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Verfahren zur Herstellung eines mit Wasser benetzbaren
Rutil-Pigmentes
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Rutil-Pigmenten, die eine ausgezeichneteBenetzbarkeit mit Wasser aufweisen. Daraus können in wässerigen Systemen pigmen- tierte Überzugsmassen von hohem Glanz und hoher Farbkraft gewonnen werden.
Kalziniertes Rutil neigt zur Bildung'von Aggregaten, die zur Zerkleinerung auf eine für Pigmente ge- eignete Grösse gemahlen oder anders pulverisiert werden müssen. Dies erfolgt gewöhnlich durch Nassver- mahlung des TiC in Gegenwart eines Dispersionsmittels, worauf das gemahlene TiO, mit Wasser klassiert wird, um die feinen von den groben Teilchen zu trennen. Diese Klassierung in Wasser erfolgt gewöhnlich mit einer relativ verdünnten wässerigen Dispersion des gemahlenen kalzinierten Produktes.
Nach der Klassierung im Wasser wird das Pigment filtriert, gewaschen und getrocknet. Wegen des stark dispergierten Zustandes des mit Wasser klassierten Pigmentes kann eine Filtration ohne vorherige Flockung des Pigmentes nicht wirksam durchgeführt werden. Typische Flockungsmittel für diesen Zweck sindHSO, MgSO , Alkalimetallsalze u. ähnl.
Ein so hergestelltes Rutil-Pigment kann als solches in einen Farbträger unter Bildung einer Überzugsmasse eingebaut werden. Es ist jedoch üblicher, ein TiCL-Pigment mit geeigneten Reagenzien zu überziehen, um dem Pigment verbesserte Eigenschaften, wie z. B. erhöhte Abkreidefestigkeit, erhöhten Glanz, erhöhte Farbkraft u. ähnl. zu verleihen.
Zu diesem Zweck wurden bis jetzt (S. USA-Patentschrift Nr. 2, 387, 534) die in Wasser suspendierten TiO,-Teilchen (d. i. eine wässerige Aufschlämmung der mit Wasser klassierten, gebrannten Produkte) mit einer wässerigen Lösung eines sulfathaltigen Reagens behandelt und nach gründlichem Rühren der Mischung mit einem geeigneten Fällungsmittel versetzt, wodurch auf den TiO-Teilchen eine Verbindung oder Verbindungen in Form unlöslicher Oxyde abgeschieden werden. Fällungsmittel für diesen Zweck, die auch manchmal als Neutralisationsmittel bezeichnet werden, sind z. B.
Natriumkarbonat, Natriumhydroxyd oder das Sulfat oder Sulfid eines Metalles.
Aus derUSA-Patentschrift Nr. 2, 480, 092 ist ferner bekannt, dass die Dispergierbarkeit von TiO-Pig- menten in wässerigen Systemen erhöht wird, wenn für Dispersionen von mit Wasser klassierten TiO, Pig- menten ein hydrolysierbares Titansalz als Flockungsmittel verwendet wird.
Während TiO-Pigmente, die geflockt und nachher mit sulfathaltigen Reagenzien zur Fällung unlöslicherOxyde auf dem Pigment aufgeschlämmt wurden, für die Anwendung in Anstrichfarben mit verschiedenen trocknenden Ölen als Träger geeignet sind, wurde festgestellt, dass Pigmente, die mittels sulfathaltigen Reagenzien mit unlöslichen Oxyden überzogen wurden, bei Anwendung in wässerigen Systemen, z. B. in wässerigen Emulsionsfarben, für die Papierherstellung usw., Eigenschaften aufweisen, die jenen überzogenen Pigmenten, die durch Anwendung sulfatfreier Reagenzien hergestellt wurden, weit unterlegen sind.
Der Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung eines mit Wasser benetzbaren Rutil-Pigmentes aus einem mit Wasser klassierten Rutil-Brennofenprodukt, durch Ausflockung des klassierten TiO mit einem Flockungsmittel, Überführung des ausgeflockten Brennofenproduktes zur Aufschlämmung in ein wässeriges Medium, Zugabe eines Behandlungsmittels zur Aufschlämmung und Erhitzung dieser auf 20-100 C, Zugabe eines Neutralisationsmittels, um einen pH-Wert von 6, 5 bis 8, 5 zu erhalten und um das Behandlungsmittel in Form einer unlöslichen Verbindung auf dem TiO-Pigment ab-
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zuscheiden, worauf das behandelte Ti02-Pigment gewaschen, filtriert und getrocknet wird, dadurch ge- kennzeichnet, dass als Flockungsmittel z. B.
