JP5678169B2 - ヤヌス型鉄−ケイ素酸化物粒子 - Google Patents
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Description
本発明は、球面形及び／又は回転楕円面形の鉄−ケイ素酸化物粒子に関し、該粒子は２つの部分を有し、その際、一方の部分は実質的に二酸化ケイ素から成り、かつ他方の部分は実質的に酸化鉄から成る。そのうえ本発明は、該粒子の製造法及び該粒子の使用に関する。
Ａｄｖ．Ｍａｔｅｒ．２１（２００９）、１８４〜１８７には、二酸化ケイ素とマグヘマイトとからのいわゆるヤヌス粒子の単純化された方法が開示される。これらのヤヌス粒子は、７１±３３ｎｍの平均粒度を有する球形粒子であり、その際、一方の半球は非晶質二酸化ケイ素から成り、他方の半球はマグヘマイトから主として成る。ヤヌス粒子は、メタノールと、ほぼ等モル量のアセチルアセトン鉄（ＩＩＩ）とテトラエトキシシランとからの溶液を火炎燃焼させることによって得られる。その際に重要なことは、通常の噴霧熱分解法とは対照的に、ガスによって微粒化されないことと、火炎負荷が明らかに減らされることである。該刊行物は、これらのヤヌス粒子の磁性特性が様々に変わり得ることは開示していない。この方法の場合の欠点は、得られた量が実験室規模と結び付いており、かつ工業規模における方法への転用が開示内容から導き出せないという事実である。
それに対して、従来技術ではケイ素−鉄混合酸化物の製造法が公知であるが、しかしながら、該方法は、ヤヌス粒子の形態では存在しない。例えば、ＥＰ−Ａ−１２８４４８５からはケイ素−鉄混合酸化物粒子が公知であり、その際、混合酸化物成分のドメインは、量的により多い混合酸化物成分のマトリックス中又は該マトリックス上に存在している。ＷＯ２００８／１４８５８８は、二酸化ケイ素と２〜１００ｎｍの酸化鉄の平均粒径を有する酸化鉄との空間的に互いに切り離された凝集域の形態のケイ素−鉄混合物粉末を開示している。該凝集体は、ＷＯ２００８／１４８５８８の図１に示されるように、三次元構造である。さらに図１は、一次粒子中での混合酸化物成分の分散を概略的に示している。さらに開示されているのは、混合酸化物成分としての二酸化ケイ素が酸化鉄の周りでシェルを形成することができ、かつ酸化鉄相のマグヘマイト及びマグネタイトが大部分を占め得ることである。ケイ素−鉄混合酸化物粉末は、蒸気状のクロロケイ素化合物と塩化鉄水溶液の火炎噴霧熱分解によって製造される。
それゆえ本発明の技術的課題は、ヤヌス粒子の特別な化学特性及び物理特性を有し、かつ、その磁性特性がそのつどの適用に合わせられることができる粒子を提供することであった。本発明の更なる課題は、技術的規模での量が得られることを可能にする、これらの粒子の製造法を提供することであった。
本発明の対象は、球面形及び／又は回転楕円面形の鉄−ケイ素酸化物粒子であって、該粒子は２つの部分を有し、その際、一方の部分は実質的に二酸化ケイ素から成り、かつ他方の部分は実質的に酸化鉄から成り、かつ、その際、
ａ）二酸化ケイ素又はＦｅ2Ｏ3として計算された酸化鉄の割合が１０〜９０質量％であり、かつ
ｂ）該酸化鉄割合が、
マグヘマイト ５〜７５質量％、
マグネタイト ２０〜９０質量％、
ヘマタイト ０〜１５質量％、
β−Ｆｅ2Ｏ3 ０〜５質量％
を包含する。
ａ）二酸化ケイ素又はＦｅ2Ｏ3として計算された酸化鉄の割合が１０〜９０質量％であり、かつ
ｂ）該酸化鉄割合が、
マグヘマイト ５〜７５質量％、
マグネタイト ２０〜９０質量％、
