WO2009019179A2 - Verfahren zur formierung von organischen pigmenten - Google Patents

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WO2009019179A2
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Richard Van Gelder
Joachim Jesse
Wolfgang Best
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    • C09B67/0001—Post-treatment of organic pigments or dyes
    • C09B67/0017—Influencing the physical properties by treatment with an acid, H2SO4
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    • C09B67/0017—Influencing the physical properties by treatment with an acid, H2SO4
    • C09B67/0019—Influencing the physical properties by treatment with an acid, H2SO4 of phthalocyanines

Definitions

  • the invention relates to a process for the formation of organic pigments.
  • Organic pigments often accumulate in the synthesis in coarsely crystalline form with very heterogeneous particle size distribution.
  • the crude pigments are therefore usually subjected to a formation.
  • a grinding of the crude pigment and subsequent recrystallization of the millbase in an organic solvent is known, or the grinding is carried out as a wet grinding in aqueous suspension in high-speed stirred ball mills.
  • the methods described achieve particle size reduction and thus an improvement in the coloristic properties of the pigments, sometimes with a high expenditure of time, it is difficult to control the particle size of the pigments obtained, and the pigments are frequently used in a number of applications. For example, as a colorant for metallic paint for the automotive industry, insufficient because too broad particle size distribution on.
  • WO 02/00643 discloses a process for the formation of quinophthalone crude pigments, in which the crude pigment obtained in the synthesis is subjected to milling in the absence of grinding aids, and the resulting millbase is subsequently removed in the presence of a quinophthalone derivative in an organic solvent or a mixture of organic solvent and crystallize water.
  • derivatives are sulfonic acid derivatives of quinophthalone pigments.
  • WO 2004/048482 discloses a process for the formation of organic pigments, in which the pigment is dissolved in concentrated sulfuric acid and the sulfuric acid solution is mixed with water in the presence of a condensation product of naphthalenesulfonic acid and formaldehyde as crystallization modifier.
  • the crystallization modifier is added before mixing the sulfuric acid pigment solution or it is generated in this by reacting 1- and 2-naphthalenesulfonic acid with formaldehyde in situ.
  • a disadvantage of this in-situ synthesis is that condensation products with broad and poorly defined molecular weight distribution result.
  • the object of the invention is to provide an advantageous and easy to carry out process for the formation of organic pigments, which gives pigments with very good coloristic properties.
  • the object is achieved by a method for forming (finishing) an organic pigment, in which the pigment is dissolved or dispersed in a mineral acid and from the solution or dispersion of the pigment by mixing with an aqueous diluent in the absence of a sulfonate-containing condensation product of an arylsulfonic acid and an aliphatic aldehyde, characterized in that the crystallized organic pigment is allowed to mature in aqueous presence in the presence of a surfactant or in the presence of an additive which increases the solubility of the pigment.
  • the crystallization step by mixing the sulfuric acid pigment solution with the aqueous diluent is expressly carried out in the absence of a crystallization inhibitor condensation product of an arylsulfonic acid and an aliphatic aldehyde.
  • the polymeric crystallization inhibitors are usually condensation products of one or more naphthalenesulfonic acids, such as 1-naphthalenesulfonic acid, 2-naphthalenesulfonic acid or mixtures thereof, and one or more different aliphatic aldehydes, usually formaldehyde. Condensation products of one or more different hydroxyarylsulfonic acids and an aliphatic aldehyde and optionally urea and optionally alkali metal sulfite are also used as such crystallization inhibitors.
  • the organic pigment is dissolved or dispersed in a mineral acid and allowed to crystallize from the solution or dispersion by dilution with an aqueous diluent in the absence of a polymeric crystallization inhibitor.
  • Preferred mineral acid is sulfuric acid.
  • the pigment is dissolved in concentrated sulfuric acid.
  • the additive or surfactant which increases the solubility of the pigment is already present in the aqueous diluent when the mineral acid pigment solution is mixed with the aqueous diluent, or it is subsequently added. It may also be present in the mineral acid pigment solution or in the dilute and the pigment solution. It can also be added to the previously isolated as a solid and then redispersed pigment.
  • the mixing is carried out by combining the mineral acid pigment solution and the aqueous diluent by means of a mixing nozzle.
  • Aqueous diluent is generally water.
  • the crystallization can also be effected by pouring the mineral acid pigment solution into the aqueous diluent, preferably ice-water.
  • the concentration of the pigment in the mineral acid pigment solution is 1 to 30% by weight.
  • the volume of the admixed aqueous diluent is generally 1 to 12 times the volume of the mineral acid pigment solution.
