JPS6053444B2 - 針状晶鉄磁性粒子粉末の製造法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、磁気記録用針状晶鉄磁性粒子粉末の製造法に
関するものであり、詳しくは、塩化第一鉄水溶液に酸素
含有ガスを通気して酸化することにより針状晶β−オキ
シ水酸化鉄粒子を生成させるにあたり、上記塩化第一鉄
水溶液に第二鉄塩を全鉄に対しＦｅ’゛換算で０．１〜
１５モル％添加し、しかる後、酸化することにより、比
表面積が大きな針状晶β−オキシ水酸化鉄粒子を生成さ
せ、次いで彪φ−オキシ水酸化鉄粒子の形態、特に針状
晶を保持継承しながら、加熱焼成及び加熱還元すること
により、比表面積が大きな針状晶鉄磁性粒子″粉末を得
ることを特徴とする。

近年、磁気記録再生用の機器の小型軽量化が進むにつれ
て磁気テープ、磁気ディスク等の磁気記録媒体に対する
高性能化の必要性が益々生じてきている。

すなわち、高密度記録特性、高出力特門性、高感度特性
、周波数特性の向上、及びノイズレベルの低下が要求さ
れている。磁気テープ、磁気ディスク等磁気記録媒体の
出力特性、感度特性は、残留磁束密度Ｂｒに依存し、残
留磁速密度Ｂｒは、磁性粒子粉末のビークル中での分散
性、塗膜中での配向性及び充填性に依存している。

そして、ビークル中での分散性、塗膜中での配向性及び
充填性を向上させるためには、ビークル中に分散させる
磁性粒子粉末が針状晶であり、且つ、粒度が均斉で樹枝
状粒子が混在していないことが要求される。

従来、磁気記録用材料として主に針状晶マグネタイト粒
子粉末、針状晶マグヘマイト粒子粉末及びこれら粒子粉
末にコバルトを含有させた針状晶磁性酸化鉄粒子粉末等
が使用されてきたが、近年、前述した磁気記録媒体に対
する高性能化の要求に伴つて針状晶磁性酸化鉄粒子粉末
に比べ、高い保磁力と大きな飽和磁化を有する針状晶鉄
磁性粒子粉末の実用化がなされている。

これら針状晶鉄磁性粒子粉末は、一般に、針状晶オキシ
水酸化鉄粒子粉末を空気中で加熱焼成して針状晶α−Ｆ
ｅ２α粒子とし、次いで、これを還元性ガス中３５（代
）程度で加熱還元することにより得られている。

針状晶鉄磁性粒子粉末の保磁力は、形状異方性に大きく
依存するものであり、針状晶鉄磁性粒子粉末の針状晶は
、最も重要な特性の一つである。

上述したように、針状晶を有し、且つ、粒度が均斉で双
晶や樹枝状粒子が混在していない針状晶鉄磁性粒子粉末
は、現在、最も要求されているところであり、このよう
な特性を備えた針状晶鉄磁性粒子粉末を得るためには、
先ず、出発原料であ．るオキシ水酸化鉄粒子が針状晶を
有し、且つ、粒度が均斉で双晶や樹枝状粒子が混在して
いないことが必要であり、次に、いかにして粒子形態、
特に針状晶を保持継承させながら、加熱焼成及び加熱還
元して針状晶鉄磁性粒子粉末とするかが大き．な課題と
なつてくる。先ず、出発原料としてのオキシ水酸化鉄粒
子について述べる。

オキシ水酸化鉄としては、結晶構造の異なるα一オキシ
水酸化鉄、β−オキシ水酸化鉄、及びγ−ーオキシ水酸
化鉄等が知られている。

β−オキシ水酸化鉄粒子粉末は、α−オキシ水酸化鉄粒
子粉末及びγ−オキシ水酸化鉄粒子粉末と比べて、粒度
が均斉で双晶や樹枝状粒子が混在していない針状形態を
呈した粒子が得やすいという特徴を有しているので、磁
気記録用磁性酸化鉄粒子の出発原料として非常に好まし
いものである。

従来、針状晶β−オキシ水酸化鉄粒子の製造法としては
、大別して二通りの方法が知られている。

その一つは、塩化第二鉄水溶液を加水分解する方法であ
り、他の一つは、塩化第＝鉄水溶液に酸・素含有ガスを
通気して酸化反応を行うものである。

第一の方法は、得られるβ−オキシ水酸化鉄の形状が紡
錘状である為、該粒子を用いて還元して得られた鉄磁性
粒子は軸比が得られたものとは言い難く、従つて、高い
保磁力を得ることが難かしい為、磁気記録用鉄磁性粒子
の出発原料としては好ましくない。

