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Verfahren zur Herstellung von Pigmenten hohen Dispersitätsgrades Für
die Herstellung von Decklacken verwendet man gewöhnlich anorganische oder organische
Pigmente, welche den verschiedensten Körperklassen angehören. Die- weitaus meisten
dieser Pigmente entstehen durch chemische Reaktionen in wäßriger Lösung. Aus den
wasserlöslichen Komponenten bilden sie sich als unlöslicher Niederschlag. ZurWeiterv
erarbeitung auf hochwertige Decklacke genügt es nicht, die trockenen, mehr oder
weniger weit von Nebenprodukten befreiten Farben mit Lacken zu vermischen; mit Rücksicht
auf ihre Deckkraft sowie auf den Glanz und die mechanischen Eigenschaften der fertigen
Lackschicht werden sie vielmehr mit Hilfe der verschiedenartigsten mechanischen:
Vorrichtungen mit Lackbestandteilen, meist pflanzlichen Ölen, Weichmachungsmitteln
oder Lösungsmitteln, innig gemischt. Für alle diese Verfahren ist, besonders wenn
kolloide Dispergierung angestrebt wird, ein hoher Kraftverbrauch charakteristisch.
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Nach dem vorliegenden Verfahren gelingt es nun, die nachträgliche
Dispergierung des fertigen Pigmentes völlig zu vermeiden, da es schon bei seiner
Bildung aus den löslichen Komponenten in hochdisperser Form entsteht und in dieser
Form in den Lack übergeht.
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Das Wesentliche desVerfahrens ist dieVerlegung des das Pigment bildenden
Reaktionsvorgangs in ein kolloides Medium. Es ist zwar bekannt, Pigmente in Gegenwart
von Schutzkolloiden herzustellen; die hier angewandten Schutzkolloide haben aber
keine filmbildenden Eigenschaften und müssen zur Verarbeitung der so hergestellten
Pigmente auf Celluloseesterlacke entfernt werden. Es ist auch bekannt, daß man die
Pigmentbildung in Gegenwart von Kolloiden vornimmt, welche filmbildende Eigenschaften
haben. Die Ausführung dieses Verfahrens setzt aber voraus, daß nach erfolgter Pigmentbildung
der Celluloseester aus seiner Lösung in Aceton durch Wasser gefällt wird, um die
Nebenprodukte der Farbstoffbildung zu entfernen. Es sind ferner einige Verfahren
bekannt geworden, bei denen die Fällung der Pigmente auf die Faser der Cellulosederivate
erfolgt. In einer französischenPatentschrift über diesenGegenstand spielt die entgegengesetzte
elektrische Ladung der Cellulosederivate und der Pigmente eine Rolle.
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Gegenüber diesen bekannten Verfahren stellt das vorliegende Verfahren
einen wesentlichen Fortschritt dar: z. weil es das bei der Bildung der Pigmente
anwesende Schutzkolloid als integrierenden Bestandteil in .den Lack übernimmt, 2.
weil es auf die Anwendung von organischen Lösungsmitteln bei der Pigmentbildung
verzichtet
und somit die bei der UmfällungunvermeidlichenLösungsmittelverluste umgeht, 3. weil
es- die Bildungsreaktion der Pigmente nicht in Gegenwart von festen Cellulosederivaten,
sondern in einem kolloiden Medium vor sich gehen läßt, wodurch ein hoher Dispersitätsgrad
erzielt wird.
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Nach der Erfindung verwendet man die Eigenschaft wäßriger Lösungen
gewisser Cellulosederivate, beim Erhitzen zu koagulieren, um die Nebenprodukte der
Farbstoft-bildung zu entfernen. Besonders eignen sich für diesesVerfahren die wasserlöslichenCelluloseäther,
wie Methylcellulose mit 2Mo1 OCH;, und i,5 Mol OCH3 für die C"-Einheit, die bis
zur Distufe verätherten Oxyäthyl-Methyl-Cellulosen, ferner die Oxyäthylcellulosen
mit etwa o,5 Mol Oxyäthoxyl für die CD-Einheit, dieÄthylcellulo°senbestimmten niedrigen
Äthylierungsgrades (240o Äthoxyl). Methylcelluloselösungen erstarren je nach dem
Methylierungsgrad und der Herstellungsart bei verschiedener Temperatur. Bei Dimethylcelluloselösungen
liegt der Erstarrungspunkt gewöhnlich zwischen 5o und 8o° C. Man läßt z. B. die
Farbstoffbildung in wäßriger Methylcelluloselösung bei Zimmertemperatur vor sich
gehen, erhitzt dann über den Erstarrungspunkt hinaus und erhält ein Gel, das nach
dem Zerkleinern mit heißem oder kochendem Wasser ausgewaschen werden kann. Mankann
die Koagulation auch so leiten, daß man das Reaktionsgemisch während des Erhitzens
rührt. Auf diese Weise erhält man gelatinöse Flocken, welche den Celluloseäther
und das Pigment enthalten, während der größte Teil der Nebenprodukte der Farbstoffbildung
sich in dem Wasser befindet. Die Flocken können mit heißem oder kochendem Wasser
noch weiter gewaschen werden. Die erstarrte Masse verflüssigt sich beim Abkühlen
wieder und kann in dieser Form technische Verwendung finden.
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Eine besondere Ausführungsform unseres Verfahrens ist durch die Eigenschaft
mancher lthylcellulosen, sich in Eiswasser zu lösen, bei Zimmertemperatur aber wasserunlöslich
zu sein, gegeben. Man löst solche Äthylcellulosen in Eiswasser und läßt in der oben
geschilderten Weise die Pigmentbildung in der erhaltenen zähflüssigenLösung vor
sich gehen. Dann erwärmt man die Lösung bis zur Koagulation, wobei die wasserlöslichen,
bei der Pigmentbildung entstehenden Nebenprodukte im Wasser verbleiben. Die erhaltenen
gefärbten Äthylcelluloseflocken werden getrocknet und in üblicher Weise durchAuflösung
in den bekannten Lösungsmitteln - in erster Linie Gemische von Alkoholen und Kohlenwasserstoffen
- zu farbigen Lacken verarbeitet. Sehr geeignet für das vorliegende Verfahren sind
solche Cellulosederivate, welche sich als wäßrige Pasten mit nichtwäßrigen Lösungen
anderer Cellulosederivate mischen oder sich in getrocknetemZustande mit organischen
Lösungsmitteln und gegebenenfalls anderen üblichen Zusätzen zu Lacken verarbeiten
lassen.
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Die Herstellung der Pigmente kann erfolgen z. B. durch doppelteUmsetzung
geeigneter Metallsalzlösungen, durchKuppeln vonDiazoverbindungen mit geeigneten
Komponenten, durchOxydation pigmentbildenderBasen oder von Leukoverbindungen. Beispiel
i EineLösung von zogFerrianrmoniumsulfat in i oo ccm Wasser wird mit 75 g einer
5 0/" igen wäßrigen Methylcelluloselösung verrührt und weiter unter ständigem Rühren
gemischt mit einer Lösung von 5,5 g Ferrocyankalium in 6o ccm Wasser. Die intensiv
blau gefärbte Lösung wird durch Erhitzen im Wasserbad koaguliert und das Koagulüm
mit kochendem Wasser bis zur Salzfreiheit gewaschen.
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Beispie12 In einer Lösung von 125 g Cadmiumsulfat krist. (3 Cd S04
+ 8 H20) in i6oo g Wasser werden 9o g trockene Methylcellulose aufgelöst. Die Lösung
wird mit 25o ccm Ammonsulfhydratlösung 9%ig unter dauerndemRühren vermischt und
io Minuten gerührt. Koagulation und Wäschen wie Beispiel i. Beispiel 3 a) Eine kalt
gesättigte Lösung von 34,29 Natriumchromat krist, (ca. ioo g Wasser) wird mit ioo
g einer 4%igen Methylcelluloselösung in Wasser gemischt.
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b) Eine kalt gesättigte Lösung von 33,19
Bleinitrat (erfordert
etwa 8o g Wasser) wird mit ioo g einer 4o Obigen Methylcelluloselösung in Wasser
gemischt.
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Lösung a und b werden unter lebhaftem Rühren zusammengegeben. Es bildet
sich Bleichromat, welches infolge derZähigkeit der Lösung in fein verteilterForm
entsteht. Durch Erhitzen derReaktionsflüssigkeit bewirkt man eine Koagulation der
Methylcellulose, welche das Bleichromat einschließt. Die entstehenden Flocken können
durch heißes Wasser ohne Farbstoff- und Methylcelluloseverlust salzfrei gewaschen
werden: Beispie14 75 g Oxyäthylmethylcellulose werden in einer Lösung von 33igBleinitrat
in i5oo ccin Wasser unter fortgesetztem Rühren in etwa 30 Minuten gelöst. Das hochdisperse
schwarze Bleisulfid wird in dieser viskosen Lösung
durch successive
Zugaben von gleichen Teilen einer filtriertenLösungvon2oq.gBaS (83"("ig) in i 1
Wasser gewonnen. Man koaguliert nach weiterem 15 Minuten Rühren durch Erwärmen auf
etwa 7o° und wäscht mit ;o bis 8o° heißem Wasser salzfrei. Beispiel s In einer eisgekühlten
Lösung von 220 g Bariumchlorid in i 1 Wasser werden 5o g Äthy lcellulose mit 2¢"/"
- O C, H, zu einer viskosenLösung gelöst. NacherfolgtemDurchlösen fällt man Blanc
fixe durch allmähliches Zufügen einer ebenfalls eisgekühlten r2"l"igeii Ainmonsulfatlösung.
Die Koagulation erfolgt bereits beim Erwärmen auf 2o bis 25°. Das Auswaschen der
löslichen Nebenprodukte wird mit Wasser von gleicher oder höherer Temperatur vorgenommen.
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Die salzfrei gewaschenen Gallerten verflüssigen sich beim Abkühlen
und können als Acluarellfarhen, Druckfarben usw. von besonderer Leuchtkraft verwendet
werden. Sie können auch durch. Vermischen mit Weichmachungsmitteln, Harzen, Celluloseester-
und Celluloseätlierlösungen zu Lacken verschiedenster Art verarbeitet werden. Die
Erfindung ist nicht an die in den Beispielen benutzten wasserlöslichen Äther der
Cellulose gebunden. Außer ihnen können auch die übrigen wasserlöslichen Cellulosealkvläther,
Celluloseoxyallcyläther und Cellulosealkyloxyallzyläther mit Vorteil Verwendung
finden. Die gefärbten Flocken stellen weiche Massen dar, welche sich in Alkohol
und anderen organischen Lösungsmitteln mit kräftiger Farbe auflösen. Der entstehende
Lack, welcher durch Zusatz von Harzen, Weichmachungsmitteln und auch anderen Celluloseverbindungen
weitgehend in seinen Eigenschaften abgeändertwerdenkann,hinterläßt beim Eintrocknen
elastische, gutdeckende Lackschichten.