PL148533B2 - Method for manufacturing pearl gloss pigments - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania pigmentów o polysku perlowym na osnowie powleczonych tlenkami metali lusek mikowych, przy czym w celu powlekania dwutlenkiem tytanu w postaci rutylu na luskach mikowych w zawiesinie wodnej straca sie zarówno Ti02 jak i SnC2 i pigment ten nastepnie przemywa, suszy i prazy sie.Sposoby wytwarzania rutylonosnych pigmentów mikowych sa znane zarówno z opisów patentowch Republiki Federalnej Niemiec nr nr 22 14 545 i 25 22 572 jak i z opisu patentowego St.Zjedn. Am. nr 40 38 099.Wedlug sposobu z opisu patentowego Republiki Federalnej Niemiec DE-PS nr 25 22 572 na luskach mikowych najpierw staca sie bardzo cienka warstwe dwutlenku tytanu, a nastepnie naprzemiennie co najmniej wastwe Sn02 i TiC2, przy czym w celu wytworzenia grubszych warstw naprzemiennie staca sie kilka warstw Sn02 i Ti02. Stracanie warstw SnC2 i TiC2 nastepuje przy tym kazdorazowo tak, ze roztwór soli cyny i ewentualnie utleniacz wzglednie roztwór soli tytanu równoczesnie z zasada w celu stalego utrzymania wartosci pH powoli dodaje sie do zawiesiny miki.Stracanie na tej drodze mozna bardzo latwo kontynuowac tak dlugo, az osiagnie sie zadana grubosc warstwy tlenków metali i tym samym zadana barwe interferencyjna pigmentu. Po zwyklym przemywaniu, suszeniu i prazeniu otrzymuje sie bardzo jaskrawe pigmenty. Niedogodnoscia jednak jest bardzo uciazliwe postepowanie zwlaszcza w przypadku grubszych warstw. Ponadto niezbednie sa tez dosc wysokie zawartosci dwutlenku cyny, wynoszace z reguly od okolo 5% do 7% wagowych, w odniesieniu do gotowego pigmentu.W sposobie wedlug opisu patentowego Republiki Federalnej Niemiec DE-PS nr 22 14545 i opisu patentowego St. Zjedn. Am. US-PS nr 40 38 099 wychodzi sie wprawdzie z mniejszych ilosci cyny, lecz ma on inne obciazajace wady.W przypadku tego postepowania zawiesine miki zadaje sie roztworem soli cyny i nastepnie mocnym kwasem. Przy tym czesc tej cyny w postaci zawierajacego wode tlenku cyny straca sie na luskach miki. Nastepnie dodaje sie roztwór siarczanu tytanu i zawiesine te ogrzewa sie do wrzenia, przy czym skutek hydrolizy i stracania dwutlenek tytanu osadza sie na luskach mikowych, a przy tym równiez pozostala cyna w postaci tlenku cyny wspólwbudo- wywuje sie w warstwe dwutlenku tytanu osadza sie na luskach mikowych, a przy tym równiez pozostala cyna w postaci tlenku cyny wspólwbudowywuje sie w warstwe dwutlenku tytanu.2 148 533 W przypadku tego sposobu hydrolizy grubosc warstwy tlenku metalu i tym samym interferen¬ cyjna barwa pigmentu jest z góry okreslona przez ilosc dodawanej soli metalu. Korekta w trakcie tego sposobu powlekania, a zwlaszcza scisle okreslenie punktu koncowego, takie jak wedlug sposobu z opisu patentowego Republiki Federalnej Niemiec DE-PS nr 25 22 572, jest przy tym niemozliwa.Nieoczekiwanie jednak okazalo sie, ze równiez skojarzenie stracania dwutlenku cyny wedlug opisu patentowego Republiki Federalnej Niemiec DE-PS nr 22 14545 ze stracaniem dwutlenku tytanu wedlug opisu patentowego Republiki Federalnej Niemiec DE-PS nr 25 22 572 nie jest mozliwe. Widocznie sól cyny pozostajaca w roztworze zaklóca stacanie dwutlenku tytanu, tak, ze otrzymuje sie tylko pigmenty bardzo zle pod wzgledem jakosciowym, w których zawartosc rutylu nie odtwarzalnie zbliza sie do 100%.Celem wynalazku jest zatem opracowanie sposobu, za pomoca którego spolegliwie mozna byloby powloke dwutlenku tytanu odmiany rutylowej osadzac na plytkach miki, który w produkcji bylby mozliwie latwy do przeprowadzenia, w przypadku którego powlekanie dwutlenkiem tytanu mozna byloby prowadzic droga równoczesnego dozowania soli tytanu i zasady, i w przypadku którego mozna byloby zawartosc cyny ograniczyc do wartosci ponizej 1% wagowego.Stwierdzono obecnie, ze cel ten mozna osiagnac, jezeli najpierw jednorodne powlekanie miki dwutlenkiem cyny prowadzi sie tak, zeby mozliwie w roztworze nie pozostala sól cyny, i dopiero nastepnie straca sie warstwe dwutlenku tytanu.Sposób wytwarzania pigmentów o polysku perlowym na osnowie powleczonych tlenkami metalu lusek mikowych, przy czym w celu powlekania dwutlenkiem tytanu w postaci rutylu na luskach mikowych w zawiesinie wodnej straca sie zarówno dwutlenek tytanujak i dwutlenek cyny z wodnych roztworów soli metali i pigment ten nastepnie przemywa, suszy i prazy sie, polega wedlug wynalazku na tym, ze stracanie dwutlenku cyny konczy sie przed dodaniem roztworu soli tytanu.Nieoczekiwanie w przypadku tego postepowania samoczynie osiaga sie w bardzo spolegliwy sposób dla grubych warstw dwutlenku tytanu 100%-owe zrutylowanie, choc trzeba wprowadzac tylko male ilosci cyny. I tak juz ilosc okolo 0,25% wagowych jest wystarczajaca. Jedynie dla pewnosci dobiera sie z reguly nieco wyzsza zawartosc cyny rzedu okolo 1%. Wartosci te jednakze odnosza sie do ciezaru wprowadzonej miki, totez w odniesieniu do produktu koncowego zaleznie od ilosci staconego dwutlenku tytanu wartosci te sa jeszcze wyrazniej mniejsze. Nieoczekiwanym jest równiez to, ze ilosc dwutlenku cyny, niezgbednego do zrutylowania, jest niemal niezalezna od wielkosci czastek stosowanej miki.W celu stracenia dwutlenku cyny nastawia sie zawiesine miki na odpowiednia wartosc pH. Na ogól do tego jest odpowiednia wartosc pH od okolo 0,5 do 3, zwlaszcza w zakresie od okolo 1,0 do 2,5. W ramach niniejszego wynalazkujako szczególnie korzystny okazal sie zakres od okolo 1,5 do 2,0. Nastepnie wdozowuje sie roztwór soli cyny równoczesnie z zasada.Jako sól cyny mozna zasadniczo stosowac kazda dostepna, dwu- lub czterowartosciowa sól cyny.Z powodu latwej dostepnosci i korzystnej ceny stosuje sie przede wszystkim SnCU, przy czym za pomoca pieciowodzianu udaja sie szczególnie dobre powloki. Równiez zasade, za pomoca której podczas powlekania utrzymuje sie niemal stala wartosc pH zawiesiny, dobierac mozna swobodnie, i tak np. mozna stosowac lugi litowców, zwlaszcza zas rozcienczony lug sodowy, wodorotlenek amonowy wzglednie gazowy NH3 lub ewentualnie takze odpowiednie uklady buforowe.Po zakonczeniu stracania dwutlenku cyny prowadzi sie z reguly nadal mieszanie w ciagu paru minut w celu zapewnienia tego, ze cala cyna zostala stracona, i wówczas zaczyna sie stacanie dwutlenku tytanu. Zasadniczo nastepuje ono wedlug metody omówionej w opisie patentowym Republiki Federalnej Niemiec DE-PS nr 20 09 566, przy czym sól tytanu, zwlaszcza TiCU, wraz z zasada wdozowuje sie w podwyzszonej temperaturze do zawiesiny miki. Nieoczekiwanie stwier¬ dzono jednak, ze spolegliwe tworzenie rutylu osiaga sie tylko wtedy, gdy wartosc pH podczas stracania wynosi nieznacznie powyzej 2,0. Korzystnymi sa zatem wartosci pH, które mieszcza sie w takim samym zakresie, jak w przypadku stacania dwutlenku tytanu,a mianowicie w zakresie okolo 1,5-2,0.Obróbka powleczonych pigmentów mikowych nastepuje wtedy w zwykly sposób tak, ze pigment oddziela sie, przemywa, suszy i nastepnie prazy. Korzystnie w przypadku tego nowego148 533 3 sposobu okazalo sie przy tym to, ze juz za pomoca dosc lagodnych warunków prazenia mozna osiagnac 100% zrutylowania. I tak okolo 30-minutowe prazenie w temperaturze okolo 850°C lub w warunkach równowaznej kombinacji czas/temperatura jest juz wystarczajace. W porównaniu ze sposobami ze stanu techniki, w których rozpowszechniona jest kombinacja czas/temperatura równa 30 minut/950°C, wynika stad dalsze uproszczenie i potanienie postepowania.Wspomiano juz, ze sposobem wedlug wynalazku mozna samoczynnie uzyskiwac spolegliwe grube warstwy dwutlenku tytanu, nie wbudowujac dwutlenku cyny w warstwe i nie tworzac warstwy posredniej. W nizej podanych przykladach uwidoczniono to na przykladzie pigmentów o zielonej barwie interferencyjnej, gdyz one wykazuja szczególnie gruba warstwe dwutlenku tytanu, Poniewaz stacanie dwutlenku tytanu jednak mozna w przypadku osiagniecia kazdego zadanego punktu barwnego wzglednie kazdej zadanej grubosci warstwy przerwac, totez wedlug omówionego sosobu jest mozliwe wytwarzanie kazdego zadanego pigmentu.Przyklad I. Zawiesine 100 g miki o wielkosci czastek 10-50//m w 2 litrach wody zadaje sie w temperaturze 75°C w ciagu 1 godziny za pomoca 3 g SnCU.5H20 i 10 ml stezonego kwasu solnego, przy czym przez równoczesne dodawananie rozcienczonego lugu sodowego utrzymuje sie wartosc pH równa 1,8. Nastepnie z predkoscia okolo 2 ml/minute dodaje sie wodny okolo 20%-owy wagowo roztwór Ti04, przy czym za pomoca rozcienczonego lugu sodowego utrzymuje sie wartosc pH równa 1,6. Po osiagnieciu zielonej barwy interferencyjnej nadal miesza sie w ciagu okolo pól godziny, pigment oddziela sie przemywa woda do odczynu pozbawionego soli, suszy i w ciagu 30 minut prazy w temperaturze 850°C. Analiza rentgenowska strukturalna wykazuje, ze warstwa dwutlenku tytanu wystepuje w 100% w postaci rutylu.Przyklady II-IV. Postepuje sie analogicznie do przykladu I, przy czym jednak podczas stacania dwutlenku tytanu utrzymuje sie wartosc pH równa 1,8,2,0 lub 2,2. Analiza rentgenowska strukturalna wykazuje, ze osiaga sie 100%-owe zrutylowanie.Przyklady V-VII. Postepuje sie analogicznie do przykladu I przy czym jednak tempera¬ tura zawiesiny wynosi 90°C i podczas stacania dwutlenku tytanu nastawia sie wartosc pH na 1,6, 1,8 lub 2,0. Analiza rentgenowska strukturalna wykazuje, ze osiaga sie 100% zrutylowanie.Pigmenty z przykladów I-VII maja sklad odpowiadajacy 39,5% wagowych miki, 60,0% wagowych TiCb i 0,5% wagowych Sn02.Przyklad VIII. Postepuje sie analigicznie do przykadu I, jednak ilosc soli cyny zmniejsza sie do 1,5 g SnCU.5 H2O. Otrzymuje sie pigment o skladzie: 39,6% wagowych miki, 60,1% wagowych Ti02 i 0,25% wagowych SnC2. Analiza rentgenowska strukturalna wykazuje, ze osiaga sie 100% zrutylowanie.Zastrzezenia patentowe 1. Sposób wytwarzania pigmentów o polysku perlowym na osnowie powleczonych tlenkami metali lusek mikowych, przy czym w celu powlekania dwutlenkiem tytanu w postaci rutylu na luskach mikowych w zawiesinie wodnej straca sie zarówno dwutlenek tytanu jak i dwutlenek cyny z wodnych roztworów soli metali i pigment ten nastepnie przemywa, suszy i prazy sie, znamienny tym, ze stracanie dwutlenku cyny konczy sie przed dodaniem roztworu soli tytanu. 2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze sól cyny wprowadza sie w takiej ilosci, aby zawartosc cyny, odnoszac do wprowadzonej miki, wynosila od okolo 0,25% do 1,0% wagowego. 3. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze do wodnej zawiesiny miki w podwyzszonej temperaturze dodaje sie powoli roztwór soli cyny i równoczesnie doddajac zasade utrzymuje sie wartosc pH, przy której na mice ilosciowo staca sie cyne w postaci dwutlenku cyny lub uwodniony dwutlenek cyny o niestechiometrycznej zawartosci wody. 4. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze dwutlenek cyny straca sie przy wartosci pH od okolo 1,5 do 2,0.. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze dwutlenek tytanu straca sie przy wartosci pH od okolo 1,5 do 2,0.4 148 533 6. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze stracanie tlenków metali przeprowadza sie w temperaturze okolo 50-100°C. 7. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze pigment ten przynajmniej w ciagu 30 minut prazy sie w temperaturze 850°C lub w warunkach równowaznych dla tego celu. 8. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze jako sole metali wprowadza sie czterochlorki.Pracownia Poligraficzna UP PRL. Naklad 100 cgz.Cena 400 zl PL PL PL PL PL PL PL PL PL

Claims (1)

1.