JPS58120704A - 強磁性金属粉末の製造方法 - Google Patents

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】 この発明は記録用強磁性金属粉末の製造方法Ｋｍするも
のであり、耐酸化性にすぐれる磁性金属な末を提供する
ことを目的としたものである。

鉄を主成分とする針状磁性金属粉末は、高保磁力および
高飽和磁化を有するため、高記録密度用磁気記鎌素子と
して注目されている。しかし、この針状磁性金属粉末は
最さ１／Ａｍ以下と非常に小さいために化学的に極めて
活性であり、耐酸化安定性く、甚しくご場合には常温空
気中にて急激な飯化反応を起こし、自然発火・焼焼して
しまう。

そこで、この発火を抑え、耐酸化性を得るために、磁性
粉の表面［９なマグネタイト被膜を形成させる方法（特
ｊ＃ｌ昭５５−１１４７６９号）、高級脂肪酸基膜を形
成させる方法（特開昭４９−９７７５８号）、アミン、
鉱物油およびシランカップリング剤を付着させる方法（
％開開５６−７６９５８号）、アミン変性シリコーンオ
イルを付着させる方法（ｍ開開５４−７７２７０号）勢
か行なわれている。

しかしなから、これらの方法によっても磁性金属粉末の
耐酸化性は十分とは云えず、＾湿疹ｍ雰囲気中では磁気
特性の経時的劣化が著しい。従って、耐酸化安定性の一
層の改善が求められている。

発明者らは磁性金属粉末の耐酸化性の改善を計るために
種々の研究を行なってきた。その結果、アルミニウム、
チタン、ジルコニウム、シリコンその他の金属のアルコ
キシドを加水分解し、生成した金属酸化物または不完全
加水分ことか判り、本発明をなしたものである。

本発明で使用される金属アルコキシドは一般式がＭ（Ｏ
Ｒ）Ｉ！ｌ（ここで、Ｍは金属元素、Ｒはアルキル基、
踵は整数である）であられされるものが好ましい。一般
に、金属アルコキシドは非常に水に敏感で、わずかの水
で加水分解される。金属アルコキシドの加水分解８よび
それに伴う重縮合反応＆ム生成物が練状縮合物であれば
次式であられされる。ただし、アル−キシドとしてｇｔ
（ｏｎ）４を使用したとする。

更に加水分解が進行し、はば完全に重縮合が進むと８１
（ｈに近い組成の３次元綱状構造の高分子が生成する。

従って、磁性粉表面に金属アルコキシドを付着し、上記
加水分解を行なわせると、生成した金属アルコキシドの
不完全加水分解物、または完成加水分解物即ち金属酸化
物で被覆されたと考えられる磁性金属粉か得られる。

この様にして得られた磁性金属粉＆ムこの様な金属酸化
物等が緻密に付着することＫより形成された被膜によっ
て、その耐酸化性および耐蝕性が一層に増大される。

本発明に係る磁性金属粉末は、これ故、空気中での堆扱
い性、保存安定性にすぐれ、粉末のみの量産貯蔵が可能
とされる。勿論この被膜電磁気テープその他の記録材料
を製造する場合のコーティングバインダー中におい【も
安定であるから、この金属磁性粉末は磁気記録材料用の
素材として極めて勝れている。

本発明における金属磁性粉末とは鉄、コバルト、鉄−ス
バルトーニッケル合金等の長さ約１趣以下の針状粉末で
ある。

本発明の粉末を製造するにラムアルミニウム、チタン、
ジルコン、シリコン、スズ、アンチモン、ニオブ、ニッ
ケルその他の金属のアル；キシドから適宜のものを選び
、それを過当な溶媒に溶解し、その溶液を用いて磁性金
属粉末を湿潤しく浸漬する場合も含むものとする）。次
いで、この金属粉末を攪拌しながらその表面に微量の水
を徐々に接触させ、上記金属アルコキシドを徐々に加水
分解し、生成した金属酸化物等を磁性金属粉表′ｗ７７
ＪＫ付着せしめる。次いで、′＃−鐵化性雰囲気中で溶
媒を蒸散させるかもしくは単に空気中でｆ過し風乾する
。

