DE3835759C2 - Eisenoxide mit verbesserter Dispergierbarkeit in einem Harzträger und Pigmentdispersionen, enthaltend ein derartiges Eisenoxid, dispergiert in einem Harzträger - Google Patents
Eisenoxide mit verbesserter Dispergierbarkeit in einem Harzträger und Pigmentdispersionen, enthaltend ein derartiges Eisenoxid, dispergiert in einem HarzträgerInfo
- Publication number
- DE3835759C2 DE3835759C2 DE3835759A DE3835759A DE3835759C2 DE 3835759 C2 DE3835759 C2 DE 3835759C2 DE 3835759 A DE3835759 A DE 3835759A DE 3835759 A DE3835759 A DE 3835759A DE 3835759 C2 DE3835759 C2 DE 3835759C2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- pigment
- iron oxide
- resin carrier
- sieve
- pigments
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J3/00—Processes of treating or compounding macromolecular substances
- C08J3/20—Compounding polymers with additives, e.g. colouring
- C08J3/22—Compounding polymers with additives, e.g. colouring using masterbatch techniques
- C08J3/226—Compounding polymers with additives, e.g. colouring using masterbatch techniques using a polymer as a carrier
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
- C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
- C08K3/20—Oxides; Hydroxides
- C08K3/22—Oxides; Hydroxides of metals
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
- C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
- C08K3/24—Acids; Salts thereof
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K9/00—Use of pretreated ingredients
- C08K9/04—Ingredients treated with organic substances
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09C—TREATMENT OF INORGANIC MATERIALS, OTHER THAN FIBROUS FILLERS, TO ENHANCE THEIR PIGMENTING OR FILLING PROPERTIES ; PREPARATION OF CARBON BLACK ; PREPARATION OF INORGANIC MATERIALS WHICH ARE NO SINGLE CHEMICAL COMPOUNDS AND WHICH ARE MAINLY USED AS PIGMENTS OR FILLERS
- C09C1/00—Treatment of specific inorganic materials other than fibrous fillers; Preparation of carbon black
- C09C1/22—Compounds of iron
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09C—TREATMENT OF INORGANIC MATERIALS, OTHER THAN FIBROUS FILLERS, TO ENHANCE THEIR PIGMENTING OR FILLING PROPERTIES ; PREPARATION OF CARBON BLACK ; PREPARATION OF INORGANIC MATERIALS WHICH ARE NO SINGLE CHEMICAL COMPOUNDS AND WHICH ARE MAINLY USED AS PIGMENTS OR FILLERS
- C09C1/00—Treatment of specific inorganic materials other than fibrous fillers; Preparation of carbon black
- C09C1/22—Compounds of iron
- C09C1/24—Oxides of iron
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09C—TREATMENT OF INORGANIC MATERIALS, OTHER THAN FIBROUS FILLERS, TO ENHANCE THEIR PIGMENTING OR FILLING PROPERTIES ; PREPARATION OF CARBON BLACK ; PREPARATION OF INORGANIC MATERIALS WHICH ARE NO SINGLE CHEMICAL COMPOUNDS AND WHICH ARE MAINLY USED AS PIGMENTS OR FILLERS
- C09C3/00—Treatment in general of inorganic materials, other than fibrous fillers, to enhance their pigmenting or filling properties
- C09C3/08—Treatment with low-molecular-weight non-polymer organic compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2004/00—Particle morphology
- C01P2004/10—Particle morphology extending in one dimension, e.g. needle-like
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2004/00—Particle morphology
- C01P2004/30—Particle morphology extending in three dimensions
- C01P2004/32—Spheres
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2004/00—Particle morphology
- C01P2004/30—Particle morphology extending in three dimensions
- C01P2004/38—Particle morphology extending in three dimensions cube-like
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2004/00—Particle morphology
- C01P2004/80—Particles consisting of a mixture of two or more inorganic phases
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2006/00—Physical properties of inorganic compounds
- C01P2006/12—Surface area
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2006/00—Physical properties of inorganic compounds
- C01P2006/60—Optical properties, e.g. expressed in CIELAB-values
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2006/00—Physical properties of inorganic compounds
- C01P2006/90—Other properties not specified above
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
- C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
- C08K3/20—Oxides; Hydroxides
- C08K3/22—Oxides; Hydroxides of metals
- C08K2003/2265—Oxides; Hydroxides of metals of iron
- C08K2003/2275—Ferroso-ferric oxide (Fe3O4)
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Pigments, Carbon Blacks, Or Wood Stains (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft Eisenoxidpigmente nach dem Oberbegriff
des Anspruchs 1 sowie Pigmentdispersionen, enthaltend solche
Eisenoxidpigmente.
Anorganische Pigmente, wie Eisenoxide, werden üblicherweise für die
Färbung von Kunststoffen, wie Polyethylen niedriger Dichte, ver
wendet, durch Inkorporation des Pigments in das Kunstharz durch
intensives Mischen, wie beispielsweise durch Vermischen in einer
Zweiwalzen-Banbury-Mühle, oder durch weniger intensives Vermischen,
wie durch Vorplastifizieren mittels Doppelschnecken mit nachfolgen
dem Extrudieren, Spritzgießen oder Filmblasen. Eine Schlüsseleigen
schaft des Pigments ist die Dispergierbarkeit des Pigments im
Kunstharz, die ein Maß für die Leichtigkeit ist, mit der das Pig
ment innig mit dem Kunstharz gemischt werden kann. Große Aggregate
nicht-dispergierten Pigments können Oberflächenflecken, schwachen
Glanz und Farbstreifen auf gespritzten Teilen verursachen, ebenso
wie sie sichtbar sein können und schwache Flecken und Löcher in
geblasenen Filmen verursachen können.
