JPS61136601A - 安定化された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】 〔産業上の利用分針〕 本発明は金属粉末の安定化ＩＩＪＩＪＩＫ関するもので
特に鉄を主体とする強磁性金属粉末の安定化処理に関す
るものであゐ。

〔従来の技術〕

近年、磁気記録謀体の磁性材料として、鉄を主成分とす
る針状強磁性金属粉末が注目され用いられるようになっ
た。ζＯ針状強磁性金属粉末はゲータイトや酸化鉄を加
熱脱水、還元処理して得られる。この針状強磁性金属粉
末は、ボリフレタン樹脂、塩化ビニルー酢酸ビニル共重
合体、スチレン−ブタジェン共重合体、エポキシ樹脂等
有機・くイングーに分散させポリエステル等のベースフ
ィルム上に塗布して磁気記鍮媒体として用いられろ。こ
の針状強磁性金属粉末の特長は故化物系龜性粉末に比べ
て高保磁力、高地Ｎ砿化による高紀碌密度化が可能なこ
とである。しかし、最大の欠点として、耐酸化性。

耐蝕性が劣るという性質を持つ。従ってこれを磁気記鍮
媒体として用いる場合、酸化や錆等が発生し易くａ気１
ｅｌｌ媒体としての信頼性を着しく低下させる結果とな
る。ｃ（Ｄ対策として針状強磁性金属粉末の表面に酸化
被膜を形成させることにより耐酸化性、耐蝕性を付与し
安定化しているのが実状である。

従来、針状強磁性金属粉末の安定化法としては、この粉
末を■有機溶媒に浸漬後室温に放置して溶媒を徐々ｒｃ
ｓ発させながら酸化被膜を形成するいわゆる風乾方法（
％開昭４５−５６３７６）、■上記方法で酸化被膜を形
成させた後更に空気中で熱処理する方法（特開昭５２’
−５４９８８）。

■ポリマー等の有機物で表面を被覆する方法（特公昭４
３−２０１ｍｍ６、特開昭５２−５４９９８）、■有機
溶媒に浸漬したま＼酸素含有ガスを通しｌＩｔ中で酸化
処理を行う方法（特開昭５２−８５０５４）等があり、
これらによって耐酸化性、耐蝕性の向上を図っている。

しかしながら前記■、■の方法は風乾時ｏ１＠化発熱の
制御が困薙で工業的規模での実施が雌かしく■の方法に
あっては被覆物質の選択が廟かしく且つ完全被覆が不可
能である等の問題がある。これに対して■Ｏ方法は反応
の制御が容易で■■■の欠点を解消でき工業的生産に最
も適する方法である。

〔発明が解決しよ５とする問題点〕 しかし、本発明者等の検討結果では■の方法は被処理物
質が微粉末の場合、通気酸化性ガスにより流動がはげし
く起こり粒子間あるいは粒子と反応器壁との摩擦等によ
る粒子表面の静電気の発生による帯電ないしはｍａｔの
発生がみられ塗料時の分散性が著しく損なわれることが
判明した。撹拌を行う場合その傾向は更に著しい。

本発明者等は■の方法で上記の欠点を解決することを即
ち、極磁の発生を防止し且つ均一な酸化被膜を形成させ
塗料化時の分散性の良好な安定化ｌ＆埋された強磁性金
属粉末を得ることを目的とした結果、本発明に到達した
ｔのである。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、強磁性金１ｊ４ａ末を、有機溶媒中で酸素含
有ガスと接触させて該粉末の表層部を酸化する方法にお
いて、前記粉末を、粒径が１ｍ以上で嵩比重が０．４〜
１．２の顆粒物とし、固定床で前記酸素含有ガスと接触
させることを特徴とする方法である。

本発明の方法は、ａ気記鎌媒体として用いる全ての強磁
性金属粉末に適用できる。その強磁性金属粉末の例とし
ては、オキシ水酸化鉄、ヘマタイト、マグネタイト°、
マグネタイト等や合金タイプＯａｌ化鉄を還元して得ら
れる強磁性金属粉末を挙げることができる。

前記顆粒物は狭義の顆粒の他ベレットや塊状物を含む概
念である。

本発明に使用する所定の粒径及び嵩比重を有する顆粒物
は、還元前のゲータイトやヘマタイトの粒子を前以って
所定の粒径及び嵩比重を有する様に、造粒ないしは塊状
化した後、通常の方法で還元して強磁性金属粉末の顆粒
物を得てもよく、また強磁性金属粉末を得た後造粒ない
しは塊状化して所定０粒径及び嵩比重を有する顆粒物と
してもよい。

