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Im Aussenanstrich haltbare Titanfarbstoffe und Titanfarben.
Eingehende Untersuchungen der letzten Jahre haben gezeigt, dass Titandioxyd enthaltende Farbstoffe eine überraschende Verschiedenheit ihres Verhaltens in Anstrichen zeigen, je nachdem Verfahren, nach welchem das Titandioxyd gewonnen wurde. So zeigen beispielsweise Farbstoffe, welche ein durch Behandlung von ilmenit mit Chlor in der Hitze hergestelltes Titandioxyd für sich oder im Gemisch mit den üblichen Streckungsmitteln enthalten, im Anstrich eine Haltbarkeit, welche jener von Bleiweissanstrichen nichts nachgibt.
Sehr haltbare Anstriche ergeben auch Farbstoffe, welche Titandioxyd enthalten, das durch hydrolytische Fällung aus Titansalzlösungen gewonnen und einer Behandlung mit Schwefelsäure unter Druck unterzogen wurde.
Indessen zeigen diese beiden Formen von Titandioxyd schwerwiegende Nachteile, die sie trotz ihrer
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sitzen grosse Härte und lassen sich nur schwierig zerkleinern. Beim Anstrich erweisen sich die Farbstoffe daher als ungleichmässig und schlechtdeckend, da es durch gewöhnliche Mittel nicht möglich ist, sie auf die geeignetste und gleichmässig kleine Korngrösse zu bringen.
Im Gegensatz zu den erwähnten im Anstrich haltbaren Formen des Titandioxyds zeigt bekanntlich
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wässerte Titandioxyd nur geringe Haltbarkeit, so dass sich seine Anwendung hauptsächlich auf den Innenanstrich beschränkt. Man hat versucht, die Haltbarkeit solchen Titandioxyds derart zu erhöhen, dass die daraus hergestellten Farben auch im Aussenanstrich verwendbar werden, doch konnte man im allgemeinen noch keine völlig befriedigenden Wirkungen erzielen.
So hat man zur Erhöhung der Haltbarkeit beispielsweise vorgesehlagen, den aus solchem Titandioxyd bereiteten Farben einen Gehalt von mindestens 25% Zinkweiss zu geben. Durch dieses Mittel wird zwar eine gewisse Haltbarkeit hervorgerufen, die aber keineswegs jene guter Bleiweissfarben erreicht.
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schiedenen Titandioxyd zu machen, z. B. von Superoxyden, wie Bariumsuperoxyd oder von kristallisiertem Bariumoxydhydrat. Dadurch wird zwar eine wesentlich höhere Wirkung als durch Zinkoxyd hervorgerufen, ohne dass aber auch die auf diese Weise hergestellten Farbstoffe vollkommen befriedigen können.
Um das aus schwefelsaurer Lösung abgeschiedene Titandioxyd, welches nach der gebräuchlichen Entwässerung durch Erhitzen bis auf die mangelnde Haltbarkeit die besten Pigmenteigenschaften von allen bekannten Titandioxydformen besitzt, in seiner Haltbarkeit zu verbessern, hat man ferner versucht, beim Glühen gewisse mineralisierend wirkende Stoffe zuzusetzen, wie komplexe Fluoride usw. Obzwar es auf diese Weise gelingt, vollständig haltbare Titanpigmente zu gewinnen, zeigen die derart erhitzten Produkte eine starke Verminderung der sonstigen ausgezeichneten Pigmentbeschaffenheit. Vor allem leidet die Färbung des Titandioxydes derart, dass rein weisse Produkte auf diesem Wege kaum gewonnen werden können ; auch steigt die Härte des Materials stark an, so dass die bereits oben beschriebenen Ubelstände auch hier auftreten.
Überraschenderweise hat sich gezeigt, dass man das aus schwefelsauren Lösungen hydrolytisch abgeschiedene und hierauf durch Erhitzen entwässerte Titandioxyd in seinen Haltbarkeitseigenschaften soweit verbessern kann, dass es im Anstrich den Bleiweissanstrichen gleichkommt, wenn man es in Form von Misehpigmenten anwendet, die einen Gehalt von über 10% Bariumkarbonat enthalten. Zweckmässig wendet man Mengen von 10-30% BACON an, die dem entwässerten Titandioxyd oder Titanmisch-
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pigmenten zugesetzt werden doch tritt auch bei Zugabe grösserer Mengen keine Verminderung der Haltbarkeit ein.
