CS269112B1 - Koncentrát barevných pigmentů k barvení polymerů - Google Patents

Abstract

Koncentrát barevných pigmentů k barvení polymerů, zejména polyolefinů, polystyrenu a jeho kopolymerů, polyamidů a polyethylentereftaíátu obsahující polymer3hmotnostně 5 až 90 % organických a/nebo anorganických pigmentů a/nebo sazí a, vztaženo na hmotnost pigmentu, 0,2 až 100 % dispergátoru tvořeného anionaktivním tenzidem ze souboru mastné kyseliny sojového nebo slunečnicového oleje o čísle kyselosti 195 až 210 a čísle zmýdelněni 197 až 210, kyselinu olejovou a olein a neionogennim tenzidem ze souboru diethanolamid kyseliny lsurové a kopolymer ethylenoxidu a propylenoxidu s hmotnostním obsahem ethylenoxidu 30 až 50 %, přičemž anionaktivní a neionogenni složka jsou ve vzájemném poměru 100 : 1 až 1 : 100, s výhodou 9 : 1 až 1 ; 7.

Description

Vynález se týká koncentráte barevných pigmente k barvení polymerů, zejména polyolefinů, polystyrenu a kopolymerů styrenu, polyamidů a pólyetylenteref ta látu ve bmoté, připravených za použitím synergických směsí dispergátorů.

Koncentráty pigmentů k barvení polymerů obsahují příslušný barevný pigment, polymer a vhodný dispergátor nebo kombinaci dispergátorů. Volba dispergátoru musí vycházet z řady faktorů, především z chemické afinity všech složek polymerního systému. Optimální výsledky zajistí jediný dispergátor jen v mimořádných případech. Lepší výsledky se proto dosahuji při použití kombinací dispergačních přísad, Z těchto kombinací jsou popsány např. třísložkové systémy obsahující:

- v oleji rozpustné sulfonáty, alkylsalicyláty, alkylfenoláty a alekenolsulfidy,

- v oleji rozpustné sukcinimidy, bis-sukcininidy, fosfonáty a polymetakryláty, obsahující v molekule vázaný dusík,

- alkoxy-polypropox-polyetox-améry definované struktury.

□ako vhodný vzájemný poměr těchto látek se uvádí poměr 1:3:1: 0,5 - 4,

Nyní bylo zjištěno, že pro barevné koncentráty, které kladou na úroveň dispergace nejvyšší nároky, je zvlášť vhodná synergická kombinace dispergátorů, jejíž podstatou je, že obsahuje tenzidy anionaktivní jako mastné kyseliny sojového nebo slunečnicového oleje o čísle kyselosti 195 - 210 a čísle znýdelněni 197 - 210, kyselinu olejovou nebo olein a tenzidy neinogenní jako dietanolamid kys, laurové a/nebo směsné kopolymery etylénoxidu s propylénoxidem obsahující 30 - 50 % hm. etylénoxidu v množství 0,2 - 100 % na hmotnost pigmentů v koncentrátu při obsahu pigmentu v koncentrátu 5 - 90 % hm.

Použití synergické kombinace přináší při přípravě směsí polymerů značné výhody;

- usnadňuje a urychluje vlastní dispergačni proces a tím umožňuje úspory energie při přípravě dané směsi (koncentrátu), nebo použití jednodušších a méně nákladných dispergačních zařízení pro dosažení vysokého dispergačniho účinku,

- umožňuje dosáhnout vyšší úrovně disperze příslušného pigmentu (menši průměrné velikosti dispergovaných částeček) při lepší homogenitě výsledné polymerní směsi a vyšší barvicí síle pigmentu a tím lepší využiti a menší spotřebu pigmentu,

- umožňuje účinnou současnou dispergaci více druhů přísad, například pigmentů a stabilizátorů.

Pro ochranu nosného polymeru v průběhu termomechánického namáhání je výhodné současně použít i přísadu vhodného množství antioxidantu (s výhodou fenolického typu). Viskozita taveniny se dá případně upravit přídavkem malého množství nízkomolekulárního uhlovodíku (olej, parafin) nebo látky s podobnými účinky.

Vhodné výrobní zařízení představují pro kontinuální postup výroby barevných koncentrátů linky zahrnující automatické dávkovače a dispergačni stroje s filtrací taveniny a granulací,

Diskontinuální postup používá kombinace rychlomíchaček , které připravují

CS 269112 Bl předsměs polymerniho systému, která se dávkuje do dispergsčních většinou dvoušnekových vytlačovacich strojů. Konečnou fází Je granulace extrudátu - a výhodou po předchozí filtraci. '

Pro bližší objasněni podstaty vynálezu uvádíme následující příklady postupu výroby barevných koncentrátů. Procento Jsou mínšna hmotnostně.

Příklad 1

Suroviny titanová běloba (rutilového typu) 45,0 % rozvětvený polyetylén o tavném indexu 200 g/10 min. 48,51 mastné kyseliny slunečnicového oleje 2,03” dietanolamld kyseliny olejové 0,23” fenolický antioxidant 0,33 vazelínový medicinální olej 3,90

Postup přípravy;

Na fluidni míchačce se napřed smíchá polymer s oběma dispargátory a antioxidantem během 4 minut, načež se přidá titanová běloba a v míchání se pokra čuje dalších 10 min. Nakonec se přidá medicinální vazelínový olej a míchá se ještě 5 min.

Takto připravená předmíchaná směs se dávkuje do násypky KO hnětiče (0 šneku 100 mm), jehož průchodem se disperguje a vytlačuje při teplotě 90 - 110 °C a 60 otéčkách/min, Připravený koncentrát je vytlačován ve formě pásu a granulován. Koncentrát je vhodný pro barvení většiny vytlačovaných a vstřikovaných výrobků v tavenině.

Pro použiti k barvení nejtenčích druhů fólií vyráběných vyfukováním je možno tento filtrovat sítěm s 10,000 ok/cm^ - na jedno nebo dvoušnekovém vytlačovacím stroji za teploty 90 až 120 °C,

Přiklad 2

Su roviny titanová běloba typu rutil 45,00 % rozvětvený polyetylén o tavném indexu 70 g/10 min, 46,38 mastné kyseliny sojového oleje 0,56 dietanolamld kyseliny laurové 0,56 oxidant 2,2-diterciární butyl p-krezol 0,50 vazelínový medicinální olej 7,00

CS 269)112 Bl

Postup přípravy předenási složek Je shodný s postupem uvedeným v přikladu 1. K dispergaci byl použit dvoušnekový vytlačovací stroj se šneky o ¢( 90 mm a dálce 35 O, případné kontinuální hnětič jako v příkladu 1. Rovněž filtrace tavenlny byla stejná.

Barevné koncentráty připravené oběma dosud popsanými postupy za použiti filtrace tavenlny jsou vhodné pro barvení všech druhů polyolefinů, styrénových polymerů, polyamidů a polyetylentereftalátu ve hmoté včetně nejtenčích fólií.

Příklad 3

Suroviny oxid železitý ' ‘ 40,00 % rozvětvený polyetylén o tavném indexu 70 g/10 min. 54,20 mastné kyseliny slunečnicového oleje 0,60 dietenolamid kyseliny laurové 1,40 fenolický antioxidant 0,30“ vazelínový medicinální olej 3,50”

Postup;

Příprava předmíchané směsi probíhá podle postupu uveceného v příkladu 1, dispergace s granulací pak podle příkladu 2,

Rovněž tímto koncentrátem je možno barvit ve hmotě stejné polymery jako v předchozích příkladech, a to také včetně fólií nejtenčích tlouštěk.

Příklad 4 suroviny ultramarín titanová běloba rutilového typu rozvětvený polyetylén o tavném indexu 70 g/10 min.

mastné kyseliny slunečnicového oleje dietanolamid kyseliny laurové ,2-di-terciární bytul p-krezol vazelínový medicinální olej

36,4 %

3,6

55,2

1,0

1,0 0,3 ,5

Postup;

Během 2 min. se smíchá polymer s.oběma dispergátory a antioxidantem, Pak se přidají oba pigmenty a míchá se dalších 10 min. Nakonec se přidá vazelínový olej a míchá se posledních 5 min. Předmichaná polymerní směs se dávkuje do násypky KO-hnětiče se šnekem o 0 100 mm a L/D = 7, nebo dvoušnekového vytlačovaciho stroje 2 x 90 mm při teplotě v rozsahu 100 - 120 °C a 50 otáčkách/min.

CS 269 112 Bl

Připravený produkt je z KO-hnětiče vytlačován ve formě pásu a granulován po filtraci, reap, u dvoušneku o L/D « 35 filtrován a granulován na hotový koncentrát.'

Příklad 5

Suroviny verzálová modř ASG 25,0% titanová běloba 15,0” rozvětvený polyetylén 57,0 * mostné kyseliny slunečnicového oleje 0,925 dietanolemid kyseliny laurové 1,575

2,2-di-terclárni butyl p-krezol 0,50

Postup;

Ve fluidni míchačce se předmíchá polyetylén, antioxidant, TiO? a část dispergátorů, která mu odpovídá podle příkladu 1 za dobu 5 min. Pak se přidá verzálová modř a zbytek dipergátorů a v míchání se pokračuje ještě 10 min.

Získaná směs se dávkuje do dvoušnekového vytlačovacího stroje a disperguje za teplot v rozsahu 90 - 130 °C, při čemž se po filtraci granuluje,

K dispergaci se dá použít rovněž KO-hnětič 7 0, s následnou filtrací o sítem o 8,000 ok/cm .

Připravený koncentrát je vhodný k barvení všech druhů uhlovodíkových polymerů ve hmotě, včetně fólií běžných tlouštěk. Příklad 6

Suroviny retortové saze · 30,0 ·}<

rozvětvený polyetylén o tavném indexu 70 g/10 min, 48,0 rozvětvený polyetylén práškovitý o tavném indexu 2g/10 min, 20,0 olein I jakosti (směs vyšších mastných kyselin s převahou kyseliny olejové) 0,9 směsný kopolymer propylen- a etylén oxidu s obsahem etylénoxidu 40 + 2,5 % 0,9 “

2,2-di-terciární butyl p-krezol 0,2

CS 269 112 91 5

Postup;

Zs běhu se do kuželového misiče náplni polovina z celkového množstvi nosných polymerů, saze, antioxidant, potom zbytek polymerů a nakonec oba dispergátory. Celková doba mícháni je 20 min.

Připravená předsměs se dávkuje do hlavní násypky dvoušnekového vytlačovacího stroje a kontinuálně disperguje za teplot v rozsahu 120 - 140 °C, přičemž se po filtraci provádí strunová granulace.

Koncentrát je vhodný k barveni všech uhlovodíkových polymerů ve hmotě, včetně fólií běžných tlouštěk.

Příklad 7

Suroviny retortové saze 30,0 % lineární polyetylén o tavném indexu 5 g/10 min. 34,0 rozvětvený polyetylén o tavném indexu 70 g/10 min. 34,0“ olein I jakosti 1,2 dietanolamid kyseliny laurové 0,6

2,2-di-terciárni butyl p-krezol 0,2

Postup; '

Polymerní nosiče se smíchají s oběma dispergátory a antioxidantem na kuželovém misiči za dobu 5 min., potom se přidají saze a míchá se dalších 25 min.

Získaná polymerní předsmés se dávkuje do násypky dvoušnekového vytlačovacího stroje, v němž se disperguje a vytlačuje za teplot v rozsahu 130 - 170 °C 2 za průběžné filtrace síty s 8000 ok/cm a vytlačuje ve formě strun, které se po ochlazeni průchodem vodou granuluji na vícestrunovém granulačnim zařízeni na hotový produkt - sazový koncentrát.

Vedle přípravy barevných koncentrátů je možno chráněného postupu využívat také k přípravě jiných koncentrátů přísad, zejména částečkových typů např, plnivových, ztužovacich, retardérových, antistatových a pod.,při pádně jejich kombinaci (dvou a více druhů přísad současně), protože i u nich se projevuje synergický dispergační účinek díspergátorů.

K přípravě koncentrátů, na které nejsou kladeny zvýšené požadavky, je přitom možné k dispergaci použít i běžné vytlačovaci stroje jako výrobní zařízení.

CS 269 112 Bl

Ke sníženi viekozity taveniny je při přípravě koncentráte možné použít přídavku vhodných nízkonolekulárních uhlovodíků, například olejů nebo parafinu, a těká ollgonernich polyolefinů, Oejich aplikace umožňuje současně vyrábět bez větěích potíží i koncentráty o vyšSím obsahu přísad, než nejí běžné typy.

Claims (1)

1. P R E 0 M E T VYNÁLEZU

   Koncentrát barevných pigmentů k barvení polymerů, zejména polyolefinů, polystyrenu a jeho kopolyaerů, polyamidů a polyethylentereftalátu^obsahující polymer, barevné pigmenty anoganické, například oxid titanu, oxidy železa a ultramarín, nebo organické například verzalové azopigmenty nebo saze,popřípadě jejich směsi a směs dispergátorů se synergickým účinkem pro uvedené pigmenty, vyznačený tím, že obsahuje vždy hmotnostně 5 až 90 % pigmentu a směsný dispergátor v množství vztaženém na hmotnost pigmentu 0,2 až 100 %, přičemž směsný dispergátor tvoří anionaktivni tenzid ze souboru zahrnujícího mastné kyseliny sojového nebo slunečnicového oleje o čísle kyselosti 195 až 210 a čísle zmýdelnění 197 až 210, kyselinu olejovou a olein a dále ho tvoří neionogenní tenzid ze souboru zahrnujícího diethanolamid kyseliny laurové a směsný kopolymer ethylenoxidu a propylenoxidu s hmotnostním obsahem ethylenoxidu 30 až 50 %, přičemž anionaktivni a neionogenní složka jsou ve vzájemném poměru 100 : 1 až 1 < 100, s výhodou 9 s í až 1 : 7.