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JP3446960B2 - Method for producing magnetic metal powder for magnetic recording using α-iron oxyhydroxide - Google Patents

Method for producing magnetic metal powder for magnetic recording using α-iron oxyhydroxide

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Publication number
JP3446960B2
JP3446960B2 JP09235992A JP9235992A JP3446960B2 JP 3446960 B2 JP3446960 B2 JP 3446960B2 JP 09235992 A JP09235992 A JP 09235992A JP 9235992 A JP9235992 A JP 9235992A JP 3446960 B2 JP3446960 B2 JP 3446960B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
iron oxyhydroxide
metal powder
magnetic metal
magnetic
aluminum
Prior art date
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JP09235992A
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誠 宮地
一史 久岡
正秀 庄司
良信 岡
忠良 猿渡
寿繁 伊藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsui Mining and Smelting Co Ltd
Original Assignee
Mitsui Mining and Smelting Co Ltd
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Publication date
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  • Compounds Of Iron (AREA)
  • Manufacture Of Metal Powder And Suspensions Thereof (AREA)
  • Hard Magnetic Materials (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【産業上の利用分野】本発明は、α−オキシ水酸化鉄を
用いた磁気記録用磁性金属粉末の製造方法に関し、さら
に詳しくは表面にアルミニウム含有コロイド状水酸化第
二鉄が均一に被着されたα−オキシ水酸化鉄およびこれ
を用いた微細で分散性の良好な磁気特性に優れた磁気記
録用磁性金属粉末の製造方法に関する。 【0002】 【従来の技術】最近の磁気記録用媒体として磁気記録密
度の向上や再生出力の向上を目的として鉄または鉄を主
体とする磁性金属粉末を用いた塗布型磁気記録媒体が実
用化されている。 【0003】磁性金属粉末は、通常、α−FeOOH、
β−FeOOH、γ−FeOOH等の針状オキシ水酸化
鉄(ゲーサイト)を、その針状性を保持しながら空気の
ような酸化性ガス雰囲気下に脱水してヘマタイトにした
後、水素のような還元性ガス雰囲気下に金属鉄にまで還
元する方法で製造されている。そして磁性金属粉末は、
バインダー樹脂と混合して塗料化した後、テープ、ディ
スク等に塗布し、磁気テープ、磁気ディスク等の磁気記
録体として広く用いられている。 【0004】しかしながら、一般に針状オキシ水酸化鉄
の脱水、還元、酸化等の熱処理によって得られる磁性金
属粉末は粒子間で凝集、焼結していたり、長大になって
いたりすることが多く、凝集や焼結のない微細な磁性金
属粉末を得る方法は非常に困難とされていた。 【0005】それ故、針状オキシ水酸化鉄から磁性金属
粉末を製造する場合、粒子間の凝集、焼結等の防止のた
めに針状オキシ水酸化鉄の調製時、あるいはその後の工
程で針状オキシ水酸化鉄にリン化合物、ケイ素化合物、
界面活性剤等を被着、含有させる方法が種々提案されて
いる。また、特開昭56−169706号公報、同57
−5804公報、同57−116705号公報等におい
ては、針状オキシ水酸鉄の調製時、あるいは調製後にア
ルミニウム化合物およびケイ素化合物を被着させて磁性
金属粉末を製造する方法が提案されている。 【0006】しかし、これらの方法では、その効果は不
充分であり、特に原料である針状オキシ水酸化鉄の粒径
が小さくなる程、粒子間の凝集が起こりやすくなり、還
元によって塗料分散性の良い金属磁性粉末を得るには困
難が伴なう。 【0007】また、特開昭63−140005号公報に
は、α−オキシ水酸化鉄の水懸濁液にアルミニウム化合
物および第一鉄塩を添加し酸化反応を行ない、最後に粒
子表面をニッケル、水溶性カルボン酸、ケイ素化合物で
被覆する方法が開示されている。しかるに、この方法に
よって得られる磁性金属粉末は、本来分散性に寄与する
アルミニウムの効果を阻害してしまう問題がある。ま
た、晶出条件がpH8〜12のため、アルミニウムの一
部分または大部分が水酸化物として沈澱してしまうた
め、粒子表面以外のところにも晶出し、その結果、均一
にアルミニウムが固溶できず依然として塗料分散性の改
善効果はみられない。さらに、工程が非常に複雑で生産
性が悪いという課題も有する。 【0008】 【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、粒子
間相互が焼結を起こすことなく、塗料分散性を著しく向
上させ、かつ高い磁気特性を有する微細な磁気記録用磁
性金属粉末を得るためのα−オキシ水酸化鉄を用いた磁
