DE3001272A1 - METHOD FOR THE PRODUCTION OF MOTHER-OF-PEARL-TYPE WISMUTOXYCHLORIDE, COMPRISING ULTRAVIOLET LIGHT - Google Patents
METHOD FOR THE PRODUCTION OF MOTHER-OF-PEARL-TYPE WISMUTOXYCHLORIDE, COMPRISING ULTRAVIOLET LIGHTInfo
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Description
Die Erfindung betrifft perlmutterartige Wismutoxychloridpigmente und insbesondere ein verbessertes Verfahren zur Herstellung eines gegenüber Ultraviolettlicht stabilen Wismutoxychloridpigments, das bei hoher Temperatur und mit hoher Produktivität abläuft.The invention relates to pearlescent bismuth oxychloride pigments and, more particularly, to an improved method for Production of a bismuth oxychloride pigment which is stable to ultraviolet light and which is produced at high temperatures and with high productivity.
Da Wismutoxychlorid einen hohen Brechungsindex hat und in perlmutterartiger Form verfügbar ist, wird Wismutoxychlorid in weitem Ausmaß als perlmutterartiges Pigment in kosmetischen Produkten, wie Lippenstiften, Augenschatten, Rouge-Zubereitungen und NagelpoliturZubereitungen, verwendet. Der Hauptnachteil der Verwendung des perlmutterartigen Wismutoxychlorids in solchen kosmetischen Produkten besteht aber darin, daß das Material dazu neigt, seine charakteristische weiße Farbe zu verlieren, und daß es beim Aussetzen an das Licht, insbesondere an Ultraviolettlicht, dunkel wird. Es sind schon mehrere Arbeitsweisen angewendet worden, um zu versuchen, die Tendenz des Wismutoxychlorids, beim Belichten erheblich dunkler zu werden, zu minimalisieren. Bei einer solchen Arbeitsweise werden spezielle und teure Verpackungsmaterialien für das Produkt verwendet, die das Licht abschirmen» Bei einer weiteren üblichen Arbeitsweise v/erden organische Ultraviolettlicht-Absorptionsmittel, z.B. 2-Hydroxybenzophenon, zu dem Wismutoxychlöridpigment zugesetzt. Eine derartige Arbeitsweise wird beispielsweise in der US-PS 2 974 053 beschrieben. Solche Additive sind jedoch teuer und sie tragen zu den Endkosten des kosmetischen Produkts bei.Since bismuth oxychloride has a high refractive index and in In pearlescent form, bismuth oxychloride is widely used as a pearlescent pigment in cosmetic Products such as lipsticks, shadows under the eyes, blush preparations and nail polish preparations. The main disadvantage of using the nacreous bismuth oxychloride in such cosmetic products but is that the material tends to lose its characteristic white color, and that it darkens when exposed to light, especially ultraviolet light. There are already several ways of working used to try to reduce the tendency of bismuth oxychloride to become significantly darker when exposed, to minimize. Such an operation requires special and expensive packaging materials for the product used that shield the light »Another common way of working is organic ultraviolet light absorbers, e.g., 2-hydroxybenzophenone, added to the bismuth oxychloride pigment. Such a way of working is described, for example, in U.S. Patent No. 2,974,053. However, such additives are expensive and they add to contributes to the final cost of the cosmetic product.
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In der US-PS 3 917 671 wird ein Verfahren zur Stabilisierung von Wismutoxychlorid beschrieben, bei dem dieses auf eine Temperatur von etwa 300 bis etwa 8000C, vorzugsweise 400 bis 7000C, über eine genügende Zeitspanne, daß das Pigment stabilisiert wird, erhitzt wird. Dieses Verfahren ist den bislang bekannten Verfahren stark überlegen. Bei diesem Verfahren ist es jedoch notwendig, zu hohe Temperaturen zu vermeiden, um ein Sintern und damit eine Agglomerierung des Wismutoxychloridpigments zu verhindern. Wenn das Pigment gesintert wird, dann wird es sandig und es verliert seine Schmierfähigkeit. Weiterhin erleidet es Verluste an Glanz und an Deckkraft, wie ohne weiteres beispielsweise durch einen Standard-Lackzugtest auf einem dunklen Hintergrund gezeigt werden kann. Bei den Temperaturen, die bei diesem Verfahren toleriert werden können, muß das Erhitzen mindestens 1 h lang, beispielsweise 6 bis 12 h lang, durchgeführt werden, um eine Stabilisierung gegen Ultraviolettlicht zu erreichen. Die Produktivität dieses Verfahrens ist daher durch diese relativ scharfen Erfordernisse hinsichtlich der Erhitzungszeit Begrenzungen unterworfen.US Pat. No. 3,917,671 describes a process for stabilizing bismuth oxychloride in which the bismuth oxychloride is heated to a temperature of about 300 to about 800 ° C., preferably 400 to 700 ° C., over a period of time sufficient for the pigment to be stabilized, is heated. This method is far superior to the previously known methods. In this process, however, it is necessary to avoid excessively high temperatures in order to prevent sintering and thus agglomeration of the bismuth oxychloride pigment. When the pigment is sintered, it becomes sandy and loses its lubricity. Furthermore, it suffers losses in gloss and in opacity, as can easily be shown, for example, by a standard paint tensile test on a dark background. At the temperatures that can be tolerated in this process, the heating must be carried out for at least 1 hour, for example 6 to 12 hours, in order to achieve stabilization against ultraviolet light. The productivity of this process is therefore limited by these relatively strict heating time requirements.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Verfahren zur Herstellung von gegen Ultraviolettlicht stabilen Wismutoxychloridpigmenten zur Verfügung zu stellen. Bei diesem Verfahren sollen die Pigmente mit hoher Produktivität und ohne, daß ein Sintern stattfindet, erhalten werden können. Das angestrebte Wismutoxychlorid soll weiterhin einen hohen Grad der UltraviolettlichtStabilität, des Glanzes, des perlmutterartigen Aussehens und der Deckkraft haben.The invention is based on the object of an improved process for the production of ultraviolet light stable To provide bismuth oxychloride pigments. In this process, the pigments are said to be highly productive and without sintering taking place. The desired bismuth oxychloride should continue a high degree of ultraviolet light stability, the shine, the pearlescent appearance and the opacity.
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Gegenstand der Erfindung ist daher ein "Verfahren zur Herstellung eines perlmutterartigen, gegenüber Ultraviolettlicht stabilen Wismutoxychlorids, bei dem ein minimales Sintern dieses Materials erfolgt. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren geht man so vor, daß man ein perlmutterartiges Pigment, das sowohl perlmutterartiges Wismutoxychlorid als auch ein teilchenförmiges feuerfestes Material enthält, erhitzt. Als feuerfestes Material wird Glimmer und/oder Talk verwendet. Das Erhitzen erfolgt bei einer Temperatur von mindestens etwa 35O0C über einen Zeitraum, der ausreichend ist, daß das Wismutoxychlorid gegenüber Ultraviolettlicht stabilisiert wird.The invention therefore provides a "process for the production of a pearlescent bismuth oxychloride which is stable to ultraviolet light and in which there is minimal sintering of this material containing refractory material is heated. As the refractory material is mica and / or talc is used. the heating is carried out at a temperature of at least about 35O 0 C for a period of time sufficient that the bismuth oxychloride is stabilized against ultraviolet light.
Erfindungsgemäß wurde festgestellt, daß das Sintern, das normalerweise beim Erhitzen von Wismutoxychlorid auf hohe Temperatur auftritt, vermieden werden kann, wenn das Pigment sowohl Wismutoxychlorid als auch ein teilchenförmiges feuerfestes Material, wie Glimmer oder Talk, enthält. Das Wismutoxychlorid kann daher gegen Ultraviolettlicht stabilisiert werden, indem es über relativ kurze Zeitspannen auf eine hohe Temperatur erhitzt wird. Hierdurch wird eine erhebliche Verbesserung der Produktivität erhalten. Das feuerfeste Material dient vorzugsweise als Träger, auf dem das Wismutoxychlorid abgeschieden wird. Überraschenderweise wurde jedoch festgestellt, daß das erfindungsgemäße Verfahren wirksam ist und daß das Sintern im wesentlichen vermieden wird, wenn das Pigment ein einfaches physikalisches Gemisch oder ein Gemenge aus Wismutoxychlorid und einem teilchenförmigen feuerfesten Material ist.According to the invention it has been found that the sintering, which normally occurs when heating bismuth oxychloride to high levels Temperature occurring can be avoided if the pigment is both bismuth oxychloride and a particulate contains refractory material such as mica or talc. The bismuth oxychloride can therefore be stabilized against ultraviolet light by heating it to a high temperature for relatively short periods of time. This creates a get significant productivity improvement. The refractory material preferably serves as a support on which the bismuth oxychloride is deposited. Surprisingly, however, it was found that the inventive The method is effective and that sintering is substantially avoided when the pigment is a simple physical one Is a mixture or mixture of bismuth oxychloride and a particulate refractory material.
Bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das Pigment in Luft auf eine Temperatur von mindestens etwaWhen carrying out the process according to the invention, the pigment is in air to a temperature of at least about
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35O°C über einen genügenden Zeitraum, daß das Wismutoxychlorid gegen Ultraviolettlicht stabilisiert wird, erhitzt. Un ein zu langes Erhitzen zu vermeiden, wird das erfindungs gemäße Verfahren vorzugsweise bei einer Temperatur von mindestens 5000C durchgeführt. Weiterhin wurde festgestellt, daß selbst bei Temperaturen oberhalb 8000C kein signifikantes Sintern des Pigments festgestellt wird. Der Hauptvorteil, der durch das erfindungsgemäße Verfahren erhältlich ist, wird bei Temperaturen oberhalb 7000C, bei denen die Stabilisierung in 3 bis 4 h vervollständigt ist, und insbesondere bei Temperaturen oberhalb 8000C, bei denen eine Ultraviolettlichtstabilisierung in einer h oder weniger erhalten wird, realisiert. Dies erfolgt, ohne daß ein Sintern oder eine Agglomerierung des Pigments stattfindet. Wenn die Erhitzungstemperatur ungefähr 900 bis 925°C beträgt, dann kann die Stabilität in einem ErhitzungsZeitraum von einer halben h oder weniger erhalten werden. Es kann daher eine mehrfache Erhöhung der Produktivität im' Vergleich zu dem Verfahren gemäß der US-PS 3 917 671 erhalten werden. Die maximal zulässige Temperatur bei dem erfindungsgemäßen Verfahren beträgt ungefähr 95O°C. Oberhalb dieser Temperatur tritt eine thermische Zersetzung des Wismutoxychlorids auf.350 ° C. for a period sufficient to stabilize the bismuth oxychloride against ultraviolet light. Un to avoid heating for too long, the fiction, modern process is preferably carried out at a temperature of at least 500 0 C. It was also found that even at temperatures above 800 ° C., no significant sintering of the pigment was found. The main advantage that is obtainable by the process according to the invention is obtained at temperatures above 700 ° C., at which stabilization is completed in 3 to 4 h, and in particular at temperatures above 800 ° C., at which ultraviolet light stabilization is obtained in one h or less is realized. This takes place without sintering or agglomeration of the pigment taking place. When the heating temperature is about 900 to 925 ° C, the stability can be obtained in a heating period of half an hour or less. A multiple increase in productivity compared to the process according to US Pat. No. 3,917,671 can therefore be obtained. The maximum permissible temperature in the method according to the invention is approximately 95O ° C. Thermal decomposition of the bismuth oxychloride occurs above this temperature.
Wegen der Zeit/Temperatür-Abhängigkeit der Ultraviolettlichtstabilisierungsbehandlung des Wismutoxychlorids kann das erfindungsgemäße Verfahren alternativ verwendet werden, um höhere Stabilitätsgrade zu erhalten, indem über Zeiträume, die mit denjenigen des bekannten Verfahrens vergleichbar sind, jedoch bei Temperaturen, die erheblich höher sind als diejenigen bei dem bekannten Verfahren, erhitzt wird. Durch geeignete Auswahl der Temperatur undBecause of the time / temperature dependency of the ultraviolet light stabilization treatment of the bismuth oxychloride, the method according to the invention can alternatively be used, in order to obtain higher degrees of stability by using periods similar to those of the known method are comparable, but at temperatures which are considerably higher than those in the known process, is heated. By suitable selection of the temperature and
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des Zeitraums können Vorteile sowohl hinsichtlich der Produktivität als auch der Ultraviolettlichtstabilität erhalten werden.of the period of time, advantages in terms of both productivity and ultraviolet light stability can be obtained will.
Die Komponente des feuerfesten Materials des Pigments liegt vorzugsweise in der Muskowit-Form des Glimmers vor. Jedoch können auch andere natürliche und synthetische Glimmer verwendet werden. Weiterhin kann Talk, der einen hohen Schmiergrad hat und der für kosmetische Zubereitungen angepaßt ist, als feuerfeste Komponente des Pigments verwendet werden. Es hat sich gezeigt, daß geringfügige Verunreinigungen, die herkömmlicherweise in handelsüblichen Sorten von Glimmer oder Talk enthalten sind, keine signifikanten nachteiligen Effekte auf den Glanz und die Stabilität des Pigments ausüben. So enthält beispielsweise Glimmer Eisen, dessen Oxide starke Pigmente mit roter, schwarzer oder gelber Farbe sind. Trotz des Aussetzens des Glimmers an eine Oxidation während des Erhitzens erfolgt während oder als Ergebnis des Erhitzungsprozesses keine signifikante Verfärbung oder keine signifikante Dunkelfärbung des perlmutterartigen Pigments. Weiterhin können handelsüblicher Glimmer oder Talk Calciumstearat als Schmiermittel oder Antizusammenballungsmittel enthalten. Eine geringfügige Vergilbung wird als Ergebnis der Pyrolyse des Stearats während des Erhitzungsprozesses beobachtet. Der Effekt reicht jedoch nicht aus, das perlmutterartige Aussehen des Pigments zur Verwendung für kosmetische Zwecke nachteilig zu beeinflussen.The refractory component of the pigment is preferably in the muscovite form of mica. However other natural and synthetic mica can also be used. Furthermore, talc, which has a high degree of lubricity and which is adapted for cosmetic preparations can be used as the refractory component of the pigment. It has been shown to remove minor impurities commonly found in commercial grades of mica or talc do not have any significant adverse effects on the gloss and the stability of the pigment. For example, mica contains iron, the oxides of which are strong pigments with a red, black or yellow color. Despite the exposure of the mica to oxidation during heating, it occurs during or as a result of the heating process no significant discoloration or no significant darkening of the pearlescent pigment. Furthermore, commercially available mica or talc calcium stearate can be used as a lubricant or anti-agglomeration agent contain. A slight yellowing will appear as a result of the pyrolysis of the stearate during the heating process observed. However, the effect is not enough, the pearlescent appearance of the pigment for use for cosmetic Adversely affecting purposes.
