JPS61201702A - 強磁性鉄粉末およびその製造法 - 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、磁気記録用磁性粉として用いられる強磁性鉄
粉末およびその製造法に関するものである０ 〔従来の技術〕 高密度記録用の磁気記録媒体の磁性材料としては、一般
に針状の強磁性鉄粉末が知られている。

この強磁性鉄粉末は含水酸化鉄（１ＦｅＯＯＨ）、酸化
鉄またはコバルト含有酸化鉄等を加熱脱水、還元処理し
て得られる。

このようにして得た強磁性鉄粉末は微細であるため゛非
常に活性であり、使用時には大気中の酸素と反応しやす
い。そこで、大気中での酸化、燃焼等に対する化学的安
定性および防錆性等の耐腐食性を付与するために、その
表面に酸化膜すなわち不働態酸化物膜を形成する表面安
定化の処理がなされる。

このような強磁性鉄粉末の安定化処理法として、トルエ
ン等の有機溶媒に強磁性鉄粉末を浸漬し、酸素を含むガ
スを導入し、磁性粉末の表面を徐々に酸化し安定化する
方法がある。あるいは、強磁性鉄粉末を有機溶媒に浸漬
し、有機溶媒の蒸発除去操作を組み込んで、酸化性ガス
を含有する不活性ガスとの接触を液相中から徐々に気相
中で行わせる方法などがある。

表面安定化後の強磁性鉄粉末は、有機溶媒、バインダー
と混合し、磁性塗料として、ポリエステルフィルムやア
ルミ板などの支持体上に塗布することで、磁気記録媒体
に形成される。磁気記録媒体の製造においては、この磁
性塗料の調製が最も難しく、塗料化条件により磁気記録
媒体の特性は大きく異なる。

重要な塗料化条件であるが、従来法による強磁性鉄粉末
では、なかなか再現性が得られないこと又、最適塗料化
条件は、磁性粉を変える毎に、実際に、塗料化条件設定
のための探索テストを数多く行わねばならないなどの欠
点がある。

本発明者らは、再現性が得られない原因について、種々
検討した結果、酸化安定化処理の際、強磁性鉄粉末の表
面が汚染されていること、つまり有機溶媒の存在する状
態で酸化反応を行うと、有機溶媒が酸化され、この醸化
生成物が強磁性鉄粉末の表面に付着している事実を知得
した。これは鉄粉末の存在しない系では、有機溶媒は酸
化されない条件であるが、鉄粉末が非常に活性であるこ
とから、鉄粉末が触媒的作用をしているものと推察され
る。

したがって、用いる有機溶媒の種類により、又酸化条件
の相違により、生成する有機酸化物の種類。

量が異なることになる。この表面付着有機酸化物が、磁
性塗料を調製する際、強磁性鉄粉末と有機溶媒、バイン
ダーとのなじみの違いを引き起こし、再現性が得られな
いことの大きな原因となっていることが判明した。

又、近年、磁気記録媒体の高密度記録化、低ノイズレベ
ル化の要求から、強磁性鉄粉末の微粒子化が試みられて
いる。強磁性鉄粉末は、微粒子になればなるけど表面の
割合が急激に増し、表面酸化のみで十分な安定性をもた
せようとする七、表面酸化層の割合が多くなり、飽和磁
化量が低下することになり好ましくない。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明の目的は、酸化安定性に優れ、しかも磁気記録媒
体の磁性塗膜中での分散性および配向性に優れた強磁性
鉄粉末および、それを再現性良く製造する方法を提供す
ることにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、１１重量％以下の有機酸化物を含む鉄粉末の
表面にポリウレタン樹脂を被着してなる強磁性鉄粉末お
よびその製造法を提供するものである。

本発明の強磁性鉄粉末とは、長さ数μ以下の針状微粒子
の集合物である。この強磁性鉄粉末は、添加元緊として
例えば、コバルト、ニッケル、ケイ素、りｐム、銀、ス
ズ、チタン、アルミニウムなどを含んでいてもよい。

