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Dispergiermittel für fließfähige wäßrige Dispersionen von feinteiligen
Pigmenten und/oder Pigmentfarbstoffen für Überzugsmassen Die Erfindung betrifft
Dispergiermittel für fließfähige wäßrige Dispersionen von Pigmenten bzw. Füllstoffpigmenten,
die insbesondere in Form wäßriger Pasten vorliegen, die sich als Zusatz zu wäßrigen
Harzdispersionen zwecks Herstellung von überzugsmassen auf Wasserbasis eignen. In
solchen wäßrigen Pigmentpasten wird ein feinteiliges Pigment mit Hilfe einer kleinen
Menge eines wasserlöslichen Salzes eines niedrigmolekularen, verhältnismäßig homogenen
Mischpolymerisats aus Maleinsäureanhydrid -und einem Kohlenwasserstoff mit 5 bis
10 Kohlenstoffatomen, der nur eine einzige aktive Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindung
aufweist, in dispergiertem Zustand gehalten.
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Seit langem ist der Bedarf an gut dispergierten Pigmenten groß. Zur
Herstellung solcher Dispersionen sind zahlreiche Mittel vorgeschlagen worden. Aber
nur wenige von ihnen sind wirksam genug, wobei gewöhnlich diese Wirksamkeit dann
auf eine kleine Gruppe von festen Körpern beschränkt ist. Es ist die Regel, daß
Dispergiermittel in ihrer Wirksamkeit ziemlich spezifisch sind und daß ein solches
Mittel nur bei einer ziemlich begrenzten Zahl von bestimmten Pigmenten wirklich
dispergierend wirkt, während es bei vielen anderen merklich schlechter oder sogar
gar nicht wirkt. Substanzen, die bei gewissen Stoffen als Dispergiermittel wirken,
können bei anderen Stoffen agglomerierend wirken.
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Es besteht ein dringender Bedarf an Dispergiermitteln, die bei so
vielen der üblichen Pigmente als irgend möglich stark dispergierend wirken und gleichzeitig
anderen Pigmenten und anderen mit diesen zu vermischenden Bestandteilen gegenüber
nicht unverträglich sind. Die hier beschriebenen Mischpolymerisate besitzen diese
erwünschte Kombination von Eigenschaften, indem sie bei einer Vielzahl von Pigmenten
als gute Dispergiermittel wirken und Dispersionen ergeben, die mannigfacher Anwendung
zugänglich sind und sich ganz besonders zur Herstellung von Überzugsmassen auf Wasserbasis
eignen.
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Es sind zahlreiche Mischpolymerisate aus Maleinsäureanhydrid und ungesättigten
Substanzen, vor allem Kohlenwasserstoffen, bekannt. Sie sind in großem Umfange z.
B. in überzugsmassen, als Agglomerier- und als Bindemittel benutzt worden. Für die
genannten Zwecke müssen diese Mischpolymerisate hohe Molekulargewichte, z. B. in
der Größenordnung von 30 000 bis 150 000, in-vielen Fällen wenigstens über
10000, aufweisen.
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Es sind in erster Linie Mischpolymerisate dieser Art angewandt worden.
Es wurde aber auch bereits gezeigt, daß Mischpolymerisate niedrigeren Molekulargewichts
hergestellt werden können. Man hat sie für bestimmte überzugsmassen, als Gerbmittel,
als Gelatineersatzprodukte, als Härtungsmittel für Eiweißstoffe u. dgl. m. benutzt.
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Die gebräuchlicheren Mischpolymerisate aus Maleinsäureanhydrid und
ungesättigten Substanzen sind jedoch die höhenmolekularen gewesen: Sie sind in Verbindung
mit Feststoffen als Binde- und überzugsmittel benutzt worden. Wenn die hochmolekularen
Mischpolymerisate wasserlöslich gemacht werden, wirken sie immer noch als Bindemittel.
Obwohl sie mit feinteiligen festen Körpern gemischt werden können, sind es aber
keine hochwirksamen Dispergiermittel. Ehe man so viel eines solchen Stoffes zugegeben
hat, daß in einer Pigmentpaste eine gute Dispergierwirkung erhalten wird, entsteht
bereits eine viskole Masse. Die als Bindemittel verwendbaren Mischpolymerisate wirken
als Dispergiermittel nur schwach.
Deshalb war die Entdeckung überraschend,
daß man fließfähige Pasten von hohem Festkörper- und niedrigem Wassergehalt herstellen
kann, indem man in ein Gemisch aus Pigment und Wassereine verhältnismäßig kleine
Menge eines wasserlöslichen Salzes eines Mischpolymerisats aus äquimolekularen Mengen
Maleinsäureanhydrid und einem ungesättigten Kohlenwasserstoff mit 5 bis 10 Kohlenstoffatomen
und einer einzigen Kohlenstoffdoppelbindung einverleibt, wobei das Mischpolymerisat
ein Molekulargewicht unter 5000 aufweist und verhältnismäßig homogen ist, wie aus
der Beziehung zwischen Molekulargewicht und der Viskosität seiner Lösungen hervorgeht.
Die Menge des Salzes eines niedrigmolekularen homogenen Mischpolymerisats, die die
Dispersion der Feststoffe und die Fließfähigkeit der Pigmentpaste bewirkt, liegt
nicht über 3 -% des Gewichts des Pigments und macht zuweilen nur etwa 0,05% aus.
Bevorzugt werden aber gewöhnlich zwischen 0,1 und 1% liegende Mengen angewandt.
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Die so hergestellten Pasten haben ein pff von wenigstens 4,5, vorzugsweise
über 7. pH-Werte zwischen 7 und 11 werden bevorzugt; es können aber auch Pasten
mit einem PH von 12 hergestellt werden, die feste Stoffe ausgezeichnet dispergieren.
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Am besten bewährt sich die Herstellung von Pigmentpasten mit einem
Festkörpergehalt von 50 bis 85 und vorzugsweise 60 bis 85%, wobei so viel Pigment
angewandt wird, wie es die Fließfähigkeit der Paste erlaubt. Es werden wenigstens
15% Wasser in einer Paste benötigt, da der Wassergehalt in jedem Fall so hoch sein
muß, daß eine fließfähige Paste entsteht. Es ist bemerkenswert, daß bei so hohen
Festkörpergehalten Fließfähigkeit erreicht werden kann. Es ist dies ein Ergebnis,
das bisher in vielen Fällen nicht erzielt werden konnte und in anderen Fällen einfach
nicht möglich war.
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Man kann sich die hier zu benutzenden Mischpolymerisate aus Einheiten
aufgebaut denken, die aus der Maleinsäuregruppe und einer Gruppe des Kohlenwasserstoffs
bestehen
worin M und M0 Kationen sind, die in Wasser lösliche Carboxylate mit einem PH von
wenigstens 4,5 ergeben, und R ein Kohlenwasserstoffrest mit 3 bis 8 Kohlenstoffatomen
ist, der den Rest des ungesättigten Kohlenwasserstoffs darstellt. In der Technik
sind zahlreiche Verfahren zur Mischpolymerisation vom Maleinsäureanhydrid mit einem
ungesättigten Kohlenwasserstoff beschrieben worden. Solche Kohlenwasserstoffe, z.
B. 1-Arnylen, Isoamylen, 1-Hexen, Diisobutylen, 1-Decen und die Terpene, die nicht
selbst zur Bildung von Polymerisaten neigen, reagieren mit Maleinsäureanhydrid im
Molverhältnis 1:1 in Gegenwart eines Polymerisationskatalysators oder -initiators
unter Bildung von Mischpolymerisaten kleiner Molekülgröße bzw. geringen Polymerisationsgrades.
Es sind dies besonders erwünschte Mischpolymerisate, weil sie verhältnismäßig leicht
homogen dargestellt werden können. Als Initiatoren können Benzoylperoxyd, Lauroylperoxyd,
Cumolhydroperoxyd, tert.-Butylperbenzoat od. dgl. benutzt werden. Diese organischen
Peroxyde eignen sich ebenso zur Mischpolymerisation von Maleinsäureanhydrid mit
einer äquimolekularen Menge Styrol, a-Methylstyrol, Vinyltoluol, Isopropenyltoluol
oder Inden. Wenn aber diese ungesättigten Kohlenwasserstoffe als Reaktionsteilnehmer
benutzt werden, müssen die Bedingungen so gewählt werden, daß Mischpolymerisate
geringen Polymerisationsgrades entstehen. Aus der Literatur ist bekannt, daß diese
Bedingungen die Auswahl der Lösungsmittel, die Konzentration, die Peroxydmengen
und die Temperaturen betreffen, unter denen kleine Molekülgrößen erhalten werden.
Dabei werden auch Regulierungs- oder Modifizierungsmittel in bekannter Weise benutzt.
So sind Schwefelverbindungen, z. B. die Mercaptane, zur Herstellung von Mischpolymerisaten
niedrigen Molekulargewichts besonders wertvoll.
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Es können auf diese Weise Mischpolymerisate mit Molekulargewichten
unter 5000 hergestellt werden. Diese Molekulargewichte sind natürlich nur Mittelwerte.
In diesem Molekülgrößenbereich kann man die scheinbaren Molekulargewichte aus bestimmten
Eigenschaften, z. B. der Siedepunktserhöhung, bestimmen. Aber nicht alle Mischpolymerisate,
deren scheinbares Molekulargewicht in dem genannten Bereich liegt, sind wirksame
Dispergiermittel für Pigmente.
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Es wurde gefunden, daß wirksame Dispergiermittel der hier erörterten
Art außerdem auch eine Homogenität aufweisen müssen, die aus der Beziehung zwischen
dem scheinbaren Molekulargewicht und der Viskosität der betreffenden Lösungen ermittelt
werden kann. So darf ein hier geeignetes, als wirksames Dispergiermittel verwendbares
Mischpolymerisat in den Lösungen der Anhydridform in 35%iger Konzentration in einem
organischen Lösungsmittel, z. B. Dioxan oder Methyläthylketon, keine Viskosität
von mehr als 1000 cP bei 25° C aufweisen. Dadurch werden Mischpolymerisatgemische
ausgeschieden, die einige sehr große Moleküle und genügend Monomeres und/oder genügend
sehr niedrigmolekulares Polymerisat enthalten, um das scheinbare Molekulargewicht
in einen anscheinend brauchbaren Bereich zu bringen. Derartige heterogene Gemische
haben sich nicht als wirksam erwiesen. Deshalb dürfen nicht umgesetzte Ausgangsstoffe
in dem Mischpolymerisat nicht vorhanden sein. Sie müssen unter vermindertem Druck
und/oder durch Waschen mit Wasser entfernt werden. Unter dem hier benutzten Ausdruck
»homogen<: werden also Mischpolymerisate verstanden, die den obigen Bedingungen
genügen.
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Die genannten Mischpolymerisate aus Maleinsäureanhydrid und einem
ungesättigten Kohlenwasserstoff werden in Wasser aufgenommen und mit so viel Base,
z. B. einem Alkalihydroxyd, -carbonat oder -bicarbonat, Ammoniumhydroxyd oder einer
quaternären Ammonium- oder Aminbase, behandelt, daß ein lösliches Salz entsteht,
das ein p$ von wenigstens 4,5 ergibt. Die Mischpolymerisate werden am besten in
Lösung benutzt. Um sie aber bequem handhaben und versenden zu können, können die
Salze auch in fester Form hergestellt werden, in welchem Falle sie am
bseten
vor Herstellung der Pigmentpasten aufgelöst werden.
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Unter dem Salz eines Mischpolymerisats wird im folgenden das Salz
verstanden, das sich von der Säure bildet, die durch Hydratation des Anhydridmischpolymerisats
erhalten wird.
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Von den verschiedenen Mischpolymerisaten der obengenannten Zusammensetzung
beansprucht das Mischpolymerisat aus Maleinsäureanhydrid und Diisobutylen besonderes
Interesse. Die Mischpolymerisation dieser beiden Substanzen führt leicht zu Mischpolymerisaten,
die so niedrige Molekulargewichte besitzen und so homogen sind, wie es für den vorliegenden
Zweck als ausschlaggebend bezeichnet wurde. Diese Mischpolymerisate besitzen ein
optimales Gleichgewicht von hydrophoben und hydrophilen Gruppen für die beabsichtigten
Anwendungen. Sie stellen für eine ungewöhnlich große Zahl von festen Teilchen wirksame
Dispergiermittel dar und sind in kleinen Mengen höchst wirksam. Da die Mischpolymerisate
praktisch farblos sind, färben sie die Pasten auch nicht. Außerdem sind sie billig.
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Zu den zu dispergierenden weißen Pigmenten und Füllstoffpigmenten
gehören: Bleiweiß, Zinkoxyd, Titanpigmente, Zinksulfidpigmente, Bariumsulfat, Caleiumearbonat,
Siliciumdioxyd, Talk, Glimmer und Tone, z. B. Kaolin Die Pigmentpasten bestehen
unter normalen Umständen aus einem oder mehreren dieser oder gleichwertiger Pigmente.
Man kann an Stelle dieser Pigmente oder neben ihnen einen odermehrere Buntpigmente
oder Pigmentfarbstoffe, z. B. Eisenoxyd, Gasruß, Cadmiumsulfid, Chromorange, Chromgelb,
Chromgrün, Phthalocyaningrün, Phthalcyaninblau usw., verwenden. Wenn ein hydrophober
Pigmentfarbstoff benutzt werden soll, kann er zuerst mit einer Lösung einer kleinen
Menge eines Netzmittels, z. B. einem sulfatierten Alkohol, sulfonierten Alkylbenzol;
Natriumalkylphenoxypolyäthoxyäthylsulfat oder Alkylphenoxypolyäthoxyäthanol, benetzt
werden, da die in der Erfindung angewandten Mischpolymerisate keine Netzmittel sind
und auch keine nennenswerte Kapillaraktivität zeigen.
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Die Pigmente sollen eine solche Teilchengröße aufweisen, daß sie durch
ein Sieb von 125 Maschen je Zentimeter hindurchgehen.
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Zur Herstellung der erfindungsgemäßen Pigmentpasten stellt man am
besten zuerst eine wäßrige Lösung des Mischpolymerisats in seiner Salzform in einer
Konzentration von 5 his 40'0/0, vorzugsweise 10 bis 20 %, her. Dann werden Pigment,
Wasser und Mischpolymerisatlösung gemischt. Die Paste oder die Suspension kann gegebenenfalls
in einer geeigneten Mühle vermahlen werden. Man muß genügend Mischpolymerisat anwenden,
um eine gute Dispersion und die Fließfähigkeit der Paste sicherzustellen. Die Größe
der benötigten Menge Mischpolymerisat hängt von dem jeweiligen Pigment bzw. den
jeweiligen Pigmenten und deren Verteilungszustand ab-. Im allgemeinen soll um so
mehr Dispergiermittel angewandt werden, je feiner die Teilchengröße ist. Konzentrierte
Pasten können in verdünnte Pasten übergeführt werden, wenn das gewünscht wird.
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Für zahlreiche Pigmente mit verschiedenen Mischpolymerisaten wurden
die folgenden Fließfähigkeitstitrationswerte erhalten. Bei dieser Untersuchung wurde
eine Pigmentpaste mit kleinen Mengen einer wäßrigen, 10%igen Lösung eines Salzes
eines Mischpolymerisats titriert, bis Fließfähigkeit eintrat. Das Gemisch wurde
nach jedem Zusatz 1/2 Minute lang mit einem schnellaufenden Mischer gerührt und
auf Fließfähigkeit geprüft. Entsprechende Angaben sind in Tabelle 1 zusammengestellt.
In der ersten Spalte sind die verschiedenen Pigmente und in den darauffolgenden
Spalten für jedes Mischpolymerisat unter 1 der Prozentgehalt Mischpolymerisat, auf
das Pigment bezogen, und unter 2 der endgültige Prozentgehalt an Pigment in jedem
Gemisch angegeben. Die Prozentgehalte an Pigment sind jedoch nicht die höchsten,
bei denen die Fließfähigkeit der Paste erreicht und beibehalten wird.
| Tabelle 1 |
| Titration der Fließfähigkeit |
| Pigment MischpolymerisatC MischpolymerisatD' MischpolymerisatD2
MischpolymerisatE |
| 1 2 1 I 2 1 I 2 |
| 1 I 2 |
| Bariumsulfat ........... 0,14 77 0;14 77 0,20 77 0,26 76 |
| Rotes Eisenoxyd . ...... 0,29 58 0,34 I 57 0,37 57 0,46
57 |
| Kaolin ... . ............. 0,11 69 0,11 69 0,20 - 69
0,23 69 |
| Anatas ................. 0,17 58 0,17 58 ,20 58 0,40 57 |
| Zinkoxyd .............. 0,1.7 ; 69 0,17 69 0;26 |
| 69 0,29 69 |
Das Mischpolymerisat C wurde aus Maleinsäureanhydrid und /3-Pinen im Molverhältnis
1:1 hergestellt und als Natriumsalz benutzt. Das Mischpolymerisat hatte ein
durchschnittliches Molekulargewicht von 2000. Seine 35%ige Lösung in Methyläthylketon
hatte eine Viskosität von 250 cP bei 25° C.
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Das Mischpolymerisat Dl wurden aus Maleinsäureanhydrid und Limonen
in einem Molverhältnis von 1:1 hergestellt und in das Natriumsalz übergeführt. Sein
durchschnittliches Molekulargewicht war 2000, die Viskosität seiner 35%igen Lösung
in Methyläthylketon bei 25°C 225 cl?. Das MischpolymerisatD2 war das Ammoniumsalz
des gleichen Mischpolymerisats.
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Das Mischpolymerisat E war als Natriumsalz des 1:1-Mischpolymerisats
aus Maleinsäureanhydrid und Inden. Seine 35%ige Lösung in Dioxan hatte eine Viskosität
von 150 cP bei 25° C. Das durchschnittliche Molekulargewicht lag bei 1300.
| Tabelle 2 |
| Titration der Fließfähigkeit |
| Pigment Mischpolymerisat A1 Mischpolymerisat A2 Mischpolymerisat
A3 |
| 1 I 2 1 1 2 1 I 2 |
| Bariumsulfat . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0,14 77
0,14 77 0,14 77 |
| CaCO3 .. . ..................... 0,06 71 0,06 71 0,06
71 |
| Rotes Eisenoxyd . . . . . . . . . . . . . . . . 0,1.7 58 0,20
58 0,20 I 58 |
| Kaolin ................. . ....... 0,14 69 0,14 69 0,14
69 |
| Zinkoxyd ................. .... 0,20 69 0,20 69 0,22
j 69 |
Alle diese Mischpolymerisate wurden aus äquimolaren Mengen Maleinsäureanhydrid und
Diisobutylen hergestellt. Das Mischpolymerisat A1 hatte das Molekulargewicht 1000,
A2750 und A34000. Die Viskositäten der 350/eigen Lösungen in Dioxan bei 25°
C betrugen 100, 32 bzw. 560 cP. Alle Mischpolymerisate wurden in Form der Natriumsalze
angewandt. Die Ammoniumsalze lieferten ebenso gute Ergebnisse.
| Tabelle 3 |
| Titration der Fließfähigkeit |
| Pigment Mischpolymerisat F |
| 1 2 |
| Bariumsulfat ........... 0,15 77 |
| Calciumcarbonat . .. . . .. . 0,06 71 |
| Eisenoxyd .............. 0,24 58 |
| Kaolin ................. 0,18 69 |
| Zinkoxyd .............. 0,21 69 |
Das Mischpolymerisat F bestand aus äquimolaren Mengen Maleinsäureanhydrid und Styrol
und hatte ein Molekulargewicht von etwa 2300 und in 35%iger Lösung in Dioxan eine
Viskosität von 320 cP bei 25° C. Das Mischpolymerisat F wurde als Natriumsalz untersucht.
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Die Wirksamkeit der Mischpolymerisate aus Maleinsäureanhydrid und
ungesättigten Kohlenwasserstoffen mit 5 bis 10 Kohlenstoffatomen kann auch in der
Weise aufgezeigt werden, daß man die Höchstmenge eines gegebenen Pigmentes bestimmt,
die in Wasser unter Bildung einer Paste mit einem gewissen Fließfähigkeitsgrad aufgenommen
werden kann. Das Maximum einer solchen Pigmentmenge wird in der Hauptsache durch
das jeweils geprüfte Pigment und seine Teilchengröße bestimmt. Wenn die Größe abnimmt,
nimmt natürlich die Oberfläche zu, so daß etwas mehr Dispergiermittel angewandt
werden muß, insbesondere wenn man den optimalen Dispersionszustand erreichen will.
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Es wurden Pasten von Pigmenten in Wasser hergestellt, dann wurde die
Höchstmenge Pigment bestimmt, bei der Fließfähigkeit beobachtet wurde. Bei Bariumsulfat
lag das Maximum bei 80 bis 850/a, wobei 0,25% des Dinatriumsalzes eines Mischpolymerisats
aus Maleinsäureanhydrid und Diisobutylen benutzt wurde. Bei Zinkoxyd lag die Höchstgrenze
ebenfalls bei 80 bis 85°/a und die Menge des glichen Salzes bei 0,250/0. Bei Kaolin
mit einer Höchstgrenze von 70 bis 75'% wurden ebenfalls 0,25% des gleichen Salzes
benutzt. Bei Calciumcarbonat mit einer Teilchengröße von 2 Mikron lag die Höchstgrenze
bei 80 bis 85 0%, wobei 0,25 0/a des gleichen Salzes benutzt wurden. Bei Calciumcarbonat
mit einer Teilchengröße von 0,2 Mikron lag die oberste Grenze jedoch bei 70 bis.
75 %; hier erwies sich ein Zusatz von 1% des .dispergierenden Salzes als zweckmäßig.
Fast die gleichen Ergebnisse wurden erhalten, wenn die anderen obengenannten Mischpolymerisate
an Stelle des hier benutzten angewandt wurden.
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Bei dem Mischpolymerisat F' in einer Menge von 0,25 0/m (auf das Pigment
bezogen) wurden die folgenden Höchstgehalte an Pigment für fließfähige Pasten bestimmt:
für Bariumsulfat 80 bis 85 %; für Calciumcarbonat 80 bis 85 0/0; für Kaolin 70 bis
75 %; für Zinkoxyd 80 bis 85 0/a und für Eisenoxyd 65 bis 70 %.
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Wie gezeigt wurde, wirken die angegebenen Mischpolymerisate bei einer
großen Zahl von Pigmenten im höchsten Maße dispergierend. Sie sind deshalb besonders
wertvoll zur Herstellung der üblichen Pigmentpasten, die in Überzügen angewandt
werden, die meist mehrere Pigmente enthalten. Eine typische Zusammensetzung enthält
z. B. 250 Teile eines Titan oxyds vom Rutiltyp, 75 Teile Zinksulfid und 150 Teile
Glimmer. Zu diesem Gemisch werden 1,3 Teile des Natriumsalzes eines Mischpolymerisats
aus Maleinsäureanhydrid und Diisobutylen mit einem Molekulargewicht von 2000 gegeben.
Das Gemisch ist mit genügend Wasser ziemlich fließfähig und ergibt eine Paste mit
65 bis 70% Feststoffen. Damit ist diese Pigmentpaste vollkommen als Zusatz zu Latices
von Mischpolymerisaten, z. B. Styrol und Butadien, Vinylacetat, Acrylsäureharzen
und anderen filmbildenden harzartigen Vehikeln auf Wasserbasis geeignet. Auf Grund
der Dispersionswirkung der verschiedenen Feststoffe in den Pasten kann mit Sicherheit
ein höheres Verhältnis von Pigment zu Bindemitel angewandt werden, als es bisher
erreicht werden konnte. Das ist besonders für das überziehen von Papier wichtig.
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Die Pigmentpaste kann gut bei einem Pigment-Bindemittel-Verhältnis
von 1:2 bis 4:1 verwendet werden, wobei die Harze gut dispergiert werden und glatte
ebene überzüge entstehen. Für Spachtelmassen auf porösen Oberflächen und für Papierüberzüge
sind Pigment-Bindemittel-Verhältnisse bis zu 20:1 und sogar bis zu 30 :1 anwendbar,
wenn wie im. vorliegenden Fall die Pigmentpasten hervorragend dispergiert sind.
Ein
Beispiel für gefärbte Pigmentpasten ist folgendes:
| Titandioxyd (Rutil) . . . . . . . . . . . . ... 15,0 |
| Zinksulfid ....................... 75,0 |
| Ton ............................ 200,0 |
| Talk .............. ........... 50,0 |
| Toluidinrot (Colour Index 69) ..... 10,0 |
| Rotes Eisenoxyd . . . . . . . . . . . . . . . . . 100,0 |
| Dispergiermittel . . . . . . . . . . . . . . . . . 1,7 |
| Diäthylenglykol .............. . ... 13,2 |
| Antischaummittel ............. 1,2 |
| Wasser ......................... 112,5 |
| - 578,6 |
Als Dispergiermittel wurde das Natriumsalz des Mischpolymerisats aus Maleinsäureanhydrid
und Düsobutylen .mit dem Molekulargewicht 1000 benutzt, dessen Viskosität in 35%iger
Dioxanlösung 100 cP bei 25° C betrug. Diese Pigmentpaste wurde von wäßrigen Harzsuspensionen
leicht aufgenommen und ergab Farben auf Wasserbasis von guten Eigenschaften.
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Fließfähigkeitstitrationen wurden mit stark färbendem Lampenruß, der
eine Teilchengröße von ungefähr 0, 036 Mikron hat und in wäßriger Suspension einen
pH-Wert von 9,5 ergibt, angestellt, wobei verschiedene Mischpolymerisate als Dispergiermittel
verwendet wurden. Bei diesen Versuchen wurden Kohlenstoff und Wasser zu einer steifen
Paste vermischt, die mit kleinen Anteilen einer 10%igen wäßrigen Lösung eines Salzes
titriert wurde, bis sie fließfähig geworden war. Das Gemisch wurde nach jedem Zusatz
mit einem sehr schnellen Rührer gemischt. Am scheinbaren Endpunkt wurde die Paste
2 Minuten gerührt und 5 Minuten stehengelassen. Wenn die Fließfähigkeit nicht bestehengeblieben
war, wurde mit kleinen Portionen weitertitriert, bis. die Fließfähigkeit erhalten
blieb. Der durchschnittliche Festsubstanzgehalt der entstehenden Paste betrug 24%.
Fließfähigkeit wurde bei folgenden Prozentgehalten an Dispergiermittel - auf das
Gewicht des Rußes bezogen - erreicht:
| Prozentgehalt Dispergiermittel: Ergib t Mittleres o |
| an Viskosität bei 25 C |
| Dispergier- ### eines Mischpolymerisats Molekular- einer |
| mittel aus Maleinsäureanhydrid pg gewicht |
| 1,6 und ,B-Pinen (1 : 1) (Na-Salz) 12 etwa 2000 50%igen Lösung |
| in Methyläthylketon 250 cP |
| 2,0 und Limonen (1 :1) (Na-Salz) 12,4 etwa 2000 35%igen Lösung |
| in Methyläthylketon 225 cP |
| 2,9 und Inden (1:1) (Na-Salz) 12,0 etwa 3500 35%igen Lösung |
| in Dioxan 350 cP |
| 2,3 und Dicyclopentadien (1: 1) 12,4 etwa 1500 35%igen Lösnug |
| (Na-Salz) in Dioxan 250 eP |
| 2,5 und Düsobutylen (1:1) (Na-Salz) 11,3 etwa 750 35%igen Lösung |
| in Dioxan 32 cP |
| 2,2 und Düsobutylen (1:1) (Na-Salz) 11,7 etwa 1000 35%igen
Lösung |
| in Dioxan 100 cP |
| 2,8 und Diisobutylen (1 :1) (Na-Salz) 11,0 etwa 4000 35%igen
Lösung |
| in Dioxan 560 cP |
| 2,2 und Düsobutylen (1:1) (K-Salz) 9,8 - 35%igen Lösung |
| in Dioxan 125 cP |
| 2,2 und Diisobutylen (1: 1) 9,8 - 35%igen Lösung |
| (NH4 Salz) in Dioxan 130 cP |
| 2,3 und Styrol (1 :1) (Na-Salz) 9,5 etwa 2300 35%igen Lösung |
| in Dioxan 320 cP |
| 4,9 und Styrol (1:1) (Na-Salz) 12,0 etwa 1200 35%igen Lösung |
| in Dioxan 9850 cP |