DE1955067A1 - Waessrige Pigmentdispersionen - Google Patents

Waessrige Pigmentdispersionen

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DE1955067A1 DE19691955067 DE1955067A DE1955067A1 DE 1955067 A1 DE1955067 A1 DE 1955067A1 DE 19691955067 DE19691955067 DE 19691955067 DE 1955067 A DE1955067 A DE 1955067A DE 1955067 A1 DE1955067 A1 DE 1955067A1
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Description

FARBENFABRIKENBAYERAG
LEVERKUSEN-Hytnmk httat AbttUuBf
3 h Okt. 1969
Wäßrige Piamentdlapersionen
Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind wässrige Pigmentdispersionen, welche organische oder anorganische Pigmentfarbetoffe, anionaktive Tenside sowie Alkali-, Ammoniumöder Aminsalze von Polyäthercarbonsäuren der allgemeinen Formel
RO-(CH2-CHoV- CH2-(CH2)^-COOH (I)
enthalten,
worin R einen gradkettigen oder verzweigten Alkylrest mit 8 - 18 C-Atomen oder einen durch einen oder mehrere geradkettige oder verzweigte Alkylreste oder Aralkylreste mit zusammen 8-24 C-Atomen substiuierten Phenylrest bedeutet, R1 fUr Wasserstoff oder Methyl steht, η eine ganz· Zahl von 1-15 darstellt, m für die Zahlen 0 oder 1 steht.
U A 12 550
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Die erfinäungsgemäflen Pigment dispersionen können außerdem weitere übliche Zusatzstoffe wie Mittel, die das Eintrocknen verhindern, beispielsweise Formamid, Glykole oder Glycerin sowie nichtionogene Tenside wie sie beispielsweise in N. SchÖnfeldts lfOberflächenaktive Anlagerungsprodukte des Äthylenoxids" beschrieben sind, enthalten·
Bevorzugte Pigmentdispersionen sind dabei solche, die etwa 10 - 50 % Pigmentfarbstoff, 5 - 50 % anionaktives Tensid und 0,1 - 5 # (bevorzugt 0,5 - 2 %) eines Salzes einer PoIyäthercarbonsäure (I) und gegebenenfalls 0,1 - 5 % nichtionogenes Tensid, beispielsweise Xthylenoxidaddukte an Nonylphenol enthalten.
Geeignete Alkylreste R sind beispielsweise Deeyl-, Dodecyl-, Isotridecyl-, Hexadeeyl- und Octadecylreste.
Als substituierte Phenylreste kommen beispielsweise Isooctylphenyli·, Isononylphenyl-, Isododecylphenyl-, Diphenyl·, Benzylphenyl-, 4-(1«-Phenyl-) äthylphenyl-, 4-(I1-ToIyI-) äthylphenyl-, Diisonoixsrlphenyl-, l'-phei^lbenzyl-phenyl-, Di- oder Tri-^Tl'-Phenyl-Oäthyl-Zphenyl- und Di- oder TrS^Tl'-ToIyI)-äthyl^phenylreste infrage.
Als Alkalisalze selen insbesondere die Na- und Kl-Sslze genannt, als Aminsalze Insbesondere die Alkyl- und Hydroxyalkylaminsalze beispielsweise die Methyl-, Äthyl-, Butyl-, Dimethyl-, Cyclohexyl-, Mono-, Di- νχιά Triäthanol-
Geeignete Salze von Carbonsäuren (I)sind beispielsweise
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-CH2-CH2-GOONa
HN
.CH2-CH2OH ^CH2-CH2OH
L^_o-( CH2-CH2-O ) 8-CH2-
2-5
CH2-CH2-O ) ^-CH2-
Geeignete anlonaktive Tenside siissi beispielsweise Ar^l« oder Alkylarylsuirortate, insbesondere die Alkali- und Äsimoniuntsalze von langkettigen AlkyltoenzolsulfonsSuren, Allqrl»
naphthalineülfonsäure, Kondensationsprodukten aus Kresol,,
2-Naphthol-€-auilfoneäure und Formaldehyd sowie von ia Gegenwart von Schwefelsäure erhaltenen Kondensationsproö^kten aas Naphthalin und Formaldehyd* beispieleweise Dinaplithjlmethaneulfonaäure, weiterhin Ligninsulfonsäuren,
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Als Pigmentfarbstoffe kommen sowohl solche organischer als auch anorganischer Natur in Betracht, öle Farbstoffe können den verschiedensten Klassen angehören, organische Farbstoffe beispielsweise der Azo-, Anthrachinone Azaporphine, Thloindigo- oder polyeyclischen Reihe, ferner der Öhinacridon-, Dioxazin-, Naphthalintetracarbonsäure- oder Perylentetraearbonsäure-Reihe· Eine große Zahl solcher Pigmentfarbstoffe ist beispielsweise aus Colour-Index, 2. Auflage bekannt* Aus der Reihe der Azopigiaentfarbstoffe sind Monoazofarbstoffe auf Basis von Diazokomponenten der Benzolreihe und Kupplungskomponenten der 2,3-Qxynaphthoesäurearylamid- oder Acylessig-Säureamld-Reihe hervorzuheben.
Ferner sind verlackte Farbstoffe, wie Ca, Mg, Al-Lacke yori sulfonsäure- und/oder carbonsäuregruppenhaltigen Azofarbstoffen zu erwähnen«
Geeignete anorganische Pigmente sind beispielsweise Kiaolin, Satinweiß (3-CaO · Alg0- ♦ 3-CaSO^ * 31-H2O), BariuiBsulfat» Bleiweiß, Calciumcarbonat, Zinkoxid, Zinksulfid, Titandioxid, Cadmiumsulfid, Eisenoxide, Antinionoxid. Ferner ist Ruß als wertvolles Schwarzi zu erwähnen»
Die Herstellung der Salze der Polyäthercarbonsäuren (I) ist beispielsweise in der stö-Patentschrift 2.280.792 und der schweizerischen fatentsehrift 329« 038 beschrieben.
Die Herstellung der erfindungsgemäßen Pigmentdispersionen erfolgt in üblicher Weise beispielsweise durch Bearbeitung der Mischungen in üblichen Haßzerkleinerungsaggregaten wie Kugelmühlen* Kneter oder BtihrwerkskugelmUhlen, welche Mahlkörper in der Größe vi>3ti etwa Ö#l - 10 ma Durchmesser enthalten. - '_---''-■'.
ts A 12 550 ' ." -'■■;'.'■■. * k.-.
10 98 2 0 /2 0S 4 IAD OWÖ»HAL
■■■■■■..... § ■--
Es ist seit langem bekannt, für die Pigmentierung von wäßrigen Anstrich- und Dispersionsfärben, für den Pigmentdruck von Textilien sowie für die Spinnfärbung von Viskose und synthetischen Fasern Pigmentfarbstoffe, die in feinverteilter, wäßriger Dispersion vorliegen einzusetzen.
Diese wäßrigen Pigmentteige werden in üblicher Weise durch Zerkleinerung von organischen oder anorganischen Pigmentfarbstoffen, in Gegenwart von anionischen, nichtionischen oder kationischen Dispergiermitteln hergestellt.
Für viele Anwendungsgebiete, insbesondere für die Spinnfärbung von Viskose, für die Herstellung schaumarmer Einstellungen zur Färbung von Papier für Anstrichzwecke und in der Masse, 1st es vorteilhaft, Pigmentdispersionen zu verwenden, welche hauptsächlich anionische Dispergiermittel vom Typ der aromatischen oder araliphatischen Sulfonate wie Ligninsulfonate, Alkylnaphthalinsulfonate und Dinaphthylmethansulfonate enthalten. Diese Teige müssen zur Erzielung einer hohen Farbausbeute die pigmente möglichst fein verteilt enthalten· Aus wirtschaftlichen Gründen soll die Pigmentkonzentration möglichst hoch sein. Für eine leichte Handhabung, gute Verteilbarkeit und maximale Farbausbeute in den entsprechenden Anwendungsmedien 1st darüber hinaus eine niedrige Viskosität unbedingt erwünscht.
HIt den bisher Üblichen anionischen Dispergiermitteln allein gelingt es in vielen Fällen nicht, Pigmentteige herzustellen, die bei hohem Pigmentgehalt und guter Feinverteilung gutes Flieflverhalten zeigen, dae auoh bei längerer Lagerung erhalten bleibt.
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In diesen Teigen tritt nach einer bestimmten Zeit eine Agglomeration der Pigmentteilchen auf. Dadurch bilden sich schwer verteilbare Stippen, die zu einer Abnahme der Farbstärke führen und eine gleichmäßige Farbgebung beeinträchtigen· Außerdem neigen diese Teige häufig zu Thixotropic»
In ausgezeichneter Weise gelingt dies jedoch mit den erfindungsgemäßen Pigmentdispersionen· Diese zeigen - auch bei hohen Pigmentgehalten und hoher Feinverteilung der Pigmente - auch bei längerer Lagerung keine Reagglomeration der Pigmentteilchen, keine Stippenbildung und damit keinerlei Verringerung der Farbstärke.
Beispiel 1 .
Eine Mischung aus
50,0 Tl. eines trockenen, pulverförmigen Farbstoffes,
hergestellt durch Kupplung von diazotierten!
2,4 tS-Trichloranilin auf 2-Qxy-3-naphtnoe-
säure-4-aethoxyanilid,
10,0 Tl. des Dispergiermittels Dinaphthylmethansulfonat, 2,0 Tl. einer 75 feigen Lösung eines Na-Salzes der PoIy-
äthercarbonsäure nachstehender Formel:
0,6 Tl. eines Zonservierungsmittels wie Trichlorphenol-
natrium und
57,4 Tl. Wasser, wird durch Rühren homogenisiert und anschließend in einer kontinuierlich arbeitenden,
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handelsüblichen FeinnaahlkÖrperaiühle, die als Mahlkörper Glasperlen enthält, gemahlen bis zu einer Pign»nt~Feinvertellung von 2 μ und darunter* Der Farbstoffteig in dieser Form ist flüssig und homogen und zeigt auch nach !anderer Lagerung keine 13iixotropie sowie keine Reagglomeration der feinverteilen pigmentteilchen und damit auch keine Stippenblldüng.
Dieser Farbteig eignet sich vorzüglich zur Her· stellung von Tapetendrucfcfarben.
Wird der Farbteig unter den gleichen Bedingungen,, jedoch ohne Zusatz des Na-Salzes der Polyäthercarbonsäure der oben genannten Formel hergestellt» dann, ist die Fifpaentsuspension so dickflüssig, daß sie ohne Yorserkleinerung nicht in der Perlanühle eingesetzt werden kann. Nach der Perlmahlung wird der Farbteig ©eist so thixotrop* daß eine nicht mehr gießfähige Masse entsteht und außerdem reagglomerieren die Pigmentteilchen, dadurch bilden sich schwer verteilbare Stippen, die zu einer Abnahme &&ϋ stärke führen und eine gleichmäSige Farbgebung, z»B. bei der Färbung von Tapeten» beeinflussen,
Ähnlich gute Ergebnisse werden erzielt, wenn anstelle des in Beispiel 1 genannten Na-Salzes der Polyäthercarbonsäure, gleiche Mengen Na-Salze folgender Yerbindimgen eingesetzt werden: ' . ' . _;'--_.
he A 12 550
t09f20/20S4
1) R1-O-(CH2-CH2-O)2-R2 4)
2) R1-O-(CH2-CH2-O)6-R2
3) R1-O-(CH2-CH2-O)1G-R2
Wobei R1 = 1-C0H1Q-V^- und
I y I \/
R2 = -(CH2)2-C00Na
- bedeuten.
Beispiel 2
Eine Mischung aus
30,0 Tl. eines trockenen, pulverförmigen Farbstoffes
wie in Beispiel 1 beschrieben,
10,0 " des Dispergiermittels Dinaphthylmethansulfonat. 1,0 " Na-SaIz der Polyäthercarbonsäure nachstehender
Formeli
■■ i-C9H19-^^-0-(CH2-CH -0>2-.(CH2)2-COONa
CH3
0,6 n eines Konservierungsmittels wie Trichlorphenol-
natrium und
58,4 " Wasser wird wie in Beispiel 1 beschrieben in einer FeinmahUcörpermühle gemahlen.
Der auf diese Weise hergestellte Farbstoff zeigt die gleichen guten Eigenschaften und Anwendungs-
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möglichkeiten wie der gemäß Beispiel 1 erhaltene Farbteig.
Beispiel 3
Eine Mischung aus
30,0 Tl. eines trockenen, pulverförmigen Farbstoffes wie
in Beispiel 1 beschrieben,
10,0 " des Dispergiermittels Dinaphthylme thansulf onat 2,5 " Na-SaIz der Polyäthercarbonsäure nachstehender
Formel:
C12H25-0-(CH2-CH2-0)4-(.CH2)2-C00Na
0,2 Tl. eines Konservierungsmittels wie Trichlorphenol-
natrium und
57,3 M Wasser wird wie in Beispiel 1 beschrieben in einer Feinmahlkörpermühle gemahlen.
Die auf diese Weise hergestellte Farbstoffdispersion zeigt die gleichen guten Eigenschaften wie die gemäß Beispiel 1 erhaltene.
Beispiel 4
Eine Mischung aus
30,0 Tl. eines trockenen, pulverförmigen Farbstoffes wie in Beispiel 1 beschrieben,
10,0 n des Dispergiermittels Dinaphthylmethansulfonat, 2,0 n Na-SaIz der Polyäthercarbonsäure nachstehender Formel:
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0,6 n eines Konservierungsmittels wie Trichlorphenol natrium und
57,4 " Wasser wird wie in Beispiel 1 beschrieben in einer Feinmahlkörpermühle gemahlen.
Die auf diese Weise hergestellte Farbstoffdispersion zeigt die gleichen guten Eigenschaften wie der gemäß Beispiel 1 erhaltene Farbteig.
