JPS61215221A - 米粒状磁気記録用材料の製造方法 - 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、磁気記録用材料、特に垂直磁化記録、磁気デ
ィスクの様な円周方向記録に適した米粒状磁気記録用材
料の新規な製造方法に関する。

〈従来の技術〉 近年、磁気記録の高密度化に伴い、種々の方法について
検討が進められでおり、従来の磁気テープの如き長手方
向への磁化記録方式から垂直磁化記録方式或いは円周方
向磁化記録方式が提唱されている６ この様な高密度記録方式に用いる磁気記録用材料として
は、従来の軸比（Ｌ／Ｗ）　１０〜２０の針状のものよ
りも軸比（Ｌ／Ｗ）　１〜６の低軸化の米粒状又は粒状
のものが望ましし１ことが知られている。

従来、低軸化の米粒状の磁気記録用材料の製造方法とし
ては、例えば、ゲーサイトの製造時に媒晶剤として二重
結合を含む三塩基性酸又はその塩を添加する方法（特開
昭５９−７８９３０）、水酸化第二鉄をオートクレーブ
中で水熱反応させる方法（特開昭５８−６０６２４．５
８−６０６３２）のように、出発原料であるゲーサイト
を低軸化にする方法や、針状の磁性酸化鉄粉末を粉砕処
理し、軸比５以下の低軸比磁性酸化鉄粉末を製造する方
法（特開昭５８−１６１７０３）などが知られている。

一方、針状晶の酸化鉄粒子粉末の製造方法ではあるが、
比較的低軸比の磁気記録用材料まで得ることがでトる製
法として、ヘマタイト粒子を特定の温度及び水蒸気分圧
条件下で反応させる方法（特公昭５５−４２９３４）が
知られている。

〈発明が解決しようとする問題点〉 前記従来の技術における低軸比の米粒状の磁気記録用材
料の各製造方法では、オートクレーブ等の特別な装置を
必要としたり、或いは操作が煩雑となったりして、経済
的、工業的に問題点を抱えていた。

また、前記特公昭５５−４２９３４では、比較的低軸比
の磁気記録用材料まで得られるものの、この方法は針状
晶磁性酸化鉄の製造を目的としたものであって、均一な
粒径と形状を保持した米粒状の磁気記録用材料の製造を
目的としたものではない。且つ、また、軸比６未満の低
軸化型で、分散性、充填性、磁気特性の良好な米粒状の
磁気記録用材料を得ることは非常に難しく、その経済的
、工業的な製法が渇望されている。

〈問題点を解決するだめの手段〉 本発明者達は、前記の様な状況に鑑み、種々研究を重ね
た結果、従来の針状酸化鉄粉末の原料であって、比較的
入手し易く、且つ製造が容易な針状ゲーサイト粒子を、
加熱脱水処理によってヘマタイト粒子に結晶構造の変化
に伴って粒子形状を米粒状に変化させる温度域は、４０
０〜６５０℃、望ましくは４００〜６００℃と狭く、且
つ水蒸気分圧を７０％以上と高水蒸気分圧下で加熱脱水
処理することが、形状を米粒状に、均一に整える上で極
めて重要であることを見い出した。しかしながら、この
ものは、加熱脱水処理温度が４００〜６５０℃と低いた
め、生成したヘマタイトの結晶性は不均一な状態にあり
、このものを環元、酸化等の通常の熱処理を行なって磁
性酸化鉄粉末にすると、還元時に形状の崩れが大きく、
更には保磁力、残留磁束密度、角型比等の磁気特性が悪
く、高密度磁気記録材料として適合するものではないこ
とが判った。そこで、前記加熱脱水処理で得られたヘマ
タイト粒子を、温度５００〜８００℃、望ましくは６５
０〜７５０℃、水蒸気分圧２０％未満の条件下で、結晶
の緻密化処理を行なったところ、分散性、充填性、磁気
特性の優れた垂直磁化記録方式或いは円周方向磁化記録
方式に過した米粒状の磁気記録用材料（ヘマタイト）が
得られること、更にこのものを還元又は還元、酸化する
ことによって、前記記録方式に適した米粒状の磁気記録
用材料（マグネタイト、マグネタイト、金属鉄）が得ら
れることを見出し、本発明を完成するに至った。