性金属粉末の製造方法を提供することにある。 【0009】 【課題を解決するための手段】本発明の上記目的は、次
に示すα−オキシ水酸化鉄を用いた磁性金属粉末の製造
方法によって達成される。 【0010】 【0011】また、本発明の磁気記録用磁性金属粉末の
製造方法は、 (I)針状α−オキシ水酸化鉄のスラリーに第一鉄塩水
溶液とアルミニウム塩水溶液を添加し、充分に混合撹拌
し、pHを2以下に調整後、酸化剤により酸化させ、そ
の後50℃以上に昇温し、さらにアルカリによってpH
3.5以上で中和熟成する工程、 (II)得られた表面にアルミニウム含有コロイド状水酸
化第二鉄が均一に被着されたα−オキシ水酸化鉄のスラ
リーを洗浄後、乾燥、焼成し、次いで還元ガス中で還元
し、さらに表面に酸化被膜を形成させる工程、からなる
ことを特徴とする。 【0012】以下、本発明の製造方法について、さらに
詳述する。本発明では、針状α−オキシ水酸化鉄を原料
とする。この針状α−オキシ水酸化鉄の性状、製造法等
は特に限定されないが、好ましい平均長軸径の大きさは
0.1〜0.25μmである。また、鉄以外にニッケ
ル、マンガン、アルミニウム、ケイ素、リン、亜鉛、カ
ルシウム、マグネシウムから選択される少なくとも1種
含まれるものが望ましい。 【0013】本発明では、この針状α−オキシ水酸化鉄
スラリーに第一鉄塩水溶液とアルミニウム塩水溶液を添
加し、充分に混合、撹拌する。 【0014】ここに用いられる第一鉄塩としては、硫酸
塩、塩化物等が例示されるが、経済性や反応の安定性を
考慮すると硫酸塩が好ましく用いられる。 【0015】また、アルミニウム塩としては、硫酸塩、
硝酸塩、塩化物等が例示される。この場合にも工業的見
地から硫酸塩がよい。 【0016】第一鉄塩の好ましい範囲は、オキシ水酸化
鉄中の鉄を100としたときの第一鉄塩中の鉄の原子比
で10/100〜100/100である。また、アルミ
ニウム塩の好ましい範囲は、オキシ水酸化鉄中の鉄を1
00としたときの第一鉄塩中のアルミニウムの原子比で
6/100〜30/100である。このようにして、オ
キシ水酸化鉄表面に鉄とアルミニウムが被着される。 【0017】本発明では、上述のように充分に混合撹拌
されたオキシ水酸化鉄スラリーがpHを2以下に調整さ
れることが必要である。このためには、第一鉄塩水溶液
とアルミニウム塩水溶液の添加前または添加後に酸を加
えてもよく、いずれにしてもオキシ水酸化鉄スラリーが
酸化前にpH2以下に調整されることが必要である。こ
のpHが2を超えた場合には、スラリー中の第一鉄塩は
アルミニウム塩を含有することなく、新たにα−オキシ
水酸化鉄やマグネタイトを形成してしまう。 【0018】次に、オキシ水酸化鉄を酸化剤により酸化
する。ここに用いられる酸化剤も特に限定されず、空
気、酸素、オゾンや過酸化水素水等の過酸化物等のいず
れでもよい。特に過酸化水素等の過酸化物が好ましい。
この理由は、強力な過酸化物を用いることによって、特
に微細なアルミニウム含有コロイド状水酸化第二鉄が被
着されたα−オキシ水酸化鉄が得られるからである。 【0019】次に、このスラリーを50℃以上、好まし
くは70℃以上に昇温する。50℃未満では表面に微細
なアルミニウム含有コロイド状水酸化第二鉄が均一に被
着されず、その結果として最終的な磁性金属粉末の性状
や特性が劣る。そして、このスラリーをアルカリによっ
てpH3.5以上、好ましくはpH3.5〜9.0とし
た後、中和熱成する。ここで用いられるアルカリも特に
限定されないが、炭酸ナトリウム等の炭酸塩が一般的で
ある。ここにおいて、pHが3.5未満では微細な水酸
化鉄第二鉄粒子中にアルミニウムが含有されず、最終的
な磁性金属粉末の性状や特性に劣る。 【0020】このスラリー中のα−オキシ水酸化鉄は、
その表面に微細なアルミニウム含有コロイド状水酸化第
二鉄が均一に被着されている。 【0021】このようにして得られたα−オキシ水酸化
鉄のスラリーを洗浄後、乾燥、焼成する。この乾燥は1
00〜200℃で12時間程度行ない、また焼成は大気
中または窒素雰囲気中で300〜800℃、好ましくは
400〜700℃で行なわれる。次いで還元ガス中で還
元し、さらに表面に酸化被膜を形成させる。この還元
は、水素ガスまたは一酸化炭素ガス等の還元ガス中で4
00〜550℃で行なわれ、また表面に酸化被膜を形成
するには、不活性ガスと酸素ガスの混合ガス中で徐々に
酸素濃度を増加させ、最終的に大気の濃度として得られ
る磁性金属粉末を取り出す方法がよい。 【0022】このような本発明の製造方法により得られ
た磁気記録用磁性金属粉末の形状は針状であり、好まし
い平均長軸径は0.05〜0.25μm、比表面積は4
0〜55m2/gである。また好ましい組成は、鉄を1
00としたときの原子比でアルミニウム6〜15原子%
含有するものである。 【0023】 【実施例】以下、本発明を実施例等に基づき具体的に説
明する。 【0024】実施例1 比較面積85m2/g、平均長軸径0.25μmの針状
α−オキシ水酸化鉄100gを2000mlの水中によ
く分離させ懸濁させた。 【0025】この懸濁液に硫酸第一鉄0.25モル/l
と硫酸アルミニウム0.19モル/lからなる混合水溶
液560mlを添加し、充分に混合、撹拌し、各成分を
分散させた後、室温でpH1.7に調整した。 【0026】このスラリーに2価の鉄イオンが0.1g
/l以下になるまで過酸化水素水を添加し酸化した。1
時間分散させた後、80℃に昇温し炭酸ナトリウム水溶
液でpH3.5に保持して1時間熱成した。さらにpH
7に保持し、1時間熱成した後、冷却し洗浄を行った。 【0027】このようにして得られたα−オキシ水酸化
鉄は、図1に示されるTEM写真による観察の結果、α
−オキシ水酸化鉄の表面にごく微細なコロイド状水酸化
第二鉄が均一に被着していることが判った。また化学分
析の結果、添加したアルミニウムは100%被着された
ことが判った。すなわち、アルミニウムの被着量は、α
−オキシ水酸化鉄中のFeを100としたときの原子比
で10%であった。また、第二鉄塩の被着量は、α−オ
キシ水酸化鉄中のFeを100としたときの原子比で1
2.4%であった。このようにして得られたα−オキシ
水酸化鉄の比表面積は65m2/g、平均長軸径は0.
25μmであった。これらの出発原料および製造条件を
併せて表1に示した。 【0028】このα−オキシ水酸化鉄スラリーをフィル
タープレスでケーキ化した後、100〜120℃で一晩
乾燥させた。その後空気中で400℃で焼成後、水素ガ
ス中で500℃で還元し、針状磁性金属粉末を得た。最
後に還元された針状磁性金属粉末に安定な酸化被膜を形
成させた後、大気中に取り出し、磁気記録用磁性金属粉
末を得た。 【0029】その性状は、表2に示されるように比表面
積55m2/g、平均長軸径0.15μmであった。な
お、ここにおいて比表面積は、(株)島津製作所社製マ
イクロメリティクス2200型を用いて測定し、平均長
軸径はTEM写真上で単一粒子と認められるもの100
個の長軸径を測り、その平均値を求めた。 【0030】また、この磁性金属粉末について磁気特性
と分散性を評価した。磁気特性は保磁力(Hc)、飽和
磁化量(σs)について測定し、東英工業(株)社製V
SMを用い、外部磁場10KOe、詰め率0.85で測
定した。 【0031】一方、分散性は下記に示す方法によってシ
ートを調製し、そのシート光沢度(グロス)によって評
価した。これらの結果を併せて表2に示す。 【0032】<シートの調製> a)塗料組成物(重量部) 顔料 100 スルホン酸ナトリウム基を有する ポリウレタン樹脂 10 塩化ビニル樹脂 10 トルエン 150 MEK 150 シクロヘキサノン 40 滑剤 1 【0033】b)塗料作成条件 前記組成物をサンドグラインダーにて1500rpmで
3時間分散して塗料を作成した。 【0034】c)シート作成条件 前記塗料をベースフィルム上に塗布し、配向後100℃
にて乾燥した。 【0035】<測定条件> a)光沢度 日本電色工業(株)製グロスメーターを用い、JIS
Z 8741にに準拠して45°にて測定した。 【0036】実施例2〜11 出発原料である針状α−オキシ水酸化鉄の性状、酸化時
のpH、アルミニウム塩の種類、アルミニウム塩の添加
量、第一鉄塩の種類、第一鉄塩の添加量、熟成時のpH
および熟成時の温度をそれぞれ表1に示す通り変更した
以外は、実施例1と全く同様にして表面にごく微細なコ
ロイド状水酸化第二鉄が均一に被着しているα−オキシ
水酸化鉄のスラリーを得た。 【0037】このようにして得られたα−オキシ水酸化
鉄の比表面積および平均長軸径は、次の通りであった。 A)実施例2:比表面積65m2/g、平均長軸径0.
25μm。 B)実施例3:比表面積55m2/g、平均長軸径0.
27μm。 C)実施例4:比表面積64m2/g、平均長軸径0.
25μm。 D)実施例5:比表面積61m2/g、平均長軸径0.
24μm。 E)実施例6:比表面積65m2/g、平均長軸径0.
25μm。 F)実施例7:比表面積67m2/g、平均長軸径0.
24μm。 G)実施例8:比表面積68m2/g、平均長軸径0.
25μm。 H)実施例9:比表面積69m2/g、平均長軸径0.