ヘマタイト ０〜１５質量％、
β−Ｆｅ2Ｏ3 ０〜５質量％
を包含する。
本発明による鉄−ケイ素酸化物粒子は、有利には大部分が、すなわち、そのつど粒子の総量を基準として、５０％を上回って、通例８０％を上回って、球面形及び／又は回転楕円面形で存在し、その際、該粒子は２つの部分を有し、一方は実質的に非晶質二酸化ケイ素から成り、他方は実質的に酸化鉄から成る。該割合は、当業者に公知の方法によって、例えばＴＥＭ写真からカウントすることによって決定されることができる。鉄−ケイ素酸化物粒子の構造は、電子顕微鏡写真（ＴＥＭ）によって突き止められることができる。図１は、本発明による粒子を示す。該粒子のほぼ真ん中に凹形の界面が通っており、該界面は、Ａの符号が付けられた酸化鉄側（暗部）を、Ｂの符号が付けられた二酸化ケイ素側（明部）から切り離している。本発明による粒子は、有利には、独立した個々の粒子として存在する。
本発明による鉄−ケイ素酸化物粒子は、Ｘ線回折図において、マグヘマイト、マグネタイト、ヘマタイト及びβ−Ｆｅ2Ｏ3に割り当て可能な反射を示す。本発明による粒子の二酸化ケイ素分はＸ線アモルファスである。さらに、酸化鉄の全量を基準として、１０質量％までの割合を有するＸ線アモルファス酸化鉄分が存在していてよい。これらのＸ線アモルファス酸化鉄の割合は、Ｘ線回折図から推計することができる。
そのマグヘマイト及びマグネタイトの割合が、そのつど酸化鉄割合を基準として、合計で８０質量％より高く、特に有利には９０質量％より高い鉄−ケイ素酸化物粒子が有利であり得る。係る粒子は、交流磁界又は交流電磁界内での励起に際して、高い最大到達温度を示す。
さらに、酸化鉄の割合が４０〜９０質量％であり、かつ二酸化ケイ素の割合が１０〜６０質量％である鉄−ケイ素酸化物粒子が有利であり得る。係る実施形態において、該粒子は、概ね又は大部分が、酸化鉄及び二酸化ケイ素の半球を示す形態で存在する。この組成は、当業者に公知の方法、例えば蛍光Ｘ線分析（ＲＦＡ）によって決定されることができる。
本発明による粒子中での酸化鉄及び二酸化ケイ素の割合の合計は、通例少なくとも９８質量％、有利には少なくとも９９質量％である。さらにまた、本発明による粒子は、炭素０．０１〜０．１質量％を含有してよい。
さらに、本発明による鉄−ケイ素酸化物粒子のＢＥＴ表面積は、有利には１〜１００ｍ2／ｇ、特に有利には１０〜７０ｍ2／ｇ、極めて有利には１５〜３５ｍ2／ｇである。
本発明の更なる対象は、鉄−ケイ素酸化物粒子の製造法であって、その際、連続したゾーンである反応ゾーンＩ，反応ゾーンＩＩ、冷却ゾーン及び分離ゾーンを包含する反応器中で、
ａ）反応ゾーンＩ内では、場合によりキャリアーガスと一緒に、１種以上の加水分解可能かつ／又は酸化可能なケイ素化合物と、１種以上の酸化可能かつ／又は加水分解可能な鉄化合物を含有するエーロゾルとを、混合物が、Ｆｅ2Ｏ3として計算された鉄化合物１０〜９０質量％、有利には４０〜９０質量％と、ＳｉＯ2として計算されたケイ素化合物９０〜１０質量％、有利には１０〜６０質量％とを、それぞれ鉄化合物及びケイ素化合物の合計を基準として含有する比率で合一し、
ｂ）この混合物を、間接的な火炎によって蒸発させ、その際、間接的な火炎は、空気又は酸素富化空気と、１種以上の水素含有燃焼ガスとを包含する混合物の点火によって得られ、かつ、その際、酸素の量は、水素含有燃焼ガス並びに加水分解可能かつ／又は酸化可能なケイ素化合物及び鉄化合物の完全な反応を保証するのに少なくとも十分であり、その際、装置に関する条件は、この蒸気が、層流の形態で、有利には４ｍｓ-1未満、特に有利には１〜４ｍｓ-1の平均速度で反応ゾーンＩを離れるように選択し、かつ
