DE60301967T2

DE60301967T2 - VERBESSERTES BiOCl-PIGMENT

Info

Publication number: DE60301967T2
Application number: DE2003601967
Authority: DE
Inventors: Paul Cao
Original assignee: Engelhard Corp
Current assignee: BASF Catalysts LLC
Priority date: 2002-05-14
Filing date: 2003-05-12
Publication date: 2006-07-20
Anticipated expiration: 2023-05-13
Also published as: CN1323116C; US6579357B1; CN1653139A; WO2003097750A1; EP1511813B1; EP1511813A1; KR20050006254A; KR101018511B1; JP2005526168A; JP4790262B2; KR20100134716A; AU2003232118A1; DE60301967D1; ATE307172T1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Effektpigmente, welche auch als perlmutterfarbige Pigmente oder Perlglanzpigmente bezeichnet werden, sind gut bekannt. Sie sind laminare oder plattenartige Pigmente, welche Objekten, auf denen oder in denen sie verwendet werden, einen perlmutterartigen oder perlmutterglänzenden Schimmer oder Glanz verleihen. Zu den bekannten Effektpigmenten gehören natürlich vorkommende Substanzen wie Perlenessenz, ein Gemisch aus Guanin und Hypoxanthin, welches aus den Schuppen von Fischen erhalten wird, sowie verschiedene synthetische Materialien. Die Effektpigmente, die kommerziell am häufigsten angetroffen werden, sind Titandioxid-überzogener Glimmer und Eisenoxid-überzogener Glimmer. Zu weiteren synthetischen Effektpigmenten, welche sowohl für kosmetische als auch industrielle Verwendungen entwickelt worden sind, gehören Materialien wie Bismutoxidchlorid und Bleicarbonat.
Bismutoxidchlorid ist auf einer Reihe von Gebieten als Effektpigment verwendet worden. Es wird z.B. als Pigment in Kosmetika wie Nagellacken und Lippenstiften verwendet und es wird auch zum Pigmentieren von Kunststoffen und Anstrichfarben verwendet. Das Überziehen eines Bismutoxidchlorid-überzogenen Glimmerpigments mit wasserhaltigem Titanhydroxid ist in US 3,980,491 beschrieben und das Überziehen eines Metalloxidüberzogenen Bismutoxidchlorids mit Zinkoxid ist in US 5,344,488 beschrieben. Die Copräzipitation von Bismutoxidchlorid und Titandioxid auf einem Glimmersubstrat ist in US 3,822,141 beschrieben. US 2,995,459 offenbart das Kombinieren eines synthetischen perlmutterartigen Substrats, das Bismutoxidchlorid enthält, mit unlöslichen Metallverbindungs-Farbmitteln wie den Sulfiden, Molybdaten, Wolframaten, Xanthaten und Dithiazonen von Cd, Mn, Co, Fe und Sb, warnt aber davor, dass die Bildung eines zufällig abgeschiedenen nicht orientierten Überzugs den Glanz des Pigments zerstört. US 5,958,125 offenbart ein Pigment auf der Basis eines Substrats, welches Bismutoxidchlorid sein kann, das wenigstens ein Schichtpaket aus einem farblosen Überzug mit einem Brechungsindex von 1,8 oder weniger und einen reflektierenden absorbierenden Überzug aufweist, für welchen Eisenoxide Beispiele darstellen. Das Eisenoxid-überzogene Produkt kann jedoch nicht getrocknet werden, ohne das Verklumpen des Eisenoxids in dem Überzug zu verursachen. Dies ist kein Problem, wenn das Pigment in einer Paste eingesetzt wird, ist aber natürlich bei anderen Anwendungen bedeutsam.
Um den Anwendungsbereich auszudehnen, sind Bismutoxidchlorid-Pigmente mit Materialien wie 2-Hydroxybenzophenonen und Seltenerdmetallen überzogen worden, um dem Effektpigment Ultraviolettstabilität oder Wetterechtheitseigenschaften zu verleihen. Siehe US-Patent Nr. 5,149,369. Das Ergebnis des Überziehens eines BiOCl-Pigments selbst ist jedoch, dass etwas von dem natürlichen Glanz und der Leuchtkraft erwünscht ist, um die Lichtstabilität des Bismutoxidchlorids zu verbessern, während eine bessere Leuchtkraft und Dispergierbarkeit des Produkts erzielt wird.
