JPH0260610B2 - - Google Patents

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JPH0260610B2
JPH0260610B2 JP60007832A JP783285A JPH0260610B2 JP H0260610 B2 JPH0260610 B2 JP H0260610B2 JP 60007832 A JP60007832 A JP 60007832A JP 783285 A JP783285 A JP 783285A JP H0260610 B2 JPH0260610 B2 JP H0260610B2
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JP
Japan
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goethite
ferric
hydroxide
disc
shaped
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JP60007832A
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English (en)
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JPS61168534A (ja
Inventor
Soichiro Nobuoka
Takashi Asai
Kazuaki Ato
Kyoji Oodan
Yasuo Bando
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National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST
Ube Corp
Original Assignee
Agency of Industrial Science and Technology
Ube Industries Ltd
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Publication date
Application filed by Agency of Industrial Science and Technology, Ube Industries Ltd filed Critical Agency of Industrial Science and Technology
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Description

【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕 本発明は、粒子形態が全く新しい盤状のゲーサ
イト(α−FeOOH)およびその製法に関するも
のである。 本発明の盤状ゲーサイトは、黄色顔料、磁性粉
原料、塗膜補強用顔料、二次元配向フエライト原
料、複合材料用補強材(強化樹脂)等として利用
することができる。 〔従来の技術〕 ゲーサイトは、本来針鉄鉱と呼ばれているよう
に自形として針状粒子に成長する本性をもつてい
る。 それ故ゲーサイトの製法については、すでに多
数知られているが、公知法で得られるゲーサイト
は針状であり、これらゲーサイトは主として黄色
顔料や長手(面内水平磁気)記録用磁性粉等の電
子材料原料として広く使用されている。顔料にお
いては、その粒子形態を含め顔料を塗料化する場
合にこれらが高い分散性を有していることが重要
である。また長手記録用磁性粉においては、針状
性が高く粒子が揃つて分散性のよいことが重要で
ある。 また近年磁気記録の高密度化の要求に伴い、長
手記録方式にかえて垂直磁気記録方式の開発が進
められており、磁性粉の1つとしてバリウムフエ
ライトが知られているが、垂直磁気記録用磁性粉
として盤状で粒子が揃つていることが望まれてい
る。 また従来針状ゲーサイトとは別に、米粒状、豆
粒状等の粒状ゲーサイトの製法が、例えば特開昭
58−49693号公報、特開昭58−49694号公報、特公
昭53−28158号公報、特開昭50−65499号公報、特
開昭49−42597号公報、特開昭49−42598号公報等
において提案されているが、盤状ゲーサイトおよ
びその製法についての提案は全くなく、また前記
提案の方法では盤状ゲーサイトを得ることは困難
である。 〔発明が解決しようとする問題点〕 ゲーサイトは、自形として針状粒子に成長する
本性をもつており、粒状ゲーサイトについての提
案もなされているが、普通には針状であり、粒子
形態が盤状のゲーサイトおよびその製法は見出さ
れていない。 針状、粒状等のゲーサイト粒子にかえて盤状の
ゲーサイトが得られれば、顔料、電子材料、複合
材料等の分野において盤状であることに基く特性
を利用した新規用途開発が期待される。 本発明の目的は、盤状ゲーサイトおよびその製
