DE2315400C2

DE2315400C2 - Verfahren zum Färben von mineralischem körnigen Material

Info

Publication number: DE2315400C2
Application number: DE2315400A
Authority: DE
Inventors: Heinz Dr. 6239 Kriftel Lehmann; Erich 6233 Kelkheim Pfeiffer; Manfred 6235 Okriftel Schönfeld
Original assignee: Hoechst AG
Current assignee: Hoechst AG
Priority date: 1973-03-28
Filing date: 1973-03-28
Publication date: 1982-09-16
Also published as: DE2315400A1; CA1016305A; IT1010828B; ZA741158B; CH598154A5; FR2223329A1; JPS49128883A; AT350462B; ATA248674A; NL7403926A; BE812957A; GB1466321A; FR2223329B1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Färben von mineralischem, körnigem Maierial, dessen mittlere Korngröße 0,2 bis 10 mm beträgt, durch Hxieren eines Farbstoffes auf der Oberfläche des genannten Materials.

Es ist bekannt, als Füllstoff in Kunststoffputzen oder mineralischen Putzen oder in Mörteln Sand. Kies. Splitt oder Gesteinsbruch zu verwenden. Dem Aussehen und der farblichen Gestaltung dieser Putze sind dabei durch die Eigenfarbe der als Füllstoffe verwendeten natürlichen Buntsplitte enge Grenzen gesetzt. So können beispielsweise mit den natürlichen Materialien nur dunkle und wenig farbkräftige Putze hergestellt werden. Für pastellfarbige Töne lassen sich zwar massegefärbte Kunststoffgranulate einsetzen, die jedoch im Vergleich zu den anorganischen Mineralien eine geringere mechanische Festigkeit und Wetterbeständigkeit besitzen und außerdem wesentlich teurer sind. Insbesondere ist bekannt, daß man Schiefersplitt dadurch färben kann, daß man den kleinstückigen Splitt unter dauerndem Bewegen mit hochmolekularen, wasserlöslichen und lackbildenden Kunststoffen, die außer einem Pigmentfarbstoff noch etwa 10 Gewichtsteile Lösungsmittel enthalten, behandelt (vgl. DD-PS 17 238). Als Lösungsmittel wird beispielsweise o-Dichlorbenzol oder Toluol eingesetzt, das nicht zurückgewonnen wird. Der Einsat? von Lösungsmitteln dieser Art ist unwirtschaftlich und aus Gründen der Umweltbelästigung bedenklich.

Aufgabe der Erfindung ist das Färben von mineralischem körnigem Material mit Hilfe eines pigmenthaUigen flüssigen Mediums, dessen Grundlage preiswert und umweltfreundlich is'f. Diöse Aufgäbe wird durch das erfindungsgemäße Verfahren gelöst

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Färben von mineralischem, körnigem Material, dessen mittlere Korngröße 0,2 bis 10 mm betfägt, durch Fixieren eines Farbstoffes auf der Oberfläche des genannten Materials, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man das Material mit einer wäßrigen Suspension eines Pigmentfarbstoffs und mit einer wäßrigen Kunststoffdispersion, deren Feststoffgehalt 1 bis 10 Gew.-% beträgt und deren Polymerisatpartikel eine mittlere Teilchengröße von 0,1 bis 1 μηι aufweisen, bei einer Temperatur von 0 bis 100° C behandelt und anschließend trocknet Der Farbstoff ist trotz des Aufbringens aus einem

ίο wäßrigen System auf den Gesteinspartikeln fest verankert und blutet nicht aus, was bei der nachfolgenden Verarbeitung von Bedeutung ist.

Als mineralisches körniges Material, das erfindungsgemäß gefärbt werden kann, ist jedes hellfarbige Mineral geeignet, das in Putzen und Mörteln verwendet werden kann. Besonders bevorzugt sind Quarzsand, Quarzsplitt, Marmorchips, Calcit-Typen, Kreide, gebrochener Dolomit oder Gips mit einer mittleren Korngröße von 0,2— 10 mm, vorzi·,? -weise von 1 —3 mm. Es können Granulate mit glatter und runder oder vorzugsweise mit scharfkantiger Oberfläche verwendet werden.

Ais Farbstoffe kuinnieil organische oder anorganische Pigmentfarbstoffe in Betracht z. B. Chinacridone Azo-, Disazo- Phthalocyanin- oder Peryientetracarbonsäurepigmente. Molybdatrot, Nickeltitangelb, Eisenoxidpigmente oder Chromoxidgrün. Die Pigmentfarbstoffe werden vorzugsweise in handelsüblicher Einstellung in Form von Pigmentpräparationen eingesetzt.

jo Als wäßrige Kunststoffdispersionen, mit denen die Farbstoffe auf der Oberfläche des mineralischen Korns fixiert werden, sind die bekannten wäßrigen Dispersionen von ff τηο- oder Copolymerisaten von äthylenisch ungesättigten Monomeren geeignet, z. B. Dispersionen von Polymerisaten oder Copolymerisaten von Vinylestern. Acryl- oder Methacrylsäureestern. vinylaromatischen Kohlenwasserstoffen. Äthylen oder %-Olefinen. Vinvl- oder Vinylidenhalogenider. oder Acrylnitril. Die wäßrigen Kunststoffdispersionen können zusätzlich Weichmacher, Verdickungsmittel, Entschäumer. Stabilisatoren und Konservierungsmittel enthalten.

