DE2418066A1 - Colour pastes and bases used in plastics colouration - contg surfactants and inert inorganic solids - Google Patents

Colour pastes and bases used in plastics colouration - contg surfactants and inert inorganic solids

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Abstract

Bases for colour pastes or colour dispersions comprise 95-40 wt.% of surfactant derived from sorbitan and/or sorbital and 5-60 wt.% of a powder filler. Up to 50 wt.% of other known surfactants not contg. sorbitan or sorbitol may be present without adverse effect. Colour pastes or dispersions based on such compsns. are compatible with practically all types of plastics, give smudge- and streak-free colouration and give trouble-free results on application in materials for injection or extrusion.

Description

Pasten-Bindemittel und damit erzeugte Farbpasten Die Hersteller von Kunststoffgranulaten berücksichtigen bekanntlich nicht die mannigfaltigen Einfärbungswünsche der Verarbeiter. Deshalb müssen die Granulate nachträglich eingefärbt werden. Hierzu dienen neuerdings Farben in Pastenform, da mit Farbpasten eine bessere Verteilung der Farbsubstanzen in den Spritz- und Presskörpern erzielt wird, als mit reinen Pigmenten, sogenannten Trockenfarben. Im übrigen lassen sich mit Farbpasten, die im allgemeinen eine Viskosität von 300 - 35 000 Centipoise besitzen, eingefärbte Granulate staubfreier verarbeiten, sie erwirken eine mehr stippenfreie Ausfärbung, ermöglichen eine bessere Vermischung mit Kunststoffpulvern oder -granulaten in kürzerer Zeit und verbessern sogar die Fliesseigenschaften der Kunststoffe. Paste binders and color pastes produced with them Manufacturers of As is well known, plastic granulates do not take into account the various color requirements the processor. Therefore the granules have to be colored afterwards. For this Recently, colors have been used in paste form, as color pastes allow better distribution the color substances in the molded and pressed parts is achieved than with pure Pigments, so-called dry colors. In addition, color pastes that generally have a viscosity of 300-35,000 centipoise, colored Process granules more dust-free, they produce a more speck-free coloring, enable better mixing with plastic powders or granulates in a shorter time Time and even improve the flow properties of the plastics.

Die bekannten Farbpasten besitzen jedoch wegen der zu ihrer Herstellung gewählten Bindemittel eine Reise von Nachteilen.However, the known color pastes have because of their production chosen binder a journey of drawbacks.

Häufig trocknen sie auf den Granulaten zu wenig auf, wodurch die automatische Förderung der Silobevorratung der Granulate schwierig wird. Viele Farbpasten setzten sich bei der Lagerung in den Behältern so stark ab, s dass sie vor Benutzung über längere Zeit wieder aufgerührt werden müssen. Andere Farbpasten sind nicht für alle bekannten Kunststoffe geeignet und sind klebrig, so dass die mit ihnen vermischten Granulate ihre Rieselfähigkeit einbüßen. Darüberhinaus weisen die verwendeten Mischaggregate, welche zum Einfärben von Kunststoffen benötigt wurden, starke Verschmutzung auf.Often they dry too little on the granules, which means that the automatic Promoting the silo storage of the granules becomes difficult. Lots of color pastes put so much when stored in the containers that they s over before use have to be stirred up again for a long time. Other color pastes are not for everyone known plastics are suitable and are sticky so that mixed with them Granules their Lose flowability. In addition, the used mixing units, which were required for coloring plastics, heavy pollution.

Das erfindungsgemässe Bindemittel ergibt Farbpasten, bei denen diese Nachteile nicht auftreten, insbesondere trocknen die damit hergestellten Farbpasten auf den Granulaten anstandslos auf, so dass die so eingefärbten Granulate für die automatische Förderung und Silobevorratung uneingeschränkt geeignet sind.The binder according to the invention gives color pastes in which these Disadvantages do not occur, in particular the color pastes produced with them dry on the granules without any problems, so that the granules colored in this way are suitable for the automatic conveying and silo storage are fully suitable.

Es wurde nämlich gefunden, dass ein diese mannigfaltigen Vorteile aufweisendes Bindemittel zur Erzeugung von Farbpasten oder -dispersionen aus etwa 5 - 60 Gew.% eines pulverförmigen Feststoffes und 95 - 50 Gew.% eines Sorbitan- und/oder Sorbit-Tensides besteht.Namely, it has been found to have these manifold advantages containing binder for the production of color pastes or dispersions from about 5 - 60% by weight of a powdery solid and 95 - 50% by weight of a sorbitan and / or sorbitol surfactants.

Farbpasten oder -dispersionen mit Bindemitteln einer derartigen Zusammensetzung sind verträglich mit praktisch allen Arten von Kunststoffen, ergeben stets flecken- und streifenlose Einfärbungen und verhalten sich absolut störungsfrei bei der Eingabe in Maschinen wie Spritzgußformen und Strangpressen.Color pastes or dispersions with binders of such a composition are compatible with practically all types of plastics, always result in stain- and streak-free coloring and behave absolutely trouble-free when typing in machines such as injection molds and extrusions.

Als Feststoffe kommen für die erfindungsgemässen Bindemittel alle pulverförmigen inerten Feststoffe in Frage, wie z.B.All solids are suitable for the binders according to the invention powdery inert solids in question, e.g.

Kieselsäure sowie Sulfate, Carbonate und Silikate der alkalischen Erden, insbesondere diejenigen des Magnesiums, Kalziums, Drontiums und Bariums, Kalziumkarbonat ist besonders bevorzugt.Silicic acid as well as sulphates, carbonates and silicates of the alkaline Earths, especially those of magnesium, calcium, drontium and barium, Calcium carbonate is particularly preferred.

Als besonders wirkungsvolle Tenside kommen z.B. die folgenden Verbindungen in Betracht: Sorbitan-Fettsäureester wie Sorbitan-Monolaurat, -Monoleat, -Trioleat, -Sesquioleat, -Palmitat, -Monostearat, -Tristearat und Mischungen derselben.The following compounds, for example, are particularly effective surfactants into consideration: Sorbitan fatty acid esters such as sorbitan monolaurate, monoleate, Trioleate, sesquioleate, palmitate, monostearate, tristearate and mixtures thereof.

Neben diesen Eestern kommen langkettige Polyoxyäthylen-substituierte Sorbitanester in Frage, wie z.B. Polyoxyäthylen-(n)-Sorbitan-Monoleat, -Monolaurat, -Monostearat, -Monopalmitat, -Trioleat, -Tristearat und Sesquioleat, wobei die Polyoxyäthylenketten (n) zwischen 4 und 40 liegt.In addition to these esters, there are long-chain polyoxyethylene-substituted ones Sorbitan esters in question, such as polyoxyethylene (n) sorbitan monoleate, monolaurate, -Monostearate, -Monopalmitate, -Trioleate, -Tristearate and Sesquioleate, the polyoxyethylene chains (n) is between 4 and 40.

Von den nicht ganz so wirksamen Sorbit enthaltenden Tensiden kommen z.B. die folgenden in Betracht: Polyoxyäthylen-Sorbit-Oleat-Laurat, Polyoxyäthylen-Sorbit-Hexaole at, Polyoxyäthylen-Sorbit-Oleat -Laurat, Polyoxyäthylen-Sorbit-Lanolinderivat, Polyoxyäthylen-Sorbit, Polyoxyäthylen-Sorbitlaurat, Polyoxyäthylen-Sorbit-Oleat, Polyoxypropylen-Sorbit.From the not quite as effective surfactants that contain sorbitol E.g. the following are considered: polyoxyethylene sorbitol oleate laurate, polyoxyethylene sorbitol hexaole at, polyoxyethylene sorbitol oleate laurate, polyoxyethylene sorbitol lanolin derivative, polyoxyethylene sorbitol, Polyoxyethylene sorbitol laurate, polyoxyethylene sorbitol oleate, polyoxypropylene sorbitol.

Die vorstehend genannten Sorbitan- und Sorbit-Tenside können - z.B. aus kostensparenden Gründen - bis zu 50 % durch andere bekannte, nicht Sorbitan oder Sorbit enthaltende ionogene und/oder nichtionogene Tenside zugesetzt werden, ohne dass die günstige Wirkung des Bindemittels beeinträchtigt wird, wie z. B. Polyoxyäthylen-Fettsäureester und -äther gesättigter und/oder ungesättigter Fettsäuren, wobei als Alkoholkomponente für die Bildung der Ester und Äther z.B. Laurylalkohol, Cetylalkohol, Allylalkohol, Terpineol, Sorbitol und Manitol dient. Geeignet sind z.B. die PolyoxySthylen-Lauryl-, Cetyl-, Stearyl-, Tridecyl- und/oder Nonylphenyl-Äther oder z.B. Polyoxyäthylen-Stearate, -palmitate und/oder Laurate.The aforementioned sorbitan and sorbitol surfactants can - e.g. for cost-saving reasons - up to 50% through other known ones, not sorbitan or ionogenic and / or non-ionogenic surfactants containing sorbitol are added, without the beneficial effect of the binder is impaired, such. B. polyoxyethylene fatty acid esters and ethers of saturated and / or unsaturated fatty acids, with the alcohol component for the formation of esters and ethers e.g. lauryl alcohol, cetyl alcohol, allyl alcohol, Terpineol, sorbitol, and mannitol are used. Suitable are, for example, the polyoxyethylene lauryl, Cetyl, stearyl, tridecyl and / or nonylphenyl ethers or e.g. polyoxyethylene stearates, -palmitate and / or laurate.

Weiterhin erreicht man eine Verbesserung des Bindevermögens des neuen Mittels dadurch, dass man die Tenside zu 80 Gew.% durch einen Weichmacher und/oder ein Gleitmittel ersetzt.Furthermore, an improvement in the binding capacity of the new one is achieved By means of the fact that 80% by weight of the surfactants are replaced by a plasticizer and / or a lubricant replaced.

Als Weichmacher kommen z. B. in Frage: 2-Dioctylacetat, 2-Dioctyladipat, Di-2-äthylenhexyladipat, Trioctylphosphat, Tricresylphosphat, Dimethyl-Phthalat; als Gleitmittel hochsiedende Alkohole, z. B. Glykole und insbesondere die Ester langkettiger gesättigter und ungesättigter Fettsäuren mit etwa C12 bis C23, wobei als Alkoholkomponente z. B. Laurylalkohol, Cetylalkohol, Allylalkohol und Terpineol, Manit und Vinylalkohol in Frage kommen.As a plasticizer z. B. in question: 2-dioctyl acetate, 2-dioctyl adipate, Di-2-ethylene hexyl adipate, trioctyl phosphate, tricresyl phosphate, dimethyl phthalate; high-boiling alcohols as lubricants, e.g. B. glycols and especially the esters long-chain saturated and unsaturated fatty acids with about C12 to C23, whereby as an alcohol component z. B. lauryl alcohol, cetyl alcohol, allyl alcohol and terpineol, Manitol and ethanol are possible.

Die erfindungsgemässen Bindemittel lassen sich mit 8 - 70 Gew.% an Farbstoffen vermischen, wodurch Farpasten oder -dispersionen gebildet werden, die sich ausgezeichnet mit Kunststoffpulvern oder -granulaten, z.B. thermoplastischen Harzen aus Styrol, Styrol-Acrylnitril, Styrol-Butadien, Acrylnitril-Butadien-Styrol, Olefin-, Vinyl- und Urethan-Verbindungen vertragen. Bei der Vermischung der Bindemittel mit den Farbstoffen können weitere bekannte Mittel, wie Blähmittel, Antioxidantien, Abweichmittel (Aufklotzmittel), Trübungsmittel und Mittel zur Stabilisierung gegen Ultraviolettbestrahlung zugesetzt werden.The binders according to the invention can be started with 8-70% by weight Mixing dyes, whereby dye pastes or dispersions are formed that excellent with plastic powders or granulates, e.g. thermoplastic Resins made from styrene, styrene-acrylonitrile, styrene-butadiene, acrylonitrile-butadiene-styrene, Tolerate olefin, vinyl and urethane compounds. When mixing the binders other known agents, such as blowing agents, antioxidants, Deviating agents (bulking agents), opacifiers and agents to stabilize against Ultraviolet radiation can be added.

Die mit Hilfe des erfindungsgemässen Bindemittels erzeugten Farbpasten und -dispersionen werden zu den zu färbenden Kunststoffen im allgemeinen in Mengen von 1 - 2 % bis zu etwa 15 % bezogen auf das Kunststoffgewicht izugesetzt. Die Zusatzmenge ist im allgemeinen abhängig von der gewünschten Farbintensität.The color pastes produced with the aid of the binder according to the invention and dispersions are added to the plastics to be colored in general in quantities from 1 - 2% up to about 15% based on the weight of the plastic. The additional amount is generally dependent on the desired color intensity.

Üblicherweise werden die Farbpasten in den üblichen Mischaggregaten mit dem Harz vermischt oder am unteren Ende des Speisetrichters oder am Anfang der Schnecke der Strangpresse zugeführt.The color pastes are usually used in the usual mixing units mixed with the resin or at the bottom of the feed hopper or at the beginning of the The screw is fed to the extruder.

Die erfindungsgemässen Farbpasten oder -dispersionen besitzen eine hohe Stabilität auch bei verhältnismässig hohen Temperaturen. Auch nach längerem Lagern kommt es bei ihnen nicht zu Verklumpungen. Sie sind praktisch mit allen bekannten Kunstharzen gut verträglich. Ihr Fließvermögen lässt sich mühelos in der für die Verarbeitung erwünschten Weise einstellen, insbesondere durch mengenmässige Abstimmung des Feststoffanteils.The color pastes or dispersions according to the invention have a high stability even at relatively high temperatures. Even after a long time When they are stored, they do not clump together. You are practically acquainted with everyone Well tolerated synthetic resins. Your fluidity can be effortlessly adjusted for the Adjust processing as desired, in particular by coordinating quantities the solids content.

Beispiele für Bindemittel, die die vorliegende Erfindung näher erläutert, besitzen die folgende Zusammensetzung: Mischungen von 70 Teilen Sorbitan-Trioleat und 30 Teilen Kalziumkarbonat; von 20 Teilen Sorbitan-Monoleat, 50 Teilen eines Fettsäureesters mit der Viskosität von 28 Cp bei 200C und 30 Teilen Kalziumkarbonat; von 20 Teilen Sorbitan-Trioleat, 30 Teilen eines Polyoxyäthylen-Lauryl-Athers, 20 Teilen eines Polyoxyäthylen-Nonylphenyl-Äthers und 30 Teilen Kalziumkarbonat.Examples of binders which illustrate the present invention in more detail, have the following composition: Mixtures of 70 parts of sorbitan trioleate and 30 parts of calcium carbonate; of 20 parts of sorbitan monoleate, 50 parts of one Fatty acid esters with a viscosity of 28 Cp at 200C and 30 parts of calcium carbonate; of 20 parts of sorbitan trioleate, 30 parts of a polyoxyethylene lauryl ether, 20 Parts of a polyoxyethylene nonylphenyl ether and 30 parts of calcium carbonate.

Weitere Beispiele für Farbpasten und Bindemittel: 1.Further examples of color pastes and binders: 1.

Gew.% in Gew.% in Farbpaste Bindemittel TiO2 70,0 Polyoxyäthylen-Sorbit-Oleat 8,8 29,3 Fettsäure-Allylester 8,1 27,0 Dioctyl-Acetat 8,1 27,0 Calcium-Carbonat 5,0 16,7 100,0 % 100,0 % 2. % By weight in% by weight in color paste binder TiO2 70.0 polyoxyethylene sorbitol oleate 8.8 29.3 fatty acid allyl esters 8.1 27.0 dioctyl acetate 8.1 27.0 calcium carbonate 5.0 16.7 100.0% 100.0% 2.

Gew% in Gew.% in Farbpaste Bindemittel Russ 8,0 Sorbitan-Trioleat 22,3 24,2 Polyoxyäthylen-()- 37,4 40,4 Sorbitan-Monolaurat Dioctyl-Acetat 25,5 27,9 Calcium-Carbonat 7,0 7,6 100,0 a 100,0 % 3. % By weight in% by weight in color paste binder carbon black 8.0 sorbitan trioleate 22.3 24.2 Polyoxyethylene - () - 37.4 40.4 Sorbitan Monolaurate Dioctyl Acetate 25.5 27.9 Calcium carbonate 7.0 7.6 100.0 a 100.0% 3.

Gew.% in Gew.% in Farbpaste Bindemittel TiO3 59,9 Sorbitan-Monoleat 3,7 9,2 Polyoxyäthylen-(20)-Sorbitan-Monolaurat 17,0 42,5 Fettsäure-Cetylester 10,2 25,4 CaC03 9,2 22,9 100,0 % 100,0 % 4. % By weight in% by weight in color paste binder TiO3 59.9 sorbitan monoleate 3.7 9.2 polyoxyethylene (20) sorbitan monolaurate 17.0 42.5 fatty acid cetyl ester 10.2 25.4 CaC03 9.2 22.9 100.0% 100.0% 4.

Gew.% in Gew.% in Farbpaste Bindemittel Gelber Pigment 17,6 Sorbitan-Trioleat 7,0 8,5 Poiyoxyäthylen- (20) -Sorbit-Hexaoleat 18,9 22,9 Dioctyl-Adipat 11,1 13,5 Calcium-Carbonat 45,4 55,1 100,0 % 100,0 % 5. % By weight in% by weight in color paste binder yellow pigment 17.6 sorbitan trioleate 7.0 8.5 polyoxyethylene (20) sorbitol hexaoleate 18.9 22.9 dioctyl adipate 11.1 13.5 Calcium carbonate 45.4 55.1 100.0% 100.0% 5.

Gew.% in Gew.% in Farbpaste Bindemittel TiO2 67,0 Sorbitan-Monoleat 24,4 73,9 Dioctyl-Adipat 6,2 18,8 CaC03 2,4 7,3 100,0 % 100,0 % 6. % By weight in% by weight in color paste binder TiO2 67.0 sorbitan monoleate 24.4 73.9 dioctyl adipate 6.2 18.8 CaCO 3 2.4 7.3 100.0% 100.0% 6.

Gew.% in Gew.% in Farbpaste Bindemittel Ultramarinblau 20,0 Sorbitan-Monolaurat 24,5 30,6 Fettsäure-Laurylester 45,5 56,9 BaSO4 10,0 12,5 100,0 % 100,0 % 7. % By weight in% by weight in color paste binder ultramarine blue 20.0 sorbitan monolaurate 24.5 30.6 fatty acid lauryl ester 45.5 56.9 BaSO4 10.0 12.5 100.0% 100.0% 7.

Gew.% in Gew.% in Farbpaste Bindemittel TiO2 60 Sorbitan-Trioleat 7 17,5 Polyoxyäthylen- (20) Sorbitan-Trioleat 15 37,5 Dimethylphthalat 8 20,0 Silica 10 25,0 100,0 % 100,0 % 8. % By weight in% by weight in color paste binder TiO2 60 sorbitan trioleate 7 17.5 polyoxyethylene (20) sorbitan trioleate 15 37.5 dimethyl phthalate 8 20.0 silica 10 25.0 100.0% 100.0% 8th.

Gew.% in Gew.% in Farbpaste Bindemittel TiO2 65,0 Sorbitan-Trioleat 5,7 16,3 Polyoxyäthylen-(20)-Sorbitan-Trioleat 15,3 43,7 Tricresyl-Phosphat 9,0 25,7 Mg SiO2 5,0 14,3 100,0 % 100,0 % 9. % By weight in% by weight in color paste binder TiO2 65.0 sorbitan trioleate 5.7 16.3 polyoxyethylene (20) sorbitan trioleate 15.3 43.7 tricresyl phosphate 9.0 25.7 Mg SiO2 5.0 14.3 100.0% 100.0% 9.

Gew.% in Gew.% in Farbpaste Bindemittel TiO2 65,0 Sorbitan-Trioleat 5,7 16,3 Polyoxyäthylen-(20)-Sorbitan-Trioleat 15,3 43,7 Tricresyl-Phosphat 9,0 25,7 Si02 5,0 14,3 100,0 Z 100,0 % % By weight in% by weight in color paste binder TiO2 65.0 sorbitan trioleate 5.7 16.3 polyoxyethylene (20) sorbitan trioleate 15.3 43.7 tricresyl phosphate 9.0 25.7 Si02 5.0 14.3 100.0 Z 100.0%

Claims (6)

Patentansprüche: 1. Bindemittel für Farbpasten oder Farbdispersionen, bestehend aus 95 - 40 Gew.% eines Sorbitan- und/oder Sorbit-Tensides und 5 - 60 % eines pulverförmigen Feststoffes. Claims: 1. Binder for color pastes or color dispersions, consisting of 95 - 40% by weight of a sorbitan and / or sorbitol surfactant and 5 - 60 % of a powdery solid. 2. Bindemittel gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Sorbitan-Tensid Sorbitan-Festtsäureester, wie Sorbitan-Monolaurat, -Monooleat, -Trioleat, -Sesquioleat, -Palmitat, -Monostearat und/oder -Tristearat und/oder langkettige Polyoxyäthylen-Sorbitanester, wie Polyoxyäthylen-(n)-Sorbitan-Monooleat, -Monolaurat, -Monostearat, -Monopalmitat, -Trioleat, -Tristearat und/odee Sesquioleat, wobei die Polyoxyäthylenkettenlänge (n) zwischen 4 und 40 liegt, dienen.2. Binder according to claim 1, characterized in that as Sorbitan surfactant Sorbitan solid acid ester, such as sorbitan monolaurate, monooleate, trioleate, Sesquioleate, palmitate, monostearate and / or tristearate and / or long-chain Polyoxyethylene sorbitan ester, such as polyoxyethylene (n) sorbitan monooleate, monolaurate, Monostearate, monopalmitate, trioleate, tristearate and / or sesquioleate, where the polyoxyethylene chain length (s) between 4 and 40 are used. 3. Bindemittel gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Sorbit-Tenside folgende in Betracht kommen: PolyoxyXthylen-Sorbit-Oleat-Laurat, Polyoxyäthylen-Sorbithexaoleat, Polyoxyäthylen-Sorbit-Oleat-Laurat, Polyoxyäthylen-Sorbit-Lanolinderivat, Polyoxyäthylen-Sorbit, Polyoxyäthylen-Sorbitlaurat, Polyoxyäthylen-Sorbit-Oleat, Polyoxypropylen-Sorbit.3. Binder according to claim 1, characterized in that as The following sorbitol surfactants come into consideration: polyoxyethylene sorbitol oleate laurate, Polyoxyethylene sorbitol hexaoleate, polyoxyethylene sorbitol oleate laurate, polyoxyethylene sorbitol lanolin derivative, Polyoxyethylene sorbitol, polyoxyethylene sorbitol laurate, polyoxyethylene sorbitol oleate, Polyoxypropylene sorbitol. 4. Bindemittel gemäss Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass Tenside bis zu 50 Gew.% durch andere bekannte Tenside ersetzt sind.4. Binder according to claim 1 to 3, characterized in that Up to 50% by weight of surfactants have been replaced by other known surfactants. 5. Bindemittel gemäss Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Tenside bis zu 80 Gew.% durch Weichmacher und/oder Gleitmittel ersetzt sind.5. Binder according to claim 1 and 2, characterized in that up to 80% by weight of the surfactants have been replaced by plasticizers and / or lubricants. 6. Farbpasten, bestehend aus anorganischen oder organischen Trocken farben in Mischung mit Mitteln gemäss den Ansprüchen 1 bis 5.6. Color pastes, consisting of inorganic or organic dry colors mixed with agents according to claims 1 to 5.
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