法を提供することにある。 〔問題点を解決するための手段〕 本発明者らは、ゲーサイトの粒子形態、粒度分
布、分散性等の改良について研究を続けた結果、
第二鉄塩と水酸化アルカリとを反応させてゲーサ
イトの前駆体である水酸化第二鉄を生成させる際
にオキシアルキルアミンを加えて水酸化第二鉄を
生成させ、この水酸化第二鉄を水熱処理すると、
意外にも従来とは全く異なつた粒子形態の盤状の
ゲーサイトが得られることを発見し、本発明に到
つた。 本発明は、粒子形態が盤状のα−FeOOHで、
粒子径(盤径)が0.03〜1μm、盤状比(粒子径/
厚み)が3〜10の範囲にあることを特徴とする盤
状ゲーサイト、および第二鉄塩と水酸化アルカリ
とを水の存在下に反応させて水酸化第二鉄を生成
させる際にオキシアルキルアミンを第二鉄塩に対
して30〜80倍モル添加して水酸化第二鉄を生成さ
せ、得られた水酸化第二鉄のスラリを水熱処理し
て盤状ゲーサイトを生成させることを特徴とする
盤状ゲーサイトの製法に関するものである。 本発明の盤状ゲーサイトおよびその製法につい
てさらに詳細に説明する。 本発明において、第二鉄塩としては一般に硫酸
第二鉄、塩化第二鉄、硝酸第二鉄等が使用される
が、これらのなかでも塩化第二鉄が好適である。
水酸化アルカリとしては水酸化ナトリウム、水酸
化カリウム等が好適に使用される。 第二鉄塩と水酸化アルカリとを水の存在下に反
応させる方法としては、一般に第二鉄塩水溶液と
水酸化アルカリ水溶液とを反応させる方法が好適
である。その際第二鉄塩水溶液の濃度は0.1〜1
モル/になるように調製するのが適当であり、
また水酸化アルカリ水溶液の濃度は0.3〜5モ
ル/になるように調製するのが適当である。ま
た第二鉄塩に対する水酸化アルカリの使用量は、
1〜5倍当量程度にするのが好適である。 本発明の盤状ゲーサイトを得るにあたつては、
特に第二鉄塩と水酸化アルカリとを水の存在下に
反応させてゲーサイトの前駆体である水酸化第二
鉄を生成させる際に、オキシアルキルアミンを添
加して水酸化第二鉄を生成させることが重要であ
る。 オキシアルキルアミンは、溶媒に溶解させて、
例えば水の如き溶媒に溶解させて添加しても、水
酸化アルカリ水溶液に溶解させて添加しても、ま
た直接系内に添加してもよいが、その添加量は普
通には第二鉄塩に対して30〜80倍モル、好ましく
は35〜75倍モルになるようにするのがよい。オキ
シアルキルアミンの添加量が少なすぎると盤状比
が小さくなつたり、粒状になつたり、粒度分布幅
が広くなつたりする傾向があり、また過度に多く
するとα−Fe2O3が生成し易く経済的でもない。 オキシアルキルアミンとしては、アルキリ基の
炭素数が2〜6のものが好適であり、その代表例
としてはエタノールアミン、γ−プロパノールア
ミン、β−プロパノールアミン、ジエタノールア
ミン、トリエタノールアミン、イソブタノールア
ミン等を挙げることができ、なかでもエタノール
アミンは好適である。 オキシアルキルアミンを添加して第二鉄塩と水
酸化アルカリとを反応させて水酸化第二鉄を生成
させる際の反応温度は、50℃以下、好ましくは0
〜45℃にするのが、オキシアルキルアミンの添加
効果を高め、盤状比、粒子形態等をコントロール
するうえで好適である。温度が高すぎると粒子が
長大化したり、α−Fe2O3が混在したり、粒子形
態のバラツキが大きくなつたりしやすく、また過
度に低くしても特に利点はない。また反応時間は
特に制限されないが一般には1〜20時間の範囲か
ら適宜選択される。 第二鉄塩と水酸化アルカリとの反応によつて得
られる水酸化第二鉄のスラリは、これをただちに
水熱処理しても盤状のゲーサイトを生成させるこ
とができるが、水熱処理にさきだつて熟成すると
形態の揃つた盤状粒子が得られやすくなる。熟成
方法としては、0〜50℃で、5〜30時間程度、撹
拌または撹拌せずに放置する方法が一般に採用さ
れる。 また水熱処理効果を高めるためには、スラリの
PHを10以上、好ましくは10.5〜12にして水熱処理
するのが望ましい。スラリのPHを10以上に調整す
る方法としては、例えば水酸化第二鉄を生成させ
たスラリを、ろ過、洗浄、あるいは上澄液を除去
した後、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等の
アルカリを用いて調整する方法が便利である。 水熱処理温度は、100〜250℃、好ましくは120
〜230℃が好適である。水熱処理温度が低すぎる
とゲーサイトに変換させるのに長時間を要し、ま
た粒子が細長くなつたり、形態のバラツキが大き
くなつたりし、水熱処理温度が高すぎるとα−
Fe2O3が生成したりする。水熱処理時間は特に制
限されないが一般には0.5〜5時間程度である。 また水熱処理には、一般にオートクレープが好
適に採用される。 水熱処理することによつてスラリ中の水酸化第
二鉄は、従来にない粒子形態を有する分散性のよ
い盤状ゲーサイトに変換される。 水熱処理後のスラリから盤状ゲーサイト粒子を
回収する方法としては、水洗、ろ過、乾燥等の通
常の方法を採用することができる。 本発明において水熱処理後に回収される盤状ゲ
