JPH07277738A - Granular magnetite powder and production thereof - Google Patents
Granular magnetite powder and production thereofInfo
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- JPH07277738A JPH07277738A JP6087637A JP8763794A JPH07277738A JP H07277738 A JPH07277738 A JP H07277738A JP 6087637 A JP6087637 A JP 6087637A JP 8763794 A JP8763794 A JP 8763794A JP H07277738 A JPH07277738 A JP H07277738A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、黒色であって、しかも
磁化値が小さいと共に粒子表面が疎水化されている粒状
マグネタイト粒子粉末及びその製造方法に関するもので
ある。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a granular magnetite particle powder having a black color, a small magnetization value and a hydrophobic particle surface, and a method for producing the same.
【0002】本発明に係る粒状マグネタイト粒子粉末の
主な用途は、塗料用、印刷インキ用、ゴム・プラスチッ
ク用の着色顔料粉末、磁性トナー用、磁性キャリア用材
料粒子粉末等である。The main uses of the granular magnetite particle powder according to the present invention are color pigment powders for paints, printing inks, rubber / plastics, magnetic toners, magnetic carrier material particle powders and the like.
【0003】[0003]
【従来の技術】マグネタイト粒子粉末は、黒色を呈して
いるため塗料用、印刷インキ用、ゴム・プラスチック用
の黒色着色顔料粉末として広く使用されている。2. Description of the Related Art Magnetite particles have a black color and are widely used as black color pigment powders for paints, printing inks, rubbers and plastics.
【0004】そして、マグネタイト粒子粉末は、強磁性
粒子であることから、樹脂中に混合分散させて複合体粒
子とすることにより静電複写の為の磁性トナー用材料粒
子粉末及び磁性キャリア用材料粒子粉末として使用され
ている。Since the magnetite particle powder is a ferromagnetic particle, it is mixed and dispersed in a resin to form a composite particle, so that a magnetic toner material particle powder and a magnetic carrier material particle for electrostatic copying are obtained. Used as a powder.
【0005】上記いずれの分野においても高性能化、高
品質化の為の要求はとどまるところがなく、材料粒子粉
末であるマグネタイト粒子粉末の特性向上、特に、ビヒ
クルや樹脂への分散性がよいことが強く要求されてい
る。In any of the above fields, there is no end to the demands for higher performance and higher quality, and the improvement of the characteristics of the magnetite particle powder, which is the material particle powder, in particular, the good dispersibility in vehicles and resins. There is a strong demand.
【0006】この事実は、塗料用、印刷インキ用、ゴム
・プラスチック用の着色顔料について言えば、色材協会
誌第49巻第1号(1976年)の第8頁の「‥‥塗膜
の具備すべき諸特性は一口にいって、同一顔料であれば
塗膜中における顔料の分散性により、その大部分が決定
されるといっても過言ではないように思われる。塗膜中
の顔料の分散性が良好であれば、色調は鮮明となり、着
色力、いんぺい力等顔料本来の基本的性質も向上するこ
とは理論の教えるところである。また塗膜の光沢、鮮映
性、機械的性質、塗膜の耐透気性などが良好となり、こ
れは塗膜の耐久性を向上させる結果となる。このように
塗膜中の顔料の分散性は塗膜の諸特性を決定するきわめ
て大事な要因であることが理解できる。」なる記載の通
りである。[0006] This fact is true when it comes to color pigments for paints, printing inks, and rubber / plastics, "... coating film," on page 8 of the Journal of Coloring Materials Vol. 49, No. 1 (1976). It seems to be no exaggeration to say that most of the characteristics to be possessed are largely determined by the dispersibility of the pigment in the coating film if they are the same pigment. The theory teaches that if the dispersibility of the pigment is good, the color tone becomes clear, and the basic basic properties of the pigment, such as coloring power and swelling power, are improved. In addition, the air resistance of the coating film is improved, which results in improving the durability of the coating film.In this way, the dispersibility of the pigment in the coating film is an extremely important factor that determines various characteristics of the coating film. It can be understood that it is. "
【0007】磁性トナー用材料粒子粉末としてのマグネ
タイト粒子粉末に関して言えば、特開昭55−6540
6号公報の「‥‥VII)樹脂との混合性がよいこと。
通常トナーの粒径は数10μm以下であり、トナー中の
微視的混合度がトナーの特性にとって重要となる。‥
‥」なる記載の通りである。Regarding magnetite particle powder as a material particle powder for magnetic toner, JP-A-55-6540 is known.
Good compatibility with resin of "6 ... VII)"
Usually, the particle size of the toner is several tens of μm or less, and the degree of microscopic mixing in the toner is important for the characteristics of the toner. ...
... "is as described.
【0008】また、磁性キャリア用材料粒子粉末として
のマグネタイト粒子粉末に関して言えば、特開昭61−
53660号公報の「本発明によれば、‥‥一次粒子の
分散性が向上し、磁性粉が均一に分散され、磁性現像剤
粒子間の帯電性、磁気特性の差が小さくなる。」なる記
載の通りである。Further, regarding the magnetite particle powder as the material particle powder for magnetic carrier, JP-A-61-161
No. 53660, "In accordance with the present invention, the dispersibility of primary particles is improved, the magnetic powder is uniformly dispersed, and the difference in charging property and magnetic property between magnetic developer particles is reduced." Is the street.
【0009】従来、マグネタイト粒子粉末は、水溶液中
から直接生成させる、所謂、湿式法により製造されてい
る。Conventionally, magnetite particle powder is produced by a so-called wet method in which it is directly produced from an aqueous solution.
【0010】即ち、湿式法は、硫酸第一鉄等の第一鉄塩
水溶液と水酸化ナトリウム、炭酸ナトリウム等のアルカ
リ性水溶液とを混合して得られたFe(OH)2 又はF
eCO3 等のFe含有沈澱物を含む水溶液に60〜10
0℃の温度範囲において酸化性ガスを通気する方法(特
公昭44−668号公報)である。That is, in the wet method, Fe (OH) 2 or F obtained by mixing an aqueous ferrous salt solution such as ferrous sulfate with an alkaline aqueous solution such as sodium hydroxide or sodium carbonate.
60 to 10 in an aqueous solution containing Fe-containing precipitates such as eCO 3
This is a method of ventilating an oxidizing gas in a temperature range of 0 ° C. (Japanese Patent Publication No. 44-668).
【0011】しかし、上述した湿式法により得られる粒
状マグネタイト粒子粉末は、磁化値が55〜70emu
/gと大きく、磁気的な凝集が生じやすいものであり、
分散性改良の障害となっていた。However, the magnetite particles obtained by the above-mentioned wet method have a magnetization value of 55 to 70 emu.
/ G is large and magnetic aggregation is likely to occur,
It was an obstacle to improving dispersibility.
【0012】しかも、湿式法により得られる粒状マグネ
タイト粒子粉末は上記磁気的な凝集に加えて粒子表面が
親水性である為、樹脂へのなじみが悪く、その結果、分
散性改良の障害に拍車をかけることになっていた。この
事実は、特開昭58−68754号公報の「特に一成分
磁性トナーに用いられている磁性微粒子は一般に親水性
であるため結着樹脂への分散性が悪く、‥‥画質の不良
に継ながっている。」なる記載の通りである。Moreover, the granular magnetite particle powder obtained by the wet method is not well compatible with the resin because the particle surface is hydrophilic in addition to the above magnetic agglomeration, resulting in an impediment to the improvement of dispersibility. I was supposed to call. This fact is described in Japanese Unexamined Patent Publication No. 58-68754, "Particularly, the magnetic fine particles used in the one-component magnetic toner are generally hydrophilic, so that the dispersibility in the binder resin is poor and the image quality is poor. It is as follows. ”
【0013】そこで、各種分野において、ビヒクルや樹
脂への分散性をより向上させるために、磁化値が小さい
と共に粒子表面が疎水化されている粒状マグネタイト粒
子粉末が強く要求されている。磁性トナーの分野におい
ては、特にこの要求が強い。Therefore, in various fields, in order to further improve the dispersibility in vehicles and resins, granular magnetite particle powder having a small magnetization value and a hydrophobic particle surface is strongly demanded. This requirement is particularly strong in the field of magnetic toner.
