JPS61232223A - 球型を呈したマグヘマイト粒子粉末及びその製造法 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、かさ密度０．４０〜１．ｌＯｇ／ｃ＋＋！で
あって、ＳｉをＦｅに対し０．１〜５．０原子％含有し
ており、且つ、温度安定性に優れ、しかも、分散性に優
れている球型を呈したマグヘマイト粒子からなる球型を
呈したマグヘマイト粒子粉末及びその製造法に関するも
のである。

その主な用途は、塗料用茶褐色顔料粉末、静電複写用の
磁性トナー用材料粉末である。

〔従来技術〕

従来、マグヘマイト粒子は、茶褐色顔料とじて広く一般
に使用されており、省エネルギ一時代における作業能率
の向上並びに塗膜物性の改良という観点から、塗料の製
造に際して、マグヘマイト粒子粉末のビヒクル中への分
散性の改良が、益々、要望されている。

塗料の製造に際して、顔料粉末のビヒクル中への分散性
が良好であるか否かは、塗料の製造工程における作業能
率を左右するとともに、塗膜の諸物性を決定する極めて
重要な因子となる。

このことは、例えば、色材協会誌４９巻第１号（１９７
６年）の第８頁の次のような記載からも明らかである。

［・・・塗膜の具備すべき諸物性は一口にいって、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物性を決
定するきわめて大事な要因であることが理解できる。」 一方、近年における静電複写機の普及はめざましく、そ
れに伴い、現像剤である磁気トナーの研究開発が盛んで
あり、その特性向上が要求されている。

例えば、特開昭５４−１２２１２９号公報に次のように
記載されている。「・・・磁気トナーはトナー結着剤中
に磁性微粒子が相当量混入されるが、磁性微粒子は一般
にトナー結着樹脂中への分散性が悪く、製造上バラツキ
のない均一なトナーを得ることが困難であり、更に、絶
縁性トナーではトナーの電気抵抗の低下の原因ともなる
。」更に、特公昭５３−２１６５６号公報には「・・・
酸化鉄を現像剤粒子全体に均一に分布させることにより
静電潜像の顕像化に必要な適度な帯磁性を得」ることが
可能であると記載されている。

磁性トナーは、マグヘマイト粒子等の磁性粒子粉末と樹
脂とを加熱溶融混練し、冷却固化させた後、粉砕し、更
に、加熱された熱気流中に噴霧状にして通過させて球状
化処理を行うことにより製造されている。また、現像に
際しては、磁性トナーを定着する為に熱定着や圧力定着
が行われる。

従って、磁性トナー用材料粉末であるマグヘマイト粒子
粉末は、上述した通り、磁性トナーの製造時及び現像時
に高温にさらされ、茶褐色のマグヘマイト粒子粉末は、
５５０℃程度の高温になるとヘマタイトとなり赤褐色に
変色すると同時に磁性を失い、例えば飽和磁化が低下し
て５　ｅｍｕ／ｇ程度となってしまうので、温度安定性
の優れたマグヘマイト粒子が要求されている。

従来、マグヘマイト粒子粉末の製造法としては、第一鉄
塩水溶液とアルカリとを反応させて得られた水酸化第一
鉄を含む反応水溶液に酸素含有ガスを通気することによ
り、水溶液中から出発原料粒子としてのマグネタイト粒
子を生成させ、次いで、該マグネタイト粒子粉末を空気
中で加熱する方法上記マグヘマイト粒子粉末の製造にあ
たり、水溶液中から生成するマグネタイト粒子の粒子形
状は、反応水溶液中の９Ｈにより種々異なることが知ら
れている。

