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Die vorliegende Erfindung betrifft flüssige Farbstoffzusammensetzungen, die zum Einfärben von Produkten aus Wachs, Fetten und/oder anderen nicht-wässrigen Bestandteilen, beispielsweise natürlichen und synthetischen Harzen, Polymeren, wie beispielsweise Polyethylen, Polypropylen, Polyvinylchlorid, Polystyrol, Polytetrafluorethylen, Polymethylmethacrylat, Polyamide, Polyester, Polycarbonate, Polyethylenterephthalat, Silikone o.ä. verwendet werden können.
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Bisher werden beispielsweise Wachse für Kerzen durch direkte Zugabe von Farboder Pigmentpulvern oder durch Zugabe von eingefärbten Pellets oder Granulaten, die zusammen mit dem einzufärbenden Wachs aufgeschmolzen werden, eingefärbt.
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Nachteilig im Fall von Pulvern ist es, dass diese sehr staubig sein können und im Wachs agglomerieren und dann mühsam aufgeschlossen und verteilt werden müssen.
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Nachteilig im Fall von Pellets ist es, dass diese aufgeschmolzen werden müssen und deshalb nur in sehr heißes Wachs eingearbeitet werden können. Da die Materialien, aus denen die Pellets bestehen, nicht immer kompatibel mit der einzufärbenden Wachsmischung sind, müssen sie aufwändig verteilt und dispergiert werden, um eine gleichmäßige Farbgebung zu gewährleisten.
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Aufgabe der nachfolgend beschriebenen Erfindung ist es deshalb, Farbstoffzusammensetzungen zum Einfärben von Wachs, Fetten oder anderen nicht-wässrigen Bestandteilen bereitzustellen, welche die Entstehung von Stäuben und die Bildung von Agglomeraten unterbinden, sowie die gleichmäßige Einarbeitung in bei niedriger Temperatur schmelzenden und zu verarbeitenden Wachsmischungen innerhalb kurzer Zeit ermöglichen und dabei den Farbstoff als farbgebende Komponente nicht verändern. Eine weitere Aufgabe ist es, umweltfreundliche und gesundheitlich unbedenkliche Farbstoffzusammensetzungen bereitzustellen.
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Diese Aufgaben werden gemäß einem übergeordneten Erfindungsgedanken durch eine flüssige Farbstoffzusammensetzung, umfassend ein Farbmittel und einen flüssigen, im Wesentlichen oder vollständig aus organischen Verbindungen bestehenden Trägerstoff, gelöst.
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Gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform umfasst der Trägerstoff mindestens eine Verbindung ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus einem Öl, einer Fettsäure und einem Ester einer organischen Säure.
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Gemäß einer zweiten bevorzugten Ausführungsform umfasst der Trägerstoff ein Gemisch aus einem Acetal und/oder Ketal und Wachs.
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Die erfindungsgemäßen Farbstoffzusammensetzungen sind gut lagerfähig. Auch nach längerer Lagerung bei 10–60°C bleiben sie stabil und sind gut verarbeitbar. Die Zudosierung der Flüssigfarben ist sowohl mit einer Pumpe als auch mittels Pipette möglich.
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Die erfindungsgemäßen flüssigen Farbstoffzusammensetzungen können zum Einfärben von Produkten aus Wachs, Fetten und/oder anderen nicht-wässrigen Bestandteilen, beispielsweise natürlichen und synthetischen Harzen, Polymeren, z.B. Polyethylen, Polypropylen, Polyvinylchlorid, Polystyrol, Polytetrafluorethylen, Polymethylmethacrylat, Polyamide, Polyester, Polycarbonate, Polyethylenterephthalat, Silikone o.ä. verwendet werden.
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Es können sämtliche bekannten Wachse eingefärbt werden, beispielsweise Paraffin, Bienenwachs, Stearin, gehärtete pflanzliche und tierische Öle und Fette und andere natürliche Wachse wie Carnaubawachs, Montanwachs, sowie synthetische Wachse wie Polyethylenwachse und Copolymerisate und hochschmelzende Fischer-Tropsch Paraffine.
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Die mittels einer erfindungsgemäßen Farbstoffzusammensetzung eingefärbten Wachse können zu verschiedensten Wachsprodukten weiterverarbeitet werden. So können beispielsweise Kerzen oder auch dekorative Wachsprodukte, d.h. Wachsprodukte ohne Docht, wie beispielsweise Wachsfiguren hergestellt und eingefärbt werden.
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Bezüglich ihres Abbrandverhaltens unterscheiden sich die, mit den erfindungsgemäßen flüssigen Farbstoffzusammensetzungen eingefärbten Wachsmischungen nicht von denen, die üblicherweise mit reinen Farb- oder Pigmentpulvern bzw. mit eingefärbten Pellets eingefärbt werden.
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Die erfindungsgemäße Aufgabe wird durch eine flüssige Farbstoffzusammensetzung gelöst, umfassend ein Farbmittel und einen flüssigen, im Wesentlichen oder vollständig aus organischen Verbindungen bestehenden Trägerstoff.
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Als Farbmittel werden bekannte Farb- oder Pigmentpulver, oder eingefärbte Pellets, die zum Färben von Wachs, Fetten und/oder anderen nicht-wässrigen Bestandteilen beispielsweise natürlichen und synthetischen Harzen, Polymeren, z.B. Polyethylen, Polypropylen, Polyvinylchlorid, Polystyrol, Polytetrafluorethylen, Polymethylmethacrylat, Polyamide, Polyester, Polycarbonate, Polyethylenterephthalat, Silikone o.ä. geeignet sind, verwendet.
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Geeignete Farbpulver sind beispielsweise Carmin (Cochenille), Curcuma, Alizarincarmin und Rhodamin B. Geeignete Pigmentpulver sind beispielsweise Manganviolett, Heliogen Blau, Ultramarinblau, Irgazin Gelb und Eisenoxidpigmente. Als eingefärbte Pellets können beispielsweise Renol®-Masterbatches der Firma Clariant verwendet werden. Dabei handelt es sich um mit Pigmenten beladende Polymerpellets, beispielsweise aus Polyestern.
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Die Farbmittel werden unter Erwärmen bei einer Temperatur von 80–150°C, bevorzugt 100–130°C, besonders bevorzugt 110–120°C in einem flüssigen, im Wesentlichen oder vollständig aus organischen Verbindungen bestehenden Trägerstoff dispergiert.
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Das Farbmittel wird bevorzugt in einer Konzentration von 5–60 Gew.% bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung eingesetzt, besonders bevorzugt in einer Konzentration von 5–40 Gew.%, ganz besonders bevorzugt in einer Konzentration von 10–30 Gew.%, höchst bevorzugt in einer Konzentration von 10–20 Gew.%.
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Als Trägerstoff wird ein reaktionsträges Medium, beispielsweise mindestens eine Verbindung ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus einem Öl, einer Fettsäure und einem Ester einer organischen Säure verwendet.
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Geeignete Öle sind beispielsweise Leinöl, Rizinusöl, Kokosöl, Mineralöl, Sonnenblumenöl, Baumwollsaatöl, Sojaöl, Erdnussöl, Tallöl und Talgöl, sowie Kombinationen der genannten Öle, vorzugsweise Mineralöl (Weißöl), Leinöl oder Rizinusöl, sowie Kombinationen davon.
