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Title:
METHOD FOR TREATING THE SURFACE OF A TITANIUM DIOXIDE PIGMENT
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2005/017049
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a method for treating the surface of a titanium dioxide, said method enabling the production of pigments with an enhanced retention and opacity, wherein a constantly high opacity can be achieved with less pigment. The method is characterized in that an aluminum constituent and a phosphorous constituent are initially added to a TiO2 suspension, during which the pH value thereof does not fall below 10. The pH value of the suspension is then lowered to 9 by adding an acid component. The pigment produced according to the invention is excellently suitable for use as decorating paper.

Inventors:
DREWS-NICOLAI LYDIA
BLUEMEL SIEGFRIED
JUERGENS VOLKER
SCHMITT VOLKER
Application Number:
PCT/EP2004/006954
Publication Date:
February 24, 2005
Filing Date:
June 26, 2004
Export Citation:
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Assignee:
KRONOS INT INC (DE)
International Classes:
C09C1/36; D21H17/69; D21H17/67; (IPC1-7): C09C1/36; D21H17/69
Domestic Patent References:
WO2004018568A12004-03-04
WO2004018568A12004-03-04
Foreign References:
GB724751A1955-02-23
US4239548A1980-12-16
US5665466A1997-09-09
EP0406194A11991-01-02
US3926660A1975-12-16
US5114486A1992-05-19
US5785748A1998-07-28
US4239548A1980-12-16
GB724751A1955-02-23
EP0406194A11991-01-02
EP0713904B12000-07-26
US5665466A1997-09-09
US5705033A1998-01-06
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Claims:
PATENTANSPRÜCHE
1. Verfahren zur Herstellung eines nachbehandelten TitandioxidPigments dadurch gekennzeichnet, dass a) im ersten Schritt eine AluminiumKomponente und eine PhosphorKomponente in die Ti02Suspension gegeben werden, wobei der pHWert der Suspension auf mindestens 10 gehalten wird und b) im zweiten Schritt durch Zugabe einer sauren Komponente der pHWert der Suspension auf unter 9 gesenkt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass in Schritt a) als AluminiumKomponente wasserlösliche Aluminiumverbindungen, bevorzugt Natriumaluminat und als PhosphorKomponente anorganische Phosphatverbindungen oder Phosphorsäure, bevorzugt DinatriumHydrogenphosphat eingesetzt werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass in Schritt b) als saure Komponente eine Säure oder ein sauer reagierendes Salz, bevorzugt Aluminiumsulfat eingesetzt werden.
4. Verfahren nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass in Schritt a) vorzugsweise ein pHWert von mindestens 10,5 und besonders bevorzugt von mindestens 11 gehalten wird.
5. Verfahren nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass in Schritt b) der pHWert vorzugsweise in den Bereich 3,5 bis 8 und besonders bevorzugt auf 4,56, 0 gesenkt wird.
6. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5 dadurch gekennzeichnet, dass nach Schritt b) in einem Schritt c) eine weitere Aluminiumoxidhydrat Schicht aufgebracht wird, indem der pHWert der Suspension im Bereich von 4 bis 9 eingestellt wird und dieser pHWert konstant gehalten wird durch parallele Zugabe einer alkalischen Aluminiumverbindung und einer sauren Verbindung, bevorzugt Natriumaluminat/ Aluminiumsulfat oder Natriumaluminat/Schwefelsäure.
7. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6 dadurch gekennzeichnet, dass am Ende der Nachbehandlung in einem Schritt d) der EndpHWert der Suspension auf etwa 6 bis 7 mit Hilfe von Lauge/Säure wie NaOH/H2SO4 oder mit einer alkalischen/ sauren Salziösung wie Natriumaluminat/Aluminiumsulfat eingestellt wird.
8. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7 dadurch gekennzeichnet, dass die Summe der in Schritt a) bis Schritt d) zugegebenen Aluminiumverbindungen gerechnet als Al203 2,0 bis 9,0 Gew. % vorzugsweise 4,0 bis 6,0 Gew. % beträgt.
9. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5 dadurch gekennzeichnet, dass die Summe der in Schritt a) und Schritt b) zugegebenen Phosphorverbindungen gerechnet als P205 1,0 bis 5,0 Gew. % vorzugsweise 1,5 bis 3,5 Gew. %, insbesondere 2,0 bis 3,0 Gew. % beträgt.
10. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2 dadurch gekennzeichnet, dass in Schritt a) gemeinsam mit der Alund der PKomponente weitere Metallsalzlösungen von z. B. Ce, Ti, Si, Zr oder Zn in die Suspension gegeben werden.
11. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10 dadurch gekennzeichnet, dass entweder vor oder nach Schritt c) eine weitere anorganische Schicht aufgebracht wird.
12. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 11 dadurch gekennzeichnet, dass das Pigment zur Verbesserung der Lichtechtheit im Laminat mit Nitrat behandelt wird, so dass das fertige Pigment bis zu 1,0 Gew.% NO3 enthält.
13. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 12 dadurch gekennzeichnet, dass während der abschließenden Mahlung eine organische Substanz aufgebracht wird.
14. Oberflächenbehandeltes TitandioxidPigment erhältlich nach dem Verfahren gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 13.
15. Verwendung des oberflächenbehandelten TitandioxidPigments nach Anspruch 14 bei der Herstellung von Dekorpapier. GEÄNDERTE ANSPRÜCHE [beim Internationalen Büro am 29 Oktober 2004 (29.10. 04) eingegangen, ursprünglicher Anspruch 14 durch neuen Anspruche 14 ersetzt] 14. Oberflächenbehandeltes TitandioxidPigment hergestellt nach dem Verfahren gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 13.
16. 15 Verwendung des oberflächenbehandelten TitandioxidPigments nach Anspruch 14 bei der Herstellung von Dekorpapier.
Description:
Verfahren zur Oberflächenbehandlung eines Titandioxid-Piqments Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Oberflächenbehandlung eines Titandioxid-Pigments, ein Titandioxid-Pigment mit hoher Opazität und hoher Retention und seine Verwendung bei der Herstellung von Dekorpapier.