即ち、この事実は、粉体粉末冶金協会昭和４６年度秋季
大会講演概要集第１）２頁第１４〜１９行の［硫酸第一
鉄水溶液（１３９９／　０．７１）に空気を吹き込み、
攪拌しながら水酸化ナトリウム水溶液（４０〜４４ｇ１
０．３１’）を加え、５０’Ｃニ昇温して５時間保って
微粒子を得た。粒子の外形を変えるためｐＨを変化させ
た。ｐｎは水酸化ナトリウムの量をコントロールし、酸
性側（ＮａＯＨ４０〜４１ｇ／　０．３４り　テ’ｍ六
面体粒子を、アルカリ性側（４３ｇ以上１０．３７りで
八面体粒子を、中性附近（ＮａＯＨ４２ｇ／　０．３ｊ
２）では多面体化した球状に近い粒子を得た。」なる記
載及び特公昭４４−６６８号公報の特許請求の範囲の「
・・・Ｆｅ（ＯＨ）ｚコロイドを含むｐＨ１０以上の水
溶液を４５℃以上７０℃以下の温度に保持し、攪拌によ
り液中に存在する沈澱粒子が充分に運動している壮止で
Ｍ　ＩＶ、　Ｅ　曲本鐸へ啼↓１−トハ　−帖社＋入障
立方杖（六面体）を呈した・・・黒色強磁性粒子（マグ
ネタイト粒子）より成る沈澱を製造・・・」なる記載か
ら明らかである。

〔発明が解決しようとする問題点３ 分散性及び温度安定性に優れたマグヘマイト粒子は現在
量も要求されているところであるが、マグヘマイト粒子
を製造する前述の公知方法により得られる粒子粉末は、
未だ分散性及び温度安定性の優れたものであるとは言い
難い。

本発明者は、優れた分散性を有するマグヘマイト粒子を
得ようとすれば、カサ密度が大きい球型を呈した粒子で
あって、粒度が均斉であることが必要であり、そのよう
なマグヘマイト粒子を得ようとすれば、出発原料粒子で
あるマグネタイト粒子がカサ密度が大きい球型を呈した
粒子であって、粒度が均斉であることが必要であると考
えた。

更に、本発明者は、マグヘマイト粒子の球型性を向上さ
せればさせる程粒子と粒子の接触点が小さくなる為、粒
子相互間の凝集等がなく、カサ密度が大きくなり、その
結果、分散性が優れたちの粒子の球型性を向上させるこ
とが必要であると考えた。

一方、前述した通り、球型を呈したマグネタイト粒子は
、中性付近の水溶液中で生成されることが知られている
が、この場合には、第一鉄塩水溶液中のＦｅ”の全量を
マグネタイト粒子に変換することは困難で未反応のＦｅ
”が残存する為、収率が低く、その上未反応のＦｅ”は
排水公害の原因となるのでその対策が必要であった。

第一鉄塩水溶液中のＦｅ”°の全量からマグネタイト粒
子を生成し収率を高めようとすれば、第一鉄塩水溶液と
該第−鉄塩水溶液に対し１当量以上のアルカリとを反応
させる必要があり、この場合にはｐ）ｌ　ｔｔ程度以上
のアルカリ反応水溶液となり、生成マグネタイト粒子は
六面体または八面体粒子となる為、カサ密度が小さいも
のであった。

従来、第一鉄塩水溶液中のＦｅ”＋の全量から球型を呈
したマグネタイト粒子を製造する方法として例えば、特
開昭４９−３５９００号公報に記載の方法がある。

即ち、特開昭４９−３５９００号公報に記載の方法は、
第−鉄塩水溶液又は、第一鉄塩と２価金属（Ｃｏ　＋　
２等）の水溶性塩との混合水溶液に、該水溶液中に含ま
れる酸根に対し当量以下のアルカリ金属の炭？ 酸塩を加え、沸騰温度以下の温度で酸化反応を行い、強
磁性粒子母体を生成させる第一工程と、溶液中に残存す
る未反応の金属イオンの全てが上記強磁性微粒子母体上
に析出するに充分な量のアルカリ金属の水酸化物を加え
ることにより強磁性微粒子（ＭＯＰｅｚ０３　　ＭａＦ
ｅ”又はＣｏ”）を生成する第二工程からなるものであ
る。

しかしながら、上記方法により得られた球型を呈したマ
グネタイト粒子は、後述する比較例３に示す通り、得ら
れるマグネタイト粒子の球型性は不十分であり、従って
、生成粒子は、粒子相互間でからみ合っており、カサ密
度も小さく粒度も不均斉なものである。これは、特開昭
４９−３５９００号公報番４記載の方法により得られる
マグネタイト粒子の炭酸塩とから得られる炭酸鉄の加水
分解反応により生成されるものであるから、マグネタイ
ト核粒子が急速に析出生成される為、形状の十分な制御
ができなかったものと考えられる。

