CZ256096A3 - Anorganický pigment se zlepšenou dispergovatelností - Google Patents

Anorganický pigment se zlepšenou dispergovatelností Download PDF

Info

Publication number
CZ256096A3
CZ256096A3 CZ962560A CZ256096A CZ256096A3 CZ 256096 A3 CZ256096 A3 CZ 256096A3 CZ 962560 A CZ962560 A CZ 962560A CZ 256096 A CZ256096 A CZ 256096A CZ 256096 A3 CZ256096 A3 CZ 256096A3
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
pigment
inorganic pigment
weight
water
pigments
Prior art date
Application number
CZ962560A
Other languages
English (en)
Other versions
CZ287075B6 (cs
Inventor
Josef Ing. Csc. Křížala
Libor Ing. Csc. Mastný
Zlatko Ing. Csc. Šrank
Adolf Ing. Goebel
Alice Ing. Štěpničková
Hynek Ing. Vychodil
Oldřich Prof. Ing. Csc. Paleta
Jan Ing. Csc. Novák
Antonín Ing. Csc. Mlčoch
Original Assignee
Precheza A. S.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Precheza A. S. filed Critical Precheza A. S.
Priority to CZ19962560A priority Critical patent/CZ287075B6/cs
Publication of CZ256096A3 publication Critical patent/CZ256096A3/cs
Publication of CZ287075B6 publication Critical patent/CZ287075B6/cs

Links

Landscapes

  • Pigments, Carbon Blacks, Or Wood Stains (AREA)
  • Paper (AREA)

Description

Oblast techniky _ ,, ,
Vynález se týká anorganického pigmentu se zlepšenou dispergovatelností zejména ve vodou ředitelných systémech, který je povrchově upravena arylsulfonáty, alkoxylovanými polyoly a produkty jejich pyrohydrolýzy.
Dosavadní stav techniky
V současné době je známa celá řada organických látek používaných k povrchovým úpravám anorganických pigmentů za účelem zlepšení jejich pigmentových i zpracovatelských vlastností. Volba organické látky k provedení povrchové úpravy do značné míry závisí na tom, pro jakou aplikaci je anorganický pigment určen.
Pro použití do vodou ředitelných nátěrových hmot se provádějí tzv. hydrofílní povrchové úpravy pigmentů. K tomuto účelu se nejčastěji používají organické látky, pro které je charakteristický větší počet funkčních skupin, jako jsou vícefunkční alkoholy, běžně označované jako polyoly.
Mezi první v praxi použité polyoly patří trimethylolpropan (GB 1366422, DE 1767289) a trimethylolethan (CA 067303). Ačkoliv jejich aplikace má na zlepšení pigmentových charakteristik jen málo výrazný vliv, zlepšení zpracovatelských vlastností takto upravených pigmentů je zřetelné. Tak např. FR 2045426 popisuje vliv trimethylolpropanu na zlepšení dispergovatelností titanové běloby v alkydových pryskyřicích a JP 8236157 dokumentuje příznivý vliv téže látky na dispergovatelnost v polyethylenu.
Někteří výrobci titanové běloby dodnes používají uvedené jednoduché polyoly patrně také proto, že zlepšují jemnost mletí při mikronizaci pigmentu. Tyto látky totiž působí jako účinné intenzifíkátory mletí v parních tryskových mlýnech (GB 1022821).
Nevýhodou trimethylolpropanu a trimethylolethanu je skutečnost, že jde o krystalické látky, z nichž je nutno před jejich nanášením na pigmenty připravovat roztoky. Tuto nevýhodu odstranilo zavedení alkoxylovaných derivátů polyolů, stejně účinných, které jsou již za pokojové teploty tekuté a lze je tedy dávkovat přímo neředěné. Další předností alkoxylovaných derivátů je jejich vyšší tepelná stabilita ve srovnání s původními látkami, takže je lze aplikovat při vyšších teplotách bez nebezpečí rozkladu a následného barevného tónu anorganického pigmentu. Po chemické stránce jde o adiční produkty polyolů, nejčastěji trimethylolpropanu a pentaerytritolu, s ethylenoxidem v různém molárním poměru, přičemž vznikají produkty s různým počtem ethoxylových jednotek a s různou viskozitou.
Použití ethoxylovaných a propoxylovaných derivátů trimethylolpropanu různé molekulové hmotnosti ke zlepšení dispergovatelností titanové běloby a dalších pigmentů popisuje např. DE 1467442. Novější DE 4312035 z roku 1994 ale dokládá, že povrchová úprava ethoxylo váným trimethylolpropanem není univerzálně použitelná pro všechny aplikace (např. není vhodná do papíru), protože takto upravená titanová běloba při dispergaci silněji pěni. Povrchové úpravy jednoduchými polyoly a jejich alkoxylovanými deriváty rovněž podstatně neovlivňují skladovatelnost a neodstraňují problémy s mostěním při pneumatické dopravě pigmentů. Potlačení sklonu k aglomeraci částic je u těchto úprav sice zřetelné, ale pro zásadní zlepšení zpracovatelských vlastností ne zcela dostatečné.
Podstata vynálezu
Podstatou vynálezu je anorganický pigment se zlepšenou dispergovatelností zejména ve vodou ředitelných systémech vyznačený tím, že obsahuje 0,05 až 2,0 hm. % alkoxylovaného polyolu a/nebo produktů jeho pyrohydrolýzy a/nebo 0,01 až 1,0 hm. % arylsulfonátu. Jako alkoxylovaný polyol lze použít ethoxylovaný trimethylolpropan nebo pentaerytritol a jako arylsulfonát lze použít naftalensulfonan sodný nebo jeho alkylderiváty, které navíc mohou být hydroxylované.
U titanové běloby povrchově upravené organickými látkami podle vynálezu jsou odstraněny výše uvedené nevýhody. Velmi dobře se disperguje bez tvorby pěny, má zlepšenou skladovatelnost a potlačen sklon k mostění. Lze ji použít nejen pro přípravu vodou ředitelných nátěrů, ale i pro další aplikace, např. do papíru.
Při přípravě organicky povrchově upravených anorganických pigmentů podle vynálezu se postupuje způsobem chráněným PV -96. Nejprve se připraví vodný roztok naftalensulfonanu sodného, přidá se k němu ethoxylovaný trimethylolpropan a tato směs se vnáší do parního tryskového mlýnu ve formě aerosolu vytvořeného za aerobních podmínek přehřátou vodní parou za tlaku 0,2 až 2,0 Mpa a při teplotě 250 až 350 °C. Za těchto podmínek dojde k částečné pyrohydrolýze ethoxylovaného trimethylolpropanu s následným navázáním všech přítomných organických látek na povrch částic pigmentu. U arylsulfonátu k pyrohydrolytické transformaci za daných podmínek nedochází, avšak jeho vazba na povrch částic je velmi pevná. Přítomná sulfoskupina potencuje hydrofilní charakter částic a udílí jim souhlasný záporný náboj, čímž omezuje sklon k aglomeraci. Popsaným způsobem povrchově upravená titanová běloba má zlepšenou dispergovatelnost, což je podmíněno dvěma faktory: jednak vyšší hydrofilnosti, a jednak potlačením aglomerace částic.
Z velké palety vyráběných typů alkoxylovaných polyolů jsou nejběžnější ethoxylovaný trimethylolpropan a pentaerytritol, které však ještě mohou obsahovat různý počet ethoxylových jednotek. Pro úpravu pigmentů pro použití do vodou ředitelných nátěrových hmot a do papíru jsou nejvhodnější typy s menším počtem ethoxylových jednotek. Deriváty s větším počtem ethoxylových jednotek mají při dispergaci sklon k pěnivosti.
Řešení podle vynálezu je možno využít pro zlepšení dispergovatelností ve vodou ředitelných systémech u titanové běloby a u dalších anorganických pigmentů, např. železitých. Popsané příklady provedení osvětlují, ale nijak neomezují rozsah předmětu vynálezu.
Příklady provedení
Příklad 1 ,^Nejprve byl připraven vodný roztok obsahující 15 hm. % naftalensulfonanu sodného a 50 hm. % ethoxylovaného trimethylolpropanu o molekulové hmotnosti 270. Tento roztok byl speciální tryskou dávkován v množství 12 kg/h do proudu přehřáté vodní páry (tlak 1,8 Mpa, teplota 290 °C) a vytvořený aerosol byl veden do mikronizéru spolu s vysušenou titanovou bělobou, která byla dávkována v množství 1800 kg/h. Získaný produkt měl vlhkost 0,34 hm. % a obsahoval 0,21 hm. % uhlíku.
Příklad 2
Pro srovnání byla postupem podle příkladu 1 připravena titanová běloba organicky upravená roztokem naftalensulfonanu sodného, který byl dávkován v množství 12 kg/h.
Získaný produkt měl vlhkost 0,36 hm. % a obsahoval 0,11 hm. % uhlíku.
Příklad 3
Pro srovnání byla postupem podle příkladu 1 připravená titanová běloba organicky upravená neředěným ethoxylovaným trimethylolpropanem (M.h. 270), který byl dávkován v množství 12 kg/h. Získaný produkt měl vlhkost 0,31 hm.Vo a obsahoval 0,38 hm. % uhlíku.
Příklad 4
Vlastnosti titanových bělob organicky upravených podle příkladů 1 až 3 byly porovnány s neupravenou výchozí bělobou. Byly provedeny následující zkoušky:
Latexová zkouška
Touto zkouškou se vizuálně hodnotí množství nerozdispergovaných shluků ve vodou ředitelném systému a to hodnocením pomocí subjektivní stupnice 1 až 5. Dispergace se provádí v dispergační nádobce o průměru 80 mm pomocí laboratorní míchačky s průměrem míchadla 40 mm rychlostí 5200 ot/min. Směs 52 g pigmentu s 30 g destilované vody a 24 g vhodného standardního smáčedla se disperguje po dobu 30 sekund, přidá se 74 g polyvinylacetátu a disperguje dalších 15 sekund. Směs se nanese nanášecím pravítkem se štěrbinou 0,12 mm na kladívkový papír a nechá zaschnout. Hodnocení se provádí vizuálně. Stupeň 1 představuje prakticky hladký nátěr bez nerozdispergovaného pigmentu, stupně 2 a 3 malé množství a stupně 4 a 5 velké množství nerozdispergovaných hrudek.
Bod smočení a-bod tečení
Tyto veličiny charakterizují stav systému pigment-voda, kdy množství přidané vody právě stačí smočit částice pigmentu a udržet je pohromadě (bod smočení). Bod tečení je dán nejmenším množstvím vody, které vytvoří s pigmentem tekutou směs. Rozhodující pro hodnotu těchto veličin (mimo tvaru a velikosti částic) je právě stav povrchu pigmentu a především jeho hydrofilita. Vlastní test se provádí v porcelánové misce s 5 gramy pigmentu smočeného přídavkem 0,4 ml 5%-ního vodného roztoku hexamethafosfátu sodného. K této směsi se po kapkách za stálého smíchávání pomocí tloučku přidává destilovaná voda. Bod smočení se dosáhne tehdy, když se vytvoří hmota, která se nabalí na tlouček, nedrobí se ani nerozmazává. Dalším přídavkem vody se dosáhne tekutosti, kdy pasta při shrnutí paletovacím nožem do středu misky a naklonění misky na 60° teče. Tento stav charakterizuje bod tečení. Výsledky zkoušek se vyjadřují jako hodnoty hmotností přídavku vody (včetně hmotnosti přídavku hexamethafosfátu sodného) přepočtené na 100 g pigmentu.
Dispergace metodou VÚSCH (Výzkumný ústav spotřební chemie)
Při této zkoušce se 15 g titanové běloby převrství 45 g destilované vody předem ohřáté na 30°C a míchá se mechanickým míchadlem až do úplného dispergování. Měří se čas (v minutách) potřebný na dispergaci.
Dále byl subjektivně posuzován sklon k pěnivosti během dispergace ve vodě a vzájemně porovnána rychlost sedimentace titanové běloby z vodní suspenze v odměmém válci. Nejvyšší rychlost sedimentace je označena číslem 1, nejnižší číslem 4.
Pro posouzení tendence k mostění materiálu byl standardní metodou podle ČSN změřen vnější sypný úhel (v úhlových stupních) u všech porovnávaných titanových bělob. Získané výsledky jsou shrnuty v tabulce:
TypIB Latex. zk. B.smoč. B.teč. Disperg. Pěna Sedimentace Syp.úhel
Neuprav. 4 25,99 28,47 12 malá 1 28,4
Příklad 1 1 23,90 26,61 1 žádná 4 26,1
Příklad 2 2 24,78 27,42 2 žádná 3 27,0
Příklad 3 2 ,24,10 26,97 4 zřetelná 2 27,9

Claims (5)

  1. ' PATENTOVÉ NÁROKY
    1. Anorganický pigment se zlepšenou dispergovatelností zejména ve vodou ředitelných systémech vyznačený tím, že obsahuje 0,05 až
  2. 2,0 hnA% alkoxylovaného polyolu a/nebo produktů jeho pyrohydrolýzy a/nebo 0,01 až 1,0 hmítv^ arylsulfonátu.
    vickoUív-2. Anorganický pigment podle hodu 1 vyznačený tím, že jde o titanovou bělobu anatasového nebo rutilového typu s nebo bez anorganické povrchové úpravy.
    bduoku./
  3. 3. Anorganický pigment podle hodu 1 vyznačený tím, že jde o železitý a/nebo železnatý pigment na bázi oxo- a/nebo hydroxo-sloučenin s nebo bez anorganické povrchové úpravy. ( se
  4. 4. Anorganický pigment podle bodu 1 až 3 vyznačený tím, že jako alkoxylovaný polyol použije ethoxylovaný trimethylolpropan nebo pentaerytritol.
  5. 5. Anorganický pigment podle bodu 1 až 4 vyznačený tím, že jako arylsulfonát se použije naftalensulfonan sodný nebo jeho alkylderiváty, resp. hydroxyalkylderiváty.
CZ19962560A 1996-09-02 1996-09-02 Anorganický pigment se zlepšenou dispergovatelností CZ287075B6 (cs)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ19962560A CZ287075B6 (cs) 1996-09-02 1996-09-02 Anorganický pigment se zlepšenou dispergovatelností

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ19962560A CZ287075B6 (cs) 1996-09-02 1996-09-02 Anorganický pigment se zlepšenou dispergovatelností

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CZ256096A3 true CZ256096A3 (cs) 1998-03-18
CZ287075B6 CZ287075B6 (cs) 2000-08-16

Family

ID=5465178

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ19962560A CZ287075B6 (cs) 1996-09-02 1996-09-02 Anorganický pigment se zlepšenou dispergovatelností

Country Status (1)

Country Link
CZ (1) CZ287075B6 (cs)

Also Published As

Publication number Publication date
CZ287075B6 (cs) 2000-08-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA1220675A (en) Pigments and their manufacture
DE68924595T2 (de) Wässrige kieselsäuresuspension mit hohem feststoffanteil.
US6132505A (en) Inorganic pigment pellets for coloring plastics, lacquers and building materials and a process for the production thereof
US4186027A (en) Processing of kaolinitic clays at high solids
FI93852C (fi) Menetelmä stabiilin, hienojakoisen pigmenttisuspension valmistamiseksi
US5432239A (en) A process for using grinding and/or dispersing agent containing polymers and/or copolymers partiallly neutralized by magnesium for aqueous suspensions of mineral substances, to be used in pigmentary applications
US3661610A (en) Pigment
EA014943B1 (ru) Способ получения покрывной композиции
US5672201A (en) Composite pigmentary material
FI77464B (fi) Titandioxidslam och dess framstaellningsfoerfarande.
US4280849A (en) Aqueous dispersions
US4619705A (en) Nonionic surfactant treated clays, methods of making same, water-based paints, organic solvent-based paints and paper coatings containing same
US4344799A (en) Readily dispersible TiO2 pigment
CA2849758C (en) Treated inorganic pigments having improved dispersability and use thereof in coating compositions
NO321503B1 (no) Beleggingsfarge, fremgangsmate for fremstilling derav og anvendelse derav.
JPH0777603B2 (ja) 粒子分散剤
US6267812B1 (en) Aqueous dispersion of pigment(s) and/or filler(s) containing a particular saccharide composition
US5804639A (en) Pigment preparations having a high solids content
CZ256096A3 (cs) Anorganický pigment se zlepšenou dispergovatelností
EP0171168B1 (en) Nonionic surfactant treated clays, methods of making same, water-based paints, organic solvent-based paints and paper coatings containing same
DE1592865A1 (de) Verfahren zur Herstellung von organisch modifizierten Kieselsaeuren und Silikaten
CN108779341A (zh) 红色氧化铁颜料在水性制剂中的用途
US5232881A (en) Use of surfactants in processing abrasive pigments
US2786777A (en) Silica composition and production thereof
US5279662A (en) Alkyl polyglycoside as a dispersant for titanium dioxide

Legal Events

Date Code Title Description
IF00 In force as of 2000-06-30 in czech republic
MM4A Patent lapsed due to non-payment of fee

Effective date: 20080902