EP2102293A2 - Verfahren zur oberflächenbehandlung von festkörperpartikeln, insbesondere titandioxid-pigmentpartikel - Google Patents

Verfahren zur oberflächenbehandlung von festkörperpartikeln, insbesondere titandioxid-pigmentpartikel

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Publication number
EP2102293A2
EP2102293A2 EP07856538A EP07856538A EP2102293A2 EP 2102293 A2 EP2102293 A2 EP 2102293A2 EP 07856538 A EP07856538 A EP 07856538A EP 07856538 A EP07856538 A EP 07856538A EP 2102293 A2 EP2102293 A2 EP 2102293A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
suspension
particles
titanium dioxide
adjusted
added
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP07856538A
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English (en)
French (fr)
Inventor
Juergen Orth-Gerber
Volker Juergens
Lydia Drews-Nicolai
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Kronos International Inc
Original Assignee
Kronos International Inc
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Filing date
Publication date
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Withdrawn legal-status Critical Current

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    • C09C1/00—Treatment of specific inorganic materials other than fibrous fillers; Preparation of carbon black
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    • C01P2004/64—Nanometer sized, i.e. from 1-100 nanometer

Definitions

  • the invention relates to a method for the production of inorganic solid particles, in particular of titanium dioxide pigment particles with a smooth and uniform surface coating in an aqueous suspension.
  • Finely divided inorganic solid particles are often surface-coated in order to modify certain properties, such as, for example, surface charge, dispersing properties, acid or light resistance.
  • US 2,885,366 describes applying a dense silica coating to substrate particles such as nickel or iron powder, glass fibers or titanium dioxide.
  • Dye and white pigments are regularly coated with various oxides and hydroxides (e.g., U.S. 4,530,725, U.S. Re.27,818).
  • the surface treatment in particular of TiO 2 pigments, usually takes place in the aqueous phase, with metal oxides, hydroxides, phosphates or similar compounds being deposited on the particle surface.
  • the process is usually run as a batch process. Starting from an aqueous pigment particle suspension, corresponding metal salts in dissolved form are added as so-called precursor compounds, and the pH of the suspension is adjusted with alkaline or acidic substances so that the precursor compounds precipitate as oxides, hydroxides, etc.
  • pigment agglomeration in the suspension easily occurs, so that the deposited coating substances do not envelop the individual particles but often an agglomerate.
  • the agglomerates are broken up in the final dry grinding, so that not all particles are provided in the final product with a closed shell, but also have uncoated surface portions.
  • some of the coating substances do not fixed on the particle surface, but forms flakes next to the particles. These flakes can no longer be removed from the suspension and adversely affect the optical properties of the pigments, for example whitening power or tinting strength TS.
  • GB 1 340 045 describes a process for surface coating of titanium dioxide pigment, wherein the pigment is subjected in a suspension for up to 2 hours of intensive stirring in a stirred vessel, during which the coating substances are added and applied. The process is carried out in batch mode. For precipitation of the coating substances, a corresponding pH is set in the suspension. As a result of the treatment, a pigment filter cake with a higher solids content forms and the gloss retention of paints and varnishes containing the pigment is improved.
  • the invention has for its object to provide a method by which a comparison with the prior art improved smooth, uniform and continuous surface coating on solid particles can be generated.
  • the object is achieved by a process for the surface treatment of inorganic solid particles in an aqueous suspension, characterized in that the particles are surface-coated with at least one inorganic substance while the suspension is conveyed through an agitator mill.
  • the invention thus provides a process for coating solid particles with a smooth, uniform and closed shell of inorganic compounds
  • the terms "surface treatment” and “surface coating” are used equivalently.
  • the inventive method is characterized in contrast to a batch process by a continuous process management.
  • the solution containing the coating substances is added to the suspension before or while it is conveyed through the agitator mill.
  • a very smooth, uniform and closed covering of the individual particles is achieved in comparison to the known surface treatment methods, so that less uncoated particle surface and less separately flocculated coating substance are present after the final fine grinding.
  • TiO 2 pigments treated according to the invention have a markedly improved TS.
  • agitator mills are understood as meaning dispersing devices in which a grinding media bed is set in motion by a stirring shaft.
  • the millbase is fed in a suspended state, preferably in aqueous suspension. During grinding or dispersion, the millbase particles undergo both
  • Impact stress for example by collision with the grinding media, the stirring shaft or the container wall, as well as shear stress in the liquid.
  • the mechanism of action can be shifted in the direction of impact or shearing action (see J. Winkler “Dispersing Nanopigments", color and lacquer V ⁇ 2 No. 2 (2006), p. 35 to 39.
  • Agitator mills are known, for example, as bead mills or sand mills.
  • Suitable for the process of the invention are finely divided inorganic solids having a particle size in the range of about 0.001 to 1 ⁇ m, which are processed in aqueous suspensions, e.g. Pigments (titanium dioxide, colored pigments, effect pigments, etc.), fillers, titanates, iron, nickel or other magnetic particles.
  • aqueous suspensions e.g. Pigments (titanium dioxide, colored pigments, effect pigments, etc.), fillers, titanates, iron, nickel or other magnetic particles.
  • the particles are present in an aqueous suspension. You may previously grind e.g. have been subjected to a sand mill.
  • the coating materials are inorganic substances. Suitable coatings are the oxides, hydroxides, phosphates, sulfates of the known elements Si, Ti, Al, Zr, Sn and other elements.
  • the coating substances are preferably added in the form of water-soluble salts (hereinafter: metal salts) to the suspension, as in the classical processes. The skilled worker is familiar with the corresponding metal salts.
  • the suspension optionally also contains dispersants, for example sodium silicate, hexametaphosphate and others.
  • the metal salt solution is added in one embodiment of the invention before entering the agitator mill in the suspension, for example in the Anlessnesse or in the
  • the solution with the coating substances can be passed into the agitator mill.
  • the treated suspension there are no significant amounts of separate flocculation of the coating substance at the outlet of the agitator mill. It is possible that the applied shear forces cause the coating substance to be first adsorbed onto the particle surface and subsequently to be better precipitated on the prepared surface.
  • One or more inorganic coating substances can be applied to the particles. In particular, an SiO 2 coating is applied.
  • the surface treatment according to the invention may be followed by a classical aqueous surface treatment. Subsequently, the particles are separated by filtration, optionally washed, dried and finely ground. Optionally, the particles can be tempered before the fine grinding, preferably at temperatures of 250 to 600 0 C.
  • titanium dioxide particles are provided with a dense SiO 2 -HII.
