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"Verfahren zur Herstellung von Pigmentteigen" Die Erfindung betrifft
ein Verfahren zur Herstellung von Pigmentteigen.
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Es gibt eine größere Zahl von Verfahren zur Herstellung von Pigmentteigen
und Pigmentpräparat.ionen, die alle dazu dienen, die Pigmente in wässrigem oder
nicht wässrigen Medium fein zu dispergieren und aufwendige und zeitraubende Dispergierverfahren
beim Herstellen von Lacken, Druckfarben, Dispersionsfarben oder beim Textildrucker
einzusparen (z.B. DT--PS 1 669 157, DT-PS 1 112 283, DT-PS 1 121 580, DT-PS 949
284, DT-OS 2 311 622). Im allgemeinen ist es möglich, mit diesen Pigmentpräparationen
eine gute Verteilung der Pigmente in wässrigem oder in nicht-wässrigem Medium zu
erreichen. Mit Pigmentteigen, die nach der DT-PS 949 284 hergestellt werden, gelingt
eine sehr feine Verteilung der Pigmente in wässrigem Medium, z.B. in wässrigen Polyacrylatdispersionen
in sehr kurzen Zeiten durch einfaches Einrühren. Eine auch nur einigermaßen befriedigende
Verteilung der Pigmente dieser Pigmentteige in nicht-wässrigem Medium, z.B. bei
der Lack-oder Druckfarbenherstellung, ist nicht möglich.
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Es sind Pigmentteige im Handel, die sich gleichzeitig zur Anwendung
in
wässrigem und nicht-wässrigem Medium eignen. Die Verteilung der Pigmente mit diesen
Pigmentpräparationen ist sowohl in Wasser als auch in organischen Lösungsmitteln
möglich, wobei die Feinverteilung in Wasser gut, in Alkohol oder Aceton noch befriedigend,
in Essigester oder Ligroin aber zunehmend schlechter wird. Pigmentteige, die zum
Pigmentieren von wässrigem und nicht wässrigem Medium angeboten werden, werden bei
längerem Lagern und/oder unter Wärmeeinfluß unbrauchbar.
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Aufgabe der Erfindung ist es, Pigmentteige zu schaffen, die sich zur
raschen Feinverteilung der Pigmente sowohl in wässrigem als auch in nicht-wässrigem
Medium eignen, die lagcrstabil sind und die in der Herstellung einfach sind.
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Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von Pigmentteigen
durch Verarbeiten von Pigmenten mit dispergierend wirkenden Polyglykoläthern in
Mengen von mindestens 10 Gewichts-.
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prozent, bezogen auf das Pigment, in Knetvorrichtungen unter Zugabe
von gegebenenfalls Wasser, dadurch gekennzeichnet, daß man diesem Gemisch Aminimide
in einer Menge von 0,1 bis 30 Gewichtsprozent, bezogen auf das Pigment, zusetzt.
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Mit den erfindungsgemäßen Pigmentteigen lassen sich die Pigmente in
Wasser oder wässrigem Medium durch Einrühren rasch zur Feinstverteilung bringen,
aber auch in Alkohol, Aceton, Essigester, ja selbst in Ligroin, ist durch einfaches
Ein.rühren eine Feinverteilung der Pigmente möglich, die mit herkömmlichen Pigmentteigen
nicht zu erreichen ist. Besonders gut gelingt die Feinverteilung
in
wässrigem und nicht-wässrigem Medium dann, wenn die erfindungsgemäßen Aminimid enthaltenden
Pigmentteige auch Wasser enthalten. Geeignete Wassergehalte der erfindungsgemäßen
Pigmentteige sind beispielsweise 10 bis 90 Gewichtsprozent, bezogen auf das Pigment.
Die gute Feinverteilung der Pigmente in nicht-wässrigem Medium unter Zuhilfenahme
der Aminimide ist überraschend, da es trotz Kombination aller möglichen Dispergiermittel
bei der Herstellung der Pigmentteige nicht gelang, mit demselben Pignentteig Pigmente
in Wasser und in nicht-wässrigem Medium gut zur Feinverteilung zu bringen.
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Die erfindungsgemäßen Pigmentteige weisen auch nach einwocnigem Aufbewahren
bei 500C im verschlossenen Gefäß noch eine gute Dispergierfähigkeit auf und erweisen
sich damit als sehr lagerstabil.
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Die erfindungsgemäßen Pigmentteige eignen sich auch zum Färben bzw.
Pigmentieren von dekorativen Kunststoffplatten, die aus ei-.
