DE1417244B2 - Mischphasen auf der grundlage von titandioxid - Google Patents
Mischphasen auf der grundlage von titandioxidInfo
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Description
1 2
Mischkristalle aus Titandioxid mit einem Gehalt an Um die Forderung zu erfüllen, daß sich bei den
Wolframtrioxid oder Gemischen von Wolframtrioxid Kationen der Gastkomponenten eine mittlere sta-
und Antimonoxid, Wismutoxid, Vanadinpentoxid, tistische Wertigkeit von +4 ergibt, sind somit erfin-Molybdänoxid
oder/und Uranoxid und Oxiden von dungsgemäß beispielsweise auf 1 Mol Lithiumoxyd
Lithium, Magnesium, Zink, Mangan(II), Eisen(II), 5 3 Mol Vanadinpentoxid, wobei ein Teil des Vanadin-Kobalt(II),
Nickel(II), Kupfer(II), Aluminium, GaI- pentoxids durch Antimon-, Wismut-, Niob- oder/und
lium, Titan(II), Chrom(III), Mangan(III) und Eisen(III) Tantalpentoxid ersetzt werden kann, oder auf lMol
oder Mischungen solcher Oxide sind aus der deut- Magnesium- oder/und Zink-, Mangan-, Eisen(II)-,
sehen Patentschrift 1 287 236 bekannt. Dabei ver- Kobalt(II)-, Nickel(II)- und Kupfer(II)-oxid 1 Mol
halten sich die Mengen der 6- oder/und 5wertigen ao Vanadinpentoxid, wobei wiederum ein Teil des
Kationen und der 1-, 2-oder/und 3wertigen Kationen Vanadinpentoxids durch Antimon-, Wismut-, Niobrelativ
zueinander so, daß sich für diese eine mittlere oder/und Tantalpentoxid, ersetzt werden kann, oder
statistische Wertigkeit von +4 ergibt. auf 1 Mol Aluminiumoxid oder/und Gallium-, AntiGegenstand
der vorliegenden Erfindung sind Misch- mon(III)-, Vanadin(III)-, Chrom(III)-, Mangan(III)-,
phasen, die als Wirtskomponente Titandioxid in der 15 Eisen(III)- und Rhodium(III)-oxid 1 Mol Vanadin-Kristallmodifikation
des Rutils oder Anatas enthalten. pentoxid, wobei wiederum gegebenenfalls ein Teil des
Als Gastkomponenten führen diese Mischphasen Vanadinpentoxids durch Antimon(V)-, Wismut(V)-,
in Mengen von 0,5 bis 50 Gewichtsprozent mindestens Niob(V)- oder /undTantal(V)-oxid ersetzt werden kann,
zwei Oxide von Metallen anderer Wertigkeit als +4, zum Aufbau der Mischphasen mit Titandioxid zu verwobei
Wolframtrioxid jedoch ausgenommen, deren 20 wenden. Bei Mitverwendung der 6wertigen Metall-Kationen
einen Radius zwischen 0,54 und 0,96 Ä auf- oxide Molybdän(VT)- oder/und Uran(VI)-oxid in
weisen, wobei sich die Mengen der als Gastkomponen- Verbindung mit Vanadinpentoxid und gegebenenten
auftretenden Metalloxide relativ zueinander so falls anderen der genannten Pentoxide und in Ververhalten,
daß sich bei den Kationen eine mittlere bindung mit Lithiumoxid oder/und einem oder
Wertigkeit von +4 ergibt, und wobei eines dieser 25 mehreren der genannten 2- oder/und 3wertigen
Oxide Vanadinpentoxid ist. Diese Mischphasen sind Metalloxide sind ebenfalls die Molverhältnisse der
als Pigmente verwendbar. Komponenten so aufeinander abzustimmen, daß die Als Gastkomponenten kommen somit jeweils Va- mittlere statistische Wertigkeit aller Kationen +4
nadinpentoxid, gegebenenfalls in Verbindung mit beträgt.
Oxiden von z. B. 6wertigen oder anderen 5wertigen 30 Sind somit die Mengen der zwei oder mehr Metall-Metallen,
in Verbindung mit obiger Regel entspre- oxide, die als Gastkomponenten in den Mischphasen
chenden Mengen Oxiden 1-, 2- oder/und 3wertiger enthalten sein können, relativ zueinander festgelegt,
Metalle in Frage. so kann das Verhältnis der Wirtskomponente Titan-Oxide 6wertiger Metalle, die bezüglich der Ionen- dioxid zu den Gastkomponenten insgesamt praktisch
radien der Forderung genügen, sind beispielsweise 35 jeden beliebigen Wert zwischen etwa 0,5 und 5O°/o
Molybdän-, Wolfram- und Urantrioxid. Da indessen annehmen.