本発明は、第二の方法に属するものである。

従来、塩化第一鉄水溶液に酸素含有ガスを通気して酸化
反応を行うことにより針状晶β−オキシ水酸化鉄を製造
する方法として最も代表的な方法は、特公昭４７−２５
９５鰐公報に記載されている方法であり、第一鉄塩水溶
液に酸素含有ガスを通気して酸化反応を行うことにより
、ＰＨ２以下の反応溶液中に針状晶β−オキシ水酸化鉄
粒子を生成させるものである。次に、出発原料である針
状晶β−オキシ水酸化鉄粒子の粒子形態、特に針状晶を
保持継承させながら加熱焼成及び加熱還元して針状晶鉄
磁性粒子粉末とするかが大きな課題となつてくる。

加熱焼成工程に関して言えば、出発原料である針状晶β
−オキシ水酸化鉄粒子は、３００℃以上で加熱焼成して
α−Ｆｅ２Ｏ３粒子とする際には、針状晶がくずれ塊状
の粒子となつてしまう。

このように加熱焼成時にα−Ｆｅ２Ｏ３粒子の針状晶が
くずれ塊状の粒子となつてしまうのは、針状晶β−オキ
シ水酸化鉄粒子粉末に含有されるＣｌ−根に起因するも
のである。

このように針状晶β−オキシ水酸化鉄粒子粉末にＣ１一
根が含有されるのは、前述したように、第一及び第二の
いずれの方法による場合にも針状晶β−オキシ水酸化鉄
粒子粉末の生成に際して鉄原料として塩化鉄水溶液を使
用する為であり、粒子中に含有されたＣｌ一根は洗浄を
繰り返しても完全には除去することが出来ず、針状晶β
−オキシ水酸化鉄粒子は２〜８重量％のＣ１一根を含有
している。

本発明者は、長年に亘り、針状晶β−オキシ水酸化鉄粒
子の製造及び開発にたずさわつているものであるが、そ
の研究過程において、出発原料である針状晶β−オキシ
水酸化鉄粒子を加熱焼成してその針状晶をくずすことな
く針状晶α−Ｆｅ２Ｏ，粒子を得る方法を既に開発して
いる。

例えば、次に述べるようである。

即ち、出発原料である針状晶β−オキシ水酸化鉄粒子の
針状晶を保持継承した針状晶α−Ｆｅ２Ｏ３粒子は、出
発原料である針状晶β−オキシ水酸化鉄粒子に該針状晶
β−オキシ水酸化鉄粒子に対しＳＯ，−２換算で０．５
〜５．０重量％の硫酸塩を含ませた後空気中３００〜５
００′Ｃの温度範囲で加熱焼成することにより得ること
ができる。

この方法について説明すれば、次のようである。

針状晶β−オキシ水酸化鉄粒子を加熱焼成してＦｅ２Ｏ
３粒子とする過程を更に詳細に観察すると、先ず、針状
晶β−オキシ水酸化鉄粒子は加熱脱水されて針状晶β−
Ｆｅ２Ｏ３粒子となり、次いで該針状晶β−Ｆｅ２Ｏ３
粒子がα−Ｆｅ２Ｏ，粒子に結晶変態する。

針状晶β−オキシ水酸化鉄粒子から針状晶β−Ｆｅ２Ｏ
３への変化はトポタクテイツク反応である為粒子形状の
変化はなく、従つて、生成ｐ−Ｆｅ２Ｏ３粒子は、針状
晶β−オキシ水酸化鉄粒子の針状晶を保持継承したもの
であるが、引き続いて生起する針状晶β−Ｆｅ２Ｏ３粒
子からα−Ｆｅ２Ｏ３粒子への結晶変態の際にはＣ卜根
が作用して針状晶がくずれ塊上の粒子となつてしまう。

得られるα一Ｆｅ２ＯＪ粒子の針状晶がくずれ塊状の粒
子となるのは、針状晶β−Ｆｅ２Ｏ３粒子中に含有され
るＣｌ一根が加熱焼成の際にβ−Ｆｅ２Ｏ，と反応して
ＦｅＣｌ３の液相を生じ、次いで彪Ｃｅｃｌ３が加熱分
解することにより塊状のα−Ｆｅ２Ｏ３粒子が生成する
と同時に分解生成したＣｌは針状晶β−Ｆｅ２Ｏ３粒子
と反応してＦｅＣｌ３の液相を生じるというように、Ｆ
ｅＣｌ，の液相を介在して針状晶β−Ｆｅ２Ｏ３粒子の
溶解とα一Ｆｅ２Ｏ３粒子の析出が生起するいわゆる溶
解析出過程を経ることに起因するものであろうと考えら
れる。そこで、針状晶β−オキシ水酸化鉄粒子の粒子形
態、特に、針状晶を保持継承した針状晶α−Ｆｅ２Ｏ３
粒子を得るためには、先ず、針状晶β−Ｆｅ２Ｏ３粒子
を安定して存在させることが必要であり、次いで、針状
晶β−Ｆｅ２Ｏ３粒子から針状晶α−Ｆｅ２Ｏ３粒子の
結晶変態に際してはＦｅＣｌ３の液相を生成させないこ
とが必要であると考え、そのような作用効果を有する物
質について検討を重ねた結果、硫酸塩が有効であること
を知つたのである。

即ち、針状晶β−オキシ水酸化鉄粒子に硫酸塩を含ませ
た後、空気中３００〜５００Ｃの温度範囲で加熱焼成し
た場合には、硫酸塩の存在により針状晶β−オキシ水酸
化鉄粒子から針状晶β−Ｆｅ２Ｏ３粒子を安定して生成
することができ、且つ、針状晶β−Ｆｅ２α粒子から針
状晶α−Ｆｅ２Ｏ３粒子への結晶変態に際してはＦｅＣ
ｌ３の液相を生成しないので針状晶がくずれることなく
、針状晶β−オキシ水酸化鉄粒子の粒子形態を保持継承
した針状晶α一Ｆｅ２ＯＪ粒子を得ることができるので
あろうと考えられる。

上記の方法において使用される硫酸塩としては、硫酸ナ
トリウム、硫酸第二鉄、硫酸コバルト、硫酸アルミニウ
ム、硫酸ニッケル等を使用することができる。

硫酸塩は、固体状態又は、溶液状態のいずれの状態でも
使用することができるが、均一に混合する為には溶液状
態で使用することが好ましい。

硫酸塩の量は、針状晶β−オキシ水酸化鉄粒子に対しＳ
Ｏ，−２換算で０．５〜原腫量％である。硫酸塩が針状
晶β−オキシ水酸化鉄粒子に対しＳＯ，−２換算で０．
踵量％以下の場合には、針状晶β−オキシ水酸化鉄粒子
粉末の粒子形態、特に針状晶を保持継承している針状晶
α−Ｆｅ２Ｏ３粒子粉末・を得るという効果は十分では
ない。原重量％以上である場合も、針状晶β−オキシ水
酸化鉄粒子粉末の粒子形態、特に針状晶を保持継承して
いる針状晶α−Ｆｅ２Ｏ，粒子粉末を得ることができる
が、該針状晶α−Ｆｅ２Ｏ３粒子粉末を）加熱還元して
得られた針状晶鉄磁性粒子粉末は純度の低下により、飽
和磁化が大巾に減少し好ましくない。

硫酸塩との処理温度は、常温においても十分所期の目的
を達成することができる。

加温した場合にも同様の効果が得られることは当然であ
る。

加熱焼成温度は、３００〜・５００℃の温度範囲である
。

加熱焼成温度が３０（代）以下である場合には針状晶α
−Ｆｅ２Ｏ３粒子を得るのに長時間を要し、５００℃以
上である場合には生成α−Ｆｅ２Ｏ３粒子中の単一粒子
の成長が過度となり、粒子の変形と粒子及び粒子相互間
の焼結を引き起す。

ところで、磁気記録媒体に起因するノイズレベルは、特
に磁性粒子粉末の比表面積による影響が大きく、磁性粒
子粉末の比表面積が大きくなる程、ノイズレベルが低下
する傾向にあることが一般的によく知られている。

即ち、この現象は、電子通信学会技術研究報告ＭＲ８ｌ
−１１第２頂２３−９の「Ｆｉｇ３」から明らかである
。

「Ｆｉｇ３」はＣＯ被着針状晶マグヘマイト粒子粉末に
おける粒子の比表面積とノイズレベルとの関係を示す図
であり、粒子の比表面積が大きくなる程ノイズレベルは
直線的に低下している。

この現象は、針状晶鉄磁性粒子粉末についても同様に言
えることである。

上述したように、磁気記録用鉄磁性粒子粉末としては、
更にノイズレベルの低い磁性粒子粉末の開発が要求され
ており、より比表面積の大きな磁性粒子粉末とすること
が必要である。

比表面積の大きな磁性粒子粉末を得る為には、出発原料
である針状晶β−オキシ水酸化鉄粒子粉末の比表面積が
出来るだけ大きいことが必要であ．る。

前出特公昭４７−２５９５吋公報に記載の公知方法によ
れば、得られる針状晶β−オキシ水酸化鉄粒子粉末のＢ
ＥＴ比表面積は、実施例１に示されるように３４Ｔｆｔ
Ｉｆ程度である。

また、同法は、得られる針状晶β−オキシ水酸化鉄粒子
粉末の比表面積を大きくする方法を何ら開示するもので
はない。

本発明者は、上述したところに鑑み、粒度が均斉で双晶
や樹枝状粒子が混在していない針状晶βーオキシ水酸化
鉄粒子粉末の比表面積を一層増加させる方法について種
々検討した結果、本発明に到達したのである。

即ち、本発明は、塩化第一鉄水溶液に酸素含有ガスを通
気して酸化することにより針状晶β−オキシ水酸化鉄粒
子を生成させるにあたり、上記塩化第一鉄水溶液に第二
鉄塩を全鉄に対しＦｅ３＋換算で０．１〜１５モル％添
加し、しかる後、酸化することにより針状晶β−オキシ
水酸化鉄粒子を生成させ、次いで、この針状晶β−オキ
シ水酸化鉄粒子に該粒子に対しＳＯ４−２換算で０．５
〜５．０重量％の硫酸塩を含ませた後空気中３００〜５
０Ｃ）Ｃの温度範囲で加熱焼成することにより、前記針
状晶β−オキノシ水酸化鉄粒子の針状晶を保持継承した
針状晶α−Ｆｅ２Ｏ３粒子とし、次いで、該針状晶α−
Ｆｅ２Ｏ，粒子を還元性ガス中で加熱還元して針状晶鉄
磁性粒子とすること、又は、必要により、前記針状晶α
−Ｆｅ２Ｏ，粒子を焼結防止剤で被覆処理した後、―還
元性ガス中で加熱還元して針状晶鉄磁性粒子とすること
を特徴とするものである。

次に、本発明の完成するに至つた技術的背景及び本発明
の構成について述べる。

本発明者は、粒度が均斉で双晶や樹枝状粒子が混在して
いない針状晶β−オキシ水酸化鉄粒子粉末の比表面積を
一層増加させるべく、添加剤の種類及びその添加量につ
いて種々検討した結果、塩化第一鉄水溶液に酸素含有ガ
スを通気して酸化することにより針状晶β−オキシ水酸
化鉄粒子を生成させるにあたり、上記塩化第一鉄水溶液
に第二鉄塩を全鉄に対しＦｅ３＋換算で０．１〜１５モ
ル％添加し、しかる後、酸化した場合には、針状晶β−
オキシ水酸化鉄粒子粉末の比表面積を一層増加させるこ
とができるという新規な知見を得た。

塩化第一鉄水溶液に第二鉄塩を全鉄に対しＦｅ３＋換算
で０．１〜１５モル％添加し、しかる後、酸化して得た
針状晶β−オキシ水酸化鉄粒子粉末の比表面積が大きく
なるという現象についての理論的解明は未だ行えてはい
ないが、本発明者は、一般に、針状晶β−オキシ水酸化
鉄粒子の生成は、針状晶β−オキシ水酸化鉄核の発生ど
該針状晶β−オキシ水酸化鉄核の成長の二段階からなる
が、あらかじめＦｅ３＋を塩化第一鉄水溶液中に添加し
ておくことにより、針状晶β−オキシ水酸化鉄の核の生
成が促進されて針状晶β−オキシ水酸化鉄の核が多数生
成するためであろうと考えている。

上述した現象について、本発明者が行つた数多くの実験
例から、その一部を抽出して説明すれば、次の通りであ
る。図１は、Ｆｅ３＋の添加量と生成針状晶β−オキシ
水酸化鉄粒子粉末の比表面積との関係図である。

