KR20220012350A - 코발트 페라이트 입자의 제조 방법과 그에 따라 제조된 코발트 페라이트 입자 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 평균 입자경이 ㎛ 오더로 입자경이 고른 코발트 페라이트 입자를 제공한다. 코발트 페라이트 전구체를 고온 고압 처리하는 데 있어서, 산화 반응을 착화제의 존재 하에서 행함으로써, 목적으로 하는 코발트 페라이트 자성 입자를 얻는다.
Description
본 발명은 코발트 페라이트 입자의 제조 방법 및 그에 따라 제조된 코발트 페라이트 입자에 관한 것으로, 특히 평균 입자경이 비교적 크고, 또한 입자경 분포도 고른 코발트 페라이트 입자를 제공하는 것이다.
페라이트 입자는, 고투자율 재료나 영구 자석 재료로서 알려져 있으며, 오늘날에는 자성 분체는 복사용 토너, 자성 잉크, MR 유체 등의 새로운 소재에 이용되게 되어, 그 품질이나 성능의 향상이 기대되고 있다.
특히 코발트 페라이트는, 스피넬형 페라이트 중에서도 결정 자기 이방성이 크고, 보자력이 큰 자성 재료로서 알려져 있다. 또한, 코발트는 철과 화학적인 거동이 유사하기 때문에, 그 제조 공정에 있어서 각종 제어를 용이하게 할 수 있다고 하는 이점이 있다.
페라이트 입자의 제조 방법으로서는, 공침법, 습식 산화법, 수열법 등의 방법이 알려져 있다.
공침법은, 2종류 이상의 이온을 동시에 침전시키는 반응으로, 코발트 페라이트 입자를 제조하는 경우, Fe3+와 Co2+ 이온을 포함하는 수용액에 알칼리를 투입 후, 가열함으로써 반응을 촉진시켜 나노 사이즈의 페라이트 입자를 얻는다. 이 방법에서는, 80∼100℃의 온도에서 반응을 행하며, 얻어진 입자의 평균 입자경은 20∼50 ㎚ 정도로, 비교적 입도 분포가 넓은 입자밖에 얻어지지 않는다(특허문헌 1).
습식 산화법은, Fe2+와 Co2+ 이온을 포함하는 원료 수용액으로 가열하면서 공기 등의 산화제를 반응시키는 방법이다. 산화제로서 공기를 사용한 경우에는, 반응 온도는 60∼100℃ 정도이며, 0.05∼0.3㎛ 정도의 입자를 얻고 있다(특허문헌 2, 특허문헌 3). 또한, 원료 수용액과 산화제액의 반응을 연속적으로 행하는 방법에서는, 30∼100℃의 온도에서 반응을 행하여, 3∼20 ㎚의 페라이트 입자를 얻고 있다(특허문헌 4).
수열법은, Fe2+ 이온을 포함하는 수용액에 Co2+ 이온을 포함하는 수용액을 혼합하여, 오토클레이브 중에서 수열 합성하는 방법이며, 160∼300℃라고 하는 고온 반응에 의해, 0.3∼8 ㎛라고 하는 비교적 큰 입자경의 페라이트 입자를 제조하고 있다(특허문헌 5).
종래 기술에 의해 페라이트 입자를 제조하는 경우, 공침법이나 습식 산화법에 따르면, 비교적 낮은 온도에서 제조할 수 있지만, 얻어진 페라이트 입자는 ㎚ 오더의 미세한 입자밖에 얻어지지 않는다. 또한, 수열법에 따르면, ㎛ 오더의 비교적 큰 입자를 얻을 수 있지만, 고온 고압에서 수열 반응(쉬코르 반응(Schikorr reaction))을 시킬 필요가 있어, 설비나 비용의 면에서 문제였다.
본 발명은 이러한 종래의 기술의 문제점을 극복하여, 평균 입자경이 종래의 것보다 크며 또한 균일한 입자경을 갖는 코발트 페라이트 입자를, 보다 낮은 에너지로 합성할 수 있는 제조 방법 및 이에 따라 제조된, 둥그스름한 형상을 가지며 입자경이 고른 코발트 페라이트 입자를 제공하는 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 수단으로서, 본 발명에서는, 다음 구성으로 이루어지는 수단을 채용한다.
