JPS63183111A - 強磁性金属微粒子の製造法 - Google Patents
強磁性金属微粒子の製造法Info
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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。
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α−オキシ水酸化鉄微粒子の水懸濁液にニッケ
ル塩等を加え該α−オキシ水酸化鉄微粒子に金属化合物
を付着させ還元して針状強磁性金属微粒子を製造する方
法に関する。
ル塩等を加え該α−オキシ水酸化鉄微粒子に金属化合物
を付着させ還元して針状強磁性金属微粒子を製造する方
法に関する。
従来磁気記録媒体用微粒子はまた針状酸化鉄粒子が使用
されていたが、高性能オーディオカセットテープやコン
パクトビデオテープ等の開発にともない、記録の高密度
化、高性能化が一段と要求されるようになった。このた
め磁気特性、特に高保磁力(Hc)高磁束密度(パウダ
ーの磁ゑ特性における飽和磁化量(σS)並びにテープ
の磁気特性における飽和磁束密度(Bm)及び角型比(
Br/Bm)が高いこと)を有する強磁性金属微粒子が
注目されている。これに対応できるものとしては鉄の酸
化物又はα−オキシ水酸化鉄を主体とする微粒子をH2
等の還元性ガス気流中で加熱還元して得られる強磁性金
属鉄微粒子が最も広く知られている。また記録の高密度
化、高性能化に対応するため、強磁性金属微粒子は更に
微粒子化する必要が出てくる。しかし微粒子化すればす
る程加熱還元時に粒子どうしの焼結がよシ起り易くなる
という問題及び磁性微粒子を塗料化する段階で塗料分散
性が極端に悪くなるという問題がでてくる。
されていたが、高性能オーディオカセットテープやコン
パクトビデオテープ等の開発にともない、記録の高密度
化、高性能化が一段と要求されるようになった。このた
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ーの磁ゑ特性における飽和磁化量(σS)並びにテープ
の磁気特性における飽和磁束密度(Bm)及び角型比(
Br/Bm)が高いこと)を有する強磁性金属微粒子が
注目されている。これに対応できるものとしては鉄の酸
化物又はα−オキシ水酸化鉄を主体とする微粒子をH2
等の還元性ガス気流中で加熱還元して得られる強磁性金
属鉄微粒子が最も広く知られている。また記録の高密度
化、高性能化に対応するため、強磁性金属微粒子は更に
微粒子化する必要が出てくる。しかし微粒子化すればす
る程加熱還元時に粒子どうしの焼結がよシ起り易くなる
という問題及び磁性微粒子を塗料化する段階で塗料分散
性が極端に悪くなるという問題がでてくる。
上記問題点の第1点である粒子どうしの焼結゛ 防止
については特許第1268089号(特公昭59−47
004号)に提案された方法によって解決された。この
特許は、α−オキシ水酸化鉄の水懸濁液に金属塩を加え
、該α−オキシ水酸化鉄粒子に金属化合物を付着させて
後還元し、針状金属微粒子を製造する方法において、前
記α−オキシ水酸化鉄の水懸濁液に有機酸を加えてスラ
リーのpHを4.0以下として後金属塩を加え、次にア
ンモニアを加えてスラリーのpHを9.0〜11.Oと
し、70℃以上で熟成した後けい酸水溶液を加え、必要
に応じてアンモニアを更に加え、このスラリーを濾過な
どの方法で分別後、乾燥して乾燥α−オキシ水酸化鉄を
得、これを還元する方法を開示している。
については特許第1268089号(特公昭59−47
004号)に提案された方法によって解決された。この
特許は、α−オキシ水酸化鉄の水懸濁液に金属塩を加え
、該α−オキシ水酸化鉄粒子に金属化合物を付着させて
後還元し、針状金属微粒子を製造する方法において、前
記α−オキシ水酸化鉄の水懸濁液に有機酸を加えてスラ
リーのpHを4.0以下として後金属塩を加え、次にア
ンモニアを加えてスラリーのpHを9.0〜11.Oと
し、70℃以上で熟成した後けい酸水溶液を加え、必要
に応じてアンモニアを更に加え、このスラリーを濾過な
どの方法で分別後、乾燥して乾燥α−オキシ水酸化鉄を
得、これを還元する方法を開示している。
しかし、第2魚目の塗料分散性に関しては、高分散化、
高充填化の要求が益々高まってきていることもあシ、上
記特許の方法だけでは十分に対応できなくなってきた。
高充填化の要求が益々高まってきていることもあシ、上
記特許の方法だけでは十分に対応できなくなってきた。
これ等の問題点の解決に関する提案も数多く出されてい
るが、すぐれた磁気特性、特に高保磁力、高飽和磁化量
を持ち、微粒子で焼結が防止されかつ塗料分散性に優れ
た特性を同時に満足するものt製造する方法はまだ見い
出されていない。
