CS252352B1 - Sposob farbenia plastických látok - Google Patents

Abstract

Sposob farbenia plastických látek známými organickými alebo anorganickými pigmentami a plnenia známými pinidlami za použitia týchto olejiorozpustných detergentno-dispetrgačných přísad: sulfonáty kovov alkalických zemin, s výhodou vápenaté, neutrálně a bázické, ropné a syntetické, na báze monosulfokyselín o molekulovej hmotnosti najmenej 250, s výhodou 350 až 390, alkylfenioláty a alkylfenolsulfidy kovov alkalických zemin, s výhodou vápenaté a barnaté, neutrálně a bázické, s výhodou s alkylmi Ce a váčšími, alkylsalicyláty kovov alkalických zemin s výhodou vápenaté a horečnaté, neutrálně a bázické s alkylmi C12 až C22, s výhodou Ci4 až Cie. Uvedené disperzanty podpiotrujú zmáčatelnosť, dispergovateínloeť, úplné homogénme rozptýlenie pigmentov a plnidiel a umožňujú velmi rýchly postup přípravy jemnej, stabilně) disperzie a zníženie spotřeby pigmentov a hodí sa na výrtobu farehných a/alebo plněných zmesi, pigmentových prípravkov a farebných výrobkov vo formě grainulátov, práškov, fólií, výliskov a podobných plastických látok, ako najma polyetylén vysokotlakový a nízkotlakový, polypropylén, polystyrén a jeho kopolyméry, polyvinylchlorid a jeho kopolymery, polymetakryláty, polyamidy a iné.

Description

Vynález se vztahuje na sposob farbenia plastických látok organickými alebo anorganickými pigmentami, plnenia plnidlami a aditivácie za poiužitia olejorozpustných detergentno-dispergačných přísad typu sulfonátov, alkylfenolátov, alkylfenolsulfidov a alkylsalicylátov kovov alkalických zemin, ktoré zabezpečujú extrémně vysoiký stupeň dispergácie pigmentu a plnidla a ich úplné rovnoměrné rozptýlenie v plastickej látke.

Pigmenty sú organické alebo anorganické prášky prakticky nerozpustné vo farbenom plastickom materiáli. Pri velkom tepelnom namáhaní pri spracovaní vzniká možnost, že niektoré organické pigmenty prejdú aspoň čiastočne do roztoku. Pigmenty sa skladajú z častíc, ktorých velkost narastá v poradí: primárné častíce (jednotlivé kryštály), agregáty a aglomeráty. Farebná účinnost pigmentov stúpa s malosťou častíc. Pri dispergácii pigmentu ide najma o rozdrobenie, odstránenie aglomerátov. Disperzant zvyšuje rýchlosť zmáčania aglomerátov, spósobuje ich rozdrobovanie na agregáty a primárné častíce a zabezepečuje stabilitu jemnej disperzie. Zníženie viskozity taveniny plastickej hmoty ďalej podporuje pochod dispergácie.

Plastické- látky sa farbia hlavně dvoma pOstupmi, a to· v hmotě při ich výrobě, alebo v hmotě pri spracovaní ich prášku alebo granulátu. Třetí sposob, piovrchdvé farbenie hotových plastických výrobkov, je zriedkavejší. Vačšinou sa za sucha zmieša pigment, alebo pigmentový prípravok, s práškom alebo granulátom plastickej látky v miešacích agregátoch různého typu (bubnový, fluidný miešačj a nfadvazne sa ďalej spracuje v extrúdroch alebo striekacích strojoch. Plastická látka može byť vyfarbená tiež přidáváním pigmentových príprovfoOv obchodných, alebo připravených na mieste, do spracovacieho stroja bez predmiešania.

