DE2733734A1

DE2733734A1 - Verfahren zur behandlung anorganischer oxidpigmente

Info

Publication number: DE2733734A1
Application number: DE19772733734
Authority: DE
Inventors: Hubert Harold Chambers; Brian John Tear
Original assignee: Laporte Industries Ltd
Current assignee: Evonik LIL Ltd
Priority date: 1976-07-28
Filing date: 1977-07-26
Publication date: 1978-02-02
Also published as: AU2710077A; FR2359885B1; US4224080A; CA1093907A; AU511118B2; GB1580882A; FR2359885A1; BE857288A; NL7708335A

Description

DR. BERG DIPL-TNG. STaPF DIPL-ING. SCHWABE DR. DR. SANDMAIR

Postfach 86024S₁ 8000 München 86

2 a JUL11977

Anwaltaakte 28 310 Be/Ro

Laporte Industries Limited Luton, Bedfordshire, Großbritannien

"Verfahren zur Behandlung anorganischer Oxidpigmente"

Diese Erfindung betrifft anorganische Oxidpigmente und ein Verfahren zu ihrer Behandlung) um sie zum Einbringen in Anstrichetoffen bzw. Farbüberzügen (nachfolgend Farbe bezeichnet) oder in andere Oberfläohenbeschichtungsmedien geeignet zu maohen.

Unterschiedliche Arten von Oberfläohenbeschichtungsmedien stellen unterschiedliche Forderungen an die Geeignetheit der Pigmente und es ist innerhalb Grenzen

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möglich, ein Pigment für ein jeweiliges Medium zuzuschneiden, wozu man die Partikel des Pigments mit einer Oberflächenbeschichtung mit einem oder mehreren anorganischen Oxiden versieht, beispielsweise durch Ausfällen des anorganischen Oxids auf der Oberfläche des Pigmente. Eine Verbesserung einer Pigmenteigenschaft, die man durch die Verwendung einer jeweiligen Kombination von anorganischen Oxiden in den Oberflächenbeschichkmgen oder durch ein besonderes Verfahren des Einbringens oder Anbringens der anorganischen Oxidbeschichtung auf dem Pigment erreicht, ist häufig mit einer Verschlechterung der anderen Pigmenteigenschaften verbunden. Die Wasserdispergierbarkeit eines Pigments, die ein bedeutendes Kriterium für die Eignung eines Pigments ist, das in wäßrigen Emulsionsfarben verwendet werden soll, hängt von dem isoelektrisohen Punkt des Pigments ab, d_eh., dem powert, bei dem die Ladung der Pigmentpartikel Null ist. Um in wäßrigen Emulsionsfarben verwendet werden zu können, sollten die Pigmentpartikel eine Aufschlämmung bilden mit einer so hoch als möglioh negativen Ladung und einem so hoch als möglichen Pg-Wert, mit der Einschränkung, daß bei einem p^-Wert über 10,5 vorhandenes Aluminiumoxid gelöst werden kann. Je geringer der isoelektrisohe Punkt des Pigments ist, umso höher ist die negative Ladung der Aufschlämmung bei einem gegebenen alkalischen p_H-Wert. Der isoelektrieohe Punkt, der eine Oberflächeneigensohaft der Pigmentpartikel darstellt, kann durch Oberflächenbesohichtung der Pigmentpartikel mit Me-

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talloxiden gesteuert werden. Eine Aluminiumoxidbeschiohtung liefert einen isoelektrisohen Punkt bei einem p_H-Wert von 9»2 und eine Titandioxidbeschichtung liefert einen isoelektrisohen Punkt bei einem p_H-Wert von 4,2 und durch eine homogene gemischte Aluminiumoxid/Titandioxidbeschichtung erhält man einen isoelektrischen Punkt bei einem Zwischen-pg-Wert, je nach dem Anteil Aluminiumoxid zu Titandioxid. Ein wesentlicher Anteil von Titandioxid in einer Pigmentoberflächenbeschiohtung kann daher die Diapergierbarke it verbessern, obgleich sie mit einer Verschlechterung der Filtrierbarkeit und Wasohbarkeit der Pigmentpartikel erkauft wird. Dies kann dadurch verbessert werden, daß man den Anteil aller Aluminiumoxide in der Oberflächenbeschichtung auf Kosten einer gesenkten Wasserdispergierbarkeit erhöht. Bin Anteil an Siliciumdioxid in der Oberflächenbeschichtung kann ebenso sowohl die Wasserdispergierbarkeit als auch die Verwendung eines höheren p_H-Werts während der Ausfällung der anorganischen Oxidoberfläohenbeschichtung verbessern. Andere Beispiele für das Problem, eine geeignete Kombination von Eigenschaften zu erzielen, um das Pigment zur Verwendung in einem Farbmedium geeignet zu machen, sind dem Fachmann bekannt und es wurden bisher große Anstrengungen zu deren Behebung unternommen*

Es ist nunmehr möglich, Pigmentqualitäten zu erzielen, die sich zufriedenstellend in einer Vielzahl unterschiedlicher wäßriger Emulsionsfärben oder in einer Vielzahl unterschiedlicher Farben auf organischer Basis verhalten. Das Problem,

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eine Pigmentqualität zu erzielen, die sich zufriedenstellend sowohl in wäßrigen als auch organischen Medien verhält, das so bezeichnete "Universal"-Pigment, besteht noch immer und obgleich verschiedene derartige Qualitäten auf dem Markt vorliegen, befriedigt noch keines völlig alle Forderungen, die man beiden Arten von Medien stellt.

Zwei wesentliche bedeutende Eigenschaften von Farben auf organischer Basis sind der Glanz und die Haltbarkeit. Die Haltbarkeit wird im allgemeinen dadurch erhöht, daß man den Anteil an Aluminiumoxid in der anorganischen Oxidoberflächenbeschichtung erhöht, aber mit, wie vorausgehend erörtert, einer begleitenden Verschlechterung der Wasserdispergierbarkeit. Die Glanzeigenschaften der Farben auf organischer Basis können dadurch beeinträchtigt werden, daß man den relativen Anteil an Siliciumdioxid in der anorganischen Oxidoberflächenbeschichtung erhöht.

Die vorliegende Erfindung betrifft neue oder verbesserte "Universal"~Qualitäten von anorganischen Oxidpigmenten und ein Verfahren zu ihrer Herstellung.

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Behandlung von anorganischen Oxidpigmentpartikeln, die eine aluminiumoxidhaltige Oberflächenbesohichtung tragen, wozu man die beschichteten Pigmentpartikel behandelt mit einer oder mehreren wasserlöslichen organischen Hydroxysäuren oder wasserlöslichen Salzen dieser Säuren und einem oder

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mehreren wasserlöslichen zwei- oder mehrwertigen Alkoholen oder mit einem wasserlöslichen Seaktionsprodukt von einem oder mehreren zwei- oder mehrbasischen organischen Hydroxysäuren mit einem oder mehreren zwei- oder mehrwertigen Alkoholen, wobei dieses Reaictionsprodukt nicht veresterte Carboxylgruppen enthält, wozu sich die beschichteten Pigmentpartikel während der Behandlung mit einer wäßrigen Lösung dieser Säure oder des Salzes oder des Reaktionsprodukts in Kontakt befinden.

Nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist das anorganische Oxidpigment Titandioxid. Das Titandioxid kann entweder in der rutilen oder anatasen kristallograflachen Form und in Form einer Pigmentzubereitung mit einem Streckmittel, wie Siliciumdioxid oder Aluminiumoxid vorliegen. Die Erfindung wird nachfolgend unter Hinweis auf ein Titandioxidpigment beschrieben, wobei sie jedoch dadurch in keiner Weise eingeschränkt werden soll.

Vorbehaltlich, daß eine Oberflächenbeschichtung als wesentlich Aluminiumoxid enthält, kann das zur Behandlung vorgesehene Titandioxid eine Oberflächenbeschichtung von irgendeinem einer großen Vielzahl anorganischer Oxide, die für diesen Zweck bekannt sind, aufweisen. Die Bezeichnung "Oxid", wie sie hier in bezug auf die Oberflächenbeschichtung verwendet wird, beinhaltet wasserhaltige Oxide und Hydroxide, wie solche, die durch Ausfällungsverfahren gebildet werden können· Zu geeigneten anorganischen Oxiden,

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neuen denen vcn Aluminium sind zu erwähnen solche von Antimon, Beryllium, Zer, Hafnium, Blei, ITiob, Silicium, Tantal, Zinn, Titan, Zink und Zirkonium. Vorzugsweise sind in der Oberflächenbeschichtung neben dem Aluminiumoxid ein oder mehrere Oxide nit einen isoelektrischen Punkt bei einem p„-Wert unter 7,0 enthalten. Beispiele solcher Oxide sind solche von Zer, Antimon, Silicium, Titan, Zirkonium und Zinn. Sehr geeignet weisen die sur Behandlung vorgesehenen Titandioxidpartikel inkorporiert eine Oberflächenbeschichtung auf, die Aluminiumoxid und Titandioxid und/oder Siliciumdioxid enthält. Der Anteil von Aluminiumoxid zu den anderen Oxiden entspricht vorzugsweise einem Atomverhältnis von Aluminium zu den anderen Elementen von wenigstens 1:1 und wünschensv/erterweise 1:1 bis 3*2.

Weil die anorganische Oxidoberflächenbeschichtung die Punktion hat, modifizierte Oberflächeneigenschaften zu schaffen, ist es wünschenswert, sicherzustellen, daß die theoretisch erwünschte Kombination von Oxiden in der Oberflächenschicht der Oberflächenbeschichtung vorhanden ist. Es werden daher zweckmäßigerweise, wenn ein oder mehrere Oxide von Elementen außer dem von Aluminium verwendet werden» diese gemeinsam mit dem Aluminiumoxid aus einer Lösung ausgefällt, die ebenso geeignete Elemente der anderen Verbindungen enthält, um auf diese Weise wenigstens die Oberflächenschicht der Oberflächenbeschichtung zu bilden·

Alkalische Ausfällungsbedingungen neigen dazu, die Wasserdispergierbarkeit zu erhöhen und werden daher vorzugsweise

verwendet. Die Oberflächenbeschichtung kann auf die Titandioxidpartikel mittels irgendeinem geeigneten Ausfällungsverfahren aufgebracht werden, wie durch Bilden einer gemischten Lösung» die unter alkalischen Bedingungen ausfällbare Verbindungen enthält, wie Oxide, Hydroxide oder wasserhaltige Oxide, wozu man eine Aufschlämmung der Titandioxidpartikel in der Lösung bildet und die Ausfällung auf die Titandioxidpartikel bewirkt. Aluminiumsulfat ist eine geeignete Verbindung, aus deren Lösung Aluminiumoxid durch Zugabe von Alkali ausgefällt werden kann. Titantetrachlorid ist eine geeignete Titanverbindung, aus deren Lösung Titanoxid durch Hydrolyse unter alkalischen Bedingungen ausgefällt werden kann. Natriumsilikat ist eine geeignete SiIioiumverbindung.

Vorzugsweise wird die Oberflächenbeschichtung durch Ausfällung bei einem p„-Wert über 7 und vorzugsweise bei einem Pjj-Wert bis zu 9 gebildet.

Das Gesamtgewicht der auf diese Weise gebildeten Oberflächenbeschichtung beträgt vorzugsweise 0,1 bis 15 ^, und im besonderen 0,5 bis 10 Gtew.#, bezogen auf das Trockengewicht des beschichteten Pigmente. Vorzugsweise enthält die Oberfläohenbesohiohtung 0,5 bis 5 &ew·^ Aluminiumoxid, bezogen auf das Trookengewioht des beschichteten Pigments.

Wenn eine oder mehrere Hydroxysäuren zur Behandlung der oberflächenbesohiohteten Titandioxidpartikel verwendet wer-

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den, so v/erden sie vorzugsweise nit den beschichteten Partikeln in Fora einer v/äßrigen Lösung ihrer geeigneten Salze in Kontakt gebracht, obgleich sie auch mit den Partikeln als Feststoff gemischt werden können, vorausgesetzt, daß sie danach in Wasser unter Bildung der wäßrigen Lösung gelöst werden. Ohne sich hinsichtlich der Arbeitsweise auf die folgende Theorie festzulegen, wird angenommen, daß eine gev/isse Form von gegenseitiger Einwirkung zwischen dem Hydroxysäureanion und den positiv geladenen Aluminiumsteilen an der Oberflächebeschichtung stattfindet, und daß diese Wechselwirkung ebenso die unterstützende Bindung durch die Hydroxylgruppen beinhaltet. Vorzugsweise ist daher die Hydroxysäure während der Behandlung, soweit als möglich, völlig dissoziiert. Vorzugsweise hat daher die wäßrige Lösung von einer oder mehreren Hydroxysäuren oder -salzen wenigstens einen p^-tfert, bei der die jeweils verwendeten Hydroxysäuren oder -salze völlig dissoziiert sind.

Das Verfahren, das zur Behandlung des oberflächenbeschichteten Titandioxidpigments mit der Lösung von einer oder mehreren Hydroxysäuren oder -salzenverwendet wird, ist abhängig von der Herstellungsatufe des Titandioxidpigmente, bei der die Behandlung durchgeführt wird.

Das Titandioxid wird gewöhnlich, bevor die Oberflächenbeschichtung, die Aluminiumoxid enthält, aufgebracht wird, durchVerfahrens st uf en gewonnen, die eine ϊ/asserohase wie eine Hydroklassifizierungsstufe beinhalten,ferner ea ge-

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waschen, gemahlen und gegebenenfalls getrocknet wird. Die Oberfläohenbeschichtung wird dann gewöhnlich auf diesem Basispigment, wie oben beschrieben, in einer oder mehreren Ausfällungsstufen ausgefällt, und die erhaltene Aufschlämmung des beschichteten Figments wird entwässert, wie durch Filtrieren, gewaschen, um die gelösten Salze zu entfernen und erneut entwässert. Der entwässerte Filterkuchen wird gewöhnlich in einem Ofen bei einer Temperatur von beispielsweise 100 bis 200⁰C getrocknet und dann gebroohen und gemahlen. Es kann aber auch Sprühtrocknung verwendet werden, weil dies die Handhabungseigenschaften des Pigments verbessert und die mit dem Filtrieren verbundenen Probleme verringert. Die Endvermahlung wird gewöhnlich in einer Strahlmühle bewirkt, wie einem Micronfcer (Warenzeichen).

Geeigneterweise wird eine Lösung von einer oder mehreren Hydroxysäuren oder -salzen zugegeben zu der Aufschlämmung von Titandioxid, wie man diese naoh der Ausfällung der Oberfläohenbesohiohtung erhält oder zu einem nassen Filterkuchen, wie man diesen durch die Gewinnung und duroh das Waschen AeI oberfläohenbesohiohteten Titandioxide erhält oder zu einer Aufschlämmung des oberfläohenbesohiohtrten Titandioxids, die aus diesem Filterkuchen gebildet wurdei· Eb ist die Möglichkeit nicht auszuschließen, die Lösung zu dem oberfläohenbeeohichteten Titandioxid naoh dem Trocknen zuzugeben, obgleioh die·, weil es das Benet-

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zen des Titandioxids beinhaltet, eine Energievergeudung wäre. Es können aber auch eine oder mehrere Hydroxysäuren oder -salze unmittelbar in einer Aufschlämmung des Titandioxidpigments gelöst werden.

Vorzugsweise beträgt die Konzentration von einer oder mehreren Hydroxysäuren oder -salzen in der wäßrigen Lösung, mit der die behandelten Pigmentpartikel in Kontakt gebracht werden, während der Behandlung 0,5 bis 5 Gew.^ und es sind eine oder mehrere Hydroxysäuren oder -salze vorzugsweise in einer Konzentration von 0,1 bis 1,0 und insbesondere von 0,1 bis 0,5 Gew.#, bezogen auf das Gewicht der oberflächenbeschichteten zur Behandlung vorgesehenen Titandioxidpartikel, vorhanden. Die eine oder mehrere Hydroxysäuren oder -salze sind vorzugsweise mono-, di- oder dreibasische Carbonsäuren oder -salze und insbesondere di- und dreibaslsche Carbonsäuren oder -salze. Weil die Gegenwart von Ungesättigtheit eine ohemisohe Langzeitinstabilität in der Oberflächenbeschiohtung hervorrufen kann, wird es bevorzugt, hinsiehtlieh der ohemischen Bindung gesättigte Hydroxysäuren zu verwenden. Vorzugsweise weist die Hydroxysäure eine Kohlenstoffkette mit 3 bis 6 Kohlenstoffatomen auf. Beispiele geeigneter Di- und Polycarbonsäuren sind die Wein- und Zitronensäuren, die beispielsweise in Form ihrer Natrium- oder Kaliumsalze verwendet werden können.

Der bzw. die zwei- oder mehrwertigen Alkohole, die zur

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Durchführung dieser Erfindung verwendet werden, enthalten wenigstens drei und insbesondere wenigstens 4 Hydroxylgruppen, obgleich zweiwertige Alkohole wie Äthylenglykol verwendet werden können und in den Bereich der Erfindung fallen. In geeigneter Weise enthalten der oder die zwei- oder mehrwertigen Alkohole 4 bis 6 Hydroxylgruppen. Aus dem oben in bezug auf die Hydroxysäuren angegebenen Grunde sind die zwei- oder mehrwertigen Alkohole vorzugsweise im Hinblick auf ihre chemische Bindung gesättigt. Besonders bevorzugt enthält der oder die zwei- oder mehrwertigen Alkohole keine funktioneilen Gruppen, außer den Hydroxylgruppen. Der bevorzugte mehrwertige Alkohol ist Pentaerythrit.

Der oder die mehrwertigen Alkohole können mit den beschichteten Pigmentpartikeln nach der Behandlung mit der oder den zwei- oder mehrbasischen Hydroxysäuren und nach dem Trocknen in Eontakt gebracht werden, beispielsweise durch Trockenmisohen in einer Strahlmühle, werden aber vorzugsweise als wäßrige Lösung entweder gleichzeitig mit der Zugabe der Hydroxysäurelösung oder danaoh, jedoch vor dem Strahlmühlverfahren zugegeben. Der Vorzug der Verwendung einer wäßrigen Lösung des Polyols kann der Möglichkeit der Polyesterbildung zuzuschreiben sein, die wenigstens in einem bestimmten Ausmaß "in situ" auf der Oberfläche der beschichteten Pigmentpartikel erfolgen kann. Das PoIyol wird vorzugsweise mit 0,1 bis 5,0 # und insbesondere

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-ti- 1733734 ftf

mit 0,1 bis 1,0, beispielsweise mit 0,2 bis 0,8 auf den zur Behandlung vorgesehenen oberflächenbeschichteten Titandioxidpartikeln verwendet.

Nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden die beschichteten Pigmentpartikel mit dem Reaktionsprodukt von dein oder den zwei- oder mehrwertigen Alkoholen mit der oder den Di- oder Polycarbonhydroxysäuren behandelt. Wenn eine Di- oder Polycarbonhydroxysäure und der zwei- oder mehrwertige Alkohol gemischt und erhitzt werden, werden Esterbindungen gebildet und es bildet sich ein festes, wasserlösliches Polyesterreaktionsprodukt. Ein solches Produkt kann zur Durchführung der Erfindung verwendet werden. Es ist wesentlich, daß das Produkt freie, nicht veresterte Carboxylgruppen enthält. Dies kann dadurch sichergestellt werden, daß man den Alkohol mit einem Überschuß an Säure umsetzt und durch Titrieren des Produkts mit Natriumhydroxid die Reaktion überwacht. Das Produkt kann in der freien Säureform oder in einer teil- oder völlig neutralisierten Salzform verwendet werden. Geeigneterweise werden zur Bildung des Reaktionsprodukts eine oder mehrere dioder polybasische Hydroxysäuren und eine oder mehrere zwei- oder mehrwertige Alkohole zur Bildung des Reaktionsprodukts verwendet, wie sie zur Behandlung des Pigments, wie oben beschrieben, bevorzugt werden.

Das behandelte Pigment wird geeigneterweise einer Wasserwäsche unterworfen, getrocknet und mittels Strahlmühlver-

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fahren behandelt, wodurch man das zum Einbringen in die Farbe oder ein anderes Oberflächenbeschichtungsmedium fertige Endprodukt erhält.

Die Erfindung wird nunmehr durch die nachfolgenden Beispiele beschrieben. In diesen Beispielen werden die Eigenschaften des Pigments nach der Erfindung und von Vergleichspigmenten mittels der folgenden Verfahren gemessen!

(1) Verhalten in wäßrigen Systemen.

Diapergierbarkeit
(a) Forderungen an das Dispergiermittel.

100 g Pigment dispergiert man in 80 ml Wasser, das 0,5 g lösliches Zellulosederivat "Natrasol" (Warenzeichen) enthält und man mißt die Viskosität der Dispersion in Poises mittels Standardverfahren. Die Dispersion wird dann stufenweise mit einer Lösung eines Dispergiermittels titriert, das ein Natriumpolyacrylat, das unter dem Warenzeichen "Orotan" erhältlich ist, und die Viskosität wird nach jeder Titriermtufe gemessen. Gefragt ist die Menge Dispergiermittel, die erforderlich ist, die Viskosität der Dispersion^auf einen gleichbleibenden minimalen Endwert zu verringern und sie wird ausgedrückt durch eine Abfolge von drei Zahlen, die die Anfangsviskosität in Poise, den Gewicht eprοzenteatζ des Dispergiermittels, bezogen auf das Trockengewicht des* Pigmente und die Endviskosität in Poise angeben. Ein gutes Pigment sollte eine niedere Anfangsviskosität aufweisen und nur eine geringe Menge Dispergier-

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mittel nötig machen, um den Limitwert zu erreichen.

b) Emulsionsstabilität der Farbe.

Das Pigment wird in eine Standard-Vinylseidenemulsion-Farbformulierung eingegeben. Die Viskosität in Poise wird anfangs gemessen und nach beschleunigter Alterung bei einer Temperatur von 4O⁰C während 4 Tagen. Ein gutes Pigment wird eine geringe Anfangsviskosität und eine Erhöhung nach beschleunigter Alterung von 1,0 Poise oder weniger haben.

(2) Verhalten in organischen Systemen. Haltbarkeit

Das Pigment wird in einer Standard-Alkydfarbformulierung eingegeben, aus der man einen Film bildet, den man trocknen läßt. Der Gewichtsverlust in mg einer Filmfläche von 100 cm wird nach beschleunigtem Abwettern in einer Standardvorrichtung (Kohlenbogenlampe) während ttwa 2000 Std. (wobei die tatsächliche Zeit festgehalten wird) gemessen.

j» Glanz

Das Pigment wird mit einer Pigmentkonzentration von 40 Vol.-?£ in einer Standard-Acrylharzfarbformulierung eingegeben.

Man richtet einen Lichtstrahl mit einem Eintreffwinkel von 45° auf eine schwarze Standardplatte und mißt die Intensität des reflektierten Lichte in einer Linie durch den Eintreffpunkt und einen Winkel von 45° zu normal zu der Oberfläche der Platte bildet und in einer Ebene liegt, die

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durch die Achse des Strahls und die Normallinie gebildet wird. Man ersetzt dann die Platte durch eine Glasplatte, auf die ein Farbfilm, der das Pigment enthält, aufgetragen wurde und mißt die Intensität des reflektierten Lichts wie vorausgehend.

i» Glanz = Reflektierte Intensität - Farbfilm Reflektierte Intensität - schwarze Platte

χ

In den folgenden Beispielen fällt man die anorganische Oxidoberflächenbeschichtung auf dem Basispigment gemeinsam aus, sofern ein oder mehrere Oxide außer denen von Aluminium verwendet werden und man gibt die Oberflächenbeschichtung in den Beispielen, die durch das anorganische Element und den Gewichtsprozentsatz, bezogen auf das trockene oberflächenbeschichtete Pigment, an. Die Eigenschaften der Hydroxysäure und das Polyol sind auf der gleichen Prozent sat zgrundlage angegeben. Die Beispiele 1 bis 3, 6 und 10 bis 15 entsprechend der Erfindung, während die anderen Beispiele Vergleichszwecken dienen.

Beispiele 1-4

Titandioxidpigment, beschichtet durch gemeinsame Ausfällung mit 2,0 i» Al₂O₃ und 1,5 # TiO₂, gewaschen und filtriert, behandelt man durch Zugabe einer Lösung von Natriumcitrat (6 Gew.Ji) und Pentaerythrit (5 Gew.5^) zu dem Filterkuchen, der etwa 45 Gew.% Wasser enthält. Den nassen Filterkuchen wäscht man dann, trocknet ihn und unterwirft

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ihn einem Strahlmühlverfahren unter Verwendung von Luft in einem Micronizer (Warenzeichen).

Man erhält die folgenden Ergebnissei

Bei- Natrium- Penta- Stabilität der Emul- Isoelektrispiel citrat erythrit sionsfarbe scher

	O	,18	*	0,2 ^c/	Anfangs viskosität	Viskositäts änderung	Punkt
1	O	,55		0,2 %	3,4	+ 1,2	6,8
2	O	,92		0,2 fo	3,2	+0,9	6,5
3		O		0,2 $>	3,2	+0,8	6,0
4	Beispiele	5	- 10		3,9	+5,7	7,5

In den Beispielen 5 bis 8 verwendet man das gleiche Aluminiumoxid/Titandioxid beschichtete Titandioxidpigment wie in den Beispielen 1 bis 4. Man gibt Natriumeitrat und Pentaerythrit in der gleichen Weise wie in den Beispielen 5 bis 7, 9 und 10 wie in den Beispielen 1 bis 4 zu. Zum Vergleich mischt man in Beispiel 8 die Hydroxysäure in festem Zustand dem getrockneten Pigment unmittelbar vor der Strahlmühlenbehandlung bei. Man gibt das erhaltene Pigment in ein Alkydfarbenmedium und unterwirft es der oben beschriebenen Haltbarkeitsuntersuchtung.

In den Beispielen 9 und 10 war das Titandioxid beschichtet durch gemeinsame Ausfällung mit 2,0 # Al₂O,, 1,74 # TiO₂ und 1,0 i> bzw. 0,8 $> SiO2·

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Beispiel Natrium- Penta- Haltbarkeit

citrat erythrit Gew. $> ₀ Std.

)	5	_	-	0,2	mß/100 cm	ausgesetzt
6	0,55	0,2	0,2	53,7	2026
7	0,55	0,2	-	46,8	2026
8	0,55		-	50,7	2026
9	-	0,2	54,2	2026
	0,2	35,4	818
10	0,2	37,8	1000
	0,2	33,1	818
	35,2	1000

Es wurde in weiteren Versuchen festgestellt, daß keine Erhöhung der Haltbarkeit in Alkydsystemen zu erreichen ist, wenn man das Natriumeitrat und Pentaerythrit der Strahlmühle zugibt.

Beispiele 11-16

Man beschichtet ein Titandioxidpigment durch gemeinsame Ausfällung von 2,0 # Al₂O₅ und 1,5 # TiO₂ und filtriert und wäscht das beschichtete Pigment. Den erhaltenen Filterkuchen behandelt man mit einer 6 gew.-#Lgen Lösung von Hydroxysäure und 5 gew.-#ige Lösung Polyol, mischt das behandelte Pigment und führt es einem Strahlmühlverfahren in Luft zu. Man mißt die Wasserdispergierbarkeit der behandelten Pigmente und den Prozentsatz Glanz in einem Aorylsystem bei einer Konzentration von 40 Vol.-# Pigment, wobei die Ergebnisse in der folgenden Tabelle angegeben sind ι

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Bei- Hydroxy- Polyol: Dispergier- ^c/o Acrylapiel säure Pentaery- mittel glänz

thrit

11 Natriumcitrat 0,4

0,26 %

12 Kaliumcitrat "

0,3 'P

13 Natriumtartrat "

0,26 1o

14 Kaliumtartrat "

0,32 $>

15 Kaliumlactat "

0,36 Io

16 - 0,4 "fi

Die Ergebnisse zeigen, daß man mit Hilfe der vorliegenden Erfindung eine ausgezeichnete Wasserdispergierbarkeit bei einem Pigment erreicht, und daß man mit Hilfe der Erfindung gleichfalls eine Verbesserung des Acrylglanzes und eine verbesserte Haltbarkeit erreicht.

1,4/0,0/1,3	61
1,0/0,0/1,3	61
1,5/0,0/1,3	64
2,0/0,0/1,3	63
2,4/0,03/1,3	68
6,500,11/1,1	59

Patentansprüche ι

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Claims

273373* Patentansprüche ι

1. Verfahren zur Behandlung anorganischer Oxidpigmentpartikel, die eine aluminiumoxidhaltige Oberflächenbeschichtung aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß man die beschichteten Pigmentpartikel mit einer oder mehreren wasserlöslichen organischen Hydroxysäuren oder den wasserlöslichen Salzen dieser Säuren und mit einem oder mehreren wasserlöslichen zwei- oder mehrwertigen Alkoholen oder mit einem wasserlöslichen Reaktionsprodukt von einem oder mehreren zwei- oder mehrbasischen organischen Hydroxysäuren mit einem oder mehreren zwei- oder mehrwertigen Alkoholen, wobei das Reaktionoprodukt nicht veresterte Carboxylgruppen enthält, behandelt, wobei sich die beschichteten Pigmentpartikel während der Behandlung mit einer wäßrigen Lösung der Säure oder des Salzes oder de3 Reaktionsprodukts in Kontakt befinden.

2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß man Pigmentpartikel verwendet, die eine Oberflächenbeschichtung aufweisen, die ebenso ein oder mehrere Oxide von Zer, Antimon, Silicium, Titan oder Zinn enthält.

3. Verfahren gemäß einem der vorausgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man Pigmentpartikel verwendet, die eine Oberflächenbeschich-

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tung aufweisen, die Aluminiumoxid und ein oder mehrere Oxide anderer anorganischer Elemente in einem Atomverhältnis Aluminium zu den anderen Elementen von 1:1 bis 3:2 enthält.

4. Verfahren gemäß einem der vorausgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberflächenbeschichtung 0,1 bis 15 Gew«^, bezogen auf das Trockengewicht des beschichteten Pigments, beträgt.

5. Verfahren gemäß einem der vorausgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Aluminiumoxid auf die Pigmentpartikel bei einem alkalischen pjj-Wert ausgefällt wurde.

6ο Verfahren gemäß einem der vorausgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Behandlung der Pigmentpartikel verwendete eine oder mehrere Hydroxysäuren oder -salze mono-, zwei- oder dreibasische Carbonhydroxysäuren oder deren Salze sind β

7. Verfahren gemäß einem der vorausgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Behandlung der Pigmentpartikel verwendete eine oder mehrere Hydroxysäuren oder -salze eine Kohlenstoffkette mit 3 bis 6 Kohlenstoffatomen aufweisen.

8. Verfahren gemäß einem der vorausgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die

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zur Behandlung der Pigmentpartikel verwendeten eine oder mehreren Hydroxysäuren oder -salze im Hinblick auf die chemische Bindung gesättigt sind.

9. Verfahren gemäß einem der vorausgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Behandlung der Pigmentpartikel verwendeten eine oder mehrere Hydroxysäuren oder -salze Zitronen- oder Weinsäure oder deren Natrium- oder Kaliumsalze sind.

10. Verfahren gemäß einem der vorausgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Behandlung der Pigmentpartikel verwendeten eine oder mehrere Hydroxysäuren oder -salze in einer Konzentration von 0,1 bis 1,0 Gew.^, bezogen auf das Gewicht der zur Behandlung vorgesehenen oberflächenbeschichteten Pigmentpartikel, verwendet werden.

11. Verfahren gemäß einem der vorausgehenden Ansprüche, daduroh gekennzeichnet, daß die Konzentration der einen oder mehreren Hydroxysäuren oder -salze in der wäßrigen Lösung, mit der die Pigmentpartikel In Kontakt gebracht werden, während der Behandlung 0,05 bis 5fO Gew.^ beträgt.

12. Verfahren gemäß einem der vorausgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die wäßrige Lösung von dem einen oder den mehreren Hydroxy-

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säuren oder -salze wenigstens einen p_H-Wert aufweisen, bei dem die Säuren oder Salze völlig dissoziiert sind.

13. Verfahren gemäß einem der vorausgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß einer oder mehrere mehrwertige Alkohole, die 4 bis 6 Hydroxylgruppen enthalten, zur Behandlung der Pigmentpartikel verwendet werden.

14. Verfahren gemäß Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet , daß der oder die mehrwertigen Alkohole im Hinblick auf ihre chemische Bindung gesättigt sind.

15. Verfahren "gemäß Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet , daß der oder die mehrwertigen Alkohole Pentaeryhthrit umfassen.

16. Verfahren gemäß einem der vorausgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der bzw. die zur Behandlung der Pigmentpartikel verwendeten ewei- oder mehrwertigen Alkohole in einer Konzentration von 0,1 bis 5,0 Gew.#, bezogen auf das Gewioht der zur Behandlung vorgesehenen oberflächenbeschichteten Pigmentpartikel, verwendet werden.

17. Verfahren gemäß einem der Ansprüohe 1 bis 5» dadurch gekennzeichnet, daß man das be-

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schichtete Pigment mit dem Reaktionsprodukt behandelt, das man bildet bevor man es mit den beschichteten Pigmentpartikeln in Kontakt bringt.

18. Verfahren gemäß Anspruch 17» dadurch gekennzeichnet, daß man das Reaktionsprodukt bildet durch Umsetzung von einer oder mehreren zwei- oder mehrbasischen Hydroxysäuren, die im Hinblick auf ihre chemische Bindung gesättigt aind und eine Kohlenstoffkette mit 3 bis 6 Kohlenstoffatomen aufweisen, mit einem oder mehreren mehrwertigen Alkoholen.

19. Verfahren gemäß Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet , daß man den oder die mehrwertigen Alkohole, die mit einem oder mehreren Hydroxysäuren umgesetzt werden, die 4 bis 6 Hydroxylgruppen enthalten und im Hinblick auf die chemische Bindung gesättigt sind.

20. Verfahren gemäß einem der AnsprUohe 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß man die Pigmentpartikel mit dem oder den zwei- oder mehrwertigen Alkoholen durch Kontakt mit deren wäßriger Lösung behandelt.

21. Verfahren gemäß Anspruch 20, daduroh gekennzeichnet , daß man die Pigmentpartikel mit dem bzw. den zwei- oder mehrwertigen Alkoholen gleichzeitig mit oder nach der Behandlung mit der organischen

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-rf- 273373* 6

Hydroxysäure oder deren Salze, behandelt.

22. Verfahren gemäß einem der vorausgehenden Ansprüche, daduroh gekennzeichnet, daß man die Pigmentpartikel mit der oder den Hydroxysäuren oder -salzen oder mit der oder den zwei- oder mehrwertigen Alkoholen oder mit dem Reaktionsprodukt in Kontakt bringt, wozu man eine Lösung der Säure oder des Salzes oder des Alkohols oder des Reaktionsprodukts zu einer wäßrigen Aufschlämmung oder zu einem nicht getrockneten Filterkuchen der Pigmentpartikel zugibt.

23. Verfahren gemäß einem der vorausgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man das behandelte Pigment wäscht, trocknet und einem Strahlmühlverfahren unterwirft.

24. Verfahren gemäß einem der vorausgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die verwendeten, der Behandlung unterworfenen anorganisohen Oxidpartikel Titandioxidpartikel sind.

25ο Produkt, sofern es nach einem Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 24 erhalten ist.

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