Es ist entsprechend die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes Bismutoxidchlorid-Effektpigment mit einem besseren Aussehen (Leuchtkraft) und einer größeren Dispergierbarkeit bereitzustellen und ein Verfahren zum Herstellen eines solchen Pigments bereitzustellen.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein verbessertes Bismutoxidchlorid-Effektpigment und ein Verfahren zu seiner Herstellung. Genauer gesagt bezieht sich die Erfindung auf ein verbessertes Bismutoxidchlorid-Effektpigment mit einem nicht zusammenhängenden Oberflächenüberzug aus Eisenoxidhydrat, welches durch Hydrolysieren eines löslichen Bismutsalzes in Gegenwart von Chlorid, gefolgt vom Überziehen der resultierenden Kristalle mit Eisenoxidhydrat, hergestellt werden kann. Der Eisenüberzug erzeugt eine dekorative Wirkung mit Farben im Bereich von gold bis dunkelbraun (Champagnerfarbe) je nach der Menge des Eisens, wobei eine erheblich verbesserte Ultraviolettstabilität verliehen wird, welche eine Dunkelfärbung durch Licht verhindert.
BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Gemäß der vorliegenden Erfindung werden Bismutoxidchlorid-Kristalle auf eine beliebige herkömmliche Weise gezüchtet und werden anschließend nicht zusammenhängend mit Eisenoxidhydrat überzogen.
Bismutoxidchlorid-Kristalle werden typischerweise durch Vereinigen einer löslichen Bismutverbindung mit einem Ausgangsstoff von Chlorid unter sauren Bedingungen hergestellt. Wenngleich jede lösliche Bismutverbindung verwendet werden kann, ist das Material, welches am häufigsten eingesetzt wird, Bismutnitrat. Das Bismutsalz wird gewöhnlich in Form einer wässrigen sauren Lösung eingesetzt, um eine vorzeitige Hydrolyse und Ausfällung von unlöslichen Bismutverbindungen zu verhindern. Zu diesem Zweck enthält die Lösung gewöhnlich eine verträgliche Mineralsäure oder andere starke Säure. Chlorwasserstoffsäure und ein Gemisch aus Chlorwasserstoffsäure und Salpetersäure sind besonders zweckmäßig, da sie als Ausgangsstoff der Chloridionen dienen, welche zum Bilden des Bismutoxidchlorids verwendet werden. Die Bismutverbindung wird hydrolysiert, indem die Acidität innerhalb gewünschter Grenzen, gewöhnlich ungefähr pH 1, gehalten wird durch Zugeben einer geeigneten Base zum Neutralisieren der Säure, welche sich während der Hydrolysereaktion bildet. Die am häufigsten verwendete Base ist ein Alkalimetallhydroxid, insbesondere Natriumhydroxid, aber andere lösliche Ausgangsstoffe von Hydroxylionen wie ein stark basisches Amin oder eine Basenvorstufe wie Harnstoff können ebenfalls verwendet werden.
Die Herstellung der Bismutoxidchlorid-Kristalle erfolgt im Allgemeinen bei einer Temperatur zwischen ungefähr 50°C und 100°C und mehr bevorzugt ungefähr 60–80°C. Gewöhnlich werden die Lösung des löslichen Bismutsalzes und die Base in einen wässrigen sauren Behälter gepumpt. Es kann durch Regulieren der Menge der Bismutlösung, welche verwendet wird, jede gewünschte Größe der Bismutoxidchlorid-Kristalle erhalten werden.
Zu den resultierenden Bismutoxidchlorid-Kristallen wird ein hydrolysierbarer Ausgangsstoff von Eisen zugegeben. Vorzugsweise wird das Eisen in Form einer wässrigen Lösung eines wasserlöslichen Eisensalzes wie Eisen(III)-chlorid und Eisen(III)-sulfat bereitgestellt. Der pH der resultierenden Aufschlämmung wird dann so eingestellt, dass eine Hydrolyse des Eisensalzes erfolgt und daraus ein Überzug auf der Oberfläche der Bismutoxidchlorid-Kristalle gebildet wird. Es kann jede geeignete Base verwendet werden, um den pH einzustellen, und wie im Falle der Hydrolyse der Bismutverbindungen kann ein Alkalimetallhydroxid, insbesondere Natriumhydroxid, verwendet werden. Das Eisenoxidhydrat wird durch Ändern des pHs der Bismutoxidchlorid-Umgebung, so dass er in einem Bereich von ungefähr 2 bis 4 und mehr bevorzugt ungefähr 2,75–3,25 liegt, gebildet. Die Hydrolyse des Eisens kann bei einer Temperatur zwischen Umgebungstemperatur und ungefähr 100°C und vorzugsweise bei ungefähr 60 bis 80°C erfolgen.
