CZ304584B6 - Způsob přípravy perleťového pigmentu na bázi grafit/TiO2 - Google Patents
Způsob přípravy perleťového pigmentu na bázi grafit/TiO2 Download PDFInfo
- Publication number
- CZ304584B6 CZ304584B6 CZ2013-793A CZ2013793A CZ304584B6 CZ 304584 B6 CZ304584 B6 CZ 304584B6 CZ 2013793 A CZ2013793 A CZ 2013793A CZ 304584 B6 CZ304584 B6 CZ 304584B6
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- graphite
- tio
- pearlescent pigment
- preparing
- heated
- Prior art date
Links
- 239000000049 pigment Substances 0.000 title claims abstract description 27
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 23
- 239000010439 graphite Substances 0.000 title claims abstract description 22
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 22
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 7
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 title abstract description 6
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 17
- 229910000349 titanium oxysulfate Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 claims description 16
- 239000000725 suspension Substances 0.000 claims description 16
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 6
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 238000001354 calcination Methods 0.000 claims description 3
- 238000009835 boiling Methods 0.000 claims 2
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 claims 1
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 7
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 abstract description 5
- 238000004040 coloring Methods 0.000 abstract description 3
- 239000004408 titanium dioxide Substances 0.000 abstract description 2
- 239000002932 luster Substances 0.000 abstract 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 7
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 description 5
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 5
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000000047 product Substances 0.000 description 4
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 3
- 239000000975 dye Substances 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 239000012065 filter cake Substances 0.000 description 3
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 229910052618 mica group Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 3
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N Iron oxide Chemical compound [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 2
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 2
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 2
- 239000010445 mica Substances 0.000 description 2
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 2
- 238000001878 scanning electron micrograph Methods 0.000 description 2
- 229910021653 sulphate ion Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910000906 Bronze Inorganic materials 0.000 description 1
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- -1 and drying thereof Substances 0.000 description 1
- 229910052787 antimony Inorganic materials 0.000 description 1
- WATWJIUSRGPENY-UHFFFAOYSA-N antimony atom Chemical compound [Sb] WATWJIUSRGPENY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010974 bronze Substances 0.000 description 1
- 239000004566 building material Substances 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005352 clarification Methods 0.000 description 1
- 239000011246 composite particle Substances 0.000 description 1
- KUNSUQLRTQLHQQ-UHFFFAOYSA-N copper tin Chemical compound [Cu].[Sn] KUNSUQLRTQLHQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 238000004870 electrical engineering Methods 0.000 description 1
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- 239000000976 ink Substances 0.000 description 1
- 239000001029 metal based pigment Substances 0.000 description 1
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 1
- RFKJHQXSLBUONF-UHFFFAOYSA-N methyl blue free acid Chemical compound C1=CC(S(=O)(=O)O)=CC=C1NC1=CC=C(C(=C2C=CC(C=C2)=NC=2C=CC(=CC=2)S(O)(=O)=O)C=2C=CC(NC=3C=CC(=CC=3)S(O)(=O)=O)=CC=2)C=C1 RFKJHQXSLBUONF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- 239000012254 powdered material Substances 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 239000002966 varnish Substances 0.000 description 1
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
Landscapes
- Pigments, Carbon Blacks, Or Wood Stains (AREA)
Abstract
Je popsán způsob přípravy kompozitního práškového pigmentu na bázi grafitu pokrytého vrstvou oxidu titaničitého připraveného z titanylsulfátu, který při vhodně provedeném způsobu tepelné úpravy vykazuje rozličnou škálu barevného zabarvení, volbou vhodné velikosti částic grafitu pak může vykazovat vysoký metalický lesk. Navíc bylo zjištěno, že připravený produkt je také elektricky vodivý, což značně rozšiřuje jeho možné využití oproti klasickým perleťovým pigmentům.
Description
Způsob přípravy perleťového pigmentu na bázi grafít/TiO2
Oblast techniky
Vynález se týká způsobu přípravy kompozitního práškového materiálu - pigmentu na bázi grafit/TiO2, který vykazuje různě barevné perleťové odstíny.
Dosavadní stav techniky
Perleťové pigmenty vykazující metalický lesk jsou poměrně často využívány pro efektní vzhled povrchů opatřených nátěry s obsahem těchto pigmentů. Příkladem mohou být karoserie automobilů opatřených tzv. „metalízou“. Perleťový vzhled nátěru je dán tvarem částic pigmentu, přičemž částice plochého tvaru jsou pro tyto účely nejvhodnější. Většinou je tento metalický efekt dosažen pigmenty na bázi kovů (jedná se o práškový hliník, zinek, práškovou měď, různé typy bronzů apod.). Další skupinou jsou pigmenty kompozitního charakteru, kdy povrch plochých částic je opatřen tenkou vrstvou kovu, oxidů kovů, organických sloučenin apod. Jsou popsány v Maile et al., Effect pigment - past, present and future, Review Progress in Organic Coating 54 (2005) 150-163. Do této skupiny patří i například pigmenty na bázi minerálů ze skupiny slíd, jejich částice jsou pokryty např. částicemi či vrstvou oxidů železa, přičemž výsledný pigment může v závislosti na teplotě zpracování vykazovat perleťově lesklé zabarvení vykazující rozmanitou barevnou škálu (zlatitý, měděný, červený vzhled). Částice minerálů ze skupiny slíd mohou být dále například pokryty vrstvou TiO2, tyto částice následně vykazují vysoký bělostný lesk, je-li TiO2 dopován kovy, může výsledný pigment poskytnout perleťový efekt postihující širokou škálou barevnosti, což je popsáno ve Štengl et al., Dyes and Pigments 58 (2003) 239-244. Perleťové pigmenty typu „slída“/TiO2, u nichž je TiO2 dopovaný kovy, například antimonem, mohou být také elektricky vodivé. Jsou popsány v Tan et al., Dyes and Pigments 62 (2004) 107-114. Pigmenty na bázi mikromletého grafitu, či lesklého uhlíku poskytují černé zabarvení a kromě dobré kryvosti poskytují další benefit v podobě elektrické vodivosti, což je popsáno v Hauptman et al., Dyes and Pigments 95 (2012) 1-7.
Nejblíže stavu techniky je pravděpodobně dokument JPS 5817171, který sice také popisuje přípravu pigmentů na bázi grafit/TiO2, avšak na rozdíl od předkládaného řešení, které při přípravě vychází z průmyslového poloproduktu - titanylsulfátu, vychází JPS 5817171 z organických titanátů, tj. celý postup přípravy je již od počátku odlišný.
Podstata vynálezu
Příprava perleťového pigmentu podle vynálezu vychází z poloproduktu vznikajícího při výrobě titanové běloby sulfátovým způsobem, tedy z titanylsulfátu, obvykle o koncentraci 80 až 120 g/1. Titanyl sulfát v přítomnosti grafitu za tepla hydrolyzuje, přičemž reakcí vznikající TiO2 je deponován na povrchu částic grafitu. Po separaci tuhého podílu, tedy kompozitu grafit/TiO2, a jeho vysušení se získají částice, které vykazují různé zabarvení závislé na obsahu TiO2. Tyto částice také mohou vykazovat vysoký lesk, jestliže se pro přípravu vybere grafit s dostatečně velikými částicemi. Jako vhodná se jeví velikost od 50 do 300 mikrometrů. Získá se tedy zbarvený práškový materiál, který lze považovat za perleťový pigment. Zbarvení částic kompozitu grafit/TiO2 lze navíc ladit pomocí následného tepelného zpracování. Kalcinací při různých teplotách vznikají kompozity se zbarvením od fialové až po zbarvení podobné mědi.
Výhodou řešení podle vynálezu je poměrně jednoduchá metoda přípravy barevného práškového pigmentu, jehož zajímavou vlastností není jen jeho zbarvení, ale navíc je vzniklý materiál elektricky vodivý.
- 1 CZ 304584 B6
Objasnění výkresu
Na obrázku 1 je snímek z mikroskopu SEM ilustrující vzhled částic vstupního grafitu.
Na obrázku 2 je snímek z mikroskopu SEM ilustrující vzhled částic grafitu pokrytých vrstvou TiO2.
Příklady uskutečnění vynálezu
Příklad 1
150 g grafitu o střední velikosti částic 150 mikrometrů se smíchá se 100 ml titanylsulfátu o koncentraci 100 g/1. Vzniklá suspenze se následně promíchává pomocí elektromagnetické míchačky s ohřevem. V následujícím kroku se suspenze zahřeje na teplotu 90 až 100 °C. K ohřáté suspenzi se poté postupně přidává voda v celkovém množství 1000 ml. Vodou zředěná suspenze se poté za stálého míchání 1 h ohřívá při teplotě 90 až 100 °C. Poté se suspenze ponechá volně chladnout, tuhý podíl se následně separuje pomocí filtrace. Filtrační koláč se následně suší při 100 °C. Získaný práškový materiál vykazuje měděné zabarvení s vysokým leskem.
Příklad 2
100 g grafitu o střední velikosti částic 200 mikrometrů se smíchá se 100 ml titanylsulfátu o koncentraci 80 g/1. Vzniklá suspenze se následně promíchává pomocí elektromagnetické míchačky s ohřevem. V následujícím kroku se suspenze zahřeje na teplotu 90 až 100 °C. K ohřáté suspenzi se poté postupně přidává voda v celkovém množství 600 ml. Vodou zředěná suspenze se poté za stálého míchání 1 h ohřívá při teplotě 90 až 100 °C. Poté se suspenze ponechá volně chladnout, tuhý podíl se následně separuje pomocí filtrace. Filtrační koláč se následně suší při 100 °C. Vzniklý produkt se poté podrobí kalcinaci při teplotě 500 °C. Získaný práškový materiál vykazuje měděné zabarvení s nádechem do fialova a rovněž se vyznačuje vysokým leskem.
Příklad 3
200 g grafitu o střední velikosti částic 100 mikrometrů se smíchá se 100 ml titanylsulfátu o koncentraci 120 g/1. Vzniklá suspenze se následně promíchává pomocí elektromagnetické míchačky s ohřevem. V následujícím kroku se suspenze zahřeje na teplotu 90 až 100 °C. K ohřáté suspenzi se poté postupně přidává voda v celkovém množství 1400 ml. Vodou zředěná suspenze se poté za stálého míchání 1 h ohřívá při teplotě 90 až 100 °C. Poté se suspenze ponechá volně chladnout, tuhý podíl se následně separuje pomocí filtrace. Filtrační koláč se následně suší při 100 °C. Vzniklý produkt se poté podrobí kalcinaci při teplotě 600 °C. Získaný práškový materiál vykazuje inkoustově modré zabarvení a vyznačuje se rovněž vysokým leskem.
Průmyslová využitelnost
Způsob podle vynálezu lze použít k přípravě kompozitních pigmentů grafit/TiO2, které lze použít jako barevní příměsi do nátěrových hmot, laků, inkoustů, dále jako plnivo do plastů, stavebních hmot apod. Vzhledem k elektrické vodivosti výsledného kompozitního pigmentu, nachází uplatnění také v oblasti elektrotechniky, výrobě senzorů apod.
Claims (2)
- PATENTOVÉ NÁROKY5 1. Způsob přípravy perleťového pigmentu na bázi grafit/TiO2, vyznačující se tím, že se smíchá grafit o střední velikosti částic 50 až 300 mikrometrů s roztokem titanylsulfátu o koncentraci 80 až 120 g/1, vzniklá suspenze se za míchání zahřeje na teplotu v rozmezí od 90 °C do teploty varu, poté se zředí vodou a zahřívá 0,5 až 1,5 hodiny při teplotě v rozmezí od 90 °C do teploty varu a následně se reakční směs ponechá zchladnout, načež se tuhý podíl sepaío ruje a vysuší.
- 2. Způsob přípravy perleťového pigmentu na bázi grafit/TiO2 podle nároku 1, vyznačující se t í m , že se separovaný tuhý podíl podrobí kalcinaci.15 3. Způsob přípravy perleťového pigmentu na bázi grafit/TiO2 podle nároku 2, vyznačující se tím, že kalcinace probíhá při teplotách 450 až 750 °C.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ2013-793A CZ304584B6 (cs) | 2013-10-15 | 2013-10-15 | Způsob přípravy perleťového pigmentu na bázi grafit/TiO2 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ2013-793A CZ304584B6 (cs) | 2013-10-15 | 2013-10-15 | Způsob přípravy perleťového pigmentu na bázi grafit/TiO2 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ2013793A3 CZ2013793A3 (cs) | 2014-07-16 |
| CZ304584B6 true CZ304584B6 (cs) | 2014-07-16 |
Family
ID=51166380
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ2013-793A CZ304584B6 (cs) | 2013-10-15 | 2013-10-15 | Způsob přípravy perleťového pigmentu na bázi grafit/TiO2 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CZ (1) | CZ304584B6 (cs) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB974874A (en) * | 1961-06-28 | 1964-11-11 | Du Pont | New pigment compositions |
| JPH08259841A (ja) * | 1995-01-27 | 1996-10-08 | Topy Ind Ltd | パ−ル光沢顔料及び該顔料を配合した塗料組成物、化粧料、 インキ並びにプラスチック |
-
2013
- 2013-10-15 CZ CZ2013-793A patent/CZ304584B6/cs not_active IP Right Cessation
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB974874A (en) * | 1961-06-28 | 1964-11-11 | Du Pont | New pigment compositions |
| JPH08259841A (ja) * | 1995-01-27 | 1996-10-08 | Topy Ind Ltd | パ−ル光沢顔料及び該顔料を配合した塗料組成物、化粧料、 インキ並びにプラスチック |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| K. Tesitelová: "Anorganické pigmenty ve farmacii", bakalárská práce, Univerzita Pardubice, Fakulta chemicko-technologická, 2012, str. 20 az 21 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CZ2013793A3 (cs) | 2014-07-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| He et al. | Synthesis and color properties of the TiO2@ CoAl2O4 blue pigments with low cobalt content applied in ceramic glaze | |
| KR101906624B1 (ko) | 고 불투명도 및 금속 외관을 갖는 고광택 은색 안료, 그의 제조 방법 및 그의 용도 | |
| KR102608547B1 (ko) | 코팅에서 적색 1차 간섭 색을 갖는 산화철 코팅된 알루미늄 플레이크의 용도 | |
| US8916236B2 (en) | Method of forming a (rutile) titanium dioxide-coated platelet-like pigment | |
| KR102612343B1 (ko) | 67° 78°의 범위의 색상 (h15) 및 90 이상의 채도 (c*15)를 갖는 금색 효과 안료 | |
| KR101399954B1 (ko) | 높은 색강도를 갖는 간섭안료 및 그 제조 방법 | |
| KR102107608B1 (ko) | 금속 산화물 코팅된 알루미늄 효과 안료의 제조 방법 | |
| CA2962010C (en) | Sio2 coated pvd aluminium effect pigment powder or suspension | |
| US3342617A (en) | Nacreous pigment compositions | |
| EP3149089A1 (en) | Effect pigments | |
| CN103890106A (zh) | 新一代高岭土基漆体质颜料 | |
| CN102127321A (zh) | 一种高色浓度和高亮度的金黄色珠光颜料的制备方法 | |
| CN1656179A (zh) | 角异色性光泽颜料 | |
| CN105829467B (zh) | 涂料组合物及涂膜形成方法 | |
| Rostampour et al. | Synthesis and characterization of the novel nano composite pigments using CoWO4 on different silica sources: A comparative study | |
| CN1117125C (zh) | 高色度橙色珠光颜料 | |
| Ren et al. | Mica coated by direct deposition of rutile TiO2 nanoparticles and the optical properties | |
| JP4624333B2 (ja) | 雲母系複合材料およびその製造方法 | |
| CZ304584B6 (cs) | Způsob přípravy perleťového pigmentu na bázi grafit/TiO2 | |
| JP7721172B2 (ja) | 改善したスパークリング効果を有する多重色相の真珠光沢顔料及びこの製造方法 | |
| HOSSEINI | SYNTHESIS AND CHARACTERIZATION OF RED PEARLESCENT PIGMENTS BASED ON MUSCOVITE AND ZIRCONIA-NANO ENCAPSULATED HEMATITE | |
| CN102675931B (zh) | 一种金色效应颜料及其生产工艺 | |
| JP2022120807A (ja) | 近赤外線反射性酸化銅被覆粒子 | |
| Hosseini-Zori | Particle size and kind of mica in synthesis of nontoxic bronze and gold pearlescent pigments based on nanoencapsulated hematite | |
| KR101428617B1 (ko) | 무기안료를 사용한 적외선 차폐 안료 제조 방법 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | Patent lapsed due to non-payment of fee |
Effective date: 20151015 |