  • a suspension of untreated TiO 2 particles (TiO 2 basic body) in anatase or rutile form is provided.
  • the coating substance is preferably supplied in the form of a Na or K waterglass solution.
  • the process can be carried out with suspensions with pH values from 4 and above. It is not necessary that the pH of the suspension is initially set to alkaline or adjusted in the course. The process is controlled by controlling the mechanical stirring power in conjunction with the viscosity properties of the liquid (see J. Winkler: "Disperse nanopigments", color and lacquer 112 No. 2 (2006), pp. 35 to 39).
  • a plurality of separate layers can be precipitated by the suspension being conveyed in a circle by a plurality of agitator mills in succession or by a stirred mill.
  • a metal salt solution is added to the suspension.
  • the solutions can be different and each contain several compounds.
  • the particles are provided in a first pass through the agitator mill with an SiO 2 layer and in a second pass with an Al 2 O 3 layer.
  • the particles are provided in the agitator mill with a layer of about 20 to 50% of the total amount of SiO 2 provided. Subsequently, the remaining 80 to 50% portions of SiO 2 are applied as part of a classical surface treatment.
  • titanium dioxide particles are provided in the agitator mill with an SiO 2 layer and then a final Al 2 O 3 layer is applied as part of a classical surface treatment.
  • the titanium dioxide particles are dried and then tempered in a further embodiment at temperatures of 250 to 600 0 C, preferably 350 to 450 0 C, whereby the adhering moisture is significantly reduced.
  • the dried or tempered TiO 2 particles are then finely ground.
  • the grinding is optionally carried out with the addition of one or more organic substances.
  • An organic addition can also be made after the fine grinding with the aid of suitable mixing units.
  • the method according to the invention is characterized in that a very uniform, smooth coating of the particles is achieved.
  • TiO 2 pigments prepared according to the invention have improved whitening power and high weathering stability.
  • the pigments are outstandingly suitable for use in plastics, in particular in masterbatches and in coatings, in particular paints and in laminates.
  • inventive method is a simplification compared to the classical surface treatment. It can be applied to the solid particles in shorter times, an effective coating.
  • inventive method is also characterized by a higher efficiency compared to the classical method, since less coating material flocculates separately. Examples
  • a sand-milled TiO 2 suspension, basic grade A produced by the chloride process, is diluted with water to a concentration of 350 g / l. Thereafter, the suspension is heated to 7O 0 C and adjusted with NaOH to a pH of 10.
  • the pH is adjusted to 5.5 with about 0.1% Al 2 O 3 in the form of sodium aluminate.
  • the suspension is then filtered, washed and added to a pad dryer
  • Comparative Example 2 A sand-milled TiO 2 suspension, basic product quality B produced according to the
  • Chloride process is adjusted with NaOH to a pH value of 11 and by a vertical sand mill (type PM5, Draiswerke GmbH) promoted at 5 kg / h.
  • the suspension is then diluted with water to a concentration of 350 g / l, heated to 70 0 C and adjusted to a pH of 10 with NaOH. While stirring, 2.2% SiO 2 in the form of sodium water glass are added to the suspension.
  • the pH is then adjusted to 4 with HCl within 70 minutes.
  • the suspension is 0.4% Al 2 O 3 in the form of sodium aluminate, while maintaining the pH at 4 by appropriate addition of HCl. Subsequently, the pH is adjusted to 5.5 with about 0.1% Al 2 O 3 in the form of sodium aluminate.
  • the suspension is then filtered, washed and dried in a stacker at 160 0 C for 16 hours.
  • the dried material is annealed for 2 hours at 420 0 C in an electrically heated rotary kiln.
  • the annealed material is then steam milled with a spiral jet mill with the addition of an ethoxy- and propyl-containing siloxane.
  • a sand-milled TiO 2 suspension, basic product quality B prepared after the chloride process, is diluted with water to a concentration of 350 g / l. Thereafter, the suspension is heated to 7O 0 C and adjusted with NaOH to a pH of 10. While stirring, 2.2% SiO 2 in the form of sodium water glass are added to the suspension. The pH is then adjusted to 4 with HCl within 70 minutes. To the suspension is added 0.4% Al 2 O 3 in the form of sodium aluminate, during which the pH is kept at 4 by the appropriate addition of HCl. Subsequently, the pH is adjusted to 5.5 with about 0.1% Al 2 O 3 in the form of sodium aluminate.
  • the suspension is then filtered, washed and dried in a cupping dryer at 16O 0 C for 16 hours.
  • the dried material is annealed for 2 hours at 420 0 C in an electrically heated rotary kiln.
  • the annealed material is then steam milled with a spiral jet mill with the addition of an ethoxy- and propyl-containing siloxane.
  • the pH is adjusted to 5.5 with about 0.1% Al 2 O 3 in the form of sodium aluminate.
  • the suspension is then filtered, washed and dried in a cupping dryer at 16O 0 C for 16 hours.
  • the dried material is steam-milled with a spiral jet mill with the addition of an ethoxy- and propyl-containing siloxane.
  • the suspension is then filtered, washed and dried in a stacker at 160 0 C for 16 hours.
  • the dried material is annealed for 2 hours at 420 0 C in an electrically heated rotary kiln.
  • the annealed material is then steam milled with a spiral jet mill with the addition of an ethoxy- and propyl-containing siloxane.
  • Base quality A produced after the chloride process is adjusted to a pH of 8 with HCl. 2.2% SiO 2 in the form of sodium water glass are added to the suspension. Subsequently, the suspension is conveyed through a vertical sand mill (type PM5, Draiswerke GmbH) at 5 kg / h. Thereafter, the suspension is diluted with water to 350 g / l, heated to 70 ° C and adjusted with stirring with HCl within 70 minutes to a pH of 4. To the suspension is added 0.4% Al 2 O 3 in the form of sodium aluminate, during which the pH is kept at 4 by the appropriate addition of HCl. Subsequently, the pH is adjusted to 5.5 with about 0.1% Al 2 O 3 in the form of sodium aluminate.
  • the suspension is then filtered, washed and dried in a cupping dryer at 16O 0 C for 16 hours.
  • the dried material is annealed for 2 hours at 420 0 C in an electrically heated rotary kiln.
  • the tempered material is then with a spiral jet mill with the addition of an ethoxy and propylonnen Siloxane steam-ground.
  • the pH is adjusted to 5.5 with about 0.1% Al 2 O 3 in the form of sodium aluminate.
  • the suspension is then filtered, washed and dried in a cupping dryer at 16O 0 C for 16 hours.
  • the dried material is annealed for 2 hours at 42O 0 C in an electrically heated rotary kiln.