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ner Trägerschicht von Phenolharz-getränkten Natroncellulosepapieren
und einer Deckschicht aus Melaminharz durchtrankten Edelsulfitcellulosepapieren
bei hohem Druck und hoher Temperatur zu homogenen Platten gepreßt werden und die
für Furnierarbeiten (Tischplatten, Kühlanlagen, Thekenverkleidungen usw.) verwendet
werden. Es ist sehr schwierig, die Edelsulfitcellulosepapiere bei der Herstellung
in der Papiermasse mit Hilfe von Pigmentteigen zu färben, da die üblichen Pigmentteige
durch die Anwesenheit der Polyglykoläther beim Rühren und Verarbeiten des Papierbreis
stark zum Schäumen neigen und die so hergestellten Papiere dadurch nicht gleichmäßig
angefärbt (pigmentiert) werden. Es gelingt
zwar, nicht schäumende
Pigmentteige unter Verwendung von Alkylnaphthalinsulfonatenals Dispergatoren herzustellen,
doch haben diese Pigmentteige nicht die optimale Feinverteilung der Pigmente, wie
sie Pigmentteige aufweisen, die mit Polyglykoläthern hergestellt werden. Je besser
die Feinstverteilung der Pigmente in den Pigmentteigen ist, desto höher ist die
Färbekraft, d.h. daß nichtwschaumende Pigmentteige, die mit Alkylnaphthalinsulfonaten
und -sulfaten hergestellt werden, sehr farbschwach sind. Deshalb werden Pigmentteige,
die Polyglykoläther als Dispergiermittel enthalten, verwendet, und bei der Verarbeitung
werden dann den schäumenden pigmentierten Papiermassen Entschäumer zugesetzt. Durch
die Anwendung der Entschäumer werden oft farbstarke, aber fleckige Papiere erhalten.
Die erfindungsgemäßen Pigmentteige lassen sich ohne starke Schaumbildung zur Färbung
von Papiermassen verwenden. Es ist überraschend, daß es gelingt, schaumschwache
oder nicht schäumende Pigmentteige unter Verwendung der Aminimide herzustellen,
da es bekannt ist, daß übliche kationaktive Verbindungen stark schaumerzeugend wirken
und diese Schäume sogar sehr stabil sind.
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Die erfindungsgemäßen Pigmentteige eignen sich zur Anwendung bei der
Einfärbung von wässrigen Kunststoffdispersionen, Lacken, wässrigen Celiuloseaufschlämmungen
für die Papierherstellung, Tapetenauf strichen, zur Spinnfärbung von Po.lyacrylnitril,
Viskose- und Kupferkunstseide, im Pigmentdruck und bei der Einfärbung von Kunststoffen,
besonders bei der Herstellung von Polyurethanschaumstoffen. Die erfindungsgemäßen
Pigmentteige lassen sich vorteilhaft in Polyole einrühren und danach mit Polyisocyanaten
zu Polyurethanen
verarbeiten. Auf diese Weise lassen sich auch
intensiv gefärbte Polyurethanlacke herstellen.
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Die erfindungsgemäß verwendbaren Aminimide können in bekannter Weise
durch gemeinsame Umsetzung eines Esters, eines Epoxids und eines unsymmetrischen
Dialkylhydrazins durch Erwärmen auf 60 bis 80°C, gegebenenfalls unter Druck in Gegenwart
oder Abwesenheit eines Lösungsmittels, erhalten werden; vgl. R;C. Slagel, Journal
of Organic Chemistry, 33, 1374 bis 1378 (1968), DT-OS 2 055 685, DT-OS 1 906 264.
Die erfindungsgemäß verwendbaren Aminimide lassen sich auch nach anderen Herstellungsverfahren
gewinnen, z.B. nach der US-PS 3 706 800.
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Geeignete erfindungsgemäß verwendbare Aminimide entsprechen der allgemeinen
Formel 1
in der A ein aromatischer, aliphatischer oder cycloaliphatischer Rest ist, die Reste
R gleich oder verschieden sind undAlkyl- oder Hydroxyalkylreste darstellen.
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Bevorzugt werden Aminimide vetwendeta bei denen A einen geradkettigen,
gegebenenfalls ungesättigten Alkylrest mit 1 bis 21 Xohlenstoffatomen einen 2-Alkylaminoäthylrest
oder einen 2-Dialkylaminoäthylrest mit 6 bis 22 Kohlenstoffatomen im Alkylrest bedeutet
Beispiele
für Aminimide, die sich zur Rerstellung der erfindungsgemäßen Pigmentteige verwenden
lassen, sind: Trimethylaminpropionimid, Trimethylaminbutyrimid, Trimethylaminvalerimid,
Trimethylamincaprylimid, Trimethylamincarbobenzoxyglycidimid, Trimethylaminpelargonimid,
Trimethylaminundecylimid, Trimethylaminlaurimid, Trimethylamintridecimid, Trimethylaminmyristimid,
Trimethylaminpentadecanimid, Trimethylaminpalmitimid, Trimethylamin- ß-cyclohexylaminopropionylimid,
Trimethylamin-ß-allylaminopropionylimid, Trimethylaminstearimid, Trimethylaminlinolimid,
Trs-methyiaminpalmitolimidw Trimethylaminstearolimid, Trimethylaminphenylpropionimid,
Trimethylaminbenzimid, Trimethylaminmethylmyristinimid, Bis-triphenylaminadipimid,
Bis-triäthylaminmalonimid, Bis-trimethylaminosebacimid, Trimethylaminperfluorpropionimid.
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Es lassen sich solche Aminimide erfindungsgemäß verwenden, die in
den Druckschriften DT-OS 2 055 685, DT-OS 1 906 264, US-PS 3 706 800 und US-PS 3
450 673 beschrieben sind.
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Die erfindungsgeäßen Pigmentteige lassen sich nach an sich bekannten
Verfahren herstellen, vgl. DT-PS 949 284, indem die zu zerkleinernden Pigmente vorzugsweise
in Pulverform mit Polyalkylin äthern/Misch- und Xnetapparaturen zu zähen Pasten
verarbeitet ,werden. Die Pigmente lassen sich auch in Form von feuchten Pasten verwenden.
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Die Aminimide können den fertigen Pigmentteigen oder während der
Herstellung r Figmentteige den Pigmenten in reiner Form, als @ssrige Suspension
oder Lösung oder gelöst in organischen Lösungsmitteln
zugesetzt
werden, beispielsweise gelöst in Methylalkohol, Äthylalkohol, Glycerin, Glykol oder
Aceton. Der Zusatz der Aminimide zu den Pigmentteigen erfolgt vorteilhaft unter
Rühren, Mischen oder Kneten.
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Zur Verarbeitung zu den erfindungsgemäßen Pigmentteigen eignen sich
organische und anorganische Pigmente. Beispiele für diese Pigmente sind: Chinacridon-,
Azo-, Phthalocyanin-, Thioindigopigmente, Perylentetracarbonsäurepigmente, Titandioxidpigmente,
Ruß und Dioxazinpigmente, Eisenoxid- und Chromoxidpigmente (die erfindungsgemäßen
@isenoxid- und Chromoxidpigmentteige lassen sich auch gut zur Herstellung von Magnetophonbändern
verwenden) Ultramarin- oder Kobaltpigmente.
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Die zur Verwendung kommenden Polyglykoläther sind z.B. bekannt aus
den DT-PS 605 973, DT-PS 667 744, DT-PS 694 178, DT-PS 679 710, DT-PS 806 671, DT-PS
824 949 und aus N.Schönfeldt: "Oberflächenaktive Anlagerungsprodukte des Äthylenoxids",
Wissenschaftliche Verlagsgesellschaft, Stuttgart 1959.
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Versetzt man den erfindungsgemäßen aminimidhaltigen Pigmentteig bei
der Einarbeitung der Aminimide mit Anteilen von 5 bis 20 Gewichtsprozent hochsiedender
organischer Lösungsmittel, bezogen auf das Pigment, beispielsweise hochsiedendem
PetrolEther oder Baumwollsaatöl, so erhält man besonders schaumarme- Pigmentteige,
die sich gut in organischen Lösungsmitteln verteilen.
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Beispiel 1 140 Gewichtsteile des Monoazofarbstoffs aus 2,5-Dichloranilin
und 2',3'-Oxynaphthoylaminobenzol werden mit 80 Gewichtsteilen Wasser zusammen mit
100 Gewichtsteilen des Kondensationsprodukts aus Oxydiphenyl, Benzylchlorid und
Äthylenoxid gemäß Beispiel 1 der DT-PS 824 949 und 20 Gewichtsteilen Trimethylaminstearimid
in einer geeigneten Knetvorrichtung (Dispersionskneter der Firma Werner & Pfleiderer)
verarbeitet Nach 30 Minuten wird soviel Wasser zugegeben, bis eine gießbare Paste
entsteht. In diesem Pigmentteig zeigt das Pigment eine gleichmäßige feine Verteilung
von 0,3 bis 1 >1 Teilchendurchmesser.
