JPS6265934A - レピツドクロサイトの製造方法 - 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） 本発明はレピッドクロサイト（γ−ＦｅＯＯＨ）の製造
に係り、より詳細には、オーディオテープ。

ビデオテープ、磁気カード等の磁気記録媒体用磁性酸化
鉄粉を製造する際に出発物質として好適なレピッドクロ
サイトの製造方法に関するものである。

（従来の技術及び解決しようとする問題点）一般に、オ
ーディオテープ、ビデオテープ、磁気カード等の磁気記
録媒体用の磁性酸化鉄粉は、α−ＦｅＯＯＨ（ゲータイ
ト）又はγ−ＦｅＯＯＨ（レピッドクロサイト）を出発
物質とし、これに焼成（脱水、焼きしめ）、還元及び酸
化などの処理を順次に施して針状のγ−Ｆｅ、０３（マ
グヘマイト）を得、或いはその粒子表面にコバルト変成
処理によってコバルト被着したＣＯ−γ−Ｆｅ２０．を
得ることにより、製造されている。この場合、得られた
磁性酸化鉄粉の磁気特性は上記出発物質の性状に依存す
るため、磁気記録媒体に適した磁性酸化鉄粉末を得るに
は、優れた性状の出発物質を使用する必要がある。

この点、従来、レピッドクロサイト（γ−ＦｅＯＯＨ）
を出発物質として得られる磁性酸化鉄粉末は、ゲータイ
ト（α−ＦｅＯＯＨ）を出発物質とする場合に比らべ、
最終製品であるオーディオテープ、ビデオテープ等々の
磁気記録媒体の磁気的配向性、分散性、角形比、転写特
性は優れているにも拘わらず、粒度分布が大きいという
問題があり。

最終製品の特性（保磁力、反転磁界強度分布等）に悪影
響を及ぼすという欠点があった。

ところで、上記出発物質のうちのレピッドクロサイトは
９通常、以下のような合成反応法で製造されている。

まず、酸洗廃液等を利用して得られる塩化第一鉄（Ｆｅ
ＣＱ、）水溶液に苛性アルカリ又はアンモニア等のアル
カリ水溶液を加えて中和する。この際、水酸基と鉄のモ
ル比（○Ｈ／Ｆａ）が約０．２０〜０．３５となるよう
にアルカリ水溶液を混合する。

次いで、これを酸素含有ガス（空気又は酸素）で酸化し
てシード反応により種結晶をつくる。このときの反応温
度は約１０〜２５℃とする。シード反応が終了に近づく
と、反応液のＰＨが低下し、アルカリ分が完全に消費さ
れて反応が終ると、Ｐ　Ｈ値は約３．２〜３．８となる
。

その後、３０〜５０’Ｃに昇温し、ＰＨ値が約３．５〜
４．５になるように酸素含有ガスを吹込むと共にアルカ
リ水溶液を添加して成長反応を行う。

この成長反応が終了に近づくと、反応速度が遅くなり、
ＰＨ値が上昇する。ＰＨ値が約５．５になった時点で反
応の終了とし、針状のレピッドクロサイトを得る。

しかし乍ら、上記方法では、前述の如く粒度分布が大き
いレピッドクロサイトしか得られず、良好な性状とは言
えず、更には平均粒度をコントロールすることが困難で
あるため、用途目的に適した任意の平均粒度を有するレ
ピッドクロサイトを提供できないという欠点があった。

このため、磁性酸化鉄粉末の製造の出発物質としてはゲ
ータイト（α−ＦｅＯＯＨ）が多用されているのが現状
である。

本発明は、前述の如く多くの利点を有するレピッドクロ
サイトにつき、上記従来技術の欠点を解消し１粒度分布
が小さく、かつ、要求される各種粒度を安定的に有する
優れた性状のレピッドクロサイトを製造する方法を提供
することを目的とするものである。

（問題点を解決するための手段） 上記目的を達成するため、本発明では、シード反応によ
り生成する種結晶は大小の粒子が混在する状態にあるの
で、これを次工程で成長せしめるに先立って、粒子径を
予めコントロールするならば、以降の工程により成長す
るレピッドクロサイトの粒度分布及び平均粒径に好結果
をもたらすことを知見し、そのためにシード反応後引続
いて処理液を特定条件にて保持する熟成工程を設けるこ
とを骨子とするものである。

以下に本発明を実施例に基づいて詳細に説明する。

本発明における熟成工程は、塩化第一鉄とアルカリとの
混合水溶液を酸化させてγ−Ｆ　ｅ　ＯＯＨの種結晶を
生成させるシード反応工程と、アルカリ水溶液の添加と
酸素含有ガスの吹込みを行う成長反応工程との間に行う
もので、混合水溶液のＰＨ値が３．０〜５．０、温度が
１０〜５０℃の範囲内で１０〜１２０分間保持する。勿
論、シード反応でも成長反応でもないので、不活性ガス
雰囲気等の非酸化性雰囲気中で行い、また撹拌しつつ行
うことは云うまでもない。混合撹拌状態は、例えば、撹
拌羽根の回転数２００〜４００ｒｐｍとする程度で良い
。

この熟成により、シード反応で生成した粒子のうち、微
小な粒子は溶解して他のそれよりも大きな粒子表面で析
出するので、粒度分布が小さくなると共に平均粒径が変
化し、均一な粒度分布で所望の平均粒径を有する粒子を
得て、以降の成長反応工程でのベースとすることができ
る。そのため、保持時間が１０分未満では粒度分布の均
一化の効果が充分得られず、１０分以上保持する必要が
ある。保持時間は長い径粒度分布を小さく、かつ、平均
粒径を大きくすることができるが、１２０分を超えて保
持しても粒度分布を均一化する効果がそれ以上期待でき
ず、経済的でないので、保持時間は１０〜１２０分の範
囲内とする。

