JPH0226764B2 - - Google Patents

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JPH0226764B2
JPH0226764B2 JP56188242A JP18824281A JPH0226764B2 JP H0226764 B2 JPH0226764 B2 JP H0226764B2 JP 56188242 A JP56188242 A JP 56188242A JP 18824281 A JP18824281 A JP 18824281A JP H0226764 B2 JPH0226764 B2 JP H0226764B2
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JP
Japan
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iron oxide
cobalt
acicular
sulfur compounds
containing magnetic
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JP56188242A
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JPS5889803A (ja
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Kokichi Myazawa
Tatsuo Ishikawa
Takashi Myazaki
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Ishihara Sangyo Kaisha Ltd
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Ishihara Sangyo Kaisha Ltd
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    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B5/00Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
    • G11B5/62Record carriers characterised by the selection of the material
    • G11B5/68Record carriers characterised by the selection of the material comprising one or more layers of magnetisable material homogeneously mixed with a bonding agent
    • G11B5/70Record carriers characterised by the selection of the material comprising one or more layers of magnetisable material homogeneously mixed with a bonding agent on a base layer
    • G11B5/706Record carriers characterised by the selection of the material comprising one or more layers of magnetisable material homogeneously mixed with a bonding agent on a base layer characterised by the composition of the magnetic material
    • G11B5/70626Record carriers characterised by the selection of the material comprising one or more layers of magnetisable material homogeneously mixed with a bonding agent on a base layer characterised by the composition of the magnetic material containing non-metallic substances
    • G11B5/70642Record carriers characterised by the selection of the material comprising one or more layers of magnetisable material homogeneously mixed with a bonding agent on a base layer characterised by the composition of the magnetic material containing non-metallic substances iron oxides
