FI89809C - Lamellaert tvaofaspigment - Google Patents

Description

1 h 9 ί) 0 9

Liuskamainen kaksifaasipigmentti

Esillä oleva keksintö koskee tehopigmenttejä, jotka koostuvat kahdesta rakenteellisesti erilaisesta faasista 5 ja jotka valmistetaan pelkistämällä hydrotermisesti valmistettuja liuskamaisia AlxFe2_x03-pigmenttejä, joita on esitetty EP 68 311:ssa.

Tehopigmenttien optinen vaikutus johtuu suunnatusta heijastumisesta pintamaisiksi valmistetuista, järjeste-10 tyistä, voimakkaasti valoa taittavista pigmenttihiukka-sista. Oksidipohjäisiä tehopigmenttejä voidaan käyttää sekä lakka-, muovi-, paino- ja keramiikka-alueilla ja myös kosmetiikassa.

Vaaleiden tehopigmenttien lisäksi kiinnostavat eri-15 tyisesti myös tummat tehopigmentit siis tehopigmentit, joille on tyypillistä voimakas kiilto ja voimakas absorptio. Tämä koskee erityisesti käyttöä autoalalla ja kosmetiikassa, jolloin voidaan saada erityisen kiinnostavia optisia vaikutuksia päällevärjäämällä voimakkaasti absor-20 boivia tehopigmenttejä väripigmenteillä tai edelleen vaaleammilla tehopigmenteillä. Tällöin ovat kiinnostavia kaikki mahdolliset voimakkaasti absorboivien tehopigmenttien värisävyvaihtoehdot, koska niiden avulla on mahdollista saada aina uusia tyypillisiä lakkauksien tai kosme-: 25 tiikkavalmisteiden ilmiasuja.

Paljon on yritetty valmistaa tummasävytteisiä tai mustia tehopigmenttejä. Siten DE-C 2 313 331:ssä esitetään monikiteisiä magnetiittikerroksella varustettuja kiille-suomupigmenttejä, joidein värit ovat kerrospaksuudesta 30 riippuen "hiirenharmaasta" mustaan. Pigmenttien moniki-teisen rakenteen takia ei tällaisilla tehopigmenteillä erityisesti kerroksena, ole kuitenkaan sellaista kiiltoa, mekaanista stabiliteettia ja sellaisia pintaominaisuuksia kuin hydrotermisesti valmistetuilla liuskamaisilla pigmen-35 teillä, joissa on oleellisesti yksikiteisten hiukkasten sileitä kidepintoja.

2 h 9 PO9

Edellä esitetty pätee myös DE-A 3 433 657:ssä esitettyihin pelkistetyllä TiO;:-kerroksella päällystettyihin ki i1lesuomupigmentteihin.

EP-C 14 382:ssa ja DE-A 3 440 911:ssa esitetään 5 tuotteita, joilla on magnetiitin ja maghemiitin rakenne ja jotka voidaan valmistaa hydrotermisesti syntetisoiduista, tietyillä alkuaineilla varastetusta hematiitista. Nämä tuotteet ovat värillisiä ja niiden kiiltoa ei ole tarkemmin esitetty ja kidehilan täydellisemmin muuttuessa ne 10 ovat enimmäkseen murtuneita ja niiltä puuttuu lähtöpig-menttien mekaaninen stabiilisuus.

Esillä olevan keksinnön kohteena oli valmistaa lähtemällä vaaleista, kuparinvärisistä, kiiltävistä alumiini-pitoisista rautaoksidiliuskoista, jotka ovat tyyppiä 15 AlxFe2_x03, kuten ne esitetään EP-C 68 311:ssa ja US-C

4 373 963:ssa, monia värisävyjä värillisistä tummista värisävyistä mustaan asti. Pigmenttien tulisi samalla säilyttää niiden mekaaninen kesto, siten että ne eivät hajoaisi lakassa, muovissa tai muissa side- tai apuaineissa. 20 Lisäksi niiden tulisi säilyttää kiiltonsa. Värilliset muunnelmat pitäisi voida valmistaa toistettavasti.

