钒酸铋颜料制造技术

本发明专利技术提供一种钒酸铋颜料，所述颜料掺杂有Mg、Al和P组合以及任选元素E，其中Bi、V、Mg、Al、P和E的摩尔比对应于式BiMgaAlbEcVdPeOf(I)，其中E选自Be、Ca、Sr、Ba、Zr、Mo、Ce及其组合；0.001≤a≤0.2；0.001≤b≤0.2；0≤c≤1.7；0.5≤d≤2.3；0.001≤e≤0.5；和f表示满足阳离子价态需要的氧原子数。所述颜料可用作各种应用中，尤其是将高分子量有机材料如涂料组合物、油漆、印刷油墨、液体油墨、塑料、膜、纤维或者陶瓷或玻璃用釉料着色中的着色剂。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本专利技术涉及一种掺杂有磷、镁和铝组合以及任选一种或多种其他颜料的钒酸铋颜料，其生产方法及其作为各种应用中，尤其是将高分子量有机材料如涂料组合物、油漆、印刷油墨、液体油墨、塑料、膜、纤维、陶瓷和玻璃用釉料着色中的着色剂的用途。当需要具有良好性能特性的黄色着色时，通常使用铬酸铅颜料。然而，由于环境限制和要求，含铬酸盐的颜料和含铅的颜料的应用正在减少。熟知钒酸铋颜料作为合适的黄色颜料。除了纯BiVO4颜料外，存在大量BiVO4颜料，其中一些金属和/或氧原子被其他金属和/或非金属替代。特别地，它们由于其低毒性及其良好配色性而在不同应用如涂料、印刷油墨和塑料中具有高价值。为了改进其性能特性，尤其是其热稳定性、耐候性和耐化学品性，钒酸铋颜料通常提供有例如金属磷酸盐、金属氟化物和/或金属氧化物(包括硅酸盐)的稳定涂层。该类涂层通常为无孔且连续的，通过从优选地相应金属的可溶性盐的水溶液中沉淀磷酸盐、氧化物或氢氧化物和氟化物而生产。包含至少一个含氟化钙、氟氧化铋或氟化镧或氟氧化镧的涂层的钒酸铋颜料由EP-A-0984044已知。涂覆颜料描述为实现比未涂覆颜料好的色度C*(根据国际照明委员会(CommissionInternationaledel’Eclairage)的L*C*h体系)。US-A-5,958,126公开了通过将氢氧化铝、氢氧化钙和磷酸锌组合涂覆于钒酸铋颜料上所提供的稳定效果。根据US-A-5,858,080，其表面颗粒涂覆有聚乙烯醇的C.I.颜料黄184显示出比未涂覆颜料好的着色力、色度和光泽值。US-A-5,753,028公开了红黄色调的含Fe的钒酸铋颜料，然而其色空间限于小于78的亮度值L*，78-85的色角(色相)和85-93的色度值C*。该类颜料显示出不希望的磁性。通过施加硝酸钙和铝的盐溶液和磷酸而描述了在形成颜料之后的稳定步骤。US-A-5,536,309公开了掺杂有各种元素组合的钒酸铋颜料。例如，描述了掺杂有P、Ca和Zn或者P、Si和Zn的颜料。通过在制备方法期间加入掺杂材料来制备这些颜料，任选地可在各阶段将六氟硅酸锌加入反应混合物中。提及低于100的色度值。US-A-5,123,965公开了一种稳定钒酸铋颜料以对抗盐酸破坏的方法，通过用2-20重量％选自Ca、Mg、Al、Zr或Ti的金属正磷酸盐或其混合物或用正磷酸锌处理纯钒酸铋颜料或(Bi,Ca)(V,Mo)O4颜料而进行。US-A-5,186,748公开了一种制备(Bi,A)(V,Mo)O4的方法，其中A可为Ca、Mg、Sr和/或Zn，在前体溶液的混合步骤和/或在将无定形形式转化成结晶形式的后处理步骤期间使用氟化物。然而，钼对就光致变色而言的稳定性有不利影响。因此，对具有改进的配色性和性能特性如高遮盖力、高色度和/或优异耐候性，尤其是高色度的钒酸铋颜料存在需求。因此，本专利技术的目的是提供一种钒酸铋颜料，其显示出所需的配色性，尤其是高色度，高着色力和/或高遮盖力，兼具在各种应用中的优异性能特性如耐候性。已发现一种显示出良好耐候性和颜色性质的所需性能特性的钒酸铋颜料。所述颜料确实仅包含不涉及毒理学概念的元素。因此，本专利技术的第一方面涉及一种掺杂有Mg、Al和P组合以及任选元素E的钒酸铋颜料，其中Bi、V、Mg、Al、P和E的摩尔比对应于下式：BiMgaAlbEcVdPeOf(I)其中E选自Ca、Sr、Ba、Zr、Mo、Ce及其组合；0.001≤a≤0.2；0.001≤b≤0.2；0≤c≤1.7；0.5≤d≤2.3；0.001≤e≤0.5；和f表示满足阳离子价态需要的氧原子数。另一方面，本专利技术涉及一种制备如上文所定义的式(I)的钒酸铋颜料的方法，所述方法包括如下步骤：a)在镁和铝的可溶性盐以及可溶性磷酸盐存在下在0.1-10的pH范围内用酸性铋盐溶液处理碱性钒酸盐溶液以形成沉淀；b)煅烧沉淀；和c)研磨煅烧产物以形成颜料颗粒。此外，本专利技术涉及如上文所定义的颜料在将涂料组合物、油漆、印刷油墨、液体油墨、塑料、膜、纤维或陶瓷玻璃用釉料着色中的用途。此外，提供用如上文所定义的颜料着色的涂料组合物、油漆、印刷油墨、液体油墨、塑料、膜、纤维或陶瓷或玻璃用釉料。此外，提供一种将涂料组合物、油漆、印刷油墨、液体油墨、塑料、膜、纤维或陶瓷和玻璃用釉料着色的方法，所述方法包括向其中加入如上文所定义的颜料。本文所用术语C*(色度)是指国际照明委员会所规定的L*C*h色空间(也称为CIELAB)中的色度，其中L*为亮度且h为色相角。L*值通常以45°的观察角测量。Ca、Sr、Ba、Zr、Mo和Ce组合是指两种或更多种金属，优选两种、三种或四种金属的任意可能组合。变量a优选为0.001≤a≤0.15，更优选0.005≤a≤0.12。变量b优选为0.001≤b≤0.15，更优选0.005≤b≤0.12。变量c优选为0.001≤c≤1.7，更优选0.001≤c≤1.5，最优选0.01≤c≤1.5。变量d优选为0.8≤d≤2.3，更优选0.85≤d≤2.2。变量e优选为0.001≤e≤0.4，更优选0.01≤e≤0.4。在优选方面，颜料具有式(I)，其中0.001≤a≤0.15；0.001≤b≤0.15；0≤c≤1.5；0.8≤d≤2.3；和0.01≤e≤0.4。任选地，可存在其他掺杂剂，其优选为如下中的至少一种：Ca、Zr、Mo或Ce或者两种、三种或四种金属的任意组合，例如Ca；Ce；Zr；Ca和Zr；Zr和Ce；Ca和Ce；Ca、Zr和Ce；Zr和Mo；或者Ca、Zr和Mo。因此，更优选式(I)颜料，其中E选自Ca、Zr、Mo、Ce及其组合；0.001≤c≤1.7；优选0.001≤c≤1.5，更优选0.01≤c≤1.5。当E选自Ca、Zr、Mo及其组合时，变量c和d优选如下：0.001≤c≤0.5和0.8≤d≤1.5；更优选0.01≤c≤0.5和0.8≤d≤1.5。另一优选的式(I)颜料为如下的颜料：其中E选自如下组合：Ca和Zr；Zr和Ce；Ca和Ce；Ca、Zr和Ce；Zr和Mo；或者Ca、Zr和Mo；0.001≤a≤0.15；0.001≤b≤0.15；0.001≤c≤1.5；0.8≤d≤2.3；和0.01≤e≤0.4；优选0.01≤c≤1.5。有利地，颜料为如下的式(I)颜料，其中E为Ca和/或Zr本文档来自技高网...

