DE1767608A1 - Verfahren zur Herstellung von Eisenoxyd-Pigmenten - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von Eisenoxyd-PigmentenInfo
- Publication number
- DE1767608A1 DE1767608A1 DE19681767608 DE1767608A DE1767608A1 DE 1767608 A1 DE1767608 A1 DE 1767608A1 DE 19681767608 DE19681767608 DE 19681767608 DE 1767608 A DE1767608 A DE 1767608A DE 1767608 A1 DE1767608 A1 DE 1767608A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- pigment
- acid
- iron oxide
- aliphatic monocarboxylic
- monocarboxylic acid
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 34
- 239000001034 iron oxide pigment Substances 0.000 title claims description 23
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title description 7
- 239000000049 pigment Substances 0.000 claims description 56
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 46
- YNAVUWVOSKDBBP-UHFFFAOYSA-N Morpholine Chemical compound C1COCCN1 YNAVUWVOSKDBBP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 42
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 21
- -1 aliphatic monocarboxylic acid Chemical class 0.000 claims description 17
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Substances [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 17
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 claims description 17
- 239000010802 sludge Substances 0.000 claims description 17
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 claims description 16
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 10
- 235000014113 dietary fatty acids Nutrition 0.000 claims description 10
- 239000000194 fatty acid Substances 0.000 claims description 10
- 229930195729 fatty acid Natural products 0.000 claims description 10
- 150000004665 fatty acids Chemical class 0.000 claims description 10
- 239000002002 slurry Substances 0.000 claims description 8
- 239000003240 coconut oil Substances 0.000 claims description 7
- 235000019864 coconut oil Nutrition 0.000 claims description 7
- POULHZVOKOAJMA-UHFFFAOYSA-N dodecanoic acid Chemical compound CCCCCCCCCCCC(O)=O POULHZVOKOAJMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- BAUYGSIQEAFULO-UHFFFAOYSA-L iron(2+) sulfate (anhydrous) Chemical compound [Fe+2].[O-]S([O-])(=O)=O BAUYGSIQEAFULO-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 6
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 6
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims description 5
- 235000021355 Stearic acid Nutrition 0.000 claims description 4
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 claims description 4
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 4
- QIQXTHQIDYTFRH-UHFFFAOYSA-N octadecanoic acid Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCC(O)=O QIQXTHQIDYTFRH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- OQCDKBAXFALNLD-UHFFFAOYSA-N octadecanoic acid Natural products CCCCCCCC(C)CCCCCCCCC(O)=O OQCDKBAXFALNLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000008117 stearic acid Substances 0.000 claims description 4
- 239000005639 Lauric acid Substances 0.000 claims description 3
- 150000008044 alkali metal hydroxides Chemical class 0.000 claims description 3
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 claims description 3
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims description 2
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 claims 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 30
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N Iron oxide Chemical compound [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 22
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 19
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 17
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 12
- NDLPOXTZKUMGOV-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoferriooxy)iron hydrate Chemical compound O.O=[Fe]O[Fe]=O NDLPOXTZKUMGOV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 9
- 150000002763 monocarboxylic acids Chemical class 0.000 description 9
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 7
- 238000005054 agglomeration Methods 0.000 description 6
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 6
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 6
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 4
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 4
- 239000000376 reactant Substances 0.000 description 4
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 3
- 229910000358 iron sulfate Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- WWZKQHOCKIZLMA-UHFFFAOYSA-N octanoic acid Chemical compound CCCCCCCC(O)=O WWZKQHOCKIZLMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N Fe2+ Chemical class [Fe+2] CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000008199 coating composition Substances 0.000 description 2
- 238000010908 decantation Methods 0.000 description 2
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 2
- UKMSUNONTOPOIO-UHFFFAOYSA-N docosanoic acid Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCC(O)=O UKMSUNONTOPOIO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- ZQPPMHVWECSIRJ-KTKRTIGZSA-N oleic acid group Chemical group C(CCCCCCC\C=C/CCCCCCCC)(=O)O ZQPPMHVWECSIRJ-KTKRTIGZSA-N 0.000 description 2
- YCOZIPAWZNQLMR-UHFFFAOYSA-N pentadecane Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCC YCOZIPAWZNQLMR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000000053 physical method Methods 0.000 description 2
- 239000002562 thickening agent Substances 0.000 description 2