【0014】即ち、粒状マグネタイト粒子粉末を磁性ト
ナー用材料粒子粉末として使用する場合、高画質を実現
する為に、磁化値が小さいと共に粒子表面が疎水化され
ているマグネタイト粒子粉末が強く要求されている。こ
の事実について以下に説明する。That is, when the granular magnetite particle powder is used as the material particle powder for magnetic toner, a magnetite particle powder having a small magnetization value and a hydrophobic particle surface is strongly required in order to realize high image quality. There is. This fact will be explained below.
【0015】静電複写機器の小型化、高速化等の高性能
化に伴い現像剤である磁性トナーの特性向上、即ち、高
濃度現像及び高解像度が可能な磁性トナーが強く要求さ
れている。As the electrostatic copying machine becomes smaller and faster and has higher performance, there is a strong demand for magnetic toner which is a developer and has improved characteristics, that is, high density development and high resolution.
【0016】磁性トナーの特性は、樹脂中に含有される
磁性粒子粉末の諸特性と密接な関係にあり、高濃度現像
を可能にするためには、樹脂中に含まれる磁性粒子粉末
の含有量を多量にする必要があるが、磁性粒子粉末の含
有量を多量にすると磁性粒子粉末の磁気的な凝集により
現像した後の潜像上で磁性トナーが凝集塊として残存
し、細かい潜像を忠実に再現することが難しく、高解像
度が得られなくなる。The characteristics of the magnetic toner are closely related to the characteristics of the magnetic particle powder contained in the resin. In order to enable high density development, the content of the magnetic particle powder contained in the resin is required. However, if the content of the magnetic particle powder is increased, magnetic toner remains as agglomerates on the latent image after development due to magnetic agglomeration of the magnetic particle powder, and a fine latent image is faithfully reproduced. It is difficult to reproduce, and high resolution cannot be obtained.
【0017】この事実は、特開平4−184354号公
報の「‥‥このように信号に忠実、原稿に忠実、すなわ
ち、潜像に忠実でしかも高濃度で現像をするトナーが必
要になってきている。This fact is described in Japanese Unexamined Patent Publication No. 4-184354, "Toner faithful to signals and originals, that is, faithful to latent images and developing at high density is required. There is.
【0018】しかしながら、磁性体を含有するトナーを
用いて以上のような高度な要求を満足することは難し
い。However, it is difficult to satisfy the above high requirements by using a toner containing a magnetic material.
【0019】たとえば、磁性トナーの着色力を上げて高
濃度をだそうとして単に磁性体の含有量を上げれば、画
像性が悪くなり高解像度を満足することができなくな
る。なぜなら、‥‥穂の大きさはそのトナーのもつ磁気
力に関係している。磁性体を増すと穂も大きくなる。こ
のような穂はトナーが現像した後の潜像上でも凝集力の
ため凝集塊として残る傾向であり、細かい潜像を忠実に
再現することが難しくなってくる。For example, if the content of the magnetic material is simply increased in order to increase the coloring power of the magnetic toner to obtain a high density, the image quality deteriorates and it becomes impossible to satisfy the high resolution. Because the size of the ears is related to the magnetic force of the toner. As the amount of magnetic material increases, the ears grow larger. Such ears tend to remain as agglomerates due to the aggregating force even on the latent image after the toner is developed, and it becomes difficult to faithfully reproduce a fine latent image.
【0020】逆に高解像度を満足するために、磁性体の
含有量を減らし磁気凝集力を小さくさせることも考えら
れるが、着色力の減少の他に帯電量の増加による現像性
の低下、トナーの製造効率の低下などが生じる。ならば
カーボンブラックなどの着色剤の併用により改善するこ
とが考えられるが、さらに、特に環境依存性の悪化を招
く場合があり実用化はむずかしい。‥‥On the contrary, in order to satisfy the high resolution, it is considered that the content of the magnetic material is reduced to reduce the magnetic cohesive force, but in addition to the reduction of the coloring power, the developability is lowered due to the increase of the charge amount, and the toner is reduced. The production efficiency will be reduced. In that case, it may be improved by using a colorant such as carbon black in combination, but it may be difficult to put it into practical use because it may cause deterioration of environmental dependency. ‥‥‥
【0021】そこで、磁気力を調整して高性能のトナー
を得ることがいくつか提案されている。‥‥」及び「‥
‥磁気力が適当に小さい磁性体を適当量含有させること
で、細線再現性が向上し、潜像あるいは信号に高忠実な
現像による画質が得られる。‥‥」なる記載の通りであ
る。Therefore, it has been proposed to adjust the magnetic force to obtain a high-performance toner. ‥‥"as well as"‥
By containing an appropriate amount of a magnetic material having an appropriately small magnetic force, fine line reproducibility is improved, and an image quality can be obtained by developing with high fidelity to a latent image or a signal. "..." is as described.
【0022】また、磁性粒子粉末は粒子表面が親水性で
あることにより、樹脂への分散が困難となって、磁性ト
ナー粒子相互間で磁性粒子の含有量が不均一となり、そ
の結果、磁性粒子の含有量が多い磁性トナー粒子を中心
として磁気的な凝集が生起しやすくなる。In addition, since the surface of the magnetic particle powder is hydrophilic, it is difficult to disperse it in the resin, and the content of the magnetic particles becomes nonuniform among the magnetic toner particles. Magnetic agglomeration tends to occur mainly in the magnetic toner particles having a large content of.
【0023】そこで、高濃度現像及び高解像度が可能な
磁性トナーを得るためには、樹脂中に含まれる磁性粒子
粉末の含有量を多量にしても磁気的な凝集力が生じない
ように、磁性粒子粉末の磁化値をできるだけ小さくする
と共に、樹脂への分散性を改良する為に粒子表面が疎水
性であることが強く要求されている。Therefore, in order to obtain a magnetic toner capable of high-concentration development and high resolution, even if the content of the magnetic particle powder contained in the resin is increased, a magnetic cohesive force is not generated, so that the magnetic property is improved. There is a strong demand for the particle surface to be hydrophobic in order to minimize the magnetization value of the particle powder and to improve the dispersibility in the resin.
【0024】従来、磁化値の小さい磁性粒子粉末とし
て、マグネタイト粒子粉末と同じスピネル型結晶構造で
ある亜鉛フェライト粒子や亜鉛−マンガンフェライト粒
子を使用する方法(特開平4−184354号公報)が
ある。Conventionally, as a magnetic particle powder having a small magnetization value, there is a method (JP-A-4-184354) in which zinc ferrite particles or zinc-manganese ferrite particles having the same spinel type crystal structure as magnetite particle powder are used.
【0025】また、マグネタイト粒子粉末の諸特性を改
良する試みも種々なされており、例えば、マグネタイト
粒子粉末の生成反応において、アルミニウム化合物を添
加する方法(特公平1−36864号公報、特開平4−
190242号公報)等が知られている。Various attempts have been made to improve various properties of the magnetite particle powder. For example, a method of adding an aluminum compound in the reaction for producing the magnetite particle powder (Japanese Patent Publication No. 1-38684, JP-A-4-3684).
No. 190242) is known.
【0026】[0026]
【発明が解決しようとする課題】黒色であって、しかも
磁化値が小さいと共に粒子表面が疎水化されている粒状
マグネタイト粒子粉末は、現在最も要求されているとこ
ろであるが、このような粒状マグネタイト粒子粉末は、
未だ得られていない。Granular magnetite particles having a black color, a small magnetization value and a hydrophobic particle surface are currently most demanded. The powder is
Not yet obtained.
