AT219740B - Verfahren zur Herstellung von Pigmenten aus Titanoxyd und Zinkoxyd - Google Patents

Description

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  Verfahren zur Herstellung von Pigmenten aus Titanoxyd und Zinkoxyd 
Es ist bekannt, dass Titandioxyd als Pigment gegenüber Zinkoxyd als Pigment den Vorteil hat, dass es besser deckt, aber den Nachteil hat. dass es, wenn es längere Zeit dem Licht, insbesondere ultravioletten Strahlen, und Witterungseinflüssen ausgesetzt wird, abkreidet und andere mit ihm gemischte Farbpigmente bleicht. Der Grund dafür liegt darin, dass Titandioxyd eine erhebliche photochemische Aktivität besitzt. 



   Man hat daher Titanoxyd-Pigmente mit Zinkoxyd-Pigmenten gemischt, um die Nachteile etwas auszugleichen, konnte aber dadurch die genannten Nachteile nicht beseitigen. 



   Man hat versucht, die Nachteile dadurch zu beseitigen, dass man für die Pigmente Zinktitanate her- 
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 vom Spinell- oder Korundtyp übergegangen waren (vgl. deutsche Patentschrift Nr. 648518). Ferner hat man vorgeschlagen, für ein Pigment ein Zinktitanat von hexagonaler Symmetrie und   Umenit-Struktur   dadurch herzustellen, dass man ein Gemisch von Gamma-Titansäure mit Zinkoxyd so lange erhitzte, bis nur noch   Zinktitanat   nachzuweisen war (USA-Patentschrift Nr. 2, 379, 019). Aber auch aus solchen Zinktitanaten hergestellte Pigmente besitzen die oben genannten Nachteile. 



   Die Erfindung bezweckt die Herstellung eines Pigmentes, das zu einem wesentlichen Teil aus Titanoxyd besteht und das die oben genannten Nachteile nicht besitzt. 



   Die Erfindung beruht auf mehreren neuen Erkenntnissen, nämlich auf der Erkenntnis, dass die Reak-   tion,   durch die eine feste Lösung von Titandioxyd und Zinkoxyd (die bisher als Zinktitanat bezeichnet wurde) entsteht, eine Diffusionsreaktion ist, ferner auf der Erkenntnis, dass die Grösse der   photochemi-   schen Reaktion der festen Lösung wesentlich abhängt von der Diffusionsenergie, die bei ihrer Herstellung angewendet worden ist. 



   Eine niedrige Diffusionsenergie erreicht man nur, wenn man Rohstoffe verwendet, deren Kristalle   Kristallgitterstörungen,     z, B.   infolge von Verunreinigungen oder Fremdstoffeinbau, aufweisen. Das Titandioxyd-besitzt solche Kristallfehler meistens in genügendem Masse beispielsweise durch den Einbau von Phosphat-Ionen, Sulfat-Ionen oder durch das Vorhandensein von   ALO SiO oder ZnO.   



   Eine weitere wichtige Erkenntnis für die Herstellung einer festen Lösung aus Titanoxyd und Zinkoxyd, die eine so niedrige Diffusionsenergie benötigt, dass bei Verwendung dieser festen Lösung als Pigment nur eine unbedeutende photochemische Reaktion auftreten kann, ist aber die Art des verwendeten Zinkoxyds. Die Kristallform des gemäss der Erfindung benutzten Zinkoxyds kann durch eine Röntgen-Diffraktionsanalyse, die Teilchenform durch eine elektronenmikroskopische Vergrösserung festgestellt werden.

   Es eignet sich für die Herstellung eines Zinktitanats, das als Farbpigment benutzt werden soll, nur ein hexagonales,   nadelförmige,   sulfatiertes Zinkoxyd mit einem Schwefelgehalt von   0. 1   bis zu einigen Prozent berechnet als   SO :,   also mit mindestens 0, 04 S, wobei der Schwefel fast ausschliesslich in Form von Sulfatschwefel und höchstens zu Bruchteilen eines Prozentes vom Gesamtschwefelgehalt in Form von Sulfidschwefel vorliegt. Die Kristallform lässt sich durch Röntgen-Diffraktionsanalyse und die Teilchenform durch elektronenmikroskopische Vergrösserung feststellen. Vorzugsweise verwendet man als Ausgangsmaterial ein solches   hexagonales. nadelformiges,   sulfatiertes Zinkoxyd.

   Man kann aber auch eine andere Zinkverbindung verwenden, wenn man den Prozess für die Zinktitanatbildung so führt, dass sich bei der Erhitzung ein Zink- 

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 oxyd der genannten Art, also ein hexagonales, nadelförmiges, sulfatiertes Zinkoxyd mit einem Schwefelgehalt von mindestens 0,   1 o ; a berechnet   als SO, bildet. 



     Das Gemisch enthält vorzugsweise 0, 5-4   Mol Titandioxyd und 1 Mol Zinkoxyd. Die Kalzinierungstemperatur liegtzwischen 500 und 1000 C, vorzugsweise unter   900 C.   Diese Behandlung dauert so lange, bis in dem kalzinierten Gemisch nicht mehr als 5   ufo   freies Zinkoxyd sich nachweisen lassen. 



   Durch die bei Pigmenten übliche Nachbehandlung, die meistens für die Zerstörung der während der Kalzination entstandenen Agglomerate erforderlich ist, können bestimmte Eigenschaften des erzeugten Pigmentes noch verbessert werden. 
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   :Ein mit diesem Pigment hergestellter Farbfilm besitzt eine sehr gute Deckfähigkeit, einen hohen Weissgehalt und kreidet nicht ab. 



   Beispiel 2: In 640 Gewichtsteilen einer wasserhaitigen.Titanoxydhydratsuspension mit einem   Tic2-   Gehalt von 30% (berechnet auf die trockene Substanz) werden 205 Gewichtsteile hexagonales, nadelförmiges Zinkoxyd, mit 0, 2% CO3, aufgeschlemmt. Der Brei wird teilweise entwässert und dann einem rotierenden Rohrofen zugeführt, dessen Durchlaufzeit so eingestellt ist, dass das Endprodukt nur 4   ufo   freies Zinkoxyd   enthält.   das keine feste Lösung mit dem Titandioxyd gebildet hat. Die Temperatur des Ofens wird in der Glühzone auf 750  C gehalten. 



   Ein mit diesem Pigment hergestellter Farbfilm deckt ebenfalls sehr gut, besitzt einen hohen WeiBgehalt und kreidet nicht ab. 



   PATENTANSPRÜCHE : 
1. Verfahren zur Herstellung von Pigmenten aus Titanoxyd und Zinkoxyd, wobei ein Gemisch von Titanoxyd und Zinkoxyd so hoch und solange erhitzt wird, dass sich eine feste Lösung bildet, dadurch gekennzeichnet, dass als Zinkoxyd ein hexagonales, nadelförmiges. sulfatiertes Zinkoxyd mit einem Schwe- 
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