ITFI950045A1 - Alluminati di ittrio e/o terre rare a struttura perovskitica, loro preparazione e uso come pigmenti - Google Patents
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Abstract
Sono descritti alluminati di ittrio e/o terre rare a struttura perovskitica, dotati di particolare brillantezza soprattutto nelle tonalità dal rosso al giallo.
Description
"Alluminati di ittrio e/o terre rare a struttura perovskit ica, loro preparazione e uso come pigmenti"
Campo dell 'invenzione
La presente invenzione si riferisce ad alluminati di ittrio e/o terre rare a struttura perovskitica utili come pigmenti, in campo ceramico, aventi particolare brillantezza, anche dopo cottura, specialmente nelle tonalità dal rosso al giallo.
Stato dell'arte
E' noto che i pigmenti sono utilizzati per la colorazione di una vasta gamma di prodotti dalle vernici ai vetri, dalle materie plastiche ai prodotti ceramici. Per i prodotti che subiscono processi di preparazione e di lavorazione a caldo, spesso con notevoli temperature (vedi ad esempio i prodotti ceramici) si pone il problema di disporre di pigmenti che conservino la loro tonalità e brillantezza anche dopo tali trattamenti che invece tendono spesso ad alterare le qualità e quindi l'aspetto finale del pigmento stesso.
In particolare i pigmenti per colorazioni dal giallo al rosso si mostrano molto sensibili agli effetti della temperatura e spesso dopo cottura presentano indesiderati cambiamenti di colore come ad esempio i colori a base di solfoseleniuri di cadmio. Si sono quindi studiate molteplici soluzioni per trovare pigmenti capaci di superare gli inconvenienti suddetti. I pigmenti da noi ricercati sono volti a limitare l'uso di componenti tossici e rientrano nella classe dei pigmenti a struttura O-perovskitica.
I pigmenti a struttura o-perovskitica nota (si vedano a questo proposito i brevetti: EP - 545775; EP - 545757; FR - 2 667 586 ed FR - 2 553 749) non rientrano nella gamma delle colorazioni da noi presentata. Descrizione dettagliata dell'invenzione
La presente invenzione consente di risolvere i problemi suddetti per mezzo di alluminati di ittrio e/o terre-rare di tipo perovskitico che hanno dato inaspettati risultati di inalterata tonalità ed intensità di colore anche dopo trattamento ad alta temperatura, in particolare nella tonalità dal rosso e al giallo.
I pigmenti secondo la presente invenzione hanno la struttura perovskitica e contengono Alluminio, Ittrio e/o terre-rare e metalli dopanti come Cromo, Vanadio, Nichel, Wolframio, Ferro, Rame.
Chimicamente i pigmenti secondo la presente invenzione possono essere espressi dalla formula:
Analogamente, la composizione chimica dei pigmenti secondo la presente invenzione, può essere rappresentata, esprimendo i diversi metalli nella forma di ossidi, come segue:
La eventuale presenza nel prodotto finale di è dovuta al possibile utilizzo dei catalizzatori che vengono normalmente impiegati nei processi di preparazione dei pigmenti (come di seguito indicato) .
I pigmenti secondo l'invenzione vengono preparati secondo metodiche note. Si mescolano i composti dei metalli desiderati in modo da ottenere un miscuglio omogeneo che viene quindi sinterizzato in forno alla temperatura fra 1200° - 1600° per un periodo compreso fra circa 10 - 20 ore. Come composti dei metalli da utilizzarsi come prodotti di partenza si possono considerare utili tutti i sali capaci di fornire il catione di interesse, ad esempio gli idrossidi, gli ossidi, i carbonati, i solfati o i nitrati dei rispettivi metalli, generalmente si preferiscono gli ossidi e gli idrossidi.
Come metalli dopanti si possono usare quelli noti in ceramica, fra questi quelli che hanno dato i risultati migliori sono: cromo, vanadio, nichel, wolframio, rame e ferro.
L'eventuale uso di catalizzatori, come sopra accennato, consente di effettuare la reazione di sinterizzazione alle temperature più basse dell'intervallo suddetto. Come catalizzatori si possono impiegare alogenuri, fluosilicati, carbonati o carbonati doppi di metalli alcalini o alcalino terrosi; preferibilmente si utilizzano fluoruri metallici e più in particolare si preferisce fluoruro di sodio.
I prodotti secondo l'invenzione possono essere ottenuti secondo i normali processi di sinterizzazione. Le quantità di prodotti di partenza impiegate per la preparazione del miscuglio da sottoporre alla sinterizzazione sono preferibilmente pari alle quantità stechiometriche per evitare la presenza di prodotti non reagiti nel composto finale.
In funzione delle materie prime di partenza la sinterizzazione può essere condotta in atmosfera ossidante o riducente.
Dopo la sinterizzazione i prodotti possono venire sottoposti a macinazione ed infine, se necessario, i prodotti vengono seccati e trasformati meccanicamente in modo che la granulometria finale sia quella preferita in funzione del loro successivo utilizzo.
I pigmenti secondo la presente invenzione possono essere utilizzati nel campo delle vernici, delle materie plastiche, ed in particolare come pigmenti ceramici.
I composti secondo l'invenzione in cui è presente 11ittrio ed in cui i metalli dopanti sono Cromo o Vanadio sono particolarmente preferiti per la loro intensa colorazione rispettivamente dal rosso al giallo e la particolare stabilità e brillantezza dopo trattamento alle alte temperature.
L'invenzione sarà più e meglio compresa alla luce dei seguenti esempi, qui riportati a titolo illustrativo ma non limitativo.
ESEMPIO 1
In un mescolatore si caricano Alluminio idrossido (36,8 g), Ittrio ossido (55,5 g), Sodio fluoruro (2,5 g), Calcio carbonato (1,0 g), Dolomite (3 g), Cromo ossido (1,2 g) e si mescola fino ad ottenere un miscuglio omogeneo.
Si cuoce in forno alla temperatura di 1300° - 1400°C fino a completo sviluppo di colore (normalmente circa 15 ore).
Si ottengono 85 g di pigmento rosso di formula:
ESEMPIO 2
Procedendo come nell’esempio 1 si mescolano:
Alluminio idrossido g 32
Ittrio ossido g 30
Erbio g 30
Sodio fluoruro g 3
Calcio carbonato g 1,5
Dolomite g 2
Cromo ossido g 1,5
Si ottengono 87 g di un pigmento rosso di formula:
ESEMPIO 3
Procedendo come nell'esempio 1 si mescolano:
Alluminio idrossido g 29
Erbio g 63
Sodio fluoruro g 3
Calcio carbonato g 1,5
Dolomite g 2
Cromo ossido g 1,5
Si ottengono 88 g di un pigmento rosso di formula:
ESEMPIO 4
Procedendo come nell'esempio 1 si mescolano: Alluminio idrossido g 32 Ittrio ossido g 55 Sodio fluoruro g 2 Calcio carbonato g 3 Metavanadato di ammonio g 3 Dolomite g 5 Si ottengono 84 g di un pig
Claims (1)
- RIVENDICAZIONI 1. Alluminati di terre-rare e/o ittrio di formula chimica: y ove 2. Aluminati secondo la rivendicazione 1 aventi la seguente composizione (in cui i diversi metalli sono espressi come ossidi ): 3. Alluminati secondo la rivendicazione 1 di formula ove x ed y sono come sopra definiti. 4. Alluminati secondo la rivendicazione 1 di formula ove x, y ed Ln sono come sopra definiti. 5. Alluminati secondo la rivendicazione 3 di formula ove x ed y sono come sopra definiti 6. Alluminati secondo la rivendicazione 3 di formula ove x ed y sono come sopra definiti 7. Alluminati secondo la rivendicazione 4 di formula ove x, y ed Ln sono come sopra definiti. 8. Alluminati secondo la rivendicazione 4 di formula ove x, y ed Ln sono come sopra definiti. 9. Alluminati secondo la rivendicazione 1 di formula: ove x, y ed Ln sono come sopra definiti. 10. Alluminati secondo la rivendicazione 1 di formula: 11. Processo per la preparazione dei composti secondo la rivendicazione 1 in cui i composti dei metalli desiderati, ed eventualmente in presenza di catalizzatori, vengono mescolati in modo da ottenere un miscuglio omogeneo che viene quindi sinterizzato in forno alla temperatura compresa fra 1200° - 1600° per un periodo compreso fra 10 - 20 ore. 12. Processo secondo la rivendicazione 11 in cui detti composti di metalli da utilizzarsi come prodotti di partenza sono i fluoruri, gli idrossidi, gli ossidi, i carbonati, i solfati o i nitrati dei rispettivi metalli. 13. Processo secondo la rivendicazione 12 in cui si utilizzano come catalizzatori fluoruri di metalli alcalini o alcalino terrosi, fluosilicati, carbonati o carbonati doppi di metalli alcalini o alcalino terrosi. 14. Processo secondo la rivendicazione 13 in cui il catalizzatore è fluoruro di sodio. 15. Uso dei composti secondo le rivendicazioni 1 e 2 come pigmenti. 16. Uso secondo la rivendicazione 15 nell'industria delle vernici, materie plastiche e ceramica. 17. Uso secondo la rivendicazione 16 del pigmento rosso: 18. Uso secondo la rivendicazione 16 del pigmento giallo:
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