DE1467442A1

DE1467442A1 - Leicht dispergierbare anorganische Pigmente

Info

Publication number: DE1467442A1
Application number: DE19641467442
Authority: DE
Inventors: Zirngibl Dr Hans; Kappey Dr Hans-Joachim; Bornefeld Dr Horst; Nentwig Dr Joachim; Ganter Dr Karl-Werner; Deissmann Dr Walter
Original assignee: Bayer AG
Current assignee: Bayer AG
Priority date: 1964-07-28
Filing date: 1964-07-28
Publication date: 1969-09-25
Also published as: BE667517A; GB1115334A; NL6509443A; NL6509770A; US3451835A; JPS5318539B1; FI44438C; BE667518A; NL151426B; FI44438B; FR1441312A; NO115403B

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft in wäßrigen und organischen Medien leicht dispergierbare anorganische Pigmente und ein Verfahren zu ihrer Herstellung.

Anorganische Pigmente lassen sich nur schwer in Lackkunstharzbindemitteln und in wäßrigen Kunststoffdispersionen dispergieren. So erfordert beispielsweise die Herstellung einer guten Dispersion von Titandioxid in einem öligen Bindemittel einen langwierigen und damit wenig wirtschaftlichen Mahlprozeß j außerdem ist die fertige Suspension in der Regel nicht sehr stabil. Diese unerwünschte Eigenschaft von anorganischen Pigmenten kann noch verstärkt werden durch dis bei der Lagerung und dem Transport des Pigmentes entstehenden Agglomerationserscheinungen. Die oben genannten Schwierigkeiten hängen damit zusammen, daß die Pigmentteilchen einerseits wegen ihrer Oberflächeneigenschaften nur schlecht von den Bindemitteln benetzt \yerden und andererseits wegen ihrer starken Oberflächenkräfte untereinander stark zu Zusammenballungen neigen. Die Zerlegung des- Pigmentes in seine kleinsten Teilchen, d.h. seine Dispergierung, ist bei der Einarbeitung in ein lenksystem jedoch unbedingt anzustreben, damit keine Kornbildims ijn Lack auf tritt

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Neue Unteriagen (Art. 7 S1 Abs. 2 Nr. 1 Satz 3 d«s Xnderungsges. v. 4.9.1967)

und die Pigmenteigenschaften, wie z.B. Farbstärke und Farbton,

. voll zur Geltung kommen können.

Es sind bisher viele Vorschläge zur Beseitigung dieses Nachteils von anorganischen Pigmenten gemacht worden. Danach kann den Bindemitteln zur Förderung der Dispergierbarkeit des Pigmentes ein dispersionsforderndes Mittel zugesetzt werden.

Es wurde auch mehrfach vorgeschlagen, die von Natur aus or-A ganophobe Oberfläche des Pigmentes durch eine vorherige Behandlung mit geeigneten Stoffen organophil zu machen, um die Dispergierung in einem organischen Medium zu erleichtern. Als geeignete Stoffe wurden u.a. genannt:

Organosiliciumverbindungen , Polyole, speziell Pentaerythrit, Alkylenoxide und hochmolekulare Kondensationsprodukte von Alkylenoxiden mit Aminen, Phenolen oder langkettigen Fettalkoholen.

Die britische Patentschrift 784.662 bzw. die deutsche : Patentschrift 605.973 beschreiben die Verwendung von Umsetzungsprodukten von ein- oder mehrwertigen Alkoholen· mit Alkylenoxiden als Dispergierhilfsmittel. Gemäß der britischen Patentschrift werden aus organischen · oder anorganischen Pigmenten unter Zusatz der Dispergierhilfsmittel in Mengen von mindestens 10 Gewichtsprozent, bezogen auf Pigment, fließfähige Pasten hergestellt, in denen die Pigmente in feiner Verteilung vorliegen.

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Die britische Patentschrift 944.292 betrifft die Nachbehandlung von Titandioxidpigmenten mit wasserlöslichen · , KondensatioEsprodukten alkylierter Phenole mit Äthylenoxid bzw. von langkettigen Eettalkoholen mit Äthylenoxid.

Nach dem Verfahren der US-Patentschrift 2.907.670 werden Dispersionen organischer Pigment® hergestellt, wobei wässrige Aufschlämmungen der Pigmente· bei Temperaturen von 60 bis 100⁰C mit größeren Mengen vom Umsetzungs- ^

produkten von z.B. Polyolen mit 6 bis 1<QXD Molen Alkylenoxicl P^o OH-Gruppe versetzt wer'&en. , Auf diese Welse kann das Pigment von den:· wässrigen Phase abgetrennt und in Form einer stabilisierten Pigmentdispersion erhalten werden. Die bei diesem bekannten Verfahren gewünschte Trennung von wässriger und catganischer Phase ist nur mit höhermolekularen, äthoxyliearten Polyolen möglich. Diese Umsetzungsprodukte haben jedoch asu Nachteil, daß speziell damit nachbehandelte TiOg-Pigmente zur Vergrauung neigen. . ' Ί|

Die vorliegende Erfindung betrifft leissfttt dispergierbare, pulverige, anorganische Pigmente, derem Oberfläche eine nicht iohogene oberflächenaktive ^ubstamz trägt, die dadurch gekennzeichnet sind, daß die oberflächenaktive Substanz aus dem Umsetzungsprodukt eines Itolyols mit Alkylenoxiden besteht, wobei pro OH-Grmppe 1-5 Mole Alkylenoxid eingeführt werden und die oberflächenaktive

Substanz in Mengen von 0,05 bis 2 Gewlc&tsprozent

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vorzugsweise in Mengen von 0,1 Ms 0,75 Gewichtsprozent, bezogen auf trockenes Pigment, vorhanden ist.

Es wurde gefunden, daß diese Derivate von mehrwertigen' Alkoholen eine besonders gute dispersionsfordernde Wirkung haben, wenn sie auf die Oberfläche der Pigmentteilchen aufgebracht werden. Pigmente, die mit einem der oben genannten Derivate bzw. mit einem Gemisch derselben behandelt worden sind, zeigen eine hervorragende Dispergierbarkeit, sowohl in lackkunstharzbindemitteln als auch in wässrigen Kunstharzdispersionen oder zumindest in einem dieser Medien. Die Dispergierbarkeit ist nicht nur gegenüber den nicht behandelten Pigmenten verbessert sondern auch gegenüber den Pigmenten, die nach bisher bekannten Verfahren behandelt worden sind. Dabei wird nichir nur eine schnelle Dispergierbarkeit auf den durch die Teilchengröße des jeweiligen Pigmentes gegebenen Zerteilungsgrad erreicht, sondern auch eine hervorragende Stabilität der erhaltenen Dispersionen erzielt». Darüberhinaus wirkt sich die Behandlung der anorganischen Pigmente mit den oben genannten Derivaten von Polyölen eher günstig auf die pigmenttechnischen Eigenschaften, wie z.B. Ölzahl, Farbstärke, Farbton usw. aus. In der Regel ist sogar eine deutliche Verbesserung des Aufhellvermögens festzustellen. Insbesondere "\vird durch die gute Verteilung des Pigmentes im Bindemittel die gefürchtete Schleierbildung im fertigen Lack vermieden.

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Dem Verfahren sind alle anorganiseilen Weiß- -und Buntpigmente zugänglich. Besonders vorteilhafte Ergebnisse werden mit titandioxid-, Eisenoxid- uuä Chromoxidpigmenten erzielt, einschließlich der Perromagnetika auf der Basis von Eisenoxiden und Chromdioxid;, wie sie zur Herstellung von magnetischen Ton-» Bild- und ähnlichen Aufzeichnungsträgern verwenSst werden.

Als Ausgangsprodukte für die zu verwenienden Derivate können mehrwertige Alkohole, die im allgemeinen 2-6, vorzugsweise 2-4 OH-Gruppen enthalten, verwendet werden, •wie z.B. Glycol, Glycerin, Hexantriol·, Trimethyloläthan, Trimethylolpropan, Trimethylolbutan, Jtentaerythrit,-Zuckeralkohole von Pentosen und Hexosea usw. Besonders gut eignen sich die Umsetzuigsprodukte des Trimethylolpropans.

Die OH-Gruppen der oben genannten mehrwertigen Alkohole können'ganz oder teilweise mit Alkylensxiden umgesetzt werden, wobei pro OH-Gruppe 1-5 Mole Alkylenoxid eingeführt werden. Als Alkylenoxide werden Äthylen- und Propylenoxid mit besonders günstigen Ergebnissen Äthylenoxid eingesetzt. Als Beispiele lür derartige Verätherungsprodukte seien genannt:

Butandiol-1,3 mit 5 Molen PropylenoxiQ. umgesetzt; Kexantriol mit 4 Molen Äthylenoxid umgesetzt;

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Trimethylolpropan mit 3_f5 Molen Propylenoxid umgesetzt; ferner Glycol mit 3 Molen Ithylenoxid bzw. 2 Molen Propylenoxid umgesetzt. .

Eine hervorragende Wirkung im Sinne der vorliegenden Erfindung weisen Trimethylolpropan, umgesetzt mit 3»5 Ms 6 Molen Äthylenoxid, auf. Die Zudosierung der oben aufgeführten Umsetzungsprodukte von mehrwertigen Alkoholen zum Pigment bereitet keine Schwierigkeiten. Viele der beispielsweise aufgeführten Stoffe sind gut in Wasser löslich, während sich andere zumindest gut in organischen lösungsmitteln lösen lassen. Von besonderem Vorteil ist es, daß die am besten wirksamen Stoffe, wie die Ithylenoxidanlagerungsprodukte des Trimethylolpropans !Flüssigkeiten sind, so daß sie in reiner Form ohne Verdünnungs- und Lösungsmittel auf das Pigment aufgebracht werden können. Pur die weitere Verarbeitung der nachbehandelten Pigmente ist es von Vorteil, daß die genannten Umsetzungsprodukte der mehrwertigen Alkohole physiologisch unbedenklich sind.

Mit den genannten Produkten können die Dispergiereigenschaften der anorganischen Pigmente in weiten Grenzen gesteuert werden. So können Pigmente hergestellt werden, die sich sowohl in wässrigen als auch in organischen Medien in gleicher Weise gut dispergieren lassen. Ein Pigment, das mit 0,2p % Trimethylolpropanpolyglyeoläther behandelt wurde, ist sowohl in den gebräuchlichen Lackkunstharz-

bindemitteln sowie in v/ässrigen Kunststoffdispersionen

90 9839/1316 gut dispergierbar.

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Die Stelle im Produkt ions gang des Pigmentes, an der das die Dispergierbarkeit beeinflussende Mittel dem Pigment zugefügt wird, ist nicht von Bedeutung. Die Oberflächenbehandlung kann über eine flüssige Hilfsphase erfolgen. Hierbei wird der zu behandelnde Feststoff oder sein feuchter Filterkuchen in Wasser oder einer organischen Flüssigkeit aufgeschwemmt. Dieser Dispersion werden die Umsetzungsprodukte der Polyole in reiner Form oder in Lösung oder in Hilfsflüssigkeit emulgiert zugesetzt. Die Suspension wird je nach Konzentration einer geeigneten Rühr- und/oder Mahlbehandlung unterzogen. Die Behandlungsdauer hängt von der Rühr- bzw. Mahlintensität ab und beträgt bei inniger Vermischung 5 - 20 Minuten. Danach wird die flüssige Hilfsphase abgetrennt und in üblicher Ytelse aufgearbeitet. Die Umhüllung kann aber auch, vorzugsweise bei wasserlöslichen Tensiden, durchgeführt werden, indem die oberflächenaktiven Stoffe direkt in flüssiger Form oder emulgiert dem zu behandelnden Feststoff vor oder während des Mahlprozesses, z.B. in einer Stift-, Kugel-, Zylinder- oder Dampfstrahlnäihle, zugemischt

werden© Eine weitere Möglichkeit, die Umhüllung durchzuführen, ™ besteht in der Vermischung der oberflächenaktiven Stoffe mit dem zu behandelnden anorganischen Pigment in dessen Filterk*LChen über einen Knetprozeß. Im Anschluß wird getrocknet und gegebenenfalls gemahlen« Die Zusatzmittel -Karden dem Pigment in Mengen von 0,05-2 $, bezogen auf das trockene Pigment, züge-

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setzt, besonders wirtschaftlich in Mengen von 0,1-0,75 #, da kleinere Mengen als 0,1 $ im allgemeinen keine ausreichende Wirkung und größere als 1 $ an sich nicht schädlich sind aber . keine wesentliche Verbesserung der Wirkung mehr zeigen.