Ein Pigmentkonzentrat ist durch Mischen eines Trägerkunstharzes,
das normalerweise gleich oder mindestens kompatibel mit dem even
tuellen Matrixkunstharz ist, und dem Pigment bei einer Beschickung
von 40 bis 50% in einer Zweiwalzen-Banbury-Mühle mit nachfolgen
dem Pelletieren hergestellt werden. Bei der späteren Verwendung
wird das Pigment von der Pigmentbeschickung auf eine Konzentration
im Matrixkunstharz von typischerweise 5% oder weniger durch Mischen
des Konzentrats mit dem Matrixkunstharz während des Schmelzverarbei
tens, wie beispielsweise mittels Extrudieren oder Spritzgießen,
herabgesetzt.
Zusätzlich wird beim Vermischen und Verarbeiten von Kunststoffen
das zu extrudierende Material normalerweise durch ein Sieb zur Ent
fernung grober Partikel geleitet. Große Mengen an Agglomeraten ver
ursachen eine schnelle Siebverstopfung, die zu niedrigen Prozeß
durchsätzen und außerordentlicher Ausfallzeit der Anlage für den
Ersatz des Siebes führt.
Zur Bestimmung der Pigmentdispersion in einem Trägerkunstharz sind
verschiedene Tests verwendbar. Beim Test für die Sieblebensdauer
wird die Verbindung durch ein Sieb mit einer Siebweite von typischer
weise 150 oder 325 mesh extrudiert und es wird die Zeit gemessen,
bis ein vorbestimmter Drucktropfen über das Sieb erzielt wird. Die
se Zeit repräsentiert die Sieblebensdauer, wobei eine erhöhte Zeit
wünschenswert ist.
Einen anderen Pigmentdispersionstest stellt der Filmqualitätstest
dar, bei dem das Pigment in das Kunstharz eingemischt, anschließend
die konzentrierte Verbindung in einen Extruder eingelassen und an
schließend der Film vom Extrudat geblasen wird. Der typischerweise
2 bis 6 mil dicke Film kann visuell auf von undispergiertem Pigment
herrührenden Flecken geprüft werden.
Zur Prüfung von Plaque, herrührend von Pigmentkonzentraten, ist
auch die X-Radiographie einsetzbar, um Gebiete ungenügender Pigment
dispersion aufzuspüren. Auf der Radiophotographie zeigen sich Agglo
merate undispergierter anorganischer Pigmente, die ein relativ
hohes spezifisches Gewicht haben, in Form dunkler Flecken.
Es ist üblich, oberflächenaktive Mittel zu verwenden, um das Ver
arbeiten anorganischer Pigmente in verschiedener Hinsicht zu ver
bessern. Hierfür stehen folgende Patente:
In US-A-4 599 114 ist die Verwendung eines oberflächenaktiven
Mittels, das das Reaktionsprodukt von Diamin, einer Carbonsäure
und einer Fettsäure ist, zur Verbesserung der Dispergierbarkeit
von Titandioxidpigment in einem Kunstharzmedium offenbart.
In US-A-4 277 288 ist die Verwendung von hochsiedenden organischen
oberflächenaktiven Mitteln zur Förderung der Agglomeratbildung
von Pigmentteilchen vor dem Dispergieren des Pigments in
dem abschließenden Anwendungsmedium offenbart.
In US-A-4 681 637 ist die Verwendung von Trimethylolpropan und
Methylhydrogenpolysiloxan als Schleifmittel für Zinkferrite zur
Verbesserung der Farbwerte und der Dispergierbarkeit offenbart.
In US-A-4 230 501 sind Pigmente, die mit wachsartigen Materialien
zur Erhöhung der Dispergierbarkeit des Pigmentkonzentrats
in duroplastischen und thermoplastischen Kunstharzen gemischt
werden.
Aus der DE-A-26 03 050 ist ein Verfahren zur Herstellung von
leicht dispergierbaren, transparenten und farbstarken Eisenoxid
pigmenten aus wasserfeuchten Eisenoxidpigmentpasten bekannt, bei
dem wasserfeuchte Pigmentpaste in Gegenwart eines cycloaliphatischen
Alkohols unter Einwirkung von Scherkräften homogenisiert
und das Gemisch anschließend getrocknet wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Eisenoxidpigmente mit
verbesserter Dispergierbarkeit in einem Kunstharz mit verbesserter
Sieblebensdauer beim Extrudieren sowie eine Pigmentdispersion
mit verbesserter Dispergierbarkeit in Kunststoffen zu
schaffen.
Diese Aufgabe wird durch die in Anspruch 1 angegebenen Eisen
oxidpigmente und die in Anspruch 5 angegebenen Pigmentdispersionen
gelöst.
