JPS6020974A - 磁性塗料用磁性材の製造法 - 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】 本発明は液体系、あるいは粉体系の磁性塗料用磁性材の
製造法に関する。

ここで液体系とはコバルト含有磁性酸化鉄を有機溶媒中
に分散させた分散系を云い、粉体系とはコバルト含有磁
性酸化鉄粉自体を云う。

従来、磁性塗料用磁性材であるコバルト含有磁性酸化鉄
は下記の■乃至■の製造法によシ得られていた。

■　針状含水酸化鉄を得る際にコバルトイオンを共存せ
しめ、含水酸化鉄の製造条件、例えば、温度０５．Ｈを
調整することによって、含水酸化鉄中にコバルトイオン
を共沈させ、これを焼成し磁性酸化鉄となす方法。

■　針状酸化鉄（含水酸化鉄；α−Ｆ６２０３　：　”
ＦｅｚＯ５，０＜Ｚ＜１）にコバルト化合物を混合、あ
るいは被覆した後、焼成する方法。

■　磁性酸化鉄表面にコバルト化合物を緊密に被覆させ
る方法。

しかしながら、これら従来の製造法によって得られた磁
性粉を塗料中に分散させ磁性塗料とするには、濾過、洗
浄、乾ｖへ、及び粉砕などの工程の他、さらに塗料中へ
の分散と表面改質としての儒れの性質の改良のために粉
体表面に界面活性剤や高分子の吸着層を形成させる工程
、あるいはプレミックスする場合は濾過、乾燥している
為−次粒子の状態までほぐすには強力な分散機が必？２
である等、磁付塗料とする１でには多種の工程を有する
という多くの欠点があり、細心の注意が必要とされた。

これら多くの欠点は水を溶媒として用いたことに起因す
ると考えられていた。

そこで近年、有機溶媒と該有機溶媒にｉｊＪ浴な金ＪＪ
４化合物からなる溶液中に強磁性酸化鉄粉末を分散させ
、加熱処理することにより強磁性酸化鉄の粒子内に金私
を尋人させる磁性粉の製造法が開発された（特公昭５６
−３１７２９号公報）。

しかしながらこの製造法に用いられている有機溶剤はア
ルコール、脂肪酸類、半乾性油類、脂肪酸エステル類、
オキシカルボン酸類、ジメチルホルムアミド、あるいは
ジメチルホオキサイドであトへ磁性塗料用バインダーの
溶剤としては全く不向きの有機溶剤ばかりである。

従って、この方法で得られブとものは５ｆＬ磁性酸化　
鉄の粒子内に金属を２！Ｌ人させた反応糸をその一４ｓ
磁性塗料として利用することはできず、必ず上記反応系
の有機溶媒を留去して磁性粉とした後磁性塗料へ利用さ
れるものであった。

その上、上記磁性粉は、洗ｔｐＸ乾繰する必要があるの
で溶剤中に分散するさい、磁性塗料用バインダーの溶剤
との藺れ性が悪く、塗料内の分散性が悪い。又、洗浄、
乾燥、再粉砕という多くの工程を必要とする欠点をイＪ
していた。

本発明者は、上記した事情に鑑みてイリ（々検討した結
果、強磁性酸化鉄の粒子内にコバルトを導入させる反応
を磁性塗料用バインダーの溶ハリ中で行なわせることに
よって、最終製品である塗料中の分１）ダの向」二及び
工程の簡略化が可能であることを見出し本発明を完成し
たものである。

本発明の要旨は、芳香族類、ケトン類、飽和炭化水素類
、エーテル類、あるいはハロゲン化炭化水素類のうち一
種あるいは二種以上の混合有機溶媒中にコバルト化合物
を溶解させ、その後上記溶解系に針状磁性酸化鉄粉を分
散させ、その後−１１［′。

分散系を加熱して反応させた後、常温に冷却して液体分
散糸としく第１番目の発明）、あるいは上ｉピ有機溶媒
を留去させて粉末化した（第２番目の発明）磁性堕料用
磁性材の製造法である。

以１、本発明を工程順に従って具体的に説明する。

まず最初に、有機溶媒にコバルト化合物を溶解させる。

有機溶媒は、磁性塗料用バインダーの溶剤として使用さ
れるものであり、それを例示すれば、芳香族類としては
トルエン、キシレン、エチルベンゼン２ケトン類として
はメチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、アセ
トン、シクロヘギサノン’％　＆Ｍ和炭化水紫）：１１
とＬ７てはシクロヘギサン、メチルシクロヘキサン、エ
ーテル類としてハシブチルエーテル、アミルエーテル　
ハロゲン化炭化水素類としては塩化−２−エチルヘキシ
ルジクロルペンタン等であり、これ等から一極又は二ね
以上全選択して単品あるいは混合鳴もＱ溶媒として用い
る。尚、ここで磁性塗料用バインダーとり、ては、例え
ば塩化ビニル／酢酸ビニル共」ｋ台木ポリウレタン樹脂
ニトロセルロースクケがアル。

