JP2001294427A - 酸化鉄の製造方法およびその使用 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 建設用材料に使用される酸化鉄イエロー顔料
を安価な方法で製造する方法を提供すること。 【解決手段】 鉄（III）含量０.０〜４.０モル％Ｆｅ
（III）および前記鉄含量に対するマンガン含量０.７重
量％までを有するＦｅＳＯ_４またはＦｅＣｌ _２の溶液か
ら開始する、酸化鉄イエローを製造する方法であって、
a)鉄（II）成分を、４２〜７５℃の温度に加熱されたア
ルカリ成分の溶液または懸濁液に添加すること、および
b)鉄（II）全てがα−ＦｅＯＯＨのような鉄（III）に
転化されるまで、前記溶液または懸濁液を酸化剤で酸化
することを特徴とし、前記酸化剤が、酸化時間１２０〜
１６０分であるような速度で添加され、そして全酸化時
間に亙って、反応がＦｅ(ＯＨ)_２の沈降が生じる少なく
とも４２〜７５℃の温度である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ＦｅＣｌ_２とアル
カリ成分から出発する酸化鉄の製造方法、およびその使
用に関する。

【０００２】

【従来の技術】酸化鉄イエロー（以降、α−ＦｅＯＯＨ
または針鉄鋼ともいう）の製造は以前から知られてい
る。先行技術の詳細な説明は、例えば、ウルマンズ・エ
ンサイクロペディア・オブ・インダストリアル・ケミス
トリー第５版、1992年、第Ａ２０巻、297頁以降に見出
される。

【０００３】ペニマン−ゾーフの方法（米国特許明細書
第1327061号；同第1368748号）、沈降法およびラウクス
(laux)法は、酸化鉄イエローを生成するのに使用され
る。用いられる原料は、ペニマン−ゾーフの方法では切
断する金属と硫化鉄（II）、沈降法では硫化鉄（II）ま
たは塩化鉄（II）およびアルカリ成分（水酸化ナトリウ
ム溶液、アンモニア、Ｃａ(ＯＨ)２等）、およびラウク
ス法では金属第１鉄およびニトロベンゼンである。

【０００４】最初の２つの方法では、いわゆる種、すな
わち比較的細かく分類された針鉄鋼を先ず製造しなけれ
ばならない。このプロセス工程は、通常、別々の反応器
内で行なわれる。種の製造自体は、３０〜５０℃で行な
われる。

【０００５】種製造の従来法では、黒色であるために望
ましくない磁鉄鋼が６.５以上のｐＨ値で製造されるた
めに、鉄（II）を全て沈殿して、酸化によってα−Ｆｅ
ＯＯＨに転化することができない。磁鉄鋼形成は、温
度、酸化速度およびｐＨ値に依存する。磁鉄鉱は、高温
において、比較的低い酸化速度およびｐＨ値６.５以上
で好ましく形成される。ｐＨ８では、完全な鉄（II）の
沈降に付随して、磁鉄鉱が常に形成される。実際、５０
℃を超える温度では、これが形成される唯一の相であ
る。

【０００６】しかし、ＮａＯＨが非常に過剰であれば、
高温でも純粋なα−ＦｅＯＯＨ相を得ることができる。
このＮａＯＨ過剰に依存して、幾分明らかに長い針状結
晶が得られる。しかし、この方法（アルカリ沈降法とし
ても知られる）は、一般に、鉄原料中に含まれる全ての
マンガンが同時に沈殿してくる為、着色顔料として使用
できる生成物を製造しない。特にマンガンは、かなり大
量であれば、望ましくない茶色味をもたらす。そのた
め、前記公報記載の従来のアルカリ沈降法は、着色顔料
としてのα−ＦｅＯＯＨの製造については開示していな
いが、代わりに、出発材料としての磁性を帯びた針状酸
化鉄の製造について記載している。従来、この方法で
は、非常に細かく分類された製品が選択的に得られる。

【０００７】この種のα−ＦｅＯＯＨのＢＥＴ表面積
は、４０〜１２０ｍ^２／ｇであり、これは、非常に細か
な粒子特徴の為に、既に茶色味を帯びている。Ｎｉ、Ｃ
ｒ、Ｃｕ、Ｍｎのような色の付いた金属の存在は、磁性
を帯びた針状酸化鉄のための出発材料には関連せず、実
際には、磁気特性を調整するための添加物として通常使
用されている。

