DE1592905B2

DE1592905B2 - METHOD FOR TREATMENT OF TIO TIEF 2 - PIGMENTS

Info

Publication number: DE1592905B2
Application number: DE1966L0054795
Authority: DE
Inventors: George Geoffrey Healing Lincolnshire Durrant (Großbritannien)
Original assignee: Laporte Titanium Ltd
Current assignee: Laporte Titanium Ltd
Priority date: 1965-10-13
Filing date: 1966-10-12
Publication date: 1976-05-26
Also published as: FR1496468A; NL153591B; DE1592905A1; BE688215A; GB1169352A; NL6614436A

Description

5050

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Behandlung von TiO2-Pigmenten zur Verbesserung ihrer Dispergierbarkeit in einem organischen oder wäßrigen Medium.The invention relates to a method of treating TiO2 pigments for improvement their dispersibility in an organic or aqueous medium.

Titandioxydpigmente werden in großem Umfang bei Anstrichmitteln und Lacken eingesetzt, bei denen nicht nur eine gute Dispergierbarkeit des Pigments, sondern auch Deckkraft, Glanz und Stabilität in der Dose von wesentlicher Bedeutung sind.Titanium dioxide pigments are used extensively in paints and varnishes that are not only good dispersibility of the pigment, but also opacity, gloss and stability in the can of are essential.

Aus der FR-PS 10 89 731 und der US-PS 30 00 750 ist ein Verfahren zur Herstellung stabiler Dispersionen aus pulverförmigen Materialien in flüssigen bis plastischen organischen Trägern zur Verwendung in Anstrichmitteln, Kautschukmassen und Kunststoffmassen bekannt, bei welchem das pulverförmige Material mit einem Salz eines sauren Phosphorsäureesters von aliphatischem Kohlenwasserstoffalkohol mit einem Gehalt von 8 bis 18 Kohlenstoffatomen imprägniert und das imprägnierte pulverförmige Material in den organischen Trägern dispergiert wird.From FR-PS 10 89 731 and US-PS 30 00 750 a process for the production of stable dispersions is from powdery materials in liquid to plastic organic carriers for use in paints, Known rubber compounds and plastic compounds, in which the powdery material is mixed with a salt of an acidic phosphoric acid ester of aliphatic hydrocarbon alcohol containing from 8 to 18 carbon atoms impregnated and the impregnated powdered material is dispersed in the organic carriers.

Das bekannte Verfahren ist insbesondere für die Bereitung von Dispersionen aus Ocker, Mennige, Eisenoxyd, Titandioxyd, Zinksulfid, Bariumsulfat, Calciumsulfat, Metallpulvern, wie Metallbronzen, Füllstoffen für Kautschuk, und ■ Regeneratkautschuk, wie Ruß, Zinkoxyd, feinteiliges Siliciumdioxyd, Calciumsilicat, Aluminiumsilicat od. dgl., aber auch für Pulverbasen, wie Talk, Reismehl, Stärke, Bleicherde, Bimssteinpulver, Kaolin, Aluminiumoxyd, Aktivkohle, Korkmehl, Holzmehl, Schalenmehl und anderen anorganischen oder organischen pulverförmigen Materialien, vorgesehen.The known method is particularly suitable for the preparation of dispersions from ocher, red lead, Iron oxide, titanium dioxide, zinc sulfide, barium sulfate, calcium sulfate, metal powders such as metal bronzes, fillers for rubber, and ■ regenerated rubber, such as carbon black, zinc oxide, finely divided silicon dioxide, calcium silicate, Aluminum silicate or the like, but also for powder bases such as talc, rice flour, starch, fuller's earth, pumice stone powder, Kaolin, aluminum oxide, activated carbon, cork flour, wood flour, shell flour and other inorganic or organic powdery materials, provided.

Eine spezielle Behandlung von TiO2-Pigmenten ist in den genannten Patentschriften nicht beschrieben. Die Oberflächenbehandlung von Pigmentteilchen zur Verbesserung ihrer Dispergierbarkeit in flüssigen Medien ist in zahlreichen Veröffentlichungen beschrieben. Die Behandlungsverfahren sind jedoch in hohem Maße empirisch. Es ist nicht möglich, auf diesem Gebiet irgendwelche verläßliche Voraussagen zu machen, insbesondere wenn es sich um TiO₂-Pigmente handelt, bei denen neben der Verbesserung der Dispergierbarkeit verschiedene andere Eigenschaften wie Deckkraft, Glanz usw., von Bedeutung sind.A special treatment of TiO2 pigments is not described in the patents mentioned. The surface treatment of pigment particles to improve their dispersibility in liquid media is described in numerous publications. However, the methods of treatment are largely empirical. It is not possible to make any reliable predictions in this area, especially when it comes to TiO ₂ pigments, which in addition to improving dispersibility, various other properties such as hiding power, gloss, etc., are important.

Aus der FR-PS 1114 912 ist ein Verfahren zur Verteilung eines Pulvers in einer organischen Flüssigkeit allgemein und insbesondere die Herstellung von Suspensionen von magnetischen Pulvern für Tonbänder bekannt.From FR-PS 1114 912 a method is for Distribution of a powder in an organic liquid in general and in particular the production of Suspensions of magnetic powders are known for audio tapes.

