[发明专利]红色颜料用氧化铁及其制造方法

说明书

本发明公开一种氧化铁和包含该氧化铁的颜料，所述氧化铁含有选自铝、锆、钌、钛和铪中的至少1种元素，且所述氧化铁的形状为管状或杆状，该元素的元素比率以原子数％计为5％以上且小于25％(此处，将不包括氧、碳、氮和氢在内的主要元素的原子数％的合计设为100)。

技术领域

本发明涉及含有各种元素的氧化铁、该氧化铁的制造方法和包含该氧化铁的颜料。

背景技术

现在市售的红色氧化铁α-Fe₂O₃(赤铁矿:hematite)在耐热性方面存在问题。例如，将赤铁矿用作釉面装饰颜料时，与玻璃釉药进行混合并以约800℃进行加热，但色调因该加热而降低。该色调降低的原因在于，赤铁矿粒子因再加热而聚集，粒子尺寸变大。

本发明人等为了提高色调和耐热性而开发了粉末状的Al固溶赤铁矿(专利文献1、非专利文献1)。向赤铁矿中固溶Al的效果显著，但对于进一步提高色调而言，问题在于仅利用Al固溶效果时存在极限。

此外，本发明人等开发了形状与以往的粉末状红色氧化铁完全不同(管状)的红色氧化铁(非专利文献2)。该管状红色氧化铁通过将自然界中存在的微生物(铁氧化细菌、赭色纤毛菌(Leptothrix ochracea))所产出的管状氧化铁(构成元素比Fe:Si:P＝73:22:5)在空气中以约800℃进行加热而获得，并发现：其不仅显示出优异的色调，而且耐热性也优异。该管状红色氧化铁的优异的色调的原因在于，(i)Si固溶效果、(ii)管形态等。

该天然系的管状红色氧化铁的构成元素比基本恒定，且Si或P元素的固溶量不变，因此，色调也仅依赖于加热温度，在加热温度恒定的情况下，无法使色彩发生变化。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特许第03728505号公报

非专利文献

非专利文献1：ACS Applied MaterialsInterfaces,6(22),20282-20289(2014).

非专利文献2：Dyes and Pigments,95(3),639-643(2012)

发明内容

发明要解决的课题

本发明的目的在于，提供具有优异色调和耐热性的氧化铁、该氧化铁的制造方法、以及包含该氧化铁的颜料。

用于解决课题的手段

为了调整并进一步提高管状红色氧化铁的色调，需要导入除了加热温度之外的因素。本发明人等为了实现上述目的而反复进行了深入研究，结果获得如下见解：通过培养纤毛菌属细菌而生成有机鞘后，将有机鞘保持在包含各种元素的水溶液中，由此，就连对细胞增殖有害的元素也发生元素吸附，从而能够得到含有元素的管状氧化铁。像这样，发现通过使管状氧化铁中含有各种元素，能够提高色调。

本发明是基于这些见解并进一步反复研究而完成的，提供以下的氧化铁、氧化铁的制造方法和颜料。

(I)氧化铁

(I-1)一种氧化铁，其含有选自铝、锆、钌、钛和铪中的至少1种元素，

所述氧化铁的形状为管状或杆状，

该元素的元素比率以原子数％计为5％以上且小于25％(此处，将不包括氧、碳、氮和氢在内的主要元素的原子数％的合计设为100)。

(I-2)根据(I-1)所述的氧化铁，其还含有硅和/或磷。

(I-3)根据(I-1)或(I-2)所述的氧化铁，其包含α-Fe₂O₃。