上述した通り１、球型性の向上した球型を呈したマグヘ
マイト粒子粉末を高い収率で製造する方法の確立が強く
要望されている。

〔問題点を解決する為の手段〕

本発明者は１、球型性の向上した球型を呈したマグヘマ
イト粒子粉末を高い収率で製造する方法について種々検
討を重ねた結果、本発明に到達したのである。

即ち、本発明は、カサ密度が０．４０〜１．１０ｇ　／
ｃＪであって、５ｉをＦｅに対し０．１〜５．０原子％
含有しており、且つ、温度安定性に優れていることを特
徴とする球型を呈したマグヘマイト粒子からなる球型を
呈したマグヘマイト粒子粉末及び第一鉄塩水溶液と該第
一鉄塩水溶液中のＦｅ２＋に対し０．８０〜０．９９当
量の水酸化アルカリとを反応させて得られ液に加熱しな
がら酸素含有ガスを通気して上記水酸化第一鉄コロイド
を酸化するにあたり、前記水酸化アルカリ又は、前記水
酸化第一鉄コロイドを含む第一鉄塩反応水溶液のいずれ
かにあらかじめ水可溶性ケイ酸塩をＦｅに対しＳｉ換算
で０．１〜５．０原子％添加し、しかる後、７０〜１０
０℃の温度範囲で加熱しながら酸素含有ガスを通気し、
次いで、該加熱酸化条件と同一条件下で、反応母液中に
残存するＦｅ”ゝに対し１．００当量以上の水酸化アル
カリを添加して球型を呈したマグネタイト粒子を生成さ
せた後、該マグネタイト粒子を空気中３００〜４００℃
で加熱酸化することにより球型を呈したマグヘマイト粒
子を得ることを特徴とする球型を呈したマグヘマイト粒
子粉末の製造法である。

〔作　用〕

先ず、本発明おいて最も重要な点は、出発原料粒子であ
るマグネタイト粒子の生成にあたって水可溶性ケイ酸塩
を添加しておくことにより生成マグネタイト粒子の球型
性が向上しており、且つ粒度が均斉であることに起因し
て、粒子相互間の凝性が優れたマグネタイト粒子粉末を
高い収率で得ることができる点にある。

本発明におけるマグネタイト粒子の球型性を向上させる
水可溶性ケイ酸塩の作用は未だ明らかではないが、本発
明者は、水可溶性ケイ酸塩の添加によって生成マグネタ
イト核の成長が緻密且つ均一に行われた結果、マグネタ
イト核が等方的に成長し、次いで該球型性の向上した球
型を呈したマグネタイト粒子表面にマグネタイトがエピ
タキシャル成長したためであると考えている。

また、本発明における他の重要な点は、温度安定性に優
れた球型を呈したマグヘマイト粒子粉末を得ることがで
きる点にある。

本発明による場合には、何故温度安定性が優れたマグヘ
マイト粒子が得られるかについては、未だ明らかではな
いが、球型性の向上したマグヘマイト粒子を加熱酸化し
て得られるマグヘマイト粒子の球型性が向上したことに
起因して粒子の表面活性が小さくなったこと及びマグヘ
マイト粒子中に含有されるＳｉの作用によるものと考え
ている。

従来マグネタイト粒子の生成にあたり、水可溶性ケイ酸
塩を添加するものとして、例えば、特公昭５５−２８２
０３号公報及び特開昭５８−２２２６号公報に記載の方
法がある。

しかしながら、上記のいずれの方法も球型を呈したマグ
ネタイト粒子粉末に関するものではなく、また、添加し
た水可溶性ケイ酸塩は、生成マグネタイト粒子粉末を加
熱焙焼してマグネタイト焼結体とするか、又は、赤色酸
化鉄とする際の焙焼時における粒子成長を抑制するとい
う作用効果を有するものであり、水溶液中に生成する球
型を呈したマグネタイト粒子の粒子形状を制御するとい
う本発明における水可溶性ケイ酸塩の作用効果と全く相
違するものである。