- IIYFAKIEWZDVMP-UHFFFAOYSA-N tridecane Chemical compound CCCCCCCCCCCCC IIYFAKIEWZDVMP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RSJKGSCJYJTIGS-UHFFFAOYSA-N undecane Chemical compound CCCCCCCCCCC RSJKGSCJYJTIGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WRIDQFICGBMAFQ-UHFFFAOYSA-N (E)-8-Octadecenoic acid Natural products CCCCCCCCCC=CCCCCCCC(O)=O WRIDQFICGBMAFQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LQJBNNIYVWPHFW-UHFFFAOYSA-N 20:1omega9c fatty acid Natural products CCCCCCCCCCC=CCCCCCCCC(O)=O LQJBNNIYVWPHFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QSBYPNXLFMSGKH-UHFFFAOYSA-N 9-Heptadecensaeure Natural products CCCCCCCC=CCCCCCCCC(O)=O QSBYPNXLFMSGKH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000021357 Behenic acid Nutrition 0.000 description 1
- 229920006051 Capron® Polymers 0.000 description 1
- 239000005635 Caprylic acid (CAS 124-07-2) Substances 0.000 description 1
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000010919 Copernicia prunifera Nutrition 0.000 description 1
- 244000180278 Copernicia prunifera Species 0.000 description 1
- 235000013830 Eruca Nutrition 0.000 description 1
- 241000801434 Eruca Species 0.000 description 1
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005642 Oleic acid Substances 0.000 description 1
- ZQPPMHVWECSIRJ-UHFFFAOYSA-N Oleic acid Natural products CCCCCCCCC=CCCCCCCCC(O)=O ZQPPMHVWECSIRJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000019482 Palm oil Nutrition 0.000 description 1
- 125000001931 aliphatic group Chemical group 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
- 239000000908 ammonium hydroxide Substances 0.000 description 1
- 229940116226 behenic acid Drugs 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 1
- 239000004359 castor oil Substances 0.000 description 1
- 235000019438 castor oil Nutrition 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 1
- 238000005056 compaction Methods 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 1
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 1
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 1
- JBKVHLHDHHXQEQ-UHFFFAOYSA-N epsilon-caprolactam Chemical compound O=C1CCCCCN1 JBKVHLHDHHXQEQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011790 ferrous sulphate Substances 0.000 description 1
- 235000003891 ferrous sulphate Nutrition 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- ZEMPKEQAKRGZGQ-XOQCFJPHSA-N glycerol triricinoleate Natural products CCCCCC[C@@H](O)CC=CCCCCCCCC(=O)OC[C@@H](COC(=O)CCCCCCCC=CC[C@@H](O)CCCCCC)OC(=O)CCCCCCCC=CC[C@H](O)CCCCCC ZEMPKEQAKRGZGQ-XOQCFJPHSA-N 0.000 description 1
- LIKBJVNGSGBSGK-UHFFFAOYSA-N iron(3+);oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Fe+3].[Fe+3] LIKBJVNGSGBSGK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000359 iron(II) sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N iron(III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]=O JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QXJSBBXBKPUZAA-UHFFFAOYSA-N isooleic acid Natural products CCCCCCCC=CCCCCCCCCC(O)=O QXJSBBXBKPUZAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 1
- 235000013310 margarine Nutrition 0.000 description 1
- 239000003264 margarine Substances 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 239000012452 mother liquor Substances 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- FBUKVWPVBMHYJY-UHFFFAOYSA-N nonanoic acid Chemical compound CCCCCCCCC(O)=O FBUKVWPVBMHYJY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229960002446 octanoic acid Drugs 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- 230000020477 pH reduction Effects 0.000 description 1
- 239000002540 palm oil Substances 0.000 description 1
- IPCSVZSSVZVIGE-UHFFFAOYSA-N palmitic acid group Chemical group C(CCCCCCCCCCCCCCC)(=O)O IPCSVZSSVZVIGE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000575 pesticide Substances 0.000 description 1
- 230000001376 precipitating effect Effects 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000003549 soybean oil Substances 0.000 description 1
- 235000012424 soybean oil Nutrition 0.000 description 1
- 239000003784 tall oil Substances 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09C—TREATMENT OF INORGANIC MATERIALS, OTHER THAN FIBROUS FILLERS, TO ENHANCE THEIR PIGMENTING OR FILLING PROPERTIES ; PREPARATION OF CARBON BLACK ; PREPARATION OF INORGANIC MATERIALS WHICH ARE NO SINGLE CHEMICAL COMPOUNDS AND WHICH ARE MAINLY USED AS PIGMENTS OR FILLERS
- C09C3/00—Treatment in general of inorganic materials, other than fibrous fillers, to enhance their pigmenting or filling properties
- C09C3/08—Treatment with low-molecular-weight non-polymer organic compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09C—TREATMENT OF INORGANIC MATERIALS, OTHER THAN FIBROUS FILLERS, TO ENHANCE THEIR PIGMENTING OR FILLING PROPERTIES ; PREPARATION OF CARBON BLACK ; PREPARATION OF INORGANIC MATERIALS WHICH ARE NO SINGLE CHEMICAL COMPOUNDS AND WHICH ARE MAINLY USED AS PIGMENTS OR FILLERS
- C09C1/00—Treatment of specific inorganic materials other than fibrous fillers; Preparation of carbon black
- C09C1/22—Compounds of iron
- C09C1/24—Oxides of iron
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2004/00—Particle morphology
- C01P2004/80—Particles consisting of a mixture of two or more inorganic phases
- C01P2004/82—Particles consisting of a mixture of two or more inorganic phases two phases having the same anion, e.g. both oxidic phases
- C01P2004/84—Particles consisting of a mixture of two or more inorganic phases two phases having the same anion, e.g. both oxidic phases one phase coated with the other
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Pigments, Carbon Blacks, Or Wood Stains (AREA)
Description
Dr. Hsis Joachim Wolff 2 7, M ai 1968
Dr. Hans Chr. Beil
Frankfurt a. M.-Höchst
- Tel. 3010 24
Unsere Nr. H 798
Chas. Pfizer & Go., Ine.
New York, N.Y., Y.St.A.
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Fällung von transparenten Eisenoxyd-Pigmenten und zum überziehen
der Eisenoxyd-Pigmente mit hydrophoben aliphatischen Monocarbonsäuren.
Eisenoxyd-Pigmente sind in den verschiedenen handelsüblichen organischen Überzugsmedien schwierig zu dispergieren.
Außerdem neigen diese Pigmente, die oft durch Fällung als Eisen-II~0xyd, nachfolgende Oxydation und Trocknen hergestellt
werden, bald nach dem Fällen oder bei mäßiger Verdichtung vor oder nach dem Trocknen zu einer Agglomeration.
Die Herstellung beständiger kleiner Eisenoxyd-Pigmentteilchen von z.B. unter 100 mn ist schwierig wegen der Neigung
der kleinen Teilchen, bald nach der Fällung oder beim lagern in nassem oder trockenem Zustande zu agglomerieren.
Sowohl die Neigung der Eisenoxyd-Pigmentteilchen zu agglomerieren q-Ib das Problem ihrer Dispergierung werden wirksam
überwunden, wenn man die Pigmentteilchen mit einer Schicht
209808/1465
8AD
von hydrophoben aliphatischen Monocarbonsäuren überzieht.
Diese Schichten sind gewöhnlich monomolekular und an die Oberfläche der Pigmentteilchen gebunden.
Das Überzugsverfahren, durch welches die Schicht der hydrophoben aliphatischen Monocarbonsäuren auf die Oberfläche
der Pigmentteilchen aufgebracht wird, erfordert, daß diese in eine im wesentlichen molekulare Dispersion der Säure
unter Bedingungen eingetaucht werden, die ein Überziehen begünstigen. Diese Verfahren waren bis jetzt kompliziert
und kostspielig. Ein typisches Verfahren erforderte die Stufen der Vaseifung der Säure, das Überziehen der Teilchen
mit einer wässrigen Lösung der verseiften Säure und das Ansäuern des Überzuges, um die Säure freizusetzen,
worauf sich ein Trocknen der überzogenen Teilchen anschloß, Ein anderes Verfahren erforderte die Stufen des Lösens
der Säure in einem Lösungsmittel, des Überziehens der Teilchen mit der Säure und dem Lösungsmittel und die Entfernung
des restlichen Lösungsmittels von den überzogenen Teilchen durch Destillation.
Das erfindungsgemäße Überzugsverfahren ist weniger kompliziert als die bekannten Verfahren und dementsprechend we-
niger kostspielig und zweckmäßiger.
Die Herstellung von transparenten Eisenoxyd-Pigmenten erfordert eine verhältnismäßig kleine durchschnittliche Teilchengröße
von gewöhnlich unter 100 mji sowie eine verhältnismäßig
einheitliche Teilchengröße. Die bekannten Verfahren zur Herstellung von transparenten Eisenoxydpigmenten
führen oft nicht zu der erforderlichen kleinen Teilchengröße und einer ausreichenden Einheitlichkeit der Teilchengröße.
Bei Anwendung des erfindungsgemäßen Pällvexfahrens wird ein Eisenoxyd-Pigment mit einheitlicher Teilchengröße
leicht und in wirtschaftlich vorteilhafter Weise erhalten.
209808 /U65
BAD ORIGINAL
Wenn sowohl das erfindungsgemäße bauverfahren als auch
das Überzugsverfahren angewandt werden, fallen viele der mit den "bekannten Verfahren zur Herstellung transparenter
nicht-agglomerierender Eisenoxyd-Teilchen verbundenen Probleme
weg.
Ein weiterer Nachteil verschiedener bekannter Verfahren beruht darauf, daß das Produkt nicht als trockenes Pigment,
sondern als Pigment-Lösungsmittel Schlamm erhalten wird, der sich nicht leicht'lagern oder handhaben läßt.
Die Nachteile der bekannten "Verfahren zur Herstellung von
mit hydrophoben aliphatischen Monocarbonsäuren iiber-zogenen Eisenoxyd-Pigmentteilchen werden mit dem erfindungsgemäßen
Überzugsverfahren überwunden. Dieses Verfahren verwendet Morpholin, um die Monocarbonsäure im Wasser löslich zu machen
oder zu emulgieren,und die wässrige Lösung wird dann
verwendet, um die Pigmentteilchen mit der Monocarbonsäure
zu überziehen. Im Anschluß an das Überziehen schwimmt die Masse der überzogenen Pigmentteilchen an die Oberfläche
der wässrigen Lösung und das überschüssige Wasser, das Morpholin und die Monocarbonsäure können aus dem unteren
Teil des die Mischung enthaltenden Kessels durch Dekantieren entfernt werden. Das erhaltene überzogene Pigment wird
dann getrocknet. Während des Trockenprozesses werden das im Überzug zurückgebliebene Morpholin und das Wasser entfernt.
Die bevorzugte hydrophobe aliphatisch^ Monocarbonsäure ist Kokosnußölfettsäure.
Das erfindungsgemäße Überzugsverfahren ermöglicht das Überziehen
der Pigmentteilchen mit hydrophober aliphatischer Monocarbonsäure in einem einzigen Kessel und erleichtert
somit das G-e samt verfahr en. Durch die Ausschaltung der Ansäuerungsstufe,der
Verwendung großer Mengen Lösungsmittel und der Anwendung komplizierter Abtrennverfahren werden
209808/U65
BAD ORIGINAL
mit dem erfindungsgemäßen Verfahren in vereinfachter und wirtschaftlich vorteilhafter Weise überzogene Pigmentteilchen
in trockener Form erhalten.
Das neue Fällverfahren gewährleistet gesteuerte Verdünnungen der Reaktionsteilnehmer, gesteuerte Zugabegeschwindigkeiten
und eine gesteuerte Oxydation, wodurch die Herstellung von transparenten Eisenoxyd-Pigmenten mit einer durchschnittlichen
Teilchengröße von unter 100 mu. und verhältnismäßig einheitlicher Teilchengröße ermöglicht wird.
Wenn das neue Überzugsverfahren zusammen mit dem neuen Fällverfahren
gemäß der Erfindung angewandt wird, erhält man ein transparentes Eisenoxyd-Pigment in einfacher Weise.
Ohne den Überzug würden die kleinen frisch gefällten Pigmentteilchen zu größeren Teilchen agglomerieren und in der
endgültigen Überzugszusammensetzung keine ausreichende Transparenz aufweisen. Der Überzug verhindert die Neigung zur
Agglomeration,und darüber hinaus können die überzogenen Teilchen in trockener Form gelagert werden, ohne daß eine
Teilchenvergrößerung und damit ein Verlust an Transparent eintritt.
Das Überzugsverfahren kann aber auch auf nicht-transparente
Pigmente angewandt werden, deren Agglomerierung verhindert werden soll.
Das erfindungsgemäße Verfahren besteht in der Herstellung eines wässrigen Eisenoxyd-Pigment Schlammes, dem Vermischen
und Umsetzen des Pigmentschlammes mit einer Lösung von mindestens einer hydrophoben aliphatischen Monocarbonsäure
mit 6 bis 24 Kohlenstoffatomen und Morpholin und dem Trocknen der überzogenen Teilchen durch Entfernung des Überschusses
an Wasser, Säure und Morpholin durch Erhitzen und andere physikalische Methoden.
209808/U65
Der wässrige Eisenoxydschlamm kann auf vielerlei Weise hergestellt werden. Vorzugsweise stellt man den Schlamm
aus einem Pigment her, das noch nie getrocknet wurde, oder aus frisch gefälltem Eisenoxyd. Der wässrige Pigmentschlamm
kann auch aus trockenem Eisenoxyd oder aus feuchtem, aber nicht frisch gefälltem Elsenoxyd hergestellt werden. Unabhängig
vom Rohmaterial, aus dem der Pigmentschlamm hergestellt
wird, sollte der erhaltene Schlamm aus nicht-agglomerierten
Einzelteilchen bestehen, die klein genug sind, um die erforderliche Transparenz zu besitzen, wenn das
überzogene Pigment transparent sein soll. Wenn ein mehr opakes Pigment hergestellt werden soll, kann die Teilchengröße
im Ausgangsschlamm entsprechend eingestellt werden. Die Pigmentteilchen in dem wässrigen Pigmentschlamm sollten
im Wasser gut dispergiert sein, so daß eint Agglomerierung verhindert wird und jedes Teilchen mit Wasser überzogen
ist. Das anschließende Überziehen der Teilchen mit der,Honocarbonsäure wird erleichtert, wenn jedes Pigmentteilchen
anfänglich mit Wasser überzogen ist.
Es ist zweckmäßig, das Eisenoxyd-Pigment für den Schlamm im gleichen Kessel auszufällen und zu oxydieren, in dem
das Überzugsverfahren durchgeführt werden soll, obgleich die Verwendung eines einzigen Kessels nicht wesentlich ist.
Wenn das zu überziehende Eisenoxyd-Pigment als transparentes Pigment verwendet werden soll, muß der Pigmentschlamm
unter sorgfältig kontrollierten Bedingungen hergestellt werden. Die Pällungs- und Oxydationsbedingungen, wie die
Fälltemperatur, die Konzentration der Reaktionsteilnehmer, die Einführungsgeschwindigkeit der Reaktionsteilnehmer
und die Geschwindigkeit und Art und Weise, wie oxydiert wird, müssen sorgfältig kontrolliert werden. Die sorgfältige
Auswahl der Fällbedingungen für das Pigment ist notwenig, da transparente Eisenoxyd-Pigmente eine durchschnitt-
209808/U65
liehe Teilchengröße von unter 100 mp. und eine verhältnismäßig
einheitliche Teilchengröße besitzen müssen. Obgleich die Bedingungen für die Ausfällung des Eisenoxyd-Pigments
der erforderlichen Teilchengröße weitgehend variiert werden können, bevorzugt man für die Erfindung einen engeren
Bereich der Bedingungen.
Wenn das erfindungsgemäße Überzugsverfahren zum Überziehen von transparentem Eisenoxyd angewandt wird, ist es
vorteilhaft, das Pigment in gesteuerter Weise herzustellen. Die Fälltemperatur kann etwa 18 bis etwa 49° C und
die Fällzeit eine bis acht Stunden betragen. Die bevorzugte Temperatur ist etwa 21 bis 32° C und die bevorzugte Reaktionszeit
5 bis 7 Stunden. Die Anfangskonzentration der Äeaktionsteilnehmer kann 23,96 g/l an Eisen-II-Sulfat oder
einem anderen Eisen-II-Salz bis 71,88 g/l betragen und
an Fällmittel, das im allgemeinen ein Älkalimetallhydroxyd
ist,71,88 g/l bis 215,64 g/l dee in der Lösung enthaltenen
V/assers. Es ist auch vorteilhaft, die Eisen-II-Fällung
mit Luft zu einer Eisen-III-Verbindung zu oxydieren, obgleich andere Methoden,wie die Verwendung gelöster, als
Oxydationsmittel wirkender Salze, ebenfalls möglich sind.
Die vorliegende Beschreibung und die Beispiele erläutern die Fällung und das Überziehen von Eisen-III-Oxydpigmenten.
Die beschriebenen Techniken können hinsichtlich des Überzugsverfahrens jedoch in gleicher Weise mit vergleichbarem
Erfolg auf Pigmentschlämme aus der gemeinsamen Fällung von Eisen-III-Qxyd mit hydratisierten Oxyden zweiwertigen
Eisens, Chroms, Aluminiums, Mangans oder Nickels angewandt werden. Außerdem kann sowohl die aciculäre als auch rhomboedrische
Form des Ferrioxyds für das erfindungsgemäße Überzugsverfahren verwendet werden.
209808/U65
Nach der Fällung und Oxydation kann der wässrige Pigmentschlamm
von der Mutterlauge getrennt werden, indem man die Fällung absitzen läßt und die überschüssige Flüssigkeit
oben am Fällkessel durch Dekantieren abzieht. Die Fällung wird mit Wasser gewaschen, bis im wesentlichen
sämtliche zurückgebliebenen Salze entfernt sind und der pH-Wert des Waschwassers nahe bei 7,0 liegt.
Die nächste Stufe des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht
in der Zugabe der hydrophoben aliphatischen Monocarbonsäure zu dem wässrigen Pigmentschlamm. Dieser Schlamm kann unter
Anwendung der oben beschriebenen Fällmethoden oder aus getrockneten oder getrennt gefällten Pigmenten hergestellt
werden. Man stellt eine wässrige Lösung einer geeigneten Monocarbonsäure her, wobei man als löslich machendes Mittel
Morpholin verwendet. Die Mengen an zuzusetzendem Morpholin und an Monocarbonsäure werden z.T. durch die Menge des zu
überziehenden Pigments bestimmt. Die verwendete Säuremenge sollte mindestens 6 6ew.$, bezogen auf das trockene Fe2O,
im rigmentschlamm betragen und die Morpholinmenge mindestens
0,6 Gew.?b, bezogen auf das trockene Fe2O^. Insofern als
genügend Säure verwendet werden muß, um alle Pigmentteilchen wirksam zu überziehen und der Überschuß an Säure nicht
Teil des Überzuges, sondern verworfen wird, ist die obere Grenze der verwendeten Säuremenge beliebig. Ähnliche Betrachtungen
ergeben sich für das Morpholin. Torzugsweise verwendet man etwa 0,8 bis 5 Gew.$, bezogen auf das trockene
Fe2Ov im Pi: ment schlamm, an Morpholin und 6 bis 70 Gew.c/s,
bezogen auf das trockene Fe2O^ im Pigmentschlamm, an Monocarbonsäure.
Die tatsächlichen Mengen an Säure und Morpholin werden durch die Beschaffenheit der einzelnen verwendeten
Säure bestimmt. Wenn Kokosnußölfettsäure als Monocarbonsäuren
verwendet wird, ist :,ie vorzugsweise in einer Menge von 7 Ms 12 Gew.#, bezogen auf das trockene Fe2O,,
vorhanden. jJie Menge des i-iorpholins beträgt vorzugsweise
2098Q8/U65
0,8 bis 2,0 Gew.$ des trockenen Fe2O,. Die wässrige Lösung
des Morpholine und der Monocarbonsäure wird langsam unter
Rühren zu dem Ferrioxyd-Pigmentschlamm gegeben. Die Konzentration
der Säure und des Morpholine in der wässrigen Lösung ist nicht kritisch. Beim Stehen steigt das nun mit
der hydrophoben Monocarbonsäure überzogene Ferrioxyd-Pigment
an die Oberfläche der Flüssigkeit,und die restliche Flüssigkeit kann Tom Boden des Tanks abgezogen werden.
Zwar werden Laurinsäure oder Kokosnußolfettsaure als hydrophobe
aliphatische Monocarbonsäuren für das Überziehen der Ferrioxyd-Pigmente besonders bevorzugt, jedoch können
auch andere Säuren verwendet werden. Im erfindungsgemäßen Verfahren können gesättigte oder äthylenisch ungesättigte
aliphatische Monocarbonsäuren mit 6 bis 24 Kohlenstoffatomen im Molekül einzeln oder im Gemisch verwendet werden.
Wenn eine Säure gegen eine andere ausgetauscht wird, sollte dies auf äquimolekularer Basis erfolgen. Gesättigte aliphatische
Säuren mit 8 bis 18 Kohlenstoffatomen im Molekül werden bevorzugt. Einzeln oder im Gemisch geeignete Fettsäuren
sind Laurin-, Caprin-, Capryl-, Capron-, Myristin-, Palmitin-, Stearin-, Carnauba-, Behen-, Margarin-, Pentadecan-,
Tridecan-, Undecan-, Pelargon-, Nondecan-, Arachidon-,
Lignocerin-, Öl-, Eruca-, Palmitöl-, Linol-, Linolen-, dehydratisierte Rhizinusölsäuren, Tallölfettsäuren, Sojabohnenölfettsäuren
und Kokosnußölfettsäuren.
Morpholin wird als löslich machendes Mittel für diese Säuren bevorzugt, da es besonders gute Überzüge ergibt und
leicht vom Überzug während des Erhitzens und Trocknens freigegeben wird.
Nach dem Überziehen wird der größte Teil des restlichen
Wassers, des Morpholine und der Säure von dem überzogenen Pigment durch Filtrieren, Zentrifugieren, Dekantieren oder
ähnliche physikalische Methoden entfernt. Das entwässerte
209808/U65
Pigment wird dann "bei einer Temperatur von 21 bis 77° C
und vorzugsweise bei 63 bis 69° O getrocknet. Der Rest des Morpholine und des Wassers werden beim Trocknen entfernt.
Das getrocknete überzogene Pigment kann in trockener Form gelagert werden, ohne daß ein Zusammenballen oder eine
Vergrößerung der Teilchengröße eintritt. Beim Vermischen mit den meisten Trägern für organische Überzugszusammensetzungen
wird das überzogene Pigment ohne überschüssigen Aufwand an Energie in diesen dispergiert. Wenn das Verfahren
zur Herstellung eines transparenten überzogenen Pigments angewandt wird, beträgt die durchschnittliche Teilchengröße
des Pigments weniger als 100 πμι, und man hat festgestellt,
daß die Teilchengrößen im Bereich von 20 bis 100 mu liegen. In diesem Teilchengrößenbereich bleiben die überzogenen
Eisenoxyd-Pigmentteilchen transparent und neigen nicht dazu, sich zusammenzuballen.
Die folgenden Beispiele erläutern das erfindungsgemäße Verfahren.
113 kg IeSO..7HpO werden unter langsamem Rühren in 3 028 1
Wasser gelöst. Eine zweite Lösung aus 42,2 kg Natriumhydroxyd in 204 1 Wasser wurde unter langsamem Rühren innerhalb von
sechs Stunden langsam zugefügt, wobei man die Eisensulfatlösung mittels einer Pumpe zirkulieren ließ. Die Temperatur
betrug während der Zugabe und der nachfolgenden Fällung etwa 21° C. Nach Beendigung der Fällung wurde ein mit
hoher Geschwindigkeit betriebener Rührer im Falltank in Gang gesetzt und mit hoher Geschwindigkeit Luft durch die
Lösung geblasen. Hierdurch wurde innerhalb von etwa einer Stunde das zweiwertige i-isen zu dreiwertigem i/isen oxydiert.
209808/U65
- ίο -
Der Tankinhalt wurde 24 Stunden stehen gelassen, während dessen sich die Feststoffe am Boden des Tanks absetzten
und eine im wesentlichen klare Flüssigkeit vom oberen Ende des Tanks durch Dekantieren abgezogen wurde. Der Rest des
Tankinhalts wurde in einem als V/äs eher verwendeten Shriver Thickener gewaschen, bis der pH-Wert der Waschwässer etwa
7,0 betrug und im wesentlichen sämtliche Salze entfernt waren.
Eine dritte Lösung aus 0,36 kg Morpholin und etwa 3,6 kg
Kokosnußölfettsäure in etwa 57 1 Wasser wurde langsam zu dem gewaschenen Ferrioxyd-Pigment gegeben, wobei man das
Pigment rührte. Beim Stehen stfeg das mit Kokosnußölfettsäure überzogene Ferrioxyd-Pigment an die Oberfläche der Flüssigkeit.
Klare Flüssigkeit wurde vom Boden des Kessels abgezogen. Das überzogene Ferrioxyd wurde durch eine Filterpresse
filtriert und in einem Ofen bei 66° C getrocknet. Die durchschnittliche Teilchengröße des erhaltenen
Pigments lag unter 100 mu.
Ähnliche Ergebnisse wurden erhalten, wenn man anstelle der Kokosnußölfettsäure Caprylsäure, Laurinsäure, Ölsäure,
Behensäure oder Stearinsäure verwendete.
Aus 141,4 kg FeSO..7H2O und 3 785 1 Wasser wurde unter
Rühren eine Lösung hergestellt. Eine zweite Lösung aus 45,7 kg Ammoniumhydroxyd und 254 1 Wasser wurde langsam
unter Rühren innerhalb von 6 Stunden zu der Eieensulfatlösung gegeben, wobei man die Eisensulfatlösung rührte.