Dekorpapier ist ein Bestandteil eines dekorativen, duroplastischen Beschichtungswerkstoffes, der vorzugsweise zur Veredelung von Möbeloberflächen und für Laminat-Fußböden eingesetzt wird. Als Laminate werden Schichtpress-Stoffe bezeichnet, in denen beispielsweise mehrere imprägnierte, aufeinander geschichtete Papiere bzw. Papiere und Hartfaser-oder Holzspanplatten miteinander verpresst sind. Durch die Verwendung von speziellen Kunstharzen wird eine außerordentlich hohe Kratz-, Stoß-, Chemikalien-und Hitzebeständigkeit der Laminate erreicht.

Die Verwendung von Spezialpapieren (Dekorpapieren) ermöglicht die Herstellung dekorativer Oberflächen, wobei das Dekorpapier nicht nur als Deckpapier für z. B. unattraktive Holzwerkstoffoberflächen, sondern auch als Träger für das Kunstharz dient.

Zu den Anforderungen, die an ein Dekorpapier gestellt werden, gehören u. a. Opazität (Deckvermögen), Lichtechtheit (Vergrauungsstabilität), Farbechtheit, Nassfestigkeit, Imprägnierbarkeit und Bedruckbarkeit.

Um die erforderliche Opazität des Dekorpapiers zu erzielen, ist ein Pigment auf Basis Titandioxid prinzipiell hervorragend geeignet. Bei der Papierherstellung wird in der Regel ein Titandioxid-Pigment bzw. eine Titandioxid-Pigment-Suspension mit einer Zellstoff- Suspension vermengt. Neben den Einsatzstoffen Pigment und Zellstoff kommen im allgemeinen auch Hilfsstoffe wie z. B. Nassfestmittel und gegebenenfalls weitere Zusatzstoffe wie z. B. bestimmte Füllstoffe zum Einsatz. Die Wechselwirkungen der einzelnen Komponenten (Zellstoff, Pigment, Hilfs-und Zusatzstoffe, Wasser) untereinander tragen zur Papierbildung bei und bestimmen die Retention des Pigments. Unter Retention versteht man das Rückhaltevermögen aller anorganischen Stoffe im Papier bei der Herstellung.

Eine niedrige Retention des Pigments beeinträchtigt die Opazität des Dekorpapiers, wirkt sich damit zu Lasten der Wirtschaftlichkeit des Verfahrens aus und führt zu Umwelt-und Recyclingproblemen bei der Papierproduktion.

Für die Anwendung im Dekorpapier existiert eine Reihe von Titandioxid-Pigmenten. Zu den wichtigsten Eigenschaften gehören neben einer guten Helligkeit und Lichtechtheit die Retention und die Opazität. Unter Lichtechtheit versteht man vor allem die Beständigkeit der Laminate gegen Vergrauung unter Einwirkung von Licht.

Es ist bekannt, dass eine Verbesserung der Retention und/oder der Opazität ebenso wie eine Verbesserung der Lichtechtheit durch spezielle Nachbehandlungen erreicht werden kann.

Insbesondere zur Verbesserung der Lichtechtheit sind zahlreiche patentierte Verfahren bekannt. Danach werden die Pigmente mit unterschiedlichen Stoffen oberflächenbehandelt, beispielweise mit wasserhaltigem Al203 und einem farblosen Metallphosphat (US 3,926, 660), mit Zink-/Aluminiumphosphat (US 5,114, 486), mit Aluminiumphosphat (US 5,785, 748) oder mit Cer-und mit Aluminiumphosphat (US 4,239, 548). In diesen Patenten geht es um die Lichtechtheit von TiO2-pigmentierten Melaminharz-Systemen, wobei insbesondere die Retentionseigenschaften der Pigmente keine Rolle spielen. Des weiteren zeichnen sich diese Verfahren dadurch aus, dass die Phosphat-Oberflächenbehandlung von einer TiO2- Grundkörper-Suspension ausgeht, deren pH-Wert im sauren Bereich liegt, Während oder nach Hinzufügung der einzelnen Nachbehandlungskomponenten wird der pH-Wert vom sauren Bereich ausgehend in den Bereich von etwa 5-8 angehoben.

In der EP 0 713 904 B1 wird ein Weg zur Erhöhung der Retention durch eine Nachbehandlung beschrieben, bei der eine erste Schicht von Aluminiumoxidphosphat bei einem sauren pH-Wert von 4 bis 6 aufgebracht wird und eine zweite Schicht Aluminiumoxid in einem pH-Bereich von 3 bis 10, bevorzugt bei pH etwa 7 gefällt wird. Eine weitere Verbesserung in der Retention wird durch eine dritte Schicht aus Magnesiumoxid erzielt, so dass das hergestellte Pigment durch aufeinander folgende Schichten von Aluminiumoxidphosphat, Aluminiumoxid und Magnesiumoxid ausgezeichnet ist.

Eine weitere Möglichkeit zur Erhöhung der Retention wird in der US 5,705, 033 offenbart.

Durch Zugabe eines kationischen Polymers, z. B."Nalco 8105", ein Copolymer aus Acrylamid und Diallyldimethylammoniumchlorid, wird eine verbesserte Fixierung des Pigments auf den Zellstoff-Fasern und eine erhöhte Retention erreicht.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren anzugeben, mit dem Pigmente mit gegenüber dem Stand der Technik verbesserter Retention bei mindestens gleichbleibend hoher Opazität und guter Lichtechtheit für den Einsatz in Dekorpapieren hergestellt werden

können.

Die Aufgabe wird durch die Nachbehandlung des Titandioxid-Pigments dergestalt gelöst, dass bei der Nachbehandlung in einem ersten Schritt eine Aluminium-Komponente und eine Phosphor-Komponente in die Titandioxid-Suspension gegeben werden, wobei der pH-Wert auf mindestens 10 gehalten wird und in einem zweiten Schritt durch Zugabe einer sauren Komponente der pH-Wert auf 9 oder darunter abgesenkt wird.

Weitere vorteilhafte Verfahrensvarianten sind in den Unteransprüchen beschrieben.

Gegenstand der Erfindung ist also ein Nachbehandlungsverfahren für Titandioxid-Pigmente, das zu Pigmenten mit verbesserter Retention bei gleichbleibend hoher Opazität führt, des weiteren ein Pigment mit diesen Eigenschaften und die Verwendung dieses Pigments bei der Dekorpapierherstellung.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird auf der Ti02-Partikeloberfläche eine Schicht aus Aluminium-Phosphor-Verbindungen gegebenenfalls im Gemenge mit Aluminiumoxidhydrat abgeschieden. Die Zusammensetzung ist abhängig von den eingesetzten Mengen der Aluminium-und der Phosphorkomponente. Im folgenden wird diese Schicht vereinfacht als Aluminiumoxidphosphat-Schicht bezeichnet.

Die Erfindung beruht darauf, dass die Aluminiumoxidphosphat-Schicht aus dem alkalischen Milieu heraus gefällt wird. Entscheidend für das Verfahren ist, dass die Aluminium-und die Phosphorkomponente zunächst in die alkalische Ti02-Suspension, die einen pH von mindestens 10 aufweist, gegeben werden und dass der pH-Wert während der Zugabe nicht unter 10 absinkt. Es hat sich gezeigt, dass bei Einhaltung dieser Bedingungen eine verbesserte Retention der Pigmente zu erreichen ist gegenüber den bekannten Verfahren, bei denen Aluminiumoxidphosphat aus dem sauren Milieu heraus gefällt wird oder auch gegenüber Verfahrensweisen, bei denen während der Zugabe der Aluminium-und der Phosphorkomponente der pH-Wert der Suspension auf unter 9 absinkt.

Das der Erfindung zugrunde liegende Oberflächenbehandlungsverfahren geht von einer wässrigen und bevorzugt nassgemahlenen Ti02-Grundkörper-Suspension aus. Die Nassmahlung wird gegebenenfalls in Gegenwart eines Dispergiermittels durchgeführt. Unter Ti02-Grundkörper versteht man das noch nicht nachbehandelte Ti02-Rohpigment. Bevorzugt wird nach dem Chloridprozess hergestellter TiO2-Grundkörper eingesetzt. Das Verfahren wird bei einer Temperatur von unter 80 °C, bevorzugt bei 55 bis 65 °C durchgeführt.

Die Suspension wird zunächst mit geeigneten alkalischen Verbindungen, z. B. NaOH, auf

einen pH-Wert von mindestens 10 eingestellt. Dies geschieht, falls eine Nassmahlung stattfindet, idealer Weise vor der Mahlung.

In Schritt a) des erfindungsgemäßen Verfahrens wird nachfolgend in die Suspension eine Aluminium-und eine Phosphor-Komponente jeweils in Form einer wässrigen Lösung gegeben. Es ist für die Erfindung entscheidend, dass während der Zugabe der Komponenten der pH-Wert der Suspension auf mindestens 10, vorzugsweise auf mindestens 10,5 und insbesondere bevorzugt auf mindestens 11 gehalten wird.

Geeignete Aluminiumverbindungen sind alkalisch oder sauer reagierende wasserlösliche Salze, beispielsweise Natriumaluminat, Aluminiumsulfat, Aluminiumnitrat, Aluminiumchlorid, Aluminiumacetat etc. Diese Auswahl ist jedoch nicht als Einschränkung zu verstehen.

Besonders geeignet ist Natriumaluminat. Handelt es sich um eine sauer wirkende Verbindung, die bei Zugabe den pH-Wert auf unter 10 drücken würde, ist dieser Effekt im Sinne der Erfindung durch Zugabe einer geeigneten alkalischen Verbindung wie NaOH zu kompensieren. Dem Fachmann sind die geeigneten alkalischen Verbindungen und die notwendigen Mengen, um den pH-Wert bei mindestens 10 zu halten, geläufig. Die Aluminiumverbindung soll in einer Menge von 2,0 bis 9,0 Gew. -%, bevorzugt 4,0 bis 6,0 Gew. -% gerechnet als Al203 und bezogen auf den Ti02-Grundkörper zugegeben werden.

Geeignete Phosphorverbindungen sind anorganische Verbindungen wie Alkaliphosphate, Ammoniumphosphat, Polyphosphate, Phosphorsäure etc. Diese Auswahl ist nicht als Einschränkung zu verstehen. Besonders geeignet sind Dinatrium-Hydrogenphosphat oder Phosphorsäure. Im Falle von Phosphorverbindungen, bei deren Zugabe der pH-Wert auf unter 10 gedrückt würde, ist dieser Effekt ebenfalls durch Zugabe einer geeigneten alkalischen Verbindung wie NaOH zu kompensieren. Dem Fachmann sind die geeigneten alkalischen Verbindungen und die notwendigen Mengen, um den pH-Wert bei mindestens 10 zu halten, geläufig. Die Phosphorkomponente wird in einer Konzentration von 1,0 bis 5,0 Gew. -%, bevorzugt 1,5 bis 3,5 Gew. -% und insbesondere von 2,0 bis 3,0 Gew. -% gerechnet als P205 bezogen auf den Ti02-Grundkörper zugegeben.

Die Al-und die P-Komponente können der Suspension in beliebiger Reihenfolge einzeln nacheinander oder gleichzeitig zugeführt werden.

Anschließend erfolgt in Schritt b) die Zugabe einer sauren Verbindung, um den pH-Wert auf unter 9 zu senken, vorzugsweise in den Bereich 3,5 bis 8 und besonders bevorzugt auf 4,5- 6, 0.

Die eingesetzte saure Verbindung kann eine Säure sein wie Schwefelsäure, Salzsäure, Phosphorsäure oder eine andere geeignete Säure. Des weiteren kann es sich bei der sauren

Verbindung auch um ein entsprechendes sauer reagierendes Salz wie beispielsweise Aluminiumsulfat handeln.

Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, in einem dann folgenden Schritt c) eine Schicht als Aluminiumoxidhydrat mit Hilfe einer"fixed-pH"-Behandlung aufzubringen, dergestalt, dass durch die parallele Zugabe einer sauren und einer alkalischen Aluminiumverbindung (z. B.

Natriumaluminat/Aluminiumsulfat) oder durch Zugabe einer alkalischen Aluminiumverbindung wie Natriumaluminat und einer Säure, beispielsweise Schwefelsäure oder durch die Zugabe einer sauren Aluminium-Verbindung wie z. B. Aluminiumsulfat zusammen mit einer Lauge wie z. B. NaOH, der pH-Wert weitestgehend konstant gehalten wird. Als günstig für die fixed-pH-Behandlung haben sich dabei pH-Werte zwischen 4 und 9 herausgestellt. Zur Einstellung dieses pH-Wertes eignen sich beispielsweise Laugen oder Säuren (z. B. NaOH/H2S04) oder alkalisch oder sauer reagierende Salzlösungen (z. B.

Natriumaluminat/Aluminiumsulfat). Als besonders vorteilhaft hat sich herausgestellt, die fixed-pH-Behandlung bei dem pH-Wert durchzuführen, auf den in Schritt b) abgesenkt wurde.

Nach Bedarf erfolgt abschließend in einem Schritt d) eine pH-Einstellung auf etwa 6 bis 7, beispielsweise mit Laugen/Säuren (z. B. NaOH/H2S04) oder mit alkalischen/sauren Salzlösungen wie Natriumaluminat 1 Aluminiumsulfat.

Die Menge der in Schritt b), c) und d) eingesetzten Aluminiumverbindungen gerechnet als Al203 sind auf die bereits in Schritt a) verwendete Menge Al203 anzurechnen. Die Summe der in Schritt a) bis Schritt d) eingesetzten Aluminiumverbindungen gerechnet als Al203 bezogen auf Ti02-Grundkörper beträgt idealer Weise 2,0-9, 0 Gew. -% und bevorzugt 4,0- 6,0 Gew. -%. Ebenso ist die Menge der gegebenenfalls in Schritt b) und Schritt c) eingesetzten Phosphorkomponente gerechnet als P205 auf die in Schritt a) verwendete Menge P205 anzurechnen. Die Summe der in Schritt a) bis Schritt c) eingesetzten Phosphorverbindungen gerechnet als P205 beträgt also idealer Weise 1,0 bis 5,0 Gew.-%, bevorzugt 1,5 bis 3,5 Gew.-% und insbesondere 2,0 bis 3,0 Gew. -% gerechnet als P205 bezogen auf den TiO2 Grundkörper.

Zusammen mit der AI-und der P-Komponente können in Schritt a) auch weitere Metallsalziösungen von z. B. Ce, Ti, Si, Zr oder Zn in die Suspension gegeben werden, die anschließend in Schritt b) gemeinsam als Phosphat oder Oxidhydrat auf die Partikeloberfläche gefällt werden.

Des weiteren ist es möglich, entweder vor oder nach Schritt c) eine weitere anorganische Schicht aufzubringen, wie sie aus dem Stand der Technik bekannt sind (z. B. Zr-, Ce-, Si-, Ti- oder Zn-haltige Verbindungen).

Das nachbehandelte Ti02-Pigment wird durch dem Fachmann bekannte Methoden der Filtration von der Suspension abgetrennt und der entstandene Filterkuchen gewaschen, um die löslichen Salze zu entfernen. Der gewaschenen Filterpaste kann zur Verbesserung der Lichtechtheit des Pigments im Laminat vor oder während der anschließenden Trocknung eine nitrathaltige Verbindung, z. B. KNO3, NaN03, AI (NO3) 3 in einer Menge von 0,05-0, 5 % gerechnet als NO3, zugemengt werden. Bei der anschließenden Mahlung, beispielsweise mit einer Dampfmühle, kann dem Pigment eine organische Verbindung zugefügt werden aus der Reihe derer, wie sie bei der Herstellung von Ti02-Pigmenten üblicherweise verwendet werden und die dem Fachmann bekannt sind wie z. B. Polyalkohol (Trimethylpropan).

Alternativ zur Zugabe der nitrathaltigen Verbindungen vor oder während der Trocknung kann die Zugabe solcher Substanzen auch während der Mahlung erfolgen.

Das nach diesem Verfahren hergestellte Pigment zeigt gegenüber den Vergleichspigmenten verbesserte Retention und verbesserte Opazität und ist für den Einsatz im Dekorpapier bestens geeignet.

Das erfindungsgemäße Nachbehandlungsverfahren wird üblicherweise im Batchbetrieb durchgeführt. Es ist aber auch möglich, mit Hilfe eines Inline-Mischers, der optimale Homogenisierung sicherstellt, in einem quasi-kontinuierlichen Verfahren zu arbeiten. In jedem Fall muss sichergestellt sein, dass die Al-und P-Komponente vor der Fällung in einem pH-Bereich von mindestens 10 zugesetzt wird.

Im folgenden ist die Erfindung beispielhaft beschrieben : Beispiel 1 : Eine sandgemahlene Ti02-Suspension aus dem Chloridprozess mit einer Ti02-Konzentration von 450 g/1 wird bei 60 °C mit NaOH auf einen pH-Wert von 10 eingestellt. Unter Rühren <BR> <BR> <BR> werden der Suspension 2,0 Gew. -% Al203 als Natriumaluminat zugefügt. Dabei stellt sich ein pH-Wert von etwa 13 ein. Nach einer Rührzeit von 30 Minuten werden 2,5 Gew.-% P205 als Dinatrium-Hydrogenphosphat-Lösung zugefügt. Der pH-Wert der Suspension bleibt bei etwa 13. Es folgt eine weitere Rührzeit von 30 Minuten. Die Suspension wird im nächsten Schritt

durch Zugabe von Aluminiumsulfat (entsprechend 2,4 Gew.-% Os) auf einen pH-Wert von 5 eingestellt. Es werden anschließend 0,9 Gew. -% Al2O3 in Form einer parallelen Zugabe von Aluminiumsulfat-und Natriumaluminat-Lösung zugemischt, so dass der pH-Wert bei 5 gehalten wird. Die Suspension wird nach einer Rührzeit von 60 Minuten mit Hilfe einer alkalischen Natriumaluminat-Lösung auf einen pH-Wert von 6,8 eingestellt.

Die nachbehandelte Ti02-Suspension wird nach einer weiteren Rührzeit von zwei Stunden filtriert und durch Waschen von den wasserlöslichen Salzen befreit. Die gewaschene Filterpaste wird nach Zugabe von etwa 0, 18% NO3 als NaNO3 in einem Sprühtrockner getrocknet und anschließend dampfgemahlen.

Das gemäß der Erfindung hergestellte Pigment enthält folgende Nachbehandlungselemente <BR> <BR> <BR> ausgedrückt in Form ihrer Oxide : 2,5 Gew.-% P205 und 5,5 Gew. -% Al203 jeweils bezogen<BR> <BR> <BR> <BR> <BR> auf den Ti02-Grundkörper und 0,18 Gew. -% NO3.

Vergleichsbeispiel 1 : Eine sandgemahlene TiO2-Suspension aus dem Chloridprozess mit einer Ti02-Konzentration von 450 g/1 wird bei 60 °C mit NaOH auf einen pH-Wert von 10 eingestellt. Unter Rühren <BR> <BR> <BR> werden der Suspension 2,4 Gew. -% P205 als Dinatriumhydrogenphosphat-Lösung zugefügt.

Die Zugabezeit beträgt 60 Minuten, der pH-Wert der Suspension bleibt bei etwa 10. Nach einer Rührzeit von 30 Minuten werden der Suspension anschließend innerhalb von 30 Minuten 3,0 Gew. -% Al203 als saure Aluminumsulfat-Lösung zugemischt. Der pH-Wert der Suspension sinkt auf 2,5. Die saure Suspension wird nach einer Rührzeit von 30 Minuten mit Hilfe einer alkalischen Natriumaluminat-Lösung in der Menge von 3,4 Gew. -% gerechnet als Al203 auf einen pH-Wert von 7 eingestellt. Die nachbehandelte Ti02-Suspension wird nach einer weiteren Rührzeit von zweieinhalb Stunden filtriert und durch Waschen von den wasserlöslichen Salzen befreit. Die gewaschene Filterpaste wird nach Zugabe von etwa 0,23 Gew. -% NO3 als NaN03 in einem Sprühtrockner getrocknet und anschließend dampfgemahlen.

Das so hergestellte Vergleichspigment enthält folgende Nachbehandlungselemente ausgedrückt in Form ihrer Oxide : 2,4% P205 und 6,4% Al203, jeweils bezogen auf den TiO2- Grundkörper und 0,23 Gew. -% NO3.

Vergleichsbeispiel 2 : Eine sandgemahlene Ti02-Suspension aus dem Chloridprozess mit einer Ti02-Konzentration von 450 g/1 wird bei 60 °C mit NaOH auf einen pH-Wert von 10 eingestellt. Unter Rühren wird

die Suspension anschließend mit Phosphorsäure auf pH=5 eingestellt. Nach einer Rührzeit <BR> <BR> <BR> <BR> von 30 Minuten werden der Suspension innerhalb von 60 Minuten 2,1 Gew. -% P205 als<BR> <BR> <BR> <BR> <BR> <BR> H3P04 (80-%-ig) zusammen mit 2,0 Gew. -% Al203 als Natriumaluminat-Lösung zugefügt, wobei der pH-Wert durch eine parallele Zugabe der beiden Komponenten bzw. nach dem Aufbrauchen der Phosphorsäure mit H2SO4 bei pH 5 gehalten wird. Die Suspension wird nach einer Rührzeit von 30 Minuten mit Hilfe einer alkalischen Natriumaluminat-Lösung auf einen pH-Wert von 7 eingestellt. Im Anschluss erfolgt die Zugabe von 2,3% Al203 in Form einer parallelen Zugabe von Natriumaluminat und Aluminiumsulfat bei einem pH-Wert von etwa 7. Die nachbehandelte TiO2-Suspension wird nach einer weiteren Rührzeit von zweieinhalb Stunden filtriert und durch Waschen von den wasserlöslichen Salzen befreit. Die gewaschene Filterpaste wird nach Zugabe von etwa 0,18 Gew.-% NO3 als NaNO3 in einem Sprühtrockner getrocknet und anschließend dampfgemahlen.

Das so hergestellte Vergleichspigment enthält folgende Nachbehandlungselemente ausgedrückt in Form ihrer Oxide : 2,5% P205 und 4,5% Ai203, jeweils bezogen auf den TiO2- Grundkörper und 0,18 Gew.-% % NO3.

Testmethoden und Testergebnisse Testmethoden Die auf diese Weise hergestellten Titandioxid-Pigmente wurden in Dekorpapier eingearbeitet und anschließend hinsichtlich ihrer optischen Eigenschaften und Lichtechtheit in verpressten Laminaten untersucht. Dazu wurde das zu prüfende Titandioxid-Pigment in Zellstoff eingearbeitet und Blätter mit einem Blattgewicht von etwa 80 g/m2 und einem TiO2- Massenanteil von etwa 40 % hergestellt. a) Laminatherstellung (Labormaßstab) Für die Beurteilung der optischen Eigenschaften der Dekorpapiere und damit der Qualität des Titandioxidpigments ist es von Bedeutung, dass Dekorpapiere gleichen Aschegehalts verglichen werden. Hierfür ist es notwendig, dass die für die Blattbildung eingesetzte Menge Titandioxidpigment entsprechend der Retention an den gewünschten Ti02-Massenanteil im Papier, hier 40 % + 1, bzw. das gewünschte Flächengewicht, hier 80 glum'+ 1, angepasst wird. Für die Bildung eines Blattes wurden in diesen Versuchen 1,56 g Zellstoff (ofentrocken) zugrunde gelegt. Die Vorgehensweise und die eingesetzten Hilfsstoffe sind dem Fachmann bekannt.

Der Titandioxid-Gehalt (Asche in [%] ) eines Blattes sowie die Retention des Pigments wurden anschließend bestimmt. Zur Bestimmung des Titandioxid-Gehalts wurde eine definierte Gewichtsmenge des hergestellten Papiers mit einem Schnellverascher bei 900 °C verascht. Über die Auswaage des Rückstands ist der Massenanteil an TiO2 (Asche in [%] ) zu berechnen. Zur Berechnung des Aschegehalts wurde folgende Formel zugrunde gelegt : Aschegehalt [g/m2] = (Asche [%] x Flächengewicht [g/m2])/100 [%].

Unter Retention versteht man das Rückhaltevermögen aller anorganischen Stoffe im Papierblatt auf dem Sieb der Papiermaschine. Die sogenannte One-Pass-Retention, die hier bestimmt wird, gibt den prozentualen Anteil an, der beim einmaligen Beschickungsvorgang der Papiermaschine zurückgehalten wird. Der prozentuale Anteil der Asche bezogen auf den Massenanteil des eingesetzten Pigments am Gesamtfeststoff der Suspension ergibt die Retention : Retention [%] = Asche [% 1 x (Einwaage Pigment Fc e Zellstoff rg Einwaage Pigment [g] Die weitere Verarbeitung des Papiers umfasste die Imprägnierung und Verpressung zu Laminaten. Das zu beharzende Blatt wurde in eine Melaminharzlösung vollständig eingetaucht, danach zwischen 2 Rakel gezogen, um einen bestimmten Harzauftrag zu gewährleisten, und anschließend im Umlufttrockenschrank bei 130 °C vorkondensiert.

Entsprechend erfolgte eine zweite Imprägnierung. Der Harzauftrag betrug 120 bis 140 % des Blattgewichts. Das Blatt hatte eine Restfeuchte von 5 bis 6 Gew. -%. Die kondensierten Blätter wurden mit Phenolharz getränkten Kernpapieren und schwarzem Underlay-Papier zu Presspaketen zusammengelegt.

Für die Beurteilung der Versuchspigmente bestand der Laminataufbau aus 9 Schichten : Dekorpapier, Dekorpapier, Kernpapier, Kernpapier, Gegenzug aus schwarzem Underlay, Kernpapier, Kernpapier, schwarzes Underlay, Dekorpapier.

Das Pressen der Pakete erfolgt mit Hilfe einer Wickert Laminat-Presse Typ 2742 bei einer Temperatur von 140 °C und einem Druck von 90 bar für eine Presszeit von 300 Sekunden. b) Testung Die Messung der optischen Eigenschaften der Laminate erfolgte mit einem handelsüblichen Spektralphotometer.

Zur Beurteilung der optischen Eigenschaften von Schichtpress-Stoffen werden die Farbwerte (CIELAB L*, -a*, -b*) nach DIN 6174 mit Hilfe des ELREPHO 3000-Farbmessgeräts über zwei Dekorpapieren und über schwarzem Underlay bestimmt. Die Opazität ist ein Maß für die Lichtdurchlässigkeit oder Transmission des Papiers. Als Maß für die Opazität der

Laminate wurden folgende Größen gewählt : CIELAB L*gchwarz. die Helligkeit der Laminate gemessen über schwarzem Underlay-Papier, und der Opazitätswert L [%] = Yschwaren'weiß x 100, ermittelt aus dem Y-Wert gemessen über schwarzem Unterlay-Papier (YsChwarz) und dem Y-Wert über zwei Dekorpapieren (Y", iß).

Testergebnisse Tabelle 1 zeigt die Testergebnisse für Laminate, die mit dem erfindungsgemäßen Pigment (Beispiel 1) und mit zwei Vergleichspigmenten (Vergleichsbeispiel 1 und 2) hergestellt wurden. Es zeigt sich, dass das erfindungsgemäße Pigment bei gleichem Pigmenteintrag gegenüber den Vergleichspigmenten eine deutlich höhere Retention aufweist.

Tabelle 2 zeigt ebenfalls Testergebnisse der Laminate, die mit dem erfindungsgemäßen Pigment (Beispiel 1) und mit zwei Vergleichspigmenten (Vergleichsbeispiel 1 und 2) hergestellt wurden, allerdings mit deutlich reduziertem Pigmenteintrag vom erfindungsgemäßen Pigment (Beispiel 1). Hier zeigt sich, dass selbst bei verringerter Pigmenteinwaage von 1,8 g bei Beispiel 1 gegenüber 2,2 bzw. 2,1 g (Vergleichsbeispiel 1 und 2) nahezu gleiche Aschegehalte und dennoch eine verbesserte Opazität erreicht werden. Die guten übrigen optischen Eigenschaften bleiben erhalten. Die Lichtechtheit der Laminate mit dem erfindungsgemäßen Pigment und mit den Vergleichspigmenten war vergleichbar gut.

Tabelle 1 : Pigment Pigment-Asche-Flächen- einwaage Asche gehalt gewicht Retention [g] [%] [g/m2] [g/m2] [%] Beispiel 1 2,1 41,7 34,8 83,3 73 Vergleichs- beispiel 1 2,2 40,6 32,9 81, 1 69 Vergleichs- beispiel 2 2,1 40,1 32,3 80,4 70

Tabelle 2 : Pigment Pigment-Asche-Optik (Laminat) Opazität (Laminat) einwaage gehalt CIELAB CIELAB CIELAB CIELAB Opazitäts- [g] [g/m2] L* wei# a* wei# b* wei# L* schwarz wert L [%] Beispiel 1 1,8 32,3 93,4-1, 3 2,2 90,1 91,2 Vergleichs- beispiel 1 2,2 32,9 93,3-1, 3 2,1 89,9 91,0 Vergleichs- beispiel 2 2,1 32,3 93,2-1, 3 2,2 89,8 90,9