KR830002389B1

KR830002389B1 - 코발트로 개질시킨 자기성 산화첩 입자

Info

Publication number: KR830002389B1
Application number: KR1019790003701A
Authority: KR
Inventors: 맥 윌슨 데이비드
Original assignee: 테렌스 제이. 갤라거; 화이자 인코퍼레이티드
Priority date: 1979-07-02
Filing date: 1979-10-24
Publication date: 1983-10-25

Abstract

내용 없음.

Description

코발트로 개질시킨 자기성 산화첩 입자

제1도는 정렬방향과 평행하게 측정한 항자성의 함수로서의 배향비율을 나타낸 도표.

본 발명은 자기 기록재로서 유용한 산화철 입자에 관한 것이다. 특히 본 발명은 코발트로써 그리고, 때로는 크롬 및 제1철 이온등과 같은 기타의 금속이온으로써 표면을 개질(modify)시킨 산화철에 관한 것이다.

코발트로써 그리고 때로는 크롬과 같은 기타의 금속으로써 표면을 개질시킨 재질에 관한 것은 미합중국 특허 제4,066,564호; 제4,006,565호; 제4,069,164호; 및 제4,071,654호 등에 기술되어 있으며, 또한 외국의 특허출원에 있어 이러한 자기 재질에 관한 것은 일본국특허원 제51-38094호, 제51-38095호, 제51-38096호, 제52-24237호, 제49475/74호 및 제87397/73호 등이 있다.

상기의 특허 및 특허원은 기본적으로 표면이 개질된 자기성 재질의 진보된 기술에 관한 것이다. 본 발명의 목적은 코발트의 수준이 비교적 높음에도 불구하고 배향비율의 감소현상이 극소로 나타나는, 코발트로써 개질된 자기 기록용 자기성 산화철을 제공하는데 있다. 그런데 이러한 배향비율의 감소는 보통 코발트의 수준이 중가할시 항자성(HC)이 중가함에 따라 일어나게 된다. 또한 본 발명의 목적은 M인자(M-factor)로 불리우는 또다른 우수한 특성을 지니는, 코발트로써 개질된 자기성 산화철을 제공하는데 있다. 그런데 이러한 특성은 자기 찌그러짐(maguetostriction)에 관한 것인데 본원에서 완전히 정의되어질 것이다.

본 발명은 전 생성물을 기준으로하여 적어도 약 0.5중량%의 코발트로써 개질되고, M인자값이 약 -1.0 및 +1.0이며, 75중량%의 충전율로 결합제와 함께 결합될때 제1도의 좌표값과 동일하거나 그 이상의 좌 표값에 상응하는 배향비율과 항자성 값을 지닌자기 기록 부재를 형성함을 특징으로 하는 자기성 산화철 입자에 관한 것이다. 일반적으로 전생성물을 기준으로 하여 약 0.5내지 10중량%범위의 코발트가 유용하다. 본 발명에 있어서 자기성 재질은 존재하는 코발트의 양이 전 생성물을 기준으로 하여 약 0.5내지 5.0중량%인 것이 바람직하다. 또한 본 발명의 자기성 재질로서, 크롬이 전 생성물을 기준으로 하여 약 0.1내지 0.3중량% 존재하는 것도 바람직하다. 그리고 본 발명의 자기성 재질에 분산된 적합한 결합매체(binding medium)로 이루어진 자기 임펄스 기록부재도 본 발명에 포함된다.

본 발명의 자기성 재질은 예를들면 오디오 및 비데오 테이프 형태로 자기기록, 데이터 저장(디스크 및 테이프), 고속 프린팅 등을 하는 자기 복사의 분야에도 사용할 수 있다. 항자성을 증가시키기 위해, 코발트로써 자기산화철을 개질시키는 방법은 공지의 것이다. 그러나, 코발트가 존재하게 되면 배향비율이 저하되는 등의 바람직하지 못한 결과가 야기된다.

또한 코발트가 존재하게 되면 자기 결정성 이방성이 증가하게 되고 그 결과 개질되지 않은 바늘모양의 산화철 입자에 존재하는 바람직한 단일 자화 용이축보다는 각 입자내에 다중 자기 자화 용이축이 형성된다. 코발트로 개질시킨 자기성 산화철을 결합 매체와 함께 결합시켜, 기판에 코팅하고 배향시켜 자기 임펄스 기록부재를 형성할때, 입자들의 다중자기 용이축은 배향비율이 저하된다. 이러한 저하는 기록 감도가 낮아지고, 짧은 파장에 있어서 최대 시그날이 저하되며, 그리고 프린트가 저하되는 등의 바람직하지 못한 기록 현상을 야기시킨다. 배향비율(Brll/Br)은(입자 배향에 대해서 평행방향인 자기임펄스 기록부재의 포화 잔류 플러스 밀도)/(입자 배향에 대해서 수직방향인 포화 잔류 플럭스밀도)비로서 정의된다.

본 발명은 본 발명의 표면을 개질시킨 자기 산화철 입자로부터 제조한 테이프의 배향 비율이 약간만 저하되고 공지의 코발트로써 개질시킨 자기성 기록재의 것과 비교해 볼때 기록수행이 월등한 기술상의 진보를 나타낸다.

본 발명의 산화물의 우수성은 두 주요인자에 의해 명시되는데, 이들 두 인자는 제1도에 나타난 측정치와 M-인자이다. 본 발명에 의한 산화물은 제1도 곡도의 좌표값과 동일하거나 높으며 반면에 곡선이하의 측정치를 갖는 테이프내에 혼힙된 입자들은 본 발명의 바람직한 자기 특성을 지닐 수 없다. 일반적으로 말해서, 가능한 한 가장 높은 배향 비율이 바람직하다. 이론적으로, 오늘날의 테이프는 배향비율이 약 3.5정도로 생산되지만 배향비율의 상한선은 존재하지 않는다. 본 도면에는 본 발명의 실제적인 하한선이 나타나 있다. 제1도에서 볼수 있는 바와 같이, 항자성 380은 배향비 2.85에 상승하며 이러한 두 값의 관계는 항자성 800과 배향비 1.6에 대해 선형이다.

M-인자는 동일한 장력이 두 테이프에 인가될때 감마 산화철 대조테이프의 항자성 변화에 대한 실험 테이프의 항자성 변화의 비율로서 정의된다. 약 1.0내지 +1.0범위의 M-인자가 바람직하다.

이러한 M-인자는 자기 찌그러짐 현상의 한 양상이다. 본원에 있어서, 자기 찌그러짐은 자기성 입자에 작용하는 기계적 또는 자력에 의해서 발생된 자기특성의 변화를 의미한다. 또한 이러한 현상은 입자들이 자기 테이프내에 존재할때 관측된다. 이러한 관측은 기록 및 재생시 자기 테이프가 헤드, 소구경 가이드, 핀치로울러 및 캡스탄(capstan)을 통과할 때, 굴곡 및 장력의 영향을 받기 쉽기 때문에 매우 중요하다. 이러한 기계적인 힘이 존재함으로 인하여 입자들의 자기 특성이 변하게 되므로 테이프의 자기 특성이 변하게 된다. 즉, 항자성이 낮아지게 된다. 정상적으로 자기테이프내에 존재하는 자성을 없액는 장(field)은 테이프의 높은 항자성에 의해서 기록된 시그날이 스스로 지워지는 것을 방지한다. 그러므로 테이프의 HC가 자기 찌그러짐 특성(M-인자)의 결과로써 줄어들 경우 기록된 시그날의 일부는 특히 단파장과 높은 기록 수준에서 손실된다. 일반적으로 M-인자가 비교적 영에 가까와질 경우 단파장에서 기록신호의 재생은 자기 찌그러짐에 의한 영향을 받지 않는다. 최근에 제조되는 기록재들은 기록 재생장치를 수백번 통과한 후에도 기록신호의 적은 저하만 허용할 수 있는 것을 요구한다. 자기 찌그러짐 현상에 대해서는 필립제이. 플랜더스 저 Institute of Electrical and Electronics Engineers, 1974년 12월 10권 제4호 1050내지 1025페이지와 1976년 7월 12권 제4호 348내지 355페이지에 기술되어 있다.

