WO1999023184A1 - Verwendung von diolalkoxylaten als additive zur herstellung von pigmentkonzentraten - Google Patents

Verwendung von diolalkoxylaten als additive zur herstellung von pigmentkonzentraten Download PDF

Info

Publication number
WO1999023184A1
WO1999023184A1 PCT/EP1998/006766 EP9806766W WO9923184A1 WO 1999023184 A1 WO1999023184 A1 WO 1999023184A1 EP 9806766 W EP9806766 W EP 9806766W WO 9923184 A1 WO9923184 A1 WO 9923184A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
chr
radicals
range
hydrogen
carbon atoms
Prior art date
Application number
PCT/EP1998/006766
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Heinz-Günther SCHULTE
Rainer HÖFER
Hans-Christian Raths
Harald Frommelius
Stefan Gollnick
Original Assignee
Cognis Deutschland Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Cognis Deutschland Gmbh filed Critical Cognis Deutschland Gmbh
Priority to DE59800947T priority Critical patent/DE59800947D1/de
Priority to JP2000519049A priority patent/JP2001521978A/ja
Priority to US09/530,840 priority patent/US6312514B1/en
Priority to EP98955521A priority patent/EP1029008B1/de
Priority to AT98955521T priority patent/ATE202590T1/de
Priority to CA002309506A priority patent/CA2309506C/en
Publication of WO1999023184A1 publication Critical patent/WO1999023184A1/de

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D17/00—Pigment pastes, e.g. for mixing in paints
    • C09D17/001—Pigment pastes, e.g. for mixing in paints in aqueous medium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09B—ORGANIC DYES OR CLOSELY-RELATED COMPOUNDS FOR PRODUCING DYES, e.g. PIGMENTS; MORDANTS; LAKES
    • C09B67/00—Influencing the physical, e.g. the dyeing or printing properties of dyestuffs without chemical reactions, e.g. by treating with solvents grinding or grinding assistants, coating of pigments or dyes; Process features in the making of dyestuff preparations; Dyestuff preparations of a special physical nature, e.g. tablets, films
    • C09B67/006—Preparation of organic pigments

