JPH08186015A

JPH08186015A - 金属磁性粉末

Info

Publication number: JPH08186015A
Application number: JP6339653A
Authority: JP
Inventors: Akira Saito; 彰斉藤; Junichi Sato; 純一佐藤; Yutaka Takahashi; 豊高橋; Ryosuke Isobe; 亮介磯辺
Original assignee: Konica Minolta Inc; TDK Corp
Current assignee: Konica Minolta Inc; TDK Corp
Priority date: 1994-12-30
Filing date: 1994-12-30
Publication date: 1996-07-16

Abstract

(57)【要約】【目的】凝集が少なく、かつ高温下に長期間保存して
も磁気特性等を劣化させることなく維持し得るＦｅ金属
磁性粉末を提供する。【構成】Ｆｅに対して６〜４０ｗｔ％のコバルト（Ｃ
ｏ）を含有する金属磁性粉末であって、該金属磁性粉末
１ｇから水中へ溶出されるナトリウムイオン濃度が４０
０ｐｐｍ以下であり、かつナトリウム／カリウムイオン
比（溶出濃度比）が１００以下であることを特徴とする
金属磁性粉末。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はＦｅを主成分とする金属
磁性粉末に係り、特に、凝集が少なく、高温下に長期間
保存しても磁気特性等を劣化させることなく維持し得る
Ｃｏ含有金属磁性粉末に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、大容量の記録装置の普及に伴い、
磁気記録の高密度化が要望されるようになり、このよう
な需要に適した磁気記録媒体として、保磁力が高く、Ｓ
ＦＤ（保磁力分布）が小さく、しかも飽和磁化が大きい
ことが要求されている。

【０００３】このため、特に８ミリビデオやＤＡＴ等の
磁気記録媒体では、保磁力が高く、飽和磁化の大きい、
鉄を主成分とするＦｅ金属磁性粉末が磁性層に用いられ
ている。磁気記録媒体はまた、良好な記録特性を得ると
同時に長期保存に耐え得ることが要求されることから、
Ｆｅにさらに希土類元素、Ａｌ、Ｓｉ、Ｃｏ等を添加し
たＦｅ金属磁性粉末がこれら要求の実現のために種々提
案されている（特開昭５８−６０５０４号、特開昭５６
−３５７０５号公報、等）。

【０００４】特に最近、金属磁性粉末中にＣｏを従来に
比してより多く含有させることによって記録特性の向上
並びに長期保存性の向上を図る技術が注目され、研究・
開発が行われている。このような例として、例えば特開
平１−２５７３０９号公報には、ＣｏをＦｅに対して６
ｗｔ％以上含有させた磁気記録媒体用金属磁性粉末が記
載され、これにより大きい飽和磁化が維持でき、保存特
性が良好になることが開示されている。また特開平６−
３６２６５号公報には、Ｆｅに対して希土類元素を１〜
１０ｗｔ％、Ａｌおよび／またはＳｉを０．５〜５．０
ｗｔ％、Ｃｏを６〜２０ｗｔ％含有させた金属磁性粉末
を用いた磁性層を有する磁気記録媒体が記載され、これ
により保磁力や磁化量等の磁気特性が向上することが開
示されている。

【０００５】ところで、金属磁性粉中にＣｏ等を添加す
るには、一般にＣｏを含んだオキシ水酸化鉄または酸化
鉄を還元する方法がとられており、このＣｏを含んだオ
キシ水酸化鉄または酸化鉄は次の方法で得られることが
知られている。（１）第一鉄塩と第一コバルト塩の混合水溶液にアルカ
リ水溶液を添加し、水酸化第一鉄と水酸化第一コバルト
をコロイド状に共沈させ、空気などの酸化性ガスを吹き
込み、Ｃｏ含有オキシ水酸化鉄（Ｃｏ含有ゲータイト）
さらにはＣｏ含有酸化鉄を生成する方法。（２）オキシ水酸化鉄あるいは酸化鉄をＣｏ含有水溶液
に懸濁させ、上記酸化反応により表面にＣｏを含む酸化
物層を成長させる方法。（３）オキシ水酸化鉄あるいは酸化鉄をＣｏ含有水溶液
に懸濁させ、アルカリ水溶液の添加により、水酸化コバ
ルトを析出させる方法。

【０００６】これ以外の方法としては、ゲータイト表面
に水酸化第二コバルトを付着させる方法（特公昭５８−
５５２０３号公報）、Ｃｏのキレート化合物で磁性粉表
面を処理する方法（特開昭６０−１７５２１５号公報）
等が提案されている。

【０００７】さらに最近、「針状」磁性粉末の形状を検
討することにより高磁気特性、流動特性の向上を図る試
みがなされている。ここでいう「針状」とは、金属磁性
粉末の長軸径が軸全長に亘ってほぼ同一径をなすものの
みならず、長軸端部に向って徐々に径が狭まり長軸端部
が比較的に尖鋭になっているもの（一般に紡錘状と呼ば
れる）から長軸端部が半球または平坦に近いものまでを
含む広い概念である。より具体的には、（Ｘ／ｋ）ⁿ ＋
Ｙⁿ ＝１の式を満たすＸ，ＹをＸ軸を中心に回転させて
作られる形状であり、上記式中、ｎが取り得る数値は１
＜ｎ＜１００であり、好ましくは１．２≦ｎ≦２０、よ
り好ましくは１．５≦ｎ≦１０である。なおｋは、いわ
ゆる軸比（長軸径／短軸径の比）を表し、好ましくは３
〜１０である。このような「針状」磁性粉末形状を長軸
端部に向って徐々に径が狭まり長軸端部が比較的に尖鋭
になっているものとすることにより、流動特性を向上さ
せることができる。