Die Pigmente umfassen Eisenoxidpigmente, gelbes Eisenoxidpigment,
schwarzes Eisenoxidpigment, divalente Ferritpigmente, Zink
ferritpigment und Magnesiumferritpigment. Die Pigmente weisen
repräsentativ eine BET-Oberfläche von ungefähr 3 bis 20 m²/g auf.
Solche oberflächenaktive Mittel sind Trimethylolpropan oder Tri
methylolethan. Repräsentative
Bereiche der Behandlung liegen bei ungefähr 0,1 bis 1,0 Gew.-%
des Pigments.
Bevorzugte Kunstharze umfassen Polyethylen, Polypropylen, Poly
styrol, Acrylnitril/Butadien/Styrol-Copolymere, Polyvinylchlorid
und Polyethylenterephthalat.
Bei einem bevorzugten Konzentrat beträgt die Pigmentbeladung
ungefähr 50%, wobei das Pigment rotes Eisenoxid umfaßt, der Träger
Polyethylen niedriger Dichte und das oberflächenaktive Mittel
Trimethylolpropan oder Trimethylolethan umfaßt, in einem Verarbei
tungsbereich von etwa 0,5 Gew.-% des Pigments.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand einer Zeichnung näher er
läutert, in der zeigt:
Fig. 1 die Ergebnisse des Tests für die Sieblebensdauer für rotes
Eisenoxidpigment ohne oberflächenmodifizierende Behandlung,
in Übereinstimmung mit der herkömmlichen Handhabung, ein
gemischt in 50% Polyethylen niedriger Dichte.
Fig. 2 den Test für die Sieblebensdauer für rotes Eisenoxidpig
ment, behandelt mit 0,5% Trimethylolethan und eingemischt
in 50% Polyethylen niedriger Dichte.
Fig. 3 den Test für die Sieblebensdauer für rotes Eisenoxidpig
ment, behandelt mit 0,5% Trimethylolpropan und eingemischt
in 50% Polyethylen niedriger Dichte.
Fig. 4 den Test für die Sieblebensdauer für Gerbzinkferritpig
ment ohne oberflächenmodifizierende Behandlung, in Ein
klang mit der herkömmlichen Handhabung, eingemischt in
50% Polyethylen niedriger Dichte.
Fig. 5 den Test für die Sieblebensdauer für Gerbzinkferritpig
ment, behandelt mit 1% Trimethylolethan und eingemischt
in 50% Polyethylen niedriger Dichte.
Fig. 6 den Test für die Sieblebensdauer für Gerbzinkferritpig
ment, behandelt mit 1% Pentaerythrit und eingemischt in
50% Polyethylen niedriger Dichte.
Die mit einem oberflächenaktiven Mittel gemäß der Erfindung behan
delten Pigmentteilchen sind vorteilhaft im wesentlichen zu jedem
Kunststoff oder Kunstharz zufügbar, einschließlich zu Kautschuk
verbindungen, wobei die behandelten Pigmentteilchen dem Kunststoff
zugegeben werden, während dieser in flüssiger oder vermischbarer
Form vorliegt.
Geeignete Kunststoffe und Kunstharze umfassen thermo
plastische und duroplastische Kunstharze, Kautschukverbindungen
und thermoplastische Elastomere. Die die gemäß der Erfindung behan
delten Pigmentteilchen enthaltenden Kunststoffe und Kunstharze sind
in Formverfahren, wie Extrudieren, Spritzen, Kalandrieren, Gießen,
Verdichten, Laminieren und Transferformen einsetzbar und auch bei
Beschichtungen, wie Lackierungen, filmbindende Schichten, Pulver
beschichtungen, Beschichtungen die nur Pigment und Kunstharz ent
halten und Farben verwendbar, und sind auch verwendbar in Tinten,
Farbstoffen, Farben, Imprägnierungen, Klebemitteln, Dichtungen,
Dichtungsmitteln, Kautschukgütern und zellenförmigen Produkten.
Beispiele geeigneter Kunststoffe und Kunstharze umfassen Alkyd
harze, ölmodifizierte Alkydharze, ungesättigte Polyester, natür
liche Öle, Epoxide, Nylon, thermoplastische Polyester, Polycarbo
nate, Polyethylene, Polybutylene, Polystyrole, Styrolbutadien
copolymere, Polypropylene, Ethylenpropylenco- und -terpolymere,
Silikonharze, natürliche und synthetische Kautschuke, Acryle,
phenolische Harze, Polyolxvmethylen, Polyurethane, Polysulfone,
Polysulfidkautschuke, Nitrocellulosen, Vinylbutyrate, Vinyle,
Ethylcellulose, Celluloseacetate und -butyrate, Viskoserayon,
Schellack, Wachse, Ethylencopolymere, wie Ethylenvinylacetat,
Ethylenacrylsäure und Ethylenacrylatcopolymere und dergleichen.
Kunststoffe und Kunstharze von besonderem Interesse sind Polyethy
lene hoher Dichte, niedriger Dichte und linearer niedriger Dichte,
Polypropylene, Polystyrole, Acrylnitril/Butadien/Styrol-Copolymer,
Polyvinylchlorid und Polyethylenterephthalat.
Pigmente, die für die Behandlung gemäß der Erfindung
geeignet sind, umfassen rote Eisenoxide (alpha-Ferrioxid), die
durch thermische Zersetzung von Ferrosulfaten hergestellt sind.
