(57)【要約】      （修正有）【課題】磁気記録媒体用材料として保磁力の高いＦｅＰｔ系金属磁性粒子を簡便に得ることが可能な金属磁性粒子の製造方法の提供。【解決手段】トリフェニルメタン骨格を有する化合物の沸点が上昇する置換基である水酸基、さらにはアルキル基を含むトリフェニルメタン骨格を有する化合物と、鉄アセチルアセトナートと、白金アセチルアセトナートと、還元剤としてテトラエチレングリコール、を含む溶液を３３０℃以上に加熱して金属磁性粒子を得る加熱工程を有する金属磁性粒子の製造方法。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
トリフェニルメタン骨格を有する化合物と、鉄アセチルアセトナートと、白金アセチルアセトナートと、還元剤と、を含む溶液を加熱して金属磁性粒子を得る加熱工程を有する金属磁性粒子の製造方法。
【請求項２】
前記トリフェニルメタン骨格を有する化合物が、置換基として水酸基を含む請求項１に記載の金属磁性粒子の製造方法。
【請求項３】
前記トリフェニルメタン骨格を有する化合物が、置換基としてアルキル基をさらに含む請求項２に記載の金属磁性粒子の製造方法。
【請求項４】
前記加熱工程における加熱温度が３３０℃以上である請求項１乃至３のいずれか１項に記載の金属磁性粒子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＦｅとＰｔとを含むＦｅＰｔ系の金属磁性粒子の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
磁気記録媒体用材料には、安定した記録保持のため高い保磁力が要求される。高い保磁力を有する金属磁性材料として、Ｌ１0相を有するＦｅＰｔ系金属磁性粒子が知られている。
【０００３】
例えば、直径が３〜１０ｎｍの範囲であるＦｅＰｔ磁性粒子を作る方法が報告されている（例えば、非特許文献１参照。）。このＦｅＰｔ磁性粒子は、合成直後では非磁性の面心立方（face-centered cubic, fcc）構造であり、５５０℃以上の熱処理によってＬ１0相へと転移させる必要がある。
【０００４】
また、直鎖状炭化水素（ノナデカン、ドコサン若しくはテトラコサン）又はヘキサデシルアミン等の高沸点炭化水素溶媒を用いてＬ１0相を有するＦｅＰｔ磁性粒子を直接合成する方法について報告されている（例えば、非特許文献２参照。）。その他テトラエチレングリコールを溶媒として用いた合成例が報告されている（例えば、特許文献１参照。）。
【非特許文献１】S. Sun et al. Science, 287(2000)1989-1992.
【非特許文献２】Luciano E.M. Howard et al. J. Am. Chem. Soc. 127(2005) 10140-10141.
【特許文献１】特開２００５−４８２５０号公報（実施例１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
非特許文献１に記載の方法では、熱処理により磁性粒子の粒成長・凝集などが生じるため、分散性が悪くなり磁気記録媒体用材料として適当でない。fcc構造からＬ１0相への相転移温度を下げる方法としては、Ｃｕ、Ａｇ、Ｓｂ等を磁性粒子中に添加して熱処理する方法があるが、該金属を磁性粒子中に添加すると磁気特性が低下することがある。その他の相転移温度を下げる方法として水素雰囲気下で熱処理する方法が知られているが、水素雰囲気下、有機溶媒中での合成は危険を伴う。
【０００６】
非特許文献２に記載の方法では、直鎖状炭化水素においてはクラッキングにより、ヘキサデシルアミンにおいてはアミノ基のプロトンの影響により低分子量物質が発生し、合成後の取り扱いが困難となることがある。
【０００７】
本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなされたものであり、保磁力の高い金属磁性粒子を簡便に得ることが可能な金属磁性粒子の製造方法を提供することを目的とし、該目的を達成することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
即ち、本発明は、
＜１＞  トリフェニルメタン骨格を有する化合物と、鉄アセチルアセトナートと、白金アセチルアセトナートと、還元剤と、を含む溶液を加熱して金属磁性粒子を得る加熱工程を有する金属磁性粒子の製造方法である。
【０００９】
