JP3049698B2 - 板状酸化鉄微粒子粉末の製造法 - Google Patents
板状酸化鉄微粒子粉末の製造法Info
- Publication number
- JP3049698B2 JP3049698B2 JP4341202A JP34120292A JP3049698B2 JP 3049698 B2 JP3049698 B2 JP 3049698B2 JP 4341202 A JP4341202 A JP 4341202A JP 34120292 A JP34120292 A JP 34120292A JP 3049698 B2 JP3049698 B2 JP 3049698B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- plate
- fine particles
- particles
- hydrotalcite
- particle powder
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 title claims description 98
- 239000000843 powder Substances 0.000 title claims description 62
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N Iron oxide Chemical compound [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 58
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 17
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 102
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Substances [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 37
- 239000011019 hematite Substances 0.000 claims description 36
- 229910052595 hematite Inorganic materials 0.000 claims description 36
- LIKBJVNGSGBSGK-UHFFFAOYSA-N iron(3+);oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Fe+3].[Fe+3] LIKBJVNGSGBSGK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 36
- SZVJSHCCFOBDDC-UHFFFAOYSA-N iron(II,III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]O[Fe]=O SZVJSHCCFOBDDC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 29
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 27
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 26
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 26
- JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N iron(III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]=O JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 claims description 15
- 239000006104 solid solution Substances 0.000 claims description 15
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 14
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 13
- BAUYGSIQEAFULO-UHFFFAOYSA-L iron(2+) sulfate (anhydrous) Chemical compound [Fe+2].[O-]S([O-])(=O)=O BAUYGSIQEAFULO-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 13
- 239000012266 salt solution Substances 0.000 claims description 11
- AZDRQVAHHNSJOQ-UHFFFAOYSA-N alumane Chemical class [AlH3] AZDRQVAHHNSJOQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 7
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 claims description 7
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 claims description 6
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 4
- 230000001376 precipitating effect Effects 0.000 claims description 2
- 238000002441 X-ray diffraction Methods 0.000 description 13
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 12
- 238000000034 method Methods 0.000 description 12
- 230000005415 magnetization Effects 0.000 description 11
- 238000000635 electron micrograph Methods 0.000 description 10
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 9
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 8
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 8
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 8
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 7
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 7
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 7
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 description 6
- 239000000047 product Substances 0.000 description 6
- 238000004040 coloring Methods 0.000 description 5
- 239000000049 pigment Substances 0.000 description 5
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 5
- 229910052596 spinel Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000011029 spinel Substances 0.000 description 5
- 229910000859 α-Fe Inorganic materials 0.000 description 5
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 4
- GDVKFRBCXAPAQJ-UHFFFAOYSA-A dialuminum;hexamagnesium;carbonate;hexadecahydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[OH-].[OH-].[OH-].[OH-].[OH-].[OH-].[OH-].[OH-].[OH-].[OH-].[OH-].[OH-].[OH-].[OH-].[Mg+2].[Mg+2].[Mg+2].[Mg+2].[Mg+2].[Mg+2].[Al+3].[Al+3].[O-]C([O-])=O GDVKFRBCXAPAQJ-UHFFFAOYSA-A 0.000 description 3
