JPS61501573A - 耐久的にダスチングのない顔料、染料製品とその製造のための方法およびそのための計測器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 顔料や塗料では、加工のさいに粉塵状の放出をひき起こさないような粉塵とダス チングのない調合物を作る試みがふえている。ダスチングのないこの種の調合物 は、各種製品の取扱いのさいに色の汚染を避けるためにとくに望まれており、正 確な配量をも可能にする。ダスチング損失が避けられるほか、これらの調合物で のより清潔で安全な作業は、有毒な顔料や染料での作業のさいの健康への危険を 低下させる。

最も安全な道はペースト製品に通じておシ、そのさい表面活性物質や溶媒のよう な添加物がダスチングのないペースト状態に達するほどの量で加えられる。これ らのペーストには、特別の使用目的のために必要な分散媒、抗沈降剤および展色 剤のような薬剤も入れられることが多い。これらのペーストの中の顔料濃度は、 それぞれの顔料の微細度、組織および展色剤必要量によって左右され、ナ１ぼ３ ０′Ｘと９０％の間であシうる。顔料ペーストの製造のさいには乾燥した顔料か ら出発し、これをそれぞれの成分と混合する。

顔料ペーストの欠点は、これが配量しに〈＜、包装容器の入念な清掃が必要にな ることに見られる。

この発明の目的は、さらさら流れやすいため簡単な配量や計量が可能であり、こ の状態を耐久的に保持するようなダスチングのない顔料、染料製品を作ることに ある。

すでに多くの公知の方法がある。Ｄｌｅ　−　ＯＳ　２７２３９２１によれば、 ７タル酸とテレ７タル酸のエステルと脂肪酸と表面活性物質のエステルとの組合 せを水様の顔料懸濁液に加え、Ｐ過後に乾燥させることによって、金属り豐ム酸 塩のダスチングの傾向が抑制される。この種の製品はエシ少ないダスチングを示 すが、耐久的にダスチングがないわけではない。こうして、この特許出願の例１ に従って作られた製品は、ホイバツハ書ダスチング測定器でしらべたダスチング 値が８３９７１００ｆ　であった。ほかの方法や手段を示しているのがＤＢ　− 　ＯＳ　２９３１７７１　、Ｄ′ＩＡ−　ＯＳ２５２３０９６、ＵＳ　−　Ｐ８ 　３５６０１３４　、ＥＵ　−　０８　００５６１６０およびＤＥ　−　ＯＳ　 ２８４１５６６である。

この発明の対象は、耐久的にダスチングのない顔料●染料製品であシ、それは７ ５ないし９７．５　％の顔料のほかに０、５〜１０％の量の表面活性物質と、強 いせん断応力時に顔料または染料と表面活性物質との乾燥した均質の混合物を潤 滑点にする薬＋！Ｆ１２〜２５％を含み、定義されたように潤滑点にある。表面 活性物質としては、それぞれの顔料または染料のタイプやその後の使用目的に適 当な、すべての表面有効剤、たとえばイオン性または非イオン性の市販の薬剤を 使うことができる。だがとくに好まれるのは「有効な分散剤」のタイプの長鎖ポ リエステル、とくにヒドロキシ基とカルボン酸基の間に少なくとも四つの炭素原 子をもち、カルボキシ基を含めて合計少なくとも九つの炭素原子をもつ飽和また は不飽和の脂肪族Ｗーヒドロキシカルボン酸から、またはこの種のヒドロキシカ ルボン酸とヒドロキシ基のないカルボン酸、とくに２０までのＣ原子をもつもの との混合物から誘導されるポリエステルである。

これらの適当なぎりエステルには、Ｄ′Ｅ−　ＯＳ　２１６２４８４で説明され ているぎりエステルも含まれてお）、ここでそれをはつきシ引用しておく。

そのさい重要なのは、表面活性物質が乾燥した顔料の上にかぶせられるのではな く、あるいは顔料がすでに１度乾かされるのではなくて、生産から来るまだ湿っ た顔料を表面活性物質で処理することである。そうでなければめる表面特性は生 じない。したがって、この薬剤を顔料の泥とも混合してから、乾燥させるのが適 当である。

