DE102011010580A1 - Aqueous pigment preparation useful e.g. for coloration of macromolecular materials, comprises inorganic white or colored pigment, polyglycol ether carboxylate, nonionic, anionic or amphoteric wetting and dispersing additive, and water - Google Patents

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Abstract

Aqueous pigment preparation comprises: (a) 1-75 wt.% of an inorganic white or colored pigment or a mixture of different inorganic white or colored pigments; (b) 0.01-20 wt.% of at least one polyglycol ether carboxylate (I), (c) 0.01-20 wt.% of a nonionic, anionic or amphoteric wetting and dispersing additive comprising surface-active compounds for reducing the surface tension of water to below 45 mN/m in a 0.5% aqueous solution, and (d) water. Aqueous pigment preparation comprises: (a) 1-75 wt.% of an inorganic white or colored pigment or a mixture of different inorganic white or colored pigments; (b) 0.01-20 wt.% of at least one polyglycol ether carboxylate of formula (A-O-(CH(R1)-CH 2-O) n-CH 2-C(=O)-OM) (I), (c) 0.01-20 wt.% of a nonionic, anionic or amphoteric wetting and dispersing additive comprising surface-active compounds for reducing the surface tension of water to below 45 mN/m in a 0.5% aqueous solution, and (d) water.

Description

Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind wasserbasierende Pigmentpräparationen, ein Verfahren zu ihrer Herstellung, ihre Verwendung zum Färben von makromolekularen Materialien aller Art, wie beispielsweise Fasermaterialien, Papiermassefärbung, Beschichtungsstoffe, Lacke, Farben und ihre Verwendung zum Bedrucken von zweidimensionalen Flächengebilden wie beispielsweise Papier, Kartonagen, Kunststoff, Textilien und Leder.The present invention relates to water-based pigment preparations, a process for their preparation, their use for dyeing macromolecular materials of all kinds, such as fiber materials, paper pulp, coatings, paints, inks and their use for printing two-dimensional fabrics such as paper, cardboard, plastic , Textiles and leather.

Für das Einfärben von makromolekularen Materialien, insbesondere von Farben und Lacken, werden wässrige Pigmentpräparationen mit organischen oder anorganischen Pigmenten hergestellt.For the coloring of macromolecular materials, in particular of paints and varnishes, aqueous pigment preparations with organic or inorganic pigments are produced.

Für die Herstellung von wässrigen Pigmentpräparationen mit anorganischen Pigmenten werden je nach gewünschter Farbstärke der Pigmentpräparationen Pigmente in einem Konzentrationsbereich von 1 bis 75 Gew.-% eingesetzt. Weiterhin enthalten diese wässrigen Pigmentpräparationen üblicherweise Netz- und Dispergiermittel und Wasser sowie gegebenenfalls für Pigmentpräparationen übliche Hilfsmittel wie beispielsweise zusätzlich Lösemittel, Feuchthaltemittel, Konservierungsmittel, Entschäumer, pH-Regulatoren und Rheologieadditive, die als Antiabsetzmittel dienen.Depending on the desired color strength of the pigment preparations, pigments in a concentration range from 1 to 75% by weight are used for the preparation of aqueous pigment preparations with inorganic pigments. In addition, these aqueous pigment preparations usually contain wetting and dispersing agents and water and also auxiliaries customary for pigment preparations, such as, for example, additional solvents, humectants, preservatives, defoamers, pH regulators and rheology additives which serve as anti-settling agents.

Die Netz- und Dispergiermittel für anorganische Pigmente haben die Aufgabe, die Pigmente zu benetzen, zu dispergieren und die Pigmentpräparationen zu stabilisieren. Übliche Netz- und Dispergiermittel sind Tenside, polymere Dispergiermittel und Oberflächenmodifizierungsmittel.The wetting and dispersing agents for inorganic pigments have the task of wetting the pigments, dispersing them and stabilizing the pigment preparations. Typical wetting and dispersing agents are surfactants, polymeric dispersants and surface modifiers.

Nach dem Stand der Technik werden entweder polymere Dispergiermittel oder tensidische Dispergiermittel für das Dispergieren von anorganischen Pigmenten in wässrigen Pigmentpräparationen verwendet. Polymere sind Verbindungen die aus mehreren gleichen Einheiten bestehen. Üblicherweise versteht man unter Polymeren von Molekülen mit mehr als 3 gleichen Monomereinheiten. In der Praxis haben Polymere hohe Molekulargewichte von mehr als 1.000 g/mol.The prior art uses either polymeric dispersants or surface-active dispersants for dispersing inorganic pigments in aqueous pigment preparations. Polymers are compounds that consist of several identical units. Usually, polymers are understood to be molecules of more than 3 identical monomer units. In practice, polymers have high molecular weights of more than 1,000 g / mol.

Tenside sind oberflächenaktive Substanzen, die in wässrigen Lösungen Mizellen bilden und die Oberflächenspannung von Wasser herabsetzten, z. B. in einer 0,5%igen wässrigen Lösung auf unter 45 mN/m. Für anorganische Pigmente werden anionische, nichtionische, kationische und amphotere Tenside verwendet. Kationische und anionische Tenside adsorbieren dabei üblicherweise auf der Pigmentoberfläche je nach dem, welches Zetapotenzial die Pigmente haben. Bei einem negativen Zetapotenzial der Pigmente adsorbieren kationische Tenside, während bei positivem Zetapotenzial der Pigmente anionische Tenside auf der Oberfläche der Pigmente adsorbieren. Mit der adsorbieren Schicht an anionischen oder kationischen Tensiden erhält das anorganische Pigment eine hydrophobe Oberfläche, auf die wiederum nichtionische Tenside mit ihrer hydrophoben Gruppe adsorbieren können. Dabei übt die hydrophile Gruppe, z. B. eine Polyethylenglykolkette, die stabilisierende Wirkung aus, indem sie sich mit Wasser umgibt und so die Pigmente im wässrigen Medium sterisch stabilisieren. Die Tensiddoppelschicht verhindert das Agglomerieren der Pigmente, indem die Pigmente durch Entropieeffekte der hydrophilien Gruppen der nichtionischen Tenside voneinander getrennt werden. Aber auch anionische, kationische und amphotere Tenside können die Tensiddoppelschicht ausbilden, so dass die anorganischen Pigmente in diesen Fällen eletrostatisch oder elektrosterisch stabilisiert werden.Surfactants are surfactants that form micelles in aqueous solutions and reduce the surface tension of water, e.g. B. in a 0.5% aqueous solution to less than 45 mN / m. For inorganic pigments, anionic, nonionic, cationic and amphoteric surfactants are used. Cationic and anionic surfactants usually adsorb on the pigment surface depending on which zeta potential the pigments have. With a negative zeta potential of the pigments, cationic surfactants adsorb, while with positive zeta potential of the pigments adsorbed anionic surfactants on the surface of the pigments. With the adsorbing layer of anionic or cationic surfactants, the inorganic pigment obtains a hydrophobic surface onto which nonionic surfactants in turn can adsorb with their hydrophobic group. In this case, the hydrophilic group, z. As a polyethylene glycol chain, the stabilizing effect by surrounding itself with water and thus sterically stabilize the pigments in the aqueous medium. The surfactant bilayer prevents the pigments from agglomerating by separating the pigments by entropy effects of the hydrophilic groups of the nonionic surfactants. However, anionic, cationic and amphoteric surfactants can form the surfactant bilayer, so that the inorganic pigments are stabilized electrostatically or electrostatically in these cases.

Polymere Dispergiermittel sind üblicherweise anionische Polymere und enthalten Carbonsäure-, Sulfonsäure- oder Phosphonsäuregruppen, mit denen die Polymere auf anorganischen Pigmenten adsorbieren und das Zetapotenzial der Pigmente in den negativen Bereich verschieben. Polymere Dispergiermittel aggregieren nicht zu Mizellen und senken anders als Tenside die Oberflächenspannung von Wasser nicht.Polymeric dispersants are usually anionic polymers and contain carboxylic acid, sulfonic acid or phosphonic acid groups with which the polymers adsorb onto inorganic pigments and shift the zeta potential of the pigments into the negative region. Polymeric dispersants do not aggregate to micelles and, unlike surfactants, do not lower the surface tension of water.

In der Praxis gibt es auch Tenside mit einem polymeren Aufbau, wie beispielsweise Polyethylenglykole enthaltende Moleküle, z. B. Alkoholethoxylate. Weiterhin können auch Polymere, wie beispielsweise Kammpolymere eine ausgeprägte Tensidstruktur bestehende aus konkreten hydrophoben und hydrophilen Segmenten im Molekül aufweisen, was ihnen eine Oberflächenaktivität verleiht und zur Senkung der Oberflächenspannung ihrer wässrigen Lösungen führt.In practice, there are also surfactants having a polymeric structure, such as polyethylene glycol-containing molecules, for. For example, alcohol ethoxylates. Furthermore, polymers such as comb polymers may also have a pronounced surfactant structure consisting of concrete hydrophobic and hydrophilic segments in the molecule, giving them a surface activity and lowering the surface tension of their aqueous solutions.

Daneben gibt es so genannte Oberflächenmodifizierungsmittel, die über pigmentaffine Gruppen verfügen und auf der Oberfläche der Pigmente adsorbieren, ohne eine polymere Struktur aufzuweisen, oder die Oberflächenspannung von Wasser zu senken.In addition, there are so-called surface modifiers which have pigment affine groups and adsorb on the surface of the pigments without having a polymeric structure or lowering the surface tension of water.

US-4927463 beschreibt Phosphorsäureester von Alkylpolyethylenglykolen als Dispergiermittel für Gipsdispersionen. US 4927463 describes phosphoric acid esters of alkyl polyethylene glycols as dispersants for gypsum dispersions.

US-6582505 beschreibt verzweigtkettige Alkoholethoxylate als Dispergiermittel für Pigmente. US 6582505 describes branched-chain alcohol ethoxylates as dispersants for pigments.

US-A-2003/022970 beschreibt Phosphorsäureester als Dispergiermittel für anorganische Pigmente in Dispersionsfarben. US-A-2003/022970 describes phosphoric acid ester as a dispersant for inorganic pigments in emulsion paints.

US-A-2004/030010 beschreibt Pigmentpräparationen von organischen und anorganischen Pigmenten und Hilfsmitteln aus der Gruppe der anionischen, kationischen und nichtionischen Tenside wie Petroleumsulfonate, Alkylarylsulfonate, sulfierte Alkohole, quaternäre Ammoniumsalze, aliphatische Amine, Alkylarylamine, ethoxylierte Alkylamine und Alkylamide, Alkyl- und Alkylarylpolyethylenglykolether sowie Polyethylenglykolfettsäureester. US-A-2004/030010 describes pigment preparations of organic and inorganic pigments and auxiliaries from the group of anionic, cationic and nonionic surfactants such as petroleum sulfonates, alkylarylsulfonates, sulfonated alcohols, quaternary ammonium salts, aliphatic amines, alkylarylamines, ethoxylated alkylamines and alkylamides, alkyl and alkylaryl polyethylene glycol ethers and polyethylene glycol fatty acid esters.

US-A-2005/080171 beschreibt Pigmentpräparationen enthaltend anorganische und organische Pigmente und Dispergiermittelkombinationen von nichtionischen und anionischen Tenside. Die nichtionischen Tenside können Alkylenoxidblockpolymere sein und die anionischen Tenside sind ausgewählt aus der Gruppe der Arylsulfonate, Ethersulfate oder Etherphosphate. US-A-2005/080171 describes pigment preparations containing inorganic and organic pigments and dispersant combinations of nonionic and anionic surfactants. The nonionic surfactants may be alkylene oxide block polymers and the anionic surfactants are selected from the group of arylsulfonates, ether sulfates or ether phosphates.

US-A-2009/030113 beschreibt Styroloxid-Blockcopolymere als Dispergiermittel für organische und anorganische Pigmente in wässrigen Pigmentpräparationen. US-A-2009/030113 describes styrene oxide block copolymers as dispersants for organic and inorganic pigments in aqueous pigment preparations.

