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Diese Erfindung betrifft ein Perlglanzpigment aus
mit Metalloxid beschichtetem schuppenförmigem Glimmer als
Trägermaterial sowie einer zweiten Beschichtung aus
hydratisiertem Zirkoniumoxid und einem hydratisierten
Oxid (oder Oxiden) mindestens eines Metalls ausgewählt
aus der Gruppe Kobalt, Mangan und Cer, sowie Verfahren zu
deren Herstellung.
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Ganz besonders betrifft sie neue, witterungsbeständige Perlglanzpigmente
und Verfahren zu deren Herstellung, wobei diese neuen Perlglanzpigmente
aus mit Metalloxid beschichteten Glimmerplättchen, welche als Trägermaterial
dienen, (a) hydratisiertem Zirkoniumoxid, gebildet durch Hydrolyse einer
wasserlöslichen Verbindung in Gegenwart von Hypophosphit, (b) einem
hydratisierten Metalloxid (oder -oxiden), gebildet durch Hydrolyse einer
wasserlöslichen Verbindung (oder Verbindungen), wobei mindestens ein Vertreter
ausgewählt ist aus der Gruppe Kobalt, Mangan und Cer, bestehen, wobei jene
Komponenten (a) und (b) auf der Oberfläche jenes Trägermaterials abgeschieden
werden.
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Lacke zur Verwendung im Freien, z.B. Lacke, die
sich zur Außenlackierung von Autos eignen, müssen so
beschaffen sein, daß die Lackschicht bei Einwirkung
verschiedener Witterungsbedingungen ihr Aussehen nicht
verändert.
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Es ist bekannt, daß in der Lackschicht evtl.
enthaltene Titandioxidteilchen dazu neigen, das Polymer,
aus dem die Lackschicht aufgebaut ist, durch die
Einwirkung von Strahlen im nahen Ultraviolett und
Feuchtigkeit oxidativ zu zersetzen, was zum Auskreiden führt. Um
solch eine Wirkung des Titandioxids zu unterdrücken, sind
schon viele Methoden vorgeschlagen und in der Praxis
erprobt, bei denen Titandioxid mit einer Chrom-,
Silicium-, Aluminium-, Zink-, Phosphor- oder
Zirkoniumverbindung entweder allein oder in Kombination
dotiert oder beschichtet wird.
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Pigment aus schuppenförmigem Aluminium wird
ebenfalls in Lacken zur Außenlackierung von Autos
verwendet, und es ist bekannt, daß diese Art von Lack
ebenfalls dazu neigt, bei Einwirkung von verschiedenen
Witterungsbedingungen sein Aussehen zu verändern. Als
Methoden zur Beurteilung der Pigmentverträglichkeit
gegenüber Witterungsbedingungen sind die
Freiluftbewitterungs- und Schnellbewitterungsversuche bekannt. Soll
lediglich die Wasserbeständigkeit beurteilt werden, so
läßt man auf Kartons aufgetragene Abzüge eine
Hochtemperatur- und Feuchtigkeitsatmosphäre
(Blasenbildungstest) einwirken oder taucht sie in heißes
Wasser (Heißwasser-Tauchtest), um anschließend die
entstehenden Glanzeinbußen und Farbtonverschiebungen zu
untersuchen.
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Im allgemeinen wird angenommen, daß solche
Glanzeinbußen und Farbtonverschiebungen durch
Lichtstreunung durch in der Lackschicht vorhandene
Mikroporen verursacht werden, wobei diese Mikroporen
durch Eindringen von Wasser und Wasserdampf unter Bildung
von Bläschen mit nachfolgender Verdampfung des Wassers
gebildet werden.
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Perlglanzpigmente aus mit Metalloxid
beschichtetem Glimmer (mit einem Metalloxid wie Titanoxid,
Eisenoxid sowie deren Kombination beschichtetem
schuppenförmigem Glimmer) sind in Artikeln für den täglichen
Gebrauch, Spielzeugartikeln, Verpackungsmaterialien und
vielen anderen Verwendungen als Farbmittel für Lacke,
Druckfarben und Kunststoffe weit verbreitet, wobei
ihre Anwendung sich in letzter Zeit auch auf Verwendungen
im Freien wie Außenlackierungen für Autos und
Baumaterialien erstreckt.
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Werden jedoch mit den herkömmlichen
Perlglanzpigmenten Wasserbeständigkeitztests (Blasenbildung- und
Heißwasser-Tauchtests) durchgeführt, so zeigen sich
Glanzeinbußen und Farbtonverschiebungen wie im Falle der
Pigmente aus schuppenförmigem Aluminium, weswegen darauf
hingewiesen wurde, daß bei Verwendung dieser Art von
Pigmenten in Lacken zur Verwendung im Freien, insbesondere
in Lacken zur Außenlackierung von Autos, einige
Modifizierungen vorgenommen werden müssen.
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Der Anmelderin gelang es bereits früher, ein
wasserbeständiges Perlglanzpigment zu entwickeln, das in
Lacken zur Verwendung im Freien, insbesondere in Lacken
zur Außenlackierung von Autos, einsetzbar ist (Japanische
Patentanmeldung Nr. 276687/1986).
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Das Pigment dieses neuartigen Typs zeigt ohne
Verwendung einer Chromverbindung hervorragenden Glanz und
Wasserbeständigkeit, doch ist es in bezug auf
Lichtbeständigkeit noch unzureichend. Bei Anwendung dieser
Methode auf mit Metalloxiden, u.a. Titandioxid,
beschichteten schuppenförmigen Glimmer gelang es nicht,
die wie oben erwähnte negative Wirkung des Titandioxid
vollständig zu unterdrücken; eine das so hergestellte
Pigment enthaltende Lackschicht führte bei den Tests mit
Lichtbestrahlung wie Freiluftbewitterung- und
Schnellbewitterungstests zu nicht befriedigenden Ergebnissen.
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In der Automobilindustrie besteht ein zunehmender
Bedarf an Perlglanzlackierungen, weshalb neue
Perlglanzpigmente für Freiluftlacke entwickelt werden mussen, die
keine Chromverbindungen enthalten und einen hohen Glanz
sowie hervorragende Witterungsstabilität aufweisen.
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Durch die Erfindung werden neue,
witterungsbeständige Perlglanzpigmente, die die oben erwähnten
Forderungen erfüllen, sowie Verfahren zu deren
Herstellung zur Verfügung gestellt.
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Es wurde gefunden, daß eine Beschichtung aus
unter bestimmten Bedingungen gebildetem hydratisiertem
Zirkoniumoxid und hydratisiertem Oxid (oder Oxiden)
mindestens eines Metalls ausgewählt aus der Gruppe
Kobalt, Mangan und Cer eine ausreichend hohe
Witterungsstabilität, wie von dem obengenannten Perlglanzpigment
gefordert, aufweist.
