DE1669166A1

DE1669166A1 - Pigmentzusatz fuer Lacke

Info

Publication number: DE1669166A1
Application number: DE19671669166
Authority: DE
Inventors: Gaczi John Joseph; Leon Katz
Original assignee: GAF Corp
Current assignee: GAF Corp
Priority date: 1966-07-06
Filing date: 1967-06-30
Publication date: 1971-07-22
Also published as: GB1199777A; BE700941A; NL6709321A; BR6790897D0; SE331873B; ES342590A1; CH517820A; US3492253A

Description

Die Erfindung bezieht sieh auf einen neuen und bräuchbaren Pigmentzusatz mit einem Gehalt an alkyllertem Polymer von heterocyclischen. N-Viny!monomer; dieser Zusatz ist zur Einarbeitung in Ölharz-Träger geeignet.

Der Sammelbegriff "Ölharz—Träger¹¹ umfasst generell Überzugskompositionen, z.B. trocknende Öle, Weichharze (Ölharze), Alkydharze, Anstrichfarben, Ölfarben, Einbrennlacke, Spirituslacke, Firnisse, Cellulosenitrat- oder Celluloseacetat-Lacke, lithographische Lacke für Drückfarben, Spirituslacke und Spiritusfirnisse für Druckfarben, wässrige Emulsionen von natürlichem oder künstlichem

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BAD OBfGfNAt

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Latex, wässrige Lösungen, die wasserlösliche Binder (.je im, Kasein, Methylcellulose, Polyvinylalkohol, Carooxymethylcellulose und dergleichen) enthalten und in Wasserfarben verwendet-werden.

Bisher war es beim Einarbeiten von organischen oder anorganischen Pigmenten in Anstrichfarben, Lacke, lithographische Lacke und andere flüssige.Kompositionen, üblich, die Pigmente mit dieser Überzugskomposition oder mit einer oder mehreren ihrer flüssigen Komponenten in einer Kugelmühle oder in einer Dreiwalzen-Mühle zu vermählen, um eine gründliche Verteilung der Pigmente zu gewährleisten, um eine Kcrnbildung oder ?lecken infolge ungenügend verteilter ?igrr.eücpartikel oder infolge von Pigmentanhäufungen in den "ner·;---stellten Überzügen zu vermeiden und um die Färbe kraft d-3c Pigments aufrecht zu=erhalten bzw. zu steigern. JedocL sind diese Mahloperationen nicht nur teuer und zeitraubend, sie verlangen darüber hinaus auch das Vorhandensein und den Einsatz schwerer Geräte.

Um diese Schwierigkeiten und Nachteile zu überwinden, wurde in den USA-Patentschriften 3 088 337 und 3 165 429 vorgeschlagen, ein Pigmentpulver oder eine Pigmentpaste zu verwenden, die N-Viny!pyrrolidon oder andere Pyrrolidonverbindungen enthält. Wenn auch die Verwendung dieser Pyrrolic■.:.:- verbindungen eine.beträchtliche Verbesserung gegenüber dem vorherigen Stand der Technik brachte, so blieben doch noch zahlreiche Probleme ungelöst. So sind beispielsweise

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-3-BÄD ORIGINAL

- Blatt 3 -

die Honiopolymeren neterocyelischer N-Vinylmonomerer und auch die eben erwähnten iyrrolidonverbindungen zwar in Wasser und gewissen organischen Lösungsmitteln, wie Alkoholen, Ither-Alkoholen, Aminen und anderen polaren organischen Lösungsmitteln löslich, jedoch in aliphatischen Kohlenwasserstoffen, wie Hexan, Heptan, Cyolohexan, Methyleyelohexan, Ligroin, Mineralöl, Schmieröl und anderen nicht polaren organischen Lösungsmitteln unlöslich. Infolge dieser Löslichkeitscharakteristika bringt die Verwendung solcher wasserlöslicher Verbindungen als Dispersionsmittel für Pigmente,die zur Sinarbeitung in Ölharz-Träger geeignet sein sollen, das Problem der Abtrennung und des "Ausblutens" der wasserlöslichen Verbindungen mit sich. Ausserdem war es hierbei ausserordentlich schwer, gefärbte Ölharz-Träger in dunklen Tönen und mit einer starken Deckkraft zu erhalten, Man wttr daher immer noch auf der Suche nach befriedigencen Pigment-Kompositionen, die sowohl einen niederen Hygroskoyizitätsgrad bei erhöhter Peuchtigkeitsresistenz als auch die Fähigkeit besitzen, einem Ölharz-Träger eine Farbkrafterhöhung zu verleihen.

Diese Probleme des Standes der Technik werden auf überraschende Weise durch den Vorschlag vorliegender Erfindung gelöst.

Die vorliegende Erfindung schafft einen Pigmentzusatz, der einen fiehalt an alkyliertem Polymer von heterocyclischen! .

