FI20176090A1 - Pigment composition - Google Patents

Pigment composition Download PDF

Info

Publication number
FI20176090A1
FI20176090A1 FI20176090A FI20176090A FI20176090A1 FI 20176090 A1 FI20176090 A1 FI 20176090A1 FI 20176090 A FI20176090 A FI 20176090A FI 20176090 A FI20176090 A FI 20176090A FI 20176090 A1 FI20176090 A1 FI 20176090A1
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
pigment
pigment composition
aluminum
composition according
calcium
Prior art date
Application number
FI20176090A
Other languages
Finnish (fi)
Swedish (sv)
Inventor
Sirpa Saastamoinen
Sakari Saastamoinen
Original Assignee
Keusik Oy
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Keusik Oy filed Critical Keusik Oy
Priority to FI20176090A priority Critical patent/FI20176090A1/en
Priority to EP18819453.4A priority patent/EP3720817A1/en
Priority to PCT/FI2018/050880 priority patent/WO2019110872A1/en
Publication of FI20176090A1 publication Critical patent/FI20176090A1/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09CTREATMENT OF INORGANIC MATERIALS, OTHER THAN FIBROUS FILLERS, TO ENHANCE THEIR PIGMENTING OR FILLING PROPERTIES ; PREPARATION OF CARBON BLACK  ; PREPARATION OF INORGANIC MATERIALS WHICH ARE NO SINGLE CHEMICAL COMPOUNDS AND WHICH ARE MAINLY USED AS PIGMENTS OR FILLERS
    • C09C1/00Treatment of specific inorganic materials other than fibrous fillers; Preparation of carbon black
    • C09C1/02Compounds of alkaline earth metals or magnesium
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09CTREATMENT OF INORGANIC MATERIALS, OTHER THAN FIBROUS FILLERS, TO ENHANCE THEIR PIGMENTING OR FILLING PROPERTIES ; PREPARATION OF CARBON BLACK  ; PREPARATION OF INORGANIC MATERIALS WHICH ARE NO SINGLE CHEMICAL COMPOUNDS AND WHICH ARE MAINLY USED AS PIGMENTS OR FILLERS
    • C09C1/00Treatment of specific inorganic materials other than fibrous fillers; Preparation of carbon black
    • C09C1/28Compounds of silicon
    • C09C1/30Silicic acid
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01FCOMPOUNDS OF THE METALS BERYLLIUM, MAGNESIUM, ALUMINIUM, CALCIUM, STRONTIUM, BARIUM, RADIUM, THORIUM, OR OF THE RARE-EARTH METALS
    • C01F5/00Compounds of magnesium
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01FCOMPOUNDS OF THE METALS BERYLLIUM, MAGNESIUM, ALUMINIUM, CALCIUM, STRONTIUM, BARIUM, RADIUM, THORIUM, OR OF THE RARE-EARTH METALS
    • C01F5/00Compounds of magnesium
    • C01F5/14Magnesium hydroxide
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01FCOMPOUNDS OF THE METALS BERYLLIUM, MAGNESIUM, ALUMINIUM, CALCIUM, STRONTIUM, BARIUM, RADIUM, THORIUM, OR OF THE RARE-EARTH METALS
    • C01F7/00Compounds of aluminium
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01FCOMPOUNDS OF THE METALS BERYLLIUM, MAGNESIUM, ALUMINIUM, CALCIUM, STRONTIUM, BARIUM, RADIUM, THORIUM, OR OF THE RARE-EARTH METALS
    • C01F7/00Compounds of aluminium
    • C01F7/02Aluminium oxide; Aluminium hydroxide; Aluminates
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09CTREATMENT OF INORGANIC MATERIALS, OTHER THAN FIBROUS FILLERS, TO ENHANCE THEIR PIGMENTING OR FILLING PROPERTIES ; PREPARATION OF CARBON BLACK  ; PREPARATION OF INORGANIC MATERIALS WHICH ARE NO SINGLE CHEMICAL COMPOUNDS AND WHICH ARE MAINLY USED AS PIGMENTS OR FILLERS
    • C09C1/00Treatment of specific inorganic materials other than fibrous fillers; Preparation of carbon black
    • C09C1/28Compounds of silicon
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09CTREATMENT OF INORGANIC MATERIALS, OTHER THAN FIBROUS FILLERS, TO ENHANCE THEIR PIGMENTING OR FILLING PROPERTIES ; PREPARATION OF CARBON BLACK  ; PREPARATION OF INORGANIC MATERIALS WHICH ARE NO SINGLE CHEMICAL COMPOUNDS AND WHICH ARE MAINLY USED AS PIGMENTS OR FILLERS
    • C09C1/00Treatment of specific inorganic materials other than fibrous fillers; Preparation of carbon black
    • C09C1/36Compounds of titanium
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09CTREATMENT OF INORGANIC MATERIALS, OTHER THAN FIBROUS FILLERS, TO ENHANCE THEIR PIGMENTING OR FILLING PROPERTIES ; PREPARATION OF CARBON BLACK  ; PREPARATION OF INORGANIC MATERIALS WHICH ARE NO SINGLE CHEMICAL COMPOUNDS AND WHICH ARE MAINLY USED AS PIGMENTS OR FILLERS
    • C09C1/00Treatment of specific inorganic materials other than fibrous fillers; Preparation of carbon black
    • C09C1/40Compounds of aluminium
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09CTREATMENT OF INORGANIC MATERIALS, OTHER THAN FIBROUS FILLERS, TO ENHANCE THEIR PIGMENTING OR FILLING PROPERTIES ; PREPARATION OF CARBON BLACK  ; PREPARATION OF INORGANIC MATERIALS WHICH ARE NO SINGLE CHEMICAL COMPOUNDS AND WHICH ARE MAINLY USED AS PIGMENTS OR FILLERS
    • C09C1/00Treatment of specific inorganic materials other than fibrous fillers; Preparation of carbon black
    • C09C1/40Compounds of aluminium
    • C09C1/407Aluminium oxides or hydroxides
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09CTREATMENT OF INORGANIC MATERIALS, OTHER THAN FIBROUS FILLERS, TO ENHANCE THEIR PIGMENTING OR FILLING PROPERTIES ; PREPARATION OF CARBON BLACK  ; PREPARATION OF INORGANIC MATERIALS WHICH ARE NO SINGLE CHEMICAL COMPOUNDS AND WHICH ARE MAINLY USED AS PIGMENTS OR FILLERS
    • C09C1/00Treatment of specific inorganic materials other than fibrous fillers; Preparation of carbon black
    • C09C1/62Metallic pigments or fillers
    • C09C1/64Aluminium
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09CTREATMENT OF INORGANIC MATERIALS, OTHER THAN FIBROUS FILLERS, TO ENHANCE THEIR PIGMENTING OR FILLING PROPERTIES ; PREPARATION OF CARBON BLACK  ; PREPARATION OF INORGANIC MATERIALS WHICH ARE NO SINGLE CHEMICAL COMPOUNDS AND WHICH ARE MAINLY USED AS PIGMENTS OR FILLERS
    • C09C3/00Treatment in general of inorganic materials, other than fibrous fillers, to enhance their pigmenting or filling properties
    • C09C3/06Treatment with inorganic compounds
    • C09C3/063Coating
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D1/00Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, based on inorganic substances
    • C09D1/02Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, based on inorganic substances alkali metal silicates
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D11/00Inks
    • C09D11/02Printing inks
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D5/00Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes
    • C09D5/02Emulsion paints including aerosols
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D5/00Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes
    • C09D5/02Emulsion paints including aerosols
    • C09D5/024Emulsion paints including aerosols characterised by the additives
    • C09D5/028Pigments; Filters
    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21HPULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H17/00Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its constitution; Paper-impregnating material characterised by its constitution
    • D21H17/03Non-macromolecular organic compounds
    • D21H17/05Non-macromolecular organic compounds containing elements other than carbon and hydrogen only
    • D21H17/13Silicon-containing compounds
    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21HPULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H17/00Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its constitution; Paper-impregnating material characterised by its constitution
    • D21H17/63Inorganic compounds
    • D21H17/67Water-insoluble compounds, e.g. fillers, pigments
    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21HPULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H19/00Coated paper; Coating material
    • D21H19/36Coatings with pigments
    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21HPULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H19/00Coated paper; Coating material
    • D21H19/36Coatings with pigments
    • D21H19/38Coatings with pigments characterised by the pigments
    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21HPULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H19/00Coated paper; Coating material
    • D21H19/36Coatings with pigments
    • D21H19/44Coatings with pigments characterised by the other ingredients, e.g. the binder or dispersing agent
    • D21H19/64Inorganic compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01PINDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2004/00Particle morphology
    • C01P2004/60Particles characterised by their size
    • C01P2004/61Micrometer sized, i.e. from 1-100 micrometer
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01PINDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2004/00Particle morphology
    • C01P2004/60Particles characterised by their size
    • C01P2004/62Submicrometer sized, i.e. from 0.1-1 micrometer
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01PINDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2006/00Physical properties of inorganic compounds
    • C01P2006/60Optical properties, e.g. expressed in CIELAB-values

Abstract

Uppfinningen avser en pigmentsammansättning, vilken innefattar åtminstone ett utfällt poröst pigment. Uppfinningen avser dessutom användning av en sådan pigmentsammansättning såsom ett opacitet och ljushet givande pigment. Vidare avser uppfinningen användning av en pigmentsammansättning enligt uppfinningen för att ersätta titandioxid utan att de optiska egenskaperna försvagas.The invention relates to a pigment composition which comprises at least one precipitated porous pigment. The invention further relates to the use of such a pigment composition such as an opacity and brightness giving pigment. Furthermore, the invention relates to the use of a pigment composition according to the invention to replace titanium dioxide without weakening the optical properties.