コバルト化合物は、上記した南機浴碌に可溶な無機塩や
４１機塩のはか、キレート化合物、す１１塩、イメン会
合体も含まれるとともに、常温當圧で必ずしも司溶であ
る必要はなく、反応中、加熱、加圧下で僅かであっても
口」浴であれけ艮い。例えば有に塩としてナンテン摩コ
バルト、２−エチＡへキサン酸コバルト、あるいは酢酸
コバルトが使用され、無機塩として塩化コバルト、硫酸
コバルト、炭酸コバルト等が使用される。

次に本発明は上記したコバルト化合物の溶解系に針状磁
性酸化鉄を分散させた後該分散糸を加熱処理する。

この加熱処理によってコバルトが針状磁性酸化鉄と反応
し、導入される。

この加熱処理は単に分散系を適温に加熱させるだけで良
い。上記加熱は常圧下でも行なわれるが使用された有機
溶媒の種類によってはオートクレーブなどで加熱、加圧
して反応せしめる。

この反応におけるコバルト添加量：と保磁力との関係、
及び反応温度と保磁力との関係を考察してみると次の様
になる。

有機溶媒としてトルエンを、コバルト化合物としてす７
テン酸コバルトを用いて、反応時間を一定にして（６時
間）ナフテン酸コバルトの添加量及び反応温度を変えな
がらオートクレーブ中で反応させた結果を下表に示す。

（以下余白） 注＊１、Ｃｏ／ど−Ｆｅ２０ｇの重量百分率である。

＊２、反応終了後有機溶媒を留去し、乾燥させた生成物
の粉末を測定して得た。

試験Ａ１〜３は一定反応温度（２２０℃）下でナフテン
酸コバルトの添加量を１．５〜３．５に変化させたもの
で、このときの、生成物のコバルト含有液と生成物の保
磁力との関係を示すと第１図のようになる。

また、試験Ａ１．４．５は一定ナフテン酸コバルト添加
螢、　（２，Ｏｖｔ、、’％　）下で反応温度を２００
〜２４０℃に変化させたもので、このときの反応温度と
生成物の保磁力との関係を示すと第２図のようになる。

この第１図及び第２図から次のことが理解できる。

即ち、本発明に係る製造法においては、第１図から解る
ようにコバルト化合物の添加量を増加させることによっ
て生成物の保磁力を増大させることができ、第２図から
解るように反応温度を上昇させることによって生成物の
保磁力を増大させることができる。

このようにこの反応系においては、コバルト化合物の添
加量及び処理温度の制御によって生成物の保磁力を制御
することができる。この制御条件は、使用される有機溶
媒の種類によって異なるもので、予備試験を行なって条
件を設定すると良い。

尚、この反応は、使用する重機溶媒の沸点が高い場合は
常圧で変成できるが、沸点の低いものでもオートクレー
ブ等の圧力容器を用い、雰囲気を酸化性ガス、還元性ガ
ス、不活性ガスなどとして行なう。好ましくは窒素ガス
である。

さらに、本発明は上記加熱処理して反応を終了した分散
系を常温まで冷却して液体分散系磁性塗料用磁性材を得
るか、あるいは上記分散糸の有機溶媒を適宜の手段で留
去して粉末個性塗料用磁性材を得る。

上記液体分散系の磁性材は、有機溶媒の一部を留去して
溶媒量を調節することもでき、オートクレーブを用い、
加熱加圧下で処理した場合は、オートクレーブ中の加圧
された雰囲気を一部ブローすることによって簡単に調節
することができる。

丑だ、上記粉末磁性材は、オートクレーブを用いて加熱
加圧下で処理したものは反応終了後有機溶媒ケ全量ブロ
ーしてｆ’Ａ）単に乾燥粉末とすることができる。

本発明は以上のようにして磁性材を得るものであるが、
該磁性材を用いて磁性塗料を得るには次のようにする。

即ち、液体分散系の磁性材においては、この分散糸に直
接、バインダーや分散剤を溶解させ、かつ全体敏を調節
させるために有機溶媒音訓える等して極めて簡単に磁性
塗料を得ることができ、また粉末イ灘性拐においては、
常法辿りに従ってこの粉末磁性相をバインダー、有機溶
剤、分散剤とプレミックスした後、有機溶媒等を加え、
分散きせて磁性塗料を得る。