顔料の概念は染料をも含む。

顔料と表面活性物質の得らるべき乾燥混合物に入れた後強いせん断応力で混合の 潤滑点に通じる物質としては、との効果を発生させるすべての物質を使うことが でき、そのさい使用分野、たとえば塗料、ラック、印刷インキおよびプラスチッ ク染色の応用技術上の必要を考慮することができる。水、有機溶媒、軟化削、お よびたとえばワックスのように高温によって液状になる物質があげられよう。こ こで適切なのは、全くまたはあまシ気化しない薬剤である。経済的理由で普通は 鉱油が好まれる。結果がすぐれておシ、価格が手ごろだからである。

鉱油として考慮されるのは、とぐに室温で液状の、沸点が７０℃を超える脂肪族 の、脂環のおよび（または）芳香族の炭化水素である。好まれるのは、場合によ って異なる量のシクロ脂肪族のおよび（または）芳香族の炭化水素を含みうる脂 肪族の炭化水素である。したがってそれは、種々に精製された石油から成る工業 鉱油をも、また合成炭化水素、たとえば指定の沸騰範囲をもつフィッシャー・ト ロプシュ混合物をも含む。したがってそれは、任意の出所をもつ、たとえば石油 、タールまたはその蒸留生成物または乾留からの、主として炭化水素から成る不 鹸化性のすべての物質を含む。

とくに好まれるのは合成イソパラフィンである。だが水も適しておシ、わずかな 量の表面活性剤の場合１０ないし１５Ｘの水を入れる。水で無塵にされた製品の 場合は、かなシの量の水が逃げられないように、最終製品を水密または気密に包 装すべきである。

耐久的にダスチングのないこれらの顔料製品は、次のようにして作られる。顔料 のテ泥に最終製品の総重量に対して０．５ないし１０重量パーセントの量の適当 な表面活性物質を加え、均質な分配の後に顔料と表面活性物質の組合せを、場合 によってはプレスケーキとして単離してから、乾燥させ、次に乾燥生成物を、せ ん断力の強い作用のもとて混合物を潤滑点に導く薬剤、とくに７０ないし３６０ ℃、望ましくは１８０ないし２８０℃、とシわけ１８０ないし２５０℃の沸騰範 囲をもつ鉱油と強いせん断応力をかけながら潤滑点に達するまで混合してから、 それ自体公知の方法で再粒化する。

潤滑点に達するだめの手段として水を使うときは、水をあとから加えることがで きるし、またプレスケーキとしても存在しうる顔料または染料と表面活性剤との 混合物は不完全にしか乾かされないので、２ないし２５％、とくに１０ないし１ ５％の残留水分が残シ、こうして得られた湿った混合物はせん断応力のもとて潤 滑点までもち込まれ、場合によっては再粒化される。そのときこの水分は、その 後の加工中のわずかな変化を別とすれば、最終製品にも含まれている。

顔料のテ泥の中での表面活性物質の均質の分配は、公知の方法での徹底的混合に よって行なわれる。プレスケーキとしての単離は、適当な濾過装置、たとえばフ ィルタープレス、ドラムフィルター、吸引漏斗などによって行なわれ、これらは 技術的に有効な乾燥方法で供給できるプレスケーキまたはこれに相当する十分に 脱水した生成物を生み出す。

潤滑点に導く薬剤での処理は、たとえばこね機、強力ミキサ−、ショベルミキサ ーのような混合装置または他の適当な装置で行なわれ、これらの装置は十分なせ ん断応力を生み、長くとも約２時間の処理によって製品は潤滑点に達する。１５ 分ないし４５分、とくに約半時間内に潤滑点に達するようなせん断応力の程度が 好まれる。そのさい製品は普通、実際上ダスチングのないさらさらした細粒とし て生じる。