ｃ）この混合物は反応ゾーンＩＩに達し、反応ゾーンＩＩ内で、これは、依然として存在する酸素、及び間接的な火炎の発生に際して形成される反応生成物と反応し、その際、反応ゾーンＩＩ内でも層流状態(Stroemungsverhaeltnisse)が存在し、有利には、流の平均速度は、反応ゾーンＩ内での平均速度より小さく、かつ、その際、反応ゾーンＩＩ内での反応混合物の平均滞留時間は、少なくとも１秒、有利には１〜１０秒、特に有利には３〜７秒であり、
ｄ）引き続き、冷却ゾーン内で、反応混合物を、水の供給によって２００〜４００℃の温度に冷却し、かつ
ｅ）続けて、分離ゾーン内で、ガス状又は蒸気状の物質から固形分を分離する。
ａ）反応ゾーンＩ内では、場合によりキャリアーガスと一緒に、１種以上の加水分解可能かつ／又は酸化可能なケイ素化合物と、１種以上の酸化可能かつ／又は加水分解可能な鉄化合物を含有するエーロゾルとを、混合物が、Ｆｅ2Ｏ3として計算された鉄化合物１０〜９０質量％、有利には４０〜９０質量％と、ＳｉＯ2として計算されたケイ素化合物９０〜１０質量％、有利には１０〜６０質量％とを、それぞれ鉄化合物及びケイ素化合物の合計を基準として含有する比率で合一し、
ｂ）この混合物を、間接的な火炎によって蒸発させ、その際、間接的な火炎は、空気又は酸素富化空気と、１種以上の水素含有燃焼ガスとを包含する混合物の点火によって得られ、かつ、その際、酸素の量は、水素含有燃焼ガス並びに加水分解可能かつ／又は酸化可能なケイ素化合物及び鉄化合物の完全な反応を保証するのに少なくとも十分であり、その際、装置に関する条件は、この蒸気が、層流の形態で、有利には４ｍｓ-1未満、特に有利には１〜４ｍｓ-1の平均速度で反応ゾーンＩを離れるように選択し、かつ
ｃ）この混合物は反応ゾーンＩＩに達し、反応ゾーンＩＩ内で、これは、依然として存在する酸素、及び間接的な火炎の発生に際して形成される反応生成物と反応し、その際、反応ゾーンＩＩ内でも層流状態(Stroemungsverhaeltnisse)が存在し、有利には、流の平均速度は、反応ゾーンＩ内での平均速度より小さく、かつ、その際、反応ゾーンＩＩ内での反応混合物の平均滞留時間は、少なくとも１秒、有利には１〜１０秒、特に有利には３〜７秒であり、
ｄ）引き続き、冷却ゾーン内で、反応混合物を、水の供給によって２００〜４００℃の温度に冷却し、かつ
ｅ）続けて、分離ゾーン内で、ガス状又は蒸気状の物質から固形分を分離する。
図３は、本発明による方法の実施形態を概略的に示す。その際、
Ａは、１種以上の鉄化合物；
Ｂは、１種以上のケイ素化合物；
Ｃは、酸素を含有するガス、例えば空気、及び／又は不活性ガス、例えば窒素；
Ｄは、水素含有燃焼ガス、有利には水素；
Ｅは、水；
Ｆは、Ｃ＋Ｄの結果生じ、反応ゾーンＩ内で、Ａ及びＢからの混合物との直接的な接触を有さない火炎（間接的な火炎）；
Ｉは、反応ゾーンＩ；
ＩＩは、反応ゾーンＩＩ、
ＩＩＩは、冷却ゾーン及び
ＩＶは、分離ゾーン
を表す。
Ａは、１種以上の鉄化合物；
Ｂは、１種以上のケイ素化合物；
Ｃは、酸素を含有するガス、例えば空気、及び／又は不活性ガス、例えば窒素；
Ｄは、水素含有燃焼ガス、有利には水素；
Ｅは、水；
Ｆは、Ｃ＋Ｄの結果生じ、反応ゾーンＩ内で、Ａ及びＢからの混合物との直接的な接触を有さない火炎（間接的な火炎）；
Ｉは、反応ゾーンＩ；
ＩＩは、反応ゾーンＩＩ、
ＩＩＩは、冷却ゾーン及び