본 발명의 코발트로 개질된 자기성 산화철은 주어진 HC에 대한 우수한 배향비율을 제공할뿐 아니라 현저한 자기 찌그러짐특성(M-인자)을 지닌다. 우수한 배향비율에 기인하여 장파장 및 단파장 감도가 탁월해진다. 본 발명의 재질로써 제조한 테이프에서 예의적인 것으로서 기타의 자기 특성은 프린트-드루(print-through), 구형 (spuareness) 및 스위칭 필드 분포(switching field distribution)등이 있다. 포한, 주위온도 하에서 시간의 함수로서 HC에 있어 자기 에이징 또는 변화는 낮은 FeO수준으로 인하여 최소로 된다. 그리고 본 발명의 재질은 단지 약 1내지 4중량%의 FeO를 함유하고 있고 더 산화되려는 경향이 없으므로, 화학적인 안정도는 FeO함량이 높은 자기성 재질상에서 뿐만 아니라 코발트로써 개질시킨 자기철 전반에 걸쳐 현저히 증가된다. 바람직한 M-인자를 낳게하는 FeO의 양은 다소 코발트 함량에 따르지만 약 1내지 4중량%이다.

자기성 재질의 우수성을 인식하기 위하여 이러한 입자들을 정렬된 자기 테이프내에서 결합제와 함께 결합시키는 것이 필요함을 상술한바로부터 뚜렷해질 것이다. 일반적으로 말하면, 분말특성, 자기성 재질상에서 직접 이루어지는 측정으로는 우수한 특성을 기술하기에는 충분하지가 않다.

본 발명의 새로운 자기성 재질은 적합한 자기철 출발물질을 코발트이온 및 가능하면 크롬과 제1철 이온으로 간단히 코팅한 다음에 코팅된 입자들을 열처리하여 제조할 수 있다. 자기철의 코발트 코팅은 물속에서 자기철을 반죽시키고 적정량의 코발트이온과 철이온을 임의적으로 가한후 교반함으로써 쉽게 달성할 수 있다. 소량의, 즉 약 1중량%까지의 제1철 이온의 첨가는 주어진 양의 코발트의 존재하에 형성된 HC들 증가시켜 주기 때문에 코팅내에 철이온이 존재하게 되면 바람직하다.

크롬 코팅을 할 경우, 단지 크롬염을 반죽된 자기철에 가하고 이를 가열하여 자기철에 크롬 이온을 흡착시킨다. 또한 가열하면서 또는 가열하지 않고 pH들 6까지 조절하여 크롬이온을 침전시킬 수 있다. 그리고는, 코발트와 임의적으로 철이온을 가하고 슬러리의 pH를 약 10으로 조절하여 자기철 입자상에 코발트 또는 코발트와 철이온을 침전시킨다.

이때, 슬러리를 폭기(aeration)시킬 수 있고 또는 이를 하지 않을수도 있다. 생성물을 여과하고, 세정한 다음에 대기압하에 공기중에서 건조시킨다. 그리고는 표면이 코팅된 입자들을 밀폐된 건조로내에서 가열하고 요구하는 바의 FeO수준으로 산화시킨다. 한편 산화단계 이전에는 임의적으로 생성물을 서냉시킬 수 있다. 서냉은 산화단계에서만 코발트를 입자내로 확산시키는 것보다 더 많은 코발트를 확산시킬 경우 필요한 단계이다. 이러한 확산으로 결과되는 장점은 출발물질과 코팅 단계에서의 조그만 변화에도 관계하지 않고 바라는 바의 수준으로 항자성을 조절할 수 있다는 것이다. 보통 산화단계는 공기중에서 약 140°내지 220℃의 온도로 수행한다.

