JPS6132257B2 - - Google Patents

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
バルト含有酸化鉄強磁性粉末の製造方法に関す
る。 コバルト含有酸化鉄強磁性粉末は高保磁力を有
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。磁性酸化鉄にコバルトを含有させるために、
多くの方法が提案されており、例えば、(1)γ−
Fe₂O₃粉末を第一鉄塩とコバルト塩とを含む液中
で、特定のOH基濃度、高温、非酸化性雰囲気中
で処理する方法（特公昭52−36751）、(2)コバルト
イオンと鉄イオンの化合物によつて強磁性酸化鉄
を被覆した後、非酸化性雰囲気中で120〜230℃の
温度で熱処理をおこなう方法（特開昭54−
124297）、(3)磁性酸化鉄粉末を遷移金属塩の存在
するアルカリ溶液中で水熱反応をおこなわせる方
法（特公昭48−44040）などがある。そころが、
これらの従来法では十分に高い保磁力が得にくか
つたり、高保磁力のものが得られても熱特性、経
時安定性が劣つたりすることが多く、改良が望ま
れている。 一方、フエライトを形成すべき成分の共沈物、
沈殿湿式混合物、沈殿乾式混合物を水蒸気処理し
てフエライトを生成させることが、「粉体および
粉末治金」第13巻第３号、20〜25頁に報告されて
いるが、酸化鉄強磁性粉末をコバルトを含む金属
化合物で被覆して水蒸気処理した例はない。 本発明の方法は、コバルト被着酸化鉄粉末を水
蒸気処理する点で、従来のいずれの方法とも異な
つている。また、コバルト被着処理も、水蒸気処
理も、従来考えられているよりむしろ低い温度で
行ない、高保磁力と同時に熱特性、経時安定性に
すぐれた磁性粉が得られるという特長を有する。 本発明は、酸化鉄強磁性粉末を、コバルト塩と
第一鉄塩及び／又はその他の金属塩との水溶液並
びにアルカリで処理して粒子表面にコバルトを含
む金属化合物を被着し、次いでこのものを水蒸気
処理することを特徴とする、コバルト含有強磁性
酸化鉄粉末の製造方法である。 本発明に使用する強磁性酸化鉄としては、γ−
Fe₂O₃、Fe₃O₄、又はγ−Fe₂O₃を部分還元して
得られるベルトライド化合物などがある。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、第一鉄塩としては、塩化第一
鉄、硫酸第一鉄などが用いられる。また必要に応
じ用いられる他の金属塩は、マンガン、亜鉛、ク
ロム、ニツケルなど遷移金属の塩が適宜選ばれ
る。 コバルトを含む金属化合物を被着する方法とし
ては、酸化鉄磁性粉末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、酸化鉄磁
性粉末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、酸化鉄磁性粉末を水に分散さ
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、或は酸化鉄磁性粉末をアルカリ水溶液
に分散させ、これに金属塩水溶液を添加する方法
などがあり、またコバルト、第一鉄、その他の金
属の一部又は全部を同時に処理したり、順次処理
したり、適宜の方法を採用することができる。い
ずれにしても、アルカリ例えば水酸化ナトリウム
は分散液中の金属塩に対して当量もしくは当量以
上を添加する。 意外にもこの処理は、液を何ら加熱することな
く行なつた方が好ましい結果をもたらすことがわ
かつた。この理由についてに明らかでないが、低
温の場合、磁性粉末の表面被覆層では第一鉄を含
むコバルトフエライト層が形成され、水蒸気処理
によつて磁性粉末表面に存在するH₂Oが媒体とな
り、この間をイオンが拡散して反応が進行するこ
とによつてコバルトフエライトの結晶化が促進さ
れるためと推察される。 分散液を、50℃より低い温度、望ましくは30℃
より低い温度で、反応が終了するまで撹拌して、
酸化鉄粉末粒子表面にコバルトを含む金属化合物
を被着する。酸化鉄に対する重量基準の値でコバ
ルトの被着量は0.5〜30％、好ましくは１〜10
％、第一鉄は１〜30％、好ましくは２〜20％、そ
の他の金属は０〜10％程度である。 被着処理した酸化鉄粉末は、ろ過した後水蒸気
処理する。工業的にはろ過後、水洗して水蒸気処
理に供するのがよく、また一旦乾燥してもよい。
ここに水蒸気処理というのは、水蒸気の存在下に
加熱処理をおこなうことで、例えば、密閉容器中
において飽和水蒸気圧のもとで加熱する方法、水
蒸気を流した管状炉中で加熱する方法、流動層中
において加熱水蒸気と接触させる方法などがあ
る。これらの場合において、少量の他の気体、例
えば空気、窒素ガス、塩化水素ガス、エチレンク
ロロヒドリンなどを共存させたり、マイクロナイ
ザーなどを用いて粉砕も兼ねて水蒸気処理したり
することもできる。 また、ろ過、水洗後に一旦乾燥することなく湿
ケーキをそのまま加熱し、ケーキ中の水分が蒸発
するに応じて水蒸気を供給して加熱を続ける方法
をとることもできる。加熱温度は普通100〜300
℃、好ましくは100〜250℃となる。この温度が
250℃を超えない場合に、特に望ましい結果がも
たらされる。 水蒸気処理後は、ごく簡単な乾燥で、目的の磁
性粉末を得る。このものは高い保磁力を持ちかつ
熱特性、経時安定性に優れている。なお、ここに
いう熱特性とは、保磁力の温度依存性のことであ
り、（120℃の保磁力）÷（室温の保持力）×100で示
される値（％）である。また経時安定性とは、
（当初の保磁力）−（温度60℃、相対温度80％で10
日間放置後の保磁力）で示される値である。 実施例 １ 針状γ−Fe₂O₃〔保磁力（Hc）：417Oe〕100
ｇを水１に分散させてスラリーとし、液中に
N₂ガスを吹込みながら、硫酸コバルト１モル／
溶液60mlと硫酸第一鉄１モル／溶液120mlと
の混合液を加え、撹拌した。さらに水酸化ナトリ
ウム５モル／溶液388mlを加え、室温（28℃）
で５時間撹拌を続けた。反応後のスラリーをろ
過、水洗し、得られた湿ケーキを容器に入れ、別
の容器に入れた水と共にオートクレーブ中に密閉
して、200℃で２時間水蒸気処理した。処理後60
℃で乾燥して、目的のコバルト含有酸化鉄強磁性
粉末(A)を得た。 別に、水蒸気処理にかえて、N₂雰囲気中で230
℃、１時間の加熱を行なうほかは同様にして磁性
粉末(B)を、スラリーをオートクレーブに入れて
120℃、３時間の水熱処理を行なうほかは同様に
して強磁性粉末(C)を得た。 得られたコバルト含有酸化鉄強磁性粉末につい
て保磁力（Hc）、熱特性（Tp）、及び経時安定性
（ΔHc）を測定して次表の結果を得た。

【表】 実施例 ２ 針状γ−Fe₂O₃（Hc417Oe）100ｇを水１に
分散させてスラリーとし、液中にN₂ガスを吹込
みながら硫酸コバルト１モル／溶液を60ml加
え、さらに水酸化ナトリウム５モル／溶液388
mlを加えて撹拌した。次いで硫酸第一鉄１モル／
溶液125mlを加え、室温（28℃）で５時間撹拌
を続けた。反応後のスラリーをろ過、水洗し、得
られたケーキを容器に入れ、別の容器に入れた水
と共にオートクレーブ中に密閉して200℃で２時
間水蒸気処理した。 処理後60℃で乾燥し、目的の強磁性粉末を得
た。このものの磁気特性を測定したところHc＝
657Oe、Tp＝83％、ΔHc＝3Oeであつた。 実施例 ３ 前記実施例１におけるコバルト、第一鉄被着処
理の温度を45℃にかえるほかは、実施例１と同様
にして強磁性粉末を得た。このものの磁気特性を
測定したところ、Hc＝641Oe、Tp＝82％、ΔHC
＝4Oeであつた。 実施例 ４ 前記実施例１におけるコバルト塩、第一鉄塩添
加時の温度を60℃に、またアルカリ添加後の撹拌
を90℃で３時間にかえるほかは、実施例１と同様
にして強磁性粉末を得た。このものの磁気特性を
測定したところ、Hc＝636Oe、Tp＝80％、ΔHc
＝6Oeであつた。 実施例 ５ 実施例２と同様にしてコバルト及び第一鉄の被
着をおこない、得られたケーキを管状炉中に置い
て、１気圧の水蒸気流中で200℃、１時間加熱し
た。 得られた強磁性粉末の磁気特性は、Hc＝
649Oe、Tp＝82％、ΔHc＝4Oeであつた。 実施例 ６ 前記実施例２において、水蒸気処理を150℃で
６時間行なうこと以外は同様にして強磁性粉末を
得た。このものの磁気特性を測定したところHc
＝6530Oe、Tp＝83％、ΔHc＝3Oeであつた。 実施例 ７ 前記実施例２において、水蒸気処理を100℃で
12時間行なうこと以外は同様にして強磁性粉末を
得た。このものの磁気特性を測定したところHc
＝610Oe、Tp＝85％、ΔHc＝2Oeであつた。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 酸化鉄強磁性粉末を、コバルト塩と第一鉄塩
   及び／又はその他の金属塩との水溶液並びにアル
   カリで処理して粒子表面にコバルトを含む金属化
   合物を被着し、次いでこのものを水蒸気処理する
   ことを特徴とする、コバルト含有酸化鉄強磁性粉
   末の製造方法。