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Dokumentenidentifikation DE4317421A1 01.12.1994
Titel Oxonitride der Formel LnTaON2 mit erhöhter Farbbrillanz, Verfahren zu deren Herstellung und deren Verwendung
Anmelder Cerdec AG Keramische Farben, 60327 Frankfurt, DE
DE-Anmeldedatum 26.05.1993
DE-Aktenzeichen 4317421
Offenlegungstag 01.12.1994
Veröffentlichungstag im Patentblatt 01.12.1994
IPC-Hauptklasse C01G 35/00
IPC-Nebenklasse C09D 17/00   C04B 35/58   
IPC additional class // C09D 11/02,11/16,C08K 3/28  
Zusammenfassung Oxonitride mit Perowskitstruktur der allgemeinen Formel LnTaON2, worin Ln für ein Seltenerdelement steht, sind bekannt und lassen sich durch Glühen eines Pulvergemischs aus einer Ta(V)verbindung und einer Ln-Verbindung in ammoniakhaltiger reduzierender Atmosphäre herstellen.
Erfindungsgemäß lassen sich derartige Oxonitride mit erhöhter Farbbrillanz herstellen, indem das zu glühende Pulvergemisch zusätzlich einen Mineralisator aus der Reihe der Alkali- oder Erdalkalihalogenide, Na3AlF6, Na2SiF6, AlF3 oder der Ammoniumsalze der Kohlensäure oder einer Mono- oder Dicarbonsäure mit 1 bis 4 C-Atomen in einer Menge von 0,1 bis 10 Gewichtsteilen, bezogen auf 1 Gewichtsteil des Gemischs aus der Ta- und Ln-Verbindung, enthält.
Oxonitride der Formel LnTaON2, insbesondere erfindungsgemäß hergestellte Oxonitride, lassen sich als gelborange bis rotbraune Farbpigmente verwenden.

Beschreibung[de]

Die Erfindung richtet sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Oxonitriden mit Perowskitstruktur der allgemeinen Formel LnTaON&sub2;, worin Ln für ein Seltenerdelement steht, durch mehrstündiges Glühen eines eine Tantal(V)verbindung und eine Seltenerdmetallverbindung enthaltendes pulverförmiges Gemisch in ammoniakhaltiger reduzierender Atmosphäre. Durch das erfindungsgemäße Verfahren sind gegenüber dem gattungsgemäßen vorbekannten Verfahren Oxonitride mit erhöhter Farbbrillanz erhältlich; demgemäß betrifft die Erfindung auch durch das Verfahren erhältliche farbbrillantere Oxonitride der Formel LaTaON&sub2;. Die Erfindung richtet sich schließlich auch auf die Verwendung der verfahrensgemäß erhältlichen Oxonitride als gelborange bis rotbraune Farbpigmente mit erhöhter Farbbrillanz.

Farbkörper und Pigmente unterliegen je nach Anwendungsart und Gebrauch der damit eingefärbten Partikel unterschiedlichsten Beeinträchtigungen. Durch saure oder alkalische Lösungen können beispielsweise aus nickel-, kobalt-, zink- oder chromhaltigen Spinellen oder aus Cadmiumsulfid-Gelb oder Cadmiumsulfoselenid-Rot beziehungsweise -Orange toxikologisch bedenkliche Bestandteile freigesetzt werden. Ein weiteres Problem ist die Freisetzung toxikologisch bedenklicher Schwermetalle aus derartigen Pigmenten bei der Verbrennung damit eingefärbter Kunststoffe in Müllverbrennungsanlagen. Es besteht somit ein besonderes Interesse, die Palette an gelborangen bis rotbraunen anorganischen Pigmenten, welche toxikologisch weniger bedenkliche Bestandteile enthalten, zu erweitern.

In der noch nicht veröffentlichten Patentanmeldung P 42 34 938.9 wird ein Verfahren zur Herstellung von Tantal(V)nitrid durch Nitridierung einer oxidischen Tantal(V)verbindung mit trockenem Ammoniak bei 750 bis 950°C sowie die Verwendung des erhaltenen roten Tantal(V)nitrids als Farbpigment zur Einfärbung von Kunststoffen und Lacken gelehrt. Tantal wird in toxikologischer Hinsicht als unbedenklich angesehen.

Aus der FR-A 2 573 060 sind Nitride und Oxonitride der allgemeinen Formel ABO3-nNn bekannt, welche eine Perowskitstruktur aufweisen. Unter die allgemeine Formel fallen auch Oxonitride, in welchen A für ein Seltenerdelement, B für Tantal und n für die Zahl 2 steht. Hergestellt werden derartige Verbindungen durch Glühen eines Pulvergemischs aus einem Oxid, Oxonitrid oder Nitrid des Elements A und einem Oxid, Oxonitrid oder Nitrid des Elements B in einer Stickstoff- beziehungsweise Ammoniakatmosphäre. Ausgehend von den Oxiden des Elements A und des Elements B werden als Glühdauer 48 Stunden, als Glühtemperatur etwa 1000°C und als nitridierendes reduzierendes Gas Ammoniak angegeben. Als Verwendungszweck werden in diesem Dokument nur dielektrische Materialien angegeben. Hinweise auf die Farbe einzelner Oxonitride und deren Verwendbarkeit als Farbpigment lassen sich diesem Dokument nicht entnehmen.

Es wurde bei der Nacharbeitung des vorstehend gewürdigten vorbekannten Verfahrens festgestellt, daß die so hergestellten Oxonitride der allgemeinen Formel LnTaON&sub2; im wesentlichen braune Farbtöne aufweisen, welche aber wenig brillant und somit coloristisch nicht attraktiv sind. Nachteilig an dem vorbekannten Verfahren erwiesen sich zudem die lange Reaktionszeit, die hohe Temperatur und hohe Strömungsgeschwindigkeit des als Nitridierungsagens wirkenden Ammoniaks.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist somit, Oxonitride mit Perowskitstruktur der allgemeinen Formel LnTaON&sub2;, worin Ln für ein Seltenerdelement steht, zur Verfügung zu stellen, welche gegenüber den vorbekannten Produkten eine erhöhte Farbbrillanz aufweisen. Eine weitere Aufgabe richtet sich darauf, daß vorbekannte Verfahren dahingehend zu verbessern, daß die gewünschten farbbrillanteren Oxonitride erhältlich sind. Weitere Aspekte der erstrebten Verfahrensverbesserung richten sich auf eine Verkürzung der erforderlichen Reaktionsdauer. Schließlich richtet sich eine weitere Aufgabe der Erfindung auf das Aufzeigen einer neuen Verwendung der Oxonitride.

Gefunden wurde ein Verfahren zur Herstellung von Oxonitriden mit Perowskitstruktur der allgemeinen Formel LnTaON&sub2;, worin Ln für ein Seltenerdelement steht, mit erhöhter Farbbrillanz durch mehrstündiges Glühen eines pulverförmigen Gemischs, enthaltend (a) eine Tantal(V)verbindung aus der Reihe Ta(V)oxid, Ta(V)oxidhydrate oder Ta(V)oxonitride und (b) eine Seltenerdmetallverbindung aus der Reihe Oxid, Oxidhydrat, Hydroxid, Carbonat, Nitrat oder Carboxylat einer C&sub1;- bis C&sub4;-Mono- oder Dicarbonsäure, in ammoniakhaltiger reduzierender Atmosphäre, das dadurch gekennzeichnet ist, daß das zu glühende Gemisch zusätzlich mindestens einen Mineralisator aus der Reihe der Alkali- oder Erdalkalihalogenide, Na&sub3;AlF&sub6;, Na&sub2;SiF&sub6;, AlF&sub3; oder der Ammoniumsalze der Kohlensäure oder einer Mono- oder Dicarbonsäure mit 1 bis 4 C-Atomen in einer Menge von 0,1 bis 10 Gewichtsteilen pro Gewichtsteile des Gemischs aus der Ta- und Ln-Verbindung enthält und, sofern erforderlich, der/die Mineralisatoren durch eine Naßbehandlung aus dem geglühten Reaktionsgemisch entfernt werden.

Die Unteransprüche richten sich auf bevorzugte Ausführungsformen des Verfahrens.

Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erhältlichen Oxonitride der allgemeinen Formel LnTaON&sub2; weisen eine gelborange bis rotbraune Farbe auf. Die Absorptionskante der UV-Spektren der erfindungsgemäßen Oxonitride ist gegenüber derjenigen der vorbekannten Oxonitride zu längeren Wellenlängen hin verschoben. Gegenüber den erfindungsgemäß erhältlichen Oxonitriden mit erhöhter Farbbrillanz wirken die nach dem vorbekannten Verfahren hergestellten Oxonitride gleicher chemischer Zusammensetzung stets wesentlich matter und brauner. Es wird vermutet, daß die höhere Farbbrillanz der erfindungsgemäßen Oxonitride das Ergebnis der durch das erfindungsgemäße Verfahren ermöglichten vollständigeren Umsetzung und damit höheren Phasenreinheit, einer verfahrensbedingt erhaltenen höheren Kornfeinheit und engeren Kornspektrums ist.

Bei den bevorzugten erfindungsgemäß erhältlichen Oxonitriden handelt es sich um die Verbindungen des Yttriums, Lanthans, Cers, Praseodyms, Neodyms, Samariums, Europiums und Gadoliniums. Besonders bevorzugt sind LaTaON&sub2;, PrTaON&sub2; und GdTaON&sub2;; bei den ersten beiden Verbindungen handelt es sich um schöne rotbraune Farbtöne, wohingegen GdTaON&sub2; leuchtend orange ist. Die Absorptionspektren der genannten Verbindungen im Vergleich zu den nach dem vorbekannten Verfahren hergestellten Oxonitriden sind in Fig. 1 bis 3 dargestellt:

Fig. 1 zeigt die Absorptionsspektren von nach dem vorbekannten (VB 1) sowie dem erfindungsgemäßen (B 1) Verfahren hergestellten LaTaON&sub2;;

Fig. 2 zeigt die Absorptionsspektren von nach dem vorbekannten (VB 2) und dem erfindungsgemäßen (B 2) Verfahren hergestellten PrTaON&sub2;;

Fig. 3 zeigt das Absorptionsspektrum von erfindungsgemäß hergestelltem GdTaON&sub2;.

Bei der Herstellung der erfindungsgemäßen Oxonitride enthält das zu glühende Gemisch als Tantal(V) verbindung das Oxid Ta&sub2;O&sub5;, ein Tantal(V)oxidhydrat der Formel Ta&sub2;O&sub5;·aq, wobei aq Hydratwasser bedeutet und die Menge aq 14 bis 17% Gew.-%, bezogen auf Ta&sub2;O&sub5; · aq, beträgt oder ein Tantal(V)oxonitrid, wie insbesondere TaON.

Bevorzugt werden Ta&sub2;O&sub5; und Ta&sub2;O&sub5;·aq (der zuvor genannte Hydratgehalt von 14 bis 17 Gew.-% entspricht einem Tetra-bis-Pentahydrat). Ein vorteilhaft verwendbares röntgenamorphes Ta&sub2;O&sub5; · aq mit einem Restwassergehalt von etwa 16 Gew.-%, bestimmt durch Glühen bis 1000°C, läßt sich dadurch herstellen, daß Tantal(V)chlorid in konzentrierter Salzlösung gelöst und Ta&sub2;O&sub5; · aq nach Verdünnen mit Wasser und Zugabe von Ammoniaklösung bei pH 7 gefällt und das ausgefällte Produkt gewaschen und getrocknet wird.

Als Seltenerdmetallverbindung lassen sich außer dem Oxid auch Oxidvorstufen, d. h. Verbindungen, welche während des Aufheizens auf Glühtemperatur in das Oxid der Formel Ln&sub2;O&sub3; überführt werden, verwenden. Besonders bevorzugt werden das Oxid, ein Oxidhydrat oder das Hydroxid eines Seltenerdelements mit der Ordnungszahl 39, 57 bis 60 sowie 62 bis 71 verwendet. Unter den Seltenerdelementen werden jene mit der Ordnungszahl 57 bis 60 sowie 62 bis 64 bevorzugt, insbesondere jedoch Lanthan, Praseodym und Gadolinium. Obgleich es vorteilhaft ist, die Seltenerdmetallverbindung in möglichst reiner Form zu verwenden, lassen sich auch solche Verbindungen einsetzen, welche mehr als ein Seltenerdelement enthalten.