顆粒物の嵩比重が０．４より小さいものは安定化！６壇
時破砕が起こり易くかつ流動し易い。またＩＪより大き
いと、顆粒物内部の強磁性金属粉末迄均−にして緻密な
酸化被膜が得られず空気中での安定性が乏しく発火する
場合があり発火に至らない場合でも磁気特性を著しく低
Ｆさせる。

一方本発明で使用する顆粒物の粒径に関しては一般には
１ｍｍ以上のものが使用されるが好ましくは１〜２０１
ｍｍ１ｍｍ更に好ｆＬ＜は２〜７ｓｍのものがよい。こ
こに粒径とは、球形のものは直径を、円柱状もしくは紡
錘状のものは短径を、板状のものは厚みをい５゜１厘よ
り小さいものは安定化６埋時酸化性ガスの吹き込みによ
って流動が起こ９易く、好ましくない。粒度の上限は実
用的には酸化反応速度で規制されることになるが品質上
規制されるものではない。

本発明に使用し５る有機溶媒としては、ベンゼン、トル
エ／、中シレノ、ヘキサン、ヘプタン、シクロヘキサン
等の炭化水素類、ア七トン、メチルエチルケト／、メチ
ルイソブチルケト／、シクロへ中ナツツ等Ｏケトン類、
酢酸エチル、酢酸ブチル、ジグチル７タレート、ジオク
チル７タレート等のエステル類、メタノール、エタノー
ルｎ−メタノール等のアルコール類及びパーフルオルグ
チルハイドロ７ラン　／＜−フルオ。

ルキシレフ等の７ツソ系溶媒類等を例示することができ
る。この有機溶媒は前記強磁性金属粉末に対して不活性
なものが好ましい。

本発明に訃ける有機溶媒の使用量は、直伝性金属粉末を
成塁加工して得られた顆粒物（広義）を酸素含有ガスの
吹込みから終了まで十分に浸没する量以上あれば良いが
実用上重量で２〜１５倍が好ましい。

前記顆粒物は、有機溶媒の蒸発によ＃）気相に曝・され
た状麿で酸素含有ガスと接触させると発熱して強磁性金
属粉末ＯＲｓを低下させるおそれがあるので、酸素含有
ガスとの接触の始めから終りまで、全体が有機ＳＳに浸
漬されているのが望ましい。必要に応じて蒸発した有機
溶媒を還流コンデンサーで凝縮させ反応容器へ戻しても
よい。

前記有機溶媒中の強磁性金属粉末〇−粒物と接触させる
ため、吹込む酸素含有ガスの作用により骸顆粒物の多小
の流動と鍍有機ＩＩＩ媒の流動が生じ、これらは該金属
粉末の帯電と帯磁の作用を与えるが、鍍有機ｓｌ＆に少
量の帯電防止剤を加えることにより、その作用をおさえ
ることができる。この目的に使用しうる帯電防止剤とし
ては一般に市販されているカチオン、アニオ／、／ニオ
ン系のもののいずれでも使用できるが、中でもノニオン
基と７ニオン系が好ましい。

添加量は金属粉末に対し０．１〜５重量％、更に好まし
くは０．３〜１．５重量−である。０．１ｓ以下の量で
は効果が殆んどなくまた５重量−以上では塗料化時働Ｏ
添加物との間で複雑な妨害反応を起こしゲル化等を生じ
むしろ諸物性、緒特性を低下させる。

反応温度は特に限定されるものではないが、実用的には
、通常Ｏ〜９０℃とするのがよい。

本発明に使用し５る酸素含有ガスとしては酸素を含むも
のであればどんなものでも使用できるが、１〜１０容量
−０２素を含む不活性ガスが好ましい。１容量−以下で
は酸化反応速度が遅く、１０容量チ以上では爆発範囲に
入るので好ましくない。通常は空気を希釈して用いるの
が安価で実用的である。また稀釈ガスとしてはＮ、のほ
かＨ・、入ｒ等の不活性ガスを使用できるが通常はＮ８
を用いるのが安価で実用的である。

この酸素含有ガスの吹込みの量（速度）は前記顆粒物が
流動しない量とナベきである。

〔作用、発明の効果〕

本発明方ｔ＆により強磁性金属粉末の表面に緻密な酸化
被膜が形成され、これによりて腋粒子を空気中に取り出
しても酸化に対して安定で、かつ塗料化時の分散性の優
れた針状強磁性金属粉末が得られる。