(1) 착화제로 안정화된 제1철염과 코발트염을 포함하는 수용액(페라이트 전구체)를 가열 처리하여 이루어지는, 코발트 페라이트 입자의 제조 방법.
(2) 수용액(페라이트 전구체)에, 제2철염을 더 첨가하여 이루어지는, (1)의 코발트 페라이트 입자의 제조 방법.
(3) 수용액(페라이트 전구체)에, pH 완충제를 더 첨가하여 이루어지는, (1)의 코발트 페라이트 입자의 제조 방법.
(4) 가열 처리가 압력 용기 중에서 130∼190℃의 온도 범위에서 수열 처리하는, (1)∼(3) 중 어느 하나의 코발트 페라이트 입자의 제조 방법.
(5) 제1철염과 코발트염이 염화철(II)과 염화코발트(II)인, (1)∼(4) 중 어느 하나의 코발트 페라이트 입자의 제조 방법.
(6) 착화제로서, 시트르산염, 니트릴로삼아세트산, 또는 사과산염에서 선택된 하나를 사용하는, (1)∼(5) 중 어느 하나의 코발트 페라이트 입자의 제조 방법.
(7) 가열 처리를, 착화제에 더하여 추가로 산화제의 존재 하에서 행하는, (1)∼(6) 중 어느 하나의 코발트 페라이트 입자의 제조 방법.
(8) 산화제가 질산염인, (7)의 코발트 페라이트 입자의 제조 방법.
(9)가열 처리의 도중 또는 종료 후의 압력 용기 중에, 알칼리 수용액 또는 페라이트 전구체를 압입하여, 가열 처리를 더 행하는, (1)∼(8) 중 어느 하나의 코발트 페라이트 입자의 제조 방법.
(10) 입자경의 변동 계수인 CV 값이 0.1∼0.3이고, 둥그스름한 형상으로 평균 입경이 5∼50 ㎛인 코발트 페라이트 입자.
(11) (10)의 코발트 페라이트 입자를 포함하는 복사용 토너.
(12) (10)의 코발트 페라이트 입자를 포함하는 자성 잉크.
(13) (10)의 코발트 페라이트 입자를 포함하는 MR 유체.
(14) (10)의 코발트 페라이트 입자의 표면에, 산화티탄막과 금속 은막을 이 순서로 갖는 백색 분체.
(15) 명도(L*)가 75 이상인 (14)의 백색 분체.
본 발명의 제조 방법을 채용함으로써, 종래 방법으로 제조된 자성 입자와 비교하여, 보다 낮은 에너지로, 입자경이 고른 코발트 페라이트를 포함하는 자성 입자를 제조할 수 있다.
본 발명의 제조 방법으로 얻어진 코발트 페라이트 입자는, 둥그스름한 형상으로 입자경이 고르기 때문에, 복사용 토너, 자성 잉크, MR 유체로서의 용도가 기대된다. 또한, 본 발명의 코발트 페라이트 입자는, 공지의 방법으로 백색화함으로써, 백색층 또는 추가로 착색층을 마련하여, 명도가 높은 백색 분체 또는 선명한 색으로 착색된 컬러 분체로 할 수 있다.
도 1은 실시예 1의 분체 시료의 SEM 사진이다.
도 2는 실시예 2의 분체 시료의 SEM 사진이다.
도 3은 실시예 3의 분체 시료의 SEM 사진이다.
도 4는 실시예 4의 분체 시료의 SEM 사진이다.
도 5는 비교예 1의 분체 시료의 SEM 사진이다.
도 2는 실시예 2의 분체 시료의 SEM 사진이다.
도 3은 실시예 3의 분체 시료의 SEM 사진이다.
도 4는 실시예 4의 분체 시료의 SEM 사진이다.
도 5는 비교예 1의 분체 시료의 SEM 사진이다.
본 발명에 있어서는, 제1철염과 코발트염으로부터 페라이트 전구체를 형성하고, 페라이트 전구체를 착화제의 존재 하에 고온·고압 조건 하에서 가열 처리를 행하는 것에 특징이 있다.
