DE2704362A1 - Pigmentzubereitungen auf der basis von estern von harzsaeuren und von aminoalkoholen und verfahren zu ihrer herstellung - Google Patents
Pigmentzubereitungen auf der basis von estern von harzsaeuren und von aminoalkoholen und verfahren zu ihrer herstellungInfo
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Description
DR. BRRG D'PL.-ING. STAPF DIPL.-ING. SCFWABE DR. DR. SANDMAIR 2 7 O A 3 6
Dr. Beil Dipl.-Ing. Slipf und Partner, P. O. Box 86 02 45, 8000 Manchen 86 '
Ihr Zeichen Unser Zeichen 8 MÜNCHEN 80
Anwaltsakte 27 715
Be/Ro
Be/Ro
Produits Chimiques ügine Kuhlmann Paris / Prankreich
"Pigmentzubereitungen auf der BasiB von Estern von Harzsäuren und von Aminoalkoholen und Verfahren zu
ihrer Herateilung"
Erfinder» Piere POURNIER
Jean MAYER
Jean MAYER
Die Erfindung betrifft eine Pigmentzubereitung, die einen
Ester von Harzsäure und Aminoalkohol enthält, ein Verfahren zu ihrer Herstellung und ihre Verwendungen.
Es ist bekannt, die Transparenz, Benetzbarkeit, Dispergierbarkeit
und/oder die Rheologie von Pigmentzubereitun-322.C 709833/0833
(089) 988272 | TdflgrannM: | Buken: |
988273 | BERGSTAPFPATENT Manchen | IknwiKhe Verein*«* München 453100 |
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983310 | 0524 560 BERG d | Postscheck Manchen 65343-808 |
gen, die für Druckfarben bestimmt sind, durch das Einbringen verschiedener Adjuvantien zu verbessern.
Zu diesen gehören die nicht modifizierten oder modifizierten Harzsäuren.
Zu solchen Harzsäuren gehören im besonderen solche, die in Colophonium enthalten sind, in erster Linie die Abietin-
und Pimarsäuren oder ihre Gemische oder im erweiterten Umfang Colophonium selbst.
Die Harzsäuren können modifiziert sein durch Dismutation, Hydrierung, Polymerisation oder durch die Einwirkung von
Malein- oder Fumarsäure} oder durch Teilkombination mit Polyalkoholen wie Glyzerin, Pentaerythrit, Äthylenglykol
zum Erhalten von sauren Estern, oder durch Umsetzung mit Formaldehydphenol-Kondensationsprodukten oder mit Glyzerin
und Phthalsäureanhydrid, um saure Harze zu erhalten·
Andere bekannte Adjuvantien sind die Metallsalze von Harzen - wie die Resinate von Kalzium, Barium, Zirkonium oder
organischen Amine, wie sie in der Französischen Patentschrift 1.538.270 und in der Belgischen Patentschrift
660.978 beschrieben sind, oder geringe Mengen an Produkten, die die Benetzung verbessern, wie bei Oleinsäureester
von Triethanolamin·
Jedoch sind die Verbesserungen, die man mit diesen bekann-
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ten verschiedenen Adjuvantien erzielt, begrenzt durch den Verlast an Farbintensität, den ihre Zugabe bewirkte
Ziel der vorliegenden Erfindung ist, diesen Nachteil des
Stands der Technik zu beheben und sie betrifft eine Pigmentzubereitung mit guten rheologischen Eigenschaften
und eine bemerkenswert erhöhte Transparenz und Farbkraft im Hinblick auf ihren hohen Gehalt an nicht gefärbten
Substanzen.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß man ein ausgezeichnetes Aufziehen des Pigments auf einfache
Weise unmittelbar in einem wäßrigen Medium durchführen kann, ohne daß es erforderlich ist, komplizierte und
gefährliche Behandlungen wie "flushing" oder eine Behandlung im Lösungsmittelmedium durchzuführen.
Die neue Pigmentzubereitung umfaßt ein inniges Gemisch
eines organischen Pigments mit einem Ester eines Aminoalkohole und einer oder mehreren nicht modifizierten oder
modifizierten Harnsäuren.
