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DE3145620C2 - - Google Patents

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DE3145620C2
DE3145620C2 DE3145620A DE3145620A DE3145620C2 DE 3145620 C2 DE3145620 C2 DE 3145620C2 DE 3145620 A DE3145620 A DE 3145620A DE 3145620 A DE3145620 A DE 3145620A DE 3145620 C2 DE3145620 C2 DE 3145620C2
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DE
Germany
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titanium dioxide
weight
water
pigment
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DE3145620A
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DE3145620C3 (de
DE3145620A1 (de
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Mamoru Matsunaga
Teruo Usami
Haruo Okuda
Hideo Yokkaichi Jp Futamata
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Ishihara Sangyo Kaisha Ltd
Original Assignee
Ishihara Sangyo Kaisha Ltd
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Publication date
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Publication of DE3145620C2 publication Critical patent/DE3145620C2/de
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C09C—TREATMENT OF INORGANIC MATERIALS, OTHER THAN FIBROUS FILLERS, TO ENHANCE THEIR PIGMENTING OR FILLING PROPERTIES ; PREPARATION OF CARBON BLACK  ; PREPARATION OF INORGANIC MATERIALS WHICH ARE NO SINGLE CHEMICAL COMPOUNDS AND WHICH ARE MAINLY USED AS PIGMENTS OR FILLERS
    • C09C1/00—Treatment of specific inorganic materials other than fibrous fillers; Preparation of carbon black
    • C09C1/36—Compounds of titanium
    • C09C1/3607—Titanium dioxide
    • C09C1/3653—Treatment with inorganic compounds
    • C09C1/3661—Coating
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
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    • C01P2004/00—Particle morphology
    • C01P2004/60—Particles characterised by their size
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Description

Die Erfindung betrifft ein Titandioxidpigment, das mit wasserhaltigen Zinn-, Zirkonium- und Aluminiumoxiden beschichtet und hinsichtlich seiner Haltbarkeit und Dispergierbarkeit verbessert ist, sowie ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Titandioxidpigments.
Automobile, elektrische Haushaltsgeräte, industrielle Fertigungsprodukte und dgl. werden mit immer glänzenderen Lackierungen bzw. Überzügen versehen. Als in solchen Lackierungen oder Überzügen enthaltenes Titandioxidpigment benötigt man ein Pigment hervorragender photochemischer Stabilität, d. h. Haltbarkeit, und der Fähigkeit, der Lackierung bzw. dem Überzug einen hohen Glanz zu verleihen. Zur Herstellung von diesen Anforderungen genügenden Titandioxidpigmenten gibt es bereits die verschiedensten Verfahren. Das bekannteste Verfahren zur Verbesserung der Haltbarkeit von Titandioxidpigmenten besteht darin, die Pigmente mit dichtem, amorphen Siliziumdioxid und anderen anorganischen Verbindungen zu beschichten. Derartige Titandioxidpigmente besitzen zwar eine hervorragende Haltbarkeit, der durch sie der Lackierung bzw. dem Überzug verliehene Glanz läßt jedoch erheblich zu wünschen übrig. Darüber hinaus sind der Applikation von (Titandioxid-)Lacken auf wäßriger Grundlage oftmals Grenzen gesetzt. Es ist auch bekannt, die Haltbarkeit von Titandioxidpigmenten ohne Beschichtung derselben mit dichtem, amorphen Siliziumdioxid zu verbessern. Obwohl sich auch hierbei die Haltbarkeit verbessern läßt, gehen der Glanz und die Dispergierbarkeit soweit verloren, daß letzterer Vorschlag für die Praxis unbrauchbar ist.
