JPH02279525A - 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施して針状γ−Ｆｅ２
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−Ｆ
ｅ２Ｏ３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。

従来技術としてレピッドクロサイトの粒子長を短くし、
微細な粒子とするために、出発原料のアルカリ中に炭酸
根を添加する技術（特開昭６２−１８７１１９）がある
。

〔発明が解決しようとする課題〕

近時磁気記録媒体用磁性酸化鉄粉は、よりいっそうの高
性能化が要求され、微細で粒度分布の良い分散性に優れ
た粒子が要求されている。また、出発物質であるレピッ
ドクロサイトの性状は最終製品である磁性酸化鉄粉末の
磁気特性等に密接に関係しているため、レピッドクロサ
イトの特性の向上は優れた磁性酸化鉄を得るために非常
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によって製造される。

塩化第一鉄水溶液に苛性アルカリ、アンモニア等のアル
カリ水溶液を水酸基と鉄のモル比（ＯＨ／Ｆｃ）が約０
．８〜１．４　　（中和に必要な量の０．４〜０．７倍
）となるように加えて中和する。そして１０〜２５℃の
反応温度で酸素含有ガスを吹込むことにより、レピッド
クロサイトの種結晶を得、次いでアルカリの添加、酸素
含をガスの吹込みを行なって、反応の完結、種結晶の成
長を行なう方法である。

上記において特開昭６２−１８７１１９の技術によれば
、種結晶合成時に炭酸根を添加することにより、粒子長
を短くし、微細なレピッドクロサイト粒子を製造する方
法を与えている。

しかし上記技術では炭酸根の添加量を変えることにより
粒子長をコントロールできるが、粒度分布が悪くなると
いう欠点があった。

本発明は上記従来技術の欠点を解消し、長さの短かい微
細なレピッドクロサイト粒子を分散性及び粒度分布よく
製造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〕

本発明者はレピッドクロサイトの製造方法について扛々
研究した結果、レピッドクロサイト合成時にオキシ配位
性化合物を添加することが前記目的に対し、有効である
ことを見出し本発明に至ったものである。

即ち、本発明は塩化第１鉄溶液に苛性アルカリ、アンモ
ニア笠のアルカリを該塩化第１鉄を中和するのに必要な
量より少なく添加、混合し、酸素含有ガスを吹込んでレ
ピッドクロサイトの種結晶を生成させ、次いで前記アル
カリの添加、混合と酸素含有ガスの吹込みを続けて前記
種結晶を成長させるに際し、少なくとも種結晶成長時に
オキシ配位性化合物を存在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である。

以下本発明の詳細な説明する。

先ず、塩化第１鉄（Ｆ　ｅ　Ｃ’）　２　）水溶液に苛
性アルカリ、アンモニア等のアルカリをＦ　ｅ　Ｃｆ）
　２水溶液を中和するのに必要な量（ＯＨ／Ｆｃが２）
よってｐｌは７〜８程度に上昇する。この溶液に空気等
の酸素含有ガスを吹込む。ｐＨ値は低下して約６で極小
となる。ここまでの反応でグリーンラストと呼ばれる濃
緑色の沈澱が生ずる（第１段反応）。さらに酸素含有ガ
スを吹込むとｐｌ１値はゆっくり上昇してやがて極大（
ｐＨ値６．３程度）となり、その後ゆっくり低下する。

反応が終了に近づくと１）ＩＩ値は約６から４以下に急
激に低下する。この反応でグリーンラストは酸化されて
レピッドクロサイト種結晶が生成する（第２段反応）。

この第１段、第２段反応は一般的には１０〜２５℃の範
囲で行なわれる。

次に未反応のＦ　ｅ　Ｃ４２を中和するためアルカリの
添加、混合と酸素言付ガスの吹込みを行なう。

アルカリの量は未反応のＦｅＣρ２を中和する二である
。この反応はｐｉ３〜５の間で行なう。そのために酸素
含有ガスを吹込み反応させながら、アルカリを徐々に添
加する。この反応で前記レピッドクロサイトの種結晶は
成長する（第３段反応）。

この反応温度は３０〜５０℃が普通である。成長した粒
子は溶液から分離、乾燥する。

本発明はこれらの反応において、少なくとも種結晶成長
時（第３段反応）にオキシ配位性化合物を存在させる。

勿論種結晶生成時（第２段反応）やグリーンラスト（第
１段反応）生成時から存在させればなお望ましい。

第１段反応時からオキシ配位性化合物を存在させるには
塩化第１鉄水溶液もしくはアルカリ水溶液中にこの化合
物をあらかじめ添加しておいてもよく、また両液の混合
後反応中に添加することもできる。

第１段反応前にオキシ配位化合物を添加すればすべての
反応力９冬了するまで残るので第１段反応、第２段反応
の時間が短かくなり、得られるレピッドクロサイトは比
表面積が大きく、粒子長が短かい＠細な粒子となる。第
１段反応中に添加する場合はその時期が早い程この効果
が大きくなる。

第２段反応前に添加すれば第２段の反応時間が短かくな
り、また第２段反応中に添加すればその時期が早い程前
記効果が現れ、比表面積が大きく、粒子長の短かい、微
細なレピッドクロサイトとなる。しかし第２段反応の後
半に添加するとこれらの効果は小さくなる。

オキシ配位性化合物はこのようなレピッドクロサイトの
微細化の効果を有すると共に、粒子の成長時に凝集を妨
げる作用をもっているので、いずれの場合もオキシ配位
性化合物を少なくとも第３段反応中に存在させることに
より、分散性のよい粒子が得られる。

本発明において、レピッドクロサイト粒子の微細化につ
いてはオキシ配位性化合物の添加時期が早い程効果が大
きい。反面粒度分布に関しては第２段反応開始時から添
加するのが最もよい。

出願人は先にレピッドクロサイトの粒度分布をよくする
ため、種結晶生成後、熟成し、その後成長反応を行なう
方法を提案した（特開昭８２−６５９３４）。この方法
だと粒度分布はよくなるが、レピッドクロサイトの熱処
理時に粒子の凝集の問題があった。またこの方法で得ら
れる粒子は本発明のもの程微細でない。

粒子の凝集を防ぐために炭酸根を添加する方法を出願人
は先に提案したが（特開昭６２−１８７１１９）、粒度
分布の点でなお問題が残った。

オキシ配位性化合物を用いる点について本発明者は踵々
研究し、先に特許出願した。この方法はオキシ配位性化
合物及びＦ　ｅ　２”Ｉ７）存在下でレピッドクロサイ
ト種結晶を熟成し、その反応後残存するＦｅ２＋の中和
を行なうことなく、粒子を溶液から分離する方法である
。この粒子は粒状の結晶となり、本発明の微細な粒子と
は異なったものとなる。

本発明によるレピッドクロサイト粒子は微細であり、拉
度分酊がよく、熱処理時にも凝集の少ないものである。

オキシ配位性化合物は酸素原子を有し、鉄に対し、て配
位性をもつ化合物で、例示すればシュウ酸、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
アセトン等及びこれらの塩を用いることができる。その
添加量は鉄に対し３モル０６以下が適する。３モル％よ
り多くなると粒子長が極端に短かくなり、また酒石酸、
クエン酸の場合は反応が進行しなくなる。例えば第２段
反応の途中でこれらのすキシ配位性化合物を３モル％よ
り多く添加すると反応がストップし、グリーンラストの
まま安定化してしまう。オキシ配位性化合物の添加量の
下限はその効果が明瞭に現れるためには鉄にχ＝ｌ　Ｌ
、０．５モル％以上が適する。

〔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大きく、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。その結果、懸濁液の粘
度も低下し、懸濁液と酸素含有ガスとの混合がよくなり
反応時間が短くなる。

実施例　１ 濃度！、０２ｍｏｉｌ　／ｋｇの塩化第一鉄水溶液２ｋ
ｇに、２９ミリｆｆ１ｏΩのクエン酸（Ｆｅに対し１．
４ｍｏβ％）を含む０．７５ｍｏＮ　／ｋｇの水酸化ナ
トリウム水溶液３ｋｇ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℃にコントロ
ールして１、Ｇ　Ｍ　／ｓｉｎの流速で空気を吹き込み
レピッドクロサイト種結晶を得た。

次いで濃度０．８５ａ＋ｏＲ／ｋｇの水酸化ナトリウム
水溶液を添加しながら０．５Ｎ　／ｌ１ｉｎの流速で空
気を吹き込み、ｐＨ値を３．７に保持し、４６℃で成長
反応（約５時間）を行ない、反応を完結した。

反応後の粒子を分離し、乾燥してレビッドクロサイト粒
子を得た。

実施例　２〜４ 実施例１でクエン酸の代わりに酒石酸、シュウ酸、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　１ 実施例１でクエン酸を添加しない以外は実施例１と同様
に行なった。

比較例　２ 実施例１でクエン酸の代りに炭酸ナトリウム（Ｆｅに対
し０．９ＩＩｏＮ％）を用いた外は実施例１と同様にし
てレピッドクロサイトを得た。

実施例１〜４及び比較例１，２の実験条件、得られたレ
ピッドクロサイトの特性を第１表に示す。

第１表におけるＣＶ値は、標準偏差を平均粒子長で割っ
たもので、粒度分布を知る目安となる。

（以下余白） 第 表 〔効　　果〕 以上詳述したように、本発明によればオキシ配位性化合
物を添加してレピッドクロサイトを製造することにより
、比表面積が大きく粒子長の短い微細で分散性に優れた
粒子を得ることができる。

したがって優れた性状のレピッドクロサイトを磁性酸化
鉄粉末の製造に供することが可能となった。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　塩化第１鉄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１鉄を中和するのに必要な量より少なく
   添加、混合し、酸素含有ガスを吹込んでレピッドクロサ
   イトの種結晶を生成させ、次いで前記アルカリの添加、
   混合と酸素含有ガスの吹込みを続けて前記種結晶を成長
   させるに際し、少なくとも種結晶成長時にオキシ配位性
   化合物を存在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。