JPH02213489A - 磁気特性に優れた金属コバルト微粒子の製造方法 - 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、磁気記録媒体に適したコバルト微粒子の製造
方法に関するものである。

（従来の技術） 磁気記録媒体は、磁気テープ、フロッピーディスクなど
、塗布型の媒体を中心として広く利用されるに至ってい
る。これらの媒体には、主として１−Ｆｅ．Ｏ，が使用
されているが、磁気記録密度の高密度化に伴い、より優
れた特性を持つ磁性体が要求されるようになってきてい
る。ここで高密度化にとって望ましい磁気特性とは、磁
気記録の再生出力を充分な大きさにするための大きな磁
化と、高密度化により必然的に誘起される強い反磁界に
耐え得る大きな保磁力、の２つの特性である。

このような要求を満たすためにＣｒｙ．、Ｃｏ被着型γ
−Ｆｅ４０３　、鉄系の合金粒子へと開発が進行してき
た．中でも純鉄の単結晶微粒子は、その大きな飽和磁化
と保磁力ゆえに塗布媒体としては最も優れた特性を持っ
ている。しかしながら、純鉄単結晶微粒子は、主として
気相法による塩化鉄の水素還元により製造されているが
（日本化学会誌、ｌ９８５、（１）、Ｐ２２〜２８）、
この方法は生産性に劣りきわめて高価なものになる。

一方、六方晶金属であり、その結晶磁気異方性ゆえに高
い保磁力が期待されるコバルトについても磁気記録媒体
への応用、例えば垂直磁化膜の作製などが無電解めっき
でも検討されている（ＥＬＥＣＴＲＯＣＨＥＭＩＣＡＬ
　５ＣｆＥＮＣＥ　ＡＮＤ　ＴＥＣＮＯＬＯＧＹ、１９
８３．Ｖｏｌ。

１３０、　Ｎｃ＋３．　Ｐ５６８〜５７１）。

また、磁性体としてのコバルトの利用を考えると、薄膜
に限らず金属コバルトの純鉄同様な高純度微粒子が得ら
れれば、塗布媒体としてきわめて有望であると考えられ
る。しかしながら現在のところ、コバルトの微粒子を効
率的かつ経済的に得る技術は見当たらない。

（発明が解決しようとする課題） したがって、金属コバルト微粒子を経済的に製造するた
めには、気相法などの高コストのドライプロセスによら
ず、ウェットプロセスで、量産性に優れた製造法を開発
する必要がある。しかして、ウェットプロセスで金属微
粒子を得る方法としては、金属イオンを含む水溶液の電
気分解が最も簡便である。しかしながら、通常、金属の
電気分解すなわち電気めっきでは連続的な膜が形成され
るのみで、微粒子は得られない。そこで、微粒子を得る
ためには、電解浴の成分、電解条件を種々変化させ微粒
子が析出するに必要かつ十分な条件を模索する必要があ
るが、今のところそのような条件は見つかっていない。

本発明は、鉄微粒子に匹敵し、あるいは鉄微粒子をしの
ぐ優れた磁気特性を示す金属コバルト微粒子の効率的、
経済的な電気分解による製造方法を提供することを目的
としている。

（課題を解決するための手段） 本発明者は、亜鉛合金の電気めっきの基礎的な研究の過
程において特定の浴組成めっき条件で針状の析出物が得
られることを見出した。そこで亜鉛と同じ最密六方構造
をとり、強磁性体であるコバルトに着目し、系統的な実
験を遂行したところ、最終的にコバルトの微粒子が析出
する浴組成、めっき条件を特定するに至ったのである。

すなわち本発明は、金属コバルトの電気分解において、
硫酸コバルト（ＣＯ５０４・６Ｈ２０）を０．０５ｍｏ
ｌ／２以上、０．２＋＋＋ｏｌ／ｌｆｉ以下、ホウ酸（
ＨＪ（ｈ）を０．１ｍｏ１／１以上、０．７ｍｏｌ／ｌ
以下、硫酸ナトリウム（Ｎａ２Ｓ０４）を１．５ｍｏ１
／４１！以上、２．５ｍｏｌ／ｌ以下、を含む電解浴を
用い、電流密度がＩＡ／ｄｓ＋”以上、１０Ａ／ｄ＋＋
＋”以下で、かツＰＨが１．０以上、４．０以下で電解
することを要旨とするものである。

（作　　用） 本発明における各種の限定理由について説明する。

■　電解浴中の硫酸コバルト濃度の限定理由金属コバル
ト微粒子の析出反応は、基本的にはデンドライト析出の
一種であり、特異な電解条件の下でデンドライトが粒状
化したものと考えられる。デンドライトは、活性イオン
種、すなわち析出する金属のイオンの浴中濃度が低く析
出反応が活性イオンの拡散律速で進行する場合に形成さ
れやすい。

本発明の研究過程でも、コバルトイオン濃度が０．２ｔ
ａｏｌ／　ｌを越える濃度では連続膜が形成されるのみ
で微粒子は得られなかった。また０、０５ｍｏｌ／　４
１！を下回る濃度では、金属コバルトの析出速度がきわ
めて小さくなりほとんど実用には適さない。

従って、本発明では硫酸コバル［４度を０．０５ｍｏｌ
／ｌ以上、０．２ａ＋ｏｌ／ｊ！以下とした。

■　ホウ酸濃度の限定還油 ホウ酸は、浴中のコバルトイオンを安定化させるために
添加するが、種々添加量を変化させて実験を行ったとこ
ろ０．１ｍｏｌ／ｊ！を下回る濃度及び０．７＋ｏｌ／
１を越える濃度では、めっきムラが生じ安定した金属コ
バルト微粒子を得ることができなかったため、０．ｉｎ
＋ｏｌ／／！以上、０．７ｍｏｌ／ｌ！以下とした。

■　硫酸ナトリウム濃度の限定理由 硫酸ナトリウムの添加はきわめて重要であり、その添加
量によりコバルト微粒子の生成が左右される。本発明者
の実験では微粒子が得られる添加量の下限は１．５ｍｏ
ｌ／　１であり、これを下回る濃度では微粒子の生成が
見られない。また、２．５ｍｏｌ／ｌを越えると硫酸ナ
トリウムは過飽和状態になり沈澱し始め、正常な電析が
困難になるので、１．５ｍｏｌ／ｊ！以上、０．７ｍｏ
ｌ／／！以下とした。

この硫酸ナトリウムの作用は以下の２点、すなわち （ａ）　　活性イオン種の電気泳動を抑制し、めっきム
ラなどの異常析出を防ぐ。

（ｂ）　　電解浴の粘性を増加させ、活性イオンの拡散
を遅くし、微粒子の析出を促進する。

にあると考えられる。

■　電流密度の限定理由 電流密度の下限を１Ａ／ｄｍ２としたのは、１０Ａ／ｄ
＋＋”を下回る電流密度では、金属コバルト微粒子の析
出速度がきわめて小さくなり実用に適さないためであり
、一方上限を１０Ａ／ｄｍ”としたのは１０Ａ／ｄｍ’
を越える電流密度では著しいめっきムラが生じるためで
ある。

従って本発明では１Ａ／ｄｍ２以上、１０Ａ／ｄが以下
とした。

■　ＰＨの限定理由 ＰＨを１．０以上４．０以下としたのは、１．０を下回
るＰＨでは水素が多量に発生して金属コバルト微粒子の
析出速度がきわめて小さくなるからである。一方４．０
を越えるＰＨでは、コバルトはもはや微粒子とならず、
連続膜として析出するからである。

（実　施　例） 表１に実施例を示す。電解は１１のビーカー中、中５０
ｍｍ　Ｘ　ｔｏ、４ｍｍ（７）銅板上ニコハルトを電析
させることにし、マグネティックスターラーを毎分５０
０回転させることにより、液の撹拌を行った。評価は金
属コバルトの微粒子が得られた場合にはＯを、また得ら
れなかった場合には×とした。微粒子が得られた場合に
はその電析条件で、微粒子を機械的に補集し、その保磁
力及び飽和磁化を測定した。

その結果も併せて表１に示した。なお、比較例中本を付
したものが本発明の条件を外れたものである。

上記表１より明らかな如く、磁気特性に優れた金属コバ
ルト微粒子を電気分解によって製造できることが判る。

（発明の効果） 以上説明したように本発明方法によって高飽和磁化、高
保持力を有する金属コバルト微粒子を経済的に製造でき
ることになる。

＊：本発明条件外

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）金属コバルトの電気分解において、硫酸コバルト
   （ＣｏＳＯ＿４・６Ｈ＿２Ｏ）を０．０５ｍｏｌ／ｌ以
   上、０．２ｍｏｌ／ｌ以下、ホウ酸（Ｈ＿３ＢＯ＿３）
   を０．１ｍｏｌ／ｌ以上、０．７ｍｏｌ／ｌ以下、硫酸
   ナトリウム（Ｎａ＿２ＳＯ＿４）を１．５ｍｏｌ／ｌ以
   上、２．５ｍｏｌ／ｌ以下を含む電解浴を用い、電流密
   度が１Ａ／ｄｍ＾２以上、１０Ａ／ｄｍ＾２以下で、か
   つＰＨが１．０以上、４．０以下で電解することを特徴
   とする磁気特性に優れた金属コバルト微粒子の製造方法
   。