使用する金属アルコキシドとして＆もとりわけアルミニ
ウム、チタン、ジルコンまたはシリコンのアルコキシド
が好ましく、金属アルコキシドのアルキル基Ｒとして）
ムメテル、エチル、イソプ寵ビルまたはブチルの各基が
好適なものとしてあげられる。その塩山としては、凡の
小さいものは加水分解の速度が速いからである。

金属アルコキシドを溶解するためのＩＩ媒としては、娠
法金属粉に対して不活性であるとともに金属アルコキシ
ドを均一に溶解し得るものでなければならず、またアル
コール系のものの如く、加水分解の進行な妨げるもので
あってはならない。適当な溶媒としては、例えば、べ／
ゼン、トルエン、キシレン等が挙げられるが加水分解の
速度ｗ４整用にこれらに少菫のアルコールを混合したも
のでも良い。中でも取扱性の上からトルエンが最も好適
である。

また、磁性金属粉末な前記の溶液で湿潤、浸漬するに嶽
してＬ非酸化性ガス雰囲気中で行なうことが好ましく、
それＫよって金ｍｅの酸化が防止される。非酸化性ガス
としては窒素ガス、炭酸ガス、またはヘリウム、アルゴ
ン等の稀ガスが例示される。湿潤した金属粉の表面に歓
童の水を徐々に接触して金属アルコキシドな加水分解し
、金属酸化物等を金属粉表面に生成させるためには例え
ば前記溶液中で金属粉なよく分散した後、攪拌しながら
、湿気を伴なった非酸化性ガス（窒素または炭酸ガス）
を吹込み、金属粉またはその付近の溶液か均一にこの加
湿ガスＫｍれるようにすれば良い。また、水を含むアル
コール溶液を攪拌下に徐々に導入しても良い。溶液中の
金属アルコキシドが十分に加水分解した後は、非酸化性
１囲気中でこの溶液を加熱し、反応の結果性じたアルコ
ールと残りの水および溶媒４シ を蒸散して取除く。加熱蒸散させる場合の慕度は採用す
る溶媒の種類によって異なるか、６０〜２００℃の範囲
が好ましい。勿論、加水分解後は単Ｋｆ別風乾するので
あっても構わない。

金属アルコキシドの使用ｔＬ磁磁性金属空中金属１原子
に対してアルコキシド中の金属α００５〜Ｑ、５（１５
〜６０原子パーセント）となる範囲が好適である。使用
量か少いと充分な耐酸化性が得られず多すぎると飽和磁
化量が小さくなるという膳点か生ずるばかりでなく、経
済上も好ましくない。

以下に本発明を実施例に爾って具体的に説明する。

実施例１ 針状ゲータイト（兼さ約１μｍ針状比的１０のα−ｐｅ
ｏｏＨ）に焼結防止処場剤としてホウ酸トリメチル（ゲ
ータイトに対して０７重量パーセント）とシリコーン７
ニス（信越シリコーン社ｇＫＲ２７１、ゲータイトに対
して不揮槌分１８重量パーセント）を被覆し、このゲー
タイト１０Ｉｉを還元炉に入れ窒素ガスで空気を置換し
た。次いで、水素ガスを４１／ｍ１ｎＯｆｉ速で流すと
ともに、温度を上昇し、４００℃で２時間の還元を行な
って金属鉄粉とした。

これを室温に下げ、再び還元炉内を窒素ガスで置換し旭
次に、還元された鉄１原子に対してアルミニウム原子α
０１となる磯度のアルミニウムブトキシドＡｊ（ＯＣｉ
＆）ｉ（以後、１原子−濃度のアルミニウムブトキシド
と略記する）を溶解したトルエン溶液１５０Ｉ中にこの
金属鉄粉を浸漬し、よく分散した後これを加水分解槽に
移した。次いで、水中を通した窒素ガス（相対湿度１０
０チ）を５ｊ／ｍｌｎの流速で加水分解槽に導入し、攪
拌を行ないながらアルミニウムブトキシドを徐々に加水
分解し、その生成酸化−を金属鉄粉に付着させた。加水
分解の終点は溶液中のアルミニウムブトキシドの量をガ
スクロマトグラフィーで−ベることによって決め旭 次に、加水分解終了後の＊＊を窒素ガスｆ囲気中約９０
℃の温度で６０分間加熱しトルエンおよび生成アルフー
ルを蒸散し、アルミニウム酸化物で被覆された金属鉄粉
を得た。このよ５な方法で得た磁性金属粉をム１とする
。

