JPS63302420A - 磁性鉄粉の製造法 - 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】 （イ）産業上の利用分野 本発明は、高密度磁気記録媒体用磁性鉄粉の製造法に関
するものである。

（ロ）従来の技術 従来、磁気記録媒体用磁性鉄粉は、針状又は紡錘状ゲー
サイト或いはその脱水物である針状又は紡錘状へマタイ
ト（以下、酸化鉄と略称する。）の形状を保持した磁性
鉄粉を得るために、酸化鉄表面に珪素、アルミニウム及
び燐等の化合物を被着処理、更には珪素、アルミニウム
及び燐等の化金物の被着処理と組合わせて亜鉛、ニッケ
ル、コバルト等の化合物を被着処理後、水素気流中で還
元することにより製造されている。

（ハ）発明が解決しようとする問題点 近年、磁気記録に対して一層の高密度記録が求められて
おり、そのためには磁性鉄粉粒子の微細化、配向性及び
分散性の向上等が必要である。

しかしながら、磁性鉄粉粒子の微細化には不可避的に磁
性鉄粉の高保持力化が伴ってくる。

又、磁性鉄粉の配向性の向上には磁性鉄粉の高輪比化も
必要となり、必然的に磁性鉄粉の高保持力化が起こるこ
ととなる。

一方、磁性鉄粉の高保持力化は一般的には高密度記録に
は好ましいが、磁気記録装置に使用されるヘッド材料に
よる制約があるため磁性鉄粉の保持力の制御技術が必要
となる。

酸化鉄にニッケル化合物を添加或いは被着処理すること
により磁性鉄粉の保持力が低下することは知られている
が、要求される保持力を有する磁性鉄粉を得るにはニッ
ケル化合物が多量に必要となる場合が多い。

この場合、酸化鉄の還元中に磁性鉄粉の粒子形状の悪化
、粒子間の焼結が起き易く磁性鉄粉の分散性の低下も起
こる。

酸化鉄表面を珪素化合物で処理する場合、一般に酸化珪
素水和物の形で処理を行うが、酸化珪素水和物の活性な
シラノール基（Ｓｔ−ＯＨ基）によって酸化鉄粒子が凝
集し易く、従って磁性鉄粉も凝集し塗料への分散性が悪
化する。

又、酸化鉄の凝集防止のため酸化珪素水和物の処理量を
少な（したり、シラノール基生成の少ない珪素化合物を
使用すると磁性鉄粉の形状保持性が不十分となり磁気特
性が悪化する。

又、磁気テープの表面電気抵抗は帯電防止のため１０９
Ω以下が好ましいが、通常の磁性塗料では多量のカーボ
ンブラック等の帯電防止剤を添加する必要があり、この
結果磁性鉄粉の分散性が低下する。

（ニ）問題点を解決するための手段 本発明者らは上記問題点を解決すべく鋭意検討した結果
、針状又は紡錘状の酸化鉄の表面に形状保持物質である
珪素化合物、アルミニウム化合物及び燐化合物から選ば
れる化合物とアンチモン化合物を被着処理後還元するこ
とにより、磁性鉄粉の保持力の制御が可能でかつ磁性鉄
粉の分散性が向上し、更に磁気テープの表面電気抵抗が
低下することを見い出し本発明を完成するに至った。

酸化鉄表面へのアンチモン化合物の被着処理は、形状保
持物質である珪素、アルミニウム、燐等の化合物処理と
同時に或いは珪素、アルミニウム、燐等の化合物処理の
前後のいずれでも良く、アンチモン化合物が被着してい
れば保持力の制御効果が現れる。

生成した磁性鉄粉の保持力はアンチモン化合物の付着量
に応じて変化し、被着量がＦｅ／Ｓｂ原子比１％で約８
００８低下する。

従って、磁性鉄粉に要求される保持力に応じて、アンチ
モン化合物の付着量を変化させればよい。

又、このアンチモン化合物の被着により、磁性鉄粉の表
面状態が改良され凝集が少なく塗料への分散性が向上し
、得られる磁気テープの表面平滑性、配向性及び磁性鉄
粉の充填密度が向上し、更には表面電気抵抗が低下する
。