25μm。 I)実施例10:比表面積60m2/g、平均長軸径
0.15μm。 J)実施例11:比表面積65m2/g、平均長軸径
0.26μm。 【0038】これらのα−オキシ水酸化鉄を実施例1に
準拠してケーキ化、乾燥、焼成、還元し、針状磁性金属
粉末を得た。最後に還元された針状磁性金属粉末に安定
な酸化被膜を形成させた後、大気中に取り出し、磁気記
録用磁性金属粉末を得た。 【0039】この磁性金属粉末の性状、磁気特性および
分散性を実施例1と同様に評価し、結果を表2に示し
た。 【0040】比較例1 表1に示すように酸化剤を用いず、かつ第一鉄塩を添加
しないこと以外は、実施例1と全く同様にしてα−オキ
シ水酸化鉄のスラリーを得た。このα−オキシ水酸化鉄
のTEM写真を図2に示す。このようにして得られたα
−オキシ水酸化鉄の比表面積は75m2/g、平均長軸
径0.25μmであった。 【0041】このα−オキシ水酸化鉄を実施例1に準拠
してケーキ化、乾燥、焼成、還元し、針状磁性金属粉末
を得た。最後に還元された針状磁性金属粉末に安定な酸
化被膜を形成させた後、大気中に取り出し、磁気記録用
磁性金属粉末を得た。 【0042】この磁性金属粉末の性状、磁気特性および
分散性を実施例1と同様に評価し、結果を表2に示し
た。 【0043】比較例2 表1に示すようにアルミニウム塩を添加しないこと以外
は、実施例1と全く同様にしてα−オキシ水酸化鉄のス
ラリーを得た。このようにして得られたα−オキシ水酸
化鉄の比表面積は65m2/g、平均長軸径0.25μ
mであった。 【0044】このα−オキシ水酸化鉄を実施例1に準拠
してケーキ化、乾燥、焼成、還元し、針状磁性金属粉末
を得た。最後に還元された針状磁性金属粉末に安定な酸
化被膜を形成させた後、大気中に取り出し、磁気記録用
磁性金属粉末を得た。 【0045】この磁性金属粉末の性状、磁気特性および
分散性を実施例1と同様に評価し、結果を表2に示し
た。 【0046】比較例3 表1に示すように酸化開始時のpHを3とした以外は、
実施例1と全く同様にしてα−オキシ水酸化鉄のスラリ
ーを得た。このようにして得られたα−オキシ水酸化鉄
の比表面積は35m2/gであり、スラリーにマグネタ
イトが混在しているため、磁気記録用磁性金属粉末とす
ることができなかった。 【0047】比較例4 表1に示すように熟成時のpHを3とした以外は、実施
例1と全く同様にしてα−オキシ水酸化鉄のスラリーを
得た。このようにして得られたα−オキシ水酸化鉄の比
表面積は65m2/g、平均長軸径0.25μmであっ
た。 【0048】このα−オキシ水酸化鉄を実施例1に準拠
してケーキ化、乾燥、焼成、還元し、針状磁性金属粉末
を得た。最後に還元された針状磁性金属粉末に安定な酸
化被膜を形成させた後、大気中に取り出し、磁気記録用
磁性金属粉末を得た。 【0049】この磁性金属粉末の性状、磁気特性および
分散性を実施例1と同様に評価し、結果を表2に示し
た。 【0050】比較例5 表1に示すように熟成時の温度を30℃とした以外は、
実施例1と全く同様にしてα−オキシ水酸化鉄のスラリ
ーを得た。このようにして得られたα−オキシ水酸化鉄
の比表面積は65m2/g、平均長軸径0.25μmで
あった。 【0051】このα−オキシ水酸化鉄を実施例1に準拠
してケーキ化、乾燥、焼成、還元し、針状磁性金属粉末
を得た。最後に還元された針状磁性金属粉末に安定な酸
化被膜を形成させた後、大気中に取り出し、磁気記録用
磁性金属粉末を得た。 【0052】この磁性金属粉末の性状、磁気特性および
分散性を実施例1と同様に評価し、結果を表2に示し
た。 【0053】比較例6 表1に示すように酸化時のpHを10、酸化剤として空
気を用い、かつ熟成時のpHを9.5、熟成時の温度を
90℃とし、それ以外は実施例1と同様の手順によって
α−オキシ水酸化鉄のスラリーを得た。このようにして
得られたα−オキシ水酸化鉄の比表面積は65m2
g、平均長軸径0.35μmであった。 【0054】このα−オキシ水酸化鉄を実施例1に準拠
してケーキ化、乾燥、焼成、還元し、針状磁性金属粉末
を得た。最後に還元された針状磁性金属粉末に安定な酸
化被膜を形成させた後、大気中に取り出し、磁気記録用
磁性金属粉末を得た。 【0055】この磁性金属粉末の性状、磁気特性および
分散性を実施例1と同様に評価し、結果を表2に示し
た。 【0056】 【表1】 【0057】 【表2】【0058】表2に結果から明らかなように、実施例1
〜11は比較例1〜2および4〜6に比較して保磁力や
飽和磁化量が高いことから磁気特性に優れる。また、こ
の実施例1〜11はこれら比較例と比較して3時間後の
グロス値も高い値を示すことから塗料分散性にも優れた
ものである。なお、比較例3はマグネタイトが生成して
しまったので比較の対象とならなかった。 【0059】 【発明の効果】以上の本発明によって、粒子間相互が焼
結を起こすことなく、塗料分散性を著しく向上させ、か
つ高い磁気特性を有する微細な磁気記録用磁性金属粉末
が得られる。
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for producing a magnetic metal powder for magnetic recording using .alpha.-iron oxyhydroxide, and more particularly to a method of producing a colloidal aluminum-containing powder on the surface. The present invention relates to α-iron oxyhydroxide uniformly coated with ferric hydroxide and a method for producing a magnetic metal powder for magnetic recording which is fine and has excellent magnetic properties with good dispersibility. 2. Description of the Related Art A coating type magnetic recording medium using iron or a magnetic metal powder mainly composed of iron has recently been put to practical use as a magnetic recording medium for the purpose of improving magnetic recording density and reproducing output. ing. [0003] Magnetic metal powder is usually α-FeOOH,
Acicular iron oxyhydroxide (goethite) such as β-FeOOH or γ-FeOOH is dehydrated in an oxidizing gas atmosphere such as air while maintaining its acicularity to make it hematite, and then hydrogenated. It is manufactured by a method of reducing to metallic iron under a reducing gas atmosphere. And magnetic metal powder,
It is widely used as a magnetic recording medium such as a magnetic tape or a magnetic disk after being mixed with a binder resin to form a coating and then applied to a tape or a disk. However, magnetic metal powders obtained by heat treatment such as dehydration, reduction, and oxidation of acicular iron oxyhydroxide generally agglomerate, sinter, or become long between particles in many cases. It has been very difficult to obtain a fine magnetic metal powder without sintering or sintering. [0005] Therefore, when producing magnetic metal powder from acicular iron oxyhydroxide, the acicular iron oxyhydroxide is prepared during or after the preparation of acicular iron oxyhydroxide in order to prevent agglomeration and sintering between particles. Phosphorus compound, silicon compound,
