JPS6065729A - 磁性粉末の製法 - 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】 本発明は、針状オキシ水酸化鉄を脱水、還元おＶｆｌＨ
駒ｌしζイー〃−−ノＬ／＋　をへ凸Ｘ７つ’ｒ　ＪＪ
４−淑ν士を製造する方法の改良に関するものである。

更に詳しくは１本発明は９分散性が良好で塗料化後にお
いても保磁力（ＨＣ）の低下が少ない磁気記録媒体用と
して好適々マグヘマイト磁性粉末の製法に関するもので
ある。

マグヘマイト磁性粉末は１通常、α−ＦｅＯＯＨ。

γ−ＦｅＯＯＨなどの針状オキシ水酸化鉄を、その剣状
形態を保持しながら脱水、還元および酸化して製造され
ており、バインダー樹脂と混合、塗料化した後、テープ
、ディスクなどに塗布され、磁気テープ、磁気ディスク
などの磁気記録媒体として広く用いられている。

しかしながら一般に針状オキシ水酸化鉄を脱水。

還元および酸化して得られるマグヘマイト磁性粉末は９
粒子間で凝集、焼結していたり、長大になっていたりす
ることが多く、捷だバインダー樹脂と混合して塗料化す
る場合も分散性が悪く、ベースフィルム上に均一に塗布
することが困難で磁性粉末自体の磁気特性もさること万
がら磁気記録媒体に１．たンきの雷磁膏換髄性が悪いも
のが多い。

また従来マグヘマイト磁性粉末を製造する際。

粒子間の凝集、焼結などの防止や分散性を改良するため
に、リン酸塩やリン酸エステルを針状オキシ水酸化鉄の
調製時に、あるいはその後の工程で添加、含有させる方
法が種々提案されている。例えば硫酸第１鉄の如き第１
鉄塩水溶液、必要に応じて他の金属塩を含む第１鉄塩水
溶液と水酸化ナトリウムの如きアルカリ水溶液との反応
時や反応後の反応液に酸化性ガスを吹きこんで針状オキ
／水酸化鉄を生成させたスラリーなどにリン化合物を添
加し、針状オキシ水酸化鉄にリン化合物を含有きせる方
法が知られている。

しかしながら針状オキシ水酸化鉄にリン化合物を含有き
せる従来提案されている方法は、リン化合物の添加効果
が十分でなかったシ、またろ過洗浄工程でリン化合物が
流失したり、リン化合物を含んだ排液が出たりして必ず
しも満足できるものではなかった。

本発明者らは、これらの実情に鑑み２分散性がよく、電
磁変換特性のすぐれたマグヘマイト磁性粉末を製造する
ことを目的として鋭意仙究を行った結果、あらかじめ調
製した針状オキ／水酸化鉄にリン化合物およびリン化合
物を溶解する溶媒を加え、加熱、混練しながら溶媒を除
去する方法でリン化合物を針状オキ／水酸化鉄に含有さ
せ、これを常法に従って脱水、還元および酸化すると。

前記目的を達成でき、従来法の！ｌ！、ｌＬ点も改矛１
てきることを知り１本発明に到った。

本発明は、針状オキシ水酸化鉄を脱水、還元および酸化
してマグヘマイＦＦＪＭ性粉末を製造する方法において
、針状オキシ水酸化鉄の脱水にさきだって針状オキ／水
酸化鉄にリン化合物およびリン化合物を溶解する溶媒を
加え、加熱、混練しながら溶媒を除去して針状オキソ水
酸化鉄にリン化合物を含有させることを特徴とする磁性
粉末の製法に関するものである。

本発明において針状オキシ水酸化鉄としては。

α−ＦｅＯＯＨ，β−ＦｅＯＯＨ，７−ＦｅＯＯＨなど
を挙けることができ、これらは従来公知のいずれの方法
で製造きれたものでもよいが、なかでも硫酸第１鉄水溶
液と水酸化すトリウム水溶液とを反応させ。

次いで空気の如き酸化性ガスを吹きこみ、生成した沈殿
をろ別洗浄する方法で得られた粒子長（長軸）０゜１〜
０．５μ７７Ｚ　、針状比（軸比）ｔｏ〜２゜のα−Ｆ
ｅＯＯＨが好適に使用される。

