JPH0137333B2 - - Google Patents
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- JPH0137333B2 JPH0137333B2 JP59234352A JP23435284A JPH0137333B2 JP H0137333 B2 JPH0137333 B2 JP H0137333B2 JP 59234352 A JP59234352 A JP 59234352A JP 23435284 A JP23435284 A JP 23435284A JP H0137333 B2 JPH0137333 B2 JP H0137333B2
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- JP
- Japan
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- particles
- iron oxyhydroxide
- ferric
- hydroxide
- temperature
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- Compounds Of Iron (AREA)
- Hard Magnetic Materials (AREA)
Description
［産業上の利用分野］
本発明は、第二鉄塩から針状オキシ水酸化鉄を
製造する方法に関するものであり、詳しくは、磁
気記録媒体に使用する強磁性粉末の製造原料とし
て適したオキシ水酸化鉄の製法に関するものであ
る。 ［従来の技術］ 磁気記録媒体に使用される針状酸化鉄または針
状合金（メタル）からなる磁性粉末の磁気特性、
粉末特性などは、出発原料であるオキシ水酸化鉄
（FeOOH）の粒子状態などに著しく影響される。
したがつて、磁気記録媒体に適した磁性粉末を得
るには、枝分れ結晶がなく、粒度分布が優れ、し
かも針状性が優れたオキシ水酸化鉄を製造する必
要があり、針状性を自由に制御できる技術が重要
である。 従来、オキシ水酸化鉄の製法としては、第一
鉄塩溶液に当量以上のアルカリ溶液を加えて得ら
れる水酸化第一鉄のコロイド溶液に、PH11以上に
おいて酸素含有ガスを吹込む方法第一鉄塩溶液
に当量近くのアルカリ溶液を加えて得られる水酸
化第一鉄に、さらに炭酸塩を当量加えて炭酸鉄に
し、これに、酸素含有ガスを吹込む方法第二鉄
塩溶液から水酸化第二鉄コロイドを高温合成（水
熱反応）する方法、および第二鉄塩から水酸化
第二鉄コロイドを生成し、この母液を熟成して、
オキシ水酸化鉄を合成する方法が知られている。 ［発明が解決しようとする問題点］ しかし、の酸素含有ガスを吹込む方法では
0.6μm以下の微粒子を製造する場合には樹枝状の
枝分れ結晶のオキシ水酸化鉄がしばしば発生し、
しかも粒度分布を制御することは難しい。このた
め、このようなオキシ水酸化鉄を原料にした場
合、粒子間の焼結などが起こり、磁性粉として好
ましくない。の第一鉄塩から炭酸塩として酸素
含有ガスによつてオキシ水酸化鉄を製造する方法
は、樹枝状物が少なく、また、分布も比較的に揃
つているが、高い針状性を持たせることが難し
い。また、の水熱反応法においては、0.6μm以
下の微粒子の生成が難しく、また、微粒子におい
ても針状性が悪く、その針状性の調整も困難であ
る。また、しばしばα―Fe2O3の立方状粒子の混
在が認められる。さらに、の水酸化第二鉄を含
有する液を熟成する方法では、条件の設定によつ
て得られるα―FeOOHの粒子の状態などが大き
く変り粒子状態の安定したα―FeOOHを生成す
るのが難しい。 本発明の目的は、かかる従来技術の難点を改善
できる針状オキシ水酸化鉄の製法を提供すること
にある。特に本発明は、樹枝状の枝分れ結晶、粒
子の凝集などがなく、粒度分布がシヤープで針状
性のすぐれた微粒子結晶のオキシ水酸化鉄の製法
を提供することにある。 ［問題点を解決するための手段］ 本発明は、特定の条件で第二鉄塩と水酸化アル
カリとを反応させて水酸化第二鉄を生成させた後
水熱処理すると前記目的を達成できる針状オキシ
水酸化鉄が得られるという発見に基いている。 本発明は、第二鉄塩と水酸化アルカリとを水の
存在下に50℃以下の温度で反応させて水酸化第二
鉄を生成させる際に、銅およびマグネシウムから
