DE1814569C3 - Titandioxydpigment mit verbesserter Benetzbarkeit in Überzugszusammensetzungen und Verfahren zu seiner Herstellung - Google Patents
Titandioxydpigment mit verbesserter Benetzbarkeit in Überzugszusammensetzungen und Verfahren zu seiner HerstellungInfo
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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
Verbesscrung 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 war. 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
!,!belle
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
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',
') 14 in',
>) O.I Pl.
ίο o.x Pi-:
Il O.I Mischp.-Lösung
4',
Anlaneliche
Vermahlungs-
leinheil
Heispiele Organische /usiit/e
15 und Id in "„
15 und Id in "„
ι ■> 15 0.23 LAA
If) 0.23 Mischp.-Lösung
Anfängliche
Vermahlungsreinheit
Vermahlungsreinheit
4.5
5.75
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 (2)
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
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