JPS6313936B2

JPS6313936B2 -

Info

Publication number: JPS6313936B2
Application number: JP59087011A
Authority: JP
Inventors: Atsushi Takedoi; Hiroyuki Kondo; Masaru Isoai; Yoshitaka Yoshinaga; Toshiharu Harada; Yoshiro Okuda
Original assignee: Toda Kogyo Corp
Current assignee: Toda Kogyo Corp
Priority date: 1984-04-28
Filing date: 1984-04-28
Publication date: 1988-03-28
Also published as: KR850007312A; JPS60231418A

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、磁気記録用磁性酸化鉄粒子粉末、殊
に、リジツドデイスク、フロツピーデイスク、デ
イジタル記録用磁性酸化鉄粒子粉末として最適で
ある粒度が均斉であり、樹枝状粒子が混在してお
らず、且つ、軸比（長軸：短軸）が小さく４：１
以下、殊に２：１以下である紡錘型を呈したマグ
ネタイト粒子又はマグヘマイト粒子からなる磁性
酸化鉄粒子粉末及びその製造法に関するものであ
る。近年、磁気記録再生用機器の長時間記録化、小
型軽量化が進むにつれて、これら磁気記録再生用
機器と磁気テープ、磁気デイスク等の磁気記録媒
体との両面において高性能化、高密度記録化の要
求が高まつてきている。この事実は、例えば総合技術センター発行「磁
性材料の開発と磁粉の高分散化技術（1982年）」
の第134項に「磁気デイスク装置の出現以来、今
日まで一貫して追求されてきた技術改良は、記録
の高密度化であり、この高密度化はマグヘマタイ
ト（γ−Fe₂O₃）酸化鉄粉を磁性材料としている
ことにもかかわらず、ほぼ20年の間に二桁以上の
飛躍的な記録密度の向上がなされてきた。この最大の理由は、γ−Fe₂O₃自身の改良に加
えて、塗膜の薄膜化、薄膜表面の高精度化、磁場
配向技術の採用、ヘツドの低浮上化、ヘツド特性
の向上などがあげられる。」と記載されていると
おりである。磁気記録媒体の高性能化、高記録密度化の為に
は、分散性、充填性、残留磁束密度Brの向上、
テープ表面の平滑性の向上及び塗膜の薄層化が必
要である。この事実は、前出「磁性材料の開発と磁粉の高
分散化技術」の第140頁の高記録密度化は、……
一定の出力を確保するためにBrを大きくする必
要がある。Brを大きくするには、磁場配向は勿
論のこと磁性粉の充填率を高めなければならな
い。」なる記載、同資料第141頁の「高密度記録の
ために、塗膜の薄層化はもつとも重要な因子であ
る。」なる記載、及びリジツドデイスクのような
ヘツド浮上型の場合に於ける同資料第143頁の
「ヘツドの浮上量は高密度記録の支配要因であり、
これを、小さくすることにより高密度化が可能と
なる。……低浮上量化した場合、デイスクの表面
性が悪いと、ヘツドのチツピングによる再生出力
の低下や安定浮上が乱されヘツドクラツシユが発
生する。したがつて、……塗膜表面の高精度仕上
げが重要となる。」なる記載から明らかである。磁気記録媒体のこれら諸特性は、磁気記録媒体
に使用される磁性酸化鉄粒子粉末と密接な関係を
持つており、磁性酸化鉄粒子粉末の特性改善が強
く望まれている。今、磁気記録媒体の諸特性と使用される磁性酸
化鉄粒子粉末の特性との関係について詳述すれば
