NL7900471A - Pigment dispersions in polymeric plasticiser and polyethylene glycol - for general use, esp. with plastics - Google Patents

Abstract

Pigment is dispersed in a mixt. of polymeric plasticiser and polyethylne glycol. The plasticiser is a polyester with mol. wt. 1000-2000, e.g. derived from butane diol 1, 4 or pentacrythritol reacted with adipic or phthalic acid. The dispersion pref. also contains polystyrene or HDPE low pressure polyethylene. Used esp. for colouring or spin-dyeing of plastics and fibres. Suitable for use in any medium, giving good dispersion and coloristic properties. Deposits in or blockages of spinning nozzles are prevented.

Description

: * N: * N

t *> VO. 7022 BASF EARBEBT + FASERII AG., te Hamburg, Bondsrepubliek Duitsland.t *> VO. 7022 BASF EARBEBT + FASERII AG., In Hamburg, Federal Republic of Germany.

Pigmentpreparaten.Pigment preparations.

-Λ-Λ

Pigmentpreparaten zijn sinds lang bekend en hebben tot doel een verbetering van de dispergeerbaarheid want een goede dispergeerbaarheid is bij toepassing van de zuivere pigmenten meestal alleen te bereiken onder moeilijker procesomstandigheden. Ook zijn pigmentpreparaten bekend, wel-^ ke wel een verbeterde dispergeerbaarheid leveren, maar welke als gevolg van de daarin verwerkte dispergeerhulpmiddelen en/of dragers alleen kunnen worden toegepast voor kleuren van een beperkte groep media. Bij het · verwerken van pigmentpreparaten bestaat sinds lang de behoefte deze preparaten zo universeel mogelijk te kunnen toepassen, d.w.z. onafhankelijk 10 van het te kleuren medium. Doel van de uitvinding is pigmentpreparaten te verschaffen welke aan deze behoefte in grotere mate voldoen dan de bekende pigmentpreparaten.Pigment preparations have been known for a long time and aim to improve the dispersibility because good dispersibility can usually only be achieved under more difficult process conditions when the pure pigments are used. Pigment preparations are also known, which do provide improved dispersibility, but which, due to the dispersion aids and / or carriers incorporated therein, can only be used for colors of a limited group of media. There has long been a need in the processing of pigment preparations to be able to use these preparations as universally as possible, i.e. independently of the medium to be colored. The object of the invention is to provide pigment preparations which meet this need to a greater extent than the known pigment preparations.

Een ar Ier doel van de uitvinding is preparaten té Verschaffen met een zo groet mogelijk pigmentgehalte. Dit heeft in het bijzonder betrek-15 king op de bereiding van pigmentpreparaten op basis van organische pigmenten. Deze preparaten met een groot percentage pigment moeten bij voorkeur ook bij de late.re verwerking in een te kleuben medium goede verde-lingseigenschappen hebben en ook overigens verbeterde coloristische eigenschappen. Een ander doel van de uitvinding is pigmentpreparaten te be-20 reiden, welke bij toepassing in spinmengsels, d.w.z. bij het kleuren van een kunststofmassa voordat deze tot draden wordt gesponnen, geen inhomo-geniteiten vertonen, welke zouden leiden tot afzetttingen op de spindop en daarmee tot draadbreuk, b.v. zoals b.v. optreedt bij de tot dusver •gebruikelijke waspreparaten.An object of the invention is to provide preparations with the greatest possible pigment content. This relates in particular to the preparation of pigment preparations based on organic pigments. These preparations with a high percentage of pigment should preferably also have good distribution properties during late processing in a medium to be colored and also have otherwise improved coloristic properties. Another object of the invention is to prepare pigment preparations which, when used in spinning mixtures, ie when coloring a plastic mass before it is spun into threads, do not exhibit homogeneities which would lead to deposits on the spinneret and thus to wire breakage, e.g. such as e.g. occurs with the hitherto usual washing preparations.

25 De uitvinding verschaft daarom pigmentpreparaten, hoofdzakelijk voor toepassing in kunststofindustrie, welke béstaaft üit - a) een pigment, b) een polymere weekmaker, welke een molecüülgëvicht heeft Van 1000 - 2000, bestaande uit een ester van een polyaicóhol met 30 een meerwaardig zuur en -? Λ η Λ 7 *! i .kf · ” ·»·.· / * 2 c) een polyethyleenglycol.The invention therefore provides pigment preparations, mainly for use in the plastics industry, which comprise - a) a pigment, b) a polymeric plasticizer, which has a molecular weight of from 1000 to 2000, consisting of an ester of a polyaicol with a polyvalent acid and -? Λ η Λ 7 *! i .kf · "·» ·. · / * 2 c) a polyethylene glycol.

Volgens een andere uitwerking bevatten de pigmentpreparaten bovendien een hoeveelheid polystyreen of lagedrukpolyetheen.According to another effect, the pigment preparations additionally contain an amount of polystyrene or low-pressure polyethylene.