選択された該金属の水溶性化合物を、金属原子換
算で鉄原子に対して３〜10原子％になるように添
加して水酸化第二鉄を生成させた後、得られたス
ラリを120〜200℃の温度で水熱処理することを特
徴とする針状オキシ水酸化鉄の製法に関するもの
である。 本発明において、第二鉄塩としては塩化第二
鉄、硝酸第二鉄、硫酸第二鉄などを挙げることが
でき、第二鉄塩は一般に水溶液として使用され
る。また水酸化アルカリとしては水酸化ナトリウ
ム、水酸化カリウムなどが使用され、水酸化アル
カリも水溶液として使用するのが好適である。第
二鉄塩水溶液と水酸化アルカリ水溶液とを反応さ
せて水酸化第二鉄を生成させる際の温度は、50℃
よりも高くすると0.6μm以上にも粒子が長大化す
るので50℃以下にする必要がある。水酸化第二鉄
を生成させる際の温度が低いほどオキシ水酸化鉄
粒子が小さくなるが、極度に低くするのは経済的
ではないので、普通には50℃以下、特には０〜30
℃の温度が好適に採用される。 水酸化第二鉄を生成させる際に添加する銅およ
びマグネシウムから選択された該金属の水溶性化
合物としては、水溶性であれば特に制限されない
が、一般には硫酸銅、塩化第一銅、塩化第二銅、
硝酸銅、塩化マグネシウム、硫酸マグネシウム、
硝酸マグネシウムなどが使用される。これら金属
の水溶性化合物は、複数種添加してもよく、また
水に溶解または溶解させずに添加してもよい。 銅およびマグネシウムから選択された該金属の
水溶性化合物の添加量は、該金属原子換算で鉄原
子に対して３〜10原子％、好ましくは３〜８原子
％になるようにする必要がある。添加量が３原子
％より少ないとオキシ水酸化鉄粒子の針状性をよ
くする効果は十分でなく、軸比は７〜13程度であ
り、また10原子％より多いと添加効果が認められ
ず、コロイド状物が生成して粒子の凝集が生じる
ので好ましくない。 本発明において、前記水溶性化合物を添加して
水酸化第二鉄を生成させたスラリは、120〜200
℃、好ましくは140〜190℃で水熱処理してオキシ
水酸化鉄にする。水熱処理温度が低すぎると針状
粒子にするのが困難で、粒度分布がシヤープで針
状性のよい形状のしつかりした微粒子結晶のオキ
シ水酸化鉄粒子が得られず、また水熱処理温度を
過度に高くすると粒子が長大化するばかりでな
く、α―Fe2O3が生成混在したりするので好まし
くない。水熱処理時間は特に制限されないが、一
般には0.5〜５時間程度が採用される。 また本発明において、水熱処理にさきだつてス
ラリを熟成させると、水熱処理効果を一段と高め
ることができ、再現性よく目的とする針状オキシ
水酸化鉄粒子を得ることができる。熟成は、０〜
70℃、好ましくは20〜50℃の温度で、３時間以
上、一般には３〜30時間程度行うのが適当であ
る。 水熱処理した後の針状オキシ水酸化鉄粒子の回
収は、通常の方法によつて、例えば水洗、ろ過、
乾燥などの操作によつて行うことができる。 ［実施例］ 実施例 １ 0.94mol／濃度の水酸化ナトリウム水溶液２
に、0.185mol／濃度の塩化第二鉄水溶液に
鉄原子に対して銅が５原子％になるように硫酸銅
を添加溶解させた溶液１を10℃の度で滴下して
十分に撹拌混合し、銅を含む水酸化第二鉄スラリ
を生成させた。 次いで該スラリを一夜静置して上澄を除き、30
℃で18時間熟成した後、オートクレーブを用いて
150℃で１時間水熱処理を施した。水熱処理後の
スラリを水洗、濾過、乾燥して針状オキシ水酸化
鉄（α―FeOOH）粒子を得た。 得られた粒子を透過型電子顕微鏡（TEM）で
観察した。TEM写真での粒子30本の平均長軸は
0.53μm、短軸は0.024μm、軸比は22.1であり、粒
子形状はよく揃つた針状晶で、粒子の凝集は認め
られなかつた。また比表面積は50m2／ｇであつ
た。 実施例 ２〜３ 硫酸銅の添加量を第１表記載の量にかえたほか
は、実施例１と同様にして針状オキシ水酸化鉄粒
子を得た。 実施例 ４ 第二鉄塩溶液として、塩化第二鉄水溶液のかわ
りに、硫酸第一鉄より硝酸酸化法で得た硫酸第二
鉄水溶液（濃度0.09mol／）を用いたほかは、
実施例１と同様にして針状オキシ水酸化鉄粒子を
得た。 実施例 ５ 硫酸銅にかえて硫酸マグネシウムを用い、水熱
処理温度を180℃にかえたほかは、実施例１と同
様にしてオキシ水酸化鉄粒子を得た。 実施例２〜５で得られた粒子を実施例１と同様
