JPS61124501A - 紡錘型を呈した鉄を主成分とする金属磁性粒子粉末及びその製造法 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、高密度記録用の磁性粒子粉末殊に、短波長記
録に最適である粒度が均斉であり、樹枝状粒子が混在し
ておらず、粒子のからみ合い等がなく、その結果、かさ
密度が大きいものであり、且つ、軸比（長軸＝短軸）が
小さく３：ｌ以下、殊に２：１以下であって保磁力５０
０〜１０００Ｏｅを存し、しかも優れた分散性を有する
紡錘型を呈した鉄を主成分とする金属ｒＲ磁性粒子粉末
びその製造法に関するものである。

〔従来技術〕

近年、磁気記録再生用機器の長時間記録化、小型軽量化
が進むにつれて、これら磁気記録再生用機器と磁気テー
プ、磁気ディスク等の磁気記録媒体との両面において高
性能化、高密度記録化の要求が益々高まってきている。

磁気記録媒体の高性能化、高密度記録化の為には、分散
性、充填性、残留磁束密度Ｂｒ、保磁力１１ｃ、飽和磁
化σＳの向上、テープ表面の平滑性の向上及び塗膜の薄
層化が必要である。この事実は、例えば、総合技術セン
ター発行「磁性材料の開発とけ粉の高分散化技術（１９
８２年）」の第１４０頁の「高記録密度化は、・・・一
定の出力を確保するためにＢｒを太き（する必要がある
。　Ｂｒを大きくするには、磁場配向は勿論のこと磁性
粉の充填率を高めなければならない。」なる記載、同資
料第１５頁の「磁気記録における性能を表す重要な指数
は、・・・記録密度である。その増加は今まで、王に（
■気へノドと記録媒体を改良することによって行われて
きた。

この分野における今までの改良の方向を要約すると、・
・・記録媒体；薄くかつ高い抗磁力（保磁力）（Ｈｅ）
の磁性層を実現することに重点がおかれ・・・」なる記
載、同資料第１４１頁の［高密度記録のために、塗膜の
薄層化はもっとも重要な因子である。

」なる記載、同資料第３１２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、そのため
には、保磁力Ｈｅと残留磁化Ｂｒが・・・バランスしな
がら共に大きいことと塗膜の厚みがより薄いことが必要
である。」なる記載、及びリジッドディスクのようなヘ
ッド浮上型の場合に於ける同資料第１４３頁の「ヘッド
の浮上量は高密度記録の支配要因であり、これを小さく
することにより高密度化が可能となる。・・・低浮上量
化した場合、ディスクの表面性が悪いと、ヘッドのチッ
ピングによる再生出力の低下や、安定浮上が乱されヘッ
ドクラ７ンユが発生する。したがって、・・・塗膜表面
の高精度仕上げが重要となる。」なる記載から明らかで
ある。

磁気記録媒体のこれら緒特性は、磁気記録媒体に使用さ
れる磁性粒子粉末と密接な関係を持っており、磁性粒子
粉末の特性改善が強く望まれている。

今、磁気記録媒体の緒特性と使用される磁性粒子粉末の
特性との関係について詳述すれば次の通りである。

先ず、磁気記録媒体の残留磁束密度Ｂｒは、磁性粒子粉
末のビークル中での分散性、塗膜中での配向性及び充填
性に依存している。

そして、ビークル中での分散性、塗膜中での配向性及び
充填性を向上させるためには、ビークル中に分散させる
磁性粒子粉末の粒度が均斉であり、樹枝状粒子が混在し
ておらず、その結果、かさ密度が大きいことが必要であ
り、また、粒子及び粒子相互間の焼結が防止された粒子
であることが要求される。

次に、磁気記録媒体の表面性の改良の為には、分散性、
配向性が良く、且つ、粒子サイズが小さい磁性粒子粉末
がよく、そのような磁性粒子粉末としては粒度が均斉で
あり、樹枝状粒子が混在しておらず、その結果、かさ密
度が大きいことが必要であり、また、粒子及び粒子相互
間の焼結が防止された粒子であることが要求される。

更に、磁気記録媒体の塗膜の薄層化の為には、前出責料
第１４１頁の「塗膜のｉ］Ｎ化は磁性粉のサイズを小さ
くし、塗膜厚み方向での配向を良くする必要がある。薄
い塗膜を形成するということは、結局は２．３．で述べ
たように吸油量の小さい磁性粉を使用して、塗布性の良
い磁性塗料を作るということにつながる。」なる記載か
ら明らかな通り、分散性、配向性が良い磁性粒子粉末が
よく、そのような磁性粒子粉末としては、前述したよう
に、粒度が均斉であり、樹枝状粒子が混在しておらず、
また、粒子及び粒子相互間の焼結が防止された粒子であ
る事が要求される。

６磁性粒子粉末は、一般に、出発原料であるゲータイト
粒子、これを加熱脱水して得られるヘマタイト粒子、又
はこれらに鉄以外の異１！ｆｉ金属を含有するものを還
元性ガス中、加ｐ３元してマグネタイト磁性粒子粉末、
若しくは鉄ｉｆｆ性粒子粉末とするか、又は必要により
更に酸化してマグネタイト磁性粒子粉末とすることによ
り得られている。

上述した粒度が均斉であり、樹枝状粒子が混在しておら
ず、また、粒子及び粒子相互間の焼結が防止された磁性
粒子粉末を得る為には、先ず、出発原料粒子が粒度が均
斉であり、樹枝状粒子が混在していないことが重要であ
り、次にいかにしてこの粒子形状を保持継承させながら
加熱還元するかが大きな課題となる。

従来、出発原料であるゲータイト粒子を製造する方法と
して最も代表的な公知方法は、第−鉄塩溶液に当量以上
のアルカリ水溶液を加えて得られる水酸化第一鉄粒子を
含む溶液をｐＨ１１以上にて８０℃以下の温度で酸化反
応を行うことにより、針状ゲータイト粒子を得るもので
ある。

この方法により得られたゲータイト粒子粉末は、樹枝状
粒子が混在しており、また粒度から言えば、均斉な粒度
を有した粒子であるとは；い難い。

次に、加熱還元過程について言えば、出発原料であるゲ
ータイト粒子を加熱還元して磁性粒子を得る場合、還元
温度が高ければ高い程、大きな飽和磁化を存する磁性粒
子を得ることができるが、還元温度が高くなると、磁性
粒子の粒子の変形と粒子及び粒子相互間の焼結が著しく
なる。

加熱還元過程において、粒子の変形と粒子及び粒子相互
間の焼結が生起する原因について以下に説明する。

一般に、ゲータイト粒子を３００°Ｃ付近の温度で加熱
脱水して得られるヘマタイト粒子は、ゲータイト粒子の
粒子形状を保持継承したものであるが、一方、その粒子
表面並びに粒子内部には脱水により発生する多数の空孔
が存在し、羊−粒子の粒子成長が十分でなく、従って結
晶性の度合が非常に小さいものである。

このようなヘマタイト粒子を用いて加熱還元した場合、
隼−粒子の粒子成長、即ち、物理的変化が急激であるた
め単一粒子の均一な粒子成長が生起し難く、従って、単
一粒子の粒子成長が急激に生起した部分では粒子及び粒
子相互間の焼結が生起し１粒子形状がくずれやすくなる
と考えられる。

また、鉄磁性粒子粉末を得る場合の加熱還元過程におい
ては、酸化物から金属への急激な体積収縮が生起するこ
とにより粒子形状゛よ一層くずれやすいものとなる。

従って、加熱還元過程において粒子形状の変形と粒子お
よび粒子相互間の焼結を防止するためには、加熱還元過
程に先立って、予めヘマタイト粒子の単一粒子の充分、
且つ、均一な粒子成長を図ることにより結晶性の度合が
高められた実質的に高密度であり、且つ、ゲータイト粒
子の粒子形状を保持継承しているヘマタイト粒子として
おく必要がある。

このような結晶性の度合が高められた実質的に高密度な
ヘマタイト粒子を得る方法としてゲータイト粒子を非還
元性雰囲気中で加熱処理する方法が知られている。

一般に、ゲータイト粒子を加熱脱水して得られるヘマタ
イト粒子は、非還元性雰囲気中で加熱処理する温度が高
ければ高い程、効果的に羊−粒子の粒子成長をはかるこ
とができ、従って、結晶性の度合も高めることができる
が、一方、加熱処理温度が６５０℃を越えて高くなると
焼結が進んで粒子形状がくずれることが知られている。

従って、結晶性の度合が高められた実質的に高密度であ
り、且つ、ゲータイト粒子の粒子形状を保持継承してい
るヘマタイト粒子を得る為には、非還元性雰囲気中で加
熱処理するに先立って、あらかしめ、焼結防止効果を有
する有機化合物、無機化合物でゲータイト粒子の粒子表
面を被覆する方法が知られている。

本発明者は、長年に亘り、磁性粒子粉末の製造及び開発
にたずされっているものであるが、その研究過程におい
て、焼結防止効果を有するＳｉ化合物で被覆されたゲー
タイト粒子を製造する方法を既に開発している。

例えば、次に述べるようである。

即ち、Ｐ化合物とＳｉ化合物で被覆されたゲータイト粒
子↑５）末は、第一鉄塩水＋８液とアルカリ水ｌ容液と
の湿式反応により生成したゲータイト粒子を母液から分
離した後、水中にセ、濁させ、該１１１濁液にｐＨ値８
以上の状態でＦｅに対しＰ換算で０．１〜２．５原子％
のリン酸塩を添加し、次いでＦｅに対しＳｉ換算で０．
２〜８．０原子％の水可溶性ケイ酸塩を添加した後、ｐ
Ｈ値を３〜７に調整することにより、得ることができる
。

上記の方法について説明すれば次のようである。

一般に、ゲータイト粒子は、湿式反応時における反応母
液中の結晶成長の過程でかなり強固にからみ合い、結合
し合った粒子群を形成しており、該からみ合い、結合し
合っているゲータイト粒子の粒子群をそのまま焼結防止
剤で被覆した場合には、それ以上の焼結を防止するだけ
で、反応母液中の結晶成長の過程で発生したからみ合い
、結合はそのままの状態である為、上記からみ合い、結
合し合っているゲータイト粒子を非還元性雰囲気中で加
熱処理した後、加熱還元して得られた磁性粒子粉末も粒
子がからみ合い、結合し合ったものとなる。このような
粒子は、ビークル中での分散性、塗膜中での配向性及び
充填性が十分であるとは言い難い。

従って、ゲータイト粒子をＳｉ化合物で被覆するに先立
って、あらかじめ、反応母液中の結晶成長の過程で発生
したからみ合い、結合を解きほぐしておく必要がある。

ゲータイト粒子を母液から分離した後、水中に懸濁させ
、該懸濁液にｐＨ値８以上の状態でＦｅに対しＰ換算で
０１〜２．５以下％（Ｐに換算）のリン酸塩を添加する
ことにより、粒子のからみ合い結合を解きほぐすことが
可能である。

ゲータイト粒子は、ゲータイト粒子の生成後、常法によ
り反応ｌｌＢ：液より戸別、水洗したものを用いれば良
い。

Ｑ４液の濃度は、水に対して２０ｗ　ｔ％以下であるの
が望ましい、　２０ｗｔ％以上の場合には懸濁液の粘度
が高すぎて、リン酸塩の添加によるからみ合い等を解き
ほぐす効果が不十分となる。

リン酸塩の添加量は、懸ＩＡ液中のＦｅに対しＰに換算
して０．１〜２．５以下％であれば、該粒子のからみ合
い等を解きほぐし、粒子を均一に分散させることができ
る。

添加したリン酸塩は、ゲータイト粒子表面に吸着され、
後出の表２に示される通り、得られたゲータイト粒子は
Ｆｅに対しＰｖＡ算で０．３１−１．’１６原子％を含
有している。

添加量が０．１以下％以下の場合には添加効果が十分で
ない。

一方、添加量が２．５以下％以上の場合には粒子を分散
させることはできるが、粒子が液中に均一に強分散して
いる為、液中からの戸別分離が困難となり適当でない。

添加するリン酸塩としては、例えば、メタリン酸ナトリ
ウム、ピロリン酸ナトリウム等が挙げられる。

リン酸塩を添加する懸濁液のｐＨ４Ｍは８以上でなけれ
ばならない。

ｐＨ値が８以上である場合には、粒子を分散させようと
するリン酸塩を２．５以下％以上添加しなければならず
、リン酸塩を２．５以下％以上添加すると前述した通り
、ｐ別分離において弊害が生ずる為、好ましくない。

次に、ゲータイト粒子の粒子表面に形成させるＳｉ化合
物被膜について述べると、該Ｓｉ化合物被膜の形成は、
必ず、リン酸塩によりゲータイト粒子のからみ合い等を
解きほぐした後でなければならない。

水可溶性ケイ酸塩を添加する際の懸濁液のｐＨ値は８以
上の状態であることが望ましい。

ｐＨ値が８以下の状態で水可溶性ケイ酸塩を添加すると
、添加と同時に固体である５ｉ（ｈとして単独に析出し
てしまい、粒子表面に効率よく薄膜として形成させるこ
とができない。

従って、懸濁液のｐＨ値が８以上の状態で水可溶性ケイ
酸塩を添加し、該懸濁液中に均一に混合した後にｐＨ値
をＳｉＯ□の析出する範囲、即ち、ｐＨ値を３〜７に調
整すれば、ＳｉＯ□は粒子の表面上に析出して被膜を形
成する。

添加する水可溶性ケイ酸塩の星は、Ｓ４二換算してＦｅ
に対し０，２〜８．０以下％である。

添加した水筒）容性ケイ酸塩は、後出の表２Ｉこ示され
る通り、ゲータイト粒子表面に析出吸着される。０．２
以下％以下の場合には、添加の効果が顕著に現れず、８
，０以下％以上の場合には、加熱還元に長時間を要する
。

尚、添加する水可溶性ケイ酸塩としては、ケイ酸ナトリ
ウム、ケイ酸カリウム等が挙げられる。

次にゲータイト粒子にＰ化合物とＳｉ化合物で被膜を形
成させた後、懸濁液中から該粒子をｐ別分離する条件に
ついて述べる。

通常の炉別手段を用いる場合には、粒子が均一に液中に
強分散していると、例えば炉布痛れ、あるいはが布の目
づまり、その他種々のｐ過動率も悪化させる要因となる
。

ｐ過動率を高める為には、前記したリン酸塩の添加によ
り分散させた粒子が適度に凝集している必要がある。

リン酸塩の添加量を０．１〜２．５以下％の範囲内とし
た場合、懸濁液のｐＨ値を７以下とすれば懸濁液の粘度
は上昇し、粒子の凝集が起き、戸別を容易に行うことが
できる。

