PatentDe  


Dokumentenidentifikation DE69519360T2 08.03.2001
EP-Veröffentlichungsnummer 0717085
Titel Phosphorsäuremonoester verwendbar für die Oberflächenbehandlung von Pigmenten für wässrige Beschichtungsmittel
Anmelder Bayer Corp., Pittsburgh, Pa., US
Erfinder Johnson, Mark W., Goose Creek, US
Vertreter Drope, R., Dipl.-Phys. Dr.rer.nat., Pat.-Anw., 50767 Köln
DE-Aktenzeichen 69519360
Vertragsstaaten BE, CH, DE, ES, FR, GB, IT, LI
Sprache des Dokument EN
EP-Anmeldetag 04.12.1995
EP-Aktenzeichen 951190560
EP-Offenlegungsdatum 19.06.1996
EP date of grant 08.11.2000
Veröffentlichungstag im Patentblatt 08.03.2001
IPC-Hauptklasse C09B 67/08

Beschreibung[de]
Hintergrund der Erfindung

Die Erfindung bezieht sich auf die Oberflächenbehandlung organischer Pigmente, die in Beschichtungen auf wäßriger Basis verwendet werden, mit bestimmten Phosphorsäuremonoestern.

Herkömmliche Verfahren zur Oberflächenbehandlung organischer Pigmente wurden für Beschichtungen auf Lösungsmittel-Basis entwickelt. Die Oberflächen von sowohl unbehandelten als auch auf herkömmliche Weise behandelten organischen Pigmenten neigen zur Hydrophobie. Wegen des Trends, anstelle von Beschichtungen auf Lösungsmittelbasis Beschichtungen auf wäßriger Basis zu verwenden, wären jedoch Oberflächenbehandlungen erwünscht, die ein leichteres Dispergieren und Stabilisieren des organischen Pigments in Systemen auf wäßriger Basis ermöglichen. D. h. es ist eine hydrophilere Pigmentoberfläche erwünscht.

Pigment-Dispersionen, die Phosphorsäureester (auch als Phosphatester bezeichnet) enthalten, werden beschrieben. Jedoch wird die Oberflächenbehandlung von organischen Pigmenten mit derartigen Phosphorsäureestern im allgemeinen nicht beschrieben. Z. B. offenbart das US Patent 4 872 9I6 wäßrige Pigment-Dispersionen, in denen das Dispergiermittel ein ethoxylierter Alkylphenolphosphatdiester ist. Zusätzlich zu der Offenbarung von Phosphatdiestern anstelle von Monoestern bezieht sich dieses Patent jedoch auf die Herstellung wäßriger Dispersionen, die relativ große Mengen von Phosphatestern als Dispergierhilfsmittel enthalten, anstatt auf die Oberflächenbehandlung von Pigmenten. Das US Patent 4 891 401 offenbart polymere Pigment-Dispergiermittel, die auf Polymeren mit Phosphor-enthaltenden Acrylat-Einheiten basieren. Dieses Patent offenbart jedoch keine Dispergiermittel, die auf Phosphorsäuremonoestern basieren, wie solche, die in der vorliegenden Erfindung verwendet werden, und bezieht sich auf wäßrige Dispersionen anstatt auf eine Oberflächenbehandlung. Das US Patent 4 927 463 offenbart Polyoxyalkylen- oder (Alkylphenoxy)alkylphosphatmonoester und -diester enthaltende wäßrige Gips-Dispersionen, die zum Beschichten und Füllen von Papier und Karton verwendet werden; es offenbart aber keine organischen Pigmente oder die Oberflächenbehandlung von Pigmenten. Das US Patent 5 073 585 offenbart wäßrige Beschichtungen, die Calcium- oder Magnesium-Pigmente und/oder Füllstoffe enthalten, wäßrige sekundäre Dispersionen eines (Meth)acrylat-Copolymers und alkyl- und phenylsubstituierte Oxyalkylmonoester der Phosphorsäure; es offenbart aber keine organischen Pigmente oder eine Oberflächenbehandlung von Pigmenten. Das Britische Patent 2 090 876 offenbart wäßrige Dispersionen von wasserunlöslichen Pigmenten, Farbstoffen und optischen Aufhellern und wasserlösliche, kryptoionische Dispergiermittel, wie Polyoxyalkylenarylphosphatester; es erwähnt jedoch keine Oberflächenbehandlung. Die Deutsche Offenlegungsschrift 2 414 455 offenbart Pigment-Dispersionen, die bestimmte Sulfonate und oxyethylierte Fettamine und gegebenenfalls langkettige Dialkylphosphate enthalten, welche sich von den Phosphorsäuremonoestern der vorliegenden Erfindung strukturell unterscheiden. Darüber hinaus offenbart die Deutsche Anmeldung keine Oberflächenbehandlung. Das Polnische Patent 127 761 offenbart Pigmentpasten, die u. a. (i) eine Mischung ethoxylierter Alkylphenole und Polyethylenglycolether und (ii) eine Phosphatglasen als wasserweichmachendes Mittel enthalten. Dieses Patent scheint keine Phosphatmonoester zu offenbaren, wie solche, die in der vorliegenden Erfindung verwendet werden.

