DE2124051A1 - Polymeres Dispergiermittel, dessen Herstellung und dessen Verwendung - Google Patents

Polymeres Dispergiermittel, dessen Herstellung und dessen Verwendung

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DE2124051A1 DE19712124051 DE2124051A DE2124051A1 DE 2124051 A1 DE2124051 A1 DE 2124051A1 DE 19712124051 DE19712124051 DE 19712124051 DE 2124051 A DE2124051 A DE 2124051A DE 2124051 A1 DE2124051 A1 DE 2124051A1
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Elizabeth Ann Glen Iris; Wluka David Jankiel Balaclava; Victoria Baker (Australien). M
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Imperial Chemical Industries of Australia and New Zealand Ltd
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
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    • C09CTREATMENT OF INORGANIC MATERIALS, OTHER THAN FIBROUS FILLERS, TO ENHANCE THEIR PIGMENTING OR FILLING PROPERTIES ; PREPARATION OF CARBON BLACK  ; PREPARATION OF INORGANIC MATERIALS WHICH ARE NO SINGLE CHEMICAL COMPOUNDS AND WHICH ARE MAINLY USED AS PIGMENTS OR FILLERS
    • C09C3/00Treatment in general of inorganic materials, other than fibrous fillers, to enhance their pigmenting or filling properties
    • C09C3/10Treatment with macromolecular organic compounds

Description

Die Erfindung bezieht sich auf polymere Verbindungen und auf Pigmentdispersionen in organischen Flüssigkeiten, welche diese Verbindungen enthalten.
Dispersionen von Pigmenten in flüssigen organischen Medien, welche aus Lösungen bzw. Dispersionen von filmbildenden polymeren bestehen, werden als Anstrichmassen, Lackierungen und Druckfarben verwendet. Bei diesen Massen ist es erwünscht, daß die Pigmentρartikel entflockt sind, d.h. daß die Partikel als gesonderte, einzelne Teilchen in dem flüssigen organischen Medium vorliegen und nicht zusammengeballt sind.
Wenn Pigmente in gewöhnlichen organischen Plüseigkei-
i, wbttod durch Twafon, twdOrte
iriMMwrBwMMgun«
DrawJntr taik (MOntfMit) Kto. leim . DwHmIw Bw* (Mflnefwn) Kto. 2ΐ/»28β . Vwwntbmk (MOnctwn) Kto. Ni SM . Hypo-Bw* (MOitcfwn) Kto. 38121»)
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ten dispergiert werden, so bilden sich häufig Suspensionen, welche einen gewissen Grad der Zusammenballung der Pigmentpartikel zeigen. Bestimmte Substanzen, beispielsweise Sojalecithin und Metallseifen von Fettsäuren, sind als Zusätze vorgeschlagen worden, um die Pigmentausflockung zu begrenzen. Jedoch in vielen Systemen, beispielsweise in Lösungen von Additionscopolymeren in organischen Lösungsmitteln, können befriedigend entflockte. Pigmentdispersionen nicht leicht bereitet werden. So bildet beispielsweise Titandioxydpigment eine stark geflockte Dispersion in einer Lösung, welche PoIy-(methylmethacrylat) aufweist. Insbesondere sind organsiche Pigment© wie Kupferphthalocyanine und Azopigmente in stark entflockter Dispersion in organischen Medien schwierig zu bereiten, insbesondere bei hohen Peststoffkonzentrationen.
Nunmehr wurden bestimmte neue Polymere aufgefunden, welche eine hohe spezifische Wirksamkeit als Dispergiermittel für organische Pigmente in flüssigen organischen Medien zeigen„ Außerdem sind diese neuen Polymeren auch wirksame Dispergiermittel für viele anorganische Pigmente.
Demgemäß wird ein polymeres Dispersionsmittel geschaffen, welches eine Gerüstkette aufweist, in welche einverleibt baw« von welcher abhängig ist, erstens eine auflösende Gruppe s wie sie nachstehend definiert ist, und zweitens eine ionische Gruppe, wie sie nachstehend definiert ist, wobei diese ionische Gruppe ©in Salz mit einer salsMldenden Verbindung bildet, wie Ei© nachstehend definiert- ist e
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Die Erfindung beinhaltet also neue Verbindungen zur· Verwendung als Dispergiermittel für Pigmente, Die Verbindungen weisen eine Gerüstkette auf, welche entweder in sie einverleibt oder von ihr abhängig eine auflösende Gruppe und eine ionische Gruppe enthält, wobei diese ionische Gruppe ein Salz mit einer salzbildenden Komponenten bildet.
Die Punktion der Gerüstkette besteht im wesentlichen darin, daß sie eine Trägerstruktur für die auflösende Gruppe und die ionische Gruppe ist. Demgemäß ist die Art der Atomanordnung, welche die Kette bildet, nicht besonders kritisch. So kann die Kette aus Kohlenstoffatomen allein, oder aus Kohlenstoffatomen bestehen, welche mit einem oder mehreren Heteroatomen verbunden sind, insbesondere mit Sauerstoff, Stickstoff, Schwefel, Phosphor, Silicium und Bor. Die Kette kann aber auch aus einer Reihe abwechselnder Paare von P-O-Gruppen, Si-O-Gruppen, Ti-O-Gruppen oder B-O-Gruppen bestehen, Das Gerüst kann linear, leicht oder stark verzweigt oder vernetzt sein, jedoch vorausgesetzt, daß das sich ergebende polymere Dispersionsmittel in der organischen Flüssigkeit löslich bleibt, welche bei der Herstellung des Pigmentdispersionsmittels verwendet wird. Zweckmäßige Gerüste können anorganische und vorzugsweise organische Polymerketten sein. Es ist ein weiter Bereich an Polymeren als Gerüst brauchbar, wobei die Hauptbeschränkung darin besteht, daß die Polymeren in der Lage sein müssen, eine genügende Anzahl sowohl der auflösenden Gruppen als auch der ionischen Gruppen, wie sie nachstehend definiert sind, aufzunehmen ,
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Das Gerüst kann aus Additionspolymeren, beispielsweise Polyalkylenen gebildet werden, welche, wenn gewünscht, andere als die oben definierten Substituenten tragen können, voraus- gesetzt, daß diese weiteren Substituenten nicht die lösungs- und salzbildenden Eigenschaften der auflösenden Gruppen bzw. der ionischen Gruppen beeinträchtigen. Die Art solcher weiterer Substituenten hängt von der Monomereinheit ab, welche verwendet wird, um das Gerüst aufzubauen. Geeignete Gerüste sind die Kohlenstoff-Kohlenstoff-Ketten in Polystyrol, Polyvinyl-Chlorid, Polyvinylalkohol, Poly-alpha.beta-äthylenisch ungesättigte Carbonsäurederivate, insbesondere substituierte und unsubstituierte Polyacrylate, beispielsweise Polymethylmethacry lat oder Polyacrylsäure. Eine andere Gruppe an geeigneten polymeren Gerüsten sind die Kondensationsprodukte von Dicarbonsäuren mit Diolen, Dicarbonsäuren mit Diaminen, Polyurethane, welche die Reaktionsprodukte von Diisocyanaten mit Diolen aufweise^ welch letztere reaktionsfähige Hydroxylgruppen enthalten , Polyharnstoffe, Polysulfide, Polyimide, Polysulfone, Polyoxyalkylene, Polyacetale und Alkydharze. Wie oben festgestellt, müssen jedoch selbstverständlich die polymeren Dispersionsmittel, welche sich von diesen Gerüsten ableiten, in der organischen Flüssigkeit löslich bleiben und das Gerüst muß in der Lage sein, eine Anzahl der auflösenden und der ionischen Gruppen in sich aufzunehmen. Die von Additionspolymeren abgeleiteten Gerüste können durch Homopolymerisation oder Copolymerisation hergestellt werden.
Die auflösende Gruppe zeichnet sich durch ihre Pähig-
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keit aus, durch die bei der Herstellung der Pigmentdispersion verwendete organische Flüssigkeit aufgelöst zu werden.
