DE2441603B1

DE2441603B1 - Pigment-festharzpraeparationen und verfahren zu ihrer herstellung

Info

Publication number: DE2441603B1
Application number: DE19742441603
Authority: DE
Inventors: Wolfgang 7030 Böblingen; Reiner Kurt 7140 Ludwigshafen Kelch
Original assignee: BASF Farben und Fasern AG
Current assignee: BASF Farben und Fasern AG
Priority date: 1974-08-30
Filing date: 1974-08-30
Publication date: 1976-03-04
Also published as: DE2441603C2

Description

7. Es war überraschend, daß der Einsatz der verfahrensgemäß empfohlenen Kondensationsprodukte Festharzpräparationen mit einer solchen Vielzahl von technisch wirtschaftlichen Eigenschaften ergab, bei gleichzeitiger sehr breiter Anwendungsmöglichkeit in wäßrigen und nichtwäßrigen Systemen. Der Erfolg des vorliegenden Verfahrens war auch überraschend, zumal Kondensationsprodukte der verfahrensgemäß verwendeten Art zwar schon sehr lange bekannt sind, bisher aber nicht für den vorliegend beschriebenen Zweck verwendet wurden. Der Einsatz der genannten Kondensationsprodukte erstreckte sich bisher vornehmlich auf die Verwendung als Teilkomponente für die Herstellung V on Stoffdruckfarben. Schreibmassen und ähnlichen Anwendungen. die jedoch keine Hinweise auf die hervorragende Einsetzbarkeit für das vorliegende Verfahren gaben. Die Herstellung der verfahrensgemäß einsetzbaren wasserlöslichen methanolverätherten Melamin Formaldehyd-Kondensationsprodukte ist dem Fachmann bekannt und in einer Vielzahl von Patenten beschieben worten. Dem Fachmann ist selbstverständlich bekannt, daß der Grad der Methanolverätherung der Kondensationsprodukte ein Kriterium der Wasserlöslichkeit ist. Je nach der gewünschten Anwendungsbreite der Festharzpräparationen wird der Fachmann in der Lage sein ohne erfinderischen Aufwand das für seine Zwecke günstigste Kondensationsprodukt zu wählen. Die chemische Industrie stellt eine Reihe von Handelsprodukten her, die für die genannten Zwecke zur Verfügung stehen. Für das angegebene Verfahren können sowohl anorganische als auch organische Pigmente eingesetzt werden, wobei der Pigmentanteil bei den anorganischen Pigmenten erfahrungsgemäß höher eingestellt werden kann als bei den organischen. Selbstverständlich können zur Herstellung der Pigmente außer der vorstehend als besonders günstig angegebenen Herstellungsart auch andere, dem Fachmann gebräuchliche Dispergierverfahren für die Einverleibung der Pigmente in das Trägerharz benutzt werden. Wenn man in der wäßrigen Phase dispergiert, empfiehlt sich der Einsatz von Preßkuchen. Es ist jedoch aber auch möglich, Pulverpigment anzuteigen und der Dispergierung zu unterwerfen.
Die in den Beispielen angegebenen Teile und Prozentzahlen sind Gewichtseinheiten.
Beispiel 1 68 Teile Molybdatrot 12 Teile Polymethoxymethylmelamin 4 Teile Butylglykol 16 Teile Wasser 100 Teile Diese Mischung wird in einer Rührwerksmühle, z. B. Sandmühle, bis zur gewünschten Feinheit dispergiert (ca. 20 Minuten ein Durchgang).
Das Wasser-Lösungsmittel-Gemisch wird anschließend durch Trocknen bei ca. 100" C bis zur Gewichtskonstanz entfernt. Es entsteht eine bröckelige Masse, die das Pigment in feindispergierter Form enthält.
Beispiel 2 68 Teile Nickeltitangelb 12 Teile Polymethoxymethylmelamin 4 Teile Butylglykol 16 Teile Wasser 100 Teile Diese Mischung wird in einer Rührwerksmühle, z. B. Sandmühle, bis zur gewünschten Feinheit dispergiert (ca. 20 Minuten ein Durchgang).
