルカリ水溶液
が０．７当量を越える場合と同じように、粒度が不均斉
となることがあるので５％以上とすることが好ましい。

【００２４】尚、酸化度は、反応溶液中のＦｅ²⁺含有量
を測定し、次式により求められる。 （Ａ−Ｂ）÷Ａ×１００＝酸化度（％） 但し、Ａは第一鉄塩水溶液と当量未満のアルカリ水溶液
との混合直後の反応溶液中のＦｅ²⁺含有量 Ｂは当該混合物を含む第一鉄塩反応溶液中のＦｅ²⁺含有
量

【００２５】本発明における前記混合物を含んだ状態に
ある第一鉄塩反応溶液中に添加するアルカリ水溶液の添
加量は、第一鉄塩水溶液と反応させたアルカリ水溶液の
使用量との総和が当該第一鉄塩水溶液中のＦｅ²⁺に対し
当量未満となる範囲の量である。当量を越える場合に
は、粒度が不均斉となったり、樹枝状粒子が混在した
り、粒状マグネタイトが混入することがある。

【００２６】尚、好ましいアルカリ水溶液の添加量は、
０．０５〜０．３当量の範囲の量である。０．０５当量
未満の場合には、添加した効果が得られ難く、０．３当
量を越える場合には、グリーンラストの存在時期が長期
間となるため、硫酸イオンがゲータイト格子中に入り込
んで磁性酸化鉄とした時に磁気特性が阻害されることが
ある。

【００２７】また、添加するアルカリ水溶液としては、
前記アルカリ水溶液のいずれでもよいが、前記第一鉄塩
反応溶液に使用したアルカリ水溶液と同じものを添加す
ることが好ましい。

【００２８】また、前記混合物を含んだ状態にある第一
鉄塩反応溶液に添加する前記アルカリ水溶液の添加方法
は、一度に添加してもよいし、二回以上に分割して添加
してもその効果は変わらない。

【００２９】本発明における針状ゲータイト核粒子の成
長反応は、針状ゲータイト核粒子を含む第一鉄塩反応溶
液に必要により、第一鉄塩を添加した後、ｐＨ３〜６に
維持しながら酸素含有ガスを通気する方法、前記針状ゲ
ータイト核粒子を含む第一鉄塩反応溶液に必要により、
第一鉄塩を添加した後、炭酸アルカリ水溶液又は炭酸ア
ルカリ・水酸化アルカリ水溶液を添加してｐＨ８〜１０
の範囲で酸素含有ガスを通気する方法並びに前記針状ゲ
ータイト核粒子を含む第一鉄塩反応溶液に必要により、
第一鉄塩を添加した後、水酸化アルカリ水溶液を添加し
てｐＨ１１以上で酸素含有ガスを通気する方法のいずれ
の方法でもよい。

【００３０】本発明における針状ゲータイト核粒子の成
長反応において使用されるアルカリ水溶液としては、前
記アルカリ水溶液を使用できる。

【００３１】本発明における反応温度は、通常、ゲータ
イト粒子が生成する８０℃以下の温度で行えばよい。８
０℃を越える場合には、針状ゲータイト粒子中に粒状マ
グネタイト粒子粉末が混在してくることがある。

【００３２】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い、必
要により機械的操作による攪拌を伴ってもよい。

【００３３】また、本発明においては、磁性粒子粉末の
特性向上等の為、ゲータイト粒子の生成反応中に通常添
加されるＣｏ、Ｎｉ、Ｚｎ、Ｐ、Ａｌ、Ｓｉ等のＦｅ以
外の異種元素を添加することができ、この場合にも同様
の効果が得られる。

【００３４】

【作用】本発明においては、第一鉄塩水溶液と該液中の
Ｆｅ²⁺に対し０．３〜０．７当量のアルカリ水溶液とを
反応して得られる水酸化第一鉄コロイド又は鉄含有沈澱
物コロイドを含む第一鉄塩反応溶液に、酸素含有ガスを
通気して酸化することにより、該液中のＦｅ²⁺の酸化度
が３０％以下であってグリーンラストを経由して生成し
た針状ゲータイト核粒子とグリーンラストとの混合物を
含んだ状態にある第一鉄塩反応溶液とし、これに前記第
一鉄塩水溶液と反応させた前記アルカリ水溶液の使用量
との総和が当該第一鉄塩水溶液中のＦｅ²⁺に対し当量未
満となる範囲内の量のアルカリ水溶液を添加し、針状ゲ
ータイト核粒子を生成させ、次いで、該針状ゲータイト
核粒子の成長反応を行なうことによって、粒度が均斉で
あって樹枝状粒子が混在しておらず、しかも、軸比が大
きく、殊に、軸比１０以上の針状ゲータイト粒子粉末を
得ている。

【００３５】上記反応系について詳しく説明すれば次の
通りである。先ず、グリーンラストについては、例え
ば、粉体粉末冶金協会昭和４３年度秋季大会講演概要集
の第８０頁の「‥‥試料は硫酸第一鉄に０．７当量のＮ
ａＯＨを加え生じたｂａｓｉｃ ｓａｌｔを空気酸化し
ながらｐＨを測定しｐＨ５．５になったところで酸化を
停止する。この時得られる化合物がｇｒｅｅｎ ｒｕｓ
ｔである。‥‥」なる記載の通りであり、水酸化アルカ
リの当量比によっても異なるがグリーンラストを生成す
るｐＨは６．５〜５．５であり、グリーンラストがすべ
て針状ゲータイト粒子に変わるとｐＨは急激に低下して
４以下となる。

【００３６】一方、グリーンラストを経由して針状ゲー
タイト核粒子を生成させる反応においては、アルカリ当
量比を低くすると粒度が均斉な針状ゲータイト核粒子が
得られるが軸比が小さくなり、アルカリ当量比を高くす
ると針状ゲータイト核粒子の軸比は大きくなるが粒度の
不均斉なものとなる。

【００３７】従って、粒度が均斉であって軸比が大きい
針状ゲータイト核粒子を得ようとする場合には、粒度の
均斉な針状ゲータイト核粒子をいかにして大きな軸比と
することができるかがポイントとなる。そこで、本発明
者は、グリーンラストにおける状態を検討し、該グリー
ンラストを経由して生成させた針状ゲータイト核粒子と
グリーンラストとの混合物を含んだ状態にある第一鉄塩
反応溶液に、該液中のＦｅ²⁺の酸化度が２０〜５０％の
各酸化度において、当該液中のＦｅ²⁺に対し前記第一鉄
塩水溶液と反応させた前記アルカリ水溶液の使用量との
総和が当該第一鉄塩水溶液中のＦｅ²⁺に対し当量未満と
なる範囲内の量のアルカリ水溶液を添加して針状ゲータ
イト核粒子を生成し、次いで、該針状ゲータイト核粒子
の成長反応を行なって針状ゲータイト粒子を生成させた
ところ以下の通りの現象が確認できた。

【００３８】酸化度が３０％を越える場合には、ゲータ
イト核粒子の軸比が低下するために、成長反応により得
られる針状ゲータイト粒子の軸比も小さい。

【００３９】そして、後出実施例に示すように、酸化度
が３０％以下の範囲においては、前記混合物を含んだ状
態にある第一鉄塩反応溶液中に生成させた粒度の均斉な
針状ゲータイト核粒子を維持させて軸比を大きくさせる
ことができる。

【００４０】尚、前出特開昭５５−１４９１３６号公報
に開示される技術手段においては、酸化反応の開始から
終了までの大部分において反応液のｐＨの値を５．５か
ら７．５の間に維持させる、即ち、グリーンラストの領
域で終始反応を行なった場合には軸比の大きなものが得
られず、グリーンラストの領域での反応が終了した後に
ゲータイト核粒子を得るという生成反応が必要である。
また、その他の前出及びにおけるグリーンラストか
ら針状ゲータイト核粒子を生成させ、次いで、成長反応
を行なう技術手段においては、粒度が均斉でしかも軸比
が大きいという両方の特性をともに満足させることが難
しい。

【００４１】本発明における針状ゲータイト核粒子の成
長反応としては、前述したように針状ゲータイト核粒子
を含む第一鉄塩反応溶液をｐＨ３〜６に維持しながら酸
素含有ガスを通気する方法、前記針状ゲータイト核粒子
を含む第一鉄塩反応溶液に炭酸アルカリ水溶液又は炭酸
アルカリ・水酸化アルカリ水溶液を添加してｐＨ８〜１
０の範囲で酸素含有ガスを通気する方法並びに前記針状
ゲータイト核粒子を含む第一鉄塩反応溶液に水酸化アル
カリ水溶液を添加してｐＨ１１以上で酸素含有ガスを通
気する方法のいずれの方法でもよい。