るが、すぐれた磁気特性、特に高保磁力、高飽和磁化量
を持ち、微粒子で焼結が防止されかつ塗料分散性に優れ
た特性を同時に満足するものt製造する方法はまだ見い
出されていない。
本発明の目的は、すぐれた磁気特性、特に高保磁力、高
飽和磁化量を持ち、粒子どうしの焼結を防止しかつ塗料
分散性の優れ九強磁性金属微粒子の製造方法を提供する
ことである。
飽和磁化量を持ち、粒子どうしの焼結を防止しかつ塗料
分散性の優れ九強磁性金属微粒子の製造方法を提供する
ことである。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明は、α−オキシ水酸化鉄微粒子の有機酸水溶液の
懸濁液であってスラリーのDHが4.0以下のものにニ
ッケル塩の水溶液を加え、アンモニアを加えてスラリー
のpHを9.0〜11.0とし、70℃以上で熟成して
前記α−オキシ水酸化鉄微粒子の表面にニッケルの化合
物を強固に付着させ、次に必要に応じてアンモニアを加
えてスラリー〇pHを7.0以上に保ちつつ、けい酸の
水溶液を加え、前記ニッケルの化合物を付着させたα−
オキシ水酸化鉄微粒子の表面にけい素化合物を付着させ
た後、更に該スラリーにアルミニウム化合物、第一鉄塩
及びアルカリの水溶液を加え酸化反応を行なうことによ
シ、ニッケル化合物引き続きけい素化合物が被着された
α−オキシ水酸化鉄微粒子の表層にアルミニウムを含有
したα−オキシ水酸化鉄層(以下、「Alドープα−オ
キシ水酸化鉄層」という。)を形成させ、このスラリー
を濾過等の方法で分別後水洗、乾燥し乾燥α−オキシ水
酸化鉄を得、これを加熱焼成した後、還元することによ
シ強磁性金属微粒子を製造する方法である。
懸濁液であってスラリーのDHが4.0以下のものにニ
ッケル塩の水溶液を加え、アンモニアを加えてスラリー
のpHを9.0〜11.0とし、70℃以上で熟成して
前記α−オキシ水酸化鉄微粒子の表面にニッケルの化合
物を強固に付着させ、次に必要に応じてアンモニアを加
えてスラリー〇pHを7.0以上に保ちつつ、けい酸の
水溶液を加え、前記ニッケルの化合物を付着させたα−
オキシ水酸化鉄微粒子の表面にけい素化合物を付着させ
た後、更に該スラリーにアルミニウム化合物、第一鉄塩
及びアルカリの水溶液を加え酸化反応を行なうことによ
シ、ニッケル化合物引き続きけい素化合物が被着された
α−オキシ水酸化鉄微粒子の表層にアルミニウムを含有
したα−オキシ水酸化鉄層(以下、「Alドープα−オ
キシ水酸化鉄層」という。)を形成させ、このスラリー
を濾過等の方法で分別後水洗、乾燥し乾燥α−オキシ水
酸化鉄を得、これを加熱焼成した後、還元することによ
シ強磁性金属微粒子を製造する方法である。
これを詳細に説明すると、先ずα−オキシ水酸化鉄微粒
子の有機酸水溶液の懸濁液を調製する。このためにはα
−オキシ水酸化鉄微粒子の水懸濁液に有機酸を加疋ても
よく、α−オキシ水酸化鉄微粒子を有機酸水溶液に加え
てもよい。
子の有機酸水溶液の懸濁液を調製する。このためにはα
−オキシ水酸化鉄微粒子の水懸濁液に有機酸を加疋ても
よく、α−オキシ水酸化鉄微粒子を有機酸水溶液に加え
てもよい。
このスラリーのpHは4、O以下とするのがよい。
好ましくは3.5〜2.0とする。この状態にてニッケ
ルの無機塩又は有機酸塩の水溶液を加える。
ルの無機塩又は有機酸塩の水溶液を加える。
その後アンモニアを加えてスラリーのpHを9.0以上
好ましくは9.5〜11.0の範囲に調節し、ニッケル
の水酸化物を前記α−オキシ水酸化鉄微粒子表面に析出
させる。次いで加熱又は煮沸し、熟成してニッケル化合
物をα−オキシ水酸化鉄微粒子の表面に強固に被着させ
る。この際スラリ一温度は70℃以上で高い程よい。好
ましくは90℃以上がよい。また熟成の時間は30分〜
2時間好ましくは1時間〜2時間がよい。次にスラリー
を冷却し又は70℃以上好ましくは90℃以上に保った
ままで、必要の都度アンモニアを加えながらスラリーの
pHを7.0以上に維持し、けい酸水溶液を徐々に加え
る。次にスラリーを冷却しアルミニウム化合物、第一鉄
塩及びアルカリの水溶液を添加し酸化反応を行なうこと
Kより、ニッケル化合物、引き続きけい素化合物が被着
されたα−オキシ水酸化鉄微粒子の表層にkllドープ
−オキシ水酸化鉄層を形成させる。このスラリーを濾過
等の方法で分別後水洗、乾燥して乾燥α−オキシ水酸化
鉄微粒子を得、これを加熱焼成した後H,等の還元性ガ
スで還元する。
好ましくは9.5〜11.0の範囲に調節し、ニッケル
の水酸化物を前記α−オキシ水酸化鉄微粒子表面に析出
させる。次いで加熱又は煮沸し、熟成してニッケル化合
物をα−オキシ水酸化鉄微粒子の表面に強固に被着させ
る。この際スラリ一温度は70℃以上で高い程よい。好
ましくは90℃以上がよい。また熟成の時間は30分〜
2時間好ましくは1時間〜2時間がよい。次にスラリー