die Verwendung von Wolframtrioxid in Verbindung Die Herstellung der Mischphasen läuft im Prinzip
mit anderen Metalloxiden als Gastkomponente in darauf hinaus, daß ein Gemisch der Komponenten bei
Mischphasen, die als Wirtskomponente Titandioxid erhöhter Temperatur, insbesondere durch Glühen,
enthalten, bereits vorgeschlagen worden ist, werden 40 in die Mischphasen übergeführt wird. Dabei können
Mischphasen mit Wolframtrioxid als Gastkomponente auch an Stelle der oxydischen Komponente hitzeunhier
nicht beansprucht. beständige Verbindungen der den Komponenten zuOxide 5wertiger Metalle außer Vanadinpentoxid, gründe liegenden Metalle verwendet werden, die beim
die bezüglich der Ionenradien der Forderung genügen, Erhitzen in die Komponenten der Mischphasen übersind
beispielsweise Antimon-, Wismut-, Niob- und 45 gehen. So kann z. B. an Stelle des Titandioxids das
Tantalpentoxid. beim Erhitzen in dieses Dioxid übergehende Hydrat An Oxiden lwertiger Metalle, die ebenfalls den des Titandioxids eingesetzt werden. An Stelle der
soeben genannten Bedingungen genügen, kommt Oxide der Metalle, so z. B. des Magnesiumoxids und
hauptsächlich Lithiumoxid in Frage. Zinkoxids, können beispielsweise deren Carbonate,
An geeigneten Oxiden 2wertiger Metalle seien ge- 50 Acetate, Nitrate oder Formiate Verwendung finden,
nannt: Magnesium-, Zink-, Mangan(II)-, Eisen(II)-, Gegebenenfalls können den Gemischen zur Erleich-Kobalt(II)-,
Nickel(II)- und Kupfer(II)-oxid, und an terung der Mischkristallausbildung geringe Mengen
geeigneten Oxiden 3wertiger Metalle Aluminium-, eines Flußmittels, wie Lithiumfluorid, zugesetzt wer-Gallium-,
Antimon(III)-, Vanadin(III)-, Chrom(III)-, den. Die vorliegende Mischphasenbildung ermöglicht
Mangan(III)-, Eiseri(III)- und Rhodium(III)-oxid. 55 die Herstellung von Pigmenten der verschiedensten
Die Ionenradien der diesen Oxiden zugrunde liegen- Art. Während die meisten Farbeigenschaften anorgaden
Metallionen betragen: Molybdän(VI) = 0,62 Ä, nischer oxydischer Verbindungen einer diskontinuier-Uran(VI)
= 0,90 Ä, Vanadin(V) = 0,59 A, Anti- liehen Änderung unterliegen, kann man nach dem
mon(V) = 0,62 Ä, Wismut(V) = 0,74 Ä, Niob(V) vorliegenden Prinzip eine kontinuierliche Farbände-
= 0,69 Ä, Tantal(V) = 0,68 Ä, Lithium = 0,78 Ä, 60 rung erzielen, da sich die Farbe gesetzmäßig ähnlich
Magnesium = 0,78 Ä, Zink = 0,83 Ä, Mangan(II) wie die physikalischen Eigenschaften von Legierungen
= 0,91 Ä, Eisen(II) = 0,83 Ä, Kobalt(II) = 0,82 Ä, kontinuierlich ändern läßt.
Nickel(II) = 0,78 Ä, Kupfer(II) = 0,65 Ä, Alumi- In den nachfolgenden Beispielen sind die Ausgangs-
nium(III) = 0,57 Ä, Gallium(III) = 0,62 Ä, Anti- stoffe für die Herstellung einiger typischer Vertreter
mon(III) = 0,90 Ä, Vanadin(III) = 0,65 Ä, Chrom(III) 65 der neuen Mischphasen angegeben. Die genannten
= 0,67 Ä, Mangan(III) = 0,70 Ä, Eisen(III) = 0,67 Ä Bestandteile werden gemischt und in der Regel
und Rhodium(III) = 0,69 Ä. Der Radius des 4wertigen V2 Stunde bei 800° und nach dem Pulverisieren
Titans beträgt zum Vergleich 0,64 Ä. 1J2 Stunde bei 1000° geglüht.
Beispiell Beispiel 12
5,000 g Anatas + 0,500 g V2Og (aus NH-VO3 um- 5,000 g Anatas + 0,800 g Sb2O3 + 0,500 g V2O5
gerechnet) + 0,027 g Li2O (aus Li2CO3 umgerechnet). (aus NH4VO3 umgerechnet). Man erhält ein schwarz-
Man erhält eine schwärzlichbraune Substanz, die nach 5 braunes Pigment von Rutilstruktur,
der Röntgenanalyse Rutilstruktur zeigt und auch . .