この特許出願にいう潤滑点に途するのは、粘着するパテ状のペーストがまだ形成 されていないときであることハＤＩＮ　５３１９９による油係数決定によって（ ウルマン工業化学百科事典、第４版第１８巻、５６５ページをも参照）定義され ている通りである。この特許出願の意味での指定の潤滑点に達するのは、ダスチ ングがなく、わずかに混合装置の壁での潤滑効果につながる上記のさらさらした 細粒が形成されたときである。したがって、この潤滑点に達するために必要な粉 塵結合剤、たとえば油の量は、ＤＩＮ　５３１９９による油係数の決定のために 必要な油量よシ少ない。

乾燥前の顔料性に表面活性物質を加えることによって、最適の湿潤が得られ、そ れが顔料と表面活性物質の乾燥生成物にたとえば鉱油を加えることによってほと んど絶対にダスチングのない顔料調製品を得ることを可能にし、そのさい鉱油は 相対的に低い割合でしか必要でない。予め乾燥した生成物に同量の表面活性物質 と鉱油を添加する場合は、同じようにダスチングをなくするために約２倍の量の 鉱油を、たとえばこの発明の方法によるＩＯＸの代シに２０％以上を必要とする 。

この方法は原則として、湿った状態で生じ、戸泥として分離されるすべての顔料 や染料に適用できる。それはまた、たとえばクロム酸鉛、モリブデン酸鉛、り四 ム酸亜鉛のような無機と有機の顔料や染料、たとえばニッケルチタン黄、クロム チタン黄などのような混相顔料、７タワシアニン、アントラキノン、アゾ顔料、 ラックニス・アゾ顔料、ジスアゾ縮合顔料、イソインドリン、インジゴイド染料 、キナクリドン、ペリレンなどにも適用できる。

普通は約５０％の水を含む顔料または染料の泥と表面活性剤の混合物は、徹底的 な均質化の後に直接に乾燥に送るか、または水分をもつと減らしたければ適当な プレス、たとえば高圧プレスでさらに脱水してから、乾燥に送られる。そうすれ ば乾燥費の節約になる。この混合物の乾燥は普通、たとえばベルトまたはつシベ ルトの粉砕機上で１２０〜１３０℃の周囲温度で、または普通Ｚｏｏ〜１２０℃ の温度を使う真空乾燥機内で行なうことができる。混合物は有機物を含むので、 乾燥条件、とくに温度が物質をそこねないように、たとえば局部的過熱を避ける ように注意すべきである。

ダスチング特性の測定は、添付図に示したようなホイバツハ・ダスチング測定器 で行なった。

このダスチング測定器は、粉状や粒状の物質のダスチングの傾向をできるだけ正 確に分析するために開発された。ダスチング特性に関する定量的データは化学技 術上および運転上の安全のために重要だからである。従来はダスチング傾向の評 価は素材の中に存在する微粉の割合との類比でまたは推定によって行なわれるこ とが多かったが（しかし、この種の方法は大きな誤りを犯しうる。

粉塵粒子は運動の仕方や摩損によって初めて生じることが多いからである）、こ こでは材料取扱いでのダスチングの傾向が実際に近い形でとらえられる。そのた め試験材料は全測定の間連動している。粉または粒状材料を容積λ５ｔの粉塵発 生容器二の中で毎分３０回転で５分間動かす。取付けられたじゃま板が送り工程 をシミュレートし、そのさい粉塵分が空気流からとらえられ、粉塵発生容器から 運び出され、限定された多孔性をもつフィルタケ上で分離される。粗い粒子は粗 分離器３の中に９１き留められる。空気は真空ポンプｊによって吸引され、空気 流量計６つきのエアロツクによって記録され、放出される。

モーター／が装置を駆動する。

染料粉塵が巻き上げられ容器内で一度下がるさいに生じる受入れ容器を通る光線 の弱化によって粉塵値を測定するダスチング測定器に比べて、この装置は、送シ 、混合および注入の工程で現われる状態の実際に近い測定ができるという利点を もつ。

