DE2043820A1 - Verfahren zur Naßvermahlung von Pigmenten - Google Patents

Description

FARBWERKE HOECHST AG., vormals Meister Lucius & Brüning

Aktenzeichen: Dr. Ot/We

HOE 70/P 170

^Datum: 3. September 1970

Verfahren "zur Naövermahlung von"* Pigmenten ·

Die färberischen Eigenschaften von Pigmenten sind außerordentlieh stark von ihrem physikalischen Zustand bzw· Verteilungsgrad abhängig. Die Pigmente fallen bei der Synthese oft in großen Kristallen an und müssen durch ein geeignetes Mahlaggregat auf eine färberisch wertvolle Korngröße zerkleinert werden·

Aus der Deutschen Patentschrift 1 137 I56 ist bekannt, daß man Pigmente durch Salzvermahlung mit k bis 10 Teilen Salz je Teil Pigment in einer Kugelmühle feinverteilt. Dieses Verfahren ist relativ teuer und bringt darüber hinaus durch die anfallenden großen Salzmengen eine starke Abwasserbelastung mit sich· Außerdem ist bekannt, Pigmente in einem inerten organischen Lösungsmittel zu vermählen. Dabei sind einmal wegen der Brennbarkeit, der Lösungsmittel spezielle Mahl- und Trockeneinrichtungen erforderlich, zum anderen ist auch diese Methode wegen der notwendigen Regeneration der Lösungsmittel recht aufwendigt

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In der Deutschen Patentschrift 1 115 711 und der Schweizer Paten+ schrift 591 U37 wild die Feinverteilung von Pigmenten durch Umfallen aus Schwefelsäure und anschließende Lösungsmittelbehandlung beschrieben· Dieses Verfahren läßt sich nicht auf alle Pigmente anwenden und bringt ebenfalls Abwasserprobleme mit sich.

Aus der Belgischen Patentschrift 591 437 ist bekannt, Pigmente in Wasser unter Zusatz großer Mengen an wasserlöslichen Disper-

^r giennitteln zu vermählen. Dabei erhält man Jedoch wäßrige Pigmentzubereitungen, die nur zum Einfärben von Papier, Seifen und Kunststoffdispersionen geeignet sind, sich aber nicht zum Einfärben von Lacken und Kunststoffen verwenden lassen. Zur Herstellung von reinen Pulverpigmenten müßten diese Dispergiermittel, weiche mahltechnisch von Vorteil sind, wieder vollständig entfernt werden, was nur teilweise und unter erheblichem Aufwand zu erreichen ist.

^ Es wurde nun gefunden, daß man Pigmente in eine zum Einfärben geeignete Pigmentform überführen kann, wenn man die Mahlung in Gegenwart einer wäßrigen Base durchführt· Als geeignete Basen kommen vorzugsweise solche in Frage, die sich von den Alkalioder Erdalkalimetallen oder dem Ammonium-ion ableiten wie beispielsweise Natrium-, Kalium-, Dariumhydroxyd, Natriumcarbonat oder Ammoniumhydroxyd· Die Konzentration an Base kann von 0,1 $ - 20 $, vorzugsweise von 1 $ - 10 $> reichen· Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens vermahlt man die Pigmente mit einem größeren Überschuß, vorzugsweise der etwa 3 bis 5-fachen Gewichtsmenge an wässriger Base· Man kann jedoch

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auch einen wesentlich größeren Überschuß einsetzen. Die Menge an benötigter wässriger Lauge, insbesondere deren untere Grenze, " hängt von der Viskosität der jeweiligen Pigment-Aufschlämmung und den angewandten Mahlvorrichtungen ab· Die Vermahlung erfolgt in Gegenwart von Mahlkörpern wie beispielsweise Stahlkugeln, mit einem der Größenordnung der Mühle angepaßten Durchinosser in einer Rollmühle oder einer kontinuierlich arbeitenden Rührwerksmühle. Anstelle von Stahlkugeln können auch Quarzperlen oder andere Mahlkörper verwendet werden. Die Mahlkörper sollen jedoch bei den gegebenen Mahlbedingungen möglichst geringe Abreibungen zeigen und chemisch nicht angegriffen werden. Es ist von Vorteil, Mahlkörper mit kleinem Durchmesser und möglichst hohem Eigengewicht wie etwa Stahlkugeln, einzusetzen, da damit die beste Mahlwirkung zu erzielen ist.