이하에서는, 본 발명의 코발트 페라이트 입자의 제조 방법을, 공정에 따라 설명한다.
(페라이트 전구체의 제조)
먼저, 제1철염과 코발트염을 탈염탈기수에 용해하여 원료 수용액을 조제한다.
본 발명의 방법에 있어서 사용하는 제1철염으로서는 특별히 한정되지 않고, 염화 제1철, 황산 제1철, 질산 제1철 등을 예시할 수 있고, 고로나 전로의 철 세척 폐액 등도 저렴한 원료로서 좋다. 또한, 코발트염에 대해서도 특별히 한정되지 않고, 염화 코발트, 질산 코발트 등을 예시할 수 있다. 입수의 용이성 등 때문에, 제1철염으로서는 염화철(II), 코발트염으로서는 염화코발트(II)가 바람직하다.
여기서 탈염탈기수를 사용하는 것은, 용액 중에 용해된 철 등의 금속 이온의 전하 상태가 용존하는 염이나 산소의 영향을 받는 것을 막기 위해서이다. 예컨대, 반응계 중에 유리 산소가 존재하면, 제1철염인 2가 철이 3가 철로 산화되어 버려, 목적으로 하지 않는 입경의 미립자가 발생하여 버리는 것이 알려져 있다.
다음에, 알칼리와 착화제를 탈염탈기수에 용해하여 알칼리 수용액을 조제한다. 그 후에, 원료 수용액과 알칼리 수용액을 혼합한다. 알칼리로서는, 수산화나트륨, 수산화칼륨, 수산화칼슘, 암모니아 등의 임의의 알칼리가 선택된다.
원료 수용액과 알칼리 수용액을 혼합함으로써, 페라이트 전구체가 되는 원료의 금속 착체를 형성한다.
착체를 안정적으로 형성시키기 위해서는, 상기한 순서로 혼합하는 것이 바람직하다. 또한, 착체가 분해된 후에 양호한 특성을 갖는 페라이트 입자를 합성하기 위해서는, 혼합액의 pH는 7∼13 정도로 조정하는 것이 바람직하다.
(착화제)
본 발명에 있어서는, 상기한 바와 같이, 가열 처리를 행하기 전에, 착화제에 의해 페라이트 전구체를 착체화시켜 산화제에 의한 산화로부터 보호하는 것에 특징이 있다.
본 발명에 있어서의 착화제로서는, 시트르산염, 니트릴로삼아세트산염 및 사과산염 등이 사용된다.
시트르산염을 사용한 경우에는, 평균 입자경이 50 ㎛ 정도인 큰 입자경의 코발트 페라이트 입자가 얻어진다. 니트릴로삼아세트산염이나 사과산염을 사용한 경우에는, 평균 입자경이 1 ㎛ 이하인 미세한 입자가 얻어진다.
본 발명에 있어서의 페라이트 생성 반응은, 다음과 같이 진행되는 것으로 생각된다.
수열 처리를 개시하기 전의 단계에서는, 산화제에 의한 산화 반응은 행해지지 않고, 착화제의 배위자에 의한 착화 작용에 의해 페라이트 전구체는 용액 중에 안정적으로 존재한다. 이에 의해, 산화되기 쉽고 불안정한 수산화물의 생성을 막아, 전구체를 안정적으로 보호한다.
다음에, 가열이 개시되면, 페라이트 전구체를 보호하고 있던 착체가 서서히 분해되어, 페라이트 전구체는 산화 작용을 받기 쉬워진다. 이때에, 페라이트 형성을 위한 산화 반응을 균일하게 촉진시키기 위해, 질산나트륨 등의 산화제를 첨가하여도 좋다. 페라이트 전구체가 산화제의 환경 하에 있으면 산화제의 산화 작용을 받아, 산화제가 없는 경우라도 수열 환경의 작용으로 산화되어, 페라이트가 형성된다.
본 발명에 있어서는, 착화제에 의한 착화 작용에 의해, 수열 조건 하에서의 열처리에 있어서 페라이트 전구체의 산화 반응의 진행을 늦출 수 있다. 에에 의해, 합성되는 페라이트 입자의 입자경을 크게 할 수 있고, 또한 입자경이 고른 입자를 제조할 수 있다.