〔実施例〕

次に本発明を実施例によって具体的に説明する。

以下に述べる１部」とは重量部を表わす。

以下に述べる実施例及び比較例は第１図にその横断藺を
示す反応器を用いた。この図Ｋ＞いて、１はガス吹込み
管、２はガス予熱器、３は凝縮優付排気管、４．５は温
度計、６は強磁性金属粉末Ｏ顆粒物、７は溶媒、８はガ
ラスフィルター、９は撹拌器、１０は温度調節器付ヒー
ター、１ｍｍは加熱浴槽、１２は反応容器をそれぞれ表
わす＠ 実施例１ 保磁力（Ｈｅ）　１５３４０ｅ、飽和磁化（（ｒｓ　）
　１５２　ｏｍｎ角鳳比（Ｒ，）０．５０３の磁気特性
を有する磁性金属鉄のベレット（直径４謡、長さ４腸の
もの（以下ｒ、＄４ｘ４Ｊｏように表わす。）；嵩比重
（Ｂ、Ｄ、）０．５２１／ａｔ　（以下試料Ａという）
２５０Ｓ’ｒをトルエン１０００　ｆｒに浸漬したもの
を第１図に示す反応器に入れ、これに予熱器を経て酸素
を３−含有する５０ＣＯガスを５１部ｗｉｎでｆ部より
吹き込み５０℃で２４時間反応を行った。このベンツ）
Ｏ磁性粉末のａ気特性はＨｅ　１５４４０・ｆ　ｍ　１
２４　＊ｍａ７ｔ　　Ｒｓ　Ｏ，δ０６でありた。また
、ｍ化安定性は６０℃、９０ＳＲ，Ｈ，，３日間のＣ１
低下率〔（定定化後の（Ｆ’ｓ−安定性テスト後の６）
Ｘ　１００／安定化後ｏｆ、（−））で２．９部テあっ
た０次にこの安定化されたベレット１００部を塩化ビニ
ル−ｍ＋１！ビニル共重合体の濃度２５重量−のメチル
エチルケト／溶液８０部、ＤＯＰｓ部、レシチン３部、
アルキルフェノール屋すン絃エステル２部、トルエン６
５部及びメチルイングチルケト７６０部と共にす／ドミ
ルに入れて完全に分散するまで混合した。得られた磁ａ
ｊｋ科をポリエステルフィルムにツーターにより厚み４
μ−に量布し２７００　ｏ＠の磁場で配向させ乾燥し、
カレンダー仕上げして磁気テープを得た。このＷ１′Ａ
ｑ＃性を第１表に示す。

実施例２ Ｈｅ　１５３２０＠（ｒｓ　１５５　ａｒｎａ／ｌ　Ｒ
＠０．５０２Ｏ磁気特性を有する磁性金属鉄の顆粒（直
径３ａｏ＊（以下「φ３」のよ）に表わす、　）　：　
ｇ、ｏ、　ｏ、６２）（以下試料Ｂという）２５０ｆｒ
を使用した以外は実施例１と同様にして固定床波相酸化
地理をした。

この安定化飽埋後の磁性粉末の磁気特性、酸化安定性及
びその磁性粉末を実施例１と同様にしてａステープとし
た一００磁気特性を第１表に示す。

実施例３ 試料Ａ２５０Ｆをエタノールとトルエンの混合溶媒（エ
タノール；トルエン−１：２（重量比））１０００ｆｒ
Ｋ浸漬した以外は、実施例１と同様（して安定化処理を
行った。その磁気特性等を第１表に示す。

実施側番 試料８２５０ｆを帯電防止剤（非イオン系、脂肪酸系）
　２．５　ｆを溶解したトルエン１（）００　ｆに浸漬
したものを使用した以外は実施例１と同様にして安定化
処理を行った。その磁気特性等を第１表に示す。

実施−５ Ｈｃ１２９５、（１’＊１６４、Ｒｓｏ、５０４の磁気
特性を有する磁性金属鉄のベレット（φ４Ｘ４；Ｂ、Ｄ
。

０．４８）　（以下試料Ｃという。）２５０ｔをトルエ
ン７５０ｆｒＫ浸漬したものを使用し、また酸化性ガス
として酸素５−を含有する７０℃のガスを８４部ｗｉｎ
で吹き込み７０℃で２４時間反応した以外は実施例１と
同様にして安定化処理を行った。その磁気特性等を第１
表に示す。

実施例６ Ｈｅ１２８８０ｅ、　Ｉｒｍ１６２、Ｒｓ　Ｏ，５０３
の磁気特性を有する磁性金属鉄の顆粒（φ１，５１．Ｄ
、０．５８）（以下試料りという。）２５０Ｆを使用し
た以外は実施例５と同様にして安定化も埋を行った。