【００４２】中でも好ましい方法としては、ｐＨ８〜１
０の範囲又はｐＨ１１以上のアルカリ性領域において成
長反応を行なう方法が、硫黄や塩素等の不純物が粒子表
面に残留付着することもなく、従って、加熱還元時に焼
結が生起して粒子形状が崩れることもないので粒度が均
斉で軸比の大きい、殊に、軸比１５以上の針状ゲータイ
ト粒子粉末が得られる。

【００４３】また、最も好ましい方法としては、針状核
粒子を第一鉄塩反応溶液に炭酸アルカリ水溶液を添加し
てｐＨ８〜１０の範囲で酸素含有ガスを通気して酸化反
応を行なった場合には、該第一鉄塩反応溶液中に残存す
る Ｆｅ²⁺と炭酸アルカリとが反応して生成されたＦｅ
ＣＯ₃ により、グリーンラストから生成された核粒子の
針状晶の晶癖を引き継いで軸比を更に大きくすることが
できるので粒度が均斉で軸比の大きい、殊に、軸比２０
以上の針状ゲータイト粒子粉末が得られる。

【００４４】

【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、以下の実施例並びに比較例における粒子
の長軸径、軸比は、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。

【００４５】酸化度は、第一鉄塩水溶液又は反応溶液を
フラスコに投入し、不活性ガスで置換し通気しながら硫
酸と燐酸との混酸を添加・加熱溶解した後、当該溶液中
のＦｅ²⁺を酸化還元滴定法により測定し、Ｆｅ²⁺含有量
から次式により求めた。 （Ａ−Ｂ）÷Ａ×１００＝酸化度（％） 但し、Ａは第一鉄塩水溶液と当量未満のアルカリ水溶液
との混合直後の反応溶液中のＦｅ²⁺含有量 Ｂは当該混合物を含む第一鉄塩反応溶液中のＦｅ²⁺含有
量

【００４６】実施例１ Ｆｅ²⁺ １．０ｍｏｌ／ｌを含む硫酸第一鉄水溶液２０
ｌと１．０ＮのＮａＯＨ水溶液２０ ｌ（硫酸第一鉄
水溶液中のＦｅ²⁺に対し０．５０当量に該当する。）と
を混合し、ｐＨ７．４、温度３８℃においてＦｅ（Ｏ
Ｈ）₂ を含む硫酸第一鉄反応溶液の生成を行った。上記
Ｆｅ（ＯＨ）₂ を含む硫酸第一鉄反応溶液に温度４０℃
において毎分８０ｌの空気を通気し、グリーンラストを
経由して生成したゲータイト核粒子とグリーンラストと
の混合物を含んだ状態にある硫酸第一鉄反応溶液の酸化
度が２５％のときに、該液中に１．０ＮのＮａＯＨ水溶
液４．０ ｌを一度に滴下し、空気を継続して通気し、
ゲータイト粒子を生成させた。この時のｐＨは４．０で
あった。反応溶液の一部を抜き取り、常法により、濾
過、水洗、乾燥して得られた粒子粉末の電子顕微鏡写真
（×３００００）を図１に示す。得られたゲータイト粒
子粉末は、図１に示す通り、長軸径０．３０μｍ、軸比
１８の針状粒子であった。

【００４７】上記ゲータイト粒子を針状ゲータイト核粒
子として用い、該針状ゲータイト核粒子を含む硫酸第一
鉄反応溶液（ゲータイト核粒子の存在量は生成ゲータイ
ト粒子に対し６０ｍｏｌ％に該当する。）に、２．６７
ＮのＮａ₂ ＣＯ₃ 水溶液６．０ ｌ（残存硫酸第一鉄反
応溶液中のＦｅ²⁺に対し２．０当量に該当する。）を加
え、ｐＨ９．３、温度４５℃において毎分１００ ｌの
空気を５時間通気してゲータイト粒子粉末を生成した。
生成ゲータイト粒子は、常法により、濾過、水洗、乾燥
した。得られたゲータイト粒子粉末は、図２の電子顕微
鏡写真（×３００００）に示す通り、粒度が均斉であっ
て樹枝状粒子が混在しておらず、長軸径０．３９μｍ、
軸比２５の針状粒子であった。