Aus der GB-PS 13 40 045 ist es bekannt, Aufschlämmungen von Titandioxidpigmenten auf einen geringeren Wassergehalt zu bringen und gleichzeitig die Glanzhaltung der so erhaltenen Pigmente zu verbessern, indem man die Titandioxidpigmente mit einem oder mehreren anorganischen Oxid(en) oder Salz(en) beschichtet und die Pigmentaufschlämmung einem intensiven mechanischen Rührprozeß unterwirft. Für die Beschichtung selbst werden keine speziellen Maßnahmen oder Reihenfolgen genannt. Die Beschichtung kann ein- oder mehrschichtig sein, wobei ferner zwei oder mehrere verschiedenartige Verbindungen gleichzeitig oder nacheinander aufgetragen werden können.
Gemäß der DE-OS 22 23 524 soll eine bedeutende Verbesserung der Kreidungsbeständigkeit und Glanzhaltung von Titandioxidpigmenten erzielbar sein, wenn man bei der Nachbehandlung des jeweiligen Titandioxidpigments vor den übrigen Nachbehandlungsmethoden ein Zirkoniumsalz zufügt und mindestens teilweise Zirkoniumdioxidhydrat unmittelbar auf die Pigmentoberfläche ausfällt. Wie aus den später folgenden Vergleichsbeispielen F und G hervorgeht, läßt sich jedoch dadurch die im folgenden skizzierte, der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Aufgabe nicht in zufriedenstellender Weise lösen.
Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, ein besser haltbares und hinsichtlich des Glanzes und der Dispergierbarkeit nicht beeinträchtigtes Titandioxidpigment zu entwickeln.
Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß sich die gestellte Aufgabe lösen läßt, wenn man die Titandioxidteilchen mit einer gegebenen Menge an anorganischen Verbindungen in einer speziellen Kombination beschichtet.
Der Gegenstand der Erfindung ist in den Patentansprüchen gekennzeichnet.
Das erfindungsgemäße Titandioxidpigment besitzt sowohl eine hervorragende Haltbarkeit als auch einen ausgezeichneten Glanz, wobei seine Pigmenteigenschaften, wie Farbton, Deckkraft, Dispergierbarkeit und dgl. nicht beeinträchtigt sind.
Unter einem Ausgangs-TiO₂-Pigment ist ein Pulver einer mittleren Teilchengröße von etwa 0,1 bis 0,3 µm guten Weißegrades in Anatas- und/oder Rutilkristallform zu verstehen. Das Ausgangs-TiO₂-Pigment kann nach dem sogenannten Sulfatverfahren, bei welchem eine Titansulfatlösung hydrolysiert wird, oder nach dem sogenannten Chloridverfahren, bei dem ein Titanhalogenid in der Dampfphase oxidiert wird, gewonnen worden sein. Wenn ein nach dem Sulfatverfahren hergestelltes Titandioxid verwendet wird, sollte vorzugsweise das durch Hydrolyse gebildete wasserhaltige Titandioxid in Gegenwart von Phosphor oder eines Metalls, wie Zink, Kalium, Aluminium, Lithium, Niob, Magnesium, und dgl., calciniert werden, um stabilisierte Titandioxidkristalle bereitstellen zu können.
Bevorzugt werden die anorganischen Verbindungen auf die Oberfläche des Ausgangs-TiO₂-Pigments in folgenden Mengen aufgetragen: Für den inneren Überzug werden wasserfreies Zinnoxid in einer Menge von 0,2 bis 1,5, vorzugsweise 0,3 bis 1,0 Gew.-% (berechnet als SnO₂) und wasserfreies Zirkoniumoxid in einer Menge von 0,3 bis 3, vorzugsweise 0,5 bis 2 Gew.-% (berechnet als ZrO₂), jeweils bezogen auf das Gewicht des Ausgangs-TiO₂-Pigments, zum Einsatz gebracht. Für den äußeren Überzug gelangt wasserfreies Aluminiumoxid zweckmäßigerweise in einer Menge von 0,3 bis 5, vorzugsweise 0,5 bis 3 Gew.-% (berechnet als Al₂O₃), ebenfalls bezogen auf das Gewicht des Ausgangs-TiO₂-Pigments, zum Einsatz. Wenn die Menge an wasserfreiem Zinnoxid unter der in Patentanspruch 1 angegebenen Untergrenze liegt, erreicht man die angestrebte Haltbarkeit des Titandioxidpigments nicht. Die Verwendung zu großer Mengen an wasserhaltigem Zinnoxid ist ebenfalls unzweckmäßig, da sie zu einer Verfärbung des Titandioxidpigments führen kann und auch aus wirtschaftlichen Gesichtspunkten unzweckmäßig ist. Wenn die Menge an wasserhaltigem Zirkoniumoxid unter der in Patentanspruch 1 angegebenen Untergrenze liegt, läßt sich die Haltbarkeit erwartungsgemäß nicht verbessern. Wenn zu große Mengen an wasserhaltigem Zirkoniumoxid eingesetzt werden, verschlechtert sich der Glanz und verteuert sich das Produkt.