Alkali-oder Erdalkalimetallverbindungen, insbesondere Ha- logenide, und als Behandlungsmittel Verbindungen von Elementen der dritten und vierten Gruppe des Pe- riodensystems, insbesondere solche des Titans, Aluminiums und/oder Siliziums verwendet werden, wobei
Flockungsmittel, Behandlungsmittel und Neutralisationsmittel ausschliesslich sulfatfreie Verbindungen darstellen.
Die vorliegende Erfindung beruht auf der Entdeckung, dass ein mit Metalloxyd überzogenes Rutil-Pig- ment, das mit sulfatfreien Reagenzien behandelt wurde (d. h. wobei die Flockung und das nachfolgende Überziehen des Pigmentes in Abwesenheit der Sulfationen ausgeführt wird), bei Anwendung in einem wäs- serigen System hinsichtlich Benetzbarkeit mit Wasser, einem mit Metalloxyd überzogenen Pigment, welches in üblichen Systemen bei Anwesenheit von Sulfationen hergestellt wurde, weit überlegen ist.
Obwohl eine genaue Erklärung der Verbesserung der Benetzbarkeit und der Pigmenteigenschaften wie Glanz und Farbkraft des mitOxyd überzogenenRutil-Pigments, welches in einem sulfatfreien System hergestellt wurde, nicht gefunden wurde, hat man beobachtet, dass Sulfationen an den mit Metalloxyd überzogenen Pigmenten vergleichsweise stark adsorbiert werden und die Wasserbenetzbarkeit stören, während andere Ionen wie Acetate, Nitrate, Chloride, Silikate usw. schwächer adsorbiert werden und daher die Benetzbarkeit weniger stören als Sulfationen.
Die besonderen Vorteile der Erfindung können daher auf die Anwendung eines sulfatfreien Systems zum Überziehen des Rutils zurückgeführt werden.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von mit Wasser stark benetzbaren, mit Oxyd überzogenen Rutil-Pigmenten, wobei das Überziehen mit Oxyd in sulfatfreiem Medium erfolgt, indem man Rutil-TiO, nach dem Kalzinieren, in einer TiO -Aufschlämmung mit sulfatfreien Reagenzien behandelt und durch Zugabe eines sulfatfreien Neutralisationsmittels zur Aufschlämmung auf dem Pigment einen sulfatfreien Oxydüberzug abscheidet, worauf das Aufgeschlämmte gewaschen, getrocknet und gemahlen wird. Die Behandlung umfasst vorzugsweise eine Ausflockung des vom Brennofen kommenden Produktes mit einem sulfatfreien Flockungsmittel vor der Zugabe der sulfatfreien Reagenzien.
Beim erfindungsgemässen Verfahren wird ein aus dem Brennofen kommendes Rutil verwendet, welches wie anfangs erwähnt hergestellt wird.
Wie oben angeführt, wird das aus dem Brennofen kommende Produkt zur Zerkleinerung auf die erwünschte Teilchengrösse gemahlen oder pulverisiert, worauf das gemahlene Pigment zur Entfernung der Teilchen von grösser als 3, 5 u in Wasser klassiert wird. Die Klassierung erfolgt gewöhnlich mit einer relativ verdünnten, wässerigen Aufschlämmung des Pigmentes in Gegenwart eines Dispersionsmittels, um die einzelnen Pigmentteilchen im wässerigen Medium gleichförmig zu verteilen. Die in Wasser klassierte Aufschlämmung kann in dem hochdispergierten Zustand nicht leicht filtriert werden und wird daher durch Zugabe eines Flockungsmittels ausgeflockt.
Erfindungsgemäss werden zur Flockung der Aufschlämmung sulfatfreie Flockungsmittel, wie z. B. Al-
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wendeten sulfatfreien Flockungsmittels ist nicht kritisch, hängt jedoch von der Wirksamkeit des verwendeten Stoffes ab und kann bis zu 2, 0%, bezogen auf das Gewicht von TiO , betragen ; bevorzugt werden jedoch etwa 0, 25%.