Najdoležitejšie používané anorganické pigmenty sú TiOz-pigmenty (najma rutilové) a zinksulfidové pigmenty s róznym až 100% obsahom ZnS (menej účinné ako T;O2-pigmeinty) pre biele vyfarbovanie, pigmenty kysličníkov železa a chrómu (typy žité, červené, hnědé, čierne a zeleinéj, mimoriadne stále a prakticky pre všetky plastické látky vhodné zmesné fázové pigmenty róznych farebných tónov, ako pigmenty Ni-Sb-Ti, Cr-Sb-Ti, zmesný fázový pigment oxidov Fe, Cr a Cu, kadmiové pigmenty zloženia CdS alebo Cd-sulfid (selenid), chromátové zmesné fázové pigmenty zloženia Pb (Cr, S) 04 a Pb (Cr, Mo, S] 04. Medzi pigmenty móže byť počítané aj plnidlo, ak jeho index lomu v určitom prostředí je vačší ako 1,7. Známe typu plnidiel sú práškové kriedy a rózne typy uhličitanov vápenatých, Ca-Mg-uhličitany (dolomity), silikáty, sírany bárya a iné.

Organické pigmenty pre plastické hmoty sa vyznačujú vysokou intenzitou farby, brilantnosťou a čistotou farebného tónu. Pre rózne a zvýšené technické nároky ako například vysoká tepelná a migračná stálost, smáčatelinosť a dispergovatefnosť sa výběr z velkého počtu organických pigmentov značme zužuje a vhodný pigment sa musí hfadať a skúšať. K ufahčemiu tohto výběru, podta spomenutých ukazovatelov, sú všeobecné vhodné organické pigmenty pre plastický sektor zhrnuté v špeciálnych sortimentech, najma velkých výrobcov pigmentov.

Kovové disperzanty (detergentno-dispergačiné přísady] podlá tohto vynálezu podporujú zmáčatelmosť a dispergovatefnosť organických pigmentov a umožňujú velmi rýchly postup přípravy jemnej a stabilnej disperzie.

Disperzanty podlá tohto vynálezu sú vhodné pre farbenie pigmentami alebo pigmentovými přípravkami aj plastických látok vyznačujúcich sa vysokými pracovnými teplotami v oblasti 200 až 300 °C. Sú vhodné najmá pre polyetylén vysoko- a nízkotlakový, polypropylén, polystyrén a styrénové zmesné polymerizáty, polyvlinylchlorid a jeho· kopolyméry, ďalej pre fenolové a polyesterové živice, močovinové á melamínové živice, polymetakryláty, polyamidy a iné.

Disperzanty podía tohto vynálezu sú olejové roztoky (koncentráty), obvykle okolo 30 až 50%, s výhodou v minerálnom bielom oleji, sulfotnátov kovov alkalických zemin, s výhodou vápenatých, neutrálnych a bázických ropných a syntetických, na báze olejorozpustných monosulfokyselín o' molekulárnej hmotnosti najmenej 250, s výhodou 350 až 490, olejorozpustných alkylfemolátok a alkylfenolsulfidov (sířených alXylfeinolov) kovOv alkalických zemin, s výhodou vápenatých a barnatých neutrálnych a báziekých, s výhodou s alkylmi Ce a vačšími, alkylsalicylátov kovov alkalických zemin, s výhodou vápenatých a horečnatých, neutrálnych a báziekých s alkylmi C12 až C22, s výhodou C14 až Cis.

Disperzanty podía tohto vynálezu zabezpečujú jednak dokonalé uplatnenie sa kolor istického účinku pigmentu ako farebiná sýtosť, farebiný tón a jeho stabilita, lesk, krycia schopnost a jednak zlepšujú ekonómiu výroby v dósledku výrazného zníženia spotřeby pigmentu až o jednu třetinu a viac oproti známým používaným spósobom farbenia bez použitia disperzantov, alebo s použitím známých disperzantov, ktoré sú menej účinné.

Vlastnosti disperzantov podía vynálezu sú obzvlášť cenné najma pre fóliový sektor, ktorý kladie tak vysoké nároky na jemnost rozdrobenia pigmentov, že ich móžu splnit len špeciálne pigmentové přípravky, ktoré sa vyznačujú obzvlášť vysokým stupňom dispergácie obsažených pigmentov.

Výhodou disperzantov podía vynálezu je tiež skutočnosť, že v dósledku ich vysokém ho dispergačmého účinku sa mevyskytujú v spracovávaných zmesiach, ani neostávajú lpieť lna stěnách strojného výnobnéhoi zariadenia a nádob, žiadne viditelné zrnka pigmentu a umožňujú ostrý, vel'm^: rýchly přechod ina výrobky z novej zmesi inej farby, s veTmi matou produkciou odpadového výrobku prechiodnej farby, bez nutnosti přerušeni,a výroby a čistemia výroboého ziariadeinia.