即ち、全鉄に対しＦｅ３＋換算で０〜２５．０モル％の
塩化第二鉄を添加して得られた全容５１の塩化第一鉄水
溶液（１．７５〜１．９８ｎ１０１１ｅ）に温度７０Ｃ
において毎分１０ｅの空気を通気して酸化反応を行わせ
ることにより得られた針状晶β−オキシ水酸化鉄粒子の
比表面積とＦｅ３＋の添加量の関係を示したものである
。

図１に示されるようにＦｅ３＋の添加量の増加に伴つて
針状晶β−オキシ水酸化鉄粒子の比表面積は大きくなる
傾向を示す。

次に、本発明方法実施にあたつて諸条件について述べる
。

本発明において使用される第二鉄塩としては、酸化第二
鉄をはじめ硫酸第二鉄、硝酸第二鉄等を使用することが
できる。

本発明において、第二鉄塩の添加量は、全鉄に対しＦｅ
３＋換算で０．１〜１５モル％である。

第二鉄塩の添加量が全鉄に対しＦｅ３＋換算で０．１モ
ル％以下である場合には針状晶β−オキシ水酸化鉄粒子
粉末の比表面積を増加させる効果は十分ではない。１５
モル％以上である場合も、比表面積の大きな針状晶β−
オキシ水酸化鉄粒子粉末を得ることができるが、その効
果は顕著ではない。

尚、０．１〜１５モル％の第二鉄塩を添加するに際して
は、前述した通り、添加量の増加に伴つて得られる針状
晶β−オキシ水酸化鉄粒子の比表面積が大きくなる傾向
にある。

従つて、上記添加量を調整することにより、所望する比
表面積を有する針状晶β−オキシ水酸化鉄粒子を得るこ
とができる。以上の通りの構成の本発明は、次の通りの
効果を奏するものである。

即ち、本発明によれば、比表面積が大きく、粒度が均斉
で双晶や樹枝状粒子が混在していない針状晶β−オキシ
水酸化鉄粒子粉末を生成させ、この針状晶β−オキシ水
酸化鉄粒子粉末の粒子形態、特に、針状晶を保持継承し
ながら加熱焼成及び加熱還元することにより、比表面積
が大きく、粒度が均斉で双晶や樹枝状粒子が混在してい
ない針状晶鉄磁性粒子粉末を得ることができる。

本件発明の加熱還元工程においては、所望により、針状
晶β−オキシ水酸化鉄粒子の粒子形態、特に針状晶を保
持継承しながら、加熱焼成して得られた針状晶α−Ｆｅ
２Ｏ３粒子をあらかじめ、焼結防止剤で被覆処理するこ
とができ、この場合には針状晶が一層優れた針状晶鉄磁
性粒子粉末を得ることができる。この事実について以下
に説明する。

粒度が均斉で双晶や樹枝状粒子が混在していない針状晶
β−オキシ水酸化鉄粒子をその粒子形態、特に針状晶を
保持継承しながら加熱焼成してα−Ｆｅ２Ｏ３粒子とし
、次いで還元性ガス中で加熱還元して針状晶鉄磁性粒子
粉末を得る場合、加熱還元温度が高くなると、この針状
晶鉄磁性粒子粉末の針状晶粒子の変形と粒子および粒子
相互間の焼結が著しくなり、得られた針状晶鉄磁性粒子
粉末の保磁力が極度に低下することとなる。

殊に、雰囲気が還元性である場合には、粒子の形状は加
熱温度の影響を受けやすく、粒子成長が著しく、単一粒
子が形骸粒子の大きさを越えて成長し、形骸粒子の外形
は漸次消え、粒子形状の変形と粒子および粒子相互間の
焼結を引き起こす。

その結果、保磁力が低下するのである。従つて、粒度が
均斉で双晶や樹枝状粒子が混在していない針状晶β−オ
キシ水酸化鉄粒子の粒子形態、特に針状晶を保持継承し
ながら加熱焼成して得られた針状晶α−Ｆｅ２Ｏ３粒子
の針状晶をこわさないようにする為、通常、加熱還元は
、３００〜４５００Ｃで行なわれる。

上述したように、還元性ガス中において粒子形状の変形
と粒子および粒子相互間の焼結が生起するのは、針状晶
β−オキシ水酸化鉄粒子を周知の通り、加熱焼成して得
られた針状晶α−Ｆｅ２Ｏ３粒子が、−粒子成長力汁分
ではなく、従つて、粒子の結晶度合が小さいために加熱
還元工程において生成粒子の単一粒子の粒子成長が急激
であるため、単一粒子の均一な粒子成長が生起し難く、
従つて、単一粒子の粒子成長が急激に生起した部分では
粒子および粒子相互間の焼結が生起して粒子形状が崩れ
やすくなると考えられる。