を冷却し又は70℃以上好ましくは90℃以上に保った
ままで、必要の都度アンモニアを加えながらスラリーの
pHを7.0以上に維持し、けい酸水溶液を徐々に加え
る。次にスラリーを冷却しアルミニウム化合物、第一鉄
塩及びアルカリの水溶液を添加し酸化反応を行なうこと
Kより、ニッケル化合物、引き続きけい素化合物が被着
されたα−オキシ水酸化鉄微粒子の表層にkllドープ
−オキシ水酸化鉄層を形成させる。このスラリーを濾過
等の方法で分別後水洗、乾燥して乾燥α−オキシ水酸化
鉄微粒子を得、これを加熱焼成した後H,等の還元性ガ
スで還元する。
本発明において出発物質として使用するα−オキシ水酸
化鉄微粒子は針状α−オキシ水酸化鉄微粒子(粉末及び
湿潤ケーキを含む)もしくはα−オキシ水酸化鉄にコバ
ルト、マンガン、ニッケル、亜鉛、クロム、銅、けい素
等の金属がドープされた針状微粒子又はこれらに亜鉛、
クロム、銅等の化合物を被着させたもの等をいう。
化鉄微粒子は針状α−オキシ水酸化鉄微粒子(粉末及び
湿潤ケーキを含む)もしくはα−オキシ水酸化鉄にコバ
ルト、マンガン、ニッケル、亜鉛、クロム、銅、けい素
等の金属がドープされた針状微粒子又はこれらに亜鉛、
クロム、銅等の化合物を被着させたもの等をいう。
本発明に使用される有機酸は酢酸、ギ酸、くえん酸、し
ゆう酸等いずれでも使用できるが、分散能力の点からは
酢酸が最も望ましい。
ゆう酸等いずれでも使用できるが、分散能力の点からは
酢酸が最も望ましい。
本発明に使用するニッケル塩の水溶液としては、硫酸ニ
ッケル、硝酸ニッケル、塩化ニッケル等の無機塩の水溶
液、酢酸ニッケル、しゆう酸ニッケル等の有機酸塩の水
溶液等が使用できるが、中でも酢酸ニッケルの水溶液が
特に好ましい。前記ニッケル塩の使用量はα−オキシ水
酸化鉄の鉄原子100重量部に対してニッケル原子1〜
30重量部が好ましい。ニッケル1重量部未満では効果
がなく30重量部を越・えると効果が飽和する。
ッケル、硝酸ニッケル、塩化ニッケル等の無機塩の水溶
液、酢酸ニッケル、しゆう酸ニッケル等の有機酸塩の水
溶液等が使用できるが、中でも酢酸ニッケルの水溶液が
特に好ましい。前記ニッケル塩の使用量はα−オキシ水
酸化鉄の鉄原子100重量部に対してニッケル原子1〜
30重量部が好ましい。ニッケル1重量部未満では効果
がなく30重量部を越・えると効果が飽和する。
本発明におけるアンモニアの添加はアンモニア水として
の添加あるいはアンモニアガスの吹き込み等いかなる方
法でもよくスラリーのpHが9.0〜11.0となるよ
うに加えればよい。アンモニアの代わりに尿素等のよう
に水溶液の状態で加熱によυ熱分解しアンモニアを生成
する物質を使用してもよい。この場合も本発明に包含さ
れる。
の添加あるいはアンモニアガスの吹き込み等いかなる方
法でもよくスラリーのpHが9.0〜11.0となるよ
うに加えればよい。アンモニアの代わりに尿素等のよう
に水溶液の状態で加熱によυ熱分解しアンモニアを生成
する物質を使用してもよい。この場合も本発明に包含さ
れる。
本発明に使用するけい酸水溶液はオルトけい酸、メタけ
い酸等の各種けい酸水溶液、シリカツル、アンモニアで
安定化されたシリカゾルあるいはアルミニウムで変性さ
れたシリカゾル等が使用できる。これ等の水溶液又はゾ
ルのけい素使用量はα−オキシ水酸化鉄の鉄原子100
重量部に対してけい素原子基準にして0.5〜7重量部
、好ましくは0.7〜5重量部がよい。
い酸等の各種けい酸水溶液、シリカツル、アンモニアで
安定化されたシリカゾルあるいはアルミニウムで変性さ
れたシリカゾル等が使用できる。これ等の水溶液又はゾ
ルのけい素使用量はα−オキシ水酸化鉄の鉄原子100
重量部に対してけい素原子基準にして0.5〜7重量部
、好ましくは0.7〜5重量部がよい。
0.5重量部未満では焼結防止効果がなく7重量部を越
えると還元が抑制され所望の磁気特性、特に高飽和磁化
量を得ることができない。けい酸水溶液の添加に際して
、スラリーのpHは7.0以上好ましくは8.0〜11
.0がよい。この緒囲をはずれると被着させたニッケル
が溶出し易くなる。またけい酸水溶液はニッケル化合物
を加え熟成させた温度を保って加えてもよいが、一旦ス
ラリーを冷却し、冷却時に加えた場合は、70℃以上好
ましくは90℃以上にスラリーを加熱し熟成するのがよ
い。この熟成の時間は、30分間〜2時間好ましくは1
時間以上がよい。
えると還元が抑制され所望の磁気特性、特に高飽和磁化
量を得ることができない。けい酸水溶液の添加に際して
、スラリーのpHは7.0以上好ましくは8.0〜11
.0がよい。この緒囲をはずれると被着させたニッケル
が溶出し易くなる。またけい酸水溶液はニッケル化合物
を加え熟成させた温度を保って加えてもよいが、一旦ス
ラリーを冷却し、冷却時に加えた場合は、70℃以上好
ましくは90℃以上にスラリーを加熱し熟成するのがよ