【００４８】実施例２ Ｆｅ²⁺ １．０ｍｏｌ／ｌを含む硫酸第一鉄水溶液２０
ｌとヘキサメタリン酸ソーダ（硫酸第一鉄水溶液中の
Ｆｅ²⁺に対しＰ換算で０．２８ｍｏｌ％に該当する。）
５．７ｇと１．０８ＮのＮａ₂ ＣＯ₃ 水溶液２０ ｌ
（硫酸第一鉄水溶液中のＦｅ²⁺に対し０．４５当量に該
当する。）とを混合し、ｐＨ７．３、温度３５℃におい
てＦｅ（ＯＨ）₂ を含む硫酸第一鉄反応溶液の生成を行
った。上記Ｆｅ（ＯＨ）₂ を含む硫酸第一鉄反応溶液に
温度３８℃において毎分８０ｌの空気を通気し、グリー
ンラストを経由して生成したゲータイト核粒子とグリー
ンラストとの混合物を含んだ状態にある硫酸第一鉄反応
溶液の酸化度が２０％のときに該液中に１．０８ＮのＮ
ａ₂ ＣＯ₃ 水溶液６．７ｌを二度に分けて滴下し、空気
を継続して通気し、ゲータイト粒子を生成させた。この
時のｐＨは３．７であった。反応溶液の一部を抜き取
り、常法により、濾過、水洗、乾燥して得られた粒子粉
末の電子顕微鏡写真（×３００００）を図３に示す。得
られたゲータイト粒子粉末は、図３に示す通り、長軸径
０．４１μｍ、軸比１９の針状粒子であった。

【００４９】上記ゲータイト粒子を針状ゲータイト核粒
子として用い、該針状ゲータイト核粒子を含む硫酸第一
鉄反応溶液（ゲータイト核粒子の存在量は生成ゲータイ
ト粒子に対し６０ｍｏｌ％に該当する。）に、３号水ガ
ラス（硫酸第一鉄水溶液中のＦｅ²⁺に対しＳｉ換算で
０．５ｍｏｌに該当する。）８．２ｇ１３．１ＮのＮａ
ＯＨ水溶液３．３ ｌ（残存硫酸第一鉄水溶液中のＦｅ
²⁺に対し２．２５当量に該当する。）を加え、ｐＨ１
３．８、温度４０℃において毎分１００ ｌの空気を８
時間通気してゲータイト粒子粉末を生成した。生成ゲー
タイト粒子は、常法により、濾過、水洗、乾燥した。得
られたゲータイト粒子粉末は、図４の電子顕微鏡写真
（×３００００）に示す通り、粒度が均斉であって樹枝
状粒子が混在しておらず、長軸径０．４５μｍ、軸比２
０の針状粒子であった。

【００５０】実施例３ Ｆｅ²⁺ １．０ｍｏｌ／ｌを含む塩化第一鉄水溶液２０
ｌと０．７２ＮのＫＯＨ水溶液２０ ｌ（塩化第一鉄
水溶液中のＦｅ²⁺に対し０．４５当量に該当する。）と
を混合し、ｐＨ７．５、温度４０℃においてＦｅ（Ｏ
Ｈ）₂ を含む塩化第一鉄反応溶液の生成を行った。上記
Ｆｅ（ＯＨ）₂ を含む塩化第一鉄反応溶液に温度４２℃
において毎分５０ｌの空気を通気し、グリーンラストを
経由して生成したゲータイト核粒子とグリーンラストと
の混合物を含んだ状態にある塩化第一鉄反応溶液の酸化
度が３０％のときに、該液中に０．７２ＮのＫＯＨ水溶
液２．２ ｌを１０分間かけて滴下し、空気を継続して
通気し、ゲータイト粒子を生成させた。この時のｐＨは
３．７であった。反応溶液の一部を抜き取り、常法によ
り、濾過、水洗、乾燥して得られた粒子粉末の電子顕微
鏡写真（×３００００）を図５に示す。得られたゲータ
イト粒子粉末は、図５に示す通り、長軸径０．３１μ
ｍ、軸比１５の針状粒子であった。