(열 처리)
본 발명에 있어서는, 압력 용기를 이용한 수열법에 따른 열 처리가 행해진다.
본 발명에서 사용하는 압력 용기는, 통상의 고압 반응 용기이면 좋고, 오토클레이브, 압력 가마, 보일러 등을 예시할 수 있지만, 범용성 등으로부터 오토클레이브가 바람직하다.
통상의 고온 쉬코르법에서는 200℃ 이상의 고온에서 반응이 진행되는 경우가 많지만, 본 발명에서는, 착화제를 선택함으로써 130∼190℃ 정도의 온도 범위에서 코발트 페라이트를 포함하는 자성 입자를 합성할 수 있다.
(입자경의 조정 1: 제2철염의 첨가)
본 발명에 따른 코발트 페라이트 입자의 제조 방법에서는, 그 제조 방법의 각 공정에 있어서, 제조하는 코발트 페라이트 입자의 입경을 조정하는 수단을 채용할 수 있다. 이하에서는, 몇 가지의 입자경 조정 수단을 열거 기재한다. 이들 수단은 단독으로, 또는 복수의 수단을 조합하여 채용할 수 있다.
원료 수용액(제1철염과 코발트염의 수용액)에 제2철염을 첨가함으로써, 착화제로 안정화된 제1철염과 코발트염을 포함하는 수용액에 제2철염을 첨가하고, 이에 의해, 코발트 페라이트 입자의 입자경을 조정할 수 있다. 이에 따르면, 제2철염의 3가 철이온이 페라이트 입자 형성의 핵의 작용을 하기 때문에, 산화제의 유무에 상관없이 페라이트 형성의 반응이 촉진됨과 동시에, 제조되는 페라이트 입자의 입경을 조정하는 것이 가능하다.
여기서 사용하는 제2철염으로서는, 특별히 한정되지 않고, 염화 제2철, 황산 제2철, 질산 제2철 등을 예시할 수 있고, 고로나 전로의 철 세척 폐액 등도 저렴한 원료로서 좋다.
(입자경의 조정 2: pH 완충제의 첨가)
알칼리 수용액(알칼리와 착화제의 수용액)에 pH 완충제를 첨가함으로써, 착화제로 안정화된 제1철염과 코발트염을 포함하는 수용액에 pH 완충액을 첨가하고, 이에 의해, 코발트 페라이트 입자의 입자경을 조정할 수 있다. 페라이트 생성 반응은 pH 저하를 수반하는 반응이며, pH가 저하하면 페라이트 전구체의 분해가 억제되어 페라이트 생성 반응이 억제되어 버린다. 그래서, pH의 저하를 억제하기 위해 pH 완충제를 첨가함으로써, 페라이트 입자의 성장을 촉진시킬 수 있다.
여기서 사용하는 pH 완충제로서는, 붕산, 탄산나트륨/탄산수소나트륨 등에서 선택된다.
(입자경의 조정 3: 열 처리 시에 알칼리 수용액, 페라이트 전구체의 압입)
열 처리 공정의 도중 또는 종료 후에, 압력 용기 중에 알칼리 수용액 또는 페라이트 전구체(착체)를 압입하고, 그 후도 열처리를 계속함으로써, 코발트 페라이트 입자의 입자경을 조정할 수 있다.
알칼리 수용액을 압입하면, 반응 용기 중의 pH가 상승함으로써 미반응의 페라이트 전구체의 분해가 진행되어, 페라이트 생성 반응이 촉진된다. 이에 의해 입자 성장(조립화)을 도모할 수 있다. 알칼리 수용액으로서 특별히 한정되는 일은 없고, 수산화나트륨, 수산화칼륨, 수산화칼슘, 암모니아 등에서 적절하게 선택할 수 있다.
한편, 페라이트 전구체(착체)를 압입하면, 페라이트 형성 원료가 추가되게 되어, 페라이트 입자의 입자 성장을 촉진할 수 있다. 페라이트 전구체의 제조 방법은 상기한 바와 같다.
