JPS61168536A - 針状オキシ水酸化鉄の製法 - Google Patents

針状オキシ水酸化鉄の製法

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JPS61168536A
JPS61168536A JP60009611A JP961185A JPS61168536A JP S61168536 A JPS61168536 A JP S61168536A JP 60009611 A JP60009611 A JP 60009611A JP 961185 A JP961185 A JP 961185A JP S61168536 A JPS61168536 A JP S61168536A
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iron oxyhydroxide
ferric
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hydroxide
acicular
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Soichiro Nobuoka
信岡 聡一郎
Takashi Asai
浅井 孝
Kazuaki Ato
和明 阿度
Kyoji Odan
恭二 大段
Yasuo Bando
坂東 康夫
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National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST
Ube Corp
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Agency of Industrial Science and Technology
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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、第二鉄塩から針状オキシ水酸化鉄を製造する
方法に関するものであり、詳しくは、磁気記録媒体に使
用する強磁性粉末の製造原料として適したオキシ水酸化
鉄の製法に関するものである。
〔従来の技術〕
磁気記録媒体に使用される針状酸化鉄または針状合金(
メタル)からなる磁性粉末の磁気特性。
粉末特性などは、出発原料であるオキシ水酸化鉄(Fe
0O)! )の粒子状態などに著しく影響される。
したがって、磁気記録媒体に適した磁性粉末を得るには
、枝分れ結晶がなく1粒度分布が優れ、しかも針状性が
優れたオキシ水酸化鉄を製造する必要があり、針状性を
自由に制御できる技術が重要である。
従来、オキシ水酸化鉄の製法としては、■第一鉄塩溶液
に当量以上のアルカリ溶液を加えて得られる水酸化第一
鉄のコロイド溶液に、 pH11以上において酸素含有
ガスを吹込む方法、■第一鉄塩溶液に当量近くのアルカ
リ溶液を加えて得られる水酸化第一鉄に、さらに炭酸塩
を当量加えて炭酸鉄にし、これに、酸素含有ガスを吹込
む方法。
■第二鉄塩溶液から水酸化第二鉄コロイドを高温合成(
水熱反応)する方法、■第二鉄塩から水酸化第二鉄コロ
イドを生成させ、この母液を熟成して、オキシ水酸化鉄
にする方法、および■第一鉄塩水溶液にアルカリを加え
、エチレングリコールの如き水酸基を2個以上含む脂肪
族多価アルコールを加えて温度を50℃以上に上げ、空
気の如き酸化性ガスを吹きこんで酸化する方法(特開昭
50−93299号公報)などが知られている。
〔発明が解決しようとする問題点〕
しかし、■の酸素含有ガスを吹込む方法では0.5μm
以下の微粒子を製造する場合には樹枝状の枝分れ結晶の
オキシ水酸化鉄がしばしば発生し。
しかも粒度分布を制御することは難しい。このため、こ
のようなオキシ水酸化鉄を原料にした場合。
粒子間の焼結などが起こり、磁性粉として好ましくない
。■の第一鉄塩から炭酸塩として酸素含有ガスによって
オキシ水酸化鉄を製造する方法は。
樹枝状物が少なく、また1分布も比較的に揃っているが
、高い針状性を持たせることが難しい。また、■の水熱
反応法においては、0.5μm以下の微粒子の生成が難
しく、また、微粒子においても針状性が悪く、その針状
性の調整も困難である。
また、しばしばα−F e203の立方状粒子の混在が
認められる。さらに、■の水酸化第二鉄を含有する液を
熟成する方法では2条件の設定によって得られるα−F
eOOHの粒子の状態などが大きく変り粒子状態の安定
したα−FeOOHを生成するのが難しい。また■の方
法では樹枝状の枝分れ結晶のオキシ水酸化鉄が生成し易
く、先端がとがった不揃の粒子が生成し1粒度分布幅も
広くなり、形状の揃ったきれいな粒子を得ることが困難
である。
本発明の目的は、従来法による難点を改良することがで
きる針状オキシ水酸化鉄の製法を提供することにある。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明は、第二鉄塩と水酸化アルカリとを水および水酸
基を2個以上有する脂肪族多価アルコールの存在下に5
0℃よりも低い温度で反応させて水酸化第二鉄を生成さ
せた後、得られた水酸化第二鉄のスラリを水熱処理して
オキシ水酸化鉄を生成させることを特徴とする針状オキ
シ水酸化鉄の製法に関するものである。
本発明において、第二鉄塩としては塩化第二鉄。
硝酸第二鉄、硫酸第二鉄などを挙けることができ。
第二鉄塩は一般に水溶液として使用される。また水酸化
アルカリとしては水酸化ナトリウム、水酸化カリウムな
どが使用され、水酸化アルカリも水溶液として使用する
のが好適である。
水酸基を2個以上有する脂肪族多価アルコールとしては
、エチレングリコール、1,2−プロパンジオール、1
.3−プロパンジオール、1.2−ブタンジオール、1
.3−ブタンジオール、1.4−ブタンジオール、2.