입자상에 크롬이온을 추가로 코팅하는 것은 본 발명에 있어하나의 바람직한 태양에 속한다. 정확한 메카니즘은 밝혀져 있지 않지만, 자기철 표면의 크롬이 코발트가 입자내로 신속히 확산되는 것을 억제하는 역할을 하는 것으로 알려지고 있다.

비록 본 발명의 바라는 바의 최종 생성물을 얻는데는 확산속도가 느린 것은 바람직하지 않을지라도, 코발트로써 개질된 자기철의 열처리시 자기 특성이 더욱 쉽게 조절된다는 점에서는 바람직하다. 또한 크롬을 가하게 되면 최종 생성물의 화학적 안정도를 증가시켜 주게된다. 비록 크롬이 조절제로서 사용하기에 바람직한 이온일지라도, 알루미늄 및 아연등과 같은 금속이온 그리고 실리카등도 동일한 역할을 할수 있다.

출발물질로서 적합한 자기철은 자기 기록부재 내에서 배향이 잘 일어나는 것인데, 예를들면 약 225°내지 550℃의 온도에서 바늘모양의 알파 또는 감마-FeOOH를 탈수 및 환원시켜 제조한 것이 이에 속한다. 환원 가스체는 수소 및 일산화탄소등에서 선택할 수 있다. 환원은 소수성 지방족 모노-카복실산을 첨가한후 열분해시켜 제조한 환원가스의 존재하에 수행함이 바람직하다. 이러한 환원조건은 공지의 것이다.

코발트원으로서는 수용성 코발트염(예; 염화코발트, 황산코발트 또는 질산코발트)을 사용할 수 있다. 철 이온원으로서 사용한 철의 염은 황산 제1철, 염화 제1철, 질산제 1철 또는 기타의 수용성 제1철염(예; 황산크롬, 염화크롬, 염화크롬 또는 질산크롬)등이 있다. 크롬 코팅을 할 경우, 크롬원으로서는 황산크롬, 염화크롬 또는 질산크롬과 같은 수용성 염을 사용할 수 있다.

본 발명의 한 태양에 있어서 바늘모양의 자기철 출발물질은 약 226°내지 538℃의 온도에서 탈수시키고 환원시켜 감마-FeOOH로 부터 제조할 수 있다. 감마-FeOOH는 철의 염, 바람직하게는 염화 제1철을 알칼리로써 침전시켜 제조할 수 있다. 철의 염 수용액의 농도는 용액 1리터당 염화 제1철 약 30내지 85g이다. 알칼리는 NaOH, KOH, Ca(OH)₂, NH₄OH 또는 NH₃에서 선택한다. 시이드(seed)는 제1철 이온의 약 1/2내지 1/3을 침전시켜 제조한다. 그리고 시이드 성장 또는 발생 단계에서 알칼리를 추가로 가하여 남아있는 제1철 이온을 침전시킨다. 시이드 형성단계시의 온도는 약 30℃를 초과하지 않아야 하고, 발생단계에서는 약 60℃이하로 유지시켜야 한다. 그리고 pH는 상기 양 단계에서 모두 약 4.0이하로 유지해야 한다. 또한 시이드 형성 및 발명단계에서는 슬러리의 기계적 교반과 폭기가 필요하다. 발생단계의 소요시간은 약 2내지 10시간이 바람직하다.

본 발명의 자기성 재질은 바늘모양의 자기철을 분쇄시키고 이를 물속에서 강력히 교반, 분산시켜 제조함이 바람직하다. 그리고는 자철석의 양을 기준으로 하여 약 0.17중량%의 크롬염(바람직하게는 황산크롬)을 가하고 이의 슬러리를 약 50내지 70℃까지 가열한다. 필요할 경우 슬러리의 pH는 NaOH를 이용하여 약 5.0으로 조절한다.