(코발트 페라이트 입자)
본 발명에서 제조된 코발트 페라이트 입자는, 평균 입자경이 5∼50 ㎛나 되는 비교적 큰 입자경의 자성 입자이다. 둥그스름한 형상으로 입자경이 고른 입자로 되어 있다.
본 발명의 코발트 페라이트 입자는, 비교적 입자경이 크고, 둥그스름하며, 입자경의 분포폭도 좁기 때문에, 입자 상호간의 응집성이 적어, 성형한 경우에 최밀 충전이 가능하기 때문에 성형체의 자성 특성을 향상시킬 수 있거나, 또는 부피 밀도를 크게 할 수 있다고 하는 특징을 갖는다.
이 때문에, 복사용 토너, 자성 잉크, MR 유체의 용도에 이용함으로써, 그 특성을 충분히 발휘할 수 있다.
(백색 분체)
본 발명의 코발트 페라이트 입자는, 백색화하여 백색 분체로 하거나, 백색화한 후에 추가로 착색층을 마련하여 컬러 분체로 할 수 있다.
공지의 방법으로 백색화할 수 있지만, 예컨대, 본건 출원인이 특허권을 갖고 있는 백색화 방법(일본 특허 제4113045호)에 따른 것이 바람직하다.
이 백색화 방법은, 기체 입자와 금속 은막 사이에 산화티탄막을 마련하는 것에 따른 분체의 백색화 방법이다. 구체적으로는, 티탄알콕시드의 가수 분해(예컨대, 국제 공개 96/28269호)나 티탄염 수용액으로의 반응(예컨대, 일본 특허 공개 평성11-131102호) 등에 의해, 코발트 페라이트 입자의 표면에 산화티탄막을 형성하고, 그 후에, 무전해 도금법 등의 공지의 방법에 따라 금속 은막을 형성함으로써 행할 수 있다.
이 방법에 따라, 본 발명의 코발트 페라이트 입자의 표면에 산화티탄막과 금속 은막을 이 순서로 갖는 백색 분체를 제조할 수 있고, 그 결과, 코발트 페라이트 입자의 명도(L*)를 75 이상으로 향상시킬 수 있다.
실시예
이하에 본 발명에 대해서 실시예를 이용하여 더욱 상세하게 설명하는데, 본 발명은 이들 실시예에 한정되는 것이 아니다. 또한, 합성한 페라이트 입자의 평균 입자경과 입자경 분포는 다음 방법에 따라 측정하였다.
(평균 입자경의 측정)
분체 시료의 SEM상 상에 세로줄, 가로줄을 16개씩 그리드형으로 균등 배치한 화상을 인쇄하고, 세로줄과 가로줄의 교점에 있는 입자 또는 교점에 가장 가까운 입자 합계 256개의 직경을 캘리퍼로 측정하여 평균값을 구하였다. 또한, SEM상 상의 스케일 바의 길이를 측정하고, 그 값을 이용하여 ㎜ 단위로 측정한 입경을 ㎛ 단위로 변환하여 평균 입자경으로 하였다.
(입자경 분포의 측정)
본 발명의 코발트 페라이트의 입자경이 고른 점은, 입자경의 변동 계수인 CV 값에 의해 특정하였다.
즉, 통계학상은 데이터 분포의 편차의 하나의 척도로서 표준 편차가 이용되는데, 이것을 데이터의 산술 평균값으로 나눔으로써 규격화하여, 데이터의 편차를 평가하는 것이 행해지고 있다. 이것이 변동 계수인 CV 값이며, 본 발명에서도, 형성된 코발트 페라이트 입자의 입자경에 편차가 적은 것을, CV 값을 이용하여 평가하는 것으로 하였다. CV 값이 작은 것이, 입자경 분포에 편차가 적은 것을 나타내고, 특히 CV 값이 0.1 이하인 입자는 단분산 입자로 되어, 그 특성이 주목되고 있다.
[실시예 1](코발트 페라이트 입자의 제조)
(1) 탈염탈기수의 조제
탈염수 480 g을 2.5 L/min의 N2로 30분 탈기하여, 탈염탈기수를 조제하였다.
