DE1814569C3

DE1814569C3 - Titandioxydpigment mit verbesserter Benetzbarkeit in Überzugszusammensetzungen und Verfahren zu seiner Herstellung

Info

Publication number: DE1814569C3
Application number: DE1814569A
Authority: DE
Inventors: John Edward Phoenix Ariz. Nelson (V.St.A.)
Original assignee: Kronos Titan GmbH
Current assignee: Kronos Titan GmbH
Priority date: 1967-12-15
Filing date: 1968-12-13
Publication date: 1979-09-13
Also published as: GB1207905A; FR1596017A; US3542575A; FI49174C; BE723405A; DE1814569A1; NL6817944A; DE1814569B2; FI49174B

Description

H ι	it	CU,	FI	Il I
I C"			I c- I	I C
ί C₁,			CO	co
	OR	OH

in der R den Äthylenglykolmonobutyläther-Rest und χ 7 oder 8 bedeutet.

3. Verfahren zur Herstellung eines Titandioxydpigments nach Anspruch !,dadurch gekennzeichnet, daß das Titandioxydpigmentmaterial mit dem veresterten Styrol-Maleinsäureanhydrid-Mischpolymerisat mit einem Styrol/Maleinsäurcanhydrid-Verhältnis vor der Veresterung von 1:1 bis 3 r 1 und e.ncm Molekulargewicht in dem Bereich von 700 bis 2200 in einer Menge von 0,1 bis 1,0% des veresterten Mischpolymerisats, bezogen auf Trockenpigmentbasis, behandelt und in Gegenwart des Mischpolymerisats mit einer zur Bildung eines Mischpolymerisat-Überzugs auf den einzelnen Pigmentteilchen ausreichenden Intensität gemahlen wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das veresterte Mischpolymerisat in Form eines trockenen Pulvers gleichzeitig mit der Endvermahlung des Pigments zu dem Pigment zugegeben wird.

5. Verfahren nach Anspruch 3. dadurch gekennzeichnet, daß das veresterte Mischpolymerisat in Form einer ammoniakalischen Lösung verwendet wird und auf das Pigmentmaierial aufgesprüht wird, während das Pigmentmateria! in die Mühle eingespeist wird.

Die Erfindung betrifft ein Titandioxydpigment nut verbesserter Benetzbarkeit in Wber/.ugsz.usammenset-Zungen, bestehend aus einem gegebenenfalls nachbehandeltcn Titandioxydpigment mit einem organischen Überzug aus einem veresterten Styrol-Maleinsäureanhydrid-Mischpolymensat. und ein Verfahren zu seiner Herstellung.

Titandioxyd ist seit langem als bestes weißes Pigment zur Verwendung in Anstrichen. Kautschuk. Papier und für andere industrielle Anwendungen anerkannt. Seit vielen jähren wurde es fast ausschließlich nach dem sog. »Sulfat-Verfahren« hergestellt, in dem ein Tuancisener/ mit konzentrierter Schwefelsäure aufgeschlossen wird /ur Herstellung eines Aufschlußkuchens, der beim Losen mit Wasser eine Eisen-Titan-Sulfatlösung ergibt, aus der ein TiCVHydrat ausgefällt wird, wobei das TiOj-Hydrai anschließend getrocknet und calcinicrt wird /ur Herstellung von Pigment· FiO?. Später lsi ein /weile¹- Verfahren /ur Herstellung des Ί1Ο2-Pigments entwickelt worden. Dieses wurde als Chlorid- oder Dampfphasenverfahren bezeichnet, in dem TiCLi in dci Dampfphase mit Saucrstoll oder einem Sauerslott enthaltenden Cias bei erhöhten I emperaturen iiniüt scl/t wird zur I lerstcllung eines Pigment- l'itandioxyds.

Das Pigment-Titandmxvd. nnnhhangip davon, ob ei nun nach dem Sulfat-Verlahren oder nach dem Chlorid-Verfahren hergestellt wurde, wird als pulveriges weißes Material erhalten, das zum Versand an den Endverbraucher eingesackt wird. Es braucht nicht erwähnt zu werden, daß die Hersteller von Pigment-Titandioxyd, von denen es verhältnismäßig wenige auf der Welt gibt, das eingesackte Pigment im Lagerhaus lagern, indem sie die Säcke aufeinande.stapeln bis das Pigment versandt wird. Das Einsacken und Lagern der Säcke sowie der Versand des eingesackten Pigments, gleichgültig ob durch Wagen oder Eisenbahn, führt unvermeidlich zum Zusammensetzen und Zusammendrücken des Pigments in den Säcken mit dem Ergebnis, daß zu dem Zeitpunkt, wenn das Pigment seinen Bestimmungsort erreicht, die einzelnen Pigmentteilchen zusammengebacken sind unter Bildung fester Agglomerate. Wenn das einen großen Anteil dieser festen Agglomerate enthaltende Pigment zu Anstrichformulierungen. Kautschuk-Zusammensetzungen. Papiergrundstoff und dergleichen zugegeben wird, verhindert die charakteristische schwache Benetzbarkeit der agglomerierten Pigmentteilchen die Dispersion des Pigments in dem Bindemittel. Deshalb war es für die r'arbstolfher steller und andere Verbraucher von Pigment-Titan dioxyd notwendig, das agglomerierte Pigment stark zu rühren um die Agglomerate zu zerbrechen; und je fester die Konsistenz dieser Agglomerate war und

deshalb schwer in ihre Einzelteilchen zu zerbrechen waren, um so beträchtlicher war die dafür erforderliche Energie, und deshalb traten verhältnismäßig hohe Herstellungskosten auf.

Es wurde nun gefunden, daß die einzelnen Titandioxydteilchen, wenn das Titandioxyd-Pigment-Material in Gegenwart eines veresterten Styrol-Maleinsäureanhydrid-Mischpolymerisats gemahlen wird, mit dem Mischpolymerisat überzogen werden, wodurch ein doppelter Effekt erzielt wird, nämlich die Anzahl der Agglomerate, die sich während der Lagerung bilden, zu vermindern und auch die Klebekräfte der sich bildenden Agglomerate minimal zu halten. Als Folge davon können die wenigen Agglomerate, die gebildet werden, mit einem minimalen Aufwand an Energie und Zeit leicht in ihre einzelnen Pigmentteilchen zerbrochen werden. Diese Eigenschaft des überzogenen Pigments wird nachfolgend als »Leichtigkeit der Benetzung« oder »Benetzbarkeit« bezeichnet und wird durch den nachfolgend mit »Vermahlungsfeinheit« bezeichneten Test bestimmt.

Die Erfindung besteht nun darin, daß die einzelnen Titandioxydteilchen einen Überzug aus 0,1 bis 1,0% (bezogen auf Trockenpigmentbasis) des Mischpolymerisats mit einem Styrol/Maleinsäureanhydrid-Verhältnis vor der Veresterung von 1:1 bis j : 1 und einem Molekulargewicht von 700 bis 2200 besitzen, wobei die Zahl der Monomereinheiten in der Kette 2 — 8 beträgt.

Die britische Patentschrift 10 49 772 betrifft ein Verfahren zur Behandlung fester Partikel mit organischen polymeren Materialien durch Dispergierung der ersteren in einer Flüssigkeit, die ei>-- Lösung eines Block- oder Pfropfmischpolymrrisats enthält. Dieses Verfahren ist insbesondere anwendbar uf die Verbesserung von Dispersionen von schwierig zu handhabenden Pigmenten wie Farbstoffpigmenten und Mctallpulvern und Polymerpartikcln wie Polyvinylchlorid, Polyvinylacetat u.dgl. Das Verfahren der Patentschrift ist relativ umständlich. So wird zunächst das Block- oder Pfropfmischpolymerisat hergestellt, wonach das Pigment z. B. Rutil-Titandioxydpigment zu einer Lösung des Mischpolymerisats hinzugefügt wird und die Dispersion mehrere Stunden zur Erzielung einer fluiden Dispersion gemahlen wird. Diese fluide Dispersion ist für die Herstellung der Überzugszusammensetzungen auf Dispersionsbasis verwendbar. Sollten jedoch trokken überzogene Partikel hergestellt werden, so muß die Dispersion der festen Partikel beispielsweise in einem Sprühtrockner eingedampft werden. Das nach diesem Verfahren erhaltene Pigment enthält ca. 20% Überzugsmaterial, wohingegen erfindungsgemäß ein Titandioxydpigment erhältlich ist, das sich durch seinen geringen Gehalt an organischem Überzugsmaterial, nämlich durch einen Gehalt von 0,1 bis 1,0%, bezogen auf Trockenpigmentbasis, auszeichnet.

Die GB-PS 7 17 838 betrifft Pigmentpasten mit Dispersionseigenschaften, die durch Zugabe einer bestimmten Menge eines veresterten Styrol-Maleinsäureanhydrid-Copolymeren eines ähnlichen Typs wie das Copolymere der vorliegenden Erfindung zu einer Pigmentdispersion erhalten wurden. Diese Patentschrift offenbart nicht die Zugabe eines veresterten Styrol-Maleinsäureanhydrid-Copolymeren /ti 1 K)₂-Pigmenten »unter vergleichbarer Aufgabenstellung«, sondern die Herstellung einer Pigmentpaste und nicht eines Titaridioxydpigmcnts, bei dem die Teilchen mit einer kleinen aber effektiven Menge des C'opolymcren überzogen sind. Weiterhin sind die Anteile, in denen das Copolymere verwendet wird, vollständig verschieden. Auch sind die gemäß der GB-PS und der vorliegenden Erfindung verwendeten Ester verschieden, und zwar darin, daß die vorliegende Erfindung Äthylenglykolmo-

-i nobutyläther verwendet, während gemäß der GB-PS die Estergruppen aus einer Mischung von Methylgruppen und sekundären Butylgruppen bestehen.

Es wurde gefunden, daß für die Zwecke ^er vorliegenden Erfindung ein Basis-Harz bevorzugt wird,

in in dem das Verhältnis von Styrol zu Maleinsäureanhydrid 1 :1 beträgt, χ von 7 bis 8 und das Molekulargewicht von 1700 bis 1800 variiert, das nach der teil weisen Veresterung durch die folgende allgemeine Formel dargestellt werden kann

— C -CTL-C C —

QIi₅

CO CO

OR OH

in der R den Äthylenglykolmonobutyläther-Rest und χ 7 oder 8 bedeutet.

Dieses Mischpolymerisat kann in Form eines trockenen wasserunlöslichen Pulvers oder in Form einer alkalischen Lösung, ά. h. einer ammoniakalischen Lösung, die durch Hydrolyse des Pulvers mit Ammoniumhydroxyd hergestellt wird, vorliegen. Als trockenes Pulver kann dieses veresterte Mischpolymerisat mit trockenem Titandioxyd vermischt oder zu einer wäßrigen Titandioxyd-Aufschlämmung zugegeben werden, und als ammoniakalische Lösung kann es durch Aufsprühen oder Berieseln dem Titandioxyd zugegeben werden. Aus Gründen der Zweckmäßigkeit ist unter dem nachfolgend verwendeten Ausdrucx »verestertes Mischpolymerisat« oder »verestertes Styrol-Maleinsäureanhydrid-Mischpolymerisat« sowohl das Anhydrid als auch die ammoniakalische Lösung zu verstehen. Unabhängig von der Form, in der es angewendet wird, ist es jedoch wesentlich, daß das veresterte Mischpolymerisat entweder vor oder gleichzeitig mit der Endvermahlung des Pigments zu dem Pigment zugegeben wird, um sicherzustellen, daß jedes einzelne Titandioxydteilchen mit dem veresterten Mischpolymerisat überzogen ist. Dies kann dadurch erzielt werden, daß man das veresterte Mischpolymerisat zu einer wäßrigen Aufschlämmung des calcinierten Pigments in dem üblichen Verfahren zum Überziehen des calcinierten T1O2 mit wasserhaltigen Metalloxyden zugibt, oder daß man das veresterte Mischpolymerisat kurz vor oder während des Endvermahlens dem mit einem wasserhaltigen Oxyd überzogenen T1O2 zugibt.

Unter dem Ausdruck »Endvermahlung« des Titandioxyds ist das Mahlen mit Ringwalr.enmühlen, Strahlmühlen und dergleichen zu verstehen. Besonders gute Ergebnisse wurden erhalten bei Verwendung einer Wasserdampf-Strahlmühle bei einem Wasserdampf/ Pigment-Verhältnis von 2 : I bis 10:1 und Drücken von 3,51 3 bis 6.328 kg/cm². Ks ist jedoch klar, daß jedes Malverfahren verwendet werden kann, bei dem das veresterte Mischpolymerisat einheitlich über die Oberflächen der einzelnen Titandioxydteilchen verteilt wird.

Nach dem Mahlen wird das mit dem Mischpolymerisat überzogene Pigment in eine geeignete Sammelvor-

richtung ausgespeist, aus der es in Säcke zum Versand eingefüllt wird. Obwohl die überzogenen Pigmentteilchen dazu neigen, sich während des Einsackens und bei der Lagerung wieder zu agglomeratisieren, ist die Anzahl der Agglomerate verhältnismäßig gering, und diejenigen, die gebildet werden, sind verhältnismäßig schwach und lassen sich infolgedessen mit einem minimalen Aufwand an Arbeit leicht zerbrechen, d. h., daß das Pigment von dem besonderen Bindemittel, zu dem es zugegeben wird, leicht benetzt wird. Obwohl nicht genau bekannt ist, ob es zutrifft, wird angenommen, daß der Überzug aus dem veresterten Mischpolymerisat auf den einzelnen Pigmentteilchen die Anziehungskräfte zwischen den einzelnen Teilchen vermindert, was zu den oben erwähnten günstigen Ergebnissen führt. In diesem Zusammenhang wurde gefunden, daß das veresterte Mischpolymerisat darin einzigartig ist, daß es an den Einzelteilchen des Titandioxyds haftet und infolgedessen nicht während der nachfolgenden Verarbeitungsschritte entfernt wird. Im Gegensatz dazu bilden viele der häufig verwendeten organischen Dispergiermittel, z. B. Triethanolamin. Pentaerythrit, Trimethanolamin, Trimethylolpropan und dergleichen, keine so starke Bindung mit dem Pigment und gehen, wenn sie zu einer Pigmentaufschlämmung zugegeben werden, teilweise während der nachfolgenden Verarbeitungsschritte verloren.

Wie bereits oben angegeben, ist das erfindungsgemäße verbesserte TiO2-Pigment dadurch gekennzeichnet, daß es ein in einer Menge von 0,1 bis 1,0% und vorzugsweise 0,1 bis 0,8% bezogen auf eine Trockenpigmentbasis, über die Oberfläche der Pigmentteilchen gleichmäßig verteilten organisches Behandlungsmittel aufweist, das ein wasserunlösliches verestertes Styrol-Maleinsäureanhydrid-Mischpolymerisat enthält, und es wird dadurch hergestellt, daß man das veresterte Mischpolymerisat entweder in Form eines trockenen Pulvers oder in Form einer alkalischen wäßrigen Lösung vor dem Endvermahlen dem Pigment zugibt.

Die Menge des auf dem Pigment abgelagerten Mischpolymerisats ist gering, wobei die minimale wirksame Menge bei 0,1 %, bezogen auf die Trockenpigmentbasis, liegt. Es wurde gefunden, daß höhere Mengen an Mischpolymerisat bis zu etwa 1,0% fortschreitend die Agglomeration des Pigments vermindern und die Leichtigkeit der Benetzung in verschiedenen Überzugszusammensetzungen erhöhen. Mengen über 1,0% oder höher zeigen keine bedeutenden Verbesserungen gegenüber den geringen Mengen und können tatsächlich nachteilig für bestimmte Eigenschaften dts Pigments sein, z. B. die Helligkeit und die optischen Eigenschaften, und sind deshalb unerwünscht, wobei der bevorzugte Bereich bei etwa 0,1 bis etwa 0,8% liegt.

Das erfindungsgemäß erhältliche TiO2-Pigment kann in der Anatas- oder Rutilmodifikation vorliegen und entweder nach dem bekannten Sulfat-Verfahren oder nach dem später entwickelten Chlorid-Verfahren hergestellt sein, und es kann je nach Fall mit kleinen Mengen der bereits bekannten und verwendeten Vorcalcinierungs-Behandlungsmitteln zur Erhöhung der Helligkeit und zur Einleitung der Umwandlung in Rutil ebenso wie mit Nachealeinierungs-Behandlungsmittcln, wie z. B. wasserhaltigen Oxyden von Titan, Aluminium, Silicium, Zirkonium und ähnlichen Elementen, ;-ur Ve^rbesscrung der ~jrbe, der Resistenz gegen Abkreiden und anderen Pigmcntcigcnschaften behandelt werden. Die Mengen der verwendeten Behandlungsmittel sind bekannt und liegen im allgemeinen bei weniger als etwa 5 Gew.-% des Pigments.

Obwohl da veresterte Mischpolymerisat zu dem TiOrPigmentmaterial in Form eines trockenen Pulvers zugegeben werden kann, ist es auch zweckmäßig, eine alkalische Lösung des Mischpolymerisats zu verwenden. Nach diesem Verfahren wird die alkalische Lösung, beispielsweise eine ammoniakalische Lösung, zu Wasser zugegeben, um eine wäßrige Lösung von 11,0 bis 35,0% (bezogen auf die Feststoffe) zu bilden. Diese wäßrige Lösung kann dann aus geeigneten Zuleitungsrohren auf ein sich bewegendes Pigmentbett, da in eine Wasserdampf-Strahlmühle gegeben wird, aufgesprüht oder berieselt werden, wobei die Menge des zugegebenen veresterten Mischpolymerisats so ist, daß etwa 0,1 bis etwa 1,0% auf dem Pigment gewährleistet sind.

Wie bereits oben angegeben, muß das veresterte Mischpolymerisat, um wirksam zu sein, vor oder während der Endvermahlung c ..'< das Pigment aufgebracht werden. Das experimenieüe ^rrgebnis zeigt, daß ein verhältnismäßig mildes Vermischen oder Mischen des trockenen gepulverten Mischpolymerisats mit dem behandelten Pigment unwirksam ist. Es wurde auch gefunden, daß die Wirksamkeit des veresterten Mischpolymerisats als ein Mittel zur Verbesserung der Benetzbarkeil eines Pigments in einer Überzugszusammensetzung von der innigen Vereinigung des Mischpolymerisats mit dem Pigmentteilclien. d. h. von dem Überziehen der einzelnen Pigmentteilchen mit dem veresterten Mischpolymerisat abhängt und daß die bloße Zugabe des Mischpolymerisats zu einer Überzugszusammensetzung per se. d. h. als ein Bestandteil einer Anstrichzusammensetzung die Leichtigkeit der Benetzung des Pigments nicht verbessert.

Deshalb besteht die vorliegende Erfindung darin, daß gefunden wurde, daß durch Mahlen des TiO2-Pigments in Gegenwart eines veresterten Styrc'-Malf insäureanhydrid-Mischpolymerisats, das entweder in Form eines trockenen Pulvers oder in Form einer wäßrigen Lösung zugegeben wird, mit einer zum Überziehen der einzelnen TiO2-Teilchen mit dem veresterten Mischpolymerisat ausreichenden Intensität das überzogene Pigment eine verbesserte Benetzbarkeit in industriellen Überzugszusammensetzungen selbst nach längeren L.agerungszeiten erhält. Darüber hinaus zeigen Vergleichsversuche zwischen dem mit dem Mischpolymerisat behandelten Titandioxyd und dem mit bekannten organischen Dispergiermitteln, wie z. B. Triäthanolamin, Pentaerythrit oder Trimethylolpropan, behandelten Titandioxyd schlüssig die überlegene Benetzbarkeit der mit dem Mischpolymerisat behandelten Pigmente.