【0027】即ち、前出特開平4−184354号公報
に記載の亜鉛フェライト粒子や亜鉛−マンガンフェライ
ト粒子は、磁化値が小さいものではあるが、色相が黒色
ではなく茶褐色である為、黒色磁性トナー用の材料とし
ては不十分である。That is, the zinc ferrite particles and the zinc-manganese ferrite particles described in the above-mentioned Japanese Patent Laid-Open No. 4-184354 have a small magnetization value, but since the hue is not brown but brown, it is a black magnetic toner. Inadequate as a material for
【0028】前出特公平1−36864号公報及び特開
平4−190242号公報に記載の方法で得られる粒状
マグネタイト粒子粉末は、マグネタイト粒子特有の黒色
を呈しているが後出比較例1に示す通り、磁化値が大き
く磁気的な凝集が生じやすいものである。The granular magnetite particle powder obtained by the method described in Japanese Patent Publication No. 1-36864 and Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-190242 has a black color peculiar to magnetite particles, but is shown in Comparative Example 1 below. As described above, the magnetization value is large, and magnetic agglomeration easily occurs.
【0029】そこで、本発明は、黒色であって、しかも
磁化値が小さいと共に粒子表面が疎水化されている粒状
マグネタイト粒子粉末を得ることを技術的課題とする。Therefore, it is a technical object of the present invention to obtain a granular magnetite particle powder which is black and has a small magnetization value and whose surface is made hydrophobic.
【0030】[0030]
【課題を解決する為の手段】前記技術的課題は、次の通
りの本発明により達成できる。The above technical problems can be achieved by the present invention as follows.
【0031】即ち、本発明はスピネル型結晶格子中にア
ルミニウム元素を3〜6wt%含有しており、かつ、格
子定数が8.340〜8.375Åである粒状マグネタ
イト粒子の粒子表面が疎水化されている粒状マグネタイ
ト粒子であって、1kOeの磁場における磁化値が2
8.5〜50emu/gである粒状マグネタイト粒子粉
末、スピネル型結晶格子中にアルミニウム元素を3〜6
wt%含有しており、かつ、格子定数が8.340〜
8.375Åである粒状マグネタイトの粒子表面がアル
ミニウムの水酸化物で被着されており、更に該アルミニ
ウムの水酸化物表面が疎水化されている粒状マグネタイ
ト粒子であって、1kOeの磁場における磁化値が19
〜45emu/gである粒状マグネタイト粒子粉末及
び、アルカリ水溶液中に、アルミニウム化合物を第一鉄
に対してAl換算で15〜70mol%添加し、次い
で、第一鉄塩水溶液を添加することにより得られるアル
ミニウム及び鉄含有の沈澱物を含むpH10以上のアル
カリ性懸濁液中に酸素含有ガスを通気することにより粒
状マグネタイト粒子を生成させた後、濾別、水洗し、次
いで、該粒状マグネタイト粒子を疎水化処理するか、必
要により、生成させた粒状マグネタイト粉末を含むアル
カリ性懸濁液のpHを5〜9の範囲に調整して、該粒状
マグネタイト粒子の粒子表面に残存アルミニウムを水酸
化物として被着させた後、濾別、水洗し、次いで、該ア
ルミニウムの水酸化物表面を疎水化処理することからな
る粒状マグネタイト粒子粉末の製造方法である。That is, in the present invention, the particle surface of granular magnetite particles containing 3 to 6 wt% of aluminum element in the spinel type crystal lattice and having a lattice constant of 8.340 to 8.375Å is made hydrophobic. Granular magnetite particles having a magnetization value of 2 in a magnetic field of 1 kOe.
Granular magnetite particles powder of 8.5 to 50 emu / g, aluminum element in the spinel type crystal lattice 3 to 6
wt% and the lattice constant is 8.340
Granular magnetite particles having a particle size of 8.375Å, the surface of which is coated with aluminum hydroxide, and the surface of which hydroxide of aluminum is hydrophobized, having a magnetization value in a magnetic field of 1 kOe. Is 19
It is obtained by adding 15 to 70 mol% of an aluminum compound in terms of Al to ferrous iron in the granular magnetite particle powder of ~ 45 emu / g and an alkaline aqueous solution, and then adding a ferrous salt aqueous solution. Oxygen-containing gas is passed through an alkaline suspension containing aluminum- and iron-containing precipitates to a pH of 10 or more to generate granular magnetite particles, which are then filtered and washed with water, and then the granular magnetite particles are hydrophobized. Treatment or, if necessary, adjusting the pH of the alkaline suspension containing the generated granular magnetite powder to a range of 5 to 9 to deposit residual aluminum as hydroxide on the particle surface of the granular magnetite particles. After that, it is filtered, washed with water, and then the hydroxide surface of the aluminum is subjected to a hydrophobic treatment to give granular magnetite particles. A method of producing a powder.
【0032】本発明の構成をより詳しく説明すれば、次
の通りである。The structure of the present invention will be described in more detail as follows.
【0033】先ず、本発明に係る粒状マグネタイト粒子
粉末について述べる。First, the granular magnetite particle powder according to the present invention will be described.
【0034】本発明に係る粒状マグネタイト粒子粉末
は、アルミニウム元素がスピネル型結晶格子中に含有さ
れていることが必要であり、アルミニウム元素がスピネ
ル型結晶格子中に含有されているか否かは格子定数を測
定することにより確認することができる。The granular magnetite particle powder according to the present invention requires that the aluminum element is contained in the spinel type crystal lattice, and whether or not the aluminum element is contained in the spinel type crystal lattice is the lattice constant. It can be confirmed by measuring.
【0035】スピネル型結晶格子中にアルミニウム元素
が含有されていない場合には、磁化値の小さい粒状マグ
ネタイト粒子粉末を得ることができない。When the spinel type crystal lattice does not contain aluminum element, it is not possible to obtain granular magnetite particles having a small magnetization value.
【0036】本発明に係る粒状マグネタイト粒子のアル
ミニウム元素の含有量は、3〜6wt%である。3wt
%未満の場合には、磁化値の小さい粒状マグネタイト粒
子を得ることができない為、磁気凝集力が大きく、ビヒ
クルや樹脂中における分散性が劣る。そして、このよう
な粒状マグネタイト粒子を用いて磁性トナーを製造して
も高濃度及び高解像度を満足することができない。The content of aluminum element in the granular magnetite particles according to the present invention is 3 to 6 wt%. 3 wt
When it is less than%, it is not possible to obtain granular magnetite particles having a small magnetization value, so that the magnetic cohesive force is large and the dispersibility in the vehicle or the resin is poor. Even if a magnetic toner is manufactured using such granular magnetite particles, high density and high resolution cannot be satisfied.
【0037】本発明においては、スピネル型結晶格子中
に含有させることができるアルニウム元素の上限値は6
wt%である。スピネル型結晶格子中に含有されるアル
ミニウム元素量が多くなる程得られる粒状マグネタイト
粒子の磁化値は小さくなる傾向にある。In the present invention, the upper limit of the amount of elemental aluminium that can be contained in the spinel type crystal lattice is 6
wt%. The larger the amount of aluminum element contained in the spinel type crystal lattice, the smaller the magnetization value of the obtained granular magnetite particles.
【0038】本発明に係る粒状マグネタイト粒子粉末
は、格子定数が8.340〜8.375Åである。スピ
ネル型結晶格子中に含有されるアルミニウム元素量が多
くなる程格子定数が小さくなる傾向にあり、アルミニウ
ム元素の含有量が3wt%の時、格子定数が8.375
Å程度の粒状マグネタイト粒子が得られ、アルミニウム
元素の含有量が6wt%の時、格子定数が8.340Å
程度の粒状マグネタイト粒子が得られる。The granular magnetite particles according to the present invention have a lattice constant of 8.340 to 8.375Å. The larger the amount of aluminum element contained in the spinel type crystal lattice, the smaller the lattice constant tends to be. When the content of aluminum element is 3 wt%, the lattice constant is 8.375.
Granular magnetite particles of about Å are obtained, and when the content of aluminum element is 6 wt%, the lattice constant is 8.340 Å
Some granular magnetite particles are obtained.