Die Tantal(V)verbindung und die Ln-Verbindung sind in dem zu glühenden Gemisch im wesentlichen in einem solchen stöchiometrischen Verhältnis enthalten, daß daraus ein Atomverhältnis von Tantal zu Lanthan beziehungsweise Lanthanidenelement von etwa 1 zu 1 resultiert. Sofern beispielsweise Ta&sub2;O&sub5; und La&sub2;O&sub3; als Rohstoffe verwendet werden, werden diese in äquimolarem Verhältnis eingesetzt.

Erfindungswesentlicher Bestandteil des zu glühenden Gemischs ist ein Mineralisator, wobei es sich hierbei um einen einzelnen Stoff oder um ein Stoffgemisch handeln kann. Unter den als Mineralisator wirksamen Alkali- und Erdalkalihalogeniden werden solche bevorzugt, welche einen Schmelzpunkt unter 1000°C aufweisen. Die Halogenide der Alkalimetalle Lithium, Natrium und Kalium, insbesondere das jeweilige Fluorid und Chlorid, sind besonders wirksam. Wegen ihres niedrigeren Schmelzpunktes sind die Chloride von Magnesium und Calcium gegenüber den Fluoriden von Magnesium und Calcium bevorzugt.

Bei einer weiteren Klasse von Mineralisatoren handelt es sich um Ammoniumsalze der Kohlensäure oder einer Mono- oder Dicarbonsäure mit 1 bis 4 C-Atomen; bevorzugt sind hierbei Ammoniumcarbonat Ammoniumbicarbonat, Ammoniumacetat und Ammoniumoxalat.

Es wird vermutet, daß die Wirkung der Mineralisatoren auf der Basis der Halogenide einerseits und der Ammoniumsalze andererseits auf unterschiedlichen, bisher nicht näher untersuchten Prinzipien beruht. Es erscheint möglich, daß das Ammoniumsalz, obgleich dieses unterhalb der eigentlichen Reaktionstemperatur zersetzt oder sublimiert wird, eine erste Nitridierung bewirkt. Im Falle der Halogenid-Mineralisatoren könnte die Ausbildung der Perowskitstruktur durch die flüssige Mineralisatorphase begünstigt werden.

Die eingesetzte Mineralisatormenge kann in einem weiten Bereich liegen, nämlich zwischen 0,1 und 10 Gewichtsteilen pro Gewichtsteil des Gemischs aus der Ta- und Ln-Verbindung; bevorzugt wird eine Mineralisatormenge im Bereich zwischen 0,5 und 3 und insbesondere zwischen 1 und 3 Gewichtsteilen pro Gewichtsteil des Gemischs aus der Ta- und Ln-Verbindung.

Das zu glühende pulverförmige Gemisch wird zweckmäßigerweise vor dem eigentlichen Glühvorgang intensiv gemischt und homogenisiert - eine besonders gute Homogenisierung läßt sich durch Behandeln des Pulvergemischs in einer Intensivmühle, insbesondere einer Kugelmühle, bewerkstelligen. Alternativ können der oder die Mineralisatoren auch in Form einer wäßrigen Lösung oder Suspension dem Gemisch aus der Ta- und Ln-Verbindung zugeführt werden.

Der eigentliche Glühprozeß erfolgt in einem Ofen in Gegenwart einer ammoniakhaltigen reduzierenden Atmosphäre. Außer Ammoniak kann die Ofenatmosphäre auch Stickstoff und gegebenenfalls Wasserstoff enthalten. Üblicherweise besteht die Atmosphäre aus im wesentlichen 10 bis 100 Volumteilen Ammoniak und 0 bis 90 Volumteilen Stickstoff; bevorzugt wird eine Atmosphäre, welche überwiegend aus Ammoniak besteht. Die dem Ofen zugeführte reduzierende und nitridierende Atmosphäre soll möglichst frei von Wasser sein. Um die Ofenatmosphäre, etwa eine solche aus im wesentlichen Ammoniak, wenigstens teilweise rezyklieren zu können, ist es zweckmäßig, diese über einen Trockner zu leiten und anschließend zu rezyklieren.

