DE2519588C2 - Ruß-Schwarzpigment - Google Patents

Ruß-Schwarzpigment

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DE2519588C2 DE2519588A DE2519588A DE2519588C2 DE 2519588 C2 DE2519588 C2 DE 2519588C2 DE 2519588 A DE2519588 A DE 2519588A DE 2519588 A DE2519588 A DE 2519588A DE 2519588 C2 DE2519588 C2 DE 2519588C2
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Mitsubishi Kasei Corp
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Description

!5
Die Erfindung betrifft ein Ruß-Schwarzpigment, hergestellt durch Behandlung von Furnace-Ruß eines elekironenmikroskopischcn durchschnittlichen Teilchendurchmessers von etwa 5 bis 35 μπι mit einem der Oxydationsmittel Ozon. Salpetersäure. Wasserstoffperoxid, Chromsäure oder Permanganat.
Aus der DE-OS 1467456 und der DE-PS 742664 ist es bereits bekannt, daß durch eine derartige Oxydationsbehandlung die Farbtiefe eines Ruß-Schwarzpigments verbessert werden kann. Neben der Farbtiefe ist jedoch für die Färbeeigenschaften eines Ruß-Schwarzpigments dessen hervorragende Dispergierbarkeit ein kritischer Parameter. Die Dispergierbarkeit wird durch die bekannte Oxydationsbehandlung nicht verbessert, vielmehr p?ht gewöhnlich mit einer Steigerung der Farbtiefe eine Verschlechterung der Dispergierbarkeit des Rußes einher. Die bekannte Oxydationsbehandlung wird daher vorwiegend auf Channel-Ruß angewendet, der wegen seiner an sich guten Dispergierbarkeit bisher bevorzugt als Ruß-Schwarzpigment eingesetzt wuide.
Channel-Ruß ist jedoch wegen der relativ geringen Produktivität des Channel-Prozesses recht teuer. Ferner führt der Channel-Prozeß wegen des aus der Apparatur entweichenden Abgases zu Umweltverschmutzungsproblemen. Es wurde daher versucht, anstelle von Channel-Ruß Furnace-Ruß als Ruß-Schwarzpigmenl einzusetzen. Obwohl die bekannte Oxydationsbehandlung auch bei Furnace-Ruß zu einer Steigerung der Farbiiefe und damit zu einer leichten Verbesserung der Färbeeigenschaften fuhrt, konnten die grundlegenden Nachteile von Furnace-Ruß, nämlich insbesondere seine geringe Dispergierbarkeit, bisher nicht wesentlich verbessert werden. Ausgehend von Furnace-Ruß war es daher bisher nicht möglich, ein Ruß-Schwarzpigment zu erhalten, das beim Einverleiben in Tinten. Farben. Kunststoffe oder dergleichen eine befriedigende Färbewirkung aufweist.
Andererseits ist es bereits aus der DD-PS 54001 bc- « kannt. durch Zusatz einer hydrophoben organischen Flüssigkeit zu einer wässerigen Rußsuspension ein Ruß-Lösungsmittel-Gemisch zu erhalten und auf diese Weise den Ruß aus der wässerigen Suspension abzutrennen. Es ist jedoch schwierig, mit diesem Verfuhren, das auf dem Pigmentgebiet allgemein als Hushprozeß bekannt ist. ein hochwertiges Ruß-Schwarzpigment herzustellen. Es ist insbesondere schwierig, eine gleichförmige Teilchengröße der Rußmischung und eine gute Dispergierbarkeit des Rußes zu erzielen. So ist beispielsweise aus der GB-PS 1024475 bekannt, daß bei Anwendung des Flush-Verfahrens zur Abtrennung von Furnace-Ruß aus einer wässerigen Aufschlämmung im allgemeinen extrem kompakte granulatförmige Agglomerate erhalten werden. Im Hinblick auf eine verbesserte Dispergierbarkeit sind bei einem Ruß-Schwarzpigment jedoch gerade die entgegengesetzten Eigenschaften erwünscht.
Es ist ferner bekannt, bei der Herstellung einer wässerigen Aufschlämmung von Ruß zur Erzielung einer gleichförmigen Dispersion geringe Mengen oberflächenaktiver Mittel einzusetzen. Dabei verbleibt jedoch ein Teil des oberflächenaktiven Mittels durch Adsorption am Ruß in dem Ruß-Schwarzpigment. Durch die Gegenwart des oberflächenaktiven Mittels wird beim nachfolgenden Einverleiben des Schwarzpigments in Farben. Tinten oder Kunststoffe die Dispergierbarkeit herabgesetzt. Ferner führt das oberflächenaktive Mittel zu einer Beeinträchtigung verschiedener Eigenschaften der Farben, Tinten oder Kunststoffe.
Es ist somit Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Ruß-Schwarzpigment auf Grundlage von T urnace-Ruß zur Verfugung zu stellen, daß ebenso ausgezeichnete Eigenschaften hat wie ein herkömmliches Schwarzpigment auf Grundlage von Channel-Ruß und welches insbesondere eine gleichförmige Teilchengröße, eine hohe Dispersionsstabilität und eine gute Dispergierbarkei: aufweist und zu tiefschwarzen Färbungen mit gutem Glanz führt.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Ruß-Schwarzpigment der eingangs genannten Art gelöst, dessen Herstellungsverfahren dadurch gekennzeichnet ist, daß man den Ruß nach der Behandlung mit dem Oxydationsmittel aus einer wässerigen Aufschlämmung in eine hydrophobe Flüssigkeit überführt und sodann das Wasser abtrennt.
Überraschenderweise bewirkt die erfindungsgemäße Kombination von Oxydationsbehandlung und nachfolgender Flush-Behandlung bei Furnace-Ruß einer bestimmten Teilchengröße eine wesentliche Verbesserung der Färbeeigenschaften. Das erhaltene Ruß-Schwarzpigment eignet sich zur Herstellung von tiefschwarzen Farben. Tinten oder Kunststoffen, wobei die Eigenschaften des Schwarzpigments ebenso gut oder besser sind als die Eigenschaften eines Schwarzpigments auf Grundlage von Channel-Ruß.