次の通りである。先ず、磁気記録媒体の残留磁束密度Brは、磁
性酸化鉄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酸化鉄粒子粉末の粒度が均斎
であり、樹枝状粒子が混在しておらず、その結
果、かさ密度が大きいことが要求される。次に、磁気記録媒体の表面性の改良の為には、
分散性、配向性が良く、且つ、粒子サイズが小さ
い磁性酸化鉄粒子粉末が良く、そのような磁性酸
化鉄粒子粉末としては粒度が均斎であり、樹枝状
粒子が混在しておらず、その結果、かさ密度が大
きいことが要求される。更に、磁気記録媒体の塗膜の薄層化の為には、
前出資料第141頁の「塗膜の薄層化は磁性粉のサ
イズを小さくし、塗膜厚み方向での配向を良くす
る必要がある。薄い塗膜を形成するということ
は、結局は2.3.で述べたように吸油量の小さい磁
性粉を使用して、塗布性の良い磁性塗料を作ると
いうことにつながる。」なる記載から明らかな通
り、分散性、配向性が良い磁性酸化鉄粒子粉末が
良く、そのような磁性酸化鉄粒子粉末としては、
前述したように、粒度が均斎であり、樹枝状粒子
が混在していないことが要求される。一方、磁気記録再生用機器における高記録密度
化の改良方法の一つは、磁気ヘツドギヤツプ巾を
狭くすることである。この事実は、前出資料第15頁の「磁気記録にお
ける性能を表わす重要な指数は、……記録密度で
ある。その増加は今まで、主に磁気ヘツドと記録
媒体を改良することによつて行われてきた。この
分野における今までの改良の方向を要約すると、
……・磁気ヘツド；狭いギヤツプ巾と狭いトラツ
ク巾……」なる記載から明らかである。従来から採用されている長手記録方式（磁性層
の長手方向に信号を記録する方法）における記録
媒体と磁気ヘツドの記録原理は、前出資料第18頁
の「リングヘツド（図２ａ）では、巻き線の信号
電流によつて磁心のギヤツプ付近に円弧状の磁界
ができる。これはギヤツプの中心で強い長手方向
成分をもつので、媒体は主に長手（面内）方向に
磁化される。」なる記載の通りである。近年、高密度記録化を目的として、磁気ヘツド
のギヤツプ巾は、益々狭くなる方向にあるが、磁
気ヘツドのギヤツプ巾を狭くした場合、磁心のギ
ヤツプ付近の磁界は、長手成分とともに強い垂直
成分が含まれるようになる。この為、ヘツドと接
触している磁気記録媒体の表面層では、媒体に対
して垂直な方向の磁束分布が著しく増加する。従つて、高密度記録化の為には磁気記録媒体中
で媒体に垂直な方向に磁化容易方向を持たせるこ
とが好ましい。従来使用されている代表的な磁性粒子粉末は針
状のマグネタイト粒子又はマグヘマイト粒子粉末
であり、この場合形状異方性により磁化容易方向
は針状の長手方向であるので、針状酸化鉄粒子を
塗膜中で垂直に配向させるか、三次元的にランダ
ムに配向させて垂直成分を増加させる方が好まし
い。この事実は、特開昭57−183626号公報の「ま
た、近年垂直磁化記録という考え方が導入され、
磁気記録媒体の面に垂直な方向の残留磁化成分を
有効に使うという提案もある。この垂直磁化記録
によると上に定義した記録密度が高くなり、…
…」なる記載、及び「塗布型の磁性層で、磁性面
に平行でない斜めまたは垂直の磁化成分を利用…
…」なる記載から明らかである。磁性酸化鉄粒子粉末を塗膜中で三次元的にラン
ダムに配向させ、垂直成分を増加させる為には、
前述した通り粒度が均斎であり、樹枝状粒子が混
在していないことに加えて、磁性酸化鉄粒子粉末
の粒子サイズを小さくし、軸比を出来るだけ小さ
く４：１以下、殊に２：１以下にすることが有効
である。この事実は、前出特開昭57−183626号公報の
「本発明は、……、上記先行技術で用いられてい