【0039】本発明に係る粒状マグネタイト粒子は、磁
化値が28.5〜50emu/gである。スピネル型結
晶格子中に含有されるアルミニウム元素量が多くなる程
磁化値が低下する傾向にあり、アルミニウム元素の含有
量が6wt%の時、磁化値が28.5emu/g程度の
粒状マグネタイト粒子が得られる。50emu/gを越
える場合には、磁気凝集力が大きく、ビヒクルや樹脂中
における分散性が劣る。そしてこのような粒状マグネタ
イト粒子を用いて磁性トナーを製造しても高濃度及び高
解像度を満足することができない。The granular magnetite particles according to the present invention have a magnetization value of 28.5 to 50 emu / g. The magnetization value tends to decrease as the amount of aluminum element contained in the spinel type crystal lattice increases, and when the content of aluminum element is 6 wt%, granular magnetite particles having a magnetization value of about 28.5 emu / g are generated. can get. If it exceeds 50 emu / g, the magnetic cohesive force is large and the dispersibility in the vehicle or the resin is poor. Even if a magnetic toner is manufactured using such granular magnetite particles, high density and high resolution cannot be satisfied.
【0040】本発明に係る粒状マグネタイト粒子は、カ
ップリング剤、シリコーン、高級脂肪酸等の周知の疎水
化処理剤が被着されている。疎水化処理剤の被着量は、
粒状マグネタイト粒子に対して炭素元素に換算して0.
01〜4.0wt%である。0.01wt%未満の場
合、疎水化が不十分で分散性の改良が不十分である。
4.0wt%を越える場合には、疎水化処理剤の全量が
マグネタイト粒子表面に被着されず、疎水化処理剤が単
独に存在することとなり、好ましくない。Granular magnetite particles according to the present invention are coated with a known hydrophobizing agent such as a coupling agent, silicone and higher fatty acid. The deposition amount of the hydrophobic treatment agent is
Granular magnetite particles are converted into carbon elements and converted to 0.
It is 01 to 4.0 wt%. If it is less than 0.01 wt%, the hydrophobicity is insufficient and the dispersibility is insufficiently improved.
If it exceeds 4.0 wt%, the entire amount of the hydrophobizing agent is not deposited on the surface of the magnetite particles, and the hydrophobizing agent is present alone, which is not preferable.
【0041】カップリング剤としては、シランカップリ
ング剤、チタネートカップリング剤、アルミネートカッ
プリング剤等である。Examples of coupling agents include silane coupling agents, titanate coupling agents, aluminate coupling agents and the like.
【0042】シリコーンとしては、シリコンオイル等で
ある。The silicone may be silicone oil or the like.
【0043】高級脂肪酸としては、ステアリン酸、イソ
ステアリン酸、パルミチン酸、イソパルミチン酸、オレ
イン酸等である。The higher fatty acids include stearic acid, isostearic acid, palmitic acid, isopalmitic acid, oleic acid and the like.
【0044】本発明に係る粒状マグネタイト粒子粉末
は、必要により粒子表面にアルミニウムの水酸化物が被
着されていてもよい。アルミニウムの水酸化物の被着量
の上限値は、マグネタイト粒子に対し9wt%以下であ
り、アルミニウムの水酸化物が非磁性であることによ
り、19〜45emu/gと磁化値がより小さい粒状マ
グネタイト粒子を得ることができる。残存アルミニウム
を水酸化物として粒状マグネタイト粒子表面に被着させ
ることができる量の下限値は、マグネタイト粒子に対し
1wt%である。In the granular magnetite particle powder according to the present invention, the surface of the particle may be coated with aluminum hydroxide, if necessary. The upper limit of the amount of aluminum hydroxide deposited is 9 wt% or less with respect to the magnetite particles, and since the aluminum hydroxide is non-magnetic, the granular magnetite has a smaller magnetization value of 19 to 45 emu / g. Particles can be obtained. The lower limit of the amount of residual aluminum that can be deposited as hydroxides on the surfaces of the granular magnetite particles is 1 wt% with respect to the magnetite particles.
【0045】本発明に係る粒状マグネタイト粒子は、粒
子表面に、必要により被着されたアルミニウムの水酸化
物が疎水化処理されている。疎水化処理剤の被着量は、
粒子表面にアルミニウムの水酸化物が被着されていない
マグネタイト粒子の場合と同様に炭素元素に換算して
0.01〜4.0wt%である。粒子表面にアルミニウ
ムの水酸化物が被着されているマグネタイト粒子は、粒
子表面にアルミニウムの水酸化物が被着されていないマ
グネタイト粒子に比べ、親水性がより大きいので粒子表
面を疎水化させることは特に有効である。In the granular magnetite particles according to the present invention, the surface of the particles is hydrophobized with, if necessary, a hydroxide of aluminum deposited thereon. The deposition amount of the hydrophobic treatment agent is
It is 0.01 to 4.0 wt% in terms of carbon element as in the case of magnetite particles in which aluminum hydroxide is not deposited on the particle surface. Magnetite particles with aluminum hydroxide deposited on the particle surface are more hydrophilic than magnetite particles without aluminum hydroxide deposited on the particle surface, so make the particle surface hydrophobic. Is particularly effective.
【0046】本発明に係る粒状マグネタイト粒子粉末
は、粒子サイズがBET比表面積で1〜15m2 /gの
粒子が得られる。BET比表面積が1m2 /g未満の場
合、15m2 /gを越える場合は、樹脂への分散性が悪
化する。With the granular magnetite particle powder according to the present invention, particles having a BET specific surface area of 1 to 15 m 2 / g can be obtained. If the BET specific surface area is less than 1 m 2 / g or more than 15 m 2 / g, the dispersibility in resin deteriorates.
【0047】次に、前記の通りの本発明に係る粒状マグ
ネタイト粒子粉末の製造法について述べる。Next, a method for producing the granular magnetite particle powder according to the present invention as described above will be described.
【0048】本発明に係る粒状マグネタイト粒子は、ア
ルカリ水溶液中に、アルミニウム化合物を第一鉄に対し
てAl換算で15〜70mol%添加し、次いで、第一
鉄塩水溶液を添加することにより得られるアルミニウム
及び鉄含有の沈澱物を含むpH10以上のアルカリ性懸
濁液中に酸素含有ガスを通気することにより粒状マグネ
タイト粒子を生成させた後、濾別、水洗し、次いで、該
粒状マグネタイト粒子を疎水化処理するか、または、必
要により、生成した粒状マグネタイト粒子を含むアルカ
リ性懸濁液のpHを5〜9の範囲に調整して、該粒状マ
グネタイト粒子の粒子表面に残存アルミニウムを水酸化
物として被着させた後、濾別、水洗し、次いで、該アル
ミニウムの水酸化物の表面を疎水化処理することにより
得られる。The granular magnetite particles according to the present invention are obtained by adding 15 to 70 mol% of an aluminum compound in terms of Al to ferrous iron in an alkaline aqueous solution, and then adding a ferrous salt aqueous solution. Oxygen-containing gas is passed through an alkaline suspension containing aluminum- and iron-containing precipitates to a pH of 10 or more to generate granular magnetite particles, which are then filtered and washed with water, and then the granular magnetite particles are hydrophobized. Treatment or, if necessary, adjusting the pH of the produced alkaline suspension containing the granular magnetite particles to a range of 5 to 9, and depositing residual aluminum as hydroxide on the particle surface of the granular magnetite particles. After that, it is obtained by filtering, washing with water, and then hydrophobizing the surface of the aluminum hydroxide.
【0049】本発明におけるアルカリ水溶液としては、
水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等を使用することが
できる。As the alkaline aqueous solution in the present invention,
Sodium hydroxide, potassium hydroxide and the like can be used.
【0050】本発明におけるアルミニウム化合物として
は、硫酸アルミニウム、アルミン酸ナトリウム、塩化ア
ルミニウム、硝酸アルミニウム等を使用することができ
る。As the aluminum compound in the present invention, aluminum sulfate, sodium aluminate, aluminum chloride, aluminum nitrate and the like can be used.
【0051】アルミニウム化合物の添加量は、第一鉄に
対してAl換算で15〜70mol%である。15mo
l%未満の場合には、スピネル型結晶格子中のアルミニ
ウム元素を3wt%以上含有させることができないた
め、磁化値の小さいマグネタイト粒子粉末を得ることが
できない。70mol%を越える場合にも、スピネル型
結晶格子中のアルミニウム元素を含有させることができ
るが6wt%を越えてアルミニウム元素を含有させるこ
とができないため、必要以上に添加する意味がない。The amount of aluminum compound added is 15 to 70 mol% in terms of Al based on ferrous iron. 15mo
If it is less than 1%, 3 wt% or more of the aluminum element in the spinel type crystal lattice cannot be contained, so that magnetite particle powder having a small magnetization value cannot be obtained. Even when it exceeds 70 mol%, the aluminum element in the spinel type crystal lattice can be contained, but since it cannot contain the aluminum element exceeding 6 wt%, it is meaningless to add more than necessary.
