JPS627636A - 磁性酸化鉄ピグメントの製造方法 - 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】 （技術分野ン 本発明は平均粒径を０．０６乃至０．５μｍとなるよう
に調整し得る、鉄（Ｉｆ）塩溶液から磁性酸化鉄ピグメ
ントを製造するための方法に関するものである。

（従来技術〉 磁性酸化鉄ピグメントの種々の製造方法が知られている
。慣用の方法によれば、鉄（ＩＩ）塩溶液　　１に、鉄
（Ｉ［）イオン沈降をもたらすに十分な量のアルカリ或
はアルカリ土類化合物を添加し、次いで高温において空
気を導入することにより沈澱水市化鉄を酸化させて磁性
酸化鉄を製造する。大部分の方法は、この場合、二酸化
チタン製造の廃液或は腐蝕液を使用する。このような製
造方法は、　　　□ことに西独特許出願公開２５０８０
８５号、２７２１０１３号及び３００４７１８号公報に
、また米国特許４０９０８８８号明細書に記載されてい
る。

上記の如き或はこれに類似する方法により得られる磁性
酸化鉄ピグメントは、はとんどが黒色ピグメント乃至カ
ラーピグメントとして、或は複写機のトナー用磁性ピグ
メントとして使用される。

ことにカラーピグメントの領域においては、添加物と関
連して本質的な問題は、磁性酸化鉄粒径の目的調整であ
る。磁性酸化鉄すなわち酸化鉄（ＩＩＩ）鉄（ＩＩ）の
色調、例えば磁性哨化鉄の■焼により製ノサれる赤色ピ
グメントの色調は当該粉末の粒径に直接的に依存する。

同様にして定着性磁性酸化鉄を含有する一元的組成のト
ナー粉末も磁性酸化鉄の粒径により影響される。従って
合成磁性酸化鉄の粒径を製造過程において調整するため
の研究はこれまでにも行われている。

例えば西独特許出願公開２５０８０８５号公報には、硫
酸鉄をアルカリにより沈澱させて得られるスラリーにレ
ピドクロサイト、すなわち鱗鉄鉱を添加することにより
磁性酸化鉄の粒径な調整する方法が記載されている。こ
の場合磁性酸化鉄の粒径は添加されるレビドクロサイト
の量により影響され、添加されろレピドクロサイトの量
が多くなると粒径は小さくなる。しかしながら、この方
法は粒径を決定するレビドクロサイトを準備しなければ
ならず、また生成物が均質でなく、これはカラー分類に
際して直接的ではないにしても磁性酸化鉄の磁気特性に
関し好ましくない結果をもたらす。

従って、この分野における技術的課題は、一定の粒径の
設定を、１種類或は複数種類の処理パラメータに簡単に
対応することにより、信頼性のある再現可能の方法で行
わせることができ、しかも上述した欠点をもたらさない
磁性酸化鉄ピグメントの製造方法を提供することである
。

（発明の要約） 上述の技術的課題は、ｐＨ値７乃至１４、温度６０゜乃
至１００℃において、アルカリ乃至アルカリ土類水酸化
物の水溶液に鉄（Ｉｔ）塩水溶液を添加し、次いで水酸
化鉄沈澱物の酸化相に６０乃至１００℃の温度で酸素含
有ガスを導入することによりＦｅ（Ｉ［）／Ｆｅ　（ｌ
ｌ［）の割合が０．５乃至０．２３となるまで酸化させ
て沈澱相において磁性酸化鉄ピグメントを製造する方法
において、本発明により、上記沈澱相と酸化相との間に
おいて滞留相をなす分散液を、ｐｌ（値及び温度を維持
しつつ５乃至１８０分間にわたり攪拌することにより解
決し得ることが見出された。

上述した本発明方法の有利な実施態様は、上記滞留相の
攪拌中に窒素ガスを分散液中に吹込むことである。

（発明の構成） 磁性酸化鉄ピグメントの！Ｊ！！造法自体は公知である
。加熱し得るようになされた容器中、すべての鉄（［）
イオンを沈降させるに必要な量のアルカリ乃至アルカリ
土類水酸化物を装填し、６０°乃至１００℃、ことに７
０’乃至９０℃に加熱する。次いで攪拌しつつ、ｐＨ値
を７乃至１４、ことに８乃至１２に維持して、好ましく
は３０分間にわたり鉄（ＩＩ）塩溶液を添加する。本発
明によれば沈澱によりもたらされる懸濁液は、温度及び
ｐＨ値を維持しつつ５乃至１８０分間にわたり、場合に
より窒素ガスの導入下に攪拌される。この場合滞留相の
持続は生成磁性酸化物の平均粒径に重大な影響を及ぼす
。

これは粒径を再現可能に事前設定するためのパラメータ
として利用され得る。この平均粒径は帆０６乃至０．５
μｍの範囲に設定され得るが、該粒径は滞留相の持続時
間が長くなるにつれて大きくなる。