Bei dem bekannten Verfahren wird das pulverförmige Material in Gegenwart eines Phosphorsäurederivates, insbesondere einer Mischung vonIn the known method, the powdery material is in the presence of a phosphoric acid derivative, especially a mixture of

Monobutylorthophosphat und Dibutylorthophosphat dispergiert. Ein Hinweis auf die Verbesserung der Dispergierbarkeit und der sonstigen Eigenschaften von Titandioxydpigmenten befindet sich nicht in der französischen Patentschrift.Monobutyl orthophosphate and dibutyl orthophosphate dispersed. A note on improving the The dispersibility and other properties of titanium dioxide pigments are not in the French patent specification.

Die FR-PS 12 58 976 betrifft Phosphorsäureester und Verfahren zu ihrer Herstellung und Anwendung. Die aus der französischen Patentschrift bekanntgewordenen Phosphorsäureester können eine Vielzahl von Anwendungen erfahren, z. B. als Lösungsvermittler, Dispergierungsmittel, Emulgierungsmittel, Korrosionsinhibitoren, Hilfsmittel bei der Behandlung von Textilien, bei der Trockenreinigung, gegebenenfalls in Mischung mit ionogenen oder anionischen oberflächenaktiven Mitteln. FR-PS 12 58 976 relates to phosphoric acid esters and processes for their preparation and use. From The phosphoric acid esters disclosed in the French patent can have a multitude of uses experienced, e.g. B. as solubilizers, dispersants, emulsifiers, corrosion inhibitors, Aid for the treatment of textiles, for dry cleaning, possibly mixed with ionic or anionic surfactants.

Die Behandlung von Titandioxydpigmenten ist in der französischen Patentschrift nicht vorgesehen.The treatment of titanium dioxide pigments is not provided for in the French patent specification.

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines Verfahrens zur Behandlung von T1O2-Pigmenten zur Verbesserung ihrer Dispergierbarkeit in organischen oder wäßrigen Medien, der Deckkraft, des Glanzes und der Stabilität bei Lagerung in Dosen.The object of the invention is to create a method for treating T1O2 pigments for Improvement of their dispersibility in organic or aqueous media, the covering power, the gloss and the stability when stored in cans.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt gemäß der Erfindung durch ein Verfahren zur Behandlung von T1O2- Pigmenten zur Verbesserung ihrer Dispergierbarkeit in einem organischen oder wäßrigen Medium, bei welchem die T^-Pigmentteilchen mit einem oberflächenaktiven Mittel aus einem oder mehreren Stoffen mit einer Phosphorsäureestergruppierung im Molekül in Berührung gebracht und danach getrocknet werden, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man die TiO2-Pigmentteilchen mit einer Menge von etwa 0,05 bis 5,0%, insbesondere 0,1 bis 1,0%, bezogen auf das Gewicht der unbehandelten Teilchen, eines oberflächenaktiven Mit-This object is achieved according to the invention by a method for the treatment of T1O2 pigments to improve their dispersibility in an organic or aqueous medium, in which the T ^ pigment particles with a surface-active Means of one or more substances with a phosphoric acid ester grouping in the molecule brought into contact and then dried, which is characterized in that the TiO2 pigment particles with an amount of about 0.05 to 5.0%, in particular 0.1 to 1.0%, based on the weight of the untreated particles, a surface-active agent

tels der allgemeinen Formelnby means of the general formulas

RO-(CH₂CH₂O) ORO- (CH ₂ CH ₂ O) O

/ \
OH OH/ \
OH OH

RO-(CH₂CH₂O) ORO- (CH ₂ CH ₂ O) O

RO-(CH₂CH₂O)₁,RO- (CH ₂ CH ₂ O) ₁ ,

OHOH

in denen R einen Alkylrest mit 8 bis 20 Kohlenstoffatomen oder einen Alkylphenylrest mit 8 bis 20 Kohlenstoffatomen in Alkylrest bedeutet und η eine ganze Zahl von 1 bis 50 darstellt, oder einer Mischung von Verbindungen der Formeln (I) und (II), oder des Neutralisationsproduktes einer Verbindung der allgemeinen Formeln (I) oder (II), oder einer Mischung davon mit einem Alkalihydroxyd, Ammoniak oder einem Amin behandelt.in which R denotes an alkyl radical with 8 to 20 carbon atoms or an alkylphenyl radical with 8 to 20 carbon atoms in the alkyl radical and η represents an integer from 1 to 50, or a mixture of compounds of the formulas (I) and (II), or the neutralization product a compound of the general formulas (I) or (II), or a mixture thereof, treated with an alkali hydroxide, ammonia or an amine.