  • the annealed material is then steam milled with a spiral jet mill with the addition of an ethoxy- and propyl-containing siloxane.
  • Example 5 A TiO 2 suspension with a concentration of 500 g / l, basic product quality A prepared according to the chloride process, is adjusted to a pH of 11.5 with NaOH. 2.2% SiO 2 in the form of sodium water glass are added to the suspension. Subsequently, the suspension is conveyed through a vertical sand mill (type PM5, Draiswerke GmbH) at 5 kg / h. Thereafter, the suspension is diluted with water to 350 g / l, heated to 70 0 C and adjusted with stirring with HCl within 70 minutes to a pH of 4. To the suspension is added 0.4% Al 2 O 3 in the form of sodium aluminate, during which the pH is kept at 4 by the appropriate addition of HCl.
  • a vertical sand mill type PM5, Draiswerke GmbH
  • the pH is adjusted to 5.5 with about 0.1% Al 2 O 3 in the form of sodium aluminate.
  • the suspension is then filtered, washed and dried in a cupping dryer at 16O 0 C for 16 hours.
  • the dried material is annealed for 2 hours at 42O 0 C in an electrically heated rotary kiln.
  • the annealed material is then steam milled with a spiral jet mill with the addition of an ethoxy- and propyl-containing siloxane.
  • Example 6 A TiO 2 -Suspe ⁇ sion with a concentration of 500g / l, basic body quality A prepared by the chloride process, is adjusted with NaOH to a pH of 11, 5. 0.5% SiO 2 in the form of sodium water glass are added to the suspension. Subsequently, the suspension is conveyed through a vertical sand mill (type PM5, Draiswerke GmbH) at 5 kg / h. Thereafter, the suspension is diluted with water to 350 g / l, heated to 7O 0 C and added with stirring 1.7% SiO 2 in the form of Na water glass. The suspension is then adjusted to pH 4 with HCl within 70 minutes.
  • a vertical sand mill type PM5, Draiswerke GmbH
  • the suspension is further added 0.4% Al 2 O 3 in the form of sodium aluminate, while the pH is kept at 4 by the appropriate addition of HCl. Subsequently, the pH is adjusted to 5.5 with about 0.1% Al 2 O 3 in the form of sodium aluminate.
  • the suspension is then filtered, washed and dried in a stacker at 160 0 C for 16 hours.
  • the dried material is annealed for 2 hours at 420 0 C in an electrically heated rotary kiln.
  • the annealed material is then steam milled with a spiral jet mill with the addition of an ethoxy- and propyl-containing siloxane.
  • the suspension is then filtered, washed and dried at 11O 0 C using a spray dryer.
  • the dried material is annealed for 1 hour at 420 ° C in an electrically heated rotary kiln.
  • the annealed material is then steam milled with a spiral jet mill with the addition of an ethoxy- and propyl-containing siloxane.
  • suspension Added to suspension. Subsequently, the suspension is passed through a vertical sand mill (Type PM5, Draiswerke GmbH) conveyed at 5 kg / h. Thereafter, the suspension is diluted with water to 350 g / l, heated to 70 0 C and adjusted with stirring with HCl within 70 minutes to a pH of 4. To the suspension is added 0.4% Al 2 O 3 in the form of sodium aluminate, during which the pH is kept at 4 by the appropriate addition of HCl. Subsequently, the pH is adjusted to 5.5 with about 0.1% Al 2 O 3 in the form of sodium aluminate.
  • the suspension is then filtered, washed and dried in a stacker at 160 0 C for 16 hours.
  • the dried material is annealed for 2 hours at 420 0 C in an electrically heated rotary kiln.
  • the annealed material is then steam milled with a spiral jet mill with the addition of an ethoxy- and propyl-containing siloxane.
  • the color cast or the spectral characteristic (SC) of the TiO 2 base body is determined after incorporation into a black paste according to DIN 53165 at 17% pigment volume concentration (so-called MAB method).
  • the gray paste pasted on an Automatic Muller is applied to a white Morest card.
  • With a HunterLab Colorimeter PD-9000 the reflectance values of the layer in the wet state are determined.
  • the derived SC values are based on an internal standard.
  • the whitening power (TS) of the example and comparative pigments is determined after incorporation into a Vinnol black paste 1.22% pigment volume concentration (so-called VIG method).
  • the titanium dioxide pigment to be examined is pasted onto a pre-made Vinnol black paste on an automatic muller.
  • the resulting gray paste is applied to a card with the film applicator.
  • the reflectance values of the layer are measured with a HunterLab Colorimeter PD-9000 in the wet state and referenced to an internal standard.
  • Karl Fischer Karl Fischer
  • the water contained in the sample is expelled from the sample in a Karl Fischer oven and converted into a KF solvent.
  • the redox process between an iodine-SO 2 redox system contained in the KF titrant is activated by the water contained in the sample.
  • the equivalence point of the titration is detected by voltammetry.
  • the oven temperature was set to 300 0 C.
  • the result is expressed as a percentage of weight as w (H 2 O).
  • an improved whitening power is achieved (Table 1, Examples 1 to 8) in comparison to the classical method (Table 1, Comparative Examples 1 to 3).
  • the TS level is dependent on the basic body quality, as the comparison Comparative Example 1 with Comparative Example 3 and the comparison Example 2 with Example 8 shows.
  • Table 2 With the subsequent tempering a significant decrease in the moisture is achieved (Table 2) and thus, for example, improves the lacing stability of the corresponding pigment when used in plastic films.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Oberflächenbehandlung von anorganischen Festkörperpartikeln, insbesondere von Titandioxid, in einer wässrigen Suspension, wobei die Partikel oberflächenbeschichtet werden, während die Suspension durch eine Rührwerksmühle gefördert wird. Das Verfahren wird bevorzugt eingesetzt, um Titandioxidpartikel mit SiO2 zu beschichten. Die erfindungsgemäß behandelten Partikel weisen eine sehr glatte gleichmäßige und geschlossene Hülle und eine deutlich verbesserte Färbekraft (tinting strength) auf.

Description

Verfahren zur Oberflächenbehandlung von Festkörperpartikeln, insbesondere
Titandioxid-Pigmentpartikel
Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von anorganischen Festkörperpartikeln, insbesondere von Titandioxid-Pigmentpartikeln mit einer glatten und gleichmäßigen Oberflächenbeschichtung in einer wässrigen Suspension.