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Geeignete Fettsäuren sind beispielsweise Fettsäuren und Fettsäuregemische, die durch Verseifung der vorstehend genannten Öle erhältlich sind. Darüber hinaus geeignet sind gesättigte Fettsäuren mit 7 bis 10 Kohlenstoffatomen, beispielsweise geradkettige gesättigte Fettsäuren wie Önanthsäure, Caprylsäure, Pelargonsäure, Caprinsäure, und verzweigtkettige gesättigte Fettsäuren wie beispielsweise 2,2,3-Trimethylbutansäure, 2-Methylhexansäure, 2,2-Dimethylpentansäure, 4,4-Dimethylpentansäure, 2-Propylpentansäure, 2,2-Dimethylhexansäure, 2-Isopropyl-3-methylbutansäure, 3,4,4-Trimethylpentansäure, 3-Methylheptansäure, 2-Ethylhexansäure, 3,5,5-Trimethylhexansäure, 3-Ethyl-4,4-dimethylpentansäure, 3-tert-Butylhexansäure, Fettsäuren aus der Verseifung von Fetten, insbesondere Rindertalgfett, Harzsäuren, Benzoesäure, Isopropyl-Myristinsäure, p-tert-Butylbenzoesäure und Kombinationen der genannten Säuren. Besonders bevorzugt sind Isopropyl-Myristinsäure und p-tert-Butylbenzoesäure.
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Geeignete Ester organischer Säuren sind beispielsweise Benzoat-ester, Acetyl-Tributylcitrat, Phthalsäureester.
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Als weiterer Trägerstoff kann eine Mischung aus Acetalen und/oder Ketalen, und Wachs, beispielsweise Paraffin, Bienenwachs, Stearin, gehärtete pflanzliche und tierische Öle und Fette und andere natürliche Wachse wie Carnaubawachs, Montanwachs, sowie synthetische Wachse wie Polyethylenwachse und Copolymerisate und hochschmelzende Fischer-Tropsch Paraffine, vorzugsweise Paraffinwachs verwendet werden. Geeignet sind Acetale und/oder Ketale mit Organyl-Resten, insbesondere solche mit Alkyl-Resten. Besonders bevorzugt werden Acetale und/oder Ketale mit einem Siedepunkt < 100°C eingesetzt, damit durch die Gase, die beim Verdampfen der Acetale und/oder Ketale während des Einarbeitens in das heiße Wachs entstehen, die Verteilung des Farbmittels unterstützt und so eine gleichmäßigere Verteilung der Farbmittel erzielt wird. Geeignete Acetale sind beispielsweise Methylal, Diethoxymethan, Dibutoxymethan, Propylal, 1,3-Dioxolane, 4-hydroxymethyl-1,3-dioxolan, Monobenzal-pentaerythrol, 1,2-Isopropylideneglycerol, 1-n-Butoxy-1-ethoxyethane, 2-Methoxy-tetrahydropyran, 2,2-Dihexoxyhexan, n-Butylacetal und Polyvinylacetal.
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Der Trägerstoff wird bevorzugt in einer Konzentration von 10–95 Gew.% bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung eingesetzt, besonders bevorzugt in einer Konzentration von 40–95 Gew.%, ganz besonders bevorzugt in einer Konzentration von 50–80 Gew.%.
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Durch den Einsatz der oben genannten Trägerstoff werden Farbstoffzusammensetzungen zum Einfärben von Wachs, Fetten oder anderen nicht-wässrigen Bestandteilen erhalten, die die Entstehung von Stäuben und die Bildung von Agglomeraten unterbinden, die gut lagerfähig sind, auch nach längerer Lagerung bei 10–60°C stabil bleiben und gut verarbeitbar sind.
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Zur Einstellung der Viskosität der Farbstoffzusammensetzung und zur Verhinderung eines Absinkens der Farbmittel kann zu der Farbstoffzusammensetzung Vaseline oder eine Wachs-in-Öl Mischung, z.B. Bienenwachs in Öl, zugegeben werden. Die Vaseline wird bevorzugt in einer Konzentration von 0,1–60 Gew.% bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung eingesetzt, besonders bevorzugt in einer Konzentration von 0,1–40 Gew.%, ganz besonders bevorzugt in einer Konzentration von 10–30 Gew.%, höchst bevorzugt in einer Konzentration von 10–20 Gew.%.
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Zur Feineinstellung der Viskosität der Farbstoffzusammensetzung können weitere Viskositätsregulierer als Additive zugesetzt werden. Geeignete Viskositätsregulierer sind beispielsweise Tenside, Polyurethandispersionen, Polyacrylatdispersionen oder Polyurethan-/Polyacrylat-Hybriddispersionen. Geeignete Tenside sind beispielsweise Saponine oder Phospholipide wie Lecithin, Fettalkoholpolyglycolether (FAE), Fettalkoholsulfate (FAS), Fettalkoholethersulfate (FAES) und Methylestersulfonate (MES), Alkylglycoside aus Hexosen bzw. Pentosen und Fettalkoholen, synthetische Tenside wie Alkylbenzolsulfonate (ABS), sekundäre Alkansulfonate (SAS). Geeignete Polyurethandispersionen, Polyacrylatdispersionen oder Polyurethan-/Polyacrylat-Hybriddispersionen sind beispielsweise Bayhydrol® Dispersionen der Firma Bayer. Die Viskositätsregulierer werden bevorzugt in einer Konzentration von 0,05–3 Gew.% bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung eingesetzt, besonders bevorzugt in einer Konzentration von 0,5–2,5 Gew.%.
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Luftblasen, die sich bei der Herstellung der Farbstoffzusammensetzung bilden können, können aus der flüssigen Farbstoffzusammensetzung durch den Zusatz von Entlüftern ausgetrieben werden. Geeignete Entlüfter sind Polyoxyalkylenderivate beispielsweise Polyoxyalkylen-alkylether, Polyoxyalkylenharz, Polyoxyalkylenglykol. Die Entlüfter werden bevorzugt in einer Konzentration von 0,1–5 Gew.% bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung eingesetzt, besonders bevorzugt in einer Konzentration von 0,1–3 Gew.%.
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Besonders thixotrope Farbmittel, die in flüssiger Form nicht lange fließfähig bleiben, sondern die Flüssigkeit verdicken, so dass eine standfeste Paste entsteht, können durch den Zusatz von Polyethylenimin im fließfähigen Zustand gehalten werden. Polyethylenimin wird bevorzugt in einer Konzentration von 0,1–1 Gew.% bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung eingesetzt, besonders bevorzugt in einer Konzentration von 0,1–0,7 Gew.%.
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Bevorzugte Ausführungsformen
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Erste bevorzugte Ausführungsform
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Gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform wird die erfindungsgemäße Aufgabe durch eine flüssige Farbstoffzusammensetzung gelöst, umfassend ein Farbmittel und als Trägerstoff mindestens eine Verbindung ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus einem Öl, einer Fettsäure und einem Ester einer organischen Säure.
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Als Farbmittel werden bekannte Farb- oder Pigmentpulver, oder eingefärbte Pellets, die zum Färben von Wachs, Fetten und/oder anderen nicht-wässrigen Bestandteilen beispielsweise natürlichen und synthetischen Harzen, Polymeren, z.B. Polyethylen, Polypropylen, Polyvinylchlorid, Polystyrol, Polytetrafluorethylen, Polymethylmethacrylat, Polyamide, Polyester, Polycarbonate, Polyethylenterephthalat, Silikone o.ä. geeignet sind, verwendet. Geeignete Farbpulver sind beispielsweise Carmin (Cochenille), Curcuma, Alizarincarmin und Rhodamin B. Geeignete Pigmentpulver sind beispielsweise Manganviolett, Heliogen Blau, Ultramarinblau, Irgazin Gelb und Eisenoxidpigmente. Als eingefärbte Pellets können beispielsweise Renol®-Masterbatches der Firma Clariant verwendet werden. Dabei handelt es sich um mit Pigmenten beladende Polymerpellets, beispielsweise aus Polyestern.
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Die Farbmittel werden in einem reaktionsträgen Medium, beispielsweise in mindestens einer Verbindung ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus einem Öl, einer Fettsäure und einem Ester einer organischen Säure aufgeschlämmt und unter Erwärmen bei einer Temperatur von 80–150°C, bevorzugt 100–130°C, besonders bevorzugt 110–120°C dispergiert.
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Das Farbmittel wird bevorzugt in einer Konzentration von 5–60 Gew.% bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung eingesetzt, besonders bevorzugt in einer Konzentration von 10–30 Gew.% eingesetzt.