又、磁性鉄粉の磁気特性の制御及び形状保持性の向上の
ために、本発明の珪素化合物、アルミニウム化合物及び
燐化合物から選ばれる化合物とアンチモン化合物の被着
処理と組合わせてニッケル、亜鉛等の化合物を被着処理
してもよい。

酸化鉄の表面処理に使用するアンチモン化合物としては
塩化アンチモン、亜アンチモン酸カリウム等が挙げられ
る。

珪素化合物としては、珪酸ナトリウム、水ガラス等が挙
げられる。

アルミニウム化合物としては、塩化アルミニウム、塩基
性塩化アルミニウム、アルミン酸ナトリウム、重燐酸ア
ルミニウム等が挙げられる。

燐化合物の例としては、ヘキサメタ燐酸ナトリウム、ピ
ロ燐酸ナトリウム、重燐酸アルミニウム等が挙げられる
。

ニッケル化合物としては、塩化ニッケル、硝酸ニッケル
、硫酸ニッケル等が挙げられる。

亜鉛化合物の例としては、塩化亜鉛、硝酸亜鉛、硫酸亜
鉛等が挙げられる。

本発明に使用される酸化鉄は特に限定はないが、例えば
水酸化ナトリウム等の水酸化アルカリ水溶液及び／又は
炭酸アンモニウム等の炭酸アルカリ水溶液に第一鉄塩水
溶液を添加し、酸素含有ガスを吹込み製造した針状又は
紡錘状ゲーサイト、更には脱水を行なった針状又は紡錘
状へマタイト等が使用される。

又、表面の被着処理を行った酸化鉄は水素気流中３００
〜５００°Ｃで還元を行なうことにより、針状又は紡錘
状磁性鉄粉を製造することができる。

（ホ）発明の効果 本発明により得られた磁性鉄粉は次の特徴を有している
。

第一に磁性鉄粉の保磁力はアンチモン化合物の被付着量
に応じて低下させることができ、任意の保磁力を有する
磁性鉄粉が得られる。

第二に得られた磁性鉄粉は、凝集が少なく塗料ヘの分散
性に優れ、得られる磁気テープは表面平滑性、配向性及
び磁性鉄粉の充填密度が向上する。

第三に得られる磁気テープの表面電気抵抗が低下するた
め帯電防止剤の添加が少量でよく、磁性鉄粉の塗料への
分散性が向上する。

（へ）実施例 次に、実施例を挙げて本発明を説明するが、本発明はこ
れらに限定されるものではない。

実施例１ 平均長軸径０．１５μｍ、軸比８、比表面積９８ボ／ｇ
のゲーサイト１００ｇを２２の水にｐＨ４で分散する。

この分散液に０．２モル／！の硝酸ニッケル水溶液１３
０ｍｊ２を添加した後、撹拌しながら徐々にｐＨ１２と
した。

次に、０．２モル／ｌの水ガラス水溶液５１０　ｔｔｒ
ｌ及び０．６２モル／２の三塩化アンチモンの塩酸水溶
液２１ｍ１を順次添加した後、攪拌しながら徐々にｐ）
１８とした。