に測定した結果を第１表に示す。 第１図は実施例２で得られたオキシ水酸化鉄粒
子のTEM写真（20000倍）であり、粒子はきれい
な針状晶になつていることがわかる。 比較例 １ 硫酸銅を添加せず、水熱処理温度を180℃にか
えたほかは、実施例１と同様にしてオキシ水酸化
鉄粒子を得た。 比較例 ２〜５ 硫酸銅にかえて硫酸ニツケル（比較例２）、硫
酸クロム（比較例３）、硫酸コバルト（比較例
４）、硫酸亜鉛（比較例５）を用い、水熱処理温
度を180℃にかえたほかは、実施例１と同様にし
てオキシ水酸化鉄粒子を得た。 比較例 ６ 硫酸銅にかえて硫酸亜鉛を３原子％用い、水熱
処理温度を180℃にかえたほかは、実施例１と同
様にしてオキシ水酸化鉄粒子を得た。 比較例 ７〜８ 硫酸銅の添加量を１原子％（比較例７）および
12原子％（比較例８）にかえたほかは、実施例１
と同様にしてオキシ水酸化鉄粒子を得た。 比較例１〜８で得られた粒子を実施例１と同様
に測定した結果を第１表に示す。なお比較例８に
おいてはコロイド状物が生成し粒子の凝集が著し
かつた。
製造する方法に関するものであり、詳しくは、磁
気記録媒体に使用する強磁性粉末の製造原料とし
て適したオキシ水酸化鉄の製法に関するものであ
る。 ［従来の技術］ 磁気記録媒体に使用される針状酸化鉄または針
状合金（メタル）からなる磁性粉末の磁気特性、
粉末特性などは、出発原料であるオキシ水酸化鉄
（FeOOH）の粒子状態などに著しく影響される。
したがつて、磁気記録媒体に適した磁性粉末を得
るには、枝分れ結晶がなく、粒度分布が優れ、し
かも針状性が優れたオキシ水酸化鉄を製造する必
要があり、針状性を自由に制御できる技術が重要
である。 従来、オキシ水酸化鉄の製法としては、第一
鉄塩溶液に当量以上のアルカリ溶液を加えて得ら
れる水酸化第一鉄のコロイド溶液に、PH11以上に
おいて酸素含有ガスを吹込む方法第一鉄塩溶液
に当量近くのアルカリ溶液を加えて得られる水酸
化第一鉄に、さらに炭酸塩を当量加えて炭酸鉄に
し、これに、酸素含有ガスを吹込む方法第二鉄
塩溶液から水酸化第二鉄コロイドを高温合成（水
熱反応）する方法、および第二鉄塩から水酸化
第二鉄コロイドを生成し、この母液を熟成して、
オキシ水酸化鉄を合成する方法が知られている。 ［発明が解決しようとする問題点］ しかし、の酸素含有ガスを吹込む方法では
0.6μm以下の微粒子を製造する場合には樹枝状の
枝分れ結晶のオキシ水酸化鉄がしばしば発生し、
しかも粒度分布を制御することは難しい。このた
め、このようなオキシ水酸化鉄を原料にした場
合、粒子間の焼結などが起こり、磁性粉として好
ましくない。の第一鉄塩から炭酸塩として酸素
含有ガスによつてオキシ水酸化鉄を製造する方法
は、樹枝状物が少なく、また、分布も比較的に揃
つているが、高い針状性を持たせることが難し
い。また、の水熱反応法においては、0.6μm以
下の微粒子の生成が難しく、また、微粒子におい
ても針状性が悪く、その針状性の調整も困難であ
る。また、しばしばα―Fe2O3の立方状粒子の混
在が認められる。さらに、の水酸化第二鉄を含
有する液を熟成する方法では、条件の設定によつ
て得られるα―FeOOHの粒子の状態などが大き
く変り粒子状態の安定したα―FeOOHを生成す
るのが難しい。 本発明の目的は、かかる従来技術の難点を改善
できる針状オキシ水酸化鉄の製法を提供すること
にある。特に本発明は、樹枝状の枝分れ結晶、粒
子の凝集などがなく、粒度分布がシヤープで針状
性のすぐれた微粒子結晶のオキシ水酸化鉄の製法
を提供することにある。 ［問題点を解決するための手段］ 本発明は、特定の条件で第二鉄塩と水酸化アル
カリとを反応させて水酸化第二鉄を生成させた後
水熱処理すると前記目的を達成できる針状オキシ
水酸化鉄が得られるという発見に基いている。 本発明は、第二鉄塩と水酸化アルカリとを水の
存在下に50℃以下の温度で反応させて水酸化第二
鉄を生成させる際に、銅およびマグネシウムから
選択された該金属の水溶性化合物を、金属原子換
算で鉄原子に対して３〜10原子％になるように添
加して水酸化第二鉄を生成させた後、得られたス
ラリを120〜200℃の温度で水熱処理することを特
徴とする針状オキシ水酸化鉄の製法に関するもの
である。 本発明において、第二鉄塩としては塩化第二
鉄、硝酸第二鉄、硫酸第二鉄などを挙げることが
でき、第二鉄塩は一般に水溶液として使用され