製法は種々の方法が採用できるが、含水酸化鉄を気相で
脱水、焼成、還元して製造する方法が好適である。

還元直後の強磁性鉄粉末は、空気中に取り出すと自然発
火するので、有機溶媒中に浸漬して取り扱う。

有機溶媒としては、ベンゼン、トルエン、キシレンなど
の芳香族炭化水素、メチルイソブチルケトン、シクロヘ
キサノンなどのケトン類、酢酸ブチルなどのエステル類
、シクロヘキサン、メタノール、ジメチルホルムアミド
、ジオキサンなどが望ましい。

有機溶媒に浸漬した強磁性鉄粉末の表面を酸化する方法
は、強磁性鉄粉末を有機溶媒中に懸濁した状態で、酸素
を含むガスを導入し、磁性粉末の表面な徐々Ｋｌ！！化
し、安定化する方法あるいは、強磁性鉄粉末を有機溶媒
に浸漬後、有機溶媒の蒸発除去操作を組み込んて、酸化
性ガスとの接触を液相中から徐々に気相中で行わせる方
法などが好適である。

本発明の有機酸化物とは、強磁性鉄粉末の酸化安定化処
理に使用する有機溶媒が酸化されてできる生成物のこと
であり、酸化安定化処理条件や用いる有機溶媒により、
有機酸化物の種類、生成量が異なる。

１例を上げると、有機溶媒として最も一般的なトルエン
を用い、強磁性鉄粉末の懸濁液に酸素含有ガスを供給し
、温度９０℃で酸化反応を行う場合、安息香酸、クレゾ
ール、ジフェニルメタンなどのトルエンの酸化物が生成
する。

これら有機酸化物を鉄に対し１１重量％以下にする方法
としては、有機溶媒で洗浄する方法が好適である。洗浄
用有機溶媒としては、ベンゼン。

トルエン、キシレンなどの芳香族炭化水素、メチルエチ
ルケトン、シクロヘキサノンなどのケトン類、酢酸ブチ
ルなどのエステル類、メタノール。

エタノールなどのアルコール類、シクロヘキサン。

ジメチルホルムアミド、ジオキサン、アセトンあるいは
クロロホルム、ジクロロメタンなどのハ四ゲン化炭素、
エーテル類など種々の有機溶媒を用いることができる。

有機酸化物の量は次のような方法で測定される。

強磁性鉄粉末５０ｇを１０％ＨＯＩ水溶液中に添加し、
ジクロルメタンで抽出し、濃縮操作を行ったのち、ガス
クロマトグラムで定量した値から算出する。

有機酸化物の量が鉄に対し１ｌＬ１重量％を越える場合
は、磁性塗料を調製する際に用いうるバイングーの種類
に制限が生じたり、磁気記録媒体の磁性塗膜中での分散
性、配向性が低下するなど好ましくない。

洗浄後の強磁性鉄粉末をポリウレタン樹脂を溶解した有
機溶媒中に添加することで、この磁性粉末の表面にポリ
ウレタン樹脂を被着する。

メリウレタン樹脂としては、ポリエステル型の塗料用ポ
リウレタン樹脂が好ましい。

ポリウレタン樹脂を溶解させる有機溶媒としては、メチ
ルエチルケトン、シフレヘキサノンなどのケトン類、ジ
オキサン、テトラヒドロ７ラン。

ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミドなどが好
ましい。

ポリウレタン樹脂の被着量は、強磁性鉄粉末に対し１０
重量％以下、好ましくは３重量％以下である。被着量が
多くなると、磁性粉末を塗料化し磁気記録媒体を作製す
る際の分散性、配向性を低下させるので、好ましくない
。

以下、実施例および比較例により本発明の詳細な説明す
る。

実施例１ ＨｌおよびＳｌが７６に対してそれぞれ６重量％、工５
重量％含有する針状α−？−ヘ　を４３０℃で５時間水
素還元した。

還元後の鉄粉末をトルエン中に浸漬し、５０９／ｌの鉄
粉末懸濁液の状態で、攪拌しながら６０℃で１時間、酸
素濃度１．０％の酸素を含むガスを供給し、次いで温度
９０℃で２時間、酸素濃度（ｌＬ５％の酸素を含むガス
を供給して、酸化安定化処理を行った。