(2) 원료 수용액의 조제
염화철(II)사수화물(FeCl2·4H2O) 32 g, 염화코발트(II)육수화물(CoCl2·6H2O) 8 g을 탈염탈기수 172 g에 용해하여, 원료 수용액을 조제하였다.
(3) 착화제 수용액의 조제
시트르산삼나트륨이수화물(C6H5Na3O7·2H2O) 86 g, 질산나트륨(NaNO3) 5 g을 탈염탈기수 168 g에 용해하여, 착화제 수용액을 조제하였다.
(4) 알칼리 수용액의 조제
수산화나트륨(NaOH) 10 g을 탈염탈기수 25 g에 용해하여, 알칼리 수용액을 조제하였다.
(5) 전구체의 조제
N2 치환한 용기 중에서 원료 수용액과 착화제 수용액을 혼합한 후, 알칼리 수용액을 첨가하여 pH 10으로 조정함으로써 전구체를 조제하였다.
(6) 전구체의 수열 처리에 의한 자성 입자의 조제
전구체를 N2 치환한 오토클레이브에 넣고, 교반하면서 190℃에서 20시간 수열 처리를 행하여, 자성 입자를 얻었다.
(7) 자성 입자의 세정
자성 입자를 여과하여, 탈염수로 통수 세정하였다.
(8) 자성 입자의 건조
세정 후의 자성 입자를 대기 분위기 하에 110℃에서 2시간 건조시켰다.
[실시예 2]
실시예 1에서 산화제로서 첨가한 질산나트륨을 사용하지 않은 것 이외에는, 실시예 1과 동일한 조건에서 자성 입자를 제조하였다.
[실시예 3]
실시예 1에서 알칼리 수용액의 첨가에 의해 10으로 조정한 pH를 8로 하고, 수열 처리 시간을 40시간으로 변경한 것 이외에는, 실시예 1과 동일한 조건에서 자성 입자를 제조하였다.
[실시예 4]
실시예 1로부터 염화철(II)사수화물(FeCl2·4H2O)을 25.7 g, 염화코발트(II)육수화물(CoCl2·6H2O)을 15.4 g, 시트르산삼나트륨이수화물(C6H5Na3O7·2H2O)을 59.9 g, 질산나트륨(NaNO3)을 1.7 g으로 변경한 것 이외에는, 실시예 1과 동일한 조건에서 자성 입자를 제조하였다.
[비교예 1]
실시예 1에서 착화제와 산화제를 사용하지 않은 것 이외에는, 실시예 1과 동일한 조건에서 자성 입자를 제조하였다.
자성 입자의 각종 특성을 정리하면 다음과 같다.
| 실시예 1 | 실시예 2 | 실시예 3 | 실시예 4 | 실시예 5 | |
| 착화제 | 시트르산염 | 시트르산염 | 시트르산염 | 시트르산염 | 없음 |
| 산화제 | 질산염 | 없음 | 질산염 | 질산염 | 없음 |
| 반응 온도(℃) | 190 | 190 | 190 | 190 | 190 |
| 평균 입자경(㎛) | 25.90 | 16.49 | 47.38 | 6.84 | 0.47 |
| 표준 편차(㎛) | 3.97 | 2.82 | 7.74 | 1.43 | 0.15 |
| CV 값 | 0.15 | 0.17 | 0.16 | 0.21 | 0.32 |
실시예 1∼4는, 모두 착화제로 안정화된 페라이트 전구체를 가열 처리하여 페라이트 입자를 형성하고 있으며, 얻어진 입자는 평균 입자경이 크고, 입자경의 편차가 적은 페라이트 입자였다. CV 값이 0.15, 0.17, 0.16, 0.21이기 때문에, 단분산 입자에 가까운 입자였다.
한편, 비교예의 조건에서 제조한 경우에는, 평균 입자경이 작고 편차가 큰 입자밖에 얻어지지 않았다.
제조한 페라이트 입자의 형상을 SEM으로 관찰하면 도 1∼5에 나타내는 것과 같아진다. 도 1∼4는 실시예 1∼4의 페라이트 입자의 SEM 화상이다. 이들에 따르면, 실시예 1∼4의 페라이트 입자는 둥그스름한 점에서, 도 5의 비교예 1의 페라이트 입자와는 다른 것을 알 수 있다.