Gemäss der norwegischen Patentschrift Nr. 27789 werden geringe Zusätze von neutralisierend wirkenden Stoffen wie Zinkweiss, Bleiweiss, Kalziumkarbonat u. dgl. dem Titandioxyd zugesetzt, um die zerstörende Wirkung der sauren Bestandteile auf das Öl zu beheben. Dabei findet eine Umsetzung in Sulfat statt. Auch die deutsche Patentschrift Nr. 326813, welche u. a. neutralisierend wirkenden Stoffen Bariumkarbonat anführt, bezweckt und erzielt nur die Beseitigung von Säurebestandteilen, die dem Titandioxydhydrat anhaften. Der Zusatz erfolgt hier vor dem Glühen, so dass ein etwaiger Überschuss von Bariumkarbonat über die zur Neutralisation der Säure notwendige Menge nach dem Glühen als Bariumtitanat im Glühprodukt vorliegt. Der Bariumkarbonatzusatz findet sich also im Endprodukt als Bariumsulfat bzw. Bariumtitanat.
Zweckmässig wendet man das Bariumkarbonat in Form von gefälltem BaCOg an, da dieses Produkt eine grössere Gleichmässigkeit als Witherit verbürgt. Es hat sich auch gezeigt, dass man das gefällte Bariumkarbonat vorteilhaft einer Mahlung unterzieht, bevor man es den Farbstoffen zumischt, oder dass man die mit gefälltem Bariumkarbonat bereits gemischten Farbstoffe einer Nachmahlung unterzieht.
Während nämlich ein Gehalt an gewöhnlichem, nicht nachgemahlenem Bariumkarbonat sich unter Umständen maltechnisch nicht ganz so gut verhält, wie beispielsweise Blaue fixe oder ähnliche übliche Verschnittmitte, sind die mit gefälltem und gemahlenem Bariumkarbonat hergestellten Farben maltechnisch einwandfrei. Im übrigen können die geringen Störungen, welche durch ungemahlenes, gefälltes Bariumkarbonat dann eintreten können, wenn beispielsweise lang gelagerte Ölanreibungen der Farbstoffe für den Anstrich herangezogen werden, leicht vermieden werden, wenn man die Anreibung nicht mit der für die Pastenkonsistenz notwendigen Mindestmenge an Bindemittel, sondern mit einer etwas erhöhten Menge vornimmt. Es genügt z.
B. statt einer mit 30% angenommenen, für die Anreibung zur Paste eben genügenden Menge Leinöl etwa 34-36% des Leinöls anzuwenden, um Störungen, die bei langem Lagern der Pasten auftreten können, mit Sicherheit zu vermeiden. Am einfachsten erreicht man dies jedoch, wie gesagt, durch Mahlung des zur Anwendung gelangenden, gefällten Bariumkarbonats.
Bariumkarbonat wurde seines billigeren Preises wegen bereits als Streckungsmittel an Stelle von Blanc fixe für Verschneidung von Zinkweiss, Bleiweiss oder Buntfarben vorgeschlagen. In diesen Fällen tritt das Bariumkarbonat nur als Verdünnungsmittel auf, ohne eine erhebliche haltbarkeitsverlängernde Wirkung auszuüben. Für Titanmischfarben wurde Bariumkarbonat als Verschnittmittel weder angewandt, noch in Aussicht genommen. Es war auch keineswegs vorauszusehen, dass Bariumkarbonat auf einzelne Titandioxydformen eine spezifisch haltbarkeitsverlängernde Wirkung ausübt, während dies für andere Titandioxydformen kaum der Fall ist.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Im Aussenanstrich haltbare Titanfarbstoffe und Titanfarben, dadurch gekennzeichnet dass sie Titandioxyd, welches aus schwefelsauren Lösungen abgeschieden und in der Hitze entwässert wurde, sowie über 10%, zweckmässig zwischen 10 bis 30% Bariumkarbonat, gegebenenfalls neben andern Zusatz-und Streckungsmitteln enthalten.
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Titanium dyes and paints that are durable for exterior paintwork.
In-depth investigations in recent years have shown that dyes containing titanium dioxide show a surprising difference in their behavior in paints, depending on the process by which the titanium dioxide was obtained. For example, dyes which contain a titanium dioxide produced by treating ilmenite with chlorine in the heat, either alone or in a mixture with the usual extenders, show a durability in the paint which does not give in to that of white lead paints.
Very durable paints also produce dyes that contain titanium dioxide, which is obtained by hydrolytic precipitation from titanium salt solutions and subjected to a treatment with sulfuric acid under pressure.