このゲーサイトを水洗、口過後乾燥し処理ゲーサイトを
得た。

ニッケル、珪素及びアンチモンの被着量はＮｉ／／Ｆｅ
原子比２．１％、Ｓｉ／Ｆｅ原子比６．０％及びＳｂ／
Ｆｅ原子比１．５％であった。

この処理ゲーサイトを水素気流中４４０℃で還元し磁性
鉄粉を得た。

得られた磁性鉄粉の磁気特性°は Ｈｃ　１４１０　０ｅ　　ａｓ　　１３３　ｅｍｕ／ｇ
　　ＳＱ　　Ｏ，５０２比表面積は５０ｒｒｒ／ｇであ
った。

この磁性鉄粉を以下の処方で塗料化した。

磁性鉄粉　　　　　　　　　　　　　　６０部塩化ビニ
ル、酢酸ビニル共重合体　　　　９部〔積木化学（株）
製：エスレックスＣ〕ポリウレタン　　　　　　　　　
　　　６部〔武田薬品（株）製：Ｅ５５１） 界面活性剤Ｃレシチン〕　　　　　　　　２部トルエン
　　　　　　　　　　　　　　４０部メチルエチルケト
ン　　　　　　　　　４０部メチルイソブチルケトン　
　　　　　　４０部上記上記物をサンドミルで８時間分
散して得られた塗料をポリエステルフィルム上に乾燥塗
膜厚３．０ＤＩ１１になるように塗布し磁場配向後、乾
燥し磁気テープを得た。得られたテープの特性を表１に
示す。表中、ＯＲは０ｒｉｅｎｔａｔｉｏｎ　Ｒａｔｉ
ｏ配向度）、ＳＦＤはＳｉｖｉｔｃｈｉｎｇ　　Ｆｉｅ
ｌｄ　Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ（反転磁界分布）　、
ＣＬＡは　Ｃｅｎｔｅｒ　Ｌｉｎｅ　Ａｖｅｒａｇｅ　
　（中心線平均粗さ）を示す。

実施例２ 実施例１のゲーサイト１００ｇを２２の水にｐＨ４で分
散する。

この分散液に０．２モル／２の塩基性塩化アルミニウム
水溶液５０ｍｊＬ０．２モル／ｌの重燐酸アルミニウム
水溶液８０ｍｊ２，０．２モル／ｌの塩化ニッケル水溶
液１５０ｍｊｌ！及び０．６２モル／ｊ２の三塩化アン
チモンの塩酸水溶液１８ｍｊ２を順次添加した後、攪拌
しながら徐々にｐＨ９とした。

このゲーサイトを水洗、口過後乾燥し処理ゲーサイトを
得た。

アルミニウム、燐、ニッケル及びアンチモンの被着量は
Ａｌ／Ｆ、ｅ原子比２．５％、Ｐ／Ｆｅ原子比３．４％
、Ｎｉ／Ｆｅ原子比２．０％及びＳｂ／Ｆｅ原子比１．
０％であった。

この処理ゲーサイトを水素気流中４４０°Ｃで還元し磁
性鉄粉を得た。

得られた磁性鉄粉の磁気特性は Ｈｃ　１４８００ｅ　ａｓ　１３４　ｅｍｕ／ｇ　　Ｓ
Ｇ　Ｏ，５０１比表面積は５２ボ／ｇであった。

この磁性鉄粉を実施例１と同じ処方で塗料化し、磁気テ
ープを得た。得られたテープの特性を表１に示す。

実施例３ 実施例１のゲーサイトを使用し、０．６２モル／ｌの三
塩化アンチモンの塩酸水溶液添加量を３６ｍ１とした他
は、実施例２と全く同様に処理し、処理ゲーサイトを得
た。

アルミニウム、燐、ニッケル及びアンチモンの被着量は
Ａｌ／Ｆｅ原子比２．６％、Ｐ／Ｆｅ原子比３．４％、
Ｎｉ／Ｆｅ原子比２．１％及びＳｂ／Ｆｅ原子比２．０
％であった。