Der Glühprozeß wird so lange betrieben, bis aus den eingesetzten Rohstoffen ein phasenreines Oxonitrid der Formel LnTaON&sub2; gebildet worden ist. Die Glühtemperatur liegt im allgemeinen unter jener des vorbekannten Verfahrens, also unter 1000°C. Üblicherweise liegt die Glühtemperatur zwischen 750 und 950°C, insbesondere zwischen 850 und 950°C. Bei einer Glühtemperatur im Bereich von 850 bis 950°C und einer im wesentlichen aus Ammoniak bestehenden Ofenatmosphäre beträgt die Glühdauer bei Einsatz der Ta- und Ln-Verbindung in Form eines Oxids oder eines Oxidvorproduktes 10 bis 30 Stunden.

Zum Teil werden die Mineralisatoren bereits während des Glühprozesses durch Zersetzung oder Sublimation aus dem Glühgemisch ausgetragen. Sofern dies erwünscht oder erforderlich ist, kann sich an den Glühprozeß noch eine Naßbehandlung zwecks Herauslösen anwesender Mineralisatorbestandteile anschließen. Die Nachbehandlung kann mit einem üblichen Mahlprozeß, etwa in einer Kugelmühle, kombiniert werden. Zur Naßbehandlung dienen wäßrige Lösungen, deren pH-Wert vorzugsweise neutral bis sauer ist.

Durch die erfindungsgemäße Maßnahme der Mitverwendung eines als Mineralisator bezeichneten Hilfsstoffes - Hilfsstoffe, welche Feststoffreaktion begünstigen, werden in der Fachliteratur teilweise als Mineralisatoren, teilweise auch als Flußmittel bezeichnet - ist es überraschenderweise möglich geworden, zu farbbrillanteren Oxonitriden zu gelangen.

Aufgrund der durch das erfindungsgemäße Verfahren erhältlichen hohen Farbbrillanz der hergestellten Oxonitride der allgemeinen Formel LnTaON&sub2; erschließt sich diesen Produkten ein neues Anwendungsgebiet, nämlich die Verwendung als Farbpigment. Der Verwendung von nach dem vorbekannten Verfahren hergestellten gattungsgemäßen Oxonitriden als Farbpigment standen bisher die in coloristischer Hinsicht wenig attraktiven brauen Farben sowie die ungenügende Farbbrillanz entgegen. Durch das erfindungsgemäße Verfahren wurde es möglich, diesem Mangel abzuhelfen, so daß nun neue temperaturstabile gelborange bis rotbraune Pigmente zur Verfügung stehen, welche keine in toxikologischer Hinsicht bedenkliche Metalle enthalten. Einsatzgebiete für die erfindungsgemäßen Oxonitride als Farbpigment sind insbesondere Kunststoffe, Lacke, Druckfarben und Tinten. Die hohe thermische Stabilität der Oxonitride erlaubt die Einfärbung der Kunststoffe in der Masse mit anschließender Extrusion bei Temperaturen von 200 bis 300°C. Auch Einbrennlacke lassen sich wegen der thermischen Stabilität der Pigmente gut mit diesen einfärben.

Außer dem Vorteil der Herstellbarkeit farbbrillanter phasenreiner Oxonitride, welche sich als Farbpigmente eignen, zeigt das erfindungsgemäße Verfahren weitere Vorteile: Überraschenderweise konnte die Reaktionszeit gegenüber dem vorbekannten Verfahren deutlich verkürzt werden. Während im vorbekannten Verfahren eine Glühtemperatur um 1000°C und zusätzlich eine sehr hohe Strömungsgeschwindigkeit des Nitridierungsgases (Ammoniak) über dem Pulvergemisch als notwendig erachtet wurden, gestattet es das erfindungsgemäße Verfahren, die Glühtemperatur abzusenken und zusätzlich die Strömungsgeschwindigkeit des Nitridierungsgases zu reduzieren. Damit vereinigt das erfindungsgemäße Verfahren verfahrenstechnische Vorteile, welche für eine Übertragung des Verfahrens vom Labormaßstab in den technischen Maßstab von Bedeutung sind.