【0052】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。The ferrous salt aqueous solution in the present invention includes
A ferrous sulfate aqueous solution, a ferrous chloride aqueous solution or the like can be used.
【0053】本発明においては、アルカリ水溶液中にア
ルミニウム化合物を添加し、次いで、第一鉄塩水溶液を
添加することが肝要であり、添加順序を逆にしたり、同
時に添加する場合には、スピネル型結晶格子中にアルミ
ニウム元素を含有させることができず、その結果、本発
明の目的とする磁化値が小さい粒状マグネタイト粒子粉
末を得ることができない。しかも、前出公知の特公平1
−36864号公報や特開平4−190242号公報に
記載の発明においては、針状ゲータイト粒子が生成し易
く粒状マグネタイト粒子と混在するが、本発明において
は、針状ゲータイト粒子の生成を抑制し粒状マグネタイ
ト粒子を容易に生成できる。In the present invention, it is essential to add the aluminum compound to the alkaline aqueous solution and then the ferrous salt aqueous solution. If the order of addition is reversed or if the addition is carried out simultaneously, the spinel type is added. The elemental aluminum cannot be contained in the crystal lattice, and as a result, the granular magnetite particle powder having a small magnetization value, which is the object of the present invention, cannot be obtained. Moreover, the above-mentioned publicly known special fair 1
In the inventions described in JP-A-36864 and JP-A-4-190242, acicular goethite particles are easily generated and mixed with granular magnetite particles, but in the present invention, generation of acicular goethite particles is suppressed and granular. Magnetite particles can be easily generated.
【0054】また、酸化反応のpH値は10以上であ
る。pH値が10未満の場合には、針状ゲータイト粒子
が生成し易くなり、アルミニウム元素が優先的に針状ゲ
ータイト粒子に含有されるため、粒状マグネタイト粒子
のスピネル型結晶格子中への含有が困難となる。The pH value of the oxidation reaction is 10 or more. If the pH value is less than 10, acicular goethite particles are likely to be generated and aluminum element is preferentially contained in acicular goethite particles, so that it is difficult to include granular magnetite particles in the spinel type crystal lattice. Becomes
【0055】本発明における酸化手段は、酸素含有ガス
(例えば、空気)を液中に通気することにより行う。The oxidizing means in the present invention is carried out by passing an oxygen-containing gas (for example, air) through the liquid.
【0056】本発明における酸化反応時の温度は、70
〜100℃の範囲である。70℃未満の場合には、針状
ゲータイト粒子が混在し易くなる。100℃を越える場
合にもスピネル型結晶格子中にアルミニウム元素を含有
させることはできるが、オートクレーブ等特殊な装置を
必要とし、工業的ではない。The temperature during the oxidation reaction in the present invention is 70
Is in the range of -100 ° C. If the temperature is lower than 70 ° C, acicular goethite particles are likely to be mixed. Even when the temperature exceeds 100 ° C., the elemental aluminum can be contained in the spinel type crystal lattice, but it is not industrial because it requires a special device such as an autoclave.
【0057】本発明における疎水化処理は乾式処理又は
湿式処理のいずれの方法でもよいが、好ましくは乾式処
理で行うのがよく、この場合、ホイール型混練機、らい
かい機、ヘンシェルミキサー等を用いることができる。
添加量は粒状マグネタイト粒子に対して0.1〜5.0
wt%が好ましく、0.1wt%未満の場合は、疎水化
が不十分であり、また、5.0wt%を越える場合は疎
水化処理剤が全量粒子表面に吸着されず、吸着していな
い疎水化処理剤が単独に存在する。The hydrophobic treatment in the present invention may be carried out by either a dry treatment or a wet treatment, but it is preferably carried out by a dry treatment. In this case, a wheel type kneader, a raider, a Henschel mixer or the like is used. be able to.
The addition amount is 0.1 to 5.0 with respect to the granular magnetite particles.
If it is less than 0.1 wt%, the hydrophobic treatment is insufficient, and if it exceeds 5.0 wt%, the entire amount of the hydrophobic treatment agent is not adsorbed on the surface of the particles, and the hydrophobic property is not adsorbed. The chemical treating agent is present alone.
【0058】本発明において、粒状マグネタイト粒子表
面に残存アルミニウムを水酸化物として被着させるため
には、pH10以上のアルカリ性懸濁液をpH5〜9の
範囲に調整すればよい。pH5未満、または、pH9を
越える場合には、アルミニウムの水酸化物を形成し難
く、粒状マグネタイト粒子の粒子表面にアルミニウムの
水酸化物が被着されることなくアルミニウムのイオンと
して懸濁液中に残る。In the present invention, in order to deposit the residual aluminum as hydroxide on the surface of the granular magnetite particles, the alkaline suspension having a pH of 10 or more may be adjusted to a pH range of 5 to 9. If the pH is lower than 5 or higher than 9, it is difficult to form aluminum hydroxide, and the aluminum hydroxide is not deposited on the surface of the granular magnetite particles, and the aluminum hydroxide is suspended in the suspension as aluminum ions. Remain.
【0059】また、粒状マグネタイト粒子表面にアルミ
ニウムの水酸化物を被着させた後の疎水化処理は、粒子
表面にアルミニウムの水酸化物が被着されていない粒状
マグネタイト粒子と同様の方法で行うことができる。Further, the hydrophobizing treatment after the aluminum hydroxide is adhered to the surface of the granular magnetite particles is carried out in the same manner as the granular magnetite particles in which the aluminum hydroxide is not adhered to the surface of the particles. be able to.
【0060】[0060]
【作用】先ず、本発明において最も重要な点は、アルカ
リ水溶液に、アルミニウム化合物と第一鉄水溶液とをこ
の順序で添加するとともに添加するアルミニウム化合物
量を特定量とし、しかも、酸化反応時におけるpHを特
定範囲とした場合には、粒状マグネタイト粒子のスピネ
ル型結晶格子中にアルミニウム元素を含有させることが
でき、その結果、磁化値が小さい粒状マグネタイト粒子
粉末が得られるという事実である。First, the most important point in the present invention is to add an aluminum compound and a ferrous iron aqueous solution to an alkaline aqueous solution in this order, and to set a specific amount of the aluminum compound to be added. It is a fact that when the range is set to a specific range, aluminum element can be contained in the spinel type crystal lattice of the granular magnetite particles, and as a result, granular magnetite particle powder having a small magnetization value can be obtained.
【0061】粒状マグネタイト粒子のスピネル型結晶格
子中にアルミニウム元素を含有させることができる理由
については未だ明らかではないが、本発明者は、後出比
較例に示す通り、アルカリ水溶液、アルミニウム化合物
及び第一鉄塩水溶液の添加順序を変化させた場合、アル
ミニウム化合物の添加量を第一鉄に対して15mol%
未満とした場合、酸化反応時におけるpHを10未満と
した場合のいずれも磁化値の小さい粒状マグネタイト粒
子が得られないことから、アルカリ水溶液、アルミニウ
ム化合物及び第一鉄塩水溶液の添加順序、アルミニウム
の添加量及び酸化反応時のpHの相乗効果によるものと
考えている。Although the reason why the aluminum element can be contained in the spinel type crystal lattice of the granular magnetite particles has not been clarified yet, the present inventor has confirmed that the alkaline aqueous solution, the aluminum compound and the When the order of addition of the aqueous ferrous salt solution was changed, the amount of the aluminum compound added was 15 mol% with respect to the ferrous iron.
In the case where the pH is less than 10 and the pH during the oxidation reaction is less than 10, granular magnetite particles having a small magnetization value cannot be obtained. Therefore, the order of addition of the alkaline aqueous solution, the aluminum compound and the ferrous salt aqueous solution, It is considered to be due to the synergistic effect of the addition amount and pH during the oxidation reaction.