Die Menge der zu der Bismutoxidchlorid-Aufschlämmung zugegebenen Eisenlösung hängt von der gewünschten Farbe des Effektpigments ab. Wenn die Menge des Eisens zunimmt, ändert sich die Absorptionsfarbe. Im Allgemeinen liegt die Menge des zugegebenen Eisensalzes im Bereich von ungefähr 1 bis 70 Gew.-% je nach der gewünschten Farbe, vorzugsweise ungefähr 10 bis 40 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der Bismutoxidchlorid-Kristalle in der Aufschlämmung. Dies führt zur Bildung eines Eisenoxidhydratüberzugs auf den Bismutoxidchlorid-Kristallen, in welchen der Überzug ungefähr 0,1 bis 70 Gew.-%, vorzugsweise ungefähr 10 bis 40 Gew.-% bezogen auf das Gesamtgewicht des Pigments ausmacht. Da das Eisenoxidhydrat abgeschieden wird, bevor das Bismutoxidchlorid aus dem Reaktionsgemisch isoliert wird, wird kein zusammenhängender Überzug gebildet. Deshalb ist der Überzug nicht glatt und zusammenhängend, sondern das hydrolysierte Eisen konzentriert sich in einer Vielzahl von kleinen Klumpen und bildet dadurch einen nicht zusammenhängenden Überzug auf dem BiOCl. Dies führt wiederum dazu, dass die inhärente Leuchtkraft des BiOCl-Effektpigments weiterhin sichtbar bleibt und im Wesentlichen beibehalten wird. Außerdem gestattet der nicht zusammenhängende Überzug, dass das Endprodukt ohne das Verklumpen von Eisenoxid getrocknet werden kann.
Am Ende der Ausfällung des Eisenoxidhydrats wird das resultierende Pigment aus der Lösung, in welcher es gebildet wurde, auf eine beliebige zweckmäßige Weise gewonnen. Zum Beispiel kann das Pigment filtriert werden und wird dann vorzugsweise mit Wasser gewaschen, bis es im Wesentlichen frei von Salz ist. Alternativ kann ein Absetz- und Dekantierverfahren eingesetzt werden. Das Pigment kann durch Erwärmen getrocknet oder an der Luft getrocknet werden, falls dies gewünscht wird, aber es sollten Temperaturen vermieden werden, welche das Eisenoxidhydrat in Eisenoxid umwandeln.
Das resultierende, mit Eisenoxidhydrat überzogene BiOCl-Effektpigment wird anschließend auf herkömmliche Weise zu verschiedenen Arten von Fertigprodukten verarbeitet. Zum Beispiel kann der Filterkuchen getrocknet werden, um ein pulverförmiges Produkt entweder mit oder ohne einem zugegebenen Dispergiermittel herzustellen. Alternativ kann der Filterkuchen mit einem Öl wie Rizinusöl oder Mineralöl geflusht werden, was dazu führt, dass das ursprünglich mit Wasser befeuchtete Pigment ein mit Öl befeuchtetes Pigment wird.
Das resultierende, mit Eisenoxidhydrat überzogene Bismutoxidchlorid kann auf die gleiche Weise wie die bisher bekannten Bismutoxidchlorid-Effektpigmente eingesetzt werden. Zum Beispiel können sie in Kosmetika sowie in Anstrichfarben und Überzügen verwendet werden. Die Vielzahl von Kristallen in den Produkten, die durch das erfindungsgemäße Verfahren hergestellt werden, haben sich als homogener erwiesen als herkömmliche Bismutoxidchlorid-Effektpigmente, wobei Leuchtkraft mit erhöhter Lichtstabilität kombiniert wird. Dies macht es möglich, das Material in hellen Farben von Autolacken zu verwenden, wobei auch ein flüssiges metallisches Aussehen erzeugt wird.
Produkte dieser Erfindung können ohne Einschränkung in allen Arten von Auto- und Industrielackanwendungen verwendet werden, insbesondere auf den Gebieten der organischen Farbüberzüge und Tinten bzw. Druckfarben, bei denen eine tiefe Farbintensität erforderlich ist. Zum Beispiel können diese Pigmente zur Massentönung oder als Stylingmittel zum Spritzen von allen Arten von Automobilen und anderen Fahrzeugen verwendet werden. Entsprechend können sie auf allen Ton/Formica/Holz/Glas/Metall/Email/Keramik-Oberflächen und nicht porösen oder porösen Oberflächen verwendet werden. Die Pigmente können in Pulverbeschichtungszusammensetzungen verwendet werden. Sie können in Kunststoffgegenstände eingearbeitet werden, die für die Spielzeugindustrie oder den Haushalt vorgesehen sind. Diese Pigmente können in Fasern imprägniert werden, um Kleidungsstücken und Teppichen neue und ästhetische Färbungen zu verleihen. Sie können verwendet werden, um das Aussehen von Schuhen, Gummi und Vinyl/Marmor-Böden, Vinyl-Fassadenverkleidungen und allen anderen Vinylprodukten zu verbessern. Außerdem können diese Farben in allen Arten von formgebenden Hobbys verwendet werden.