Die erfindungsgemässe Behandlung des geflockten Rutils zur Herstellung unlöslicher sulfatfreier Oxyd- überzüge erfolgt darauf durch Herstellung einer wässerigen Aufschlämmung des geflockten Ti02 und Zugabe der sulfatfreien Reagenzien. Die wässerige Aufschlämmung wird durch gutes mechanisches Rühren
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Verbindungen von Elementen der dritten und vierten Gruppe des Periodensystems und im besonderen solche des Titans, Aluminiums und Siliziums. Sie können je nach erwünschter Farbkraft, Glanz, Ölabsorption, Abkreiden usw. für sich oder vereinigt angewendet werden. Geeignete lösliche sulfatfreie Titanverbindungen sind Titantetrachlorid, Titantetrafluorid, Titantetrabromid und Titanperchlorat. Geeignete lösliche sulfatfreieAluminiumverbindungen sind z. B.
Natriumaluminat, Aluminiumchlorid, Aluminiumnitrat und
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wiesen, dass die oben angeführten wasserlöslichen, sulfatfreien Verbindungen von Titan, Aluminium und Silizium nur Beispiele sind, die hinsichtlich Handhabung, günstiger Ergebnisse und Wirtschaftlichkeit be-
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vorzugt werden. Das sulfatfreie Behandlungsmittel kann zur geflockten TiO.-Aufschlämmung in beliebiger Reihenfolge zugefügt werden, vorzugsweise wird jedoch zuerst die Titanverbindung, dann die Siliziumverbindung (wenn sie angewendet wird) und dann die Aluminiumverbindung zugefügt. Jede Verbin-
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mung mechanisch gerührt wird.
Typische Lösungen, die mit einer geflockten Rutil-Aufschlämmung, die einen Feststoffgehalt von 18go, berechnet als T10,, besitzt, verwendet werden können, sind z. B. eine Titanoxychlorid-Lösung (180 g Tri0,/1), eine Natriummetasilikatlösung (45 g Sill) und eine Natriumaluminat-Lösung (50 g
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Jede Lösungschlämmung wird dann durch Zugabe eines sulfatfreien Neutralisationsmittels auf einen pH-Wert von 6, 5 bis 8, 5 und vorzugsweise auf einen solchen gebracht, der eine Ausfällung von unlöslichem Oxyd auf dem Rutil-Pigment ermöglicht. Geeignete sulfatfreie Neutralisationsmittel für diesen Zweck sind z. B.
NaOH, KOH, HCI usw.
Nach der Neutralisation wird die Aufschlämmung (noch bei Behandlungstemperatur) 1-4 h gerührt, der pH-Wert erforderlichenfalls korrigiert und die neutralisierteAufschlämmung filtriert, gewaschen, getrocknet und gemahlen, u. zw. nach üblichen Verfahren.
Eine hervorstechende Eigenschaft der mit Oxyd überzogenen, erfindungsgemäss hergestellten RutilPigmente ist ihre bemerkenswerte gute Benetzbarkeit durch Wasser. Die hier verwendete Bezeichnung "Benetzbarkeit mit Wasser" ist die Eigenschaft eines Pigmentes, sich bei Zugabe zu Wasser weitgehend zu mischen.
Test für die Benetzbarkeit mit Wasser :
Dieser Test ist qualitativ und wird wie folgt durchgeführt :
35 g des behandelten Pigmentes werden sehr schnell ohne Rühren zu 11, 7 ml einer wässerigen Lösung
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Gewicht von TiO2.
Die nach diesem Test erhaltenen Ergebnisse werden wie folgt angegeben :
Anfängliche Benetzung : Dies ist die Geschwindigkeit und Vollständigkeit, mit der eine gegebene Menge Pigment (35 g) ohne Störung von aussen mit der Hexametaphosphatlösung mischbar ist.
Rührarbeit : Dies ist die Leichtigkeit, mit der das Pigment unter Rühren und Bildung einer Aufschlämmung mit der Hexametaphosphatlösung mischbar ist.
Konsistenz der Aufschlämmung : Die ist eine qualitative Beobachtung der relativen Viskosität der erhaltenen Aufschlämmung.
