JPS6051242B2 - 磁気記録材料用磁性酸化鉄粒子粉末の製造法 - Google Patents

磁気記録材料用磁性酸化鉄粒子粉末の製造法

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JPS6051242B2
JPS6051242B2 JP56066483A JP6648381A JPS6051242B2 JP S6051242 B2 JPS6051242 B2 JP S6051242B2 JP 56066483 A JP56066483 A JP 56066483A JP 6648381 A JP6648381 A JP 6648381A JP S6051242 B2 JPS6051242 B2 JP S6051242B2
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magnetic
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博之 近藤
成泰 軸原
篤 竹土井
勝 磯合
和志 高間
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    • 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
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、磁気記録材料用の磁性酸化鉄粒子粉″末時
にコバルト、第一鉄及びバリウム又はストロンチウムで
変成された磁性酸化鉄粒子粉末の製造法に関するもので
ある。
従来、磁気記録材料用の磁性酸化鉄粒子として一般的
には針状のマグネタイト粒子あるいはマグヘマイト粒子
又はこれらの磁性酸化鉄粒子にコバルト等の金属を含有
させたもの(特公昭37−9457号公報、特公昭49
−4264号公報参照)、更には磁性酸化鉄粒子をコバ
ルトあるいはコバルトと第一鉄とで変成させたもの(特
公昭52−24237号公報、特公昭52−24238
号公報、特公昭52−36751号公報、特公昭52−
36863号公報参照)が使用されている。
特にコバルトあるいはコバルトと第一鉄とて変成させた
磁性酸化鉄粒子粉末は高保磁力、高飽和磁化で且つ磁気
特性の経時変化、加圧および温度に対する安定性が高い
ことから高密度高忠実度磁気記録用の材料として種々の
分野て使用されているものである。上記した種々の磁性
酸化鉄粒子粉末のうち、コバルトと第一鉄とで変成させ
た磁性酸化鉄粒子粉末は、特に高保磁力の特性を示すも
のであり、例えば磁気録画等の高記録密度の分野に最適
のものである。
上記したコバルトと第一鉄とで変成させた磁性酸化鉄粒
子粉末においては、第一鉄は、保磁力の向上の効果を示
すものであるが、一方、該第一鉄は、上記磁性粒子粉末
を使用して磁気テープ等の磁気記録材料とした際に、転
写特性を低下させてしまうのである。
本発明者は、コバルトと第一鉄とで変成させた磁性酸化
鉄粒子粉末の転写特性低下を防ぐべく研究を重ねて来た
そして、変成に際しコバルト及び第一鉄以外の金属イオ
ンを同時に用いることによつて、上記した第一鉄の使用
量を減らしても保磁力はそのまま高い値を示し、且つ第
一鉄を減らしたことにより転写特性を向上させようとし
たのである。そして、コバルトと第一鉄とで磁性酸化鉄
粒子を変成させる際に同時にバリウム又はストロンチウ
ムを使用すると、第一鉄の変成量を少くしても高保磁力
の磁性酸化鉄粒子が得られ、且つ該磁性酸化鉄粒子を使
用して磁気テープ等の磁気記録材料を製造した場合には
、第一鉄の変成量を少くしたことに起因して、転写特性
の低下が可及的に少くなるということを知つたのである
。本発明者は、上記知見に基づき、コバルトと第一鉄及
びバリウム又はストロンチウムを用いて磁性酸化鉄粒子
を変成させる各種条件について検討を重ねた結果、本発
明を完成するに至つたのである。即ち本発明は、磁性酸
化鉄粒子(FeOOFe2O3但しO≦x≦1)の分散
