DE1467442C - Leicht dispergierbare anorganische Pigmente - Google Patents

Description

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Die vorliegende Erfindung betrifft in wäßrigen und molekularen, äthoxylierten Polyolen möglich. Diese

organischen Medien leicht dispergierbare anorganische Umsetzungsprodukte haben jedoch den Nachteil, daß

Pigmente und ein Verfahren zu ihrer Herstellung. damit nachbehandelte TiO₂-Pigmente zur Vergrauung

Anorganische Pigmente lassen sich nur schwer in neigen.

Lackkunstharzbindemitteln und in wäßrigen Kunst- 5 Die vorliegende Erfindung betrifft leicht dispergierstoffdispersionen dispergieren. So erfordert beispiels- bare, pulverige, anorganische Pigmente, deren Oberweise die Herstellung einer guten Dispersion von fläche eine nicht ionogene oberflächenaktive Substanz Titandioxid in einem öligen Bindemittel einen lang- trägt, die dadurch gekennzeichnet sind, daß die oberwierigen und damit wenig wirtschaftlichen Mahl- flächenaktive Substanz aus dem Umsetzungsprodukt prozeß; außerdem ist die fertige Suspension in der io eines Polyols, mit Alkylenoxiden besteht, wobei pro Regel nicht sehr stabil. Diese unerwünschte Eigen- OH-Gruppe 1 bis 5 Mol Alkylenoxid eingeführt schaft von anorganischen Pigmenten kann noch ver- werden und die oberflächenaktive Substanz in Mengen stärkt werden durch die bei der Lagerung und dem von 0,05 bis 2 Gewichtsprozent, vorzugsweise in Transport des Pigmentes entstehenden Agglomerations- Mengen von 0,1 bis 0,75 Gewichtsprozent, bezogen erscheinungen. Die obengenannten Schwierigkeiten xs auf trockenes Pigment, vorhanden ist.
hängen damit zusammen, daß die Pigmentteilchen Es wurde gefunden, daß diese Derivate von mehreinerseits wegen ihrer Oberflächeneigenschaften nur wertigen Alkoholen eine besonders gute dispersionsschlecht von den Bindemitteln benetzt werden und fördernde Wirkung haben, wenn sie auf die Oberfläche andererseits wegen ihrer starken Oberflächenkräfte der Pigmentteilchen aufgebracht werden. Pigmente, untereinander stark zu Zusammenballungen neigen. 20 die mit einem der obengenannten Derivate bzw. mit Die Zerlegung des Pigmentes in seine kleinsten Teilchen, einem Gemisch derselben behandelt worden sind, d. h. seine Dispergierung, ist bei der Einarbeitung in zeigen eine hervorragende Dispergierbarkeit, sowohl f_ ein Lacksystem jedoch unbedingt anzustreben, damit in Lackkunstharzbindemitteln als auch in wäßrigen \ keine Kornbildung im Lack auftritt und die Pigment- Kunstharzdispersionen oder zumindest in einem dieser eigenschaften, wie z. B. Farbstärke und Farbton, voll 25 Medien. Die Dispergierbarkeit ist nicht nur gegenüber zur Geltung kommen können. den nicht behandelten Pigmenten verbessert, sondern

Es sind bisher viele Vorschläge zur Beseitigung auch gegenüber den Pigmenten, die nach bisher be-

dieses Nachteils von anorganischen Pigmenten bekannt- kannten Verfahren behandelt worden sind. Dabei

geworden. Danach kann den Bindemitteln zur För- wird nicht nur eine schnelle Dispergierbarkeit auf den

derung der Dispergierbarkeit des Pigmentes ein 30 durch die Teilchengröße des jeweiligen Pigmentes

dispersionsförderndes Mittel zugesetzt werden. gegebenen Zerteilungsgrad erreicht, sondern auch eine

Man hat auch versucht, die von Natur aus organo- hervorragende Stabilität der erhaltenen Dispersionen phobe Oberfläche des Pigmentes durch eine vorherige erzielt. Darüber hinaus wirkt sich die Behandlung der Behandlung mit geeigneten Stoffen örganophil zu anorganischen Pigmente mit den obengenannten machen, um die Dispergierung in einem organischen 35 Derivaten von Polyolen eher günstig auf die pigment-Medium zu erleichtern. Als geeignete Stoffe wurden technischen Eigenschaften, wie z. B. ölzahl, Farbunter anderem genannt: stärke, Farbton usw., aus. In der Regel ist sogar eine

