JP4732969B2

JP4732969B2 - 赤色顔料用酸化鉄粉

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Publication number: JP4732969B2
Application number: JP2006171269A
Authority: JP
Inventors: 孝宏菊地; 聡志後藤; 広幸峰村; 愼一来島
Original assignee: JFE Chemical Corp
Current assignee: JFE Chemical Corp
Priority date: 2006-06-21
Filing date: 2006-06-21
Publication date: 2011-07-27
Anticipated expiration: 2026-06-21
Also published as: JP2008001542A

Description

本発明は、赤色顔料用酸化鉄粉に関し、特に、鮮やかな赤色を呈する赤色顔料用酸化鉄粉に関するものである。

Ｆｅ_２Ｏ_３で表される酸化鉄（ヘマタイト）は、人体に対する安全性が高く、耐候性や耐薬品性にも優れていることから、古くから赤色の無機顔料として用いられてきた。また、現在でも、コンクリートやアスファルト、ゴム、プラスチック、陶磁器等の様々な分野で、赤色の着色剤として用いられている。

上記赤色顔料に用いられている酸化鉄（ヘマタイト）には、紫がかった色から鮮やかな赤色まで様々な色が存在する。酸化鉄の色調に影響する因子としては、粒子サイズや粒度分布（凝集状態）の他に、酸化鉄中に含まれるＭｎ量がある。特に、Ｍｎの含有量が色調に及ぼす影響は大きく、Ｍｎ含有量が多くなると、酸化鉄の色調は黒ずんだものとなる。

ところで、赤色顔料用酸化鉄Ｆｅ_２Ｏ_３（ヘマタイト）の原料としては、硫酸第一鉄溶液や塩化第一鉄溶液が多く用いられている。このうち、硫酸第一鉄溶液を原料に用いる場合には、アルカリを副原料としてマグネタイト（Ｆｅ_３Ｏ_４）やゲータイト（α−ＦｅＯ（ＯＨ））等を湿式合成し、その後、熱処理してヘマタイトを得る湿式法が一般に用いられている。そのため、湿式法では、従来から、Ｍｎの含有量を低減し、鮮やかな赤色を示す酸化鉄を得るための努力がなされてきた。

例えば、特許文献１には、Ｍｎイオンを不純物として含む硫酸第一鉄溶液に、当量以上のアルカリ溶液を添加して得たＦｅ（ＯＨ）_２とＭｎ（ＯＨ）_２とを含むアルカリ性白色懸濁液に、６０〜９０℃に加温した状態で酸化性ガスを吹き込んで酸化させ、液中のＦｅ（ＯＨ）_２の量がＭｎ（ＯＨ）_２の量の少なくとも２倍量になる迄に酸化反応を停止し、液中に残存するＦｅ（ＯＨ）_２とＭｎ（ＯＨ）_２とを酸処理して溶解し、その後、液中に残存するＦｅ_３Ｏ_４粒子の沈殿物を濾過回収することによって、Ｍｎ量の少ない原料粉末を得る方法が提案されている。また、特許文献２には、不純物としてＭｎを含む硫酸第一鉄溶液にアルカリを加えつつ酸化性ガスを吹き込んで鉄酸化物の沈殿物を生成させる際、溶液中のＦｅイオン濃度がＭｎイオン濃度より低くならない状態で反応を停止する方法が提案されている。

一方、塩化第一鉄溶液を酸化鉄原料とする場合には、鉄鋼の製造過程で発生する酸洗廃液（塩化鉄溶液）を原料とし、これを噴霧焙焼して熱分解し、酸化鉄（ヘマタイト）を得る噴霧焙焼法が一般的に用いられている。しかし、上記塩化鉄溶液には、鉄鋼を起源とするＭｎが多量に含まれており、それが製品である酸化鉄中にも必然的に取り込まれてしまうため、Ｍｎ量の低い顔料用酸化鉄を得るのは難しい。また、塩化鉄溶液を噴霧焙焼して得られる酸化鉄は、Ｍｎを含む他に、粒径が大きいという特性に起因して紫色がかった色をしており、鮮やかな赤色顔料と言うには程遠いのが実情であり、その用途は極めて限定されていた。