3−ブタンジオールなどを挙げることができる。これら
脂肪族多価アルコールは。
第二鉄塩に対して2〜30倍モル、好ましくは5〜25
倍モルになるようにするのが好適である。
添加量が少なすぎるとオキシ水酸化鉄粒子の針状性をよ
くする効果が十分に発揮されず、軸比が3〜7程度と小
さくな9易く、また多すぎるとα−F e203が生成
し易くなる。
第二鉄塩と水酸化アルカリとを反応させる際の温度は、
50℃よりも高くすると0.5μm以上にも粒子が長大
化したり、α−F e203が生成したりするので、5
0℃よりも低い温度にする必要があり、温度が低いほど
本発明の効果を発揮させ易いが極度に低くするのは経済
的でないので、0〜40℃の温度が好適に採用される。
反応時間は特に制限されないが、一般には0.5〜10
時間程時間様用される。
第二鉄塩と水酸化アルカリとを反応させて得られる水酸
化第二鉄のスラリは、ただちに水熱処理してもよいが、
水熱処理にさきだってスラリを熟成させると水熱処理効
果を向上させることができ目的とする針状オキシ水酸化
鉄の生成をさらに容易にさせることができる。熟成は、
0〜90℃。
好ましくは20〜70℃の温度で、S時間以上。
好ましくは3〜30時間程度行うのが好適である。
熟成方法としては一般にスラリの上澄液を除去した後、
上記温度で放置する方法が採用される。
水熱処理温度は、100〜200℃、好ましくくは12
0〜190℃が好適であり、水熱処理によって水酸化第
二鉄はオキシ水酸化鉄に変換される。水熱処理温度が低
すぎると針状粒子にするのが困難で1粒度分布幅がシャ
ープで針状性のよい形状のしっかりした微粒子結晶のオ
キシ水酸化鉄が得られず、また水熱処理温度を過度に高
くすると粒子が長大化したり、α−F e203が混在
したりする。水熱処理時間は特に制限されないが、一般
には0.5〜5時間程度が採用される。なお第二鉄塩に
かえて第一鉄塩を使用し酸素含有ガスを吹きこむ方法で
オキシ水酸化鉄を生成させる方法を採用したりすると、
枝分れ結晶が生成し、形状が不揃いの粒度分布幅の広い
ものになり易いので好ましくない。
水熱処理にはオートクレーブが一般に採用される。
本発明において水熱処理した後の針状オキシ水酸化鉄の
回収は1通常の方法によって例えば水洗。
ろ過、乾燥などの方法によって行うことができる。
〔実施例〕
実施例1 濃度0.185 mol/lの塩化第二鉄水溶液にエチ
レングリコールを鉄塩に対して15倍モル溶解させた1
0℃の溶液1tを、10℃に保持した濃度0.938 
mot/lの水酸化ナトリウム水溶液2を中に滴下し、
10℃で1時間充分に攪拌混合して反応させ、水酸化第
二鉄スラリを得た。
次いで該スラリを1時間静置して上澄液を除き。
30℃で18時間放置して熟成させた後、オートクレー
ブを用いて150℃で1時間水熱処理した。
水熱処理後のスラリを水洗、ろ過、乾燥して針状オキシ
水酸化鉄(α−Fe00H)粒子を得た。
得られた粒子を透過型電子顕微鏡(TKM)で観察した
。78M写真での粒子30本の平均長軸はO,521a
m、短軸は0.026 μffl軸比は12.3で9粒
度範囲(長軸上0.26〜0.41μmであり。
粒子形状はよく揃った針状晶で1粒子の凝集は認められ
なかった。また比表面積は24 m’/ fであったO 実施例2〜3 実施例1のエチレングリコールの使用量を塩化第二鉄に
対して15倍モルから、9倍モル(実施例2)、および
21倍モル(実施例5)Kかえたほかは、実施例1と同
様にして針状オキシ水酸化鉄粒子を得た。
実施例4〜6 実施例1のエチレングリコールにかえて1.2−プロパ
ンジオールを塩化第二鉄に対して15倍モル(実施例4
)、9倍モル(実施例5)、および21倍モル(実施例
6)を使用したほかは、実施例1と同様にして針状オキ
シ水酸化鉄粒子を得た。
実施例7 実施例1のエチレングリコールにかえて1.3−プロパ
ンジオールを塩化第二鉄に対して15倍モル使用したほ
かは、実施例1と同様にして針状オキシ水酸化鉄粒子を
得た。
実施例8〜9 実施例1の塩化第二鉄水溶液のかわりに、濃度0、09
 mot/lの硫酸第二鉄水溶液を使用し、エチレング
リコールを硫酸第二鉄に対して15倍モルにして水熱処
理温度を150℃から180℃にかえた(実施例8)、
実施例8のエチレングリコールのかわりに1.2−プロ
パンジオールを硫酸第二鉄に対して24倍モル使用し、
水熱処理温度を130℃Kかえた(実施例9)ほかは、