Pigmentfeinheit besitzt. B e ι s ρ ι e 1 13
5,000 g Anatas + 0,200 g Cr2O3 + 0,239 g V2O5
Beispiel 2 (aus NH4VO3 umgerechnet). Man erhält ein dunkel-
lo erdbraunes Pigment von Rutilstruktur.
5,000 g Anatas + 0,550 g V2O5 (aus NH4VO3 umgerechnet) + 0,111 g MgO (aus MgCO3 umgerechnet). Beispiel 14
Man erhält ein dunkelviolettbraunes Pigment von
Rutilstruktur. 5,000 g Anatas + 0,500 g MnO (aus MnCO3 als
5,000 g Anatas + 0,550 g V2O5 (aus NH4VO3 umgerechnet) + 0,111 g MgO (aus MgCO3 umgerechnet). Beispiel 14
Man erhält ein dunkelviolettbraunes Pigment von
Rutilstruktur. 5,000 g Anatas + 0,500 g MnO (aus MnCO3 als
Beispiel 3 15 QueIle für Mn2°3) + °>641. S V2O5 (aus NH4VO3 umgerechnet).
Man erhält ein violettstichiges dunkel-
5,000 g Anatas + 0,500 g ZnO (aus ZnCO3 umge- graues Pigment von Rutilstruktur,
rechnet) + 1,118 g V2O5 (aus NH4VO3 umgerechnet).
rechnet) + 1,118 g V2O5 (aus NH4VO3 umgerechnet).
Man erhält ein schwärzlichgraues Pigment von der beispiel 15
Struktur des Rutils. 20 5,000 g Anatas + 0,500 g Fe2O3 + 0,570 g V2O5
B e i s ο i e 1 4 ^aus NH4VO3 umgerechnet). Man erhält ein dunkel-
violettbraunes Pigment von der Kristallstruktur des
5,000 g Anatas + 0,200 g MnO (aus MnCO3 um- Rutils.
gerechnet)+ 0,513 g V2O5 (aus NH4VO3 umgerechnet). Beispiel 16
Man erhält ein violettstichiges dunkelbraunes Pigment 25 F
von Rutilstruktur. 5,000 g Anatas + 0,250 g NiO (aus NiCO3 umge-
R e i ς η i e 1 5 rechnet) + 0,250 g CuO (aus CuCO3 umgerechnet)
p + 1,183 g V2O5 (aus NH4VO3 umgerechnet). Man er-
5,000 g Anatas + 0,200 g FeO (aus FeCO3 umge- hält ein dunkelbraungraustichiges Pigment von Rutilrechnet)
+ 0,507 g V2O5 (aus NH4VO3 umgerechnet). 30 struktur.
Man erhält ein dunkelviolettbraunes Pigment von p.;.„· . ■, 7
Rutilstruktur. Beispiel 1/
Beispiel 6 5'000 g Anatas + °>100 S Mn0 (aus MnCO3 um-
gerechnet) + 0,100 g CoO (aus CoCO3 umgerechnet)
5,000 g Anatas + 0,200 g CoO (aus CoCO3 umge- 35 + 0,499 g V2O5 (aus NH4VO3 umgerechnet). Man
rechnet) + 0,486 g V2O5 (aus NH4VO3 umgerechnet). erhält ein violettstichigdunkelgraues Pigment von
Man erhält ein grünstichiges tiefdunkelbraunes Pi- Rutilstruktur,
gment von Rutilstruktur. Beispiell8
gment von Rutilstruktur. Beispiell8
Beispiel7 40 5000 g Anatas + 0011 g jj^q (aus Li2CO3 umge-
5,000 g Anatas + 0,500 g NiO (aus NiCO3 umge- rechnet) + 0,200 g Fe2O3 + 0,428 g V2O5 (aus
rechnet) + 1,218 g V2O5 (aus NH4VO3 umgerechnet). NH4VO3 umgerechnet). Man erhält ein dunkelviolett-Man
erhält ein blaustichigschwarzgraues Pigment von braunes Pigment von Rutilstruktur.
Rutilstruktur.
Rutilstruktur.
B e i s ρ i e 1 8 45 B e i s ρ i e 1 19
5,000 g Anatas + 0,100 g NiO (aus NICO3 umge- 5,000 g Anatas + 0,500 g ZnO (aus ZnCO3 umgerechnet)
+ 0,244 g V2O5 (aus NH4VO3 umgerechnet) rechnet) + 0,500 g Cr2O3 + 1,717 g V2O5 (aus NH4VO3
+ 0,100 g NaF. Man erhält ein rötlichgelbbraunes umgerechnet). Man erhält ein schwarzgraues Pigment
Pigment von Rutilstruktur. 50 von Rutilstruktur.
