DE2352065C3

DE2352065C3 - Verfahren zur Herstellung von ungebrannten Farbminen

Info

Publication number: DE2352065C3
Application number: DE19732352065
Authority: DE
Inventors: Manfred 8500 Nuernberg Dippold; Werner 8503 Altdorf Handl
Original assignee: Fa Js Staedtler 8500 Nuernberg
Current assignee: Fa Js Staedtler 8500 Nuernberg
Priority date: 1973-10-17
Filing date: 1973-10-17
Publication date: 1978-11-02
Also published as: DE2352065A1; DE2352065B2

Description

Die Erfindung richtet sich auf ein Verfahren zur Herstellung von ungebrannten Farbminen unter Imprägnierung der fertigen farblosen bzw. weißen Minen mit einem Wachs, öl. Fett oder Harz als Gleitmittel, das den Farbstoff in echter oder kolloidaler Lösung enthält.

Es ist ein Verfahren zur Herstellung gebrannter Minen bekannt (US-PS 15 02 763), bei dem die gebrannten Minen nachträglich mit farbigen Pigmenten gefüllt werden, wobei die auszufüllenden Hohlräume während des Brennens durch Oxydation des der Minenmasse beigemischten kohlenstoffhaltigen Materials entstehen. Ein großer Nachteil dieses Verfahrens besteht darin, daß die Porengröße mindestens der Größe der Pigmentieilchen entsprechen muß, damit diese in die Mine eindringen können. Zusätzlich kann es beim Färbevorgang zu Agglomeratbildungen und Sedimentationen kommen, die eine Einfärbung der Mine erschweren und gar unmöglich machen und nur durch zusätzliche, aufwendige Verfahren annähernd verhindert werden können.

Ein weiteres Verfahren zur Hersteilung gebrannter Farbminen (DE-AS 10 47 345) sieht vor, die gebrannten Minen in eine Flüssigkeit zu tauchen, in der der Farbstoff als Lösung oder Dispersion von niedriger Viskosität vorliegt. Dieses Verfahren ist aber nur für Spezial-Farbstifte (Schiefergriffel oder Kalkkreiden) anwendbar. Um danach herkömmliche Farbstifte herstellen zu können, ist ein nachträgliches Imprägnieren mit wachsartigen Substanzen nötig. Besonders nachteilig ist dabei aber, daß erstens sämtliche Lösungsmittelreste vor der Imprägnierung entfernt werden müssen und weiterhin durch den Imprägnierungsvorgang wieder ein Teil des Farbstoffes herausgelöst werden kann. Die erheblichen Probleme bei dem Umgang mit Lösungsmitteln (Feuergefährlichkeit, MAK-Wert usw.) seien hierbei nur am Rande erwähnt.

Man hat auch bereits, um die Wasservermalbarkeit von Minen zu verbessern, entweder der Minenmasse unmittelbar Netzmittel zugesetzt, oder diese Masse nachträglich mit dem Netzmittel präpariert (DE-PS 7 61 152).

Wesentlich ferner stehen der Erfindung Verfahren, die sich auf die Behandlung gebrannter Minen beziehen. Man hat solche bereits nach dem Brennen mit Net/.mitteln getränkt (DTPS 7 54 980) oder auch (CH-PS 2 05 562) den durch ein Lösungsmittel gelösten Farbstoff in die Hohlräume der gebrannten Mine eingeführt und das Lösungsmittel anschließend wieder entfernt. Bei dem Verfahren nach GB-PS 4 36 820 ist der Farbstoff durch einen Träger in das Minengerüst eingeführt worden.

Nirgends wurde in diesem Stand der Technik bisher der Gedanke, die Benetzungsfähigkeit des Farbmittels beim nachträglichen Imprägnieren der Mine zu verbessern bzw. das Eindringen des Farbstoffes mit dem Imprägnierungsmittel in die bereits fertiggestellte Mine zu verbessern, berührt. Diese Aufgabe löst die Erfindung in der Weise, daß bei einem Verfahren der eingangs bezeichneten Art dem Imprägnierungsmittel anion-, kationaktive oder nichtionogene Tenside zugesetzt werden. Als solche anion-, kationaktiv oder nichtionogene Tenside kommen in weiterer Ausgestaltung dieses Grundgedankens der Erfindung Phosphorsäure, Tetraalkylammoniumäthylsulfate, Dimethyl-Fettalkyl-Benzylammoniumchloride oder Alkylarylpojyglykolätherin Betracht.