- 229960004887 ferric hydroxide Drugs 0.000 description 3
- 229910001701 hydrotalcite Inorganic materials 0.000 description 3
- 229960001545 hydrotalcite Drugs 0.000 description 3
- 238000010335 hydrothermal treatment Methods 0.000 description 3
- 239000001034 iron oxide pigment Substances 0.000 description 3
- IEECXTSVVFWGSE-UHFFFAOYSA-M iron(3+);oxygen(2-);hydroxide Chemical compound [OH-].[O-2].[Fe+3] IEECXTSVVFWGSE-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 3
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 3
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 3
- DIZPMCHEQGEION-UHFFFAOYSA-H aluminium sulfate (anhydrous) Chemical compound [Al+3].[Al+3].[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O DIZPMCHEQGEION-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 2
- VSCWAEJMTAWNJL-UHFFFAOYSA-K aluminium trichloride Chemical compound Cl[Al](Cl)Cl VSCWAEJMTAWNJL-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 2
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 2
- 239000002537 cosmetic Substances 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 description 2
- 239000011790 ferrous sulphate Substances 0.000 description 2
- 235000003891 ferrous sulphate Nutrition 0.000 description 2
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 2
- 239000000976 ink Substances 0.000 description 2
- 229910000359 iron(II) sulfate Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000005389 magnetism Effects 0.000 description 2
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 description 2
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 2
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 2
- 238000006722 reduction reaction Methods 0.000 description 2
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 description 2
- 101000878457 Macrocallista nimbosa FMRFamide Proteins 0.000 description 1
- CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N Ozone Chemical compound [O-][O+]=O CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N Zirconium Chemical compound [Zr] QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 1
- 238000013019 agitation Methods 0.000 description 1
- 239000012670 alkaline solution Substances 0.000 description 1
- QANIADJLTJYOFI-UHFFFAOYSA-K aluminum;magnesium;carbonate;hydroxide;hydrate Chemical compound O.[OH-].[Mg+2].[Al+3].[O-]C([O-])=O QANIADJLTJYOFI-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 1
- 238000001493 electron microscopy Methods 0.000 description 1
- 229960002089 ferrous chloride Drugs 0.000 description 1
- 229910052732 germanium Inorganic materials 0.000 description 1
- GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N germanium atom Chemical compound [Ge] GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NMCUIPGRVMDVDB-UHFFFAOYSA-L iron dichloride Chemical compound Cl[Fe]Cl NMCUIPGRVMDVDB-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 238000004898 kneading Methods 0.000 description 1
- 239000002932 luster Substances 0.000 description 1
- 230000000877 morphologic effect Effects 0.000 description 1
- 239000012452 mother liquor Substances 0.000 description 1
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000012856 packing Methods 0.000 description 1
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- TYJJADVDDVDEDZ-UHFFFAOYSA-M potassium hydrogencarbonate Chemical compound [K+].OC([O-])=O TYJJADVDDVDEDZ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 230000003449 preventive effect Effects 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 1
- 238000001308 synthesis method Methods 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
- SWGJCIMEBVHMTA-UHFFFAOYSA-K trisodium;6-oxido-4-sulfo-5-[(4-sulfonatonaphthalen-1-yl)diazenyl]naphthalene-2-sulfonate Chemical compound [Na+].[Na+].[Na+].C1=CC=C2C(N=NC3=C4C(=CC(=CC4=CC=C3O)S([O-])(=O)=O)S([O-])(=O)=O)=CC=C(S([O-])(=O)=O)C2=C1 SWGJCIMEBVHMTA-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910006540 α-FeOOH Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01G—COMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
- C01G49/00—Compounds of iron
- C01G49/02—Oxides; Hydroxides
- C01G49/06—Ferric oxide [Fe2O3]