Zur Erkennung der physikalischen Eigenschaften des Pigmentes werden weitere Tests verwendet :
Giesspunkt :
Der Giesspunkt wird durch die Wasserabsorption oder den Wasserverbrauch des Pigmentes gemessen.
Eine Modifikation dieses Tests, im folgenden als "modifizierter Giesspunkt" bezeichnet, besteht darin, dass als Dispersionsmittel Natriumhexametaphosphat (NaPOj in einer Menge von 0,'2pro der Pigmentprobe verwendet wird. Der Test wird wie folgt ausgeführt :
50 g Pigment werden in ein 400 ml Becherglas gewogen und 5, 0 ml (NaPO-Lösung (20 g/l zugefügt. Pigment und Lösung werden bis zur gründlichen Durchmischung gerührt, wobei erforderlichenfalls aus einer 50 ml Bürette destilliertes Wasser zugefügt wird, bis eine frei fliessende Aufschlämmung erhalten wird. Die Gel.-% Festkörper in der frei fliessenden Aufschlämmung werden als Giess-Punkt angegeben.
Farbkraft :
Der Farbkraft-Test ist ein Mass für die Fähigkeit eines Pigmentes, in einer Ölpaste bei Zugabe eines gefärbten Materiales einer Abnahme in der Leuchtkraft zu widerstehen und wird beschrieben inH. A. Gardner "Physical and Chemical Examination of Paints, Varnishes, Lacquers and Color", 11. Auflage, Bethesda, Marylandj H. A. Gardner Laboratory, Inc., [1950], S. 45 ;"Reynolds Constant Volume Methoc" TP-P-TS, December 18[1952].
Glanztest :
Der 80-20 Glanztest ist das Verfahren zur Bestimmung des Spiegelglanzes eines Lackfilmes bei 20 C, den man erhält, wenn man das Pigment in einen Einbrennlack einbaut, dessen Trägerfestsubstanzen aus
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80 Gew.-% nichttrocknendem Alkydharz und 20 Gew.-% harnstoff-Formaldehydharz bestehen, wobei man die Pigmentprobe enthaltende, zuerst handgemischte Paste in einer Dreiwalzenmühle mahlt und dann weitere Träger und weiteres Verdünnungsmittel zugibt und schliesslich durch Eintauchen einer Glasplatte in den Lack, kurzes Trocknen an der Luft und nachfolgendes Einbrennen die Filmbildung herbeigeführt.
Nach dem Abkühlen wird der Glanz mit einem 200-Glanzmeter, wie in der ASTM-Methode D-523-53T beschrieben, bestimmt (American Society for Testing Materials "Tentative Method of Testing for Specu- larGloss"D 523-53T ; ASTM-Standards, Teil 8, Philadelphia 1958) ; Steering Committee for Tests"80-20
Gloss Test", TP-P-ET 12. Juni 1957.
Die hier verwendete Bezeichnung "gebranntes Rutil-Ti02" bedeutet im wesentlichen reines Ti02 der
Rutil-Modifikation, aber auch Tir2, welches in Gegenwart anderer Substanzen, wie von Alkalimetall- salzen, gebrannt wurde oder zusammengesetzte Ti02-Pigmente, wie Mischungen von TiO mit Sulfat-
Streckmittel und Zinkoxyd usw.
Rutil-Pigmente, die aus dem oben beschriebenen sulfatfreien System hergestellt und nach den vorangehenden Tests geprüft wurden, zeigten eine "gute" bis "ausgezeichnete"
Benetzbarkeit mit Wasser (bestimmt aus der "anfänglichen Benetzung") und liessen sich "leicht" bis "sehr leicht" rühren (bestimmt nach dem "Rührtest"), während der gleiche Pigmenttyp, behandelt mit einem üblichen Sulfatsystem oder mit einem sulfathaltigen System eine "schlechte" bis "günstige" anfängliche
Benetzung zeigte und "schwierig" zu rühren war. Ebenso geht aus der folgenden Tabelle hervor, dass er- findungsgemäss mit sulfatfreiem System behandelte Pigmente bessere Glanzwerte zeigen als mit Sulfat behandelte.
Zur weiteren Erläuterung der Erfindung sind die nachfolgenden einzelnen Beispieleangeführt, deren Ergebnisse in der nach den Beispielen angegebenen Tabelle enthalten sind. Die Beispiele erläutern die Erfindung, begrenzen sie aber in keiner Weise.
