JPS6321806A - 磁気記録材料用針状晶α−ＦｅＯＯＨ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］ 本発明は磁気記録材料用針状晶α−ＦｅＯＯＨの製造方
法に関する。

［従来技術］ オーディオ用およびＶＴＲ用磁気テープに用いられる磁
気記録材料には種々のものがあるが、磁気特性と価格の
両方を満足させる材料として、γＦｅ＊ＯｓおよびＣＯ
被着型７　　ＰｅｔＯ＋（以下γ−Ｆｅ＊Ｏ＊で代表す
る。）が汎用されている。

このようなγ−Ｐｅｔ’ｓは例えば第４図に示すような
工程に従って製造されている。即ち、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
ＦｅＣＬ水溶液等の第一鉄塩水溶液に非酸化性雰囲気の
下で４０〜５５℃の温度範囲において、アルカリを当量
以上添加し、水酸化第一鉄沈澱を生成さ什る。この溶液
温度を５０℃以下の温度に保持した状態で酸化性ガスを
吹き込んで酸化し、α−ＦｅＯＯＨの結晶を萌芽させた
のち、結晶を成長させる。

このようにして得られた結晶を洗浄後、濾過すると針状
晶α−ＰｅＯＯＩ−Ｉが結晶状態で得られる。

次いで、針状晶α−ＦｅＯＯＨの形状が崩れない温度で
脱水・乾燥してα−ｐｅ２０ｉとし、これを還元ガス（
Ｈ）中でＦ　ｅ　ｓ　Ｏ４まで還元した後、空気中で緩
やかに酸化するとγ−ＰｅｙＯａが得られる。

しかして、高密度記録用としてのγ−Ｐｅｔ’ｓを得る
１こめには、軸比の大きな針状晶α−ＰＯＯＨを生成さ
せる必要がある。

次に、特公昭５６−０１５１２６号公報には、Ｆ　ｅＳ
　Ｏ４溶液に当量以上のアルカリを加えてｐＨ１３，５
以上とし、所定温度で酸化しα−Ｐｅｓ。

Ｈの沈澱を生成させ、この沈澱をソリ力吸着唯が０．２
６％を越えないように洗浄後、保磁力（Ｈｃ　）４１０
−４６０（Ｏｅ）の７　　ＦｅｔＣＬ＋が得られること
、およびＦｅ５０＋溶液に非酸化性雰囲気下で４０〜５
０℃の温度範囲においてアルカリを当量以上添加して、
水酸化第一鉄沈澱が生成しているｐＨ１１以上の溶液を
５０°Ｃ以下の温度に保持した状態で酸化してα−Ｆｅ
ＯＯＨが得られることが示されている。

しかし、この方法により製造したα−ＰｅＯＯ■４は針
状性が悪く、また、平均軸比１５・１以上を得るために
は非酸化性雰囲気下で４０〜５０℃の温度範囲で水酸化
第一鉄沈澱とする必要があり、さらに、酸化時の温度を
５０°Ｃ以下に保持しなければならない。そして、この
α−ＦｅＯＯＨを生成さ什るためには１０〜２０時間と
いう長時間を要する。

［発明が解決しようとする問題点］ 本発明は上記に説明したような従来におけるα−ＦｅＯ
ＯＨの製造における問題点に鑑み、本発明者が鋭き研究
を行い、検討を重ねた結果、針状性に優れたα−ＦｅＯ
Ｏ）ｌを短時間に効率よく生成させ、かつ、磁気特性の
高い磁気記録材料用針状晶α−ＰｅＯＯＨの製造方法を
開発したのである。

［問題点を解決するための手段］ 本発明に係る磁気記録材料用針状晶α−ＦｅＯＯＨの製
造方法の特徴とするところは、第一鉄塩水溶液にアルカ
リを添加し、３５℃以下の温度で水酸化第一鉄の沈澱を
生成させ、さらに、酸化性ガスを吹き込みつつ反応溶液
の温度を０．２５℃／ｍｉｎ以上の昇温速度で昇温し、
昇温の最終温度を６０℃以上として酸化し、針状晶α−
Ｐｅｓ。

Ｈを得ることにある。

本発明に係る磁気記録材料用針状晶α−ＦｅＯ０Ｈの製
造方法（以下本発明製造方法ということがある。）につ
いて以下詳細に説明する。

本発明製造方法において使用する第一鉄塩としては、主
に酸洗廃液のＦｅＣ１ｔが利用されるが、この場合Ｆｅ
０１４度は５ｇ／ｌ　〜３０ｇ／ｌとするのがよい。

そして、所定濃度に調節されたＦｅＣ１ｔ溶液にアルカ
リ（ＮａＯＨ溶液やアンモニア水等）を添加し、溶液温
度を３５℃以下に調節して水酸化第一鉄の沈澱を生成さ
せる。この場合、添加するアルカリの量はアルカリ／Ｆ
ｅＣ１，のモル比で１．５：４とするのが好ましい。

次に、酸化性ガスを吹き込みながら、反応溶液の温度を
０２５°Ｃ／ｍｉｎ以上の昇温速度で昇温し、昇温の最
終到達温度を６０°Ｃ以上とし、反応溶液中のＦｅ２ａ
度が０．０５ｇ／ｌ以下になるまでこの温度に保持し酸
化する。この場合の酸化性ガスの吹き込み棗は、溶液中
のＦｅ”酸化速度（減少速度）を用いて設定する。

溶液中のＦｅ濃度が０．０５ｇ／ｌ以下になった酸化反
応終了後、焼成時の形状保持剤としてケイ酸ナトリウム
を添加し、ＨＣｌを用いて溶液をｐＨ８〜９に調節する
。

次いで、この溶液を濾過水洗後、乾燥してα−ＰｅＯＯ
Ｈの結晶が得られた。

得られたａ−ＦｅＯＯＨを脱水後、７００°Ｃの温度で
６０分封孔処理し、水素ガス中で３３０℃の温度で６０
分間還元し、次に空気中３００°Ｃの温度で６０分酸化
してγ−ＰｅｒＯｓが得られるのである。

「実　施　例」 本発明に係る磁気記録材料用針状晶α−ＦｅＯＯＨの製
造方法について実施例を説明する。

実施例　１ 酸洗溶液（ＦｅＣＩＪを出発原料とし、２０１反応槽を
用いて、α−ＦｅＯＯＨの生成条件について検討した。

槽内に吹き込む空気量は３００１／ｍｉｎ、攪拌機の回
転数は３００　ｒｐｍとした。

第１図は２　ＮａＣｌ／　Ｆ　ｅＣＩ、モル比と反応温
度の関係で純粋なα−ＦｅＯＯＨの得られる生成領域を
示しである。また、Ｆ　ｅＣＬｉ８度についても検討し
た結果、ＦｅＣＩＪ度５〜３０ｇ／ｌの範囲でＦｅ、０
４の混入は確認されなかった。Ｆ’ｅＣ１ｓ濃度３０ｇ
濃度３趣 Ｆｅ５Ｏｈか混入し、また、５ｇ／Ｊ未膚の濃度では酸
化速度が速いため軸比の小さな微粒子α−ＦｅＯＯＨが
生成した。第１図で○はα−ＦｅＯＯＨ生成領域で、Ｑ
はＦ　ｅ３０，＋　ａ　　Ｆ　ｅｏ　Ｏ　Ｈの領域であ
る。

このようにして得られたαーＦｅＯＯＨの針状性を向上
させるため第１表に示すように酸化開始と同時に反応溶
液の温度を上昇させることにより、針状性の良い（１５
：ｌ）αーＦｅＯＯＨが生成した。

これは、ＮａＯＨ溶液を添加し、Ｆｅ（ＯＨ）を沈澱を
生成させる時の溶液温度を３５℃以下としながら空気を
吹き込むと槽内では核晶の生成が始まるが、空気吹き込
みと同時に昇温されるため溶液温度の上昇に伴い核晶の
生成が抑制されて、結晶の成長が始まるからである。

第２図には、第１表に示しに本発明製造方法と比較例の
Ｆｅ２ゝ減少速減少酸化速度）を示しである。

即ち、２０°Ｃから６０℃に昇温した時の反応では、溶
液温度が６０℃に到達後酸化速度が明らかに遅くなって
おり、本発明製造方法によるαーＦｅＯＯＨは結晶およ
び軸比の大きいものが得られる。

○は本発明製造方法による２０℃から６０℃に昇温した
場合で、△は２０℃に設定した場合である。

１コｉ【奮ヨーート 実施例２ αーＦｅＯＯＨの形状保持剤として５ｉｆｔを効率良く
簡単に被着するため、添加時期、ｐＨ等について検討し
た。第２表にαーＦｅＯＯＨの生成条件を示す。

水ガラス（ケイ酸ナトリウム溶液）の添加時期は反応槽
内のＦｅ！濃度が０．０５ｇ／ｌ以下になった時とした
。これは５ｉｎｓ添加によって結晶成長等が抑制される
ためである。