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2002/00—Crystal-structural characteristics
- C01P2002/70—Crystal-structural characteristics defined by measured X-ray, neutron or electron diffraction data
- C01P2002/72—Crystal-structural characteristics defined by measured X-ray, neutron or electron diffraction data by d-values or two theta-values, e.g. as X-ray diagram
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2004/00—Particle morphology
- C01P2004/20—Particle morphology extending in two dimensions, e.g. plate-like
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2004/00—Particle morphology
- C01P2004/54—Particles characterised by their aspect ratio, i.e. the ratio of sizes in the longest to the shortest dimension
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2004/00—Particle morphology
- C01P2004/60—Particles characterised by their size
- C01P2004/62—Submicrometer sized, i.e. from 0.1-1 micrometer
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2006/00—Physical properties of inorganic compounds
- C01P2006/42—Magnetic properties
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Compounds Of Iron (AREA)
- Hard Magnetic Materials (AREA)
- Soft Magnetic Materials (AREA)
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、板状酸化鉄微粒子粉末
の製造法に関するものであり、詳しくは、板状径が微細
で、殊に、0.5μm未満であって、且つ、板状比(板
面径/厚み)が大きい、殊に、5以上である板状酸化鉄
微粒子粉末を工業的、経済的に有利に提供することを目
的とする。
の製造法に関するものであり、詳しくは、板状径が微細
で、殊に、0.5μm未満であって、且つ、板状比(板
面径/厚み)が大きい、殊に、5以上である板状酸化鉄
微粒子粉末を工業的、経済的に有利に提供することを目
的とする。
【0002】
【従来の技術】酸化鉄顔料としては、赤〜赤茶系を呈す
るヘマタイト(α−Fe2 O3 )粒子粉末、黒色系を呈
するマグネタイト(FeO x ・Fe2 O3 0<x≦
1)粒子粉末、茶褐色系を呈するマグヘマイト(γ−F
e2 O3 )粒子粉末が知られており、これら粒子粉末は
いずれもビヒクル中に混合分散して塗料、印刷インキ、
化粧品等を製造したり、樹脂中に混練分散した後成形し
て樹脂成形物を製造したりする際の着色顔料として広く
使用されている。また、酸化鉄顔料のうち板状形態を呈
した酸化鉄顔料は、その形態に起因して板状粒子が配向
しやすい為、被覆性に優れているという特性を生かし
て、防錆顔料として使用されたり、その有する金属光沢
を生かして自動車等の上塗塗料用着色顔料としても使用
されている。
るヘマタイト(α−Fe2 O3 )粒子粉末、黒色系を呈
するマグネタイト(FeO x ・Fe2 O3 0<x≦
1)粒子粉末、茶褐色系を呈するマグヘマイト(γ−F
e2 O3 )粒子粉末が知られており、これら粒子粉末は
いずれもビヒクル中に混合分散して塗料、印刷インキ、
化粧品等を製造したり、樹脂中に混練分散した後成形し
て樹脂成形物を製造したりする際の着色顔料として広く
使用されている。また、酸化鉄顔料のうち板状形態を呈
した酸化鉄顔料は、その形態に起因して板状粒子が配向
しやすい為、被覆性に優れているという特性を生かし
て、防錆顔料として使用されたり、その有する金属光沢
を生かして自動車等の上塗塗料用着色顔料としても使用
されている。
【0003】更に、マグネタイト粒子やマグヘマイト粒
子は、上述した通り、着色顔料として使用されていると
ともにその有する磁気特性や形態を生かして、電磁波吸
収用、シールド用、磁性トナー用、磁気記録用、制振
用、防音用材料として各種分野で使用されているが、特
に板状形態を呈したマグネタイト粒子やマグヘマイト粒
子は、その形態に起因する特性を有効に活用することが
期待されている。
子は、上述した通り、着色顔料として使用されていると
ともにその有する磁気特性や形態を生かして、電磁波吸
収用、シールド用、磁性トナー用、磁気記録用、制振
用、防音用材料として各種分野で使用されているが、特
に板状形態を呈したマグネタイト粒子やマグヘマイト粒
子は、その形態に起因する特性を有効に活用することが
期待されている。
【0004】この事実は、例えば、特公昭63−418
53号公報の「薄片形磁性酸化鉄粒子を一つもしくはそ
れ以上の磁化性層を含む磁気テープ、カードまたは円板
のごとき磁気記録支持体に用いる可能性が開かれ
る。」、「マグネタイトまたはマグヘマイトの結晶構造
を有する六角薄片形酸化鉄に対する他の用途がある。‥
‥被覆材料中に個々の粒子の極めて顕著な平行配向が生
ずる。従って、‥‥著しく高い充填密度を得ることが可
能であり、その結果例えば腐食防止効果が増大し、電磁
気干渉場に対する遮蔽が効果的となり、そして導電性が
高くなる。」なる記載及び特開昭61−138959号
公報の「一成分トナーの磁性の成分として小板状または
鱗片状の磁化しうる粒子を用いるとき、トナーの色が決
定されるのは磁性成分それ自体の本来の色によることは
僅かであり主として添加された強い色の着色剤によるこ
とが見出された。」、「これら粒子は次に簡単に攪拌す
るだけで何ら特別の分級エネルギーを消費することなし
に、結合剤または結合剤溶液中における良好な分散状態
へと直ちに転換することができる。」なる記載の通りで
ある。
53号公報の「薄片形磁性酸化鉄粒子を一つもしくはそ
れ以上の磁化性層を含む磁気テープ、カードまたは円板
のごとき磁気記録支持体に用いる可能性が開かれ
る。」、「マグネタイトまたはマグヘマイトの結晶構造
を有する六角薄片形酸化鉄に対する他の用途がある。‥
‥被覆材料中に個々の粒子の極めて顕著な平行配向が生
ずる。従って、‥‥著しく高い充填密度を得ることが可
能であり、その結果例えば腐食防止効果が増大し、電磁
気干渉場に対する遮蔽が効果的となり、そして導電性が
高くなる。」なる記載及び特開昭61−138959号
公報の「一成分トナーの磁性の成分として小板状または
鱗片状の磁化しうる粒子を用いるとき、トナーの色が決
定されるのは磁性成分それ自体の本来の色によることは
僅かであり主として添加された強い色の着色剤によるこ
とが見出された。」、「これら粒子は次に簡単に攪拌す
るだけで何ら特別の分級エネルギーを消費することなし
に、結合剤または結合剤溶液中における良好な分散状態
へと直ちに転換することができる。」なる記載の通りで
ある。
【0005】上述した通り、板状形態の酸化鉄粒子粉末
は各種分野で使用されているが、前述いずれの分野にお
いても、色や磁性等の本来の機能を十分発揮させること
はもちろん被覆性、遮蔽性等の形態上の諸特性を十分発
揮させる為には、ビヒクルへの混合分散、樹脂への混練
分散に際して分散性と配向性が優れていることが強く要
求されている。
は各種分野で使用されているが、前述いずれの分野にお
いても、色や磁性等の本来の機能を十分発揮させること
はもちろん被覆性、遮蔽性等の形態上の諸特性を十分発
揮させる為には、ビヒクルへの混合分散、樹脂への混練
分散に際して分散性と配向性が優れていることが強く要
求されている。
【0006】板状酸化鉄粒子粉末の分散性を改良する為
には、板面径(粒度)ができるだけ微細、殊に0.5μ
m未満であることが望ましく、配向性の向上の為には、
板状比(板面径/厚み)が出来るだけ大きい、殊に5以
上であることが好ましい。
には、板面径(粒度)ができるだけ微細、殊に0.5μ
m未満であることが望ましく、配向性の向上の為には、
板状比(板面径/厚み)が出来るだけ大きい、殊に5以
上であることが好ましい。
【0007】従来、板状ヘマタイト粒子粉末の製造法と
しては、含水酸化第二鉄粒子又は第二鉄塩を含むアル
カリ性懸濁液を水熱処理する方法(特公昭43−124
35号公報、特公昭45−54号公報、特公昭48−2
9718号公報、特公昭49−44878号公報、特公
昭63−41853号公報)含水酸化第二鉄粒子又は
