DE10085488B4

DE10085488B4 - Verfahren zur Herstellung eines Perlglanzpigments durch Beschichten von synthetischem Glimmer mit Metalloxiden

Info

Publication number: DE10085488B4
Application number: DE10085488T
Authority: DE
Inventors: Kil-Wan Chang; Kwang-Su Limng
Original assignee: CQV Co Ltd
Current assignee: CQV CO.LTD., JINCHEON, KR
Priority date: 2000-10-14
Filing date: 2000-12-05
Publication date: 2008-07-10
Anticipated expiration: 2020-12-06
Also published as: JP2004511644A; DE10085488T1; US6899757B2; KR20010073979A; KR100337000B1; AU2001220260A1; CN1461332A; WO2002033007A1; US20040096579A1; CN100336872C

Abstract

Verfahren zur Herstellung eines Perlglanzpigments durch Beschichten von synthetischem Glimmer mit Metalloxiden, umfassend die Schritte:
(1) Zerkleinern des synthetischen Glimmers durch Einbringen von Wasser und synthetischem Glimmer in einem Gewichtsverhältnis von 10:1 bis 1:1 in die Wasser-Rührvorrichtung und Rühren dieser bei einer Umdrehungsgeschwindigkeit von 100 bis 1000 rpm für 0,5 bis 2 h auf eine Partikelgröße zwischen 100 und 500 μm und Auftrennen des Glimmers;
(2) Dispergieren der aufgetrennten Partikel des synthetischen Glimmers in Wasser und Zugeben von 0,0001 bis 1,0 Gew.-% eines kationischen, anionischen, nicht-ionischen oder amphionischen oberflächenaktiven Mittels;
(3) Zugeben von Säure zu der das oberflächenaktive Mittel enthaltenden Dispersion, um den pH zwischen 1 und 4 einzustellen;
(4) Zugeben von Metalloxidvorläufern und einer wässrigen basischen Lösung zu der Dispersion bei Aufrechterhaltung des pH-Bereichs bis die gewünschte Farbe erreicht wird, wodurch auf den Partikeln des synthetischen Glimmers wenigstens eine wasserhaltige Metalloxidschicht gebildet wird; und...