次に、本発明実施にあたっての諸条件について述べる。

本発明における第一鉄塩水溶液としては、硫酸第一鉄、
塩化第−鉄等が用いられる。

リウム、水酸化カリウム等のアルカリ金属の水酸化物、
水酸化マグネシウム、水酸化カルシウム等のアルカリ土
類金属の酸化物及び水酸化物を使用することができる。

本発明における水酸化第一鉄コロイドを沈澱させる為に
使用する水酸化アルカリの量は、第一鉄塩水溶液中のＦ
ｅ２＋に対し０．８０−０．９９当量である。

０．８０当量以下又は０．９９当量以上である場合には
、球型を呈したマグネタイト粒子を生成することが困難
である。

本発明における水酸化第一鉄コロイドを含む第一鉄塩反
応水溶液に酸素含をガスを通気する際の反応温度は７０
℃〜１００℃である。

７０℃以下である場合には、針状晶ゲータイト粒子が混
在し、１００℃以上でも球型を呈したマグネタイト粒子
は生成するが工業的ではない。

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。

本発明において使用される水可溶性ケイ酸塩としてはナ
トリウム、カリウムのケイ酸塩がある。

水可溶性ケイ酸塩の添加量は、Ｆｅに対してＳｉ換算で
０．１〜５．０原子％である。

０．１原子％以下である場合には、出発原料粒子である
球型性の優れた球型を呈したマグネタイト粒子粉末を得
ることが出来ない。

５．０原子％以上である場合には、添加した水可溶性ケ
イ酸塩が晴独で析出し、球型を呈したマグネタイト粒子
中に混在する。

本発明における水可溶性ケイ酸塩は、生成する球型を呈
したマグネタイト粒子の形状に関与するものであり、従
って、水可溶性ケイ酸塩の添加時期は、水酸化第一鉄コ
ロイドを含む第一鉄塩反応水溶液中に酸素含有ガスを通
気してマグネタイト粒子を生成する前であることが必要
であり、水酸化アルカリ又は、水酸化第一鉄コロイドを
含む第一鉄塩反応水溶液のいずれかに添加することがで
きる。

第一鉄塩水溶液中に水可溶性ケイ酸塩を添加する場合に
は、水可溶性ケイ酸塩を添加すると同時に５ｉＯｔとし
て析出する為、出発原料粒子である球型性の向上した球
型マグネタイト粒子を得ることができない。

添加した水可溶性ケイ酸塩は、はぼ全景が生成マグネタ
イト粒子粉末中に含有され、後出実施例に示される通り
、得られたマグネタイト粒子粉末は、添加量とほぼ同量
を含有している。

本発明における水酸化第一鉄コロイドの酸化後１．００
当量以下ではＰａ”が全量沈澱しない、　１．００当量
以上の工業性を勘案した量が好ましい量である。

本発明における反応母液中に残存するＦｅ２＋に対し水
酸化アルカリを添加する際の反応温度及び酸化手段は、
前出水酸化第一鉄コロイドを含む第一鉄塩反応水溶液に
酸素含有ガスを通気する際の条件と同一でよい。

本発明の空気中における出発原料マグネタイト粒子の加
熱酸化温度は３００〜４００℃である。

３００℃以下である場合には、マグネタイトの酸化反応
が遅くマグネタイトの主成に長時間を要する。

４００℃以上である場合には、マグネタイトの酸化反応
が急激に生起する為、生成マグネタイトからヘマタイト
への変態が促進される。

〔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平均粒子径はＢ
ＥＴ法により、カサ密度はＪＩＳ　Ｋ　５１０１に記載
の方法により測定し、粒子Ｙｔ９池１；、・電子顕微鏡
により観察した。

粒子中のＳｉ量は、「螢光Ｘ線分析装置３０６３Ｍ型」
　（理学電機工業製）を使用し、ＪＩＳ　Ｋ　０１）９
の「けい光Ｘ線分析通則」に従って、けい光Ｘ線分析を
行うことにより測定した。

く出発原料マグネタイト粒子の製造〉 実施例１〜３、比較例１〜３； 実施例１ を、あらかじめ、反応器中に準備されたＰｅに対しＳｉ
換算で０．３原子％を含むようにケイ酸ソーダ（３号）
（ＳｉＯ□２８．５５ｗｔ％）　１８．９９を添加して
得られた２、６４−ＮのＮａＯＨ水溶液２０Ｉｔに加え
（Ｆｅ２＋に対し０．９５当量に該当する。　）　、Ｐ
Ｈ６，９、温度９０℃においてＦｅ　（ＯＲ）　ｚを含
む第一鉄塩水溶液の主成を行った。

