[发明专利]氧化稳定的氧化铁颜料,其制备方法及其用途

说明书

本发明涉及具有至少一种有机物质的一个涂层的氧化稳定的 氧化铁颜料，它们的制备以及它们的用途。

含有+2氧化态铁的氧化铁颜料与氧化铁(III)Fe₂O₃相比构成 热力学不稳定相。在空气或氧的存在下它们可以进行充分或部分氧 化，例如

2Fe₃O₄+1/2O₂→3Fe₂O₃

此类反应为已知，例如，在成分和结构对应于磁铁矿的黑色氧 化铁颜料的情况下。由于氧化的结果该颜料遭受其最重要的性质， 即颜色的损失并因此变得不稳定。这种发生氧化的倾向的增加与这 些颜料的精细分离的程度并因而与其特定表面积一致。

同样的情况也适用于黑色氧化铁和其它氧化铁彩色颜料，如用 于棕色调而生产的红色氧化铁和/或黄色氧化铁的混合物。

如果说对于彩色颜料是因为颜色性质的损失而使它们变为无 用，那么对于含有铁(II)的磁性颜料来说同样由氧化所引起的问 题是磁性能的损失。特别处于危险中的是精细分离的磁铁矿颜料以 及具有高铁(II)含量的磁铁矿(Fe₃O₄)和磁赤铁矿(γ-Fe₂O₃) 的混合相。然而，对氧化也敏感的是磁铁矿和/或铁酸盐的混合相， 例如铁酸钴，以及被一个磁性金属氧化物(特别是铁和钴的氧化物) 的外壳包围的一个Fe₃O₄和γ-Fe₂O₃的内核所组成的那些磁性颜 料。在技术文献中，除了混合相的说法外，人们发现在此描述的组 合物还表述为“贝陀立体”。

DE 2744598A1公开了通过用杂环有机化合物处理来减少精 细分离的亚铁磁的磁铁矿颗粒的氧化敏感性。该处理提供了超过未 处理颜料的相当大的改善，但却无法高于某一特定水平。吗啉、N-(3- 氨基丙基)吗啉、N-(2-羟基乙基)哌嗪、1，2，4-三唑和3-氨基-1，2，4- 三唑已经被证明特别有效。所用的杂环只是物理吸附在该颜料上并 因此处于水溶性组分中。这会导致在不同粘合剂系统中的不相容 性。此外，该磁铁矿颗粒是在非氧化性气氛下用杂环有机化合物处 理，并且必须排除空气。因此该方法昂贵且复杂。

DE 4139052A1公开了氧化铁颜料，为了提高对空气氧化的稳 定该氧化铁颜料涂覆了环羧酸酰肼，其通式为：

优选使用“邻苯二甲酸酰肼”和“马来酰肼”。但是，当更仔细观 察时，以上给出通式的所有化合物只是哒嗪的3，6-二羟基取代的衍 生物，因为对于以上给出通式的化合物存在下述互变异构形式：

因此，对于“邻苯二甲酸酰肼”和“马来酰肼”习惯的名称分 别还有1，4-二羟基酞嗪和3，6-二羟基哒嗪。这样DE 4139052A1 中公开的环羧酸酰肼是简单的含氮杂环类。如以上已经提到的，这 些仅是物理吸附在颜料上并因此被包括在水溶性组分中。这会导致 在不同粘合剂系统中的不相容性。

DE 3726048A1描述了一种带有符合以下通式的苯甲酸衍生 物的氧化铁颜料涂层

其中

X＝O或NH并且

R＝一种任选取代的直链或支链的、具有1到30个碳原子的烷 基或亚烷基，或者一种任选取代的、具有5到12个碳原子的环烷 基，或者一种任选取代的、具有5到10个碳原子的芳基或者氢。 特别优选含有具有2到18个碳原子的脂肪族醇成分的水杨酸酯， 例如辛基水杨酸酯或十二烷基水杨酸酯。所用的具有该通式的苯甲 酸衍生物只是物理吸附在颜料上并因此被包括在水溶性组分中。这 会导致在不同粘合剂系统中的不相容性。

为了提高氧化铁颜料的氧化稳定性的目的，现有技术还描述了 许多无机涂料，以及有机物和无机物的混合涂料。