Havaittiin, että asetetut tavoitteet voitiin saavuttaa liuskamaisilla kaksifaasipigmenteillä, jotka perustuvat alumiinipitoisiin rautaoksideihin, siten että pig-25 mentin ydin koostuu hematiittirakenteesta, jolla on koostumus AlxFe2_x03, jossa x on luku 0,02 - 0,5, ja pigmentin ulommalla kerroksella on spinellirakenne, jolla on koostumus AlyFe3_y04.t, jossa y on luku 0,03 - 0,75 ja z on luku 0 - 0,5, edullisesti luku 0,06 - 0,45.

- 30 Keksinnön mukaiset pigmentit voidaan valmistaa kä sittelemällä hydrotermisesti liuskamaisen AlxFe2.x03-pigmentin vesisuspensiota siten, että läsnä on vesiliukoinen pelkistin, lämpötilassa yli 100 °C, ja lopuksi suodattamalla, pesemällä ja kuivaamalla pigmentit. Tällöin säilyt-35 täen lisätyn AlxFe2_x0,-hiukkasen muoto ja koko pelkistetään sen pintaa samalla kun sen ydintä suojaa syntyvä suojaker- i V 9 f, ο 9 3 ros ja ydin jää muuttumattomaksi. Tällä tavalla syntyy kaksifaasipigmentti, jossa ytimellä on koostumus AlxFe2_x03 (x = 0,02 - 0,5), jolla on hematiittirakenne, ja pigmentin pinnalla on spinellirakenne ja sillä on koostumus AlyFe3_ 5 y0,.x (z = 0 - 0,5 ja y = 0,03 - 0,75).

Säätelemällä pelkistymistä voidaan valmistaa lähtö-pigmenteistä suuri joukko värivivahteita, jotka vaihtele-vat lähtöaineiden kiiltävistä kuparinvärisistä värivivah-teista kiiltävään mustaan asti.

10 Pelkistimenä voidaan periaatteessa käyttää kaikkia vesiliukoisia pelkistäviä aineita. Erityisen sopivia ovat epäorgaaniset yhdisteet kutein hydratsiini ja alkaliditio-niitti.

Pelkistäminen suoritestaan vesiliuoksessa hydroter-15 misesti siis lämpötilassa, joka on korkeampi kuin 100 °C. Jotta saadaan nopea reaktio, on edullista käyttää lämpötiloja, jotka ovat välillä 150 - 350 °C. Liuoksen pH-arvo on edullisesti suurempi kuin 9. Jos toimitaan emäksisellä alueella, on tarkoituksenmuksista suorittaa suspension 20 hydroterminen käsittely siten, että läsnä on vesifaasiin liuotettuja alkalialuminaatteja erityisesti natriumalumi-naattia, edullisesti sellaisina konsentraatioina, joita oli ylimääränä läsnä AlxFe2_x03-lähtöaineiden synteesissä. Näin varmistetaan se, ettei käsiteltävistä AlxFe2_x03-pig-25 menteistä liukene alumiinia.

Tässä rajoitetussa pelkistyksessä pelkistetään AlxFe2_x03 pinnalta alkaen, jolloin tapahtuu pelkistyminen, jolloin saadaan koostumus AlyFe(3_y)04 06 - AlyFe( 3_y )04 15, jolla on spinellin hila. Pidentämällä reaktioaikaa pelkistetään 30 AlxFe2.x03 paksummalta alueelta, jolloin pelkistäminen lopetetaan ennen kuin pigmentti pelkistetään kokonaan, siten että säilytetään ydin AlxFe2_x03:na. Pelkistäminen lopetetaan tarkoituksenmukaisesti, kun pelkistetty pigmentti sisältää hematiittia ja splnellia painosuhteessa 99,5 -35 0,7. Rajoitettu hydroterminen pelkistäminen voidaan suo rittaa siten, että riittävästi kontrolloidaan lähtöpig- . b 9 Γ O 9 4 menttien pelkistymisastetta lämpötilan, ajan, pelkistimen laadun ja suspension pH-arvon avulla ja siten on mahdollista saada kulloinkin toivottua värisävyä. Hydrotermisessä pelkistyksessä saavutetusta pelkistymisasteesta riip-5 puen saadaan vaaleista kuparinvärisistä lähtöpigmenteistä kiiltäviä kaksifaasipigmenttejä, joiden värisävy vaihtelee vaaleanruskeasta tummanruskeaan ja mustaan. Hydrotermisen käsittelyn jälkeen suspensio jäähdytetään ja pigmentit suodatetaan, pestään ja kuivataan.