そこで、噴霧焙焼法においても、酸化鉄の色調を改善する各種方法が検討されている。例えば、特許文献３には、塩化第一鉄主体の水溶液を５００℃以下の温度で噴霧することにより、赤色酸化鉄を得る方法が提案されている。また、特許文献４には、ＳｉＯ_２やＡｌを添加した塩化鉄溶液を噴霧焙焼する方法が提案されている。
特開昭５４−０６４０９９号公報特開昭６３−１１７９１５号公報特開２００４−１７５５９６号公報特開昭６０−２１５５３０号公報

しかしながら、特許文献１および特許文献２に開示された湿式法は、酸処理により残存Ｆｅ（ＯＨ）_２とＭｎ（ＯＨ）_２を溶解させる工程が必要になること、また、反応を停止するタイミングの見極めが難しく、廃液中にＦｅイオンやＭｎイオンが多量に残留するなどの問題がある。したがって、Ｍｎ含有量の少ない酸化鉄を得るためには、高純度の硫酸第一鉄溶液を原料に用いざるを得ない。また、特許文献３に開示された方法は、未反応の化合物が酸化鉄中に残存するため、鮮やかさに欠けるものとなる他、Ｍｎによって色調が黒ずむ影響を抑制することはできない。さらに、特許文献４の噴霧焙焼法では、ＳｉＯ_２やＡｌを添加することで、酸化鉄が微粒化して色調が改善されるものの、Ｍｎの悪影響を抑制することについては考慮されていない。
上記のように、赤色顔料用酸化鉄（ヘマタイト）の原料として硫酸第一鉄溶液を用いる湿式法、塩化鉄溶液を用いる噴霧焙焼法のいずれの方法においても、Ｍｎの色調への悪影響を抑制することに成功していないのが実情である。

そこで、本発明の目的は、Ｍｎによる色調への悪影響を抑制した、鮮やかな赤色を示す顔料用酸化鉄を提供することにある。

発明者らは、従来技術が抱える上記問題点を解決すべく検討を重ねた。その結果、酸化鉄Ｆｅ_２Ｏ_３の比表面積を適正範囲に制御すると共に、Ｆｅ_２Ｏ_３中のＦｅ原子の一部をある特定の元素により置換してやることにより、Ｍｎの影響を抑制し、鮮やかな赤色を示す顔料用酸化鉄が得られることを見出し、本発明を完成させた。

すなわち、本発明は、比表面積が６〜１４ｍ^２／ｇのＦｅ_２Ｏ_３粉であって、Ｆｅ _２Ｏ _３中のＦｅ原子の４．５ｍｏｌ％以下がＭｎにより置換されてなり、かつ、Ｆｅ_２Ｏ_３中のＦｅ原子の一部が、Ｍｇ，Ｃａ，Ｓｒ，Ｓｃ，Ｙ，Ｂ，ＧａおよびＩｎの中から選ばれる１種以上の元素により合計で０．１〜９ｍｏｌ％置換されてなる赤色顔料用酸化鉄粉である。

また、本発明の赤色顔料用酸化鉄粉は、Ｆｅ _２Ｏ _３中のＦｅ原子の０．０７〜４．５ｍｏｌ％がＭｎにより置換されてなり、（Ｍｎ以外の置換元素による合計置換量（ｍｏｌ％））／（Ｍｎによる置換量（ｍｏｌ％））が０．３以上であることを特徴とする。

また、本発明の赤色顔料用酸化鉄粉は、レーザー回折式粒度分布測定装置で測定したＤ_５０が０．７μｍ以下で、２μｍ以上の凝集粒子が５ｖｏｌ％以下であることを特徴とする。

本発明によれば、Ｍｎにより酸化鉄の色調が黒ずむのを抑制し、色鮮やかな赤色顔料用酸化鉄を得ることが可能になる。そのため、本発明によれば、湿式法で鮮やかな赤色顔料酸化鉄を得るために、原料としてＭｎ量の少ない硫酸鉄系溶液を用いる必要がなく、また、噴霧焙焼法でも、従来は得ることができなかった鮮やかな赤色の酸化鉄を製造できるようになるので、低コスト化が可能になる。

