DE2843662C2 - Verwendung von netzmittelfreien wäßrigen Emulsionen zur Verringerung des Stäubens von Pigmenten - Google Patents

Description

• Farbpigmente fallen nach ihrer Fertigung in trockener Stückform an, die zur Weiterbearbeitung einer möglichst feinen Mahlung bedarf, um die für eine Dispergierung notwendigen Eigenschaften zu erlangen. Solche feingemahlenen Farbpigmente neigen mehr oder weniger zum Stäuben. Es besteht daher im Hinblick auf die Arbeitshygiene die Forderung nach nichtstäubenden Pigmenten. Es sind bereits Verfahren bekannt, nach denen ein staubfreies Pigment erzeugt werden kann, indem man den ursprünglich anfallenden feuchten Preßkuchen in ein Bindemittel durch einen Flushvorgang unter Abscheidung des Wassers einarbeitet. Geflushte Produkte sind jedoch nicht in allen Fällen einsetzbar wegen der häufig nicht gegebenen Verträglichkeit des zum Flushen verwendeten Bindemittels mit Lack- bzw. Kunststoffsystem, in das das geflushte Produkt später eingebracht werden soll. Es sind auch Verfahren bekannt geworden, nichtstäubende Pigmentpulver herzustellen, indem man dem trockenen Pigment Zusätze beimischt, die eine teilweise Zusammenballung der sehr feinen, besonders zum Stäuben geeigneten Farbpartikelchen bewirken. So hergestellte Produkte beinhalten zwar eine gewisse Verbesserung im Hinblick auf die Staubfreiheit, können jedoch eine Reihe von anwendungstechnischen Nachteilen aufweisen, da die bisher zugesetzten Additive die gute Dispergierbarkeit des feingemahlenen stäubenden Pulvers zum Teil wieder rückgängig machen können. Solche Produkte zeigen häufig eine schlechtere Farbstärkenentwicklung und lassen die endgültige Ausnützung der Farbkraft des Pigmentes nicht oder nur mit einem nicht zu vertretenden Aufwand an Dispergierbarkeit zu. Soweit diese Zusätze (Additive) bisher der stäubenden Pulverware zugegeben wurden, bedurfte es eines gesonderten Arbeitsganges der Zumischung der Additive. Dies wirkt sich naturgemäß verteuernd auf den Herstellungsprozeß aus.
• Die Anmelderin hatte sich die Aufgabe gestellt, nichtstäubende Pigmentpulver herzustellen unter Vermeidung der vorstehend aufgeführten Nachteile. Die Aufgabe wurde gelöst durch Zusatz von epoxidierten Fettsäureestern als Emulsion zu einer wäßrigen Suspension von Pigmenten.
• Dementsprechend betrifft die Erfindung die Verwendung von netzmittelfreien und unter Einsatz eines Hochdruckdispergerätes hergestellten wäßrigen Emulsionen von epoxidierten Fettsäurederivaten zur Verringerung des Stäubens von Pigmenten, wobei diese Emulsion den in einer wäßrigen Suspension befindlichen Pigmenten zugesetzt wird.
• Hierbei ist es wesentlich, daß die wäßrige Emulsion der epoxidierten Fettsäurederivate ohne Verwendung von Netzmitteln hergestellt wird. Solche wäßrigen Emulsionen von epoxidierten Fettsäurederivate kann man vorteilhaft herstellen z. B. durch Verwendung eines handelsüblichen Hochdruckdispergiergerätes, in dem die auftretenden Scher-, Drall-, Turbulenz- und Kavitationskräfte eine sehr feinteilige Emulgierung der epoxidierten Fettsäurederivate in Wasser gestatten. Auf diese Weise vermeidet man die sonst zur Erreichung einer feinteiligen Emulsion nötigen Netzmittel, die zu Störungen der koloristischen Eigenschaften (Farbstärke, Farbstärkeentwicklung) der mit der Emulsion behandelten Pigmentsuspensionen führen kann.
• Epoxidierte Fettsäurederivate, z. B. deren Ester sind handelsüblich und leiten sich in erster Linie vom Soja-, Tall- und Leinöl ab, wobei die genannten ungesättigten Fettsäurederivate mit Peressigsäure, die sich in situ aus Essigsäure und Wasserstoffperoxid bildet, epoxidiert werden (Ullmann, 3. Auflage, Ergänzungsband (1970), Seiten 118 und 119). Durch die Epoxidierung werden die genannten Fettsäurederivate zu Weichmachern, die besonders mit PVC hervorragend verträglich sind. Sie wirken gleichzeitig auch als Wärmestabilisatoren; epoxidierte Fettsäurederivate wurden auch schon Titandioxidpigmenten zur Verbesserung von deren Dispersionseigenschaften zugesetzt.
• Es war überraschend, daß Emulsionen von epoxidierten Fettsäurederivaten, die ohne Verwendung von Netzmitteln hergestellt wurden, nichtstäubende Pigmentpulver ohne Einbuße an Farbstärke geben.
• Gegenüber anderen Verfahren zur Verringerung des Stäubens, bei denen das staubreduzierte Additiv dem fertigen Farbpulver zugesetzt wird, wozu ein besonderer Arbeitsgang notwendig ist, erfolgt der Zusatz im vorliegenden Falle während der Suspensionsphase des Pigmentes ohne besonderen Arbeitsaufwand. Das anmeldungsgemäße Verfahren ist sowohl auf anorganische als auf organische Pigmente anwendbar. Je nach der Tendenz der Pigmente zum Stäuben wird der Anteil an epoxidiertem Fettsäurederivat in gewissen Grenzen schwanken. Im allgemeinen werden jedoch mit 5 bis 15 Gew.-% (bezogen auf das trockene Pigmentendprodukt) zufriedenstellende Werte erhalten. Die Pigmentkonzentration der Pigmentsuspension, die erfindungsgemäß behandelt wird, ist nicht von ausschlaggebender Bedeutung. Im allgemeinen kann eine Pigmentsuspension verwendet werden, wie sie bei dem Herstellungsgang vor dem Waschen des Pigmentes anfällt.
Beispiele Beispiel 1
• Herstellung der Emulsion:
• Durch gleichzeitige Zugabe von Wasser und epoxidiertem Sojaöl in ein Hochdruckdispergiergerät wird eine 10%ige Mischung erzeugt, die auf einen Druck von ca. 500 bar gebracht und danach schlagartig wieder entspannt wird. Man erhält eine sich über lange Zeit nicht entmischende 10%ige Öl-Wasser-Emulsion.
• Gleiche Ergebnisse erhält man, wenn anstelle von Sojaöl Tall- oder Leinöl verwendet wird.
Beispiel 2
• Einer nicht ausgewaschenen Suspension von Molybdatrot mit einem Pigmentgehalt von 5%, wie sie nach der üblichen Naßfertigung des Pigments vorliegt, wird unter Rühren eine gemäß Beispiel 1 hergestellte Emulsion in einer Menge zugesetzt, daß das entstehende trockene Pigment 10% an epoxidiertem Fettsäurederivat enthält. Nach kurzem Rühren wird die ölige Phase der Emulsion praktisch quantitativ von dem Pigment aufgenommen, so daß beim üblichen Filtrieren und Waschen des Pigmentes ein klares Filtrat anfällt. Nach Trocknung und Mahlung erhält man ein praktisch staubfreies Produkt mit einem Staubanteil von nur 10 mg/g ( bestimmt nach dem in Beispiel 4 beschriebenen Verfahren). Ohne die erfindungsgemäße Behandlung besitzt das Pigment einen Staubanteil in der Größenordnung von 200 mg/g. Eine Verschlechterung der Farbstärke und Farbstärkeentwicklung gegenüber dem nichtbehandelten Produkt besteht nicht.
Beispiel 3
• Man verfährt wie in Beispiel 2, verwendet jedoch eine Chromgelbsuspension. Man erhält ein ähnliches Ergebnis.
Beispiel 4
• Methode zur Bestimmung des Staubanteils:
• 2,5 g eines anorganischen Pigmentes läßt man über eine Schüttelrinne mit konstanter Geschwindigkeit in ein Uhrglas fallen, dabei wird während des freien Falls des Pigments aus einer darunter angebrachten Düse Luft mit einer Geschwindigkeit von 500 l/Stunde gegen das fallende Pigment geblasen, wobei der Feinstanteil weggeblasen wird. Aus der Differenz der eingesetzten Menge und der auf dem Uhrglas gewogenen (Rückstand) wird der Staubanteil in mg/g ermittelt. Die relativen Werte ermöglichen mit hinreichender Genauigkeit eine Bestimmung des Staubanteils des behandelten gegenüber dem unbehandelten Pigment.

Claims (2)

1. Verwendung von netzmittelfreien und unter Einsatz eines Hochdruckdispergerätes hergestellten wäßrigen Emulsionen von epoxidierten Fettsäurederivaten zur Verringerung des Stäubens von Pigmenten, wobei diese Emulsion den in einer wäßrigen Suspension befindlichen Pigmenten zugesetzt wird.

2. Verwendung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als epoxidierte Fettsäurederivate epoxidiertes Soja-, Tall- oder Leinöl in Mengen von 5 bis 15 Gew.-% (bezogen auf trockenes Pigmentendprodukt) zugesetzt wird.