また処理溶液のＰＨ値及び温度は、各々３．０以上、１
０℃以上とすることにより粒度分布の均−化の効果を確
保でき、しかもそれ以上の高いＰＨ値、温度にすれば平
均粒径をより大きくすることができる。しかし、ＰＨ値
及び温度が各々５．０．５０’Ｃを超えると、その効果
は期待できなくなる傾向にあるので、ＰＨ値は３．０〜
５．ｏ。

温度は１０〜５０℃の範囲内とする。

このように熟成工程の保持時間、ＰＨ値及び温度を適宜
コントロールすることにより、粒度分布が小さく、かつ
、任意の平均粒径を有するレピッドクロサイトを得るこ
とができ、特に従来よりも粒度分布の小さい針状の優れ
た性状のものを製造できる。

勿論、レピッドクロサイトの平均粒径に関しては、出発
原料の塩化第一鉄の溶液濃度等々の熟成以外の工程条件
によって一定限度内で可変ではあるが、本発明によれば
、熟成によって平均粒径を大幅にコントロールできるの
で、例えば、目標とする平均粒径よりも小さ目の値とな
るようにシード反応条件を設定し、目標値との差を補正
するべぐ熟成条件を決めることにより、粒度分布が均一
で、常に一定の所望の平均粒径を有するレピッドクロサ
イトを製造することができる。その際、シード反応時の
平均粒径を測定し、この実測値に基づいて熟成条件をコ
ントロールするなどの自動化も可能である。

本発明における熟成工程以外の工程は従来と同様であり
、特にそれらの条件は制限されない。但し、塩化第一鉄
を水酸化第一鉄にするのに要するアルカリの理論量は、
シード反応工程と成長工程とに分けて添加するが、シー
ド反応工程で添加する量は、ゲータイトの発生を防止し
、針状性の優れたレピッドクロサイトの粒子を得るため
、上記理論量の０．４〜０．７倍とする必要がある。

（実施例） 濃度０．９７モル／Ｑの塩化第一鉄水溶液２５Ｑを窒素
ガス雰囲気に保った反応器内で撹拌しながら、　′ａ！
０．７１モル／Ｑの水酸化ナトリウム水溶液４２Ｑを添
加し、液温を１３℃に保ちつつ５気圧（ゲージ圧）の空
気を２０Ω／ｗｉｎの速度で吹き込んで酸化させ、シー
ド反応を行った。

シード反応の終了をＰ　Ｈ値の測定で確認した後（ＰＨ
＝３．２）、空気の吹込みを止め、１．５気圧（ゲージ
圧）の窒素ガスを３Ｉｌ／ｌｌ１ｉｎの速度で吹き込み
反応器内を不活性雰囲気にした後、ＰＨ値、温度及び保
持時間を種々変化させて熟成を行った。

なお、Ｐ）（値の変化は水酸化ナトリウム水溶液の添加
量によって行った。

その後、窒素ガスに代えて５気圧（ゲージ圧）の空気を
３Ｑ／ｗｉｎの速度で吹き込むと共に濃度１．６モル／
Ｑの水酸化ナトリウム水溶液を８０ｇ／ｖａｉｎの一定
速度で添加し、ＰＨ値が５．５に上昇°するまでこの成
長反応を行い、針状のレピッドクロサイトを得た。

得られたレピッドクロサイトについて粒度分布及び平均
粒径を測定した。なお１粒度分布の大きさは、電子顕微
鏡にて粒子の長軸方向の粒径を測定し、これより求めた
粒度分布における標準偏差値で判定し、また平均粒径（
粒度）の大きさは、平均粒度と対応関係にあるベッド法
比表面積の値によって判定した。以上の結果を第１図〜
第４図に示す。

これらの図より、熟成時のＰＨ１温度及び時間を増すに
従ってレピッドクロサイトの比表面積を小さくすること
ができ、これらの条件を適宜選定すれば所望の平均粒度
の粒子を製造することが可能であることがわかる。しか
も、第１図に一例として熟成時間に対する標準偏差（粒
度分布）の関係を示すように、これらの条件を本発明の
範囲内で設定するならば、平均粒度を所望のものに変化
させても粒度分布の小さい優れた性状のレピッドクロサ
イトを安定的に得ることができることを確認した。

（発明の効果） 以上詳述したように１本発明によれば、レピッドクロサ
イトの合成反応においてシード反応後に特定条件の熟成
工程を経るので、任意の平均粒径を有し、しかも粒度分
布が極めて小さい優れた性状の針状レピッドクロサイト
を安定して製造することができ、したがって、優れた特
性の磁性酸化鉄粉末の製造を可能にするものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は熟成時間とレピッドクロサイトの粒度の標準偏
差（粒度分布）との関係を示す図、第２図〜第４図は各
々レピッドクロサイトの比表面積（平均粒度）とＰＨ５
温度又は熟成時間との関係を示す図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 塩化第一鉄水溶液に苛性アルカリ、アンモニア等のアル
   カリ水溶液を、該塩化第一鉄を水酸化第一鉄にするのに
   要する理論量の０．４〜０．７倍加えた後、酸素含有ガ
   スを吹込んでγ−ＦｅＯＯＨの種結晶を生成させ、次い
   で、ｐＨ値３．０〜５．０及び温度１０〜５０℃の条件
   のもとで１０〜１２０分間保持して熟成し、更に上記ア
   ルカリ水溶液を加えると共に酸素含有ガスを吹込んでγ
   −ＦｅＯＯＨ生成反応を完結させることを特徴とするレ
   ピッドクロサイトの製造方法。