DE748826C

DE748826C - Improvement of titanium white color bodies

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Publication number: DE748826C
Application number: DET54435D
Authority: DE
Priority date: 1939-10-31
Filing date: 1940-10-20
Publication date: 1944-11-10

Description

Verbesserung von Titanweißfarbkörpern Die geringe Wetterbeständigkeit und eine bei manchen Titanweißsorten auftretende Lichtempfindlichkeit haben die Anwendung von Titanfarbkörpern für manche Gebrauchszwecke verhindert.Improvement of titanium white stains The poor weather resistance and some types of titanium white are photosensitive Prevents the use of titanium stains for some uses.

Es wurde nun gefunden, daß es gelingt, den Titanweißfarbkörpern die erwähnten unerwünschten Eigenschaften ganz oder zum mindesten in weitgehendem Maße zu nehmen, wenn man auf die Titanfarbkörper in Gegen-4vart von Wasser geringe Mengen eines wasserunlöslichen Silicats in fester Form aufbringt und das erhaltene Gemisch entwässert. Man erhält auf diese Weise Titanfarbkörper, die sich gegenüber den nach den üblichen Verfahren hergestellten bzw. unbehandelten Erzeugnissen dadurch auszeichnen, daß sie den Oberflächenglanz länger behalten, eine erhöhte Widerstandskraft gegen das Abkreiden und eine erheblich verbesserte Farbbeständigkeit zeigen und in keiner Weise das Ausbleichen organischer Farbstoffe begünstigen. Zur Ausführung des Verfahrens werden fertige Titanfarbkörper mit praktisch wasserunlöslichen, weißen Silicaten vereinigt, wodurch ein Überzug des unlöslichen Silicats auf den Einzelteilchen des Farbkörpers erhalten wird. Es -ist von wesentlicher Bedeutung, :daß diese Vereinigung der Farbkörperteilchen mit dem Silicat in Gegenwart von Wasser :durchgeführt wird. Diese Vereinigung kann auf zwei verschiedenen Wegen erreicht werden. Man kann r. den Farbkörper in Wasser aufschlämmen und das unlösliche Silicat durch doppelte Umsetzung in der Aufschlämmung erzeugen oder aber z. die Farbkörperteilchen innig vermischen mit Silicatgelen, die wasserhaltig und nicht koaguliert sind.It has now been found that it is possible to use the titanium white stains mentioned undesired properties wholly or at least to a large extent to be taken when looking at the titanium stains in counter-4vart of water in small quantities a water-insoluble silicate applies in solid form and the resulting mixture drains. In this way, titanium stains are obtained which differ from the after characterize products manufactured or untreated using the usual methods, that they keep the surface gloss longer, an increased resistance to the chalking and show a significantly improved color fastness and in none Way to favor the fading of organic dyes. To carry out the procedure are finished titanium stains with practically water-insoluble, white silicates combined, whereby a coating of the insoluble silicate on the individual particles of the Color solid is obtained. It -is essential: that this union of the color body particles with the silicate in the presence of water: is carried out. This union can be achieved in two different ways. One can r. suspend the color body in water and double the insoluble silicate Generate implementation in the slurry or z. the pigment particles intimately mix with silicate gels that contain water and are not coagulated.

Im allgemeinen wird man das erste Verfahren anwenden.In general, the first method will be used.

Als Silicate verwendet man vorzugsweise diejenigen der- Metalle der z., 3. und q.. Gruppe des periodischen Systems, die beispielsweise durch doppelte Umsetzung zwischen einem wasserlöslichen Silicat und einer wasserlöslichen Metallverbindung dieser Gruppe entstehen. So kann man beispielsweise vorteilhaft Magnesium-, Zinl;-,Aluininium-,V ttrium-, Zirkon- und Cersilicate verwenden.The silicates used are preferably those of the metals z., 3rd and q .. group of the periodic table, the example by double conversion between a water-soluble silicate and a water-soluble one Metal compounds of this group arise. For example, one can be advantageous Use magnesium, tin, aluminum, trium, zircon and cerium silicates.