定　量　１００　ｆ 測定時間　５分 回　転　３０毎分 空気流量　０．２５々− 粉塵発生容器　１５　を 次の実施例がこの発明を説明しており、ここでダスチングのない調製品とみなさ れるのは、ホイバッハ・タスチング測定器で測ってＯないし最大５Ｍ９／１００ 　ｆの粉塵値が生じるものである。

実施例１ １Ｋｐの５０％クロム酸塩顔料泥にポリエステルを基礎とする表面活性物質１５ ノを加え、攪拌器によってよく混合した。乾燥後に顔料にこね機またはショベル ミキサー内でＩＯＮの鉱油を加え、添加剤の均等な分布に達するまで強度の混合 を続けた。それが見分けられるのは、さらさらした、ダスチングのない細粒の発 生によってである。

普通はそのために３０分を要する。処理された完成品をホイパツハ・ダスチング 測定器によるダスチング測定にかけたところ、顔料１００を当ｂｏｗの値になっ た。未処理の乾燥した顔料試料ではダスチング値が９０′Ｉｖ／工ｏｏｆになＩ Ｋｆの５０％クロム酸亜鉛にぎりエステルを基礎とする表面活性物質１０ｆを加 え、攪拌しながらよく混合した。

乾燥後に顔料にこね機またはショベルミキサーの中で１３％の鉱油を加え、鉱油 が完全に均質に分配されるまで混合装置のせん新作用にさらした。約３０分後に ダスチングのない、さらさらした細粒が生じ、そのダスチング値はホイバツハ・ ダスチング測定器で測って０に等しかった。

未処理の乾燥したクロム酸亜鉛試料ではダスチング値が２５０１１＋９／　１０ ０　ｔになった。

実施例３ ７タロシアニン青のプレスケーキ（固形物約３６％）３００ｆＫイソプロパツー ル１５０ｔ、アミノメチルプロパツール５．５ｔおよびポリエステルを基礎とす る表面活性物質＆２？の混合物を加え、１００？の水を添加した後溶解器で攪拌 した。こうして調製された顔料泥を乾燥器で乾燥させ、実験用粉砕器での中間粉 砕後に混合装置内で２０％の鉱油（固形物に対し）を加え、添加剤の均等な分布 に達するまで強度の混合を続けた。２０〜３０分後にダスチングのないさらさら した細粒が形成され、そのダスチング値をホイバッハ・ダスチング測定器で測っ てみると、５ｗＶ′Ｚｏｏ　ｆに等しかった。未調製の７タロシアニン顔料は、 ２５００ないし３ｓｏｏ　ＩＲ９／１００　ｔのダスチング値をもつ。

実施例４ １５６８　Ｆのアントラキノン顔料泥（固形物約２８Ｘ）にアミノメチルプロパ ツール２３９とポリエステルを基礎とする表面活性物質２５２の混合物を加え、 約３０分間溶解器内で攪拌した。発泡を防止するために消泡剤７．５１をも加え た。こうして調製された泥を乾燥器で乾燥させ、次に実験用粉砕器で予備粉砕し た。

この調製物をミキサーに入れて２０Ｘの鉱油を加え、混合を約３０分間続けた。

その後にさらさらした、ダスチングのない細粒が生じ、そのダスチング値をホイ バッハ・ダスチング測定器で測ると顔料１００　ｆ当り５■以下であった。乾燥 した未調製のアントラキノン顔料は３５００ないし４５００■／１０（ｌという きわめて高いダスチング値をもつ。

１〜の５０％りｐム酸塩顔料泥にポリエステルを基礎とする表面活性物質１１を 加え、攪拌器によってよく混合した。乾燥後に顔料を加熱式こね機に入れて１５ Ｘの溶解ワックスを加え、添加剤の均等な分布に達するまで強度の混合を続けた 。これが見分けられるのは、さらさらしたダスチングのない粒体の発生によって である。普通はそのために約３０分を要する。顔料は予めワックスの融点を超え る温度にした。使ったワックスの融点は７９℃であった。