WO-99/27024 beschreibt anorganische Pigmente enthaltende Pigmentpräparationen und ihre Verwendung als Drucktinten. Als nichtionische Dispergiermittel werden Alkoxylate, Alkylolamide, Ester und Alkylpolyglykoside genannt. Als anionische Dispergiermittel werden Alkylsulfate, Ethersulfate, Ethercarboxylate, Phosphatester, Sulfosuccinate, Sulfosuccinatamide, Paraffinsulfonate, Olefinsulfonate, Sarcosinate, Isethionate, Taurate und ligninische Verbindungen, Alkylbenzolsulfonate sowie sulfatierte, alkoxylierte Fettalkohole oder deren Salze genannt. Geeignete anionische polymere Dispergiermittel sind insbesondere Kondensationsprodukte von aromatischen Sulfonsäuren mit Formaldehyd sowie anionische Copolymerisate acrylischer Monomere, beispielsweise der Acrylsäure und der Methacrylsäure. Weitere anionische, polymere Dispergiermittel sind Styrol-Maleinsaureanhydrid-Copolymere. Als amphotere Dispergiermittel sind beispielsweise genannt: Betaine, Glycinate, Sulfobetaine, Imidazoline und Aminoxide. Als kationische Dispergiermittel sind beispielsweise genannt: Quaternäre Alkylammoniumverbindungen und Imidazole. Weiterhin werden kationische, polymere Dispergiermittel beschrieben. Beispiele für kationische, polymere Dispergiermittel sind die Salze der Polyethylenimine, Polyvinylamine, Poly(2-vinylpyridine), Poly(4-vinylpyridine), Poly(diallyldimethylammonium)chlorid, Poly(4-vinylbenzyltrimethylammonium)salze und Poly(2-5 vinylpiperidin). WO-99/27024 describes pigment preparations containing inorganic pigments and their use as printing inks. Nonionic dispersants are alkoxylates, alkylolamides, esters and alkylpolyglycosides. As anionic dispersants, alkyl sulfates, ether sulfates, ether carboxylates, phosphate esters, sulfosuccinates, sulfosuccinamides, paraffin sulfonates, olefinsulfonates, sarcosinates, isethionates, taurates and ligninic compounds, alkylbenzenesulfonates and sulfated, alkoxylated fatty alcohols or their salts may be mentioned. Suitable anionic polymeric dispersants are, in particular, condensation products of aromatic sulfonic acids with formaldehyde and anionic copolymers of acrylic monomers, for example acrylic acid and methacrylic acid. Other anionic polymeric dispersants are styrene-maleic anhydride copolymers. Examples of amphoteric dispersants are: betaines, glycinates, sulfobetaines, imidazolines and amine oxides. Examples of cationic dispersants which are mentioned are: quaternary alkylammonium compounds and imidazoles. Furthermore, cationic, polymeric dispersants are described. Examples of cationic polymeric dispersants are the salts of polyethylenimines, polyvinylamines, poly (2-vinylpyridines), poly (4-vinylpyridines), poly (diallyldimethylammonium) chloride, poly (4-vinylbenzyltrimethylammonium) salts, and poly (2-5 vinylpiperidine).

US-6063182 beschreibt N-Vinylpyrrolidon als Schutzkolloid für so genannte „Stir-In” Pigmente in Kombination mit ausgewählten nichtionischen, anionischen und kationischen Tensiden und polymeren Dispergiermitteln für organische und anorganische Pigmente. US 6063182 describes N-vinylpyrrolidone as a protective colloid for so-called "stir-in" pigments in combination with selected nonionic, anionic and cationic surfactants and polymeric dispersants for organic and inorganic pigments.

DE-A-19638042 beschreibt Brikettier- und Pressgranulate mit guten Dispergiereigenschaften, die neben anorganischen Pigmenten Hilfsmittel, Emulgatoren, Netz- und Dispergiermittel enthalten. Als Emulgatoren kommen insbesondere Emulgatoren mit HLB-Werten von 7 bis 40, insbesondere von 8 bis 18, für den Einsatz in Baustoffen mit wässrigen Systemen wie z. B. Beton in Frage bestehend aus Alkyl-, Acryl-Resten und hydrophilen Zwischen- und Endgruppen wie z. B. Amide, Amine, Ether, Hydroxyl, Carboxylat, Sulfat, Sulfonat, Phosphat, Polyether, Polyamid und Polyphosphat. Die Substanzen können entsprechend ihrem HLB-Wert einzeln oder in Kombination eingesetzt werden. Als Netzmittel sind besonders Alkylbenzolsulfonate, Fettalkoholsulfate, Fettalkoholethersulfate, Fettalkoholethoxylate, Alkylphenolethoxylate, Alkan- und Olefinsulfonate geeignet. Als Dispergierhilfsmittel werden vorzugsweise Melaminsulfonate, Naphthalinsulfonate, Metallseifen, Polyvinylalkohole, Polyvinylsulfate, Polyacrylamide und Fettsäuresulfate eingesetzt. DE-A-19638042 describes briquetting and pressing granules with good dispersing properties, which in addition to inorganic pigments aids, emulsifiers, wetting agents and dispersants. Emulsifiers in particular emulsifiers with HLB values of 7 to 40, in particular from 8 to 18, for use in building materials with aqueous systems such. As concrete in question consisting of alkyl, acrylic radicals and hydrophilic intermediates and end groups such. As amides, amines, ethers, hydroxyl, carboxylate, sulfate, sulfonate, phosphate, polyether, polyamide and polyphosphate. The substances can be used individually or in combination according to their HLB value. Particularly suitable wetting agents are alkylbenzenesulfonates, fatty alcohol sulfates, fatty alcohol ether sulfates, fatty alcohol ethoxylates, alkylphenol ethoxylates, alkane and olefin sulfonates. The dispersants used are preferably melamine sulfonates, naphthalene sulfonates, metal soaps, polyvinyl alcohols, polyvinyl sulfates, polyacrylamides and fatty acid sulfates.

DE-A-3619363 beschreibt dispergierende Bindemittel für anorganische Pigmentgranulate zum Einfärben von Beton. Diese dispergierenden Bindemittel können Polynaphthalinsulfonate, Ligninsulfonate, Maleinsäure-Formaldehyd-Kondensationsprodukte, Styrol-Maleinsäureanhydrid-Copolymerisate und auch Alkylphenolethoxylate sein. DE-A-3619363 describes dispersing binders for inorganic pigment granules for coloring concrete. These dispersing binders may be polynaphthalenesulfonates, lignosulfonates, maleic-formaldehyde condensation products, styrene-maleic anhydride copolymers and also alkylphenol ethoxylates.

DE-A-19743841 beschreibt Dispergiermittel auf Basis von Mischungen aus Maleinsäureanhydrid-Diisobutylen-Copolymeren, Polyphosphaten und Polyacrylaten in Form ihrer Alkali- oder Ammoniumsalze für anorganische Pigmente und Füllstoffe in Dispersionsfarben. DE-A-19743841 describes dispersants based on mixtures of maleic anhydride-diisobutylene copolymers, polyphosphates and polyacrylates in the form of their alkali metal or ammonium salts for inorganic pigments and fillers in emulsion paints.

EP-A-1721941 beschreibt Maleinsäureanhydrid-Copolymere als Dispergiermittel für anorganische Pigmente in wässrigen Pigmentpräparationen. EP-A-1721941 describes maleic anhydride copolymers as dispersants for inorganic pigments in aqueous pigment preparations.

US-3992343 beschreibt Polycarboxylate als Dispergiermittel für wässrige Pigmentpräparationen. US 3992343 describes polycarboxylates as dispersants for aqueous pigment preparations.

US-A-2003/024437 beschreibt polymere Dispergiermittel wie Polyacrylat-Homopolymere und Copolymere und Polyphosphate als Dispergiermittel für anorganische Pigmente in wässrigen Dispersionen. US-A-2003/024437 describes polymeric dispersants such as polyacrylate homopolymers and copolymers and polyphosphates as dispersants for inorganic pigments in aqueous dispersions.

US-A-2010/216960 beschreibt Polycarboxylatether als Dispergiermittel für anorganische Pigmente in wässrigen Pigmentpräparationen. Vorteil dieser Polycarboxylatether gegenüber anderen Polymeren wie beispielsweise Polyacrylat-Homopolymere und Copolymere ist die verbesserte Lagerstabilität und die reduzierte Thixotropie der Pigmentpräparationen. US-A-2010/216960 describes polycarboxylate ethers as dispersants for inorganic pigments in aqueous pigment preparations. Advantage of these polycarboxylate ethers over other polymers such as polyacrylate homopolymers and copolymers is the improved storage stability and the reduced thixotropy of the pigment preparations.

WO-2004/069400 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung eines Funktionskolloids, bei dem Partikel in einem Lösemittel in Anwesenheit eines Oberflächenmodifizierungsmittels mechanisch zerkleinert werden. Die Partikel bestehen vorzugsweise aus Metallen, Legierungen und insbesondere aus Metallverbindungen und Verbindungen von Halbleiterelementen, z. B. Si oder Ge, oder Bor, Oxide, wie ZnO, CdO, SiO2, GeO2, TiO2, ZrO2, CeO2, SnO2, Al2O3 (in allen Modifikationen, insbesondere als Korund, Böhmit, AlO(OH), auch als Aluminiumhydroxid), In2O3, La2O3, Fe2O3, Cu2O, Ta2O5, Nb2O5, V2O5, MoO3, oder WO3 und entsprechende Mischoxide. Die Modifizierungsmittel sind keine Tenside und weisen bevorzugt ein Molekulargewicht von nicht mehr als 500, bevorzugt nicht mehr als 400, und insbesondere nicht mehr als 200 g/mol auf. Besonders bevorzugt eingesetzte Modifizierungsmittel sind Silane, Carbonsäuren, Aminosäuren und Amine, darunter gesättigte oder ungesättigte Mono- und Polycarbonsäuren (vorzugsweise Monocarbonsäuren), Ethercarbonsäuren wie Mono- und Polyethercarbonsäuren sowie die entsprechenden Säureanhydride, -chloride, -ester und -amide, z. B. Methoxyessigsäure, 3,6-Dioxaheptansäure und 3,6,9-Trioxadecansäure. Beispiele für bevorzugte Mono- und Polyamine sind Methylamin, Dimethylamin, Trimethylamin, Ethylamin, Anilin, N-Methylanilin, Diphenylamin, Triphenylamin, Toluidin, Ethylendiamin und Diethylentriamin. Der Gehalt an Partikeln hängt stark von der Partikelart ab und beträgt im Allgemeinen bis zu 60 Vol.-% der Suspension. Im Beispiel 7 der Schrift werden 800 g Zirkoniumdioxid mit Hilfe von 120 g 3,6,9-Trioxadekansäure in 1.100 ml Wasser dispergiert und die Zirkoniumdioxidpartikel in einer Rührwerkskugelmühle bis auf einen mittleren Partikeldurchmesser von d50 = 0,0123 μm gemahlen. WO-2004/069400 describes a process for preparing a functional colloid in which particles are mechanically comminuted in a solvent in the presence of a surface modifier. The particles are preferably made of metals, alloys and in particular of metal compounds and compounds of semiconductor elements, for. As Si or Ge, or boron, oxides such as ZnO, CdO, SiO 2 , GeO 2 , TiO 2 , ZrO 2 , CeO 2 , SnO 2 , Al 2 O 3 (in all modifications, in particular as corundum, boehmite, AlO (OH), also as aluminum hydroxide), In 2 O 3 , La 2 O 3 , Fe 2 O 3 , Cu 2 O, Ta 2 O 5 , Nb 2 O 5 , V 2 O 5 , MoO 3 , or WO 3 and corresponding mixed oxides. The modifiers are not surfactants and preferably have a molecular weight of not more than 500, preferably not more than 400, and in particular not more than 200 g / mol. Particularly preferred modifiers used are silanes, carboxylic acids, amino acids and amines, including saturated or unsaturated mono- and polycarboxylic acids (preferably monocarboxylic acids), ether carboxylic acids such as mono- and polyether carboxylic acids and the corresponding acid anhydrides, chlorides, esters and amides, eg. Methoxyacetic acid, 3,6-dioxaheptanoic acid and 3,6,9-trioxadecanoic acid. Examples of preferred mono- and polyamines are methylamine, dimethylamine, trimethylamine, ethylamine, aniline, N-methylaniline, diphenylamine, triphenylamine, toluidine, ethylenediamine and diethylenetriamine. The content of particles depends strongly on the particle type and is generally up to 60% by volume of the suspension. In Example 7 of the specification, 800 g of zirconium dioxide are dispersed in 1100 ml of water with the aid of 120 g of 3,6,9-trioxadeoic acid and the zirconium dioxide particles are ground in a stirred ball mill to a mean particle diameter of d50 = 0.0123 μm.

Die in dem Stand der Technik beschriebenen wässrigen Pigmentpräparationen eignen sich für das Einfärben von wässrigen Bautenfarben, Textil-, Papier- und Lederbeschichtungen, Beton, Zement enthaltendem Mörtel und Putz, Gipsputzen und zum Bedrucken von zweidimensionalen Flächengebilden. Nachteil dieser wässrigen Pigmentpräparationen ist die mangelnde Verträglichkeit der wässrigen Pigmentpräparationen mit lösemittelhaltigen Lacken und Farben. Des Weiteren wurden in jüngster Zeit vermehrt anorganische Nanopigmente in den Markt gebracht, mit denen transparente Lacke und Lasuren eingefärbt werden können. Nanopigmente haben eine gewichtsbezogene, durchschnittliche Partikelgröße von < 500 nm, üblicherweise von < 200 nm und in besonderen Fällen von < 100 nm.The aqueous pigment preparations described in the prior art are suitable for coloring aqueous architectural paints, textile, paper and leather coatings, concrete, cement-containing mortar and plaster, gypsum plaster and for printing on two-dimensional fabrics. Disadvantage of these aqueous pigment preparations is the lack of compatibility of the aqueous pigment preparations with solvent-based paints and inks. In addition, inorganic nanopigments have recently been launched on the market, with which transparent lacquers and glazes can be colored. Nanopigments have a weight average particle size of <500 nm, typically <200 nm and in special cases <100 nm.

Die durchschnittliche Partikelgröße von Nanopigmenten lässt sich über hydrodynamische Kapillarfraktionierung, Photosedimentation und durch visuelle Auswertung von Bildern transmissionselektronenmikroskopischer Aufnahmen ermitteln.The average particle size of nanopigments can be determined by hydrodynamic capillary fractionation, photosedimentation, and visual evaluation of images from transmission electron micrographs.

Beispielhaft als Methode zur Bestimmung der durchschnittlichen Partikelgröße soll die hydrodynamische Kapillarfraktionierung Erwähnung finden, die in den Offenlegungsschriften WO-90/11832 und US-5089126 beschrieben wird. Bei dieser Methode strömt eine die Pigmente enthaltende wässrige Netzmittel-Lösung durch eine lange, enge Kapillare. Kleine Partikel bewegen sich langsamer und erreichen den UV Detektor am Ende der Kapillaren später als große Partikel. Eine Markersubstanz mit bekannter Elutionszeit als Bezugsgröße dient als Standard.By way of example, as a method for determining the average particle size, mention should be made of the hydrodynamic capillary fractionation disclosed in the disclosures WO 90/11832 and US 5089126 is described. In this method, an aqueous wetting agent solution containing the pigments flows through a long, narrow capillary. Small particles move slower and reach the UV detector at the end of the capillaries later than large particles. A marker substance with known elution time as reference serves as standard.

Je kleiner die durchschnittliche Partikelgröße der Pigmente ist, desto größer ist die Oberfläche der Pigmente in Dispersionen gleicher Feststoffgehalte, so dass es zu einer verstärkten Wechselwirkung der Pigmente und somit zu einer erhöhten Viskosität der Pigmentpräparationen kommt. Je feiner also die Pigmente, desto höher die Viskosität und desto schwieriger ist das Transportieren und Fördern der wässrigen Pigmentdispersionen für den Anwender. Daher werden für anorganische Nanopigmente besonders leistungsfähige Dispergiermittelsysteme benötigt.The smaller the average particle size of the pigments, the greater the surface area of the pigments in dispersions of the same solids content, so that there is an increased interaction of the pigments and thus an increased viscosity of the pigment preparations. The finer the pigments, the higher the viscosity and the more difficult it is for the user to transport and convey the aqueous pigment dispersions. Therefore, particularly powerful dispersant systems are required for inorganic nanopigments.

Nachteil der üblichen polymeren Dispergiermittel bis auf wenige Ausnahmen ist es, keine ausreichende Dispergierwirkung für anorganische Nanopigmente aufzuweisen. Die in US-A-2010/216960 beschriebenen Polycarboxylatether eignen sich zwar sehr gut als Dispergiermittel für anorganische Nanopigmente in wässrigen Pigmentpräparationen. Der Nachteil der Polycarboxylatether ist jedoch die mangelnde Lösemittelverträglichkeit, so dass die mit Polycarboxylatethern hergestellten Pigmentpräparationen nicht geeignet sind für das Einfärben von lösemittelhaltigen Lacken und Farben, insbesondere von lösemittelhaltigen, transparenten Lacken und Lasuren, wie sie für die Holzbeschichtung in Verwendung sind. Die Unverträglichkeit der wässrigen Pigmentpräparationen anorganischer Nanopigmente zeigt sich im so genannten Rub-Out-Test. Der Rub-Out-Test wird in US-3840383 beschrieben. Im vorliegenden Fall wird die wässrige Pigmentpräparation in einen Lösemittellack eingearbeitet und auf ein Prüfpapier aufgestrichen. Während des Trocknungsvorganges wird der Lackfilm mit dem Finger gerieben, so dass flokkulierte Pigmentagglomerate wieder zerteilt werden und an dieser Stelle eine Farbtonvertiefung entsteht. Bei guter Dispergierung der Pigmente durch die verwendeten Dispergiermittel sollte kein Farbtonunterschied im Rub-Out-Test festzustellen sein. Tensidische Netz- und Dispergiermittel sind üblicherweise besser geeignet, wässrige Pigmentpräparationen mit lösemittelhaltigen Lacken und Lasuren verträglich zu machen. DE-A-1211578 beschreibt Ethercarbonsäuren als Dispergiermittel für organische und anorganische Pigmente in wässrigen Pigmentpräparaten, mit denen sich wässrige und lösemittelhaltige Lacke und Farben einfärben lassen, ohne dass es zu den beschriebenen Rub-Out-Effekten kommt. Es hat sich aber gezeigt, dass Ethercarbonsäuren wie auch andere übliche tensidische Netz- und Dispergiermittel ungeeignet sind für das Dispergieren anorganischer Nanopigmente, da die resultierenden Pigmentpräparationen zu hochviskos sind und sich nicht dosieren und fördern lassen.Disadvantage of the usual polymeric dispersants with a few exceptions is to have a sufficient dispersing effect for inorganic nanopigments. In the US-A-2010/216960 Although described polycarboxylate be very good as a dispersant for inorganic nanopigments in aqueous pigment preparations. However, the disadvantage of the polycarboxylate ethers is the lack of Solvent compatibility, so that the pigment preparations prepared with Polycarboxylatethern are not suitable for coloring solvent-based paints and coatings, especially solvent-based, transparent coatings and glazes, as they are for wood coating in use. The incompatibility of the aqueous pigment preparations of inorganic nanopigments is evident in the so-called rub-out test. The rub-out test is in US 3840383 described. In the present case, the aqueous pigment preparation is incorporated into a solvent-based lacquer and applied to a test paper. During the drying process, the paint film is rubbed with a finger, so that flocculated pigment agglomerates are divided again and at this point creates a hue deepening. With good dispersing of the pigments by the dispersants used no color difference should be noted in the rub-out test. Surfactant wetting and dispersing agents are usually more suitable for rendering aqueous pigment preparations compatible with solventborne paints and glazes. DE-A-1211578 describes ether carboxylic acids as a dispersant for organic and inorganic pigments in aqueous pigment preparations, with which aqueous and solvent-based coatings and colors can be dyed, without causing the described rub-out effects. However, it has been shown that ether carboxylic acids, like other conventional surface-active wetting and dispersing agents, are unsuitable for dispersing inorganic nanopigments, since the resulting pigment preparations are too viscous and can not be metered and conveyed.

Der vorliegenden Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, stabile und fließfähige wässrige Pigmentpräparationen herzustellen, die über einen längeren Zeitraum keine Sedimentation der verwendeten Pigmente aufzeigen und mit denen sich wässrige und lösemittelhaltige Farben, Lacke und Lasuren gleichermaßen einfärben lassen. Hierbei sollte eine besonders gute Eignung für Nanopigmente erzielt werden.It is an object of the present invention to produce stable and flowable aqueous pigment preparations which show no sedimentation of the pigments used over an extended period of time and with which aqueous and solventborne paints, lacquers and glazes can be colored equally. In this case, a particularly good suitability for nanopigments should be achieved.

Es wurde gefunden, dass eine Kombination ausgewählter nichtionischer, anionischer und amphoterer Tenside und spezieller Oberflächenmodifizierungsmittel sehr gut geeignet ist, um stabile und fließfähige wässrige Pigmentpräparationen anorganischer Pigmente, insbesondere Nanopigmente, bereitzustellen, die sich für das Einfärben wässriger und lösemittelhaltiger Lacke und Farben verwenden lassen.It has been found that a combination of selected nonionic, anionic and amphoteric surfactants and specific surface modifiers is very well suited for providing stable and flowable aqueous pigment preparations of inorganic pigments, in particular nanopigments, which can be used for coloring aqueous and solventborne paints and inks.

Gegenstand der Erfindung sind daher wässrige Pigmentpräparationen für das Einfärben von wässrigen und lösemittelhaltigen Farben und Lacken enthaltend

  • (A) 1 bis 75 Gew.-% eines anorganischen Weiß- oder Buntpigmentes oder eine Mischung verschiedener anorganischer Weiß- oder Buntpigmente,
  • (B) 0,01 bis 20 Gew.-% mindestens eines Polyglykolethercarboxylates der Formel (I),
    Figure 00080001
    worin R1 ein Wasserstoffatom oder ein Methylrest, A ein Wasserstoffatom, ein Methyl-, Ethyl-, Propyl oder Butylrest, oder ein Rest der Formel -CH2COOM ist, n eine ganze Zahl von 2 bis 250, M ein Wasserstoff, Lithium, Natrium, Kalium, Ammonium oder ein Ammoniumion primärer, sekundärer oder tertiärer Amine,
  • (C) 0,01 bis 20 Gew.-% eines nichtionischen, anionischen oder amphoteren Netz- und Dispergieradditives ausgewählt aus der Gruppe der oberflächenaktiven Verbindungen, die in einer 0,5%igen, wässrigen Lösung die Oberflächenspannung von Wasser auf unter 45 mN/m zu senken vermögen, und
  • (G) Wasser.
The invention therefore relates to aqueous pigment preparations for coloring aqueous and solvent-containing paints and varnishes
  • (A) 1 to 75% by weight of an inorganic white or colored pigment or a mixture of various inorganic white or colored pigments,
  • (B) 0.01 to 20% by weight of at least one polyglycol ether carboxylate of the formula (I),
    Figure 00080001
    wherein R 1 is a hydrogen atom or a methyl radical, A is a hydrogen atom, a methyl, ethyl, propyl or butyl radical, or a radical of the formula -CH 2 COOM, n is an integer from 2 to 250, M is a hydrogen, lithium, Sodium, potassium, ammonium or an ammonium ion of primary, secondary or tertiary amines,
  • (C) from 0.01 to 20% by weight of a nonionic, anionic or amphoteric wetting and dispersing additive selected from the group of surface-active compounds which, in a 0.5% strength aqueous solution, reduce the surface tension of water to less than 45 mN / m to lower, and
  • (G) water.

Die erfindungsgemäßen Pigmentpräparationen sind scherbeständig, eintrockenbeständig, lagerbeständig, schäumen bei der Applikation nicht oder nur wenig und verfügen über eine hervorragende Rheologie.The pigment preparations according to the invention are shear-resistant, dry-resistant, storage-stable, do not foam or hardly foam during application and have excellent rheology.

Die Komponente (A) der erfindungsgemäßen, wässrigen Pigmentpräparationen ist im Allgemeinen ein feinteiliges anorganisches Weiß- oder Buntpigment oder ein Gemisch verschiedener anorganischer Pigmente. Es können auch Kombinationen von anorganischen und organischen Buntpigmenten zum Einsatz kommen, wobei das organische Buntpigment eine zusätzliche Komponente der erfindungsgemäßen Pigmentpräparationen darstellt. Die Pigmente werden sowohl in Form trockenen Pulvers als auch als wasserfeuchter Presskuchen eingesetzt.The component (A) of the aqueous pigment preparations according to the invention is generally a finely divided inorganic white or colored pigment or a mixture of different inorganic pigments. It is also possible to use combinations of inorganic and organic colored pigments, the organic colored pigment being an additional component of the pigment preparations according to the invention. The pigments are used both in the form of dry powder and as water-moist presscake.

Geeignete anorganische Pigmente sind Metalloxide, Hydroxide, oxidische Mischphasenpigmente, Sulfide, Sulfate, Silikate, Carbonate und Phosphate. Industrielle anorganische Pigmente werden im Lehrbuch „Industrial Inorganic Pigments”, 3. Edition herausgegeben von Gunter Buxbaum und Gerhard Pfaff und erschienen im Wiley-VCH Verlag, und im Lehrbuch der Lacktechnologie, herausgegeben von Ulrich Zorll und erschienen im Vincentz Verlag beschrieben. Suitable inorganic pigments are metal oxides, hydroxides, mixed phase mixed oxide pigments, sulfides, sulfates, silicates, carbonates and phosphates. Industrial inorganic pigments are described in the textbook "Industrial Inorganic Pigments", 3rd Edition edited by Gunter Buxbaum and Gerhard Pfaff and published in Wiley-VCH Verlag, and in the textbook of coating technology, edited by Ulrich Zorll and published by Vincentz Verlag.

Zu den Oxiden und Oxidhydraten zählen Titandioxid (C. I. Pigment White 6), Zinkoxide, Eisenoxidpigmente wie Eisenoxid Rot (C. I. Pigment Red 101), Eisenoxid Gelb (C. I. Pigment Yellow 42), Eisenoxid Braun (C. I. Pigment Brown 6 und 7) und Eisenoxidschwarz (C. I. Pigment Black 11), Chromoxid- und Oxidhydratpigmente wie Chromoxid Grün (C. I. Pigment Green 17) und Chromoxidhydrat Grün (C. I. Pigment 18 und 48).The oxides and oxide hydrates include titanium dioxide (CI Pigment White 6), zinc oxides, iron oxide pigments such as iron oxide red (CI Pigment Red 101), iron oxide yellow (CI Pigment Yellow 42), iron oxide brown (CI Pigment Brown 6 and 7) and iron oxide black (CI Pigment Black 11), chromium oxide and hydrated oxide pigments such as chromium oxide green (CI Pigment Green 17) and chromium oxide hydrate green (CI Pigment 18 and 48).

Zu den oxidischen Mischphasenpigmenten gehören Cobalt Grün (C. I. Pigment Green 19 and 50), Cobalt Blau (C. I. Pigment Blue 28 and 36), Titanate wie Chromtitanat Gelb (C. I. Pigment Yellow 119), Chrom-Antimon-Titanat Brown (C. I. Pigment Yellow 24), Nickel-Antimon-Titanat Gelb (C. I. Pigment Yellow 53), Mangan-Antimon-Titanat Gelb (C. I. Pigment Yellow 164), Ferrate wie Chromeisen Braun (C. I. Pigment Brown 29), Eisenmangan Schwarz (C. I. Pigment Black 26), Kupferchromit Spinellschwarz (C. I. Pigment Black 22 und 28) und Eisen-Cobaltchromit Spinellschwarz (C. I. Pigment Black 27). Weitere Beispiel von oxidischen Mischphasenpigmenten sind schwarze Mischphasenpigmente (C. I. Pigment Black 23, 29, 30), braune Mischphasenpigmente (C. I. Pigment Brown 11, 29, 33 und 35), grüne Mischphasenpigmente, z. B. Kobaltchromit Grün (C. I. Pigment Green 26), blaue Mischphasenpigmente wie Mangan Blau (C. I. Pigment Blue 72) und Molybdän Rot (C. I. Pigment Red 104).The mixed oxide phase pigments include cobalt green (CI Pigment Green 19 and 50), cobalt blue (CI Pigment Blue 28 and 36), titanates such as chromium titanate yellow (CI Pigment Yellow 119), chromium antimony titanate Brown (CI Pigment Yellow 24). , Nickel-antimony titanate yellow (CI Pigment Yellow 53), manganese antimony titanate yellow (CI Pigment Yellow 164), ferrates such as chrome iron brown (CI Pigment Brown 29), iron manganese black (CI Pigment Black 26), copper chromite spinel black ( CI Pigment Black 22 and 28) and iron cobalt chromite spinel black (CI Pigment Black 27). Further examples of mixed oxide phase pigments are black mixed-phase pigments (C.I. Pigment Black 23, 29, 30), brown mixed-phase pigments (C.I. Pigment Brown 11, 29, 33 and 35), green mixed-phase pigments, e.g. B. Cobalt chromite green (C.I. Pigment Green 26), blue mixed phase pigments such as manganese blue (C.I. Pigment Blue 72) and molybdenum red (C.I. Pigment Red 104).

Zu den Sulfiden zählen Zinksulfid Weiß, Lithonpone (C. I. Pigment White 5), Cadmiumsulfid Gelb (C. I. Pigment Yellow 37), Cadmium-Zink-Sulfid Gelb (C. I. Pigment Yellow 35), Cadmium Orange (C. I. Pigment Orange 20), Cadmium Sulfoselenid Rot (C. I. Pigment Red 108), Cersulfid Orange (C. I. Pigment Orange 75) und Cersulfid Rot (C. I. Pigment Red 265).The sulfides include zinc sulfide white, lithon pones (CI Pigment White 5), cadmium sulfide yellow (CI Pigment Yellow 37), cadmium zinc sulfide yellow (CI Pigment Yellow 35), cadmium orange (CI Pigment Orange 20), cadmium sulfoselenide red ( CI Pigment Red 108), Cersulfide Orange (CI Pigment Orange 75) and Cersulfide Red (CI Pigment Red 265).

Zu den Sulfaten gehört das Weißpigment Bariumsulfat (C. I. Pigment White 21 und 22).The sulfates include the white pigment barium sulfate (C.I. Pigment White 21 and 22).

Zu den Phosphatpigmenten gehört das Ammonium-Manganphosphat Mangan Violet (C. I. Pigment Violet 16).The phosphate pigments include the ammonium manganese phosphate manganese violet (C.I. Pigment Violet 16).

Zu den Aluminosilikatpigmenten gehören die Ultramarinpigmente wie Ultramarin Grün (C. I. Pigment Green 15), Ultramarin Blau (C. I. Pigment 29) and Ultramarin Violet und Rot (C. I. Pigment Violet 15).The aluminosilicate pigments include the ultramarine pigments such as Ultramarine Green (C.I. Pigment Green 15), Ultramarine Blue (C.I. Pigment 29) and Ultramarine Violet and Red (C.I. Pigment Violet 15).

Zu den Chromatpigmenten gehören Bleichromat Gelb (C. I. Pigment Yellow 34), Bleichromat Orange (C. I. Pigment Orange 21) und Bleichromat-Molybdänsulfat Rot (C. I. Pigment Red 104).The chromate pigments include lead chromate yellow (C.I. Pigment Yellow 34), lead chromate orange (C.I. Pigment Orange 21) and lead chromosulfoxide molybdenum red (C.I. Pigment Red 104).

Zu den Vanadatpigmenten gehört Bismutvanadat Gelb (C. I. Pigment Yellow 184).The vanadate pigments include bismuth vanadate yellow (C.I. Pigment Yellow 184).

Darüber hinaus können die erfindungsgemäßen Pigmentpräparationen Oxide, wie ZnO, CdO, SiO2, GeO2, TiO2, ZrO2, CeO2, SfO2, Al2O3 (in allen Modifikationen, insbesondere als Korund, Böhmit, AlO(OH), auch als Aluminiumhydroxid), In2O3, La2O3, Fe2O3, Cu2O, Ta2O5, Nb2O5, V2O5, MoO3, oder WO3 und entsprechende Mischoxide enthalten.In addition, the pigment preparations according to the invention can contain oxides such as ZnO, CdO, SiO 2 , GeO 2 , TiO 2 , ZrO 2 , CeO 2 , SfO 2 , Al 2 O 3 (in all modifications, especially as corundum, boehmite, AlO (OH) , also as aluminum hydroxide), In 2 O 3 , La 2 O 3 , Fe 2 O 3 , Cu 2 O, Ta 2 O 5 , Nb 2 O 5 , V 2 O 5 , MoO 3 , or WO 3 and corresponding mixed oxides ,

Vorzugsweise werden anorganische Nanopigmente verwendet. Die gewichtsbezogene d50 Partikelgröße der anorganischen Nanopigmente beträgt im Allgemeinen < 500 nm, vorzugsweise < 200 nm und besonders bevorzugt < 100 nm. Der d50 Wert gibt dabei die mittlere Partikelgröße an. D50 bedeutet, dass 50 Gew.-% der Partikel kleiner sind als der angegebene Wert. Große Teilchen fallen bei der gewichtbezogenen mittleren Partikelgröße stärker ins Gewicht ebenso wie bei der volumenbezogenen mittleren Partikelgröße als bei der numerischen mittleren Teilchengröße. Die gewichtsbezogene mittlere Partikelgröße d50 ist für die Praxis mehr von Interesse, weil sie darüber Aufschluss gibt, wie groß der Anteil großer Teilchen ist, die die Transparenz der Beschichtungen beeinflussen. Die Messmethodik wurde in den Offenlegungsschriften WO-90/11832 und US-5089126 beschrieben.Preferably, inorganic nanopigments are used. The weight-related d50 particle size of the inorganic nanopigments is generally <500 nm, preferably <200 nm and particularly preferably <100 nm. The d50 value indicates the mean particle size. D50 means that 50% by weight of the particles are smaller than the specified value. Large particles are more significant in weight average particle size as well as in volume average particle size than numerical average particle size. The weight-average particle size d50 is of greater interest in practice because it gives an indication of how large the proportion of large particles that influence the transparency of the coatings. The measuring methodology was in the publications WO 90/11832 and US 5089126 described.

Die Komponente (B) der erfindungsgemäßen, wässrigen Pigmentpräparationen ist ein Oberflächenmodifizierungsmittel mit der Aufgabe, die Pigmentoberfläche mit Wasser zu benetzen und das benetzte Pigment zu dispergieren. Mit Hilfe des Oberflächenmodifizierungsmittels wird die Dispersionsviskosität erniedrigt, so dass eine fließfähige, niedrigviskose Flüssigkeit oder Paste entsteht. Das Oberflächenmodifizierungsmittel enthält eine oder zwei Carbonsäuregruppen und eine wasserlösliche Polyalkylenglykolethergruppe. Diese Ethercarbonsäuren liegen in saurer Form oder teilweise oder vollständig neutralisiert vor. Der pH-Wert der erfindungsgemäßen Pigmentpräparationen beträgt 3–11, vorzugsweise 4–10 und besonders bevorzugt 5–9. Die Komponente (B) enthält als Gegenion der Ethercarbonsäuren Wasserstoff, Lithium-, Natrium, oder Kaliumionen, Ammonium sowie Ammoniumverbindungen primärer, sekundärer oder tertiärer Amine, beispielsweise Ethanolamin, Diethanolamin, Triethanolamin, Methylamin, Dimethylamin, Trimethylamin, Ethylamin, Diethylamin, Triethylamin, Propylamin, 2-Hydroxypropylamin, Bis(2-hydroxypropyl)amine, Tris(2-hydroxypropyl)amine, Ethylendiamin, Proylendiamin, Aminomethylpropanol oder Dimethylaminomethylpropanol. Die Ammoniumionen werden aus diesen Verbindungen durch Protonierung erhalten. Beispiele für geeignete Verbindungen der Komponente (B) sind Ethercarbonsäuren hergestellt über Direktoxidation oder durch Williamsonsynthese aus Methyldiglykol, Methyltriglykol, Methylpolyethylenglykolether mit einem Molekulargewicht von 350 bis 10.000 g/mol, Butyldiglykol, Butyltriglykol, Butylpolyethylenglykolether, Diethylenglykol, Triethylenglykol, Polyethylenglykole mit einem Molekulargewicht von 200 bis 10.000 g/mol und Copolymere von Ethylenoxid und Propylenoxid mit einem Molekulargewicht von 200 bis 10.000 g/mol. n ist vorzugsweise eine ganze Zahl von 3 bis 50. 3,6,9-Trioxadekansäure ist als Komponente (B) besonders bevorzugt.The component (B) of the aqueous pigment preparations according to the invention is a surface modifier with the object of wetting the pigment surface with water and dispersing the wetted pigment. By means of the surface modifier, the dispersion viscosity is lowered, so that a flowable, low-viscosity liquid or paste is formed. The surface modifier contains one or two carboxylic acid groups and a water-soluble polyalkylene glycol ether group. These Ethercarboxylic acids are present in acid form or partially or completely neutralized. The pH of the pigment preparations according to the invention is 3-11, preferably 4-10 and particularly preferably 5-9. Component (B) contains, as counterion of the ether carboxylic acids, hydrogen, lithium, sodium or potassium ions, ammonium and ammonium compounds of primary, secondary or tertiary amines, for example ethanolamine, diethanolamine, triethanolamine, methylamine, dimethylamine, trimethylamine, ethylamine, diethylamine, triethylamine, propylamine , 2-hydroxypropylamine, bis (2-hydroxypropyl) amines, tris (2-hydroxypropyl) amines, ethylenediamine, propylenediamine, aminomethylpropanol or dimethylaminomethylpropanol. The ammonium ions are obtained from these compounds by protonation. Examples of suitable compounds of component (B) are ether carboxylic acids prepared via direct oxidation or by Williamson synthesis of methyl diglycol, methyltriglycol, methyl polyethylene glycol ether having a molecular weight of 350 to 10,000 g / mol, butyldiglycol, butyltriglycol, butylpolyethylene glycol ether, diethylene glycol, triethylene glycol, polyethylene glycols having a molecular weight of 200 to 10,000 g / mol and copolymers of ethylene oxide and propylene oxide having a molecular weight of 200 to 10,000 g / mol. n is preferably an integer of 3 to 50. 3,6,9-Trioxadic acid is particularly preferred as component (B).

Die Komponente (C) der erfindungsgemäßen, wässrigen Pigmentpräparationen kann ein nichtionisches Tensid sein, welches ausgewählt ist aus der Gruppe der Alkylphenolpolyethylenglykolether, styrolsubstituierten Phenolpolyethylenglycolether, Alkylpolyethylenglykolether, Fettsäurepolyethylenglykolether, Fettsäurepolyglycoside, Alkylpolyalkylenglycolether von C8-C22-Alkoholen, die mit Ethylenoxid und Propylenoxid blockweise umgesetzt wurden, endgruppenverschlossenen Alkylethoxylaten von C8-C22-Alkoholen, die mit Ethylenoxid umgesetzt wurden und mit Methylchlorid, Butylchlorid oder Benzylchlorid verethert wurden, Ethylen/Propylenglykol-Blockpolymere, Sorbitanesterpolyethylenglykolether und Fettalkohole blockweise umgesetzt mit Styroloxid und Ethylenoxid.The component (C) of the aqueous pigment preparations according to the invention may be a nonionic surfactant which is selected from the group of alkylphenol polyethylene glycol ethers, styrene-substituted phenol polyethylene glycol ethers, alkylpolyethylene glycol ethers, fatty acid polyethylene glycol ethers, fatty acid polyglycosides, alkylpolyalkylene glycol ethers of C 8 -C 22 -alcohols which are blockwise blocked with ethylene oxide and propylene oxide reacted end-capped alkyl ethoxylates of C 8 -C 22 alcohols reacted with ethylene oxide and etherified with methyl chloride, butyl chloride or benzyl chloride, ethylene / propylene glycol block polymers, sorbitan ester polyethylene glycol ethers, and fatty alcohols reacted blockwise with styrene oxide and ethylene oxide.

Weiterhin kann die Komponente (C) der erfindungsgemäßen, wässrigen Pigmentpräparationen ein anionisches Tensid sein, welches ausgewählt ist aus der Gruppe der Natrium-, Kalium- und Ammoniumsalze von Fettsäuren, Natriumalkylbenzolsulfonate, Natriumalkylsulfonate, Natriumolefinsulfonate, Natriumpolynaphthalinsulfonate, Natriumdialkyldiphenyletherdisulfonate, Natrium-, Kalium- und Ammoniumalkylsulfate, Natrium-, Kalium- und Ammoniumalkylpolyethylenglykolethersulfate, Natrium-, Kalium- und Ammoniumalkylphenolpolyethylenglykolethersulfate, Natrium-, Kalium- und Ammoniummono- und dialkylsulfosuccinate und Monoalkylpolyoxethylsulfosuccinate, sowie Alkylpolyethylenglykoletherphosphorsäuremono-, di- und triester und deren Mischungen und Alkylphenolpolyethylenglykoletherphosphorsäuremono-, di- und triester und deren Mischungen, sowie deren Natrium-, Kalium- und Ammoniumsalze, Alkylpolyethylenglycolethercarbonsäuren und deren Natrium-, Kalium- und Ammoniumsalze, Schwefelsäurehalbester und Phosphorsäureester von styrolsubstituierten Phenolethoxylaten, styrolsubstituierte Phenolpolyethylenglycolethercarbonsäuren und ihre Natrium-, Kalium- und Ammoniumsalze, Natriumfettsäureisethionate, Natriumfettsäuremethylthauride und Natriumfettsäuresarkoside.Furthermore, component (C) of the aqueous pigment preparations according to the invention may be an anionic surfactant which is selected from the group of sodium, potassium and ammonium salts of fatty acids, sodium alkylbenzenesulfonates, sodium alkylsulfonates, sodium olefinsulfonates, sodium polynaphthalenesulfonates, sodium dialkyldiphenyl ether disulfonates, sodium, potassium and Ammoniumalkylsulfates, sodium, potassium and Ammoniumalkylpolyethylenglykolethersulfate, sodium, potassium and Ammoniumalkylphenolpolyethylenglykolethersulfate, sodium, potassium and ammonium mono- and dialkylsulfosuccinate and monoalkylpolyoxethylsulfosuccinates, and Alkylpolyethylenglykoletherphosphorsäuremono-, di- and triesters and mixtures thereof and Alkylphenolpolyethylenglykoletherphosphorsäuremono-, di- and triester and mixtures thereof, and their sodium, potassium and ammonium salts, Alkylpolyethylenglycolethercarbonsäuren and their sodium, potassium and ammonium salts, sulfuric monoesters and the like and phosphoric acid esters of styrene-substituted phenol ethoxylates, styrene-substituted phenol polyethylene glycol ether carboxylic acids and their sodium, potassium and ammonium salts, sodium fatty acid isethionates, sodium fatty acid methylthaurides and sodium fatty acid sarcosides.

Weiterhin kann die Komponente (C) der erfindungsgemäßen, wässrigen Pigmentpräparationen ein amphoteres Tensid sein, welches ausgewählt ist aus der Gruppe der Aminoxide, Betaine wie beispielsweise Cocoamidopropylbetain, und Sulfobetaine wie beispielsweise Cocoamidopropylhydroxysultain.Furthermore, component (C) of the aqueous pigment preparations according to the invention may be an amphoteric surfactant which is selected from the group of amine oxides, betaines such as cocoamidopropylbetaine, and sulfobetaines such as cocoamidopropylhydroxysultaine.

Die erfindungsgemäßen Pigmentpräparationen enthalten in einer bevorzugten Ausführungsform bis zu 2 Gew.-%, insbesondere zwischen 0,001 und 1 Gew.-% mindestens eines Entschäumers (D). Die Komponente (D) umfasst Entschäumer, ausgewählt aus den Klassen der Mineralölentschäumer und deren Emulsionen, Siliconölentschäumer und Siliconölemulsionen, Polyalkylenglykole, Polyalkylenglykolfettsäureester, Fettsäuren, höherwertige Alkohole, Phosphorsäureester, hydrophobmodifizierte Silika, Aluminiumtristearat, Polyethylenwachse und Amidwachse.In a preferred embodiment, the pigment preparations according to the invention contain up to 2% by weight, in particular between 0.001 and 1% by weight, of at least one defoamer (D). Component (D) comprises defoamers selected from the classes of mineral oil defoamers and their emulsions, silicone oil defoamers and silicone oil emulsions, polyalkylene glycols, polyalkylene glycol fatty acid esters, fatty acids, higher alcohols, phosphoric acid esters, hydrophobically modified silica, aluminum tristearate, polyethylene waxes and amide waxes.

Die erfindungsgemäßen Pigmentpräparationen enthalten in einer bevorzugten Ausführungsform bis zu 2 Gew.-%, insbesondere zwischen 0,001 und 1 Gew.-% mindestens eines Biozids (E). Die Komponente (E) umfasst Topfkonservierer zur Stabilisierung der wässrigen Präparationen und zur Verhinderung der unkontrollierten Vermehrung von Bakterien, Algen und Pilzen. Geeignete Biozide sind Formaldehyd, formaldehydabspaltende Komponenten, Methylisothiazolinon, Chlormethylisothiazolinon, Benzisothiazolinon, Bronopol, Dibromodicyanonbutan und silberchloridbeschichtetes Titandioxid.In a preferred embodiment, the pigment preparations according to the invention contain up to 2% by weight, in particular between 0.001 and 1% by weight, of at least one biocide (E). Component (E) comprises pot preservatives for stabilizing the aqueous preparations and for preventing the uncontrolled proliferation of bacteria, algae and fungi. Suitable biocides are formaldehyde, formaldehyde-releasing components, methylisothiazolinone, chloromethylisothiazolinone, benzisothiazolinone, bronopol, dibromodicyanone butane and silver chloride coated titanium dioxide.

Die erfindungsgemäßen Pigmentpräparationen enthalten in einer bevorzugten Ausführungsform bis zu 20 Gew.-%, insbesondere 0,1 bis 10 Gew.-% mindestens einer weiteren Komponente (F). Die Komponente (F) umfasst weitere für die Herstellung von wässrigen Pigmentpräparationen geeignete Hilfsmittel wie polymere Netz- und Dispergiermitteladditive, Lösemittel, Feuchthaltemittel, pH-Regulatoren und Rheologieadditive.In one preferred embodiment, the pigment preparations according to the invention contain up to 20% by weight, in particular from 0.1 to 10% by weight, of at least one further component (F). Component (F) comprises further auxiliaries suitable for the preparation of aqueous pigment preparations, such as polymeric wetting and dispersing agent additives, solvents, humectants, pH regulators and rheology additives.

Geeignete polymere Netz- und Dispergieradditive sind beispielsweise wasserlösliche Polymere der Acrylsäure, Methacrylsäure, Maleinsäure, Fumarsäure und deren Ammonium und Alkalisalze, der alkoxylierten Acryl und Methacrylsäure und deren Copolymere aus Acryl und Methacrylsäureestern, z. B. Methylacrylat, Methylmethacrylat, Butylacrylat, Butylmethacrylat, höheren Alkylacrylaten und Methacrylaten, Hydroxypropylacrylat, Hydroxypropylmethacrylat, Styrol, Polyethylenglycol oder Polyalkylenglykolacrylsäureestern und Methacrylsäureestern. Suitable polymeric wetting and dispersing additives are, for example, water-soluble polymers of acrylic acid, methacrylic acid, maleic acid, fumaric acid and their ammonium and alkali salts, the alkoxylated acrylic and methacrylic acid and their copolymers of acrylic and methacrylic acid esters, eg. For example, methyl acrylate, methyl methacrylate, butyl acrylate, butyl methacrylate, higher alkyl acrylates and methacrylates, hydroxypropyl acrylate, hydroxypropyl methacrylate, styrene, polyethylene glycol or Polyalkylenglykolacrylsäureestern and methacrylic acid esters.

Geeignete Lösemittel, die auch als Feuchthaltemittel dienen, sind beispielsweise Mono-, Di- oder Triethylenglykol, Mono-, Di- oder Tripropylenglykol, Methy-, Ethyl-, Propyl-, Butyl- oder höherwertige Alkylpolyalkylenglykolether mit 1, 2, 3 oder mehreren Ethylenglykol- oder Propylenglykoleinheiten wie beispielsweise Methoxypropanol, Dipropylenglykolmonomethylether, Tripropylenglykolmonomethylether, Ethylenglykolmonobutylether, Diethylenglykolmonobutylether, Butylpolyethylenglykolether, Propylpolyethylenglykolether, Ethylpolyethylenglykolether, Methylpolyethylenglykolether, Dimethylpolyethylenglykolether, Dimethylpolypropylenglykolether, Glycerinethoxylate mit einem Molekulargewicht von 200 bis 20.000 g/mol, Pentaerythritolalkoxylate oder weitere Ethoxylierungs- und Alkoxylierungsprodukte und statistische oder Blockcopolymere die durch Addition von Ethylenoxid und/oder Propylenoxide an ein- und höherwertige Alkohole hergestellt werden.Suitable solvents which also serve as humectants are, for example, mono-, di- or triethylene glycol, mono-, di- or tripropylene glycol, methyl, ethyl, propyl, butyl or higher alkylpolyalkylene glycol ethers having 1, 2, 3 or more ethylene glycol - or propylene glycol units, such as methoxypropanol, dipropylene glycol monomethyl ether, tripropylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monobutyl ether, diethylene glycol monobutyl ether, Butylpolyethylenglykolether, Propylpolyethylenglykolether, Ethylpolyethylenglykolether, Methylpolyethylenglykolether, Dimethylpolyethylenglykolether, Dimethylpolypropylenglykolether, Glycerinethoxylate having a molecular weight of 200 to 20,000 g / mol, Pentaerythritolalkoxylate or more ethoxylation and alkoxylation products and random or block copolymers which are prepared by addition of ethylene oxide and / or propylene oxides to monohydric and higher alcohols.

Weitere geeignete Hilfsstoffe der erfindungsgemäßen, wässrigen Pigmentpräparationen sind wasserlösliche organische oder hydrotrope Substanzen, die gegebenenfalls auch als Lösungsmittel dienen, sind beispielsweise Formamid, Harnstoff, Tetramethylharnstoff, ε-Caprolactam, Glycerin, Diglycerin, Polyglycerin, N-Methylpyrrolidon, 1,3-Diethyl-2-imidazolidinon, Thiodiglykol, Natrium-Benzolsulfonat, Natrium-Xylolsulfonat, Natrium-Toluolsulfonat, Natrium-Cumolsulfonat, Natrium-Dodecylsulfonat, Natrium-Benzoat, Natrium-Salicylat, Natrium-Butylmonoglykolsulfat.Other suitable auxiliaries of the aqueous pigment preparations according to the invention are water-soluble organic or hydrotropic substances which optionally also serve as solvents, for example formamide, urea, tetramethylurea, ε-caprolactam, glycerol, diglycerol, polyglycerol, N-methylpyrrolidone, 1,3-diethyl 2-imidazolidinone, thiodiglycol, sodium benzenesulfonate, sodium xylenesulfonate, sodium toluenesulfonate, sodium cumene sulfonate, sodium dodecylsulfonate, sodium benzoate, sodium salicylate, sodium butylmonoglycol sulfate.

Als pH-Regulatoren kommen organische oder anorganische Basen und Säuren zum Einsatz. Bevorzugte organische Basen sind Amine, wie z. B. Ethanolamin, Diethanolamin, Triethanolamin, N,N-Dimethylethanolamin, Diisopropylamin, Aminomethylpropanol oder Dimethylaminomethylpropanol. Bevorzugte anorganische Basen sind Natrium-, Kalium-, Lithiumhydroxid oder Ammoniak.As pH regulators, organic or inorganic bases and acids are used. Preferred organic bases are amines, such as. For example, ethanolamine, diethanolamine, triethanolamine, N, N-dimethylethanolamine, diisopropylamine, aminomethylpropanol or dimethylaminomethylpropanol. Preferred inorganic bases are sodium, potassium, lithium hydroxide or ammonia.

Geeignete Rheologieadditive sind Gelatinederivate, Cellulosederivate wie beispielsweise Methylcellulose, Hydroxyethylcelluloseether, Methoxyethylcelluloseether, Methoxypropylcelluloseether, Polyvinylpyrrolidon und Polyvinylalkohol, hydrophobmodifizierte Urethanverdicker, alkalilösliche Acrylatverdicker, hydrophobmodifizierte, alkalilösliche Acrylatverdicker, wasserquellbare Copolymere der Acrylamidoalkylsulfonsäure und N-Vinylcarboxamide, amorphe Silikate, Schichtsilikate wie Bentonite und hydrophobmodifizierte Schichtsilikate.Suitable rheology additives are gelatin derivatives, cellulose derivatives such as methylcellulose, hydroxyethylcellulose ethers, methoxyethylcellulose ethers, methoxypropylcellulose ethers, polyvinylpyrrolidone and polyvinylalcohol, hydrophobically modified urethane thickeners, alkali-soluble acrylate thickeners, hydrophobically modified, alkali-soluble acrylate thickeners, water-swellable copolymers of acrylamidoalkylsulfonic acid and N-vinylcarboxamides, amorphous silicates, layered silicates such as bentonites and hydrophobically modified phyllosilicates.

Zur Herstellung der erfindungsgemäßen, wässrigen Pigmentpräparationen benutztes Wasser, Komponente (G), wird vorzugsweise in Form von destilliertem oder entsalztem Wasser eingesetzt. Auch Trinkwasser (Leitungswasser) und/oder Wasser natürlichen Ursprungs kann eingesetzt werden. Wasser ist in der erfindungsgemäßen wässrigen Pigmentpräparation vorzugsweise ad 100 Gew.-% enthalten.Water used to prepare the aqueous pigment preparations according to the invention, component (G), is preferably used in the form of distilled or demineralized water. Also drinking water (tap water) and / or water of natural origin can be used. Water is preferably contained in the aqueous pigment preparation of the invention ad 100% by weight.

Vorzugsweise haben die erfindungsgemäßen, wässrigen Pigmentpräparationen eine Viskosität von 10 bis 10.000 mPas, bevorzugt 100 bis 8.000 mPas und besonders bevorzugt 200 bis 6.000 mPas, gemessen mit einem Brookfield-Viscosimeter. Andere Messverfahren wie das Kegel-Platte-Viskosimeter, z. B. der Fa. Thermo Haake lassen die Viskosität in den obigen Bereichen bei einer Scherrate von 1/60 sec–1 messen.Preferably, the aqueous pigment preparations according to the invention have a viscosity of 10 to 10,000 mPas, preferably 100 to 8,000 mPas and particularly preferably 200 to 6,000 mPas, measured with a Brookfield viscometer. Other measuring methods such as the cone-plate viscometer, z. Thermo Haake have the viscosity measured in the above ranges at a shear rate of 1/60 sec -1 .

Die erfindungsgemäßen, wässrigen Pigmentpräparationen sind in jedem Verhältnis mit Wasser mischbar, wobei sich auch mehrere unterschiedliche Präparationen mit Wasser mischen lassen. Sie zeichnen sich gegenüber herkömmlichen Pigmentpräparationen durch eine hervorragende Lagerstabilität aus und weisen eine sehr geringe Agglomerations- und Sedimentationsneigung auf. Die Pigmentpräparationen verfügen über eine hohe Farbausbeute, definierte Farbtöne, hohe Licht- und Ausblutechtheit und gute rheologische Eigenschaften.The aqueous pigment preparations according to the invention can be mixed with water in any ratio, it also being possible to mix several different preparations with water. They are distinguished from conventional pigment preparations by excellent storage stability and have a very low agglomeration and sedimentation tendency. The pigment preparations have a high color yield, defined hues, high light and bleed fastness and good rheological properties.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist auch ein Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäßen, wässrigen Pigmentpräparationen, dadurch gekennzeichnet, dass man die Komponente (A) in Form von Pulver, Granulat oder wässrigem Presskuchen in Gegenwart von Wasser (G) sowie der Komponenten (B), (C), und gegebenenfalls (D), (E) und (F) in an sich üblicher Weise dispergiert, anschließend gegebenenfalls Wasser (G) zumischt und die so erhaltene wässrige Pigmentdispersion mit Wasser auf die gewünschte Konzentration einstellt. Vorzugsweise werden die Komponenten (B), (C), und sofern vorhanden (D), (E) und (F) vermischt und homogenisiert, dann die Komponente (A) in die vorgelegte Mischung eingerührt, wobei das Pigment angeteigt und vordispergiert wird. Je nach Kornhärte der eingesetzten Pigmente wird anschließend gegebenenfalls unter Kühlung mit Hilfe eines Mahl- oder Dispergieraggregats feindispergiert oder feinverteilt. Dazu können Rührwerke, Dissolver (Sägezahnrührer), Rotor-Stator-Mühlen, Kugelmühlen, Rührwerkskugelmühlen wie Sand- und Perlmühlen, Schnellmischer, Knetapparaturen, Walzenstühle oder Hochleistungsperlmühlen verwendet werden. Die Feindispergierung bzw. Mahlung der Pigmente erfolgt bis zur gewünschten Teilchengrößenverteilung und kann bei Temperaturen im Bereich von 0 bis 100°C erfolgen, zweckmäßig bei einer Temperatur zwischen 10 und 70°C, vorzugsweise bei 20 bis 60°C. Im Anschluss an die Feindispergierung kann die Pigmentpräparation mit Wasser, vorzugsweise entionisiertem oder destilliertem Wasser, weiter verdünnt werden.The present invention also provides a process for preparing the aqueous pigment preparations according to the invention, which comprises reacting component (A) in the form of powder, granules or aqueous presscake in the presence of water (G) and components (B), ( C), and optionally (D), (E) and (F) in a conventional manner, then optionally admixing water (G) and adjusting the aqueous pigment dispersion thus obtained with water to the desired concentration. Preferably, the components (B), (C), and if present (D), (E) and (F) are mixed and homogenized, then the component (A) is stirred into the initially introduced mixture, wherein the Pigment pasted and predispersed. Depending on the grain hardness of the pigments used, it is then optionally finely dispersed or finely divided with cooling with the aid of a grinding or dispersing unit. For this purpose, agitators, dissolvers (sawtooth), rotor-stator mills, ball mills, stirred ball mills such as sand and bead mills, high-speed mixers, kneaders, roller mills or high performance bead mills can be used. The fine dispersion or milling of the pigments takes place up to the desired particle size distribution and can be carried out at temperatures in the range from 0 to 100 ° C, advantageously at a temperature between 10 and 70 ° C, preferably at 20 to 60 ° C. Following fine dispersion, the pigment preparation can be further diluted with water, preferably deionized or distilled water.

Die erfindungsgemäßen, wässrigen Pigmentpräparationen eignen sich zum Pigmentieren und Färben von makromolekularen Materialien aller Art, z. B. von natürlichen und synthetischen Fasermaterialien, bevorzugt Cellulosefasern, insbesondere zur Papiermassefärbung, besonders für die Laminateinfärbung.The aqueous pigment preparations according to the invention are suitable for pigmenting and dyeing macromolecular materials of all kinds, for. B. of natural and synthetic fiber materials, preferably cellulose fibers, in particular for paper pulp dyeing, especially for the laminate coloring.

Besonders eignen sich die erfindungsgemäßen, wässrigen Pigmentpräparation zur Pigmentierung bzw. Herstellung von Anstrich- und Dispersionsfarben, Dispersionslacken, Druckfarben, hierbei beispielsweise Textildruck-, Flexodruck-, Dekordruck- oder Tiefdruckfarben, Tapetenfarben, wasserverdünnbaren Lacken, Lösemittellacken, Holzbeizen, Holzschutzsystemen und Lacken zur Oberflächenbeschichtung von Gegenständen aus beispielsweise Metall, Holz, Kunststoff, Glas, Keramik, Beton, Textilmaterial, Papier oder Kautschuk zur Anwendung kommen.The aqueous pigment preparation according to the invention is particularly suitable for the pigmentation or preparation of paints and dispersion paints, dispersion paints, printing inks, in this case for example textile printing, flexoprinting, decor printing or gravure printing inks, wallpaper paints, water-dilutable paints, solvent-based paints, wood stains, wood preservation systems and surface coating lacquers Of objects from, for example, metal, wood, plastic, glass, ceramic, concrete, textile material, paper or rubber are used.

BeispieleExamples

Herstellung einer PigmentpräparationPreparation of a pigment preparation

Das Pigment wird, entweder als Pulver, Granulat oder als Presskuchen, zusammen mit den Dispergiermitteln und den anderen Zusätzen in entionisiertem Wasser angeteigt und dann mit einem Dissolver (z. B. von der Firma VMA-Getzmann GmbH, Type AE3-M1) oder einer anderen geeigneten Apparatur homogenisiert und vordispergiert. Die anschließende Feindispergierung erfolgt mit Hilfe einer Perlmühle (z. B. mit AE3-M1 von VMA-Getzmann) oder aber einem anderen geeigneten Dispergieraggregat, wobei die Mahlung mit Siliquarzitperlen oder Zirkonmischoxidperlen der Größe d = 1 mm unter Kühlung bis zur gewünschten Farbstärke und Coloristik erfolgt. Im Anschluss wird die Dispersion mit entionisiertem Wasser auf die gewünschte Pigmentendkonzentration eingestellt, die Mahlkörper abgetrennt und die Pigmentpräparation isoliert.The pigment is pasted, either as a powder, granules or press cake, together with the dispersants and other additives in deionized water and then with a dissolver (eg., From the company VMA Getzmann GmbH, type AE3-M1) or a homogenized and predispersed to other suitable apparatus. The subsequent fine dispersion takes place with the aid of a bead mill (eg with AE3-M1 from VMA-Getzmann) or another suitable dispersing unit, grinding with siliquarzite beads or zirconium mixed oxide beads of size d = 1 mm with cooling to the desired color strength and colorimetry he follows. The dispersion is then adjusted to the desired final pigment concentration with deionized water, the grinding media are separated off and the pigment preparation is isolated.

Einfärben einer wässrigen DispersionsfarbeDyeing an aqueous emulsion paint

Die Prüfung der Pigmentpräparation zum Einfärben von wässrigen Dispersionsfarben erfolgt durch Abmischen in einer Weißdispersionsfarbe. Dazu werden 6 Gewichtsteile der Pigmentpräparation in 94 Gewichtsteile der Weißdispersionsfarbe eingerührt und mittels einer Rakel ein Film von 200 μm Nassfilmhöhe gezogen. Während der Trocknung erfolgt der oben beschriebene Rub-Out-Test.The examination of the pigment preparation for coloring aqueous emulsion paints is carried out by mixing in a white dispersion paint. For this purpose, 6 parts by weight of the pigment preparation are stirred into 94 parts by weight of the white dispersion paint and drawn by means of a doctor blade a film of 200 microns wet film height. During drying, the rub-out test described above takes place.

Einfärben eines lufttrocknenden AlkydharzlackesDyeing an air-drying alkyd resin varnish

Die Pigmentpräparation wird zum Einfärben eines lufttrocknenden Alkydharzlackes verwendet, indem 6 Gewichtsteile Pigmentpräparation zu einer frisch angesetzten Mischung aus 98,5 Gewichtsteilen mineralölbasiertem Alkydharzbasislack und 1,5 Gewichtsteilen Octa-Soligen® Trockner 173 der Fa. OMG Borchers gegeben und homogen vermischt werden. Anschließend wird mit einer Rakel ein Film von 200 μm Nassfilmhöhe gezogen und während der Trocknung der oben beschriebene Rub-Out-Test durchgeführt.The pigment preparation is used for coloring an air-drying alkyd resin paint by mixing 6 parts by weight are added pigment preparation to a freshly prepared mixture of 98.5 parts by weight of petroleum-based Alkydharzbasislack and 1.5 parts by weight of Octa-Soligen ® drier 173 of the Fa. Borchers and homogeneously mixed. Subsequently, a film of 200 μm wet film height is drawn with a doctor blade and the rub-out test described above is carried out during drying.

Die in den folgenden Beispielen beschriebenen Pigmentpräparationen werden nach dem zuvor beschriebenen Verfahren hergestellt, wobei die folgenden Bestandteile in den angegebenen Mengen so verwendet werden, dass 100 Teile der jeweiligen Pigmentpräparation entstehen. In den nachfolgenden Beispielen bedeuten Teile Gewichtsteile. Beispiel 1 30 Teile C. I. Pigment Red 101 (Sicotrans® Red L 2715 D, BASF, Komponente (A)), 6 Teile Oberflächenmodifizierungsmittel (3,6,9-Trioxadekansäure, Komponente (B)), 6 Teile Nichtionisches Netz- und Dispergieradditiv (Oleylethoxylate mit 8 mol Ethylenoxid, Genapol® O 080, Clariant, Komponente (C)), 0,3 Teile Entschäumer (D-Foam-RTM C 740, Clariant, Komponente (D)), 0,2 Teile Konservierungsmittel (Nipacide® BSM, Clariant, Komponente (E)), 11,3 Teile pH-Regulator (10%ige Natronlauge, Komponente (F)), 46,2 Teile Wasser (Komponente (G)) The pigment preparations described in the following examples are prepared by the process described above, using the following constituents in the stated amounts in such a way that 100 parts of the respective pigment preparation are formed. In the following examples, parts are parts by weight. example 1 30 parts CI Pigment Red 101 (Sicotrans Red L 2715 D ®, BASF, component (A)), 6 parts Surface modifier (3,6,9-trioxadic acid, component (B)), 6 parts Nonionic wetting and dispersing additive (Oleylethoxylate with 8 moles ethylene oxide Genapol ® O 080, Clariant, component (C)), 0.3 parts Defoamer (D-Foam-R ™ C 740, Clariant, component (D)), 0.2 parts Preservatives (Nipacide ® BSM, Clariant, component (E)), 11.3 parts pH regulator (10% sodium hydroxide solution, component (F)), 46.2 parts Water (component (G))

In einem Mahlbehälter werden die Komponenten (B), (C), (D), (E), (F) und (G) vorgelegt und vermischt. Anschließend wird die pulverförmige Komponente (A) zugegeben und mit dem Dissolver vordispergiert. Die Feindispergierung erfolgt in einer Perlmühle mittels Zirkonmischoxidperlen der Größe d = 1 mm unter Kühlung. Anschließend werden die Mahlkörper abgetrennt und die Pigmentpräparation isoliert. Die Pigmentpräparation wird eine Woche bei 60°C gelagert und visuell beurteilt. Die Viskosität der Pigmentpräparation wird mit einem Brookfield Digital Viscometer Model DV-II bei 100 Umdrehungen pro Minute mit der Spindel 4 gemessen.In a grinding container, the components (B), (C), (D), (E), (F) and (G) are introduced and mixed. Subsequently, the powdery component (A) is added and predispersed with the dissolver. The fine dispersion takes place in a bead mill by means of zirconium mixed oxide beads of size d = 1 mm with cooling. Subsequently, the grinding media are separated and the pigment preparation is isolated. The pigment preparation is stored for one week at 60 ° C and visually assessed. The viscosity of the pigment preparation is measured using a Brookfield Digital Viscometer Model DV-II at 100 revolutions per minute with the spindle 4.

Die Pigmentpräparation ist nach einwöchiger Lagerung bei 60°C flüssig, homogen und schaumfrei. Der pH-Wert der Pigmentpräparation beträgt 6 und die Viskosität der Pigmentpräparation beträgt 1260 mPa·s. Die Pigmentpräparation zeigt weder in der wässrigen Dispersionsfarbe noch im lufttrocknenden Alkydharzlack Rub Out. Beispiel 2 (Vergleichsbeispiel) 35 Teile C. I. Pigment Red 101 (Sicotrans® Red L 2715 D, BASF, Komponente (A)), 3 Teile Polymeres Netz- und Dispergiermittel (Polycarboxylatether, Dispersogen® PCE, Clariant, Komponente (C)), 15 Teile Anionisches Netz- und Dispergieradditiv (Dispersogen® ECS, Clariant, Komponente (C)), 0,3 Teile Entschäumer (D-Foam-RTM C 740, Clariant, Komponente (D)), 0,2 Teile Konservierungsmittel (Nipacide® BSM, Clariant, Komponente (E)), 46,5 Teile Wasser (Komponente (G)) The pigment preparation is liquid after one week storage at 60 ° C, homogeneous and foam-free. The pH of the pigment preparation is 6 and the viscosity of the pigment preparation is 1260 mPa · s. The pigment preparation does not show Rub Out either in the aqueous emulsion paint or in the air-drying alkyd resin paint. Example 2 (comparative example) 35 parts CI Pigment Red 101 (Sicotrans Red L 2715 D ®, BASF, component (A)), 3 parts Polymeric wetting and dispersing agents (polycarboxylate, Dispersogen ® PCE, Clariant, component (C)), 15 parts Anionic wetting and dispersing additive (Dispersogen ® ECS, Clariant, component (C)), 0.3 parts Defoamer (D-Foam-R ™ C 740, Clariant, component (D)), 0.2 parts Preservatives (Nipacide ® BSM, Clariant, component (E)), 46.5 parts Water (component (G))

Es wird bei der Herstellung und Ausprüfung der Pigmentpräparation wie unter Beispiel 1 ausgeführt vorgegangen. Die Pigmentpräparation ist nach einwöchiger Lagerung bei 60°C flüssig und schaumfrei. Der pH-Wert der Pigmentpräparation beträgt 6 und die Viskosität der Pigmentpräparation beträgt 230 mPa·s. Die Pigmentpräparation zeigt in der wässrigen Dispersionsfarbe keinen Rub Out. Im lufttrocknenden Alkydharzlack wird die Unverträglichkeit der Pigmentpräparationen im Lack durch starken Rub Out sichtbar. Beispiel 3 30 Teile C. I. Pigment Yellow 42 (Sicotrans® Yellow 11918, BASF, Komponente (A)), 6 Teile Oberflächenmodifizierungsmittel (3,6,9-Trioxadekansäure, Komponente (B)), 6 Teile Nichtionisches Netz- und Dispergieradditiv (Oleylethoxylate mit 8 mol Ethylenoxid, Genapol® O 080, Clariant, Komponente (C)), 0,3 Teile Entschäumer (D-Foam-RTM C 740, Clariant, Komponente (D)), 0,2 Teile Konservierungsmittel (Nipacide® BSM, Clariant, Komponente (E)), 11,3 Teile pH-Regulator (10%ige Natronlauge, Komponente (F)), 46,2 Teile Wasser (Komponente (G)) It is carried out in the preparation and testing of the pigment preparation as described in Example 1. The pigment preparation is liquid after storage for one week at 60 ° C and foam-free. The pH of the pigment preparation is 6 and the viscosity of the pigment preparation is 230 mPa · s. The pigment preparation shows no rub-out in the aqueous emulsion paint. In the air-drying alkyd resin paint, the incompatibility of the pigment preparations in the paint becomes visible through strong rub-out. Example 3 30 parts CI Pigment Yellow 42 (Sicotrans Yellow 11918 ®, BASF, component (A)), 6 parts Surface modifier (3,6,9-trioxadic acid, component (B)), 6 parts Nonionic wetting and dispersing additive (Oleylethoxylate with 8 moles ethylene oxide Genapol ® O 080, Clariant, component (C)), 0.3 parts Defoamer (D-Foam-R ™ C 740, Clariant, component (D)), 0.2 parts Preservatives (Nipacide ® BSM, Clariant, component (E)), 11.3 parts pH regulator (10% sodium hydroxide solution, component (F)), 46.2 parts Water (component (G))

Es wird bei der Herstellung und Ausprüfung der Pigmentpräparation wie unter Beispiel 1 ausgeführt vorgegangen. Die Pigmentpräparation ist nach einwöchiger Lagerung bei 60°C flüssig, homogen und schaumfrei. Der pH-Wert der Pigmentpräparation beträgt 6 und die Viskosität der Pigmentpräparation beträgt 1190 mPa·s. Die Pigmentpräparation zeigt weder in der wässrigen Dispersionsfarbe noch im lufttrocknenden Alkydharzlack Rub Out. Beispiel 4 30 Teile C. I. Pigment Red 101 (Cappoxyt® Red L 2715 D, Cappelle, Komponente (A)), 6 Teile Oberflächenmodifizierungsmittel (3,6,9-Trioxadekansäure, Komponente (B)), 6 Teile Nichtionisches Netz- und Dispergieradditiv (Oleylethoxylate mit 8 mol Ethylenoxid, Genapol® O 080, Clariant, Komponente (C)), 0,3 Teile Entschäumer (D-Foam-RTM C 740, Clariant, Komponente (D)), 0,2 Teile Konservierungsmittel (Nipacide® BSM, Clariant, Komponente (E)), 10,6 Teile pH-Regulator (10%ige Natronlauge, Komponente (F)), 46,9 Teile Wasser (Komponente (G)) It is carried out in the preparation and testing of the pigment preparation as described in Example 1. The pigment preparation is liquid after one week storage at 60 ° C, homogeneous and foam-free. The pH of the pigment preparation is 6 and the viscosity of the pigment preparation is 1190 mPa · s. The pigment preparation does not show Rub Out either in the aqueous emulsion paint or in the air-drying alkyd resin paint. Example 4 30 parts CI Pigment Red 101 (Cappoxyt ® Red L 2715 D, Cappelle, component (A)), 6 parts Surface modifier (3,6,9-trioxadic acid, component (B)), 6 parts Nonionic wetting and dispersing additive (Oleylethoxylate with 8 moles ethylene oxide Genapol ® O 080, Clariant, component (C)), 0.3 parts Defoamer (D-Foam-R ™ C 740, Clariant, component (D)), 0.2 parts Preservatives (Nipacide ® BSM, Clariant, component (E)), 10.6 parts pH regulator (10% sodium hydroxide solution, component (F)), 46.9 parts Water (component (G))

Es wird bei der Herstellung und Ausprüfung der Pigmentpräparation wie unter Beispiel 1 ausgeführt vorgegangen. Die Pigmentpräparation ist nach einwöchiger Lagerung bei 60°C flüssig, homogen und schaumfrei. Der pH-Wert der Pigmentpräparation beträgt 6,0 und die Viskosität der Pigmentpräparation beträgt 1790 mPa·s. Die Pigmentpräparation zeigt weder in der wässrigen Dispersionsfarbe noch im lufttrocknenden Alkydharzlack Rub Out. Beispiel 5 30 Teile C. I. Pigment Red 101 (Transparent Iron Oxide Red AC1005, Rockwood Pigments, Komponente (A)), 6 Teile Oberflächenmodifizierungsmittel (3,6,9-Trioxadekansäure, Komponente (B)), 6 Teile Nichtionisches Netz- und Dispergieradditiv (Oleylethoxylate mit 8 mol Ethylenoxid, Genapol® O 080, Clariant, Komponente (C)), 0,3 Teile Entschäumer (D-Foam-RTM C 740, Clariant, Komponente (D)), 0,2 Teile Konservierungsmittel (Nipacide® BSM, Clariant, Komponente (E)), 10,0 Teile pH-Regulator (10%ige Natronlauge, Komponente (F)), 47,5 Teile Wasser (Komponente (G)) It is carried out in the preparation and testing of the pigment preparation as described in Example 1. The pigment preparation is liquid after one week storage at 60 ° C, homogeneous and foam-free. The pH of the pigment preparation is 6.0 and the viscosity of the pigment preparation is 1790 mPa · s. The pigment preparation does not show Rub Out either in the aqueous emulsion paint or in the air-drying alkyd resin paint. Example 5 30 parts CI Pigment Red 101 (Transparent Iron Oxide Red AC1005, Rockwood Pigments, Component (A)), 6 parts Surface modifier (3,6,9-trioxadic acid, component (B)), 6 parts Nonionic wetting and dispersing additive (Oleylethoxylate with 8 moles ethylene oxide Genapol ® O 080, Clariant, component (C)), 0.3 parts Defoamer (D-Foam-R ™ C 740, Clariant, component (D)), 0.2 parts Preservatives (Nipacide ® BSM, Clariant, component (E)), 10.0 parts pH regulator (10% sodium hydroxide solution, component (F)), 47.5 parts Water (component (G))

Es wird bei der Herstellung und Ausprüfung der Pigmentpräparation wie unter Beispiel 1 ausgeführt vorgegangen. Die Pigmentpräparation ist nach einwöchiger Lagerung bei 60°C flüssig, homogen und schaumfrei. Der pH-Wert der Pigmentpräparation beträgt 6 und die Viskosität der Pigmentpräparation beträgt 1920 mPa·s. Die Pigmentpräparation zeigt weder in der wässrigen Dispersionsfarbe noch im lufttrocknenden Alkydharzlack Rub Out. Beispiel 6 30 Teile C. I. Pigment Red 101 (Cappoxyt® Red L 2715 D, Cappelle, Komponente (A)), 6 Teile Oberflächenmodifizierungsmittel (3,6,9-Trioxadekansäure, Komponente (B)), 3 Teile Nichtionisches Netz- und Dispergieradditiv (Oleylethoxylate mit 8 mol Ethylenoxid, Genapol® O 080, Clariant, Komponente (C)), 0,3 Teile Entschäumer (D-Foam-RTM C 740, Clariant, Komponente (D)), 0,2 Teile Konservierungsmittel (Nipacide® BSM, Clariant, Komponente (E)), 10,6 Teile pH-Regulator (10%ige Natronlauge, Komponente (F)), 49,9 Teile Wasser (Komponente (G)) It is carried out in the preparation and testing of the pigment preparation as described in Example 1. The pigment preparation is liquid after one week storage at 60 ° C, homogeneous and foam-free. The pH of the pigment preparation is 6 and the viscosity of the pigment preparation is 1920 mPas. The pigment preparation does not show Rub Out either in the aqueous emulsion paint or in the air-drying alkyd resin paint. Example 6 30 parts CI Pigment Red 101 (Cappoxyt ® Red L 2715 D, Cappelle, component (A)), 6 parts Surface modifier (3,6,9-trioxadic acid, component (B)), 3 parts Nonionic wetting and dispersing additive (Oleylethoxylate with 8 moles ethylene oxide Genapol ® O 080, Clariant, component (C)), 0.3 parts Defoamer (D-Foam-R ™ C 740, Clariant, component (D)), 0.2 parts Preservatives (Nipacide ® BSM, Clariant, component (E)), 10.6 parts pH regulator (10% sodium hydroxide solution, component (F)), 49.9 parts Water (component (G))

Es wird bei der Herstellung und Ausprüfung der Pigmentpräparation wie unter Beispiel 1 ausgeführt vorgegangen. Die Pigmentpräparation ist nach einwöchiger Lagerung bei 60°C flüssig, homogen und schaumfrei. Der pH-Wert der Pigmentpräparation beträgt 6 und die Viskosität der Pigmentpräparation beträgt 2160 mPa·s. Die Pigmentpräparation zeigt weder in der wässrigen Dispersionsfarbe noch im lufttrocknenden Alkydharzlack Rub Out.It is carried out in the preparation and testing of the pigment preparation as described in Example 1. The pigment preparation is liquid after one week storage at 60 ° C, homogeneous and foam-free. The pH of the pigment preparation is 6 and the viscosity of the pigment preparation is 2160 mPa · s. The pigment preparation does not show Rub Out either in the aqueous emulsion paint or in the air-drying alkyd resin paint.

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Claims (10)

Wässrige Pigmentpräparationen, enthaltend (A) 1 bis 75 Gew.-% eines anorganischen Weiß- oder Buntpigmentes oder eine Mischung verschiedener anorganischer Weiß- oder Buntpigmente, (B) 0,01 bis 20 Gew.-% mindestens eines Polyglykolethercarboxylates der Formel (I),
Figure 00220001
worin R1 ein Wasserstoffatom oder ein Methylrest, A ein Wasserstoffatom, ein Methyl-, Ethyl-, Propyl oder Butylrest oder ein Rest der Formel -CH2COOM ist, n eine ganze Zahl von 2 bis 250, M ein Wasserstoff, Lithium, Natrium, Kalium, Ammonium oder ein Ammoniumion primärer, sekundärer oder tertiärer Amine, (C) 0,01 bis 20 Gew.-% eines nichtionischen, anionischen oder amphoteren Netz- und Dispergieradditives ausgewählt aus der Gruppe oberflächenaktiven Verbindungen, die in einer 0,5%igen, wässrigen Lösung die Oberflächenspannung von Wasser auf unter 45 mN/m zu senken vermögen, und (G) Wasser.Aqueous pigment preparations comprising (A) from 1 to 75% by weight of an inorganic white or colored pigment or a mixture of various inorganic white or colored pigments, (B) from 0.01 to 20% by weight of at least one polyglycol ether carboxylate of the formula (I) .
Figure 00220001
wherein R 1 is a hydrogen atom or a methyl radical, A is a hydrogen atom, a methyl, ethyl, propyl or butyl radical or a radical of the formula -CH 2 COOM, n is an integer from 2 to 250, M is a hydrogen, lithium, sodium , Potassium, ammonium or an ammonium ion of primary, secondary or tertiary amines, (C) 0.01 to 20% by weight of a nonionic, anionic or amphoteric wetting and dispersing additive selected from the group of surface-active compounds which are present in a 0.5% strength. aqueous solution to lower the surface tension of water below 45 mN / m, and (G) water. Wässrige Pigmentpräparation nach Anspruch 1, enthaltend bis zu 2 Gew.-% mindestens eines Entschäumers.Aqueous pigment preparation according to claim 1, containing up to 2% by weight of at least one defoamer. Wässrige Pigmentpräparation nach Anspruch 1 und/oder 2, enthaltend bis zu 2 Gew.-% mindestens eines Biozids.Aqueous pigment preparation according to claim 1 and / or 2, containing up to 2% by weight of at least one biocide. Wässrige Pigmentpräparation nach einem oder mehreren der Ansprüche 1–3, enthaltend bis zu 20 Gew.-% weiterer, für die Herstellung von Pigmentpräparationen üblichen Hilfsmitteln ausgewählt aus Lösemittel, Feuchthaltemittel, pH-Regulatoren, Konservierungsmittel, Entschäumer, und Rheologieadditive.Aqueous pigment preparation according to one or more of Claims 1-3, containing up to 20% by weight of further auxiliaries customary for the preparation of pigment preparations selected from solvents, humectants, pH regulators, preservatives, defoamers, and rheology additives. Wässrige Pigmentpräparation nach einem oder mehreren der Ansprüche 1–4, worin n für eine ganze Zahl von 3 bis 50 steht.An aqueous pigment preparation according to one or more of claims 1-4, wherein n is an integer from 3 to 50. Wässrige Pigmentpräparation nach einem oder mehreren der Ansprüche 1–5, worin Wasser ad 100 Gew.-% enthalten ist.Aqueous pigment preparation according to one or more of claims 1-5, wherein water is contained ad 100 wt .-%. Wässrige Pigmentpräparation nach einem oder mehreren der Ansprüche 1–6, welche eine Viskosität von 10 bis 10.000 mPas aufweisen.Aqueous pigment preparation according to one or more of claims 1-6, which have a viscosity of 10 to 10,000 mPas. Wässrige Pigmentpräparation nach einem oder mehreren der Ansprüche 1–7, welche einen pH von 5–9 aufweisen.Aqueous pigment preparation according to one or more of claims 1-7, which have a pH of 5-9. Wässrige Pigmentpräparation nach einem oder mehreren der Ansprüche 1–8, welche als Komponente (A) Nanopigmente mit einer durchschnittlichen d50 Partikelgröße von weniger als 500 nm enthalten.Aqueous pigment preparation according to one or more of claims 1-8, which contains as component (A) nanopigments with an average d50 particle size of less than 500 nm. Verwendung einer wässrigen Pigmentpräparation nach einem oder mehreren der Ansprüche 1–9 zum Einfärben von makromolekularen Materialien, Beschichtungsstoffen, Lacken und Farben und ihre Verwendung zum Bedrucken von zweidimensionalen Flächengebilden.Use of an aqueous pigment preparation according to one or more of claims 1-9 for coloring macromolecular materials, coating materials, paints and inks and their use for printing two-dimensional sheets.
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