また、Ｑｉ液のｐＨ（直を３以下とした場合にもゲ−タ
イト粒子の凝集及びリン酸塩の吸着、更には１１社述し
たＳｉＯ□被膜の形成は可能となるが、設Ｏｆ上の問題
及び品質上の間Ｈ（溶解等）が発生する為、好ましくな
い。

尚、ｐＨ３〜７に調整する為には、酢酸、硫酸−リン酸
等を使用することができる。

以上、説明したところによって得られるＰ化合物とＳｉ
化合物で被覆されたゲータイト粒子を非還元性雰囲気中
で加熱処理して得られたヘマタイト粒子は、結晶性の度
合が高められた実質的に高密度なものであり、且つ、粒
子のからみ合いや結合のない出発原料粒子の粒子形状を
保持継承したものである。

非還元性雰囲気中における加熱処理の温度範囲は５００
〜９００℃であることが望ましい。

非還元性雰囲気中の加熱処理温度が５００℃以下である
場合には、Ｐ化合物とＳｉ化合物で被覆されたヘマタイ
ト粒子の結晶性の度合が高められた実質的に高密度な粒
子とは言い難く、９００℃以上である場合には、粒子形
状の変形と粒子及び粒子相互間の焼結を引き起してしま
う。また、精度の高い設備、高度な技術を必要とし工業
的経済的ではない。

上述の結晶性の度合が高められた実質的に高密度なもの
であり、且つ、粒子のからみ合いや結合のない出発原料
粒子の粒子形状を保持継承しているＰ化合物とＳｉ化合
物で被覆されたヘマタイト粒子を還元性ガス中還元する
ことにより得られた磁性粒子粉末もまた粒子表面並びに
粒子内部の結晶性の度合が高められた実質的に高密度な
ものであり、且つ、粒子のからみ合いや結合のない出発
原料粒子の粒子形状を保持継承したものであり、焼結が
防止された粒子である。

ところで磁気記録媒体の保磁力Ｈｃは、前述した通り、
高密度記録の為には、出来るだけ高いことが必要であり
、その為には、ビークル中に分散される磁性粒子粉末の
保磁力Ｈｃが出来るだけ高いことが必要である。

現在、磁気記録用磁性粒子粉末として主に針状晶マグネ
タイト粒子粉末または、針状晶マグヘマイト粒子粉末が
用いられている。これらは一般に、保磁力Ｈｃ　２５０
〜３５０Ｏｅ程度を有するものである。

そして、上記針状晶マグ７タイト粒子粉末または針状晶
マグヘマイト粒子粉末にコバルトを添加することにより
保磁力を向上させることが知られており、これらは、保
６■力Ｈｃ　４００〜８００Ｏｅ程度を有するものであ
るが、飽和磁化σＳが７０〜８５　ｅｍｕ／ｇである為
に磁気記録媒体として塗布した時のＢＩｌｌが高々２０
００　Ｇａｕｓｓ程度のものしか得られない。

磁気記録媒体の高密度化の為には、６■性粒子粉末が高
い保磁力Ｈｃと大きな飽和磁化グＳを存することが必要
であり、高い保磁力１１ｃと大きな飽和磁化σＳを有す
る鉄磁性粒子粉末又は鉄を主成分とする金属磁性粒子粉
末が圧目を浴びており実用に供されている。

現在、得られている鉄磁性粒子粉末又は鉄を主成分とす
る金属磁性粒子粉末の飽和磁化σＳは１１０〜１７Ｏｅ
＋ｏｕ／　ｇ程度であり、また、保磁力Ｈｃは１０００
〜１５００Ｏｅ程度であり、更に、保磁力向上の為の努
力が払われている。

一方、磁気記録媒体の保磁力Ｈｃと磁気へノドの性能と
は密接な関係があり、磁気記録媒体の保磁力ｔｉｃがあ
まりに高すぎると、書込み電流が高くなる為、現在量も
広（用いられているフェライトへノドではへノドコアの
飽和磁束密度８＋ｓ不足によりコアが磁気的に飽和して
しまい、磁気記録媒体を十分磁化することができなくな
ることが知られている。

この事実は、例えば、電子通信学会技術研究報告ＭＲ８
２−１９（１９８２年）の第１９頁の「・・・これら高
１１ｃテープ（Ｈｃ　１０００〜１５００Ｏｅ　）に記
録するためには高飽和磁束密度（Ｂｍ）コアを用いたビ
デオヘッドが要求され、従来のＭｎＺｎフェライトを用
いたものではＢｍ不足によるヘッドコアの磁気飽和が起
こり、高Ｈｃテープを十分磁化できないことが懸念され
る。

・・・」なる記載から明らかである。

上述した通り、磁気記録媒体の保（仕方ｌｌｃと磁気ヘ
ットの性能とは密接な関係があり、その為に、針状晶マ
グネタイト粒子粉末、針状晶マグヘマイト粒子ｔ５′ｉ
末及びこれらの表面層をＣｏで変成した針状晶酸化鉄粒
子粉末等保磁力Ｈｃが１０００Ｏｅ以下を有する磁性粒
子粉末を用いて製造される磁気記録媒体用に対応する磁
気記録再生用機器にはフェライトヘッドが用いられてい
る。

一方、鉄磁性粒子粉末又は鉄を主成分とする金属磁性粒
子粉末等の保磁力Ｈｅが１０００Ｏｅ以上を有する磁性
粒子粉末を用いて製造される磁気記録媒体に対応する磁
気記録再生用機器にはセンダストへノド、アモルファス
ヘッド、薄膜ヘッドなとへノドコアの飽和磁束密度が高
い材質のものが使用されている。

しかしながら、これらの材質を用いたヘッドでは、磁気
記録媒体と記録用、再生用へノドとの接触によるヘッド
磨耗等のフェライトへノドでは比較的問題にならなかっ
た新たな問題点が発生している。その為、飽和磁化σＳ
が大きく、且つ、フェライトヘッドを用いた磁気記録再
生機器に使用できるような適当な保磁力Ｈｃを有する鉄
磁性粒子粉末又は鉄を主成分とする金属磁性粒子粉末が
要求されている。

上述した通り、磁気記録媒体の保磁力Ｈｃは、高密度記
録化及び磁気ヘッドの材質の両面から考慮してバランス
のとれたものであることが必要である。現在最も広く普
及しているフェライトヘッドを組み込んだ磁気記録再生
機器に使用する磁気記録媒体としては、高密度記録化が
可能であり、且つ、フェライトヘッドの磁気飽和を回避
できるような適当な保磁力Ｈｃｓ即ち、５００〜１００
０Ｏｅ程度を存することが要求されている。保磁力Ｈｃ
が５００〜１０００Ｏｅ程度である磁気記録媒体を得る
為には、ビークル中に分散させる磁性粒子粉末が保磁力
５００〜１０００Ｏｅを有していることが必要である。

〔発明が解決しようとする問題点〕

高密度記録化が可能であり、且つ、フェライトヘッドの
磁気飽和を回避できるような磁性粒子粉末として、樹枝
状粒子が混在しておらず、粒子のからみ合い等がなく、
その結果、かさ密度が大きいものであり、且つ、保磁力
５００〜１０００Ｏｅを有し、しかも侵れた分散性を有
する鉄を主成分とする金属磁性粒子粉末は、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
ト粒子を製造する前述の公知方法により得られる粒子粉
末は、前述した通り、樹枝状粒子が混在しており、また
粒度から言えば、均斉な粒度を有した粒子であるとは言
い難い、また、粒子形状について言えば、軸比（長軸：
短軸）がｌＯ：１以上の針状形態を呈した粒子である。