Wie oben ausgeführt, wird es bevorzugt, daß das teilchenförmige feuerfeste Material als Träger wirkt, auf dem das perlmutterartige Wismutoxychlorid abgeschieden wird. Diese Form wird bevorzugt, da sie die Konzentrationsgradien-As stated above, it is preferred that the particulate Refractory material acts as a support on which the pearlescent bismuth oxychloride is deposited. These Shape is preferred because it shows the concentration gradient
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ten vermeidet, die in einem Gemisch auftreten können. Es wird angenommen, daß hierdurch eine gleichbleibendere Ultraviolettlichtstabilität erhalten wird. Obgleich festgestellt worden ist, daß das Gemisch gegenüber einem Sintern erheblich mehr beständig ist als Wismutoxychlorid allein, ergibt die Abscheidung des Wismutoxychlorids auf dem feuerfesten Träger eine weitere Sicherheit gegenüber einer Agglomerierung. Auf diese Weise kann eine gleichbleibendere Deckkraft erhalten werden. Weiterhin zeigt bei dem gleichen Anteil von Wismutoxychlorid das auf den Träger aufgebrachte Pigment einen etwas größeren Glanz.avoids that can occur in a mixture. It this is believed to result in more consistent ultraviolet light stability is obtained. Although the mixture has been found to be resistant to sintering is considerably more stable than bismuth oxychloride alone, the deposition of the bismuth oxychloride on the refractory support provides further security against agglomeration. In this way, a more consistent opacity can be obtained. Furthermore shows at the same Proportion of bismuth oxychloride that applied to the support Pigment a slightly greater luster.
Die Abscheidung des Wismutoxychlorids auf einem feuerfesten Substrat kann in der Weise durchgeführt werden, daß man eine Base zu einer wäßrigen Suspension des feuerfesten Materials, die ein lösliches Wismutsalz und einen Überschuß von Chloridionen enthält, zugibt, um das Wismutoxychlorid auf der Oberfläche des feuerfesten Materials abzuscheiden. Somit kann das teilchenförmige feuerfeste Material beispielsweise in einer Mischlösung aus Salpetersäure und Salzsäure (die gegebenenfalls Wismutnitrat enthalten kann) suspendiert werden. Danach können gleichzeitig eine weitere Lösung von Wismutnitrat in der genannten Mischsäure und eine dritte Lösung, die Natriumhydroxid enthält, hierzu zugegeben werden. Ein derartiges Verfahren wird beispielsweise in der US-PS 3 597 250 beschrieben.The deposition of the bismuth oxychloride on a refractory substrate can be carried out in such a way that one a base to an aqueous suspension of the refractory material, which is a soluble bismuth salt and a Containing excess chloride ions adds to the bismuth oxychloride on the surface of the refractory material to be deposited. Thus, for example, the particulate refractory material can be in a mixed solution of nitric acid and hydrochloric acid (which may optionally contain bismuth nitrate) are suspended. After that you can at the same time another solution of bismuth nitrate in the said mixed acid and a third solution, the sodium hydroxide contains, are added to this. Such a process is described, for example, in US Pat. No. 3,597,250.
Die Komponente des feuerfesten Materials des Pigments sollte typischerweise eine durchschnittliche Teilchengröße im Bereich von 2 bis 100 um haben. Vorzugsweise haben 75 Gew.-% des teilchenförmigen feuerfesten Materials eine -Teilchengröße von weniger als 44 um und 100% sind kleinerThe refractory component of the pigment should typically have an average particle size im Range from 2 to 100 µm. Preferably 75% by weight of the particulate refractory material has one - Particle size less than 44 µm and 100% are smaller
als 85 um. Wenn ein Gemisch hergestellt wird, dann sollte die Wismutoxychloridkomponente typischerweise eine durchschnittliche Teilchengröße im Bereich von 2 bis 40 um haben, wobei 100% des Wismutoxychlorids kleiner als 44 um sind.than 85 um. If a mixture is made, then it should the bismuth oxychloride component is typically an average Particle sizes ranging from 2 to 40 µm with 100% of the bismuth oxychloride being less than 44 µm are.
Sowohl im Falle,daß ein auf einen Träger aufgebrachtes Wismutoxychlorid verwendet wird, als auch im Falle, daß Gemische verwendet werden, sollte der Wismutoxychloridgehalt des Pigments im Bereich von 10 bis 90 Gew.-% liegen. Für einen gleichwertigen Glanz ist ein etwas höherer Anteil von Wismutoxychlorid im Falle des Gemisches erforderlich als im Falle des auf einen Träger aufgebrachten Pigments. Im allgemeinen hat das erfindungsgemäß hergestellte Pigment einen niedrigen Agglomerierungsgrad und es besitzt eine hohe Deckkraft, einen hohen Glanz und eine ausgezeichnete Stabilität gegen Ultraviolettlicht.Both in the case that a bismuth oxychloride applied to a support is used, as well as in the case that mixtures are used, the bismuth oxychloride content should be used of the pigment are in the range from 10 to 90% by weight. For an equivalent gloss a slightly higher proportion of bismuth oxychloride is required in the case of the mixture than in the case of the pigment applied to a carrier. In general, the pigment prepared according to the invention has has a low degree of agglomeration and it has high hiding power, high gloss and excellent Stability against ultraviolet light.
Die Erfindung wird in den Beispielen erläutert. Beispiel 1 The invention is illustrated in the examples. example 1
Ein Pigment, bestehend aus Wismutoxychlorid, das auf Muskowit abgeschieden worden war und das ungefähr 40 Gew.-% Wismutoxychlorid enthielt, wurde durch Ausfällung von Wismutoxychlorid auf dem Muskowit in der unten beschriebenen Weise hergestellt.A pigment consisting of bismuth oxychloride which has been deposited on muscovite and which is approximately 40% by weight Containing bismuth oxychloride was by precipitation of Bismuth oxychloride prepared on the muscovite in the manner described below.
Es wurden die folgenden Lösungen hergestellt:The following solutions were made:
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HNO,Bismuth
ENT,
NaOHH 2 O
NaOH
GlimmerH 2 O
mica
Wismutnitratflüssigkeit, 51° Baume 1085,3 gBismuth nitrate liquid, 51 ° Baume 1085.3 g
52,9 g 95,2 g 0,26 152.9 g 95.2 g 0.26 1
1,7 1 333,9 g1.7 1,333.9 g
1,0 l1.0 l
417,4 g 14,2 g 24,9 g417.4 g 14.2 g 24.9 g
Die Lösung C wurde in ein Glasgefäß eingebracht und zum Rückfluß erhitzt. Danach wurde mit der Zugabe der Lösung A begonnen und diese wurde mit konstanter Geschwindigkeit weiter zugegeben, so daß ihre Zugabe in 180 min vollständig war. 15 min nach Beginn der Zugabe der Lösung A wurde mit der Zugabe der Lösung B mit konstanter Geschwindigkeit begonnen, so daß die Zugabe der letztgenannten Lösung innerhalb der 180 min vervollständigt war.Solution C was placed in a glass jar and heated to reflux. This was followed by the addition of the solution A started and this was further added at a constant rate so that its addition was complete in 180 minutes was. 15 min after the start of the addition of solution A, the addition of solution B continued at a constant rate started, so that the addition of the latter solution was completed within 180 minutes.
Das Reaktionsgemisch wurde weitere 15 min lang gerührt und sodann auf 45°C abgekühlt. Das Produkt wurde durch Filtration gesammelt. Der Produktfilterkuchen wurde mit Wasser gewaschen und getrocknet. Das Produkt war von demThe reaction mixture was stirred for an additional 15 minutes and then cooled to 45 ° C. The product was through Filtration collected. The product filter cake was washed with water and dried. The product was from that
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Typ, der unter der Viarenbezeichnung Bi-Lite 20 von MaI-linckrodt, Inc. vertrieben wird. Gesonderte Portionen dieses Pigments jeweils mit einem Gewicht von 50 g wurden in einem Ofen an der Luft unter kontrollierten Bedingungen der Temperatur und der Zeit erhitzt.Type, which under the Viaren designation Bi-Lite 20 from MaI-linckrodt, Inc. is distributed. Separate portions of this pigment each weighing 50 g were in heated in an air oven under controlled temperature and time conditions.
Nach Herausnahme aus dem Ofen wurden die Reflexionseigenschaften jedes Teils des Pigments unter Verwendung eines Standard-Preßpulvertests gemessen. Jeder Teil wurde sodann 16 h lang Ultraviolettlicht ausgesetzt. Hierauf wurden die Reflexionseigenschaften erneut gemessen.After taking out of the oven, the reflective properties of each part of the pigment were measured using a Standard compressed powder tests measured. Each part was then exposed to ultraviolet light for 16 hours. Thereupon were the reflective properties measured again.
Beim Preßpulvertest wird das trockengepulverte Pigment in einen Preßprobehalter mit 7,6 cm eingegeben. Letzterer ist mit einer Quarzlinse versehen. Die Messung der Reflexionseigenschaften des Preßpulvers wird unter Verwendung eines handelsüblichen Reflexionsspektrophotometers durchgeführt. Das Spektrophotometer ist mit einer reflektierenden integrierten Kugel mit 45,7 cm versehen und es wird mit einer Standard-Reflexionsoberfläche so geeicht, daß der Standard einen Y-Wert des Tristimulus von 100% unter Belichtung mit einer Standard-CIE- (Commission Internationale de l'Eclairage)-Beleuchtungslichtquelle C ergibt.In the press powder test, the dry powdered pigment is placed in a 7.6 cm press sample holder. The latter is provided with a quartz lens. The measurement of the reflection properties of the molding powder is carried out using a commercially available reflection spectrophotometer. The spectrophotometer is provided with a reflective integrated sphere 18 inches long and it comes with a Standard reflective surface calibrated so that the standard with a Y value of the tristimulus of 100% under exposure a standard CIE (Commission Internationale de l'Eclairage) illuminating light source C yields.
Der Wert Y des Tristimulus jeder Probe wurde auf einem weißen Hintergrund vor und nach dem Aussetzen des getrockneten Lacks einer Ultraviolettlichtquelle (General Electric F-15T8/BLB Black Light) über einen Zeitraum von 16 h in einem Abstand von 42 cm gemessen. Der Y-Wert des Tristimulus ist ein direktes Maß der Leuchtreflexion im Verhältnis zu der Standard-Reflexionsoberfläche. Je größer die prozentuale Veränderung von Y (J\ %Y) ist, desto größer ist die Farbverschlechterung der Probe.The Y value of the tristimulus of each sample was measured on a white background before and after exposing the dried paint to an ultraviolet light source (General Electric F-15T8 / BLB Black Light) for 16 hours at a distance of 42 cm. The Y-value of the tristimulus is a direct measure of the luminous reflection relative to the standard reflective surface. The greater the percentage change in Y (J \% Y) , the greater the color deterioration of the sample.
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Unter Anwendung der oben beschriebenen Methoden wurden mehrere weitere Pigmente aus Wismutoxychiorid auf einem Glimmerträger zur Stabilisierung gegenüber Ultraviolettlicht erhitzt und auf den Effekt des Belichtens mit Ultraviolettlicht getestet. Die weiteren Pigmente schlossen weitere Chargen von Bi-Lite 20, ein Pigment, enthaltend 10% Wismutoxychlorid auf Glimmer, das unter der Warenbezeichnung Ul tralite von Mallinckrodt, Inc. vertrieben wird, ein Pigment, enthaltend J58 Gew.-% Wismutoxychlorid und k% Titandioxid, gebunden mit Calciumstearat auf einem Glimmersubstrat, das unter der Warenbezeichnung Ultrawhite von Mallinckrodt, Inc. vertrieben wird, ein Pigment, enthaltend 40 Gew.-% Wismutoxychlorid und 1% Calciumstearat auf einem Glimmerträger, das unter der Warenbezeichnung Ultrapress von Mallinckrodt, Inc. vertrieben wird, und ein Pigment, enthaltend 40 Gew.-% Wismutoxychlorid auf einem Talkträger, das unter der Warenbezeichnung Bital von Rona Corporation (Abteilung von Ε-Merck, Darmstadt) vertrieben wird, ein. Die Bedingungen der Wärmebehandlung und die Ergebnisse der optischen Tests dieses Beispiels sind in Tabelle I zusammengestellt. Using the methods described above, several other pigments of bismuth oxychloride on a mica support were heated to stabilize against ultraviolet light and tested for the effect of exposure to ultraviolet light. The other pigments included additional batches of Bi-Lite 20, a pigment containing 10% bismuth oxychloride on mica sold under the trademark Ul tralite by Mallinckrodt, Inc., a pigment containing 58% by weight bismuth oxychloride and k% titanium dioxide , bound with calcium stearate on a mica substrate sold under the tradename Ultrawhite by Mallinckrodt, Inc., a pigment containing 40% by weight bismuth oxychloride and 1% calcium stearate on a mica carrier sold under the tradename Ultrapress by Mallinckrodt, Inc. and a pigment containing 40% by weight bismuth oxychloride on a talc carrier sold under the trade name Bital by Rona Corporation (division of Ε-Merck, Darmstadt). The heat treatment conditions and the results of the optical tests of this example are shown in Table I.
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Bedingungen der Wärmebehandlung und Ergebnisse der Preßpulvertests für auf einen TrägerConditions of heat treatment and results of powder molding tests for on a carrier
aufgebrachtes BiOClapplied BiOCl
trag Nr.Book a
wear no.