GB-A-2 090 876 offenbart die Verwendung eines speziellen Phosphorsäuremonoesters zur Behandlung organischer Pigmente, um wäßrige Dispersionen für die Textilfärbung herzustellen.

Obwohl bestimmte Phosphorsäureester beschrieben werden, die zur Oberflächenbehandlung von Pigmenten brauchbar sind, wurden Phosphatmonoester, wie solche, die in der vorliegenden Erfindung verwendet werden; , nicht beschrieben. Z. B. offenbart das US Patent 4 323 396 organische Pigmente, die mit Polysacchariden behandelt wurden, die ionische Gruppen, einschließlich anionischer Phosphatester, die auf Kartoffelstärke basieren, enthalten; es offenbart aber keine Phosphatmonoester, wie solche, die in der vorliegenden Erfindung verwendet werden. Das Australische Patent 499 672 offenbart ein Zerkleinerungsverfahren, in dem Pigmente in Wasser, das einen flüchtigen Hilfsstoff enthält, wie Phosphatester langkettiger Alkohole oder Alkoholalkoxylate, gemahlen werden, wonach der flüchtige Hilfsstoff durch Dampfdestillation oder eine Hochtemperatur-Trocknung hydrolytisch desaktiviert werden muss, um Pigmente mit verbesserten Färbeeigenschaften zu erhalten.

Es wurde nun gefunden, dass die Adsorption bestimmter Phosphorsäuremonoester gemäß der vorliegenden Erfindung auf Pigmentoberflächen die Hydrophilie des Pigments erhöht. Demgemäß stellt die Oberflächenmodifizierung mit solchen Phosphorsäuremonoestern organische Pigmente bereit, die eine verbesserte Dispergierbarkeit in Systemen auf Wasserbasis, eine verbesserte Farbentwicklung und eine niedrigere Viskosität der Pigmentpaste aufweisen.

Kurzbeschreibung der Erfindung

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Oberflächenbehandlung organischer Pigmente, umfassend das Auftragen von

(a) 0,5 bis 15 Gew.-% (vorzugsweise 3 bis 10 Gew.-%, mehr bevorzugt 3 bis 8 Gew.-%), in bezug auf das Pigment, eines Phosphorsäuremonoesters der Formel

worin R ist:

(i) eine gesättigte, aliphatische C&sub5;-C&sub4;&sub0;-Gruppe oder eine gesättigte, aliphatische C&sub5;-C&sub4;&sub0;-Gruppe, in welcher ein oder mehrere aliphatische Kohlenstoffatome mit Halogen, einer C&sub1;-C&sub6;-Alkyl-, einer C&sub1;-C&sub6;-Alkoxy-, einer aromatischen C&sub6;-C&sub1;&sub0;-Kohlenwasserstoffgruppe (vorzugsweise Phenyl oder Naphthyl) oder einer mit einer oder mehreren C&sub1;-C&sub1;&sub2;-Alkylgruppen substituierten, aromatischen C&sub6;-C&sub1;&sub0;-Kohlenwasserstoffgruppe oder -COORa substituiert sind (worin Ra Wasserstoff, Metall, Ammonium, C&sub1;-C&sub6;-Alkyl oder C&sub6;-C&sub1;&sub0;-Aryl ist), worin gegebenenfalls ein oder mehrere nichtbenachbarte, aliphatische Gerüst-Kohlenstoffatome durch O, S oder NRb ersetzt sind (worin Rb C&sub1;-C&sub6;-Alkyl oder C&sub6;-C&sub1;&sub0;-Aryl ist) (vorzugsweise durch O, so dass R ein Polyalkylenoxid mit 2 bis 12 Alkylenoxid-Einheiten ist, mehr bevorzugt mit einer substituierten, aromatischen Kohlenwasserstoffgruppe terminal substituiert ist), oder

(ii) eine ungesättigter aliphatische C&sub5;-C&sub4;&sub0;-Gruppe oder eine ungesättigte, aliphatische C&sub5;-C&sub4;&sub0;-Gruppe, in der ein oder mehrere aliphatische Kohlenstoffatome mit Halogen, einer C&sub1;-C&sub6;-Alkyl-, einer C&sub1;-C&sub6;-Alkoxy-, einer aromatischen C&sub6;-C&sub1;&sub0;-Kohlenwasserstoffgruppe (vorzugsweise Phenyl oder Naphthyl) oder einer mit einer oder mehreren C&sub1;-C&sub6;-Alkylgruppen substituierten, aromatischen C&sub6;-C&sub1;&sub0;-Kohlenwasserstoffgruppe oder -COORa substituiert sind (worin Ra Wasserstoff, Metall, Ammonium, C&sub1;-C&sub6;-Alkyl oder C&sub6;-C&sub1;&sub0;-Aryl ist), worin gegebenenfalls ein oder mehrere nichtbenachbarte, aliphatische Gerüst-Kohlenstoffatome durch O, S oder NRb ersetzt sind (worin Rb C&sub1;-C&sub6;-Alkyl oder C&sub6;-C&sub1;&sub0;-Aryl ist), und

M Wasserstoff, Metall oder Ammonium ist;

im Gemisch mit

(b) 0 bis 10 Gew.-% (vorzugsweise 1 bis 5 Gew.-%), in bezug auf den Phosphorsäuremonoester, eines Verfahrensadditivs (vorzugsweise eines Entschäumungsmittels und/oder Tensids),

auf die Oberfläche eines organischen Pigments.