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Aus der EP-A-02 68 918 ist ein Perlglanzpigment
bekannt, das nach einem Verfahren hergestellt wurde, das
darin besteht, daß man eine Zirkonylverbindung in
wäßrigem Medium in Gegenwart von Hypophosphit
hydrolysiert, wobei ein hydratisiertes Zirkoniumoxid
entsteht, und dieses anschließend auf der Oberfläche von
mit Metalloxid beschichtetem schuppenförmigem Glimmer
abscheidet.
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Aufgrund der Feststellung, daß eine Beschichtung
aus unter bestimmten Bedingungen gebildetem
hydratisiertem Zirkoniumoxid allein zur Erzielung von
befriedigenden Ergebnissen bei den Freiluftbewitterungs-
und Schnellbewitterungstests unzureichend war, würde
weiter untersucht, wie diese Schwierigkett zu überwinden
sei, und es gelang, die neuartigen, witterungsbeständigen
Perlglanzpigmente dieser Erfindung zur Verfügung zu
stellen.
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Das witterungsbeständige Perlglanzpigment dieser Erfindung besteht aus mit
Metalloxid beschichteten Glimmerplättchen, welche als Trägermaterial dienen,
(a) hydratisiertem Zirkoniumoxid, gebildet durch Hydrolyse einer
wasserlöslichen Verbindung in Gegenwart von Hypophosphit, (b) einem hydratisierten
Metalloxid (oder -oxiden), gebildet durch Hydrolyse einer wasserlöslichen
Verbindung (oder Verbindungen), wobei mindestens ein Vertreter ausgewählt ist
aus der Gruppe Kobalt, Mangan und Cer, wobei jene Komponenten (a) und (b) auf
der Oberfläche jenes Trägermaterials abgeschieden werden. Dieses neue
Perlglanzpigment ergibt bei der Verwendung in Lacken zur Freiluftanwendung
Lackschichten mit hervorragender Witterungsbeständigkeit.
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Das neuartige witterungsbeständige
Perlglanzpigment dieser Erfindung läßt sich nach den nachfolgend
beschriebenen Verfahren herstellen.
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Als Trägermaterial wird ein mit einem Metalloxid
beschichteter schuppenförmiger Glimmer verwendet. Eine
wäßrige Aufschlämmung dieses Trägermaterials wird bei
einer Temperatur im Bereich von 50ºC bis zu seinem
Siedepunkt in Gegenwart von Hypophosphit, mit einem zu
hydratisiertem Zirkoniumoxid hydrolysierbarem
Zirkoniumsalz sowie einer wasserlöslichen, zu dem entsprechenden
hydratisierten Metalloxid (oder -oxiden) hydrolysierbaren
Verbindung (oder Verbindungen) mindestens eines
Vertreters ausgewählt aus der Gruppe Kobalt, Mangan und
Cer behandelt, wodurch die hydratisierten Metalloxide auf
der Oberfläche jenes Trägermaterials abgeschieden werden.
In diesem Falle kann die Bildung aller hydratisierten
Metalloxide gleichseitig erfolgen, oder die einzelnen
Metalloxide konnen gegebenenfalls zum Teil getrennt
gebildet werden.
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Auf diese Weise kann als Trägermaterial mit
hydratisiertem Zirkoniumoxid sowie hydratisiertem
Metalloxid (oder -oxiden) mindestens eines Vertreters
ausgewählt aus der Gruppe Kobalt, Mangan und Cer
beschichtet werden, ohne daß seine Dispergierbarkeit
negativ beeinflußt wird, wobei man ein neues
Perlglanzpigment erhalt, das bei Verwendung in Lacken zur
Freiluftverwendung hervorragende Witterungsbeständigkeit
zeigt.
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Als Trägermaterial läßt sich in den
Herstellungsverfahren dieser Erfindung jede Art
normalerweise eingesetzten, mit Metalloxid beschichteten
schuppenförmigen Glimmers verwenden. Als Metalloxid sind
Titan-, Eisen-, Zinn-, Chrom- und Zirkoniumoxide sowie
alle Kombinationen dieser Metalloxide zu nennen. Hierbei
kann es sich bei Eisenoxid um Eisen(II)-oxid oder
Eisen(III)-oxid oder deren Mischung handeln. Vorzugsweise
kommt mit Rutil-Titandioxid oder mit titanoxidhaltigem
Eisenoxid beschichteter schuppenförmiger Glimmer zum
Einsatz. Hierbei handelt es sich um aus der Japanischen
Patentveröffentlichung Nr. 3824/1974 und Nr. 49173/1974,
dem Japanischen Patent Kokai Nr. 94714/1974,
Nr. 128027/1974, Nr. 128028/1974, Nr. 17910/1976,
Nr. 143027/1976 und Nr. 230/1978 wohlbekannte Pigmente.
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Diese durch Behandlung mit einer Silicium-,
Aluminium oder Zinkverbindung zwecks höherer Stabilität
modifizierten Basispigmente lassen sich ebenfalls für die
Zwecke dieser Erfindung anwenden.
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Schuppenförmiger Glimmer besitzt im allgemeinen
einen Durchmesser von 2 bis 200 µm und eine Dicke von
etwa 0,1 bis 5 µm, doch werden in den Verfahren dieser
Erfindung vorzugsweise jene mit einem Durchmesser von
etwa 50 µm und einer Dicke von etwa 0,2 bis 0,9 µm
eingesetzt.
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Als zur Bildung von hydratisiertem Zirkoniumoxid
durch Hydrolyse befähigte wasserlösliche Zirkoniumsalze
sind beispielsweise normale Salze wie ZrCl&sub4;, Zr(NO&sub3;)&sub4;.5H&sub2;O
und Zr(SO&sub4;)&sub2;.4H&sub2;O, sowie Zirkonylsalze wie ZrOCl&sub2;.8H&sub2;O,
ZrO(NO&sub3;)&sub2;.2H&sub2;O, ZrOSO&sub4;.4H&sub2;O und ZrO(CH&sub3;COO)&sub2; zu erwähnen.
Unter diesen ist ZrOCl&sub2;.8H&sub2;O wegen seiner leichten
Handhabbarkeit und Zugänglichkeit ganz besonders
bevorzugt.
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Als Beispiele für wasserlösliche Hypophosphite
sind HPH&sub2;O&sub2;, NaH&sub2;PO&sub2; H&sub2;O, (NH&sub4;)H&sub2;PO&sub2;, KH&sub2;PO&sub2;, Ca(H&sub2;PO&sub2;)&sub2;,
Mg(H&sub2;PO&sub2;)&sub2;, Co(H&sub2;PO&sub2;)&sub2;.6H&sub2;O, Mn(H&sub2;PO&sub2;)&sub2;.H&sub2;O, Zn(H&sub2;PO&sub2;)&sub2;.6H&sub2;O-
und Pb(H&sub2;PO&sub2;)&sub2; zu nennen. Unter diesen ist wegen seiner
hohen Löslichkeit, Nichtgiftigkeit und leichten
Zugänglichkeit NaH&sub2;PO&sub2;.H&sub2;O ganz besonders bevorzugt.
