JPS63213905A - 金属磁性粉末の製造方法 - 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】 〔発明の技術分野〕 本発明は、磁気記録用に好適な金属磁性粉末、特に酸化
安定性の改善された金属磁性粉末の製造方法に関する。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

磁気記録媒体は、近年記録容量の高密度化による小型化
、高性能化の指向が一段と強まってきている。これとあ
いまって磁気記録用磁性粉末として、従来の酸化鉄系磁
性粉末に比し、飽和磁化が大きく、かつ高保磁力化が容
易な鉄または鉄系合金類の鉄系金属磁性粉末（以下金属
磁性粉末という）が注目されており、オーディオテープ
や８ｍ／ｍビデオテープなどへの適用が試みられている
ほか、近時さらに高画質ビデオテープ、デジタルオーデ
ィオチーブ、高記録密度ディスク用など高性能記録媒体
への適用が一層期待されつつある。

ところで、このような金属磁性粉末は、通常約１μ以下
さらには０．５μ以下の微粒子のものが望まれており、
このような微粒子は表面活性が強く、このために経時的
に酸化が進むとともにこれにともなって飽和磁化などの
磁気特性が低下しいわゆる酸化安定性の悪化が避けられ
なかったり、また甚しい場合には前記酸化反応が急激に
進むと自然発火、燃焼に至るなど取扱操作、工程管理上
、種々のトラブルが避けられなかったりする。

これらの問題点を改善するために種々の提案が既になさ
れている。例えば、（１）金属磁性粉末の製造時に、例
えば鉄塩水溶液や水和酸化鉄に鉄以外の金属成分を添加
処理していわゆる合金化する方法、（２）トルエンなど
の有機溶媒中で金属磁性粉末を徐酸化する方法、（３）
金属磁性粉末粒子表面を種々の無機系或いは有機系の処
理剤で被覆する方法などが試みられている。しかしなが
ら、（１）の方法は、鉄を置換して合金化できる金属は
限られるとともに、酸化安定性を向上させるには置換金
属量を多くする必要があり、保磁力の低下などの磁気特
性が大巾に変化し易く、また（２）の方法は、有機溶媒
を使用するため環境衛生、安全性の上からも工業的実施
面で問題が避けられず、かつ微粒子の金属磁性粉末に対
して十分な酸化安定性を付与しようとすると飽和磁化の
大巾な低下が避けられなかったりし、さらに（３）の方
法は、十分な酸化安定性を付与しようとすると被覆量を
かなり増大せねばならず、その結果飽和磁化の低下が避
けられず、かつ磁性塗料化時の分散性が損なわれ易いな
ど、未だ改善すべき多くの問題が残されている。ことに
、さらに高Ｓ／Ｎ比化、高出力化の要請とあいまって金
属磁性粉末のより微粒化が指向されており前記問題の解
決が強く希求されている。

〔発明の目的〕

本発明は、前記の問題点を解決し、高密度磁気記録媒体
に好適な酸化安定性の改善された金属磁性粉末の製造方
法を提供することを目的とする。

〔発明の概要〕

本発明者等は、かねてより、金属磁性粉末における前記
問題点の解決をはかるべく種々検討を進める中で、金属
磁性粉末の粒子表面を、それより酸化還元電位が貴なる
方向にある金属イオンの溶液中での置換反応やさらには
還元反応によって、該粒子表面に該金属を析出させるこ
とによって化学的にめっきするいわゆる無電解めっき法
の適用について注目し、さらに検討を進めた結果、金属
磁性粉末を、まず特定の金属イオンを含む媒液中で無電
解めっき処理をおこなうとともに、かつ次いで該処理金
属磁性粉末を特定の条件下で焼鈍処理をおこなうことに
よって、析出被膜の緻密化を図り金属磁性粉末の本来の
優れた特性を損なうことなく酸化安定性を一層改善し得
ることの知見に基づいて本発明を完成したものである。

すなわち、本発明は、鉄を主体とする金属磁性粉末の粒
子表面に対してニッケル、コバルト、銅、金、銀および
パラジウムの群から選択された少なくとも１種の金属を
無電解めっきする第１工程と、前記第１工程で得られた
無電解めっき処理した磁性粉末を非酸化性雰囲気中で２
００〜５００℃の温度範囲で熱処理する第２工程とより
なることを特徴とする金属磁性粉末の製造方法である。

本発明において、被処理物として使用する金属磁性粉末
く以下基体構成粒子という）は、種々の方法によって製
造される鉄または鉄を主体とする種々の鉄系合金類の鉄
系金属粉末であって、通常例えばα−Ｆｅ００Ｈなどの
針状水和酸化鉄を加熱脱水もしくは加熱脱水することな
くＨ２等の還元性ガスで加熱還元することによって得る
ことができるが、さらに必要に応じ、前記加熱処理にお
ける焼結や形状のくずれなどを防ぐために例えばケイ素
化合物など種々の処理剤を添加処理してもよい。前記の
ようにして得られる基体構成粒子は、もっとも一般的に
は針状晶の形状のものであるが、さらに前記針状晶形状
のもののほか、例えば紡錘状、米粒状、球状、棒状、平
板状、サイコロ状など種々の形状のものを使用すること
ができる。また、粒子の大きさは、種々の範囲のものを
使用し得るが、高密度磁気記録材料への適用を図るには
微細な粒子径のもの、ことに０．５μ以下のものが好適
であり、このものはとりわけ表面活性が大きく本発明の
酸化安定処理の適用を図る上でより好ましいものである
。

