JPH01194306A - コバルト含有酸化鉄磁性粉末の製造方法 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、塗布型の磁気記録媒体において磁性粉末とし
て使用されるコバルト含有酸化鉄磁性粉末の製造方法に
関するものである。

〔発明の概要〕

本発明は、コバルト含有酸化鉄磁性粉末を調製するに際
し、アルカリ性、低温条件下でコバルト化合物の、被着
を行った後、中性溶液として沸点以下の温度でさらに撹
拌することにより、高抗磁力を有するとともに優れた消
去特性を有する磁性粉末を製造可能とするものである。

〔従来の技術〕

従来、塗布型の磁気記録媒体の磁性粉末としては、化学
的・磁気的安定性に優れ、また安価である酸化鉄系磁性
粉末が広く用いられている。

近年、ビデオテープやオーディオテープ等の性能向上の
要求から、使用する磁性粉末の抗磁力をより一層高める
必要が生じており、前述の酸化鉄系磁性粉末も例外では
ない。一般に、磁気記録媒体においては磁性粉末の抗磁
力が記録再生特性を左右する重要な因子となっており、
磁性粉末の抗磁力を大きくすることで減磁を抑え記録密
度を向上させることが可能であることは広く知られると
ころである。

コバルト含有酸化鉄磁性粉末は、コバルトを含有しない
酸化鉄磁性粉末に比べて高抗磁力を有しており、これを
磁気記録媒体に使用すれば高密度記録ができること、高
周波領域における悪友が高いこと等、種々の利点がある
。

そして従来は、得られるコバルト含有酸化鉄磁性粉末の
抗磁力を如何に高めるかに重点が置かれ、例えば特公昭
６２−４２８５８号公報には磁性粉末中に含ませようと
するコバルトの鼠が比較的少ない場合にアルカリ中、低
温での処理が高抗磁力化に有効であることが開示されて
いる。

（発明が解決しようとする課題〕 ところで、磁性粉末の抗磁力が大きくなると、磁気記録
媒体の消去率が悪くなる傾向にあり、記録再生特性に悪
影響を及ぼしかねない。

したがって、高密度磁気記録には、前述の抗磁力ばかり
でなく消去特性も加味して使用する磁性粉末を決定しな
ければならない。

かかる観点から見た場合、前述のアルカリ中。

低温処理で得られるコバルト含有磁性粉末では、抗磁力
、消去特性のいずれも不十分で、特に抗磁力が不足する
ことから例えばビデオテープに使用することは難しい。

そうかと言って、コバル）Ｉを増やし沸点近くの温度で
処理すると、抗磁力はある程度確保できるものの、消去
特性は著しく劣化する。

そこで本発明は、前述の実情に鑑みて提案されたもので
あって、高抗磁力を有し、しかも消去特性にも優れたコ
バルト含有酸化鉄磁性粉末を得ることが可能な製造方法
を提供することを目的とする。

（ＪＨを解決するための手段〕 本発明者は、コバルト被着技術の延長として特に消去率
の改善を図るべく長期に亘り鋭意研究を重ねた結果、ア
ルカリ溶液中でのコバルト塩による処理に続いて、中性
溶液で加熱撹拌を行うことが有効であるとの知見を得る
に至った。

本発明はかかる知見に基づいて完成されたものであって
、酸化鉄磁性粉末とコバルト塩と当量以上のアルカリと
を含む分散液を１０〜５０℃の温度に保ちながら反応さ
せて前記酸化鉄磁性粉末表面にコバルト化合物を被着さ
せた後、洗浄を行い前記分散液を中性とし、次いでこの
中性の分散液を沸点以下の温度で撹拌し、脱水・乾燥す
ることを特徴とするものである。

本発明においては、先ず酸化鉄磁性粉末（針状γ−Ｆｅ
ｚｅｓやこれを部分還元したもの等、通常使用されるも
のがいずれも使用できる。）をアルカリ下でコバルト塩
と接触させてその表面にコバルト化合物を被着形成せし
めるが、このときのアルカリ濃度はコバルト塩に対して
当量以上とする。

酸化鉄磁性粉末表面へのコバルト化合物層の形成は、液
中のアルカリ濃度に大きく影響され、当量以上である場
合に良好な結果が得られる。

使用するアルカリの種類は特に制約されるものではない
が、通常は水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化
リチウム等のアルカリ金属の水酸化物が使用され、特に
水酸化ナトリウムが好適である。

一方、コバルト塩としては塩化コバルト、臭化コバルト
、硫酸コバルト等の水溶性のコバル゛ト塩が使用され、
その添加量は通常のコバルト含有酸化鉄磁性粉末を調製
する際の添加量と同様に設定される０例えば、針状７−
Ｆｅ１Ｏ，粒子を構成するＦｅ”とコバルト塩のＣｏの
割合Ｃｏ　／　Ｆ　ｅ　’・が０．１〜２０原子％であ
ることが好ましい、コバルト塩の添加量が少なすぎると
抗磁力の上昇が認められず、逆に添加量が多すぎると粒
子形状が悪化し磁気特性が却って低下する。

