CS229111B1 - Pigmentový přípravek pro barvení plastických hmot - Google Patents

Abstract

Pigmentový přípravek pro barvení plastických hmot obsahující 10 až 80 % hmot. pignemtu, 15 až 75 % hmot. plnidla, 1 až 20 % hmot. vápenaté soli alifatické monokarboxylové kyseliny o počtu atomů uhlíku 10 až 26 a 5 až 60 % hmot. alifatické monokarboxylové kyseliny o počtu atomů uhlíku 10 až 26 nebo směs těchto kyselin. Pigmentové přípravky pro barvení polyetylénu, polypropylenu aj. ve hmotě, které jsou snadno dispergovatelné, mají vysokou vydatnost a jejich aplikace nezhoršuje mechanické vlastnosti vybarvených výrobků.

Description

Vynález se týká pigmentových přípravků pro barvení plastických hmot, zejména polyolefinů, ve hmotě· vybarvování polyolefinů, např· polyetylénu, polypropylenu, polystyrenu, polyvinylchloridu aj·, práškovými organickými .vibo anorganickými pigmenty je spojeno s potížemi jak z hlediska manipulace při aplikaci, tak především z hlediska dispergovatelnosti pigmentu v daném polyolefinů· Při barvení čistými práškovými pigmenty dochází v polymerním materiálu často k tvorbě shluků částic pigmentu, čímž se nevyužije jeho barvicí schopnost (klesá vydatnost), zhoršují se mechanické vlastnosti vybarveného výrobku atd· Částečné odstranění těchto nedostatků je možné dosáhnout přípravou pigmentových preparací, tj· účinnou předdispergaoí pigmentu v polymerním materiálu (nosiči)· To'se provádí v hnětačích za zvýšené teploty, což je technologie značně energeticky náročná·

Výzkumem bylo nyní zjištěno, že velmi dobrou dispergovatelnost pigmentu v plastických hmotách je možno dosáhnout využitím pigmentových přípravků podle tohoto vynálezu, které obsahují hwot-netftaalo aí řO^-nípigmentu, 15 až 75 % plnidla, 1 až 20 % vápenaté soli alifatické monokarboxylové kyseliny o počtu atomů uhlíku 10 až 26 a 5 až 60 % alifatické monokarboxylové kyseliny o počtu atomů uhlíku 10 až 26 nebo směs těchto kyselin·

Pigmentový přípravek pro barvení plastických hmot obsahuje 10 až 80 % hm· pigmentu, přičemž mohou být použity např· organické pigmenty azové, azokondenzační, anthrachinonové, flavanthron, indanthron, dioxazinové, ftalocyaninové, tetrachlorisoindolínové atd· jak samotné, tak i nejrůznější směsi·

Pro přípravu pigmentových přípravků podle vynálezu lze použít rovněž anorganické pigmenty, jako je titanová běloba, saze,

229 111

- 2 kysličníky železa, kadmiové pigmenty atd. jak samotné, tak i v kombinaci s pigmenty organickými.

Součástí pigmentových přípravků podle vynálezu je 15 až 75 % hm. plnidla, kterým může hýt uhličitan vápenatý jako mletý vápenec nebo ve srážené formě, příp. jako křída, uhličitan hořečnatý, talek atd.

Pigmentové přípravky pro barvení plastických hmot obsahují 1 až 20 % hm. vápenaté soli alifatické monokarboxylové kyseliny a 5 až 60 % hm. alifatické monokarboxylové kyseliny. Alifatickou monokarboxylovou kyselinou se podle tohoto vynálezu rozumí kyselina o počtu atomů uhlíku 10 až 26, jako je např. kyselina undekanová, laurová, tridekanová, myristová, pentadekanová, palmitová, heptadekanová, stearová, nonadekanová, arachová, behenová, lignocerová, carotová aj. Pigmentový přípravek může obsahovat i směs těchto kyselin.

Použité plnidlo, vápenatá sůl alifatické kyseliny monokarboxylové a alifatická monokarboxylová kyselina nebo směs těchto kyselin mají velmi příznivý vliv na dispergaci pigmentu ve vybarvovaném termoplastu, což vede k dokonalému využití barvicí schopnosti daného pigmentu, aniž by byl negativně ovlivněn např. barevný odstín nabo další koloristické vlastnosti.

