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Des laques et des colorants d'impression pigmentas
La présente invention a pour objet des laques et des colorants d'impression particulièrement précieux, qui contiennent, à cote du liant et du solvant, des pigments inorganiques ou organiques revêtus d'une matière plastique, qui est insoluble dans chacun des solvants et des liants et chimiquement indifférente au pigment.
Il est bien connu qu'on peut employer des pigments balayés pour la préparation des laques et des colorants d'impression pigmentés! la phase aqueuse d'un pigment présent sous forme d'une dispersion aqueuse, est déplacée par une
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phase huileuse. De plus, on connait pour des laques et des colorants d'impression des pigments sous forme d'une poudre,
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\4 qui sont traités avec des esters de colophane ou desesters hydrogènes de colophane. Si les pigments ainsi préparés sont incorpores dans des laques ou des colorants d'impression, ils ont l'inconvénient qu'ils exercent une influence défavorable sur les propriétés du système de liant des laques et des colorants d'impression, parce,,,qu'ils lui cèdent leur moyen auxiliaire provenant de la préparation des pigments.
De plus, on sait que des pigments préparés avec des composés de polyvinyle peuvent s'employer presque seulement dans des systèmes de liant à base de chlorure ,de polyvinyle et de vinylpolymères.
Les laques et les colorants d'impression conformes à l'invention n'ont pas les inconvénients que possèdent les laques connues mentionnées ci-dessus, parceque le revêtement obtenu sur le pigment est insoluble et dans les solvants et dans les liants. C'est pourquoi les films obtenus à partir de ces laques n'ont pas des propriétés défavorables en comparaison des films non pigmentés en ce qui concerne leur résistance aux intempéries et à l'eau salée, leur comportement dans l'essai de Kesternich, leur jaunissement etc.
On obtient des pigments appropriés en traitant des pigments inorganiques ou organiques avec des précurseurs solubles, chimiquement indifférents au pigment, de résines aminoplaste, alkyde, d'acrylate et/ou d'époxyde, en transformant ensuite les résines d'une manière connue, thermiquement et/ou au moyen de catalyseurs, en l'état insoluble et portant, le cas échéant, les pigments ainsi revêtes à la granulation nécessaire.
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L'application des revêtements sur les pigments peut être effectuée d'une manière différente. Elle peut se faire une ou plusieurs fois successivement avec le même générateur de résine ou aussi plusieurs fois avec les mêmes générateurs de résine ou des générateurs de résine différents. Le pigment utilisé comme corps de départ peut être employé ou sous forme sèche, c'est-à-dire d'une poudre, ou sous forme humide.
La technique spéciale du procédé pour la préparation des pigments consiste en soumettant les pigments inorganiques ou organiques à un séchage à pulvérisation, après le traitement fait avec les précurseurs solubles, une transformation du revêtement en l'état insoluble se faisant. Une autre technique préférable consiste en broyant le pigment inorganique ou organique avec une solution du produit intermédiaire de racine prévu pour le revêtement, en émulsifiant le broyage ainsi obtenu dans un milieu dans lequel le produit intermédiaire de résine n'est pas non plus soluble, et en effectuant dans ledit milieu le durcissement du résine par addition de catalyseurs appropriés et/ou par chauffage.
Pour les propriétés remarquables des pigments ainsi préparés il n'importe si la surface des particules pigmentaires est revêtue de la matière plastique ou complètement ou en partie, Le rapport du pigment à la résine peut être varié dans de larges limites et dépend, entre autres, du pouvoir de teinture et de la texture de chaque pigment.
Les pigments imprégnés de résine sont incorporés dans les laques et les colorants d'impression conformes à l'invention à l'aide de procédés de broyage, comme il est
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usuel dans l'industrie des laques et vernis, mais dans bien des cas, ils sont simplement ajoutés, tout en agitant, parcequ'ils sont fortement susceptibles d'être dispersé.
Les exemples suivants illustrent la présente invention sans aucunement en limiter la portée. Sauf indication contraire, les parties, dont il est question dans ces exemples, s'entendent en poids et les degrés en Celsius.