ＩＶは、分離ゾーン
を表す。
本発明による方法は、有利には過剰量の空気を用いて行うことができる。この過剰量は、適切にはラムダと書き表され、その際、ラムダは、水素含有燃焼ガス、鉄化合物及びケイ素化合物の完全な酸化のために不可欠の酸素必要量で割った、酸素を含有するガスの酸素分からの商として、そのつどｍｏｌ／ｈで定義している。それに従って、ラムダ＝１は、水素含有燃焼ガス並びに鉄化合物及びケイ素化合物を化学量論に応じて完全に反応させるのにちょうど十分とされる酸素の量に相当する。有利には、本発明の場合、１．２〜２のラムダが有利である。本発明による方法の前提条件は、ケイ素化合物及び鉄化合物が加水分解可能かつ／又は酸化可能なことである。適したケイ素化合物は、ハロゲン化ケイ素化合物、例えばＳｉＣｌ4、ＣＨ3ＳｉＣｌ3、（ＣＨ3）2ＳｉＣｌ2、（ＣＨ3）3ＳｉＣｌ、（ＣＨ3）4Ｓｉ、ＨＳｉＣｌ3、（ＣＨ3）2ＨＳｉＣｌ、ＣＨ3Ｃ2Ｈ5ＳｉＣｌ2、一般式ＲnＣｌ3-nＳｉＳｉＲmＣｌ3-m［式中、Ｒ＝ＣＨ3及びｎ＋ｍ＝２、３、４、５及び６］を有するジシラン、又はアルキルシラン、例えばＳｉ（ＯＣＨ3）4又はＳｉ（ＯＣＨ2ＣＨ3）4であってよい。これらの化合物の混合物も用いることができる。有利には、ＳｉＣｌ4及び／又はＳｉ（ＯＣＨ2ＣＨ3）4が用いられる。鉄化合物は、塩化鉄、硝酸鉄、酢酸鉄、カルボン酸鉄又は鉄アルコキシドのような有機鉄化合物又は無機鉄化合物であってよい。しかしながら、有利には塩化鉄（ＩＩ）が用いられる。
鉄化合物は、本発明による方法の場合、エーロゾルの形態で用いられる。エーロゾルは、微細な液滴である。平均液滴径は、好ましくは０．１〜１００μｍである。エーロゾルは、不活性ガス、又は酸素を含有するガスを用いた鉄化合物の溶液の微粒化によって得られることができる。該溶液は、好ましくは、Ｆｅ2Ｏ3として計算された１０〜４０質量％の含有率の鉄化合物を有する水溶液である。
本発明の更なる対象は、鉄−ケイ素酸化物粒子の、ゴム混合物の構成成分としての、ポリマー調製物の構成成分としての、接着剤組成物の構成成分としての、交流電磁界内での溶接によって得られるプラスチック複合体の構成成分としての使用及び分散液を製造するための使用である。
分析：
Ｘ線回折図
測定：
反射、θ／θ−回折計、Ｃｏ−Ｋα、Ｕ＝４０ｋＶ、Ｉ＝３５ｍＡ；
シンチレーション検出器、下流のグラファイトモノクロメーター
試料の回転
アパーチャー：２×８ｍｍ、１．０ｍｍ、０．４ｍｍ
角度範囲（２Θ）／ステップ幅／測定時間：１０〜１００°／０．０４°／６ｓ（ｈ）
Ｘ線回折図
測定：
反射、θ／θ−回折計、Ｃｏ−Ｋα、Ｕ＝４０ｋＶ、Ｉ＝３５ｍＡ；
シンチレーション検出器、下流のグラファイトモノクロメーター
試料の回転
アパーチャー：２×８ｍｍ、１．０ｍｍ、０．４ｍｍ
角度範囲（２Θ）／ステップ幅／測定時間：１０〜１００°／０．０４°／６ｓ（ｈ）
評価：
ＳＯＰ：ＱＬＰＡ−ＣＳＭ、ＱＮＰＡ−リートベルト（ＱＮＰＡ−Ｒｉｅｔｖｅｌｄ）、ＣＲＹＳＴ−リートベルト（ＣＲＹＳＴ−Ｒｉｅｔｖｅｌｄ）
定性的な相分析は、ＩＣＤＤデータベース ＰＤＦ ２のＰＤＦ ｓｅｔ ５８を基にして行う。
定量的な相分析及び微結晶サイズ測定は、リートベルトプログラムＳｉｒｏＱｕａｎｔ(R)、Ｖｅｒｓｉｏｎ ３．０（２００５）を用いて行う。
ＳＯＰ：ＱＬＰＡ−ＣＳＭ、ＱＮＰＡ−リートベルト（ＱＮＰＡ−Ｒｉｅｔｖｅｌｄ）、ＣＲＹＳＴ−リートベルト（ＣＲＹＳＴ−Ｒｉｅｔｖｅｌｄ）
定性的な相分析は、ＩＣＤＤデータベース ＰＤＦ ２のＰＤＦ ｓｅｔ ５８を基にして行う。