ーサイト粒子は、そのX線回折スペクトルからα
−FeOOHの結晶であることが確認される。 また粒子径(盤径)、盤状比(粒子径/厚み)
等は、製造条件によつてかなり広範囲にかえるこ
とができるが、透過型電子顕微鏡(TEM)で盤
状ゲーサイト粒子を観察、測定すると、粒子形態
は盤状、さらに詳しくは六角盤状ないしそれに近
似した形態を有しており、粒子経は0.03〜1μmの
範囲、詳しくは90%以上の粒子が0.04〜0.3μmの
範囲にあり、盤状比は3〜10の範囲、特に3〜6
の範囲にある。また六角盤状ないしそれに近似し
た形態において六辺の短辺と長辺との長さの比
(長辺/短辺)は、4以下、大部分の粒子は2以
下である。また平均粒子径および平均盤状比(任
意に粒子30個測定した平均値)は、0.05〜0.5μm、
および3〜6の範囲にある。 〔実施例〕 実施例 1 塩化第二鉄〔FeCl3・6H2O〕50gを蒸留水1
に溶解させて8℃に保持した溶液を、水酸化ナ
トリウム75gおよびモノエタノールアミン500ml
(塩化第二鉄に対して45倍モル)を蒸留水2に
溶解させ、10℃に保持した溶液中に滴下し、約10
℃に保持しながら十分に撹拌して反応させ、水酸
化第二鉄スラリを得た。 このスラリを30℃で約20時間放置して熟成した
後、上澄液を除去し、濃度10%の水酸化ナトリウ
ム水溶液で洗浄してスラリのPHを11に調整し、ス
ラリを内容500mlのオートクレープに仕込み、150
℃で1時間水熱処理を施し、盤状ゲーサイトスラ
リを得た。 盤状ゲーサイトスラリは、これらを水洗、ろ
過、乾燥して粉末状で盤状ゲーサイトを得た。 得られた盤状ゲーサイトの粉末の透過型電子顕
微鏡(TEM)写真(100000倍)を第1図に示す。
またX線回折による分折でこの盤状ゲーサイト
は、α−FeOOH構造であることが確認された。 盤状ゲーサイトは透過型電子顕微鏡(TEM)
により観察し、粒子径(盤径)、盤状比(粒子
径/厚み)等を測定した。これらの結果を比表面
積の測定結果とともに第1表に示す。なお第1表
中平均粒子径および平均盤状比は、粒子30個につ
いての平均値である。 実施例 2〜6 実施例1の塩化第二鉄に対するモノエタノール
アミンの使用量を45倍モルから55倍モルにかえた
(実施例2)、実施例1の水酸化第二鉄を生成させ
る際の温度を10℃から20℃にかえた(実施例3)、
実施例1の水熱処理温度を150℃から180℃にかえ
た(実施例4)、実施例1のモノエタノールアミ
ンのかわりにβ−プロパノールアミンを使用した
(実施例5)、実施例1のモノエタノールアミンの
かわりにジエタノールアミンを使用した(実施例
6)、ほかは実施例1と同様にして盤状ゲーサイ
トを得た。 実施例1と同様にして測定した結果を第1表に
示す。また実施例4で得られた盤状ゲーサイトの
粉末のTEM写真(100000倍)を第2表に示す。 比較例 1 実施例1のモノエタノールアミンを添加しなか
つたほかは実施例1と同様にしてゲーサイトを得
た。 得られたゲーサイトの粒子形態は米粒状で、粒
径(長軸)0.18〜0.29μm、長軸の平均値0.24μm、
比表面積27m2/gであつた。
〔発明の効果〕
本発明は、ゲーサイトとしては全く新しい粒子
形態である盤状ゲーサイトおよびその製法であ
る。 盤状ゲーサイトは、従来の針状、粒状等のゲー
サイトと同様の用途に使用できるだけでなく、塗
膜補強用顔料、二次元配向フエライト原料、複合
材料用補強材、垂直磁気記録用磁性粉原料等をは
じめとした広い分野において利用することができ
る。
【図面の簡単な説明】
第1図および第2図は、本発明の実施例1およ
び実施例4で得られた盤状ゲーサイトの粒子形態
を100000倍に拡大した図面にかえる電子顕微鏡写
真であり、第1図は実施例1および第2図は実施
例4で得られた盤状ゲーサイトの粒子形態であ
る。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 第二鉄塩と水酸化アルカリとを水の存在下に
    反応させて水酸化第二鉄を生成させる際にオキシ
    アルキルアミンを第二鉄塩に対して30〜80倍モル
    添加して水酸化第二鉄を生成させ、得られた水酸
    化第二鉄のスラリを水熱処理して盤状ゲーサイト
    を生成させることを特徴とする盤状ゲーサイトの
    製法。 2 オキシアルキルアミンのアルキル基の炭素数
    が2〜6である特許請求の範囲第1項記載の盤状
    ゲーサイトの製法。 3 オキシアルキルアミンがエタノールアミンで
    ある特許請求の範囲第1項記載の盤状ゲーサイト
    の製法。 4 盤状ゲーサイトが粒子径(盤径)が0.03〜
    1μm、盤状比(粒子径/厚み)が3〜10である特
    許請求の範囲第1項記載の盤状ゲーサイトの製
    法。
JP60007832A 1985-01-18 1985-01-18 盤状ゲーサイトの製法 Granted JPS61168534A (ja)

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