Various methods have been proposed for applying and containing a surfactant and the like. Also, Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 56-169706 and 57
Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 5804 and 57-116705 propose a method for producing a magnetic metal powder by applying an aluminum compound and a silicon compound during or after the preparation of acicular iron oxyhydroxide. However, these methods are insufficient in their effect. In particular, the smaller the particle size of the acicular iron oxyhydroxide as a raw material, the more easily the particles are likely to aggregate, and the reduction in the dispersibility of the paint by reduction. Difficulty accompanies obtaining a magnetic metal powder with good quality. In Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-140005, an aluminum compound and a ferrous salt are added to an aqueous suspension of α-iron oxyhydroxide to carry out an oxidation reaction. A method of coating with a water-soluble carboxylic acid or silicon compound is disclosed. However, the magnetic metal powder obtained by this method has a problem that the effect of aluminum which originally contributes to dispersibility is hindered. Further, since the crystallization condition is pH 8 to 12, a part or most of aluminum is precipitated as a hydroxide, so that it is crystallized at a place other than the particle surface. As a result, aluminum cannot be uniformly dissolved as a solid solution. The effect of improving the dispersibility of the paint is still not seen. Further, there is a problem that the process is very complicated and productivity is poor. SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a fine magnetic recording magnetic metal having a remarkably improved paint dispersibility and high magnetic properties without causing sintering between particles. An object of the present invention is to provide a method for producing a magnetic metal powder using α-iron oxyhydroxide for obtaining a powder. The above object of the present invention is attained by the following method for producing a magnetic metal powder using α-iron oxyhydroxide. Further, the method for producing a magnetic metal powder for magnetic recording according to the present invention comprises the steps of: (I) adding an aqueous ferrous salt solution and an aqueous aluminum salt solution to an acicular α-iron oxyhydroxide slurry; After adjusting the pH to 2 or less, oxidize with an oxidizing agent, then raise the temperature to 50 ° C. or higher, and further adjust the pH with an alkali.
Neutralization and aging at 3.5 or more, (II) washing, drying, and sintering the slurry of α-iron oxyhydroxide having the aluminum-containing colloidal ferric hydroxide uniformly coated on the obtained surface And then reducing in a reducing gas to form an oxide film on the surface. Hereinafter, the production method of the present invention will be described in more detail. In the present invention, acicular α-iron oxyhydroxide is used as a raw material. The properties, production method, and the like of the acicular α-iron oxyhydroxide are not particularly limited, but the preferred average major axis diameter is 0.1 to 0.25 μm. In addition, it is preferable that at least one selected from nickel, manganese, aluminum, silicon, phosphorus, zinc, calcium, and magnesium besides iron. In the present invention, an aqueous ferrous salt solution and an aqueous aluminum salt solution are added to the acicular α-iron oxyhydroxide slurry, and the mixture is thoroughly mixed and stirred. Examples of the ferrous salt used here include sulfates and chlorides, and sulfates are preferably used in consideration of economic efficiency and reaction stability. As the aluminum salt, sulfate,
Nitrate, chloride and the like are exemplified. Also in this case, sulfate is preferred from an industrial point of view. The preferred range of the ferrous salt is 10/100 to 100/100 in terms of the atomic ratio of iron in the ferrous salt with respect to the iron in the iron oxyhydroxide being 100. The preferred range of the aluminum salt is as follows.