Die nachfolgenden Beispiele und Vergleichsbeispiele zeigen die Überlegenheit des erfindungsgemäßen Verfahrens und der damit erhältlichen Produkte. Weitere Beispiele richten sich auf die Verwendung erfindungsgemäß hergestellter Oxonitride zur Einfärbung eines Kunststoffs.

Vergleichsbeispiel 1

Tantal(V)oxid (Ta&sub2;O&sub5;) und Lanthanoxid (La&sub2;O&sub3;) werden im Molverhältnis 1 zu 1 gemischt und durch 30-minütiges Mahlen in einer Kugelmühle homogenisiert.

2 g der Mischung werden in einem Korundschiffchen in einem von außen beheizten Reaktionsrohr 48 Stunden bei 950°C unter strömendem Ammoniak (15 l/h) geglüht, wobei die Umsetzung zu LaTaON&sub2; erfolgt.

Kurve "LaTaON&sub2; (VB 1)" in Figur 1 zeigt das Absorptionsspektrum.

Meßparameter für die Absorptionsspektren der Fig. 1 bis 3:

Gerät: Cary 2400 UV-VIS-Spektrophotometer Fa. Varian, Darmstadt Meßbereich: 400 bis 780 nm Basislinien: Korrigierte Messungen Einwaage: 60 mg Probe auf 4,5 g BaSO&sub4; Ordinate: Absorption Abszisse: Wellenlänge in nm Scanrate: 1 mm sec-1 Meßinterval: 0,5 nm

Vergleichsbeispiel 2

In gleicher Weise wie in Vergleichsbeispiel 1 wird ein äquimolares Pulvergemisch aus Ta&sub2;O&sub5; und Praseodymoxid (Pr&sub2;O&sub3;) gemischt, homogenisiert und im NH&sub3;-Strom 48 Stunden bei 950°C geglüht. Das Absorptionsspektrum des erhaltenen PrTaON&sub2; zeigt Kurve "PrTaON&sub2; (VB 2)" der Fig. 2.

Beispiel 1

Eine äquimolare Mischung aus Ta&sub2;O&sub5; und La&sub2;O&sub3; wird mit der dreifachen Gewichtsmenge einer NaCl/KCl-Mischung (Gewichtsverhältnis 44/56) versetzt und die Gesamtmischung durch 30minütiges Mahlen in einer Kugelmühle homogenisiert. Das homogenisierte Gemisch (2 g pro Korundschiffchen) wird in der in Vergleichbeispiel 1 beschriebenen Ofenvorrichtung geglüht:

Temperatur: 900°C Dauer: 24 h NH&sub3;-Strom: 10 l/h


Das Absorptionsspektrum des erhaltenen, gegenüber dem Produkt des Vergleichsbeispiels 1 farbbrillanteren, rotverschobenen Oxonitrids LaTaON&sub2; zeigt die Kurve "LaTaON&sub2; (B 1)" in Fig. 1

Beispiel 2

Beispiel 1 wurde mit der einzigen Abänderung, daß anstelle La&sub2;O&sub3; nun Pr&sub2;O&sub3; eingesetzt wurde wiederholt.

Das Absorptionsspektrum des gegenüber dem Produkt des Vergleichsbeispiel 2 farbbrillanteren, rotverschobenen PrTaON&sub2; zeigt Kurve "PrTaON&sub2; (B 2)" in Fig. 2.

Beispiel 3

Beispiel 1 wurde mit der einzigen Abänderung, daß anstelle La&sub2;O&sub3; nun Gadoliniumoxid (Gd&sub2;O&sub3;) eingesetzt wurde, wiederholt.

Das Absorptionsspektrum des erhaltenen farbbrillanteren orangefarbenen GdTaON&sub2; zeigt Fig. 3.

Beispiel 4

Die Oxonitride LaTaON&sub2;, PrTaON&sub2; und GdTaON&sub2; der Beispiele 1 bis 3 wurden im Vollton als auch in einer Weißausmischung in PVC-Plastisol eingearbeitet und coloristisch geprüft. Für den Vollton wurden 1 g des jeweiligen Oxonitrids und 3 g Plastisol vermischt und in einer Farbausreibemaschine dispergiert.