Technologischer Hintergrund der Erfindung
Feinteilige anorganische Festkörperpartikel werden vielfach oberflächenbeschichtet, um bestimmte Eigenschaften zu verändern wie beispielsweise Oberflächenladung, Dispergiereigenschaften, Säure- oder Lichtbeständigkeit. Beispielsweise beschreibt die US 2,885,366 das Aufbringen eines dichten Siliciumdioxid-Überzugs auf Substratteilchen wie Nickel- oder Eisenpulver, Glasfasern oder Titandioxid. Färb- und Weißpigmente werden regelmäßig mit verschiedenen Oxiden und Hydroxiden beschichtet (z.B. US 4,530,725; US Re.27,818).
Die Oberflächenbehandlung insbesondere von TiO2-Pigmenten findet üblicherweise in der wässrigen Phase statt, wobei Metalloxide, -hydroxide, -phosphate oder ähnliche Verbindungen auf der Partikeloberfläche abgeschieden werden. Das Verfahren wird üblicherweise als Batchprozess geführt. Ausgehend von einer wässrigen Pigmentpartikelsuspension werden entsprechende Metallsalze in gelöster Form als sogenannte Vorläuferverbindungen zugegeben und der pH-Wert der Suspension wird mit alkalischen oder sauren Substanzen so eingestellt, dass die Vorläuferverbindungen als Oxide, Hydroxide etc. ausfallen.
Bei dem klassischen Verfahren kommt es allerdings leicht zu Pigmentagglomeration in der Suspension, so dass die abgeschiedenen Beschichtungssubstanzen nicht den einzelnen Partikel sondern häufig ein Agglomerat umhüllen. Die Agglomerate werden in der abschließenden Trockenmahlung wieder aufgebrochen, so dass im Endprodukt nicht alle Partikel mit einer geschlossenen Hülle versehen sind, sondern auch unbeschichtete Oberflächenanteile aufweisen. Außerdem wird ein Teil der Beschichtungssubstanzen nicht auf der Partikeloberfläche fixiert, sondern bildet Flocken neben den Partikeln. Diese Flocken können aus der Suspension nicht mehr entfernt werden und wirken sich nachteilig auf die optischen Eigenschaften der Pigmente aus, beispielsweise auf Aufhellvermögen bzw. Färbekraft (tinting strength TS).
Die GB 1 340 045 beschreibt ein Verfahren zur Oberflächenbeschichtung von Titandioxidpigment, wobei das Pigment in einer Suspension für bis zu 2 Stunden einer intensiven Rührung in einem Rührgefäß unterworfen wird, währenddessen die Beschichtungssubstanzen zugegeben und aufgebracht werden. Das Verfahren wird im Batchbetrieb durchgeführt. Zur Fällung der Beschichtungssubstanzen wird ein entsprechender pH-Wert in der Suspension eingestellt. Infolge der Behandlung bildet sich ein Pigmentfilterkuchen mit höherem Feststoffgehalt und die Glanzhaltung von Farben und Lacken, die das Pigment enthalten, wird verbessert.
Aufgabenstellung und Kurzbeschreibung der Erfindung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben, mit Hilfe dessen eine gegenüber dem Stand der Technik verbesserte glatte, gleichmäßige und durchgehende Oberflächenbeschichtung auf Festkörperpartikeln erzeugt werden kann.
Die Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zur Oberflächenbehandlung von anorganischen Festkörperpartikeln in einer wässrigen Suspension dadurch gekennzeichnet, dass die Partikel mit mindestens einer anorganischen Substanz oberflächenbeschichtet werden während die Suspension durch eine Rührwerksmühle gefördert wird.
Weitere vorteilhafte Ausformungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.
Gegenstand der Erfindung ist also ein Verfahren zum Überziehen von Festkörperpartikeln mit einer glatten, gleichmäßigen und geschlossenen Hülle aus anorganischen Verbindungen
Beschreibung der Erfindung
Im Rahmen der Erfindung werden die Begriffe „Oberflächenbehandlung" und „Oberflächenbeschichtung" gleichwertig verwendet. Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich im Gegensatz zu einem Batchverfahren durch eine kontinuierliche Verfahrensführung aus. Die die Beschichtungssubstanzen enthaltende Lösung wird in die Suspension gegeben, bevor oder während diese durch die Rührwerksmühle gefördert wird. Überraschenderweise wird gegenüber den bekannten Oberflächenbehandlungsverfahren eine sehr glatte, gleichmäßige und geschlossene Umhüllung der einzelnen Partikel erzielt, so dass nach der abschließenden Feinmahlung weniger unbeschichtete Partikeloberfläche und weniger separat geflockte Beschichtungssubstanz vorhanden sind. Erfindungsgemäß behandelte TiO2-Pigmente weisen eine deutlich verbesserte TS auf.
Im Rahmen der Erfindung werden unter Rührwerksmühlen Dispergiergeräte verstanden, bei denen eine Mahlkörperschüttung durch eine Rührwelle in Bewegung gesetzt wird. Das Mahlgut wird in suspendiertem Zustand zugeführt, vorzugsweise in wässriger Suspension. Während der Mahlung bzw. Dispergierung erfahren die Mahlgut-Partikel sowohl
Prallbeanspruchung, beispielsweise durch Kollision mit den Mahlkörpern, der Rührwelle oder der Behälterwand, als auch Scherbeanspruchung in der Flüssigkeit. Durch Steuerung der mechanischen Rührleistung im Zusammenspiel mit den temperaturabhängigen Viskositätseigenschaften der Flüssigkeit kann der Wirkmechanismus in Richtung Prallwirkung oder Scherwirkung verschoben werden (s.: J. Winkler „Nanopigmente dispergieren", Farbe und Lack V\2 Nr. 2 (2006), S. 35 bis 39). Rührwerksmühlen sind z. B. bekannt als Perlmühlen oder Sandmühlen.
Für das erfindungsgemäße Verfahren geeignet sind feinteilige anorganische Festkörper mit einer Partikelgröße im Bereich von etwa 0,001 bis 1 μm, die in wässrigen Suspensionen verarbeitet werden, wie z.B. Pigmente (Titandioxid, Farbpigmente, Effektpigmente etc.), Füllstoffe, Titanate, Eisen-, Nickel- oder andere magnetische Partikel. Die Partikel liegen in einer wässrigen Suspension vor. Sie können zuvor einer Mahlung z.B. in einer Sandmühle unterzogen worden sein.
