CS223301B1

CS223301B1 - Process for preparing polyethylene color concentrates

Info

Publication number: CS223301B1
Application number: CS392580A
Authority: CS
Inventors: Bohuslav Roubicek
Original assignee: Bohuslav Roubicek
Priority date: 1980-06-04
Filing date: 1980-06-04
Publication date: 1983-09-15

Abstract

Vynález se týká způsobu přípravy barevných polyetylénových koncentrátů pro vybarvování polyetylénových fólií pro spotřební průmysl. Připravuje se z polyetylénu, anorganických povrchově upravených nebo azových či azokondenzačních pigmentů, antioxidantů, smáčedel a parafinu. Uvedené látky je nutno dávkovat popsaným způsobem k dosažení dobré disperzity pigmentu v koncentrátu.The invention relates to a method for preparing colored polyethylene concentrates for coloring polyethylene films for the consumer industry. It is prepared from polyethylene, inorganic surface-treated or azo or azo-condensation pigments, antioxidants, wetting agents and paraffin. The substances mentioned must be dosed in the described manner to achieve good dispersion of the pigment in the concentrate.

Description

Vynález se týká způsobu přípravy barevných PE-koncentrátů pro vybarvování PE-fólií pro obalový materiál v potravinářském a spotřebním průmyslu.The invention relates to a process for preparing colored PE-concentrates for coloring PE-foils for packaging material in the food and consumer industries.

Dispergaci pigmentu v polymerním nosiči koncentrátu silně ovlivňuje jeho struktura a případně jeho finální povrchová úprava před sušením a mletím. Pro dobrou disperzitu pigmentu v polymerním nosiči je nutné, aby pigment byl dávkován do směsi jen v určité výrobní fázi, jinak dochází k aglomeraci až agregaci částic, na jejichž rozdispergování jsou nutné vysoké střihové síly, dosahované jen na speciálních šnekových strojích.The pigment dispersion in the polymer concentrate carrier is strongly influenced by its structure and possibly its final surface treatment before drying and grinding. For a good dispersion of the pigment in the polymeric carrier, it is necessary that the pigment is fed into the mixture only in a certain production phase, otherwise agglomeration to aggregation of particles occurs, the dispersing of which requires high shear forces achieved only on special screw machines.

Podle známých postupů přípravy barevných polyetylénových koncentrátů (například čs. patent č. 144 190 a čs. autorské osvědčení č. 160 599) je v tzv. předsměsi pigment rozdispergován jen hrubě, poněvadž byl zřejmě dávkován do směsi v nevhodné výrobní fázi. V těchto případech je proto nutné provést dispergaci pigmentu na speciálních šnekových strojích při účinné filtraci taveniny — síta o hustotě až 15 000 ok/ /cm², čímž značně stoupají požadavky na strojní vybavení i požadavky na stabilizaci polyetylénového nosiče proti tepelné degradaci. Vysoký obsah stabilizátoru je však v rozporů s hygienickými předpisy pro vybarvování plastů, které přicházejí do styku s poživatinami.According to known processes for the preparation of colored polyethylene concentrates (for example, U.S. Patent No. 144,190 and U.S. Patent Certificate No. 160,599), the pigment is only coarsely dispersed in the so-called masterbatch, since it was apparently dosed into the mixture at an inappropriate production stage. In these cases, it is therefore necessary to disperse the pigment on special screw machines with efficient melt filtration - sieves with a density of up to 15,000 mesh / cm ² , which greatly increases the requirements for machinery and the requirements for stabilizing the polyethylene carrier against thermal degradation. However, the high content of the stabilizer contradicts hygiene regulations for coloring plastics that come into contact with foodstuffs.

