DE1767742A1

DE1767742A1 - Eine Antimonverbindung enthaltendes Titandioxydpigment

Info

Publication number: DE1767742A1
Application number: DE19681767742
Authority: DE
Inventors: Edgar Owen Burchell
Original assignee: Imperial Chemical Industries Ltd
Current assignee: Imperial Chemical Industries Ltd
Priority date: 1967-06-14
Filing date: 1968-06-12
Publication date: 1971-09-23
Also published as: GB1222955A; NL6808232A

Description

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Beschreibung \ I Ό I I k Δ

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zur Patentanmeldung der

Imperial Chemical Industries Limited, London, S.W.1.,

betreffend:

Eine Antimonverbindung enthaltendes Titandioxydpigment

Die Priorität der Anmeldung in Grossbritannien vom 14.6.1967 ist in Anspruch genommen

Die Erfindung betrifft Titandioxydpigmente, insbesondere mit einer Antimonverbindung behandelte Titandioxydpigmente, sowie Verfahren zu einer solchen Behandlung. Auch betrifft die Erfindung die Anwendung solcher Pigmente als Mattierungsmittel für synthetische Fasern.

Es ist bereits bekannt, Titandioxydpigmente, die geringe Mengen von Antimonoxyd enthalten, dadurch herzustellen, dass ein Gemisch aus Titandioxyd oder einer wasserhaltigen Titanverbindung und einer Antimonverbindung, z.B. Antimontrioxyd, Antimonpentoxyd oder Kaliumantimonyltartrat, calciniert wird.

Es wurde nun gefunden, dass wertvolle Titandioxydpigmente erhalten werden, wenn Titandioxyd nach Oalcinierung mit einer Antimonverbindung behandelt wird, so dass die Oberfläche des Pigments einen überzug aus der Antimonverbindung erhält.

Gemäss der Erfindung wird also ein Titandioxydpigment geschaffen, das mit einer Antimonverbindung überzogen ist.

Gemäs3 der Erfindung wird auch ein Verfahren zur Herstellung von mit einer Antimonverbindung überzogenen Titandioxydpigmenten vorgeschlagen, das darin besteht, dass Titandioxyd nach Calcinieruny mit einer Antimonverbindung derart behandelt wird, dass die Überfläche des Pigments einen ffberz!i£ auü einer Antiaionverbindiing; erhält.

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geciässe überzugsverfahren verwendet werden können, seien Antimontrioxyd, -tetroxyd und -pentoxyd, Antimonylverbindungen (z.B. Kaliumantinionjltartrat), antimonige Säure oder ihre Salze oder Ester, Antimon-V-Saure oder ihre Salze und Antimonhalogenide und -sulfide erwähnt.

Die erfindungsgemäss überzogenen Titandioxydpigmente können aus Titandioxyd in jeder Form bestehen. So kann es in der Anatas- oder Rutilform sein, oder es kann vorher einer Nachbehandlung unterworfen werden, um einen überzug zu erhalten.

Beim erfindungsgemässen uberzugsverfahren wird das Titan- W dioxyd zweckmässig in Suspension in einer Flüssigkeit, gewöhnlich in einer wässerigen Suspension, behandelt. Die Antimonverbindung wird in der Weise hinzugegeben, dass ein Überzug aus der Antimonverbindung auf den Titandioxydteilchen gebildet wird. Beispielsweise kann die Antiaaonverbindung als eine Lösung in einem Lösemittel hinzugegeben und dann aus dem Lösemittel auf die Oberfläche des Pigments niedergeschlagen werden. Insbesondere kann ein Antiü-onoxyd, z.B. Antimontrioxyd, in einem Lösemittel, insbesondere einem alkoholischen Lösemittel, z.B. Jthylenglykol, aufgelöst werden, worauf die Lösung zu einer wässerigen Suspension von Titandioxyd zugegeben wird, so dass die Antimonverbindung auf das Pigment niedergeschlagen wird.

Die auf dem Titandioxyd als überzug vorhandene Menge der Antimonverbindung beträgt normalerweise 0,1 bis 5 Gew%, berechnet als SbpO,.

Das überziehen des Titandioxyds mit einer Antimonverbindung kann auch in Verbindung mit dem tiberziehen mit einer anderen Verbindung erfolgen, wobei letzteres vor, nach oder gleichzeitig mit dem überziehen mit der Antinonverbindung durchgeführt werden kann. Unter den solchen anderen überzügen, die aufgetragen werden können, seien überzüge aus Aluminiumöder Siliziumverbindungen, z.B. Überzuge aus Aluminiunsilicat oder -phosphat, erwähnt. Auch können Überzuge aus Manganverbindungen, z.B. Manganohydroxyd oder Manganophosphat,

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etragen werden. Mose anderen TTberzüge können z.B. ■ iadurch aufgetragen werden, dass eine wässerige Lös tint, von einen aluminium-, siliziuTi- oder manganhalti^en Salz :.-,u einer wässerigen Suspension von Titandioxyd zugegeben wird, worauf eine weitere Verbindung, z.B. ein Alkali oder ein Phosphat, hinzugegeben wird, um den tfbersug auf das Pigment zu fallen.