Das Wasser-Lösungsmittel-Gemisch wird anschließend durch Trocknen bei ca. 100° C bis zur Gewichtskonstanz entfernt. Es entsteht eine bröckelige Masse, die das Pigment in feindispergierter Form enthält.
Beispiel 3 8 Teile Chromtitangelb 12 Teile Polymethoxymethylmelamin 4 Teile Butylglykol 16 Teile Wasser 1 00 Teile Diese Mischung wird in einer Rührwerksmühle. z. 13. Sandmühle, bis zur gewünschten Feinheit dispergiert (ca. 20 Minuten ein Durchgang).
Das Wasser-l,ösungsmittel-Gemisch wird anschließend durch Trocknen bei ca. 100" C bis zur Gewichtskonstanz entfernt. Es entsteht eine bröckelige Masse. die das Pigment in feindispergierter Form enthält.
Beispiel 4 42,4() Teile Ihioindigorot 20.88 Teile Polymethoxymethylmelamin ) Teile Triäthanolamin 3, 16 Teile Butylglykol 31.67 Teile Wasser 1 ()0,0() Teile Diese Mischung wird in einer Rührwerksmühle, z. B. Sandmühle, bis zur gewünschten Feinheit dispergiert (ca. 2() Minuten ein Durchgang).
Das Wasser-Lösungsmittel-Gemisch wird anschließend durch Trocknen bei ca. 100° C bis zur Gewichtskonstanz entfernt. Es entstehen leicht schmierende Flocken, die das Pigment in feinst dispergierter Form enthalten.
Beispiel 5 42,4() Teile Phthalocyaninblau 20,88 Teile Polymethoxymethylmelamin 1.89 Teile Triäthanolamin 3,16 Teile Butylglykol 31,67 Teile Wasser 1()0,00 Teile Diese Mischung wird in einer Rührwerksmühle, z. B. Sandmühle, bis zur gewünschten Feinheit dispergiert (ca. 2() Minuten ein Durchgang).
Das Wasser-Lösungsinittel-Gemisch wird anschließend durch Trocknen bei ca. 100'' C bis zur Gewichtskonstanz entfernt. Es entstehen leicht schmierende Flocken, die das Pigment in feinst dispergierter Form enthalten.
Beispiel 6 86,00 Teile Molybdatrot - Preßkuchen 60% 9,10 Teile Polymethoxymethylmelamin 1,36 Teile Kondensationsprodukt von Formaldehyd mit Naphthalindisulfonsäure 50% 3,54 Teile Butylglykol 100,00 Teile Diese Mischung wird in einer Rührwerksmühle, z. B. Sandmühle, bis zur gewünschten Feinheit dispergiert (ca. 20 Minuten ein Durchgang).
Das Wasser-Lösungsmittel-Gemisch wird anschließend durch Trocknen bei ca. 100" C bis zur Gewichtskonstanz entfernt. Es entsteht eine bröckelige Masse, die das Pigment in feindispergierter Form enthält.
Beispiel 7 77,55 Teile Phthalocyaninblau - Preßkuchen 34% 1 3.OU Teile Polymethoxymethylmclamill 1,93 Teile Kondensationsprodukt von Formaldehyd mit Naphthalindisulfonsäure 5()% ,76 Teile Triäthanolamin 4,76 Teile Butylglykol 100,00 Teile Diese Mischung wird in Liner Riihrwerksmiihlc, z. . Standmühle, bis zur gewünschten Feinheit dispergicrt (ei. 2í) Minuten ein Durchgang).
Das Wasser-Lösungsmittel-Gemisch wird anschließend durch Trocknen bei ca. 100° C bis zur Gewichtskonstanz entfernt. Fs entstehen leicht schmierende Flocken, die das Pigment in feinst dispergierter Form enthalten.
Verarbeitung der Festharzpräparationen In den meisten Fällen ist es möglich, die Festharzpräparationen direkt im Lacksystem durch ein Elektrorührwerk zu verteilen. Wcnn das Lacksystem Melaminharz enthält, wird zweckmäßigerweise die Präparation vor der Herstellung des Lackes im Melaminharz aufgelöst, wobei ca 10% polare Lösungs mittel (Alkoholc. Glykole) mitverwendet werden.
Bei der Verarbeitung in lufttrocknenden Alkydsystemen ist die Mitverwendung von ca. 1 0% (bezogen auf Präparation) an polaren Lösungsmitteln notwendig. Besonders vorteilhafte Anwendungsgebiete für die Festharzpräparationen sind z. B. gegeben bei der Lakherstellung. Papierherstellung, Druckfarbenherstellung und Laminatpapierherstellung.

Claims

Patentanspruche: 1. Pigment-Festharzpräparationen, g e k e n n -zeichnet durch einen Gehalt an wasserlöslichem, methanolverestertem Kondensationsprodukt von Melamin mit Formaldehyd (Polymethoxymethylmelamin) als Trägerharz.
2. Verfahren zur Herstellung von Pigment-Festharzpräparationen gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als Trägerharz ein wasserlösliches methanolveräthertes Kondensationsprodukt von Melamin mit Formaldehyd (Polymethoxymethylmelamin) verwendet.
3. Verfahren zur Herstellung von Pigment-Festharzpräparationen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß man eine wäßrige Aufschlämmung des Pigmentes zusammen mit dem wasserlöslichen methanolverätherten Kondensationsprodukt von Melamin mit Formaldehyd, gegebenenfalls mit Netzmitteln und teilweise wasserlöslichen organischen Lösungsmitteln, auf einer Rührwerksmühle bis zur gewünschten Feinheit dispergiert und das Wasserlösungsmittelgemisch anschließend durch Trocknen entfernt.

Da Pigmente sich mitunter schlecht in verschiedenen Substraten verteilen lassen. werden seit geraumer Zeit sogenannte Präparationen. oder auch Konzentrate genannt, eingesetzt. die die Dispergierschwierigkeiten des reinen Pigmentes nicht mehr aufweisen und zudem weitere anwendungstechnische Vorteile ergeben können. Pigmentpräparate enthalten neben dem Pigment und sonstigen Zusatzstoffen, wie Verteilungsmittel, als wichtigen Bestandteil eine Harzkomponente, in der die Pigmente fein dispergiert verteilt sind. So ist es verständlich, daß die Harzkomponente bestimmten Anforderungen genügen muß. So soll einerseits das Pigment in der Harzkomponente leicht verteilbar sein, zum anderen soll aber die Harzkomponente ihrerseits eine gute Verträglichkeit mit dem zu färbenden Substrat besitzen. Da die Forderung der guten Verträglichkeit bisher nur für bestimmte Substrate in Abhängigkeit von dem jeweiligen Harz-Trägerstoff gelöst werden konnte, besteht seit geraumer Zeit das Bestreben, sogenannte »Universal-Präparationen« herzustellen, die für die Färbung einer möglichst großen Anzahl unterschiedlicher Substrate eingesetzt werden können. Die Anforderungen an »Universal-Präparationen« werden hinsichtlich der Verträglichkeit und der anwendungstechnischen Anforderungen noch größer, wenn man fordert, daß die Präparationen nicht nur in Substraten mit einem in den üblichen organischen Lösungsmitteln löslichen Harzanteil, sondern auch in wasserlöslichen Harzen eingesetzt werden sollen.

Die Anmelderin hat sich die Aufgabe gestellt, Pigment-Festharzpräparationen herzustellen, die sowohl in Substraten mit einem in den üblichen organischen Lösungsmitteln löslichen Harzanteil als auch in wasserlöslichen Harzen eingesetzt werden können, wobei eine einfache und wirtschaftliche Herstellung der Präparationen gewährleistet sein sollte.

Es wurde nun überraschend gefunden, daß Pig- ment-Fcstharzpräparationen mit den genannten Eigenschaften erhalten werden, wenn man bei ihrer Herstellung als Trägerharz ein wasserlösliches methanolveräthertes Kondensationsprodukt von Melamin mit Formaldehyd (Polymethoxymethylmelamin) verwendet. Es wurde fernerhin festgestellt, daß sich die genalllltell Festharz-Präparationen in besonders gUnstiger Weisc herstellen lassen, wenn man eine wäßrige Aufschlämmung des Pigmentes zusammen mit dem wasserlislichell methanolverätherten Kondensationsprodukt voll Melamin mit Formaldehyd, gegebenenfalls mit Netzmitteln und teilweise wasserlöslichen organischen Lösungsmitteln, auf einer Rührwerksmühie bis zur gewünschten Feinheit dispergiert und das Wasserlösungsmittelgemisch anschließend durch Trocknen entfernt.

Die Vorteile der verfahrensgcmäß erhältlichen Festharzpräparationen sind: 1. Eine nahezu universelle Vertraglichkeit mit den verschiedensten Substratsystemen (z. B. mit luft-und ofentrocknenden Alkyd- bzw. Acryl-Melaminharzen in Einbrennsystemen, Nitrocelluloselacken, wasserverdünnbaren Alkyd/Melamin-Systemen und wasserverdünnbaren Acryl/ Melamin-Systemen) und eine dadurch bedingte sehr grol3e Einsetzbarkeit in wäßrigen Systemen und Systemen mit organischen L(..)sungsmitteln.

7. Der Pigmentgehalt kann verhältnism,iE.3ig hoch (ca. 85%) eingestellt werden, d. h. bei Einsatz der verfahrensgemäß hergestellten Festharzpräparation ergeben sich keine nennenswert stiirenden Einflüsse des Trägerharzes tu das Anwendungsmedium.

3. Da bei Anwendung der Vordispergierung auf einer Rührwerksmühle und nachträglicher Ahtrocknung des Wasserl(isungsmittelgemisches gut verteilbare Massen entstehen. wobei eine zusätzliche Mahlung sich erübrigt, erhält man Produkte ohne Staubentwicklung.
4. Bei den verfahrensgemäß hergestellten Fcstharzpräparationen, soweit sie organische Pigmente enthalten, tritt eine deutlich verringerte Neigung zur Flokkulation auf.
5. Während bei gewissen anorganischen Pigmenten, z. B. stabilisierte Chromatpigmente, durch Überdispergierung eine Schädigung der Echtheitseigenschaften auftreten kann, wird diese hei den verfahrensgemäß hergestellten Festharzpråparationen vermieden.
6. Verfahrensgemäß hergestellte Produkte zeigen eine gute Glanzgebung, hohe Farbstärke und brillante Farbtöne bei geringstem Dispergieraufwand. (Sie sind durch einfaches Auflösen, z. B. mit einem Elektrorührwerk, bereits sehr gut verteilbar).