本発明において、無電解めっき処理を前記基体構成粒子
表面に対しておこなう第１工程は、種々の方法によって
おこなうことができるが、例えばニッケル、コバルト、
銅、金、ｉ艮およびパラジウムの群から選択される少な
くとも１種の金属イオンを含む金属化合物水溶液に、必
要に応じ種々の緩衝剤や錯化剤を加え、更に望ましくは
１元剤を加えてめっき浴を調製し、このめっき浴中へ前
記基体構成粒子粉末を浸漬し、所定時間攪拌処理して前
記金属イオンを該粒子表面上に金属被膜として析出させ
ることによっておこなうことができる。

なお、前記金属化合物としては、種々のものを使用し得
るが、例えばそれらの金属の塩化物、硝酸塩、硫酸塩な
どを挙げることができる。また緩衝剤や錯化剤としては
、例えば酢酸、クエン酸、酒石酸、ホウ酸および炭酸な
どのナトリウム塩やカリウム塩、エチレングリコール、
ヒドラジン、トリエタノールアミンなどを挙げることが
できる。

しかして前記第１工程において、めっき浴は、アルカリ
性、とりわけｐｌ＋９〜１１にするのが望ましく、それ
が酸性側の場合には基体構成粒子の溶解が起こるなどし
て好ましくない。なお、前記第１工程の無電解めっき処
理は、窒素ガスなどの雰囲気中でなるべく酸化を防ぐよ
うにしておこなうのが望ましく、また当該処理の温度範
囲は、通常１０〜８０℃、望ましくは１０〜６０℃であ
る。

前記基体構成粒子上への無電解めっき処理による金属の
被着量は、金属磁性粉末の重量基準に対して金属元素と
して０．５％以上、望ましくは１〜１０％であり、被着
量が前記範囲より少なきに過ぎると十分な酸化安定性効
果がもたらされず、また前記範囲より多き過ぎると飽和
磁化の低下をきたすなど好ましくない。

次に、前記のようにして第１工程の無電解めっき処理を
おこなった後、浴液を分離して回収された磁性粉は、第
２工程の熱処理を施す。前記熱処理は非酸化性雰囲気で
おこなうが、これは前記のめっき処理をおこなった金属
磁性粉末が熱処理中に実質的に酸化されないような雰囲
気であれば種々の通気流下おこなうことができるが、通
常窒素ガス、アルゴンガスなどを使用することによって
容易におこなうことができる。熱処理の温度は、通常２
００〜５００℃、望ましくは２００〜４００°Ｃの範囲
であって、熱処理温度が前記範囲より低きに過ぎると、
第１工程でのめっき処理によって金属磁性粉末の粒子表
面に析出した金属被膜の緻密化が十分進まず、その結果
十分な酸化安定性効果がもたらされず、また前記温度範
囲より高きに過ぎると、粒子焼結が惹起したりして分散
性の低下をきたすなど好ましくない。

以下に実施例および比較例を挙げて本発明をさらに説明
する。

〔実施例〕

実施例１ めっき浴組成として下記の水溶液を１１１１製した。　
　　　　（めっき浴組成） 塩化ニッケル　　　　　０．０２６９ｍｏｌ／ｊ’酢酸
ナトリウム　　　　０．０５３７　　〃クエン酸ナトリ
ウム　　０．０２６９　　ｌ／次亜リン酸ナトリウム　
０．０２６９　　〃ｐＨ１０ 温度　　　　　　　　　　　４０℃ 上記めっき浴に、針状の鉄を主成分とする金属磁性粉末
（α−Ｆｅ００Ｈを加熱脱水したものを還元性ガスで加
熱還元して得られたもの、平均長軸長０．３μ、保磁力
（Ｉｌｃ）１，３０００ｅ、飽和磁化（σ、）１２４．
３ｅｍｕ／ｇ）　３０　ｇを加えて４０℃で１時間窒素
ガス雰囲下で攪拌処理した。次いでめっき浴温度を室温
まで冷却した後、めっき処理した針状の金属磁性粉末を
濾過、洗浄、風乾して回収した。