Diese roten Eisenoxide werden üblicherweise als "Copperas red"
bezeichnet. Rote Eisenoxide sind auch üblicherweise herstellbar
durch andere Verfahren, einschließlich der durch Dehydrieren des
gelben Eisenoxids (Geothits), Calcinieren von Magnetit und mit
tels direktem Niederschlag.
Andere, von der Erfindung erfaßte Pigmente umfassen gelbes Eisen
oxid (Göthit), schwarzes Eisenoxid (Magnetit) und divalente Fer
rite wie Zink und Magnesiumferrite. Solche Pigmente weisen hydro
phile Oberflächen auf.
Zinkferrite (wie handelsübliches Pigment Grade Mapico Tan 10A
von Columbian Chemicals Company) werden üblicherweise durch in
US-A-2 904 395 und 4 222 790 beschriebenen Verfahren
hergestellt. Die Zinkferrite zeigen weitgehend verbesserte
Dispergierbarkeit in Kunststoffen, falls sie erfindungsgemäß -
wie nachstehend ausgeführt - behandelt sind.
Unter die Erfindung fallende Pigmente haben repräsentativ Ober
flächen von 3 bis 20 m²/g, bestimmt durch die konventionelle BET-
Methode, und weisen eine typische Teilchengestalt auf, die im all
gemeinen nadelförmig, rundlich oder kubisch ist.
Es wird angenommen, daß geeignete oberflächenaktive
Mittel für die Oberflächenbehandlung nach der Erfin
dung aktive Stellen auf der Pigmentoberfläche, die das Benetzen
des Pigments durch nicht-polare Matrizen verhindert, blockieren.
Mit anderen Worten, spezifische aktive Stellen, die wahrschein
lich hochpolar sind, sorgen dafür, daß die Pigmentoberfläche mit
niederpolaren oder nicht-polaren Matrizen inkompatibel wird. Durch
Bedecken oder durch Anhängen eines Moleküls an derart aktive Stel
len wird die Kompatibilität des Pigments mit einer relativ nieder
polaren oder nichtpolaren Matrix stark erhöht.
Daher wird ein geeignetes oberflächenaktives Mittel mit hoher
Spezifität an derartige aktive Stellen angebunden. Umgekehrt muß
das freie Ende des oberflächen-behandelten Mittels, das nicht an
die Oberfläche des Pigments gebunden ist, eine Hälfte mit niedri
ger Polarität sein. Anmeldegemäß stehen hierfür Trimethyl
olethan (Beispiele 2 und 5) sowie Trimethylolpropan (Beispiel 3).
Wie im Zusammenhang mit den Beispielen 2 und 3 sowie den Fig. 2
und 3 nachfolgend diskutiert wird, sind Trimethylolethan und Tri
methylolpropan außerordentlich geeignet aufgrund ihres hochpolaren
(drei Hydroxylgruppen)-Endes, das stark an die Oxidoberfläche
gebunden ist und die kurze Alkanhälfte davon abstehen läßt und
geeignet für eine Verbesserung der Kompatibilität mit einer nicht
polaren Matrix, wie Polyolefin, ist.
Auf der anderen Seite, wie dies im Zusammenhang mit Beispiel 6
und Fig. 6 diskutiert wird, ist die schlechte Leistung des Penta
erythrits auf eine Oberflächenbehandlung zurückzuführen, bei der
das oberflächenaktive Mittel an die Oberfläche des Pigments gebun
den wird, die nicht-gebundene Hälfte jedoch polar ist. Pentaerythrit
bindet an das Eisenoxid in weitgehend derselben Art wie Trimethy
lolpropan oder Trimethylolethan. Jedoch ist die nicht-gebundene
Hälfte im Fall des Pentaerythrits eine polare OH-Gruppe, die einen
negativen Effekt auf die Dispersion des Eisenoxids im Polyethylen
ausübt.
Verfahren zur Oberflächenbehandlung, die von der Erfindung erfaßt
werden, umfassen das Einbringen des oberflächenaktiven Mittels in
einen Pigmentschlamm vor dem Trocknen, Behandeln der getrockneten
Pigmente vor dem Mahlen, und intensives Vermischen mit dem ferti
gen Pigment.
Die untere Menge an wirksamem Additiv ist die Menge, die eine Ein
schichtbedeckung der Pigmentoberfläche bewirkt. Die obere wirksame
Menge ergibt sich aus dem Auftreten eines überschüssigen Additivs,
das beim Vermischen verflüchtigt, in Filme eindringt oder eine
Pigmentausflockung bewirken kann. Es wurde gefunden, daß Verarbei
tungsbereiche von 0,1 bis 1,0 Gew.-% ausgezeichnet geeignet sind
für Pigmente mit Oberflächen von etwa 3 bis 20 m²/g. Ein bevorzug
tes Verarbeitungsniveau liegt im Bereich von etwa 0,3 bis 0,5%.
In den nachfolgend diskutierten Beispielen wurde ein vergleichen
des Testverfahren bezüglich der Sieblebensdauer beim Extrudieren
für Pigmentkonzentrate gegen eine Pigmentoberflächenbehandlung
durchgeführt. Üblicherweise umfaßt das Testverfahren drei Stufen.