Die Art der organischen Flüssigkeit, welche bei der Herstellung der erfindungsgemäßen Dispersionen verwendet wird, ist nicht kritisch. Die organische Flüssigkeit, welche normalerweise bei der Bereitung, herkömmlicher Pigmentdispersionen verwendet wird, kann verwendet werden. So zählen zu geeigneten organischen Flüssigkeiten gesättigte Kohlenwasserstoffe wie aliphatische oder alicyclische Kohlenwasserstoffe; aliphatische sauerstoffhaltige organische Flüssigkeiten, beispielsweise Alkohole, Ketone, Äther oder Ester; und aromatische Kohlenwasserstoffe. Die organische Flüssigkeit kann im Gemisch mit einer anderen verwendet werden. Eine Gruppe ist gewöhnlich in der Lage^ aufgelöst zu werden, wenn ihre Zusammensetzung mit der Zusammensetzung der organischen Flüssigkeit identisch oder chemisch mit ihr nahe verwandt ist. Ein Test zur Auswahl geeigneter auflösender Gruppen besteht darin, daß die Verbindung, welche sich aus der Umwandlung der auflösenden Gruppe in ein getrenntes Molekül ergibt, welches an dem Atom, das es zum Gerüst überbrückt, ein Wasserstoffatom oder ein niedermolekulares Radikal, beispielsweise Methyl oder Acetyl,, trägt, in der organischen Flüssigkeit leicht löslich sein muß. Unter "leicht löslich" ist eine Löslichkeit über 20 Gew.-%, vorzugsweise über 50 Gew.-Ji und am meisten bevorzugt vollständige Mischbarkeit in der organischen Flüssigkeit zu verstehen.
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Wenn beispielsweise die organische Flüssigkeit ein gesättigter Kohlenwasserstoff ist, so sind geeignete auflösende Gruppen, welche an das Gerüst direkt oder über verbindende Gruppen angegliedert sind, substituierte oder unsubstituierte langkettige Alkylgruppen. Unter "langkettig" sind hier Ketten mit mehr als 6 Kohlenstoffatomen zu verstehen, beispielsweise 2-Äthylhexyl, Dodecyl, Hexadeeyl oder Stearyl. Eine weitere Gruppe 2ur Verwendung in Kohlenwasserstoffmedien sind Kondensate der Poly(12-hydroxyStearinsäure).
Alkylgruppen sind auch geeignete auflösende Gruppen "für aliphatische, sauerstoffhaltige organische Flüssigkeiten, üQQh in diesem Falle sollten die Alkylketten mehr als 1J Kohlenstoff atome enthalten.
Zusätzliche geeignete lösende Gruppen zur Verwendung nit aliphatischen, sauerstoffhaltigen organischen Flüssigkeiten wie Alkoholen und Ketonen, sind beispielsweise Gruppen, welche Polyäther enthalten, die aus Monomeren wie Xthylenoxyd, Propy- iGniGixyaen oder Butyienoxyden bereitet wurden, oder beispielsweise Gruppen, welche Alkohole, Ketone oder Ketonderivate entdie durch Reaktion vor Formaldehyd mit Ketonen gebildet Diese seuerstoffhältigen auflösenden Gruppen können aucfc mit aromatischen organischen Flüssigkeiten verwendet werden. 2im&%z11ehe geeignete auflösend© Gruppen zur Verwendung mit aro-Hiatischen organischen Flüssigkeiten sind Gruppen, welche aromatisch substituierte äthylenisch ungesättigte Monomere enthalten wi© Sfeyrol und Viny!toluol»
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Die obigen geeigneten auflösenden Gruppen sind lediglich beispielhaft angegeben und sagen über den Rahmen der Erfindung nichts aus.
Wenn auch die Erfindung nicht an theoretische Betrachtungen gebunden sein soll, so wird doch angenommen, daß die polymeren Dispergiermittel wirksam sind, weil die salzbildende Komponente von ähnlicher Natur ist wie die Oberfläche der 3U dispergierenden Pigmentpartikel, Die salzbildende Komponente veranlaßt das polymere Dispergiermittel, sich mit der Oberfläche der Pigmentpartikel zu assoziieren, möglicherweise durch Van der Waals'sche Kräfte, wodurch die Pigmentpartikel an der Ausflockung gehindert werden. Salzbildende Komponenten sind daher Verbindungen, welche der Reaktion mit der nachstehend definierten ionischen Gruppe fähig sind und welche eine Struktur besitzen, welche derjenigen der Oberfläche der Pigmentpartikel ähnlich ist.
Geeignete salzbildende Komponenten zur Bildung polymerer Dispergiermittel für den Gebrauch mit einem spezifischen Pigment, können von diesem Pigment hergeleitet werden, indem man das Pigmentmolekül mit einem ionischen Radikal substituiert. Beispielsweise kann man geeignete salzbildende Komponenten aus dem spezifischen, zu dispergierenden Pigment erhalten, indem man eines oder mehrere Waeserstoffatome durch ein Radikal wie SuIfon-, Phosphor-, Carboxyl-, Amino-, Alkylamino-, Ammonium-, Phosphonium- oder SuIfoniumradikal substituiert. Die salzbildende Komponente kann auch ein ionisches Zwischen-
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!et bei der Herstellung des Pigments sein.
Seeignete salzbildende Komponenten für solche bekannten Pigmente wie Naturharzpigmente, sind Holzharz und verwandte Polymere oder hydrierte Naturharze. Zusätzliche geeignete s&lzbildende Komponenten for Naturharzpigmente sind sulfonnierte aromatische Kohlenwasserstoffe und die niedermolekularen polymeren Derivate9 welche durch die Kondensation sulfonierter aromatischer Kohlenwasserstoffe mit Aldehyden und Ketonen erhalten werdenο Saisbildende Komponenten, welche für Naturharzpigmente geeignet sind,, sind daher beispielsweise Dehydroabietinsäure j, Abietinsäure „ Gholsäurej Desoxycholsäure,
Cholansäureβ 12-Ketoeholansäure. Geeignete salzbildende Komponenten für bekannte Pigmente wie Pigmentfarbstoffe und Pigüerrc farben 0 sowohl mit als auch ohne naturharz, sind Naphthalinsulf onsäwresif. Benzolsulfonsäuren» Änthracen- und Phenanthrensulfisissäisffeii, unu das Foi-maldehydkondensat von Naphthaii^-S-sulphonsaure».
Die ionische Gruppe im polymeren Dispergiermittel kann entweder sauer oder basisch sein. Geeignete saure Gruppen
sind beispielsweise Carbonsäure-, Sulfonsäuren oder Phosphorsäuregruppen, Geeignete basische C-rauppen sind beispielsweise
primäre, sekundäre oder tertiäre Amino-, Ammonium-, Phosphonium- oder Sulfoniumgruppen,
Die ionische Gruppe kann auch ein inneres Salz sein.
In diesem Falle muß die salzbildende Komponente entweder eine
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genügend starke Säure oder Base sein, um mit dem inneren Salz durch einen Ionenaustauschprozess zu reagieren, was ein polymeres Dispergiermittel ergibt, welches frei von basischen bzw. sauren Gruppen ist.
Das Polymere, welches die Gerüstkette ausmacht, welche getrennt eine auflösende Gruppe und eine ionische Gruppe in sich einverleibt bzw. von sich abhängig aufweist, kann nach bekannten Methoden bereitet werden. Es ist oft zweckmäßig, die Gerüstkette durch Polymerisieren, oder» im Falle von Additionscopolymeren, durch Copolymerisieren der Monomer-Einheiten des Polymeren herzustellen, welches Stellen trägt, die in der Lage sind, mit einem oder beiden der gewünschten Substituententypen zu reagieren. Die Monomer -Einheiten des Polymeren können aber auch bereits vor der Polymerisierung eine geeignete auflösende Gruppe bzw. eine geeignete ionische Gruppe tragen. Herkömmliche Additionspolymerisationsinitiatoren, Kettenabbruchmittel und Techniken, einschließlich beispielsweise Schrägzufuhr der Monomeren, können angewandt werden. Es ist zweckmäßig, die Polymerisation in Anwesenheit eines Lösungsmittels für das Polymere durchzuführen.
Das Molekulargewicht für das Polymere liegt zwischen 2000 und $00,000, vorzugsweise zwischen 5#000 und 100,000.
Wenn das Polymere durch Polymerisieren eines Comonomergemisches bereitet wird, welches ein Comonomeres aufweist, das die auflösende Gruppe enthält oder an welches die auflösende
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Οίαρρ© später angegliedert werden kann, und das Gemisch ein Goiiionomeres aufweist, welches die ionische Gruppe enthält oder an welches eine ionische Gruppe später angegliedert werden kanne so sollten die auflösenden Comonomeren in dem Comonomergemisch vorherrschen. Der Molprozentsatz im Gemisch an Comonomeren, welche die auflösende Gruppe bzw. die auflösenden Gruppen enthalten bzw, an welche die auflösenden Gruppei später angegliedert werden könnenj sollte vorzugsweise zwischen 99 und 50 batragen. Der Molprozentsats im Gemisch an Comonomeren, welche die ionischen Gruppen enthalten bzw. an welche die ionischen Gruppen später angegliedert werden können, sollte vorsugswsise zwischen 1 und 50 betragen. Die neuen Verbindungen können aus dem Polymeren und der salzbildenden Komponenten bereitet werden»
Demgemäß schafft di© Erfindung ein Verfahren zum Heρε teilen eines polymeren Dispergiermittels, wobei sich das Verfahren dadurch kennzeichnet s daß man ein Polymeres, welches eine Gerüstkette aufweist und erstens eine vorstehend definlerrs lösende Gruppe und zweitens eine vorstehend definierte ionische Gruppe in sich einverleibt oder an sich anhängend enthalt ε mit einer salssbildenden Komponenten, wie sie vorstehend definiert ist« reagieren läßt«
Vollständige Reaktion ö©2> ionischen Gruppen im Polymeren mit· öer salzbildenöen Komponenten ist 'nicht erforderlich und ee ist bevorzugt, daß der PzO^entsatz ionischer Gruppen, welche
unter? Bildung elriaa Salses ^©agiaren, 10 bis 100 % einsehließliek m-UiVi&^tv 209833/0960
Die polymeren Dispergiermittel werden als Entflockungsmittel in Suspensionen von Pigmentpartikeln in organischen Flüssigkeiten verwendet.
Demgemäß wird erfindungsgemäß auch eine Pigmentpartikeldispersion geschaffen, welche erstens ein Pigment, zweitens eine organische Flüssigkeit, drittens ein wie vorstehend definiertes polymeres Dispergiermittel, und viertens, wahlweise, Wasser aufweist.
Wenn auch die Disperionen in Abwesenheit von Wasser hergestellt werden können, so ist es doch bevorzugt 3 daß etwas Wasser anwesend ist.
Der Prozentsatz (Gewicht/Gewicht) an Wasser im Gemisch, beträgt vorzugsweise zwischen 0,05 und 5 einschließlich und stärker bevorzugt zwischen 0,5 und 2 einschließlich. Wenn die Dispersionen aus ungetrockneten Substanzen bereitet werden, so enthalten sie normalerweise hinreichend Wasser,doch wenn trockene Substanzen angewandt werden, kann man Wasser mit Vorteil hinzusetzen, um den Gewichts/Gewichts-Prozentsatz an Wasser in der Dispersion auf innerhalb des bevorzugten Bereiches zu bringen. Die Wirksamkeit des polymeren Dispergiermittels ist bisweilen verbessert, wenn man die Dispersion einige Stunden stehen läßt.
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Die Dispersionen werden bereitet, indem man das Pigment, vorzugsweise unter Bedingungen mechanischen Schnellmahlens, in einer organischen Flüssigkeit und mit dem polymeren Dispergiermittel vermahlt.
Demgemäß schafft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer Pigmentdispersion, wobei man ein Gemisch vermahlt ,welches aus einer wirksamen Menge polymeren Dispergiermittels, einem Pigment, organischer Flüssigkeit und wahlweise Wasser besteht.
Eine wahlweise Methode zur Bereitung der Dispersionen besteht darin, das Dispergiermittel in situ in der Dispersion herzustellen.
Demgemäß wird auch ein Verfahren zur Herstellung einer Pigmentdispersion geschaffen^ wobei das Verfahren darin besteht, daß man ein-Gemisch vermahlt 3 bestehend aus; einem Polymeren, welches eine Gerüstkette aufweist, die erstens eine wie vorstehend definierte auflösende Gruppe und zweitens eine wie vorstehend definierte ionische Gruppe einverleibt oder angehängt enthält; einer wie vorstehend definierten salzbil™
N> denden Komponenten; einem geeigneten Pigment; einer organischen ο
J^ Flüssigkeit; wahlweise Wasser; und wahlweise einer anorgani-
ο sehen Base.
<o .
^ Bei diesem Verfahren sind die Mengen an Polymerem und salzbildender Komponenten ausreichend, um das vorstehend definierte Dispergiermittel zu bilden. Das Verhältnis von
Polymer zur salzbildenden Komponenten liegt im Bereich von 1:1 bis 10:1. Bis zu 30 % (Gewicht/Gewicht) Wasser können in der Dispersion ohne nachteilige Auswirkung anwesend sein, doch ist es bevorzugt, daß die in der Pigmentdispersion anwesende Wassermenge geringer als 10 % (Gewicht/Gewicht) ist. In einigen Fällen kann man eine anorganische Base, beispielsweise ein Erdalkali- oder Alkalihydroxyd mit Vorteil in Mengen zusetzen, welche ausreichen, um die salzbildende Komponente zu neutralisieren.
Die anzuwendende Maximalkonzentration des polymeren Dispergiermittels ist nicht kritisch, obwohl es in der Regel nicht wirtschaftlich ist» einen Überschuß über diejenige Konzentration anzuwenden, welche fur sine bestimmte Anwendung erforderlich ist, Die Kinciestkonzentration steht, wenigstens zum Teil, in Beziehung zum speziellen Oberfläehenbereich des Pigments. Die tatsächliche ^ optimale bzw,wirtschaftlichste Menge an polymerem Dispergiermittel, welche axt einem bestimmten System Pigment/organische Flüssigkeit zu verwenden ist, wird durch einfachen Versuch leicht !bestimmt. Es Werden steigende Zusätze an polymerem Dispergiermittel zu dem System vorgenommen, bis der gewünschte Entflockungsgrad erreicht ist. Die Erfindung ist nicht auf die Bereitung völlig entflockter Dispersionen beschränkt, da es für viele Zwecke weder erforderlich noch wirtschaftlich erwünscht ist, ein völlig entflocktes System zu bereiten.
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Die erfindungsgemäßen Dispersionen sind beispielsweise als konzentrierte, farbabstufende Grundlagen für Anstrichmassen und Druckfarben von Nutzen, Für diese Anwendung ist es bevorzugt, polymere Dispergiermittel su gebrauchen, bei denen
die Konzentration der ionischen Gruppen sich der oberen Grenze des bevorzugten Bereichs nähert. Es ist ein besonderer Vorteil der Erfindung9 daß diese polymeren Dispergiermittel gewöhnlich mit einem ifeiten Bereich'an Trägern verträglich sind, welche
bei der Herstellung von Änstriehmassen und Druckfarben verwendet werden9 wodurch ungewöhnlich vielseitige Farbabstufungsgrundlagen" geschaffen werdenβ Außerdem schaffen die polymeren
Dispergiermittel einen bequemen Weg zur Bereitung entflockter
Pigmentdisperionen in Lösungen von Additionspolymeren in organischen Flüssigkeiten^ Di® Pigmentkonsentration kann in bestimmten Fällen so hoch sein wie kO bis 60 ¥olumen-?. Demzufolge bietet die Erfindung ein® Steigerang der Produktionskapasität der BispergiervoradehtuiFig und di® Dispersionen erfordern weniger1 Lagerraum 0
B©i einer weiteren Ausfütoyngssform der Erfindung unter
Verwandung ©inss filrabild@nd©i& p®l^aei?®n Dispergiermittels,
kann das polymere Dispergiermittel das gesamte oder einen Teil des fUmbildenden Polymeren einer Instideinlasse ausmachen.