    • G11B5/70652Record carriers characterised by the selection of the material comprising one or more layers of magnetisable material homogeneously mixed with a bonding agent on a base layer characterised by the composition of the magnetic material containing non-metallic substances iron oxides gamma - Fe2 O3
    • G11B5/70668Record carriers characterised by the selection of the material comprising one or more layers of magnetisable material homogeneously mixed with a bonding agent on a base layer characterised by the composition of the magnetic material containing non-metallic substances iron oxides gamma - Fe2 O3 containing a dopant
    • G11B5/70673Record carriers characterised by the selection of the material comprising one or more layers of magnetisable material homogeneously mixed with a bonding agent on a base layer characterised by the composition of the magnetic material containing non-metallic substances iron oxides gamma - Fe2 O3 containing a dopant containing Co

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  • Compounds Of Iron (AREA)
  • Paints Or Removers (AREA)
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  • Hard Magnetic Materials (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、コバルト含有磁性酸化鉄の製造方法
に関する。 コバルト含有磁性酸化鉄は、高保磁力を有し、
これを使用した記録媒体は、高密度記録ができ、
高周波領域での感度にすぐれていて、近年ビデオ
テープなどの分野でさかんに利用されている。こ
のようなコバルト含有磁性酸化鉄を得るためにγ
−酸化鉄にコバルト化合物又はコバルト化合物と
他の金属化合物を被着させる方法が多く知られて
いるが、これらの方法ではγ−酸化鉄に同一条件
下で同一の被着処理を施しても使用するγ−酸化
鉄の表面物性の不均一性に起因して得られるコバ
ルト含有磁性酸化鉄の磁気特性特に保磁力に著し
いバラツキが生じ易い。例えば、γ−酸化鉄とし
て高保磁力のものを用い、このものにコバルト化
合物などを被着しても得られるコバルト含有磁性
酸化鉄の保磁力がいつも一定の値になるとは限ら
ず、高保磁力のコバルト含有磁性酸化鉄が安定し
て得にくいという問題があつた。 γ−酸化鉄は普通硫酸第一鉄溶液を中和、酸化
して得られる針状ゲータイトを脱水してα−
Fe2O3とし、その後これを還元、再酸化して得ら
れるが、本発明者達は、従来のγ−酸化鉄製造法
の問題点について研究したところ、(イ)針状ゲータ
イトの脱水工程においては、その雰囲気の違いに
よりα−Fe2O3に残存するイオウ化合物の量及び
その存在形態が異なることから、雰囲気を種々変
えて得られるα−Fe2O3中のイオウ化合物につい
てアルカリ洗浄で除去される量を測定したとこ
ろ、イオウ化合物には、アルカリ洗浄で容易に除
去されるものと除去が困難なものとが存在するこ
と(ロ)アルカリ洗浄で除去され易いイオウ化合物を
α−Fe2O3中に残すような雰囲気で脱水反応後の
結晶の緻密化を行ない、その後常法に従つてα−
Fe2O3を還元、再酸化して得られるγ−酸化鉄
は、表面活性が高く、コバルト等の金属化合物が
吸着され易いものであること及び(ハ)このγ−酸化
鉄にコバルト等の金属化合物を被着した場合は、
アルカリ洗浄で除去され易いイオウ化合物を残さ