Die Temperatur betrug während der Zugabe und der nachfolgenden Fällung etwa 21° C. Nach Beendigung der Fällung
wurde ein mit hoher Geschwindigkeit betriebener Rührer in dem Fälltank in Gang gesetzt und mit hoher Geschwindigkeit
Luft durch die Lösung geleitet. Auf diese Weise wurde
209808/U65
innerhalb etwa einer Stunde das zweiwertige Eisen in dreiwertiges Eisen übergeführt.
Den Tankinhalt ließ man etwa 24 Stunden stehen, während dessen sich die Peststoffe am Boden des Tanks absetzten
und eine im wesentlichen klare Flüssigkeit am oberen Ende des Tanks durch Dekantieren abgezogen wurde. Der Rest des
Tankinhalts wurde in einem als Wäscher verwendeten Shriver Thickener gewaschen, bis der pH-Wert der Waschwässer etwa
7,0 betrug und im wesentlichen alle Salze entfernt waren.
Eine dritte Lösung aus 0,907 kg Morpholin und 9,07 kg Stearinsäure
in etwa 57 1 Wasser wurde langsam zu dem gewaschenen Ferrioxyd-Pigment gegeben, wobei man das Pigment rührte.
Beim Stehen stieg das mit der Stearinsäure überzogene Ferrioxyd-Pigment
an die Oberfläche der Flüssigkeit. Klare Flüssigkeit wurde vom Boden des Kessels abgezogen. Das überzöge
Ferrioxyd wurde durch eine Filterpresse filtriert und in einem Ofen bei etwa 66 C getrocknet.
Arbeitete man nach dem Verfahren des Beispiels 1, verwendete
jedoch als Pigment ein zuvor gefälltes Pigment für das Überzugsverfahren, so wurden ähnliche Ergebnisse erhalten.
209808/1465 BAD ORIGINAL
Claims (1)
- Patentansprüche1. Verfahren zur Herstellung von mit einer aliphatischen Monocarbonsäure überzogenem nJisenoxyd-Pigment, dadurch gekennzeichnet, daß man (a) einen wässrigen Pigment schlamm und eine wässrige Lösung von mindestens einer hydrophoben aliphatischen Monocarbonsäure mit 6-24 Kohlenstoffatomen und Morpholin im Verhältnis von mindestens 0,06 Gewichtsteilen Säure je Gewichtsteil Fe2O, im wässrigen Eisenoxyd-Pigment Schlamm mischt, wobei das Morpholin in einer zur Löslichmachung der hydrophoben aliphatischen Monocarbonsäure in c.er wässrigen Lösung ausreichenden Menge vorhanden ist, und (b) das erhaltene überzogene Eisenoxyd-Pigment erhitzt und trocknet.2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die hydrophobe aliphatische Monocarbonsäure Kokosnußölfettsäure ist.5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die hydrophobe aliphatische Monocarbonsäure Laurinsäure ist.4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die hydrophobe aliphatische Monocarbonsäure Stearinsäure ist.5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Morpholin in einer Menge von mindestens 0/006 Gewichtsteilen je Gewichtsteil Fe2O, im wässrigen Eisenoxyd-Pigment Schlamm und die hydrophobe aliphatische Monocarbonsäure in einer Menge von mindestens 0,06 G-ewiehtsteilen je Gewichtsteil Fe2O, im wässrigen Eisenoxyd-Pigment Schlamm verwendet wird.209808/1465 bad ORiGiNAL6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Verfahrensstufe (b) "bei einer Temperatur von 135° C his 165° C durchführt.7. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die durchschnittliche Teilchengröße' des Pigments unter 100 m^i liegt.8. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man den wässrigen Pigmentschlamm herstellt, indem man (a) zu einer wässrigen Lösung eines Ferrosalzes eine wässrige Lösung eines Alkalimetallhydroxyds gibt, wobei man das Alkalimetallhydroxyd in Bezug auf das Ferrosalz in einer Menge von mindestens 100 fo der stöchiometrisch äquivalenten Menge gleichmäßig innerhalb von fünf bis sieben Stunden zufügt, wobei die gemischten Lösungen zirkuliert werden, die Temperatur während der Fällung auf 18,3-23,9° C hält, den erhaltenen Schlamm rührt, das 3?erromaterial mit Luft innerhalb von 30-90 Minuten in dreiwertiges Eisen überführt und (b) die erhaltene Fällung wäscht, bis sämtliche löslichen Salze entfernt sind.PurChas. Pfizer & Co., Ine. New York, N.Y., V.St.A.209808/1465
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US64336867A | 1967-06-05 | 1967-06-05 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1767608A1 true DE1767608A1 (de) | 1972-02-17 |
DE1767608B2 DE1767608B2 (de) | 1973-04-26 |
DE1767608C3 DE1767608C3 (de) | 1973-12-13 |
Family
ID=24580519
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE1767608A Expired DE1767608C3 (de) | 1967-06-05 | 1968-05-28 | Verfahren zur Herstellung eines über zogenen Eisenoxid Pigments |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US3536511A (de) |