第二鉄塩を含むアルカリ懸濁液中に、生成する板状ヘマ
タイト粒子の粒度を均斉にする為種晶として板状ヘマタ
イト粒子を添加した後水熱処理する方法(特公昭55−
16978号公報、特開昭50−34000号公報、特
開昭61−174120号公報)等が知られている。
しては、含水酸化第二鉄粒子又は第二鉄塩を含むアル
カリ性懸濁液を水熱処理する方法(特公昭43−124
35号公報、特公昭45−54号公報、特公昭48−2
9718号公報、特公昭49−44878号公報、特公
昭63−41853号公報)含水酸化第二鉄粒子又は
第二鉄塩を含むアルカリ懸濁液中に、生成する板状ヘマ
タイト粒子の粒度を均斉にする為種晶として板状ヘマタ
イト粒子を添加した後水熱処理する方法(特公昭55−
16978号公報、特開昭50−34000号公報、特
開昭61−174120号公報)等が知られている。
【0008】板状マグネタイト粒子は、水溶液中から生
成した板状ヘマタイト粒子を還元性雰囲気中300〜4
50℃の温度範囲で加熱還元することにより、板状マグ
ヘマイト粒子は、板状マグネタイト粒子を更に200〜
400℃の温度範囲で酸化することにより得られる。得
られた板状マグネタイト粒子や板状マグヘマイト粒子
は、板状ヘマタイト粒子の板面径と板状比(板面径/厚
み)を保持継承している。
成した板状ヘマタイト粒子を還元性雰囲気中300〜4
50℃の温度範囲で加熱還元することにより、板状マグ
ヘマイト粒子は、板状マグネタイト粒子を更に200〜
400℃の温度範囲で酸化することにより得られる。得
られた板状マグネタイト粒子や板状マグヘマイト粒子
は、板状ヘマタイト粒子の板面径と板状比(板面径/厚
み)を保持継承している。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】板面径が0.5μm未
満であって、且つ、板状比(板面径/厚み)が5以上で
ある板状酸化鉄微粒子粉末は現在最も要求されていると
ころであるが、前出公知の方法によって得られた板状酸
化鉄粒子粉末はこれら諸特性を十分満たすものではな
い。
満であって、且つ、板状比(板面径/厚み)が5以上で
ある板状酸化鉄微粒子粉末は現在最も要求されていると
ころであるが、前出公知の方法によって得られた板状酸
化鉄粒子粉末はこれら諸特性を十分満たすものではな
い。
【0010】即ち、前出の公知方法による場合には、
一般に板面径が数μm程度以上の大きな板状ヘマタイト
粒子が生成しやすく、微細な板状ヘマタイト粒子、殊
に、板面径が0.5μm未満の板状ヘマタイト微粒子を
生成させることは極めて困難である。
一般に板面径が数μm程度以上の大きな板状ヘマタイト
粒子が生成しやすく、微細な板状ヘマタイト粒子、殊
に、板面径が0.5μm未満の板状ヘマタイト微粒子を
生成させることは極めて困難である。
【0011】この事実は、色材協会発行「色材協会誌」
(1989年)第60巻、第265〜272頁の「α−
Fe2 O3 は、一般的な合成法によると微粉体として生
成する。アルカリ水溶液を母液としてα−FeOOHを
分散させ水熱処理を行うと、160〜280℃において
α−Fe2 O3 の六角薄板状単結晶の生成することを見
出した。」、「水酸化ナトリウム水溶液の濃度が高くな
るに伴って生成するα−Fe2 O3 結晶が大きく成長し
ていることが明らかである。蒸留水で処理した場合、約
1.2μmのα−Fe2 O3 結晶(HR−100)が、
12N水酸化ナトリウム水溶液で処理すると、その約1
0倍に相当する12.35μmのα−Fe2 O3 結晶
(100−12(1))が得られる。」なる記載の通り
である。
(1989年)第60巻、第265〜272頁の「α−
Fe2 O3 は、一般的な合成法によると微粉体として生
成する。アルカリ水溶液を母液としてα−FeOOHを
分散させ水熱処理を行うと、160〜280℃において
α−Fe2 O3 の六角薄板状単結晶の生成することを見
出した。」、「水酸化ナトリウム水溶液の濃度が高くな
るに伴って生成するα−Fe2 O3 結晶が大きく成長し
ていることが明らかである。蒸留水で処理した場合、約
1.2μmのα−Fe2 O3 結晶(HR−100)が、
12N水酸化ナトリウム水溶液で処理すると、その約1
0倍に相当する12.35μmのα−Fe2 O3 結晶
(100−12(1))が得られる。」なる記載の通り
である。
【0012】前出の公知方法は、前出の方法に比
べ、板面径の小さい板状ヘマタイト粒子が比較的生成し
やすいものではあるが、板面径が0.5μm未満の板状
ヘマタイト粒子を生成させることは困難である。
べ、板面径の小さい板状ヘマタイト粒子が比較的生成し
やすいものではあるが、板面径が0.5μm未満の板状
ヘマタイト粒子を生成させることは困難である。
【0013】この事実は、前出特開昭61−17412
0号公報の「種を添加しないと上記条件下で、直径20
μm及びそれ以上の薄板状結晶より成る暗紫赤色の生成
物を生じる。・・・・種の量を増大するに従い、生成物は益
々微細分割され、種の量10%において生成物の粒子直
径は0.1〜1μmの値に低下する。」なる記載の通り
である。
0号公報の「種を添加しないと上記条件下で、直径20
μm及びそれ以上の薄板状結晶より成る暗紫赤色の生成
物を生じる。・・・・種の量を増大するに従い、生成物は益
々微細分割され、種の量10%において生成物の粒子直
径は0.1〜1μmの値に低下する。」なる記載の通り
である。
【0014】一方、板状比(板面径/厚み)の大きな板
状ヘマタイト粒子粉末を生成する方法としては、前出特
公昭63−41853号公報に記載の方法がある。この
方法は、含水酸化第二鉄粒子又は第二鉄塩を含むアルカ
リ性懸濁液を水熱処理するにあたり、あらかじめ珪素、
ゲルマニウム、亜鉛、チタン、ジルコニウム、燐の酸化
物の少なくとも1種を水溶液中に存在させることにより
生成する板状ヘマタイト粒子の厚みを薄くすることによ
って板状比(板面径/厚み)を大きくするものである
が、この方法により得られる板状ヘマタイト粒子粉末の
サイズは「本発明に従う薄片形酸化鉄粒子は約0.5乃
至100μの直径を有することが出来、・・・・」なる記載
の通り、板面径0.5μm未満のごく微細な板状ヘマタ
イト微粒子粉末を得ることは困難である。
状ヘマタイト粒子粉末を生成する方法としては、前出特
公昭63−41853号公報に記載の方法がある。この
方法は、含水酸化第二鉄粒子又は第二鉄塩を含むアルカ
リ性懸濁液を水熱処理するにあたり、あらかじめ珪素、
ゲルマニウム、亜鉛、チタン、ジルコニウム、燐の酸化
物の少なくとも1種を水溶液中に存在させることにより
生成する板状ヘマタイト粒子の厚みを薄くすることによ
って板状比(板面径/厚み)を大きくするものである
が、この方法により得られる板状ヘマタイト粒子粉末の
サイズは「本発明に従う薄片形酸化鉄粒子は約0.5乃
至100μの直径を有することが出来、・・・・」なる記載
の通り、板面径0.5μm未満のごく微細な板状ヘマタ
イト微粒子粉末を得ることは困難である。
【0015】そこで、本発明は、板面径が0.5μm未
満であって、且つ、板状比(板面径/厚み)が5以上で
ある板状酸化鉄微粒子粉末を得ることを技術的課題とす
る。
満であって、且つ、板状比(板面径/厚み)が5以上で
ある板状酸化鉄微粒子粉末を得ることを技術的課題とす
る。
【0016】
【問題点を解決するための手段】前記技術的課題は、次
の通りの本発明によって達成できる。即ち、本発明は、
第一鉄塩水溶液、アルミニウム塩水溶液及び炭酸塩水溶
液を用い、これら水溶液をpH8.0〜11.0の範囲
に調整しながら混合することによりFe2+及びAl3+を
含む板状ハイドロタルサイト型微粒子を生成・沈澱させ
た後、該板状ハイドロタルサイト型微粒子の粒子形態を
継承させながら、前記沈澱物を濾別、水洗、乾燥してF
eイオン及びAl3+を含む板状ハイドロタルサイト型微
粒子を得、次いで、Feイオン及びAl3+を含む該板状
ハイドロタルサイト型微粒子を空気中300〜700℃
で加熱してアルミニウムが固溶されている板状ヘマタイ
ト微粒子を得るか、必要により、前記Feイオン及びA
l3+を含む板状ハイドロタルサイト型微粒子又は前記ア
ルミニウムが固溶されている板状ヘマタイト微粒子を加
熱還元してアルミニウムが固溶されている板状マグネタ
イト微粒子を得るか、又は、必要により、更に前記アル
ミニウムが固溶されている板状マグネタイト微粒子を酸
化してアルミニウムが固溶されている板状マグヘマイト
微粒子を得ることよりなる板状酸化鉄微粒子粉末の製造
法である。
の通りの本発明によって達成できる。即ち、本発明は、
第一鉄塩水溶液、アルミニウム塩水溶液及び炭酸塩水溶
液を用い、これら水溶液をpH8.0〜11.0の範囲
に調整しながら混合することによりFe2+及びAl3+を
含む板状ハイドロタルサイト型微粒子を生成・沈澱させ
た後、該板状ハイドロタルサイト型微粒子の粒子形態を
継承させながら、前記沈澱物を濾別、水洗、乾燥してF
eイオン及びAl3+を含む板状ハイドロタルサイト型微
粒子を得、次いで、Feイオン及びAl3+を含む該板状
ハイドロタルサイト型微粒子を空気中300〜700℃
で加熱してアルミニウムが固溶されている板状ヘマタイ
ト微粒子を得るか、必要により、前記Feイオン及びA
l3+を含む板状ハイドロタルサイト型微粒子又は前記ア
ルミニウムが固溶されている板状ヘマタイト微粒子を加
熱還元してアルミニウムが固溶されている板状マグネタ
イト微粒子を得るか、又は、必要により、更に前記アル
