JPS58115028A - コバルト含有磁性酸化鉄の製造方法 - 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】 本発明は、磁気記録媒体用材料として有用なコバルト含
有磁性酸化鉄の製造方法である。

針状の磁性酸化鉄にコバルトを含む化合物な被着するこ
とによシ保磁力の優れた磁性酸化鉄が得られること、そ
してとの被着処理された磁性酸化鉄にいわゆる乾式加熱
処理を施すことによって被着されたコバルト含有化合物
の結晶化をはかるなどして保持力をさらに高めることが
できることが知られている。しかしながらこのようにし
て得られるコバルト含有磁性酸化鉄は保持力が必ずしも
十分でなかったシ、まえ高保磁力のものを得ようとする
と磁気記録媒体のテープ特性、特に反転磁界分布、異方
性磁界分布などが損なわれ易く、その改良が望まれてい
る。

近年磁気記録媒体の高密度記録化の指向とあいまつ、て
、高保磁力を有するとともに前記のテープ特性の優れた
磁性酸化鉄の開発が強く希求されている。本発明は、前
記問題点を解決せんとするものであって、磁性酸化鉄に
コバルトを含む金属化合物を非酸化性＃囲気中で被着し
、しかる後との被着処理した磁性酸化鉄に乾式加熱処理
を施すに先立って、予め前記被着処理した磁性酸化鉄を
水性媒液中で特定温度で湿式加熱処理を施すことによっ
て、前記のテープ磁性を損うことなく高保持力のコバル
ト含有磁性酸化鉄を製造し得ることの知見にもとづくも
のである。

すなわち本発明は磁性酸化鉄粉末を、少なくともコバル
ト塩を含む金属塩水溶液並びにアルカリで処理して粒子
表面に少なくともコバルトを含む金属化合物を非酸化性
雰囲気中で被着処理し、次いで該被着処理物を水性媒液
中で１００℃以上で、湿式加熱処理し、しかる後咳湿式
加熱処理物を乾式加熱処理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。

本発明方法において、使用する磁性酸化鉄としては、１
−　Ｆ＠１０．、Ｆｅ１Ｏ，又は１−　Ｆ＠＝Ｏｓを部
分還元して得られるベルトライド化合物などの針状磁性
酸化鉄微粉末がある。コバルト塩としては、塩化コバル
ト、硫酸コバルト、酢酸コバルトなどが挙げられ、また
必要に応じ用いられる他の金属塩としては、第１鉄塩、
第１マ、ンガン塩、亜鉛塩、クロム塩、ニッケル塩など
が適宜選ばれる。アルカリとしては、水酸化ナトリウム
、水酸化カリウムなど力ｉ適宜選ばれる。

本発明方法において少くともコバルトを含む金員化合物
を被着する方法としては、（１）磁性酸化鉄粉末を少く
ともコバルト塩溶液に分散させ、これにアルカリ水溶液
を加える方法、（２）磁性酸化鉄粉末を少くともコバル
ト塩溶・液とアルカリ水＃＆との混合液に分散させる方
法、（３）磁性酸化鉄粉末を水に分散させ、これに少く
ともコバルト塩漬液とアルカリ水溶液を添加する方法、
（４）磁性酸化鉄粉末をアルカリ水溶液に分散させ、こ
れに少くともコバルト塩溶液を添加する方法、（５）磁
性酸化鉄粉末を少くともコバルト塩水溶液に分散させ、
こめ分散液をアルカリ水溶液中に滴下する方法などがあ
り、またコバルト塩、その他の金Ｊｌｌ塩を一部又は全
部を同時に処理したシ、順次処理し九り、適宜の方法を
採用することができる。

との被着処理は、非酸化性雰囲気中、すなわちコバルト
、その他の金属が実質的に酸化されない雰囲気中で行な
□う必要があり、例えは、反応液中に不活性ガスをバブ
リングさせたり、反応容器内の空気、を不活性ガスで置
換したりして反応させるのがよい。この処理は、通常室
温〜沸点の温度で行なわれ、この温度が低すぎると処理
時間が長くなり、一方高すぎると保磁力分布などが広く
なり望ましくなく、系内のＯＨ基ａ度は通常０，０１〜
３モル／ｌであり、この濃度が低すぎると所望の効果が
得られず、一方高ずさ゛ると一旦被着したコバルト化合
物が一部溶解して望ましくない。またこの処理時間は通
常０．１〜１０時間である。コバルトの被着量は、磁性
酸化鉄に対する重量基準で０．５〜３０％、好ましくは
１−１０％であり、第１鉄の場合は１〜３０％、望まし
くは２〜２０％、その他の金属の場合は０〜１０％程度
であり、高保磁力のものを得るた１！ｂＶＣはコバルト
塩と第１鉄塩とを組合せるのが好ましい。