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Als wasserlösliche Kobaltverbindungen sind z.B.
CoCl&sub2;.4H&sub2;O, Co(NO&sub3;)&sub2;.6H&sub2;O, CoSO&sub4;.7H&sub2;O und Co(CH&sub3;COO)&sub2; zu
nennen.
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Als wasserlösliche Manganverbindungen lassen sich
z.B. MnCl&sub2;.4H&sub2;O, Mn(NO&sub3;)&sub2;.nH&sub2;O, MnSO&sub4;.4-5H&sub2;O und
Mn(CH&sub3;COO)&sub2;.4H&sub2;O einsetzen.
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Als wasserlösliche Cerverbindungen lassen sich
z.B. CeCl&sub3;.7H&sub2;O, Ce(NO&sub3;)&sub3;.6H&sub2;O, Ce&sub2;(SO&sub4;)&sub3;.8H&sub2;O und
Ce(SO&sub4;)&sub2;.4H&sub2;O einsetzen.
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In einer bevorzugten Ausführungsform der
Verfahren zur Herstellung von Perlglanzpigmenten dieser
Erfindung wird eine wäßrige Lösung von Hypophosphit bei
einer Temperatur von weniger als 50ºC unter Rühren
langsam so zu einer wäßrigen Lösung einer Zirkonium oder
Zirkonylverbindung gegeben, daß kein weißer Niederschlag
entsteht, und die so erhaltene klare Lösung wird mit
Salzsäure versetzt, wobei eine Mischlösung des
Hypophosphits und des Zirkonium- oder Zirkonylsalzes
entsteht. Getrennt davon wird ein Trägermaterial in
Wasser auf eine Konzentration von 5 bis 15 Gew.%
aufgeschlämmt, und die Aufschlämmung wird anschließend
unter Rühren auf eine Temperatur von 50ºC bis zu ihrem
Siedepunkt erhitzt, und ihr pH-Wert wird durch Zugabe von
Salzsäure o.ä. auf 2 bis 6 eingestellt. Diese
Aufschlämmung wird mit einer wäßrigen Lösung einer
wasserlöslichen Verbindung (oder Verbindungen) mindestens
eines Vertreters ausgewählt aus Kobalt, Mangan oder Cer
wie oben erwähnt versetzt. Die oben hergestellte Lösung
aus Hypophosphit und Zirkonium-(oder Zirkonyl-)verbindung
wird sodann unter Rühren mit konstanter Geschwindigkeit
zugetropft, wobei gleichzeitig der pH durch Zugabe einer
wäßrigen alkalischen Lösung (z.B. Natronlauge) auf einem
konstanten Wert innerhalb des Bereiches von 2 bis 6
gehalten wird, und es wird bei dieser Temperatur
mindestens 30 Minuten nachgerührt. Nach Erhöhung des pH-
Werts auf 5 bis 9 durch Zugebe einer wäßrigen alkalischen
Lösung (z.B. Natronlauge) wird bei dieser Temperatur
mindestens 30 Minuten nachgerührt und das
Reaktionsprodukt abfiltriert, mit Wasser gewaschen und bei 80 bis
130ºC getrocknet.
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In einer zweiten Ausführungsform der
Herstellungsverfahren dieser Erfindung wird eine wäßrige Lösung
von Hypophosphit bei einer Temperatur von weniger als
50ºC unter Rühren langsam so zu einer wäßrigen Lösung
einer Zirkonium- oder Zirkonylverbindung gegeben, daß
kein weißer Niederschlag entsteht, und die so erhaltene
klare Lösung wird mit Salzsäure versetzt, wobei eine
Mischlösung aus Hypophosphit und Zirkonium- oder
Zirkonylsalz entsteht. Getrennt davon wird ein
Trägermaterial in Wasser auf eine Konzentration von 5 bis
15 Gew.% aufgeschlämmt, und die Aufschlämmung
anschließend unter Rühren auf eine Temperatur von 50ºC
bis zu ihrem Siedepunkt erhitzt und ihr pH-Wert durch
Zugabe von Salzsäure o.ä. auf 2 bis 6 eingestellt. Diese
Aufschlämmung wird mit der oben hergestellten Lösung aus
Hypophosphit und Zirkonium- (oder Zirkonyl-)verbindung mit
konstanter Geschwindigkeit unter Rühren tropfenweise
versetzt, wobei gleichzeitig der pH durch Zugabe einer
wäßrigen alkalischen Lösung (z.B. Natronlauge) auf einem
konstanten Wert innerhalb des Bereiches von 2 bis 6
gehalten wird, und es wird bei dieser Temperatur
mindestens 30 Minuten nachgerührt. Anschließend wird eine
wäßrige Lösung einer wasserlöslichen Verbindung (oder
Verbindungen) mindestens eines Vertreters ausgewählt aus
Kobalt, Mangan oder Cer wie oben erwähnt zugegeben, und
nach Erhöhung des pH-Werts auf 4 bis 9 durch Zugabe einer
wäßrigen alkalischen Lösung (z.B. Natronlauge) wird bei
dieser Temperatur mindestens 30 Minuten nachgerührt, und
das Reaktionsprodukt wird abfiltriert, mit Wasser
gewaschen und bei 80 bis 130ºC getrocknet.
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In einer dritten Ausführungsform der
Herstellungsverfahren dieser Erfindung wird ein Trägermaterial
in Wasser auf eine Konzentration von 5 bis 15 Gew.%
aufgeschlämmt, die Aufschlämmung anschließend unter
Rühren auf eine Temperatur von 50ºC bis zu ihrem
Siedepunkt erhitzt und ihr pH-Wert durch Zugabe von
Salzsäure o.ä. auf 2 bis 6 eingestellt. Diese
Aufschlämmung wird mit einer wäßrigen Lösung einer
wasserlöslichen Verbindung (oder Verbindungen) mindestens
eines Vertreters ausgewählt aus Kobalt, Mangan oder Cer
wie oben erwähnt versetzt, und nach Erhöhung des pH-Werts
auf 4 bis 9 durch Zugabe einer wäßrigen alkalischen
Lösung (z.B. Natronlauge) wird bei dieser Temperatur
mindestens 30 Minuten nachgerührt. Getrennt davon wird
eine wäßrige Lösung von Hypophosphit bei einer Temperatur
von weniger als 50ºC unter Rühren langsam so zu einer
wäßrigen Lösung einer Zirkonium- oder Zirkonylverbindung
gegeben, daß kein weißer Niederschlag entsteht, und die
so erhaltene klare Lösung wird mit Salzsäure versetzt,
wobei eine Mischlösung aus Hypophosphit und Zirkonium
oder Zirkonylsalz entsteht. Diese Lösung wird sodann
unter Rühren mit konstanter Geschwindigkeit zu der oben
hergestellten Aufschlämmung getropft, wobei gleichzeitig
der pH durch Zugabe einer wäßrigen alkalischen Lösung
(z.B. Natronlauge) auf einem konstanten Wert innerhalb
des Bereiches von 2 bis 6 gehalten wird, und es wird bei
dieser Temperatur mindestens 30 Minuten nachgerührt. Nach
Erhöhung des pH-Werts auf 5 bis 9 durch Zugabe einer
wäßrigen alkalischen Lösung (z.B. Natronlauge) wird bei
dieser Temperatur mindestens 30 Minuten nachgerührt, das
Reaktionsprodukt wird abfiltriert, mit Wasser gewaschen
und bei 80 bis 130ºC getrocknet.