Die chemische Konstitution des organischen Pigments, das
in der neuen Zubereitung enthalten ist, ist nicht begrenzend definiert, da zahlreiche Pigmentarten verwendet werden
können. In jedem Falle erweisen sich Azopigmente und im besonderen die gelben Diarylidpigmente besonders
günstig. Unter diesen versteht man Pigmente, die
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-y-
•c
von einer tetrazotierbaren Base und einem Kupplungsmittel
aus der Gruppe der Aoetylacetanilide abstammen.
Die unerwartete Eigenschaft, daß die Farbkraft beträchtlich
erhöht wird, ist eingehender den nachfolgenden Erläuterungen und Beispielen zu entnehmenο
Der Aminoalkohol und die Säure(n), die den Ester bilden,
können reine Produkte sein, sind aber vorzugsweise teohnische Produkte, die Verunreinigungen enthalten können.
Der Aminoalkohol ist im allgemeinen ein tertiäres Amin wie Triäthanolamin. Dieser kann geringe Mengen bis zu
10 Gewo# Mono- oder Diäthanolamin enthalten und die Kondensationsprodukte,
die den Ester bilden, können weiterhin geringe Amidmengen enthalten.
Nach der Erfindung kann bei Verwendung von Triäthanolamin als Aminoalkohol der Ester als ein statistisohes
Qemisoh angesehen werden, das aus Produkten gebildet ist,
in denen 1, 2 oder 3 Alkoholfunktionen des Triäthanolamins verestert sind. In der Mehrzahl der Fälle, atatistisoh
gesehen, sind eine oder zwei dieser drei Funktionen verestert, so daß der Ester am häufigsten freie
verbliebene Alkoholfunktionen aufweist. Dieser Ester wird als "nicht gemischter Ester" bezeiohnet.
Nach der Erfindung kann der Ester ein fcemisohter Ester
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von einer oder mehreren nicht modifizierten oder modifizierten Harzsäuren und einer oder mehreren anderen
Mono- oder Dioarbon- oder Sulfonsäuren mit 2 bis 25 Kohlenstoffatomen sein. Dieser Ester wird als "gemischter
Ester" bezeichnet.
Die angegebenen Mono- oder Dicarbonsäuren sind vorzugsweise aliphatisch oder aromatisch und von diesen sind
zu erwähnen die Essig-, Propion-, Heptan-, Dodeoyl-, Stearin-, Olein-, Benzoe-, Fhthal-, Bernsteinsäure».
Von den Sulfonsäuren sind zu erwähnen die Benzol-, Toluol-,
Xylol-, Naphthalin-, -mono- oder gegebenenfalls Disulfonsäuren.
Der Ester kann in der neuen Zubereitung in Form des freien
Amins vorliegen.
Er kann ebenso vorliegen in Form eines wasserunlöslichen Salzes der Mono- oder Dioarbon- oder Sulfonsäure mit 2
bis 25 Kohlenstoffatomen oder der nicht modifizierte!oder
modifizierten Harzsäure, wie oben definiert.
erhalten, kann die gleiche sein, wie man sie zur Bildung eines unlöslichen Salzes des Esters verwendet oder sie
kann eine andere sein.
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Die Menge der verwendeten Säure, um das in Wasser unlösliche Salz zu bilden, ist vorzugsweise wenigstens die
stöchiometrisohe, im allgemeinen das 1,2-fache der stöohiometrisehen Menge.
Die oben aufgezählten Säuren sind vorzugsweise aliphatische Monocarbonsäuren mit 6 bis 16 Kohlenstoffatomen
oder Dicarbonsäuren wie Phthalsäure oder Bernsteinsäure·
Die Ausfällung des Esters mit Hilfe der Säure, wie oben beschrieben, bewirkt man bei einem Pg-Wert zwischen 4
und 10 und vorzugsweise zwischen 4,5 und 8.
Die Ausfällung des Esters durch Alkalinisierung bewirkt man bei einem ρ„-Wert von wenigstens 11.
Die neue Zubereitung enthält in gleicher Weise ein oder mehrere der oben erwähnten, bekannten Adjuvantien, im besonderen eine oder mehrere nicht modifizierte oder modifizierte Harzsäuren,
0,5 bis 60 Gew.ji Ester, und im besonderen 10 bis 40 Gew.jC.
Die Kondensationereaktion, durch die man den Ester bildet, kann ohne, oder in Gegenwart eines Lösungsmittels
oder eines Verdünnungsmittels und/oder eines Katalysators bewirkt werden, wosu man auf die Reaktion die be-
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reite bekannten Verfahren der Herstellung der Ester von
Fettsäuren und hydroxylierten tertiären Aminen überträgt, wie sie in der Französischen Patentschrift 669·
517 und in den Deutschen Patentschriften 54-6.406 und 578.5to und in dem Aufsatz in der "Revue Franoaise des
Corps Gras" 1961 Nr. 3 Seite I40 (M.C. Demaroq) beschrieben ist. Im allgemeinen bewirkt man die Kondensation
bei einer Temperatur von 200 - 220 C, wobei man die Reaktion unter Rühren bis zur Entfernung des Kondensationswassers fortsetzt und die Verwendung von Vakuum vorzuziehen ist·
Vorzugsweise erhält man das innige Gemisch, das die Zubereitung der Erfindung bildet, dadurch, daß man zu dem
Pigment in Form der sauren, wäßrigen Suspension eine Lösung des Esters in einem mit Wasser mischbaren Lösungsmittel oder eine Dispersion des Esters in angesäuertem
Wasser zugibt, dann den Ester duroh Alkalinisierung oder duroh Zugabe einer Mono- oder Dioarbonsäure mit 2 bis
25 Kohlenstoffatomen oder einer nicht modifizierten oder modifizierten Harzsäure zur Ausfällung bringt, wobei diese Zugabe zur Bildung eines in Wasser unlöslichen Salzes
führt.
Im allgemeinen trennt man die Pigmentzubereitung duroh Filtrieren ab, wäsoht sie dann zur Entfernung der Mineralsalze und und trocknet sie vorzugsweise bei einer Tempera-
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tür unter 100 C.
Ben Kontakt des Esters und des Figments bewirkt man vorzugsweise unter gutem Rühren bei einem pg-Wert unter 6,
wodurch nach den Beobachtungen der Anmelderin die Disper sion des Esters begünstigt wird.
Dieses Inkontaktbringen kann vor oder während der Kupplung durchgeführt werden, wobei jedoch im allgemeinen be
vorzugt wird, es naoh der Kupplung zu bewirken, nachdem man vorausgehend das Pigment gewaschen und in wäßrige
Suspension gebracht hat.
Das in Wasser mischbare Lösungsmittel, das man zum Lösen
des Esters verwendet, ist am häufigsten ein Alkohol wie Methanol, Propanol oder im besonderen Äthanol, wobei jedoch ebenso verwendet werden kann Aceton, Cellosolvee,
Mono- und Diäthyläther von Diäthylenglykol, ohne daß diese Aufzähl»ng vollständig ist. Die Auswahl des Lösungsmittels ist wohlverstanden abhängig von der Beschaffenheit des Esters.
Man kann auch, obgleich nicht vorzugsweise, das Einbringen in der Welse durchführen, daß man das Pigment mittels einem Flushing-Verfahren in eine Lösung des Esters
in einem Lösungsmittel einbringt, oder daß man den Ester zu einer Suspension des Pigments in einem Lösungsmittel
zugibt und danach dieses Lösungsmittel entfernt.
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Die Pigmentzubereitung der Erfindung eignet sioh für alle üblichen Pigment Verwendungen, im besonderen Azopigmenten von Diaryliden, aber besonders vorteilhaft zur
Färbung von Druckfarben, denen man mit diesen Pigmenten erhöhte Transparenz und Farbkraft verleiht, im besonderen Fettdruckfarben zum typographischen und Offsetdruck,
flüssigen Druckfarben auf der Basis von Metallresinaten oder Olefinharzen (heliographischer Druck), flüssige
Druokfarben auf der Baals polarer Lösungsmittel für Verpackungen ·
Die nachfolgenden Beispiele, worin Teile sioh auf das Gewicht beziehen, erläutern die Erfindung, ohne den Erfindungsbereich einzuschränken.