上記Ｆｅ　（ＯＢ）　ｚを含む第一鉄塩水溶液に温度９
０℃において毎分ｔｏｏ　ｚの空気を２４０分間通気し
た。

次いで、上記反応母液中に１．５８−ＮのＮａＯＨ水溶
液２１を加え（残存Ｆｅトに対し１．０５当量に該当す
る。

）　、ｐＨ１），８、温度９０℃において毎分２０１の
空気を６０分間通気してマグネタイト粒子を生成した。

生成粒子は、常法により、水洗、炉別、乾燥、粉砕した
。

得られたマグネタイト粒子粉末は、図１に示す電子顕微
鏡写真（Ｘ　２００００）から明らかな通り、粒子相互
間の凝集等がなく粒度が均斉であって、平均粒子径が０
．２０μｍの球型を呈した粒子であった。

また、この球型を呈したマグネタイト粒子粉末％含有し
たものであって、カサ密度０．５７ｇ／ｃｄ、であり、
分散性の極めて良好なものであった。

実施例２ Ｆｅ”　１．５　ｍｏｌ／　１を含む硫酸第一鉄水溶液
２０１を、あらかじめ、反応器中に準備されたＦｅに対
しＳｉ換算で３．０原子％を含むようにケイ酸ソーダ（
３号）（ＳｉＯｚ　２８．５５何ｔ％）１９０ｇを添加
して得られた２、６４−ＮのＮａＯＨ水溶液２０１に加
え（Ｆｅ２＋に対し０．９５当量に該当する。）　、ｐ
ｉ　６．９、温度９０℃においてＦｅ（ＯＨ）ｚを含む
第一鉄塩水溶液の生成を行った。

上記Ｆｅ　（Ｏ）ｌ）　ｔを含む第一鉄塩水溶液に温度
９０’Ｃにおいて毎分１００Ｉｌの空気を２４０分間通
気した。

次いで、上記反応母液中に１．５８−ＮのＮａＯＨ水溶
液２１を加え（残存Ｆｅ２＋に対し１．０５当量に該当
する。

）　、ｐＨ１），４、温度９０℃ニオイテ毎分２０１）
７）空気を６０分間通気してマグネタイト粒子を生成し
た。

生成粒子は、常法により、水洗、炉別、乾燥、粉砕した
。

得られたマグネタイト粒子粉末は、図２に示す電子顕微
鏡写真（Ｘ　２００００）から明らかな通り、粒均粒子
径が０．１５μｍの球型を呈した粒子であった。

また、この球型を呈したマグネタイト粒子粉末は、螢光
Ｘ線分析の結果、Ｆｅに対しＳｉを２．９６原子％含有
したものであって、カサ密度０．５９９／ｃｔＡ、であ
り、分散性の極めて良好なものであった。

実施例３ Ｆｅ”　１．５　＋ａｏｌ／　Ｉｔを含む硫酸第一鉄水
溶液２０１を、あらかじめ、反応器中に準備された２、
６４−ＮのＮａＯＨ水溶液２１に加え（Ｆｅ２＋に対し
０．９５当量に該当する。）、ｐＨ６，９、温度９０℃
においてＦｅ　（ＯＨ）　ｚを含む第一鉄塩水溶液の生
成を行った後、Ｆｅに対しＳｉ換算で０．５原子％を含
むようにケイ酸ソーダ（３号）（Ｓｉｎｇ　２Ｂ、５５
ｗｔ％）３２．１ｇを添加し上記Ｆｅ（ＯＨ）ｔを含む
第一鉄塩水溶液に温度９０℃において毎分１００１の空
気を２４０分間通気した。

次いで、上記反応母液中に１．５８−ＮのＮａＯＨ水溶
液２βを加え（残存Ｆｅ２＋に対し１．０５当量に該当
する。

）　、　ｐｎ　１２．０　、温度９０℃において毎分２
１）の空気を６０分間通気してマグネタイト粒子を生成
した。

生成粒子は、常法により、水洗、炉別、乾燥、粉砕した
。

得られたマグネタイト粒子粉末は、電子顕微鏡観察の結
果実施例１と同様に、粒子相互間の凝集等がなく粒度が
均斉であって、平均粒子径が０．１９μ蹟の球型を呈し
た粒子であった。

