CS207949B1 - Způaob přípravy barevných lesklých perletových pigmentů. - Google Patents

Abstract

V posledních létech roste poptávka po perletových pigmentech rozmanitých barev a barevných odstínů. Podetata řešení spočívá v tom,že na povrch pigmentu se vyloučí gel kyseliny křemičité v množství 0,1 až 20 % celkové váhy. Na upravený pigment je možné snadno provést adsorpci kationtových barviv,nebo barviv aniontových,u kterých jsou aniontové skupiny blokovány kationoidním tenzidem. Při přípravě perletových pigméntů není nutné oddělovat úpravu povrchu od barvení. Dokonce je žádoucí obě operace provést v jedné reakční směsi. K vytvoření gelu kyseliny křemičité je výhodné použít vodního skla,jehož cena je nepatrná.

Description

Vynález se týká způsobu přípravy barevných lesklých perleťových pigmentů. V posledních letech roste poptávka po tzv. perleťových pigmentech. Jejich základem jsou slídové šupinky o průměru 5 až 200*ci a tlouštce 0,1 až 5nebo slídové šupinky stejných rozměrů povlečené vrstvou kovových oxidů,nejcastěji kysličníkem titaničitým,nebo kysličníkem zirkoničitým.

Podle množství vyloučeného oxidu a tloušťky vrstvy je možné připravit perleťové pigmenty různých základních barev. Na příklad při poměru 28 % Ti0₂ a 72 % slídy (tloušťka vrstvy 10 až 50_j/ťtm) se získá stříbrný perleťový pigment,poměr 42 % Ti0₂,58 % slídy, (tloušťka vrstvy 50 až 150 m) odpovídá žlutému pigmentu.

S rostoucí potávkou po perleťových pigmentech se objevují požadavky na přípravu pigmentů rozmanitých barev a barevných odstínů. Současné způsoby přípravy barevných perleťových pigmentů jsou málo výhodné a neodpovídají praktickým potřebám. Prosté přidání barviva v průběhu výroby pigmentu je nevýhodné pro velké ztráty a malou odolnost barviva proti,vymývání do vodných roztoků. Ze stejných důvodů je nevýhodný postup,při kterém se barvivo nerozpustné ve vodě připravuje ve vodné suspenzi částeček pigmentu. Navíc dochází při těch to postupech k nerovnoměrnému rozložení barviva na povrchu a tím ke zhoršení lesku. Z těch to hledisek je výhodnější způsob vybarvování perleťových pigmentů pomocí laků,nejčastěji na bázi hliníku,kdy na vrstvičce hydroxidu hlinitého,vyloučeného na povrchu pigmentu,jsou vázána organická barviva,nebo látky,které lze na barviva převést kopulačními reakcemi)viz Merck Patent GM.B.H. 7519088,Francie,1975). Nevýhodou tohoto způsobu je poměrně složitý technologický postup,který vyžaduje za kontroly hodnoty pH provést hydrolýzu hlinitých solí na povrchu pigmentu,vytvoření suspenze upraveného pigmentu v roztoku barviva a ústrojných roztoků,barvení a izolaci barevného perleťového pigmentu. Při tomto způsobu je nutné dvakrát reakční směs zahřát k 75 až 100 °C a vybarvený pigment promývat na filtru acetonem což se nepříznivě projeví na ceně výrobku.

Podle vynálezu je navržena technologicky jednodušší příprava barevných perleťových pigmentů při zachování jejich užitných vlastností.především lesku. Podstata řešení spočívá v tom,že se na povrch perleťového pigmentu vyloučí gel kyseliny křemičité v množství 0,1 až 20 % celkové hmotnosti. Gel kyseliny křemičité se vyznačuje velkým měrným povrchem se záporným nábojem. Na upravený pigment je možné provést adsorpci kationtových barviv,nebo barviv aniontových,u kterých jsou aniontové skupiny kationoidním tenzidem.

Výhodou navrženého postupu je zejména jednoduchost provedení a malá cena používaných surovin. Při vlastním provedení není nutné oddělovat úpravu povrohu od barvení. Dokonce je žádoucí obě operace provést v jedné reakční směsi. Suspenzi částeček pigmentu s barvivý a ostatními složkami není nutné zahřívat a obvykle není nutná kontrola hodnoty pH. K vytvoření gelu kyseliny křemičité je výhodné použít vodního skla,jehož cena je nepatrná. Další výhodou je obecnost navrženého postupu,při kterém je možné použít barviva aniontová i kationtové.