Die Beschichtungsstoffe sind anorganische Substanzen. Als Beschichtungen kommen die Oxide, Hydroxide, Phosphate, Sulfate der bekannten Elemente Si, Ti, AI, Zr, Sn und weiterer Elemente in Frage. Die Beschichtungssubstanzen werden wie bei den klassischen Verfahren bevorzugt in Form wasserlöslicher Salze (im Folgenden: Metallsalze) der Suspension zugefügt. Dem Fachmann sind die entsprechenden Metallsalze geläufig. Die Suspension enthält gegebenenfalls auch Dispergiermittel, beispielsweise Natriumsilikat, Hexametaphosphat und andere.
Die Metallsalzlösung wird in einer Ausformung der Erfindung vor Eintritt in die Rührwerksmühle in die Suspension gegeben, beispielsweise in die Anteige oder in die
Aufgabeleitung vor der Mühle. Alternativ kann die Lösung mit den Beschichtungssubstanzen in die Rührwerksmühle geleitet werden. In der behandelten Suspension befinden sich am Ausgang der Rührwerksmühle keine signifikanten Mengen separater Ausflockungen der Beschichtungssubstanz. Möglicherweise bewirken die ausgeübten Scherkräfte, dass die Beschichtungssubstanz zunächst auf der Partikeloberfläche adsorbiert wird und nachfolgend auf der so vorbereiteten Oberfläche besser gefällt werden kann. Auf die Partikel können eine oder mehrere anorganische Beschichtungssubstanzen aufgebracht werden. Insbesondere wird eine SiO2-Beschichtung aufgebracht.
An die erfindungsgemäße Oberflächenbehandlung kann sich eine klassische wässrige Oberflächenbehandlung anschließen. Nachfolgend werden die Partikel durch Filtration abgetrennt, gegebenenfalls gewaschen, getrocknet und feingemahlen. Optional können die Partikel vor der Feinmahlung getempert werden, bevorzugt bei Temperaturen von 250 bis 600 0C.
In einer besonderen Ausformung des Verfahrens werden Titandioxid-Partikel mit einer dichten SiO2-HuIIe versehen. Hierzu wird eine Suspension unbehandelter TiO2-Partikel (TiO2-Grundkörper) in Anatas- oder Rutilform bereitgestellt. Die Beschichtungssubstanz wird bevorzugt in Form einer Na- oder K-Wasserglaslösung zugeführt. Das Verfahren kann mit Suspensionen mit pH-Werten ab 4 und darüber durchgeführt werden. Es ist nicht erforderlich, dass der pH-Wert der Suspension zu Beginn alkalisch eingestellt wird oder im weiteren Verlauf eingestellt wird. Der Prozess wird durch Steuerung der mechanischen Rührleistung im Zusammenspiel mit den Viskositätseigenschaften der Flüssigkeit kontrolliert (s. J. Winkler: „Nanopigmente dispergieren", Farbe und Lack 112 Nr. 2 (2006), S. 35 bis 39).
In einer weiteren Ausführungsform können mehrere separate Schichten aufgefällt werden, indem die Suspension durch mehrere Rührwerksmühlen hintereinander bzw. durch eine Rührwerksmühle im Kreis gefördert wird. Jeweils vor Eintritt in die Mühle oder über eine Zuleitung in die Mühle wird der Suspension eine Metallsalzlösung zugefügt. Die Lösungen können unterschiedlich sein und jeweils mehrere Verbindungen enthalten. Beispielsweise werden die Partikel in einem ersten Durchlauf durch die Rührwerksmühle mit einer SiO2-Schicht versehen und in einem zweiten Durchlauf mit einer AI2O3-Schicht.
Des Weiteren ist es möglich, nur einen Teil der gewünschten Beschichtungssubstanz während der Rührwerksmahlung und den anderen Teil anschließend während einer klassischen Oberflächenbehandlung auf die Partikeloberfläche aufzubringen. Beispielsweise werden die Partikel in der Rührwerksmühle mit einer Schicht von etwa 20 bis 50 % der vorgesehenen Gesamtmenge SiO2 versehen. Anschließend werden die restlichen 80 bis 50 %-Anteile SiO2 im Rahmen einer klassischen Oberflächenbehandlung aufgebracht.
In einer weiteren Ausführungsform werden Titandioxid-Partikel in der Rührwerksmühle mit einer SiO2-Schicht versehen und anschließend wird im Rahmen einer klassischen Oberflächenbehandlung eine abschließende AI2O3-Schicht aufgebracht.
Nach einer Filtration und Waschung werden die Titandioxid-Partikel getrocknet und in einer weiteren Ausführungsform anschließend getempert bei Temperaturen von 250 bis 600 0C, bevorzugt bei 350 bis 450 0C, wodurch die anhaftende Feuchte deutlich reduziert wird.
Die getrockneten bzw. getemperten TiO2-Partikel werden anschließend feingemahlen. Die Mahlung erfolgt ggf. unter Zugabe einer oder mehrerer organischer Substanzen. Eine Organikzugabe kann auch nach der Feinmahlung mit Hilfe geeigneter Mischaggregate erfolgen.
Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass eine sehr gleichmäßige, glatte Beschichtung der Partikel erzielt wird. Insbesondere erfindungsgemäß hergestellte TiO2-Pigmente weisen ein verbessertes Aufhellvermögen und eine hohe Witterungsstabilität auf. Die Pigmente sind hervorragend geeignet zur Verwendung in Kunststoffen insbesondere in Masterbatchen sowie in Beschichtungen insbesondere Lacken und in Laminaten.
Darüber hinaus stellt das erfindungsgemäße Verfahren eine Vereinfachung gegenüber der klassischen Oberflächenbehandlung dar. Es kann in kürzeren Zeiten eine wirksame Beschichtung auf die Festkörperpartikel aufgebracht werden. Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich außerdem gegenüber dem klassischen Verfahren durch eine höhere Effizienz aus, da weniger Beschichtungsmaterial separat flockt. Beispiele
Nachfolgend wird die Erfindung anhand einiger Beispiele näher erläutert, ohne dass diese als Einschränkung zu verstehen sind. Die Mengenangaben beziehen sich jeweils auf den TiO2-Grundkörper.
In den Beispielen wurden zwei TiO2-Grundkörperqualitäten eingesetzt, die sich durch den Farbstich (Spektralcharakteristik SC) unterscheiden. Unter TiO2-Grundkörper wird hier der noch nicht oberflächenbehandelte TiO2-Partikel verstanden. Der SC-Wert für den Grundkörper A liegt um etwa 1 ,5 höher als der SC-Wert für den Grundkörper B. Gängige TiO2-Grundkörperqualitäten weisen SC-Werte zwischen etwa 3 und 7 auf.