Die zu behandelnden Titandioxydpigmente können aus Anatas, Rutil oder einem zusammengesetzten Pigment oder gefärbten Pigment, welches Titandioxyd enthält, bestehen. Wenn das Pigment Anatas oder Rutil ist, sind auf der Oberfläche der Teilchen vorzugsweise kleine Mengen von einem oder mehreren hydratisierten Oxyden, z. B. hydratisiertem Aluminiumoxyd, ein hydratisiertes Oxyd von Titan oder hydratisiertes Siliciumdioxyd, vorhanden.The titanium dioxide pigments to be treated can be made of anatase, rutile or a composite Pigment or colored pigment that contains titanium dioxide. If the pigment is anatase or rutile is, there are preferably small amounts of one or more hydrated on the surface of the particles Oxides, e.g. B. hydrated alumina, a hydrated oxide of titanium or hydrated silicon dioxide, available.

Die Teilchen des TiO₂-Pigments werden vorzugsweise mit dem oberflächenaktiven Mittel in flüssigem Zustand behandelt Das Behandlungsmittel kann, ob fest oder flüssig, in einem geeigneten Lösungsmittel, z. B. Äthanol, Aceton, Wasser oder Xylol, aufgelöst werden, oder es kann in Form einer Dispersion verliegen oder, wenn es eine Flüssigkeit ist, kann es ohne Verdünnen angewendet werden.The particles of the TiO ₂ pigment are preferably treated with the surface-active agent in the liquid state. The treatment agent, whether solid or liquid, can be dissolved in a suitable solvent, e.g. Ethanol, acetone, water or xylene, or it can be in the form of a dispersion or, if it is a liquid, it can be used without dilution.

Die Behandlungsmittel sind im allgemeinen von Natur aus sauer, jedoch kann, falls erwünscht, deren Acidität durch Zugabe von Neutralisationsmitteln, wie z. B. einem Alkalihydroxyd, Ammoniak oder einem Amin vor, während oder nach der Zugabe zu dem Pigment, neutralisiert werden.The treating agents are generally acidic in nature, but may if desired Acidity by adding neutralizing agents, such as. B. an alkali hydroxide, ammonia or a Amine before, during or after the addition to the pigment, neutralized.

Das Verfahren gemäß der Erfindung kann beispielsweise auf Pigmentteilchen, die bei der Herstellung von Titandioxyd durch Hydrolyse einer Lösung von Titansulfat oder eines anderen Titansalzes erhalten werden, und bei der Calcinierung des wäßrigen ausgefällten Titandioxyds Anwendung finden. Aus den calcinierten Teilchen wird eine Aufschlämmung mit Wasser hergestellt, die Aufschlämmung wird der Hydroklassierung unterworfen, die hydroklassierte Aufschlämmung wird gefiltert, um einen wäßrigen Brei zu erhalten; der Brei wird getrocknet, und die getrockneten Teilchen werden schließlich gemahlen, z. B. in einer Strahlmühle. Die Teilchen in der hydroklassierten Aufschlämmung können gegebenenfalls mit einem oder mehreren hydratisierten Oxyden, wie vorstehend beschrieben, überzogen und vor dem Filtrieren unter Bildung eines Breis gewaschen werden. Das Behandlungsmittel kann auf Pigmentteilchen, die gemäß dieser Arbeitsweise erhalten wurden, vor der Trocknungsstufe, auf einen Brei oder eine Aufschlämmung des Pigments (vor oder nach Überziehen der Teilchenoberfläche mit hydratisiertem Oxyd) in Wasser oder einer anderen geeigneten Flüssigkeit, z. B. Aceton, oder auf das getrocknete Pigment vor, während oder nach der End-Mahlstufe angewendet werden.
Das Verfahren gemäß der Erfindung kann z. B. auch auf Pigmentteilchen, die durch die Dampfphasenoxydation von Titantetrachlorid erhalten wurden, Anwendung finden. Die so erhaltenen Teilchen, die gegebenenfalls mit einem oder mehreren der vorstehend angegebenenThe process according to the invention can be applied, for example, to pigment particles obtained in the manufacture of titanium dioxide by hydrolysis of a solution of titanium sulfate or another titanium salt and in the calcination of the aqueous precipitated titanium dioxide. The calcined particles are made into a slurry with water, the slurry is subjected to hydroclassification, the hydroclassified slurry is filtered to obtain an aqueous slurry; the pulp is dried and the dried particles are finally ground, e.g. B. in a jet mill. The particles in the hydroclassified slurry can optionally be coated with one or more hydrated oxides as described above and washed to form a slurry prior to filtering. The treating agent can be applied to pigment particles obtained according to this procedure, before the drying step, on a slurry or slurry of the pigment (before or after coating the particle surface with hydrated oxide) in water or other suitable liquid, e.g. B. acetone, or applied to the dried pigment before, during or after the final milling stage.
The method according to the invention can e.g. B. also apply to pigment particles obtained by the vapor phase oxidation of titanium tetrachloride. The particles thus obtained, optionally with one or more of the above

ίο hydratisierten Oxyde überzogen sein können, liegen bei Behandlung gemäß dem Verfahren der Erfindung vorzugsweise in Form einer Suspension in einem wäßrigen Medium oder einer organischen Flüssigkeit vor.ίο hydrated oxides can be coated are included Treatment according to the method of the invention preferably in the form of a suspension in one aqueous medium or an organic liquid.