Vyloučení gelu kyseliny křemičité na povrchu perleťového pigmentu je možné provést třemi způsoby s

a) Částice perleťového pigmentu se suspendují ve vadném roztoku křemičitanů sodného o koncentraci 0,1 až 30 Výhodné je použití 2 % roztoku vodního skla,kterého se používá 1 až 20 ml na 1 g pigmentu. Hodnota pH suspenze je 11,0 až 11,2,kdy již nastává vylučování gelu kyseliny křemičité na částečkách pigmentu.

b) Vytvoří se suspenze částeček perletového pigmentu ve vodném roztoku křemičitanů sodného,ke kterému se přidá roztok kysele reagující soli,na příklad roztok síranu amonného, síranu hlinitého.kyselého síranu sodného,kyselého uhličitanu sodného,případne vodný roztok kyseliny sírové. Vyloučení gelu kyseliny křemičité je možné dosáhnout zaváděním plynného chloru,kysličníku uhličitého,nebo kysličníku siřičitého do suspenze částeček pigmentu v roztoku křemičitanů sodného. Koncentrace křemičitanů se může pohybovat v intervalu 0,1 až 30 %. Opět je výhodné použít 2 % roztok vodního skla,kterého se přidává 1 až 20 ml na 1 g pigmentu. Rovněž kysele reagující soli,respektive kyselinu sírovou je výhodné použít ve formě 1 až 2 % vodných roztoků,kterých se přidává 1 až 20 ml na 1 g pigmentu. Tento způsob vede k úplnějšímu vyloučení gelu kyseliny křemičité.

c) Vytvoříme suspenzi částeček perletového pigmentu-v roztoku křemičitanů sodného a kysele reagující sol i,přepadne kyseliny sírové podle postupu b). Za intenzivního míchání se přidává roztok kationoidního tenzidu o koncentraci 0,1 až 4 %,výhodně 2 % roztok septonexu / N - (oč ~ karbethoxypentadecyl ) - trimethylamoniumbromid /,jehož se přidává 1 až 20 ml na 1 g perletového pigmentu. Přídavek kationoidního tenzidu vede k rychlejšímu a úplnějšímu vyloučení gelu kyseliny křemičité na částečkách pigmentu. Současně dochází k aglomeraci částeček suspenze. Tato skutečnost se příznivě projeví v podstatně lepší filtrovatelnost! a rychlejší sedimentací částeček suspenze,což ulehčí izolaci barevného pigmentu.

Po vytvoření suspenze částic perletového pigmentu v roztoku křemičitanů sodného a po přidání dalších přísad podle postupů b) a c),se za míchání přidá vodný roztok iontového barviva. Kationtová barviva se adsorbují na povrch upravený podle postupů a),b),c),aniontová barviva na pigment upravený podle postupu c). Koncentrace iontových barviv v přidávaném roztoku se řídí hloubkou požadovaného odstínu a, jejich rozpustnosti ve vodě a může být 0,001 až 5 %,přednostně 0,03 až 3 %. Při navržených postupech se na povrch upraveného perletového pigmentu adsorbuje 0,001 až 7 % barviva.

K přípravě barevných perletových pigmentů je možné použít barviv v různých strukturních typů. S úspěchem bylo použito barviv trifenylmethanových,thiazinových,fenazinových, fenoxazonových,antrachinonových,ftaleinových a azových. Uvedený výčet barviv není úplný, navržené metoda přípravy barevných pigmentů je zcela obecná a umožňuje použít jakéhokoliv iontového barviva.

Částečky vybarveného perletového pigmentu se od roztoku oddělí filtrací nebo sedimentací. Při použití postupů a),b) je vhodné přebytek barviva odstranit promytím pigmentu 0,01 % roztokem kyselého uhličitanu sodného,do kterého se adsorbována barviva nevymývají. Promývací roztok se používá v množství 20 až 200 ml na 1 g barevného perletového pigmentu. Při použití postupu c),kdy dochází k adsorbci iontových asociatů aniontových barviv s kationoidním tenzidem.není nutné se obávat vymývání adsorbátu do vodného prostředí. Přebyteč né barvivo a tenzid se vymyjí vodou.

Vynález je blíže objasněn v následujících příkladech.

Příklad 1

Příprava modrého perletového pigmentu.

a) Ze 300 ml 2 % vodního skla a 30 g stříbrného perletoveho pigmentu připravíme suspenzi, ke které přidáme 50 ml 0,1 % roztoku metylénové modři. Směs se intenzivně jednorázově zamíchá a filtruje na papírovém filtru,promyje 2 1 0,01 % roztoku hydrogen uhličitanu sodného a vysuší se při teplotě místnosti. Perletový pigment má modrou barvu s interferenčním leskem.

b) Ze 150 ml 2 % roztoku vodního skla a 30 g stříbrného perletového pigmentu připravíme suspenzi,ke které přidáme 300 ml 0,1 mol.l“^ roztoku kyseliny sírové a 59 ml 0,1 % roztoku metylénové modři. Po dvouhodinovém míchaní se suspenze zfiltruje na papírovém filtru,filtrát promyje 4 1 0,01 % roztoku hydrogenuhličitanu sodného a vysuší při teplotě místnosti. Perletový pigment má modrou barvu s interferenčním leskem.

Příklad 2

Příprava bronzového perletového pigmentu.

Ze 60 ml 2 % roztoku vodního skla a 30 g žlutého perletového pigmentu připravíme suspenzi,ke které přidáme 100 ml 0,1 % roztoku metylénové modři. Po dvou hodinách míchání se suspenze zfiltruje na papírovém filtru,promyje 3 1 0,01 % roztoku hydrogenuhličitanu sodného a vysuší při teplotě místnosti. Perletový pigment má bronzovou barvu a perletový interferenční lesk.