る長径0.4〜2μあるいは0.3〜1μで縦／横比５〜20
の通常の針状粒子に代えて、粒子サイズを0.30μ
以下と小さく、かつ……その縦／横比を１を越え
３以下という短い形状とすることにより、…塗
布、乾燥時の厚み方向の塗膜の減厚による画内配
向、塗布時の流動による流延方向への配向といつ
た粒子が面内に横たわつて配向しようという性向
を抑え、かつ必要なら積極的に垂直な残留磁化を
大きく取れるようにしたことを特徴とするもので
ある。」なる記載から明らかである。現在、磁気記録用磁性粒子粉末として主に針状
晶マグネタイト粒子粉末または、針状晶マグヘマ
イト粒子粉末が用いられている。これらは一般
に、第一鉄塩水溶液とアルカリとを反応させて得
られる水酸化第一鉄粒子を含むPH11以上のコロイ
ド水溶液を空気酸化し（通常、「湿式反応」と呼
ばれている。）て得られる針状晶α−FeOOH粒
子を、水素等還元性ガス中300〜400℃で還元して
針状晶マグネタイト粒子とし、または次いでこれ
を、空気中200〜300℃で酸化して針状晶マグヘマ
イト粒子とすることにより得られている。上述したように、粒度が均斎で樹枝状粒子が混
在しておらず、軸比（長軸：短軸）が小さい磁性
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磁性粒子粉末を得
るためには、出発原料であるゲータイト粒子粉末
の粒度が均斎で樹枝状粒子が混在しておらず、粒
子の軸比（長軸：短軸）が小さいことが必要であ
る。従来、PH11以上のアルカリ領域でゲータイト粒
子を製造する方法として最も代表的な公知方法
は、第一鉄塩溶液に当量以上のアルカリ溶液を加
えて得られる水酸化第一鉄粒子を含む溶液をPH11
以上にて80℃以下の温度で酸化反応を行うことに
より、ゲータイト粒子を得るものである。この方法により得られたゲータイト粒子粉末
は、軸比（長軸：短軸）が10：１以上の針状形態
を呈した粒子であり、樹枝状粒子が混在してお
り、また粒度から言えば、均斎な粒度を有した粒
子であるとは言い難い。本発明者は、上述したところに鑑み、粒度が均
斎で樹枝状粒子が混在しておらず、軸比（長軸：
短軸）が小さい磁性酸化鉄粒子粉末を得るべく
種々検討を重ねた結果、本発明に到達したのであ
る。即ち、本発明は、軸比（長軸：短軸）が４：１
以下であり、且つ、SiをFeに対し0.1〜20原子％
含有することを特徴とする紡錘型を呈したマグネ
タイト粒子又はマグヘマイト粒子からなる磁性酸
化鉄粒子粉末及び第一鉄塩水溶液と炭酸アルカリ
とを反応させて得られたFeCO₃を含む水溶液に酸
素含有ガスを通気して酸化することにより紡錘型
を呈したゲータイト粒子を生成させるにあたり、
前記第一鉄塩水溶液、前記炭酸アルカリ及び酸素
含有ガスを通気して酸化反応を行わせる前の前記
FeCO₃を含む水溶液のいずれかに水可溶性ケイ酸
塩をFeに対しSi換算で0.1〜20原子％添加してお
くことにより、Siを含有する紡錘型を呈したゲー
タイト粒子を生成させ、該Siを含有する紡錘型を
呈したゲータイト粒子若しくはこれを加熱脱水し
て得られたSiを含有する紡錘型を呈したヘマタイ
ト粒子を還元性ガス中で加熱還元して紡錘型を呈
したマグネタイト粒子を得るか、又は、必要によ
り更に、酸化して紡錘型を呈したマグヘマイト粒
子を得ることよりなる紡錘型を呈したマグネタイ
ト粒子又はマグヘマイト粒子からなる磁性酸化鉄
粒子粉末の製造法である。次に、本発明の構成についてのべる。本発明者は、磁気記録用磁性酸化鉄粒子粉末、
殊に、リジツドデイスク、フロツピーデイスク及
びデイジタル記録用磁性酸化鉄粒子粉末を製造す
る際の出発原料として使用されるゲータイト粒子