der
Versu
chenumber
the
Versu
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gungen
Tempe- Erhit
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im
Ofen,
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worked
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ge
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ge
burns
ge
branntnot
ge
burns
ge
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ge
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ge
burns
Ergebnisse des Preßpulvertests vor dem UV- nach dem UV-Aus-Aussetzen
setzen
Farbenrein- Glanz Farbenrein- Glanz heit %Y heit %Y
χ y χ ySet the results of the powder test before UV after UV exposure
Pure color luster Pure color luster % Y means % Y χ y χ y
0,3144 0,3204 87,2 0,3132 0,3192 77,8 9.40.3144 0.3204 87.2 0.3132 0.3192 77.8 9.4
0,3165 0,3223 83,74 0,3154 0,3215 80,20 3,54 0,3189 0,3256 81,44 0,3163 0,3233 74,63 6,81 0,3251 0,3379 86,2 0,3270 0,3371 84,4 1,8 « 0,3140 0,3201 84,520.3165 0.3223 83.74 0.3154 0.3215 80.20 3.54 0.3189 0.3256 81.44 0.3163 0.3233 74.63 6.81 0.3251 0.3379 86.2 0.3270 0.3371 84.4 1.8 «0.3140 0.3201 84.52
0,3171 0,3223 82,60 0,3147 0,3209 78,06 4,54 0,3180 0,3254 78,34 0,3176 0,3249 76,22 2,12 0,3137 0,3203 83,710.3171 0.3223 82.60 0.3147 0.3209 78.06 4.54 0.3180 0.3254 78.34 0.3176 0.3249 76.22 2.12 0.3137 0.3203 83.71
0,3154 0,3200 80,67 O,3144 0,3197 78,36 0,3186 0,3267 79,76 0,3187 0,3266 78,32 0,3132 0,3194 84,60.3154 0.3200 80.67 O.3144 0.3197 78.36 0.3186 0.3267 79.76 0.3187 0.3266 78.32 0.3132 0.3194 84.6
roro
NJNJ
Ultrawhite EEB 0,3109 0,3174 86,06 0,3239 0,3353 82,36 11,37Ultrawhite EEB 0.3109 0.3174 86.06 0.3239 0.3353 82.36 11.37
branntnot ge
burns
branntnot ge
burns
branntnot ge
burns
16 0,3107 0,3172 74,68 0,3232 0,3341 81,12 1,2416 0.3107 0.3172 74.68 0.3232 0.3341 81.12 1.24
0,3113 0,3183 85,65 0,3066 0,3139 55,33 30,320.3113 0.3183 85.65 0.3066 0.3139 55.33 30.32
16 0,3223 0,3332 80,08 0,3213 0,3314 77,27 2,8116 0.3223 0.3332 80.08 0.3213 0.3314 77.27 2.81
0,3165 0,3229 80,1 0,3147 0,3209 76,21 3,90.3165 0.3229 80.1 0.3147 0.3209 76.21 3.9
16 0,3219 0,3287 72,23 0,3218 0,3287 71,68 0,3516 0.3219 0.3287 72.23 0.3218 0.3287 71.68 0.35
0,3125 0,3190 88,46 0,3115 0,3182 75,74 12,720.3125 0.3190 88.46 0.3115 0.3182 75.74 12.72
16 0,3172 0,3256 85,39 0,3171 0,3244 80,28 5,^116 0.3172 0.3256 85.39 0.3171 0.3244 80.28 5, ^ 1
/Ib/ Ib
Eine Vielzahl von Pigmenten aus Wismutoxychlorid, aufgebracht auf einen Glimmerträger, und auch mehrere Pigmente, "bestehend aus einem Gemisch aus Wismutoxychlorid und Glimmer mit einem Gehalt von 40 Gew.-% Wismutoxychlorid, wurden zur UltraviolettlichtstaMlisierung erhitzt. Danach wurden sie üTtraviolettlicht ausgesetzt und den optischen Tests unterworfen. Die Methoden für die Ultraviolettlichtstabilisierung und das Aussetzen an das Ultraviolettlicht sind die gleichen wie im Beispiel 1. Die hierbei verwendeten optischen Tests waren jedoch Lackziehtests anstelle der Preßpulvertests.A variety of bismuth oxychloride pigments are applied on a mica carrier, and also several pigments, "consisting of a mixture of bismuth oxychloride and Mica containing 40 wt% bismuth oxychloride was heated for ultraviolet light stabilization. Thereafter they were exposed to ultraviolet light and subjected to optical tests. The methods for ultraviolet light stabilization and the exposure to ultraviolet light are the same as in Example 1. Those used here however, optical tests were paint pull tests instead of press powder tests.
Beim Lackziehtest wird eine Lacksuspension hergestellt, die 10 Gew.-?o Pigment in einer herkömmlichen Nagellacklösung enthält. Diese enthält Nitrocellulose, Harze und Weichmacher sowie ein Lösungsmittel, welches Aceton, Dibutylphthalat, Toluol und Butylalkohol umfaßt. Der Lack wird sodann auf eine Standardtestkarte aufgebracht. Ein Teil der Kartenoberfläche ist weiß und ein anderer Teil ist schwarz, so daß Messungen der Eigenschaften des Lacks auf beiden Hintergrundtypen erhalten werden können.In the paint pull test, a paint suspension is produced that contains 10% by weight of pigment in a conventional nail polish solution contains. This contains nitrocellulose, resins and plasticizers as well as a solvent that contains acetone, dibutyl phthalate, Toluene and butyl alcohol. The paint is then applied to a standard test card. A Part of the card surface is white and another part is black, allowing measurements of the properties of the paint can be obtained on both background types.
Bei den Versuchen dieses Beispiels wurde die Messung der Reflexionseigenschaften unter Verwendung eines anderen handelsüblichen Reflexionsspektrophotometers durchgeführt. Dieses war mit einer integrierten Reflexionskugel mit 20,3 cm versehen. Die Eichung erfolgte mit einer Standard-Reflexionsoberfläche, so daß der Standard einen Y-Wert des Tristimulus von 100% unter Belichtung mit einer Standard-CIE-Lichtquelle C ergab.In the experiments of this example, the measurement of the reflective properties was carried out using a different one commercially available reflection spectrophotometer. This was provided with an integrated reflection sphere measuring 20.3 cm. The calibration was carried out with a standard reflective surface, so that the standard has a tristimulus Y value of 100% under exposure to a standard CIE light source C.