Die Erfindung bezieht sich ferner auf oberflächenbehandelte, organische Pigmente, die durch dieses Verfahren erhalten werden.

Ausführliche Beschreibung der Erfindung

Geeignete organische Pigmente zur Verwendung in dem Oberflächenbehandlungsverfahren der vorliegende Erfindung schließen Phthalocyanin-, Perylen- und Chinacridon-Pigmente sowie andere in der Technik bekannte Pigmente ein.

Metallphthalocyanin-Pigmente werden im allgemeinen bevorzugt. Obwohl die Kupferphthalocyanine bevorzugt werden, können auch andere metallhaltige Phthalocyanin-Pigmente verwendet werden, wie solche, die auf Zink, Cobalt, Eisen, Nickel und anderen derartigen Metallen basieren. Weiterhin können die bevorzugten Phthalocyanin-Pigmente der vorliegenden Erfindung teilweise substituiert sein (z. B. mit Halogenen, wie Chlor, Alkyl, Sulfonat oder anderen Substituenten, die für Phthalocyanin-Pigmente typisch sind) oder unsubstituiert sein.

Das Verfahren der Erfindung kann auch zur Oberflächenbehandlung von Perylenen, einschließlich des unsubstituierten Perylens und bekannter, substituierter Perylen-Derivate (wie solche, die Alkyl, Halogen oder andere solche Substituenten enthalten), und Chinacridonen verwendet werden, einschließlich des unsubstituierten Chinacridons, substituierter Chinacridon-Derivate (wie solche, die Alkyl, Halogen oder andere solche Substituenten enthalten). Mischungen, einschließlich fester Lösungen solcher Pigmente, können auch gemäß der Erfindung oberflächenbehandelt werden.

Geeignete Phosphatmonoester für die Oberflächenbehandlung organischer Pigmente gemäß der Erfindung schließen Phosphorsäuremonoester der Formel:

ein, worin R und M wie oben definiert sind.

Geeignete ungesättigte, aliphatische Phosphorsäuremonoester schließen Verbindungen ein, in denen eines oder mehrere der aliphatischen Gerüstkohlenstoffatome substituiert sein können mit einem Halogen (wie Fluor oder Chlor), einer C&sub1;-C&sub6;-Alkylgruppe, einer C&sub1;-C&sub6;-Alkoxygruppe, einer aromatischen C&sub6;-C&sub1;&sub0;-Kohlenwasserstoffgruppe (vorzugsweise Phenyl oder Naphthyl), die gegebenenfalls mit einer oder mehreren (vorzugsweise 1 bis 3) C&sub1;-C&sub6;-Alkylgruppen substituiert sein kann, oder einer -COORa- Gruppe, in der Ra Wasserstoff (d. h. die freie Säure), ein Metall oder ein Ammoniumkation (d. h. Salzformen), oder C&sub1;-C&sub6;-Alkyl oder C&sub6;-C&sub1;&sub0;-Aryl (d. h. Esterformen) ist. Es ist auch möglich oder sogar bevorzugt, ein oder mehrere nichtbenachbarte aliphatische Gerüst-Kohlenstoffatome durch ein Sauerstoff- oder Schwefelatom oder eine NRb-Gruppe (worin Rb C&sub1;-C&sub6;- Alkyl oder C&sub6;-C&sub1;&sub0;-Aryl ist) zu ersetzen. Es wird insbesondere bevorzugt, gesättigte aliphatischen Gruppe einzuschließen, in denen aliphatische Gerüst-Kohlenstoffatome auf derartige Weise durch ein Sauerstoffatom ersetzt werden, dass die Gruppe R ein Polyalkylenoxid mit 2 bis 12 Alkylenoxideinheiten ist, insbesondere, wenn die Polymerkette mit einer substituierten, aromatischen Kohlenwasserstoffgruppe (wie Phenyl oder Naphthyl, die einen oder mehrere, vorzugsweise einen oder zwei C&sub1;-C&sub1;&sub2;- Alkylsubstituenten tragen) terminal substituiert ist.

Geeignete ungesättigte, aliphatische Phosphorsäuremonoester schließen Verbindungen ein, in denen die ungesättigte, aliphatische Gruppe, vorzugsweise eine Alkenylgruppe, unsubstituiert ist oder z. B. mit den gleichen, oben für die Alkylgruppen beschriebenen Substituenten substituiert ist, außer dass irgendwelche Gerüst-Kohlenstoffatome mit einer Doppelbindung nicht durch O, S oder NRb ersetzt werden.

Jeder Typ von Phosphorsäuremonoester kann als freie Säure (d. h. wenn M Wasserstoff ist) oder in Form von verschiedenartigen Metall- oder Ammoniumsalzen verwendet werden. Geeignete Metallsalze schließen solche ein, in denen M ein Alkali- oder Erdalkalimetall ist, wie Lithium, Natrium, Kalium, Calcium oder Barium. Bevorzugte Metallsalze sind solche, welche die Alkalimetalle Natrium und Kalium enthalten. Geeignete Ammoniumsalze schließen solche ein, die auf unsubstituierten oder substituierten Ammoniumionen der allgemeinen Formel NR'R"R'''R""+ basieren (worin R', R", R''' und R"" unabhängig voneinander Wasserstoff, Alkyl oder Aralkyl sind). Bevorzugte Ammoniumsalze sind solche, die unsubstituiertes NH&sub4;&spplus; oder Tetra(C&sub1;-C&sub6;-alkyl)ammoniumionen enthalten, wie Tetramethylammonium- oder Tetraethylammoniumionen.