る。また水酸化アルカリとしては水酸化ナトリウ
ム、水酸化カリウムなどが使用され、水酸化アル
カリも水溶液として使用するのが好適である。第
二鉄塩水溶液と水酸化アルカリ水溶液とを反応さ
せて水酸化第二鉄を生成させる際の温度は、50℃
よりも高くすると0.6μm以上にも粒子が長大化す
るので50℃以下にする必要がある。水酸化第二鉄
を生成させる際の温度が低いほどオキシ水酸化鉄
粒子が小さくなるが、極度に低くするのは経済的
ではないので、普通には50℃以下、特には０〜30
℃の温度が好適に採用される。 水酸化第二鉄を生成させる際に添加する銅およ
びマグネシウムから選択された該金属の水溶性化
合物としては、水溶性であれば特に制限されない
が、一般には硫酸銅、塩化第一銅、塩化第二銅、
硝酸銅、塩化マグネシウム、硫酸マグネシウム、
硝酸マグネシウムなどが使用される。これら金属
の水溶性化合物は、複数種添加してもよく、また
水に溶解または溶解させずに添加してもよい。 銅およびマグネシウムから選択された該金属の
水溶性化合物の添加量は、該金属原子換算で鉄原
子に対して３〜10原子％、好ましくは３〜８原子
％になるようにする必要がある。添加量が３原子
％より少ないとオキシ水酸化鉄粒子の針状性をよ
くする効果は十分でなく、軸比は７〜13程度であ
り、また10原子％より多いと添加効果が認められ
ず、コロイド状物が生成して粒子の凝集が生じる
ので好ましくない。 本発明において、前記水溶性化合物を添加して
水酸化第二鉄を生成させたスラリは、120〜200
℃、好ましくは140〜190℃で水熱処理してオキシ
水酸化鉄にする。水熱処理温度が低すぎると針状
粒子にするのが困難で、粒度分布がシヤープで針
状性のよい形状のしつかりした微粒子結晶のオキ
シ水酸化鉄粒子が得られず、また水熱処理温度を
過度に高くすると粒子が長大化するばかりでな
く、α―Fe2O3が生成混在したりするので好まし
くない。水熱処理時間は特に制限されないが、一
般には0.5〜５時間程度が採用される。 また本発明において、水熱処理にさきだつてス
ラリを熟成させると、水熱処理効果を一段と高め
ることができ、再現性よく目的とする針状オキシ
水酸化鉄粒子を得ることができる。熟成は、０〜
70℃、好ましくは20〜50℃の温度で、３時間以
上、一般には３〜30時間程度行うのが適当であ
る。 水熱処理した後の針状オキシ水酸化鉄粒子の回
収は、通常の方法によつて、例えば水洗、ろ過、
乾燥などの操作によつて行うことができる。 ［実施例］ 実施例 １ 0.94mol／濃度の水酸化ナトリウム水溶液２
に、0.185mol／濃度の塩化第二鉄水溶液に
鉄原子に対して銅が５原子％になるように硫酸銅
を添加溶解させた溶液１を10℃の度で滴下して
十分に撹拌混合し、銅を含む水酸化第二鉄スラリ
を生成させた。 次いで該スラリを一夜静置して上澄を除き、30
℃で18時間熟成した後、オートクレーブを用いて
150℃で１時間水熱処理を施した。水熱処理後の
スラリを水洗、濾過、乾燥して針状オキシ水酸化
鉄（α―FeOOH）粒子を得た。 得られた粒子を透過型電子顕微鏡（TEM）で
観察した。TEM写真での粒子30本の平均長軸は
0.53μm、短軸は0.024μm、軸比は22.1であり、粒
子形状はよく揃つた針状晶で、粒子の凝集は認め
られなかつた。また比表面積は50m2／ｇであつ
た。 実施例 ２〜３ 硫酸銅の添加量を第１表記載の量にかえたほか
は、実施例１と同様にして針状オキシ水酸化鉄粒
子を得た。 実施例 ４ 第二鉄塩溶液として、塩化第二鉄水溶液のかわ
りに、硫酸第一鉄より硝酸酸化法で得た硫酸第二
鉄水溶液（濃度0.09mol／）を用いたほかは、
実施例１と同様にして針状オキシ水酸化鉄粒子を
得た。 実施例 ５ 硫酸銅にかえて硫酸マグネシウムを用い、水熱
処理温度を180℃にかえたほかは、実施例１と同
様にしてオキシ水酸化鉄粒子を得た。 実施例２〜５で得られた粒子を実施例１と同様
に測定した結果を第１表に示す。 第１図は実施例２で得られたオキシ水酸化鉄粒
子のTEM写真（20000倍）であり、粒子はきれい
な針状晶になつていることがわかる。 比較例 １ 硫酸銅を添加せず、水熱処理温度を180℃にか
えたほかは、実施例１と同様にしてオキシ水酸化
鉄粒子を得た。 比較例 ２〜５ 硫酸銅にかえて硫酸ニツケル（比較例２）、硫
酸クロム（比較例３）、硫酸コバルト（比較例
４）、硫酸亜鉛（比較例５）を用い、水熱処理温