In den weiter unten folgenden Beispielen wurde zur Bestimmung der Leichtigkeit der Benetzung des mit dem Mischpolymerisat behandelten Pigments der folgende Test verwendet:

Vcrmahlungs-Feinheitstest

500 g Pigment werden zu 194,5 g eines Sojabohnenölprodukts zugegeben, und die Mischung wird 8 Minuten lang heftig gerührt, danach werden weitere 63,5 g des Sojabohncnölprodukts zugefügt, und ciie Mischung wird weitere 2 Minuten lang heftig gerührt. Dann werden 60,6 g der erhaltenen Paste in eine 946-ml-Büchsc gegossen, zu et- 36,3 g des Ölprodukts und 24 cm¹ Lackbenzin zugegeben werden. Die Büchse wird dann 10 Minuten lang geschüttelt, wonach sie I Stunden lang gedreht wird.

Die Paste wird dann aus dem keilförmig geformten

Kanal einer Hcgman-Meßvorrichtung nach unten abgezogen, und es wird eine sofortige visuelle Bewertung der heraustretenden groben IeJkMtTi vorgenommen. Die Meßvorrichtung besitzt eine AbIcscskala von 0 bis 8. Die der Vermahlungsfeinhcits-Be gren/ungslinie an der Meßvorrichtung am nächsten liegende Zahl wird als Vermahkingsfcinheit des Pigments angenommen, wobei je höher die Zahl um so feiner das Pigment ist. d.h. um so vollständiger die Agglomerate in die Ein/.clteilchcn /erbrochen wurden.

In den folgenden, der Erläuterung der l-'rfinilung dienenden Beispielen wurde ein TiO.'-Pigment ausgewählt, das eine hohe Resistenz gegen Abkreiden besitzt und manchmal als nichtabkreidendes Pigment bezeichnet wird und als solches in den meisten industriellen IJber/.ugszusammensetzungcn besonders schwierig zu benetzen ist. Das rigiiieni winde- eiiuiiicn λIs Ausü'üg ■i'.is einem Trockner und mit verschiedenen Mengen von O.I bis 1.0% (bezogen auf eine Trockenpigmentbasis) des veresterten Styrol-Maleinsäureanhydrid-Mischpolymerisats entweder durch Aufsprühen einer ammoniakalischen Lösung des Mischpolymerisats auf this Pigment vor dem Endvermahlen oder durch Zugabe des trockenen Mischpolymerisatpulvers zu einer wäßrigen Aufschlämmung des Pigments während der Bchandlungsstufcn behandelt. Das mit dem Mischpolymerisat behandelte Pigment wurde dann in einer 50,8-cm-Wasserdampf-Strahlmühle mit Wasserdampf gemahlen bei einem Wasserdampf/Pigmcnt-Verhältnis von 5 : I und einem Druck von 6,328 kg/cm².

Die folgenden Beispiele sind in drei Gruppen zusammengefaßt, wobei in allen Beispielen jeder Gruppe das gleiche Basispigment verwendet wurde. Die Beispiele 1 bis 8 zeigen die überlegene Benetzbarkeit eines nichtabkreidenden Rutil-Titandioxydpigmcnts. das mit dem veresterten Styrol-Maleinsäureanhydrid-Mischpolymerisat in Mengen in dem Bereich von 0.5 bis 1.0%, bezogen auf eine Trockenpigmentbasis, behandelt wurde, im Vergleich zu ähnlichen Pigmenten, die mit im Handel bekannten organischen Dispergiermitteln, wie z. B. Trimethylolpropen (TMP) und Pentaerythrit (PE) behandelt wurden. Die Beispiele 9 bis 14 sind ähnlich den in den vorhergehenden Tests mit der Ausnahme, daß ein neues Basispigment verwendet wurde, das wiederum ein Pigment vom nichtabkreidenden Rutil-Typ war, wobei die Menge des in diesen Tests verwendeten veresterten Mischpolymerisats 0,1 und 0.8% betrug. Zu Vergleichszwecken wurde Pentaerythrit verwendet. In den Beispielen 15 und 16 wurde ein frisches Basispigment verwendet, das wiederum ein Pigment des nichtabkreidenden Rutil-Typs war, und die Menge des veresterten Mischpolymerisats betrug 0,23%, bezogen auf eine Trockenpigmentbasis. In diesem Falle wurde zu Vergleichszwecken Triäthanoiamin verwendet.

Beispiele 1 bis 8

Ein Ruül-Titandioxydpigment mit einer hohen Resistenz gegen Abkreiden wurde als Trockner-Austrag mittels eines Förderbands in eine Wasserdampf-Strahlmühle in einer Geschwindigkeit von 136 kg/Stunde eingespeist. In dieser Testreihe wurden die veresterten Styrol-Maleinsäureanhydrid-Mischpolymerisate sowohl in Form eines trockenen Pulvers als auch in Form einer ammoniakalischen Lösung verwendet, ebenso wurden für Vergleichszwecke Trimethylolpropan (TMP) und Pentaerythrit (PE) verwendet, wobei jedes organische Material in Mengen von 0,5 bzw. 1.0%, bezogen auf eine I'rockenpigmentbaMs. verwindet wurde. Zur I ileuhte rung tier Aufbringung der organischen Stoff«· ant din I rockner Austrag wurden wal.irige Losungen hcrge stellt (mit Ausnahme des Mischpolymerisatpulvers) und auf das Pigment .ms einer an der Oberseile angeht ac¹·. ten Beriesclungsaniage mit einer Bcschickungsg scliwindigkeit. die mit der Menge des auf dem l'igmt erwünschten organischen Überzugs ühereinstim" aufgebracht. I iir einen I !her/ug von 0,Wn. bezöge" ,:( eine IK )_■ ■( iewichtsbasis. betrug die BeschicKungsge schwindigkeil llOml/min: zur Herstellung eines IMv ziigs von I,O¹Vn wurde diese Geschwindigkeit erdop pelt. Da das Mischpolymerisatpuiver in W.r.ser im In löslich wa^r. wurde es in einem Hardmo er gemahle:· und dann mit dem f'rockner-Austrag trockji, gemisch' Die Wasserdampf-Strahlmühle wurde bei einem 'v\,<-

Ringdruek von 6,528 kg-'cm-' betrieben. Dann wi;rden d.e überzogenen Pigmente auf ihre Benetzbarkeit ge'este: unter Verwendung des oben beschriebenen Vern.ii· lungs-1 einheitstcsts.

Die Benetzbarkeiten der behandelten Pigmente si ' in der folgenden Tabelle angegeben, aus der zu ersehen lsi. daß die Benetzbarkeit der mit dem veresterte¹! Mischpolymerisat überzogenen Pigmente sowohl an-, Anfang :'·, auch nach einmonatiger Lagerung der Benetzbarkeit der mit Trimethylolpropan und Pantaerv thrit behandelten Pigmente überlegen war.

B e i s ρ i e 1 e 9 bis 14

In diesen Versuchsreihen wurde eine andere Charge des nichtabkreidenden Rutil-Titandioxyds alsTrcckner-Ausirag verwendet. Die organischen Behandlungsmittel waren das veresterte Mischpolymerisat und Triäthanolamin (ΤΛΛ). die auf den Pigment-Trockner-Austrag in solchen Mengen aufgesprüht wurden, daß 0,1 bzw. 0.8 Gew.-·¹'· auf dem behandelten Pigment erhalten wurden. Die behandelten Pigmente wurden dann 20 bis 30 Minuten lang in einer Trommclwalze gemischt. Auch wurde zu dem Pigment-Material in der Strahlmunien-Beschickung ein handelsübliches Dispergiermittel, in diesem Falle Pentaerythrit, in Form eines trockenen Pulvers in ähi:^;'^nen Mengen zugegeben, wobei die Beschickungsgeschwindigkeit jedes der organischen Stoffe so einreguliert wurde, daß der gewünschte Behandlungsgrad erzielt wurde. Die Endfeinstmahlung aller behandelter Pigmente wurde in einer Wasserdampf-Strahlmühle bei einem Wasserdampf/Pigr^nt-Verhältnis von 5 : 1 vorgenommen.

Wie aus der folgenden Tabelle ersichtlich, war die Leichtigkeit der Benetzung der mit dem veresterten Mischpolymerisat überzogenen Pigmente beträchtlich besser als die des mit Pentaerythrit überzogenen Pigments und etwas besser als die des mit Triethanolamin überzogenen Pigments.

