DE2202527A1 - Anorganische buntpigmente - Google Patents

Description

Anorganische Buntpigmente

Die vorliegende Erfindung betrifft flokkulationsstabile Buntpigmente mit guter Korrosionsschutzwirkung.

Es ist bekannt anorganische Pigmente mit anorganischen oder organischen Substanzen nachzubehandeln, um ihre Eigenschaften für bestimmte Anwendungsgebiete zu verbessern« So kann beispielsweise die Dispergierbarkeit bestimmter Pigmente in Kunststoffen durch aluminiumoxidhaltige Nachbehandlungsmittel gefördert werden« Die Nachbehandlung mit einer Mischung aus Sojabohnenphosphatiden und Inosit-Phosphatiden (US-Patentschrift 3 017 282) ermöglicht die Herstellung von Eisenoxiden mit verbesserter Korrosionsschutzwirkung; derartig behandelte Pigmente sind jedoch nicht flokkulationsstabil.

Anorganische Buntpigmente neigen nach der Dispergierung in einem Lack oder einer Dispersionsfarbe oft dazu, sich wieder nachträglich zu größeren Aggregaten zusammenzulagern_o Be^. diesem Vorgang - Flokkulation genannt - werden Farbton, Deckvermögen und Glanz der Pigmente verändert und beeinträchtigt. Die Tatsache, daß ein Pigment einen hohen Dispersionsgrad be-

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sitzt, impliziert notwendigerweise nicht eine hohe Flokkulationsstabilität. Die gut dispergierten Pigmentteilchen können zusammenstoßen und sogenannte Flokkulate bilden. Flokkulation ist im wesentlichen ein dynamischer Vorgang, nämlich eine Folge des Wechselspiels zwischen den anziehenden Kräften bestimmter dispergierter Partikel und der willkürlichen Bewegung der Moleküle Inder flüssigen Phase infolge der Brown'schen Molekularbewegung. (G.D. Parfitt, Dispersion of powders in liquids, 1969, S. 165, Elsevier Publishing Company Limited, Amsterdam, London, New York)

Die vorliegende Erfindung ermöglicht es, anorganische Pigmente herzustellen, bei denen die Agglomeration verhindert ist. Die erfindungsgemäßen Pigmente haben insbesondere den Vorteil einer universelleren Verwendbarkeit. Sie können in wäßrigen und organischen Bindemittelsystemen verwendet werden.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind flokkulationsstabile anorganische Buntpigmente mit guter Korrosionsschutzwirkung und einem Gehalt oberflächenaktiver Stoffe, dadurch gekennzeichnet, daß die oberflächenaktiven Stoffe N,N'-Diacyldiamine sind.

Die Ν,Ν'-Diacyldiamine werden durch die allgemeine Formel I charakterisiert:

Formel I

0 O
R₁ -A-NH-R-NH-C-R₂

In der Formel I bedeutet

R einen Alkylenrest mit 2-10 C-Atomen wie z.B. Äthylen, Propylen-1,2, Hexamethylen, Isophoronylen;

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R₁ Wasserstoff oder Alkyl mit 1-6 C-Atomen wie z.B. Methyl, Äthyl, Propyl oder Butyl;

Rp Wasserstoff oder Alkyl mit 1-6 C-Atomen v/ie z.B. Methyl, Äthyl, Propyl oder Butyl.

Die unter der Formel I genannten Verbindungen sowie deren Herstellung sind bekannt. (Beilstein Bd. 4, 3. Erg, Bd,, S₄ 602).

Beispiele für die erfindungsgemäß zu verwendenden Substanzen sind:

N, N' -Dif ormyl-tetramethylendianiIn-1»4

N,N'-Diformyl-hexamethylendiamin -1,6

N,N·-Diacetyl-äthylendiamin -1,2

N,N'-Diacetyl-hexamethylendiarain-1,6

N, N'-Dibutyryl-'ä thyl endiamin -1,2

N,N' -Dibutyryl-hexamethylendiainin-i, 6

N,N'-Diformyl-isophorondiamin

N, N' -Diac etyl-propylendiainin -1,2

Vorteilhaft ist die Verwendung von NjN'-Diformylalkylendiaminen, besonders vorteilhaft die Verwendung von N,N'-DifGrmylhexamethylendiamin-1,6.

Die erfindungsgemäß zu verwendenden Verbindungen werden in Mengen von 3,0 Gewichtsprozent bis 0,05 Gewichtsprozent, bevorzugt 1,0 Gewichtsprozent bis 0,1 Gewichtsprozent, bezogen auf trockenes Pigment, eingesetzt, wobei sowohl reine Substanzen als auch Mischungen derselben angewandt werden können.

Die Zudosierung der erfindungsgemäß zu verwendenden Substanzen zum Pigment bereitet keine Schwierigkeiten, da die Substanzen leicht schmelzbar oder löslich sind.

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Die Zudosierung kann daher in Schmelze, aber auch in Gegenwart eines Lösungs- oder Emulgiermittels erfolgen.

Die Stelle im Produktionsgang des Pigmentes, an der die erfindungsgemäß verwendeten Mittel dem Pigment zugefügt werden, ist nicht von entscheidender Bedeutung.

Die Behandlung kann durchgeführt werden, indem die organische Substanz in Schmelze, gelöst oder emulgiert dem unbehandelten oder gegebenenfalls anorganisch nachbehandelten Pigment vor oder während der Endmahlung z.B. in einer Stift-, Kugel-, Pendel- oder Strahlmühle zugegeben wird.

Eine weitere Möglichkeit für die Behandlung der Pigmente besteht in der Vermischung der erfindungsgemäß verwendeten Substanzen mit dem Pigment im Anschluß an die Herstellung.

Dem Verfahren sind alle anorganischen Buntpigmente zugänglich. Besonders vorteilhafte Ergebnisse werden mit Eisenoxiden, wie z.B. Eisenoxidrot, Eisenoxidschwarz, Eisenoxidbraun, Eisenoxidgelb mit Chromoxidgrün, Cadmiumgelb, Cadmiumrot sowie mit Mischphasenpigmenten wie Rutilfarbkörpern, z.B. Nickelantimonrutilgelb und Kobaltpigmenten erzielt.

Die erfindungsgemäß behandelten Pigmente weisen neben einer guten Farbtonstabilität einen hervorragenden Glanz auf. Darüber hinaus zeigen sie gute Korrosionseigenschaften.

Sie eignen sich in hervorragender Weise für die Einarbeitung in hochwertige Industrielacke und Grundierungen, beispielsweise auf Polyester- oder Polyurethanbasis.

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Die Prüfung der Flokkulationseigenschaften in Lackkunstharzbindemitteln erfolgte mittels einer Chromatographietestes und des sogenannten "rub-out-Tests". Die Prüfung des Korrosionsverhaltens erfolgte im Salzsprühtest. Die Prüfung der Farbtonverschiebung erfolgte durch visuellen Vergleich von durch Spritzen aufgetragenen Lacken, die mit den erfindungsgemäß nachbehandelten bzw. nicht nachbehandelten Pigmenten

hergestellt wurden. Auch der "rub-out-Test" ermöglicht eine Aussage hierüber.

Chromatographietest und "rub-out-Test": Beim Chromatographietest werden die Flokkulationseigenschaften durch Eintauchen von Chromatographie-Papier in dem zu untersuchenden Lack bestimmt. Ist das im Lack enthaltende Pigment flokkuliert, so steigt nur noch das Bindemittel in das Papier. Tritt keine Flokkulation ein, so wandert auch das Pigment in das Papier, (s. Farbe und Lacke, 76, 351-358, 1970).

Der "rub-out-Test" ist ein üblicher in der Lackindustrie verwendeter Test und ermöglicht eine weitere Prüfung des Flokkulationsverhaltens. Nach diesem Test wird das zu untersuchende Pigment in einem geeigneten Bindemittel a^uf einer Glasplatte in dünner Schicht aufgebracht. Der noch feuchte Lack auf der Glasplatte wird danach mit dem Finger gerieben. Ist das Pigment flokkuliert, so werden die Flokkulate beim Reiben durch Scherung zerstört, wobei sich der Farbton gegenüber der nicht geriebenen Fläche ändert.

Die folgende Tabelle 1 enthält eine Zusammenstellung der Ergebnisse der durchgeführten Versuche und Vergleichsversuche nach dem Chromatographie- bzw. "rub-out-Test". Als Bindemittel wurde sowohl ein langöliges als auch ein mittelöliges Alkydharz verwandt.