従つて、加熱還元工程において粒子形状の変形と粒子お
よび粒子相互間の焼結を防止するためには、加熱還元工
程に先立つて、予め、粒度が均斉で双晶や樹枝状粒子が
混在していない針状晶α一Ｆｅ２Ｏ３粒子を焼結防止効
果を有する有機、無機化合物で被覆処理しておく方法が
ある。

尚、ここで焼結防止効果とは、加熱還元工程における生
成粒子中の単一粒子の急激な粒子成長を抑制する効果を
言い、このような作用効果を有する物質を以下、焼結防
止剤という。

焼結防止剤で被覆処理した粒度が均斉で双晶や樹枝状粒
子が混在していない針状晶α−Ｆｅ２Ｏ３粒子は、周知
の通り３５０Ｃ〜５０（代）で加熱還元して粒度が均斉
で双晶や樹枝状粒子が混在していない針状晶鉄磁性粒子
粉末を得ることができる。

３５０Ｃ以下である場合には還元反応の進行が遅く、長
時間を要する。

また、５００℃以上である場合には還元反応が急激に進
行して針状晶粒子の変形と、粒子および粒子相互間の焼
結を引き起こしてしまう。

焼結防止結果を有する有機、無機化合物としては周知の
Ｓｉ．．Ａ］、Ｃｒ，．Ｍｎ，．Ｃｕ．．ＮｉｌＰ等の
化合物、例えば、ケイ酸ナトリウム、コロイダルシリカ
、硫酸アルミニウム、アルミン酸ソーダ、硫酸クロム、
硫酸ニッケル、メタリン酸ソーダ等の一種又は二種以上
を使用することができる。

焼結防止剤の被覆方法は、針状晶α−Ｆｅ２Ｏ３粒子粉
末を焼結防止剤を含む水溶液中に添加、混合する方法で
も効果があるが、粒子表面に均一に被覆されることが好
ましい。

上述した様に、本発明方法により得られた針状晶鉄磁性
粒子粉末を用いて磁気テープを製造した際には、ビーク
ル中での分散性、塗膜中での配向性及び充填性が極めて
優れている為、現在、最も一要求されているノイズレベ
ルが低く、高出力、高感度であり、記録の高密度化が可
能な磁気記録媒体を得ることができる。

次に、実施例並びに比較例により本発明を説明する。

尚、前出実験例及び以下の実施例並びに比較例における
粒子の比表面積はＢＥＴ法により示したものであり、長
軸及び軸比は、電子顕微鏡写真から測定した数値の平均
値で示した。

また、針状晶β−オキシ水酸化鉄粒子粉末は、二Ｘ線回
折法により同定し、ＳＯ，及びＣｌ一根の含有量は螢光
Ｘ線分析により測定した。

〈針状晶β−オキシ水酸化鉄粒子粉末の製造）実施例１
〜８ 比較例１； 実施例１ ３ｍ０１′ｅの塩化第一鉄水溶液３．３ｅと２ｍ０１′
ｅの塩化第二鉄水溶液０．０５ｅ（全鉄に対しＦｅ３＋
換算で１．０モル％に相当。

）に更に水を加えて全容５ｅに調整した混合水溶液に温
度７０Ｃにおいて毎分１０ｅの空気を２ｍ間通気して粒
子粉末を生成した。生成粒子は、常法により、水洗、枦
別、乾燥、粉砕した。ノ 生成粒子は、Ｘ線回折法で同
定した結果、１００％針状晶β−オキシ水酸化鉄粒子粉
末であつた。

得られた針状晶β−オキシ水酸化鉄粒子は、比表面積が
４０．１ｒｔ１′であり、また、電子顕微鏡観察の結果
、平均値で長軸０．６ＰＴｎであり、粒度が均一斉で双
晶や樹枝状粒子が混在しないものであつた。実施例２〜
８ 塩化第一鉄水溶液の使用量、第二鉄塩の種類、使用量及
び反応温度を種々変化させた以外は実施例１と同様にし
て粒子粉末を生成した。