10 Esitetyssä hydrotermisessä käsittelyssä AlxFe2_x03- pigmentti pelkistetään tavallisesti siten, että sen pinnan koostumukseksi saadaan AlyFe3_y04tx, jossa z on luku 0 tai 0,06 - 0,15. Tällä tavalla on vaikea saada koostumuksia, joissa z:lla on arvo 0,15 - 0,5. Koostumukset, joilla 15 on nämä z:n arvot, voidaan sen sijaan helposti valmistaa, kun AlxFe2_x03-pigmentti pelkistetään hydrotermisesti edellä kuvatulla tavalla muotoon AlyFe3.y04^, jossa z on 0 tai 0,06 - 0,15, ja näin Sciatu kaksifaasipigmentti hapetetaan jälleen rajoittavissa olosuhteissa. Tällä tavalla voidaan 20 saada z-arvoja 0,15 - 0,45. Tämä rajoitettu hapettaminen voidaan suorittaa esimerkiksi lämpötilassa 150 - 350 °C typellä laimennetulla ilmalla esimerkiksi 02:N2-tilavuus-suhteella 0,01 - 0,1. Tällä rajoitetulla uudelleenhapetta-misella saadaan ulompaan pigmenttikerrokseen spinellira-25 kenne analogisesti magnetiitin maghemiitiksi hapettamisen kanssa. Tämän hapettavan käsittelyn avulla vaalennetaan jälleen pelkistetyn lähtöainepigmentin väri ja voidaan lähtemällä mustasta lähtöpigmentistä muuttaa väri mustanruskeaksi, ruskeaksi tai kellanruskeaksi.

30 Keksinnön mukaisia kaksifaasipigmenttejä voidaan valmistaa myös siten, että käsitellään hydrotermisesti liuskamaisten AlxFe2_x03-pigmenttien vesisuspensiota rauta- (II)yhdisteiden läsnäollessa lämpötilassa, joka on yli 100 °C, ja lopuksi pigmentit suodatetaan, pestään ja kui-35 vataan.

y. c Γ '·::, 5

Toisin kuin edellä esitetyssä menetelmässä, jossa liuskamaisia AlxFe2_x03-pigmenttejä käsitellään pelkisti-mellä kuten hydratsiinilla tai alkaliditioniitilla, tässä menetelmässä liuskamaisista AlxFe2_x03-pigmenteistä ei pois-5 teta happea. Pikemminkin Fe2>-ionit diffundoituvat liuska-maisten AlxFe2_x03-pigmenttien pinnan läpi pigmenttiraken-teeseen ja muuttavat uloimman kerroksen hematiittiraken-teen spinellirakenteeksi. Samanaikaisesti aine muuttuu AlyFe3_y04tI:ksi.

10 Kaksifaasipigmentin tummanvärisen uloimman kerrok sen paksuus lisääntyy tarjotun kaksiarvoisen raudan kon-sentraation lisääntyessä. Reiaktio on tosin kvantitatiivinen vain emäksisellä alueella. Happamassa reaktio tapahtuu epätäydellisesti, siis suurin osa tarjotusta kaksiarvoi-15 sesta raudasta jää liuokseen. Siksi on tarkoituksenmukaista suorittaa kaksifaasipigmenttien valmistaminen emäksisellä alueella, edullisesti pH-arvolla 8-13.