本発明に係る赤色顔料用酸化鉄粉について説明する。
比表面積：６〜１４ｍ^２／ｇ
酸化鉄粉の色調は、粒子径に依存して変化することが知られており、粒子径が大きい、即ち、比表面積が小さい場合には、紫色あるいは茶色掛かった色をしているが、粒子径が小さくなる、即ち、比表面積が大きくなるにつれて、暗赤→赤→黄赤のように変化していく。噴霧焙焼法で熱分解して得られる酸化鉄粉の比表面積は、通常、３〜４ｍ^２／ｇ程度で、粒径が小さいものであっても比表面積は５ｍ^２／ｇ程度である。したがって、赤色顔料として一般に用いられている酸化鉄粉と比べると粒径が大きく、茶色あるいは紫色掛かった色をしていて、鮮やかな赤色顔料と言うには程遠いものである。

しかし、一次粒子径を小さくし、比表面積を６〜１４ｍ^２／ｇの範囲に制御することにより、噴霧焙焼法でも、鮮やかな赤色酸化鉄を得ることができる。比表面積が６ｍ^２／ｇ未満では、鮮やかな赤色顔料には使用できない。一方、比表面積が１４ｍ^２／ｇを超えると、赤味が弱くなって黄色味が強くなるので好ましくない。また、粒子径が細かくなることによって、鉄粉が凝集し易くなり、粉砕しても、後述するＤ_５０が０．７μｍ以下にならなかったり、２μｍ以上の粗粒量が５ｖｏｌ％以下にならなかったりするなどの問題が生じるため、色調が悪化するので好ましくない。好ましい比表面積は６〜１２ｍ^２／ｇ、さらに好ましくは７〜１０ｍ^２／ｇの範囲である。

Ｆｅ置換元素：Ｍｇ，Ｃａ，Ｓｒ，Ｓｃ，Ｙ，Ｔｉ，Ｚｒ，Ｂ，Ｇａ，Ｉｎ，Ｓｉ，Ｇｅ，Ｓｎの中から選ばれる１種または２種以上を合計で０．１〜９ｍｏｌ％
本発明の酸化鉄は、Ｆｅ_２Ｏ_３中のＦｅの一部を、Ｍｇ，Ｃａ，Ｓｒ，Ｓｃ，Ｙ，Ｔｉ，Ｚｒ，Ｂ，Ｇａ，Ｉｎ，Ｓｉ，ＧｅおよびＳｎの中から選ばれる１種以上の元素で置換したものであることに特徴がする。これらの元素でＦｅの一部を置換することによって、酸化鉄の色調がより鮮やかになる。ただし、これら元素の合計置換量が０．１ｍｏｌ％より少ない場合には、酸化鉄の色調を鮮やかにする効果が充分に得られない。一方、上記元素の合計置換量が９ｍｏｌ％を超える場合には、置換元素が酸化鉄に固溶する限度を超えてしまうため、酸化鉄以外の相が生成したり、黄色の色が強くなり過ぎたりするなどの問題が生じる。したがって、これらの元素の合計置換量は、酸化鉄中のＦｅに対して０．１〜９ｍｏｌ％の範囲に制御する必要がある。好ましくは０．３〜７ｍｏｌ％、さらに好ましくは０．５〜５ｍｏｌ％の範囲である。

Ｆｅ_２Ｏ_３中のＦｅの一部を上記置換元素で置換するには、上記元素からなる硫酸化合物、塩化物、水酸化物などを、原料である硫酸鉄溶液や塩化鉄溶液に加えて酸化鉄を作ればよい。なお、本発明の酸化鉄は、これらの置換元素の他に、本発明の効果を害さない範囲内であれば、ＳｉＯ_２，Ａｌ，Ｎｉ，Ｃｏ，Ｐ，Ｃｌ，Ｓ等の不可避に取り込まれる不純物を含むことができる。

Ｍｎ：Ｆｅ_２Ｏ_３中のＦｅの０．０７ｍｏｌ％未満または０．０７〜４．５ｍｏｌ％
本発明の酸化鉄には、不可避的にＭｎが混入してくる。例えば、硫酸鉄溶液を原料とする場合には、硫酸鉄溶液が得られる酸化チタン（白色顔料）の製造工程や、硫酸にスクラップを溶解する工程でＭｎが溶け込み、酸化鉄中に取り込まれる。また、塩化鉄溶液の場合は、鉄鋼の製造過程で発生した酸洗廃液を塩化鉄溶液の原料に用いるため、鋼材を起源とするＭｎが不可避的に混入し、これが酸化鉄中に取り込まれるからである。

酸化鉄中に含まれるＭｎ量が０．０７ｍｏｌ％未満の場合には、上記置換元素を添加しなくても、程々に鮮やかな赤色を得ることができる。しかし、０．０７ｍｏｌ％未満であっても、上記置換元素を添加することで、より鮮やかな赤色の酸化鉄粉を得ることができる。一方、Ｍｎ量が０．０７ｍｏｌ％を超えて多くなると、酸化鉄粉の色調は黒ずんだものとなるが、上記置換元素の添加により、Ｍｎの影響を抑制して鮮やかな赤色を得ることができる。しかし、４．５ｍｏｌ％を超えると、上記置換元素の添加によっても鮮やかな赤色を得るのは困難となる。

（Ｍｎ以外の置換元素による合計置換量（ｍｏｌ％））／（Ｍｎによる置換量（ｍｏｌ％））：０．３以上
本発明の酸化鉄Ｆｅ_２Ｏ_３中に含まれる、上記Ｍｎ以外の置換元素による合計置換量（ｍｏｌ％）とＭｎによる置換量（ｍｏｌ％）の比は、０．３以上であることが好ましい。Ｍｎにより色調が黒ずむ効果を抑制するためには、一定量以上の置換元素が必要なためである。モル比が０．３未満では、Ｍｎの影響を十分に抑制することができない。

Ｄ_５０：０．７μｍ以下、２μｍ以上の凝集粒子：５ｖｏｌ％以下
塩化鉄溶液から得られる酸化鉄は、一般に高温で噴霧焙焼して製造されるため、製造時の熱によって凝集が起こり易いので、硫酸鉄溶液から得られる酸化鉄と比較すると、凝集粒子を多く含むようになる。凝集粒子は、物理的に、粒径が大きい一次粒子と同じように振舞うため、凝集粒子が多く存在する場合には、色調は黒ずんだものとなり、鮮やかな色の赤色顔料として用いることができない。

従って、鮮やかな色調の赤色顔料を得るためには、大きな粒子だけでなく、大きな凝集粒子をも低減することが好ましく、具体的には、レーザー回折式の粒度分布測定装置で測定したＤ_５０が０．７μｍ以下でかつ２μｍ以上の凝集粒子が５ｖｏｌ％以下であることが望ましい。ここで、上記Ｄ_５０とは、レーザー回折式粒度分布測定装置で測定した粉体の粒径分布において、ある粒径よりも大きい粒子の体積が、粉全体の５０％を占めるときの粒子径（中位径とも言う）のことである。なお、上記粒度分布測定装置は、一般に市販されているものを使用できる。

求める色調により適切なＤ_５０は異なるが、Ｄ_５０が小さい方が鮮やかな赤色となり、Ｄ_５０が０．７μｍを超えると、色が黒ずむため好ましくない。より好ましいＤ_５０は０．６μｍ以下、さらに好ましくは０．５μｍ以下である。また、２μｍ以上の凝集粒子の量も色調に影響し、５ｖｏｌ％よりも多い場合には、色調は黒ずんだものとなるため、凝集粒子は５ｖｏｌ％以下が好ましい。より好ましくは３ｖｏｌ％以下、さらに好ましくは１ｖｏｌ％以下が望ましく、理想的には０ｖｏｌ％である。

次に、本発明の酸化鉄粉の製造方法の概略を説明する。
本発明の酸化鉄粉の製造方法としては、湿式法、噴霧焙焼法のいずれの方法を用いてもよい。湿式法を用いる場合は、Ｍｇ，Ｃａ，Ｓｒ，Ｓｃ，Ｙ，Ｔｉ，Ｚｒ，Ｂ，Ｇａ，Ｉｎ，Ｓｉ，ＧｅおよびＳｎの中から選ばれる１種以上の元素を含み、これらの元素の合計置換量が酸化鉄中のＦｅ原子の０．１〜９ｍｏｌ％に相当する原料溶液を用いて製造すればよい。なお、原料溶液中に含まれるＭｎの量は、酸化鉄中のＦｅに対して、０．０７ｍｏｌ％未満であることが好ましいが、０．０７〜４．５ｍｏｌ％の範囲で含有していても構わない。原料溶液としては、硫酸第一鉄溶液、塩化第一鉄溶液のいずれも用いることができる。それ以外にも、硫酸第二鉄溶液や塩化第二鉄溶液、硝酸鉄溶液などを用いることもできる。また、これら複数の溶液の混合物であっても構わない。

上記溶液から湿式法で酸化鉄を得るには、上記鉄塩溶液をアルカリ溶液で中和して水酸化鉄を生成させ、さらにこの水酸化鉄を含む溶液に特定条件の温度、ｐＨ下で空気を吹き込んで酸化し、得られるゲータイトやレピドクロサイト（γ−ＦｅＯ（ＯＨ））などの含水酸化鉄やマグネタイトを水洗、乾燥後に焼成する方法、水酸化鉄自体を水洗、乾燥した後に焼成する方法など、一般的に知られている方法を用いることができる。

また、塩化鉄溶液から酸化鉄を得る場合には、通常、噴霧焙焼法が用いられるが、この場合も、Ｍｇ，Ｃａ，Ｓｒ，Ｓｃ，Ｙ，Ｔｉ，Ｚｒ，Ｂ，Ｇａ，Ｉｎ，Ｓｉ，ＧｅおよびＳｎの中から選ばれる１種以上の元素を含み、これらの元素の合計置換量が酸化鉄中のＦｅ原子の０．１〜９ｍｏｌ％に相当する原料塩化鉄溶液を噴霧焙焼すればよい。この場合も、原料溶液中に含まれるＭｎの量は、酸化鉄中のＦｅに対して、０．０７ｍｏｌ％未満であることが好ましいが、０．０７〜４．５ｍｏｌ％の範囲で含有していても構わない。

噴霧焙焼する時の温度は、５５０〜８００℃の範囲が好ましい。噴霧焙焼温度が８００℃よりも高い場合には、一次粒子が成長して大きくなり易く、またこの時の熱によって一次粒子同士が焼結して凝集粒を形成し易くなるため、比表面積６〜１４ｍ^２／ｇの小さい粒径の酸化鉄が得難くなり、鮮やかな赤色酸化鉄粉にはならない。逆に、噴霧焙焼温度が５５０℃よりも低い場合には、熱分解が完全に起こらないため、未分解の塩化鉄が残留したり、酸化鉄中に未酸化のＦｅ^２＋が存在したりするため、色調が悪い酸化鉄となる。また噴霧焙焼温度の他にも、ノズル径を小さくしたり、塩化鉄溶液の濃度を下げたり、あるいは、塩化鉄溶液の噴霧量を減らすことも、粒径の小さい酸化鉄を得るためには有効である。

本発明の酸化鉄は、上記湿式法あるいは噴霧焙焼法で得た酸化鉄を、さらに粉砕し、Ｄ_５０が０．７μｍ以下かつ２μｍ以上の凝集粒子が５ｖｏｌ％以下のシャープな粒度分布にするのが望ましい。粉砕方法としては、ジェットミルや振動ミル、アトマイザーなど、一般に知られている粉砕方法を用いることができる。また、アトライターやボールミル、ビーズミルなどの湿式粉砕法を用いてもよい。