크롬을 흡착시킨후, 자철석의 양을 기준으로 하여 3.3중량%의 코발트와 0.9중량%의 Fe++에 상응하는 황산코발트와 황산제 1철과 혼합용액을 가한다.

그리고는 슬러리의 pH를 묽은 NaOH수용액을 사용해 약 10까지 서서히 상승시키고 온도는 65°내지 90℃까지 올린 다음 약 1시간동안 이러한 상태를 유지시킨다. 형성된 자기성 생성물을 여과한 다음, 세정하고 85℃이하의 온도에서 건조시킨다. 건조된 생성물을 약 150°내지 300℃의 온도하에 불활성 가스체내에서 서냉시키고 산소 함유 가스(바람직하게는 공기)로써 150°내지 210℃의 온도에서 산화시켜 FeO함량을 약 1.0내지 4.0%로 한다. 그리고는 생성물을 볼밀, 로울러 밀, 또는 뮬러 혼합기등을 사용해 기계적으로 조밀하게 하여 입지들의 응집도를 감소시킨다.

그리하여 완성된 본 발명의 자기성 재질을 자기기록부재에 사용한다. 미합중국 특허 제2,711,901호, 제4,018,882호 등에 기술된 어떤 적합한 결합매체를 사용할 수 있다. 75중량%의 충전율로 자기성 재질을 사용하여 다음의 표 1에 나타난 실험용 비닐 공중합체로 부터 실험용으로서 본 발명의 자기성 재질을 함유한 자기 테이프를 제조한다.

[표 1]

다음의 표에 중량부로 표시된 성분들을 혼합해서 볼 밀에 넣는다.

상기 혼합물을 볼 밀에 넣고 48시간동안 분쇄시켜 점도가 약 95크레브스인 생성물을 얻는다. 그리고는 이를 3인치 조각(strip)의 형태로 폴리에틸렌 테레프탈레이트 기판위에 가한다. 코팅물이 습한 상태에 있을때 이들 자기장에 통과시켜 입자들을 배향시킨 다음에, 조각을 건조시키고 그리고 이어서 카렌더링, 압착 또는 광택을 낸다. 최종적으로 이를 가느다랗게 자르고 장력을 가하여 두루마리 형태로 만든다. 코팅 두께는 보통 약 0.10내지 0.60밀인데, 본 발명에 있어서의 특정한 예는 약 0.40밀이다.

상기에서 제조한, 코발트로써 개질시킨 자기철을 함유한 테이프의 1/4인치 디스크 절단부에서 비향비율 및 항자성을 측정한다. 상기의 디스크를 진동 시료 자기계(VSM)에 장치하고 가한 자기장을 테이프내 입자 정렬방향과 평행하게 한 다음 이를 9koe에서 자기 포화시킨다. 그리고는 가한 자기장을 0으로 감소시켜 평행한 포화 잔류 플럭스 밀도(Brll)를 얻는다. 또한 디스크(Br²)를 회전시켜 입자들을 자기장에 수직으로 한 다음 다시 이를 9koe에서 포화시킨다. 이렇게 하여 자기장이 0으로 축소된 후에 디스크의 평면에서 수직의 포화 잔류 플럭스밀도를 측정할 수 있다. 배향비는 Brll을 Br²로 나누어서 계산할 수 있다.

항자성을 측정하기 위해서는 디스크를 평행방향으로 9koe에서 포화시킨다. 항자성은 잔류 자기가 0이 되는 가한 자기장의 값이다.

M-인자는 정확한 B-H메터를 사용하여 자기 테이프상에 측정한다. B-H메터는 HC에 있어 Ioe이하의 차이를 구별할 수 있어야 한다. 가한 최대 자기장은 적어도 둘내지 셋 인자에 의해 항자성을 초과해야 한다. 테이프의 장력에 의한 HC의 변화는 다음과 같이 측정한다.

(1) 테이프에 주어진 장력을 가하고 10초 후에 HC를 측정한다.

(2) 즉시 장력을 해제하고 10초후에 다시 HC를 측정한다.

(3) 정확을 기하기 위하여 상기(1),(2) 단계를 되풀이 한다.

HC에 있어서는 변화는 (1)단계에서의 평균치에서 (2)단계에서의 HC평균치를 뺀 값이다. 물론, 주어진 장력은 HC에 있어서의 현저한 변화가 적어도 대조 테이프에 있어 일어날 수 있도록 충분히 높아야 하지만 테이프내에서 감지할만한 변형이 일어나지 않도록 낮아야 한다.

장력에 의한 HC의 변화는 다음 조건하에서 감마 산화철 대조테이프와 실험 테이프에서 측정한다.

(1) 비자기 베이킹(backing)재질과 그의 두께, 코팅두께 및 코팅 조성물은 대조 테이프와 실험 테이프 모두 동일해야 한다.

(2) 양자 테이프에 가해진 장력은 모두 동일해야 한다.

(3) 모든 측정은 동일한 온도, 바람직하게는 15내지 30℃에서 행해져야 한다.

M-인자는 대조 테이프의 HC에 대한 실험 테이프의 HC의 비이다.

Feo함량은 산화제로서 세릭 설페이트를 사용하는 공지의 세릭 적정법으로써 측정한다. 그리고 크롬과 코발트 함량은 원자 흡광법으로써 측정하는데, 사용하는 장치는 측정된 양의 -1 또는 -5%정도의 정확도를 지녀야 한다.(예; 실시예 1에서 코발트 양은 3.5+ 또는 -0.175이다).

[실시예 1]

상기에서 제조한 비응집된 자기철 360kg을 주위온도에서 물에넣고 강력히 교반하여 분산시킨다. 슬러리를 4160리터의 물로 희석시킨 다음에 4.1kg의 CrSO.7HO₂O(자기철을 기준으로 하여 0.17중량%)를 가한다. 온도를 66℃까지 상승시키고 슬러리를 1시간동안 교반한다. 19.1kg의 FeSO₄. 7H₂O와 62.2kg의 CoSO₄.7H₂O를 함유하고 자기철을 기준으로 하여 1.0중량%의 Fe이온과 3.64중량%의 Co에 상응하는 760리터의 용액을 가한다. 묽은 NaOH용액(6% NaOH)을 가하여 pH를 9.2까지 상승시키고 온도를 67℃로 유지하면서 슬러리를 교반한다. 그리고는 고체를 여과하여 분리시키고, 세정한 다음에 82℃에서 건조시킨다. 이렇게 하여 제조한 코팅된 자기철 454g을 회전로에 넣고 236℃까지 가열한다. 온도를 150℃까지 내리고 회전로에 공기를 분당 1.5ℓ공급한다. 산화시는 온도를 195℃까지로 하고 산화시간은 4 4/3시간으로 한다. 냉각시킨후에, 뮬러 혼합기내에서 2시간동안 기계적으로 조밀화 시킨다. 최종 생성물의 FeO함량은 2.9중량%, 코발트 함량은 3.5중량% 그리고 크로뮴 함량은 0.18중량% 이었다.

[실시예 2]

여과하기 전에 실시예 1의 슬러리 57리터를 취하여 분당 4리터의 공기로 4시간동안 폭기시킨다. 이 시료를 여과하고, 세정한 다음에 82℃에서 건조시킨다. 상기의 코팅된 자기철 454g을 회전로에 넣고 228℃까지 가열한다. 온도를 150℃까지 내리고 분당 1.5리터의 속도로 공기를 주입시킨다. 산화시 온도는 180℃로 하고 산화시간은 3 2/3시간으로 한다. 그리고는 뮬러 혼합기 내에서 2시간동안 기계적으로 코발트 함량은 3.4중량% 및 크로뮴 함량은 0.17중량%이었다.

[실시예 3]

상기에서 제조한 바늘모양의 자기철 2.8kg을 37.0리터의 물에 분산시킨다. 슬러리를 67℃까지 가열하고 교반하면서 자기철을 기준으로 하여 3.3중량%의 코발트와 1.0%의 철이온에 상응하는 황산 코발트와 황산철과의 용액을 가한다. 묽은 NaOH용액(6% NaOH)를 가하여 슬러리의 pH를 10으로 상승시킨다. 온도를 90℃까지 상승시킨 다음에, 1시간동안 교반하고 상기의 온도를 유지하면서 시간당 240리터의 공기로 2시간 동안 폭기시킨다. 고체는 여과하여 분리시키고 물로 세정한 다음에 82℃에서 건조시킨다. 코팅된 자기철 454g을 회전로에 넣고 질소 가스체하에서 260℃까지 가열한다. 그리고는 온도를 157℃까지 내리고 분당 0.75리터의 속도로공기를 주입시킨다. 산화시 온도는 최대 173℃까지로 하고 산화시간은 153분으로 한다. 그리고 고체를 뮬러 혼합기내에서 2시간동안 기계적으로 조밀화시킨다. 최종 생성물의 FeO함량은 1.1중량%, 크롬 함량은 0.002중량(불순물)이었다.

[실시예 4]

상기에서 제조한 바늘모양의 자기철 2.8kg을 37.0리터의 물에 강력히 교반하여 분산시킨다. 자기철을 기준으로 하여 0.3중량%의 Cr에 상승하는 황산크롬 용액을 가하고 슬러리를 50℃까지 가열한다. 묽은 (6%) NaOH용액을 가하여 슬러리의 pH를 5.0까지 상승시키고 30분간 교반한다. 자기철을 기준으로 하여 0.5중량%의 코발트와 0.94중량%의 철을 함유한 황산코발트 및 황산철의 혼합용액을 가한다. 그리고는 묽은 (6%) NaOH용액을 가하여 슬러리의 pH를 10.0까지 올린다. 슬러리를 1시간동안 70℃까지 가열한후 이 온도를 유지하면서 2시간동안 폭기시킨다. 이때 사용한 공기의 양은 11.5리터이다. 이렇게하여 제조한 코발트로 개질된 재질 454g을 회전로에 넣고 질소 가스하에서 225℃까지 상승시킨다. 온도를 169℃까지 내리고 공기를 분당 2.2리터의 속도로 주입시킨다. 산화시간은 137분이고 최대 온도는 181℃이다. 냉각시킨후, 생성물을 뮬러 혼합기내에서 기계적으로 2시간동안 조밀화시킨다. 취종 생성물의 FeO함량은 1.9중량%, 코발트 함량은 0.49중량% 및 크로뮴 함량은 0.23중량%이었다.

[실시예 5]

상기에서 제조한 바늘모양의 자기철 2.8kg을 37.0리터의 물에 반죽한다. 자기철을 기준으로 하여 0.1중량%의 크롬을 함유한 황산크롬용액을 가하고 이 슬러리를 50℃까지 가열한다. 묽은 (6%) NaOH용액을 가하여 슬러리의 pH를 5.0으로 하고 30분간 교반한다. 자기철을 기준으로 하여 5중량%의 Co와 0.94중량%의 Fe에 상응하는 황산코발트와 황산철과의 혼합용액을 가한후 슬러리의 pH를 6% NaOH수용액을 사용하여 10.0으로 조절한다. 슬러리를 1시간동안 교반한후 90℃까지 가열하고 분당 4리터의 속도로 1시간동안 공기를 반응기에 주입시킨다.