Eine besonders gute Farbstoff-Fixierung erhält man z. B. mit copolymeren Dispersionen aus Styrol und einem Acrylsäureester.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird beispielsweise so durchgeführt, daß man das zu färbende Gesteinsma terial, z. B. Marmorsplitt, in eine wäßrige Suspension eines Farbstoffkonzentrats taucht, kurz abtropfen läßt un ' anschließend durch Eintauchen in eine verdünnte wäürige Kunststoffdispersion mit einem Kunststoffilm überzieht. Ie nach dem gewünschter Farbton kann man stärker oder schwächer konzentrierte Farbstoffsuspencionen verwenden. Die anzuwendende Farbstoffmenge liegt zwischen 1 und 10Gew.-°/o Pigment in der Suspension. Die wäßrige Kunststoffdispersion wird zweckmäßigerweise vor dem Eintauchen des Gesteinsmaterials neutralisiert und dann auf einen Feststoffge halt von 1 bis 10 Gew. % verdünnt. Durch Zusatz eines Entschäumers wird die Schaumneigung verringert. Man kann auch vorzugsweise die Farbstoffsuspension und die Kunststoffdispersion miteinander mischen oder den Farbstoff pder das Farbsigfikonzentrat in der verdünn fön Wäßrigen Kunststoffdispersion suspendieren Und mit dieser Mischung das körnige'mineralische Material

tränken, Das Tränken erfolgt bei Temperaturen zwischen 0° und 1ÖO°C, Vorzugsweise bei Raumterrtpe* ratur. basGewichtsverhältiiis mineralisches Material zu Tränkflüssigkeit beträgt 1:1 bis 10:1, je nach der

Saugfähigkeit des Materials. Es ist jedoch auch möglich, die Farbstoffsuspension und die Kunststoffdispersion getrennt oder zusammen auf das bewegte Granulat, z. B. in einer rotierenden Trommel, zu versprühen.

Anschließend wird das gefärbte Granulat von der überschüssigen Flüssigkeit abgetrennt und getrocknet. Die Trocknung erfolgt beispielsweise im Luftstrom oder auch in einem Trockenapparat bei erhöhter Temperatur. Die nicht verbrauchte wäßrige Suspension kann, gegebenenfalls auch Aufstärkung durch weiteren in Farbstoff und/oder frische Dispersion, erneut verwendet werden.

Das erfindungsgemäß gefärbte mineralische Granulat läßt sich vorteilhaft als Füllstoff in Putzmassen oder Mörteln einsetzen, aus denen sich sehr dekorative und effektvolle Buntsteinputze herstellen lassen, auf deren Füllstoffteilchen der Farbstoff vorzüglich abriebfest sowie licht- und wetterbeständig verankert ist und in denen der Farbton des gefärbten Granulats auch nach längerer Bewitterung erhalten bleibt.

Die Erfindung wird in den nachstehenden Beispielen näher erläutert.

Beispie! 1
Eine Mischung aus 2ί

100 GT einer wäßrigen Copolymerisatdispersion aus Styrol und n-Butyhcrylat mit einem Feststoffgehalt von ca. 50 Gew.-%,
1 GT konz. wäß. Ammoniak, v)

800 GT Wasser,

0,5 GT handelsüblichem Entschäumer und
50 GT einer ■ asserfreundlichen handelsüblichen Pigmentpräparation von Cl. Pigment red 112, Colour Index Nr. 12 370, mit einem Pigmentgehalt von ca. 50 C«;w.-%

wurde zum Tränken von 2000 GT Marmorsplitt mit einer Korngröße von 0,5 bis 5 mm verwendet. Nach dem Abtropfen und Trocknen in einem Umluft-Trocken- -so schrank bei 100°C wurde ein roter Marmorsplitt erhalten, der sich zu einem sehr effektvollen Buntsteinputz verarbeiten ließ.

Beispiel 2

4000 GT eines Calcit-Splitts mit einer Korngröße von 1 bis 3 mm wurden in eine Mischung aus

45

100 GT einer wäßrigen Copolymerisatdispersion

aus Vinylacetat und dem Vinylester einer so verzweigten gesättigten Monocarbonsäure mit 9 bis 11 C-Atomen (Versatiesäure) mit einem Feststoffgehalt von ca. 50 Gew.-%

1 GT konz. wäß. Ammoniak,
800 GT Wasser.

0,5 GT handelsüblichem Entschäumer und
20 GT einer Pigmentpräparation von CI. Pigment yellow I, Colour index Nr. 11 680, hergestellt durch Anrühren von 10 GT des trockenen Pigments mit 9 GT Wasser und 1 GT einer 50%igen wäßrig-alkoholischen Lösung des Ammoniumsalzes eines Yinylacetat'Crotonsäure'Copolymerlsats als Metzmittel

re in Mischung mit einem andersfarbigen Granulat, zu einem bunten Kunststoffputz verarbeiten.

Beispiel 3

8000GT Quarzkies mit' einer Korngröße von I—1,5mm (rundes Korn) wurden mit einer Mischung aus

100 GT einer wäßrigen homopolymeren feindispersen, mit Dibutylphthalat plasufizierten Polyvinylacetatdispersion mit einem Feststoffgehalt von ca. 56 Gew.-% und einer Teilchengröße der Polymerisatteilchen von ca. 0,1 bis 1 μπι,
I GT konz. wäß. Ammoniak,

800 GT Wasser,
\j,5 GT handelsüblichen Entschäumerund

200 GT einer handelsüblichen Pigmentpräparation von Eisenoxidrot mit einem Pigmentgehalt von ca. 50 Gew.-%

getränkt. Der gefärbte Kies wurde auf ein Sieb gegeben und getrocknet. Das trockene Material wurde ais Füllstoff in einem Edelputz verarbeitet.

Beispiel 4

4000 GT Marmorsplitt (Konrgröße 1 —3mm) wurden mit einer Mischung aus

100 GT einer wäßrigen Copolymerisatdispersion aus Methylmethacrylat und n-Butylacrylat mit einem Feststoffgehalt von ca. 50 Gew.%,
IGT konz. wäß. Ammoniak,

800 GT Wasser,
0,5 GT handelsüblichem Entschäumerund

200 GT einer Pigmentpräparation von Eisenoxidro'.. hergestellt durch Ansteigen von 100 GT Eisenoxidrot mit 90 GT Wasser und 10 GT einer IO%igen Lösung von Natriumtripolyphosphat aVj Netzmittel

getränkt. Der gefärbte Marmorsplitt wurde wie in Beispiel 1 behandelt und zu einem rotbraunen Dekorputz verarbeitet.

Beispiel 5

4000 GT Marmorsplitt (Korngröße 1 — 3 mm) wurden mit einer Mischung aus

100 GT einer wäßrigen, extrem feindispersen Copolymerisatdispersion aus Styrol und n-Butylacrylat mit einem Feststoffgehalt von ca. 50 Gew-% und einer Teilchengröße der Polymerisatteilchen unter 0.04 μηι,
1 GT wäßriger 10°/oiger Natronlauge,
800 GT Wasser.

0,5 GT handelsüblichem Entschäumer und
30 GT einer wasserfreundlichen handelsüblichen Pigmentpräparation von Cl. Pigment green 7. Colour Index Nr. 74 260, mit einem Pigmentgehalt von ca, 50 Gew.-°/o

getaucht. Mach dem Ablaufenlassen der überschüssigen Flüssigkeit Wurde der gefärbte Calcit-Splitf getrocknet. Das schön gelb gefärbte Granulat läßt sich, irisbesonde^ getränkt' und wie in Beispiel 1 weiterbehandelt., Der grüngefärbte Splitt wurde als Füllstoff in einem Kunststoffputz verwendet und damit eine farbkräftige, dauerhafte Und abriebfeste Fassadenbeschichtung hep gestellt.

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Färben von mineralischem, körnigem Material, dessen mittlere Korngröße 0,2 bis 10 mm beträgt, durch Fixieren eines Farbstoffes auf der Oberfläche des genannten Materials, dadurch gekennzeichnet, daß man das Material mit einer wäßrigen Suspension eines Pigmentfarbstoffs und mit einer wäßrigen Kunststoffdispersion, deren Feststoffgehalt 1 bis 10Gew.-% beträgt und deren Polymerisatpartikel eine mittlere Teilchengröße von 0,1 bis 1 μπι aufweisen, bei einer Temperatur von 0 bis 100⁰C behandelt und anschließend trocknet

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als Kunststoffdispersion eine Dispersion von Homo- oder Copolymerisaten von äthylenisch ungesättigten Monomeren verwendet.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß man als Homo- oder Copolymerisate solche von Vinylestern, Acryl- oder Methacrylsäureestern, vinylaromatischen Kohlenwasserstoffen, Äthylen oder a-Giefinen, Vinyl- oder Vinyiiuenhaiogeniden oder Acrylnitril verwendet.

4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß Kunststoffdispersionen verwendet werden, die zusätzlich Weichmacher, Verdickungsmittel. Entschäumer, Stabilisatoren und Konservierungsmittel enthalten.