度を180℃にかえたほかは、実施例１と同様にし
てオキシ水酸化鉄粒子を得た。 比較例 ６ 硫酸銅にかえて硫酸亜鉛を３原子％用い、水熱
処理温度を180℃にかえたほかは、実施例１と同
様にしてオキシ水酸化鉄粒子を得た。 比較例 ７〜８ 硫酸銅の添加量を１原子％（比較例７）および
12原子％（比較例８）にかえたほかは、実施例１
と同様にしてオキシ水酸化鉄粒子を得た。 比較例１〜８で得られた粒子を実施例１と同様
に測定した結果を第１表に示す。なお比較例８に
おいてはコロイド状物が生成し粒子の凝集が著し
かつた。
【表】
【表】
＊ 鉄原子に対する各金属原子の量
〔発明の効果〕 本発明によると、樹枝状の枝分れ結晶、凝集な
どがなく、粒度分布がシヤープで、形状のよく揃
つた針状晶のオキシ水酸化鉄粒子が得られる。 本発明によつて得られる針状オキシ水酸化鉄粒
子は、粒子長が0.2〜0.6μmの範囲にあり、軸比は
15〜25程度であり、針状性にすぐれ、形状がよく
そろつているので、磁気記録媒体に使用する強磁
性粉末の製造原料として好適である。
〔発明の効果〕 本発明によると、樹枝状の枝分れ結晶、凝集な
どがなく、粒度分布がシヤープで、形状のよく揃
つた針状晶のオキシ水酸化鉄粒子が得られる。 本発明によつて得られる針状オキシ水酸化鉄粒
子は、粒子長が0.2〜0.6μmの範囲にあり、軸比は
15〜25程度であり、針状性にすぐれ、形状がよく
そろつているので、磁気記録媒体に使用する強磁
性粉末の製造原料として好適である。
第１図および第２図は、本発明の実施例２およ
び比較例６で得られたオキシ水酸化鉄粒子の形状
を20000倍に拡大した構造図である。
び比較例６で得られたオキシ水酸化鉄粒子の形状
を20000倍に拡大した構造図である。
Claims (1)
- １ 第二鉄塩と水酸化アルカリとを水の存在下に
50℃以下の温度で反応させて水酸化第二鉄を生成
させる際に、銅およびマグネシウムから選択され
た該金属の水溶性化合物を、金属原子換算で鉄原
子に対して３〜10原子％になるように添加して水
酸化第二鉄を生成させた後、得られたスラリを
120〜200℃の温度で水熱処理することを特徴とす
る針状オキシ水酸化鉄の製法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59234352A JPS61111924A (ja) | 1984-11-06 | 1984-11-06 | 針状オキシ水酸化鉄の製法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59234352A JPS61111924A (ja) | 1984-11-06 | 1984-11-06 | 針状オキシ水酸化鉄の製法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61111924A JPS61111924A (ja) | 1986-05-30 |
| JPH0137333B2 true JPH0137333B2 (ja) | 1989-08-07 |
Family
ID=16969651
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59234352A Granted JPS61111924A (ja) | 1984-11-06 | 1984-11-06 | 針状オキシ水酸化鉄の製法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61111924A (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5722121A (en) * | 1980-07-16 | 1982-02-05 | Tdk Corp | Preparation of hydrous ferric hydroxide and apparatus |
-
1984
- 1984-11-06 JP JP59234352A patent/JPS61111924A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61111924A (ja) | 1986-05-30 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |