DE1247514B - Verfahren zur Verbesserung der Dispergierbarkeit von Titandioxydpigmenten - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. CI.:

C09c

DeutscheKl.: 22f-7

Nummer: · · 1247 514

Aktenzeichen: B 66508IV a/22 f

Anmeldetag: 23. März 1962

Auslegetag: 17. August 1967

Bei der Einbringung von Titandioxydpigmenten in wäßrige Farbemulsionen tritt oft eine Ausflockung des Pigments oder des Trägers ein. Diese Erscheinung kann dazu führen, daß die Viskosität der Farbe zu hoch wird, und kann auch Ursache dafür sein, daß die Farbe beim Lagern sehr rasch eindickt. Weiterhin ist der Grad der Ausflockung verschieden, so daß verschiedene Anstrichmassen trotz gleichen Gehalts an Ingredienzien unterschiedliche Viskosität besitzen; es müssen dann verschiedene Zusätze zugegeben werden, damit gleiche Viskosität hergestellt wird. Die Auftragung einer Anstrichmasse auf ein'e Oberfläche erzeugt häufig ein rauhes, unebenmäßiges Bild, wenn Ausflockung eingetreten ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Titandioxydpigment zu schaffen, welches verminderte Ausflockungstendenz zeigt und welches innerhalb von Gemischen in verringertem Maß zur Ausflockung führt.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Verbesserung der Dispergierbarkeit von Titandioxydpigmenten mit Polyvinylalkohol besteht darin, daß das Pigment mit mindestens 0,1 Gewichtsprozent eines Polyvinylalkohols, der weniger als 15 Gewichtsprozent, vorzugsweise weniger als 5 Gewichtsprozent, Polyvinylazetat enthält, trocken vermählen wird.

Es war zwar schon bekannt, Polyvinylalkohol zu verwenden, um die Sedimentation und Aggretation von TiO₂-Pigmenten in Caprolactämspinnlösungen zu verbessern. Es gelang jedoch nicht, auf diese Weise die ungleichmäßige Verteilung des Pigments in den Fasern zu beseitigen. Hierbei erfolgte die Zugabe des Polyvinylalkohols in Form verdünnter wäßriger Lösungen. Es war daher nicht zu erwarten, daß es erfindungsgemäß möglich ist, Titandioxydpigmente herzustellen, die Aastrichfilme von hervorragendem Aussehen ergeben, wenn sie in Anstrich- oder Farbmassen eingebracht werden. Gegenüber den bekannten Verfahren zur Behandlung von trockenen Pigmenten mit ; Lösungen eines oberflächenaktiven Mittels in einem flüchtigen Lösungsmittel wird überdies der Vorteil erzielt, daß die Vorrichtungen und die Energie zur Verdampfung und Wiedergewinnung des Lösungsmittels entfallen. Da ein Vermählen- des Pigments auf jeden Fall vorgenommen wird, bringt das erfindungsgemäße Verfahren keinerlei apparative Aufwendungen mit sich.

Das erfindungsgemäße Titandioxydpigment kann in beliebiger Weise gewonnen werden; z. B. kann man von titanhaltigem Erz ausgehen und nach dem sogenannten »Sulfatverfahren« vorgehen; man kann aber auch eine Dampfphasenhalogenierung des Erzes Verfahren zur Verbesserung

der Dispergierbarkeit von Titandioxydpigmenten

Anmelder:

British Titan Products Company Limited, Billingham; Durham (Großbritannien)

Vertreter:

Dipl.-Ing. F. Weickmann,

Dr.-Ing. A. Weickmann,

Dipl.-Ing. Η. Weickmann

und Dipl.-Phys. Dr. K. Fincke, Patentanwälte, München 27, Möhlstr. 22

Als Erfinder benannt:

Reginald George Wynne,

West Hartlepool, Durham (Großbritannien)

Beanspruchte Priorität;

Großbritannien vom 10. April 1961 (12 877)

vornehmen, an die sich eine Dampfphasenoxydation eines gebildeten Halogenids anschließt. Diese Dampfphasenreaktionen können in . einem Fließbett von inerten Teilchen vor sich gehen.

Die Titandioxydteilchen können Anatas- oder Rutilteilchen sein. Wenn gewünscht, können sie bereits vorher mit Überzügen aus bekannten Überzugsstoffen versehen worden sein; vorher, d. h. vor der Auftragung des Polyvinylalkohols, Wenn die Titandioxydteilchen nicht mit anderen Stoffen beschichtet werden, bevor der Polyvinylalkohol angewandt wird, so ist es zu empfehlen, daß die Titandioxydteilchen gewaschen werden, bevor der Polyvinylalkohol angewandt wird, um wenigstens einen Teil von löslichen anorganischen Salzen auf der Oberfläche der Pigmentteilchen za beseitigen.

Erfindungsgemäß werden die Titandioxydteilchen und fester Polyvinylalkohol z. B. in einem Feinstzerkleinerer miteinander vermählen. Das Ergebnis ist dann ein inniges Gemisch der gewünschten Teilchengröße.

Pigmente, welche man durch Behandlung von solchen Titandioxyd mit Polyvinylalkohol erhält, welches vorher nur geröstet und gemahlen worden ist, zeigen verbesserte Eigenschaften, verglichen mit

709 637/635

Claims (2)

1 nicht erfindungsgemäß behandelten, im übrigen aber nach dem gleichen Verfahren hergestellten Pigmenten. Dennoch zieht man es vor, die Behandlung mit Polyvinylalkohol erst dann vorzunehmen, wenn das Titandioxyd bereits vorher zusätzlichen Behändlungsstufen unterworfen worden is't, beispielsweise einem Naßtrennverfahren, bei dem das Titandioxyd in Wasser suspendiert und dann zwecks Entfernung größerer Teilchen zentrifugiert worden ist. Es werden mindestens 0,1%, im allgemeinen jedoch weniger als 5 Gewichtsprozent Polyvinylalkohol, «bezogen auf das Gewicht des Titandioxydpigments, verwendet. Es zeigt sich oft, daß keine weitere Verbesserung eintritt, wenn der Anteil an Polyvinylalkohol über die 2-%-Grenze hinaus ansteigt. Es kommt sogar vor, daß ein Ansteigen des Polyvinylalkoholgehalts über 5% hinaus die Pigmenteigenschaften verschlechtert. Im allgemeinen Uegt der bevorzugte Bereich des Polyvinylalkoholgehalts in dem Pigment zwischen 0,2 und 1 Gewichtsprozent, bezogen auf das Titandioxydpigmentgewicht. Die beschichteten Titandioxydteilchen nach der Erfindung sind besonders zur Eintragung in wäßrige Anstrichemulsionen geeignet, so in Emulsionen auf der Basis von Polyvinylazetat, Vinylazetat-Mischpolymeren, Styrol- oder Butadienpolymeren, Polymeren der Akrylsäure und substituierter Akrylsäure-Monomeren und anderen Polymeren, die zur Herstellung von filmbildungsfähigen, wäßrigen Emulsionen geeignet sind. Das folgende Beispiel erläutert die Erfindung. Beispiel In eine Glasflasche wurden 130 Gewichtsteile von 7 bis 8 mm Ballotini-Glaskugeln gegeben, ferner 55 Gewichtsteile Wasser, 5 Gewichtsteile einer 5°/oigen Natrium - Hexametaphosphatlösung und 100 Gewichtsteile Rutilpigment, welches vorher nicht mit Polyvinylalkohol behandelt worden war. Die Glasflasche wurde abgedichtet; der Inhalt wurde über Nacht nach dem Kugelmühlenprinzip gemahlen. 140 Gewichtsteile des entstehenden Mahlguts wurden 150 Gewichtsteilen einer Polyvinylazetat-Emulsion zugesetzt. Das Gemisch wurde V2 Minute lang von Hand gerührt und sodann eine weitere halbe Minute lang heftig geschüttelt. Die entstehende Anstrichmasse A wurde in einem abgeschlossenen Behälter aufbewahrt. Vier weitere Farbmassen B, C, D und E wurden auf die gleiche Weise hergestellt wie die Masse A; nur wurde das Pigment vorher in einem Feinstzerkleinerer mit 0,2 Gewichtsteilen vier verschiedener handelsüblicher Polyvinylalkohole gemahlen. Im FallB enthielt der Polyvinylalkohol 20% Polyvinylazetat, bezogen auf das Gesamtgewicht von Polyvinylalkohol und Polyvinylazetat; im Fall C 15 °/o, im Fall D 10 % und im Fall E 1,5 %. Jede der Massen wurde nach 24stündiger Lagerung folgendermaßen geprüft: 514 (a) Ein Film der Anstrichmasse wurde auf eine Glasplatte mittels eines Auftragsmessers und mit geeigneten Standardmaßen aufgebracht, so daß der entstehende ungetrocknete Film eine Schichtstärke von 0,125 mm besaß. Man ließ den Film trocknen und verglich das Oberflächenaussehen des getrockneten Films mit ähnlichen Filmen, die aus gewöhnlichen Pigmenten hergestellt waren. (b) Die Viskosität der Anstrichmasse wurde in einem Ferranti Viskometer gemessen, und zwar bei einer Schergeschwindigkeit von 125 Sek.-1, nach vorhergegangener einminütiger Rührung bei hoher Schergeschwindigkeit. Die Ergebnisse sind nachstehend tabelliert. PigmentAussehendes FilmsViskosität(cP)A. Rutil (unbehandelt) gut1500B. Rutil (behandelt mit0,2% Polyvinylalkohol,der 20% Polyvinylazetatenthält) gut385C Rutil (behandelt mit0,2% Polyvinylalkohol,der 15% Polyvinylazetatenthält) ausgezeichnet385D. Rutil (behandelt mit0,2% Polyvinylalkohol,der 10% Polyvinylazetatenthält) ausgezeichnet385E. Rutil (behandelt mit0,2% Polyvinylalkohol,der 1,5% Polyvinylacetatenthält) noch besser385als C oder D Patentansprüche:

1. Verfahren zur Verbesserung der Dispergierbarkeit von Titandioxydpigmenten mit Polyvinylalkohol, dadurch gekennzeichnet, daß das Pigment mit mindestens 0,1 Gewichtsprozent eines Polyvinylalkohole, der weniger als 15 Gewichtsprozent, vorzugsweise weniger als 5 Gewichtsprozent, Polyvinylazetat enthält, trocken vermählen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Polyvinylalkohol in einer Menge von nicht mehr als 5 Gewichtsprozent, vorzugsweise 0,2 bis 1 Gewichtsprozent, des Titandioxyds verwendet wird.

In Betracht gezogene Druckschriften:

Deutsche Patentschrift Nr. 831553;

Chemical Abstracts, Vol. 51 (1957), S. 7724 i, und Vol. 54 (1960), S. 7157 a;

Industrial and Engineering Chemistry (1943), S. 341, 342.

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