DE1246145B - Verfahren zum Herstellen von Zinkoxyd zur Verwendung als Pigment und Fuellstoff - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

C 09c

CO9C 1/04

Deutsche Kl.: 22f-4

Nummer: 1 246 145

Aktenzeichen: S 103076 IV a/22 f

Anmeldetag: 7. April 1966

Auslegetag: 3. August 1967

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von Zinkoxydpräparaten, die zur Verwendung als Pigment in Anstrichmitteln sowie Kunstharzlacken und Emaillefarben und als Füllstoffe für Papier, Kunststoffe bzw. Kunststoffgemische u. dgl. geeignet sind.

Die Vorteile, die sich aus der Verwendung von Zinkoxyd als Pigment in Ölfarben ergeben, sind lange bekannt. Zinkoxyd ist wirksam in der Beeinflussung von Schimmel- und Pilzbildung; es setzt sich unter Bildung von Zinkseifen mit den sauren Oxydationsabbauprodukten des ölanteiles um; hinsichtlich der Absorption von ultraviolettem Licht ist es wesentlich wirksamer als andere weiße Pigmente. Wegen dieser wünschenswerten Eigenschaften verbessert Zinkoxyd wesentlich die Lebensdauer und den Dekorationswert von ölanstrichen.

Außenanstriche aus Zinkoxyd enthaltenden Ölfarben haben indes die Neigung anzuschwellen, Blasen zu werfen und von einer Holzunterlage, die mit Wasser gesättigt worden ist, abzublättern. Das kann bei einem Gebäude zur Beeinträchtigung des Aussehens und der Schutzwirkung führen, so daß Wasser von außen angestrichenes Holz sättigen kann. Häufiger wird dies durch die Wanderung von warmer feuchter Luft durch die Wände eines Gebäudes während der Winterzeit verursacht, wenn sich das kondensierende Wasser auf der Rückseite der kälteren Holzverkleidung kondensiert.

Die erfindungsgemäß hergestelltes Zinkoxyd enthaltenden Ölfarben sind gegenüber einem Anschwellen, Blasenziehen und Abblättern beständig, wenn die Anstriche nachteiligen feuchten Bedingungen ausgesetzt sind.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren, gemäß welchem man Zinkoxyd einer Temperatur von etwa 500 bis etwa 1000⁰C unterwirft, und zwar in Gegenwart von Lithiumoxyd oder einer Substanz, die bei der Behandlungstemperatur Lithiumoxyd bilden kann, wie Lithiumhydroxyd, Litniumcarbonat und Lithiumacetat, wobei etwa 0,1 bis etwa 3 Gewichtsprozent des Zinkoxyds an Lithiumoxyd verwendet wird. Im allgemeinen kann die Behandlungsdauer zwischen 5 und 10 Minuten liegen.

Die erfindungsgemäßen Verfahren und Verfahrensprodukte sind in den folgenden Beispielen näher beschrieben und erläutert.

Das Ausmaß der Beständigkeit des fertigen Anstrichs gegenüber Blasenbildung hängt von der Menge Lithiumoxyd ab, die bei der Calcinierung vorliegt bzw. gebildet wird. Es wurde festgestellt, daß die günstigen Wirkungen von Lithiumoxyd hinsichtlich Verfahren zum Herstellen von Zinkoxyd zur Verwendung als Pigment und Füllstoff

Anmelder:

Sankt Joseph Lead Company, New York, RY. (V. St. A.)

Vertreter:

Dr.-Ing. E. Berkenfeld

und Dipl.-Ing. H. Berkenfeld, Patentanwälte, Köln-Lindenthal 3, Universitätsstr. 31

Als Erfinder benannt:

John Ellis Walrond, Beaver Falls, Pa. (V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:

V. St. v. Amerika vom 24. Juni 1965 (466 814) - ■

der Verhinderung des Ziehens von Blasen, Anschwellens oder Abblätterns bei so niedrigen Konzentrationen wie 0,1 Gewichtsprozent des Zinkoxyds erreicht werden. Wesentlich bessere Beständigkeit gegenüber Blasenbildung kann, wie gefunden wurde, dadurch erzielt werden, wenn der Lithiumgehalt des Zinkoxydpigmentes gleich etwa 0,5 bis 1,5 Gewichtsprozent Lithiumoxyd ist. Pigmente, die mehr Lithium enthalten, ergeben keine Blasenbildung, aber es kann eine gewisse Verdickung von Leinölanstrichmitteln ein treten, wenn das Zinkoxydpigment mehr als etwa 1,5 Gewichtsprozent Lithiumoxyd enthält.

Das Zinkoxyd und die Lithiumverbindung werden vor der Calcinierung zweckmäßigerweise zu einer homogenen Mischung vereinigt. Eine trockene Mischung in einem geeigneten Mischer wird bevorzugt. Die erhaltene Mischung wird dann in Luft calciniert, vorzugsweise in einem nicht reaktionsfähigen keramischen Rohr, bei einer Temperatur zwischen etwa 500 und 1000⁰C. Temperaturen unter 500⁰C sind nicht hoch genug, um die Beständigkeit gegen Blasenbildung zu verbessern; Temperaturen

709 619/656

Claims (1)

1. I 246 145

   3 4

   über 1000 C können zur Verfärbung des Zinkoxyds Zinkoxydpigment 275 Gewichtsteile

   und zu einer übermäßigen Vergrößerung der Teilchen Titandioxyd 180 Gewichtsteile

   führen. Temperaturen von 750 bis 925°C bei einer Magnesiumsilikat 346 Gewichtsteile

   Verweilzeit von 5 bis 10 Minuten ergeben Zinkoxyd- rohes Leinöl 300 Gewichtsteile

   pigmente, die hinsichtlich der Beständigkeit gegen- 5 verdicktes Leinöl 115 Gewichtsteile

   über Blasenbildung und Stabilität des Anstrichmittels Verdünnungsmittel und

   bei der Lagerung überragend sind. Längere Verweil- Trockenstoffe 142 Gewichtsteile

   zeiten führen zu keinen nachteiligen Wirkungen,

   wenn man von einem weiteren Kristallwachstum ab- Alle diese Anstrichmittel wiesen eine verbesserte

   sieht. ίο Blasenfestigkeit auf, wobei mit 3 und 5°/o der modi-

   An Stelle die Lithiumverbindung mit dem Zinkoxyd fizierenden Mittel völlige Blasenfreiheit erzielt wurde, vor dem Calcinieren zu mischen, kann das Lithium- Gleiche Ergebnisse wurden erzielt, wenn an Stelle oxyd, vorzugsweise in einem Trägerstrom eines inerten von Lithiumcarbonat Lithiumoxyd oder Lithium-Gases in die das zu behandelnde Zinkoxyd enthaltende hydroxyd verwendet werden.
   Calcinierkammer sublimiert werden. 15 Die mit Lithiumoxyd modifizierten Zinkoxydpig-

   Die wertvollen Eigenschaften der Lithium enthal- mente vorliegender Erfindung führen zu Anstrichen, tenden Zinkoxydpigmente können dadurch verbessert die eine höhere Durchlässigkeit für feuchte Dämpfe werden, daß man während der Calcinierung eine kleine und ein geringeres Ausmaß der Schwellung aufweisen Menge einer Natriumverbindung zusetzt. Es wurde als solche mit nichtmodifiziertem Zinkoxyd,
   gefunden, daß z. B. das Zusetzen von etwa 0,5 bis 20 Wenn man die gemäß vorliegender Erfindung modietwa 5 ^c/₀ Natriumcarbonat, Natriumsilikat oder Na- fizierten Zinkoxyde als Füllstoff für Papier verwendet, triumoxyd das Wachstum der Teilchen der Zinkoxyd- indem man sie einer Papiermasse, die Kolophonium Lithium-Carbonat-Mischungen während der Calci- und Alaun enthält, in einem Holländer zusetzt, weist nierung verringert und daß aus diesen Pigmenten das erhaltene Papier eine Opazität, einen Glanz, Falzerhaltene Anstrichmittel eine hervorragende Bestän- 25 festigkeit und Zerreißfestigkeit auf, die wesentlich digkeit aufweisen. __ besser sind als bei Papier, das mit den gleichen Mengen

   Wenn mit Lithiumcarbonat oder einer anderen in nichtmodifizierten Zinkoxyds hergestellt worden ist.
   der Hitze zersetzbaren Lithiumverbindung und mit

   trockenem Natriumsilikat vermischtes Zinkoxyd bei Patentansprüche:

   etwa 500 bis etwa 1000° C calciniert wird, wird ein 30 1. Verfahren zum Herstellen von Zinkoxyd zur

   beständiges Pigment mit guter Blasenfestigkeit erhal- Verwendung als Pigment und Füllstoff, d a-

   ten. Eine Aufschlämmung von Natriumsilikat, Zink- durch gekennzeichnet, daß man das

   oxyd und Wasser kann gründlich gemischt, filtriert, Zinkoxyd einer Temperatur von wenigstens etwa

   getrocknet, mit Lithiumcarbonat gemischt und calci- 500 bis etwa 1000° C in Gegenwart von Lithium-

   niert werden. Auf diese Weise erhaltene Pigmente 35 oxyd oder einer Verbindung aussetzt, die bei der

   ergeben ebenfalls Anstrichmittel mit einer hervor- Behandlungstemperatur Lithiumoxyd bilden kann,

   ragenden Beständigkeit und Blasenfestigkeit. Im in einer Menge, die, bezogen auf das Zinkoxyd,

   allgemeinen ergeben etwa 1 bis etwa 3 °/o d^er Natrium- etwa 0,1 bis etwa 3 Gewichtsprozent Lithiumoxyd

   verbindungen besonders befriedigende Ergebnisse. ist.

   Die Natriumverbindungen können ganz oder teilweise 40 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn-

   durch die entsprechenden Kaliumverbindungen ersetzt zeichnet, daß die Behandlungstemperatur im

   werden. Bereich von etwa 750 bis etwa 925⁰C liegt.

   Die Erfindung ist im folgenden Beispiel weiter 3. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet

   erläutert. durch die Verwendung von Lithiumcarbonat oder

   Zinkoxyd von der Güte eines Pigmentes wurde mit 45 Lithiumoxyd oder Lithiumhydroxyd.

   5 bzw. 3 bzw. 2 °/o bzw. 1 Gewichtsprozent Lithium- 4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, da-

   carbonat gemischt und bei 750° C etwa 10 Minuten durch gekennzeichnet, daß die Behandlung in

   calciniert. Die erhaltenen Pigmente wurden dem fol- Gegenwart einer Natrium- oder Kaliumverbindung

   genden Standard-Leinöl-Anstrichmitteln zugesetzt: erfolgt.

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