この処理ゲーサイトを水素気流中４４０°Ｃで還元し磁
性鉄粉を得た。

得られた磁性鉄粉の磁気特性は Ｈｃ　１４１００ｅ　ａｓ　１３４　ｅｍｕ／ｇ　　Ｓ
Ｑ　０．４９７比表面積は５４ｒ＋（７ｇであった。

この磁性鉄粉を実施例１と同じ処方で塗料化し、磁気テ
ープを得た。得られたテープの特性を表１に示す。

実施例４ 平均長軸径０．１５μｍ、軸比１２、比表面積１０９ｒ
＋（７ｇのゲーサイトを使用した他は、実施例１と全く
同様に処理し、処理ゲーサイトを得た。

ニッケル、珪素及びアンチモンの被着量はＮｉ／Ｆｅ原
子比２．０％、Ｓｉ／Ｆｅ原子比６．２％及びＳｂ／Ｆ
ｅ原子比１．５％であった。

この処理ゲーサイトを水素気流中４４０°Ｃで還元し磁
性鉄粉を得た。

得られた磁性鉄粉の磁気特性は Ｈｃ　１４８００ｅ　ａｓ　１３５　ｅｍｕ／ｇ　　Ｓ
Ｑ　０．５００比表面積は５１ｒｄ／ｇであった。

この磁性鉄粉を実施例１と同じ処方で塗料化し、磁気テ
ープを得た。得られたテープの特性を表１に示す。

比較例１ 実施例１のゲーサイトを使用し、０．６２モル／ｌの三
塩化アンチモンの塩酸水溶液を添加しない他は、実施例
１と全く同様に処理し、処理ゲーサイトを得た。

ニッケル及び珪素の被着量は、Ｎｉ／Ｆｅ原子比２゜０
％及びＳｉ／Ｆｅ原子比６，４％であった。

この処理ゲーサイトを水素気流中４４０°Ｃで還元し磁
性鉄粉を得た。・ 得られた磁性鉄粉の磁気特性は １１ｃ　　１５２０　０ｅ　　ａｓ　　１３５　　ｅｍ
ｕ／ｇ　　　ＳＱ　　　０．４９５比表面積は４９ｍ”
７ｇであった。

この磁性鉄粉を実施例１と同じ処方で塗料化し、磁気テ
ープを得た。得られたテープの特性を表１に示す。

比較例２ 実施例１のゲーサイトを使用し、０．６２モル／！の三
塩化アンチモンの塩酸水溶液を添加しない他は、実施例
２と全く同様に処理し、処理ゲーサイトを得た。

アルミニウム、燐及びニッケルの被着量は、Ａｌ／Ｆｅ
原子比２．５％及びＰ／Ｆｅ原子比３．４％及びＮｉ／
Ｆｅ原子比２．１であった。

この処理ゲーサイトを水素気流中４４０°Ｃで還元し磁
性鉄粉を得た。

得られた磁性鉄粉の磁気特性は Ｈｃ　１５７００ｅ　ａｓ　１３３　ｅｍｕ／ｇ　　Ｓ
Ｑ　　０．５０７比表面積は５１ｍ２／ｇであった。

この磁性鉄粉を実施例１と同じ処方で塗料化し、磁気テ
ープを得た。得られたテープの特性を表１に示す。

比較例３ 実施例４のゲーサイトを使用し、０．６２モル／ｉの三
塩化アンチモンの塩酸水溶液を添加しない他は、実施例
１と全く同様に処理し、処理ゲーサイトを得た。

ニッケル及び珪素の被着量は、Ｎ　ｉ／　Ｆ　ｅ原子比
２゜０％及びＳｉ／Ｆｅ原子比６．５％であった。

この処理ゲーサイトを水素気流中４４０°Ｃで還元し磁
性鉄粉を得た。

得られた磁性鉄粉の磁気特性は Ｈｃ　　１５９０　０ｅ　　ａｓ　　１３４　　ｅｍｕ
／　ｇ　　　ＳＱ　　　０．５１１比表面積は５０ｍ”
７ｇであった。

この磁性鉄粉を実施例１と同じ処方で塗料化し、磁気テ
ープを得た。得られたテープの特性を表１に示す。

（以下、余白）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 針状又は紡錘状ゲーサイト或いはその脱水物であるヘマ
   タイトの表面に、珪素化合物、アルミニウム化合物及び
   燐化合物から選ばれる化合物とアンチモン化合物を被着
   処理後、還元することを特徴とする磁性鉄粉の製造法。