Wenn das Behandlungsmittel in Form einer Lösung oder Dispersion angewendet wird, wird das Lösungsoder Dispergiermittel anschließend aus den behandelten Teilchen entfernt Das Behandlungsmittel wird entweder als solches oder in Form einer Lösung oder Dispersion vorzugsweise einer Paste, eines Breis oder einer Aufschlämmung des Pigments in Wasser zugegeben. Das Mischen soll so ausgeführt werden, daß eine gleichförmige Behandlung der Pigmentteilchen erfolgt. Es wurde gefunden, daß bei Anwendung eines Pastenmischers das Behandlungsmittel in einem Pigmentbrei innerhalb von 10 bis 15 Minuten gleichförmig verteilt ist. Das behandelte Pigment wird dann beispielsweise bei einer Temperatur von 120⁰C getrocknet und anschließend in einer Hammermühle oder einer Strahlmühle gemahlen.If the treating agent is applied in the form of a solution or dispersion, the solvent or dispersant is then removed from the treated particles. The treating agent is added either as such or in the form of a solution or dispersion, preferably a paste, a slurry or a slurry of the pigment in water. The mixing should be carried out so that the pigment particles are treated uniformly. It has been found that using a paste mixer, the treating agent is uniformly distributed in a pigment slurry within 10 to 15 minutes. The treated pigment is then dried, for example, at a temperature of 120 ^° C. and then ground in a hammer mill or a jet mill.

Die zu behandelnden Pigmentteilchen müssen nach der Durchführung irgendeines Arbeitsganges (z. B. einer Calcinierung), der nach einer Behandlung gemäß der Erfindung die Wirkung des Behandlungsmittels zerstören würde, erneut gemäß dem Verfahren der Erfindung behandelt werden.The pigment particles to be treated must after some operation (e.g. a Calcination), which destroy the effect of the treatment agent after a treatment according to the invention would be treated again according to the method of the invention.

Anstrichmittel, welche ein TKVPigment enthalten, das gemäß der Erfindung behandelt worden ist, besitzen eine verbesserte Lagerfähigkeit oder Stabilität in der Dose, zeigen wenig oder keine Änderung der Viskosität und weisen eine verringerte Neigung zum Gelieren während der Lagerung auf.Paints that contain a TKV pigment, that has been treated according to the invention have an improved shelf life or stability in the Can, show little or no change in viscosity and have a reduced tendency to gel during storage.

Die Erfindung wird an Hand von Beispielen, in denen die Prozentangaben auf das Gewicht bezogen sind, näher erläutertThe invention is illustrated using examples in which the percentages are based on weight, explained in more detail

In den Beispielen wurde der »Prozentsatz an Glanz« eines luftgetrockneten Acrylharzanstriches, der 37 Gewichtsprozent eines Titandioxydpigments enthielt, wie folgt gemessen. Das Reflexionsvermögen eines Licht-Strahls, der auf eine Standard-schwarze Platte schien, gemessen wurde, wobei der Einfallswinkel des Strahls 45° betrug, das Reflexionsvermögen in einer Ebene gemessen wurde, die den einfallenden Strahl und das Einfallslot auf dem Einfallspunkt aufwies, und die Messung an einem Punkt dieser Ebene so erfolgte, daß die Linie, die diesen Punkt mit dem Einfallspunkt verbindet, mit dem Einfallslot einen Winkel von 45° bildet. Ein Film des das Pigment enthaltenden Anstrichs wurde auf ein Zellglasblatt aufgebracht und das Reflexionsvermögen eines Lichtstrahls, der auf den Film schien, wurde wie beschrieben, gemessen.In the examples, the "percentage of gloss" of an air-dried acrylic paint was 37 percent by weight of a titanium dioxide pigment was measured as follows. The reflectivity of a ray of light, which appeared on a standard black plate was measured, where the angle of incidence of the beam Was 45 °, the reflectivity was measured in a plane showing the incident ray and the Had incidence perpendicular to the point of incidence, and the measurement at a point on this plane was carried out so that the line connecting this point with the point of incidence makes an angle of 45 ° with the perpendicular forms. A film of the paint containing the pigment was applied to a sheet of cellulose glass and that Reflectivity of a beam of light shining on the film was measured as described.

Danach war der Wert für den »Prozentsatz des Glanzes« des AnstrichsAfter that was the value for the "percentage of gloss" of the paint

Reflexionsvermögen des Anstrichfilms
Reflexionsvermögen der schwarzen PlatteReflectance of the paint film
Black plate reflectivity

100%.100%.

In den Beispielen wurde die Deckkraft eines luftgetrockneten Acrylharzanstrichs mit einem GehaltIn the examples, the hiding power of an air-dried acrylic resin paint containing

an Titandioxydpigment von 37 Gewichtsprozent nach der ASTM-Methode D-1738-60T (1960) mit der Maßgabe, daß die Raummaße etwas abgeändert wurden, bestimmt. Die Deckkraft ist daher die Anzahl von Quadratfuß (umgerechnet in cm²), über welche eine britische Gallone (umgerechnet in 1) Anstrich gleichförmig verteilt werden kann, um ein Kontrastverhältnis C = 0,98, wobei das Kontrastverhältnis in der Veröffentlichung ASTM definiert ist, zu erzeugen.on titanium dioxide pigment of 37 percent by weight according to ASTM method D-1738-60T (1960) with the proviso that the dimensions of the room were slightly modified. Opacity is therefore the number of square feet (converted to cm ² ) over which a British gallon (converted to 1) of paint can be evenly distributed to a contrast ratio of C = 0.98, the contrast ratio being defined in the ASTM publication, to create.

