CZ2014897A3 - Process for preparing aqueous pigment microdispersions - Google Patents

Process for preparing aqueous pigment microdispersions Download PDF

Info

Publication number
CZ2014897A3
CZ2014897A3 CZ2014-897A CZ2014897A CZ2014897A3 CZ 2014897 A3 CZ2014897 A3 CZ 2014897A3 CZ 2014897 A CZ2014897 A CZ 2014897A CZ 2014897 A3 CZ2014897 A3 CZ 2014897A3
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
minutes
pigment
total
total amount
bead mill
Prior art date
Application number
CZ2014-897A
Other languages
Czech (cs)
Other versions
CZ305652B6 (en
Inventor
Miroslav Hromádko
Veronika Kosinová
Petr Kalenda
David Veselý
Original Assignee
Synthesia, A.S.
Univerzita Pardubice
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Synthesia, A.S., Univerzita Pardubice filed Critical Synthesia, A.S.
Priority to CZ2014-897A priority Critical patent/CZ2014897A3/en
Publication of CZ305652B6 publication Critical patent/CZ305652B6/en
Publication of CZ2014897A3 publication Critical patent/CZ2014897A3/en

Links

Abstract

Způsob přípravy pigmentových mikrodisperzí obsahujících organické pigmenty, při němž: v prvním kroku se do demineralizované vody nadávkuje 40 až 85 % celkového množství smáčecího a dispergačního aditiva, 50 až 80 % celkového množství odpěňovače, 3é až 70 % celkového množství biocidního přípravku a 100 % celkového množství přípravku proti vysychání, tato směs se promíchá a homogenizuje po dobu 5 minut, do promíchané a homogenizované směsi se nadávkuje 100 % celkového množství organického pigmentu, a suspenze se podrobí předdispergací po dobu 15 až 30 minut; ve druhém kroku se směs přečerpá do míchaného zásobníku perlového mlýnu a provede se samotná dispergace průchodem přes perlový mlýn; ve třetím kroku se k disperzi v míchaném zásobníku nadávkuje 60 až 15 % celkového množství smáčecího a dispergačního aditiva, 20 až 50 % celkového množství odpěňovače a 70 až 30 % celkového množství biocidního přípravku, obsah zásobníku se homogenizuje 15 až 20 minut; ve čtvrtém kroku se suspenze ze zásobníku dále disperguje průchodem přes perlový mlýn. Tento způsob umožňuje významně zkrátit dobu dispergace pigmentu.A process for the preparation of pigment pigments containing organic pigments, wherein: in a first step 40 to 85% of the total amount of wetting and dispersing additive, 50 to 80% of the total amount of defoamer, 3 to 70% of the total biocidal product and 100% of the total the amount of anti-drying preparation, the mixture is mixed and homogenized for 5 minutes, 100% of the total organic pigment is metered into the mixed and homogenized mixture, and the suspension is pre-dispersed for 15 to 30 minutes; in a second step, the mixture is pumped into a stirred tank of the bead mill and dispersed alone by passing through a bead mill; in a third step, 60 to 15% of the total amount of wetting and dispersing additive, 20 to 50% of the total amount of defoamer and 70 to 30% of the total biocidal composition are dispensed in the stirred container, the contents of the container are homogenized for 15 to 20 minutes; in the fourth step, the suspension is further dispersed from the container by passing through a bead mill. This method makes it possible to significantly reduce pigment dispersion time.

Description

/V 1/ V 1

Způsob přípravy vodných pigmentových mikrodisperzíProcess for preparing aqueous pigment microdispersions

Oblast techniky Předkládaný vynález se týká přípravy univerzálních vodných pigmentových mikrodisperzí pro vodou ředitelné a rozpouštědlové dekorativní nátěrové hmoty.FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to the preparation of universal aqueous pigment microdispersions for water-dilutable and solvent-based decorative coating compositions.

Dosavadní stav techniky Příprava pigmentových mikrodisperzí je známá již delší dobu. Všechny známé postupy přípravy spočívají v předdispergaci pigmentů a dalších složek systému a následném jejím mletím v různých typech perlových mlýnů. Ve fázi předdispergace jsou u všech známých technik dávkovány všechny složky (pigmenty, smáčecí a dispergační aditiva, odpěňovače, biocidní přípravky a reologická aditiva) do vody. Po zhomogenizování suspenze je tato převedena do perlového mlýna pro vlastní dispergaci částic pigmentu. Čas potřebný pro dispergaci v perlovém mlýnu je závislý na požadované distribuci velikosti částic pigmentu. Rovněž velikost částic závisí na typu perlového mlýnu a na druhu, velikosti a množství použité mlecí náplně. Výsledný produkt je následně přečerpán do zásobníku. Základními parametry výsledné pigmentové mikrodisperze pro aplikaci do nátěrových hmot je dlouhodobá reologická a koloristická stabilita, nízká náchylnost k pěnění a odolnost proti mikrobiálnímu napadení vodné suspenze. Aby nedocházelo k těmto nežádoucím jevům, je důležité, aby veškerá aditiva byla rovnoměrně rozptýlena ve veškerém objemu připravené mikrodisperze.BACKGROUND OF THE INVENTION The preparation of pigment microdispersions has been known for a long time. All known processes of preparation consist in pre-dispersing the pigments and other components of the system and then grinding it in different types of bead mills. In the pre-dispersion phase, all components (pigments, wetting and dispersing additives, defoamers, biocides and rheological additives) are metered into water in all known techniques. After homogenization of the suspension, it is transferred to a bead mill for the actual dispersion of the pigment particles. The time required for dispersion in the bead mill depends on the desired particle size distribution of the pigment. Also, the particle size depends on the type of bead mill and the type, size and amount of grinding material used. The resulting product is then pumped into the container. The basic parameters of the resulting pigment microdispersion for application to paints are long-term rheological and coloristic stability, low susceptibility to foaming and resistance to microbial attack of the aqueous suspension. To avoid these undesirable effects, it is important that all additives are evenly distributed throughout the volume of the prepared microdispersion.

Pro použití pigmentových mikrodisperzí v nátěrových hmotách je důležitým parametrem střední velikost částic a co nejnižší polydisperzita. Stávající techniky dosahují těchto požadovaných parametrů za poměrně dlouhé časy při vynaložení velkého množství energie v závislosti na typu pigmentu a dispergačního zařízení, kdy se časy pohybují v rozmezí 20 až 50 hodin potřebných na dispergaci lt pigmentové mikrodisperze (tj. 120 až 200 minut/1 kg disperze).For the use of pigment microdispersions in paints, an important parameter is the mean particle size and the lowest polydispersity. Existing techniques achieve these desired parameters over relatively long periods of time with a large amount of energy, depending on the type of pigment and dispersing device, where the time ranges from 20 to 50 hours required for dispersing the ll pigment microdispersion (i.e., 120 to 200 minutes / kg) dispersion).

Podstata vynálezu Předmětem předkládaného vynálezu je způsob přípravy pigmentových mikrodisperzí obsahujících organické pigmenty na bázi azopigmentů, diketopyrrol-pyrolových pigmentů, chinakridonových pigmentů a/nebo ftalocyaninových pigmentů. Tyto typy pigmentů jsou popsány v dostupné literatuře (např. Industrial Organic Pigments, Third Edition. Willy Herbst, Klaus Hunger, Copyright © 2004 WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim). Podstata vynálezu spočívá ve vícefázovém dávkování jednotlivých složek směsi, což vede kjejich rovnoměrnějšímu rozptýlení a pokrytí povrchu všech částic pigmentu aditivy. V prvním kroku postupu dle vynálezu se do demineralizované vody nadávkuje 40 až 85 % celkového množství smáčecího a dispergačního aditiva, 50 až 80 % celkového množství odpěňovače, 30 až 70 % celkového množství biocidního přípravku a 100 % celkového množství přípravku proti vysychání. Tato směs se promíchá a homogenizuje v dissolveru po dobu 5 minut. Do připravené směsi se nadávkuje celé množství organického pigmentu a suspenze se podrobí předdispergaci v dissolveru po dobu 15 až 30 minut. Ve druhém kroku se směs přečerpá do míchaného zásobníku perlového mlýnu a průchodem přes perlový mlýn se provede samotná dispergace, čas pro dispergaci se podstatně zkracuje a odpovídá 30 až 40 % potřebného času oproti známým postupům. Po ukončení této fáze je veškerý objem pigmentové disperze v míchaném zásobníku. Ve třetím kroku se k disperzi v míchaném zásobníku nadávkuje zbývající množství aditiv, tj. 60 až 15 % celkového množství smáčecího a dispergačního aditiva, 20 až 50 % celkového množství odpěňovače a 70 až 30 % celkového množství biocidního přípravku. Obsah zásobníku se homogenizuje 15 až 20 minut. Ve čtvrtém kroku se suspenze ze zásobníku dále disperguje průchodem přes perlový mlýn. Čas pro dosažení požadované distribuce velikosti částic se v tomto kroku pohybuje v rozmezí 40 až 30 % oproti stávajícím postupům přípravy. Výsledný čas dispergace je dán součtem časů v kroku 2 a 4, což představuje 60 až 80 % celkového času pro dispergaci ve stávajících postupech přípravy. Rozmezí potřebných časů na dispergaci je dáno typem a dispergační tvrdostí mletého pigmentu.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a process for the preparation of pigment microdispersions comprising organic pigments based on azo pigments, diketopyrrole pyrrole pigments, quinacridone pigments and / or phthalocyanine pigments. These types of pigments are described in available literature (eg Industrial Organic Pigments, Third Edition, Willy Herbst, Klaus Hunger, Copyright © 2004 WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim). The essence of the invention lies in the multiphase dosing of the individual components of the mixture, which results in their more uniform dispersion and coverage of the surface of all the pigment particles of the additive. In a first step of the process of the invention, 40 to 85% of the total amount of wetting and dispersing additive, 50 to 80% of the total amount of defoamer, 30 to 70% of the total biocidal composition and 100% of the total anti-drying composition are metered into the demineralized water. The mixture is mixed and homogenized in a dissolver for 5 minutes. The entire amount of organic pigment is metered into the prepared mixture and the suspension is pre-dispersed in the dissolver for 15 to 30 minutes. In a second step, the mixture is pumped into a stirred tank of the bead mill and dispersion is carried out by passing through a bead mill, the time for dispersion being substantially shortened and corresponding to 30 to 40% of the time required over the known processes. At the end of this phase, the entire volume of pigment dispersion is in the stirred tank. In a third step, the remaining amount of additives, i.e. 60 to 15% of the total amount of wetting and dispersing additive, 20 to 50% of the total amount of defoamer and 70 to 30% of the total amount of the biocidal composition, is dispensed into the stirred container. The contents of the container are homogenized for 15 to 20 minutes. In a fourth step, the suspension is further dispersed from the container by passing through a bead mill. The time to achieve the desired particle size distribution in this step is in the range of 40 to 30% over the current preparation procedures. The resulting dispersion time is given by the sum of the times in steps 2 and 4, which represents 60 to 80% of the total dispersion time in the existing preparation procedures. The range of dispersion times required is determined by the type and dispersion hardness of the ground pigment.

Celková množství jednotlivých složek jsou stejná jako v případě stávajících postupů, podstata vynálezu tkví ve způsobu dávkování těchto jednotlivých složek. Jednotlivé složky jsou dobře známé pro použití ve stávajících postupech a komerčně dostupné. Výhodou postupu podle vynálezu je rovnoměrná distribuce velikosti částic a kratší doba potřebná pro dosažení požadovaných velikostí pigmentových částic v suspenzi, s tím úzce souvisí úspora energií při jejich výrobě. !'h jctsn é ní * ýžrríu • Přehleé-obrázků-íThe total amounts of the individual components are the same as those of the existing processes, the subject of the invention being the method of dispensing these individual components. Individual components are well known for use in existing processes and commercially available. An advantage of the process according to the invention is the uniform distribution of particle size and the shorter time required to achieve the desired sizes of pigment particles in the slurry, which is closely related to energy savings in their manufacture. ní ní ní é é é é é é é é é é é é é é é é é é é é é é é é é é é é é é é é é é é obrázků obrázků obrázků obrázků

Obrázek 1: Distribuce velikosti částic mikrodisperzí PY 74 (Příklad 1).Figure 1: PY 74 microdispersion particle size distribution (Example 1).

Obrázek 2: Distribuce velikosti částic mikrodisperzí PR 112 (Příklad 2).Figure 2: Particle size distribution by PR 112 microdispersion (Example 2).

Obrázek 3: Distribuce velikosti částic mikrodisperzí PR 254 (Příklad 3).Figure 3: Particle size distribution by PR 254 microdispersion (Example 3).

Obrázek 4: Distribuce velikosti částic mikrodisperzí PR 122 (Příklad 4).Figure 4: Particle size distribution by PR 122 microdispersion (Example 4).

Obrázek 5: Distribuce velikosti částic mikrodisperzí PB 15:3 (Příklad 5). Příklady «brovcdon? vynálezu Příklad 1 Žlutý azo-pigment PY 74 byl dispergován v tekutém dispergačním médiu, obsahujícím demineralizovanou vodu, přípravek proti vysychání, tj. směs polyethylenglykolu PEG 300 a polymemího polyetheru, smáčecí a dispergační aditivum na bázi modifikovaného polyetheru, odpěňovač typu polyether siloxanového kopolymeru a biocidní přípravek dle následujícího postupu. Postup je normalizován na přípravu 1 kg pigmentové mikrodisperze.Figure 5: Particle size distribution by PB 15: 3 microdispersion (Example 5). Examples of «brovcdon? EXAMPLE 1 Yellow Azo Pigment PY 74 was dispersed in a liquid dispersion medium containing demineralized water, an anti-drying preparation, i.e. a polyethylene glycol mixture PEG 300 and a polymeric polyether, a modified polyether-based wetting and dispersing additive, a polyether siloxane copolymer defoamer and a biocidal preparation according to the following procedure. The process is normalized to prepare 1 kg pigment microdispersion.

Do dissolveru bylo nadávkováno 420 g demineralizované vody, do které bylo následně přidáno 50 g polyethelenglykolu PEG 300, 50 g polymemího polyetheru a 95 g smáčecího a dispergačního aditiva na bázi modifikovaného polyetheru. Po homogenizaci trvající 5 minut při obvodové rychlosti 2,5 ms'1 byly přidány 3 g odpěňovače typu polyether siloxanového kopolymeru a 1 g biocidního přípravku. Po dalších 5 minutách homogenizace (obvodová rychlosti 2,5 ms'1) bylo po dobu 10 minut postupně dávkováno 263 g pigmentu PY 74 do úplného smočení pigmentu. Během dávkování pigmentu byla postupně zvyšována obvodová rychlost z 2,5 ms-1 na hodnotu 25 ms'1. Předdispergace připravené suspenze probíhala při obvodové rychlosti 25 ms'1 po dobu 30 minut. Po této době byla suspenze převedena do míchané nádoby. Připravená suspenze byla dispergována kontinuálním způsobem na laboratorním perlovém mlýnu po dobu 36 minut. Po této době bylo k suspenzi za míchání nadávkováno 116 g smáčecího a dispergačního aditiva, 1 g odpěňovače a 1 g biocidního 4 přípravku. Po 10 minutách homogenizace byla suspenze opět dispergována kontinuálním způsobem na laboratorním perlovém mlýnu po dobu 42 minut. Tímto postupem bylo dosaženo stejné distribuce velikosti částic jako u referenčního vzorku připraveného dosud známým postupem, který je popsán v dosavadním stavu techniky. Doba dispergace dle stávajícího postupu činila 120 minut, avšak u postupu dle předmětu vynálezu doba dispergace činila 78 minut.420 g of demineralized water were metered into the dissolver, followed by the addition of 50 g of polyethelenglycol PEG 300, 50 g of polymeric polyether and 95 g of a modified polyether-based wetting and dispersing additive. After homogenization for 5 minutes at a circumferential speed of 2.5 ms -1, 3 g of a polyether siloxane copolymer type and 1 g biocidal composition were added. After an additional 5 minutes of homogenization (circumferential velocity 2.5 ms -1), 263 g of PY 74 pigment was gradually metered in for 10 minutes until the pigment was completely wetted. During pigment dosing, the peripheral velocity was gradually increased from 2.5 ms -1 to 25 ms -1. The pre-dispersion of the prepared suspension proceeded at a circumferential speed of 25 ms -1 for 30 minutes. After this time, the suspension was transferred to a stirred vessel. The prepared suspension was dispersed continuously in a laboratory bead mill for 36 minutes. After this time, 116 g of wetting and dispersing additive, 1 g of defoamer and 1 g of biocidal 4 preparation were added to the suspension while stirring. After 10 minutes of homogenization, the slurry was again dispersed continuously in a laboratory bead mill for 42 minutes. This procedure produced the same particle size distribution as the reference sample prepared by the prior art process. The dispersion time according to the present process was 120 minutes, but in the process of the invention the dispersion time was 78 minutes.

Distribuce velikosti částic mikrodisperzí PY 74PY 74 microdispersion particle size distribution

Distribuce velikosti částic referenčního vzorku i vzorku připraveného postupem dle patentu byla měřena za stejných podmínek metodou rozptylu laserového záření (Horiba LA-950).The particle size distribution of both the reference sample and the sample prepared by the process of the patent was measured under the same conditions using the laser light scattering method (Horiba LA-950).

Na obr. 1 je graficky znázorněna distribuce velikosti částic referenčního vzorku mikrodisperze připraveného dosud známým postupem (čárkovaně) a vzorku mikrodisperze připraveného postupem dle vynálezu uvedeném v pokladu 1 (plná čára). Překryv naměřených distribučních křivek ukazuje na prakticky identické hodnoty distribuce velikosti částic. Koloristické i aplikační vlastnosti vzorku připraveného postupem dle vynálezu uvedeným v příkladu 1 byly shodné ve srovnání s referenčním vzorkem připraveným dosud známým postupem. Příklad 2 Červený azo-pigment PR 112 byl dispergován v tekutém dispergačním médiu, obsahujícím demineralizovanou vodu, přípravek proti vysychání, tj. směs polyethylenglykolu PEG 300 a polymemího polyetheru, smáčecí a dispergační aditivum na bázi modifikovaného polyetheru, odpěňovač typu polyether siloxanového kopolymeru a biocidní přípravek dle následujícího postupu. Postup je normalizován na přípravu 1 kg pigmentové mikrodisperze. Do dissolveru bylo nadávkováno 534 g demineralizované vody, do které bylo následně přidáno 50 g polyethélenglykolu PEG 300, 50 g polymemího polyetheru a 90 g smáčecího a dispergačního aditiva na bázi modifikovaného polyetheru. Po homogenizaci trvající 5 minut při obvodové rychlosti 2,5 ms'1 byly přidány 3 g odpěňovače typu polyether siloxanového kopolymeru a 1 g biocidního přípravku. Po dalších 5 minutách homogenizace (obvodová rychlosti 2,5 ms'1) bylo po dobu 10 minut postupně dávkováno 20oj? pigmentu PR 112 do úplného smočení pigmentu. Během dávkování pigmentu byla postupně zvyšována obvodová rychlost z 2,5 ms'1 na hodnotu 25 ms'1. Předdispergace připravené suspenze probíhala při obvodové rychlosti 25 ms'1 po dobu 30 minut. Po této době byla suspenze převedena do míchané nádoby. Připravená suspenze byla dispergována kontinuálním způsobem na laboratorním perlovém mlýnu po dobu 45 minut. Po této době bylo k suspenzi za míchání nadávkováno 70 g smáčecího a dispergačního aditiva, 1 g odpěňovače a 1 g biocidního přípravku. Po 10 minutách homogenizace byla suspenze opět dispergována kontinuálním způsobem na laboratorním perlovém mlýnu po dobu 65 minut. Tímto postupem bylo dosaženo stejné distribuce velikosti částic jako u referenčního vzorku připraveného dosud známým postupem, který je popsán v dosavadním stavu techniky. Doba dispergace dle stávajícího postupu činila 150 minut, avšak u postupu dle předmětu vynálezu doba dispergace činila 110 minut.FIG. 1 is a graphical representation of the particle size distribution of a reference sample of a microdispersion prepared by the hitherto known process (dashed line) and a sample of the microdispersion prepared by the process of the invention shown in Treasure 1 (solid line). The overlap of the measured distribution curves shows virtually identical particle size distribution values. The coloristic and application properties of the sample prepared by the process of the invention in Example 1 were identical compared to the reference sample prepared by the prior art. Example 2 Red azo pigment PR 112 was dispersed in a liquid dispersing medium containing demineralized water, an anti-drying agent, i.e. a polyethylene glycol PEG 300 and a polymeric polyether, a modified polyether-based wetting and dispersing additive, a polyether siloxane copolymer defoamer according to the following procedure. The process is normalized to prepare 1 kg pigment microdispersion. 534 g of demineralized water were metered into the dissolver, followed by the addition of 50 g of polyethene glycol PEG 300, 50 g of polymeric polyether and 90 g of a modified polyether-based wetting and dispersing additive. After homogenization for 5 minutes at a circumferential speed of 2.5 ms -1, 3 g of a polyether siloxane copolymer type and 1 g biocidal composition were added. After an additional 5 minutes of homogenization (circumferential velocity 2.5 ms -1), 20 µl was gradually dosed for 10 minutes? pigment PR 112 to completely wet the pigment. During pigment dosing, the peripheral velocity was gradually increased from 2.5 ms -1 to 25 ms -1. The pre-dispersion of the prepared suspension proceeded at a circumferential speed of 25 ms -1 for 30 minutes. After this time, the suspension was transferred to a stirred vessel. The prepared suspension was dispersed continuously in a laboratory bead mill for 45 minutes. After this time, 70 g of wetting and dispersing additive, 1 g of defoamer and 1 g of biocidal product were added to the suspension while stirring. After 10 minutes of homogenization, the suspension was dispersed again in a continuous manner on a laboratory bead mill for 65 minutes. This procedure produced the same particle size distribution as the reference sample prepared by the prior art process. The dispersion time according to the present process was 150 minutes, but in the process of the invention the dispersion time was 110 minutes.

Distribuce velikosti částic mikrodisperzí PR 112Particle size distribution of PR 112 microdispersions

Distribuce velikosti částic referenčního vzorku i vzorku připraveného postupem dle patentu byla měřena za stejných podmínek metodou rozptylu laserového záření (Horiba LA-950).The particle size distribution of both the reference sample and the sample prepared by the process of the patent was measured under the same conditions using the laser light scattering method (Horiba LA-950).

Na obr. 2 je graficky znázorněna distribuce velikosti částic referenčního vzorku mikrodisperze připraveného dosud známým postupem (čárkovaně) a vzorku mikrodisperze připraveného postupem dle vynálezu uvedeném v příkladu 2 (plná čára). Z hlediska použité metodiky měření lze považovat stanovené hodnoty za prakticky identické. Naměřený rozdíl neměl vliv na koloristické ani aplikační vlastnosti vzorku připraveného postupem dle vynálezu uvedeným v příkladu 2 ve srovnání s referenčním vzorkem připraveným dosud známým postupem. Příklad 3 Červený diketopyrrol-pyrolový pigment PR 254 byl dispergován v tekutém dispergačním médiu, obsahujícím demineralizovanou vodu, přípravek proti vysychání, tj. směs polyethylenglykolu PEG 300 a polymemího polyétheru, smáčecí a dispergační aditivum na bázi modifikovaného polyetheru, odpěňovač typu polyéther siloxanového kopolymeru a biocidní přípravek dle následujícího postupu. Postup je normalizován na přípravu 1 kg pigmentové mikrodisperze.Figure 2 is a graphical representation of the particle size distribution of a reference sample of a microdispersion prepared by the prior art (dashed line) and a sample of the microdispersion prepared by the process of the invention shown in Example 2 (solid line). From the point of view of the measurement methodology used, the set values can be considered to be virtually identical. The difference measured did not affect the coloristic or application properties of the sample prepared by the process of the invention in Example 2 compared to the reference sample prepared by the prior art. EXAMPLE 3 Red Diketopyrrole Pyrrole Pigment PR 254 was dispersed in a liquid dispersing medium containing demineralized water, an anti-drying preparation, i.e. a polyethylene glycol mixture PEG 300 and a polymeric polyether, a modified polyether modified wetting and dispersing additive, a polyether siloxane copolymer defoamer and a biocidal preparation according to the following procedure. The process is normalized to prepare 1 kg pigment microdispersion.

Do dissolveru bylo nadávkováno 272 g demineralizované vody, do které bylo následně přidáno 50 g polyethelenglykolu PEG 300, 50 g polymemího polyetheru a 148 g smáčecího a dispergačního aditiva na bázi modifikovaného polyetheru. Po homogenizaci trvající 5 minut 6 při obvodové rychlosti 2,5 ms'1 byly přidány 3 g odpěňovače typu polyether siloxanového kopolymeru a 1 g biocidního přípravku. Po dalších 5 minutách homogenizace (obvodová rychlosti 2,5 ms'1) bylo po dobu 10 minut postupně dávkováno 375 g pigmentu PR 254 do úplného smočení pigmentu. Během dávkování pigmentu byla postupně zvyšována obvodová rychlost z 2,5 ms'1 na hodnotu 25 ms'1. Předdispergace připravené suspenze probíhala při obvodové rychlosti 25 ms'1 po dobu 30 minut. Po této době byla suspenze převedena do míchané nádoby. Připravená suspenze byla dispergována kontinuálním způsobem na laboratorním perlovém mlýnu po dobu 50 minut. Po této době bylo k suspenzi za míchání nadávkováno 98 g smáčecího a dispergačního aditiva, 2 g odpěňovače a 1 g biocidního přípravku. Po 10 minutách homogenizace byla suspenze opět dispergována kontinuálním způsobem na laboratorním perlovém mlýnu po dobu 55 minut. Tímto postupem bylo dosaženo stejné distribuce velikosti částic jako u referenčního vzorku připraveného dosud známým postupem, který je popsán v dosavadním stavu techniky. Doba dispergace dle stávajícího postupu činila 140 minut, avšak u postupu dle předmětu vynálezu doba dispergace činila 105 minut.272 g of demineralized water were metered into the dissolver, followed by the addition of 50 g of polyethelenglycol PEG 300, 50 g of polymeric polyether and 148 g of a modified polyether-based wetting and dispersing additive. After homogenization lasting 5 minutes 6 at a circumferential speed of 2.5 ms -1, 3 g of a polyether siloxane copolymer type and 1 g biocidal composition were added. After an additional 5 minutes of homogenization (circumferential velocity 2.5 ms -1), 375 g of PR 254 pigment was gradually added to the pigment for 10 minutes. During pigment dosing, the peripheral speed was gradually increased from 2.5 ms -1 to 25 ms -1. The pre-dispersion of the prepared suspension proceeded at a circumferential speed of 25 ms -1 for 30 minutes. After this time, the suspension was transferred to a stirred vessel. The prepared suspension was dispersed continuously in a laboratory bead mill for 50 minutes. After this time, 98 g of wetting and dispersing additive, 2 g of defoamer and 1 g of biocide were added to the suspension while stirring. After 10 minutes of homogenization, the suspension was dispersed again in a continuous manner on a laboratory bead mill for 55 minutes. This procedure produced the same particle size distribution as the reference sample prepared by the prior art process. The dispersion time according to the present process was 140 minutes, but the dispersion time was 105 minutes in the process of the present invention.

Distribuce velikosti částic mikrodisperzí PR 254Particle size distribution by PR 254 microdispersion

Distribuce velikosti částic referenčního vzorku i vzorku připraveného postupem dle patentu byla měřena za stejných podmínek metodou rozptylu laserového záření (Horiba LA-950).The particle size distribution of both the reference sample and the sample prepared by the process of the patent was measured under the same conditions using the laser light scattering method (Horiba LA-950).

Na obr. 3 je graficky znázorněna distribuce velikosti částic referenčního vzorku mikrodisperze připraveného dosud známým postupem (čárkovaně) a vzorku mikrodisperze připraveného postupem dle vynálezu uvedeném v příkladu 3 (plná čára). Z hlediska použité metodiky měření lze považovat stanovené hodnoty za prakticky identické. Naměřený rozdíl neměl vliv na koloristické ani aplikační vlastnosti vzorku připraveného postupem dle vynálezu uvedeným v příkladu 3 ve srovnání s referenčním vzorkem připraveným dosud známým postupem. Příklad 4 Červený chinakridonový pigment PR 122 byl dispergován v tekutém dispergačním médiu, obsahujícím demineralizovanou vodu, přípravek proti vysychání, tj. směs polyethylenglykolu PEG 300 a polymemího polyetheru, smáčecí a dispergační aditivum na bázi modifikovaného 7 polyetheru, odpěňovač typu polyether siloxanového kopolymeru a biocídní přípravek dle následujícího postupu. Postup je normalizován na přípravu 1 kg pigmentové mikrodisperze.Figure 3 is a graphical representation of the particle size distribution of a reference sample of a microdispersion prepared by the prior art (dashed line) and a sample of the microdispersion prepared by the process of the invention shown in Example 3 (solid line). From the point of view of the measurement methodology used, the set values can be considered to be virtually identical. The difference measured did not affect the coloristic or application properties of the sample prepared by the process of the invention in Example 3 compared to the reference sample prepared by the prior art. Example 4 PR 122 red quinacridone pigment was dispersed in a liquid dispersing medium containing demineralized water, an anti-drying preparation, i.e. a polyethylene glycol PEG 300 and a polymeric polyether, a 7-polyether modified wetting and dispersing additive, a polyether siloxane copolymer defoamer and a biocidal formulation according to the following procedure. The process is normalized to prepare 1 kg pigment microdispersion.

Do dissolveru bylo nadávkováno 384 g demineralizované vody, do které bylo následně přidáno 50 g polyethelenglykolu PEG 300, 50 g polymemího polyetheru a 150 g smáčecího a dispergačního aditiva na bázi modifikovaného polyetheru. Po homogenizaci trvající 5 minut při obvodové rychlosti 2,5 ms'1 byly přidány 2 g odpěňovače typu polyether siloxanového kopolymeru a 1 g biocidního přípravku. Po dalších 5 minutách homogenizace (obvodová rychlosti 2,5 ms'1) bylo po dobu 10 minut postupně dávkováno 290 g pigmentu PR 122 do úplného smočení pigmentu. Během dávkování pigmentu byla postupně zvyšována obvodová rychlost z 2,5 ms'1 na hodnotu 25 ms'1. Předdispergace připravené suspenze probíhala při obvodové rychlosti 25 ms'1 po dobu 70 minut. Po této době byla suspenze převedena do míchané nádoby. Připravená suspenze byla dispergována kontinuálním způsobem na laboratorním perlovém mlýnu po dobu 50 minut. Po této době bylo k suspenzi za míchání nadávkováno 70 g smáčecího a dispergačního aditiva, 2 g odpěňovače a 1 g biocidního přípravku. Po 10 minutách homogenizace byla suspenze opět dispergována kontinuálním způsobem na laboratorním perlovém mlýnu po dobu 65 minut. Tímto postupem bylo dosaženo stejné distribuce velikosti částic jako u referenčního vzorku připraveného dosud známým postupem, který je popsán v dosavadním stavu techniky. Doba dispergace dle stávajícího postupu činila 180 minut, avšak u postupu dle předmětu vynálezu doba dispergace činila 135 minut.384 g of demineralized water were metered into the dissolver, followed by the addition of 50 g of polyethelenglycol PEG 300, 50 g of polymeric polyether and 150 g of a modified polyether-based wetting and dispersing additive. After homogenization for 5 minutes at a circumferential speed of 2.5 ms -1, 2 g of a polyether siloxane copolymer type and 1 g of biocidal product were added. After an additional 5 minutes of homogenization (circumferential velocity 2.5 ms -1), 290 g of PR 122 pigment was successively metered in for 10 minutes to completely wet the pigment. During pigment dosing, the peripheral velocity was gradually increased from 2.5 ms -1 to 25 ms -1. The pre-dispersion of the prepared suspension was run at a peripheral speed of 25 ms -1 for 70 minutes. After this time, the suspension was transferred to a stirred vessel. The prepared suspension was dispersed continuously in a laboratory bead mill for 50 minutes. After this time, 70 g of wetting and dispersing additive, 2 g of defoamer and 1 g of biocidal product were added to the suspension while stirring. After 10 minutes of homogenization, the suspension was dispersed again in a continuous manner on a laboratory bead mill for 65 minutes. This procedure produced the same particle size distribution as the reference sample prepared by the prior art process. The dispersion time according to the present process was 180 minutes, but the dispersion time was 135 minutes in the process of the invention.

Distribuce velikosti částic mikrodisperzí PR 122Particle size distribution of PR 122 microdispersions

Distribuce velikosti částic referenčního vzorku i vzorku připraveného postupem dle patentu byla měřena za stejných podmínek metodou rozptylu laserového záření (Horiba LA-950).The particle size distribution of both the reference sample and the sample prepared by the process of the patent was measured under the same conditions using the laser light scattering method (Horiba LA-950).

Na obr. 4 je graficky znázorněna distribuce velikosti částic referenčního vzorku mikrodisperze připraveného dosud známým postupem (čárkovaně) a vzorku mikrodisperze připraveného postupem dle vynálezu uvedeném v příkladu 4 (plná čára). Překryv naměřených distribučních křivek ukazuje na prakticky identické hodnoty distribuce velikosti částic. Koloristické i aplikační vlastnosti vzorku připraveného postupem dle vynálezu uvedeným v příkladu 4 byly shodné ve srovnání s referenčním vzorkem připraveným dosud známým postupem. Příklad 5 8Figure 4 is a graphical representation of the particle size distribution of a reference sample of a microdispersion prepared by the prior art (dashed line) and a sample of the microdispersion prepared by the process of the invention shown in Example 4 (solid line). The overlap of the measured distribution curves shows virtually identical particle size distribution values. The coloristic and application properties of the sample prepared by the process of the invention of Example 4 were identical compared to the reference sample prepared by the prior art. Example 5 8

Modrý ftalocyaninový pigment PB 15:3 byl dispergován v tekutém dispergačním médiu, obsahujícím demineralizovanou vodu, přípravek proti vysychání, tj. směs polyethylenglykolu PEG 300 a polymerního polyetheru, smáčecí a dispergační aditivum na bázi modifikovaného polyetheru, odpěňovač typu polyether siloxanového kopolymeru a biocidní přípravek dle následujícího postupu. Postup je normalizován na přípravu 1 kg pigmentové mikrodisperze.The 15: 3 blue phthalocyanine pigment PB was dispersed in a liquid dispersing medium containing demineralized water, an anti-drying agent, i.e. a polyethylene glycol PEG 300 mixture and a polymeric polyether, a modified polyether modified wetting and dispersing additive, a polyether siloxane copolymer type antifoam and a biocidal formulation according to following procedure. The process is normalized to prepare 1 kg pigment microdispersion.

Do dissolveru bylo nadávkováno 315 g demineralizované vody, do které bylo následně přidáno 50 g polyethélenglykolu PEG 200, 50 g polymerního polyetheru a 108 g smáčecího a dispergačního aditiva. Po homogenizaci trvající 5 minut při obvodové rychlosti 2,5 ms'1 byly přidány 2 g odpěňovače typu polyether siloxanového kopolymeru a 1 g biocidního přípravku. Po dalších 5 minutách homogenizace (obvodová rychlosti 2,5 ms1) bylo po dobu 15 minut postupně dávkováno 400 g pigmentu PB 15:3 do úplného smočení pigmentu. Během dávkování pigmentu byla postupně zvyšována obvodová rychlost z 2,5 ms'1 na hodnotu 25 ms"1. Předdispergace připravené suspenze probíhala při obvodové rychlosti 25 ms'1 po dobu 30 minut. Po této době byla suspenze převedena do míchané nádoby. Připravená suspenze byla dispergována kontinuálním způsobem na laboratorním perlovém mlýnu po dobu 60 minut. Po této době bylo k suspenzi za míchání nadávkováno 72 g smáčecího a dispergačního aditiva, 1 g odpěňovače a 1 g biocidního přípravku. Po 10 minutách homogenizace byla suspenze opět dispergována kontinuálním způsobem na laboratorním perlovém mlýnu po dobu 65 minut. Tímto postupem bylo dosaženo stejné distribuce velikosti částic jako u referenčního vzorku připraveného dosud známým postupem, který je popsán v dosavadním stavu techniky. Doba dispergace dle stávajícího postupu činila 200 minut, avšak u postupu dle předmětu vynálezu doba dispergace činila 155 minut.315 g of demineralized water were metered into the dissolver, followed by the addition of 50 g of polyethene glycol PEG 200, 50 g of polymeric polyether and 108 g of wetting and dispersing additive. After homogenization for 5 minutes at a circumferential speed of 2.5 ms -1, 2 g of a polyether siloxane copolymer type and 1 g of biocidal product were added. After a further 5 minutes of homogenization (circumferential velocity of 2.5 ms1), 400 g of pigment PB 15: 3 was successively metered in for 15 minutes until the pigment was completely wetted. During pigment dosing, the peripheral speed was gradually increased from 2.5 ms -1 to 25 ms -1. The pre-dispersion of the prepared suspension proceeded at a circumferential speed of 25 ms -1 for 30 minutes. After this time, the suspension was transferred to a stirred vessel. The prepared suspension was dispersed continuously in a laboratory bead mill for 60 minutes. After this time, 72 g of wetting and dispersing additive, 1 g of defoamer and 1 g of biocidal product were added to the suspension while stirring. After 10 minutes of homogenization, the suspension was dispersed again in a continuous manner on a laboratory bead mill for 65 minutes. This procedure produced the same particle size distribution as the reference sample prepared by the prior art process. The dispersion time according to the present process was 200 minutes, but the dispersion time was 155 minutes in the process of the present invention.

Distribuce velikosti částic mikrodisperzí PB 15:3Particle size distribution of PB 15: 3 microdispersions

Distribuce velikosti částic referenčního vzorku i vzorku připraveného postupem dle patentu byla měřena za stejných podmínek metodou rozptylu laserového záření (Horiba LA-950).The particle size distribution of both the reference sample and the sample prepared by the process of the patent was measured under the same conditions using the laser light scattering method (Horiba LA-950).

Na obr. 5 je graficky znázorněna distribuce velikosti částic referenčního vzorku mikrodisperze připraveného dosud známým postupem (čárkovaně) a vzorku mikrodisperze připraveného postupem dle vynálezu uvedeném v příkladu 5 (plná čára). Z hlediska použité metodiky měření lze považovat stanovené hodnoty za prakticky identické. Naměřený rozdíl neměl vliv na koloristické ani aplikační vlastnosti vzorku připraveného 9 postupem dle vynálezu uvedeným v příkladu 5 ve srovnání s referenčním vzorkem připraveným dosud známým postupem.Figure 5 is a graphical representation of the particle size distribution of a reference sample of a microdispersion prepared by the prior art (dashed line) and a sample of the microdispersion prepared by the process of the invention shown in Example 5 (solid line). From the point of view of the measurement methodology used, the set values can be considered to be virtually identical. The difference measured did not affect the coloristic or application properties of the sample prepared by the process of the invention of Example 5 compared to the reference sample prepared by the prior art.

Claims (2)

10 PATENTOVÉ NÁROKY 1. Způsob přípravy pigmentových mikrodisperzí obsahujících organické pigmenty, vyznačený tím, že - v prvním kroku se do demineralizované vody nadávkuje 40 až 85 % celkového množství smáčecího a dispergačního aditiva, 50 až 80 % celkového množství odpěňovače, 30 až 70 % celkového množství biocidního přípravku a 100 % celkového množství přípravku proti vysychání, tato směs se promíchá a homogenizuje po dobu 5 minut, do promíchané a homogenizované směsi se nadávkuje 100 % celkového množství organického pigmentu, a suspenze se podrobí předdispergaci po dobu 15 až 30 minut, - ve druhém kroku se směs přečerpá do míchaného zásobníku perlového mlýnu a provede se samotná dispergace průchodem přes perlový mlýn - ve třetím kroku se kdisperzi vmíchaném zásobníku nadávkuje 60 až 15 % celkového množství smáčecího a dispergačního aditiva, 20 až 50 % celkového množství odpěňovače a 70 až 30 % celkového množství biocidního přípravku, obsah zásobníku se homogenizuje 15 až 20 minut, - ve čtvrtém kroku se suspenze ze zásobníku dále disperguje průchodem přes perlový mlýn.1. A process for preparing pigmentary microdispersions containing organic pigments, characterized in that, in a first step, 40 to 85% of the total amount of wetting and dispersing additive, 50 to 80% of the total amount of defoamer, 30 to 70% of the total amount is dispensed into the demineralized water. the amount of biocidal product and 100% of the total anti-drying product, mix and homogenize for 5 minutes, add 100% of the total organic pigment to the mixed and homogenized mixture, and pre-disperse the suspension for 15 to 30 minutes, - in the second step, the mixture is pumped into a stirred tank of the bead mill and dispersed itself by passing through a bead mill - 60 to 15% of the total amount of wetting and dispersing additive is dispensed in the third step, 20 to 50% of the total amount of defoamer e and 70 to 30% of the total quantity of biocidal product container content is homogenized 15 to 20 minutes - in a fourth step, the slurry from the reservoir further dispersed by passing through a bead mill. 2. Způsob postupu podle nároku 1, vyznačený tím, že organický pigment je vybrán ze skupiny zahrnující azopigmenty, diketopyrrol-pyrolové pigmenty, chinakridonové pigmenty a/nebo ftalocyaninové pigmenty.Process according to Claim 1, characterized in that the organic pigment is selected from the group consisting of azo pigments, diketopyrrole pyrrole pigments, quinacridone pigments and / or phthalocyanine pigments.
CZ2014-897A 2014-12-12 2014-12-12 Process for preparing aqueous pigment microdispersions CZ2014897A3 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ2014-897A CZ2014897A3 (en) 2014-12-12 2014-12-12 Process for preparing aqueous pigment microdispersions

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ2014-897A CZ2014897A3 (en) 2014-12-12 2014-12-12 Process for preparing aqueous pigment microdispersions

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CZ305652B6 CZ305652B6 (en) 2016-01-20
CZ2014897A3 true CZ2014897A3 (en) 2016-01-20

Family

ID=55080347

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ2014-897A CZ2014897A3 (en) 2014-12-12 2014-12-12 Process for preparing aqueous pigment microdispersions

Country Status (1)

Country Link
CZ (1) CZ2014897A3 (en)

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5747555A (en) * 1995-02-22 1998-05-05 R. R. Donnelley & Sons Co. Water-based publication gravure ink
ATE479639T1 (en) * 2001-05-18 2010-09-15 Sun Chemical Corp METHOD FOR COLORING CONSTRUCTION MATERIALS USING CATIONIC PIGMENT DISPERSIONS
US9410010B2 (en) * 2007-12-10 2016-08-09 E I Du Pont De Nemours And Company Urea-terminated polyurethane dispersants
EP2259866A4 (en) * 2008-03-28 2016-12-07 Troy Tech Ii Inc Process of making a stable aqueous dispersion of concentrated, finely divided particles of a biocide
JP5856861B2 (en) * 2011-02-04 2016-02-10 富士フイルム株式会社 Water-based pigment dispersion, method for producing the same, and ink for inkjet recording

Also Published As

Publication number Publication date
CZ305652B6 (en) 2016-01-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AU2011260415B2 (en) Low VOC colorant compositions
EP2904057B1 (en) Low voc colorant compositions
JP6677807B2 (en) Universal pigment dispersion based on N-alkylglucamine
CN101709185B (en) Waterborne general color paste and preparation method thereof
WO2014056563A1 (en) Dispersing agent from renewable raw materials for binding agent-free pigment preparations
AU2015315050B2 (en) Low VOC universal high performance colorant
WO2022068782A1 (en) Pigment preparation, preparation method and use thereof
Nagose et al. Study on wetting and dispersion of the Pigment Yellow 110
CZ2014897A3 (en) Process for preparing aqueous pigment microdispersions
AU2015201155B2 (en) Easily dispersible formulations of pigments and their use in tinting base media
DK3219763T3 (en) APPLICATION OF RED IRON OXID PIGMENTS IN Aqueous PREPARATIONS
WO2015100582A1 (en) Aqueous inorganic zinc-rich primer and preparation method thereof
CN104046057B (en) The coating that the preparation method of water mica iron oxide and use micaceous iron oxide are made
JP7164305B2 (en) Concentrated magnetic particle dispersion for wet magnetic particle testing
ITMI981190A1 (en) UNIVERSAL WATERPROOF PIGMENTARY PASTES ZERO V.O.C.
CN104650665B (en) Water-based fluorocarbon coating and preparation method thereof
EP2906642A1 (en) Binding agent free-pigment preparations containing phosphoric acid ester
CN108178980A (en) A kind of Black Cathode electrophoretic coating and preparation method thereof
CN106883740A (en) antirust paint and preparation method thereof
Glancy Oil Absorption of Pigments
Tracton Coating calculations
US20230416542A1 (en) Low voc universal colorant compositions
CN115975433A (en) Method for rapidly determining appropriate amount of dispersing agent in water-based resin-free color paste
CN116333535A (en) Water-based emulsion paint and preparation method thereof
CN202450019U (en) Device assembly for manufacturing aqueous dispersion

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Patent lapsed due to non-payment of fee

Effective date: 20221212