DE1617101A1 - Mit Harz ueberzogene Pigmente und Verfahren zu ihrer Herstellung - Google Patents

Description

DH. ING.

SCHMIDT

HEHMANW-SACK-STn. Z

FERWRITF 0811/94 077« PHIVAT 0811/ IMSt TELEGRAMMADRESSE PAJUS

7. September 1965

Mein Zeichen: P-2593-1

Patentanmeldung

der

Holland-SuGO Color Company, Chicago/Illinois (V.St.A.)

betreffend

Mit Harz überzogene Pigmente und Verfahren zu ihrer Her-

, stellung

Die Erfindung betrifft ein neues Verfahren zur Herstellung von mit Kunstharz überzogenen Pigmenten. Insbesondere betrifft die Erfindung die direkte Überführung eines Pigmentes, das in Form eines mit Wasser befeuchteten Preßkuchens vorliegt, in ein hochdispergiertes Pigment in einem Kunstharz.

Das übliche Verfahren zur Herstellung von mit Kunstharzen überzogenen Pigmenten ist in der USA-Patentschrift 2 000 beschrieben. Hierbei wird ein trockenes und feinverteiltes Pigment, wie Titanoxyd und Ruß, einem harzartigen thermo-

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plastischen Material einverleibt, wodurch eine zusammengesetzte Pigment-Earzmasse entsteht. Dieses Gemiscn dient als Träger für das Pigment, das dann in filmbildenden Substanzen, wie Anstrichen, Emailles, Lacken und Firnissen verteilt wiri. In der USA-Patentschrift 2 613 156 ist ein in einer Harzmasse dispergierbaree Pigment für Anstrichmischungen mit seinen Vorteilen beschrieben, jedoch benötigt man bei diesem Verfahren, wenn man das Gemisch nach der USA-Patentscnrift 2 000 003 herstellen will, zur ersten-Verteilung im Harz ein trockenes und feinverteiltes Pigment. Bei dem Verfanren nach der USA-Patentschrift 2 513 156 muss man das Pigment gesondert vermählen, um Klumpen oder kleine Stücke von pigmentiertem Harz, wie sie nach ler USA-Patentschrift 2 OCO 003 erhal- ten //erden, zu vermeiden.

Bei der Herstellung vieler Pigmente ist es nötig, diese einer Nachbehandlung zu unterziehen, um ihre Pigmenteigenschaften zu verbessern. Hierzu gehören das an sich bekannte Pastierverfahren mit Säure (acid pasting process) und die Vermahlung mit Salz, wobei neben dem Salz ein iiachbehandlungsmittel (conditioning agent) verwendet werden kann; beide müssen dann mit Wasser ausgewaschen //erden. Die Verwendung eines Salzes und eines iJachbehandlungsmittels ist in der USA-Patentschrift 2 982 660 beschrieben, doch muss man immer mit Wasser auswaschen, auch wenn man nur das Salz allein als Vermahlmittel νerwendet.Unabhängig davon, ob man das Pastierungsverfahren

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mit Eäure anwendet oder mit Salz vermählt,- liegt das gewonnene Pigment in Fors: eines wasser feucht en Preßkuchens vor. Ijleä gilt auch für solche Pigmente, bei .denen eine Vermahlung oder Nacnbehändlung nicht nötig ist, well sie in Form eines Breis oaer wasserfeuonten "Preßkuchens: direkt aus einem oherdsahen KeaktioriSmediun: öder einem Keaktionsgefäss erhalten wurden· ^n: &^exi iiassen Preßkuchen in ein festes tnermoplastisches Harz einzuarbeiten·, war "es "tisn&r nötig, das Pigment zu trocknen und fein zu zerteilen. Γ-ies ergibt sich aus der Arbeitsweise der USA-fatentscnriiten 2. UOC QGJ und - ^^ 2 613 156.; Die TrOcfcnuiag und VersafclUiir des PigEents auf die gewünschte Grcsse -.eTfordern zusStzlicne Anlagen, usii und Arbeitsleistung, und svan erhält trotzdem kein Erodukt r:it einer hohen Pigmentkorizentration, das frei, von ί"ΧοΕβ..·ιΐίΕΐ·απ;|;βή ist und das direkt rr.it eines: risforoierniittei zu einer Tinte" vereinigt werden kann ./Bas naoh iiesen Patentsonriften ernaltene Produkt enthält, auch wenn ein trccksnes Pigment als Ausgangs materiai ver*e;iiet .vurde,, nccii rigientklusipen und. eignet sic.n nicht für Tinten, wesn'äa;: es nicht ^eiter^anlt, ■

Sei des: "ücliche^. Verfahre,; zur Herstallü^: von -Inten <vird aus feigen: trockenei* Pulver.eins Tintehpaste angerieGsn. Dieses"' Verfahren" erfordert ebenfalls sc-hr viel Il^it., -. Arbeitsleistung und apparativen Aufwand, darit das trociene Pigment zu 'elnea" ^lirte-iansatz' verarcei~et, werden kanni ■·■'■ -