Die Dispergierbarkeit jeder Pigmentprobe in Wasser wurde durch Anwendung einer Pipette wie folgt festgestellt:The dispersibility of each pigment sample in water was determined by using a pipette as follows established:

Die Probe wurde zu einer 2gewichtsprozentigen Lösung von Ammoniak in entmineralisiertem Wasser gegeben, um eine Pigmentdispersion einer Konzentration von 20 g/l zu ergeben. Die Dispersion wurde dann während 30 Minuten gerührt und in einen Absetzzylinder überführt. Nach Ablauf der Zeit, die erforderlich war, bis sich die Teilchen mit einem Stokeschen Durchmesser von mehr als 5 μ auf dem Boden der Entnahmezone gesetzt haben (berechnet nach dem Stokeschen Gesetz), wurde ein bekanntes Volumen der Dispersion von dem Boden der Zone entfernt und bis zur Trockne eingedampft. Von dem Gewicht des Rückstandes kann die Konzentration der Teilchen mit einem Durchmesser von 5 μ oder weniger, die in der Dispersion zurückbleiben, berechnet und als Prozentsatz der ursprünglichen Konzentration aufgetragen werden. Die Ergebnisse zeigen die relative Dispergierbarkeit der Proben in Wasser an.The sample became a 2 weight percent solution of ammonia in demineralized water given to give a pigment dispersion having a concentration of 20 g / l. The dispersion was then stirred for 30 minutes and transferred to a settling cylinder. After the time required until the particles with a Stoke's diameter of more than 5 μ settled on the bottom of the Having set the withdrawal zone (calculated according to Stoke's law), a known volume of the Dispersion removed from the bottom of the zone and evaporated to dryness. From the weight of the Residue can be the concentration of particles with a diameter of 5 μ or less that are in the Dispersion left behind, calculated and plotted as a percentage of the original concentration will. The results indicate the relative dispersibility of the samples in water.

Die Verbindungen der Formeln (I) und (II), wie sie in den Beispielen zur Anwendung kommen, entsprechen den angegebenen Strukturformeln. Die nachstehende Aufstellung zeigt das durchschnittliche Molekulargewicht der verwendeten Mischung von Mono- und Diester (gemessen an Hand der Siedepunktserhöhung von Benzol) und den Phosphatgehalt (gemessen als Gewichtsprozent P2O5).The compounds of the formulas (I) and (II) as used in the examples correspond the given structural formulas. The table below shows the average molecular weight the mixture of mono- and diesters used (measured on the basis of the increase in boiling point of benzene) and the phosphate content (measured as percent by weight P2O5).

Mischungmixture

MolekulargewichtMolecular weight

A
B
C
D
EA.
B.
C.
D.
E.

1750
835
1350
2460
10701750
835
1350
2460
1070

example 1

8 58th 5

10 7 710 7th 7th

thode gemessen. In der nachstehenden Tabelle I enthalten die Proben 1 bis 9 verschiedene Mengen an bekannten Behandlungsmitteln und die Proben 10 bis 21 verschiedene Mengen der Behandlungsmittel gemäß der Erfindung. Die Behandlungsmittel der Proben 1 bis 9, die Feststoffe sind, wurden in Form einer konzentrierten wäßrigen Lösung zugegeben. Die Behandlungsmittel gemäß der Erfindung (10 bis 21) die Flüssigkeiten sind, wurden als solche zugegeben.method measured. In Table I below, samples 1 to 9 contain different amounts of known treatment agents and the samples 10 to 21 different amounts of the treatment agent according to the invention. The treating agents of Samples 1 to 9, which are solids, were in the form of a concentrated aqueous solution added. The treatment agents according to the invention (10 to 21) the liquids are admitted as such.