Keksinnön mukainen kaksifaasipigmenttien valmistaminen tapahtuu yksityiskohtaisesti siten, että yhtä tai 20 useampaa liukoista rauta(II)-yhdistettä, esimerkiksi rau-ta(II(-suolaa, erityisesti rauta(II)-sulfaattia lisätään sekoitettaen vesiliuokseen (suspendoituun AlxFe2_x03-pig-menttiin tai liuskamaiset Al(Fe2_x03-pigmentit suspendoidaan rauta(II)-yhdisteen liuokseen, suspensio tehdään halut-25 taessa emäksellä neutraaliksi tai emäksiseksi ja suoritetaan lopuksi hydroterminen käsittely lämpötilassa yli 100 °C, edullisesti 150 - 360 °C:ssa. Erityisen edullinen on menetelmä, jossa vesipitoinen rauta(II)-liuos välittömästi liuskamaisen AlxFe2.x03-lähtöpigmentin synteesin jäl-30 keen pumpataan vielä kuumaan emäksiseen pigmenttisuspen-sioon.

Tietenkin kaksifaasipigmenttien valmistuksessa ollaan suhteellisen riippuvaisia lähtöpigmenttien AlxFe2_x03 hiukkasmuodosta ja -koosta. Tämä koskee myös pigmenttiyti-35 men värisävyä, joka ei määiräydy ainoastaan liuskamaisten 6 h 9 Γ 0 9

AlxFe2_x03-hiukkasten Al-pitoisuudesta. AlxFe2_x03-koostumuk-sesta pelkistämällä spinellifaasiksi AlyFe3_y04,z saadun tuotteen y-arvo on y * 0,03 - 0,75.

Keksinnön mukaiset pigmentit ovat kiinnostavia en-5 nenkaikkea niiden optisten ominaisuuksien takia ja niitä voidaan käyttää pigmentointiin maalauksessa, lakkauksessa, muoveissa, painoväreissä, keraamisissa pinnoitteissa, lasitteissa ja kosmetiikkatuotteissa.

Keksinnön mukaiset pigmentit eivät kuitenkaan ole 10 kiinnostavia vain niiden optisten ominaisuuksien vuoksi. Niillä on myös sähköisiä ja magneettisia ominaisuuksia, jotka antavat niille mahdollisia käyttökohteita muilla teknisillä alueilla kuten sähkömagneettisissa suojauksessa.

15 Keksinnön mukaiset pigmentit voidaan päällystää myös korkeassa lämpötilassa hajoavilla oksideilla kuten Ti02:lla ja Fe203:lla, jolloin voidaan valmistaa edelleen värillisiä mielenkiintoisia tehopigmenttejä.

Esimerkki 1 20 A) Lähtöainetuotteiden valmistaminen (EP 68 311:n mukaisesti)

Hyvin sekoitettu vesipitoinen suspensio, jossa on 59 g/1 FeOOH (BET-pinta-ala 42 m2/g), 42 g/1 NaOH ja 32 g/1 Y-A1203, kuumennetaan putkireaktorissa, jonka lä-25 pivirtaus on 42 kg/h, 30 minuutissa 303 °C:een, pidetään tässä lämpötilassa 10 minuuttia ja sitten jäähdytetään, suodatetaan, pestään ja kuivataan 110 °C:ssa.

Tuote on kiiltävän ruskeanpunaista ja siinä havaitaan rasterielektronimikroskoopissa liuskamaisia hiukka-30 siä. Keskimääräinen hiukkaskoko määritetään Cilas-granu-lometrillä 7,9 pmiksi. Spesifinen pinta-ala (BET) on 8,3 m2/g. Kemiallisessa analyysissa havaitaan 4,5 pai-no-% AI ja 62,5 paino-% Fe hapetusasteella III. Tämän perusteella tuote vastaa koostumusta Al0 26Fe3 7403.