Bevorzugte Phosphorsäuremonoester schließen solche ein, in denen R ein Polyalkylenoxid mit 2 bis 12 Alkylenoxideinheiten ist, das mit einer substituierten Phenylgruppe terminal substituiert ist, die eine oder mehrere Alkylgruppen aufweist (z. B. Phosphatester von Nonylphenol oder Dinonylphenolethoxylate, die von Rhone-Poulenc und Ethox Chemical erhältlich sind), und solche, in denen R eine aliphatische Gruppe ist, die laterale oder terminale -COORa-Gruppen enthält (wie der komplexe Carboxyphosphatester, der als LUBRIZOL® 2063 von Lubrizol Corp. erhältlich ist).

Das Verfahren der vorliegenden Erfindung kann durch Auftragen des Phosphorsäuremonoesters auf die Oberfläche eines organischen Pigments mittels in der Technik bekannter Methoden durchgeführt werden. Z. B. kann ein organisches Pigment mit dem Phosphorsäuremonoester in einem wäßrigen Medium gerührt werden, vorzugsweise bei einem anfänglichen pH-Wert von etwa 9 bis etwa 10 (welcher während des Verfahrens auf einen pH von etwa 3 bis 4 abfällt). Obwohl die Temperaturen im allgemeinen nicht kritisch sind (außer in dem Maße, dass hohe Temperaturen unerwünschte chemische und physikalische Änderungen verursachen können), wird die Oberflächenbehandlung im allgemeinen bei Temperaturen von etwa 50ºC bis etwa 140ºC (vorzugsweise von 70ºC bis 120ºC) durchgeführt. Die Menge des Phosphatmonoesters wird derartig ausgewählt, dass ein Pigment bereitgestellt wird, welches etwa 0,5 bis etwa 15 Gew.-% (vorzugsweise 3 bis 10 Gew.-%, mehr bevorzugt 3 bis 8 Gew.-%) Phosphatmonoester auf der Pigmentoberfläche aufweist. Das behandelte Pigment kann dann durch in der Technik bekannte Verfahren, wie Filtration oder Zentrifugation, gesammelt werden, worauf vorzugsweise eine anschließende Waschstufe erfolgt, um überschüssigen Phosphatester zu entfernen.

Die Phosphorsäuremonoester der Erfindung können in Kombination mit 0 bis etwa 10 Gew.-% (vorzugsweise 1 bis 5 Gew.-%), in bezug auf den Phosphorsäuremonoester, bekannten Verfahrenshilfsmitteln verwendet werden. Solche Additive sind jedoch nicht notwendig. Beispiele geeigneter Verfahrenshilfsmittel schließen bekannte Entschäumungsmittel, Tenside (wie bekannte nichtionische Tenside und Sulfonat-enthaltende Tenside) und Benetzungsmittel ein.

Aufgrund ihrer Lichtstabilität und Migrationseigenschaften sind die gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellten, oberflächenbehandelten Pigmente für viele unterschiedliche Pigment-Anwendungen geeignet. Z. B. können gemäß der Erfindung hergestellte Pigmente als das Färbemittel (oder als ein von zwei oder mehr Färbemitteln) für sehr lichtechte, pigmentierte Systeme verwendet werden. Beispiele schließen ein: pigmentierte Mischungen mit anderen Materialien, Pigment-Formulierungen, Anstrichstoffe, Drucktinte, gefärbtes Papier oder gefärbte makromolekulare Materialien. Der Ausdruck "Mischungen mit anderen Materialien" soll z. B. Mischungen mit anorganischen Weißpigmenten, wie Titandioxid (Rutil) oder Zement, oder anderen anorganischen Pigmenten einschließen. Beispiele von Pigment-Formulierungen schließen geflushte Pasten mit örganischen Flüssigkeiten oder Pasten und Dispersionen mit Wasser, Dispergiermittel und geeignetenfalls Konservierungsmittel ein. Beispiele von Anstrichstoffen, in denen Pigmente der Erfindung verwendet werden können, schließen z. B. physikalisch oder oxidativ trocknende Lacke, Einbrennlacke, Reaktivlacke, Zweikomponentenlacke, Lacke auf wäßriger Basis oder Lösungsmittelbasis, Emulsionslacke für wasserfeste Beschichtungen und Temperafarbe ein. Drucktinten schließen solche ein, die zur Verwendung beim Bedrucken von Papier, Textil und Weißblech bekannt sind. Geeignete makromolekulare Substanzen schließen solche von natürlicher Art, wie Kautschuk, solche, die durch chemische Modifizierung erhalten werden, wie Acetylcellulose, Cellulosebutyrat oder Viskose; oder solche, die synthetisch hergestellt werden, wie Polymere, Polyadditionsprodukte und Polykondensate, ein. Beispiele synthetisch hergestellter makromolekularer Substanzen schließen Kunststoffmaterialien ein, wie Polyvinylchlorid, Polyvinylacetat und Polyvinylpropionat; Polyolefine, wie Polyethylen und Polypropylen; Polyamide hoher Molmasse; Polymere und Copolymere von Acrylaten, Methacrylaten, Acrylnitril, Acrylamid, Butadien oder Styrol; Polyurethane und Polycarbonate.

Die mit den oberflächenbehandelten Pigmenten der vorliegenden Erfindung pigmentierten Materialien können jede erwünschte Form haben.

Die gemäß der Erfindung hergestellten Pigmente sind sehr wasserbeständig, ölbeständig, säurebeständig, kalkbeständig, alkalibeständig, lösungsmittelbeständig, beständig gegenüber einem Überlackieren, beständig gegenüber einem Übersprühen, beständig gegenüber einer Sublimation, wärmebeständig und beständig gegenüber einer Vulkanisation, ergeben noch dazu eine sehr gute Färbekraftausbeute und lassen sich leicht dispergieren (z. B. in Kunststoffmaterialien).

Die folgenden Beispiele erläutern Einzelheiten der Verfahren der Erfindung. Die in der vorhergehenden Offenbarung beschriebene Erfindung soll nicht auf den Umfang dieser Beispiele beschränkt sein. Der Fachmann wird leicht verstehen, dass bekannte Variationen der Bedingungen und Verfahren der folgenden Arbeitsweisen verwendet werden können. Falls nicht anderweitig angegeben, sind alle Temperaturen in ºC und alle Prozente auf das Gewicht bezogen.

Beispiele

Oberflächenbehandelte Pigmente, die gemäß den Beispielen hergestellt werden, sowie entsprechende unbehandelte Kontrollpigmente wurden auf das -Potential (oder die Oberflächenladung) als Funktion des pH unter sucht, wobei man ein System 7000 Acoustophoretic Titrator von Pen Kem Inv. verwendete. Nachdem man die Dichten der Pigmentproben unter Verwendung eines Micromefirics Accupyc 1330-Instruments bestimmt hatte, wurde eine 2 vol.-%ige Dispersion jedes Pigments dadurch hergestellt, dass man zuerst das Pigment mit 300 ml deionisiertem Wasser schonend vermischte und dann 10 Minuten lang eine Ultraschallbehandlung mit einem Cole-Parmer 4710 Ultraschall-Homogenisator durchführte. Die sich ergebenden Dispersionen wurden in die Probenzelle des akustophoretischen Titrators gegossen, und es wurde ein Vakuum angelegt, um mitgerissene Luftbläschen zu entfernen. Der pH wurde auf 10,0 eingestellt und bei diesem Wert stabilisiert, wonach das -Potential als Funktion des pH bis herab zu einem pH von 1 oder 2 automatisch gemessen wurde.

Ein großes -Potential in bezug auf die Kontrolle weist auf eine größere Oberflächenbehandlung des Pigments hin. Eine konstante oder nahezu konstante Änderung des -Potentials über einen breiten pH-Bereich weist darauf hin, dass das Pigment auf unterschiedliche Anstrichstoffsysteme anwendbar und in denselben stabil sein sollte. Man würde erwarten, dass ein Pigment mit einem relativ hohen isoelektrischen Punkt (d. h. der pH, an dem die Probe keine offensichtliche Oberflächenladung hat) leichter ausflocken würde als ein Pigment mit einem niedrigeren oder keinem isoelektrischen Punkt.

Beispiele 1 bis 5 Oberflächenbehandlung eines Phthalocyanin-Pigments

Ein roher Presskuchen von chloriertem Kupferphthalocyanin, der in den Beispielen 1 bis 5 verwendet werden soll, wurde durch das Direktchlorierungsverfahren hergestellt, welches im Beispiel 1 des US Patents 4 077 974 oder in den Beispielen 1 bis 5 des US Patents 4 948 884 beschrieben wird.

Ein chloriertes Kupferphthalocyanin-Kontrollpigment wurde unter Verwendung des gleichen Verfahrens wie Beispiel 2 (nachstehend) hergestellt, außer dass man ein Baumharz anstelle des Phosphatesters verwendet.

Beispiel 1

Ein Anteil von 317,2 g des Presskuchens von rohem, chlorierten Kupferphthalocyanin mit einem Chlorgehalt von etwa 13 bis 14 Gew.-% (Trockengehalt: 55,2 g) wurde in einem Autoklaven mit 234,8 ml Wasser vermischt, bis eine gleichmäßige Aufschlämmung erhalten wurde. Nachdem der pH mit 50%igem wäßrigen Natriumhydroxid auf 9,0 bis 9,5 eingestellt war, wurden 4,8 g des Phosphatesters eines Dinonylphenolethoxylats, das als ETHOX® 2195 von Ethox Chemical erhältlich ist (ca. 9% des Trockengehalts des Pigments) und 0,6 g eines Entschäumungsmittels auf der Basis eines acetylenischen Diols, das als SURFYNOL® 104E von Air Products Inc erhältlich ist, zugegeben. Die Mischung wurde 15 Minuten lang gerührt, wonach der pH mit Natriumhydroxid erneut auf 9,0 bis 9,5 eingestellt wurde, das Volumen mit Wasser auf etwa 700 ml eingestellt wurde, und die Mischung in einem verschlossenen Autoklaven 3 Stunden bei 115 bis 120ºC erhitzt wurde. Die Mischung wurde auf ºC abgekühlt, der pH wurde mit Eisessig auf 3,0 bis 4,0 eingestellt, und es wurde 1 Stunde bei 55 bis 60ºC gerührt. Die Mischung wurde dann filtriert, und der gesammelte Feststoff wurde mit Wasser gewaschen, bis es keine Leitfähigkeit aufweist, und in einem Ofen bei 60ºC getrocknet. Die -Potential-Daten für das sich ergebende, oberflächenbehandelte Pigment sind in der Tabelle 1 aufgeführt.

