EP1319051A1 - Pigmentpräparation in granulatform - Google Patents

Pigmentpräparation in granulatform

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EP1319051A1
EP1319051A1 EP01980351A EP01980351A EP1319051A1 EP 1319051 A1 EP1319051 A1 EP 1319051A1 EP 01980351 A EP01980351 A EP 01980351A EP 01980351 A EP01980351 A EP 01980351A EP 1319051 A1 EP1319051 A1 EP 1319051A1
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EP
European Patent Office
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granules
resin
pigment
pigment preparation
weight
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP01980351A
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English (en)
French (fr)
Inventor
Thomas Rathschlag
Sabine Schoen
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Merck Patent GmbH
Original Assignee
Merck Patent GmbH
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Publication date
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Withdrawn legal-status Critical Current

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Abstract

Die Erfindung betrifft Pigmentpräparationen in Granulatform enthaltend ein oder mehrere Harze, ein oder mehrere Effektpigmente und gegebenenfalls Additive, wobei die Granulate sich dadurch auszeichnen, dass sie 3-10 Gew. % Wasser oder eines Lösemittels oder Lösemittelgemisches mit einem Dampfdruck bei 20 DEG C von 0,001 bis 40 hPa enthalten.

Description

Pigmentpräparation in Granulatform
Die Erfindung betrifft Pigmentpräparationen in Granulatform enthaltend ein oder mehrere Harze, ein oder mehrere Effektpigmente und gegebenenfalls
Additive, wobei die Granulate sich dadurch auszeichnen, dass sie 3-10
Gew.% Wasser oder eines Lösemittels oder Lösemittelgemisches mit einem
Dampfdruck bei 20 °C von 0,001 bis 40 hPa enthalten.
in technischen Prozessen werden Pigmente vielfach nicht als trockene Pulver eingesetzt, da diese stauben, was zu erhöhten Anforderungen in Hinblick auf die Arbeitsplatzsicherheit führt. Weiterhin wird bei der Einbringung von Pulvern in Kunststoffe, Basislacksysteme, etc., vielfach eine Agglomeration des Pigmentpulvers beobachtet. Eine homogene Verteilung des Pigments in der jeweiligen Matrix ist häufig schwer oder aber gar nicht zu erreichen. Zur
Erzielung des für Perlglanzpigmente typischen Glanzeffektes in einer
Formulierung ist eine möglichst gleichmäßige Verteilung und Orientierung der
Perlglanzpigmentteilchen in dem Bindemittel erforderlich.
Pigmentgranulate zeichnen sich bei den Anwendungen gegenüber pulver- förmigen Pigmentpräparationen durch eine deutlich verringerte Staubbelästigung und Rieselfähigkeit aus und gewinnen daher zunehmendes Interesse. Durch die zusätzliche Behandlung der Pigmente mit einem Harz werden die anwendungstechnischen Eigenschaften der Pigmente deutlich verbessert.
Aus der EP 0 134 676 B1 ist ein Verfahren zur Herstellung von nicht- staubenäen Metallpigmentmassen bekannt, wobei die Paste hergestellt wird durch Vermischen eines organischen Bindemittelmediums und eines Metallpigments mit einem organischen flüssigen Träger. Nach beendeter
Herstellung wird der organische flüssige Träger aus der kohärenten Paste entfernt und die erhaltene feste Masse wird zu Teilchen zerteilt. Lösemittelfreie rieselfähige Granulate enthaltend Perlglanzpigmente und ein Bindemittel und gegebenenfalls Additive werden weiterhin in der EP 0 803 552 B1 beansprucht. Die dort beschriebenen Granulate sind insbesondere als Vorprodukte für Druckfarben geeignet.
Die aus dem Stand der Technik bekannten Granulate, die weitgehend bei der Herstellung vom Lösemittel befreit worden sind, lösen sich aber vergleichsweise schwer in der Druckfarbe wieder auf, bzw. zeigen Schwierigkeiten beim Dispergieren. Für die Homogenisierung der Perlglanzpigmente aus dem Granulat in der herzustellenden Formulierung werden mechanische Kräfte benötigt, die wiederum die Plättchen der Perlglanzpigmente zerstören können, was wiederum die optischen Eigenschaften der Pigmente nachteilig beeinflusst.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es Effektpigmentzubereitungen in Form von festen Teilchenformen bereit zustellen, die die oben genannten Nachteile nicht aufweisen und eine deutlich höhere Auflösegeschwindigkeit in Bindemittelsystemen aufweisen als weitgehend vom Lösemittel befreite Granulate.
Überraschenderweise wurde gefunden, dass die Auflösegeschwindigkeit von Granulaten enthaltend Harze und Effektpigmente, wie z.B. Perlglanzpigmente, Harze und gegebenenfalls Additive in Druckfarben oder Lacken, deutlich erhöht werden kann, wenn die Granulate nicht vollständig vom Lösemittel befreit werden, sondern noch eine genau definierte Menge an Lösemittel enthalten.
Gegenstand der Erfindung sind daher Pigmentzubereitungen in fester Teilchenform enthaltend Effektpigmente, Harze und gegebenenfalls Additive, dadurch gekennzeichnet, dass sie 3-10 Gew. % bezogen auf das Granulat, eines bei Raumtemperatur nichtflüchtigen Lösemittels enthalten. Das gewählte Lösemittel oder Lösemittelgemisch wird so gewählt, daß es bei 20 °C einen Dampfdruck von 0,001 bis 40 hPa besitzt.
Die erfindungsgemäßen Granulate zeichnen sich durch eine erhöhte Auflöse- geschwindigkeit beim Einrühren in ein Bindemittelsystem aus. Als Konsequenz wird die spätere Homogenisierung der herzustellenden Formulierung erleichtert, da geringere mechanische Kräfte zur Auflösung der Granulate notwendig sind. Der Eintrag von Schaum in wässrige Bindemittelsysteme sowie die Gefahr des Bruches besonders grober Pigmentfraktionen wird erheblich verringert. Bei Unterschreitung des Lösemittelgehaltes (< 3 Gew.%) tritt das Phänomen auf, dass die Solvatisierung bzw. Löslichkeit der Granulate insbesondere in lösemittelhaltigen und Strahlungshärtenden Verschnittmitteln deutlich herabgesetzt wird. Durch die genaue Dosierung des Lösemittelgehaltes im Granulat liegt weiterhin eine bessere Benetzung der Pigmentteilchen vor.
Die erfindungsgemäßen Granulate sind nicht staubend, gut rieselfähig, lassen sich im Vergleich zu den Granulaten aus dem Stand der Technik deutlich schneller in kommerziell erhältliche Bindemittelsysteme einarbeiten und sind dort kompatibel. Insbesondere sind die Produkte sowohl kompatibel mit wässrigen, lösemittelhaltigen als auch lösemittelfreien Druckfarben- und Lacksystemen. Die über das Granulat hergestellten Farben und Lacke sind geeignet für den Tiefdruck, Flexodruck, Siebdruck, Offsetüberdrucklack (OPV = Overprint Varnish) sowie für die verschiedenen Lacksysteme auf dem Industrielack- und Automobillacksektor. Auch für Kunststoffeinfärbungen kommen sie in Betracht.
Die erfindungsgemäßen Pigmentgranulate enthalten > 60 Gew.%, vorzugsweise 70 - 90 Gew.%, insbesondere 80 - 90 Gew.%, an Effektpigmenten. Ganz besonders bevorzugt sind Pigmentpräparationen mit einem Gehalt an Effektpigmenten von mehr als 80 Gew.%. Die Gew.%-Angaben beziehen sich immer auf das Granulat. l
Als Effektpigmente werden hier Perlglanzpigmente, Metalleffektpigmente,
Mehrschichtpigmente mit transparenten und opaken Schichten, holographische Pigmente, BiOCI und LCP-Pigmente (Liquid Crystal Polymer) verstanden.