生成粒子は、いずれもＸ線回折法で同定した結果、１０
０％針状晶β−オキシ水酸化鉄粒子粉末であつた。この
時の主要製造条件及び特性を表１に示す。実施例２〜８
で得られた針状晶β−オキシ水酸化鉄粒子粉末は、いず
れも電子顕微鏡観察の結果、粒度が均斉で双晶や樹枝状
粒子が混在しないものであつた。比較例１ 塩化第二鉄を添加しないで、他の諸条件は実施例１と同
様にして針状晶β−オキシ水酸化鉄粒子粉末を生成した
。

この時の主要製造条件及び特性を表１に示す。〈針状晶
鉄磁性粒子粉末の製造〉 実施例９〜１６ 比較例２； 実施例９ 実施例１で得られた針状晶β−オキシ水酸化鉄粒子粉末
１２５ｙを１モル／ｅの硫酸ナトリウム水溶液５１に加
えて菊分間攪拌混合した後、枦別、水洗、乾燥した。

得られた針状晶β−オキシ水酸化鉄粒子粉末は、７．０
重量％の塩素を含有しており、且つ、ＳＯ，−２換算で
０．閃重量％の硫酸ナトリウムが含まれていた。

この針状晶β−オキシ水酸化鉄粒子粉末１２５ｆを空気
中４４（代）で加熱焼成してα−Ｆｅ２Ｏ３粒子粉末を
得た。

得られたα−Ｆｅ２Ｏ３粒子は、電子顕微鏡観察の結果
、長軸０．６ＰＷ１，で、出発原料である針状晶β−オ
キシ水酸化鉄粒子の針状晶を保持継承したものであり、
粒度が均斉で双晶樹枝状粒子が混在していないものであ
つた。

上記針状晶α−Ｆｅ２Ｏ３粒子粉末１００ｆを３ｅの一
端開放型レトルト容器中に投入し、駆動回転させながら
Ｈ２ガスを毎分２５ｅの割合で通気し、還元温度３５５
℃で加熱還元した。

還元して得られた針状晶鉄磁性粒子粉末は、空気中に取
り出したとき急激な酸化を起さないように、一旦トルエ
ン液中に浸漬して、これを蒸発させることにより、粒子
表面に安定な酸化皮膜を施した。

得られた針状晶鉄磁性粒子粉末は、比表面積が３４．１
イ１ｙと大きいものであり、電子顕微鏡観察の結果、長
軸０．６ＰＴｒ１，で、粒度が均斉で双晶や樹枝状粒子
が混在していないものであつた。

また、磁気特性は、保磁力が７４３０ｅであり、飽和磁
化σｓは１７２ｅｍｕ′ｆであつた。

実施例１０〜１４ 出発原料の種類、硫酸塩の種類、量、加熱焼成温度及び
加熱還元温度を種々変化させた以外は実施例９と同様に
して針状晶鉄磁性粒子粉末を得た。

得られた針状晶鉄磁性粒子粉末の主要製造条件及び諸特
性を表２に示す。

実施例１０〜１４において得られた針状晶鉄磁性粒子粉
末は、いずれもＢＥＴ比表面積の大きいものであり、電
子顕微鏡観察の結果、出発原料である針状晶β−オキシ
水酸化鉄粒子の針状晶を保持継承したものであり、粒度
が均斉で双晶や樹枝状粒子が混在していないものであつ
た。

実施例１５ 出発原料の種類、硫酸塩の量及び加熱焼成温度を変化さ
せた以外は実施例９と同様にして得られた針状晶α−Ｆ
ｅ２Ｏ３粒子粉末１００ｆを４′の水中に懸濁させた後
、ＮａＯＨ水溶液を添加して懸濁液のＰＨを１０．０に
調整した。

次いで、上記懸濁液にケイ酸ナトリウム（３号水ガラス
）１０．０ｆ（針状晶α−Ｆｅ２Ｏ３粒子粉末に対しＳ
ｉＯ２として２．８１１１％に相当する。

）を添加し６紛間攪拌した後、懸濁液のＰＨ値が７．０
となるように１０％の硫酸を添加した後、ブレスフィル
ターにより針状晶α−Ｆｅ２Ｏ３粒子を枦別、乾燥して
Ｓｉ化合物で被覆された針状晶α−Ｆｅ２Ｏ３粒子粉末
を得た。この時の主要製造条件を表２に示す。