35 B) 10 g esimerkissä IA valmistettua tuotetta sus- pendoidaan 140 g:aan tislattua vettä ja annetaan reagoida 7 b 9 f J 9 10 g:n kanssa hydratsiiniuirhydroksidia (Ν2Η4·Η20) samalla sekoittaen. Seos kuumennetaan 300 ml:n sekoitusautoklaa-vissa 60 minuutissa 313 °C:een ja jäähdytetään tämän jälkeen. Tuote suodatetaan ja pestään ja kuivataan 5 110 eC:ssa.

Saatava tuote on väriltään syvän ruskeaa ja kiiltävää. Rasterielektronimikroskooppikuvat osoittavat, että tuote on yhtenäistä ja että hydroterminen käsittely hyd-ratsiinilla ei johda laisinkaan muutoksiin liuskaominai-10 suuksissa ja keskimääräisessä hiukkaskoossa. Röntgentutki muksissa havaitaan hematiitin rakenteen lisäksi spinellin rakenne. Vertailukäyrän avulla havaitaan hematiitti:spi-nelli-painosuhteeksi 72:28. Kemiallinen analyysi antaa arvot: AI = 4,6 paino-%, Fe2* = 6,5 paino-%, Fekok = 63,2 15 paino-%.

Esimerkit 2 -_5

Esimerkit suoritetaan analogisesti esimerkin 1 kanssa käyttäen vaihtelevia määriä hydratsiinia. Esimerkissä 5 lisätään suspensioon vielä NaOH:a.

20

Punnitus grammoina Karakterisointi

Esim. AlxFe2-*°3 H2° N2H4 H2° NaOH pH- väri Fe2* Painosuhde arvo pai- hematiitti: no-% spinelli 25-- 2 10 140 2,5 - 7 rus- 0.2 > 99 kean- punai- nen 30 3 10 140 5,0 - ' punai- 1,0 96:4 (24.0) senrus* kea 4 10 140 7.5 - '' vaa- 3,5 85:15 (5.67) lean- 35 ruskea 5 10 140 5.0 1 g musta 14.5 43:57 (0.75)

Esimerkki 6 10 g liuskamaista rautaoksidia (62,5 paino-% Fe, 40 4,5 paino-% A1-*A10 26Fe!7403, BET = 8,3 m2/g, keskimääräinen 8

I r, Γ. o :· c. J

hiukkaskoko = 6,8 pm) sekoitetaan 140 ml:aan vettä, 10 g 50-paino-%:ista NaOH:a ja 2 g:aan natriumaluminaattia (37,3 paino-% Na20, 44 paino-% A1203) ja 2,5 g:aan natrium-ditioniittia voimakkaasti sekoittaen.

5 Suspensio kuumennetaan 300 ml:n autoklaavissa sa malla sekoittaen 30 minuutissa 220 °C:een ja sitten edelleen 30 minuutissa 315 °C:een. Tämän jälkeen jäähdytetään ja autoklaavi tyhjennetään. Tuote suodatetaan, pestään neutraaliksi ja kuivataan 100 °C:ssa kiertoilmakaapissa.

10 Tuote on tumman violettia ja kiiltävää. Röntgen tutkimuksessa havaitaan hematiitin ja magnetiitin hilat. Rasterielektronimikroskoopilla havaittiin, että tuote on liuskamainen.

Kemiallisella tutkimuksella saatiin pitoisuudet: 15 9,8 paino-% Fe(II) (spinelliosa: 39 %, hematiittiosa 61 %).

Esimerkki 7 (Vertailuesimerkki) Täysin pelkistettyjen yksifaasipigmenttien valmistaminen 20 10 g:aan esimerkissä IA valmistettua tuotetta lisä tään 140 g H20, 12 g 50-paino-%: ista natriumlipeää (37 paino-% Na20, 44 paino-% A1203) ja 109 g hydratsiniumhydraat-tia. Suspensio kuumennetaan sekoitusautoklaavissa 60 minuutissa 310 °C:een. Tämän jälkeen jäähdytetään, suodate-25 taan, pestään ja kuivataan N2:n alla.

Tuote on mustaa ja kiteytyy yksifaasisena spinelli-hilalla. Rasterieletronimikroskooppitutkimukset osoittavat, että tuote ei enää ole liuskamaista, vaan on rikkoutunut lukuisiksi hiukkasiksi. Kemiallisella analyysillä 30 saadaan Fe2< = 20,4 paino-%, AI = 3,0 paino-%, Fekok = 60,4 paino-%. Näin saadaan koostumukseksi Al0 27Fe2 6103 89. Rönt-genograafisillä tutkimuksilla havaitaan, ettei pigmentissä enää ole hematiittifaasia.

Esimerkki 8 35 Esimerkissä 5 saatua tuotetta käsitellään 250 °C:ssa kiertouunissa 30 minuuttia kaasuvirralla, jossa on 90 9 b 9 £ G 9 til-% N2 ja 10 til-% ilmaa, tämän jälkeen jäähdytetään ty-pessä. Tuote on mustanruskeaa. Analyysi osoittaa, että Fez+-pitoisuus on 11 paino-%. Röntgentutkimuksilla havaitaan hematiitin ja spinellien faasien painosuhteeksi sama 5 kuin lähtöainetuotteella, siis 43:57 = 0,75.

Esimerkit 9 ja 10 Nämä esimerkit suoritetaan samoin kuin esimerkki 8, mutta hapetusaika jatketaan.

Esim. Hapetusaika Fe2*-pitolsuus Väri Hematlltti/Splnelll 10 (paino-%) (painosuhde) 11 60 min 7.5 ruskea 12 90 min 4.0 kelta- ei muutu ruskea 15 Esimerkki 13 30 g:aan esimerkissä IB valmistettua pigmenttiä lisätään 103,8 g vesipitoista titanyylisulfaattiliuosta, jossa on 5,2 paino-% titaania ja 49,7 paino-% H2S0,,. Suspensioon lisätään huoneenlämpötilassa tipoittain sooda-20 liuos, jossa on 23,34 g Na2C03 ja 500 ml H20. Sekoitetaan ja kuumennetaan kiehumispisteeseen ja keitetään lopuksi 2 tuntia. Tämän jälkeen lisätään 500 ml 95 °C vettä 1 tunnin aikana ja kuumennetaan edelleen 1 tunti kiehumispisteeseen asti. Lopuksi jäähdytetään. Saostuneet titaanioksihydraa-25 tiliä päällystetyt pigmenttiliuskat suodatetaan, pestään ja kuivataan 120 °C:ssa.

Syntyvä tuote on väriltään violettia, kiiltävää ja analyysin mukaan titaanipitoisuus on 11,9 paino-%.

Esimerkki 14 30 10 g:aan esimerkissä IA valmistettua liuskamaista rautaoksidia lisätään 70 ml tislattua vettä, liuos, jossa on 3,22 g rautafII)sulfaattihydraattia (rautapitoisuus 19,8 paino-%) 70 mlrssa vettä, ja 1,85 g 50 paino-%:ista NaOH-liuosta samalla sekoittaen (pH 11,2) ja kuumennetaan 35 300 ml:n sekoitusautoklaavissa 30 minuutissa 225 °C:ssa ja kuumennetaan edelleen 30 minuutissa 320 °C:een. Tämän jäi- b 9 o O 9 ίο keen jäähdytetään, suodatetaan, pestään vapaaksi NaOH:sta ja kuivataan.

Tuote on kiiltävän ruskeaa. Rasterielektronimikro-skooppikuvat osoittavat, että tuote on yksiselitteisesti 5 liuskamaista. Cilasgranulometriset määritykset antavat keskimääräiseksi arvoksi keskimääräiselle suurimmalle hiukkaskoolle 7,85 pm. Röntgendiagrammi antaa hematiitin ja magnetiitin viivat. Märkäkemiallinen analyysi antaa Fekok = 64,3 % ja Fe2* = 4,8 paino-%.

10 Näistä saatu hematiitti:magneetti-suhde esitetään taulukossa 1.

Esimerkki 15 10 g:aan esimerkissä IA valmistettua liuskamaista Alo.26Fei.7403“Pi9menttiä lisätään 140 ml tislattua vettä, 15 jossa on 6,44 g FeS04nH20 (Fe-pitoisuus 19,8 paino-%) liuotettuna, ja 3,71 g 50 paino-%:ista NaOH:a (pH 11,5) ja kuumennetaan 300 ml:n sekoitusautoklaavissa 30 minuutissa 220 °C:een ja edelleen 30 minuutissa 315 °C:een, sitten jäähdytetään, suodatetaan, pestään vedellä alkalittomaksi 20 ja kuivataan 110 °C:ssa.

Pigmentillä on mustanruskea värisävy ja kiilto. Rasterielektronimikroskooppikuvat osoittavat, että tuote on kokonaisuudessaan liuskamaisessa muodossa. Cilasgranulometriset määritykset antavat keskimääräiseksi arvoksi 25 keskimääräiselle maksimaaliselle hiukkaskoolle 7,9 pm.

Röntgendiagrammit osoittavat viivat hematiitille ja magnetiitille. Kemiallisella analyysillä saadaan Fe-kokonais-määräksi 65 paino-% ja Fe2*: 8,8 paino-%. Saatu hematiitti :magnetiitti-suhde esitetään taulukossa 1.

30 Esimerkki 16 10 g:aan esimerkissä IA valmistettua liuskamaista pigmenttiä sekoitetaan 140 ml:aan tislattua vettä, 1,61 g rauta(II)sulfaattihydraattia (rautapitoisuus 19,8 pai-no-%) ja 0,93 g 50-paino-%:ista NaOH-vesiliuosta (liuoksen 35 pH-arvo 11,2) ja kuumennetcian 300 ml:n sekoitusautoklaa- t- (i -y 11 vissa 30 minuutissa 215 °C:een ja kuumennetaan edelleen 30 minuutissa 310 "C:een. Tämän jälkeen jäähdytetään, suodatetaan, pestään ja kuivataan 110 °C:ssa.

Pigmentti on ruskeanpunaista ja kiiltävää. Raste-5 rielektronimikrokooppikuvat osoittavat, että tuote on kokonaan liuskamaista. Keskimääräinen maksimaalinen hiukkas-koko on 7,9 pm.

Röntgendiagrammi osoittaa hematiitin ja magnetiitin viivat. Kemiallisella cinalyysillä saadaan Fe-kokonaismää-10 räksi: 63,7 % ja Fe21: 2,1 %.

Saatu hematiitti:magnetiitti-suhde esitetään taulukossa 1.

Esimerkki 17 10 g:aan esimerkissä IA valmistettua liuskamaista 15 pigmenttiä sekoitetaan huolellisesti 1,07 g rauta(II )sul-faattihydraattia (Fe-pitoisuus 19,8 paino-%), 0,31 g NaOH ja 141 g H20 (seoksen pH-arvo on 11,0) ja kuumennetaan sitten sekoitusautoklaavissa 30 minuutissa 210 °C:een ja edelleen 30 minuutissa 325 °C:een. Tämän jälkeen jäähdytetään, 20 suodatetaan, pestään ja kuivataan 110 °C:ssa.

Tuote on kiiltävän ruskeanpunaista, hieman tummempaa kuin lähtöaine. Kemiallinen analyysi antaa Fe:n kokonaismääräksi 63,3 % ja Fe21: 1,4 %.