030031/0680030031/0680
In Tabelle II sind die Bedingungen der Wärmebehandlung und die Ergebnisse der Tests dieses Beispiels zusammengestellt.In Table II are the heat treatment conditions and the results of the tests of this example are compiled.
030031 /0B80030031 / 0B80
Bedingungen der Wärmebehandlung und Ergebnisse des Lackziehtests bei auf einen Träger aufgebrachtem BiOClConditions of heat treatment and results of paint pulling test when applied to a substrate BiOCl
CO O OCO O O
trag Nr.
*
οBook a
wear no.
*
ο
zahl
der
Ver
su
cheAt
number
the
Ver
see below
che
gen
Tempera- Erhit-
tur zungs-
zeit
im
Ofen,
hTest condition
gene
Tempera- heating
tur ning
Time
in the
Oven,
H
vor dem UV-
Aussetzen
Farbenrein
heit
χ yResults of the
before the UV
Expose
Color pure
Ness
χ y
nach dem UV-Aussetzen
Farbenrein- Glanz
heit %Y J\ %Y
Glanz χ y
^YPaint pull tests
after UV exposure
Pure color gloss
is called % YJ \% Y
Shine χ y
^ Y
branntnot ge
burns
0,3398 77,23 2,88 11,92 0,3423 77,55 1,75 12,11 0,3232 32,98 47,08 20,340.3398 77.23 2.88 11.92 0.3423 77.55 1.75 12.11 0.3232 32.98 47.08 20.34
0,3414 71,67 4,27 15,120.3414 71.67 4.27 15.12
0,3431 77,61 1,61 11,730.3431 77.61 1.61 11.73
0,3426 77,66 1,63 r. ,030.3426 77.66 1.63 r. , 03
0,3389 77,51 3,46 10,520.3389 77.51 3.46 10.52
0,3194 41,34 40,92 25,860.3194 41.34 40.92 25.86
0,3369 77,24 3,31 33,43 0,3259 55,42 27,37 26,130.3369 77.24 3.31 33.43 0.3259 55.42 27.37 26.13
0,3323 77,71 4,15 16V6O0.3323 77.71 4.15 16 V 6O
* Die Information wird erhalten, indem der schwarze Abschnitt von 10% Zügen, die nicht belichtet worden waren, abgelesen wird.* The information is obtained by removing the black section of 10% trains that are not exposed have been read.
caGt
approx
οο
ο
branntnot ge
burns
ösO
ös
branntnot ge
burns
> Ω
>
branntnot ge
burns
CO
O
OCO
O
O
Wie aus Tabelle II hervorgeht, schlossen die optischen Tests dieses Beispiels Messungen von %Y auf einer schwarzen Oberfläche vor dem Aussetzen an Ultraviolettlicht ein. Die Lackziehtests und die Messungen des %Y-Werts auf der schwarzen Oberfläche ergeben sowohl quantitative als auch Beobachtungswerte, die sich auf das Ausmaß der Sinterung und der Agglomerierung beziehen. Die visuelle Betrachtung ergab, daß das auftretende Sintern in allen Fällen minimal war. Dies wurde durch die quantitativen Tests bestätigt, die zeigten, daß die Reflexion auf einer schwarzen Oberfläche laufend größer war als 10?6. Dies ist ein Reflexionsgrad, der im allgemeinen nicht erhältlich ist, wenn eine signifikante Agglomerierung der Pigmentteilchen erfolgt ist.As can be seen from Table II, the optical tests of this example included measurements of % Y on a black surface prior to exposure to ultraviolet light. The paint pull tests and the measurements of the% Y value on the black surface give both quantitative and observational values relating to the extent of sintering and agglomeration. Visual inspection indicated that the sintering that occurred was minimal in all cases. This was confirmed by the quantitative tests which showed that the reflectance on a black surface was consistently greater than 10 -6. This is a reflectance that is generally not obtainable when there has been significant agglomeration of the pigment particles.
030Ö31/06SÖ030Ö31 / 06SÖ
Claims (9)
nach weniger als etwa einstündigem Erhitzen gegen Ultraviolettlicht stabilisiert ist.3. The method according to claim 1, characterized in that the pigment is heated to a temperature which is sufficient that the bismuth oxychloride
is stabilized against ultraviolet light after less than about an hour of heating.
teilchenförmige feuerfeste Material umfaßt.4. The method according to claim 1, characterized in that the pigment comprises bismuth oxychloride which is deposited on a carrier which
particulate refractory material.
sowohl vor als auch nach dem Erhitzen des Pigments hat.7. The method according to claim 6, characterized in that the pigment has an average particle size of between about 2 and about 100 lim
both before and after heating the pigment.
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