すなわち本発明は、（１）ゲーサイト粒子を温度４００
〜６５０℃、水蒸気分圧７０〜１００％の条件下で加熱
脱水処理してＢＥＴ法比表面積が３０〜６０ｍ２／ｇで
、且つ、軸比（Ｌ／Ｗ）が６未満のヘマタイトとした後
、該ヘマタイトを温度５００〜８００℃、水蒸気分圧２
０％未満の条件下で結晶の緻密化処理して米粒状ヘマタ
イトを製造することを特徴とする米粒状磁気記録用材料
の製造方法、（２）該米粒状ヘマタイトを加熱還元して
米粒状マグネタイト又は金属鉄とすることを特徴とする
米粒状磁気記録用材料の製造方法、（３）該米粒状ヘマ
タイトを加熱還元した後、更に酸化して米粒状マグネタ
イトとすることを特徴とする米粒状磁気記録用材料の製
造方法である。

本発明で表わされる米粒状磁気記録用材料の米粒状とは
、別の表現を用いれば楕円体であり、軸比（Ｌ／Ｗ）　
６未満で、且つ、ＢＥＴ法比表面積が３０〜６０ｍ２／
ｇの形状を有するものである。

本発明方法において、ゲーサイト粒子の加熱脱水処理の
方法としては回転キルン方式、流動層方式等があり、い
ずれの場合においても、雰囲気ガスの水蒸気分圧を制御
出来る装置が必要である。

雰囲気ガスには窒素ガスまたは空気、炭酸ガス等を用い
ることが出来る。

加熱脱水処理又は／及び結晶の緻密化処理における水蒸
気分圧の制御方法としては、ゲーサイト粒子の脱水反応
によって発生する水分を利用する方法、スチームを外部
より導入し、送入ガスに混合させる方法、原料であるゲ
ーサイトまたは低温熱処理によって得られたヘマタイト
とともに水を添加し、脱水、緻密化時の加熱によって水
蒸気化させ、この時発生する水蒸気を利用する方法があ
る。さらにこれらの方法を組み合わせて行うこともでき
る。

加熱脱水処理の条件としては、温度４００〜６５０℃、
水蒸気分圧７０〜１００％であるが、形状をより均一に
整えるには、温度は４００〜６００℃とするのが望まし
い。

前記条件での加熱脱水処理は、ゲーサイト粒子がＢＥＴ
法比表面積が３０〜６０ｍ”／ｇで且つ、軸比（Ｌ／Ｗ
）が６未満のヘマタイトとなるまで行なう、このように
して得られたヘマタイトは、装置から取り出すことなく
、次の結晶の緻密化処理に移行させることができる。す
なわち、前記加熱脱水処理で、前記形状のヘマタイトの
生成を確認した後、装置内の温度を５００〜８００℃、
望ましくは６５０〜７５０℃、水蒸気分圧２０％未満の
条件下で０．１〜３時間、望ましくは０．５〜２時間該
ヘマタイトの結晶の緻密化処理を行なう。この結晶の緻
密化処理においては、形状をその＊主継承させつつ結晶
情密化を計るので、その前段の加熱脱水処理においては
、前記目的に適した形状に整えて置く必要がある。本発
明方法によって得られた米粒状ヘマタイトは、水素ガス
、プロパンガス、有機物含有ガス、−酸化炭素ガス等の
還元性ガスの雰囲気下において、３００〜４５０℃で加
熱還元することにより、本発明のマグネタイト（Ｆｅ、
０４）又は金属鉄（α−Ｆｅ）とすることができる。こ
れらの還元物はそのまま磁気記録粉末として利用するこ
ともできるが、さらに酸素、空気等を含有する酸化性ガ
スの雰囲気下、２００〜５００℃の温度範囲においで酸
化反応を行わせ、粒子の表面もしくは全体を本発明のマ
グヘマイト（γ−Ｆｅ２０＝）とするか、又は、マグネ
タイトとヘマタイトとの中間物であるベルトライドとし
て用いることが多い。さらに、上記の磁性粉末粒子（マ
グネタイト、金属鉄、マグネタイト或いはベルトライド
）の表面部にコバルト等の金属化合物を被着することに
よってコバルｈｔ性磁性酸化鉄、コバルト含有強磁性粉
末とし、磁気特性の向上を図ることもできる。

〈実施例〉 次に実施例に基づいて本発明を説明する。

１、　ゲーサイト粒子の製造 攪拌機と空気分散ノズルを備えた反応容器に１．５モル
／Ｑの硫酸第一鉄水溶液２０１２を投入して、４０℃に
昇温し、この温度に保持しながら１０モル／ｅの水酸化
ナトリウム水溶液１，０１０を攪拌下に加えた。次いで
反応器内に空気を分散ノズルを通しで１０Ｑ／分の速度
で送入し、８０〜１００分間反応させて、ゲーサイトの
核晶を得た。

その後、該核晶を成長させるため、１０モル／θの水酸
化ナトリウム水溶液２．１４０を１２０分間で添加する
と共に、その間空気を１０ρ／分で送入し、温度を４０
°Ｃに保ちながら酸化反応を行った。

生成したゲーサイトの総重量は、核晶に対して３倍量に
成長させた。このゲーサイト粒子は、Ｌ値０．２５μで
、軸比（Ｌ／Ｗ）８、ＢＥＴ法比表面積（Ｓ、Ｓ、Ａ＞
は、５６ｍ２／ｇであった。

２、熱処理 前記反応で得たゲーサイト反応スラリーは、濾過、水洗
後、耐熱剤として、オルトリン酸をゲーサイトに対し、
０．２０重量％被着してがら熱処理を行った。

熱処理装置は装置内の水蒸気分圧を自由に制御出来る小
型回転キルン類を用い、ゲーサイト粒子の仕込み量は２
００ｇとした。

熱処理は、加熱脱水、結晶の緻密化、還元、酸化の各工
程からなる。

最初の加熱脱水処理、及び結晶の緻密化処理で得られる
ヘマタイトの形状を、米粒状とするとともに粒度分布も
整えるようにした。

このため各処理は、４００〜６５０℃の範囲で加熱脱水
及び５００〜８００℃の範囲で結晶の緻密化を、装置内
の水素気分圧を制御しながら行なった。

各実施例の各々の処理条件を、下記表に示す。

上記の処理で得られたヘマタイトについては、ＢＥＴ法
による比表面積（Ｓ、Ｓ、Ａ）を測定し、さらに通常の
方法により、長軸径（Ｌ値）、短軸径（Ｗ値）、軸比（
Ｌ／Ｗ）、粒度分布（＜／［）を測定し、下記にその結
果を示す。

さらに得られたヘマタイトは、同一の小型回転キルン類
で還元処理（水素気流中４００″ＣＸ３時間）、さらに
酸化処理（空気中３００’ＣＸ１時間）を行ってマグヘ
マイト（γ−Ｆｅ２０．）とした。

これらのマグヘマイトについても前記と同様に軸比（Ｌ
／）ｌ）、粒度分布（イル）を測定し、下記表にその結
果を示す。

３、磁性粉末の評価 上記の各マグヘマイトについて塗料化原料を下記配合に
従って配合物を調製し、ボールミルで混練して磁性塗料
を製造した。

■　マグヘマイト　　　　　　　　１００　部■　大豆
レシチン　　　　　　　　　　１．６部■　界面活性剤
　　　　　　　　　　　４　部■　酢ビー塩ビ共重合樹
脂　　　　　　１０．５部■　ジオクチル７タレート　
　　　　　４　部■　メチルエチルケトン　　　　　　
８４　部■　トルエン　　　　　　　　　　　　９３　
　部次いで各々の磁性塗料をポリエステルフィルムに通
常の方法により塗布し、配向処理した後、乾燥して約７
μの厚みの磁性塗膜を有する磁気記録体を作成した。

これらの磁気記録体について通常の方法により保磁力（
Ｈｅ）、磁束密度（Ｂｒ）、角型比（ＳＱ）、反転磁界
分布等の磁気特性を測定し、その結果を下記表に示す。

〈発明の効果〉 本発明は以上のような構成により、次のような種々な優
れた効果を収めるものである。

すなわち ■　加熱脱水処理及び結晶の緻密化処理により、軸比３
〜６未満の米粒状の形状を有し、その粒子形状及び粒度
分布の整った磁気記録用材料を得ることが出来る。

■　本発明方法によって得られるヘマタイトを用いて製
造したマグネタイト、マグネタイト、金属鉄等の磁性粉
末は、磁性塗料化時の分散性が良好で塗料樹脂との混合
、分散時間の短縮、磁性塗膜への磁性体含有比率の向上
が図れる。

■　また本発明方法で得られるヘマタイトを用いて製造
した磁性粉末は、充填性が良好で磁束密度（Ｂｒ）が高
く、保磁力（Ｈａ）、角型比（ＳＱ）、配向性（ＯＲ）
、反転磁界分布（ＳＦＤ）等の磁気特性が良好である。

■　軸比（Ｌ／Ｗ）が６未満で形状が整っており、かつ
磁気特性が良好なことか呟垂直磁化記録方式、或いは円
周方向の磁化記録方式に適した米粒状の磁気記録用材料
が、経済的、工業的に製造出来る。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ゲーサイト粒子を温度４００〜６５０℃、水蒸気分
   圧７０〜１００％の条件下で加熱脱水処理してＢＥＴ法
   比表面積が３０〜６０ｍ＾２／ｇで、且つ、軸比（Ｌ／
   Ｗ）が６未満のヘマタイトとした後、該ヘマタイトを温
   度５００〜８００℃、水蒸気分圧２０％未満の条件下で
   結晶の緻密化処理して米粒状ヘマタイトを製造すること
   を特徴とする米粒状磁気記録用材料の製造方法。 ２、加熱脱水処理温度が４００〜６００℃であり、結晶
   の緻密化処理温度が６５０〜７５０℃である特許請求の
   範囲第１項記載の米粒状磁気記録用材料の製造方法。 ３、ゲーサイト粒子を温度４００〜６５０℃、水蒸気分
   圧７０〜１００％の条件下で加熱脱水処理してＢＥＴ法
   比表面積が３０〜６０ｍ＾２／ｇで、且つ、軸比（Ｌ／
   Ｗ）が６未満のヘマタイトとした後、該ヘマタイトを温
   度５００〜８００℃、水蒸気分圧２０％未満の条件下で
   結晶の緻密化処理して米粒状ヘマタイトを製造し、これ
   を加熱還元して米粒状マグネタイト又は金属鉄とするこ
   とを特徴とする米粒状磁気記録用材料の製造方法。 ４、ゲーサイト粒子を温度４００〜６５０℃、水蒸気分
   圧７０〜１００％の条件下で加熱脱水処理してＢＥＴ法
   比表面積が３０〜６０ｍ＾２／ｇで、且つ、軸比（Ｌ／
   Ｗ）が６未満のヘマタイトとした後、該ヘマタイトを温
   度５００〜８００℃、水蒸気分圧２０％未満の条件下で
   結晶の機密化処理して米粒状ヘマタイトを製造し、これ
   を加熱還元した後、更に酸化して米粒状マグヘマイトと
   することを特徴とする米粒状磁気記録用材料の製造方法
   。