[發(fā)明專利]具有減少的可溶性鉻含量的剛玉晶體結構顏料

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200980136047.8
• 申請日: 2009-08-28
• 公開（公告）號: CN102149640A
• 公開（公告）日: 2011-08-10
• 發(fā)明（設計）人: 特里·J·德特里;雷蒙德·E·巴恩斯;杰奎琳·C·利文斯頓;加里·L·努切泰利;理查德·A·皮波利;丹尼爾·R·斯維勒;王磊
• 申請（專利權）人: 費羅公司
• 主分類號: C01F7/00
• 分類號: C01F7/00
• 代理公司: 北京銀龍知識產(chǎn)權代理有限公司 11243
• 代理人: 鐘晶;鐘海勝

背景技術

本發(fā)明公開的具體實施方式涉及減少顏料中可溶性鉻的技術領域，特別是具有剛玉晶體結構的含鉻顏料。

鉻是一種過渡金屬，在多種顏料中用作發(fā)色團。不幸的是，在很多含鉻顏料中，并不是所有鉻都完全鍵合到晶體中。當這些顏料被加入到水溶液中時，一些可溶性鉻(一般為Cr⁶⁺)被釋放出來。六價鉻已被認為是嚴重危害健康和污染環(huán)境的。對六價鉻的政府管理不斷變得愈加嚴格。已知具有較高含量可溶性鉻的顏料在制造地可被沖洗，以獲得相對低可溶鉻含量的顏料。但是，包含提取了鉻的水應當進行處理。盡管成本較高，但相對于將六價鉻釋放到環(huán)境中，還是有意義的。

一個更好的解決方案是改變顏料的配方以使所得顏料中的鉻不易釋放到環(huán)境中。其中一個例子是Stewart等在美國專利7014701中公開的，在此通過參考引入本文。這篇專利公開了Co(CrAl)₂O₄尖晶石結構的顏料(C.I.藍色36)具有很高的鉻釋放量。研究發(fā)現(xiàn)，如正磷酸鋁[AlPO₄]、偏磷酸鋁[Al(PO₃)₃]或磷酸二氫銨[NH₄H₂PO₃]的磷酸鹽相的加入可以減少可溶性鉻。在該專利的實施例5和7中，添加1％的偏磷酸鋁使可溶性鉻的含量由336ppm減少到81ppm(用British?Toy法測量)。盡管在很多方面是令人滿意的，但是從含鉻顏料中減少可溶性鉻潛在的排放方面還有待進一步的研究。

發(fā)明內(nèi)容

在從顏料中減少可溶性鉻的本發(fā)明方法中，克服了與以前技術相關的困難和缺陷。

第一方面，本發(fā)明提供了一種從具有剛玉晶體結構的含鉻顏料中減少可溶性鉻的含量的方法。該方法包括：將有效量的添加劑添加到具有剛玉晶體結構的含鉻顏料中。該添加劑選自偏磷酸鋁、氟化鋁、三氧化鎢、鎢酸和磷酸二氫銨所組成的組；該方法還包括將添加劑和顏料加熱至約750℃至約1300℃的溫度范圍。

另一方面，本發(fā)明提供了一種從具有剛玉晶體結構的含鉻顏料中減少可溶性鉻的含量的方法。該方法包括：將有效量的添加劑添加到具有剛玉晶體結構的含鉻顏料中，其中所述添加劑選自偏磷酸鋁、氟化鋁、三氧化鎢、鎢酸和磷酸二氫銨所組成的組。該方法還包括將添加劑和顏料加熱至約750℃至約1300℃的溫度范圍。本發(fā)明還包括將顏料進行粒徑減小處理。

另一方面，本發(fā)明提供了一種從具有剛玉晶體結構的含鉻顏料中減少可溶性鉻的含量的方法。該方法包括：將有效量的添加劑添加到具有剛玉晶體結構的含鉻顏料中。該添加劑選自偏磷酸鋁、氟化鋁、三氧化鎢、鎢酸和磷酸二氫銨所組成的組。該方法還包括將添加劑和顏料混合；該方法進一步包括將所述添加劑和顏料加熱至約750℃至約1300℃的溫度范圍。本發(fā)明還包括將顏料進行粒徑減小處理。

應當注意，本發(fā)明能以其他不同的具體實施方式實施，它的一些細節(jié)可在很多方面改變，這都無需背離本發(fā)明。相應地，說明書應視為是闡述性的而非限制性的。

附圖說明

圖1是剛玉晶體結構的示意圖。

具體實施方式

本發(fā)明提供了一種通過使用某種添加劑和/或礦化劑來從具有剛玉晶體結構顏料中減少可溶性的鉻。在顏料應用領域中，術語“鉻綠”也可被用于指代包含氧化鉻的顏料。本發(fā)明的教導適合于呈現(xiàn)了剛玉晶體結構的鉻綠顏料。實質(zhì)上，根據(jù)本發(fā)明的方案，任何含鉻且具有剛玉晶體結構的無機顏料可根據(jù)本發(fā)明來形成，以使可溶性鉻釋放的趨勢被明顯減少。術語“含鉻顏料”是指含鉻離子的任何顏料。

在關注優(yōu)選的實施例之前，先考慮剛玉晶體結構意味著什么是有益的。剛玉晶格限定在具有通用的化學計量式M₂O₃的化合物。這些化合物也被稱為倍半氧化物。陽離子的化合價通常為3+。該晶格的基本特征是較大的O^2-離子形成六方密堆結構(hcp?structure)。hcp結構或者六方緊密堆積結構利用堆積原子形成的層，使交替層中的原子彼此疊加。圖1顯示沿橫軸方向觀測的剛玉晶格的一個基面。重疊的六邊形加強了這種常見的晶格。該平面中M³⁺離子的位置可通過兩種方式觀測。首先，陽離子在緊密堆積的O^2-平面中占據(jù)了三分之二的空隙，其次，陽離子形成石墨結構的六邊形基面。