Verfahren zur Herstellung von Pigrnentpräparationen
Die Erfindung bezieht sich auf Präparationen von Pigmenten, also auf Produkte für Pigmentierungszwecke, die durch besondere Massnahmen und Anwendung bestimmter Mittel bei der Herstellung fortschrittliche Eigenschaften aufweisen, insbesondere eine leichtere, schnellere, sehr feine Verteilung im zu pigmentierenden Medium.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von für Farbgebungszwecke geeigneten Pigmentpräparationen, insbesondere zur Verwendung bei der Produktion von pigmentierten Lacken, Druckfarben, Kunststoffen, Faserstoffen u. anderen ähnlichen Erzeugnissen, sowie zur Verwendung bei der Erzeugung von Vorprodukten der genannten Erzeugnisse wie beispielsweise Kunststoffpasten, Kunststoffgranulate, Faserrohstoffe, Spinnmassen, Farbkonzentrate für Lacke und Druckfarben.
Bekanntlich müssen die Pigmentfarbstoffe in feinverteilter Form vorliegen, um für den Zweck der Farbgebung verwendet werden zu können. Die notwendige Überführung in die als vorteilhaft erkannte feinverteilte Form geschah oder geschieht beispielsweise durch Einmischen des Pigmentes in die Vorprodukte, beispielsweise in ein Bindemittel und Dispergieren der Mischung mit Hilfe von Knetern, Dreiwalzenstühlen, Kugelmühlen, Dissolvem oder ähnlichen Vorrichtungen. Man kann aber auch nach anderen bekannten Verfahren höher konzentrierte, gut dispergierte Farbpasten herstellen und diese durch einfaches Einmischen in die Bindemittel weiterverarbeiten.
Bei solchem Dispergieren und Mischen zum Herstellen von Lacken, Firnissen, Druckfarben, Kunststoffpasten, -lösungen usw. muss der Verarbeiter die Dispergierarbeit leisten und benötigt hierzu kostspielige Geräte.
Man ist deshalb dazu übergegangen, die Dispergierarbeit in einem separaten Arbeitsgang vorwegzunehmen und Vorprodukte in Form von Zubereitungen wie z.B. Pasten und andere Präparationen herzustellen.
Bekannt ist z.B. die Herstellung von Pigmentpräparationen durch Mitverwendung von fein gemahlenen Kunststoffen bei der Dispergierung der Pigmente mit mechanischen Mitteln in flüssiger Phase, wobei die Kunststoffe in den Endprodukten verblieben und daher aus der Klasse der zuzumischenden Bindemittel ausgewählt wurden.
Es ist auch bekannt, verbesserte Pigmentdispersionen dadurch zu erzielen, dass man die Pigmente in Form von Wasser enthaltenden Presskuchen oder Aufschlämmungen oder in wässriger Dispersion mit einer wässrigen Emulsion eines Polyvinylchlorids oder eines Mischpolymerisates aus Vinylchlorid und Vinylacetat mit Hilfe von Rührern oder dergleichen Mischvorrichtungen, gegebenenfalls in Gegenwart eines wasserlöslichen organischen Dispergierungsmittels (oberflächenaktiven Mittels) längere Zeit verrührte; danach wurde der Kunststoff durch Wärme und bzw. oder durch Zusatz von Säure oder Lauge koaguliert. Der durch Abfiltrieren, Waschen, Trocknen und gegebenenfalls Mahlen so gewonnene pigmentierte Kunststoff dient zur Pigmentierung von plastischen Massen, Lacken usw. auf Basis der entsprechenden Kunststoffe.
Der Erfindung lag nun die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung von Pigmentpräparationen zu finden, wobei durch Mischen von Pigmenten, flüssigen, das Pigment nicht lösenden, jedoch quellenden Medien mit Polymeren und gegebenenfalls Dispergierungsmitteln, mechanische Bearbeitung der Mischung und Entfernen der flüssigen Medien Pigmentpräparationen entstehen, die mit wichtigen Vorteilen zur Weiterverarbeitung geeignet sind u. entweder als trockene Pulver oder als Anreibung oder Ansumpfung in öl, Weichmacher oder dergleichen oder nach einer Behandlung in einem Lösungsmittel für den Kunststoff eingesetzt werden.
Das erfindungsgemässe Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass man während, nach und/oder vor der Feinverteilung des Pigmentes in dem flüssigen Medium das in fester, pulver förmiger Form eingesetzte Polymere in dem Medium anquillt und die oberflächige Verhaftung der dispergierten Pigmentteilchen auf den angequollenen Polymerpulverpartikeln durch Entfernen des flüssigen Mediums fixiert.
Unter Pigmenten werden erfindungsgemäss alle organischen und anorganischen Pigmente verstanden; zusätzlich aber auch die unter den Begriffen Mattierungsmittel und Füllstoffe bekannten Substanzen, für die die aber führung in einen präparierten bzw. feinverteilten Zustand verarbeitungstechnisch ebenfalls Vorteile bringt; hierzu zählen beispielsweise Berliner Blau, Kobaltgrün, Kobaltblau, Cadmiumrot (Cadmiumsulfoselenide), Eisenoxydrot, Ultramarine, Chromgelb und dergleichen, ferner Mattierungsmittel und Füllstoffe auf Basis von Kie set säuren (SiO) und Silikaten, weiterhin die unlöslichen organischen Pigmente, wie die Komplex-Pigmentfarbstoffe, z.B. Phthalocyanine, Chinacridone, ferner Azofarbstoffe, Nitrosofarbstoffe, Anthrachinone u. dergleichen.
Zu den Pigmenten zählen insbesondere Russe und speziell die sogenannten Farbrusse.
Zu den verwendbaren Polymeren zählen insbesondere diejenigen, die mit den erfindungsgemässen Präparationen pigmentiert werden sollen, also in erster Linie die gleichen Polymeren, die bekannterweise für die Lack-, Firnis-, Druckfarbenherstellung und bei Herstellung von Kunststofferzeugnissen usw. eingesetzt werden, z.B. Vi nylharze wie Polyvinylchlorid, Polyvinylidenchlorid, Polyvinylidenchlorid, Mischpolymerisate aus Vinylchlorid und beispielsweise Vinylestern wie Vinylacetat und Vinylpropionat, Vinylidenchlorid, Acrylnitril, Maleinsäure, Maleinsäuremethyl- oder äthylester, weiterhin u. a.
Chlorkautschuk sowie Polyvinylacetate, Polyvinylpropionate, Polymethacrylate, Polyamide, gesättigte Polyester, gegebenenfalls ölmodifizierte Alkydharze, Naturharze, Cellulosederivate und Mischungen der genannten Polymeren.
Vorzugsweise geeignet sind Polyvinylchlorid und Vinylchlorid-Mischpolymerisate.
Die Polymeren werden in fester, pulverförmiger Form eingesetzt; sie dürfen auch während der Durchführung des Verfahrens nicht schmelzen oder durch und durch erweichen, so dass die Pulverteilchen ihre Form verändern. Die durchschnittliche Teilchengrösse der Polymerpulverpartikel soll etwa zwischen 0,1 ,a und 1 mm, vorzugsweise zwischen 0,5 und 50 u, liegen; sie ist nicht als kritisch zu bezeichnen wie auch die Temperatur bei Durchführung des Verfahrens. Es versteht sich von selbst dass gewisse Werte von Teilchengrösse und Temperatur nicht unter- bzw. überschritten werden können, doch wird der Durchschnittsfachmann die betreffenden Grenzwerte leicht festlegen können.
Zu den verwendbaren organischen Lösungsmitteln zählen die bei Zimmertemperatur flüssigen Substanzen, die das verwendete Polymere bei den Arbeitstemperaturen zu lösen oder mindestens zu quellen vermögen; diese Lösungsmittel sollen gegebenenfalls aber auch noch eine zweite Bedingung erfüllen: Sie müssen mit dem verwendeten Löseverzögerer mischbar sein bzw. bei den Arbeitsbedingungen möglichst keine zweite Phase bilden. Geeignete Lösungsmittel brauchen hier nicht aufgezählt werden: sie lassen sich durch Versuche leicht ermitteln oder aus Tabelle entnehmen.
Die einsetzbaren Netzmittel können anionaktiver, kationaktiver oder nicht ionischer Natur sein. Sie sollen gegebenenfalls eine fehlende Benetzbarkeit erzielen sowie die Dispergierungsarbeit bzw. -zeit vermindern. Beispielsweise sind geeignet die Natriumsalze von Alkylnaphthalinsulfonsäuren, Natriumsalze von organischen Sulfonsäuren, Fettalkoholderivate.
Als weitere Bestandteile der zu dispergierenden Mischung können hochdisperse Oxyde oder Mischoxyde der Elemente SiIV, A1511, TiIV, FclII oder Zrrf, insbesondere GKieselsäuren bestimmter Feinheit und Charakteristik eingesetzt werden. Vorzugsweise werden hochdisperse pyrogen gewonnene Oxyde oder Mischoxyde, insbesondere Kieselsäuren, verwendet. Ferner können auch allein oder zusätzlich Silikate der Metalle Al, Ca, Mg und/oder Ba zum Einsatz kommen. Diese Produkte wirken als Dispergierungsmittel und verleihen bereits dem Erzeugnis nach dem Entfernen der flüssigen Bestandteile ein lockeres, leicht zerteilbares Gefüge. Hierdurch wird der abschliessende Mahl- bzw. Zerreibprozess wesentlich erleichtert.
Die Mischungen werden erfindungsgemäss durch mechanische Bearbeitung dispergiert, z.B. gegebenenfalls mit Schnellrührern vorgemischt und dann eine ausreichende Zeit unter Vermeidung zu starker Erwärmung, also evtl. unter Kühlung mit Hilfe von Knetern, Kugel- mühlen, Dreiwalzenstühlen, sog. Dissolvern oder Dispergiergeräten vom Typ des ULTRA-TURRAX (siehe H.
Römp Chemielexikon (1966) Band IV, 5;. 6758) fein verteilt. Wenn sich die dispergierten Pigmentteilchen an den gequollenen bzw. angequollenen Pulverpartikeln des Polymeren angelagert haben, wird das flüssige Medium entfernt, beispielsweise durch Abdampfen, Filtrieren, Abpressen oder Sprühtrocknen.
Überraschenderweise wurde nämlich weiterhin gefunden, dass die durch Entfernen des flüssigen Mediums entstandenen Feststoffe sich nur locker zusammenballen bzw.
leicht zerreibbare Agglomerate bilden, deren Zerldeine- rung ohne Schwierigkeiten und ohne viel Arbeitsaufwand vorgenommen werden kann.
Ein weiterer besonderer Vorteil der neuen Pigmentpräparationen wird darin gesehen, dass sie sich ohne weiteres, d. h. ohne besondere mechanische Dispergierarbeit nur durch einfaches Einrühren, z.B. in eine Lacklösung, in einen Firnis oder in einen Weichmacher fein verteilen lassen.
Wenn in der Ausgangsmischung eine pyrogen gewonnene Kieselsäure oder ein auf gleiche Weise gewonnenes Oxyd oder Mischoxyd der genannten Elemente Silicium, Aluminium, Titan, Eisen oder Zirkon oder eine Mischung dieser Oxide mitverwendet wurde, ergibt sich der besondere Vorteil der guten Stabilität eines mit den neuen Pigmentpräparationen eingefärbten Produktes in bezug auf das Sedimentationsverhalten und das Ausschwemmen der Pigmente.
Die Erklärung für dieses und das allgemein sehr vorteilhafte Verhalten der erfindungsgemäss hergestellten Pigmentpräparationen wird darin gesehen, dass die Pulverpartikel der Polymeren durch die auf sie einwirkenden Lösungsmittel oberflächig angequollen werden, so dass sich gelartige Aussenschichten bilden, auf denen sich die beim Dispergierungsvorgang frei gelegten Primärteilchen des Pigmentes anlagern, verhaften oder festkleben.
Daher kann es auch von Vorteil sein, wenn das oder die Lösungsmittel allmählich oder portionsweise zu der bereits dispergierten oder der sich im Dispersionsvorgang befindlichen Mischung hinzugefügt wird bzw. werden.
Die Lösungsmittel bzw. die Lösungsmittelgemische in Mischung mit den Lösevermindern müssen diesen charakteristischen Zustand der Pulverpartikel bewirken. Bei schwieriger anquellbaren Polymeren, z.B. homopolymerem Vinylchlorid, kann es sich empfehlen, die Polymeren vor der Zugabe des Löseverminderers einem Anquellprozess in reinem Lösungsmittel bzw. in einem an Löseverminderer armen Lösungsmittel zu unterziehen.
Beim Entfernen des flüssigen Mediums wird der Zustand der Pigmentteilchen auf der Oberfläche der Polymerpartikel fixiert. Offenbar dient die Oberfläche des Pulverpartikels des Polymeren als Träger für die Pig mentteilchen. Dieser Verteilungszustand der Pigmentteilchen bleibt selbstverständlich erhalten bis das Polymerpartikel durch Auflösen oder Aufschmelzen zerstört wird.
Somit können die Pigmentteilchen eine optimale Farbgebung bewirken.
Die neuen Pigmentpräparationen eignen sich zur Farbgebung für viele Zwecke, beispielsweise in hervorragender Weise zum Einbringen in den Polymergrundstoff eines Klarlackes, in einen Firnis, ferner in eine Lösung oder Paste eines Kunststoffes oder dergleichen.
Die erfindungsgemäss hergestellten Pigmentpräparationen werden abschliessend mit geringem Kraftaufwand mittels üblicher Geräte zerkleinert. Sie gewährleisten bei der Weiterverarbeitung eine sehr leichte und gleichmässige Verteilung. Sie sind ferner sehr gut zu handhaben, sind rieselfähig und kleben nicht. Ihre weiteren Vorteile sind die staubfreie Handhabung z.B. bei Verwendung von Russen und organischen Pigmenten als Farbkörper und die bessere Dosierbarkeit als Folge der guten Riesel fähieeit und der Verdünnung der Pigmente durch das Polymere.
Beispiele
1. In eine Mischung aus 1500 ml Wasser und 500 ml Äthylacetat wurden mit Hilfe eines sogenannten Dissolvers bei einer Drehzahl von etwa 3000 UpM während 10 Minuten zuerst 40 g einer pyrogen gewonnenen hochdispersen hochreinen Kieselsäure (Reinheit 99,8%; Schüttgewicht 40 - 60 g/l, Grösse der Primärteilchen 10 bis 40 m;L1; Oberfläche nach BET 175 1 25 m2/g), 160 g eines pulverförmigen Mischpolymerisates aus Vinylchlorid und Vinylacetat mit 15% Vinylacetatgehalt (K-Wert = 45) und 200 g Russ (mittlere Teilchengrösse als arithm.
Mittel 230 AO; Oberfläche nach BET 111 m2 /g; Jodabsorption 140%; Farbtiefe Nigrometer-Index 85), eindispergiert. Sodann wurde das Wasser und das freie Lösungsmittel in einer Abdampfschale unter milden Bedingungen wieder abgetrieben und das erhaltene Präparat durch leichtes Zerstossen pulverisiert. Es eignet sich gut für das Spinnfärben von synthetischen Fasern.
2. Eine Mischung bestehend aus 40 ml Wasser, 5 g der gleichen hochdispersen Kieselsäure wie in Beispiel 1, 3 g einer 10%igen wässrigen Lösung eines Netzmittels im wesentlichen bestehend aus dem Natriumsalz einer Alkylnaphthalinsulfonsäure, 20 g des gleichen Mischpolymerisates des Vinylchlorids wie in Beispiel 1 und 25 g Kobaltgrün wird 10 Minuten lang mit einem Schnellrührer bei 2000 UpM gerührt; anschliessend werden portionsweise 40 ml Äthylacetat zugegeben. Die Mischung wird sodann auf einem Dreiwalzenstuhl dispergiert und wie in Beispiel 1 getrocknet und pulverisiert. Diese Präparation wird zum Einfärben von wasserfesten Lacken auf Basis von Chlorkautschuk verwendet.
3. Eine Mischung, bestehend aus 140 ml Wasser, 10 g der gleichen hochdispersen Kieselsäure wie in Beispiel 1, 40 g eines Mischpolymerisates von Vinylchlorid und Vinylacetat mit 10% Vinylacetatanteil und dem K Wert 56 und 50 g Miloriblau (alkalihaltige Eisencyanverbindung) wird 10 Minuten lang mit einem Schnellrührer bei 2000 UpK gerührt; anschliessend werden 70 g Äthylacetat nach und nach zugegeben. Die Mischung wird sodann 24 Std. lang in einer Kugelmühle dispergiert und anschliessend unter Rückgewinnung des Äthylacetats in einem geschlossenen Verdampfer bei leichtem Unterdruck getrocknet und pulverisiert. Diese Präparation eignet sich besonders gut für spezielle Druckfarben.
Beispiele 4 5 6 160 280 400 ml Wasser
10 10 10 g einer pyrogengewonnenen hoch- dispersen hochreinen Kieselsäure (Rheinheit 99,8%; Schüttgewicht 40
60 g/l; Grösse der Primärteilchen 10 bis 40 mu; Oberfläche nach BET
175 + 25 m2/g)
6 6 6 g einerlO%igen wässrigen Lösung eines
Netzmittels, im wesentlichen beste hend aus dem Natriumsalz einer Al kylnaphthalinsulfonsäure
40 40 40 g des gleichen Mischpolymerisates des
Vinylchlorids wie in Beispiel 1
50 - - g Cadmiumrot - 50 - g Farbruss (Rüttelgewicht 110 g/l; mittlere Teilchengrösse arithm. Mit tel 118 AO; Oberfläche nach BET
460 m2/g; Farbtiefe des Nigrometer
Index 65 - - 50 g Russ (mittlere Teilchengrösse als arithm.
Mittel 230 AO: Oberfläche nach BET 111 m2/g; Jodabsorption 140%; Farbtiefe Nigrometer-Index
85)
40 70 100 ml Äthylacetat
Die Mischungsbestandteile der Beispiele 4 bis 6, mit Ausnahme des Äthylacetats, werden 5 Minuten lang mit einem Schnellrührer bei 2000 UpM gerührt; anschliessend wird das Äthylacetat portionsweise zugegeben. Die Mischungen werden sodann jeweils 24 Stunden in einer Kugelmühle dispergiert und anschliessend getrocknet und schliesslich durch Abreiben in einer Reibschale pulverisiert. Diese Präparationen eignen sich gut zur Farbgebung von Kunststofferzeugnissen.
Process for the production of pigment preparations
The invention relates to preparations of pigments, that is to say to products for pigmentation purposes, which, through special measures and the use of certain agents, have advanced properties during manufacture, in particular an easier, faster, very fine distribution in the medium to be pigmented.
The invention relates to a method for producing pigment preparations suitable for coloring purposes, in particular for use in the production of pigmented paints, printing inks, plastics, fibers and the like. other similar products, as well as for use in the production of preliminary products of the named products such as plastic pastes, plastic granulates, fiber raw materials, spinning masses, color concentrates for lacquers and printing inks.
It is known that the pigment dyes must be in finely divided form in order to be able to be used for the purpose of coloring. The necessary conversion into the finely divided form recognized as advantageous happened or is done, for example, by mixing the pigment into the preliminary products, for example in a binder, and dispersing the mixture with the aid of kneaders, three-roll mills, ball mills, dissolvers or similar devices. However, other known processes can also be used to produce more highly concentrated, well-dispersed color pastes and to process them further by simply mixing them into the binders.
With such dispersing and mixing for the production of paints, varnishes, printing inks, plastic pastes, plastic solutions, etc., the processor has to perform the dispersing work and needs expensive equipment for this.
There has therefore been a move towards anticipating the dispersing work in a separate operation and using preliminary products in the form of preparations such as Manufacture pastes and other preparations.
Is known e.g. the production of pigment preparations by using finely ground plastics when dispersing the pigments by mechanical means in the liquid phase, the plastics remaining in the end products and therefore selected from the class of binders to be admixed.
It is also known that improved pigment dispersions can be achieved by mixing the pigments in the form of water-containing presscakes or slurries or in aqueous dispersion with an aqueous emulsion of a polyvinyl chloride or a copolymer of vinyl chloride and vinyl acetate with the aid of stirrers or similar mixing devices, optionally in Stirred for a long time in the presence of a water-soluble organic dispersant (surface active agent); then the plastic was coagulated by heat and / or by adding acid or lye. The pigmented plastic obtained in this way by filtering off, washing, drying and, if necessary, grinding is used to pigment plastic compounds, paints, etc. on the basis of the corresponding plastics.
The object of the invention was to find a process for the production of pigment preparations, pigment preparations being produced by mixing pigments, liquid media that do not dissolve the pigment but swell with polymers and optionally dispersants, mechanical processing of the mixture and removal of the liquid media , which are suitable for further processing with important advantages u. be used either as a dry powder or as a grinding or sump in oil, plasticizer or the like or after treatment in a solvent for the plastic.
The method according to the invention is characterized in that during, after and / or before the fine distribution of the pigment in the liquid medium, the polymer used in solid, powdery form swells in the medium and the surface adhesion of the dispersed pigment particles to the swollen polymer powder particles is removed of the liquid medium fixed.
According to the invention, pigments are understood to mean all organic and inorganic pigments; In addition, however, the substances known under the terms matting agents and fillers, for which the introduction into a prepared or finely divided state also has advantages in terms of processing technology; These include, for example, Berlin blue, cobalt green, cobalt blue, cadmium red (cadmium sulfoselenide), iron oxide red, ultramarine, chrome yellow and the like, as well as matting agents and fillers based on silica (SiO) and silicates, as well as insoluble organic pigments such as complex pigment dyes , e.g. Phthalocyanines, quinacridones, also azo dyes, nitroso dyes, anthraquinones and the like. like that.
The pigments include, in particular, carbon black and especially the so-called color black.
The polymers which can be used include in particular those which are to be pigmented with the preparations according to the invention, i.e. primarily the same polymers which are known to be used for the manufacture of paints, varnishes, printing inks and in the manufacture of plastic products, etc. Vi nylharze such as polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, polyvinylidene chloride, copolymers of vinyl chloride and, for example, vinyl esters such as vinyl acetate and vinyl propionate, vinylidene chloride, acrylonitrile, maleic acid, maleic acid methyl or ethyl ester, and furthermore. a.
Chlorinated rubber and polyvinyl acetates, polyvinyl propionates, polymethacrylates, polyamides, saturated polyesters, optionally oil-modified alkyd resins, natural resins, cellulose derivatives and mixtures of the polymers mentioned.
Polyvinyl chloride and vinyl chloride copolymers are preferably suitable.
The polymers are used in solid, powdery form; they must not melt or soften through and through while the process is being carried out, so that the powder particles change their shape. The average particle size of the polymer powder particles should be approximately between 0.1 and 1 mm, preferably between 0.5 and 50. it is not to be called critical, as is the temperature when the process is carried out. It goes without saying that certain values for particle size and temperature cannot be fallen below or exceeded, but the average person skilled in the art can easily determine the relevant limit values.
The organic solvents that can be used include the substances which are liquid at room temperature and which are able to dissolve the polymer used at the working temperatures or at least to swell it; these solvents should, however, also meet a second condition if necessary: they must be miscible with the dissolving retarder used or, if possible, do not form a second phase under the working conditions. Suitable solvents do not need to be listed here: they can be easily determined through experiments or taken from the table.
The wetting agents that can be used can be of an anionic, cationic or nonionic nature. If necessary, they should achieve a lack of wettability and reduce the work or time of dispersion. For example, the sodium salts of alkylnaphthalenesulphonic acids, sodium salts of organic sulphonic acids, fatty alcohol derivatives are suitable.
Highly disperse oxides or mixed oxides of the elements SiIV, A1511, TiIV, FclII or Zrrf, in particular silica acids of certain fineness and characteristics, can be used as further constituents of the mixture to be dispersed. Highly disperse pyrogenically obtained oxides or mixed oxides, in particular silicas, are preferably used. Furthermore, silicates of the metals Al, Ca, Mg and / or Ba can also be used alone or in addition. These products act as dispersants and give the product a loose, easily divisible structure after the liquid components have been removed. This makes the final grinding or trituration process much easier.
According to the invention, the mixtures are dispersed by machining, e.g. if necessary premixed with high-speed stirrers and then for a sufficient time while avoiding excessive heating, i.e. possibly with cooling using kneaders, ball mills, three-roll mills, so-called dissolvers or dispersing devices of the ULTRA-TURRAX type (see H.
Römp Chemielexikon (1966) Volume IV, 5 ;. 6758) finely divided. When the dispersed pigment particles have attached themselves to the swollen or swollen powder particles of the polymer, the liquid medium is removed, for example by evaporation, filtering, pressing or spray drying.
Surprisingly, it was also found that the solids formed by removing the liquid medium only loosely aggregate or
easily friable agglomerates form, which can be broken down without difficulty and without much effort.
Another particular advantage of the new pigment preparations is seen in the fact that they can be easily, i.e. H. without any special mechanical dispersion work just by stirring in, e.g. Finely distribute in a lacquer solution, in a varnish or in a plasticizer.
If a pyrogenically obtained silica or an oxide or mixed oxide obtained in the same way of the mentioned elements silicon, aluminum, titanium, iron or zirconium or a mixture of these oxides is used in the starting mixture, there is the particular advantage of the good stability of one with the new pigment preparations colored product with regard to the sedimentation behavior and the washing out of the pigments.
The explanation for this and the generally very advantageous behavior of the pigment preparations produced according to the invention is seen in the fact that the powder particles of the polymers are swollen on the surface by the solvents acting on them, so that gel-like outer layers are formed on which the primary particles of the exposed during the dispersion process are formed Adhere, stick or stick pigment.
It can therefore also be advantageous if the solvent or solvents is or are added gradually or in portions to the mixture that is already dispersed or that is in the dispersion process.
The solvents or the solvent mixtures mixed with the solvent reducing agents must bring about this characteristic state of the powder particles. With more difficult to swell polymers, e.g. homopolymer vinyl chloride, it may be advisable to subject the polymers to a swelling process in a pure solvent or in a solvent that is poor in solvent before adding the dissolving reducer.
When the liquid medium is removed, the state of the pigment particles is fixed on the surface of the polymer particles. Apparently, the surface of the powder particle of the polymer serves as a carrier for the pigment particles. This state of distribution of the pigment particles is of course retained until the polymer particle is destroyed by dissolving or melting.
In this way, the pigment particles can bring about optimal coloring.
The new pigment preparations are suitable for coloring for many purposes, for example in an excellent manner for incorporation into the polymer base material of a clear lacquer, in a varnish, also in a solution or paste of a plastic or the like.
The pigment preparations produced according to the invention are then comminuted with little effort using conventional equipment. They guarantee a very easy and even distribution during further processing. They are also very easy to handle, free-flowing and do not stick. Your further advantages are the dust-free handling e.g. when using carbon black and organic pigments as color bodies and the better meterability as a result of the good flowability and the dilution of the pigments by the polymer.
Examples
1. In a mixture of 1500 ml of water and 500 ml of ethyl acetate, using a so-called dissolver at a speed of about 3000 rpm for 10 minutes, first 40 g of a pyrogenically obtained highly dispersed high-purity silica (purity 99.8%; bulk weight 40-60 g / l, size of the primary particles 10 to 40 m; L1; surface area according to BET 175 1 25 m2 / g), 160 g of a powdery copolymer of vinyl chloride and vinyl acetate with 15% vinyl acetate content (K value = 45) and 200 g carbon black (average Particle size as arithm.
Means 230 AO; BET surface area 111 m2 / g; Iodine absorption 140%; Color depth nigrometer index 85), dispersed. The water and the free solvent were then driven off again in an evaporation dish under mild conditions and the preparation obtained was pulverized by lightly pounding. It is well suited for spin dyeing synthetic fibers.
2. A mixture consisting of 40 ml of water, 5 g of the same highly disperse silica as in Example 1, 3 g of a 10% aqueous solution of a wetting agent consisting essentially of the sodium salt of an alkylnaphthalenesulfonic acid, 20 g of the same copolymer of vinyl chloride as in Example 1 and 25 g of cobalt green are stirred for 10 minutes with a high-speed stirrer at 2000 rpm; 40 ml of ethyl acetate are then added in portions. The mixture is then dispersed on a three-roll mill and dried and pulverized as in Example 1. This preparation is used to color water-resistant paints based on chlorinated rubber.
3. A mixture consisting of 140 ml of water, 10 g of the same highly disperse silica as in Example 1, 40 g of a copolymer of vinyl chloride and vinyl acetate with 10% vinyl acetate and a K value of 56 and 50 g Milori blue (alkaline cyanogen iron compound) is 10 minutes stirred for a long time with a high-speed stirrer at 2000 UpK; then 70 g of ethyl acetate are gradually added. The mixture is then dispersed in a ball mill for 24 hours and then dried and pulverized in a closed evaporator under a slight vacuum, with recovery of the ethyl acetate. This preparation is particularly suitable for special printing inks.
Examples 4 5 6 160 280 400 ml of water
10 10 10 g of a pyrogenic, highly dispersed, high-purity silica (purity 99.8%; bulk density 40
60 g / l; Size of the primary particles 10 to 40 μm; BET surface area
175 + 25 m2 / g)
6 6 6 g of a 10% strength aqueous solution of a
Wetting agent, consisting essentially of the sodium salt of an Al kylnaphthalenesulfonic acid
40 40 40 g of the same copolymer of the
Vinyl chloride as in Example 1
50 - - g cadmium red - 50 - g carbon black (vibrating weight 110 g / l; mean particle size arithmetic mean 118 AO; surface according to BET
460 m2 / g; Color depth of the nigrometer
Index 65 - - 50 g carbon black (mean particle size as arithm.
Average 230 AO: BET surface area 111 m2 / g; Iodine absorption 140%; Color depth nigrometer index
85)
40 70 100 ml of ethyl acetate
The components of the mixture of Examples 4 to 6, with the exception of the ethyl acetate, are stirred for 5 minutes with a high-speed stirrer at 2000 rpm; then the ethyl acetate is added in portions. The mixtures are then dispersed in a ball mill for 24 hours and then dried and finally pulverized by rubbing in a mortar. These preparations are well suited for coloring plastic products.