Vergleichsbeispiel 1
Eine sandgemahlene TiO2-Suspension, Grundkörperqualität A hergestellt nach dem Chloridprozess, wird mit Wasser auf eine Konzentration von 350 g/l verdünnt. Danach wird die Suspension auf 7O0C aufgeheizt und mit NaOH auf einen pH-Wert von 10 eingestellt.
Unter Rühren werden der Suspension 2,2% SiO2 in Form von Natrium-Wasserglas zugegeben. Anschließend wird der pH-Wert mit HCl innerhalb von 70 Minuten auf 4 eingestellt. Der Suspension werden 0,4% AI2O3 in Form von Natriumaluminat zugegeben, währenddessen der pH-Wert bei 4 gehalten wird durch entsprechende Zugabe von HCl.
Anschließend wird der pH-Wert mit ca. 0,1% AI2O3 in Form von Natriumaluminat auf 5,5 eingestellt.
Die Suspension wird anschließend filtriert, gewaschen und in einem Etagentrockner bei
1600C für 16 Stunden getrocknet. Das getrocknete Material wird 2 Stunden bei 42O0C in einem elektrisch beheizten Drehrohrofen getempert. Das getemperte Material wird anschließend mit einer Spiralstrahlmühle unter Zugabe eines ethoxy- und propylhaltigen
Siloxans dampfgemahlen.
Vergleichsbeispiel 2 Eine sandgemahlene Ti02-Suspension, Grundkörperqualität B hergestellt nach dem
Chloridprozess, wird mit NaOH auf einen pH-Wert von 11 eingestellt und durch eine vertikale Sandmühle (Typ PM5, Draiswerke GmbH) mit 5 kg/h gefördert. Anschließend wird die Suspension mit Wasser auf eine Konzentration von 350 g/l verdünnt, auf 700C aufgeheizt und mit NaOH auf einen pH-Wert von 10 eingestellt. Unter Rühren werden der Suspension 2,2% SiO2 in Form von Natrium-Wasserglas zugegeben. Anschließend wird der pH-Wert mit HCl innerhalb von 70 Minuten auf 4 eingestellt. Der Suspension werden 0,4% AI2O3 in Form von Natriumaluminat zugegeben, währenddessen der pH-Wert bei 4 gehalten wird durch entsprechende Zugabe von HCl. Anschließend wird der pH-Wert mit ca. 0,1% AI2O3 in Form von Natriumaluminat auf 5,5 eingestellt.
Die Suspension wird anschließend filtriert, gewaschen und in einem Etagentrockner bei 1600C für 16 Stunden getrocknet. Das getrocknete Material wird 2 Stunden bei 4200C in einem elektrisch beheizten Drehrohrofen getempert. Das getemperte Material wird anschließend mit einer Spiralstrahlmühle unter Zugabe eines ethoxy- und propylhaltigen Siloxans dampfgemahlen.
Vergleichsbeispiel 3
Eine sandgemahlene TiO2-Suspension, Grundkörperqualität B hergestellt nach dem Chloridprozess, wird mit Wasser auf eine Konzentration von 350 g/l verdünnt. Danach wird die Suspension auf 7O0C aufgeheizt und mit NaOH auf einen pH-Wert von 10 eingestellt. Unter Rühren werden der Suspension 2,2% SiO2 in Form von Natrium-Wasserglas zugegeben. Anschließend wird der pH-Wert mit HCl innerhalb von 70 Minuten auf 4 eingestellt. Der Suspension werden 0,4% AI2O3 in Form von Natriumaluminat zugegeben, währenddessen der pH-Wert bei 4 gehalten wird durch entsprechende Zugabe von HCl. Anschließend wird der pH-Wert mit ca. 0,1% AI2O3 in Form von Natriumaluminat auf 5,5 eingestellt. Die Suspension wird anschließend filtriert, gewaschen und in einem Etagentrockner bei 16O0C für 16 Stunden getrocknet. Das getrocknete Material wird 2 Stunden bei 4200C in einem elektrisch beheizten Drehrohrofen getempert. Das getemperte Material wird anschließend mit einer Spiralstrahlmühle unter Zugabe eines ethoxy- und propylhaltigen Siloxans dampfgemahlen.
Beispiel 1
Eine sandgemahlene TiOrSuspension mit einer Konzentration von 500g/l, Grundkörperqualität A hergestellt nach dem Chloridprozess, wird mit NaOH auf einen pH- Wert von 11 ,5 eingestellt. 2,2% SiO2 in Form von Natrium-Wasserglas werden der Suspension zudosiert. Anschließend wird die Suspension durch eine vertikale Sandmühle (Typ PM5, Draiswerke GmbH) mit 5 kg/h gefördert. Danach wird die Suspension mit Wasser auf 350 g/l verdünnt, auf 70°C aufgeheizt und unter Rühren mit HCl innerhalb von 70 Minuten auf einen pH-Wert von 4 eingestellt. Der Suspension werden 0,4% AI2O3 in Form von Natriumaluminat zugegeben, währenddessen der pH-Wert bei 4 gehalten wird durch entsprechende Zugabe von HCl. Anschließend wird der pH-Wert mit ca. 0,1 % AI2O3 in Form von Natriumaluminat auf 5,5 eingestellt. Die Suspension wird anschließend filtriert, gewaschen und in einem Etagentrockner bei 16O0C für 16 Stunden getrocknet. Das getrocknete Material wird mit einer Spiralstrahlmühle unter Zugabe eines ethoxy- und propylhaltigen Siloxans dampfgemahlen.
Beispiel 2
Eine sandgemahlene Ti02-Suspension mit einer Konzentration von 500g/l, Grundkörperqualität A hergestellt nach dem Chloridprozess, wird mit NaOH auf einen pH- Wert von 11 ,5 eingestellt. 2,2% SiO2 in Form von Natrium-Wasserglas werden der Suspension zudosiert. Anschließend wird die Suspension durch eine vertikale Sandmühle (Typ PM5, Draiswerke GmbH) mit 5 kg/h gefördert. Danach wird die Suspension mit Wasser auf 350 g/l verdünnt, auf 700C aufgeheizt und unter Rühren mit HCl innerhalb von 70 Minuten auf einen pH-Wert von 4 eingestellt. Der Suspension werden 0,4% AI2O3 in Form von Natriumaluminat zugegeben, währenddessen der pH-Wert bei 4 gehalten wird durch entsprechende Zugabe von HCl. Anschließend wird der pH-Wert mit ca. 0,1% AI2O3 in Form von Natriumaluminat auf 5,5 eingestellt.