Description

Keksinnön alaField of the Invention

Esillä oleva keksintö koskee pigmenttikoostumusta, joka käsittää ainakin yhtä saostettua huokoista pigmenttiä. Keksintö koskee lisäksi tällaisen pigmenttikoostu5 muksen käyttöä opasiteettia ja vaaleutta antavana pigmenttinä. Edelleen keksintö koskee keksinnönmukaisen pigmenttikoostumuksen käyttöä titaanidioksidin korvaajana optisten ominaisuuksien heikentymättä. Keksintö koskee myös menetelmää keksinnönmukaisen pigmenttikoostumuksen valmistamiseksi.The present invention relates to a pigment composition comprising at least one precipitated porous pigment. The invention further relates to the use of such a pigment composition as an opacity and brightness pigment. The invention further relates to the use of the pigment composition according to the invention as a substitute for titanium dioxide without loss of optical properties. The invention also relates to a process for preparing a pigment composition of the invention.

20176090 prh 05 -12- 201720176090 prh 05 -12- 2017

Tekniikan taustaTechnology background

Titaanidioksidia (TiO2) käytetään yleisesti valkoisena pigmenttinä maaleissa, paperin, kartongin, muovin, kumin, laminaatin ja painomusteiden täyteaineissa sekä erilaisissa päällysteissä. Tärkeimmät titaanidioksidilla saatavat ominaisuudet ovat opasiteetti, peittokyky, vaaleus, sävytettävyys ja L-arvo. TiO2 on tehokkain ja hyvin 15 kallis optisia ominaisuuksia antava pigmentti. Titaanidioksidia on kaupallisesti saatavilla anataasi- (taitekerroin 2,55) ja rutiilikiteinä (taitekerroin 2,7. Sekä anataasiettä rutiilikiteet ovat ei-amorfisia.Titanium dioxide (TiO 2 ) is commonly used as a white pigment in paints, paper, cardboard, plastic, rubber, laminate and printing ink fillers and in various coatings. The most important properties obtained with titanium dioxide are opacity, opacity, brightness, tintability and L-value. TiO 2 is the most effective and very expensive pigment with optical properties. Titanium dioxide is commercially available as anatase (refractive index 2.55) and rutile crystals (refractive index 2.7). Both rutile crystals of anatase are non-amorphous.

Koska TiO2 on kallista ja vaikeasti kierrätettävissä, lisätään titaanidioksidiin tyypillisesti nk. ekstendereitä korvaamaan osa tarvittavan titaanidioksidin määrästä. 20 Ekstenderit ovat huomattavasti titaanidioksidia halvempia pigmenttejä tai täyteaineita, joilla titaanidioksidikiteet voidaan erottaa fyysisesti toisistaan ja saada kiteiden etäisyydet sopivammiksi valon sironnalle. Ekstenderin määrä on kuitenkin pidettävä pienenä, koska TiO2:n suuri taitekerroin antaa lopulta kuitenkin suurimman valonsirontakyvyn ja isommat ekstenderin määrät heikentävät valonsirontakykyä. Tyypil25 lisesti enimmillään 25 paino-% titaanidioksidista voidaan korvata eri käyttösovelluksissa menettämättä titaanidioksidilla saatavia optisia ominaisuuksia, etenkin opasiteettia. Lisäksi titaanidioksidin valmistajat tavallisesti päällystävät titaanidioksidin 120 paino-% pigmentin painosta erilaisilla orgaanisilla ja/tai epäorgaanisilla kemikaalien saostus- tai polymeerituotteilla.Because TiO 2 is expensive and difficult to recycle, so-called extenders are typically added to titanium dioxide to replace part of the amount of titanium dioxide required. Extenders are pigments or fillers that are significantly cheaper than titanium dioxide, which can physically separate the titanium dioxide crystals and make the crystal distances more suitable for light scattering. However, the amount of extender must be kept low, since the high refractive index of TiO 2 eventually gives the highest light scattering capacity and the larger amounts of extender reduce the light scattering ability. Typically, up to 25% by weight of titanium dioxide can be replaced in various applications without losing the optical properties obtained with titanium dioxide, in particular opacity. In addition, titanium dioxide manufacturers usually coat titanium dioxide with 120% by weight of the pigment with various organic and / or inorganic chemical precipitation or polymer products.

Titaanidioksidin osittaista korvaamista kalsiumkarbonaatilla käsitellään patenttijulkaisussa WO 2009/109705 (FP-Pigments Oy). Patenttijulkaisussa WO 2015/007954 (FP-Pigments Oy) kuvataan puolestaan koostumuksia, jotka käsittä2 vät titaanidioksidia ja lisäaineita, joilla voidaan korvata osa mainitussa koostumuksessa olevasta titaanidioksidista. Ensimmäinen lisäaine käsittää komposiittipigmentin, joka koostuu kuorenmuodostuskomponentista ja optisesta pigmentistä ja toinen lisäaine käsittää reaktiivisen polymeerin. Kuorenmuodostuskomponentti on edulli5 sesti epäorgaaninen, veteen niukkaliukoinen yhdiste, kuten saostettu kalsiumkarbonaatti, kalsiumsulfaatti, bariumsulfaatti, magnesiumkarbonaatti, magnesiumsilikaatti, alumiinihydroksidi tai alumiinisilikaatti.Partial replacement of titanium dioxide with calcium carbonate is disclosed in WO 2009/109705 (FP-Pigments Oy). WO 2015/007954 (FP-Pigments Oy), in turn, describes compositions comprising titanium dioxide and additives which can be substituted for a portion of the titanium dioxide in said composition. The first additive comprises a composite pigment consisting of a skin forming component and an optical pigment, and the second additive comprises a reactive polymer. The shell forming component is preferably an inorganic, water-insoluble compound, such as precipitated calcium carbonate, calcium sulfate, barium sulfate, magnesium carbonate, magnesium silicate, aluminum hydroxide or aluminum silicate.

Keksinnön lyhyt kuvausBrief Description of the Invention

Esillä olevan keksinnön eräänä tavoitteena on saada aikaan pigmenttikoostumus, joka soveltuu käytettäväksi paperin, kartongin, muovin, kumin ja painomusteiden täyteaineissa, päällystekoostumuksissa paperin, kartongin, muovin, kumin, laminaatin, betonin ja puun päällystämiseksi sekä maaleissa. Esillä olevan keksinnön eräänä tavoitteena on pigmenttikoostumuksen käyttö opasiteettia ja vaaleutta antavana pigmenttinä. Edelleen esillä olevan keksinnön eräänä tavoitteena on keksinnönmukaisen pigmenttikoostumuksen käyttö titaanidioksidin korvaajana optisten ominaisuuksien heikentymättä. Esillä olevan keksinnön eräänä tavoitteena on myös menetelmä pigmenttikoostumuksen valmistamiseksi.It is an object of the present invention to provide a pigment composition suitable for use in paper, cardboard, plastic, rubber and printing ink fillers, coating compositions for coating paper, cardboard, plastic, rubber, laminate, concrete and wood, and in paints. It is an object of the present invention to use a pigment composition as an opacity and brightness pigment. A further object of the present invention is to use the pigment composition of the invention as a substitute for titanium dioxide without diminishing the optical properties. It is also an object of the present invention to provide a process for preparing a pigment composition.

Keksinnön tavoite saavutetaan tuotteella, käytöllä ja menetelmällä, joille on tunnusomaista se, mitä sanotaan itsenäisissä patenttivaatimuksissa. Keksinnön edulliset suoritusmuodot kuvataan epäitsenäisissä patenttivaatimuksissa.The object of the invention is achieved by a product, use and method which is characterized by what is stated in the independent claims. Preferred embodiments of the invention are described in the dependent claims.

20176090 prh 05 -12- 201720176090 prh 05 -12- 2017

Kuvioiden lyhyt selostusBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Kuvio 1 esittää esimerkissä 6 kuvatusti keksinnönmukaisen näytteen ja kont25 rollinäytteen SEM-kuvat.Figure 1 shows SEM images of a sample according to the invention and a control sample as described in Example 6.

Keksinnön yksityiskohtainen kuvausDetailed Description of the Invention

Keksintö koskee pigmenttikoostumusta, joka soveltuu käytettäväksi paperin, kartongin, muovin, kumin ja painomusteiden täyteaineissa, paperin, kartongin, muovin, kumin, laminaatin, betonin ja puun päällysteissä sekä maaleissa. Keksintö koskee pigmenttikoostumuksen käyttöä opasiteettia ja/tai vaaleutta antavana pig3The invention relates to a pigment composition suitable for use in paper, cardboard, plastic, rubber and printing ink fillers, paper, cardboard, plastic, rubber, laminate, concrete and wood coatings and paints. The invention relates to the use of a pigment composition for providing opacity and / or brightness pig3

20176090 prh 05 -12- 2017 menttinä. Edelleen esillä oleva keksintö koskee keksinnönmukaisen pigmenttikoostumuksen käyttöä titaanidioksidin korvaajana optisten ominaisuuksien heikentymättä. Keksinnönmukaisella pigmenttikoostumuksella voidaan titaanidioksidi korvata osin tai kokonaan optisten ominaisuuksien heikentymättä. Keksintö koskee 5 myös menetelmää keksinnönmukaisen pigmenttikoostumuksen valmistamiseksi.20176090 prh 05 -12- 2017 as ment. The present invention further relates to the use of the pigment composition of the invention as a substitute for titanium dioxide without loss of optical properties. With the pigment composition according to the invention, titanium dioxide can be partially or completely replaced without loss of optical properties. The invention also relates to a process for the preparation of a pigment composition according to the invention.

Optiseen tehokkuuteen eli valon sirontaan materiaalissa valon yrittäessä kulkea materiaalin läpi vaikuttavat päällystetyissä tai päällystämättömissä materiaaleissa seuraavat tekijät:Optical efficiency, that is, the scattering of light in a material as light travels through the material, is influenced by the following in coated or uncoated materials:

- ilma-kiinteäaine -rajapinnat (ilman taitekerroin n. 1 ja tavallisesti muiden tai- tekertoimet 1,4-1,8, kuten muovien, kuitujen, kumien ja suurimman osan pigmenteistä ja täyteaineista),- air-solid interfaces (refractive index of air about 1 and usually refractive index of 1.4 to 1.8, such as plastics, fibers, rubbers and most pigments and fillers),

- pigmenttien etäisyydet toisistaan,- the distances between the pigments,

- pigmenttien sisäiset tyhjät ilmahuokoset,- voids inside the pigments,

- aineiden taitekertoimet,- refractive indices of the substances,

- pigmenttien pieni keskimääräinen partikkelikoko - optimi puolet valon aallonpituudesta (näkyvä valo asettuu 400-780 nm alueelle).- small average particle size of pigments - optimum half of the wavelength of light (visible light settles in the 400-780 nm range).