その磁気特性等を第１表に示す。

実施例７ 試料Ｃ２５ｔ）ＩＦを帯電閘止剤（ｌｌｊｌイオン系、
ポリカルボン酸ｆｉ　）　２．５　ｆを含むトルエン７
５０ｔに浸漬したものを使用した以外は実施例５と同様
にして安定化処理を行りた。その磁気特性等を第１表に
示す。

比較例１ ）Ｉｅ　１５３００＠、ｆ＠　１５６　＊ｍａ／ｆ、ａ
ｍ　Ｏ，５０３Ｏ磁気特性を有するａ性金属鉄の塊状物
（−辺が１０ｆｉの立方体（以下「１０角」のように表
わす。）　：　Ｂ、Ｄ、　０．２５）２５０　ｆを使用
した以外は実施例１と同様にして安定化処理を行った。

その磁気特性等を第１表に示す。

第１表に示したよ５に、用いた塊状物（Ｄ　Ｂ、Ｄ。

が０．４より小さいため流動が起こりこのため安定化後
の磁性粒子の分散性が悪く、このためＢ１が低くなって
いる。

比較例２ ｆＩａ　１５３５０＠、（ｊｓ１５５ａｍｕ／ｆ、Ｒｓ
　０．５０２　（Ｄ　磁気特性を有する磁性金属鉄の顆
粒物（φ０．２；Ｂ、Ｄ、０．８２）２５０１を使用し
た以外は実施例１と同様にして安定化処理を行った。そ
の磁気特性等をｊ１ｍｍ１表に示す。

第１表に示したように、１ｍより小さい顆粒を用いたと
きは粒子が流動し、このため分散性が幾＜　Ｒ＠が低下
している。

比較例３ Ｈｃ１２フ５０ｅ、（ｌｒ＠　１６４＊ｍｕ／？、　Ｒ
ｓ　０．５０４の磁気特性を有する磁性金属鉄の塊状物
（１０角；Ｂ、Ｄ、　０．２２）　２５０　Ｆを使用し
た以外は実施例５と同様にして安定化逃場を行った。そ
の磁気特性等を第１表に示す。

第１表に示すよ５に、用いた塊状物のＢ、Ｄ。

が０．４より小さいときはその塊状物の流動が生じこの
ため安定化処理後の磁性粒子の分散性が悪く、このため
Ｒ−が低くなっている。

比較例４ Ｈａ１２６００ｅ　、　ｆａ１６２、Ｒｓｏ、５０１Ｏ
磁気特性を有する磁性金属鉄の粉末（−０，２〜０，３
、Ｂ、Ｄ。

０．６０）２５０　Ｆを使用した以外は実施例５と同様
にして安定化処理を行なった。その磁気特性等を第１表
に示す。

第１表に示すように粒径が１鱈より小さい顆粒を用いた
ときはその顆粒が流動し、このため分散性が悪く、Ｒ＠
が低下している。

【図面の簡単な説明】

第１図は、実施例及び比較例で用いた反応器の縦断面図
である。 この図において、ｌはガス吹き込み管、３は凝縮器付排
気管、６は強磁性金属粉末の顆粒物、７は有機＊＊、１
ｍｍは加熱浴槽、１２は反応容器をそれぞれ老わす。 以上

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （２）強磁性金属粉末を、有機溶媒中で酸素含有ガスと
   接触させて該粉末の表層部を酸化する方法において、前
   記粉末を粒径が１ｍｍ以上で嵩比重が０．４〜１．２の
   顆粒物とし、固定床で、前記酸素含有ガスと接触させる
   ことを特徴とする方法。 （２）前記顆粒物の粒径が１〜２０ｍｍであることを特
   徴とする第（１）項記載の方法。 （３）前記顆粒物の粒径が２〜７ｍｍであることを特徴
   とする第（２）項記載の方法。 （４）前記有機溶媒の量が前記強磁性金属粉末の２〜１
   ５重量倍とすることを特徴とする第（１）、（２）又は
   （３）項記載の方法。 （５）有機溶媒として強磁性金属粉末に不活性な有機溶
   媒を用いることを特徴とする特許請求の範囲第（１）項
   ないし（４）項のいずれかに記載の方法。 （６）有機溶媒中に強磁性金属粉末に対して帯電防止剤
   を０．１〜５％添加することを特徴とする特許請求の範
   囲第（１）ないし（６）項のいずれかに記載の方法。 （７）酸素含有ガスとして空気または酸素ガスに窒素、
   ヘリウム、アルゴン等の不活性ガスを希釈ガスとして混
   合したものを用いることを特徴とする特許請求の範囲第
   （１）ないし（６）項のいずれかに記載の方法。