液中に、コバルト塩水溶液、第一鉄塩水溶液及びバリウ
ム又はストロンチウム塩を添加し、次いでアルカリを加
えて溶液中の0H基濃度を0.05〜3.0rT101
1eとし、溶液温度50〜100′Cにおいて非酸化性
雰囲気で攪拌保持することにより磁性酸化鉄粒子をコバ
ルト、第一鉄及びバリウム又はストロンチウムで変成さ
せた後、戸別、乾燥することを特徴とする磁気記録材料
用磁性酸化鉄粒子粉末の製造法である。
次に本発明の構成の詳細について説明する。本発明にお
いて最も特徴とするバリウム又はストロンチウムの使用
は、磁性酸化鉄粒子を核晶とし、コバルトと第一鉄とで
変成させる際に同時に行なわなければならない。コバル
トと第一鉄及びバリウム又はストロンチウムの両者又は
一方を磁性酸化鉄粒子を得る過程、即ちゲータイトの生
成反応時あるいはゲータイト粒子に対して添加して置き
、結果的に最終目的物てある磁性酸化鉄粒子に含有させ
るという方法(特公昭53−26315号公報参照)を
採つても本発明と同じ効果を期待することはできない。
上記した特公昭53−26315号公報記載の発明は、
コバルトとバリウムとをゲータイト粒子に対して作用さ
せ(但し第一鉄は作用させていない。)、結果としてコ
バルトとバリウムとを含有した磁性酸化鉄粒子を得る方
法てあるが、該方法においては、保磁力の向上は認めら
れても、飽和磁化の低いものとなつており、磁気記録材
料用に適したものとは言い難くなつてしまう。(比較例
3参照。)本発明においては、コバルトと第一鉄及びバ
リウム又はストロンチウムは、核晶として磁性酸化鉄粒
子(FeOO−Fe2O3但しO≦X≦1)を用い、該
磁性酸化鉄粒子を分散させた液中にコバルト塩及び第一
鉄塩、更にバリウム又はストロンチウム塩を添加し、以
下に詳細に説明する条件下に攪拌保持することによつて
、核晶である磁性酸化鉄粒子をコバルト、第一鉄及びバ
リウム又はストロンチウムで変成させるという方法を採
るのである。上記方法を採ることによつて、高保磁力且
つ高飽和磁化であり、磁気記録材料とした際の転写特性
の優れたものとなるのである。・尚、上記方法において
、コバルト、第一鉄及びバリウム又はストロンチウムの
変成がどのような機構で生起しているかは定かではない
が、結果として、従来からよく知られているコバルトと
第一鉄とで変成させることにより得られる保磁力等の磁
気特性の向上効果にバリウム又はストロンチウムの存在
による効果が相乗的に働くこととなり、従つて特に保磁
力について言えば、従来コバルトと第一鉄による変成で
知られているものよりも少量の第一鉄量て高い保磁力の
磁性酸化鉄粒子を得るノことができるのである。次に変
成させるコバルトと第一鉄及びバリウム又はストロンチ
ウムの量について説明する。
コバルトの変成量は、核晶(磁性酸化鉄粒子)に対しC
Oとして0.1〜1暉量%が好ましい。0.1重量%以
下の変成では、コバルトによる変成効果は顕著に表われ
ない。
一方、1鍾量%以上の場合には、得られる磁性酸化鉄粒
子の保磁力の分布が大きくなる恐れがあり好ましくない
。尚、コバルト塩としては水可溶性塩、例えば硫酸コバ
ルト等が使用できる。第一鉄の変成量は、核晶に対しF
e++として0.1〜15重量%が好ましい。
0.1重量%以下の場合には、保磁力向上の効果が低く
なり、また電気抵抗が上る。
一方、15重量%以上の場合には、バリウム又はストロ
ンチウムの効果が表われ難く、転写効果が悪くなる。尚
、第一鉄塩としては硫酸第一鉄、塩化第一鉄等が使用で
きる。バリウム又はストロンチウムの変成量は、核晶に
対してBa又はSrとして0.05〜10重量%が好ま
しい。
0.05重量%以下の場合には、変成の効果、即ち保磁
力向上の効果が期待できない。一方、10重量%以上の
場合には、飽和磁化が低下し好ましくない。尚、バリウ
ム塩としては、例えば塩化バリウム、硫酸バリウム、炭
酸バリウム等が使用でき、ストロンチウム塩としては塩
化ストロンチウム、硫酸ストロンチウム、炭酸ストロン
チウム等が使用できる。上記したコバルト、第一鉄及び