Disperzanty podía vynálezu možno použiť na přípravu farebných zmesi na mieste výroby farebných plastických látok, ako i na přípravu dlhloidobe stálých pigmentových prípravkov (koncentrátovj, ktoré můžu byť běžnými trhovými produktami vo formě grandi, práškov, pást, viskóznych kvapalín, v ktorých sú pigmenty, už v dispergované] formě. Tieto přípravky možu obsahovat až 99,0 % hmot., s výhodou okolo 30—90 % hmot. pigmentu v dispergovainej formě, a pozostávajú okrem pigmentu z disperzantu a ďalej može ešte obsahovať plastická látku, ktorá má byť farbená, změkčovadla, iné pomocné proetiriedky alebo ich zmesi, ktoré sú s danou plastickou látkou znášatetné alebo miešatelné.

Pri priamiom použití disperzaotov ina mieste výroby farebných plastických výrobkov ako granuláty, prášky, fólie, výlisky, oidliatky apod., postupuje sa tak, že sa znreša pigment s disperzantioím, připadne aj s predpísanými aditívmi ako termooxidačioé stabilizátory, klzné činidlá, ainti-UV-stabilizátory, so zmákčovadlami a plnidlami a voi formě kvapalnej zmesi, alebo pasty sa přidává násadové alebo kontinuálně (čerpadlem ], v závislosti od typu spracovacieho stroja, v určeniom pomere k plastickej látke, cez trúbku siahajúcu na spodok násypky na dávkovanie granulátu, prášku alebo taveniny plastickej látky, umiestnenej na spracovacoim stroji ako· je strekolis, vytlačovací šnek a pod.

Použitie disperzantov podía vynálezu umožňuje dosiahnutie podstatných úspor na energiách. V dósledku vysokého dispergačného účinku a velkej rychlosti dispergácie týchto disperzaintov možno· používat pri výrobě farebných plastických látok zmesi disperzantov, připadne i dalších pomocných prostriedkov, připravené ma mieste, čím odpadne predpríprava farebných granulátov, práškov, pást, čo· prináša úspory na energiách. Dalej sa přitom šetří skladovacími a přepravnými kapacitami a ušetří sa i na skladovaní surovin a materiálov.

Disperzanty podlá vynálezu zlepšujú klzné, antistatické a amtiblokovacie - vlastnosti fólií a iných výrobkov. Znižujú i potřebný příkon energie na pohon spraoovacích striojov.

Osobitnou výhodou disperzantov podlá vynálezu je ich vhodnost pre použitie okrem pro farbení plastických látok aj pri přípravě plněných plastických látok farbených alebiO' prírodných plnidlami ako· prášková krieda, špeciálne plnidlá pre pohlctovanie žiarení, samozhášavé plnidlá, pencteorné látky a pod. Přitom sa postupuje obdobné ako pri farbení plastických látok pigmentami, t. j. plnidlá sa zmiešajú s disperzantom a vo· formě kvapalnej zmesi alebo pasty sa spracujú s polymerům plastickej látky. Disperzanty zabezpečujú vysoký stupeň d spergácie plnidiel, ich rovnoměrné rozptýlenie a snadné a homogénme zmiešainie týchto zmesi s plastickou látkou.

Spůsob farbenia plastických látok organickými a anorganickými pigmentami a plnenia farebných, prírodných plastických látok plnidlami za použitia disperzantov pódia tohto· vynáleezu alebo ich zmesi a známých postupov pre výrobu farebných zmesi, pigmentových prípravkov, plněných farebných alebo prírodných plastických látok a farebných výrobkov *z plastických látok vo· foirme granulátov, práškov, fólií, výliskov, odliatkov a pod. sa vyznačuje tým, že přídavek disperzaintov, počítaných vo formě 50% roztokov v oleji, do plastických látek je najmenej 0,01% hmot., s výhsdou je v rozmedzí 0,2 až 2,5 °/o hmot., počítané na plastická látku, obsah disperzantu voi farebných zmesiach a pigmentových prípravko-ch je najviac 99,0 % hmot., s výhod :u je v rozmedzí 30,0 až 90,0 % hmot., počítané na farebinú zmes, alebo pigmentový prípraviok a pri plnění farebných a prírodných plastických látok je přídavek d^;sperzantu najviac 99,0 % hmot., s výhodou je v rjzmedzí 30,0 až 90,0 % hmot., počítané na zmes disperzantu a plnidlá.

Pre názornú ilustráciu vynálezu sa uvádzajú příklady prevedenia, ktoré neobmedzujú predmet vynálezu.

Příklad 1

V bežniom miešacom zariadení sa pr' izbovej teplote zmieša 0,3 kg bieleho¹ oleja, 0,1 kg alkylsalicylátu vápenatého báz ekého, s alkylmi Cu-Cie a s číslem celkovej alkality (TBN) 90, ktorý ie 50% olejový koncentrát a 0,66 kg TiOž (Bayer Titan RFKD) až vznikne homogeniná tekutá zmes.

Připravená zmes sa dávkuje v hmotnostncm pomere ku granulovanému vys-kotlakovému polyetylénu 1 : 90 před vstup bezřarebnéhO' polymeru do šneku, do spodnej časti násypky, do ktorej sa prvádza uvedený polyetylénový granulát, umiestnenej na šnekovom kontinuálnom spracovacom stroji, v ktorom dosahuje teplota vytláčanej roztavenej zmesi do 215 °C.

Na dávkovanie tekutej disperzie sa používalo' peristaltické čerpadlo, opatřené reguláciou obrátek, do kontinuálně pracujúcehoi šneku.

Šnekom s pomerom dížky ku priemeru 20 : 1 sa dodával materiál do výfukovacej hlavy, z ktorej sa získala folia hrůbky 0,3 mililimetra sýtej bielej farby s úplné rovnoměrně rozptýleným pigmentom, bez akýchkofvek viditelných zrmiek.

Příklad 2

Postupom a za podmienok ako v příklade 1 sa připravila homtogénna tekutá zmes, poiz-ostávajúca z 0,6 kg bieleho- oleja, 0,2 kg alkylsalicylátu vápenatého neutrálineh© s alkylmi Ci4—Cis, 50% pigmentov 0,2 kg Chromphtal Gelb 6 G, 0,05 kg Chromphtal Roth BR a 0,05 kg Chromphtal Grůn GF.

Připravená homtogénna farebná zmes sa spracovala s granulovaným vysiokotlakovým polyetylénom v hmotnostnom pomere 1 : 95 na foliu hrůbky 0,3 mm ma zariadení a za podmienok ako v příklade 1. Vyrobená folia mala khaki farbu, s úplné rovnoměrně rozptýleným pigmeintom, bez akýchkofvek viditelných zrniek.

Příklad 3

Postupom a za podmienok ako v příklade 1 sa připravila homogénna tekutá zmes, pozostávajúca z 0,6 kg bieleho oleja, 0,2 kg alkylmi C12—C22, 50% a 0,25 kg sadzí značky Corax.

Připravená farebná zmes sa spracovala s granulovaným nízkotlakovým polyetylénom v hmotnostnom pomere 1 : 95 na foliu hrůbky 0,3 mm za obvyklých pracovných podmienok. Vyrobená folia mala sýtu čiernu farbu, s úplné rovnoměrně rozptýleným pigmentům, bez akýchkofvek viditelných zrniek pigmentu.

Příklad 4

Postupom a za podmienok ako v příklade 1 sa připravila homogénna tekutá zmes, pozostávajúca z 1,0 kg alkylsalicylátu vápenatého bázického, s alkylmi C12—C22 a s TBN 110 a 1,5 kg TÍO2 (Bayer Titan RFKD).

Připravená farebná zmes sa spracovala s ptolyvinylchloridom v hmotnostnom pomere 1 : 50 na foliu hrůbky 0,2 mm, za obvyklých výrobných podmienok. Vyrobená folia mala sýtu bielu farbu, s úplné rovnoměrně rozptýleným pigmentom, bez akýchkofvek viditelných zrniek pigmentu.

Priklad 5

POstupom a za podmienok ako v příklade 1 sa připravila homogénna tekutá zmes pozostávajúca z 0,3 kg 30% ropného sulfonátu vápenatého na báze monosulfokyselin o priemernej molekulovej hmotnosti 435, nízkobázického s TBN 25, 0,3 kg bieleho- 0leja, 1,0 kg T1O2 (Bayer Titan RFKD).

Připravená farebná zmes sa spracovala s polystyrénem v hmotnostnom pomere 1 : 70 na foliu hrůbky 0,2 mm. Vyrobená folia mala. sýtu bielu farbu so slabým žitým nádychoon, s úplné rovnoměrně rozptýleným pigmentům, bez viditelných zrniek pigmentu.

Příklad 6

Postupom a za podmienok ako v přiklade 1 sa připravila homogénna tekutá zmes, pozostávajúca z 0,2 kg alkylsalicylátu vápenatého; neutrálnehoi ako v příklade 3 a z 0,2 kilogramu alkylsalicylátu horečnatého bazického s TBN 300 mg KOH/g s alkylmi C14 až Cis, ktorý je 50% roztok v bielom oleji, 0,6 kg bieleho oleja a 1,0 kg T1O2 (Bayer Titan RFKD).

Připravená farebná zmes sa spracovala s polypropylénom, v hmotnostnom pOmere 1 ku 50, na foliu hrůbky 0,2 mm. Vyrobená folia mala sýtu bielu farbu, s úplné rovnoměrně rozptýleným pigmentom, bez viditelných zrniek.

Příklad 7

Postupom -a za podmienok ako v příklade 1 sa připravila homogénna tekutá zmes, pozostávajúca z 1,0 kg alkylfenolátu vápenatého; bázického, s alkylmi Cie a s TBN 220, 45%, 2,0 kg bieleho oleja, 2,5 kg zinkovej běloby a 0,1 kg Cyaso-rb 531 (stabilizátor proti UV žiareniu).

Připravená farebná zmes sa spracovala s granulovaným bezfarebiným poly-amidom v hmotnostnom pomere 1 : 45 11a foliu hrůbky 0,3 mm. Vyrobená folia mala sýtu bielu farbu, sio slabým nádychiom do žita, s úplné rovnoměrně rozptýleným pigmentom, bez viditelných zrniek.

Claims (7)

1. PREDMET

   Spóstob farbenia plastických látok ako polyetylénu nízkotlakového a vysoko-tlakového, polypropylénu, polystyrénu a jeho- ktopolyméro-v, polyvinylchloridu, polyamidu a inými organickými alebo anorganickými pigmeintami, plneni-a známými plnidlami a aditivácie za použitia kovových olejorozp-ustných disperzantov a známých postupov na výrobu farebných zmesi, pigmentových

   VYNALEZU prípravkov a farebných plastických látok vrátane plněných plastických látok farebných i prírodných, vo formě granulátov, práškov, fólií, výliskov, odliatkov a pod. vyznačený tým, že sa použije najmenej jeden z disperzantov ako sú olejorozpustné sulfonáty kovov -alkalických zemin, s výhodou vápenaté, neutrálně a bázické, ropné a syntetické, na báze olejorozpustných monosul252352 fokyselín © molekulovej hmotnosti najmemej 250, s výhodou 350 až 490, olejorozpustné alkylfemoláty a alkylfenolsulfidy kioivov alkalických zemin, s výhodou vápenaté a barnaté, neutrálně a bázické, s výhodou s alkylmi Ce a váčšími, alkylsalicyláty kovov alkalických zemin, s výhodou vápenaté a horečnaté, neutrálně a bázické s alkylmi C12 až C22, s výhodou Cn až Ci8, pričom přídavek disperzaintov, počítaných vo formě 50% olejových roztokov, je do fiinállnych farehných plastických látok najmenej 0,01 pere. hmot., s výhodou je v rozmedzí 0,2 až 2,5 % hmot., počítané na plastická látku, do farehných zmesi a pigmentových prípravkov je najviac 99,0 % hmot., s výhodou 30,0 až 90,0 % hmot., počítané na farebnú zmes alebo pigmentový přípravek a do plněných farehných a prírodiných plastických látok je najviac 99,0 °/o hmot., s výhodou 30,0 až 90,0 pere. hmot., počítané na zmes disperzantu a plnidla.