JPS61122127A - 薄板状α−酸化第二鉄粒子及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、多結晶薄板状α−酸化第二鉄粒子及びその製
造方法に関する。

α−酸化第二鉄粒子は、従来より顔料として、また、磁
性酸化鉄粉を製造するための中間原料として広く用いら
れており、その形状については、顔料用としては主とし
て粒状が、また、磁性酸化鉄粉原料用としては主として
針状が知られている。

このようなα−酸化第二鉄は、従来、ゲータイト、即ち
、ｅｘ　−Ｆｅ０ＱＨを１５０〜４００℃程度の温度で
加熱、脱水することによって製造されている。

しかし、この方法によって得られるα−酸化第二鉄粒子
中には多数の空孔（脱水孔）が生じ、例えば、これを原
料として得られる磁性酸化鉄粉、即ち、マグネタイトや
γ−酸化第二鉄粒子中にもそのまま多数残存してこれら
を多孔性となし、かく　・して、保磁力をはじめとする
磁気特性を著しく低下せしめると共に、磁性塗料におい
ては、多数の粒子が集合凝集し、分散性が低下して、磁
気記録媒体の磁気記録特性を劣化させることとなる。

しかも、一般にゲータイトは特有の針状集合体、所謂タ
クトイド粒子をなすため、加熱脱水工程においてその粒
子形態が変化しやすく、この結果として、得られるα−
酸化鉄粒子は多くの分岐や突起を有し、また、相互に凝
集して不規則な形状となる傾向が大きい。このように、
従来の方法によれば、一般に実質的に空孔がなく、且つ
、形状が一様に整ったα−酸化第二鉄粒子を得ることが
困難である。

本発明者らは、α−酸化第二鉄の製造における上記した
種々の問題を解決するために、特公昭５５−４６９４号
公報、特公昭５５−２２４１６号公報、特公昭５６−１
７２９０号公報、特開昭５７−１２３８３１号公報等に
記載されているように、実質的に空孔を有しないα−酸
化第二鉄の製造方法を提案しているが、これらの方法は
、主に磁性酸化鉄粉の製造に適するα−酸化第二鉄を得
ることを目的とするので、得られるα−酸化第二鉄の形
状も針状に限られている。

そこで、本発明者らは、α−酸化第二鉄の製造に関して
、更に鋭意研究した結果、無定形水酸化第二鉄の水性懸
濁液をアルカリ性で加熱してα−酸化第二鉄を製造する
方法において、添加剤を含む製造条件を制御することに
よって、新規な形状を有するα−酸化第二鉄粒子を得る
ことができることを見出して本発明に至ったものである
。

、本発明によるα−酸化第二鉄粒子は、直径０．１〜ｉ
μｍ、厚み０．０１〜０．０５μｍであり、且つ、実質
的に空孔を有しない多結晶薄板状であることを特徴とし
、かかる新規な形状を有する多結晶α−酸化第二鉄粒子
は、本発明に従って、鉄１ｇ原子に対して４Ｘ１０−”
〜５Ｘ１０−’モルのｄ−酒石酸、β−酒石酸及びこれ
らの誘導体よりなる群から選ばれる少なくとも１種の添
加剤の存在下にアルカリ性で無定形水酸化第二鉄の水性
懸濁液を加熱することによって製造される。

本発明においては、無定形水酸化第二鉄の水性懸濁液を
加熱する際に、ｄ−酒石酸、ｌ−酒石酸及びこれらの誘
導体よりなる群から選ばれる少なくとも１種の添加剤を
共存させる。ｄ−酒石酸及び２−酒石酸の誘導体として
は、例えば、ナトリウム塩やカリウム塩等のようなアル
カリ金属塩が好適である。

本発明に従って、薄板状であり、且つ、多結晶であるα
−酸化第二鉄粒子を得るためには、上記した添加剤は、
鉄１ｇ原子に対して４Ｘ１０−”〜５ｘｉｏ−’モルの
範囲において共存させることが必要であり、この範囲を
はずれた量を添加しても、目的とする薄板状の多結晶α
−酸化第二鉄粒子を得ることができない。

本発明において用いられる無定形水酸化第二鉄自体は、
その製造方法において何ら制限されない。

例えば、塩化第二鉄、硫酸第二鉄、硝酸第二鉄等の第二
鉄塩の水溶液に水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、ア
ンモニア等のアルカリを加えて、沈殿として無定形水酸
化第二鉄を得る。

用いる水酸化第二鉄の水性懸濁液は、上記した添加剤の
共存下に攪拌する際に、攪拌が困難でない程度の濃度を
有すればよく、通常、水酸化第二鉄の濃度は、鉄換算に
て１．５モル／β以下であり、好ましくは０．１〜１モ
ル／Ｉｔの範囲である。