Kriittinen pigmenttitilavuuskonsentraatio (CPVC, Critical Pigment Volume Concentration) on varsinkin päällysteissä tärkeä mitta, joka kuvaa sitä sideaineen ja pigmenttien osuutta päällysteessä, jossa pigmentit on kokonaan päällystetty si20 deaineella ja pigmenttien huokoset ovat sideaineiden täyttämät. Tätä CPVC:tä pienemmillä arvoilla sideaineen osuus on suurempi kuin pigmentin määrä päällysteessä ja päinvastoin, kun arvo on suurempi kuin CPVC. Paperien päällysteissä ja pohjamaaleissa pigmenttiä on tavallisesti huomattavasti enemmän kuin sideainetta. Kiiltävissä maaleissa puolestaan sideainetta on huomattavasti enemmän 25 kuin pigmenttiä.Critical Pigment Volume Concentration (CPVC), especially in coatings, is an important measure of the proportion of binder and pigments in a coating where the pigments are completely coated with si20 and the pores of the pigments are filled with binders. At values lower than this CPVC, the proportion of binder is greater than the amount of pigment in the coating and vice versa when the value is greater than CPVC. Paper coatings and primers usually contain significantly more pigment than binder. In glossy paint, on the other hand, the amount of binder is significantly higher than that of the pigment.

Yllättäen havaittiin, että keksinnönmukaisella pigmenttikoostumuksella voidaan titaanidioksidi korvata osittain (noin 1 paino-%, 1-5 paino-%, 5-15 paino-%, 10-25 paino-%, vähintään 25 paino-%, 25-50 paino-%, 50-75 paino-%) tai täysin (100 paino-%) optisia ominaisuuksia (opasiteetti ja vaaleus) antavana pigmenttinä 30 optisten ominaisuuksien heikentymättä.Surprisingly, it was found that the pigment composition of the invention can partially replace titanium dioxide (about 1% by weight, 1-5% by weight, 5-15% by weight, 10-25% by weight, at least 25% by weight, 25-50% by weight , 50-75% by weight) or as a pigment (100% by weight) which gives optical properties (opacity and brightness) without loss of optical properties.

Yllättäen havaittiin, että titaanidioksidia edullisemmat pigmentit ja täyteaineet voidaan korvata keksinnönmukaisella paremman kustannus/sirontakyvyn omaavalla pigmenttikoostumuksella, mikä tarjoaa mahdollisuuden materiaalien suhteiden muuttamiseen kokonaissäästöjen aikaansaamiseksi.Surprisingly, it has been found that pigments and fillers that are more favorable to titanium dioxide can be replaced by a higher cost / scattering pigment composition according to the invention, which offers the possibility of altering material ratios to achieve overall savings.

20176090 prh 05 -12- 201720176090 prh 05 -12- 2017

Näin ollen, päällystettyjen ja päällystämättömien materiaalien raaka-ainekustannuksia voidaan keksinnön mukaisen pigmenttikoostumuksen erinomaisen sirontakyvyn ja alhaisen kustannuksen vuoksi vähentää eli materiaaleja voidaan ohentaa optisten ominaisuuksien heikentymättä.Thus, the raw material cost of the coated and uncoated materials can be reduced due to the excellent scattering ability and low cost of the pigment composition according to the invention, i.e. the materials can be thinned without loss of optical properties.

Keksintö toimii parhaiten, kun keskimääräinen pigmenttikoostumuksen partikkelikoko on noin puolet valon aallonpituudesta. Keksinnölle on edullista, että pigmentin huokoset ovat kuivauksen jälkeen täynnä ilmaa.The invention works best when the average particle size of the pigment composition is about half the wavelength of light. It is advantageous for the invention that the pigment pores are filled with air after drying.

Keksinnön mukainen pigmenttikoostumus käsittää vähintään yhtä saostettua, huokoista pigmenttiä, joka valitaan alumiinisilikaateista, kalsiumsilikaateista, mag10 nesiumsilikaateista, alumiinimagnesiumsilikaateista, alumiinikalsiumsilikaateista, alumiinikalsiummagnesiumsilikaateista, sinkkisilikaateista, alumiinisinkkisilikaateista, kalsiumsinkkisilikaateista, kalsiummagnesiumsilikaateista, alumiinikalsiumsinkkisilikaateista, alumiinikalsiummagnesiumsinkkisilikaateista, alumiinimagnesiumsinkkisilikaateista, mistä tahansa muusta alumiini-, magnesium-, kalsium15 ja/tai sinkkisilikaatin yhdistelmästä/seoksesta, piidioksideista tai mistä tahansa näiden seoksista. Keksinnön erään suoritusmuodon mukaan pigmenttikoostumus koostuu vähintään yhdestä saostetusta, huokoisesta pigmentistä, joka valitaan alumiinisilikaateista, kalsiumsilikaateista, magnesiumsilikaateista, alumiinimagnesiumsilikaateista, alumiinikalsiumsilikaateista, alumiinikalsiummagnesiumsilikaa20 teista, sinkkisilikaateista, alumiinisinkkisilikaateista, kalsiumsinkkisilikaateista, kalsiummagnesiumsilikaateista, alumiinikalsiumsinkkisilikaateista, alumiinikalsiummagnesiumsinkkisilikaateista, alumiinimagnesiumsinkkisilikaateista, mistä tahansa muusta alumiini-, magnesium-, kalsium-ja/tai sinkkisilikaatin yhdistelmästä/seoksesta, piidioksideista tai mistä tahansa näiden seoksista, valinnaisesti Na-, K-, L-,pigment composition comprising at least one precipitated, the porous pigment is selected from aluminum silicate, calcium, according to the invention MAG10 silicate, aluminum magnesium silicate, alumiinikalsiumsilikaateista, alumiinikalsiummagnesiumsilikaateista, zinc, alumiinisinkkisilikaateista, kalsiumsinkkisilikaateista, calcium magnesium silicate, alumiinikalsiumsinkkisilikaateista, alumiinikalsiummagnesiumsinkkisilikaateista, alumiinimagnesiumsinkkisilikaateista, any other aluminum, magnesium, kalsium15 and / or zinc silicate combination / alloy, silica or any combination thereof. According to one embodiment of the invention the pigment is comprised of at least one deposited on a porous pigment selected from aluminum silicate, calcium silicate, magnesium silicate, aluminum magnesium silicate, alumiinikalsiumsilikaateista, alumiinikalsiummagnesiumsilikaa20 roads, zinc, alumiinisinkkisilikaateista, kalsiumsinkkisilikaateista, calcium magnesium silicate, alumiinikalsiumsinkkisilikaateista, alumiinikalsiummagnesiumsinkkisilikaateista, alumiinimagnesiumsinkkisilikaateista, any other aluminum, magnesium , a combination / mixture of calcium and / or zinc silicate, silica or any mixture thereof, optionally Na, K, L,

SO4-, SO3-, PO4-, BO3-, B-, PO3-, NO2-, NO3-, F-, hiilihappo-, karboksyylihappo-, sinkki-, mangaani-, rauta-, zirkonium-, nikkeli-, koboltti-, kromi-, barium-, rikki-, strontium-, hiili-, Cl-ja/tai muiden alkuaineiden jäämistä sekä valinnaisesti stabilointiaineista, dispergointiaineista, pintamodifiointiaineista ja/tai muista tavanomaisista apuaineista. Erään keksinnön suoritusmuodon mukaan pigmenttikoostumus käsittää vähintään yhtä saostettua, huokoista pigmenttiä, joka valitaan alumiinisilikaateista, kalsiumsilikaateista, magnesiumsilikaateista, alumiinimagnesiumsilikaateista, alumiinikalsiumsilikaateista, alumiinikalsiummagnesiumsilikaateista, piidioksideista tai mistä tahansa näiden seoksista. Erään keksinnön suoritusmuodon mukaan pigmenttikoostumus käsittää vähintään yhtä saostettua, huokoista pigment35 tiä, joka valitaan alumiinisilikaateista, magnesiumsilikaateista ja/tai alumiinimagnesiumsilikaateista. Erään keksinnön suoritusmuodon mukaan pigmenttikoostumusSO4, SO3, PO4, BO3, B, PO3, NO2, NO3, F, carbonic acid, carboxylic acid, zinc, manganese, iron, zirconium, nickel, cobalt , residues of chromium, barium, sulfur, strontium, carbon, Cl and / or other elements, and optionally stabilizers, dispersants, surface modifiers and / or other conventional excipients. According to one embodiment of the invention, the pigment composition comprises at least one precipitated porous pigment selected from aluminum silicates, calcium silicates, magnesium silicates, aluminum magnesium silicates, aluminum calcium silicates, aluminum calcium magnesium silicates, silicon oxides thereof or any of these. According to one embodiment of the invention, the pigment composition comprises at least one precipitated, porous pigment 35 selected from aluminum silicates, magnesium silicates and / or aluminum magnesium silicates. According to one embodiment of the invention, the pigment composition

20176090 prh 05 -12- 2017 käsittää vähintään yhtä saostettua, huokoista pigmenttiä, joka valitaan kalsiumsilikaateista, alumiinisilikaateista ja/tai alumiinikalsiumsilikaateista. Erään keksinnön suoritusmuodon mukaan pigmenttikoostumus käsittää vähintään yhtä saostettua, huokoista pigmenttiä, joka valitaan alumiinisilikaateista, kalsiumsilikaateista, mag5 nesiumsilikaateista, alumiinimagnesiumsilikaateista, alumiinikalsiumsilikaateista, alumiinikalsiummagnesiumsilikaateista, piidioksideista tai mistä tahansa näiden seoksista. Erään keksinnön suoritusmuodon mukaan pigmenttikoostumus käsittää vähintään yhtä saostettua, huokoista pigmenttiä, joka valitaan alumiinisilikaateista, magnesiumsilikaateista ja/tai alumiinimagnesiumsilikaateista. Erään keksinnön 10 suoritusmuodon mukaan pigmenttikoostumus käsittää vähintään yhtä saostettua, huokoista pigmenttiä, joka valitaan kalsiumsilikaateista, alumiinisilikaateista ja/tai alumiinikalsiumsilikaateista.20176090 prh 05 -12-2017 comprises at least one precipitated porous pigment selected from calcium silicates, aluminum silicates and / or aluminum calcium silicates. According to one embodiment of the invention, the pigment composition comprises at least one precipitated porous pigment selected from aluminum silicates, calcium silicates, magnesium silicates, aluminum magnesium silicates, aluminum calcium silicates, aluminum calcium magnesium silicates, or silicon oxides thereof. According to one embodiment of the invention, the pigment composition comprises at least one precipitated porous pigment selected from aluminum silicates, magnesium silicates and / or aluminum magnesium silicates. According to one embodiment of the invention, the pigment composition comprises at least one precipitated porous pigment selected from calcium silicates, aluminum silicates and / or aluminum calcium silicates.

Lisäksi keksinnönmukaiset saostetut, huokoiset pigmentit voivat sisältää Na-, K-, L-, SO4-, SO3-, PO4-, BO3-, B-, PO3-, NO2-, NO3-, F-, hiilihappo-, karboksyyli15 happo-, sinkki-, mangaani-, rauta-, zirkonium-, nikkeli-, koboltti-, kromi-, barium-, rikki-, strontium-, hiili-, Cl-ja/tai muiden alkuaineiden jäämiä.In addition, the precipitated porous pigments of the invention may contain Na, K, L, SO4, SO3, PO4, BO3, B, PO3, NO2, NO3, F, carbonic, carboxylic acid. , residues of zinc, manganese, iron, zirconium, nickel, cobalt, chromium, barium, sulfur, strontium, carbon, Cl and / or other elements.

Keksinnönmukaiset saostetut, huokoiset pigmentit eivät olennaisesti sisällä titaanidioksidia. Erään suoritusmuodon mukaan, keksinnönmukaiset saostetut, huokoiset pigmentit eivät sisällä titaanidioksidia, tosin sanoen keksinnönmukaiset 20 saostetut, huokoiset pigmentit ovat TiO2-vapaita.The precipitated porous pigments of the invention are substantially free of titanium dioxide. According to one embodiment, the precipitated porous pigments of the invention do not contain titanium dioxide, i.e., the precipitated porous pigments of the invention are TiO2-free.

Keksinnön mukainen pigmenttikoostumus voi sisältää myös apuaineita, kuten stabilointiaineita, dispergointiaineita ja/tai pintamodifiointiaineita.The pigment composition of the invention may also contain excipients such as stabilizers, dispersants and / or surface modifiers.

Keksinnönmukaisen pigmenttikoostumuksen keskimääräinen partikkelikoko on alle 100 pm, lasermittauksella määritettynä. Keksinnön erään suoritusmuodon 25 mukaan pigmenttikoostumuksen keskimääräinen partikkelikoko on 1 - 10 pm, lasermittauksella määritettynä. Keksinnön erään suoritusmuodon mukaan pigmenttikoostumuksen keskimääräinen partikkelikoko on 1 - 2 pm, lasermittauksella määritettynä. Keksinnön erään suoritusmuodon mukaan pigmenttikoostumuksen keskimääräinen partikkelikoko on 0,2 -0,6 pm, lasermittauksella määritettynä. Erään 30 keksinnön suoritusmuodon mukaan pigmenttikoostumuksen partikkelikoko ja/tai partikkelikokojakauma määritetään laserdiffraktiomenetelmällä. Erään keksinnön suoritusmuodon mukaan pigmenttikoostumuksen partikkelikoko ja/tai partikkelikokojakauma määritetään laserdiffraktiomenetelmällä käyttäen laitetta, jolla voidaan määrittää partikkelikoko 0,02 - 2000 pm alueella. Erään keksinnön suoritusmuo35 don mukaan pigmenttikoostumuksen partikkelikoko ja/tai partikkelikokojakaumaThe pigment composition of the invention has an average particle size of less than 100 µm as determined by laser measurement. According to one embodiment of the invention, the pigment composition has an average particle size of 1-10 µm as determined by laser measurement. According to one embodiment of the invention, the pigment composition has an average particle size of 1-2 µm as determined by laser measurement. According to one embodiment of the invention, the pigment composition has an average particle size of 0.2 to 0.6 µm as determined by laser measurement. According to one embodiment of the invention, the particle size and / or particle size distribution of the pigment composition is determined by a laser diffraction method. According to one embodiment of the invention, the particle size and / or particle size distribution of the pigment composition is determined by a laser diffraction method using a device capable of determining particle size in the range of 0.02 to 2000 µm. According to one embodiment of the invention, the particle size and / or particle size distribution of the pigment composition

20176090 prh 05 -12- 2017 määritetään Malvern 2000-laiteella. Keksinnönmukaisen pigmenttikoostumuksen huokostilavuus on tyypillisesti alueella 0,20 - 0,30 cm3/g.20176090 prh 05 -12-2017 is configured on a Malvern 2000 device. The pigment composition of the invention typically has a pore volume in the range of 0.20 to 0.30 cm 3 / g.

Erään keksinnön suoritusmuodon mukaan saostettujen pigmenttien ilmahuokoset säilytetään kuivauksen jälkeen tyhjinä, jolloin saadaan huokosissa olevan il5 man taitekertoimen (noin 1) ja pigmentin (taitekerroin 1,4-1,8) erotus hyödynnettyä valon sirontana, joka näkyy parempana opasiteettina ja vaaleutena.According to one embodiment of the invention, the air pores of the precipitated pigments are kept empty after drying to obtain a difference in the refractive index (about 1) and the pigment (refractive index 1.4-1.8) between the pores as light scattering, which shows better opacity and brightness.

Keksinnönmukainen pigmenttikoostumus soveltuu käytettäväksi pigmenttinä paperin, kartongin, muovin, kumin ja painomusteiden täyteaineina. Tällaiset täyteainekoostumukset sisältävät pigmentin lisäksi tavanomaisia täyteainekoostu10 musten valmistus-ja apuaineita. Lisäksi keksinnönmukainen pigmenttikoostumus soveltuu käytettäväksi pigmenttinä päällystekoostumuksissa, joita käytetään päällysteinä papereilla, kartongeilla, muoveilla, kumeilla, laminaateilla, betoneilla ja puulla. Tällaiset päällystekoostumukset sisältävät pigmentin lisäksi tavanomaisia päällystekoostumusten valmistus-ja apuaineita. Keksinnönmukainen pigmentti15 koostumus soveltuu käytettäväksi pigmenttinä myös minkä tahansa materiaalin, jossa tarvitaan korkeaa valonsirontaa, täyteaineena. Edelleen keksinnönmukainen pigmenttikoostumus soveltuu käytettäväksi pigmenttinä maaleissa. Tällaiset maalit sisältävät pigmentin lisäksi tavanomaisia maalien valmistus-ja apuaineita. Keksinnönmukaisten pigmenttikoostumusten kanssa voidaan käyttää titaanidioksidia, 20 muita pigmenttejä, sideaineita, Teologian säätöaineita, liimoja tai muita tarvittavia apu-ja/tai lisäaineita käyttösovelluksesta riippuen.The pigment composition according to the invention is suitable for use as a pigment filler for paper, cardboard, plastic, rubber and printing inks. Such filler compositions include, in addition to pigment, conventional excipient compositions and excipients. Further, the pigment composition of the invention is suitable for use as a pigment in coating compositions used as coatings for papers, cardboard, plastics, rubbers, laminates, concrete and wood. Such coating compositions include, in addition to pigment, conventional coating composition formulations and excipients. The pigment 15 composition of the invention is also suitable for use as a pigment as a filler in any material requiring high light scattering. Further, the pigment composition of the invention is suitable for use as a pigment in paints. Such paints contain, in addition to pigment, conventional paints and auxiliaries. Titanium dioxide, other pigments, binders, theological regulators, adhesives, or other necessary auxiliaries and / or additives may be used with the pigment compositions of the invention, depending on the application.