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BAD

- Blatt 4 - -

N-Vinylmonomer aufweist und hervorragend zur Einarbeitung in Ölharz-Träger geeignet ist. Die .Erfindung schafft ferner Ölharζ-Träger, die die neue, erfindungsgemässe Pigmentkomposition enthalten und offenbart ein Verfahren zur Einarbeitung der Pigmentkomposition in. den !Erägerstof f. Die gemäss dieser Erfindung mit dem Pigment zu vermischenden Polymeren heterocyolischer K-Yinylmonomerer werden durch Alkylierung eines Homopolymers oder eines Copolymers eines heterocyclischen N-Vinylmonomers, vorzugsweise eines ΪΤ-Vinyliactammonomers und insbesondere eines H-Vinylpyrrolidonmonomers, mit einem alpha-Olefin, das 2 bis 2000 Kohlenstoffatome, vorzugsweise 2 bis 200 Kohlenstoffatome und insbesondere 8 bis 42 Kohlenstoffatome enthält oder durch, gleichzeitige Polymerisation und Alkylierung eines Gemisches aus heterocyclischem H-Vinylmonomer^ monoäthyIonisch ungesättigtem polymerisierbaren Monomer und alpha-Olefin mit 2 bis 2000 Kohlenstoffatomen oder eines Gemisches aus zwei verschiedenen heterocyclischen N-Vinylmonomeren und einem alpha-Olef in, das 2 bis 2000 Kohlenstoffatome enthält, hergestellt.

Als Beispiele heterocyclischer N-Vinylmonomerer, die in Nachbarstellung zum Stickstoff im heterocyclischen Rest eine Carbonylfunktion besitzen, deren, alkylierte polymere Derivate bei der Herstellung der erfindungsgemässen Kompo-' sition verwendet werden können, selen die folgenden genannt: N-Vinylsuccinimid, N-Vinyldiglykolimid, N-¥inylglutarimid₉

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-5-BAD OBiG(NAL

- Blatt 5 —

ϊϊ-Vinyl—3-morpholinon, H-Vinyi-5-methy 1-3-morpholinon _r "H-Vinyl-S-äthyl^-morpiiolinon, U-Vinyloxazolidon, N-Vinylringoxygenier te lactame und vorzugsweise die 5-, 6- und 7-gliedrigen N-Viny!lactame, vorzugsweise IT-Viny !pyrrolidon, der allgemeinen Pormeli .

•CH,

G=O

R^

I
CH-GH,

in der R und R Wasserstoff, den Methyl- oder Äthylrest, η I» 2 oder 3 und m das mittlere Molekulargewicht bedeutet, das durch Messung der relativen Viskosität, die als K-V/ert bezeichnet wird, bestimmt wird.

Der Visk^sitätskoeffizient K, der ausführlich in der Literaturstell| Modern Plastics, Band 23, Nr. 3, Seiten 157-61,, 212, 214J 216 und 218 (1945)beschrieben ist, berechnet sich wie j folgt:

log ¹L rel
c

75K

1 + 1,5 K

wobei K » lOOOK.

c bedeutet hierbei die Konzentration in g pro 100 ml an

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-6-

- Blatt 6 -

* '.Polymer in. Lösung und ^ re! die Viskosität der Lösung im ~ Vergleich zum Lösungsmittel.

Man kann ferner auch die alkylierten Polymeren vergleichbarer Monomsrer von 5-» 6- und 7-gliedrigen U-Vinylthiolactamen, N-Acryloylpyrrolidon, --Piperidon und -Caprclactara; N-Acryloy1-5-methylpyrrolidon, N-Acryloyl-6-niethylpiperiderr, ^J-Acryloyl-^-methylcaprolactam und ihre entsprechenden. 5-, 6- und 7-Äthylderivate, H-Acryloxymethylpyrroliäan, -Piperidon und -Caprolactam, N-Methacryloxyathylpyrrolinoii, -Piperidon und -Caprolactam, N-MethacryloxymeVnyl-S-sie'Cii.vI-pyrrolidony -6-Methylpiperid on und -7-Methylcaprolac tani; N-Methacrylamidomethy1-, N-Methacrylamidoäthy1-, Έ-Zet>acrylamidopropyl- und N-(N-Phenylacrylainidopropyl)-pyrrolidon, -Piperidone und Gaprolactarne verwenden.

Die Homopolymeren der N-Viny!lactame der oben ängeführxen allgemeinen Formel und deren alkylierte Derivate, die bei der praktischen Durchführung vorliegender Erfindung verwendbar sind, lassen sich leicht durch Homopolymerisation von ^-Vinylpyrrolidon, N-Vinyl-5-methylpyrrolidon, K-Vinyl-5-äthy!pyrrolidon, N-Viny1-5,5-dimethylpyrrolidon, K-Vinyl-5,5-diäthylpyrrolidon, N-Vinyl-S-methyl-S-äthylpyrroliaon, N-Vinylpiperidon, N-Vinyl-6-methylpiperidon, Ii-Vinyl-ό-äthylpiperidoii, N-Vinyl-6,6-dimethy!piperidon, N-Vinyl-ö,6-diäthylpiperidon, N-Vinyl-ö-methyl-ö-äthylpipäridon, N-

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BAD ORIGINAL·

Vinylcaprolactam, li-Vinyl-7-methyleaprolac tarn, Di-Vinyl-7,7-dimethylcaprolactam, N-Vinyl-7-äthylcaprolactam, N-Vinyl-7,7-äiäthylcaprolactam und IMTinyl-^-methyl^-äthylcaprolactair: .herstellen.

Pur die Zwecke vorliegender -ärfindung empfiehlt sich die Verwendung alkylierter Derivate von Homopolyseren heterocyclischer N-Vinylmonomerer, die einen K-V/ert im Bereich von etwa 10 bis 140, vorzugsweise von 30 bis 100 besitzen, Diese Homopolymeren lassen sieb, leicht durch konventionelle Homopolymerisationsverfahren aus den vorgenannten heterocyclischen N-Vinylmoncmeren gewinnen.

Alle die Homopolymeren der H-¥iny!lactame der oben angeführten allgemeinen Formel sind in Wasser, Alkoholen und gewissen Klassen organischer !Lösungsmittel löslich, jedoch in den oben angegebenen aliphatischen und aromatischen Kohlenwasserstoffen unlöslich.

Copolymere, die durch Copolymerisation von 5 bis 99 Mol < Prozent der vorgenannten heterocyclischen N-yinylmonomeren mit 1 bis 95 Mol Prozent an monoäthyIonisch ungesättigten polymerisierbaren Monomer erhalten wurden und einen K-Wert von etwa 10 bis 140 besitzen, lasseh sich leicht'gemäss vorliegender Erfindung alkylieren, wobei man Produkte erhält, deren Löslichkeitscharakteristika ihrem Sndverwendungszweck entsprechen.

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BAD ORiQlN^¹ V^

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Zu den verschiedenen monoäthylenisch ungesättigten polyrneri,-sierbaren Monomeren, die sich mit jedem der vorgenannten heterocyclischen N-Vinylmonomeren auf an sich bekannte Weise copolynerisieren lassen, wobei Copolymere entstehen, die leicht alkylierbar sind, unter Entstehung von alkylierte: Copolymeren, die bei der praktischen Durchführung vorliegeπα τ .Erfindung brauchbar sind, gehören Vinylester, wie Vinylacetat, Vinylpropionat, Vinylbutyrat, Vinylisobutyrat, Vinyllactat, Vinylcaproat, Vinylcaprylat, .Vinylcleat, Vir.;·!- stearat, Acrylnitril, Vinylketone, Vinylcyclohexan, Styrol, 2-Vinylpyridin, 4-Vinylpyridin, Acrylsäure, Acrylaxestex— monomere der j?orrnel

GH₂=GHCOOR₂ ·

in der R_? einen geradkettigen oder verzweigter. Alkylresi mit 1 bis IS Kohlenstoffatomen oder einen Alkoxyal.cylrc.it., bei dem die Gesamtanzahl der Kohlenstoffatome ir. den Λ-ikv L-gruppen 3 bis 6 beträgt, bedeutet.

Als Beispiele solcher Acrylatester seien die .,iethyi-, Atr.yl-. Propyl-, Isopropyl, Butyl-, Isobutyl-, s-Butyl-, 2-IaG^h.vi-lbutyl-, 5-MeThyl-l-butyl-, 2-Äthyl-l-butyl-, Amyl-, 3-PentyI-, 2-Methyl-l-pentyl-, 4-lv:ethyl-2-pentyl-, Hexyl-, 2-Ätr,yihexyl-, Heptyl-, 2-Heptyl-, Octyl-, 2-Octyl-, 2f.onyl-, .S-Äthyl-^-nonyl-, Decyl-, 2-Methyl-7-äthyl-4-undecyl-, Dodecyl-, Tetraäecyl-, Hexadeeyl-, Octadecyl-, 2-Iietr.oxyäthyl-, 2-Äthoxyäthyl-, 2-Butoxyäthyl-Acrylester, ferner