定量的な相分析及び微結晶サイズ測定は、リートベルトプログラムＳｉｒｏＱｕａｎｔ(R)、Ｖｅｒｓｉｏｎ ３．０（２００５）を用いて行う。
図２は、例１からの本発明による鉄−ケイ素酸化物粒子の回折図を示す。
ヘマタイトは、独立した反射ゆえに一義的に同定可能である。マグネタイトとマグヘマイトの反射は非常に大部分でオーバーラップする。マグヘマイトは、反射（１１０）及び（２１１）を基にして鋭角範囲(vorderer Winkelbereich)内ではっきりと検出可能である。
リートベルト法によって、定量的な相分析を実施した（約１０％の相対値の誤差）。これは、マグヘマイトが存在する場合、相の全てのマグヘマイト、マグネタイト及びヘマタイトが引き入れられる場合に上手くいく。このシステムにおけるリートベルト分析の一般の品質は、最大約０．３のＲ値である。
さらに、いくつかの試料はβ−Ｆｅ2Ｏ3を含有している。
手順は以下の通りである：
− バックグラウンド補正。
− 実質的にオーバーラップがない純粋なヘマタイトの精密化。
− 位置（Θ）におけるマグヘマイトのオーバーラップしていない反射（鋭角範囲）及び反射の半値幅の最適な調節。
− Ｆｅ3Ｏ4としてのマグヘマイトの調節及び精密化（元素置換なし）。
− β−Ｆｅ2Ｏ3を、最も強いヘマタイト反射とのオーバーラップの評価により間接的に推定する。
− 非晶質酸化鉄割合を推計する。
− 微結晶サイズの測定を、定量的な相分析の終了後（つまり、反射プロフィールの調節も含む）のリートベルトプログラム内で行う。装置パラメーターとして、０．１２°の半値幅を設定した。
手順は以下の通りである：
− バックグラウンド補正。
− 実質的にオーバーラップがない純粋なヘマタイトの精密化。
− 位置（Θ）におけるマグヘマイトのオーバーラップしていない反射（鋭角範囲）及び反射の半値幅の最適な調節。
− Ｆｅ3Ｏ4としてのマグヘマイトの調節及び精密化（元素置換なし）。
− β−Ｆｅ2Ｏ3を、最も強いヘマタイト反射とのオーバーラップの評価により間接的に推定する。
− 非晶質酸化鉄割合を推計する。
− 微結晶サイズの測定を、定量的な相分析の終了後（つまり、反射プロフィールの調節も含む）のリートベルトプログラム内で行う。装置パラメーターとして、０．１２°の半値幅を設定した。
例１（本発明による）：水中で２５％の塩化鉄（ＩＩ）溶液２ｋｇ／ｈ及び空気３Ｎｍ3／ｈの微粒化によって得られる＜９０μｍの平均液滴径を有するエーロゾル並びに蒸気状の四塩化ケイ素０．１５ｋｇ／ｈ及び空気２Ｎｍ3／ｈからの混合物を、反応器の反応ゾーンＩ内で合一し、かつ水素８Ｎｍ3／ｈと空気Ｎｍ3／ｈとから形成された間接的な火炎によって加熱する。該混合物が反応ゾーンＩを離れる最大温度は１０３２℃であり、層流の平均速度は、０．４秒の平均滞留時間にて２．４ｍｓ-1である。この混合物を、反応ゾーンＩＩ内で、空気と水素との反応の結果生じる混合物と接触させる。反応ゾーンＩＩ内での最大温度は１０５７℃であり、層流の平均速度は、５秒の平均滞留時間にて０．４ｍｓ-1である。
この混合物を、冷却ゾーン内で、水１．２ｋｇ／ｈの導入によって２４１℃の温度に冷却する。続けて、固形分をフィルターで分離する。
該固形分は、Ｆｅ2Ｏ3として計算された酸化鉄の割合８５質量％と、二酸化ケイ素の割合１５質量％を有する。