Beispiel 2

Die Arbeitsweise des Beispiels 1 wurde wiederholt, außer dass 2,8 g des Phosphatesters (5% des Trockengehalts des Pigments) und Salzsäure zum Einstellen des pH nach der Autoklaven-Behandlungsstufe verwendet werden. Die -Potential-Daten für das sich ergebende, oberflächenbehandelte Pigment sind in der Tabelle 1 aufgeführt.

Beispiel 3

Die Arbeitsweise des Beispiels 1 wurde wiederholt, außer dass 447,8 g des Presskuchens (Trockengehalt: 60 g), 3,0 g des Phosphatesters (5% des Trockengehalts des Pigments) und 1,8 g eines Natriumsuccinatsulfonatenthaltenden Tensids, das als AEROSOL® TR-70 (3% des Trockengehalts des Pigments) von Cytec erhältlich ist, als Entschäumungsmittel verwendet werden. Die -Potential-Daten für das sich ergebende, oberflächenbehandelte Pigment sind in der Tabelle 1 aufgeführt.

Beispiel 4

Die Arbeitsweise des Beispiels 1 wurde wiederholt, außer dass 753,3 g des Presskuchens (Trockengehalt: 121,5 g) und 13,5 g des Phosphatesters eines Nonylphenolethoxylats, das als RHODAFAC® PE-510 von Rhone- Poulenc (11% des Trockengehalts des Pigments) erhältlich ist.

Beispiel 5

Die Arbeitsweise des Beispiels 1 wurde wiederholt, außer dass 372,3 g des Presskuchens (Trockengehalt: 51 g) und 15 g eines komplexen Carboxyphosphatesters, der als LUBRIZOL® 2063 (29% des Trockengehalts des Pigments) von Lubrizol Corp. erhältlich ist, als Phosphatester verwendet werden.

Tabelle 1 z-Potential-Daten für oberflächenbehandelte Phthalocyanine

Beispiele 6 bis 9 Oberflächenbehandlung eines Perylen-Pigments

Ein Presskuchen von rohem Perylen, der in den Beispielen 6 bis 8 verwendet werden soll, wurde hergestellt, wie im Beispiel 8 des US Patents 3 976 649 beschrieben ist.

Ein Kontroll-Perylenpigment wurde unter Verwendung des gleichen Verfahrens wie im Beispiel 6 hergestellt, außer dass der Phosphatester weggelassen wurde.

Beispiel 6

Eine Portion von 74,6 g des rohen Perylen-Presskuchens (Trockengehalt von 30 g) wurde mit 500 ml Wasser vermischt, bis eine gleichmäßige Aufschlämmung erhalten wurde. Zu dieser Mischung wurden 1,6 g des Phosphatesters eines Dinonylphenolethoxylats gegeben, das als ETHOX® 2195 von Ethox Chemical erhältlich ist (5% des Trockengehalts des Pigments). Die Mischung wurde unter einstündigem Rühren auf 70ºC erwärmt. Dann wurde die Mischung filtriert, und der gesammelte Feststoff wurde mit Wasser gewaschen, bis er keine Leitfähigkeit aufweist, und in einem Ofen bei 60ºC getrocknet.

Beispiel 7

Eine Portion von 111,8 g des gleichen wie im Beispiel 6 verwendeten, rohen Perylen-Presskuchens (Trockengehalt von 45 g) wurde mit 500 ml Wasser vermischt, bis eine gleichmäßige Aufschlämmung erhalten wurde. Das Volumen wurde mit zusätzlichem Wasser auf 1000 ml eingestellt, und der pH wurde mit 50%igem, wäßrigen Natriumhydroxid auf 9,0 bis 9,5 eingestellt. Nachdem die Mischung auf 60 C erwärmt war, wurden 5,0 g des Phosphatesters eines Nonylphenolethoxylats, das als RHODAFAC® PE-510 von Rhone-Poulenc (11% des Trockengehalts des Pigments) erhältlich ist, zugegeben, und die sich ergebende Mischung wurde 30 Minuten bei 60ºC gerührt. Nachdem der pH mit Eisessig auf 2,5 bis 3,0 eingestellt war, wurde die Mischung auf 90ºC erwärmt und 1 Stunde gerührt. Die Mischung wurde dann filtriert, und der gesammelte Feststoff wurde mit Wasser gewaschen, bis er keine Leitfähigkeit aufwies, und in einem Ofen bei 60ºC getrocknet. -Potential-Daten für das sich ergebende, oberflächenbehandelte Pigment sind in der Tabelle 2 aufgeführt.