【0062】磁化値が小さい粒状マグネタイト粒子が得
られる理由について、本発明者は、後出する実施例に示
す通り、本発明に係る粒状マグネタイト粒子粉末は、ス
ピネル型結晶格子中にアルミニウム元素を含有していな
いマグネタイト粒子の格子定数が8.4Å程度であるの
に対して、格子定数が8.349〜8.367Åと小さ
く、しかも、後出図1に示す通り、アルミニウム元素が
多くなる程、格子定数が小さくなる傾向にあり、アルミ
ニウム元素がスピネル型結晶格子の形成に強く影響して
いると認められることから、磁気モーメントを持たない
アルミニウム元素がスピネル型結晶格子中に含有されて
いる磁気モーメントを持つ鉄元素と置換されて含有され
ることによるものと考えている。With respect to the reason why granular magnetite particles having a small magnetization value can be obtained, the present inventor has found that the granular magnetite particle powder according to the present invention contains an aluminum element in the spinel type crystal lattice, as will be shown in the examples. The lattice constant of magnetite particles that are not formed is about 8.4 Å, whereas the lattice constant is small as 8.349-8.367 Å, and as shown in FIG. Since the lattice constant tends to be small and it is recognized that the aluminum element strongly influences the formation of the spinel type crystal lattice, the magnetic moment in which the aluminum element having no magnetic moment is contained in the spinel type crystal lattice. It is believed that this is due to the fact that it is contained by substituting the iron element with.
【0063】今、本発明者が行った数多くの実験例から
その一部を抽出して説明すれば、以下の通りである。The following is a partial description of a large number of experimental examples conducted by the present inventor.
【0064】図1は、スピネル型結晶格子中に含有され
るアルミニウム元素量と粒状マグネタイト粒子粉末の格
子定数との関係を示したものである。即ち、添加するA
l2(SO4 )3 水溶液の量を種々変化させた以外は、
後出実施例1と同様にして得られた粒状マグネタイト粒
子粉末のアルミニウム元素の含有量と格子定数のそれぞ
れを測定してプロットしたものである。図1に示される
通り、アルミニウム元素の含有量が多くなる程粒状マグ
ネタイト粒子の格子定数は小さくなる傾向にある。FIG. 1 shows the relationship between the amount of aluminum element contained in the spinel type crystal lattice and the lattice constant of the granular magnetite particle powder. That is, A to be added
except that the amount of the l 2 (SO 4 ) 3 aqueous solution was variously changed.
2 is a graph in which the content of aluminum element and the lattice constant of the granular magnetite particle powder obtained in the same manner as in Example 1 below are measured and plotted. As shown in FIG. 1, the lattice constant of the granular magnetite particles tends to decrease as the content of aluminum element increases.
【0065】本発明に係る疎水化処理された粒状マグネ
タイト粒子粉末は、その性質が親水性から疎水性に変化
しており、樹脂への分散性が向上している。これは、後
出実施例7に示す通り、疎水化処理前の粒状マグネタイ
ト粒子粉末は、水分の吸着のし易さを示す水蒸気単分子
吸着量が1.41mg/gであるのに対して、疎水化処
理後の水蒸気単分子吸着量が1.20mg/gと減少し
ていることから、確認できる。The hydrophobic magnetized granular magnetite particle powder according to the present invention has its property changed from hydrophilic to hydrophobic, and its dispersibility in resin is improved. This is because, as shown in Example 7 below, the granular magnetite particle powder before the hydrophobizing treatment has a water vapor monomolecular adsorption amount of 1.41 mg / g, which indicates the ease of adsorbing water. It can be confirmed from the fact that the water vapor monomolecular adsorption amount after the hydrophobic treatment is reduced to 1.20 mg / g.
【0066】本発明に係る粒子表面にアルミニウムの水
酸化物が被着されており、更にその表面が疎水化処理さ
れている粒状マグネタイト粒子は、アルミニウムの水酸
化物が非磁性であることによって、より小さい磁化値と
することができる。また、水蒸気単分子吸着量は、後出
実施例6に示す通り、疎水化処理前の値より減少してお
り、親水性から疎水性に変化している。The granular magnetite particles according to the present invention in which the hydroxide of aluminum is adhered to the surface of the particle and the surface of which is hydrophobized, the aluminum hydroxide is non-magnetic. It can have a smaller magnetization value. In addition, the amount of water vapor monomolecular adsorption is smaller than the value before the hydrophobization treatment, as shown in Example 6 below, and the hydrophilicity is changed to the hydrophobicity.
【0067】本発明に係る粒状マグネタイト粒子は、前
出公知の亜鉛フェライト粒子や亜鉛マンガンフェライト
粒子の色相が13≦L* ≦20、a* >0.7、−3≦
b*≦0と示される通り、a* が0.7より大きく、茶
褐色を呈しているのに比べ、13≦L* ≦20、−1≦
a* ≦0.7、−3≦b* ≦0の色相を示し、a* が
0.7未満と小さくマグネタイト粒子が本来有する黒色
を十分保持している。The granular magnetite particles according to the present invention have a hue of 13 ≦ L * ≦ 20, a * > 0.7, -3 ≦ of the known zinc ferrite particles and zinc manganese ferrite particles described above.
As shown by b * ≦ 0, a * is larger than 0.7 and is dark brown, compared with 13 ≦ L * ≦ 20, −1 ≦
a * ≦ 0.7, indicates the hue of -3 ≦ b * ≦ 0, a * is enough to hold black inherent small magnetite particles less than 0.7.
【0068】[0068]
【実施例】次に、実施例及び比較例により、本発明を説
明する。The present invention will be described below with reference to examples and comparative examples.
【0069】尚、以下の実施例及び比較例における粒子
の形状は、透過型電子顕微鏡及び走査型電子顕微鏡によ
り観察したものである。The shapes of the particles in the following Examples and Comparative Examples were observed with a transmission electron microscope and a scanning electron microscope.
【0070】磁性粒子粉末の磁気特性は、「振動試料型
磁力計VSM−3S−15」(東英工業(株)製)を用
いて磁場1kOeの下で測定した値である。The magnetic property of the magnetic particle powder is a value measured under a magnetic field of 1 kOe using a "vibrating sample magnetometer VSM-3S-15" (manufactured by Toei Industry Co., Ltd.).
【0071】粒状マグネタイト粒子に含有されるAl量
は、「高周波プラズマ発光分光分析装置ICAP−57
5」(日本ジャーレル・アッシュ(株)製)を用いて測
定した値である。The amount of Al contained in the granular magnetite particles was determined by "high-frequency plasma emission spectroscopic analyzer ICAP-57".
5 ”(manufactured by Nippon Jarrell Ash Co., Ltd.).
【0072】粒状マグネタイト粒子の格子定数は、「X
線回折装置RAD−2A」(理学電機(株)製)を用い
て測定した値である。The lattice constant of the granular magnetite particles is "X
It is a value measured using a line diffraction device RAD-2A "(manufactured by Rigaku Denki Co., Ltd.).
【0073】疎水化剤の被着量は、「堀場金属中炭素・
硫黄分析装置EMIA−2200」((株)堀場製作所
製)を用いて、炭素量を測定した値で示した。The deposition amount of the hydrophobizing agent is "Horiba
The amount of carbon was measured by using a sulfur analyzer EMIA-2200 "(manufactured by Horiba, Ltd.).
【0074】疎水化の程度は、「水蒸気吸着装置BEL
SORP18」(日本ベル(株)製)を用いて、水蒸気
単分子吸着量を測定した値で示した。即ち、粒状マグネ
タイト粒子粉末を120℃にて2時間脱気処理し、25
°Cの吸着温度にて水蒸気吸着等温線を測定し、BET
式から求めた値である。The degree of hydrophobization depends on the "water vapor adsorption device BEL".
"SORP18" (manufactured by Nippon Bell Co., Ltd.) was used to show the amount of adsorbed water vapor single molecule as a value. That is, the granular magnetite particles were degassed at 120 ° C. for 2 hours,
Measure the water vapor adsorption isotherm at the adsorption temperature of ° C and
This is the value obtained from the formula.