Die Oberflächenbehandlung von Titandioxid, als Pigment und Füllstoff in der Parben-und Kunststoff Industrie besonders wichtig, sei als Beispiel ausführlich besprochen.

Das nach dem Sulfat- oder Chlorid-Hydrolyse-Verfahren oder nach dem TiCl ,,-Verbrennungsverfahren gewonnene IiO₉, in Rutil-

^w und Anatasform, kann während verschiedener Phasen seines Herstellungsprozesses mit den erfindungsgemäßen Tensiden behandelt werden: ' -

Nach mehreren Vorstufen fällt z.B. -ein Ofenklinker an, welcher gemahlen und klassiert wird. Das Peingut wird einer anorganischen Nachbehandlung, die im Auffällen von z.B. Al(OH),, SiOp, TiOp bestehen kann, unterzogen. Diese Nachbehandlung erfolgt in einer Suspension mit ca. 20 Gew.-^ Peststoff bei 60° C unter intensivem Rühren. Bereits vor dem Ausfällen, *" während oder unmittelbar danach kann die Zugabe der gewünschten Zusatzmittel zum Weißschlamm erfolgen. Der Schlamm wird . nun über ein Drehfilter filtriert und dabei gewaschen. Das Piltergut dieses ersten Drehfilters wird nun wieder mit Y/asser angemaischt und nach gründlichem Vermischen einem zweiten Drehfilter zugeführt. Während des Anmaischens ergibt sich die zweite Möglichkeit der Zugabe eines oberflächenaktiven S.toffes₀ Das Drehfiltergut II wird nochmals gewaschen imd dann bei 140 bis 170 C getrocknet. Das Drehfdltergut II mit einem Peststoffgehalt von ca. 60 Gew.-^ kann auch durch einen Knetprozeß

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uri/fc einem erfindungsgemäßen Tensid vermischt werden.

Haeh der üblichen Trocknung wird das Gut in einer Dampfstrahlmühle gemahlen. Unmittelbar vor der Mahlung kann die Nachbe- · , handlungssubstanz auf das getrocknete Gut in geeigneter Weise aufgesprüht werden, wobei das Pigment z.B. in einer Stiftmühle vorgemahlen werden kann. Schließlich können die Umsetzungsprodukte der Polyole auch dem Mahlgut oder dem Dampf unmittelbar bei der Einspeisung in die Strahlmühle zugesetzt werden.

TiOp-Ofenklinker, welche ohne weitere anorganische Nachbehandlung in Kunststoff eingearbeitet werden sollen, lassen sich mit einem erfindungsgemäßen Tensid während eines geeigneten Mahlprozesses mit einer Zylinder-, Kugel- oder Pendelmühle z.B. vermischen, line zweite Mahlung, z.B. in der Dampf strahlmühle, muß nicht notwendigerweise angeschlossen werden,

Pur die Prüfung des Dispergierverhaltens von TiOp-Pigmenten in Lackkunstharzbindemitteln wird ein sogenannter Dissolver-Test angewandt. Die Dispergierung erfolgt mittels einer Scheibe, die tangential mit Zähnen besetzt ist, in einem hochviskosen Bindemittel-Lösungsmittelgemisch von 65 Gew.-^ Alkydharz (langöliges mit Sojaöl modifiziertes Alkydharz, Öllänge 65, Phthalsäureanhydritgehalt 26 $, Sojaölgehalt 63 i°) in Testbenzin. Als Gefäß dient ein Becherglas mit 65 mm Innendurchmesser. Die Dissolverscheibe hat einen Durchmesser von 40 mm. Der Abstand der Scheibe vom Boden des Glases beträgt 10 mm.

160 g der genannten Bindemittellösung werden vorgelegt und 168 g Pigment v/erden innerhalb 5 Minuten bei einer Drehzahl von

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AO

1000 - 1500 Upm zu einer Paste verrührt j dann wird 5 Minuten lang bei 5000 Upm gerührt. Die Paste erwärmt sich, hierbei auf ca. 60° C. Von diesem Ansatz werden nun 134 g Paste mit 25 g Testbenzin (J = 0,78 g/W⁵ ) verdünnt. Von dieser Dispersion wird ein Grindometerwert (aSTM-STANDARD JIETHOD 4411) ermittelt und außerdem nach Zusatz von Sikkativ (Co, Mn, Pb-Naphthenat 1:2 in Testbenzin) ein Lackabzug auf einer Glasplatte hergestellt. Der' trockene PiIm wird hinsichtlich der Anzahl undispergierter Agglomerate visuell beurteilt und mit den Noten 1-7 bewertet. .

Das Dispergierverhalten von TiOp-Pigmenten in wäßrigen Kunststoff dispersionen wird im PVA-Test geprüft.

5 g Pigment werden mit 5 g destilliertem Wasser mit einem Glasstab leicht verrührt, dann .mit 6,5 g Polyvinylacetat, 50 $ige Dispersion in Y/asser (4317 $ Polyvinylacetat, 6,5 $ Trikresyl-' phosphat, 4,3 ^ Dibutylphosphat) gut durchgerührt. Die PoIyvinylacetatdispersion ist vorher mit etwa 3 Tropfen 2 J&Lger Ammoniaklösung auf pH 7 bis β eingestellt worden. Die fertige W Paste wird auf eine Schwarz ~7/e iß -Karte (Hersteller; Erichsen, Blatt 74 D) gegeben und mit einem 90 M. Pilmzieher abgezogen. Der bei Zimmertemperatur getrocknete PiIa v/ird hinsichtlich der Anzahl undispergierter Agglomerate visuell beurteilt und mit den Noten 1-7 bev/ertet.

•co - . '

° Nachfolgend werden eine Reihe von Versuchen beschrieben, die

c*> sowohl die Art der Nachbehandlung als auch Beispiele der er-

^- findungsgemäßen oberflächenaktiven Stoff ε betreffen. Die nach

.. " den angefülirten Methoden bestimmten Werte für die Dispergiereigenschaften der Pigmente werden in Tabelle 1 angegeben.

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Beispiel 1

Ein durch Hydrolyse von Titansulfat hergestelltes TiO₂-Pigment mit Rutilstruktur wird nach den auf Seite 8 - . angegebenen Verfahren mit einer anorganischen Hülle versehen. Das etwa 95 i° TiOp enthaltende Pigment wird getrocknet und dann in einer mit überhitztem Wasserdampf betriebenen Strahlmühle mikronisiert, Die Dispergierbarkeit des gemahlenen Pigmentes ist aias Tabelle 1 Nr. 0 ersichtlich.

Beispiel 2

Ein Rutilpigment, wie in Beispiel 1 besehrieben, wird nach

dem Trocknen mit einer 25 ^igen wässrigen lösung eines Umsetzungsproduktes von Trimethylolpropsn mit 5»5 Molen Äthylenoxid pro Mol Trimethylolpropan besprüht und dann analog Beispiel 1 dampfstrahlgemahlen.

Es werden0,25 Gewichtsprozent Trimethylolpropanumsetzungs- ,

produkt, bezogen auf trockenes Pigment, eingesetzt,

s. Tabelle 1 Fr. 1. - 1

In gleicher Weise wurden folgende Umseä&ungsprodukte von Polyolen untersucht:

Hr. 1a 0,50 f° Trimethylolpropan +3,5 MsOL Äthylenoxid in

40 $iger wässriger, lösung Nr. 4 0,25 f° Trimethylolpropan + 6,0 MsOL Äthylenoxid in

25 ^iger wässriger lösung

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- 11 -

Nr. 5 0,50 fo Triniethylolpropan + 6,0 Mol Äthylenoxid in

40 5&Lger wässriger Lösung

Nr. 7 0,50 fo Trimethylolpropan +10 Mol Äthylenoxid in

40 #Lger wässriger Lösung

Nr. 12 0,25 f° Trimethylolpropan + 3,5 Mol Propylenoxid in

25 #iger wässriger Lösung.

Beispiel 3

Ein Rutilpigment, wie in Beispiel 1 beschrieben, wird nach dem Trocknen mit einer Menge von 0,30 Gewichtsprozent Trimethylolpropan +3,5 Mol Äthylenoxid 100 $ig, bezogen auf trackenes Pigment, besprüht und dann dampfstrahlgemahlen, s.Tabelle 1 Nr.3· In gleicher Weise wurden folgende Verbindungen verwendet-: Nr. 6 0,30 fo Trimethylolpropan +6,0 Mol Äthylenoxid 100 folg Nr. 8 0,30 % Trimethylolpropan +10,0 Mol Äthylenoxid 100 Nr. 10 0,30 % Butandiol-1,3 + 5 Mol Äthylenoxid 10Ö fo

Beispiel 4 ·

Der gewaschene Filterkuchen eines Rutilpigmentes nach
Beispiel 1 mit 50 fo Pigmentgehalt wird mit 0,50 Gewichts prozent Trimethylolpropan + 3,5 Mol Äthylenoxid 100 $ig, bezogen auf trockenes Pigment, geknetet, anschließend
bei 160⁰C getrocknet und dampfstrahlgemahlen, s. Tabelle 1 Nr. 2.

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In gleicher Weise wurden folgenden Substanzen verwendet:

Nr. 9 0,50 $> Trimethylolpropan + 10,0 Mol Äthylenoxid

100 #ig

Nr. 11 0,30 1o Butandiol-1,3 + 5,0 Mol Ithylenoxid '

100

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Tab ell β 1

Eem Pigment zugegebener Alkoholab könml ing

Zugabe des Alkoholabkömmlings

gemäß
Beisp.

Menge $>
bez. auf

Eorm

Dispergiereigenschaften

de
Alkydharz
Note

3 Pigmentes Hegman-Wert

PVA Note

CjD O CO CD Ca) CO

lfd. Nr.	Dem Pigment zugegebener Alkohol abkömmling	Zugabe gemäß Beisp.	des Alkol Menge i» bez. auf	lolabkömmlings Form	Dispergi des Alkyd-' harz Note	ereigensch« Pigmentes Hegman- Wert /^u	aft en PVA. · Note	Oj
1	Trimethylolpropan, umges. mit 3,5 Mol Äthylenoxid/Mol
1a·	n Ii	2	0,5	» w 40 $	1	20	'2
CVJ	η it	4'	0,5	100 #ig	1-2	25	2
5	w η	4	0,5	It It	1.-2	20	2
4, *	" m. 6 Mol Äthylenoxid/Mol	2	0,25	wäss. Lsg· 25 fi	1-2	20	2-3
VJl"	It ti ti Il It	2	0,5.	» « 40 $>	1	20	2
CD 6 CD	It Il Il Il ti	•3	0,5	100 ?Sig	1-2 ·	25
cd η OO	11 11 1 Q It It	2	0,5	wäss. Lsg. 40 i»	1-2	25 ·	2-3
^ω ft CD ^ö	M 1» 11 1» ti ⁽	Λ	:0,5	100 folg	2	50	. 3 '
- 9 CO	It Il 11 It 1!	4	0,5	η it	1-2 ·	25	3
^ -10 CD	Butandioi-1,3,· umges. mit 5 Mol Äthylenoxid/Mol	J ·	0,5	ti ti	2	50	2
11	11 Il Il	,₄·	0,5	ti ti	2	50
12	Irimethylolpropan, umges. mit 5,5 Mol Propylenoxid/Mol	2	0,25	wäss. I»sg· 25 fi	1-2	25

Die folgenden Beispiele zeigen, daß die Imsetzungsprodukte . der Polyöle, wenn sie lediglich als Dispergierhilfsmittel zugesetzt werden, kaum eine Wirkung zeigen. Bei den nach dem vorliegenden Verfahren nachbehandelten Pigmenten handelt es sich. , also um Stoffe mit gegenüber dem reinen Pigment völlig veränderten Oberflächeneigenschaften.

Beispiel 5. ■

Ein Titandioxidpigment mit Rutilstruktur, das wie üblich, mit anorganischen Chemikalien nachbehandelt worden ist und etwa 95 $ TiOp enthält, wird getrocknet und dann in einer mit W überhitztem Wasserdampf betriebenen Strahlmühle niikronisiert.

a) Ein Teil, des gemahlenen* Pigments v/ird in einem Alkydharz, wie auf Seite 9 beschrieben, dispergiert. Seine Dispergierbar- · keit wird mit Note 5 und 80 /u bewertet.

b) Ein anderer Teil des gemahlenen Pigments wird in dem gleichen Alkydharz, das 0,25 i° Trimethylolpropan, umgesetzt mit 3|5 Mol Äthylenoxid/Mol, bezogen auf einzusetzendes Pigment, enthält, dispergiert. Die Dispergierbarkeit wird mit Note 5 und 75/U

fe bewertet. ■ ·.

