DE2348518A1

DE2348518A1 - Pulverfoermige, hochkonzentrierte und dispersionsstabile farbstoffzubereitungen

Info

Publication number: DE2348518A1
Application number: DE19732348518
Authority: DE
Inventors: Ewald Dipl Chem Dr Daubach; Leonhard Von Rambach; Heinz Dipl Chem Dr Saukel
Original assignee: BASF SE
Current assignee: BASF SE
Priority date: 1973-09-27
Filing date: 1973-09-27
Publication date: 1975-04-24
Also published as: US3960486A; DE2348518B2; FR2245739B3; FR2245739A1; JPS5061425A; CH602895A5; IT1019387B; GB1479943A

Description

BASF Aktiengesellschaft

Unser Zeichen: O. Z. 30 109 Noe/Be 6700 Ludwigshafen, 26.9.1975

Pulverförmige, hochkonzentrierte und dispersionsstabile Farbstoffzubereitungen

Die Erfindung betrifft pulverförmige, hochkonzentrierte, dispersionsstabile Farbstoffzubereitungen, die praktisch frei von Farbstoffagglomeraten sind, auf der Basis von wasserunlöslichen Farbstoffen.

Bei der Herstellung von pulverförmigen Farbstoffzubereitungen werden in der Regel anionenaktive Dispergiermittel, wie Ligninsulfonate oder Kondensationsprodukte auf der Basis von Naphthalinsulf onsäure und Formaldehyd, Kresol/Phenol-Formaldehyd und Natriumsulfit und/oder Naphtholsulfonsäure verwendet. Die wasserunlöslichen Farbstoffe, im folgenden auch als Farbstoffe bezeichnet, werden im allgemeinen im Verhältnis von 2 : 3 bis 1 : 1 Gewichtsteilen mit einem oder einem Gemisch der oben genannten Dispergiermittel in bekannter Weise in kontinuierlich oder diskontinuierlich arbeitenden Knetern und/oder in Form einer wäßrigen, fließfähigen Suspension in Mahlaggregaten zerkleinert und dispergiert, bis eine mittlere Teilchengröße von 0,1 bis 0,5/um erreicht ist.

Als Mahlaggregate werden z.B. Korundscheibenmühlen, Kugelmühlen, Sandmühlen, Perlmühlen oder Rührwerkskugelmühlen (Attritoren) verwendet, die Keramikkörper, Sand oder auch Eisenkugeln als Mahlkörper enthalten.

Die erhaltene wäßrige Dispersion wird dann im Zerstäubungstrockner zu Pulver getrocknet. Bei der Trocknung tritt sehr häufig, vor allem wenn der Farbstoffgehalt der trockenen Zubereitung bei und oberhalb von ²K) Gew.% liegt, Agglomeration der Farbstoffteilchen ein. Diese Agglomerate haben eine Größe von mehreren/um und sind sehr stabil. Sie lassen sich daher unter den üblichen Bedingungen, die für die Herstellung eines Färbeoder Druckansatzes angewendet werden, nicht wieder dispergieren. Aus diesem Grunde sind solche FarbstoffZubereitungen für die

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Anwendung nicht geeignet, da die Farbstofiaggiomerate auf dem zu färbenden oder zu bedruckenden Substrat zu Stippen oder Flecken führen.

Pulverförmige Farbstoffzubereitungen, die zum Färben und Drucken verwendet werden sollen, müssen deshalb eine hohe Feinverteilung aufweisen und dürfen praktisch keine Agglomerate enthalten»

Die Agglomeration fein dispergierter Farbstoffe bei der Trocknung kann man vermindern oder sogar ganz verhindern, wenn man z.B. a) den Farbstoff mit dem Dispergiermittel zuerst in einem diskontinuierlichen oder kontinuierlichen Kneter knetet und dann in einer Sandmühle oder einem anderen Naßmahlaggregat mahlt, b) die Eingangstemperatur am Zerstäubungstrockner stark erniedrigt (Gaseingangstemperatur 60 bis ¹JO⁰C, wodurch der Durchsatz beträchtlich reduziert wird), und/oder c) den Farbstoff gehalt zu Gunsten des Hilfsmittels stark reduziert. Wegen des großen apparativen Aufwandes und der geringen Raum-Zeit-Ausbeute sind die genannten Maßnahmen zur Herabsetzung oder Verhinderung der Farbstoffagglomeration nicht wirtschaftlich. Außerdem haben die so erhaltenen pulverförmigen Farbstoffzubereitungen den Nachteil, daß bei ihrer Lagerung doch Agglomeration des Farbstoffs eintritt_o Je nach dem Farbstoff kann diese Agglomeration bei Raumtemperatur bereits in 1 bis 2 Wochen, in anderen Fällen erst während einer Lagerzeit von mehreren Wochen oder Monaten erfolgen. Erhöhte Lagertemperatur beschleunigt die Agglomeration.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es, pulverförmige Farbstoffzubereitungen aufzufinden, welche durch Trocknung aus wäßriger Dispersion frei oder praktisch frei von Farbstoffagglomeraten erhalten werden und die auch bei der Lagerung bei Temperaturen oberhalb 30°C nicht zur Agglomeration neigen.

Es wurde nun gefunden, daß man pulverförmige, hochkonzentrierte und dispersionsstabile Farbstoffzubereitungen, die praktisch frei von Farbstoffagglomeraten sind, aus nicht wasserlöslichen Farbstoffen und anionenaktiven Dispergiermitteln erhält, wenn diese Zubereitungen einen Gehalt von 2 bis 30 Gew.%, bezogen

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auf Farbstoff, an Umsetzungsprodukten von

a) gesättigten Fettalkoholen, ungesättigten Fettalkoholen mit 6 bis 20 C-Atomen,

b) Alkylphenolen mit 4 bis 12 C-Atomen im Alkylrest,

c) gesättigten Fettaminen, ungesättigten Fettaminen mit 14 bis 20 C-Atomen,

d) Ricinusöl, hydriertem Ricinusöl,

e) gesättigten Fettsäuren, ungesättigten Fettsäuren mit 14 bis 20 C-Atomen,

f) natürlichen Harzsäuren mit 2 bis 80 Mol Äthylenoxid je Mol Hydroxyl- oder Aminogruppe,

g) Alkylendiaminen mit 2 bis 5 C-Atomen mit 25 bis 120 Mol Propylen- und Äthylenoxid je Mol Aminogruppe,

h)/Polyäthylenoxid mit einem Molekulargewicht von 200 bis 1000 ' oder an Gemischen dieser Oxalkylierungsprodukte aufweisen.

Die Oxalkylierungsprodukte dienen als Stabilisierungsmittel, die eine Agglomeration der dispergierten Farbstoffe verhindern oder weitgehend verhindern.

Die Farbstoffzubereitungen gemäß der Erfindung sind nicht nur bei der Sprühtrocknung der wäßrigen Dispersionen zu den trockenen Farbstoffzubereitungen bei Gaseingangstemperaturen bis zu 200⁰C gegen Agglomeration stabil, sondern auch bei einer längeren Lagerung der pulverförmigen Zubereitung bei Temperaturen zwischen Raumtemperatur und 60°C gegen Agglomeration des Farbstoffs stabilisiert.

Als Stabilisierungsmittel für die Zubereitungen gemäß der vorliegenden Erfindung kommen in Betracht:

a) Umsetzungsprodukte von gesättigten und/oder ungesättigten Fettalkoholen mit 6 bis 20 C-Atomen mit 2 bis 80 Mol Äthylenoxid (im folgenden auch mit ÄO bezeichnet) je Mol Hydroxylgruppe, vorzugsweise von Fettalkoholen mit 14 bis 18 C-Atomen mit 6 bis 25 Mol ÄO je Mol Hydroxylgruppe;

b) Umsetzungsprodukte von Alkylphenolen mit 4 bis 12 C-Atomen mit 2 bis 60 Mol ÄO je Mol phenolischer Hydroxylgruppe, vorzugsweise von Alkylphenolen mit 8 oder 9 C-Atomen im

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Alkylrest mit 4 bis 25 Mol ÄC je Mol Hydroxylgruppe;

c) Umsetzungsprodukte von gesättigten und/oder ungesättigten Fettaminen/10 bis 20, vorzugsweise l6 bis 20 C-Atomen mit 20 bis 60 Mol Ä'O je Mol Aminogruppe;

d) Umsetzungsprodukte von Rioinusöl oder hydriertem Ricinusöl mit 10 bis 60, vorzugsweise 30 bis 70 Mol ÄO je Mol Hydroxylgruppe;

e) Umsetzungsprodukte von gesättigten und/oder ungesättigten Fettsäuren mit 14 bis 20 C-Atomen mit 2 bis 50 Mol ÄO, vorzugsweise mit 5 bis 15 Mol Ä'O je Mol Hydroxylgruppe;

f) Umsetzungsprodukte von natürlichen Harzsäuren, z.B. CoIophonium oder Abietinsäure mit 10 bis 80, vorzugsweise 30 bis 50 Mol ÄO je Mol Hydroxylgruppe in der Carbonsäure;

g) Umsetzungsprodukte von Alkylendiaminen mit 2 bis 5 C-Atomen und 25 bis 120, vorzugsweise 60 bis 100 Mol Propylen- und Äthylenoxid je Mol Aminogruppe, wobei je Mol Aminogruppe mindestens 20 Mol ÄO, vorzugsweise 30 bis 50 Mol ÄO angewendet werden;

h) Polyäthylenoxid mit einem Molekulargewicht von 200 bis 1 000, vorzugsweise 250 bis 800_o

Man kann auch Gemische dieser Addukte verwenden, die man durch Mischen einzelner Addukte oder direkt durch Oxalkylierung eines Gemisches der den Umsetzungsprodukten zugrundeliegenden Verbindungen erhalten kann,,

Als gesättigte und/oder ungesättigte Fettalkohole mit 6 bis 20 C-Atomen kommen für (a) z.B. Hexan$l, 2-Äthylhexanol, Decanol, Dodecanol, vorzugsweise Palmitylalkohol, Stearylalkohol, Oleylalkohol, Talgfettalkohole, lineare Fettalkohole aus der Fettalkohol-Synthese nach Ziegler mit im wesentlichen 12 bis 20 C-Atomen, Gemische aus gesättigten und ungesättigten Alkoholen mit 16 bis 18 C-Atomen, wie sie z.B. unter dem Han-

(R)
delsnamen ^{v ;}HD-0cenol 60/65 im Handel sind, in Betracht.

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Als Alkylphenole für (b) sind Buty!phenol, Hexylphenol vor allem jedoch Isooctylphenyl, Nonylphenol und Dodecylphenol zu nennen.

Als Fettamine kommen z„B_e neben Stearylamin, Palmitylamin vor allem Oleylamin in Betracht'.

Für (e) sind als gesättigte und/oder ungesättigte Fettsäuren z.B. Palmitinsäure, vor allem Stearinsäure und ölsäure zu nennen.

Als Alkylendiamine für (e) kommen vor allem Äthylendiamin und Propylendiamin-1,3 daneben auch Butylen- und Pentylendiamine in Betracht.

Aus den Gruppen der Stabilisierungsmittel sind im Einzelnen als besonders bevorzugt folgende Umsetzungsprodukte zu nennen: Talgfettalkohol mit 6 bis 50 Mol SO je Mol Hydroxylgruppe; Mischung aus gesättigtem und ungesättigten Alkoholen mit l6 bis 18 C-Atomen (^HD-Ocenol 60/65) mit 6 bis 25 Mol ÄO je Mol Hydroxylgruppe; gesättigte Alkohole mit· 9 bis 11 C-Atomen mit 3 bis 12 Mol ÄO je Mol Hydroxyl; Isooctyl- und Nonylphenol+

4 bis 50 Mol ÄO, Oleylamin mit 10 bis 15 Mol ÄO; Ricinusöl oder hydriertes Ricinusöl mit 35 bis 70 Mol ÄO, Colophonium 4-30 bis 50 Mol ÄO; gesättigte Fettsäuregemische mit 14 bis 18 C-Atomen oder ölsäure mit 5 bis 15 Mol ÄO; Äthylendiamin und Propylendiamin zuerst mit 30 bis 70 Mol Propylenoxid und dann mit 30 bis 50 Mol Äthylenoxid. Außerdem sind Polyäthylenoxid mit einem Molekulargewicht von 300 bis 8OO und Gemische bevorzugt, die 95 bis 50 Gew.% des Oxäthylierungsproduktes von Fettalkoholen mit l6 bis l8 C-Atomen und 20 bis 80 Mol ÄO und

5 bis 50 Gew.% Polyäthylenoxid mit einem Molekulargewicht von 300 bis 800 enthalten.

Von den genannten Oxalkylierungsprodukten sind folgende Umsetzungsprodukte wegen ihrer besonders hohen stabilisierenden Wirkung ganz besonders bevorzugt:

Talgfettalkohol mit 20 bis 25 Mol ÄO, Mischung aus gesättigten und ungesättigten Fettalkoholen mit 16 bis 18. C-Atomen mit 20 bis 25 Mol ÄO, Isooctylphenol und Nonylphenol mit 6 bis 25 MolÄO,

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Ricinusöl mit 45 bis 50 Mol ÄO, Äthylendiamin zuerst mit 30 bis 50 Mol Propylenoxid und dann mit 30 bis 50 Mol Äthylenoxid umgesetzt, und ferner Polyäthylenoxid mit einem mittleren Molekulargewicht zwischen 30Q und 800. Die Äthylen- und Propylerioxidaddukte sind bekannt oder können nach an sich bekannten Verfahren hergestellt werden.

Die Menge an Stabilisator in den Zubereitungen gemäß der Erfindung beträgt in der Regel 2.bis 30, vorzugsweise 2,5 bis 25 Gew.^, bezogen auf Farbstoff. Die Menge hängt vor allem vom Farbstoff ab, je nachdem ob dieser leichter oder schwerer zur Agglomeration neigt. In vielen Fällen wird ein Zusatz von 2,5 bis 15 Gew.^, bezogen auf Farbstoff, an Stabilisator ausreichen, um die Zubereitung gegen Agglomeration sowohl bei der Trocknung als auch bei der Lagerung zu stabilisieren. Nur bei sehr leicht zur Agglomeration neigenden Farbstoffen sind Zusätze von 10 bis 30 Gew.%, bezogen auf den Farbstoff, zur Stabilisierung erforderlich. Oberhalb 30 Gew.% liegende Zusätze an Stabilisator bewirken keine Verbesserung der Zubereitung mehr bzw, geben keine zusätzliche Stabilisierung des feinverteilten Farbstoffs in der pulverförmigen Zubereitung mehr.

Die Herstellung der pulverförmigen, hochkonzentrierten und dispersionsstabilen Farbstoffzubereitungen erfolgt in üblicher Weise durch kontinuierliches oder diskontinuierliches Kneten und/oder Mahlen einer wäßrigen Suspension des Farbstoffs in einer Kugelmühle oder anderen Naßmahlgeräten, vorzugsweise in der Sandmühle.

Das Stabilisierungsmittel kann vor, während oder nach der Dispergierung des Farbstoffes zugegeben werden. Vorzugsweise wird man jedoch das Stabilisierungsmittel vor der Dispergierung des Farbstoffs zugeben.

Die pulverförmigen, hochkonzentrierten dispersionsstabilen Zubereitungen gemäß der Erfindung erfüllen alle Anforderungen die an Zubereitungen gestellt werden, welche für Färbe- oder Druckverfahren verwendet werden sollen. Demgegenüber sind unter sonst gleichen Bedingungen, jedoch ohne Stabilisator

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hergestellte FarbstoffZubereitungen nach der Trocknung bereits so stark agglomeriert, daß diese für die Verwendung als Druckoder Färbefarbstoff· nicht mehr geeignet sind.

Beim Färben und/oder Bedrucken mit Farbstoffzubereitungen gemäß der Erfindung treten trotz der Zusätze an Oxalkylierungs· produkten Störungen durch Schaumbildung nicht auf. Eine Verminderung der Färbeausbeute als Folge des Zusatzes an Stabilisator konnte in keinem Fall festgestellt werden.

Die folgenden Beispiele sollen die Erfindung weiter erläutern. Die im folgenden genannten Teile und Prozentangaben beziehen sich auf das Gewicht. '

Beispiel 1 50 Teile Violanthren

c=/ 0

40 Teile eines Ligninsulfonats und

10 Teile eines Umsetzungsproduktes von'C,g bis C.g Fettalkohol mit 25 Mol Äthylenoxid (ÄO)

werden mit 400 Teilen Wasser angeteigt und in einer Sandmühle dispergiert bis eine Teilchengröße von ca. 0,5/um erreicht ist.

Anschließend wird die Dispersion über einen Sprühtrockenturm getrocknet (Gaseingangstemperatur 150⁰C). Das erhaltene Farbstoff pulver hat eine einwandfreie Feinverteilung.

Lagert man diese Farbstoffzubereitung drei Tage bei 6o°C wird kein Abfall der Feinverteilung festgestellt.

Dagegen wird der Farbstoff in einer Zubereitung, die unter ■ sonst g? eichen Bedingungen, jedoch in Abwesenheit des Äthylenoxldadduktes dispergiert und getrocknet wurde, schon bei der Trocknung stark agglomeriert. Diese Agglomeration wird durch ein- bis zwei-wöchige Lagerung bei Raumtemperatur oder durch dreitägiges Lagern bei 60°C noch verstärkt. · - 8 -

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Beispiel 2

a) 50 Teile Violanthren

40 Teile eines Ligninsulfonats

5 Teile eines Umsetzungsproduktes von Isooctylphenol mit 25 Mol ÄO werden wie in Beispiel 1 angegeben mit 400 Teilen Wasser angeteigt, gemahlen und im Sprühturm getrocknet (Gaseingangstemperatur 12O⁰C).

Die Zubereitung hat eine einwandfreie Peinverteilung und entspricht allen Anforderungen, die an Küpenfarbstoffe für Färbung und Druck gestellt werden.

b) Vergleichsversuch: Dispergiert man den Farbstoff unter den gleichen Bedingungen wie unter a) angegeben, jedoch in Abwesenheit des Äthylenoxidadduktes, so wird der Farbstoff bereits beim Trocknen so stark agglomeriert, daß die Zubereitung für die Anwendung in der Apparatefärberei oder zum Druck nicht mehr geeignet ist.

Eine gleich gute Zubereitung wie bei a) erhält man, wenn man anstelle des Umsetzungsproduktes von Isooctylphenol, das des Nonylphenols oder des Dodecylphenols mit 25 Mol SO verwendet.

Beispiel 3

Teile Violanthren

Teile eines Ligninsulfonats werden mit Teilen Wasser angeteigt, in einer SandmUhle dispergiert bis eine durchschnittliche Teilchengröße von 0,5/um erreicht ist. Anschließend werden in die Dispersion

7*5 Teile eines Umsetzungsproduktes von einem teilweise ungesättigten Fettalkohol mit 16 bis 18 C-Atomen mit 20 Mol Ä0 eingerührt und anschließend über einen Sprühtrockenturm (Gaseingangstemperatur 130⁰C) getrocknet. Das erhaltene Farbstoffpulver hat eine einwandfreie Feinverteilung, die auch über eine Lagerung von drei Tagen 60°C erhalten bleibt.

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Beispiel 4

Man verfährt wie im Beispiel la) angegeben, verwendet jedoch 7,5 Teile eines Umsetzungsproduktes von Rizinusöl mit 48 Mol ÄO. Man erhält ein Farbstoffpulver mit hoher Peinverteilung des Farbstoffs.

Beispiel 5

a) 50 Teile des Farbstoffs, der durch Kondensation von einem

Mol Tetrabrompyranthron mit Aminoviolanthron und 1-Aminoanthrachinon erhalten wird, 45 Teile eines Ligninsulfonate und
5 Teile eines Adduktes von Nonylphenol und 25 Mol ÄO

werden mit 400 Teilen Wasser angeteigt und in einer Perlmühle mit Sandfüllung gemahlen bis eine Teilchengröße von 0,5/um erreicht ist. Anschließend "wird im Sprühtrockenturm getrocknet (Gaseingangstemperatur 120⁰C).

Die Zubereitung hat eine einwandfreie Feinverteilung und entspricht den Anforderungen, die an Küpenfarbstoffe für Färbung und Druck gestellt werden.

b) Vergleichsversuch: Dispergiert man den Farbstoff unter den gleichen Bedingungen wie bei a), jedoch in Abwesenheit des Äthylenoxidadduktes, so wird der Farbstoff in der Zubereitung bereits beim Trocknen so stark agglomeriert, daß die Zubereitung für die Anwendung in der Apparatefärbung nicht mehr geeignet ist.

Das gleiche Ergebnis wie bei a) erhält man, wenn man das Addukt von Isooctylphenol und 25 Mol ÄO anstelle des Nonylphenoladduktes verwendet.

Beispiel 6

Man verfährt wie in Beispiel 5a), jedoch unter Verwendung von Teilen eines Adduktes von C,g bis C,g Fettalkohol mit 25 Mol ÄO. Man erhält ebenfalls eine Zubereitung mit einwandfreier

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Feinverteilung.

Beispiel 7

Man verfährt wie in Beispiel 5a), jedoch unter Verwendung von 7,5 Teilen des Addüktes von C, r bis C, ο Fettalkohol mit 20 Mol ÄO. Man erhält eine Zubereitung mit einwandfreier Feinverteilung, die sich auch bei der Lagerung nicht ändert.

Beispiel 8

Man verfährt wie in Beispiel 5a), verwendet jedoch als Stabilisator 10 Teile eines Urasetzungsproduktes von Rizinusöl mit 48 Mol ÄO. Man erhält ein Farbstoffpulver, das den Farbstoff in einwandfreier Feinverteilung enthält.

Beispiel 9

Man verfährt wie in Beispiel 5a), verwendet jedoch als Stabilisator 7,5 Teile des Urasetzungsproduktes eines ungesättigten Fettalkohole mit 16 bis 18 Kohlenstoffatomen und 22 Mol ÄO. Man erhält eine pulverförmige Zubereitung mit einwandfreier Feinverteilung des Farbstoffs und\hervorragend für Färbung und Druck geeignet ist.

Beispiel 10

50 Teile des in Beispiel 5a) genannten Farbstoffs, 40 Teile eines Ligninsulfonats,

10 Teile Polyäthylenoxid mit einem mittleren Molgewicht von 400 werden wie in Beispiel la) angegeben dispergiert und zu Pulver getrocknet.

Die Zubereitung hat eine einwandfreie Feinverteilung und ist hervorragend für die Apparatefärbung und den Druck geeignet.

Führt man die Dispergierung in Abwesenheit des Polyäthylenoxids durch, so erhält man nach dem Trocknen eine Zubereitung, in der

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der Farbstoff bereits agglomeriert ist und die deshalb weder für den Druck noch für die Apparatefärbung geeignet ist.

Beispiel 11 70 Teile des Farbstoffs

22,5 Teile eines Ligninsulfonate,
7,5 Teile des Umsetzungsproduktes von Rizinusöl mit 48 Mol ÄO

werden wie in Beispiel la) angegeben mit Wasser angeteigt, ge- ' mahlen und im Sprühturm getrocknet (Gaseingangstemperatur 120⁰C).

Das erhaltene Farbstoffpulver ist nicht agglomeriert und behält diese Feinverteilung auch noch nach einer Lagerung von 5 Tagen bei 60°C.

Stellt man die Zubereitung unter sonst gleichen Bedingungen, Jedoch in Abwesenheit des Äthylenoxidadduktes her, so agglomeriert der Farbstoff bereits bei der Trocknung. Man kann jedoch eine verhältnismäßig stabile und wenig agglomerierte Zubereitung erhalten, wenn man den Farbstoffgehalt auf 40 % und darunter, bezogen auf die Zubereitung, senkt. Jedoch tritt bei einer fünftägigen Lagerung bei 60°C Agglomeration des Farbstoffs ein.

Beispiel 12

70 Teile des in Beispiel 11 genannten Farbstoffs,

22,5 Teile eines Ligninsulfonate,

7,5 Teile des Umsetzungsproduktes eines ungesättigten Fettalkohols mit l6 bis 18 C-Atomen und 22 Mol ÄO werden wie in Beispiel la) angegeben angerührt und dispergiert. Man erhält eine fein dispergierte, lagerstabile, pulverförmige Zubereitung.

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Ira Vergleich dazu ist eine Zubereitung, die ohne den Zusatz des Äthylenoxidadduktes hergestellt wurde, nur lagerstabil, wenn der Parbstoffgehalt unterhalb 40 %₃ bezogen auf die Zubereitung, liegt.

Beispiel 13

60 Teile des in Beispiel la) genannten Farbstoffs, 10 Teile eines Polyäthylenoxids mit einem mittleren Molgewicht

von 400 und
30 Teile eines Ligninsulfonats

werden wie in Beispiel la) angegeben dispergiert und zu Pulver getrocknet.

Man erhält eine dispersionsstabile und hochdispergierte pulverförmige Farbstoffzubereitung, die auch nach längerem Lagern bei Temperaturen um 60°C stabil ist.

Ersetzt man das Polyäthylenoxid durch die gleiche Menge Ligninsulfonat, und verfährt wie in Beispiel la) angegeben, so erhält man eine Farbstoffzubereitung, in der der Farbstoff bereits beim Trocknen agglomeriert und die nicht lagerstabil ist.

Beispiel 14

60 Teile des in Beispiel 11 genannten Farbstoffs,

35 Teile eines Ligninsulfonats,
5 Teile eines Umsetzungsproduktes eines Fettalkohols mit 16 bis 18 Kohlenstoffatomen und 25 Mol ÄO werden wie in Beispiel 3 angegeben dispergiert und im Sprühturm getrocknet (Gaseingangstemperatur 120⁰C).

Man erhält eine dispersionsstabile und lagerstabile Zubereitung.

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Beispiel 15

60 Teile des in Beispiel 11 genannten Farbstoffs,

32,5 Teile eines Naphthalinsulfosäure-Formaldehyd Kondensationsproduktes,
7,5 Teile des Umsetzungsproduktes von Isooctylphenol mit 20 ÄO werden wie in Beispiel la) angegeben dispergiert und im Sprühturm getrocknet (Gaseingangstempera tür 125°C).

Man erhält eine hochdispergierte und lagerstabile pulverförmige Zubereitung.

Das gleiche Ergebnis erhält man mit dem Addukt von Nonylphenol und 20 Mol ÄO.

Beispiel l6 65 Teile des Farbstoffs

H"

// \_C^^V

20 Teile eines Kondensationsproduktes aus Phenol-Natrium-Sulfit-Formaldehyd,
10 Teile eines Ligninsulfonats und
5 Teile des Adduktes aus Isooctylphenol und 6 Mol ÄO

werden mit 6OO Teilen Wasser angeteigt und in einer Sandmühle dispergiert, bis eine Teilchengröße von überwiegend um 0,5/um erreicht ist.

Anschließend wird die Dispersion über einen Sprühturm getrocknet (Gaseingangstemperatur I30 C).

Man erhält ein Farbstoffpulver mit unveränderter Feinverteilung, das einwandfreie anwendungstechnische Eigenschaften aufweist.

Lagert man dieses Farbstoffpulver 3 Tage bei 6O⁰C, so wird kein Abfall der Feinverteilung festgestellt.

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Dagegen zeigt eine unter sonst gleichen Bedingungen, jedoch in Abwesenheit des Äthylenoxidadduktes, hergestellte Zubereitung bei der Lagerung bereits nach 3 Tagen eine deutliche Farbstoffagglomeration.

Beispiel 17

65 Teile des in Beispiel l6 genannten Farbstoffs, 20 Teile eines Kondensationsproduktes aus Phenol-Natrium-Sulfit-Formaldehyd,

10 Teile eines Ligninsulfonats und
5 Teile des Adduktes aus C₁^ bis C₁Q Pettalkohol und 25 Mol ÄO werden mit 6OO Teilen Wasser angeteigt und in einer Sandmühle dispergiert, bis eine Teilchengröße von überwiegend um 0,5/um erreicht ist.

Anschließend wird die Dispersion über einen Sprühturm getrocknet (Gaseingangstemperatur

Man erhält ein Färbstoffpulver mit unveränderter Feinverteilung und mit einwandfreien anwendungstechnischen Eigenschaften.

Lagert man dieses Färbstoffpulver 3 Tage bei 60°C so wird kein Abfall der Feinverteilung festgestellt.

Dagegen zeigt eine Zubereitung, die unter gleichen Bedingungen in Abwesenheit des Adduktes dispergiert und getrocknet wurde, eine deutliche Farbstoffagglomeratlon.

Beispiel l8

70 Teile des in Beispiel l6 genannten Farbstoffs, 20 Teile eines Kondensationsproduktes aus Phenol-Natrium s ulfit-

Formaldehyd,
10 Teile eines Ligninsulfonats

werden mit 500 Teilen Wasser angeteigt und in einer Sandmühle dispergiert, bis eine Teilchengröße von überwiegend um 0,5 /um erreicht ist.

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Anschließend werden in die Dispersion 5 Teile eines Adduktes von Isooctylphenol und 6 Mol ÄO eingerührt. Nach dem Trocknen über einen Sprühturm (Gaseingangstemperatur 130°C) erhält man ein Farbstoffpulver mit unveränderter Feinverteilung mit einwandfreien anwendungstechnischen Eigenschaften.

Lagert man dieses Färbstoffpulver 3 Tage bei 60°C, so wird kein Abfall der Feinverteilung festgestellt.

Dagegen zeigt eine ohne Zusatz des Äthylenoxidadduktes hergestellte Zubereitung bereits nach der Trocknung eine starke Farbstoffagglomeration.

Das gleiche Ergebnis wie oben erhält man bei Anwendung des Adduktes von 6 Mol Äthylenoxid an Nonylphenol.

Beispiel 19

Man verfährt wie in Beispiel 18, verwendet jedoch 5 Teile eines Adduktes von 25 Mol ÄO an C, g bis C₁O Fettalkohol. Man erhält ein Pulver mit unveränderter Feinverteilung und einwandfreien anwendungstechnischen Eigenschaften.

Beispiel 20

Man verfährt wie in Beispiel 18, verwendet jedoch 5 Teile eines Adduktes von 20 Mol ÄO an einem teilweise ungesättigten Fettalkohol mit l6 bis 18 C-Atomen.
Man erhält ein Pulver mit hervorragender Feinverteilung.

Beispiel 21

Man verfährt wie in Beispiel 18, verwendet jedoch 5 Teile des Umsetzungsproduktes von Isooctylphenol und 20 Mol ÄO. Man erhält eine pulverförmige Zubereitung mit einwandfreien anwendungstechnischen Eigenschaften.

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Beispiel 22

Man verfährt wie in Beispiel 18, verwendet jedoch 5 Teile eines Umsetzungsproduktes von Rizinusöl mit 48 Mol ÄO. Man erhält ein Farbstoffpulver mit unveränderter Feinverteilung und einwandfreien anwendungstechnischen Eigenschaften.

Beispiel 23

Man verfährt wie in Beispiel 18, verwendet jedoch 5 Teile eines Adduktes von 25 Mol ÄO an Nonylphenol. Man erhält eine pulverförmige Zubereitung, die einwandfreie anwendungstechnische Eigenschaften aufweist.

Beispiel 24
65 Teile des Farbstoffs

0
35 Teile eines Ligninsulfonate

werden mit 200 Teilen Wasser angeteigt und in einer Sandmühle dispergiert, bis eine Teilchengröße von überwiegend um 0,5/um erreicht ist. Anschließend werden in die Dispersion 10 Teile eines Adduktes von 20 Mol ÄO an einen C, g bis C, g Fettalkohol eingerührt. Nach dem Trocknen über einen Sprühturm (Gaseingangstemperatur 120⁰C erhält man ein Farbstoffpulver mit unveränderter Feinverteilung und mit einwandfreien anwendungstechnischen Eigenschaften.

Dagegen zeigt eine Zubereitung ohne Zusatz des Äthylenoxidadduktes bereits nach der Trocknung eine starke Farbstoffagglomeration.

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Beispiel 25

Man verfährt wie in Beispiel 24, verwendet jedoch 10 Teile des Umsetzungsproduktes eines C,/- bis C₁O Fettalkohols mit 25 Mol ÄO. Man erhält eine anwendungstechnisch sich einwandfrei verhaltende pulverförmige Zubereitung.

Beispiel 26

Man arbeitet wie in Beispiel 24, verwendet jedoch 10 Teile des Adduktes von Isooctylphenol und 20 Mol ÄO. Man erhält eine pulverförmige Zubereitung mit unveränderter Peinverteilung des Farbstoffs und einwandfreien anwendungstechnischen Eigenschaften,

Beispiel 27

Man arbeitet wie in Beispiel 24 angegeben, verwendet jedoch 5 Teile eines Adduktes von 20 Mol ÄO an einen teilweise ungesättigten C₁^ bis C₁Q Fettalkohol. Man erhält eine pulverförmige Zubereitung mit einwandfreien anwendungstechnischen Eigenschaften.

Beispiel 28

Man arbeitet wie in Beispiel 24 angegeben, verwendet als Stabilisator 5 Teile eines Umsetzungsproduktes von Rizinusöl mit 48 Mol ÄO. Man erhält ein Farbstoffpulver mit einwandfreien anwendungstechnischen Eigenschaften.

Beispiel 29

6o Teile des in Beispiel 24 genannten Farbstoffs, J>0 Teile eines Ligninsulfonats und

10 Teile eines Umsetzungsproduktes von C^ bis C₁Q Fettalkohol mit 20 Mol ÄO

werden mit 200 Teilen Wasser angeteigt und in einer Sandmühle dispergiert, bis eine Teilchengröße von überwiegend um 0,5/uni erreicht ist. Nach dem Trocknen über einen Sprühturm (Gasein-

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gangsteraperatur 110⁰C) erhält man ein Farbstoffpulver mit unveränderter Peinverteilung und mit einwandfreien anwendungstechnischen Eigenschaften.

Beispiel 30

Man verfährt wie in Beispiel 29, verwendet jedoch 10 Teile eines Umsetzungsproduktes eines C, g bis C, g Fettalkohols mit 25 Mol ÄO.' Man erhält ein Färbst off pulver mit unveränderter Feinverteilung und einwandfreien anwendungstechnischen Eigenschaften.

Beispiel 31

Man arbeitet wie in Beispiel 30, verwendet jedoch 10 Teile eines Umsetzungsproduktes von Isooctylphenol mit 20 Mol ÄO. Man erhält ein Farbstoffpulver mit einwandfreien anwendungstechnischen Eigenschaften.

Beispiel 32

65 Teile des Farbstoffs

OCH

' CH₂CH₂CN CH₂CH₂OH

35 Teile eines Ligninsulfonate

werden mit 300 Teilen Wasser angeteigt und in einer Sandmühle dispergiert, bis eine Teilchengröße von überwiegend um 0,5/um erreicht ist.

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Anschließend werden in die Dispersion 10 Teile eines Umsetzungsproduktes von Nonylphenol und 6 Mol ÄO eingerührt. Nun wird über einen Sprühturm.getrocknet (Gaseingangstemperatur 120⁰C).

hut

Man erhält ein Farbstoffpulver-unveränderter Feinverteilungjmit einwandfreien anwendungstechnischen Eigenschaften.

Das gleiche Ergebnis erhält man bei Verwendung des Umsetzungsproduktes von Äthylenoxid mit Isooctylphenol.

Dagegen zeigt eine Zubereitung, die ohne Zusatz des Äthylenoxidadduktes hergestellt wurde, bereits nach der Trocknung eine starke Farbstoffagglomeration.

Ersetzt man das Äthylenoxidaddukt durch die gleiche Menge Ligninsulfonat, so agglomeriert die Zubereitung ebenfalls beim Trocknen.

Beispiel 33

Man arbeitet wie in Beispiel 32 angegeben, verwendet jedoch 10 Teile des Umsetzungsproduktes von Isooctylphenol und 20 Mol ÄO. Man erhält ein Farbstoffpulver mit einwandfreien anwendungstechnischen Eigenschaften.

Beispiel 34

Man verfährt wie in Beispiel 32 angegeben, verwendet jedoch 10 Teile des Umsetzungsproduktes eines C,g bis C,ο Fettalkohols mit 25 Mol ÄO. Man erhält eine Zubereitung wie in Beispiel 32.

Beispiel 35

Man verfährt wie in Beispiel 32 angegeben, setzt jedoch der Dispersion 10 Teile eines Umsetzungsproduktes von Äthylendiamin mit Propylenoxid und dann mit Äthylenoxid im Molverhältnis 1 : 70 : 80 zu. Man erhält ein Farbstoff pulver mit unveränderter Feinverteilung und einwandfreien anwendungstechnischen Eigenschaften.

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Beispiel 36

Man verfährt wie in Beispiel 32, gibt jedoch zu der Dispersion vor dem Trocknen 10 Teile eines Umsetzungsproduktes von Äthylendiamin mit Propylenoxid und dann mit Äthylenoxid im Molverhältnis 1 : 86 : 75. Man erhält ein Farbstoffpulver mit den gleichen Eigenschaften wie das nach Beispiel 32 erhaltene.

Beispiel 37

Man arbeitet wie in Beispiel 32 angegeben, gibt jedoch zu der Dispersion 10 Teile eines Umsetzungsproduktes von Äthylendiamin mit Propylenoxid und dann mit Äthylenoxid im Molverhältnis 1 : 100 : 100. Man erhält ein Farbstoffpulver mit unveränderter Feinverteilung und einwandfreien anwendungstechnischen Eigenschaften.

Beispiel 38
Eine Suspension, enthaltend 25 % des Farbstoffs der Formel

9 ¹Fs ,°

und 12,5 % Na-Ligninsulfonat wird in einer Sandmühle vermählen, bis der Filtertest (A. Schlottmann, Textil Praxis,1957, Seite 63) und der Zentrifugentest (Richter und Vescia, Melliand 6 (I956), Seite 622) ausreichende Werte besitzen.

Zu je einer Probe der erhaltenen Suspension fügt man

A) 2 % Na-Ligninsulfonat

B) 2 % eines Umsetzungsproduktes von Talgfettalkohol mit

25 Mol ÄO und

c) 2 % eines Umsetzungsproduktes von Äthylendiamin mit Propylenoxid und Äthylenoxid im Molverhältnis 1 : 70 : 80.

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Die Suspensionen (A), (B) und (C) besitzen nach dem Zusatz den gleichen Dispersionsgrad wie die ursprüngliche Suspension nach der Vermahlung. Die Suspensionen (A), (B) und (C) werden über einen Sprühtrockner getrocknet (Eingangstemperatur des Trägergases 200⁰C, Ausgangstemperatur ca. 80 bis 100⁰C. Man erhält aus der Suspension (A) eine pulverförmige Zubereitung, bei der der Dispersionsgrad stark abgefallen ist, während die Pulver aus (B) und (C) praktisch den gleichen Dispersionsgrad besitzen wie die wäßrige Suspension vor der Trocknung. Dieses aus dem anwendungstechnischen Verhalten zu schließende Ergebnis wird durch den Zentrifugentest bestätigt.

Zentrifugenwert Zubereitung Suspension Pulver

(A)	5,	10, 25,	60	55,	20,	15,	10
(B)		It		10,	15,	25,	50
(C)		Il		5,	15,	25,	55

Aufgrund der Feinverteilung sind die,Pulverzubereitungen (B) und (C) für alle Färbe- und Druckzwecke einsetzbar, während (A) als Folge des schlechten Dispersionsgrades unbrauchbare Färbungen und Drucke gibt.

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Claims

- 22 - O.Z. 30 109 Patentansprüche

1. Pulverförmiger hochkonzentrierte und dispersionsstabile FarbstoffZubereitungen, die praktisch frei von Farbstoffagglomeraten sind, aus nicht wasserlöslichen Farbstoffen und anionenaktiven Dispergiermitteln, gekennzeichnet durch einen Gehalt an 2 bis 30 Gew.^, bezogen auf Farbstoff, an Umsetzungsprodukten von

b) Alkylphenolen mit 4 bis 12 C-Atomen im Alkylrest,

c) gesättigten Fettaminen, ungesättigten Fettaminen mit 14 bis 20 C-Atomen,

d) Ricinusöl, hydriertem Ricinusöl,

e) gesättigten Fettsäuren, ungesättigten Fettsäuren mit 14 bis 20 C-Atomen,

g) Alkylendiaminen mit 2 bis 5 C-Atomen mit 25 bis 120 Mol

Propylen- und Äthylenoxid je Mol Aminogruppe, α,«
h)vPolyäthylenoxid mit einem Molekulargewicht von 200 bis

1 000

oder Gemische dieser Oxalkylierungsprodukte als Stabilisierungsmittel O

2. FarbstoffZubereitungen nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Gehalt an 2,5 bis 25 Gew.#, bezogen auf Farbstoff, an Stabilisierungsmittel.

3. Farbstoffzubereitungen nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß diese als Stabilisierungsmittel Umset-.zungsprodukte von gesättigten Fettalkoholen, ungesättigten Fettalkoholen oder Gemischen davon mit 6 bis 25 Mol Äthylenoxid je Mol Hydroxylgruppe enthalten.

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4. FarbstoffZubereitungen nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß diese als Stabilisierungsmittel Umsetzungsprodukte von Isooctylphenol, Nonylphenol, Dodecylphenol oder Gemischen davon mit 4 bis 25 Mol Äthylenoxid je Mol phenolischer Hydroxylgruppe aufweisen.

5. Farbstoff Zubereitungen nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß diese als Stabilisierungsmittel Umsetzungsprodukte von Ricinusöl oder hydriertem Ri.cinusöl mit 30 bis 70 Mol Äthylenoxid je Mol Hydroxylgruppe enthalten.

6. FarbstoffZubereitungen nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß diese als Stabilisierungsmittel Umsetzungsprodukte von Äthylendiamin mit 30 bis 70 Mol Propylenoxid und dann mit 30 bis 50 Mol Äthylenoxid je Mol Aminogruppe enthalten. .

7. Verfahren zur Herstellung von pulverförmigen, hochkonzentrierten und dispersionsstabilen Farbstoffzubereitungen aus nicht wasserlöslichen Farbstoffen und anionenaktiven Dispergiermitteln, dadurch gekennzeichnet, daß man dem wäßrigen Gemisch aus Farbstoff und anionenaktiven Dispergiermitteln vor, während oder nach der Dispergierüng 2 bis 30 Gew.%, bezogen auf Farbstoff, an Umsetzungsprodukten von

b) Alkylphenolen mit 4 bis 12 C-Atomen im Alkylrest,

c) gesättigten Fettaminen, ungesättigten Fettaminen mit 14 bis 20 C-Atomen,

d) Ricinusöl, hydriertem Ricinusöl,

e) gesättigten Fettsäuren, ungesättigten Fettsäuren mit 14 bis 20 C-Atomen,

g) Alkylendiaminen mit 2 bis 5 C-Atomen mit 25 bis 120 Mol Propylen- und Äthylenoxid je Mol Aminogruppe,

h)$Polyäthylenoxid mit einem Molekulargewicht von 200 bis 1 000

oder Gemische dieser Oxalkylierungsprodukte als Stabilisie-

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rungsmittel.zugibt und die hochdisperse Zubereitung in die Pulverform überführt.

BASF Aktiengesellschaft .

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