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Bei den Verfahren zur Herstellung
witterungsbeständiger Perlglanzpigmente dieser Erfindung lassen sich
ebenfalls andere als die oben beschriebenen Methode zur
Bildung des hydratisierten Zirkoniumoxids verwenden. Z.B.
wird eine wäßrige Aufschlämmung des Trägermaterials mit
Salzsäure o.ä. auf einen pH-Wert von 1 his 2 eingestellt,
unter Rühren mit einer wäßrigen Lösung eines Zirkonium-
oder Zirkonylsalzes versetzt und sodann eine wäßrige
Lösung von Hypophosphit langsam zugegeben, wobei
gleichzeitig die Temperatur im Bereich von 50ºC bis zum
Siedepunkt jener Aufschlämmung gehalten wird. Es wird bei
dieser Temperatur noch eine Zeitlang nachgerührt und
sodann langsam mit einer wäßrigen alkalischen Lösung
(z.B. Natronlauge) mittels einer Dosiereinrichtung
versetzt, um die Aufschlämmung auf einen pH-Wert von 4
bis 9 einzustellen.
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Nach einem anderen Verfahren werden eine wäßrige
Lösung eines Zirkonium- oder Zirkonylsalzes sowie eine
wäßrige Lösung eines Hypophosphits getrennt unter Rühren
jeweils mit konstanter Geschwindigkeit und in einem
bestimmten Anteil zu einer wäßrigen Aufschlämmung des
Trägermaterials getropft, wobei gleichzeitig die
Temperatur im Bereich von 50ºC bis zum Siedepunkt jener
Aufschlämmung und der pH durch Zugabe einer wäßrigen
alkalischen Lösung (z.B. Natronlauge) auf einem
konstanten Wert innerhalb des Bereiches von 2 bis 6
gehalten werden. Es wird bei dieser Temperatur mindestens
30 Minuten lang nachgerührt und der pH durch Zugabe einer
wäßrigen alkalischen Lösung (z.B. Natronlauge) auf einen
Wert zwischen 5 und 9 erhöht.
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Im allgemeinen werden bei den
Herstellungsverfahren dieser Erfindung das zur Bildung von
hydratisiertem Zirkoniumoxid befähigte wasserlösliche
Salz in einer Menge von 0,001 bis 0,05 Mol, vorzugsweise
0,005 bis 0,03 Mol, pro 100 g Basispigment und das
Hypophosphit in solch einer Menge eingesetzt, daß das
Atomverhältnis aus Phosphor und Zirkonium im Bereich von
1:2 bis 10:1, vorzugsweise 1:1 bis 3:1, liegt.
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Bei alleiniger Verwendung der wasserlöslichen,
Kobalt-, Mangan- oder Cerverbindung beträgt die Menge der
Kobaltverbindung 0,003 bis 0,03 Mol, vorzugsweise 0,007
bis 0,015 Mol, die der Manganverbindung 0,001 bis
0,01 Mol, vorzugsweise 0,003 bis 0,007 Mol, und die der
Cerverbindung 0,0006 bis 0,006 Mol, vorzugsweise 0,001
bis 0,004 Mol (jeweils pro 100 g Basispigment).
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Das Oxidhydrat von Kobalt nimmt eine blaue bis
grüne Farbe, das von Mangan eine braune Farbe und das von
Cer eine weiße bis schwach gelbe Farbe an. Daher können
mit Hilfe dieser Oxide entweder allein oder in
Kombination verschiedene gewünschte Farbtöne erzielt
werden.
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Bei den obenerwähnten Herstellungsverfahren kann
die Lösung des Zirkonium- oder Zirkonylsalzes auch noch
andersartige Metallsalze wie wasserlösliche Aluminium-,
Zink-, Zinn-, Kobalt, Mangan- und Cersalze enthalten.
Außerdem kann der wäßrigen Lösung des Hypophosphits
und/oder der wäßrigen alkalischen Lösung noch ein
Aluminat, Zinkat, Silikat oder Phosphat in einer die
Bildung von hydratisiertem Zirkoniumoxid ermöglichenden
Menge zugesetzt werden.
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Des weiteren kann das Basispigment, auf dem das
hydratisierte Zirkoniumoxid abgeschieden wurde, zur
weiteren Verbesserung der Wasserbeständigkeit des
Perlglanzpigments sowie zur Sicherstellung höherer Affinität
für Beschichtungsmittel mit einem Haftvermittler (z.B.
einem Haftvermittler aus Silan) behandelt werden.
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Haftvermittler aus Silan sind als Verbindungen
bekannt, die auf die Grenzfläche zwischen organischem
Material und anorganischem Material einwirken, wodurch
die Affinität zwischen beiden erhöht wird.
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Als anschauliche Beispiele für Haftvermittler aus
Silan seien γ-(2-Aminoethyl)aminopropyl-trimethoxysilan,
γ-(2-Aminoethyl)aminopropyl-methyl-dimethoxysilan, γ-
Methacryloxy-propyl-methyl-trimethoxysilan, N-β-(N-Vinyl-
benzylaminoethyl)-γ-aminopropyl-trimethoxysilan, γ-
Glycidoxypropyl-trimethoxysilan, γ-Mercaptopropyl-
trimethoxysilan, Vinyl-triacetoxysilan, γ-Chlorpropyl-
trimethoxysilan, Vinyl-trimethoxysilan, Octadecyl-
dimethyl-[3-(trimethoxysilyl)-propyl]-ammoniumchlorid, γ-
Mercaptopropyl-methyl-dimethoxysilan, Methyl-
trichlorsilan, Dimethyl-dichlorsilan und Trimethyl-
chlorsilan erwähnt. Bei der praktischen Durchführung wird
eine Verbindung mit einer funktionellen Gruppe
ausgewählt, die für das mit dem betreffenden Pigment zu
verbindende Bindemittel geeignet ist. Fur
Acrylbindemittel eignen sich z.B. γ-(2-Aminoethyl)-
aminopropyl-trimethoxysilan, γ-Methacryloxy-propyl-
trimethoxysilan und γ-Glycidoxypropyl-trimethoxysilan.