P2O5P2O5

4545

Tabelle ITable I. Zusatzadditive DisDis Nr.No. pergier
barkeitpergier
availability 0,1% Natriumphosphat
0,5% desgl.
1,0% desgl.0.1% sodium phosphate
0.5% of the same
1.0% same 90,4
92,8
92,390.4
92.8
92.3 1 Vergleich
2 Vergleich
3 Vergleich1 comparison
2 comparison
3 comparison O,l"/o
Natriumhexa-m-phosphat
0,5% desgl.
1,0% desgl.O, l "/ o
Sodium hexa-m-phosphate
0.5% of the same
1.0% same 90,8
93,2
90,290.8
93.2
90.2 4 Vergleich
5 Vergleich
6 Vergleich4 comparison
5 comparison
6 comparison 0,1% Tri-natrium-o-phosphat
0,5% desgl.
1,0% desgl.0.1% tri-sodium-o-phosphate
0.5% of the same
1.0% same 90,4
92,4
88,590.4
92.4
88.5 7 Vergleich
8 Vergleich
9 Vergleich7 comparison
8 comparison
9 comparison 0,1% Estermischung A
0,5% desgl.
1,0% desgl.0.1% ester mixture A
0.5% of the same
1.0% same 92,6
93,5
93,592.6
93.5
93.5 10 Erfindung
11 Erfindung
12 Erfindung10 invention
11 Invention
12 Invention 0,1% Estermischung B
0,5% desgl.
1,0% desgl.0.1% ester mixture B
0.5% of the same
1.0% same 94,8
94,3
95,894.8
94.3
95.8 13 Erfindung
14 Erfindung
15 Erfindung13 Invention
14 Invention
15 Invention 0,1 % Estermischung C
0,5% desgl.
1,0% desgl.0.1% ester mixture C
0.5% of the same
1.0% same 93,6
96,0
96,393.6
96.0
96.3 16 Erfindung
17 Erfindung
18 Erfindung16 Invention
17 Invention
18 Invention 0,1% Estermischung D
0,5% desgl.
1,0% desgl.0.1% ester mixture D
0.5% of the same
1.0% same 93,5
96,4
97,093.5
96.4
97.0 19 Erfindung
20 Erfindung
21 Erfindung19 Invention
20 Invention
21 Invention

Eine Probe von Anatas-Titandioxydpigment wurde oberflächenüberzogen mit 0,75 Gewichtsprozent hydratisiertem Siliciumdioxyd und 2,0 Gewichtsprozent hydratisiertem Aluminiumoxyd, berechnet als S1O2 und AI2O3 auf Gewichtsbasis des unbehandelten Pigments. Nach dem Überziehen und Waschen zur Entfernung jeglicher löslichen Produkte des Überzugsverfahrens wurde die sich ergebende Aufschlämmung zur Bildung eines Breis mit einem Gehalt von 50 Gewichtsprozent Pigment entwässert. Der Brei wurde in Teilmengen aufgeteilt. Einigen Teilmengen wurden verschiedene bekannte Behandlungsmittel in variierenden Anteilen zugegeben und den anderen Teilmengen wurden die Mittel, welche gemäß der Erfindung zur Anwendung gelangten, zugegeben. Jede Teilmenge wurde 10 Minuten lang in einem Pastenmischer gemischt, bei 120°C getrocknet und durch eine Mikromühle geführt.A sample of anatase titanium dioxide pigment was made surface coated with 0.75 weight percent hydrated silica and 2.0 weight percent hydrated Aluminum oxide calculated as S1O2 and AI2O3 on a weight basis of the untreated pigment. After coating and washing to remove any soluble products from the coating process the resulting slurry was used to form a slurry containing 50% by weight Pigment dehydrates. The pulp was divided into portions. Some subsets became different known treating agents were added in varying proportions and the other aliquots were the Agents which were used according to the invention were added. Each subset was 10 minutes mixed for a long time in a paste mixer, dried at 120 ° C and passed through a micromill.

Die relative Dispergierbarkeit der Proben in Wasser wurde unter Verwendung der Andreason Pipette-Me-Estermischung A ist eine im Handel erhältliche Mischung eines Monoesters gemäß Formel (I) und eines Diesters gemäß Formel (II), in welchen R einen Aikylphenylrest darstellt.The relative dispersibility of the samples in water was determined using the Andreason Pipette-Me-Ester Mixture A is a commercially available mixture of a monoester according to formula (I) and one Diesters according to formula (II) in which R represents an alkylphenyl radical.

Estermischung B ist eine Mischung, in welcher R einen Alkylphenolrest mit höherem Molekulargewicht darstellt und Mischungen C und D sind Mischungen, in welchen R einen Alkanolrest darstelltEster mixture B is a mixture in which R is an alkylphenol radical of higher molecular weight represents and mixtures C and D are mixtures in which R represents an alkanol radical

Example 2

Ein Rutil-Titandioxydpigment wurde mit 0,4 Gewichtsprozent hydratisiertem Siliciumdioxyd, 1,75 Gewichtsprozent hydratisiertem Titandioxyd und 2,0 Gewichtsprozent hydratisiertem Aluminiumoxyd (berechnet als S1O2, Titandioxyd und AI2O3 auf Gewichtsbasis des unbehandelten Pigments) oberflächenüberzogen, gewaschen, um wasserlösliche Produkte des Überzugsverfahrens zu entfernen, und zur Erzielung eines Breis mit einem Gehalt an etwa 60 Gewichtsprozent Feststoffen entwässert. Proben dieses Breis wurden gleichförmig gemäß der Erfindung mit Phosphatestern, wie sie in der nachstehenden Tabelle II bezeichnet sind, durch Mischen in einem Pastenmischer während 10 Minuten behandelt. Der das behandelte Pigment enthaltende Brei wurde dann während 16 Stunden bei 12O⁰C getrocknet, das sich ergebende getrocknete behandelte Pigment wurde in einer Strahlmühle gemahlen und dieA rutile titanium dioxide pigment was surface coated with 0.4 weight percent hydrated silica, 1.75 weight percent hydrated titanium dioxide and 2.0 weight percent hydrated alumina (calculated as S1O2, titanium dioxide and Al2O3 on a weight basis of the untreated pigment), washed to give water-soluble products of the coating process remove and dehydrate to obtain a pulp containing about 60 weight percent solids. Samples of this slurry were uniformly treated in accordance with the invention with phosphate esters as identified in Table II below by mixing in a paste mixer for 10 minutes. The slurry containing the treated pigment was then ^{dried for 16 hours at 12O 0} C, the resulting dried treated pigment was ground in a jet mill and the