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Tabelle 1

Eisenoxidrotpigment

nicht nachbehandelt

nachbehandelt mit:
0,5 Gew.% N,IT-(Diformyl)-hexamethylendiamin

1,0 Gew.% N,IT-(Diformyl)-hexamethylendiamin

0,5 Gew.% N,IT-(Diformyl)-tetramethylendiamin

1,0 Gew.% N,IT-(Diformyl)-tetramethylendiamin

in langöl. Alkydharz

flokkuliert

flokkuliert nicht

flokkuliert nicht

flokkuliert nicht

flokkuliert nicht

in mittelöL Alkydharz

flokkuliert

flokkuliert nicht

flokkuliert nicht

flokkuliert nicht

flokkuliert nicht

Salzsprühtest:

Die Prüfung des Korrosionsverhaltens erfolgte an Tiefziehblechen und gebonderten Blechen im Salzsprühtest. Auf diese Bleche wurden Grundierungen auf der Basis eines handelsüblichen styrolisierten Alkydharzes, das das zu untersuchende Pigment enthielt, aufgebracht und getrocknet. Die Prüfung erfolgte gegen ein unbehandeltes Vergleichspigment nach ASTM S 117-64 bzw. DIN 50021

Die Benotung der Korrosionsschutzwirkung erfolgte nach einer visuellen Beurteilung der Bleche nach der Behandlung im Salzsprühtest. Es wurden den Proben Wertnoten von 1-5 zugeordnet:

1 = sehr gut, 2 = gut, 3 = befriedigend, 4 = ausreichend, 5 = ungenügend. Der Test gewährleistet bei einiger Routine recht gut reproduzierbare Ergebnisse.

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Die Ergebnisse der durchgeführten Versuche und Vergleichs¹/ersuche sind in Tabelle 2 aufgeführt.

Tabelle 2

Pigment: Eisenoxidrotpigment Note

nicht nachbehandelt 4 nachbehandelt mit:

0,5 Gew.-% N,N'-(Diformyl)-hexamethylendiamin 1

1,0 Gew.-% N,N'-(Diformyl)-hexamethylendiamin 2

0,5 Gew.-% N,N'-(Diformyl)-tetramethylendiamin 2

1,0 Gew.-?6 N,N'-(Diformyl)-tetramethylendiamin 2

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Claims (6)

Patentansprüche;

1) Flokkulationsstabile anorganische Buntpigmente mit guter Korrosionsschutzwirkung und einem Gehalt oberflächenaktiver Stoffe, dadurch gekennzeichnet, daß die oberflächenaktiven Stoffe Ν,Ν'-Diacyldiamine sind.

2) Flokkulationsstabile anorganische Buntpigmente nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die organischen Verbindungen durch die allgemeine Formel I

0 p

H ¹I

R₁-C-NH-R-NH-C-R₂

wiedergegeben werden können, wobei

R einen Alkylenrest mit 2-10 C-Atomen,

R₁ Wasserstoff oder Alkyl mit 1-6 C-Atomen, Rp Wasserstoff oder Alkyl mit 1-6 C-Atomen bedeutet.

3) Flokkulationsstabile anorganische Buntpigmente nach Anspruch 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Pigmente die Ν,Ν'-Diacyldiamine in Mengen von 3,0 Gewichtsprozent bis 0,1 Gewichtsprozent, vorzugsweise 1,0 Gewichtsprozent bis 0,1 Gewichtsprozent, bezogen auf trockenes Pigment, enthalten.

4) Flokkulationsstabile anorganische Buntpigmente nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Pigment ein Eisenoxid, Chromoxid, Cadmiumgelb, Cadmiumrot, Kobaltpigment oder Rutilfarbkörper ist.

5) Verfahren zur Herstellung flokkulationsstabiler anorganischer Buntpigmente mit guter Korrosionsschutzwirkung, dadurch gekennzeichnet, daß die anorganischen Buntpigmente mit einer Schmelze oder Lösung oder Emulsion eines oder mehrerer Ν,Ν'-Diacyldiamine nachbehandelt werden.

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6) Verwendung der Buntpigmente nach Anspruch 1 - 5 in hochwertigen Industrielacken und Grundierungen.

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