JPS6122604A - 磁性金属粉末およびその製造方法 - 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、磁性金属粉末に係シ、さらに詳しくは、配向
特性に優れた磁気記録材料用の磁性鉄粉およびその製造
法に関する。

〔従来の技術〕

高記録密度用磁性材料として、磁性鉄粉が注目されてお
シ、この磁性鉄粉は通常、オキシ水酸化鉄を出発原料と
し、これにオキシ水酸化鉄結晶の針状性を保持するため
の化合物を被着させ、炉別、脱水後、還元して製造する
。

オキシ水酸化鉄結晶の針状性保持のために被着する化合
物の成分、量および被着の均一性は、還元処理時に起る
鉄粒子間の焼結性に影響し、最終゛製品の分散性、配向
性および磁気特性が大きく左右される。

オキシ水酸化鉄に被着する耐熱性の金属酸化物となる化
合物として一般に珪酸塩が多く用いられているが、さら
に、還元時の焼結性、磁性鉄粉の分散性、配向性を改良
することを目的として、珪酸塩に、Ｍ化合物（特開昭５
８−７７５０５号公報、特公昭５７−２９５２３号公報
）、カルシウム塩（特開昭５８−４２７０４号公報等）
、アルカリ土類金属塩等を添加する方法が提案されてい
る。また、珪酸塩に代えてアルミニウム塩を用いる方法
（特開昭５２−１３４８５８号公報）も提案されている
。

特公昭４７−２９７０６号公報および特開昭５６−７３
４０８号公報には、オキシ水酸化鉄等に直接亜鉛化合物
等を被着させ、還元によシ、磁性鉄粉表面に耐酸化性に
鉄−亜鉛合金層を形成する提案がある。

〔発明が解決しようとする問題点〕

オキシ水酸化鉄に珪酸塩を主体とする化合物を直接被着
する方法においては、オキシ水酸化鉄結晶の形状保持性
に優れるものの、磁性鉄粉の微粒子化に伴いこれらの方
法で製造された磁性鉄粉は、テープ化後の配向特性が低
下する。

本発明は、分散性、配向性すなわち、磁気記録媒体とし
ての配向特性が改良された磁性金属粉末およびその製造
方法を提供することを、その目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、磁性金属のコアと、外表面にＺｎＯの存在す
る５ｉ０２のシェルとからなる磁性金属粉末である。

本発明において、シェルの５ｉｎ２：　ＺｎＯのモル比
は１：０．１〜１：０．７、好ましくは、１：０．２５
〜１：０．５５である。さらに好ましくは、シェルの外
表面の５ｉ０２　：　ＺｎＯのモル比が１：１である。

本発明において磁性金属は、金属鉄およびＦｅ　−Ｃｏ
、　Ｆｅ−Ｎｉ、　Ｆｅ−Ｚｎ等の磁性合金鉄であれば
いづれでもよい。

本発明の磁性金属粉末は、オキシ水酸化鉄の表面に無機
珪酸塩を被着し、ついで亜鉛化合物または無機珪酸塩と
亜鉛化合物との混合物を被着した後、炉別して加熱脱水
し、還元することにょシ製造する。

本発明において、オキシ水酸化鉄は、鉄塩の単独または
Ｎｉ、Ｃｏ、　Ｃｒ、　Ｚｎ、　５ｎ１Ａｔ等の鉄以外
の金属の塩類を添加し丸鉄塩の水溶液を酸化して得られ
る含水酸化第２鉄であり、針状性に優れたものであれば
ａ　　Ｆｅ００Ｈｓ　β−ＦｅＯＯＨおよびｒ　−Ｆｅ
ＯＯＨのいづれでもよい。通常は、α−ＦｅＯＯＨが針
状性に優れるので好ましく使用される。

無機珪酸塩は、水可溶性のものであればよく、安価で入
手の容易な水硝子が使用される。また、亜鉛化合物も水
可溶性のものであればよく、硫酸亜鉛、硝酸亜鉛等の無
機亜鉛類が好ましく使用される。

