JPS6090833A - τ−酸化鉄の製造法 - Google Patents

τ−酸化鉄の製造法

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JPS6090833A
JPS6090833A JP58198393A JP19839383A JPS6090833A JP S6090833 A JPS6090833 A JP S6090833A JP 58198393 A JP58198393 A JP 58198393A JP 19839383 A JP19839383 A JP 19839383A JP S6090833 A JPS6090833 A JP S6090833A
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JP
Japan
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iron oxyhydroxide
iron oxide
magnetic powder
iron
acicular
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Pending
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JP58198393A
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English (en)
Inventor
Kyoji Odan
恭二 大段
Yasuo Bando
坂東 康夫
Kosuke Ito
伊藤 幸助
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Ube Corp
Original Assignee
Ube Industries Ltd
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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、還元および酸化
してγ−酸化鉄を製造する方法の改良に関するものであ
る。
死後においても保磁力(Hc )の低下が少ない磁気記
録媒体用磁性粉として好適なγ−酸化鉄(γ−FezO
3)の製法に関するものである。
γ−酸化鉄は1通常、α−FeQOH,7−Fe0OH
などの針状オキシ水酸化鉄を、その針状形態を保持しな
がら酸素含有ガス雰囲気下に脱水し1次いで水素の如き
還元性ガス雰囲気下に還元した後。
酸素含有ガス雰囲気下に酸化する方法で製造されており
、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γ−酸化鉄の磁性粉末は1
粒子間で凝集、焼結していたシ、長大になっていたシす
ることが多く、また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自体の磁気特性もさることなが
ら磁気記録媒体Irl 各J−* /7’l ’Ml 
m711” A六B聾夕t−x= jlft 17% 
d、tT+ f:a 14−また従来γ−酸化鉄磁性粉
末を製造する際1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
きこんで針状オキシ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
物を含有さ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さ
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、t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1分散性がよく、電
磁変換特性のすぐれたγ−酸化鉄磁性粉末を製造するこ
とを目的として鋭意研究を行った結果、あらかじめ調製
した針状オキシ水酸化鉄に。
特定のリン化合物を被着させ、これを非酸化性ガス雰囲
気下に熱処理すると、針状オキシ水酸化鉄の脱水と還元
を一度に行うことができ、熱処理したものを常法に従っ
て酸化すると、上記目的を達成でき、磁気記録媒体用磁
性粉として好適なγ−酸化鉄が得られることを知り1本
発明に到った。
本発明は、針状オキシ水酸化鉄からγ−酸化鉄を製造す
る方法において、針状オキシ水酸化鉄に。
式 (式中、Rは炭素数8〜30のアルキル基を示し。
nは2〜10で1mは0または1である。)で表わされ
るリン酸エステルを被着させた後、非酸化性ガス雰囲気
下に400〜700℃で熱処理し2次いで酸化すること
を特徴とするγ−酸化鉄の製造法に関するものである。
本発明において針状オキ7水酸化鉄としては。
α−FeOOH,β−FeOOH,7−Fe0OHなど
を挙げることができ、これらは従来公知のいずれの方法
で製造さ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)+Jウム水溶液とを反応させ1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)0.1〜0.5μ
、針状比(軸比)10〜20のα−FeOOHが好適に
使用される。
針状オキシ水酸化鉄に式(1)で表わされるリン酸エス
テルを被着させるにあたっては、リン酸エステルを溶媒
に溶解させ、針状オキシ水酸化鉄に加えてから溶媒を除
去する方法、針状オキシ水酸化鉄を溶媒に浸した後、リ
ン酸エステルを加え溶媒を除去する方法などが挙げられ
るが、リン酸エステルを針状オキシ水酸化鉄の粒子表面
に均一に被着させることができれば、どのような方法で
被着させてもよい。式(1)で表わされるリン酸エステ
ルとしては1例えば市販のNIKKOL−DDP−2(
m=1.n=2.分子量約950)l NIKKOL・
N1KKOL−DDP−6(m=1.n=6.分子量約
1480)、NIKKOL−DDP−8(m=1.n=
8、分子量約174 s )、NIKKOL−DDP−
10(m=1 、n=10.分子量約2009)。
NIKKOL−TDP−2(m=0.n=2.分子量約
b b v )、NIKKOL−TDP−4(m=o、
l’l=4゜分子量約a 4 B )、NIKKOL−
TDP−6(m=o。
n−61分子量約1020 ) 、’ NIKKOL−
TDP −8(m=o、n=8.分子量約1186)お
よびNIKKOL−TDP−10(m=0.n=10.
分子量約H72)[:以上1日光ケミカルズ■製、商品
名〕を挙げることができる。
式(1)で表わされるリン酸エステルの使用量は1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
1一般には針状オキシ水酸化鉄に対してP2O5換算で
0.1〜5.OM量係、好ましくは0.2〜3.0重量
%の範囲にするのが適当である溶媒としては、使用する
リン酸エステルを溶解し、加凱f上りで茶益ナス&ので
ムhげr乙−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、キシレン、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、好ましく
は40〜70重量%の範囲にするのが、被着操作を容易