【０００８】種の製造において使用され得る様々な鉄
（II）原料は、磁鉄鉱の形成し易さに差がある。

【０００９】非常に安価に得られることから使用が好ま
しい原料である塩化鉄（II）は、比較的大量の磁鉄鉱を
形成する。この場合、ｐＨ６.５での磁鉄鉱の形成は、
３９℃でのみ開始する。そのため、冷却していない反応
器内では、磁鉄鉱の形成は、この原料によって妨げるこ
とができない。

【００１０】硫化鉄（II）は、このような条件下では磁
鉄鉱を形成しないが、かなり高価であって、通常固体
（ＦｅＳＯ_４・７Ｈ_２Ｏ）として売られている。このこ
とは、この塩を溶解するのに高価な装置が必要であるこ
とを意味する。

【００１１】ペニマン−ゾーフの方法と沈降法で必要と
されている、２つのプロセス工程：種の製造と顔料の製
造は、これらの方法で製造される酸化鉄イエロー顔料の
生産コストを比較的高くする。必要なプラントも非常に
大規模である。というのも、この２つの方法における生
産速度が、顔料形成段階中では、たった約１〜２ｇ顔料
／Ｌ／時間であるためである。

【００１２】ラウクス法による酸化鉄イエローの製造
は、例外的に、特に純粋な金属第一鉄を使用しなければ
酸化鉄イエローの色品質が著しく劣化するため、これを
必要とする。純粋な金属第一鉄は非常に高価であるた
め、酸化鉄イエロー製造に関するこの方法は、ペニマン
−ゾーフの方法または沈降法ほどコスト効率が良くな
い。

【００１３】酸化鉄イエロー顔料をアルカリ環境下にお
いて沈降法で製造する方法は、米国特許明細書第255830
4号から知られている。この公報に記載の方法によれ
ば、青白い黄色から深い茶色までの酸化鉄イエロー顔料
を製造できることになっている。この場合、鉄（II）塩
（ＦｅＳＯ_４またはＦｅＣｌ_２が記載されている）の溶
液を、アルカリまたはアルカリ土類の水酸化物から成る
アルカリ成分に添加する。沈降終了時には、アルカリ
は、必要量の少なくとも１１５％の量で存在している。
沈殿は、４０℃以下の温度で行なわれる。高温での沈殿
は開示されておらず、実際、米国特許明細書第2558304
号によれば、より低い温度（例えば、２５℃）で反応を
行なうことが好ましい。次いで、α−ＦｅＯＯＨへの酸
化が空気により生じ、それによって酸化時間１５分〜３
０時間を要する。鉄塩の一般的な濃度は約１００ｇＦｅ
／Ｌである。アルカリ成分の濃度は、ＮａＯＨを使用す
る場合、同じく１００ｇ／Ｌの範囲である。この方法
は、非常に細かく分類された、場合により透明な、酸化
鉄イエロー顔料を生成する。

【００１４】４０℃までの反応温度の制限は、非常にゆ
っくりと酸化が行なわれ得ることを意味することから、
技術的な実行可能性が妨げられる。酸化が、より迅速に
滑比較的大きな反応器（〜１００ｍ^３容積）内で行なわ
れれば、生成する反応熱（５０２ｋＪ／モルＦｅＯＯＨ
に相当する１２０ｋｃａｌ／モル）が、冷却しなくても
放散しないことがある。

【００１５】そのため、前記公報に記載の方法は、非常
に複雑で高価な冷却をしながら、または小さな反応器内
で、あるいは長い酸化時間でのみ行なうことができる。
すなわち、好ましくは建設業で安価な酸化鉄イエロー顔
料を製造しようとする場合、３つの要因全てがこの方法
を不経済にしている。

【００１６】さらに、アルカリ環境下での沈降法によ
る、針状の磁性酸化鉄のための出発原料としての酸化鉄
イエローの製造に関する多数の公報が知られている。こ
れらの例示には、酸化鉄イエローの色の質は無関係とさ
れている。例えば、ドイツ特許出願公開第2455158号の
酸化鉄イエローの製造法には、アルカリ環境下、アルカ
リまたはアルカリ土類金属硝酸塩または塩素酸塩による
鉄（II）塩の水溶液の酸化が記載されているが、得られ
る製品の色特性に関する記載はない。従って、これら
は、本発明の解決策と無関係である。この方法は比較的
高価な酸化剤を使用しているため、特に安価な酸化鉄イ
エローの製造には不適当である。また、Ｆｅ含量に対し
てＦｅ(III)４モル％以上および／またはＭｎ０.７重量
％以上の鉄（II）塩を使用すると、適した着色顔料が得
られない。そのため、着色コンクリート成分、プラスチ
ック、紙または同様の媒体に使用するのためのイエロー
顔料は、Ｆｅ（III）が多すぎると黒色針鉄鋼が形成さ
れ、あるいはマンガン含量が高すぎると黄色顔料が暗褐
色になるため、この種の供給源が使用される方法では製
造できない。