上記針状晶α−Ｆｅ２Ｏ３粒子粉末を用いて加熱還元温
度を４６０℃とした以外は実施例９と同様にして針状晶
鉄磁性粒子粉末を得た。

得られた針状晶鉄磁性粒子粉末は比表面積が７０．４Ｗ
ｔＩｙと大きいものであり、電子顕微鏡観察の結果、長
軸０．３Ｂｐｍで、出発原料である針状晶β−オキシ水
酸化鉄粒子の針状晶を保持継承したものであり、粒度が
均斉で双晶や樹枝状粒子が混在していないものであつた
。

また、磁気特性は、保磁力９６６０ｅであり、飽和磁化
σＳは１５１ｅｍｕＩＶであつた。

実施例１６ 出発原料の種類、硫酸塩の種類、量及び加熱焼成温度を
変化させた以外は実施例９と同様にして得られた針状晶
α−Ｆｅ２Ｏ３粒子を用い、焼結防止剤の種類、量を変
化させた以外は実施例１５と同様にして針状晶鉄磁性粒
子粉末を生成した。

この時の主要製造条件を表２に示す。

実施例１６で得られた針状晶鉄磁性粒子粉末は比表面積
が７３．２イＩｆと大きいものであり、電子顕・微鏡観
察の結果、長軸０．３０ＰＴｒＬ，であり、原料である
針状晶β−オキシ水酸化鉄粒子の針状晶を保持継承した
ものであり、粒度が均斉で双晶や樹枝状粒子が混在しな
いものであつた。

比較例２ 比較例１の針状晶β−オキシ水酸化鉄粒子粉末を用いた
以外は実施例９と同様にして針状晶鉄磁性粒子粉末を得
た。

この時の主要製造条件及び諸特性を表２に示す。

ｌ 得られた針状晶鉄磁性粒子粉末は比表面積が小さい
ものであつた。

【図面の簡単な説明】

図１は、Ｆｅ３＋の添加量と生成針状晶β−オキシ水酸
化鉄粒子粉末の比表面積との関係図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 塩化第一鉄水溶液に酸素含有ガスを通気して酸化す
   ることにより針状晶β−オキシ水酸化鉄粒子を生成させ
   るにあたり、上記塩化第一鉄水溶液に第二鉄塩を全鉄に
   対しＦｅ＾３＾＋換算で０．１〜１５モル％添加し、し
   かる後、酸化することにより針状晶β−オキシ水酸化鉄
   粒子を生成させ、次いで、この針状晶β−オキシ水酸化
   鉄粒子に該粒子に対し、ＳＯ＿４＾−＾２換算で０．５
   〜５．０重量％の硫酸塩を含ませた後空気中３００〜５
   ００℃の温度範囲で加熱焼成することにより、前記針状
   晶β−オキシ水酸化鉄粒子の針状晶を保持継承した針状
   晶α−Ｆｅ＿２Ｏ＿３粒子とし、次いで、該針状晶α−
   Ｆｅ＿２Ｏ＿３粒子を還元性ガス中で加熱還元して針状
   晶鉄磁性粒子とすることを特徴とする針状晶鉄磁性粒子
   粉末の製造法。 ２ 塩化第一鉄水溶液に酸素含有ガスを通気して酸化す
   ることにより針状晶β−オキシ水酸化鉄粒子を生成させ
   るにあたり、上記塩化第一鉄水溶液に第二鉄塩を全鉄に
   対しＦｅ＾３＾＋換算で０．１〜１５モル％添加し、し
   かる後、酸化することにより針状晶β−オキシ水酸化鉄
   粒子を生成させ、次いで、この針状晶β−オキシ水酸化
   鉄粒子に該粒子に対しＳＯ＿４＾−＾２換算で０．５〜
   ５．０重量％の硫酸塩を含ませた後空気中３００〜５０
   ０℃の温度範囲で加熱焼成することにより、前記針状晶
   β−オキシ水酸化鉄粒子の針状晶を保持継承した針状晶
   α−Ｆｅ＿２Ｏ＿３粒子とし、次いで、該針状晶α−Ｆ
   ｅ＿２Ｏ＿３粒子を焼結防止剤で被覆処理した後、還元
   性ガス中で加熱還元して針状晶鉄磁性粒子とすることを
   特徴とする針状晶鉄磁性粒子粉末の製造法。 ３ 焼結防止剤がケイ酸ナトリウム、硫酸クロム、アル
   ミン酸ソーダから選ばれた一種である特許請求の範囲第
   ２項に記載の針状晶鉄磁性粒子粉末の製造法。