FI57124C - Ytbelagt titandioxidpigment och foerfarande foer dess framstaellning - Google Patents

Description

rBl m.KUULUTUSjULKAISU 57IO4 J83Ta LBJ (11) UTLAGG N I NOSSKRI FT 3 ' 1 Z * C (®) Far:.;r ;·.'Π· tty 10 06 1920 ^ T ^ (51) Kv.lk.*/li»t.CI.· 0-09 C 1/36 C 09 C 3/10 SUOM I — FI N LAN D (21) P»t*nttlh»lMmm — PWMtaMeknlng 701198 (22) H»k*ml*ptlvi — AMOkninpdkg 19.0U.78 (23) Alkuptlv·—GiM(h«ttd·! 19.0U.78 (41) Tulkit luikituksi — BllvK offtntllg 20.10.79

Patentti- ja rakittarihailitu. NihUviktip^ i. kuuLlulk^un pvm.- OQ no

Patent· och regitteratyrelaen ' Amekm uttagd och utUkriftM publkwnd 29.02.00 (32)(33)(31) Pyydetty «tuoiktut —Bagird prloritut (71) Kemira Oy, Malminkatu 30, 00100 Helsinki 10, Suomi-Finland(FI) (72) Pekka Immanuel Mäkinen, Pori, Suomi-Finland(Fl) - (7U) Berggren Oy Ab (5U) Pinnoitettu titaanidioksidipigmentti ja menetelmä sen valmistamiseksi -Ytbelagt titandioxidpigment och förfarande för dess framställning Tämä keksintö kohdistuu pinnoitettuun titaanidioksidipigmenttiin ja menetelmään sen valmistamiseksi. Erityisesti tämä keksintö kohdistuu orgaanisella piiyhdisteellä pinnoitettuun vähän pölyävään ja hyvin dispergoituvaan lämmön- ja valonkestävään titaanidioksidipigmenttiin, joka on valmistettu sulfaatti- tai kloridimenatelmällä ja joka orgaanisen piiyhdisteen lisäksi voi sisältää muitakin pinnoiteaineita.

Titaanidioksidipigmentin valmistus sulfaatti- tai kloridimenetel-mällä ja pigmentin käyttö monilla eri aloilla on sinänsä tunnettua. Myös on tunnettua erilaisten epäorgaanisten oksidien ja/tai oksidi-hydraattien saostaminen pigmenttikiteiden pinnalle, jolloin saadaan pigmenteille eri käyttöaloilla haluttuja ominaisuuksia. Nykyisin on lähes jokaiseen käyttötarkoitukseen saatavissa erikoispigmentte-jä, jotka soveltuvat mahdollisimman hyvin juuri ko. tarkoitukseen. Monilla käyttöaloilla on kuitenkin osoittautunut, että epäorgaanisesta jälkikäsiteltyjen titaanidioksidipigmenttien kostumis- ja dispergoitumisominaisuudet ovat riittämättömät.

On myös tunnettua, että käsittelemällä titaanidioksidipigmenttejä 2 571 24 orgaanisilla yhdisteillä voidaan pigmenttien dispergoitumisominai-suuksia parantaa. Tällaisia aineita ovat esimerkiksi suurimolekyy-liset rasvahapot ja niiden suolat, orgaaniset piiyhdisteet, alkoholit, polyalkoholit ja amiinit. Joskin näillä orgaanisilla aineilla on saatu selvä parannus käsittelemättömiin pigmentteihin verrattuna, tarvitaan vieläkin parempia dispergoitumisominaisuuksia tyydyttämään paremmin dispergoituvan titaanidioksidipigmentin kasvavaa tarvetta. Useissa tapauksissa täytyy tällaisissa orgaanisissa käsittelyissä kuitenkin ottaa huomioon pigmentin optisten ominaisuuksien, kuten esim. kirkkauden, valkoisuuden ja valonkestävyyden huono- -neminen, mikä aiheutuu orgaanisen aineen lisäyksestä tai tehtaassa suoritetun kuivauksen ja suihkujauhatuksen aikana tästä aineesta syntyneistä hajoamistuotteista. Usein esiintyy esim. polttomaaleilla taipumusta kellastua polttamisen aikana, mikä aiheutuu orgaanisen aineen lisäyksestä. Joissakin tapauksissa pigmentin pinnoitteeseen lisätyt orgaaniset aineet, kuten esim. silikonit, vaikuttavat haitallisesti pigmentin pölyämisominaisuuksiin.

Tämän keksinnön tarkoituksena on näin ollen aikaansaada pinnoitettu titaanidioksidipigmentti, joka samalla kertaa on vähän pölyävä ja hyvin dispergoituva sekä valon- ja lämmönkestävä.

Keksinnön pääasialliset tunnusmerkit ilmenevät oheisesta patenttivaatimuksesta 1.

Edellä mainitut päämäärät saavutetaan käyttämällä titaanidioksidipigmentin pinnoitteena dimetyylipolysiloksaanin ja polyetyleeni-glykolin polymeeriä, jota on lisätty ainakin 0,1 % pigmentin painosta.

Pigmentin pinnalle lisätyn polymeerin määrä on pieni. Pienin tehokas määrä on niinkin alhainen kuin 0,1 % laskettuna kuivan pigmentin painosta. Polymeerimäärän lisääminen 1 %:ksi on osoittanut pigmentin dispergoituvuusominaisuuksien paranemista, mutta 1 % suuremmat määrät eivät osoita parannusta pienempien määrien suhteen, joten 0,1-0,5 %:n polymeerimäärä on edullinen.

Pigmentillä olevan silikonin ja glykolin polymeerin määrä määritetään analysoimalla pigmentillä jauhatuksen jälkeen olevan hiilen prosentuaalinen pitoisuus.

57124

Koska hiilen osuus silikonin ja glykolin polymeerin keskimääräisestä molekyylipainosta on noin 40 %, voidaan polymeerillä käsitellyn pigmentin hiilimäärityksen avulla laskea pigmenttiin pidättyneen polymeerin määrä.

Pigmentin käsittelyssä käytetyn silikonin ja glykolin polymeerin määräion tietenkin suurempi kuin pigmentille kiinnittyneen polymeerin määrä ja se riippuu jossain määrin käytetystä käsittelymenetelmästä. Yleensä on havaittu, että lisättäessä polymeeriä pigmentin *· vesisuspensioon ennen kuivaamista ja suihkujauhamista, täytyy poly meeriä lisätä 5-10 % ylimäärin, jotta pigmentti sisältäisi jauhatuksen jälkeen halutun pinnoitusmäärän. Tämä on otettu huomioon myös ^ keksintöä kuvaavissa esimerkeissä I-XIX.

Keksinnön mukaisen titaanidioksidipigmentin päällysteenä on edullisesti käytetty sellaista dimetyylipolysiloksaanin ja polyetyleenigly-kolin polymeeriä, jolla on yleinen kaava CH., Γ CH-, Ί Γ CH, Ί CH-.

, J I O f f J

CH3-Si-0--Si -0---Si-0--Si-CH3

Il I V

CH3 L R^Vz^Jx (_ CH3 Jy CH3 jossa R^ ja Rj ovat samanlaisia tai erilaisia asyklisiä hiilivety-radikaaleja, joista R^ sisältää korkeintaan 20 hiiliatomia ja R£ 2-3 hiiliatomia, z on kokonaisluku 1-20 ja x sekä y on valittu ^ siten, että -polymeerin molekyylipaino on 1000-10000.

On selvää, että pinnoitteena voidaan yhtä hyvin käyttää polymeeri-— seosta, jonka keskimääräinen molekyylipaino on 1000-10000.

On havaittu, että tämän keksinnön mukainen silikonin ja glykolin polymeerillä pintakäsitelty titaanidioksidipigmentti dispergoituu helposti esim. alkydi- ja akryylipinnoituskoostumuksiin sekä muovei-hin. Tämän lisäksi silikonin ja glykolin polymeerikäsittelyllä ei ole haitallista vaikutusta pigmentin muihin ominaisuuksiin, esim. kirkkauteen, sävyyn, värjäysvoimaan, lämmön- ja valonkestävyyteen, pölyävyyteen jne.

Silikonin ja glykolin polymeeriä on lisättävä pigmenttiin ennen tai lopullisen jauhamisen aikana. On havaittu, että polymeerin 57124 teho perustuu yksityisten pigmenttihiukkasten päällystämiseen sili-konin ja glykolin polymeerillä, joten pelkästään lisäämällä polymeeriä päällystysseokseen, esim. aineosana maaliseokseen, ei aikaansaada parannusta pigmentin kostumis- ja dispergoitumisominaisuuk-sissa.

Keksinnön mukaista menetelmää voidaan soveltaa millä tavalla tahansa valmistettuihin titaanidioksidipigmentteihin. Ne voivat olla valmistetut mitä erilaisimmilla menetelmillä, kuten esim. sulfaatti-menetelmällä tai kloridimenetelmällä. Silikonin ja glykolin poly-meerikäsittelyä voidaan soveltaa sekä rutiiliin että anataasiin. Titaanidioksidipigmenttihiukkaset voidaan ennakolta käsitellä sinänsä tunnetulla tavalla kerran tai useammin epäorgaanisilla aineilla, esim. oksideilla ja/tai oksidihydraateillä. Haluttaessa voidaan silikonin ja glykolin polymeerin lisäksi käyttää titaanidioksidi-pigmenttihiukkasten päällystämiseen myös muita orgaanisia aineita.

Keksinnöllä saavutettu etu on siinä, että jos erilaisia käyttötarkoituksia varten valmistettuja titaanidioksidipigmenttejä käsitellään sellaisella määrällä silikonin ja glykolin polymeeriä, joka riittää yksityisten titaanidioksidihiukkasten päällystämiseen polymeerillä, päällystettyjen pigmenttien kostumis- ja dispergoitumisominaisuudet ovat paremmat kuin yleisesti käytössä olevilla orgaanisilla lisäaineilla päällystettyjen pigmenttien. Lisäksi vertailukokeet polymeerillä käsitellyn titaanidioksidin ja tunnetuilla orgaanisilla dispergointiaineilla, kuten pentaerytritolilla, trimetylolietaanilla tai dimetyylipolysiloksaanilla käsitellyn titaanidioksidipigmentin välillä osoittavat polymeerillä päällystetyn pigmentin paremmuuden.

Kuten yllä on mainittu, sopivat tämän keksinnön mukaiset pigmentit erittäin hyvin käytettäviksi pinnoituskoostumuksissa, esim. maaleissa, muoveissa, lakoissa, painoväreissä, polttomaaleissa jne. Siksi keksinnön piiriin kuuluvat myös parannetut pinnoituskoostumukset, jotka sisältävät silikonin ja glykolin polymeerillä käsiteltyjä ti-taanidioksidipigmenttihiukkasia.

Seuraavat keksinnön mukaisesti valmistettujen pigmenttien ominaisuudet määritettiin: 57124 1. Pigmentin kirkkaus ja sävy

Pigmentin kirkkautta ja sävyä arvosteltiin siten, että pigmentti-jauheesta puristettiin tasapintainen briketti, jonka pinnan ref-lektanssi mitattiin ELREPHO-remissiofotometrilla (Lichtelectri-sches Remissions photometer ELREPHO, Carl Zeiss, Oberkochen Wiirtt.). Kirkkauden lukuarvona käytettiin mainitun laitteen värimittaussuoti-mella Y mitatusta arvosta laskettua lauseketta K = 319.18 - 3.18 Y (1) ^ Tämä yhtälö on kokeellisesti saatu ja riippuu valituista standar deista. Edellisestä seuraa, että hyvä kirkkaus merkitsee suurta Y-arvoa ja pientä K-arvoa.

Väri-indeksinä, joka kuvaa pigmentin värisäyvä, käytettiin suotimilla X, Y ja Z mitatuista arvoista laskettua lauseketta

Ci = 100 (X - Z)/Y (2) Väri-indeksi kuvaa värisävyn poikkeamaa punaiseen (positiiviset arvot) ja siniseen (negatiiviset arvot) verrattuna standardina käytettyyn magnesiumoksidiin. Visuaalisessa arvostelussa pigmentti useimmiten näyttää ruskealta, kun väri-indeksi on suuri ja harmaalta kun väri-indeksi on negatiivinen. Kuitenkin myös muunlaiset värit vaikuttavat väri-indeksiin.

2. Pigmentin lämmönkestävyys

Pigmentin lämmönkestävyyttä testattiin kuumentamalla näytteitä läm-pökaapissa 200°C:ssa 6 tunnin ajan ja mittaamalla pigmenttinäyttei-den kirkkaus ja väri-indeksi ennen ja jälkeen kuumennuksen ELREPHO-fotometrilla, kuten kohdassa 1 on selostettu.

3. Pigmentin dispergoituvuus PVC-muoviin

Pigmentin dispergoituvuutta PVC-muoviin testattiin ns. pasta-PVC-vaalennuskykykokeella seuraavan ohjeen mukaan: PVC-pasta valmistetaan siten, että 1150 g:aan dioktyyliftalaattia lisätään 37,5 g epoksipehmitintä ja 12,5 g orgaanista Sn-stabili-saattoria Lenart-laboratoriosekoittimen avulla (LENART-mikromix, type EWTH, Paul Vollrath, Köln). Dioktyyliftalaattistabilisaattori-seos jäähdytetään ja siihen lisätään 2400 g polyvinyylikloridijauhetta. Kuumenemisen välttämiseksi käytetään Lenart-sekoittimen hitaita kierroksia.

57124

Musta sävytyspasta valmistetaan siten, että 300 g dioktyyliftalaat-tia, 300 g polyvinyylikloridia ja 15 g hiilimustaa sekoitetaan Lenart-sekoittimella hitailla kierroksilla. Pasta ei saa sekoituksen aikana lämmetä. Vähintään vuorokauden pituisen kypsymisajan jälkeen pasta ajetaan kahteen kertaan kolmivalssin läpi (Drais-Vollhydraulische Dreiwalzenmaschine, Type DH, Grösse 3, Draiswerke GmbH, Mannheim-Waldhof).

Musta PVC-pasta valmistetaan sekoittamalla 3600 g PVC-pastaa ja 205 g mustaa sävytyspastaa Lenart-sekoittimen avulla. Pasta ei saa lämmetä sekoituksen aikana.

Titaanidioksidipigmentin dispergoituvuutta PVC-pastaan testataan siten, että edellä saatua mustaa PVC-pastaa punnitaan 500 ml:n te-räsdekantteriin 152 g ja siihen lisätään hitaasti 5,0 g tutkittavaa titaanidioksidipigmenttiä ja sekoitetaan Lenart-sekoittimella (400 kierr/min). Lisäysvaiheen jälkeen jatketaan sekoitusta samalla nopeudella kaksi minuuttia, jonka jälkeen nopeutta lisätään (960 kierr/min) ja sekoitetaan vielä yksi minuutti. Tämän jälkeen ajetaan pasta kolmivalssin läpi. Sekä Lenart-sekoituksella saaduista että kolmivalssatuista pastoista vedetään muovilevyt hiottureunaista lasilevyä ja 0,25 mm teräsliuskoja apuna käyttäen magneettipöytään kiinnitetyille tinatuille peltilevyille. Levyt geeliytetään puhaltimelle varustetussa lämpökaapissa 175°C:ssa 3 min. Muovilevyt mitataan Elrepho-fotometrillä kuten kohdassa 1 on selostettu.

Suuri Y-arvo merkitsee hyvää dispergoituvuutta.

4. Alkydi-aminohartsi-polttomaalikoe

Koepigmenteistä valmistetaan maalit polttomaalikoettä varten seu- - raavan olleen mukaan.

240 ml:n lasipurkkikuulamyllyyn punnitaan 130 g lasikuulia, 20 g alkydihartsia, 20 g ksyleeni-butanoli-seosta (4 osaa ksyleeniä ja 1 osa butanolia) ja 45 g tutkittavaa titaanidioksidipigmenttiä.

Näin saatua pastaa jauhetaan kuulamyllyssä 16 tuntia, jonka jälkeen siihen lisätään 30 g alkydihartsia ja jauhetaan 30 min. Tämän jälkeen lisätään 28,3 g aminohartsia ja jauhetaan vielä 20 min kuula-myllyssä, jonka jälkeen maalin annetaan seistä seuraavaan päivään ennen koelevyjen vetoa.

57124

Maalista vedetään maalikalvot hiottureunaista lasilevyä ja 0,10 mm teräsliuskoja apuna käyttäen magneettipöytään kiinnitetyille tinatuille peltilevyille. Ensin vedetään levyille pohjakerros, joka saa kuivua huoneen lämpötilassa 60 min ja poltetaan sitten 130°C:ssa 30 min. Jokaisesta maalista tehdään kaksi levyä, joissa pohjan käsittely on samanlainen. Pohjamaalin päälle vedetään edellä selostetulla tavalla toinen maalikerros. Parittaisista levyistä toinen poltetaan normaaleissa olosuhteissa (ns. normaalipoltto) 30 min 130°C:ssa ja toinen levy poltetaan selvästi liian korkeassa lämpö-" tilassa (ns. ylipoltto) 30 min 180°C:ssa.

Polttomaalilevyjen valkoisuus eli Y-arvo mitataan ELREPHO-fotomet-^ rilla kuten kohdassa 1 on selostettu. On tunnettua, että titaani- dioksidipigmenttien valokemiallisen aktiivisuuden vaikutuksesta maalikalvot tummuvat valotettaessa. Polttomaalien valonkestävyys määritetään mittaamalla levyjen Y-arvo heti sekä 75 sek valotuksen jälkeen. Valotus suoritetaan ELREPHO-fotometrilla näytettä siirtämättä mittausten välillä. Pieni Y-arvojen erotus (dY) merkitsee hyvää valonkestävyyttä.

Polttomaalilevyjen kiilto mitataan LANGE-kiiltomittarilla 45 asteen kulmalla (MULTIFLEX-GALVANOMETER, type MG2, Dr. B. Lange). Suuri kiiltolukema merkitsee pigmentin hyvää dispergoitumisastetta.

Keksinnön kuvaamiseksi on alla olevissa esimerkeissä käytetty TiC^-rutiilipigmenttiä, joka on päällystetty tunnetun menetelmän mukaan epäorgaanisilla oksideilla ja/tai oksidihydraateilla. Silikonin ja glykolin polymeeri sekoitettiin pigmentin vesisuspensioon. Poly-" meerilla käsitelty pigmentti kuivattiin ja jauhettiin suihkumyllyl- lä tulistetun höyryn avulla.

Esimerkit on jaettu viiteen ryhmään, jolloin jokaisen ryhmän kaikissa esimerkeissä on käytetty samaa pigmenttiä lähtöaineena.

Esimerkit I-VI kuvaavat silikonin ja glykolin polymeerillä käsitellyn erikoisesti muovien pigmentoimista varten kehitetyn rutiili-pigmentin hyviä dispergoituvuusominaisuuksia ja vähäistä pölyämis-taipumusta, verrattuna samankaltaiseen pigmenttiin, jota on käsitelty kaupallisesti tunnetulla TiC^-rutiilipigmenttien orgaanisena a 57124 dispergointiaineena yleisesti käytetyllä dimetyylipolysiloksaanilla. Esimerkeissä VII ja VIII käytettiin toista, myös rutiilityyppistä, mutta nk. liituamatonta pigmenttiä. Pentaerytritolia (PE) käytettiin vertailutarkoituksiin. Esimerkeissä IX-XI käytettiin erikoisesti polttomaaleja ja painovärejä varten kehitettyä pigmenttiä.

Tässä yhteydessä käytettiin vertailutarkoituksessa pentaerytritolia ja trimetylolietaania (TME). Esimerkit XII-XVII ovat esimerkkien IX-XI kaltaiset, paitsi että käytetty polymeerimäärä liikkuu rajoissa 0,2-0,6 %. Vertailutarkoituksiin käytettiin trimetylolietaania.

Esimerkeissä XVIII ja XIX käytettiin erikoisesti muovien pigmentoi-mista varten kehitettyä rutiilipigmenttiä, johon silikonin ja glykolin polymeerin ohella lisättiin steariinihappoa pigmentin pölyävyyden vähentämiseksi ja dispergoituvuusominaisuuksien parantamiseksi. Steariinihappo lisättiin 25-prosenttisena emulsiona. Dimetyylipoly-siloksaania käytettiin vertailutarkoituksiin.

Silikonin ja glykolin polymeerit ja niiden valmistus on yleisesti tunnettua. Alla olevissa esimerkeissä on polymeerinä käytetty Rhone-Poulenc Industries'in valmistamaa "Rhodorsil oil 10646"-nimistä tuotetta, joka on nestemäinen veteen liukeneva aine, jonka ominaispaino on 1,03-1,04 g/cm^, sulamispiste -40°C, leimahduspiste 175°C, viskositeetti 25°C:ssa 1000-1500 cSt ja pintajännitys 22 dyne/cra. Avaruus-rakenteeltaan tämä polymeeri on sellainen, että polyetyleeniglykoli-ketju on spiraalimaisesti kietoutunut sekapolymeerimolekyylin ympäri, mistä johtuu että sekapolymeeri liukenee veteen vaikka dimetyyli-polysiloksaani onkin veteen liukenematon.

Esimerkit I-VI

Muovien pigmentoimista varten kehitetyn rutiilititaanidioksidipigmen-tin kuivaajaan menevään vesisuspensioon sekoitettiin silikonin ja glykolin polymeeriä 0,1-0,5 % (Ti02:sta laskettuna) ja myös dimetyyli-polysiloksaania 0,3 % vertailutarkoituksiin. Pigmentin vesisuspensio kuivattiin ja orgaanisilla aineilla käsitellyt pigmentit jauhettiin suihkumyllyssä. Tämän jälkeen testattiin päällystetyn pigmentin dis-pergoituvuus PVC-muoviin yllämainittua dispergoituvuuskoetta käyttäen. Suihkujauhatuksessa ja myöhemmin pigmenttinäytteitä käsiteltäessä keksinnön mukaiset pigmentit pölysivät huomattavasti vähemmän kuin dimetyylipolysiloksaanilla päällystetty pigmentti. Seuraavalla sivulla olevasta taulukosta 1 ilmenee, että silikonin ja glykolin polymeerillä päällystetyn pigmentin dispergoituvuusominaisuudet ovat paremmat kuin dimetyylipolysiloksaanilla päällystetyn pigmentin.

