JPS614202A - 針状強磁性酸化鉄磁性粉の製法 - Google Patents

針状強磁性酸化鉄磁性粉の製法

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JPS614202A
JPS614202A JP59124413A JP12441384A JPS614202A JP S614202 A JPS614202 A JP S614202A JP 59124413 A JP59124413 A JP 59124413A JP 12441384 A JP12441384 A JP 12441384A JP S614202 A JPS614202 A JP S614202A
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JP
Japan
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iron oxide
magnetic powder
coercive force
acicular
particles
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JP59124413A
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Shuichi Takagi
修一 高木
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Sony Corp
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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〕 本発明は、塗布型の磁気記録媒体に使用される針状強磁
性酸化鉄磁性粉の製法に関するものである。
〔背景技術とその問題点〕
従来、塗布型の磁気記録媒体の磁性粉としてはγ、−F
ezO3粒子、特に形状異方性によシ高抗磁力を有する
針状γ−F0203粒子が広く用いられている。この針
状γ−Fe 20−3粒子は一1化学的・磁気的安定性
に優れ、また価格も安価である等の長所を有している。
ところで、一般に磁気記録媒体においては、磁性粉の抗
磁力Heが記録再生特性を左右する重要な因子となって
おり、この抗磁力Heを大きくすることによって減磁を
抑え、また記録密度を向上させることが可能であること
が知られている。そして、ビデオテープやオーディオテ
ープ等の性能の向上の要求から、上記磁性粉の抗磁力H
eをよシ一層高める必要が生じている。
そこでさらに従来は、上記γ−Fe2e3粒子にコバル
トイオンを固溶(ドープ)させてコバルトフェライトの
結晶磁気異方性によって上記抗磁力Heを大幅に増大し
たものが提案されている。しかしながら、このようにコ
バルトを固溶させたγ−Fe203粒子にあっては、粒
子中で発生する誘導磁気異方性によってコバルトイオン
の粒子内部での再配列が起とシ、この結果抗磁力Heの
経時的増加・現象が抑えられなかったり磁気特性の温度
依存性が大きくなる等の欠点が生じ、実用するに至って
いない。
このような欠点を改善するために、さらにコバルト化合
物をγ−Fe203粒子の表面にのみ吸着させた所謂コ
バルト被着型γ−Fe2O3粒子が考えられている。こ
のコバルト被着型γ−F8203粒子においては、コバ
ルトイオンの効果を粒子表面に集中させることによって
抗磁力Hcを増加させ、上述の欠点を改善することが可
能となっているが、コバルト吸着量の増加に伴なって抗
磁力Heは増加するものの、反対に単位重量当りの飽和
磁化σSが減少することが判明した。この飽和磁化σS
が減少すると、記録再生出力が低下する等、電磁特性に
悪影響を及ぼす。
そこで本発明者は、先に特願昭59−20764号及び
特願昭59−63202号明細書において、コバルト被
着量γ−FezQa粒子にさらに亜鉛と2価の鉄とを含
有する酸化鉄層を設けて抗磁力Heと飽和磁化σSの両
者をともに改善した針状4’i’J@**Ke*’1n
=i’15) t ** Lfc−c ’)**’i’
J−Wfia酸化鉄磁性粉は、γ−Fe2es粒子を核
として、その表面にコバルト化合物層を形成し、さらに
