DE554174C - Verfahren zur Herstellung von Pigmenten hohen Dispersitaetsgrades - Google Patents

Description

• 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.
• 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.
• 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.
• 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.
• 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.
• 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.
• 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.
• 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.
• 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.
• 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.
• 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.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCfi Verfahren zur Herstellung von Pigmenten hohen Dispersitätsgrades, dadurch gekennzeichnet, daß die Bildung der Pigmente in einer zähflüssigen wäßrigen Lösung eines wasserlöslichen C ellulosederiv ates erfolgt, die durch Erwärmen koaguliert und gegebenenfalls gewaschen wird.