バリウム又はストロンチウムの変成量は、目的とする磁
性酸化鉄粒子の磁気特性に合わせて種々組合わせを変化
させることができる。
尚、工業的に磁気記録材料用として適した磁性酸化鉄粒
子粉末を得るには、コバルト2.0〜3.睡量%、第一
鉄1.5〜4.鍾量%、バリウム又はストロンチウム0
.1〜2.呼量%の範囲で組合わせることが望ましい。
次に本発明て変成の対象となる核晶としては、FeOO
−Fe2O3(但しO≦x≦1)て表わされる磁性酸化
鉄粒子が使用てき、マグヘマイト粒子(x=0)、マグ
ネタイト粒子(x=1)あるいはこれらの中間組成物で
ある磁性酸化鉄粒子のいずれであつてもよい。
尚、上記磁性酸化鉄粒子は、例えば一般的な製法、即ち
湿式反応により生成した針状ケータイト粒子を脱水、還
元、更には酸化することにより得られるものが適してい
る。また、その他の条件について説明すると、溶液中の
0H基濃度は0.05〜3.0rT1011eでなけれ
ばならない。0.05m011e以下の場合には変成が
充分生起しない。
一方3.0rT1011f以上の場合には、水酸化コバ
ルトが溶解しはじめるため好ましくない。溶液温度は5
0〜100℃の範囲であることが必要である。50℃以
下の場合には、本発明の目的生成物が生成し難く、生成
するとしても極めて長時間の処理を必要とする。
一方100℃以上とする場合は特殊な装置を必要とする
。また、本発明を非酸化性雰囲気下で行うのは、酸化性
雰囲気下の場合には分散液中の水酸化コバルトが核晶を
変成することなく酸化物となり、そのまま分散液中に残
存するため好ましくないからである。
以上、詳細に説明した本発明により得られるコバルト、
第一鉄及びバリウム又はストロンチウムて変成された磁
性酸化鉄粒子粉末は、高保磁力、高飽和磁化の特性を有
しているものである。
従つて、同一の保磁力のものを得ようとする場合には、
コバルトと第一鉄で変成する場合に比し、第一鉄の使用
量は少量でよく、磁気テープ等とした際の転写特性は大
幅に向上するのである。次に本発明を実施例及ひ比較例
により説明する。
実施例1 針状マグヘマイト粒子(保磁力Hc:3520e1飽和
磁化σs:73.5emu八Oを核晶とし、該核晶1k
9を12eの水に分散させ、該分散液にCOSO,・7
H2095.4y(核晶に対しCOとして2.0重量%
に相当する。
)を500m1の水に溶解した溶液、Fe++1.20
8m01Ieを含む硫酸第一鉄溶液222m1(核晶に
対し1.5重量%に相当する。)及ひSrCl。・′6
H2030.1ダ(核晶に対し1.0重量%に相当する
。)を500mLの水に溶解した溶液を加えて充分分散
させ、得られた分散液を99℃に昇温保持し、空気の混
入を防止して攪拌しながら18−N(7)NaOH水溶
液690m1を加え、0H基濃度を0.8rT10vf
の分散液とした。上記分散液の温度を99゜Cに保持し
攪拌を続けて120分後にスラリーを取り出し、水洗、
淵別した後、75℃の温度で乾燥してコバルト、第一鉄
及びストロンチウムて変成した針状マグヘマイト粒子粉
末とした。ノ 得られた針状マグヘマイト粒子粉末の磁
気特性を測定した結果、保磁力Hc:6530e、飽和
磁化σS:73.(ト)Mulyであつた。
上記コバルト、第一鉄及びストロンチウムで変成された
マグヘマイト粒子粉末を用いて下記に示す通りのバイン
ダー組成で配合した後、混合分散して磁気塗料とした。
磁性酸化鉄粒子粉末 100qビニル
樹脂(酢酸ビニルニ塩化ビニルニ3:91共重合体)
20yニトリルゴム
5yトルエン
100yメチルエチルケトン
75yメチルイソブチルケトン 75ダ
レシチン 0.2y得ら
れた磁気塗料に溶剤(トルエンニメチルエチルケトンニ
メチルイソブチルケトンニ1:1:1)を加えて適正な
塗料粘度になるように調整し、ポリエステル樹脂フィル
ム上に塗布して磁気塗膜を製造した。
この磁気塗膜の保磁力Hcは6980eであつた。次い
で、上記磁気塗膜を、所定の幅に裁断して磁気テープと
し、JISC5542「磁気記録テープ試験方法」5.
