CS259384B1

CS259384B1 - Surface treatment of pigments for polyolefins

Info

Publication number: CS259384B1
Application number: CS863829A
Authority: CS
Inventors: Anton Marcincin; Koloman Ondrejmiska; Elena Zemanova; Martin Jambrich; Konstantin Marcincin; Pavla Harmaniakova
Original assignee: Anton Marcincin; Koloman Ondrejmiska; Elena Zemanova; Martin Jambrich; Konstantin Marcincin; Pavla Harmaniakova
Priority date: 1986-05-26
Filing date: 1986-05-26
Publication date: 1988-10-14
Also published as: CS382986A1

Abstract

Riešenie sa týká zvýšenia farebnej vydatnosti plgmentov pri farbení polyolefínov v hmotě. Podstata riešenia spočívá v tom, že sa nevysušený pigment melie vo vodnoalkoholickom prostředí metanolu alebo etanolu alebo propanolu s obsahom alkoholu 20 až 50 % hmot. za přítomnosti vo vodě nerozpustných, avšak vo vodnoalkoholickom prostředí rozpustných díspergátov na báze kopolyméru etylénoxidu a propylénoxidu alebo jeho organických esterov, resp. éterov alebo organických esterov a éterov polyoxypropylénglykolu s počtom uhlíkov v alkylreíazci 4 až 18. Molekulová hmotnost polyoxyalkylénovej zložky je 600 až 6 000. Po mletí sa alkohol z vodnej fázy oddestiluje a pigment sa za tepla povrchovo upraví trojzložkovou zmesou pozostávajúcou z polyolefínu s mól. hmotnosťou 2 000 až 50 000 dialkylftalátu s počtom uhlíkov v alkylreťazci 4 až 8 a nízkomolekulového polyolefínu s molekulovou hmotnosťou 600 až 1 500 v pomere 2,3 : 0,7 : 2 až 2 : 2 : 1.The solution concerns the increase of the colour yield of pigments when dyeing polyolefins in bulk. The essence of the solution lies in the fact that the undried pigment is ground in a water-alcoholic medium of methanol or ethanol or propanol with an alcohol content of 20 to 50% by weight in the presence of water-insoluble, but water-alcoholic soluble dispersants based on a copolymer of ethylene oxide and propylene oxide or its organic esters, or ethers or organic esters and ethers of polyoxypropylene glycol with a number of carbons in the alkyl chain of 4 to 18. The molecular weight of the polyoxyalkylene component is 600 to 6,000. After grinding, the alcohol is distilled off from the aqueous phase and the pigment is surface-treated under heat with a three-component mixture consisting of a polyolefin with a mol. a weight of 2,000 to 50,000 dialkyl phthalate with a number of carbons in the alkyl chain of 4 to 8 and a low molecular weight polyolefin with a molecular weight of 600 to 1,500 in a ratio of 2.3:0.7:2 to 2:2:1.

Description

Vynález sa týká sposobu povrchovej úpravy pigmentov pre polyolefíny.The present invention relates to a process for coating pigments for polyolefins.

Zvýšenie farebnej výdatnosti pigmentov pri farbení polyolefínov v hmotě riešia niektoré zahraničně a domáce vynálezy spůsobom povrchovej úpravy pigmentov (NSR pat. 126 136, US pat. 3 755 244, čs. AO č. 245 096 a čs. AO 245 098).Increasing the color yield of pigments in the coloring of polyolefins in the mass is solved by some foreign and domestic inventions by the surface treatment of pigments (German Pat. No. 126 136, US Pat. 3,755,244, AO No. 245,096 and AO 245,098).

Tento postup spočívá v záměně vodného prostredia v povrchových vrstvách pigmentových častíc za vhodnú organická oligomérnu alebo polymérnu látku. Tým sa vytvoria priaznivé podmienky pre sušenie pigmentu, kedy nedochádza k tvorbě tažko dispergovatelných agregátov a pigment si zachovává velkost častíc vytvořená v priebehu syntézy, resp. získaná v procese mletia. Tieto postupy predpokladajú spravidla mletie pigmentu za přítomnosti vo vodě rozpustných dispergátorov, ktoré pri vhodnej stavbě je možné z vodného prostredia výzrážať například změnou pH.This process consists in replacing the aqueous medium in the pigment particle surface layers with a suitable organic oligomeric or polymeric substance. This creates favorable conditions for the drying of the pigment, in which the formation of hardly dispersible aggregates does not occur, and the pigment retains the particle size formed during the synthesis and resp. obtained in the milling process. These processes generally envisage the milling of the pigment in the presence of water-soluble dispersants which, when appropriately constructed, can be precipitated from the aqueous medium by, for example, changing the pH.

Podobných typov dispergátorov je poměrně malý výběr a vo vodě nevyzrážateíné dispergátory, najma na báze polyoxyetylénglykolov, sposobujú problém nekontrolovatelného podielu vo filtračnom koláči alebo filtráte, pričom pre niektoré pigmenty, najma antrachinónové, nie je ich přítomnost v procese farbenia v hmotě žiadúca.Similar types of dispersants have relatively little choice, and water-non-precipitable dispersants, in particular based on polyoxyethylene glycols, cause the problem of an uncontrolled fraction in the filter cake or filtrate, and for some pigments, in particular anthraquinone, their presence in the mass dyeing process is not desirable.

Podstata sposobu povrchovej úpravy pigmentov pre polyolefíny podlá vynálezu spočívá v tom, že na nevysušný pigment melie vo vodnoalkoholickom prostředí s obsahom alkoholu Cj až C₃ v množstve 20 až 50 % hmot. za přítomnosti vo vodnoalkoholickej zmesi rozpustných dispergátorov typu kopolymérov etylénoxidu a propylénoxidu, alebo ich esterov s alkoholmi, resp. esterov s karboxylovými kyselinami s počtom uhlíkov 4 až 18 v alkylreťazci, alebo organických esterov alebo esterov polyoxypropylénglykolu s alkylreťazcom o počte uhlíkov 4 až 18 s molekulovou hmotnosťou polyoxyalkylénovej zložky 600 až 6 000, a po oddestilovaní alkoholu z disperzie sa pigment povrchovo upraví trojzložkovou zmesou pozostávajúcou z polyolefínu s molekulovou hmotnosťou 2 000 až 50 000, dialkylftalátu s počtom uhlíkov v alkylreťazci 4 až 8 a nízkomolekulového polyolefínu s molekulovou hmotnosťou 600 až 1 500 v pomere 2,3 :Essentially as coating pigments for the polyolefin of the invention is that the nevysušný pigment ground in aqueous alcohol medium containing alcohol C ₃ to C in an amount of 20 to 50% by weight. in the presence of a water-alcoholic mixture of soluble dispersants of the copolymer type ethylene oxide and propylene oxide, or their esters with alcohols, respectively. carboxylic acid esters having 4 to 18 carbon atoms in the alkyl chain, or organic esters or esters of polyoxypropylene glycol having an alkyl chain number 4 to 18 with a molecular weight of the polyoxyalkylene component of 600-6000, and after distilling off the alcohol from the dispersion, the pigment is surface-treated a polyolefin having a molecular weight of 2,000 to 50,000, a dialkyl phthalate having a carbon number of 4 to 8, and a low molecular weight polyolefin having a molecular weight of 600 to 1,500 in a ratio of 2.3:

: 0,7 : 2 až 2 : 2 : 1. Pigment sa melie v o vodno-alkoholickom prostředí s takým obsahom alkoholovej zložky, aby sa zabezpečila rozpustnost vo vodě nerozpustných dispergátorov na báze kopolymérov etylénoxidu a propylénoxidu, alebo esterov karboxylových kyselin resp. éterov alkoiholov a polyoxypropylénglykolu alebo kopolyméru etylénoxidu a propylénoxidu. Rozpustnost' týchto dispergátorov vo vodnoalkoholickom prostředí zabezpečuje ich dobré rozdelenie po povrchu pigmentových častíc. Disperzně prostredie vykazuje podstatné zvýšená zmáčatelnosť pigmentov, čo pozitivně ovplyvňuje stupeň mletia pigmentu a jeho dispergáciu pri farbení v hmotě.: 0.7: 2 to 2: 2: 1. The pigment is ground in an aqueous-alcoholic medium containing an alcoholic component to ensure the solubility of the water-insoluble dispersants based on ethylene oxide-propylene oxide copolymers or carboxylic acid esters, respectively. ethers of alcohol and polyoxypropylene glycol or a copolymer of ethylene oxide and propylene oxide. The solubility of these dispersants in the aqueous-alcoholic environment ensures their good distribution over the surface of the pigment particles. The dispersion medium exhibits a substantially increased wettability of the pigments, which positively influences the degree of grinding of the pigment and its dispersion during coloring in the mass.

Ako alkoholy sa použijú etanol, n-propanol, izopropanol a metanol. Po mletí sa alkohol z vodnej fázy odstráni destiláciou. Disperzia sa potom prenesie do vysokootáčkového homogenizéra a přidá sa k nej roztavená trojzložková zmes polyolefínu, dioktylftalátu alebo dibutylftalátu a polyolefínového oleja v pomere 2,3 : 0,7 : 2 až 2 : 2 :Ethanol, n-propanol, isopropanol and methanol are used as alcohols. After grinding, the alcohol from the aqueous phase is removed by distillation. The dispersion is then transferred to a high speed homogenizer and a molten three-component mixture of polyolefin, dioctyl phthalate or dibutyl phthalate and polyolefin oil is added in a ratio of 2.3: 0.7: 2 to 2: 2:

: 1 hmot. dielov. Po homogenizácii sa pigment spolu s organickou fázou odseparuje vo formě jemných sférických pravidelných granuliek a vysuší sa. Po vysušení sa aplikuje pri výrobě farebných koncentrátov, alebo pri priamom farbení polyolefínov v hmotě.: 1 wt. parts. After homogenization, the pigment together with the organic phase is separated in the form of fine spherical regular granules and dried. After drying, it is applied in the manufacture of color concentrates or in the direct dyeing of polyolefins in the mass.

Výhodou tohoto spůsobu povrchovej úpravy je možnost mletia pigmentu za přítomnosti takých dispergátorov, ktoré sii velmi vhodné a potřebné aj pre dispergáciu pigmentov v polyolefinoch a pri mletí docliádza k ich dokonalému kontaktu s časticami pigmentu. Týmto postupom připravené pigmenty vykazujú zvýšenú farebnú vydatnost oproti povrchovo upraveným pigmentom mletým iba vo vodnom prostředí. Okrem toho po oddestilovaní alkoholu nedochádza k přechodu dispergátora po povrchovej úpravě do filtrátu, ale celý podiel zostáva v povrchovo upravenom pigmente.The advantage of this surface treatment method is the possibility of grinding the pigment in the presence of such dispersants, which are very suitable and necessary also for dispersing the pigments in polyolefins and during their grinding their perfect contact with the pigment particles. The pigments prepared in this manner exhibit an increased color yield over surface treated pigments ground only in an aqueous medium. Furthermore, after distillation of the alcohol, the dispersant does not pass to the filtrate after surface treatment, but the entire proportion remains in the surface-treated pigment.

Nižšie uvedené příklady ilustrujú předmět vynálezu.The examples below illustrate the invention.

Příklad 1 dielov hmot. pigmentu yellow 95 vo formě filtračného koláča obsahujúceho 20 dielov čistého pigmentu a 30 dielov vody sa zriedi dalšími 40 dielmi vody a 60 dielmi n-propanolu. K disperzii sa přidá 8 dielov vo vodě nerozpustného kopolyméru etylénoxidu a propylénoxidu —· Slovaniku T 610 a zmes sa melie za normálnej teploty v perlovom mlýne 2 hodiny. Disperzia sa potom prenesie do destilačnej nádoby a za normálneho tlaku sa oddestiluje n-propanol až do teploty pár 99 °C. Z destilačnej apařatúry sa disperzia prenesie do homogenizéra a přidá sa k nej 12 dielov roztavenej trojzložkovej zmesi o teploto 120 °C pozostávajúcej z polyetylénu Bralen SA 200, dioktylftalátu a polypropylénového oleja K 1 000 v pomere 2:1:2. Celá zmes sa potom pri vysokých otáčkách zhomogenizuje za čas 5 min. Vzniknú jemné částice povrchovo upraveného pigmentu, s priemerom okolo 0,1-0,3 mm, ktoré sa oddelia od vodnej fázy. Po ochladení sa pigment odfiltruje a vysuší pri 60 °C do konštantnej hmotnosti. Pigment sa vyznačuje zvýšenou farbiacou výdatnosťou oproti systému, kedy sa pri mletí použilo vodné prostredie.Example 1 parts by weight. Pigment yellow 95 in the form of a filter cake containing 20 parts pure pigment and 30 parts water is diluted with an additional 40 parts water and 60 parts n-propanol. 8 parts of a water-insoluble copolymer of ethylene oxide and propylene oxide - Slavic T 610 are added to the dispersion and the mixture is ground in a bead mill for 2 hours at normal temperature. The dispersion is then transferred to a distillation vessel and n-propanol is distilled off at normal pressure up to a vapor temperature of 99 ° C. From the distillation apparatus, the dispersion is transferred to a homogenizer and 12 parts of a melted three-component mixture at a temperature of 120 ° C consisting of polyethylene Bralen SA 200, dioctyl phthalate and polypropylene oil K 1 in a ratio of 2: 1: 2 are added. The whole mixture is then homogenized at high speed for 5 min. Fine particles of a surface-treated pigment having a diameter of about 0.1-0.3 mm are formed which are separated from the aqueous phase. After cooling, the pigment is filtered off and dried at 60 ° C to constant weight. The pigment is characterized by an increased dyeing rate compared to an aqueous grinding system.

Příklad 2Example 2

Pódia postupu ako v příklade 1 sa melie pigment yellow 147 vo vodno-alkoholickom prostředí s obsahom 35 % etylalkoholu a za přítomnosti 8 dielov dispergátora éteru oktylalkoholu a polyoxypropylénglykolu s molekulovou hmotnosťou 2 500. V ďalšom postupe sa disperzia spracuje ako v příklade 1 s tým, že v trojzložkovej zmesi sa použije namiesto dioktylftalát. Získá sa velmi jemná granulovaná disperzia povrchovo upraveného pigmentu so zvýšenou farebnou výdatnosťou oproti mletiu vo vodnom prostředí.The process as in Example 1 is ground with a yellow 147 pigment in an aqueous-alcoholic medium containing 35% ethyl alcohol and in the presence of 8 parts of an octyl alcohol ether polyoxypropylene glycol having a molecular weight of 2500. In a further process, the dispersion is treated as in Example 1 The method according to claim 1, wherein dioctyl phthalate is used in the three-component mixture. A very fine granulated dispersion of the surface-treated pigment is obtained with an increased color yield over milling in an aqueous medium.

Příklad 3Example 3

Pódia postupu ako v příklade 1 sa melie disperzia organického pigmentu red 177 vo vodno-alkoholickom prostředí s obsahom 35 pere. metanolu a 8 dielov kopolyméru etylénoxidu a propylénoxidu ako dispergátora.Following the procedure of Example 1, a dispersion of organic red 177 pigment in a 35 alcohol aqueous alcoholic medium is ground. methanol and 8 parts of a copolymer of ethylene oxide and propylene oxide as a dispersant.

ν’ ďalšom postupe sa po oddestilovaní alkoholu použije pre povrchová úpravu trojzložková zmes polyetylén Liten GO 62 dioktylftalát a polypropylénový olej K 1000 v pomere 1,5 : 1,5 : 2. Po· homogenizácii vznikne povrchovo .upravený neprášivý pigment vo formě jemných granuliek, vhodný pre farbenie polyolefínov v hmotě so zvýšenou farebnou výdatnosťou.After the alcohol has been distilled off, a three-component mixture of polyethylene Liten GO 62 dioctyl phthalate and polypropylene oil K 1000 in a ratio of 1.5: 1.5: 2 is used for the surface treatment. suitable for dyeing polyolefins in matter with increased color yield.

Příklad 4Example 4

Postupom ako v příklade 1 sa získá povrchovo upravený pigment yellow 95 s tým rozdielom, že ako dispergátor vo vodno-alkoholickom prostředí sa použije ester kyseliny olejovej a kopolyméru etylénoxidu s propylénoxidom (Slovanik T 610). Získá sa povrchovo upravený pigment so zvýšenou farebnou silou a neprášivou úpravou, vhodný pre přípravu farebných koncentrátov alebo pre priame farbenie polyolefínov a vlákien.As in Example 1, a yellow 95 surface-treated pigment is obtained except that an oleic acid ester and a copolymer of ethylene oxide with propylene oxide (Slovanik T 610) are used as the dispersant in an aqueous-alcoholic medium. A surface-treated pigment having an increased color strength and a non-dusting finish is obtained, suitable for the preparation of color concentrates or for direct dyeing of polyolefins and fibers.

Claims

259384 Example

2 The procedure of Example 1 is meliepigment yellow 147 in an aqueous alcoholic medium containing 35% ethyl alcohol and 8 parts ether ether / polyoxypropylene glycol disperser with a molecular weight of 2500. In another embodiment, the dispersion is treated as in Example 1 with the three component the mixture is used instead of dioctyl phthalate. A very fine granulated dispersion of the surface-treated pigment is obtained, with increased color strength compared to milling in water. Example

3 According to the procedure of Example 1, the organic pigment red 177 was diluted in water-alcoholic medium containing 35 ppm. methanol and 8 parts copolymer of ethylene oxide and propylene oxide as dispersant. In the following procedure, after distilling off the alcohol, a three-component mixture of polyethylene Liten GO 62 dioctylphthalate and polypropylene oil K 1000 in a ratio of 1.5: 1.5: 2 is used for surface treatment. non-dusting pigment in the form of fine granules, suitable coloring of polyolefins in the mass with increased color yield. Example

4 Following the procedure described in Example 1, a pigmented yellow 95 is obtained with the exception that an ester of oleic acid and a copolymer of ethylene oxide with propylene oxide (Slovanik T 610) is used as a dispersant in the aqueous-alcoholic medium. A surface-treated pigment is obtained with increased color strength and non-dusting finish, suitable for the preparation of color concentrates or for direct dyeing of polyolefin fibers. SUBSTITUTE The process for the surface treatment of pigments with propolyolefins, characterized in that the non-dried pigment is milled in an aqueous-alcoholic medium having an alcohol content of up to 3% by weight. in the presence of a water-alcoholic mixture of soluble dispersants of the type copolymers ethylene oxide and propylene oxide, or their esters with alcohols, respectively. carboxylic acid esters having carbon numbers of 4 to 18 in the alkyl chain, or organic esters or esters of polyoxypropylene glycol with an alkyl-alkylene chain having a carbon number of 4 to 18 with a molecular weight of polyoxyalkylene of 600 to 6,000; from the dispersion, the pigment is coated with a three-component blend consisting of a polyolefin having a molecular weight of 2,000 to 50,000, a dialkyl phthalate having an alkyl chain of 4 to 8, and a low molecular weight polyolefin having a molecular weight of 2.3 to 0; 7: 2 to 2: 2: 1.