このようにして得たニッケルめっき処理後の金属磁性粉
末Ｌｏｇをステンレス製ボードに入れ、窒素ガス流通下
３００℃にて２時間加熱処理した。

このようにして得た本発明の金属磁性粉末を試料（Ａ）
とする。

同様にして窒素ガス流通下４００℃にて２時間加熱処理
して得た本発明の金属磁性粉末を試料（Ｂ）とする。

比較のため実施例１で用いた針状の鉄を主成分とする金
属磁性粉末を比較試料（Ｃ）、更にこの金属磁性粉末１
０ｇを実施例１と同様に、窒素ガス流通下３００℃で２
時間加熱処理したものを比較試料（Ｄ）、また実施例１
で得られたニッケルめっき処理後の残りの試料を比較試
料（Ｅ）とする。

実施例２ めっき浴組成として下記の水溶液を１１調製した。　　
　　　（めっき浴組成） 塩化ニッケル　　　　　０．０５３７ｍｏｌ／ｆｆ酢酸
ナトリウム　　　　０．２１５　　　／／クエン酸ナト
リウム　　０．０５３７ｍｏｌ／ＡｐＨ１０ 温度　　　　　　　　　４０℃ 上記めっき浴に、実施例１に使用の針状の鉄を主成分と
する金属磁性粉末３０ｇを加えて４０℃で１時間実施例
１の場合と同様にして攪拌処理した。次いでめっき浴温
度を室温まで冷却した後、めっき処理した針状の金属磁
性粉末を濾過、洗浄、風乾して回収した。

このようにして得たニッケルめっき処理後の金属磁性粉
末Ｌｏｇを実施例１と同様にして窒素ガス流通下３００
℃にて２時間加熱処理した。このようにして得た本発明
の金属磁性粉末を試料（Ｆ）とする。

実施例３ めっき浴組成として下記の水溶液を１１調製した。　　
　　　くめつき浴組成） 塩化コバルト　　　　　０．０５３７ｍｏｌ／ｌクエン
酸ナトリウム　　０．０５３７　　〃酢酸ナトリウム　
　　　０．１０７４　　〃ｐＨ１０ 温度　　　　　　　　　６０°Ｃ 上記めっき浴に、実施例１に使用の針状の鉄を主成分と
する金属磁性粉末３０ｇを加えて６０°Ｃで１０分間実
施例１の場合と同様にして撹拌処理した。次いでめっき
浴温度を室温まで冷却した後、針状の金属磁性粉末を濾
過、洗浄、風乾して回収した。

このようにして得たコバルトめっき処理後の金属磁性粉
末Ｌｏｇを実施例１と同様にして窒素ガス流通下３００
℃にて２時間加熱処理した。このようにして得た本発明
の金属磁性粉末を試料（Ｇ）とする。

前記実施例及び比較例の本発明の試料及び比較試料（Ａ
）〜（Ｇ）について、試料振動型磁力計（ＶＳＭ）にて
飽和磁化（ａ　、　：　ｅｍｕ／ｇ）を測定した。

更に酸化安定性を評価するため、温度６０℃、相対湿度
８０％の環境下で２週間放置して促進経時させた後、飽
和磁化を測定し前述の促進経時による飽和磁化の劣化率
Δσ、（％）を下記の式によって求めた。これらの結果
を表−１に示す。

〔式中、σ３°は促進経時前の飽和磁化（σ、）であり
、σ、′は促進経時後の飽和磁化（σ、）である。〕 表−１の結果から明らかな如く、実施例１〜３の各々に
おいて本発明の試料は比較試料より促進経時による飽和
磁化の劣化率〔Δσ、（％）〕が著しく小さくなり、本
発明の方法により鉄を主成分とする金属磁性粉末粒子の
酸化安定性が著しく改善されることが分る なお、前記の実施例および比較例の各試料を、塩ビー酢
ビ共重合体樹脂を主体とするバインダーに分散させ磁性
塗料を調製し、常法によりポリエステルフィルム上に塗
布、配向させて磁気記録媒体を作成し緒特性をみたとこ
ろ、本発明のものは酸化安定性に優れたものであるとと
もに、磁気記録媒体への分散性も良好なものであった。

〔発明の効果〕

本発明方法に係わる金属磁性粉末は、酸化安定性が著し
く改善されたものであって、優れた磁気特性を長期間保
持し得るとともに、それ自体貯蔵安定性に優れ取扱操作
上、工程管理上甚だ好ましいものであること、さらに媒
体への分散性も良好なものであって高出力の高密度磁気
記録媒体を製造する上で極めて好適なものである。

また本発明方法は、比較的節潔な手段によって無電解め
っき処理効果を相乗的に増大ならしめることができるも
のであり、かつ打機溶媒等を格別使用することなく環境
衛生、安全性等の面からも甚だ工業的実施上有利な方法
である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　鉄を主体とする金属磁性粉末の粒子表面に対してニッ
   ケル、コバルト、銅、金、銀およびパラジウムの群から
   選択された少なくとも１種の金属を無電解めっきする第
   １工程と、前記第１工程で得られた無電解めっき処理し
   た磁性粉末を非酸化性雰囲気中で２００〜５００℃の温
   度範囲で熱処理する第２工程とよりなることを特徴とす
   る金属磁性粉末の製造方法。