その後、ガスを止め室温まで冷却して、反応容器より取
り出し、トルエンを戸別した後、新しいトルエンで洗浄
した。洗浄後のトルエンには、２−メチル−ジフェニル
メタンが検出された。２−メチル−ジフェニルメタンの
量は鉄に対し、α２重量％であった。

洗浄後の強磁性鉄粉末を直鎖状ポリエステル型ポリウレ
タン樹脂のメチルエチルケトン溶液に浸漬し、鉄粉末の
表面にポリウレタン樹脂を被着させた。表面被着量は、
鉄に対して１重量％であった。

実施例２ Ｎｉ、　ｉ９１．　ＡｌをＩＦｅに対してそれぞれ６重
量％。

３重量％、１５重量％含む針状α−ハ＾を実施例１と同
じ条件で処理し、強磁性鉄粉末を製造した。酸化安定化
処理後、エタノールで洗浄した。

洗浄後のエタノールには、２−メチル−ジフェニルメタ
ン、クレゾール、安息香酸が検出された。

有機自化物は合せて鉄に対しく１４重量％であった。

洗浄後の強磁性鉄粉末を実施例１と同様にポリウレタン
被着処理した。表面被着量は鉄に対して１重′Ｉｋ％で
ありた。

比較例１ 実施例１と同様の方法で、強磁性鉄粉末を製造し、酸化
安定化処理を行った後、トルエンで洗浄した。洗浄後の
強磁性鉄粉末のポリウレタン樹脂被着は行わなかった。

比較例２ 洗浄後の強磁性鉄粉末のポリウレタン樹脂被着を行わな
かった以外は、実施例２と全く同様にして強磁性鉄粉末
を製造した。

比較例５ 実施例１と同様の方法で強磁性鉄粉末を製造し、酸化安
定化処理を行い、そのまま使用した。

比較例４ 実施例２と同様の方法で強磁性鉄粉末を製造し、酸化安
定化処理を行い、そのまま使用した。

これら本発明による実施例および比較例による強磁性鉄
粉末を用いて以下の組成および方法により配向シートを
製造し、その磁気特性値、保磁力（Ｈａ）　、残留磁束
密度ｔｎｒ）　、角形比（Ｒｓ）を測定した。その結果
を表１に示す。

配向シートを製造する磁性塗料は、下記のとおり配合し
、ペイントシェーカーで４８時間混合分散して調製した
。

強磁性鉄粉末　　　　　１００　重量部塩ビー酢ビーコ
ポリマー　　　２５　　ｌレシチン　　　　　　　　　
１．５１ トルエン　　　　　　　　９５　　　ｐメチルエチルケ
トン　　　　　９５　　〃酸化安定性は、空気中６０℃
、相対湿度９０％の雰囲気下に、配向シートを３日間放
置した後、再び磁気特性値を測定しＢｒの低下率を％表
示した。

表１ 〔効果〕 上表から明らかなように、本発明で得られた強磁性鉄粉
末を使用して得られた配向シート（実施例１．２）は、
従来法（比較例へ４）及び比較例１゜２の方法で得られ
た強磁性鉄粉末を使用して得られた配向シートに比し、
Ｂｒ低下率が小さく、Ｂｒ、　Ｒｓも高くなっており、
このことから本発明の方法で得られる強磁性鉄粉末は、
安定性および分散性、配向性に優れていることがわかる
。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）０．１重量％以下の有機酸化物を含む鉄粉末の表
   面にポリウレタン樹脂を被着してなる強磁性鉄粉末。
2. （２）強磁性鉄粉末を有機溶媒に浸漬し、次いで該粉末
   の表面を酸化した後、有機溶媒で洗浄し、更にポリウレ
   タン樹脂を該粉末の表面に被着することを特徴とするポ
   リウレタン樹脂を被着してなる強磁性鉄粉末の製造法。