Die vorstehend erwähnten Zusammensetzungen, in welchen die Zusammensetzungen dieser Erfindung brauchbar sind, sind dem Fachmann gut bekannt. Zu Beispielen gehören Druckfarben, Nagellacke, Lackfarben, thermoplastische und wärmehärtbare Materialien, natürliche Harze und synthetische Harze. Zu einigen nicht beschränkenden Beispielen gehören Polystyrol und seine Mischpolymere, Polyolefine, insbesondere Poly ethylen und Polypropylen, Polyacrylverbindungen, Polyvinylverbindungen, z.B. Polyvinylchlorid und Polyvinylacetat, Polyester und Kautschuk und auch Filamente, die aus Viskose- und Celluloseethern, Celluloseestern, Polyamiden, Polyurethanen, Polyestern, z.B. Polyglycolterephthalaten, und Polyacrylnitril hergestellt sind.
Für eine umfassende Einführung in eine Reihe von Pigmentanwendungen, siehe Temple C. Patton, Herausgeber, The Pigment Handbook, Volume II, Applications and Markets, John Wiley and Sons, New York (1973). Außerdem siehe z.B. im Hinblick auf Druckfarben: R. H. Leach, Herausgeber, The Printing Ink Manual, Vierte Auflage, Van Nostrand Reinhold (International) Co. Ltd., London (1988), insbesondere die Seiten 282–591; im Hinblick auf Anstrichfarben: C.H. Hare, Protective Coatings, Technology Publishing Co., Pittsburgh (1994), insbesondere die Seiten 63–288. Die vorstehenden Literaturstellen sind hiermit durch Bezugnahme in diese Anmeldung aufgenommen im Hinblick auf ihre Lehren von Druckfarben-, Lack- bzw. Anstrichfarben- und Kunststoffzusammensetzungen, Formulierungen und Bindemittel (Vehikel), in welchen die Zusammensetzungen dieser Erfindung verwendet werden können, einschließlich der Mengen der Färbemittel. Zum Beispiel kann das Pigment in einem Anteil von 10 bis 15 % in einer Offset-Lithografie-Druckfarbe verwendet werden, wobei der Rest ein Bindemittel (Vehikel) ist, das gelierte und nicht-gelierte Kohlenwasserstoffharze, Alkydharze, Wachsverbindungen und aliphatisches Lösungsmittel enthält. Das Pigment kann auch z.B. in einem Anteil von 1 bis 10 % in einer Autolack-Formulierung zusammen mit anderen Pigmenten, zu denen Titandioxid gehören kann, Acryllatizes, Koaleszenzmitteln, Wasser oder Lösungsmitteln enthalten sein. Das Pigment kann auch z.B. in einem Anteil von 20 bis 30 % in einem Kunststofffarbkonzentrat in Polyethylen verwendet werden.
Auf kosmetischem Gebiet können diese Pigmente im Augenbereich und in allen äußeren Anwendungen und Rinse-off-Anwendungen verwendet werden. Somit können sie in Haarsprays, Gesichtspuder, Bein-Makeup, Insektenabwehrlotion, Wimperntusche-Cake/Creme, Nagellack, Nagellackentferner, Parfümlotion und Shampoos aller Art (Gel oder Flüssigkeit) verwendet werden. Außerdem können sie in Rasiercreme (Konzentrat für Aerosol, rasierpinselfreie Rasiercreme, Seifenschaum), Hautglanzstift, Haut-Makeup, Haarpflegemittel, Lidschatten (Flüssigkeit, Pomade, Puder, Stift, komprimiert oder Creme), Eyeliner, Kölnischwasser-Stift, Kölnischwasser, Kölnischwasser-Erweichungsmittel, Schaumbad, Körperlotion (befeuchtend, reinigend, analgetisch, adstringierend), Aftershavelotion, Bademilch (after bath milk) und Sonnenschutzlotion verwendet werden.
Für eine Übersicht über kosmetische Anwendungen siehe Cosmetics: Science and Technology, 2. Auflage, Hrsg.: M. S. Balsam und Edward Sagarin, Wiley-Interscience (1972) und deNavarre, The Chemistry and Science of Cosmetics, 2. Auflage, Band 1 und 2 (1962), Van Nostrand Co. Inc., Band 3 und 4 (1975), Continental Press, welche beide hiermit durch Bezugnahme aufgenommen sind.
Um die Erfindung weiter zu veranschaulichen, werden nachstehend verschiedene Beispiele angegeben. In diesen Beispielen sowie im Rest dieser Beschreibung und den Ansprüchen sind alle Temperaturen in Grad Celsius und alle Teile und Prozentsätze auf das Gewicht bezogen angegeben, sofern nichts anderes angegeben ist.
Beispiel 1
Eine ausreichende Menge an konzentrierter Chlorwasserstoffsäure wurde in einen Behälter mit entmineralisiertem Wasser eingebracht, um den pH des resultierenden Behälters auf ungefähr 1 zu bringen. Nachdem der Behälter auf ungefähr 70°C erwärmt worden war, wurden 400 Milliliter einer wässrigen Lösung, die Chlorwasserstoffsäure und 0,2 g/ml Bismutnitrat enthielt, mit einer Rate von 5 ml/Minute in den Behälter gepumpt. Gleichzeitig wurde eine 20 %ige wässrige Natriumhydroxidlösung dem Behälter zugegeben, um die Säure zu neutralisieren, welche während der Hydrolysereaktion gebildet wurde.
Nach ungefähr 80 Minuten wurde der pH auf 3 eingestellt und eine 39 %ige wässrige Lösung von Eisen(III)-chlorid wurde mit einer Rate von 1 ml pro Minute in die wässrige Bismutoxidchlorid-Kristallaufschlämmung eingebracht, während gleichzeitig 20 %iges wässriges Natriumhydroxid mit einer Rate von 3 ml/min zugegeben wurde, um den pH auf diesem Wert zu halten.
Nach ungefähr 15 Minuten wurde das resultierende Pigment gewonnen und hinsichtlich der Lichtstabilität bewertet. Dies erfolgte, indem zuerst die in der wässrigen Phase der Aufschlämmung vorhandenen Kristalle durch Absetzen und Entfernen des Überstands konzentriert wurden. Anschließend wurden die Kristalle in eine organische Phase gespült bzw. geflusht, welche aus einem Ketonester und aromatischen Lösungsmitteln bestand, und anschließend in einem organisch löslichen Harz mit einem Kristallgehalt von 60 Gew.-% dispergiert. Danach wurden die dispergierten Kristalle in einen Acryl-Melamin/Formaldehyd-Einbrennlack eingearbeitet, so dass die Menge der Kristalle in dem Lack 10 Gew.-% der gesamten Harzfeststoffe in dem Lack betrug. Die Lackdispersion wurde dann auf mit Bonderite 40 behandelte kaltgewalzte und polierte Stahlplatten gesprüht, die mit einer kathodischen Elektrotauchgrundierung mit geringer Filmbildung (low film build cathodic electrodeposition primer) grundiert waren. Es wurden Nass auf Nass-Überzüge aufgebracht, so dass die Dicke des getrockneten Films im Bereich von ungefähr 0,0023 bis 0,0028 cm (ungefähr 0,9 bis 1,1 mil) lag. Darauf folgte ein Acryl-Melamin/Formaldehyd-Klarlacküberzug mit einer Trockenfilmdicke von ungefähr 0,0038 bis 0,005 cm (ungefähr 1,5 bis 2 mils). Die Platten wurden dann 30 Minuten bei 250°F in einem Umluftofen eingebrannt.
Ein Bewertungstest wurde durchgeführt, in dem teilweise maskierte Platten in eine Cleveland-Kammer eingestellt und eine Woche lang abwechselnden Zyklen von 8 Stunden Xenonlicht und 4 Stunden Wasserkondensation ausgesetzt wurden. Änderungen des Aussehens der Platten wurden durch Messen der CIE L*a*b*-Werte charakterisiert. Dieses System ist in dem Text "The Measurement of Appearance", 2. Auflage, Hunter und Harold, Hrsg., John Wiley & Sons, 1987 beschrieben. Das System umfasst das Messen einer Helligkeits-Dunkelheits-Komponente, die mit L* bezeichnet wird, einer Rot-Grün-Komponente, die mit a* bezeichnet wird, und einer Gelb-Blau-Komponente, die mit b* bezeichnet wird. Der Unterschied der Farbe, der mit DE* bezeichnet wird, wird berechnet unter Verwendung der Gleichung DE* = [(DL*)2 + (Da*)2 + (Db*)2]1/2 in welcher DL*, Da* und Db* den Unterschied der L*-, A*- und b*-Werte zwischen den belichteten und nicht belichteten Abschnitten der Platte wiedergibt. Je höher der Wert von DE*, desto größer ist die Änderung des Aussehens zwischen den belichteten und nicht belichteten Abschnitten der Platte. Umgekehrt zeigt ein niedrigeres DE* eine erhöhte Lichtstabilität an. Ein DE* von weniger als 1 ist im Allgemeinen mit bloßem Auge nicht erkennbar.
Das DE* einer Platte, welche das Pigment dieses Beispiels verwendete, war geringer als 2. Das DE* einer entsprechenden Kontrollplatte, die unter Verwendung eines BiOCl-Pigments hergestellt wurde, das auf die gleiche Weise, aber ohne den Eisenoxidhydratüberzug darauf hergestellt wurde, betrug 8.
Eine Probe des Pigments wurde in einem Nitrocelluloselack suspendiert, welcher als dünner Film auf eine herkömmliche Schwarz-Weiß-Zeichenkarte aufgebracht und getrocknet wurde. Der Film fühlte sich bei der Berührung glatt an und es gab keinen sichtbaren Unterschied zwischen dem Aussehen des Films auf dem schwarzen Teil der Karte und dem weißen Teil.
Für Vergleichszwecke wurde ein ähnliches, mit Eisenoxidhydrat überzogenes BiOCl-Pigment hergestellt, mit der Ausnahme, dass das BiOCl nicht aus dem Reaktionsgemisch isoliert wurde, bevor es überzogen wurde, und ein zusammenhängender Überzug gebildet wurde. Eine Probe wurde in dem gleichen Nitrocelluloselack in der gleichen Konzentration wie bei dem erfindungsgemäßen Pigment suspendiert und wurde als dünner Film mit der gleichen Dicke auf die Zeichenkarte aufgetragen und getrocknet. Das Eisenoxid hatte sich verklumpt und der Film hatte eine Textur ähnlich wie Sandpapier. Es gab einen deutlich sichtbaren Unterschied zwischen dem Aussehen des Films auf dem schwarzen Teil der Karte und dem weißen Teil.
Beispiel 2
Eine ausreichende Menge an konzentrierter Chlorwasserstoffsäure wurde in einen Behälter mit entmineralisiertem Wasser eingebracht, um den pH des resultierenden Behälters auf ungefähr 1 zu bringen. Nachdem der Behälter auf ungefähr 70°C erwärmt worden war, wurden 400 Milliliter einer wässrigen Lösung, die Chlorwasserstoffsäure und 0,2 g/ml Bismutnitrat enthielt, mit einer Rate von 5 ml/Minute in den Behälter gepumpt. Gleichzeitig wurde eine 20 %ige wässrige Natriumhydroxidlösung dem Behälter zugegeben, um die Säure zu neutralisieren, welche während der Hydrolysereaktion gebildet wurde.
Nach ungefähr 80 Minuten wurde der pH auf 3 eingestellt und eine 39 %ige wässrige Lösung von Eisen(III)-chlorid wurde mit einer Rate von 1 ml pro Minute in die wässrige Bismutoxidchlorid-Kristallaufschlämmung eingebracht, während gleichzeitig 20 %iges wässriges Natriumhydroxid mit einer Rate von 3 ml/min zugegeben wurde, um den pH auf diesem Wert zu erhalten. Nach ungefähr 15 Minuten wurde das resultierende Pigment gewonnen und bei 120°C getrocknet.
Das getrocknete Pigment wurde in einem organisch löslichen Harz mit einem Kristallgehalt von 60 Gew.-% dispergiert. Danach wurden die dispergierten Kristalle in einen Acryl-Melamin/Formaldehyd-Einbrennlack eingearbeitet, so dass die Menge der Kristalle in dem Lack 10 Gew.-% der gesamten Harzfeststoffe in dem Lack betrug. Die Lackdispersion wurde dann auf mit Bonderite 40 behandelte kaltgewalzte und polierte Stahlplatten gesprüht, die mit einer kathodischen Elektrotauchgrundierung mit geringer Filmbildung grundiert waren. Es wurden Nass-auf-Nass-Überzüge aufgebracht, so dass die Dicke des getrockneten Films im Bereich von ungefähr 0,0023 bis 0,0028 cm (ungefähr 0,9 bis 1,1 mils) lag. Darauf folgte ein Acryl-Melamin//Formaldehyd-Klarlacküberzug mit einer Trockenfilmdicke von ungefähr 0,0038 bis 0,005 cm (ungefähr 1,5 bis 2 mil). Diese Platten wurden dann 30 Minuten bei 250°F in einem Umluftofen eingebrannt.
Ein Bewertungstest wurde wie in Beispiel 1 beschrieben durchgeführt. Das DE* einer Platte, welche das Pigment dieses Beispiels verwendete, betrug 1,8. Das DE* einer entsprechenden Kontrollplatte, die unter Verwendung eines BiOCl-Pigments hergestellt wurde, das auf die gleiche Weise, aber ohne den Eisenoxidhydratüberzug darauf hergestellt wurde, betrug 8.
Beispiel 3
Eine ausreichende Menge an konzentrierter Chlorwasserstoffsäure wurde in einen Behälter mit entmineralisiertem Wasser eingebracht, um den pH des resultierenden Behälters auf ungefähr 1 zu bringen. Nachdem der Behälter auf ungefähr 70°C erwärmt worden war, wurden 400 Milliliter einer wässrigen Lösung, die Chlorwasserstoffsäure und 0,2 g/ml Bismutnitrat enthielt, mit einer Rate von 5 ml/Minute in den Behälter gepumpt. Gleichzeitig wurde eine 20 %ige wässrige Natriumhydroxidlösung dem Behälter zuge geben, um die Säure zu neutralisieren, welche während der Hydrolysereaktion gebildet wurde.

Nach ungefähr 80 Minuten wurde der pH auf 3 eingestellt und eine 39 %ige wässrige Lösung von Eisen(III)-chlorid wurde in einer Menge von ungefähr 5 % in die wässrige Bismutoxidchlorid-Kristallaufschlämmung eingebracht, gefolgt von der Zugabe von 20 %igem wässrigem Natriumhydroxid mit einer Rate von 1 ml/min, bis der pH 10 betrug. Nachdem dieser pH ungefähr 15 Minuten lang beibehalten worden war, wurde das resultierende Pigment gewonnen und bei 120°C getrocknet. Das getrocknete Pigment kann wie folgt zu einem Lidschattenpuder formuliert werden:
Die folgenden Materialien werden gründlich vermischt und dispergiert:

Inhaltsstoffe	Gew.-Teile
Mearltalc TCA^® (Talk)	18
Mearlmica^® SVA (Glimmer)	20
Magnesiummyristat	5
Siliciumdioxid	2
Cloisonné^® Red 424C(roter TiO₂-überzogener Glimmer)	20
Cloisonné^® Violet 525C (violetter TiO₂-überzogener Glimmer)	13
Cloisonné^® Nu-Antique Blue 626CB (TiO₂-überzogener Glimmer/Eisenoxid-überzogener Glimmer)	2
Cloisonné^® Cerise Flambé 550Z (Eisenoxid-überzogener Glimmer)	2
Konservierungsmittel & Antioxidationsmittel	q.s.

Dann werden 7 Teile Octylpalmitat und 1 Teil Isostearylneopentanoat erwärmt und vermischt, bis sie einheitlich sind, und zu diesem Zeitpunkt wird das resultierende Gemisch in die Dispersion gesprüht und das Vermischen fortgesetzt. Das vermischte Material wird pulverisiert und dann werden 5 Teile Cloisonne Red 424C und 5 Teile des überzogenen BiOCl zugegeben und vermischt, bis ein einheitlicher Lidschattenpuder erhalten wird.
Beispiel 4
Eine ausreichende Menge an konzentrierter Chlorwasserstoffsäure wurde in einen Behälter mit entmineralisiertem Wasser eingebracht, um den pH des resultierenden Behälters auf ungefähr 1 zu bringen. Nachdem der Behälter auf ungefähr 70°C erwärmt worden war, wurden 400 Milliliter einer wässrigen Lösung, die Chlorwasserstoffsäure und 0,2 g/ml Bismutnitrat enthielt, mit einer Rate von 5 ml/Minute in den Behälter gepumpt. Gleichzeitig wurde eine 20 %ige wässrige Natriumhydroxidlösung dem Behälter zugegeben, um die Säure zu neutralisieren, welche während der Hydrolysereaktion gebildet wurde.
Nach ungefähr 80 Minuten wurde der pH auf 3 eingestellt und eine 39 %ige wässrige Lösung von Eisen(III)-chlorid wurde in einer Menge von ungefähr 5 % in die wässrige Bismutoxidchlorid-Kristallaufschlämmung eingebracht, gefolgt von der Zugabe von 20 %igem wässrigem Natriumhydroxid mit einer Rate von 1 ml/min, bis der pH 10 betrug. Nachdem dieser pH ungefähr 15 Minuten beibehalten worden war, wurde das resultierende Pigment gewonnen und bei 120°C getrocknet. Das getrocknete Pigment kann wie folgt zu einem Lippenstift formuliert werden.

Die folgenden Mengen der aufgeführten Inhaltsstoffe werden in ein erwärmtes Gefäß gegeben und die Temperatur wird auf 85 ± 3°C angehoben.

	Gew.-Teile
Candelillawachs	2,75
Carnaubawachs	1,25
Bienenwachs	1,00
Ceresinwachs	5,90
Ozokeritwachs	6,75
Mikrokristallines Wachs	1,40
Oleylalkohol	3,00
Isostearylpalmitat	7,50
Isostearylisostearat	5,00
Caprylsäure/Caprinsäuretriglycerid	5,00
Bis-Diglycerylpolyalkoholadipat	2,00
Acetylierter Lanolinalkohol	2,50
Sorbitantristearat	2,00
Aloe Vera	1,00
Rizinusöl	37,50
Red 6 Lack	0,25
Tocopherylacetat	0,20
Phenoxyethanol, Isopropylparaben, und Butylparaben	1,00
Antioxidationsmittel	q.s.

Ein Gemisch aus 13 Teilen des überzogenen BiOCl und 1 Teil Kaolin wird zugegeben und vermischt, bis das gesamte BiOCl gut dispergiert ist. Duftstoff wird nach Wunsch zugegeben und unter Rühren vermischt. Das resultierende Gemisch wird in Formen mit 75 ± 5°C gegossen, abkühlen gelassen und zu Lippenstiften geformt.
Verschiedene Änderungen und Abwandlungen können an dem Verfahren und den Produkten dieser Erfindung vorgenommen werden, ohne von ihrem Geist und Umfang abzuweichen. Die verschiedenen Ausführungsformen, welche in dieser Anmeldung offenbart wurden, dienten dazu, die Erfindung weiter zu veranschaulichen, sollten sie aber nicht beschränken.

Claims

Effektpigment, welches Bismutoxidchlorid-Kristalle mit einem Oberflächenüberzug aus Eisenoxidhydrat umfasst.
Effektpigment nach Anspruch 1, in welchem der Oberflächenüberzug ungefähr 0,1 bis 70 Gew.-% des Gesamtgewichts der überzogenen Kristalle beträgt.
Effektpigment nach Anspruch 2, in welchem der Oberflächenüberzug ungefähr 10 bis 40 Gew.-% des Gesamtgewichts der überzogenen Kristalle beträgt.
Effektpigment nach Anspruch 3, in welchem der Oberflächenüberzug nicht zusammenhängend ist und das Effektpigment trocken ist.
Verfahren zum Herstellen eines Bismutoxidchlorid-Pigments mit einer verbesserten Lichtbeständigkeit, welches das Vereinigen eines löslichen Bismutsalzes und von Chloridionen in einem wässrigen Medium unter hydrolysierenden Bedingungen zum Bilden einer wässrigen Dispersion von Bismutoxidchlorid-Kristallen, das Zugeben eines hydrolysierbaren Eisensalzes zu der wässrigen Dispersion und das Hydrolysieren des Eisensalzes zum Bilden eines Eisenoxidhydrat-Überzugs auf dem Bismutoxidchlorid umfasst.
Verfahren nach Anspruch 5, in welchem die Menge des hydrolysierbaren Eisensalzes ungefähr 0,1 bis 70 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht des Bismutoxidchlorids beträgt.
Verfahren nach Anspruch 5, in welchem das mit Eisenoxidhydrat überzogene Bismutoxidchlorid getrocknet wird.
Farb- oder Tintenzusammensetzung, die ein Pigment enthält, dadurch gekennzeichnet, dass das Pigment das Bismutoxidchlorid-Effektpigment nach Anspruch 1 ist.
Kunststoffzusammensetzung, die ein Pigment enthält, dadurch gekennzeichnet, dass das Pigment das Bismutoxidchlorid-Effektpigment nach Anspruch 1 ist.
Kosmetische Zusammensetzung, die ein Pigment enthält, dadurch gekennzeichnet, dass das Pigment das Bismutoxidchlorid-Effektpigment nach Anspruch 1 ist.