Insbesondere bevorzugt sind Granulate enthaltend Perlglanzpigmente auf der Basis plättchenförmiger, transparenter oder semitransparenter Substrate. Geeignete Substrate sind beispielsweise Schichtsilikate, wie etwa natürlicher und synthetischer Glimmer oder andere silikatische Materialien, Talkum, Sericit, Kaolin, sowie Si02-, Glas-, Ti02-, Graphit- oder Al203-Plättchen, verwendet. Die plättchenförmigen Substrate sind beispielsweise die mit seltenen Erdmetallsulfiden, wie z. B. Ce2S3l Titansuboxiden, Titanoxinitriden, Pseudobrookit, mit farbigen oder farblosen Metalloxiden, wie z. B. Ti02 (Rutil oder Anatas), Fe203, Fe304, Sn02, Zr02, Si02, Al203, Cr203, ZnO, CuO, NiO, Ce203, und anderen Metalloxiden allein oder in Mischung in einer einheitlichen Schicht oder in aufeinanderfolgenden Schichten (Mehrschichtpigmente) belegt. Perlglanzpigmente sind z.B. aus den deutschen Patenten und Patentanmeldungen 14 67 468, 19 59 998, 20 09 566, 22 14 454, 22 15 191 , 22 44 298, 23 13 331 , 25 22 572, 31 37 808, 31 37 809,
31 51 343, 31 51 354, 31 51 355, 32 11 602, 32 35 017 und P 38 42 330 bekannt und im Handel erhältlich, z.B. unter der Marke Iriodin® der Fa. Merck KGaA, Darmstadt, Deutschland. Mehrschichtpigmente auf Basis von Glimmer werden z.B. von der Fa. Merck KGaA oder der Fa. EM Industries unter den Marken Timiron® Splendid Copper, Timiron® Splendid Gold, Timiron® Splendid Green, Iriodin® Solargold oder Dichrona® Splendid vertrieben. Besonders bevorzugt sind Mehrschichtpigmente auf Basis von Glimmer mit einer Tiθ2-Si02-Ti02-Schichtenfolge. Besonders bevorzugte Pigmentgranulate enthalten mit Ti02, Fe203 oder
Ti02/Fe203 beschichtete Glimmer-, Al203- oder Si02-Plättchen. Die
Beschichtung der Si02-Plättchen kann z. B. erfolgen wie in der WO 93/08237
(nasschemische Beschichtung) oder DE-OS 196 14 637 (CVD-Verfahren) beschrieben. Al203-Plättchen sind beispielsweise aus der EP 0 763 573 A1 bekannt. Plättchenförmige Substrate, die mit ein oder mehreren seltenen
Erdmetallsulfiden belegt sind, werden z. B. in der DE-A 198 10 317 offenbart.
Weiterhin geeignet sind Metalleffektpigmente, insbesondere für wässrige und lösemittelhaltige Systeme modifizierte Aluminiumplättchen, wie sie von der Fa. Eckart unter der Marke Rotovario Aqua® oder Stapa Hydroxal® für wässrige Anwendungen vertrieben werden, sowie Variocrom®- und Palio- crom®-Pigmente der Fa. BASF, insbesondere auch solche aus den
Offenlegungsschriften EP 0 681 009 A1 , EP 0 632 110 A1 , EP 0634 458 A1 , sowie LCP-Pigmente (Liquid Crystal Polymers). Geeignete Effektpigmente der Fa. BASF sind z.B. Variocrom ED 1478, Variocrom ED 1479, Variocrom
ED 1480. Weiterhin geeignet sind ebenfalls alle dem Fachmann bekannten holographischen Pigmente sowie plättchenförmigen Pigmente, die Metallschichten aufweisen. Derartige Pigmente werden unter anderem von der Fa. Flex, z.B. unter den Marken Chromaflair Red/Gold 000, Chromaflair Gold/Silver 080, Chromaflair Green/Purple 190, Chromaflair Silver/Green 060, ertrieben. Die Chromaflair-Pigmente mit einer Partikelgröße von ca. 11- 13 μm bestehen aus einem deckenden Aluminium-Kern und einer in der Schichtstärke variierenden Magnesiumfluorid-Schicht, die die spätere Interferenzfarbe des zu erzielenden Pigmentes erzeugt. Als äußerste Schicht ist noch eine halbdurchlässige Chromschicht aufgebracht.
Die erfindungsgemäßen Pigmentgranulate können ein oder mehrere Effektpigmente enthalten. Vielfach können durch die Verwendung von mindestens zwei verschiedenen Effektpigmenten besondere Färb- und Glanzeffekte erzielt werden. Bevorzugte Pigmentgranulate enthalten ein oder zwei, ferner drei Effektpigmente, insbesondere solche auf Basis von
Glimmer- und/oder Si02-Plättchen. Weiterhin sind Abmischungen der
Effektpigmente mit organischen und anorganischen Pigmenten bis zu 10
Gew.% bezogen auf das Granulat möglich, wobei die Gesamtmenge an
Pigment 90 Gew.%, bezogen auf das Granulat, nicht übersteigen sollte.
Durch die Abmischung können ganz gezielt Farbflops eingestellt werden.
Insbesondere führt die Zugabe von ein oder mehreren Farbstoffen und/oder organischen Pigmenten in angeriebener Form zu speziellen Farbeffekten. Weiterhin können solche Substanzen und Partikel (tracer) zugesetzt werden, die eine Produktidentifizierung ermöglichen.
Als zwingend notwendige Komponente enthalten die erfindungsgemäßen Granulate ein Harz oder Harzgemisch in Mengen von 4,5 - 30 Gew.%, vorzugsweise 4,5 - 25 Gew.%, insbesondere 4,5 - 20 Gew.%, bezogen auf das Pigmentgranulat. Bevorzugt beträgt die Säurezahl des verwendeten
Harzes bzw. Harzgemisches 90 bis 350, insbesondere 120 bis 280, und ganz besonders bevorzugt 150 bis 270.
Alle dem Fachmann bekannten natürlichen, halbsynthetischen und vollsynthetischen Harze bzw. Harzgemische, in denen Effektpigmente üblicherweise eingesetzt werden, kommen in Frage. Insbesondere sind hier zu nennen Ketonharze, Aldehydharze, Cellulose und Cellulosederivate, wie z. B., Alkylcellulose, Hydroxycellulose, Hydroxyalkylcellulose, Cellulose- acetobutryrat, Cellulosenitrat, Kolophoniumharze, Polyacrylat- oder Polymethacrylatharze, Alkydharze, Polyesterharze, Polyphenolharze, Melaminharze, Polyterpen-, Polyvinyl-, Polyvinylchlorid-, Polyvinyl- pyrrolidonharze, Polystyrole, Polyolefine, Epoxidharze, Polyurethane, Harnstoff, Aromaten-Formaldehyd-Harze, Carbamidsäure, Sulfonamid und Sulfopolyester.
Eine besonders gute Dispergierbarkeit sowie Redispergierbarkeit der erfindungsgemäßen Granulate hat sich gezeigt, wenn als Harze modifizierte Kolophoniumharze, insbesondere styrol- und/oder maleinmodifizierte
Kolophoniumharze, Keton- und Aldehydharze, Cellulose bzw. Cellulose- derivate, Sulfopolyester, styrolmodifizierte Maleinate, Polyacrylatharze oder
Polymethacrylatharze, styrolmodifizierte Polyacrylatharze eingesetzt werden.
Besonders bevorzugt sind Kolophoniumharze, die Carboxylgruppen tragen, wie malein- und fumarsäuremodifizierte Kolophoniumharze. Modifizierte
Kolophoniumharze sind im Handel allgemein erhältlich und werden z.B. von der Fa. Kraemer unter der Marke Erkamar vertrieben. Weiterhin, bevorzugt sind styrolmodifizierte Polyacrylatharze, die z.B unter der Marke Morez von der Fa. Morton vertrieben werden.
Ein wesentlicher Bestandteil der erfindungsgemäßen Granulate ist das Lösemittel bzw. Lösemittelgemisch, welches in Mengen von > 3 Gew.%, max. jedoch bis zu 10 Gew.%, in den erfindungsgemäßen Granulaten enthalten ist. Vorzugsweise enthalten die Granulate 3-7,5 Gew. % , insbesondere 3-5,0 Gew.% Lösemittel bezogen auf das Granulat. Die Lösemittelkomponente im Granulat muss auf das verwendete Harzsystem jeweils sachgemäß abgestimmt werden. Bei der Herstellung können Wasser sowie alle organischen nicht-flüchtigen Lösemittel eingesetzt werden. Geeignete Lösemittel sind z. B. aromatische Lösungsmittel, z.B. Toluole, Benzine, Xylole, Mineralöle, pflanzliche Öle, Glykolether, wie z.B. Propylenglycol- monoethylether, Propylenglycolmonoethylether oder Diole, wie z.B.
Ethylenglykol und Propylenglykol oder Polyetherdiole, aliphathische Triole und Tetrole mit 2 bis 6 Kohlenstoffatomen, wie Trimethylolethan, Trimethylol- propan, Glycerin, 1 ,2,4-Butantriol, 1,2,6-Hexantriol, Alkohole, Ketone, Ester, sowie alle anderen Lösemittel anderer Verbindungsklassen oder ein Gemisch aus zwei oder drei der vorgenannten Lösemittel.