Die Suspension wird anschließend filtriert, gewaschen und in einem Etagentrockner bei 1600C für 16 Stunden getrocknet. Das getrocknete Material wird 2 Stunden bei 4200C in einem elektrisch beheizten Drehrohrofen getempert. Das getemperte Material wird anschließend mit einer Spiralstrahlmühle unter Zugabe eines ethoxy- und propylhaltigen Siloxans dampfgemahlen.
Beispiel 3
Eine sandgemahlene TiO2-Suspension mit einer Konzentration von 500g/l,
Grundkörperqualität A hergestellt nach dem Chloridprozess, wird mit HCl auf einen pH-Wert von 8 eingestellt. 2,2% SiO2 in Form von Natrium-Wasserglas werden der Suspension zudosiert. Anschließend wird die Suspension durch eine vertikale Sandmühle (Typ PM5, Draiswerke GmbH) mit 5 kg/h gefördert. Danach wird die Suspension mit Wasser auf 350 g/l verdünnt, auf 70°C aufgeheizt und unter Rühren mit HCl innerhalb von 70 Minuten auf einen pH-Wert von 4 eingestellt. Der Suspension werden 0,4% AI2O3 in Form von Natriumaluminat zugegeben, währenddessen der pH-Wert bei 4 gehalten wird durch entsprechende Zugabe von HCl. Anschließend wird der pH-Wert mit ca. 0,1% AI2O3 in Form von Natriumaluminat auf 5,5 eingestellt.
Die Suspension wird anschließend filtriert, gewaschen und in einem Etagentrockner bei 16O0C für 16 Stunden getrocknet. Das getrocknete Material wird 2 Stunden bei 4200C in einem elektrisch beheizten Drehrohrofen getempert. Das getemperte Material wird anschließend mit einer Spiralstrahlmühle unter Zugabe eines ethoxy- und propylhaltigen Siloxans dampfgemahlen.
Beispiel 4
Eine TiO2-Suspension mit einer Konzentration von 500g/l, Grundkörperqualität A hergestellt nach dem Chloridprozess, wird mit NaOH auf einen pH-Wert von 4 eingestellt. 2,2% SiO2 in Form von Natrium-Wasserglas werden der Suspension zudosiert. Anschließend wird die Suspension durch eine vertikale Sandmühle (Typ PM5, Draiswerke GmbH) mit 5 kg/h gefördert. Danach wird die Suspension mit Wasser auf 350 g/l verdünnt, auf 700C aufgeheizt und unter Rühren mit HCl innerhalb von 70 Minuten auf einen pH-Wert von 4 eingestellt. Der Suspension werden 0,4% AI2O3 in Form von Natriumaluminat zugegeben, währenddessen der pH-Wert bei 4 gehalten wird durch entsprechende Zugabe von HCl. Anschließend wird der pH-Wert mit ca. 0,1% AI2O3 in Form von Natriumaluminat auf 5,5 eingestellt. Die Suspension wird anschließend filtriert, gewaschen und in einem Etagentrockner bei 16O0C für 16 Stunden getrocknet. Das getrocknete Material wird 2 Stunden bei 42O0C in einem elektrisch beheizten Drehrohrofen getempert. Das getemperte Material wird anschließend mit einer Spiralstrahlmühle unter Zugabe eines ethoxy- und propylhaltigen Siloxans dampfgemahlen.
Beispiel 5 Eine TiO2-Suspension mit einer Konzentration von 500g/l, Grundkörperqualität A hergestellt nach dem Chloridprozess, wird mit NaOH auf einen pH-Wert von 1 1 ,5 eingestellt. 2,2% SiO2 in Form von Natrium-Wasserglas werden der Suspension zudosiert. Anschließend wird die Suspension durch eine vertikale Sandmühle (Typ PM5, Draiswerke GmbH) mit 5 kg/h gefördert. Danach wird die Suspension mit Wasser auf 350 g/l verdünnt, auf 700C aufgeheizt und unter Rühren mit HCl innerhalb von 70 Minuten auf einen pH-Wert von 4 eingestellt. Der Suspension werden 0,4% AI2O3 in Form von Natriumaluminat zugegeben, währenddessen der pH-Wert bei 4 gehalten wird durch entsprechende Zugabe von HCl. Anschließend wird der pH-Wert mit ca. 0,1% AI2O3 in Form von Natriumaluminat auf 5,5 eingestellt. Die Suspension wird anschließend filtriert, gewaschen und in einem Etagentrockner bei 16O0C für 16 Stunden getrocknet. Das getrocknete Material wird 2 Stunden bei 42O0C in einem elektrisch beheizten Drehrohrofen getempert. Das getemperte Material wird anschließend mit einer Spiralstrahlmühle unter Zugabe eines ethoxy- und propylhaltigen Siloxans dampfgemahlen.
Beispiel 6 Eine TiO2-Suspeπsion mit einer Konzentration von 500g/l, Grundkörperqualität A hergestellt nach dem Chloridprozess, wird mit NaOH auf einen pH-Wert von 11 ,5 eingestellt. 0,5% SiO2 in Form von Natrium-Wasserglas werden der Suspension zudosiert. Anschließend wird die Suspension durch eine vertikale Sandmühle (Typ PM5, Draiswerke GmbH) mit 5 kg/h gefördert. Danach wird die Suspension mit Wasser auf 350 g/l verdünnt, auf 7O0C aufgeheizt und unter Rühren 1,7% SiO2 in Form von Na-Wasserglas zugegeben. Die Suspension wird anschließend mit HCl innerhalb von 70 Minuten auf pH-Wert von 4 eingestellt. Der Suspension werden weiterhin 0,4% AI2O3 in Form von Natriumaluminat zugegeben, währenddessen der pH-Wert bei 4 gehalten wird durch entsprechende Zugabe von HCl. Anschließend wird der pH-Wert mit ca. 0,1% AI2O3 in Form von Natriumaluminat auf 5,5 eingestellt.
Die Suspension wird anschließend filtriert, gewaschen und in einem Etagentrockner bei 1600C für 16 Stunden getrocknet. Das getrocknete Material wird 2 Stunden bei 4200C in einem elektrisch beheizten Drehrohrofen getempert. Das getemperte Material wird anschließend mit einer Spiralstrahlmühle unter Zugabe eines ethoxy- und propylhaltigen Siloxans dampfgemahlen.
Beispiel 7
Eine sandgemahlene TiO2-Suspension mit einer Konzentration von 500g/l, Grundkörperqualität A hergestellt nach dem Chloridprozess, wird mit NaOH auf einen pH- Wert von 11 ,5 eingestellt. 2,2% SiO2 in Form von Natrium-Wasserglas werden der Suspension zudosiert. Anschließend wird die Suspension durch eine horizontale Sandmühle (Typ LME20, Netzsch) mit 40 kg/h gefördert. Danach wird die Suspension mit Wasser auf 350 g/l verdünnt, auf 70°C aufgeheizt und unter Rühren mit HCl innerhalb von 70 Minuten auf einen pH-Wert von 4 eingestellt. Der Suspension werden 0,1% AI2O3 in Form von Natriumaluminat zugegeben.