い。この熟成の時間は、30分間〜2時間好ましくは1
時間以上がよい。
本発明に使用するアルミニウム化合物の水溶液は、硫酸
アルミニウム、塩化アルミニウム、硝酸アルミニウム、
リン酸アルミニウム、アルミン酸塩等の無機塩の水溶液
、酢酸アルミニウム、乳酸アルミニウム等の有機酸塩の
水溶液及びアルミナゾルが使用できる。これ等アルミニ
ウム化合物の添加量は、第一鉄塩の添加量に対してFA
A’/Fe(■月として3〜35重量係にするのがよい
。355重量%越えるとα−オキシ水酸化鉄微粒子の表
層へのアルミニウム化合物のとシ込みが完全でなく、又
生成粒子の還元がし難くなる等の問題が発生し好ましく
ない。又、3重量%未満ではアルミニウム化合物の添加
効果が出ない。一方、前記アルミニウム化合物の添加量
は、原料のα−オキシ水酸化鉄及びAllドープ−オキ
シ水酸化鉄層の形成時に添加する第一鉄塩の鉄の合計量
に対して「AA/FeJで0.5〜2.5重量%となる
ようにするのがよい。
アルミニウム、塩化アルミニウム、硝酸アルミニウム、
リン酸アルミニウム、アルミン酸塩等の無機塩の水溶液
、酢酸アルミニウム、乳酸アルミニウム等の有機酸塩の
水溶液及びアルミナゾルが使用できる。これ等アルミニ
ウム化合物の添加量は、第一鉄塩の添加量に対してFA
A’/Fe(■月として3〜35重量係にするのがよい
。355重量%越えるとα−オキシ水酸化鉄微粒子の表
層へのアルミニウム化合物のとシ込みが完全でなく、又
生成粒子の還元がし難くなる等の問題が発生し好ましく
ない。又、3重量%未満ではアルミニウム化合物の添加
効果が出ない。一方、前記アルミニウム化合物の添加量
は、原料のα−オキシ水酸化鉄及びAllドープ−オキ
シ水酸化鉄層の形成時に添加する第一鉄塩の鉄の合計量
に対して「AA/FeJで0.5〜2.5重量%となる
ようにするのがよい。
0.5重量%未満では還元後の強磁性金属微粒子の塗料
化時の分散性向上が不充分となる。又、2.5重f%を
越えると後工程の還元が抑制され所望の磁気特性特に高
飽和磁化量を得ることができない。
化時の分散性向上が不充分となる。又、2.5重f%を
越えると後工程の還元が抑制され所望の磁気特性特に高
飽和磁化量を得ることができない。
本発明に使用する第一鉄塩(例えば硫酸第一鉄)の添加
量は、前記α−オキシ水酸化鉄微粒子のα−オキシ水酸
化鉄に対しrFe(Ill/α−FeoOHjとして1
〜20重量係重量−。200重量%超えると、空気酸化
によって生成するα−オキシ水酸化鉄がアルミニウム化
合物をとり込み金属化合物及びけい素化合物を被着した
α−オキシ水酸化鉄微粒子の表面で生長する以外に単独
でドープ反応を行なうため、微小粒子や枝分かれ粒子が
生じたシ、又粒子サイズが不揃いKなったりして好まし
くない。又1重量%未満では、空気酸化によって生成す
るα−オキシ水酸化鉄がアルミニウム化合物を完全にと
シ込まなくなり、ニッケル化合物及びけい素化合物を被
着し之α−オキシ水酸化鉄微粒子の表層にアルミニウム
化合物が単独で析出し、α−オキシ水酸化鉄微粒子表面
並びに粒子間でアルミニウム化合物の不着むらが生じ好
ましくない。
量は、前記α−オキシ水酸化鉄微粒子のα−オキシ水酸
化鉄に対しrFe(Ill/α−FeoOHjとして1
〜20重量係重量−。200重量%超えると、空気酸化
によって生成するα−オキシ水酸化鉄がアルミニウム化
合物をとり込み金属化合物及びけい素化合物を被着した
α−オキシ水酸化鉄微粒子の表面で生長する以外に単独
でドープ反応を行なうため、微小粒子や枝分かれ粒子が
生じたシ、又粒子サイズが不揃いKなったりして好まし
くない。又1重量%未満では、空気酸化によって生成す
るα−オキシ水酸化鉄がアルミニウム化合物を完全にと
シ込まなくなり、ニッケル化合物及びけい素化合物を被
着し之α−オキシ水酸化鉄微粒子の表層にアルミニウム
化合物が単独で析出し、α−オキシ水酸化鉄微粒子表面
並びに粒子間でアルミニウム化合物の不着むらが生じ好
ましくない。
本発明に使用するアルカリの水溶液はNa OH。
NH,、NatCOs等の塩基性物質の水溶液が使用で
きる。又アンモニアガスの吹き込みでもよい。
きる。又アンモニアガスの吹き込みでもよい。
アルカリ水溶液の添加量は添加した第一鉄塩とアルミニ
ウム化合物に対して化学当量以上([(添加塩基f)≧
(添加第一鉄塩量)+(添加アルミニウム化合物i)J
)でα−オキシ水酸化鉄微粒子が生成する領域とな
るように加える。
ウム化合物に対して化学当量以上([(添加塩基f)≧
(添加第一鉄塩量)+(添加アルミニウム化合物i)J
)でα−オキシ水酸化鉄微粒子が生成する領域とな
るように加える。
前記アルミニウム化合物の水溶液及び第一鉄塩の水溶液
の添加速度は遅い程好ましい。前記アルミニウム化合物
と第一鉄塩は沈殿が生じない限り混合液として添加して
も、第一鉄塩を添加した後アルミニウム化合物を添加し