Zunächst wird das Pigment oberflächenbehandelt (mit Ausnahme der
Kontrollprobe). Als zweites wird ein Pigment-thermoplastisches
Konzentrat hergestellt. Als drittes wird das Konzentrat bezüglich
der Sieblebensdauer beim Extrudieren untersucht.
In den Figuren entspricht die Numerierung der Figuren der Numerie
rung der Beispiele. Daher gibt Fig. 1 die Ergebnisse gemäß Bei
spiel 1 an. Die Figuren sind x-y-Darstellungen des Test für die
Sieblebensdauer, wobei die Ordinate den Rückdruck beim Extrudie
ren angibt und bis 34,47·10⁶ Pa unterteilt ist und die Abszisse die
verstrichene Zeit während des Druckaufbaues darstellt. Während
jedem Test wurde der Druckaufbau bis zu 20 Minuten aufgezeichnet.
In den folgenden Beispielen beziehen sich die "Prozentangaben"
auf "Gewichtsprozent".
Fig. 1 zeigt die Ergebnisse nach Beispiel 1, und bezieht sich auf
das Kontrollbeispiel, bei dem das rote Eisenoxidpigment nicht mit
einem oberflächenaktiven Mittel behandelt wird, sondern auf her
kömmliche Weise hergestellt ist. Das Pigmentkonzentrat wird
durch Mischen von rotem Eisenoxidpigment in Polyethylen niedriger
Dichte bei 50%iger Pigmentbeschickung hergestellt. Das rote Eisen
oxid ist handelsübliches Pigment Grade R297.
Das Polyethylen niedriger Dichte ist weiterhin durch
einen Schmelzindex von 10,0 gekennzeichnet.
Das rote Pigmentpulver ist mit Polyethylen niedriger Dichte auf
herkömmliche Weise vermischt. Zuerst wird das Pigmentpulver mit
Granulaten von Polyethylen niedriger Dichte in gleichen Gewichts
teilen durch Mischen in einer Banbury-Mühle gemischt, wobei bei
einer Ausgangstemperatur von 37,8°C begonnen
und eine Endtemperatur von 116°C erreicht wird.
Anschließend wird die vorausgehende Mischung zwei Durchgängen
in einer herkömmlichen Zweiwalzenmühle der Größe
20,3×45,7cm und einem Walzraum von 0,18 cm
und einer Walztemperatur von 66,6°C unterworfen.
Das sich ergebende gewalzte Konzentrat wird in einem Plasto-
Zerkleinerer granuliert. Das Konzentrat ist weiterhin durch einen
Schmelzfluß von 62,8 gekennzeichnet, bestimmt in Ein
klang mit dem Testverfahren ASTM D1238 - Bedingung N.
Anschließend wird das Kontroll-Konzentrat nach Beispiel 1 dem
Test für die Sieblebensdauer unterworfen. Beim herkömmlichen Ver
fahren zur Bestimmung der Sieblebensdauer wird das granulierte
thermoplastische Konzentrat schraubenextrudiert durch ein Sieb
mit einer Maschenweite von 150 mesh extrudiert, während der Auf
bau des Rückdruckes überwacht wird. Die Geschwindigkeit der Extru
dierschraube beträgt 100 U/min und die Temperatur der Extru
dierdüse beträgt 163°C. Das Extrudiersieb ist unterhalb der
Düse angeordnet und auf seiner Rückseite mit einer Lochplatte mit
relativ großen Lochdurchmessern und einem rückseitigen Sieb mit
einer Maschenweite von 80 mesh versehen. Im allgemeinen werden die
Agglomerate der dispergierten Phase auf dem Extrudiersieb angehäuft,
wobei der Widerstand gegen die Extrudierströmung zunimmt. Bei
aktueller Durchführung steigt der Strömungswiderstand eventuell
auf den Punkt an, an dem die Extrudierströmung auf eine nicht
praktikable Geschwindigkeit vermindert wird. Die Testsieblebens
dauer wird jener Zeit gleichgesetzt, die erforderlich ist, um
einen Rückdruck von 20,68·10⁶ Pa aufzubauen. Beim Kontroll-Konzentrat
zeigt Fig. 1 eine Sieblebensdauer für 20,68·10⁶ Pa von etwa 4 Minu
ten. Der Druck baut sich schrittweise auf und nach 7 Minuten werden
34,47·10⁶ Pa erreicht und bei dieser Zeit wird der Extruder an
gehalten.
Diese Beispiele zeigen die starke Verbesserung gegenüber dem Ver
gleichsbeispiel 1. Es werden dieselben Verfahren für die Herstel
lung und die Untersuchung des roten Eisenoxidpigments, das im
Polyethylen niedriger Dichte konzentriert ist, durchgeführt, mit
der Ausnahme, daß das Pigmentpulver zuvor mit einem Oberflächen
mittel behandelt wird, mit der Absicht, die Dispersion des Pigments
in dem Trägerharz aus Polyethylen niedriger Dichte zu verbessern.
Im allgemeinen gilt, je gleichförmiger die Dispersion, um so weni
ger werden Agglomerate oder Zusammenballungen der dispersen Phase
vorkommen und um so weniger wird ein Extrudier-Screening gestört.