【００１７】

【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は、非常に簡易でかつ安価な方法によって、妥当な価格
で入手できる鉄原料から酸化鉄イエローを製造できる方
法を提供することである。

【００１８】

【課題を解決するための手段】この目的は、本発明の方
法によって達成できた。本発明は、鉄（III）含量０.０
〜４.０モル％Ｆｅ（III）、好ましくは０.５〜１.５モ
ル％Ｆｅ（III）および前記鉄含量に対するマンガン含
量０.７重量％まで、好ましくは前記鉄含量に対して０.
４重量％までを有するＦｅＳＯ_４またはＦｅＣｌ_２の溶
液から開始する酸化鉄イエローを製造する方法であっ
て、 a)鉄（II）成分を、４２〜７５℃、好ましくは４５〜６
０℃の温度に加熱されたアルカリ成分の溶液または懸濁
液に添加すること、および b)鉄（II）全てがα−ＦｅＯＯＨのような鉄（III）に
転化されるまで、前記溶液または懸濁液を酸化剤で酸化
すること を特徴とし、前記酸化剤が、酸化時間１２０〜１６０
分、好ましくは１８０〜３６０分であるような速度で添
加され、そして全酸化時間に亙って、反応がＦｅ(ＯＨ)
_２の沈降が生じる少なくとも４２〜７５℃の温度である
ことを特徴とする。

【００１９】

【発明の実施の形態】アルカリ金属の水酸化物、アルカ
リ金属の炭酸塩、アルカリ土類金属の水酸化物、アルカ
リ土類金属の炭酸塩、カルシウム、ストロンチウムまた
はバリウムの酸化物、あるいはアンモニアがアルカリ成
分として使用できる。

【００２０】アルカリ成分は、沈殿反応Ｆｅ^２＋＋２Ｏ
Ｈ⁻→Ｆｅ(ＯＨ)_２に対して１.２〜２.５当量、１.２
〜１.７当量、特に好ましくは１.５当量に相当する量で
使用される。そのため、ＣＯ_３ ^２−を使用すれば、例え
ば、１モル炭酸塩／モルＦｅ（II）だけが必要である。
アルカリ成分の濃度は、１.２５〜６当量ヒドロキシル
イオン／Ｌ、好ましくは２.５〜５.５当量ヒドロキシル
イオン／Ｌ、特に好ましくは２.２５〜４.５当量ヒドロ
キシルイオン／Ｌの間である。

【００２１】鉄（II）成分の濃度は、２０〜２００ｇ／
ＬＦｅ、好ましくは３０〜１５０ｇ／ＬＦｅ、特に好ま
しくは５０〜１００ｇ／ＬＦｅの間である。

【００２２】雰囲気酸素、純酸素、硝酸塩、塩素酸塩
（Ｉ）、塩素酸塩（Ｖ）、塩素酸塩（ＶII）、塩素元
素、ペルオキクソ二硫酸塩、オゾンまたはＨ_２Ｏ_２は、
酸化剤として使用できる。本発明の方法を行なうために
は、特に安価な雰囲気酸素が好ましく使用される。特別
に安価な塩素元素が入手できるのであれば、それを使用
することができる。他の上記酸化剤の使用も一般には可
能であり、例えば、連続的な処理モードでは有利なこと
がある。上記酸化剤中の塩は、有利には、例えば溶解し
た形態で使用でき、雰囲気酸素よりも速く反応する。反
応速度は、非常に十分であり、反応は連続して行なうこ
とができる。

【００２３】分析実験の説明 １．Ｌ64thix（蛍光増白剤）における三刺激値の測定 使用するアルキド樹脂ペースト（「Ｌ64」）は、多数の
標準中、比色分析用の試験バインダーの重要な成分とし
て推奨される。ＤＩＮ標準では、アエロジル（登録商
標）200（ドイツのデグッサ・アクチエンゲゼルシャフ
ト製）のような熱分解ケイ酸がレオロジー添加物として
記載されている。ＩＳＯ標準では、ステアリン酸カルシ
ウムが、その代わりの添加物として規定されている。そ
の反面、ザヒトルベン(Sachtleben)は、非常に細かく分
類された沈降性硫酸バリウム、ザヒトペルス(Sachtoper
se、登録商標)ＨＰ（ドイツのザヒトルベン・アクチエ
ンゲゼルシャフト製）を使用する。本発明者らは、粉末
化変性水素化ひまし油、ルヴォチックス(Luvothix、登
録商標)ＨＴ（ドイツのレーマン・アンド・ヴォス・ア
ンド・カンパニー製）を５.０重量％の濃度で使用す
る。