＜２＞  前記トリフェニルメタン骨格を有する化合物が、置換基として水酸基を含む＜１＞に記載の金属磁性粒子の製造方法である。
【００１０】
＜３＞  前記トリフェニルメタン骨格を有する化合物が、置換基としてアルキル基をさらに含む＜２＞に記載の金属磁性粒子の製造方法である。
【００１１】
＜４＞  前記加熱工程における加熱温度が３３０℃以上である＜１＞乃至＜３＞のいずれか１つに記載の金属磁性粒子の製造方法である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、保磁力の高い金属磁性粒子を簡便に得ることが可能な金属磁性粒子の製造方法が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の金属磁性粒子の製造方法について詳細に説明する。本発明の金属磁性粒子の製造方法は、トリフェニルメタン骨格を有する化合物と、鉄アセチルアセトナートと、白金アセチルアセトナートと、還元剤と、を含む溶液を加熱して金属磁性粒子を得る加熱工程を有するものである。
【００１４】
反応溶媒として用いられるトリフェニルメタン骨格を有する化合物の一例であるトリフェニルメタンは大気圧下での沸点が３５０℃以上と高いため、本発明に係る加熱工程ではＬ１0相を有するＦｅＰｔ磁性粒子の直接合成が可能となる。
【００１５】
本発明に係るトリフェニルメタン骨格を有する化合物は、置換基として水酸基を含んでいてもよい。トリフェニルメタン骨格を有する化合物が置換基として水酸基を含むことにより沸点が上昇し、加熱工程における加熱温度を高くすることができる。
【００１６】
置換基として水酸基を含むトリフェニルメタン骨格を有する化合物は、置換基としてアルキル基をさらに含んでもよい。アルキル基を置換基として含むことにより、水酸基を含むトリフェニルメタン骨格を有する化合物の沸点が上昇し、加熱工程における加熱温度を高くすることができる。
【００１７】
アルキル基の具体例としては、メチル基、エチル基等が挙げられるが、これらの中でもメチル基が好ましい。
【００１８】
本発明に係るトリフェニルメタン骨格を有する化合物としては、トリフェニルメタンを用いることもできる。トリフェニルメタンは水素化反応試薬として用いられており、トリフェニルメタン等を含む溶液中を水素雰囲気とすることができる。そのため、低い温度でもfcc構造からＬ１0相への相転移が起こりやすくなり金属磁性粒子の保磁力を高くすることができる。また、トリフェニルメタンを用いることにより金属磁性粒子の凝集を防ぐことができる。
【００１９】
また、トリフェニルメタンはクラッキングによる分解を起こしにくいため合成後の取り扱いが容易である。
【００２０】
さらに、トリフェニルメタンの融点は約９０℃であり本発明に係る金属磁性粒子は固体状のトリフェニルメタンに分散した状態で得られることから、金属磁性粒子の大気中での酸化を防ぐことができる。
【００２１】
以下に、置換基を含むトリフェニルメタン骨格を有する化合物の具体例を挙げるが、本発明は下記具体例に限定されるものではない。
【００２２】
【化１】
2007239078.tif 000002
【００２３】
本発明において、鉄アセチルアセトナートと白金アセチルアセトナートとの混合比（モル比）は特に限定されるものではないが、７０：３０〜５０：５０が好ましく、６０：４０〜５０：５０がさらに好ましい。また、本発明に用いられるトリフェニルメタン骨格を有する化合物と、鉄アセチルアセトナートと白金アセチルアセトナートとの合計量と、の比（質量比）は、１００：１〜１０：１が好ましく、１００：１〜２０：１がさらに好ましい。
【００２４】
本発明に用いられる還元剤としては、例えば、テトラエチレングリコール、ヘキサデカンジオール等が挙げられるが、これらの中でも液体でありシリンジ等でフラスコ内に投入できることによりフラスコ内に空気が混入しないテトラエチレングリコールが好ましい。
鉄アセチルアセトナートと白金アセチルアセトナートとの合計量に対する還元剤の添加量は、モル比で０．５〜１００倍が好ましく、１〜１０倍がさらに好ましい。
【００２５】
加熱工程における加熱温度は、３３０℃以上が好ましく、３５０℃以上がさらに好ましい。加熱温度が高いほどfcc構造からＬ１0相への相転移が起こりやすくなるため金属磁性粒子の保磁力を高くすることができるが、加熱温度はトリフェニルメタン骨格を有する化合物の沸点以下とすることが好ましい。
【００２６】