粉末として、粒度が均斎であり、樹枝状粒子が混
在しておらず、粒子の軸比ができるだけ小さく
４：１以下、殊に、２：１以下であることが必要
であることを知つた。そして、第一鉄水塩溶液と
炭酸アルカリとを反応させて得られたFeCO₃を含
む水溶液に酸素含有ガスを通気して酸化すること
によりゲータイト粒子を製造する方法（特開昭50
−80999号公報）に着目した。この方法による場合には、粒度が均斎であり、
樹枝状粒子が混在しておらず、紡錘型を呈したゲ
ータイト粒子からなる粉末が得られる。しかしながら、この方法により得られるゲータ
イト粒子の軸比（長軸：短軸）は７：１程度であ
り、更に、軸比（長軸：短軸）を小さくすること
が要求される。そこで、本発明者は、上記ゲータイト粒子粉末
の製造法において粒度が均斎であり、樹枝状粒子
が混在しておらず、紡錘型を呈したゲータイト粒
子の軸比（長軸：短軸）を出来るだけ短く、４：
１以下、殊に、２：１以下にする方法について
種々検討を重ねた結果、第一鉄塩水溶液と炭酸ア
ルカリとを反応させて得られたFeCO₃を含む水溶
液に酸素含有ガスを通気して酸化することにより
紡錘型を呈したゲータイト粒子を生成させるにあ
たり、第一鉄塩水溶液、前記炭酸アルカリ及び酸
素含有ガスを通気して酸化反応を行わせる前の前
記FeCO₃を含む水溶液のいずれかに、水可溶性ケ
イ酸塩をFeに対しSi換算で0.1〜20原子％添加し
た場合には、紡錘型を呈したゲータイト粒子の軸
比（長軸：短軸）を短く、４：１以下、殊に、
２：１以下にすることができるという知見を得
た。この現象について、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、水可溶性ケイ酸塩の添加量とSiを含有
する紡錘型を呈したゲータイト粒子の軸比との関
係図である。即ち、Fe²⁺1.0mol／１を含む硫酸第一鉄水溶
液3.0を、あらかじめ、反応器中に準備された
ケイ酸ソーダをFeに対しSi換算で０〜20原子％
添加して得られた炭酸ソーダ水溶液2.0加え、
PH約10においてFeCO₃を含む懸濁液を得、該懸濁
液に温度50℃において毎分15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Siを含有
する紡錘型を呈したゲータイト粒子の軸比（長
軸：短軸）と水可溶性ケイ酸塩の添加量との関係
を示したものである。図１から明らかな通り、水可溶性ケイ酸塩の添
加量の増加に伴つて軸比（長軸：短軸）が短くな
る傾向にある。図２は、水可溶性ケイ酸塩の添加量と図１の場
合と同様にして得られたSiを含有する紡錘型を呈
したゲータイト粒子粉末のカサ密度との関係を示
したものである。図２から明らかな通り、水可溶性ケイ酸塩の添
加量の増加に伴つてカサ密度が大きくなる傾向に
ある。図３及び図４は、いずれも、水可溶性ケイ酸塩
の添加量とSiを含有する紡錘型を呈した磁性酸化
鉄粒子粉末の軸比との関係図であり、図３がマグ
ネタイト粒子粉末の場合、図４がマグヘマイト粒
子粉末の場合である。即ち、図３は図１の場合と同様にして得られた
Siを含有する紡錘型を呈したゲータイト粒子粉末
200ｇを400℃で45分間加熱還元することにより得
られたSiを含有する紡錘型を呈したマグネタイト
粒子の軸比（長軸：短軸）と水可溶性ケイ酸塩の
添加量との関係を示したものである。図３から明らかな通り、水可溶性ケイ酸塩の添
加量の増加に伴つて紡錘型を呈したマグネタイト
粒子の軸比（長軸：短軸）が小さくなる傾向にあ
る。水可溶性ケイ酸塩をFeに対しSi換算で0.1原子
％以上添加した場合には、得られる紡錘型を呈し
たマグネタイト粒子の軸比を４：１以下にするこ