Wenn ein© Pigmentdispersion in einer organischen Flüssigkeit
und polymeres Dispergiermittele wahlweis©■in Anwesenheit einer ungeordneten Menge eines s«sätglieh©sri filmbildenden Polymeren B als Film auf'ein Substrat aufgebracht wird und man en der Luft trocknen läßts so bildet daher die Dispersion auf dem Substrat
einen kohärenten, dekorativen und/oder schützenden Überzug. Bei dieser Anwendung wurde es als bevorzugt befunden, niedrige Konzentrationen, d.h. der unteren Konzentrationsgrenze sich nähernde Konzentrationen ionischer Gruppai im polymeren Dispergiermittel zu verwenden, welches selbst in der Dispersion in relativ hohen Anteilen angewandt wird. Beispielsweise kann die Volumenkonzentration des Pigments, bezogen auf den Gesamtfeststoff gehalt der Dispersion, von 8 bis 25 %$ und die Volumenkonzentration des polymeren Dispergiermittels, bezogen auf den Gesamtfeststoffgehalt, soviel wie 92 % betragen.
Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wurde gefunden,daß Pigmentρartikel, welche mit dem erfindungsgemäßen polymeren Dispergiermittel überzogen sind, den Vorteil aufweisen, daß sie Druckfarben, welchen sie einverleibt sind, verbesserte Fließeigenschaften verleihen im Vergleich zu Druckfarben, welche mit nicht überzogenen Pigmentpartikeln hergestellt wurden.
.Demgemäß werden überzogene Pigmentpartikel geschaffen, welche aus Pigmentpartikeln bestehen, die Oberflächenüberzüge eines wie vorstehend beschrieben polymeren Dispergiermittels für das Pigment aufweisen.
Es wird auch ein Verfahren zur Herstellung überzogener Pigmentpartikel geschaffen, bei welchem man ein Pigment mit einem polymeren Dispergiermittel zusammenmischt.
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Auch wird ein weiteres Verfahren zur Herstellung überzogener Pigmentpartikel geschaffen, welches darin besteht, daß man ein Gemisch aus einem Pigment und einer salzbildenden Komponente^ wie sie vorstehend definiert ist, zur Umsetzung bringt mit einem Polymeren, welches aus einer Gerüstkette besteht, die erstens eine auflösende Gruppe, wie sie vorstehend definiert ist«, und zweitens eine ionische Gruppe, wie sie vorstehend definiert ist, einverleibt, oder von ihr abhängig t aufweist.
Schließlich wird noch ein anderes Verfahren zum Herstellen überzogener1 Pigmentpartikel geschaffen, welches darin besteht, daß man ein polymeres Dispergiermittel für das Pigment in einem Stadium der Herstellung des Pigmentes hinzusetzt.
Die Menge an polymeren! Dispergiermittel, mit welchem das Pigment überzogen ists ist nicht besonders kritisch. Es wurde gefunden^ daß Mengen von 1 % bis 30 % (Gewicht/Gewicht) " an Dispergiermittel zur Gesamtpigmentmasse befriedigend sind. Vorzugsweise beträgt der Anteil an Dispergiermittel zur Gesamtpigmentmasse 5 bis 20 % (Gewicht/Gewicht).
Die Erfindung sei nunmehr durch die folgenden Ausführungsbeispiele näher erläutert, welche über den Rahmen der Erfindung nichts aussagen. Alle Teilangaben in den Beispielen beziehen sich auf das Gewicht, sofern nichts anderes angegeben ist.
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212A051
- 17 - Beispiel 1
Ein Gemisch aus 374 Teilen Dimethylaminoäthyl-methacrylat, 300 Teilen Benzylchlorid, 700 Teilen n-Propanol und 2,1 Teilen "Topanol" A (Warenzeichen der Imperial Chemical Industries Limited für 2,6-di-tert.-Butyl-4-methylphenol) wird zu einem gerührten Reaktionsgefäß hinzugesetzt, welches mit Rückflußkühler ausgestattet ist. Das gerührte Gemisch erhitzt man eine Stunde unter Rückfluß und läßt es abkühlen. Ein Gemisch aus 3506 Teilen 2-Äthylhexylacrylat, 41 Teilen Azodiisobutyronitril, 200 Teilen Aceton und 500 Teilen n-Propanol setzt man unter Rühren hinzu und das sich ergebende Gemisch wird dann innerhalb von drei Stunden zu einem Gemisch aus 4000 Teilen Toluol und 4800 Teilen n-Propanol in einem Reaktionsgefäß hinzugegeben, welches gerührt und unter Rückfluß erhitzt wird. Zu dem unter Rühren und unter Rückfluß erhitzten Gemisch, setzt man 3 weitere Portionen an Azodiisobutyronitril (6 g) in dreistündlichen Abständen hinzu. Nach weiteren drei Stunden ist die Polymerisation im wesentlichen vollständig. Das n-Propanol entfernt man durch azeotrope Destillation mit 20 000 Teilen Toluol. 40 Teile einer wässrigen, 2-n-Natriumhydroxydlösung und schließlich 36 Teile gemahlenes Naturharz, setzt man gleichzeitig zu einem Gemisch aus 1000 Teilen Wasser und 30 Teilen wässriger 2-n-Natriumhydroxydlösung bei 700C hinzu. Die erhaltene klare Lösung mit einem pH-Wert von 10 wird abgekühlt und zu der oben bereiteten Polymerlösung hinzugegeben. Das Gemisch erhitzt man eine Stunde unter Rückfluß. Das Wasser wird durch azeotrope Destillation·entfernt und dann entfernt man
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Toluol, bis der Polymergehalt des Rückstandes 30 % (Gewicht/ Gewicht) beträgt. Das Gemisch filtriert man zwecks Entfernen anorganischen Materials und das FiItrat verwendet man als polymeres Dispergiermittel IA.
Beispiele 2 bis 6 einschließlich
Die Methode des Beispiels 1 wird in den Beispielen
2 bis 6 zur Bereitung polymerer Dispergiermittel 2A bis 6A
" wiederholt mit der Ausnahme, daß die Mengenanteile und die Art der Bestandteile verändert werden, wie dies in Tabelle I angegeben ist. In Beispiel 2 wird das Polymere nach der Copolymerisationsstufe mit Dimethylsulfat quaternisiert und dann mit wässriger Calciumhydroxydlösung neutralisiert. Die gebildeten Produkte und die Bestandteile und angewandten Mengenanteile sind in Tabelle I zusammengestellt.
Bemerkungen zur Tabelle I
1. 2EHA:DMAEM-BC ist das Polymere, welches sich bildet durch Copolymerisieren von 2-Äthylhexylacrylat (Co-meres bzw. Comonomeres, welches eine auflösende Gruppe enthält) und des quaternären Salzes von Dimethylaminoäthyl-methacrylat und Benzylchlorid (Comonomeres, welches eine ionische Gruppe enthält),
2, 2EHA:WP-MS ist das quaternäre MethyleulfatBalx des Polymeren, welches sich bildet durch Copolymerisieren von
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2-Äthylhexylaerylat (Comonomerest welches die auflösende Gruppe enthält) und M-Vinylpyridin (Comonomeres, welches eine Gruppe enthält, die unter Bildung der ionischen Gruppe quaternisiert werden kann).
3. "% Salzbildung" ist der molaräquivalente Prozentsatz der salzbildenden Komponenten zum Polymeren.
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Tabelle I
Beispiel Polymeres
Verhältnis der Comonomeren im Polymeren auf normaler Basis
salzbildende
Komponente
% Salzbildung
Polymeres Dispergiermittel
IN? O CO OO I
O ' CO
1 2
Ii
5 6
2EHA : DMAEM-BC 8 1
2EHA : 4VP-MS 9 . 1
2EHA · " DMAEM-BC 8 1
2EHA DMAEM-BC 8 : 1
2EHA DMAEM-BC 8 : 1
2EHA DMAEM-BC 8 : 1
Naturharz 50
Naturharz 100
Cholsäure 50
"Dispersol"LN+ 50
"Polypale" ++ 75
"Stabylite"+++ 30
IA 2A 3A MA 5A 6A
"Dispersol" LN ist Handelsbezeichnung für ein Formaldehydkondensat der Naphthalin-
sulfonsäure · NJ
"Polypale" ist Handelsbezeichnung für polymerisiertes Naturharz
"Stabylite" ist Handelsbezeichnung für hydriertes polymerisiertes Naturharz.
Beispiel 7
Ein Gemisch aus 72,2 Teilen Dimethylaminoäthylmethacrylat, 58,0 Teilen Benzylchlorid, 130 Teilen n-Propanol und 0,4 Teilen "Topanol" A, erhitzt man eine Stunde unter Rückfluß in einem gerührten Reaktionsgefäß und kühlt das Gemisch dann ab. Ein Gemisch von 283 Teilen 2-Äthylhexyl-acrylat, 4,0 Teilen Azodiisobutyronitril, 20 Teilen Aceton und 50 Teilen n-Propanol, setzt man unter Rühren hinzu und dieses Gemisch gibt man dann zu einer Lösung von 455 Teilen Toluol und 275 Teilen n-Propanol, welche unter Rückfluß erhitzt wird. Das Gemisch wird langsam innerhalb von drei Stunden hinzugegeben. Drei zusätzliche Portionen (0,8 Teile) Azodiisobutyronitril setzt man zu dem unter Rüchfluß erhitzten Gemisch in dreistündlichen Abständen hinzu. Nach weiteren drei Stunden ist die Polymerisation im wesentlichen vollendet. Das n-Propanol entfernt man durch azeotrope Destillation mit Toluol und man verdünnt die Lösung mit 1000 Teilen Toluol. Ein Gemisch aus 18,2 % (Gewicht/Gewicht) wässriger Paste sulfonierten Kupfer-Phthalocyanins (1310 Teile) (welch® 1,25 SO,H-Gruppen je Molekül Kupfer-Phthalocyanin enthält) und 6000 Teilen Wasser, wird unter gründlichem Vermischen mit 10-n Natronlage auf einen pH-Wert von 9 titriert, um eine Lösung zu bilden. Diese Kupfer-Phthalocyaninlösung setzt man zu dem oben bereiten Reaktionsgemisch hinzu und erhitzt das Gesamtgemisch eine Stunde unter Rückfluß. Wasser wird durch azeotrope Destillation entfernt und dann das Toluol entfernt und durch "Boralene" 1127 ersetzt, wobei sich eine Lösung bildet, welche 30 % Polymeres enthält. Die Lösung
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wird zur Entfernung fester Verunreinigungen filtriert und das Piltrat als polymeres Dispergiermittel 7A verwendet.
Beispiele 8 bis 13 einschließlich
Es werden die polymeren Dispergiermittel 8A bis 13A in den entsprechenden Beispielen 8 bis 13 unter Anwendung der gleichen Methode wie in Beispiel 7 bereitet mit der Ausnahme, daß die Mengenanteile an 2-Äthylhexylacrylat, Dimethylaminoäthyl-methacrylat, Benzylchorid und sulfoniertes Kupfer-Phthalocyanin geändert werden. Die gebildeten Produkte und die verwendeten Bestandteile und Mengen sind in Tabelle II zusammengestellt.
Bemerkungen zur
1. 2EHA:DMAEM-BC hat die gleiche Bedeutung wie in Tabelle I.
2. n% Salzbildung11 ist der molaräquivalente Prozentsatz des sulfonierten Phthalocyanins zu den ionischen Gruppen im Polymeren.
3. "Verhältnis der Comonomeren im Polymeren" ist das molare Verhältnis des Comonomeren, welches die lösende Gruppe enthält, zu dem Comonomeren, welches die ionische Gruppe enthält,
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S-CPC ist sulfoniertes Kupfer-Phthalocyanin.
Polymeres Tabelle II % Salz
bildung
pH-Wert
der wäss
rigen
S-CPO
Lösung
polymeres
Disper
giermittel
2EHA:DMAEM-BC 77 9 7A
Bei
spiel
2EHA:DMAEM-BC Verhältnis
der Comono-
meren im
Polymeren
27 9 8A
7 2EHA:DMAEM-BC 3,4 60 7 9A
8 2EHA .-DMAEM-BC 8 2k 9 1OA
9 2EHA:DMAEM-BC 10 HO 9 HA
10 2EHA:DMAEM-BC 11 80 9 12A
11 2EHA:DMAEM -BC 11 100 7 13A
12 11
13 11
Beispie]
: 1
■ 1
1
1
1
1
1
L 14
Das polymere Dispergiermittel 1^A wird nach der Methode des Beispiels 7 bereitet mit der Ausnahme, daß anstelle des Verwendens einer wässrigen Lösung von sulfoniertem Kupfer-Phthalocyanin, die Polymerlösung in Toluol mit einer Lösung des Natriumsalzes (82 Teile) des Produktes behandelt wird, welches sich bildet, indem man das Diazosalz von 2B-säure (ä-Chlor-^-aminotoluol-S-sulfonsäure) mit BON-Säure (2-Hydroxynaphthalin-3-carbonsäure) in 820 Teilen Wasser kuppelt. Das Gesamtgemisch erhitzt man zwei Stunden unter Rückfluß. Das Wasser wird durch azeotrope Destillation mit Toluol
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- 21» -
entfernt und überschüssiges Toluol entfernt man, bis man eine Lösung erhält, welche 30 % (Gewicht/Gewicht) polymeres Material enthält. Die Lösung wird filtriert, um feste Verunreinigungen zu entfernen und das Filtrat verwendet man als polymeres Dispergiermittel I1IA.
Beispiel 15
Es wird das polymere Dispergiermittel 15A nach der Methode des Beispiels 7 bereitet mit der Ausnahme, daß anstelle des Verwendens einer wässrigen Lösung des sulfonierten Kupfer-Phthalocyanins, die Polymerlösung in Toluol mit einer Lösung von "Coomassie Yellow" 7GS (Warenzeichen der Imperial Chemical Industries Limited für einen Farbstoff mit Farbindex Nr. 23900) (138 Teile) in 138O Teilen Wasser behandelt wird. Das Gemisch erhitzt man drei Stunden unter Rückfluß. Das Wasser entfernt man durch azeotrope Destillation mit Toluol und dann entfernt man das Toluol und ersetzt es durch "Boralene" 1127, um eine Lösung zu erzeugen, welche 30 % (Gewicht/ Gewicht) polymeres Material enthält. Die Lösung wird zum Entfernen fester Verunreinigungen filtriert und das Filtrat als polymeres Dispergiermittel 15A verwendet. "Boralene" 1127 ist eine Handelsbezeichnung für ein Erdöldestillat, welches etwa 30 % Aromaten enthält, und im Bereich von Ί2 bis 0 siedet.
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- 25 Beispiel l6
Es wird das polymere Dispergiermittel l6A nach der Methode des Beispiels 15 bereitet mit der Ausnahme, daß eine Lösung von 274 Teilen "Coomassie" Gelb 7öS in 271IO Teilen Wasser, anstelle der in jenem Beispiel verwendeten "Coomassie" Gelb-Lösung, verwendet wird.
Die fertige Lösung enthält 30 % (Gewicht/Gewicht) polymeres Material und wird als polymeres Dispergiermittel 16A verwendet.
Beispiel 17
Die polymeren Dispergiermittel IA bis l6A, welche in den Beispielen 1 bis 16 bereitet wurden und das polymere Dispergiermittel 2OA, welches in Beispiel 20 bereitet wurde, werden für verschiedene Pigmenttypen als Entflockungsmittel verwendet. Die einzelnen Pigmente werden mit einem Kohlenwasserstoff lösungsmittel und, in einigen Fällen Wasser, vermischt, und das sich ergebende Gemisch behandelt man mit einem der erfindungsgemäßen polymeren Dispergiermittel. Die Mengen und Arten der verwendeten Bestandteile sind in den nachstehenden Rezepten 1 bis 6 angegeben.
Rezept 1. "Philblack" 55 (35g) polymeres Dispergiermittel (11,7 g) und Toluol (53,3 g).
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Rezept 2. "Austiox" RCR (80 g), polymeres Dispergiermittel (4 g) und Toluol (16 g).
Rezept 3. "Monastral" Past Blue BGA (35 g), polymeres Dispergiermittel (23,4 g), "Boralene" 1127 (39,6 g) und Wasser (2g).
Rezept 4. "Monastral" Fast Blue RFA (35 g), polymeres Dispergiermittel (23,4 g), "Boralene" 1127 (39,6 g) und Wasser (2g).
Rezept 5. "Rubine Toner" 2BA (35 g), polymeres Dispergiermittel (11,7 g) und Toluol (53,3 g).
Rezept 6. "Monolite" Yellow GTA (20 g), polymeres Dispergiermittel (13,3 g), "Boralene" 1127 (64,7 g) und Wasser (2g).
. Rezept 7. "Monolite" GM (30 g), polymeres Dispergiermittel
(20 g), "Boralene" 1127 (48 g) und Wasser (2 g), "Monolite " Yellow GTA (30g).
"Monastral", "Monolite" sind Warenzeichen der Imperial Chemical Industries Limited und "Philblack" ist ein Warenzeichen der Phillips Petroleum Company; "Boralene" ist ein Warenzeichen der Boral Limited; "Austiox" ist ein Warenzeichen der Australian Titan Products.
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Die Pigmentdispersionen werden aus dem in den Rezepten 1 bis 7 beschriebenen Gemisch bereitet, indem man das Gemisch der Bestandteile zusammen mit 150 g 4 mm-Glasperlen in einem Gefäß auf einem "Red Devil" (eingetragenes Warenzeichen für ein Anstrichmassen-Konditioniergerät) 30 Minuten mahlt.
Die Dispersionen werden dann visuell geprüft und gemäß ihrer Viskosität von 0 bis 10 bewertet, wobei die Viskosität als Maß für die Entflockung des Systems genommen wird. Eine Bewertung von 0 bedeutet, daß die Dispersion nicht besser ist als eine Kontrolldispersion, welche kein Dispergiermittel enthält. Eine Bewertung von 10 bedeutet in jedem Fall eine fließfähige Dispersion,welche leicht fließt,
Die Bewertungen der Dispersionen, welche unter Anwendung der Rezepte 1 bis 7 und der polymeren Dispergiermittel IA bis 16A und 2OA bereitet wurden, sind in Tabelle III angegeben. Zum Vergleich werden unter Verwendung der Rezepte 1 bis 7 Kontrolldispersionen bereitet, wobei jedoch das polymere Dispergiermittel fortgelassen ist. Die Bewertungen der Kontrolldispersionen sind ebenfalls in Tabelle III angegeben.
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■ - 28 Tabelle III
Polymeres Rezept Rezept Rezept Rezept Rezept Rezept Rezept Disper- 1 2 3 1I 5 6 7 giermittel
Kontrolle 0 O 0 O O 0 O
IA 10 10 3 10 8 3 -
2A - - 3 - 7 3 -
3A - - 3 - 8 3 -
4A - - 3 - 8 3 -
5A - - 3 - 8 3 -
6A - - 3 - 8 3 -
7A 10 10 H - 3 3 -
8A - - 6 - 3 3 -
9A - - 8 - 3 3 -
1OA - . - 8 - 3 3 -
HA - - 10 10 3 3 -
12A - - 10 - 3 3 -
13 A - - 10 - 3 3 -
14A - - 3 - 10 3 -
15A - - 3 3 3 5 -
16A - - 3 3 3 8 -
2OA - - - 10 · 10
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Beispiel l8 .
Dieses Beispiel zeigt die Auswirkung des Nichthinzusetzens von Wasser zu einer Dispersion von "Monastral" Fast Blue BGA.
Eine Dispersion von "Monastral" Past Blue BQA wird unter Verwendung des Rezepts 3 und des polymeren Dispergiermittels 9A genau hergestellt, wie dies in Beispiel 17 beschrieben ist mit der Ausnahme, daß die 2 g Wasser fortgelassen werden. Die Bewertung des polymeren Dispergiermittels 9A fällt von 8 auf 3 ab.
Beispiel 19
Dieses Beispiel zeigt die Auewirkung des 12-etündigen Stehenlassens der Dispersion.
Eine Dispersion von "Monastral" Fast Blue QBA und polymerem Dispergiermittel 1OA wird, genau wie in Beispiel beschrieben, unter Verwendung des Rezepts 3 hergestellt. Bei 12-stündigem Stehenlassen der Dispersion, steigert sich die Bewertung des polymeren Dispergiermittels 1OA von 8 auf 10.
Beispiel 20
Das polymere Dispergiermittel 2OA wird nach der Methode
des Beispiels 7 bereitet mit der Ausnahme, daß anstelle des
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Verwendens einer wässrigen Lösung vqn sulfonierten! Kupfer-Phthalocyanin, die Polymerlösung in Toluol mit einer 15,5 %-igen (Gewicht/Gewicht) wässrigen Paste (1395 Teile) erhitzt wird, welche gebildet wird, indem man diazotiertes 3.3'-Dichlorbenzidin mit Natrium-acetoacetanilid-p-sulfonat kuppelt. Das Gesamtgemisch erhitzt man zwei Stunden unter Rückfluß. Wasser wird durch azeotrope Destillation mit Toluol entfernt und dann entfernt man Toluol und ersetzt es durch "Boralene" 1127 zwecks Bildung einer Lösung, welche 30 % (Gewicht/Gewicht) polymeres Material enthält. Die Lösung wird zum Entfernen fester Verunreinigungen filtriert und das Piltrat als polymeres Dispergiermittel 20A verwendet.
Beispiel 21
Ein Gemisch aus 157 Teilen Dimethylaminoäthyl-methacrylat 126 Teilen Benzoylchlorid, 280 Teilen n-Propanol und 0,12 Teilen "Topanol" A, wird in ein gerührtes Reaktionsgefäß gegeben, welches mit Rückflußkühler ausgestattet ist. Das gerührte Gemisch wird eine Stunde unter Rückfluß erhitzt und dann läßt man es abkühlen. Ein Gemisch aus 552 Teilen 2-Äthylhexyl-acrylat9 8,3 Teilen Azodiisobutyronitril, 110 Teilen Aceton und 300 Teilen n-Propanol, setzt man unter Rühren hinzu und die sich ergebende Lösung setzt man dann innerhalb von 3 Stunden zu einem Gemisch aus 1000 Teilen Toluol und 500 Teilen n-Propanol in einem Reaktionsgefäß hinsug welches unter Rühren und unter Rückfluß erhitzt wird. Drei zusätzliche Portionen an Azodiieobutyronitril
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(1,6 Teile werden in drei stündlichen Abständen zu dem unter Rückfluß erhitzten Gemisch unter Rühren hinzugegeben» Nach weiteren drei Stunden ist die Polymerisation im wesentlichen vollendet. Das n-Propanol entfernt man durch azeotrope Destillation mit Toluol und dann entfernt man das Toluol und ersetzt es durch "Boralene" 1127 zwecks Erzeugen einer Lösung, welche 30 % (Gewicht/Gewicht) polymeres Material enthält. Die Lösung verwendet man als Polymeres 21A.
Beispiele 22 bis 27 einschließlich
Die Methode des Beispiels 21 wird in den Beispielen 22 bis 27 zur Bereitung der entsprechenden Polymeren 22A bis 27A wiederholt mit der Ausnahme, daß die Mengenanteile und die Arten der Bestandteile geändert werden, wie dies in Tabelle IV angegeben ist.
Tabelle IV
Beispiel Polymeres Verhältnis der
Comonomeren
im Polymeren auf
molarer Basis
Polymeres
21
22
2EHA:DMAEM-BC
Il
3:1
8:1
2IA
22A
20983 23 Il 10:1 23A
GvJ 25 Il
Il
20:1
, 30:1
25A
0966 26 Il 50:1 26A
27 ti 80:1 Τ7Λ
- 32 Beispiel 28 '
In einem gerührten Reaktionsgefäß, welches mit Rückflußkühler ausgestattet ist, werden 43,2 Teile Dimethylsulfat langsam zu einem Gemisch aus 50 Teilen 2-Methylthioäthylacrylat und 50 Teilen Benzol hinzugegeben. Das Gemisch rührt man eine Stunde bei Raumtemperatur und das sich ergebende Sulfoniumsalz scheidet sich als weißer Peststoff aus, welchen man durch Abfiltrieren entfernt. Ein Teil dieses Produktes (48,3 Teile), 150 Teile n-Propanol, 331 Teile 2-Äthylhexylacrylat, 25,8 Teile Methacrylsäure, 6,0 Teile Azodiisobutyronitril und 20,0 Teile Aceton, werden gemischt und zu einer gerührten, sich unter Rückfluß befindlichen Lösung aus 420 Teilen Toluol und 370 Teilen n-Propanol innerhalb von drei Stunden hinzugesetzt. Drei weitere Portionen (1,0 Teile) Azodiisobutyronitril werden in drei stündlichen Abständen hinzugesetzt. Nach weiteren drei Stunden ist die Polymerisation im wesentlichen vollendet. Die Lösungsmittel werden dann entfernt und das Polymere in "Boralene" 1127 wieder aufgelöst, wobei sich eine 3o %ige (Gewicht/Gewicht) Lösung ergibt, welche als Polymeres 28A verwendet wird.
Beispiel 29
Es werden zwei Lösungen bereitet, wovon die eine 92 Teile 2-Äthylhexyl-acrylat, 1,0 Teile Azodiisobutyronitril und 5,0 Teile Aceton, und eine zweite Lösung 7,6 Teile Allyltriphenylphosphoniumbromid und 85 Teile n-Propanol enthält.
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Jede Lösung setzt man getrennt mit gleicher Geschwindigkeit innerhalb von drei Stunden zu einer gerührten, sich unter Rückfluß befindlichen Lösung von 70 Teilen Toluol und 15 Teilen n-Propanol hinzu.
Vier weitere Portionen (0,2 Teile) Azodiisobutyronitril, werden in drei stündlichen Abständen hinzugegeben. Nach weiteren drei Stunden ist die Polymerisation im wesentlichen vollendet. Die Lösungsmittel werden dann entfernt und durch "Boralene" 1127 ersetzt, wobei sich eine 30 ί-ige (Gewicht/ Gewicht) Polymerlösung ergibt, welche als Polymeres 29A verwendet wird.
Beispiel 30
Die Polymeren 21A bis 29A, welche in den Beispielen 21 bis 29 bereitet wurden, werden verwendet, um Dispersionen von verschiedenen Pigmenten zu bereiten, indem man das Pigment mit Polymerem, einer salzbildenden Komponenten, und in Fällen, wo die letztere sauer ist, mit anorganischer Base und,in gewissen Fällen, mit zugesetztem Wasser, vermahlt. Das Vermählen wird ausgeführt wie in Beispiel 17. Die in jedem Falle verwendeten Bestandteile sind in den Tabellen V bis VII angegeben. Jede Dispersion wird mit "Boralene" 1127 auf 100 Teile aufgefüllt.
Jede Dispersion prüft man visuell und bewertet wie in L 17. D:
VII angegeben.
Beispiel 17. Diese Bewertungen sind in den Tabellen V, VI und
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Tabelle Teile V 1-n Natron Bewertung
23 lauge (ml)
Teile Polymerea 2? Teile 0,81» 9 1/2
"Monastral"
Past Blue
BGA
Nr. 23 "S-CPC"-
Paste
1,00 10
35 2IA 23 5,2 1,66 10
35 22A 23 6,2 0,88 10
35 23A 23 9,8 0,7^ 9
35 24A 23 5,3 0,00 10 .
35 26A 23 4,5 0,46 6
35 26a 23 4,5 2,60 H
35 27A 2,9 1,76 5
35 28a 15,0
35 29A 10,8
Die verwendete "S-CPC"-Paste ist eine 18,0 %-ige (Gewicht/Gewicht) wässrige Lösung von sulfoniertem Kupfer-Phthalocyanin, welches je PhthalocyaninmolekUl 1,28 -SO,H-Gruppen enthält.
Tabelle VI m ., trockneter
■xeixe »2BA-Parb-
stoff"
Teile Bewertung
23 1,0
23 2,0
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Wasser
Teile Polymeres Teile ge- 1,0
1,0
10
8
"Rubine
Toner"
2BA
Nr.
35
35
24a
23A
Der verwendete "2BA-Farbstoff" ist das Produkt, welches sich bildet, indem man das Diazosalz der 2-ChIOr-1J-aminotoluol-5-sulfonsäure mit 2-Hydroxy-3-napthoesäure kuppelt.
Tabelle Teile VII Bewertung
20
20
20
Teile Polymeres Teile 9
10
10
"Monolite"
Yellow
GLA
Nr. "Gelbfarb-
stoff"-
Paste
30
30
30
22A
22A
25A
9,2
H,6
5,5
Die verwendete "Gelbfarbstoff"-Paste ist eine 15»5 Jfige (Gewicht/Gewicht) wässrige Lösung des Produktes, welches durch Kuppeln von diazotierten! 3.3'-Dichlorbenzidin mit Natrium-acetoacetanilid-p-sulfonat gebildet wird.
Beispiel 31
Dieses Beispiel veranschaulicht, wie ein polymeres Dispergiermittel hergestellt und in einem Arbeitsgang auf ein Pigment während der Herstellung des letzteren aufgezogen werden kann,
100 Teile ß-Kupfer-phthalocyaninpulver wird behandelt,
wie dies in Beispiel 1 der Australischen Patentanmeldung
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2^97/67 beschrieben ist mit der Ausnahme, daß die Ätznatronlösung, welche zum Alkalisieren der Pigmentsuspension verwendet wird, das in Beispiel 23 bereitete Polymere (29,1I Teile der 30 #-igen (Gewicht/Gewicht) Lösung in n-Propanol) und sulfoniertes Kupfer-phthalocyanin (13,74 Teile 18,0 £-ige (Gewicht/Gewicht) wässrige Paste (mit 1,28 -SO,H Gruppen je Phthalocyaninmolekül) enthält.
Das erzeugte Pigment zeigt verbesserte Pließeigenschaften, wenn man es in viskose und flüssige Druckfarben einverleibt,
Beispiel 32
Dieses Beispiel veranschaulicht, wie ein getrennt hergestelltes, polymeres Dispergiermittel auf ein Pigment während der Herstellung des letzteren aufgezogen werden kann.
32 Teile Acetoacet-m-^-xylidid rührt man bei schwach saurem pH in 600 Teilen Wasser. Das in Beispiel 20 bereitete polymere Dispergiermittel 20A (IktH Teile 30 #iger (Gewicht/ Gewicht) Lösung in n-Propanol) setzt man unter Rühren hinzu. Es werden 19 Teile 3.3'-Diehlorbenzidin diazotiert und langsam hinzugegeben, während man die gleichen, leicht sauren Bedingungen aufrechterhält. Die Pigmentsuspension wird dann erhitzt, filtriert, gewaschen und getrocknet.