ミニウムが固溶されている板状マグネタイト微粒子を酸
化してアルミニウムが固溶されている板状マグヘマイト
微粒子を得ることよりなる板状酸化鉄微粒子粉末の製造
法である。
【0017】次に、本発明実施にあたっての諸条件につ
いて述べる。
いて述べる。
【0018】本発明におけるFe2+及びAl3+を含む板
状ハイドロタルサイト型微粒子の生成は、第一鉄塩水溶
液、アルミニウム塩水溶液及び炭酸塩水溶液を用い、こ
れら水溶液をpH8.0〜11.0の範囲内に調整しな
がら混合すればよい。
状ハイドロタルサイト型微粒子の生成は、第一鉄塩水溶
液、アルミニウム塩水溶液及び炭酸塩水溶液を用い、こ
れら水溶液をpH8.0〜11.0の範囲内に調整しな
がら混合すればよい。
【0019】本発明における第一鉄塩水溶液としては、
硫酸第一鉄水溶液、塩化第一鉄水溶液等を使用すること
ができる。
硫酸第一鉄水溶液、塩化第一鉄水溶液等を使用すること
ができる。
【0020】本発明におけるアルミニウム塩水溶液とし
ては、硫酸アルミニウム水溶液、塩化アルミニウム水溶
液等を使用することができる。
ては、硫酸アルミニウム水溶液、塩化アルミニウム水溶
液等を使用することができる。
【0021】本発明における炭酸塩水溶液としては、炭
酸ナトリウム水溶液、炭酸カリウム水溶液等を使用する
ことができる。
酸ナトリウム水溶液、炭酸カリウム水溶液等を使用する
ことができる。
【0022】本発明における板状ハイドロタルサイト型
微粒子の生成にあたって使用される第一鉄塩水溶液及び
アルミニウム塩水溶液の割合は、第一鉄塩水溶液がFe
2+換算で60〜90mol%に対しアルミニウム塩水溶
液がAl換算で10〜40mol%である。
微粒子の生成にあたって使用される第一鉄塩水溶液及び
アルミニウム塩水溶液の割合は、第一鉄塩水溶液がFe
2+換算で60〜90mol%に対しアルミニウム塩水溶
液がAl換算で10〜40mol%である。
【0023】第一鉄塩水溶液がFe2+換算で60mol
%未満の場合、90mol%を越える場合には板状ハイ
ドロタルサイト型微粒子が生成しにくくなる。
%未満の場合、90mol%を越える場合には板状ハイ
ドロタルサイト型微粒子が生成しにくくなる。
【0024】アルミニウム塩水溶液がAl換算で10m
ol%未満の場合、40mol%を越える場合には生成
物中に板状ハイドロタルサイト型微粒子の他に粒状のマ
グネタイト粒子が混在してくる。
ol%未満の場合、40mol%を越える場合には生成
物中に板状ハイドロタルサイト型微粒子の他に粒状のマ
グネタイト粒子が混在してくる。
【0025】本発明における炭酸塩水溶液は、板状ハイ
ドロタルサイト型微粒子の生成を考慮すればCO3 /A
l換算で50原子%以上が好ましい。
ドロタルサイト型微粒子の生成を考慮すればCO3 /A
l換算で50原子%以上が好ましい。
【0026】本発明における混合水溶液がpH8.0未
満の場合、pH11.0を越える場合のいずれの場合
も、Fe2+及びAl3+を含む板状ハイドロタルサイト型
微粒子を生成させることができない。板状ハイドロタル
サイト型微粒子の生成を考慮すれば、pHは9.0〜1
0.5が好ましい。
満の場合、pH11.0を越える場合のいずれの場合
も、Fe2+及びAl3+を含む板状ハイドロタルサイト型
微粒子を生成させることができない。板状ハイドロタル
サイト型微粒子の生成を考慮すれば、pHは9.0〜1
0.5が好ましい。
【0027】混合水溶液のpHの調整にあたっては、炭
酸塩水溶液に第一鉄塩水溶液とアルミニウム水溶液とを
添加した後、該水溶液を混合しながら水酸化ナトリウム
等のアルカリ水溶液を連続的に添加して調整すればよ
い。
酸塩水溶液に第一鉄塩水溶液とアルミニウム水溶液とを
添加した後、該水溶液を混合しながら水酸化ナトリウム
等のアルカリ水溶液を連続的に添加して調整すればよ
い。
【0028】本発明における水溶液中に生成している板
状ハイドロタルサイト型微粒子はその粒子形態を継承さ
せながら濾別、水洗、乾燥することが肝要である。即
ち、板状ハイドロタルサイト型微粒子に含まれるFe2+
は空気中で酸化されてFe3+に変化する等不安定であ
り、その結果、その粒子形態がくずれやすいものとな
る。従って、板状ハイドロタルサイト型微粒子の粒子形
態を継承させる為には、水溶液中に生成している板状ハ
イドロタルサイト型微粒子を非酸化性雰囲気中で空気に
よる酸化を防止しながら濾別、水洗した後60℃程度未
満の穏やかな条件下で乾燥するか、又は、水溶液中に生
成している板状ハイドロタルサイト型微粒子をH
2 O2 、オゾン等の強酸化剤の存在下で急激に酸化して
粒子中に含まれるFe2+をFe3+として安定化させた
後、濾別、水洗、乾燥すればよい。
状ハイドロタルサイト型微粒子はその粒子形態を継承さ
せながら濾別、水洗、乾燥することが肝要である。即
ち、板状ハイドロタルサイト型微粒子に含まれるFe2+
は空気中で酸化されてFe3+に変化する等不安定であ
り、その結果、その粒子形態がくずれやすいものとな
る。従って、板状ハイドロタルサイト型微粒子の粒子形
態を継承させる為には、水溶液中に生成している板状ハ
イドロタルサイト型微粒子を非酸化性雰囲気中で空気に
よる酸化を防止しながら濾別、水洗した後60℃程度未
満の穏やかな条件下で乾燥するか、又は、水溶液中に生
成している板状ハイドロタルサイト型微粒子をH
2 O2 、オゾン等の強酸化剤の存在下で急激に酸化して
粒子中に含まれるFe2+をFe3+として安定化させた
後、濾別、水洗、乾燥すればよい。
【0029】本発明に係る板状ヘマタイト微粒子粉末
は、板状ハイドロタルサイト型微粒子を空気中300〜
700℃の温度範囲で加熱処理することにより得られ
る。300℃未満の場合には、ヘマタイトへの変態が生
起せず、板状ヘマタイト粒子を得ることができない。7
00℃を越える場合には、粒子自身の焼結が生起するこ
とによって板状性が低下し、また、粒子相互間における
焼結が生起する。
は、板状ハイドロタルサイト型微粒子を空気中300〜
700℃の温度範囲で加熱処理することにより得られ
る。300℃未満の場合には、ヘマタイトへの変態が生
起せず、板状ヘマタイト粒子を得ることができない。7
00℃を越える場合には、粒子自身の焼結が生起するこ
とによって板状性が低下し、また、粒子相互間における
焼結が生起する。
【0030】本発明に係る板状マグネタイト微粒子粉末
は、Feイオン及びAl3+を含む板状ハイドロタルサイ
ト型微粒子又はアルミニウムが固溶されている板状ヘマ
タイト微粒子粉末を還元性雰囲気中300〜450℃の
温度範囲で加熱還元することにより得られる。300℃
未満の場合には、還元反応の進行が遅く長時間を要し、
工業的、経済的でない。450℃を越える場合には、粒
子自身の焼結が生起することによって板状性が低下し、
また、粒子相互間における焼結が生起する。
は、Feイオン及びAl3+を含む板状ハイドロタルサイ
ト型微粒子又はアルミニウムが固溶されている板状ヘマ
タイト微粒子粉末を還元性雰囲気中300〜450℃の
温度範囲で加熱還元することにより得られる。300℃
未満の場合には、還元反応の進行が遅く長時間を要し、
工業的、経済的でない。450℃を越える場合には、粒
子自身の焼結が生起することによって板状性が低下し、
また、粒子相互間における焼結が生起する。
【0031】本発明に係る板状マグヘマイト微粒子粉末
は、板状マグネタイト微粒子粉末を200〜400℃の
温度範囲で酸化加熱処理することにより得られる。20
0℃未満の場合には、酸化反応の進行が遅く長時間を要
し、工業的、経済的ではない。400℃を越える場合に
は、粒子自身の焼結が生起することによって板状性が低
下し、また、粒子相互間における焼結が生起する。尚、
本発明において、アルミニウムが多量に固溶されている
板状マグネタイト微粒子を酸化した場合には、マグヘマ
イトに特有の結晶構造に起因するピークが認められない
ものもあるが、このような粒子をも含めてスピネル型結
晶構造を示すものをアルミニウムが固溶されているマグ
ヘマイト微粒子という。
は、板状マグネタイト微粒子粉末を200〜400℃の
温度範囲で酸化加熱処理することにより得られる。20
0℃未満の場合には、酸化反応の進行が遅く長時間を要
し、工業的、経済的ではない。400℃を越える場合に
は、粒子自身の焼結が生起することによって板状性が低
下し、また、粒子相互間における焼結が生起する。尚、
本発明において、アルミニウムが多量に固溶されている
板状マグネタイト微粒子を酸化した場合には、マグヘマ
イトに特有の結晶構造に起因するピークが認められない
ものもあるが、このような粒子をも含めてスピネル型結
晶構造を示すものをアルミニウムが固溶されているマグ
ヘマイト微粒子という。
【0032】
【作用】本発明において最も重要な点は、Feイオン及
びAl3+を含む板状ハイドロタルサイト型微粒子を経由
して板状酸化鉄粒子粉末を製造した場合には、該板状ハ
イドロタルサイト型微粒子の粒子形態に起因して板面径
が0.5μm未満であって、且つ、板状比(板面径/厚
み)が5以上である板状酸化鉄微粒子粉末が得られると
いう点である。
びAl3+を含む板状ハイドロタルサイト型微粒子を経由
して板状酸化鉄粒子粉末を製造した場合には、該板状ハ
イドロタルサイト型微粒子の粒子形態に起因して板面径
が0.5μm未満であって、且つ、板状比(板面径/厚
み)が5以上である板状酸化鉄微粒子粉末が得られると
いう点である。
【0034】本発明においては、板面径が0.05μm