Definitions

  • the invention relates to the use of special diol alkoxylates as additives for the production of pigment concentrates, in particular aqueous pigment concentrates.
  • the invention further relates to pigment concentrates, also referred to in specialist circles as pigment dispersions or pigment pastes, with a content of pigments, special diol alkoxylates and a liquid carrier medium, in particular water.
  • Pigment concentrates are produced by digesting pigments in a liquid carrier medium with the aid of clipping machines and distributing them so finely that the pigment is permanently present in the form of the primary particles.
  • Suitable clippers are known to the person skilled in the art and are described, for example, in
  • aqueous pigment concentrates are particularly difficult, especially if this is to be done without the addition of low molecular weight cosolvents such as ethylene glycol or propylene glycol.
  • so-called pigment distributors based on polyphosphates or polyacrylates are outstandingly suitable for keeping pigments and fillers suspended in addition to the latex particles stabilized by emulsifiers or protective colloids, but not for the production of pigment concentrates with the requirement profile described above.
  • a further difficulty with regard to the selection of additives for the formulation of pigment concentrates is that the dispersing additive must be selected such that, largely independently of the carrier oil, the viscosity of the continuous phase decreases with increasing shear force, i. H. structurally viscous and must never be dilated.
  • the finished color such as freeze / thaw stability, storage stability, shear stability may not be negatively influenced any more than properties of the cured film, e.g. B. Clarity, gloss or resistance to whitening.
  • Another special requirement that is to be met by the pigment concentrates to be developed in accordance with the invention is that it must be compatible with a wide range of binders, organic and inorganic pigments, which in turn are mostly dispersed in so-called.
  • Basecoats are available, but at the same time both with water and with the different solvents used in paints, as well as with the highly alkaline water glasses used in silicate paints.
  • a high percentage of liquid paints is manufactured industrially by producing the polymeric binder in a separate step and then mixing it with the remaining ingredients to form the finished paint. If the coloring is to take place at this point, the pigment is rubbed in a preliminary stage with the binder in a high-speed mixer or a dissolver, then diluted down to the use concentration.
  • architectural paints are particularly interesting for do-it-yourself use and for the specialist area, specifically for interior and exterior painting.
  • the binders for these colors are produced by emulsion polymerization in the aqueous phase.
  • coalescing agents which are either added during the polymerization or later and support the film formation by dissolving the latex particles and promote the flow.
  • coalescing agents especially the well-known and widespread isobutyric acid - 2,2,4 - trimethyl-3-hydroxypentyl ester (Texanol ® ), can be perceived in freshly painted rooms for several days. However, it is perceived as more and more troublesome in modern society. There is therefore an interest in keeping modern paints completely free of such coalescing agents and other volatile solvents or co-solvents and not introducing them via the pigment concentrates.
  • an industrially prepared pigment concentrate is mixed with a white or pastel-colored base color. This customer-oriented form of color adjustment can be done by hand as well as semi-industrial or industrial.
  • the pigment concentrate is usually mixed in a ratio of 5 to 200 ml per 1 base color. A combination of two or three different pigment pastes is often required to achieve the desired shade.
  • the pigment concentrates usually contain high pigment concentrations, ie the pigment volume concentration - abbreviated as PVC - is normally between 10 and 80%.
  • DE-A-26 28 145 ethylene oxide adducts with special glycols are known which contain a group -C ⁇ C- as a structural element. These compounds are said to be suitable as wetting agents, dispersants, nonionic antifoams and viscosity stabilizers and to have their action in aqueous solution at a lower concentration than in the case of classic surfactants.
  • DE-A-26 28 145 does not disclose any specific further details or exemplary embodiments beyond the list of the mentioned fields of application.
  • EP 565 709 B1 discloses aqueous inkjet inks which contain polyol alkylene oxide condensates as cosolvents.
  • the polyol contains in particular 3 or more OH groups.
  • Special triols such as glycerol, trimethylolpropane, trimethylolethane, 1,2,4-butanetriol and 1,2,6-hexanetriol are explicitly mentioned, furthermore as tetrol pentaerythritol and di- (trimethylolpropane), as pentol glucose and as hexol sorbitol and inositol.
  • diols is presented as unsatisfactory.
  • alkylene oxide condensates of diols in are generally not compatible with pigment dispersions, with the exception of neopentyl glycol alkoxylates.
  • WO 96/7689 discloses copolymers of the general formula (A-COO) 2 -B, in which A has a molecular weight of at least 500 and the rest of an oil-soluble complex monocarboxylic acid is of a special structure and B has a molecular weight of at least 500 and the divalent rest of an alkyl glycol or a polyalkylene glycol.
  • the copolymers according to WO 96/7689 are said to be suitable for dispersing inorganic pigments in organic media.
  • EP 735 109 A2 discloses aqueous pigment preparations which contain, inter alia, 10 to 80% of a pigment and 0.1 to 20% of an oxyalkylation product which is obtained by addition of optionally substituted styrenes onto optionally substituted phenols and reaction with ethylene oxide and / or propylene oxide .
  • DE 39 20 130 AI discloses the use of partial esters of oligoglycerols with fatty acids as pigment dispersants for aqueous paint dispersions.
  • the partial esters mentioned can optionally be ethoxylated and / or propoxylated.
  • the object of the present invention was to provide effective additives for the production of pigment concentrates and the pigment concentrates themselves which are accessible thereby and which meet the multiplicity of the criteria mentioned above with regard to the desirable profile of properties of such additives or the pigment concentrates themselves. Description of the invention
  • the invention initially relates to the use of diol alkoxylates as additives for the production of pigment concentrates.
  • the diol alkoxylates are chosen from the group of compounds of the formulas (I) to (III).
  • the compounds (I) to (III) have the following structures:
  • radicals R 'and R independently of one another are alkyl groups having 1 to 36 carbon atoms or hydrogen
  • radicals R and R independently of one another are alkyl groups with 1 to 36 carbon atoms or hydrogen
  • the radical R 4 is a straight-chain or branched alkylene group having 2 to 12 carbon atoms or a group - (CH 2 -CHR 6 -O) z -, the radical R 6 is hydrogen or a methyl group,
  • radicals R 7 and R 8 independently of one another are alkyl groups with 1 to 36 carbon atoms or hydrogen
  • the index z is a number in the range from 1 to 20 and
  • n is a number in the range from 2 to 12, with the additional proviso that
  • both R 3 and R 5 may not be hydrogen at the same time
  • the sum of the carbon atoms of the radicals R 3 and R 5 is in the range from 6 to 38,
  • R 1 and R 2 or R 3 and R 5 are alkyl groups having 12 to 18 carbon atoms
  • the present invention relates to the use of the diol alkoxylates (I) to (III) as additives for the preparation of aqueous pigment concentrates.
  • the amount of the diol alkoxylates to be used according to the invention depends on the one hand on the nature of the dyes to be dispersed and on the amount of the dyes to be dispersed.
  • the compounds (I), (II) and (III) are preferably used in an amount of 0.1 to 20% by weight, based on the total pigment dispersion.
  • the compounds (I) to (III) can be prepared by all methods known to the person skilled in the art from the literature. As a rule, the first step is to prepare a diol and then alkoxylate it using customary methods.
  • the standard method of alkoxylation is that an alcohol - in the case of the present invention a diol - is brought into contact with ethylene oxide and / or propylene oxide and this mixture is reacted in the presence of an alkaline catalyst and temperatures in the range from 20 to 200 ° C.
  • adducts of ethylene oxide (EO) and / or propylene oxide (PO) are obtained on the diol used in each case.
  • the addition products are therefore EO adducts or PO adducts or EO / PO adducts with the diol used in each case; in the case of the EO / PO adducts, the addition of EO and PO can take place statistically or in blocks.
  • Exemplary examples for the preparation of compounds (I) reaction of longer-chain epoxides which are accessible by known processes from olefins of various origins by epoxidation, with ethylene glycol in a molar ratio of 1: 1 in the presence of alkaline or acidic catalysts and subsequent ethoxylation of the products obtained.
  • ethylene glycol in a molar ratio of 1: 1 in the presence of alkaline or acidic catalysts and subsequent ethoxylation of the products obtained.
  • an ⁇ -olefin epoxide with 14 carbon atoms in a molar ratio of 1: 1 is reacted with ethylene glycol.
  • the desired amount of ethylene oxide and / or propylene oxide is then added to the diol obtained.
  • Exemplary examples for the preparation of compounds (II) reaction of longer-chain epoxides which are accessible by known processes from olefins of various origins by epoxidation, with ethylene glycol in a molar ratio of 2: 1 in the presence of alkaline or acidic catalysts and subsequent ethoxylation of the products obtained.
  • an ⁇ -olefin epoxide with 16 carbon atoms in a molar ratio of 2: 1 is reacted with ethylene glycol.
  • the desired amount of ethylene oxide and / or propylene oxide is then added to the diol obtained, for example 10 moles of ethylene oxide per mole of the diol.
  • Exemplary examples for the preparation of compounds (III) 12-hydroxystearyl alcohol is accessible by hydrogenation of methyl ricinoleate. This diol can be ethoxylated to give compounds of type (III). Further compounds of type (III) are obtained by alkoxylating ⁇ - ⁇ -alkanediols, for example 1.10 decanediol or 1.12. Dodecanediol.
  • the compounds (I) to (III) contained in the pigment concentrates according to the invention are nitrogen-free and free of hydrolyzable ester or aldehyde groups.
  • the present invention further provides pigment concentrates comprising a) 10 to 80% by weight of one or more pigments b) 0.1 to 20% by weight of one or more diol alkoxylates from the group of the compounds of the formulas (I) to (III
  • radicals R 'and R z independently of one another are alkyl groups having 1 to 36 carbon atoms or hydrogen
  • the radical R 4 is a straight-chain or branched alkylene group with 2 to 12
  • radical R 6 is hydrogen or a methyl group, -
  • the radicals R and R independently of one another alkyl groups with 1 to 36
  • the index z is a number in the range from 1 to 20 and
  • n is a number in the range from 2 to 12, with the additional proviso that
  • the sum of the carbon atoms of the radicals R 3 and R 5 is in the range from 6 to 38,
  • the sum (x + y) is a number in the range from 5 to 200, c) 15 to 85% by weight of a liquid carrier medium.
  • pigments are particulate organic or inorganic substances which are practically insoluble in solvents or binders and which can either be themselves coloring or matting. Many inorganic pigments also act as fillers and vice versa. Examples of particularly widespread classes of pigments can be found in the relevant specialist literature, for example:
  • Liquid carrier media c) - such as organic carrier oils or water - are known to the person skilled in the art.
  • water is chosen as the liquid carrier medium.
  • it is an aqueous pigment concentrate.
  • the pigment concentrates according to the invention contain, in addition to the mandatory constituents a), b) and c), additionally 0.1 to 30% by weight of one or more surfactants d) from the group of the alkyl polyglycosides (as described in more detail below), Fatty alcohol polyglycol ether (as described in more detail below) and styrylphenol polyglycol ether (as known, for example, from the above-mentioned EP-A-735 109).
  • Alkyl polyglycosides can be characterized by the general structure (IV):
  • R is a linear, saturated alkyl radical with 8 to 22 carbon atoms and (G) p is a glycoside or oligoglycoside radical with a degree of oligomerization x of 1 to 10, for deinking waste paper.
  • Alkyl glycosides of the formula (IV) indicated have long been known surface-active substances which can be prepared from sugars and aliphatic, primary alcohols having 8 to 22 carbon atoms with acetalization.
  • the preferred sugar component (glycoses) is glucose, but also fructose, mannose, galactose, telose, gulose, allose, old rose, idose, arabinose, xylose, lyxose, libose and mixtures thereof.
  • Alkyl glycosides (IV) in which R is an alkyl group having 8 to 22 C atoms and (G) p are particularly suitable Glycoside or oligoglycoside residue with a degree of oligomerization p 1 to 10.
  • R is very particularly preferably an alkyl group having 8 to 14 carbon atoms.
  • the average degree of oligomerization is preferably in the range from 1 to 1.5.
  • Fatty alcohol polyglycol ethers can be characterized by the general formula (V):
  • R 9 is a linear, saturated alkyl radical having 8 to 22 carbon atoms
  • the radical R 10 is hydrogen or a methyl group
  • the index q is a number in the range from 1 to 50.
  • fatty alcohol ethoxylates are particularly preferred , in particular addition products of 2 to 20 moles of ethylene oxide per mole of fatty alcohol with 12 to 18 carbon atoms.
  • the pigment concentrates according to the invention contain, in addition to the mandatory constituents a), b) and c), additionally 0.1 to 30% by weight of one or more co-additives e) from the group of polyethylene glycols and polyglycol ethers (obtainable from Ethoxylation of 1,2- or 1,3-propanediol, 1,2- or 1,4-butanediol, hexanediol, glycerol, trimethylolpropane or pentaerythritol), these compounds having a molecular weight in the range from 200 to 1000, preferably 200 to 600 should.
  • co-additives e) from the group of polyethylene glycols and polyglycol ethers obtainable from Ethoxylation of 1,2- or 1,3-propanediol, 1,2- or 1,4-butanediol, hexanediol, glycerol, trimethylolpropane or pentaerythritol
  • the pigment concentrates according to the invention can contain, in addition to the mandatory constituents a), b) and c) mentioned, additional ingredients customary in pigment concentrates. Examples of these are defoamers, preservatives, anti-drying agents and
  • the pigment concentrates according to the invention are suitable for coloring paints, e.g. B. by the handyman or by the specialist in paint banks, or even at the producer of the paints.
  • the pigment concentrates according to the invention can also be used for coloring other paints or coatings, such as printing inks, leather finishes, wallpaper paints, wood glazes, wood protection systems and wood stains, overprint varnishes or air-drying or oven-drying industrial lacquers, and for pigmenting colored pencil leads, fiber-tip pens, ink-jet inks, Inks, pastes for ballpoint pens, shoe care products, non-woven nonwovens, paper coating colors and pulp colors, cardboard printing inks, spin dyes and foils.
  • PR 101 pigment with color index PR (pigment red) 101; was used for this
  • Add-1 Compound of the general formula (I), where R 1 is a linear C ] 0 / i 2 alkyl radical, the radicals R 2 and R 6 are hydrogen and the sum (x + y) 10.
  • Disp-2 emulsion paint based on styrene acrylate (" Acronal 290D “, BASF)
  • Disp-3 dispersion varnish based on pure acrylate ("Neocryl XK90", Zeneca Resins /
  • Examples B1 to B-4 obtained pigment pastes on their viscosity behavior and on their compatibility with white Dispersion paints or varnishes tested. The results can be found in Tables 1 to 3.
  • the viscosities of the pigment pastes according to Examples B1 to B-4 were measured a) after 24 hours of storage at 20 ° C. and b) after 4 weeks of storage at 40 ° C. at room temperature according to Brookfield (LVT, 30 revolutions per minute, spindle 2-4, after 1 minute stirring); the information in Table 1 is in mPas.
  • the white dispersion paints or varnishes Disp-1 to Disp-3 were each made with 10% by weight, based on the white emulsion paint or dispersion varnish used, of the pigment pastes according to Examples B1 to B-4 mixed and mixed homogeneously.
  • the formulations obtained were then applied a) immediately thereafter and b) after 4 weeks of storage at 40 ° C. on contrast paper cards (Erichson, type "7.32 / 7") in a thin layer (150 microns wet layer thickness) after about three minutes the applied mixture was rubbed in the lower third of the test card with the finger and then the color tones of the unworn surface were compared with the color of the rubbed surface (with Dr.
  • the white emulsion paints or varnishes Disp-1 to Disp-3 were each 10% by weight, based on the white emulsion paint or dispersion varnish used, of the pigment pastes according to Examples B1 to B-4 mixed and mixed homogeneously.
  • the formulations obtained were then applied a) immediately thereafter and b) after 4 weeks of storage at 40 ° C. on contrast paper cards (Erichson, type "7.32 / 7") in a thin layer (150 microns wet layer thickness). After drying, the Degree of gloss using a degree of gloss meter according to Dr. Determined long at angles of 85 ° or 60 °.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Inks, Pencil-Leads, Or Crayons (AREA)
  • Pigments, Carbon Blacks, Or Wood Stains (AREA)
  • Paints Or Removers (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Heterocyclic Carbon Compounds Containing A Hetero Ring Having Oxygen Or Sulfur (AREA)
  • Emulsifying, Dispersing, Foam-Producing Or Wetting Agents (AREA)

Abstract

Gegenstand der Erfindung ist die Verwendung spezieller Diolalkoxylate als Additive zur Herstellung von Pigmentkonzentraten. Die Erfindung betrifft weiterhin Pigmentkonzentrate mit einem Gehalt an Pigmenten, speziellen Diolalkoxylaten und einem flüssigen Trägermedium, insbesondere Wasser.