牽写の方法に従つて、テープに規定バイアス電流、規定
入力レベルより10dB高い入力レベルで1000Hz
信号をリールの1回転以内に録音し、その後約10回転
した後再び録音し、これを数回繰返して温度30℃で2
橢間放置した後、レベル記録計を使用してこれを再生し
、原信号と最大転写信号の再生出力レベルを測定し、そ
の差をBで表わして転写特性とした値は65.5dBで
あづた。
実施例2〜6、比較例1、2 核晶の種類、コバルト塩、第一鉄塩、バリウム又はスト
ロンチウム塩の種類及び量、更には溶液温度、0H基濃
度を種々変化させ、実施例1と同様にしてコバルト、第
一鉄及びバリウム又はストロンチウムで変成された磁性
酸化鉄粒子粉末を得た。
変成条件及び諸特性を表に示す。尚、実施例5は核晶と
して、保磁力Hc:3720e1飽和磁化s:82.C
y2muIyの針状マグネタイト粒子を使用したもので
ある。
比較例3 長軸の平均粒子径0.5pm1軸比7/1の針状ゲータ
イト粒子1.15k9を12eの水に分散させ、該分散
液にCOSO4・7H2095.4y(ゲータイトをF
e2O3に換算したものに対してCOとして2J重量%
に相当する。
)を500m1の水に溶解したコバルト溶液及びBaC
l2・2H2099f(ゲータイトをFe2O3に換算
したものに対して?として5.踵量%に相当する。)を
500mtの水に溶解した溶液を加えて充分分散させ、
攪拌しながら18−N(7)NaOH溶液680m1を
加え、そのまま30分間攪拌した。得られたスラリーを
p別、水洗し、100′Cて乾燥し、更に空気中300
℃で脱水し、次いで水素気流中430で還元し、空気中
270℃で再酸化して、コバルト及びバリウム含有針状
マグヘマイト粒子粉末とした。得られたコバルト及びバ
リウム含有針状マグヘマイト粒子粉末の磁気特性及び実
施例1と同様にして得た磁気テープの特性を測定した結
果を表に示す。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 磁性酸化鉄粒子(FeO_x・Fe_2O_3但し
    0≦x≦1)の分散液中に、コバルト塩水溶液、第一鉄
    塩水溶液及びバリウム又はストロンチウム塩を添加し、
    次いでアルカリを加えて溶液中のOH基濃度を0.05
    〜3.0mol/lとし、溶液温度50〜100℃にお
    いて非酸化性雰囲気で攪拌保持することにより磁性酸化
    鉄粒子をコバルト、第一鉄及びバリウム又はストロンチ
    ウムで変成させた後、濾別、乾燥することを特徴とする
    磁気記録材料用磁性酸化鉄粒子粉末の製造法。 2 コバルトの変成量が、磁性酸化鉄粒子に対しCoと
    して0.1〜10重量%である特許請求の範囲第1項に
    記載の磁気記録材料用磁性酸化鉄粒子粉末の製造法。 3 第一鉄の変成量が、磁性酸化鉄粒子に対しFe^+
    ^+として0.1〜15重量%である特許請求の範囲第
    1項又は第2項に記載の磁気記録材料用磁性酸化鉄粒子
    粉末の製造法。 4 バリウムの変成量が磁性酸化鉄粒子に対しBaとし
    て0.05〜10重量%である特許請求の範囲第1〜3
    項のいずれかに記載の磁気記録材料用磁性酸化鉄粒子粉
    末の製造法。 5 ストロンチウムの変成量が磁性酸化鉄粒子に対しS
    rとして0.05〜10重量%である特許請求の範囲第
    1〜3項のいずれかに記載の磁気記録材料用磁性酸化鉄
    粒子粉末の製造法。 6 磁性酸化鉄粒子がマグネタイト粒子である特許請求
    の範囲第1〜5項のいずれかに記載の磁気記録材料用磁
    性酸化鉄粒子粉末の製造法。 7 磁性酸化鉄粒子がマグヘマイト粒子である特許請求
    の範囲第1〜5項のいずれかに記載の磁気記録材料用磁
    性酸化鉄粒子粉末の製造法。
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