DE2808223A1

DE2808223A1 - Verfahren zur herstellung von leichtdispergierbaren pigmentpraeparationen

Info

Publication number: DE2808223A1
Application number: DE19782808223
Authority: DE
Inventors: Willy Gouders; Guenther Dipl Chem Dr Osswald
Original assignee: Degussa GmbH
Current assignee: Evonik Operations GmbH
Priority date: 1978-02-25
Filing date: 1978-02-25
Publication date: 1979-09-06
Also published as: IT7869924A0; US4227936A; DE2808223C3; FR2418261B1; NL7812277A; JPS54123140A; JPS5647223B2; BE874384A; IT1109673B; GB2018273B; FR2418261A1; DE2808223B2; GB2018273A

Description

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Deutsche Gold- und Silber-Scheideanstalt vormals Roessler 6000 Frankfurt am Main, Weissfrauenstrasse 9

Verfahren zur Herstellung von leicht dispergierbaren Pigmentpräparationen

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von leicht dispergierbaren Pigmentpräparationen.

Pigmentpräparationen werden verwendet zur Herstellung von Tiefdruckfarben, Rotationsoffsetfarben und Kohlepapieren auf Wachs- und Kunststoffbasis. Sie können mittels eines starken Rühraggregates in den Bindemitteln leicht verteilt werden.

Es ist bekannt, Pigmentpräparationen für Pigmentierungszwecke von Tiefdruck- Rotationsoffsetfarben und Kohlepapieren über den Flushprozess in einem Kneter herzustellen (DT-PS 19 k0 411, DT-AS 19 37 832). Dabei wird wässriger Presskuchen mit Flushhilfsmittel und Harzlösungen geknetet, bis der grösste Teil des Wassers nach der Phasenumkehr austritt. Das restliche Wasser kann nun einerseits im Präparat bleiben, was den Nachteil hat, dass reaktionsfähige Harze damit unkontrolllierte Reaktionen eingehen können, andererseits kann das Wasser durch Trocknung auf einem Walzentrockner ausgetrieben werden.

Die Pigmentkonzen.tration der nach diesen Verfahren hergestellten Pigmentpräparationen, die auch Harzpigmente oder Pigmentkonzentrate genannt werden, übersteigt 65 $ nicht. 35

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Das bedeutet also, dass die bekannten Pigmentpräparate den Nach/teil eines relativ geringen Pigmentanteils und eines relativ hohen Bindemittelanteiles in die herzustellenden Farben einbringen.

So kann z.B. bei Miloriblau nur eine maximale Füllgrenze der Pigmentpräparation von 65 $ erreicht werden. Bei Russ liegt die Füllgrenze sogar noch darunter. Ein höheres Füllen mit bekannten Methoden bewirkt, dass die Pigmentpräparationen unlöslich werden, d.h. die bekannten Herstellmethoden für Pigmentpräparationen reichen nicht aus, um in dieser hohen Pigmentkonzentration den Dispersitätszustand des Pigmentes aufrecht zu erhalten,.

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von leicht dispergierbaren Pigmentpräparationen mit einem Pigmentgehalt von über 65 Gew.-^, welches dadurch gekennzeichnet ist, dass man das Pigment in Wasser aufschlämmt, wobei die Aufschlämmung einen Feststoffgehalt von 25 bis 50 Gew.-^, vorzugsweise 30 bis 45 Gew.-^ aufweist, die Pigmentaufschlämmung unter Kneten auf eine Temperatur von 60 bis 70 C erwärmt, eine kationenaktive Substanz und anschliessend ein Oleat hinzugibt, dann das iⁿ einem organischen Lösungsmittel gelöste Bindemittel ., unter Kneten hinzugibt, das austretende Wasser abgiesst, die so erhaltene organische Masse weiter knetet und anschliessend trocknet«

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Die Trocknung der nach dem erfindungsgemässen Verfahren erhaltenen organischen Masse kann man auf verschiedene Weise durchführen. So kann man die organische Masse granulieren und anschliessend in einem Trockenschrank trocknen. In'einer weiteren Ausführuiigsform kann man die organische Masse mit Toluol im Verhältnis 5:1 bis 1:1, vorzugsweise 3:1, verdünnen, wobei man eine pumpfähige Paste erhält, und anschliessend auf einem Walzentrockner trocknen. Die oi'ganische Masse kann in einer weiteren Ausführungsform der Erfindung dirket ohne weitere Vorbehandlung auf einer Zweiwalze getrocknet werden.

Bei der Trocknung des erfindungsgemässen Produktes wird eine Temperatur von 80 bis 120 C, vorzugsweise bis 95 C eingehalten.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann das Pigmentpräparat mindestens 85 Gew.-^ Pigment enthalten. Das erfindungsgemässe Produkt fällt als ein staubfreies und rieselfähiges Granulat bzw. in Form von Chips an, welche leicht zur Pigmentierung in Bindemittelsysteme verteilt werden können, wobei lediglich ein Rühraggregat eingesetzt werden braucht.

Als Pigmentaufschlämmung kann man bei dem erfindungsgemässen Verfahren Berliner Blau 35 - 45 $ in Wasser, Farbruss 40 5o ia in Wasser Alkaliblau 25 - 35 # in Wasser, Kristallviolett PMA-SaIz 40 - 50 % in Wasser, Rubin 4B-Ca-SaIz 35 45 $ in Wasser einsetzen.

Alkaliblau ist Pigment Blue 18 mit der Colour Index-Numraer CJ. 42 770 A. Die chemische Struktur entspricht einer Monosulfonsäure eines unvollständig phenylierteia Pararosanilin»

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Kristallviolett ist Piginentviolet 39 mit der Colour-Index-Nummer C.J. 42 555 J 2. Die chemische Struktur entspricht einem Phosphato-Molybdat des Hexamethylen-p-rosanilins.

Rubin 4 B Ca Salz ist Pigment Red 57:1 mit der Colour-Indey-Nummer CJ. 15 850:1. Die chemische Struktur entspricht dem Calciumsalz der 6-Amino-m-Toluol-sulfonsäure-3-hydroxy-2-Naphtholsäure.

Als kationenaktive Substanz kann man Amine bzw. Aminsalze einsetzen, wobei die verwendete Konzentration 5 - 10 $, bezogen auf Pigmentmenge beträgt. In einer bevorzugten Ausführungsform kann man als kationenaktive Substanz

Kokosfettsäureaminacetat

Ölsäureaminacetat
äthoxyliertes (-2 MoIEo) primäres Kokosfettsäureamin

äthoxyliertes (2 Mol E07 primäres Ölfettsäureamin oder
äthoxyliertes (3 Mol EO) Talgfettsäurediamin

einsetzen, wobei das Verhältnis kationenaktive Substanz zu Oleat 5 ' 1 bis 1:1, vorzugsweise 3 ' 1» beträgt.

Als Bindemittel kann man bei dem erfindungsgemässen Verfahren Bindemittelsysteme verwenden, welche wie folgt zusammengesetzt sein können;

1. Mineralöl/Dioctylphthalat/fettsaures alkyl-aiodifiziertes Imidazolin, wobei die einzelnen Komponenten im Verhältnis von 1:1:1 bis 1,5x1:0,5 zusammengesetzt sein können.

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2. Dioctylphthalat/aliphatenlösliches modifiziertes Phenolharz, wobei die Komponenten im Verhältnis von 1:2 bis 1,5sIf5 zusammengesetzt sein können.

3, Dioctylphthalat/Dehydroabiethylamin/aliphatenlösliches modifiziertes Phenolharz, wobei die Komponenten im Verhältnis von 1:1:1 bis 2,0:0,5*0,3 zusammengesetzt sein können«

'*· Dioctylphthalat/fettsaures alkyl-modifiziertes Oxazolin/ aliphatenlösliches modifiziertes Phneolharz, wobei die Komponenten im Verhältnis von 1:1:1,5 bis 1:0,5:2 zusammengesetzt sein können.

5. Mineralöl/rettsaures alkyl-modifiziertes Oxazolin, wobei die Komponenten im Verhältnis von 2:1 bis 2,5ί°»5 zusammengesetzt sein können₀

6. Mineralöl/Dibuthylphthalat/fettsaures alkal-modifiziertes Oxazolin/aliphatenlösliches modifiziertes Phenolharz, wobei die Komponenten im Verhältnis von 1:1:0,5:1,5 bis 1 »5*°i 5*0,5s 1 , 5 zusammengesetzt Έ-rein können_o

7. Dibuthylphtalat/Mineralöl/fettsaures alkyl-modifiziertes 2^5 Oxazolin, wobei die Komponenten im Verhältnis von 1:0,9:1 bis O,5s1,5sO,9 zusammengesetzt sein können.

Als Mineralöle können naphthenesehe Raffinate der ASTM-Klassifikation 103 (ASTM-D 2226) eingesetzt werden. Sie können Viskositäten bei 20°C (DIN 52 562) von 26,5 cSt 5^,1 cSt, vorzugsweise 31»7 cSt aufweisen. Die Anilinpunkfce der Mineralöle können bei 53»5°C bis 55°C_$ vorzugsweise bei 52,2°C liegen. Die Siedebereiche können zwischen

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295 und 36O C liegen. Die Dichte der Mineralöle kann von 0,916 - 0,926 g/ml (DIN 51 757) betragen«,

Der Gegenstand der Erfindung wird anhand der folgenden * Beispiele näher erläutert und beschrieben?

Beispiel 1

43O g Eisenblau als ^2,5 ^-wässriger Presskuchen wird im Kneter auf 6O°C erhitzt.

Dazu gibt man 25,8 g äthox}'liertes (2 Mol EO) primäres 01-fettsäureamin aufgeschlämmt in 100 g Wasser. Nach 10-mintitigem Kneten gibt man zu der Masse 6,5 g Natrimoleat, das vorher mit 12,5 g "Wasser angerührt wurde, und erwärmt auf 65⁰C.

Nach weiterem 10 minütigem Kneten giesst man in die Masse während des Knetens ein Gemisch aus 20

10 g Dioctylpbthalat

9 g Mineralöl
10 g fettsaures alkyl-modifiziertes Oxazolin,

das in 60 g Toluol gelöst ist. 25

Als Mineralöl wird ein naphthenische Raffinat der ASTM-Klassifikation-103 (ASTM¹D 2226) mit den folgenden Kenndaten eingesetzt:

Viskosität 20°C (DIN 52 562)5 31.7 cSt Anilinpunkt: 52,5°C
Dichte bei 15°C (DIN 51 757) s 0,919 g/ml

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Nach 20 minütigem Kneten erhält man eine homogene, speckig glänzende, organische Masse, von welcher sich Wasser separiert. Das Wasser wird abgegossen. Das erhaltene Pigmentbindemittelkonzentrat wird mit 200 g Toluol zu einer gut fliessenden Paste verdünnt, und anschliessend auf einem auf 95 C geheizten Walzentrockner getrocknet.

Beispiel 2
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43O g Eisenblau als kZ,5 $iger wässriger Presskuchen wird im Kneter auf 60 C erwärmte

Zur Oleophilierung gibt man dazu 25»0 g äthoxyliertes (2 Mol EO) primäres Kokosfettsäureainin (gelöst in 100 g Toluol). Nach einer 10 minütigen Raktionszeit gibt man 10 g einer 33 /feigen toluolischen Aufschlämmung von Natriumoleat hinzu und erwärmt auf 60 - 70 C.

Nach einer weiteren 10 minütigen Reaktionszeit gibt man das Bindemittelgemisch

10 g aliphatenlösliches modifiziertes Phenolharz

15 e Dioctylphthalat

5 e fettsaures alkyl-modifiziertes Oxazolin

10 g Mineralöl,

(gelöst in 70 g Toluol) hinzu. Als Mineralöl wird das naph-

thenische Raffinat gemäss Beispiel 1 eingesetzt. 30

Nach einer 20 minütigen Knetzeit tritt Wasser aus, welches abgegossen wird. Zur Homogenisierung wird die organische Masse ca 10 Minuten weitergeknetet und anschliessend auf einer beheizten Zweiwalze (l?0°C) getrocknet. Die resultierenden Chips sind sehr gut löslich in Benzin, Mineralöl und Offsetfirnissen.

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Beispiel 3

387 g Eisenblau als 42,5 $iger wässriger Presskuchen und k3 g Rubin 4B-Ca-SaIz als 35 $ige wässrige Aufschlämmung werden im Kneter auf 65 C erwärmt. Zur Oleophilierung wer- - den 3OfI g Kokosfettsäurearainazetat, gelöst in 110 g Toluol zu der Pigmentmischung gegeben. Nach 10 minütiger Knetzeit bei 65 C gibt man noch 15 g Natriumoleat (als 33 $ige Ante igung) hinzu.

IQ Nach 20 minütiger Reaktionszeit ist die Pigmentoberflache belegt. Man giesst das Bindemittel, das sich aus

20 g aliphatenlöslicheni modifiziertem Phenolharz 10 g Dioctylphthalat,

gelöst in 80 G Toluol, zusammensetzt, zu der Mischung.

Nach kurzer Zeit erfolgt ein Flushprozess. Das Wasser wird abgegossen. Die organische Masse wird 20 Mimtten horaogeni-

siert und anschliessend im Trockenschrank bei 80 C getrocknet. Mittels einer Granuliermaschine wird das trockene -Material zu Granalien gemahlen.

Beispiel 4

370 g Farbruss in 40 $iger Wasseraufschlämmung, 43 g Eisenblau als 42,5 $ wässrigen Presskuchen und 17 S Alkaliblau als 25 ?o wässrige Ante igung werden im Kneter intensiv gemischt und auf 65 C erwärmt»

Zur Oberflächenbelegung werden 35 g äthoxyliertes (2 McIEO) primäres Talgfettsäuredianin(gelöst in 110 g Toluol) zugegeben. Man lässt 10 min. bei 65 C kneten und gibt anschliessend 12 g Natriumoleat (mit 24 g Toluol angeteigt) 909836/0083 .

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hinzu. Nach, weiteren 10 min. Reaktionszeit wird während des Knetens das Bindemittel zugegeben, welches sich folgendermassen zusammensetzt:

13 g Mineralöl
10 g Dioctylphthalat

10 g alkal-modifiziertes Imidazolin, 10

(gelöst in 70 g Toluol). Als Mineralöl wird das naphthenesche Raffinat gemäss Beispiel 1 eingesetzt. Nach 20 min tritt der Flushprozess ein, das abgeschiedene Wasser wird abgegossen, die organische Masse durch zusätzliches Kneten homogenisiert. Anschliessend wird im Trockenschrank bei 95 C getrocknet und mit einem Brecher granuliert.

Beispiel 5
20

h"$0 S Eisenblau wird als 42,5 $ wässriger Presskuchen auf 65 C im Kneter erwärmt.

Dazu gibt man 17f2 g äthoxyliertes (2 Mol EO) primäres Kokosfettsäureamin, gelöst in 110 g Toluol. Nach 10 min Reaktionszeit bei 65 C werden 6,5 S Natrumoleat (aufgeschlämmt in 15 e Toluol) während des Knetens zugesetzt. Nach 10 min. ist die Reaktion beendet. Zur Herbeiführung des Flushprozesses wird Bindemittel folgender Zusammensetzung zugegeben:

10 g Dioctylphthalat

5 g fettsaures alkyl-modifiziertes Oxazolin 10 g aliphatenlosliches, modifiziertes Phenolharz (gelöst in 50 g Toluol).

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Nach ca· 20 min Kneten bei 65 C tritt Wasser aus und wird abgegossen« Zur Homogenisierung der Masse wird noch 10 min« geknetet.

Das Pigmentbindemittelkonzentrat wird anschliessend mit 20 g Toluol verdünnt. Die daraus resultierende gut fliessende Masse wird auf dem Walzentrockner bei 95 C getrocknet. 10

Beispiel 6

43Ο g Eisenblau als 4i ^jger wässriger Presskuchen wird im Kneter auf 65 C erwärmt. Unter Kneten werden 25,9 g äthoxyliertes (2 Mol E0) Ölfettsäureamin (geläst in 100 g Toluol) zugesetzt. Nach 10 min. Knetzeit werden 6,5 g Natriumoleat (angeteigt mit 13 g Toluol) zugegeben. Nach weiteren 10 min, zur Herbeiführung des Flushprozesses Bindemittel folgender Zusammensetzung der oleophilen Pigmentmasse beigemischt :

10 g Dioctylphthalat

5 g Mineralöl
5 g fettsaures alkyl-modifiziertes Oxazolin

10 g aliphatenlösliches modifiziertes Phenolharz

(gelöst in 40 g Toluol.) Als Mineralöl wird das naphthenische Raffinat gemäss Beispiel 1 eingesetzt. Nach 20 min Reaktionszeit tritt Wasser aus, welches abgegossen wird. Man homogenisert durch zusätzliches Kneten das Pigmentbindemittelkonzentrat. Anschliessend wird es im Trockenschrank bei 95 C getrocknet.

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Claims

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Deutsche Gold- und Silber-Scheideanstalt vormals Roessler 6000 Frankfurt am Main, Weissfrauenstrasse 9

Verfahren zur Herstellung von leichtdispergierbaren Bigmentpräparationen

Patentansoruch

Verfahren zur Herstellung von leicht dispergierbaren mentpräparationen mit einem Pigmentgehalt von über 6.5 Gew.-dadurch gekennzeichnet, dass man das Pigment in Wasser auf~ schlämmt, wobei die Aufschlämmung einen Feststoff gehalt von 25 bis 50 Gewi-$', vorzugsweise 30 bis h5 Gew»-$ aufv-eist, die Pigmentaufschlämmung unter Kneten auf eine Temperatur von 60 bis 70 C erwärmt, eine kafcionenaktiyo Substanz uxid anschliessend ein Oleat hinzugibt _t dann das in einem orga~ nischen Lösungsmittel gelöste Bindemittel unter Knoten hinzugibt, "das austretende Wasser abgiesst, die so erhaltene organische Masse weiterknetet und ansohliessond t3-ocknct. 25

PAT/Dr. We-Ea
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