滞留相の消滅後、懸濁液中の水酸化鉄沈澱物は、酸素含
有ガス、一般的には空気の導入により６０゜乃至１００
’Ｃの温度において攪拌することにより酸化される。酸
化された生成物は、Ｆｅ　（ＩＩ　）／　Ｆｅ（ＩＩＩ
）割合に応じて簡単に決定される。実際的にはしばしば
軽微な過剰酸化をもたらすが、その計算はｐｅ　（ＩＩ
　）／Ｆｅ　（ｍ　）比の計測により簡単な方法で分析
される。次いで生成磁性酸化鉄は濾別され、洗浄され、
乾燥される。

本発明方法によれば、生成物の粒径を０．０６乃至０．
５鱗の範囲において予定設定し簡単な態様、　　　　゛
で再現可能に磁性酸化鉄ピグメントを製造するこ　　　
　゛とが可能である。それ自体公知の方法において、滞
留和処理を追加的方法段階で行い、若干のパラメータの
助力で磁性酸化鉄ピグメントの粒径を予め設定し得ると
いうことは予期され得なかった驚くべき効果である。本
発明方法の更に他の有利な　　　　□゛・：： 効果は、−５ｆの平均粒径に設定された磁性酸化鉄ピグ
メントの緊密な粒径分布である。

以下の実施例により本発明を更に詳細かつ具体　　　　
′的に説明する。

実施例　１ 攪拌器を備えた加熱可能の４１ガラス容器に、１９５．
２’ｒの固形ＮａＯＨと１．５１の水を入れ、完全な均
質溶液がもたらされるまで攪拌する。このＮａＯＨ水溶
液を８０℃に加熱し、２．５１の水に６７８．２２の工
業的用途のＦｅＳＯ４・ｎＨ２Ｏ（Ｆｅ分１９．８重量
％）を溶解させた溶液を８分間にわたり除々に添加する
。沈澱後のｐＨ値は９．６±０．２であった。

得られた懸濁液を８００±５℃の温度で３０分間攪拌す
る（滞留相〕。この懸濁液に対し５．５時間にわたり２
０　／　／　ｈの空気をガス導入用パイプにより導入す
る。この時間が経過する間攪拌（毎分３００回転〕を絖
け、温度を８０°±５℃に維持し、ＮａＯＨの１０％水
溶液を滴下してｐＨ値を１０．５±０．２に調整する。

５．０乃至５．４時間後、Ｆｅ　（■）分の滴定により
Ｆｅ　（Ｉｆ　）　／　Ｆｅ　（ＩＩＩ　）の割合が０
．５を下廻ることを確認した。５．５時間で処理を中止
し、生成した磁性酸化鉄ピグメントを濾別し、洗浄し、
ｓｏ’ｃにおいて真空乾燥装置により乾燥した。

生成ピグメントは濃黒色であった。これは磁性酸化鉄の
Ｘ線回折を示し、Ｆｅ　（ＩＩ　）／Ｆｅ　（ｍ　）の
比０．４であった。ＢＩＴ　（Ｎ２）　（プルナウアー
、エメット、テーラ−法）によるとその自由表面積は９
．Ｏｒ／１５’の値を示した。電子顕微鏡写真によると
、立方体状をなす生成物の平均粒径は０．３μｍである
ことが示された。１６０　ＫＡ　／　ｍの測定界におい
て測定された磁気値は以下の通りであった。

保磁力Ｈ８＝　１２．０　ｋＡ　／　ｍ　、比残留磁気
Ｍｒ／ρ−１６ｎ　Ｔ　ｍ’／　ｆ　、比磁化Ｍｍ　／
　ｐ　＝　９９　ｎ　Ｔ　ｍ’　／　ｆ　。

実施例２−６ 実施例１と同様に、ただし滞留相持続時間をそれぞれ６
分、１０分、３５分、６０分、１２０分として処理した
。各生成甥は同様に磁性酸化鉄のＸ線回折を示した。各
結果を以下の表に示す。

２　　　　　　６　　　　　０．０８　　　　　　１５
　　　　１２．４９９１８３　　　　１０　　　０．２
　　　　１０　　　１２，１９９１７４　　　　　　３
５　　　　　０．３　　　　　　　　８．５　　　１１
．９　　９８　　１６５　　　　６０　　　０．３５　
　　　　７．７　　１１．５　９８　１６６　　　　　
１２０　　　　　０．４　　　　　　　７　　　　　１
１．３９８１４代理人弁理士　　１）　代　　黒　　治
手続補正書 昭和６１年９月１９日

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）ｐＨ値７乃至１４、温度６０°乃至１００℃にお
   いて、アルカリ乃至アルカリ土類水酸化物の水溶液に鉄
   （II）塩水溶液を添加し、次いで水酸化鉄沈澱物の酸化
   相に６０°乃至１００℃の温度で酸素含有ガスを導入す
   ることによりＦｅ（II）／Ｆｅ（III）の割合が０．５
   乃至０．２３となるまで酸化して沈澱相において磁性酸
   化鉄ピグメントを製造する方法において、上記沈澱相と
   酸化相との間において滞留相をなす分散液をｐＨ値及び
   温度を維持しつつ５乃至１８０分間にわたり撹拌するこ
   とを特徴とする製造方法。
2. （２）特許請求の範囲（１）に記載された方法において
   、滞留相の攪拌中に窒素ガスを分散液中に吹込むことを
   特徴とする方法。