9 57124 Ä

H

M

f»

O

fe *- cm σν cm ω m « ^ «s ·» *s *>,

• ·Η O O O O O O

U O CM CM CM CM CM CM

> I I I I I I

FM +> 3 65 +» W rt ir\ τί· vo kv C- irv W rt ^ » »* *. Λ ♦, eh on cm cm cm cm cm cm M H KV KV ΙΟ ΙΛ ΙΛ |(> e t ra -d

EH G KV CM CM KV KV KV

H rH ^ ^

0 O >h CO CO CO CO CO CO

M CsJ CJ CM CVJ CNI CM

w _ w g * a _ W M CO C^- t^-voCOt*- H ^ ·» »» *« v» *< ·«

Q -ΡΟχ VO VO VDvOvOkO

„ ®j X CM CM CM CM CM CM

S 1

^ 5¾ TO

1 i

M I

Θνο f- CM CM r- O ·* ·>* #%**»**

CO Λ -H CT» (Ti O o O O

X P< O’— T- CM CM CM CM

O rt Θ w 5 vo h*· vo en σν σ\ ^ ** *v » ^ »· ·· 4* t— f— ^ t* r- r·

EH 3 KV KV KV KV KV KV

M Ό

En *H

O

to h-3 vo n- uv e— e- co P M ^ ^ ► ► ► f! EH rt >H t E C"— C'— C'^— C—

g O CM CM CM CM CM CM

3 «

> CM O O Kv KV KV

* ·* (v K «V «v

« X VO VO VO VO M3 MD

M CM CM CM CM CM CM

9 ^ w te;

M

<i I

:< X»rt CO H Ή

m n I W) G

h» X X rt :rt H rt rt

- fe w o rt -n G

W -H Λ -h x

EH H -H C O rH

CO .· r-l rt -H O I I I | M G XrtRP.SS = s 5 ® X « o I I I |

^ G 4» X G

*5 Ti rt o -h -h

G) G a H rH H

«rt iH tH tH O

O rt X) M CO J«J

W) £ V. V. V. V.

KV r- (M KV ^ ΙΛ . ·* Λ » fV «V (k

*“ O O O O O O

o * f-j H G H H H > > >

5 -H H H H

rt rt m

EH M

10 571 24

Esimerkit VII-VIII

Hyvän säänkestävyyden omaavan rutiilititaanidioksidipigmentin kuivaajaan menevään vesisuspensioon sekoitettiin silikonin ja glykolin polymeeriä 0,5 % (Ti02:sta laskettuna). Myös kaupallista dispergoin-tiainetta, tässä tapauksessa pentaerytritolia, lisättiin 0,5 %. Orgaanisilla dispergointiaineilla päällystetyt pigmentit kuivattiin ja suihkujauhettiin.

Kuten alla olevasta taulukosta 2 käy selville, kestää silikonin ja glykolin polymeerillä päällystetty pigmentti huomattavasti paremmin lämpökäsittelyä kuin pentaerytritolilla (PE) päällystetty pigmentti.

Taulukko 2 ORGAANISTEN LISÄAINEIDEN VAIKUTUS TITAANIDIOKSIDI-PIGMENTIN LÄMMÖNKESTÄVYYTEEN

Esim. Orgaaninen Kirkkaus ennen Kirkkaus jälkeen VII-VIII lisäys kuumennusta kuumennuksen VII 0,5 % silikonin ja glykolin polymeeriä 8,4 9,4 VIII 0,5 % PE 8,4 12,9

Seuraavalla sivulla olevasta taulukosta 3 ilmenee, että silikonin ja glykolin polymeerillä päällystetyn pigmentin valkoisuus, valon-kestävyys ja kiilto ovat paremmat verrattuna sellaiseen pigmenttiin, joka oli käsitelty pentaerytritolilla.

8 11 57124

O -P

en H IA oo

M -H t~* VO

M O -H

H ° M

*< S

*"3 t— ^ (X\

S >H CV <N

M O Ό ·>

M +» O O

Ek K·1

H H

H °

> P. O

•S «H ·* ·κ CH H [M tO jo» >K ΟΊ CT\ s § > * §

M

fH /-v p o o fc> o +»

CO H IT\ CM

M O -rl 00 CO

O IO -H

* <- M

+3 Ϊ3 +» M rK CO o

H . O >H «- CJ

«S P) Ό ·> r.

9 g ° ° o a>

Ek O

EK E to ►H H ·* «s

O o >κ tO IA

Ph 52. Cn CT»

CO

EK

t>

M

M

< > _ Ϊ3

W

0 . 5

W >» H

Ä :rt o H « Ai .3 -h >> :< H h —· co no m a ^ ® rt • a ‘rt S -H :rt S § S ti co a e <u

M bO OP

5 Ai a j O Ή ►*>

rS H H

£5 "HOpt) g « Λ P4 v. V.

ip ir>

*· K

o o co

S H

Ή H

•M H

3 · > d 0 i h S d M M m

rt « H H M

E< W > i> > 12 571 24

Esimerkit IX-XI

Polttomaaleja ja painovärejä varten kehitetyn rutiilipigmentin kuivaajaan menevään vesisuspensioon sekoitettiin silikonin ja glykolin polymeeriä 0,5 % (Ti02:sta laskettuna). Kaupallisia dispergoin-tiaineita, tässä tapauksessa pentaerytritolia ja triraetylolietaania, lisättiin 0,5 % vertailutarkoituksiin. Orgaanisilla aineilla käsitellyt pigmentit kuivattiin ja jauhettiin suihkumyllyllä. Kuten alla olevasta taulukosta 4 ilmenee, on silikonin ja glykolin polymeerillä päällystetyn pigmentin kirkkaus parempi kuin pentaerytri-tolilla ja trimetylolietaanilla (TME) päällystettyjen pigmenttien.