  • the crystallized organic pigment which is in the form of its aqueous suspension in the aqueous diluent, is allowed to mature in the presence of a surfactant.
  • the surfactant may already be added to the aqueous diluent or added after the crystallization step to the pigment suspension, generally as an aqueous solution.
  • the surfactant may also be added with the mineral acid pigment solution.
  • the surfactant is generally used in amounts of 0.1 to 30 wt .-%, based on the pigment.
  • the ripening of the crystallized organic pigment is generally carried out by stirring the pigment suspension at temperatures generally from 40 to 150 ° C. over a period of from 0.5 to 5 hours.
  • Suitable surfactants are the anionic, cationic, nonionic and amphoteric surfactants mentioned below.
  • surfactants examples include anionic surfactants such as alkylbenzenesulfonates or alkylnaphthalenesulfonates or alkylsulfosuccinates, cationic surfactants such as quaternary ammonium salts, for example benzyltributylammonium chloride, or nonionic or amphoteric surfactants such as polyoxyethylene surfactants and alkyl or amidopropyl betaines.
  • anionic surfactants such as alkylbenzenesulfonates or alkylnaphthalenesulfonates or alkylsulfosuccinates
  • cationic surfactants such as quaternary ammonium salts, for example benzyltributylammonium chloride
  • nonionic or amphoteric surfactants such as polyoxyethylene surfactants and alkyl or amidopropyl betaines.
  • the surfactants may be present during the precipitation step or added later.
  • Preferred surfactants are nonionic surfactants, for example alkoxylates of hydroxyaromatics, in particular alpha- or beta-naphthol alkoxylates having 2 to 40 oxyalkylene units, such as alpha- or beta-naphtholethoxylates having 2 to 40 oxyethylene units.
  • the crystallized organic pigment which is in the form of its aqueous suspension in the aqueous diluent, is allowed to mature in the presence of an additive which increases the solubility of the pigment.
  • an organic solvent is added as the solubility enhancing additive. Suitable organic solvents are, for example, xylenes, glycols, alcohols, THF, acetone, NMP, DMF and nitrobenzene. These are added, based on the aqueous pigment suspension, generally in the amount of 0.1 to 50 wt .-%. The optimum amount of solvent can be determined for each solvent by orienting experiments. In general, the suspension is stirred in the presence of the organic solvent at temperatures in the range of 15 ° C to boiling temperature for a period of 30 minutes to 5 hours and then the organic solvent is distilled off.
  • the pigment obtained by precipitation is first isolated as a solid and then dispersed in water or an aqueous solvent mixture, which may already contain the surfactant or the pigment-increasing additive, and in the presence of the surfactant or the The solubility enhancing additive is allowed to ripen.
  • the surfactant or pigment-enhancing additive may also be added subsequently to the aqueous suspension of the pigment.
  • the surfactant and the solubility enhancing additive generally act as crystallization modifiers. During ripening, larger pigment particles grow at the expense of smaller pigment particles and / or a smoothening / healing of the crystal surfaces of the pigment particles.
  • the crystallized and formed pigment is subsequently isolated by filtration of the aqueous suspension as a solid.
  • Suitable pigments which can be formed by the process according to the invention are, for example, azo, azomethine, methine, anthraquinone, phthalocyanine, perinone, perylene, diketopyrrolopyrrole, thioindigo, thiazine indigo, dioxazine, iminoisoindoline , Iminoisoindolinone, quinacridone, flavanthrone, indanthrone, anthrapyrimidine and quinophthalone pigments.
  • Preferred pigments are phthalocyanine, perylene, chinaeridone, indanthrone and quinophthalone pigments, dioxazine and diketopyrrolo pyrrole, particularly preferred pigments are phthalocyanine, perylene and indanthrone pigments.
  • pigments of the type Cl. Pigment Red 179 are preferred. These can be prepared by various methods. Thus, perylene-3,4,9,10-tetracarboxylic diimide with a methylating agent to Cl. Pigment Red 179 methylated or Perylenetetracarbonklareanhydrid with methylamine to Cl. Pigment Red 179 to be condensed. The latter is preferably used. However, it is also possible to use mixtures of the pigments prepared by these two methods. It is also possible to use pigment derivatives prepared by these methods or mixtures thereof
  • crystallization modifiers such as dispersants or special polymers acting as crystallization inhibitors.
  • dispersants are sulfonic acid-containing pigment derivatives or sulfonamides, such as imidazolemethyl or pyrazolemethylquinacridone-pigment sulfonic acids. These may be present during the precipitation step or added later.
  • Suitable special polymers are, for example, polyacrylic acid, polymethacrylic acid, polyurethanes, polyvinyl alcohol, polyvinylpyrrolidone or cellulose derivatives. These may be present during the precipitation step or added later.
  • the pigment isolated as a solid is mixed with a pigment synergist.
  • a pigment synergist This is generally a sulfonate- or carbonate-containing derivative or a basic derivative of the aforementioned pigments.
  • the pigment synergist is the sulphonate group-containing derivative of the formed pigment with which the synergist is blended.
  • the pigment synergist is used in amounts of 0.1 to 15% by weight, preferably 0.5 to 10% by weight, based on the finished pigment formulation.
  • the average particle size of the formed pigments is generally in the range of 10 to 400 nm, preferably 20 to 200 nm.
  • the pigments formed by the process according to the invention may contain the crystallization modifier, ie the surfactant or the further crystallization modifiers or crystallization inhibitors, on the surface of the pigment particles.
  • the pigment preparations may contain, in addition to the already mentioned pigment synergists, further additives, generally in amounts of up to 15% by weight.
  • Further Additives are, for example, wetting agents, anti-foaming agents, antioxidants, UV absorbers, stabilizers, plasticizers and texturizing aids.
  • a solution of 80 g of Cl. PB 60 in 987 g of 96% sulfuric acid is stirred for two hours and while heated to 25 ° C. This solution is driven together with 2.5 parts of water over a mixing nozzle. The temperature rises to 60 0 C. The mixture is then stirred at 60 0 C for 30 minutes. The suspension is filtered, washed with demineralized water, then dried in a drying oven at 80 ° C under vacuum. It is then ground in a coffee grinder for 20 seconds at maximum speed. The resulting pigment has a high dispersing hardness with simultaneously poor flow behavior in the application matrix, for example a paint formulation.
  • Example 1 1 part of a pigment solution prepared as in the comparative example is mixed with 2.5 parts of water via a mixing nozzle. The temperature rises to 60 0 C. The mixture is then stirred for a further 30 minutes at 60 ° C. The suspension is filtered and the filter cake is washed with deionized water. Subsequently, the filter cake is stirred up again in demineralized water, the dispersion is introduced into a double jacket reactor and heated to 60 ° C. within one hour. At this temperature, 20 g of p-xylene are added and stirred for two hours. The mixture is then distilled off at 100 0 C xylene. Then the suspension is filtered off, the filter cake washed with a little water and dried at 80 0 C in a vacuum oven. The pigment has a low dispersion hardness combined with good flow behavior and high transparency.
  • a pigment solution prepared as in the comparative example, is mixed with 2.5 parts of water via a mixing nozzle together. The temperature rises to 60 ° C. The mixture is then stirred for a further 30 minutes at 60 ° C. The suspension is filtered and the filter cake is washed with deionized water. Subsequently, the filter cake is stirred up again in 480 parts demineralized water. 6 parts of a beta-Naphtholethoxylats (Lugalvan® BNO 12, BASF AG, Ludwigshafen, DE) is added, heated to 85 ° C and stirred for 5 hours at 85 ° C after. The batch is then filtered, washed neutral with demineralized water and stored at 75 ° C. in a circulating air cabinet. dries. The pigment has a low dispersion hardness with good flow behavior and high transparency.
  • Example 3 The procedure is as in Example 2. Subsequently, 95 parts of the pigment are ground together with 5 parts of Solsperse® 12000 (Noveon). The aqueous coating system with this pigment has an even lower viscosity than that with the pigment from Example 2.
  • a pigment solution prepared as in the comparative example, is mixed with 2.5 parts of water via a mixing nozzle together. The temperature rises to 60 0 C. The mixture is then stirred at 60 0 C for 30 minutes. 6 parts of a beta-Naphtholethoxylats (Lugalvan® BNO 12, BASF AG, Ludwigshafen, DE) is added, heated to 85 ° C and stirred for 5 hours at 85 ° C after. The batch is then filtered, washed neutral with demineralized water and dried at 75 ° C in a convection oven. The pigment has a low dispersion hardness with good flow behavior and high transparency. The pigment has the same quality as the pigment of Example 2.

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Abstract

Verfahren zur Formierung (Finishing) eines organischen Pigments, bei dem man das Pigment in einer Mineralsäure löst oder dispergiert und aus der Lösung oder Dispersion das Pigment durch Vermischen mit einem wässrigen Verdünnungsmittel in Abwesenheit eines Sulfonatgruppen aufweisenden Kondensationsproduktes aus einer Arylsulfonsäure und einem aliphatischen Aldehyd als Kristallisationsinhibitor kristallisieren lässt, dadurch gekennzeichnet, dass man das kristallisierte organische Pigment in Gegenwart eines Tensids oder in Gegenwart eines die Löslichkeit des Pigments erhöhenden Zusatzes in wässriger Suspension reifen lässt.