【００２４】ルーチン試験で使用される白色ペースト
は、絶対値に必要とされる一定の分散粉末では白色ペー
ストを生成できないことから、この方法では使用できな
い。この代わりに、定義された量の粉末化二酸化チタン
含量を、プレート型自動粉砕機（エンゲルスマン、モデ
ルＪＥＬ）での粉砕中に添加する。得られる結果は大抵
同一である。

【００２５】顔料は、非乾燥性試験バインダー中、粉砕
機で調製される。試験バインダー（ペースト）は、以下
の２つの成分から成る。

【００２６】成分１：サコライド(Sacolyd、登録商標)
Ｌ640（オーストリアのクレムズ・ヘミー・アクチエン
ゲゼルシャフト製、あまに油／無水フタル酸系のアルキ
ド樹脂バインダー）[以前のアルキダール(Alkydal、登
録商標)Ｌ64（ドイツのバイエル・アクチエンゲゼルシ
ャフト製）]。これは、着色顔料の試験バインダーに対
する要求としての標準：ＤＩＮ ＥＮ ＩＳＯ 787-24
（1995年10月版）、ＩＳＯ 787-25：1993年およびＤＩ
Ｎ 55983（1983年10月版）に規定されている仕様に従
う。

【００２７】成分２：レオロジー添加物としてのルヴォ
チックス(Luvothix、登録商標)ＨＴ（ドイツのレーマン
・アンド・ヴォス・アンド・カンパニー製、粉末化変性
水素化ひまし油）。これは、ペーストをチキソトロピー
にするために添加され、成分１に対して５.０重量％の
濃度で使用される。

【００２８】成分２を、成分１に７５〜９５℃で溶解す
る。冷却した緻密な化合物を、３本ロールミルを用いて
１工程で添加する。これでペーストの準備が済む。ＤＩ
ＮＥＮ ＩＳＯ 8780-5（1995年4月版）に記載のプレ
ート型自動粉砕機を使用する。有効プレート直径２４ｃ
ｍのエンゲルスマン ＪＥＬ25/53粉砕機を用いる。下
方のプレートの速度は、約７５ｒｐｍである。プレート
間の値からは、２.５ｋｇの錘を荷重ループから懸垂す
ることによって約０.５ｋＮまでに調節される。

【００２９】市販の二酸化チタン顔料、トロノックス(T
ronox、登録商標)Ｒ-ＫＢ-２（米国のカール-マクギー
・コーポレイション製）[以前のバイエルタイタン(Baye
rtitan、登録商標)Ｒ-ＫＢ-２（ドイツのバイエル・ア
クチエンゲゼルシャフト製）]を蛍光増白剤として使用
する。Ｒ-ＫＢ-２の組成は、ＩＳＯ 591-1977年ではＲ
２グレードに相当する。Ｒ-ＫＢ-２の代わりに別のＲ２
顔料を使用すれば、比色測定中に異なるＣＩＥ ＬＡＢ
座標が得られるかもしれない。試験しようとする顔料
０.４ｇ、トロノックス(登録商標)Ｒ-ＫＢ-２ ２.０ｇ
およびペースト３.０ｇを、ＤＩＮ ＥＮ ＩＳＯ 878
0-5（1995年4月）第８.１章に記載の方法に従い、５段
階で、各２５回転ずつ分散する。

【００３０】次に、顔料ペースト混合物を、ＤＩＮ 55
983（1983年10月版）のペーストディスクに対応する機
能を有するペーストディスク内部に塗り広げる。ペース
トディスク上のドクター刃を、顔料ペースト混合物で充
填されたディスクの凹みを横断して引っ張って、滑らか
な表面を作る。ドクター刃は、一方向に焼く３〜７ｃｍ
／秒の速度で動かす。滑らかな表面を数分以内に測定す
る。

【００３１】比色計 外形ｄ／８を測定する分光光度計（「比色計」）を、グ
ロストラップを用いずに使用する。この測定する外形
は、ＩＳＯ 7724/2-1984年（Ｅ）、事項４.１.１、Ｄ
ＩＮ 5033第７部（1983年7月版）、事項３.２.４、お
よびＤＩＮ 53236（1983年１月版）、事項７.１.１に
記載されている。