Die Suspension wird anschließend filtriert, gewaschen und in mit Hilfe eines Sprühtrockners bei 11O0C getrocknet. Das getrocknete Material wird 1 Stunde bei 420°C in einem elektrisch beheizten Drehrohrofen getempert. Das getemperte Material wird anschließend mit einer Spiralstrahlmühle unter Zugabe eines ethoxy- und propylhaltigen Siloxans dampfgemahlen.
Beispiel 8
Eine sandgemahlene TiO2-Suspension mit einer Konzentration von 500g/l, Grundkörperqualität B hergestellt nach dem Chloridprozess, wird mit NaOH auf einen pH- Wert von 11 ,5 eingestellt. 2,2% SiO2 in Form von Natrium-Wasserglas werden der
Suspension zudosiert. Anschließend wird die Suspension durch eine vertikale Sandmühle (Typ PM5, Draiswerke GmbH) mit 5 kg/h gefördert. Danach wird die Suspension mit Wasser auf 350 g/l verdünnt, auf 700C aufgeheizt und unter Rühren mit HCl innerhalb von 70 Minuten auf einen pH-Wert von 4 eingestellt. Der Suspension werden 0,4% AI2O3 in Form von Natriumaluminat zugegeben, währenddessen der pH-Wert bei 4 gehalten wird durch entsprechende Zugabe von HCl. Anschließend wird der pH-Wert mit ca. 0,1% AI2O3 in Form von Natriumaluminat auf 5,5 eingestellt.
Die Suspension wird anschließend filtriert, gewaschen und in einem Etagentrockner bei 1600C für 16 Stunden getrocknet. Das getrocknete Material wird 2 Stunden bei 4200C in einem elektrisch beheizten Drehrohrofen getempert. Das getemperte Material wird anschließend mit einer Spiralstrahlmühle unter Zugabe eines ethoxy- und propylhaltigen Siloxans dampfgemahlen.
Testmethoden
Der Farbstich bzw. die Spektralcharakteristik (SC) des TiO2-Grundkörpers wird nach Einarbeitung in eine Schwarzpaste nach DIN 53165 bei 17% Pigmentvolumenkonzentration bestimmt (sogenannte MAB-Methode). Die auf einer Farbenausreibmaschine (Automatic Muller) angepastete Graupaste wird auf eine weiße Morest-Karte aufgetragen. Mit einem HunterLab Colorimeter PD-9000 werden die Remissionswerte der sich im nassen Zustand befindlichen Schicht bestimmt. Die daraus abgeleiteten SC-Werte sind auf einen internen Standard bezogen.
Das Aufhellvermögen (TS) der Beispiel- und Vergleichsbeispiel-Pigmente wird nach Einarbeiten in eine Vinnol-Schwarzpaste 1 ,22 % Pigmentvolumenkonzentration bestimmt (sogenannte VIG-Methode).
Das zu untersuchende Titandioxid-Pigment wird mit einer vorgefertigten Vinnol- Schwarzpaste auf einer Farbenausreibmaschine (Automatic Muller) angepastet. Die erhaltene Graupaste wird mit dem Filmzieher (Applikator) auf eine Karte aufgetragen. Die Remissionswerte der Schicht werden mit einem HunterLab Colorimeter PD-9000 im nassen Zustand gemessen und auf einen internen Standard bezogen.
Bei der Feuchtebestimmung nach Karl Fischer (KF) wird das in der Probe enthaltene Wasser in einem Karl-Fischer-Ofen aus der Probe ausgetrieben und in ein KF-Lösemittel überführt. Der Redoxvorgang zwischen einem im KF-Titriermittel enthaltenen lod-SO2-Redoxsystem wird durch das in der Probe enthaltene Wasser aktiviert. Der Äquivalenzpunkt der Titration wird voltametrisch erfasst. Die Ofentemperatur wurde auf 3000C eingestellt. Die Ergebnisausgabe erfolgt einwaagebezogen als w (H2O) in Prozent.
Mit Hilfe der Transmissionselektronenmikroskopie (TEM) kann die Beschichtung der Titandioxid-Partikel sichtbar gemacht werden.
Testergebnisse
Tabelle 1
Tabelle 2
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren wird ein verbessertes Aufhellvermögen (TS) erzielt (Tabelle 1 , Beispiele 1 bis 8) im Vergleich zum klassischen Verfahren (Tabelle 1 , Vergleichsbeispiele 1 bis 3). Das TS-Niveau ist abhängig von der Grundkörperqualität, wie der Vergleich Vergleichsbeispiel 1 mit Vergleichsbeispiel 3 und der Vergleich Beispiel 2 mit Beispiel 8 zeigt. Mit der nachfolgenden Temperung wird ein deutlicher Rückgang der Feuchte erreicht (Tabelle 2) und damit beispielsweise die Lacing-Stabilität des entsprechenden Pigments bei Einsatz in Kunststofffolien verbessert.
TEM-Aufnahmen zeigen, dass das erfindungsgemäße Verfahren zu einer sehr gleichmäßigen, glatten und geschlossenen Hülle führt (Fig. 1 , Beispiel 7).

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1. Verfahren zur Oberflächenbehandlung von anorganischen Festkörperpartikeln in einer wässrigen Suspension dadurch gekennzeichnet, dass die Partikel mit mindestens einer anorganischen Substanz oberflächenbeschichtet werden, während die Suspension durch eine Rührwerksmühle gefördert wird
2. Verfahren nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass als Festkörperpartikel Titandioxid verwendet wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2 dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtungssubstanzen vor Eintritt der Suspension in die
Rührwerksmühle zugegeben werden.
4. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3 dadurch gekennzeichnet, dass mit SiO2 oberflächenbeschichtet wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4 dadurch gekennzeichnet, dass anschließend eine Al2O3-Oberflächenbeschichtung aufgebracht wird.
6. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5 dadurch gekennzeichnet, dass die Festkörperpartikel getempert werden.
7. Titandioxid-Partikel oberflächenbeschichtet nach einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 6.
8. Verwendung der Titandioxid-Partikel nach Anspruch 7 in Kunststoffen, Beschichtungen und Laminaten.
9. Produkt enthaltend Titandioxid-Partikel nach Anspruch 7.
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