このように樹枝状粒子が混在し、且つ、粒度が不均斉で
あるゲータイト粒子を還元性ガス中、加熱還元して得ら
れた鉄を主成分とする金属磁性粒子粉末もまた、樹枝状
粒子が混在し、且つ、粒度が不均斉なものとなる。

このような鉄を主成分とする金属６ｎ性粒子粉末を用い
て磁気記録媒体を製造した場合には、ビークル中での分
散性、塗膜中での配向性及び充填性が悪く、従って、残
留磁束密度が低下することとなる。

そこで本発明者は、第一鉄塩水溶液と炭酸アルカリとを
反応させて得られたＦｅＣ０１を含む水溶液に酸素含有
ガスを通気して酸化することによりゲータイト粒子を製
造する方法（特開昭５０−８０９９９号公報）に着目し
た。

この方法による場合には、粒度が均斉であり、樹枝状粒
子が混在しておらず、紡錘型を呈したゲータイト粒子か
らなる粉末が得られる。この粒度が均斉であり、樹枝状
粒子が混在していない紡錘型を呈するゲータイト粒子を
出発原料として加熱還元して得られる紡錘型を呈した鉄
を主成分とす、る金属磁性粒子もまた、粒度が均斉であ
り、樹枝状粒子が混在していないものであるが、保磁力
Ｈｃが１０００Ｏｅ以上となってしまう、この事実は、
例えば特開昭５３−１０１００号公報の「実施例３」の
記載から明らかである。即ち、特開昭５３−１０１００
号公報の「実施例３」に記載の方法は、第一鉄塩水溶液
と炭酸アルカリとを反応させて得られたＦｅＣＣｈを含
む水？Ｓ？＆に酸素含有ガスを通気して酸化することに
より得られた紡錘型を呈するゲータイト粒子を加熱還元
することにより鉄を主成分とする金属磁性粒子を得るも
のであるが、酸鉄を主成分とする金属磁性粒子の保磁力
は１０２０〜＋＋６５Ｏｅである。

そこで、上記粒度が均斉であり、樹枝状粒子が混在して
いない紡錘型を呈した鉄を主成分とする金属磁性粒子の
保磁力を５００〜１０００Ｏｅ程度に制御する方法の確
立が強く要望されているのである。

〔問題点を解決する為め手段〕

本発明者は、粒度が均斉であり、樹枝状粒子が混在して
おらず、且つ、保磁力５００〜１０００Ｏｅを有する鉄
を主成分とする金属磁性粒子粉末を得るべく種々検討を
重ねた結果、第−銖第一鉄塩水溶液と炭酸アルカリとを
反応させて得られたＦｅＣＯ３を含む水溶液に酸素含有
ガスを通気して酸化することにより紡錘型を呈したゲー
タイト粒子を生成させるにあたり、前記第一鉄塩水溶液
、前記炭酸アルカリ及び酸素含有ガスを通気して酸化反
応を行う前の前記ＦｅＣ０＋を含む水溶液のいずれかに
水可溶性ケイ酸塩をＦｅに対し５ｔｌＡ算で０．１−１
０原子％添加しておくことにより、Ｓｉを含有する紡錘
型を呈したゲータイト粒子を生成させ、該Ｓｉを含有す
る紡錘型を呈したゲータイト粒子若しくはこれを加熱脱
水して得られたＳｉを含有する紡錘型を呈したへマタイ
ト粒子を水中にＱｆｉさせ、該懸濁液にｐＨ値８以上の
状態でＦｅに対しＰ換算で０．１〜２．５原子％のリン
酸塩を添加し、次いで、Ｆｅに対しＳｉ換算で０．２〜
８．０原子％の水可溶性ケイ酸塩を添加した後、懸濁液
のｐｉ値を３〜７に調整することによりＰ化合物とＳｉ
化合物で被覆されたＳｉを含有する紡錘型を呈したゲー
タイト粒子若しくはヘマタイト粒子とし、該　ｐ化合物
とＳｉ化合物で被覆されたＳｉを含有する紡錘型を呈し
たゲータイト粒子若しくはヘマタイト粒子又は上記Ｐ化
合物とＳｉ化合物で被覆されたＳｉを含有する紡錘型を
呈したゲータイト粒子を非還元性雰囲気中５００℃〜９
ｏｏ℃で加熱処理することにより得られた実質的に高密
度なＰ化合物とＳｉ化合物で被覆されたＳｉを含有する
紡錘型を呈したヘマタイト粒子を加熱還元した場合には
、粒度が均斉であり、樹枝状粒子が混在しておらず、且
つ、保磁力５００〜１０００Ｏｅを有する鉄を主成分と
する金属磁性粒子を得ることができるという知見を得た
。

即ち、本発明は、軸比（長軸、短軸）が３：ｌ以下であ
って、ＳｉをＦｅに対し０．３〜１３原子％及びＰをＦ
ｅに対し０．１〜２．５原子％含存しており、且つ、保
磁力５０（１−１０００Ｏｅを有することを特徴とする
紡錘型を呈した鉄を主成分とする金属磁性粒子からなる
鉄を主成分とする金属磁性粒子粉末及びその製造法であ
る。

〔作　用〕

先ず、本発明に係る紡錘型を呈した鉄を主成分とする金
属磁性粒子は、粒度が均斉であり、樹枝状粒子が混在し
ておらず、且つ、保磁力５００〜１０００Ｏｅを存する
粒子であり、そのｉ！ｌ造にあたっては、出発原料であ
る紡錘型を呈したゲータイト粒子の生成機構に起因して
高密度記録化が可能であり、且つ、フェライトヘッドの
磁気飽和を回避できるような適当な保６荘力を有すると
いう特徴を有するものである。

本発明による場合には、紡錘型を呈した鉄を主成分とす
る金属磁性粒子の保磁力を何故５ｏｏ−ｔｏｏ。

Ｏｅ程度に制御できるかについては未だ明らかでないが
、本発明者は、鉄を主成分とする金属磁性粒子の形状異
方性が小さくなったことによるものと考えている。

即ち、出発原料である紡錘型を呈したゲータイト粒子の
生成にあたり、第一鉄塩水溶液、炭酸アルカリ及び酸素
含有ガスを通気して酸化反応を行わせる前の前記ＦｅＣ
Ｏ５を含む水溶液のいずれかに水可溶性ケイ酸塩を添加
した場合には、生成する紡錘型を呈したゲータイト粒子
の軸比（長軸：短軸）を小さくすることができ、咳軸比
（長軸：短軸）の小さい紡錘型を呈したゲータイト粒子
を出発原料として加熱還元して得られる鉄を主成分とす
る金属磁性粒子もまた軸比（長軸；短軸）の小さいもの
となり、その結果形状異方性が小さくなるものと考えて
いる。

この現象について、本発明者が行った数多くの実験例か
ら、その一部を抽出して説明すれば、次の通りである。

図１は、水可溶性ケイ酸塩の添加量とＳｉを含有する紡
錘型を呈したゲータイト粒子の軸比との関係図である。

即ち、Ｆｅ”１．０ｍｏｌ／　ｌを含む硫酸第一鉄水溶
液３．０１を、あらかじめ、反応器中に準備されたケイ
酸ソーダをＦａに対しＳｉ換算で０〜１０以下％を添加
して得られた炭酸ソーダ水溶液２．０１に加え、ｐＨ約
ｌＯにおいてｐｅｃＯｔを含む懸濁液を得、該懸濁液に
温度５０℃において毎分１５１の空気を通気して酸化反
応を行わせることにより得られたＳｉを含有する紡錘型
を呈したゲータイト粒子の軸比（長軸：短軸）と水可溶
性ケイ酸塩の添加量との関係を示したものである。