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einem anderen bekannten Verfahren werden zur Herstellung von Drucktinten "gespülte" (flushed) pastenförmige Dispersionen verwendet. Das "gpülen", bei dem man den wasserfeucnten Pigmentpreßkuchen mit einem flüssigen organischen Dispergiermittel knetet oder vermischt, um das Pigment aus der wässrigen in die organische Phase überzuführen, ist an sicn bekannt. Die durch das "Spülen" gebildete Grundlage ist ein flassiges oder pästenförmiges Produkt, da als Dispergiermittelanteil zwangsläufig ein flüssiger tack, ein Öl oder ein anderes flässiges organisches Medium verwendet wurde. Damit sie verarbeitet werden können, müssen diese "gespülten" Grundlagen mit verhältnismässig niedrigen Pigmentgehalten angesetzt werden, d.h. sie massen verhältnismässig grosse Men_oen an. Lösungs- bzw. Verdünnungsmitteln enthalten. Auch unter iiesen Bedingungen sind sie schmierig und schwer zu verarbeiten, A'cdurcri die der Tintenhersteiler zur Verfügung stehende Ansatzbreite beschränkt wird.

Ein Ziel der Erfindung ist die Schaffung eines neuen Verfahrens zur Herstellung von mit Kunstharz überzogenen Pigmenten. Ein -.Veiteres Ziel ist die Schaffung eines neuen Verfahrens zur Herstellung von mit Kunstharz aberzogenen entklumpten Pigmenten zum schnellen Ansatz von Tinten. Ein weiteres Ziel der Erfindung ist die Schaffung eines neuen Verfahrens zur 'überführung eines Pigmentes aus einem nassen Preßkuchen direkt in ein t'iernicplastisehes Harz. Weiterhin soll erfin-

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dungsgemäss 'ein Verfahren zur Herstellung eines mit Kunstharz überzogenen Pigments mit einem Minimum an Arbeitsschritten, Arbeitsleistung und Zeit geschaffen werden, Ein weiteres Ziel der Erfindung ist die Schaffung eines neuartigen, mit Kunstharzen überzogenen Pigments mit höheren -ITarbstärken und einer besseren Dispergierbarkeit als die bisher■bekannten, mit Kunstharz überzogenen Pigmentmassen. Andere Ziele der Erfindung ergeben sich für den Fachmann aus der Beschreibung und den Ansprüchen.

Diese Ziele werden erfindungsgemäss dadurch erreicht, dass man ein Pigment in'Form eines wasserfeuchten Preßkuchens direkt in ein festes thermoplastisches , "„ vorzugsweise, pulverf or-' miges Harz einarbeitet,,indem man den Preßkuchen mit einem thermoplastischen Harz vermischt. Gegebenenfalls kann man eine kleine Menge eines geeigneten Lösungsmittel verwenden, um das Harz zu erweichen. Auf der ersten Stufe des Verfahrens trennt sich das Wasser vom Gemisch und wird dann daraus entfernt. Häufig kann man das Wasser wirksamer entfernen, wenn man den Preßkuchen in Anteilen zugibt und das Wasser, das sich aus der aus dem organischen lösungsmittel und dem Harz bestehenden organischen Phase abscheidet, in zwei Stufen.abtrennt. Etwa noch im Wasser verbleibendes Pigment kann daraus durch Zugabe einer kleinen Menge Lösungsmittel '■ entfernt wer-r·. den. Nach der Entfernung des" Wassers bildet sich eine' teigar^ tige Masse, die dann solange durchgemischt wird, bis genügend

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Wärme entsteht, um alles zurückbleibende Wasser und das Lösungsmittel azeotrop zu entfernen, wobei sich die Temperatur des Harzes auf mehr als etwa 104⁰C (2>0^eF) erhöht.

Die teigartige Masse wird bei dieser höheren Temperatur eine Zeitlang durchgearbeitet, .vobei das Pigment vollständig entklumpt und im ganzen Harz verteilt wird und eixie heisse, trockene plastische Pigment-Harz-Dispersion zurückbleibt, die leicnt zu einem Pulver zerkrümelt, vvexin sie abgekühlt wird. Das Pulver wird noch .veiter zerkleinert und löst sich dann beim bloßen Einmischen leicht in einem lüsungs— oder Dispergiermittel auf. ilan erhält eine stabile,, nichtverklumpte Tinte mit einer weit besseren Qualität als man sie bisher mit den handeisiblichen, mit Kunstharz aberzogenen Pigmenten unter Anwendung der gleichen Einmisontechnik erreicht hat. Da3 mit Kunstharz überzogene Pigmentprodukt gemäss der Erfindung ergibt, da es sich leicht im Lösungsmittel löst, gewissermassen eine "Expresstinte" (instant ink) mit einer höheren Earbstärke als eine Tinte, die aus anderen, mit Kunstharzen behandelten Produkten oder durch das übliche Verfahren des Anreibens einer Tintenpaste aus einem trockenen Pulver hergestellt wurde.

Die Temperatur des Harzes und die Zeit, in der das Pigment in das ,Harz eingearbeitet wird, sind für das vorliegende Verfahren wesentlich. Um Pigmentklumpen wirksam auszuschliessen,

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muss das Harz im heissen, plastischen Zustand vorliegen und eine Temperatur von mindestens mehr als etwa 1Ö4^PC (22Q⁰F), vorzugsweise mehr als 12O⁶C (25O⁰F), aufweisen. Die gewünschte Temperatur wird in erster Linie durch das Durcharbeiten des thermoplastischen Harzes erzeugt. Ie optimalen Temperaturbereich zwischen etwa. 120 und 15C⁰C (250 bis 3CO⁰F) erhält das Harz eine Viskosität.» die einerseits den notwendigen .Viderstand zum Einarbeiten des Figments in das Harz ergibt, die aber andererseits eine bessere Verteilung des Harzes gestattet. We+in.man alle Faktoren, beispielsweise die Sz'össe des Ansatzes, die Art der Mischvorrichtung und die Menge des zum Erweichen. des Harzes verwendeten Lösungsmittel berücksichtigt,'.so soll die Durchschnittszeit, während ier das Harz mi^ dem Pigment durchgearbeitet wirii zwischen einer und zwei Stunden liegen. Diese Bedingungen zur triit.kiumpung des Pigments is: Harz kennen wirksam angewendet werder., unabhängig davon, ob das Pigment ursprünglich in Form eines wasserfeuchtei. Preßkuchens oder in trockenem-, vorgcsisbten: Zustand vorlag.

Alle thermoplastisches Harze, die bei der lagerung nicht schmelzen oder oxydieren, können erfindungsgemäss verwendet werden, jedoch zieht sas Harze mit eisern. Schielzpuhkt von 1OC⁰C oder darüber vor. Wird das Harz im vorliegenden Verfahren verwendet, so ^soli es in Fern von Flocks:;, vorzugs-

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weise in Pfenniggrösse, vorliegen. Geeignete Harze sind in den nachstehenden Beispielen angegeben; diese Harze haben die nachstehende chemische Zusammensetzung:

Pentalyii. G ist ein Pentaerythritester eines Maleinsäureannyirid-AilitionsProduktes mit einer Säurezahl von 18 bis 20 und einen. Schmelzpunkt von 125⁰C (Hersteller: Hercules Powder Company j; Pentalyn K ist ein Pentaerythritester von iimerisiertem üolzharz (wood rosin) (Hersteller: Hercules Powder Compare); Ficco 61CC-3 ist ein nichtpolares thermoplastisches Polymerisat aus alkylierteh aromatischen Konlenwasserstoffen init einem Erweichurxgspunkt von 11O⁰C, einem spezifischen Gewicht ve:: 1,Co, einer JodzarJ. von 110, und einer Säurezähl von weniger als 1 (Hersteller: Pennsylvania Industrial Chemical Corporation) j VEE-710-Harz ist ein xaleihsäureäddukt von Harzsäuren 'resin) mit ei^er Säurezahl von 245 bis 260 und einem Schmelzpunkt vor. 155 eis 145°- (Hersteiler: xieliö Chemical Inc.)

Im allgemeinen wird bei dem Verfahren nur eine kleine Menge Lcsur^smittel-verwendet0 die ausreicht, um das Harz zu erwe'iohe:i. 3ei der Auswäia--4ss Lösungsmittels sind das Harz sowie iei* Siedepunkt zu "berücksichtigen. Als Lösungsmittel können beispielsweise Icluol, V.M.&P.-Saphtnä, Lackbenzin (mineral spirits], Irichlöräthylen, Perchloräthylen, Tetrachlorkohlenstcff, Alkohole oier ähnliche organiscne flüssigkeiten verwen- · det .verier.. ".'··"

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Die Form des Pigment-Preßkuchens ist nicht ausschlaggebend, und man kann für das vorliegende Verfahren jede beliebige Form anwenden, ganz gleich, _t ob sie direkt aus einer chemischen Beaktion, einem Pastierverfahren mit Säure oder einem Mahlvorgang nerrührt. Der Preßkuchen kann eine tOiiartige Beschaffenheit haben oder er kann wässrig sein. In beiden Extremfallen oder in einer dazwischenliegenden Form kann das Pigment schnell in das Harz eingebracht werden, während es in einem steifen, teigartigen, plastischen Zustand ist.

Es bestehen auch keine Beschränkungen hinsichtlich der Art der Pigmente, die aus dem Preßkuchen in das Harz Übergeführt werden, können. Phthalocyaninpigmente ,'Z.B. chloriertes oder unchloriertes Kupf erphthalocyaninblau, andere Sie "tall phthalocyanine, wie Nickel-, Kobalt- und Eisenphthalocyanin, metallfreie Phthalocyanine und Polychlor-Kupfer-phthalocyaningrün sowie Küpenfarbstoff pigmente, wie Idanthron,·'halogeniert e Idanthrone, Flavanthrongelb, Dibenzanthrongrün, Dichlor-Isoviolanthron, Dibromanthranthron, Pyranthron, bromierte Pyranthrone (orange und Scharlach), Perylenrot, AcrM/on- und Oxazolrot, Thioindigo- und halogniertes .Έ-hioindigorot und -braun; andere organische Pigment art en, dl?e vorteilhaft erweise nach dem vorliegenden Verfahren verwendet werden können, sind C arbaz οIdi oxaz invi öle 11 (auch Pigment-S ohnellvi öle t t-fi-Bas i a genannt) sowie rote bis violette Chinacridonpigmente. Auch

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Azopigmente und Metallehelat-Azopiginente können verwendet werden. Man kann aber auch mit Vor cell ano'rgaxtiscne Pigmente, wie Titandioxyd und Ruß, verwenden.

In den nachstehenden Beispielen sind"gewisse Pigmente in Form ihrer wasserfeuchten Preßkuchen angegeben. Die Mengen an Pigmenten und ihre chemische Zusammensetzung sind wie folgt: Ein «vasserfeuchter Benzidingelb-Preibicucnen entnält 21 ,4 4 Pigment (Kupplungaprodukt aus Acetessigsäureaniiid und tetrazotiertem Dichlorbenzidin); ein wasserfeuchter fermanentrot-2D-Preßkuchen. enthält 23,5 1° Pigment (Calciumsalz de3 Kupplung3-produktea aus diazotierter o-Amino-4—ahlor-ia-toluolsulfosäure und ß-Oxynaphthoesäure); "Red Lake -"-Brei entnält ^0,3 & Pigment (Bariumsalz des Kupplungsproduktes aus diazotierter 2-Chlor-5-amino-toluol-4-sulfosäure und ß-iiapnthol); ein Kupferphthalocyanin-Preßkuohen entnält 25,0 $ Pigment; ein wasserfeuchter Phloxin-Preükuchen entnält 22,7 ρ Pigment (Bleipigment von Eosin)·; "Calciumlitnol"-Preßkuehen enthält. 16,3 fo Pigment (Calciumsalz des Supplungsproduktes aus diä-

ζ:

zotierter 2-Naphthylamin-i-3ulfosäure und ß-iaphthol). " ,

Ein gründliches" Durcharbeiten des thermoplastischen Harzes ' , im töigartigen Zustand beim angegebenen Temperaturbereich · von etwa 104 bis 150⁰C (220 bis 300⁰F) ist fur die-vollständige Verteilung des Pigments aus dem Preßkucnen im Harz er-

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■ föf lerIien.. Vorztigs'v/eise ■ vef weMet 'man. elxi&a - Bali er-Perk ins liis'ciie'r, doch kanii mail aiieii'äKiere Vorria^tua^e^, alt de.ieii .'■'aasei: mit teigärtiger Konsistenz v^rmis^t we,rdexi koiuiea,. _, ver-.ve.vden. Beisf-ieie hierfür sind ler .*<Yerr.-er^rfleiierer-'.^:isar.er, ief "Banb^XT^^ltssLer^ Isr b&kaiinte Z^ei^aisenstunl- Uii . iie acg'e.ianr.tön "Ko-Hiieäler" ikciiti^uierlißhe -_t:ischvorricntu.iir-öu'ier 2^;irr:a Pa?e:r~?erkiiiS* *■ '- ■: - - ■ ■ .. ^:- -. - -

iie..en· nur sur irläuteru^ . ier . irfirviun-j "ünä scllei^ ^:iie3e- nicht "äu-f die- angegebenen- Bestall teile, iierjr^eb oder Fedl'ügungeu. ε3:öc::ri;ink.e^:n.. "..:.. ■;. .-"

In einen ^3ker-rerkiii.a^«Iisci;er ifIus£:erV n:i ver^'ge:i V¹Cn ve"t,va 2yo"\I.i'i5-r 4C^:-,T .gall:;. '~.:ΐϋ*-;5Β.ίΐ J^w._y g -?ej;

wass-ef-atöff desiülatö "sii-t". einen:o31ed"efcsreicii; ^Qa "&-tv;

C,74^ £ S£" Iuiiter ,des.2i£ m

Harn und das T.csungsnxttel werden im XisjrjSfeiteiiiäixder ver-Eiä-3üt:fbis. das ;.iär.£ si:i sieijaä.^ säa-iebcnbGiiartxggsf .--Ä*assei;e"£L ixati Sa-den: se-beha:ideitei;c5ars.:gibt man.-£5+ -g sinss-^asserfe^icniei: FreCkvicr-ens -aus Be^sidisgelbi Jtar*.-nisei;t weiter_t Sis si-cr das ,'«Yasser absQ;i«idst*._; Ba:i~ giesst aark_i;|ä"s. sebiide ser ab und fugt .iccinrals έ-^C g rre-ikushen" hliizu,., fcischt

BAD OBIGINAL

00 98Λ 1 / 1 4 7 0 " .:=-;■

ter, bis sich wieder Wasser aus dem Gemisch abscheidet, und giesst das Wasser ab. Die gebildete Masse wird dann zweimal mit je einem Liter sauberem Wasser gewaschen. Die Mischvorrichtung wird dann bis auf etwa 565 mm Hg (23 inch Hg) evakuiert und solange in Betrieb gehalten, bis alle Wasser- und Lösungsmittelreste abgedampft sind. Die zurückbleibende, teigartige Masse, die im wesentlichen aus Pigment und Harz besteht, wird bei einer Temperatur von etwa 138⁰C (280⁰F) etwa eine stunde durchgearbeitet, worauf sie aus dem Mischer entfernt und gepulvert wird.

Beispiel 2

36C g des nach Beispiel 1 erhaltenen Pulvers werden 10 Minuten unter mec.aarJ.sc.aem Buhren mit 140 g Öl Nr. 470, einem Erdöldestillat mit-einem Gehalt an aliphatischen Kohlenwasserstoffe:-., einem Siedebereich von etwa 242 bis 266⁰C (468 bis 51O⁰F) und einem spezifischen Gewicht von 0,606 g/cm vermischt. Man erhält eine qualitativ hochwertige Drucktinte mit ausgezeichnet eiL Glanz. t

Beispiel 3

Ein Baker-Perkins-iliscner mit einem Fassungsvermögen von etwa 2,6 Liter (C,7 gall.) wird mit 300 g Pentalyn K, 50 g ToIuel und 638 g eines wasserfeuchten Preßkuchens aus Permanent- ♦

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rot-2B gefüllt. Man mischt solange, bis sich das Wasser aus dem gebildeten Gemisch abscheidet. Dann giess^t man das Wasser ab, gibt nochmals 637 g Preßkuchen und 35 g Toluol hinzu und mischt solange·, bis sich das Wasser wieder vom Gemisch trennt. Man giesst das Wasser ab und wascht das gebildete Gemisch mit einem Liter sauberem Wasser. Dann wird der Mischer bis auf etwa 585 mm Hg (23 inciuHg) evakuiert und nochmals in Betrieb gesetzt, bis praktisch das gesamte Wasser und das Toluol abgedampft sind. Das Harz-Pigment-Gemisch wird bei einer Temperatur von etwa 138°C (28Q⁰I)- etwa. 1 Stunde durchgearbeitet. Dann wird die aus Pigment und Harz bestehende Masse abgekühlt, aus dem Mischer herausgenommen und gepulvert.

Beispiel 4 "

Man vermischt das ganze nach Beispiel 3 erhaltene Material,wie in Beispiel 2 beschrieben,mit einer ausreichenden Menge Öl Ur. 470> wobei man eine Tinte mit hervorragender Qualität erhält.

Beispiel 5

Ein Baker-Perkins-Miseher mit einem Fassungsvermögen von etwa 2,6 Liter (0,7 gall.) wird mit 100 g Pieco-610Ö~3-Harz und 985 g "Botpigment C"-Brei (Bed Lake 0 pulp) gefüll ti--Die Mischvorrichtung wird in. Betrieb gesetzt und erhitzt, bis der In-

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halt etwa 7O°C (16G-⁰F) erreicht hat, worauf man nocnmals 50 g. Picco-610C~3-Harz und 75 & toluol ninzugibt. Das abgesehiedehe Wasser wird abgegossen, '.vorauf man nochmals 985 g Preßkuchen sowie 25 g. Toluol und 20 g Picco-6100-3-Harz hinzugibt. "Dann setzt man die Mischvorricntung nochmals in Betrieb, bis sich wieder Wasser aus der tnermoplastischen Masse abscheidet. Dieses Wasser wird ebenfalls abgegossen, und die gebildete Masse im Mischer wird mit reinem Wasser gewaschen. Dann legt man an den Mischer ein Vakuum von etwa 585 mm Hg (23 inch Hg) an, dampft das restliche Wasser und das "Toluol aus dem Gemisch ab und arbeitet die Harz-Pigmentmasse bei einer Temperatur von etwa 138⁰C (28O⁰F) eine Stunde lang durch. Dann wird das Produkt aus dem Mischer entfernt und gepulvert.

Beispiel 6

Ein Teil des Harz-Pigment-Produktes nach Beispiel 5 wird mit 1,1 Teilen eines Erdöldestillats mit einem Siedebereich von etwa 157 bis 213⁰C (315 bis 415⁰F) und einem spezifischen Gewicht von 0,930 g/cm vermischt, wobei man eine Tinte mit ausgezeichneter Qualität erhält.

ι Beispiel 7 -

650 g Pentalyn-G-Harz, 100 g Toluol und 14-00 g eines Kupferphthalocyanin-Preßkuchens werden in einen Baker-Perkins-Mi-

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scher mit einem Fassungsvermögen.- von etwa 2,5 Liter (ö>7 gall.) eingetragen, worauf man den .Mischer in "Eetrieb setzt, bis sich, das Wasser aus den. Brei aus scheuet und das Pigmeut in die organiscne Phase übergeht. Dann giesst rr.an das V.asser ab und wäscht das Gemisch mit gewöhnlichen: Wasser.