本発明方法において水性媒液中で湿式加熱処理を行なう
には、前記の被着処理を施した磁性酸化鉄スラリーを、
−過、水洗を行なうことなぐそのまま供しても或は−過
、水洗を行なった後再び水中に分散させてスラリーにし
て供して４よい。この湿式加熱処理は、水中又はプルカ
リ性媒液中で１００℃以上望ましくは１００〜２００℃
特に望ましくは１１０〜１５０℃の温度で通常１〜１０
時間行なう。この処理はなるべく密閉容器例えばオート
クレーブを使用して行なうのが有利であり、このときの
密閉容器内の圧力は常圧又は加圧のいづれでもよいが、
加圧系の場合は通常１．１〜２０気圧程度でおる。

なお前記処理温度が前記範囲よ鰺低すぎると所望の効果
が得られず、一方高すぎると装置上の問題を生じ望まし
くない。また前記媒液がアルカリ性媒液である場合は、
処理スラリーのＯＨ基濃度は通常０．０５．〜３モル／
ｌ望ましくは０゜５〜３モル／１である。

本発明方法において前記湿式加熱処理を施したスラリー
は、−過、水洗後、通常非酸化性雰囲気中で乾式加熱処
理が施される。この熱処理の前にできるだけ低温での乾
燥或は非酸化性雰囲気中での戦線を行なってもよい。こ
の熱処理の処理時間は、通常１〜２０時間である。この
熱処理が不活性雰囲気中で行なわれる場合は、通常１０
０〜２５０’Ｃ１望ましくは１２０〜２００℃の温度で
行なうのがよく、また還元雰囲気、すなわち水素ガスを
含む窒素ガス雰囲気中で行なわれる場合は、通常１００
〜３０ｏ℃、望ましくは１５０〜２００’Ｃの温度で還
元を生じない条件で行なうのがよい。なお保磁力が上り
すぎた結果熱特性が低下したような場合には、これらの
特性をバランスさせるために酸化性雰囲気中での熱処理
をしてもよい。

本発明の方法で得られたコバルト含有磁性酸化鉄は、＾
保磁力を有し、さらにこのものを用いて製造した磁気テ
ープは、高保磁力と同時に反転磁界分布、異方性磁界分
布などにおいて優れている。仁の理由についｙは十分間
らがではないが、被着物としてコバルト化合物を用いる
場合は、（１）特定条件における被着によって、磁性酸
化鉄の表面に均一なコイ、ルト化合物層が形成され、（
２）次いで湿式加熱処理によって、磁性酸化鉄の表面付
近でコバルト化合物がコバルトフェライトに変わり、コ
バルトフェライトの結晶化反応が進行しながら、均一な
結晶成長反応が促進され、（３）さらに乾式加熱処理に
よって、このコバルトフェライト結晶を安定比させるも
のと推定され、また被着物としてコバルト化合物に第１
鉄化合物を組合せる場合は、（Ｉ）特定条件における被
着によって、磁性酸化鉄の表面では第１鉄イオンを含む
均一なコバルトフェライト層が形成され、（２）次いで
湿式加熱処理によって、このコバルトフェライト層にお
いて、コバルトフェライトの結晶化反応が進行し、均一
な結晶成長反応が促進され、（３）さらに乾式加熱処理
によって、このコバルトフェライト結晶を安定化させる
ものと推定される。１ 実施例１゜ 針状ｒ　−Ｆｅ１Ｏ，（保磁力（Ｈｅ　）　３３９３０
ｓ。

軸比（Ｌ／Ｗ）；７、Ｐ含有量（ｒに対するＰ換算）；
０．４重量％）１００ｇを水１１に分散させてスラリー
とし、液中に窒素ガスを吹き込みながら、０．８５モル
／Ｉｔの硫酸コバルト水博液７０ａ／及び１モル／ノの
硫酸第１鉄水溶液１２５ａ／を加え、次いで１０モル／
ノの水酸化ナトリウム水浴液１７５１１１を加えて、室
温（３０℃）で１時間攪拌した。次いで、このスラリー
をオートクレーブに入れて、窒素ガスで置換した後１５
０℃、３時間湿式加熱処理した。さらにこの反応後のス
ラリーをＹ濾過、水洗した後、大気中で６０゛℃で１５
時間乾燥し、この乾燥物を窒素ガス雰囲気中で２００℃
、１時間の乾式加熱処理を行ない、目的のコバルト含有
磁性酸化鉄（Ａ）を得た。