加熱工程における加熱時間は、０．１時間以上が好ましく、１時間以上がさらに好ましく、３時間以上が特に好ましい。
【００２７】
本発明においては、界面活性剤としてオレイルアミン及びオレイン酸をさらに添加してもよい。オレイルアミン及びオレイン酸の存在によって、金属磁性粒子は溶液中で安定に分散した状態を保持することができる。オレイルアミン及びオレイン酸の添加タイミングは、溶液の加熱前であってもよいし加熱後であってもよい。
【００２８】
本発明により製造された金属磁性粒子は、磁気記録媒体用材料、永久磁石材料、生体分子標識剤、薬剤キャリア等に好適に用いられる。該金属磁性粒子の平均粒径は、３〜１００ｎｍが好ましく、５〜３０ｎｍがさらに好ましい。
【実施例】
【００２９】
以下、本発明を実施例に基づきさらに詳細に説明するが、本発明は下記実施例により限定されるものではない。
【００３０】
石英製冷却管を備えた石英製フラスコ内にトリフェニルメタン２０ｇ、鉄アセチルアセトナート０．１７７ｇ（０．５ｍｍｏｌ）及び白金アセチルアセトナート０．１９７ｇ（０．５ｍｍｏｌ）を加え、フラスコ内を窒素置換して空気及び水分をフラスコ内から除いた。マントルヒータによりフラスコ内を１５０℃に加熱し、トリフェニルメタン、鉄アセチルアセトナート及び白金アセチルアセトナートを溶解して均一な溶液とした。一旦フラスコ内を室温まで冷却し、テトラエチレングリコール（還元剤）を０．２９１ｇ（０．２６ｍＬ、１．５ｍｍｏｌ）添加した。続いてマントルヒータによりフラスコ内を３５０℃に昇温後、所定時間加熱還流した。溶液の調製及び加熱はフラスコ内に窒素ガスを１００ｍｌ／ｍｉｎの流量で吹き込みながら行った。
【００３１】
冷却後、フラスコ内の試料を取り出した。この試料は固体状であった。固体状の試料をキシレンで溶解した。このキシレン溶液に対して遠心分離とアセトン洗浄とを数回繰り返してトリフェニルメタンを除去し、得られた金属磁性粒子をヘキサンに分散させた。金属磁性粒子はそのまま大気中で扱い、各測定に供した。得られた結果を表１に示す。
【００３２】
−組成−
金属磁性粒子の組成（原子比）は、下記方法により求めた。
ヘキサンに分散した金属磁性粒子（ＦｅＰｔナノ粒子）をガラス基板に塗布し、ＳＥＭ−ＥＤＸ（日立製、Ｓ−３６００Ｎ；加速電圧：２０ｋＶ）で測定をおこなった。ＦｅｋとＰｔＬのピークよりＦｅとＰｔとの比を求めた。
【００３３】
−粒径−
金属磁性粒子の粒径（平均粒径）は、Ｘ線回折（ＸＲＤ）の（１１１）ピークの半値幅からシェラー法でもとめた。
【００３４】
−規則化度−
規則化度Ｓは、Ｘ線回折（ＸＲＤ）の１１１と１１０とのピーク比を用いてＪＣＰＤＳカード（０４３−１３５９）の値が規則化度１として、下記式１に基づき求めた。
【００３５】
【数１】
2007239078.tif 000003
【００３６】
測定試料としては磁場中配向試料を用いた。磁場中配向試料は、以下のようにして調製した。ＦｅＰｔナノ粒子をヘキサンを蒸発、乾燥して回収し、サンプルホルダーにワックスと共に詰めた。そのホルダーを電磁石にセットして２０ｋＯｅの磁場をかけながら約６０℃に加熱してワックスを溶かした。その後、磁場をかけながら冷却して磁場中配向試料を得た。
【００３７】
図１に３５０℃３時間加熱により得られた金属磁性粒子のＸＲＤ測定結果を示す。図１において下線有りがＬ１0相に伴う超格子構造の回折ピークである。
【００３８】
−磁気特性−
磁気特性は、振動試料型磁力計（ＶＳＭ）（東英工業製；ＶＳＭ−３８）を用い、最大磁場１８ｋＯｅ、３００Ｋで測定した。図２に３５０℃３ｈ加熱により得られた金属磁性粒子のヒステリシス曲線を示す。
【００３９】
【表１】
2007239078.tif 000004
【００４０】
表１から以下のことがわかる。
３５０℃、加熱時間を１ｈとすることにより規則化度Ｓ＝０．５０となった。保磁力も３．８ｋＯｅと非常に高い値が得られた。加熱時間を３ｈとすることにより、規則化度Ｓ＝０．５５、保磁力＝５．６ｋＯｅまで上昇した。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】３５０℃３時間加熱により得られた金属磁性粒子のＸＲＤ測定結果を示す図である。
【図２】３５０℃３ｈ加熱により得られた金属磁性粒子のヒステリシス曲線を示す図である。
【図１】
2007239078.tif 000005
【図２】
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