Description

Verwendung von Diolalkoxylaten als Additive zur Herstellung von Pigmentkonzentraten
Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft die Verwendung spezieller Diolalkoxylate als Additive zur Herstellung von Pigmentkonzentraten, insbesondere wäßrigen Pigmentkonzentraten. Die Erfindung betrifft weiterhin Pigmentkonzentrate, in Fachkreisen auch als Pigmentdispersionen oder Pigmentpasten bezeichnet, mit einem Gehalt an Pigmenten, speziellen Diolalkoxylaten und einem flüssigen Trägermedium, insbesondere Wasser.
Stand der Technik
Pigmentkonzentrate werden hergestellt indem man Pigmente unter Zuhilfenahme von Schermaschinen in einem flüssigen Trägermedium aufschließt und so fein verteilt, daß das Pigment dauerhaft in Form der Primärteilchen vorliegt. Geeignete Schermaschinen sind dem Fachmann bekannt und beispielsweise in
• C. H. Hare, Protective Coatings - Fundamentals of Chemistry and Composition, Technology Publishing Comp., Pittburgh (1994)
unter besonderer Berücksichtigung amerikanischer Technologien beschrieben. Wegen der Bedeutung des Dispergierens für die Lack-, Farben- und Druckfarbenindustrie sind sowohl der Dispergiervorgang als auch die zur Stabilisierung der Primärteilchen geeigneten niedermolekularen und höhermolekularen Verbindungen ausführlich in der Fachliteratur beschrieben. Beispielhaft sei hier verwiesen auf:
• H. Kittel, Lehrbuch der Lacke und Beschichtungen, Bd. III, S. 239 ff, Verl. W. A. Colomb, Berlin, Oberschwandorf (1976)
• J. V. Robinson, R. N. Thompson, Dispersants, in Paper Coating Additives, Monograph No . 25, TAPPI, Atlanta 1963
• J. D. Schofield, Polymeric Dispersants, in Handbook of Coating Additives, L. J. Calbo (Ed.), Bd. 2, Marcel Dekker, New York, Basel, Hongkong (1992) .
Aus dem bekannten Stand der Technik kann keine Lehre zur gezielten Auswahl von Additiven abgeleitet werden, die die Formulierung von Pigmentkonzentraten wirkungsvoll unterstützen, speziell wenn diese Pigmentkonzentrate die Herstellung emissionsarmer, oder gar emissionsfreier Farben und Druckfarben erlauben sollen, oder wenn sie frei sein sollen von ökologisch oder ökotoxikologisch bedenklichen Substanzen.
Eine besondere Schwierigkeit stellt die Formulierung wässriger Pigmentkonzentrate dar, insbesondere wenn diese ohne den Zusatz niedermolekularer Colöser wie Ethylenglykol oder Propylenglykol erfolgen soll. So sind, wie der Fachmann weiß, sogenannte Pigmentverteiler auf der Basis von Polyphosphaten oder Polyacrylaten zwar zum Inschwebehalten von Pigmenten und Füllstoffen neben den durch Emulgatoren oder Schutzkolloide stabilisierten Latexteilchen in Dispersionsfarben hervorragend geeignet, nicht jedoch zur Herstellung von Pigmentkonzentraten mit dem vorbeschriebenen Anforderungsprofil.
Die meisten Dispergiermittel, die in organischen Trägerölen unterschiedlicher Polarität hervorragend geeignet sind, versagen, wenn als kontinuierliche Phase für die Pigmentkonzentrate Wasser gewählt wird. Gut pigmentbenetzende tensidische Dispergiermittel wie Alkylphenolpolyglykolether - vergleiche etwa die Patentschrift GB 861 223 - wiederum sind hinsichtlichtlich ihrer biologischen Abbaubarkeit in jüngerer Zeit in die ökologische Diskussion gerückt, und zwar sowohl in der Wasch- und Reinigungsmittel-Industrie, wo sie als Tenside in Deutschland bereits vollständig ersetzt sind, als auch in der Emulsions- Polymerisation, d. h. bei der Erzeugung von wässrigen Bindemitteln für Dispersionsfarben, vergleiche dazu:
• C. Baumann, D. Feustel, U. Held, R. Höfer, "Stabilisierungssysteme für die Herstellung von Polymer-Dispersionen", in: Welt der Farben, S. 15 ff, (2/1996)
Eine weitere Erschwerung hinsichtlich der Auswahl von Additiven für die Formulierung von Pigmentkonzentraten besteht darin, daß das Dispergieradditiv dergestalt ausgewählt sein muß, daß, weitgehend unabhängig vom Trägeröl, die Viskosität der kontinuierlichen Phase mit steigender Scherkraft abnimmt, d. h. strukturviskos und auf keinen Fall dilatant sein darf.
Bei der Formulierung der Pigmentkonzentrate muß weiterhin darauf geachtet werden, daß eine speziell ausgewogene Balance zwischen Wasserrückhaltevermögen und Hygroskopie eingestellt werden muß, dergestalt, daß die Eigentrocknung des Konzentrats stark verzögert ist. Angetrocknete Pigmentkonzentrate sollen leicht redispergierbar sein. Andererseits dürfen Wasserrückhaltevermögen und Hygroskopie nicht so hoch werden, daß der fertige Anstrich wasserempfindlich wird.
Auch andere Gebrauchseigenschaften der fertigen Farbe wie Gefrier-/Tau- Stabilität, Lagerstabilität, Scherstabilität dürfen ebensowenig negativ beeinflußt werden wie Eigenschaften des ausgehärteten Films, z. B. Klarheit, Glanz oder Resistenz gegen Weißanlaufen. Eine weitere besondere Anforderung, die durch die erfmdungs gemäß zu entwickelnden Pigmentkonzentrate erfüllt werden soll, besteht darin, daß Verträglichkeit gegeben sein muß mit einem breiten Spektrum an Bindemitteln, organischen und anorganischen Pigmenten, die ihrerseits meist dispergiert in sogenannten. Basislacken vorliegen, gleichzeitig aber auch sowohl mit Wasser als auch mit den unterschiedlichen in Anstrichfarben verwendeten Lösemitteln, sowie mit den in Silikatanstrichfarben verwendeten hochalkalischen Wassergläsern.
Ein hoher Prozentsatz flüssiger Anstrichfarben wird industriell hergestellt, indem das polymere Bindemittel in einer separaten Stufe hergestellt und dann mit den übrigen Bestandteilen zur fertigen Farbe abgemischt wird. Falls die Einfärbung bereits an dieser Stelle erfolgen soll, wird das Pigment in einer vorgeschalteten Stufe mit dem Bindemittel in einem Hochgeschwindigkeitsmischer oder einem Dissolver angerieben, dann wird auf Gebrauchskonzentration herunterverdünnt. In Zusammenhang mit dieser Erfindung besonders interessant sind Bautenfarben für den do-it-yourself Gebrauch und für den Fachwerker-Bereich, und zwar für Innen- und Außenanstriche. Die Bindemittel für diese Farben werden hergestellt durch Emulsionspolymerisation in wässriger Phase. Die wässrige Phase enthält in der Praxis häufig flüchtige organische Lösemittel, sogenannte Koaleszenzmittel, die entweder bereits während der Polymerisation oder später zugesetzt werden und die Filmbildung durch Anlösen der Latexteilchen unterstützen, sowie den Verlauf fördern. Der Eigengeruch dieser Koaleszenzmittel, speziell des bekannten und verbreiteten Isobuttersäure - 2,2,4 - Trimethyl-3-hydroxypentylesters (Texanol®), kann in frisch gestrichenen Räumen noch über mehrere Tage wahrgenommen werden. Er wird jedoch in der modernen Gesellschaft als mehr und mehr belästigend empfunden. Es besteht deshalb ein Interesse daran, moderne Anstrichfarben völlig frei zu halten von solchen Koaleszenzmitteln und anderen flüchtigen Löse- oder Co-Lösemitteln und diese auch nicht über die Pigmentkonzentrate einzuschleppen. Neben der Einfärbung von Anstrichfarben bei der Herstellung wird ein nennenswerter Prozentsatz erst unmittelbar vor der Verwendung eingefärbt, sei es um spezielle Farbtöne einzustellen, sei es um besonderen Kundenwünschen entgegenzukommen. In diesen Fällen wird ein industriell vorgefertigtes Pigmentkonzentrat einer weißen oder pastellfarbenen Stammfarbe zugemischt. Diese kundennahe Form der Farbeinstellung kann sowohl handwerklich als auch halbindustriell oder industriell erfolgen. Das Pigmentkonzentrat wird in diesen Fällen meist in einem Verhältnis 5 bis 200 ml pro 1 Stammfarbe zugemischt. Oft wird eine Kombination von zwei oder drei verschiedene Pigmentpasten benötigt, um den gewünschten Farbton zu treffen. Die Pigmentkonzentrate enthalten gewöhnlich hohe Pigmentkonzentrationen, d. h. die Pigmentvolumenkonzentration - abkürzend als PVK bezeichnet - liegt normalerweise zwischen 10 und 80 %.