Exemple 1:
On mélange au moyen d'un agitateur rapide une laque claire comprenant
70 parties d'une résine alkyde courante à base d'acide gras de coco et 30 parties d'un précondensat courant de mélamine et de formaldéhyde éthérifié avec l'alcool de butyle, qui est porté, au moyen d'un mélange de solvant comprenant des parties égales de xylène, de n-butanol et d'acétate d'éthyle à une durée d'écoulement de 20 secondes qui est déterminée avec un viscomètre Ford de normes industrielles allemandes 4-DIN 53211 avec
50 parties d'un pigment de titane-dioxyde courant répondant à la structure du rutile,
qui est revêtu d'une combinaison durcie d'une résine 'alkyde courant à base d'acide gras de coco et d'un précondesat courant de mélamine et de formaldéhyde éthérifié avec l'alcool de butyle (rapport du pigment à la résine * 5:1).
Puis on coule la laque ainsi obtenue sur une plaque de verre et on la cuie pendant 20 minutes à 130 . Le pigment présente ensuite' une division suffisamment fine dans le film de laque.
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Un pigment de titane-dioxyde non traité répondant à la structure du rutile, qui est a jouter tout en agitant, comparativement à la même laque claire, montre une division complètement insuffisante dans le film de laque.
Le pigment imprégné de résine peut être préparé de la manière suivantes On broie en 5 passages sur un melangeur à 3 3 cylindres
100 parties d'un pigment de titane-dioxyde répondant à la structure du rutile avec
23 parties d'une solution à 60% de résine alkyde à base d'acide gras de coco dans du xylol,
11 parties d'une solution à 55% d'un précondensat de mélamine et de formaldéhyde éthérifié avec l'alcool de butyle dans du butanol et
10 parties d'acétate d'éthyle. - La pâte ainsi préparée est séchée légèrement à 60-80 , broyée . et durcie à 130 . Puis elle est broyée au moyen d'un broyeur à boulets jusqu'à ce qu'elle soit suffisamment fine.
Exemple 2:
On broie en trois passages sur un broyeur à cylindre unique
273 parties d'une solution à 55% d'une résine alkyde modifiée de résine de mélamine avec
45 parties d'un pigment courant de titane-dioxyde répondant à la structure du rutile, qui est revêtu d'une combinaison durcie d'une résine alkyde courante à base d'acide gras de coco et d'un précondensat de mélamine et de formaldéhyde éthérifié avec l'alcool de butyle (rapport du pigment à la resine = 5:1).
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Puis on porte le mélange au moyen d'eau distillée à une teneur à 15% en liant.
La séparation électrophorétique de cette laque sur une tôle de fer phosphatée donne, après cuisson pendant 30 minutes à 150 , un revêtement bien écoulé, 6, reflets soyeux, qui ne déteint pas.
Un pigment de titane-dioxyde non traitb répondant à la structure du rutile, qui est broyé comparativement dans le même liant et aux mêmes conditions, montre, après cuisson, pendant 30 minutes à 150 , des revêtements seulement mats qui déteignent.
Le pigment de titane-dioxyde peut être revêtu de résine de la manière décrite dans l'exemple 1, Exemple 3:
On broie en 5 passages sur un broyeur à cylindre unique.,
189 parties d'une solution aqueuse à 55% d'une résine alkyde modifiée d'une résine de mélamine avec
20 parties d'un pigment de titane-dioxyde courant répondant à la structure du rutile, qui est revêtu d'une résine alkyde insoluble dans l'eau, modifiée de résine de mélamine et durcie à 2000 (rapport du pigment à la résine = 100il).
Le broyage est réglé avec de l'eau distillée à une teneur 20% en corps solide et le pH est porté 1 8,5 avec la diméthyl- éthanolamine.
La séparation électrophorétique de cette laque sur une tôle de fer donne, après cuisson pendant 30 minutes à 150 , un revêtement bien écoulé, à reflets soyeux, qui ne déteint pas
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Un pigment de titane-dioxyde non traité répondant à la structure du rutile, qui est broyé pour la comparaison dans le même liant et aux marnes conditions, montre, après cuisson pendant 30 minutes à 150 , des revêtements seulement mats, qui déteignent.
Exemple 4;
On mélange, tout en agitant, une laque claire comprenant
200 parties d'une solution à environ 50% d'une résine d'acrylate courant, thermodurcissable et modifiée de résine de mélamine et
10 parties de glycolate de butyle qui est ajusté avec un mélange de solvant à partir de xylol et de butanol = 80;20 à une consistance pour l'application au pistolet de 20 secondes suivant les normes industrielles allemandes DIN avec
12 parties d'un pigment courant de la série de colorants pour cuve anthraquinoniques, qui est revêtu d'une résine d'acrylate courante, durcie et thermodurcissable, modifiée de résine de mélamine (rapport du pigment à la résine = 1:1).
Le pigment se distribue d'une manière complètement régulière.