Für das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich Furnace-Ruß mit einer eleklronenmikroskopischen durchschnittlichen Teilchengröße von etwa 5 bis 35 ηιμ und vorzugsweise etwa 5 bis 20 πιμ. Bei einer Teilchengröße oberhalb 35 πιμ ist es schwierig, die gewünschte liefschwarze Färbung zu erzielen. Es ist insbesondere bevorzugt, Furnace-Ruß mit einer elektronenmikroskopischen durchschnittlichen Teilchengröße von etwa 5 — 20 ιημ und mit einer spezifischen Oberfläche von etwa 180 bis 1200 m2/g und mit einer Öladsorption von etwa 35 bis 100 ml/100 g zu verwenden. Die spezifische Oberfläche von Furnace-Ruß beträgt gewöhnlich etwa 180—1200 m2 g und insbesondere 190 — 450 m2/g. Wenn die spezifische Oberfläche unterhalb 180m2/g liegt, so kann man die gewünschte tiefschwarze Färbung nur schwer erzielen. Wenn die spezifische Oberfläche oberhalb 1200 m2/g liegt, so ist die Dispergierbarkeit des Rußes herabgesetzt und die Dispersionsstabilität bei Verwendung eines Schwarzpigments gering. Die Ölabsorption von Furnace-Ruß liegt gewöhnlich bei etwa 35— 100 ml/100 g und vorzugsweise bei 50—80 ml/100 g. Wenn die Ölabsorption mehr als 100 ml/100 g beträgt, so ist die Bcladungskapazität bei der Tintenherstellung. Farbenherstellung und Kunststeinherstellung oder dgl. herabgesetzt und es ist schwierig, die gewünschte tiefschwarze Färbung zu erzielen. Wenn die Ölabsorption zu gering ist. so ist die
Dispergierbarkeit des Rußes herabgesetzt. Man erhält ein ausgezeichnetes Schwarzpigment bei Verwendung von Ruß, welcher alle drei Kriterien erfüllt. Bei der »Teilchengröße« handelt es sich um die elektronenmikroskopische durchschnittliche Teilchengröße. Die »spezifische Oberfläche« bedeutet die spezifische Oberfläche (m2) pro Ig Ruß, gemessen nach der BET-Methode (Stickstoff-Adsorption bei niedriger Temperar tur). Die »Ölabsorption« bedeutet die Absorptionskapazität (zn/) von Dibutylterephthalat an 100 g Ruß ge- ίο messen nach ASTM 2414-65T. Es ist bevorzugt, Ruß mit einem Strukturindex (prozentuale Ölabsorption bezogen auf die Ölabsorption von Standard-Ruß der gleichen spezifischen Oberfläche) von weniger als 100 und speziell von weniger als 80 zu verwenden. Erfindungsgemäß ist es erforderlich, eine wässerige Aufschlämmung herzustellen, weiche modifizierten Ruß enthält, der durch Modifizierung von Furnace-Ruß der genannten Eigenschaften mit Hilfe eines spezifischen Oxydationsmittels hergestellt wurde. Hierzu stehen zwei Methoden zur Verfügung.
iTiCiiiCvjC ucr 1 icrstCiiung ucr nasscngen Aufschlämmung wird ein wässeriges Medium, wie Wasser oder Wasser/Alkohol, mit dem Ruß unter Rühren bei etwa 20— 100cC. gewöhnlich bei Zimmertemperatur, vermischt und das spezifische Oxydationsmittel wird der Mischung zugesetzt oder aber der Rjiß wird einer Mischung des wässerigen Mediums und des spezifischen Oxydationsmittels zugesetzt. Wenn Ozon als spezifisches Oxydationsmittel verwendet wird, so kann man das Ozon vom Boden des Gefäßes her einführen, während die Mischung aus wä">erigem Medium und Ruß gerührt wird.
Bei der zweiten !Methode der Herstellung der wässerigen Aufschlämmung wird der moc;ifizie.-;e Ruß, welcher durch Kontaktieren von Furnace-Ruß tiiit dem spezifischen Oxydationsmittel gewonnen wurde, mit dem wässerigen Medium bei 20 bis 100°C vermischt.
Als spezifische Oxydationsmittel werden Salpetersäure, Chromsäure. z.B. Chromsäureanhydrid, Permanganat, z. B. Kaliumpermanganat, Wasserstoffperoxid und Ozon verwendet. Wenn Salpetersäure oder Chromsäure verwendet werden, so beträgt die Menge dieses Mittels gewöhnlich etwa !.Ox 10~6 bis etwa 100 χ 10~6 und vorzugsweise etwa 5 xl0~6 bis etwa 80 χ 10"6MoI pro Einheit der spezifischen Oberfläche (m2/g) des Rußes. Wenn die Menge unterhalb des genannten Bereichs liegt, so ist es schwierig, in dem Färbemittel eine gleichförmige Teilchenverteilung zu erzielen. Wenn die Menge oberhalb des genannten Bereichs liegt, so ist die Affinität zwischen dem Ruß und der hydrophoben Flüssigkeit herabgesetzt. Wenn Permanganat oder Wasserstoffperoxid eingesetzt werden, so beträgt die Menge dieses Mittels gewöhnlich etwa 2.0 χ IO~6 bis etwa 40 χ 10"6 und vorzugsweise etwa 5 χ 10"6 bis etwa 20 χ 10"6 Mol pro spezifischer Oberfläche (m2/g) des Rußes. Wenn die Menge unterhalb des genannten Bereichs liegt, so sind die Eigenschaften des erhaltenen Rußes weniger gut. Wenn die Menge oberhalb des genannten Bereiches liegt, so ist die Affinität zwischen dem Ruß und der hydrophoben Flüssigkeit herabgesetzt, Wenn Ozon eingesetzt wird, so wählt man eine Ozonmenge, welche 1,5 — 6,0 Mikroäquivalente Gesamtacidität pro spezifischer Rußoberfläche (m2/g) liefert. Die Gesamtacidität oder Gesamtsäure wird nach einer Methode gemessen, welche in tn Rubber Chemistry and Technology. Band 36. 729-739 beschrieben wurde. Dabei werden 50 ml einer gemischten Lösung von NaCl und NaOH (58.5 g NaCf und 8.0 g NaOH pro 1 1 Wasser) zu 5,0 g Ruß gegeben und die Mischung wird während 2 h gerührt und dann abzentrifugiert und 5 gder überstehenden Flüssigkeit werden entnommen und mit einer 0,025 N-HCl-Standardlösung in Gegenwart eines Indikators titriert, wobei die Gesamtsäure aus nachstehender Gleichung errechnet wird:
{B-S)x N 50
Acid Hat =;
-XyXlOOO
(Mikroäquivalente
pro g (Ruß))
B: titriertes Volumen der HCl-Standardlösung zum
Ruß (ml)
S: titriertes Volumen der HCl-Standardlösung zur Probelösung (ml)
/V: Normalität der HCl-Starfdardlösung (N) W; Rußmenge (g).