Příklad 3

Příprava barevných perletových pigmentů adsorpcí iontových asociátů aniontových barviv se septonexem na povrch perletových pigmentů upravených gelem kyseliny křemičité.

Ze 150 ml 2 % roztoku vodního skla a 30 g perletového pigmentu připravíme suspenzi,ke které se přidá 300 ml 1 % roztoku kyseliny sírové a za intenzivního míchání 150 ml 3 % vodného roztoku septonexu. Po přidání kationoidního tenzidu se směs jeětě 5 minut míchá,načež se přidá 150 až 500 ml 1 % roztoku aniontových barviv. Po dobu 0,5 až 1 hodiny se směs míchá. Suspenze se dále filtruje a na papírovém filtru promyje se 3 až 5 1 vody a vysuší při teplotě místnosti. Výsledky jsou uvedeny v tabulce 1,

Tabulka 1

Barevné perletové pigmenty připravené podle příkladu 3 použité barvivo ' barva perletového použitý perletový pigment pigmentu oranž GG žluto - oranžová stříbřitý chromotrop RR červené stříbřitý

Tabulka 1 pokračování

použité barvivo	barva perletového
použitý perletový pigment	pigmentu
ohromazurál S	žluto-hně dá
stříbřitý
xylenová oranž	červená
stříbřitý
fluoresoein	žluto-oranžová
stříbřitý
pyrokatechinové violet	v z + sedo-modra
stříbřitý
oranž GG	zlato-žlutá
žlutý
Chromotrop RR	oranžově červená
žlutý
fluorescein	žluto-hnědá
žlutý
pyrokatechinové violet	šedo-zelená +
žlutý
+ Vymýváno 0,01 % roztokem hydrogenuhličitanu sodného.
Příklad 4
Příprava šedého perletového pigmentu.
Ze 300 ml 2 % roztoku vodního skla a 30 g žlutého perletového	pigmentu připravíme sus-

penzi,ke které přidáme 900 ml 0,04 % roztoku metylénové modři. Směs se intenzivně jednorázově zamíchá a filtruje na papírovém filtru. Promyje se 5 1 0,01 % roztokem hydrogenuhli-

čitanu sodného a vysuší při laboratorní teplotě. Perletový pigment	je šedý až šedo-modrý s
kovovým leskem.
Příklad 5
Příprava ihtenzivně modrého perletového pigmentu.
5 g stříbrného perletového pigmentu se za míchání rozplaví ve	100 ml 0,01 % roztoku
metylénové modři,přidá se 10 ml 5 % vodního skla,25 ml 5 % roztoku	síranu hlinitého a sus-

penze se za normální teploty míchá přibližně 1 hodinu. Nato se suspenze zfiltruje,promyje destilovanou vodou a suší se při teplotě max. 160 °C.

Perletový pigment má intenzivně modrou barvu s dobrým perletovým. leskem.

Claims (5)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   1. Způsob přípravy barevných lesklých perleťových pigmentů na bázi slídových šupinek a slídových šupinek pokrytých kovovými oxidy vyznačený tím,že se k vodné suspenzi slídových šupinek a slídových šupinek pokrytých kovovými oxidy přidá za míchání při teplotě 20 až 70 °C,nejlépe 50 °C,roztok alkalického křemičitanu o koncentraci 0,1 až 10 %,výhodně vodního skla o koncentraci 0,5 až 20 % v množství 1 až 50 ml na 1 g pevné fáze,nato se přidá 0,001 až 5 % roztok iontového organického barviva v množství odpovídajícím 0,001 až 7 % celkové hmotnosti barevného lesklého perleťového pigmentu,takto připravený perletový pigment se dekantuje,filtruje,promyje destilovanou vodou nebo roztokem hydrogenuhličitanu, vysuší při teplotě místnosti,nebo při teplotě vyšší.maximálně však při 160 °C
2. 2. Způsob podle bodu 1,vyznačený tím,že se vytvoří suspenze částeček pigmentu v roztoku alkalického křemičitanu o koncentraci 0,1 až 10 % a přidá se roztok barviva o koncentraci 0,001 až 5 %.
3. 3. Způsob podle bodu 1,vyznačený tím,že se vytvoří suspenze částeček pigmentu v roztoku alkalického křemičitanu o koncentraci 0,1 až 10 %,roztok se okyselí na hodnotu pH 4 až
4. 4,5 a přidá se roztok barviva o koncentraci 0,001 až 5 %.

   4. Způsob podle bodá. 1,vyznačený tím,že po přidání iontového barviva se přidá 1 až 10 % roztok síranu hlinitého v množství 1 až 10 ml na 1 g pevné fáze,
5. 5. Způsob podle bodu 1,vyznačený tím,že spolu s přídavkem alkalického křemičitanu,a barviva se přidá roztok kationoidního tenzidu o koncentraci 0,01 až 4 % v množství 1 až 20 ml na 1 g pigmentu.