オキシ水酸化鉄に、無機珪酸塩、ついで亜鉛化合物また
は無機珪酸塩と亜鉛化合物との混合物を被着させる方法
には、特に制限はないが、以下の方法によシ行うことが
できる。

ヘキサメタリン酸ナトリウム等の分散剤の水溶液に、オ
キシ水酸化鉄を添加して分散させてスラリーとし、該ス
ラリーに無機珪酸塩を添加することによシ、無機珪酸塩
の一部がオキシ水酸化鉄表面に被着する。ついで、該ス
ラリーに亜鉛化合物の水溶液を添加し、酸を加えて中和
することによシ、オキシ水酸化鉄に被着、した無機珪酸
壇上に、亜鉛化合物と無機珪酸塩との混合物が被着する
。

亜鉛化合物水溶液の添加時機を調整することによ勺、第
２段階として被着する亜鉛化合物と無機珪酸塩の混合比
を変えることができ、また、実質的に無機珪酸壇上に水
酸化亜鉛の単独を被着することができる。

無機珪酸塩および亜鉛化合物または無機珪酸塩と亜鉛化
合物との混合物を被着したオキシ水酸化鉄を戸別した後
常法によシ、たとえば空気中５００〜−−７〜００℃の
温度で加熱脱水することによシ、オキシ水酸化鉄の脱水
によシ生成する針状の酸化鉄のコアと、ｚｎＯまたはＺ
ｎＯとＳｉＯ□との混合酸化物の被膜を有する５ｔＯ２
のシェルが形成される。この粉末を常法によシ、たとえ
ば４００℃以上の温度で水素ガスを用いて還元すること
により、磁性金属をコアとし、ＺｎＯまたはＺｎＯと５
ｉ０２との混合酸化物の被膜を有するＳ　ｉ　０２をシ
ェルとする磁性金属粉末゛を製造することができる。

〔作　用〕

本発明の磁性金属粉末は、そのシェルの外表面にＺｎＯ
が存在することによシ、該粉末を用いた磁気記録媒体た
とえば磁気テープの配向特性である残留飽和磁束密度（
Ｂｒ）および角形比（Ｒｓ）の向上に寄与する。すなわ
ち、表面に存在するＺｎＯが何等かの形で磁性金属粉末
の分散性および配向性に作用するものと推定される。し
たがって、シェル全体として、５ｉ０２　：　ＺｎＯの
モル比が、１：０．１〜１：０．７、好ましくは１：０
．２５〜１：０．５５のＺｎＯを含有する必要があシ、
そのＺｎＯは、シェルの外表面側に偏シ、外表面にＺｎ
Ｏが存在する必要がある。

〔実施例〕

以下に１本発明を実施例により、さらに具体的に説明す
る。ただし、本発明の範囲は、下記実施例によシ何等限
定されるものではない。

実施例１ ０．３ｆ／を濃度のへキサメタリン酸ナトリウム水溶液
に、高アルカリ領域で合成したＮｉ　１．５　ａｔｍ％
／Ｆｅを含有するα−オキシ水酸化鉄結晶を添加し、１
５　ｆ／を濃度の懸濁液２ｔを調製した。該懸濁液に水
硝子２号の２．６ｗｔ％水溶液２５９艷を添加攪拌した
。分析の結果、ｓｉｏ□に換算して、４．Ｏｗｔ％／Ｆ
ｅの珪素化合物がα−オキシ水酸化鉄結晶に被着してい
た。

得られた懸濁液に、０．８４モル／を濃度の硫酸亜鉛水
溶液１０−を徐々に添加し、ついでＩＮ硫酸水溶液を添
加して中和した後、１０時間熟成した。

この水懸濁液から濾過してα−オキシ水酸化鉄結晶を回
収し、水洗・乾燥後、６７５℃の温度に加熱して脱水し
、ついで、水素気流中において４００℃の温度で還元し
、ＺｎＯとＳｉＯ２との混合酸化物で被覆されたＳｉＯ
２シエルを有する磁性金属粉末を得た。

得られた磁性金属粉末のＺｎＯおよびＳｌＯ□の分析結
果、ＢＥＴ法で測定した比表面積および粉末磁気特性を
第１表中に示す。

実施例２ ０．３ｆ／を濃度のへキサメタリン酸ナトリウム水溶液
に、弱アルカリ領域で合成し六Ｎｆ　１．５　ａｔｍ％
／Ｆｅを含むα−オキシ水酸化鉄結晶を添加し、１５ｆ
／を濃度の懸濁液２ｔを調製した。該懸濁液に水硝子２
号のｓ、７ｖｔｒｔｓ水溶液５６９−を添加攪拌した。

分析の結果、５１０２に換算して７．２ｗｔ％／Ｆｅの
珪素化合物がα−オキシ水酸化鉄結晶に被着していた。

この懸濁液に、０．８４モル／を濃度の硫酸亜鉛水溶液
１０１ｄを徐々に添加し、ついでＩＮ硫酸水溶液を用い
て中和した後、１０時間熟成した。

得られた懸濁液から珪素化合物および亜鉛化合物の被着
したα−オキシ水酸化鉄結晶を炉別し、水洗乾燥した後
、大気中６２５℃の温度に加熱して脱水した。ついで水
素気液中３８０℃の温度で還元し、ＺｎＯと５ｉｎ２と
の混合酸化物で被覆されたＳｉＯ□シェルを有する磁性
鉄粉を得た。

得られた磁性鉄粉の諸粉末特性を第１表中に示す。

実施例３ 実施例２と同一の条件で処理し磁性鉄粉を得た。

得られた磁性鉄粉の諸粉末特性を第１表中に示す。

比較例１．２および３ 実施例１．２、および３において、亜鉛化合物の添加を
行なわない以外には、同一の条件で処理し、Ｓｈｏ□の
みのシェルを有する磁性粉末を得た。

得られた磁性粉末の諸粉末特性を第１表中に示す。

試験例 実施例および試験例で得られた磁性鉄粉のテープ化配向
試験を行った。

磁性鉄粉、分散剤（デイオミン・市販品）、バインダー
（塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体）および溶剤（トル
エンおよびシクロヘキサノンの混合溶媒）を１００ｍ１
のステンレス製ボールミルで混合混練して塗料化した。

得られた磁性塗料を４８００ガウスの磁場をかけてプラ
スチックテープに５μｍの厚さに塗布し、磁気テープを
作成した。

得られた磁気テープの配向特性を第１表中に示〔発明の
効果〕 本発明の磁性金属粉末は、前記第１表中に示す如く、テ
ープ化配向特性である残留飽和磁束密度二Ｂｒおよび角
形比：Ｒ８が、従来法（比較例参照）に比べ高い値とな
る。すなわち、分散性および配向性の優れた磁性金属粉
末であシ、この磁性金属粉末を用いることによシ、高記
録密度の磁気記録媒体の製造を可能とするものである。

本発明は、分散性、配向性の改良された磁性金属粉末お
よびその製造方法を提供するものであシ、その産業的意
義は極めて大きい。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）磁性金属のコアと、外表面にＺｎＯの存在するＳ
   ｉＯ＿２のシェルとからなる磁性金属粉末
2. （２）磁性金属が、鉄または鉄を主体とする磁性合金で
   ある特許請求の範囲第（１）項記載の磁性金属粉末
3. （３）シェル中のＺｎＯ／ＳｉＯ＿２モル比が０．１〜
   ０．７である特許請求の範囲第（１）項記載の磁性金属
   粉末
4. （４）オキシ水酸化鉄の表面に無機珪酸塩を被着し、つ
   いで、該無機珪酸塩上に、亜鉛化合物または、亜鉛化合
   物と無機珪酸塩との混合物を被着した後、加熱脱水し、
   さらに還元ガス中において加熱還元することを特徴とす
   る磁性金属粉末の製造方法
5. （５）無機珪酸塩が、珪酸の水可溶性塩類である特許請
   求の範囲第（４）項記載の磁性金属粉末の製造方法
6. （６）亜鉛化合物が亜鉛の水可溶性塩類である特許請求
   の範囲第（４）項記載の磁性金属粉末の製造方法