図１から明らかな通り、水可溶性ケイ酸塩の添加量の増
加に伴って軸比（長軸：短軸）が小さくなる１頃向にあ
る。

図２は、水可溶性ケイ酸塩の添加量と図１の場合と同様
にして得られたＳｉを含有する紡錘型を呈したゲータイ
ト粒子粉末のカサ密度との関係を示したものである。

図２から明らかな通り、水可溶性ケイ酸塩の添加量の増
加に伴ってカサ密度が大きくなる傾向にある。

図３は、水可溶性ケイ酸塩の添加量とＳｉを含有する紡
錘型を呈したゲータイト粒子を加熱還元して得られたＳ
ｉを含有する紡錘型を呈した鉄を主成分とする金属磁性
粒子の軸比（長軸：短軸）との関係図である。

即ち、Ｆｅ”°に対してＣＯ換算で５．０以下％のＣｏ
”を含む硫酸コバルトとＦｅ”１．０ｍｏ１／　１を含
む硫酸第一鉄水溶液３．０１を、あらかしめ、反応器中
に準備されたケイ酸ソーダをＦｅに対しＳｉ換算で０〜
１０以下％を添加して得られた炭酸ソーダ水溶液２．０
１に加え、ｐＨ約１０においてＦｅＣ０１を含むＱｉ液
を得、該懸濁液に温度５０℃において毎分１５１の空気
を通気して酸化反応を行わせることにより得られたＳｉ
とＣｏを含有する紡錘型を呈したゲータイト粒子を空気
中５００℃で加熱処理して得られた実質的に高密度なＳ
ｉ、　Ｇｏを含有する紡錘型を呈したヘマタイト粒子粉
末を３００℃で８時間加熱還元することにより得られた
鉄を主成分とする金属磁性粒子の軸比（長軸：短軸）と
水可溶性ケイ酸塩の添加量との関係を示したものである
。

図３から明らかな通り、水可溶性ケイ酸塩の添加量の増
加に伴って鉄を主成分とする金属ｉ荘性粒子の軸比（長
軸：短軸）が小さくなる傾向にある。

鉄を主成分とする金属磁性粒子の軸比（長軸：短軸）が
３：１以下の場合、保磁力１１ｃを５００〜１０００Ｏ
ｅに制ｊ１することができ、軸比（長軸：短軸）が２：
１以下の場合、保磁力Ｈｃを５００−８５０Ｏｅに制御
することができる。

前出特開昭５３−１０１００号公報の「実施例３」に記
載の発明は、軸比（長軸：短軸）が５・ｌの紡錘型を呈
したゲータイト粒子を出発原料としており、該粒子を加
熱還元して得られる鉄を主成分とする金属磁性粒子の軸
比（長軸：短軸）は、同公仰第３図（Ｂ）から明らかな
通り出発原料であるゲータイト粒子と同じ５；ｌ程度で
あり、その結果、保磁力が＋０００Ｏｅ以上のものしか
得られなかったものと考えられる。

次に、本発明実施にあたっての諸条件について述べる。

本発明において使用される第−鉄塩水溶液としては、硫
酸第一鉄水溶液、塩化第−鉄水溶液等がある。

本発明において使用される炭酸アルカリとしては、炭酸
ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸アンモニウムを単独で
、又は、これらと炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウ
ム、炭酸水素アンモニウム等の炭酸水素アルカリとを併
用して使用することができる。

本発明における反応温度は、４０〜８０℃である。

４０℃以下である場合には、紡錘型を呈したゲータイト
粒子を得ることができない。８０℃以上である場合には
、粒状Ｆｅ５Ｑａが混在してくる。

本発明におけるｐＨは、７〜１１である。７以下、又は
１１以上である場合には、紡錘型を呈したゲータイト粒
子を得ることができない。

本発明における酸化手段は、酸素台をガス（例えば空気
）、を液中に通気することにより行う。

本発明において使用する水可溶性ケイ酸塩としては、ナ
トリウム、カリウムのケイ酸塩がある。

本発明における水可溶性ケイ酸塩は、生成する紡錘型を
呈したゲータイト粒子の軸比（長軸・短軸）に関与する
ものであり、従って、紡錘型を呈したゲータイト粒子の
生成反応が開始される前に存在させておくことが必要で
あり、第一鉄塩水溶液、炭酸アルカリ及び酸素含有ガス
を通気して酸化反応を行わせる前のＦｅＣＯ３を含む水
溶液のいずれかに添加することができる。

本発明における水可溶性ケイ酸塩の添加量は、Ｆｅに対
しＳｉ換算で０．１〜１０原子％である。

０．１原子％以下の場合には、本発明の目的とする紡錘
型を呈した鉄を主成分とする金属磁性粒子の軸比（長軸
；短軸）を小さくするという効果を十分達成することが
できない。

ｌＯ原子％以上の場合にも、軸比（長軸：短軸）の小さ
い紡錘型を呈した鉄を主成分とする金属磁性粒子を得る
ことができるが、１０原子％程度で軸比（長軸：短軸）
を小さくするという効果はほぼ飽和に達し、必要以上に
添加する意味がない。

紡錘型を呈した鉄を主成分とする金属磁性粒子の軸比（
長軸：短軸）を考慮した場合、０．３〜８原子％が好ま
しい。

添加した水可溶性ケイ酸塩は、はＪｆ全装が生成ゲータ
イト粒子粉末中に含有され、後出の表１に示されるとお
り、得られたゲータイト粒子粉末は添加量とほぼ同量の
Ｆｅに対し５ｉ１１１ｊ算テ０．１Ｑ　〜８．０１原子
％を含有している。

本発明のＳｉ化合物による被覆処理にあたり、添加する
水可溶性ケイ酸塩の量は、前述した通り、Ｆｅに対しｓ
ｔ換算で０．２〜８．０原子％である。但し、紡錘型を
呈したゲータイト粒子の生成反応において添加される水
可溶性ケイ酸塩とＳｉ化合物の被覆にあたり添加する水
可溶性ケイ酸塩の添加量との総和がＰａに対しＳｉ換算
で１３原子％以下であることが好ましい。

１３原子％以上の場合には、生成する紡錘型を呈したゲ
ータイト粒子からなる粉末を加熱還元することにより得
られる鉄を主成分とする金属磁性粒子粉末の飽和磁化が
低下する為好ましくない。

本発明におけるＰ化合物とＳｉ化合物で被覆されたＳｉ
を含有する紡錘型を呈したゲータイト粒子若しくはこれ
を加熱脱水して得られたＳｉを含有する紡錘型を呈した
ヘマタイト粒子を還元する場合の還元温度は３５０℃〜
６００℃が好ましい。

３５０℃以下の場合には、還元反応の進行が遅く、長時
間を要する。また、６００℃以上である場合には、還元
反応が急激に進行して粒子形態の変形と、粒子および粒
子相互間の焼結を引き起こしてしまう。

本発明におけるＰ化合物と５１化合物で被覆された実質
的に高密度なＳｉを含有する紡錘型を呈したヘマタイト
粒子を還元する場合の還元温度は３５０°Ｃ〜６００°
Ｃが好ましい。その理由は、Ｓｉを含有する紡錘型を呈
したゲータイト粒子を加熱還元する場合と同様である。

〔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、前出の実験例及び以下の実施例並びに比較例におけ
る粒子の軸比（長軸／短軸）、長軸は、いずれも１０万
倍以上に拡大した２視野以上の電子顕微鏡写真から１０
０個以上の粒子について測定した数値の平均値で示した
ものであり、かさ回度はＪＩＳ　Ｋ　５１０１　ｒ顔料
試験方法」に従って測定した。

粒子中のＳｉ量、Ｐ量、Ｃｏ、　Ｚｎ及びＮｉｌは、「
螢光Ｘ線分析装置３０６３　Ｍ型」　（理学Ｔ１機工業
製）を使用し、ＪＩＳ　Ｋ　０１１９の［けい光Ｘ線分
析通則」に従って、けい光Ｘ線分析を行うことにより測
定した。

鉄を主成分とする金属磁性粒子粉末の磁気特性は、Ｖ、
Ｓ、Ｍ、で外部磁ｔＪ％１０　ＫＯｅの下で測定した値
であり、磁気テープの緒特性は外部磁場２にＯｅの下で
測定した結果である。

塗布膜の表面光沢は、日本重色工業−社製の入射角６０
＠のグロスメーターで測定した値であり、標準板光沢を
８９．０％とした時の値を％表示で示したものである。

〈紡錘型を呈したゲータイト粒子の製造〉実施例１−１
０、比較例１； 実施例Ｉ Ｆｅ”　１．０　ｍｏｌ／　１を含む硫酸第一鉄水溶液
３０１を、あらかじめ、反応器中にｔｊｌ−６７１され
たＦｅに対し５ｉｌＡ算で０．２０原子％を含むように
ケイ酸ソーダ（３号）（Ｓｉ０□２８．５５ｗｔ％）１
２．７ｇを添加して得られた３、５３　ｍｏｌのＮａＣ
０，水溶液２０１に加え、ｐＨ９，９、温度５０℃にお
いてＳｉを含有するＦｅＣ０１の生成を行った。

上記Ｓｉを含有するＦｅＣＯ５を含む水？８ｔＬに温度
５０℃において、毎分１３０１の空気を６．５時間通気
してＳｉを含有するゲータイト粒子を生成した。

酸化反応終点は、反応液の一部を抜き取り、塩ｆｌＩ酸
性に調節した後、赤血塩溶液を用いてＦｅ”の青色呈色
反応の有無で判定した。

生成粒子は、常法により、濾別、水洗、乾燥、粉砕した
。

このＳｉを含有するゲータイト粒子粉末は、電子顕微鏡
観察の結果、平均値で長軸０．３８μ鋼、軸比（長軸／
短軸）２．５・ｌの紡錘状を呈した粒子からなり、粒度
が均斉で樹枝状粒子が混在しないものであった。

また、この紡錘型を呈したゲータイト粒子粉末は、螢光
Ｘ線分析の結果、Ｆｅに対しＳｔを０．１９原子％含存
したものであり、そのかさ密度は０．４１　ｇ　／ｃｃ
であった。

実施例２〜１Ｏ Ｆｅ”°水溶液の種類、炭酸アルカリの種類並びに濃度
、水可溶性ケイ酸塩の種類、添加量並びに添加時期、金
属イオンの種類並びに量及び温度を種々変化させた以外
は実施例Ｉと同様にして紡錘型を呈したゲータイト粒子
を生成した。

この時の主要製造条件及び生成ゲータイト粒子粉末の特
性を表１に示す。

比較例１ ケイ酸ソーダを添加しない以外は実施例１と同様にして
ゲータイト粒子粉末を生成した。

得られたゲータイト粒子粉末は、電子顕微鏡観察の結果
、平均値で長軸０．５５μｍ、軸比（長軸：短軸）７：
ｌであり、かさ密度は０．３３ｇ／ｃｃであった。

く紡錘型を呈したヘマタイト粒子の製造〉実施例１１ 実施例１Ｏで得られたＳｉを含有する紡錘型を呈したゲ
ータイト粒子粉末１０００　ｇを空気中３２０℃で加熱
脱水してＳｉを含有する紡錘型を呈したヘマタイト粒子
粉末を得た。

この粒子は、電子ｉ！Ｊｉ微鏡観察の結果、平均値で長
軸０．２２μｍ、軸比（長軸：短軸Ｈ，５：１であり、
粒度が均斉で樹枝状粒子が混在しないものであった。

また、螢光Ｘ線分析の結果、Ｆｅに対しＳｉを１．００
原子％含有したものであり、そのかさ密度は０．４９ｇ
／ｃｃであった。

くＰ化合物とＳｉ化合物で被覆された紡錘型を呈したゲ
ータイト及びヘマタイト粒子粉末の製造ン実流側１２〜
２２、比較例２； 実施例１２ 実施例１で得られたが別、水洗したＳｉを含有する紡錘
型を呈したゲータイト粒子のペースト２５００ｇ　（Ｓ
ｉを含有する紡錘型を呈したゲータイト粒子約１０００
　ｇに相当する。）を５０１の水中にＱｉさせた。この
時の懸濁液のｐＨ値は８．３であった。

次いで上記懸濁液にヘキサメタリン酸ナトリウム７ｇを
含む水溶液３００　ｍｌ　　（Ｓｉを含有する紡錘型を
呈したゲータイト粒子に対しＰとして０．５５原子％に
相当する。）を添加して３０分間撹拌した。

次いで上記懸濁液にケイ酸ナトリウム（３号水ガラス）
１２０ｇ　　（Ｓｉを含有する紡錘型を呈したゲータイ
ト粒子中のＦｅに対しＳｉとして５．０７原子％に相当
する。）を添加し６０分間撹拌した後、懸濁液のｐＨ値
が５．５となるように１０％の酢酸を添加した後、プレ
スフィルターによりＳｉを含有する紡錘型を呈したゲー
タイト粒子をｐ別、乾燥してＰ化合物と３１化合物で被
覆されたＳｉを含有する紡錘型を呈したゲータイト粒子
粉末を得た。

得られたＰ化合物とＳｉ化合蝙で被覆された紡錘型を呈
したゲータイト粒子粉末の緒特性を表２に示す。

実施例！３〜２２、比較例２ 被処理粒子の種類、リン酸塩添加時のゼＦＡ液のｐＨ、
リン酸塩の添加量、水可溶性ケイ酸塩の添加量、調整後
のｐＨを種々変化させた以外は、実施例１２と同様にし
てＰ化合物とＳｉ化合物で被覆されたＳｉを含有する紡
錘型を呈したゲータイト又はヘマタイト粒子粉末を得た
。

この時の主要製造条件及び特性を表２に示す。

〈Ｐ化合物とＳｉ化合物で被覆された実質的に高密度で
ある紡錘型を呈したヘマタイト粒子の製造〉実施例２３
〜３２、比較例３゜ 実施例２３ 実施例１２で得られたＰ化合物とＳｉ化合物で被覆され
たＳｉを含有する紡錘型を呈したゲータイト粒子粉末８
００ｇを空気中７００℃で加熱処理してＰ化合物とＳｉ
化合物で被覆された実質的に高密度なＳｉを含有する紡
錘型を呈したヘマタイト粒子粉末を得た。