ない場合より高い保磁力を示すコバルト含有磁性
酸化鉄が生成し、しかもその磁気特性にはバラツ
キがなく再現性があることなどの知見を得て、本
発明方法を完成した。 すなわち本発明方法は、硫酸第一鉄溶液を中
和、酸化して得られる針状ゲータイト(α−
FeOOH)を脱水して針状α−Fe2O3に変換し、
その後還元、再酸化してγ−酸化鉄を製造し、そ
の表面にコバルト化合物またはコバルトを含む金
属化合物を被着してコバルト含有磁性酸化鉄を製
造する方法であり、前記針状ゲータイトの脱水工
程において、(1)脱水反応後針状α−Fe2O3を不活
性ガスの存在下600〜800℃に加熱して結晶の緻密
化処理を行ない、(2)その際結晶緻密化終了時にお
ける雰囲気のSOx(xは2及び3)濃度を0.2〜
2vol%に調整して生成するα−Fe2O3中のイオウ
化合物をSO4換算で0.03〜0.4%にすることを特徴
とするコバルト含有磁性酸化鉄の製造方法であ
る。 本発明によれば、高い保磁力を有するコバルト
含有磁性酸化鉄が安定して得られる。この理由に
ついては未だ十分解明するに至つていないが、本
発明者達は次のように推測している。すなわち、
第一鉄塩溶液として硫酸第一鉄溶液を用い、これ
を中和、酸化して得られる針状ゲータイトには必
然的にSO4などを含むイオウ化合物が比較的多く
残存しているが、このイオウ化合物は脱水反応後
の結晶の緻密化過程で熱分解して殆んどSO2
SO3となる。この熱分解したイオウ化合物はアル
カリ洗浄で容易に除去される成分であつて、この
成分を結晶の緻密化過程で全量を飛散させること
なく、適当量を結晶表面に留めることにより、コ
バルト化合物などの被着時にその部分が活性化さ
れ、そこにコバルト化合物などが確実に被着され
るためではないかと考えられる。 針状γ−酸化鉄の製造において、針状ゲータイ
トの脱水工程では、ゲータイトの脱水反応及び生
成するα−Fe2O3結晶の緻密化が行なわれる。従
来の針状γ−酸化鉄の製造方法では、磁気記録体
の性能低下の原因となるSO4などを含むイオウ化
合物を極力除去するために脱水反応後のα−
Fe2O3結晶の緻密化過程はその雰囲気特にSOx濃
度を調節することなく、SO2、SO3などのガスを
逸散させている。従つて、α−Fe2O3表面にはイ
オウ化合物は殆んど残存していない状態である。
これに対して本発明方法の特徴は、α−Fe2O3
晶の緻密化過程において、SO2、SO3などのガス
の逸散を抑制して、その雰囲気特にSOx濃度を所
定範囲に調整することにより、α−Fe2O3結晶表
面にイオウ化合物を残存させ、しかる後に該表面
にコバルト化合物またはコバルトを含む金属化合
物を被着することにある。 硫酸第一鉄溶液から針状ゲータイトの製造は、
従来法に従つて行なうことができる。これは普通
硫酸第一鉄溶液を40〜80℃で中和、酸化すること
により行なわれる。次に本発明方法では、生成し
た針状ゲータイトを脱水工程で脱水及びα−
Fe2O3結晶の緻密化処理をする。脱水処理は普通
空気または不活性ガスの存在下針状ゲータイトを
加熱して行なう。針状ゲータイトの脱水反応は普
通250〜300℃で完了して針状α−Fe2O3に変換す
るが、その後引続いて不活性ガスの存在下600〜
800℃望ましくは650〜750℃に加熱して該α−
Fe2O3の結晶の緻密化を施す。この処理により
SO-- 4などのを含むイオウ化合物は熱分解し、ま
た空孔が除去される。結晶緻密化温度が前記範囲
より低すぎると針状α−Fe2O3中の残存イオウ化
合物の量が多くなり、これから誘導されるコバル
ト含有磁性酸化鉄の保磁力などの磁気特性が悪化
する。また逆に高すぎるとα−Fe2O3の針状晶形
状がくずれ、更には粒子間焼結も生じる恐れがあ
るので望ましくない。不活性ガスとしては、普通
窒素ガス、炭酸ガスなどが工業的には使用され
る。結晶の緻密化を空気などの酸化性ガスの存在
下で行なうとH2SO4、SO3などの発生量が多くな
り装置の腐触を起こすので避けるのが望ましい。 本発明方法においては、特に結晶緻密化時の雰
囲気を緻密化終了時においてSOx濃度として0.2
〜2vol%に調整することが重要である。このよう
に雰囲気のSOx濃度を調整することにより、針状
α−Fe2O3中のイオウ化合物をSO4換算で0.03〜
0.4重量%望ましくは0.05〜0.3重量%に維持する
こと及び該イオウ化合物のうちPH7.5でのアルカ
リ洗浄で除去される成分が50重量%以上望ましく
は70重量%以上になるようにすることができる。
本発明方法において緻密化終了時とは、針状ゲー
タイトと針状α−Fe2O3とのBET法による比表面
積比が1.2〜2.5になつた時期をいう。緻密化雰囲
気のSOx濃度の調整は、予め実験で緻密化処理時
の温度、時間とSO2、SO3などのガス発生量との
関係を調べておき反応炉内への不活性ガス導入量
を調整することによつて容易に行なうことができ
る。SOx濃度が上記範囲より低すぎるとα−
Fe2O3中のイオウ化合物のうちアルカリ洗浄で容
易に除去される成分が著しく少なくなり、コバル
ト化合物又はコバルトを含む金属化合物の被着の