Wenn die Menge an wasserhaltigem Aluminiumoxid unter der in Patentanspruch 1 angegebenen Untergrenze liegt, ist eine Verschlechterung der Haltbarkeit, des Glanzes und der Dispergierbarkeit unvermeidlich, was selbstverständlich unzweckmäßig ist. Wenn die Menge an wasserhaltigem Aluminiumoxid zu groß ist, läßt sich keine Verbesserung proportional zu der verwendeten Menge erreichen, darüber hinaus leidet insbesondere auch der Glanz.
Erfindungsgemäß sollten solche Mengen an wasserhaltigen Oxiden von Zinn, Zirkonium und Aluminium aufgetragen werden, daß das Gewichtsverhältnis SnO₂:ZrO₂:Al₂O₃ zweckmäßigerweise 1:1-3:1-8, vorzugsweise 1:1-2 :2-6 beträgt.
Die erfindungsgemäßen Titandioxidpigmente sind derart beschichtet, daß der innere Überzug auf dem Ausgangs-TiO₂-Pigment von einem äußeren Überzug umgeben ist. Hierbei kann es sich entweder um einen fortlaufenden oder einen unterbrochenen Überzug handeln.
Gegebenenfalls können auf die erfindungsgemäßen Titandioxidpigmente auch noch organische Substanzen wie Polyole, Alkanolamine und dgl., oder anorganische Verbindungen wie Silizium, Titan, Zink, Antimon, Cer und dgl. aufgetragen sein, sofern sie den angestrebten Erfolg nicht beeinträchtigen.
Erfindungsgemäße Titandioxidpigmente besitzen, wie bereits erwähnt, hervorragende Dispergierbarkeit, einen ausgezeichneten Glanz und eine gute Haltbarkeit. Sie eignen sich als Färbemittel auf den verschiedensten Gebieten, z. B. in Überzügen, Druckfarben, Kunststoffen, Papier und dgl. Besonders gut eignen sie sich als Färbemittel in Beschichtungsmassen auf Lösungsmittelbasis zur Herstellung hochglänzender, haltbarer und eine ausgezeichnete Pigmentdispersion aufweisender Lackierungen sowie als Färbemittel in Beschichtungsmassen oder Lacken auf wäßriger Basis.
