JPH02271924A - レピッ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末を製造する際に
、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］ 一般にオーディオテープ、ビデオテープ、磁気カード等
の磁気記録媒体用磁性酸化鉄粉末はレピッドクロサイト
を出発原料とする場合、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族して針状γ−Ｆｅｚ
ｅｓ　　（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−
Ｆｅａｒｓを得ることにより製造されている。これらの
場合、得られた磁性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。

これらレピッドクロサイトの性状をコントロールする従
来技術としてレピッドクロサイトの粒子長をコトロール
するために炭酸根を出発原料のアルカリ中に加える技術
（特開昭６２−１８７１１９）や種結晶を熟成し、その
粒度分布をコトロ一八 ルする技術（特開昭６２−６５９３４）がある。

［発明が解決しようとする課題１ 出発物質であるレピッドクロサイトの特性の中でも粒度
、粒度分布及び分散性は最終製品である磁性酸化鉄粉末
の粒度、粒度分布、分散性、磁気特性に密接に関係し、
レピッドクロサイトの粒度、粒度分布、分散性の向上は
磁性酸化鉄粉末の特性向上のために非常に重要である。

ところで上記出発物質であるレピッドクロサイトは通常
以下のような合成方法で製造されている。

まず塩化第一鉄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水酸基と鉄のモル比（０１１／Ｆｅ
）が０．８〜１．４　　（反応に必要な量の０．４〜０
．７倍）となるように加えて中和する。次いでこれを酸
素含有ガスで酸化して、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１０〜２５℃とする。シード
反応が終了に近づくと、反応懸濁液のｐＨ値が低下し、
反応が終るとｐｉ（値は３，２〜３．８となる。

その後３０〜５０℃に界温し、酸素含有ガスを吹き込む
と共に、ｐＨ値が３．０〜４．０となるようにアルカリ
水溶液を添加して成長反応を行なう。この成長反応が終
了に近づくとｐＨ値が上昇する。ｐＨ値が５．５となっ
た時点で成長反応の終了とし、針状のレピッドクロサイ
トを得る。

ところが先の特開昭６２−１８７１１９では炭酸根を種
結晶合成時の溶液中に加えることにより、平均粒子長を
短くし微細な粒子ができるものの粒度分布の点で十分と
は云えず、また特開昭６２−６５９３４では熟成により
粒度分布をよ（することができるものの、粒子が多少凝
集する点でなお問題が残り、特に熟成後、残存するＦｅ
２＋に対しアルカリを加え、酸素含有ガスを吹き込んで
再成長を行なうと凝集が多（なり、いずれの技術におい
てもレピッドクロサイトの特性向上には不十分であった
。

本発明は従来技術の欠点を解消し、分散性に優れた柱状
レピッドクロサイトを粒度分布よく製造する方法を提供
することを目的とするものである。

［課題を解決するための手段］ 本発明は上記目的を達成するため実験検討した結果開発
したもので、その要旨は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を該塩化第一鉄を中和する
のに必要な贋より少ない量を添加して混合した後、酸素
含有ガスを吹き込んでレピッドクロサイトの種結晶を生
成させ、次いで該種結晶を成長させる方法において、鉄
に対し３　ｍｏ１％以下のオキシ配位性化合物の存在下
及びＦｅ２＋の存在下でレピッドクロサイト種結晶懸濁
液を非酸化性状態で、ｐＨ２，０〜８．０の条件で熟成
、成長させ、該成長粒子を溶液から分離することを特徴
とするレピッドクロサイトの製造方法である。

以下本発明の詳細な説明する。

塩化第一鉄水溶液に初めに加えるアルカリの量は前記し
た公知の方法と特に変りはなく、完全に中和（０１（／
Ｆｅが２．Ｏ）する量より少ない量であり、具体的には
Ｏ１ｌ／Ｆｅが０．８〜１．４の範囲が好ましい。アル
カリの添加、混合後酸素含有ガスを吹き込んでレピッド
クロサイトの種結晶を生成させる。

塩化第一鉄水溶液にアルカリを添加し混合するとｐＨ値
は７〜８に上昇する。次いで該懸濁液に酸素含有ガスを
吹き込むと種結晶の生成が始まり、　ｐＨ値は低下しｐ
Ｈ約６で極小となる（第一段反応）。さらに酸素含有ガ
スを吹き込むとｐＨ値はゆっくり上昇して極大となり、
その後ゆっ（り低下する。反応が終了に近づき種結晶の
生成が終了するとｐＨ値は約６から４に急激に低下する
（第段反応）。次いで、該懸濁液をＦｅ２”の存在下、
非酸化性状態で熟成、成長させる（第三段反応）。

本発明はこの種結晶生成後にＦｅ”を含む種結晶懸濁液
をオキシ配位性化合物の存在下で熟成することが特徴で
ある。オキシ配位性化合物の添加時開は熟成の前であれ
ば特に制限なく、塩化第一鉄水溶液やアルカリ水溶液中
に加えておいてもよく、また種結晶の生成中あるいは生
成後に加えてもよい。

第−段反応終了前までにオキシ配位性化合物を添加した
場合、種結晶の粒子長は短（なる。第二段反応の初めか
ら熟成前の間に添加した場合、添加時期が早いほど種結
晶の粒子長は短くなる。

熟成はＦｅ”°及びオキシ配位性化合物の存在下、非酸
化性状態でｐＨ２，０〜８．０で行なう。Ｆｅ”の濃度
にもよるが、ｐＨ値が８を越えるとマグネタイトの混入
が多くなる。またｐＨ値が２未満では粒子成長は起りに
く（、ｐＨ４，０〜５．５の条件が好ましい。また温度
が高いほど粒子成長は速く、ｐＨ値にも依存するが２０
〜７０’Ｃが好ましい。熟成時間は１〜７時間が適当で
ある。

レピッドクロサイトの種結晶は針状粒子が筏状に凝集し
、高い比表面積をもつため熱処理時に焼結が起こりやす
い。しかし本発明による熟成処理、つまり種結晶懸濁液
をＦｅ２＋の存在下、ｐＨ２，０〜８．０において熟成
することにより筏状に凝集しているレピッドクロサイト
の種結晶粒子は一本の太い柱状粒子に成長し、粒度分布
を悪くしている微細粒子は溶解し消滅する。そしてこの
熟成処理をオキシ配位性化合物の存在下で行なうことに
より、レピッドクロサイトの種結晶は一本の太い柱状粒
子に成長するとともに各々の粒子はよ（分散するように
なる。そのため分散性に優れ粒度分布のよい目的とする
比表面積と粒子長をもち、後の熱処理に十分耐え得る柱
状レピッドクロサイト粒子を得ることができる。

添加するオキシ配位性化合物としてはシュウ酸、コハク
酸、酒石酸、クエン酸、エチレンジアミン四酢酸、アセ
チルアセトン等の化合物あるいはそれらの塩を用いるこ
とができる。これらの化合物ある５ｓ４よその塩は酸素
原子を有し、鉄に対して配位性を有するものである。

オキシ配位性化合物の添加量は、鉄に対し３ｍｏｌ％以
下とする。添加量が３　ｍｏ１％より多くなると、粒子
長が極端に短くなり、またオキシ配位性化合物の種類に
より、反応が進行しなくなる。

また十分な効果をもたせるために０．５ｍ口１％以上が
望ましい。

熟成後Ｆｅ２°を含も懸濁液から、粒子を濾過、分離し
、洗浄、乾燥して焼成工程に送る。

熟成後のＦｅ　２　＋を含む懸濁液にアルカリを加えな
がら酸素含有ガスを吹き込んで未反応第一鉄による成長
反応は行なわない。この反応を行なって粒子を成長させ
ると粒子は凝集しやすくなり、各々の粒子形状を保持し
たまま熱処理を行なうのが困難となる。

１作用］ オキシ配位性化合物の添加により、レピッドクロサイト
の粒子は、比表面積が太き（、粒子長の短い分散性に優
れたものとなる。これは添加したオキシ配位性化合物が
粒子表面に付着して凝集が妨げられ、また軸長方向の成
長も妨げられるためと考えられる。

熟成による粒子の成長機構については不明であるが、Ｆ
ｅ２４と所定の０■−の存在下で起り、ｐＨが高いほど
粒子成長は速い。

実施例１ 濃度１．０２　ｍｏｌ／　ｋｇの塩化第一鉄水溶液２．
ｋｇに２９ミリｍｏｆのシュウ酸（Ｆｅに対し１．４　
ｍｏ１％）を含む０．７５　ｍａｔ／　ｋｇの水酸化ナ
トリウム水溶液３ｋｇ（Ｏ１ｌ／Ｆｅ　＝１．ｌ　）を
、窒素ガス雰囲気に保った反応容器内で撹拌しながら添
加し、液温を２０℃にコトロールしてに、６１２７　ｗ
ｉｎの流速で空気を吹き込んで反応を行ない（３０分間
）、レピッドクロサイトの種結晶を得た。

次いでｐＨ値を５．０とし、懸濁液を密封容器に移し、
６０℃で６時間熟成を行なった。熟成後レピッドクロサ
イトを濾過、分離、洗浄、乾燥した。

実施例２ 実施例１でシュウ酸の代わりにコハク酸をそれぞれ添加
した以外は実施例１と同様に行ないレピッドクロサイト
を得た。

比較例 シュウ酸を添加しない以外は、実施例１と同様に行ない
レピッドクロサイトを得た。

実施例１．２及び比較例によって得られたレピッドクロ
サイト粒子の比表面積を第１表にまとめる。また実施例
１によって得られた粒子構造のＴＥＭ（透過型電子顕微
鏡）写真（３０，０００倍）を第１図に、比較例によっ
て得られた粒子のＴＥＭ写貞（３０，０００）を第２図
に示す。

第 表 なったものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は実施例１によって得られたレピッドクロサイト
粒子構造のＴＥＭ写真（３０，０００倍）である。 第２図は比較例によって得られたレピッドクロサイト粒
子構造のＴＥＭ写真（３０，０００倍）である。 〔発明の効果］

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
   カリを該塩化第一鉄を中和するのに必要な量より少ない
   量を添加して混合した後、酸素含有ガスを吹き込んでレ
   ピッドクロサイトの種結晶を生成させ、次いで該種結晶
   を成長させる方法において、鉄に対し３ｍｏｌ％以下の
   オキシ配位性化合物及びＦｅ＾２＾＋の存在下でレピッ
   ドクロサイト種結晶懸濁液を非酸化性状態で、ｐＨ２．
   ０〜８．０の条件で熟成、成長させ、該成長粒子を溶液
   から分離することを特徴とするレピッドクロサイトの製
   造方法。