この粒子は、電子顕微鏡観察の結果、平均値で長軸０．
３８μ鍋、軸比（長軸：短軸）２．５：１であり、粒度
が均斉で樹枝状粒子が混在しないものであった。

実施例２４〜３２、比較例３ 被処理ゲータイト粒子の種類、加熱処理温度及び非還元
性雰囲気の種類を種々変化させた以外は、実施例２３と
同様にしてＰ化合物とＳｉ化合物で被覆された実質的に
高密度なＳｉを含有する紡錘型を呈したヘマタイト粒子
粉末を得た。

この時の主要製造条件及び緒特性を表３に示す。

得られたＰ化合物とＳｉ化合物で被覆された実質的に高
密度なＳｉを含有する紡錘型を呈したヘマタイト粒子粉
末は、電子顕微鏡観察の結果、いずれも粒度が均斉であ
り、樹枝状粒子が混在しないものであった。

く紡錘型を呈した鉄を主成分とする金属磁性粒子粉末の
製造〉実施例３３〜４３、比較例４；実施例３３ 実施例２３で得られたＰ化合物とＳｉ化合物で被覆され
たＳｉを含有する紡錘型を呈したヘマタイト粒子粉末１
２０ｇを３１のレトルト還元容器中に投入し、駆動回転
させなからＨｔガスを毎分３５１の割合で通気し、還元
温度４００℃で還元した。

還元して得られたＳｉ及びＰを含有する紡錘型を呈した
鉄を主成分とする金属磁性粒子粉末は、空気中に取り出
したとき急激な酸化を起こさないように、一旦、トルエ
ン液中に浸漬して、これを蒸発させることにより、粒子
表面に安全な酸化皮膜を施した。

このように得られたＳｉ及びＰを含有する紡錘型を呈し
た鉄を主成分とする金属６ｎ性粒子粉末は、螢光Ｘ線分
析の結果、Ｆｅに対しＳｉを４．２５原子％、Ｆｅに対
しＰを０．５５原子％含有しており、電子顕微ｔｆｉ観
察の結果、長軸０．３８μ鋼、軸比（長軸：短軸）２．
５：１であって、粒度が均斉であり、樹枝状粒子が混在
しないものであった。

また、比表面積４２．４ｍ／ｇ、かさ密度０．６３　ｇ
　／ｃｃであって、且つ、磁性は、保磁力８７５Ｏｅ、
　ｉｌ和磁化１５２．３　ｅＩＩｕ／　ｇであった＠実
施例３４〜４３、比較例４ 出発原料の種類及び還元温度を種々変化させた以外は実
施例３３と同様にして紡錘型を呈した鉄を主成分とする
金属磁性粒子粉末を得た。

この時の主要製造条件及び緒特性を表４に示す。

実施例３４〜４３で得られたＳｉ及びＰを含有する紡錘
型を呈した鉄を主成分とする金属磁性粒子粉末は、電子
顕微鏡観察の結果、いずれも、粒度が均斉であり、樹枝
状粒子が混在しないものであった。

実施例３４及び実施例３６で得られたＳｉ及びＰを含有
する紡錘型を呈した鉄を主成分とする金属磁性粒子粉末
の電子顕微鏡写真（ｘ２０，０００）をそれぞれ図４及
び図５に示す。

（磁気テープの製造〉実施例４４〜５４、参考例；実施
例４４ 実施例３３で得られたＳｉ及びＰを含有する紡錘型を呈
した鉄を主成分とする金属ｔｎ性粒子粉末を用いて、適
量の分散剤、塩ビ酢と共重合体、飄可望性ポリウレタン
樹脂及びトルエン、メチルエチルケトン、メチルイソフ
゛チルケトンからなるｌ昆合イ容剤を一定の組成に配合
した後、ボールミルで８時間混合分散して磁気塗料とし
た。

得られた磁気塗料に上記混合溶剤を加え適性な塗料粘度
になるように調整し、ポリエステル樹脂フィルム上に通
常の方法で塗布乾燥させて、磁気テープを製造した。

゛　　この磁気テープの保磁力Ｈｅは、８２０Ｏｅ、残
留磁束密度Ｂｒは、３２９０　Ｇａｕｓｓ、角型Ｂｒ／
ａｍは０．６９、配向度１．４０、表面光沢度８２％で
あった。

実施例４４〜５４ 紡錘型を呈した鉄を主成分とする金属磁性粒子粉末の種
類を種々変化した以外は実施例４４と全く同様にして磁
気テープを製造した。

この磁気テープの緒特性を表５に示す。

参考例 実施例１で得られたＳｉ含有する紡錘型を呈したゲータ
イト粒子粉末１７０　ｇを３１のレトルト還元容器中に
投入し、駆動回転させながら＋１２ガスを毎分３５１の
割合で通気し、還元温度３５０℃で還元し得られたＳｉ
含有する紡錘型を呈した鉄を主成分とする金属磁性粒子
粉末は螢光Ｘ線分析の結果、Ｆｅに対しＳｉを０．１９
５原子％含有しており、電子顕微鏡観察の結果、長軸０
．３４μｍ、軸比２．５：ｌであった。

また、比表面積２９．０ｍ／ｇ、かさ密度０．６２　ｇ
　／ＣＣであって、且つ、磁性は、保磁力８４５Ｏｅ、
　飽和磁化１５１．Ｏｅｍｕ／　ｇであった。

上記Ｓｉ含有する紡錘型を呈した鉄を主成分とする金属
磁性粒子粉末を用いて実施例４４と同様にして磁気テー
プを製造した。

得られた磁気テープの特性は、保磁カフ８０Ｏｅ。

残留磁束密度２６４０　Ｇａｕｓｓ、角型０．６４５、
配向度１．１９、及び光沢度２０％であった。

〔効　果〕

本発明に係る紡錘型を呈した鉄を主成分とする金属磁性
粒子粉末は、前出実施例に示した通り、粒度が均斉であ
り、樹枝状粒子が混在しておらず、粒子のからみ合い等
がなく、その結果、かさ密度が大きいものであり、且つ
、保磁力５００〜１０００Ｏｅを存し、しかも優れた分
散性を有するものであるため、現在、最も要求されてい
る高記録密度用の磁性粒子粉末として好適である。

また、本発明により得られるＳｉ及びＰを含有する紡錘
型を呈した鉄を主成分とする金属磁性粒子粉末は軸比（
長軸：短軸）が小さく３：ｌ以下、殊に２＝１以下であ
るから短波長記録用の磁性粒子粉末として好適である。

軸比（長軸；短軸）の小さい磁性粒子が短波長記録用の
磁性粒子粉末として好適であることは、例えば、特開昭
５７−．１８３６２６号の「本発明は、・・・上記先行
技術で用いられている長径０．４〜２μあるいは０．３
〜１μで縦／横比（軸比）５〜２０の通常の針状粒子に
代えて、粒子サイズを０．３μ以下と小さく、・・・そ
の縦／横比を１を超え３以下という短い形状とすること
により、粒子の大きさに起因する磁化の不連続によるノ
イズレヘルを下げると共に、縦／横比を小さくすること
により・・・粒子が面内に横たわって配向しようという
性向を抑え、かつ必要なら積極的に面に垂直に配向と易
い性向をもたせて面に垂直な残留磁化を大きく取れるよ
うにしたことを特徴とするものである。」なる記載及び
「このようにして得られた磁気記録媒体は実施例にも述
べるように、記録波長の短い範囲、例えばｌμで出力が
高く、しかもノイズが低いので、その結果、Ｓ／Ｎ比の
すぐれたものを得ることができる。」なる記載から明ら
かである。

更に、磁性塗料の製造に際して、本発明により得られる
Ｓｉ及びＰを含有する紡錘型を呈した鉄を主成分とする
金属磁性粒子粉末を用いた場合には、ビークル中への分
散が良好であり、充填性が極めて優れ、好ましい磁気記
録体を得ることができる。

また、本発明によれば、鉄を主成分とする金属磁性粒子
粉末のビークル中への分散が良好である結果、得られた
塗布幌表面の光沢度が著しく向上するという効果も得ら
れる。

上述した本発明の効果は、従来から鉄を主成分とする金
属磁性粒子粉末の各種特性の向上の為に、出発原料ゲー
タイト粒子の生成に際し添加されるＣｏ５Ｍｇ５Ａｌ、
Ｃｒｚ　ＺｎＳＮｉ、　Ｔ’ｓ　Ｍｎ、５ｎＳＰｂ等の
Ｆｅ以外の異種金属を添加する場合にも有効に働くもの
である。

【図面の簡単な説明】

図１は、水可溶性ケイ酸塩の添加量とＳｉを含有する紡
錘型を呈したゲータイト粒子粉末の軸比との関係図であ
る。 図２は、水可溶性ケイ酸塩の添加量とＳｔを含有する紡
錘型を呈したゲータイト粒子粉末のカサ密度との関係を
示したものである。 図３は、水可溶性ケイ酸塩の添加量とＳｉを含有する紡
錘型を呈した鉄を主成分とする金属磁性粒子粉末の軸比
との関係図である。 図４及び図５は、いずれも紡錘型を呈した鉄を主成分と
する金属磁性粒子粉末の粒子構造を示す電子顕微鏡写真
（Ｘ２０，０００）であり、図４及び図５は、それぞれ
実施例３４、及び実施例３６で得られたＳｉ及びＰを含
有する紡錘型を呈した鉄を主成分とする金属磁性粒子粉
末である。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）軸比（長軸：短軸）が３：１以下であって、Ｓｉ
   をＦｅに対し０．３〜１３原子％及びＰをＦｅに対し０
   ．１〜２．５原子％含有しており、且つ、保磁力５００
   〜１０００Ｏｅを有することを特徴とする紡錘型を呈し
   た鉄を主成分とする金属磁性粒子からなる鉄を主成分と
   する金属磁性粒子粉末。
2. （２）軸比（長軸：短軸）が２：１以下であって、Ｓｉ
   をＦｅに対し０．５〜１１原子％及びＰをＦｅに対し０
   ．１〜２．５原子％含有しており、且つ、保磁力５００
   〜８５０Ｏｅを有する特許請求の範囲第１項記載の紡錘
   型を呈した鉄を主成分とする金属磁性粒子からなる鉄を
   生成分とする金属磁性粒子粉末。
3. （３）第一鉄塩水溶液と炭酸アルカリとを反応させて得
   られたＦｅＣＯ＿３を含む水溶液に酸素含有ガスを通気
   して酸化することにより紡錘型を呈したゲータイト粒子
   を生成させるにあたり、前記第一鉄塩水溶液、前記炭酸
   アルカリ及び酸素含有ガスを通気して酸化反応を行う前
   の前記ＦｅＣＯ＿３を含む水溶液のいずれかに水可溶性
   ケイ酸塩をＦｅに対しＳｉ換算で０．１〜１０原子％添
   加しておくことにより、Ｓｉを含有する紡錘型を呈した
   ゲータイト粒子を生成させ、該Ｓｉを含有する紡錘型を
   呈したゲータイト粒子若しくはこれを加熱脱水して得ら
   れたＳｉを含有する紡錘型を呈したヘマタイト粒子を水
   中に懸濁させ、該懸濁液にｐＨ値８以上の状態でＦｅに
   対しＰ換算で０．１〜２．５原子％のリン酸塩を添加し
   、次いで、Ｆｅに対しＳｉ換算で０．２〜８．０原子％
   の水可溶性ケイ酸塩を添加（但し、前記ゲータイト生成
   反応にあたり添加する水可溶性ケイ酸塩の添加量とＳｉ
   化合物の被覆にあたり添加する水可溶性ケイ酸塩との添
   加量の総和が１３原子％以下）した後、懸濁液のｐＨ値
   を３〜７に調整することにより、Ｐ化合物とＳｉ化合物
   で被覆されたＳｉを含有する紡錘型を呈したゲータイト
   粒子若しくはヘマタイト粒子とし、該Ｐ化合物とＳｉ化
   合物で被覆されたＳｉを含有する紡錘型を呈したゲータ
   イト粒子若しくはヘマタイト粒子を還元性ガス中で加熱
   還元することを特徴とする紡錘型を呈した鉄を主成分と
   する金属磁性粒子からなる鉄を主成分とする金属磁性粒
   子粉末の製造法。
4. （４）紡錘型を呈したゲータイト粒子の生成にあたり添
   加する水可溶性ケイ酸塩の量が、０．３〜８原子％であ
   る特許請求の範囲第３項記載の紡錘型を呈した鉄を主成
   分とする金属磁性粒子からなる鉄を主成分とする金属磁
   性粒子粉末の製造法。
5. （５）第一鉄塩水溶液と炭酸アルカリとを反応させて得
   られたＦｅＣＯ＿３を含む水溶液に酸素含有ガスを通気
   して酸化することにより紡錘型を呈したゲータイト粒子
   を生成させるにあたり、前記第一鉄塩水溶液、前記炭酸
   アルカリ及び酸素含有ガスを通気して酸化反応を行う前
   の前記ＦｅＣＯ＿３を含む水溶液のいずれかに水可溶性
   ケイ酸塩をＦｅに対しＳｉ換算で０．１〜１０原子％添
   加しておくことにより、Ｓｉを含有する紡錘型を呈した
   ゲータイト粒子を生成させ、該Ｓｉを含有する紡錘型を
   呈したゲータイト粒子を水中に懸濁させ、該懸濁液にｐ
   Ｈ値８以上の状態でＦｅに対しＰ換算で０．１〜２．５
   原子％のリン酸塩を添加し、次いで、Ｆｅに対しＳｉ換
   算で０．２〜８．０原子％の水可溶性ケイ酸塩を添加（
   但し、前記ゲータイト生成反応にあたり添加する水可溶
   性ケイ酸塩の添加量とＳｉ化合物の被覆にあたり添加す
   る水可溶性ケイ酸塩との添加量の総和が１３原子％以下
   ）した後、懸濁液のｐＨ値を３〜７に調整することによ
   り、Ｐ化合物とＳｉ化合物で被覆されたＳｉを含有する
   紡錘型を呈したゲータイト粒子とし、該Ｐ化合物とＳｉ
   化合物で被覆されたＳｉを含有する紡錘型を呈したゲー
   タイト粒子を非還元性雰囲気中５００℃〜９００℃で加
   熱処理することにより得られた実質的に高密度なＰ化合
   物とＳｉ化合物で被覆されたＳｉを含有する紡錘型を呈
   したヘマタイト粒子を還元性ガス中で加熱還元すること
   を特徴とする紡錘型を呈した鉄を主成分とする金属磁性
   粒子からなる鉄を主成分とする金属磁性粒子粉末の製造
   法。
6. （６）紡錘型を呈したゲータイト粒子の生成にあたり添
   加する水可溶性ケイ酸塩の量が、０．３〜８原子％であ
   る特許請求の範囲第５項記載の紡錘型を呈した鉄を主成
   分とする金属磁性粒子からなる鉄を主成分とする金属磁
   性粒子粉末の製造法。