In ein mit Rührwerk ausgestattetes Destillationsgefäß führt man 300 Teile dismutiertes Colophonium in 150 Teile Triäthanolamin ein. Man erhitzt langsam unter Vakuum
(etwa 20 Torr), wobei man zu Rühren beginnt, sobald das ßemiaoh ausreichend flüssig 1st. Man erhitzt auf diese
Weise während 3 Stunden auf 200 bis 2200C. Man sammelt
in dem Destillat 18 bis 20 Teile Wasser.
Man erhält durch Abkühlen etwa 425 Teile eines Produkts,
das leicht löslich ist in Alkohol, unlöslich in Wasser,
aber disperglerbar in Wasser, dem man ein wenig Essigsäure augegeben hat.
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- v6 -
BelBpiel B
Man kondensiert wie in Beispiel A 300 Teile dismutiortes
Colophonium und 150 Teile Triäthanolamin, gibt danach
130 Teile Heptansäure zu und erhitzt von neuem unter Vakunm auf etwa 200 bis 2200C, wobei man wiederum 18 bis
20 Teile Wasser sammelt.
Durch Abkühlen erhält man etwa 530 Teile wasserunlösliches und in Alkohol lösliches Produkt.
(Lösung (1)
zotiertem 3,3'-Dichlorbenzidin aus 63,25 Teilen 3,3'-
Lösung (2)
Lösung (3)
Man löst 8,6 Teile dismutiertes Colophonium mit 1,6 Teilen Natriumhydroxyd und 500 Teilen Wasser.
In einem Kupplungebehälter löst man 17,5 Teile Natriumacetat in 500 Teilen Wasser und stellt den pH-Wert auf
4,5 mit etwa 12 Teilen Essigsäure ein.
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Man gibt 5 $> der Lösung (2), dann alle 3 Lösungen (1),
(2) und (3) im Verlauf von etwa einer Stunde bei einer Temperatur von 30 C zu, wobei man das Fehlen an freier
Tetrazoverbindung in der Reaktionsmasse sicherstellt.
Nach Kupplung gibt man 65,6 Teile Produkt von Beispiel A in aikoIiseher Lösung zu, rührt T 5 Minuten, gibt dann
21,8 Teile Heptansäure in Form einer wäßrigen Lösung
ihres Natriumsalzes zu, alkalinisiert auf p™ 7,0 bis
7,5 mit Soda und erhitzt eine Stunde bei 800C. Man filtriert,
wäscht und trocknet bei 600C. Man erhält etwa 230 Teile gelbes Pulver, das eingebracht durch Zerreiben
in einer Dreizylindermaschine in einem klassischen Bindemittel für Fettfarben,eine Farbe mit einer Intensität
und Transparenz ergibt, die allen Farben überlegen ist, die man mit dem Pigment als einzigem Basismaterial
und ähnlichem rheologischen Verhalten erhält.
Man stellt wie in Beispiel 1 eine Suspension des Pigments
3,3«-MchlorbenzidinzitAcetylacei:ome'ta3Cylidid ner·
Nach Kupplung gibt man zu der Reaktionsmasse 69 Teile Produkt von Beispiel B in Form einer alkoholischen Lösung.
Man rührt 15 Minuten, gibt 18,25 Teile Heptansäure in Form einer 1Obigen wäßrigen Lösung ihres Natriumsalzes
zu. Man alkalinisiert auf pH 7,0 - 7,5 mit
Soda und erhitzt eine Stunde bei 800C. Man filtriert,
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wäscht und trocknet bei 60 C. Man erhält 235 Teile gelbes Pulver, das eingebracht durch Zerreiben in einer
DreiZylindermaschine In ein klassisches Bindemittel für
Fettfarbe, eine farbe mit einer Intensität liefert, die
mit der vergleichbar ist, die man nach Beispiel 1 erhält, wobei die Transparenz etwas geringer, aber das rhe οίο gis ehe Verhalten besser ist·
Man stellt die Lösungen von Beispiel 1 her, wobei man in
der Lösung (2) das Acetylacetometaxylidid durch 95,5 Teile Acetylacetanilid ersetzt und für die Lösung (3) 7,9
Teile dismutiertes Colophonium und 1,12 Teile Natriumhydroxyd und 500 Teile Wasser verwendet.