こうして作られた調製品のダスチング測定は５Ｍ９／１ｏ。

ｔであった。測定にはホイバッハ・ダスチング測定器を使った。

もちろんこの発明による製品には、特別の使用目的に必要な分散前や抗摩剤のよ うな補助薬剤をも加えることができる。この添加は潤滑点を生じさせる薬＠ｂ） の添加とともに行なうのが適当である。同様に、実施例の−っで示したように、 混合またはこねるための補助薬剤、たとえば消泡剤をそれぞれの工程で添加する こともできる。

これらすべての補助薬剤の場合、技術において普通の、よく知られた量が使われ 、それぞれの特殊な場合についても少数の予備試験によって、すなわち表面活性 剤の量と種類および潤滑点を招く薬剤の量と種類に応じてその量を確認すること ができる。

この発明の望ましい実施形としては、次のことがあげられよう。

添加物すとしては、製品の中に液状のまたは５０℃を超えると液状になる添加剤 がある。液状の添加剤としては、とくに水まだは沸騰範囲が３６０℃まで、望ま しくは１８０〜２８０℃の鉱油がありうる一方、高温で液状の添加剤は望ましく は５０〜２００℃の融点をもつ。潤滑点に導く物質は、最終製品に対し２ないし ２５重量％の量で、あるいは最終製品に２ないし２５重量％の含量が生じる（気 化が生じる場合）ような量で添加される。鉱油の場合は、添加は望ましくは５な いし１５％、とくに１０％である。５０℃を超えて液状になる添加剤は、とくに ワックスまたはパラフィン物質であシうる。表面活性物質で均質化された顔料ま たは染料の炉泥は、フィルタプレス、吸引漏斗、ドラムフィルタなどのような適 当なヂ過装置によってプレスケーキとして単離される。

重要なのは、表面活性剤とともにまだ湿っている顔料が処理されることであシ、 顔料は機械的にのみ脱水され、たとえばプレスまたは遠心分離されているが、た とえば空気または熱気乾燥による軽い乾燥効果は生じても全体としてはまだ湿っ ておシ、したがって顔料粒子の表面はまだ乾いておらず、これらの表面での湿度 は戸泥のプレスケーキの中の湿度よシ下がっているとしても、まだ湿っている。

顔料の概念はここでも染料を含む。

ｒｌｓｗ−−Ａｍｍ１ｍｍ　ＰＣＴ／ＥＰ　８４１００３８０ＩＮＴＥＲＮＡＴ ＩＯＮＡＬ　ＡＰＰＬＩＣＡτｒＯＮ　Ｎｏ、　ＰＣＴ／ＥＰ　８４１００３１ １１０　（ＳＡ　８５２４１ＵＳ−Ａ−３４９９３１５１０１０３／７０　Ｎｏ ｎｅ窮１頁の続き 優先権主張　０１９８課１２月２日［相］西ドイツ（ＤＥ）［有］Ｐ　３３４３ ７４２．４［相］１９８がｊ１２月８日［相］西ドイツ（ＤＥ）［株］Ｐ３３４ ４４６４．１［相］１９８シト１２月８日［相］西ドーイツ（ＤＥ）■Ｐ３３４ ４４６３．３■発　明　者　アドリアン、ゲールハルト　ドイツ連邦共和国′ｙ Ｉ！ｆ表昭６１−５０１５７３　（７）３３８０　ゴスラー　１　タルシュトラ ツセ　２０ア