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Der wasserhaltige Pigmentteig läßt sich durch Rühren.in Wasser, Alkohol
und Essigester fein zerteilen. Auch die Feinverteilung des Pigmentteiges in den
verschiedenen Polyolen, die zur Herstellung der Polyurethane dienen, ist sehr gut.
Der erfindungsgemäße Pigmentteig wurde mit dem Pigmentteig entsprechend Beispiel
1 der DT-PS 949 284 verglichen (Tabelle I). Die Pigmentteige unterscheiden sich
dadurch voneinander, daß der erfindungsgemäße Pigmentteig Aminimid enthält.
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Tabelle I
| Pigmentteig Verteilbarkeit in |
| Wasser Alkohol Essigester Benzol Ligroin |
| 1. Erfindungsgemäßer Pigment- |
| teig (d.h. Zusatz von ausgezeich- sehr gut sehr gut sehr gut
gut |
| Aminimid) net |
| 2. Pigmentteig nach Beispiel ausgezeich- gut schlecht schlecht
sehr |
| 1 der DT-PS 949 284 net schlecht |
Es wurde jeweils 1 g der Pigmentteige in 100 ml des betreffenden Mediums intensiv
geschüttelt.
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Es wird das Absedimentieren der Pigmentteige 1 und 2 beobachtet und
die Verteilung der Pigmentdispersionen im betreffenden Medium durch Ausgießen auf
ein Filterpapier untersucht.
| Absedimentation: |
| Pigmentteig 1: sehr lang- sehr lang- langsam langsam langsam |
| sam sam |
| Pigmentteig 2: sehr lang- langsam rasch rasch sehr |
| sam rasch |
| Verteilung der Pigmente: |
| Pigmentteig 1: sehr gut gut gut gut gut |
| Pigmentteig 2: sehr gut gut sehr schlecht sehr |
| schlecht schlecht |
Die gleich guten, in Tabelle I angegebenen Ergebnisse lassen sich
auch bei Verwendung von Trimethylaminmethylmyristimid, Triäthylamin-ß-anilinopropionylimid
erreichen.
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Der erfindungsgemäß hergestellte Pigmentteig ist auch nach 14-tägiger
Lagerung bei 400C noch ohne Einschränkung brauchbar und somit gut lagerfähig.
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Beispiel 2 120 Gewichtsteile Eisenoxidrot werden zusammen mit 120
Gewichtsteilen des Kondensationsprodukts aus Oxydiphenyl, Benzylchlorid und Äthylenoxid
gemäß Beispiel der DT-PS- 824 949 in einer Knetvorrichtung-45 Minuten bei einer
Viskosität über l-x 106 cp verarbeitet. Danach werden während weiterer 10 Minuten
20 Gewichtsteile Trimethyl&minlaurimid eingeknet. Dieser Eisenoxidrot-Pigmentteig
läßt sich in Polyole, Wasser und in Xylol sehr leicht durch Rühren unter Erhaltung
einer guten Pigmentfeinverteilung einarbeiten. Zum gleich guten Ergebnis führt in
obigem Pigmentteig auch die Verwendung eines Gemisches von 8 Gewichtsteilen Trimethylamincaprimid
und 11 Gewichtsteilen Bis-trimethylaminsebacinimid.
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B e i s p i e l 3 140 Gewichtsteile Kupferphthalocyanin werden zusammen
mit 90 Gewichtsteilen des in Beispiel 1 verwendeten Dispergiermittels 60 Minuten
in einer @netvorrichtung verarbeitet (analog Beispiel 4 der D@@@@ @@@ @@@. Am Ende
des Knetvorgangs werden 5 Gewichts-@ @@ @@@-triphenylaminoazelaimid und 4 Gewichtsteile
Trimethyl-@@@@@tolimid, gelöst in @@ Gewichtsteilen Äthanol eingeknetet,
und
mit 200 Gewichtsteilen Wasser unter weiterem Kneten verdünnt.
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Beispiel 4 Zu einem Pigmentteig,der analog Beispiel 1 aus 100 Gewichtsteilen
4,41,7,7'-Tetrachlorthioindigo und 80 Gewichtsteilen des Polyglykoläthers hergestellt
wurde, werden unter Kneten 30 Gewichtsteile Trimethylaminpalmitimid und 150 Gewichtsteile
Wasser zugesetzt. Dieser Pigmentteig läßt sich in Wasser, Benzol und Alkohol feinst
dispergieren.