Способ получения прозрачного цветного пигмента

.613.1(0403,ИЯ ПРОЗРАЧНОГОсается полученияо пигмента на осозрачного субосаждены оксиды вину. 1 табл. зую В качестве цвеили гидроокисей мпригодными, наприРе(ОН)з, Со(ОН),ных окисей талла являю ер, РеО(ОН) Сг(ОН)з Ре еталлася Ре(ОН),ОЗ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ ГННТ СССР(71) Мерк Патент ГМбХ(72) Такайи Ватанабеи Тамно Ногуши (ЛР)(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНЦВЕТНОГО ПИГМЕНТА(57) Изобретение капрозрачного цветногнове чешуйчатого прстрата, на который Изобретение относится к получению прозрачного цветного пигмента на основе чешуйчатого прозрачного субстрата, на который осаждены оксиды или гидроксиды окрашивающих металлов.Цель изобретения - повышение термостойкости пигмента и улучшение его диспергируемости.Согласно способу получения прозрачного цветного пигмента, в котором на чешуйчатый, прозрачный субстрат в водной суспензии в присутствии щелочного агента осаждают окись или гидроокись окрашивающего металла из его соли и после этого образовавшийся осадок отделяют, промывают, просушивают и прокаливают, осаждение или гидроксиды, окрашивающих металлов. Целью изобретения является повышение термостойкости пигмента иулучшение его диспергируемости, Поставленная цель достигается способомполучения прозрачного цветного пигмента на основе чешуйчатого прозрачного субстрата - слюды нли талька,включающим осаждение на частицы субстрата оксидов или гидроксидов окрашивающих металлов из солей соответствующих металлов при обработкеих щелочным агентом, в котором осаж"дение ведут в присутствии соли магния, взятой в количестве 0,9-4, 1мас,7 в расчете на осажденный оксида в качестве щелочного агента исполь окиси металла или гидроокиси металла приводят в присутствии соли магния, взятой в количестве 0,9- 4,1 мас.7, в расчете на осажденную окись, а в качестве щелочного агента используют мочевину.Вкачестве чешуйчатых прозрачных субстратов пригодными являются слюданапример мусковит, серицйт или флогопит, чешуйка талька. Эти субстраты применяются, как правило, в видечастичек размером порядка 1-100 мкмФ преимущественно размером порядка5-50 мкм.з 14ГеО, СоО или СгОэ, В случае необходимости могут соосаждаться бесцветные окиси металлов, например, А 10,2 гО или Т 10.Все названные окИси металлов илигидроокиси металлов могут быть в слоекак по отдельности, так и вместе,причем могут составляться смеси окисей этих металлов, Решающим однакоявляется то, чтобы в пигменте содержалось 0,9-4,1 мас.7. окиси магния.При содержании менее 0,9 мас,7 окисимагния хороших результатов не добиваются. При содержании более чем4,1 мас,Х свойства не улучшаются,Для получения предлагаемого пигмента чешуйчатый прозрачный субстратсуспензируют в водном Растворе, который содержит по меньшей мере однусоль металла и соль магния. В качестве пригодных солей металла для образования цветных окисей или гидрооксисей являются, например, пригодными ГеЯО, ГеС 1, Ге(ИН 4)(БО )г: эГе(ИОэ), Ге(ЯО)э, ГеС 1 э,ГеИН(ЯО)д, Ге(ИОэ)эСоС 1, СоБо,Со(ИОэ), СгС 1 э, СгИН+(БО). В качестве солей металлов, которые пригодныдля дополйительного проводимого в случае необходимости осаждения бесцветныхокисей металлов, могут быть например,А 1(БО ) , А 1 ИН(ЯО), А 1 Иа(БО),А 1 К(ЯО), 2 пС 1 , 2 пБО, ТОБО,ТС 1. В качестве солей магния пригодными являются, например, МБО 4,Мя(ИО.) , МрС 11, МяВг, МяЗ. Вособенности преимущественно применяются МБЯОр, МдС 1.Все эти соли металлов и соли магния могут применяться в комбинациидруг с другом, причем особенно принанесении покрытия цветными окисямиили гидроокисями могут свободно выбираться соотношения количеств различных солей металлов и массовоесоотношение покрытия к субстратусоответственно желаемого цвета,Готовят 5-25-ную суспензию чешуйчатого субстрата в растворе солейметаллов, которая содержит около 9 хх 10 -19 х 10 моль солей металлана 1 м покрываемой поверхности субстрата, При дабавлении основания со 66651 4 аммиака. Особенно предпочтительнамочевина, так как здесь могут бытьдостигнуты особенно мелкие размерычастичек гидратов окиси металлов,осаждаемых на субстрат, и благодаряэтому получается особенно хорошаяпрозрачность продуктов, Наряду сэтим благодаря мочевине добиваются,в частности, гомогенного осаждениягидратов окиси металлов на субстрате.Мочевина добавляется в количествеоколо 3-30 эквивалентов мочевины впересчете на окиси металлов, и суспензию кипятят в течение 0,5-5 ч.Таким образом, осаждается, например, гидроокись магния, гидрокисьжелеза (ЕХ), гидроокись железа (ЕЕЕ),гидроокись кобальта, гидроокись хрома, гидроокись алюминия, гидроокисьцинка, гидроокись титана, гидрат окиси титана или гидрат окиси железа.После завершения осаждения продуктыотделяют, промывают и просушивают 25 при 00-120 ОС. Далее проводят прокаливание, которое, например, осущеществляется при 400-900 ОС в течениеоколо 0,5-5 ч и при котором гидроокиси или гидраты окисей переводятТак как названнь 1 е окиси металлов, за исключением алюминя, цинка ититана, являются окрашенными путемвыбора типа окисей металлов или путем выбора соотношения смесей различных окисей металла могут быть получены различные цвета, например, красный, желтый, голубой, зеленый и черный, а также нейтральные расцветки,так и очень много оттенков. 40 ли гидролизуются и металлы, включая магний, в форме гидроокисейосаждаются на субстрат. В качествеоснования используют мочевину, которую превращают путем гидролиза до Для получения желтого, прозрачного пигмента приготавливают 5-253-нуюводную суспензию чешуйчатого субст Рата, котоРая содеРжит в виде Раствора 10-150 чпреимущественно около30-90, соли железа, 1-50 ч.,преимущественно 2-30, соли магния и 10400 ч., преимущественно 30-270, мочевины, в каждом случае пересчитанные на100 ч субстрата, суспензию кипятятв течение 0,5-5 ч, после чего можетбыть получен желтый пигмент путемотделения, промывания и просушиванияпри температуре около 105-110 С.Путем обработки при 300-1200 С,преимущественно 400-900 С, из этогопигмента может быть получен красный,прозрачный пигмент.Для получения черного, прозрачного пигмента приготавливают 5-257-ную 1чешуйчатого субстрата, которая содержит растворенными 50-300 ч., преимущественно 150-250, соли железа, 3-90 ч., преимущественно 15-60, соли магния, 25-1500 ч преимущественно 75-1000, мочевнны и 2,5-90 ч., преимущественно 8-75, нитрата калия в 10 каждом случае пересчитанные на 100 ч. субстрата. После кипячения в течение0,5-5 ч, отделения, промывания и просушивания при 100-100 С получают черный, прозрачный пигмент, 15Для получения зеленого, прозрачного пигмента приготавливают 5-257-ную водную суспензию чешуйчатого субстрата, которая содержит растворенными 20-200 ч., преимущественно 40-150,20 соли кобальта, 20-200 ч., преимущественно 40- 150, соли алюминия, 7-60 ч., преимущественно 10-3 Й, соли магния и 100"80 ч преимущественно 200- 450, мочевины, в каждом случае пере считанные на 100 ч. субстрата. После кипячения в течение 0,5-5 ч, отделения, промывания и прошушивания при температуре около 120 С и прокаливания при температуре около 500-700 С 30 получают зеленый прозрачный пигмент.Путем прокаливания при 800-1200 С получают из этого пигмента голубой, прзрачный пигмент.Полученные пигменты превосходны в отношении диспергируемости, яркости, цветности, прозрачности и тер,мостойкости и могут применяться для многочисленных видов использования, в особенности в косметике. 40П р и м е р 1. Раствор, состоящийиз 55 г сульфата аммония железа (111), 10 г сульфата магния и 80 г мочевины на 900 мл воды, в котором суспендировано 90 г слюды размером частичек 45 1-10 мкм, подогревают в течение 1 ч до 95-98 ОС. После этого продукт отделяют, промывают водой и просушивают при 105-110 С. Получают пигмент желтого цвета гидроокиси окиси железа, который имеет хорошую прозрачность и диспергируемость.П р и м е р 2. Раствор, состоящий из 7,5 г сульфата аммония железа/ (111), 1,5 г сульфата магния и 20 г мочевины на 100 мл воды, в котором суспензировано 10 г талька, подогрео вают в течение 1 ч до 95-98 С. Образовавшийся продукт отделяют, промывают водой и просушивают при 105110 С. Образовавшийся пигмент, выделившаяся на тальке гидроокись окисижелеза, имеет желтый цвет и обладаетхорошей диспергируемостью.П р и м е р 3, Раствор, состоящийиз 80 г сульфата аммония железа (111)18 г сульфата магния и 162 г мочевинына 90 мл воды, который содержит суспендированными 90 г слюды размеромчастичек 1-10 мкм, подогревают в течение 1 ч до 95-98 С. Продукт отделяют, промывают водой и просушиваютпри 105-110 С. Образовавшийся пигментжелто-охрового цвета и имеет хорошуюпрозрачность и диспергируемость,П ри м е р 4. Раствор, состоящийиз 64 г хлорида железа (111), 13 гсульфата магния и 128 г мочевины на90 мл воды, в котором диспергировано90 г слюды с размером частичек 110 мкм, подогревают в течение 2 чдо 95-98 С. После этого раствор отфильтровывают, промывают и в течение8 ч просушивают при 105-110 С, Получают желто-охровый пигмент с хорошейпрозрачностью и диспергируемостью.П р и м е р 5. Пигмент, полученныйпо примеру 4, прокаливают в течение1 ч, при 700 фС. Получают красный,прозрачный пигмент.П р и м е р 6. Раствор, состоящийиз 128 г хлорида железа (111), 26 гсульфата магния и 256 г мочевины на900 мл воды, в котором диспергировано90 г слюды с размером частичек 110 мкм, подогревают в течение 2 чдо 95-98 С. После фильтрования, промывки водой и просушивания в течение 8 ч при 105-110 С получают желто-охрового цвета пигмент с хорошейпрозрачностью и диспергируемостью.П р н и е р 7. Пигмент, полученныйпо примеру 6, прокаливают в течение1 ч при 700 С. Получают фиолетовокрасный, прозрачный пигмент,П р и м е р 8. Раствор, состоящийиз 178 г сульфата железа (11), 40 гсульфата магния 32 г нитрата калия и300 г мочевины на 900 мл воды, в котором диспергировано 80 г слюды сразмером частичек 1-10 мкм, подогреовают в течение 4 ч до 95-98 С, После,фильтрования, промывки водой и просушивания в течение 10 ч при 105110 С получают черный пигмент с хорошей прозрачностью и диспергируемостью.П р и м е р 9. Раствор, состоящийиэ 3,0 г хлорида алюминия, 3 О г хларида кобальта, 1,0 г сульфата магнияи 20 г мочевины на 60 мл воды, который содержит диспергированными 50 гслюды с размером частичек 1-10 мкм,подогревают в течение 2 ч до 95-98 оС.Продукт отфильтрозывают, промываютводой и просушивают в течение 2 чпри 105-110 С. После прокаливанияобразовавшегося беловатого продуктаопри 600 С в течение 1 ч получают прозрачный пигмент.П р и м е р 10. Беловатый пигмент,полученный по примеру 9, прокалнваютв течение 1 ч при 800 С. Получаютсиний, прозрачный пигмент.П р и м е р 11. Раствор, состоящий из 20 г хлорида железа (111)на 300 мл воды, который содержит диспергированными 30 г слюды с размеромчастичек 1-10 мкм подогревают в теочение 1 ч до 78-82 С и после этогосмешивают в течение 0,5 ч с 85 мл10%-ной натриевой щелочи. К раствору,который имеет значение рН 2,3, добавляют в течение 5 мин 6%-ный растворхлорида кальция и после этого такоеколичество 10%-ной натриевой щелочи,чтобы достичь нейтрального значениярН. Продукт отделяют, промывают водой и просушивают в течение 2 чпри 105-110 С. После прокаливанияв течение 1 ч при 700 С получаюткрасный, прозрачный пигмент,П р и м е р 12. Раствор, состоящийиз З,О г сульФата хрома (111), 1,0 гсульфата магния и 10,0 г мочевинына 150 мл воды который содержит диспергированными 10 г слюды с размеромчастичек 1-10 мкм, подогревают в течение 0,5 ч до 95-98 С. продукт отфильтровывают, промывают ведой и просушивают. в течение 5 ч при 98-105 С,После прокаливания светло-зеленогоопродукта в течение 1 ч при 800 С получают сине-зеленый, прозрачный пигмент.П р и м е р 13. Раствор, состоящий из 2,0 г хлорида цинка, 2,0 гхлорида железа (1 П), 1,0 г сульфатамагния и 20 г мочевины на 100 млводы, которьп содержит диспергированными 5,0 г слюды с размером частичек1-10 мкм подогревают в течение 1 чдо 95-98 С, Продукт отфильтровывают,3промывают водой и просушивают в течение 10 ч при 98-105 С. После кальцинирования продукта в течение 1 чпри 800 С получают желто-охровогоо.цвета, прозрачный пигмент.5П р и м е р 1 ч. Суспенэию из 5 гслюды с размером частичек 1-10 мкмв 50 мл воды подогревают в течениео0,5 ч до 95-98 С и после этого в течение 80 мин смешивают с раствором,состоящим иэ 20 г сульфата титана,4 г сульфата магния и 40 г мочевиныв 100 мл воды и перемешивают в течение 1 ч. После прокаливания полученного при этом беловатого продукта,о,при 800 С в течение 1 ч получаютпрозрачный пигмент с сине-зеленым интерференционным цветом.П р и м е р 15. Раствор, состоящий 20 из 55 г сульфата аммония железа (111)9 г хлорида магния и 80 г мочевины на 900 мл воды, в котором суспендировано 90 г слюды размеРом частичек 1-15 мкм, подогревают в течение 3 чодо 95-98 С. После этого продукт отделяют, промывают водой и просушивают при 105-110 С. Получают пигмент желтого цвета гидроокиси окиси железа, который имеют хорошую прозрачность и диспергируемость.П р и м е р 16. Раствор, состоя-.щий из ч 5 г сульфата аммония железа 35(111), 12 бромида магния и 70 г мочевины на 800 мл воды, в которой суспендировано 90 г субстрата слюды с размером частиц 1-15 мкм, подогревают в течение 3 ч до .95-98 С, Образовавшийся продукт отделяют, прЬ- мывают водой и просушивают при 105- 110 С, Образовавшийся пигмент имеет желтый цвет гидроокиси железа и обладает хорошей диспергируемостью и прозрачностью.П р и м е р 17, Раствор,. состоящийиэ 60 г сульфата аммония железа (Ш), 10 Г нитрата магния и 80 г мочевины на 700 мл воды, в которой суспендировано 90 г слюды размером частичек 1-15 мкм, подогревают в течение 3 ч до 95-98 С. Продукт отделяют, промьг вают водой и просушивают при 105- 110 С. Образовавшийся пигмент желтого цвета имеет хорошую прозрачность и диспергируемость.Данные для примеров по содержанию оксида магния в полученных пигментах следующие:1466651510 Пример Содержание М 80,мас,3 15 50 55 1 2,43 4,11,75 1,76 0,97 0,98 1,19 2,510 2,512 4,013 1,214 3,6Ниже приведены примеры для сравнения, доказывающие достижение цели изобретения.Пример для сравнения 1. Раствор состоящий из 128 г хлорида железа (111) и 256 мочевины на 900 мл воды, который содержит диспергированными 90 г слюды с размером частичек 1- 10 мкм, подогревают в течение 2 ч до 95-98 С. После фильтрования, промывкй водой, просушивания в течение 8 ч при 105-110 С и прокаливания в течение 1 ч при 700 С получают фиолетово-красный пигмент, Диспергируемость этого продукта сравнивается с продуктом по примеру 7 следующим методом. В 300-миллилитровый химический стакан вводится 45 г обычной лаковой основы (ЧЯ ведьцт тли) и 5,0 г соответствующего пигмента добавляют лри перемешивании со скоростью 500 об/мин. В каждом отдельном случае. после 5, 10, 30 и 60 мин пробы извлекают и наносят на покрытую слоями бумагу, которая имеет белую и черную основу. На основании таким образом полученных проб можно оценить диспергируемость соответствующего пигмента. В то время как пигмент по примеру 7 очень хорошо диспергируем уже спустя 5 мин, сравниваемый пигмент диспергируем еще недостаточно даже после 60 мин.Пример для сравнения 2. Раствор, состоящий из 178 г сульфата железа (11), 32 г нитрата калия и 300 г мочевины на 900 мл воды, который содержит диспергированными 80 г слюды, размером частичек 1-10 мкм, подогревают в течение 4 ч до 95-98 С, после этого продукт отфильтровывают, промывают водой и просушивают в теченне 10 ч при 98-105 С. Термостойкость и стабильность по отношению кокислению этих проб определяют путемизмерения значений ТяА и ДТА на приборе Шинку-Рикох Кабушики Кайш, модель АяИЕ, ТяД. ТдА и ДТА изменяются при 155 С, причем цветовой,тон пигмента изменяется от черногок красно-бурому, с превращениемРезО в -ГеО. По сравнению с этимпигмент, полученный по примеру 8, который содержит магний, никакого изменения до 260 С не обнаруживает. Пример для сравнения 3. Получаютпигменты по примеру 8 и по сравнительному примеру 2. Диспергируемость этих продуктов сравнивается 20следующим методом: В 300-миллилитровый химический стакан вводят 45 гобычной лаковой основы (ЧБ шедцшдп 1) и 5,0 г соответствующего пигмента добавляют при перемешивании соскоростью 500 об/мин . Каждый разчерез 4, 8, 15 и 60 мин пробы извлекают и наносят на покрытую слоями бумагу, которая имеет белую и черную ЗОоснову. На основании таким образомполученных проб можно оценить дис 3пергируемость соответствующего пиг"мента. В то время как пигмент по при"меру 8 очень хорошо диспергируем ужеспустя 8 мин, сравниваемый пигментдиспергируем еще ие достаточно дажепосле 60 мин.Пример для сравнения 4. Получаютпигменты по примеру 7 и сравнительному примеру 1. Термостойкость и стабильность к окислению этих образцовсравнивают методами ДТА и ТРА. Былопоказано, что пигмент по примеру 7оне претерпевает изменений до 250 С.45В противоположность этому пигментдля сравнения дает на аналитическойкривой изменение уже при 170 С,Для доказательства лучшей диспергируемости предлагаемых пигментов поступают следующим образом.Изготавливают пигменты по примеру 7 и сравнительному примеру 1, их вводят лаковую основу и наносят на бумагу. После этого подсчитывают различимые в пределах опрецеленной площади макровключения (аггломераты). При этом получены результаты, и приведены в таблице.1466651 2 В косметическом средстве, полученным таким образом, предлагаемый пигмент имеет лучшую прозрачность и лучшие свойства заполнения и прилипания, чем применяемые пигменты окиси железа. ПоказательОбразец по примеру 1 Время дис- пергирования мин Кол-во аг 2 10 10 формула изобретения 10 ломератовна участок4 см 6 29 22 2 О СоставительТехред М.Ходанич Корректор И. Максимишинец Редактор Н. Киштулинец Заказ 960/58 Тираж 630 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина, 101 Из полученных циФровых значений 15 видно, что предлагаемые пигменты диспергированы заметно лучше. Пример применения. Состав компактной пудры для употребления, мас.Х:Пигмент по примеруТальк 52,5 Каолин 3 Стеарат кальция 5 Зерновой крахмал 3 Изопропиллаурат 5 Изопропилмиристат 11 Духи 0,5 Способ получения прозрачного цветного пигмента на основе чешуйчастого прозрачного субстрата - слюды или талька, включающий осаждение на частицы субстрата оксидов или гидроксидов окрашивающих металлов из солей соответствующих металлов при обработке их щелочным агентом, отделение образовавшегося осадка, его промывку и термообработку, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения термостойкости пигмента и улуч" шения его диспергируемости, осаждение ведут в присутствии соли магния, взятой в количестве 0,9-4,1 мас.Й в расчете на осажденный оксид, а в качест" ве щелочного агента используют мочеяину.