得られた粉末は、１３ｍ2／ｇのＢＥＴ表面積を有する。ＴＥＭ−ＥＤＸ分析は、それぞれ酸化鉄からの部分と二酸化ケイ素からの部分とを有する回転楕円面形の粒子を示す（図１）。Ｘ線回折図から、マグヘマイト１２質量％、マグネタイト８５質量％、ヘマタイト３質量％の酸化鉄相の組成を決定する（ヘマタイト、マグネタイト、マグヘマイトを１００％に標準化）。酸化鉄の非晶質割合は１０質量％と推定される。二酸化ケイ素分はＸ線アモルファスである。
例２（本発明による）を同じように実施する。原料及び反応条件、並びに得られた生成物の物理化学的データを表１に示している。
例３（比較例）を、ＥＰ−Ａ−１２８４４８５からの記載された方法と同じように実施する。原料及び反応条件、並びに得られた生成物の物理化学的データを表１に示している。
例１及び２からの粉末のＴＥＭ写真は、"ヤヌス"状の構造を証明する。例３からの粉末は、この構造を有さない。むしろ、このＴＥＭ写真は、二酸化ケイ素マトリックス中及び二酸化マトリックス上に酸化鉄ドメインを有する一次粒子が存在していることを示す。
例１及び２の本発明による粉末は、交流磁界内で１８１℃若しくは２１３℃の最大到達温度を有する。測定のために、粉末２００ｍｇを１．５トンの圧力でプレスする。得られたタブレットは、平滑な表面と十分な安定性を有していた。それらをスライド上でインダクターに置き、かつ温度を無接触測定する。最大到達可能温度の測定は、ＭＦ計測器(medium frequecny instrument)を用いて４０ｋＨｚ（Ｐ＝１．９ｋＷ、ＰＷＭ＝７５０％；Ｕ＝５６０Ｖ；ｔ＝７５ｓ；Ｉ＝３．４Ａ）にて実施する。記した到達最大温度は、各々のサンプルから作製した少なくとも２つのタブレットの測定からの最大温度の平均値である。
２）例３：＋５Ｎｍ3／ｈを除き、微粒化空気＋３Ｎｍ3／ｈ
３）例３：１０＋３Ｎｍ3／ｈを除き、空気＋２Ｎｍ3／ｈ
４）平均流速；ＲＺ１＝反応ゾーンＩ；ＲＺ２＝反応ゾーンＩＩ；
５）平均滞留時間；ＲＺ１＝反応ゾーンＩ；ＲＺＩＩ＝反応ゾーンＩＩ
６）ＤＩＮ６６１３１に従ったＢＥＴ表面積
Ａ 酸化鉄側、 Ｂ 二酸化ケイ素側、 Ａ＋Ｃ １種以上の鉄化合物＋酸素を含有するガス及び／又は不活性ガス、 Ｂ＋Ｃ １種以上のケイ素化合物＋酸素を含有するガス及び／又は不活性ガス、 Ｃ＋Ｄ 酸素を含有するガス及び／又は不活性ガス＋水素含有燃焼ガス、 Ｅ 水、 Ｆ 間接的な火炎、 Ｉ 反応ゾーン、 ＩＩ 反応ゾーン、 ＩＩＩ 冷却ゾーン、 ＩＶ 分離ゾーン
Claims (15)
- 球面形及び／又は回転楕円面形の鉄−ケイ素酸化物粒子であって、該粒子は２つの部分を有し、その際、一方の部分は実質的に非晶質二酸化ケイ素から成り、かつ他方の部分は実質的に酸化鉄から成り、そして該粒子は、独立した個々の粒子として存在する該鉄−ケイ素酸化物粒子において、
ａ）二酸化ケイ素又はＦｅ2Ｏ3として計算された酸化鉄の割合が１０〜９０質量％であり、
ｂ）該酸化鉄割合が、
マグヘマイト ５〜７５質量％、
マグネタイト ２０〜９０質量％、
ヘマタイト ０〜１５質量％、
β−Ｆｅ2Ｏ3 ０〜５質量％
を包含することを特徴とする、該鉄−ケイ素酸化物粒子。 - マグヘマイト及びマグネタイトの前記割合が、前記酸化鉄割合を基準として、合計で８０質量％より高いことを特徴とする、請求項１記載の鉄−ケイ素酸化物粒子。
- 酸化鉄の前記割合が４０〜９０質量％であり、かつ二酸化ケイ素の前記割合が１０〜６０質量％であることを特徴とする、請求項１又は２記載の鉄−ケイ素酸化物粒子。
- ＢＥＴ表面積が１〜１００ｍ2／ｇであることを特徴とする、請求項１から３までのいずれか１項記載の鉄−ケイ素酸化物粒子。