【０００８】なお、本明細書中において、以下、磁性粉
末の形状が「針状」であるとは、特に記さない限り、上
記の定義に準じた意味で用いるものとする。

【０００９】さらに、磁性層の高性能化を図るために、
第一鉄塩をＮａＯＨ等のアルカリ水溶液で中和してＦｅ
（ＯＨ）₂ とする代わりにＮａ₂ ＣＯ₃ 等の炭酸アルカ
リ等で中和してＦｅＣＯ₃ とし、これを経由してＣｏ含
有オキシ水酸化鉄を生成する方法が提案され、実用化さ
れている。この方法によりＣｏの含有率が増加し、飽和
磁化量（σｓ）、保磁力（Ｈｃ）が格段に向上したり、
ポアや枝分れのない表面を持ち、これを用いることによ
り高性能の磁気テープが得られる。

【００１０】しかしながら、上記のようにして得られた
Ｃｏ含有オキシ水酸化鉄を脱水、熱処理後、還元して得
られるＣｏ含有Ｆｅ金属磁性粉末は、ナトリウムイオン
等の可溶性イオンを外部から取り込みやすく、このよう
な可溶性イオン量が増大したＦｅ金属磁性粉末を用いて
磁気記録媒体を作製した場合、初期特性に優れるが、高
温高湿下での保存において可溶性イオンが不溶化塩とな
って析出することがあり、製品のドロップアウト（Ｄ
Ｏ）や出力低下等を引き起こしやすいという問題があ
る。この現象については、磁性粉末に含まれるナトリウ
ムイオンの水中への溶出が引き金となって、磁気記録媒
体中に含まれるカルシウムイオン、バリウムイオン等が
不溶性の脂肪酸塩となって析出すると考えられるという
ことが本出願人らにより既に示されている（特願平５−
３０３４４１号明細書）。

【００１１】したがって、上記問題点の対処策の１つと
して、金属磁性粉末や磁気記録媒体に含まれる可溶性イ
オン量、特にナトリウムイオン量の低減化が考えられ
る。可溶性イオン量を低減する従来技術としては、磁性
粉末中のカルシウムイオン量をあらかじめ０．００３重
量％以下にしておくこと（特公昭６０−２０８０７号公
報）や、磁性粉末中の水溶性カルシウム量を１００ｐｐ
ｍ以下とすること（特開平４−１４６５１９号公報）等
が提案されている。これら以外にも、例えば特開昭６０
−１５０２２８号公報には強磁性合金粉末と結合剤を主
体とする磁性層面から溶出される水溶性金属イオン量を
１０ｐｐｍ／ｍ² ・１００ｍｌ以下とする磁気記録媒体
が記載され、特開昭５８−１００４０２号公報には、熱
処理後、水洗、加熱還元して得られた強磁性金属粉末を
用いた磁気記録媒体が記載されている。

【００１２】しかしながら従来のいずれの方法において
も、磁性粉末や磁気記録媒体の特性を損なわずに維持し
つつ、しかも可溶性イオンを低減化するという、両者を
同時に満足させることは難しかった。例えば特公昭６０
−２０８０７号公報や特開平４−１４６５１９号公報の
ものでは、磁性粉末中の水溶性カルシウム含有量が低く
なりすぎ、不溶化カルシウム塩の析出を防ぐことはでき
るものの、磁性粉の凝集が起こって分散性が悪くなり、
結果として磁気特性の低下を招くという不具合がある。
また特開昭６０−１５０２２８号公報のものでは、磁性
層からの水溶性金属イオン量を上記所定量以下とするた
めには、水溶性金属イオンのなかでも特にＤＯ発生の主
要因と考えられるナトリウムイオン量、カルシウムイオ
ン量の磁性層中の含有量を少なくとも上記溶出量以下に
抑えることとなり、そのため磁性層成分中に含まれるこ
れら可溶性イオン量が低くなり過ぎて凝集が起こり、磁
性塗料の分散性の低下を招くおそれがある。特開昭５８
−１００４０２号公報のものにおいても、酸化鉄を熱処
理後、水洗を行う際、蒸留水を用いて濾液の電離度が変
化しなくなるまで水洗を行うことから、得られた磁性粉
末中の可溶性イオンの含有量が低下し過ぎてしまい、同
様に分散性の低下を招くおそれがある。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記事情に鑑
みてなされたものであり、凝集が少なく、高温下に長期
間保存しても磁気特性等を劣化させることなく維持し得
るＣｏ含有Ｆｅ金属磁性粉末を提供することを目的とす
る。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明によれば、Ｆｅを主成分とし、Ｆｅに対して６
〜４０ｗｔ％のＣｏを含有する金属磁性粉末であって、
該金属磁性粉末１ｇから水中へ溶出されるナトリウムイ
オン濃度が４００ｐｐｍ以下であり、かつナトリウム／
カリウムイオン比（溶出濃度比）が１００以下であるこ
とを特徴とする金属磁性粉末が提供される。