Příprava pigmentových přípravků podle vynálezu může být prováděna např. mletím složek ve vhodných mlecích zařízeních, míšením v homogenizátořech atd. a to jak za sucha, tak i za mokra. Principem přípravy je tedy dokonalá homogenizace všech příslušných součástí přípravku, tj. pigmentu, plnidla, vápenaté soli alifatické monokarboxylové kyseliny a alifatické monokarboxylové kyseliny.

Pigmentové přípravky podle vynálezu mohou být aplikovány pro vybarvování různých termoplastů, např. polyetylénu, polypropylenu, polystyrenu, polyvinylchloridu atd., přičemž dochází vždy k lepšímu rozdispergování pigmentu v polymeru ve srovnání s čistým pigmentovým práškem.

Vybarvování termoplastů s využitím pigmentových přípravků podle vynálezu lze provádět např. přímo u výrobce polymerů tak,

- 3 229 111 že se ke granulátu nebo stabilizovanému prášku polymeru přidá pigmentový přípravek.a to buč samotný nebo a určitým množstvím organického či anorganického pigmentu pro dotónování odstínu. Směs se dokonale zhomogenizuje a pak následuje granulace na jednošnekovém či dvoušnekovém extruderu. Vzniklé barevné granule jsou obarveny ve hmotě a jsou výchozím produktem pro zpracovatele plastů. U polyvinylchloridu umožňuje použití pigmentového pří pravku přímé vybarvování, tj. nemusí být připravován koncentrát s využitím vysokého dispergačního účinku hnětače.

Zpracování na konečný výrobek může být prováděno na nejrůznějších zpracovatelských strojích, např. vstřikovacích a vytlaČovacích, dále vyfukováním nebo litím na fólie, štípáním fólií a dloužením na pásky atd.

Příprava pigmentových přípravků podle vynálezu a jejich aplikace při vybarvování termoplastů jsou ilustrativně ukázány v následujících příkladech.

Příklad 1

Na homogenizačním zařízení bylo dokonale zhoraogenizováno 48 g práškového pigmentu C.I. Pigment Red 144, 120 g uhličitanu vápenatého, 60 g kyseliny palmitové a 12 g stearanu vápenatého. Homogenizace byla prováděna v nádobě o obsahu 1,0 litru po dobu 2 hodin. Koloristické hodnocení pigmentového přípravku bylo provedeno v polyvinylchloridu a v polyetylénu (výsledky jsou uvedeny v tabulce I) proti původnímu červenému pigmentu (porovnáváno vybarvení se stejným obsahem pigmentu).

' Tabulka I

	Polyvinylehlori d	Polyetylén
Vydatnost	100/100	99,1/100
Odstín	P.S.	P.S.
Dispergační tvrdost	30	5
Migrace	5	• -
Dispergovatelnost ve	fólii	částice ojediněle 100/um

P.S. ...... prakticky stejný

- 4 229 111

U výchozího práškového pigmentu byla nalezena dispergační tvrdost v polyetylénu 16, tj. více jak 3krát vyšší než u vybarvení přípravkem, ve fólii vybarvené práškovým pigmentem byly zjištěny shluky částic o velikosti 500 yum.

Příklad 2

Na zařízení TURBULA bylo zhomogenizováno 120 g ftalocyaninové modři (C.I· Pigment Blue 15 ϊ 1), 300 g sráženého uhličitanu vápenatého, 30 g stearanu vápenatého a 130 g kyseliny stearové. Homogenní směs byla pak ještě přemleta na mlýnu ALPÍNE při zatížení 10 %. Takto připravený pigmentový přípravek byl použit pro vybarvování polypropylenu, přičemž byl použit samotný pigmentový přípravek (tabulka II, zkouška č. 1) a pigmentový přípravek v kombinaci s titanovou bělobou (tabulka II, zkouška č. 2 a č. 3)«

Postup vybarvování (zkouška č. 2).