水酸化第二鉄の水性懸濁液の加熱反応はアルカリ性下で
行なわれる。従って、水性懸濁液のｐＨは７以上、好ま
しくは８〜１２．５である。アルカリは特に制限されな
いが、通常、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、アン
モニア等が用いられる。

また、反応に際しては加圧してもよいが、通常は加圧す
ることなく、密閉容器中で懸濁液を加熱すればよい０反
応温度は、通常、１００〜２５０℃の範囲である。

本発明によるα−酸化第二鉄粒子は、上記したように、
実質的に空孔を有さす、且つ、多結晶であり、更に、従
来にない新規な薄板状、概ね円板状の形状を有するので
、例えば、これを原料として垂直磁気記録用磁性粉や無
配向型磁気テープ磁性粉等の磁性粉を製造することによ
り、従来にない特性を有する磁性粉を得ることができる
。更に、トポタキシ反応により結晶成長異方性を有する
各種フェライト、例えば、Ｍｎ−Ｚｎフェライト　（レ
コーディングヘッド用）やＢａフェライト（異方性プラ
スチックマグネット用）の原料としても適当である。ま
た、一般顔料としても用いることができ、適切な配合に
よって従来にない特性を有する塗料組成物を得ることも
できる。

以下に実施例を挙げて本発明を説明する。

実施例 塩化第二鉄水溶液（鉄濃度１８．５ｇ／ｊ１３βに１０
％水酸化ナトリウム水溶液を加え、スラリー水溶液のｐ
Ｈが７．５になるまで中和して、赤褐色無定形の水酸化
第二鉄を沈殿させた。次いで、この水酸化第二鉄を濾過
し、水洗した。得られた水酸化第二鉄を水中に分散させ
、１１の！！！！濁液とし、これにβ−酒石酸ナトリウ
ム２水和塩２３．Ｏｇを添加し、５％水酸化ナトリウム
水溶液を加え、ｐＨを９．２０に調整した。

この懸濁液を密閉容器内に移して１５０℃の温度に加熱
して、９０分間撹拌しながら反応を行なった。生成した
赤色沈殿を濾過、水洗した後、乾燥して赤色粉末７３ｇ
を得た。Ｘ線回折によりこの赤色粉末はα−酸化第二鉄
であることが確認された。また、このα−酸化第二鉄粒
子は、図面に示す電子顕微鏡写真から、実質的に空孔を
有しない平均直径０．２μｍ、厚み０．０３μｍの円板
状薄板状であることが確認された。

比較例１ 上記実施例において、ｌ−酒石酸ナトリウム２水和塩を
用いない以外は、上記実施例と全（同様に処理してα−
酸化第二鉄を得た。このα−酸化第二鉄粒子は径０．２
μｍの立方体状であった。

比較例２ 上記実施例において、ｌ−酒石酸ナトリウム２水和塩を
２ｇを添加した以外は、上記実施例と全く同様に処理し
てα−酸化第二鉄を得た。このα−酸化第二鉄粒子も、
比較例１の場合と同様に、径０．２μｍの立方体状であ
った。

比較例３ 上記実施例において、！−酒石酸ナトリウム２永和塩を
２００ｇを添加した以外は、上記実施例と全く同様に処
理したが、反応が進行せず、α−酸化第二鉄粒子を得る
ことができなかった。

比較例４ 上記実施例において、メソ酒石酸ナトリウム１水和塩を
２３ｇを添加した以外は、上記実施例と全く同様に処理
してα−酸化第二鉄を得た。このα−酸化第二鉄粒子も
、比較例１の場合と同様に径０．２μｍの立方体状であ
った。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明によるα−酸化第二鉄の粒子構造を示す電
子顕微鏡写真（３００００倍）である。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）直径０．１〜１μｍ、厚み０．０１〜０．０５μ
   ｍであり、且つ、実質的に空孔を有しない多結晶の薄板
   状α−酸化第二鉄粒子。
2. （２）鉄１ｇ原子に対して４×１０＾−＾２〜５×１０
   ＾−＾１モルのｄ−酒石酸、ｌ−酒石酸及びこれらの誘
   導体よりなる群から選ばれる少なくとも１種の添加剤の
   存在下にアルカリ性で無定形水酸化第二鉄の水性懸濁液
   を加熱することを特徴とする直径０．１〜１μｍ、厚み
   ０．０１〜０．０５μｍであり、且つ、実質的に空孔を
   有しない多結晶の薄板状α−酸化第二鉄粒子の製造方法
   。