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Perlglanzpigments bzw. perlmuttartigen Pigments, insbesondere ein Verfahren zur Herstellung eines Perlglanzpigments mit einem ausgezeichneten Oberflächenglanz und einer ausgezeichneten Farbqualität, umfassend das Beschichten von pulverisiertem synthetischem Glimmer als Grundmaterial mit Metalloxiden, wie Titandioxid, Eisenoxid und dergleichen, wobei das Verfahren gekennzeichnet ist durch das Modifizieren eines Schleifverfahrens für synthetischen Glimmer, um die Oberflächenbeschaffenheit davon zu verbessern und/oder durch die Zugabe von geeigneten oberflächenaktiven Mitteln zu dem Pigment, um die Dispergierbarkeit der Partikel zu verbessern.
Stand der Technik
Seit der Entstehung der Menschheit wurden verschiedene natürliche oder synthetische Pigmente oder Farbstoffe verwendet, um die eigene Schönheit zum Ausdruck zu bringen. Unter diesen waren Perlglanzpigmente weit verbreitet, da diese im Gegensatz zu anderen allgemeinen Pigmenten oder Farbstoffen eine schöne Eigenfarbe aufweist. Ein im Allgemeinen rotes Pigment oder Farbstoff erscheint aus jedem Blickwinkel als rote Farbe. Andererseits zeigen Perlglanzpigmente in Abhängigkeit von dem Blickwinkel aufgrund eines Winkelunterschieds, der auftritt, wenn ein Teil des in das Perlglanzpigment eindringenden Lichts reflektiert und der andere Teil des Lichts gebrochen wird, zwei oder mehrere Farben. Dieses Phänomen wird bei einer Naturperle, einer Fischschuppe, einer Muschelschale, einer Vogelfeder oder bei einem Schmetterlingsflügel und dergleichen beobachtet. In der Vergangenheit wurde aus den Schuppen von Fischen, wie beispielsweise Hering und Haarschwanz, gewonnenes Guanin verwendet, um den Perlmuttglanz zu erzeugen. Da diese natürlichen Ressourcen jedoch die Nachfrage nach den Perlglanzpigmenten nicht erfüllen können, wurde die Synthese von Perlglanzpigmenten gründlich untersucht.
Musterbeispiele für synthetische Perlglanzpigmente umfassen Glimmerpigmente, die mit einem Bleicarbonat, einem BiOCl oder einem Titandioxid (TiO₂) beschichtet sind, kürzlich wurden jedoch Pigmente entwickelt, die auf Al₂O₃, SiO₂, Glasplättchen und dergleichen basieren. Das kommerziell am häufigsten verwendete und das am weitesten verbreitete Perlglanzpigment ist ein mit Titandioxid beschichtetes Glimmerpigment, das das hohe Lichtbrechungsvermögen von Titandioxid ausnutzt. Bei der Beschichtung eines Grundmaterials, wie Glimmer, mit Metalloxiden oder einer Mischung davon mit hohem Brechungsindex in ein- oder mehrschichtiger Form, führt eine Grenzfläche zwischen zweischichtigen Medien mit unterschiedlichem Brechungsindex dazu, dass sichtbares Licht partiell reflektiert und transmittiert wird. Bei der konstruktiven oder dekonstruktiven Rekombination der gebrochenen oder transmittierten Lichtstrahlen an der Grenzfläche, wobei die Intensität nur für bestimmte Wellenlängen erhöht wird, verstärken sich die solchen Wellenlängen entsprechenden Farben bei einem Reflexionswinkel.
Zum Beispiel offenbart das Österreichische Patent Nr. 306 888 mehrschichtige Glanzpigmente auf Basis von mit Metalloxiden überzogenen Glimmerschuppen und Verfahren zu deren Herstellung. Die mehrschichtigen Glanzpigmente sind dadurch gekennzeichnet, dass die Glimmerschuppen auf jeder Seite mit zwei übereinanderliegenden, fest anhaftenden Schichten gleichmäßiger Dicke versehen sind, wobei die untere Schicht aus einem Gemisch ebenfalls hydratisierter Oxide von Titan und/oder Zirkonium und weiteren Metalloxiden und die darüberliegende obere Schicht allein aus gegebenenfalls hydratisiertem Titan- und/oder Zirkoniumoxid besteht, und dass die Schichtdicke der unteren Schicht jeweils ein Drittel und die der oberen Schicht jeweils etwa zwei Drittel der gewählten Gesamtdicke ausmachen.
Das U.S. Patent Nr. 4,038,099 offenbart Perlglanzpigmentprodukte, die mit durchscheinenden, im Wesentlichen aus Titandioxid in Rutilform bestehenden Schichten beschichtete Glimmerpartikel umfassen und ein Verfahren zu deren Herstellung, das die Behandlung mit Zinnverbindungen umfasst, wodurch die TiO₂-Beschichtung während des Kalzinierens im Wesentlichen in der Rutilform an Stelle der Anatasform kristallisiert.
Der erwähnte Titandioxid beschichtete Glimmer ist insofern vorteilhaft, als dass er eine ausgezeichnete Wetterbeständigkeit, eine ausgezeichnete chemische Beständigkeit und ausgezeichnete physikalische Eigenschaften aufweist, in Abhängigkeit von der aufgebrachten Metallverbindung oder Farbstoff und der Beschichtungsdicke verschiedene Farben aufweist und seine Partikelgröße zu steuern vermag, um eine gewisse Verwendung durch ein Zerkleinerungs/Trennverfahren zu ermöglichen. Zusätzlich ist das Pigment auch insofern vorteilhaft, als dass es häufig bei der Lackierung von Kraftfahrzeugen, in Kosmetika, in Tapeten, in Bodenbelägen, bei der Extrusion/Injektion von Kunststoffen, bei der Lederherstellung, in Druckerschwärze, Farbe und dergleichen verwendet wird. Wenn jedoch natürlicher Glimmer als Grundmaterial verwendet wird, ergibt sich das Problem, dass das Endprodukt aufgrund unterschiedlicher Eisengehalte, einer unterschiedlichen Härte, unterschiedlichen Verunreinigungen und dergleichen keine einheitliche Qualität aufweist und eine gelbliche Farbe zeigt. Um dieses Problem zu lösen, wurde eine Technik entwickelt, die synthetischen Glimmer als Grundmaterial für das Perlglanzpigment verwendet. Wenn der synthetische Glimmer jedoch verwendet wird, um ein Perlglanzpigment herzustellen, muss das Perlglanzpigment die Vorzüge des synthetischen Glimmers beibehalten und auch einen besseren Oberflächenglanz und eine bessere Farbqualität als das mit natürlichem Glimmer hergestellte Pigment aufweisen. Wenn ein Perlglanzpigment mit einem synthetischen Glimmer durch ein herkömmliches Nasspulverisierverfahren, wie das im U.S. Patent Nr. 6,056,815 offenbarte Verfahren, hergestellt wird, verschlechtert sich der Oberflächenglanz und die Farbqualität des Perlglanzpigments, da der Glimmer durch direkte Reibung zwischen den Walzen und der Unterfläche zerkleinert wird, wodurch die Oberfläche des Glimmers nachteilig beeinflusst wird. Mit anderen Worten kann der Grad des Oberflächenglanzes und der Farbqualität, welche für das Perlglanzpigment erforderlich sind, wegen der Lichtstreuung nicht erreicht werden, wenn die Oberfläche des synthetischen Glimmers nicht teilweise glatt und einheitlich ist. Ferner ist der Oberflächenglanz oder die Farbqualität schlechter, wenn die Metalloxidbeschichtung nicht stark an das Grundmaterial gebunden ist. Aus diesem Grund wird angenommen, dass die durch die Reibung erzeugte Wärme die Grenzfläche des Grundmaterials umwandelt, wodurch eine Verschlechterung der Bindung zwischen dem Metalloxid und dem Grundmaterial eintritt, was zu einem teilweisen Ablösen der Beschichtung wegen externen physikalischen Kräften führt.
Das U.S. Patent Nr. 5,741,355 von Yamamoto et al. offenbart ein Perlglanzpigment, worin der mittlere Brechungsindex des synthetischen Glimmers nicht mehr als 1,58 beträgt, die Oberfläche der synthetischen Glimmerpartikel glatt und plättchenartig gemacht wurde, der Eisengehalt des synthetischen Glimmers nicht mehr als 1,0 Gew.-% beträgt und der Perlenparameter, der durch das spezifische Volumen und den Pulveroberflächenglanzwert des synthetischen Glimmers angegeben wird, nicht weniger als 10 beträgt. Dieses Patent zeigt, dass Feinpulver aus synthetischem Glimmer in einer Menge von wenigstens 1% oder mehr zu der Schmelze aus synthetischem Glimmer während der Synthese mittels Schmelzen von synthetischem Glimmer zugegeben wird und sich verfestigt und kristallisiert, wobei die so kristallisierte Menge an synthetischem Glimmer pulverisiert wird, oder die durch eine Öffnung der Wanne entnommene geschmolzene Substanz in dem wärmeisolierenden Behälter kristallisiert und pulverisiert wird. Im Falle, dass der synthetische Glimmer unter Verwendung einer Hammermühle, einer Walzenmühle, einer Kugelmühle, etc. auf eine Partikelgröße von 100 μm oder weniger pulverisiert wird, führt die Zugabe eines hochviskosen Mediums dazu, dass der synthetische Glimmer plättchenartig wird, wodurch die Oberfläche des Glimmers glatt wird. Das vorstehende Patent weist jedoch das Problem auf, dass ein zusätzliches Verfahren benötigt wird, um Partikel aus synthetischem Glimmer in der im Patent gezeigten Form zu erhalten, wodurch das Verfahren kompliziert und ökonomisch unvorteilhaft wird.
Bei der Herstellung der Perlglanzpigments ist es auch erforderlich, dass die Grenzfläche des Grundmaterials aktiviert werden soll, wodurch verhindert wird, dass die kleinen Partikel aus synthetischem Glimmer mit den großen Partikeln oder miteinander agglomerieren, und dass die Metalloxide auf dem synthetischen Glimmer in einer glatten und einheitlichen Form adsorbiert werden sollen. Wenn das Metalloxid nicht auf der Grenzfläche des Grundmaterials adsorbiert wird, sondern mit sich agglomeriert, ist die Oberfläche des Endprodukts uneben oder das Metalloxid liegt nicht an das Grundmaterial gebunden vor und bildet selbst Partikel, wodurch sich der Oberflächenglanz und die Farbqualität des Pigments verschlechtern.
Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben große Anstrengungen unternommen, um die angesprochenen Probleme zu lösen. Als Ergebnis davon haben sie gefunden, dass die Oberfläche des synthetischen Glimmers so glatt aufrechterhalten werden kann, dass sie zur Beschichtung von Metalloxiden verwendet werden kann, wenn der synthetische Glimmer nicht durch herkömmliche Nass-Zerkleinerungsmittel, sondern durch eine Wasser-Rührvorrichtung zu einem pulverisierten Pulver zerkleinert wird. Zusätzlich haben die Erfinder der vorliegenden Erfindung ein Perlglanzpigment mit einem ausgezeichneten Oberflächenglanz und einer ausgezeichneter Farbqualität entwickelt, indem ein geeignetes oberflächenaktives Mittel zu der Dispersion des zerkleinerten synthetischen Glimmers gegeben wird, um die synthetischen Glimmerpartikel einheitlich zu dispergieren und das wasserhaltige Metalloxid einheitlich auf die Oberfläche des Grundmaterials zu adsorbieren.
Offenbarung der Erfindung
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Perlglanzpigment mit einem ausgezeichneten Oberflächenglanz und einer ausgezeichneter Farbqualität oder Farbsättigung bereitzustellen, indem die Oberfläche des als Grundmaterial verwendeten synthetischen Glimmers beim Schritt des Zerkleinerns desselben glatt bleibt.
Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Perlglanzpigment mit einer ausgezeichneten Dispergierbarkeit bereitzustellen, indem vor dem Beschichten des synthetischen Glimmers mit Metalloxiden oberflächenaktive Mittel zugegeben werden.
Es ist noch eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Perlglanzpigment bereitzustellen, das ausgezeichnete Eigenschaften in Bezug auf die Wetterbeständigkeit, die chemische Beständigkeit und die physikalischen Eigenschaften aufweist und in Abhängigkeit von der Art der Metalloxide oder der Beschichtungsdicke verschiedene Farben aufweisen kann.
Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Perlglanzpigment bereitzustellen, das gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt wird.
Diese Aufgaben können, wie im Folgenden erläutert, mit der vorliegenden Erfindung erreicht werden. Die vorliegende Erfindung wird im Folgenden ausführlich erläutert.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
Die obigen Aufgaben und andere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden anhand der folgenden ausführlichen Beschreibung zusammen mit den Zeichnungen verdeutlicht, wobei:
1 eine Querschnittsansicht einer Wasser-Rührvorrichtung mit einem eine Steigung aufweisenden Schaufelrührwerk ist, der für das Zerkleinern des erfindungsgemäßen synthetischen Glimmers verwendet wird;
2 eine elektronenmikroskopische Aufnahme ist, welche die Oberfläche von den in Beispiel 4 hergestellten Perlglanzpigmentpartikeln zeigt; und
3 und 4 elektronenmikroskopische Aufnahmen sind, welche die Oberfläche von Perlglanzpigmentpartikeln zeigt, bei denen eine Titandioxidbeschichtungsschicht auf synthetischem Glimmer gebildet ist, der durch eine herkömmliche Nasspulverisiermühle zerkleinert wurde.
Beste Ausführungsform der Erfindung
In der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur Herstellung von Perlglanzpigmenten durch Beschichten des synthetischen Glimmers mit Metalloxiden bereitgestellt, umfassend die Schritte:

(1) Zerkleinern des synthetischen Glimmers durch Einbringen von Wasser und synthetischem Glimmer in einem Gewichtsverhältnis von 10:1 bis 1:1 in die Wasser-Rührvorrichtung und Rühren dieser bei einer Umdrehungsgeschwindigkeit von 100 bis 1000 rpm für 0,5 bis 2 h auf eine Partikelgröße zwischen 100 und 500 μm und Auftrennen des Glimmers;
(2) Dispergieren der aufgetrennten Partikel des synthetischen Glimmers in Wasser und Zugeben von 0,0001 bis 1,0 Gew.-% eines kationischen, anionischen, nicht-ionischen oder amphionischen oberflächenaktiven Mittels;
(3) Zugeben von Säure zu der das oberflächenaktive Mittel enthaltenden Dispersion, um den pH zwischen 1 und 4 einzustellen
(4) Zugeben von Metalloxidvorläufern und einer wässrigen basischen Lösung zu der Dispersion bei Aufrechterhaltung des pH-Bereichs bis die gewünschte Farbe erreicht wird, wodurch auf den Partikeln des synthetischen Glimmers wenigstens eine wasserhaltige Metalloxidschicht gebildet wird; und
(5) Filtern, Waschen mit Wasser, Trocknen und Kalzinieren des mit den Metalloxidschichten beschichteten synthetischen Glimmers.

Dieses Verfahren kann einen zusätzlichen Schritt des weiteren Pulverisierens des in einer Wasser-Rührvorrichtung in Schritt (1) grob zerkleinerten synthetischen Glimmers enthalten, indem eine herkömmliche Nasspulverisiervorrichtung verwendet wird, so dass als Grundmaterial synthetisch hergestellter Glimmer mit 100 μm oder weniger verwendet werden kann.
In der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur Herstellung von Perlglanzpigmenten durch Beschichten von synthetischem Glimmer mit Metalloxiden bereitgestellt, umfassend die Schritte:

(1) Zerkleinern des synthetischen Glimmers durch Rühren des Glimmers mit Wasser in einer Nasspulverisiervorrichtung auf eine Partikelgröße zwischen 5 und 500 μm und Auftrennen des Glimmers;
(2) Dispergieren der aufgetrennten Partikel des synthetischen Glimmers in Wasser und Zugeben von 0,0001 bis 1,0 Gew.-% eines kationischen, anionischen, nicht-ionischen oder amphionischen oberflächenaktiven Mittels;
(3) Zugeben von Säure zu der Dispersion, welche das oberflächenaktive Mittel enthält, um den pH zwischen 1 und 4 einzustellen;
(4) Zugeben von Metalloxidvorläufern und einer wässrigen basischen Lösung bei Aufrechterhaltung des pH-Bereichs bis die gewünschte Farbe erreicht wird, wodurch auf den Partikeln des synthetischen Glimmers wenigstens eine wasserhaltige Metalloxidschicht gebildet wird; und
(5) Filtern, Waschen mit Wasser, Trocknen und Kalzinieren des mit den Metalloxidschichten beschichteten synthetischen Glimmers.