Für die Weißausmischung wurden 0,1 g des Oxonitrids und 1 g TiO&sub2; vermengt und anschließend das Gemenge mit 3 g PVC-Plastisol vermischt und homogenisiert.

Mit einem Schlitten wurden aus den Pasten Aufstriche in einer Dicke von 0,5 mm hergestellt, deren Gelierung durch 10minütiges Erhitzen auf 140 °C erfolgte. Mit einem Spektralphotometer wurden die Farbwerte L*, a* und b* im CIE-Lab-System (DIN 5033, Teil 3) gemessen:

Die Ergebnisse folgen aus der Tabelle.


Anspruch[de]
  1. 1. Verfahren zur Herstellung von Oxonitriden mit Perowskitstruktur der allgemeinen Formel LnTaON&sub2;, worin Ln für ein Seltenerdelement steht, mit erhöhter Farbbrillanz durch mehrstündiges Glühen eines pulverförmigen Gemischs, enthaltend (a) eine Tantal(V)verbindung aus der Reihe Ta(V)oxid, Ta(V)oxidhydrate oder Ta(V)oxonitride und (b) eine Seltenerdmetallverbindung aus der Reihe Oxid, Oxidhydrat, Hydroxid, Carbonat, Nitrat oder Carboxylat einer C&sub1;- bis C&sub4;-Mono- oder Dicarbonsäure, in ammoniakhaltiger reduzierender Atmosphäre, dadurch gekennzeichnet, daß das zu glühende Gemisch zusätzlich mindestens einen Mineralisator aus der Reihe der Alkali- oder Erdalkalihalogenide, Na&sub3;AlF&sub6;, Na&sub2;SiF&sub6;, AlF&sub3; oder der Ammoniumsalze der Kohlensäure oder einer Mono- oder Dicarbonsäure mit 1 bis 4 C-Atomen in einer Menge von 0,1 bis 10 Gewichtsteilen pro Gewichtsteile des Gemischs aus der Ta- und Ln-Verbindung enthält und, sofern erforderlich, der/die Mineralisatoren durch eine Naßbehandlung aus dem geglühten Reaktionsgemisch entfernt werden.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zu glühende Gemisch als Tantal(V)verbindung Ta&sub2;O&sub3; oder ein Ta&sub2;O&sub5;·aq mit einem Hydratgehalt (aq) von 14 bis 17 Gew.-% und als Ln-Verbindung ein Oxid, Oxidhydrat oder Hydroxid eines oder mehrerer Seltenerdelemente enthält.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das zu glühende Gemisch als Ln-Verbindung eine Verbindung der Elemente Lanthan, Praseodym oder Gadolinium enthält.
  4. 4. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das zu glühende Gemisch als Mineralisator ein oder zwei Stoffe aus der Reihe der Alkalihalogenide, insbesondere des Fluorids oder Chlorids von Lithium, Natrium oder Kalium, oder der Erdalkalichloride des Magnesiums oder Calciums enthält.
  5. 5. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das zu glühende Gemisch einen oder mehrere Mineralisatoren in einer Gesamtmenge von 0,5 bis 3 Gewichtsteilen pro Gewichtsteil des Gemischs aus der Ta- und Ln-Verbindung enthält.
  6. 6. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß man das pulverförmige Gemisch bei 750 bis 950°C, vorzugsweise bei 850 bis 950°C, glüht.
  7. 7. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Glühen in einer Atmosphäre aus im wesentlichen 10 bis 100 Volumteilen Ammoniak und 0 bis 90 Volumteilen Stickstoff durchgeführt wird.
  8. 8. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß man das Pulvergemisch 10 bis 30 Stunden bei 850 bis 950°C in einer im wesentlichen aus Ammoniak bestehenden Atmosphäre glüht.
  9. 9. Oxonitride mit Perowskitstruktur der allgemeinen Formel LnTaON&sub2;, worin Ln für Lanthan oder ein Lanthanidenelement, insbesondere Praseodym oder Gadolinium, steht, mit erhöhter Farbbrillanz, erhältlich nach einem Verfahren gemäß Anspruch 1 bis 8.
  10. 10. Verwendung der Oxonitride gemäß Anspruch 9 als Farbpigment, insbesondere zum Einfärben von Kunststoffen und Lacken.






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