JPS62252327A - 磁気記録用酸化鉄の製造方法 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、磁気テープ等に用いられる磁気記録用酸化鉄
の製造方法に関し、詳細には軸比の小さい上記酸化鉄を
効率的に得ることに成功した磁気記録用酸化鉄の製造方
法に関するものである。

［従来の技術］ オーディオ用やＶＴＲ用の磁気テープ等に用いられる酸
化鉄粉としては、これらに必要な磁気特性を有する針状
のγ−Ｆｅ、０３等が汎用されている。第２図はこの様
なγ−Ｆｅ２Ｏ３を製造する方法の一例を示す公知方法
のプロセス図であって、酸化チタンメーカーや鉄鋼メー
カー等から供給されるＦｅＳＯ４水溶液やＦｅＣｌ２水
溶液等の第１鉄塩水溶液をＮａＧＨによってアルカリ領
域に調整し、該水溶液を加熱してα−ＦｅＯＯＨの結晶
を萌芽させた後、水溶液中に通気して酸化性雰囲気を形
成し結晶を成長させる。こうして得た結晶を洗浄後、濾
過すると針状のα−ＦｅＯＯＨの結晶が得られる。次い
で針状晶α−ＦｅＯＯＨを、その形状が崩れない温度で
脱水・乾燥してα−Ｆｅ２０ｉ粒子とし、これを還元ガ
ス（Ｈ２等）中でＦｅ、Ｏ，まで還元した後空気中で緩
やかに酸化するとγ−Ｆｅ２Ｏ３が得られる。

［発明が解決しようとする問題点］ 上述の如き方法においては、γ−Ｆｅ２Ｏ３の針状性を
保持する必要性から、α−ＦｅＯＯＨを一旦α−Ｆｅ２
Ｏ３．にしておくという迂回工程を必要とする。また針
状性を保持する為には、α−ＦｅＯＯＨのサイズ調整及
びα−ＦｅＯＯＨ段階における針状性調整を必要とする
他、上記各プロセスにおいて不純物を厳しく規制するこ
とが必要であり、この為繁雑な作業が余儀なくされ、そ
の結果作業コスト高を招いていた。更に針状性保持剤（
例えばＳｉＯ□）を用いて第２図の如き方法を実施する
場合もあフたが、各工程毎に長時間を要してしまい生産
効率が悪い。

ところで従来の針状γ−Ｆｅ２０３は水平磁気記録方式
の磁気テープに塗布するものとして賞月されてきたが、
近年開発された垂直磁気記録方式の磁気テープに塗布す
る場合は、針状γ−Ｆｅ、Ｏ，を上記テープ面に対して
垂直に立てることが困難であり、容易に倒れるという欠
点に遭遇している。

本発明はこうした事情を考慮してなされたものであって
、軸比の小さい磁気記録用酸化鉄を、磁気特性を維持し
つつ効率良く且つ安価に製造する方法を提供しようとす
るものである。

［問題点を解決する為の手段］ 本発明に係る磁気記録用酸化鉄の製造方法とは、針状の
ＦｅＯＯＨを還元してＦｅ５ｏ４とし、次いでこれを酸
化することによりγ−Ｆｅ、Ｏ，を得る方法において、
少なくともＦｅＯＯＨの還元過程でアルカリ金属イオン
及び／又はアルカリ土類金属イオンを加えることによっ
て粒状又は短柱状のγ−Ｆｅ２Ｏ３を得るところにその
要旨が存在するものである。

［作用］ 本発明は、針状α−ＦｅＯＯＨの酸化還元過程における
形状保持能力の変化を、積極的に利用して軸比の小さい
（粒状又は短柱状）γ−Ｆｅ２Ｏ３を得るところに第１
の特徴を有するものである。

しかも本発明においては、針状α−ＦｅＯＯＨを還元す
るに当たってアルカリ金属イオン及び／又はアルカリ土
類金属イオンを用いているが、その結果として上記還元
反応が促進され反応効率の向上を成就することができる
という点が本発明の第２の特徴となっている。尚上記ア
ルカリ金属イオン等が反応速度を高める理由は下記の通
りであると考えている。

（１）アルカリ金属イオン等の存在によって針状結晶粒
子表面の活性エネルギーがより一層高くなり、また加熱
に伴なうＦｅ金属イオンの拡散８動が起こり易くなる。

（２）　アルカリ金属イオン等が針状結晶粒子表面に拡
散し、その為下記の如く結晶形状の変化を起こし易くな
る。

（Ｂａ、５ｒ）Ｏ＋６（Ｆｅ２０３）　−＊（Ｂａ、５
ｒ）Ｆｅ、２０＋ｅ尚（Ｂａ、Ｓｒ）　Ｆｅ１２０１ｓ
は八角柱結晶形態であって板状となり易い。

また本発明者等は、磁気特性について種々検討を行なっ
ていたところ、Ｆｅ３Ｏ４のγ−Ｆｅ２Ｏ３への酸化過
程でγ−Ｆｅ２０３表面に強磁性フェライト層が形成さ
れていることを知った。即ち針状を保持しなくても、針
状γ−Ｆｅ２０３に匹敵するだけの磁気特性を示すこと
ができる。その理由については下記の通りであると考え
られる。

