[发明专利]用于制造针铁矿颜料的方法

说明书

一种用于制造针铁矿的方法，该方法包括以下步骤：a)将硝酸铁(III)溶解在水中；b)在55℃至65℃范围内的温度下处理根据步骤a)获得的溶液；c)从根据步骤b)获得的悬浮液中分离针铁矿；d)将步骤c)的分离的针铁矿悬浮在水中；e)在自生压力下在120℃至220℃、优选150℃至200℃的温度下水热处理步骤d)的悬浮液。

技术领域

本发明涉及一种用于制造针铁矿颜料的方法，相应的针铁矿颜料及其用途。

背景技术

包含呈亚微米颗粒形式的α-FeOOH(针铁矿)相的黄色氧化铁颜料是本领域已知的。这种黄色氧化铁颜料的着色特性基本上取决于粒度分布和形状，以及颗粒内部结构和颗粒团聚的状态。

总体上，如DE 2 455 158 A1中所述，通过沉淀法或通过已知的彭尼曼(Penniman)法由铁(II)盐制备α-FeOOH(黄色氧化铁)。在这两种方法中，首先产生种子，然后在下一步骤中，相对缓慢地在其上生长额外的α-FeOOH。

通过上述方法制备的α-FeOOH颗粒通常以非常确切的针状物形式结晶。垂直于和平行于针状物轴线的散射和吸收系数差别很大。如果首先将针状物垂直于观察方向排列，并且然后平行于观察方向排列，则观察者会看到相当大的色差。这种效应被称为丝光效应，因为它也可以在丝织物上观察到。关于氧化铁颜料，在以一个方向(所谓的图像框架效应)施加的漆的情况下并且由于在塑料和塑料箔的挤出和压延过程中颜料的对齐，丝光效应是特别有害的。

专利DE-A1-33 26 632描述了用于制备具有低丝光效应的氧化铁黄色颜料的方法。由于产生了高度树枝状的针状物，这些针状物一起生长产生了球状聚集体(像小“刺猬”)，因此实现了丝光效应的消除。这些大致等体积的聚集体不能再在特定的优选方向上对齐。这种基于高度树枝状颗粒的颜料的缺点是它们对研磨敏感，使得由一些具有丝光效应的浅黄色氧化铁颜料获得的黄色指数b*的值将会降低。

查看现有技术，可以找到不是由针状物构成的球形针铁矿颜料。参见Fu等人在Phys.Chem.Chem.Phys.[物理化学化学物理学],2011,13,18523至18529中,“Ironoxyhydroxide nanoparticles formed by forced hydrolysis:dependence of phasecomposition on solution concentration”[通过强制水解形成的羟基氧化铁纳米颗粒：相组成对溶液浓度的依赖性]，以及还有研究这种球形氧化铁颗粒的其他学术论文。这些颗粒是由约60℃的水中的硝酸铁(III)制备的。然而，所有这些合成路线对所有种类的杂质都非常敏感，因此需要高纯化水平，这只能在实验室规模的范围内提供。此外，通过这些方法获得的色彩特性不令人满意。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种用于制造针铁矿的新方法，特别是就已知的球形针铁矿本身而言，该方法克服了这些缺点。

出人意料地发现，这种颜料可以通过用于制造针铁矿的方法来制备，该方法包括以下步骤：

a)将硝酸铁(III)溶解在水中，

b)在55℃至65℃范围内的温度下处理根据步骤a)获得的溶液，特别地持续10h或更长时间，

c)从根据步骤b)获得的悬浮液中分离针铁矿

d)将步骤c)的分离的针铁矿悬浮在水中，以及

e)在自生压力下在170℃至220℃的温度下水热处理步骤d)的悬浮液，特别地持续1h或更长时间。

步骤a)