Will man gemäß dem zweiten obenerwähnten Verfahren arbziten, sö ist es vorteilhaft;. in folgender Weise vorzugehen: Eine wasserlösliche Metallverbindung, de= ren Silicat weiß und praktisch wasserun1ös-: lieh Ist, wird zu einer wäßrigen Aufschläminung eines Titanfarbkörpers gegeben. Die Aufschlämmung kann in bekannter Weise durch Mahlen oder starkes Rühren der Farbkörperteilchen in der wäßrigen Flüssigkeit hergestellt «-erden. Falls gewünscht, können hierbei in bekannter Weise Zerteilungsinittel zugesetzt werden. Die wasserlösliche 'Metallverbindung kann der Aufschlämmung entweder in wäßriger Lösung oder in fester Form gepulvert zugegeben werden, - wobei durch gutes ;Rühren für ein gründliches Mischen gesorgt wird. Der Aufschlämmung wird nun ein wasserlösliches Silicat zugegeben, wodurch das unlösliche Silicat ausgefällt und innig mit dem Farbkörper vereinigt wird. Anschließend wird die Aufschlämmung gefiltert und gewaschen und der erhaltene Farbhörper getrocknet und in üblicher Weise «-eiterbehandelt. Besonders vorteilhaft ist es. der Farbkörperaufschlämmung ein dispergierend wirkendes wasserlösliches. Silicat zuzusetzen, wobei, falls gewünscht, alle körnigen Bestandteile oder Zusammenballungen leicht durch ein Schlämmverfahren oder indere geeignete Mittel vor der Ausfällung des schwerlöslichen Silicats durch Zugabe der wasserlöslichen Metallverbindung entfernt werden können. Die Farbkörperaufschläminung kann vor der Behandlung mit dem Silicat auch in einer Kolloid- oder Kugelmühle zwecks Zerstörung der körnigen Bestandteile und Zusammenballungen, die gegebenenfalls im Farbkörper vorhanden sein können, gemahlen werden.If one wants to work according to the second method mentioned above, sö is it beneficial. proceed in the following way: a water-soluble metal compound, Its silicate is white and practically insoluble in water: it becomes an aqueous one Given slurry of a titanium color body. The slurry can be known in Manner by grinding or vigorously stirring the color body particles in the aqueous liquid produced «- earth. If desired, dividing agents can be used here in a known manner can be added. The water soluble 'metal compound can be either in the slurry be added powdered in aqueous solution or in solid form, - with through good; stirring ensures thorough mixing. The slurry is now a water-soluble silicate is added, causing the insoluble silicate to precipitate and is intimately united with the body of color. Then the slurry filtered and washed and the resulting color body dried and in the usual way Wise «- further treated. It is particularly beneficial. the color body slurry a dispersing water-soluble one. Add silicate, with, if desired, any granular matter or agglomeration easily by a slurry process or by some suitable means prior to the precipitation of the sparingly soluble silicate Addition of the water-soluble metal compound can be removed. The color body slurry can also be used in a colloid or ball mill before the treatment with the silicate Destruction of the granular constituents and agglomerations that may be present in the Color bodies can be present to be ground.

Das Verfahren kann mit jedem beliebigen wasserlöslichen Silicat durchgeführt werden, vorzugsweise werden Natrium oder Kaliumsilicate verwendet.The process can be carried out on any water-soluble silicate preferably sodium or potassium silicates are used.

Wenn das wasserunlösliche Silicat getrennt hergestellt wird, führt man das Verfahren vorzugsweise in folgender Weise aus: ' Das unlösliche Silicat wird vorteilhafterweise hergestellt in wäßrigem Medium durch doppelte Umsetzung von einem wasserlöslichen Silicat und einem Metallsalz, dessen Silicat praktisch unlöslich ist. Das so misgefällte Silicat ist gelförmig, wasserhaltig und nicht koaguliert. Um gute Ergebnisse zu erhalten, ist darauf zu achten, daß der Farbkörper dein Silicat einverleibt wird, bevor dieses durch Wasserverdampfung trocknet. Das Einverleiben der Farbkörperteilchen in das gelförmige Silicat kann mit Hilfe irgendeiner 'Mischvorrichtung durchgeführt «<erden, beispielsweise durch Mahlen oder starkes Rühren.If the water-insoluble silicate is prepared separately, it will result the process is preferably carried out in the following way: 'The insoluble silicate is advantageously prepared in an aqueous medium by double conversion of a water-soluble silicate and a metal salt, the silicate of which is practically is insoluble. The so misprecipitated silicate is gel-like, water-containing and not coagulates. To get good results, make sure that the color body the silicate is incorporated before it dries by evaporation of water. That Incorporation of the color body particles into the gel-form silicate can be accomplished by any means 'Mixing device carried out' <ground, for example by grinding or strong Stir.