Fig. 2 zeigt ein geradezu dramatisches Abflachen der Sieblebens
dauerkurve für rotes Eisenoxidpigment, das mit 0,5% Trimethylol
ethan behandelt ist und in 50% Polyethylen niedriger Dichte ein
gemischt ist. Bei der Behandlung mit dem oberflächenaktiven Mit
tel wird das Trimethylolethan zuvor in Wasser bei einer Konzen
tration von etwa 80% gelöst und dem trockenen Pigment zugegeben.
Das Pigment und das verdünnte Trimethylolethan werden in einem
Henschel-Mischer nach Reinigung mit Stickstoff stark gemischt.
Es ist kein weiteres Trocknen des Pigments erforderlich. Aus dem
weitgehend flachen Druck-Zeit-Profil gemäß Fig. 2 ergibt sich,
daß die Sieblebensdauer unbestimmt erweitert wird.
In jedem der Beispiele werden die oberflächenaktiven Mittel auf
Gewichtsprozent-Basis des Pigments in den Mischer zugegeben.
Beispielsweise werden zu einer Beladung von 2000 g Pigment etwa
20 g des oberflächenaktiven Mittels mit dem Pigment vermischt,
um 1% Behandlung zu ergeben.
Fig. 3 zeigt ein geradezu dramatisches Abflachen der Sieblebens
dauer für rotes Eisenoxidpulver, das mit 0,5% Trimethylolethan
behandelt und in 50% Polyethylen niedriger Dichte eingemischt
ist. Vorsorglich wird das Trimethylolpropan bis zu einer Konzen
tration von etwa 80% in Wasser gelöst und zu dem trockenen Pigment
zugegeben und in einem Henschel-Mischer vermischt. Es war
kein weiteres Trocknen des Pigments erforderlich. Aus dem weit
gehend flachen Druck-Zeit-Profil gemäß Fig. 3 ergibt sich, daß
die Sieblebensdauer unbestimmt erweitert wird.
Dieses Beispiel ist in bezug auf die nachfolgenden Beispiele ein Kon
trollbeispiel für ein Gerbzinkferritpigment, das eingemischt ist in
50% Polyethylen niedriger Dichte, und das auf weitgehend gleiche
Weise wie das Kontrollbeispiel 1 durchgeführt wird, mit der Aus
nahme, daß die Untersuchung der Sieblebensdauer mit einem Sieb
einer Maschenweite von 325 mesh erfolgt. Das Pigmemt ist Grade
Mapico Tan 10A. Für dieses Kontroll-Konzentrat
zeigt Fig. 4 eine Sieblebensdauer bis zu 20,68·10⁶ Pa
von etwa 20 Minuten.
Diese Beispiele zeigen die weitgehende Verbesserung gegenüber dem
Kontroll-Beispiel 4. Die vorhergehenden Verfahrensschritte werden
bei der Herstellung und der Untersuchung von Gerbzinkferritpigment,
das in Polyethylen niedriger Dichte konzentriert ist, bei
behalten, mit der Ausnahme, daß die Untersuchung für die Sieb
lebensdauer mit einem Sieb einer Maschenweite von 325 mesh durch
geführt wird.
Fig. 5 zeigt die weitgehende Verbesserung der Sieblebensdauer
kurve für Gerbzinkferritpigment, das mit 1% Trimethylolethan
behandelt und in 50% Polyethylen niedriger Dichte ein
gemischt wird. Das Trimethylolethan wird zuvor in Wasser bei
einer Konzentration von etwa 80% aufgelöst, dem trockenen Pigment
zugegeben und in einem Henschel-Mischer gemischt. Es ist
kein weiteres Trocknen des Pigments notwendig. Wie sich aus dem
Druck-Zeit-Profil ergibt, hat sich die Sieblebensdauer erheblich
erweitert. Die linear extrapolierte Sieblebensdauer auf 20,68·10⁶ Pa
beträgt etwa 31 Minuten.
Dieses Beispiel zeigt als negatives Beispiel eine weitgehende Ab
nahme in der Dispergierbarkeit relativ zum Kontrollbeispiel 4.
Das oberflächenaktive Mittel ist 1% Pentaerythrit, gelöst in
etwa 175 ml Wasser. Die geringe Eignung von Pentaerythrit ist
auf die nicht-gebundene polare Hälfte eine polare OH-Gruppe,
zurückzuführen, die einen negativen Effekt auf die Dispersion
des Eisenoxids im Polyethylen ausübt.
Claims (5)
1. Eisenoxidpigmente mit einem Gehalt eines oberflächenaktiven
Mittels mit verbesserter Dispergierbarkeit in einem Harzträger,
dadurch gekennzeichnet, daß das oberflächenaktive
Mittel aus der Gruppe Trimethylolpropan und Trimethylolethan
ausgewählt ist.
2. Eisenoxidpigmente nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das Pigment ausgewählt ist aus rotem Eisenoxid, gelbem
Eisenoxid und schwarzem Eisenoxid.
3. Eisenoxidpigmente nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das oberflächenaktive Mittel in einer Menge von 0,1 bis
1 Gew.-% des Pigments vorhanden ist.
4. Eisenoxidpigmente nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das oberflächenaktive Mittel in einer Menge von 0,3 bis
0,5 Gew.-% des Pigments vorhanden ist.
5. Pigmentdispersionen mit verbesserter Dispergierbarkeit in
Kunststoffen, umfassend ein Eisenoxidpigment nach einem der
Ansprüche 1 bis 4, dispergiert in einem Harzträger.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US07/118,216 US4798856A (en) | 1987-11-06 | 1987-11-06 | Pigment dispersion in resin |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3835759A1 DE3835759A1 (de) | 1989-05-18 |
DE3835759C2 true DE3835759C2 (de) | 1996-05-23 |
DE3835759C3 DE3835759C3 (de) | 2002-03-07 |
Family
ID=22377215
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE3835759A Expired - Lifetime DE3835759C3 (de) | 1987-11-06 | 1988-10-20 | Eisenoxide mit verbesserter Dispergierbarkeit in einem Harzträger und Pigmentdispersionen, enthaltend ein derartiges Eisenoxid, dispergiert in einem Harzträger |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4798856A (de) |
JP (1) | JPH0641535B2 (de) |
BE (1) | BE1004200A5 (de) |
DE (1) | DE3835759C3 (de) |
Families Citing this family (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4952617A (en) * | 1987-11-06 | 1990-08-28 | Columbian Chemicals Company | Dispersion of pigments in resins and coatings systems |
AU645596B2 (en) * | 1991-01-25 | 1994-01-20 | Kerr-Mcgee Chemical L.L.C. | Pigments of improved dispersibility in thermoplastic resins |
DE69333545T2 (de) * | 1992-12-24 | 2005-08-25 | Canon K.K. | Kunststoffzusatzmittel, Kunststoffzusammensetzung und Kunststoffformmasse, die dieses enthalten |
US5607994A (en) * | 1994-02-28 | 1997-03-04 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Processibility and lacing resistance when silanized pigments are incorporated in polymers |
AU2003252827B2 (en) * | 2002-01-14 | 2008-01-10 | Ansell Healthcare Products Llc | Magnetically detectable latex articles |
AU2003217882A1 (en) * | 2002-03-01 | 2003-09-16 | General Electric Company | Aliphatic polyester-acrylic blend molding composition having good ductility and weatherability |
US7241283B2 (en) * | 2003-04-25 | 2007-07-10 | Ad-Tech Medical Instrument Corp. | Method for intracranial catheter treatment of brain tissue |
JP3826933B2 (ja) * | 2003-10-24 | 2006-09-27 | 東洋インキ製造株式会社 | 熱可塑性樹脂用着色剤及びその利用 |
WO2008055244A2 (en) | 2006-10-31 | 2008-05-08 | Sensient Colors Inc. | Modified pigments and methods for making and using the same |
CA2697966C (en) | 2007-08-23 | 2018-11-06 | Sensient Colors Inc. | Self-dispersed pigments and methods for making and using the same |
JP2012523479A (ja) * | 2009-04-07 | 2012-10-04 | センシエント カラーズ エルエルシー | 自己分散性粒子並びにその製造方法及び使用方法 |
CN102796402B (zh) * | 2012-06-28 | 2013-12-25 | 上海大学 | 一种利用废弃硒鼓墨粉制备超细氧化铁红颜料的方法 |
CN104497640A (zh) * | 2014-12-26 | 2015-04-08 | 常熟洛克伍德颜料有限公司 | 一种酞菁蓝包覆氧化铁黄复合颜料的制备方法 |
US10189972B2 (en) | 2016-07-12 | 2019-01-29 | The Gillette Company Llc | Molding material |
Family Cites Families (23)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2316535A (en) * | 1939-05-03 | 1943-04-13 | Bohner George | Process for the production of pigment-containing products |
US2904395A (en) * | 1955-02-24 | 1959-09-15 | Columbian Carbon | Method for producing zinc ferrite pigment |
NL259274A (de) * | 1960-09-15 | |||
GB1017446A (en) * | 1962-08-15 | 1966-01-19 | British Titan Products | Titanium dioxide pigment and polymeric compositions containing the pigment |
CH606054A5 (de) * | 1974-04-12 | 1978-10-13 | Kenrich Petrochemicals | |
GB1307399A (en) * | 1969-10-30 | 1973-02-21 | Freeport Sulphur Co | Inorganic-organo titanate compositions and process for providing the same |
US3778288A (en) * | 1971-11-15 | 1973-12-11 | Coal Oil And Gas Corp Ltd | Methods for preparing master batches of additive concentrates |
US3978261A (en) * | 1973-04-06 | 1976-08-31 | Ici Australia Limited | Elastomeric particles having polymerizable surface layer |
US3860565A (en) * | 1973-10-01 | 1975-01-14 | Minnesota Mining & Mfg | Encapsulated isocyanurate catalyst |
US4116924A (en) * | 1975-07-15 | 1978-09-26 | Hercules Incorporated | Pigment concentrations |
US4002593A (en) * | 1975-07-17 | 1977-01-11 | Hercules Incorporated | Process for producing dispersions of pigments in condensation type polymers |
US4141751A (en) * | 1975-10-24 | 1979-02-27 | Malvern Minerals Company | Process for preparing modified particulate and/or fibrous, crystalline and amorphous inorganic substances |
DE2603050A1 (de) * | 1976-01-28 | 1977-08-18 | Basf Ag | Verfahren zur herstellung von leicht dispergierbaren, transparenten eisenoxidpigmenten |
US4230501A (en) * | 1978-07-31 | 1980-10-28 | Cities Service Company | Pigments dispersible in plastics |
US4277288A (en) * | 1978-10-06 | 1981-07-07 | Ciba-Geigy Corporation | Fluidized granulation of pigments using organic granulating assistant |
US4222790A (en) * | 1979-03-23 | 1980-09-16 | Cities Service Company | Calcination of ferrite tans |
GB2056461B (en) * | 1979-07-26 | 1983-04-27 | Ici Ltd | Dispersible inorganic pigment |
DK148327C (da) * | 1981-07-24 | 1985-11-04 | Neselco As | Pulver til brug ved toer sensibilisering for stroemloes metallisering |
US4357170A (en) * | 1981-07-30 | 1982-11-02 | The New Jersey Zinc Company | Titanium dioxide pigment treated to suppress yellowing in polymers |
US4478965A (en) * | 1982-05-20 | 1984-10-23 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Melt processable perfluorocarbon resin with degradation retarder |
DE3409722A1 (de) * | 1984-03-16 | 1985-09-26 | Bayer Ag, 5090 Leverkusen | Verfahren zur herstellung von gelbbraunen zinkferritpigmenten |
US4599114A (en) * | 1985-02-11 | 1986-07-08 | Atkinson George K | Treatment of titanium dioxide and other pigments to improve dispersibility |
DE3577985D1 (de) * | 1985-10-12 | 1990-07-05 | Nippon Soda Co | Organotitan-verbindungen und oberflaechenbehandlungsmittel. |
-
1987
- 1987-11-06 US US07/118,216 patent/US4798856A/en not_active Expired - Lifetime
-
1988
- 1988-10-20 DE DE3835759A patent/DE3835759C3/de not_active Expired - Lifetime
- 1988-10-31 JP JP63273374A patent/JPH0641535B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 1988-11-04 BE BE8801262A patent/BE1004200A5/fr not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE3835759C3 (de) | 2002-03-07 |
DE3835759A1 (de) | 1989-05-18 |
JPH0641535B2 (ja) | 1994-06-01 |
BE1004200A5 (fr) | 1992-10-13 |
JPH01149841A (ja) | 1989-06-12 |
US4798856A (en) | 1989-01-17 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE4001222C2 (de) | Dispersion von Pigmenten in Harzen und Beschichtungssystemen | |
DE3835759C2 (de) | Eisenoxide mit verbesserter Dispergierbarkeit in einem Harzträger und Pigmentdispersionen, enthaltend ein derartiges Eisenoxid, dispergiert in einem Harzträger | |
EP1845137B1 (de) | Verfahren zur Herstellung von Pigmentgranulaten und deren Verwendung | |
DE2317145C2 (de) | Mit Acrylpolymeren eingekapselte Organischpigment-Teilchen | |
WO2001085855A1 (de) | Verwendung von wachsmischungen für lacke | |
EP0651031B1 (de) | Verfahren zur Einfärbung von organischen Medien | |
DE1694704A1 (de) | Zusammensetzungen fuer Polymerisatzusaetze | |
DE1807890A1 (de) | Waermestabile Bleichromat-Pigmente | |
DE1916267C3 (de) | Verfahren zum Einbringen von Zusatzstoffen in thermoplastische Kunststoffe | |
DE69916552T2 (de) | Feine rote Eisenoxidpigmente und diese enthaltende Farb- oder Harzzusammensetzungen | |
DE69921957T2 (de) | Verfahren zur Herstellung eines gefärbten Polymerharzpulvers für eine Verwendung im Rotationgiessverfahren | |
EP3158006B1 (de) | Mischungen von beschichteten pigmenten und fettsäuresalzen zur einfärbung von pvc | |
WO2014091008A1 (de) | Beschichtete pigmente zur einfärbung von pvc | |
DE69519411T2 (de) | Vermischbare organische Pigmente | |
EP2771408B1 (de) | Kompositpartikel, verfahren zu deren herstellung und verwendung derselben | |
DE69609040T2 (de) | Pellets enthaltend in Äthylen-Vinylacetatpolymer dispergiertes Pigment | |
DE2642639C2 (de) | Pigmentartiges 2,9-Dichlorchinacridon und dieses enthaltendes Präparat | |
DE19811553A1 (de) | Rußgranulate | |
DE68922292T2 (de) | Verfahren zur Herstellung von pulverförmigen Zusammensetzungen, die Farbstoffe und/oder Pigmente enthalten und die unter Verwendung dieser Zusammensetzungen erthaltenen Produkte. | |
DE69933966T2 (de) | Wärmebeständige Gelbpigmente mit einer Pseudobrookitstruktur der Formel Fe(2-p-q-r-s)Li(p)Mg(q)Al(r)Ti(s)O(5) | |
DE2522986A1 (de) | Verfahren zur herstellung von pigmentzubereitungen fuer die einfaerbungen von kunststoffen | |
DE2231710A1 (de) | Mattlack | |
EP3158007B1 (de) | Beschichtete pigmente zur einfärbung von pvc | |
DE2450786C3 (de) | Pigmentzubereitungen | |
DE2255637C3 (de) | Verfahren zur Herstellung von Rußpellets |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
D2 | Grant after examination | ||
8363 | Opposition against the patent | ||
8366 | Restricted maintained after opposition proceedings | ||
8305 | Restricted maintenance of patent after opposition | ||
D4 | Patent maintained restricted |