とができ、0.3原子％以上添加した場合には、得
られる紡錘型を呈したマグネタイト粒子の軸比を
２：１以下にすることができる。図４は、図３で得られたSiを含有する紡錘型を
呈したマグネタイト粒子粉末150ｇを空気中で15
分間酸化することにより得られたSiを含有する紡
錘型を呈したマグヘマイト粒子の軸比（長軸：短
軸）と水可溶性ケイ酸塩の添加量との関係を示し
たものである。図４から明らかな通り、水可溶性ケイ酸塩の添
加量の増加に伴つてSiを含有する紡錘型を呈した
マグヘマイト粒子の軸比（長軸：短軸）が小さく
なる傾向にある。水可溶性ケイ酸塩をFeに対しSi換算で0.1原子
％以上添加した場合には、得られる紡錘型を呈し
たマグヘマイト粒子の軸比を４：１以下にするこ
とができ、0.3原子％以上添加した場合には、得
られる紡錘型を呈したマグヘマイト粒子の軸比を
２：１以下にすることができる。次に、本発明実施にあたつての諸条件について
述べる。本発明において使用される第一鉄塩水溶液とし
ては、硫酸第一鉄水溶液、塩化第一鉄水溶液等が
ある。本発明において使用される炭酸アルカリとして
は、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸アンモ
ニウムを単独で、又は、これらと炭酸水素ナトリ
ウム、炭酸水素カリウム、炭酸水素アンモニウム
等の炭酸水素アルカリとを併用して使用すること
ができる。本発明における反応温度は、40〜80℃である。 40℃以下である場合には、紡錘型を呈したゲー
タイト粒子を得ることができない。 80℃以上である場合には、粒状Fe₃O₄が混在し
てくる。本発明におけるPHは、７〜11である。７以下、又は11以上である場合には、紡錘型を
呈したゲータイト粒子を得ることができない。本発明における酸化手段は、酸素含有ガス（例
えば空気）を液中に通気することにより行う。本発明において使用される水可溶性ケイ酸塩と
しては、ナトリウム、カリウムのケイ酸塩があ
る。本発明における水可溶性ケイ酸塩は、生成する
紡錘型を呈したゲータイト粒子の軸比（長軸：短
軸）に関与するものであり、従つて、紡錘型を呈
したゲータイト粒子の生成反応が開始される前に
存在させておくことが必要であり、第一鉄塩水溶
液、炭酸アルカリ及び酸素含有ガスを通気して酸
化反応を行わせる前のFeCO₃を含む水溶液のいず
れかに添加することができる。本発明における水可溶性ケイ酸塩の添加量は、
Feに対してSi換算で0.1〜20原子％である。 0.1原子％以下である場合には、紡錘型を呈し
たマグネタイト粒子又はマグヘマイト粒子の軸比
（長軸：短軸）を短くするという効果を十分達成
することができない。 20原子％以上の場合には、生成する紡錘型を呈
したゲータイト粒子からなる粉末を還元、又は、
更に酸化することにより得られる磁性酸化鉄粒子
粉末の飽和磁化が低下する為好ましくない。紡錘型を呈したマグネタイト粒子又はマグヘマ
イト粒子の軸比（長軸：短軸）及び飽和磁化を考
慮した場合、0.3〜15％が好ましい。添加した水可溶性ケイ酸塩は、ほぼ全量が生成
ゲータイト粒子粉末中に含有され、後出の表１に
示される通り、得られたゲータイト粒子粉末は添
加量とほぼ同量のFeに対しSi換算で0.14〜11.01
原子％を含有しており、該粒子を加熱還元又は、
更に、酸化して得られる磁性酸化鉄粒子もまた、
後出の表２及び表３に示される通り、添加量とほ
ぼ同量のFeに対しSi換算で0.13〜10.99原子％を
含有している。本発明における加熱還元温度は、常法により
300〜500℃で行うことができる。 300℃以下である場合は、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粒子形態の変