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BADORfGlNAU

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.Methacrylmonomere, wie Methacrylsäure, Methylmethacrylat, Cyclohexylmetiiacrylat, Isobutylmethacrylat, Isoamylmethacrylat, β -Methoxyäthylmethacrylat, oi-Co-Ghlorphenyl)-äthylmethacrylat, β -Phenoxyäthylmethacrylat, c?C-Phenyläthylmethacrylat, Phenylmethacrylat, o-Cresylmethacrylat, p-Cyclohexylphenylmethacrylat, 2-Nitro-2-methylpropylmethacrylat, Diäthylaminoäthylmethacrylat, Äthylidenac etatme triac ry la t, Grlycidylmethacrylat, Ester von Halogenacrylsäuren, wie Methyl-2-cliloracrylat, Äthyl- oc-chloracrylat, Phenyl-(X-chloracrylat, 06-Äthylacrylsäure, Methacrylnitril, N-Alkyl- und N-Aryl-substituierte Acrylamide, wie N-Methylacrylamid, N-Äthylacrylamid, N-Propylacrylamid, N-n-Butylacrylamid, N-n-Dod eoylacry!amid, N-n-Octadecylacrylamid, N,N-Dimethylacrylamid, N,N-Diäthylacrylamid, N-N-di-n-Butylacrylamid, N-N-di-Isobutylacrylamid, N-Cy cloh.exy lacry lamid, N, N-Dicyclohexy lacry lamid, N-Phenylacrylamid, N-p-Nitrophenylacrylamid,'N- cc-Naphthy!acrylamid , N-/3-Naphthy lacry lamid., N-Me thy 1-N-pheny !acrylamid , N,N-Diphenylacrylamid, N-Benzylacrylamid, N,N-di-Benzylacrylamid und Pfropfmonomere genannt.

kann beispielsweise ein Gemisch aus 5 bis 99 Mol Prozent von einem der oben beschriebenen heterocyclischen N-Vinylmonomeren und 1 bis 95 Mol Prozent' eines von diesem verschiedenen heterocyclischen N-Vlnylmonomer, wie etwa N-Vinyllactam und N-Vinylsuccinimid oder N-Vinyl-3-morpholinon, copolymerisieren und das alkylierte Oopolymer gemäss vor-

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BAD ORIÖINAL.

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- Blatt 10 -

liegander Erfindung einsetzen.

Es ist zu betonen, dass jedes Copolymer, das nicht weniger als 5 Mol Prozent an heterocycliseheia 3-Vinylmononer enthält und in dem organischen Lösungsmittel löslich ist, leicht gemäss vorliegender Erfindung alkyliert werden kann. Durch zahlreiche Versuche wurde gefunden, dass die Konfiguration der vorerwähnten monqäthyleniseh ungesättigten iaonomeren und die zahlreicher anderer Monomerer nicht von Bedeutung ist, da diese alle innerhalb der vorerwähnten Mengenbereiehe mit den heterocyclischen N-Yinylmonomeren eopolymerisieren, wobei Copolymere erhalten werden, die in den organischen Lösungsmitteln löslich sind und die sich leicht alkyliersn lassen.

Bezüglich der Ct -Olefine, die zur Herstellung der al>ylierren Polymeren bei der praktischen Durchführung vorliegender Erfindung verwendet werden, ist zu sagen, dass jedes OC -Olefin, das ein Molekulargewicht von etwa 23 bis ev.va 28.000 besitzt, als Alkylierungsiaittel zua Alkylieren der Polymeren der verschiedensten heterocyclischen If-Vinylmonomeren verwendet werden kann. Als Beispiele für solche oc-Olefine seinen die folgenden genannt: Äthylen,· Propylen, * 1-Buten, 1-Penten, 2-Athyl-l-buten, 2-Methyl-l-penten, 1-Hexen, 5-Methyl-l-hexen, 2-Methyl-l-panten, 3-Äthyl-lpenten, 1-Hepten, 1-Octen, l-Nonen, 2-Äthyl-l-hexen, 1-Decen, 1-Dodecen, l-Tetradecen, 1-IIexadacen, 1-Heptadecen,

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BAD ORIGiWAL

.- Blatt 11 -

1-Octadecen, l-STonadecen, 1-Eicosen, 1-Docosen, I-Tetracosen, 1-Pentacosen und Polybutene mit Molekulargewichten von 400 bis 2.500.

Während man ix allgemeinen lineare <X- -Olefine wegen ihrer leichten iSrhältlichkeit bevorzugt, können auch zahlreiche Isomere von oc-Olefinen, beispielsweise vom 1-Penten bis zum 1-Pentacosen als auch Polybutene zur Alkylierungsreaktion herangezogen werden, wenn die Isomeren eine äthylenisch ungesättigte Gruppierung in cc-Stellung enthalten.

Anstelle der Verwendung eines der oben angegebenen individuellen oc-Olefine kann man auch ein Gemisch von handelsüblichen linearen oC -Olefinen, einsetzen, die durch Krackung von Petroleumwachs oder durch Polymerisation niederer Olefine gewonnen werden, als Alkylierungsmittel verwenden, cc-Olefine in den Kohlenstoffbereichen C^ - C„, G - O₁ C - ^cn» C₁₁ - C-j^ und C₁^ - C₂₀ sind im Handel erhältlich und lassen sich gleichfalls verwenden. Ein Gemisch von ^-Olefinen, das 65 bis 75 Prozent cc-Olefine mit 20 bis 42 Kohlenstoffatome mit einem mittleren Molekulargewicht von 366 enthält, ist gleichfalls im Handel erhältlich und kann für die Alkylierungsreaktion. verwendet werden.

Pigmente, denen der erfindungsgemässe Pigmentzusatz einverleibt werden kann, sind beispielsweise anorganische Pigmente, wie ütandioxyd, Russ, Chromgelb, Ultramarinblau, Lithophon,

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Oxydgelb und dergleichen und ferner organische Pigmente, wie Phthalocyaningrün, Phthalocyaninblau, Karminrot, und dergleichen, sowie Mischungen dieser Farben; allgemein ist zu sagen, dass man den erfindungsgemässen Pigmentzusatz für all die Pigmente verwendet, die man bisher den oben erwähnten ölharz-Trägern oder ähnlichen Überzugskompositionen zugesetzt hat. Diese Pigmente sind normalerweise in fein zerteilter Form erhältlich, die man beispielsweise durch W Ausfällung aus Lösung, durch Ausschlämmung, durch Säurebreiherstellung und schliessliches Peinmahlen in trockener Form erhalten hat. Die solchermassen erhaltenen trockenen. Pigmente sind in einem gleichmässigen Zustand der Feinstzerteilung.

Die Menge an solchen alkylierten Polymeren heterocyclischer U-Vinylmonomerer, die bei einer gegebenen Pigmentmenge verwendet wird, soll zumindest ausreichen, um Pigment- ^ Agglomerate zu entfloeken, wenn die Einmischung zusammen mit dem Farbstoff in das Medium erfolgt, in dem der Farbstoff suspendiert ist.

Die Mengen an diesen alkylierten Polymeren, die über das eben erwähnte Minimum hinaus verwendet werden, sind nicht kritisch; jedoch wird man aus praktischen und wirtschaftlichen ■ 'Gründen im allgemeinen Mengen einsetzen» die vorteilhafterweise das 0,01 bis 2 bis 3-fache des Gewichts des Pigments ausmachen;, vorzugsweise wird man etwa 1 bis 100 Gewichts-

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-13-

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- Blatt 13 -

teile pro 100 Gewichtsteile Pigment verwenden.

Die entstandene erfindungsgemässe Pigmentkomposition kann direkt auf beliebige Art und Weise in den oben erwähnten Ölharz-Träger eingearbeitet werden, beispielsweise durch einfaches Mahlen oder durch trockenes Mischen. Andererseits kann man auch das Pigment und das alkylierte Polymer zunächst mit einem Lösungsmittel verdünnen, das mit der harzigen Überzugskomposition verträglich ist und die entstandene Aufschlämmung in die harzige Überzugskomposition einrühren; man kann ferner auch das alkylierte Polymer per se zunächst in den Ölharz-Träger einarbeiten und später das Pigment getrennt zusetzen. Die Menge an Pigment-Komposition (Pigmentzusatz), die in dem Ölharz-Träger enthalten ist, hängt naturgemäss von dessen Verwendungszweck ab und auch von der Einarbeitbarkeit der jeweiligen Pigmentkomposition. Ungeachtet der Art und Weise, gemäss der die alkylierten Polymeren der heterocyclischen N-Viny!monomereη in die Ölharz-Träger eingearbeitet werden, lassen sich die erfindungsgemässen Pigmentzusätze leicht und rasch in den .Ölharz-Träger η verteilen, wobei man ein gleichmässig pigmentiertes Produkt erhält, das frei ist von Flecken, Kornbildung, Steifigkeit und Aderung. Weiterhin ist die Färbekraft der pigmentierten Ölharz-Träger, d.h. die Deckkraft und die Farbtiefe gemäss vorliegender Erfindung wesentlich höher als bei Qlharz-Trägern, die mit den gleichen Pigmenten versetzt sind, wobei jedoch keine Behandlung mit den alkylierten

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- Blatt 14 -

¹ Polymeren stattgefunden hat. Dieser unvorhersehbare-und überraschende Anstieg der Pärbekraft wird ferner auch durch die Tatsache belegt, dass Pigmente, die mit niehtalkyliertem Polyvinylpyrrolidon oder nichtalkylierten Copolymeren des Polyvinylpyrrolidone behandelt wurden, diesen Effekt nicht mit sich bringen, wenn sie ö'lhars-Trägern, einverleibt werden, Weiterhin erfolgt erfindungsgesäss keine Abtrennung und kein Ausbluten der alkylierten Polymeren aus den pigmentierten Ölharz-Trägern, da diese alkylierten Polymeren, ungleich den beim Stand der Technik "verwendeten Pyrrolidonverbindungen und Monomeren, in Wasser unlöslich, jedoch in organischen nicht polaren Lösungsmitteln., v;ie aliphatischen Kohlenwasserstoffen, Mineral- und Sehnierölen usw. löslich sind. Durch die erfindungsgeinässe^ Pi^xerixzusätze wird also das Problem der Pärbnng von Ölaarz— Trägern gelöst.

Die folgenden Beispiele dienen zur Erläuterung des £rfindungsgegenstandes. Alle Angaben bezüglich der Teile, Prozente und anteiligen Mengen (Proportionen) beziehen sich auf das Gewicht, falls nichts anderes gesagt ist.

Beispiel 1;

Man stellte eine Reihe von Pigment koiapos itionen dadurch her, dass man zu jeweils 100 Teilen Pigment 1 bis 100 Teile verschiedener alkylierter Polymerer eines heterocyclischen -

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BAD ORIGINAL

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N-Vinylmonosiers hinzumiselate, wobei Pasten entstanden, die zur Einarbeitung in ölharz-Irager geeignet sind.

Die pigmentierten Kompositionen sind in der folgenden Tabelle I aufgeführt.:

TABEELS I

Pigment

A. Pathalocyaninblau

B. »

C. « ■■

D. Phtnaloeyaningrün

B.	ti
P.	Il
(K	Il
H.	II
I.	Il
J.	If

Heteroeyclisches N-Vinylmonomer

-Olefin

laol !!-Vinylpyrrolidon 1 Mol o^-iSi ^J * K-90

0,5 Mol 0,5 Mol 1,0 Mol-0,35 Mol " 0,375 Mal" "

0,50 Mol Chevron (= Gemisoh aus C₁ C₂₀ cc -Olefinen)

0,7 ffiol S-Vinylpyrroli- 0,56 Mol c6-Decen don E-30

0,5 Mol 0,25 Hol
Mol

0,377 Mol (66 io o6-Hexadecen, 34 oC-Octadecen)

1 Mol oi

1 Mol od-Tetradecen

Mol ii-Vinyl-5-methyl- 1 Mol oC-Eicosen pyrrolidon K-35

g Copolymer (70 f« 1 Mol cX-Octadeoen S-Vinylcaprolactam/30 1= N-Viny1—5-methylpyrrolidon

Mol H-Vinyl-2-pyrrolidon
0,45 Mol Vinylacetat

1,5 Mol

oL -Hexade c en

Die oben beschriebenen Pigmentkompositionen sind duroh ihre

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Wasserunlöslichkeit charakterisiert; sie sind alle zur Einarbeitung in Ölharz-Träger unter Bildung gleichförmig pigmentierter ÜberzugsKompositionen geeignet.

Ähnliche Pigmentkompositionen kann man ferner dadurch herstellen, dass man die Pigmente und die alkylierten Polymeren austauscht oder dass man Mischungen aus mehreren Pigmenten und/oder mehreren alkylierten. Polymeren verwendet, oder dass man irgendwelche anderen alkylierten Polymere, die in dieser Beschreibung genannt sind, bzw. in den Umfang vorliegender ürfindung fallen, statt der oben erwähnten verwendet.

Als Beispiele von bevorzugten Pigmenten, die man anstelle der oben erwähnten Phthalocyänin-Pigmente einsetzen kann, sind! Miloriblau, Chromoxydgrün, Toluidinrot, Dioxazinviolett, Chloriertes Isoviolanthron, Litholrot 2G, Ohrcmgz-ün, Karminazopigment hergestellt durch Kuppeln von o-Anisidin-5-sulfondiäthylamid mit 2-Hydroxy-3-naphtholsäure-5'-chlor-2¹,4'-dimethoxyanilid, gelbe Kondensationsprodukte des 2-Hydroxynaphthaldehyds mit Hydrazin, Lemon Ochre (= i3isen-(III)-Oxyd), chlorierte und bromierte Derivate des Kupferphthalocyanins, Kupferphthalocyaninblau, Rotes Azopigment hergestellt durch Kuppeln von tetrazotiertem Dianisidin mit l-Phenyl:-3-methyl-pyrazolon-5, gelbes Monoazopigment herge-.stellt durch Kuppeln von diazotiertem p-Chlor-o-nitranilin, oranges Diazopigment, hergestellt durch Kuppeln von tetrazotiertem 2,2·-Ι)ίοωο^θηζχάΐη mit l-Phenyl-3-methyl-pyrazolon-5, Rote Bariumäzopigmentfarbe hergestellt durch Kuppeln diazo-

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BADORIGfNAl *

- Blatt 17 -

tierter m-Toluidinsulfonsäure mit β-Naphthol, Orangepigment (Bleichromatmolybdat), Sudanorange RA., Anthrachinonrot MR, Sudanblau GA, Russ und Titandioxyd.

Andere alkylierte Polymere, die man bevorzugtermassen anstelle der in den oben beschriebenen Kompositionen" enthaltenen alkylierten Polymeren einsetzen kann, sind beispielsweise mit 1-Decen, Äthylen, 1-Buten oder 1-Octen alkyliertes F-Vinylpyrrolidon K-90» mit 1-Dodecen alkyliertes N-Vinylpiperidon, mit 1-Eicosen alkyliertes Copolymer aus 70 ^a/o N-Vinylpiperidon und 30 ^c/° Vinylacetat, mit 1-Hexadecen alkyliertes N-Vinyl-E-caprolactam, mit l-Bodeeen alkyliertes Copolymer aus 80 i<> N-Vinyl-E-caprolaetam und 20 % Äthylacrylat, ferner H-Vinylpyrrolidon K-30, das mit einer Mischung aus cc-Olefinen alkyliert ist, die zu 65 bis 75 y° aus Cp₂ - Gp Verbindungen mit einem mittleren Molekulargewicht von 395 bestehen, sowie alkylierte Polymere, die durca gleichzeitiges Polymerisieren und Alkylieren durch Umsatz von N-Vinyl-2-pyrrolidon, Dimethylarainoäthylmethacrylat und oc-£icosen oder von N-Viny1-2-Piperidon, N-Vinyl-3-morpholinon und oc-Octadecen oder von li-Vinylcaprolactam, Äthylacrylat und o6-Dodecen erhalten wurden.

Beispiel 2;

Zwei Teile aus 100 tigern Phthalocyaningrün-Pigment, das in Gestalt eines Presskuchens vorlag, wurde mit zwei Teilen alkyliertem Polyvinylpyrrolidon, das man durch Alkylieren

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von N-Vinylpyrrolidon K-90 mit Chevron, d.h. einer Mischung von C₁₂ - C₂₀ oo -Olefinen erhalten hatte, auf einer Platte aus rostfreiem Stahl benetzt. Der Ausdruck "benetzt" besagt, dass der Wasserüberzug des Pigments durch das alkylierte Polyvinylpyrrolidon ersetzt wurde. Die verbliebenen V/asserspure n. wurden durch Trocknen auf einer dampfbeheizten Platte bei einer Temperatur von etwa 70 bis 80°C entfernt. Die benetzten Pigmentkomposition wurde sodann unter Verwendung einer Hoover Muller-Vorrichtung in ein Universal-Alkylharz X 1335 eingearbeitet. Die Pigmentkomposition zeichnete sich dabei durch ihre hervorragende !"ärbekraft, durch eine gleichmassige Verteilung des Pigments im Harz und dadurch aus, dass das Harz frei war von Farbstreifen, Aderung und Pignienxkörnern. Ferner zeigte das überzogene Harz beim Vergleich mit einem Harz, das mit dem gleichen Pigment, jedoch ohne alkyliertes Polymer versetzt worden war, einen sprunghaften Anstieg der Färbekraft.

Beispiel 3:

Es wurde eine Reihe von Lackproben dadurch hergestellt, dass man jeweils 0,-5 g Farbpigment-Komposition in einen 2iitrocelluloselack, der folgende Zusammensetzung hatte, einarbeitete:

16,2 g RS Nitrocellulose (1/2 see.)

7,4 g Glyptalharz (Äthylenglykol-Phthalsäureanhydrid-

Kondensat)

12,0 g Methanol
16,8 g Äthanol

5,8 g JButanol ₌ ,
14,0 g Äthylacetat

I W « W

BAD ORIGINAL

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- Blatt 19 -

3,9 g Butylacetät

5,4 g Toluol

4,0 g Xylol

4,6 g Dibutylphthalat.

Die verwendeten Pigmentkompositionen waren die Kompositionen A, D und i¹ des Beispiels 1, Die nach dieser Verfahrensweise hergestellten Überzüge zeigten eine hohe Pärbekraft und eine gleichmässige Verteilung des Pigments.

Beispiel 4t ' - '

Zwei Proben an pigmentiertem Vinyllack wurden dadurch hergestellt, dass man jeweils 0,5 & einer Pigment-Komposition mit einem Vinyllack der folgenden Zusammensetzung vermischte:

16 g Vinylit VYHH (=* Copolymer aus Vinylchlorid und

Vinylacetat

17 g Methylisobuty!keton
9 g di—n-Amylketon

18 g Toluol .

Die verwendeten Pigmentkompositionen entsprachen A und D des Beispiels 1. Diese pigmentierten Proben wurden als Überzüge auf Aluminiumpapier aufgebracht und zeigten eine hohe Eärbekraft und eine gleichmässige Binfärbung.

Beispiel 5:

Pigmentierte lithographische Lackproben wurden dadurch hergestellt, dass man 50 mg Pigmentkomposition zu 5 g lithogra-' phischem Lack hinzufügte, der aus zwei Teilen Zinkoxyd und

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- Blatt 20 -

einem Teil eingedicktem Leinöllack bestand» Jede Probe wurde mit einem Spatel auf die Basisplatte einer automatischen Hoover-Mühle (ASTM D-587-52T) gegeben, wobei jede Probe 4 Zyklen von 25 Umdrehungen und einem Druck von 67,5- kg ausgesetzt wurde. Die verwendeten Pigmentkompositionen waren die Kompositionen A und B des Beispiels 1. Bei der Anwendung des lithographischen Lackes zeigte jede Probe eine ausgezeichnete Pärbekraft.

Beispiel 6:

Drei Proben eines pigmentierten Alkylharzlacks wurden dadurch hergestellt, dass man 20 g einer Pigment-Komposition (Pigment-Kompositionen A, D und i¹ des Beispiels 1) in eine Mischung von 200 g eines Harzes auf Alkydbasis (hergestellt aus 42 ·'/> Soyabohnenöl, 42 % Phthalsäureanhydrid und 16 °/o Glyzerin) und 70 g Xylol eingab. 10 g der entstandenen Harzüberzugskompositionen wurden in 40 g eines Einbrennlackes, der aus Titandioxyd, 4 # Kobaltnaphthenat, 22 ^ü/o Ligroin und zu 16 jO aus dem vorerwähnten Basisharz bestand, eingegeben. Die hergestellten Überzüge zeigten eine hervorragende Parbekraft und eine gleichmässige Verteilung des Pigments.

Beispiel 7;

Zwei Teile einer Pigment-Komposition (Komposition D des Beispiels 1) wurden in 100 Teile Nitrocelluloselack^;folgender Zusammensetzung eingegeben:

109830/U97

-21-

- Blatt 21 -

27 Teile RS nitrocellulose 1/2 se. 12,4- Teile Glyzerin-Phthalat-Alkydharz 14,5 Teile Äthanol

9,5 Teile Butanol ·

15,7 Teile Äthylacetat ·

6.5 Teile Butylacetat

6.6 Teile Xylol

7.7 Teile Dibutylphthalat .

Der entstandene lack wurde als Überzug auf ein Aluminiumblatt aufgegeben und trocknen gelassen} der gehärtete Überzug besass eine brilliante G-rünf ärbung.

Ähnliche Ergebnisse erhält man, wenn man anstelle des vorerwähnten Hitrocelluloselacks andere Ölharz-Träger verwendet, beispielsweise Vinylharzlack, Lacke auf der Basis trocknender Öle, lithographische Lacke, modifizierte Phenolharz- und Alkydharzlacke, Alkydlösungsfarben, usw.

Beispiel 8;

Um zu zeigen, dass die erfindungsgemässen Pigmentzusätze auf der Basis alkylierter Polymerer nach der Einarbeitung in · Ölharzträger diese gleichmässig pigmentieren, wobei diese Träger nicht nur frei sind von Flecken, Kornbildung, Streifigkeit oder Aderung, sondern auch einen sprunghaften · Anstieg, der Farbkraft zeigen, wurde der folgende Vergleichsverauoh durchgeführt.

10 9830/U9 7
BAD

1669Ϊ6-6

- Blatt 22 -

Fünf Phthalocyaningrün-Presskuchen wurden, jeweils auf die gleiche Weise, zu 50 $> mit verschiedenen Dispersionsmittel!! benetzt. Der erste Presskuchen wurde mit einem alkylierten Polymeren Ϊί-Vinylpyrrolidon K-9Q benetzt, wobei die Alkylierung mit Chevron (= Mischung aus C^.~ ^G2O ^O("~^01e:fiuerl) stattgefunden hat; der zweite Presskuchen wurde mit rohem Leimol, der dritte mit N-Vinylpyrrolidon/Yinylacetat-Copolymer, der vierte mit Universal Alkydharz X1335 und der fünfte Presskuchen mit Polyvinylpyrrolidon K-90 benetzt. 0,500 g eines jeden benetzten Pigments wurden in jeweils 50,0 g Dutch Boy High lustre Lack 1209 - auf Tiefmischungsbasis dispergiert.

Bin Vergleich der einzelnen Testproben ergab schon durch den. Augenschein, dass der Ölharz-Iräger, der mit dein Pigment gefärbt worden war, das mit dem alkylierten Polymer geniäss vorliegender Erfindung versetzt worden war (erster Presskuchen), einen Anstieg an ffarbkraft aufwies, die zumindest das Doppelte dessen betrug, was die vier anderen Ö'lharz-Träger aufwiesen, die mit Pigmentkompositionen gefärbt worden waren (Presskuchen 2 bis 5), die keine alkylierten Dispergiermittel enthielten.

/Patentansprüche;

09830/14.87

BAD ORIQJNAL

Claims

IÖ69166 Patentansprüche

1.) Pigment—Zusatz für lacke, dadurch gekennzeichnet, dass dieser zumindest 1 Gewichtsprozent an alkyliertem Polymer eines heterocyclischen K-Vinylmonomers enthält, wobei der Alkylreat das Polymers 2 bis 2000 Kohlenstoff atome enthält.

2.) Pigment—Zusatz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Alkylrest des Polymers 8 bis 42 Kohlenstoffatome besitzt,

3.) Pigment—Zusatz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das alfcylierte Polymer ein solches eines N-Vinyllactammonomers ist.

4.) Pigment-Zusatz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das alkylierte Polymer ein solches eines PoIyvinylpyrrolidonmonomers ist.

5.) Pigmeat-Zusatz nach Anspruch 1, 3 oder 4* dadurch gekennzeichnet, dass er zusätzlich eine Ölharzverbindung enthält.

10983G/M97