DE907130C - Verfahren zum Dispergieren von Pigmenten - Google Patents

Description

• Verfahren zum Dispergieren von Pigmenten Druckfarben und hochwertige Lacke, etwa solche für die Autolackierung und für Leder, müssen die Pigmente in sehr feiner Verteilung enthalten, um glatte hochglänzende Flächen zu erzielen. Als besonders wirksames Mittel zur Erreichung eines hohen Dispersitätsgrades hat sich das Verwalzen der Pigmente mit verschiedenen filmbildenden Lackrohstoffen herausgestellt, wobei man entweder dickflüssige Pasten oder celluloidartige Walzmassen erhält, die gewöhnlich gebrochen werden und als sog. Chips in .den Handel kommen.
• Bei -den meisten Pigmenten macht diese Dispergierung durch einen Walzenvorgang, wie eine schon jahrzehmtealte Erfahrung zeigt, keine Schwierigkeiten, zumal in der Celluloidindu.strie ein solcher Walzvorgang von mit Campher und Alkohol plas.ti fizierter Collodiumwolle unter Zusatz von Pigmenten aller Art schon seit der zweiten Hälfte .des vorigen Jahrhunderts großtechnisch durchgeführt wird. Beim Einwalzen von Ruß, Zink- und Magnesi-umoxyd in Kautschuk werden diese ebenfalls in einen hochdi,spersen Zustand übergeführt. Auch mit Harzen verschiedener Art erhält man derartige Effekte.
• Im Gegensatz zu anderen Pigmenten zeigt nun Ruß das eigenartige Verhalten, daß der durch Friktionswalzung oder ähnlich wirkende Maßnahmenerzielte hohe Dispersitätsgrad aufgehoben wird, wenn man die Walzmassen in Lösung überführt. Infolge seiner hohen Oberflächenaktivität ballen sich nämlich die Rußteilchen zu größeren Aggregaten zusammen, und die Lösungen geben beim Auftrocknen mehr oder weniger rauhe Schichten ohne ausreichenden Glanz. Die zur Verhinderung dieser Erscheinung vorgeschlagenen Zusätze werden gewöhnlich als Dispergatoren bezeichnet, obgleich über ihre Wirkungsart bisher nichts bekanntgeworden ist. Man hat als Dispergatoren fettsaure Salze von Schwermetallen, insbesondere aber Di-und Polyamine vorgeschlagen; als besonders geeignet haben sich solche Amine erwiesen, welche wenigstens zwei primäre Aminogruppenenthalten, wie Benzidin, Phenylen- und Toluyl:endiamin. Dagegen wurden Harnstoff und seine Derivate, wie Guanndin, ausdrücklich als ungeeignet bezeichnet (vgl. USA.-Patentschrift 2 173 430, S. i rechts, Zeile 15 bis 2o).
• Überraschenderweise wurde nun gefunden, daß sich Guanidinverbindungen als Dispergatoren; für Pigmente, vorzugsweise Ruß in plastischen Massen, Anstrichmitteln, Lacken, Firnissen u. dgl., insbesondere in Walzmassen hervorragend eignen, und zwar vorzugsweise basische Guanidinderivate, die besonders thermostabil sind.
• Erfindungsgemäß sind anwendbar solche Guanidinverbindungen, welche den Guanidinrest ein- oder zweimal im Molekül enthalten, also einerseits sog. Bisguani-de oder Diguanidine von der allgemeinen Formel H2N(NH=) C-NH=R-NH-C(= NH) N H2, in der R einen aliphatischen, aromatischen, fettaromatischen oder cykloaliphatischen Rest darstellt. Als Beispiele seien genannt: Tetra-, Hexa- und Dekamethylen- sowie Orthotolyl-bis-guanide.
• Überraschenderweise hat sich andererseits herausgestellt, daß auch zweifach symmetrisch substituierte Guanidine von der allgemeinen Formel R-N H-C (N H) -NH-R, also Verbindungen. die keine freien N Hz Gruppen enthalten, wie symmetrische Diphenyl-, Di-orthotolyl- und Dicyclohexylguanidine, ebenfalls eine vorzügliche Dispergierwirkung haben. Die für Amine aufgestellte Regel, daß die dispergierende Wirkung von einem Gehalt an mehr als einer Aminogruppe je Molekül abhängt, trifft also für die Guanidine nicht zu.
• Schließlich sind auch einseitig sübstitutierte Guanidinverbindungen der allgemeinen Formel R-NH-C(NH)-NH2, wie z. B. Alphanaphthylguanidin, anwendbar.
• Bei .der Herstellung von Walzmassen. aus Ruß mit den verschiedenen Bindemitteln (Collodiumwolle, Polymerisations- und Polykondensationsprodukten) stellte sich noch heraus, daß man bei der Wahl des Dispergators auf die Verträglichkeit mit dem je-«eiligen Bindemittel Rücksicht nehmen muß. Diese Verträglichkeit ist sehr einfach dadurch herzustellen, daß man die Lösung des zu prüfenden Dispergators mit einer Lösung des Bindemittels mischt und durch Verdunstenlassen des Lösungsmittels einen Film herstellt. Verträglichkeit besteht dann, wenn der Film glatt und trübungsfrei ist. Es ergibt sich schon aus den Löslichkeitsverhältnissen, @daß man etwa für Verwalzungen. mit Collodiumwolle ändere Guani-dinderivate verwendet als bei der Verarbeitung mit benzinlöslichen Harzen. Beispielsweise eignen sich Orthotolyl-bisguanidin, Diphenylguanidin und Di-ortho-tolylguanidin nicht für Collodiumwolleverwalzungen, sehr gut aber für kohlenwasserstofflösliche Harze, wie Chlorkautschuk; zyklisierten Kautschuk, Mischpolymerisate aus Vinylisobutyläther mit V'inylchlorid usw., während für Collodiumwolle vorzugs-,veise aliphatisch substituierte Guanidinderivate zu verwenden sind; auch das Dicyclohexylguanidin ist hierfür geeignet.
• Vor den Diaminen haben die Guanidinverbindüngen den Vorteil einer wesentlich geringeren physiologischen Wirkung; z. B. wird das Dekamethylen-bis-guanid in der Medizin (unter dem Handelsnamen Synthalin) als peroralest Antidiabetikum angewendet, während die Diamine; namentlich .die aromatischen, ziemlich giftig sindl; bei einigen ist eine krebserregende Wirkung erwiesen. Das als Vulkazit iooo im Handel befindliche Orthotolyl-bis-guanid wird als ungiftig besonders für Gummiwaren als Vulkanisationsbeschleuniger empfohlen, welche physiologisch einwandfrei sein müssen; außerdem ist das Produkt, wie fast alle Verbindungen dieser Art, völlig geruchlos.
• Während Diamine sich im Alkohol schwer läsen, zeichnen sich -die Guanidinverbindungen durch eine leichte Spritlöslichkeit aus. Ferner zeigen letztere gegenüber dem Lack ein günstigeres koll(Yidchemisches Verhalten und erhöhen außerdem die Beständigkeit der Walzmassen.
• Die aromatischen Diamine haben noch den. Nachteil, daß sie durch Luftsauerstoffeinwirkung in Farbstoffe übergeführt werden; hierdurch erfahren die damit hergestellten Lackschichten vielfach eine braunstichibge Tönung, die durchaus unerwünscht ist. Bei den Bisguaniden tritt eine solche Verfärbung nicht ein.
• Bei der Herstellung von Walzmassen aus Ruß und filmbildenden Laokröhstoffen, wie Collod'iumwollen und Kunstharzen, genügt ein Zusatz von 2 bis io°/o Dispergator, berechnet auf Ruß. In der Anwendung bestehen gegenüber den bisher bekannten Dispergatoren keine Besonderheiten. Beispiel: 55,oo Teile eines Mischpolymerisates aus 25 VnYlisobutyläther und 75 Vinyldhlorid werden mit 27,r5 Teilen Farbruß, 16,5o Teilen eines Weichharzes, erhalten durch Kondensation von n-Buthylurethan mit Formaldehyd, 1,35 Teilen Orthotolylbisguanid I oo,oo auf Friktion.swalzen bei 6o bis 80° ,homogenisiert, wobei zur Erleichterung der Homogenisierung Methanol zugesetzt werden kann. Vorteilhaft wird der Dispergator in 24 Teilen Methanol gelöst und mit dieser Lösung der Ruß angefeuchtet, um Verluste durch Verstäubung zu vermeiden. Nach erfolgter Homogenisierung werden die Walzen gekühlt und die Masse zum dünnen Fell ausgewalzt. Das Produkt ist tiefschwarz und zeigt an den Schnittflächen Hochglanz. Es kann gelöst werden in Butylacetat und Toluol, Glykolsäurebutyl-est,er, Methoxybutanolacetat, Tetralin, Terpentinöl, Tetrahydrofuran usw., vorteilhaft in Gemischen dieser Lösungsmittel.
• Die erhaltenen Lösungen geben tiefschwarze glänzende Überzüge. Sie lassen sich mit folgenden Lackrohstoffen zwecks Herstellung von Schwarzlacken kombinieren: Luft- und ofentrocknenden Alkydharzen, modifizierten Phenolharzen, Maleinatharzen, trocknenden Ölen und Standölen, wie Leinöl, Leinöl-Holzöl-Standöl, Jagolien usw.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Dis.pergierung von Pigmenten, insbesondere Ruß, in plastischen Massen, Walzmassen für Lackzwecke, Anstrichmitteln, Firnissen u. dgl., dadurch gekennzeichnet, daß als Dispergatoren organische Derivate des Guanidins verwendet werden, vorzugsweise Bisguani,de und symmetrisch disubstituierte Guanidine. Angezogene Druckschriften: »Modern Rubter Physical and Chemical Properties« von Dawson und Porr,itt, 1935, S. 397.