結晶粒子表面へのアルカリ土類金属イオン等の拡散によ
って、Ｂ　ａ　Ｆ　ｅ　ｓａｏ　ｒｅ　（バリウムフェ
ライト）　、　Ｓ　ｒ　Ｆ　ｅ　１２０１１１（ストロ
ンチウムフェライト）１ＭｇＦｅ２ｏ４　（マグネシオ
フェライト）等を生成し、これらは、γ−Ｆｅ２Ｏ３や
Ｆｅ３Ｏ４と同様に強磁性を発現するからである。尚Ｂ
ａ、Ｓｒ、Ｍｇ等も強磁性を示す。一方ＬｉやＣａは、
これらの少量混入によってγ−Ｆｅ２Ｏ３．やＦｅ、０
４等の構造をゆがめ、これが原因となって磁気の発現を
うながすからである。

更に上記アルカリ金属イオン等の種類や添加量を変・え
ることによって磁気特性を調節することもできる。即ち
ＢａやＳｒを用いることによって結晶表面に上述の如く
バリウムフェライトやストロンチウムフェライトが生成
されるが、この時の生成層の厚さは上記元素の添加量に
よって規定され、また磁気特性は上記厚さに影響される
から、結局添加量を変えることによって磁気特性の調節
が可能となる。添加元素によっても磁気特性を調節でき
ることは勿論である。

本発明においては、上述の如く針状保持に拘泥しなくて
も良いので前記針状保持に伴なう種々の問題点を一挙に
解決でき、同時にコスト安も達成できる。また軸比を小
さくしたところから、垂直記録方式のテープ等への塗布
に当たってテープ面上に倒れるという危険も少なくなっ
た。しかもγ−Ｆｅ２Ｏ３の表面に強磁性フェライト層
が形成されるので磁気特性を低下させるという弊害は生
じない。更に前述の如く還元反応が促進されるからγ−
Ｆｅ２Ｏ３生成効率の向上が達成できる。尚用いられる
アルカリ金属としては、Ｌｉ。

Ｎａ、に等が例示され、アルカリ土類金属としては、Ｃ
ａ、Ｓｒ、Ｂａ等が挙げられる。これらは水酸化物や可
溶性塩の形で加えられるが、添加態様、添加量、添加方
法等については格別の制限を受けるものではない、但し
上記添加率については０．１〜５重量％であることが推
奨される。

これは、５重量％を超えると粒子の変形度が著しくなり
良好な形状が得られにくく、しかも特性的に好ましくな
いアルカリフェライトの出現を招くことがあるからであ
る。また０、１重量％に満たないとその作用を有効に発
揮しなかった。

上記アルカリ塩は、夫々の目的用途に応じて種類及び量
を調整すれば良く、単独並びに混合どちらでもかまわな
い。

本発明は大略以上の様に構成されたものであるが、要は
ＦｅＯＯＨの還元過程でアルカリ金属イオン及び／又は
アルカリ土類金属イオンを加えるという構成が満足され
る限り、添加過程や添加量等について特に制限を受ける
ものではない。

以下実施例を挙げて本発明を具体的に説明する。

［実施例］ 第１図（ａ）に示す様なＦｅＯＯＨにＮａＯＨ及びＮａ
Ｃ１をＮａ及びＣ１換算で１％添加し、３００℃で還元
することによってＦｅ３Ｏ４を得た。該Ｆｅ、０４は、
格子定数ａｏ＝８．３９Ａであり、空孔の認められない
粒状物であった。第１図（ｂ）は、その電子顕微鏡写真
を示したものであり、自形粒状であることが分かる。

該Ｆｅ、０４を不活性ガス雰囲気下で１００℃まで冷却
した後、空気中で０２と反応させ（この時反応温度は３
９０℃に達した）、γ−Ｆｅ、Ｏ，を得た。これを化学
分析することによって、ＦｅＯ≦０．１％であることが
確認され、またＸ線回折では格子定数がａ、）＝８．３
４Ａであり、確かにγ−Ｆｅ２Ｏ３であるものと認定さ
れた。磁気特性としては、 Ｈｃ　　：３０００ｅ σｓ　　：　７５ｅｍｕ／ｇ 軸比　：約３ 粒子径：約０．４μｍ であり、長針状のγ−Ｆｅ２Ｏ３に比べてＨｃが５０６
ｅ程度低いものの、実用上何ら支障をきたす値ではない
。

［発明の効果］ 本発明は上述の如く構成されているので、軸比の小さい
磁気記録用酸化鉄を磁気特性を維持しつつ効率良く且つ
安価に製造することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）は原料ＦｅＯＯＨの結晶構造を示す図面代
用電子顕微鏡写真、第１図（ｂ）は生成γ−Ｆｅ、Ｏ，
粒子の結晶構造を示す図面代用電子顕微鏡写真、第２図
は針状γ−Ｆｅ２Ｏ３を製造する方法の一例を示す図で
ある。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　針状のＦｅＯＯＨを還元してＦｅ＿３Ｏ＿４とし、次
   いでこれを酸化することによりγ−Ｆｅ＿２Ｏ＿３を得
   る方法において、少なくともＦｅＯＯＨの還元過程でア
   ルカリ金属イオン及び／又はアルカリ土類金属イオンを
   加えることによって粒状又は短柱状のγ−Ｆｅ＿２Ｏ＿
   ３を得ることを特徴とする磁気記録用酸化鉄の製造方法
   。