【0075】色相は、L* (明度)、a* 値及びb* 値
で示され、これらは、測色用試験片を光源分光測色計M
SC−IS−2D(スガ試験機(株)製)を用いてHu
nterのLab空間によりL* 値、a* 値、b* 値を
それぞれ測色し、国際証明委員会(Commissio
n Internationale de 1’Ecl
airage、CIE)1976(L* 、a* 、b* )
均等知覚色空間に従って表示した値で示した。The hue is represented by L * (brightness), a * value and b * value, which are obtained by measuring a colorimetric test piece with a light source spectrocolorimeter M.
Hu using SC-IS-2D (manufactured by Suga Test Instruments Co., Ltd.)
The L * value, the a * value, and the b * value are measured by the Lab space of the interferometer, and the international certification committee (Commission
n International de 1'Ecl
image, CIE) 1976 (L * , a * , b * )
The values are shown according to the uniform perceptual color space.
【0076】色相の測定用試料片は、粒状マグネタイト
粒子粉末0.5gとヒマシ油0.5ccをフーバー式マ
ーラーで練ってペースト状とし、このペーストにクリヤ
ラッカー4.5gを加え混練し塗料化して、キャストコ
ート紙上に6milのアプリケータを用いて塗布するこ
とによって得た。A sample piece for measuring hue was formed into a paste by kneading 0.5 g of granular magnetite particle powder and 0.5 cc of castor oil with a Hoover type Mahler, and adding 4.5 g of clear lacquer to this paste and kneading to form a paint. , Cast coated paper using a 6 mil applicator.
【0077】<粒状マグネタイト粒子粉末の製造> 実施例1〜6、比較例1〜4;<Production of Granular Magnetite Particle Powder> Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 4;
【0078】実施例1 4.3NのNaOH水溶液22.07lに、0.672
mol/lのAl2 (SO4 )3 水溶液5lを添加し、
次いで、1.8mol/lの硫酸第一鉄水溶液14.9
3lを添加して全量を42lのアルミニウム及び鉄含有
の沈澱物を含むアルカリ性懸濁液を得た。このアルカリ
性懸濁液のpHは10.6であった。その後、アルカリ
性懸濁液を昇温し、温度90℃において100l/mi
nの流量で110分間空気を通気して黒色沈澱物を生成
させた。この黒色沈澱物を濾別、水洗した後、60℃で
乾燥して、黒色粒子粉末を得た。Example 1 In 22.07 l of a 4.3N aqueous NaOH solution, 0.672
5 l of a mol / l Al 2 (SO 4 ) 3 aqueous solution was added,
Then, 1.8 mol / l ferrous sulfate aqueous solution 14.9
3 l were added to give a total of 42 l of an alkaline suspension containing the aluminum and iron containing precipitate. The pH of this alkaline suspension was 10.6. Then, the temperature of the alkaline suspension is raised to 100 l / mi at a temperature of 90 ° C.
Air was bubbled through at a flow rate of n for 110 minutes to form a black precipitate. The black precipitate was separated by filtration, washed with water, and dried at 60 ° C. to obtain black particle powder.
【0079】得られた黒色粒子粉末は、電子顕微鏡観察
の結果、粒状粒子であり、X線回折の結果、スピネル型
結晶のピークのみを示し、マグネタイト粒子であること
が認められた。また、BET比表面積は8.5m2 /g
であった。As a result of electron microscopic observation, the obtained black particle powder was a granular particle, and as a result of X-ray diffraction, it was confirmed that only a peak of spinel type crystals was shown and it was a magnetite particle. Also, the BET specific surface area is 8.5 m 2 / g
Met.
【0080】この粒状マグネタイト粒子粉末は、アルミ
ニウム含有量が3.54wt%であって、格子定数が
8.367Åであり、磁気特性は磁化値が43.9em
u/gであった。This granular magnetite particle powder had an aluminum content of 3.54 wt%, a lattice constant of 8.367Å, and a magnetic characteristic of a magnetization value of 43.9 em.
It was u / g.
【0081】実施例2〜3、比較例1〜4 アルカリ水溶液、アルミニウム化合物及び第一鉄塩水溶
液の添加順序、アルミニウム化合物の種類及び添加量並
びにアルカリ性懸濁液のpH及び温度を種々変化させた
以外は、実施例1と同様にして粒子を生成させた。Examples 2 to 3 and Comparative Examples 1 to 4 The order of addition of the aqueous alkali solution, the aluminum compound and the aqueous ferrous salt solution, the type and amount of the aluminum compound, and the pH and temperature of the alkaline suspension were variously changed. Particles were generated in the same manner as in Example 1 except for the above.
【0082】この時の主要製造条件及び諸特性を表1に
示す。Table 1 shows the main manufacturing conditions and various characteristics at this time.
【0083】実施例2及び実施例3で得られた黒色粒子
粉末は、いずれもスピネル型結晶のピークのみを示し、
粒状マグネタイト粒子であることが認められた。The black particle powders obtained in Examples 2 and 3 all show only the peak of spinel type crystals,
It was confirmed to be granular magnetite particles.
【0084】尚、比較例2及び比較例4で生成した粒子
粉末は、X線回折の結果、スピネル型結晶のピークとゲ
ータイトのピークとが認められ、また、電子顕微鏡観察
の結果、粒状粒子と針状粒子とが認められることから、
粒状マグネタイト粒子と多量の非磁性の針状ゲータイト
粒子との混合粉末であり、その結果、磁化値が小さいも
のと認められる。The particle powders produced in Comparative Examples 2 and 4 were found to have a spinel-type crystal peak and a goethite peak as a result of X-ray diffraction. Since it is recognized as acicular particles,
It is a mixed powder of granular magnetite particles and a large amount of non-magnetic acicular goethite particles, and as a result, it is recognized that the magnetization value is small.
【0085】実施例4 実施例1で得られた黒色沈澱物を含む反応母液の一部を
採取し、この採取液を、攪拌しながら硫酸を添加してp
Hを7に調整して、粒状マグネタイト粒子の粒子表面に
アルミニウムの水酸化物を被着させ、次いで、濾別、水
洗した後、60℃で乾燥して、粒子表面がアルミニウム
の水酸化物で被着されている粒状マグネタイト粒子粉末
を得た。Example 4 A part of the reaction mother liquor containing the black precipitate obtained in Example 1 was sampled, and sulfuric acid was added to the sampled solution with stirring to add p.
By adjusting H to 7, aluminum hydroxide is deposited on the surface of the granular magnetite particles, which is then filtered, washed with water, and dried at 60 ° C. A granular magnetite particle powder that had been deposited was obtained.
【0086】この粒子表面がアルミニウムの水酸化物で
被着されている粒状マグネタイト粒子粉末は、全アルミ
ニウム量が6.74wt%であって、スピネル型結晶格
子中に含有されるアルミニウム量が前出した通り、3.
54wt%であるところから、アルミニウムの被着量は
3.20wt%(6.74−3.54=3.20)であ
った。The granular magnetite particle powder whose surface is coated with aluminum hydroxide has a total aluminum content of 6.74 wt%, and the amount of aluminum contained in the spinel type crystal lattice is as described above. As I did, 3.
Since it was 54 wt%, the deposited amount of aluminum was 3.20 wt% (6.74-3.54 = 3.20).
【0087】この時の主要製造条件及び諸特性を表1に
示す。Table 1 shows the main manufacturing conditions and various characteristics at this time.
【0088】実施例5〜6 粒状マグネタイト粒子を含む反応母液の種類及びアルミ
ニウム水酸化物による被着時のpHを種々変化させた以
外は、実施例4と同様にして粒状マグネタイト粒子の粒
子表面にアルミニウムの水酸化物を被着させた。Examples 5 to 6 The same procedure as in Example 4 was carried out except that the type of reaction mother liquor containing granular magnetite particles and the pH at the time of deposition with aluminum hydroxide were changed. Aluminum hydroxide was deposited.
【0089】この時の主要製造条件及び諸特性を表1に
示す。Table 1 shows the main manufacturing conditions and various characteristics at this time.