程度の極めて微細な板状酸化鉄微粒子をも得ることがで
きる。
程度の極めて微細な板状酸化鉄微粒子をも得ることがで
きる。
【0035】本発明においては、板状比(板面径/厚
み)が5〜30程度の板状酸化鉄微粒子粉末が得られ
る。
み)が5〜30程度の板状酸化鉄微粒子粉末が得られ
る。
【0036】本発明においては、板状ハイドロタルサイ
ト型微粒子中にAl3+が多量に含有される結果、該板状
ハイドロタルサイト型微粒子を経由して得られる板状酸
化鉄微粒子粉末もまたAlが多量に固溶されたものが得
られやすく、Al/(Fe+Al)換算で40原子%ま
で固溶させることができる。その為、板状酸化鉄微粒子
を製造するにあたっての加熱処理工程において、微粒子
であるにもかかわらず粒子及び粒子相互間の焼結が防止
されて、板状ハイドロタルサイト型微粒子の粒子形態を
良く承継した板状酸化鉄微粒子が得られるという効果を
有する。
ト型微粒子中にAl3+が多量に含有される結果、該板状
ハイドロタルサイト型微粒子を経由して得られる板状酸
化鉄微粒子粉末もまたAlが多量に固溶されたものが得
られやすく、Al/(Fe+Al)換算で40原子%ま
で固溶させることができる。その為、板状酸化鉄微粒子
を製造するにあたっての加熱処理工程において、微粒子
であるにもかかわらず粒子及び粒子相互間の焼結が防止
されて、板状ハイドロタルサイト型微粒子の粒子形態を
良く承継した板状酸化鉄微粒子が得られるという効果を
有する。
【0037】本発明に係る板状マグネタイト微粒子粉末
及び板状マグヘマイト微粒子粉末は、飽和磁化値σsが
前出公知方法により得られたこれら粒子粉末に比較して
小さく、殊に、50emu/g未満であり、その結果、
粒子相互間の磁気凝集力が小さく、ビヒクルへの混合分
散、樹脂への混練分散に際して分散性や配向性がより一
層優れたものである。
及び板状マグヘマイト微粒子粉末は、飽和磁化値σsが
前出公知方法により得られたこれら粒子粉末に比較して
小さく、殊に、50emu/g未満であり、その結果、
粒子相互間の磁気凝集力が小さく、ビヒクルへの混合分
散、樹脂への混練分散に際して分散性や配向性がより一
層優れたものである。
【0038】本発明に係る板状酸化鉄微粒子粉末の製造
は、常圧下における反応であるから、オートクレーブ等
の特殊な装置を必要としないので、工業的、経済的に極
めて有利である。
は、常圧下における反応であるから、オートクレーブ等
の特殊な装置を必要としないので、工業的、経済的に極
めて有利である。
【0039】
【実施例】次に、実施例並びに比較例により、本発明を
説明する。尚、以下の実施例並びに比較例における粒子
の板面径と粒子の厚みは電子顕微鏡写真から測定した数
値の平均値で示したものである。磁気測定は、振動試料
磁力計VSM−1型(東英工業(株)製)を使用し、測
定磁場10KOeで測定した値を示した。
説明する。尚、以下の実施例並びに比較例における粒子
の板面径と粒子の厚みは電子顕微鏡写真から測定した数
値の平均値で示したものである。磁気測定は、振動試料
磁力計VSM−1型(東英工業(株)製)を使用し、測
定磁場10KOeで測定した値を示した。
【0040】〈Feイオン及びAl3+含む板状ハイドロ
タルサイト型微粒子粉末の製造〉 実施例1〜4 比較例1;
タルサイト型微粒子粉末の製造〉 実施例1〜4 比較例1;
【0041】実施例1 60℃に保持したCO3 0.12mol/lを含む炭酸
ナトリウム水溶液3lに、同様に60℃に保持したAl
0.5M及びFe2+1.0Mを含む硫酸アルミニウム・
硫酸第一鉄混合溶液1l(混合割合は、アルミニウム塩
水溶液が33mol%、第一鉄塩水溶液が67mol%
に該当する。)を、50℃に保持した3Nの水酸化ナト
リウム水溶液を用いてpH10に制御しながら、1時間
かけて滴下した後60℃で1時間熟成して黄褐色沈澱を
生成させた。上記黄褐色沈澱を含む水溶液中に36%の
H2 O2 溶液60mlを加えて生成沈澱中のFe2+イオ
ンを完全にFe3+に酸化させた後水洗し、60℃で乾燥
した。
ナトリウム水溶液3lに、同様に60℃に保持したAl
0.5M及びFe2+1.0Mを含む硫酸アルミニウム・
硫酸第一鉄混合溶液1l(混合割合は、アルミニウム塩
水溶液が33mol%、第一鉄塩水溶液が67mol%
に該当する。)を、50℃に保持した3Nの水酸化ナト
リウム水溶液を用いてpH10に制御しながら、1時間
かけて滴下した後60℃で1時間熟成して黄褐色沈澱を
生成させた。上記黄褐色沈澱を含む水溶液中に36%の
H2 O2 溶液60mlを加えて生成沈澱中のFe2+イオ
ンを完全にFe3+に酸化させた後水洗し、60℃で乾燥
した。
【0042】得られた黄褐色粒子粉末は、図1の電子顕
微鏡写真(×40000)に示す通り、板面径0.10
μm、厚み0.010μmであって、板状比(板面径/
厚み)10であり、図2のX線回折図に示す通りハイド
ロタルサイト型の構造であることが認められた。図2
中、ピークAは、ハイドロタルサイト型構造に相当する
ピークである。
微鏡写真(×40000)に示す通り、板面径0.10
μm、厚み0.010μmであって、板状比(板面径/
厚み)10であり、図2のX線回折図に示す通りハイド
ロタルサイト型の構造であることが認められた。図2
中、ピークAは、ハイドロタルサイト型構造に相当する
ピークである。
【0043】実施例2〜4、比較例1 アルミニウム塩水溶液の種類及び濃度、第一鉄塩水溶液
の種類及び濃度、アルミニウム塩・第一鉄塩混合水溶液
の混合割合及び温度、炭酸塩水溶液の種類、濃度及びC
O3 /Alの割合、混合溶液のpH並びに熟成時間を種
々変化させた以外は、実施例1と同様にして黄褐色沈澱
を生成させた。この時の主要製造条件を表1に、黄褐色
粉末の諸特性を表2に示す。
の種類及び濃度、アルミニウム塩・第一鉄塩混合水溶液
の混合割合及び温度、炭酸塩水溶液の種類、濃度及びC
O3 /Alの割合、混合溶液のpH並びに熟成時間を種
々変化させた以外は、実施例1と同様にして黄褐色沈澱
を生成させた。この時の主要製造条件を表1に、黄褐色
粉末の諸特性を表2に示す。
【0044】実施例2〜4で得られた黄褐色粉末は、電
子顕微鏡観察の結果、いずれも板状粒子であり、X線回
折の結果、いずれもハイドロタルサイト型の構造である
ことが認められた。実施例3で得られた黄褐色粉末の電
子顕微鏡写真(×40000)を図3に示す。
子顕微鏡観察の結果、いずれも板状粒子であり、X線回
折の結果、いずれもハイドロタルサイト型の構造である
ことが認められた。実施例3で得られた黄褐色粉末の電
子顕微鏡写真(×40000)を図3に示す。
【0045】比較例1で得られた黄褐色粉末は、電子顕
微鏡観察の結果、板状微粒子中に粒状粒子が混在してお
り、そして、X線回折の結果、ハイドロタルサイト型構
造に相当するピークとマグネタイトのピークが示されて
いることから、生成物中に板状ハイドロタルサイト型微
粒子の他に粒状マグネタイト粒子が混在していることが
認められた。
微鏡観察の結果、板状微粒子中に粒状粒子が混在してお
り、そして、X線回折の結果、ハイドロタルサイト型構
造に相当するピークとマグネタイトのピークが示されて
いることから、生成物中に板状ハイドロタルサイト型微
粒子の他に粒状マグネタイト粒子が混在していることが
認められた。
【0046】
【表1】
【0047】
【表2】
【0048】〈アルミニウムが固溶されている板状ヘマ
タイト微粒子粉末の製造〉 実施例5、6 比較例2;
タイト微粒子粉末の製造〉 実施例5、6 比較例2;
【0049】実施例5 実施例1で得られた黄褐色粒子粉末50gを空気中50
0℃で1時間加熱処理して赤褐色粒子粉末を得た。得ら
れた赤褐色粒子粉末は、図4の電子顕微鏡写真(×40
000)に示す通り、板面径0.10μm、厚み0.0
10μmであって、板状比(板面径/厚み)10であ
り、板状ハイドロタルサイト型微粒子の粒子形態を良く
承継していた。そして、図5のX線回折図に示す通り、
ヘマタイトのピークのみが認められ、ヘマタイトである
ことが認められた。図5中、ピークBは、ヘマタイトの
ピークである。また、ヘマタイトを示すピークのうち
(110)面のピーク以外のピークが非常にブロードで
あることから、粒子の厚みが非常に薄いものであること
が確認された。この板状ヘマタイト微粒子粉末は、蛍光
X線による組成分析の結果、アルミニウムをAl/(F
e+Al)換算で33原子%固溶していた。
0℃で1時間加熱処理して赤褐色粒子粉末を得た。得ら
れた赤褐色粒子粉末は、図4の電子顕微鏡写真(×40
000)に示す通り、板面径0.10μm、厚み0.0
10μmであって、板状比(板面径/厚み)10であ
り、板状ハイドロタルサイト型微粒子の粒子形態を良く
承継していた。そして、図5のX線回折図に示す通り、
ヘマタイトのピークのみが認められ、ヘマタイトである
ことが認められた。図5中、ピークBは、ヘマタイトの
ピークである。また、ヘマタイトを示すピークのうち
(110)面のピーク以外のピークが非常にブロードで
あることから、粒子の厚みが非常に薄いものであること
が確認された。この板状ヘマタイト微粒子粉末は、蛍光
X線による組成分析の結果、アルミニウムをAl/(F
e+Al)換算で33原子%固溶していた。
【0050】実施例6 実施例3で得られた黄褐色粒子粉末50gを空気中40
0℃で0.5時間加熱処理して赤褐色粒子粉末を得た。
得られた赤褐色粒子粉末は、電子顕微鏡観察の結果、板
面径0.05μm、厚み0.007μmであって、板状