Ｍｇ，Ｃａ，Ｓｒ，Ｓｃ，Ｙ，Ｔｉ，Ｚｒ，Ｂ，Ｇａ，Ｉｎ，Ｓｉ，ＧｅおよびＳｎの金属イオンを表１に示した量を含有するＦｅ濃度が０．５ｍｏｌ／ｌの塩化第一鉄溶液または硫酸第一鉄溶液を、水酸化ナトリウムで中和してＦｅおよび上記金属イオンを含む水酸化鉄溶液とし、次いで、この溶液を温度８０℃、ｐＨ１０に維持しながら、液中に空気を吹き込んで酸化し、上記金属を含む鉄酸化物を得、その後、この鉄酸化物を脱塩し、濾過し、乾燥し、解砕して粉末とし、さらにこの粉末を大気中で６５０℃×２時間の熱処理し、上記金属を含む酸化鉄を得た。この酸化鉄を、さらに振動ボールミルで２０分間粉砕して酸化鉄粉とし、以下の評価試験に供した。
（ａ）置換金属の含有量の分析：酸化鉄中のＭｇ，Ｃａ，Ｓｒ，Ｓｃ，Ｙ，Ｔｉ，Ｚｒ，Ｂ，Ｇａ，Ｉｎ，Ｓｉ，Ｇｅ，Ｓｎの含有量を、ＩＣＰを用いて分析した。
（ｂ）比表面積（ＳＳＡ）の測定：ＢＥＴ法にて測定した。
（ｃ）中位径Ｄ_５０および２μｍ以上の粗粒量：粒度分布測定装置（ＭｉｃｒｏｔｒａｃＨＲＡ、日機装社製）を用いて測定した。
（ｄ）色調調査：酸化鉄１ｇにあまに油０．６ｇを加えてフーバー式マーラーでペースト化し、得られたペーストに透明ラッカー１２ｇを加え、アプリケーターにて厚み０．２ｍｍの塗膜試料を作製し、日本電色製の色差計を用いて、上記試料の色調（Ｌ値、ａ値およびｂ値）を測定した。なお、色調については、Ｍｎ量が微量（０．０１ｍｏｌ％未満）で、置換元素を含まない比較例１のＬ値、ａ値およびｂ値を基準（０）とし、比較例１からのずれ（ΔＬ、ΔaおよびΔｂ）を求めた。

上記測定の結果を表１に示した。表１から、酸化鉄Ｆｅ_２Ｏ_３中のＦｅの適正量を、Ｍｇ，Ｃａ，Ｓｒ，Ｓｃ，Ｙ，Ｔｉ，Ｚｒ，Ｂ，Ｇａ，Ｉｎ，Ｓｉ，ＧｅおよびＳｎのいずれか１種以上で置換し、湿式法で作製した酸化鉄粉は、いずれも置換元素を含まない場合（比較例１）と比べて、ΔＬ、ΔａおよびΔｂが大きく、赤色が鮮やかになっていること、また、置換元素量が少ない場合は、Ｌ値、ａ値およびｂ値の改善効果は小さく、一方、置換元素量が多過ぎる場合には、Ｆｅ_２Ｏ_３が単相とならず、赤色顔料として好ましくないことがわかる。また、図１は、置換元素の添加量とΔＬ、ΔａおよびΔｂの関係を示したものであるが、置換元素の添加により色調が改善されていることがわかる。

Ｍｇ，Ｃａ，Ｓｒ，Ｓｃ，Ｙ，Ｔｉ，Ｚｒ，Ｂ，Ｇａ，Ｉｎ，Ｓｉ，ＧｅおよびＳｎの金属イオンを表２に示した量を含有するＦｅ濃度が１２０ｇ／ｌの塩化第一鉄溶液を、温度６５０℃で噴霧焙焼して熱分解し、酸化鉄を得、さらに、この酸化鉄を振動ボールミルで２０分間粉砕して酸化鉄粉とし、上記実施例１と同様の評価試験を行った。なお、色調については、Ｍｎ量が微量（０．０１ｍｏｌ％未満）で、置換元素を含まない比較例５のＬ値、ａ値およびｂ値を基準（０）とし、比較例５からのずれ（ΔＬ、ΔaおよびΔｂ）を求めた。

上記測定の結果を表２に示した。表２から、塩化第一鉄中のＦｅの適正量を、Ｍｇ，Ｃａ，Ｓｒ，Ｓｃ，Ｙ，Ｔｉ，Ｚｒ，Ｂ，Ｇａ，Ｉｎ，Ｓｉ，ＧｅおよびＳｎのいずれか１種以上で置換し、噴霧焙焼法で作製した酸化鉄粉は、いずれも置換元素を含まない場合（比較例５）と比べて、ΔＬ、ΔａおよびΔｂが大きく、赤色が鮮やかになっていること、また、置換元素量が少ない場合は、Ｌ値、ａ値およびｂ値の改善効果は小さく、一方、置換元素量が過ぎる場合には、Ｆｅ_２Ｏ_３が単相とならず、赤色顔料として好ましくないことがわかる。なお、図１中に、実施例２における置換元素の添加量とΔＬ、ΔａおよびΔｂの関係を併記したが、置換元素の添加により色調が改善されていることがわかる。