Ｓｉかの添加量は乾燥α−ＦｅＯＯＨに対して１、５ｖ
ｔ％とじた。

第３図は５ｉｆｔ添加後のゲーサイト溶液温度を６０℃
とし、空気を吹き込んだ酸化性雰囲気下で被着した場合
を示す。この第３図（ａＸｂ）より５ｉＯ１の被着はゲ
ーサイト溶液温度の変化および酸化性雰囲気においても
影響されず、α−Ｐｅｓ。

Ｈ結晶への被着率はｐｔ−ｔｓ〜９の範囲が最も高く添
加量の８０ｖｔ％以上が被着することがわかる。

第２表 実施ｔＩ１１３ ８００１の大型反応槽を使用し、ＦｅＣＩＪ度２０ｇ／
ｌの溶液にＮａＯＨ溶液を２ＮａＯＩ−１／ＦｅＣ１ｔ
モル比４の割合で添加し、溶液温度２０°Ｃで水酸化第
一鉄の沈澱を生成させながら空気吹き込みと同時に溶液
の昇温を開始した。この時の昇温速度は１．０℃／ｍｉ
ｎで４０分間で６０℃に到達するように設定し、溶液中
のＦｅ”濃度が０．０５ｇ／ｌ以下になるまで酸化した
。なお、空気流量は１ｍ３／ｈｒに調節したつ酸化速度
は２．０ｇ／１−ｈｒであった。

反応が終了した溶液に水ガラス溶液を乾燥ＦｅＯＯＨに
対して１．０ｗｔ％添加し、ｐＨ８、５に調節後、濾過
水洗し、乾燥して針状晶α−ＦｅＯＯＨの結晶を得た。

このａ−ＦｅＯＯＨを脱水後、７００°Ｃｘ６０分で封
孔後水素ガス中で３３０℃×６０分間還元し、空気中３
００℃×６０分間酸化してにγ−Ｆｅｔｕ３を得た（参
考図１）。比較例は２０℃の温度で生成させたα−Ｆｅ
ＯＯＨである（参考図２）。

第３表に本発明製造方法によりえられたα−ＦｅＯＯＨ
と比較例の磁気特性を示す。

第３表 この第３表より本発明製造方法により得られたα−Ｆｅ
ＯＯＨは優れていることがわかる。

［発明の効果コ 以上説明したように、本発明に係る磁気記録材料用針状
晶α−ＦｅＯＯＨの製造方法は上記の構成をであるから
、 （１）水酸化第一鉄生成温度および昇温速度の制御によ
ってα−ＦｅＯＯＨの針状性がする。即ち、酸化速度に
よる制御で反応が安定化し、粒子サイズら容易にコント
ロールでき、簡単な操作で５ｉＯｚ被着率８０ｗｔ％以
上が可能で、７　　ＦｅｔＯｓで保磁力４０　（１−４
３０（Ｏｅ）、飽和磁化７２〜７６（ｅｍｕ／ｇ）が容
易に（ｑられる。

（２）製造プロセスが簡単で、ゲーサイト生成から中和
まで同一反応槽で行うことができ、水酸化第−鉄生成及
び５ｉＯｚ彼着の雰囲気を非酸化性で行う必要がない。

（３）同一反応槽で核晶生成と結晶成長が実施でき、Ｓ
　ｉ　Ｏを被着およびｐＨ抑制により濾過水洗時間が短
縮できる。

という浸れた効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は純粋なα−ＰｅＯ○Ｈの得られる生成領域を示
す図、第２図は酸化時間とｒ；”ｅ”１度の関係を示す
図、第３図は濾液中のＳｉａ度とゲーサイトへの被着率
の関係を示す図、第４図は一般的なγ−Ｆｅｔｕ３の製
造方法のフローを示す図である。 第１図 ２−Ｎ　ａＯＨ／ＦｅｃＬｚ−− 第２図 酸化晴間（時開）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　第一鉄塩水溶液にアルカリを添加し、３５℃以下の温
   度で水酸化第一鉄の沈澱を生成させ、さらに、酸化性ガ
   スを吹き込みつつ反応溶液の温度を０．２５℃／ｍｉｎ
   以上の昇温速度で昇温し、昇温の最終温度を６０℃以上
   として酸化し、針状晶α−ＦｅＯＯＨを得ることを特徴
   とする磁気記録材料用針状α−ＦｅＯＯＨの製造方法。