DE2252041B2

DE2252041B2 - Verfahren zur herstellung farbstarker 3,4,9,10-perylentetracarbonsaeuredianhydridpigmente und deren verwendung

Info

Publication number: DE2252041B2
Application number: DE19722252041
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Dr 6901 Wilhelmsfeld Fabian
Original assignee: BASF SE
Current assignee: BASF SE
Priority date: 1972-10-24
Filing date: 1972-10-24
Publication date: 1977-08-04
Also published as: US3880890A; DE2252041C3; CH575446A5; JPS4974717A; BR7308029D0; JPS5720982B2; DE2252041A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung farbstarker, reiner Pigmente von 3,4,9,10-Perylentetracarbonsäuredianhydrid, wobei das Rohpigment trocken fein vermählen und das Mahlprodukt mit 80 bis 95%iger Schwefelsäure behandelt wird.

In der deutschen Patentschrift 12 41 605 (Beispiel 1) wird ein Verfahren zur Herstellung von 3,4,9,10-Perylentetracarbonsäuredianhydridpigmenten beschrieben, bei dem pulverisiertes Rohpigment in Schwefelsäure einer bestimmten Konzentration bei Raumtemperatur gerührt wird. Die Masse wird dann in Wasser gegossen, der Niederschlag abfiltriert, neutral gewaschen, getrocknet und pulverisiert. Die angegebenen Konzentrationen der Schwefelsäure betragen 94 bis 88%. Die nach diesem Verfahren erhältlichen 3,4,9,10-Perylentetracarbonsäuredianhydridpigmente sind in Bezeig auf ihre Farbstärke, ihre coloristische Reinheit und ihre Dispergiertbarkeit nicht immer voll befriedigend. so

Es wurde nun gefunden, daß man 3,4,9,10-Perylentetracarbonsäuredianhydridpigmente mit verbesserter Reinheit im Farbton und hoher Farbstärke durch Behandlung von pulverisiertem Rohpigment mit Schwefelsäure erhält, wenn man ein, gegebenenfalls in Gegenwart von festen Mahlhilfsmitteln, trocken vermahlenes Rohpigment, dessen mittlere Primärteilchengröße zwischen 0,01 und 1 μ liegt, mit 80- bis 95gewichtsprozentiger Schwefelsäure behandelt, bis das Pigment optimale Farbstärke erreicht hat < >°

Ausgangsstoffe für das erfindungsgemäße Verfahren sind 3,4,9,10-Perylen te tracarbonsäuredianhydrid-Rohpigmente, wie sie nach üblichen Verfahren gewonnen werden können. Das Rohpigment wird im trockenen Zustand fein vermählen, bis eine Primärteilchengröße f>5 von im Mittel 0,01 bis 1 μ, vorzugsweise 0,01 bis 0,1 μ, erreicht ist Das Mahlen kann beispielsweise in Kugelmühlen, Schwingmühlen oder Attritoren oder anderen zum Feinvermahlen von Pigmenten üblichen Zerkleinerungsapparaten durchgeführt werden, wobei geeignete feste Mahlhilfsmittel, z, B. anorganische oder organische Salze in üblicher Art und Menge anwesend sein können. Bevorzugt mahlt man mit Eisenkugeln mit 0,1 bis 3 cm Durchmesser in Kugelmühlen oder Schwingmühlen ohne Zusatz von Mahlhilfsmitteln. Das erhaltene braune bis braunschwarze, weitgehend agglomerisierte Pulver, das jedoch in dieser Form für Pigmentierungszwecke zu farbschwach und zu wenig rein ist, wird dann mit Schwefelsäure einer Konzentration von 80 bis 95 Gewichtsprozent, vorzugsweise 87 bis 92 Gewichtsprozent, behandelt, bis das Pigment optimale Farbstärke erreicht hat, was durch Lackaufstrich einer entnommenen Probe rasch und leicht feststellbar ist. Im allgemeinen liegt optimale Farbstärke vor, wenn durch die Behandlung eine mittlere Teilchengröße des Pigmentes erreicht ist, die etwa der doppelten mittleren Teilchengröße des Mahlgutes entspricht. Das Teilchenwachstum läßt sich mikroskopisch gut verfolgen. Die Behandlung wird zweckmäßigerweise durch Rühren, Schütteln, Kneten oder einfach Verweilenlassen des Pigmentpulvers in der Schwefelsäure, in der Regel bei Temperaturen von 10 bis 100⁰C, bevorzugt jedoch bei Raumtemperatur, durchgeführt

Maßgebend für die coloristische Qualität des erzielbaren Pigmentes ist vor aileni die Konzentralion der Schwefelsäure. Geringere Konzentrationen führen zu gelberen, höhere zu blaueren Rottönen. Die Menge der verwendeten Schwefelsäure beträgt zweckmäßigerweise das 1,5- bis 20fache, vorzugsweise das 3- bis lOfache der Gewichtsmenge des eingesetzten Pigmentes. Nach unten ist die Menge der Schwefelsäure in der Regel dadurch begrenzt, daß die Masse noch knet- oder rührbar bleiben soll. Wird das Mahlen in Gegenwart von Mahlhilfsmitteln durchgeführt, so ist es in der Regel nicht erforderlich, daß Mahlhilfsmittel vor der Schwefelsäurebehandlung zu entfernen.

Die Aufarbeitung der Masse nach der Behandlung mit der Schwefelsäure wird in an sich bekannter Weise vorgenommen, z. B. durch Eintragen in Wasser, wobei das Pigment ausfällt, Abtrennen des Niederschlags, Waschen und Trocknen des Pigmentes. Man erhält ein Rotpigment von hoher Licht- und Wetterechtheit, hoher Farbstärke, hervorragender coloristischer Reinheit und vorzüglicher Dispergierbarkeit mit einer — in dispergierter Form — mittleren Teilchengröße von etwa bis zum Fünffachen der Teilchengröße des Rohpigmentes nach dem Mahlen.

Das Pigment kann dann pulverisiert und für die üblichen Pigmentierungszwecke verwendet werden. Besonders geeignet ist es zur Herstellung von Lacken, wie Nitrolacken, Celluloselacken, Polyesterlacken, Epoxidharzlacken. Siliconharzlacken und Alkydharzlacken, vor allem von Lacken, die eingebrannt werden, zur Herstellung von Druck- und Offsetfarben und zum Einfärben von Kunststoffen, wie Polyvinylchlorid, Polyäthylen, Polystyrol, Polyurethan, Polyamid und von Kunststoffdispersionen.

In den nachstehenden Ausführungsbeispielen beziehen sich die angegebenen Teile und Prozente auf das Gewicht der Stoffe.

Beispiel 1

In einer 4-Litcr-Schwingmühle, gefüllt mit 3,5 kg Eisenkugeln vom Durchmesser 1 bis 2,5 cm, werden

400 g 3,4,9,10-Perylentetracarbonsäuredianhydrid 24 Stunden geschüttelt Dabei entsteht aus dem zuvor rötlich gefärbten Pulver ein feinteilig bräunliches, an der Oberfläche metallisch glänzendes Pulver von erhöhtem SchUttgewicht und einer mittleren Teilchengröße von s 0,01 bis 0,05 μ.

400 Teile so vermahlenes 3,4,9,1O-Perylentetracarbonsäuredianhydrid werden in 4 000 Teile Schwefelsäure von 90% eingetragen und 16 Stunden bei Raumtemperatur gerührt. In dieser Zeit ändert sich das ι ο Aussehen der Suspension von braun nach einem klaren rot, und die Viskosität nimmt gleichzeitig zu. Das sirupöse Gemenge wird in 8 000 Teile Wasser ausgetragen und das Pigment abgesaugt, neutral gewaschen und getrocknet. Die mittlere Teilchengröße beträgt 0,05 bis 0,1 μ.

Nach dem Pulverisieren erhält man in Leinöl oder Nitrolacke eingearbeitet farbstarke, reine rote Färbungen von hervorragenden Licht- und Wetterrechtheiten.

Wird statt in 90%iger Schwefelsäure in 86%iger Schwefelsäure gearbeitet, so erhält man bei sonst gleicher Verfahrensweise ein ebenso reines in der Nuance gelberes und ca. 5% farbstärkeres Pigment.

Beispiel 2

40 Teile wie in Beispiel 1 beschrieben vorgemahlenes 3,4,9,1O-Perylentetracarborisäuredianhydrid werden in einem Kneter mit 80,0 Teilen 86%iger Schwefelsäure 10 Stunden bearbeitet. Die krümelige, rote Masse wird mit 1 000 Teilen Wasser von 40 bis 8O⁰C verrührt, heiß abgesaugt, neutral gewaschen und getrocknet. In einen Lack oder Firnis eingearbeitet erhält man reine rote Pigmentfärbung mit hoher Farbstärke.

Beispiel 3

In einer Schwingmühle, gefüllt mit 3,5 kg Eisenkugeln mit einem Durchmesser von 1 bis 2,5 cm werden 200 g 3,4,9,10-Perylentetracarbonsäureanhydrid und 200 g Natriumsulfat 24 Stunden geschüttelt. Die Kugeln werden abgetrennt und das Mahlgut mit 3 000 Teilen 90%iger Schwefelsäure 16 Stunden bei Raumtemperatur verrührt. Man Trägt das Gemenge in 30 000 Teile Wasser von 60 bis 80° C aus, saugt ab, wäscht neutral und salzfrei und trocknet bei 60°C im Umluftrockenschrank. Das erhaltene Pigment zeichnet sich durch einen besonder reinen Farbton aus.

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung farbstarker 3,4,9,10-Perylentetracarbonsäuredianhydridpigmente durch s Behandlung von pulverisiertem Rohpigment mit Schwefelsäure, dadurch gekennzeichnet, daß man ein, gegebenenfalls in Gegenwart von festen Mahlhilfsmitteln, trocken vermahlenes Rohrpigment, dessen mittlere Primärteilchengröße zwi- ι ο sehen 0,01 und 1 μ liegt, mit 80- bis 95gewichtsprozentiger Schwefelsäure behandelt, bis das Pigment optimale Farbstärke erreicht hat.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man in einer Kugelmühle oder Schwingmühle mit Eisenkugeln von 0,1 bis 3 cm Durchmesser gemahlenes Rohpigment mit der Schwefelsäure behandelt.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Schwefelsäurebehandlung bei Raumtemperatur durchführt.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Behandlung mit 87- bis 92-gewichtsprozentiger Schwefelsäure durchführt

5. Verwendung von nach Anspruch 1 hergestellten 3,4,9,10-Perylentetracarbonsäuredianhydridpigmenten zum Einfärben von Lacken, Kunststoffen, Kunststoffdispersionen und Druckfarbpasten.