La laque ainsi obtenue est coulée sur une plaque de verre et cuite pendant 30 minutes à 150 ; elle donne ensuite un film ayant une bonne division du pigment.
Un pigment non traité, mélangé en agitant, pour la comparaison avec la même laque claire, produit une division insuffisante du pigment dans le film de laque.
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Exemple 5:
On mélange au moyen d'un agitateur rapide
189 parties d'une solution aqueuse à 53% d'une résine alkyde modifiée de résine de mélamine avec
20 parties d'un pigment courant de titane-dioxyde répondant à la structure du rutile, qui est revêtu d'un précondensat de mélamine et de formaldéhyde, insoluble dans l'eau et condensé complètement à 1700 (rapport du pigment à la résine = 5:1).
Le pigment se distribue uniformément.dans le liant de façon que le broyage usuel ne doit pas être fait. La laque peut être appliquée au pistolet sur une tale de fer et cuite pendant 30 minutes à 150 .
Après dilution avec de l'eau distillée à une teneur à 20% en corps solide et, le cas échéant, réglage ultérieur du pH avec de l'ammoniaque, la laque peut être séparée d'une manière électrophoretique (densité de courant - 50 A/m), On obtient ainsi un revêtement bien écoulé, qui ne déteint pas,
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Lacquers and pigment printing dyes
The present invention relates to particularly valuable lacquers and printing dyes, which contain, alongside the binder and the solvent, inorganic or organic pigments coated with a plastic material, which is insoluble in each of the solvents and binders. and chemically indifferent to the pigment.
It is well known that swept pigments can be employed for the preparation of lacquers and pigmented printing dyes! the aqueous phase of a pigment present in the form of an aqueous dispersion is displaced by a
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oily phase. In addition, for lacquers and printing dyes, pigments are known in the form of a powder,
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\ 4 which are treated with rosin esters or rosin hydrogen esters. If the pigments thus prepared are incorporated into lacquers or printing dyes, they have the disadvantage that they exert an unfavorable influence on the properties of the binder system of lacquers and printing dyes, because, 'they give him their auxiliary means coming from the preparation of the pigments.
In addition, it is known that pigments prepared with polyvinyl compounds can be used almost only in chloride, polyvinyl and vinyl polymer based binder systems.
The lacquers and printing dyes in accordance with the invention do not have the disadvantages of the known lacquers mentioned above, because the coating obtained on the pigment is insoluble both in solvents and in binders. This is why the films obtained from these lacquers do not have unfavorable properties compared to non-pigmented films with regard to their resistance to weathering and salt water, their behavior in the Kesternich test, their yellowing etc.
Appropriate pigments are obtained by treating inorganic or organic pigments with soluble precursors, chemically indifferent to the pigment, of aminoplast, alkyd, acrylate and / or epoxy resins, then transforming the resins in a known manner, thermally. and / or by means of catalysts, in the insoluble state and carrying, where appropriate, the pigments thus coated to the necessary granulation.
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The application of the coatings to the pigments can be carried out in a different way. It can be done one or more times successively with the same resin generator or also several times with the same resin generators or different resin generators. The pigment used as the starting material can be used either in dry form, that is to say a powder, or in wet form.
The special technique of the process for the preparation of the pigments consists in subjecting the inorganic or organic pigments to spray drying, after the treatment made with the soluble precursors, a transformation of the coating into the insoluble state taking place. Another preferable technique is by grinding the inorganic or organic pigment with a solution of the root intermediate intended for coating, emulsifying the grinding thus obtained in a medium in which the resin intermediate is also not soluble, and by effecting in said medium the hardening of the resin by addition of suitable catalysts and / or by heating.
For the remarkable properties of the pigments thus prepared it does not matter whether the surface of the pigment particles is coated with the plastic or completely or in part. The ratio of pigment to resin can be varied within wide limits and depends, among other things, on the tinting power and texture of each pigment.
The resin-impregnated pigments are incorporated into the lacquers and printing dyes according to the invention using grinding processes, as is usual.
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usual in the lacquer and varnish industry, but in many cases they are simply added, while stirring, because they are highly susceptible to dispersal.
The following examples illustrate the present invention without in any way limiting its scope. Unless otherwise indicated, parts referred to in these examples are by weight and degrees in Celsius.
Example 1:
A clear lacquer comprising
70 parts of a common alkyd resin based on coconut fatty acid and 30 parts of a common precondensate of melamine and formaldehyde etherified with butyl alcohol, which is carried, by means of a solvent mixture comprising equal parts of xylene, n-butanol and ethyl acetate at a flow time of 20 seconds which is determined with a Ford viscometer of German industrial standards 4-DIN 53211 with
50 parts of a common titanium dioxide pigment corresponding to the structure of rutile,
which is coated with a cured combination of a common alkyd resin based on coconut fatty acid and a common precondesate of melamine and formaldehyde etherified with butyl alcohol (pigment to resin ratio * 5 : 1).
Then the lacquer thus obtained is poured onto a glass plate and baked for 20 minutes at 130. The pigment then exhibits a sufficiently fine division in the lacquer film.
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An untreated titanium dioxide pigment responding to the structure of rutile, which is added while stirring, compared to the same clear lacquer, shows completely insufficient division in the lacquer film.
The resin-impregnated pigment can be prepared in the following manner. It is ground in 5 passes on a 3-roll mixer
100 parts of a titanium dioxide pigment corresponding to the structure of rutile with
23 parts of a 60% solution of alkyd resin based on coconut fatty acid in xylol,
11 parts of a 55% solution of a precondensate of melamine and formaldehyde etherified with butyl alcohol in butanol and
10 parts of ethyl acetate. - The dough thus prepared is dried slightly at 60-80, crushed. and cured to 130. Then it is ground using a ball mill until it is fine enough.
Example 2:
We grind in three passes on a single cylinder mill
273 parts of a 55% solution of a modified alkyd resin of melamine resin with
45 parts of a common titanium dioxide pigment having the structure of rutile, which is coated with a cured combination of a common alkyd resin based on coconut fatty acid and a precondensate of melamine and formaldehyde etherified with butyl alcohol (pigment to resin ratio = 5: 1).
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The mixture is then brought to a 15% binder content with distilled water.
The electrophoretic separation of this lacquer on a phosphated iron sheet gives, after baking for 30 minutes at 150, a well-run coating, 6, silky reflections, which does not bleed.
An untreated titanium dioxide pigment corresponding to the structure of rutile, which is ground comparatively in the same binder and under the same conditions, shows, after baking, for 30 minutes at 150 minutes, only matt coatings which bleed.
The titanium dioxide pigment can be resin coated as described in Example 1, Example 3:
It is crushed in 5 passes on a single cylinder mill.
189 parts of a 55% aqueous solution of an alkyd resin modified from a melamine resin with
20 parts of a common titanium dioxide pigment having the structure of rutile, which is coated with a water-insoluble alkyd resin, modified with melamine resin and cured at 2000 (pigment to resin ratio = 100il ).
The grinding is adjusted with distilled water to a 20% solid content and the pH is brought to 18.5 with dimethylethanolamine.
The electrophoretic separation of this lacquer on a sheet of iron gives, after baking for 30 minutes at 150, a well-run coating, with silky reflections, which does not bleed.
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An untreated titanium dioxide pigment corresponding to the structure of rutile, which is ground for comparison in the same binder and marl conditions, shows, after baking for 30 minutes at 150, only dull coatings, which bleed.
Example 4;
Mixing, while stirring, a clear lacquer comprising
200 parts of an approximately 50% solution of a common, thermosetting and modified acrylate resin of melamine resin and
10 parts of butyl glycolate which is adjusted with a mixture of solvent from xylol and butanol = 80; 20 to a consistency for spray application of 20 seconds according to German industrial standards DIN with
12 parts of a common pigment of the anthraquinone tank dye series, which is coated with a common, hardened and thermosetting acrylate resin, modified with melamine resin (pigment to resin ratio = 1: 1).
The pigment is distributed in a completely even manner.
The lacquer thus obtained is poured onto a glass plate and baked for 30 minutes at 150; it then gives a film having good division of the pigment.
Untreated pigment, mixed with stirring, for comparison with the same clear lacquer, produces insufficient division of the pigment in the lacquer film.
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Example 5:
Mix using a rapid stirrer
189 parts of a 53% aqueous solution of a modified alkyd resin of melamine resin with
20 parts of a common titanium dioxide pigment corresponding to the structure of rutile, which is coated with a precondensate of melamine and formaldehyde, insoluble in water and completely condensed at 1700 (pigment to resin ratio = 5 : 1).
The pigment is distributed evenly in the binder so that the usual grinding does not have to be done. Lacquer can be sprayed onto an iron tale and baked for 30 minutes at 150.
After dilution with distilled water to 20% solids content and, if necessary, subsequent adjustment of the pH with ammonia, the lacquer can be separated electrophoretically (current density - 50 A / m), We thus obtain a well-run coating, which does not bleed,