Pierwszenstwo: Zgloszenie ogloszono: 15.05.1973 Opis patentowy opublikowano: 03.06.1974 70485 KI. 22a, 67/00 MKP C09b 67/00 Twórcywynalazku: Wieslaw Józefowicz, Zdzislaw Plachcinski, Kazimierz Morawiec, Wieslaw Wojcieszek, Waldemar Wypych, Wladyslaw Kulinski, Zofia Urbanska Uprawniony z patentu tymczasowego: Spóldzielnia Pracy Chemików „Xenon", Lódz (Polska) Sposób otrzymywania srodka w postaci koncentratu pigmentowego do barwienia polietylenu Przedmiotem wynalazku jest sposób otrzymywania srodka w postaci koncentratu pigmentowego w formie granulowanej, do bezposredniego barwienia polietylenu.Znanych jest wiele sposobów barwienia polietylenu stosowanego w przetwórstwie metoda wtrysku i prze¬ tlaczania. Do najwazniejszych naleza: wymieszanie, najczesciej granulatu tworzywa niebarwionego z suchymi, doskonale rozdrobnionymi pigmentami i nastepne przetloczenie lub przetrysniecie takiej mieszaniny oraz po¬ wierzchniowe barwienie róznymi sposobami gotowych wyrobów, oraz uzywanie do barwienia koncentratów pigmentów.Wyzej wymienione metody maja duzo wad. Nalezy do nich zaliczyc koniecznosc uzywania wielu mieszal¬ ników dla poszczególnych koncentratów, koniecznosc uciazliwego ich czyszczenia od barwników przy kazdej zmianie pigmentu oraz mozliwosc aglomeraqi pigmentów powodujaca pozostawianie smug w wyrobie gotowym i pylenie. Ponadto, barwienie wyrobów gotowych wymaga odpowiedniego spreparowania powierzchni, co przy ogólnie znanej odpornosci chemicznej polietylenu nastrecza znaczne trudnosci. Najmniej klopotliwa i najbardziej prosta metoda jest ostatnia z wymienionych, polegajaca na dodawaniu do niezabarwionego granulatu polietylenu koncentratu pigmentowego w odpowiednio spreparowanym polietylenie. " W celu uzyskania dobrych wybarwien przy uzyciu koncentratu pigmentowego zastosowana musi byc odpo¬ wiednia technologia otrzymywania koncentratów, taka, aby uzyskany produkt posiadal odpowiednie wlasnosci, a przede wszystkim nizsza temperature mieknienia niz barwiony polietylen i zapewnial doskonale zdyspergo- wanie pigmentu, aby przy równomiernym rozprowadzeniu pigmentu w calej barwionej masie, w stosunkowo krótkim czasie cyklu wtryskowego, badz przejscia materialu wzdluz cylindra wytlaczarki, nastapic moglo calkowite i równomierne wymieszanie.Inna znana metoda otrzymywania koncentratów pigmentowych polega na naniesieniu na polietylen miesza¬ niny zlozonej z pigmentu, lotnego rozpuszczalnika i poliizobutylenu. Wedlug innej znanej metody stosuje sie paste pigmentowa, która miesza sie z wodna emulsja parafiny, a nastepnie suszy sie powstala mieszanine i granu¬ luje. Oba te procesy sa zlozone, wymagaja dokladnego odparowania duzej ilosci rozpuszczalników, których ewentualna obecnosc w gotowym koncentracie zle wplywa na wyrób barwiony. Znana jest równiez metoda barwienia polietylenu polegajaca na zawieszeniu pigmentu w stopionym wosku, dodaniu polietylenu i nastepnymV 2 70485 wymieszaniu tak dlugo, az pigment zostanie równomiernie rozprowadzony w mieszaninie. Ze wzgledu na znacz¬ na róznice temperatur mieknienia wosku i polietylenu, dokladne zdyspergowanie pigmentu tym sposobem nastrecza znaczne trudnosci i wymaga dlugiego czasu obróbki.Sposób wedlug wynalazku polega na tym, ze pigment organiczny lub nieorganiczny rozciera sie najpierw z 3—6% ciekla dyspersja polietylenu w oleju parafinowym w obecnosci substancji smarujacych i dyspergujacych, takich, jak stearynian butylu i addukt tlenku etylenu do alkoholu oleilowego, a nastepnie otrzymana i zhomoge- nizowana paste pigmentu i polietylenu w oleju parafinowym miesza sie z mieszanina parafiny i polietylenu, prze¬ tlacza przez przetlaczarke i otrzymuje gotowy koncentrat do barwienia polietylenu. Ilosc pigmentu w otrzyma¬ nej w ten sposób pascie wynosi zwykle 40-50%.Sposób wedlug wynalazku pozwala na uzycie pigmentów o gorszym stopniu rozdrobnienia niz jet to konieczne przy stosowaniu innych metod. Otrzymane efekty w postaci wybarwionych przy pomocy tak otrzy¬ manego koncentratu polietylenowego ksztaltek wtryskowych, badz folii, sa lepsze niz przy barwieniu koncentra¬ tami pigmentów otrzymywanymi innymi metodami. Zwiazane jest to z obecnoscia subtelnie rozdrobnionego polietylenu w zhomogenizowanej pascie pigmentu, w obecnosci dodatków smarujacych i dyspergujacych, ula¬ twiajacych wzajemne, szybkie i doskonale wymieszanie komponentów. Sposób otrzymywania srodka w postaci koncentratu pigmentowego do barwienia polietylenu przedstawiony jest w nastepujacych przykladach, w których czesci oznaczaja czesci wagowe, a procenty — procenty wagowe.Przyklad I. W homogenizatorze umieszcza sie 10 czesci pigmentu (np. blekit ftalocyjaninowy trwaly B, Ti02 lub inne), 10 czesci 3% dyspersji polietylenu woleju parafinowym, 4,5 czesci stearynianu butylu, 0,5 czesci adduktu tlenku etylenu do alkoholu oleilowego. Po osiagnieciu wlasciwego stopnia rozdrobnienia pigmentu, powstala paste miesza sie z 25 czesciami parafiny i 50 czesciami polietylenu, przetlacza i otrzymuje koncentrat w formie granulatu, zawierajacy 10% pigmentu w gotowym koncentracie.Przyklad II. Do homogenizatora dodaje sie skladniki jak w przykladzie I. Po osiagnieciu wlasciwego stopnia rozdrobnienia pigmentu (np. zólcien kadmowa WO—1) otrzymana paste miesza sie z 15 czesciami para¬ finy i 10 czesciami polietylenu i przetlacza. Otrzymuje sie koncentrat o zawartosci 20% pigmentu w gotowym koncentracie. PL PLPriority: Application announced: May 15, 1973 Patent description was published: June 3, 1974 70,485 KI. 22a, 67/00 MKP C09b 67/00 Creators of the invention: Wieslaw Józefowicz, Zdzislaw Plachcinski, Kazimierz Morawiec, Wieslaw Wojcieszek, Waldemar Wypych, Wladyslaw Kulinski, Zofia Urbanska Authorized by a temporary patent: "Xenon" Chemists' Cooperative, Lódz (Poland) The subject of the invention is a method of obtaining an agent in the form of a pigment concentrate in a granular form, for direct coloring of polyethylene. There are many methods of dyeing polyethylene used in processing by injection and switching. The most important ones include: mixing, usually granules of undyed plastic with dry, perfectly fragmented pigments and subsequent rolling or spraying of such a mixture and surface coloring of finished products by various methods, and the use of pigment concentrates for dyeing. The above-mentioned methods have many disadvantages. the use of many mixers for individual concentrates, the necessity of cumbersome cleaning of them from dyes at each pigment change and the possibility of agglomerating pigments causing streaks in the finished product and dusting. Moreover, the dyeing of finished products requires proper preparation of the surface, which, given the generally known chemical resistance of polyethylene, causes considerable difficulties. The least troublesome and the simplest method is the last of the listed ones, consisting in adding a pigment concentrate in a properly prepared polyethylene to the uncolored polyethylene granulate. "In order to obtain good colorings with the use of a pigment concentrate, an appropriate technology for obtaining concentrates must be used, such that the obtained product has the appropriate properties, and above all, a lower softening point than the colored polyethylene and ensures perfect pigment dispersion, so that even distribution of of the pigment in the entire pigment mass, in a relatively short time of the injection cycle, or the passage of the material along the extruder cylinder, complete and uniform mixing could take place. Another known method of obtaining pigment concentrates consists in applying to the polyethylene a mixture consisting of pigment, volatile solvent and polyisobutylene. According to another known method, a pigment paste is used, which is mixed with an aqueous paraffin emulsion, and then the resulting mixture is dried and granulated.Both of these processes are complex, requiring the careful evaporation of a large amount of solvents, the possible presence of which according to This concentrate has a bad effect on the dyed product. There is also a known method of dyeing polyethylene consisting in suspending the pigment in the molten wax, adding polyethylene and then mixing it again until the pigment is evenly distributed in the mixture. Due to the significant differences in the softening point of wax and polyethylene, the exact dispersion of the pigment in this way is very difficult and requires a long processing time. in paraffin oil in the presence of lubricants and dispersants, such as butyl stearate and ethylene oxide adduct to oleyl alcohol, then the pigment paste and polyethylene paste in paraffin oil obtained and homogenized is mixed with a mixture of paraffin and polyethylene; and receives a ready concentrate for dyeing polyethylene. The amount of pigment in the paste thus obtained is usually 40-50%. The method according to the invention allows the use of pigments with a lower degree of granularity than is necessary with the use of other methods. The effects obtained in the form of injection shapes or films dyed with the thus obtained polyethylene concentrate are better than when dyeing with pigment concentrates obtained by other methods. This is due to the presence of finely divided polyethylene in the homogenized pigment paste, in the presence of lubricating and dispersing additives, facilitating mutual, quick and perfect mixing of the components. The method of obtaining a pigment concentrate for polyethylene dyeing is shown in the following examples, in which parts are parts by weight and percentages are percentages by weight. Example I. 10 parts of pigment are placed in the homogenizer (e.g. ), 10 parts of a 3% polyethylene dispersion, paraffin oil, 4.5 parts of butyl stearate, 0.5 parts of ethylene oxide / oleyl alcohol adduct. After reaching the appropriate degree of pigment fragmentation, the resulting paste is mixed with 25 parts of paraffin and 50 parts of polyethylene, forcing it and obtaining a granulated concentrate containing 10% of the pigment in the finished concentrate. Example II. The ingredients as in Example 1 are added to the homogenizer. After obtaining the appropriate degree of pigment fragmentation (eg cadmium yellow WO-1), the paste obtained is mixed with 15 parts of paraffin and 10 parts of polyethylene and forged. A concentrate is obtained with a pigment content of 20% in the finished concentrate. PL PL