また、この球型を呈したマグネタイト粒子粉末は、螢光
Ｘ線分析の結果、Ｐａに対しＳｔを０．４８原子％含有
したものであって、カサ密度０．５５ｇ／ｃｄ、であり
、分散性の極めて良好なものであった。

比較例１ Ｆｅ”　１．５　ｍｏｌ／　Ｉｌを含む硫酸第一鉄水溶
液２０Ｉ！を、あらかじめ、反応器中に準備された３、
４５−ＮのＮａＯＨ水溶液２０４７に加え（ｐｅ２＊に
対し１．１５当量に該当する。）　、ｐＨ１２，８、温
度９０　”ＣニオイテＦｅ　（ＯＨ）　ｚを含む第一鉄
塩水溶液の生成を行った。

上記Ｆｅ（Ｏｉｌ）ｚを含む第一鉄塩水溶液に温度９０
’Ｃにおいて毎分１００　Ｎの空気を２２０分間通気し
てマグネタイト粒子を生成した 電子顕微鏡写真（Ｘ　２００００）から明らかな通り、
六面体を呈した粒子であった。

この六面体を呈したマグネタイト粒子粉末は、平均粒子
径が０．１７μｍであり、カサ密度０．２５　ｇ　／ｄ
であった。

比較例２ Ｆｅ”　１．５　ｍｏｌ／　ｌを含む硫酸第一鉄水溶液
２０１を、あらかじめ、反応器中に準備された１、９２
−ＮのＮａＯＨ水溶液２０ｊ’に加え（ｐ　ｅ　２　＊
に対し０．６４当量に該当する。）　、ｐＨ４，８、温
度９０　”Ｃ４：　オイテＦｅ　（Ｏｆｌ）　ｚを含む
第一鉄塩水溶液の生成を行った。

上記Ｆｅ　（ＯＨ）　ｚを含む第一鉄塩水溶液に温度９
０”Ｃにおいて毎分１００　Ｎの空気を１９０分間通気
してマグネタイト粒子を生成した。

得られたマグネタイト粒子粉末は、図４に示す電子顕微
鏡写真（ｘ　２００００）がら明らかな通り、不定形粒
子であって粒度は不均斉であった。

この不定形のマグネタイト粒子粉末は、平均粒子径が０
．１９　ｐ　ｍであり、カサ密度０．３４ｇ１ｃｄ７：
ア比較例３ Ｆｅ”　１．５　ｍｏｌ／　ｌを含む硫酸第一鉄水溶液
２０１を、あらかじめ、反応器中に準備された２、８５
−ＮのＮａｚｃＯ＝水溶液２０ｊ！に加え（Ｆｅ２＋に
対し０．９５当量に８亥当する。）　、ｐＨ６，６、温
度９０℃においテＰｅＣＱｓを含む第一鉄塩水溶液の生
成を行った。

上記ＰｅＣＯ２を含む第一鉄塩水溶液に温度９０’Ｃに
おいて毎分１００１の空気を２４０分間通気してマグネ
タイト粒子を含む第一鉄塩水溶液を生成した。

次いで、上記マグネタイト粒子を含む第一鉄塩水溶液に
１．５８−ＮのＮａＯＨ水溶液２１を加え（Ｆｅ−・に
対し１．０５当量に該当する。）　、ｐＨ１），６、温
度９０℃において毎分２０ｊ？の空気を６０分間通気し
てマグネタイト粒子を生成した。

生成粒子は、常法により、水洗、炉別、乾燥、粉砕した
。

得られたマグネタイト粒子粉末は、図５に示す電子顕微
鏡写真（Ｘ　２００００）に示す通り、不定形で球型と
は言い難い粒子であって粒度は不均斉であった。

であり、カサ密度０．２９　ｇ　／−であった。

く球型を呈したマグヘマイト粒子粉末の製造〉実施例４
〜６、比較例４〜６； 実施例４ 実施例１で得られた球型を呈したマグネタイト粒子１０
０　ｇを電気炉を用い、空気中、３７０　ｔで６０分間
加熱酸化してマグヘマイト粒子を得た。

得られたマグヘマイト粒子粉末は、図６に示す電子顕微
鏡写真（Ｘ　２００００）から明らかな通り、粒子相互
間の凝集等がなく粒度が均斉であって、平均粒子径が０
．２１μ膳の球型を呈した粒子であった。