形と、粒子及び粒子相互間の焼結を引き起こして
しまう。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、粒度が均斎であり、樹
枝状粒子が混在しておらず、且つ、軸比（長軸：
短軸）が小さく、４：１以下、殊に２：１以下で
ある紡錘型を呈したマグネタイト粒子又はマグヘ
マイト粒子からなる磁性酸化鉄粒子粉末を得るこ
とができるので、現在、最も要求されている高記
録密度用磁性材料として好適である。また、磁性塗料の製造に際して、上記マグネタ
イト粒子粉末又はマグヘマイト粒子粉末を用いた
場合には、ビークルへの分散性が良好であり、塗
膜中での配向性及び充填性が極めて優れ、好まし
い磁気記録媒体を得ることができる。上記した本発明の効果は、従来から磁性酸化鉄
粒子の各種特性の向上の為に、出発原料ゲータイ
ト粒子の生成に際し添加されるCo、Mg、Al、
Cr、Zn、Ni、Ti、Mn、Sn、Pb等のFe以外の金
属を添加する場合にも有効に働くものである。尚、前出の実験例及び以下の実施例並びに比較
例における粒子の軸比（長軸：短軸）、長軸は、
いずれも電子顕微鏡写真から測定した数値の平均
値で示したものであり、かさ密度はJIS Ｋ 5101
「顔料試験方法」に従つて測定した。粒子中のSi量、Co、Zn及びNi量は、「螢光Ｘ
線分析装置3063 Ｍ型」（理学電機工業製）を使用
し、JIS Ｋ 0119の「けい光Ｘ線分析通則」に従
つて、けい光Ｘ線分析を行うことにより測定し
た。（紡錘型を呈したゲータイト粒子粉末の生成）実施例１〜12、比較例１；実施例１ Fe²⁺1.0mo／を含む硫酸第一鉄水溶液30
を、あらかじめ、反応器中に整備されたFeに対
しSi換算で0.15原子％を含むようにケイ酸ソーダ
（３号）（SiO₂ 28.55wt％）9.5ｇを添加して得ら
れた3.53mo／のNa₂CO₃水溶液20に加え、
PH9.9、温度50℃においてSiを含有するFeCO₃の
生成を行つた。上記Siを含有するFeCO₃を含む水溶液に温度50
℃において、毎分130の空気を6.5時間通気して
Siを含有するゲータイト粒子を生成した。酸化反応終点は、反応液の一部を抜き取り塩酸
酸性に調節した後、赤血塩溶液を用いてFe²⁺の
青色呈色反応の有無で判定した。生成粒子は、常法により、別、水洗、乾燥、
粉砕した。このSiを含有するゲータイト粒子粉末は、図５
に示す電子顕微鏡写真（×20000）から明らかな
通り、平均値で長軸0.43μm、軸比（長軸：短軸）
３：１の紡錘型を呈した粒子からなり、粒度が均
斎で樹枝状粒子が混在しないものであつた。また、この紡錘型を呈したゲータイト粒子粉末
は、螢光Ｘ線分析の結果、Feに対しSiを0.14原子
％含有したものであり、そのかさ密度は0.39ｇ／
c.c.であつた。実施例２〜12 Fe²⁺水溶液の種類、炭酸アルカリの種類並び
に濃度、水可溶性のケイ酸塩の種類、添加量並び
に添加時期、金属イオンの種類並びに量及び温度
を種々変化させた以外は、実施例１と同様にして
紡錘型を呈したゲータイト粒子を生成した。この時の主要製造条件及び主成ゲータイト粒子
粉末の特性を表１に示す。実施例３及び実施例５で得られた紡錘型を呈し
たゲータイト粒子粉末の電子顕微鏡写真（×
20000）をそれぞれ、図６及び図７に示す。比較例１ケイ酸ソーダを添加しない以外は、実施例１と
同様にしてゲータイト粒子粉末を生成した。得られたゲータイト粒子粉末は、図８に示す電
子顕微鏡写真（×20000）から明らかな通り、平
均値で長軸0.55μm、軸比（長軸：短軸）７：１