【００５１】上記ゲータイト粒子を針状ゲータイト核粒
子として用い、該針状ゲータイト核粒子を含む塩化第一
鉄反応溶液（ゲータイト核粒子の存在量は生成ゲータイ
ト粒子に対し５０ｍｏｌ％に該当する。）に、２．０４
ＮのＫＯＨ水溶液７．８ ｌ（残存塩化第一鉄反応溶液
中のＦｅ²⁺に対し１．０当量に該当する。）を加え、ｐ
Ｈ４．２、温度８０℃において毎分１００ ｌの空気を
１５時間通気してゲータイト粒子粉末を生成した。生成
ゲータイト粒子は、常法により、濾過、水洗、乾燥し
た。得られたゲータイト粒子粉末は、図６の電子顕微鏡
写真（×３００００）に示す通り、粒度が均斉であって
樹枝状粒子が混在しておらず、長軸径０．３５μｍ、軸
比１５の針状粒子であった。

【００５２】比較例１ １．５ＮのＮａＯＨ水溶液２０ ｌ（硫酸第一鉄水溶液
中のＦｅ²⁺に対し０．７５当量に該当する。）を混合し
た以外は実施例１と同様にしてゲータイト核粒子を生成
させ、次いで、該ゲータイト核粒子の成長反応を行ない
針状ゲータイト粒子粉末を得た。得られたゲータイト核
粒子は、電子顕微鏡写真観察の結果、長軸径０．３７μ
ｍ、軸比２２の針状粒子であった。また、得られた針状
ゲータイト粒子粉末は、電子顕微鏡写真観察の結果、長
軸径０．４５μｍ、軸比２８の針状粒子であった。それ
ぞれ、実施例１に比べ粒度は不均斉で樹枝状粒子の混在
が見られた。

【００５３】比較例２ 前記混合物を含んだ状態にある硫酸第一鉄反応溶液の酸
化度が４０％のときに、該液中にＮａＯＨ水溶液を添加
した以外は実施例１と同様にしてゲータイト核粒子を生
成させ、次いで、該ゲータイト核粒子の成長反応を行な
い針状ゲータイト粒子粉末を得た。得られたゲータイト
核粒子は、電子顕微鏡写真観察の結果、長軸径０．２８
μｍ、軸比１３の針状粒子であった。また、得られた針
状ゲータイト粒子粉末は、電子顕微鏡写真観察の結果、
長軸径０．３５μｍ、軸比１８の針状粒子であった。そ
れぞれ、実施例１に比べ軸比の小さいものであった。

【００５４】比較例３ 前記混合物を含んだ状態にある硫酸第一鉄反応溶液にＮ
ａＯＨ水溶液に滴下しなかった以外は実施例１と同様に
してゲータイト核粒子を生成させ（酸化度としては５０
％に相当する。）、次いで、該ゲータイト核粒子の成長
反応を行ない針状ゲータイト粒子粉末を得た。得られた
ゲータイト核粒子は、図７の電子顕微鏡写真（×３００
００）に示す通り、長軸径０．２１μｍ、軸比１５の針
状粒子であった。また、得られた針状ゲータイト粒子粉
末は、図８の電子顕微鏡写真（×３００００）に示す通
り、長軸径０．３２μｍ、軸比２０の針状粒子であっ
た。それぞれ、実施例１に比べ軸比の小さいものであっ
た。

【００５５】比較例４ 前記混合物を含んだ状態にある硫酸第一鉄反応溶液にＮ
ａ₂ ＣＯ₃ 水溶液に滴下しなかった以外は実施例２と同
様にしてゲータイト核粒子を生成させ（酸化度としては
４５％に相当する。）、次いで、該ゲータイト核粒子の
成長反応を行ない針状ゲータイト粒子粉末を得た。得ら
れたゲータイト核粒子は、図９の電子顕微鏡写真（×３
００００）に示す通り、長軸径０．３０μｍ、軸比１８
の針状粒子であった。また、得られた針状ゲータイト粒
子粉末は、図１０の電子顕微鏡写真（×３００００）に
示す通り、長軸径０．４０μｍ、軸比１６の針状粒子で
あった。それぞれ、実施例２に比べ軸比の小さいもので
あった。

【００５６】比較例５ 前記混合物を含んだ状態にある塩化第一鉄反応溶液にＫ
ＯＨ水溶液に滴下しなかった以外は実施例３と同様にし
てゲータイト核粒子を生成させ（酸化度としては４５％
に相当する。）、次いで、該ゲータイト核粒子の成長反
応を行ない針状ゲータイト粒子粉末を得た。得られたゲ
ータイト核粒子は、図１１の電子顕微鏡写真（×３００
００）に示す通り、長軸径０．２６μｍ、軸比１１の針
状粒子であった。また、得られた針状ゲータイト粒子粉
末は、図１２の電子顕微鏡写真（×３００００）に示す
通り、粒度が均斉であって樹枝状粒子が混在しておら
ず、長軸径０．２７μｍ、軸比８の針状粒子であった。
それぞれ、実施例３に比べ軸比の小さいものであった。