【0090】<粒状マグネタイト粒子粉末の疎水化処理
> 実施例7〜23;<Hydrophobic treatment of granular magnetite particle powder> Examples 7 to 23;
【0091】実施例7 実施例2で得られた粒状マグネタイト粒子粉末10kg
と、シランカップリング剤A−143(日本ユニカ
(株)製)15gとをホイール型混練機(商品名サンド
ミル (株)松本鋳造鉄工所製)に投入し、一時間作動
することにより、上記黒色粒子粉末をシランカップリン
グ剤で疎水化処理した。Example 7 10 kg of granular magnetite particles powder obtained in Example 2
And 15 g of the silane coupling agent A-143 (manufactured by Nippon Yunika Co., Ltd.) were put into a wheel-type kneader (trade name: Sand Mill Co., Ltd., Matsumoto Foundry Co., Ltd.), and operated for 1 hour to obtain the above black color. The particle powder was hydrophobized with a silane coupling agent.
【0092】得られた粒子表面にシランカップリング剤
が被着されている粒状マグネタイト粒子粉末は、炭素被
着量が0.03wt%、磁化値が40.3emu/g、
BET表面積が5.7m2 /gであって、水蒸気単分子
吸着量が1.20mg/gであった。The granular magnetite particle powder having the silane coupling agent deposited on the surface of the obtained particle has a carbon deposition amount of 0.03 wt% and a magnetization value of 40.3 emu / g.
The BET surface area was 5.7 m 2 / g, and the water vapor monomolecular adsorption amount was 1.20 mg / g.
【0093】実施例8〜23 被処理粒子の種類並びに疎水化処理剤の種類及び量を種
々変化させた以外は、実施例7と同様にして粒状マグネ
タイト粒子粉末を疎水化処理した。Examples 8 to 23 Granular magnetite particle powder was subjected to a hydrophobic treatment in the same manner as in Example 7 except that the type of particles to be treated and the type and amount of the hydrophobizing agent were variously changed.
【0094】この時の主要製造条件及び諸特性を表2に
示す。Table 2 shows the main manufacturing conditions and various characteristics at this time.
【0095】[0095]
【表1】 [Table 1]
【0096】[0096]
【表2】 [Table 2]
【0097】[0097]
【発明の効果】本発明に係る粒状マグネタイト粒子粉末
は、黒色であって、しかも磁化値が小さいと共に粒子表
面が疎水化されていることに起因してビヒクルや樹脂へ
の分散性がよいので、塗料用、印刷インキ用、ゴム・プ
ラスチック用着色顔料粉末、磁性トナー用、磁性キャリ
ア用材料粒子粉末として好適である。The granular magnetite particle powder according to the present invention is black, has a small magnetization value, and has a good dispersibility in vehicles and resins due to the particle surface being hydrophobized. It is suitable for use as a color pigment powder for paints, printing inks, rubber / plastics, magnetic toners, and magnetic carriers.
【図1】 本発明に係る粒状マグネタイト粒子粉末のス
ピネル結晶格子中に含有されているアルミニウム元素量
と格子定数との関係を示したものである。FIG. 1 is a graph showing the relationship between the amount of aluminum element contained in the spinel crystal lattice of the granular magnetite particles according to the present invention and the lattice constant.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 好澤 実 広島県広島市中区舟入南4丁目1番2号戸 田工業株式会社創造センター内 (72)発明者 内田 直樹 広島県広島市中区舟入南4丁目1番2号戸 田工業株式会社創造センター内 (72)発明者 藤岡 和夫 広島県広島市中区舟入南4丁目1番2号戸 田工業株式会社創造センター内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Minoru Yoshizawa 4-1-2, Funairi Minami, Naka-ku, Hiroshima City, Hiroshima Prefecture Toda Kogyo Co., Ltd. Creative Center (72) Inventor Naoki Uchida Naka-ku, Hiroshima City, Hiroshima Prefecture Funadari Minami 4-1-2 Toda Kogyo Co., Ltd. Creation Center (72) Inventor Kazuo Fujioka 4-1-2 Funarimi Minami-ku, Hiroshima-ku, Hiroshima Prefecture Toda Kogyo Co., Ltd. Creation Center
Claims (4)
素を3〜6wt%含有しており、かつ、格子定数が8.
340〜8.375Åである粒状マグネタイト粒子の粒
子表面が疎水化されている粒状マグネタイト粒子であっ
て、1kOeの磁場における磁化値が28.5〜50e
mu/gであることを特徴とする粒状マグネタイト粒子
粉末。1. A spinel type crystal lattice containing 3 to 6 wt% of aluminum element and having a lattice constant of 8.
Granular magnetite particles having a particle size of 340 to 8.375Å whose surface is hydrophobized, and having a magnetization value of 28.5 to 50e in a magnetic field of 1 kOe.
A granular magnetite particle powder characterized by having a content of mu / g.
素を3〜6wt%含有しており、かつ、格子定数が8.
340〜8.375Åである粒状マグネタイト粒子の粒
子表面がアルミニウムの水酸化物で被着されており、更
に該アルミニウムの水酸化物表面が疎水化されている粒
状マグネタイト粒子であって、1kOeの磁場における
磁化値が19〜45emu/gであることを特徴とする
粒状マグネタイト粒子粉末。2. A spinel type crystal lattice containing 3 to 6 wt% of aluminum element and having a lattice constant of 8.
Granular magnetite particles having a particle size of 340 to 8.375Å, the surface of which is coated with aluminum hydroxide, and the surface of aluminum hydroxide is further hydrophobized, and a magnetic field of 1 kOe. 2. The granular magnetite particles having a magnetization value of 19 to 45 emu / g.
物を第一鉄に対してAl換算で15〜70mol%添加
し、次いで、第一鉄塩水溶液を添加することにより得ら
れるアルミニウム及び鉄含有の沈澱物を含むpH10以
上のアルカリ性懸濁液中に酸素含有ガスを通気すること
により粒状マグネタイト粒子を生成させた後、濾別、水
洗し、次いで、該粒状マグネタイト粒子を疎水化処理す
ること特徴とする請求項1記載の粒状マグネタイト粒子
粉末の製造方法。3. An aluminum- and iron-containing precipitate obtained by adding 15 to 70 mol% of an aluminum compound in terms of Al to ferrous iron in an alkaline aqueous solution, and then adding a ferrous salt aqueous solution. A method for producing granular magnetite particles by aerating an oxygen-containing gas in an alkaline suspension having a pH of 10 or more containing, filtering, washing with water, and then subjecting the granular magnetite particles to a hydrophobic treatment. Item 2. A method for producing a granular magnetite particle powder according to Item 1.
物を第一鉄に対してAl換算で15〜70mol%添加
し、次いで、第一鉄塩水溶液を添加することにより得ら
れるアルミニウム及び鉄含有の沈澱物を含むpH10以
上のアルカリ性懸濁液中に酸素含有ガスを通気すること
により粒状マグネタイト粒子を生成させ、次いで、該ア
ルカリ性懸濁液中のpHを5〜9の範囲に調整して、上
記粒状マグネタイト粒子の粒子表面に残存アルミニウム
を水酸化物として被着させた後、濾別、水洗し、次い
で、該アルミニウムの水酸化物表面を疎水化処理するこ
とを特徴とする請求項2記載の粒状マグネタイト粒子粉
末の製造方法。4. An aluminum- and iron-containing precipitate obtained by adding an aluminum compound in an alkaline aqueous solution in an amount of 15 to 70 mol% in terms of Al with respect to ferrous iron, and then adding a ferrous salt aqueous solution. Granules of magnetite are produced by aerating an oxygen-containing gas in an alkaline suspension having a pH of 10 or more containing, and then the pH of the alkaline suspension is adjusted to a range of 5 to 9 to obtain the above-mentioned granular magnetite. The granular magnetite according to claim 2, wherein the residual aluminum is deposited on the surface of the particles as a hydroxide, filtered, washed with water, and then the surface of the hydroxide of the aluminum is hydrophobized. A method for producing particle powder.
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JP2006232578A (en) * | 2005-02-23 | 2006-09-07 | Mitsui Mining & Smelting Co Ltd | Magnetite particle powder and method for producing the same |
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