Taulukko 4 ORGAANISTEN LISÄAINEIDEN VAIKUTUS TITAANIDIOKSIDI-PIGMENTIN KIRKKAUTEEN

Esim. Orgaaninen lisäys Kirkkaus

IX-XI

IX 0,5 % silikonin ja glykolin polymeeriä 9,1 X 0,5 % PE 10,1 XI 0,5 % TME 10,7

Seuraavalla sivulla olevasta taulukosta 5 käy selville, että silikonin ja glykolin polymeerillä päällystetyn pigmentin valonkestävyys ja kiilto ovat paremmat kuin pentaerytritolilla ja trimetylolietaanilla päällystettyjen pigmenttien.

13 571 24

O

o +>

O rH -φ KN (M

•rl t- t" t'-

O *H

00 M r-

O

+> +» Ϊ3 rH >H O CTi ι- Ο O Ό 00 O'* 01 O P» ·> ·* „ en ·η o o o

rH

H (M

M

M

S

S

w

EH

^—' :«4 o o EH o +» ^ W rH ΙΛ φ ij- W O -H CO CO 00 W t<"\ Ή B C * 3 t» +> +» S 3

H A

*4 -rl -φ ro i- 55 H £ ^ ω CP> *4 Λ Ί3 ·* * * O 0} o o o g n M o p Ä

Ph ta S=>

Eh

S

M

<! > S 5 9 £. -3

W M M

S3 « >>

M ·Η rH

*4 H hö ·< ta ϋ cd H S -n M Ö :d b 3 .St!. a M ö fl a» pq g EH €0 O O pu pj W · M 44 Θ W ^ S fH Tl >> O H rl

*5 -HO

g » P,

Ph

O

V*. V.

tr* m ir\ ·* «k O o o ir\

O

ä s ·

Td Θ >4

Π »rl I

« » « M M

Eh Mm (H ^ 14 571 24

Esimerkit XII-XVII

Tehtiin kaksi koesarjaa käyttämällä samaa kuivaajaan menevää rutii-lipigmentin vesisuspensiota kuin esimerkeissä IX-XI. Toisessa koesarjassa lisättiin silikonin ja glykolin polymeeriä 0,2, 0,4 ja 0,6 % (TiOj-painoon verrattuna) ja toisessa koesarjassa samoin 0,2, 0,4 js 0,6 % trimetylolietaania, minkä jälkeen pigmentit kuivattiin ja jauhettiin suihkumyllyllä.

Seuraavalla sivulla olevista taulukoista 6 ja 7 ilmenee orgaanisilla aineilla käsiteltyjen pigmenttien kirkkaudet ja valonkestä-vyydet ja niistä käy selville, että silikonin ja glykolin polymeerillä päällystettyjen pigmenttien kirkkaudet ja valonkestävyy-det olivat paremmat kuin trimetylolietaanilla käsiteltyjen pigmenttien.

15 57124 ί—s o o o 00 • VO Lf\ "st* o ^ ojh in m vo t~-c^co +5¾ Λ ·» V* ·' «s f,

vo in 00 in f- m m o O O O O O

H CM CM CM O Cn Cn O

U Λ Λ K ». t* Λ p.

r- 1- r- o O t-5 ·Η M H M *h , CH r +3 O ’- 1- VO V- V- lyl

« a>w - ·>·>--«- C

W n cn en ov cn o o ·.<!

g -¾ - - H

-4 +* O CO C t^- VO o Wo M +* irv kv kv kv vt- »*

W *HN OO

Ph g VO VO VO VO VO VO ij KV

M CJV Ov Ov crv CTv CTv 3v- » I [> ^ S X} ^ O I- (Tl r +j EH ft ITV LTV LTV KV r~ CM +5 S?i ^ ^ ihT ^ ^ ^ ^ P M CM 00 KV v- UV t- ^ t t ^* ^* ^ ^* M 'tvlicvvOf^C^ tz rt en en en ov en en ^ ft ό ^ ^ Λ ^ „

W O-rlOOOOOO

rt H H

Pc cli (d M KV o CM OV O CM M rt

0 f- VO VO KV KV Q M

W ^ *v r> fv fv r> | i Γ! CO C Γ"— C C O'— C too en σν en en en en o o m il

O Q

3 I

< 3 EH g-| rt M ?cd

Ti H ti

S « m S

C5 a> ö oj g ö eh a £ £ g £

M O M O

^ P4 Q, ö CO e I h 5 § :g 3 g S3 -ft =' «' ä J «· 5 S ft = = S » «' S n U " ' ' < ® I I EH I I 3 ω •ίξ 5 05 o oi g ti ^ W -H -rv, rt 2 mc rt cd U μι cd fi cd -H cd m S M Ö · te; §0 a § g P M fn o g ° ti EH O Λ! m ti CO -h

S ti MrH

% a § « ϋ ϋ « \Ä ΊΛ ·*Λ \& g Ä \Λ ^ ^ ^ ^

N <( ifi N vf VO N ^ VO W vt VO

rt" rt" rt" ,-T _r ~ ·.·>..*·..> O O O O O O O o o o o o « * ri .

S rt O M

art m m -a > 3 >

3 · x 3 , C

rt Θ 1 M M M 0 1 M M

P ·Η M M M t5* MM 0 m M m μι lj μ.

Cd CQMMMM>->>- COM M M M > > >* M ζΑ X X X X X X X M ΉΧΧΧχ^χχ 57124 16

Esimerkit XVIII-XIX

Muovien pigmentoimista varten kehitetyn rutiilititaanidioksidi-pigmentin vesisuspensioon lisättiin 0,55 % steariinihappoa ja 0,50 % silikonin ja glykolin polymeeriä. Vertailutarkoitusta varten lisättiin 0,55 % steariinihappoa ja 0,50 % dimetyylipolysilok-saania. Lisäysmäärät on laskettu Ti02:sta. Orgaanisilla aineilla käsitellyt pigmentit kuivattiin ja suihkujauhettiin. Silikonin ja glykolin polymeeriä sisältävä pigmentti pölysi vähemmän kuin dime-tyylipolysiloksaania sisältävä pigmentti. Taulukosta 8 ilmenee, että silikonin ja glykolin polymeerillä ja steariinihapolla päällystetty pigmentti dispergoituu PVC-muoviin paremmin kuin dimetyyli-polysiloksaanilla ja steariinihapolla päällystetty pigmentti.

Taulukko 8 ORGAANISTEN LISÄAINEIDEN VAIKUTUS TITAANIDIOKSIDIPIG-MENTIN DISPERGOITUVUUTEEN PVC-MUOVIIN

Esim. Orgaaninen lisäys Elrepho-mittaukset XVIII-XIX Lenartoidut X Y Z Ci 0,55 % steariinihappoa ja XVIII 0,50 % silikonin ja glykolin poly- 23'6 24,3 33/0 ”20'3 meeria 0,55 % steariinihappoa ja XIX 0,50 % dimetyylipoly- 23,3 24,0 32,7 -20,2 siloksaania

Claims (4)

57124 17

1. Titaanidioksidipigmentti, joka on pinnoitettu orgaanisella piiyhdisteellä, tunnettu siitä, että titaanidioksidiosas-ten pinnoitteena on käytetty dimetyylipolysiloksaanin ja polyetylee-niglykolin polymeeriä, jota on lisätty ainakin 0,1 % pigmentin painosta.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen pigmentti, tunnettu siitä, että dimetyylipolysiloksaanin ja polyetyleeniglykolin polymeeriä on lisätty korkeintaan noin 0,5 % pigmentin painosta.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen pigmentti, tunnet-t u siitä, että titaanidioksidiosasten pinnoitteena on käytetty dimetyylipolysiloksaanin ja polyetyleeniglykolin polymeeriä, jolla on yleinen kaava Γ -tr ch3 ch3 ch3 ch3 i i * » CH3-Si-0--Si - 0---Si-0--Si-CHj Il II CH3 R^ORj^OH x CH3 _ y CH3 jossa ja R2 ovat samanlaisia tai erilaisia asyklisiä hiilivety-radikaaleja, joista R^ sisältää korkeintaan 20 hiiliatomia ja R3 2-3 hiiliatomia, z on kokonaisluku 1-20 ja x sekä y on valittu si-- ten, että polymeerin molekyylipaino on 1000-10000.

4. Menetelmä patenttivaatimuksen 1 mukaisen pinnoitetun titaani-dioksidipigmentin valmistamiseksi lisäämällä sulfaatti- tai kloridi-menetelmällä valmistettuun titaanidioksidipigmenttiin orgaanista piiyhdistettä, tunnettu siitä, että kalsinoituun tai poltettuun titaanidioksidipigmenttiin lisätään viimeistään viimeisessä kuiva jauhatusvaiheessa dimetyylipolysiloksaanin ja polyetyleeniglykolin polymeeriä 0,1-1 %, edullisesti 0,1-0,5 % pigmentin painosta. • ; ^1.