Der Zusatz des gleichen Stoffes vor der Mahlung gemäß Tabelle 1, Nr. 20, bewirkt eine Dispergierbarkeit von 1-2 bei 25/Ue Es ist also ganz deutlich, daß die Polyolabkömmlinge gemäß der vorliegenden Erfindung nur dann ihre Vfirkung entfalten, wenn sie in der geschilderten Weise auf die Pigmentoberfläche gebracht werden, nicht aber, wenn sie dea Bindemittel zugesetzt werden.

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Beispiel 6

a) Ein Eisenoxidpigment wird nach dem Trocknen in einer mit' ' überhitztem Wasserdampf, betriebenen Strahlmühle mikronisiert.

Eine Probe des gemahlenen Pigments wird mit einer Dissolverscheibe in einem Alkydharz bei 5000 Upm dispergiert. Nach
6 Minuten wird ein Hegman-Wert von 23 /U gemessen.

b) Das gleiche Eisenoxidpigment wie in Beispiel 6a wird vor -

der Strahlmahlung mit 0,3 $_t bezogen auf das trockene Pigment, Trimethylolpropan, umgesetzt mit 6 Mol Äthylenoxid/Mol, in 25 ^iger wässriger lösiing befeuchtet.

Eine Probe dieses gemahlenen Pigments erzielt bei gleicher Dispergierung wie in Beispiel 6a nach 4 Minuten einen Hegman-Wert von 9 /U..

Beispiel 7

Ein £iO₅~Pigment mit Rutilstruktur, hergestellt durch Hydrolyse

C.

von iitanylsulfat wurde zunächst mit einer anorganischen Külle durch Auffällen von Aluminiumhydroxid und SiO versehen.

Das Pigment, das zu 95 'P aus iiOp bestand, wurde dann getrocknet

und nit einer v/ässrigen 'Lösung, die im Yersuch'7a 80 G-ev/ichts-

proaent eines Umsetzuri^sproduktes von £rimei;hyl ο !propan

mit 3,5 Holen A'thyleno3-:id und in Versuch7b'8O Gev/ichtsprozent

einss Umsetzungsproduktes von 2rinethylolxj:c^vopan mit

20 i-Iolen Äthyl eil oxid enthielt, nacVoehaadelt. Die Menge

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der v/ässrigen lösung wurde so benessen, daß das nachbehandelte Pigment, bezogen auf Trockensubstanz, 1 Gev/ichtsprozent der oberflächenaktiven Substanz enthielt. Nach, der Befeuchtung des Pigmentes mit der wässrigen lösung wurde es in der Dampfstrahlmühle milcronisiert. Die Eigenschaften des Pigments wurden wie folgt untersucht: ■

Das optische Verhalten (Aufhellvermögen nach DIlT 53 .192 Reynolds) war bei beiden Pigmenten gleich. Sehr unterschiedlich verhielten.sich jedoch die beiden Pigmente hinsichtlich ihsr Glanzgebung im Einbrennlack und ihrer Dispergierbarkeit in Weich-PVC. Die G-lanzgebung wurde in einem Alkydharzlack geprüft. In einer Kugelmühle wurden die Pigmente mit dem Alkydharz (Pigmentvolumenkonzentration: 18 u. 23 °ß>) vermählen. Hs wurde ein kurzöliger Alkydharz mit einem Ölgelialt von 25 i> verwendet. Der Alkydharz-Lack wurde auf .Glasplatten gesprüht, die nach dem Zentrifugieren anschließend 30 Minuten bei 130⁰G getrocknet wurden. 3Der Glanz wurde nach ASTPI mit dem Cardne-r~20 -Gerät gemessen.

Die Dispergierbarkeit wurde in vieich-PVC nach dem Einstreutest genessen. Eine Mischung von 100 Gewichtsprozent Dioctylphthalat, 0,5 Gev/ichtsprozent Diphenylthioharnstoff und 0,3 Gev/ichtsprozent Ruß wurden bei einer Temperatur von 165°C auf einen Mischwalzwerk zu einem schwarzen Pell ausgewalzt. Auf das Pell wurden dann jev/eils 10 Gewichtsteile des zu untersuchenden Pigmentes aufgestreut und die Polie darauf !curse Zeit von Hand gewendet, uin die Pigmente gleichmäßig zu verteilen. Anschließend wurden nach 1, 2, 4₅ 8 und 16 Minuten v/alszeit Proben -entnommen lind die Dispergierbarkeit der Pigmente anhand dieser Folie beurteilt. Während der 16-minütigen Walzzeit wird die Polie mehrffi?J-s von Hand gewendet.

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^Le ^{A 8901} >Jfe^o .."--i ·

BAD ORIGINAL

.Die Ergebnisse der oben beschriebenen Versuche sind in der nachfolgenden Tabelle aufgeführt: .

TiO₉-Piginent

organische Dotierung

1,0 fo Reaktionsprod. Trimethjüolpropan + 3>5 Mole Äthylenoxid

lanzgebung im lkydharz-Iiack ν 18 PVK 23

1,0 ^r;S Reak- 63 tionsprod aus 1 Mol Tri methylolpropan + 20 Mole Äthylenoxid ■ I

57

Dispergierbarkeit in Weich-PVO (Einstreutest')

schlecht

1) PVK - Pigmentvoluiaenkonsentration

In einer weiteren Versxichsreihe wurde nach dem bereits beschriebenen Verfahren die Behandlung des TiOg-^igraentes wiederholt, wobei jedoch im Versuch 7c 1 Gew,~p des Uiasot&ungs- . Produktes von T2?irnethylolpropan mit 3,5 Kolen Äthylenoxid, während im Versuch *7d 3 Gev/.-^' des Umss-fczungsproduktes von Sriinsthylolpropan r.iit 20 Holen Äth^lenoMid auf das -Pigment aufgebracht wurden.

Anschließend wurde¹ der Glanzeffekt nach der bereits
beschriebenen Methode untersucht. Das Ergebnis dieser
Versuchsreihe wird in der nachfolgenden Tabelle wiedergegeben:

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BAD OßfGINAi.

Pigment

U67442

ob erflächenaktive Substanz

Glanzgebung

PVK 18 - PVK 23

1 Mol Trimethylol propan +3,5 MoI Ethylenoxid - 1 % 83

1 MoI Trimethylolpropan + 3»5 MoI Athylenoxid - 3 ?S 71

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- 20 -

Claims

Patentansprüche

1. leicht dispergierbare, pulverige, anorganische Pigmente;

deren Oberfläche eine nicht ionogene oberflächenaktive Substanz trägt,, dadurch gekennzeichnet, daß die oberflächenaktive Substanz aus dem Umsetzungsprodukt eines Polyols mit Alkylenoxiden besteht, wobei pro OH-Gruppe 1-5 Mole Alkylenoxid eingeführt werden und die oberflächenaktive Substanz in Mengen von 0,05 - 2

Gewichtsprozent, vorzugsweise in Mengen von 0,1 - 0,75 M Gewichtsprozent, bezogen auf trockenes Pigment, vorhanden ist.

2. Leicht dispergierbare, pulverige, anorganische Pigmente nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als oberflächenaktive Substanz Trimethylolpropan, umgesetzt

mit 1-5 Mol Alkylenoxid pro OH-Gruppe verwendet wird.

3. Leicht dispergierbare, pulverige, anorganische Pigmente

nach Anspruch 1-2, dadurch gekennzeichnet, daß als "

oberflächenaktive Substanz Trxmethylolpropan, umgesetzt mit 3,5 - 6 Mol Alkylenoxid verwendet wird.

4. Leicht dispergierbarej pulverige, anorganische Pigmente nach Anspruch 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß "die Basis der Pigmente, aus TiO₂, Eisenoxiden oder Chromoxiden besteht.

9 0 9 8 3 9/1316
Le A 8901 - 21 -

f ■ -. ,r, IJπu,i ι«--■:< -^Ar:·⁷ § ^λ ^Abii· ^2HrA ^{SaU 3 des Anderun}9^sS^e3·^v· **