DED0013648MA - - Google Patents
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Description
BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLANDFEDERAL REPUBLIC OF GERMANY
Tag der Anmeldung: 21. November 1952 Bekanntgemacht am 5. Januar 1956Registration date: November 21, 1952. Advertised January 5, 1956
DEUTSCHES PATENTAMTGERMAN PATENT OFFICE
Es wurde gefunden, daß man die Oberflächeneigenschaften pulverformiger Stoffe, insbesondere von Stoffen, die man in der Technik unter dem Begriff »Pigmente« auf den verschiedensten Anwendungsgebieten zum Einsatz bringt, wesentlich verbessern kann, wenn man diese Stoffe mit anionaktiven Gemischen aus Salzen saurer organischer Schwefelsäureabkömmlinge, wie z. B. Alkylsulfaten, Alkylsulfonaten oder Alkylbenzolsulfonaten imprägniert, die als basische Komponenten einerseits anorganische Basen, wie z. B. Alkali-, Erdalkalioder Erdmetalle und andererseits Ammoniak oder organische Basen enthalten.It has been found that the surface properties of powdery substances, in particular of substances that are known in technology under the term "pigments" in a wide variety of fields of application brings to use, can improve significantly if these substances are anionic Mixtures of salts of acidic organic sulfuric acid derivatives, such as. B. alkyl sulfates, Impregnated alkyl sulfonates or alkylbenzenesulfonates that act as basic components on the one hand inorganic bases, such as. B. alkali, alkaline earth or earth metals and on the other hand ammonia or contain organic bases.
Durch die Imprägnierung wird die Benetzbarkeit der pulverförmigen Stoffe und ihre Verteilbarkeit in flüssigen, hochviskosen oder plastischen organischen Materialien erheblich verbessert, weiterhin ihre Schwebefähigkeit bei der. Suspension in Flüssigkeiten sowie ihr Haftvermögen und ihre Schüttfähigkeit. ,The impregnation increases the wettability of the powdery substances and their distributability significantly improved in liquid, highly viscous or plastic organic materials, furthermore their ability to float in the. Suspension in liquids, as well as their adhesiveness and their Pourability. ,
Besonders praktisches Interesse besitzen derartig imprägnierte Pigmente beispielsweise für Lack- und Anstrichstoffe, in denen sie ein ausgezeichnetes Schwebevermögen zeigen oder als Füllstoffe für Natur- und Kunstkautschuk, Kautschukregenerate und Kautschukersatzstoffe.Pigments impregnated in this way are of particular practical interest, for example for paintwork and paints in which they are excellent in floatability or as fillers for Natural and synthetic rubber, regenerated rubber and rubber substitutes.
509 627/26509 627/26
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Pulverförmige Stoffe, die hier in Betracht kommen, können anorganischer oder organischer Natur sein, z. B. anorganische Oxyde, Hydroxyde und Salze, wie sie z. B. als Farbpigmente verwendet werden, wie-.Ocker, Eisenoxydrot, Bleimennige, Titandioxyd, Zinksulfid, Bariumsulfat, Kaliumcarbonat u. dgl., ferner Ruß, Zinkoxyd, feindisperses Kieselsäureanhydrid, Silicagel, Kalziumsilikat- bzw. AluminiumsilikatdispersionenPowdered substances that come into consideration here can be inorganic or organic Be nature, e.g. B. inorganic oxides, hydroxides and salts, such as those used, for. B. used as color pigments become, like-. ocher, iron oxide red, red lead, Titanium dioxide, zinc sulfide, barium sulfate, potassium carbonate and the like, also soot, zinc oxide, finely divided silica anhydride, silica gel, calcium silicate or aluminum silicate dispersions
ίο u. dgl., wie sie als Füllstoffe für Kautschuk und Kautschukregenerate in Betracht kommen. Weiterhin sind zu nennen Pudergrundlagen, wie Talkum, Reismehl, Stärke u. dgl., Bleicherden, Kaolin, Bimssteinpulver, Tonerde, ferner Aktivkohle, Korkmehl, Holzmehl, sowie andere bekannte anorga-. nische oder organische pulverförmige Stoffe.ίο and the like, as they are used as fillers for rubber and Reclaimed rubber come into consideration. Powder bases such as talc, Rice flour, starch and the like, bleaching earth, kaolin, pumice stone powder, clay, also activated carbon, cork flour, Wood flour, as well as other well-known inorganic. niche or organic powdery substances.
Die Imprägnierung dieser pulverförmigen Stoffe mit den anionaktiven Gemischen aus Salzen saurer organischer Schwefelsäureabkömmlinge erfolgt in üblicher Weise, indem man die pulverförmigen Stoffe in Lösungen der Salzgemische in Wasser oder einem organischen Lösungsmittel einrührt, abtrennt und anschließend ,trocknet, oder die Lösungen auf die trockenen Pigmente in geeigneter Weise aufsprüht oder aufnebelt. In geeigneten Fällen kann man auch die Salzgemische durch Vermählen oder Kollern unmittelbar auf die pulverförmigen Stoffe aufbringen, wobei beide Komponenten sowohl trocken als auch im angefeuchteten Zustand verwendet werden1 können. Die Mengen, in denen die Salze saurer organischer Schwefelsäureabkömmlinge auf die pulverförmigen Stoffe aufgebracht werden, hängen von den angewendeten Arbeitsbedingungen und dem jeweiligen Verwendungszweck ab. Diese Mengen liegen zwischen 0,05 bis 10% und mehr, vorzugsweise von 0,1 bis 5■%, auf die pulverförmigen Stoffe berechnet.The impregnation of these powdery substances with the anion-active mixtures of salts of acidic organic sulfuric acid derivatives is carried out in the usual way by stirring the powdery substances into solutions of the salt mixtures in water or an organic solvent, separating them and then drying them, or adding the solutions to the dry pigments appropriately sprayed or misted on. In suitable cases, the salt mixtures can also be applied directly to the powdery substances by grinding or mulling, whereby both components can be used both dry and in the moistened state 1 . The amounts in which the salts of acidic organic sulfuric acid derivatives are applied to the powdery substances depend on the working conditions used and the respective intended use. These amounts are between 0.05 to 10% and more, preferably from 0.1 to 5%, calculated on the powdery substances.
Unter organischen Schwefelsäureabkömmlingen, wie sie im Rahmen der vorliegenden Erfindung als Komponenten für die verwendeten Salzgemische in . Betracht kommen, werden in erster Linie Schwefelsäureester aliphatischen cycloaliphatische!· und fettaromatischer Alkohole und Sulfosäuren mit aliphatisch oder aromatisch gebundener Sulfosäuregruppe verstanden, wofür folgende Beispiele zu nennen sind: Hexylschwefelsäureester, Octylschwefelsäufeester;Dodecylschwefelsäureester, Oleylschwefelsäureester bzw. Gemische von Alkylschwefelsäureestern, Schwefelsäureester von Naphthen- oder Harzalkoholen, Hexylsulfonsäure, Cyclohexylsulfosäure, Octylsulfosäure, Alkylsulfonsäuregemische, wie sie durch Einwirkung von Schwefeldioxyd und Chlor auf Kohlenwasserstoffgemische, wie beispielsweise Dieselöl, erhalten werden; ferner OctylbenzolsulfosäurejDodecylbenzolsulfosäureoder andere Alkylbenzolsulfosäuren bzw. deren Gemische, wie sie, z. B. durch Kondensation ungesättigter Benzinkohlenwasserstoffe mit Benzol in Gegenwart von Aluminiumchloxid und anschließende Sulfonierung erhalten werden, ferner auch Tetrahydronaphthalinsulfosäure u. dgl.Among organic sulfuric acid derivatives, as used in the context of the present invention as Components for the salt mixtures used in. Sulfuric acid esters will primarily be considered aliphatic, cycloaliphatic! · and fatty aromatic alcohols and sulfonic acids with Understood aliphatically or aromatically bonded sulfonic acid group, for which the following examples to be mentioned are: hexylsulfuric acid esters, octylsulfuric acid esters; dodecylsulfuric acid esters, Oleylsulfuric acid esters or mixtures of alkylsulfuric acid esters, Sulfuric acid esters of naphthenic or resin alcohols, hexylsulphonic acid, cyclohexylsulphonic acid, Octylsulphonic acid, mixtures of alkylsulphonic acids such as those produced by the action of sulfur dioxide and chlorine on hydrocarbon mixtures such as diesel oil; further Octylbenzenesulfonic acid, dodecylbenzenesulfonic acid or other alkylbenzenesulfonic acids or mixtures thereof, like them, e.g. B. by condensation of unsaturated gasoline hydrocarbons with benzene in the presence obtained from aluminum oxide and subsequent sulfonation, and also tetrahydronaphthalene sulfonic acid and the like
Die Alkylreste dieser Schwefelsäureabkömmlinge können auch Heteroatome, wie Sauerstoff, Schwefel oder Stickstoff bzw. sich davon ableitende Atomgruppen ' sowie Substituenten enthalten. Anorga- nische Basen, die zur Bildung der erfindungsgemäßen Salzgemische verwendet werden, sind beispielsweise Natrium, Kalium, Kalzium, Magnesium, Aluminium u. dgl. Als organische Basen kommen primäre, sekundäre oder tertiäre Basen in Betracht, wie z. B. Octylamin, Dioctylamin, Cyclohexylamin, Diäthylcyclohexylamin, Monomethylanilin, Diäthylanilin, Monoäthanolamin, Triethanolamin, Morphö-Hn, Piperidin, Pyridin, Chinolin u. dgl.The alkyl radicals of these sulfuric acid derivatives can also be heteroatoms, such as oxygen or sulfur or nitrogen or atomic groups derived therefrom, as well as substituents. Inorganic Niche bases which are used to form the salt mixtures according to the invention are for example Sodium, potassium, calcium, magnesium, aluminum and the like come as organic bases primary, secondary or tertiary bases into consideration, such as. B. octylamine, dioctylamine, cyclohexylamine, Diethylcyclohexylamine, Monomethylaniline, Diethylaniline, Monoethanolamine, Triethanolamine, Morphö-Hn, Piperidine, pyridine, quinoline and the like.
Die Imprägnierungen der pulverförmigen Stoffe oder Pigmente sind für die verschiedensten technischen Anwendungsgebiete geeignet. Abgesehen von der bereits erwähnten Herstellung von pigmentierten Lacken und Anstrichstoffen und der Verwendung in der Kautschukindustrie, können sie beispielsweise angewendet werden beim Einmischen pulverförmiger Trüburigs-, Färbe- oder Füllmittel in Kunststoffe oder plastische Massen. Bei der Herstellung von Pulvern zum Einstäuben von Kautschuk oder Kunstharzfellen, ferner bei der Herstellung von pigmenthaltigen Überzügen für Papier, Pappe u. dgl. oder auch als Füllmittel für Papier und Pappen, als Mattierungsmittel für Kunstseide und geformte Gebilde, als Füll-, Beschwerungs- oder Appreturmittel in der Textil-Industrie usw. -The impregnations of the powdery substances or pigments are for the most diverse technical Areas of application suitable. Apart from the already mentioned production of pigmented Paints and varnishes and their use in the rubber industry, they can are used, for example, when mixing in pulverulent opacifying agents, coloring agents or fillers in plastics or plastic masses. In the manufacture of powders for dusting Rubber or synthetic resin skins, also in the production of coatings containing pigments for Paper, cardboard and the like, or as a filler for paper and cardboard, as a matting agent for Artificial silk and shaped structures as filling, weighting or finishing agents in the textile industry etc. -
Das erfindungsgemäße Imprägnierungsverfahren ist demgemäß in allen den Fällen anwendbar, bei denen es sich um eine Verbesserung der Oberflächeneigenschaften der pulverförmigen Stoffe, . Erhöhung ihrer Ausgiebigkeit im Gebrauch, Verbesserung der Stabilität ihres Verteilungszustandes und die Verbesserung der Gebrauchseigenschaften der damit hergestellten Produkte handelt.The impregnation process according to the invention can accordingly be used in all cases which are an improvement of the surface properties of the powdery substances,. Increasing their coverage in use, improving the stability of their state of distribution and the improvement of the performance properties of the products manufactured with it.
Man hat bereits zum Basenaustausch befähigte Tone mit kationaktiven Oniumverbindungen behandelt, um deren Oberflächeneigenschaften im Hinblick' auf ihre Anwendbarkeit als Füllmittel für. Kautschuk zu verbessern. Diese Oniumverbindungen sind zur Umsetzung mit den basenaustauschenden Tonen befähigt. Es war daher überraschend, daß man mit Verbindungen anionaktiven Charakters, wie sie im Rahmen der vorliegenden Erfindung angewendet werden, insbesondere mit den beanspruchten Gemischen ebenfalls eine wertvolle Pigmentimprägnierung erhalten kann, zumal die erfindungsgemäßen Stoffe wesentlich leichter zugänglich sind als die Oniumverbindungen des Standes der Technik.Clays capable of base exchange have already been treated with cation-active onium compounds, about their surface properties with regard to their applicability as fillers for. Improve rubber. These onium compounds are used to react with the base-exchanging ones Toning enabled. It was therefore surprising that one is anionactive with compounds Character as used in the context of the present invention, in particular A valuable pigment impregnation is also obtained with the claimed mixtures can, especially since the substances according to the invention are much more easily accessible than the onium compounds of the state of the art.
i. In einer Kugelmühle werden 500 Gewichtsteile Eisenoxydrot mit 5 Gewichtsteilen eines SuIfonatgemisches aus 20% der Diäthylcyclohexylaminsalze eines Alkylsulfatgemisches mit Alkylresten C4 bis C11 und 8o°/o der Magnesiumsalze eines Alkylsulfatgemisches mit Alkylresten C10 bis C18 verarbeitet, bis eine gleichmäßige Verteilung des Gemisches auf dem Eisenoxydrot erzielt ist. Das Eisenoxydrot zeigt keine Veränderung seines Färb-Charakters, ist lagerbeständig und läßt sich leichti. In a ball mill, 500 parts by weight of red iron oxide with 5 parts by weight of a sulfonate mixture of 20% of the diethylcyclohexylamine salts of an alkyl sulfate mixture with alkyl radicals C 4 to C 11 and 80% of the magnesium salts of an alkyl sulfate mixture with alkyl radicals C 10 to C 18 are processed until the mixture is evenly distributed is achieved on the iron oxide red. The iron oxide red shows no change in its coloring character, is stable in storage and can be easily removed
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und homogen in Lacke und Anstrichstoffe einarbeiten. and incorporate homogeneously into varnishes and paints.
Das Pigment kann z. B. mit einem Harzesterleinöllack (i: i) in dem Verhältnis 50 Teile Pigment zu 50 Teile Lack auf einer Trichtermühle einge-. rieben werden. Die Anreibung zeigt nach 6monatiger Beobachtungszeit keinen Bodensatz, sondern höchstens eine Pigmentanreicherung unterhalb des obersten Drittels des Gefäßinhaltes, welche sich sehr leicht wieder in gleichmäßige Verteilung bringen läßt. Die Bodensatzbildung, gemessen nach dem Verfahren von Boiler-Licht hardt (»Farbe und Lack«, Jg. 58, S. 441 bis 443), war so gering, daß der' Prüfkegel bei einer Belastung von nur 9 g den Boden des Gefäßes erreichte. Eine Anreibung des gleichen Bindemittels mit dem gleichen, jedoch unbehandelten Eisenoxydrot, in dem gleichen Mengenverhältnis, ergab nach omonatiger Beobachtungszeit einen starken, zähen Bodensatz, welcher sich nur sehr schwer wieder aufrühren ließ. Diese Anreibung erforderte nach der obigen Prüfmethode eine Kegelbelastung von 150 g, um den Boden des Gefäßes zu erreichen.The pigment can e.g. B. with a rosin ester linseed oil varnish (i: i) in the ratio 50 parts of pigment 50 parts of lacquer incorporated on a funnel mill. be rubbed. The grinding shows after 6 months Observation time no sediment, but at most an accumulation of pigment below the top third of the contents of the vessel, which can easily be evenly distributed can bring. The sedimentation, measured according to the method of Boiler-Licht hardt (»Color und Lack ", vol. 58, pp. 441 to 443) was so small that the test cone with a load of only 9 g reached the bottom of the jar. A grinding of the same binder with the same, however untreated iron oxide red, in the same proportions, was obtained after a month's observation period a strong, viscous sediment, which was very difficult to stir up again. According to the above test method, this rubbing required a cone load of 150 g in order to avoid the To reach the bottom of the jar.
2. In einem Kollergang wurden 500 Gewichtsteile Eisenoxydrot mit 5 Gewichtsteilen einer Lösung behandelt, welche aus 10% Diäthylcyclohexylaminsalz eines Alkylsulfatgemisches mit Alkylresten C4 bis C11, 40% Magnesiumsalz eines Alkylsulfatgemisches mit Alkylresten C10 bis C18, 40% Wasser, 10% Hexalin besteht. Die Verkollerung wird so lange fortgesetzt, bis eine gleichmäßige Verteilung des Alkylsulfatgemisches und die Verdunstung des Wassers eingetreten sind. Das Eisenoxydrot zeigt keine Veränderung seiner Farbeigenschaften und besitzt ein gutes Verteilungs- und Schwebevermögen in Lacken.2. In a pan mill 500 parts by weight of iron oxide red were treated with 5 parts by weight of a solution which consists of 10% diethylcyclohexylamine salt of an alkyl sulfate mixture with alkyl radicals C 4 to C 11 , 40% magnesium salt of an alkyl sulfate mixture with alkyl radicals C 10 to C 18 , 40% water, 10% Hexalin consists. The collapse continues until the alkyl sulfate mixture is evenly distributed and the water has evaporated. The iron oxide red shows no change in its color properties and has good distribution and suspension properties in paints.
Abreibungen dieses Eisenoxydrots in einem Harzesterleinöllack (1:1), angerieben im Verhältnis 50:50, erforderten nach, der gleichen Prüfmethode wie Beispiel ί eine Kegelbelastung von 21g, während eine gleiche Anreibung mit unhehandeltem Pigment in demselben Verhältnis eine Kegelbelastung von 150 g erforderte.Rubbing of this iron oxide red in a rosin ester linseed oil varnish (1: 1), rubbed in proportion 50:50, required according to the same test method like example ί a cone load of 21g, while the same grinding with unhandled Pigment required a cone load of 150 g in the same ratio.
3. Zur Verbesserung der Oberflächeneigenschaften eines Kalziumsilikätpigments, wie es in der Kautschukindustrie als mineralischer Füllstoff verwendet wird, gibt man zu 1000 Gewichtsteilen einer etwa 70 °/o Wasser enthaltenden Paste dieses Pigments 12 Gewichtsteile eines Salzgemisches, welches aus einem Alkylbenzolsulfosäuregemisch (Alkylreste C12 bis C16) durch Neutralisation mit Magnesiumoxyd und Triethanolamin im Verhältnis ι: ι erhalten wurde. Das Gemisch wird im Kneter homogenisiert, in üblicher Weise bei etwa ioo° getrocknet.und anschließend gemahlen.3. To improve the surface properties of a calcium silicate pigment, as it is used in the rubber industry as a mineral filler, to 1000 parts by weight of a paste containing about 70% water of this pigment, 12 parts by weight of a salt mixture, which consists of an alkylbenzenesulfonic acid mixture (alkyl radicals C 12 to C 16 ) was obtained by neutralization with magnesium oxide and triethanolamine in the ratio ι: ι. The mixture is homogenized in a kneader, dried in the usual way at about 100 ° and then ground.
Art Stelle des Kalziumsilikats kann man auch in gleicher . Weise ein aus Wasserglas mit Mineralsäure ausgefälltes Kieselsäurepigment verwenden. Kind of place of calcium silicate can also be used in the same. Way one made of water glass with Use mineral acid precipitated silica pigment.
Claims (6)
deutsche Patentschriften Nr. 485 054, 569842.U.S. Patent Nos. 2531396, 2519622; French Patent No. 963,737;
German patent specifications No. 485 054, 569842.
Family
ID=
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