Erään keksinnön suoritusmuodon mukaan pigmenttikoostumus soveltuu käytettäväksi opasiteettia ja/tai vaaleutta antavana pigmenttinä. Erään keksinnön suoritusmuodon mukaan pigmenttikoostumus soveltuu käytettäväksi titaanidioksidin 25 korvaajana optisten ominaisuuksien heikentymättä. Keksinnönmukainen pigmenttikoostumus soveltuu käytettäväksi titaanidioksidin korvaajana paperin, kartongin, muovin, kumin, laminaatin ja painomusteiden täyteaineissa. Lisäksi keksinnönmukainen pigmenttikoostumus soveltuu käytettäväksi titaanidioksidin korvaajana päällystekoostumuksissa, joita käytetään päällysteinä papereilla, kartongeilla, 30 muoveilla, kumeilla, betoneilla ja puulla sekä pigmenttinä maaleissa. Keksinnönmukaisella pigmenttikoostumuksella voidaan korvata noin 1 -100 paino-% titaanidioksidista ilman, että optisissa ominaisuuksissa havaitaan heikentymistä. Erään keksinnön suoritusmuodon mukaan pigmenttikoostumuksella voidaan korvata 5 100 paino-%, 10-100 paino-%, 15-100 paino-% titaanidioksidista ilman, että opti35 sissa ominaisuuksissa havaitaan heikentymistä. Erään keksinnön suoritusmuodonAccording to one embodiment of the invention, the pigment composition is suitable for use as an opacifying and / or brightening pigment. According to one embodiment of the invention, the pigment composition is suitable for use as a replacement for titanium dioxide without loss of optical properties. The pigment composition of the invention is suitable for use as a replacement for titanium dioxide in fillers for paper, board, plastic, rubber, laminate and printing inks. Further, the pigment composition of the invention is suitable for use as a replacement for titanium dioxide in coating compositions used as coatings for papers, board, plastics, rubbers, concrete and wood, and as a pigment in paints. The pigment composition according to the invention can be substituted for about 1 to 100% by weight of titanium dioxide without any deterioration in optical properties. According to one embodiment of the invention, the pigment composition can replace 5,100% by weight, 10-100% by weight, 15-100% by weight of titanium dioxide, without any deterioration in the optical properties. An embodiment of the invention

20176090 prh 05 -12- 2017 mukaan pigmenttikoostumuksella voidaan korvata 25 -100 paino-% titaanidioksidista ilman, että optisissa ominaisuuksissa havaitaan heikentymistä. Erään keksinnön suoritusmuodon mukaan pigmenttikoostumuksella voidaan korvata 50 -100 paino-% titaanidioksidista ilman, että optisissa ominaisuuksissa havaitaan heikentymistä. Erään keksinnön suoritusmuodon mukaan pigmenttikoostumuksella voidaan korvata 75 -100 paino-% titaanidioksidista ilman, että optisissa ominaisuuksissa havaitaan heikentymistä. Erään keksinnön suoritusmuodon mukaan pigmenttikoostumuksella voidaan korvata noin 25 paino-%, noin 50 paino-%, noin 75 paino-%, noin 100 paino-% titaanidioksidista ilman, että optisissa ominaisuuksissa havaitaan heikentymistä. Erään keksinnön suoritusmuodon mukaan pigmenttikoostumuksella voidaan korvata 100 paino-% titaanidioksidista optisten ominaisuuksien heikentymättä.According to 20176090 prh 05 -12-2017, the pigment composition can replace 25-100% by weight of titanium dioxide without any deterioration in optical properties. According to one embodiment of the invention, the pigment composition can be substituted for 50 to 100% by weight of titanium dioxide without any deterioration in optical properties. According to one embodiment of the invention, the pigment composition can replace 75-100% by weight of titanium dioxide without any deterioration in the optical properties. According to one embodiment of the invention, the pigment composition can replace about 25% by weight, about 50% by weight, about 75% by weight, about 100% by weight of titanium dioxide, without attenuation in the optical properties. According to one embodiment of the invention, the pigment composition can replace 100% by weight of titanium dioxide without loss of optical properties.

Koska keksinnönmukaisella pigmenttikoostumuksella voidaan titaanidioksidi korvata täysin tai osittain, saavutetaan sillä huomattava raaka-ainekustannusten lasku. Keksinnönmukaisella pigmenttikoostumuksella saavutetaan edullisemmin vastaava sirontakyky kuin titaanidioksidia käytettäessä. Keksinnönmukaista pigmenttikoostumusta käytettäessä voidaan valmistettavia materiaaleja ohentaa ja/tai keventää saavutettavan sirontakyvyn (vaaleus ja opasiteetti) heikentymättä titaanidioksidin käyttöön verrattuna. Näin ollen, paperin tai kartongin neliöpainon laskeminen mahdollistuu, päällystekerrosten lukumäärää voidaan pienentää, useista päällystekerroksista voidaan poistaa päällystekerroksia tarpeettomina, tai voidaan ohentaa käytettyjä päällystekerroksia, maalia tai laminaattia peittokyvyn ja/tai vaaleuden ja opasiteetin heikentymättä. Näistä toimista kustakin seuraa, että materiaalikustannukset laskevat, tuottavuus parantuu ja ympäristö säästyy.Because the pigment composition of the invention can completely or partially replace titanium dioxide, it achieves a significant reduction in the cost of the raw material. The pigment composition according to the invention more preferably achieves a similar scattering capability than when titanium dioxide is used. When using the pigment composition according to the invention, the materials to be manufactured can be thinned and / or lightened without the degradation (brightness and opacity) being achieved compared to the use of titanium dioxide. Thus, it is possible to calculate the basis weight of paper or board, reduce the number of coatings, remove coatings from multiple coatings as unnecessary, or reduce the coatings, paint or laminate used and opacity and / or opacity. Each of these actions results in lower material costs, improved productivity and environmental savings.

Keksintö koskee myös menetelmää kuvatun pigmenttikoostumuksen valmistamiseksi, joka menetelmä käsittää seuraavat vaiheet:The invention also relates to a process for the preparation of the pigment composition described, comprising the following steps:

a) valinnaisesti tuodaan vähintään yksi magnesiumia sisältävä yhdiste ja/tai kalsiumia sisältävä yhdiste ja/tai sinkkiä sisältävä yhdiste liuosmuodossa, tai valinnaisesti saatetaan vähintään yksi magnesiumia sisältävä yhdiste ja/tai kalsiumia sisältävä yhdiste ja/tai sinkkiä sisältävä yhdiste liuosmuotoon,(a) optionally bringing at least one magnesium-containing compound and / or calcium-containing compound and / or zinc-containing compound in solution form, or optionally bringing at least one magnesium-containing compound and / or calcium-containing compound and / or zinc-containing compound into solution,

b) valinnaisesti lisätään vähintään yksi alumiinia sisältävä yhdiste, happoa, kuten rikkihappoa tai hiilidioksidia, emästä tai mitä tahansa edellä mainittujen seosta,b) optionally adding at least one aluminum-containing compound, an acid such as sulfuric acid or carbon dioxide, a base or any mixture thereof;

c) lisätään vähintään yksi piitä sisältävä yhdiste,(c) adding at least one compound containing silicon;

20176090 prh 05 -12- 201720176090 prh 05 -12- 2017

d) sekoitetaan kehänopeudella vähintään 1 m/s,(d) mixing at a peripheral speed of at least 1 m / s;

e) suodatetaan saatu koostumus,e) filtering the resulting composition;

f) valinnaisesti dispergoidaan suodinkakku,f) optionally dispersing the filter cake;

g) valinnaisesti jauhetaan dispersio,g) optionally milling the dispersion;

h) valinnaisesti kuivataan dispersio.h) optionally drying the dispersion.

Keksinnönmukaisessa menetelmässä menetelmävaiheet a), b), c) ja d) voidaan suorittaa missä tahansa järjestyksessä. Menetelmävaiheiden suoritusjärjestyksen valinta kuuluu alan ammattilaisen tietämykseen ja riippuu mm. käytettävistä yhdisteistä ja reaktio-olosuhteista. Keksinnönmukaisessa menetelmässä käytettä10 viä yhdisteitä voidaan lisätä samanaikaisesti tai eriaikaisesti. Keksinnönmukaisessa menetelmässä voidaan käyttää useita yhdisteitä. Tyypillisesti menetelmän reaktiot tapahtuvat liuoksessa. Vähintään yksi magnesiumia sisältävä yhdiste voi olla mikä tahansa menetelmään soveltuva yhdiste, kuten magnesiumhydroksidi, karbonaatti, -sulfaatti ja/tai -kloridi. Vähintään yksi kalsiumia sisältävä yhdiste voi 15 olla mikä tahansa menetelmään soveltuva yhdiste, kuten kalsiumhydroksidi, -karbonaatti, -sulfaatti ja/tai -kloridi. Vähintään yksi sinkkiä sisältävä yhdiste voi olla mikä tahansa menetelmään soveltuva yhdiste kuten sinkkisulfaatti, sinkkikloraatti, sinkkikloridi, sinkkinitraatti ja/tai sinkkioksidi. Vähintään yksi alumiinia sisältävä yhdiste voi olla mikä tahansa menetelmään soveltuva yhdiste kuten alumiinisulfaatti, 20 polyalumiinikloridi ja/tai natriumaluminaatti. Vähintään yksi piitä sisältävä yhdiste voi olla mikä tahansa menetelmään soveltuva yhdiste, kuten Na-, K-ja/tai L-silikaatti.In the process according to the invention, process steps a), b), c) and d) can be carried out in any order. The choice of the order of execution of the process steps is within the skill of the art and will depend, the compounds used and the reaction conditions. The compounds used in the process of the invention may be added simultaneously or at different times. Several compounds can be used in the process of the invention. Typically, the reactions of the process occur in solution. The at least one magnesium-containing compound may be any compound suitable for the process, such as magnesium hydroxide, carbonate, sulfate and / or chloride. The at least one calcium-containing compound may be any compound suitable for the process, such as calcium hydroxide, carbonate, sulfate and / or chloride. The at least one zinc-containing compound can be any compound suitable for the process, such as zinc sulfate, zinc chloride, zinc chloride, zinc nitrate and / or zinc oxide. The at least one aluminum-containing compound may be any compound suitable for the process, such as aluminum sulfate, polyaluminium chloride and / or sodium aluminate. The at least one silicon containing compound may be any compound suitable for the process, such as Na, K and / or L silicate.