Onder "polymere weekmaker" worden, zoals vermeld, produkten ver-5 staan, welke in de polymeerchemie thuishoren en welke bestaan uit esters van meerwaardige alcoholen met meerwaardige zuren. B.v. gebruikt men hiervoor butaandiol-1of propaandiol-1,2 als diolen en adipinezuur, ftaalzuur en azelainezuur of mengsels daarvan als zuren. Produkten van dit type zijn in de handel verkrijgbaar en zij kunnen worden toegepast 1o in de pigmentpreparaten volgens de uitvinding. De polyethyleenglycolen hebben als grondstof het ethyleenglycol, terwijl door additie van ethy-leenoxyde daaruit de hogere termen van de ethyleenglyeolreeks kunnen worden opgebouwd. Voor de uitvinding zijn in het bijzonder polyethyleenglycolen met een molecuulgewicht van ongeveer 9000 bijzonder goed toe-15 pasbaar. De pigmentpreparaten, welke uitsluitend bestaan uit pigment, polymere weekmaker en polyethyleenglycol, zijn bij kamertemperatuur vast. Zelfs bij toepassing van organische pigmenten kan het pigmentgehal-te tot 75# bedragen. De gewichtsverhouding van polymere weekmaker tot polyethyleenglycol kan binnen zekere grenzen variëren. Een gunstige ver-20 houding is meestal 6 dln polymere weekmaker op 1+ dln polyethyleenglycol. Dit heeft vooral betrekking op die pigmentpreparaten, welke naast de polymere weekmaker en polyethyleenglycol ook nog lagedrukpolyetheen of polystyreen bevatten. Wanneer deze laatste polymeren ontbreken, dan is het gunstig het gehalte'aan polyethyleenglycol groter te kiezen om 25 maalbare poedervormige preparaten te verkrijgen.As mentioned, "polymeric plasticizer" refers to products which belong in polymer chemistry and which consist of esters of polyhydric alcohols with polyvalent acids. E.g. butanediol-1 or propanediol-1,2 is used for this as diols and adipic acid, phthalic acid and azelaic acid or mixtures thereof as acids. Products of this type are commercially available and they can be used in the pigment preparations of the invention. The polyethylene glycols have the raw material ethylene glycol, while the higher terms of the ethylene glyeol series can be built up therefrom by addition of ethylene oxide. In particular, polyethylene glycols with a molecular weight of about 9000 are particularly suitable for the invention. The pigment preparations, which consist exclusively of pigment, polymeric plasticizer and polyethylene glycol, are solid at room temperature. Even when using organic pigments, the pigment content can be up to 75 #. The weight ratio of polymeric plasticizer to polyethylene glycol can vary within certain limits. A favorable ratio is usually 6 parts of polymeric plasticizer to 1+ parts of polyethylene glycol. This mainly relates to those pigment preparations which, in addition to the polymeric plasticizer and polyethylene glycol, also contain low-pressure polyethylene or polystyrene. In the absence of the latter polymers, it is advantageous to choose a higher polyethylene glycol content in order to obtain crushable powder formulations.

Pigmentpreparaten van dit type kunnen worden bereid met op zichzelf bekende machines, b.v. in een verwarmbare kneder of in een extrusiepers. Volgens de uitvinding kan men in beginsel alle pigmenten gebruiken. VOORBEELD IPigment preparations of this type can be prepared with machines known per se, e.g. in a heatable kneader or in an extrusion press. In principle, all pigments can be used according to the invention. EXAMPLE I

30 In een kneder van 1*0 1 met sigmaschoepen welke kan worden verwarmd met stoom van 5 atmosfeer of gekoeld met water, worden 0,89 kg polymere weekmaker (een polyester van adipinezuur en butaandiol met een viscositeit bij 20°C van ongeveer 7000 mPa.s, bepaald volgens Dili 53015, wat overeenkomt met een molecuulgewicht van ongeveer 1^00) en 1,76 kg polyethy-35 leenglycol (molecuulgewicht ongeveer 9000) gesmolten bij maximale stoomdruk. Daarna wordt in h porties 7,35 kg ftalocyaninegroen toegevoegd, waarbij erop wordt gelet, dat na elke toevoeging van pigment een kneed-In a 1 * 0 1 kneader with sigma blades which can be heated with 5 atmosphere steam or cooled with water, 0.89 kg of polymeric plasticizer (a polyester of adipic acid and butanediol with a viscosity at 20 ° C of about 7000 mPa determined according to Dili 53015, which corresponds to a molecular weight of about 100) and 1.76 kg of polyethylene glycol (molecular weight about 9000) melted at maximum steam pressure. 7.35 kg of phthalocyanine green are then added in portions, taking care that after each addition of pigment a kneading