また、この球型を呈したマグヘマイト粒子粉末は、螢光
Ｘ線分析の結果、Ｆｅに対しＳｉを０．３０原子％含有
したものであって、カサ密度０．５８ｇ／ｃｄであり、
分散性の極めて良好なものであった。

上記球型を呈したマグヘマイト粒子粉末３０ｇを空気中
４００℃で３０分間加熱して得られた粒子粉末の飽和磁
化σＳは７６ｅｍｕ／ｇであり、温度安定性に優れてい
た。

実施例５ 実施例２で得られた球型を呈したマグネタイト粒子１０
０　ｇを電気炉を用い空気中、３５０　’Ｃで６０分間
加熱酸化してマグヘマイト粒子を得た。

得られたマグヘマイト粒子粉末は、図７に示す電子顕微
鏡写真（Ｘ　２００００）から明らかな通り、粒子相互
間の凝集等がなく粒度が均斉であって、平均粒子径が０
．１５μｍの球型を呈した粒子であった。

また、この球型を呈したマグヘマイト粒子粉末は、螢光
Ｘ線分析の結果、Ｆｅに対しＳｉを２．９８原子％含有
したものであって、カサ密度０．５９９／ｃｄであり、
分散性の極めて良好なものであった。

上記球型を呈したマグヘマイト粒子粉末３０ｇを空気中
４００℃で３０分間加熱して得られた粒子粉末の飽和磁
化σＳは７２ｅｍｕ／ｇであり、温度安定性に優れてい
た。

実施例６ 実施例３で得られた球型を呈したマグネタイト粒子ｉｏ
ｏ　ｇを電気炉を用い空気中、３２０℃で６０分得られ
たマグヘマイト粒子粉末は、電子顕微鏡観察の結果、実
施例４と同様に粒子相互間の凝集等がなく粒度が均斉で
あって、平均粒子径が０．２０μｍの球型を呈した粒子
であった。

また、この球型を呈したマグヘマイト粒子粉末は、螢光
Ｘ線分析の結果、Ｆｅに対しＳｉを０．５０原子％含有
したものであって、カサ密度０．５６ｇ／ｃｔＡであり
、分散性の極めて良好なものであった。

上記球型を呈したマグヘマイト粒子粉末３０ｇを空気中
４００℃で３０分間加熱して得られた粒子粉末の飽和磁
化σＳは７５ｅｍｕ／ｇであり、温度安定性に優れてい
た。

比較例４ 比較例１で得られたマグネタイト粒子１００　ｇを電気
炉を用い空気中、３５０　℃で６０分間加熱酸化してマ
グヘマイト粒子を得た。

得られたマグヘマイト粒子粉末は、電子顕微鏡観察の結
果、粒子が互いに凝集した六面体粒子であって、粒度が
不均斉であり、平均粒子径が０６１８上記六面体を呈し
たマグヘマイト粒子粉末３０ｇを空気中４００℃で３０
分間加熱して得られた粒子粉末の飽和磁化σＳは５５ｅ
ｍｕ／ｇであった。

比較例５ 比較例２で得られたキ≠孝＃＃カマグネタイト粒子１０
０ｇを電気炉を用い空気中、３５０℃で６０分間加熱酸
化してマグヘマイト粒子を得た。

得られたマグヘマイト粒子粉末は、電子顕微鏡観察の結
果、粒子が互いに凝集した不定形粒子であって、粒度が
不均斉であり、平均粒子径が０．２０μ−、カサ密度が
０．３５ｇ／ｃｉの粒子であった。

上記不定形のマグヘマイト粒子粉末３０ｇを空気中４０
０℃で３０分間加熱して得られた粒子粉末の飽和磁化σ
Ｓは５０ｅｍｕ／ｇであった。

比較例６ 比較例３で得られたマグネタイト粒子１００ｇを電気炉
を用い空気中、３５０℃で３０分間加熱酸化してマグヘ
マイト粒子を得た。

得られたマグヘマイト粒子粉末は、電子顕微鏡観察の結
果、粒子が互いに凝集した不定形粒子でμｍ、カサ密度
が０．３０ｇ／ｃＩＩＩの粒子であった。

上記不定形のマグヘマイト粒子粉末３０ｇを空気中４０
０℃で３０分間加熱して得られた粒子粉末の飽和磁化σ
Ｓは５２ｅｍｕ／ｇであった。

〔効　果〕

本発明に係る球型を呈したマグヘマイト粒子粉末は、前
出実施例に示した通り、球型性が向上していることに起
因して、粒子相互間の凝集等がなく、カサ密度が大きく
、その結果、分散性が優れたものであるから、現在、最
も要求されている塗料用茶褐色顔料粉末、静電複写用の
磁性トナー用材料粉末として好適である。

