DE2014029A1 - Modifizierter Ruß und Verfahren zu seiner Herstellung - Google Patents
Modifizierter Ruß und Verfahren zu seiner HerstellungInfo
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Description
PATENTANWÄLTE
DR.-ING. VON KREISLER DR-ING. SCHÖNWALD 201 4029
DR.-ING. TH. MEYER DRFUES DIPL.-CHEM. ALEK VON KREISLER DIPL-CHEM-CAROLAKELLEr DRYING. KLÖPSCH
KÖLN 1, DEICHMANNHAUS
Köln, den I7.3.I970
Kl/Ax/Hz
125 High Street, Boston, Massachusetts "(V.St.A.).
Modifizierter Ruß und Verfahren zu seiner Herstellung
Die Erfindung betrifft ein neues und äußerst wirksames
■Verfahren zur Nachbehandlung von Rußen, wobei die Oberflächeneigenschaften
der Ruße durch eine Behandlung mit einer Kombination aus Ozon und einem Stickstoffoxyd
modifiziert werden, sowie die neuen und verbesserten Ruße, die nach dem Verfahren gemäß der Erfindung hergestellt
werden.
Ruß ist als Bestandteil von schwarzen Druckfarben normalerweise nicht nur sehr geeignet, sondern auch sehr erwünscht.
In den schwarzen Druckfarben ist der Ruß gewöhnlich in einem flüssigen Medium dispergiert, das aus
Tonern, öl, Firnis oder Wasser und-anderen Verbindungen
besteht. Leider ist jedoch die Herstellung eines Rußpigments, das sich in schwarzen graphischen Farben, z.B.
Flachdruckfarben eignet, ein ständiges Problem in der Rußiridustrie gewesen. Bei diesem Problem gibt es zwei
hervorstechende komplizierende Faktoren, nämlich die ganz
speziellen Eigenschaften, die vom Rußpigment verlangt
werden, und der physikalische Zustand, in. dem das Pigment
den Herstellern von schwarzen graphischen Farben geliefert wird. ·
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Im allgemeinen sind für die Herstellung von schwarzen
Druckfarben Ruße am vorteilhaftesten und wirksamsten, die durch langen Fluß, hohe Deckfähigkeit, Farbtiefe und
hohe Farbkraft gekennzeichnet sind. Da ferner die Scherkräfte, die am häufigsten bei der Dispergierung der
!Rußpigmente im Bindemittel der graphischen Farbe zur Einwirkung
kommen, verhältnismäßig mild sind, ist die Leichtigkeit der Dispergierung des Rußes in den Bindemitteln
ebenfalls ein Faktor, der unter den grundlegenden Voraussetzungen eines geeigneten Rußpigments berücksichtigt
werden muß. Aus diesem Grunde, d.h. um eine wirksame und gute Verteilung des Rußes in den Druckfarben zu erzielen,
verlangen die Hersteller von graj)hi sehen Farben, daß die
Rußpigmente in möglichst flockiger Form geliefert werden. Seit vielen Jahren werden fast ausschließlich nach dem
Channel-Verfahren hergestellte Ruße für die Herstellung von schwarzen Druckfarben verwendet. Die Channel-Ruße
sind als Rußpigmente in Druckfarben gut geeignet, da sie in flockiger Form leicht dispergierbar sind und von Natur
aus die Eigenschaft eines geringen Teilchendurchmessers, der zu ausgezeichneter Farbkraft führt, und einen hohen
Gehalt an flüchtigen Bestandteilen haben, der dazu beiträgt, daß sie ausgezeichneten langen Fluß aufweisen.
In Anbetracht seines höheren Wirkungsgrades und seiner höheren Wirtschaftlichkeit hat jedoch das Fumace-Verfahren
zur Rußherstellung das Channel-Verfahren weitgehend verdrängt.
Demgemäß werden von der DruckfarbenIndus trie heute in vielen Fällen Furnace-Ruße als Ersatz für Channel-Ruße
verwendet. Man schätzt heute, daß wenigstens etwa GO!!)
aller Druckfarben für Zeitungen und aller hLtzegehärteten
Druckfarben Furnace-Ruße als Pigmente enthalten. Bei diesen Anwendungen erwiesen sich die Furnaco-Ruße als völlig
zufriedenstellender Ersabs für die teureren RußnLgmente,
die nach dem Channel-Verfahren hergestellt; werden.
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Es ist jedoch allgemein bekannt, daß Ruße, insbesondere
die Furnacfe-Ruße, in ihren speziellen Eigenschaften sehr
stark schwanken. Demgemäß hat man erkannt, daß die Verwendung
von Furnace-Rußen als Pigmente in Druckfarben für
den Offsetdruck oder Flachdruck nicht besonders vorteilhaft oder zufriedenstellend ist. Die Druckfarben für den
Offsetdruck oder Flachdruck müssen für' die technische
"Verwendung maximale Farbkraft und maximale Deckfähigkeit haben. Daher werden normalerweise hohe Rußbeladungen in'
den Druckfarben für den Offsetdruck oder Flachdruck verwendet. Die Rußmengen liegen hierbei gewohnlich im Bereich
von 20 bis 25 Gew.-%. Die Fließeigenschaften der Rußpig- ' »
mente bei diesen hohen Konzentrationen sind von äußerster ~
Wichtigkeit. Zwar sind zahlreiche Behandlungen zur Verbesserung der Fließeigenschäften von Rußen bekannt, jedoch ■-beeinträchtigen
diese Behandlungen im allgemeinen die Dispersionseigenschaften des Rußpigments nachteilig.1
Weitere Eigenschaften, die ein Ruß bei Verwendung für,die
Herstellung von Druckfarben haben muß, sind hohe Farbtiefe und Viskositätsbeständigkeit der erhaltenen Druckfarben.
Die für diese Eigenschaften der Ruße verantwortlichen · ' Faktoren, die die Farbkraft von Rußen.widerspiegeIn, sind
die Farbtiefe, die !Teilchengröße, der Gehalt an flüchtigen Bestandteilen, die physikalische Natur der Oberfläche der λ
Rußteilchen und die chemische Natur der flüchtigen Bestandteile auf der Oberfläche der Rußteilchen.-
Nachbehandlxingsverfahren für die Herstellung von Rußen
mit modifizierten Oberflächen und veränderten Grundeigenschaften sind bekannt. Beispielsweise werden die Eigenschaften
von Rußen, die nach dem Channel-Verfahren und nach dem Furnace-Verfahren hergestellt werden, insbesondere
für die Verwendung bei der Herstellung von Druckfarben ;
durch ein Oxydationsverfahren verbessert, bei dem der Ruß
bei erhöhten Temperaturen mit einem sauerstoffhaltigen
Material, z.B. Luft oder Gauerstoff, behandelt wird, um
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die Oberfläche der liußteilchen zu oxydieren. Außerdem sine
verschiedene andere Verfahren zur Herstellung von Rußpignienten,
die einer oxydativen Nachbehandlung unterworfen worden sind, vorgeschlagen worden. Zu diesen Verfahren
gehören die Behandlung des Rußes mit einer wässrigen Lösung eines Oxydationsmittels, z.B. einer Mineralsäure,
eines Peroxyds u.dergl., und die Behandlung des Rußes mit einem gasförmigen Material wie Luft, Ozon und Wasserdampf.
Diese Verfahren haben jedoch mehrere unerwünschte Nachteile, zu denen schlechte Ausbeuten und die Bildung von
Klumpen und Aggregaten des Rußes gehören.
Gegenstand der Erfindung ist demgemäß ein neues, verbessertes Verfahren zur Nachbehandlung von Rußen, bei dem
die Nachteile der bekannten Verfahren ausgeschaltet sind, und das Ruße ergibt, die ausgezeichnete Fließeigenschaften
und Farbkraft und gute Dispergierbarkeit haben, in hohen
Konzentrationen in Druckfarben verwendet werden können, als Pigmente in Druckfarben besonders gut geeignet sind
und den Druckfarben überlegene Eigenschaften verleihen. Das Verfahren gemäß der Erfindung ist schnell und wirksam
und gleichzeitig billig, um im großtechnischen Maßstab durchgeführt werden zu können.
Das Nachbehandlungsverfahren gemäß der Erfindung besteht darin, daß die Ruße mit einem gasförmigen Gemisch, das
Ozon in synergistischer Kombination mit einem Stickstoffoxyd enthält, behandelt werden. Hierbei werden Ruße erhalten,
deren Qualität bisher nach bekannten Verfahren nicht erreicht werden konnte. Die Behandlung wird vorgenommen,
indem beispielsweise das gasförmige Gemisch von Ozon und Stickstoffoxyd über den Ruß geleitet wird. Das hierbei erhaltene
Produkt verleiht Druckfarben, z.B. Flachdruckfarben u.dergl., hervorragende Eigenschaften. Nach der Behandlung
werden überschüssige Mengen des gasförmigen Behandlungsmittels vom Ruß nach bekannten Verfahren entfernt.
Der erhaltene modifizierte Ruß wird isoliert. Die Behandlung wird bei einer Temperatur von etwa PO bis 3000C,
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vorzugsweise etwa 100 bis 225°C vorgenommen. Die Dauer der
Behandlung ist nicht entscheidend wichtig und kann variiert werden. ' ■ ·
Das als Behandlungsmittel dienende gasförmige Gemisch 'von
Ozon und Stickstoffdioxyd wird in einer solchen Menge verwendet, daß die Eigenschaften der Ruße, synergistisch so
verändert werden, daß den Druckfarben, die die behandelten Ruße enthalten, ausgezeichnete Eigenschaften verliehen
werden. Insbesondere wird beim Verfahren gemäß der Erfindung der Ruß mit dem gasförmigen Gemisch aus Ozon und
Stickstoffoxyd in einer Menge von etwa 1 bis 50 Gew,-% des
Rußes behandelt. Die Menge dieses gasförmigen Gemisches M
beträgt bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung etwa 6 bis 20 Gew.-% des Rußes und bei einer besonders bevorzugten
Ausführungsform etwa 9 bis 18 Gew.-% des Rußes,
Das gasförmige Gemisch wirkt synergistisch, da die gasförmige Kombination der beiden Komponenten wirksamer ist
als eine vergleichbare Menge eines der beiden Bestandteile allein. Das Molverhältnis von Ozon zum Stickstoffoxyd im
gasförmigen Gemisch kann im Bereich von etwa 1:0,1 bis 1:2,5 liegen, wobei ein Molverhältnis von etwa.1:1 bis
1:2 bevorzugt wird. ■
Für das Verfahren gemäß der Erfindung können Furnace-Ruße,
Channel-Ruße und Thermalruße verwendet werden. Ruße im J
allgemeinen können nach dem Verfahren gemäß der Erfindung
behandelt werden, jedoch ist das Verfahren besonders geeignet für Furnace-Ruße, z.B. Semi-reinforcingFurnaee-Ruße
(SAF), High Abrasion Furnace-Ruße (HAF), Intermediate Super Abrasion Furnace-Ruße (ISAF), Fast Extruding Furnace-Ruße
(FEF) und Fine Furnace-Ruße (FF).
Als Stickstoffoxyde eignen sich für' die Zwecke der Erfindung
Stickstof finonoxyd, Stickstoffdioxid,* Stickstofftetroxyd,
Stickstoffpentoxyd u.dergl. Das beim Verfahren gemriß der Erfindung verwendete Ozon kann aus beliebigen
Quellen Gtammen, beispielsweise aus einem handelsüblichen Ozongenorator.
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Die vorteilhaften und überraschenden Ergebnisse, die durch Verwendung der nachbehandelten Ruße gemäß der Erfindung
bei der Herstellung von Druckfarben erhalten werden, werden durch die folgenden Beispiele veranschaulicht.
Die folgenden Prüfmethoden dienen zur Bewertung der physikalischen
Eigenschaften und der Wirksamkeit der nachbehandelten Ruße gemäß der Erfindung als Zusatzstoffe in
Druckfarben:
Nigrometerwert; Dies ist eine Zahl, die die Farbtiefe
eines Rußes in einer Ruß-Leinöl-Anreibung charakterisiert
und in enger Beziehung zur Teilchengröße des Rußes steht. Im allgemeinen ist der Nigrometerwert des Rußes um so
niedriger und seine Farbtiefe um so größer, je geringer die Teilchengröße ist. Nach den anerkannten Industrienormen
haben "Ruße mit hoher Farbtiefe" einen Nigrometerwert unter 70, "Ruße mit mittlerer Färbtiefe" einen
Nigrometerwert von etwa 70 bis 78 und "reguläre Ruße"
einen Nigrometerwert von etwa 80 bis 90. Zur Bestimmung
der Farbtiefe der Ruße wird eine Druckfarbe hergestellt, indem ein Gemisch aus 25 Gew.-% des zu prüfenden Rußes
und 75 Gew.-% eines Standard-Bindemittels für Flachdruckfarben,
im vorliegenden Fall ein Bindemittel auf Leinölbasis, das im graphischen Gewerbe unter der Bezeichnung
"Litho Varnish No. 1" bekannt ist, auf einem Dreiwalzenmischer dispergiert und das Gemisch viermal durch den
Mischer gegeben wird. Eine Probe der erhaltenen Druckfarbe wird dann auf einen Objektträger für Mikroskope aufgestrichen,
worauf die diffuse Reflexion der Ruß-Leinöl-Anreibung mit dem "Cabot Nigrometer" (hergestellt durch
die Anmelderin) gemessen wird.
Fluß: Diese Eigenschaft wird durch visuelle Prüfung der den Ruß enthaltenden Druckfarben bestimmt. Die Eignung
eines Rußes in einer Druckfarbe ergibt sich aus deren Flußeigenschaften. Die geeigneteren Rußo sind durch
"längere" Flußwerte gekennzeichnet.
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Färb e und Färb to η: Die Färbeigenschaften von rußhaltigen
Druckfarben werden wie folgt ermittelt: Eine Probe wird hergestellt, indem 25 Gew.-Teile des zu prüfenden Rußes
mit 75 Gew.-Teilen eines Standard-Bindemittels für Flachdruck,
z.B. "Litho Varnish.No. 1", gemischt und das
Gemisch viermal durch eine Dreiwalzen-Farbmühle gegeben wird. Zu einer 5 g-Prob'e der so hergestellten Druckfarbe
werden 3 Tropfen Kobalt gegeben. Die Färbeigenschaften
der Druckfarben werden mit einem "Tristimulus-Kolorimeter bestimmt, das als "Coloreye" bekannt ist und von der
Instrument Development Laboratories, Inc., Attleboro, Massachusetts, hergestellt und ausführlich im Prospekt \
"Instruction Manual No. 1000 G for Model D Coloreye-"
dieser Firma beschrieben wird. Das "Coloreye" mißt die Lichtreflexion einer Probe gegen eine Bezugsprobe bei
drei Wellenlängen im sichtbaren LichtSpektrum. Die drei
Wellenlängen werden als X, Y und Z bezeichnet und sind im wesentlichen die Wellenlängen für bernsteinfarben, grün
und blau. Im vorliegenden Fall dient als Bezugsprobe eine Druckfarbe, die den Ruß "Regal 660" als Schwarzpigment
enthält. "Regal 660" ist ein von der Anmelderin hergestellter Intermediate Super Abrasion-Öl-Furnace-Ruß mit niedriger
Struktur, einem Nigrometerwert von etwa 83, einem
pH-Wert von etwa 7,9 und einer durch Stickstoffadsorption m
ermittelten Oberfläche von etwa 95 m /g. Bei der Bestimmung
der Farbeigenschaft einer Druckfarbe wird der Blaugrad, der durch ein Pigment beigetragen wird, als' "Gelbfaktor"
gemessen, der. mathematisch als
• r X-Wert - Z-Wertx
• r X-Wert - Z-Wertx
Y_v/ert
ausgedrückt wird. Ein niedrigerer Wert für den Gelbfaktor zeigt einen erwünscht tieferen blauen Ton an, den ein
Pigment einer Druckfarbe verleiht.
Die folgenden Beispiele beschreiben die Herstellung der Rußpigmente, die anschließend in Druckfarben geprüft werden.
BAD ORIGINAL
" Vn£Ä ^0 098 AO/1509
-8- 20U029
Dieses Beispiel beschreibt den als Bezugsprobe dienenden Ruß, nämlich "Regal 660". Dieses Produkt wurde bereits als
ein von der Anmelderin hergestellter Intermediate Super Abrasion-Öl-Furnace-Ruß mit niedriger Struktur, einem
Nigrometerwert von etwa 83, einem pjr-Wert von etwa 7,9
und einer durch Stickstoffadsorption ermittelten Oberfläche
von etwa 95 πι /g gekennzeichnet.
In ein Reaktionsgemäß, das mit Vorrichtungen für die Zufuhr und Abfuhr von Wärme, für die Rührung, Temperaturaufzeichnung,
für den Zusatz von Reaktionsteilnehmern, nämlich Vorrichtungen zur Dosierung der Menge des gasförmigen
Behandlungsmittels, zur Einführung eines inerten Trägergasstroms wie Luft, für die Entfernung von überschüssigem
Behandlungsmittel aus der Behandlungszone und Vorrichtungen zum Abziehen des nachbehandelten Rußes versehen
ist, werden 100 Gew.-Teile des Rußes "Regal 660" gegeben. Dann wird mit der Einführung des.Ozons in das
den Ruß enthaltenden Reaktionsgefäß begonnen und die Temperatur des Reaktoreinsatzes bei 200C gehalten. Der Ruß
wird mit dem Ozon während einer Zeit (im vorliegenden Fall etwa 1 Sekunde) behandelt, die genügt, um einen modifizierten
Ruß zu bilden, der 6 Gew.-% Ozon (bezogen auf den Ruß) enthält. Überschüssiges Ozon wird aus der Behandlungszone
entfernt und der erhaltene nachbehandelte Ruß in üblicher Weise abgeschieden. '
Auf die in Beispiel 2 beschriebene Weise, jedoch unter Verwendung eines Gasgemisches, das Ozon und Stickstoffdioxyd
im Molverhältnis von 1:1 enthält, an Stelle des Ozons wird ein modifizierter Ruß gebildet, der 11,75 Gew.-%
des Gasgemisches (bezogen auf den Ruß) enthält.
Der Ruß dieses Beispiels ist der in Beispiel 1 beschriebene
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Ruß "Regal 660", der mit überhitzter Luft auf eine Temperatur
von etwa I50 bis 1600G erhitzt worden ist. Das. erhaltene Produkt wird als zusätzliche Bezugsprobe verwendet»
100 Gew.-Teile des Rußes "Regal 660" werden in ein Reaktionsgefäß gegeben, das mit den in Beispiel 2 genannten
Vorrichtungen versehen ist. Die Temperatur des Reaktors, wird mit überhitzter Luft auf etwa I50 bis 1600C einge-'
stellt, worauf mit der Zuführung von Ozon in den Reaktor begonnen wird. Der Ruß wird etwa 1 Sekunde mit dem Ozon
behandelt, wobei ein modifizierter Ruß erhalten wird, der fj
6 Gew.-% Ozon (bezogenauf den Ruß) enthält.. Die Entfernung von überschüssigem Ozon aus der Behandlungszone wird
in. bekannter Weise vorgenommen und der erhaltene nachbehandelte
Ruß isoliert.
Auf die in Beispiel 5 beschriebene Weise, jedoch unter Verwendung von Stickstoffdioxyd an Stelle von Ozon wird ein modifizierter
Ruß erhalten, der 5»75 Gew.-% Stickstoffdioxyd
(bezogen auf den Ruß) enthält.
Auf die in Beispiel 5 beschriebene Weise, jedoch unter^Ver- *
Wendung eines gasförmigen Gemisches, das Ozon und Stickstoffdioxyd
im Molverhältnis von 1:1 enthält, an Stelle des Ozons wird ein modifizierter Ruß erhalten, der 11,75
Gew.-% des Gasgemisches (bezogen auf den Ruß) enthält.*
Der in Beispiel 5 beschriebene Versuch wird wiederholt mit
dem Unterschied, daß Stickstoffdioxyd an Stelle von Ozon
verwendet wird. Hierbei wird ein modifizierter Ruß erhalten, der 11,5 Gew.-% Stickstoffdioxyd (bezogen auf den Ruß)
enthält.
009840/1501
ZU 14 0 29
Auf die in Beispiel 5 beschriebene Weise, jedoch unter Verwendung
eines Ozon und Stickstoffdioxyd im Molverhältnis von 1:2 enthaltenden Gasgemisches an Stelle des Ozons
wird ein modifizierter Ruß erhalten, der 17,5 Gew.-% des Gasgemisches (bezogen auf den Ruß) enthält.
wird ein modifizierter Ruß erhalten, der 17,5 Gew.-% des Gasgemisches (bezogen auf den Ruß) enthält.
In das in Beispiel 2 beschriebene Reaktionsgefäß werden 100 Gew.-Teile des Rußes "Regal 660" gegeben. Dann wird
mit der Einführung von Ozon in das den Ruß enthaltende
w lieaktionsgefäß begonnen. Die Temperatur des Reaktoreinsatzes
wird mit einem Strom überhitzter Luft auf etwa
150 bis 1600C eingestellt. Der Ruß wird mit dem Ozon während einer genügenden Zeit, nämlich etwa 1 Sekunde, behandelt, um einen modifizierten Ruß zu bilden, der 6 Gew.-% ozon (bezogen auf den Ruß) enthält. Überschüssiges Ozon wird aus der Behandlungszone entfernt. Der als Produkt erhaltene nachbehandelte Ruß wird in üblicher V/eise aus dem Reaktor isoliert.
150 bis 1600C eingestellt. Der Ruß wird mit dem Ozon während einer genügenden Zeit, nämlich etwa 1 Sekunde, behandelt, um einen modifizierten Ruß zu bilden, der 6 Gew.-% ozon (bezogen auf den Ruß) enthält. Überschüssiges Ozon wird aus der Behandlungszone entfernt. Der als Produkt erhaltene nachbehandelte Ruß wird in üblicher V/eise aus dem Reaktor isoliert.
Auf die in Beispiel 10 beschriebene Weise, jedoch unter Verwendung von Stickstoffmonoxyd an Stelle von Ozon wird
ein modifizierter Ruß erhalten, der 3,75 Gew.-% Stickstof fmonoxyd (bezogen auf den Ruß) enthält.
Der in Beispiel 10 beschriebene Versuch wird wiederholt niifc dem Unterschied, daß an Stelle des Ozons ein Gasgemisch
verwendet wird, das Ozon und Stickstoffmonoxyd im Molverhältnis von 1:1 enthält. Hierbei wird ein modifizierter
Ruß erhalten, der 9,75 Gew.-% des Gasgemisches (bezogen auf den Ruß) enthält.
Die folgenden Beispiele beschreiben die Bewertung der
physikalischen Eigenschaften und der Wirksamkeit der gemäß
physikalischen Eigenschaften und der Wirksamkeit der gemäß
Beispiel 1 bis 12 hergestellten Ruße als Pigmente in
00980/1509
2ÜH029
Druckfarben. Die den Prüfungen unterworfenen Druckfarben
werden wie folgt hergestellt: Je 25 g der gemäß Beispiel 1 bis 12 hergestellten Ruße werden mit je 75 S eines Standard-Bindemittels
für Flachdruckfarben "Litho Varnish No.1"
gemischt. Jedes Gemisch aus Ruß und Bindemittel wird dann viermal durch eine Dreiwalzen-Farbmühle gegeben. Für die
erhaltenen Druckfarben werden der ITigrometerwert, der
Fluß und die Färb eigenschaften nach den oben-beschriebenen
Methoden ermittelt.
Eine Druckfarbe wird wie folgt hergestellt: 25 g des in
Beispiel 1 beschriebenen Rußes und 25 g eines Bindemittels
auf Leinölbasis, das im graphischen Gewerbe unter der Bezeichnung "Litho Varnish No.1" bekannt und ein Standard-Bindemittel
für Druckfarben für den Flachdruck ist, werden gemischt. Das Gemisch wird auf einer Dreiwalzen-Farbmühle
angerieben und viermal durch die Mühle gegeben. Bann wird eine Probe der Druckfarbe entnommen. An der
Probe werden der ITi gr ο met erwert, der Fluß,und die Farbe
der Druckfarbe nach den oben beschriebenen Methoden bestimmt.
Die erhaltenen Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle genannt.
Auf die in Beispiel 13 beschriebene Weise, "jedoch unter
Verwendung jeweils der in den Beispielen 2 bis 12 beschriebenen Ruße an Stelle des in Beispiel 1 beschriebenen Rußes
werden weitere Druckfarben hergestellt. Die Ergebnisse der Bestimmungen des Nigrometerwertes, des Flusses und der
Farbeigenschaften der erhaltenen Druckfarben sind in der folgenden Tabelle'genannt.
09840/1509
Beispiel In der Druckfarbe
Nr. verwendeter Ruß
Nr. verwendeter Ruß
| Nigrometer- Fluß | kein Fluß | "Coloreye X |
F a r ' | - | Gelbfaktor | I |
| wert | Fluß | — | b e | 90,2 | - | ro |
| 83,0 | Fluß | 73,9 | "-Anzeige Y Z |
70,2 | -21,1 | I |
| 76,5 | kein Fluß | 50,0 | — | 99,3 | -37,7 | |
| 67,0 | Fluß | 83,9 | 77,2 | 96,1 | -17,7 | |
| 77,5 | kein Fluß | 82,2 | 53,6 | 101,2 | -16,4 | |
| 78,0 | Fluß | 89,4 | 87,1 | 74,0 | -12,9 | |
| 80,5 | kein Fluß | 53,2 | 85,0 | 92,0 | -36,4 | |
| 67,5 | Fluß | 73,4 | 91,7 | 81,0 | -24,1 | |
| 74,0 | - | 59,4 | 57,1 | — | -34,0 | |
| 70,5 | — | - | 77,2 | — | — | |
| 79,0 | _ | — | 63,6 | _ | - | |
| 82,0 | - | _ | ||||
| 69,5 | - | |||||
| _ | ||||||
| 13 | Beispiel | 1 | |
| 14- | tt | 2 | |
| 15 | π | 3 | |
| σ CD |
16 | η | 4- |
|
CO
OO -Τ Ο |
17
18 . |
tt
tt |
5
6 |
| / 1 509 |
19
20 21 |
It
ft ft |
7
8 9 |
| 22 | tt | 10 | |
| 23 | tt | 11 | |
| 24 | tt | 12 |
CD Γν> CD
Die vorstehenden Ergebnisse zeigen, daß die gemäß der Erfindung hergestellten modifizierten Ruße bei Verwendung
als Schwärzpigmente in Druckfarben den nicht in dieser
W.eise behandelten und als -Bezugsproben für Vergleichszwecke verwendeten Rußen wesentlich überlegen sind. Aus
der Tabelle ist ersichtlich, daß ein Ruß, der mit einem aus Ozon und einem Stickstoffoxyd bestehenden Gasgemisch
behandelt worden ist, in Bezug auf den Nigrometerwertj
die Flußeigenschaften und/oder Färbeigenschaften dem unbehandelten
Ruß und dem nur mit einer der Komponenten des Gasgemisches behandelten Ruß eindeutig überlegen ist* Eine
Betrachtung der Werte in der vorstehenden Tabelle zeigt, daß die Färbeigenschaften der erfindungsgemäß hergestellten
Ruße vorteilhaft verbessert werden. Dieser überlegene Blauton'
ergibt sich aus den. Werten des Gelbfaktors, die bei
jedem erfindungsgemäß hergestellten Ruß viel niedriger
sind als für die als Vergleichsproben verwendeten Rußpigmente. Die gemäß der Erfindung erreichten Ergebnisse sind
ferner sehr bemerkenswert und überraschend, da die vorstehenden Werte zeigen, daß die unbehandelten Ruße und die
nur mit einem Stickstoffoxyd verwendeten Ruße bei Verwendung
als Pigmente für Druckfarben Produkte ergeben, die keinen Fluß haben. Demgemäß sind die gemäß der Erfindung
erzielten vorteilhaften Ergebnisse der Verwendung eines Gasgemisches zuzuschreiben, das Ozon und ein Stickstoff
enthält und wirksamer ist als eine der beiden Komponenten allein. Außerdem ist zu bemerken, daß weder der Typ des
mit dem Gasgemisch aus Ozon und Stickstoffoxyd zu behandelnden Rußes noch die Behandlungsdauer des Rußes beim
Verfahren gemäß der Erfindung entscheidend wichtig sind«,
009840/1509
Claims (8)
- Patentansprüche>l\) Modifizierter, insbesondere zur Verwendung als Druckfarbenv' pigment geeigneter Ruß, gekennzeichnet durch einen Gehalt von etwa 1 bis 50 Gew.-^ an einem gasförmigen Gemisch aus Ozon und einem Stickstoffoxyd, worin das Molverhältnis von Ozon zu Oxyd des Stickstoffs im Gasgemisch etwa 1:0,1 bis 1:2,5* vorzugsweise etwa 1:1 bis 1:2, beträgt.
- 2) Ruß nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Gehalt an 6 bis 20 Gew.-%, bezogen auf das Rußgewicht, an gasförmigem Gemisch.
- 3) Verfahren zur Nachbehandlung von Ruß, dadurch gekennzeichnet, daß man den Ruß bei Temperaturen von etwa 20 bis 3000C mit einer wirksamen Menge eines Ozon und Oxyde des Stickstoffs enthaltenden Gasgemischs in Berührung bringt, die ausreicht, um einen Ruß mit einem Gehalt von etwa 1 bis 50 Gew.-^ an diesem Gasgemisch, in dem das Molverhältnis von Ozon zu Oxyd des Stickstoffs etwa 1:0,1 bis 1:2,5 beträgt, herzustellen.
- ^) Verfahren nach Anspruch 3# dadurch gekennzeichnet, daß man einen Ofenruß einsetzt.
- 5) Verfahren nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß man mit einer solchen Menge gasförmiger Mischung behandelt, daß man einen Ruß mit einem Gehalt von etwa 6 bis 20, vorzugsweise von etwa 9 bis 18 Gew.-^ des gasförmigen Gemische erhält.
- 6) Verfahren nach Anspruch 3* dadurch gekennzeichnet, daß man bei Temperaturen von etwa lOO bis 225°C arbeitet.
- 7) Verfahren nach Anspruch 3* dadurch gekennzeichnet, daß das0098Λ0/150920U029Molverhältnis von Ozon zu Oxyd des Stickstoffs im gasförmigen Gemisch etwa 1:1 bis 1:2 beträgt.
- 8) Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß man als Oxyde des Stickstoffs Stickstoffmonoxyd oder Stickstoffdioxyd verwendet.009840/1509
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