てもよいが、しかしこれ等の場合は微小粒子が生じやす
くなるので、アルミニウム化合物の水溶液を添加した後
第−鉄塩の水溶液を添加する方法が好ましい。その後空
気等の酸素を含有する気体を吹き込むか酸化剤を添加し
て酸化反応を行なう。
の添加速度は遅い程好ましい。前記アルミニウム化合物
と第一鉄塩は沈殿が生じない限り混合液として添加して
も、第一鉄塩を添加した後アルミニウム化合物を添加し
てもよいが、しかしこれ等の場合は微小粒子が生じやす
くなるので、アルミニウム化合物の水溶液を添加した後
第−鉄塩の水溶液を添加する方法が好ましい。その後空
気等の酸素を含有する気体を吹き込むか酸化剤を添加し
て酸化反応を行なう。
以上の操作でニッケル化合物、引き続きけい素化合物が
被着されたα−オキシ水酸化鉄微粒子の最表層にAll
ドープ−オキシ水酸化鉄層が形成される。
被着されたα−オキシ水酸化鉄微粒子の最表層にAll
ドープ−オキシ水酸化鉄層が形成される。
このスラリーは濾過等の方法で分別後水洗、乾燥し、乾
燥α−オキシ水酸化微粒子(Ni−8i−FeAl被着
されたもの)を得る。この乾燥温度は100〜180℃
が好ましい。
燥α−オキシ水酸化微粒子(Ni−8i−FeAl被着
されたもの)を得る。この乾燥温度は100〜180℃
が好ましい。
この乾燥α−オキシ水酸化鉄微粒子は、加熱焼成を行な
った後還元を行ない強磁性金属微粒子にする。加熱焼成
は通常アルゴン、窒素、空気等の非還元性ガス雰囲気中
で450〜850℃で行なうのがよく、還元は通常水素
気流中で400〜600℃で行なう。
った後還元を行ない強磁性金属微粒子にする。加熱焼成
は通常アルゴン、窒素、空気等の非還元性ガス雰囲気中
で450〜850℃で行なうのがよく、還元は通常水素
気流中で400〜600℃で行なう。
本発明によればα−オキシ水酸化鉄微粒子の表面に先ず
ニッケル化合物次にけい素化合物が順次被着され、その
外側にAllドープ−オキシ水酸化鉄層が形成される。
ニッケル化合物次にけい素化合物が順次被着され、その
外側にAllドープ−オキシ水酸化鉄層が形成される。
ニッケル塩を用いると、保磁力の制御、耐食性の向上及
び還元温度の低下に効果がある。けい素化合物は焼結防
止に最大の効果を発揮する(これは磁性金属微粒子の保
磁力及び角型比が大きくなり、テープ磁気特性における
保磁力、残留磁束密度及び角型比が大きく、S、F、D
が小さくなることに現われる。)。最表層部にAllド
ープ−オキシ水酸化鉄層を形成させることは、還元後強
磁性金属微粒子1本1本にその表面に均一にAltos
を生成させることにつながり、塗料化時の分散性向上に
効果が大きい(これは、テープ磁気特性における角型比
が大きく、S、 F。
び還元温度の低下に効果がある。けい素化合物は焼結防
止に最大の効果を発揮する(これは磁性金属微粒子の保
磁力及び角型比が大きくなり、テープ磁気特性における
保磁力、残留磁束密度及び角型比が大きく、S、F、D
が小さくなることに現われる。)。最表層部にAllド
ープ−オキシ水酸化鉄層を形成させることは、還元後強
磁性金属微粒子1本1本にその表面に均一にAltos
を生成させることにつながり、塗料化時の分散性向上に
効果が大きい(これは、テープ磁気特性における角型比
が大きく、S、 F。
Dが小さくなることに現われる。)。これはAI。
03によって強磁性金属微粒子の表面改質がなされたた
めであると考えられる。
めであると考えられる。
なお、本発明と異なり、α−オキシ水酸化鉄微粒子の最
表層1こアルミニウム化合物を被着法によって導入する
ことも考えられるが、との被着法の最大の欠点はα−オ
キシ水酸化鉄微粒子表面で並びに微粒子間でアルミニウ
ム化合物の被着むらが生じることである。
表層1こアルミニウム化合物を被着法によって導入する
ことも考えられるが、との被着法の最大の欠点はα−オ
キシ水酸化鉄微粒子表面で並びに微粒子間でアルミニウ
ム化合物の被着むらが生じることである。
また、本発明におけるα−オキシ水酸化鉄微粒子の最表
層部にAllドープ−オキシ水酸化鉄層を形成させる過
程で、スラリー中のα−オキシ水酸化鉄微粒子に付着し
ていない遊離のニッケル化合物及びけい素化合物がAl
lドープ−オキシ水酸化鉄層にとりこまれ、被着強度及
び被着効率が上がるため、ニッケル化合物又はけい素化
合物の多量被着にも有効である。またα−オキシ水酸化
鉄の微小粒子も同時にとりこまれ、α−オキシ水酸化鉄
微粒子の粒子サイズが揃い粒度分布がシャープになる(
これは、磁性金属微粒子の保磁力が大きくなり、テープ
磁気特性における保磁力が太きく S、F、Dが小さく
なることに現われる。)。
層部にAllドープ−オキシ水酸化鉄層を形成させる過
程で、スラリー中のα−オキシ水酸化鉄微粒子に付着し
ていない遊離のニッケル化合物及びけい素化合物がAl