であり、かさ密度は0.33ｇ／c.c.であつた。〈紡錘型を呈したヘマタイト粒子粉末の製造〉実施例 13 実施例２で得られたSiを含有する紡錘型を呈し
たゲータイト粒子粉末1000ｇを空気中300℃で加
熱脱水してSiを含有する紡錘型を呈したヘマタイ
ト粒子粉末を得た。この粒子は、電子顕微鏡観察の結果、平均値で
長軸0.21μm、軸比（長軸：短軸）1.8：１であり、
粒度が均斎で樹枝状粒子が混在しないものであつ
た。また、螢光Ｘ線分析の結果、Feに対しSiを0.35
原子％含有したものであり、そのかさ密度は0.48
ｇ／c.c.であつた。〈紡錘型を呈したマグネタイト粒子粉末の製造〉実施例14〜26、比較例２；実施例 14 実施例１で得られたSiを含有する紡錘型を呈し
たゲータイト粒子粉末1000ｇを10のレトルト還
元容器中に投入し、駆動回転させながらH₂ガス
を毎分２の割合で通気し、還元温度400℃で還
元してSiを含有する紡錘型を呈したマグネタイト
粒子粉末を得た。得られたSiを含有する紡錘型を呈したマグネタ
イト粒子粉末は、螢光Ｘ線分析の結果、Feに対
しSiを0.13原子％含有しており、図９に示す電子
顕微写真（×20000）の結果、平均値で長軸
0.30μm、軸比（長軸：短軸）2.7：１であつて、
粒度が均斎であり、樹枝状粒子が混在しないもの
であつた。また、磁気測定の結果、保磁力Hcは2960e、飽
和磁化σsは、83.6emu／ｇであつた。実施例15〜26、比較例２出発原料の種類、還元温度を種々変化させた以
外は実施例14と同様にして紡錘型を呈したマグネ
タイト粒子粉末を得た。この時の主要製造条件及
び粒子粉末の特性を表２に示す。実施例15〜26で得られた紡錘型を呈したマグネ
タイト粒子粉末はいずれも電子顕微鏡観察の結
果、粒度が均斎であり、樹枝状粒子が混在しない
ものであつた。実施例16、実施例18、及び比較例２で得られた
紡錘型を呈したマグネタイト粒子粉末の電子顕微
鏡写真（×20000）をそれぞれ図１０、図１１、
及び図１２に示す。〈紡錘型を呈したマグヘマイト粒子粉末の製造〉実施例27〜39、比較例３；実施例 27 実施例14で得られたSiを含有する紡錘型を呈し
たマグネタイト粒子粉末700ｇを空気中300℃で60
分間酸化してSiを含有する紡錘型を呈したマグヘ
マイト粒子粉末を得た。得られたSiを含有する紡錘型を呈したマグヘマ
イト粒子粉末は、螢光Ｘ線分析の結果、Feに対
しSiを0.14原子％含有しており、図１３に示す電
子顕微鏡写真（×20000）の結果、長軸0.30μm、
軸比（長軸：短軸）2.7：１であつて、粒度が均
斎であり、樹枝状粒子が混在しないものであつ
た。また、磁気測定の結果、保磁力Hcは2780e、
飽和磁化σsは、73.5emu／ｇであつた。実施例28〜39、比較例３紡錘型を呈したマグネタイト粒子粉末の種類を
種々変化させた以外は、実施例27と同様にして紡
錘型を呈したマグヘマイト粒子粉末を得た。この時の主要製造条件及び粒子粉末の特性を表
３に示す。実施例28〜39で得られたSiを含有する紡錘型を
呈したマグヘマイト粒子粉末はいずれも電子顕微
鏡観察の結果、粒度が均斎であり、樹枝状粒子が
混在しないものであつた。実施例29、実施例31、及び比較例３で得られた
紡錘型を呈したマグヘマイト粒子粉末の電子顕微
鏡写真（×20000）をそれぞれ図１４、図１５、
及び図１６に示す。

【表】

【表】【図面の簡単な説明】

図１及び図２は、それぞれ、水可溶性ケイ酸塩
の添加量とSiを含有する紡錘型を呈したゲータイ
ト粒子粉末の軸比、かさ密度の関係図である。図
３及び図４は、いずれも、水可溶性ケイ酸塩の添
加量とSiを含有する紡錘型を呈した磁性酸化鉄粒
子粉末の軸比との関係図であり、図３がマグネタ