Die erfindungsgemäßen Titandioxidpigmente lassen sich wie folgt herstellen:
Zunächst werden einer wäßrigen Aufschlämmung des Ausgangs-TiO₂- Pigments wasserlösliche Zinn- und Zirkoniumverbindungen zugesetzt, worauf das Ganze mit einer Säure oder einem Alkali neutralisiert wird. Hierbei werden auf der Titanoxidoberfläche zur Bildung eines inneren Überzugs wasserhaltige Zinn- und Zirkoniumoxide ausgefällt. Die Pigmentkonzentration der wäßrigen Titandioxidaufschlämmung beträgt zweckmäßigerweise 100-800, vorzugsweise 200-400 g/l. Die Temperatur beträgt zweckmäßigerweise 50°-90°, vorzugsweise 60°-80°C. Die wäßrige Titandioxidaufschlämmung wird mit den gewünschten Mengen (bezogen auf das Gewicht des Ausgangs-TiO₂-Pigments an wasserlöslichen Zinn- und Zirkoniumverbindungen versetzt. Geeignete wasserlösliche Zinnverbindungen sind beispielsweise saure Verbindungen, wie Zinnchlorid, Zinnsulfat, Zinnacetat, Zinnoxichlorid, Kaliumstannat und dgl. sowie Natriumstannat und dgl. Wasserlösliche Zirkoniumverbindungen sind beispielsweise saure Verbindungen, wie Zirkoniumchlorid, Zirkoniumsulfat, Zirkoniumnitrat, Zirkoniumacetat, Zirkoniumcarbonat, Zirkoniumoxichlorid, Zirkoniumoxisulfat und dgl. Zur Ausfällung des der wäßrigen Titandioxidaufschlämmung zugesetzten Beschichtungsmittels in Form eines wasserhaltigen Oxids auf der Oberfläche des Ausgangs- TiO₂-Pigments wird der pH-Wert der Aufschlämmung durch Zusatz einer sauren Verbindung (im Falle, daß die Aufschlämmung alkalisch ist) oder einer alkalischen Verbindung (im Falle, daß die Aufschlämmung sauer ist) eingestellt.
Im Rahmen des Verfahrens gemäß der Erfindung kann der innere Überzug durch gleichzeitige Ausfällung wasserhaltiger Zinn- und Zirkoniumoxide oder durch getrennte Ausfällung mindestens eines Teils derselben und anschließend gemeinsame Ausfällung der restlichen Oxide oder durch getrennte Ausfällung sämtlicher Oxide gebildet werden. Günstige Ergebnisse bezüglich der Haltbarkeit erreicht man beispielsweise durch Zusatz einer wasserlöslichen Zinnverbindung zu einer wäßrigen Aufschlämmung des Ausgangs-TiO₂-Pigments, Einstellen des pH-Werts der Aufschlämmung auf einen Wert, bei welchem zunächst mindestens ein Teil des Zinns als wasserhaltiges Oxid auf der Oberfläche des Ausgangs-TiO₂-Pigments ausgefällt wird, anschließende Zugabe einer wasserlöslichen Zirkoniumverbindung und Einstellen des pH-Werts der Aufschlämmung auf einen Wert, bei welchem sich zur Ausbildung des inneren Überzugs Zirkonium und das restliche Zinn als wasserhaltiges Oxid ausscheidet. Zur Neutralisation geeignete saure Verbindungen sind beispielsweise Schwefel- oder Salzsäure. Geeignete alkalische Verbindungen sind beispielsweise die Hydroxide und Carbonate von Alkali- und Erdalkalimetallen sowie Ammoniak, Amine und dgl. Die neutralisierte Aufschlämmung wird eine gegebene Zeit lang (in der Regel 10 bis 60 min) bei einer Temperatur von 40°-90°C gealtert.
Danach wird der in der geschilderten Weise zur Ausbildung eines inneren Überzugs behandelten Aufschlämmung eine gegebene Menge einer wasserlöslichen Aluminiumverbindung zugesetzt, worauf das Ganze mit einer Säure oder Alkali neutralisiert wird. Hierbei fällt unter Bildung eines äußeren Überzugs wasserhaltiges Aluminiumoxid aus. Als lösliche Aluminiumverbindung eignen sich Alkalimetallaluminate, Aluminiumchlorid, Aluminiumsulfat und dgl. Zur Ausfällung der zugesetzten Aluminiumverbindung als wasserhaltiges Oxid auf dem Ausgangs-TiO₂-Pigment wird der pH-Wert der Aufschlämmung durch Neutralisieren mit einer Säure oder einem Alkali in der geschilderten Weise auf 6 bis 8 eingestellt.
Die einer Beschichtungsbehandlung unterworfene Titandioxidaufschlämmung wird eine gegebene Zeit lang (in der Regel 10 bis 60 min) bei einer Temperatur von 40° bis 90°C gealtert, dann filtriert und gewaschen und schließlich getrocknet. Nach einer üblichen Pulverisierung erhält man das erfindungsgemäße Titandioxidpigment.
Die folgenden Beispiele und Vergleichsbeispiele sollen die Erfindung näher veranschaulichen.
Beispiel 1
Durch Oxidieren von Titantetrachlorid in der Dampfphase wird eine wäßrige Titandioxidaufschlämmung (TiO₂-Konzentration: 400 g/l) zubereitet. Diese wird auf eine Temperatur von 70°C erwärmt. Ihr pH-Wert wird durch Zusatz von Schwefelsäure auf 2 eingestellt. Nun wird der Aufschlämmung eine wäßrige Lösung von Zinn(II)chlorid in einer Menge von 0,5 Gewichtsprozent (bezogen auf das Gewicht des Ausgangs-TiO₂-Pigments und berechnet als SnO₂) zugesetzt. Das erhaltene Gemisch wird 10 min lang gerührt und dann mit einer Lösung von Zirkoniumsulfat in einer Menge von 0,7 Gew.-% (bezogen auf das Gewicht des Ausgangs-TiO₂-Pigments und berechnet als ZrO₂) versetzt. Schließlich wird das erhaltene Gemisch weitere 10 min lang gerührt. Durch Einstellen des pH-Werts der Aufschlämmung auf 7 durch Zusatz einer Lösung von Natriumhydroxid werden nun auf der Oberfläche des Ausgangs-TiO₂-Pigments wasserhaltige Zinn- und Zirkoniumoxide ausgefällt. Nach zehnminütigem Rühren der Mischung wird eine Lösung von Natriumaluminat in einer Menge von 2,5 Gew.-% (bezogen auf das Ausgangs-TiO₂-Pigment und berechnet als Al₂O₃) zugegeben, worauf das Ganze erneut 10 min lang gerührt wird. Durch Einstellen des pH-Werts der Aufschlämmung auf 7 durch Zusatz von Schwefelsäure wird wasserhaltiges Aluminiumoxid ausgefällt. Zuletzt wird das Gemisch 60 min lang gealtert und filtriert. Der Filterrückstand wird gewaschen, dann 5 h lang bei einer Temperatur von 120°C getrocknet und schließlich mit Hilfe einer Mikronisierungsvorrichtung pulverisiert, wobei ein mit Zinn-, Zirkonium- und Aluminiumoxiden beschichtetes Titandioxidpigment gemäß der Erfindung (Pigment A) erhalten wird.
Beispiel 2
Beispiel 1 wird wiederholt, wobei jedoch ein durch Hydrolisieren einer Lösung von Titansulfat zu wasserhaltigem Titanoxid, Calcinieren, Pulverisieren und Klassifizieren erhaltenes Titandioxid von Rutiltyp und eine Lösung von Zinn(IV)chlorid verwendet werden. Hierbei wird ein weiteres erfindungsgemäßes Titandioxidpigment (Pigment B) erhalten.
Beispiel 3
Beispiel 1 wird wiederholt, wobei jedoch die Zirkoniumsulfatlösung unter Aufrechterhalten eines pH-Werts der Aufschlämmung von 10 bis 10,5 und danach die Zinn(II) chloridlösung zugegeben werden. Hierbei wird ein weiteres erfindungsgemäßes Titandioxidpigment (Pigment C) erhalten.
Beispiel 4
Beispiel 1 wird wiederholt, wobei jedoch nach Zugabe der Zinn(II)chloridlösung der pH-Wert der Aufschlämmung durch Zusatz einer Natriumhydroxidlösung auf 7 eingestellt, das Gemisch 10 min lang gerührt und schließlich das Zirkoniumsulfat zugegeben wird. Hierbei wird ein weiteres erfindungsgemäßes Titandioxidpigment (Pigment D) erhalten.
Beispiel 5
Beispiel 1 wird wiederholt, wobei jedoch die Zinn(II)chloridlösung in einer Menge von 1 Gew.-% (bezogen auf das Gewicht des Ausgangs-TiO₂-Pigments und berechnet als SnO₂) und die Zirkoniumsulfatlösung in einer Menge von 2 Gew.-% (bezogen auf das Gewicht des Ausgangs-TiO₂-Pigments und berechnet als ZrO₂) zugegeben werden. Hierbei wird ein weiteres erfindungsgemäßes Titandioxidpigment (Pigment E) erhalten.
Vergleichsbeispiel
Zu Vergleichszwecken werden in der im folgenden geschilderten Weise Vergleichspigmente F-N hergestellt.
  • F: Beispiel 1 wird wiederholt, wobei jedoch das Beschichten mit wasserhaltigem Zinnoxid weggelassen wird.
  • G: Beispiel 1 wird wiederholt, wobei jedoch das Beschichten mit wasserhaltigem Zirkoniumoxid weggelassen wird.
  • H: Beispiel 1 wird wiederholt, wobei jedoch das Beschichten mit wasserhaltigem Aluminiumoxid weggelassen wird.
  • I: Vergleichsbeispiel H wird wiederholt, wobei jedoch das wasserhaltige Zinnoxid in einer Menge von 5 Gew.-% (berechnet als SnO₂) und das wasserhaltige Zirkoniumoxid in einer Menge von 1 Gew.-% (berechnet als ZrO₂) aufgetragen werden.
  • J: Beispiel 1 wird wiederholt, wobei jedoch anstelle des Zinn(II)chlorid eine Lösung von Natriumsilicat verwendet und das wasserhaltige Siliziumoxid in einer Menge von 0,5 Gew.-% (berechnet als SiO₂) aufgetragen wird.
  • K: Beispiel 1 wird wiederholt, wobei jedoch anstelle der Zinn(II)chloridlösung eine Ortho-phosphorlösung verwendet und das wasserhaltige Phosphoroxid in einer Menge von 0,5 Gew.-% (berechnet als P₂O₅) aufgetragen wird.
  • L: Beispiel 1 wird wiederholt, wobei jedoch anstelle der Zinn(II)chloridlösung eine Titantetrachloridlösung verwendet und das wasserhaltige Titanoxid in einer Menge von 1 Gew.-% (berechnet als TiO₂) aufgetragen wird.
  • M: Beispiel 1 wird wiederholt, wobei jedoch anstelle der Zinn(II)chloridlösung eine Cerchloridlösung verwendet und das wasserhaltige Ceroxid in einer Menge von 0,05 Gew.-% (berechnet als CeO₂) aufgetragen wird.
  • N: Beispiel 5 wird wiederholt, wobei jedoch die Beschichtungsbehandlung mit dem wasserhaltigen Aluminiumoxid weggelassen wird.
Test 1
Ein Test verschiedener Eigenschaften der erfindungsgemäßen Titanoxidpigmente A-E und der Vergleichspigmente F-N ergibt die in der folgenden Tabelle I zusammengestellten Ergebnisse. Der Anfangsglanz (20°-20° und 60°-60°) der weißen Testplatten wurde mit einem handelsüblichen Glanzmeßgerät gemessen.
Messung des Grades des Kalkigwerdens
Der Test wurde wie folgt durchgeführt:
Ein Meßpapier zur Bestimmung des Grades des Kalkigwerdens (belichtetes Photopapier, schwarz) wurde in 60×60 mm große Stücke zerschnitten; diese wurden mindestens 15 min in reines Wasser getaucht. Anschließend wurde das Wasser vorsichtig mit Gaze abgewischt. Die so erhaltenen Testpapiere wurden auf die entsprechenden Testplatten gelegt, die eine vorbestimmte Zeit atmosphärischem Einfluß ausgesetzt waren, um deren schwarze Oberfläche mit den weißgefärbten Oberflächen der Testplatten in Berührung zu bringen. Die Testpapiere wurden dann mit einem auf und ab bewegbaren Metallstempel von 20 mm Durchmesser mit 20 kg/cm² Druck, 5 sec mittels eines Hebels auf die Testplatten gepreßt, so daß die kalkig gewordenen und pulvrigen Beläge von den Testplatten abgelöst und auf den Testpapieren fixiert wurden.
Die Menge der verkalkten Beläge auf den Testpapieren wurde mit den "Standards für die Auswertung von Farb-Filmen" der Japan Paint Inspecting Association verglichen. Wenn kein abgelöstes Pulver auf dem Papier fixiert war, wurden dem Test 10 Punkte zugeordnet. Je nach der Menge abgelösten Pulvers erhielten die Tests 8, 6, 4, 2 und 0 Punkte.
Tabelle I
Aus Tabelle I geht hervor, daß die erfindungsgemäßen Titandioxidpigmente ausgezeichnete Glanz- und Haltbarkeitseigenschaften aufweisen, wenn sie in Beschichtungsmassen auf Lösungsmittelbasis verwendet werden.
Die in Tabelle I aufgeführten Eigenschaften werden wie folgt ermittelt:
Herstellung von Testplatten
Das Titandioxidpigment wird mit einem kokusnußölmodifizierten Mageröl-Alkydharz/butyliertem Melaminharz-Lack (7/3 Gew.-Teile) gemischt und in dem Lack mittels eines Lackrüttlers dispergiert, wobei eine Beschichtungsmasse erhalten wird. Diese wird auf eine mit Zinkphosphat behandelte Stahlplatte in einer Größe von 7 cm × 15 cm derart aufgetragen, daß die Stärke des trocknen Überzugs etwa 60 µm beträgt. Nach dem Auftragen der Beschichtungsmasse wird die Testplatte 30 min lang bei 130°C getrocknet, wobei eine weißfarbene Testplatte erhalten wird. Das Verhältnis Pigment zu Binder (P:B) des Überzugsmaterials beträgt 1:1.
Bestimmung des Spiegelglanzes
Der Anfangsglanz (20°-20° und 60°-60° Spiegelglanzwerte) der weißfarbenen Testplatte wird mit Hilfe eines Glanzmeßgeräts ermittelt.
Bestimmung der Haltbarkeit
Die Glanzerhaltung oder -beibehaltung ermittelt man, indem man die weißfarbene Testplatte in einem eine sonnenscheinsimulierende Kohlenbogenlampe enthaltenden Bewitterungsgerät einer Zwangsbewitterung (alle 60 min werden 12 min lang Wasser aufgesprüht; die Temperatur der schwarzen Platte beträgt 63 ± 3°C) ausgesetzt und der 60°-60° Spiegelglanz in gegebenen Intervallen gemessen wird. Die Beständigkeit gegen Kalkigwerden ergibt sich aus dem Ausgangspunkt des Kalkigwerdens sowie dem Ausmaß des Kalkigwerdens der Überzugoberfläche nach 600stündiger (Licht-)Einwirkung (Standardtest für Lackierungen gemäß der JAPAN PAINT INSPECTING ASSOCIATION). Wenn der Grad des Kaligwerdens 10 beträgt, bedeutet dies, daß der Überzug nicht kalkig geworden ist. Eine geringere Zahl bedeutet, daß der Grad des Kalkigwerdens größer ist.
Test 2
Das gemäß Beispiel 1 hergestellte erfindungsgemäße Titandioxidpigment A wird mit einer Lösung eines Harzgemischs aus einem wasserlöslichen Acrylharz und einem wasserlöslichen Melaminharz (3:1 Gewichtsverhältnis) gemischt und in der Lösung mit Hilfe einer Kugelmühle dispergiert, wobei eine Beschichtungsmasse erhalten wird. Diese wird auf ein 7 cm × 15 cm großes Aluminiumblech derart aufgetragen, daß die Stärke des trocknen Films etwa 60 µm beträgt. Nach dem Auftragen der Beschichtungsmasse wird das Ganze 30 min lang bei einer Temperatur von 150°C getrocknet, wobei eine weißfarbene Testplatte erhalten wird.
Der Glanz und die Haltbarkeit der weißfarbenen Testplatte werden entsprechend Test 1 bestimmt. Die Ergebnisse finden sich in Tabelle 2.
Tabelle II
Aus Tabelle II geht hervor, daß das erfindungsgemäße Titandioxidpigment in wasserlöslichen Anstrichen eine hervorragende Dispergierbarkeit sowie einen guten Glanz und eine gute Haltbarkeit aufweist.

Claims (6)

1. Titandioxidpigment, welches zwei Deckschichten wasserhaltiger Metalloxide aufweist, wobei die innere Schicht 0,1 bis 5 Gew.-% wasserhaltiges Zirkoniumoxid (bezogen auf das Gewicht des Ausgangs-TiO₂-Pigments und als ZrO₂ berechnet) enthält, worauf eine äußere Schicht aus 0,1 bis 8 Gew.-% wasserhaltigem Aluminiumoxid (bezogen auf das Gewicht des Ausgangs-TiO₂-Pigments und als Al₂O₃ berechnet) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die innere Schicht zusätzlich zu Zirkoniumoxid 0,1 bis 3 Gew.-% wasserhaltiges Zinnoxid (bezogen auf das Gewicht des Ausgangs-TiO₂- Pigments und berechnet als SnO₂) aufweist.
2. Titandioxidpigment nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Menge des wasserhaltigen Zinnoxidüberzugs 0,2 bis 1,5 Gew.-% (bezogen auf das Gewicht des Ausgangs-TiO₂-Pigments und berechnet als SnO₂) beträgt.
3. Titandioxidpigment nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Menge des wasserhaltigen Zinnoxidüberzugs 0,3 bis 1 Gew.-% (bezogen auf das Gewicht des Ausgangs-TiO₂-Pigments und berechnet als SnO₂) beträgt.
4. Titandioxidpigment nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem äußeren Überzug aus wasserhaltigem Aluminiumoxid außerdem eine organische Substanz adsorbiert ist.
5. Titandioxidpigment nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die organische Substanz aus einem Polyol und/oder einem Alkanolamin besteht.
6. Verfahren zur Herstellung eines Titandioxidpigments nach Anspruch 1, wobei man eine wäßrige Aufschlämmung von Titandioxidpigment mit wasserlöslichen Zirkoniumverbindungen zur Ausfällung einer inneren Schicht von 0,1 bis 5 Gew.-% wasserhaltigem Zirkoniumoxid (bezogen auf das Gewicht des Ausgangs-TiO₂-Pigments und als ZrO₂ berechnet) und von wasserlöslichen Aluminiumverbindungen zur Ausfällung einer äußeren Schicht von 0,1 bis 8 Gew.-% Al₂O₃ (bezogen auf das Gewicht des Ausgangs-TiO₂-Pigments und als Al₂O₃ berechnet) versetzt, dadurch gekennzeichnet, daß man zusätzlich zur Zirkoniumverbindung noch eine wasserlösliche Zinnverbindung zur Ausfällung einer Menge von 0,1 bis 3 Gew.-% Zinnoxid (bezogen auf das Gewicht des Ausgangs-TiO₂-Pigments und als SnO₂ berechnet) in der inneren Schicht zusetzt.
DE3145620A 1980-11-18 1981-11-17 Titandioxidpigment und Verfahren zu seiner Herstellung Expired - Lifetime DE3145620C3 (de)

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