- 請求項１から４までのいずれか１項記載の鉄−ケイ素酸化物粒子の製造法において、連続したゾーンである反応ゾーンＩ，反応ゾーンＩＩ、冷却ゾーン及び分離ゾーンを包含する反応器中で、
ａ）反応ゾーンＩ内では、１種以上の加水分解可能かつ／又は酸化可能なケイ素化合物と、１種以上の酸化可能かつ／又は加水分解可能な鉄化合物を含有するエーロゾルとを、混合物が、Ｆｅ2Ｏ3として計算された鉄化合物１０〜９０質量％と、ＳｉＯ2として計算されたケイ素化合物９０〜１０質量％とを、それぞれ鉄化合物及びケイ素化合物の合計を基準として含有する比率で合一し、
ｂ）この混合物を、間接的な火炎によって蒸発させ、その際、間接的な火炎は、空気又は酸素富化空気と、１種以上の水素含有燃焼ガスとを包含する混合物の点火によって得られ、かつ、その際、酸素の量は、水素含有燃焼ガス並びに加水分解可能かつ／又は酸化可能なケイ素化合物及び鉄化合物の完全な反応を保証するのに少なくとも十分であり、その際、装置に関する条件は、該混合物の間接的な火炎によって生じた蒸気が、層流の形態で反応ゾーンＩを離れ、かつ
ｃ）反応ゾーンＩＩに達し、該反応ゾーンＩＩ内で該蒸気が、依然として存在する酸素、及び間接的な火炎の発生に際して形成される反応生成物と反応するように選択し、その際、反応ゾーンＩＩ内でも層流状態が存在し、その際、反応ゾーンＩＩ内での反応混合物の平均滞留時間は少なくとも１秒であり、
ｄ）引き続き、冷却ゾーン内で、反応混合物を、水の供給によって２００〜４００℃の温度に冷却し、かつ
ｅ）続けて、分離ゾーン内で、ガス状又は蒸気状の物質から固形分を分離することを特徴とする該鉄−ケイ素酸化物粒子の製造法。 - 前記蒸気が前記反応ゾーンＩを離れる前記層流が１〜４ｍｓ-1の平均速度を有することを特徴とする、請求項５記載の方法。
- 前記反応ゾーンＩＩ内での前記層流が、前記反応ゾーンＩ内での平均速度より小さい平均速度を有することを特徴とする、請求項５又は６記載の方法。
- 前記反応ゾーンＩＩ内での前記反応混合物の平均滞留期間が１〜１０秒であることを特徴とする、請求項５から７までのいずれか１項記載の方法。
- そのつどｍｏｌ／ｈにおける、酸素を含有するガスの酸素分を、水素含有燃焼ガス、鉄化合物及びケイ素化合物の完全な酸化のために不可欠の酸素必要量で割った商が、１．２〜２であることを特徴とする、請求項５から８までのいずれか１項記載の方法。
- 前記ケイ素化合物をキャリアーガスと一緒に前記反応ゾーンＩ内にもたらすことを特徴とする、請求項５から９までのいずれか１項記載の方法。
- 前記ケイ素化合物がハロゲン化ケイ素化合物であることを特徴とする、請求項５から１０までのいずれか１項記載の方法。
- 前記鉄化合物が塩化鉄（ＩＩ）であることを特徴とする、請求項５から１１までのいずれか１項記載の方法。
- 前記エーロゾルを、不活性ガス、又は酸素を含有するガスを用いた鉄化合物の溶液の微粒化によって得ることを特徴とする、請求項５から１２までのいずれか１項記載の方法。
- 前記溶液が、Ｆｅ2Ｏ3として計算された１０〜４０質量％の含有率の鉄化合物を有する水溶液であることを特徴とする、請求項１３記載の方法。
- ゴム混合物の構成成分としての、ポリマー調製物の構成成分としての、接着剤組成物の構成成分としての、交流電磁界内での溶接によって得られるプラスチック複合体の構成成分としての、及び分散液を製造するための、請求項１から４までのいずれか１項記載の鉄−ケイ素酸化物粒子の使用。
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