Keksinnönmukainen pigmenttikoostumus voidaan valmistaa teollisesti käyttökelpoisella menetelmällä, jossa hyödynnetään vähintään kerran vähintään yh25 dessä menetelmävaiheessa sekoitusta, jossa kehänopeus on vähintään 1 m/s. Erään keksinnön suoritusmuodon mukaisessa menetelmässä kehänopeus on 1 500 m/s Erään keksinnön suoritusmuodon mukaisessa menetelmässä kehänopeus on 1 - 250 m/s. Sekoitus tehdään edullisesti roottori-roottori-ja/tai roottoristaattori -tekniikoilla toimivilla sekoittimilla. Sekoituksessa voidaan hyödyntää is30 kusekoitinta, vastakkaisiin suuntiin pyöriviä roottoreita, samaan suuntaan pyöriviä roottoreita suurella keskinäisellä nopeuserolla, pisarointia, tappimyllyperiaatetta, iskuja ja vastaiskuja. Roottoreissa ja staattoreissa sekoituselementit ovat tappeja, siipiä, levyjä, joissa voi olla erimuotoisia reikiä, vakoja tai muita vastaavia elimiä. Eri tai samaan suuntaan kulkevien roottorien kehien tai vierekkäisten roottorien ja staattorien kehien nopeusero on tyypillisesti välillä 5-400 m/s, edullisesti välillä 5200 m/s. Pigmenttikoostumuksen valmistuksessa hyödynnetään myös hajotusta ja sumutusta.The pigment composition of the invention may be prepared by an industrially usable process employing, at least once in at least one of the process steps, a mixture having a peripheral velocity of at least 1 m / s. In a method according to an embodiment of the invention, the peripheral velocity is 1500 m / s. In a method according to an embodiment of the invention, the peripheral velocity is 1 to 250 m / s. The mixing is preferably carried out by mixers using rotor-rotor and / or rotor-stator techniques. The mixing can utilize an is30 mixer, rotating in the opposite direction, rotating in the same direction with a large difference in speed, dripping, pin milling, shocks and repulsors. In the rotors and stator, the mixing elements are pins, blades, plates, which may have different shaped holes, grooves, or the like. The velocity difference between rotor circuits running in different directions or in the same direction, or adjacent rotors and stator circuits, is typically between 5 and 400 m / s, preferably between 5200 m / s. Disintegration and spraying are also utilized in the preparation of the pigment composition.

Seuraavat esimerkit kuvaavat keksinnön suorittamista, mutta eivät rajaa kek5 sintöä ainoastaan kuvattuihin sovelluksiin.The following examples illustrate the practice of the invention but do not limit the invention to the embodiments described.

Esimerkki 1Example 1

Pigmenttinäytteen valmistus aloitetiin lisäämällä magnesiumhydroksidiliuos ja alumiinisulfaattiliuos reaktorin väliaineeseen. Valmistuksessa käytettiin veden jäätymispisteen ylittävää lämpötilaa ja tasaista sekoitusta. Tähän liuokseen lisättiin lai10 mennettua alumiinisulfaattia ja natriumsilikaattia siten että pysyttiin tavoite-pH:ssa.Preparation of the pigment sample was started by adding magnesium hydroxide solution and aluminum sulfate solution to the reactor medium. Temperatures above the freezing point of water and uniform stirring were used. To this solution was added dilute aluminum sulfate and sodium silicate while maintaining the target pH.

Natriumsilikaattia käytettiin vähintään se määrä, joka vaaditaan magnesiumin ja alumiinin stoikiometriseen reagointiin. Valmistuksen aikana käytettiin jossakin vaiheessa vähintään 1 m/s kehänopeudella toimivaa roottori-roottorisekoitusta. Lopuksi pigmenttinäyte suodatettiin ja pestiin vedellä ennen suodinkakun dispergointia 15 vesilietteeksi. Näin saatua pigmenttinäytettä kutsutaan OPA1:ksi.Sodium silicate was used in at least the amount required for the stoichiometric reaction of magnesium and aluminum. A rotor-rotor blend operating at a peripheral speed of at least 1 m / s was used at some point during production. Finally, the pigment sample was filtered and washed with water before dispersing the filter cake into an aqueous slurry. The pigment sample thus obtained is called OPA1.

20176090 prh 05 -12- 201720176090 prh 05 -12- 2017

Esimerkki 2Example 2

Pigmenttinäytteen valmistus aloitetiin lisäämällä kalsiumhydroksidiliuos reaktorin väliaineeseen. Valmistuksessa käytettiin veden jäätymispisteen ylittävää läm20 pötilaa ja tasaista sekoitusta. Tähän liuokseen lisättiin laimennettua alumiinisulfaattia ja natriumsilikaattia siten että pysyttiin tavoite-pH:ssa. Natriumsilikaattia käytettiin vähintään se määrä, joka vaaditaan kalsiumin ja alumiinin stoikiometriseen reagointiin. Valmistuksen aikana käytettiin jossakin vaiheessa vähintään 1 m/s kehänopeudella toimivaa roottori-roottorisekoitusta. Lopuksi pigmenttinäyte 25 suodatettiin ja pestiin vedellä ennen suodinkakun dispergointia vesilietteeksi. Tämän pigmenttinäytteen keskimääräinen partikkelikoko oli 0,42 pm (Malvern 2000, versio 5.60).Preparation of the pigment sample was started by adding the calcium hydroxide solution to the reactor medium. A temperature above the freezing point of water and uniform stirring were used in the preparation. To this solution was added dilute aluminum sulfate and sodium silicate while maintaining the target pH. Sodium silicate was used in at least the amount required for the stoichiometric reaction of calcium and aluminum. A rotor-rotor blend operating at a peripheral speed of at least 1 m / s was used at some point during production. Finally, the pigment sample 25 was filtered and washed with water before dispersing the filter cake into an aqueous slurry. This pigment sample had an average particle size of 0.42 µm (Malvern 2000, version 5.60).

Esimerkki 3Example 3

Pigmenttinäytteen valmistus aloitettiin lisäämällä sinkkisulfaattiliuos reaktorin väliaineeseen. Valmistuksessa käytettiin veden jäätymispisteen ylittävää lämpötilaa ja tasaista sekoitusta. Tähän liuokseen lisättiin laimennettua alumiinisulfaattia 5 ja natriumsilikaattia siten, että pysyttiin tavoite-pH:ssa. Natriumsilikaattia käytettiin vähintään se määrä, joka vaaditaan sinkin ja alumiinin stoikiometriseen reagointiin Valmistuksen aikana käytettiin jossakin vaiheessa vähintään 1 m/s kehänopeudella toimivaa roottori-roottorisekoitusta. Lopuksi pigmenttinäyte suodatettiin ja pestiin vedellä ennen suodinkakun dispergointia vesilietteeksi. Tämän pigmentti10 näytteen keskimääräinen partikkelikoko oli 1,91 pm (Malvern 2000, versio 5.60)Preparation of the pigment sample was started by adding the zinc sulfate solution to the reactor medium. Temperatures above the freezing point of water and uniform stirring were used. To this solution was added diluted aluminum sulfate 5 and sodium silicate while maintaining the target pH. Sodium silicate was used at least in the amount required for the stoichiometric reaction of zinc and aluminum. At any point during production, a rotor-rotor mixture operating at a peripheral speed of at least 1 m / s was used. Finally, the pigment sample was filtered and washed with water before dispersing the filter cake into an aqueous slurry. This pigment10 sample had an average particle size of 1.91 µm (Malvern 2000, version 5.60)

Esimerkki 4Example 4

Esimerkissä 1 valmistetusta pigmenttidispersiosta valmistettiin maalipasta. Pastassa oli 5 % kuivaa pigmenttiä ja kuivasta pigmentin määrästä laskettuna 5 % 15 lateksia (Acronal S728, BASF). Tämän vesilietteen pH pidettiin lipeälisäyksillä yli pH-arvon 8,3 lisäämällä paksuntajaa (Sterocoll FS, BASF) kunnes dispersion viskositeetti oli 800 - 850 cp (Brookfield, 100 rpm, spindeli 4) oli saavutettu.A paint paste was prepared from the pigment dispersion prepared in Example 1. The paste contained 5% dry pigment and 5% latex (Acronal S728, BASF) based on the dry pigment content. The pH of this aqueous slurry was maintained by addition of lye above pH 8.3 by adding a thickener (Sterocoll FS, BASF) until the dispersion had a viscosity of 800-850 cp (Brookfield, 100 rpm, spindle 4).

Opasiteettimittarilla (Rhopoint Novoshade Duo+) määritettiin sekä 2,5 g/m2 että 5 g/m2 päällysteen opasiteetti ja sävy. Päällyste levitettiin sauvapäällysmene20 telmän (RK101 Control Coater) standardisauvoilla (K Bar) no. 4 ja 7 muovikalvolle (Leneta 1 mm, clear polyester sheets). Pigmentteinä käytettiin OPA1:ä, TiO2A:ta (SR5, Venator) ja TiO2B:tä (Ti-pure R102, Dupont). Tulokset ovat taulukossa 1.An opacity meter (Rhopoint Novoshade Duo +) was used to determine the opacity and shade of both the 2.5 g / m 2 and 5 g / m 2 coatings. The coating was applied with standard rods (K Bar) no. (RK101 Control Coater). For 4 and 7 plastic films (Leneta 1 mm, clear polyester sheets). The pigments used were OPA1, TiO2A (SR5, Venator) and TiO2B (Ti-pure R102, Dupont). The results are shown in Table 1.

20176090 prh 05 -12- 201720176090 prh 05 -12- 2017

Taulukko 1.Table 1.

Pigmentti Pigment Opasiteetti, % Opacity,% Sävy,% Tone,% Päällystemäärä, g/m2 Amount of coating, g / m2 OPA1 OPA1 75,5 75.5 63,3 63.3 5 5 ΤΪΟ2Α ΤΪΟ2Α 72,5 72.5 60,5 60.5 5 5 ΤΪΟ2Β ΤΪΟ2Β 70,5 70.5 58,7 58.7 5 5 OPA1 OPA1 67,7 67.7 56,4 56.4 2,5 2.5 ΤΪΟ2Α ΤΪΟ2Α 66,5 66.5 55,3 55.3 2,5 2.5 ΤΪΟ2Β ΤΪΟ2Β 63,7 63.7 53,5 53.5 2,5 2.5

Esimerkki 5Example 5

OPA1 ja TiO2A (SR5, Venator) -pigmenttejä testattiin myös päällystämättömässä hienopaperissa. Massa oli valkaistua mäntyä ja valkaistua eukalyptusta (40:60) jauhettuna SR30:een. Sakeaan massaan lisättiin keskikationista massa5 tärkkelystä 0,5 % ja massaliimaa (AKD) 0,2 % kuivasta kuidusta laskettuna. Kokeet tehtiin dynaamisessa arkkimuotissa siten, että neliöpaino- ja tuhkatavoitteena oli 30 g/m2 ja 10 %. Näistä säädettiin tavoitteeseen arkkimuotissa sulpun määrää muuttamalla ja retentioaineen (PAM) määrää muuttamalla. Valmistetut paperit konekalanteroitiin ja kuivattiin kuivausrummussa ennen ilmastointia ja testausta. Tu10 lokset esitetään taulukossa 2.OPA1 and TiO2A (SR5, Venator) pigments were also tested on uncoated fine paper. The pulp was bleached pine and bleached eucalyptus (40:60) ground to SR30. To the thick pulp, 0.5% of the average cationic starch and 0.2% of the dry adhesive (AKD) based on dry fiber were added. The experiments were performed in a dynamic sheet mold with a basis weight and ash target of 30 g / m2 and 10%. Of these, the target was set in the sheet mold by varying the amount of stock and by changing the amount of retention agent (PAM). The prepared papers were machine calendered and dried in a tumble dryer prior to conditioning and testing. The results are shown in Table 2.