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゛。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、混線の際の加熱温度は5
0〜90℃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、混線
時間が短かすぎたり、加熱温度が高すぎたりするとリン
酸エステル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、針状オキシ水酸化鉄の針状
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酸エス
テルを被着させた針状オキシ水酸化鉄中の溶媒含有量が
0〜10重量%程度になるようにするのが適当である。
リン酸エステルを被着させた針状オキシ水酸化鉄は、こ
れを非酸化性ガス雰囲気下に400〜700℃、好まし
くは450〜650℃で熱処理する。熱処理によってリ
ン酸エステルが被着された針状オキシ水酸化鉄は脱水さ
れ、さらにリン酸エステルの作用によって還元され、マ
グネタイトになる。
非酸化性ガスとしては、窒素、水素、アルゴン。
ヘリウムなどを挙げることができる。なお非酸化性ガス
にかえて酸化性ガスを使用した場合は、γ−酸化鉄の焼
結が生じ易くなるので、熱処理は非酸化性ガス雰囲気下
に行う必要がある。
非酸化性ガス雰囲気下での熱処理温度が低すぎると針状
オキシ水酸化鉄の還元が進まず、またγ−酸化鉄の飽和
磁化が低くなり易い。また熱処理温度が高すぎるとγ−
酸化鉄の焼結が生じ易く。
飽和磁化、保磁力などが低くなるので、熱処理は前記温
度で行うのが適当である。
熱処理によって得られたマグネタイトは、これを常法に
従って、酸素含有ガス雰囲気下1例えば空気雰囲気下に
200〜400℃で酸化すると。
目的とするγ−酸化鉄磁性粉末が得られる。
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さ
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0.2μ、平均軸比
15の針状オキシ水酸化鉄(α−peooa )粉末1
502と、リン酸エステル(商品名:N工KKOL−D
DP−4,日光ケミカルズ■製) 6,451を(針状
オキシ水酸化鉄に対しP2O5換算で0.5重量%)、
水75m/!(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+
 P2O6換算で0.5重量%のリン酸エステル含有針
状オキシ水酸化鉄粉末を得舟− 次イでこの粉末80 Hgを底部にガラスフィルタを設
けた内径48fl#の円筒形の石英管に充填し。
2t/minの流量で窒素を流して流動化させながら5
00℃で1時間、窒素雰囲気下に加熱処理して脱水、還
元した後、空気雰囲気下に250℃で1時間酸化してγ
−酸化鉄磁性粉末を得た。
透過型電子顕微鏡(TEM)によると、得られたγ−酸
化鉄磁性粉末の長軸平均は0.20μで。
平均軸比は15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(He)は3070ど、飽
和磁化(MB)は72.1 emu/ f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γ−酸化鉄磁性粉末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
イソブチルケトン16.7重量部、トルエン1667重
量部および硬化剤(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
られた塗料を篩目力8μ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
テルフィシ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。
実施例2〜4 実施例1の熱処理温度500℃を第1表記載の熱処理温
度にかえたほかは、実施例1と同様にしてγ−酸化鉄磁
性粉末を製造し、γ−酸化鉄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のリン酸エステル6.457のかわりに第1表
記載のリン酸エステルを針状オキシ水酸化鉄に対して0
.5重量%(P20□換算)になる量で使用したほかは
、実施例1と同様にしてγ−酸化鉄磁性粉末を製造し、
γ−酸化鉄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8 実施例10針状オキシ水酸化鉄(長軸平均0.2μ、平
均軸比15)のかわりに長軸平均0.35゜平均軸比1
6の針状オキシ水酸化鉄(α−Fe00H)を使用した
ほかは、実施例1と同様にしてγ−酸化鉄磁性粉末を製
造し、γ−酸化鉄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9〜10 実施例1のリン酸エステルの使用量を針状オキシ水酸化
鉄に対して0.2重量%(実施例9)および3.0重量
%(実施例1o)になるようにかえたほかは、実施例1
と同様にしてγ−酸化鉄磁性粉末を製造し、γ−酸化鉄
磁性粉末の特性を調べた。
その結果は第1表に示す。
比較例1 実施例1のリン酸エステルのかわりに、ヘキサメタリン
酸ナトリウムを使用したほかは、実施例1と同様に熱処
理した後、空気で酸化処理して粉末を得た。得られた粉
末の磁気特性を調べた。その結果は第1表に示す。
比較例2 実施例1の窒素雰囲気下での熱処理温度500℃を80
0℃にかえた11かは、実施例1と同様にしてγ−酸化
鉄磁性粉末を製造し、γ−酸化鉄磁性粉末の特性を調べ
た。その結果は第1表に示す。
比較例3 実施例1の窒素雰囲気下での熱処理温度500℃を30
0℃にかえたほかは、実施例1と同様にしてγ−酸化磁
性粉末を製造し、γ−酸化鉄磁性粉末の特性を調べた。
その結果は第1表に示す。
比較例4 リン酸エステルを使用せず、実施例1と同様の針状オキ
7水酸化鉄粉末(長軸平均0.2μ、平均軸比15)8
0mA’を底部にガラスフィルタを設けた内径48wn
$の円筒形の石英管に充填し、27/ minの流量で
空気を流して流動化させながら600℃で1時間脱水し
た後、340℃で2時間水素気流中で還元し1次いで空
気雰囲気下に260℃で1時間酸化してγ−酸化鉄磁性
粉末を得た。
γ−酸化鉄磁性粉末の特性は第1表に示す。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 針状オキシ水酸化鉄からγ−酸化鉄を製造する方法にお
    いて、針状オキシ水酸化鉄に。 式 (式中、Rは炭素数8〜30のアルキル基を示し。 nは2〜10で9mは0または1である。)で表わされ
    るリン酸エステルを被着させた後、非酸化性ガス雰囲気
    下に400〜700℃で熱処理し1次いで酸化すること
    を特徴とするγ−酸化鉄の製造法。
JP58198393A 1983-10-25 1983-10-25 τ−酸化鉄の製造法 Pending JPS6090833A (ja)

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