なお、前述のコバルト塩に加えて他の元素の塩、例えば
第一鉄塩（塩化第一鉄、硫酸第一鉄等）を添加し、飽和
磁化等の低下を防止するようにしてもよい、この場合、
コバルト塩を先に入れてから第一鉄塩を入れるようにし
てもよいし、予め第一鉄塩を添加した後コバルト塩を入
れるようにしてもよく、さらにはコバルト塩と第一鉄塩
を同時にアルカリ溶液中に入れるようにしてもよい。

アルカリ溶液中での反応は、１０〜５０℃で行うことが
好ましく、反応温度が１０℃未満では反応が進まず、５
０’Ｃを越えると消去特性が劣化する。

反応時間に関しては特に制約はないが、コバルト化合物
を充分に被着させ得る実用的な範囲として１〜５時間で
あることが好ましい。

アルカリ中での処理が終わった後１．酸化鉄磁性粉末が
分散される分散液は中性とされるが、分散液を中性とす
る手法としては、水を洗浄液としてデカンテーションを
繰り返せばよい。

なお、洗浄後の分散液は概ね中性であればよく、必ずし
もｐ　Ｈ７，０に正確に合わせる必要はない。

要するに分散液に含まれるアルカリの大部分が除去でき
ればよい。　　　　　　。

本発明では、前述のように中性とされた分散液を当該分
散液の沸点以下の温度に加熱してさらに撹拌を続け、抗
磁力の上昇を図る。

ここで加熱温度は、沸点以下であればよいが、あまり温
度が低いと抗磁力の上昇が期待できないことから、８０
℃〜沸点の範囲とすることが好ましい。

撹拌時間は通常は１時間以上とされ、撹拌に伴って抗磁
力が次第に上昇するので、所望の抗磁力に達した時点で
終了すればよい。

最後に脱水・乾燥してコバルト含有酸化鉄磁性粉末を得
るが、乾燥後にさらに非酸化性雰囲気中（例えば窒素雰
囲気中）で熱処理を施し、抗磁力の経時変化等を抑える
ようにしてもよい。

〔作用〕

酸化鉄磁性粉末にコバルト化合物を被着するに際し、コ
バルト塩含有アルカリ溶液中での低温処理と中性溶液で
の加熱撹拌とを併用することで、抗磁力が確保されると
ともに、消去特性も改善される。

〔実施例〕

次に、具体的な実施例をもって本発明を説明するが、本
発明がこの実施例に限定されるものでないことは言うま
で〜もない。

裏皇班 抗磁力Ｈｃ３３０（Ｏｅ）　、飽和磁化ａ　、７０．９
（ｅｍｕ／ｇ）の針状γ−Ｆ　ｅ　ｚｏｘｌ、　Ｏｋｇ
を水酸化ナトリウム５、１８　ｋｇを含む水？９Ｆｉ、
３０１中に分散させた後、硫酸第一鉄２．１９ｋｇを含
む水溶液５１を加え、３０℃で３時間撹拌した。

次いで、塩化コバルト１３０ｇを含む水溶液２２を加え
、３０℃に保ったまま２時間撹拌を続け、水を洗浄液と
してデカンテーションを繰り返し行い溶液を中性とした
。

さらに、この中性溶液を１００℃まで昇温し、２時間撹
拌を続けた。

最後に脱水、洗浄、乾燥を行い、コバルト含有酸化鉄磁
性粉末を得た。

このようにして得られたコバルト含有酸化鉄磁性粉末の
抗磁力Ｈｃは６５０（Ｏｅ）　、飽和磁化σ、は７２．
７（ｅｍｕ／ｇ）であった。

そこで、得られたコバルト含有酸化鉄磁性粉末を磁性粉
末として用い、下記の組成からなる磁性塗料を調製した
。

磁性塗料の組成 コバルト含有酸化鉄磁性粉末　　　　１００重量部塩化
ビニル−酢酸ビニル共重合体　　１０．５重量部ポリウ
レタン樹脂　　　　　　　　　１０．５ｆｆｉ量部カー
ボン（帯電防止剤）　　　　　　　５　重量部レシチン
（分散剤）　　　　　　　　　１　重量部メチルエチル
ケトン（溶剤’）　　　　　１５０重量部メチルイソブ
チルケトン（溶剤）１５０重量部上記組成物をボールミ
ルにて２４時間混合してからフィルターを通して取り出
し、さらに硬化剤を４重量部添加して３０分間撹拌した
。

この磁性塗料を１２μｍ厚のポリエチレンテレフタレー
トフィルム上に乾燥後の厚みが５μｍとなるように塗布
し、磁場配向処理を行った後、乾燥し巻き取った。これ
をカレンダー処理した後、１／２インチ幅に裁断し、サ
ンプルテープとした。