実施例２ 実施例１においてアルミニウムブトキシドの代わりにア
ルミニウムイソプロポキシドＡＩ　（ＱＣｓ　Ｈｙ　）
ｓを用いた以外の実施例１と一様な方法で作製した磁性
金属粉なム２とする。

実室例３ ５ｊ！施例１においてアルミニウムブトキシドの代わり
に１原子−ｍ＆のチタンイソプ四ボキシドＴｉ（ＯＣｓ
Ｈｙ入を用いた以外は実施例１と同様な方法で作製した
磁性金属粉なり１とする。

実施例１＃ＩＣおいてアルミニウムブトキシドの代わり
に５原子ｇＩＩｆＭのチタンエトキシド丁ｓ　（ＯＣｚ
　）ｉ、入を用いた以外は５Ｊ！廁例１と同様な方法で
作製した磁性金属粉なり２とする。

実施例５ 実施例１においてアルミニウムブトキシドの代わりに１
原子−濃度のジルコニウムブトキシドＺｒ（ＯＣ４Ｈ・
）４を用いた以外は！ＩＩｊ施例１と同様な方法で作製
した磁性金属粉なＣとする。

実施例６ 実施例Ｉ　においてアルミニウムブトキシドの代わりｋ
。

１原子１ａ度のシリコンメトキシド８１（ＯＣ＆）４（
加水分解促進剤としてのステアリン酸アミンを生成金属
鉄に対して［Ｌ５モル−纜度となるように添加）を用い
た以外は実施例１と同様な方法で作製した磁性金属粉な
りとする。

比較例 実施例１においてアルミニウムブトキシドを用いず還元
した鉄粉を単にトルエンに浸漬した後ｆ別風乾した作製
した磁性金属粉を２とする。

上記実施例および比較例で得られた磁性金属＊＜保磁力
Ｈｅ＝１２００〜１５００　Ｑ＊ネオ−壬〉（エルステ
ッド）を６０℃の温度で相対湿度？（ｎの空気中に放置
した場合の飽和磁化量（振動試料ｍｉａ力針を用いて、
印加峨昇１０ＫＯ・で測定した値）の経時変化を図に示
す。

図から明らかなようＫ、上記の金属アルコキシドを加水
分解処理してそれらの酸化物を金属鉄表面に付着した磁
性金属粉は無処理のものと比較して優れた耐酸化性を示
すことがわかる。

【図面の簡単な説明】

図は本発１ｊ１１に係る磁性金属粉の実施例１〜６およ
び比較例のものＫついて６０℃９０４置度中で飽和磁化
量の経時変化を調べたグラフである。 特許出願人　大日本インキ化学工業株式金社財団法人川
村理化学研究所

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、強磁性金属粉末に対して不活性で且つ金属アルコキ
   シドを溶解し得る溶媒に金属アルコキシドを溶解し、得
   られた溶液を用い【強磁性金属粉末な１ｉＩｌ＃ｌシ、
   次いで鋏湿澗した金属粉末の表面に微量の水な徐々Ｋｍ
   触させ、鍍金属粉末の表面またはその付近に存在する金
   属アルコキシドを徐々に加水分解することにより、該金
   属アルコキシドの完全または不完全加水分解物の被膜を
   鍍金属粉末の表′＃ｉＫ形成し、次いで溶媒を蒸散また
   はｆ別することを峙黴とする強磁性金属粉末の製造方法
   。 九　金属アルコキシドがフルはニウム、チタン、ジルコ
   ニウムまたはシリコンのアルコキシドである特許請求の
   範Ｈ萬１項記載の方法。 亀　微量の水を徐々に接触させるに尚り、加湿した非酸
   化性ガスを導入する特許請求の範８１１１または２項に
   記載の方法。 表　微量の水を徐々に接触させるに嚢り水のアルコール
   溶液を導入する特許請求の範Ｈ第１または２項に記載の
   方法。 １　非酸化性ガス雰囲気下で行５４１許請求の範囲菖１
   ．２．５または４項記載の方亀