Taulukko 2.Table 2.

Koepiste experimental point OPA1 OPA1 TiO2 TiO2 Tuhka, % Ash,% 9,1 9.1 9,9 9.9 Neliöpaino, g/m2 Gross weight, g / m2 29,8 29.8 30,3 30.3 Massatärkkelys, % Pulp starch,% 0,5 0.5 0,5 0.5 Massaliima, % Mass adhesive,% 0,2 0.2 0,2 0.2 Vaaleus, % Brightness,% 88,7 88.7 87,5 87.5 Opasiteetti, % Opacity,% 78,9 78.9 77,5 77.5

20176090 prh 05 -12- 201720176090 prh 05 -12- 2017

Esimerkki 6Example 6

Tässä esimerkissä pyrittiin laskemaan standardi päällystämättömän kopiopaperin neliöpainoa arvosta 80 g/m2 arvoon 50 g/m2 ilman, että optiset ominaisuudet heikkenevät. 80 g/m2 vertailukokeessa on käytetty aragoniittista PCC:ä (PCC-A) pigmenttinä vertaillessa tätä OPA1 :n toimintaan 50 g/m2 paperiin. Massa oli valkaistua mäntyä ja valkaistua eukalyptusta (40:60) jauhettuna SR30:een. Sakeaan massaan lisättiin keskikationista massatärkkelystä 0,5 % ja massaliimaa (AKD) 0,2 % kuivasta kuidusta laskettuna. Kokeet tehtiin dynaamisessa arkkimuotissa. Valmistetut paperit konekalanteroitiin ja kuivattiin kuivausrummussa ennen ilmastointia ja testausta. Tulokset esitetään taulukossa 3.In this example, an attempt was made to lower the standard uncoated copy paper weight from 80 g / m 2 to 50 g / m 2 without degrading the optical properties. In the 80 g / m 2 comparative test, aragonite PCC (PCC-A) has been used as a pigment when comparing this to the action of OPA1 on 50 g / m 2 paper. The pulp was bleached pine and bleached eucalyptus (40:60) ground to SR30. To the thick pulp, 0.5% of the average cationic pulp starch and 0.2% pulp glue (AKD) based on dry fiber were added. The experiments were performed in a dynamic sheet mold. The prepared papers were machine calendered and dried in a tumble dryer prior to conditioning and testing. The results are shown in Table 3.

Taulukko 3.Table 3.

Pigmentti Pigment PCC-A A PCC OPA1 OPA1 Neliöpaino, g/m2 Gross weight, g / m2 79,7 79.7 50,3 50.3 Tuhka, % Ash,% 19,6 19.6 19,1 19.1 Vaaleus (ISO), % Brightness (ISO),% 90,5 90.5 93,3 93.3 Opasiteetti, % Opacity,% 87,5 87.5 88 88 Vaaleus (CIE), % Brightness (CIE),% 82,0 82.0 88,0 88.0

20176090 prh 05 -12- 201720176090 prh 05 -12- 2017

Esimerkki 7Example 7

Tässä esimerkissä on esimerkin 1:n mukaisesti valmistettu OPA1. Tämän li5 säksi on valmistettu esimerkin 1 mukaisesti kontrollinäyte, jonka valmistuksessa ei roottori-roottorisekoitinta ole lainkaan käytetty. Kuvassa 1 on SEM-kuvat molemmista näytteistä. OPA1 keskimääräinen partikkelikoko oli 0,7 pm ja kontrollinäytteen keskimääräinen partikkelikoko vastaavasti 8,7 pm. Esimerkin 3 mukaisessa muovikalvopäällystyksessä OPA1 antoi opasiteetin 73,3 % ja kontrollinäyte opasi10 teetin 57,8 %. Kuvasta voidaan päätellä, että keksinnön mukaisella tuotteella on pienempi primääripartikkelikoko (OPA1) kuin kontrollinäytteellä.This example is OPA1 prepared according to Example 1. In addition, a control sample was prepared according to Example 1, in which no rotor-rotor mixer was used. Figure 1 shows SEM images of both samples. OPA1 had an average particle size of 0.7 µm and a control sample had an average particle size of 8.7 µm, respectively. In the plastic film coating of Example 3, OPA1 gave a opacity of 73.3% and a control specimen gave a guideline of 57.8%. From the figure it can be concluded that the product according to the invention has a smaller primary particle size (OPA1) than the control sample.

Esimerkki 8Example 8

Pigmenttinäytteiden OPA1, TiO2A ja TiO2C huokoskoot ja huokoskokoja15 kauma määritettiin perustuen isotermisten adsorptio-desorptiopisteiden mittaamiseen nestetypen lämpötilassa ja näistä saatujen adsorptio-desorptio isotermien laskennalliseen käsittelyyn. Pigmentti näytteet analysoitiin N2-sorptiolla -196°C:ssa (TriStar 3000, Micromeritics). Pigmenttien huokoisuus arvioitiin N2 määristä suhteellisessa paineessa p/pO = 0.97. Tähän käytetiin Barrett-Joyner-Halenda (BJH) 20 teoriaa.The pore sizes and pore sizes of OPA1, TiO2A and TiO2C pigment samples were determined based on measuring isothermal adsorption desorption points at liquid nitrogen temperature and calculating the adsorption desorption isotherms obtained therefrom. Pigment samples were analyzed by N2 sorption at -196 ° C (TriStar 3000, Micromeritics). The porosity of the pigments was estimated from the N 2 levels at a relative pressure p / p = 0.97. Barrett-Joyner-Halenda (BJH) 20 theories were used for this.

Pigmenttinäytteiden OPA1, TiO2Aja TiO2C (Kronos 2971) pigmenttien huokoskokotilavuudet on esitetty Taulukossa 4. Näytteessä TiO2A oli 6,5 % epäorgaanista pintakäsittelyä. Näytteessä TiO2C ei ole pintakäsittelyä.The pore size volumes of OPA1, TiO2A and TiO2C (Kronos 2971) pigments in the pigment samples are shown in Table 4. In the sample, TiO2A had 6.5% of inorganic surface treatment. The sample TiO2C has no surface treatment.

Taulukko 4.Table 4.

Näyte Sample Huokostilavuus cm3/gPore volume cm 3 / g TiO2A TiO2A 0,050 0,050 TiO2C TiO2C 0,017 0.017 OPA1 OPA1 0,294 0.294

Ainoastaan näytteen OPA1 huokoskokotilavuus oli merkittävä. TiO2A ja TiO2C näytteiden huokoskokot!lavuudet olivat niin alhaiset, että ne voivat johtua partikke5 lien agglomeroitumisesta.Only OPA1 had a significant pore size volume. The pore sizes of the TiO2A and TiO2C samples were so low that they could be due to particle agglomeration.

Claims (14)