得られたテープの２３℃での静磁気特性を調べたところ
、抗磁力Ｈｃは７３３（Ｏｅ）　、飽和磁束密度は１４
３７　Ｇ　、消去率は−６４，５ｄＢであった。

なお、消去率は以下のような方法で求めた。

先ず、標準テープに規定録音レベルより１０ｄＢ大きい
正弦波信号（３１５Ｈｚ）を記録し、測定用ＶＴＲの消
去ヘッド電流を変化させながら録音された正弦波信号を
消去する。

そして、消去前及び消去後の正弦波信号の再生出力をス
ペクトラムアナライザを通して測定し、出力をグラフ上
にプロットする６例えば、第１図中に実線で示す曲線を
標準テープの消去特性とする。

このグラフより、標準テープの消去率が一６０ｄＢとな
る消去電流Ｘを求める。

次いで、サンプルテープに対して同様に正弦波信号の記
録を行い、先に求めた消去電流Ｘの１．１４倍の消去電
流１．１４　ｘで消去し、第１図中破線で示すサンプル
テープの消去率ｙを求める。

几較■土 抗磁力Ｈｃ３３１（Ｏｅ）　、飽和磁化σｔ７２．１　
（ｅｍｕ／ｇ）の針状ｒ　　Ｆｅ＊Ｏｓ１．Ｏｋｇを水
酸化ナトリウム５．１８ｋｇを含む水溶液３０ｊ！中に
分散させた後、硫酸第一鉄２．１９ｋｇを含む水溶液５
１を加え、７０℃で３時間撹拌した。

次いで、塩化コバルｌ−７３０ｇを含む水溶液２１を加
え、７０℃に保うたまま１．５時間撹拌を続けた後、脱
水、洗浄、乾燥を行い、コバルト含有酸化鉄磁性粉末を
得た。

このようにして得られたコバルト含有酸化鉄磁性粉末の
抗磁力Ｈｃは６１１（Ｏｅ）　、飽和磁化σ、は７０．
５（ｅｍｕ／ｇ）であった。

得られたコバルト含有酸化鉄磁性粉末を用い、先の実施
例と同様の方法でテープ化して２３℃での静磁気特性を
調べたところ、抗磁力Ｈｃは６９７（Ｏｅ）、飽和磁束
密度は１４７０Ｇ、消去率は−６１，ＯｄＢであった。

止較班ｌ 抗磁力Ｈｃ３３０（Ｏｅ）　、飽和磁化σｍ７０．９（
ｅｍｕ／ｇ）の針状ｒ−ＦｅｇＯｓ７．Ｏｋｇを水酸化
ナトリウム５．１８ｋｇを含む水溶液３０１中に分散さ
せた後、硫酸第一鉄２．１９　ｋｇを含む水溶液５２を
加え、３０℃で３時間撹拌した。

次いで、塩化コバル）７３０ｇを含む水溶液シｌを加え
、３０℃に保ったまま４時間撹拌を続け、脱水、洗浄、
乾燥を行い、コバルト含有酸化鉄磁性粉末を得た。

このようにして得られたコバルト含有酸化鉄磁性粉末の
抗磁力Ｈｅは５５０（Ｏｅ）　、飽和磁化σ、は７２．
５（ｅｍｕ／ｇ）であった。

得られたコバルト含有酸化鉄磁性粉末は、ビデオテープ
用としては抗磁力が低すぎ、テープ化したときに所定の
特性を確保することはできなかった。

以上の実施例、比較例を比べ−でみると、アルカリ中で
の処理だけでは処理温度が高くても低くても所定の特性
を確保することは難しい０例えば処理温度が高い比較例
１では消去率が低く、処理温度が低い比較例２では抗磁
力がとれない、これに対して、実施例で得られたものは
、例えば比較例１で得られたものに比べても抗磁力が３
５　（Ｏｅ）も高いにもかかわらず、消去率が３．５　
ｄ　Ｂも優れている。

〔発明の効果〕

以上の説明からも明らかなように、本発明においては、
コバルト塩による反応をアルカリ中、低温処理で行い、
その後に中性として加熱処理しているので、抗磁力が高
くしかも消去特性に優れたコバルト含有酸化鉄磁性粉末
を製造することが可能である。

したがって、本発明方法で得られたコバルト含有酸化鉄
磁性粉末を使用することで、より一層の高密度記録が可
能な磁気記録媒体の提供が可能となる。

【図面の簡単な説明】

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 酸化鉄磁性粉末とコバルト塩と当量以上のアルカリとを
   含む分散液を１０〜５０℃の温度に保ちながら反応させ
   て前記酸化鉄磁性粉末表面にコバルト化合物を被着させ
   た後、洗浄を行い前記分散液を中性とし、 次いでこの中性の分散液を沸点以下の温度で撹拌し、脱
   水・乾燥することを特徴とするコバルト含有酸化鉄磁性
   粉末の製造方法。