JPS62131504A - コバルト含有酸化鉄磁性粉末の製造方法 - 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］ この発明は、磁気テープ、磁気ディスク、磁気カードな
どの磁気記録媒体の磁気記録素子として使用されるコバ
ルト含有磁性酸化鉄粉末の製造方法に関する。

〔従来の技術］ 一般にコバルト含有酸化鉄磁性粉末は、γ−Ｆｅ２０３
粉東などの通常の酸化鉄ｍ件粉粛に比較１．て高保磁力
であることから、高性能磁気記録媒体用の磁気記録素子
として汎用されている。

このようなコバルト含有酸化鉄磁性粉末の代表的な製造
方法として、酸化鉄磁性粉末を水中に分散し、この分散
液中で、コバルト塩もしくはこれと第一鉄塩と、アルカ
リとを反応させることにより、上記粉末の粒子表面にコ
バルトフェライト層などのコバルトを含む被覆層を形成
する方法が知られている（文献不詳）。

ところが、上記方法にて得られたコバルト含有酸化鉄磁
性粉末は、上述の如く高保磁力の利点を有する反面、こ
れを磁気記録素子として用いた磁気記録媒体の消去特性
が悪くなるという欠点があった。

そこで、従来にあってはこの消去特性を改善する手段と
して、上記方法において、酸化鉄磁性粉末として通常の
γ−Ｆｅ２Ｏ３の代わりにその部分還元体（ベルトライ
ド化合物）を用いる方法、コバルトを含む被覆層の形成
反応を非酸化性雰囲気下で行う方法、同形成反応を低温
下で行う方法などが提案されている（文献不詳）。

［発明が解決しようとする問題点〕 しかしながら、これら提案法にて得られたコバルト含有
酸化鉄粉末を用いることによって磁気記録媒体の消去特
性はある程度改善されるが、近年の記録再生機器の進歩
や高密度記録化などに対処するにはまだ不充分であり、
磁気記録媒体にさらにすぐれた消去特性と良好な磁気特
性を付与することが強く要望される現状である。

この発明は、かかる事情に鑑みてなされたもので、磁気
記録媒体に非常にすぐれた消去特性と高い磁気特性を付
与し得るコバルト含有酸化鉄磁性粉末の製造方法を提供
することを目的としている。

Ｅ問題点を解決するための手段〕 この究明者らは、上記目的において鋭意検討を重ねた結
果、酸化鉄磁性粉末の分散液中に特定のアルコール成分
が存在する状態下でコバルトを含む被覆層の形成反応を
行った場合、得られたコバルト含有酸化鉄磁性粉末を磁
気記録素子として用いた磁気記録媒体の消去特性が著し
く改善されるとともに磁気特性も良好となることを見い
出し、この発明をなすに至った。

すなわち、この発明は、酸化鉄磁性粉末の分散液中で、
コバルト塩もしくはこれと第一鉄塩と、アルカリとを反
応させることにより、上記粉末の粒子表面にコバルトを
含む被覆層を形成するにあたり、上記分散液の分散媒と
して炭素数５以下の低級アルコールの水溶液を用いるこ
とを特徴とするコバルト含有酸化鉄磁性粉末の製造方法
に係る。

を発明の構成・作用］ この発明の特徴点は、従来のコバルト含を酸化鉄磁性粉
末の製造方法においてはコバルトを含む被覆層の形成反
応を水中で行うのに対し、この形成反応を上述の如く低
級アルコールの水溶液中で行うことにある。この結果、
得られたコバルト含有酸化鉄粉末を磁気記録素子として
用いた磁気記録媒体の消去特性が著しく改善され、また
磁気特性も良好となる。この理由；こついては、明確で
はないかつぎの２つの要因が考えられる。

すなわち、第一の要因は、水よりも低級アルコール水溶
液の方が酸化鉄磁性粉末の粒子表面とのなじみがよいた
め、この発明方法では前記従来方法に比較して上記粉末
が分散媒中で極めて理想的な均一分散状態となり、コバ
ルト塩単独もしくはこれと第一鉄塩の両者とアルカリと
の反応によって上記分散状態にある個々の粒子表面にコ
バルトを含む被覆層が均一に形成され、消去特性低下の
原因となる二次凝集粒子の生成や上記被覆層の不均一化
が防止されることにある。また、第二の要因は、上記被
覆層の形成反応時に低級アルコールと水とが山分離し、
反応液面に低級アルコールからなる空気しゃ断層が形成
される結果、コバルト塩もしくはこれと第一鉄塩が空気
と接触しにくくなり、消去特性低下の要因となる独立し
た磁性化合物粒子の生成が抑制されることにある。そし
て、上述のように、二次凝集粒子の生成や上記被覆層の
不均一化が防止されること、ならびに独立した磁性化合
物粒子の生成が抑制されることは、磁気記録媒体の磁気
特性の向上にも寄与すると推測される。

この発明において酸化鉄磁性粉末の分散媒に使用する低
級アルコールは、炭素数５以下のものであり、その好適
な具体例としてイソプロピルアルコール、むｃｒｔ−ブ
チルアルコール、５ｅｃ−ブチルアルコール、ｎ−プロ
ピルアルコール、エチルアルコールなどが挙げられる。

なお、炭素数６以上のアルコールは、水への溶解度が極
端に低下するという問題があるため、好ましくない。

このような炭素数５以下の低級アルコールの使用量とし
ては、全分散媒つまりコバルト塩またはこれと第一鉄塩
およびアルカリを水溶液形態で使用する場合の水を含む
分散媒全量中の５重量％以上、とくに好ましくは１０重
量％以上を占める量とするのがよい。この低級アルコー
ルの使用−量が少なすぎると消去特性の改善効果が不充
分となる。

この発明で使用する種晶である酸化鉄磁性粉末としては
、γ−Ｆｅ２Ｏ３、Ｆｅ５０．およびこれらの中間酸化
状態の酸化鉄などの粉末を使用でき、とくに平均長軸径
０．１〜０．８μ、平均軸比３〜１５程度の針状粒子か
らなるものが好適である。そしてこの磁性粉末は前記の
全分散媒に対して５０〜２５０ｙ／ｅ程度の範囲で分散
させるのがよい。

また、この発明ではコバルトを含む彼覆留を形成する一
方の反応成分には、コバルト塩を単独で用いてもよいし
、コバルト塩と第一鉄塩とを併用してもよい。このコバ
ルト塩としては、硫酸コバルト、塩化コバルト、硝酸コ
バルトなどを使用でき、また第一鉄塩としては硫酸第一
鉄、塩化第一鉄、硝酸第一鉄などを使用できる。そして
これらの吏用ユは、コバルト塩単独の場合では使用され
る酸化鉄磁性粉末１００重量部に対して０．１〜１０．
０重量部程度、コバルト塩と第一鉄塩との併用の場合は
両者の合計量で同じ＜０．１〜５０．０重１部程度とす
るのがよい。また上記併用においてはコバルト塩：第一
鉄塩のモル比が１：１〜１：１部程度とするのがよい。

一方、コバルト塩またはこれと第一鉄塩に反応させるア
ルカリとしては、一般に水酸化ナトリウムや水酸化カリ
ウムなどの水酸化アルカリが好ましい。このようなアル
カリの使用量は前記分散液のＰＨが７以上の範囲となる
ようにするのがよく、さらに好適には反応系の水溶液を
完全に外気から遮断し得るような分離したアルコールの
浮遊層を形成するに十分な量のアルカリを、ちとの反応
液に加えることがより好ましい。このような場合に、一
般に炭素数の少ないアルコールを含んだ反応系において
はより水に溶は易いというアルコールの性質により投入
すべきアルカリの量は、炭素数の大きなものを使用する
場合に比べて多く要することとなる。

反応操作は、まず酸化鉄磁性粉末を低級アルコールまた
はその水溶液に分散させ、この分散液にコバルト塩また
はこれと第一鉄塩の水溶液を混合したのち、アルカリ水
溶液を加えて所要時間［覚袢して反応させるのが普通で
あるが、コバルト塩またはこれと第一鉄の水溶液を予め
低級アルコールまたはその水溶液と混合したのちに磁性
粉末を分散させるなど、配合順序を適宜変更しても差し
支えない。なお、上記の反応温度は２０〜１００°Ｃ１
反応時間は１〜１２時間程度とするのがよい。

このような反応により、種晶である酸化鉄磁性粉末の粒
子表面にコバルトを含む被覆層が形成される。そして、
得られたコバルト含有酸化鉄磁性粉末は、上記被覆層が
個々の粒子において均一であるとともに粒子全般にわた
っても均一であり、また上記被覆層を形成せずに独立し
た遊離の磁性化合物粒子をほとんど含まないため、これ
を磁気記録素子として用いた磁気記録媒体に非常にすぐ
れた消去特性と良好な磁気特性を与える。

〔発明の効果〕

この発明に係るコバルト含有酸化鉄磁性粉末の製造方法
によれば、種晶である酸化鉄磁性粉末の粒子表面にコバ
ルトを含む被覆層を形成する反応が、低級アルコールの
存在により上記粉末の高度の分散状態下で、かつ相分離
して分散液表面に存在する低級アルコール層にて空気し
ゃ断された状態下で行われることから、得られたコバル
ト含有酸化鉄磁性粉末の上記被覆層が個々の粒子ごとに
均一であるとともに粒子全般にわたって均一となり、し
かも二次凝集粒子や上記種晶と独立した磁性化合物粒子
の生成がほぼ完全に防止される。したがって、この発明
方法にて得られた磁性粉末を磁気記録素子として用いた
磁気記録媒体は、極めてすぐれた消去特性と良好な磁気
特性を備えたものとなる。

〔実施例］ 以下、この発明の実施例を比較例と対比して説明する。

なお、以下において部とあるは重量部を意味する。

実施例１ ７−Ｆｅ２Ｏ３粉末〔保磁力Ｈｃ＝３６７０ｅ、飽和磁
化量σｓ　＝　７４．２　ｅｍｕ／９　、窒素吸着法（
ＢＥＴ法）比表面積３２Ａｒｒｆ／！ｉ’、平均長軸径
０．４ＪＡ、軸比８〜１０３１００部をイソプロピルア
ルコール４００部に添加してホモミキサーにて０．５時
間分散させた。つぎに、この分散液に、硫酸コバルト（
Ｃ０８０４・７　Ｈ２Ｏ）　１４．３部と硫酸第一鉄（
ＦｅＳＯ４・７Ｈ２０’）　４２．５部を水２００部に
溶解した水溶液を加え、さらに水酸化ナトリウム（Ｎａ
ＯＨ）８０部を水２００部に溶解したアルカリ土類金属
加え、撹拌しなから５０’Ｃで１０時間反応させたのち
、水洗、濾過、乾燥して上記γ−Ｆｅ２０３扮末の粒子
表面にコバルトフェライトからなる被覆層が形成された
コバルト含有酸化鉄磁性粉末を得た。

実施例２ 実施例１と同じγ−Ｆｅ２０．粉末１００部を濃度５０
重１％のイソプロピルアルコール水溶液４００部に分散
させた以外は、実施例１と同様にしてコバルト含有酸化
鉄磁性粉末を得た。

実施例３ イソプロピルアルコールに代えてｔｅｒｔ−ブチルアル
コール４００部を使用した以外は、実施例１と同様にし
てコバルト含有酸化鉄磁性粉末を得た。

実施例４ 硫酸コバルトと硫酸第一鉄を溶解した水溶液に代えて硫
酸コバルト（Ｃｏ　Ｓｏ、　・７Ｈ２０）　１１．９部
を水５０部に溶解した水溶液を用いた以外は、実施例１
と同様にしてγ−Ｆｅ、、０３粉末の粒子表面にコバル
トフェライトからなる被覆層が形成さレタコバルト含有
酸化鉄磁性粉末を得た。

比較例１ インプロピルアルコールに代えて水４００部を使用した
以外は実施例１と同様にしてコバルト含有薄化鉄磁性粉
末を得た。

比較例２ インプロピルアルコールに代えて水４００部を使用した
以外は実施例４と同様にしてコバルト含有酸化鉄磁性粉
末を得た。

比較例３ 反応を窒素ガス雰囲気中で行った以外は比較例１と同様
にしてコバルト含有酸化鉄磁性粉末を得た。

以上の実施例および比較例にて得られたコバルト含有磁
性粉末を用いて、それぞれ下記組成の磁性塗料を常法に
準じて調製し、この塗料を厚さ１１戸のポリエステルベ
ースフィルム上に乾燥後の厚みが６Ｐとなるように塗布
、乾燥して磁性層を形成し、カレンダー処理を施したの
ち、３．８１＋ｕ＋幅に裁断して７種の磁気テープＡ−
Ｇを作製した。

〈磁性塗料組成〉 コバルト含有酸化鉄磁性粉末　　　　１００部パルミチ
ン酸　　　　　　　　２部 メチルイソブチルケトン　　　　　　　　　　７５部ト
　　　ル　　　エ　　　ン　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　７５　部得られた磁気テープＡ−Ｇにつ
いて、磁気特性と消去特性を調べたところ、次表で示す
結果を得た。なお消去特性は、各磁気テープにＩ　ＫＨ
ｚの信号を記録したのち、バイポジション・オーディオ
カセットテープの規定消去電流値で信号を消去し、元の
信号の再生出力レベルと消去後の出力レベルとの差（ｄ
Ｂ）にて示した。

上表の結果から、この発明方法にて得られた磁性粉末を
使用した磁気テープ（Ａ−Ｄ）は、従来の一般的な方法
によって得られた磁性粉末を使用した磁気テープ（Ｅ、
Ｆ）に比較して、消去特性が著しくすぐれており、磁気
特性も改善されていることが明らかである。また、コバ
ルトを含む被覆層の形成反応を非酸化性雰囲気下で行う
従来の提案法にて得られた磁性粉末を用いた磁気テープ
（Ｇ）では、消去特性の改善は認められるがその程度が
少なく、また磁気特性のうち残留磁束密度Ｂｒが若干低
下している。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）酸化鉄磁性粉末の分散液中で、コバルト塩もしく
   はこれと第一鉄塩と、アルカリとを反応させることによ
   り、上記粉末の粒子表面にコバルトを含む被覆層を形成
   するにあたり、上記分散液の分散媒として炭素数５以下
   の低級アルコールの水溶液を用いることを特徴とするコ
   バルト含有酸化鉄磁性粉末の製造方法。