.,.. Acidität (Mikroäquivalente/g (Ruß))
aciditat: = - — — (αϊ /g)
spezifische Oberfläche des Rußes
(Mikroäquivalente/m2)
Wenn die Gesamiacidität bezogen auf die spezifische Rußoberfläche weniger als 1,5 Mikroäquivalente/l m2 beträgt, so ist es schwierig, die gewünschte Verbesserung der Dispergierbarkeit des Schwarzpigments zu erzielen und die anderen Eigenschaften (Farbtiefe. Deckkraft oder Färbekraft. Dispersionsstabilität) sind ähnlich wie bei herkömmlichem Furnace-Ruß. Wenn die Menge oberhalb 6,0 Mikroäquivalent/1 m2 liegt, so ist es schwierig, bei Durchführung des Flush-Prozesses mit Hilfe einer hydrophoben Flüssigkeit das Wasser vom Ruß zu trennen. Im Falle der Modifizierung mit Ozon ist es bevorzugt, bei relativ niedrigen Temperaturen, z. B. bei Zimmertemperatur zu arbeiten. Die Rußmenge, bezogen auf das wässerige Medium, beträgt gewöhnlich 6 — 60 Gew.-% und vorzugsweise 10 bis 40 Gew.-%. Man kann die wässerige Mischung je nach deren Viskosität nach einem der herkömmlichen Rührverfahren rühren. Im Falle einer geringen Viskosität kann man einen einfachen Flügelrührer verwenden und im FaUo einer hohen Viskosität kann man z.B. eine Dreiwalzenmühle verwenden.
Erfindungsgernäß wird der Ruß nach der Oxydationsbehandlung aus der wässerigen Aufschlämmung in eine hydrophobe Flüssigkeit überführt. Dazu wird die hydrophobe Flüssigkeit der wässerigen Aufschlämmung, vorzugsweise unter Rühren, zugesetzt, wobei der Flush-Prozeß stattfindet. Als hydrophobe Flüssigkeiten eignen sich verschiedenste hydrophobe flüssige Medien, welche bei herkömmlichen Flush-Prozessen verwendbar sind. Es ist bevorzugt., die jeweilige hydrophobe Flüssigkeit je nach dem mit dem Pigment zu kombinierenden Material wie Tinte. Farbe oder Kunststoff auszuwählen. Wenn z.B. das Schwarzpigment für Tinten oder Farben verwendet werden soll, so ist es bevorzugt. Toluol. Xylol. Ligroin und andere Lösungsmittel vom Kohlenwasserstofftyp oder Butanol und höhere Alkohole, oder Natur-Ölfirnis, wie Leinölfirnis oder Tungölfirnis; oder Naturöllack oder Kunstharzlack zu verwenden.
Wenn das Schwarzpigment für Polyvinylchlorid verwendet werden soll, so ist es bevorzugt, einen Weichmacher als hydrophobe Flüssigkeit zu verwenden, wie Dioctylphthalat oder Dibutylphthalat. Die Menge der hydrophoben Flüssigkeit oder des Bindemittels hängt ab von der Art der hydrophoben Flüssigkeit und beträgt gewöhnlich 0.5 — 5,0 Gew.-Teile pro 1 Gew.-Teil Ruß. Bei einer Menge von mehr als 5.0 Gew.-Teilen ist das erhaltene Schwarzpigment weich und pastös, so daß es
schwer vom Wasser zu trennen ist. Bei weniger ais 0,5 Gew.-Teilen ist es schwierig, den gesamten Ruß aus der wässerigen Aufschlämmung in den hydrophoben TrägerstotT zu überführen. Die bedingungen des Flush-Prozesses unterliegen keinen Beschränkungen. Bevorzugt arbeitet man bei der gleichen Temperatur, bei der die wässerige Aufschlämmung hergestellt wird. d.h. bei etwa 20-100 C und insbesondere bei etwa Zimmertemperatur. Es ist bevorzugt, die hydrophobe Flüssigkeit mit gleichförmiger Geschwindigkeit zuzusetzen. Die Abtrennung des Schwarzpigments von dem wässerigen Medium nach Durchführung des Flush-Prozesses kann nach verschiedenen herkömmlichen Methoden geschehen. z.B. durch Dekantieren. Sieben oder zentrifugierende Entwässerung. Falls erwünscht, kann das an der Oberfläche des Schwarzpigments haftende Wasser mit Hilfe von heißer Luft nach der vorgenannten Abtrennung entfernt werden. Man kann die hydrophobe Flüssigkeit ja dem Schwarzpigment belassen oder aus dem Schwarzpigment entfernen. Das erfindungsgemäße Schwarzpigment eignet sich ausgezeichnet zum Schwarzfärben von Tinten. Farben. Kunstharzen oder Kunststoffen. Die Dispergierbarkeit, welche bei he-kömmüchen Schwarzpigmenten problematisch ist. wird bei Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens erheblich verbessert. Ferner werden auch wesentliche andere Eigenschaften, z. B. die Tiefe der Schwarzfärbung. der Glanz, die Färbekraft, die Fließeigenschaften und die Dispersionsstabilität der erhaltenen Tinten und Farben im Vergleich zu herkömmlichen Schwarzpigmenten aus Furnace-Rußerheblich verbessert. Daserfindungsgemäße Schwarzpigment zeigt insbesondere eine große Dispergierbarkeit und eine große Farbtiefe (Tiefschwarzfärbung), welche bisher bei Verwendung von Furnace-Ruß nicht erzielt werden konnten und welche ebenso gut oder besser sind J5 als die entsprechenden Eigenschaften von unter Verwendung von Channel-Ruß hergestelltem herkömmlichem Schwarzpigment. Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Die Einheit der spezifischen Oberfläche beträgt in diesen Beispielen m2 g.
Vcrgleichsbeispiel I
P'urnacc-Ruß mit einer durchschnittlichen Teilchengröße von 18 πιμ. einem Struklurindcx von 50 und einer spezifischen Oberfläche von 200 m2g (Furnacc-Ruß MCK-SX. hergestellt durch Mitsubishi Chemical Industries Ltd.) wird verwendet. In ein zylindrisches Gefäß aus Edelstahl mit einem runden Boden gibt man 15 kg dieses Furnace-Rußes und 70 kg Wasser hei Zimmertemperatur. Die Mischung wird mit einem Blatlrührcr gerührt, und /war mit einer Umlaufgeschwindigkeit von 3 m/sec während 30 min. wobei eine wässerige Aufschlämmung erhallen wird. In das gleiche Gefäß gibt man unter Rühren iici Zimmertemperatur 17 kg Toluol mit einer Geschwindigkeit von 35 g min Toluol pro I ky RuLi. Nach dieser Zugabe wird die Mischung noch während 20 min gerührt. Nach dem Rühren wird ti ic Mischung durch ein Sieb filtrier'. Die erhaltenen Körner werden durch Zentrifugieren von Wasser befreit, wobei man das Pigment Nr. 1 erhält. In diesem Falle bereitet die Granulierung in der Flush-Stule Schwierigkeiten.
Vcrgleichsbeispiel 2
In ein mit einem Rührer ausgerüstetes ReaktionsgefäH aus Edelstahl gibt mar 10 kg Furnace-Ruß. Ein in einem
45
b0 Ozonisator hergestelltes ozonhaltiges Gas wird vom Boden des Reaktionsgefäßes unter Rühren mit einer Geschwindigkeit von 5 m3/h eingeleitet, so daß auf 1 Gew.-Teil Ruß 0.08 Gew.-Teile Ozon kommen. Man erhält als Pigment Nr. 2 einen modifizierten Ruß mit einer Gesamtacidität von 2,3 Mikroäquivalenten pro spezifische Oberfläche des Rußes.
Beispiel 1
In das bei Vergleichsbeispiel 1 verwendete mit einem Rührer ausgerüstete Gefäß gibt man 15 kg Furnace-Ruß gemäß Vergleichsbeispiel 1. 70 kg Wasser und 48 χ 10"6 MoI HNO3 als 63% HNO3 pro spezifische Oberfläche des Rußes. Bei dieser Behandlung der Mischung erhält man eine wässerige Aufschlämmung. Mit dieser Aufschlämmung wird das Flash-Verfahren gemäß Vergleichsbeispiel 1 durchgeführt, wobei das Pigment Nr. 3 erhalten wird.
Beispiel 2
In ein mit einem Rührer ausgerüstetes Gefäß gemäß Vergleichsbeispiel 1 gibt man 15 kg Furnace-Ruß gemäß Vergleichsbeispiel l.~70 kg Wasser"und 14,7 χ 10"6 Mol H2O2 als 30% H2O2 pro spezifische Oberfläche des Ruß·.;.;. Bei dieser Behandlung der Mischung erhält man eine wässerige Aufschlämmung, die dann gemäß Vergleichsbeispiel 1 dem Flush-Prozeß unterworfen wird, wobei man ein Pigment Nr. 4 erhält.
Beispiel 3
In ein zylindrisches Gefäß aus Edelstahl mit einem runden Boden gibt man 15 kg des modifizierten Rußes gemäß Vergleichsbeispiel 2 und 85 kg Wasser. Die Mischung wird mit einem Blattrührer bei Zimmertemperatur während 30 min gerührt, wobei eine wässerige Aufschlämmung erhalten wird. Gemäß Vergleichsbeispiel 1 gibt man unter Rühren 17 kg Toluol hinzu und dann wird die Mischung noch während 20 min weiter gerührt. Nach der Behandlung der Mischung wird diese durch ein Sieb filtriert und von Wasser befreit, wobei man ein Pigment Nr. 5 erhält.
Die Teilchengrößenverteilungen der Pigmente Nr. 3. 4 und 5 werden in nachstehender Tabelle I mit der Tcilchengrößenverteilung des Pigments Nr. 1 verglichen. Es wird festgestellt, daß die Pigmente Nr. 3. 4 und 5 eine ausgezeichnet gleichförmige Verteilung der Körner aufweisen. Die Teilchengrößenverteilung wird gemäß ASTM D 1511-60 gemessen."
Tabelle 1
l'ignvint Nr. Nr. I Nr. 3 Nr. 4 Nr. 5
Teilchengrößenverteilung I "/„) ( %) ( %) ( %)
> 2(XX) μ
10(X)-2000 μ
5(X)-1000 μ
250- 500 μ
125- 250 μ
4.5
12.0
33.4
29.3
13.2
6.0
53.4
38.7
3.8
(U
5.3
51.6
39.1
3.7
0.2
1.2
3.5
57.3
37.0
1.0
< 125 μ
7.6
0.1
Die Eigenschaft der Pigmente Nr. I, 3. 4 und 5 bei Verwendung in Farben und bei Verwendung in Kunststoffen sollen nachfoluend verglichen werden. Gemäß
Tabelle 2 haben die Pigmente Nr. 3 und 4 ausgezeichnete Eigenschaften.
(A) Schwärzungstiefe:
Unter Verwendung des Schwarzpigments Nr. 1 als Standard werden eine gefärbte Polyvinylchloridplatte und eine mit einem Melaminalkydlack beschichtete Platte hergestellt. Die gleichen Proben werden unter Verwendung der anderen Schwarzpigmente hergestellt und die erhaltenen Proben werden visuell gemäß nachfolgender Bewertung unter Licht verglichen:
Identisch mit Standardprobe IO
der Standardprobe überlegen 12
der Standardprobe wesentlich überlegen 14
schlechter als die Standardprobe S
wesentlich schlechter als die Standardprobe 6
erheblich schlechter als die Standardprobe 3
(B) Gianz:
Die beschichteten Platten und die gefärbten Platten werden visuell untersucht und anhand der für die Beurteilung der Schwärzungstiefe herangezogenen Bewertunestabelle beurteilt.
(C) Dispergierbarkeit:
Die Dispergierbarkeit der Pigmente in Farben wird gemessen, indem man eine Glasplatte mit der erhaltenen Farbe beschichtet und mikroskopisch untersucht (400-fache Vergrößerung). Die Bewertung erfolgt anhand der für die Beurteilung der Schwärzungstiefe herangezogenen Bewertungstabelle.
(D) Färbekraft (graue Probe):
Ein grauer Lack wird hergestellt, indem man I Teil des schwarzen Lacks und 4.5 Teile weißen Melaminalkydlack mischt. Mit diesem grauen Lack wird eine Platte (. beschichtet. Die beschichteten Platten werden visuell beurteilt und anhand der zur Beurteilung der Schwärzungstiefe herangezogenen Bewertungslabelle bewertet.
(E) Dispergierbarkeit beim Färben von Kunststoff:
Es wird eine dünne schvvarzgefärbte Platte unter Verwendung ν on Polyvinylchlorid und der jeweiligen Pigmente hergestellt und mikroskopisch untersucht (100-fache Vergrößerung). Die Bewertung erfolgt in gleicher Weise wie die Bewertung der Dispergierbarkeit in Lack.
Tabelle 2
Pigment-Nr.
Ni. I
Nr. 3
Nr. 4
Eieenschaften in Lack
Schwarzer
Lack		 Schwärzungstiefe
Glanz
Dispergierbarkeit		 10
10
10		 13
15
13		 12
14
13
Färbekraft in grauem Lack 10 16 15
Schwarze
Platte		 Schwärzungstiefe
Dispergierbarkeit		 10
10		 12
14		 Il
14
Pi.»w»rt£/~huft*»n in k'nnttcinff
Färbekraft in arauer Platte !0
12
Die Eigenschaften der Pigmente Nr. I. 2 und 5 werden in nachstehender Tabelle 3 verglichen.
Tabelle 3
Pigment Nr. Teilchen Nr. 1 Nr 2 Nr. 5
größe (πιμ)
Ölabsorjv.ion 18 18 18
(ml 100 g)
Eigen spezifische 53 53 53
schaften Oberfläche
des (m2 g)
Rußes Gesamtacidität 200 200 200
(Mikro
äquivalentem2)
Dispergierbarkeit 0.83 2.3 2.3
Verhalten Schwärzungstiefe 10 11 14
bei Ver Glanz 10 H 14
wendung Färbekraft 10 11 14
in Lack 10 11 15
guten Glanz und eine große Färbekraft bei Verwendung in Lack im Vergleich zu den Pigmenten Nr. 1 und 2 der Vergleichsbeispiele.
Die Auswertung des Verhaltens in Lack wurde unter Verwendung von Meiamin-Alkyd-Harzlack der nachstehenden Zusammensetzung (1) vorgenommen:
60
Gemäß Tabelle 3 hat das Pigment Nr. 5 gernäß vorliegender Erfindung eine ausgezeichnete Dispergierbarl:eit und es liefert eine hohe Schwärzungstiefe. einen Zusammensetzung (1)
(Gew.-Teile)
Ruß
magerer Alkydharzlack
butylierter Melaminharziack
Verdünner für Melaminharziack
2,6
62.4
22.2
12,8
Die Eigenschaften in Kunststoffen werden unter Verwendung von Polyvinylchlorid der nachstehenden Zusammensetzung (2) geprüft.
Zusammensetzung (2) (Gew.-Teile)
schwarze graue
Platte Platte
Polyvinylchlorid
(Weichmacher, Stabilisator)		 100 100
Zusammensetzung (2)
(Gew.-Teile)
schwarze graue Plane Plane
Paste des Ruß
30%
Pigments Dioctylphthalat 50%Γ'"' 0.5
Dispersionsmittel 20 %Jscnun8
Mi-
w,-;jäes Polyvinylchlorid
(4,1% TiO2) 0 19
10
mente Nr. 4, 12, 13 und 14 gemäß Beispiel 2 und zur Herstellung der Pigmente Nr. 1, 6, 7 und 8 gemäß Vergleichsbeispiel I als Standard verwendet. Die Eigenschaften der Ruß-Schwarz-Pigmente werden verglichen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 5 zusammengestellt.
Tabelle 4 Beispiel 4
4 Arien von Furnace-Ruß mit verschiedener Teilchengröße und verschiedener spezifischer Oberfläche gemäß Tabelle 4 werden zur Herstellung der Pigmente Nr. 3, 9, IO und 11 gemäß Beispiel I. zur Herstellung der Pig-
Eigenschaften des verwende (en Furnace-Ruß
Teilchengröße (ιτιμ)
spezifische
Oberfläche (m2/g)
Pigment Nr.
(entspr. vgl. Bsp. I)
(entspr. Bsp. I)
(entspr. Bsp. 2)
30 24 18 16
98 137 200 280
Nr.6 Nr.7 Nr. I Nr.8
Nr. 9 Nr. 10 Nr. 3 Nr. 11
Nr. 12 Nr. 13 Nr.4 Nr. 14
Tabelle 5
Pigment Nr. Rußes (mn) Nr.6 Nr. 9 Nr. 12 Nr.7 Nr. 10 Nr. 13 Nr. I Nr. 3 Nr.4 Nr.8 Nr. Il Nr. 14
Teilchengröße des 30 30 30 24 24 24 18 18 18 16 16 16
Granulierfähigkeit Schwärzungstiefe
Glanz
Dispergierbarkeit		 X O O X O O X O O X O O
Vcr- schwur-
haltcn zer
in Lack Lack		 Färbekraft in grauem Lack ICl
10
10		 10
11
11		 10
Il
Il		 10
10
10		 11
12
12		 12
13
12		 10
10
10		 13
15
13		 12
14
13		 10
10
10		 15
14
14		 14
15
14
10 12 11 10 12 13 10 16 15 10 14 16
Bemerkung: O besser X schlechter
Tabelle 5 zeigt, daß die Pigmente, welche gemäß Beispielen 1 und 2 unter Verwendung von Ruß mit einer durchschnittlicher·. Teilchengröße von weniger als 30 m'i hergestellt wurden, ausgezeichnete Lacke liefern. Bei Einsatz von Ruß gemäß Vergleichsbeispiel 1 sind die Ergebnisse nicht zufriedenstellend.
Beispiel 5
Furnace-Ruß mit den Eigenschaften gemäß Tabelle 6 wird mit Ozon modifiziert, und zwar bis zu einer Gesamtacidität von 2.0 Mikroäquivalenten pro 1 m2 der spezifischen Oberfläche des Rußes, und zwar gemäß dem Verfahren des Vergleichsbeispiels 2. Der modifizierte Ruß wird gemäß dem Verfahren des Vergleichsbeispiels 1 behandelt und dem Flush-Prozeß unterworfen, wobei die Pigmente Nr. 15. 16 und 17 erhalten werden.
Zum Vergleich werden Pigmente Nr. 18. 19 und 20 hergestellt, wobei jedoch die Modifizierung mit Ozon unterhleiht. Der Flush-Prozeß wird in gleicher Weise durchgeführt. Die Eigenschaften dieser Pigmente sind in Tabelle 7 zusammengestellt.
Tabelle 6
Eigenschaften des eingesetzten Furnace-Ruß 21 14
Teilchengröße (ιτιμ) 30 72 53
Ölabsorption (ml/100 g) 113
spezifische 125 343
Oberfläche (m2/g) 90
Gesamtacidität 0,63 0.80
(Mikroäquivalente/m2) 0.77
Tabelle 7 Nr. 15 Nr. 18 Nr. 16 Nr. 19 Nr. 17 Nr. 20 Nr. 1
Pigment Nr. 30
O
2,0		 30
keine
0.77		 21
O
2,0		 21
keine
0,63		 14
O
2,0		 14
keine
0.63		 18
keine
0.85
Rußart [Teilchengröße (μπι)]
Ozonbehandlung
Gesamtacidität (Mikroäquivalente/m2)
Eigenschafter
in Lack
Dispergierbarkeit 14 14 14 14 14 6 10
ι Schwärzungstiefe 3 3 3 3 15 8 10
Glanz
12
12 12
12
10
Bemerkung: O = Ozonbehandlung (Vergleichsbeispiel 2)
Tabelle 7 /dgl. daß das Pigment Nr. 17. hergestellt unter Verwendung von RuU mit kleiner Teilchengröße und hoher spezifischer Oberfläche und geringer Ölabsorption ausgezeichnete Ergebnisse liefert. Andererseils liefern die Pigmente Nr. 15 und 16. hergestellt unter Verwendung von Ruß mil großer Teilchengröße und geringer spezifischer Oberfläche wesentlich schlechtere Ergebnisse. Ruß mit «roßem Tcilchendurchmcsscr fuhrt zu einem geringeren Schwärzungsgrad. Ein solcher Ruß eignet sich nicht als Schwarzpigment zur Erzielung hoher oder mittlerer Schwärzungsgrade.
Tabelle S Beispiel 6
Pigmente Nr. 21. 22. 3, 23 und 24 werden gemäß Beispiel I hergestellt. '.VObCiJCdOcIi die Menge an HNO, geändert wird. Die Eigenschaften der erhaltenen Pigmente werden mit denjenigen des Pigments Nr. 1 gemäß Vergleichsbeispiel I verglichen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 8 zusammengestellt.
Wenn gemäß Tabelle 8 die Menge der zur Modifizierung verwendeten Salpetersäure gering ist, so werden die Granulierfähigkeit und die Färbekraft des Schwarz-
Pigment Nr. ivr Ruß) (spezifische Oberfläche) Nr. I Nr. 21 Nr. 10 " Nr. T, Nr. 23 IO " Nr. 24 IO "
HNO1(MoI 1 •■it O 1 χ 10 " 5 χ 48 χ K) ' ' 100 x 12Ox
r~ir:iniiliiNrh:>rk- V O O Λ V
/\
Eigenschaften
in Lack
schwarzer Scliwärzungsiiefe IO
Lack Glanz IO
Dispcrgierbarkeit IO
14
13
13 12 12
15 14 13
13 12 12
Färbekraft in grauem Lack IO Il 14 16 14 12
Eigen
schaften		 schwarze
Platte		 Schwärzungstiefe
Dispergierbarkeit		 10
10		 Il
10		 12
13		 12
14		 11
12		 9
IO
in Kunst- ~
stoff		 Färbekraft in grauer Platte IO 10 12 13 11 9
Bemerkung: O = überlegen Δ = gut X = schlechter
Beispiel 7
Pigmente Nr. 25. 26. 4. 27 und 28 weiden gemäß dem Verfahren des Beispiels 2 hergestellt, wobei jedoch die Menge an H2O, geändert wird. Die Eigenschaften der hergestellten Pigmente werden mit den Eigenschaften des Pigments Nr. 1 gemäß Vergleichsbeispiel 1 verglichen. *o Die Ergebnisse sind in Tabelle 9 zusammengestellt,
pigments nicht wesentlich verbessert. Wenn andererseits die Menge an Salpetersäure zu groß ist. so ist die Granulierfäbigkeit schlecht, obgleich in diesem Falle die Färbekraft hoch ist. Die erfindungsgemäßen Pigmente liefern eine ausgezeichnete Schwärzungstiefe und einen hohen Glanz.
Tabelle 9
uemäß I abeiie 9 wird die Granulierlähigkeit und die Färbekraft des Schwarzpigments nicht wesentlich verbessert, wenn die Menge an Wasserstoffperoxid zu gering ist. Wenn andererseits die Menge an Wasserstoffperoxid zu groß ist. so ist die Granulierlähigkeit herabgesetzt, obgleich die Färbekraft hoch ist. Die erfindungsgemäßen Pigmente liefern eine ausgezeichnete Schwärzungstiefe oder Farbtiefe und einen ausgezeichneten Glanz.
Beispiel 8
Pigmente Nr. 3 und 29 werden gemäß Beispiel I hergestellt, wobei Salpetersäure und Chromsäureanhydrid verwendet werden. Die Eigenschaften der erhaltenen
Pigment Nr. Nr. 1 Nr.25 Nr. 26 Nr. 4 Nr .27 Nr. 28
H2O2 (Mol/1 m2 spezifische Oberfläche des Rußes) O 2xlO"6 5xlO"6 14,7 xlO"6 35 xlO"6 50x 10~6
Granulierfähigkeit X Δ O O Δ X
Eigen
schaften		 schwarzer
Lack		 Schwärzungstiefe
Glanz
Dispergierbarkeit		 10
10
10		 11
12
11		 12
14
13		 12
14
13		 13
15
13		 — i"j ΓΟ
in Lack Färbekraft in grauem Lack 10 11 14 15 14 12
Eigen
schaften		 schwarze
Platte		 Schwärzungstiefe
Dispergierbarkeit		 10
10		 11
10		 12
13		 Il
14		 12
13		 9
9
in Kunst
stoff		 Färbekraft in grauer Platte 1-0 10 12 12 12 9
Bemerk uns: O = überleeen Δ = But X = schlechter
'Pigmente werden mit den Eigenschaften des Pigments Nr. 1 gemäß Vergleichsbeispicl 1 verglichen. Die Ergehnisse sind in Tabelle 10 zusammengestellt.
Wie Tabelle 10 zeigt, haben die Pigmente Nr. 2 und 29 bei Verwendung in Lacken und Kunststoffen ausgezeichnete Eigenschaften.
Beispiel 9
Gemäß Vergleichsbeispiel 1 werden 15 kg Ruß. 84 kg Wasser und 2,1 χ ΙΟ"6 Mol KMnO4 pro spezifische
Oberfläche des Rußes eingesetzt, wobei unter Rühren eine wässerige Aufschlämmung erhalten wird und 20 kg Toluol werden allmählich unter Rühren zur Durchführung de= Flush-Prozesses zu der Mischung gegeben. Das Produkt wird durch Zentrifugieren vom Wasser befreit und getrocknet, wobei ein Pigment Nr. 30 erhalten wird. Dieses Pigment Nr. 30 hat im Vergleich zu dem Pigment Nr. 1 augezeichnete Eigenschaften, ebenso wie die Pigmente, welche mit Wasserstoffperoxid modifiziert wurden. Die Ergebnisse sind in Tabellen zusammengestellt.
Tabelle 10 Nr. 1 Nr. 3 Nr. 29
Pigment Nr. keines HNO., CrO.,
Art des Modifiziermittels Y Q η
Granuüerfähigkeit
schwarzer Schwärzungstiefe 10 13 13
Eigenschaften Lack Glanz 10 15 !4
in Lack Dispcreierbarkeit 10 13 12
Färbekraft in grauem Lack 10 16 14
Eigenschaften
in Kunststoff		 schwarze
Platte		 Schwärzungstiefe
Dispergierbarkeit		 10
10		 12
14		 12
13
Färbekraft in grauer Platte 10 13 13
Tabellen Schwärz'ingstiefe
Glanz
Dispergierbarkeit
Färbe kraft		 Nr. 1 Nr. 30
Pigment keine?. KMnO4
O O O O 14
14
13
14
Art des Modifiziermittels
Eigen
schaften
in Lack
Beispiel 10
Gemäß dem Verfahren des Beispiels 1 werden Pigmente Nr. 3, 31, 32, 33, 34 und 35 hergestellt, wobei verschiedene hydrophobe Flüssigkeiten oder Bindemittel eingesetzt werden. Die Granulierfähigkeit und Färbekraft der einzelnen Pigmente werden gemessen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 12 zusammengestellt.