【００１５】以下、本発明について詳細に説明する。

【００１６】本発明におけるＦｅを主成分とする金属磁
性粉末は、優れた磁気特性保持や磁性層の薄膜化などの
ためにＦｅに対してＣｏが６〜４０ｗｔ％、好ましくは
１０〜４０ｗｔ％、より好ましくは２０〜４０ｗｔ％の
割合で含有される。また、このＦｅ金属磁性粉末１ｇか
ら水中へ溶出されるナトリウムイオン濃度は４００ｐｐ
ｍ以下、好ましくは３００ｐｐｍ以下、より好ましくは
２００ｐｐｍ以下である。ここで「Ｆｅ金属磁性粉末１
ｇから水中へ溶出されるナトリウムイオン濃度が４００
ｐｐｍ以下」とは、該Ｆｅ金属磁性粉末を水や水溶液な
どの水分に接触させた場合、これら水分中へのナトリウ
ムイオンの遊離が濃度４００ｐｐｍ以下であることを意
味し、具体的には、上記Ｆｅ金属磁性粉末を結合剤、有
機溶剤等で分散して磁性層成分を作成した場合、該Ｆｅ
金属磁性粉末１ｇから磁性層成分中へ溶出されるナトリ
ウムイオンが４００ｐｐｍ以下の濃度になる可能性があ
ることを示している。さらに本発明では、該Ｆｅ金属磁
性粉末１ｇ中から水中へ溶出されるナトリウム／カリウ
ムイオン比（溶出濃度比）が１００以下、好ましくは６
０以下である。この溶出されるナトリウムイオン濃度お
よびナトリウム／カリウムイオン比（溶出濃度比）をと
もに上記範囲内とすることにより、磁気特性、表面性に
優れ（すなわち分散性が良好）、かつ保存特性が優れる
という作用、効果が得られ、これらナトリウムイオン溶
出濃度、ナトリウム／カリウムイオン比（溶出濃度比）
の少なくともいずれか一方が上記範囲を外れると上記効
果が得られない。例えば、溶出されるナトリウムイオン
濃度が４００ｐｐｍを超えると磁性粉末そのものの保存
特性の劣化（σｓ、Ｈｃの低下）や、テープ化後にＮａ
Ｃｌや脂肪酸の塩等の不溶性の塩がテープ表面に析出
し、ドロップアウトの増加、出力低下等の原因となる。
またナトリウム／カリウムイオン比（溶出濃度比）が１
００を超えると磁性粉末の凝集および塗料化時の分散性
は問題がないが、保存特性が悪化したものとなる。ここ
で磁性粉末の凝集の度合いは、磁性粉末のフルイによる
透過率を測定すればよく、フルイ目開き１１９０では７
０％以上、好ましくは８２％以上の透過率が好ましい。
また、カリウムはイオン化傾向がナトリウムイオンより
唯一高く、イオンとして遊離しやすく、また水洗度の目
安としても適当である。

【００１７】なお、Ｆｅ金属磁性粉末１ｇから水中へ溶
出されるナトリウムイオン、カリウムイオン濃度は公知
の方法により測定することができ、例えば、純水２０ｍ
ｌ中に金属磁性粉末１ｇを加え、これを温度８０℃で１
時間保持した後、超音波分散を１時間行い、濾過後、濾
液を原子吸光法により分析して測定できる。また、ナト
リウム／カリウムイオン比（溶出濃度比）は、原子吸光
法により測定した各イオン溶出濃度から算出することが
できる。

【００１８】本発明におけるＦｅ金属磁性粉末の好まし
い製造法の一つは、Ｃｏを添加した第一鉄塩溶液にアル
カリ金属を含まない炭酸アルカリを加えてＦｅＣＯ₃ を
生成し、これを酸素含有気体と接触させてオキシ水酸化
鉄とした後、脱水し、次いで熱処理後、還元してＦｅ金
属磁性粉末を得る方法である。

【００１９】ここで第一鉄塩としてはＦｅＣｌ₂ 、Ｆｅ
ＳＯ₄ 、Ｆｅ（ＮＯ₃ ）₂ 等が挙げられ、なかでもＦｅ
Ｃｌ₂ 、ＦｅＳＯ₄ が好適に用いられる。またアルカリ
金属を含まない炭酸アルカリとしては、（ＮＨ₄ ）₂ Ｃ
Ｏ₃ 、ＮＨ₄ ＨＣＯ₃ 、ＮＨ₄ ＨＣＯ₃ ・ＮＨ₄ ＣＯ₂
ＮＨ₂ 等が挙げられる。

【００２０】まず、第一鉄塩溶液にＣｏを添加するが、
具体的には硫酸コバルト、塩化コバルト等のＣｏ化合物
を用い、これらＣｏ化合物を第一鉄塩溶液に溶解し攪拌
混合する。

【００２１】次にここへアルカリ金属を含まない炭酸ア
ルカリを加える。このアルカリ金属を含まない炭酸アル
カリで第一鉄塩を中和することによって、金属磁性粉末
中への外部からのアルカリ金属イオン（ナトリウムイオ
ン、カリウムイオンなど）の取り込みを防止することが
でき、最終的に得られるＦｅ金属磁性粉末中の可溶性イ
オンの含有量を低減化することができる。また、第一鉄
塩溶液に、ＮａＯＨ等のアルカリ水溶液を添加してＦｅ
（ＯＨ）₂ とする代わりに、炭酸アルカリを添加してＦ
ｅＣＯ₃ とし、これに酸化性ガスを吹き込んでオキシ水
酸化鉄（＝ゲータイト；ＦｅＯＯＨ）を生成することに
より、最終的に得られる磁性粉末が可溶性アルカリ金属
の含有量が少なく、針状形状をなす。すなわち得られた
磁性粉末は磁気特性が高く、長軸長が短い微粒子であ
り、粒度分布がシャープで、かつ表面のポアが少ないな
どの特徴を有するため磁性塗料の流動特性に優れ、その
ため磁性層の薄膜化を図ることができ、高性能の磁気記
録媒体を作製することができる。なお、アルカリ金属を
含まない炭酸アルカリの添加量は、第一鉄塩溶液に対し
てモル当量で１〜１０倍程度とするのが好ましい。

【００２２】このようにしてオキシ水酸化鉄のスラリー
を得る。このスラリーを濾過、水洗した後、再度蒸留水
中に分散させ、再びスラリーとする。

【００２３】本発明では、結晶制御剤としてＮｉ塩や、
Ｃａ塩、Ｂａ塩、Ｓｒ塩等の周期表２Ａ族の塩、Ｃｒ
塩、Ｚｎ塩等を共存させてもよく、このような塩を適宜
選択して用いることによって粒子形状（軸比）等をコン
トロールすることができる。なおＮｉ塩としては塩化ニ
ッケル等の塩化物が好ましく、Ｃａ塩、Ｂａ塩、Ｓｒ
塩、Ｃｒ塩、Ｚｎ塩等としてはそれぞれ、塩化カルシウ
ム、塩化バリウム、塩化ストロンチウム、塩化クロム、
塩化亜鉛等の塩化物が好ましい。

【００２４】また、焼結防止剤等の添加成分を加えても
よい。これら成分を添加することにより、後工程での還
元の際の焼結を防止することができる。焼結防止剤とし
てはＡｌ、Ｓｉ、希土類元素等が挙げられる。導入方法
としては、Ｃｏを含有するオキシ水酸化鉄のスラリーを
調製した後、このスラリーにＡｌ化合物、Ｓｉ化合物等
を含有する水溶液と、希土類元素の化合物を含有する水
溶液とを各々添加し、攪拌混合するのが好ましいが、Ａ
ｌ化合物、Ｓｉ化合物、希土類元素の化合物等をすべて
含む水溶液を調製し、これを添加してもよい。また、第
一鉄塩溶液にＣｏと同時に添加してもよい。Ａｌ化合物
としてはアルミン酸ナトリウム、メタアルミン酸ナトリ
ウム等が、Ｓｉ化合物としてはケイ酸ナトリウム等が、
それぞれ例示される。また希土類元素としてはＮｄ、Ｓ
ｍ、Ｇｄ、Ｄｙ、Ｌａ、Ｙ等が挙げられ、これら希土類
元素の化合物としては塩化ネオジウム、塩化サマリウ
ム、塩化ガドリニウム、塩化ジスプロシウム、塩化ラン
タン、塩化イットリウム等の塩化物や、硝酸ネオジウ
ム、硝酸ダドリニウム等の硝酸塩等が挙げられる。

【００２５】このようにして得られたＣｏ含有オキシ水
酸化鉄を濾過、水洗後、再度濾過した後、乾燥器中で乾
燥し、脱水する。

【００２６】次いでこれを窒素雰囲気中、４００〜７０
０℃の温度で熱処理を行う。

【００２７】熱処理後、還元を行うが、還元は還元性雰
囲気中で加熱しながら行うことが好ましい。還元性雰囲
気としては一般に水素ガス雰囲気とすることが好まし
く、水素ガスの流量は適宜選択することができる。ま
た、加熱温度は３００〜６００℃程度である。

【００２８】本発明におけるＦｅ金属磁性粉末のもう一
つの好ましい製造法は、Ｃｏを添加した第一鉄塩溶液に
炭酸アルカリを加えてＦｅＣＯ₃ を生成し、これを酸素
含有気体と接触させてオキシ水酸化鉄とした後、脱水
し、次いで水洗−熱処理もしくは熱処理−水洗のいずれ
かの処理後、還元してＦｅ金属磁性粉末を得る方法であ
る。

【００２９】この製造方法は、第一鉄塩溶液に「炭酸ア
ルカリ」を加えて中和すること、および、脱水工程後、
熱処理工程の前後いずれかにおいて水洗工程を設けると
いう点において上記第一の製造方法と異なるが、それ以
外の点においては上記第一の方法と同様にして行うこと
ができる。

【００３０】ここで「炭酸アルカリ」としては、（ＮＨ
₄ ）₂ ＣＯ₃ のほかにＮａ₂ ＣＯ₃、Ｋ₂ ＣＯ₃ 、Ｎａ
ＨＣＯ₃ 、ＫＨＣＯ₃ 等が挙げられ、特にはＮａ₂ ＣＯ
₃ が好適に用いられる。この炭酸アルカリの添加量は、
第一鉄塩溶液に対してモル当量で２〜１０倍程度とする
のが好ましい。

【００３１】また、脱水工程の後に、熱処理工程の前後
いずれかにおいて水洗工程を設けるが、これによりオキ
シ水酸化鉄中に含まれる可溶性イオンを洗い出してその
含有量を低減化するとともに、ナトリウムイオンとカリ
ウムイオンの比を所定範囲内に調整する。具体的には、
最終的に金属磁性粉末１ｇから水中へ溶出されるナトリ
ウムイオン濃度が４００ｐｐｍ以下であり、かつナトリ
ウム／カリウムイオン比（溶出濃度比）が１００以下と
なるような程度にまで水洗時間、水洗と熱処理工程の順
位、使用する水の種類等を調節しながら水洗する。Ｆｅ
金属磁性粉末１ｇから水中へ溶出されるナトリウムイオ
ン濃度、ナトリウム／カリウムイオン比（溶出濃度比）
の測定は、上記第一の好ましい製造法において述べたよ
うに公知の方法により行うことができる。

【００３２】なお、水洗工程で用いる水は、可溶性イオ
ンを含まないものであれば任意に使用でき、蒸留水、水
道水、脱イオン水、地下水等を用いることができる。

【００３３】このようにして得られた本発明のＣｏ含有
Ｆｅ金属磁性粉末では、Ｃｏが粉末内部に、あるいは粉
末内部と粉末表面の両方に存在すると考えられる。ま
た、Ｃｏ以外の添加成分はおもに磁性粉末の表面付近に
存在し、添加した化合物の形のままで、あるいは酸化物
や水酸化物等となって、さらには合金等を形成して存在
していると考えられる。これらの添加元素はこれらの状
態が混在したものであってもよい。このことはＥＳＣＡ
等によって確認することができる。また、各元素の含有
量はＩＣＰ発光分析によって確認することができる。

【００３４】本発明で得られる金属磁性粉末は、好まし
くは「針状」形状をなし、長軸は平均で０．０５〜０．
２μｍ、短軸は平均で０．００６〜０．１μｍであり、
軸比は平均で３〜１０であることが好ましい。これらは
ＴＥＭ写真等によって確認することができる。この金属
磁性粉末は、保磁力（Ｈｃ）が１５００〜２５００Ｏ
ｅ、飽和磁化量（σｓ）が１２０〜１６０ｅｍｕ／ｇ、
ＢＥＴ法による比表面積が４０〜８０ｍ² ／ｇ程度であ
るのが好ましい。さらにこの金属磁性粉末は表面に酸化
皮膜を有するものであってもよく、このような酸化皮膜
をもつ金属磁性粉末を用いた磁気記録媒体は、温度、湿
度などの外部環境による磁化量の低下に対して有利であ
る。

