NL8003468A - Kleurstofsamenstelling voor het kleuren van thermoplastische kunststoffen. - Google Patents

Description

805052/vdV

\' .

Λτ

Korte aanduiding: Kleurstofsamenstelling voor het kleuren van thermoplastische kunststoffen.

De uitvinding heeft betrekking op een kleurstofsamenstelling voor het kleuren van thermoplastische kunststoffen, in het bijzonder vinylchloridepolymeren of copolymeren of op andere wijze gemodificeerd polyvinylchloride.

5 Kleurende pigmenten worden op grote schaal gebruikt voor het kleuren van extrudeerbare of door spuitgieten vormbare thermoplastische polymeren.

Het is algemeen bekend om bij het spuitgieten van kunststoffen de daarbij verkregen voortbrengsels in verschillende kleuren 10 uit te voeren zoals deze gewenst worden door de afnemer. Voorbeelden van dergelijke produkten zijn buisfittings, deksels, dozen, kratten en dergelijke.

Het is ook algemeen bekend om thermoplastische buizen welke aan verschillende eisen moeten voldoen, van zeer bijzondere kleuren 15 te voorzien om elk gevaar te voorkomen van verwisseling van dergelijke voor een bepaald doel geschikte buizen met andere buizen die .wordt absoluut voor dat doel ongeschikt zijn. Zo/bijvoorbeeld een kunst-stofbuis die gebruikt wordt voor het transporteren van water een andere kleur gegeven dan de kleur van de buizen die gebruikt worden 20 voor het transport van gassen.

Deze kleurstofsamenstellingen bezitten het nadeel dat de grote fijnheid van de kleurstofdeeltjes een nadeel kan zijn, terwijl bovendien het hanteren van lege verpakkingen van dergelijke kleurstoffen veel arbeid vereist, zodat het transporteren van der-25 gelijke lege verpakkingen en het voorkomen van overlast tengevolge van fijne kleurstofdeeltjes tot een minimum beperkt moet worden.

Het is niet altijd mogelijk om pigmenten te kiezen zonder giftige eigenschappen zodat altijd het gevaar bestaat van vergiftiging bij het hanteren van dergelijke pigmenten.

50 Men heeft reeds getracht om deze nadelen te ondervangen door toepassing van mengers waarin de kunststoffen vermengd worden met kleurstofpigmenten, onder toepassing van doseerinrichtingen, die het materiaal op een volume- of op een gewichtsbasis doseren, waarbij dan gewerkt kan worden met houders die de kleurstof bevatten.

35 Doseerinrichtingen met een nauwkeurige regeling van de af te geven hoeveelheid kleurstofpigmenten zijn echter buitengewoon duur, 800 34 68 - 2 - terwijl ook maatregelen genomen moeten worden om stofoverlast te •voorkomen. >

Hen heeft voor dit doel ook reeds voorgesteld om de kleur-stofpigmenten te mengen met toevoegsels in de vorm van gesmolten 5 vetzuuramiden en de vloeibare samenstelling in vormen te gieten, waarna de aldus verkregen gevormde voortbrengsels na stollen gebruikt kunnen worden voor het vormen van een mengsel met kunststoffen, of welke gestolde voortbrengsels fijngemaakt kunnen worden en de aldus verkregen granulaatdeeltjes kunnen dienen als toevoegsel 10 voor thermoplastische polymeren die gekleurd dienen te worden.

De laatstgenoemde werkwijze is zeer nadelig daar vetzuuramiden bij tamelijk hoge temperaturen smelten, waardoor het gevaar ontstaat van nadelige beïnvloeding van de eigenschappen van organische kleur-stofpigmenten. Bovendien is het dispergeren van de kleurstofpigmen-15 ten in de thermoplastische polymeren moeilijk door de hoge smeltpunten van het toevoegsel.

De uitvinding beoogt nu een kleurstofsamenstelling van het bovengenoemde type te verschaffen waarbij alle hierboven genoemde nadelen ondervangen worden en het gevaar van nadelige beïnvloeding 20 van de kleurstofpigmenten tijdens het mengen alsmede vergiftiging van personeel voorkomen wordt.

Dit oogmerk wordt volgens de uitvinding bereikt doordat een kleurstofsamenstelling voor het kleuren van te extruderen of te spuitgieten thermoplastische polymeren verkregen is door stollen 25 van een vloeibaar mengsel van kleurstofpigmenten en een ester van een aromatisch dicarbonzuur met een alcohol, waarbij deze ester een smeltpunt bezit boven 25°C doch beneden 200°C.

Het aromatische dicarbonzuur is met voordeel ftaalzuur en de alcohol omvat bij voorkeur 12 tot 22 koolstofatomen.

JO Bij voorkeur bevat de samenstelling tenminste 40$ kleurstof- pigment en ten hoogste 60$ van een ester, bij voorkeur ftoalzuurester.

Bij toepassing van een dergelijke kleurstofsamenstelling kan men de kleurstofpigmenten bij veel lagere temperaturen met de gesmolten ester vermengen, zodat de eigenschappen van de kleurstof-35 pigmenten tengevolge van hoge temperaturen niet nadelig beïnvloed 7/orden. Bovendien zijn de esters zeer goede glijmiddelen in thermoplastische polymerenjzoals polyvinylchlorideszodat volgens de 800 3 4 68 - 3 - uitvinding gelijktijdig met het kleurstofpigment aan de kunststof-samenstelling een glijmiddel wordt toegevoegd. Bovendien is de ester zeer werkzaam bij het voorkomen van verkleuring van de kunst-stofvoortbrengsels tengevolge van de werking van normale buiten-5 straling.

De ester is zeer goed verdraagbaar met andere aan polyvinylchloride of andere thermoplastische polymeren toe te voegen toevoegsels.

De bovengenoemde kleurstofsamenstelling kan tijdens het 10 mengen aan de te extruderen thermoplastische kunststof worden toegevoegd maar ook direkt aan de extruder. De samenstelling is natuurlijk ook zeer goed geschikt voor het toevoegen aan polyvinyl-chloridesamenstellingen die gebruikt worden voor spuitgieten.

De esters van de samenstelling volgens de uitvinding zijn 15 met voordeel esters van ftaalzuur en een alcohol gekozen uit de groep van alcoholen met 10 tot 18 of 20 tot 22 koolstofatomen, bij voorkeur mengsels die alle bovengenoemde alcoholen bevatten.

Bijzonder goede resultaten worden verkregen tengevolge van de. lage mengtemperatuur, terwijl anderzijds de ester een uitsteken-20 de inwendige glijmiddelwerking uitoefent en de toevoeging van deze esters niet leiden tot een snelle verkleuring van de kunststoffen.

In de praktijk is gebleken dat een kleurstofsamenstelling bestaande uit deze ester en een kleurstofpigment, volgens de uitvinding, het mogelijk maakt om betere resultaten te verkrijgen dan 25 door het afzonderlijk mengen van de twee stoffen die voorkomen in de kleurstofsamenstelling volgens de uitvinding.

Zeer doelmatig bevat een kleurstofsamenstelling tot 75 gew.?$ kleurstofpigmenten, terwijl het resterende percentage van de samenstelling bestaat uit de genoemde ester die dienst doet als inwendig 50 glijmiddel.

In het bijzonder geeft men de voorkeur aan een samenstelling bevattende 75 gewkleurstofpigmenten en ongeveer 25 gew.$ van een ester van ftaalzuur met vetalcoholen die 12 tot 16 koolstofatomen bevatten.

35 De uitvinding heeft ook betrekking op een werkwijze voor het vervaardigen van voorwerpen van thermoplastische polymeren door extrusie of spuitgieten, waarbij deze polymeren gemengd worden met 800 34 68 - 4 - een glijmiddel en een kleurstofpigment, welke gekenmerkt is doordat aan het polymeer een deeltjesvormige kleurstofsamenstelling volgens de uitvinding wordt toegevoegd, waarbij deze samenstelling bij voorkeur tenminste 4-0 gew.$ kleurstofpigment en ten hoogste 60 gew.$ 5 ester bevat.

Bij voorkeur is de ester in het uiteindelijke polymeervoort-brengsel aanwezig in een hoeveelheid van ten hoogste 5 gew.$ berekend op het polymeer.

De uitvinding zal nu worden toegelicht aan de hand van een 10 aantal uitvoeringsvoorbeelden.

Voorbeeld_I.

5,5 Eg gesmolten ester van ftaalzuur met een mengsel van vetalcoholen met 12 tot lé koolstofatomen, zoals in de handel verkrijgbaar, wordt gemengd met 4»5 kg cadmiumsulfide-geel. ÏTa mengen 15 laat men de samenstelling in vormen stollen. De verkregen gevormde samenstellingen, die een zeer nauwkeurig gewicht gegeven kunnen worden, kunnen als zodanig toegevoegd worden aan de mengers voor het mengen van de samenstelling met het polyvinylchloride.

Men kan echter ook de gevormde samenstellingen fijnmalen 20 ter verkrijging van granulaatdeeltjes die zeer geschikt zijn voor het mengen met door middel van een extruder te extruderen polyvinylchloride.

Voorbeeld II.

Een kleurstofsamenstelling volgens de uitvinding wordt be-25 reid door mengen van 50 kg ester van ftaalzuur met stearylalcohol met 50 kg ftalocyanine-groen waarna men het gesmolten mengsel laat stollen in vormen en de gevormde voortbrengsels fijn maakt ter verkrijging van granulaatdeeltjes. Deze granulaatdeeltjes kunnen doelmatig gemengd worden met polyvinylchloride in de mengers.

30 Op deze wijze worden groen gekleurde polyvinylchloridebuizen verkregen, waarvan de kleureigenschappen en samenstelling beter zijn dan die van afzonderlijk toegevoegde pigmentdeeltjes en glijmiddelen. In de tijd treedt geen verkleuring op.

Voorbeeld III.

35 75 Eg ftalocyanine-blauw worden gemengd met 50 kg gesmolten ester van ftaalzuur met catylalcohol (C 16 alcohol) waarna men dit mengsel giet in een vorm zodat gevormde samenstellingen worden 800 34 68 - 5 - verkregen met een zeer specifiek omschreven gewicht. De produkten worden als zodanig direkt toegevoegd aan de extruder voor het ex-truderen van polyvinylchloride dat de normale toevoegsels hevat.

De ester werkt als een glijmiddel, terwijl de totale hoeveelheid 5 ester in het geëxtrudeerde polyvinylchloride 3$ bedraagt.

Yoorbeeld IY.

50 Kg zwart ijzeroxyde wordt gemengd met 50 kg gesmolten ester van ftaalzuur met cetylalcohol. Ka mengen wordt het gesmolten mengsel uitgegoten in een vorm en de gevormde samenstellingen wor-10 den fijngemaakt ter verkrijging van granulaatdeeltjes. Bij toevoegen van deze granulaatdeeltjes aan een met polyvinylchloride gevoede extruder, verkrijgt men een zeer doelmatige kleuring, terwijl de gekleurde buis optimale eigenschappen en een goede kleurweerstand bezit. De eindprodukten bevatten tot 5^ van de ester.

15 Yoorbeeld^Yj.

75 Kg titaandioxyde wordt gemengd met 25kg gesmolten ester van ftaalzuur en stearylalcohol en het gesmolten mengsel uitgegoten in een vorm. Op deze wijze verkrijgt men gevormde samenstellingen die toegevoegd kunnen worden aan een met polyvinylchloride gevoede 20 extruder. De totale hoeveelheid ester in de geëxtrudeerde buis bedraagt 4$.

^°2ΞΪ22· 75 Kg cadmium-geel wordt gemengd met 25 kg gesmolten ester van ftaalzuur met cetylalcohol.

25 Ka stollen en vormen van de samenstelling wordt de gevormde samenstelling, na fijnmaken, toegevoegd aan een spuitgietinrichting die 'gevoed wordt met polyvinylchloride. De totale hoeveelheid ester in de gerede buisfitting bedraagt 4 gew.$· De desbetreffende buis wordt zeer doelmatig gekleurd, terwijl deze buis bovendien zeer 30 goede eigenschappen en een hoge kleurbestendigheid bezit. YoorbeelcMTII.

Yoorbeeld YI wordt herhaald doch de kleurstofsamenstelling i wordt nu toegevoegd aan het te extruderen polyvinylchloride, welke toevoeging plaats vindt tijdens het mengen van polyvinylchloride 35 met andere stoffen.

75 Kg van een bruin kleurstofpigment mengt men met 25 kg es- 800 3 4 68 - 6 - ~ ter van voorbeeld III. Na stollen wordt een gevormde kleurstof- samenstelling verkregen die zeer goed leent voor het kleuren van polyvinylchloride.

300 34 68

Claims (9)

1· Kleurstofsamenstelling voor het kleuren van te extruderen of te spuitgieten thermoplastische polymeren, met het kenmerk, dat de samenstelling verkregen is door stollen van een vloeibaar mengsel van kleurstofpigmenten en een ester van een aro-5 matisch dicarbonzuur met een alcohol, welke ester een smeltpunt boven 25°C doch beneden 200°C bezit.

2. Kleurstofsamenstelling volgens conclusie l,met het kenmerk, dat het aromatische dicarbonzuur ftaalzuur is*.

3· Kleurstofsamenstelling volgens conclusie 1 of 2, m e t 10 het kenmerk, dat de alcohol 12 tot 22 koolstofatomen bevat.

4· Kleurstofsamenstelling volgens conclusies 1 tot 3, m e t het kenmerk, dat de samenstelling tenminste 40 gew ,fo kleurstofpigment en ten hoogste 60 gew.$ van de genoemde ester bevat. 15

5· Kleurstofsamenstelling volgens conclusie 1 tot 4» m e t het kenmerk, dat deze esters verkregen zijn door vereste-ring met een mengsel van alcoholen.

6. _ Kleurstofsamenstelling volgens een of meer der conclusies 1 tot 5, met het kenmerk, dat het mengsel van alcoholen 20 bestaat uit alcoholen met lé tot 18 en/of 20 tot 22 koolstofatomen.

7. Kleurstofsamenstelling volgens conclusies 1 tot é, m e t het kenmerk, dat de ester van stearylalcohol of van cetyl-alcohol en ftaalzuur gebruikt wordt.

8. Werkwijze voor het vervaardigen van voorwerpen van thermo-25 plastische polymeren omvattende het extruderen of spuitgieten van de polymeren gemengd met een glijmiddel en een kleurstofpigment, met het kenmerk, dat een kleurstofsamenstelling volgens conclusies 1 tot 7 aan de polymeren wordt toegevoegd.

9. Werkwijze volgens conclusie 8,met het kenmerk, 30 dat de totale hoeveelheid ester die aanwezig is in het gevormde polymeer voortbrengsel ten hoogste 5 en bij voorkeur 3 tot 4 gew.$$ bedraagto 80 0 3 4 ëü