DE1254791B - Anpastungsmittel fuer Pigmente - Google Patents

Description

B-UNDE&REPUBLIK !DEUTSCHLAND Int. α.:

C09d

BEUTSCHES

PATENTAMT

C Q 3 D 17 /OO

Deutsche Kl.: 22 g-10/01

Nummer: 1254 791

Aktenzeichen: G 26894IV c/22 g

Anmeldetag: 21. April 1959

Auslegetag: 23. November 1967

^v

Die vorliegende Erfindung betrifft Anpastungsmittel für Pigmente zur Herstellung von Pigmentpasten für den Einsatz in Lacken, aus welchen Schutz- und/oder Dekorationsüberzüge sehr- guter Qualität erhalten werden können, die bekannten s Lacken überlegen sind.

Bisher wurden organische oder anorganische trockene Pigmente den für Schutz- oder Dekorationszwecke verwendeten Farben, Lacken, lithographischen Tinten und anderen flüssigen Uberzugsmischungen einverleibt, indem das Pigment mit der Uberzugsmischung (oder mit einer oder mehreren flüssigen Komponenten dieser Uberzugsmischung) in einer Kugelmühle oder einer Dreiwalzenmühle vermählen wurde. Eine derartige Vorbehandlung wurde als notwendig angesehen, um eine gründliche Dispergierung des Pigmentes zu gewährleisten. Außerdem sollte dadurch die Bildung körniger oder fehlerhafter Überzüge vermieden und die ganze Farbstärke des Pigmentes ausgenutzt werden.

Dieses Vermählen ist jedoch kostspielig und zeitraubend, und es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, Pigmentpasten zu schaffen, die, wenn sie den obengenannten Uberzugsmischungen direkt zugegeben werden (z. B. durch Einrühren), ohne daß das bisher übliche Naßvermahlen angewendet werden muß, sich gut dispergieren lassen, eine gute Farbstärke liefern und keine Körner und Fehler bilden.

Es ist auch schon bekannt, Pigmente mit Weichmachern, wie z. B. bestimmten Dicarbonsäureestern, anzuteigen und die so vorgenetzten Pigmentmassen der Lackgrundlage zuzusetzen. Mit den zu diesem Zweck verwendenden Weichmachern wurden jedoch ebenfalls keine befriedigenden Ergebnisse erzielt. Durch die vorliegende Erfindung sollen nun verbesserte Anpastmittel geschaffen werden.

Die vorliegende Erfindung betrifft die Verwendung von Pyrrolidonverbindungen der Formel

Anpastungsmittel für Pigmente

H₂C
H₂C

-CH₂

\_N/

C = O

in der R für Wasserstoff oder einen niedrigen AlkyloderAlkenylkohlenwasserstoffrestmit L bis 4 Kohlenstoffatomen steht, als. Anpastungsmittel in gegebenenfalls filmbildende Bestandteile enthaltenden Pigmentpasten.

Anmelder:

General Aniline & Film Corporation,

New York, N. Y. (V. St. A.)

Vertreter:

Dr. E. Jung und Dr. V. Vossius, Patentanwälte,

München 23, Siegesstr. 26

Als Erfinder benannt:

Emil August Wich, Plainfield, N. J. (V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:

V. St. v. Amerika vom 22. April 1958 (730 068)

Die Anpastungsmittel eignen sich besonders für trockene, feinzerteilte organische oder anorganische Pigmente, die bisher zur Herstellung von Farben, Lacken und ähnlichen Uberzugsmischungen verwendet wurden. Sie sind üblicherweise in feinzerteilter Form erhältlich und werden z. B. durch Ausfällung aus einer Lösung, Anteigung, saures Verpasten und abschließendes Vermählen in trockenem Zustand hergestellt. Die so erhaltenen trockenen pulverisierten Pigmente liegen in praktisch gleichmäßig feinzerteilter Form vor. Erfindungsgemäß geeignete Pyrrolidonverbindungen sind z. B. 2-Pyrrolidon, N-Methyl-, N-Äthyl-, N-Isopropyl-, N-Butyl- oder N-Vinyl-2-pyrrolidon.

Die für eine bestimmte Menge an Pigment anzuwendende Menge an Pyrrolidonverbindungen sollte wenigstens ausreichen, um eine nicht brechende Paste zu bilden (bestimmt mittels des Standard- »Rub-out«-Testes, der allgemeinen zur Bestimmung der ölabsorption eines Pigmentes angewendet wird). Die über dieses Minimum verwendeten Mengen an Pyrrolidon sind nicht entscheidend; der Einfachheit und Wirtschaftlichkeit halber wird-^jedoch das Pyrrolidon in einer Menge bis zum^-vierfachen Gewicht des Pigmentes und vorzugsweise.,in,- einer Menge von 1 bis 3 Gewichtsteilen je^Gewichtsteil Pigment verwendet. ^-

709 6S7/479

Die erhaltenen Pasten, die im wesentlichen aus einer Mischung aus Pigment und Pyrrolidon bestehen, erfordern kein Verreiben, sondern bilden unter einfachem Rühren eine gleichmäßige Paste, die direkt in filmbildende Uberzugsmischungen einverleibt werden kann.

Filmbildende Überzugsmischungen, denen die erfindungsgemäßen Pigmentpasten zugegeben werden können, sind z. B. Spritlacke, Zaponlacke, trocknende öle, Cellulosenitrat- oder Celluloseacetatlacke, lithographische Farbstoffe für Drucktinten, wäßrige Emulsionen aus natürlichem oder künstlichem Latex oder wäßrige Lösungen, die wasserlösliche Bindemittel (wie z. B. Leim, Casein, Methylcellulose, Polyvinylalkohol, Carboxymethylcellulose u. dgl.) enthalten und in Wasserfarben verwendet werden. Die Pigmentpasten werden diesen Mischungen einverleibt, indem man einfach die Paste zu der Uberzugsmischung zugibt und so lange rührt, bis eine gleichmäßige Mischung erhalten wird, oder indem man die Pigmentpaste und das Pyrrolidon erst in einem mit der Uberzugsmischung verträglichen Lösungsmittel löst und die erhaltene Aufschlämmung in die Uberzugsmischung einrührt.

Die Menge an Pyrrolidonverbindung in den Pasten, die den Uberzugsmischungen einverleibt werden, kann innerhalb eines großen Bereiches variieren. Im allgemeinen sollte die Menge an Pyrrolidonverbindung nicht wesentlich mehr als 10 Gewichtsprozent der nichtflüchtigen filmbildenden Bestandteile der Uberzugsmischung betragen.

Die erfindungsgemäß verwendeten Pyrrolidonverbindungen sind hochsiedende Flüssigkeiten, die beim Trocknen in dem von der Uberzugsmischung gebildeten Film verbleiben und als Weichmacher für die wasserlöslichen Bindemittel oder organischen, nicht wäßrigen, filmbildenden Komponenten, die beim Trocknen einen kontinuierlichen Film liefern, dienen.

Die erfindungsgemäß verwendeten Pyrrolidonverbindungen ergeben überraschenderweise farbstärkere überzüge als die aus der deutschen Patentschrift 704 773 bekannten Anpastmittel. Es ist zwar bekannt, daß man Lactame als Hilfsmittel zur Einverleibung von Füllstoffen in Kautschukmassen verwenden kann, um ein anschließendes Verwalzen zu erleichtern. Aus dieser Literaturstelle kann jedoch die besonders gute Brauchbarkeit der erfindungsgemäß zu verwendenden Pyrrolidonderivate zum Anpasten von Pigmenten nicht abgeleitet werden. Gegenüber pigmentierten Lacken, die durch direkte Zugabe des Pigmentes zum Lack erhalten werden, ergibt sich erfindungsgemäß der Vorteil, daß auf eine Naßvermahlung, die bei einer derartigen Lackherstcllung sonst notwendig ist, verzichtet werden kann, ohne daß ein Absinken der Farbstärke der hergestellten Überzüge eintritt.

Die nachfolgenden Beispiele dienen zur Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Wenn nicht anders angegeben, sind die genannten Teile und Prozente Gewichtsteile bzw. Gewichtsprozente.