1. Pigmenttikoostumus, joka käsittää yhtä tai useampaa saostettua, huokoista pigmenttiä, joka valitaan alumiinisilikaateista, kalsiumsilikaateista, magnesiumsilikaateista, alumiinimagnesiumsilikaateista, alumiinikalsiumsilikaateista, alumiinikal5 siummagnesiumsilikaateista, sinkkisilikaateista, alumiinisinkkisilikaateista, kalsiumsinkkisilikaateista, kalsiummagnesiumsilikaateista, alumiinikalsiumsinkkisilikaateista, alumiinikalsiummagnesiumsinkkisilikaateista, alumiinimagnesiumsinkkisilikaateista, mistä tahansa alumiini-, magnesium-, kalsium- ja/tai sinkkisilikaatin yhdistelmästä, piidioksideista tai mistä tahansa näiden seoksista.1. The pigment composition comprising one or more of the precipitated porous pigment is selected from aluminum silicate, calcium silicate, magnesium silicate, aluminum magnesium silicate, alumiinikalsiumsilikaateista, alumiinikal5 siummagnesiumsilikaateista, zinc, alumiinisinkkisilikaateista, kalsiumsinkkisilikaateista, calcium magnesium silicate, alumiinikalsiumsinkkisilikaateista, alumiinikalsiummagnesiumsinkkisilikaateista, alumiinimagnesiumsinkkisilikaateista from any of aluminum, magnesium , a combination of calcium and / or zinc silicate, silica or any mixture thereof. 1010 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen pigmenttikoostumus, joka käsittää yhtä tai useampaa saostettua, huokoista pigmenttiä, joka valitaan alumiinisilikaateista, magnesiumsilikaateista ja/tai alumiinimagnesiumsilikaateista.A pigment composition according to claim 1 comprising one or more precipitated porous pigments selected from aluminum silicates, magnesium silicates and / or aluminum magnesium silicates. 3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen pigmenttikoostumus, joka käsittää yhtä tai useampaa saostettua, huokoista pigmenttiä, joka valitaan alumiinisilikaateista, kalsium-A pigment composition according to claim 1 comprising one or more precipitated porous pigments selected from aluminum silicates, calcium 15 silikaateista ja/tai alumiinikalsiumsilikaateista.15 silicates and / or aluminum calcium silicates. 4. Minkä tahansa patenttivaatimuksen 1 - 3 mukainen pigmenttikoostumus, joka käsittää Na-, K-, L-, SO4-, SO3-, PO4-, BO3-, B-, PO3-, NO2-, NO3-, F-, hiilihappo-, karboksyylihappo-, sinkki-, mangaani-, rauta-, zirkonium-, nikkeli-, koboltti-, kromi-, barium-, rikki-, strontium-, hiili-ja/tai Cl-jäämiä.A pigment composition according to any one of claims 1 to 3, comprising Na, K, L, SO4, SO3, PO4, BO3, B, PO3, NO2, NO3, F, carbonic acid -, carboxylic acid, zinc, manganese, iron, zirconium, nickel, cobalt, chromium, barium, sulfur, strontium, carbon and / or Cl residues. 20 5. Minkä tahansa patenttivaatimuksen 1 - 4 mukainen pigmenttikoostumus, jonka keskimääräinen partikkelikoko on alle 100 pm, edullisesti 1-10 pm, edullisemmin 1 - 2 pm, edullisimmin 0,2 - 0,6 pm, lasermittauksella määritettynä.A pigment composition according to any one of claims 1 to 4 having an average particle size of less than 100 µm, preferably from 1 to 10 µm, more preferably from 1 to 2 µm, most preferably from 0.2 to 0.6 µm, as determined by laser measurement. 5 laminaatin tai painomusteen täyteaineena, päällystekoostumuksessa, jota käytetään päällysteenä paperilla, kartongilla, muovilla, kumilla, betonilla tai puulla, tai maalissa.5 as a filler in laminate or printing ink, in a coating composition used as a coating on paper, board, plastic, rubber, concrete or wood, or in paint. 6. Minkä tahansa patenttivaatimuksen 1 - 5 mukainen pigmenttikoostumus, jossa koostumuksen sisäiset huokoset sisältävät ilmaa.The pigment composition of any one of claims 1 to 5, wherein the internal pores of the composition contain air. 2525 7. Minkä tahansa patenttivaatimuksen 1 - 6 mukaisen pigmenttikoostumuksen käyttö pigmenttinä paperin, kartongin, muovin, kumin, laminaatin tai painomusteen täyteaineena, tai jonkin muun materiaalin, jossa tarvitaan korkeaa valonsirontaa, täyteaineena.Use of a pigment composition according to any one of claims 1 to 6 as a pigment filler for paper, cardboard, plastic, rubber, laminate or printing ink, or as a filler for any other material requiring high light scattering. 8. Minkä tahansa patenttivaatimuksen 1 - 6 mukaisen pigmenttikoostumuksenA pigment composition according to any one of claims 1 to 6 30 käyttö pigmenttinä päällystekoostumuksessa, jota käytetään päällysteenä paperilla, kartongilla, muovilla, kumilla, betonilla tai puulla, tai jonkin muun materiaalin, jossa tarvitaan korkeaa valonsirontaa, raaka-aineena.30 as a pigment in a coating composition used as a coating on paper, board, plastic, rubber, concrete or wood, or as a raw material for any other material requiring high light scattering. 20176090 prh 05 -12- 201720176090 prh 05 -12- 2017 9. Minkä tahansa patenttivaatimuksen 1 - 6 mukaisen pigmenttikoostumuksen käyttö pigmenttinä maalissa.Use of a pigment composition according to any one of claims 1 to 6 as a pigment in a paint. 10 taanidioksidista.10 of titanium dioxide. 10. Minkä tahansa patenttivaatimuksen 1 - 6 mukaisen pigmenttikoostumuksen käyttö titaanidioksidin korvaajana pigmenttinä paperin, kartongin, muovin, kumin,Use of a pigment composition according to any one of claims 1 to 6 as a pigment replacement for titanium dioxide in paper, board, plastic, rubber, 11. Patenttivaatimuksen 10 mukainen käyttö, jolloin pigmenttikoostumuksella korvataan 25 -100 paino-%, 50 -100 paino-%, 75 -100 paino-%, noin 100 paino-% ti-The use according to claim 10, wherein the pigment composition replaces 25-100% by weight, 50-100% by weight, 75-100% by weight, about 100% by weight 12. Minkä tahansa patenttivaatimuksen 1 - 6 mukaisen pigmenttikoostumuksen käyttö paperin ja/tai kartongin neliöpainon keventämisessä tai päällystekerrosten tai maalin tai laminaatin ohentamisessa materiaalin optisten ominaisuuksien heikentymättä.Use of a pigment composition according to any one of claims 1 to 6 for reducing the basis weight of paper and / or cardboard or thinning the coating layers or paint or laminate without impairing the optical properties of the material. 1515 13. Menetelmä minkä tahansa patenttivaatimuksen 1 - 6 mukaisen pigmenttikoostumuksen valmistamiseksi, joka menetelmä käsittää:A process for the preparation of a pigment composition according to any one of claims 1 to 6, comprising: a) valinnaisesti tuodaan vähintään yksi magnesiumia sisältävä yhdiste ja/tai kalsiumia sisältävä yhdiste ja/tai sinkkiä sisältävä yhdiste liuosmuodossa, tai valinnaisesti saatetaan vähintään yksi magnesiumia sisältävä yhdiste ja/tai(a) optionally introducing at least one magnesium-containing compound and / or calcium-containing compound and / or zinc-containing compound in solution form, or optionally introducing at least one magnesium-containing compound, and / or 20 kalsiumia sisältävä yhdiste ja/tai sinkkiä sisältävä yhdiste liuosmuotoon,20 calcium-containing compound and / or zinc-containing compound in solution form, b) valinnaisesti lisätään vähintään yksi alumiinia sisältävä yhdiste, happoa, kuten rikkihappoa tai hiilidioksidia, emästä tai mitä tahansa edellä mainittujen seosta,b) optionally adding at least one aluminum-containing compound, an acid such as sulfuric acid or carbon dioxide, a base or any mixture thereof; c) lisätään piitä sisältävä yhdiste,c) adding a silicon containing compound; 25 d) sekoitetaan vähintään kerran vähintään yhdessä menetelmävaiheessa kehänopeudella vähintään 1 m/s, edullisesti 1 - 500 m/s, edullisemmin 1-250 m/s.D) mixing at least once in at least one process step at a peripheral speed of at least 1 m / s, preferably 1 to 500 m / s, more preferably 1 to 250 m / s. e) suodatetaan saatu koostumus,e) filtering the resulting composition; f) valinnaisesti dispergoidaan suodinkakku,f) optionally dispersing the filter cake; 30 g) valinnaisesti jauhetaan dispersio,30 g) optionally grinding the dispersion, h) valinnaisesti kuivataan dispersio.h) optionally drying the dispersion. 14. Patenttivaatimuksen 13 mukainen menetelmä, jossa sekoitus tehdään roottoriroottorisekoituksella ja/tai roottori-staattorisekoituksella.The method of claim 13, wherein the mixing is by rotor-rotor mixing and / or rotor-stator mixing.
FI20176090A 2017-12-05 2017-12-05 Pigment composition FI20176090A1 (en)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20176090A FI20176090A1 (en) 2017-12-05 2017-12-05 Pigment composition
EP18819453.4A EP3720817A1 (en) 2017-12-05 2018-12-05 Pigment composition
PCT/FI2018/050880 WO2019110872A1 (en) 2017-12-05 2018-12-05 Pigment composition

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20176090A FI20176090A1 (en) 2017-12-05 2017-12-05 Pigment composition

Publications (1)

Publication Number Publication Date
FI20176090A1 true FI20176090A1 (en) 2019-06-06

Family

ID=64665576

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI20176090A FI20176090A1 (en) 2017-12-05 2017-12-05 Pigment composition

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP3720817A1 (en)
FI (1) FI20176090A1 (en)
WO (1) WO2019110872A1 (en)

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2805955A (en) * 1952-04-22 1957-09-10 Columbia Southern Chem Corp Silica composition and production thereof
US3510335A (en) * 1965-10-22 1970-05-05 Du Pont Titanium pigment production
US3945965A (en) * 1974-05-24 1976-03-23 Scm Corporation Mixtures of titanium dioxide and porous synthetic magnesium silicate in opacified emulsion paints
FI124696B (en) 2008-03-07 2014-12-15 Fp Pigments Oy The pigment particle composition, the process for its preparation and its use
US9120074B2 (en) * 2011-10-28 2015-09-01 The Chemours Company Tt, Llc Laminate paper treated with inorganic pigments having improved dispersability
FI126409B (en) 2013-07-16 2016-11-15 Fp-Pigments Oy Compositions containing interactive ingredients
BR112017016204B1 (en) * 2015-03-10 2022-09-27 Kronos International, Inc PROCESS FOR PRODUCTION AND USE OF COMPOUND PIGMENT PARTICLES

Also Published As

Publication number Publication date
WO2019110872A1 (en) 2019-06-13
EP3720817A1 (en) 2020-10-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11655594B2 (en) Compositions
RU2246510C2 (en) Threaded filler or colorant, or inorganic material for paper, in particular, natural calcium carbonate-containing colorant, method for manufacturing, composition containing the same, and uses thereof
US5665466A (en) Treatment process for titanium dioxide pigments, novel titanium dioxide pigment and its use in paper manufacture
JP3392109B2 (en) Method for producing titanium dioxide-fusiform calcium carbonate composite particles, and composite composition and composite containing the composite particles
JP2010530930A (en) Preparation of coating dispersion
JPS621757A (en) Bulky pigment and its production
CA2814025A1 (en) Process for manufacturing paper and board
US20140373753A1 (en) System and method for a financial transaction system having a secure biometric verification system
US9951196B2 (en) Cationic polyoxometalate-coated alumina trihydrate dispersants
FI20176090A1 (en) Pigment composition
FI20176092A1 (en) Composite pigment composition
WO2012019064A1 (en) Silica hydrogel impregnated with tio2 and method of making same
CA2495096A1 (en) Aluminum trihydrate containing slurries
FI20185299A1 (en) Coating and coating composition
BRPI0813732B1 (en) PROCESS FOR PREPARING COATING DISPERSIONS FOR USE IN THE PAPER INDUSTRY

Legal Events

Date Code Title Description
FD Application lapsed