PL136638B1

PL136638B1 -

Info

Publication number: PL136638B1
Application number: PL243840A
Authority: PL
Original assignee: * Merck Patent Gesellschaft Mit Beschrankter Haftung
Filing date: 1983-09-21
Publication date: 1986-03-29

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania pigmentów o polysku perlowym i o polep¬ szonej trwalosci w warunkach dzialania czynników atmosferycznych, na osnowie powleczonjch tlenkami metali lusek miki, zaopatrzonych w dodatkowa powloke stabilizujaca, zawierajaca chrom.Wiadomo, ze tworzywa sztuczne badz lakiery, w których zarobiono pigmenty o polysku perlowym, doznaja zmian uwarunkowanych dzialaniem czynników atmosferycznych. Zwlaszcza przez skojarzone oddzialywanie promieniowania nadfioletowego i wilgoci wskutek katalitycznego wplywu przewaznie dwutlenkiem tytanu powleczonych plytek miki rozpada sie tez osnowa polime- ryczna, w której umieszczone sa pigmenty.Powloki polepszajace trwalosc czystych pigmentów z dwutlenku tytanu sa opisane w literatu¬ rze i tak np. w ksiazce pt.: Titanium, autora J. Barkadale, wyd. Ronald-Press 1966. Tamzeopisane powloki nie wystarczaja na to, zeby nadac dostateczna trwalosc skomplikowanie zbudowanym powlokom miki, zawierajacym Ti02.W celu polepszenia trwalosci powleczonych dwutlenkiem tytanu pigmentów z miki propono¬ wano przeprowadzenie powlekania dodatkowego zwiazkami chromu, I tak w opisie patentowym Republiki Federalnej Niemiec DOS nr 22 15 191 omówiono pigmenty z miki powleczone dwutlen¬ kiem tytanu, które dodatkowo powleczono kompleksem metakrylano-chromochlorkiem i które wykazuja polepszona odpornosc na dzialanie czynników atmosferycznych. W opisie patentowym Republiki Federalnej Niemiec DOS nr 28 52 585 opisuje sie powleczone dwutlenkiem tytanu pig¬ menty z miki, których odpornosc na dzialanie czynników atmosferycznych zostala polepszona droga dodatkowego powlekania wodorotlenkiem chromowym.Jednakze te, tak dodatkowo obrobione pigmenty maja te wade, ze ilosci zwiazków chromo¬ wych, niezbedne dla uzyskania wystarczajacego dzialania, wywieraja wskutek swej silnej szaro¬ zielonej lub zielonej barwy wlasnej bardzo negatywny wplyw na polysk i na jakosc barwy tych pigmentów.Powstalo przeto zadanie sporzadzenia pigmentów o polepszonej trwalosci w warunkach dzialania czynników atmosferycznych, które to pigmenty nie mialyby tych wad, lecz nawet po dodatkowym powlekaniu wykazywalyby dobry polysk i czysta barwe.Obecnie stwierdzono, ze neutralna pod wzgledem barwy powloke odporna na dzialanie czynników atmosferycznych, zachowujaca polysk i-wartosc barwna mozna uzyskac wówczas, gdy2 136 638 poddawane stabilizowaniu pigmenty powlecze sie mieszanina zwiazków metali, przy czym pig¬ menty te powleka sie zarówno zwiazkiem chromu jak i zwiazkiem zelaza i/lub manganu.Wytworzone sposobem wedlug wynalazku pigmenty o polysku perlowym i o polepszonej trwalosci w warunkach dzialania czynników atmosferycznych, na osnowie powleczonych tlenkami metali lusek miki, zaopatrzone w dodatkowa powloke stabilizujaca zawierajaca chrom, maja taka powloke dodatkowa, która sklada sie z mieszaniny soli metali, przy czym na pigmentach wyjscio¬ wych sa osadzone zelazo i/lub mangan w postaci wodorotlenku, weglanu lub fosforanu, a chrom w postaci wodorotlenku, weglanu, fosforanu lub w postaci kompleksu metakrylanochromochlorko- wego (zwiazku kompleksowego mieszanej soli chromowej kwasów metakrylowego i solnego i chlorku chromylu).Sposób wytwarzania tych pigmentów polega wedlug wynalazku na tym, ze do wodnej zawie¬ siny pigmentu z lusek miki powleczonych tlenkami metali dodaje sie wobec odczynu o wartosci pH = 2-8 zelazo i/lub mangan oraz chrom w postaci roztworów soli i straca na pigmentach z lusek miki, te zas nastepnie oddziela sie i suszy.Jako material wyjsciowy do wytwarzania pigmentów sposobem wedlug wynalazku nadaja sie zasadniczo wszystkie znane, tlenkami metali powleczone pigmenty z miki, korzystnie jednak pigmenty z miki powleczone dwutlenkiem tytanu. W przypadku pigmentów z lusek miki, stosowa¬ nych jako pigmenty podstawowe, chodzi z reguly o luski miki o srednicy okolo 5-200/um i o grubosci okolo 0,1-5jon, które sa powleczone warstwa tlenku metalu. Jako powloki z tlenków metali ze wzgledu na korzystny wspólczynnik zalamania swiatla stosuje sie glównie dwutlenek tytanu lub uwodnione dwutlenki tytanu i/lub dwutlenek cyrkonu lub uwodnione dwutlenki cyrkonu. Lacznie z tymi tlenkami metali lub alternatywnie do tego moznajednak stosowac tez inne bezbarwne lub ewentualnie nawet barwne tlenki metali, takie jak SnCM AbOslub Fe203. Szczegól¬ nie czesto stosowanym pigmentem jest np. pigment z lusek miki, w którym luski miki o srednicy okolo 5-50/an i o grubosci 0,5/xm sa równomiernie powleczone warstwa ewentualnie uwodnionego dwutlenku tytanu, przy czym Im2 powierzchni miki niesie warstwe okolo 50-500mgTiC2. Te pigmenty o polysku perlowym w zaleznosci od grubosci warstwy straconego tlenku metalu wyka¬ zuja rózne barwy interferencyjne. Z reguly chodzi tu o produkty, które sa prazone w wyzszych temperaturach okolo 600-1000°C Wszystkie te pigmenty sa znane i np. omówione w opisach patentowych Republiki Federalnej Niemiec DOS nr 1467 468, 1959998 i 2009 556 i w opisach patentowych Republiki Federalnej Niemiec DOS nrnr2060850, 2106613, 2214545, 2215191, 2244298, 2 313 331, 2313 332, 2429 762, 2 522 572, 2522 573 i 2628 353. Szczególnie korzystnymi materialami wyjsciowymi sa pigmenty mikowe z powloka -Ti02w odmianie rutylowej, wytwarzane wedlug opisów patentowych Republiki Federalnej Niemiec DOS nr nr 2214 545 lub 2522572.W celu dodatkowego powlekania sposobem wedlug wynalazku z pigmentów tych sporzadza sie zawiesine w wodzie. Metale przewidziane do stracania mozna wówczas dodawac w postaci roztworów, soli i dzieki odpowiedniemu srodkowi stracajacemu, takiemu jak zasada lub odpo¬ wiedni anion stracac na pigmentach. Korzystnie postepuje sie tak, ze jeden lub kilka roztworów, zawierajacych metale w postaci iOzpuszczonej soli lub rozpuszczonego kompleksu, powoli dodaje sie do wodnej zawiesiny pigmentu wyjsciowego, przy czym równoczesnie wdozowuje sie srodek stracajacy. Stracanie to prowadzi sie wobec odczynu o wartosci pH okolo 2-8, korzystnie wobec pdczynu o mozliwie stalej wartosci pH = 4-7. To,jaka wartosc pH wybiera sie zalezy zasadniczo od tego, w jakiej postaci maja byc stracone metale. Odpowiednia postacia straceniowa sa wodorot¬ lenki, weglany i fosforany, a dla chromu takze metakrylanowy zwiazek kompleksowy. Dla szcze¬ gólnie korzystnego stracania w postaci fosforanu nastawia sie zawiesine na odczyn o wartosci pH korzystnie okolo 4-7.Jako sole metali mozna zasadniczo stosowac wszystkie sole rozpuszczalne w wodzie. Korzyst¬ nie stosuje sie zwlaszcza chlorki i siarczany. W przypadku zelaza szczególnie korzystnyjest FeS04.Poniewaz dodawane do zawiesiny roztwory soli metali sa z reguly mocno kwasowe, to wartosc pH tej zawiesiny podczas stracania utrzymuje sie mozliwie najdokladniej stala przez równoczesne dodawanie zasad. W tym celu mozna stosowac kazda taka zasade nieorganiczna lub organiczna, która nie wywiera niekorzystnego wplywu na produkty.Odpowiednimi sa np. amoniak (w roztwo¬ rze lub gazowy), lug sodowy lub lug potasowy.136638 3 W przypadku, gdy straca sie metale w postaci wodorotlenków, zasada równoczesnie sluzy jako srodek stracajacy. Przy stracaniu w postaci weglanu lub fosforanu wdozowuje sie odpowiedni anion równoczesnie z roztworem soli metalu i zasada. Szczególnie korzystnie prowadzi sie straca¬ nie w postaci fosforanu, przy czym równoczesnie dodaje sie fosforany metalu alkalicznego, takie jak NaH2PC4. Korzystnie ten srodek stracajacy dodaje sie w nadmiarze, który moze wynosic okolo 20% ilosci teoretycznie obliczonej.To dodatkowe powlekanie przeprowadza sie korzystnie w lekko podwyzszonej temperaturze okolo 30-70°C, zwlaszcza w temperaturze okolo 40-50°C. Podczas powlekania za pomoca komple¬ ksu metakrylanochromochlorkowegopostepowanie prowadzi sie korzystnie w temperaturze okolo 40°C.Zwiazki metali, stosowane do powlekania, wprowadza sie w takich ilosciach, aby powloka dodatkowa stanowila okolo 0,1-10% wagowych calosci pigmentu mikowego. Korzystnie zwiazki metali stanowia okolo 0,2-5% wagowych. Powloka dodatkowa wedlug wynalazku w kazdym przypadku zawiera udzial zwiazku chromu (III). Z reguly powloka dodatkowa sklada sie z okolo 20-80% wagowych tego zwiazku chromu, korzystnie z okolo 40-60% wagowych.Zwiazki zelaza i manganu, które mozna wprowadzac w postaci zarówno dwuwartosciowych jak i trójwartosciowych, moga lacznie stanowic pozostaly udzial w powloce dodatkowej, przy czym mozliwe sa dowolne stosunki zmieszania. Z reguly jednak z przyczyn praktycznych w powloce dodatkowej wykorzystuje sie obok chromu tylko jeden dalszy zwiazek metalu.Zwiazki metali mozna stracac wspólnie, by w powloce dodatkowej wystapilo mozliwie najbar¬ dziej jednorodne rozproszenie. Te rózne zwiazki metali mozna jednak takze kolejno doprowadzac do stracania. Korzystnie zwiazki metali osadza sie lacznie.Gdy powlekanie dodatkowe zostanie zakonczone, to pigment z reguly jeszcze w ciagu chwili mieszajac pozostawia sie w zawiesinie, po czym w znany sposób oddziela sie go, ewentualnie