The atomic ratio of aluminum in the ferrous salt when it is set to 00 is 6/100 to 30/100. In this way, iron and aluminum are deposited on the iron oxyhydroxide surface. In the present invention, it is necessary that the pH of the iron oxyhydroxide slurry sufficiently mixed and stirred as described above is adjusted to 2 or less. For this purpose, an acid may be added before or after the addition of the aqueous ferrous salt solution and the aqueous aluminum salt solution. In any case, it is necessary that the pH of the iron oxyhydroxide slurry be adjusted to pH 2 or less before oxidation. is there. When the pH exceeds 2, the ferrous salt in the slurry does not contain an aluminum salt, and newly forms α-iron oxyhydroxide and magnetite. Next, the iron oxyhydroxide is oxidized by an oxidizing agent. The oxidizing agent used here is not particularly limited, and may be any of air, oxygen, peroxides such as ozone and hydrogen peroxide. Particularly, peroxides such as hydrogen peroxide are preferred.
The reason for this is that the use of a strong peroxide results in an α-iron oxyhydroxide with a particularly finely divided aluminum-containing colloidal ferric hydroxide. Next, the temperature of the slurry is raised to 50 ° C. or higher, preferably 70 ° C. or higher. If the temperature is lower than 50 ° C., fine aluminum-containing colloidal ferric hydroxide is not uniformly deposited on the surface, and as a result, the properties and characteristics of the final magnetic metal powder are inferior. Then, the slurry is adjusted to pH 3.5 or more, preferably pH 3.5 to 9.0 with alkali, and then subjected to neutralization heat treatment. The alkali used here is not particularly limited, but a carbonate such as sodium carbonate is generally used. Here, if the pH is less than 3.5, aluminum is not contained in fine ferric hydroxide particles, and the properties and properties of the final magnetic metal powder are inferior. The α-iron oxyhydroxide in this slurry is
Fine aluminum-containing colloidal ferric hydroxide is uniformly applied on the surface. The slurry of α-iron oxyhydroxide thus obtained is washed, dried and calcined. This drying is 1
The calcination is performed at 00 to 200 ° C. for about 12 hours, and the calcination is performed in the air or in a nitrogen atmosphere at 300 to 800 ° C., preferably 400 to 700 ° C. Next, it is reduced in a reducing gas to form an oxide film on the surface. This reduction is performed in a reducing gas such as hydrogen gas or carbon monoxide gas.
In order to form an oxide film on the surface, the magnetic metal powder is obtained by gradually increasing the oxygen concentration in a mixed gas of an inert gas and an oxygen gas, and finally obtaining an atmospheric concentration. It is better to take out. The shape of the magnetic metal powder for magnetic recording obtained by the production method of the present invention is acicular, and the preferable average major axis diameter is 0.05 to 0.25 μm and the specific surface area is 4 μm.
0 to 55 m 2 / g. A preferred composition is that iron is 1
6 to 15 atomic% of aluminum in atomic ratio assuming 00
It contains. The present invention will be specifically described below based on examples and the like. Example 1 100 g of acicular α-iron oxyhydroxide having a comparative area of 85 m 2 / g and an average major axis diameter of 0.25 μm was well separated and suspended in 2000 ml of water. To this suspension, ferrous sulfate 0.25 mol / l
Then, 560 ml of a mixed aqueous solution composed of 0.19 mol / l of aluminum sulfate was added, and the mixture was thoroughly mixed and stirred to disperse each component, and then adjusted to pH 1.7 at room temperature. The slurry contains 0.1 g of divalent iron ions.
/ L or less and oxidized by adding aqueous hydrogen peroxide. 1
After dispersing for an hour, the temperature was raised to 80 ° C., and the pH was maintained at 3.5 with an aqueous solution of sodium carbonate, followed by heating for 1 hour. Further pH
7 and heat-formed for 1 hour, then cooled and washed. The α-iron oxyhydroxide thus obtained was observed by a TEM photograph shown in FIG.
-It was found that very fine colloidal ferric hydroxide was uniformly deposited on the surface of the iron oxyhydroxide. As a result of chemical analysis, it was found that the added aluminum was 100% deposited. That is, the deposition amount of aluminum is α
-The atomic ratio was 10% when Fe in iron oxyhydroxide was defined as 100. The amount of the ferric salt deposited was 1 in atomic ratio when Fe in α-iron oxyhydroxide was 100.
2.4%. The α-iron oxyhydroxide thus obtained has a specific surface area of 65 m 2 / g, and an average major axis diameter of 0.3.
It was 25 μm. Table 1 also shows these starting materials and production conditions. The α-iron oxyhydroxide slurry was caked with a filter press, and dried at 100 to 120 ° C. overnight. Then, after baking at 400 ° C. in air, reduction was performed at 500 ° C. in hydrogen gas to obtain acicular magnetic metal powder. Finally, a stable oxide film was formed on the reduced needle-shaped magnetic metal powder, and then taken out into the atmosphere to obtain a magnetic metal powder for magnetic recording. The properties thereof were, as shown in Table 2, a specific surface area of 55 m 2 / g and an average major axis diameter of 0.15 μm. Here, the specific surface area was measured using a Micromeritics Model 2200 manufactured by Shimadzu Corporation, and the average major axis diameter was 100 particles recognized as a single particle on a TEM photograph.
The major axis diameters were measured, and the average value was determined. The magnetic properties and dispersibility of the magnetic metal powder were evaluated. The magnetic properties were measured for coercive force (Hc) and saturation magnetization (σs).