際に被着が確実に行なえなくなる。また、SOx濃
度が高すぎるとアルカリ洗浄で容易に除去できな
いイオウ化合物の残存が多くなり、これから誘導
されるコバルト含有磁性酸化鉄の磁気特性が悪化
するので望ましくない。 本発明方法において、針状α−Fe2O3中のイオ
ウ化合物の存在形態を測定するには、α−Fe2O3
をアンモニア水、苛性ソーダ溶液などのアルカリ
溶液中に浸漬してPH7.5でのイオウ化合物の除去
率を測定して行なう。イオウ化合物の除去率(脱
硫率)がSO4に換算して50重量%未満になるよう
な結晶の緻密化処理では、これから誘導されるγ
−酸化鉄の表面活性が小さく、これにコバルトな
どの化合物を被着しても高保磁力を有するコバル
ト含有磁性酸化鉄は得られ難い。 以上のようにして処理された針状α−Fe2O3
常法に従つて還元、再酸化し、その表面にコバル
ト化合物またはコバルトを含む金属化合物を被着
して本発明のコバルト含有磁性酸化鉄とすること
ができる。本発明では、得られるγ−酸化鉄に例
えば下記の方法でコバルト化合物又はコバルト化
合物と他の金属化合物を被着することにより磁気
特性、特に保磁力の向上したコバルト含有磁性酸
化鉄を製造することができる。 被着する方法としては、(1)γ−酸化鉄を金属塩
水溶液に分散させ、これにアルカリ溶液を加える
方法(2)γ−酸化鉄を金属塩水溶液とアルカリ溶液
との混合液に分散させる方法(3)γ−酸化鉄を水に
分散させ、これに金属塩水溶液とアルカリ溶液と
を添加する方法(4)γ−酸化鉄をアルカリ水溶液に
分散させ、これに金属塩水溶液を添加する方法(5)
γ−酸化鉄を金属塩水溶液に分散させ、この分散
液をアルカリ溶液中に滴下添加する方法などがあ
り、適宜選択して行なうことができる。 実施例及び比較例 空気吹き込み管と撹拌器を備えた反応器に3800
gのFeSO4を含む水溶液20を入れ、60℃に昇温
し、この温度を維持しながらNaOH水溶液(濃
度200g/)2.15を撹拌下に加え、この中へ
100〜60/時間の速度で空気を吹き込み、60℃
で70分間反応させてα−FeOOH核晶を得た。さ
らに空気を吹き込みながら200g/の濃度の
NaOH水溶液4.2を徐々に加えてPHを3.5〜5.5に
維持、60℃で7.2時間反応させ、核晶を成長させ
た針状ゲータイトを得た。このゲータイトを空気
中で200〜400℃に加熱して脱水した後窒素ガス雰
囲気中で下記の表に記載した条件で結晶の緻密化
を行なつて針状α−Fe2O3とし、引続いて420℃
で1.5時間還元し、更に160℃で4時間酸化して針
状γ−酸化鉄を得た。 また、前記緻密化処理して得られた針状α−
Fe2O3に含まれるイオウ化合物量(SO4換算)及
びこのα−Fe2O3をアンモニア水溶液を用いPH7.5
で洗浄したときの脱硫率(全SO4−アンモニア洗
浄後の残存SO4/全SO4)を測定した。 更に前記針状γ−酸化鉄に下記の方法でコバル
ト及び鉄の化合物を被着して、その保磁力を測定
した。 被着方法 γ−酸化鉄100gとγ−酸化鉄中の全Feに対し
て0.05の重量割合に相当するCo2+を含む硫酸コバ
ルトとγ−酸化鉄中の全Feに対して0.1の重量割
合に相当するFe2+を含む硫酸第一鉄とを溶かし
た水溶液とでスラリーを作成し、そのスラリーに
室温でCo2+とFe2+とを中和するのに必要な当量
よりやや過剰のアルカリを徐々に添加して、
Co2+とFe2+とを水酸化物又は酸化物にし、γ−
酸化鉄の表面に析出させる。該スラリーを過、
洗浄、乾燥した。 以上のようにして処理されたコバルト含有磁性
酸化鉄(A)及びこのものを更に窒素ガス中で、230
℃、1時間熱処理して得られるコバルト含有磁性
酸化鉄(B)の保磁力(Hc)を測定し、その結果を
下表に示した。 【表】

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 硫酸第一鉄溶液を中和、酸化して得られる針
    状ゲータイト(α−FeOOH)を脱水して針状α
    −Fe2O3に変換し、その後還元、再酸化してγ−
    酸化鉄を製造し、その表面にコバルト化合物また
    はコバルトを含む金属化合物を被着してコバルト
    含有磁性酸化鉄を製造する方法であり、前記針状
    ゲータイトの脱水工程において、(1)脱水反応後針
    状α−Fe2O3を不活性ガスの存在下600〜800℃に
    加熱して結晶の緻密化処理を行ない、(2)その際結
    晶緻密化終了時における雰囲気のSOx(xは2及
    び3)濃度を0.2〜2vol%に調整して生成するα
    −Fe2O3中のイオウ化合物をSO4換算で0.03〜0.4
    重量%にすることを特徴とするコバルト含有磁性
    酸化鉄の製造方法。
JP56188242A 1981-11-24 1981-11-24 コバルト含有磁性酸化鉄の製造方法 Granted JPS5889803A (ja)

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