Organosiliciumverbindungen, Polyole, speziell Pen- deutliche Verbesserung des Aufhellvermögens fest-

taerythrit, Alkylenoxide und hochmolekulare Konden- zustellen. Insbesondere wird durch die gute Verteilung

sationsprodukte von Alkylenoxiden mit Aminen, Phe- 40 des Pigmentes im Bindemittel die gefürchtete Schleier-

nolen oder langkettigen Fettalkoholen. bildung im fertigen Lack vermieden.

Die britische Patentschrift 784 662 bzw. die deutsche Dem Verfahren sind alle anorganischen Weiß- und

Patentschrift 605 973 beschreiben die Verwendung von Buntpigmente zugänglich. Besonders vorteilhafte Er-

Umsetzungsprodukten von ein- oder mehrwertigen gebnisse werden mit Titandioxid-, Eisenoxid- und ^

Alkoholen mit Alkylenoxiden als Dispergierhilfsmittel. 45 Chromoxidpigmenten erzielt, einschließlich der Ferro-

Gemäß der britischen Patentschrift werden aus magnetika auf der Basis von Eisenoxiden und Chromorganischen oder anorganischen Pigmenten unter dioxid, wie sie zur Herstellung von magnetischen Ton-, Zusatz der Dispergierhilfsmittel in Mengen von Bild- und ähnlichen Aufzeichnungsträgern verwendet mindestens 10 Gewichtsprozent, bezogen auf Pigment, werden.

fließfähige Pasten hergestellt, in denen die Pigmente 5° Als Ausgangsprodukte für die zu verwendenden in feiner Verteilung vorliegen. Derivate können mehrwertige Alkohole, die im all-Die britische Patentschrift 944 292 betrifft die Nach- gemeinen 2 bis 6, vorzugsweise 2 bis 4 OH-Gruppen behandlung von Titandioxidpigmenten mit wasser- enthalten, verwendet werden, wie ζ. Β. Glycol, Glycerin, löslichen Kondensationsprodukten alkylierter Phenole Hexantriol. Trimethyloläthan, Trimethylolpropan,Trimit Äthylenoxid bzw. von langkettigen Fettalkoholen 55 methylolbutan, Pentaerythrit, Zuckeralkohole von mit Äthylenoxid. Pentosen und Hexosen usw. Besonders gut eignen

Nach dem Verfahrender USA.-Patentschrift2907670 sich die Umsetzungsprodukte desTrimethylolpropans.

werden Dispersionen organischer Pigmente hergestellt, Die OH-Gruppen der obengenannten mehrwertigen

wobei wäßrige Aufschlämmungen der Pigmente bei Alkohole können ganz oder teilweise mit Alkylenoxiden

Temperaturen von 60 bis 100⁰C mit größeren Mengen 60 umgesetzt werden, wobei pro OH-Gruppe 1 bis 5 Mol

von Umsetzungsprodukten von z. B. Polyolen mit Alkylenoxid eingeführt werden. Als Alkylenoxide

6 bis HK)MoI Alkylenoxid pro OH-Gruppe versetzt werden Äthylen- und Propylenoxid, mit besonders

werden. günstigen Ergebnissen Äthylenoxid eingesetzt. Als Bei-

Auf diese Weise kann das Pigment von der wäßrigen spiele für derartige Verätherungsprodukte seien ge-

Phase abgetrennt und in Form einer stabilisierten 65 nannt:

Pigmentdispersion erhalten werden. Die bei diesem Butandiol-1,3 mit 5 Mol Propylenoxid umgesetzt;

bekannten Verfahren gewünschte Trennung von Hexantriol mit 4 Mol Äthylenoxid umgesetzt; Tri-

wäßrigcr und organischer Phase ist nur mit höher- methylolpropan mit 3,5 Mol Propylenoxid um-

3 ' 4

gesetzt; ferner Glycol mit 3 Mol Äthylenoxid bzw. Das nach dem Sulfat- oder Chlorid-Hydrolyse-

2 Mol Propylenoxid umgesetzt. Verfahren oder nach dem TiCl₄-Verbrennungsverfah-

Eine hervorragende Wirkung im Sinne der vor- ren gewonnene TiO₂, in Rutil- und Anatasform, kann liegenden Erfindung weist_ Trimethylolpropan, um- während verschiedener Phasen seines Herstellungsgesetzt .mit 3,5 bis 6 Mol Äthylenoxid, d. h. 1,17 bis 5 prozesses mit den erfindungsgemäßen Tensiden be-2 Mol Äthylenoxid je OH-Gruppe, auf. Die-Zu- handelt werden:

dosierung der oben aufgeführten Umsetzungsprodukte Nach mehreren Vorstufen fällt z. B. ein Ofenklinker von mehrwertigen Alkoholen zum Pigment bereitet an, welcher gemahlen und klassiert wird. Das Feingut keine Schwierigkeiten. Viele der beispielsweise auf- wird einer anorganischen Nachbehandlung, die im Aufgeführten Stoffe sind gut in Wasser löslich, während io fällen von z. B. Al(OH)₃, SiO₂, TiO₂ bestehen kann, sich andere zumindest gut in organischen Lösungs- unterzogen. Diese Nachbehandlung erfolgt in einer mitteln lösen lassen. Von besonderem Vorteil ist es, Suspension mit etwa 20 Gewichtsprozent Feststoff daß die am besten wirksamen Stoffe, wie die Äthylen- bei 6O⁰C unter intensivem Rühren. Bereits vor dem oxidanlagerungsprodukte des Trimethylolpropans, Ausfällen, während oder unmittelbar danach kann Flüssigkeiten sind, so daß sie in reiner Form ohne 15 die Zugabe der gewünschten Zusatzmittel zum Weiß-r Verdünnungs- und Lösungsmittel auf das Pigment schlamm erfolgen. Der Schlamm wird nun über ein aufgebracht werden können. Für die weitere Ver- Drehfilter filtriert und dabei gewaschen. Das Filterarbeitung der nachbehandelten Pigmente ist es von Vor- gut dieses ersten Drehfilters wird nun wieder mit teil, daß die genannten Umsetzungsprodukte der mehr- Wasser angemaischt und nach gründlichem Vermischen wertigen Alkohole physiologisch unbedenklich sind. 20 einem zweiten Drehfilter zugeführt. Während des An-

Mit den genannten Produkten können die Disper- maischens ergibt sich die zweite Möglichkeit der Zugiereigenschaften der anorganischen Pigmente in gäbe eines oberflächenaktiven Stoffes. Das Drehweiten Grenzen gesteuert werden. So können Pigmente filtergut II wird nochmals gewaschen und dann bei hergestellt werden, die sich sowohl in wäßrigen als 140 bis 170⁰C getrocknet. Das Drehfiltergut II mit auch in organischen Medien in gleicher Weise gut 25 einem Feststoffgehalt von etwa 60 Gewichtsprozent dispergieren lassen. Ein Pigment, das mit 0,25 °/₀ kann auch durch einen Knetprozeß mit einem erfin-Trimethylolpropanpolyglycoläther behandelt wurde, dungsgemäßen Tensid vermischt werden,
ist sowohl in den gebräuchlichen Lackkunstharz- Nach der üblichen Trocknung wird das Gut in bindemitteln sowie in wäßrigen Kunststoffdispersionen einer Dampfstrahlmühle gemahlen. Unmittelbar vor gut dispergierbar. 30 der Mahlung kann die Nachbehandlungssubstanz auf

Die Stelle im Produktionsgang des Pigmentes, an das getrocknete Gut in geeigneter Weise aufgesprüht der das die Dispergierbarkeit beeinflussende Mittel werden, wobei das Pigment z. B. in einer Stiftmühle dem Pigment zugefügt wird, ist nicht von Bedeutung. vorgemahlen werden kann. Schließlich können die Die Oberflächenbehandlung kann über eine flüssige Umsetzungsprodukte der Polyole auch dem Mahlgut Hilfsphase erfolgen. Hierbei wird der zu behandelnde 35 oder dem Dampf unmittelbar bei der Einspeisung in Feststoff oder sein feuchter Filterkuchen in Wasser die Strahlmühle zugesetzt werden. '^.
oder einer organischen Flüssigkeit aufgeschwemmt. TiO₂-Ofenklinker, weiche ohne weitere anorganische Dieser Dispersion werden die Umsetzungsprodukte Nachbehandlung in Kunststoff eingearbeitet werden der Polyole in reiner Form oder in Lösung oder in sollen, lassen sich mit einem erfindungsgemäßen Tensid Hilfsflüssigkeit emulgiert zugesetzt. Die Suspension 40 während eines geeigneten Mahlprozesses z. B. mit einer wird je nach Konzentration einer geeigneten Rühr- Zylinder-, Kugel- oder Pendelmühle vermischen. Eine und/oder Mahlbehandlung unterzogen. Die Be- zweite Mahlung, z. B. in der Dampfstrahlmühle, muß handlungsdauer hängt von der Rühr- bzw. Mahl- nicht notwendigerweise angeschlossen werden,
intensität ab und beträgt bei inniger Vermischung Für die Prüfung des Dispergierverhaltens von 5 bis 20 Minuten. Danach wird die flüssige Hilfsphase 45 TiO₂-Pigmenten in Laclckunstharzbindemitteln wird abgetrennt und in üblicher Weise aufgearbeitet. Die ein sogenannter Dissolver-Test angewandt. Die Disper-Umhüllung kann aber auch, vorzugsweise bei wasser- gierung erfolgt mittels einer Scheibe, die tangential löslichen Tensiden, durchgeführt werden, indem die mit Zähnen besetzt ist, in einem hochviskosen Bindeoberflächenaktiven Stoffe direkt in flüssiger Form mittel-Lösungsmittelgemisch von 65 Gewichtsprozent oder emulgiert dem zu behandelnden Feststoff vor 5° Alkydharz (langöliges mit Sojaöl modifiziertes Alkyd- oder während des Mahlprozesses, z. B. in einer Stift-, harz, Öllänge 65, Phthalsäureanhydritgehalt 26°/₀, Kugel-, Zylinder-oder Dampfstrahlmühle, zugemischt Sojaölgehalt 63°/₀) in Testbenzin. Als Gefäß dient werden. Eine weitere Möglichkeit, die Umhüllung ein Becherglas mit 65 mm Innendurchmesser. Die durchzuführen, besteht in der Vermischung der ober- Dissolverscheibe hat einen Durchmesser von 40 mm. flächenaktiven Stoffe mit dem zu behandelnden an- 55 Der Abstand der Scheibe vom Boden des Glases beorganischen Pigment in dessen Filterkuchen über einen trägt 10 mm.

Knetprozeß. Im Anschluß wird getrocknet und ge- 160 g der genannten Bindemittellösung werden vor-

gebenenfalls gemahlen. Die Zusatzmittel werden dem gelegt, und 168 g Pigment werden innerhalb 5 Minuten

Pigment in Mengen von 0,05 bis 2%, bezogen auf das bei einer Drehzahl von 1000 bis 1500 UpM zu einer

trockene Pigment, zugesetzt, besonders wirtschaftlich 60 Paste verrührt; dann wird 5 Minuten lang bei 5000UpM

in Mengen von 0,1 bis 0,75 °/₀, da kleinere Mengen als gerührt. Die Paste erwärmt sich hierbei auf etwa

0,1 °/o im allgemeinen keine ausreichende Wirkung und 6O⁰C. Von diesem Ansatz werden nun 134 g Paste

größere als 1 % an sich nicht schädlich sind, aber keine mit 25 g Testbenzin (ρ =- 0,78 g/cm³) verdünnt. Von

wesentliche Verbesserung der Wirkung mehr zeigen. dieser Dispersion wird ein Grindometerwert (ASTM-

Die Oberflächenbehandlung von Titandioxid, als 6₅ STANDARD METHOD 4411) ermittelt und außer-

Pigment und Füllstoff in der Farben- und Kunststoff- dom nach Zusatz von Sikkativ (Co, Mn, Pb-Naph-

industrie besonders wichtig, sei als Beispiel ausführlich thenat 1: 2 in Testbenzin) ein Lackabzug auf einer

besprochen. Glasplatte hergestellt. Der trockene Film wird hin·

sichtlich der Anzahl undispergierter Agglomerate visuell beurteilt und mit den Noten 1 bis 7 bewertet.

Das Dispergierverhalten von TiO₂-Pigmenten in wäßrigen Kunststoffdispersionen wird im PVA-Test geprüft.

5 g Pigment werden mit 5 g destilliertem Wasser mit einem Glasstab leicht verrührt, dann mit 6,5 g Polyvinylacetat, 50°/₀ige Dispersion in Wasser (43,7 °/₀ Polyvinylacetat, 6,5 ^u/o Trikresylphosphat, 4,3 °/₀ Dibutylphosphat) gut durchgerührt. Die Polyvinylacetatdispersion ist vorher mit etwa 3 Tropfen 2°/₀iger Ammoniaklösung auf pH 7 bis 8 eingestellt worden. Die fertige Paste wird auf eine Schwarzweißkarte (Hersteller: Erichsen, Blatt 74 D) gegeben und mit einem 90^-Filmzieher abgezogen. Der bei Zimmertemperatur getrocknete Film wird hinsichtlich der Anzahl undispergierter Agglomerate visuell beurteilt und mit den Noten 1 bis 7 bewertet. (1 = sehr wenig, 7 = sehr viel Agglomerate.)

Nachfolgend werden eine Reihe von Versuchen beschrieben, die sowohl die Art der Nachbehandlung als auch Beispiele der erfindungsgemäßen oberflächenaktiven Stoffe betreffen. Die nach den angeführten Methoden bestimmten Werte für die Dispergiereigenschaften der Pigmente werden in Tabelle 1 angegeben.

Beispiel 1

Ein durch Hydrolyse von Titansulfat hergestelltes TKX-Pigment mit Rutilstruktur wird nach den in Spalte 4 angegebenen Verfahren mit einer anorganischen Hülle versehen. Das etwa 95°/₀ TiO₂ enthaltende Pigment wird getrocknet und dann in einer mit überhitztem Wasserdampf betriebenen Strahlmühle mikronisiert. Die Dispergierbarkeit des gemahlenen Pigments ist aus Tabelle 1 Nr. O ersichtlich.

B e i s ρ ie I 2 Nr. 4 0,25 °/₀ Trimethylolpropan + 6,0 Mol

Älhylenoxid in 25°/_oiger wäßriger Lösung

Nr. 5 0,50 % Trimethylolpropan + 6,0 Mol

Äthylenoxid in 40°/₀iger wäßriger Lösung

Nr. 7 0,50 °/₀ Trimethylolpropan + 10 Mol

Äthylenoxid in 40°/₀iger wäßriger Lösung

Nr. 12 0,25 °/₀ Trimethylolpropan + 3,5 Mol

Propylenoxid in 25°/_oiger wäßriger Lösung.

B ei s ρ i e 1 3

Ein Rutilpigment, wie im Beispiel 1 beschrieben, wird nach dem Trocknen mit einer Menge von 0,30 Gewichtsprozent Trimethylolpropan + 3,5 Mol Äthylenoxid 100°/_oig, bezogen auf trockenes Pigment, besprüht und dann dampfstrahlgemahlen, s. Tabelle 1, Nr. 3. In gleicher Weise wurden folgende Verbindungen verwendet:

Nr. 6 0,30 °/₀ Trimethylolpropan + 6,0 Mol

Äthylenoxid 100°/₀ig ■

Nr. 8 0,30 °/₀ Trimethylolpropan + 10,0 MoI

Äthylenoxid V

Nr. 10 0,30 °/o Butandiol-1,3

+ 5 Mol Äthylenoxid 100°/₀ig.

Ein Rutilpigment, wie im Beispiel 1 beschrieben, wird nach dem Trocknen mit einer 25°/₀igen wäßrigen Lösung eines Umsetzungsproduktes von Trimethylolpropan mit 3,5 Mol Äthylenoxid pro Mol Trimethylolpropan besprüht und dann analog Beispiel 1 dampfstrahlgemahlen.

Es werden 0,25 Gewichtsprozent Trimethylolpropanumsetzungsprodukt, bezogen auf trockenes Pigment, eingesetzt, s. Tabelle 1, Nr. 1.

In gleicher Weise wurden folgende Umsetzungsproduktc von Polyolen untersucht:

Nr. 1 a 0,50 °/₀ Trimethylolpropan -f 3,5 Mol .

Äthylenoxid
iii40°/₀iger
wäßriger
Lösung B e i s ρ i e 1 4

Der gewaschene Filterkuchen eines Rutilpigmentes nach Beispiel 1 mit 50°/₀ Pigmentgehalt wird mit 0,50 Gewichtsprozent Trimethylolpropan + 3,5 Mol Äthylenoxid 100°/_oig, bezogen auf trockenes Pigment, geknetet, anschließend, bei 160° C getrocknet und dampfstrahlgemahlen, s. Tabelle 1, Nr. 2.

In gleicher Weise wurden folgende Substanzen verwendet:
Nr. 9 0,50°/₀ Trimethylolpropan + 10 OMoI

Äthylenoxid 100«/₀ig Nr. 11 0,30°/o Butandiol-1,3 +5,0MoI

Äthylenoxid 100°/₀ig.

Tabelle

Dem Pigment zugegebener
Alkoholabkömmling Zugabe des Alkoholabkömmlings

Dispergiereigenschaften des Pigmentes

Alkydharz
Note

Hegman-Wert

Trimethylolpropan, umgesetzt mil
3.5 Mol Äthylenoxid/Mol

Trimciliylolpropaii, umgesct/t mil
^;.^c. Mol Ätliylcnoxid/Mol

1
2 0,25 wäßrige Lösung 25 °/o

0,5 wäßrige Lösung 40°/₀

5
bis 2

80
25

20

6 bis 2 bis

	Dem Pigment zugegebener Alkoholabkömmling	mit	Tabelle	1 (Fortsetzung)	Menge %> bezogen	Alkoholabkömmlings	Dispergicrcigenschaften	Note	Hcgman- Wert	PVA	3
			Zugabe des	auf	Form	U Alkyd harz .	bis 2	μ	Note
Lfd. Nr.	Trimethylolpropan, umgesetzt	mit	gemäß Bei	0,5				25	2
	3,5 Mol Äthylenoxid/Mol		spiel		100°/oig	1	bis 2
2	Trimethylolpropan, umgesetzt	mit	4	0,3				20	2
	3,5 Mol Äthylenoxid/Mol				100°/oig	1	bis 2
3	Trimethylolpropan, umgesetzt	mit	3	0,25				20	2 bis	3
	6 Mol Äthylenoxid/Mol				wäßrige Lösung 25 %	1	1
4	Trimethylolpropan, umgesetzt	mit	2	0,5				20	2
	6 Mol Äthylenoxid/Mol				wäßrige Lösung 40 °/0		bis 2
5	Trimethylolpropan, umgesetzt	mit	2	0,3				25	2
	6 Mol Äthylenoxid/Mol				100°/oig	1	bis 2
6	Trimethylolpropan, umgesetzt	mit	3	0,5				25 -	2 bis
	10 Mol Äthylenoxid/Mol				wäßrige Lösung 40°/0	1	2
.7	Trimethylolpropan, umgesetzt	mit	2	0,3				30	3	3
	10 Mol Äthylenoxid/Mol				100°/oig		bis 2
8	Trimethylolpropan, umgesetzt		3	0,5				25	3	3
	10 Mol Äthylenoxid/Mol				100°/oig	1	2
9	Butandiol-1,3, umgesetzt mit		4	0,3				30	2
	5 Mol Äthylenoxid/Mol				100°/0ig		2
10	Butandiol-1,3, umgesetzt mit	mit	3	0,3				30	2 bis
	5 Mol Äthylenoxid/Mol				100"/0ig		bis 2
11	Trimethylolpropan, umgesetzt	4	0,25				25	2 bis
	3,5 Mol Propylenoxid/Mol			wäßrige Lösung 25°/o	1
12		2

Die folgenden Beispiele zeigen, daß die Umsetzungsprodukte der Polyole, wenn sie lediglich als Dispergierhilfsmittel zugesetzt werden, kaum eine Wirkung zeigen. Bei den nach dem vorliegenden Verfahren nachbehandelten Pigmenten handelt es sich also um Stoffe mit gegenüber dem reinen Pigment völlig veränderten Oberflächeneigenschaften.

Beispiel 5

Ein Titandioxidpigment mit Rutilstruktur, das wie üblich mit anorganischen Chemikalien nachbehandelt worden ist und etwa 95°/₀ TiO₂ enthält, wird getrocknet und dann in einer mit überhitztem Wasserdampf betriebenen Strahlmühle mikronisiert.

a) Ein Teil des gemahlenen Pigments wird in einem Alkydharz, wie auf Spalte 4 beschrieben, dispergicrt. Seine Dispergierbarkeit wird mit Note 5 und 80 μ bewertet.

b) Ein anderer Teil des gemahlenen Pigments wird in dem gleichen Alkydharz, das 0,25 °/₀ Trimethylolpropan, umgesetzt mit 3,5 Mol Äthylcnoxid/Mol, bezogen auf einzusetzendes Pigment, enthält, dispcrgiert. "Die Dispergierbarkeit wird mit Note 5 und 75 μ bewertet.

Der Zusatz des gleichen Slolfcs vor der Mahlung gemäß Tabelle 1, Nr. 1, bewirkt eine Dispergierbaikcit von 1 bis 2 bei 25 μ. IZs ist also ganz deutlich, daß die Polyolabkömmlinge gemäß der .vorliegenden !■rlmdung nur dann ihre Wirkung entfalten, wenn sie in der geschilderten Weise auf die PigmenlobciHäche gebracht werden, nicht aber, wenn sie deni Bindemittel zugesetzt werden.

45

50

55

60

Beispiel 6

a) Ein Eisenoxidpigment wird nach dem Trocknen in einer mit überhitztem Wasserdampf betriebenen Strahlmühle mikronisiert.

Eine Probe des gemahlenen Pigments wird mit einer Dissolverscheibe in einem Alkydharz bei 50(X) UpM dispergiert. Nach 6 Minuten wird ein Hegman-Wcrt von 23 μ gemessen.

b) Das gleiche Eisenoxidpigment wie im Beispiel 6a wird vor der Slrahlmahrung mit 0,3 °/₀. bezogen auf das trockene Pigment, Trimclhylolpropan, umgesetzt mit 6 Mol Äthylenoxid/Mol, in 25°/_oiger wäßriger Lösung befeuchtet.

Eine Probe dieses gemahlenen Pigments erzielt bei gleicher Dispergierung wie im Beispiel 6a nach 4 Minuten einen Hegman-Wert von 9 μ.

Beispiel 7

Ein TiO₂-Pigment mit Rulilstruktur, hergestellt durch Hydrolyse von Titanylsulfat wurde zunächst mit einer anorganischen Hülle durch Auffallen von Aluminiumhydroxid und SiO₂ versehen. Das Pigment, das zu 95°/o^:U1S TiO₂ bestand, wurde dann getrocknet und mit einer wäßrigen Lösung, die im Versuch 7a 80 Gewichtsprozent eines Umsel/iingsproduktcs von Trimethylolpropan mit .3,5 Mol Äthylenoxid und im Versuch 7 b 80 Gewichtsprozent eines Umsclzungsproduktcs von Trimethylolpropan mit 20 Mol AtIn-Ienoxid enthielt, naclibeliandcll. Die Menge der wäßrigen Lösung wurde so bemessen, daß das nachbchaiulelle Pigment, bezogen auf Trockensubstanz. I Gewichtsprozent dor oberflächenaktiven Substanz enthielt. Nach der Befeuchtung des Pigmentes mit der

109 62637

TiO2- I'iginciit	Organische Dotierung	Cilairsgebung im Alkydharz-Lack	Dispergier- b.irkeit in VVdch-PVC
		PVK1) IH PVK 23	(Lünstruitest)
7 a	Ι,Ο1'/,, Reak	83 74	gut
	tionsprodukt
	Trimethylol-
	propan
	-J- 3,5 MoI
	Älhylenoxid
7b	1,0»/,, Reak	63 57	schlecht
	tionsprodukt
	aus I Mol
	Trinielhylol-
	propan
	I 20 MoI
	Äthylenoxid

wäßrigen Lösung wurde es in der Dampfstrahlmühle mikronisiert. Die Eigenschaften des Pigments wurden wie folgt untersucht:

Das optische Verhalten (Aiifhellvermögen nach DIN 53192 — Reynolds) war bei beiden Pigmenten gleich. Sehr unterschiedlich verhielten sich jedoch die beiden Pigmente hinsichtlich ihrer Glanzgebung im Einbrennlack und ihrer Dispergierbarkeit in Weich-PVC. Die Glanzgebung wurde in einem Alkydharzlack £eprüft. In einer Kugelmühle wurden die Pigmente mit dem Alkydharz (Pigmentvohimenkonzentriition: 18 und 23°/„) vermählen. Es wurde ein kurzöliger Alkydharz mit einem Ölgehalt von 25^U/_U verwendet. Der Alkydharzlack wurde auf Glasplatten gesprüht, die nach dem Zentrifugieren anschließend 30 Minuten bei 130° C getrocknet wurden. Der Glanz wurde nach ASTM mit dem Gardner-2()°-Gerät gemessen.

Die Dispergierbarkeit wurde in Weich-PVC nach dem Einstreutest gemessen. Eine Mischung von 100 Gewichtsprozent Dioctylphthalat, 0,5 Gewichtsprozent Diphenylthioharnstoff und 0,3 Gewichtsprozent Fluß wurden bei einer Temperatur von 165" C auf einem Mischwalzwerk zu einem schwarzen Fell ausgewalzt. Auf das Fell wurden dann jeweils 10 Gewichtsteile des zu untersuchenden Pigmentes aufgestreut und die Folie darauf kurze Zeit von Hand gewendet, um die Pigmente gleichmäßig zu verteilen. Anschließend wurden nach 1, 2, 4, 8 und 16 Minuten Walzzeit Proben entnommen und die Dispergierbarkeit der Pigmente an Hand dieser Folie beurteilt. Während der 16minutigen Walzzeit wird die Folie mehrmals von Hand gewendet.

Die Ergebnisse der oben beschriebenen Versuche sind in der nachfolgenden Tabelle aufgeführt:

In einer weiteren Versuchsreihe wurde nach dem bereits beschriebenen Verfahren die Behandlung des TiO₂-Pigments wiederholt, wobei jedoch im Versuch 7c Gewichtsprozent des Umsetzungsproduktes von Tr.imethylolpropan mit 3,5 Mol Äthylenoxid, während im Versuch 7d 3 Gewichtsprozent des Umsetzungsproduktes von Trimethylolpropan mit 3,5 Mol Äthylenoxid auf das Pigment aufgebracht wurden.

Anschließend wurde der Glanzeffekt nach der bereits beschriebenen Methode untersucht. Das Ergebnis dieser Versuchsreihe wird in der nachfolgenden Tabelle wiedergegeben:

TiO,-Kginciit

Oberflächenaktive
Substanz

Glaii/gebung

PVK

18

PVK 23

') PVK Piginentvolurnenkonzcntration.

7c 1 Mol Trimethylolpropan 83 74

+ 3,5 Mol Äthylenoxid -l°/o

7d I Mol Trimethylolpropan 7.1 64

-h 3,5 Mol Äthylenoxid - 3 ^ü/„

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Leicht dispergierbare, pulverige, anorganische Pigmente, deren Oberfläche eine nicht ionogene oberflächenaktive Substanz trägt, d a d u r c Ii gekennzeichnet, daß die oberflächenaktive Substanz aus dem Umsetziingsprodukt eines Polyols mit Alkylenoxiden besteht, wobei pro OH-Gruppe 1 bis 5 Mol Alkylenoxid eingeführt werden und die oberflächenaktive Substanz in Mengen von 0,05 bis 2 Gewichtsprozent, vorzugsweise in Mengen von 0,1 bis 0,75 Gewichtsprozent, bezogen auf trockenes Pigment, vorhanden ist.

2. Leicht dispergierbare, pulverige, anorganische Pigmente nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß als oberflächenaktive Substanz Trimethylolpropan, umgesetzt mit I bis 5 Mol Alkylenoxid pro OH-Gruppe, verwendet wird.

3. Leicht dispergierbare, pulverige, anorganische Pigmente nach Anspruch I bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß als oberflächenaktive Substanz Trimethylolpropan, umgesetzt mit 1,17 bis 2 MoI Alkylenoxid pro OH-Gruppe, verwendet wird.

4. Leicht dispergierbare, pulverige, anorganische Pigmente nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Basis der Pigmente aus TiO₂, Eisenoxiden oder Chromoxiden besteht.