Die Kupplung bewirkt man bei Raumtemperatur unter denselben Bedingungen wie vorausgehend. Man erhitzt danach
auf 600C, filtriert und wäscht mit Wasser.
Man nimmt die Paste mit 1.500 Teilen Wasser unter gutem
Rühren auf, gibt 78,6 Teile Produkt von Beispiel k in Form einer Lösung In Alkohol zu, stellt den pg-Wert auf
5 mit Essigsäure ein und rührt 30 Minuten. Man alkalinislert danach das Medium auf pH 12 mit einer ausreichenden
Menge an Soda und erhitzt eine Stunde auf 600C. Man filtriert, wäscht und trocknet bei 600C. Man erhält 215 Teile Pigmentzubereitung, die eingebracht durch Zerreiben
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aus einem klassisohen Bindemittel für Heliograrurfarbe
auf der Basis τοη Metallresinaten,eine Druckfarbe liefert, mit überlegener Intensität gegenüber einer Farbe
mit einem nicht behandelten Pigment.
Man stellt wie in Beispiel 3 eine Faste her, die das
Pigment 3,3'-Diehlorbenzidin=£ Acetylacetanilid enthält· Man nimmt die Paste mit 1.300 Teilen Wasser unter
kräftigem Rühren auf, gibt 53,7 Teile Produkt von Beispiel A in Form einer Lösung in Äthanol zu, stellt den
auf 5 mit Essigsäure ein und rührt 30 Hinuten.
Man gibt danach 13»7 Teile Laurinsäure in Form einer
1Obigen wäßrigen Lösung ihres Natriumsalzes zu, erhöht
dann den Pg-Wert auf 7,5 mit einer ausreichenden Menge Soda und erhitzt bei 600C eine Stunde. Man filtriert,
wäscht und trocknet bei 600C. Man erhält etwa 215 Teile
Pigmentzubereitung mit ähnlichen Eigenschaften wie von Beispiel 3«
Man stellt wie -vorausgehend eine Lösung τοη tetraeotiertem 3»3'-Diohlorbenzidin aus 63,25 Teilen 3,3'-Dichlorbenzidln in 1000 Teilen Wasser bei O0C her.
Man löst andererseits H2 Teile 2*5'-l>laethoxy-4'-ohloraoetylaoetanilid mit 21 Teilen Hatriuahydroxyd in 1000
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Teilen Wasser. Man giesst diese Lösung in 750 Teile Eiswasser, dem nan 115 Teile 5N Salzsäure zugegeben hat,
gibt dann unter kräftigem Rühren 145 Teile Natriumacetat zu und erhitzt auf 600C.
Man gießt dann langsam die Tetrazolösung ein, wobei man
das Fehlen dieser Verbindung in dem Reaktionsgemiscn
sicherstellt.
Man erhitzt nach Kuppeln eine Stunde bei 95°G, filtriert und wäscht. Man nimmt die Paste mit 2000 Teilen Wasser
unter kräftigem Rühren auf und gibt 102,2 Teile Produkt von Beispiel A zu. Man stellt den p^-Wert auf 5 mit Essigsäure ein und rührt 30 Minuten. Man alkalinisiert auf
Pg 12 mit einer ausreichenden Menge Soda und erhitzt
eine Stunde auf 850C Man filtriert, wäscht und trocknet
bei 6O0C. Man erhält etwa 282 Teile Pigmentzubereitung,
die durch Zerreiben in einem Bindemittel für Heliodruckfarbe für Verpackungen auf der Basis von Nitrocellulose,
eine Druckpaste mit ähnlicher Intensität liefert wie man sie mit einem nicht behandelten Produkt erhält.
Die nachfolgende Berechnung, die man ebenso bei den Beispielen 1 bis 4· und 6 der vorliegenden Anmeldung anateilen kann, ermöglicht den Gewinn an Farbkraft, den man
dank der Erfindung erhält, zu ermitteln:
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der erhaltenen Pigmentzubereitung 282-102,2 = 179,8
Teile reines Pigment und damit erhält man eine Druokpaste mit dem gleichen Gewicht und einer ähnlichen Intensität}
wie man sie erhält, wenn man 282 Teile reines Pigment verwendet· Mit anderen Worten oder bezogen auf die
Anteile von 100 Teilen reinem Pigment, haben 64 Teile Pigment, die in der Pigmentzubereitung enthalten sind,
die gleiche Intensität (Farbkraft) wie 1Q0 Teile reines freies Pigment.
Man stellt wie in Beispiel 5 eine Paste her, die das Pigment 3,3* -Dichlorbenzidin=^ 2' 5'-Dimethoxy-4'-chloracetylacetanilid
enthält. Man nimmt diese Paste mit 2000 Teilen Wasser unter kräftigem Rühren auf. Man gibt 85,9
Teile Produkt von Beispiel A in alkoholischer Lösung zu. Man stellt den pH-Wert auf 5 mit Essigsäure ein und rührt
30 Minuten.
Man gibt 16,1 Teile Phthalsäureanhydrid in Form einer
1Obigen Lösung von Natriumphthalat zu} man stellt den pH-Wert
auf 7,0 - 7,5 mit Soda ein und erhitzt eine Stunde auf 850C Man filtriert, wäscht und trocknet bei 600C.
Man erhält etwa 285 Teile einer Pigmentzubereitung mit ähnlichen Eigenschaften wie die von Beispiel 5·
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Zusammenfassend betrifft demgemäß die Erfindung eine Pigmentzubereitung, die als inniges Gemisch umfaßt ein
organisches Pigment mit einem Ester eines Aminoalkohole, im besonderen Triäthanolamin und einer oder mehreren
nicht modifizierten oder modifizierten Harzsäuren sowie ein Verfahren zur Herstellung dieser Zubereitung.
■/-
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Claims (1)
- Patentansprüche :1β Pigmentzubereitung, enthaltend ein inniges Gemisch eines organischen Pigments mit einem Ester eines Aminoalkohole, im besonderen Triäthanolamin und einer oder mehrerer nicht modifizierter oder modifizierter Harzsäuren, wobei das innige Gemisch dadurch erhalten wird, daß man in das Pigment in Form einer wäßrigen sauren Suspension eine Lösung des Esters in einem wassermischbaren Lösungsmittel oder einer Dispersion des Esters in angesäuertem Wasser einbringt, dann den Ester ausfällt durch Alkalinisieren oder durch Zugabe einer Mono- oder Dicarbon- oder Sulfonsäure mit 2 bis 25 Kohlenstoffatomen oder einer nicht modifizierten oder modifizierten Harzsäure, wobei diese Zugabe zur Bildung eines in Wasser unlöslichen Salzes führt»2. Pigmentzubereitung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das Pigment ein gelbes Azopigment von Diaryliden ist.3. Zubereitung gemäß einem der vorausgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Ester ein gemischter Ester von einer oder mehreren nicht modifizierten oder modifizierten Harzsäuren und einer oder mehreren anderen Mono- oder Dicarbon- oder Sulfonsäuren mit 2 bis 25 Kohlenstoffatomen ist«,709833/0833 ORIGINAL INSPECTED4« Zubereitung gemäß einem der vorausgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der
Ester in Form eines wasserunlöslichen Salzes einer Mono- oder Dicarbon- oder Sulfonsäure mit 2 bis 25 Kohlenstoffatomen oder einer nicht modifizierten oder modifizierten Harzsäure enthalten ist»5ο Zubereitung gemäß einem der vorausgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie
eine oder mehrere für PigmentZubereitungen bekannte Adjuvantien enthält, die für Druckfarben bestimmt sind, im besonderen eine oder mehrere nicht modifizierte oder modifizierte Harzsäuren.6 ο Zubereitung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Estergehalt 0,5 bis 60, im besonderen 10 bis 40 G-ew.# beträgt»7. Verwendung der Zubereitung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6 zur Färbung von Druckfarben.709833/0833
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