przemywa az do otrzymania popluczyn nie zawierajacych soli, a nastepnie suszy w temperaturze okolo 80-150°C. Prazenia sie nie prowadzi.Pigmenty te sa wówczas przydatne do wszystkich znanych zastosowac. Szczególnie odpowied¬ nimi sa one dó takich zastosowan, w kórych je rozprowadza sie w farbach, lakierach lub tworzy¬ wach sztucznych przeznaczonych do stosowania napowietrznego.Przyklad I. Zawiesine 100g srebrzystego, rutylowego pigmentu z miki (wytworzonego wedlug przykladu 2 ogloszeniowego opisu Republiki Federalnej Niemiec DOS nr 2522 572) w 1 litrze wody zadaje sie wobec odczynu o wartosci pH = 4,5 w temperaturze 50°C w ciagu 1 godziny za pomoca 100ml wodnego roztworu, zawierajacego 0,92gFeSo4.7H20 i l,7gKCr(S04)2.12H20,i za pomoca 100 ml wodnego roztworu, zawierajacego l,5g NaH2P04.2H20, przy czym utrzymuje sie stala wartosc pH przez równoczesne dodawanie 2% lugu sodowego. Nastepnie podwyzsza sie wartosc pH do 5,0 i nadal miesza sie w ciagu 1 godziny, po czym odsacza sie, przemywa woda i suszy w temperaturze 130°C. Otrzymuje sie miekki, bezlepiencowy, szczelnie powleczony pigment o polysku i odcieniu barwy prawie niezmienionym w porównaniu z pigmentem wyjsciowym. Pow¬ loka dodatkowa stanowi okolo 1% calosci tego pigmentu.Test w warunkach dzialania czynników atmosferycznych wykazuje, ze pigment z dodatkowa powloka, wytworzony sposobem wedlug wynalazku, wyraznie przewyzsza pigment wyjsciowy.Przyklad II. Przyklad I powtarza sie, przy czym jednak zamiast FeS04.7H20 wprowadza sie równowazna ilosc MnS04.H20. Równiez i tu otrzymuje sie pigment o okolo 1% powloce dodatkowej, który pod wzgledem polysku i odcienia barwy odpowiada pigmentowi wyjsciowemu, przewyzszajac go jednak wyraznie pod wzgledem trwalosci w warunkach dzialania czynników atmosferycznych.Przyklad III. Zawiesine lOOg powleczonego rutylem pigmentu z miki o zóltej barwie interferencyjnej (wytworzonego wedlug przykladu 2 opisu patentowego Republiki Federalnej Niemiec DOS nr 2 522 572) w 1 litrze wody zadaje sie wobec odczynu o wartosci pH = 4,5 w temperaturze 40°C w ciagu 1 godziny za pomoca 100ml wodnego roztworu, zawierajacego 1,5g FeS04.7H20 i 0,5 g kompleksu metakrylanochromochlorkowego, za pomoca roztworu wodnego w ilosci 100 ml, zawierajacego 1,5 g NAH2PO4.2H2O, przy czym utrzymuje sie stala wartosc pH przez równoczesne dodawanie 2% lugu sodowego. Nastepnie podwyzsza sie wartosc pH do 5,0 i nadal miesza sie w ciagu 1 godziny, po czym odsacza sie, przemywa woda i suszy w temperaturze4 136 638 120°C Otrzymuje sie miekki, bezziepiencowy, szczelnie powleczony pigment, który jest wyraznie trwalszy w warunkach dzialania czynników atmosferycznych niz pigment wyjsciowy i który jest zaopatrzony w stanowiaca okolo 1% pigmentu dodatkowa powloke, wytworzona sposobem wedlug wynalazku.Przyklad IV.Przyklad III powtarza sie, przy czym jednak zamiast FeS04.7H20wprowadza sie równowazna ilosc MnS04.H20. Równiezi tu otrzymuje sie pigment o wyraznie lepszej trwalosci w warunkach dzialania czynników atmosferycznych i o stanowiacej okolo 1% pigmentu powloce dodatkowej.Zastrzezenia patentowe 1. Sposób wytwarzania pigmentów o polysku perlowym i o polepszonej trwalosci w warun¬ kach dzialania czynników atmosferycznych, na osnowie powleczonych tlenkami metali lusek miki, zaopatrzonych w dodatkowa powloke stabilizujaca, zawierajaca chrom, znamienny tym, ze do wodnej zawiesiny pigmentu zlusek miki powleczonych tlenkami metali dodaje sie wobec odczynu o % wartosci pH = 2-8 zelazo i/lub mangan oraz chrom w postaci roztworów soli i straca na pigmentach z lusek miki, te zas nastepnie oddziela sie i suszy. 2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze stracanie prowadzi sie wobec odczynu o mozliwie stalej wartosci pH = 4-7. 3. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze prowadzi sie wspólne stracanie soli metali. 4. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze stracanie soli metali prowadzi sie droga równoczesnego dodania roztworu fosforanu metalu alkalicznego. 5. Sposób wedlug zastrz. 1,znamienny tym, ze stracanie prowadzi sie w temperaturze okolo 30-70°C. 6. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze stracanie prowadzi sie wobec takiego stosunku soli zelaza i/lub manganu do soli chromu, by udziaizwiazku chromowego w powloce dodatkowej stanowil okolo 20-80% wagowych. 7. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze stracanie zelaza i/lub manganu prowadzi sie droga dodania roztworu fosforanu, a chrom straca sie w postaci kompleksu metakrylanochromo- chlorkowego.Pracownia Poligraficzna UP PRL. Naklad 100 egz Cena 130 zl PL PL

Claims

1. Zastrzezenia patentowe 1. Sposób wytwarzania pigmentów o polysku perlowym i o polepszonej trwalosci w warun¬ kach dzialania czynników atmosferycznych, na osnowie powleczonych tlenkami metali lusek miki, zaopatrzonych w dodatkowa powloke stabilizujaca, zawierajaca chrom, znamienny tym, ze do wodnej zawiesiny pigmentu zlusek miki powleczonych tlenkami metali dodaje sie wobec odczynu o % wartosci pH = 2-8 zelazo i/lub mangan oraz chrom w postaci roztworów soli i straca na pigmentach z lusek miki, te zas nastepnie oddziela sie i suszy.

2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze stracanie prowadzi sie wobec odczynu o mozliwie stalej wartosci pH = 4-7.

3. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze prowadzi sie wspólne stracanie soli metali.

4. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze stracanie soli metali prowadzi sie droga równoczesnego dodania roztworu fosforanu metalu alkalicznego.

5. Sposób wedlug zastrz. 1,znamienny tym, ze stracanie prowadzi sie w temperaturze okolo 30-70°C.

6. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze stracanie prowadzi sie wobec takiego stosunku soli zelaza i/lub manganu do soli chromu, by udziaizwiazku chromowego w powloce dodatkowej stanowil okolo 20-80% wagowych.

7. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze stracanie zelaza i/lub manganu prowadzi sie droga dodania roztworu fosforanu, a chrom straca sie w postaci kompleksu metakrylanochromo- chlorkowego. Pracownia Poligraficzna UP PRL. Naklad 100 egz Cena 130 zl PL PL