[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其用途。

包含+2氧化状态的铁的氧化铁颜料与氧化铁(III)Fe₂O₃相比 构成热力学不稳定状态。在空气或氧气存在下它们可能发生全部或 部分氧化，例如

2Fe₃O₄+1/2O₂→3Fe₂O₃

例如，这种反应在黑色氧化铁颜料的情况是已知的，该黑色氧 化铁颜料就其组分和结构而言对应于磁铁矿。氧化作用结果是该颜 料在其最重要的品质-颜色-上受到损失，因此变得不可使用。易于 氧化的倾向伴随精细分离的程度、并因此伴随这些颜料的比表面积 的增加而增加。

这同样适用黑色氧化铁与其他氧化铁彩色颜料的混合物-红色 氧化铁和/或黄色氧化铁-例如用于生产棕色调。

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 还被表述为“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 基或烯基，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个碳原子的芳香族基团或者氢。 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。