Besonders bevorzugt sind Lösemittel mit einem Siedepunkt > 35 °C, insbesondere > 70 °C. Vorzugsweise werden solche Lösemittel eingesetzt, die mitte I- oder hochviskos sind. Besonders bevorzugt sind Lösemittel, die mit Wasser gut mischbar sind. Von Bedeutung ist, dass die Lösemittelkomponente bei der Herstellung mindestens ein Lösemittel bzw. Lösemittelgemisch enthält, welches einen Dampfdruck bei 20 °C von 0,001 bis 40 hPa, vorzugsweise 0,001 bis 30 hPa hat.
Besonders bevorzugte Lösemittel sind Wasser, Polyalkylenglykol, Glykol- ether, Diole, aliphatische Triole mit 2-6 Kohlenstoffatomen, Glycerin, 1 ,2,4- Butantriol, 1 ,2,6-Hexantriol oder ein Gemisch aus zwei oder drei der genannten Lösemittel. Die Dampfdrucke der geeigneten Lösemittel kann der Fachmann leicht ermitteln bzw. nachlesen im Handbook of Chemistry and Physics, 71st Edition 1990-1991 , David R. Lide, CRC-Press, Kapitel 6-48.
Insbesondere bevorzugt sind Polyalkylenglykole, Toluol (29 hPa), Xylol (10 hPa), 1 ,2-Ethandiol (0,053 hPa), 1 ,2,3-Hexantriol (0,01 hPa), 1 ,2,3- Propantriol (0,001 hPa), sowie Wasser (23 hPa). In dem Wasser kann auch Sorbit oder Harnstoff gelöst sein. Bevorzugte Polyalkylenglykole sind Polyethylenglykol (0,1 hPa) und Ethylenglykolmonobutylether (0,8 hPa) (Dampfdrücke bei 20 °C jeweils in Klammern angegeben aus Handbook of Chemistry and Physics).
Das Granulat enthält vorzugsweise als weitere Komponente ein oder mehrere Neutralisationsmittel. Geeignet sind insbesondere die auf dem
Lacksektor üblichen Basen, wie z.B. Harnstoff, Harnstoffderivate, Ammoniak, Aminoalkohole, wie z.B. 2-Amino-2-methyl-1-propanol, Alkalihydroxide, wie z.B. KOH oder NaOH, Amine, wobei es sich bevorzugt bei Granulaten für wässrige Anwendungen um nichtflüchtige organische niedermolekulare Amine handelt bzw. um solche, die bei Raumtemperatur eine geringe Flüchtigkeit besitzen.
In der Regel enthält das erfindungsgemäße Pigmentgranulat 0,05 bis 10 Gew.% eines Neutralisationsmittels, vorzugsweise 1 bis 7 Gew.%, insbesondere 1 ,5 bis 5 Gew.%, bezogen auf das Pigmentgranulat. Die erfindungsgemäßen Granulate können weiterhin in Mengen von 0,05 bis 10 Gew.%, vorzugsweise 0,05 bis 6 Gew.%, insbesondere 0,05 bis 3 Gew.%, als weitere Komponente ein Modifiziermittel enthalten. Insbesondere wird als
Modifizierungsmittel ein Polyalkylenoxid bzw. Polyalkylenoxid-Derivat eingesetzt um die Festigkeit der Granulate sowie die Kompatibilität zu verbessern.
Falls erforderlich wird durch Zusatz eines Redispergiermittels in Form von sperrigen Teilchen, wie z.B. Fasern oder sphärischen Partikeln, verhindert, dass die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren behandelten Effektpigmente sich auf Grund der sterischen Abstoßung in nennenswertem Umfang aufeinanderlegen und damit eine starke Adhäsion ausüben. Dies bewirkt, dass die erfindungsgemäßen Granulate stabiler sind, und sich die Effektpigmente nach dem Eintrag der Granulate in das Lack-, Druckfarbenoder Farbsystem zum Teil sehr viel langsamer absetzen und das Sediment aber in allen Fällen weniger hart ist, und dass keine Probleme beim Wiederaufrühren des Bodensatzes auftreten.
Das Redispergiermittel wird vorzugsweise in Mengen von 0 bis 5 Gew.%, insbesondere von 0,05 bis 3 Gew.%, bezogen auf das Granulat eingesetzt. Alle dem Fachmann bekannten organischen und anorganischen Fasern mit einer Faserlänge von 0,1-20 μm können verwendet werden. Geeignete Partikel sind insbesondere alle Kunstfasern, z.B. aus Polyethylen, Poly- acrylaten, Polypropylen, Polyamiden, Cellulosefasem, anorganische Fasern, hier bevorzugt Siliziumverbindungen, Glasfasern sowie insbesondere die Kondensationsprodukte aus modifizierten Isocyanaten und Mono- und
Diaminen. Diese Kondensationsprodukte, wobei es sich um Diharn- stoffderivate sowie Aminohamstoffe mit Urethangruppierungen handelt, sind als Thixotropierungsmittel bekannt und werden mit einem Bindemittel Farben und Lacken zugesetzt, um die Ablaufeigenschaften und die Streichbarkeit zu verbessern. Weiterhin können als Redispergiermittel alle dem Fachmann bekannten Diharnstoffderivate und Urethanverbindungen verwendet werden, wie sie z.B. in der EP 0 198 519 und in Organic Coatings: Science and Technology, A. Heenriga, P.J.G. von Hemsbergen, S. 201-222, New York 1983 beschrieben werden.
Geeignete sphärische Materialien sind insbesondere Glas-, Wachs- oder Polymerhohlkugeln aus Vinylharzen, Nylon, Silikon, Epoxyharzen, Olefin- harzen, Polystyrolen sowie anorganische Materialien, wie z.B. Ti02, Si02 oder Zr02. Vorzugsweise werden Hohlkugeln, ferner auch Vollkugeln, mit einer Teilchengröße von 0,05 bis 150 μm verwendet. Insbesondere bevorzugt werden in den erfindungsgemäßen Granulaten Glas-, Wachs- oder Polymerhohlkugeln eingesetzt.
Sphärische Teilchen auf Basis von Si02 in einem Teilchenbereich von 3- 10 μm sind z.B. als Materialien für die Hochdruckflüssigkeitschromatographie bekannt und werden z.B. als LiChrospher® vop der Fa. Merck KGaA, Darmstadt, BRD, vertrieben. Vorzugsweise werden solche Materialien in monodisperser Form, d.h. mit einer möglichst einheitlichen Teilchengröße, eingesetzt. Bekannt sind solche monodispersen sphärischen Teilchen auf Basis von Si02, Ti02 und Zr02. Monodisperses Si02 kann beispielsweise nach der EP 0 216 278 B1 hergestellt werden. Glashohlkugeln werden beispielsweise unter dem Handelsnamen Q-CEL von der Fa. PQ Corporation, USA oder Scotchlite von der Fa. 3M, Frankfurt, BRD vertrieben.
Zusätzlich können die erfindungsgemäßen Granulate oberflächenaktive
Substanzen enthalten, wie z.B. Alkylsilane, die auch eine weitere funktionelle Gruppe enthalten können, ungesättigte oder gesättigte Fettsäuren oder Fluortenside. Insbesondere bevorzugt werden Silanverbindungen der Formel
(CnH2n+1)Si(0CmH2rn+1)3, worin n 1-30 und m 1-10 bedeutet, als oberflächen- aktive Substanzen eingesetzt. Geeignete Silanverbindungen sind beispielsweise n-Hexyldecyltriethoxysilan und n-Octyl-decyltriethoxysilan (Si 116 bzw. Si 118 der Degussa AG, Frankfurt) sowie die entsprechenden Fluoralkylsilane.
Ferner können als oberflächenaktive Substanzen die gesättigten und ungesättigten Fettsäuren, wie z.B. Capronsäure, Caprylsäure, Caprinsäure, Laurinsäure, Myristinsäure, Palmitinsäure, Stearinsäure, Ölsäure, Linolsäure sowie Fettsäuregemische eingesetzt werden.
Bei dem oberflächenaktiven Reagenz kann es sich auch um ein Gemisch aus Silan, Fettsäuren und/oder Tensiden handeln. Die Granulate können 0,1 bis 5 Gew.%, vorzugsweise 0,2 bis 3 Gew.% und insbesondere 0,5 bis 2 Gew.%, an oberflächenaktiven Substanzen bezogen auf das Pigment enthalten.
Bei der Herstellung der Granulate werden die Pigmente, das Harz bzw. das Harzgemisch sowie die Additive falls vorhanden mit dem Lösemittel gemischt. Dabei liegt der Anteil an Lösemittel zu Beginn der Herstellung zwischen 20-40 Gew.%, bevorzugt zwischen 25-35 Gew.%. Vorzugsweise werden bei der Herstellung der Granulate das Harz bzw. das Harzgemisch sowie gegebenenfalls weitere Additive mit dem Lösemittel vorgemischt, bevor sie dem Pigment zugesetzt werden. Dadurch ist ein intensiver Kontakt zwischen Pigment und diesen zur Granulierung notwendigen Substanzen gegeben, was gleichzeitig eine gleichmäßigere Belegung der Pigmentoberfläche gewährleistet. Anschließend wird diese Mischung schonend homogenisiert.
Vorzugsweise wird das Pigment vorgelegt und zunächst unter Rühren mit dem Lösemittel enthaltend das Harz und gegebenenfalls bereits das Modifiziermittel, angeteigt; anschließend erfolgt die Zugabe einer weiteren Lösung bestehend aus Lösemittel und Additiven. Dieser Pigmentpräparation können während oder nach der Herstellung weitere übliche Additive zugesetzt werden, wie z.B. Entschäumer, Netzmittel, Antiabsetzmittel, Verlaufsmittel, Emulgatoren, Sikkative oder Thixotropiermittel. Es handelt sich hierbei um in der Lackindustrie übliche Hilfsstoffe, die in den erfindungsgemäßen Granulaten in einer Menge von 0 bis 10 Gew.% enthalten sein können. Insbesondere sind hier genannt Succinatderivate, z.B. solche wie sie von der Fa. Henkel unter der Marke Hydropalat 875 vertrieben werden.
Zur Herstellung der Granulate wird die feuchte Pigmentpräparation strang- gepresst oder auf anderen dem Fachmann bekannten Wegen in eine kompakte Teilchenform verdichtet, z. B. durch Tablettieren, Brikettieren, Pelletieren, Granulieren, Sprühgranulieren, Wirbelbettgranulieren oder Extrudieren, und anschließend unter genau kontrollierten Bedingungen getrocknet. Während des Trocknungsvorgangs wird kontinuierlich der Lösemittelgehalt des Granulats bestimmt. Der Trocknungsprozess findet in Abhängigkeit vom verwendeten Lösemittel bei Temperaturen von 60 bis 150 °C statt, vorzugsweise bei 60 bis 120 °C, und kann ggf. unter reduziertem Druck, vorzugsweise bei 80 - 100 mbär, erfolgen. Die Dauer der Trocknung hängt von der Chargengröße der zu trocknenden Präparation, dessen Durchsatz während der Trocknung und vom verwendeten Lösemittel ab, beträgt aber in der Regel 0,5 - 24 h, vorzugsweise 1 - 18 h. Sobald die
Granulate eine Restfeuchte von > 3 Gew.%, aber < 10 Gew.%, an Lösemittel aufweisen, wird der Trocknungsvorgang abgebrochen. Zuletzt wird das Granulat gegebenenfalls klassiert.
Unter dem Begriff „Granulat" sind hier alle möglichen festen Teilchenformen, wie z.B. Pellets, Chips, Briketts, Tabletten, etc., zu verstehen. Die Teilchengrößen der Granulate liegen im Bereich von 0,1 bis 150 mm, vorzugsweise 0,1 bis 20 mm, insbesondere 0,1 bis 6 mm. Die Bestimmung des Lösemittelgehalts bei der Herstellung erfolgt, indem man mit einem auf Infrarotbasis arbeitenden Moisture Analyzer, Typ MA 30 der Fa. Sartorius die Restfeuchte bestimmt. Dabei wird nach vorhergehender
Kalibrierung der Wassergehalt bestimmt. Falls weitere "Solubility-Enhancer" bestimmt werden sollen, geschieht dies nach dem Prinzip der Differenz- wägung, da die zu analysierenden Stoffe ab der vorher kalibrierten Temperatur gemeinsam mit dem Wasser ausgetrieben werden können. Es verbleibt nur noch der Anteil an polymerer Substanz/Harz und das Effektpigment.
Bei der Bestimmung des Wassergehaltes mit dem Moisture Analyzer, Typ
MA 30 der Fa. Sartorius können folgende Parameter zur Ergebnisfindung f. gewählt werden:
Einwaage: 4-5 g ungemahlene Prüfsubstanz
Temperatur: 135-160 °C
Zeiteinstellung: 12-20 Minuten
Ergebnisanzeige: 0-100 % (Lösemittelgehait). 0
Die erfindungsgemäßen Granulate können für vielfältige Anwendungen verwendet werden. Bevorzugt werden sie in Beschichtungssystemen aus den Bereichen Druck, insbesondere Überdrucklackierung, Offsetüberdruck- 5 lackierung, Tiefdruck, Flexodruck und Siebdruck, eingesetzt. Besonders bevorzugt werden die Granulate als Vorprodukte für Beschichtungsmassen auf beliebige Substratmaterialien, beispielsweise Metalle wie Eisen, Stahl, Aluminium, Kupfer, Bronze, Kunststoff, Messing sowie Metallfolien aber auch Q Glas, Keramik und Beton, als auch auf Holz, z.B. Möbel, Ton, Textil, Papier,
Verpackungsmaterialien, z.B. Kunststoffbehälter, Folien oder Pappen, oder auf anderen Materialien zu dekorativen und/oder schützenden Zwecken aufgebracht. Weiterhin geeignet sind die erfindungsgemäßen Granulate in
Formulierungen für die Erzeugung von Sicherheitsmerkmalen. 5 Gegenstand der Erfindung ist somit auch die Verwendung der erfindungsgemäßen Granulate in Formulierungen wie Farben, Druckfarben, Sicherheitsdruckfarben, Beschichtungsmassen, Pulverlacken, Lacken, wie z.B. Industrie- und Automobillacken, in Kunststoffen sowie in der Kosmetik.
Die nachfolgenden Beispiele sollen die Erfindung näher erläutern, ohne sie jedoch zu beschränken.
Beispiele ι _ ι
Beispiel 1
1.1 Herstellung der Granulierlösung
260,0 g 50 °C warmes VE-Wasser werden vorgelegt und 72 g Rokramar 2150 Granulierharz (modifiziertes Kolophoniumharz der Fa. Krämer) mittels eines 4-Flügelrührers eingetragen. Anschließend werden 17 g 25%ige Ammoniaklösung langsam zugegeben und so lange gerührt bis sich das Granulierharz vollständig gelöst hat. Danach werden 44 g Polyethylenglykol 1000 (Fa. Merck KGaA) unter Rühren zugegeben, zuletzt wird 5 Minuten gerührt. 5
1.2 Herstellung des Granulats
Zur Herstellung des Granulates ist eine gute Durchmischung zu Q gewährleisten. Die Mischung wird im 1 kg-Maßstab mit Hilfe eines
Eirich R02 Mischers hergestellt.
607 g Iriodin® 231 (Ti02-Glimmerpigment der Teilchengröße 5-25 μm der Fa. Merck KGaA, Deutschland) werden im Mischerbehälter vorgelegt und langsam werden 393 g Granulierlösung aus Beispiel 1.1 5 zugegeben. Die Mischung wird homogen vermischt. Die ange- feuchtete Mischung wird auf einem Granulierteller TR 01 der Fa. Eirich granuliert. Die feuchte, granulierte Mischung wird bei 80 bis 120 °C in einem Wirbelschichttrockner 0,5 - 4 h getrocknet. Dabei wird eine Restfeuchte von 3 Gew.% nicht unterschritten. Die so hergestellten Granulate werden zunächst über ein Sieb der Maschenweite 2 mm (Grobanteil) und anschließend durch Klassierung über ein 400 μm Sieb der Feinanteil abgetrennt. Die Messung des Lösemittelgehalts der Granulate im Trocknungsprozess erfolgt konti- nuieriich mit dem Moisture Analyzer MA 30 der Fa. Sartorius. Hierbei wurden folgende Parameter zur Ergebnisfindung gewählt: Einwaage: 4-5 g ungemahlene Prüfsubstanz
Temperatur: 160 °C Zeiteinstellung: 20 Minuten
Ergebnisanzeige: 0-100 % (Lösemittelgehalt).
Das Produkt ist abriebfest und formstabil und verträglich z.B. mit dem gängigen lösemittelfreien, radikalisch UV-härtenden Rayoflex- Verschnittlack, 11 HF 60 (UV-Lack) der Fa. Hartmann Druckfarben sowie dem lösemittelhaltigen Verschnittlack Haptobond CT 105 (Basis: Nitrocellulose, Lösemittel: Ethanol) der Fa. Hartmann Druckfarben. Das so hergestellte Granulat zeigt weiterhin eine hohe 5 Auflösungsgeschwindigkeit beim Einrühren in die genannten
Druckfarbensysteme.
Q Beispiel 2
2.1 Herstellung der Granulierlösung
256,4 g 50°C warmes VE-Wasser werden vorgelegt und 66 g Morez 5 300 Granulierharz (Polyacrylatharz der Fa. Morton) mittels eines 4- Flügelrührers eingetragen. Anschließend werden 36,6 g 2-Amino-2- methyl-1-propanol-Lösung (75%ig) langsam zugegeben und so lange gerührt bis sich das Granulierharz vollständig gelöst hat. Danach werden zu der Granulierlösung 44 g Polyethylenglykol 1000 unter
Rühren zugegeben und 5 Minuten bei 300 U/min. gerührt.
2.2 Herstellung des Granulats
597 g Iriodin® 231 (Ti02-Glimmerpigment der Teilchengröße 5-25 μm der Fa. Merck KGaA) werden im Mischerbehälter vorgelegt und langsam werden 403 g Granulierlösung zugegeben. Die Mischung wird homogen vermischt. Die angefeuchtete Mischung wird auf einem Granulierteller TR 01 der Fa. Eirich granuliert. Die feuchte, granulierte Mischung wird bei 80 bis 120 °C in einem Wirbelschichttrockner 0,5 -
4 h getrocknet. Dabei wird eine Restfeuchte von 3 Gew. % nicht unterschritten. Die so hergestellten Granulate werden zunächst über ein Sieb der Maschenweite 2 mm (Grobanteil) und anschließend durch Klassierung über ein 400 μm Sieb der Feinanteil abgetrennt. Die Messung des Lösemittelgehalts der Granulate im Trocknungs- prozess erfolgt kontinuierlich mit dem Moisture Analyzer MA 30 der Fa. Sartorius. Hierbei wurden folgende Parameter zur Ergebnis- findung gewählt: Einwaage: 4-5 g ungemahlene Prüfsubstanz
Temperatur: 135 °C
Zeiteinstellung: 12 Minuten
Ergebnisanzeige: 0-100 % (Lösemittelgehalt).
Das erhaltene Granulat besitzt eine Restfeuchte von ca. 4 ± 0,5 Gew.% und ist abriebfest, formstabil und verträglich sowie gut löslich in dem wässrigen Offset-Überdrucklack 350081 der Weilburger Lackfabrik. Beispiel 3
3.1 Herstellung der Granulierlösung
256,4 g 50 °C warmes VE-Wasser werden vorgelegt und 66 g Morez
300 Granulierharz mittels eines 4-Flügelrührers eingetragen. Anschließend werden 36,6 g 75%-ige 2-Amino-2-methyl-1-propanol- Lösung (75%) langsam zugegeben und so lange gerührt bis sich das Granulierharz vollständig gelöst hat. Danach werden 44 g Poly- ethylenglykol 1000 unter Rühren zugegeben und 5 Minuten bei 300
U/min. gerührt.
3.2 Herstellung des Granulates
597 g Iriodin® 103 (Tiθ2-Glimmerpigment der Teilchengröße 10-60 μm, Fa. Merck KGaA, Darmstadt, Deutschland) werden vorgelegt und langsam werden 403 g Granulierlösung zugegeben. Bei einer Drehzahl von 300-500 U/min. werden außerdem 19,5 g Solcolor Green (Cl 0 PG 7)-Pigmentpräparation der Fa. MK-Chemicals zugesetzt. Die Mischung wird homogen vermischt. Die angefeuchtete Mischung wird auf einem Granulierteller TR 01 der Fa. Eirich granuliert. Die feuchte, granulierte Mischung wird bei 80 bis 120 °C in einem Wirbelschicht- 5 trockner 0,5 - 4 h, getrocknet. Dabei wird eine Restfeuchte von 3
Gew.% nicht unterschritten. Es resultiert ein grünstichiges Perlglanzgranulat mit interessanten koloristischen Eigenschaften. Die so hergestellten Granulate werden zunächst über ein Sieb der Maschen- Q weite 2 mm (Grobanteil) und anschließend durch Klassierung über ein 400 μm Sieb der Feinanteil abgetrennt. Das Produkt besitzt eine
Restfeuchte von 4 ± 0,5 Gew.% und ist abriebfest, formstabil und verträglich sowie gut löslich in dem gängigen Offset-Überdrucklack
350081 der Weiiburger Lackfabrik. 5 Beispiel 4
4.1 Herstellung der Granulierlösung
256,4 g 50 °C warmes VE-Wasser werden vorgelegt und 66 g Morez
300 Granulierharz mittels eines 4-Flügelrührers eingetragen.
Anschließend werden 36,6 g 2-Amino-2-methyl-1-propanol-Lösung
(75%ig) langsam zugegeben und so lange gerührt bis sich das Granulierharz vollständig gelöst hat. Danach werden 44 g Poly- ethylenglykol 1000 unter Rühren zugegeben und 5 Minuten bei 300
U/min. gerührt.
4.2 Herstellung des Granulates _ <
Hierzu werden 597 g Iriodin® 103 im Mischerbehälter vorgelegt und langsam 403 g Granulierlösung zugegeben. Bei einer Drehzahl von 300-500 U/min. werden außerdem 19,5 g Solcolor Gelb (Cl, PY 83)- 0 Pigmentpräparation der Fa. MK-Chemicals zugegeben. Die Mischung wird homogen vermischt.
Die angefeuchtete Mischung wird auf einem Granulierteller TR 01 der Fa. Eirich granuliert. Die feuchte, granulierte Mischung wird bei 80 bis 5 120 °C in einem Wirbelschichttrockner 0,5 - 4 h getrocknet. Dabei wird eine Restfeuchte von 3 Gew. % nicht unterschritten. Es resultiert ein gelbstichiges Perlglanzgranulat, mit interessanten koloristischen Eigenschaften. Die so hergestellten Granulate werden zunächst über Q ein Sieb der Maschenweite 2 mm (Grobanteil) und anschließend durch Klassierung über ein 400 μm Sieb der Feinanteil abgetrennt. Das Granulat besitzt eine Restfeuchte von 4 ± 1 Gew.% und ist abriebfest, formstabil und verträglich sowie gut löslich in dem gängigen wässrigen Offset-Überdrucklack 350081 der Weilburger 5 Lackfabrik. Beispiel 5
5.1 Herstellung der Granulierlösung
256,4 g 50°C warmes VE-Wasser werden vorgelegt und 66 g Morez
300 Granulierharz (Polyacrylatharz der Fa. Morton) mittels eines 4-
Flügelrührers eingetragen. Anschließend werden 36,6 g 2-Amino-2- methyl-1-propanol-Lösung (75%ig) langsam zugegeben und so lange gerührt bis sich das Granulierharz vollständig gelöst hat. Danach werden zu der Granulierlösung 44 g Polyethylenglykol 1000 unter
Rühren zugegeben und 5 Minuten bei 300 U/min. gerührt.
5 5.2 Herstellung des Granulats
Zur Herstellung des Granulates ist eine gute Durchmischung zu gewährleisten. Die Mischung wird im 1kg-Maßstab mit Hilfe eines Eirich R02 Mischers hergestellt. 0
597 g Paliocrom® Gold L2002 der BASF AG werden im Mischerbehälter vorgelegt und langsam werden 403 g Granulierlösung zugegeben. Die Mischung wird homogen vermischt. Die angefeuchtete Mischung wird auf einem Granulierteller TR 01 der Fa. 5 Eirich granuliert. Die feuchte, granulierte Mischung wird bei 80 bis
120 °C in einem Wirbelschichttrockner 0,5 - 4 h getrocknet. Dabei wird eine Restfeuchte von 3 Gew. % nicht unterschritten. Die so hergestellten Granulate werden zunächst über ein Sieb der Maschen- Q weite 2 mm (Grobanteil) und anschließend durch Klassierung über ein 400 μm Sieb der Feinanteil abgetrennt. Die Messung des Lösemittelgehalts der Granulate im Trocknungs- prozess erfolgt kontinuierlich mit dem Moisture Analyzer MA 30 der Fa. Sartorius. Hierbei wurden folgende Parameter zur Ergebnis- 5 findung gewählt: Einwaage: 4-5 g ungemahlene Prüfsubstanz Temperatur: 135 °C Zeiteinstellung: 12 Minuten Ergebnisanzeige: 0-100 % (Lösemittelgehalt)
Das erhaltene Granulat besitzt eine Restfeuchte von ca. 5 ± 0,5 Gew.% und ist abriebfest, formstabil und verträglich sowie gut löslich in dem wässrigen Offset-Überdrucklack 350081 der Weilburger Lackfabrik.
Beispiel 6
6.1 Herstellung der Granulierlösung
260,0 g 50 °C warmes VE-Wasser werden vorgelegt und 72 g Rokramar 2150 Granulierharz (modifiziertes Kolophoniumharz der 0 Fa. Krämer) mittels eines Flügelrührers, eingetragen. Anschließend werden 17 g 25%ige Ammoniaklösung langsam zugegeben und so lange gerührt bis sich das Granulierharz vollständig gelöst hat. Danach werden 44 g Polyethylenglykol 1000 (Fa. Merck KGaA) unter 5 Rühren zugegeben, zuletzt wird 5 Minuten gerührt.
6.2 Herstellung des Granulats
Q Zur Herstellung des Granulats ist eine gute Durchmischung zu gewährleisten. Die Mischung wird im 1 kg-Maßstab mit Hilfe eines
Eirich R02 Mischers hergestellt. 607 g Colorstream® Autumn Mystery
(mit Fe203 beschichtetes Siθ2-Plättchen mit einer Teilchengröße von
5-40 μm der Fa. Merck KGaA, Deutschland) werden im Mischer- 5 behälter vorgelegt und langsam werden 393 g Granulierlösung aus Beispiel 6.1 zugegeben. Die Mischung wird homogen vermischt. Die angefeuchtete Mischung wird auf einem Granulierteller TR 01 der Fa.
Eirich granuliert. Die feuchte, granulierte Mischung wird bei 80 bis
120 °C, in einem Wirbelschichttrockner 0,5 - 4 h getrocknet. Dabei wird eine Restfeuchte von 3 Gew.% nicht unterschritten. Die so hergestellten Granulate werden zunächst über ein Sieb der
Maschenweite 2 mm (Grobanteil) und anschließend durch
Klassierung über ein 400 μm Sieb der Feinanteil abgetrennt.
Das Produkt ist abriebfest und formstabil und verträglich z.B. mit dem gängigen lösemittelfreien, radikalisch UV-härtenden Rayoflex- Verschnittlack, 11 HF 60 (UV-Lack) der Fa. Hartmann Druckfarben sowie dem lösemittelhaltigen Verschnittlack Haptobond CT 105
(Basis: Nitrocellulose, Lösemittel: Ethanol) der Fa. Hartmann Druckfarben. Das so hergestellte Granulat zeigt weiterhin eine hohe Auflösungsgeschwindigkeit beim Einrühren in die genannten
Druckfarbensysteme.
Beispiel 7
7.1 Herstellung der Granulierlösung
256,4 g 50°C warmes VE-Wasser werden vorgelegt und 66 g Morez
300 Granulierharz (Polyacrylatharz der Fa. Morton) mittels eines 4- Flügelrührers eingetragen. Anschließend werden 36,6 g 2-Amino-2- methyl-1-propanol-Lösung, 75%ig) langsam zugegeben und so lange gerührt bis sich das Granulierharz vollständig gelöst hat. Danach werden zu der Granulierlösung 44 g Polyethylenglykol 1000 unter
Rühren zugegeben und 5 Minuten bei 300 U/min. gerührt. 7.2 Herstellung des Granulats
597 g Chromaflair Silver/Green 060 Effektpigment der Fa. Flex,
(Aluminiumsubstrat mit einer MgF2-Sc.hicht und einer äußeren Cr-
Schicht der Teilchengröße von 11-13 μm) werden im Mischerbehälter vorgelegt und langsam werden 403 g Granulierlösung aus Beispiel 7.1 zugegeben. Die Mischung wird homogen vermischt. Die angefeuchtete Mischung wird auf einem Granulierteller TR 01 der Fa. Eirich granuliert. Die feuchte, granulierte Mischung wird bei 80 bis
120 °C in einem Wirbelschichttrockner 0,5 - 4 h getrocknet. Dabei wird eine Restfeuchte von 3 Gew. % nicht unterschritten. Die so hergestellten Granulate werden zunächst über ein Sieb der Maschenweite 2 mm (Grobanteil) und anschließend durch
Klassierung über ein 400 μm Sieb der Feinanteil abgetrennt. Die Messung des Lösemittelgehalts der Granulate im Trocknungsprozess erfolgt kontinuierlich mit dem Moisture Analyzer MA 30 der Fa. Sartorius. Hierbei wurden folgende Parameter zur 0 Ergebnisfindung gewählt: Einwaage: 4-5 g ungemahlene Prüfsubstanz
Temperatur: 135 °C
Zeiteinstellung: 12 Minuten 5 Ergebnisanzeige: 0-100 % (Lösemittelgehalt).
Das erhaltene Granulat besitzt eine Restfeuchte von ca. 4 ± 0,5 Gew.% und ist abriebfest, formstabil Und verträglich sowie gut löslich Q in dem wässrigen Offset-Überdrucklack 350081 der Weilburger
Lackfabrik.
5 Beispiel 8
8.1 Herstellung der Granulierlösung
256,4 g 50°C warmes VE-Wasser werden vorgelegt und 66 g Morez
300 Granulierharz (Polyacrylatharz der Fa. Morton) mittels eines 4-
Flügelrührers eingetragen. Anschließend werden 36,6 g 2-Amino-2- methyl-1-propanol-Lösung (75%ig) langsam zugegeben und so lange gerührt bis sich das Granulierharz vollständig gelöst hat. Danach werden zu der Granulierlösung 44 g Polyethylenglykol 1000 unter
Rühren zugegeben und 5 Minuten bei 300 U/min. gerührt.
8.2 Herstellung des Granulats
597 g Variocrom ED 1478 der BASF AG werden im Mischerbehälter vorgelegt und langsam werden 403 g Granulierlösung zugegeben. Die Mischung wird homogen vermischt. Die angefeuchtete Mischung wird auf einem Granulierteller TR 01 der Fa. Eirich granuliert. Die feuchte, granulierte Mischung wird bei 80 bis 120 °C, in einem Wirbelschichttrockner 0,5 - 4 h getrocknet. Dabei wird eine Restfeuchte von 3 Gew. % nicht unterschritten. Die so hergestellten 5 Granulate werden zunächst über ein Sieb der Maschenweite 2 mm
(Grobanteil) und anschließend durch Klassierung über ein 400 μm Sieb der Feinanteil abgetrennt. Die Messung des Lösemittelgehalts der Granulate im n Trocknungsprozess erfolgt kontinuierlich mit dem Moisture Analyzer
MA 30 der Fa. Sartorius. Hierbei wurden folgende Parameter zur Ergebnisfindung gewählt:
Einwaage: 4-5 g ungemahlene Prüfsubstanz
Temperatur: 135 °C 5
Zeiteinstellung: 12 Minuten
Ergebnisanzeige: 0-100 % (Lösemittelgehalt). Das erhaltene Granulat besitzt eine Restfeuchte von ca. 4 ± 0,5 Gew.% und ist abriebfest, formstabil und verträglich sowie gut löslich in dem wässrigen Offset-Überdrucklack 350081 der Weilburger Lackfabrik.
Beispiel 9
9.1 Herstellung der Granulierlösung
256,4 g 50°C warmes VE-Wasser werden vorgelegt und 66 g Morez 300 Granulierharz (Polyacrylatharz der Fa. Morton) bei 300 U/min. mittels eines 4-Flügelrührers innerhalb von 1 Minute eingetragen.
Anschließend werden 36,6 g 2-Amino-2-methyl-1-propanol-Lösung (75%ig) langsam zugegeben und so lange gerührt bis sich das Granulierharz vollständig gelöst hat. Danach werden zu der Granulierlösung 44 g Polyethylenglykol 1000 unter Rühren zugegeben und 5 Minuten bei 300 U/min. gerührt.
9.2 Herstellung des Granulats
5 597 g 610 0 010 Non-Leafing Silver (arylic based) der Fa. Eckart
(Aluminiumeffektpigment der Korngröße D5o = 8 μm), werden im Mischerbehälter vorgelegt und langsam werden 403 g Granulierlösung zugegeben. Die Mischung wird homogen vermischt. Die Q angefeuchtete Mischung wird auf eine'm Granulierteller TR 01 der Fa.
Eirich granuliert. Die feuchte, granulierte Mischung wird bei 80 bis
120 °C in einem Wirbelschichttrockner 0,5 - 4 h getrocknet. Dabei wird eine Restfeuchte von 3 Gew. % nicht unterschritten. Die so hergestellten Granulate werden zunächst über ein Sieb der Maschen- 5 weite 2 mm (Grobanteil) und anschließend durch Klassierung über ein 400 μm Sieb der Feinanteil abgetrennt.
Die Messung des Lösemittelgehaits der Granulate im Trocknungs- prozess erfolgt kontinuierlich mit dem Moisture Analyzer MA 30 der
Fa. Sartorius. Hierbei wurden folgende Parameter zur Ergebnis- findung gewählt:
Einwaage: 4-5 g ungemahlene Prüfsubstanz
Temperatur: 135 °C Zeiteinstellung: 12 Minuten
Ergebnisanzeige: 0-100 % (Lösemittelgehalt).
Das erhaltene Granulat besitzt eine Restfeuchte von ca. 4 + 0,5 Gew.% und ist abriebfest, formstabil und verträglich sowie gut löslich in dem wässrigen Offset-Überdrucklack 350081 der Weilburger Lackfabrik.
0
Beispiel 10
10.1 Herstellung der Granulierlösung
5 260,0 g 50 °C warmes VE-Wasser werden vorgelegt und 72 g
Rokramar 2150 Granulierharz (modifiziertes Kolophoniumharz der Fa. Krämer) mittels eines 4-Flügelrührers eingetragen. Anschließend werden 17 g 25%ige Ammoniaklösung langsam zugegeben und so Q lange gerührt bis sich das Granulierharz vollständig gelöst hat.
Danach werden 44 g Polyethylenglykol 1000 (Fa. Merck KGaA) unter Rühren zugegeben, zuletzt wird 5 Minuten gerührt.
5 10.2 Herstellung des Granulats
607 g Timiron® Splendid Gold der Fa. Merck KGaA oder EM
Industries (Mehrschichtpigment aus Basis von Glimmer mit alternierenden Sι02- und Ti02-Schichten der Teilchengröße 10-60 μm) werden im Mischerbehälter vorgelegt und langsam werden 393 g
Granulierlösung aus Beispiel 10.1 zugegeben. Die Mischung wird homogen vermischt. Die angefeuchtete Mischung wird auf einem ° Granulierteller TR 01 der Fa. Eirich granuliert. Die feuchte, granulierte
Mischung wird bei 80 bis 120 °C in einem Wirbelschichttrockner 0,5 - 4 h getrocknet. Dabei wird eine Restfeuchte von 3 Gew.% nicht unterschritten. Die so hergestellten Granulate werden zunächst über 5 ein Sieb der Maschenweite 2 mm (Grobanteil) und anschließend durch Klassierung über ein 400 μm Sieb der Feinanteil abgetrennt. Die Messung des Lösemittelgehalts der Granulate im Trocknungs- prozess erfolgt kontinuierlich mit dem Moisture Analyzer MA 30 der Fa. Sartorius. Hierbei wurden folgende Parameter zur Ergebnis- 0 findung gewählt: Einwaage: 4-5 g ungemahlene Prüfsubstanz
Temperatur: 160 °C
Zeiteinstellung: 20 Minuten 5 Ergebnisanzeige: 0-100 % (Lösemittelgehalt)
Das Produkt ist abriebfest und formstabil und verträglich z.B. mit dem gängigen lösemittelfreien, radikalisch UV-härtenden Rayoflex- Q Verschnittlack, 1 1 HF 60 (UV-Lack) der Fa. Hartmann Druckfarben sowie dem lösemittelhaltigen Verschnittlack Haptobond CT 105 (Basis: Nitrocellulose, Lösemittel: Ethanol) der Fa. Hartmann Druckfarben. Das so hergestellte Granulat zeigt weiterhin eine hohe
Auflösungsgeschwindigkeit beim Einrühren in die genannten 5
Druckfarbensysteme. Beispiel 11
11.1 Herstellung der Granulierlösung
231 ,1 g Eastek 1300 (30%ige Sulfopolyesterdispersion in Wasser pH
= 6; Dichte: 1 ,08 g/cm3; MFT: 12 °C) wird vorgelegt und mit 144,3 g
VE-Wasser mittels eines 4-Flügelrührers verrührt. Diese Lösung wird als Granulierlösung zur Herstellung eines Effektpigmentgranulates verwendet.
1 1.2 Herstellung des Granulats
624,6 Iriodin® 231 der Fa. Merck KGaA werden im Mischerbehälter vorgelegt und langsam werden 375,4 g Granulierlösung nach Beispiel 1 1 .1 zugegeben. Die Mischung wird homogen vermischt. Die angefeuchtete Mischung wird auf einem Granuiierteller TR 01 der Fa. Eirich granuliert. Die feuchte, granulierte Mischung wird bei 80 bis 120 °C in einem Wirbelschichttrockner 0,5 - 4 h, getrocknet. Dabei wird eine Restfeuchte von 3 Gew.% nicht unterschritten. Die so hergestellten Granulate werden zunächst über ein Sieb der Maschenweite 2 mm (Grobanteil) und anschließend durch 5 Klassierung über ein 400 μm Sieb der Feinanteil abgetrennt.
Das erhaltene Granulat ist abriebfest, formstabil und verträglich sowie gut löslich in dem wässrigen Offset-Überdrucklack 350081 der Q Weilburger Lackfabrik.
5 Beispiel 12: Lack
Formulierungen bestehend aus
3,00 % Pigmentgranulat aus Beispiel 1
1 ,50 % Monastralgrün 6Y spez. (Fa. Zeneca)
0,50 % Cappoxytgelb 4214 (Fa. Cappelle)
0,03 % Farbruß FW 200 (Fa. Degussa)
0,40 % Dollaraluminium Alpate 7620 NS (Fa. Alcan Toyo Europe)
Rest: Basislack mit 19 % Festkörpergehalt (Acrylat-Melamin) und Verdünnermischung
Beispiel 13: Kunststoff
1 kg Polystyrolgranulat werden in einem Taumelmischer mit 5 g Haftmittel gleichmäßig benetzt. Dazu werden dann 42 g Granulat aus Beispiel 6 zugegeben und 2 min. lang gemischt. Dieses Granulat wird auf einer Spritzgießmaschine unter üblichen Bedingungen zu Stufenplättchen mit den Maßen 4 x 3 x 0,5 cm verarbeitet. Die Stufenplättchen zeichnen sich durch ihren Glanz aus.
Beispiel 14 (Vergleich)
Vergleich der Auflösegeschwindigkeiten von getrockneten Granulaten mit einem Granulat, das ca. 4 Gew.% Lösemittel enthält, in einer Tiefdruckfarbe.
Beispiel 15:
15.1 Herstellung der Granulierlösung
260,0g 50 °C warmes VE-Wasser werden vorgelegt und 72 g Rokramar
2150 Granulierharz (modifiziertes Kolophoniumharz der Firma Krämer) werden mittels eines 4-FIügelrührers eingetragen. Anschließend werden
17g 25%ige Ammoniaklösung langsam zugegeben und so lange gerührt bis sich das Granulierharz vollständig gelöst hat. Danach werden 44 g
Polyethylenglykol 1000 (Firma Merck KGaA) unter Rühren zugegeben, zuletzt wird 5 Minuten gerührt.
15.2 Herstellung des Granulats
607 g Iriodin® 305 Solargold (Mehrschichtpigment auf Glimmer mit Ti02/Fe203- und Si02-Schichten der Teilchengröße 10-60 μm der Firma Merck KGaA) werden im Mischerbehälter vorgelegt. Langsam werden 393 g Granulierlösung aus Beispiel 15.1 zugegeben. Die Mischung wird homogen vermischt. Die angefeuchtete Mischung wird auf einem Granulierteller TR 01 der Firma Eirich granuliert. Die feuchte, granulierte Mischung wird bei 80 bis 120 °C, in einem Wirbelschichttrockner 0,5-4 h getrocknet. Dabei wird eine Restfeuchte von 3 Gew. % nicht unterschritten. Die so hergestellten Granulate werden zunächst über ein Sieb der Maschenweite 2 mm (Grobanteil) und anschließend durch Klassierung über ein 400 μm Sieb der Feinanteil abgetrennt.
Das Produkt ist antriebfest und formstabil und verträglich z.B. mit dem gängigen lösemittelfreien, radikalisch UV-härtenden Rayoflex- Verschnittlack, 11 HF 60 (UV-Lack) der Firma Hartmann Druckfarben sowie dem lösemittelhaltigen Verschnittlack Haptobond CT 105 (Basis: Nitrocellulose, Lösemittel: Ethanol) der Firma Hartmann Druckfarben. Das so hergestellte Granulat zeigt eine hohe Auflösungsgeschwindigkeit beim Einrühren in die genannten Druckfarbensysteme.
Beispiel 16
16.1 .Herstellung der Granulierlösung
0 256,4 g 50 °C warmes VE-Wasser werden vorgelegt und 66 g Morez
300 Granulierharz (Polyacrylatharz der Firma Morton) mittels eines 4- Flügelrührers eingetragen. Anschließend werden 36,6 g 2-Amino-2- methyl-1-propanol-Lösung (75%ig) langsam zugegeben und so lange 5 gerührt, bis sich das Granulierharz vollständig gelöst hat. Danach werden zu der Granulierlösung 44 g Polyethylenglykol 1000 unter Rühren zugegeben und 5 Minuten bei 300 U/min. gerührt.
16.2 Herstellung des Granulats 0
597 g Iriodin 305 Solargold werden im Mischerbehälter vorgelegt und langsam werden 403 g Granulierlösung zugegeben. Die Mischung wird homogen vermischt. Die angefeuchtete Mischung wird auf einem
25 Granulierteller TR 01 der Firma Eirich granuliert. Die feuchte, granulierte
Mischung wird bei 80 bis 120 °C in einem Wirbelschichttrockner 0,5-4 h getrocknet. Dabei wird eine Restfeuchte von 3 Gew. % nicht unterschritten. Die so hergestellten Granulate werden zunächst über ein
«n Sieb der Maschenweite 2 mm (Grobanteil) und anschließend durch
Klassierung über ein 400 μm Sieb der Feinanteil abgetrennt.
Das erhaltene Granulat ist abriebfest, formstabil und verträglich sowie gut löslich in dem wässrigen Offset-Überdrucklack 350081 der
35 Weilburger Lackfabrik. Beispiel 17: Nagellack mit Pigmentpräparation in Granulatform für lösemittelhaltige Anwendungen
Rohstoff Zusammensetzung nach INCI [%] (Handelsbezeichnung) (international nomenclature of cosmetic ingredients)
Granulat mit Dichrona (1) Granulat mit einem mit Berliner Blau 2,35
Splendid® BR beschichtetem Ti02-Glimmerpigment
Thixotrope Nagellack-Base (2) Toluene, Ethyl acetate, Butyl acetate, 96,65
1348 Nitrocellulose, Tosylamide/ Formaldehyde Resin, Dibutyl phthalate Isopropylalcohol, Stearalkonium hectorite, Camphor, Acrylates Copolymer, Benzophenone-1
Organische oder anorq.s. ganische Farbpigmentdispersion in Nitrocellulose- lack
Bezugsquellen: Merck KGaA International Lacquers S.A.
Herstellung:
Die Nagellackbase vorlegen und Pigmentgranulat unter Rühren zugegeben. 30 Min. quellen lassen und anschließend 10 Min. bei 1000 U/Min. rühren. Die Granulate lassen sich bei der beschriebenen Herstellungsweise ohne Probleme einarbeiten. Beispiel 18: Duschgel mit Pigmentpräparation in Granulatform für wasserbasierende Anwendungen
Rohstoff Zusammensetzung nach INCI [%] (Handelsbezeichnung) (international nomenclature of cosmetic ingredients)
Phase A
Granulat mit Timiron® (1) Granulat enthaltend ein mit Ti02 0, 18
Splendid Green und Si02 beschichtetes Mehrschichtpigment
Keltrol T (2) Xanthum Gum 0,75
Wasser, demineralisiert Aqua (water) ad
100,0
Phase B
Plantacare 2000 UP (3) Decyl glucoside 20,00 Texapon ASV 50 (3) Sodium laureth sulfate, Sodium 3,60 laureth-8 sulfate, Magnesium laureth-8 sulfate, Sodium oleth sulfate, magnesium oleth sulfate
Bronidox L (4) Propylene glycol, 5-Bromo-5-nitro- 0,20 1 ,3-dioxane
Parfümöl Everest 79658 SB, Parfüm 0,05 Farbstofflösung
Phase C
Citronensäure (1) Citric acid 0,15
Monohydrat
Wasser, demineralisiert 10,00 Herstellung:
Für Phase A das Pigmentgranulat in das Wasser einrühren. Die Einarbeitung ist problemlos und die Granulate lösen sich sofort nach Zugabe von Wasser auf. Keltrol T unter Rühren langsam einstreuen und rühren bis es gelöst ist.
Die Phasen B und C nacheinander hinzufügen und dabei langsam rühren bis alles homogen verteilt ist. pH-Wert nach 6,0 bis 6,5 einstellen.
Bezugsquellen: (1) Merck KGaA
(2) Kelco
(3) Cognis GmbH
(4) Haarmann & Reimer GmbH

Claims

Patentansprüche
1. Pigmentpräparation in Granulatform enthaltend ein Harz oder
Harzgemisch, ein oder mehrere Effektpigmente und gegebenenfalls
Additive, dadurch gekennzeichnet, dass das Granulat 3-10 Gew.%
Wasser oder eines Lösemittels oder Lösemittelgemisches mit einem
Dampfdruck von 0,001 - 40 hPa (20 °C) enthält.
2. Pigmentpräparation in Granulatform gemäß Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Lösemittel Wasser, Polyalkylenglykol, Glykolether, Diole, aliphatische Triole mit 2 bis 6 Kohlenstoffatomen, Glycerin, 1 ,2,4-Butantriol, 1 ,2,6-Hexantriol oder ein Gemisch aus zwei oder drei der genannten Lösemittel ist.
3. Pigmentpräparation in Granulatform gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Granulat
> 4,5 - 30 Gew. % Harz oder Harzgemisch, und
> 60 Gew. % Effektpigment bezogen auf das Granulat,
enthält.
4. Pigmentpräparation in Granulatform nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Harz ein Aldehyd- oder Ketonharz, modifiziertes Kolophoniumharz, Cellulose, Cellulosederivat,
Sulfopolyester, Polyacrylatharz, Polymethacrylatharz oder styrolmodifiziertes Polyacrylatharz ist.
5. Pigmentpräparation in Granulatform nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Harz bzw. Harzgemisch eine Säurezahl von 90 - 350 aufweist. —
6. Pigmentpräparation in Granulatform nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Effektpigmente Perlglanzpigmente, Metalleffektpigmente, Mehrschichtpigmente mit transparenten oder transparenten und opaken Schichten, holographische Pigmente, BiOCI und LCP-Pigmente (Liquid Crystal Polymer) sind.
7. Pigmentpräparation in Granulatform nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Perlglanzpigmente auf Glimmer-, Si02-, Glas-, Ti02 oder Al203-Plättchen basieren.
8. Pigmentpräparation in Granulatform nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Perlglanzpigment ein mit Ti02, Fe203 oder Ti02/Fe203 beschichtetes Glimmer-, Al203 oder Si02-Plättchen ist.
9. Pigmentpräparation in Granulatform nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Mehrschichtpigment ein mit Ti02 -Si02 - Ti02 beschichtetes Glimmerplättchen ist.
10. Pigmentpräparation in Granulatform nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Granulat zusätzlich 0,05 - 10 Gew.% eines Neutralisationsmittels bezogen auf das Granulat enthält.
11. Pigmentpräparation in Granulatform nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Granulat zusätzlich 0,05 - 10 Gew.% eines Modifiziermittels bezogen auf das Granulat enthält.
2. Pigmentpräparation in Granulatform nach einem der Ansprüche 1 bis
11 , dadurch gekennzeichnet, dass das Granulat als zusätzliche
Komponenten Entschäumer, oberflächenaktive Substanzen, Netzmittel,
Antiabsetzmittel, Verlaufsmittel, Sikkative und/oder Thioxotropiermittel enthält.
13. Verwendung der Granulate nach Anspruch 1 in Formulierungen wie Farben, Lacke, Pulverlacken, Druckfarben, Sicherheitsdruckfarben, in Kunststoffen sowie in der Kosmetik.
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