表３に示した所定量のＭｎと、Ｍｇ，Ｃａ，Ｓｒ，Ｓｃ，Ｙ，Ｔｉ，Ｚｒ，Ｂ，Ｇａ，Ｉｎ，Ｓｉ，ＧｅおよびＳｎのうちから選ばれる１種以上の金属イオンとを含む、Ｆｅ濃度が実施例１または実施例２と同様（湿式法では０．５ｍｏｌ／ｌ、噴霧焙焼法では１２０ｇ／ｌ）の硫酸第一鉄溶液または塩化第一鉄溶液を原料として、上記実施例１の湿式法または実施例２の噴霧焙焼法を用いて酸化鉄とし、この酸化鉄を振動ボールミルで２０分間粉砕して酸化鉄粉とし、その後、実施例１または２と同様の各種評価を行った。なお、色調については、Ｍｎを表３に示した所定量含むが、置換元素を全く含まない酸化鉄粉を同時に作製して同様の評価を行い、この置換元素を含まない酸化鉄粉のＬ値、ａ値およびｂ値を基準（０）とし、置換元素を添加した酸化鉄粉のＬ値、ａ値およびｂ値との差（ΔＬ、ΔaおよびΔｂ）で評価した。

上記測定の結果を表３に併記して示した。発明例２４〜４０の結果から、ＭｎをＦｅに対して０．０７〜４．５ｍｏｌ％含む場合でも、Ｍｇ，Ｃａ，Ｓｒ，Ｓｃ，Ｙ，Ｔｉ，Ｚｒ，Ｂ，Ｇａ，Ｉｎ，Ｓｉ，ＧｅおよびＳｎで、酸化鉄中のＦｅの適正量を置換してやることにより、置換元素で置換しない場合に比べて、ΔＬ、Δａ、Δｂが大きくなり、赤色が鮮やかになっていることがわかる。
一方、置換元素の量が少なく、置換元素の合計量とＭｎ量との比が０．３未満の比較例１０では、色調の改善効果が小さく、一方、置換元素の添加量が９ｍｏｌ％を超える比較例１１では、ヘマタイトが単相とならない。また、Ｍｎ量が４．５ｍｏｌ％を超える比較例１２の場合には、色調の改善効果が小さく、さらに、粉砕を行わなかったために、Ｄ_５０が０．７μｍよりも大きく、２μｍ以上の凝集粒子が５ｖｏｌ％を超える比較例１３の場合には、ΔＬ、Δａ、Δｂが小さく、黒ずんだ赤色になっていることがわかる。また、図３は、置換元素の添加量とΔＬ、ΔａおよびΔｂの関係を示したものであるが、Ｍｎを０．０７ｍｏｌ％以上含有する場合でも、置換元素を（Ｍｎ以外の置換元素による合計置換量（ｍｏｌ％））／（Ｍｎによる置換量（ｍｏｌ％））で０．３以上添加することにより色調が改善されていることがわかる。

Claims

比表面積が６〜１４ｍ^２／ｇのＦｅ_２Ｏ_３粉であって、Ｆｅ _２Ｏ _３中のＦｅ原子の４．５ｍｏｌ％以下がＭｎにより置換されてなり、かつ、Ｆｅ_２Ｏ_３中のＦｅ原子の一部が、Ｍｇ，Ｃａ，Ｓｒ，Ｓｃ，Ｙ，Ｂ，ＧａおよびＩｎの中から選ばれる１種以上の元素により合計で０．１〜９ｍｏｌ％置換されてなる赤色顔料用酸化鉄粉。
Ｆｅ _２Ｏ _３中のＦｅ原子の０．０７〜４．５ｍｏｌ％がＭｎにより置換されてなり、（Ｍｎ以外の置換元素による合計置換量（ｍｏｌ％））／（Ｍｎによる置換量（ｍｏｌ％））が０．３以上であることを特徴とする請求項１に記載の赤色顔料用酸化鉄粉。
レーザー回折式粒度分布測定装置で測定したＤ_５０が０．７μｍ以下で、２μｍ以上の凝集粒子が５ｖｏｌ％以下であることを特徴とする請求項１または２に記載の赤色顔料用酸化鉄粉。