イト粒子粉末の場合、図４がマグヘマイト粒子粉
末の場合である。図５乃至図１６は、いずれも粒
子の粒子構造を示す、電子顕微鏡写真（×20000）
である。図５乃至図７は、それぞれ実施例１、実
施例３、及び実施例５で得られたSiを含有する紡
錘型を呈したゲータイト粒子粉末であり、図８は
比較例１で得られた紡錘型を呈したゲータイト粒
子粉末である。図９乃至図１１は、それぞれ実施
例14、実施例16、及び実施例18で得られたSiを含
有する紡錘型を呈したマグネタイト粒子粉末であ
り、図１２は比較例２で得られた紡錘型を呈した
マグネタイト粒子粉末である。図１３乃至図１５
は、それぞれ実施例27、実施例29、及び実施例31
で得られたSiを含有する紡錘型を呈したマグヘマ
イト粒子粉末であり、図１６は比較例３で得られ
た紡錘型を呈したマグヘマイト粒子粉末である。

Claims

【特許請求の範囲】１軸比（長軸：短軸）が４：１以下であり、且
つ、SiをFeに対し0.1〜20原子％含有することを
特徴とする紡錘型を呈したマグネタイト粒子から
なる磁性酸化鉄粒子粉末。２軸比（長軸：短軸）が２：１以下であり、且
つ、SiをFeに対し0.3〜15原子％含有する特許請
求の範囲第１項記載の紡錘型を呈したマグネタイ
ト粒子からなる磁性酸化鉄粒子粉末。３軸比（長軸：短軸）が４：１以下であり、且
つ、SiをFeに対し0.1〜20原子％含有することを
特徴とする紡錘型を呈したマグヘマイト粒子から
なる磁性酸化鉄粒子粉末。４軸比（長軸：短軸）が２：１以下であり、且
つ、SiをFeに対し0.3〜15原子％含有する特許請
求の範囲第３項記載の紡錘型を呈したマグヘマイ
ト粒子からなる磁性酸化鉄粒子粉末。５第一鉄塩水溶液と炭酸アルカリとを反応させ
て得られたFeCO₃を含む水溶液に酸素含有ガスを
通気して酸化することにより紡錘型を呈したゲー
タイト粒子を生成させるにあたり、前記第一鉄塩
水溶液、前記炭酸アルカリ及び酸素含有ガスを通
気して酸化反応を行わせる前の前記FeCO₃を含む
水溶液のいずれかに、水可溶性ケイ酸塩をFeに
対しSi換算で0.1〜20原子％添加しておくことに
より、Siを含有する紡錘型を呈したゲータイト粒
子を生成させ、該Siを含有する紡錘型を呈したゲ
ータイト粒子若しくはこれを加熱脱水して得られ
たSiを含有する紡錘型を呈したヘマタイト粒子を
還元性ガス中で加熱還元して紡錘型を呈したマグ
ネタイト粒子を得ることを特徴とする紡錘型を呈
したマグネタイト粒子からなる磁性酸化鉄粒子粉
末の製造法。６水可溶性ケイ酸塩の添加量が0.3〜15原子％
である特許請求の範囲第５項記載の紡錘型を呈し
たマグネタイト粒子からなる磁性酸化鉄粒子粉末
の製造法。７第一鉄塩水溶液と炭酸アルカリとを反応させ
て得られたFeCO₃を含む水溶液に酸素含有ガスを
通気して酸化することにより紡錘型を呈したゲー
タイト粒子を生成させるにあたり、前記第一鉄塩
水溶液、前記炭酸アルカリ及び酸素含有ガスを通
気して酸化反応を行わせる前の前記FeCO₃を含む
水溶液のいずれかに、水可溶性ケイ酸塩をFeに
対しSi換算で0.1〜20原子％添加しておくことに
より、Siを含有する紡錘型を呈したゲータイト粒
子を生成させ、該Siを含有する紡錘型を呈したゲ
ータイト粒子若しくはこれを加熱脱水して得られ
たSiを含有する紡錘型を呈したヘマタイト粒子を
還元性ガス中で加熱還元した後、更に、酸化して
マグヘマイト粒子を得ることを特徴とする紡錘型
を呈したマグヘマイト粒子からなる磁性酸化鉄粒
子粉末の製造法。８水可溶性ケイ酸塩の添加量が0.3〜15原子％
である特許請求の範囲第７項記載の紡錘型を呈し
たマグヘマイト粒子からなる磁性酸化鉄粒子粉末
の製造法。