実施例1と同様圧して針状オキシ水酸化鉄粒子を得た。
実施例2〜9で得られた粒子を実施例1と同様に測定し
た結果を第1表に示す。第1表中の長袖および軸比は粒
子50本の平均値。また゛実施例1を含め、各実施例で
得られたオキシ水酸化鉄粒子の粒度分布は、第1図に示
す実施例1で得られた粒子の粒度分布図と同様に粒度分
布がシャープで形状のよく揃った針状粒子であり、また
粒子の凝集は認められなかった。
なお第1図の粒度分布図において、横軸は粒子長(μm
)、縦軸は粒子長割合(チ)である。
また第2図および第6図に、実施例1で得られたオキシ
水酸化鉄粒子の78M写真(第2図)および実施例5で
得られたオキシ水酸化鉄粒子の71M写真(第3図)を
示す。また第4図に後記比較例4で得られたオキシ水酸
化鉄粒子の71M写真を示す。なお1倍率は第2図およ
び第6図は30.000倍で、第4図は10,000倍
である。
これら71M写真からも明らかであるように9本発明に
よって得られるオキシ水酸化鉄粒子は形状がよく揃った
きれいな針状晶になっていることがわかる。
比較例1 実施例1のエチレングリコールを使用しなかったほかは
、実施例1と同様にしてオキシ水酸化鉄粒子を得た。
比較例2〜3 実施例1のエチレングリコールにかえて、エタノールを
塩化第二鉄に対して15倍モル使用した(比較例2)、
およびエチレンジアミンを塩化第二鉄に対して15倍モ
ル使用した(比較例6)ほかは、実施例1と同様にして
オキシ水酸化鉄粒子を得た。
比較例4 水酸化ナトリウム5モルを水1tに溶解させた水酸化ナ
トリウム水溶液を、室温で硫酸第一鉄1モルを水2tに
溶解させた溶液中に滴下し、攪拌下にエチレングリコー
ルを硫酸第一鉄に対して2倍モル加えた後、液温を50
℃に昇温し、空気を500 t/hrの流量で20時間
吹きこみ、生成した沈殿物をろ別、水洗、乾燥してオキ
シ水酸化鉄粒子を得た。
比較例1〜4で得られた粒子について実施例1と同様に
測定した結果を第1表に示す。比較例1〜4で得られた
粒子は形状が不揃いであった。また第1表から比較例1
〜3で得られる粒子は長軸が短かく、特に軸比が小さく
、また比較例4で得られる粒子は特に比表面積が大きい
ことがわかる。
また第4図に示した71M写真から、比較例4で得られ
た粒子は、先端がとがり1粒子形状が不揃いで、枝分れ
結晶があり1本発明で得られる粒子とは全く相違してい
ることがわかる。
第   1   表 〔発明の効果〕 本発明によると、樹脂状の枝分れ結晶、凝集などがなく
1粒度分布がシャープで、形状のよく揃った針状晶のオ
キシ水酸化鉄粒子が得られる。
また本発明によって得られる針状オキシ水酸化鉄粒子は
、製造条件によっても異なるが2粒子長が0.2〜0.
6μmの範囲で軸比10〜25程度であり、針状性にす
ぐれ、形状がよく揃っているので9強磁性粉末の製造原
料として好適である。
【図面の簡単な説明】
第1図は9本発明の実施例1で得られたオキシ水酸化鉄
粒子の粒度分布図で、縦軸は粒子長割合(%)、横軸は
粒子長(μm)である。 第2図および第3図は9本発明の実施例1および実施例
5で得られたオキシ水酸化鉄粒子の粒子形状を示す図面
に代える電子顕微鏡写真(倍率30.000倍)であり
、第4図は比較例4で得られたオキシ水酸化鉄粒子の粒
子形状を示す図面に代える電子顕微鏡写真(倍率1o、
ooo倍)である。 )g′?L与し (β−)

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)第二鉄塩と水酸化アルカリとを水および水酸基を
    2個以上有する脂肪族多価アルコールの存在下に50℃
    よりも低い温度で反応させて水酸化第二鉄を生成させた
    後、得られた水酸化第二鉄のスラリを水熱処理してオキ
    シ水酸化鉄を生成させることを特徴とする針状オキシ水
    酸化鉄の製法。
  2. (2)水酸基を2個以上有する脂肪族多価アルコールの
    使用量が第二鉄塩に対して2〜50倍モルで、水熱処理
    温度が100〜200℃である特許請求の範囲第1項記
    載の針状オキシ水酸化鉄の製法。
JP60009611A 1985-01-21 1985-01-21 針状オキシ水酸化鉄の製法 Granted JPS61168536A (ja)

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