Beispiel 1

2Teile Karminpigment, welches durch Kupplung von diazotiertem o-Anisidin-5-sulfondiäthylamid mit' 2 - Oxy - 3 - naphthoesäure - 5' - chlor - 2',4' - dimethoxyanilid hergestellt worden war, wurde durch Rühren

mit 3 Teilen N-Vinyl-2-pyrrolidon vermischt, bis eine praktisch gleichmäßige Mischung erhalten wurde. Diese Mischung wurde zu 100 Teilen eines Nitrocelluloselackes der folgenden Zusammensetzung zugegeben:

27 Teile RS-Nitrocellulose ('/2 see),

12.4 Teile Glycerinphthalatalkydharz,

14.5 Teile Äthanol,
9,5 Teile Butanol,

15,7 Teile Äthylacetat,

6.5 Teile Butylacetat,

6.6 Teile Xylol,

7.7 Teile Dibutylphthalat.

Die Mischung wurde gerührt, bis sie gleichmäßig war, und der erhaltene Lack wurde auf eine Aluminiumfolie aufgetragen und trocknen gelassen. Der überzug zeigte eine leuchtend karminrote Tönung und war praktisch frei von sichtbaren' Fehlern.

Zur Kontrolle wurden 2 Teile des gleichen Pigmentes direkt mit 100 Teilen des gleichen Lackes vermischt und die Mischung in ähnlicher Weise auf eine Aluminiumfolie aufgetragen. Der erhaltene überzug zeigte eine sehr helle rosa Färbung und viele sichtbare Flecken und Fehler.

Beispiel 2

25 Teile Kupferphthalocyanin-Blau wurden mit 75 Teilen N-Vinyl-2-pyrrolidon vermischt und die Mischung so lange gerührt, bis sie praktisch gleichmäßig war. 5 Teile der erhaltenen Mischung wurden dann zu 100 Teilen des im Beispiel 1 beschriebenen Nitrocelluloselackes zugegeben und so lange geschüttelt, bis sie gleichmäßig vermischt waren; darauf wurde der Lack auf eine Aluminiumfolie aufgetragen. Man erhielt eine leuchtendblaue Färbung, die keine Fehler aufwies und die volle Farbstärke besaß.

Ähnliche Ergebnisse wurden erzielt, wenn man ein Kupferphthalocyaninpigment verwendete, welches zur Verminderung der Kristallisierungsneigung vorbehandelt worden war; in diesem Fall betrug das Verhältnis des Pigments zum N-Vinyl-2-pyrrolidon 35 : 65 anstatt 25 : 75.

Auf ähnliche Weise wurde ein leuchtendgrüner überzug auf einer Aluminiumfolie hergestellt, indem man an Stelle des Kupferphthaloxyanin-Blaus chloriertes Kupferphthalocyanin-Grün verwendete, welches etwa 15 Chloratome je Molekül enthielt; in diesem Fall betrug das Verhältnis des Pigmentes zur Pyrrolidonverbindung 40 : 60.

B e i s ρ i e 1 3

Erfindungsgemäß wurde eine Reihe von Pigmenten

mit N-Vinylpyrrolidon vermischt, um Pasten zu bilden, die zu Nitrocellulose- und Vinylharzlacken zugegeben werden können. Es wurden die folgenden Pigmente verwendet:

1. Gelbe Kondensationsprodukte von 2-Oxynaphaldehyd mit Hydrazin;

2. gelbes Monoazopigment, welches durch Kuppeln von diazotiertem p-Chlor-o-nitranilin mit Acetoacet-o-chloranilid erhalten wurde;

3. Eisenoxidgelb;

4. Bleichromatmolybdat;

5. oranges Disazopigment, welches durch Kuppeln von tetrazotiertem 2,2'-Dichlorbenzidin mit l-Phenyl-3-methylpyrazolon-S erhalten wurde;

6. roter Bariumlack eines Azofarbstoffes, erhalten durch Kuppeln von diazotierter m-Toluidinsulfonsäure mit ^-Naphthol; '

7. rotes Pigment, erhalten durch Kuppeln von diazotierten! 2-Amino-3-chloranthrachinon mit 2-Hydro-2-naphthoesäure-o-anisidid;

8. roter Calciumlack eines Azofarbstoffes, erhalten durch Kuppeln von diazotierter 6-Amino-4-chlor-m-toluolsulfonsäure mit 2-Oxy-3-naphthoesäure;

9. rotes Azopigment, erhalten durch Kuppeln von diazotiertem 5-Chlor-o-anisidin mit 2-Oxy-3-naphthoesäure-m-nitranilid;

10. das Karmin-Azopigment des Beispiels 1;

11. rotes Azopigment, erhalten durch Kuppeln von tetrazotiertem Dianisidin mit l-Phenyl-3-methylpyrazolon-5;

12. Kupferphthalocyanin-Blau (Beispiel 2);

13. chloriertes Kupferphthalocyanin - Grün (Beispiel 2).

Diese Pigmente wurden in Verhältnissen zwischen 1 und 3 Gewichtsteilen Pyrrolidonverbindung je Gewichtsteil Pigment mit N-Vinyl-2-pyrrolidon wie folgt vermischt:

Beispiel 4

	Verhältnis von Pigment	75
1 igment	zu Pyrrolidonverbindung	75
1	25	75
2	25	50
3	25	75
4	50	63
5	.25	75
6	37	75
7	25	75
8	25	75
9	25	: 75
10	25	: 65
11	25	: 65
12	35
13	35

35

40 Zur Herstellung von Nitrocelluloselacken aus den Pigment-Pyrrolidon-Mischungen des Beispiels 3 wurden die Pasten erneut mit einem Lösungsmittel der folgenden Zusammensetzung verdünnt:

40 Teile Methanol,
27 Teile Äthanol,
18 Teile Toluol,
15 Teile Äthylacetat.

Bei jedem Pigment wurde 1 Teil der Paste· mit 20 Teilen Lösungsmittel verdünnt; bei Pigment 10 wurden 0,5 Teile und 2 Teile der Paste mit 20 Teilen Lösungsmittel verdünnt. Die erhaltenen verdünnten Pigmentpasten wurden dann zu jeweils 40 Teilen Nitrocelluloselack der Zusammensetzung des Beispiels 1 zugegeben. Die erhaltenen pigmentierten Lacke wurden geschüttelt, bis sie gleichmäßig vermischt waren, und dann auf Aluminiumfolien aufgetragen. Nach 57 Tagen und dann nach weiteren 63 Tagen wurden weitere überzüge auf Aluminiumfolien hergestellt. Danach wurden die Lackproben auf Eindickung und Kristallisation untersucht. Die Proben blieben jedoch dünnflüssig oder sehr dünnflüssig, waren leicht gießbar, und die Pigmente kristallisierten nicht. Verglichen mit den anfangs erzielten Farbtönen waren die nach l20tägigem Stehen des Lackes erzielten Färbungen wenigstens gleich stark und im allgemeinen sogar stärker. Es trat keine übermäßige Pigmentabtrennung ein. Es wurde eine volle Farbstärke erzielt, obgleich der Lack oder seine Komponenten nicht verrieben worden waren.

Ähnliche Ergebnisse wurden erzielt, wenn zur Herstellung der Nitrocelluloselacke N - Methyl-2-pyrrolidonpasten oder 2-Pyrrolidonpasten verwendet werden.

Claims (2)

1. Patentansprüche:
   1. Verwendung von Pyrrolidonverbindungen

   der Formel

   45

   Die Pasten wurden gerührt, bis sie praktisch gleichmäßig waren, 57 Tage stehengelassen, untersucht, weitere 63 Tage stehengelassen und erneut auf ihre Abtrennung und Kristallisation untersucht. Mit Ausnahme von Pigmenten 1 und 2, die eine deutliche Abscheidung zeigten, traten nur leichte Abscheidungen auf. Mit Ausnahme von Pigment 2, welches nach 120 Tagen eine gewisse Kristallisation zeigte, waren die Pigmente nicht kristallin. Alle Pasten konnten zu Überzugsmischungen, wie z. B. den Nitrocellulose- und Vinylharzlacken der Beispiele 4 und 5, zugegeben werden.

   Wenn man 2-Pyrrolidon oder N-Methyl-2-pyrrolidon an Stelle des N-Vinyl-2-pyrrolidons verwendet, so werden Pigmentpasten mit ähnlichen Eigenschaften erhalten.

   H₂C
   H₂C

   CH₂
   C = O

   in der R für Wasserstoff oder einen niedrigen Alkyl- oder Alkenylkohlenwasserstoffrest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen steht, als Anpastungsmittel für Pigmente zur Herstellung von gegebenenfalls filmbildende Bestandteile enthaltenden Pigmentpasten.
2. 2. Verwendung von Pyrrolidonverbindungen nach Anspruch 1 in einer Menge von 1 bis 3 Gewichtsteilen je Gewichtsteil Pigment.

   In Betracht gezogene Druckschriften:
   Deutsche Patentschriften Nr. 704 773, 818 042;
   britische Patentschrift Nr. 786 777;
   französische Patentschrift Nr. 883 763;
   USA.-Patentschrift Nr. 2 550 363.

   Bei der Bekanntmachung der .Anmeldung sind zwei Färbetafeln mit Erläuterungen ausgelegt worden.