Description

Verfahren zur Formierung von organischen Pigmenten
Beschreibung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Formierung von organischen Pigmenten.
Organische Pigmente fallen bei der Synthese häufig in grob kristalliner Form mit sehr heterogener Teilchengrößenverteilung an. Zur Überführung in eine für die Anwendung geeignete, coloristisch wertvolle Pigmentform werden die Rohpigmente daher üblicherweise einer Formierung unterzogen.
Für diese Zwecke ist eine Mahlung des Rohpigments und anschließende Rekristallisation des Mahlguts in einem organischen Lösungsmittel bekannt, oder die Mahlung wird als Nassmahlung in wässriger Suspension in schnell laufenden Rührwerkskugelmühlen durchgeführt. Mit den beschriebenen Methoden wird zwar, zum Teil unter hohem Zeitaufwand, eine Teilchenzerkleinerung und damit eine Verbesserung der coloristischen Eigenschaften der Pigmente erreicht, jedoch lässt sich die Teilchengröße der erhaltenen Pigmente nur schwer steuern, und die Pigmente weisen häufig eine für eine Reihe von Anwendungen, zum Beispiel als Farbmittel für Metallic-Lack für die Automobilindustrie, unzureichende, da zu breite Teilchengrößenverteilung auf.
Aus der WO 02/00643 ist ein Verfahren zur Formierung von Chinophthalon- Rohpigmenten bekannt, bei dem man das bei der Synthese anfallende Rohpigment einer Mahlung in Abwesenheit von Mahlhilfsmitteln unterzieht und das erhaltene Mahlgut anschließend in Gegenwart eines Chinophthalonderivats in einem organischen Lösungsmittel oder einem Gemisch aus organischem Lösungsmittel und Wasser kristallisieren lässt. Als Derivate werden beispielsweise Sulfonsäurederivate der Chi- nophthalonpigmente genannt.
Aus WO 2004/048482 ist ein Verfahren zur Formierung von organischen Pigmenten bekannt, bei dem man das Pigment in konzentrierter Schwefelsäure löst und die Schwefelsäurelösung in Gegenwart eines Kondensationsproduktes aus Naphthalinsul- fonsäure und Formaldehyd als Kristallisationsmodifikator mit Wasser mischt. Der Kristallisationsmodifikator wird dabei vor dem Vermischen der schwefelsauren Pigmentlösung zugegeben oder er wird in dieser durch Umsetzung von 1- und 2- Naphthalinsulfonsäure mit Formaldehyd in situ erzeugt. Nachteilig an dieser in-situ- Synthese ist, dass Kondensationsprodukte mit breiter und schlecht definierter Molekulargewichtsverteilung resultieren. Aufgabe der Erfindung ist es, ein vorteilhaftes und einfach durchzuführendes Verfahren zur Formierung von organischen Pigmenten bereitzustellen, welches Pigmente mit sehr guten coloristischen Eigenschaften ergibt.
Gelöst wird die Aufgabe durch ein Verfahren zur Formierung (Finishing) eines organischen Pigments, bei dem man das Pigment in einer Mineralsäure löst oder dispergiert und aus der Lösung oder Dispersion das Pigment durch Vermischen mit einem wässri- gen Verdünnungsmittel in Abwesenheit eines Sulfonatgruppen aufweisenden Kondensationsproduktes aus einer Arylsulfonsäure und einem aliphatischen Aldehyd kristalli- sieren lässt, dadurch gekennzeichnet, dass man das kristallisierte organische Pigment in Gegenwart eines Tensids oder in Gegenwart eines die Löslichkeit des Pigments erhöhenden Zusatzes in wässriger Suspension reifen lässt.
Der Kristallisationsschritt durch Vermischen der schwefelsauren Pigmentlösung mit dem wässrigen Verdünnungsmittel wird ausdrücklich in Abwesenheit eines als Kristallisationsinhibitor wirkenden Kondensationsproduktes aus einer Arylsulfonsäure und einem aliphatischen Aldehyd durchgeführt. Bei den polymeren Kristallisationsinhibitoren handelt es sich üblicherweise Weise um Kondensationsprodukte aus einer oder mehreren Naphthalinsulfonsäuren wie 1-Naphthalinsulfonsäure, 2-Naphthalinsulfonsäure oder deren Gemischen, und einem oder mehreren verschiedenen aliphatischen Aldehyden, üblicher Weise Formaldehyd. Auch Kondensationsprodukte aus einer oder mehreren verschiedenen Hydroxyarylsulfonsäuren und einem aliphatischen Aldehyd sowie gegebenenfalls Harnstoff und gegebenenfalls Alkalisulfit werden als derartige Kristallisationsinhibitoren eingesetzt.
Trotz des Verzichts auf die Gegenwart eines polymeren Kristallisationsinhibitors während der Fällung des Pigments aus seiner schwefelsauren Lösung können nach dem erfindungsgemäßen Verfahren Pigmente mit sehr guten coloristischen Eigenschaften und anwendungstechnischen Eigenschaften erhalten werden. Dabei wird ein insge- samt sehr wirtschaftliches Verfahren realisiert.
In dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Formierung wird das organische Pigment in einer Mineralsäure gelöst oder dispergiert und aus der Lösung oder Dispersion durch Verdünnen mit einem wässrigen Verdünnungsmittel in Abwesenheit eines polymeren Kristallisationsinhibitors kristallisieren gelassen. Bevorzugte Mineralsäure ist Schwefelsäure. Insbesondere wird das Pigment in konzentrierter Schwefelsäure gelöst. Dabei liegt der die Löslichkeit des Pigments erhöhende Zusatz oder das Tensid bereits beim Vermischen der mineralsauren Pigmentlösung mit dem wässrigen Verdünnungsmittel in dem wässrigen Verdünnungsmittel vor oder es wird anschließend zugegeben. Es kann auch in der mineralsauren Pigmentlösung enthalten sein oder in dem Verdün- nungsmittel und der Pigmentlösung. Es kann auch erst dem zuvor als Feststoff isolierten und anschließend redispergierten Pigment zugegeben werden. In einer bevorzugten Variante dieses Verfahrens erfolgt das Vermischen durch Zusammenführen der mineralsauren Pigmentlösung und des wässrigen Verdünnungsmittels mittels einer Mischdüse. Wässriges Verdünnungsmittel ist im Allgemeinen Wasser. Die Kristallisation kann auch durch Gießen der mineralsauren Pigmentlösung in das wässrige Verdünnungsmittel - vorzugsweise Eiswasser - erfolgen.
Im Allgemeinen beträgt die Konzentration des Pigments in der mineralsauren Pigment- lösung 1 bis 30 Gew.-%. Das Volumen des zugemischten wässrigen Verdünnungsmittels beträgt im Allgemeinen das 1- bis 12-fache des Volumens der mineralsauren Pigmentlösung.
In einer Ausführungsform lässt man nach dem Kristallisieren das kristallisierte organi- sehe Pigment, welches in Form seiner wässrigen Suspension in dem wässrigen Verdünnungsmittel vorliegt, in Gegenwart eines Tensids reifen. Das Tensid kann bereits dem wässrigen Verdünnungsmittel zugegeben werden oder nach dem Kristallisationsschritt der Pigmentsuspension zugegeben werden, im Allgemeinen als wässrige Lösung. Das Tensid kann auch mit der mineralsauren Pigmentlösung zugegeben werden. Das Tensid wird im Allgemeinen in Mengen von 0,1 bis 30 Gew.-%, bezogen auf das Pigment, eingesetzt. Das Reifen lassen des kristallisierten organischen Pigments geschieht im Allgemeinen durch Rühren der Pigmentsuspension bei Temperaturen von im Allgemeinen 40 bis 150 0C über einen Zeitraum von 0,5 bis 5 h. Dabei kommt es zum Wachsen von größeren Pigmentpartikeln auf Kosten von kleineren Pigmentparti- kein und/oder zu einer Glättung/Ausheilung der Kristalloberfläche der Pigmentpartikel. Da in Gegenwart eines Tensids gearbeitet wird, findet dieser Vorgang bereits in der wässrigen schwefelsauren Pigmentsuspension mit vergleichsweise geringem Schwefelsäuregehalt statt, wie sie nach dem Vermischen von schwefelsaurer Pigmentlösung mit dem wässrigen Verdünnungsmittel vorliegt.
Geeignete Tenside sind die nachstehend genannten anionischen, kationischen, nicht ionischen und amphoteren Tenside.
Beispiele für geeignete Tenside sind anionische Tenside wie Alkylbenzolsulfonate oder Alkylnaphthalinsulfonate oder Alkylsulfosuccinate, kationische Tenside wie quaternäre Ammoniumsalze, beispielsweise Benzyltributylammoniumchlorid, oder nichtionische oder amphotere Tenside wie Polyoxyethylen-Tenside und Alkyl- oder Amidopropyl- Betaine. Die Tenside können während des Fällungsschrittes vorliegen oder erst später zugegeben werden. Bevorzugte Tenside sind nichtionische Tenside, beispielsweise Alkoxylate von Hydro- xyaromaten, insbesondere alpha- oder beta-Naphtholalkoxylate mit 2 bis 40 Oxyalky- len-Einheiten, wie alpha- oder beta-Naphtholethoxylate mit 2 bis 40 Oxyethylen- Einheiten.
In einer Ausführungsform lässt man nach dem Kristallisieren lassen das kristallisierte organische Pigment, welches in Form seiner wässrigen Suspension in dem wässrigen Verdünnungsmittel vorliegt, in Gegenwart eines die Löslichkeit des Pigments erhöhenden Zusatzes reifen. Im Allgemeinen wird als die Löslichkeit erhöhender Zusatz ein organisches Lösungsmittel zugegeben. Geeignete organische Lösungsmittel sind zum Beispiel XyIoIe, Glykole, Alkohole, THF, Aceton, NMP, DMF und Nitrobenzol. Diese werden, bezogen auf die wässrige Pigment-Suspension, im Allgemeinen in Menge von 0,1 bis 50 Gew.-% zugegeben. Die optimale Lösungsmittelmenge kann für jedes Lösungsmittel durch orientierende Versuche ermittelt werden. Im Allgemeinen wird die Suspension in Gegenwart des organischen Lösungsmittels bei Temperaturen im Bereich von 15°C bis Siedetemperatur während eines Zeitraums von 30 min bis 5 h gerührt und danach das organische Lösungsmittel abdestilliert.
In einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das durch Fällung erhaltene Pigment zunächst als Feststoff isoliert und anschließend in Wasser oder einem wässrigen Lösungsmittelgemisch, welches schon das Tensid oder den die Löslichkeit des Pigments erhöhenden Zusatz enthalten kann, dispergiert und in Gegenwart des Tensids bzw. des die Löslichkeit erhöhenden Zusatzes reifen gelassen. Das Tensid oder der die Löslichkeit des Pigments erhöhende Zusatz können auch nachträglich zu der wässrigen Suspension des Pigments zugegeben werden.
Das Tensid und der die Löslichkeit erhöhende Zusatz wirken im Allgemeinen als Kristallisationsmodifikatoren. Bei der Reifung kommt es zum Wachsen größerer Pigmentpartikel auf Kosten von kleineren Pigmentpartikeln und/oder zu einer Glät- tung/Ausheilung der Kristalloberflächen der Pigmentpartikel.
In allen Fällen wird das kristallisierte und formierte Pigment anschließend durch Filtration der wässrigen Suspension als Feststoff isoliert.
Geeignete Pigmente, welche nach dem erfindungsgemäßen Verfahren formiert werden können, sind beispielsweise Azo-, Azomethin-, Methin-, Anthrachinon-, Phthalocyanin-, Perinon-, Perylen-, Diketopyrrolopyrrol-, Thioindigo-, Thiazinindigo-, Dioxazin-, Imino- isoindolin-, Iminoisoindolinon-, Chinacridon-, Flavanthron-, Indanthron-, Anthrapyrimi- din- und Chinophthalon-Pigmente. Bevorzugte Pigmente sind Phthalocyanin, Perylen, Chinaeridon, Indanthron und Chinophthalon-Pigmente, Dioxazin und Diketopyrrolo- pyrrol, besonders bevorzugte Pigmente sind Phthalocyanin-, Perylen- und Indanthron- Pigmente.
Von den Perylenen bevorzugt sind die Pigmente vom Typ Cl. Pigment Red 179. Diese können nach verschiedenen Verfahren hergestellt werden. So kann Perylen-3,4,9,10- tetracarbonsäurediimid mit einem Methylierungsagenz zu Cl. Pigment Red 179 methy- liert werden oder Perylentetracarbonsäureanhydrid mit Methylamin zu Cl. Pigment Red 179 kondensiert werden. Letzteres wird bevorzugt verwendet. Es können aber auch Gemische, der nach diesen beiden Methoden hergestellten Pigmente eingesetzt werden. Es können auch nach diesen Methoden hergestellte Pigmentderivate oder deren Gemische eingesetzt werden
In einigen Fällen kann es von Vorteil sein, daneben weitere Kristallisationsmodifikato- ren wie als Kristallisationsinhibitoren wirkende Dispergiermittel oder spezielle Polymere einzusetzen. Beispiele für solche Dispergiermittel sind sulfonsäuregruppenhaltige Pigmentderivate oder Sulfonamide, wie Imidazolmethyl- oder Pyrazolmethylchinacridon- Pigmentsulfonsäuren. Diese können während des Fällungsschrittes vorliegen oder erst später zugegeben werden. Geeignete spezielle Polymere sind beispielsweise Polyac- rylsäure, Polymethacrylsäure, Polyurethane, Polyvinylalkohol, Polyvinylpyrrolidon oder Cellulosederivate. Diese können während des Fällungsschrittes vorliegen oder erst später zugegeben werden.
Es können sich weitere Formierungsschritte anschließen. So wird vorzugsweise das als Feststoff isolierte Pigment mit einem Pigmentsynergisten abgemischt. Dabei han- delt es sich im Allgemeinen um ein Sulfonat- oder Carbonatgruppen enthaltendes Derivat oder ein basisches Derivat der zuvor genannten Pigmente. Bevorzugt ist der Pigmentsynergist das Sulfonatgruppen enthaltende Derivat des formierten Pigments, mit dem der Synergist abgemischt wird. Im Allgemeinen wird der Pigmentsynergist in Mengen von 0,1 bis 15 Gew.-%, bevorzugt 0,5 bis 10 Gew.-%, bezogen auf die fertige Pigmentformulierung, eingesetzt.
Die durchschnittliche Teilchengröße der formierten Pigmente liegt im Allgemeinen im Bereich von 10 bis 400 nm, bevorzugt 20 bis 200 nm.
Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren formierten Pigmente können den Kristal- lisationsmodifikator, d. h. das Tensid oder die weiteren Kristallisationsmodifikatoren oder Kristallisationsinhibitoren, an der Oberfläche der Pigmentteilchen enthalten. Die Pigmentzubereitungen können - neben den bereits genannten Pigmentsynergisten - weitere Additive enthalten, im Allgemeinen in Mengen von bis zu 15 Gew.-%. Weitere Additive sind beispielsweise Netzmittel, Antischaummittel, Antioxidantien, UV- Absorber, Stabilisatoren, Weichmacher und Texturierungshilfsmittel.
Die Erfindung wird durch die nachstehenden Beispiele näher erläutert.
Beispiele
Vergleichsbeispiel
Eine Lösung aus 80 g Cl. P.B. 60 in 987 g 96%iger Schwefelsäure wird zwei Stunden lang gerührt und dabei auf 25°C temperiert. Diese Lösung wird mit 2,5 Teilen Wasser über einer Mischdüse zusammen gefahren. Die Temperatur steigt dabei auf 600C an. Anschließend wird noch 30 Minuten bei 600C nachgerührt. Die Suspension wird filtriert, mit VE-Wasser gewaschen, dann im Trockenschrank bei 80°C unter Vakuum getrocknet. Anschließend wird in einer Kaffeemühle 20 Sekunden lang bei höchster Drehzahl gemahlen. Das resultierende Pigment hat eine hohe Dispergierhärte bei gleichzeitig schlechtem Fließverhalten in der Anwendungsmatrix, beispielsweise einer Lackformulierung.
Beispiel 1 1 Teil einer Pigmentlösung, hergestellt wie in dem Vergleichsbeispiel, wird mit 2,5 Teilen Wasser über eine Mischdüse zusammen gefahren. Die Temperatur steigt dabei auf 600C an. Anschließend wird noch 30 Minuten bei 60°C nachgerührt. Die Suspension wird filtriert und der Filterkuchen wird mit VE-Wasser gewaschen. Anschließend wird der Filterkuchen wieder in VE-Wasser aufgerührt, die Dispersion in einen Doppel- mantelreaktor eingefüllt und innerhalb einer Stunde auf 60°C aufgeheizt. Bei dieser Temperatur werden 20 g p-Xylol zugegeben und es wird zwei Stunden lang gerührt. Anschließend wird bei 100 0C XyIoI abdestilliert. Dann wird die Suspension abfiltriert, der Nutschkuchen mit wenig Wasser gewaschen und bei 800C im Vakuumtrocken- schrank getrocknet. Das Pigment hat eine niedrige Dispergierhärte bei gleichzeitig gu- tem Fließverhalten und hoher Transparenz.
Beispiel 2
1 Teil einer Pigmentlösung, hergestellt wie in dem Vergleichsbeispiel, wird mit 2,5 Teilen Wasser über eine Mischdüse zusammen gefahren. Die Temperatur steigt dabei auf 60°C an. Anschließend wird noch 30 Minuten bei 60°C nachgerührt. Die Suspension wird filtriert und der Filterkuchen wird mit VE-Wasser gewaschen. Anschließend wird der Filterkuchen wieder in 480 Teilen VE-Wasser aufgerührt. Man gibt 6 Teile eines beta-Naphtholethoxylats (Lugalvan® BNO 12, BASF AG, Ludwigshafen, DE) hinzu, erwärmt auf 85°C und rührt 5 Stunden lang bei 85°C nach. Anschließend wird der An- satz filtriert, mit VE-Wasser neutral gewaschen und bei 75°C im Umluftschrank ge- trocknet. Das Pigment hat eine niedrige Dispergierhärte bei gleichzeitig gutem Fließverhalten und hoher Transparenz.
Beispiel 3 Es wird wie in Beispiel 2 verfahren. Anschließend mahlt man 95 Teile des Pigments zusammen mit 5 Teilen Solsperse® 12000 (Fa. Noveon). Das wässrige Lacksystem mit diesem Pigment weist eine noch niedrigere Viskosität auf als das mit dem Pigment aus Beispiel 2.
Beispiel 4
1 Teil einer Pigmentlösung, hergestellt wie in dem Vergleichsbeispiel, wird mit 2,5 Teilen Wasser über eine Mischdüse zusammen gefahren. Die Temperatur steigt dabei auf 600C an. Anschließend wird noch 30 Minuten bei 600C nachgerührt. Man gibt 6 Teile eines beta-Naphtholethoxylats (Lugalvan® BNO 12, BASF AG, Ludwigshafen, DE) hinzu, erwärmt auf 85°C und rührt 5 Stunden lang bei 85°C nach. Anschließend wird der Ansatz filtriert, mit VE-Wasser neutral gewaschen und bei 75°C im Umluftschrank getrocknet. Das Pigment hat eine niedrige Dispergierhärte bei gleichzeitig gutem Fließverhalten und hoher Transparenz. Das Pigment weist die gleiche Qualität wie das Pigment aus Beispiel 2 auf.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Formierung (Finishing) eines organischen Pigments, bei dem man das Pigment in einer Mineralsäure löst oder dispergiert und aus der Lösung oder
Dispersion das Pigment durch Vermischen mit einem wässrigen Verdünnungsmittel in Abwesenheit eines Sulfonatgruppen aufweisenden Kondensationsproduktes aus einer Arylsulfonsäure und einem aliphatischen Aldehyd als Kristallisationsinhibitor kristallisieren lässt, dadurch gekennzeichnet, dass man das kristal- lisierte organische Pigment in Gegenwart eines Tensids oder in Gegenwart eines die Löslichkeit des Pigments erhöhenden Zusatzes in wässriger Suspension reifen lässt.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Vermischen mit dem wässrigen Verdünnungsmittel mittels einer Mischdüse erfolgt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Tensid oder der die Löslichkeit erhöhende Zusatz beim Vermischen in dem wässrigen Verdünnungsmittel enthalten oder erst nach dem Kristallisationsschritt zugege- ben wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass man das kristallisierte Pigment als Feststoff isoliert, erneut in Wasser oder einem wässrigen Lösungsmittelgemisch dispergiert und in Gegenwart des Tensids oder des die Lös- lichkeit des Pigments erhöhenden Zusatzes reifen lässt.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der die Löslichkeit des Pigments erhöhende Zusatz ausgewählt ist aus Xylolen, GIy- kolen, Alkoholen, THF, Aceton, NMP, DMF und Nitrobenzol.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, das das Tensid ausgewählt ist aus anionischen, kationischen, nichtionischen oder amphotheren Tensiden.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Tensid ein nichtionisches Tensid ist.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Tensid ein al- pha- oder beta-Naphtholalkoxylat ist.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass man in einem weiteren Schritt das als Feststoff isolierte Pigment mit einem Pigmentsynergisten abmischt, der ein Sulfonat- oder Carbonatgruppen enthaltendes Derivat oder ein basisches Derivat eines organischen Pigments ist.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Pigmentsynergist ein Derivat des formierten Pigments ist.
1 1. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Pigment ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Azo-, Azomethin-,
Methin-, Anthrachinon-, Phthalocyanin-, Perinon-, Perylen-, Diketopyrrololpyrrol-, Thioindigo-, Thiazinindigo-, Dioxazin-, Iminoisoindolin-, Iminoisoindolinon-, Chi- nacridon-, Flavanthron-, Indanthron-, Anthrapyrimidin- und Chinophthalon- Pigmenten.
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