本発明は以上のように構成されているので次のような特
徴を得る。

■　磁性塗料用バインダーの溶剤を反応溶媒として使用
するので生成物に対し、塩などの不純物の混入がなく、
特に水分を一切使用していない為め、儒れの性質を劣下
させる汚染物としての水分が皆無である、 ■　本発明によれば、反応溶媒にバインターの溶剤を使
用している為め、分散性が向上する。

■　特に液体分散系磁性材においては、この分散系にバ
インダーや分散削切・を加えることにより面接磁性塗料
を得ることができるので、従来の製造工程を大巾に短縮
することができ、特に従来の製造法におけるアルカリを
洗６１するのに殻した多量の水や時間が不髪となる。１
だ、生成物を許過する必璧がないため、生成物のロスが
極めて少ない。

次に本発明の実施例を述べる。

実施例−１ ナフテン酸コバルトをＣｏ　／２ｒ　−Ｆｅ２０ｓの５
ｓｉｆ４百分率で２．０　（ｔＪ−、％）としζこれを
溶媒であるトルエン２００　（ｍｔ）に添加し、次でこ
の浴液に「−Ｆ６２０３（Ｈｅ　：　４１０　（Ｏｅ　
）（：ｓ　：　７２０（ｅｍｕ　／　Ｆ　）軸長０．４
（μ）、軸比８）５０　（））を加え、さらにトルエン
を加えて総量を４２０（ｄ）とする。

この溶液を超音波ホモジナイザーを使用して分散させオ
ー　トンレープ中で攪伴しつつ、反応源１把２０℃で６
時間反応させ舊。

反応終了後、溶媒を３５０（ｍ７り程ブローさせ作動し
常圧とした後生成物がトルエン中に駁縮分散された状態
で取り出し、液体分散系磁性材とした。

生成物の一部を乾燥し、磁気特性を１ｌｌｌｌ　足する
と次の効果が得られた。

ＧＣ磁力６ｓｏ（Ｏｅ）、ｆａ和磁化７４．４　（ｅｍ
ｕ　／Ｓ’）角型比０．５２、Ｆｅ”／　Ｆｅ”　０゜
０７ＣＯ／ｆ−Ｆｅ２Ｑ、２．　Ｏ←仁％　）この液体
分散系磁性材を用いて磁性塗料を得るには次のようにし
た。

甘ず、上記磁性月中のトルエン／磁性１分の３１ｊ量比
が５０（））１５０（！ｉ’）となる様にトルエンを加
えてｉ＋、【、１整した。その彼、常法に従って］記の
組成となるようにバインダー等を上記した調整磁性相中
に直接添加した。

訓整済み液体分散系磁性材　１００　′ｙ−塩化ビニル
・酢酸ビニル共重合体　８．８７（重合比９１：６） ポリウレタン樹脂　３．７２ レシチン　１．０ノ メチルイソフチルケトン　５０ノ このものをポリニスデル（’ｂｒ　ｊｉｆｆフィルム上
に塗布して磁気テープを製作したところ、保磁力ｚ６８
０（Ｏｅ）として得られた。

実施例−２ ２−エナルヘキサン醒コバル）　ｋ　ＣＯ／７−１へ０
３の重量百分率で２（−襲）をトルエン２００（ｍＡ）
に添加し、さらに（ｐｅ２Ｑ３（ｌ（ｃ：　４１０　（
ｏｅ）（ｆｓ’１２．０（ｅｍｕ／Ｐ）、軸長０．４μ
軸比８）を５０ノ加え総量を４２０（ｍ／）としオート
クレーブを用い攪伴しつつ反応温度２２０℃で６時間反
応させた。この除圧力は、８（シ）まで上昇しも得られ
た磁性粉の磁気／ＩＩ性は保磁力５２０（Ｏｅ）飽和磁
化７２．４　（ｅｍｕ／Ｐ）　、角型比０．４９であっ
た。

サラニ、分析するとＦｅ　／　Ｆｅはｏ、０４　Ｃｏ／
７Ｆｅ２０ｓは１．７Ｃｔｐｔ％）であった。塩化実施
例−３ 塩化コバルト（ＣｏＣＩＣ６Ｈ，０）をＣＯ々−心、０
゜ＯＭｆｋ百分率で４．０　＜ｗｔ％）をメチルエチル
ケトン（ＭＥＩ（）２００７！に添加し、さらにに　Ｆ
ｅ・０ｓ（Ｈｅ　：　４１０　（Ｏｅ）ｆｓ　７２．０
　（ｅｍｕ／　９）軸長０．４（μ）、軸比８）を５０
ｙ加え総社を４２０（ｄ）とし、オートクレーブを用い
攪伴しつつ、反応温度２００℃で１．５時間反応させた
。この際圧力は２０１）まで上昇した。