また、本発明によれば、第一鉄塩水溶液中に未反応のｐ
　ｅ　ｔ　＋を残すことな（ｐ　ｅ　Ｚ　＋の全量から
出発原料である球型性の向上したマグネタイト粒子粉末
が得られるので高い収率で、且つ、排水公害の原因とな
るＦｅ”を排出することなく球型性の向上したマグヘマ
イト粒子粉末を得ることができる。

塗料の製造に際して、本発明により得られた球型を呈し
たマグヘマイト粒子粉末を用いた場合には、ビヒクル中
への分散が良好であるので、光沢、鮮明性、耐久性の塗
膜特性の改良が可能となり、又、作業能率も向上する。

磁性トナーの製造に際して、本発明により得られた球型
を呈したマグヘマイト粒子粉末を用いた場合には、樹脂
への分散性が良好であるので、適度な帯磁性を有し、画
像濃度の優れた画質を得ることができ、また、温度安定
性が優れている為、磁気トナーの製造時、現像時に変色
及び磁気特性の低下等を惹起することがない。

【図面の簡単な説明】

図１乃至図５は、いずれもマグネタイト粒子粉末の粒子
形態（構造）を示す電子顕微鏡写真（×２００００）で
あり、図１及び図２はそれぞれ実施例１及び実施例２で
得られた球型を呈したマグネタイト粒子粉末、図３は比
較例１で得られた六面体を呈したマグネタイト粒子粉末
、図４は比較例２で得られた不定形のマグネタイト粒子
粉末、図５は１４−　ＬＭ　ａｌ　Ｏ−７ＩイＩｉｌ　
ｈ”−Ｊ／ｌ　Ｊ＋　Ｌ’ＨｍＬＪａＬ　／Ｎ　〒−１
＝　ｐ（Ｊ＋　　ｈ、−１ｙ　＋ト粒子粉末である。 図６及び図７は、いずれも球型を呈したマグヘマイト粒
子粉末の粒子形態（構造）を示す電子顕微鏡写真（Ｘ　
２００００）であり、図６及び図７は、それぞれ実施例
４及び実施例５で得られたマグヘマイト粒子粉末である
。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）カサ密度が０．４０〜１．１０ｇ／ｃｍ＾３であ
   って、ＳｉをＦｅに対し０．１〜５．０原子％含有して
   おり、且つ、温度安定性に優れていることを特徴とする
   球型を呈したマグヘマイト粒子からなる球型を呈したマ
   グヘマイト粒子粉末。
2. （２）第一鉄塩水溶液と該第一鉄塩水溶液中のＦｅ＾２
   ＾＋に対し０．８０〜０．９９当量の水酸化アルカリと
   を反応させて得られた水酸化第一鉄コロイドを含む第一
   鉄塩反応水溶液に加熱しながら酸素含有ガスを通気して
   上記水酸化第一鉄コロイドを酸化するにあたり、前記水
   酸化アルカリ又は、前記水酸化第一鉄コロイドを含む第
   一鉄塩反応水溶液のいずれかにあらかじめ水可溶性ケイ
   酸塩をＦｅに対しＳｉ換算で０．１〜５．０原子％添加
   し、しかる後、７０〜１００℃の温度範囲で加熱しなが
   ら件と同一条件下で、反応母液中に残存するＦｅ＾２＾
   ＋に対し１．００当量以上の水酸化アルカリを添加して
   球型を呈したマグネタイト粒子を生成させた後、該マグ
   ネタイト粒子を空気中３００〜４００℃で加熱酸化する
   ことにより球型を呈したマグヘマイト粒子を得ることを
   特徴とする球型を呈したマグヘマイト粒子粉末の製造法
   。