Diese erfindungsgemäße Maßnahme hat den beachtlichen Vorteil, daß für alle herzustellenden verschiedenen Minenfarben nur noch eine einzige Minenmasse erstellt werden muß und daß andererseits die bei jedem Farbwechsel notwendigen langen Umrüstzeiten durch exakte Reinigung der Vorrichtungen und Maschinen entfallen. Die einzelnen Farbstoffe brauchen nicht mehr bereits der Minenmasse zugesetzt zu werden, sondern werden bei dem in der Regel ohnehin erforderlichen Imprägnierungsvorgang eingeführt, so daß schließlich auch ein zusätzlicher Arbeitsgang entbehrlich wird. Der Aufwand für mehrere Imprägnierungsbäder ist aber weitaus geringer, als derjenige zur Herstellung unterschiedlich eingefärbter Minenmassen.
Darüber hinaus läßt sich durch das vorgeschlagene Darüber hinaus innerhalb einer Qualitätsgruppe über die gesamte Farbpalette gleichbleibende, bzw. einheitliche Minenqualität, z. B. hinsichtlich Strichcharakter, Härte, Bruchgewicht und Durchmesser praktisch garantieren, während bisher oftmals gewisse Schwankungen nicht zu vermeiden wären.

Weitere Vorteile der Erfindung liegen in der viel günstigeren Lagerhaltung, da nur einheitliche Rohminen gelagert zu werden brauchen und keine Trennung nach Farben nötig ist. Auch die Lagerhaltung der Farbstoffe verringert sich, da die vorgeschlagenen löslichen Farbstoffe konzentriert in der Farbintensität ausgiebiger sind als bisher üblicherweise verwendete Farbpigmente.

Als vorteilhaft ist zusätzlich zu sehen, daß das verbrauchte Imprägnierungsmittel nich« — wie bisher üblich — vernichtet werden muß, sondern beispielsweise zv anderen Produkten weiterverarbeitet werden kann, z. B. zu Wachskreiden.

Die Erfindung verwendet an Stelle von Pigmentfarbstoffen echte oder zumindest kolloidale Farblösungen. Infolgedessen handelt es sich beim Vorgang der Farbaufnahme in die Mine nicht um Einwanderungen relativ großer Partikeln, sondern um Diffusionsvorgänge, was die Imprägnierungszeit wesentlich verkürzt.

Dieser Effekt läßt sich durch weitere an sich bekannte Verfahren wie z. B, Vakuum-Ultraschall- oder Druck-Imprägnierung nochmals verstärken, so daß reine Imprägnierungszeiten von z. B. 5 Minuten erreicht werden können.

hi Als Imprägnierungsmittel kommen insbesondere Wachse, Fette, Öle, Harze, oder Gemische hiervon, aber auch Emulgatoren, wie /.. B. Oxidwachse, in Betracht.
Erfindungsgemäß werden dem eigentlichen, an sich

bekannten Imprägnierungsmittel anion-, kationenaktive oder nichtionogene Substanzen zugesetzt. Diese Substanzen sorgen aufgrund ihres polaren Charakters bzw, ihrer Netzwirkung für eine bessere Lösung des Farbstoffes und für eine Intensivierung des Imprägnierungsvorganges, Darüber hinaus beeinflussen kation- und anionaktive Substanzen die elektrische Ladung der Kolloide, wenn kolloidale Farblösungen vorliegen, was zu einem schnelleren Eindringen der Kolloide in die zu imprägnierenden Minen führt.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand einiger Beispiele erläutert, wobei es sich bei den Teilmengenangaben um Gewichtsprozente handelt.

Zunächst wird die Mine in bekannter, beispielsgebender Weise etwa aus 50 Teilen Kaolin, 30 Teilen Talkum, 15 Teilen Al-Ca-Stearat und 5 Teilen Bindemittel, wie z. B. Methylcellulose, Tragant od. dgl., durch Rühren des Gemisches mit entsprechender Feuchtigkeit, daran anschließendem Strangpressen und Trocknen hergestellt. Werden Pastellfarben erwünscht, so werden die vorzugsweise von stark deckenden Weißmaterialien freien Minen dann zusätzlich mit z. B. Titandioxiden versetzt. Die Rohminen bilden das einheitliche Ausgangsmaterial für die weitere Bearbeitung, insbesondere das Einfärben der Minen auf die gewünschten Farbtönungen, und können jeden gewünschten Durchmessererhalten.

Die in den folgenden Beispielen angegebenen Imprägnierungszeiten beziehen sich auf 3 mm starke Minen.

Die vorgenannte Rohmine wird wie folgt imprägniert.

Beispiel 1

180 Teile Stearinsäure und 20 Teile Alkylarylpolyglykoläther werden bei ca. 90⁰C geschmolzen, und in die flüssige Schmelze werden 8 Teile FettgeiD 3G vom Typ 3-Methyl-l-phenyl-5-pyrazolon, Cl 12 700 eingerührt und gelöst. Nach dem Lösen des Farbstoffes wird die Temperatur bei 90⁰C belassen und in die Lösung die vorgefertigten, gegebenenfalls dem Lager entnommen, weiße Minen getaucht.

Nach 60 Minuten sind die Minen vollständig mit dem den Farbstoff enthaltenen Fett durchdrungen.

Beispiel 2

180 Teile Stearinsäure und 20 Teile Tetraalkylammoniumäthylsulfat werden bei ca. 90⁰C geschmolzen, und in diese Schmelze werden 7 Teile Fettrot G vom Typ 2-Naphthol Cl 12 150 eingeführt und gelöst. Es wird dann weiter gemäß Beispiel 1 verfahren.

Beispiel 3

200 Teile Stearinsäure werden bei ca. 90°C geschmolzen und in diese Schmelze 7 Teile Fettschwarz HB vom Typ l-Naphlhylamin^-Dihydro^-Dimethylper-mi-

din, CI26 150 eingeröhrt und gelöst. Es wird weiter gemäß Beispiel I verfahren,

Beispiel 4

180 Teile Stearinsäure und 20 Teile Dimethyl-Fettalkyl-Benzylammoniumchlorid werden bei ca, 90⁰C geschmolzen und in diese Schmelze 10 Teile Fettrot G vom Typ 2-Naphthol, Cl 12 150 eingerührt und gelöst. Es wird weiter gemäß Beispiel 1 verfahren.

Beispiel 5

180 Teile Paraffin (Sp 50-60° C) und 20 Teile Tetraalkylammoniumäthylsulfat werden bei ca. 90⁰C geschmolzen und in diese Schmelze 4 Teile Viktoriareinblau vom Typ Triphenylmethan CI 42 595 eingerührt und gelöst. Weiteres Verfahren laut Beispiel 1. Die Imprägnationszeit beträgt hierbei 4 Stunden.

Beispiel 6

180 Teile Stearinsäure und 20 Teile Dimethyl-Fettalkyl-Benzylammoniumchlorid werden bei ca. 90⁰C geschmolzen und in diese Schmelze 5 Teile Rhodamin B vom Typ Xanthen Cl 45 160 eingerührt und gelöst. Weiteres Verfahren laut Beispiel 1. Die Imprägnierungszeit der Rohminen beträgt 4 Stunden.

Beispiel 7

180 Teile ölsäure und 20 Teile Tetraalkylammoniumäthylsulfat werden bei Zimmtertemperatur zusammengerührt und in diese Lösung 4 Teile Viktoriareinblau eingerührt und gelöst. Die Imprägnation der Rohminen kann hierbei bei Normaltemperatur vorgenommen werden. Die Imprägnierungszeit beträgt 4 Stunden.

Beispiel 8

200 Teile Tetraalkylammoniumäthylsulfat werden bei ca. 80⁰C geschmolzen und dieser Schmelze 5 Teile Remacrylgrün 3B vom Typ Triohenylmethan Cl 42 000 eingerührt und gelöst. Verfahren laut Beispiel 1. Die Imprägnierungszeit beträgt 2 S-tunden. Hierbei wird eine Aquarellmine erhalten.

Beispiel 9

200 Teile Stearinsäure werden bei 90⁰C geschmolzen, und in diese Schmelze werden 10 Teile Auraminbase (Diphenylmethan Farbstoff, CI 41 000 B) eingerührt und gelöst. Weiteres Verfahren gemäß Beispiel I.

Beispiel 10

so 180 Teile Sterainsäure und 20 Teile Phosphorsäureester werden bei 90⁰C geschmolzen und in diese Schmelze 10 Teile Zaponechtrot vom Typ Monoazo Cl I2⁷15 eingerührt und gelöst. Weiteres Verfahren laut Beispiel 1. Die Imprägnierungszeit der Rohminen beträgt 4 Stunden.

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von ungebrannten Farbminen unter Imprägnierung der fertigen farblosen bzw. weißen Minen mit einem Wachs, öl, Fett oder Harz als Gleitmittel, das den Farbstoff in echter oder kolloidaler Lösung enthält, dadurch gekennzeichnet, daß dem Imprägnierungsmittel anion-, kationaktive oder nichtionogene Tenside zugesetzt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als anion-, kationaktive oder nichtionogene Tenside Phosphorsäureester, Tetraalkylammoniumäthylsulfate, Dimethyl-Fettalkyi-Benzylammoniumchloride oder Alkylarylpolyglykoläther verwendet werden.