-
Verfahren zur Herstellung von Hexadecachlorkupferphthalocyaninpigmenten
mit erhöhter Deckkraft und verbessertem Farbton Organische Pigmente fallen im allgemeinen
als große, grobe Kristalle oder stark agglomerierte amorphe Massen an. Wenn diese
als solche, d. h. ohne Modifizierung, angewendet werden, zeigen sie sehr ungünstige
Eigenschaften und geringe Farbstärke. Um das Färbevermögen und die günstigen Anwendungseigenschaften
der Pigmente voll zu entwickeln, ist es daher erforderlich, diese Pigmente so zu
verändern, daß die charakteristischen Eigenschaften der Teilchen innerhalb scharf
geregelter Grenzen liegen.
-
Zur Vorbehandlung von Phthalocyaninpigmenteti sind verschiedene Methoden
entwickelt worden; als wichtigste die Pastenbildung unter Anwendung von Säure. Eine
solche saure Pastenbildung kann nach zwei allgemeinen Methoden durchgeführt werden.
Die erste Methode umfaßt das Lösen des Pigments in konzentrierter Säure und anschließende
Fällung des Pigments durch Eingießen der sauren Lösung in Wasser. Die zweite Methode
besteht im Aufschlämmen des Pigments in einer großen Menge Säure, deren Konzentration
nicht ausreicht, um eine nennenswerte Lösungswirkung herbeizuführen, worauf durch
Einführen in Wasser ebenfalls gefällt wird.
-
Auch ist es bekannt, organischen Pigmenten dadurch bessere färberische
Eigenschaften zu verleihen, daß man die Pigmentteilchen mit beispiels.-weise
starken
Säuren zum Quellen, bringt und die Quellbehandlung durch Rühren, Schütteln oder
andere Maßnahmen unterstützt, wobei aber eine Einwirkungszeit des Quellmittels von
mehreren Stunden erforderlich ist.
-
Diese beiden Arbeitsweisen haben die Nachteile, daß große Mengen Säuren
erforderlich sind; welche im allgemeinen außerordentlich stark korrodierend wirken.
Außer diesem ungünstigen wirtschaftlichen Faktor schafft die Anwendung solcher Säuremengen
auch Probleme hinsichtlich der Hygiene und Gesundheitssicherung in den Fabriken,
und schließlich ergeben sich daraus schwierige und Kosten verursachende Probleme
hinsichtlich derEinrichtungen.
-
Verwendung Einweiterer dieser Punkt, Arbeitsweisen welcher gegen dietechnische
spricht, liegt darin, d aßdieQualität dererhaltenen Produkte erkannt vonArbeitsgang
ftfürbestimmte t.Von denTechnikern worden, Anwendungszwecke zuArbeitsgang und es
sind sind diese Vorschläge schwankt Nachteile ungeeignet zu und be bereits ihrer
is o ieüb-Ausschaltung gemacht worden, indem man d derUSA.-Patentschrift ungs-verf
lichen ahrenabwandelte. mit Säure arbeitenden Zudiesem 23 34äi2vorgeschlagen, Pastenherstell
Zweck wurde in die saure Lösung desPigments unter Bedingungen, welche als »turbulente
Strömung« bezeichnet werden, inWasser einzuführen.
-
Wenn diese Abänderung auch zu Verbesserungen bezüglich gewisser Eigenschaften
geführt hat, sow waren ,aber andererseits diese Verbesserungen ugaufandere immer
von Eigenschaften einer Verschlechterung begleitet. Noch in bez wichtiger ist dieTatsache,
daß durch diese Abänderungen nicht Herstellungsweisen diegrundsätzlichen hand-lungsprob
gelöst leme,welche wurden. vonPasten wirtschaftlichen bei denfrüher aufaufgetaucht
und bekannten Be sind, sten-bi umbei ld Es denVorbehandlungsverf ungzuvermeiden.
sind auch Vorschläge Inder ahre gemacht USA.-Patentschrift neine saure worden, Pa
24 O216 7wird beispielsweise dieErzeugung kleiner-Pigmentteilchen durch Mahlen unter
geeigneten Bedingungen beschrieben. Derartige Arbeitsweisen führen aber zuernstlichen
technischen Schwierigkeiten b eiderDurchführung undverursachen außerdem hohe Herstellungskosten.
Wenn mandiesen Punkt neben derTatsache berücksichtigt, keine sten-bi d aßd ldungerhaltenen
ieauf Vorteile diese über Weise Pigmente die durch vorbehandelten aufweisen, diesauere
istes Pigmente Pa verständlich, daßderartige Arbeitsweisen v onde reinschlägigen
Industrie nicht übernommen worden izie-rungs sind.Weiterhin mittel feste istempfohlen
Säuren, wie worden, Sulfänils als äu Modif re, inAn-Pro.-p wesenheit ano l,zurEinwirkung
eines flüssigen zubringen Trägermediums, und das z.B. s oentstehende Gemisch zusammen
mit dembetreff betrePigment ffenden zu vermählen. W iediePraxis zeigt, werhälo-cyaninpigm
den die färberi ent enauf schenEigenschaften diese Weise aber vonPht nicht verbessert,
-sondern .manerhält, insbesondere beim -Hexadecachlorkupferphthalocy anin,Pigmente-
mit -sehr geringer Deckkraft undschwachem Färbe--Überraschenderweise daßHexadecachlorkupferphthalocyaninpig
vermögen. hat sich nungezeigt, men temi t erhöhter öhterDeckkraft und verbessertem
Farbton unter Verwendung einer starken Säure hergestellt werden können, indem i
Teil des chlorhaltigen Kupferphthalocyaninpigments mit 2 bis 5 Teilen einer 95-bis
iooo/oigen starken Schwefelsäure vermischt wird, worauf die teigartige, knetbare
Masse zwecks gleichmäßiger scherender Einwirkung durch die ganze Masse hindurch
unter Anwendung vorwiegend scherender Kräfte gemahlen und anschließend mit Wasser
verdünnt wird, worauf der so erhaltene Schlamm filtriert und der Pigmentkuchen säurefrei
gewaschen wird.
-
Eines der wesentlichsten Merkmale dieser Arbeitsweise besteht in der
Menge der verwendeten Säure. Diese Menge soll nur so groß sein, daß sie ausreicht,
um das verwendete Pigment in eine teigartige, knetbare Masse überzuführen. Die im
Einzelfall erforderliche Säuremenge, welche zu diesem teigartigen Zustand führt,
kann leicht durch einen Vorversuch fzstgestellt werden.
-
Wenn die Säuremenge zu gering ist, wird das Pigment nicht vollständig
benetzt. Eine zu große Säuremenge ergibt andererseits keine ausreichende Scherwirkung
und führt zu klumpigen Massen, in welchen die Säure nicht alle Pigmentteilchen benetzt.
, Die zur Durchführung des Mahlens der Pigmentsäuremasse verwendete Apparatur muß
eine solche sein, daß sie eine im wesentlichen gleichförmige scherende Wirkung durch
die ganze Masse hindurch ausübt. Es ist jede dieser Forderung entsprechende Einrichtung
brauchbar. Vorzugsweise wird eine Mühle vom Werner-Pfleiderer-Typ angewandt; es
können aber auch andere Mahlvorrichtungen von diesem allgemeinen Typ sowie auch
Mühlen . verwendet werden. welche eine gleich-_mäßige Scherwirkung durch Auspressen
ausüben.
-
Es muß jedoch betont werden, daß Kugelmühlen nicht brauchbar sind,
weil sie bei den Viskositäten, welche beim vorliegenden Verfahren auftreten, keine
gleichmäßige scherende Wirkung durch die ganze Masse hindurch ausüben können.
-
Die Temperatur bei dem sauren Mahlprozeß kann innerhalb eines beträchtlichen
Bereiches schwanken und kann im Gebiet von einer Temperatur dicht über dem Schmelzpunkt
der Bestandteile bis dicht unterhalb des Siedepunktes derselben liegen. Aus wirtschaftlichen
Gründen arbeitet man jedoch vorzugsweise im Bereich von 2o bis 50° C, weil bei diesen
Temperaturen Apparaturen ohne Heizmantel verwendet werden können.
-
Eines der bemerkenswertesten Merkmale der vorliegenden Erfindung liegt
in der zur Erzielung des gewünschten Zustandes des Pigments erforderlichen Zeit
der Mahlung. Man kann beispielsweise bei einer Mahlung von nur 5 Minuten die gewünschte
Umwandlung erreichen. Andererseits erhält
man aber auch bei einer
Dauer des Mahlprozesses bis zu 5 Stunden ausgezeichnete Ergebnisse. Vorzugsweise
wird eine kurze Zeit für den Mahlprozeß verwendet, weil es dabei möglich ist, beachtlich
hohe Produktionsausbeuten in verhältnismäßig kleinen Anlagen zu erzielen.
-
Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens ist der außerordentliche
hohe Gehalt an Feststoffen in den beim Filtrieren der in Wasser eingeführten Masse
erhaltenen Preßkuchen. Bei der üblichen Arbeitsweise zur Herstellung von Pasten
von Phthalocyaninpigmenten unter Verwendung von Säure haben die erhaltenen Preßkuchen
einen Feststoffgehalt, der nur bis etwa 25 °/a beträgt. Nach dem vorliegenden Verfahren
jedoch liegt der Feststoffgehalt der Preßkuchen zwischen etwa 4o und 6o a/a.
-
Die Bedeutung eines derart hohen Feststoffgehaltes ist ohne weiteres
ersichtlich. So werden z. B. die Handhabungskosten verringert, die Kapazität der
Filterpresse wird stark erhöht, und man kann Pigmentpasten von hoher Konzentration
ohne kostspielige Zusatzmaßnahmen erhalten. Beispiel i ioo Gewichtsteile Hexadecachlorkupfeiphthalocyanin
und 3oo Teile 96a/aige Schwefelsäure wurden unter Rühren in eine Werner-Pfleiderer-Mühle
eingeführt. Die Masse wurde 15 Minuten gemahlen, worauf sie unter starkem Rühren
in 35oo Teile Wasser abgelassen wurde. Der so erhaltene Schlamm wurde filtriert
und der Kuchen säurefrei gewaschen.
-
Der so erhaltene Pigmentfarbstoff konnte ohne weitere Behandlung zum
Einrühren in ölige harzartige Träger verwendet werden. Er konnte auch zwecks Herstellung
eines Pigmentpulvers getrocknet oder mit Hilfe von Dispergiermitteln in eine in
Wasser dispergierbare Paste übergeführt werden, wie z. B. mit dem im Handel erhältlichen
Reaktionsprodukt aus Naphthalinsulfonat und Formaldehyd. Bei all diesen Anwendungsformen
waren die erhaltenen Produkte den üblichen im Handel erhältlichen Standardpigmenten
überlegen. Beispiel 2 ioo Gewichtsteile Hexadecachlorkupferp,hthalocyanin und 35o
Teile 95a/aige Schwefelsäure wurden unter Rühren in eine Werner-Pfleiderer-Mühle
eingebracht. Die Masse wurde i Stunde gemahlen. Dann wurden langsam i5o Teile 95a/oaige
Schwefelsäure zugesetzt. Die gemahlene Masse wurde unter starkem Rühren in 6ooo
Teile Wasser eingeführt. Der so erhaltene Schlamm wurde filtriert und der Kuchen
säurefrei gewaschen.
-
Der erhaltene Pigmentfarbstoff hatte die gleichen Eigenschaften wie
der nach Beispiel i erhaltene.