JPS61201703A - 強磁性鉄粉末およびその製法 - 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】 〔産業上の利用弁！〕 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。

〔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（ＦｅＯＯＨ）、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な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な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、稽々検
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、この酸化生
成物が強磁性鉄粉末の表面（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
件の違いＫより、生成する有機酸化物の種類、ｆ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はと表面の
割合が急激に増し、表面酸化のみで十分な安定性をもた
せようとすると、表面酸化層の割合が多（なり、飽和磁
化貴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、［Ｌ１重量−以下の有機酸化物を含む鉄粉末
の、表面にポリオールを被着してなる強磁性鉄粉末およ
びその製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、添加元素として
例えば、コバルト、ニッケル、ケイ素、クロム、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、空気中忙取り出すと、自然
発火するので、有機溶媒中に浸漬して取り扱う。

有機溶媒とじくは、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、酢醗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７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、磁性粉末の表面を徐々に酸化し、
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で、酸化性ガ
スとの接触を液相中から徐々に気相中で行なわせる方法
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０．１重！−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を酢酸ブチ
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ロゲン化炭素
、エーテル類など種々の有機溶媒を用いることができる
。

有機酸化物の竜は次のような方法で測定される。

強磁性鉄粉末５０ｇを１Ｏ−ＦＩｃｔ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くＬ１重量％を越える場合は
、磁性塗料を調製する際（用いうるバインダーの種類に
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オール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オール
を被着する。

ポリオールとしては、ＨＯ−（ＣＨ２）ｎ−ＯＲで表わ
されるグリコール類、グリセリン、ＯＩ（基を多数有す
るポリマーなどが好ましい。

ポリオールの被着量は、強磁性鉄粉末に対し、１０重量
％以下、好ましくは３重ｌｌチ以下である。

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 Ｎ１およびＳｌがＦｅに対してそれぞれ６重量％。

４５重量悌含有する針状α−Ｆｅ１０Ｂを４３０℃で５
時間水素還元した。

遣元後の鉄粉末をトルエン中に浸漬し、５０％の鉄粉末
懸濁液の状態で、攪拌しなから６０°Ｃ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９
０℃で２時間、酸素濃度α５チの酸素を含むガスを供給
して、酸化安定化処理を行なった。

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Ｆ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、（Ｌ２
重量％であった。

洗浄後の強磁性鉄粉末をポリオール（日本ポリウレタン
工業製ニッポラン１１００）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オールを被着させた。表
面被着量は、鉄に対して１重量％でありた。

実施例２ Ｎｉ、　８１．　ＡｔｆｔＦｅ　Ｋ対してそれぞれ６重
量％。

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。

有機酸化物は合せて鉄に対し１４４重量％あった。

洗浄後の強磁性鉄粉を、エチレングリコールのヘキサノ
ン溶液に浸漬し、鉄粉末の表面にエチレングリコールを
被着させた。表面被着量は鉄に対して１重量％であった
。

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
定化処理を行なった後、トルエンで洗浄した。洗浄後の
強磁性鉄粉末のポリオール被着は行なわなかった。

比較例２ 洗浄後の強磁性鉄粉末のエチレングリコール被着を行な
わなかった以外は実施例２と全く同様圧して強磁性鉄粉
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
化処理を行ない、洗浄、ポリオール被着処理を行なわず
、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
化処理を行ない洗浄、エチレングリコール被着処理を行
なわずそのまま使用した。

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（Ｂｒ）　、角形比（Ｒｓ）を測定
した結果を表ＩＫ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−コポリマー　　　　　２５　　　ルシチン
　　　　　　　１．５重量部 トルエン　　　　　　？５　　１ メチルエチルケトン　　　９５　　　ｌ酸化安定性は、
空気中、６０°Ｃ１相対湿度９０チの雰囲気下く、配向
シートを５日間放置した後再び、磁気特性値を測定し、
Ｂｒの低下率を一表示した。

表１ 〔効果〕 上表から明らかなよ５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４４）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
   面にポリオールを接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
   オールを該粉末の表面に被着することを特徴とするポリ
   オールを被着してなる強磁性鉄粉末の製法。