針状オキシ水酸化鉄にリン化合物およびリン化合物を溶
解する溶媒を加えるにあたっては、リン化合物および溶
媒を別々に加える方法、リン化合物を溶媒に溶解させて
加える方法などいずれの方法によってもよいが、後者の
方法の方が、針状オキシ水酸化鉄粒子に均一にリン化合
物を被着含有させ易いので好適である。

リン化合物としては、ヘキサメタリン酸すトリウム、メ
タリン酸すトリウム、ピロリン酸すｌ・リウム、アルキ
ルエーテルリン酸エステル（塩）　ｆｘどが使用される
。リン化合物の使用量は、その量が少なすぎると分散性
の改良などその添加効果が十分でなく、またあまり多す
ぎると磁気特性が悪くなるので、一般には針状オキソ水
酸化鉄に対してＰ２Ｏ５換算で０．１〜５．０重量％・
好ましくは０．２〜３．０重量％の範囲にするのが適当
である。

リン化合物を溶解する溶媒としては、使用するリン化合
物を溶解し、加熱によって蒸発するものであればよく、
一般には水やメタノール、エタノールなどの低級アルコ
ール、キソレノ、ケロシン。

酢酸エチル、トリクロルエチレンなどが使用される。溶
媒の使用量は針状オキシ水酸化鉄に対して２０〜８０重
量係、重量しくは４０〜７０重量係の重量にするのが、
混練操作を容易にし、均一にリン化合物を針状オキシ水
酸化鉄粒子に被着、含有させ易いので好適である。

本発明において加熱、混練しながら溶媒を除去するにあ
たっては低い温度で加熱、混練しながら徐々に溶媒を除
去するのが望ましく、加熱、混練の際の加熱温度は５０
〜９０℃が、混練時間は２〜３０時間、好ましくは５〜
２０時間が好適である。混練時間が長すぎると針状オキ
シ水酸化鉄の針状粒子の破損や凝集が生じ易く、混練時
間が短かすきたり、加熱温度が高すき′たりするとリン
化合物の被着にむらが生じ易くなる。加熱、混線の際の
混合機としては、均一に混合することができ。

針状オキソ水酸化鉄の針状粒子をできるだけ破損しない
ような混合機がよく、一般にはニーダ−。

リボン型混合機などが好適に使用される。また溶媒の除
去は、針状オキシ水酸化鉄が粉末状になる程度に除去す
ればよく、一般には得られるリン化合物を含有させた針
状オキ／水酸化鉄中の溶媒含有量が０〜１０重量係重量
になるようにするのが適当である。

リン化合物を含有させた針状オキシ水酸化鉄は。

これを従来公知の常法に従って１例えば空気の如き酸素
含有ガス雰囲気下に３００〜８００℃で脱水してヘマタ
イトにし１次いで水素の如き還元性ガス雰囲気下に２５
０〜５００℃で還元してマグネタイトにした後、空気の
如き酸素含有ガス雰囲気下に２００〜４００℃で酸化す
る方法によって目的とするマグヘマイト磁性粉末を得る
ことができる。

次に実施例および比較例を示す。

実施例１ 硫酸第１鉄水溶液と水酸化ナトリウム水溶液とを反応き
せ、空気で酸化し、生成した沈殿をろ別。

水洗、乾燥させて得られた長軸平均０．２μｍ　＋平均
軸比１５の針状オキ／水酸化鉄（α−ｐｅｏＯＨ）製）
　６．４５１ｉ’を（針状オキシ水酸化鉄に対し０．５
重量％）、水７５ｍ６（針状オキシ水酸化鉄に対し５０
重量％）に溶解した溶液とを加温器付ニーダ−に入れ、
８０℃に加温して１０時間混練しながら水分を除去して
乾燥し、Ｐ２Ｏ５換算で０．５重量％のアルキルエーテ
ルリン酸エステル含有釘状オキシ水酸化鉄粉末を得た。

次いでこの粉末８０ｍｇを底部にガラスフィルりを設け
た内径４８叫芦の円筒形の石英管に充填し。

２　Ｌ／ｍｉｎの流量で空気を流して流動化させながら
６５０℃で１時間脱水した後、３７０℃で２時間水素と
水蒸気との混合ガス気流中で還元し１次いで空気雰囲気
下に２５０℃で１時間酸化してマグヘマイト磁性粉末を
得た。