Uvedené nevýhody řeší způsob přípravy barevných koncentrátů z polyetylénu, anorganických povrchově upravených nebo azových a azokondenzačních pigmentů, antioxidantů, smáčedel a parafinu podle tohoto vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že se do homogenní taveniny převede 20 až 60 procent hmotnostních polyetylénu o tavném indexu 20 až 70 g/10 min., 0,5 až 3 % hmotnostních % anťoxídantu ze skupiny substituovaných fenolů nebo fosfitového typu a 3 až 30 % hmotnostních rafinovaného parafinu o teplotě měknutí 56 až 62 °C, roztaveného na teplotu 110 až 130 °C, načež se vmíchá 15 až 60 % hmotnostních anorganického povrchově upraveného nebo azového čl azokondenzačního pigmentu a po vmíchání se přidá 5 až 40 % hmotnostních emulgátorů, vztaženo na pigment, jako etylénoxidových kondenzátů, polyetylénglykolu o molekulové hmotnosti 200 až 600, vyšších mastných kyselin C14 až C20 a minerálního oleje a po vyhřátí směsi na teplotu 112 až 130 °C se tavenina ochladí.These disadvantages are solved by a process for the preparation of color concentrates of polyethylene, inorganic surface-treated or azo and azo condensation pigments, antioxidants, wetting agents and paraffin according to the invention, which comprises 20 to 60 percent by weight of polyethylene having a melt index of 20 up to 70 g / 10 min., 0.5 to 3% by weight of an antioxidant from the group of substituted phenols or of the phosphite type and 3 to 30% by weight of refined paraffin having a softening point of 56 to 62 ° C, melted to 110 to 130 ° C, 15 to 60% by weight of an inorganic surface-treated or azocondensation pigment pigment is mixed in and, after mixing, 5 to 40% by weight of emulsifiers such as ethylene oxide condensates, polyethylene glycol of molecular weight 200 to 600, higher C14 to C20 fatty acids are added. and mineral oil and after heating through overheating the mixture to a temperature of 112 to 130 ° C, the melt is cooled.

Navrhovaný postup je vlastně třífázový, kdy v prvé fázi se převede do taveniny polyetylén s antioxidantem pomocí rafinovaného parafinu, v druhé fázi se do takto vzniklé taveniny přidá pigment a po dokonalé homogenizaci se ve třetí fázi přidají emulgátory.In fact, the proposed process is a three-phase process in which, in the first phase, polyethylene with an antioxidant is converted into the melt using refined paraffin, in the second phase a pigment is added to the resulting melt and after complete homogenization, emulsifiers are added in the third phase.

Výhodou tohoto postupu je příprava velmi dobře homogenních barevných koncentrátů na běžném bubnovém hnětacím stroji. Koncentrát lze v případě, že se barví práškovýThe advantage of this process is the preparation of very well homogeneous color concentrates on a conventional drum kneading machine. The concentrate can be used when the powder is dyed

II polyetylén použít přímo, bez předchozí granulace.II Polyethylene used directly, without prior granulation.

Pro objasnění podstaty vynálezu jsou dále uvedeny příklady provádění. Uváděné díly jsou díly hmotnostní.In order to illustrate the invention, the following examples are given. Parts are parts by weight.

Příklad 1Example 1

V bubnovém hnětacím stroji vyhřívaném párou se v I. fázi převede do taveniny směs 47 dílů polyetylénu o tavném indexu 20 g/10 min, 1,4 dílů antioxidantu fosfitového typu a 18 dílů rafinovaného parafinu o teplotě měknutí 60 až 62 °C, vyhřátého na cca 120 stupňů Cels^!a, do které se ve II. fázi přidá 25 dílů azokondenzační červeně a 5 dílů titanové běloby, po jejichž vmíchání do taven^;ny se ve III. fázi přidá 12 hmotnostních procent — vztaženo na pigment — směsi neionogenního exyetylovaného emulgátoru a polyetylénglykolu o molekulové hmotnosti 300. Tavenina se vyhřeje na teplotu cca 115 stupňů Celsia, načež se ochladí a převede na aglomerát, Doby míchání při násadě 600 kilogramů: I. fáze cca 60‘, II. fáze 30 až 45‘,In a steam heated drum kneader, a mixture of 47 parts of 20 g / 10 melt index, 1.4 parts of phosphite type antioxidant and 18 parts of refined paraffin with a softening temperature of 60 to 62 ° C is melted to phase 1 120 degrees Celsius ^! and into which the II. add 25 parts azocondensation red and 5 parts titanium white to the melt ^; changed in III. The melt is heated to about 115 degrees Celsius, then cooled and converted to an agglomerate. 60 ', II. phase 30 to 45 ',

III. fáze 60‘, chlazení cca 90‘. Část práškového aglomerátu použitá k vybarvení práškového polyetylénu pro kašírování textilu, granulátem barveny polyetylénově fólie pro spotřební průmysl. - · —........ ··III. phase 60 ‘, cooling approx. 90‘. The part of the powder agglomerate used for dyeing polyethylene powder for textile lining, granulate dyed polyethylene film for consumer industry. - · —§ ··

Příklad 2Example 2

Na stejném zařízení jako v příkladě 1 se v I. fázi převede do taveniny směs 39 dílů polyetylénu o tavném indexu 70 g/10 min a 1 díl antioxidantu typu substituovaných fenolů,·· 7 dílů rafinovaného parafinu o teplotě měknutí 58 až 60 °C, vyhřátého-na-110-až 125°C, do které se ve II. fázi přidá 50 dílů titanové běloby, po jejímž vmíchání do taveniny se ve III. fázi přidá 6 hmotnostních % — vztaženo na pigment — směsi neionogen-. ního oxyetylovaného emulgátoru a stearinu. Po vyhřátí taveniny na teplotu cca 115 °C se tato ochladí a převede na aglomerát, .který se zgranuluje na běžném vytlačovacím stroji při teplotách do 110 °C. Bílý granulovaný koncentrát slouží k vybarvování polyetylénových fólií pro balení potravin.In the same apparatus as in Example 1, a mixture of 39 parts of polyethylene with a melt index of 70 g / 10 min and 1 part of a substituted phenol-type antioxidant is melted in phase I, 7 parts of refined paraffin with a softening point of 58-60 ° C. heated-to-110-to 125 ° C, into which the II. phase add 50 parts of titanium white, after mixing into the melt in III. 6% by weight, based on the pigment, of the nonionic-blend is added. % of an oxyethylated emulsifier and stearin. After heating the melt to about 115 ° C, it is cooled and converted into an agglomerate which is granulated on a conventional extruder at temperatures up to 110 ° C. The white granular concentrate is used for coloring polyethylene films for food packaging.

Příklad 3Example 3

Na stejném zařízení jako v příkladu 1 se v I. fázi převede do taveniny směs 39 dílů polyetylénu o tavném indexu 20 g/10 min, 1 díl antioxidantu typu substituovaných fenolů, 16 dílů rafinovaného parafinu, teplotě měknutí 60 až 62 °C, vyhřátého na 110 až 125 stupňů Celsia, do které se ve II. fázi přidá 20 dílů azové žluti a 15 dílů titanové běloby, po jejichž rozmíchání do taveniny se veIn the same apparatus as in Example 1, in a phase I, a mixture of 39 parts of polyethylene having a melt index of 20 g / 10 min, 1 part of a substituted phenol-type antioxidant, 16 parts of refined paraffin, a softening temperature of 60-62 ° C 110 to 125 degrees Celsius, which in II. phase add 20 parts of azure yellow and 15 parts of titanium white, which after mixing into the melt

III. fázi přidá 26 hmotnostních % — vztaženo na pigmenty — směsi neionogenního etoxylovaného emulgátoru, polyetylénglykolu o molekulové hmotnosti 600 a stearinu. Po vy223301 bfátí na teplotu cca 120 °C se tavenina ochladí a převede na aglomerát, který se zgranuluje jako v příkladu 1 a slouží k barvení polyetylénových fólií pro spotřební průmysl.III. 26% by weight, based on pigments, of a mixture of a non-ionic ethoxylated emulsifier, polyethylene glycol of molecular weight 600 and stearin. After reaching a temperature of about 120 ° C, the melt is cooled and converted into an agglomerate which is granulated as in Example 1 and is used to color polyethylene films for the consumer industry.

Práškového aglomerátu použito k barvení práškového polyetylénu pro kašírování papíru a textilu.Powdered agglomerate used for dyeing powdered polyethylene for laminating paper and textiles.

Claims

Subject

A process for the preparation of polyethylene color concentrates of polyethylene, inorganic surface-treated or azo or azo condensation pigments, antioxidants, wetting agents and paraffin, characterized in that 20 to 60 percent by weight of polyethylene having a melt index of 20 to 70 g / 10 min is transferred to a homogeneous melt. 0.5 to 3% by weight of antioxidants from the group of substituted phenols or the fossil type and 3 to 30% by weight of refined paraffin having a softening point of 56 to 62 ° C, melted to 110 to 130 ° C, then mixed 15 to 30 ° C 60% by weight of an inorganic surface-treated or azo or azo-condensation pigment and after mixing 5 to 40% by weight of emulsifiers based on the pigment as ethylene oxide condensates, polyethylene glycol having a molecular weight of 200 to 600, higher C14-C20 fatty acids and mineral oil are added. mixtures at a temperature of 112 and The melt is cooled to 130 ° C.