B e i s ρ i e 1 20
B ei spiel 9
B ei spiel 9
5,000 g Anatas + 0,500 g NiO (aus NiCO3 umge-
5,000 g Anatas + 0,200 g CuO (aus CuCO3 umge- rechnet) + 0,609 g V2O5 (aus NH4VO3 umgerechnet)
rechnet) + 0,457 g V2O5 (aus NH4VO3 umgerechnet). 55 + 1,080 g Sb2O5. Man erhält ein fahlrotbraunes Pi-Man
erhält ein violettstichiges graues Pigment von der gment von Rutilstruktur.
Struktur des Rutils. _ . . , ...
B e 1 s ρ 1 e 1 21
B e i s ρ i e 1 10 5000 g Anatas + 0500 g Mn0 (aus MnCO3 um-
5,000 g Anatas + 0,500 g Al2O3 (aus aktivem Al2O3 60 gerechnet) + 0,642 g V2O5 (aus NH4VO3 umgerechnet)
umgerechnet) + 0,893 g V2O5 (aus NH4VO3 umge- + 1,755 g Bi2O5 (aus Bi2O3 umgerechnet). Man erhält
rechnet). Man erhält ein schwarzgraues Pigment von ein metallisch graues Pigment von Rutilstruktur.
Rutilstruktur. . .
B e 1 s ρ 1 e 1 22
B e 1 s ρ 1 e 1 11 ^ 5m g Anatas + 050Q g CoO (aus CoCO3 umge.
5,000 g Anatas + 0,500 g Ga2O3 + 0,485 g V2O5 rechnet) + 0,304 g V2O5 (aus NH4VO3 umgerechnet)
(aus NH4VO3 umgerechnet). Man erhält ein stark + 1,331 g Nb2O5. Man erhält ein tiefdunkelbraunes
dunkelbraunes Pigment von Rutilstruktur. Pigment von Rutilstruktur.
5,000 g Anatas + 0,500 g NiO (aus NiCO3 umgerechnet)
+ 0,304 g V2O5 (aus NH4VO3 umgerechnet)
+ 2,220 g Ta2O5. Man erhält ein gelbbraunes Pigment
von etwa 10 % Anatas und etwa 90 % Rutilstruktur.
5,000 g Anatas + 0,500 g ZnO (aus ZnCO3 umgerechnet)
+ 0,559 g V2O5 (aus NH4VO3 umgerechnet)
+ 0,442 g MoO3 + 0,200 g NaF werden gut gemischt, 1I2 Stunde bei 700° und nach Pulverisieren 1Z2 Stunde
bei 800° geglüht. Man erhält ein graubraunes Pigment, das nach der Röntgenanalyse Rutilstruktur hat.
5,000 g Anatas + 0,500 g NiO (aus NiCO3 umgerechnet)
+ 0,305 g V2O5 (aus NH4VO3 umgerechnet)
'+ 1,433 g UO3 (aus Uranylnitrat umgerechnet). Man erhält ein mittelbraunes Pigment von Rutilstruktur.
5,000 g Anatas + 0,100 g MgO (aus MgCO3 umgerechnet)
+ 0,100 g MnO (aus MnCO3 umgerechnet) + 0,010 g CoO (aus CoCO3 umgerechnet) + 0,010 g
Fe2O3 + 0,010 g Cr2O3 + 0,452 g V2O5 (aus NH4VO3
umgerechnet) + 0,456 g SbJsO5'+ 0,065 g Bi2O5 (aus
Bi2O3 umgerechnet) + 0,0179 g UO3 (aus Uranylnitrat
umgerechnet) + ,0,0175 g Nb2O5. Man erhält
ein graustichigdunkelbräunes Pigment von Rutilstruktur.
Claims (1)
- Patentanspruch:Mischphasen, die als Wirtskomponente Titandioxid in der Modifikation des Rutils oder Anatas enthalten, dadurch gekennzeichnet, daß sie als Gastkomponenten in Mengen von 0,5 bis 50 Gewichtsprozent mindestens zwei Oxide von Metallen anderer Wertigkeit als +4 enthalten, wobei Wolframtrioxid jedoch ausgenommen ist, deren Kationen einen Radius zwischen 0,54 und 0,96 Ä aufweisen, wobei sich die Mengen der als Gastkomponenten auftretenden Metalloxide relativ zueinander so verhalten, daß sich bei den Kationen eine mittlere Wertigkeit von +4 ergibt, und wobei eines dieser Oxide Vanadinpentoxid ist.
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