[发明专利]热稳定氧化铁颜料，其制法及应用

说明书

本发明涉及按FeO计算Fe（Ⅱ）含量至少为5%（重）的氧化铁颜料，该颜料具有至少一层无机后处理层和至少一层有机后处理涂层;本发明还涉及这些氧化铁颜料的制法及应用。

含氧化态为+2价铁的氧化铁颜料与氧化铁（Ⅲ），Fe₂O₃相比，热力学上是不稳定的。它们在空气或氧存在下可以部分或完全氧化。

这类反应对于例如氧化铁黑颜料（它在组成和结构上相应于磁铁矿）是已知的。这种颜料由于氧化作用，会失去其极重要的性质，即其颜色，而不能被使用。这种氧化倾向随该颜料的细度，因而也随其比表面积或成比例地增加。

相同的反应也适用于氧化铁黑与其它氧化铁颜料的混合物，当用于棕色调颜料制备时，是与氧化铁红和氧化铁黄混合。

在这些颜料的情况下，会损失着色性而使之不可用，在含铁（Ⅱ）磁性颜料情况下，会损失磁性，这也是由氧化引起。铁（Ⅱ）含量高的细碎的磁铁矿颜料和磁铁矿（Fe₃O₄）和磁赤铁矿（γ-Fe₂O₃）的混合相是具有此危险的主要品种。然而，磁铁矿和/或铁酸盐，如铁酸钴，以及那些由Fe₃O₄和γ-Fe₂O₃为核和绕此核的磁性金属氧化物，特别是铁和钴的磁性金属氧化物壳组成的磁铁矿颜料，对氧化也是敏感的。在专门文献中，这里所述的组合物被称为“混合相（mixed phases）”和“贝陀立合金化合物（berthollides）”。

从DE-A-2744598可知，细碎亚铁磁性磁铁矿颜料对氧化的敏感可通过用有机杂环化合物处理来降低。与未处理颜料相比，这种处理可带来相当大的改进，但在超过一定水平后这种改进就不能增加。所用杂环化合物简单物理吸附在颜料上，因而能影响水溶性组分。由于这点，不相容性会产生各种各样的粘结剂体系。

从EP-A-90241还可知，硼酸可用于稳定含铁（Ⅱ）的氧化铁。用硼酸稳定的颜料具有可与涂以杂环化合物的颜料相比的热稳定性，同时还减少了水溶性组分。

然而，从现有技术已知的经稳定处理的含二价铁的氧化铁的耐久性，必然总是被认为是不够的。

因而本发明的目的是提供不具有对已知颜料所述缺陷的热稳定的含Ⅱ价铁的氧化铁颜料。

令人惊奇的是现在已经发现，涂以硼、铝和/或硅的氧化物或氢氧化物以及涂以通式（Ⅰ）的芳族羧酸的氧化铁颜料，与现有技术相比，具有高的热稳定性。用于涂覆氧化铁颜料的羧酸相应于通式（Ⅰ）：

其中

Ar代表可任选被卤素、NH₂、OH、NHR、NR₂、OR或R取代的芳基，其中R代表含1-30碳原子的直链或支链烷基或6-10碳原子可任选被取代的芳基;

X代表H、碱金属、NR¹₄，其中R¹＝H、烷基或芳基，1/2碱土金属、1/3A1或1/3Fe₃和

n是1-10中的一个整数，

因此，本发明提供按FeO计算Fe（Ⅱ）含量至少为5%（重），具有至少一层无机后处理层和至少一种有机后处理物质的氧化铁颜料，其特征在于其无机后处理层包含硼、铝和/或硅的氧化物和/或氢氧化物，而有机后处理物质是一种或多种通式（Ⅰ）的化合物：

其中

Ar代表可任选被卤素、NH₂、OH、NHR、NR₂、OR或R取代的芳基，其中R代表含1-30碳原子的直链或支链烷基或6-10碳原子可任选被取代的芳基;

X代表H、碱金属、NR¹₄，其中R¹＝H、烷基或芳基，1/2碱土金属、1/3A1或1/3Fe;和

n是1-10中的一个整数。

Ar优选的基本骨架衍生自苯、萘或蒽。优选的基团X是H、Na、K或铵的化合物。

可以提及的特别优选的芳族羧酸是苯甲酸、1，2-、1，3-、1，4-苯二羧酸、1，2，4-苯三羧酸、1，2，4，5-苯四羧酸和1-或2-萘甲酸。