このコバルト化合物層上に亜鉛及び2価の鉄を含有する
酸化鉄層を形成したもの、あるいはγ−Fe203粒子
を核として、その表面に亜鉛及び2価の鉄を含有する酸
化鉄層を形成し、さらにこの酸化鉄層上にコバルト化合
物層を形成したものであって、上記酸化鉄層を設けるこ
とによって、コバルト被着による高抗磁力を保ちながら
飽和磁化σSを向上するとともに、抗磁力Heの経時変
化もある程度少ないものとすることができることが分か
った。
ところで、磁気記録媒体に使用される磁性粉にあっては
、抗磁力Hcの経時変化をできるだけ抑制する必要があ
シ、この経時変化を無くすことができれば磁気記録媒体
の品質を向上するうえで非常に有利である。したがって
、上述の針状強磁性酸化鉄磁性粉における抗磁力Hcの
経時変化をよシ一層少なくすることが望捷れる。
〔発明の目的〕
そこで本発明は、上述の実情に鑑みて提案されたもので
あって、抗磁力HCや飽和磁化σSが大きく、かつ抗磁
力Heの経時変化が極めて少ない磁性粉を製造すること
が可能な針状強磁性酸化鉄磁性粉の製法を提供すること
を目的とする。
〔発明の概要〕
本発明は、上述の如き目的を達成するために、γ−Fe
2e3粒子を核として、その表面に亜鉛と2価の鉄とを
含有する酸化鉄層及びコバルト化合物層を形成した後、
不活性ガス雰囲気中で熱処理することを特徴とするもの
である。
〔実施例〕
以下、本発明を適用した針状強磁性酸化鉄磁性粉の製法
について説明する。
゛本発明においては、先ず核となる針状r−Fe203
 粒子を用意し、この針状γ−Fe203粒子表面に亜
鉛と2価の鉄とを含有する酸化鉄層及びコバルト化合物
層を被着形成する。
ここで、上記酸化鉄層とコバルト化6S層とは、いずれ
を先に形成してもよく、したがって、上記針状r−Fe
ze3粒子表面に酸化鉄層を形成した後、この酸化鉄層
表面にコバルト化合物層を形成してもよいし、あるいは
上記針状γ−Fe20a粒子表面にコバルト化合物層を
形成した後、このコバルト化合物層表面に酸化鉄層を形
成してもよい。
−上記コバルト化合物層の形成方法としては、コバルト
被着型γ−F8203粒子を製造する際に用いられる通
常の手法であれば如何なる方法であってもよい。例えば
、針状γ−Fezes粒子あるいは表面に酸化鉄屑を形
成した針状γ−Fe203粒子を分散したアルカリ懸濁
液中に、コバルト塩を溶解した水溶液を加え、沸点以下
の温度で加熱攪拌しながら所定時間保持することによっ
て、上記コバルト化合物層がその表面に形成される。こ
の場合、使用されるアルカリとしては、水酸化ナトリウ
ム、水酸化カリウム、水酸化リチウム等が挙げられ、ま
たコバルト塩としては、塩化コバルト、臭化コバルト、
硫酸コバルト等が挙げられる。
一方、上記酸化鉄屑は、上記針状γ−F0203粒子あ
るいけ表面にコバルト化合物層を形成した針状γ−Fe
zes粒子を分散したアルカリ懸濁液中に、亜鉛塩の水
溶液及び第1鉄塩の水溶液を所定の割合で添加し、先の
コバルト化合物層と同様に沸点−以下の温度で加熱攪拌
しながら所定時間保持することによって形成される。
このとき、上記酸化鉄層に含有される亜鉛と2価の鉄の
割合が重要であって、この亜鉛の占める割合があま多少
なすぎても、逆に多すぎても上記飽和磁化σSの向上は
期待できない。第1図は、上記酸化鉄層の組成をZnx
Fe 3−x04とした場合の飽和磁化σSの変化を表
わすものであシ、この第1図よシ、亜鉛の割合が増加す
るのに伴なって飽和磁化σSが徐々に増加するものの、
この亜鉛の割合が20原子%を越えると、すなわちXが
0.6を越えると逆に飽和磁化σSが減少してしまうこ
とが分かる。実用的な範囲は、2価の鉄に対する亜鉛の
割合Zn/Fe2+が8〜25原子%である。
上記範囲内で亜鉛を添加することによって、得られる磁
性粉の飽和磁化σSを増加することができる。第2図は
、酸化鉄層の被着量による飽和磁化σSの変化を示すグ
ラフであシ、直線aは酸化−鉄層中の亜鉛の割合がFe
2+に対して10原子%である場合の変化を示し、直線
すは2価の鉄のみを添加して組成Fe3O4なる酸化鉄
層を形成した場合の変化を示す。なお、上記被着量は、
酸化鉄層中に含まれるFe2+と核晶であるγ−Fe2
03粒子に含まれるFe3+との原子比Fe2+/Fe
3+として示す。この第2図よシ、亜鉛を原子比Zn/
Fe”が10原子%となるように添加して酸化鉄層を形