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Die erfindungsgemässen Pigmente aus mit einer Antimonverbindung überzogenem Titandioxyd sind füi¹ verschiedene Anwendungszwecke sehr geeignet. Sie sind z.B. sehr gute weisse Pigmente für Überzugsmittel, wie z.B. Farben. Sie sind auch zur Einarbeitung in synthetische Fasern zur Weissmachung oder Mattierung solcher Fasern gut geeignet.

Eine besonders günstige Anwendungsmöglichkeit der Pigmente nach der Erfindung besteht in der Mattierung von Fasern aus synthetischen linearen Polyamiden. Als Beispiele für die synthetischen linearen Polyamide, die unter dem Gattungsnamen "Hylon" bekennt sind und durch Polykondensation von Aminocarbonsäuren (oder deren hergeleiteten Lactamen) oder von Diaminen mit Dicarbonsäuren erzeugt werden, kann man Polycaprolactam (Nylon 6) und Polyhexamethylenadipamid (Hylon 66) erwähnen. Fasern aus solchen Polyamiden werden durch Licbteinwirkung in der Festigkeit beeinträchtigt, und es ist bekannt, dass diese Festigkeitsverschlechterung beschleunigt wird, wenn Titandioxyd als Mattierungsmittel in den Fasern vorhanden ist. Es ist auch bekannt, dass eine solche beschleunigte Festigkeitsverschlechterung verringert oder sogar beseitigt werden kann, wenn das Polyamid gewisse Manganverbindungen enthalt. Die Verwendung Ton Manganverbindungen hat dabei aber gewisse Nachteile. So ist es z.B. üblich, die Polyamidfasern zu irgendeinem Stadium zwischen ihrer Bildung und ihrem Endgebrauch einer Thereofixierung zu unterwerfen. Diese Thermoflxierung, die der Erteilung von Formbeständigkeit dient, wird durch Erwärmung der fasern auf eine hohe Temperatur, normalerweise etwa 200°0, bewirkt. Die Thermofixierung erfolgt in der Luft und führt in der Regel zu etwas Verfärbung der

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Fasern infolge Oxydierung. Diese Verfärbung kann durch nachträgliches Bleichen insbesondere mit einer wässerigen Natriumchloritlösung beseitigt werden. Wird das Bleichen aber bei Fasern, die eine Manganverbindung enthalten, durchgeführt, so führt es zu einer anderen Verfärbung meistens einer graugelben Art, die vermutlich durch Qxydierung der Manganverbindung entsteht. Wenn aber die/einer Antimonverbindung überzogenen Titandioxydpigmente nach der Erfindung als Mattierungsmittel für Polyamidfasern verwendet werden, die auch eine Manganverbindung zur Erhöhung der Lichtbeständigkeit enthalten, ist die Verfärbung, die auf das Bleichen zur Beseitigung der durch Thermofixierung verursachten Verfärbung folgt, und die auf das Vorhandensein der Manganverbindung beruht, wesentlich geringer gegenüber der Verfärbung, die auftritt, wenn kein Antimon vorhanden ist. Darüber hinaus ist die Verwendung einer Antimonverbindung als Überzug für das Pigment diesbezüglich in dem Sinne wirkungsvoller, dass zur Erzielung einer gegebenen Wirkung weniger benotigt wird, als wenn 'die Antimonverbindung lediglich in das Pigment vor Calcinierung eingearbeitet wird.

In weiterer Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung wird also eine Polyamidmasse geschaffen, die aua einen synthetischen linearen Polyamid, einem mit einer Antimonverbindung überzogenen Titandioxydpigment und einer Maaganyerbindung besteht. Die in der Masse vorhandene Menge aq.,überzogenes Titandioxydpigment betragt in der Hegel 0,01 Ms 5^· Öle in der Masse enthaltene Menge an Manganverbindung betragt normalerweise 0,0005 bis 0,01%, berechnet als Mangan, wobei die höheren Manganmengen normalerweise mit feSneren Pigmentmengen verbunden sind. Die Polyamidmassen können nach den bereits bekannten Verfahren zur Herstellung γόη Polyamiden; mit Titandioxyd und einer Manganverbindung erzeugt werden* So können das Titandioxyd und die Mangan?ert4ttdung alt des geschmolzenen Polyamid vermengt oder aber zu den Auegangestoffen für das Polyamid zugegeben werden, worauf 6m» Polyamid dann durch Erwärmung zur Erzielung der Polykondensation

gebildet wird. Es ist auch möglich, das Titandioxyd und die

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Manganverbindung zu irgendeinem Stadium während der Polykondensation hinzuzugeben und die Polykondensation dann zu vervollständigen. Das überzogene Titandioxyd, und die Manganverbindung können gleichzeitig oder zu verschiedenen Zeiten hinzugegeben werden. Es wird im allgemeinen bevorzugt, das überzogene Titandioxyd meistens als wässerige Aufschlämmung während der eigentlichen Polykondensation hinzuzugeben und die Manganverbindung mit den Ausgangsstoffen zu vermengen.

Es ist aber auch möglich, die Manganverbindung in Form eines Überzugs auf dem mit einer Antimonverbindung überzogenen Titandioxyd zuzugeben. Titandioxydpigmente, die g mit sowohl einer Antimonverbindung als auch einer Manganverbindung überzogen sind, bilden einen weiteren Gegenstand der Erfindung. Sie können durch die bereits beschriebenen überzugsverfahren erhalten werden. Polyamidmassen,'die aus einem synthetischen linearen Polyamid und einem mit sowohl einer Antimonverbindung als auch einer Manganverbindung überzogenen Titandioxydpigment bestehen, bilden einen weiteren Gegenstand der Erfindung. Sie können nach den bereits beschriebenen Verfahren zur Herstellung von Polyamidnassen mit eine» überzogenen Titandioxydpigment erhalten werden. Bei solchen Pigmenten beträgt die Menge des iatimoaüberzugs gewöhnlich 0,1 bis 5%, berechnet als SbgO,, und des Manganüberzugs gewöhnlich 0,05 bis 2%, I berechnet als MaO. Bei der Herstellung von Polyamidmassen, die Titandioxyd, eine Antimonverbindung und eine Manganveybindung enthalten, ist es vorteilhaft, die letzten drei Bestandteile in Form von mit sowohl einer Antimonverbindung als auch, einer Manganverbindung überzogenen Titandioxyd zuzugeben, da nur ein Vorgang notwendig ist und keine besonderen Zumesseinrichtungen für jeden Bestandteil benotigt werden.

Die Erfindung wird im folgenden rein beispielsweise anhand von Ausführungebeispielen näher erläutert, wobei alle Mengenangaben auf das Gewicht bezogen sind.

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Beispiel 1

Zu einer Aufschlämmung aus 200 Teilen eines Titandioxydpigments in 500 Teilen Wasser wurde unter Ruhren eine Lösung von 2,45 Teilen Manganoacetat-tetrahydrat in 25 Teilen Wasser und dann eine Lösung von 0,8 Teilen Natriumhydroxyd in 5 Teilen Wasser zugegeben. Das Gemisch wurde 20 Minuten gerührt. Dann wurde eine Lösung von 2 Teilen Antimontrioxyd in 67 Teilen Xthylenglykol hinzugegeben, und das Gemisch wurde noch 20 Minuten kontinuierlich gerührt. Anschliessend wurde eine Lösung von 25,3 Teilen Aluminiumsulfat-hexadecahydrat in 100 Teilen Wasser und dann eine Lösung von 8,87 Teilen Natriumhydroxyd in 50 Teilen Wasser hinzugegeben, wobei die letztere Zugabe langsam wahrend 15 Minuten erfolgte. Die Aufschlämmung wurde 30 Minuten gerührt, worauf das Pigment abgefiltert, mit Wasser gewaschen und anschliessend bei 140⁰C getrocknet wurde.

Eine Probe des Produkts wurde analysiert und enthielt 1,3% Aluminium, 0,8% Antimon und 0,2% Mangan.

Beispiel 2

Eine Mischung aus 262 Teilen Hexamethylendiaminadipat, 175 Teilen Wasser und 0,24 Teilen Essigsaure wurde in einen Autoklav unter Luftausschluss erwärmt. Nachdem der Innendruck auf 17)5 kg/cm gestiegen war, wurde er durch langsamen Dampfablass bei weiterer Erwärmung auf diesem Wert gehalten. Etwa 10 Minuten nach der Einleitung des Dampfablasses wurde eine wässerige Aufschlämmung des in Beispiel 1 beschriebenen überzogenen Pigments über eine drucksichere Schleuse in einer solchen Menge hinzugegeben, dass das fertige Polymer 2,0% des Pigments enthielt. Nachdem die Temperatur der Charge 245⁰C erreichte, wurde der Innendruck allmählich wahrend 90 Minuten auf Atmosphärendruck gebracht, wahrend die Charge weiter erwärmt wurde, bis die Temperatur 27O°C betrug. Das Polymer wurde noch 30 Minuten auf 270 - 275°0 bei Atmosphären-druck gehalten und dann vom Autoklav entmoemen, in Kaltwasser abgeschreckt und zerstückelt.

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Das entstehende weisse Polymer Μκχ£& nach einer Behandlung

mit Natriumchloritlosun« nicht verfärbt.

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Claims

Patentansprüche

1. Eine Antiwonverbindung enthaltendes Titandioxydpigiient, dadurch gekennzeichnet, dass die .Antimonverbindung als ein überzug auf der Oberflache des Pigments vorhanden ist.

2. Pigment nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass auch eine Manganverbindung als tTberzug auf der Oberfläche des Pigments vorhanden ist.

J. Polyamidmasse aus einen synthetischen linearen Polyamid, | einer Manganverbindung und eine» eine Antimonverbindung enthaltenden Titandiosydpigment, dadurch gekennzeichnet, dass die Antiiionverbindung als ein Überzug auf der Oberflache des Pigments vorhanden ist.

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