DE1669195A1 - Pigmentdispersionsmasse - Google Patents

Description

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DR. E, WiEGAND DIPL-ING. W. NIEMANN DR. M. KOHLER DIPL-ING. C GERNHARDT

MÖNCHEN HAMBURG

TELEFON: 555476 8000 MÖNCHEN 15, 2F

TELEGRAMME,KARPATENT NUSSBAUMSTRASSTIO*

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Japan ßas-«Qhemical Company, Inc. !Tokyo (Japan)

Pigmentdispersionsmasse

Die Erfindung betrifft eine neue Pigmentdispersionsmasse mit ausgezeichneter Dispergierbarkeit in Trägerstoffen, wie Druckfarben, Farben und auch Formharzen, sowie ein Verfahren zu ihrer Herstellung. ·'

Bis jetzt stehen im Handel organische oder anorganische Pigmente in Form von feinverteilten Teilchen zur Verfügung, die durch Filtrieren oder Abtrennen einer^ hergestellten Suspension von Pigmentteilchen mittels einer Filterpresse oder einer Zentrifugaltrenneinrichtung, Trocknung des erhaltenen Kuchens und Pulverisierung erhalten wurden«, Selbst wenn nach diesem. Verfahren, das in einem Reaktionsgefäß gebildete Pigment in Form von sehr fein kristallinen Teilchen (primäre Pigmentteilchen) vorliegt, werden diese durch das Trocknen agglomeriert und ergeben grobe Massen (sekundäre Pigmentteilcheni_e Es> ist dann sehr schwierig diese sekundären Pigmentteilchen auf die G-r.öße der primären Pigmentteilchen zu pulverisieren. Es iQt\auoh schwierig das Pigment

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völlig fein zu dispergieren, selbst Venn es mit einem Trägerstoff vermischt ista In vielen Fällen benötigt es deshalb eine lange Zeit, um das Pigment mit einem Trägerstoff in einer Walzenmühle zu kneten. Die Verwendung solcher getrockneter Pigmente für Farben und Druckfarben ist sowohl hinsichtlich der Zeit als auch hinsichtlich der Wirtschaftlichkeit nachteilig*

Bei einem Versuch zur Überwindung dieser Nachteile wird im . allgemeinen praktisch das sogenannte Flushing-Verrahren angewandt« Nach diesem Verfahren wird das gebildete Pigment direkt aus einer wässrigen Phase in eine Ölphase überbracht, ohne daß eine Zwischenstufe des Trocknens und Pulverisieren durchlaufen wird» Beispielsweise wird ein Pigmentfilterkuchen mit einem Wassergehalt von 70 bis 85 $ gründlich mit einem Trägermittel in einem Kneter verknetet. Das abgetrennte Wasser wird entfernt und eine geringe Menge des noch verbliebenen Wassers wird durch Erhitzen bei vermindertem Druck entfernt,, Auf diese V/eise wird eine pastenärtige_f in öl dispergierte Pigmentmasse erhalten, Da ^ feine primäre-Teilchen in dieser Form aus der wässrigen Phase in eine Ölphase überbracht werden, ist es dabei möglich, die Stufen des Trocknens und Pulverisieren wegzulassen und es wird keine Agglomerierung von Teilchen durch das Trocknen verursacht. Somit kann eine Masse aus Pigmentteilchen mit kleinem Durch-' messer· und relativ einheitlicher Größenverteilung erhalten werden·. Um jedoch die vorstehend aufgeführte in Öl dispergierte Pigmentmasse herzustellen, muß das Trägermittel je nach der Art des Pigmentes und dem Zweck von dessen Verwendung gewählt werden und auch ist es unbequem, die Masse zu lagern und zu transport

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tieren» Weiterhin verursacht eine Spurenmenge von Wasser, deren Anwesenheit unvermeidlich ist» ein Verkleben oder eine Agglomerierung von Teilchen· Weiterhin werden bei dem vorstehend erwähnten Verfahren häuf ig 3?lush-Hilfsmiitel_i-Dispergiermittel, ■ Oberflächenbehandlungsmittel oder oberflächenaktive Mittel verwendet, jedoch beeinflussen diese öligen Substanzen und oberflächenaktiven Mittel nachteilig die physikalischen Eigenschaften der Druckpasten oder Farben«, Sine Aufgabe der Erfindung besteht in einer Pigmentmasse,

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bei der ein Pigment in Form von feinen Teilchen in einem in ~ organischen lösungsmitteln löslichen und schmelzbaren festen Harz dispergiert und fixiert ist» dessen feine Pigmentteilchen leicht einheitlich in verschiedenen Harzen oder Trägerstoffen lediglich durch Vermischen dispergiert werden können« Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht in einem Verfahren zur Herstellung dieser Pigmentmasse durch relativ einfache Verfahrensstufen, Andere Aufgaben und Vorteile der Erfindung er-* geben sich aus der folgenden Beschreibung.

Die vorstehend erwähnten Aufgaben werden durch eine Pigment- g dispersionsmasse erreicht, die #4» überwiegend aus einem Konden— sationsprodukt eines aliphatischen Aldehyds mit einer Verbindung aus d er Gruppe von aromatischen Kohlenwasserstoffen und Phenolen und aus 10 -< 70 G-ew««·*?^ bezogen auf die gesamte Masse, eines ,Pigmentes besteht, wobei die Teilchen-dieses Pigmentes mit einer Durchschnittsteilchengröße von. O₄Ol *· 10 M einheitlich in dem Harz mit einem Molekulargewicht von 300 -* 3000 und einem Er-

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we i chung a punk t von 40 - 25O⁰C dispergiert sind«

Die gemäß der Erfindung verwendbaren Pigmente sind anorganische oder organische Pigmente, die nicht ausbleichen Oder ihre • Farbe ändern, selbst wenn sie auf eine Temperatur oberhalb 100⁰C ■ erhitzt werden. Wenn lediglich die primären Pigmentteilchen dieser organischen oder anorganischen Pigmente eine Teilchengröße im Bereich von 0,01 - 10 η , vorzugsweise 0,02 ~ 5 Al besitzen, können sie in Form von Pulver, Kuchen, wässrigen Pasten oder wässrigen Aufschlämmungen verwendet werden, Beispiele für wässrige oder nicht wässrige anorganische Pigmente .sind weiße Pigmente, wie z*B<> Titandioxyd, Zinkweiß, Lithopon, Zinksulfid, Bleiweiß, Zirkonoxyd und Zinnoxyd j Körperpigmente, wie ζ_βΒ_β Baryt, Permanentweiß, Gips, Aluminiumoxydweiß, Kalk und Talkum; rote Pigmente, wie z_eB» rotes fiisenoxyd, rotes Blei, Zinnoberrot, Gadmiumrot, Molybdatchromorange und Kobaltblei; gelbe Pigmente, wie Chromgelb, Zinkchromat und Cadmiumgelb; grüne Pigmente, wie z_oB. Chromgrün, Chromoxyd, Zinkgrün, Türkisblau und Sehweinfurtergrün; blaue Pigmente, wie Preußischblau, Ultramarinblau und Kobaltblau, 8} violette Pigmente, wie Manganviolett und Kobaltviqlett und Ruß. Als wässrige oder nicht wässrige organische gemäß der Erfindung verwendbare Pigmente seien aufgeführt natürliche Farbstofflacke, wie Krapplack und Blauholzlack; Nitroso-Pigmente, wie Naphtholgrün B und Naphtholgrün Y; Mtropigmente, wie Naphtholgelb S und lithol fast yellow 2G; Äzopigmente, wie Permanentrot F5R» Echtrot AV, Brilliantcurmin 6B und Benzidingelb G-; saure Farbstoff lacke, wie Eosinlacke und Chinolingelblacke; basische Farbstofflacke, _rr wie Malachitgrünläcke und Rhodaminlackei Beizenfarbstoffpigmente,

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wie Alizarinlacke j Fettfarbstoffpigmente, wie Thioindigorot B und Indanthrenblau; Phthalocyaninpigmente, wie Phthalocyaninblau.und Phthalocyaningrün, ·

Gemäß der Erfindung kann die Pigmentdispersionsmasse hergestellt werden, in^dem 10 - 70 Gew_B-?ö, berechnet als Pigmentgehalt und bezogen auf die fertige Masse, eines Pigmentes mit einem Präkondensationsprodukt mit einem Molekülargewicht von 150 - 700 vermischt werden, welches durch Umsetzung eines Aide- Λ hydes mit einer Verbindung aus der Gruppe von aromatischen Kohlenwasserstoffen und Phenolen erhalten wurde, worauf das erhaltene Gemisch auf eine Temperatur von 100 - 250⁰C während eines Zeitraums von 0,5 - 10 Stunden in Gegenwart eines sauren Katalysators erhitzt wird_o

Das thermoplastische präkondensierte Harz mit einem Molekulargewicht von 150 —. 700 wird durch Kondensation von aromatischen Kohlenwasserstoffen und/oder Phenolen mit einem Aldehyd in Gegenwart oder Abwesenheit eines sauren Katalysators erhalten oder durch Kondensation von aromatischen Kohlenwasserstoffen mit ™ einem Aldehyd in Gegenwart oder Abwesenheit eines sauren Katalysators und anschlleäsende weitere Kondensation des erhaltenen Produktes mit Phenolen, Als gemäß der Erfindung verwendbare aromatische Kohlenwasserstoffe werden diejenigen mit 6 -♦ 11 Kohlenstoffatomen bevorzugt, wofür Beispiele Benzol, Alkylbenzole, wie Toluol, Xylol, Äthylbenzol, Mesitylen und Durolj Alkenylbenzole, wie Sty.rol, Yinyl toluol, Dimethyl styrol, a-Methylstyrol und Divinylbenzol, Naphthalin und Methylnaphthalin sind« Verwendbare (Phenole sind die Phenole mit einem einzigen oder einer Mehrzahl

von Ringen, beispielsweise Phenol, Kresol, p-Ä thyl phenol,. p— tert„-Butylphenol, p-Amylphenol, p-Phenylphenol, p-0 c ty lphe.no 1 _fp-Ionylphenol, p-Cyclohexylphenol und Blsphenol-ü.» ■ < , Weiterhin seien zur Herstellung dieser präkondensierten Harze als Aldehyde die aliphatischen Aldehyde mit 1 - 4 Kohlenstoffatomen aufgeführt, wie Formaldehyd", .acetaldehyd, Propionaldehyd, Butyraldehyd,- Krotonaldehyd, Akrölein, Isöpropylalde.-hyd, Glyoxal, Methylglyoxal und Diacety!glyoxal,

· Diese Präkondensationsprodukte können allgemein durch erhitzen von 1,0 Mol der aromatischen Kohlenwasserstoffe oder Phenole mit 1,0 *■< 5,0 Mol des aliphatischen Aldehyds v/ährend eines Zeitraums von="2 - 10 Stunden "bei einer -.Temperatur von 50 - 1'20⁰C in Gegenwart eines sauren Katalysators oder eines Säurekatalysators erhalten werden,, Weiterhin werden zur Herstellung eines phenolmodifizierten aromatischen Kohlenwasser— stoff«Aldehyd*->Präkondensationsharzes 1 Mol des auf die vorstehend geschilderte Weise erhaltenen aromatischen Kohlenwasserstoff aldehydharze s und 0,2 —* 3,0 Mole Phenol während eines Zeitraums von 0,5 « 3 Stunden bei einer Temperatur von 80 - 130^cC in Gegenwart eines sauren Katalysators erhitzt«

Es wird bevorzugt, wenn das dabei erhaltene präkondensierte Harz von'niedrigem Molekulargewicht im allgemeinen 3—18 ^cß> Sauerstoff enthält, obwohl dieser Wert beträchtlich in Abhängigkeit von den Arten.der aromatischen Kohlenwasserstoffe und/oder Phenole sich unterscheiden kann. Diejenigen mit einem niedrigeren Sauerstoffgehalt als 3 fi können lediglich mit Schwierigkeiten polykondensiert werden und diejenigen mit einem Sauerstoffgehalt

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von mehr als 18 $ erleiden eine■■ beträchtliche Vernetzung bei der Polykondensation,, In beiden fällen ist es schwierig, den Schmelzpunkt und die Löslichkeit eines Stammharzes der Pigmentdispersiönsmasse entsprechend dem Verwendungszweck einzuregeln,, Diese vorKondensierten Harze mit einem Molekulargewicht von 150 - 700, vorzugsweise 200 — 500 sind viskose Flüssigkeiten oder Feststoffe mit niedrigem Schmelzpunkt bei Iformalbedingungen. Im allgemeinen haben sie eine Brookfield-Viskosität von 50- 500 ep, gemessen bei 20^cC in einer 80-prozentigen Toluollösung mittels eines Viskosimeters vom B-Typ«

Gemäi^· der Erfindung wird ein kuchenartiges wässriges Pigment oder pulvriges getrocknetes Pigment zu dem präkondensierten Harz von niedrigem Molekulargewicht in solcher Menge zugegeben, dali der Pigmentgehalt der fertigen Pigmentdispersionsmasse auf 10 - 70 G-eWe-SiS kommt, und miteinander bei einer Temperatur zwischen Raumtemperatur und 130⁰C, vorzugsweise 60 — 10O⁰G vermischt» Palis ein wässriges kuchenartiges Pigment verwendet wird, bewegt sich der in dem Kuchen in einer Menge von 10 - 40 fo enthaltene Pigmentgehalt von der wässrigen Phase in die Ölphase aus dem Präkondensationsharz_β Das freie Wasser wird deshalb durch einen Arbeitsgang, wie Dekantieren entfernt. Auf diese Weise wird dabei eine Pigmentdispersionsmasse gebildet, in der das Pigment in Form von feinen Primärteilchen gleichmäßig innerhalb des Präkondensationsharzes von niedrigerem Molekulargegewicht dispergiert ist«

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Falls andererseits ein getrocknetes pulvriges Pigment verwendet wird, erweist sich das Präkondensationsharz von niedrigem Molekulargewicht als äusserst geeignet hinsichtlich der Benetzungs- und Eindringwirkung für die agglomerierten sekundären Pigmentteilcheno Es wird dadurch möglich, die Größe der Pigmentteilchen auf diejenigen der primären Pigmentteilchen durch die Wärme zum Zeitpunkt der Polymerisation des Präkonden— sationsharzes oder durch eine durch Bewegung vermittelte Scherwirkung zu zerkleinern und diese einheitlich in einer Masse des Harzes zu dispergieren«

Das Vermischen des.Pigmentes mit dem Präkondensationsharz sollte vorzugsweise in der Weise durchgeführt werden, daß die scheinbare Viskosität des Gemisches im Bereich von 50 000 -» 300 000 cp bei Raumtemperatur (beispielsweise 30⁰C) liegt. Um eine Pigmentdispersionsmasse mit hohem Pigmentgehalt zu erhalten, kann ein inertes Lösungsmittel,wie Toluol und Xylol, gewünschtenfalls angewandt werden, um das Reaktionssystem flüssiger zu machen und dessen Viskosität zu erniedrigen,,

fe Weiterhin ist es gemäß der Erfindung möglich, 10 — 100 Gewichtsteile auf 100 Gewichtsteile des Präkondensationsharzes eines Modifizierers zu verwenden, der mit dem Präkondensationsharz reaktionsfähig ist, vor der Polymerisation des Präkondensationsharzes von niedrigem Molekulargewicht, entsprechend dem ■ Endverwendungszweck der Pigmentdispersionsmasse. Als mit dem Präkondensationsharz reaktionsfähige: Modifizierer seien=Phenole, wie Phenol und Alkylphenole, zweiwertige Säuren, wie Phthalsäure,

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Maleinsäure, Fumarsäure, Bernsteinsäure _f Adipinsäure und Huminsäure, Oxycarbonsäuren, wie Salicylsäure, trocknende Öle, Epoxyharze, Kolophonium, Terpenharze, Erdölharze und Oumaroninaenharze erwähnt. Diese Modifizierer können zu dem Präkondensationsharz oder einer dispergierten Masse aus dem präkondensierten Harz und einem Pigment zu jedem Zeitpunkt vor der Polymerisation des Präkondensationsharzes zugegeben werden, wobei es jedoch im allgemeinen bevorzugt wird, sie vor dem Mischen des Präkondensationsharzes mit dem Pigment zuzusetzen,, Selbst- % verständlich ist es möglich,das Reaktionssystem auf eine Temperatur von 50 - 13Q⁰C zu erhitzen oder ein Lösungsmittel anzuwenden, um diese Modifizierer einheitlich in dem Reaktionssystem zu lösen und zu dispergieren.

Gemäß der Erfindung wird eine Dispersionsmasse, die aus einem Präkondensationsharz und einem Pigment oder weiterhin, aus einem Modifizierer und/oder einem inerten lösungsmittel besteht, in Gegenwart einer katalytisohen Menge eines sauren Katalysators während einer ausreichenden Zeit erhitzt, um das _Λ Molekulargewicht des fertigen Harzes auf 300 « 3000 und dessen Erweichungspunkt auf 40 - 250⁰C auf Grund der Polymerisation des Präkondensationsproduktes einzustellen. Als saurer Katalysator können aromatische Sulfonsäuren, wie z*B» p-Toluolsulfonsäure und m-Xylolsulfonsäure, organische Säuren, wie z»B« Schwefelsäure, oder Metallhalogenide vom Priedel-Crafts-Typ, wie Zinkchlorid, in einer Menge von 0,01 - 0,5 Gewichtsteilen auf 100 Teile des Präkondensationsharzes verwendet werden« Die Reaktionsbedingungen hängen sehr beträchtlich von der Art des

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Präkondensationsharzes, der Anwesenheit oder Abwesenheit"des Modifizierers und der Menge des eingesetzten sauren Kataly-' sators ab, jedoch sind ganz allgemein Reaktionstemperaturen im Bereich von 100 - 25O⁰C, insbesondere 120 - 180^cC, und eine Erhitzungszeit von 0,5 ~ 10 Stunden günstig« Andererseits kann man auch die Umsetzung in mehreren Stufen durchführen und die Temperatur allmählich gegen das Ende der Umsetzung erhöhen» P Falls ein inertes Lösungsmittel verwendet wird, wird das durch die Kondensationsreaktion gebildete V/asser aus dem System entfernt und das Ende der Umsetzung kann durch die vollständige Entfernung des Wassers erkannt weraen. Mach beendeter Umsetzung wird das Lösungsmittel durch Destillation zuerst unter Atmosphärendruck und dann unter vermindertem Druck entfernt«.

Somit wird gemäß der Erfindung eine Pigmentdispersionsmasse erhalten, die aus einer festen Harzmatrix aufgebaut ist, welche überwiegend aus einem Kondensationsprodukt von aromatischen Kohlenwasserstoffen und/oder Phenolen mit einem aliphatischen

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Aldehyd und gegebenenfalls weiterhin eines Modifizierers und aus 10 - 70 Gew_e--?£, berechnet als Pigmentgehalt und bezogen auf die gesamte Masse, eines fein und einheitlich in der Matrix in Form von Teilchen dispergierten Pigmentes besteht. Diese Matrix- > harze sind in organischen Lösungsmitteln lösliche und schmelzbare^ thermoplastische Harze mit einem Molekulargewicht im Bereich von 300 ~ 3000 und einem Erweichungspunkt im Bereich von 40 — 250⁰C. Die Pigmentteilchen sind in dem thermoplastischen Harz fein dispergiert.

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Infolgedessen zeigt die Pigmentdispersionsmasse gemäß der Erfindung eine ausgezeichnete Mischbarkeit mit verschiedenen Lösungsmitteln und Harzen und die Pigmentteilchen in der Pigmentdispersionsmasse sind in den Lösungsmitteln und Harzen sehr gut dispergierbar» Somit können, falls die Pigmentdispersionsmasse gemäß der Erfindung als Färbungsmittel für Farben, Druckfarben, Kunststoffe und Kautschuke verwendet wird, brilllänte Farbschattierungen mit speziellem Glanz erhalten werden. Da

' weiterhin die Pigmentdispersionsmasse gemäß der Erfindung fest ^ ist, läßt sie sich bequem lagern und transportieren, was bei

■ den üblichen Flush-Farben nicht der Pail ist. Sie läßt sioh auch leicht vor der Verwendung pulverisierene Darüberhinaus ist es im allgemeinen nicht ^einmal notwendig, sie zum Zeitpunkt des Knetens mit einem Harz fein zu jmlverisi-eren, weshalb hier keinerlei Gefahr der .Zerstreuung oder Verunreinigung der umgebenden Substanzen zum Zeitpunkt des Kompoundierens besteht·

Der Erweichungspunkt oder die Löslichkeit in organischen Lösungsmittel der Matfixhärze lassen sich durch Änderung der Menge und der Art der eingesetzten Modifizierer beliebig regeln,

Palls ZeB* die Pigmentmasse gemäß der Erfindung für Farben verwendet werden soll, bei denen eine Verträglichkeit mit einem trocknenden Öl erforderlich ist, ergibt sich bei Verwendung eines p-Alkylphenols als Modifizierer ein gutes Ergebnis, Die Anwendung eines Phenoles oder von Salicylsäure als Modifizierer erfüllt die Bedürfnisse der Plastizität einer überzogenen Oberfläche und Haftung einer bedruckten Oberfläche bei der Verwendung dea? Masse in Druckfarben, D.h.« durch Verwendung eines

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geeigneten Modifizierers wird es möglich, den Löslichkeitsparameter des Matrixharzes in Übereinstimmung mit demjenigen eines zu färbenden Trägers oder Harzes zu bringen« Entsprechend der Erfindung ist es möglich,in beliebiger Weise Pigmentmassen herzustellen, die gut löslich in solchen Lösungsmitteln, wie Benzol, Toluol, Xylol, Alkylbenzolen, Erdölen, Benzinen, Estern, Ketonen und Essigester sind oder die mit trocknenden Ölen, Alkydharzen, Styrolharzen, Phenolharzen, Polyvinylchloridharzen, Melaminharze!! und Kolophonium, je nach Bedarf,, gut verträglich

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sind., Somit finden die erfindungsgemäßen Massen weite Anwendungsmöglichkeiten«

Die Pigmentdispersionsmasse gemäß der Erfindung kann als Drucktinte verwendet werden, wozu sie lediglich in einem organischen Lösungsmittel gelöst wird,. Sie ist auch gut mit einem gewünschtenfalls verwendeten Trägermittels in Abhängigkeit von der Art des Druckes verträglich und steigert die Druckbarkeit und Streckung der Farbe,, Andererseits läßt sich hinsichtlich der Färbung von Kunststoffen eine einheitliche Dispersion erzielen, b wenn lediglich in einer Strangpresse oder in einer .Walzenmühle vermischt v/ird,und das erhaltene Produkt ist transparent und entwickelt die dem Pigment eigene Farbe,

Ss war auch ein Versuch zur Verbesserung der Dispergierbarkeit eines Pigmentes bekannt geworden, wozu die Pigment-. teilchen direkt mit einem oberflächenaktiven Mittel oder Plastifizierer überzogen wurden, jedoch'erwies sich dieser Versuch nicht im zufriedenstellenden* Ausmaß als erfolgreich, da die nach einem derartigen Verfahren erhaltene Pigmentmasse nicht

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während langer Zeit gelagert werden kann und die Pigmentteilchen miteinander agglomerieren. Zusätzlich war bei Verwendung der bekannten Pigmentmasse als Druckfarbe das Auftreten der Blockerscheinung (Übertragung von Farbe aus einer Druckfarbe auf die Rückseite eines anderen Papierblattes) unvermeidlich, da die die Pigmentteilchen bedeckende Substanz aus einer flüssigen Substanz besteht, die kaum zu trocknen ist.

Das Präkondensationsharz gemäß der Erfindung aus einem ' μ aliphatischen Aldehyd mit aromatischen Kohlenwasserstoffen und/oder Phenolen zeigt eine ausgezeichnete Benetzungs- und Eindringwirkung auf Pigmentteilchen, so daß die Pigmentteil— chen in einer lösliehen und schmelzbaren festen Harzmatrix durch Polymerisation des Harzes dispergiert und fixiert werden können; diese Pigmentdispersionsmasse ist in den verschiedenen organischen Lösungsmitteln und Harzen sehr gut mischbar.

Die Erfindung läßt sich mit verschiedenen anorganischen und organischen Pigmenten anwenden. Es ist auch möglich, eine ausgezeichnet dispergierbare Rußdispersionsfärbungsmasse zu erhalten, obwohl bisher die Meinung war, daß Ruß schwierig gleichmäßig und stabil in Trägerstoffen und Harzen zu dispergieren ist. ·

Bereits lediglich durch Bewegung der Rußfärbungsdispersionsmasse gemäß der Erfindung zusammen mit einem aromatischen lösungsmittel, pflanzlichem Öl, Mineralöl oSbo einer Trägerlösung für eine Farbe oder Druckpaste dispergieren sich die Rußteilchen sehr leicht, und es ist keine Notwendigkeit für ein Yermischen mit Hilfe einer Kugelmühle oder einer Walzenmühle.

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¥enn man diese Dispersion während 15 -lagen. stehen läßt, 'behält sie Immer noch ihren ausgezeichneten stabilen Ms per si-, onszustand bei. Zum Vergleich wird eine Dispersion eines üblichen Färbungsrußes, welche lediglich durch Bewegen, und Vermischen in dem gleichen Lösungsmittel oder CPrägermittellösung hergestellt wurde, in zwei Schichten völlig zerteilt und ausgefällt, wenn man sie lediglich einige Minuten stehen läßt. Weiterhin besitzt ein Produkt, welches durch direkte Umsetzung eines Präkondensationsproduktes vom Aldehydtyp mit niedrigem Molekulargewicht zu einem Harz und lediglich Vermischen des erhaltenen Kondensationsproduktes von hohem Molekulargewicht mit- einem Färbungsruß hergestellt wurde, keine so ausgezeichnete Dispergierbarkeit wie die Masse mit dem dispergierten Pigment gemäß der Erfindung. Die Rußdispersionsmasse gemäß der Erfindung wurde mit einem Gemisch verglichen, welehes durch Umsetzung eines Präkondensationsharzes vom Aldehydtyp mit niedrigem Molekulargewicht zu einem Harz und Vermischen des erhaltenen Harzes mit einem Pärbungsruß mit Kohlenstoffgehalt von 25 $ erhalten worden war. Es wurde dabei festgestellt, daß die Rußdispersionsmasse gemäß der Erfindung eine weit bessere Dispergierbarkeit besitzt, wie nachfolgend ausgeführt wird.

Jede dieser Massen wurde in eine 5^-ige Soluollösung überführt und einer Zentrifugentrennelnrichtung (1500 U/Min.) unterworfen. Die zur Abscheidung erforderliche Zeit, bis keine Schwarzfärbung vorhanden war, betrug 20 Minuten für die erstere und 9 Minuten für die letztere.

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Weiterhin wurde jede dieser Massen vermischt und verknetet mit einem weichen Gemisch aus Polyvinylchlorid (100 Teile Polyvinylchlorid, 40 Teile Dioctylphthalat, 2 Teile eines Eisen-II-Stabilisators und 8 Teile eines Rußharzes) mit Hilfe einer Zweiwalzenmühle während 15 Minuten bei 160⁰C und während 8 Minuten bei 15O⁰C preßgeformt. Es wurde festgestellt, daß die erstere Masse weit besser hinsichtlich der Dispergierbarkeit als die letztere ist. Unter den gleichen Bedingungen wurde die Eärbung mit 2 Teilen Ruß allein durchgeführt. Ein Vergleich dieser Versuche miteinander ergab, daß der Dispersionszustand in der Ordnung von Rußdispersionsharz gemäß der Erfindung, Ruß-Harz-Gemisch und Ruß allein besser ist. Somit wird es durch die Rußdisperionsfärbungsmasse gemäß der Erfindung möglich, einen Ruß einheitlich und stabil zu dispergieren, während die Dispersion eines Rußes zwar auch bisher sehr wichtig, jedoch äußerst schwierig auf dem Gebiet der Druckfarben, Farben und Kunststoffe war.

Die folgenden Beispiele dienen zur Erläuterung, ohne die Erfindung in irgendeiner Weise zu begrenzen. Die in den folgenden Beispielen verwendeten Pigmente sind in der nachfolgenden Tabelle aufgeführt.

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	Tabelle I	Name	Pigment gehalt	-	-
		Phthaiο cyaninblau: Kuchen	20	Teilchen größe	Hersteller
Pigment-	Indanthrenblau: Kuchen	25	0,1 - 0,4	Dainichi Seika
P-1	Phthalo cyaninblau: Trockenfarbe	100	0,15- 0,5	Dainichi Seika
P-2	Malachitgrünlack: Kuchen Naphtholgelb S: Kuchen	28 26	1,3 ~ 2,0	Dainichi Seika
P-3	Permanentrot P5R: Trockenfarbe Echtrot AV: Kuchen	100 25	0,2 - 0,5 0,3 - 0,6	Tokyo Ink Dainichi Seika
P-4 P-5	Ultramarin	100	1,0 - 1,5 0,5 - 0,8	Tdgro Ink Fuji Sikißo
P-6 P-7	Chromgelb: Paste	25	1 - 3	Daiichi Kasei
P-8	Ruß: Elf-8	95	0,4 - 0,8	Dainichi Seika
P-9	Ruß: Monarch-74	95	0,029	Cabot Co,
P-10	Ruß: Raven-30	99	0,017	Cabot Co·
P-11	Ruß: Regal-33OR	99	0,027	Columbia Carbon Co
P-12	Ruß: Mogul-S	87	0,025	Cabot Co·
P-13		0,024	Cabot Co·
P-14

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Beispiel A ■

Die in Tabelle II aufgeführten aromatischen Kohlenwasserstoffe und Aldehyde wurden in einen Dreihalskolben gegeben, der mit Rührer, Rückflußkühler und Thermometer ausgestattet Y/ar, Und zwar in den in der Tabelle II angegebenen Gewichtsmengen und wurden erhitzt^ während sie kräftig bei den in Tabelle II angegebenen Reaktlonsbedingungen gerührt wurden₀ Die Umsetzung wurde fortgesetzt, bis die VIskositätiges Gemisches einen Wert B-O, gemessen nach dem Gardner-Verfahren, erreichte« Das Reaktionsprodukt wurde mit einem Alkali neutralisiert, mit Wasser gewaschen und eingeengt. Wasser und freier aromatischer Kohlenwasserstoff würden durch Destillation entfernt₀ Es wurden dabei aromatische Kohlenwasserstoff-Aldehyd-Harze (R-1 bis R-7) mit einer Tiskositat nach dem Gardner-Yerfahren von Z erhalten» Das Molekulargewicht wurde nach der Methode der Gefrierpunkterniedrigung unter Verwendung von Benzol bestimmte

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Tabelle II

Harze B-1 H-2 R~3 R~4 R-5 R-6-. R-?-

Aromatische Kohlenwasserstoffe = , ,

Styrol 104 52

Xylol (7 5^m-; 15%- ;10^ο/ορ^) . 53 106 53 53

Toluol 46

Naphthalin ?v- 65

Divinylbenzol 64

Mesitylen . 65

Aldehyde -

37$-ige wässrige Lösung von 162

Formaldehyd ■

p-Formaldehyd

Acetaldehyd - 97

n-Butyraldehyd . 180

Glyoxal . 63 58

P Acrolein 112

Katalysator

98fS-ige Schwefelsäure 15 20 60 20 30" 20 15

Bedingungen

Reaktionstemperatur (⁰C) 105 95 95 95 95 100 95

Reaktionszeit (Stunden) \ 6 6 7 7 8 6 6

Harz . " ' . .

Ausbeute 131 139 135 116 128 130 125

Durchschnittliches Molekular- 314 372 440 342 415 318 370 gewicht

ViskositätCnχ 10"⁴Op.; 30⁰C) 4,8 6,0 8,5 5,5 8,1 4,4 6,2

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Beispiel B

Das Verfahren nacli Beispiel A wurde mit der Ausnahme •.viederholt, daß das in Tabelle III angegebene Phenol anstelle des aromatischen Kohlenwasserstoffes verwendet wurde,, iüs wurden die Phenolaldehydharze R~8 und R-9 erhaltene

Tabelle III

	Harze	R~8	R-9
	p-terte-Butylphenol p—Octylphenol	150	192
Phenole	377a-ige wässrige Form- aldehydlösung wässrige 1 n-HCl-lösung	9,8 20	115 25
Aldehyde Katalysator	Temperatur (0C) Zeit (Stunden)	95 · 4	95 5
Bedingungen	Ausbeute durchschnittliches Molekulargewicht Viskosität (ν; χ 1O~4 cp.;3O&C) t	173 368 10,4	212 342 9,6
Harz	Beispiel 0

Jedes der aromatischen Kohlenwasserstoffaldehydharze R~1 R-3, R-4 wurde mit den in Tatelle IV aufgeführten Phenolen unter den dort angegebenen Reaktionsbedingungen umgesetzte Es wurden' die phenolmodifizierten Harze R-4Q bis S-14 erhalten*

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Tabelle IV

	R-10	R-11	R-12	R-13	R-14	-=	10
Harze
Aromatische Kohlenwasser						105
stoff aldehydharze					100	V 5
R-1	100		100	100
R-3		100				168
R-4
Phenole				70
p-Kresol	70	70			70
p-tert.-Butylphenol			70
p-Octylphenol
.Katalysator	10	10	10	10
1?i-ige Lösung von p-Toluol- sulfonsäure in Methanol
Bedingungen	105	105	105	105
Temperatur (0C)	1,0	1,0	1,0
Zeit (Stunden)
Harz	168	169	168	168
Ausbeute

durchschnittliches Molekular- 312 298 328 321 295 gewicht

Viskosität (y^x 10*"⁴cp_e; 30«S) 6,1 5,6 7,5 5,8 5,1

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Beispiel 1

200 Teile des Harzes R-I2, 100 Teile des Pigmentes 0-10 und 50 Teile eines Cumaron-Indol-Harzes (hergestellt von Puji Seitetsu Kabushiki Kaisha) wurden in einen 1 Liter-Kneter (Knetertyp SK-3, hergestellt von Sanko Kagaku Kikai) gegeben und während 60 Minuten bei 100⁰C geknetet«, 0,5 Teile p-Toluolsulfonsäure wurden weiterhin zugegeben und das Gemisch durch Erhitzen bei 150⁰C während 6 Stunden unter Weiterführung des · ^ Knetens kondensiert» Es wurden 322 Teile einer festen Pigmentdispersionsmasse mit einem Erweichungspunkt von 112⁰C erhalten» Diese Masse war in Toluol und Xylol leicht dispergierbar und war als Pärbungsmittel für Kunststoffe, wie Polystyrol und ABS-Harze geeignet«

Beispiel 2

100 Teile des Harzes R-3 und 100 Teile des Pigmentes P-7 wurden in einen Kneter gegeben und gründlich unter Erhitzen i auf eine Temperatur von 60 bis 70⁰C verknetetV Etwa 70 Teile Wasser wurden durch Dekantieren entfernt. 0,5 # p-Toluolsulfonsäure, gelöst in ihren 20-fachen Volumenifethanol, wurden zugegeben und die Temperatur allmählich gesteigert. Die Umsetzung wurde während 2 Stunden bei 180⁰C unter Kneten durchgeführte Es wurden 118 Teile einer festen Pigmentdispersionsmasse mit einem Erweichungspunkt von 85 bis 90⁰C, gemessen nach dem Kapillarverfahren, erhalten« Falls diese Masse in einer Melaminharz-

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farbe, Acrylharzfarbe und einem Lack angewandt wurde,- wurde .. ein glänzender Überzug mit guter Dispergierung erhalten*'-'';,<"t--C^y,

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Beispiel 3 . ... -■,'-·;. ;^:λ^ ϊ-:-;^

645 Teile des Pigmentes P-* 1 und 520.feile des ;_vHarze,s Jfr-H wurden in einem Kneter gegeben und während 30 Minuteä-rbei 4-0 bis 45Έ geknetet« Das abgeschiedene Wasser wurde durdh Dekantieren entfernte 20 Teile m-Xy1ölsulfonsäure, gelöst im 20-fachen Volumen Methanol, wurde zugesetzt und die Masse bei 130⁰C während 30 Minuten gehaltene Die Kondensationsreaktion wurde während 4 Stunden bei 150⁰C durchgeführt. Es wurden 510 Teile einer festen Pigmentdispersionsmasse mit einem Erweichungspunkt von 70 bis 12⁰C erhalten» Die Masse wurde in ihre,r halben Menge Toluol gelöst und als Originaldrückfarbe untersuchte Die Teilchengröße war fein bei einer 25 M Schleifleere-Messung und die Viskosität betrug 3,0 Poisen/20°C_o Diese Masse hatte eine gute Pließbarkeit. Wenn diese Masse, verdünnt mit Toluol, als Gravierdruck auf weißes reines Walzenpapier, Gellophanfolie und Aluminiumfolie aufgebracht wurde, waren Übertragung, Glanz, Konzentration, Ergebnis des Reibversuches und Ergebnis des Blockversuches gut_a

Beispiel 4

320 Teile Harz R-10 und 760 Teile Pigment P-4 wurden in einen Kneter gebracht« Nach der Entfernung des Wassers wie im

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- 23 - 1669135

vorstehenden Beispiel wurden 3»5 Teile Zinkchlorid, gelöst im 30-fachen Volumen Methanol, zugegeben«, Die Umsetzung wurde während 4 Stunden bei 150⁰C ausgeführt. Es wurden 505 Teile einer festen Pigmentdispersionsmasse mit einem Erweichungspunkt von 95 bis 98°C erhalten» Wenn diese als Färbungsmittel für Kunststoffe, wie Polyäthylen, Polypropylen, Polyvinylchlorid uiwUsPolystyrol verwendet wurde, wurde eine sehr gut dispergierte brilliante Farbtönung erhaltene

Beispiel 5

100 Teile Harz R-4, 192 Teile Pigment P-5 und 500 Teile Toluol wurden in der gleichen Weise in einem Kneter verknetet und das Wasser entfernt. Das Reaktionsgemisch wurde in einen Dreihalskolben von 1000 ml gebrachte 50 Teile p-tert_#-Butylphenol, 3 Teile Maleinsäureanhydrid und 0,5 Teile p-Toluolsulfonsäure, gelöst in der 20-fachen Menge Methanol, wurden zugegeben und diese Bestandteile miteinander durch Erhitzen und Rühren während etwa 7 Stunden bei 120-<C (Rückflußtemperatur) umgesetzt« Das zugesetzte Lösungsmittel wurde in der gleichen Weise wie vorstehend entfernt, und eine feste Pigmentdispersionsmasse mit einem Erweichungspunkt von 65 bis 68⁰C erhalten. Wenn sie als Farbe in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 verwendet wurde, wurde ein Überzug mit ausgezeichneter Dispersion erhalten.

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Beispiel 6 _%

100 Teile Harz R-6 und 85 Teile Pigment P-2 wurden in einem Kneter in der gleichen Weise wie vorstehend erhitzt und verknetet» Nach der Entfernung des Wassers wurden 60 Teile Phenol und 0,6$ p-Toluolsulfonsäure, gelöst im 20-fachen Volumen Methanol, zugegeben und die Umsetzung während 30 Minuten bei 130⁰C, und während 3 Stunden bei 180⁰C durchgeführt. Schließlich wurde das Reaktionssystem auf 200⁰C erhitzt und der Inhalt

^ abgenommen» Eine feste Pigmentdispersionsmasse mit einem Erweichungspunkt von 82 bis 86⁰C wurde erhalten,, Bei der Untersuchung beim Gravierdruck wurde festgestellt, daß aus dieser Masse eine flexible gut übertragbare Druckfarbe erhalten wird_e

Beispiel 7

100 Teile Harz R-2 und 95 Teile Pigment P-7 wurden in der gleichen Weise wie in Beispiel 2 verknetet und das„Wasser ent·* fe fernte 15 Teile Phthalsäureanhydrid, 3 Teile Maleinsäureanhydrid und 0,45 Teile p-Toluolsulfonsäure, gelöst in der 20-fachen Methanol—Menge, wurden zugegeben und die Kondensationsreaktion durch Erhitzen durchgeführt« Das Reaktionsgemisch wurde während 3 Stunden bei 200⁰C gehalten, wobei 115 Teile einer Pigmentdispersionsmasse mit einem Erweichungspunkt von 75 bis 80⁰C und einer Säurezahl von 19 erhalten wurde. Wenn sie als Farbe aufgebracht wurde, wurde ein guter Überzug mit ausgezeichneter Dispersion erhalten.

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Beispiel 8

Das Verfahren nach Beispiel 7 wurde mit der Ausnahme wiederholt, daß als dritter Bestandteil 50 Teile Epoxyharz (Epon-1004, hergestellt durch Shell Oil) verwendet wurde und die Umsetzung während 3 Stunden bei 180⁰C ausgeführt wurde ₀ Es wurden 151 Teile einer Pigmentdispersionsmasse mit einem Erweichungspunkt von 85 bis 87⁰C erhalten. Biese Masse war gut in Essigsäureäthylester, Methyläthylketon, Toluol oder Xylol dispergierbar und hatte die für Gravierdruckfarben geeigneten Eigenschaften„

Beispiel 9 ,

150 Teile Harz R-H und 520 Teile Pigment P-9 wurden in einem Kneter gebracht und das Wasser in der gleichen Weise wie vorstehend entfernt. 100 Teile Kolophonium als dritter Bestandteil und 3,5 Teile p-Toluolsulfonsäure wurden zugegeben und das Gemisch unter Kneten bei 150"C umgesetzt. Es wurden 308 Teile einer festen Pigmentdispersionsmasse mit einem Erweichungspunkt von 85 bis 87"C erhalten«, Diese Masse wurde in einer gleichen Menge eines aus Xylol und Butanol ( in einem Verhältnis von 8i2) bestehenden Lösungsmittel gelöst, um einen Lack zu ergeben,, Eine Emailmasse wurde hergestellt, indem 60 Teile Melaminharz zugegeben wurden und während 30 Minuten bei 150⁰C gebacken*, Es wurde dabei ein Überzug von ausgezeichneter Härte, Glanz oder Kontakteignung und mit guter Dispersion erhalten«,

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= Beispiel 10

100 Teile des Harzes R-1, 55 Teile des Pigmente^P-Sv; 20 Teile einer 1$-igen Lösung von p-Toluolsulfonsäure in-Methanol und 70 Teile p-Nonylphenol wurden in einen Dreihalskolben von 100 ml gegeben, der. mit einem Thermometer ausgestattet war, und während 4 Stunden bei 170⁰C umgesetzte Es wurden 210 Teile einer Pigmentdispersionsmasse mit einem Erweichungspunkt von 100 bis 108⁰C erhalten» 30 Teile dieses Harzes wurden pulverisiert und mit 500 Teilen Polystyrol (Styron-666-pellet, hergestellt durch Äsahi Dow) vermischte Das Gemisch wurde geschmolzen, vermischt und gefärbte Pellets mittels einer Knetstrangpresse hergestellt. Aus diesen wurden geformte Gegenstände hergestellt Bei einer mikroskopischen Untersuchung des lormgegenstandes erwies sich der Dispersionszustand als sehr gute

Gleichzeitig wurden Pellets aus dem gleichen Polymeren und Ultramarin in einer Strangpresse in der gleichen Weise zu gefärbten Pellets geformt und daraus geformte Gegenstände gefertigt» Die Untersuchung des Dispersionszustandes ergab sehr viele larbunregelmäßigkeiten und eine schlechte Dispersion»

Beispiel 11

60 Teile des Pigmentes P-6, 100 Teile des Harzes R-?, 2 Teile Phthalsäureanhydrid und 300 Teile Mischxylol wurden In einen mit Rüekflußkühler, Wassergehaltmeßeinrichtung und Thermo-

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meter ausgestatteten Dreihalskolben gebracht und unter Rühren erhitzte Wenn die Temperatur des Reaktionsgemisches 50 bis 55⁰C erreichte, wurden 15 Teile einer 1#-igen Lösung von p-Toluolöulfonsäure in Methanol zugesetzt«, Die Temperatur wurde gesteigert und die Kondensationsreaktion während 1 Stunde bei 150⁰C, und dann während 5 Stunden bei Rückfluß temperatur (145⁰C) durchgeführt,, Die Reaktion wurde abgebrochen,nachdem kein Wasser mehr entwickelt wurde,, Anschliessend wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 2 das ursprünglich zugesetzte Mischxylol entfernt und der Inhalt abgenommen. Es wurden 158 Teile einer festen Pigmentdispersionsmasse mit einem Erweichungspunkt von 60 bis 66⁰C erhalten. Wenn diese Masse in eine Brennfarbe eines Alkvd/Melamin-Formaldehydharzes eingebracht wurde, wurde ein fester Überzug mit gutem Glanz erhaltene

Beispiel 12

200 Teile des Harzes R-1 und 480 Teile des Pigments P-2 wurden in einem Kneter gebracht und während 30 Minuten bei 60⁰C verknetet. Nach Entfernung des Wassers durch Dekantieren wurden 100 Teile eines Erdölharzes (Picopel-100, hergestellt von' Standard Vacuum Co«,) und 0,8 Teile p-Toluolsulfonsäure zugesetzt« Die Kondensationsreaktion wurde während 4 Stunden bei 17Q⁰C unter Kneten durchgeführt«, Es wurden 395 Teile einer festen Pigmentdispersionsmasse erhalten«

Diese Masse hatte einen Erweichungspunkt von 108⁰C und ist in Lösungsmitteln, wie η-Hexan, n-Pentan, Petroläther und

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Petrolbenzin sehr gut dispergierbar. Wenn sie beim Färben von Polyäthylen oder Polypropylen verwendet wurde, wurde eine ausgezeichnete Pigmentdispersionsmasse erhalten,,

Beispiel 13

150 Teile des Harzes R-13 und 50 Teile des Pigments P-12 wurden in einem Kneter gebracht und während 1 Stunde bei 60⁰C verknetet. 4 Teile Fumarsäure, 0,3 Teile p-Toluolsulfonsäure und 20 Teile Methanol wurden zugegeben und die Kondensationsreaktion während 5 Stunden bei 150⁰C unter Kneten durchgeführt· Es wurden 178 Teile einer festen Pigmentdispersionsmasse mit einem Erweichungspunkt von 108⁰C erhalten. Dieses Rußfärbungsharz wurde pulverisiert und in eine 20$-ige Lösung in Toluol mittels eines Hochgeschwindigkeitsrührwerkes überführt. Wenn diese Lösung 20 Tage lang stehen gelassen wurde, setzte- sich der Färbungsruß nur in sehr geringer Menge ab. 20 Teile dieses pulverisierten Rußfärbungsharzes wurden in einem Polyamidharz (Lacquermide-N-163, hergestellt durch Dainippon Ink and Chemicals, ^ Inco) gelöst, abgekühlt, pulverisiert und in 30 Teilen Butanol und Toluol (1:1) mittels eines Hochgeschwindigkeitsrührwerks (Homomixer) dispergiert. Die erhaltene Druckfarbe für Gravierdruck entsprach der einer Druckfarbe, die durch Kneten des gleichen Polyamidharzes mit Färbungsruß während 15 Minuten mittels einer Dreiwalzenmühle erhaltenen hinsichtlich Glanz und Teilchengröße, bestimmt mittels einer Körnungslehre.

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Beispiel 14

100 Teile des Harzes R-3, 70 Teile p-Phenylphenol und 40 Teile des Pigmentes P-14 wurden in einen Dreihalskolben gebracht, der mit Rührwerk, Thermometer und Rückflußkühler.aus-. gestattet war, und während 1 Stunde bei 60⁰C gerührt. Nach Zugabe von 15 Teilen einer 1%-igen Lösung von p-Toluolsulfonsäure in Methanol wurde die Umsetzung während 2 Stunden bei 130⁰C und weiterhin 2 Stunden bei 15O⁰C ausgeführt. Innerhalb 10 Minuten wurde die Temperatur dann auf 180⁰C erhöht und der Inhalt abge- , m nommen. Es wurden 185 Teile eines öldispergierbaren Rußharzes erhalten, welches zum Typendruck geeignet war und einen Erweichungspunkt von 115⁰C hatte, der nach dem Ring- und Kugel-Versuch bestimmt wurde.

Beispiel 15

100 Teile des Harzes R-9, 40 Teile des Pigments P-13 und 25 Teile einer 2$-igen Lösung von p-Toluolsulfonsäure in Methanol wurden in die gleiche Reaktionsvorrichtung wie in Beispiel 14 * eingebracht und während 4 Stunden bei 14Q⁰Cumgesetzt. Es wurden 132 Teile eines öldispergierbaren Färbungsrußes erhalten, der für Gravierdruckfarben geeignet war und einen Erweichungspunkt von 118⁰C hatte.

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Beispiel 16

100 Teile des Harzes R-4, 20 Teile Huminsäure (hymic acid) and 25 Teile des Pigmentes P-13 wurden in die gleiche Vorrichtung wie in Beispiel 14 gebracht und während 1 Stunde unter Rühren auf 60⁰C erhitzt. Nach Zugabe von 0,45 Teilen m-Xylolsulfonsäure wurde die Umsetzung weiterhin während 4 Stunden bei 200⁰C durchgeführt ο 120 Teile eines Rußfärbungsharzes wurden erhalten, welches einen Erweichungspunkt von 93⁰C und eine Säurezahl von 4 hatte» 10 Teile dieses Harzes wurden fein pulverisiert und in 100 Teile eines Alkydharzlackes vom trocknenden Öltyp (Bekkosol J-555, hergestellt durch Dainippon Ink and Chemicals, Ine«) einverleibte Die Farbe wurde durch Auflösen und Dispergieren der Bestandteile miteinander mittels eines Hochgeschwindigkeitsrührwerkes (4500 Umdrehungen je Minute) während 5 Minuten hergestellte Die Dispergierung und Stabilität des Färbungsrußes waren etwas besser wie diejenigen einer Masse, die durch Kneten des gleichen Rußes während 30 Minuten mittels einer Dreiwalzenmühle erhalten worden war,

Beispiel 17

100 Teile des Harzes R-5, 100 Teile Kolophonium, 40 Teile Pigment P-1-2 und 1,5 Teile p-Toluolsulfonsäure wurden in einen Kneter gegeben und während 5 Stunden bei 190⁰C umgesetzt. Es wurden 220 Teile eines öldispergierbaren Rußfärbungsharzes erhalten, welches für Grravierdruckfarben geeignet war und einen

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Erweichungspunkt von 122⁰C und eine Säurezahl von 8 hatte_o

Beispiel 18

100 Teile des Harzes R-6, 40 Teile des Pigmentes P-10, 100 Teile Terpenharz und 1,0 Teil p-Toluolsulfonsäure wurden in die gleiche Vorrichtung wie in Beispiel 14 gebracht und während 3 Stunden bei 160⁰C umgesetzt. Es wurden 202 Teile einer Pigmentdispersionsmasse mit einem Erweichungspunkt von 105⁰C erhalten. 10 Teile dieses Harzes wurden fein pulverisiert und in 80 Teile eines thermisch härtbaren Acrylüberzuglackes (hitaroyd-2408, hergestellt durch Hitachi Kasei Company) einverleibt. Die Bestandteile wurden homogen dispergiert.und durch ein Hochgeschwindigkeit srührwerk ineinander gelöst, so daß eine Farbe erhalten wurde. Die Stabilität dieser Farbe und die Dispergierung und der Glanz des Färbungsrußes nach dem Brennen waren gleich derjenigen einer Masse, die durch Kneten dieses Überzugslackes mit einem Färbungsruß während 20 Minuten mittels eines Kneters mit 3 Walzen hergestellt worden war,

Beispiel 19

100 Teile des Harzes E-5, 70 Teile Cyclohexylphenol, 40 Teile des Pigmentes P-11 und 20 Teile einer 1#-igen lösung von p-Toluolsulfonsäure in Methanol wurden in einem Kneter gebracht und während 4 Stunden bei 150⁰C umgesetzt ο Die Temperatur wurde auf 190⁰C erhöht und der Inhalt abgenommen. Es wurden 185 Teile

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eines öldispergierbaren Färbungsrußes mit einem Erweichungspunkt von 128⁰G erhalten. 30 Teile dieses Harzes wurden fein pulverisiert und mit 500 Teilen eines Styrolpolymeren (styron-666, hergestellt durch Asahi Dow Chemical) mittels einer Knetstrangpresse vermischt. Die erhaltenen Pellets wurden verformt und die Probestücke durch ein Mikroskop untersucht. Der erhaltene Formgegenstand war ein schwarzer Gegenstand, bei dem der Tärbungsruß gut dispergiert war₀ Andererseits wurden zum Vergleich ein Färbungsruß und ein Styrolpolymeres geschmolzen und miteinander ohne Vermischen mittels eines rotierenden Zylindermischers (Trommelmischers) vermischt» Ein aus den erhaltenen Pellets hergestellter Formgegenstand zeigte eine schlechte Dispergierung des Färbungsrußes.

Beispiel 20 =

200 Teile des Harzes R-3 und 120 Teile des Pigmentes P-8 wurden in einem Kneter gegeben und während 1 Stunde bei 60⁰C verknetet» Bei weiterer Zugabe von 100 Teilen Salicylsäure und 0,5 Teilen p-Toluolsulfonsäure wurde die Kondensationsreaktion während 4- Stunden bei 150⁰C unter Kneten durchgeführt» Es wurden 395 Teile einer festen Pigmentdispersionsmasse mit einem Erweichungspunkt von 98⁰C erhalten«

Diese Masse zeigte eine gute Dispergierung in organischen Lösungsmitteln, wie Isopropylalkohol und Butylcellosolve, ist verträglich mit Wasser und sehr wirksam zur Färbung eines Druckbinders vom o/w-Typ wenn sie nach Neutralisation mit wässrigem

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Triäthanolamin oder wässrigem Ammoniak verwendet wirdo

Beispiel 21

100 Teile des Harzes R-8, 50 Teile des Pigments P-3 und 5 Teile Sojabohnenfettsäure wurden in einen Dreihalskolben von 1 1 Inhalt, der mit Rührwerk, Thermometer und Kühler versehen war, gegeben und während 1 Stunde bei 60⁰C gerührte Nach Zu-* gäbe von 0,3 Teilen p-Toluolsulfonsäure wurde die Umsetzung während 4 Stunden bei 150⁰C durchgeführt« Es wurden 132 Teile einer festen Pigmentdispersionsmasse mit einem Erweichungspunkt von 98⁰C erhaltene Diese Masse war leicht in Xylol, Toluol oder Alkoholen dispergierbar und zum Gravierdruck geeignet.

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Claims (1)

Patentansprüche

1. Pigmentdispersionsmasse,gekennzeichnet durch den Gehalt einer festen Harzmatrix, die überwiegend aus einem Kondensationsprodukt eines aliphatischen Aldehyds mit aromatischen Kohlenwasserstoffen und/oder Phenolen und 10 bis 70 Gew„-?S, bezogen auf die gesamte Masse, eines Pigmentes zusammengesetzt ist, wobei das Pigment in Form von Teilchen mit einer Durchschnittsteilchengröße im Bereich von 0,01 bis 10 xx. einheitlich in der Harzmatrix mit einem Molekulargewicht von 300 bis 3000 und einem Erweichungspunkt von 40 bis 25O⁰C dispergiert ist, 2» Pigmentdispersionsmasse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Harz aus einem durch Selbstkondensation eines Präkondensationsproduktes mit einem Molekulargewicht von 150 his 700, das durch Kondensation eines aliphatischen Aldehyds mit aromatischen Kohlenwasserstoffen und/oder Phenolen erhalten wurde, hergestellten Harz besteht«,

3o Pigmentdispersionsmasse nach Anspruch 1, dadurch .gekennzeichnet, daß das Harz aus einem durch Kondensation eines Präkondensationaproduktes mit einem Molekulargewicht von 150 bis 700, das durch Kondensation eines aliphatischen Aldehyds mit aromatischen Kohlenwasserstoffen und/oder Phenolen erhalten wurde, mit 10 bis 100 Gew_e-#, bezogen auf das Präkondensationsharz, eines Phenols, zweiwertiger Säuren, Oxycarbonsäuren, trocknenden Ölen, Epoxyharzen, Kolophonium, Erdölharzen, Cumaron-Indol-Harzen und Terpenharzen als Modifizierer hergestellten Harz besteht«

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4β Pigmentdispersionsmasse nach Anspruch 1 - 3» dadurch gekennzeichnet, daß das Pigment aus Ruß besteht«, 5ο Pigmentdispersionsmasse nach Anspruch 1-3» dadurch gekennzeichnet, daß das Pigment aus einem organischen Pigment bestehtβ

6«r Pigmentdispersionsmasse nach Anspruch 1 - 5, dadurch gekennzeichnet, daß der aromatische Kohlenwasserstoff aus Xylol besteht«

7o Pigmentdispersionsmasse nach Anspruch 1 -5t dadurch gekennzeichnet, daß das Phenol .aus einem p-<Alkylphenöl besteht, 8«, Pigmentdispersionsmasse nach Anspruch 1 — 7t dadurch gekennzeichnet, daß der aliphatische Aldeiiyd aus Formaldehyd bestehtο -

9o Verfahren zur Herstellung einer Pigmentdispersionsmasse nach Anspruch 1 -> 8, dadurch gekennzeichnet, daß ein Aldehyd mit aromatischen Kohlenwasserstoffen und/oder Phenolen au einem Präkondensationsprodukt mit einem Molekulargewicht von 150 bis 700 umgesetzt wird, das Präkondensationsprodukt mit einem Pigment von einer Teilchengröße im Bereich von 0,01 bis 10 Ai in solcher Menge, daß der Pigmentgehalt in der fertigen Dispersionsmasse 10 bis 70 % beträgt, vermischt wird, und anschliessend das Gemisch während 0,5 bis 10 Stunden auf eine Temperatur von 100 bis 250⁰C in Öegenwart eines sauren Katalysators erhitzt wird.

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10« Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet,
daß zu dem erhaltenen Gemisch aus Präkondensationsharz und
Pigment 10 bis 70 Gew_o~$, bezogen auf das Präkondensationsprodukt, Phenole j zweiwertige Säuren, Oxycarbonsäuren, trocknende öle, Epoxyharze, Kolophonium, Erdölharze, Cumaron^Indol-Harze und Terpenharze als Modifizierer zugemischt werden, und anschliessend Sas Gemisch während 0,5 bis 10 Stunden auf eine Temperatur von 100 bis 25O⁰C in Gegenwart eines sauren Katalysators erhitzt wird.

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BAD ORIGiNAL