イ（）られた磁性粉の磁気特性は保持力９７０　（Ｏｅ
）飽和磁化７８．４　（ｅｍｕ／ｙ−）　角型比０．５
３　であった。

サラニ、分析ｔルトＦｅ”／Ｆ’ｅ”ｉｊ：０．３１　
（ｈ／γ−Ｆｅｔ０３　は３．５　（ＬＩ）ｔ％）　テ
あツｆｃ。

実施例−４ 酢酸コバルト（Ｃｏ　（ＣＩ（ｓｃＯｏ）ｚ・４４ｉｔ
　Ｏ）をＣＯ／Ｊ　ＦｅｔＯｍの重量百分率で４．０　
（！％）を、メチルインブチルケトン（ＩＶＩＩＢＫ）
２００　（ｄ）に添加し、さらに（１’　−Ｆｅ２０３
　（Ｈｅ　：　４１．０　（Ｏｅ）　ｒｓ　ニア　２、
０　（ｅｍｕ／　９　）　軸長０．４（ｐ）　軸比８）
ｆｔ５０　（Ｐ）加え、総量を４２０（ｍＺ）としオー
トクレーブを用い反応温度２００℃で２時間反応させた
。

（以下余白） この際、圧力はｔｏｎ）まで上昇した。得られた磁性粉
の磁気特性は、保磁力１１３０（Ｏｅ）、飽オｎ磁化７
４．８（ａｍψ）、角型比０．５４であった。

さらに、分析すると、ＦＪｙＦｅ”は０．１５、Ｃｏ／
と−Ｆｅ、　Ｏｓは３．５　（ｗｔ穀テあツタ。

実施例−５ 酢酸コバルト（Ｇｏ　（ＯＨｓｏｏｏ）　、　−４Ｈ２
０）をＣ０４−Ｆｅｔ　Ｏａの重量百分率で４．Ｑ　（
ｗｔ％）をメチルインブチルケトン（ＭＩＢＫ）とトル
エンの１：１の混合溶液２００（ｍｇ）［添加しさらｖ
ｃ　Ｆ−Ｆｅｘ　ｏｓ但ｃ：４１０（Ｏｅ）　φｓ：　
７２．０　（ｅｍｕ／ｒ）、軸長０．４（μ）軸比８）
を５ｏ（ｒ）加え総量ｆ：４２０（ｄ）とし、オートク
レーブを用い、反応温度２００℃で５時間反応させた。

この際の圧力は１０（−）まで上昇した。

得られた磁性粉の磁性特性は、保磁力８６０（Ｏｅ）、
飽和磁化７５．３（ｅ県４角型比０．５３であった。

さらに分析すると、Ｆｅ””’　Ｆ、ｉ＋、　０−１０
　、Ｃｏ／Ｊ　。

）遜 Ｆｅ、へは３．３（傾吟争）であった。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明における反応において、反応時間及び反
応温度を一定にしてコバルト添加量を変化させた場合の
コバルト含有量と生成物の保磁力との関係を示すグラフ
、第２図は本発明における反応においてコバルト添加量
及び反応時間を一定として反応温度を変化させた場合の
反応温度と生成物の保磁力との関係を示すグラフである
。 特許出願人　アサン１４６１ス１に社 代理人　弁理土佐　藤　英　昭 ラ／融 ｃｏｎ）Ａ＋　（ｗ％） う２０ ／′−た・蕩渡　（・す

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）　芳香族類、ケトン類、飽和炭化水素類、エーテ
   ル類、あるいはハロゲン化炭化水素類のうちから選択し
   たー・釉（あるいは二種以上混合した）有機溶媒中にコ
   バルト化合物を溶解させ、その後上記溶解糸に針状磁性
   酸化鉄粉を分散させた後該分散系を加熱処理し、コバル
   トを導入した後上記分散系を常温まで冷却して液体分散
   系としたことを特徴とする磁性塗料用磁性材の製造法。
2. （２）　芳香族類、ケト／類、飽和炭化水素類、エーテ
   ル類、あるいはハロゲン化炭化水素類のうちから選択し
   た一種（あるいは二種以上混合した）有機溶媒中にコバ
   ルト化合物を溶解させ、その後上記溶解糸に針状磁性酸
   化鉄粉を分散させた佐該分散系を加熱処理し　コバルト
   を心入した後上記分散系の有機溶媒を留去させて粉末化
   したことを特徴とする磁性塗料用磁性材の製造法。