Die gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellten Perlglanzpigmente weisen einen ausgezeichneten Oberflächenglanz und eine ausgezeichnete Farbqualität oder Farbsättigung auf, da der durch Massenproduktion mittels herkömmlicher Verfahren synthetisch hergestellte Glimmer durch eine Wasser-Rührvorrichtung zerkleinert wird ohne dabei ihre Oberflächen zu beschädigen, wobei ein geeig netes oberflächenaktives Mittel vor der Beschichtung der Metalloxide getrennt oder zusammen bei dem Zerkleinerungsschritt zugegeben wird, wodurch die beschichteten Partikel nicht miteinander agglomerieren und die Metalloxide einheitlich an die Oberflächen des als Grundmaterials verwendeten synthetischen Glimmers adsorbieren/binden.
In der vorliegenden Erfindung wird der als Grundmaterial für die Metalloxidschichten verwendete synthetische Glimmer durch ein herkömmliches Widerstandsschmelzverfahren hergestellt. Da der durch eine Massenproduktion mittels des obigen Verfahrens synthetisch hergestellte Glimmer eine Partikelgröße von etwa 1 bis 10 cm aufweist, erfolgt eine weitere Pulverisation, um eine für die Zerkleinerung in der Wasser-Rührvorrichtung geeignete Partikelgröße zu erhalten.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es erforderlich, dass der synthetische Glimmer auf eine Größe von 5 bis 500 μm zerkleinert wird, um für die Herstellung eines Perlglanzpigmentes verwendet werden zu können.
1 ist eine Querschnittsansicht einer Wasser-Rührvorrichtung mit einem eine Steigung aufweisenden Schaufelrührwerk, die in der vorliegenden Erfindung für das Zerkleinern des synthetischen Glimmers verwendet wird.
Beim Zerkleinern des synthetischen Glimmers wird Wasser und der synthetische Glimmer in einem Gewichtsverhältnis von 10:1 bis 1:1 in die Wasser-Rührvorrichtung eingebracht und bei einer Umdrehungsgeschwindigkeit von 100 bis 1000 rpm für 0,5 bis 2 h gerührt, wodurch Partikel des synthetischen Glimmers mit einer Partikelgröße zwischen 100 und 500 μm, die vorzugsweise in Plättchenform vorliegen, erhalten werden. Der erhaltene synthetische Glimmer ist geeignet als Grundmaterial für ein Perlglanzpigment, da das Wasser als Puffer dient, um die Oberfläche der Partikel nicht wesentlich nachteilig zu beeinflussen und die durch die Kollision der Rührschaufel mit den Partikeln des synthetischen Glimmers in der Wasser-Rührvorrichtung entstehende Reibungswärme leicht aufnimmt. Eine Wasser-Rührvorrichtung mit einem eine Steigung aufweisenden Schaufelrührwerk wird vorzugsweise verwendet. Da es jedoch mit einer Wasser-Rührvorrichtung im Wesentlichen unmöglich ist, den synthetischen Glimmer auf eine Partikelgröße von 100 μm oder weniger zu zerkleinern, kann dieser zusätzlich mittels einer herkömmlichen Nasspulverisiermühle zerkleinert werden, um eine kleinere Partikelgröße von etwa 5 bis 100 μm zu erhalten. Ein bevorzugtes Beispiel einer solchen Nasspulverisiervorrichtung ist eine Kollergangmühle, welche den synthetischen Glimmer aufgrund der Reibung zwischen einer rotierenden Walze und horizontalen Scheiben zerkleinert. Wie oben, kann das zweifache Zerkleinern die Oberflächen der Partikel im Vergleich mit dem bloßen einmaligen Zerkleinern mittels einer herkömmlichen Nasspulverisiermühle viel glatter machen.
Die Partikel des pulverisierten Glimmers werden aufgetrennt, wodurch eine enge Verteilung der Partikelgröße erhalten wird, da sich die Partikelgröße des in der vorliegenden Erfindung hergestellten Perlglanzpigments in Abhängigkeit von der Verwendung des Pigments ändert und eine einheitliche Partikelgröße den Oberflächenglanz des Glimmers erhöht.
Gemäß der vorliegenden Erfindung sind repräsentative Beispiele für die Metalloxidschichten, mit denen die Partikel des synthetischen Glimmers beschichtet sind, beispielsweise eine Titandioxid (TiO₂)-Schicht, eine Eisenoxid (Fe₂O₃)-Schicht oder eine Kombination davon. Es kann eine mit dem anderen Metalloxid gemischte oder kombinierte Schicht oder eine zusätzliche Metalloxidschicht auf der Titandioxidschicht und/oder der Eisenoxidschicht zum Zwecke des Veränderns der kristallinen Struktur der Beschichtungsschicht, des Verbesserns des Oberflächenglanzes, des Verhinderns der Ausbleichung oder des Auftretens eines breiteren Farbspektrums gebildet werden. Beispiele für die Metalloxide, welche zusammen mit den Hauptmetalloxiden eine Schicht oder die zusätzliche Schicht bilden, umfassen Zinndioxid (SnO₂), Zirkoniumdioxid (ZrO₂), Siliciumdioxid (SiO₂), Aluminiumoxid (Al₂O₃), Magnesiumoxid (MgO), Mangandioxid (MnO₂) und Mischungen davon. Insbesondere weist die Verwendung von Zinndioxid den Vorteil auf, dass die Anatasstruktur der Titandioxid (TiO₂)-Beschichtungsschicht in eine Rutilstruktur umgewandelt werden kann, indem die Oberfläche des synthetischen Glimmers, wie in den U.S. Patenten Nr. 4,038,099 und Nr. 4,086,100 offenbart, zuvor mit einer dünnen Schicht von wasserhaltigem Zinndioxid (SnO₂) beschichtet wird, um den Oberflächenglanz und die Wetterbeständigkeit zu verbessern. Es ist bevorzugt, dass andere Hilfsmetalloxide als Zinndioxid zusammen mit einem Hauptmetalloxid oder einer Mischung aus dem Hauptmetalloxid und Zinndioxid eine Beschichtungsschicht bilden.
Gemäß der vorliegenden Erfindung betragen die Anteile der Beschichtungsschicht in Abhängigkeit von den gewünschten Farben und vom gewünschten Oberflächenglanz und der Verbesserung der Wetterbeständigkeit vorzugsweise etwa 5 bis 60 Gew.-%. Wenn die Dicke der Schicht zunimmt, zeigen sich die Farben Silber, Gold, Rot, Violett, Blau und Grün in dieser Reihenfolge. Im Falle der Bildung von mehreren Beschichtungsschichten, beispielsweise bei der Bildung einer zweiten Beschichtungsschicht nach der ersten Beschichtungsschicht, zeigen sich die Farben Silber, Gold, Rot, Violett, Blau und Grün mehrmals in dieser Reihenfolge. Zusätzlich zu dieser Bildung von Mehrfachstrukturen können die kalzinierten Pigmente erneut mit Metalloxiden, wie Chrom, Zirkonium, Aluminium beschichtet oder mit Silan behandelt werden, wodurch sich ganz verschiedene Farben zeigen oder die Wetterbeständigkeit erhöht wird. Auch bei der Bildung der mehrschichtigen Schicht beträgt der Gesamtgehalt der Metalloxide, mit denen der synthetische Glimmer beschichtet ist, vorzugsweise 5 bis 80 Gew.-%, da eine zu dicke Beschichtungsschicht zum Ablösen vom Grundmaterial neigt.
Das Verfahren zur Herstellung des Perlglanzpigments wird im Folgenden beschrieben.
Zunächst ist es vorteilhaft, dass die Partikel aus dem synthetischen Glimmer in einer Menge von etwa 5 bis 15 Gew.-% in Wasser dispergiert werden. Wenn möglich, wird dabei vorzugsweise deionisiertes Wasser verwendet, um die Störung der Adsorption durch Ionen zu verhindern. Nachdem die Temperatur der Dispersion aus den synthetischen Glimmerpartikeln auf 60 bis 100°C erhöht wurde, werden das Vorläufermaterial der Metalloxide oder die Mischungen davon zu der Dispersion gegeben. In Bezug auf die Vorläuferkomponenten der gemäß der vorliegenden Erfindung zur Beschichtung verwendeten Metalloxide sind Beispiele für die Vorläufer von Titandioxid TiCl₄ (TiOCl₂ in einer wässrigen Lösung), TiOSO₄ etc. und Beispiele für die Vorläufer von Eisenoxid FeCl₃, FeSO₄ und dergleichen. Beispiele für bevorzugte Metalloxide, die überdies zugegeben werden können, sind SiCl₄, ZrOCl₂, SnCl₄, Na₂O, SiO₂·5H₂O, MnCl₂, MgCl₂, AlCl₃ und dergleichen. Der Säuregehalt der Dispersion wird während dem Verlauf der Zugabe der Vorläufer bei einem pH von 1 bis 4 gehalten. Die Säure, vorzugsweise Salzsäure, wird zu der Dispersion gegeben, um den pH zwischen 1 und 4 zu halten, und eine wässrige basische Lösung wie Natriumhydroxid, wird zugegeben, damit das wasserhaltige Titandioxid oder Eisenoxid durch Einbringung von Metalloxidvorläufern an das Grundmaterial adsorbieren kann. Bei diesem Vorgang ist es wichtig, dass während dem Titrieren der Vorläufer der Metalloxide der erwähnte pH-Bereich beibehalten wird. Wenn der pH der Dispersion weniger als 1 beträgt, findet keine Hydrolyse statt, und wenn der pH der Dispersion mehr als 4 beträgt, findet rasch eine Hydrolyse statt, wodurch das Grundmaterial nicht mit Metalloxiden beschichtet wird und diese untereinander agglomerieren. Dieses Beschichtungsverfahren ist einem Fachmann gut bekannt. Im Allgemeinen wird eine Beschichtungsschicht mit einer Anataskristallstruktur gebildet, wenn die Beschichtungsschicht des wasserhaltigen Metalloxids auf synthetischem Glimmer als Grundmaterial gebildet wird; es kann jedoch eine Beschichtungsschicht mit einer Rutilkristallstruktur gebildet werden, indem der synthetische Glimmer zuvor mit einer Zinndioxid (SnO₂)-Schicht, wie oben beschrieben, beschichtet wird. Im Verlauf der Titration der Vorläufer erhöht sich die Beschichtungsdicke des wasserhaltigen Metalloxids. Die Farben Silber, Gold, Rot, Violett, Blau und Grün erscheinen in Abhängigkeit von der Dicke. Der wie oben beschichtete synthetische Glimmer wird filtriert, mit Wasser gewaschen, getrocknet, kalziniert und gesiebt, um das Endprodukt in Massenproduktion herzustellen. Die obigen Verfahren im Anschluss an das Beschichtungsverfahren sind im Stand der Technik gut bekannt.
Die vorliegende Erfindung stellt auch ein Perlglanzpigment bereit, das hergestellt wird, indem vor dem Beschichten mit dem Metalloxid ein geeignetes oberflächenaktives Mittel zugegeben wird. Submikron-Partikel, die sich an die großen Partikel anlagern oder untereinander überlappen, werden aufgrund von Abstossungskräften an den elektrisch geladenen Grenzflächen des synthetischen Glimmers dispergiert, indem ein oberflächenaktives Mittel zugegeben wird, wodurch verhin dert wird, dass die Pigmentpartikel miteinander agglomerieren. Ferner wird die Grenzfläche des synthetischen Glimmers und die Grenzfläche des an das Grundmaterial adsorbierten wasserhaltigen Metalloxids durch die Hydrolyse aktiviert, wodurch eine glatte und stabile Adsorption ermöglicht wird. Insbesondere wenn die wasserhaltigen Metalloxide nicht auf dem Grundmaterial adsorbieren und selbst agglomerieren, verschlechtert sich der Oberflächenglanz und es wird eine grössere Menge an Metalloxidvorläufer benötigt als tatsächlich erforderlich, um die freien Partikel zu bilden. Folglich können die Mengen von erzeugten Abfallprodukten und die Kosten zur Herstellung des Pigments durch die Verwendung eines oberflächenaktiven Mittels verringert werden. Das in der vorliegenden Erfindung verwendete oberflächenaktive Mittel ist aus kationischen, anionischen, nicht-ionischen oder amphionischen oberflächenaktiven Mitteln ausgewählt. Beispiele für anionsche oberflächenaktive Mittel umfassen Natriumbistridecylsulfosuccinat, Natriumdiisopropylnaphthalensulfonat und dergleichen. Beispiele für kationische oberflächenaktive Mittel umfassen Alkylaminguanidinpolyoxyethanol, etc.. Beispiele für nicht-ionische oberflächenaktive Mittel umfassen Sorbitanmonooleat, etc.. Beispiele für amphionische oberflächenaktive Mittel umfassen Cocoamidopropylbetain etc.. Das oberflächenaktive Mittel, das in der vorliegenden Erfindung verwendet wird, ist nicht auf die oben aufgezählten Verbindungen beschränkt; solange die vorliegende Erfindung damit durchgeführt werden kann, können verschiedene oberflächenaktive Mittel verwendet werden. Eine solche Verwendung eines oberflächenaktiven Mittels ist insofern vorteilhaft, als dass synthetische Glimmerpartikel, die sowohl durch eine Wasser-Rührvorrichtung als auch durch eine herkömmliche Nasspulverisiermühle hergestellt wurden, verwendet werden können. 0,0001 bis 1,0 Gew.-% des oberflächenaktiven Mittels wird zu der Dispersion aus dem synthetischen Glimmer gegeben, für 10 bis 20 min beibehalten und dann dem Beschichtungsverfahren mit dem Metalloxid unterzogen.
Die vorliegende Erfindung wird nun anhand der Beispiele und anhand der Vergleichsbeispiele ausführlicher beschrieben, wobei die Beispiele jedoch nur zur Erläuterung dienen und daher den Umfang der vorliegenden Erfindung nicht einschränken.
Beispiel 1
Der synthetische Glimmer (JED-1, hergestellt von Jiafeng Co., Ltd.) wurde in einer Wasser-Rührvorrichtung zerkleinert und dann in drei Teile mit durchschnittlichen Größen der synthetischen Glimmerpartikel von 100 μm, 150 μm und 250 μm aufgeteilt. 100 g der synthetischen Glimmerpartikel wurden zugegeben und in 1 l deionisiertem Wasser dispergiert und dann auf eine Temperatur von 60 bis 100°C erwärmt. Danach wurde 5%-ige Salzsäure zugegeben, um den pH auf 1 bis 3 zu erniedrigen und für 10 min unter Rückfluss erwärmt. Eine 40%-ige wässrige TiOCl₂-Lösung (TiCl₄ wird in Wasser gelöst) wurde bei Aufrechterhaltung des pH-Wertes mit Natriumhydroxid titriert. Bei zunehmenden Mengen von zugegebenem TiOCl₂ zeigten sich die Farben Silber, Gold, Rot, Blau und Grün, wobei die Titration mit TiOCl₂ nach Erhalt der gewünschten Farbe beendet, für 10 min unter Rückfluss erwärmt und die Lösung filtriert, gewaschen und getrocknet und dann in einem Elektroofen bei einer Temperatur von 700 bis 1000°C kalziniert wurde. Mittels einer Röntgenbeugungsanalyse des kalzinierten Pigments wurde bestätigt, dass eine Titandioxidschicht mit Anatasstruktur auf der Oberfläche des synthetischen Glimmers gebildet wurde.
Beispiel 2
Der in Beispiel 1 verwendete synthetische Glimmer wurde in einer Wasser-Rührvorrichtung zerkleinert und dann in drei Teile mit durchschnittlichen Größen der synthetischen Glimmerpartikel von 100 μm, 150 μm und 250 μm aufgeteilt. 100 g der synthetischen Glimmerpartikel wurden zugegeben und in 1 l deionisiertem Wasser dispergiert und dann auf eine Temperatur von 60 bis 100°C erwärmt. Danach wurde 5%-ige Salzsäure zugegeben, um den pH auf 1 bis 3 zu erniedrigen und für 10 min unter Rückfluss erwärmt. 10 bis 100 cm³ 5%-iges SnCl₄·n(H₂O) wurden zugegeben und dann für 10 min unter Rückfluss erwärmt. Eine 40%-ige wässrige TiOCl₂-Lösung wurde bei Aufrechterhaltung des pH-Wertes mit Natriumhydroxid titriert. Die Titration mit TiOCl₂ wurde nach Erhalt der gewünschten Farbe beendet, für 10 min unter Rückfluss erwärmt und die Lösung filtriert, gewaschen und getrocknet und dann in einem Elektroofen bei einer Temperatur von 700 bis 1000°C kalziniert. Mittels einer Röntgenbeugungsanalyse des kalzinierten Pigments wurde bestätigt, dass eine Titandioxidschicht mit einer Rutilstruktur auf der Oberfläche des synthetischen Glimmers gebildet wurde.
Beispiel 3
Dasselbe Verfahren wie in Beispiel 1 wurde durchgeführt, ausser, dass 0,0001 bis 1 Gew.-% OS (Natriumdiisopropylnaphthalensulfonat, hergestellt von Cytec Co., Ltd.) als anionisches oberflächenaktives Mittel vor dem Titrieren mit einer wässrigen 40%-igen TiOCl₂-Lösung zugegeben wurden, um das Perlglanzpigment zu erhalten. Es wurde bestätigt, dass die mit der Titandioxidschicht beschichteten synthetischen Glimmerpartikel nicht miteinander agglomerierten und einheitlich dispergiert in dem erhaltenen Pigment vorlagen, und dass die Titandioxidschicht glatt war und einheitlich auf der Oberfläche des Grundmaterials gebildet wurde.
Beispiel 4
Dasselbe Verfahren wie in Beispiel 1 wurde durchgeführt, ausser, dass 0,0001 bis 1 Gew.-% C-61 (Alkylaminguanidinpolyoxyethanol, hergestellt von Cytec Co., Ltd.) als anionisches oberflächenaktives Mittel vor dem Titrieren mit einer wässrigen 40%-igen TiOCl₂-Lösung zugegeben wurden, um das Perlglanzpigment zu erhalten. Wie aus 2 ersichtlich wurde bestätigt, dass die mit einer Titandioxidschicht beschichteten synthetischen Glimmerpartikel nicht miteinander agglomerierten und einheitlich dispergiert in dem erhaltenen Pigment vorlagen, und dass die Titandioxidschicht glatt war und einheitlich auf der Oberfläche des Grundmaterials gebildet wurde.
Beispiel 5
Dasselbe Verfahren wie in Beispiel 1 wurde durchgeführt, ausser, dass 0,0001 bis 1 Gew.-% TR 70 (Natriumbistridecylsulfosuccinat, hergestellt von Cytec Co., Ltd.) als anionisches oberflächenaktives Mittel vor dem Titrieren mit einer wässrigen 40%-igen TiOCl₂-Lösung zugegeben wurden, um das Perlglanzpigment zu erhal ten. Es wurde bestätigt, dass die mit einer Titandioxidschicht beschichteten synthetischen Glimmerpartikel nicht miteinander agglomerierten und einheitlich dispergiert in dem erhaltenen Pigment vorlagen, und dass die Titandioxidschicht glatt war und einheitlich auf der Oberfläche des Grundmaterials gebildet wurde.
Beispiel 6
Dasselbe Verfahren wie in Beispiel 1 wurde durchgeführt, ausser, dass 0,0001 bis 1 Gew.-% Monopol SP-1 (Sorbitanmonooleat, hergestellt von Dong Nam Synthesis Co., Ltd.) als anionisches oberflächenaktives Mittel vor dem Titrieren mit einer wässrigen 40%-igen TiOCl₂-Lösung zugegeben wurden, um das Perlglanzpigment zu erhalten. Es wurde bestätigt, dass die mit einer Titandioxidschicht beschichteten synthetischen Glimmerpartikel nicht miteinander agglomerierten und einheitlich dispergiert in dem erhaltenen Pigment vorlagen, und dass die Titandioxidschicht glatt war und einheitlich auf der Oberfläche des Grundmaterials gebildet wurde.
Beispiel 7
Dasselbe Verfahren wie in Beispiel 1 wurde durchgeführt, ausser, dass 0,0001 bis 1 Gew.-% MITAINE CA (Cocoamidopropylbetain, hergestellt von Cytec Co., Ltd.) als anionisches oberflächenaktives Mittel vor dem Titrieren mit einer wässrigen 40%-igen TiOCl₂-Lösung zugegeben wurden, um das Perlglanzpigment zu erhalten. Es wurde bestätigt, dass die mit einer Titandioxidschicht beschichteten synthetischen Glimmerpartikel nicht miteinander agglomerierten und einheitlich dispergiert in dem erhaltenen Pigment vorlagen, und dass die Titandioxidschicht glatt war und einheitlich auf der Oberfläche des Grundmaterials gebildet wurde.
Beispiel 8
Der in Beispiel 1 verwendete synthetische Glimmer wurde auf herkömmliche Art und Weise in einer Nasspulverisiermühle zerkleinert und dann die synthetischen Glimmerpartikel mit einer durchschnittlichen Größe von 20 μm abgetrennt. 80 g der synthetischen Glimmerpartikel wurden in 1 l deionisiertem Wasser dispergiert, auf eine Temperatur von 60 bis 100°C erwärmt und dann 0,0001 bis 1 Gew.-% TR 70 (Natriumbistridecylsulfosuccinat, hergestellt von Cytec Co., Ltd.) als anionisches oberflächenaktives Mittel zugegeben. Danach wurde 5%-ige Salzsäure zugegeben, um den pH auf 1 bis 3 zu erniedrigen und für 10 min unter Rückfluss erwärmt. 10 bis 100 cm³ 5%-iges SnCl₄·n(H₂O) wurden zu der Dispersion gegeben und dann für 10 min unter Rückfluss erwärmt. Eine 40%-ige wässrige TiOCl₂-Lösung wurde bei Aufrechterhaltung des pH-Wertes mit Natriumhydroxid titriert. Die Titration mit TiOCl₂ wurde nach dem Erhalt der gewünschten Farbe beendet, für 10 min unter Rückfluss erwärmt und die Lösung filtriert, gewaschen und getrocknet und dann in einem Elektroofen bei 700 bis 1000°C kalziniert. Mittels einer Röntgenbeugungsanalyse des kalzinierten Pigments wurde bestätigt, dass eine Titandioxidschicht mit Rutilstruktur auf der Oberfläche des synthetischen Glimmers gebildet wurde.
Beispiel 9
Dasselbe Verfahren wie in Beispiel 1 wurde durchgeführt, ausser, dass der in einer Wasser-Rührvorrichtung zerkleinerte synthetische Glimmer weiter in einer Kollergangmühle pulverisiert und die synthetischen Glimmerpartikel in fünf Teile mit durchschnittlichen Partikelgrößen von 8 μm, 10 μm, 20 μm, 50 μm und 80 μm aufgeteilt und die erhaltenen Partikel mit einer Titandioxidschicht beschichtet wurden. Mittels einer Röntgenbeugungsanalyse des kalzinierten Pigments wurde bestätigt, dass eine Titandioxidschicht mit einer Anatasstruktur auf der Oberfläche des synthetischen Glimmers gebildet wurde und dass der Oberflächenglanz aufgrund der feineren Partikel deutlich verbessert war.
Beispiel 10
Dasselbe Verfahren wie in Beispiel 7 wurde durchgeführt, ausser, dass der in einer Wasser-Rührvorrichtung zerkleinerte synthetische Glimmer weiter in einer Kollergangmühle pulverisiert und die synthetischen Glimmerpartikel dann in fünf Teile mit durchschnittlichen Partikelgrößen von 8 μm, 10 μm, 20 μm, 50 μm und 80 μm aufgeteilt und die erhaltenen Partikel mit einer Titandioxidschicht beschichtet wurden. Mittels einer Röntgenbeugungsanalyse des kalzinierten Pigments wurde bestätigt, dass eine Titandioxidschicht mit einer Rutilstruktur auf der Oberfläche des synthetischen Glimmers gebildet wurde und dass der Oberflächenglanz aufgrund der feineren Partikel deutlich verbessert war.
Beispiel 11
Dasselbe Verfahren wie in Beispiel 3 wurde durchgeführt, ausser, dass der in einer Wasser-Rührvorrichtung zerkleinerte synthetische Glimmer weiter in einer Kollergangmühle pulverisiert und die synthetischen Glimmerpartikel dann in fünf Teile mit durchschnittlichen Partikelgrößen von 8 μm, 10 μm, 20 μm, 50 μm und 80 μm aufgeteilt und die erhaltenen Partikel mit einer Titandioxidschicht beschichtet wurden. Mittels einer Röntgenbeugungsanalyse des kalzinierten Pigments wurde bestätigt, dass eine Titandioxidschicht mit einer Anatasstruktur auf der Oberfläche des synthetischen Glimmers gebildet wurde und dass die Dispergierbarkeit der Partikel deutlich verbessert und somit der Oberflächenglanz ausgezeichnet war.
Beispiel 12
Dasselbe Verfahren wie in Beispiel 4 wurde durchgeführt, ausser, dass der in einer Wasser-Rührvorrichtung zerkleinerte synthetische Glimmer weiter in einer Kollergangmühle pulverisiert und die synthetischen Glimmerpartikel dann in fünf Teile mit durchschnittlichen Partikelgrößen von 8 μm, 10 μm, 20 μm, 50 μm und 80 μm aufgeteilt und die erhaltenen Partikel mit einer Titandioxidschicht beschichtet wurden. Mittels einer Röntgenbeugungsanalyse des kalzinierten Pigments wurde bestätigt, dass auf der Oberfläche des synthetischen Glimmers eine Titandioxidschicht mit einer Rutilstruktur gebildet wurde und dass die Dispergierbarkeit der Partikel deutlich verbessert und somit der Oberflächenglanz ausgezeichnet war.
Vergleichsbeispiel 1
Dasselbe Verfahren wie in Beispiel 1 wurde durchgeführt, ausser, dass der synthetische Glimmer "JED-1" (hergestellt von Jiafen Co., Ltd.) in einer Kollergangmühle zerkleinert und der synthetische Glimmer dann in drei Teile mit durchschnittlichen Partikelgrößen von 100 μm, 150 μm und 250 μm aufgeteilt wurde, um ein Perlglanzpigment zu erhalten. Wie aus 3 und 4 ersichtlich, wurde bestätigt, dass die synthetischen Glimmerpartikel in den erhaltenen Pigmenten miteinander agglomerierten und dass die Titandioxidschicht nicht einheitlich auf der Oberfläche des Grundmaterials gebildet wurde.
Vergleichsbeispiel 2
Dasselbe Verfahren wie in Vergleichsbeispiel 1 wurde durchgeführt, ausser, dass die synthetischen Glimmerpartikel mit durchschnittlichen Partikelgrößen von 8 μm, 10 μm, 20 μm, 50 μm und 80 μm unter Verwendung einer Kollergangmühle erhalten und die Partikel dann mit einer Titandioxidschicht beschichtet wurden, um Perlglanzpigmente zu erhalten. Die erhaltenen Pigmente waren bezüglich des Oberflächenglanzes und der Farbqualität besser als diejenigen, die in Vergleichsbeispiel 1 erhalten wurden, die synthetischen Glimmerpartikel agglomerierten jedoch leicht miteinander und die Titandioxidschicht war bezüglich der Flachheit nicht zufriedenstellend.
Beispiel 13
Beurteilung des Oberflächenglanzes und der Farbqualität
Der Oberflächenglanz und die Farbqualität der in den Beispielen 1 bis 4 und dem Vergleichsbeispiel 1 hergestellten Perlglanzpigmente wurden wie folgt beurteilt, wobei die Ergebnisse in der nachfolgenden Tabelle 1 gezeigt sind. Die Beurteilung wurde damit begonnen, dass eine Nitrocelluloselösung mit einer Viskosität von 1200 cps mit einem Perlglanzpigment (Gew.-Verhältnis 94:6) unter Verwendung eines Rührstabes gemischt, eine bestimmte Menge der Mischung auf eine Herabziehkarte (engl. draw down card (D.D card)) an derselben Stelle wie die ST-Probe fallengelassen, die Mischung von der oben erhaltenen Karte auf ein verdecktes Ratenmesspapier (engl. concealing rate measure paper) herabgezogen, das unter Verwendung eines Rakels mit schwarzen und weißen Farben bedruckt war, und dieses in Luft getrocknet wurde. Der Oberflächenglanz und die Farbqualität wurden mit bloßem Auge beurteilt. Tabelle 1

Bsp. 1 Bsp. 2 Bsp. 3 Bsp. 4 Vergleichsbsp. 1

Oberflächenglanz ⌾ ⌾ ⌾ ⌾ Δ

Farbqualität ⌾ ⌾ ⌾ ⌾ Δ

Δ:: normal
⌾:: sehr gut

Beispiel 14
Beurteilung des Oberflächenglanzes und der Farbqualität
Der Oberflächenglanz und die Farbqualität der in den Beispielen 8 bis 12 und dem Vergleichsbeispiel 2 hergestellten Perlglanzpigmente wurden wie folgt beurteilt, wobei die Ergebnisse in der nachfolgenden Tabelle 2 gezeigt sind. Die Beurteilung wurde damit begonnen, dass eine Nitrocelluloselösung mit einer Viskosität von 1200 cps mit einem Perlglanzpigment (Gew.-Verhältnis 94:6) unter Verwendung eines Rührstabes gemischt, eine bestimmte Menge der Mischung auf eine Herabziehkarte (engl. draw down card (D.D card)) an der selben Stelle wie die ST-Probe fallengelassen, die Mischung von der oben erhaltenen Karte auf ein verdecktes Ratenmesspapier (engl: concealing rate measure paper) herabgezogen, das unter Verwendung eines Rakels mit schwarzen und weißen Farben bedruckt war, und dieses in Luft getrocknet wurde. Der Oberflächenglanz und die Farbqualität wurden mit bloßem Auge beurteilt. Tabelle 2

Bsp. 8 Bsp. 9 Bsp. 10 Bsp. 11 Bsp. 12 Vergleichs-Bsp. 2

Oberflächen- glanz ⌾ ⌾ ⌾ ⌾ ⌾ O

Farbqualität ⌾ ⌾ ⌾ ⌾ ⌾ O

O:: gut
⌾:: sehr gut

Beispiel 15
Beurteilung der Wirkung des oberflächenaktiven Mittels
Der Oberflächenglanz, die Farbqualität und die Dispergierbarkeit der in den Beispielen 3 bis 7 und im Vergleichsbeispiel 1 hergestellten Perlglanzpigmente wurden wie folgt beurteilt. Der Oberflächenglanz und die Farbqualität des Perlglanzpigments wurden auf dieselbe Art und Weise wie in den Beispielen 13 und 14 beurteilt und die Dispergierbarkeit des Perlglanzpigments wurde durch umfassende Berücksichtigung des Oberflächenglanzes, der Farbqualität, der Abschirmeigenschaften und dergleichen bewertet. Die Ergebnisse sind in der nachfolgenden Tabelle 3 gezeigt. Tabelle 3

Bsp. 3 Bsp. 4 Bsp. 5 Bsp. 6 Bsp. 7 Vergleichs-Bsp. 1

Oberflächen- glanz ⊚ ⊚ ⊚ ⊚ ⊚ O

Farbqualität ⊚ ⊚ ⊚ ⊚ ⊚ O

Dispergier- barkeit ⊚ ⊚ ⊚ ⊚ ⊚ O

O:: gut
⊚:: extrem gut

Industrielle Anwendbarkeit
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird der synthetische Glimmer als Grundmaterial in einer Wasser-Rührvorrichtung zerkleinert, um die erhaltenen Partikel glatt zu machen, um diese mit Metalloxiden einheitlich und glatt zu beschichten und um so ein Perlglanzpigment mit ausgezeichnetem Oberflächenglanz und ausgezeichneter Farbqualität zu erhalten. Desweiteren wird ein oberflächenaktives Mittel zu dem synthetischen Glimmer, der unter Verwendung einer Wasser-Rührvorrichtung und/oder einer herkömmlichen Nasspulverisiermühle zerkleinert wurde, gegeben und der erhaltene synthetische Glimmer wird mit Metalloxiden beschichtet, wodurch eine ausgezeichnete Dispergierbarkeit der Partikel und eine glatte Beschichtungsschicht erhalten wird.
Es ist offensichtlich, dass die hierin beschriebene Erfindung auf verschiedene Arten durchgeführt werden kann. Solche Ausführungsformen stellen jedoch keine Abweichung vom Erfindungsgedanken und Umfang der Erfindung dar und alle diese für einen Fachmann naheliegenden Modifikationen sind im Umfang der folgenden Ansprüche mit eingeschlossen.

Claims

Verfahren zur Herstellung eines Perlglanzpigments durch Beschichten von synthetischem Glimmer mit Metalloxiden, umfassend die Schritte: (1) Zerkleinern des synthetischen Glimmers durch Einbringen von Wasser und synthetischem Glimmer in einem Gewichtsverhältnis von 10:1 bis 1:1 in die Wasser-Rührvorrichtung und Rühren dieser bei einer Umdrehungsgeschwindigkeit von 100 bis 1000 rpm für 0,5 bis 2 h auf eine Partikelgröße zwischen 100 und 500 μm und Auftrennen des Glimmers; (2) Dispergieren der aufgetrennten Partikel des synthetischen Glimmers in Wasser und Zugeben von 0,0001 bis 1,0 Gew.-% eines kationischen, anionischen, nicht-ionischen oder amphionischen oberflächenaktiven Mittels; (3) Zugeben von Säure zu der das oberflächenaktive Mittel enthaltenden Dispersion, um den pH zwischen 1 und 4 einzustellen; (4) Zugeben von Metalloxidvorläufern und einer wässrigen basischen Lösung zu der Dispersion bei Aufrechterhaltung des pH-Bereichs bis die gewünschte Farbe erreicht wird, wodurch auf den Partikeln des synthetischen Glimmers wenigstens eine wasserhaltige Metalloxidschicht gebildet wird; und (5) Filtern, Waschen mit Wasser, Trocknen und Kalzinieren des mit den Metalloxidschichten beschichteten synthetischen Glimmers.
Verfahren zur Herstellung eines Perlglanzpigments durch Beschichten von synthetischem Glimmer mit Metalloxiden, umfassend die Schritte: (1) Zerkleinern des synthetischen Glimmers durch Rühren des Glimmers mit Wasser in einer Nasspulverisiermühle auf eine Partikelgröße zwischen 5 und 500 μm und Auftrennen des Glimmers; (2) Dispergieren der aufgetrennten Partikel des synthetischen Glimmers in Wasser und Zugeben von 0,0001 bis 1,0 Gew.-% eines kationischen, anionischen, nicht-ionischen oder amphionischen oberflächenaktiven Mittels; (3) Zugeben von Säure zu der Dispersion, welche das oberflächenaktive Mittel enthält, um den pH zwischen 1 und 4 einzustellen; (4) Zugeben von Metalloxidvorläufern und einer wässrigen basischen Lösung bei Aufrechterhaltung des pH-Bereichs bis die gewünschte Farbe erreicht wird, wodurch auf den Partikeln des synthetischen Glimmers wenigstens eine wasserhaltige Metalloxidschicht gebildet wird; und (5) Filtern, Waschen mit Wasser, Trocknen und Kalzinieren des mit den Metalloxidschichten beschichteten synthetischen Glimmers.
Verfahren zur Herstellung eines Perlglanzpigments nach Anspruch 1 oder 2, worin die Metalloxidschicht ein oder mehr als zwei Metalloxide umfasst.
Verfahren zur Herstellung eines Perlglanzpigments nach Anspruch 3, worin die Metalloxidschicht eine Titandioxid (TiO₂)-Schicht, eine Eisenoxid (Fe₂O₃)-Schicht oder eine Kombination davon ist.
Verfahren zur Herstellung eines Perlglanzpigments nach Anspruch 3, worin die Metalloxidschicht eine Hauptmetalloxidkomponente und eine Hilfsmetalloxidkomponente umfasst, wobei die Hauptmetalloxidkomponente aus der Gruppe bestehend aus Titandioxid (TiO₂), Eisenoxid (Fe₂O₃) und eine Mischung davon und die Hilfsmetalloxidkomponente aus der Gruppe bestehend aus Zinndioxid (SnO₂), Zirkoniumdioxid (ZrO₂), Siliciumdioxid (SiO₂), Aluminiumoxid (Al₂O₃), Magnesiumoxid (MgO), Mangandioxid (MnO₂) und Mischungen davon ausgewählt sind.
Verfahren zur Herstellung eines Perlglanzpigments nach Anspruch 1, das ferner einen weiteren Beschichtungsschritt der kalzinierten Pigmentpartikel mit einem aus der Gruppe bestehend aus Chrom, Zirkonium, Aluminium und Mischungen davon ausgewählten Metalloxid oder die Behandlung mit Silan umfasst.
Verfahren zur Herstellung eines Perlglanzpigments nach einem der vorhergehenden Ansprüche, worin das anionische oberflächenaktive Mittel Natriumbistridecylsulfosuccinat oder Natriumdiisopropylnaphthalinsulfonat, das kationische oberflächenaktive Mittel Alkylaminguanidinpolyoxyethanol, das nicht-ionische oberflächenaktive Mittel Sorbitanmonooleat und das amphionische oberflächenaktive Mittel Cocoamidopropylbetain ist.
Verfahren zur Herstellung eines Perlglanzpigments nach Anspruch 1, das nach dem Zerkleinern des synthetischen Glimmers mit der Wasser-Rührvorrichtung ferner einen Schritt des Pulverisierens der Partikel des synthetischen Glimmers auf eine Größe von 5 bis 500 μm mittels einer Nasspulverisiervorrichtung umfasst.
Perlglanzpigment, hergestellt nach Anspruch 1 oder 2.