【技术保护点】
式(I)的钒酸铋颜料：Bi Mga Alb Ec Vd Pe Of   (I)其中E选自Ca、Sr、Ba、Zr、Mo、Ce及其组合；0.001≤a≤0.2；0.001≤b≤0.2；0≤c≤1.7；0.5≤d≤2.3；0.001≤e≤0.5；和f表示满足阳离子价态需要的氧原子数。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.07.25 EP 13177986.01.式(I)的钒酸铋颜料：
BiMgaAlbEcVdPeOf(I)
其中E选自Ca、Sr、Ba、Zr、Mo、Ce及其组合；
0.001≤a≤0.2；
0.001≤b≤0.2；
0≤c≤1.7；
0.5≤d≤2.3；
0.001≤e≤0.5；和
f表示满足阳离子价态需要的氧原子数。
2.根据权利要求1的钒酸铋颜料，其中
0.001≤a≤0.15；0.001≤b≤0.15；0≤c≤1.5；0.8≤d≤2.3；和0.01≤e≤
0.4。
3.根据权利要求1或2的钒酸铋颜料，其中
E选自Ca、Zr、Mo、Ce及其组合；和
0.001≤c≤1.5。
4.根据权利要求1-3中任一项的钒酸铋颜料，其中
E选自Ca、Zr、Mo及其组合；
0.001≤c≤0.5和0.8≤d≤1.5。
5.根据前述权利要求中任一项的钒酸铋颜料，其中
E为Ca和/或Zr；和
0.001≤c≤0.5，优选0.01≤c≤0.5。
6.根据前述权利要求中任一项的钒酸铋颜料，其中
E为Zr和Mo；
0.001≤a≤0.15；0.001≤b≤0.15；0.01≤c≤0.5；0.8≤d≤1.5；和0.01≤e
≤0.4。
7.根据权利要求1-3中任一项的钒酸铋颜料，其中
E为Ce或者Zr和Ce组合或者Ca和Ce组合；
0.001≤a≤0.15；0.001≤b≤0.15；0.01≤c≤1.5；0.8≤d≤2.3；和0.01≤e
≤0.4。
8.根据权利要求1-3中任一项的钒酸铋颜料...

【专利技术属性】
技术研发人员：E·M·木塔比，A·沃斯卢斯，C·库雅特，G·J·德林，P·拉夫，
申请(专利权)人：巴斯夫欧洲公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE