DE2904356C2

DE2904356C2 - Pigmentpräparate für die Kunststoffeinfärbung

Info

Publication number: DE2904356C2
Application number: DE19792904356
Authority: DE
Inventors: Gerhard Dipl.-Chem. Dr. 7000 Stuttgart Haegele; Horst 7120 Bietigheim Liebig
Original assignee: BASF Farben und Fasern AG
Current assignee: BASF Farben und Fasern AG
Priority date: 1979-02-06
Filing date: 1979-02-06
Publication date: 1980-10-02
Also published as: DE2904356B1

Description

Pigmentpräparate werden seit langem in der Technik eingesetzt und stellen im Prinzip Mischungen aus Pigmenten und Trägerstoffen dar, wobei schwer dispergierbare Pigmente in den Trägerstoffen vordispergiert und in einen von dem Verarbeiter leicht handzuhabenden Verteilungszustand gebracht wurden. Wenn die bisherigen Pigmentpräparate in vielen Fällen auch eine merkliche Verbesserung bei der Verwendung gegenüber den reinen Pigmenten gebracht hatten, so war für gewisse Pigmente trotz hervorragender Eigenschaften ihr Einsatz auf dem Kunststoffgebiet kaum möglich, da in den bisher verwendeten Präparationsmedien eine für die Praxis der Kunststoffeinfärbuiig ausreichende Feinverteilung nicht möglich war.

Überraschenderweise wurden Pigmentpräparate für die Kunststoffeinfärbung gefunden, die nicht nur die an sich schwer dispergierbaren organischen Pigmente, z. B. aus der Phthalocyanin-, Antrachinon-, Benzidin- und der polycyclischen Reihe, sondern auch bisher extrem schwer dispergierbare Pigmente aus der Reihe der transparenten Eisenoxide in einer hervorragenden Feinverteilung enthalten. Die gefundenen Pigmentpräparate enthalten als Trägerstoff einen immer vorhandenen Anteil an Sucroseacetat-i-butyrat und mindestens einem Netzmittel und einen wechselnden Anteil eines thermoplastischen Kunststoffes.

Das Sucroseacetat-i-butyrat ist ein durch Veresterung von Rohrzucker mit Essigsäure und Isobuttersäure zu erhaltender Mischester, der im vorliegenden Fall die folgende Formel aufweist:

C C

C = O

I
O C

Il

C-O -C-C

C C)

' I

li

c-c —ο

C C

C = O

C /

() 1

CCO

O -C-C

c-c — ο

C = O

V C

\ I

s Il ,

O-C- C

Selbstverständlich kann der Anteil der in dem Molekül vorhandenen Acetylgruppen gegenüber den vorhandenen Isobuttersäuregruppen schwanken, ohne daß die Wirksamkeit der Produkte für den vorliegenden Fall beeinträchtigt wird. Im allgemeinen wird man zufriedenstellende Ergebnisse erreichen, wenn das Sucroseacetat-ibiityrat ein Molekulargewicht von ca. 830 bis 850 aufweist. Die Netzmittel, die erfindungsgemäß verwendet werden, können sowohl kationisch, anionisch als auch nichtionogen sein und für sich alleine oder auch in Mischungen eingesetzt werden. Im allgemeinen ergeben Mischungen aus kationischen und nichtionogenen Netzmitteln für die genannten Präparate gute Ergebnisse. Der ebenfalls dem Trägerstoff immanente Kunststoff kann unterschiedlich sein. Im allgemeinen wird man jedoch mit Polystyrol die angestrebten technischen Eigenschaften erzielen. Obwohl auch andere thermoplastische Kunststoffe, wie /. B. Polyester und Polyäthylen zu guten Ergebnissen führen können, bestehen bei der Verwendung von Polystyrol keine Schwierigkeiten, die sich ai'f mangelnde Temperaturbeständigkeit der Kunststoffe bzw.

mangelnde Transparenz beziehen.

Obwohl die Kombination des Trägerstoffes aus Sucroseacetat-i-butyrat, Netzmitteln und thermoplastischem Kunststoff in gewissen Grenzen schwanken kann, werden im allgemeinen Pigmentpräparate, die einen Anteil von 20% des Zuckeresters, 5% Netzmittel und 45% des thermoplastischen Kunststoffes aufweisen, besonders bei extrem kornharten Pigmenten, wie z. B. transparenten Eisenoxiden, ein gutes Ergebnis zeitigen. Bei weniger kornharten Pigmenten kann, soweit gewünscht, der Pigmentanteil innerhalb der Präparation zu Lasten der anteiligen Trägerstoffkomponenten erhöht werden.

Die erfindungsgemäßen Pigmentpräparate werden durch Vermischung des Pigmentes mit den Komponenten auf einem gut wirksamen Knetaggregat hergestellt Hierbei wird zweckmäßigerweise zunächst eine homogenisierte Mischung aus Sucroseacetat-i-butyrat und Netzmittel bei erhöhter Temperatur hergestellt Hierzu wird portionsweise das zu dispergierende Pigment zugesetzt und αΛ dem Kneter bis zur gewünschten Kornfeinheit geknetet Danach wird der thermoplastische Kunststoff zugesetzt wobei gegebenenfalls vor oder während des Zusatzes ein den Erweichungsbereich des thermoplastischen Kunststoffes herabsetzendes Mittel beigemischt werden kann. Dieses Mittel kann z. B. Sucroseacetat-i-butyrat sein, das bei der Herstellung der Pigmentpräparate ohnehin schon benutzt wird. Es sind aber auch strukturell andere Verbindungen, wie z. B. esterartige Weichmacher einsetzbar. Nach Abkühlung wird das Produkt gebrochen und gemahlen.

In der deutschen Patentschrift 23 61 263 ist ein Verfahren zur Herstellung von niedrigviskosen Dispersionen transparenter Eisenoxidpigmtfnte in Alkydharzlösungen beschrieben. Dieses Verfahren gestattet zwar eine zufriedenstellende Dispergierur.j von Eisenoxidpigmenten in Alkydharzlösungen, jedoch sind auf diese Weise hergestellte Präparate für die Kunststoffeinfärbung nicht geeignet

Beispiele
Beispiel 1

Einer bei ca. 130⁰C homogenisierten Mischung aus 100 g Sucroseacetat-i-butyrat und 40 g Netzmittel vom Typ Oieoyl-N-Methylglycin werden in einem 1-l-Dispersionskneier portionsweise 260 g transparentes Eisenoxidrot in Pulver zugefügt. Die Mischung wird ca. 2 Stunden bis zur gewünschten Kornfeinheit geknetet und anschließend portionsweise mit Polystyrol auf 30% Pigmentgehalt verdünnt. Das Produkt wird gekühlt, gebrochen und gemahlen. Ausfärbungen des Pigmentpräparates in Polyvinylchlorid, Polycarbonat, Polystyrol, Polyolefin und Polyethylenterephthalat zeigen eine hervorragende Verteilbarkeit des Pigmentes in den Kunststoffen sowie gute Transparenz.

Beispiel 2

Man verfährt wie in Beispiel 1, wobei jedoch anstelle von Oleoyl-N-Methylglycin eine Mischung dieses Produktes mit Alkylphenol mit 6 Äthylenoxidresten im Verhältnis 1 ;2 verwendet wird. Ferner wird anstelle des in Beispiel 1 verwendeten Polystyrols ein thermoplastischer Polyester mit einem Erweichungspunkt von ca. 170⁰C eingesetzt Man erhält ein Pigmentkonzentrat mit ähnlichen Eigenschaften wie in Beispiel 1.

Beispiel 3

In oinem 1-1-Dispersionskneter werden 100 g Sucroseacetat-i-butyrat und 40 g eines Gemisches aus 12 g Oleoyl-N-Methylglycin und 28 g eines CVAlkylphenoI-Polyglykoläthers mit durchschnittlich 6 Äthylenoxid-Einheiten bei 120⁰C homogenisiert
Dieser Mischung wurden portionsweise 260 g transparentes Eisenoxidrot homogen zugemischt Anschließend wird 1—2 Stunden unter Kühlung bis zur gewünschten Kornfeinheit weitergeknetet

120 g dieses Konzentrates werden mit 25 g Sucroseacetat-i-butyrat und 115 g eines thermoplastischen

ίο Polystyrols bei einer Massetemperatur von 150° C portionsweise versetzt und nach der Einarbeitung unter Kühlung bis zur völligen Homogenität geknetet Das nun 30% Pigment enthaltende Produkt wird gekühlt gebrochen und gemahlen und eignet sich hervorragend zur Einfärbung der unter Beispiel 1 genannten Kunststoffe.

Beispiel 4

Man verfährt wie in Beispiel 3, jedoch mit dem ίο Unterschied, daß die Mischung zur Verdünnung der konzentrierten Pigmentdispersion aus 15 g Dioctyladipat und 125 g Polystyrol besteht. Das Endprodukt ist in seiner Qualität mit dem vorhergehenden Beispiel vergleichbar.

Beispiel 5

Einer auf ca. 120⁰C erwärmten Mischung aus 160 g Sucroseacetat-i-butyrat und 40 g Oleoyl-N-Methylglycin werden in einem 1-I-Dispersionskneter 240 g Λ-Phthalocyaninblau (CI-Pigment-Bte·; 15) nach und nach zugegeben und ca. 2 Stunden bis zur optimalen Pigmentverteilung weitergeknetet. Der Hälfte dieser Pigmentdispersion werden unter Erwärmen portionsweise 180 g eines thermoplastischen Polystyrols zuge-

4') geben und bis zur völligen Homogenität der Mischung weitergeknetet. Das fertige Pigmentkonzentrat weist bei der Verarbeitung im Spritzgußverfahren in unterschiedlichen Kunststoffen gute Verteilung, reinen Farbton und hohe Farbstärke auf.

Beispiele

Der analog Beispiel 1 hergestellten Mischung aus Sucroseester und kationischem Netzmittel werden portionsweise 240 g Cl-Pigmentrot 88 (Thioindigorot) Vi zugesetzt. Nach der Feinverteilung des Pigmentes werden unter Erwärmen 180 g eines modifizierten, transparenten, thermoplastischen Polyäthylenterephthalats mit einem Erweichungsbereich bei 100⁰C zugesetzt. Die Weiterverarbeitung erfolgt analog Beispiel 1. Die Prüfung im Spritzgußverfahren ergibt vergleichbar gute Ausfärbeergebnisse.

Claims

Patentansprüche:

1. Pigmentpräparate für die Kunststoffeinfärbung mit einem Gehalt an Netzmittel und einem thermoplastischen Kunststoff, dadurch gekennzeichnet, daß sie zusätzlich ein Sucroseacetat-i-butyrat enthalten.

2. Pigmentpräparate für die Kunststoffeinfärbung nach Anspruch I₁ dadurch gekennzeichnet daß sie als Pigment transparente Eisenoxide enthalten.

3. Verfahren zur Herstellung von Pigmentpräparaten für die Kunststoffeinfärbung, dadurch gekennzeichnet, daß in eine Mischung, bestehend aus Sucroseacetat-i-butyrat und Netzmittel bzw. Mischungen von Netzmitteln, bei Temperaturen, die eine Knetung ermöglichen, das Pigment eingetragen und dispergiert und anschließend mit einem thermoplastischen Kunststoff verdünnt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß als thermoplastischer Kunststoff Polystyrol verwendet wird.

5. Verfahren nach Anspruch 3 und/oder 4, dadurch ι ο gekennzeichnet, daß vor oder während des Zusatzes des thermoplastischen Kunststoffes ein den Erweichungsbereich des thermoplastischen Kunststoffes herabsetzenden Mittel zugesetzt wird.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß Sucroseacetat-i-butyrat oder esterartige Weichmacher verwendet werden.