Die 1Ienge an Silicat, die dein Farbkörper zugegeben werden soll, hängt ab von der bestt@deren Verwendung, für die der Farb-@körper bestimmt ist. Im allgemeinen verwendet man zwischen einem Bruchteil von i % Lind etwa io°/o Silicatzusatz. Meistens genügen etwa a bis 5'10 Silicat, uin eine bedeutende Verbesserung der Wetterbeständigkeit und Farbechtheit zu erzielen, ohne die andern Farbkörpereigenschaften zu beeinträchtigen. Nach der Mischung von Silicat und Farbkörper wird der erhaltene Farbkörper ent-\% ässert, getrocknet und leicht gemahlen.The 1 amount of silicate to be added to your color body depends on the best @ their use for which the color @ is intended. In general, between a fraction of 1% and about 10% added silicate are used. Usually about a to 5'10 silicate are sufficient, and a significant improvement in weather resistance and to achieve color fastness without affecting the other color body properties. After the silicate and color body have been mixed, the color body obtained is ent - \% watered, dried and lightly ground.

Die verschiedenen Silicate, wie beispielsweise des Aluminiums und des Zirkons, unterscheiden sich voneinander in Bezug auf ihre Löslichkeit und ihre Neigung, zu hydrolysieren. Cadmium- und Aluminiumsilicate sind etwas wasserlöslich, aber trotzdem für das neue Verfahren brauchbar. Bariumsilicat zeigt auch eine gewisse Wasserlöslichkeit und nebenbei die Neigung, leicht zu hydrolisieren. Infolgedessen ist es vorteilhaft bei der Verwendung von Bariumsilicat, die Umsetzung in der Kälte vorzunehmen. Sonst ist es im allgemeinen vorzuziehen, die Umsetzung bei höheren Temperaturen. vorzunehmen, da das innige '-Zischen von Silicat und Farbkörper durch höhere Temperaturen begünstigt wird, beispielsweise bei Temperaturen zwischen etwa .Mo" und dein Siedepunkt der Lösung, insbesondere zwischen 6o und 8o'. Vorteilhaft ist es ferner, den behandelten Farbkörper eine Zeitlang in Berührung mit der Umsetzungslösung, stehenzulassen, da auch hierdurch ein besseres Mischen der einzelnen Bestandteile erreicht wird. Ganz nach Wunsch kann inan diese Nachbehandlung eine Stunde oder auch a4 Stunden lang vornehmen.The various silicates, such as aluminum and of zircon, differ from each other in terms of their solubility and their Tendency to hydrolyze. Cadmium and aluminum silicates are somewhat soluble in water, but still usable for the new process. Barium silicate also shows some Solubility in water and incidentally a tendency to hydrolyze easily. Consequently it is advantageous when using barium silicate, the implementation in the cold to undertake. Otherwise it is generally preferable to implement at higher rates Temperatures. to make, as the intimate 'hissing of silicate and color body through higher temperatures is favored, for example at temperatures between about .Mo "and your boiling point of the solution, especially between 6o and 8o '. Advantageous it is also the treated color body in contact with the conversion solution for a while, leave to stand, as this also allows for better mixing of the individual components is achieved. Depending on your wishes, this aftercare can be for an hour or also do a4 hours.

Beispiel i iooo Gewichtsteile geglühtes Titandiox5@<1 werden angeschlämmt in 376o Gewichtsteilen Wasser, das r8,3 Gewichtsteile Magnesiumchlorid enthält. Durch starkes Ruhren «-7r(1 ein inniges Mischen erreicht. Der Mischung wird unter andauerndem Rühren eine Lösung von N atriummetasilicat zugesetzt, die 36,3 Gewichtsteile Na..; S703 enthält. \ acli Zugabe des Natriumsilicats wird auf ein .p11 von i bis 7,4 eingestellt und die Anschläminung abfiltriert. Der behandelte Farbkörper wird gewaschen, um Natriumchlorid zu entfernen, und wird schließlich getrocknet und geinahlen. An Stelle von Magnesiumchlorid kann mit dem gleichen Erfolg auch Zinksulfat verwendet werden.EXAMPLE 100 parts by weight of annealed titanium dioxide @ 1 are slurried in 3760 parts by weight of water containing 8.3 parts by weight of magnesium chloride. Intimate mixing is achieved by vigorous stirring continuous stirring a solution of sodium metasilicate added, the 36.3 parts by weight N / A..; S703 includes. \ acli addition of the sodium silicate is reduced to a .p11 from i to 7.4 set and filtered off the enamel. The treated color body will washed to remove sodium chloride and finally dried and ground. At In place of magnesium chloride, zinc sulfate can also be used with the same success will.