Beispiel l : 400 g Rutil aus dem Brennofen, hergestellt nach dem Sulfatverfahren, wurden bei einem Feststoffgehalt von 500/0 in einer Porzellanmühle (1, 89 1 Volumen), die zu einem Viertel ihres Vo- lumens mit Porzellankugeln gefüllt war, gemahlen. Während des Mahlens wurden 0,2go (auf das Gewicht von Ti02 bezogen) Monoisopropanolamin als Dispersionsmittel verwendet ; die Mahlzeit betrug 8 h.
Das Produkt aus der Mühle wurde auf einen Feststoffgehalt von etwa 12% verdünnt und durch Absetzen klassiert, um den Anteil grösser als 3, 5 p abzutrennen. Die klassierte Aufschlämmung wurde dann mit
0, 25% Kalziumchlorid (bezogen auf das Gewicht von Ti02) geflockt.
Die geflockte Aufschlämmung mit einem Inhalt von 380 g Ti02'wurde dann unter gründlichem me- chanischem Rühren zur Herstellung eines Metalloxydüberzuges auf folgende Weise behandelt :
10,6 ml Titanylchloridlösung (180 g TiO2/1, äquivalent 0, 5 Gew.-% TiO2 wurden zunächst bei Raum- temperatur der geflocktenAufschlämmung zugefügt. Nach 15 min langem Vermischen wurden bei Raum- temperatur 16, 3g Natriumaluminat (46, 6% Al2Og) gelöst in 150 ml Wasser und äquivalent 2 Gew.-lo Al203, bezogen auf das Gewicht von Ti02, zugefügt und wieder 15 min gründlich vermischt.
Die Temperatur der behandelten Aufschlämmung wurde dann auf 600C erhöht, zunächst durch Zusatz von 16loiger HN03 auf einen pH-Wert von 5, 5 und schliesslich durch Zugabe von 3, 4 ml 10%iger NaOH-Lösung auf einen pH-Wert von 6, 5 neutralisiert. Nach der Neutralisation wurde die Aufschlämmung 2 h bei 600C gerührt und der pH-Wert erforderlichenfalls durch Zugabe einiger ml NaOH korrigiert. Die behandelte PigmentAufschlämmung wurde dann filtriert und mit demineralisiertem Wasser unter Anwendung von 2 Volumina Waschwasser pro Volumen Pigment gewaschen. Der gewaschene Filterkuchen wurde bei 120 C 16 h getrocknet, mit einer Geschwindigkeit von 10 g pro min in einem Kollergang gemahlen und pulverisiert.
Proben des so hergestellten Pigments wurden auf Benetzbarkeit, Giesspunkt und Farbkraft und Glanz geprüft.
Der Prozentgehalt an Feststoffen beim Giesspunkt betrug 81%. Die anfängliche Benetzung war "sehr gut" bis " ausgezeichnet".Die Rührarbeit war "sehr leicht" und die Konsistenz der Aufschlämmung "dünn".
Die Farbkraft des Pigments war 1700 und der Glanzwert +7 (oberhalb des Standardwertes 60).
Beispiel 2 : Der in Beispiel 1 beschriebene Versuch wurde wiederholt, die behandelte Aufschläm- mung wurde jedoch anStelle von Salpetersäure mit 15% iger Essigsäure auf einen pH-Wert von 5,5 neutralisiert.
Der Prozentgehalt an Feststoffen beim Giesspunkt war 82. Die anfängliche Benetzbarkeit war "aus- gezeichnet", die Rührarbeit "sehr leicht" und die Konsistenz der Aufschlämmung "dünn". Die Farbkraft des Pigmentes war 1725 und der Glanzwert +7.
Beispiel 3 : Der in Beispiel 1 beschriebene Versuch wurde wiederholt, das Al203 wurde jedoch in Form von AlClg zugegeben und die behandelte Aufschlämmung wurde mit 100/0igem NaOH neutralisiert.
DerGiesspunkt war wieder sehr hoch (76) und die Benetzbarkeit des Pigmentes ausnehmend gut. Die Farbkraft und der Glanz (+7) waren ebenfalls den mit Sulfat behandelten Pigmenten überlegen, wie aus der nach den Beispielen angegebenen Tabelle hervorgeht.