比(板面径/厚み)7であり、板状ハイドロタルサイト
型微粒子の粒子形態を良く承継していた。そして、X線
回折の結果、ヘマタイトのピークのみが認められ、ヘマ
タイトであることが認められた。また、ヘマタイトを示
すピークのうち(110)面のピーク以外のピークが非
常にブロードであることから、粒子の厚みが非常に薄い
ものであることが確認された。この板状ヘマタイト微粒
子粉末は、蛍光X線による組成分析の結果、アルミニウ
ムをAl/(Fe+Al)換算で24原子%固溶してい
た。
0℃で0.5時間加熱処理して赤褐色粒子粉末を得た。
得られた赤褐色粒子粉末は、電子顕微鏡観察の結果、板
面径0.05μm、厚み0.007μmであって、板状
比(板面径/厚み)7であり、板状ハイドロタルサイト
型微粒子の粒子形態を良く承継していた。そして、X線
回折の結果、ヘマタイトのピークのみが認められ、ヘマ
タイトであることが認められた。また、ヘマタイトを示
すピークのうち(110)面のピーク以外のピークが非
常にブロードであることから、粒子の厚みが非常に薄い
ものであることが確認された。この板状ヘマタイト微粒
子粉末は、蛍光X線による組成分析の結果、アルミニウ
ムをAl/(Fe+Al)換算で24原子%固溶してい
た。
【0051】比較例2 比較例1で得られた黄褐色粒子粉末50gを空気中50
0℃で0.5時間加熱処理して赤褐色粒子粉末を得た。
得られた赤褐色粒子粉末は、電子顕微鏡観察及びX線回
折の結果、板面径0.12μm、厚み0.011μmで
あって、板状比(板面径/厚み)11の板状ヘマタイト
粒子粉末に粒状マグネタイト粒子が混在していた。この
板状ヘマタイト微粒子粉末は、蛍光X線による組成分析
の結果、アルミニウムをAl/(Fe+Al)換算で4
原子%固溶しており、電子顕微鏡観察の結果、粒子及び
粒子相互間で焼結が生起していた。
0℃で0.5時間加熱処理して赤褐色粒子粉末を得た。
得られた赤褐色粒子粉末は、電子顕微鏡観察及びX線回
折の結果、板面径0.12μm、厚み0.011μmで
あって、板状比(板面径/厚み)11の板状ヘマタイト
粒子粉末に粒状マグネタイト粒子が混在していた。この
板状ヘマタイト微粒子粉末は、蛍光X線による組成分析
の結果、アルミニウムをAl/(Fe+Al)換算で4
原子%固溶しており、電子顕微鏡観察の結果、粒子及び
粒子相互間で焼結が生起していた。
【0052】〈アルミニウムが固溶されている板状マグ
ネタイト微粒子粉末の製造〉 実施例7、8;
ネタイト微粒子粉末の製造〉 実施例7、8;
【0053】実施例7 実施例1で得られた黄褐色粒子粉末50gをN2気流中
400℃で1時間加熱処理した後、H2を2l/分で流
しながら400℃で30分間加熱還元して黒色粒子粉末
を得た。得られた黒色粒子粉末は、電子顕微鏡観察の結
果、板面径0.09μm、厚み0.009μmであっ
て、板状比(板面径/厚み)10であり、板状ハイドロ
タルサイト型微粒子の粒子形態を良く承継していた。そ
して、X線回折の結果、スピネル構造のピークのみが認
められ、マグネタイトであることが認められた。この板
状マグネタイト微粒子粉末は、蛍光X線による組成分析
の結果、アルミニウムをAl/(Fe+Al)換算で3
3原子%固溶しており、磁気測定の結果、飽和磁化値2
2.5emu/g、保磁力Hc80Oe、角型比(残留
磁化/飽和磁化)0.43であった。
400℃で1時間加熱処理した後、H2を2l/分で流
しながら400℃で30分間加熱還元して黒色粒子粉末
を得た。得られた黒色粒子粉末は、電子顕微鏡観察の結
果、板面径0.09μm、厚み0.009μmであっ
て、板状比(板面径/厚み)10であり、板状ハイドロ
タルサイト型微粒子の粒子形態を良く承継していた。そ
して、X線回折の結果、スピネル構造のピークのみが認
められ、マグネタイトであることが認められた。この板
状マグネタイト微粒子粉末は、蛍光X線による組成分析
の結果、アルミニウムをAl/(Fe+Al)換算で3
3原子%固溶しており、磁気測定の結果、飽和磁化値2
2.5emu/g、保磁力Hc80Oe、角型比(残留
磁化/飽和磁化)0.43であった。
【0054】実施例8 実施例2で得られた黄褐色粒子粉末50gをN2気流中
420℃で1時間加熱処理した後、H2を2l/分で流
しながら420℃で30分間加熱還元して黒色粒子粉末
を得た。得られた黒色粒子粉末は、図6の電子顕微鏡写
真(×40000)に示す通り、板面径0.18μm、
厚み0.011μmであって、板状比(板面径/厚み)
16であり、板状ハイドロタルサイト型微粒子の粒子形
態を良く承継していた。そして、図7のX線回折図に示
す通り、スピネル構造のピークのみが認められ、マグネ
タイトであることが認められた。図7中、ピークCはマ
グネタイトのピークである。この板状マグネタイト微粒
子粉末は、蛍光X線による組成分析の結果、アルミニウ
ムをAl/(Fe+Al)換算で40原子%固溶してお
り、磁気測定の結果、飽和磁化値13.6emu/g、
保磁力Hc85Oe、角型比(残留磁化/飽和磁化)
0.44であった。
420℃で1時間加熱処理した後、H2を2l/分で流
しながら420℃で30分間加熱還元して黒色粒子粉末
を得た。得られた黒色粒子粉末は、図6の電子顕微鏡写
真(×40000)に示す通り、板面径0.18μm、
厚み0.011μmであって、板状比(板面径/厚み)
16であり、板状ハイドロタルサイト型微粒子の粒子形
態を良く承継していた。そして、図7のX線回折図に示
す通り、スピネル構造のピークのみが認められ、マグネ
タイトであることが認められた。図7中、ピークCはマ
グネタイトのピークである。この板状マグネタイト微粒
子粉末は、蛍光X線による組成分析の結果、アルミニウ
ムをAl/(Fe+Al)換算で40原子%固溶してお
り、磁気測定の結果、飽和磁化値13.6emu/g、
保磁力Hc85Oe、角型比(残留磁化/飽和磁化)
0.44であった。
【0055】〈アルミニウムが固溶されている板状マグ
ヘマイト微粒子粉末の製造〉 実施例9、10;
ヘマイト微粒子粉末の製造〉 実施例9、10;
【0056】実施例9 実施例7で得られたアルミニウムが固溶されている板状
マグネタイト粒子粉末20gを空気中250℃で30分
間加熱酸化して褐色粒子粉末を得た。得られた褐色粒子
粉末は、電子顕微鏡観察の結果、板面径0.09μm、
厚み0.009μmであって、板状比(板面径/厚み)
10であり、板状ハイドロタルサイト型微粒子の粒子形
態を良く承継していた。そして、X線回折の結果、スピ
ネル構造のピークのみが認められた。この板状マグヘマ
イト微粒子粉末は、蛍光X線による組成分析の結果、ア
ルミニウムをAl/(Fe+Al)換算で33原子%固
溶しており、磁気測定の結果、飽和磁化値15.8em
u/g、保磁力Hc58Oe、角型比(残留磁化/飽和
磁化)0.42であった。
マグネタイト粒子粉末20gを空気中250℃で30分
間加熱酸化して褐色粒子粉末を得た。得られた褐色粒子
粉末は、電子顕微鏡観察の結果、板面径0.09μm、
厚み0.009μmであって、板状比(板面径/厚み)
10であり、板状ハイドロタルサイト型微粒子の粒子形
態を良く承継していた。そして、X線回折の結果、スピ
ネル構造のピークのみが認められた。この板状マグヘマ
イト微粒子粉末は、蛍光X線による組成分析の結果、ア
ルミニウムをAl/(Fe+Al)換算で33原子%固
溶しており、磁気測定の結果、飽和磁化値15.8em
u/g、保磁力Hc58Oe、角型比(残留磁化/飽和
磁化)0.42であった。
【0057】実施例10 実施例8で得られたアルミニウムが固溶されている板状
マグネタイト粒子粉末20gを空気中280℃で60分
間加熱酸化して褐色粒子粉末を得た。得られた褐色粒子
粉末は、電子顕微鏡観察の結果、板面径0.18μm、
厚み0.011μmであって、板状比(板面径/厚み)
16であり、板状ハイドロタルサイト型微粒子の粒子形
態を良く承継していた。そして、X線回折の結果、スピ
ネル構造のピークのみが認められた。この板状マグヘマ
イト微粒子粉末は、蛍光X線による組成分析の結果、ア
ルミニウムをAl/(Fe+Al)換算で40原子%固
溶しており、磁気測定の結果、飽和磁化値9.5emu
/g、保磁力Hc54Oe、角型比(残留磁化/飽和磁
化)0.40であった。
マグネタイト粒子粉末20gを空気中280℃で60分
間加熱酸化して褐色粒子粉末を得た。得られた褐色粒子
粉末は、電子顕微鏡観察の結果、板面径0.18μm、
厚み0.011μmであって、板状比(板面径/厚み)
16であり、板状ハイドロタルサイト型微粒子の粒子形
態を良く承継していた。そして、X線回折の結果、スピ
ネル構造のピークのみが認められた。この板状マグヘマ
イト微粒子粉末は、蛍光X線による組成分析の結果、ア
ルミニウムをAl/(Fe+Al)換算で40原子%固
溶しており、磁気測定の結果、飽和磁化値9.5emu
/g、保磁力Hc54Oe、角型比(残留磁化/飽和磁
化)0.40であった。
【0058】
【発明の効果】本発明に係る板状酸化鉄微粒子粉末の製
造法によれば、前出実施例に示した通り、板面径が0.
5μm未満であって、且つ、板状比(板面径/厚み)が
大きい、殊に5である板状酸化鉄微粒子粉末が得られ、
当該粉末はビヒクルや樹脂への分散性や配向性が優れて
いるので、塗料用、樹脂用、印刷インキ用、化粧品用、
樹脂成形物用等の着色顔料、電磁波吸収用、シールド
用、磁性トナー用、磁気記録用、制振用、防音用等の材
料として好適である。
造法によれば、前出実施例に示した通り、板面径が0.