Die erfindungsgemäß beschriebene wäßrig alkalische Vermahlung läßt sich auf alle Pigmente anwenden, zum Beispiel auf solche der folgenden Gruppen: Thioindigopigmente, Perylentetracarbonsäufg pigmente, Dioxazinpigmente, Phthalocyaninpigmente, Chinacridone oder Azopigmente.

Die Aufarbeitung des Mahlguts nach Erreichen des gewünschten Feinverteilungsgrades der Pigmente erfolgt in der üblichen Weise durch Filtration, Auswaschen und Trocknen. Gegebenenfalls kann das Mahlgut vor der Filtration neutralisiert werden. Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren behandelten Pigmentfarbstoffe zeichnen sich durch große Farbstärke, Brillanz und hohe Reinheit aus, mit ihnen lassen sich insbesondere Lacke, Firnisse, Gummi oder Kunststoffe einfärben. Die Vermahlung von

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Pigmenten in Gegenwart wässriger Basen¹ bietet gegenüber den bisherigen \^rerfahren folgende Vorteile. Im Vergleich zu einer rein wässrigen Vermahlung bewirkt der Zusatz von Basen eine bessere Übertragung der Mahlenergie auf das Mahlgut, wodurch man in relativ kurzer. Mahlzeit zu färb stärkeren und reineren Pigmenten kommt· Das erfindungsgemäße Mahlverfahren ist apparativ einfach und billig durchzuführen. Ebenso ist die Abwasserbelastung geringer. Außerdem gestattet das erfindungsgemäßo Vert . fahren die Verwendung von Stahlkugeln, also Mahlkörpern mit einem hohen Eigengewicht, ohne die Gefahr des Röstens.

Beispiel 1 ; >

20 g *»,*♦', 7»7'-Tetrachlorthioindigo werden mit 2 g Natriumhydroxyd und 80 ml Wasser in einer 1 1-Rollmühle, die zu 60 Vol.<;£ • mit Stahlkugeln von 9 mm Durclunesser gefüllt ist und mit 70 /o · ihrer kritischen Drohzahl betrieben wird, Ί8 Stunden lang rollgemahlen. Nach dem Abtrennen des Pigmentteiges von den Mahl- · ^ körpern mit Hilfe von Wasser wird mit verdünnter Salzsäure schwach sauer gestellt, abgesaugt, neutral gewaschen und dm Uraluftschrank bei 60 - 70 C getrocknet. Nach dem Pulverisieren erhält man ein Pigment, das sich beim Einfärben von Einbrennlacken durch hohe Farbstärke, Reinheit dos Farbtons, Transparenz und eine gute Lichtechtheit auszeichnet. Vermahlt man den gleichen. ^,4', 7i7'-Tetrachlorthioindigo-Farbstoff unter denselben Bedingungen ο line Zusatz von Natriumhydroxyd, so erhält man ein Pigment das sich beim Einfärben von Einbrennlacken sehr stark durch einen dunkleren Vollton, geringere Reinheit und geringere Farbstärko von dorn orfimlung.sgomäii vonnahlonon Pigment unterscheidet.

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Verwendet man anstelle von Natriumhydroxyd 2 g Kalimhydroxyd, 4 g Bariumhydroxyd oder k g Soda so erhält man ein Pigment, das die gleichen guten Eigenschaften besitzt.

An stelle der oben genannten Rollmühle kann man die Mahlung auch in einer kontinuierlich arbeitenden, schneilaufenden Rührwerksmühle unter Verwendung von Stahlkugeln mit einem Durchmesser von 1-3 nun, bei entsprechend kürzerer Mahldauer durchführen. . '

Beispiel 2:

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20 g Perylen-(3,4,9,10)-tetracarbonsäure-bis-(3',5'-dimethylanilid) werden mit 6 g 25 $igem Ammoniak und 80 ml Wasser in einer 1 χ-Rollmühle, die zu 6o VoI »fo mit Stahlkugeln von 9 nun Durchmesser gefüllt ist und mit 70 $ ihrer kritischen Drehzahl betrieben wird, 60 Stunden lang rollgemahlen. Nach dem Abtrennen des Pigementteiges von den Mahlkörpern mit Hilfe von Wasser, wire mit verdünnter Salzsäure schwach sauer gestellt, abgesaugt, ' f neutral gewaschen und im Umluftschrank bei 60 - 70 C getrocknet.

Nach dem Pulverisieren erhält man ein rotes Pigment, das sich beim Einfärben von Brennlacken durch seine höhere Farbstärke, Reinheit des Farbtons und in seiner besseren Transparenz von dem unter gleichen Bedingungen, nur ohne den Zusatz von Ammoniak, vermahlenen Produkt unterscheidet.

Beispiel 3;

20 g Cu-Phthalocyanin werden mit h g Kaliumhydroxyd und 80 ml

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Wasser in einer 1 1-Rollmühle, die zu 60 Vol.'/fe mit Stahlkugeln von 9 mm Durchmesser gefüllt ist und mit 70 ^cp ihrer kritischen Drehzahl betrieben wird, kB Stunden lang rollgemahleri. Nach dem Abtrennen des Pigment teiges von den Mahlkörpern mit Wasser, vird mit verdünnter¹ Salzsäure schwach sauer gestellt, abgesaugt, neutral gewaschen und:.im Umluftschrank bei 60 - 70 C getrocknet. Nach dem Pulverisieren erhält man ein blaues Pigment, das sich durch höhere Farbstärke, Reinheit des Farbtons und eine bessere Transparenz von dem unter gleichen Bedingungen, nur ohne den Zusatz von Kaliumhydroxyd vermahlenen Cu-Phthalocyanin, unterscheidet.

Beispiel h:

20 g Perylen-(3»^»9,1O)-totracarbonsäure-bis-(h·-methoxy-anilid) werden mit 6 g Natriumhydroxyd und 80 ml Wasser in einer 1 · 1-Röllmühle, die zu 60 Vol. ^ mit Stahlkugeln von 9nun Durchmesser gefüllt ist und mit 70 /o Hirer kritischen Drehzahl betrieben wird, ^8 Stunden lang rollgemahlen, Nach dem Abtrennen des Pigmentteiges von den Mahlkörpern mit Wasser, wird mit verdünnter Salzsäure schwach sauer gestellt, abgesaugt, neutral gewaschen und im Umluftschrank bei 60 - 70 C getrocknet. Nach dem Pulverisieren erhält man ein rotes Pigment, welches sich durch einen wesentlichen Farbstürkegewinn, höhere Reinheit des Farbtons und eine unterschiedliche Transparenz von dem unter den gleichen Bedinguncen _t aber ohnt; Zusatz von Natriumhydroxyd, vermahlenen Pigment unterscheidet,

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Claims (4)

Patentansprüche :

1.) Verfahren zur Naßvennahlung von Pigmenten, dadurch gekennzeichnet, daß man die Mahlung in wäßrig alkalischem Medium durchführt.

2.) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Mahlung in Gegenwart einer alkalisch wirkenden Alkali-, Erdalkali- oder Ammoniumverbindung durchführt·

3·) Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß 4-n dem wäßrigen Mahlmedium 0,T - 20 Gewichtsteile, vorzugsweise 1-10 Gewichtsteile, der Base enthalten sind.

4.) Verfahren nach Anspruch 1, 2 und 3 dadurch gekennzeichnet,
daß man die Mahlung in einer Roll- oder Kugelmühle oder
einer schnellaufenden Rührwerksmühle durchführte

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