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Beispiel 4 : Der in Beispiel 1 beschriebene Versuch wurde wiederholt, zur Neutralisation der behandelten Aufschlämmung wurde jedoch in diesem Fall HCl verwendet. Benetzbarkeit und Giesspunkt des Pigmentes waren ausnehmend gut, während die Farbkraft 1650 und der Glanz +8 betrugen.
Beispiel 5 : Um die überlegenen Eigenschaften des erfindungsgemäss hergestellten Pigmentes gegenüber einem nach früheren Verfahren hergestellten zu zeigen, wurde das Experiment von Beispiel 1 wiederholt, wobei jedoch die behandelte Aufschlämmung durch Zugabe von NaOH neutralisiert wurde und an Stelle von Natriumaluminat Aluminiumsulfat [AI(SO)] verwendet wurde. Eine weitere Abänderung ge- genüber Beispiel l bestand darin, dass dieAufschlämmung auf einen pH-Wert von 7,2 gebracht wurde, um ein fertiges Pigment mit einem pH-Wert-Bereich von 6,8 bis 7, 8 zu erhalten.
Das fertige Pigment wurde auf Benetzbarkeit, Giesspunkt, Farbkraft und Glanz geprüft. Wie aus der weiter unten angeführten Tabelle hervorgeht, war der Giesspunkt des Pigments ziemlich niedrig (49), während die anfängliche Benetzung "günstig" war. Wegen des ausnehmend"trockenen"Zustandes des Pigmentes konnten hinsichtlich Rührarbeit oder Konsistenz keine vergleichbaren Werte erhalten werden. Die Farbkraft war gross, der Glanzwert (+1), jedoch wesentlich unterhalb jenem vom Pigment nach Beispiel 1.
Beispiel 6 : Nach dem in Beispiel 5 beschriebenen Verfahren wurde ein weiterer Versuch durchgeführt, wobei jedoch an Stelle von Titanoxychlorid Titanylsulfat (TiOSO) verwendet wurde.
Der Giesspunkt des Pigmentes war wieder äusserst niedrig (s. Tabelle), die Benetzbarkeit schlecht und der Glanzwert war nur zwei Einheiten oberhalb des Standardwertes 60.
Beispiel 7: Ein weiterer Versuch wurde ähnlich jenem in Beispiel 4 durchgeführt, wobei jedoch die Menge Titanoxychlorid von 0,5 auf 1, 0% erhöht wurde. In diesem Fall zeigte das behandelte Pigment eine ungewöhnlich gute Benetzbarkeit mit Wasser, einen hohen Giesspunkt (81), hohe Farbkraft (s. Tabelle) und einen Glanz von +5.
Beispiel 8 : Um weiter den Unterschied in der Benetzbarkeit mit Wasser eines Pigmentes, hergestellt durch Sulfatbehandlung und eines solchen, hergestellt aus sulfatfreien Reagenzien, zu zeigen, wurde
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miniumsulfat [Al (SO 4,) ; 1 eingebracht wurde.
Wie aus der Tabelle hervorgeht, war der Giesspunkt des behandelten Pigmentes relativ niedrig, s. Tabelle, verglichen mit jenem des nach Beispiel 7 hergestellten Pigmentes. Das Pigment hat eine annehmbare bis gute Benetzbarkeit, eine geringe Farbkraft, s. Tabelle, und einen Glanzwert von-2.
Beispiel 9 : Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wurde ein Rutil-Pigment entsprechend Beispiel 4 behandelt, wobei jedoch keine Titanverbindung verwendet wurde, d. h. der Überzug bestand nur aus Aluminiumoxyd in einer Menge von 2, Olo.
Wie aus der Tabelle hervorgeht, ist die Benetzbarkeit günstig bis gut, die Rührarbeit mässig und die Konsistenz mittel. Die Farbkraft betrug 1625 und der Glanz-3.
Beispiel 10 : Beispiel 9 wurde wiederholt, wobei jedoch an Stelle von NaAlO AlSO), verwendet wurde. Dieses Pigment zeigte eine schlechte Benetzbarkeit, war zu trocken, um hinsichtlich Rührarbeit und Konsistenz geprüft zu werden und zeigte einen Glanz von-5.
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Tabelle
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<tb>
<tb> Beispiel <SEP> Nr. <SEP> 1 <SEP> 2 <SEP> 3 <SEP> 4 <SEP> 5 <SEP>
<tb> Behandlung <SEP> : <SEP>
<tb> Flockungsmittel <SEP> CaCl2 <SEP> CaCl2 <SEP> CaCl2 <SEP> MgCl2 <SEP> CaCl2
<tb> TiO2 <SEP> % <SEP> 0,5 <SEP> 0,5 <SEP> 0,5 <SEP> 0,5 <SEP> 0,5
<tb> Herkunft <SEP> TiOCl2 <SEP> TiOCl2 <SEP> TiOCl2 <SEP> TiOCl2 <SEP> TiOCl2
<tb> Al203 <SEP> % <SEP> 2, <SEP> 0 <SEP> 2, <SEP> 0 <SEP> 2, <SEP> 0' <SEP> 2, <SEP> 0 <SEP> 2, <SEP> 0 <SEP>
<tb> Herkunft <SEP> NaAlO2 <SEP> NaAI02 <SEP> AlCl3 <SEP> NaAlO2 <SEP> Al2(SO4)2
<tb> Neutralisationsmittel <SEP> HN03 <SEP> CHCOOH <SEP> NaOH <SEP> HC1 <SEP> NaOH <SEP>
<tb> verwendete <SEP> Menge, <SEP> % <SEP> ** <SEP> 1,7 <SEP> 1,9 <SEP> 5,5 <SEP> 0,87 <SEP> 5,2
<tb> Temperatur, <SEP> OC. <SEP> 60 <SEP> 60 <SEP> 60 <SEP> 60 <SEP> 60
<tb> Benetzbarkeit <SEP> mit <SEP> Wasser <SEP> :
<SEP>
<tb> Feststoffe <SEP> beim <SEP> Giesspunkt <SEP> % <SEP> 81 <SEP> 82 <SEP> 76 <SEP> 81 <SEP> 49
<tb> Test <SEP> für <SEP> die <SEP> Benetzbarkeit
<tb> mit <SEP> Wasser <SEP> : <SEP>
<tb> anfängliche <SEP> Benetzung <SEP> sehr <SEP> gut <SEP> bis <SEP> ausgezeichnet <SEP> sehr <SEP> gut <SEP> bis <SEP> ausgezeichnet <SEP> günstig
<tb> ausgezeichnet <SEP> ausgezeichnet
<tb> Rührarbeit <SEP> sehr <SEP> leicht <SEP> sehr <SEP> leicht <SEP> mässig <SEP> sehr <SEP> leicht <SEP> trocken
<tb> Konsistenz <SEP> der <SEP> Aufschlämmung <SEP> dünn <SEP> dünn <SEP> dünn <SEP> dünn
<tb> Pigmentiereigenschaften <SEP> :
<SEP>
<tb> Reynolds <SEP> Farbkraft <SEP> 1700 <SEP> 1725 <SEP> 1675 <SEP> 1650 <SEP> 1675 <SEP>
<tb> Glanz* <SEP> +7 <SEP> +7. <SEP> +7 <SEP> +8 <SEP> +1
<tb>
* Bezogen auf ein Standardpigment mit einem Glanzwert von 60 * * Bezogen auf das Gewicht des Pigmentes in der Aufschlämmung
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Tabelle (Fortsetzung)
EMI7.1
<tb>
<tb> Beispiel <SEP> Nr. <SEP> 6 <SEP> 7 <SEP> 8 <SEP> 9 <SEP> 10
<tb> Behandlung <SEP> :
<SEP>
<tb> Flockungsmittel <SEP> MgSO4 <SEP> CaCl2 <SEP> CaCl2 <SEP> CaCl2 <SEP> CaCl2
<tb> TiO2% <SEP> 0,5 <SEP> 1,0 <SEP> 1,0 <SEP> 0 <SEP> 0
<tb> Herkunft <SEP> TiOSO4 <SEP> TiOCl2 <SEP> TiOSO
<tb> Alpes <SEP> 2, <SEP> 0 <SEP> 2, <SEP> 0 <SEP> 2, <SEP> 0 <SEP> 2, <SEP> 0 <SEP> 2, <SEP> 0 <SEP>
<tb> Herkunft <SEP> Al2(SO4)3 <SEP> NaAlO2 <SEP> Al2(SO4)3 <SEP> NaAlO2 <SEP> Al2(SO4)3
<tb> Neutralisationsmittel <SEP> NaOH <SEP> HCl <SEP> NaOH <SEP> HCl <SEP> NaOH
<tb> verwendete <SEP> Menge, <SEP> %** <SEP> 4,9 <SEP> 0,19 <SEP> 5,0 <SEP> 2,0 <SEP> 4,4
<tb> Temperatur, <SEP> OC <SEP> 60 <SEP> 60 <SEP> 60 <SEP> 60 <SEP> 60
<tb> Benetzbarkeit <SEP> mit <SEP> Wasser <SEP> :