Bann legt man an den i'isenerein Vakuarr, ve η etwa 565 mm Hg (23 inch Hg) an, .verdampft das restliciie n'ass=r und das Toluol aus der gebildeten Masse und arbeitet die Masse eine Stunde bei einer Temperatur von "et«a 115⁰C (240°?) durch. .Die pigmentierte Karssiasse wird dann aus dem Mischer entfarut μιΛ gepulvert.

Beispiel £- ■ ■■_ . . ·

Ein Teil des nach Beisiiel 7 erhaltenen pi.^maiitierten Harzes wird mit eines halte:: Teil des in Beispiel <*. besbnriebe^eü Erdöldestillates i-2 l."r. 4"C) gemis er. t; rau drr.ält «"ine Brück tinte mit 3usge2öichneter Qu

- '. - - .E eis pie 1 g

In einer* Baker-rrfrKins-Iilisc-.er mit einer: Fassr.i,i=svers:i"gen von etwa 2,6 liter »J,"⁷ gall.) tra.frΐ s:ä;: 5Cv! g ients und 17q3 g eines' wasserfe-uchte,: ?re>iiior:e::8 aus Ph idisaher wird, »vie in Beispiel ~ 'cssohriebe;-., in Betrieb

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gesetzt, mit der Abweichung, dass die Betriebstemperatur der Harz-Pigment-Masse etwa 110⁰C (230⁰F) beträgt. Nach dem Durcharbeiten ,vird das pigmentierte Harz entfernt und gepulvert.

Beispiel 10

Eine Tinte mit ausgezeichneter Qualität erhält man, wenn man das nach Beispiel 9 ernaltene gepulverte Harz-Pigment-Gemisch noch 10 '.'!!nuten mit 75 g des in Beispiel 2 beschriebenen Erdöldestillats verrührt.

Beispiel 1,1

Ein Baker-Berkins-Miscner mit einem Fassungsvermögen von etwa 2,6 Liter (0,7 gall.) wird mit 700 g VBR-710-Harz, 50 g Toluol, 1640 g Calcium-Lithol und 10 g Lecithin beschickt. Dann wird der Mischer, wie in Beispiel 7 angegeben, in Betrieb gesetzt, mit der Abweichung, dass man bei etwa 132°C (27O⁰F) arbeitet. j'ach dem Durcharbeiten wird das pigmentierte Harz aus dem Mischer entfernt und gepulvert. '

Beispiel 12

Man erhält sine feuchtigkeitsfeste Tinte mit ausgezeichneter Qualität, v/enn man 100 Teile des nach Beispiel 11 erhaltenen pigmentierten'Harzes mit 83 Teilen Dipropylenglykol vermischt."

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■■-■■■17-- ~ - ' .■

Beispiel 15

Ein Baker-Perkins-Miseher mit einem Fassungsvermögen von etwa 2,6 Liter (0,7 gall·.) wird mit 435 g .Pentalyn-G-Harz, 15 g Lecithin, 1050" g Titandioxyd und 40 g Toluol beschickt. Der Mischer wird solange in Betrieb gehalten, bis der Inhalt gut durchgemischt erscheint, worauf man ein Vakuum von etwa 510 mm Hg (20 inch Hg) anlegt, bis alles Toluol verdampft ist. Das pigmentierte Harz wird eine Stunde bei etwa 1-1-9⁰C (245°F) durchgearbeitet und dann aus dem Mischer entfernt und gepulvert. -"..-■"-

Beispiel 14

Eine Tinte mit ausgezeichneter Qualität erhält man durch mechanisches Einrühren von 300 g des nach Beispiel 13 erhaltenen gepulverten, pigmentierten Harzes in 100 g des Erdöldestillats nach Beispiel 2, .

Beispiel 15 : .'.'-■

Bestandteile Mengen in kg (lbs)

Benzidingelb-Preßkuchen als Pigment 100 (221)

Toluol 27",2 ( 60)

VBB-701-Harz - -218 (479)

Triäthylenglykol 6,4 ( 14)

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Die Gesamtmenge Harz (et/ra 216 kg) wird in einen Baker-Perkins-Mischer mit einem Fassungsvermögen von etwa 570 Liter (150 gall.) eingetragen, worauf man etwa 6,8 kg (15 lbs.) Toluol zu dem Harz gibt. Dann wird ohne Ernitzefi vermischt, bis eine Staubbildung eintritt. Dann gibt man eine ausreichende Menge Wasser hinzu, um die Staubbildung zu verhindern, iiachdem man etwa 10 bis 15 Minuten gepulvert hat, leitet man Dampf in die Masse ein und gibt noch eine .kleine Menge Toluol hinzu, die zum Durcharbeiten der Masse ausreicht, ohne dass die Stromstärke am Mischer zu stark ansteigt. Ist das Gemisch ganz durchgearbeitet, so schaltet man den Dampf ab und arbeitet das gebildete Harzprodukt so lange durch, bis die Temperatur auf etwa 93⁰C (200⁰Ji') ansteigt und das Gemisch ein glänzendes j faseriges, sahnebonbonartiges Aussehen annimmt. Man regelt die

% Temperatur, wobei man durch Zugabe kleiner Mengen Eis verhindert, dass die Temperatur von 93°C (200⁰I) nennenswert uber-

- schritten wird. Man mischt weiter, bis das Harzprodukt frei von groben Körnern (grits) ist.

Zu dem so hergestellten Harz gibt man in Anteilen von jeweils 1/12 der Gesamtmenge feuchten Pigment-Preßkuchen hinzu. Das dickflüssige Harz wird bei Zugabe jedes Anteils dünnflüasiger,. und es scheidet sich Wasser aus dem Harz-Pigmentgemisch aus. Bevor man mehr Preßkuchen hinzugibt, soll das Harz-Pigmentge-

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misch so durchgearbeitet w:erden_f dass es "ein-faseriges=», sahne«-* bonbonartiges Aussehen annimmt, itfach Zugabe der- Hälfte des Preßkuchens fügt man ausreicnend Toluol ninzu, um das Vrasser pigmentfrei "zu machen* Der Ansatz wird durchgearbeitet, bis er klar Ist, worauf man das ."Wasser abgiesdt. Ea^i werden die restlichen Anteile Preßkuchen In der verstehend angegebenen Weise zu dem geklärten Harz^Pigment-Jemlscii gegeben, v.'orauf man in der gleichen Weise klärt. Bas aus dem gebildeten Gemisch abgeschiedene Wasser wird abgegossen, worauf Triäthylenglykol hinzugegeben wird. Die gebildete luasse <vird 1 1/2 Stunden durchgearbeitet., wobei seitweise ein Vakuum von etwa 565 mm Hg (*!> iiiöh Hg) a.-igelegt wird. 'Λgarend der UürcharbeitUfig des Pigmeiit-Harzgesisölies steigt dessen Tes;i-erat;ur auf etwa 13e°C (2SC⁰F), wobei die gesamte Feuchtigkeit und das toluol aseotrop ent— fer*it werden. Es 1st wicntig, dass .sian das■ -Ifa3tuu£i pörlcdiscix anlegt, so dass die Tem|:sratu.r; nicht.auf eiiieii. Funkt, abfällt, an dem Üe *iasss erhärtet und krümelig, wird. Ziaahdem man die . Har3~Figmö!!ts»asse 1 1/i ftunden -durshgearbeitet hat,, erhält man ein Produkt» das. frei von hart en": Körnern ist und das dann. nach dem Abkühlen aus des:. Mischer- entfernt und gepulvert ."wird.

Bas Jfcörasr&reie Produkt kä:iii daru: in si^es ri Beispiel 2 eiagearceitet werden.. "

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In den vorstehend angegebenen Beispielen wurden gewiesen Zusätze zum Pigment und zum thermoplastischen Harz, wie lecithin und Triäthylenglykol, verwendet. Mit Hilfe des Lecithins soll das Pigment befeuchtet werden, während mit Hilfe des Triäthylenglykols (vergl. Beispiel 15) das Harz plastifiziert oder erweicht werden soll. ·

Die Qualität einer Tinte hängt hauptsächlich davon ab, dass sie frei von harten Körnern (grits) ist. Das mit Harz überzogene Pigment gemäss der Erfindung ergibt, wenn es in einem Tintexiansatz verwendet wird, eine Tinte ohne Körner, also eine Tinte mit hoher Qualität·. Die bei Tinten mit Körnern auftretenden Probleme sind dem Fachmann bekannt.

Die üblichen Spül- oder Verdrängungsverfahren, bei denen der .vasserfeuchte Preßkuchen mit einer organischen Phase, die einen Firniß darstellt, vermischt wird, dauern normalerweise durchschnittlich etwa 18 Stunden. Nach dem vorliegenden Verfahren kann der wasserfeuchte Preßkuchen in etwa 6 Stunden in ein festes Harz eingearbeitet werden.

Die Erfindung betrifft in erster Linie die Herstellung von· pigmentierten Harzen mit einer hohen Pigmentkonzentration im Bereicn von etwa 50 bis 80 $>, bezogen auf das Gesamtgeaiiscli Harz-Pigment. Man kann jedoch auch geringere Konzentrationen ' von 25 bis 50 i= in einem Dispergiermittel für Anstriche ver- ■ wenden.

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Bei dem neuen Verfahren zur Herstellung von. mit Harz überzogenen Pigmenten sind die bisher angewendeten Stufen des Trocknens und Mahlens des wasserfeuchten Preßkuchens nicht mehr nötig. Käs vorliegende Verfahren führt zu einem Produkt, das in einem Tintenlösungs- oder -dispergiermittel leicht dispergierbar ist und sofort eine Tinte liefert," die bessere Eigenschaften aufweist als alle bisher bekannten, mit Harz überzogenen Pigmente oder Trockenpigmente. Das vorliegende Verfahren ist s-ehr zeit- und kostensparend, da man bei der Herstellung des mit Harz'überzOgenen Pigments Und der Tinte einen geringeren apparativen Aufwand und weniger Arbeitsgänge benötigt. Weiterhin ist das erfindungsgemäss hergestellte, mit Harz überzogene Pigment frei von harten Körnern und lässt sich mit einem geeigneten Lösungsmittel leicht zu einer körnerfreien Tinte oder einem Anstrich vermischen.

Pat entans prüche

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Claims (2)

Patentansprüche

1. Verfahren zur Herstellung von mit Harz überzogenen Pigmenten, dadurch gekennzeicnnet, dass raan ein Pigment in Form eines wasserfeuchten Preßkuchens mit einem thermoplastischen Harz in Form einer steifen, teigartigen Masse bei Temperaturen von mindestens etwa 104⁰C (220⁰F) vereinigt, den pigmenthaltigen Preßkucnen mit dem Harz vermischt und das gebildete Wasser aus dem Gemisch entfernt und dieses zu einer trockenen und gleichförmigen, leicnt ixi einem Dispergiermittel dispergierbaren Masse, aus Pigment und ; Harz abkühlt,

\ 2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass man das Harz zusätzlich mit einem Lösungsmittel in einer zur Erweichung des Harzes ausreichenden Menge versetzt und das Lösungsmittel zusammen mit dem Wasser aus dem gebildeten Gemisch entfernt,

3* Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass man den"pigmenthaltigen Preßkuchen in mindestens zwei Anteilen dem Harz und dem Lösungsmittel zusetzt,

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4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,

dass man zuerst die Hauptmenge des Wassers entfernt und ,

dann den Rest des Wassers und das Lösungsmittel unter gründ- J

Hohem Durchmischen der steifen, teigartigen Masse azeotrop -,]■

abdestilliert» ]

5* Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass man zur azeotropen Abdampfung des Bestwassers und des. Lösungsmittels die Massebei einer Temperatür von etwa 104 bis 15O⁰C (220 bis 300°i") durcharbeitet.

6. Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, dadurch e^feenix

dass man ein granuliertes thersoplastiscaes Harz verv/endet»

7. Verfahren nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekeimzeieiinet, dass man zur azeotropen Abdampfung des Hestwasssrs die Masse bei einer Temperatur vor. etwa 104 bis 150⁰G (220 bis 3GC⁰Fj etwa 1 bis

2 Stunden durcharbeitet» ^

8, Verfahren nach Ansprach 1 bis ?, ladnrcs dass man als Harz einen Fentaerytiiritester von T säuren als Lösungsmittel, ein Erdöldestillat mit einem Sehalt an aliphatischen Sohlenwasserstoffeaaai als Pigment Benaidingelb in -form eines wasserfmotten, freßkucneiis verwendet* . - - - - :.-;. "._. .".'- - ;

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9· Verfahren, nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass man als Harz einen Pentaerythritester von dimerisierteri Holzharzsäuren.', als Lösungsmittel Toluol und als Pigment das Kupplungsprodukt von diazotierter o-Amino-4-clilorm-toluolsulfosäure mit ß-Oxynaphthoesäure in Eorm eines wasserfeuchten Preßkuchens verwendet.

10. Verfahren nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass man als Harz ein nichtpolares thermoplastisches Polymerisat aus alkylierten aromatischen Kohlenwasserstoffen, als Pigment das Kupplungsprodukt der diazotierten 2-Cnlor— 5-amino-toluol-4-sulfosäure mit ß-Naphthol in Form eines wasserfeuchten Preßkuchens und als Lösungsmittel Toluol verwendet, das Gemisch zuerst bei etwa 71°C (160⁰F) erhitzt und durchmischt und dann nach Zugabe von weiterem wasserfeuchten Preßkuchen und Toluol und nochmaliger Abscheidung von Wasser das Gemisch auf' etwa 104 bis 150⁰C (220 bis 500⁰F) erhitzt.

11. Verfahren nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass man als Harz einen Pentaerythritester von Tallölharzsäuren, als Lösungsmittel Toluol und als Pigment Kupferphthalocyanin, ein Eosinpigment oder Titandioxyd in Form eines wasserfeuchten Preßkuchens verwendet.

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12. ■ Verfahren nach Anspruch. 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet,

dass man als Harz, ein ffialeinsäureaddukt von Harzsäuren, als Lösungsmittel Toluol-und als Pigment ein CaIciumlithclpigment verwendet.

13. Verfahren nach Anspruch 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass man das thermoplastische Harz im steifen, plastischen Zustand unter Bedingungen- mit einem Pigment durcharbeitet,

- bei denen,: die Temperatur des Harz-Pigmentgemisches auf mindestens etwa 1O4°C (22O⁰P) ansteigt und dass man das Durcharbeiten mindestens eine Stunde oberhalb dieser Temperatur durchführt.

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