However, these two forms of titanium dioxide show serious disadvantages which they in spite of them
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sit very hard and are difficult to crush. When painting, the dyes therefore prove to be uneven and poorly hiding, since it is not possible to bring them to the most suitable and uniformly small grain size by ordinary means.
In contrast to the above-mentioned forms of titanium dioxide which can be kept in paint, it is known to show
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watered titanium dioxide only has a short shelf life, so that its use is mainly limited to interior painting. Attempts have been made to increase the durability of such titanium dioxide in such a way that the paints made from it can also be used for exterior painting, but in general it has not yet been possible to achieve completely satisfactory effects.
For example, in order to increase the durability, it was suggested that the paints prepared from such titanium dioxide should contain at least 25% zinc white. This means a certain durability is achieved, but by no means achieves that of good white lead paints.
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to make different titanium dioxide, e.g. B. of super oxides, such as barium superoxide or of crystallized barium oxide hydrate. This has a much higher effect than zinc oxide, but the dyes produced in this way cannot be completely satisfactory.
In order to improve the durability of the titanium dioxide separated from sulfuric acid solution, which after the usual dehydration by heating, apart from the lack of durability, has the best pigment properties of all known forms of titanium dioxide, attempts have been made to add certain mineralizing substances, such as complex ones, to the annealing process Fluorides, etc. Although it is possible in this way to obtain completely durable titanium pigments, the products heated in this way show a great reduction in the other excellent pigment properties. Above all, the color of the titanium dioxide suffers so much that pure white products can hardly be obtained in this way; the hardness of the material also rises sharply, so that the above-described problems also occur here.
Surprisingly, it has been shown that the titanium dioxide, which is hydrolytically separated from sulfuric acid solutions and then dehydrated by heating, can be improved in its durability properties to such an extent that it is equivalent to the lead-white paint in the paint if it is used in the form of mixed pigments with a content of over 10% Contains barium carbonate. It is advisable to use amounts of 10-30% BACON, which is added to the dehydrated titanium dioxide or mixed titanium
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Pigments are added, but the shelf life is not reduced even if larger amounts are added.
According to Norwegian Patent No. 27789, small additions of neutralizing substances such as zinc white, white lead, calcium carbonate and the like are used. Like. Added to the titanium dioxide in order to eliminate the damaging effect of the acidic constituents on the oil. A conversion into sulphate takes place. Also the German patent specification No. 326813, which u. a. Barium carbonate with neutralizing substances only aims and achieves the removal of acid components that adhere to the titanium dioxide hydrate. The addition takes place here before annealing, so that any excess of barium carbonate over the amount necessary to neutralize the acid is present as barium titanate in the annealing product after annealing. The barium carbonate additive is found in the end product as barium sulfate or barium titanate.
It is advisable to use barium carbonate in the form of precipitated BaCOg, as this product guarantees greater uniformity than withitherite. It has also been shown that the precipitated barium carbonate is advantageously subjected to grinding before it is mixed with the dyes, or that the dyes already mixed with precipitated barium carbonate are subjected to a subsequent grinding.
While a content of ordinary, non-regrinded barium carbonate may not behave quite as well in terms of painting technology as, for example, blue fixes or similar common waste, the colors made with precipitated and ground barium carbonate are technically flawless. In addition, the minor disruptions that can occur due to unground, precipitated barium carbonate, for example when long-stored oil grinds of the dyes are used for the paint, can easily be avoided if the grinding is not done with the minimum amount of binding agent required for the paste consistency, but with a slightly increased amount. It is enough z.
For example, instead of an assumed 30% amount of linseed oil that is just sufficient for the grinding to paste, use about 34-36% of the linseed oil in order to avoid problems that can occur when the pastes are stored for a long time. The easiest way to achieve this, however, as mentioned, is to grind the precipitated barium carbonate used.
Because of its cheaper price, barium carbonate has already been proposed as an extender instead of blanc fixe for blending zinc white, lead white or colored paints. In these cases the barium carbonate only acts as a diluent without having any significant effect on extending the shelf life. Barium carbonate was neither used nor considered as a co-solvent for titanium mixed colors. It was by no means to be foreseen that barium carbonate would have a specific effect of extending the shelf life of individual forms of titanium dioxide, while this is hardly the case for other forms of titanium dioxide.
PATENT CLAIMS:
1. Titanium dyes and paints that are durable in the exterior paint, characterized in that they contain titanium dioxide, which has been separated from sulfuric acid solutions and dehydrated in the heat, as well as over 10%, suitably between 10 to 30%, barium carbonate, possibly in addition to other additives and extenders.