5μm未満であって、且つ、板状比(板面径/厚み)が
大きい、殊に5である板状酸化鉄微粒子粉末が得られ、
当該粉末はビヒクルや樹脂への分散性や配向性が優れて
いるので、塗料用、樹脂用、印刷インキ用、化粧品用、
樹脂成形物用等の着色顔料、電磁波吸収用、シールド
用、磁性トナー用、磁気記録用、制振用、防音用等の材
料として好適である。
【0059】また、本発明に係る板状酸化鉄微粒子粉末
の製造法は、常圧下で行うことができるのでオートクレ
ーブ等の特殊な機器を必要とせず、工業的、経済的に極
めて有利である。また、本発明に係る板状酸化鉄微粒子
粉末は、微粒子であることに加えて、図4及び図6に示
す電子顕微鏡写真(×40000)に示される通り、非
常に多孔質であるから、活性が大きく、触媒等の用途も
期待される。
の製造法は、常圧下で行うことができるのでオートクレ
ーブ等の特殊な機器を必要とせず、工業的、経済的に極
めて有利である。また、本発明に係る板状酸化鉄微粒子
粉末は、微粒子であることに加えて、図4及び図6に示
す電子顕微鏡写真(×40000)に示される通り、非
常に多孔質であるから、活性が大きく、触媒等の用途も
期待される。
【図1】実施例1で得られたFeイオン及びAl3+を
含む板状ハイドロタルサイト型微粒子粉末の粒子構造を
示す電子顕微鏡写真(×40000)である。
含む板状ハイドロタルサイト型微粒子粉末の粒子構造を
示す電子顕微鏡写真(×40000)である。
【図2】実施例1で得られたFeイオン及びAl3+を
含む板状ハイドロタルサイト型微粒子粉末のX線回折図
である。
含む板状ハイドロタルサイト型微粒子粉末のX線回折図
である。
【図3】実施例3で得られたFeイオン及びAl3+を
含む板状ハイドロタルサイト型微粒子粉末の粒子構造を
示す電子顕微鏡写真(×40000)である。
含む板状ハイドロタルサイト型微粒子粉末の粒子構造を
示す電子顕微鏡写真(×40000)である。
【図4】実施例4で得られたFeイオン及びAl3+が固
溶されている板状ヘマタイト微粒子粉末の粒子構造を示
す電子顕微鏡写真(×40000)である。
溶されている板状ヘマタイト微粒子粉末の粒子構造を示
す電子顕微鏡写真(×40000)である。
【図5】実施例4で得られたFeイオン及びAl3+が固
溶されている板状ヘマタイト微粒子粉末のX線回折図で
ある。
溶されている板状ヘマタイト微粒子粉末のX線回折図で
ある。
【図6】実施例8で得られたFeイオン及びAl3+が固
溶されている板状マグネタイト微粒子粉末の粒子構造を
示す電子顕微鏡写真(×40000)である。
溶されている板状マグネタイト微粒子粉末の粒子構造を
示す電子顕微鏡写真(×40000)である。
【図7】実施例8で得られたFeイオン及びAl3+が固
溶されている板状マグネタイト微粒子粉末のX線回折図
である。
溶されている板状マグネタイト微粒子粉末のX線回折図
である。
Claims (3)
- 【請求項1】 第一鉄塩水溶液、アルミニウム塩水溶液
及び炭酸塩水溶液を用い、これら水溶液をpH8.0〜
11.0の範囲に調整しながら混合することによりFe
2+及びAl3+を含む板状ハイドロタルサイト型微粒子を
生成・沈澱させた後、該板状ハイドロタルサイト型微粒
子の粒子形態を継承させながら、前記沈澱物を濾別、水
洗、乾燥してFeイオン及びAl3+を含む板状ハイドロ
タルサイト型微粒子を得、次いで、Feイオン及びAl
3+を含む該板状ハイドロタルサイト型微粒子を空気中3
00〜700℃で加熱してアルミニウムが固溶されてい
る板状ヘマタイト微粒子を得ることを特徴とする板状酸
化鉄微粒子粉末の製造法。 - 【請求項2】 請求項1記載のFeイオン及びAl3+を
含む板状ハイドロタルサイト型微粒子又はアルミニウム
が固溶されている板状ヘマタイト微粒子を加熱還元して
アルミニウムが固溶されている板状マグネタイト微粒子
を得ることを特徴とする板状酸化鉄微粒子粉末の製造
法。 - 【請求項3】 請求項2記載のアルミニウムが固溶され
ている板状マグネタイト微粒子を更に酸化してアルミニ
ウムが固溶されている板状マグヘマイト微粒子を得るこ
とを特徴とする板状酸化鉄微粒子粉末の製造法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4341202A JP3049698B2 (ja) | 1992-11-27 | 1992-11-27 | 板状酸化鉄微粒子粉末の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4341202A JP3049698B2 (ja) | 1992-11-27 | 1992-11-27 | 板状酸化鉄微粒子粉末の製造法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06166520A JPH06166520A (ja) | 1994-06-14 |
JP3049698B2 true JP3049698B2 (ja) | 2000-06-05 |
Family
ID=18344165
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4341202A Expired - Fee Related JP3049698B2 (ja) | 1992-11-27 | 1992-11-27 | 板状酸化鉄微粒子粉末の製造法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3049698B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5160129B2 (ja) * | 2007-04-05 | 2013-03-13 | 関東電化工業株式会社 | 薄片状酸化鉄微粒子、薄片状Fe系金属微粒子及びそれらの製造方法 |
JP6094991B2 (ja) * | 2012-11-07 | 2017-03-15 | 国立大学法人 筑波大学 | 強磁性酸化鉄粒子の製造方法 |
JP6388104B2 (ja) * | 2013-11-01 | 2018-09-12 | 戸田工業株式会社 | 酸化鉄粒子粉末、該酸化鉄粒子粉末を用いた塗料及び樹脂組成物 |
-
1992
- 1992-11-27 JP JP4341202A patent/JP3049698B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH06166520A (ja) | 1994-06-14 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4584242A (en) | Plate-like barium ferrite particles for magnetic recording and process for producing the same | |
JP2736691B2 (ja) | 板状マグヘマイト粒子粉末及びその製造法 | |
US5199983A (en) | Black pigment particles | |
JPH0347564B2 (ja) | ||
EP0279626B1 (en) | Plate-like magnetite particles, plate-like maghemite particles and process for producing the same | |
US5188898A (en) | Ferromagnetic metal particles and preparation process thereof | |
JP3045207B2 (ja) | 板状酸化鉄粒子粉末の製造法 | |
US6117540A (en) | Non-magnetic black particles, non-magnetic black pigment therefrom and non-magnetic black filler therefrom | |
JP3049698B2 (ja) | 板状酸化鉄微粒子粉末の製造法 | |
JP3428351B2 (ja) | 鉄を主成分とする紡錘状金属磁性粒子粉末及びその製造法 | |
EP0401000B1 (en) | Plate-like magnetite particles and process for producing the same | |
JP3440586B2 (ja) | 粒状マグネタイト粒子粉末及びその製造法 | |
JP2583087B2 (ja) | 板状マグネタイト粒子粉末の製造法 | |
JP2727187B2 (ja) | 板状ヘマタイト粒子粉末の製造方法 | |
JP3395811B2 (ja) | 偏平状マグネタイト微粒子粉末の製造法 | |
JP2704521B2 (ja) | 板状マグネタイト粒子粉末及びその製造法 | |
US4497654A (en) | Ferromagnetic metallic powders useful for magnetic recording and processes for producing said metallic powders | |
JP2704559B2 (ja) | 板状マグネタイト粒子粉末及びその製造法 | |
JPH03174704A (ja) | 強磁性金属粒子およびその製法 | |
JPH08325098A (ja) | 微粒子マグネタイト及びその製造方法 | |
JPH07120577B2 (ja) | 磁気記録用板状Baフエライト微粒子粉末及びその製造法 | |
JP2612461B2 (ja) | 板状マグヘマイト粒子粉末及びその製造法 | |
JP3314788B2 (ja) | 粒状マグネタイト粒子粉末及びその製造法 | |
JP2945460B2 (ja) | 粒状マグネタイト粒子粉末の製造法 | |
JP2970699B2 (ja) | 針状磁性酸化鉄粒子粉末の製造法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |