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Verfahren zur Herstellung von Mischkristallfarbstoffen Es ist bekannt,
daß man dadurch anorganische Farbstoffe herstellen kann, daß man -zwei oder mehrere
Stoffe von gleichem chemischem Bautypus, gleichem Kristallgittertypus und ähnlichem
Gitterabstand in an sich bekannter Weise zu Misch- oder Schichtkristallen vereinigt.
Man kann so einen instabilen Farbstoff mit einem stabilen Stoff zu farbigen stabilen
Nlischkristallen vereinigen. Die Eigenschaften der so erzeugten Pigmente sind im
wesentlichen bedingt durch die der Komponenten; trotz schöner Farbtöne leiden diese
Mischkristallfarben jedoch daran, daß ihnen die hauptsächlichen technisch erforderlichen
Farbeigenschaften, wie Leuchtkraft, Deckfähigkeit, Färbevermögen und günstiger Verteilungsgrad,
in nur geringem Maße eigen sind.
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Es wurde nun gefunden, daß diese Nachteile vermieden werden können,
wenn man bei der Herstellung von Mischkristallfarbstoffen aus mehr als zwei Stoffen
nach dem erwähnten Verfahren mindestens eine Komponente verwendet, deren Brechungsindex
über 1,63 liegt. Hierdurch werden Mischkristalle erhalten, deren Eigenschaften hinsichtlich
Färbevermögen und Verteilungsgrad gegenüber den bisher bekannten Mineralfarben aus
Mischkristallfarbstoffen lerheblich verbessert sind. Solche Komponenten sind z.
B. im Falle der Herstellung eines violetten Mischkristallfarbstoffes aus Bariumsulfat
und Bariummanganat Bariumchromat oder Bariumselenat. Bei der Herstellung eines rotvioletten
Mischkristallfarbstoffes aus Bariumsulfat und Kaliumpermanganat baut man in die
Mischkristalle zweckmäßig gleichzeitig Natriumpermanganat ein, wodurch Glanz und
Deckkraft in überraschend hohem Maßeverbessert werden. Mischkristalle aus Strontiumverbindungen
lassen sich wesentlich verbessern durch einen Zusatz der entsprechenden Bariumverbindungen.
Auch Stoffe von großer Kristallisationsgeschwindigkeit können als weiterer Zusatz
mit Vorteil verwendet werden, da sie zu Mischkristallen von besonders hoher Färbekraft
führen. Dabei kann so vorgegangen werden, daß man die Menge der Zusatzstoffe gering
hält und dadurch den Farbton der anderen Komponente bzw. Komponenten nicht oder
wenig verändert. Andererseits läßt sich durch Anwendung größerer Mengen der Zusatzstoffe
außer einer Verbesserung der farbtechnischen Eigenschaften auch eine gelegentlich
sogar erhebliche Veränderung des Farbtones erzielen.
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Die Herstellung der Mischkristallfarben erfolgt in an sich bekannter
Weise, zweckmäßig durch gemeinsame Fällung der Komponenten aus ihrer Lösung. Es
bilden sich so völlig einheitliche Produkte, wie sich leicht mikroskopisch und röntgenographisch
feststellen
läßt. Durch mechanisches Mischen der entsprechenden
Stoffe gelingt es nicht, die gleichen Effekte hervorzurufen, wie sie durch die Mischkristallbildung
erzielt werden, da solche Mischungen sich leicht in Bindemitteln entmischen und
außerdem oft zu unansehnlichen Farbtönen führen.
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Das Verfahren wird durch die folgenden Beispiele erläutert: Beispiel
1 Farbstoff aus Mischkristallen der Zusammensetzung Ba (S".,4, Cr",, Mn".,) O, .
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Zu einer Lösung von 261,5 g Bariumnitrat in 41 Wasser wird die Lösung
von 34,2g Natriumchromat, 14o g Kaliumsulfat und 16,5 g Natriummanganat in
a 1 Wasser gegeben. Der Niederschlag wird abgesaugt, gewaschen und bei ioo" C getrocknet.
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Man erhält einen violetten Farbstoff, dessen Deckkraft infolge des
Zusatzes von Chromat etwa doppelt so groß ist wie die der binären Mischkristalle
aus B.a S O4 -!- Ba Mn O4.
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Beispiel z Farbstoff aus Mischkristallen der Zusammensetzung Ba (S";,
Cr"", Mn,;,) 0_..
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Eine Lösung von 132g Bariumnitrat in 2,51 Wasser wird mit einer
Lösung von 68,5 g Natriumchromat, 35 g Kaliumsulfat und 28- Natriummanganat in 21
Wasser vereinigt. Der Niederschlag wird abfiltriert, ausgewaschen und bei ioo" C
getrocknet.
