[发明专利]氧化物-氮化物基着色颜料及其制备和用途

说明书

本发明涉及在制备过程中调节氧化物-氮化物基着色颜料颜色的方法，按此方法获得的着色颜料，尤其是具有增加颜色亮度的从黄色到红色光谱的着色颜料，和其用途。

着色颜料根据其应用的类型和用其着色的制品的用途而具有各种缺点。用含有氧化物、硫化物或硒化物的重金属化合物基的颜料着色的制品或用所述化合物装饰的制品在与酸或碱溶液接触时可释放出有毒成分，例如，来自尖晶石的镍，钴和铬，来自硫化镉黄的镉，和来自镉磺基硒化物红或橙的镉和硒。此外，当将着色的制品弃置或在废焚化炉中燃烧时，另一个问题是释放有毒的重金属。特别感兴趣的是在包含各组分的黄色到红色光谱范围内，寻找毒性比上述的镉颜料低的颜料。在制备覆盖比较大部分的颜色光谱的整个范围内的颜料时，正如在Cd(S，Se)情况不可进行的，有意义的是按可靠的方法通过改变单个原料的量，从经济的角度可调节颜色。

由FR-A2573060已知氮化物或氧化物-氮化物，其以钙钛矿结构结晶，且具有通式(a)：(a)ABO_3-nN_n；也公开了通式(b)：A_1-xA′_xB_1-yB′_yO_3-nN_n。在该式中，A和A′代表一价到四价的阳离子，包括例如Ca²⁺，Sr²⁺和Ba²⁺和Ln²⁺(Ln=镧系元素)和Bi³⁺，B和B′代表三价到六价阳离子，包括Nb⁵⁺、Ta⁵⁺、Ti⁴⁺和Zr⁴⁺；而且，0＜n＜3和0＜x，y＜1。然而，在所述的文献中，其具体实施方式仅公开了具有通式ABO_3-nN_n的化合物，其中两个相同价的离子作为A可同时存在。提及了其作介电原料的一种应用，但不是着色的颜料。仅公开了BaTaO₂N(枣棕色)和SrTaO₂N(橙色)的颜色。

按照FR-A2573060描述的方法，在氮或氨气氛中通过煅烧氧化物，氧化物-氮化物或氮化物与阳离子A的粉末混合物和氧化物，氧化物-氮化物或氮化物与阳离子B的粉末混合物可制备所提及的氧化物-氮化物。由元素A和B的氧化物和以氨作为氮化剂开始，提及的煅烧温度为1000℃，煅烧时间约为48小时。

当重复上述方法时，确定用此方法制备的氧化物-氮化物的亮度色彩较低，因此，就其颜色来说是不吸引人的。而且，现有已知方法的缺点是在温度非常高的同时，反应时间非常长。FR-A2573060既没有公开也没有建议通过改变式(b)中的符号x和/或y可确定氧化物-氮化物的颜色。

到目前为止还未公开的德国专利申请P4317421.3描述了制备具有通式LnTaON₂的氧化物-氮化物的改进方法，其中Ln代表稀土金属。在所述方法中，获得了具在增加了颜色亮度的产品，该产品适合于作为着色塑料的颜料。可是，述及的颜料仅覆盖了橙黄到棕红色的范围。而且，某些稀土金属是极其昂贵的原料。

以烧绿石结构结晶并具有通式Ln₂Ta₂O₅N₂的氧化物-氮化物也是已知的，参见J.SolidState Chem.107(1)，第39-42页(1993)。

本发明的目的是扩大迄今现有的氧化物/氮化物基的着色颜料的范围，同时提供一种简单的方法，通过改变形成氧化物-氮化物原料的量而可在氧化物-氮化物的制备过程中调节其颜色。本发明的另一个目的是提供具有钙钛矿结构的氧化物-氮化物，其特征于与由FR-A2573060已知的氧化物-氮化物相比颜色亮度更大，因此适合于作为着色颜料。氧化物-氮化物应覆盖从黄到红的整个颜色光谱。最后，产品应仅含有无毒成分。本发明的再一个目的是改进现有的已知的生产方法，以使所需亮度颜色的氧化物-氮化物的反应时间优选地比至今已知的方法短。最后，本发明的进一步的目的是使用本发明的具有增加了颜色亮度的氧化物-氮化物作为着色颜料。