Taulukko 1 25 Esimerkki FeS041nH20 Tuotteen Hematiitti:Magnetiitti _punnitus1 väri painosuhde paino-% 17 1,07 ruskehtavan 94,5 : 5,5 punainen 16 1,61 ruskean- 91,7 : 8,3 30 punainen 14 3,22 ruskea 81 : 19 15 6,44 tummanruskea 65 : 35 laskettuna 100 ml vettä kohti

Claims (15)

1. Alumiinipa.toiseen rautaoksidiin pohjautuva lius-kamainen kaksifaasipigmentti, tunnettu siitä, että 5 siinä on ydin, jolla on hem&tiittirakenne, jolla on koostumus AlxFe2_x03 10 jossa x on luku 0,02 - 0,5, ja ulompi kerros, jolla on spinellirakenne, jolla on koostumus AlyF®3-yO<»t 15 jossa y on luku 0,03 - 0,75 ja z on luku 0 - 0,5.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen liuskamainen kaksifaasipigmentti , tunnettu siitä, että z on luku 0,06 - 0,45.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen liuskamai- 20 nen kaksifaasipigmentti, tunnettu siitä, että hematiitin ja spinellin painosuhde on 99,5 - 0,7.

4. Menetelmä patenttivaatimuksien 1-3 mukaisten kaksifaasipigmenttien valmistamiseksi, tunnettu siitä, että käsitellään hydrotermisesti liuskamaisten

25 AlxFe2_x03-pigmenttien vesisuspensiota siten, että läsnä on vesiliukoinen pelkistin, lämpötilassa yli 100 °C, ja lopuksi pigmentit suodatetaan, pestään ja kuivataan.

5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että hydroterminen käsittely suorite- 30 taan lämpötilassa 150 - 360 °C.

6. Patenttivaatimuksen 4 tai 5 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, et~ä pelkistimeksi lisätään epäorgaanisia yhdisteitä.

7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen menetelmä, t u n- 35. e t t u siitä, että lisätään epäorgaaniseksi pelkistimeksi hydratsiinia ja/tai alkaliditioniittia. V O c; n r, 13 '

8. Jonkin patenttivaatimuksista 4-7 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että hydrotermisellä käsittelyllä muutetaan uloimman kerroksen koostumus koostumukseksi AlyFe2_y04<I, jossa y on 0,03 - 0,75 ja z on 0,06 - 5 0,15 ja lopuksi näin saatu pigmentti uudelleenhapetetaan z:n arvoon 0,45.

9. Patenttivaatimuksen 8 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että uudelleenhapettaminen suoritetaan typellä laimennetulla ilmalla lämpötilassa 150 - 350 3C.

10. Patenttivaatimuksen 9 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ilmassa happi-typpi-tilavuus-suhde on 0,01 - 0,1.

11. Menetelmä patenttivaatimuksien 1-3 mukaisten kaksifaasipigmenttien valmistamiseksi, tunnettu 15 siitä, käsitellään hydrotermisesti liuskamaisten AlxFe,_xO,-pigmenttien vesisuspensiota rauta( II)yhdisteiden läsnäollessa lämpötilassa yli 100 °C, lopuksi pigmentit suodatetaan, pestään ja kuivataan.

12. Patenttivaatimuksen 11 mukainen menetelmä, 20 tunnettu siitä, että hydroterminen käsittely suoritetaan lämpötilassa 150 - 360 °C.

12 >>9 8 09 Patentt ivaat imukset

13. Patenttivaatimuksen 11 tai 12 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että käsittely suoritetaan pH-arvossa, joka on korkeampi kuin 7.

14. Patenttivaatimuksien 1-3 mukaisten liuska maisten kaksifaasipigmenttien käyttäminen maaleissa, lakoissa, muoveissa, painoväreissä, keraamisissa pinnoitteissa, lasitteissa ja kosmeettisissa tuotteissa.

15. Patenttivaatimuksien 1-3 mukaisten liuska- 30 maisten kaksifaasipigmenttien käyttäminen valmistettaessa magneettisia suojauksia. 14 h9809