<SEP>
<tb> Feststoffe <SEP> beim <SEP> Giesspunkt <SEP> % <SEP> 49 <SEP> 81 <SEP> 68 <SEP> 78 <SEP> 74
<tb> Test <SEP> für <SEP> die <SEP> Benetzbarkeit
<tb> mit <SEP> Wasser:
<tb> anfängliche <SEP> Benetzung <SEP> günstig <SEP> sehr <SEP> gut <SEP> bis <SEP> günstig <SEP> bis <SEP> günstig <SEP> bis <SEP> schlecht
<tb> ausgezeichnet <SEP> gut <SEP> gut
<tb> Rührarbeit <SEP> trocken <SEP> sehr <SEP> leicht <SEP> trocken <SEP> mässig <SEP> trocken
<tb> Konsistenz <SEP> der <SEP> Aufschlämmung <SEP> dünn <SEP> mittel
<tb> Pigmentiereigenschaften <SEP> :
<SEP>
<tb> Reynolds <SEP> Farbkraft <SEP> 1675 <SEP> 1675 <SEP> 1600 <SEP> 1625 <SEP> 1675
<tb> Glanz* <SEP> +2 <SEP> +5-2-3-5 <SEP>
<tb>
* Bezogen auf ein Standardpigment mit einem Glanzwert von 60 * * Bezogen auf das Gewicht des Pigmentes in der Aufschlämmung
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Aus der vorangehenden Beschreibung und den Beispielen ersieht man, dass die mittels eines sulfatfreien
Systems hergestellten, mit Metalloxyd überzogenen Rutil-Pigmente hinsichtlich Benetzbarkeit mit Wasser und Pigmenteigenschaften solchen Pigmenten überlegen sind, die nach üblichen Verfahren mittels sulfat- haltiger Reagenzien hergestellt wurden.
Die erfindungsgemäss hergestellten Pigmente sind besonders ge- eignet für die Anwendung in wässerigen Systemen, wie bei der Papier- und Stoffherstellung, als Additive zu Kautschuk-Latex usw. und als Überziehzusammensetzungen mit einer wässerigen Basis.
Die bezüglich der Erfindung gemachten Angaben dienen nur zur Erläuterung und beschränken sie in keiner Weise.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Herstellung eines mit Wasser benetzbaren Rutil-Pigmentes aus einem mit Wasser klassierten Rutil-Brennofenprodukt, durch Ausflockung des klassierten TiO, mit einem Flockungsmittel, Überführung des ausgeflockte Brennofenproduktes zur Aufschlämmung in ein wässeriges Medium, Zugabe einesBehandlungsmittels zur Aufschlämmung und Erhitzung dieser auf 20-100oC, Zugabe eines Neutralisationsmittels, um einen PH-Wert von 6, 5 bis 8, 5 zu erhalten und um das Behandlungsmittel in Form einer unlöslichen Verbindung aufdemTiO -Pigment abzuscheiden, worauf das behandelte TiO-Pigment gewaschen, filtriert und getrocknet wird, dadurch gekennzeichnet, dass als Flockungsmittel z. B.
Alkali-oder Erdalkalimetallverbindungen, insbesondere Halogenide, und als Behandlungsmittel Verbindungen'von Ele- menten der dritten und vierten Gruppe des Periodensystems, insbesondere solche des Titans, Aluminiums und/oder Siliziums verwendet werden, wobei Flockungsmittel, Behandlungsmittel und Neutralisationsmittel ausschliesslich sulfatfreie Verbindungen darstellen.