DE2745679C2

DE2745679C2 - Pigmentpräparationen, ihre Herstellung und Verwendung

Info

Publication number: DE2745679C2
Application number: DE2745679A
Authority: DE
Inventors: Josef 6238 Hofheim Landler
Original assignee: Hoechst AG
Current assignee: Hoechst AG
Priority date: 1977-10-11
Filing date: 1977-10-11
Publication date: 1981-12-17
Also published as: US4302254A; DE2745679B1; JPS5466931A; IT1099793B; IT7828570A0; FR2405980B1; GB2006224A; GB2006224B; FR2405980A1; CH637681A5

Description

Pigmentpräparationen auf Wachsbasis sind beispielsweise aus der DE-PS 22 04 223 bekannt. Es ist dort beschrieben. Pigmentpräparationen für die Einfärbung von Polyolefinen dadurch herzustellen, daß man den Pigmenten die wäßrige Lösung eines Alkalisilikats und eine Polyäthylendispersion während der Herstellung oder Formierung der Pigmente zusetzt und in der für Pigmente üblichen Weise aufarbeitet. Gemäß Beispiel 5 wird eine Polyäthylenwachs-Dispersion eingesetzt, die man durch Einrühren der heißen Schmelze in das wäßrige Medium erhält.

Es wurde nun gefunden, daß man auf einfache Weise zu sehr leicht dispergierbaren Pigmentpräparationen im wäßrigen Medium mit einer Lösung eines Wachses als Präpariermittel gelangt, wenn man in dem wäßrigen Medium Naphthoylen-bis-benzimidazol aus seiner Natrium- oder Kaliumhydroxidadditionsverbindung freisetzt und die Lösung des Wachses dem wäßrigen Medium vor, während oder unmittelbar nach der Bildung des Pigments zusetzt.

Der Begriff »Wachse« stellt eine Sammelbezeichnung für bei Zimmertemperatur knetbare bis brüchig harte, aber nicht glasartige, unter leichtem Druck policrbarc Stoffe von stark tcmperatur-abhangiger Konsistenz und Löslichkeit dar. die über etwa 40 C ohne Zersetzung zu einer verhältnismäßig niedrig-viskosen, nicht fadenziehenden Flüssigkeit schmelzen. Frfindungsgcniäß eignen sich alle Wachse, die in einem organischen Lösemittel löslich sind. Fs kommen somit natürliche und synthetische Wachse in Frage, beispielsweise Bienenwachs, Montanwachs, Carnaubawachs, Paraffine, chemisch modifizierte Wachse, wie sie beispielsweise durch Oxidation von Rohmontanwachs und gegebenenfalls durch Veresterungen erhalten werden, sowie Polyäthylen- und Polypropylenwachse.

Die Menge des erforderlichen Wachses ist abhängig vom Pigment und vom Einsatzzweck und kann so in verhältnismäßig weiten Grenzen schwanken. Im allgemeinen kommen etwa 2 bis 30% Wachs, bezogen auf das Gewicht des Trockenpigments, in Betracht. Größere Mengen sind möglich, wenn beispielsweise das Wachs als Stellmittel dienen kann, bringen aber im allgemeinen keine Vorteile. Bevorzugt sind 5 bis 10% Wachs.

Im Hinblick auf die leichtere Aufarbeitung sollen die verwendeten Wachse nicht oder nur sehr schwer wasserdampfflüchtig sein.