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. １．除塵剤として ａ）０．５〜１０％の量の表面活性剤およびｂ）顔料と表面活性剤の乾燥混合物 の混合後に反復される強いせん断応力のもとで混合物を潤滑点に導く物質を（顔 料や染料の製品の微細度、形態学およびその後の使用目的に応じて）２ないし２ ５％の量で含み、残りは顔料または染料から成る耐久的にダスチングのない顔料 ・染料製品であって、顔料または染料のろ泥に顔料または染料の種類に応じまた それぞれの使用目的に応じて適当な表面活性物質またはその混合物を加え、均質 な分配後に顔料と表面活性剤の組合せを、場合によつてはブレスケーキとしての 単離後に乾燥させ、乾燥した生成物に、強いせん断応力のもとで混合物を潤滑点 に導く液状の、流動性のまたは高温で液状の薬剤を加え、強いせん断応力を加え ながら潤滑点に達するまで混合し、次いで場合によつてはそれ自体公知の方法で 再粒化することによつて得られることを特徴とする前記製品。
2. ２．表面活性剤が「有効な分散剤」のタイプの長鎖ポリエステルであり、それは ヒドロキシ基とカルボン酸基の間に少なくとも四つの炭素原子をもちカルボキシ 基を含めて合計少なくとも九つの炭素原子をもつ飽和または不飽和の脂肪族ｗ− ヒドロキシカルボン酸からまたはこの種のヒドロキシカルボン酸とヒドロキシ基 を含まないカルボン酸との混合物から誘導されることを特徴とする前記請求の範 囲第１項による製品。
3. ３．混合物を潤滑点に導く物質として水、鉱油または高温で液状の物質を（顔料 や染料の製品の微細度、形態学およびその後の使用目的に応じて）２ないし２５ ％の量で含むことを特徴とする前記請求の範囲第１項または第２項による製品。
4. ４．最終製品の中に１０ないし１５％の量の水があることを特徴とする前記請求 の範囲第１項ないし第３項の一つによる製品。
5. ５．顔料または染料のろ泥に顔料または染料の種類に応じまたそれぞれの使用目 的に応じて適当な表面活性物質またはその混合物を加え、均質な分配の後に顔料 と表面活性剤の組合せを、場合によつてはブレスケーキとしての単離の後に乾燥 させ、次に乾燥した生成物に、強いせん断応力のもとで混合物を潤滑点に導く液 状の、流動性のまたは高温で液状の薬剤を加え、強いせん断応力を加えながら潤 滑点に達するまで混合し、次に場合によつてはそれ自体公知の方法で再粒化する ことを特徴とする表面活性剤と添加剤の添加による前記請求の範囲第１項ないし 第４項による顔料・染料製品を製造するための方法。
6. ６．原料として顔料または染料の湿つたろ泥を使うことを特徴とする前記請求の 範囲第５項による方法。
7. ７．表面活性物質を０．５〜１０％、望ましくは１ないし５％、とくに３％の量 で使うことを特徴とする前記請求の範囲第５項または第６項の一つによる方法。
8. ８．潤滑点に導く物質として５０〜２００℃の融点をもつ液状のまたは５０℃で 、とくに５０〜２００℃で液状になるワックスまたはバラフイン物質を５ないし ２５％、望ましくは１５％の量で使うことを特徴とする前記請求の範囲第５項な いし第７項の一つによる方法。
9. ９．表面活性物質を含む乾燥生成物に液状のまたは加熱によつて液状にされた添 加剤を加え、たとえば強力ミキサー、こね機、ショベルミキサーのような適当な ミキサーの中て潤滑点に達するまで混合することを特徴とする前記請求の範囲第 ５項ないし第８項の一つによる方法。
10. １０．原動機／によつて回転させられ、送りをシミュレートする内蔵じゃま板を 含む粉塵発生容器２、粉塵発生容器２から運び出され限定された多孔性をもつフ ィルター４で分離される粉塵分をとらえるための空気流発生のためのポンプ５、 そこではフィルター４と粉塵発生容器２の間に粗い粒子を引き留めるための粗分 離器３が配置されており、また空気を測定し、そこから空気を放出する空気流量 計６つきのエアロックを特徴とする、実際に近い条件でとくに前記請求の範囲第 １項ないし第４項による顔料または染料の製品のダスチング特性を測定するため の装置。