比較例１゜ 前記実施例１．において得られた被着処理後のスラリー
をさらに室温（３０℃）で５時間攪拌後、ｐ過、水洗し
、得られたケーキを大気中にオイテ６０℃で１５時間乾
燥して、コバルト含有磁性酸化鉄（Ｂ）を得た。

比Ｉ！例λ オートクレーブ中での湿式加熱処理１５０’Ｃ１３時間
を通常の反応器中で８０℃、３時間に代える以外は銚記
実施例１．の場合と同様にして、コバルト含有磁性酸化
鉄（Ｃ）を得た。

前記実施例１．並びに比較例１．〜２．で得られた磁性
酸化鉄（Ａ）〜（Ｃ）について、通常の゛方法によね保
磁力を測定し、また下記の方法で熱特性を測定した結果
を下記第１表に示す。

（熱特性） 保磁力の温度依存性に関するものであり、下記式によっ
て計算される さらに、サンプル（Ａ）〜（Ｃ）について、下記の配合
割合に従って配合物を調製し、ボールミルで混練して磁
性塗料を製造した。

１１）コバルト含有（強）磁性酸化鉄　１００１１１部
（２）大豆レシチン　　　　　　　　　　　１ｚ（３）
界面活性剤　　　　　　　　　　　　４１（４）塩ビー
酢ビ共重合樹脂　　　　　　１５１（５）ジオクチルフ
タレート５１ （６）メチルエチルケトｙ　　　　　　　１１１　　！
上記の結果から明らかなように、テープ特性において比
較例り及び２．に比して実施例１．で得られたもの社、
保磁力、飽和磁束密度、反転磁界分布、異方性磁界分布
が優れていることがわかる。

実施例λ 針状ｒ　−Ｆ＠ｇｏｓ　（保磁力（Ｋ　ｃ　）　；　３
９３０ｓ、軸比（Ｌ／Ｗ）；フ、Ｐ含有量（ｒに対する
Ｐ換算）；０．４重量へ）１００ｇを水１１に分散させ
てスラリーとし、液中に窒素ガスを吹き込みながら、０
．８５モル／ｌの硫酸コバルト水溶液７０ａＪを加え、
次いで１０モル／ｌの水酸化ナトリクム水溶液１２ｓｕ
を加えて攪拌し、さらに１モル／ｌの硫酸第１鉄水＊１
ｉｔｔｓ−を加え、室温（３０℃）で１時間攪拌し、そ
の＠ａＯ℃で３時間攪拌した。次いで、反応後のスラリ
ーを一過、水洗し、得られたケーキを水１ｊに再分散さ
せ、このスラリーをオートクレーブに入れ、窒素ガスで
置換した後、１３０℃で３時間源式加熱処理し友。さら
に、この反応後のスラリーを一過、水洗した後、大気中
で６０℃で１５時間乾燥し、この乾燥物を窒素ガス雰囲
気中で１５０℃、１時間の乾式加熱処理を行ない、目的
のコバルト含有磁性酸化鉄（Ｄ）を得た。

実施例３゜ 前記実施例２．において、窒素ガス雰囲気中で１５０℃
、１時間の乾式加熱処理を、水素ガス５容量％含有し九
窒素ガス雰囲気中で１５０℃、１時間に代える以外は同
様にして、コバルト含有磁性酸化鉄（Ｅ）を得ｆｃ。

比較例３゜ 前記実施例２において得られた被着処理後のスラリーを
、−過、水洗し、得られたケーキを大気中において６０
℃で１５時間乾燥して、コバルト含有磁性酸化鉄（Ｆ）
を得た。１ 比較例４゜

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 磁性鹸化鉄粉末を、少なくともコバルト塩を含む金属塩
   水溶液並びにア羨カリで処理して粒子表面に少、なくと
   もコバルトを含む金属化合物を非酸化性雰囲気中で被着
   処理し、次いで咳被着処理物を水性媒液中で１００℃以
   上で湿式加熱処理し、しかる後該湿式加熱処理物を乾式
   加熱Ｊ６１１することを４１Ｆ黴とするコバルト含有磁
   性酸化鉄の製造方法。