Beispiel 5
Eine Mischung aus
17,0 Tl. eines trockenen, pulverförmigen Farbstoffes
hergestellt durch Kupplung von diazotiertem 2-Methyl-4-chloranilin auf 2-Oxy-3-naphthoesäure-
2-methyl-4-chloranilid/
10,0 n des Dispergiermittels Dinaphthylmethansulfo-
nat,
1,0 n Na-SaIz der Polyäthercarbonsäure nachstehender Formel:
1-C9H19-/3 ~°~ (CH2"CH2"° h~ ^CH2 ^ 2"C00Na 1f0 n Kondensationsprodukt aus 15 Mol Aethylenoxid
mit 1 Mol Nonylphenol/
0,5 " eines Konservierungsmittels wie Trichlorphenolnatrium und
70,5 w Wasser wird wie in Beispiel 1 beschrieben gemahlen, bis eine Pigmentfeinverteilung von vor-
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wiegend Iu und darunter erreicht ist.
Der Farbstoffteig in dieser Form ist flüssig und homogen. Er zeigt auch nach längerer Lagerzeit keine Neigung zu Reagglomerationen der feinverteilten Pigmentteilchen.
Dieser Farbstoff eignet sich vorzüglich zum Anfärben von Viskose· und zeigt in ausgezeichneter Yfeise alle bei der Viskosespinnfärberei verlangten Eigenschaften wie brillante Färbung, störungsfreier Spinnverlauf und gleichmäßige Farbgebung über viele Stunden.
Ein Farbteig, der unter den gleichen Bedingungen jedoch ohne die in Beispiel 5 genannten Zusätze des Na-Salzes der Polyäthercarbonsäure und des Kondensationsproduktes aus Aethylenoxyd und Nonylphenol hergestellt wird, neigt stark zu Agglomerationen der Pigmentteilchen und damit zur Stippenbildung. Hierdurch treten in der Spinnmasse und im fertigen Faden Inhomogenität der Farbgebung, schlechtes Filtrationsverhalten und Veränderung des Fadentiters sowie starke Neigung zur Verstopfung und Verkrustung der Spinndüsen auf.
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Beispiel 6
Eine Mischung aus
17,0 Tl. eines trockenen, pulverförnjigen Farbstoffes hergestellt durch Kupplung von diazotiertem 1-Amino-2-metho:£y-5-benzoesäureanilid auf 2-Oxy-3-naphthQesäure-2,^-di-niethoxy-^-ohloranilid,
8,5 " des Dispergiermittels DinaphthylmethansulfQnat?
1,0 " Na-SaIz der in Beispiel 5 genannten Polyäthercarbonsäure,
0,5 tr KondensationsprodulEt aus 15 Mol Aethyleiioxid mit 1 Mol Nonylphenol^
0,5 n eines Konservierungsinittels wie Trichlorphenolnatrium und
72,5 n Wasser wird wie in Beispiel 1 beschrieben vorbereitet und in einer Feinmahlkörpermühl.e gemahlen, bis eine Pigmentfeinverteilung von vorwiegend 1 u und darunter erreicht ist.
Der auf diese Weise hergestellte Farbstoff zeigt, v als Viskosespinnfarbstoff eingesetzt, die gleichet! guten Eigenschaften wie der gemäß Beispiel 5 erhaltene Farbteig.
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Claims (4)

Patentansprüche
1.) Wässrige Pigmentdispersionen, welche neben anlonaktiven Tensiden und gegebenenfalls weiteren üblichen Hilfsmitteln Alkali-, Ammonium- oder Aminsalze von Polyäthercarbonsäuren der allgemeinen Formel
RO-(CH2-CHO-J—
1I1Zn
enthalten,
worin R einen geradkettigen oder verzweigten Alkylrest mit 8-18 C-Atomen oder einen durch einen oder mehrere geradkettige oder verzweigte Alkylreste oder Aralkylreste mit zusammen 8-24 C-Atomen substituierten Phenylrest bedeutet, R, für Wasserstoff oder Methyl steht, η eine ganze Zahl von 1-15 darstellt, m für die Zahlen 0 oder 1 steht.
2.) Wässrige Pigmentdispersionen gemäß Anspruch 1, enthaltend 10 - 50 % Pigmentfarbstoff, 5 - 50 % anionaktives Tensid 0,1 - 5 % Alkali-, Ammonium- oder Aminsalz einer PoIyäthercarbonsäure und gegebenenfalls 0,1.-3 % eines nichtionogenen Tens ids.
3.) Verwendung der wässrigen Pigmentdispersionen des Anspruchs 1 zur Pigraentierung natürlicher und synthetischer Materialien.
4.) Verwendung der wässrigen Pigmentdispersionen des Anspruchs zur Pigaentierung von wässrigen Dispersionsfarben, für den Pigmentdruck sowie für die Spinnfärbung natürlicher und synthetischer Fasermaterialien.
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1093 2OV^O54
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