【００３５】かかる本発明の金属磁性粉末は、例えば磁
気記録媒体の磁性層に用いる場合、上記Ｆｅ金属磁性粉
末に、結合剤、潤滑剤や、帯電防止効果、分散効果、可
塑効果等を発現させるための添加剤、無機質粉末、カー
ボンブラック、非強磁性有機質粉末等を加え、これを有
機溶剤に混練、分散して高濃度磁性層成分を調製し、次
いでこの高濃度磁性層成分をさらに溶媒で希釈して磁性
層成分（磁性塗料）を調製した後、非磁性支持体の表面
に塗布して磁性層を形成する。本発明の金属磁性粉末
は、高温下においても磁気特性の劣化がみられなく、か
つ磁性粉末の凝集が少ないため、これを磁性塗料として
用いることにより、同様に高温高湿下においても電磁変
換特性の劣化のない、高品質な磁気記録媒体を得ること
が可能となる。

【００３６】なお、磁性層成分の作製においては、通
常、プレミックス、例えばニーダー等を用いて高固形ま
たは高濃度で混練を行ったり、あるいは高速攪拌機で材
料を混合した後、希釈し若しくはそのままで、サンドグ
ラインダーミル等のメディア攪拌型ミルを用いて分散を
行うなど、常法により作製行うことができる。

【００３７】

【実施例】次に、実施例を挙げて本発明をより詳細に説
明するが、本発明の範囲はこれによって何ら制限される
ものでないことはいうまでもない。

【００３８】なお、本実施例における金属磁性粉末試料
の特性評価は、下記基準に従った。

【００３９】［金属磁性粉末の特性評価］〔ナトリウムイオン、カリウムイオン溶出濃度〕純水２
０ｍｌをパイレックス製ビーカーに入れ、ここに試料を
１ｇ加えて密封した。これを温度８０℃にて１時間保持
した後、超音波分散を１時間行い、次いで試料を濾過
し、濾液を原子吸光法で常法により分析し、各試料１ｇ
からの水中へのナトリウムイオン、カリウムイオン溶出
濃度を測定した。

【００４０】〔ナトリウム／カリウムイオン比〕上記測
定から比を求めた。

【００４１】〔アルカリ金属イオン比〕ナトリウム、カ
リウムイオン溶出量を測定した濾液を用いて、ＩＣＰに
てカルシウムイオン、マグネシウムイオン溶出量を求め
た。（Ｎａ⁺ 、Ｋ⁺ 、Ｃａ²⁺およびＭｇ²⁺）合計溶出濃
度に対する（Ｎａ⁺ とＫ⁺ ）合計溶出濃度の比率をアル
カリ金属イオン比とする。

【００４２】〔保磁力Ｈｃ、飽和磁化量σｓ〕東英工業
（株）製ＶＳＭを用いて、印加磁界１０ＫＯｅで磁気測
定を行い、保磁力（Ｈｃ）、飽和磁化量（σｓ）を測定
した。

【００４３】〔保存特性〕温度６０℃、ドライな環境下
に７日間保存した後の飽和磁化量の変化｛△σｓ＝
〔（保存後σｓ−保存前σｓ）／保存前σｓ〕×１００
（％）｝を測定した。

【００４４】〔磁性粉透過率〕試料５０ｇを円筒形のカ
ゴ（フルイ目開き１１９０の金網）に入れ、このカゴを
回転数７００ｒｐｍで回転させて試料を解砕させ、カゴ
のフルイからの透過率を求めた。（実施例１−１）ＦｅＣｌ₂ ・４Ｈ₂ Ｏ１０００ｇ
（５．０ｍｏｌ）を４５℃に保温した１０リットルのＨ
₂ Ｏに溶解させ、これに塩化コバルト（ＣｏＣｌ₂ ）を
Ｃｏ量がＦｅに対して２０．０重量％となるように溶解
し攪拌混合した。この溶液に、（ＮＨ₄ ）₂ ＣＯ₃ ８
６５ｇ（９．０ｍｏｌ）を１０リットルのＨ₂ Ｏに溶解
させた４５℃の水溶液を徐々に添加しながら攪拌して懸
濁液とし、終了後６０分間攪拌混合した。

【００４５】この懸濁液の温度を４５℃に保ちながら、
１０リットル／分の流量で空気を吹き込みながら６時間
攪拌を続けた。その後室温まで放冷、濾過し、残渣を水
洗し、６０℃で２４時間乾燥して針状のオキシ水酸化鉄
を得た。

【００４６】得られたオキシ水酸化鉄１００ｇを６リッ
トルのＨ₂ Ｏ中に投入して攪拌混合し、これに塩化イッ
トリウム（ＹＣｌ₃ ・６Ｈ₂ Ｏ）をＹ量がＦｅに対して
８．０重量％になるように溶解した１リットルの水溶液
を加えて攪拌混合し、さらにｐＨが８になるようにＮａ
ＯＨ水溶液を加え、攪拌混合した。次に塩化アルミニウ
ム（ＡｌＣｌ₃ ）をＡｌ量がＦｅに対して７．０重量％
になるように溶解した１リットルの水溶液を加え、さら
に、ｐＨが８になるようにＮａＯＨ水溶液を添加した。
これを十分攪拌した後、濾別し、残渣を水洗した後、乾
燥を行った。

【００４７】このようにして得られたオキシ水酸化鉄を
窒素雰囲気下で６００℃、１時間熱処理した。

【００４８】次にこれを５０ｇ採取し、温度４８０℃、
水素流量１リットル／ｍｉｎで６時間かけて還元した。
次いで、これを室温まで冷却した後、窒素ガス中に徐々
に空気を流し込み、徐酸化皮膜を磁性粉表面に形成し、
金属磁性粉末を得た。これを磁性粉末試料Ｎｏ．１とす
る。