【００５７】

【発明の効果】本発明に係る針状ゲータイト粒子粉末の
製造法によれば、前出実施例に示した通り、粒度が均斉
であって樹枝状粒子が混在しておらず、しかも、大きな
軸比を有する針状ゲータイト粒子粉末を得ることができ
る。

【００５８】本発明に係る針状ゲータイト粒子粉末を出
発原料とし、加熱還元して得られた針状マグネタイト粒
子粉末や加熱還元し、次いで、酸化して得られた針状マ
グヘマイト粒子粉末もまた粒度が均斉であって樹枝状粒
子が混在しておらず、しかも、大きな軸比を有している
ので、高記録密度、高感度、高出力用磁性粒子粉末とし
て好適である。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１で得られた針状ゲータイト核粒子粉末
の粒子構造を示す電子顕微鏡写真（×３００００）であ
る。

【図２】実施例１で得られた針状ゲータイト粒子粉末の
粒子構造を示す電子顕微鏡写真（×３００００）であ
る。

【図３】実施例２で得られた針状ゲータイト核粒子粉末
の粒子構造を示す電子顕微鏡写真（×３００００）であ
る。

【図４】実施例２で得られた針状ゲータイト粒子粉末の
粒子構造を示す電子顕微鏡写真（×３００００）であ
る。

【図５】実施例３で得られた針状ゲータイト核粒子粉末
の粒子構造を示す電子顕微鏡写真（×３００００）であ
る。

【図６】実施例３で得られた針状ゲータイト粒子粉末の
粒子構造を示す電子顕微鏡写真（×３００００）であ
る。

【図７】比較例３で得られた針状ゲータイト核粒子粉末
の粒子構造を示す電子顕微鏡写真（×３００００）であ
る。

【図８】比較例３で得られた針状ゲータイト粒子粉末の
粒子構造を示す電子顕微鏡写真（×３００００）であ
る。

【図９】比較例４で得られた針状ゲータイト核粒子粉末
の粒子構造を示す電子顕微鏡写真（×３００００）であ
る。

【図１０】比較例４で得られた針状ゲータイト粒子粉末
の粒子構造を示す電子顕微鏡写真（×３００００）であ
る。

【図１１】比較例５で得られた針状ゲータイト核粒子粉
末の粒子構造を示す電子顕微鏡写真（×３００００）で
ある。

【図１２】比較例５で得られた針状ゲータイト粒子粉末
の粒子構造を示す電子顕微鏡写真（×３００００）であ
る。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第一鉄塩水溶液と該液中のＦｅ²⁺に対し
   当量未満の水酸化アルカリ水溶液又は炭酸アルカリ水溶
   液若しくは水酸化アルカリ・炭酸アルカリ混合水溶液か
   ら選ばれるアルカリ水溶液とを反応して得られる水酸化
   第一鉄コロイド又は鉄含有沈澱物コロイドを含む第一鉄
   塩反応溶液に、酸素含有ガスを通気して前記水酸化第一
   鉄コロイド又は鉄含有沈澱物コロイドを酸化することに
   より、グリーンラストを経由して針状ゲータイト核粒子
   を生成させ、次いで、該針状ゲータイト核粒子を成長さ
   せることにより針状ゲータイト粒子を生成させる方法に
   おいて、前記第一鉄塩水溶液と該液中のＦｅ²⁺に対し
   ０．３〜０．７当量の範囲の前記アルカリ水溶液とを反
   応して得られる前記第一鉄塩反応溶液に酸素含有ガスを
   通気して該液中のＦｅ²⁺の酸化度が３０％以下であって
   針状ゲータイト核粒子とグリーンラストとの混合物を含
   んだ状態にある第一鉄塩反応溶液とし、これに前記第一
   鉄塩水溶液と反応させた前記アルカリ水溶液の使用量と
   の総和が当該第一鉄塩水溶液中のＦｅ²⁺に対し当量未満
   となる範囲内の量の前記アルカリ水溶液を添加し、次い
   で、前記針状ゲータイト核粒子の成長反応を行なうこと
   を特徴とする針状ゲータイト粒子粉末の製造法。