Produkte wurden auf Glanz und Deckkraft in einem Acrylharz, wie vorstehend beschrieben, geprüft. Die Kontrolle in Tabelle II wurde der gleichen Behandlung wie die anderen Proben unterworfen mit der Ausnahme, daß vor dem lOminütigen Mischen in dem Pastenmischer kein Behandlungsmittel zugesetzt wurde.Products were tested for gloss and hiding power in an acrylic resin as described above. the Control in Table II was subjected to the same treatment as the other samples except that no treating agent was added prior to mixing in the paste mixer for 10 minutes.

Table II

DeckkraftOpacity

(77,42 cm²/4,5461 1)(77.42 cm ² / 4.5461 1)

% Glanz% Shine

Kontrolle
0,25% RM 710
1,00% RS 610
1,00% RS 710control
0.25% RM 710
1.00% RS 610
1.00% RS 710

407
436
436
443407
436
436
443

Example 3

47
61
64
6347
61
64
63

Eine weitere Probe von Rutil-Titandioxydpigment wurde oberflächenüberzogen und gewaschen, wie dies in.Beispiel 2 beschrieben ist, um einen Pigmentbrei mit einem Feststoffgehalt von etwa 60 Gewichtsprozent zu ergeben. Einer Probe dieses Breis wurde das Behandlungsmittel A und einer zweiten Probe das gleiche Behandlungsmittel, dem zuvor wäßriges Ammoniak zugegeben worden war, um einen pH-Wert von 7,3 zu erzielen, zugegeben, beide Proben wurden mit 1 Gewichtsprozent des Behandlungsmittels, bezogen auf das Gewicht des Pigments, behandelt. Diese Proben und eine Vergleichsprobe unbehandelten Breis wurden getrocknet, gemahlen und ihre Deckkraft und ihr Glanz wurden in Acrylharz, wie in Beispiel 2 beschrieben, gemessen. Die Ergebnisse werden in der nachstehenden Tabelle III gezeigt.Another sample of rutile titanium dioxide pigment was surface coated and washed like this in Example 2, in order to obtain a pigment slurry with a solids content of about 60 percent by weight result. One sample of this slurry became treating agent A and a second sample became the same Treatment agent to which aqueous ammonia had previously been added to bring it to pH 7.3 Achieve, added, both samples were with 1 percent by weight of the treatment agent, based on the Weight of pigment, treated. These samples and a comparative sample were made from untreated pulp dried, ground and their hiding power and gloss were in acrylic resin, as described in Example 2, measured. The results are shown in Table III below.

Table III

DeckkraftOpacity

(77,42 cm²/4,5461 1)(77.42 cm ² / 4.5461 1)

% Glanz% Shine

Kontrolle 436Control 436

1% A 4871% A 487

1% B (neutralisiert) 4871% B (neutralized) 487

66
72
7366
72
73

4040

4545

Example 4

Dieses Beispiel erläutert die verbesserte Haltbarkeit in der Dose eines Anstrichs, der ein gemäß der Erfindung behandeltes Pigment enthält.This example illustrates the improved in-can durability of a paint made according to FIG Invention treated pigment contains.

Ein Rutil-Titandioxydpigment wurde mit 1,1 Gewichtsprozent hydratisiertem Siliciumdioxyd, 1,5 Gewichtsprozent hydratisiertem Titandioxyd und 1,5 Gewichtsprozent hydratisiertem Aluminiumoxyd (berechnet als S1O2, Titandioxyd und AI2O3 auf Gewichtsbasis des unbehandelten Pigments) (dieses Pigment ist nachstehend mit »X« bezeichnet) oberflächenüberzogen und mit oberflächenaktiven Mitteln gemäß der Erfindung, wie in Beispiel 2 beschrieben, behandelt.A rutile titanium dioxide pigment was found at 1.1 percent by weight hydrated silica, 1.5 percent by weight hydrated titanium dioxide and 1.5 percent by weight hydrated aluminum oxide (calculated as S1O2, titanium dioxide and AI2O3 on a weight basis of the untreated pigment) (this pigment is hereinafter referred to as "X") is surface-coated and treated with surfactants according to the invention as described in Example 2.

Mit dem behandelten Pigment wurde ein Anstrich der folgenden Zusammensetzung hergestellt:The treated pigment was used to produce a paint with the following composition:

Prozentpercent

TitandioxydTitanium dioxide 21,821.8 CalciumcarbonatCalcium carbonate 16,516.5 AntischaummittelAntifoam agents 0,10.1 Cellulose-SchutzkolloidCellulose protective colloid 12,512.5 Natriumpyrophosphat-DispergierungsmittelSodium pyrophosphate dispersant 2,52.5 FungicidFungicide 0,20.2 Polyvinylacetat/Octylacrylat-Mischpoly-Polyvinyl acetate / octyl acrylate mixed poly- 31,431.4 merisat-Emulsionmerisat emulsion Koaleszierendes LösungsmittelCoalescing solvent cn"cn " Wasserwater 12,912.9

Der Anstrich wurde durch Einrühren des Pigments in eine Mischung aus Antischaummittel, Schutzkolloid und Dispergiermittel mit etwas Wasser und nachfolgendem Mahlen in einer Mühle während 15 bis 20 Minuten hergestellt. Die restlichen Bestandteile sowie das restliche Wasser wurden danach zugegeben.The paint was created by stirring the pigment into a mixture of antifoam, protective colloid and Dispersant with a little water followed by grinding in a mill for 15 to 20 minutes manufactured. The remaining ingredients and the remaining water were then added.

Die nachstehende Tabelle IV veranschaulicht die verbesserte Stabilität (wie sie an Hand der Viskosität gemessen wurde) nach verschiedenen Zeiträumen, welche durch Anwendung von oberflächenaktiven Mitteln (als E und A bezeichnet) gemäß der Erfindung erzielt wurde. E ist eine im Handel erhältliche Mischung eines Monoesters gemäß Formel (I) und eines Diesters gemäß Formel (II), in welchen R einen Alkylphenylrest darstellt.Table IV below illustrates the improved stability (as indicated by viscosity was measured) after various periods of time, which was determined by the application of surface-active Means (denoted as E and A) according to the invention was achieved. E is a commercially available mixture a monoester according to formula (I) and a diester according to formula (II), in which R is an alkylphenyl radical represents.

³⁰ Tabelle IV Art des Pigments ³⁰ Table IV Type of pigment

35 Viskosität bei einem Scherausmaß von 180 bis 200 see"¹ nach Lagerungsdauer, angegeben in
Tagen
0 14 28 5635 Viscosity at a shear extent of 180 to 200 seconds " ¹ after storage time, given in
Days
0 14 28 56

X (Kontrolle)
X + 1% E
X + 0,75% A
X + 1% AX (control)
X + 1% E.
X + 0.75% A
X + 1% A

4,44.4 7,17.1 7,77.7 8,08.0 5,05.0 3,43.4 3,13.1 3,33.3 5,35.3 4,24.2 3,73.7 4,74.7 5,45.4 3,83.8 3,13.1 3,33.3

Example 5

Ein Anstrich, der gemäß der in Beispiel 4 beschriebenen Weise hergestellt wurde, mit einem Gehalt an behandeltem Pigment mit verschiedenen Mengen von Mischung A wurde 3 Monate lang bei 40°C und danach 4 Monate lang bei Raumtemperatur gelagert und anschließend auf einem tragbaren Viskosimeter bei einer Temperatur von 25⁰C und bei Bereichen verschiedener Scherung geprüft. Die Struktur wurde während einer Zeit von 30 Minuten für jedes Scherausmaß entwickeln gelassen, bevor die Werte abgelesen wurden.A paint prepared according to the manner described in Example 4 containing treated pigment with various amounts of mixture A was stored for 3 months at 40 ° C. and then for 4 months at room temperature and then on a portable viscometer at a Temperature of 25 ⁰ C and tested in areas of different shear. The structure was allowed to develop for 30 minutes for each amount of shear before reading the values.

Die Zeichnung veranschaulicht die Abnahme der Anfangsviskosität des Anstrichs mit zunehmendem Anteil des oberflächenaktiven Mittels, mit welchem Pigment X behandelt wurde, und die sich ergebende Einsparung an Arbeitskraft, welche erforderlich ist, um die Viskosität des Anstrichs auf einen zum Gebrauch genügend niedrigen Wert zu bringen.The drawing illustrates the decrease in the initial viscosity of the paint with increasing Proportion of surfactant with which Pigment X was treated and the resultant Saving of manpower, which is required to adjust the viscosity of the paint to be used to bring sufficiently low value.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen 609 522/3231 sheet of drawings 609 522/323

Claims

Patent claims:

1. Procedure for treating T1O2 pigments to improve their dispersibility in an organic or aqueous medium, in which the TiO2 pigment particles with a surfactant composed of one or more substances a phosphoric acid ester grouping in the molecule are brought into contact and then dried, characterized in that the TiC> 2 pigment particles with an amount of about 0.05 to 5.0%, especially 0.1 to 1.0%, based on the weight of the untreated particles, of one surfactants of the general form

RO- (CH ₂ CH ₂ O) ₁ ,

(D(D

OH OH

or

RO- (CH ₂ CH ₂ O) 0

X ^(ΐΐ) X ^(ΐΐ)

RO- (CH ₂ CH ₂ O) _n OH

in which R denotes an alkyl radical with 8 to 20 carbon atoms or an alkylphenyl radical with 8 to 20 carbon atoms in the alkyl radical and η represents an integer from 1 to 50, or a mixture of compounds of the formulas (I) and (II), or the neutralization product a compound of the general formulas (I) or (II), or a mixture thereof, treated with an alkali hydroxide, ammonia or an amine.

2. The method according to claim 1, characterized in that the TiO2 pigment particles with Water to form a paste, slurry or slurry prior to treatment with the surfactant mixes.

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