Dieses Pigment zeigt eine Verbesserung hinsichtlich der Pließeigenschaften, wenn«es in eine flüssige Druckfarbe einverleibt wird. 209833/0966
- 37 - Beispiel 33
Es wird eine typische Qravurdruckfarbe bereitet unter Verwendung einer 35 /ί-igen (Gewicht/Gewicht) Dispersion von "Monastral" Past Blue BGA in "Boralene" 1127, welche unter Anwendung des Rezepts in Tabelle V und des Polymeren 25A bereitet wurde. Die Dispersion wird gemahlen, bis die mittlere Partikelgröße unter einem Mikron liegt. Eine Portion der obigen Dispersion (10 Teile) setzt man langsam zu einer 60 ί-igen (Gewicht/Gewicht). Zinkrosinatlösung in 64 Teilen "Boralene" 1127 hinzu, während man mit einem Schnellmischer rührt. Nach gründlichem Durchmischen setzt man 26 Teile "Boralene" 1127 hinzu. Diese Druckfarbe wird dann auf Papier abgezogen und mit einem Abzug unter Verwendung einer Standard-Druckfarbe verglichen, welche aus 3,5 Teilen "Monastral" Past Glue BGA und einer 40 Ji-igen (Gewicht/Gewicht) Zinkrosinatlösung in "Boralene" 1127 (96,5 Teile) besteht, Verglichen mit der Standard-Druckfarbe, ist die unter Verwendung des Dispergiermittels 25A bereitete Druckfarbe leuchtender und besitzt, etwa 20 % mehr Farbentwicklung.
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Claims (1)

  1. Patentansprüche
    1. Polymeres Dispergiermittel zum Dispergieren eines Pigments in organischen Medien, gekennzeichnet durch eine Qerüstkette, welche erstens eine auflösende Gruppe, wie sie vorstehend definiert ist, und zweitens eine ionische Gruppe, wie sie vorstehend definiert ist, einverleibt oder von ihr abhängend aufweist, wobei die ionische Gruppe mit einer salzbildenden Komponenten, wie sie vorstehend definiert 1st, ein Salz bildet.
    2. Polymeres Dispergiermittel sum Dispergieren eines organischen Pigments nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die salzbildende Komponente das Pigmentmolekül ist, welches mit einem ionischen Radikal substituiert ist«
    3. Dispergiermittel naeh Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das ionische Radikal, mit welchem das Pigmentmolekül substituiert ist, Sulfonsäureradikal, Phosphorsäureradikal β Carboxy!radikal, Aminoradikal, Alkylaminoradikal, Ammoniumradikal, Phosphoniumradikal oder Sulfoniumradikal ist.
    4. Dispergiermittel zum Dispergieren eines organischen Pigments nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die salzbildende Komponente ein ionisches Zwischenprodukt bei der Herstellung des Pigments ist.
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    5. Dispergiermittel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zum Dispergieren eines Naturharzpigments die salzbildende Komponente aus Dehydroabietinsäure, Abietinsäure, Cholsäure, Desoxycholsäure, Cholansäure und / oder 12-Ketocholansäure besteht.
    6. Dispergiermittel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zum Dispergieren eines Pigmentfarbstoffes bzw. einer Pigmentfarbe, welche entweder naturharzbehandelt oder nichtnaturharzbehandelt ist,die salzbildende Komponente aus Naphthalinsulfonsäuren, Benzolsulfonsäuren, Anthracen- ader. Phenanthrensulfonsäuren oder Formaldehydkondensat^ der Naphthalin-2-sulfonsäure besteht.
    7. Dispergiermittel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die ionische Gruppe aus Carboxyl-, SuIfon-, Phosphon-, primären, sekundären oder tertiären Amino-, Ammonium-, Phosphonium- und Sulföniumgruppen besteht,
    8. Dispergiermittel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zum Dispergieren eines Pigments in aliphatischen oder aromatischen Kohlenwasserstoffmedien die auflösende Gruppe eine Alkylgruppe mit 8 bis 2o (einschließlich) Kohlenstoffatomen ist.
    9. Dispergiermittel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zum Dispergieren eines
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    Pigments in aliphatischen oder aromatischen Kohlenwasserstoffmedien die auflösende Gruppe entweder Phenyl oder Benzyl ist.
    lo. Dispergiermittel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zum Dispergieren eines Pigments in aliphatischen, sauerstoffhaltigen organischen Flüssigkeiten die auflösende Gruppe ein Kondensat eines Alkylenoxyds ist.
    11, Dispergiermittel nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Alkylenoxyd 2 bis 4 (einschließlich) Kohlenetoffatome enthält.
    12. Dispergiermittel nach Anspruch 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Gerüstkette sich von einem Comonomergemisch herleitet, welches an Comonomeren, die die auflösenden Gruppen enthalten oder- an welche die auflösenden Gruppen später angegliedert werden können, einen molaren Prozentsatz im Bereich von 99 bis 50, und an Comonomeren, welche die ionischen Gruppen enthalten oder an welche die ionischen Gruppen später angegliedert werden können, einen molaren Prozentsatz im Bereich von 1 bis 50 aufweist.
    . 13« Dispergiermittel nach Anspruch 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß es ein Molekulargewicht zwischen 2000 und
    500000 besitzt.
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    14. Dispergiermittel nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß es ein Molekulargewicht zwischen 5 ooo und
    loo ooo besitzt.
    15. Dispergiermittel nach Anspruch 1 bis 14, dadurch
    gekennzeichnet, daß der Prozentsatz an ionischen Gruppen,
    welche mit den salzbildenden Komponenten reagiert haben, Io
    bis loo beträgt.
    <; Verfahren zur Herstellung des polymeren Dispergiermittels nach Anspruch 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß
    man ein Polymeres, welches aus der Gerüstkette besteht und
    erstens eine auflösende Gruppe und zweitens eine ionische Gruppe in die Gerüstkette einverleibt oder von ihr abhängend aufweist, mit einer salzbildenden Komponenten reagieren läßt.
    17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß man es gleichzeitig mit der Herstellung einer Pigmentdispersion durchführt, dadurch gekennzeichnet, daß man ein Gemisch, welches das Polymere, die salzbildende Komponente, ein Pigment und die organische Flüssigkeit enthält, vermahlt.
    18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewichtsverhältnis des Polymeren zum Gewicht der salzbildenden Komponenten im Bereich von 1:1 bis Io:1 liegt.
    19. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß man es gleichzeitig mit der Herstellung überzogener Pigment-
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    partikel durchführt, dadurch gekennzeichnet, dafl man ein Gemisch, welches ein Pigment, die salzbildende Komponente und das Polymere aufweist, zur Reaktion bringt.
    20. Verwendung des Dispergiermittels nach einem der vorhergehenden Ansprüche zum Dispergieren von Pigmenten in einer organischen Flüssigkeit.
    21. Verwendung nach Anspruch 2o, mit zwischen ofo5 und 5% (Gewicht/Gewicht) Wasser.
    22. Verwendung nach Anspruch 2o, mit zwischen o,5 und 2% (Gewicht/Gewicht) Wasser.
    23. Verwendung des Dispergiermittels nach einem der vorhergehenden Ansprüche zur Herstellung einer Pigmentdispersion durch Vermählen eines Gemisches 0 welches eine wirksame Menge an dem polymeren Dispergiermittel für das Pigment, das Pigment und eine organische Flüssigkeit aufweist.
    24. Verwendung des Dispergiermittels nach einem der vorhergehenden Ansprüche für Überzogene Pigraentpartikel, bestehend aus Pigmentpartikeln, welche für das Pigment Oberflächenüberzüge aus dem polymeren Dispergiermittel aufweisen.
    25. Verwendung nach Anspruch 24, durch Vermischen eines
    Pigmentes mit dem polymeren Dispergiermittel für das Figment.
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    26. Verwendung nach Anspruch 24 durch Hinzusetzen des polymeren Dispergiermittels für das Pigment während der Pigmentherstellung.
    27. Verwendung nach Anspruch 24 mit zwischen 1 und 3o% (Gewicht/Gewicht) polymerem Dispergiermittel, hergestellt nach
    Anspruch 18, als überzug.
    28. Verwendung nach Anspruch 24 mit zwischen 5 und 2o% (Gewicht/Gewicht) polymerem Dispergiermittel, hergestellt nach
    Anspruch 18, als Überzug.
    209833/0966
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