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Der höhere Chromzusatz gegenüber Beispiel s bewirkt neben der wesentlichen
Erhöhung der Deckkraft eine Veränderung des Farbtones, man erhält einen stahlblauen
Farbstoff, der sich in Bindemitteln nicht entmischt und dessen Farbnuance, Deckvermögen
und Leuchtkraft durch rein mechanisches Vermischen binärer Mischkristalle nicht
zu erzeugen ist.
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Beispiel 3 Farbstoff aus Mischkristallen der Zusammensetzung (Ba",,
, Sr",,) (Cr"), Mn",,) O, .
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Man löst in 41 Wasser i 9 i g Stro.ntiumnitrat und z6 g Bariumnitrat.
Dazu gibt man eine Lösung von 3o8 g Natriumchromat und 16,5- Natriummanganat in
21 Wasser.
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Der Niederschlag wird filtriert, gewaschen und bei ioo° C getrocknet.
Man erhält einen dunlLelgrünen Farbstoff, dessen Korngröße durch den Zusatz von
Bariumnitrat zur Strontiumnitratlösung infolge der Erhöhung der Kristallisationsgeschwindigkeit
bedeutend kleiner ist und der dadurch leichter verarbeitbar ist und größere Ausgiebigkeit
besitzt, als dies bei den binären Mischkristallen, die nur aus Sr Cr04 und Sr Mn
0q bestehen, der Fall ist. Beispiel 4 Farbstoff aus Mischkristallen der Zusam-
| mensetzung |
| `'Il V1 |
| (Ba".@7s K".i=@) (S".cr,@. Cr".n7 Mn",_" MIl,@"t j 0! . |
In 1l einer o,175-normalen Kaliumpermanganatlösung werden 2
8 g Bariumnitrat
gelöst. Diese Lösung gibt man dann zu einer solchen von 14g Kaliumsulfat,
79 Natriumchro:mat und o,98 g Kaliummanganat in ebenfalls 11 der o,175-normalen
Kaliumpermanganatlösung.
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Der Niederschlag wird abgesaugt, mit wenig Wasser und dann mit Aceton-
ausgewaschen und getrocknet. Man erhält einen dunkelrotvioletten Farbstoff von sehr
schönem Glanz und guter Deckkraft, der gegenüber binären Mischkristallen aus Ba
S 0, -!-- K Mn 04 Farbvertiefung und bessere Deckkraft aufweist.
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Beispiel 5 Zur Herstellung eines Pigments aus Misch-
| kristallen der Zusammensetzung |
| Z'11 |
| 93,7 °: o Ba S 0, -;- 6,3 0:'o (K"., N a";) MnO, |
löst man 10,1,6g Bariumnitrat, 31,6g Kaliumpermanganat und 392g Natriumpermanganat
in 41 Wasser und vereinigt diese Lösung mit einer Lösung von 107Ag Glaubersalz,
11,6- Kaliumsulfat, 31,6g Kaliumpermanganat und
3929 Natriumpermanganat in
ebenfalls 41 Wasser. Vom Niederschlag wird die darüberstehende Permanganatlösung
dekantiert; der Niederschlag wird einmal mit Wasser, dann mit etwas Aceton verrührt,
abfiltriert und an der Luft getrocknet.
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Die Verwendung sowohl von NaMn04 als auch K lfI N O4 zur Mischlcristallbildung
mit Ba S04 be@einflußt die Eigenschaften des Farbstoffs außerördenthch günstig.
Die Mischkristalle aus BaS04 und nur einem Alkalipermanganat sind als Pigmente nur
schlecht verwertbar, da ihnen die Ausgiebigkeit und vor allem die Leuchtkraft des
oben beschriebenen Farbstoffs fehlen.
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Beispiel 6 Zur Herstellung eines rotbraunen Pigments aus Mischkristallen--
der Zusammensetzung Ba (S0.7 Se"" Fe...,) 0+ löst man 3445g Bariumchlorid in 21
Wasser und fällt das Pigment mit -einer Lösung von 225,7 g Glaubersalz, 34,6
g Natriumselenat in 21 einer o, i Mol Natriumferrat enthaltenden Lösung. Der Niederschlag
wird filtriert, ausgewaschen und getrocknet. Die Einführung des Selenats, das höhere
Licht-
Brechung besitzt als das Sulfat, bewirkt eine außerordentliche
Vertiefung der Farbe und eine Erhöhung der Leuchtkraft des Pigments.