Aus DE-A-26 28 145 sind Ethylenoxid-Addukte an spezielle Glykole bekannt, die als Strukturelement eine Gruppe -C≡C- enthalten. Diese Verbindungen sollen sich als Anfeuchtemittel, Dispergiermittel, nichtionische Antischaummittel und Viskositätsstabilisatoren eignen und ihre Wirkung in wäßriger Lösung bei niedrigerer Konzentration als bei klassischen Tensiden entfalten. Über die Aufzählung der genannten Anwendungsbereiche hinaus offenbart jedoch die DE- A-26 28 145 keine konkreten weiteren Einzelheiten oder Ausführungsbeispiele.
EP 565 709 Bl offenbart wäßrige inkjet-Tinten, die Polyol-Alkylenoxid- Kondensate als Cosolvens enthalten. Gemäß Seite 4, Zeilen 9-15 dieser Schrift enthält das Polyol insbesondere 3 oder mehr OH-Gruppen. Explizit werden dabei spezielle Triole wie Glycerin, Trimethylolpropan, Trimethylolethan, 1,2,4- Butantriol und 1,2,6-Hexantriol genannt, ferner als Tetrol Pentaerythritol und Di- (trimethylolpropan), als Pentol Glucose sowie als Hexol Sorbitol und Inositol. Der Einsatz von Diolen wird jedoch als wenig befriedigend dargestellt. In diesem Zusammenhang wird festgestellt, daß Alkylenoxid-Kondensate von Diolen im allgemeinen nicht mit Pigmentdispersionen kompatibel sind, wobei Neopentylglykolalkoxylate möglicherweise ausgenommen sind.
WO 96/7689 offenbart Copolymere der allgemeinen Formel (A-COO)2-B, worin A ein Molgewicht von wenigstens 500 hat und der Rest einer öllöslichen komplexen Monocarbonsäure spezieller Struktur ist und B ein Molgewicht von wenigstens 500 hat und der divalente Rest eines Alkylglykols oder eines Polyalkylenglykols ist. Die Copolymeren gemäß WO 96/7689 sollen sich zum Dispergieren anorganischer Pigmente in organischen Medien eignen.
Aus EP 735 109 A2 sind wäßrige Pigmentpräparationen bekannt, die unter anderem 10 bis 80% eines Pigments und 0,1 bis 20% eines Oxalkylierungsproduktes enthalten, dasdurch Anlagerung von gegebenenfalls substituierten Styrolen an gegebenenfalls substituierte Phenole und Umsetzung mit Ethylenoxid und/oder Propylenoxid erhalten wird.
Aus DE 39 20 130 AI ist die Verwendung von Partialestern von Oligoglycerinen mit Fettsäuren als Pigmentdispergatoren für wäßrige Lackdispersionen bekannt. Dabei können die genannten Partialester gegebenenfalls ethoxyliert und/oder propoxyliert sein.
Der vorliegenden Erfindung lag die Aufgabe zu Grunde, wirkungsvolle Additive zur Herstellung von Pigmentkonzentraten sowie die dadurch zugänglichen Pigmentkonzentrate selbst bereitzustellen, die die Vielzahl der oben genannten Kriterien hinsichtlich des wünschenswerten Eigenschaftsprofils solcher Zusätze beziehungsweise der Pigmentkonzentrate selbst erfüllen. Beschreibung der Erfindung
Gegenstand der Erfindung ist zunächst die Verwendung von Diolalkoxylaten als Additive zur Herstellung von Pigmentkonzentraten. Dabei wählt man die Diolalkoxylate aus der Gruppe der Verbindungen der Formeln (I) bis (III). Die Verbindungen (I) bis (III) haben folgende Strukturen:
O-(CH2- CHR -O)xH I R'-CH-CH-R2 (I) I O-(CH2- CHR6-O)yH
O-(CH2- CHR -O)xH I R3-CH-CH2-O-R4-O-CH2-CH-R5 (II)
I O-(CH2- CHR6-O)yH
O-(CH2- CHR6-O)xH I R7-CH-(CH2)n-CH-R8 (III)
I O-(CH2- CHR6-O)yH
worin die Reste R' und R unabhängig voneinander Alkylgruppen mit 1 bis 36 Kohlenstoffatomen oder Wasserstoff,
- die Reste R und R unabhängig voneinander Alkylgruppen mit 1 bis 36 Kohlenstoffatomen oder Wasserstoff,
- der Rest R4 eine geradkettige oder verzweigte Alkylengruppe mit 2 bis 12 C- Atomen oder eine Gruppe -(CH2-CHR6-O)z-, - der Rest R6 Wasserstoff oder eine Methylgruppe,
- die Reste R7 und R8 unabhängig voneinander Alkylgruppen mit 1 bis 36 Kohlenstoffatomen oder Wasserstoff,
- die Indices x und y unabhängig voneinander Zahlen im Bereich von 1 bis 200,
- der Index z eine Zahl im Bereich von 1 bis 20 und
- der Index n eine Zahl im Bereich von 2 bis 12 bedeuten, mit der zusätzlichen Maßgabe, daß
- nicht beide Reste R1 und R2 zugleich Wasserstoff sein dürfen,
- die Summe der C- Atome der Reste R und R im Bereich von 6 bis 38 liegt,
- nicht beide Reste R3 und R5 zugleich Wasserstoff sein dürfen,
- die Summe der C- Atome der Reste R3 und R5 im Bereich von 6 bis 38 liegt,
- die Summe (x + y) eine Zahl im Bereich von 5 bis 200 ist.
Für bevorzugte Ausführungsformen gilt im Hinblick auf die Verbindungen der Formeln (I) bis (III), daß - unabhängig voneinander -
- die Reste R1 und R2 beziehungsweise R3 und R5 Alkylgruppen mit 12 bis 18 Kohlenstoffatomen bedeuten,
- die Summe (x + y) eine Zahl im Bereich von 5 bis 120 ist.
In einer bevorzugten Auisführungsform bezieht sich die vorliegende Erfindung auf die Verwendung der Diolalkoxylaten (I) bis (III) als Additive zur Herstellung von wäßrigen Pigmentkonzentraten.
Die Menge der erfindungsgemäß einzusetzenden Diolalkoxylate richtet sich einerseits nach der Natur der zu dispergierenden Farbstoffe sowie nach der Menge der zu dispergierenden Farbstoffe. Vorzugsweise setzt man dabei die Verbindungen (I), (II) und (III) in einer Menge von 0,1 bis 20 Gew.-% - bezogen auf die gesamte Pigmentdispersion - ein. Die Herstellung der Verbindungen (I) bis (III) kann nach allen dem Fachmann aus der Literatur bekannten Methoden erfolgen. In aller Regel gilt dabei, daß man zunächst ein Diol herstellt und dieses dann nach üblichen Methoden alkoxyliert. Die Standardmethode der Alkoxylierung besteht darin, daß man einen Alkohol - im Falle der vorliegenden Erfindung ein Diol - mit Ethylenoxid und/oder Propylenoxid in Kontakt bringt und dieses Gemisch in Gegenwart eines alkalischen Katalysators und Temperaturen im Bereich von 20 bis 200 °C umsetzt. Auf diese Weise werden Anlagerungsprodukte von Ethylenoxid (EO) und/oder Propylenoxid (PO) an das jeweils eingesetzte Diol erhalten. Bei den Additionsprodukten handelt es sich mithin um EO-Addukte oder um PO-Addukte oder um EO/PO-Addukte an das jeweils eingesetzte Diol; bei den EO/PO- Addukten kann dabei die Anlagerung von EO und PO statistisch oder blockweise erfolgen.
Exemplarische Beispiele für die Herstellung von Verbindungen (I) Umsetzung längerkettiger Epoxide, die nach bekannten Verfahren aus Olefinen verschiedenster Herkunft durch Epoxidierung zugänglich sind, mit Ethylenglykol im Molverhältnis von 1 : 1 in Gegenwart alkalischer oder saurer Katalysatoren und anschließende Ethoxylierung der dabei erhaltenen Produkte. Beispielsweise setzt man ein α-Olefinepoxid mit 14 C-Atomen im Molverhältnis 1 : 1 mit Ethylenglykol um. An das dabei erhaltene Diol lagert man anschließend die gewünschte Menge Ethylenoxid und/oder Propylenoxid an.
Exemplarische Beispiele für die Herstellung von Verbindungen (II) Umsetzung längerkettiger Epoxide, die nach bekannten Verfahren aus Olefinen verschiedenster Herkunft durch Epoxidierung zugänglich sind, mit Ethylenglykol im Molverhältnis von 2 : 1 in Gegenwart alkalischer oder saurer Katalysatoren und anschließende Ethoxylierung der dabei erhaltenen Produkte. Beispielsweise setzt man ein α-Olefmepoxid mit 16 C-Atomen im Molverhältnis 2 : 1 mit Ethylenglykol um. An das dabei erhaltene Diol lagert man anschließend die gewünschte Menge Ethylenoxid und/oder Propylenoxid an, beispielsweise 10 Mol Ethylenoxid pro Mol des Diols.
Exemplarische Beispiele für die Herstellung von Verbindungen (III) Durch Hydrierung von Rizinolsäuremethylester ist 12-Hydroxystearylalkohol zugänglich. Dieses Diol läßt sich zu Verbindungen des Typs (III) ethoxylieren. Weitere Verbindungen des Typs (III) erhält man durch Alkoxylierung von α-ω- Alkandiolen, etwa 1,10 Decandiol oder 1,12. Dodecandiol.
Die in den erfindungsgemäßen Pigmentkonzentraten enthaltenen Verbindungen (I) bis (III) sind stickstofffrei und frei von hydrolysierbaren Ester- oder Aldehyd- Gruppen.
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind Pigmentkonzentrate enthaltend a) 10 bis 80 Gew.-% eines oder mehrerer Pigmente b) 0,1 bis 20 Gew.-% eines oder mehrere Diolalkoxylate aus der Gruppe der Verbindungen der Formeln (I) bis (III
O-(CH2- CHR6-O)xH
R'-CH-CH-R2 (I)
O-(CH2- CHR -O)yH
O-(CH2- CHR6-O)xH I R3-CH-CH2-O-R4-O-CH2-CH-R5 (II)
I O-(CH2- CHR6-O)yH
O-(CH2- CHR6-O)xH I R7-CH-(CH2)n-CH-R8 (III)
I O-(CH2- CHR6-O)yH
worin die Reste R' und Rz unabhängig voneinander Alkylgruppen mit 1 bis 36 Kohlenstoffatomen oder Wasserstoff,
- die Reste R und R unabhängig voneinander Alkylgruppen mit 1 bis 36
Kohlenstoffatomen oder Wasserstoff,
- der Rest R4 eine geradkettige oder verzweigte Alkylengruppe mit 2 bis 12
C-Atomen oder eine Gruppe -(CH2-CHR6-O)z-,
- der Rest R6 Wasserstoff oder eine Methylgruppe, - die Reste R undR unabhängig voneinander Alkylgruppen mit 1 bis 36
Kohlenstoffatomen oder Wasserstoff,
- die Indices x und y unabhängig voneinander Zahlen im Bereich von 1 bis
200,
- der Index z eine Zahl im Bereich von 1 bis 20 und
- der Index n eine Zahl im Bereich von 2 bis 12 bedeuten, mit der zusätzlichen Maßgabe, daß
- nicht beide Reste R1 und R2 zugleich Wasserstoff sein dürfen,
- die Summe der C-Atome der Reste R und R im Bereich von 6 bis 38 liegt,
- nicht beide Reste R und R zugleich Wasserstoff sein dürfen,
- die Summe der C-Atome der Reste R3 und R5 im Bereich von 6 bis 38 liegt,
- die Summe (x + y) eine Zahl im Bereich von 5 bis 200 ist, c) 15 bis 85 Gew.% eines flüssigen Trägermediums.
Hinsichtlich der Auswahl der Pigmente a) bestehen im Rahmen der vorliegenden Erfindung an sich keinerlei Beschränkungen. Wie dem Fachmann bekannt handelt es sich bei Pigmenten um in Lösungsmitteln oder Bindemitteln praktisch unlösliche teilchenförmige organische oder anorganische Stoffe, die entweder selbst farbgebend oder mattierend sein können. Viele anorganische Pigmente fungieren auch als Füllstoffe und umgekehrt. Beispiele für besonders verbreitete Klassen von Pigmenten können der einschlägigen Fachliteratur entnommen werden, etwa:
• Otto-Albrecht Neumüller, Römpps Chemie-Lexikon, 7. Auflage, Stuttgart 1974, Seiten 2693-2695
Flüsssige Trägermedien c) - etwa organische Trägeröle oder Wasser - sind dem Fachmann bekannt. In einer bevorzugten Ausführungsform wählt man als flüssiges Trägermedium Wasser. In diesem Falle handelt es sich also um wäßrige Pigmentkonzentrate. In einer weiteren Ausf hrungsform enthalten die erfmdungs gemäßen Pigmentkonzentrate neben den obligatorischen Bestandteilen a), b) und c) zusätzlich 0,1 bis 30 Gew.-% eines oder mehrerer Tenside d) aus der Gruppe der Alkylpolyglycoside (wie unten näher beschrieben), Fettalkoholpolyglykolether (wie unten näher beschrieben) und Styrylphenolpolyglykolether (wie etwa aus der oben genannten EP-A-735 109 bekannt).
Alkylpolyglycoside lassen sich durch die allgemeine Struktur (IV) charakterisieren:
R-(G)P (IV)
Darin bedeuten R einen linearen, gesättigten Alkylrest mit 8 bis 22 C-Atomen und (G)p ein Glycosid- oder Oligoglycosid-Rest mit einem Oligomerisationsgrad x von 1 bis 10 ist, zum Deinken von Altpapier. Alkylglycoside der angegebenen Formel (IV) sind seit langem bekannte oberflächenaktive Stoffe, die aus Zuckern und aliphatischen, primären Alkoholen mit 8 bis 22 C-Atomen unter Acetalisierung herstellbar sind. Als Zuckerkomponente (Glycosen) kommen bevorzugt Glucose, daneben aber auch Fructose, Mannose, Galactose, Telose, Gulose, Allose, Altrose, Idose, Arabinose, Xylose, Lyxose, Libose und Gemische davon in Frage. Bevorzugt wegen der leichten Zugänglichkeit und der guten Anwendungseigenschaften sind die Acetalisierungsprodukte der Glucose mit Fettalkoholen, die beispielsweise aus natürlichen Fetten und Ölen nach bekannten Verfahren erhältlich sind, insbesondere mit linearen, primären, gesättigten und ungesättigten Fettalkoholen mit 8 bis 22 C-Atomen. Bezüglich des Glycosidrestes (G)p gilt, daß sowohl Monoglycoside (p = 1), bei denen ein Zuckerrest glycosidisch mit dem Fettalkohol verbunden ist, als auch oligomere Glycoside mit einem Oligomerisationsgrad p = 2 bis 10 geeignet sind. In der Regel liegen Gemische von Mono- und Oligoglycosiden vor. Bevorzugt geeignet sind solche Alkylglycoside (IV), in welcher R eine Alkylgruppe mit 8 bis 22 C-Atomen und (G)p ein Glycosid- oder Oligoglycosidrest mit einem Oligomerisationsgrad p = 1 bis 10 ist. Ganz besonders bevorzugt ist R dabei eine Alkylgruppe mit 8 bis 14 C-Atomen. Der mittlere Oligomerisationsgrad liegt vorzugsweise im Bereich von 1 bis 1,5.
Fettalkoholpolyglykolether lassen sich durch die allgemeine Formel (V) charakterisieren:
R9-O-(CH2- CHR10-O)qH (V)
Darin bedeuten R9 einen linearen, gesättigten Alkylrest mit 8 bis 22 C-Atomen, der Rest R10 Wasserstoff oder eine Methylgruppe und der Index q eine Zahl im Bereich von 1 bis 50. Aus der Gruppe der Verbindungen (V) sind Fettalkoholethoxylate besonders bevorzugt, insbesondere Anlagerungsprodukte von 2 bis 20 Mol Ethylenoxid pro Mol Fettalkohol mit 12 bis 18 C-Atomen.
In einer weiteren Ausführungsform enthalten die erfmdungs gemäßen Pigmentkonzentrate neben den obligatorischen Bestandteilen a), b) und c) zusätzlich 0,1 bis 30 Gew.-% eines oder mehrerer Co-Additive e) aus der Gruppe der Polyethylenglykole und der Polyglykolether (erhältlich durch Ethoxylierung von 1,2- oder 1,3-Propandiol, 1,2- oder 1,4-Butandiol, Hexandiol, Glycerin, Trimethylolpropan oder Pentaerythrit), wobei diese Verbindungen ein Molekulargewicht im Bereich von 200 bis 1000, vorzugsweise 200 bis 600 aufweisen sollen.
Die erfindungsgemäßen Pigmentkonzentrate können neben den genannten obligatorischen Bestandteilen a), b) und c) zusätzlich weitere in Pigmentkonzentraten übliche Ingredienzien enthalten. Beispiele hierfür sind Entschäumer, Konservierungsmittel, Antrocknungsverzögerer und
Antiabsetzmittel. Die erfindungsgemäßen Pigmentkonzentrate eignen sich zum Einfärben von Anstrichfarben, z. B. durch den Heimwerker oder durch den Fachmann in Farbenbanken, oder auch beim Erzeuger der Anstrichfarben. Die erfindungsgemäßen Pigmentkonzentrate können jedoch ebenfalls eingesetzt werden zur Einfärbung anderer Anstriche oder Beschichtungen, wie Druckfarben, Lederzurichtungen, Tapetenfarben, Holzlasuren, Holzschutzsystemen und Holzbeizen, Überdrucklacken oder luft- oder ofentrocknenden Industrielacken, sowie zum Pigmentieren von Buntstiftminen, Faserschreibern, Ink-Jet-Tinten, Tuschen, Pasten für Kugelschreiber, Schuhpflegemittel, non-woven- Vliesen, Papierstreichfarben und Papiermasseeinfärbungen, Kartonage-Druckfarben, Spinnfärbungen und Folien.
Die folgenden Beispiele dienen der Erläuterung der Erfindung und sind nicht einschränkend zu verstehen.
B e i s p i e l e
1. Verwendete Substanzen
1.1. Pigmente
PR 101 : Pigment mit Colour-Index PR (pigment red) 101 ; eingesetzt wurde hierzu
"Bayferrox 120 M" (Fa. Bayer) PV 19: Pigment mit Colour-Index PV (pigment violet) 19; eingesetzt wurde hierzu "Hostaperm rotviolett ER 02" (Fa. Hoechst AG) PG 7: Pigment mit Colour-Index PG (pigment green) 7; eingesetzt wurde hierzu
"Sunfast grün 7 264-0414" (Fa. Sun Chemicals) PBk 7: Pigment mit Colour-Index PR (pigment black) 7; eingesetzt wurde hierzu
"Spezialschwarz 4" (Fa. Degussa)
1.2. Antiabsetzmittel
Xanthan-Gum "Deuteron VT 819" (Wilhelm O.C. Schöner GmbH, Achim)
1.3. Entschäumer
Silikonentschäumer "Dehydran 3282 " (Henkel KgaA, Düsseldorf)
1.4. Erfindungsgemäße Additive
Add- 1 : Verbindung der allgemeinen Formel (I), wobei R1 ein linearer C]0/i2- Alkylrest, die Reste R2 und R6 Wasserstoff und die Summe (x + y) 10 bedeuten.
1.5. Weiße Dispersionsfarben bzw. -lacke
Disp-1 : Dispersionsfarbe auf Basis Vinylacetat-Ethylen-Copolymer ("Vinnapast
EZ 36", Wacker Chemie) Disp-2: Dispersionsfarbe auf Basis Styrolacrylat ("Acronal 290D", BASF) Disp-3: Dispersionslack auf Basis Reinacrylat ("Neocryl XK90", Zeneca Resins /
NL)
2. Herstellung der Pigmentpasten (Pigmentkonzentrate)
2.1. Beispiel B-l
34,9 Gewichtsteile Wasser wurden vorgelegt, unter Rühren 4,5 Gewichtsteile des Additivs Add-1 zugegeben und diese Mischung homogenisiert. Anschließend gab man 60 Gewichtsteile des Pigments PR 101 zu und homogenisierte mittels eines Dissolvers (Dispermat CV, Fa. Getzmann, Reinhardshagen). Zu dem auf diese Weise erhaltenen Premix fügte man vorsichtig Dimethylethanolamin zu und zwar in einer Menge, daß ein pH-Wert von 8 resultierte. Anschließend gab man 0,4 Gewichtsteile des unter Nr. 1.3. genannten Entschäumers und 0,2 Gewichtsteile des unter Nr. 1.2. genannten Antiabsetzmittels hinzu und dispergierte unter Verwendung einer Rührwerkskugelmühle im Umlaufverfahren (Dispermat SL, Fa. Getzmann, Reinhardshagen) 30 Minuten bei einer Drehzahl von 2000 Umdrehungen pro Minute.
2.2. Beispiel B-2
57,6 Gewichtsteile Wasser wurden vorgelegt, unter Rühren 12 Gewichtsteile des Additivs Add-1 zugegeben und diese Mischung homogenisiert. Anschließend gab man 30 Gewichtsteile des Pigments PV 19 zu und homogenisierte mittels eines Dissolvers (Dispermat CV, Fa. Getzmann, Reinhardshagen). Zu dem auf diese Weise erhaltenen Premix fügte man vorsichtig Dimethylethanolamin zu und zwar in einer Menge, daß ein pH-Wert von 8 resultierte. Anschließend gab man 0,4 Gewichtsteile des unter Nr. 1.3. genannten Entschäumers hinzu und dispergierte unter Verwendung einer Rührwerkskugelmühle im Umlaufverfahren (Dispermat SL, Fa. Getzmann, Reinhardshagen) 60 Minuten bei einer Drehzahl von 3500 Umdrehungen pro Minute. 2.3. Beispiel B-3
48,6 Gewichtsteile Wasser wurden vorgelegt, unter Rühren 11 Gewichtsteile des Additivs Add-1 zugegeben und diese Mischung homogenisiert. Anschließend gab man 40 Gewichtsteile des Pigments PG 7 zu und homogenisierte mittels eines Dissolvers (Dispermat CV, Fa. Getzmann, Reinhardshagen). Zu dem auf diese Weise erhaltenen Premix fügte man vorsichtig Dimethylethanolamin zu und zwar in einer Menge, daß ein pH- Wert von 8 resultierte. Anschließend gab man 0,4 Gewichtsteile des unter Nr. 1.3. genannten Entschäumers hinzu und dispergierte unter Verwendung einer Rührwerkskugelmühle im Umlaufverfahren (Dispermat SL, Fa. Getzmann, Reinhardshagen) 60 Minuten bei einer Drehzahl von 4000 Umdrehungen pro Minute.
2.4. Beispiel B-4
59,6 Gewichtsteile Wasser wurden vorgelegt, unter Rühren 15 Gewichtsteile des Additivs Add-1 zugegeben und diese Mischung homogenisiert. Anschließend gab man 25 Gewichtsteile des Pigments PBk 7 zu und homogenisierte mittels eines Dissolvers (Dispermat CV, Fa. Getzmann, Reinhardshagen). Zu dem auf diese Weise erhaltenen Premix fügte man vorsichtig Dimethylethanolamin zu und zwar in einer Menge, daß ein pH-Wert von 8 resultierte. Anschließend gab man 0,4 Gewichtsteile des unter Nr. 1.3. genannten Entschäumers hinzu und dispergierte unter Verwendung einer Rührwerkskugelmühle im Umlaufverfahren (Dispermat SL, Fa. Getzmann, Reinhardshagen) 90 Minuten bei einer Drehzahl von 4000 Umdrehungen pro Minute.
3. Anwendungstechnische Untersuchungen
Die gemäß 2.1 bis 2.4. (Beispiele B-l bis B-4) erhaltenen Pigmentpasten wurden auf ihr Viskositätsverhalten und auf ihre Verträglichkeit mit weißen Dispersionsfarben bzw. -lacken geprüft. Die Ergebnisse können den Tabellen 1 bis 3 entnommen werden.
3.1. Viskositätsverhalten
Die Viskositäten der Pigmentpasten gemäß den Beispielen B-l bis B-4 wurden a) nach 24-stündiger Lagerung bei 20 °C und b) nach 4-wöchiger Lagerung bei 40 °C bei Raumtemperatur nach Brookfield gemessen (LVT, 30 Umdrehungen pro Minute, Spindel 2-4, nach 1 Minute Rührzeit); die Angaben der Tabelle 1 sind in mPas.
Tabelle 1: Viskositätsverhalten
Figure imgf000021_0001
3.2. Rubout Zur Bestimmung des Rubouts wurden die weißen Dispersionsfarben bzw. -lacke Disp-1 bis Disp-3 jeweils mit 10 Gew.-% - bezogen auf die eingesetzte weiße Dispersionsfarbe bzw. den eingesetzten Dispersionslack - der Pigmentpasten gemäß den Beispielen B-l bis B-4 versetzt und homogen durchmischt. Die erhaltenen Rezepturen wurden dann a) sofort danach und b) nach 4-wöchiger Lagerung bei 40 °C auf Kontrast-Papierkarten (Fa. Erichson, Typ "7.32/7") in dünner Schicht (150 Mikrometer Naßschichtdicke) aufgebracht Nach etwa drei Minuten wurde die aufgebrachte Mischung im unteren Drittel der Prüfkarte mit dem Finger verrieben und dann die Farbtöne der unverriebenen Fläche mit dem Farbton der verriebenen Fläche verglichen (mit Dr. Lange MicroColor nach CIELAB, Lichtart D65, 10°). Die dabei resultierenden ΔE- Werte sind in den Tabellen 2a (direkt eingesetzte Rezepturen) und 2b (4 Wochen gelagerte Rezepturen) angegeben. Wie der Fachmann weiß, sind auf dem hier in Rede stehenden technischen Fachgebiet ΔE- Werte im Bereich von 0,3 bis 0,5 als sehr gut zu bezeichnen, ΔE- Werte im Bereich von 0,5 bis etwa 1,0 als gut und ΔE-Werte oberhalb von 1,0 als inakzeptabel.
Tabelle 2a: Rubout bei direktem Einsatz der Rezepturen
Figure imgf000022_0001
3.3. Glanzgrad Zur Bestimmung des Glanzgrades wurden die weißen Dispersionsfarben bzw. - lacke Disp-1 bis Disp-3 jeweils mit 10 Gew.-% - bezogen auf die eingesetzte weiße Dispersionsfarbe bzw. den eingesetzten Dispersionslack - der Pigmentpasten gemäß den Beispielen B-l bis B-4 versetzt und homogen durchmischt. Die erhaltenen Rezepturen wurden dann a) sofort danach und b) nach 4-wöchiger Lagerung bei 40 °C auf Kontrast-Papierkarten (Fa. Erichson, Typ "7.32/7") in dünner Schicht (150 Mikrometer Naßschichtdicke) aufgebracht. Nach erfolgter Trocknung wurde der Glanzgrad mittels eines Glanzgradmeßgerätes nach Dr. Lange bei Winkeln von 85° bzw. 60° bestimmt. Die Ergebnisse sind in den Tabellen 3a (direkt eingesetzte Rezepturen) und 3b (4 Wochen gelagerte Rezepturen) angegeben. Zum Vergleich wurden auch der Glanzgrad der weißen Dispersionsfarben bzw. - lacke, also der unveränderten, nicht mit den erfindungsgemäßen Pigmentpasten B- 1 bis B-4 abgetönten Polymerdispersionen Disp-1 bis Disp-3 bestimmt. Diese Referenzwerte sind zu Vergleichszwecken in den Tabellen 3a und 3b in der Spalte "Referenz" eingetragen.
Tabelle 3a: Glanzgrad bei direktem Einsatz der Rezepturen
Figure imgf000023_0001
Tabelle 3b: Glanzgrad bei 4-wöchiger Lagerung der Rezepturen
Figure imgf000023_0002

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e
1. Verwendung von Diolalkoxylaten als Additive zur Herstellung von Pigmentkonzentraten, dadurch gekennzeichnet, daß man die Diolalkoxylate auswählt aus der Gruppe der Verbindungen der Formeln (I) bis (III)
O-(CH2- CHR6-O)xH I R'-CH-CH-R2 (I) I O-(CH2- CHR6-O)yH
O-(CH2- CHR6-O)xH I R3-CH-CH2-O-R4-O-CH2-CH-R5 (II)
I
O-(CH2- CHR -O)yH
O-(CH2- CHR6-O)xH I R7-CH-(CH2)n-CH-R8 (III)
I O-(CH2- CHR6-O)yH
worin
1 9 die Reste R und R unabhängig voneinander Alkylgruppen mit 1 bis 36
Kohlenstoffatomen oder Wasserstoff, die Reste R und R unabhängig voneinander Alkylgruppen mit 1 bis 36
Kohlenstoffatomen oder Wasserstoff, der Rest R4 eine geradkettige oder verzweigte Alkylengruppe mit 2 bis 12 C-
Atomen oder eine Gruppe -(CH2-CHR6-O)z-, der Rest R6 Wasserstoff oder eine Methylgruppe, - die Reste R und R unabhängig voneinander Alkylgruppen mit 1 bis 36 Kohlenstoffatomen oder Wasserstoff,
- die Indices x und y unabhängig voneinander Zahlen im Bereich von 1 bis 200,
- der Index z eine Zahl im Bereich von 1 bis 20 und
- der Index n eine Zahl im Bereich von 2 bis 12 bedeuten, mit der zusätzlichen Maßgabe, daß
1 -\
- nicht beide Reste R und R zugleich Wasserstoff sein dürfen,
1 9
- die Summe der C-Atome der Reste R und R im Bereich von 6 bis 38 liegt,
- nicht beide Reste R und R zugleich Wasserstoff sein dürfen,
- die Summe der C-Atome der Reste R3 und R5 im Bereich von 6 bis 38 liegt,
- die Summe (x + y) eine Zahl im Bereich von 5 bis 200 ist.
2. Verwendung nach Anspruch 1, wobei man die Verbindungen (I) bis (III) in einer Menge von 0,1 bis 20 Gew.-% - bezogen auf das gesamte Pigmentkonzentrat - einsetzt.
3. Pigmentkonzentrate enthaltend - bezogen auf das gesamte Konzentrat - a) 10 bis 80 Gew.-% eines oder mehrerer Pigmente b) 0,1 bis 20 Gew.-% eines oder mehrere Diolalkoxylate aus der Gruppe der Verbindungen der Formeln (I) bis (III)
O-(CH2- CHR -O)xH I R!-CH-CH-R2 (I)
O-(CH2- CHR -O)yH
O-(CH2- CHR -O)xH
R3-CH-CH2-O-R4-O-CH2-CH-R5 (II)
O-(CH2- CHR -O)yH
O-(CH2- CHR6-O)xH I R7-CH-(CH2)n-CH-R8 (III)
I O-(CH2- CHR6-O)yH
worin
1 9 die Reste R und R unabhängig voneinander Alkylgruppen mit 1 bis
36 Kohlenstoffatomen oder Wasserstoff, die Reste R und R unabhängig voneinander Alkylgruppen mit 1 bis
36 Kohlenstoffatomen oder Wasserstoff, der Rest R eine geradkettige oder verzweigte Alkylengruppe mit 2 bis
12 C-Atomen oder eine Gruppe -(CH2-CHR6-O)z-, der Rest R6 Wasserstoff oder eine Methylgruppe, die Reste R7 und R8 unabhängig voneinander Alkylgruppen mit 1 bis
36 Kohlenstoffatomen oder Wasserstoff, die Indices x und y unabhängig voneinander Zahlen im Bereich von 1 bis 200, der Index z eine Zahl im Bereich von 1 bis 20 und der Index n eine Zahl im Bereich von 2 bis 12 bedeuten, mit der zusätzlichen Maßgabe, daß nicht beide Reste R und R zugleich Wasserstoff sein dürfen, die Summe der C-Atome der Reste R und R" im Bereich von 6 bis 38 liegt, nicht beide Reste R und R zugleich Wasserstoff sein dürfen, die Summe der C-Atome der Reste R3 und R5 im Bereich von 6 bis 38 liegt, die Summe (x + y) eine Zahl im Bereich von 5 bis 200 ist, c) 15 bis 85 Gew.% eines flüssigen Trägermediums.
4. Pigmentkonzentrate nach Anspruch 3, wobei das flüssige Trägermedium Wasser ist.
5. Pigmentkonzentrate nach Anspruch 3 oder 4, wobei diese Konzentrate neben den obligatorischen Bestandteilen a), b) und c) zusätzlich 0,1 bis 30 Gew.-% eines oder mehrerer Tenside d) aus der Gruppe der Alkylpolyglycoside, Fettalkoholpolyglykolether und der Styrylphenolpolyglykolether enthalten.
6. Pigmentkonzentrate nach einem der Ansprüche 3 bis 5, wobei diese Konzentrate neben den obligatorischen Bestandteilen a), b) und c) zusätzlich 0,1 bis 30 Gew.-% eines oder mehrerer Co- Additive e) aus der Gruppe der Polyethylenglykole und der Polyglykolether (erhältlich durch Ethoxylierung von 1,2- oder 1,3-Propandiol, 1,2- oder 1,4-Butandiol, Hexandiol, Glycerin, Trimethylolpropan oder Pentaerythrit) enthalten, wobei diese Verbindungen ein Molekulargewicht im Bereich von 200 bis 1000 aufweisen.
PCT/EP1998/006766 1997-11-04 1998-10-24 Verwendung von diolalkoxylaten als additive zur herstellung von pigmentkonzentraten WO1999023184A1 (de)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE59800947T DE59800947D1 (de) 1997-11-04 1998-10-24 Verwendung von diolalkoxylaten als additive zur herstellung von pigmentkonzentraten
JP2000519049A JP2001521978A (ja) 1997-11-04 1998-10-24 顔料濃厚物製造用の添加剤としてのジオールアルコキシレートの使用
US09/530,840 US6312514B1 (en) 1997-11-04 1998-10-24 Use of diol alkoxylates as additives for the production of pigment concentrates
EP98955521A EP1029008B1 (de) 1997-11-04 1998-10-24 Verwendung von diolalkoxylaten als additive zur herstellung von pigmentkonzentraten
AT98955521T ATE202590T1 (de) 1997-11-04 1998-10-24 Verwendung von diolalkoxylaten als additive zur herstellung von pigmentkonzentraten
CA002309506A CA2309506C (en) 1997-11-04 1998-10-24 Use of diol alkoxylates as additives for the production of pigment concentrates

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19748576.6 1997-11-04
DE19748576A DE19748576A1 (de) 1997-11-04 1997-11-04 Verwendung von Diolalkoxylaten als Additive zur Herstellung von Pigmentkonzentraten

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO1999023184A1 true WO1999023184A1 (de) 1999-05-14

Family

ID=7847505

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP1998/006766 WO1999023184A1 (de) 1997-11-04 1998-10-24 Verwendung von diolalkoxylaten als additive zur herstellung von pigmentkonzentraten

Country Status (7)

Country Link
US (1) US6312514B1 (de)
EP (1) EP1029008B1 (de)
JP (1) JP2001521978A (de)
AT (1) ATE202590T1 (de)
CA (1) CA2309506C (de)
DE (2) DE19748576A1 (de)
WO (1) WO1999023184A1 (de)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102008020573A1 (de) * 2008-04-24 2009-10-29 Klaus Hudelmaier Verfahren zum Herstellen pigmenthaltiger Produkte
EP2541284A1 (de) 2011-05-11 2013-01-02 Services Pétroliers Schlumberger System und Verfahren zur Erzeugung von flüssigkeitskompensierten Bohrlochparametern
DE102012000230A1 (de) 2012-01-10 2013-07-11 Clariant International Ltd. Alkoxylate und Amine enthaltende anorganische Pigmentdispersionen
DE102012009239A1 (de) 2012-05-09 2013-11-14 Clariant International Ltd. Fettsäureethanolamidethoxylate und Amine enthaltende anorganische Pigmentdispersionen
US8968462B2 (en) * 2012-01-13 2015-03-03 Clariant Finance (Bvi) Limited Inorganic pigment dispersions containing fatty acid ethanol amide ethoxylates and amines
CN113631668B (zh) * 2019-04-16 2023-07-04 陶氏环球技术有限责任公司 冻融添加组合物
WO2021072094A1 (en) * 2019-10-08 2021-04-15 Swimc Llc Non-lapping water-based wood stains

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0011752A1 (de) * 1978-11-22 1980-06-11 BASF Aktiengesellschaft Verfahren zur Herstellung von stabilen Füllstoff-Polyol-Dispersionen
EP0032188A1 (de) * 1979-12-11 1981-07-22 Hoechst Aktiengesellschaft Oberflächenaktive Verbindungen auf Basis arylierter Fettkörper und deren Verwendung
EP0585571A1 (de) * 1992-07-23 1994-03-09 The Glidden Company Umweltfreundliche, wässrige Konzentraten zur Färbung von Anstricher und dergleichen
EP0735109A2 (de) * 1995-03-30 1996-10-02 Bayer Ag Wässrige Pigmentpräparationen
US5634971A (en) * 1995-10-25 1997-06-03 Petrolite Corporation Process for dispersing pigments with polyoxyalkylated ethers

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB861223A (en) 1958-09-17 1961-02-15 Jensen & Nicholson Group Ltd Improvements relating to paints and the like surface-coating compositions
IT1039355B (it) 1975-06-24 1979-12-10 Snam Progetti Clicoli acetilenici loro derivati e procedimento per la preparazione degli stessi
DE3920130A1 (de) 1989-06-20 1991-01-10 Henkel Kgaa Verwendung von partialestern von oligoglycerinen mit fettsaeuren als pigmentdispergatoren fuer waessrige lackdispersionen
US5180425A (en) 1991-11-05 1993-01-19 E. I. Du Pont De Nemours And Company Aqueous ink jet inks containing polyol/alkylene oxide condensates as cosolvents
US5646212A (en) 1994-09-02 1997-07-08 Ici Americas Inc. Polyalkylene glycol anhydroxy carboxylic acid dispersant

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0011752A1 (de) * 1978-11-22 1980-06-11 BASF Aktiengesellschaft Verfahren zur Herstellung von stabilen Füllstoff-Polyol-Dispersionen
EP0032188A1 (de) * 1979-12-11 1981-07-22 Hoechst Aktiengesellschaft Oberflächenaktive Verbindungen auf Basis arylierter Fettkörper und deren Verwendung
EP0585571A1 (de) * 1992-07-23 1994-03-09 The Glidden Company Umweltfreundliche, wässrige Konzentraten zur Färbung von Anstricher und dergleichen
EP0735109A2 (de) * 1995-03-30 1996-10-02 Bayer Ag Wässrige Pigmentpräparationen
US5634971A (en) * 1995-10-25 1997-06-03 Petrolite Corporation Process for dispersing pigments with polyoxyalkylated ethers

Also Published As

Publication number Publication date
EP1029008B1 (de) 2001-06-27
CA2309506C (en) 2008-12-09
DE59800947D1 (de) 2001-08-02
EP1029008A1 (de) 2000-08-23
DE19748576A1 (de) 1999-05-06
US6312514B1 (en) 2001-11-06
JP2001521978A (ja) 2001-11-13
ATE202590T1 (de) 2001-07-15
CA2309506A1 (en) 1999-05-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1029003B1 (de) Verwendung von dimerdiolalkoxylaten als additive zur herstellung von pigmentkonzentraten
EP2324081B1 (de) Wässrige universalpigmentpaste
DE10029648C1 (de) Blockcopolymere Phosphorsäureester, deren Salze und deren Verwendung als Emulgatoren und Dispergiermittel
EP2066752B1 (de) Farbige wässrige polymerdispersion, deren herstellung und verwendung
EP2046898B1 (de) Mit polymerisierbarem coating modifizierte pigmente, deren herstellung und anwendung
DE102006000645A1 (de) Universalpigmentpräparationen
DE102004050955A1 (de) Alkoxylierte Epoxyd-Amin-Addukte und deren Verwendung
EP3914634B1 (de) Wasserbasierte pigmentpräparationen, ihre herstellung und verwendung
DE60121824T2 (de) Pigmentdispersion und deren herstellung
EP3714011A1 (de) Wässrige zusammensetzung und wässriges beschichtungsmittel
EP1029008B1 (de) Verwendung von diolalkoxylaten als additive zur herstellung von pigmentkonzentraten
EP0013909B1 (de) Pigmentdispersionen und ihre Verwendung
EP1705172A1 (de) Hydroxylgruppen enthaltende Tenside mit geringer Oberflächenspannung und deren Verwendung
EP3999599B1 (de) Wässrige pigmentpräparationen sowie deren verwendung für abtönsysteme und zur einfärbung von beschichtungsstoffen
WO2004078858A2 (de) Assoziativverdickerpräparation
WO2022242917A1 (de) Universelle dispergiermittel für anorganische und organische pigmente
EP2243808B1 (de) Pigmentpaste
WO2007124819A1 (de) Wasserbasierende flammschutzmitteldispersionen
WO2012031641A1 (de) Entschäumende netzmittel für wässrige beschichtungssysteme
DE69821907T2 (de) Universalfarbmittelzubereitungen
DE19838262B4 (de) Universell einsetzbare Pigmentpasten und ihre Verwendung zur Herstellung von strahlenhärtbaren Lacken
EP2499202A2 (de) Feststoff-zubereitungen

Legal Events

Date Code Title Description
AK Designated states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): CA JP US

AL Designated countries for regional patents

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AT BE CH CY DE DK ES FI FR GB GR IE IT LU MC NL PT SE

DFPE Request for preliminary examination filed prior to expiration of 19th month from priority date (pct application filed before 20040101)
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 1998955521

Country of ref document: EP

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2309506

Country of ref document: CA

Ref country code: CA

Ref document number: 2309506

Kind code of ref document: A

Format of ref document f/p: F

WWP Wipo information: published in national office

Ref document number: 1998955521

Country of ref document: EP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 09530840

Country of ref document: US

WWG Wipo information: grant in national office

Ref document number: 1998955521

Country of ref document: EP