DE1592937B2

DE1592937B2 - Verfahren zur farbverbesserung von rutilpigmenten

Info

Publication number: DE1592937B2
Application number: DE1966P0039376
Authority: DE
Inventors: Bertha May Wilmington Del; Blumenberg Karl Edard Linthicum Heights Andrew, Md. (V-StA.)
Original assignee: EI Du Pont de Nemours and Co
Current assignee: EIDP Inc
Priority date: 1965-05-05
Filing date: 1966-05-05
Publication date: 1977-06-23
Also published as: DE1592937A1; US3459575A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verbesserung der Farbe von durch Sulfathydrolyse erhaltenen und gebrannten Rutilpigmenten.

Bekanntlich werden Titandioxidpigmente (Anatas oder vorzugsweise Rutil) nach dem sogenannten Sulfatverfahren oder durch die Chlorierung erhalten. Das beim Sulfatprozeß erhaltene rohe Hydrolysat wird dann gebrannt.

Nach dem Sulfatverfahren hergestellte Rutilpigmente sind mit aus der Chlorierung erhaltenen Pigmenten konkurrenzfähig, wenn gemäß US-PS 24 79 637 und 25 11218 Kristallisationskeime oder beschleunigende Mittel zugesetzt werden, in deren Gegenwart sich das rohe hydrolysierte Anataspigment in die gewünschte Rutilmodifikation umwandelt, worauf dieses bei relativ niedrigen Temperaturen (750 -1050°C) gebrannt wird.

Die TiO₂Pigmente aus dem Schwefelsäure- oder Chlorprozeß werden vor ihrer Verwendung naß nachbehandelt, um die verschiedenen physikalischen Eigenschaften wie Farbe, Textur, Dauerhaftigkeit, Glanzbeständigkeit, Beständigkeit gegenüber Kreiden und Vergilben sowie Wetterfestigkeit zu verbessern und zu stabilisieren. Diese Behandlung besteht in einem Überziehen oder innigen Verbinden des Pigments mit geringen Mengen eines Metalloxidhydrats oder eines Gemisches von Metalloxidhydraten und wird für gewöhnlich vorgenommen, indem zunächst eine wäßrige, saure (pH-Wert 1 —6) Suspension des Pigments hergestellt und dann das Metalloxidhydrat aus einer der Aufschlämmung zugesetzten Metallsalzlösung ausgefällt wird. Das Pigment wird mit z. B. Siliciumdioxid, Aluminiumoxid oder Titandioxid überzogen, indem der sauren Aufschlämmung eine Lösung der entsprechenden Metallsalze (z. B. der Sulfate oder Chloride) in gewünschter Konzentration zugesetzt und der pH-Wert mit einer Base oder einem alkalischen Fällmittel (z. B.

Ammoniumhydroxid, Natron- oder Kalilauge) auf praktisch neutral eingestellt wird. Das so überzogene Pigment wird anschließend entwässert und getrocknet (US-PS 22 69 470, 23 46 188, 23 78 796, 23 87 534, 23 57 721,22 96 618,26 71 631 und22 12 135).

Aus der US-PS 2671031 ist es bekannt, zur Herstellung von nichtkreidenden Titandioxidpigmenten das Pigment in wäßriger Aufschlämmung mit einem Aluminiumoxidhydrat zu überziehen und dieses überzogene Rohpigment dann auf etwa 500⁰C oder darüber zu erhitzen, wodurch es zu einem Kornwachstum der Pigmentteilchen und zu einer weitgehengen Entwässerung des Aluminiumoxidhydrats kommt. Aus der CH-PS 3 85 384 ist nun ein überzogenes Rutilpigment bekannt,

dessen Überzug teilweise dehydratisierte Oxidhydrate von Aluminium und Silicium ist. Dieses Pigment dient für die Herstellung von Laminaten aus Papier und Amin-Formaldehyd-Harzen.

Die bekannten Pigmente entsprechen jedoch noch nicht vollständig hinsichtlich der Farbeigenschaften.

Aufgabe der Erfindung ist nun ein Verfahren zur Herstellung von Rutilpigmenten verbesserter Farbeigenschaften, die sich insbesondere für Anstrichmittel u. dgl. eignen.

Ausgegangen wird von einem Verfahren, bei dem auf durch Sulfathydrolyse erhaltene und gebrannte Rutilpigmente wasserhaltiges SiO₂ und AI2O3 aufgefällt wird, indem einer wäßrigen Pigmentaufschlämmung Aluminiumsalz- bzw. Silicatlösungen zugegeben werden, wobei diese 0,5 bis 3Gew.-°/o SiO₂ bzw. 1,75 bis 6 Gew.-°/o Al₂O₃ (bezogen auf TiO₂) enthalten, und erwärmt wird. Diese aufgefällten Oxidhydrate werden dann gealtert, das so behandelte Pigment abfiltriert, gewaschen, getrocknet und aufgemahlen. Das erfindungsgemäße Verfahren ist nun dadurch gekennzeichnet, daß man den pH-Wert der Pigmentaufschlämmung vor dem Altern auf 12 bis 13 einstellt, während des Alterns die Pigmentaufschlämmung 15 bis 45 min bei 60 bis 80°C hält und sie dann vor dem Filtrieren auf einen pH-Wert von 6,5 bis 6,9 einstellt.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ist der Feststoffgehalt der Aufschlämmung beliebig und beträgt gewöhnlich etwa 15—30Gew.-% TiO₂. Um die Beständigkeit des Pigments gegenüber Kreiden zu verbessern, kann der Aufschlämmung auch noch die Lösung eines Titansalzes (z. B. Titanylsulfat) in einer Menge von 0,3 bis 10, vorzugsweise 0,5 — 5 Gew.-% TiO₂ — bezogen auf das Pigment — zugesetzt werden. Die sauren Komponenten werden der Aufschlämmung vorzugsweise vor der Einstellung des hohen pH-Wertes zugesetzt, während die Silicat- und Aluminatlösung bei hohem pH-Wert zugesetzt werden können.

Als Salz-Lösungen wendet man im allgemeinen Lösungen von Titanylsulfat, Titanchlorid, Natriumaluminat, Aluminiumsulfat, Aluminiumchlorid, Natriumsilicat, Natriumfluosilicat, Natriummetasilicat und Kaliummetasilicat an.

Das erfindungsgemäß erhaltene Pigment zeichnet sich durch besonderes Färbevermögen, hohen Weißgehalt, gutes Deckvermögen und Gefüge aus und eignet sich besonders für Anstrichmittel, Emaille und Lacke oder als Mattierungs- oder Trübungsmittel für Chemiefasern (Nylon oder Kunstseide) und als Zusatz für Tinten, Kautschukwaren und Kunststoffe.

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Farbverbesserung von durch Sulfat-Hydrolyse erhaltenen und gebrannten Rutilpigmenten durch Auffällen von wasserhaltigem SiO₂ und AI2O3 durch Zugabe von einer Aluminiumsalzlösung und einer Silicatlösung zu einer wäßrigen Pigmentaufschlämmung, welche 0,5 bis 3 Gew.-% SiO₂ und 1,75 bis 6Gew.-% Al₂O₃ (bezogen auf TiO₂), enthalten, wobei die Auffällung unter Erwärmung und Altern der Beschichtung erfolgt, ehe das so behandelte Pigment abfiltriert, gewaschen, getrocknet und gemahlen wird, dadurch gekennzeichnet, daß man den pH-Wert der Pigmentaufschlämmung vordem Altern auf 12 bis 13 einstellt, während des Alterns die Pigmentaufschlämmung für 15 bis 45 Minuten bei 60 bis 80°C hält und sie dann vor dem Filtrieren auf einen pH-Wert von 6,5 bis 6,9 einstellt.

2. Verfahren nach Anspruch I₁ dadurch gekennzeichnet, daß man durch Zugabe einer Titansalzlösung zur Aufschlämmung ferner 0,3 bis 10Gew.-% TiO₂ auffällt.