lドープ−オキシ水酸化鉄層にとりこまれ、被着強度及
び被着効率が上がるため、ニッケル化合物又はけい素化
合物の多量被着にも有効である。またα−オキシ水酸化
鉄の微小粒子も同時にとりこまれ、α−オキシ水酸化鉄
微粒子の粒子サイズが揃い粒度分布がシャープになる(
これは、磁性金属微粒子の保磁力が大きくなり、テープ
磁気特性における保磁力が太きく S、F、Dが小さく
なることに現われる。)。
従ってα−オキシ水酸化鉄微粒子の最表層部にAllド
ープ−オキシ水酸化鉄層を形成させることにより、粒度
分布がシャープですぐれた磁気特性特に高保磁力、高飽
和磁化量を持ち、塗料化時の初期分散性にすぐれかつ高
分散化が可能な強磁性金属微粒子が得られる。
ープ−オキシ水酸化鉄層を形成させることにより、粒度
分布がシャープですぐれた磁気特性特に高保磁力、高飽
和磁化量を持ち、塗料化時の初期分散性にすぐれかつ高
分散化が可能な強磁性金属微粒子が得られる。
以下に実施例を示す。尚以下の実施例及び比較例におい
て「係」は特にことわらない限シ重量係であることを示
す。
て「係」は特にことわらない限シ重量係であることを示
す。
実施例1
6 mol/1NaOH水溶液12.64’に0.34
mo 1/1FeSO4水溶液381を添加し空気流
量20Al/Mで40℃に保ってα−オキシ水酸化鉄を
合成しこれを濾過水洗して湿潤ケーキを得た。
mo 1/1FeSO4水溶液381を添加し空気流
量20Al/Mで40℃に保ってα−オキシ水酸化鉄を
合成しこれを濾過水洗して湿潤ケーキを得た。
このα−オキシ水酸化鉄の湿潤ケーキ(乾燥基準で10
0011 )を純水20に9の中に投入してα−オキシ
水酸化鉄の水懸濁液を得た。これに酢酸(純度99.5
係)を401R1加えてpHを3.2(20℃)とした
。30分間撹拌した後、あらかじめ用意しておいた酢酸
ニッケル((CH3COO)。
0011 )を純水20に9の中に投入してα−オキシ
水酸化鉄の水懸濁液を得た。これに酢酸(純度99.5
係)を401R1加えてpHを3.2(20℃)とした
。30分間撹拌した後、あらかじめ用意しておいた酢酸
ニッケル((CH3COO)。
Ni・4H,O;ニッケル含有量22.9係)294.
9を水2.71に溶解した酢酸ニッケル水溶液を徐々に
加えた。更に30分間撹拌した後28係アンモニア水溶
液2001dを加えてスラリーのpHを9.6(20°
C)にした。その後30分間撹拌を続けた後、温度を9
0℃にあげ60分間熟成した。再び該スラリーに28%
アンモニア水溶液を加えpnを9.0以上に維持した。
9を水2.71に溶解した酢酸ニッケル水溶液を徐々に
加えた。更に30分間撹拌した後28係アンモニア水溶
液2001dを加えてスラリーのpHを9.6(20°
C)にした。その後30分間撹拌を続けた後、温度を9
0℃にあげ60分間熟成した。再び該スラリーに28%
アンモニア水溶液を加えpnを9.0以上に維持した。
このスラリーを前記熟成温度に保ったままこれにオルト
けい酸水溶液(Si濃度1%)1930.9を徐々に加
えて60分間撹拌した後、25℃まで冷却した。このス
ラリーに5 mol/1NaOH15001Ltを加え
た。30分間撹拌後、0.5 mol/l硫酸アルミニ
ウム水溶液を560m、続いて0.5 mol、4!硫
酸第一鉄水溶液を3570(1)加えた。15分間撹拌
後Q、’ll/rnixの流量で空気を吹き込み25℃
に保ち5時間酸化反応を行ない、Ni−Si被着−AJ
ドープα−オキシ水酸化鉄層を形成させたα−オキシ水
酸化鉄微粒子の懸濁液を得た。
けい酸水溶液(Si濃度1%)1930.9を徐々に加
えて60分間撹拌した後、25℃まで冷却した。このス
ラリーに5 mol/1NaOH15001Ltを加え
た。30分間撹拌後、0.5 mol/l硫酸アルミニ
ウム水溶液を560m、続いて0.5 mol、4!硫
酸第一鉄水溶液を3570(1)加えた。15分間撹拌
後Q、’ll/rnixの流量で空気を吹き込み25℃
に保ち5時間酸化反応を行ない、Ni−Si被着−AJ
ドープα−オキシ水酸化鉄層を形成させたα−オキシ水
酸化鉄微粒子の懸濁液を得た。
この懸濁液を濾過水洗し、130〜135℃で一夜乾燥
し第1表に示すような処理された乾燥α−オキシ水酸化
鉄微粒子を得た。
し第1表に示すような処理された乾燥α−オキシ水酸化
鉄微粒子を得た。
この乾燥α−オキシ水酸化鉄微粒子500,9を先ずN
、雰囲気下600℃30分で加熱焼成し、粒子形状のし
つかシしたα−Fe、O,微粒子を得、その後H2流量
301/NR滞留時間6時間第1表に示す温度で還元し
針状の強磁性金属微粒子を得た。その磁気特性値を第1
表に示す。
、雰囲気下600℃30分で加熱焼成し、粒子形状のし
つかシしたα−Fe、O,微粒子を得、その後H2流量
301/NR滞留時間6時間第1表に示す温度で還元し
針状の強磁性金属微粒子を得た。その磁気特性値を第1
表に示す。
実施例2
硫酸アルミニウムの代シにアルミン酸ナトリウムを使用
した他は実施例1と同様にして強磁性金属微粒子″を得
、その磁気特性を測定した。
した他は実施例1と同様にして強磁性金属微粒子″を得
、その磁気特性を測定した。
その結果を第1表に示す。
実施例3
硫酸第一鉄及び硫酸アルミニウムの添加量を変えて第1
表に示す硫酸第一鉄と出発α−オキシ水酸化鉄との添加
量の比(Fe(I[)/Fe00Hの重量%で表わす。
表に示す硫酸第一鉄と出発α−オキシ水酸化鉄との添加
量の比(Fe(I[)/Fe00Hの重量%で表わす。
)及び硫酸アルミニウムと硫酸第一鉄との添加量の比(
Al/Fe(n)の重量%で表わす。)とした以外は実
施例1と同様にして強磁性金属微粒子を得、その磁気特
性を測定した。
Al/Fe(n)の重量%で表わす。)とした以外は実
施例1と同様にして強磁性金属微粒子を得、その磁気特
性を測定した。
その結果を第1表に示す。
実施例4
硫酸アルミニウムめ代シにアルミン酸ナトリウムを使用
し、且つその添加量を変えて第1表に示すAAl /F
e(n)の重量比とした以外は、実施例1と同様にし
て強磁性金属微粒子を得、その磁気特性を測定した。そ
の結果を第1表に示す。
し、且つその添加量を変えて第1表に示すAAl /F
e(n)の重量比とした以外は、実施例1と同様にし
て強磁性金属微粒子を得、その磁気特性を測定した。そ
の結果を第1表に示す。
実施例5.6
硫酸アルミニウムの添加量を変えて第1表に示すAl/
F e (II)の重量比とした以外は実施例1と同
様にして強磁性金属微粒子を得、その磁気特性を測定し
た。その結果を第1表に示す。
F e (II)の重量比とした以外は実施例1と同
様にして強磁性金属微粒子を得、その磁気特性を測定し
た。その結果を第1表に示す。
比較例1
硫酸第一鉄及び硫酸アルミニウムの添加量を変えて、第
1表に示す硫酸第一鉄と出発α−オキシ水酸化鉄微粒子
との添加量の比及びAAl/Fe(Illの重量比とし
た以外は実施例1と同様にして強磁性金属微粒子を得、
その磁気特性を測定した。
1表に示す硫酸第一鉄と出発α−オキシ水酸化鉄微粒子
との添加量の比及びAAl/Fe(Illの重量比とし
た以外は実施例1と同様にして強磁性金属微粒子を得、
その磁気特性を測定した。
その結果を第1表に示す。
比較例2
硫酸アルミニウムの添加量を変えて第1表に示すAl/
Fe(If)の重量比とした以外は実施例1と同様にし
て強磁性金属微粒子を得、その磁気特性を測定した。そ
の結果を第1表に示す。
Fe(If)の重量比とした以外は実施例1と同様にし
て強磁性金属微粒子を得、その磁気特性を測定した。そ
の結果を第1表に示す。
比較例3
実施例1と同じα−オキシ水酸化鉄の湿潤ケーキ(乾燥
基準で1000!1)を純水20に9O中に投入してα
−オキシ水酸化鉄の水懸濁液を得、実施例1と同様の処
理をおこないNi化合物及びSi化合物を被着させた。
基準で1000!1)を純水20に9O中に投入してα
−オキシ水酸化鉄の水懸濁液を得、実施例1と同様の処
理をおこないNi化合物及びSi化合物を被着させた。
この懸濁液をp別し、130〜135℃で一夜乾燥し、
第1表に示すようなAI化合物を含まないNi−Si被
着α−オキシ水酸化鉄を得た。この乾燥α−オキシ水酸
化鉄を実施例1と同様の操作で加熱・焼成及び還元をし
て針状性の強磁性金属微粒子を得、その磁気特性を測定
した。その結果を第1表に示す。
第1表に示すようなAI化合物を含まないNi−Si被
着α−オキシ水酸化鉄を得た。この乾燥α−オキシ水酸
化鉄を実施例1と同様の操作で加熱・焼成及び還元をし
て針状性の強磁性金属微粒子を得、その磁気特性を測定
した。その結果を第1表に示す。
比較例4
0、5 mol/l硫酸アルミニウム水溶液480dを
表層ドープ法ではなくNi化合物及びSi化合物と同様
被着法で被着した以外は実施例1と同様にして強磁性金
属微粒子を得、その磁気特性を測定した。その結果を第
1表に示す。
表層ドープ法ではなくNi化合物及びSi化合物と同様
被着法で被着した以外は実施例1と同様にして強磁性金
属微粒子を得、その磁気特性を測定した。その結果を第
1表に示す。
手続補正書(自発)
昭和62年5月6日
Claims (7)
- (1)α−オキシ水酸化鉄微粒子の有機酸水溶液の懸濁
液であつてスラリーのpHが4.0以下のものに、ニッ
ケル塩の水溶液を加え、次にアンモニアを加えてスラリ
ーのpHを9.0〜11.0とし、70℃以上で熟成し
た後必要に応じてアンモニアを加えてスラリーのpHを
7.0以上に保ちつつ、けい酸の水溶液を加え、ニッケ
ル化合物を付着させたα−オキシ水酸化鉄微粒子の表面
にけい素化合物を付着させ、次にアルミニウム化合物、
第一鉄塩及びアルカリの水溶液を添加し、酸化反応を行
なうことにより、ニッケル化合物引き続きけい素化合物
を被着したα−オキシ水酸化鉄微粒子の表層にアルミニ
ウムを含有したα−オキシ水酸化鉄層(以下「Alドー
プα−オキシ水酸化鉄層」という)を形成し、このスラ
リーを濾過等の方法で分別後、水洗乾燥して乾燥α−オ
キシ水酸化鉄を得、これを加熱焼成した後、還元するこ
とを特徴とする強磁性金属微粒子の製造方法。 - (2)前記けい酸の水溶液がオルトけい酸、メタけい酸
等の各種けい酸の水溶液、水溶液状シリカゾル、アンモ
ニアで安定化された水溶液状シリカゾル、アルミニウム
で変性された水溶液状シリカゾルのうち少なくとも一種
であることを特徴とする第(1)項に記載の方法。 - (3)前記アルミニウム化合物の水溶液が硫酸アルミニ
ウム、塩化アルミニウム、硝酸アルミニウム、リン酸ア
ルミニウム、アルミン酸塩等のアルミニウムの無機塩水
溶液、酢酸アルミニウム、乳酸アルミニウム等のアルミ
ニウムの有機酸水溶液及びアルミナゾルのうち少なくと
も一種であることを特徴とする第(1)項又は第(2)
項に記載の方法。 - (4)前記けい酸水溶液の添加量が前記α−オキシ水酸
化鉄の鉄原子100重量部に対してけい素原子基準とし
て0.5〜7重量部であることを特徴とする第(1)、
(2)または(3)項に記載の方法。 - (5)前記Alドープα−オキシ水酸化鉄層の形成にお
いて、アルミニウム化合物の添加量を第一鉄塩の添加量
に対して「Al/Fe(II)」で3〜35重量%の範囲
となるようにすることを特徴とする第(1)項ないし第
(4)項のいずれかに記載の方法。 - (6)前記Alドープα−オキシ水酸化鉄層の形成にお
いて、アルミニウム化合物の添加量を、原料のα−オキ
シ水酸化鉄及びAlドープα−オキシ水酸化鉄層の形成
時に添加する第一鉄塩の鉄の合計量に対して「Al/F
e」で0.5〜2.5重量%となるようにすることを特
徴とする第(1)項ないし第(5)項のいずれかに記載
の方法。 - (7)前記第一鉄塩の添加量を前記α−オキシ水酸化鉄
に対し「Fe(II)/α−FeOOH」で1〜20重量
%とすることを特徴とする第(1)項ないし第(6)項
のいずれかに記載の方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62014964A JPS63183111A (ja) | 1987-01-24 | 1987-01-24 | 強磁性金属微粒子の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62014964A JPS63183111A (ja) | 1987-01-24 | 1987-01-24 | 強磁性金属微粒子の製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63183111A true JPS63183111A (ja) | 1988-07-28 |
| JPH0258322B2 JPH0258322B2 (ja) | 1990-12-07 |
Family
ID=11875661
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62014964A Granted JPS63183111A (ja) | 1987-01-24 | 1987-01-24 | 強磁性金属微粒子の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63183111A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5185093A (en) * | 1990-04-06 | 1993-02-09 | Kao Corporation | Process for producing magnetic metal powder and coating for magnetic recording medium |
-
1987
- 1987-01-24 JP JP62014964A patent/JPS63183111A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5185093A (en) * | 1990-04-06 | 1993-02-09 | Kao Corporation | Process for producing magnetic metal powder and coating for magnetic recording medium |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0258322B2 (ja) | 1990-12-07 |
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