Beispiele 15 und 16

Unter Verwendung einer anderen Probe eines nichtabkreidenden Rutil-TiOrTrockneraustrags wurden zwei weitere Versuche durchgeführt, wobei zu diesen das Mischpolymerisat bzw. Triethanolamin in Form verdünnter wäßriger Lösungen zugegeben wurde, wonach die behandelten Pigmente 20 bis 30 Minuten lang in einer Trommelwalze gemischt wurden, wobei die Zusätze 0,23% (bezogen auf die Trockenpigmentbasis) betrugen. Danach wurden die behandelten Pigmente bei

einem Wasscrdampf/Pigmcnl-Verhaltnis von ^r> : 1 mit Wasserdampf fcinstgemahlen. Die Henctzbarkeitsdaten sind in der Folgenden Tabelle angegeben.

H e ι s ρ ι.

iO

( )l U₁IIlJSL lic /llSMt/L¹

in ".,

Anliingliche

Vermahlunus

t'cinhcit

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Οιμ.ΐι.,αΙιο /usat/e /Ii dem RuIiI-1 ilanclioxyd-C.11 c i n ι e rv or rieh tu η ρ sau s ι rag

12 0.8 Mischp.-Lösung 6,5

l.t 0.1 ΤΛΛ 5,0

14 0.ΗΤΛΛ 4,75

OrE.mische
in

0.5 IM

1.0 Pl

0.5 IMI'

1.0 IMP

0.5 Mischp.-Lösung

1.0 Mischp.-Losung

0,5 M ischp.-PuK er

1.0 Mischp.-Pulver

ΛηΚιημ- \ crni.ililungs-

liehe reinheit nach

\ erniah- cmmon;itiger

kitiizs I .lgerung !einheit

Heispp.'le Organische /usal/e
') 14 in',

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Il O.I Mischp.-Lösung

4',

Anlaneliche

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leinheil

Heispiele Organische /usiit/e
15 und Id in "„

ι ■> 15 0.23 LAA

If) 0.23 Mischp.-Lösung

Anfängliche
Vermahlungsreinheit

4.5
5.75

Aus den obigen Ergebnissen kann deshalb geschlossen werden, daß durch Aufbringen eines Überzugs aus einem Styrol-Maleinsäureanhydrid-Mischpolymerisat und insbesondere aus einem veresterten Mischpolymerisat auf ein Titandioxydpigment vor oder während der Endvermahlung die einzelnen Pigmentteilchen einen innigen Überzug des Mischpolymerisats erhalten, der durch die nachfolgenden Verarbeitungsschritte nicht entfernt wird, der die Agglomeration der einzelnen Pigmentteilchen während der Lagerung und des Versands minimal hält und der die Bindung zwischen den einzelnen Pigmentteilchen derart verringert, daß irgendwelche Agglomerate, die sich gebildet haben, leicht bröckelig sind und deshalb mit minimalem Energieaufwand leicht in die einzelnen Pigmentteilchen zerbrochen werden können.

Claims

Patentansprüche:

1. Titandioxydpigment mit verbesserter Benetzbarkeit in Oberzugszusammensetzungen, bestehend aus einem gegebenenfalls nachbehandelten Titandioxydpigment mit einem organischen Überzug aus einem veresterten Styrol-Maleinsäureanhydrid-Mischpolymerisat, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Titandioxydteilchen einen Überzug aus 0,1 bis 1,0% (bezogen auf Trockenpigmentbasis) des Mischpolymerisats mit einem Styrol/ Maleinsäureanhydrid-Verhältnis vor der Veresterung von 1 :1 bis 3 :1 und einem Molekulargewicht von 700-2200 besitzen, wobei die Zahl der Mcmomereneinheiten in der Kette 2 — 8 beträgt.

2. Titandioxydpigment nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, duß ein verestertes Styrol-Maleinsäureanhydrid-Mischpolymerisat mit einem Styrol/ Maleinsäureanhydrid-Verhältnis von 1 :1 und einem Molekulargewicht von 1700—1800 eingesetzt wird, das nach der teilweisen Veresterung durch die folgende allgemeine Formel dargestellt werden kann