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Die Behandlung erfolgt durch Zugabe einer Lösung
eines Haftvermittlers aus Silan in Wasser oder in einer
Mischung aus Wasser und einem organischen Lösungsmittel
zu einer wäßrigen Aufschlämmung des mit hydratisiertem
Zirkoniumoxid beschichteten Perlglanzpigments, mindestens
15-minütiges Rühren der Mischung und Abfiltrieren des
behandelten Pulvers und anschließendem Waschen mit Wasser
und Trocknen bei 80 bis 130ºC.
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Die oben eingesetzte Behandlungslösung sollte 0,1
bis 3%, vorzugsweise 0,5 bis 2%, des Haftvermittlers aus
Silan bezuglich des zu behandelnden Pigmentgewichts
enthalten, und die Konzentration des Mittels sollte im
Bereich von 0,1 bis 5 Gew.% liegen.
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Das so hergestellte Perlglanzpigment dieser
Erfindung besitzt eine ausreichend hohe
Witterungsstabilität, um als Farbmittel für Lacke für
Freiluftanwendungen, insbesondere Außenlackierungen von Autos,
Anwendung zu finden, bei gleichbleibend hoher
Dispergierbarkeit und ohne irgendwelchen negativen Einfluß auf den
Farbton und Glanz des Basispigments.
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Das Perlglanzpigment dieser Erfindung läßt sich
nicht nur in Lacken für Freiluftanwendungen, sondern auch
in anderen im Freien verwendeten Materialien wie
Kunststoffen sowie als Farbmittel für Druckfarben
verwenden.
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Die nachfolgenden Beispiele dienen zur weiteren
Veranschaulichung der Erfindung, sollen deren Umfang
jedoch nicht beschränken. Die in diesen Beispielen
erzielten Pigmenteigenschaften sind in der weiter unten
angeführten Tabelle 1 aufgeführt.
Beispiel 1
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Eine 1 gew.%ige Lösung mit 1,88 g
Natriumhypophosphit (NaH&sub2;PO&sub2;.H&sub2;O) wurde bei Zimmertemperatur
unter Rühren so langsam zu einer 2,88 g Zirkoniumoxid-
chlorid (ZrOCl&sub2;.8H&sub2;O) enthaltenden 10 gew.%igen wäßrigen
Lösung gegeben, daß kein weißer Niederschlag entstand.
Die so erhaltene klare Lösung wurde mit 30 g
3,5 gew.%iger Salzsäure versetzt, wobei eine Mischlösung
aus Zirkoniumoxidchlorid und Natriumhypophosphit
entstand.
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Getrennt davon wurden 50 g mit Rutil-Titandioxid
beschichteter schuppenförmiger Glimmer (etwa 48 %
bezüglich des Gesamtgewichts) mit einer Teilchengröße von
10 bis 50 µm, blauer Reflexionsfarbe und gelber
Transmissionsfarbe (Iriodin 225 Rutilblau; Erzeugnis der Firma
E. Merck) in 500 ml Wasser suspendiert, und die so
erhaltene Aufschlämmung unter Rühren auf 75ºC erhitzt.
Nach Einstellung des pH-Werts auf 3 durch Zugabe von
Salzsäure wurde eine 0,567 g Cerchlorid (CeCl&sub3;.7H&sub2;O)
enthaltende 1 gew.%ige wäßrige Lösung zugegeben und
sodann die oben hergestellte Mischlösung aus
Zirkoniumoxidchlorid und Natriumhypophosphit mit einer
Geschwindigkeit von 4 ml/Minute zugetropft, wobei
gleichzeitig der pH-Wert durch Zugabe einer 1 gew.%igen
wäßrigen Natronlauge bei 3 gehalten wurde. Es wurde 30
Minuten bei 75ºC nachgerührt, eine 1 gew.%ige Natronlauge
mit einer Geschwindigkeit von 2,4 ml/Minute bis zu einem
pH von 7,2 zugetropft und erneut 30 Minuten 75ºC
nachgerührt.
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Die Feststoffe wurden abfiltriert, mit Wasser
gewaschen und bei 120ºC getrocknet.
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Das so erhaltene Feststoffprodukt war ein
grauweißes Perlglanzpigment mit guter Dispergierbarkeit,
blauer Reflexionsfarbe und gelber Transmissionsfarbe.
Beispiel 2
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Fünfzig Gramm mit Rutil-Titandioxid beschichteter
schuppenförmiger Glimmer (der gleichen Art wie in
Beispiel 1 verwendet) wurden auf die im wesentlichen
gleiche Weise wie in Beispiel 1 behandelt, mit dem
Unterschied, daß anstelle von 0,567 g Cerchlorid
(CeCl&sub3;.7H&sub2;O) 0,756 g Kobaltsulfat (CoSO&sub4;.7H&sub2;O) eingesetzt
wurde.
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Das so erhaltene Feststoffprodukt war ein
grünlichweißes Perlglanzpigment mit guter
Dispergierbarkeit, blauer Reflexionsfarbe und gelber
Transmissionsfarbe.
Beispiel 3
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Fünfzig Gramm mit Rutil-Titandioxid beschichteter
schuppenförmiger Glimmer (der gleichen Art wie in
Beispiel 1 verwendet) wurden auf die im wesentlichen
gleiche Weise wie in Beispiel 1 behandelt, mit dem
Unterschied, daß anstelle von 0,567 g Cerchlorid
(CeCl&sub3;.7H&sub2;O) 0,625 g Mangansulfat (MnSO&sub4;.4-5H&sub2;O) eingesetzt
wurde.
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Das so erhaltene Feststoffprodukt war ein
orangeweißes Perlglanzpigment mit guter
Dispergierbarkeit, blauer Reflexionsfarbe und gelber
Transmissionsfarbe.
Beispiel 4
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Fünfzig Gramm mit Rutil-Titandioxid beschichteter
schuppenförmiger Glimmer (der gleichen Art wie in
Beispiel 1 verwendet) wurden auf die im wesentlichen
gleiche Weise wie in Beispiel 1 behandelt, mit dem
Unterschied, daß anstelle von 0,567 g Cerchlorid
(CeCl&sub3;.7H&sub2;O) 0,0625 g Mangansulfat (MnSO&sub4;.4-5H&sub2;O) und
0,454 g Kobaltsulfat (CoSO&sub4;.7H&sub2;O) eingesetzt wurden.
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Das so erhaltene Feststoffprodukt war ein
orangeweißes Perlglanzpigment mit guter
Dispergierbarkeit, blauer Reflexionsfarbe und gelber
Transmissionsfarbe.
Beispiel 5
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Eine 1 gew.%ige Lösung mit 1,88 g
Natriumhypophosphit (NaH&sub2;PO&sub2;.H&sub2;O) wurde bei
Zimmertemperatur unter Rühren so langsam zu einer 2,88 g
Zirkoniumoxidchlorid (ZrOCl&sub2;.8H&sub2;O) enthaltenden
10 gew.%igen wäßrigen Lösung gegeben, daß kein weißer
Niederschlag entstand. Die so erhaltene klare Lösung
wurde mit 30 g 3,5 gew.%iger Salzsäure versetzt, wobei
eine Mischlösung aus Zirkoniumoxidchlorid und
Natriumhypophosphit entstand.
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Getrennt davon wurden 50 g mit Rutil-Titandioxid
beschichteter schuppenförmiger Glimmer (der gleichen Art
wie in Beispiel 1 verwendet) in 500 ml Wasser suspendiert
und die so erhaltene Aufschlämmung unter Rühren auf 75ºC
erhitzt. Nach Einstellung des pH-Werts auf 3 durch Zugabe
von Salzsäure wurde die oben hergestellte Mischlösung aus
Zirkoniumoxidchlorid und Natriumhypophosphit mit einer
Geschwindigkeit von 4 ml/Minute zugetropft, wobei
gleichzeitig der pH-Wert durch Zugabe einer 1 gew.%igen
wäßrigen Natronlauge bei 3 gehalten wurde. Es wurde 30
Minuten bei 75ºC nachgerührt, eine 0,567 g Cerchlorid
(CeCl&sub3;.7H&sub2;O) enthaltende 1 gew.%ige wäßrige Lösung
zugegeben, sodann eine 1 gew.%ige Natronlauge mit einer
Geschwindigkeit von 2,4 ml/Minute bis zu einem pH von 7,2
zugetropft und erneut 30 Minuten bei 75ºC nachgerührt.
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Die Feststoffe wurden abfiltriert, mit Wasser
gewaschen und bei 120ºC getrocknet.
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Das so erhaltene Feststoffprodukt war ein
grauweißes Perlglanzpigment mit guter Dispergierbarkeit,
blauer Reflexionsfarbe und gelber Transmissionsfarbe.
Beispiel 6
-
Fünfzig Gramm mit Rutil-Titandioxid beschichteter
schuppenförmiger Glimmer (der gleichen Art wie in
Beispiel 1 verwendet) wurden in 500 ml Wasser suspendiert
und die so erhaltene Aufschlämmung unter Rühren auf 75ºC
erhitzt. Nach Einstellung des pH-Werts auf 3 durch Zugabe
von Salzsäure wurde eine 0,567 g Cerchlorid (CeCl&sub3;.7H&sub2;O)
enthaltende 1 gew.%ige wäßrige Lösung zugegeben, sodann
eine 1 gew.%ige Natronlauge mit einer Geschwindigkeit von
2,4 ml/Minute bis zu einem pH von 7,2 zugetropft und
erneut 30 Minuten bei 75ºC nachgerührt.
-
Getrennt davon wurde eine 1 gew.%ige Lösung mit
1,88 g Natriumhypophosphit (NaH&sub2;PO&sub2;.H&sub2;O) bei
Zimmertemperatur unter Rühren so langsam zu einer 2,88 g
Zirkoniumoxidchlorid (ZrOCl&sub2;.8H&sub2;O) enthaltenden
10 gew.%igen wäßrigen Lösung gegeben, daß kein weißer
Niederschlag entstand. Die so erhaltene klare Lösung
wurde mit 30 g 3,5 gew.%iger Salzsäure versetzt, wobei
eine Mischlösung aus Zirkoniumoxidchlorid und
Natriumhypophosphit entstand. Diese Lösung wurde mit einer
Geschwindigkeit von 4 ml/Minute zu der oben hergestellten
Aufschlämmung getropft, wobei gleichzeitig der pH-Wert
durch Zugabe einer 1 gew.%igen wäßrigen Natronlauge bei
3 gehalten wurde, es wurde 30 Minuten bei 75ºC
nachgerührt, eine 1 gew. %ige Natronlauge mit einer
Geschwindigkeit von 2,4 ml/Minute bis zu einem pH von 7,2
zugetropft und erneut 30 Minuten bei 75ºC nachgerührt.
-
Die Feststoffe wurden abfiltriert, mit Wasser
gewaschen und bei 120ºC getrocknet.
-
Das so erhaltene Feststoffprodukt war ein
grauweißes Perlglanzpigment mit guter Dispergierbarkeit,
blauer Reflexionsfarbe und gelber Transmissionsfarbe.
Beispiel 7
-
Fünfzig Gramm mit Rutil-Titandioxid beschichteter
schuppenförmiger Glimmer (der gleichen Art wie in
Beispiel 1 verwendet) wurden in 500 ml Wasser suspendiert
und die so erhaltene Aufschlämmung unter Rühren auf 75ºC
erhitzt. Nach Einstellung des pH-Werts auf 1,6 durch
Zugabe von Salzsäure wurden eine 0,567 g Cerchlorid
(CeCl&sub3;.7H&sub2;O) enthaltende 1 gew.%ige wäßrige Lösung sowie
eine 2,88 g Zirkoniumoxidchlorid (ZrOCl&sub2;.8H&sub2;O) enthaltende
10 gew.%ige wäßrige Lösung zugegeben. Eine 1 gew.%ige
wäßrige Lösung mit 1,88 g Natriumhypophosphit
(NaH&sub2;PO&sub2;.H&sub2;O) wurde unter Rühren mit einer Geschwindigkeit
von 3,1 ml/Minute zugetropft, es wurde 30 Minuten bei
75ºC nachgerührt, eine 1 gew.%ige Natronlauge mit einer
Geschwindigkeit von 5,3 ml/Minute bis zu einem pH von 7,2
zugetropft und erneut 30 Minuten bei 75ºC nachgerührt.
-
Die Feststoffe wurden abfiltriert, mit Wasser
gewaschen und bei 120ºC getrocknet.
-
Das so erhaltene Feststoffprodukt war ein
grauweißes Perlglanzpigment mit guter Dispergierbarkeit,
blauer Reflexionsfarbe und gelber Transmissionsfarbe.
Beispiel 8
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Fünfzig Gramm mit Rutil-Titandioxid beschichteter
schuppenförmiger Glimmer (der gleichen Art wie in
Beispiel 1 verwendet) wurden auf die im wesentlichen
gleiche Weise wie in Beispiel 1 behandelt. Vor dem
Filtrieren wurde die Aufschlämmung des Feststoffprodukts
mit einer 0,5 g γ-Glycidoxypropyl-trimethoxysilan (ein
Haftvermittler aus Silan, SH6040, ein Erzeugnis der Firma
Toray Silicone Inc.) enthaltenden 1 gew.%igen wäßrigen
Lösung versetzt und 30 Minuten bei 75ºC gerührt.
-
Die Feststoffe wurden abfiltriert und bei 120ºC
getrocknet.
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Das so erhaltene Feststoffprodukt war ein
grauweißes Perlglanzpigment mit guter Dispergierbarkeit,
blauer Reflexionsfarbe und gelber Transmissionsfarbe.
-
Bei Suspendierung dieses Pigments in einem
niedrigpolaren organischen Lösungsmittel (z.B. Toluol)
wurden Stromlinien beobachtet, was auf erhöhte Affinität
gegenüber organischen Substanzen hindeutet.
Beispiel 9
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Fünfzig Gramm mit Rutil-Titandioxid beschichteter
schuppenförmiger Glimmer (etwa 28 % bezuglich des
Gesamtgewichts) mit einer Teilchengröße von 10 bis 50 µm,
grauweißer Basisfarbe und weißer Reflexionsfarbe (Iriodin
103 Sterling Silver; Erzeugnis der Firma E. Merck) wurden
auf die gleiche Weise wie in Beispiel 8 behandelt.
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Das so erhaltene Feststoffprodukt war ein
grauweißes Perlglanzpigment mit guter Dispergierbarkeit
und weißer Reflexionsfarbe.
-
Bei Suspendierung dieses Pigments in einem
niedrigpolaren organischen Lösungsmittel (z.B. Toluol)
wurden Stromlinien beobachtet, was auf erhöhte Affinität
gegenüber organischen Substanzen hindeutet.
Beispiel 10
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Fünfzig Gramm mit Titandioxid und Eisenoxid
beschichteter schuppenförmiger Glimmer (etwa 36% bzw. 8 %
bezüglich des Gesamtgewichts) mit einer Teilchengröße von
10 bis 50 µm, gelber Basisfarbe und goldener
Reflexionsfarbe (Iriodin 300 Gold Pearl; Erzeugnis der
Firma E. Merck) wurden in 500 ml Wasser suspendiert und
die so erhaltene Aufschlämmung unter Rühren auf 75ºC
erhitzt. Nach Einstellung des pH-Werts auf 3 durch Zugabe
von Salzsäure wurden eine 0,567 g Cerchlorid (CeCl&sub3;.7H&sub2;O)
enthaltende 1 gew.%ige wäßrige Lösung sowie eine 0,41 g
Zinkchlorid (ZnCl&sub2;) enthaltende 1 gew.%ige wäßrige Lösung
zugegeben.
-
Getrennt davon wurde eine 1 gew.%ige Lösung mit
1,88 g Natriumhypophosphit (NaH&sub2;PO&sub2;.H&sub2;O) bei
Zimmertemperatur unter Rühren so langsam zu einer 2,88 g
Zirkoniumoxidchlorid (ZrOCl&sub2;.8H&sub2;O) enthaltenden
10 gew.%igen wäßrigen Lösung gegeben, daß kein weißer
Niederschlag entstand. Die so erhaltene klare Lösung
wurde mit 30 g 3,5 gew.%iger Salzsäure versetzt, wobei
eine Mischlösung aus Zirkoniumoxidchlorid und
Natriumhypophosphit
entstand. Diese Lösung wurde mit einer
Geschwindigkeit von 4 ml/Minute zu der oben hergestellten
Aufschlämmung getropft, wobei gleichzeitig der pH-Wert
durch Zugabe einer 1 gew.%igen Natronlauge bei 3 gehalten
wurde, es wurde 30 Minuten bei 75ºC nachgerührt, eine 1
gew.%ige Natronlauge mit einer Geschwindigkeit von 2,4
ml/Minute bis zu einem pH von 7,2 zugetropft und erneut
30 Minuten bei 75ºC nachgerührt. Die so erhaltene
Aufschlämmung wurde mit einer 1 gew.%igen wäßrigen Lösung
von γ-(2-Aminoethyl)aminopropyl-trimethoxysilan (einem
Haftvermittler aus Silan, SH6020; Erzeugnis der Firma
Toray Silicone Inc.) versetzt und 30 Minuten bei 75ºC
nachgerührt.
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Die Feststoffe wurden abfiltriert, mit Wasser
gewaschen und bei 120ºC getrocknet.
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Das so erhaltene Feststoffprodukt war ein gelbes
Perlglanzpigment mit guter Dispergierbarkeit und goldener
Reflexionsfarbe.
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Bei Suspendierung dieses Pigments in einem
niedrigpolaren organischen Lösungsmittel (z.B. Toluol)
wurden Stromlinien beobachtet, was auf erhöhte Affinität
gegenüber organischen Substanzen hindeutet.
Vergleichsbeispiel 1
(Dispergierbarkeit bei Nichtverwendung von
Hypophosphit)
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Fünfzig Gramm mit Rutil-Titandioxid beschichteter
schuppenförmiger Glimmer (der gleichen Art wie in
Beispiel 1 verwendet) wurden in 500 ml Wasser
suspendiert, die so erhaltene Aufschlämmung unter Rühren
auf 75ºC erhitzt, der pH-Wert durch Zugabe von Salzsäure
auf 1,6 eingestellt und eine 2,88 g Zirkoniumoxidchlorid
(ZrOCl&sub2;.8H&sub2;O) enthaltende 10 gew.%ige wäßrige Lösung
zugegeben. Die entstehende Aufschlämmung wurde
tropfenweise mit 1 gew.%iger Natronlauge mit einer
Geschwindigkeit von 5,3 ml/Minute bis zu einem pH-Wert
von 7,2 versetzt und 30 Minuten bei 75ºC nachgerührt.
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Das Feststoffprodukt wurde abfiltriert, mit
Wasser gewaschen und bei 120ºC getrocknet, wobei ein
grauweißes, kleine Klumpen aufweisendes Pulver erhalten
wurde.
Vergleichsbeispiel 2
(Dispergierbarkeit bei Nichtverwendung einer
Cerverbindung)
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Fünfzig Gramm mit Rutil-Titandioxid beschichteter
schuppenförmiger Glimmer (der gleichen Art wie in
Beispiel 1 verwendet) wurden in 500 ml Wasser
suspendiert, die so erhaltene Aufschlämmung unter Rühren
auf 75ºC erhitzt, der pH-Wert durch Zugabe von Salzsäure
auf 1,6 eingestellt und eine 2,88 g Zirkoniumoxidchlorid
(ZrOCl&sub2;.8H&sub2;O) enthaltende 10 gew.%ige wäßrige Lösung
zugegeben. Die entstehende Aufschlämmung wurde unter
Rühren tropfenweise mit einer 1 gew.%igen Lösung mit
1,88 g Natriumhypophosphit (NaH&sub2;PO&sub2;.H&sub2;O) mit einer
Geschwindigkeit von 3,1 ml/Minute versetzt und 30 Minuten
bei 75ºC gerührt. Dann wurde unter Rühren eine 1 gew.%ige
Natronlauge mit einer Geschwindigkeit von 5,3 ml/Minute
bis zu einem pH-Wert von 7,2 zugegeben und erneut 30
Minuten bei 75ºC nachgerührt. Eine 0,5 g γ-Glycidoxy-
propyl-trimethoxysilan enthaltende 1 gew.%ige wäßrige
Lösung wurde dann zugegeben, und es wurde 30 Minuten bei
75ºC gerührt.
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Die Feststoffe wurden abfiltriert, mit Wasser gewaschen
und bei 120ºC getrocknet.
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Das so erhaltene Feststoffprodukt war ein
grauweißes Perlglanzpigment mit guter Dispergierbarkeit,
blauer Reflexionsfarbe und gelber Transmissionsfarbe.
Testbeispiele
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Die in den obigen Beispielen und
Vergleichsbeispielen hergestellten Pigmente wurden nach
den nachfolgend beschriebenen Verfahren beurteilt. Die
erzielten Ergebnisse sind in der Tabelle 1
zusammengefaßt.
Prüfung der Wasserbeständigkeit (Heißwasser-Tauchtest)
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Ein Gewichtsteil einer Pigmentprobe wurde mit
neun Teilen eines hitzehärtenden Acryl-Melamin-Harzes
(einer 7:3-Mischung aus Acrydic 47-712 und Superbeckamine
G821-60, ein Erzeugnis der Firma Dainippon Ink &
Chemicals, Inc.) gemischt. Getrennt davon wurde eine
zuvor mit Zinkphosphat behandelte Stahlplatte (7cm x
15cm) mit einem schwarzen Einbrennlack (Superlac F-47;
Erzeugnis der Firma Nippon Paint Co., Ltd.) in einer
Dicke von etwa 25 µm (auf Trockenbasis) überzogen und
20 Minuten bei 150ºC eingebrannt. Auf diese so lackierte
Platte wurde das oben hergestellte pigmentierte
hitzehärtende Harz in einer Dicke von etwa 20 µm (auf
Trockenbasis) aufgebracht und anschließend mit einem
transparenten Decklack (einer 7:3-Mischung aus Acrydic
44-179 und Superbeckamine L17-60; Erzeugnis der Firma
Dainippon Ink & Chemicals, Inc.) in einer Dicke von etwa
30 µm (auf Trockenbasis) versehen und 18 Minuten bei
140ºC eingebrannt.
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Die so hergestellte Prüfplatte wurde drei Stunden
in 80ºC heißes Wasser getaucht, man ließ das heiße Wasser
langsam auf Zimmertemperatur abkühlen, die behandelte
Platte wurde entnommen und die Veränderungen im Aussehen
durch visuelle Beobachtung beurteilt. Die Zahlen in der
Tabelle geben das Ausmaß der Auskreidung
(Wasserbeständigkeit) an; "5" bedeutet kein Auskreiden
(höchste Wasserbeständigkeit) und abnehmende Zahlen
deuten ein zunehmendes Maß an Auskreiden an (abnehmende
Wasserbeständigkeit).
Prüfung der Lichtbeständigkeit
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Drei Gewichtsteile einer Pigmentprobe wurden mit
100 Teilen einer Polyvinylchlorid-Harzmasse mit folgender
Zusammensetzung gemischt, die Mischung wurde 10 Minuten
bei 175ºC in einem Zweiwalzenstuhl geknetet und das
geknetete Produkt zwei Minuten lang bei 175ºC unter einem
Druck von 45 kg/cm² zu 1,0 mm dicken Prüflingen gepreßt.
(Polyvinylchlorid-Harzmasse)
Gew.Teile
PVC-Harz des zahlenmittleren MG
(Zeon 121; Nippon Zeon Co., Ltd.)
PVC-Harz des zahlenmittleren MG
(Zeon 131; Nippon Zeon Co., Ltd.)
Acryl-Verarbeitungshilfsmittel für PVC-Harz
(Methablene P-551; Mitsubishi Rayon Co., Ltd.)
Tribleisulfat, 3 PbO.PbSO&sub4;.H&sub2;O
Dibleistearat, 2PbO.Pb(C&sub1;&sub7;H&sub3;&sub5;COO)&sub2;
Mono-olein, C&sub1;&sub7;H&sub3;&sub3;COOCH&sub2;CH(OH)CH&sub2;OH
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Ein wie oben hergestellter Prüfung wurde drei
Stunden lang (12 Minuten Beregnung während jeder
60-minütigen Bestrahlung; Temperatur der schwarzen
Testplatte: 63+/-3ºC) einem Schnellbewitterungstest mit
Hilfe eines mit einem Kohlenlichtbogen das Sonnenlicht
simulierenden Bewitterungsgeräts (WEL-SUN-HC-Modell der
Firma Suga Tester Co., Ltd.) unterzogen. Der behandelte
Prüfung wurde dann 24 Stunden an einem kühlen und
dunklen Ort stehengelassen und der Unterschied im
Schwärzungsgrad gegenüber einem unbehandelten Prüfung
mit Hilfe der Grauskala beurteilt.
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Dieser Test dient zur Beurteilung des von
Titandioxid gezeigten Wirkungsgrads in Gegenwart von
Wasser bei Bestrahlung mit Strahlung in nahen UV-Bereich.
Hierbei wird die Tatsache ausgenutzt, daß die in einem
Prüfung enthaltenen Bleiionen durch die Wirkung von
Titandioxid in Gegenwart von Mono-olein zu metallischem
Blei reduziert werden, wodurch sich der Prüfung schwarz
färbt.
Prüfung der Witterungsstabilität
(Schnellbewitterungstest)
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Eine wie oben für den Wasserbeständigkeitstest
hergestellte Testplatte wurde 1200 Stunden lang einem
Schnellbewitterungstest (12 Minuten Bereguung während
jeder 60-minütigen Bestrahlung; Temperatur der schwarzen
Testplatte: 63+/-3ºC) in dem gleichen wie oben benutzten
mit einem Kohlenlichtbogen das Sonnenlicht simulierenden
Bewitterungsgerät unterzogen. Die Farbe der behandelten
Platte wurde mit Hilfe eines Differential-Farbmeßgeräts
(Modell D-25 der Firma Hunter Laboratories) bestimmt und
der Farbunterschied vor und nach dam Test (ΔE) berechnet.
Tabelle 1
Probe
Wasserbeständigkeit
Lichtbeständigkeit
Witterungsstabilität (ΔE)
Beispiel
Iriodin