Beispiel 8

Die Arbeitsweise des Beispiels 7 wurde wiederholt, außer dass 5,0 g des Phosphatesters eines Nonylphenolethoxylats, das als RHODAFAC® RE-610 von Rhone-Poulenc (11% des Trockengehalts des Pigments) erhältlich ist, verwendet wurden. -Potential-Daten für das sich ergebende, oberflächenbehandelte Pigment sind in der Tabelle 2 aufgeführt.

Beispiel 9

Eine Portion von 228,6 g des gleichen wie im Beispiel 6 verwendeten, rohen Perylen-Presskuchens (Trockengehalt von 92 g) wurde mit 1000 ml Wasser vermischt, bis eine gleichmäßige Aufschlämmung erhalten wurde.

Zu dieser Mischung wurden 5 g des Phosphatesters eines Dinonylphenolethoxylats, das als ETHOX® 2195 von Ethox Chemical erhältlich ist (5 % des Trockengehalts des Pigments) und 3 g eines Natriumsuccinatsulfonatenthaltenden Tensids das als AEROSOL® TR-70 (3% des Trockengehalts des Pigments) von Cytec erhältlich ist, gegeben. Die sich ergebende Mischung wurde 2 Stunden bei 70 C gerührt. Die Mischung wurde dann filtriert, und der gesammelte Feststoff wurde mit Wasser gewaschen, bis er keine Leitfähigkeit aufwies, und in einem Ofen bei 60ºC getrocknet. -Potential-Daten für das sich ergebende, oberflächenbehandelte Pigment sind in der Tabelle 2 aufgeführt.

Tabelle 2 -Potential-Daten für oberflächenbehandelte Perylene

Beispiele 10 bis 11

Oberflächenbehandlung eines Chinacridon-Pigments Ein in den Beispielen 10 bis 11 zu verwendender roher Chinacridon- Presskuchen wurde unter Verwendung des allgemeinen Verfahrens des Beispiels 1 des US Patents 3 342 823 hergestellt. Siehe auch die US Patente 3 257 405, 3 940 349 und 4 100 162.

Beispiel 10

Eine Portion von 207,4 g des rohen Chinacridon-Presskuchens (Trockengehalt: 45 g) wurde mit 500 ml Wasser vermischt, bis eine gleichmäßige Aufschlämmung erhalten wurde. Das Volumen wurde mit zusätzlichem Wasser auf 800 ml eingestellt, wonach der pH mit 50%igem wäßrigen Natriumhydroxid auf 9,0 bis 9,5 eingestellt wurde und 5,0 g des Phosphatesters eines Dinonylphenolethoxylats, das als ETHOX® 2195 von Ethox Chemical erhältlich ist (11% des Trockengehalts des Pigments), zugegeben wurden. Die sich ergebende Mischung wurde 30 Minuten bei 55 bis 60ºC gerührt. Nachdem der pH mit Eisessig auf 2,5 bis 3,0 eingestellt war, wurde die Mischung eine zusätzliche Stunde gerührt. Dann wurde die Mischung filtriert, mit Wasser gewaschen, bis sie keine Leitfähigkeit aufweist, und in einem Ofen bei 60ºC getrocknet.

Beispiel 11

Eine Portion von 81,3 g des rohen Chinacridon-Presskuchens (Trockengehalt: 45,0 g) wurde mit 197,4 ml Wasser in einem Autoklaven vermischt, bis eine gleichmäßige Aufschlämmung erhalten wurde. Nachdem der pH mit 50%igem wäßrigen Natriumhydroxid auf 9,0 bis 9,5 eingestellt war, wurden 2,4 g des Phosphatesters eines Dinonylphenolethoxylats, das als ETHOX® 2195 von Ethox Chemical erhältlich ist (ca. 9% des Trockengehalts des Pigments), und 0,3 g eines Entschäumungsmittels auf acetylenischer Diol-Basis, das als SURFYNOL® 104E von Air Products Inc erhältlich ist, zugegeben. Nachdem der pH mit Natriumhydroxid erneut auf 9,0 bis 9,5 eingestellt war, wurde das Volumen mit Wasser auf 400 ml eingestellt, und die Mischung wurde in einem verschlossenen Autoklaven drei Stunden auf 130 bis 135ºC erhitzt. Die Mischung wurde dann auf unter 70ºC abgekühlt, der pH wurde mit Eisessig auf 4,0 bis 4,5 eingestellt, und die Mischung wurde eine Stunde bei 60 bis 70ºC gerührt. Dann wurde die Mischung filtriert, mit Wasser gewaschen, bis sie keine Leitfähigkeit aufwies, und in einem Ofen bei 60ºC getrocknet.


Anspruch[de]

1. Verfahren zur Oberflächenbehandlung organischer Pigmente, umfassend das Auftragen von

(a) 0,5 bis 15 Gew.-%, in bezug auf das Pigment, eines Phosphorsäuremonoesters der Formel

worin R ist:

(i) eine gesättigte, aliphatische C&sub5;-C&sub4;&sub0;-Gruppe oder eine gesättigte, aliphatische C&sub5;-C&sub4;&sub0;-Gruppe, in welcher ein oder mehrere aliphatische Kohlenstoffatome mit Halogen, einer C&sub1;-C&sub6;-Alkyl-, einer C&sub1;-C&sub6;-Alkoxy-, einer aromatischen C&sub6;-C&sub1;&sub0;-Kohlenwasserstoffgruppe oder einer mit einer C&sub1;-C&sub1;&sub2;-Alkylgruppe substituierten, aromatischen C&sub6;-C&sub1;&sub0;-Kohlenwasserstoffgruppe oder -COORa substituiert sind (worin Ra Wasserstoff, Metall, Ammonium, C&sub1;-C&sub6;-Alkyl oder C&sub6;-C&sub1;&sub0;-Aryl ist), worin gegebenenfalls ein oder mehrere nichtbenachbarte, aliphatische Gerüst-Kohlenstoffatome durch O, S oder NRb ersetzt sind (worin Rb C&sub1;-C&sub6;-Alkyl oder C&sub6;-C&sub1;&sub0;-Aryl ist), oder

(ii) eine ungesättigte, aliphatische C&sub5;-C&sub4;&sub0;-Gruppe oder eine ungesättigte, aliphatische C&sub5;-C&sub4;&sub0;-Gruppe, in der ein oder mehrere aliphatische Kohlenstoffatome mit Halogen, einer C&sub1;-C&sub6;-Alkyl-, einer C&sub1;-C&sub6;-Alkoxy-, einer aromatischen C&sub6;-C&sub1;&sub0;-Kohlenwasserstoffgruppe oder einer durch eine oder mehrere C&sub1;-C&sub6;-Alkylgruppen oder -COORa substituierten, aromatischen C&sub6;-C&sub1;&sub0;-Kohlenwasserstoffgruppe substituiert sind (worin Ra Wasserstoff, Metall, Ammonium, C&sub1;-C&sub6;-Alkyl oder C&sub6;-C&sub1;&sub0;-Aryl ist), worin gegebenenfalls ein oder mehrere nichtbenachbarte, aliphatische Gerüst-Kohlenstoffatome durch O, S oder NRb ersetzt sind (worin Rb C&sub1;-C&sub6;-Alkyl oder C&sub6;-C&sub1;&sub0;-Aryl ist), und

M Wasserstoff, Metall oder Ammonium ist;

im Gemisch mit

(b) 0 bis 10 Gew.-%, in bezug auf den Phosphorsäuremonoester, eines Verfahrensadditivs,

auf die Oberfläche eines organischen Pigments.

2. Verfahren gemäß Anspruch 1 zur Oberflächenbehandlung eines Phthalocyanin-, Perylen- oder Chinacridon-Pigments.

3. Verfahren gemäß Anspruch 1, worin 3 bis 10 Gew.-%, in bezug auf das Pigment, des Phosphorsäuremonoesters verwendet werden.

4. Verfahren gemäß Anspruch 1, worin R eine gesättigte, aliphatische C&sub5;-C&sub4;&sub0;-Gruppe ist, in der ein oder mehrere aliphatische Kohlenstoffatome mit einer aromatischen C&sub6;-C&sub1;&sub0;-Kohlenwasserstoffgruppe oder eine durch eine C&sub1;-C&sub1;&sub2;-Alkylgruppe substituierte, aromatische C&sub6;-C&sub1;&sub0;- Kohlenwasserstoffgruppe substituiert sind, und worin ein oder mehrere nichtbenachbarte, aliphatische Gerüst-Kohlenstoffatome durch O ersetzt sind.

5. Verfahren gemäß Anspruch 1, worin R ein Polyalkylenoxid mit 2 bis 12 Alkylenoxid-Einheiten ist, das durch eine Phenylgruppe mit einem oder zwei C&sub1;-C&sub1;&sub2;-Alkyl-Substituenten terminal substituiert ist.

6. Verfahren gemäß Anspruch 1, worin R eine gesättigte, aliphatische C&sub5;-C&sub4;&sub0;-Gruppe ist, in der ein oder mehrere aliphatische Kohlenstoffatome mit -COORa substituiert sind, worin Ra Wasserstoff, Metall, Ammonium, C&sub1;-C&sub6;-Alkyl oder C&sub6;-C&sub1;&sub0;-Aryl ist.

7. Verfahren gemäß Anspruch 1, worin M Wasserstoff, ein Alkalimetall oder ein Erdalkalimetall, NH&sub4;&spplus; oder Tetra(C&sub1;-C&sub6;-alkyl)ammonium ist.

8. Verfahren gemäß Anspruch 1, worin das Verfahrensadditiv ein Entschäumungsmittel und/oder ein Tensid ist.

9. Verfahren gemäß Anspruch 1, worin 1 bis 5 Gew.-%, in bezug auf den Phosphorsäuremonoester, des Verfahrensadditivs verwendet werden.







IPC
A Täglicher Lebensbedarf
B Arbeitsverfahren; Transportieren
C Chemie; Hüttenwesen
D Textilien; Papier
E Bauwesen; Erdbohren; Bergbau
F Maschinenbau; Beleuchtung; Heizung; Waffen; Sprengen
G Physik
H Elektrotechnik

Anmelder
Datum

Patentrecherche

Patent Zeichnungen (PDF)

Copyright © 2008 Patent-De Alle Rechte vorbehalten. eMail: info@patent-de.com