The measurement was performed using an SM with an external magnetic field of 10 KOe and a packing ratio of 0.85. On the other hand, the dispersibility was evaluated by preparing a sheet according to the following method and evaluating the gloss of the sheet. Table 2 also shows these results. <Preparation of sheet> a) Coating composition (parts by weight) Pigment 100 Polyurethane resin having sodium sulfonate group 10 Vinyl chloride resin 10 Toluene 150 MEK 150 Cyclohexanone 40 Lubricant 1 The material was dispersed in a sand grinder at 1500 rpm for 3 hours to prepare a paint. C) Sheet preparation conditions The above-mentioned paint is applied on a base film and, after orientation, at 100 ° C.
And dried. <Measurement conditions> a) Glossiness JIS was measured using a gloss meter manufactured by Nippon Denshoku Industries Co., Ltd.
Measured at 45 ° according to Z8741. Examples 2 to 11 Properties of acicular α-iron oxyhydroxide as starting material, pH during oxidation, type of aluminum salt, amount of aluminum salt added, type of ferrous salt, ferrous salt Amount added, pH during aging
And the temperature at the time of ripening was changed as shown in Table 1, except that α-oxyhydroxide having a very fine colloidal ferric hydroxide uniformly deposited on the surface was used in the same manner as in Example 1. An iron slurry was obtained. The specific surface area and average major axis diameter of the α-iron oxyhydroxide thus obtained were as follows. A) Example 2: Specific surface area 65 m 2 / g, average major axis diameter 0.
25 μm. B) Example 3: Specific surface area 55 m 2 / g, average major axis diameter 0.
27 μm. C) Example 4: specific surface area 64 m 2 / g, average major axis diameter 0.
25 μm. D) Example 5: Specific surface area 61 m 2 / g, average major axis diameter 0.
24 μm. E) Example 6: specific surface area 65 m 2 / g, average major axis diameter 0.
25 μm. F) Example 7: specific surface area 67 m 2 / g, average major axis diameter 0.
24 μm. G) Example 8: Specific surface area 68 m 2 / g, average major axis diameter 0.
25 μm. H) Example 9: specific surface area 69 m 2 / g, average major axis diameter 0.
25 μm. I) Example 10: specific surface area 60 m 2 / g, average major axis diameter 0.15 μm. J) Example 11: Specific surface area 65 m 2 / g, average major axis diameter 0.26 μm. These α-iron oxyhydroxides were caked, dried, calcined and reduced in accordance with Example 1 to obtain acicular magnetic metal powder. Finally, a stable oxide film was formed on the reduced needle-shaped magnetic metal powder, and then taken out into the atmosphere to obtain a magnetic metal powder for magnetic recording. The properties, magnetic properties and dispersibility of the magnetic metal powder were evaluated in the same manner as in Example 1, and the results are shown in Table 2. Comparative Example 1 As shown in Table 1, a slurry of α-iron oxyhydroxide was obtained in exactly the same manner as in Example 1 except that no oxidizing agent was used and no ferrous salt was added. FIG. 2 shows a TEM photograph of the α-iron oxyhydroxide. Α obtained in this way
- specific surface area of the iron oxyhydroxide 75 m 2 / g, an average major axis diameter 0.25 [mu] m. The α-iron oxyhydroxide was formed into a cake, dried, calcined and reduced in accordance with Example 1 to obtain a needle-shaped magnetic metal powder. Finally, a stable oxide film was formed on the reduced needle-shaped magnetic metal powder, and then taken out into the atmosphere to obtain a magnetic metal powder for magnetic recording. The properties, magnetic properties and dispersibility of the magnetic metal powder were evaluated in the same manner as in Example 1, and the results are shown in Table 2. Comparative Example 2 As shown in Table 1, a slurry of α-iron oxyhydroxide was obtained in exactly the same manner as in Example 1 except that no aluminum salt was added. The α-iron oxyhydroxide thus obtained has a specific surface area of 65 m 2 / g and an average major axis diameter of 0.25 μm.
m. The α-iron oxyhydroxide was formed into a cake, dried, calcined, and reduced according to Example 1, to obtain a needle-shaped magnetic metal powder. Finally, a stable oxide film was formed on the reduced needle-shaped magnetic metal powder, and then taken out into the atmosphere to obtain a magnetic metal powder for magnetic recording. The properties, magnetic properties and dispersibility of the magnetic metal powder were evaluated in the same manner as in Example 1, and the results are shown in Table 2. Comparative Example 3 As shown in Table 1, except that the pH at the start of oxidation was set to 3.
