JPS5888122A - コバルト含有強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、磁気記母媒体用材料として有用なコバルト含
有強磁性酸化鉄の製造方法に関する。

コバルト含有磁性酸化鉄は高保磁力を有し、これを用い
て製作した磁気テープ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）　’　−ｒ＠、ｏ、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って
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（％開昭５４
−１２４２９７）などがある。ところが、これらの従来
法で得られたコバルト含有磁性酸化鉄を用いて磁気テー
プとじ九場合、十分に高い保磁力が得にくかったヤ、高
保磁力のものが得られても角形比（Ｂｒ７８ｍ）、配向
性（ＯＲ）、飽和磁束密度（Ｂｍ）などが劣ったシする
ことが多く、数置が望まれている。なお、ここで言う配
向性（ＯＲ）とは（Ｂｒ／／／Ｂｒ上）を意味する。

一方、フェライトを形成すべき成分の共沈物、沈澱乾式
混合物、沈澱乾式混合物を水蒸気処理してフェライトを
生成させることが、［粉体および粉末冶金］第１３巻第
３号、２０〜２５頁に報告されているが、酸化鉄磁性粉
末をコバルトを含む金属化合物で被覆し、次いで密閉容
器中で水蒸気の存在下に加熱処理した例はない。

本発明の方法は、コバルト被着酸化鉄を密閉容器中で水
蒸気の存在下に加熱処理する点で、従来のいずれの方法
とも異なっている。本出願人は先に特願昭５６−１１７
９４５号において、コバルトと第１鉄とを含む金属化合
物被着酸化鉄を１００〜３００℃の温度で水蒸気処理す
る方法を提案しているが、さらにこの処理温［ｔｌｏ−
０℃未満６０℃以上というように低温にしても同様の効
果が得られること、特に角形比、配向性などにおいて優
れることを見い出した。

すなわち、本発明は、磁性酸化鉄を、コバルト塩と第−
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６０℃以上１００℃未満の温
度で密閉容器中で水蒸気の存在下に加熱処理することを
特徴とする、コバルト含有強磁性酸化鉄の製造方法であ
る。

本発明に使用する磁性酸化鉄としては、ｒ−Ｆ＊ｍＯｍ
、Ｆｅ２Ｏ２、又はｒ　−Ｆ＠ｔＯｓを部分還元して得
られるベルト２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、酢酸コバルト力ど
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、ニッ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、（
１）磁性酸化鉄を金属塩水溶液に分散させ、これにアル
カリＳ液を加える方法、（２）磁性酸化鉄を金属塩水溶
液とアルカリ溶液との混合液に分散させる方法、（３）
磁性酸化鉄を水に分散させ、これに金属塩水溶液とアル
カリＳｔとを添加する方法、（４）磁性酸化鉄をアルカ
リ水ｌＩ液に分散させ、これに金属塩水溶液を添加する
方法、（５）磁性酸化鉄を金属塩水溶液に分散させ、こ
の分ｉｋｍをアルカリ濤液中に滴下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或は、水酸化カリウムは分散液中
の金属塩に対して当量もしくは当量以上を添加する。

この処理は、沸点以下、望ましくは５０℃より低い温度
、さらに望ましくは３０℃よシ低い温度で、反応が終了
するまで攪拌して、磁性酸化鉄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／（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。

被着処理した磁性酸化鉄は、通常−過し死後水洗し、湿
ケーキをそのまま密閉容益に入れ、６０℃以上１００℃
未満の温度で水蒸気の存在下に加熱処理する。この加熱
温度が低すぎると所望の効果が得られず、この工程で水
洗の俵、非酸化性雰囲気中でできるだけ低温での乾燥を
行なってもよい。ここに水蒸気の存在下に加熱処理する
とき、水蒸気分圧は通常０．２気圧以上、望ましくは０
．４気圧以上、特に望ましくは加熱温度における飽和水
蒸気圧である。水蒸気分圧が０．２気圧未満の場合は本
発明の効果が奏せられない。この場合、窒素ガスなどの
不活性ガスを用いて加圧、例えば１．５気圧以上として
もよい。′ｔたこの処理において、空気、塩化水素ガス
、エチレンクロロヒドリンなどの他の気体を少量共存さ
せてもよい。

この水蒸気の存在下に加、熱処理した後、通常の乾燥を
行なって、本発明でいうコバルト含有強磁性酸化鉄を得
る。このものは高保磁力を有し、さらにこのものを用い
て製作した磁気テープは、高保磁力と同時に角形比、配
向性、飽和磁束密度に優れている。この理由については
充分明らかでないが、（１）磁性酸化鉄へのコバルトと
第１＃Ｃとの金属化合物の被着処理によって、この磁性
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、低温における水
蒸気の存在下の加熱処理によって、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ゆ
つくにと進行し、均一な結晶成長反応が促進され、さら
に安定化されるものと推定される。

実施例１゜ 針状ｒ−Ｆ＠ｔＯｍ　（Ｈｃ３９３０ｓ　）　１００　
ｇを水１１に分散させてスラリーとし、液中にＮ！ガス
を吹込みながら硫酸コバルト１七ル／１１液を６０−加
え、さらに水酸化ナトリウム５七ルＺｌｆｔ液３８８−
を加えて攪拌した。次いで硫酸第一鉄１毛ル／ｌ溶液１
２５ｄを加え、室温（２８℃）で５時間攪拌を続けた。

反応後のスラリーを一過、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Ｎ、ガスで置換し九後、８０℃で１８時間飽
和水蒸気圧下で加熱処理した。この後処理物を６０℃で
乾燥し、目的の磁性粉末（転）を得た。

実施例２ 飽和水蒸気臣下での加熱処理８０℃、１８時間を９０℃
、１８時間に代える以外は前記実施例１．の場合と同様
にして、目的の磁性粉末（Ｂ）を得友。

実施例３゜ 飽和水蒸気圧下での加熱処理において、Ｎ、ガスを入れ
て５気圧とする以外は前記実施例１．の場合と同様にし
て、目的の磁性粉末Ｃ）を得え。

比較例１゜ 前記実施例１．において得られた反応後のスラリーを一
過、水洗し、得られたケーキを大気中において６０℃で
１２時間乾燥して、コバルト含有磁性酸化鉄０）を得た
。

比較例２ 前記実施例１．において得られた反応後のスラリーを一
過、水洗し、得られ九ケー中を大気中において６０℃で
１２時間乾燥し九後、Ｎ！ガス雰囲気中で２３０℃、１
時間の熱処理を行ない、コバルト含有強磁性酸化鉄（２
）を得九。

前記実施例１．〜λ並びに比較例１．〜乙で得られた酸
化鉄（４）〜Ｅ）について、通常の方法で保磁力を測定
したのち、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。

（１）コバルト含有強磁性酸化鉄　　１００重量部（２
）大豆レシチン　　　　　　　　　　１１（３）界面活
性剤　　　　　　　　　　　４１（４）塩ビー酢ビ共重
合樹脂　　　　　１５　１（５）ジオクチルフタレー）
　　　　　　　　５１（６）メチルエチルケトン　　　
　　１１１　　＃（７）トルエン　　　　　　　　　　
１２２　１次いで各々の磁性塗料をポリエステルフィル
ムに通常の方法によシ塗布、配向した後乾燥して、約９
声厚の磁性塗膜を有する磁気テープを作成し丸。それぞ
れのテープについて通常の方法によシ、保磁力（Ｈ（’
）、角形比（Ｂｒ／Ｂｍ）、配向性（ＯＲ）、及び飽和
磁束密度（Ｂ　ｍ）を測定し、第１表の結果を得た。

第ｉｌｌ 特許出願人　　　　石原産業株式金社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 磁性酸化鉄を、コバルト塩と第−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６０℃以上１００℃未満の温度で密閉容器中で水蒸気
   の存在下に加熱処理することを特徴とする、コバルト含
   有強磁性酸化鉄の製造方法。