【００３２】データフラッシュ（登録商標）2000測定装
置（米国のデータカラー・インターナショナル・コーポ
レイション製）を使用する。比色計は、ＩＳＯ 7724/2
-1984年版、事項８.３に記載の白色セラミック製の付属
標準に対して較正される。完全にマットな白色物体に対
する付属標準の反射率データを比色計に蓄積するので、
白色付属標準での較正後、全ての比色測定は完全にマッ
トな白色物体に対するものとなる。黒点は、比色計の製
造者が供給する中空黒色物体を用いて較正する。

【００３３】比色測定 比色測定の結果は、反射率スペクトルである。比色値を
較正するとき、測定を行なった光の種類は、（蛍光試料
の場合を除いて）無関係である。比色値は、どれも反射
率スペクトルから算出できる。しかし、多数の境界条件
を測定プロセス中に考慮しなければならない。

【００３４】備え付けられていれば、グロストラップを
切断する。比色計および試験試料の温度は、約２５℃±
５℃である。

【００３５】塗料ストロークの測定 測定窓の中ほどまでが塗膜で覆われるように、塗料を比
色計に刷毛塗りする。ストロークは、完全に均一でなけ
ればならない。測定窓は、完全に塗膜で覆われていなけ
ればならない。その後、測定を行なう。

【００３６】ペーストディスクの測定 比色測定は、ペーストディスクにペーストを塗り広げた
直後に行なう。充填されたペーストディスクを、測定窓
が、ペーストをコーティングしたディスクの凹みと完全
にはまるように比色計に配置する。ディスクは完全に平
坦でなければならない。次いで、測定を行なう。

【００３７】ＣＩＥ座標の算出 反射率スペクトルのＣＩＥ1976（Ｌ^＊、ａ^＊、ｂ^＊）座
標（略してＣＩＥＬＡＢとして知られている）は、測定
および評価中、選ばれた境界条件に依存する。波長４０
０ｎｍ〜７００ｎｍおよびインターバル２０ｎｍで得ら
れるデータを、現在一般に行われているデータフラッシ
ュ（登録商標）2000比色計で評価する。

【００３８】座標Ｌ^＊、ａ^＊およびｂ^＊のみを示す。他
の全ての値は余分である。

【００３９】ＣＩＥ 1976座標Ｌ^＊、ａ^＊およびｂ
^＊は、測定された反射率スペクトルから、ＡＳＴＭ Ｅ
308-1985、事項７の計算式に従って算出される。ＡＳ
ＴＭ Ｅ308-1985、表５.６における標準発光体Ｃおよ
び1931標準２°観察の加重作用が用いられる。波長範囲
は４００ｎｍ〜７００ｎｍである。波長インターバルは
２０ｎｍである。計算においてグロスは差し引きしな
い。Ｌ^＊、ａ^＊およびｂ^＊に関する結果は端数のない整
数である。

【００４０】（ ＣＩＥ座標は、ＤＩＮ 5033第３部に
Ｌ^＊ａ^＊ｂ^＊色空間の座標として言及されている。略
語：ＣＩＥＬＡＢ色空間は、ＩＳＯ 7724/3-1984に導
入されている。座標には大きさがない。）

【００４１】１． 白色セメントの三刺激値の測定（ト
ニー(Toni)ミキサー） シリカ砂０.２〜１ｍｍ １２００.０ｇ、シリカ砂１〜
２ｍｍ ５００.０ｇ（砂はいずれも「クォーツヴェル
ケ・ゲゼルシャフトミットベシュレンクテル（ドイツ、
フレッフェン）」からの等級である。）および石灰岩ダ
スト（９０μｍから最大５％特大のもの、「ライニッシ
ェ・カルクシュタインヴェルケ」）２００.０ｇを合わ
せて、トニー−ミックス・ミキサー（「トニー・テクニ
ーク・バウシュトッフプリューフシステメ・ゲゼルシャ
フトミットベシュレンクテル（ドイツ、ベルリン）」
製）の混合容器に入れる。

【００４２】次に、試験しようとする顔料６.０００ｇ
を添加し、乳鉢混合容器を用いて遅い段階で混合する。
その後、容器のスィッチを切って、さらに乾燥混合物を
スパチュラで完全に混合する。

【００４３】白色セメント５００.０ｇ（「ダイケルホ
ッフ・ゼメント・ゲゼルシャフトミットベシュレンクテ
ル（ドイツ、アメンブルグ）」製、ＣＥＭ 142.5Ｒま
たは52.5Ｒ）をこの混合物に添加する。次に、トニーミ
キサーをスタートさせて、蒸留水１７５.０ｇを滴下ロ
ートを通じて添加し、水が混合物の中心に導入されるの
を確実にする。水は２０秒以内で添加する。遅い攪拌相
を用いる新しい分散段階を１００秒間続ける。

【００４４】圧縮成形鋳型（内径１００×１００×７０
ｍｍ）の上端から約１ｃｍのところまで混合物を充填
し、その後、スチール鋼圧縮成形鋳型内を３００ｂａｒ
で圧縮する。

【００４５】圧縮の結果として圧縮成形鋳型に形成され
た表面の重なっていない４つの領域を、その後、圧縮直
後にミノルタＣＲ310比色計を用いて測定する。標準発
光体Ｃと２°観察を用いる。参照顔料に関しても同じ手
順を行なって、全く同じ方法で調製することを確実にす
る。

【００４６】表面の４つの測定から得られた値の平均を
とる。これを、ソーンダーソン補正を適用することによ
り評価する。これによって、反射率１.５（ＤＩＮ 531
40に従って比色測定により得られる反射計の値）に対す
る定数が選択され、それを平均化して１００で除する。
次いで、得られた値に対し、クベルカ-ムンク関数を算
出する。

【００４７】標準三刺激値Ｙからこの方法で得られる結
果の比を色強度として定義する（ハンス・ジー著、イン
ダスティエレ・ファルプリューフング、ＶＣＨ1990
年）。

【００４８】報告された結果からの平均値がそれぞれ得
られる。

【００４９】２． ＢＥＴ表面積の測定 ＢＥＴ表面積は、ＤＩＮ 66131を参照して決定される
（標準からのずれが記載したパラメータと関係する）。
気体混合物：Ｈｅ ９０体積％、Ｎ_２ １０体積％、７
７.４Ｋでの測定、１４０℃で６０分間熱硬化。

【００５０】３． Ｘ線撮影法による結晶寸法 結晶寸法は、フィリップス粉末回折計を用いて決定し
た。結晶寸法を決定するために１１０度反射を参照とし
た。

【００５１】α−酸化鉄水酸化物[α−Ｍ(ＦｅＯＯ
Ｈ）]は、８８.９ｇ／モルである。

【００５２】３.１ 範囲 ５〜１００ｎｍの範囲の外形の結晶寸法を決定する。

【００５３】３.２ 原則 外形の決定は、Ｘ線回折での照射後、反射を検出するこ
とによって行なわれる結果は、外部標準としてのケイ素
を用いて評価する。

【００５４】３.３ 試薬 角度較正（ＩＣＤＤ No.27-1402）のためのケイ素標
準、フィリップス社製ＰＷ 1062/20．

【００５５】３.４ 装置 ３.４.１ 回折計：フィリップスＰＷ1800角度計、モデ
ル：シータ−２シータ ３.４.２ 試料の導入：２１区分の試料室 ３.４.３ 検出器：Ｘｅ比例計測管 ３.４.４ 反射評価：ＨＰベクトラＶＬに搭載したＸ-P
ertソフトウェアー ヴァージョン１.２ ３.４.５ 瑪瑙乳鉢およびペースト ３.４.６ 試料ホルダー：フィリップスＰＷ 1811/00
およびＰＷ 1811/27

【００５６】３.５ Ｘ線回折測定条件 ３.５.１ Ｘ線管：長い、緻密なフォーカスの銅対陰
極、６０ｋＶ、２２００Ｗ ３.５.２ 放射線：ＣｕＫα_１線、λ＝０.１５４０５
６ｎｍ ３.５.３ 発電機：４０ｋＶ、４０ｍＡ ３.５.４ スキャンパラメータ： ３.５.４.１ スキャンタイプ：ステップスキャン ３.５.４.２ ステップサイズ：０.０２０°２θ ３.５.４.３ ステップ測定時間：２.００秒

【００５７】３.５.５ ケイ素標準（参照試料） ３.５.５.１ 低角：２７.００°２θ ３.５.５.２ 高角：３０.００°２θ ３.５.６ 試料 ３.５.６.１ 低角度：１８.５０°２θ ３.５.６.２ 高角：２３.５０°２θ

【００５８】３.６ 方法 ３.６.１ 外部標準 ３.６.１.１ 回折計の試料ホルダーにケイ素標準（３.
１）を導入し、測定プログラムを開始する。 ３.６.１.２ ２θ角範囲２７.００°〜３０.００°に
おけるミラー指数ｈｋｌ＝１１１を用い、ケイ素の反射
率の最大値と半値幅を決定する。ピークパラメータ（表
１）、および場合により回折結果を印刷する。 ３.６.２ 試料の決定： ３.６.２.１ 瑪瑙乳鉢（４.５）で試料約２ｇを粉砕す
る。 ３.６.２.２ 回折計の試料約１ｇを試料ホルダー（４.
６）に導入し、測定プログラムを開始する。 ３.６.２.３ ２θ角範囲１８.５０°〜２３.５０°に
おける外面反射の最大値と積分幅をミラー指数ｈｋｌ＝
１１０を用いて決定する。ピークパラメータ（表２）、
および場合により回折結果を印刷する。

【００５９】３.７ 計算 ３.７.１ コンピュータに表示される結晶寸法決定表
（Ｘ'Pertソフトウェア、ヴァージョン１.２（フィリッ
プス・アナリティカル・ゲゼルシャフトミットベシュレ
ンクテル製、カーゼル、ドイツ））に、ケイ素標準の積
分幅（広がったプロフィールの幅）、外形反射率の最大
値（ピーク位置／°２θ）と半値幅（標準プロフィール
の幅／ＦＷＨＭ）を入力する。評価結果を作成して印刷
する。３.７.２ Ｘ'Pertプログラムにおいて、以下の
シェラーの式により結晶寸法を決定する。

【数１】 ここで、 Ｄ_{(結晶寸法)}：結晶寸法（ｎｍ） ｋ：結晶の形式上の因子＝０.９ λ：波長（ｎｍ） Ｗ_寸法：ケイ素標準の外形反射率の積分幅−反射率半値
幅 cosθ：２θにおける外形反射率の最大値

【００６０】

【表１】

【表２】

【００６１】

【表３】

【表４】

【００６２】表３ Ｘ'Pertプログラムを用いた結晶寸法決定：シェラーの
式 メニュー項目：Ｘ'Pertプログラムの別の機能：Ｘ'Pert
Organiser

【表５】

【表６】

【００６３】４.Ｍｎの元素分析 マンガンは、ＨＣｌ中に完全に溶解した試料中、ＩＣＰ
ＯＥＳ（誘導性結合プラズマ光学発光分光分析、微量分
析における通常の方法）を用いて決定した。

【００６４】

【実施例】実施例１ １００ｇ／Ｌ水酸化ナトリウム溶液（３０.１１１モル
ＮａＯＨ）１２.０４４Ｌを、垂直アームパドル攪拌機
を装備した３０Ｌ攪拌式反応器であって、かつ底面に給
気環の付いたものの中で５４℃に加熱する。この温度に
達したところで、鉄（III)含量０.５モル％Ｆｅ（III)
およびマンガン含量（鉄含量に対して）０.３５重量％
Ｍｎおよび１００ｇ／ｌ中のＦｅＣｌ_２含量４４.２ｇ
／ＬＦｅ（１０.０ｍＬ）を含む塩化鉄（II）溶液１２.
６７５Ｌを４０分かけて汲み上げる。次いで、雰囲気酸
素を給気環から１００Ｌ／時で２２６分間通気する。形
成された酸化鉄イエローは以下の特性を有していた。

【表７】

【００６５】実施例２ １００ｇ／Ｌ水酸化ナトリウム溶液（３０.０モルＮａ
ＯＨ）１２.０００Ｌを、垂直アームパドル攪拌機を装
備した３０Ｌ攪拌式反応器であって、かつ底面に給気環
の付いたものの中で６４℃に加熱する。この温度に達し
たところで、鉄（III)含量０.５モル％Ｆｅ（III)およ
びマンガン含量（鉄含量に対して）０.３５重量％Ｍｎ
および１００ｇ／ｌ中のＦｅＣｌ_２含量４４.２ｇ／Ｌ
Ｆｅ（１０.０ｍＬ）を含む塩化鉄（II）溶液１２.６７
５Ｌを４０分かけて汲み上げる。次いで、雰囲気酸素を
給気環から１００Ｌ／時で２３４分間通気する。形成さ
れた酸化鉄イエローは以下の特性を有していた。

【表８】

【００６６】実施例３ ２００ｇ／Ｌ水酸化ナトリウム溶液（４７.６０モルＮ
ａＯＨ）９.５２０Ｌを、垂直アームパドル攪拌機を装
備した３０Ｌ攪拌式反応器であって、かつ底面に給気環
の付いたものの中で５９℃に加熱する。この温度に達し
たところで、鉄（III)含量０.５モル％Ｆｅ（III)およ
びマンガン含量（鉄含量に対して）０.３５重量％Ｍｎ
および１２５ｇ／ｌ中のＦｅＣｌ_２含量５５.３ｇ／Ｌ
Ｆｅ（１０.０ｍＬ）を含む塩化鉄（II）溶液１７.２３
８Ｌを４５分かけて汲み上げる。次いで、雰囲気酸素を
給気環から１７０Ｌ／時で３４２分間通気する。形成さ
れた酸化鉄イエローは以下の特性を有していた。

【表９】

【００６７】実施例４〜９ 実施例１と同じ手順を繰り返した。以下の設定値が選択
された。

【表１０】

【００６８】使用した塩化鉄（II）は、鉄（III）含量
０.９モル％Ｆｅ（III）およびマンガン含量（鉄含量に
対して）０.３５重量％を有していた。

【００６９】使用したＦｅＳＯ_４は、鉄（III）含量１.
１モル％Ｆｅ（III）およびマンガン含量（鉄含量に対
して）０.２８重量％を有していた。

【００７０】製造されたこれら試料についての試験結果
は以下の通りである。

【表１１】

【００７１】比較例２の試料は、少量の磁鉄鉱を含んで
いる。ＦｅＣｌ_２に関する試験では、分析されたマンガ
ン含量が０.２６〜０.２９重量％であった。実施例７
（鉄成分として硫化鉄を使用）のマンガン含量は０.２
１重量％であった。

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 鉄（III）含量０.０〜４.０モル％Ｆｅ
   （III）、好ましくは０.５〜１.５モル％Ｆｅ（III）お
   よび前記鉄含量に対するマンガン含量０.７重量％ま
   で、好ましくは前記鉄含量に対して０.４重量％までを
   有するＦｅＳＯ_４またはＦｅＣｌ_２の溶液から開始する
   酸化鉄イエローを製造する方法であって、 a)鉄（II）成分を、４２〜７５℃、好ましくは４５〜６
   ０℃の温度に加熱されたアルカリ成分の溶液または懸濁
   液に添加すること、および b)鉄（II）全てがα−ＦｅＯＯＨのような鉄（III）に
   転化されるまで、前記溶液または懸濁液を酸化剤で酸化
   すること を特徴とし、前記酸化剤が、酸化時間１２０〜１６０
   分、好ましくは１８０〜３６０分であるような速度で添
   加され、そして全酸化時間に亙って、反応がＦｅ(ＯＨ)
   _２の沈降が生じる少なくとも４２〜７５℃の温度であ
   る、酸化鉄イエローを製造する方法。
2. 【請求項２】 アルカリ金属の水酸化物、アルカリ金属
   の炭酸塩、アルカリ土類金属の水酸化物、アルカリ土類
   金属の炭酸塩、カルシウム、ストロンチウムまたはバリ
   ウムの酸化物、あるいはアンモニアがアルカリ成分とし
   て使用される請求項１記載の方法。
3. 【請求項３】 アルカリ成分が、前記反応の化学量論量
   に対し、１.２〜２.５アルカリ当量、好ましくは１.２
   〜１.７当量に相当する量で使用される請求項１または
   ２記載の方法。
4. 【請求項４】 アルカリ成分の濃度が１.２５〜６アル
   カリ当量／Ｌの間、好ましくは２.５〜５.５アルカリ当
   量／Ｌの間、特に好ましくは２.２５〜４.５アルカリ当
   量／Ｌである請求項１〜３のいずれかに記載の方法。
5. 【請求項５】 鉄（II）成分の濃度が２０〜２００ｇ／
   ＬＦｅの間、好ましくは３０〜１５０ｇ／ＬＦｅの間、
   特に好ましくは４０〜１００ｇ／ＬＦｅの間である請求
   項１〜４のいずれかに記載の方法。
6. 【請求項６】 雰囲気酸素、純酸素、塩素酸塩（Ｉ）、
   塩素酸塩（Ｖ）、塩素酸塩（ＶII）、塩素元素、ペルオ
   クソ二硫酸塩、オゾンまたはＨ２Ｏ２が酸化剤として使
   用される請求項１〜５のいずれかに記載の方法。
7. 【請求項７】 着色建築用材料のための請求項１〜６の
   いずれかに記載の方法で製造される酸化鉄の使用。
8. 【請求項８】 コンクリートにおける請求項７記載の使
   用。
9. 【請求項９】 エマルション塗料における請求項１〜６
   のいずれかに記載の方法で製造される酸化鉄の使用。
10. 【請求項１０】 プラスチックにおける請求項１〜６の
    いずれかに記載の方法で製造される酸化鉄の使用。