Als Lösemittel werden zweckmäßig solcne organisehe Lösemittel eingesetzt, die eine gute Löslichkeit für das Wachs aufweisen und leicht vom wäßrigen Medium, beispielsweise durch Wasserdampfdestillation abtrennbar sind. Beispielsweise seien als Lösemittel genannt: aliphatische Kohlenwasserstoffe und deren Chlorierungsprodukte wie Benzin und Petroleum, Chloroform, Tetrachlormethan und Tetrachloräthylen, aromatische Kohlenwasserstoffe wie Benzol oder Xylol und deren Halogenierungs- und Nitrierungsprodukte, wie Chlorbenzol, Dichlorbenzol, Trichlorbenzol oder Nitrobenzol, cycloaliphatische Kohlenwasserstoffe wie Cyclohexan, Tetrahydronaphthalin und Decahydronaphthalin, außerdem Terpentin und dessen Ersatzprodukte. Je nach der Natur der Wachse kommen auch aromatische Basen, wie Anilin, Toluidin, Dimethylanilin oder Chinolin bzw. Ester oder Amide wie Benzoesäuremethylester, Phthalsäuredibutylester oder Hexamethylphosphorsäuretrisamid in Betracht. Es können auch Gemische dieser Lösemittel verwendet werden.

Der Wachslösung können auch etwa 0,1 bis 2 Gew.-% Emulgatoren zugesetzt werden, wobei dann eine geringere Rührenergie erforderlich ist. Wenn ein entsprechend kräftiges Rührgerät zur Verfügung steht, ist der Einsatz des Emulgators im allgemeinen nicht erforderlich.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung besteht darin, daß man die Lösung des Wachses in das wäßrige Medium einrührt und in dieser gerührten Mischung die Bildung des Pigments vornimmt. In vielen Fällen ist eine thermische Nachbehandlung zweckmäßig.

Je nach Art und Menge des verwendeten Wachses und Lösemittels sowie durch die Art der thermischen Nachbehandlung kann die Größe der Pigmentteilchen sowie deren Größenverteilung in weiten Grenzen beeinflußt werden. Die thermische Nachbehandlung kann bei Temperaturen bis zu 200°C, vorzugsweise zwischen 40 bis etwa I4O°C für eine Dauer zwischen etwa I bis 20 Stunden erfolgen. Selbstverständlich muß bei Temperaturen oberhalb des Siedepunkts der Lösemittel bzw. des Wassers im geschlossenen Gefäß gearbeitet werden.

Die Isolierung des präparierten Pigments erfolgt auf übliche Weise. Das Lösemittel kann mit Wasserdampf abdestilliert werden, worauf die wäßrige Pigmentsuspension abfiltriert, daß Filtergut mit Wasser gewaschen und beispielsweise im IJmlufttrockenschriink getrocknet wird. Fs ist auch möglich, das Pigment aus der löscmittelhaltigen wäßrigen Phase abzutrennen und das

Filtergut mit einem mit Wasser mischbaren Lösemittel, in dem das Wachs unlöslich ist, auszuwaschen. Das wassermischbare Lösemittel, beispielsweise Alkohol, kann anschließend mit Wasser ausgewaschen werden. Es ist auch möglich, das wäßrig-feuchte, noch mit Lösemittel behaftete Pigment nur mit Wasser zu waschen und, beispielsweise in einem Trommel- oder Taumeltrockner im Vakuum zu trocknen.

In allen Fällen wird das Pigment in einer Form erhalten, die sich leicht zu einem Pulver vermählen läßt. Die erfindungsgemäßen Pigmentpräparationen zeichnen sich durch ihre ausgezeichnete Dispergierbarkeit und ihre vielseitige Einsetzbarkeit aus. Sie eignen sich zur Herstellung von Lacken und erreichen bei der Dispergierung auf den üblichen Dispergiergeräten schon nach kurzer Zeit die volle Farbstärke.

Bei der Einarbeitung der erfindungsgemäßen Präparationen in thermoplastische Kunststoffe wie Polyvinylchlorid erhält man auch beim Arbeiten bei höheren Temperaturen, beispielsweise bei 160⁰C, bei der nur geringe Scherkrake auftreten, farbstarke und stippenfreie Färbungen hoher Farbstärke.

Die erfindungsgemäßen Präparationen eignen sich weiterhin hervorragend für die Herstellung sogenannter »Masterbatches« aus Pigment und Polyäthylen- oder Polypropylenwachsen, die sich einwandfrei zu Fäden und Folien verarbeiten lassen.

Gegenüber den aus der DE-PS 22 04 223 bekannten Präparationen zeichnen sich die erfindungsgemäßen Präparationen durch eine verbesserte Dispergierbarkeit und damit Brauchbarkeit für die Herstellung von Fäden aus. Außerdem !-rinnen für die erfindungsgemäßen Präparationen alle löslichen Wachse eingesetzt werden; es ist also nicht erforderlich, daß sich die Wachse emulgieren lassen.

In den folgenden Beispielen beziehtn sich Prozentangaben auf das Gewicht.

Beispiel 1

250 Gewichtsteile des trans-lsorneren der Kaliumhydroxidadditionsverbindung des Naphthoylen-bis-benzimidazols Vat Orange Cl. 71 105 mit einem Gehalt von 40% Reinpigment werden in eine vorgelegte Mischung von 10°C, bestehend aus 2 Itr. Wasser, worin vorher unter kräftigem Rühren eine Lösung von 5 Gewichtsteilen handelsüblichem Paraffin (Erstarrungspunkt: 45—50⁰C) in 75 Gewichtsteilen Chloroform verrührt wurden, eingetragen. Nach 15 stündigem Nachrühmen bei 20—25°C wird das Chloroform abdestilliert, die Pigmentpräparation auf einer Nutsche isoliert, mit Wasser neutral gewaschen und das Nutschgut im Umluftschrank bei 80—90⁰C getrocknet.

Ausbeute: 105 g präpariertes Pigment.

Das kreidig-weich getrocknete Pigment läßt sich '>"> leicht mahlen. Die vorzüglich dispergierbare Pigmentpräparation zeigt bei der Einverleibung in Polyvinylchlorid eine sehr hohe Farbstärke. Ferner läßt sich diese Pigmentpräparation auch in anderen Anwendungsbereichen, wie im Beispiel I angegeben, mit Erfolg w> verwenden.

Beispiel 2

Man stellt eine Pigmentpräparation her wie im Beispiel 1 beschrieben. Es wird jedoch an Stelle der *5 ,Lösung von Paraffin in Chloroform eine Lösung von 5 Gewichtsteilen Bienenwachs in 20 Gewichtsteilen Chlorbenzol verwendet. Nach 15 stündigem Nachrühren bei 20—25°C wird die Pigmentpräparation mit anhaftendem Chlorbenzol auf einer Nutsche isoliert und mit Wasser neutral gewaschen. Das feuchte Nutschgut wird in einem heizbaren Taumel- oder Trommeltrockner, oder im Trockenschrank im Vakuum bei 80—90⁰C getrocknet.

Ausbeute: 105 g präpariertes Pigment.

Das gemahlene Pigment besitzt hervorragende Dispergierungseigenschaften und ermöglicht die Verwendung auf einem breiten Anwendungsbereich.

Beispiel 3

455 Gewichtsteile des cis-lsomeren der Natriumhyciroxidadditionsverbindung des Naphthoylen-bis-benzin.idazols mit einem Gehalt von 22% Reinpigment werden unter kräftigem Rühren in eine vorbereitete Mischung von 5° C, bestehend aus 2 Itr. Wasser, worin eine Lösung von 5 Gewichtsteilen Polyäthylen-Wachs (Molekulargewicht: ca. 2000, nicht emulgierbar, Tropfpunkt: 103— 107" C, Erstarrungspunkt: 90—94° C, Säure- und Verseifungszah!: 0, Dichte bei 20⁰C: 0,91-032) in 20 Gewichtsteilen Chlorbenzol gut verrührt wurde, eingetragen. Die Pigmentsuspension wird 3 Stunden bei Raumtemperatur nachgerührt Anschließend wird die Suspension auf 70—75° C erwärmt und bei dieser Temperatur weitere 2'/2 bis 3 Stunden nachgerührt. Hiernach wird mit Wasserdampf das Chlorbenzol abdestilliert, das Pigment auf einer Nutsche isoliert, mit Wasser neutral gewaschen und im Umluftschrank bei 80—90⁰C getrocknet.

Ausbeute: 105 Gewichtsteile präpariertes Pigment.

Das kreidig-weich getrocknete Pigment läßt sich leicht aufmahlen. Die vorzüglichen Dispergierungseigenschaften dieser Pigmentpräparation ermöglicht die Verwendung auf einem breiten Anwendungssektor (wie in Beispiel 1 angegeben). Ganz deutlich läßt sich in der Polyolefin-Massefärbung die ausgezeichnete Pigmentverteilung und Farbstärke erkennen.

Beispiel 4

455 Gewichtsteile des cis-lsomeren der Natriumhydroxidadditionsverbindung des Naphthoylen-bis-benzimidazols mit einem Gehalt von 22% Reinpigment werden unter kräftigem Rühren in eine vorbereitete Mischung von 5"C, bestehend aus 2 Itr. Wasser, worin eine Lösung von 5 Gewichtsteilen des im Beispiel 3 beschriebenen Wachses in 20 Gewichtsteilen Chlorbenzol gut verrührt wurde, eingetragen. Die Pigmentsuspension wird 3 Stunden bei Raumtemperatur nachgerührt. Anschließend wird die Suspension auf 70—75°C erwärmt und bei dieser Temperatur weitere 7^xh bis 3 Stufen nachgerührt. Hiernach wird die Suspension abgesaugt, das an der Präparation anhaftende Chlorbenzol mit Äthanol ausgewaschen und hinterher das Nutschgut mit Wasser neutral gewaschen. Die Trocknung erfolgt im Umluftschrank bei 80—90⁰C.

Ausbeute: 105 Gewichtsteile präpariertes Pigment.

Das auf diese Weise isolierte Pigment ist mit der nach Beispiel 3 erhaltenen Ware identisch.

Beispiel 5

Beispiel 3 wird mit der Maßgabe wiederholt, daß der Chlorbenzollösung OJg eines Additionsproduktes von 18 Mol Äthylenoxid an Stearylalkohol als Emulgator zugesetzt werden. Die so erhaltene Präparation entspricht in ihren färberischen Eigenschaften dem Produkt gemäß Beispiel 4.

Beispiel 6

Beispiel 1 wird mit der Abänderung wiederholt, daß 15 Gewichtsteile des Paraffins in 60 Gewichtsteilen Chlorbenzol eingesetzt werden und nach dem Rühren das Chlorbenzol nach Erhitzen der Mischung auf 90⁰C mit Wasserdampf abdestilliert wird. Man erhält eine Präparation mit vergleichbaren Eigenschaften.

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von Ptgmentpräparationen im wäßrigen Medium mit einer Lösung eines Wachses als Präpariermittel, dadurch gekennzeichnet, daß man in dem wäßrigen Medium Naphthoylen-bis-benzimidazol aus seiner Natrium- oder Kaliumhydroxidadditionsverbindung freisetzt und die Lösung des Wachses dem wäßrigen Ό Medium vor, während oder unmittelbar nach der Bildung des Pigments zusetzt.

2. Verfahren nach Anspruch t, dadurch gekennzeichnet, daß man die Lösung des Wachses in das wäßrige Medium einrührt und in dieser gerührten '⁵ Mischung die Bildung des Pigments vornimmt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß man, bezogen auf das Trockengewicht des Pigments, 2 bis 30% Wachs einsetzt.

4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man, bezogen auf das Trockengewicht des Pigments, 5 bis !0% Wachs einsetzt.

5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß man die das präparierte Pigment enthaltende Mischung thermisch nachbehandelt und das so präparierte Pigment isoliert

6. Pigmentpräparationen auf Wachsbasis, erhalten durch Zusetzen einer Lösung eines Wachses zu einem wäßrigen Medium, bevor, während oder unmittelbar nach der Freisetzung von Naphthoylen- ^o bis-benzimidazol aus seiner Natrium- oder Kaliumhydroxid-Additionsverbindung.

7. Verwendung der Pigmentpräparation nach Anspruch 6 zum Färben von Lacken und plastischen Massen.