透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）によると、得られたマグヘ
マイト磁性粉末の長軸平均は０．１８μｍで、平均軸比
は８であった。また振動試料式磁力計で磁気特性を測定
した結果、保磁力（ＨＣ）は３１２０ｅで、飽和磁化（
Ｍｓ）　１−Ｌ７３．６　ｅｍｕ　／　ｆｌであった。

次いで塗料化後の磁性粉末の分散性および電磁変換特性
を調べるために、上記マグヘマイト磁性粉末２０重量部
、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体２．７重量部、メチ
ルインプチルケ）：／１６．７重重部・　トルエン１６
．７重量部および分散剤（商品名：コロネー）　Ｌ　）
　０．８重量部をボールミルで３０時間混合して塗料化
し、得られた塗料を篩目が己μｍの篩を通して篩上に残
った磁性粉末の量（残存率：重量％）を調べると共に、
ポリエステルフィルム上に塗布して保磁力を測定した。

その結果は第１表に示す。

比較例１ を加えて加温、混線する操作を行わなかったほかは、実
施例１と同様にしてマグヘマイト磁性粉末を製造し、マ
グヘマイト磁性粉末の特性を調べた。

その結果は第１表に示す。

実施例２〜４ 実施例１の水７５ｍｅのかわりに第１表記載の溶媒を針
状オキ７水酸化鉄に対して５０重量％になる量で使用し
たほかは、実施例１と同様にしてマグヘマイト磁性粉末
を製造し、マグヘマイト磁性粉末の特性を調べた。その
結果は第１表に示す。

実施例５〜７ 実施例１のリン化合物６．４５ｆのかわりに第１表記載
のリン化合物を針状オキシ水酸化鉄に対して０．５重量
％になる量で使用したほかは、実施例１と同様にしてマ
グヘマイト磁性粉末を製造し。

マグヘマイト磁性粉末の特性を調べだ。その結果は第１
表に示す。

実施例８ 実施例１０針状オキシ水酸化鉄（長軸平均０．２平均軸
比１６の針状オキシ水酸化鉄（α−Ｆｅｏｏｎ）を使用
したほかは、実施例１と同様にしてマグヘマイト磁性粉
末を製造し、マグヘマイト磁性粉末の特性を調へた。そ
の結果は第１表に示す。

実施例９〜１Ｑ 実施例１のリン化合物の使用量を針状オキ／水酸化鉄に
対して０２重重量％実施例？）および３．０重量幅（実
施例１０）になるようにかえたほかは、実施例１と同様
にしてマグベマイト磁性粉末を製造し、マグヘマイト磁
性粉末の特性を調−＼た。その結果は第１表に示す。

実施例１１ 実施例１の混練温度および時間（ａＯ℃、１０時間）を
５０℃、２０時間にかえ、混合機としてリボン型混合機
を使用したほかは、実施例１と同様にしてマグヘマイト
磁性粉末を製造し、マグヘマイト磁性粉末の特性を調べ
た。その結果は第１表に示す。

実施例１２ 実施例１の溶媒（水）の使用液を針状オギン水酸化鉄に
対して７０重重量％なるようにかえたほかは、実施例１
と同様に］−てマグヘマイトｆ４Ｆｉ性粉末を製造し、
マグヘマイｌ−磁性粉末の特性を調へた。その結果は第
、１表に示す。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）針状オキシ水酸化鉄を脱水、還元および酸化して
   マグヘマイト磁性粉末を製造する方法において、針状オ
   キシ水酸化鉄の脱水にさきだって針状オキ／水酸化鉄に
   リン化合物およびリン化合物を溶解する溶媒を加え、加
   熱、混練しながら溶媒を除去して針状オキシ水酸化鉄に
   リン化合物を含有でせることを特徴とする磁性粉末の製
   法。
2. （２）リン化合物の添加量が針状オキシ水酸化鉄に対し
   てＰ２Ｏ５換算で０．１〜５．０重量％で、リン化合物
   を溶解する溶媒の添加量が針状オキシ水酸化鉄に対して
   ２０〜８０重量係で重量、加熱、混線を５０〜９０℃で
   ２〜６０時間行う特許請求の範囲第１項記載の磁性粉末
   の製法。