Κ I 000 g granulovaného polypropylenu (homopolymer, index toku taveniny 2,5 až 4,0 g/10 min, hustota při 23 °C 0,90 až 0,91 g/cm\ odolnost za tepla podle Vicata min· 145 °C, mez kluzu min· 32,0 MPa, vrubová houževnatost Charpy min. 2,0 kJ/m ) bylo přidáno 4,0 g pigmentového přípravku a směs byla homogenizována 10 min v laboratorním mísiči· Pak bylo přidáno 0,6 g tita nové běloby a směs opět 30 min homogenizována· Homogenní produkt byl vytlačen do strun na laboratorním jednošnekovém extruderu a struny byly po ochlazení vodní lázní a vzduchem rozsekány na peletky. Z těch byla na vstřikovacím stroji vystříknuta tělíska, u nichž byla hodnocena dispergovatelnost pigmentu vizuálně·

Výsledky hodnocení provedených zkoušek jsou uvedeny v tabulce II, pro srovnání byla provedena zkouška vybarvení polypropylenem a využitím pigmentu C.I· Pigment Blue 15 : 1 (zkouška č. 4)· Z tabulky II je zřejmé, že dispergovatelnost pigmentu ve zkušebních tělískách je podstatně lepší, použije -li se pigmentový přípravek podle vynálezu, než při aplikaci čistého práškového pigmentu.

	Tabulka	II	229 111
Zkouška	Násada pro		Vyhodnocení
v c.	barvení polypropylenu		di ap ergovat eIno stí
1	Pigmentový přípravek	0,5 %	Nevytvořily se shluky okem patrné
2	Pigmentový přípravek	0,4 %	Disperze bez shluků
	Titanová běloba	0,6 %	částic
3	Pigmentový přípravek	0,5 %	Dobrá disperze, bez shluků částic
4	C.I· Pigment Blue 15 í 1	0,1 %	Shluky částic na ploše viditelné
	Titanová běloba	0,6 %
	Dispergátor	0,1 %

Příklad 3

Postupem jako v příkladu 2 byl připraven pigmentový přípravek obsahující 20 % hm· červeného anthraohinonového pigmentu 0·Ι. Pigment Red 177, 50 % hm. uhličitanu vápenatého, 10 % hm· stearanu vápenatého, 30 % hm· kyseliny stearové a 20 % hm· kyseliny behenové. Pigmentovým přípravkem byl vybarvován polypropylen postupem uvedeným v příkladu 2, přičemž bylo použito samotného přípravku, přípravku spolu s titanovou bělobou a rovněž bylo odzkoušeno nuancování s využitím žlutých pigmentů C·!· Pigment Yellow 93 a C.I· Pigment Yellow 110· Výsledky hodnoceni, dispergovatelnosti jsou uvedeny v tabulce III, pro srovnání je uvedeno vybarvení za použití čistého pigmentu C.I· Pigment Red 177 (zkouška č. 5).

- 6 Tabulka III

Zkouška	Barvicí prostředky		Vyhodnocení
δ*	druh množství (% hm.)	dispergovatelnosti
1	Pigmentový přípravek		Dobrá disperze, bez(
	(dle příkladu 3)	0,6	shluků částic
2	Pigmentový přípravek	0,6	Disperze bez
	Titanová běloba	0,1	shluků částic
3	Pigmentový přípravek	0,5	Dobrá disperze, bez
	Titanová běloba	0,1	shluků částic, paste-
	C.IePigment Yellow 110	0,08	lový odstín
4	Pigmentový přípravek	0,5	Dobrá disperze, bez
	Titanová běloba	0,1	shluků částic, paste-
	CelePigment Yellow 93	0,1	lový odstín
5	0»Ι<Pigment Red 177	0,1	Špatná disperze,
	/		shluky částic

PŘEDMĚT

Claims (3)

1. . 1. Pigmentový přípravek pro barvení plastických hmot, vyznačený tím, že obsahuje 10 až 80 % hm* pigmentu, 15 až 75 % hm* plnidla, 1 až 20 % hm* vápenaté soli alifatické monokarboxylové kyseliny o počtu atomů uhlíku 10 až 26 a 5 až 60 % hm· alifatické monokarboxylové kyseliny o počtu atomů uhlíku 10 až 26 nebo směs těchto kyselin*
2. 2· Pigmentový přípravek podle bodu 1, vyznačený tím, že jako pigment obsahuje organický nebo/a anorganický pigment nebo směs organických pigmentů.
3. 3* Pigmentový přípravek podle bodu 1, vyznačený tím, že jako plnidló obsahuje uhličitan vápenatý nebo/a kysličník titaničitý.