BE (1) | BE716045A (de) |
DE (1) | DE1767608C3 (de) |
FR (1) | FR1567606A (de) |
GB (1) | GB1193015A (de) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2603050A1 (de) * | 1976-01-28 | 1977-08-18 | Basf Ag | Verfahren zur herstellung von leicht dispergierbaren, transparenten eisenoxidpigmenten |
DE2727845B2 (de) * | 1977-06-21 | 1979-04-19 | Pluess-Staufer Ag, Oftringen, Aargau (Schweiz) | Oberflächenbehandelter mineralischer Füllstoff |
JPS6070518A (ja) * | 1983-09-28 | 1985-04-22 | Toshiba Corp | 磁気記録媒体 |
GB8404569D0 (en) * | 1984-02-21 | 1984-03-28 | Blue Circle Ind Plc | Coated particulate fillers |
CA1337536C (en) * | 1988-02-03 | 1995-11-07 | Dwight Alan Holtzen | Tio pigments resistant to discoloration in the presence of polymer additives |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2384579A (en) * | 1941-08-20 | 1945-09-11 | Harmon Color Works Inc | Iron pigments |
US2479836A (en) * | 1947-08-07 | 1949-08-23 | American Cyanamid Co | Finishing of pigments |
US2558302A (en) * | 1947-08-07 | 1951-06-26 | American Cyanamid Co | Powdered transparent iron oxide pigments |
US2917400A (en) * | 1957-04-15 | 1959-12-15 | Du Pont | Beneficiated iron oxide pigment and coating compositions containing same |
NL231665A (de) * | 1957-10-01 | |||
US3052644A (en) * | 1959-01-12 | 1962-09-04 | Du Pont | Pigment composition and process |
BE667567A (de) * | 1964-07-28 | 1900-01-01 |
-
1967
- 1967-06-05 US US643368A patent/US3536511A/en not_active Expired - Lifetime
-
1968
- 1968-05-10 GB GB22387/68A patent/GB1193015A/en not_active Expired
- 1968-05-28 DE DE1767608A patent/DE1767608C3/de not_active Expired
- 1968-05-31 FR FR1567606D patent/FR1567606A/fr not_active Expired
- 1968-05-31 BE BE716045D patent/BE716045A/xx not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE1767608B2 (de) | 1973-04-26 |
GB1193015A (en) | 1970-05-28 |
FR1567606A (de) | 1969-05-16 |
BE716045A (de) | 1968-12-02 |
DE1767608C3 (de) | 1973-12-13 |
US3536511A (en) | 1970-10-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE3008988A1 (de) | Verfahren zur herstellung eines hydrierungskatalysators aus kupfer, eisen und aluminium | |
DE2153355C3 (de) | Verfahren zur Herstellung von gut ftttrierbaren Kristallen von neutralem Calciumhypochlorit | |
DE1767608A1 (de) | Verfahren zur Herstellung von Eisenoxyd-Pigmenten | |
DE2618122C2 (de) | Verfahren zur Aufarbeitung verdünnter eisen(II)-sulfathaltiger Schwefelsäurelösungen | |
CH629185A5 (de) | Verfahren zur herstellung des monoalkalimetallsalzes von 8-amino-1-naphthol-3,6-disulfonsaeure. | |
DE2051698A1 (de) | Verfahren zur Herstellung eines ge pfropften Celluloseprodukts | |
DE1003958B (de) | Verfahren zum Aufschliessen von Titanerz | |
DE2625631C3 (de) | Verfahren zur Herstellung von Alkaligoldsulfit | |
DE588230C (de) | Verfahren zur Herstellung von Titankompositionspigmenten | |
EP0157156B1 (de) | Kontinuierliches Verfahren zur Herstellung von Mangan-Karbonat | |
DE1592229A1 (de) | Verfahren zur Herstellung dichter Teilchen von Oxyden der Actinidenmetalle | |
DE925344C (de) | Verfahren zur Herstellung von Calciumfluorid | |
DE609605C (de) | Verfahren zur Herstellung weisser Farbpigmente durch Faellung von Zinklaugen | |
DE2933430C2 (de) | ||
DE595688C (de) | Verfahren zur Trennung des Kobalts vom Nickel | |
DE2240597C3 (de) | Konzentrierte lagerbestaendige, waessrige hydrophobiermittelemulsion und verfahren zu deren herstellung | |
DE432203C (de) | Verfahren zur Herstellung von saeurefreien, reinen, harzartigen Kondensationsprodukten aus Phenolen und Aldehyden | |
DE660947C (de) | Verfahren zur Herstellung von aus wasserunloeslichen Schwermetallverbindungen bestehenden Pigmenten | |
DE907450C (de) | Verfahren zum Raffinieren von rohem Wachs u. dgl. | |
DE607395C (de) | Verfahren zur Herstellung von Titansaeure bzw. Titanpigmenten | |
DE1792272C (de) | Verfahren zur Herstellung von leicht dispergierbaren transparenten Eisenoxid rotpigmenten der alpha Modifikation | |
DE588446C (de) | Verfahren zur Herstellung von Titanpigmenten bzw. Titanoxyden | |
AT100700B (de) | Verfahren zur Herstellung von Phenyl-Rosindulin. | |
AT128350B (de) | Verfahren zur Herstellung elektrolytarmer wäßriger Lösungen von Seidenfibroin. | |
DE1767742A1 (de) | Eine Antimonverbindung enthaltendes Titandioxydpigment |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |