JPS6252904A - 磁性酸化鉄粉末の製造方法 - 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 本発明は、磁気記録用磁性酸化鉄粉末の製造方法に関す
るものである。この磁性酸化鉄にはマグネタイト（Ｆｅ
３ｏａ　）とマグネタイト（Ｆｅ２０３）とがある。

従来の技術 現在磁気記録材料用として用いられている針状磁性酸化
鉄は、針状α−オキシ水酸化鉄または、針状γ−オキシ
水醜化鉄を空気中３００℃付近で加熱脱水し、ついで水
素ガス雰囲気中３００〜４００℃で還元して針状マグネ
タイト粒子とするか、更にこれを２００〜３００℃で再
酸化して針状マグへマイト粒子とすることにより得られ
ている。

従来の方法により製造された磁性酸化鉄粒子は、還元反
応において粒子成長が起り、針状粒子の変形と、粒子相
互間の焼結に起因して磁気記録材料に用いる磁性塗料中
の有機溶媒中に分散させるには、非常な困難を要してい
た。

発明が解決しようとする問題点 本発明者は、上述したことから、針状磁性酸化鉄粒子の
粒子汐変形と粒子相互間の焼結を防止するための永年に
わたり研究を重ねた結果１本発明に至ったものである。

従来、針状磁性酸化鉄粒子を製造するに際して還元反応
時に起る粒子変形および粒子相互間の焼結を防止するた
め、高級脂肪＃等あるいは、ケイ素化合物により針状含
水酸化鉄粒子の表面を被覆させて、水素ガス雰囲気中で
加熱還元する方法がある。しかし、水素ガスの様に還元
性の強いガスを用いた場合、還元反応に伴って起る粒子
変形および粒子相互間の焼結を防止するには、充分では
なかった。

木、にカスの様な還元性が強い還元剤を用いない方法と
しては、例えば特開昭４９−８４９８にある様に、有機
溶剤に溶解した高級脂肪酸等によりα−Ｆｅ　Ｏまたは
γ−Ｆｅ２０３粒子の表面を被覆させて、不活性ガス中
で加熱せしめ、前記被覆物質の熱分解により還元する方
法、又特公昭５３−２４８３７にある様に低級アルコー
ル蒸気を含んだ不活性ガスを用いる方法又、特公昭５５
−８４８０にある様に炭水化物を用いる方法等が知られ
ている。

問題点を解決するための手段 未発明者は、さらに別の方法を研究した結果針状含水酸
化鉄粒子（α−オキシ水酸化鉄およびγ−オキシ水酸化
鉄、以下単に酸化鉄という）または、それを仮焼して得
られる酸化鉄粒子（α−Ｆｅ　Ｏおよびγ−Ｆｅ２Ｏ３
）に炭化水素化合物を添加し、不活性ガスを導入して加
熱し、該化合物の分解によって生ずる水素ガス等の還元
性ガスにより酸化鉄粒子を還元した場合、前記炭化水素
化合物の熱分解により生成する炭化物が粒子表面に残存
し、粒子間の焼結が防止されることを発見し、本発明に
至ったものである。前記のように高級脂肪酸や炭水化物
を用いることは知られているが、本発明によれば更に安
価な炭化水素化合物でもこれらを用いた場合と同等もし
くはそれ以上の効果が得られる。

炭化水素化合物としては灯油、軽油、ジーゼル油、重油
、クレオソート油、パラフィン、流動パラフィン、潤滑
油など引火点で規定すれば２１’Ｏ以上のものがあげら
れるが残留炭化物が多い程望ましい。

酸化鉄粒子に炭化水素化合物を添加し、上記の条件下で
加熱していくと、該化合物の沸点付近に達するに従い蒸
発し、一部酸化鉄粒子表面に被着し始める。更に加熱し
およそ３００℃以上に達すると熱分解を起し、熱分解生
成物、例えば水素ガスにより酸化鉄粒子を還元するとと
もに、残留炭化物が粒子表面に被着し、粒子変形および
粒子相互間の焼結を防止する。不活性ガスとしてはアル
ゴン、炭酸ガス、窒素ガス、燃料の燃焼排ガス等が用い
られる、還元温度は該有機炭化水素化合物の種類および
添加量により異るが、３５０〜５５０℃程）Ｗが適当で
ある。３５０°Ｃ未満の場合、有機炭化水素化合物の熱
分解が完全に進まないこと、ならびに熱分解生成物の還
元性が弱いため実用的ではなく、又、　５５０　’Ｃを
越えると、粒子変形および粒子相互間の焼結が起る。

）文化水素化合物の添加量は、酸化鉄粒子をＦｅ２Ｏ３
換算でＦｅ２０３１００重量部に対し０．５〜１０重量
部程度、好ましくは１〜５重量部であり、０．５重量部
未満では、還元が不十分となる。一方ｌＯ重量部を越え
ると経済的でなくなる上、粒子表面へ残留する残留炭化
物が多くなるため実用的ではない。

また１反応時間は炭化水素化合物の量ならびに還元温度
に応じて適宜設定すれば良いが、　０．１時間〜２時間
で適当であり、０．１時間未満では、還元不十分となる
。一方、２時間を越えると粒子の焼結等が起るので好ま
しくない。

本発明において炭化水素化合物は、有機溶剤例えばアセ
トン、メチルエチルケトン等の有機溶剤中に溶解させた
後、酸化鉄粉末と混合し、乾燥させて有機溶剤を揮散さ
せ、炭化水素化合物を粒子表面に被覆処理して用いるこ
ともできる。

本発明に於ては、針状含水酸化鉄粒子（α−オキシ水酸
化鉄およびγ−オキシ水酸化鉄）または、それを仮焼し
て得られる酸化鉄粒子（α−Ｆｅ　Ｏおよびγ−Ｆｅ２
Ｏ３）が用いられるが、針状含水酸化鉄粒子を用いた場
合、加熱中に起る結晶水の脱水および還元とが同時に進
行するため粒子の変形が起りやすく、磁気特性が低下す
ることがある。従って、仮焼して得られる酸化鉄粒子（
α−Ｆｅ２ｏ３およびγ−Ｆｅ２Ｏ３）の方が好ましい
。

このようにして得られた針状マグネタイト粒子は空気中
２００°Ｃ〜３５０℃程度で酸化すれば針状マグヘマイ
ト粒子粉末となる。

そして実際に使用される磁性粉末としてはＦｅ２Ｏ３が
多い。

本発明によって得られるでグネタイト粉末粒子又はそれ
をさらに酸化して得られるマグヘマイト粒末粒子は炭化
物が一部残留しているので有機溶媒にはよく分散し、分
散性が良い上、粒子変形および粒子相互間の焼結が防上
されているので、粒子の凝集がほとんどなく、極めて優
れた分散性を示す、従って、該粉末を用いて磁性塗料と
し、磁気テープ等の磁気記録材料とした場合、配向性が
良く電磁気特性の極めて優れた磁気記録材料が得られる
。

以下実施例にもとづいて本発明の詳細な説明する。

実施例１ 針状　α−Ｆｅ２０３（比表面ｆ１３５ｍ’／ｇ）　　
１００ｇ高粘度潤滑油　　（引火点３２０°Ｃ）　　　
　ミ古上記材料を混合し、これを容積２文の回転炉へ投
入し、Ｎ２ガス中で加熱し、４５０℃で１時間保持し還
元反応を行った。これを２５０℃、空気中で酸化して針
状マグヘマイト粒子粉末を得た。この生成物を冷却後取
出し、Ｘ線回折によりマグヘマイトであることを確認し
た。更に電子顕微鏡ａ察から粒子変形および粒子相互間
の焼結のない針状マグヘマイト粒子であることを確認し
た。このマグヘマイト粉体の粉体特性および磁気特性は
次の通りである。

比表面積　　　　Ｈｃ　　　　　σ５ ３０ｍ’　／　ｇ　　　３９７０ｅ　　　７３　ｅＩＩ
ｌｕ／　ｇ実施例２ 針状　ａ−Ｆｅ２０３　　（比表面！！３５ｍ’／　ｇ
）　　１００ｇ低粘度潤滑油　　（引火点２３０℃）　
　　　　５ｇ上記材料を混合し、実施例１と同様に処理
することにより針状マグヘマイト粒子を得た。この粉体
の粉体特性および磁気特性は次の通りである。

比表面積　　　　Ｈｅ　　　　　σ５ ２８ｍ’　／　ｇ　　　４０２０ｅ　　　７３　ｅｍｕ
／　ｇ実施例３ 針状　ａ　　Ｆｅ２０３（比表面積３５ｍ’　／　ｇ　
）　　ｔｏｏ　ｇパラフィン　　　（引火点１８９°Ｃ
）５ｇ上記材料を混合し、還元反応のところまで実施例
１と同様に処理することにより針状マグネタイト粒子を
得た。この粉体の粉体特性および磁気特性は次の通りで
ある。

比表面積　　　　Ｈｃ　　　　　ｃｒｓ２８ｍ’　／　
ｇ　　　４０００ｅ　　　８３　ｅｍｕ／　ｇ実施例４ 針状　ａ−Ｆｅ２０３（比表面積３５ｍ’／ｇ）　　ｌ
ｏｏｇ高粘度潤滑油　　　　　　　　　　　　　５ｇア
セトン　　　　　　　　　　　　　　１００ｇ上記材料
を混合し、アセトンを蒸発させて粉体とし、以下実施例
１と同様にしてマグヘマイト粒子粉末を得た。その特性
は以下の通り。

比表面積　　　　Ｈｃ　　　　　σ５ ３１ｒｒｆ　／　ｇ　　　４０００ｅ　　　７３　ｅｍ
ｕ／　ｇ比較例１ 針状　ａ−Ｆｅ２０３（比表面Ｊ？Ｆ３５ｍ’／ｇ）　
　１００ｇ上記材料を容積２文の回転炉へ投入し、湿水
素ガスを　：ｌｌＱ／ｗｉｎ流しながら加熱し、　３０
０°Ｃで２時間保持して還元反応を行った。これを２５
０°Ｃ空気中で、酸化して針状マグヘマイト粒子を得た
。

この生成物を冷却後取出、電子１１１ｉ微鏡観察から粒
子変形および粒子相互間の焼結が起っていることが認め
られた。このマグヘマイト粉体の粉体特性は次の通りで
ある。

比表面積　　　　Ｈｅ　　　　　σ５ １５ｍ’　／　ｇ　　　３５００ｅ　　　７３　ｅｍｕ
　／　ｇ比較例２ 針状　αＦｅ２０３（比表面ｆｆ１３５ｍ’／　ｇ）　
　１００ｇステアリン酸　　　　　　　　　　　　　　
５ｇを用い、実施例１と同様にして針状マグヘマイ下の
通りである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　針状含水酸化鉄粒子またはそれを仮焼して得られる酸
   化鉄粒子に炭化水素化合物を添加して加熱し、還元反応
   を行わせるとともに、前記化合物の炭化物を粉末粒子表
   面に残存せしめ粒子間の焼結を防止することを特徴とす
   る磁性酸化鉄粉末の製造方法。