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Geeignete Öle zur Herstellung der Aufschlämmung sind beispielsweise Leinöl, Rizinusöl, Kokosöl, Mineralöl, Sonnenblumenöl, Baumwollsaatöl, Sojaöl, Rapsöl, Erdnussöl, Tallöl und Talgöl, sowie Kombinationen der genannten Öle, vorzugsweise Mineralöl (Weißöl), Leinöl oder Rizinusöl, sowie Kombinationen davon.
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Geeignete Fettsäuren zur Herstellung der Aufschlämmung sind beispielsweise Fettsäuren und Fettsäuregemische, die durch Verseifung der vorstehend genannten Öle erhältlich sind. Darüber hinaus geeignet sind gesättigte Fettsäuren mit 7 bis 10 Kohlenstoffatomen, beispielsweise geradkettige gesättigte Fettsäuren wie Önanthsäure, Caprylsäure, Pelargonsäure, Caprinsäure, und verzweigtkettige gesättigte Fettsäuren wie beispielsweise 2,2,3-Trimethylbutansäure, 2-Methylhexansäure, 2,2-Dimethylpentansäure, 4,4-Dimethylpentansäure, 2-Propylpentansäure, 2,2-Dimethylhexansäure, 2-Isopropyl-3-methylbutansäure, 3,4,4-Trimethylpentansäure, 3-Methylheptansäure, 2-Ethylhexansäure, 3,5,5-Trimethylhexansäure, 3-Ethyl-4,4-dimethylpentansäure, 3-tert-Butylhexansäure, Fettsäuren aus der Verseifung von Fetten, insbesondere Rindertalgfett, Harzsäuren, Benzoesäure, Isopropyl-Myristinsäure, p-tert-Butylbenzoesäure und Kombinationen der genannten Säuren. Besonders bevorzugt sind Isopropyl-Myristinsäure und p-tert-Butylbenzoesäure.
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Geeignete Ester organischer Säuren sind beispielsweise Benzoat-ester, Acetyl-Tributylcitrat, Phthalsäureester.
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Mindestens eine Verbindung ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus einem Öl, einer Fettsäure und einem Ester einer organischen Säure wird bevorzugt in einer Konzentration von 10–95 Gew.% bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung eingesetzt, besonders bevorzugt in einer Konzentration von 40–90 Gew.%, ganz besonders bevorzugt in einer Konzentration von 10–30 Gew.%.
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Zur Einstellung der Viskosität der Farbstoffzusammensetzung und zur Verhinderung eines Absinkens des Farbmittels kann zu der Farbstoffzusammensetzung Vaseline oder eine Wachs-in-Öl Mischung, z.B. Bienenwachs in Öl, zugegeben werden. Vaseline wird bevorzugt in einer Konzentration von 0,1–60 Gew.% bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung eingesetzt, besonders bevorzugt in einer Konzentration von 10–30 Gew.%.
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Zur Feineinstellung der Viskosität der Farbstoffzusammensetzung können weitere Viskositätsregulierer als Additive zugesetzt werden. Geeignete Viskositätsregulierer sind beispielsweise Tenside, Polyurethandispersionen, Polyacrylatdispersionen oder Polyurethan-/Polyacrylat-Hybriddispersionen. Geeignete Tenside sind beispielsweise Saponine oder Phospholipide wie Lecithin, Fettalkoholpolyglycolether (FAE), Fettalkoholsulfate (FAS), Fettalkoholethersulfate (FAES) und Methylestersulfonate (MES), Alkylglycoside aus Hexosen bzw. Pentosen und Fettalkoholen, synthetische Tenside wie Alkylbenzolsulfonate (ABS), sekundäre Alkansulfonate (SAS). Geeignete Polyurethandispersionen, Polyacrylatdispersionen oder Polyurethan-/Polyacrylat-Hybriddispersionen sind beispielsweise Bayhydrol® Dispersionen der Firma Bayer. Die Viskositätsregulierer werden bevorzugt in einer Konzentration von 0,1–2 Gew.% bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung eingesetzt, besonders bevorzugt in einer Konzentration von 0,5–2,5 Gew.%.
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Luftblasen, die sich bei der Herstellung der Farbstoffzusammensetzung bilden können, können aus der flüssigen Farbstoffzusammensetzung durch den Zusatz von Entlüftern ausgetrieben werden. Geeignete Entlüfter sind Polyoxyalkylenderivate beispielsweise Polyoxyalkylen-alkylether, Polyoxyalkylenharz, Polyoxyalkylenglykol. Die Entlüfter werden bevorzugt in einer Konzentration von 0,1–5 Gew.% bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung eingesetzt, besonders bevorzugt in einer Konzentration von 0,1–3 Gew.%.
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Besonders thixotrope Farbmittel, die in flüssiger Form nicht lange fließfähig bleiben, sondern die Flüssigkeit verdicken, so dass eine standfeste Paste entsteht, können durch den Zusatz von Polyethylenimin im fließfähigen Zustand gehalten werden. Polyethylenimin wird bevorzugt in einer Konzentration von 0,1–1 Gew.% bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung eingesetzt, besonders bevorzugt in einer Konzentration von 0,1–0,7 Gew.%.
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Eine besonders bevorzugte Farbstoffzusammensetzung gemäß der ersten bevorzugten Ausführungsform hat folgende Zusammensetzung:
| Farbmittel | 5–60 Gew.% |
| Öl und/oder Fettsäure und/oder | |
| Ester einer organischen Säure | 10–95 Gew.% |
| Vaseline | 0–60 Gew.% |
| Viskositätsregulierer | 0–2,5 Gew.% |
| Entlüfter | 0–5 Gew.% |
| Polyethylenimin | 0–1 Gew.% |
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Zweite bevorzugte Ausführungsform
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Gemäß einer zweiten ebenfalls bevorzugten Ausführungsform wird die erfindungsgemäße Aufgabe durch eine flüssige Farbstoffzusammensetzung gelöst, umfassend ein Farbmittel und als Trägerstoff ein Acetal und/oder Ketal, und Wachs.
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Als Farbmittel werden bekannte Farb- oder Pigmentpulver oder eingefärbte Pellets, die zum Färben von Wachs, Fetten und/oder anderen nicht-wässrigen Bestandteilen beispielsweise natürlichen und synthetischen Harzen, Polymeren, z.B. Polyethylen, Polypropylen, Polyvinylchlorid, Polystyrol, Polytetrafluorethylen, Polymethylmethacrylat, Polyamide, Polyester, Polycarbonate, Polyethylenterephthalat, Silikone o.ä. geeignet sind, verwendet. Geeignete Farbpulver sind beispielsweise Carmin (Cochenille), Curcuma, Alizarincarmin und Rhodamin B. Geeignete Pigmentpulver sind beispielsweise Manganviolett, Heliogen Blau, Ultramarinblau, Irgazin Gelb und Eisenoxidpigmente. Als eingefärbte Pellets können beispielsweise Renol®-Masterbatches der Firma Clariant verwendet werden. Dabei handelt es sich um mit Pigmenten beladende Polymerpellets, beispielsweise aus Polyestern.
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Die Farbmittel werden in einer Mischung aus Acetalen und/oder Ketalen, und Wachs, beispielsweise Paraffin, Bienenwachs, Stearin, gehärtete pflanzliche und tierische Öle und Fette und andere natürliche Wachse wie Carnaubawachs, Montanwachs, sowie synthetische Wachse wie Polyethylenwachse und Copolymerisate und hochschmelzende Fischer-Tropsch Paraffine, vorzugsweise Paraffinwachs, unter Erwärmen bei einer Temperatur von 80–150°C, bevorzugt 100–130°C, besonders bevorzugt 110–120°C dispergiert. Geeignet sind Acetale und/oder Ketale mit Organyl-Resten, insbesondere solche mit Alkyl-Resten. Besonders bevorzugt werden Acetale und/oder Ketale mit einem Siedepunkt < 100°C eingesetzt, damit durch die Gase, die beim Verdampfen der Acetale und/oder Ketale während des Einarbeitens in das heiße Wachs entstehen, die Verteilung des Farbmittels unterstützt und so eine gleichmäßigere Verteilung der Farbmittel erzielt wird.
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Geeignete Acetale sind beispielsweise Methylal, Diethoxymethan, Dibutoxymethan, Propylal, 1,3-Dioxolane, 4-hydroxymethyl-1,3-dioxolan, Monobenzalpentaerythrol, 1,2-Isopropylidene-glycerol, 1-n-Butoxy-1-ethoxyethane, 2-Methoxytetrahydropyran, 2,2-Dihexoxyhexan, n-Butylacetal und Polyvinylacetal.
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Das Farbmittel wird bevorzugt in einer Konzentration von 5–40 Gew.% bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung eingesetzt, besonders bevorzugt in einer Konzentration von 10–20 Gew.%.
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Das Acetal und/oder Ketal wird bevorzugt in einer Konzentration von 10–95 Gew.% bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung eingesetzt, besonders bevorzugt in einer Konzentration von 20–95 Gew.%, ganz besonders bevorzugt in einer Konzentration von 50–80 Gew.%.
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Das Wachs wird bevorzugt in einer Konzentration von 2–40 Gew.% bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung eingesetzt, besonders bevorzugt in einer Konzentration von 15–30 Gew.%, ganz besonders bevorzugt in einer Konzentration von 10–20 Gew.%.
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Die Viskosität der flüssigen Farbstoffzusammensetzung kann durch Variation des Acetal/Ketal-Anteils und des Wachsanteils an der Farbstoffzusammensetzung eingestellt werden.
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Darüber hinaus kann zur Einstellung der gewünschten Viskosität und zur Verhinderung eines Absinkens der Farbmittel zu der Farbstoffzusammensetzung Vaseline oder eine Wachs-in-Öl Mischung, z.B. Bienenwachs in Öl, zugegeben werden. Die Vaseline wird bevorzugt in einer Konzentration von 0,1–40 Gew.% bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung eingesetzt, besonders bevorzugt in einer Konzentration von 10–20 Gew.%.
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Zur Feineinstellung der Viskosität der Farbstoffzusammensetzung können weitere Viskositätsregulierer als Additive zugesetzt werden. Geeignete Viskositätsregulierer sind beispielsweise Tenside, Polyurethandispersionen, Polyacrylatdispersionen oder Polyurethan-/Polyacrylat-Hybriddispersionen. Geeignete Tenside sind beispielsweise Saponine oder Phospholipide wie Lecithin, Fettalkoholpolyglycolether (FAE), Fettalkoholsulfate (FAS), Fettalkoholethersulfate (FAES) und Methylestersulfonate (MES), Alkylglycoside aus Hexosen bzw. Pentosen und Fettalkoholen, synthetische Tenside wie Alkylbenzolsulfonate (ABS), sekundäre Alkansulfonate (SAS). Geeignete Polyurethandispersionen, Polyacrylatdispersionen oder Polyurethan-/Polyacrylat-Hybriddispersionen sind beispielsweise Bayhydrol® Dispersionen der Firma Bayer. Die Viskositätsregulierer werden bevorzugt in einer Konzentration von 0,1–2,5 Gew.% bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung eingesetzt, besonders bevorzugt in einer Konzentration von 0,5–2,5 Gew.%.
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Luftblasen, die sich bei der Herstellung der Farbstoffzusammensetzung bilden können, können aus der flüssigen Farbstoffzusammensetzung durch den Zusatz von Entlüftern ausgetrieben werden. Geeignete Entlüfter sind Polyoxyalkylenderivate beispielsweise Polyoxyalkylen-alkylether, Polyoxyalkylenharz, Polyoxyalkylenglykol.. Die Entlüfter werden bevorzugt in einer Konzentration von 0,1–5 Gew.% bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung eingesetzt, besonders bevorzugt in einer Konzentration von 0,1–3 Gew.%.
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Besonders thixotrope Farbmittel, die in flüssiger Form nicht lange fließfähig bleiben, sondern die Flüssigkeit verdicken, so dass eine standfeste Paste entsteht, können durch den Zusatz von Polyethylenimin im fließfähigen Zustand gehalten werden. Polyethylenimin wird bevorzugt in einer Konzentration von 0,-1–1 Gew.% bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung eingesetzt, besonders bevorzugt in einer Konzentration von 0,1–0,7 Gew.%.
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Eine besonders bevorzugte Farbstoffzusammensetzung gemäß der zweiten bevorzugten Ausführungsform hat folgende Zusammensetzung:
| Farbmittel | 5–40 Gew.% |
| Acetal | 10–95 Gew.% |
| Wachs | 2–40 Gew.% |
| Vaseline | 0–40 Gew.% |
| Viskositätsregulierer | 0–2,5 Gew.% |
| Entlüfter | 0–5 Gew.% |
| Polyethylenimin | 0–1 Gew.% |
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Beispiele
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Die folgenden beispielhaften Farbzusammensetzungen dienen der Erläuterung der Erfindung und sind nicht einschränkend zu verstehen.
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Beispiel 1
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Farbstoffzusammensetzung umfassend:
20 Gew.% Farbmittel (Cochenillerot)
60 Gew.% Öl (Blandol)
18,5 Gew.% Vaseline (Pionier 17012)
1,5 Gew.% Viskositätsregulierer (TEGO Dispers 650)
60 Gew.% Blandol (Öl)
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Beispiel 2
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Farbstoffzusammensetzung umfassend:
30 Gew.% Farbmittel (Irgazin Gelb-Pastillen: Polyethylen-Polymerpellets, beladen mit 40% Pigment)
44,4 Gew.% Öl (Blandol)
20 Gew.% Fettsäureester (Isopropyl-Myristat (IPM))
5 Gew.% Vaseline (Pionier 17012)
0,1 Gew.% Entschäumer (Byk-3155)
0,5 Gew.% Viskositätsregulierer (Viscobyk-4041)
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Beispiel 3
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Farbstoffzusammensetzung umfassend:
15 Gew.% Farbmittel (Bayferrox Braun 654T)
17,4 Gew.% Öl (Rizinusblasöl)
60 Gew.% Benzoflex 354 (2,2,4-trimethyl-1,3-pentandioldibenzoate)
5 Gew.% Vaseline (Pionier 17012)
0,1 Gew.% Entschäumer (Byk-3155)
2,5 Gew.% Viskositätsregulierer (TEGO Dispers 670)
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Beispiel 4
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Verfahren zum Einfärben von Wachsen mittel der erfindungsgemäßen Farbstoffzusammensetzungen. Das Wachs wird zunächst auf eine Temperatur zwischen dem oberen Ende des Schmelzbereiches des Wachses und einer Temperatur die ungefähr 10–80°C über oberen Ende des Schmelzbereiches des Wachses liegt erhitzt und dadurch geschmolzen.
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Anschließend werden 0,1–2 Gew.% bezogen auf das Gesamtgewicht der Wachsmischung einer erfindungsmäßen Farbstoffzusammensetzung zudosiert und vermischt, anschließend kann das eingefärbte Wachs zu Wachsprodukten beispielsweise zu Kerzen oder dekorativen Wachsprodukten wie beispielsweise Wachsfiguren weiterverarbeitet werden.
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Mit den erfindungsmäßen Farbstoffzusammensetzungen ist es außerdem möglich, Wachsmischungen kontinuierlich einzufärben, d.h. die flüssigen Wachse werden während des Abfüllprozesses, der kontinuierlich erfolgen kann, gleichmäßig durchgefärbt, indem die Flüssigfarbe ebenfalls kontinuierlich und gleichzeitig mit dem flüssigen Wachs eingetragen wird.