成した場合には、Fe2+のみを添加して酸化鉄層を形
成した場合に比べてFe2+が同量となるような被着量
で約28mV1高い飽和磁化σSが得られることが判明
した。そして、この飽和磁化(ISO増加は、Fe2+
とZn′f、含む酸化鉄層のフェライト的性質に起因す
るものと推定される。
上述のように、針状γ−Fe2e3粒子の表面に酸化鉄
層及びコバルト化合物層を被着形成し、脱水・乾燥した
後、不活性ガス雰囲気中、100〜250℃の温度条件
下で30分〜3時間の熱処理を施す。上記不活性ガスと
しては、窒素N2、アルゴンAr、ネオンNe等が使用
可能であるが、実用上は安価で入手の容易な窒素N2が
使用される。
本発明においては、上記不活性ガス雰囲気中での熱処理
が重要であって、この熱処理によって得られる針状強磁
性酸化鉄磁性粉の抗磁力Hcの経時変化が大幅に減少す
るのである。
第3図は、得られる針状強磁性酸化鉄磁性粉の飽和磁化
σBの大きさとエージングによる抗磁力の上昇量ΔHe
の関係を示すものでちって、図中、曲線CはFe2+の
添加のみによって酸化鉄層を形成した場合、曲線dはZ
n/Fe2+が10原子%となるようVCZ n 及0
: Fe−2+を添加して酸化鉄層を形成した場合、曲
線eはZn/Fe2+が10原子%となるようにZn及
びFe−2+を添加して酸化鉄層を形成した後、窒素雰
囲気中150℃で熱処理した場合をそれぞれ表わす。こ
の第3図よシ、窒素雰囲気中で熱処理を施すことにょシ
、得られる針状強磁性酸化、鉄磁性粉の抗磁力Heの経
時変化(上昇量ΔHe)が大幅に(15〜50%程度)
減少することが分かる。なお、上記エージングの条件は
、温度60℃、12日間であシ、また各磁性粉のコバル
ト被着量Co/Feは4原子%である。
上記不活性ガス中の熱処理によシ得られる針状強磁性酸
化鉄磁性粉の抗磁力Heの経時変化が少なくなる理由と
しては、上記熱処理によって抗磁力Heの経時変化の原
因となる反応が短時間に起こること等が考えられるが、
実際、第4図に示すように上記熱処理を施すことによシ
磁性粉の抗磁力Heが多少増加することが分かった。・
ところで、上記熱処理時間は、熱処理温度が高ければ短
かくてすみ、例えば上記熱処理温度f25.0℃とすれ
ば熱処理時間は30分程度で充分である。
以上述べたように、針状γ−F8203粒子表面に亜鉛
と2価の鉄を含有する酸化鉄層及びコバルト化合物層を
被着形成した後、不活性ガス雰囲気中で熱処理を施すこ
とによシ、抗磁力Heの経時変化が極めて少ない針状強
磁性酸化鉄磁性粉を作製することができる。
次に、本発明の具体的な実施例について説明するが、本
発明がこれら実施例に限定されるものでないことは言う
までもない。
実施例1゜ 抗磁力He3670e、飽和磁化σB72.3emu/
f のγ−F62Q3100 !Pを水酸化ナトリウム
115.2 tを含む水溶液860−中に分散させた後
、硫酸第1鉄S2.23fと硫酸亜鉛6.41’を含む
水溶液100ゴを加え、70℃で30分間攪拌し、さら
に100℃まで昇温して3e分間攪拌した。
次いで、塩化コバル1−11.91を含む水溶液100
fnlを加えて7時間攪拌した後、脱水・乾燥した。
さらに、この磁性粉に対して窒素ガス雰囲気中、150
℃で2時間熱処理を施した。
このようにして得られた針状強磁性酸化鉄磁性粉の抗磁
力Heは5900e 、飽和磁化σSは8Q、l em
u/7であった。また、この磁性粉を温−一60℃で空
気中300時間保存した後の抗磁力Hcは6000eで
あって、抗磁力の経時変化は1゜Oeと後述の比較例と
比べて大幅に低減していた。
−比較例、。
抗磁力Hc3570e、飽和磁化σ872.3emu/
S’ (7)γ−Fe203100 ?を水酸化ナトリ
ウム115.:H’を含む水溶液860ゴ中に分散させ
た後、硫酸第1鉄52.23Pと硫酸亜鉛6.44Fを
含む水溶液100−を加え、70℃で30分間攪拌し、
さらに100℃まで昇温して30分間攪拌した。
次いで、塩化コバル)11.92M’を含む水溶液10
0−を加えて7時間攪拌した後、脱水・乾燥した。
このようにして得られた針状強磁性酸化鉄磁性粉の抗磁
力Hcは5800e、飽和磁化σSは8Q、 l) e
mu / ?であった。また、この磁性粉を温度60℃
で空気中300時間保存した後の抗磁力Heば5950
eであり、抗磁力の経時変化は150eであった。
比較例2 先の実施例1と同様のγ−Fe2e31’ 00 tを
水酸化ナトリウム115.2Fを含む水溶液86〇−中
に分散させた後、硫酸第1鉄69.64 ?を含む水溶
液100−を加え、70℃で30分間攪拌し、さらに1
00℃まで昇温して30分間攪拌した。
次いで、塩化コバル)11.9:lを含む水溶液10(
1*を加えて7時間攪拌した後、脱水・乾燥した。
このようにして得られた針状強磁性酸化鉄磁性粉の抗磁
力Hcは5 g 50e 、飽和磁化σsI′isO,
2emu / ?であった。また、この磁性粉を温度6
0℃で空気中300時間保存した後の抗磁力Heは61
00eであり、抗磁力の経時変化は250eであった。
比較例3 比較例2と同様の方法によシ得られた針状強磁性酸化鉄
磁性粉に対して、窒素ガス雰囲気中、150℃で2時間
熱処理を施した。
このようにして得られた磁性粉の抗磁力Heは598、
Oe、飽和磁化σSは3 Q、l emu / fであ
った。また、この磁性粉を温度60℃で空気中300時
間保存した後の抗磁力Hci(i“150eであシ、抗
磁力の経時変化は170eであった。
実施例2 抗磁力HC364エルステツド、飽和磁化σS72.6
 emu/yのr−Fe2u31 Q Q fを水酸化
ナトリウム115.2rを含む水溶液86θ−中に分散
させ、さらに塩化コバル) 10.769を含む水溶液
100mを添加して100℃で4時間攪拌した。
次いで、硫酸第1鉄52.23r及び硫酸亜鉛11.3
8 tを含む水溶液を添加して1時間攪拌した後、脱水
・乾燥した。
さらに、この磁性粉に対して窒素ガス雰囲気中、150
℃で2時間熱処理を施した。
このようにして得られた針状強磁性酸化鉄磁性粉の抗磁
力HcI/′16810e1飽和磁化asは79.9e
mu/lであった。また、この磁性粉を温度60℃で空
気中300時間保存した後の抗磁力Hcは6900eで
あシ、抗磁力の経時変化は90eと極めて少ないもので
あった。
比較例4 抗磁力Hc 364エルステツド、飽和磁化σS72.
6 emu/fのγ−Fezes 100 tを水酸化
すトリウム115.2.rを含む水溶液860tnl中
に分散させ、さらに塩化コバル) 10.761を含む
水溶液100mAを添加して100℃で4時間攪拌した
次いで、硫酸第1鉄52.23 f及び硫酸亜鉛11.
38 Fを含む水溶液を添加して1時間攪拌した後、脱
水・乾燥した。
このようにして得られた針状強磁性酸化鉄磁性粉の抗磁
力Heは673エルステツド、飽和磁化σSは79.9
 emu/li’であった。また、この磁性粉を温度6
0℃で300時間保存した後の抗磁力Hcは689エル
ステツドであシ、抗磁力の経時変化は160eであった
〔発明の効果〕
上述の実施例の説明からも明らかなように、本発明によ
れば、不活性ガス雰囲気中で熱処理を施しているので、
抗磁力Heや飽和磁化σSが太き−く、かつ抗磁力He
の経時変化の極めて少ない針状強磁性酸化鉄磁性粉を製
造することが可能である。
【図面の簡単な説明】
第1図は酸化鉄層に含まれる亜鉛の割合と飽和磁化σS
の関係を示す特性図、第2図は酸化鉄層に含まれる亜鉛
の割合がZn / Fe ” = IQ原子%である場
合における酸化鉄層の被着量と飽和磁化σSの関係を亜
鉛を添加しない場合と比較して示す特性図、第3図は不
活性ガス雰囲気中で熱処理を施して得られる磁性粉の飽
和磁化σSとそのときの抗磁力Heの経時変化量(上昇
量)ΔHeの関係を熱処理を施さない場合と比較して示
す特性図、第4図は窒素ガス雰囲気中での熱処理温度と
得られる針状強磁性酸化鉄磁性粉の抗磁力Heの関係を
示す特性図である。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. γ−Fe_2O_3粒子を核として、その表面に亜鉛と
    2価の鉄とを含有する酸化鉄層及びコバルト化合物層を
    形成した後、不活性ガス雰囲気中で熱処理することを特
    徴とする針状強磁性酸化鉄磁性粉の製法。
JP59124413A 1984-06-19 1984-06-19 針状強磁性酸化鉄磁性粉の製法 Pending JPS614202A (ja)

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