A slurry of α-iron oxyhydroxide was obtained in exactly the same manner as in Example 1. The specific surface area of the α-iron oxyhydroxide thus obtained was 35 m 2 / g, and magnetite was mixed in the slurry, so that it could not be used as a magnetic metal powder for magnetic recording. Comparative Example 4 As shown in Table 1, a slurry of α-iron oxyhydroxide was obtained in exactly the same manner as in Example 1 except that the pH during aging was set to 3. The specific surface area of the α-iron oxyhydroxide thus obtained was 65 m 2 / g, and the average major axis diameter was 0.25 μm. This α-iron oxyhydroxide was formed into a cake, dried, calcined and reduced in accordance with Example 1 to obtain a needle-shaped magnetic metal powder. Finally, a stable oxide film was formed on the reduced needle-shaped magnetic metal powder, and then taken out into the atmosphere to obtain a magnetic metal powder for magnetic recording. The properties, magnetic properties and dispersibility of the magnetic metal powder were evaluated in the same manner as in Example 1, and the results are shown in Table 2. Comparative Example 5 As shown in Table 1, except that the aging temperature was 30 ° C.
A slurry of α-iron oxyhydroxide was obtained in exactly the same manner as in Example 1. The specific surface area of the α-iron oxyhydroxide thus obtained was 65 m 2 / g, and the average major axis diameter was 0.25 μm. This α-iron iron oxyhydroxide was formed into a cake, dried, calcined and reduced according to Example 1 to obtain a needle-shaped magnetic metal powder. Finally, a stable oxide film was formed on the reduced needle-shaped magnetic metal powder, and then taken out into the atmosphere to obtain a magnetic metal powder for magnetic recording. The properties, magnetic properties and dispersibility of the magnetic metal powder were evaluated in the same manner as in Example 1, and the results are shown in Table 2. Comparative Example 6 As shown in Table 1, the pH at the time of oxidation was 10, the air was used as an oxidizing agent, the pH at the time of aging was 9.5, the temperature at the time of aging was 90.degree. In the same manner as in Example 1, a slurry of α-iron oxyhydroxide was obtained. The specific surface area of the α-iron oxyhydroxide thus obtained is 65 m 2 /
g, average major axis diameter was 0.35 μm. This α-iron oxyhydroxide was formed into a cake, dried, calcined and reduced in the same manner as in Example 1 to obtain an acicular magnetic metal powder. Finally, a stable oxide film was formed on the reduced needle-shaped magnetic metal powder, and then taken out into the atmosphere to obtain a magnetic metal powder for magnetic recording. The properties, magnetic properties and dispersibility of the magnetic metal powder were evaluated in the same manner as in Example 1, and the results are shown in Table 2. [Table 1] [Table 2] As apparent from the results in Table 2, Example 1
Nos. 11 to 11 are excellent in magnetic properties because of their higher coercive force and saturation magnetization as compared with Comparative Examples 1 to 2 and 4 to 6. Further, in Examples 1 to 11, the gloss value after 3 hours was higher than those in Comparative Examples, so that the paint dispersibility was excellent. Comparative Example 3 was not compared because magnetite was generated. According to the present invention described above, a fine magnetic metal powder for magnetic recording having remarkably improved paint dispersibility and high magnetic properties can be obtained without causing sintering between particles. .

【図面の簡単な説明】 【図1】 実施例1により得られたα−オキシ水酸化鉄
の粒子状態を示すTEM写真(×300000)。 【図2】 比較例1により得られたα−オキシ水酸化鉄
の粒子状態を示すTEM写真(×300000)。
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a TEM photograph (× 300000) showing the particle state of α-iron oxyhydroxide obtained in Example 1. FIG. 2 is a TEM photograph (× 300,000) showing the particle state of α-iron oxyhydroxide obtained in Comparative Example 1.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 伊藤 寿繁 岡山県児島郡灘崎町植松53−8 (56)参考文献 特開 昭59−45931(JP,A) 特開 昭63−140005(JP,A) 特開 平3−293703(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C01G 49/02 H01F 1/06 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (72) Inventor Toshige Ito 53-8 Uematsu, Nadazaki-cho, Kojima-gun, Okayama Prefecture (56) References JP-A-59-45931 (JP, A) A) JP-A-3-293703 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) C01G 49/02 H01F 1/06

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】 【請求項1】 (I)針状α−オキシ水酸化鉄のスラリ
ーに第一鉄塩水溶液とアルミニウム塩水溶液を添加し、
充分に混合撹拌し、pHを2以下に調整後、酸化剤によ
り酸化させ、その後50℃以上に昇温し、さらにアルカ
リによってpH3.5以上で中和熟成する工程、 (II)得られた表面にアルミニウム含有コロイド状水酸
化第二鉄が均一に被着されたα−オキシ水酸化鉄のスラ
リーを洗浄後、乾燥、焼成し、次いで還元ガス中で還元
し、さらに表面に酸化被膜を形成させる工程、 からなることを特徴とする磁気記録用磁性粉末の製造方
法。
(I) A ferrous salt aqueous solution and an aluminum salt aqueous solution are added to a needle-like α-iron oxyhydroxide slurry,
After mixing and stirring sufficiently to adjust the pH to 2 or less, oxidizing with an oxidizing agent, then raising the temperature to 50 ° C. or more, and further neutralizing and ripening with an alkali at pH 3.5 or more, (II) the obtained surface After washing the slurry of α-iron oxyhydroxide uniformly coated with aluminum-containing colloidal ferric hydroxide, drying and firing, and then reducing in a reducing gas to form an oxide film on the surface A method for producing a magnetic powder for magnetic recording, comprising:
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