Beispiel 2 iooo Gewichtsteile geglühtes Titandioxyd werden in 376o Gewichtsteilen Wasser aufgeschlämmt , und mit einer N atriurrlsilica.tlösung versetzt, die 36,3 Gewichtsteile Na2Si03 in 30o Gewichtsteilen Wasser enthält. Durch starkes Rühren wird für eine gute Verteilung der Mischung gesorgt. -Falls gewünscht oder erforderlich, werden aus der Anschlämmung durch ein Schlämmverfahren körnige Anteile und Zusammenballungen vor der Weiterbehandlung abgetrennt. Dann wird langsam eine Lösung von 28,3 Gewichtsteilen Magnesiumchlorid in 3oo Gewichtsteilen Wasser zugegeben und die Mischung weitergerührt, nach beendeter Umsetzung die Aufschlämmung filtriert und zur Entfernung des Natriumchlorids gewaschen. Nach dem Trocknen wird der fertige Farbkörper gemahlen. Mit gleichem Erfolge kann an Stelle des Magnesiumchlorids Zinksulfat verwendet werden.Example 2 100 parts by weight of calcined titanium dioxide are in 376o Parts by weight of water slurried, and mixed with a sodium silicate solution, which contains 36.3 parts by weight of Na2Si03 in 30o parts by weight of water. By strong Stirring ensures that the mixture is well distributed. -If desired or required, granular fractions are made from the slurry by means of a slurry process and clumps separated before further processing. Then slowly becomes one Solution of 28.3 parts by weight of magnesium chloride in 300 parts by weight of water was added and the mixture is further stirred, after the reaction has ended, the slurry is filtered and washed to remove the sodium chloride. After drying, the finished Ground color bodies. With the same success, zinc sulphate can be used in place of magnesium chloride be used.

Beispiel 3 iooo Gewichtsteile geglühtes Titandioxyd «erden in 376o Gewichtsteilen Wasser, das 5o Gewichtsteile Aluminiumchlorid (A1C13 6H20) enthält, angeschlämmt. Zu dieser Anschlämmung wird unter dauerndem Rühren eine Lösung von 37,9 Gewichtsteilen Nag Si 03 in 3oo Gewichtsteilen Wasser zugegeben. Hierauf wird der Schlamm abfiltriert, der Farbkörper gewaschen, bei i io° getrocknet und gemahlen. An Stelle des Aluminiumchlorids kann man auch Aluminiumsulfat oder Yttriumchlorid mit gleichem Erfolge verwenden. Beispiel q.Example 3 1,000 parts by weight of calcined titanium dioxide ground in 3760 Parts by weight of water containing 50 parts by weight of aluminum chloride (A1C13 6H20), slurried. A solution of is added to this suspension with constant stirring 37.9 parts by weight of Nag Si 03 in 300 parts by weight of water were added. Then will the sludge filtered off, the color body washed, dried at 10 ° and ground. Instead of aluminum chloride, aluminum sulfate or yttrium chloride can also be used use with equal success. Example q.

9oo Gewichtsteile geglühtes Titandioxyd weiden in 363o Gewichtsteilen Wasser, das 45 Gewichtsteile Zirkonoxychlorid (Zr O C12 8H20) enthält, angeschlämmt. Unter andauerndem Rühren wird zu der Anschlämmung eine Lösung von 3o Gewichtsteilen Natriumsilicat (Na, Si 03 # 5 H2 O) in 3oo Geichtsteilen Wasser gegeben. Nach beendeter Umsetzung wird die Anschlämmung filtriert, gewaschen, und der erhaltene Farbkörper getrocknet und in üblicher Weise fertiggestellt. An Stelle des Zirkonoxychlorids können auch Zirkonsulfat oder- Cersalze gleicherweise verwendet werden.900 parts by weight of calcined titanium dioxide are suspended in 363o parts by weight of water containing 45 parts by weight of zirconium oxychloride (Zr O C12 8H20) . A solution of 30 parts by weight of sodium silicate (Na, Si 03 # 5 H2 O) in 300 parts by weight of water is added to the slurry while stirring continuously. After the reaction has ended, the suspension is filtered, washed and the color body obtained is dried and finished in the usual way. Instead of the zirconium oxychloride, zirconium sulfate or cerium salts can also be used in the same way.

Claims

CLAIMS: i. Process for the improvement of titanium white stains, characterized in that low on a titanium color body in the presence of water Quantities of a water-insoluble silicate are applied in solid form and that obtained mixture is dehydrated.

2. The method according to claim i, characterized in that that the insoluble silicate in the slurry is formed by double reactions will.

3. The method according to claim i and characterized in that silicates of the?., 3. or 4 .. group of the periodic desert are used. To distinguish the subject of the application from the state of the art, the following documents have been considered in the granting procedure: German patent specification ...... No. 666 53o: British 385 315.