【００４９】得られた磁性粉末試料Ｎｏ．１は、ＴＥＭ
写真から、平均長軸長（Ｌ）＝０．１３μｍ、軸比（Ｌ
ｗ）＝７であった。なお、磁性粉末試料Ｎｏ．１におけ
るＣｏ量、Ａｌ量、Ｙ量はＩＣＰ発光分析により確認し
た。また、ＥＳＣＡ等の結果から、Ａｌ、Ｙはおもに粉
体表面に存在していることがわかった。

【００５０】（実施例１−２、１−３、１−７）磁性粉
末試料Ｎｏ．１において、塩化コバルト量を、Ｃｏ量が
Ｆｅに対してそれぞれ３０、４０、５０重量％となるよ
うに添加量を調整した以外は、上記と同様にして、磁性
粉末試料Ｎｏ．２、３、７を得た。

【００５１】（比較例１−４）ＦｅＣｌ₂ ・４Ｈ₂ Ｏ
１０００ｇ（５．０ｍｏｌ）を４５℃に保温した１０リ
ットルのＨ₂ Ｏに溶解させ、これに塩化コバルト（Ｃｏ
Ｃｌ₂ ）をＣｏ量がＦｅに対して２０．０重量％となる
ように溶解し攪拌混合した。この溶液に、Ｎａ₂ ＣＯ₃
９３０ｇ（８．８ｍｏｌ）とＮａＯＨ５０ｇ（１．２
５ｍｏｌ）を１０リットルのＨ₂ Ｏに溶解させた４５℃
の水溶液を徐々に添加しながら攪拌して懸濁液とし、終
了後６０分間攪拌混合した。

【００５２】この懸濁液の温度を４５℃に保ちながら、
１０リットル／分の流量で空気を吹き込みながら６時間
攪拌を続けた。その後室温まで放冷、濾過し、残渣を水
洗し、６０℃で２４時間乾燥して針状のオキシ水酸化鉄
を得た後、実施例１−１と同様に処理して比較磁性粉末
試料Ｎｏ．４を得た。

【００５３】（比較例１−５、１−６）比較磁性粉末試
料Ｎｏ．４において、塩化コバルト（ＣｏＣｌ₂ ）をＣ
ｏ量がＦｅに対してそれぞれ３０、４０重量％となるよ
うに添加量を調整した以外は上記比較磁性粉末試料Ｎ
ｏ．４と同様にして、比較磁性粉末試料Ｎｏ．５、６を
得た。

【００５４】（比較例１−８）比較磁性粉末試料Ｎｏ．
４において、Ｎａ₂ ＣＯ₃ ９３０ｇの代わりにＫ₂Ｃ
Ｏ₃ １，２１０ｇを用いた以外は上記比較磁性粉末試
料Ｎｏ．４と同様にして、比較磁性粉末試料Ｎｏ．８を
得た。

【００５５】上記磁性粉末試料Ｎｏ．１〜３および７、
並びに比較磁性粉末試料Ｎｏ．４〜６および８を用い
て、上記基準にしたがって、金属磁性粉末の特性を評価
した。結果を表１、表２に示す。

【００５６】

【表１】

【００５７】

【表２】（実施例２−１）ＦｅＣｌ₂ ・４Ｈ₂ Ｏ１０００ｇ
（５．０ｍｏｌ）を４５℃に保温した１０リットルのＨ
₂ Ｏに溶解させ、これに塩化コバルト（ＣｏＣｌ₂ ）を
Ｃｏ量がＦｅに対して２５．０重量％となるように溶解
し攪拌混合した。この溶液に、Ｎａ₂ ＣＯ₃ ９３０ｇ
（８．８ｍｏｌ）とＮａＯＨ５０ｇ（１．２５ｍｏｌ）
を１０リットルのＨ₂ Ｏに溶解させた４５℃の水溶液を
徐々に添加しながら攪拌して懸濁液とし、さらに６０分
間攪拌混合した。

【００５８】この懸濁液の温度を４５℃に保ちながら、
１０リットル／分の流量で空気を吹き込みながら６時間
攪拌を続けた。その後室温まで放冷、濾過し、残渣を水
洗し、６０℃で２４時間乾燥して針状のオキシ水酸化鉄
を得た。

【００５９】得られたオキシ水酸化鉄１００ｇを６リッ
トルのＨ₂ Ｏ中に投入して攪拌混合し、これに塩化ネオ
ジウム（ＮｄＣｌ₃ ・６Ｈ₂ Ｏ）をＮｄ量がＦｅに対し
て５．０重量％になるように溶解した１リットルの水溶
液を加えて攪拌混合し、さらにｐＨが８になるようにＮ
ａＯＨ水溶液を加え、攪拌混合した。次にケイ酸ナトリ
ウム（Ｎａ₂ ＳｉＯ₃ ）をＳｉ量がＦｅに対して２．０
重量％、アルミン酸ナトリウム（Ｎａ₃ ＡｌＯ₃ ）をＡ
ｌ量がＦｅに対して４．０重量％になるように溶解した
１リットルの水溶液を加え、さらにｐＨが８になるよう
にＮａＯＨ水溶液を添加した。これを十分攪拌した後、
濾別し、１２０℃にて乾燥した。

【００６０】さらに、この残渣を４５℃に保温した水道
水を用いて濾液のＮａ／Ｋイオン比が一定になるまで水
洗を行った後、再度１２０℃にて乾燥した。この試料を
Ｇ−１とする。

【００６１】このようにして得られたオキシ水酸化鉄
（試料Ｇ−１）を窒素雰囲気中にて６００℃で１時間熱
処理し、α−酸化鉄とした。

【００６２】次にこれを５０ｇ採取し、温度４８０℃、
水素流量１リットル／ｍｉｎで６時間かけて還元した。
次いで室温まで冷却した後、窒素ガス中に徐々に空気を
流し込み徐酸化皮膜を磁性粉表面に形成し、金属磁性粉
末試料を得た。これを磁性粉末試料Ｎｏ．９とする。

【００６３】（実施例２−２）磁性粉末試料Ｎｏ．９の
水洗において、水道水に代えて蒸留水を用い（試料Ｇ−
２）、その後は上記と同様に還元、酸化処理を行い、磁
性粉末試料Ｎ０．１０を得た。

【００６４】（実施例２−３）実施例２−１において、
試料Ｇ−１を窒素雰囲気中で３００℃で１時間熱処理
し、α−酸化鉄とした。このα−酸化鉄を４５℃に保温
した水道水を用いて濾液のＮａ／Ｋイオン比が一定にな
るまで水洗を行った後、１２０℃で再度乾燥した（試料
α−１）。

【００６５】その後は磁性粉末試料Ｎｏ．９と同様に還
元、酸化処理を行い、磁性粉末試料Ｎｏ．１１を得た。

【００６６】（実施例２−４）磁性粉末試料Ｎｏ．１１
の水洗において、水道水に代えて蒸留水を用いた（試料
α−２）以外は、上記と同様にして、磁性粉末試料Ｎ
０．１２を得た。

【００６７】（実施例２−５）磁性粉末試料Ｎｏ．１１
の窒素雰囲気中での熱処理温度３００℃を６００℃に変
えた（試料α−３）以外は、上記と同様にして、磁性粉
末試料Ｎ０．１３を得た。

【００６８】（実施例２−６）磁性粉末試料Ｎｏ．１１
において、窒素雰囲気中での熱処理温度３００℃を６０
０℃に変え、水道水に代えて蒸留水を用いて水洗を行っ
た（試料α−４）以外は、上記と同様にして、磁性粉末
試料Ｎ０．１４を得た。

【００６９】（実施例２−７）磁性粉末試料Ｎｏ．１１
の窒素雰囲気中での熱処理温度３００℃を９００℃に代
えた（試料α−５）以外は、上記と同様にして、磁性粉
末試料Ｎ０．１５を得た。

【００７０】（実施例２−８）磁性粉末試料Ｎｏ．１１
において、窒素雰囲気中での熱処理温度３００℃を９０
０℃に変え、水道水に代えて蒸留水を用いて水洗を行っ
た（試料α−６）以外は、上記と同様にして、磁性粉末
試料Ｎ０．１４を得た。

【００７１】（比較例２−９）試料α−３（実施例２−
５のα−酸化鉄）を５０ｇを採取し、温度４８０℃、水
素流量１リットル／ｍｉｎでマグネタイトまで還元し
た。次いで室温まで冷却した後、４５℃に保温した水道
水で濾液のＮａ／Ｋイオン比が変化しなくなるまで水洗
し、乾燥後、温度４８０℃、水素流量１リットル／ｍｉ
ｎでさらに還元し、次に窒素ガス中に徐々に空気を流し
込み徐酸化皮膜を形成し、比較磁性粉末試料Ｎｏ．１７
を得た。

【００７２】（比較例２−１０、１１）試料α−３（実
施例２−５におけるα−酸化鉄）５０ｇを採取し、温度
４８０℃、水素流量１リットル／ｍｉｎで還元した。次
いで室温まで冷却した後、窒素ガス中に徐々に空気を流
し込み、徐酸化皮膜を磁性粉表面に形成し、比較磁性粉
末試料試料Ｎｏ．１９（比較例２−１１）を得た。

【００７３】さらにこの比較磁性粉末Ｎｏ．１９を４５
℃に保温した水道水を用いて濾液のＮａ／Ｋイオン比が
変化しなくなるまで水洗し、１２０℃で乾燥を行い、比
較磁性粉末試料Ｎ０．１８を得た（比較例２−１０）。

【００７４】上記磁性粉末試料Ｎｏ．９〜１６、比較磁
性粉末試料Ｎｏ．１７〜１９を用いて、それぞれ記基準
に従って、金属磁性粉末の磁気特性の評価を行った。結
果を表３、表４に示す。

【００７５】

【表３】

【００７６】

【表４】（実施例３−１）ＦｅＣｌ₂ ・４Ｈ₂ Ｏ１０００ｇ
（５．０ｍｏｌ）を４５℃に保温した１０リットルのＨ
₂ Ｏに溶解させ、これに塩化コバルト（ＣｏＣｌ₂ ）を
Ｃｏ量がＦｅに対して１０．０重量％となるように溶解
し攪拌混合した。この溶液に、ＮａＯＨ１０００ｇ
（２５．０ｍｏｌ）を１０リットルのＨ₂ Ｏに溶解させ
た４５℃の水溶液を徐々に添加しながら攪拌して懸濁液
とし、さらに６０分間攪拌混合した。

【００７７】懸濁液の温度を４５℃に保ちながら、１０
リットル／分の流量で空気を吹き込みながら６時間攪拌
を続けた。その後室温まで放冷、濾過し、残渣を水洗
し、６０℃で２４時間乾燥して針状のオキシ水酸化鉄を
得た。

【００７８】得られたオキシ水酸化鉄１００ｇを６リッ
トルのＨ₂ Ｏ中に投入して攪拌混合し、これに塩化ネオ
ジウム（ＮｄＣｌ₃ ・６Ｈ₂ Ｏ）をＮｄ量がＦｅに対し
て５．０重量％になるように溶解した１リットルの水溶
液を加えて攪拌混合し、さらにｐＨが８になるようにＮ
ａＯＨ水溶液を加え、攪拌混合した。次にケイ酸ナトリ
ウム（Ｎａ₂ ＳｉＯ₃ ）をＳｉ量がＦｅに対して２．０
重量％、アルミン酸ナトリウム（Ｎａ₃ ＡｌＯ₃ ）をＡ
ｌ量がＦｅに対して３．０重量％になるように溶解した
１リットルの水溶液を加え、さらにｐＨが８になるよう
にＮａＯＨ水溶液を添加した。これを十分攪拌した後、
濾別し、１２０℃にて乾燥した。

【００７９】さらに、この残渣を４５℃に保温した水道
水を用いて濾液のＮａ／Ｋイオン比が一定になるまで水
洗を行った後、再度１２０℃にて乾燥した。この試料を
Ｇ−３とする。

【００８０】このようにして得られたオキシ水酸化鉄
（試料Ｇ−３）を窒素雰囲気中にて６００℃で１時間熱
処理し、α−酸化鉄とした。

【００８１】次にこれを５０ｇ採取し、温度４８０℃、
水素流量１リットル／ｍｉｎで６時間かけて還元した。
次いで室温まで冷却した後、窒素ガス中に徐々に空気を
流し込み徐酸化皮膜を磁性粉表面に形成し、金属磁性粉
末試料を得た。これを磁性粉末試料Ｎｏ．２０とする。

【００８２】（実施例３−２）磁性粉末試料Ｎｏ．２０
の水洗において、水道水に代えて蒸留水を用い（試料Ｇ
−４）、その後は上記と同様に還元、酸化処理を行い、
磁性粉末試料Ｎ０．２１を得た。

【００８３】（実施例３−３）実施例３−１において、
試料Ｇ−３を窒素雰囲気中で３００℃で１時間熱処理
し、α−酸化鉄とした。このα−酸化鉄を４５℃に保温
した水道水を用いて濾液のＮａ／Ｋイオン比が一定にな
るまで水洗を行った後、１２０℃で再度乾燥した（試料
α−７）。

【００８４】その後は磁性粉末試料Ｎｏ．２０と同様に
還元、酸化処理を行い、磁性粉末試料Ｎｏ．２２を得
た。

【００８５】（実施例３−４）磁性粉末試料Ｎｏ．２２
の水洗において、水道水に代えて蒸留水を用いた（試料
α−８）以外は、上記と同様にして、磁性粉末試料Ｎ
０．２３を得た。

【００８６】（実施例３−５）磁性粉末試料Ｎｏ．２２
の窒素雰囲気中での熱処理温度３００℃を６００℃に代
えた（試料α−９）以外は、上記と同様にして、磁性粉
末試料Ｎ０．２４を得た。

【００８７】（実施例３−６）磁性粉末試料Ｎｏ．２２
において、窒素雰囲気中での熱処理温度３００℃を６０
０℃に変え、水道水に代えて蒸留水を用いて水洗を行っ
た（試料α−１０）以外は、上記と同様にして、磁性粉
末試料Ｎ０．２５を得た。

【００８８】（比較例３−７）試料α−７（実施例３−
３のα−酸化鉄）を５０ｇを採取し、温度４８０℃、水
素流量１リットル／ｍｉｎでマグネタイトまで還元し
た。次いで室温まで冷却した後、４５℃に保温した水道
水で濾液のＮａ／Ｋイオン比が変化しなくなるまで水洗
し、乾燥後、温度４８０℃、水素流量１リットル／ｍｉ
ｎでさらに還元し、次に窒素ガス中に徐々に空気を流し
込み徐酸化皮膜を形成し、比較磁性粉末試料Ｎｏ．２６
を得た。

【００８９】（比較例３−８、９）試料α−７（実施例
３−３のα−酸化鉄）５０ｇを採取し、温度４８０℃、
水素流量１リットル／ｍｉｎで還元した。次いで室温ま
で冷却した後、窒素ガス中に徐々に空気を流し込み、徐
酸化皮膜を磁性粉表面に形成し、比較磁性粉末試料試料
Ｎｏ．２８（比較例３−９）を得た。

【００９０】さらにこの比較磁性粉末Ｎｏ．２８を４５
℃に保温した水道水を用いて濾液のＮａ／Ｋイオン比が
変化しなくなるまで水洗し、１２０℃で乾燥を行い、比
較磁性粉末試料Ｎ０．２７を得た（比較例３−８）。

【００９１】上記磁性粉末試料Ｎｏ．２０〜２５、比較
磁性粉末試料Ｎｏ．２６〜２８を用いて、それぞれ上記
基準に従って、金属磁性粉末の電磁特性の評価を行っ
た。結果を表５、表６に示す。

【００９２】

【表５】

【００９３】

【表６】

【００９４】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明では、Ｆｅ
を主成分とし、Ｆｅに対して６〜４０ｗｔ％のＣｏを含
有する金属磁性粉末において、該金属磁性粉末１ｇから
水中へ溶出されるナトリウムイオン濃度が４００ｐｐｍ
以下であり、かつナトリウム／カリウムイオン比（溶出
濃度比）１００以下とするよう構成したので、凝集が少
なく、高温保存下においても保存以前の高い磁気特性を
維持できる金属磁性粉末を提供することができるという
効果を奏する。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者高橋豊東京都中央区日本橋一丁目13番１号ティーディーケイ株式会社内 (72)発明者磯辺亮介東京都日野市さくら町１番地コニカ株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】鉄（Ｆｅ）を主成分とし、Ｆｅに対して
６〜４０ｗｔ％のコバルト（Ｃｏ）を含有する金属磁性
粉末であって、該金属磁性粉末１ｇから水中へ溶出され
るナトリウムイオン濃度が４００ｐｐｍ以下であり、か
つナトリウム／カリウムイオン比（溶出濃度比）が１０
０以下であることを特徴とする金属磁性粉末。
【請求項２】前記金属磁性粉末は、Ｃｏを添加した第
一鉄塩溶液にアルカリ金属を含まない炭酸アルカリを加
えてＦｅＣＯ₃ を生成し、これを酸素含有気体と接触さ
せてオキシ水酸化鉄とした後、脱水し、次いで熱処理
後、還元して得られたものである、請求項１に記載の金
属磁性粉末。
【請求項３】前記金属磁性粉末は、Ｃｏを添加した第
一鉄塩溶液に炭酸アルカリを加えてＦｅＣＯ₃ を生成
し、これを酸素含有気体と接触させてオキシ水酸化鉄と
した後、脱水し、次いで水洗−熱処理もしくは熱処理−
水洗のいずれかの処理後、還元して得られたものであ
る、請求項１に記載の金属磁性粉末。