슬러리를 여과하고, 고체를 물로 세정하여 82℃에서 건조시킨다. 이렇게 하여 제조한 코팅된 재질 454g을 회전로에 널고 질소가스하에서 281℃까지 상승시킨다. 온도를 169℃까지 내린후 분당 0.75리터의 속도로 공기를 주입시킨다. 산화시간은 133분이고 최대온도는 173℃이었다. 그리고는 생성물을 뮬러 혼합기내에서 2시간동안 조밀화시킨다. 최종적으로 코발트로 개질된 자기성재질의 FeO함량은 1.3중량%, 크롬 함량은 0.09중량% 및 코발트함량은 5.1중량 이었다.

[실시예 6]

상기에서 제조한 바늘모양의 자기철 2.8kg을 37.0리터의 물에 교반하여 분산시킨다. 교반을 지속하면서, 자기철을 기준으로 하여 0.17중량%의 Cr에 상응하는 황산용액 수용액을 가한다. 그리고는 슬러리를 67℃까지 가열하고 1시간동안 교반한다. 자기철을 기준으로 하여 3.3중량%의 Co를 함유한 황산 코발트 용액을 가한 다음에 묽은 (6%) NaOH용액을 가하여 슬러리의 pH를 8.8까지 상승시킨다.그리고 슬러리를 89℃까지 1시간동안 가열한후, 1시간동안 분당 4리터의 속도로 반응기에 공기를 주입시킨다. 슬러리를 여과하고 고체는 세정하여 82℃에서 건조시킨다. 500g의 코팅된 자기철을 질소 가스하에 회전로에서 223℃까지 가열한다. 온도를 169℃까지 내리고 분당 0.75리터의 속도로 공기를 주입시킨다. 109분의 산화시간동안 온도를 181℃에 도달하도록 한다. 그리고는 자기성재질을 뮬러혼합기내에서시 2간동안 조밀화시킨다. 최종 생성물의 FeO함량은 1.0중량%, 크로뮴 함량은 0.14중량% 및 코발트 함량은 3.0중량%이었다.

[실시예 7]

상기에서 제조한 바늘모양의 자기철 2.7kg을 36.8리터의 물에 강력히 교반하여 분산시킨다. 교반하면서 슬러리를 67℃까지 상승시킨후, 자기철을 기준으로 하여 2.75중량%의 코발트에 상응하는 황산코발트 용액을 가한다. 묽은 (6%) NaOH용액을 가하여 슬러리의 pH를 10.0까지 상승시킨다. 슬러리의 온도를 1시간동안 90℃까지 상승시킨후 시간당 240리터의 공기를 사용하여 슬러리를 폭기시킨다. 고체를 여과하여 분리시키고, 세정한 다음에 82℃에서 건조시킨다. 이렇게하여 제조한, 코발트로 개질된 재질 454g을 회전로에 넣고 질소 가스하에서 210℃까지 가열한다. 온도를 185℃까지 내린 다음 회전로에 공기를 분당 1리터의 속도로 주입시킨다. 산화시간은 45분이고 최대 온도는 185℃이었다.

냉각시킨후, 뮬러 혼합기내에서시 2간동안 생성물을 조밀화시킨다. 최종 생성물의 FeO함량은 1.9중량%, 코발트 함량은 2.2중량%이었다.

[실시예 8]

실시예 1내지 6에서 제조한, 코발트로 개질된 산화철 생성물을 상기와 같은 방법으로 자기테이프에 결합시킨다. 그리고 상기와 같은 방법으로 각 테이프의 HC, 배향비 및 M-인자를 측정한다. 이의 결과는 다음의 표 2에 나타나 있다.

[표 2]

Claims

생성물의 총 중량에 대하여 0.5내지 5중량%의 코발트로써 개질되고 FeO의 함량이 약 1내지 4중량%이며, 75중량%의 충전율로 자기 기록부재에서 제1도의 항자성 800과 배향비율 1.6에서 만나는 두라인 선분상에서의 좌표값과 동일하거나 그 이상인 배향비율과 항자성을 제공함을 특징으로 하는 자기성 산화철 입자.