Die Eigenschaften in Tinte werden folgendermaßen festgestellt:
Herstellung von Tinte:
TG-Lack lOOGew.-Teile
Ruß 25 Gew.-Teile
Die Mischung wird in einer Dreiwalzenmühle geknetet. Der Schwärzungsgrad wird visuell durch Vergleich von gedruckten Proben ausgewertet. Die Auswertung erfolgt in gleicher Weise wie bei Lacken. Die Dispergierbarkeit wird gemäß JISK5701 (1952) gemessen. Die Fließeigenschaften werden mit einem Spread-O-Meter gemessen.
Gemäß Tabelle 12 wird die angestrebte Granulierfähigkeit bei Verwendung verschiedenster hydrophober Flüssigkeiten, nämlich verschiedener Lösungsmittel, verschiedener Lacke für Tinten und Farben und verschiedener Weichmacher für Kunststoffe erzielt. Die Eigenschaften in Tinten. Lack und Kunststoff sind ausgezeichnet. Es ist insbesondere bevorzugt, das jeweils für das angestrebte Endprodukt verwendete Bindemittel als hydrophobe Flüssigkeit einzusetzen. z.B. im Falle der Herstellung von Tinte einen Lack für Tinte; im Falle der Herstellung von Lack, das Lösungsmittel für den Lack und im Falle der Herstellung von Kunststoffen oder Lacken einen für deren Herstellung verwendeten Weichmacher.
Beispiel 11
Gemäß Beispiel 2 werden Pigmente Nr. 4. 36. 37. 38. 39 und 40 hergestellt, wobei verschiedene hydrophobe Flüssigkeiten verwendet werden. Die Granulierfähigkeit und Färbekraft der Pigmente werden gemessen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 13 zusammengestellt. Die Eigenschäften in Tinte werden gemäß Beispiel 10 ausgewertet. Wie Tabelle 13 zeigt, erzielt man mit verschiedensten hydrophoben Flüssigkeiten, nämlich mit Lösungsmitteln, Lacken für Tinten und Farben und mit Weichmachern für Kunststoffe, die angestrebte Granulierfähigkeit. Die Eigenschaften in Tinte. Lack und Kunststoff sind ausgezeichnet. Es ist insbesondere bevorzugt, hydrophobe Flüssigkeiten zu verwenden, die bei der Herstellung des jeweiligen Endprodukts ohnehin verwendet werden, nämlich im Falle der Herstellung einer Tinte den Lack für die Tinte; im Falle der Herstellung eines Lacks das Lösungsmittel für den Lack und im Falle der Herstellung eines Lacks oder eines Kunststoffs den Weichmacher für den Lack oder den Kunststoff.
15
16
Tabelle
Pigment Nr. Nr. 1 Nr. 3 Nr. 35 Nr. 32 Nr. 33 Nr. 34 Nr. 35
hydrophobe Flüssigkeit keiner ToI. L.O. D.O. P. Var.
sol.		 MA
var.		 Bu.
Menge der hydrophoben Flüssigkeit (g/g Ruß) 0 1.1 0.7 0.7 0.7 0.7 13
Granulierfähigkeit X O O O O O O
Eigen- Schwärzungsgrad
schäften Dispergierbarkeit
in Tinte Fließeigenschaften 		10
10
10		 12
11
11 		13
12
14 		/ 14
14
13		 / /
Eigenschaften in Lack
schwarzer Schwärzunasarad 10 13 13 13
Lack Glanz ~ 10 15 12 13
Dispergierbarkeit 10 13 13 12
14 16 14
Bemerkungen: ToI.: Toluol L.G.: Leichtöl D.O. P.: Dioctylphthalat
Var.sol.: Lack für Drucktinte+ Lösungsmittel M.A.var.: Melaminalkydlack für Farben
Bu.: Butanol
O: überlegen X: schlechter Tabelle
Eigenschaften in Lack
schwarzer Schwärzungsgrad 10 12 12 13
Lack Glanz 10 14 Il 12
Dispergierbarkeit IO 13 13 12
13 15 14
13 14 14
Färbekraft in grauem Lack 10 16 14 13 / 16 15
Eigen
schaften in
Kunststoff - 		schwarze
Platte 		Schwärzungstiefe
Dispergierbarkeit 		10
10 		12
14 		/ 14 ,
14 /		 f / Ul IO
Färbekraft in grauer Platte IO 13 f 14 / I 12
Pigment Nr. Nr. 1 Nr. 4 Nr. 36 Nr. 37 Nr. 38 Nr. 39 Nr. 40
hydrophobe Flüssigkeit keiner ToI. L.O. D.O.P. Var.
sol.		 M.A.
var.		 Bu.
Menge der hydrophoben Flüssigkeit (g/g Ruß) 0 1.1 0.7 0.7 0.7 0.7 1.3
Granulierfähigkeit X O O O O O O
Eigen- Schwärzungsgrad
schäften Dispergierbarkeil
in Tinte Fließeigenschaften		 10
10
10		 12
10
11		 12
13
13		 / 14
13
13		 / /
12 13 13
Färbekraft in grauem Lack 10 15 14 13 / 15 14
Eigen
schaften in		 schwarze
Platte		 Schwärzungsgrad
Dispergierbarkeit		 10
10		 11
14		 / 13 /
14 /		 ' / 12
13
Kunststoff Färbekraft in grauer Platte 10 12 ι 14 / / 12
Bemerkung: Die Symbole haben die gleiche Bedeutung wie in Tabelle 12. Beispiel
Die Pigmente werden verglichen mit handelsüblichem hochwertigem Farbruß. Die Ergebnisse sind in Tabelle 14 und in Tabelle 15 zusammengestellt. Die Dispersion wird in folgender Weise hergestellt:
Kurzzeitdispergierung:
Die Mischung wird während 30 min mit einem Farb-Konditioniergerät dispergiert.
Langzcitdispcrgierung:
Die Mischung wird während 120 min mit dem gleichen Gerät dispergiert.
Ruß
MCC: Medium Color Channel
HCC: High Color Channel
Im Falle der Herstellung von Tinten und Farben war es bisher erforderlich, Hochleistungsdispergiermaschinen zu verwenden, wie Kugelmühlen. Dreiwalzenmühlen oder
Tabelle 14
Dispersion Tabelle 15 Kurzzeitdispergierung Nr. 3 Nr. 4 MCC HCC Langzeitdispergierung Nr. 3 Nr. 4 MCC HCC
Art des Pigments Pigment Nr. 1 18 18 16 13 Nr. 1 18 18 16 13
durchschnittliche Teilchengröße (πιμ) 18 14
16
15		 14
15
14		 13
12
9		 15
16
12		 18 Ul Ul Ul 12
14
13		 13
11
11		 17
15
14
Schwarzer Lack
_. Schwärzungstiefe
Shaften Glanz 		10
10
!0		 17 15 10 14 10
10
10		 16 16 12 17
Färbekraft
in grauem Lack		 10 10
Nr. 5 Nr. 17 MCC HCC
durchschnittliche
Teilchengröße (πιμ)
Ölabsorption
(ml/100 g)
spezifische
Oberfläche (m2/g)
18
55
200 14
53
343
14
130
285
13
>150
906
Eigen
schaften
bei Lack		 Dispergierbarktit
Schwärzungstiefe
Glanz
Färbekraft		 Schwarzer Lack
Schwärzungstiefe
Glanz
Dispergierbarkeit		 Nr. 1 Nr. 3 14
14
15
15		 Nr. 41 14
15
14
14		 Nr. 42 12
12
12
12		 Nr. 43 Nr. 44 12
15
14
15
Tabelle 16 Färbekraft
in grauem Lack		 25 25 50 75 9G 100
Pigment Nr. X O Nr. 4 O Nr. 45 O Nr. 46 O X Nr. 47
Temperatur beim Dispergieren
und beim Flush-Verfahren (°C)		 10
10
10		 13
15
13		 25 15
15
14		 50 14
15
13		 75 14
13
12		 13
12
12		 100
Granulierfähigkeit 10 16 O 16 O 15 O 13 12 Δ
Eigen
schaften
in Lack		 12
14
13		 14
14
14		 14
15
13
15 15 15 12
dgl. Daher ist die Produktivität gering. Die erfindungsgemäßen Pigmente zeigen jedoch eine ausgezeichnete Dispergierbarkeit, so daß die Dispergierungszeit verkürzt werden kann. Dennoch erzielt man ausgezeichnete Eigenschaften.
Beispiel 1 3
Gemäß dem Verfahren des Beispiels I werden Pigmente Nr. 3, 41, 42, 43 und 44 hergestellt, wobei jedoch die Temperatur der Herstellung der wässerigen Aufschlämmung und des Flush-Prozesses geändert wird. Gemäß Beispiel 2 werden Pigmente Nr. 4, 45, 46 und 47 hergestellt, wobei ebenfalls die Temperatur der Herstellung der wässerigen Aufschlämmung und des Flush-Prozesses geändert wird. Die Eigenschaften der einzelnen Pigmente bei der Herstellung von Lack werden gemessen und mit den Eigenschaften des Pigments Nr. 1 verglichen.
Wie Tabelle 16 zeigt, ist es nicht bevorzugt, bei der Herstellung der wässerigen Aufschlämmung und beim
55
60
65 Flush-Prozeß hohe Temperaturen anzuwenden. Günstige Ergebnisse werden inTemperaturbereicnen von 25 —75 "C erzielt.
Beispiel 14
In einem Hochleistungs-Vakuumknetmischer werden 20 kg Furnace-Ruß gemäß Beispiel 1,30 kg Wasser, 14,7 χ 10~6 Mol H2O als30% H2O2 pro spezifische Oberfläche (m2/g) des Rußes während 30 min geknetet, wobei eine wässerige Aufschlämmung erhalten wird.
30 kg eines mageren Rizinusöl-Alkydharzlacks werden zu der wässerigen Aufschlämmung gegeben und die Mischung wird während 20 min gerührt, wonach das abgeschiedene Wasser abgetrennt wird. Dann wird noch während 30 min unter vermindertem Druck weitergeknetet, wobei ein Pigment Nr. 48 erhalten wird. Die Eigenschaften des Pigments Nr. 1 des Vergleichsbeispiels 1, des Pigments Nr. 4 des Beispiels 2 und des Pigments Nr. 48 werden verglichen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 17 zusammengestellt. Das Pigment Nr. 48 zeigt die
Tabelle 17
Pigment Nr.
Nr. 1
Nr. 4
Nr. 48
Eigenschaften in Lack
schwarzer Lack Schwärzungstieie Glanz Dispergierbarkeit
grauer Lack Färbekraft
Sedimentation 10
10
10
10
Sedimentation
in 1 Tag
12
14
13
keine
Sedimentation
12 15 14
16
keine Sedimentation
gleichen ausgezeichneten Eigenschaften wie das Pigment Nr. 4.
Die Sedimentatic£ des grauen Lacks wird gemessen, indem man den grauen Lack mit einem Verdünner für Melamin-Alkydharzlack verdünnt, und zwar derart, daß man mit dem Ford-Becher Nr. 4 eine Ausfließzeit von 20 ± 1 see mißt. Dann wird die verdünnte Lösung in ein Testrohr mit einem Durchmesser von 35 mm und einer Länge von 200 mm gegeben und die Sedimentation wird visuell festgestellt.
Vergleichsbeispie! 3
Furnace-Ruß, wie er im Vergleichsbeispiel 1 verwendet wurde, wird in einer wässerigen HNO3-Lösung gerührt und unter den gleichen Bedingungen getrocknet, wie sie in Beispiel 1 angegeben sind. Man erhält das Pigment Nr. 49. Die Eigenschaften der Pigmente Nr. 49, 1 und 3 werden in der nachstehenden Tabelle 18 verglichen. Bewertungs- und Testverfahren sind die gleichen wie in Tabelle 3.
Tabelle 18
Pigment Nr.
Nr. 49
Nr. 1
Nr. 3
Eigenschaften
des Rußes
Teilchengröße (πιμ) Ölabsorptioiv (ml 100 g) spez. Oberfläche (m2/g)
18 18 18
53 53 53
200 200 200
11 10 13
II 10 13
11 10 15
11 10 16
Verhalten bei
Verwendung in Lack
Dispergierbarkeit Sch wä rzungstiefe Glanz Färbekraft
Probe Nr. 49:
Probe Nr. 1:
Probe Nr. 3:
Nur HNOrBehandlung nur Flush-Behandlung HNO3 + Flush-Behandlung

Claims (1)

  1. Patentanspruch:
    Ruß-Schwarzpigment, hergestellt durch Behandlung von Furnace-Ruß eines elektronenmikroskop!- sehen durchschnittlichen Teilchendurchmessers von etwa 5 bis 35 um mit einem der Oxydationsmittel Ozon. Salpetersäure. Wasserstoffperoxid, Chromsäure oder Permanganate dadurch gekennzeichnet, daß man den Ruß nach der Behandlung mit dem Oxydationsmittel aus einer wässerigen Aufschlämmung in eine hydrophobe Flüssigkeit überführt und sodann das Wasser abtrennt.
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