[실시예 5](코발트 페라이트 입자의 백색화)
탈이온수 19.8 g에 사염화티탄 용액(Ti으로서 16.0∼17.0%) 2.2 mL, 암모니아수 5.84 g, 과산화수소수 10.0 g을 혼합하여 황색 투명한 퍼옥소티탄산 용액을 작성하였다. 탈이온수 535.81 g에 무수 붕산 9.92 g, 염화칼륨 11.72 g, 수산화나트륨 2.55 g을 용해하여, 실시예 4에서 얻어진 페라이트 입자 16.75 g를 현탁하였다. 현탁액을 교반하면서 퍼옥소티탄산 용액을 적하 혼합하고, 그 후에 현탁물을 건조함으로써, 산화티탄 피복 분말을 얻었다.
탈이온수 26.56 g에 포도당 1.2 g, 타르타르산 0.12 g, 에탄올 2.12 g을 용해하여 환원액을 조제하였다. 탈이온수 90 g에 수산화나트륨 1.25 g, 질산은 1.75 g, 암모니아수 3 g을 혼합하여 은 암민 착체 용액을 조제하고, 이것에 산화티탄 피복 분말 6.3 g을 현탁하였다. 현탁액에 초음파 조사를 행하면서 환원액을 혼합하고, 현탁물을 건조하여 은막 피복 분체를 얻었다. 얻어진 백색 분체는 명도(L*)가 79.98이었다.
본 발명의 제조 방법으로 얻어진 코발트 페라이트 입자는, 둥그스름한 형상으로 입자경이 고르기 때문에, 복사용 토너, 자성 잉크, MR 유체로서의 용도가 기대된다.
Claims (15)
- 착화제로 안정화된 제1철염과 코발트염을 포함하는 수용액(페라이트 전구체)을 가열 처리하여 이루어지는, 코발트 페라이트 입자의 제조 방법.
- 제1항에 있어서, 상기 수용액(페라이트 전구체)에, 제2철염을 더 첨가하여 이루어지는, 코발트 페라이트 입자의 제조 방법.
- 제1항에 있어서, 상기 수용액(페라이트 전구체)에, pH 완충제를 더 첨가하여 이루어지는, 코발트 페라이트 입자의 제조 방법.
- 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 가열 처리가, 압력 용기 중에서 130∼190℃의 온도 범위로 수열 조건에서 행하여 이루어지는, 코발트 페라이트 입자의 제조 방법.
- 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1철염과 코발트염이 염화철(II)과 염화코발트(II)인 것으로 이루어지는, 코발트 페라이트 입자의 제조 방법.
- 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 착화제로서, 시트르산염, 니트릴로삼아세트산염, 또는 사과산염에서 선택된 하나를 사용하여 이루어지는, 코발트 페라이트 입자의 제조 방법.
- 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 가열 처리를, 착화제에 더하여 추가로 산화제의 존재 하에서 행하는, 코발트 페라이트 입자의 제조 방법.
- 제7항에 있어서, 상기 산화제가 질산염인 것으로 이루어지는, 코발트 페라이트 입자의 제조 방법.
- 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 가열 처리의 도중 또는 종료 후의 압력 용기 중에, 알칼리 수용액 또는 페라이트 전구체를 압입하고, 가열 처리를 더 행하는, 코발트 페라이트 입자의 제조 방법.
- 입자경의 변동 계수인 CV 값이 0.1∼0.3이고, 둥그스름한 형상으로, 평균 입경이 5∼50 ㎛인 코발트 페라이트 입자.
- 제10항에 기재된 코발트 페라이트 입자를 포함하는 복사용 토너.
- 제10항에 기재된 코발트 페라이트 입자를 포함하는 자성 잉크.
- 제10항에 기재된 코발트 페라이트 입자를 포함하는 MR 유체.
- 제10항에 기재된 코발트 페라이트 입자의 표면에, 산화티탄막과 금속 은막을 이 순서로 갖는 백색 분체.
- 제14항에 있어서, 명도(L*)가 75 이상인 백색 분체.
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