/ i 0 0 4 7 I/ i 0 0 4 7 I

3 * tare smelt wordt verkregen. Nadat alle pigment is toegevoegd, wordt het geheel nog 10 minuten gekneed onder volle stoomdruk. Daarbij verkrijgt de massa een temperatuur van 15^°C. Vervolgens schakelt men de verwarming uit en kneedt nog 20 minuten. Daarbij verkrijgt men een taaie smelt, zo-5 dat de sigmaschoepen weer volledig blank worden en de smlt in een trog kan worden gelost. Door kort afkoelen bereikt men, dat de smelt losspringt van de trog. Fijnmaken van de smelt wordt uitgevoerd met een snijmolen onder vorming van stukken van ongeveer 5 mm. Desgewenst kunnen deze stukken in een stiftmolen verder worden gemalen tot een fijn poeder onder 10 toevoegen van vloeibare stikstof.3 * melt melt is obtained. After all the pigment has been added, the whole is kneaded for another 10 minutes under full steam pressure. The mass thereby has a temperature of 15 ° C. Then the heating is turned off and kneaded for another 20 minutes. A tough melt is obtained thereby, so that the sigma blades become completely blank again and the melt can be discharged into a trough. By cooling briefly, the melt is released from the trough. Melting is performed with a cutting mill to form pieces of about 5 mm. If desired, these pieces can be further ground in a rotary mill to a fine powder with the addition of liquid nitrogen.

VOORBEELD IIEXAMPLE II

Men gaat te werk als in voorbeeld I, maar met dit verschil, dat men 0,93 kg polymere weekmaker, 2,77 kg polyethyleenglycol en 6.30 kg ftalo-cyanineblauw gebruikt. Men verkrijgt een massatemperatuur van 152°C.The procedure is as in Example 1, except that 0.93 kg of polymeric plasticizer, 2.77 kg of polyethylene glycol and 6.30 kg of phthalocyanine blue are used. A mass temperature of 152 ° C is obtained.

15 VOORBEELD IIIEXAMPLE III

Men gaat te werk als in voorbeeld I maar met dit verschil, dat men 0,96 kg polymere weekmaer gebruikt (polyester van adipinezuur en propaan-diol-1,2 met een viscositeit bij 20° van 12000 MPa.S, overeenkomend met een molecuulgewicht van ongeveer 1800), 2.h2 kg polyethyleenglycol met een 20 molecuulgewicht van 10.000 en 6,62 kg azopigment C.I. 15850.Men bereikt een massatemperatuur van 156°C.The procedure is as in Example 1 but with the difference that 0.96 kg of polymeric plastic mamer (polyester of adipic acid and propane-diol-1,2 with a viscosity at 20 ° of 12000 MPa.S, corresponding to a molecular weight, is used). of about 1800), 2.h2 kg of polyethylene glycol with a molecular weight of 10,000 and 6.62 kg of azo pigment CI 15850. A mass temperature of 156 ° C is reached.

VOORBEELD IVEXAMPLE IV

Men gaat te werk-als in voorbeeld I, maar-gebruikt 0,91 kg polymere weekmaker, 1,82 kg polyethyleenglycol en 7,27 kg bisazopigment C.I.12^75.Proceed as in Example 1 but use 0.91 kg of polymeric plasticizer, 1.82 kg of polyethylene glycol and 7.27 kg of bisazo pigment C.I. 12 ^ 75.

25 De massa bereikt een temperatuur van 165°C.The mass reaches a temperature of 165 ° C.

VOORBEELD VEXAMPLE V

In een menger worden 180,0 kg eadmiumrood, 3^,2 kg granules poly- . styreen en 57,0 kg poedervormig polystyreen met elkaar gemengd. Daarna worden 22,8 kg polymere weekmaker (polyester van adipinezuur en propaan-30 diol-1,2 met een viscositeit bij 20°C van 2500 mPa.S, overeenkomend met een molecuulgewicht van ongeveer 1200) en 6,0 kg polyethyleenglycol toegevoegd en ermeer gemengd, zoals in voorbeeld I. Het mengsel wordt afge-koeld met water. Na 5 minuten verkrijgt men een homogeen mengsel van de componenten, dat door een klep in de bodem wordt af gevoerd. Het verdere 35 verwerken van het mengsel wordt uitgevoerd in een kneder met dubbele worm en vier kneedzones. Het mengsel wordt met een doseerworm aan de 790047? < wormkneder toegevoerd. De temperatuur tij het kneden "bedraagt ongeveer 190°C. Na het toevoeren "bereikt de massa een temperatuur van 220°C.In a mixer, 180.0 kg of eadmium red, 3 ^ 2 kg of granules are poly-. styrene and 57.0 kg of powdered polystyrene mixed together. Thereafter, 22.8 kg of polymeric plasticizer (polyester of adipic acid and propane-30 diol-1.2 with a viscosity at 20 ° C of 2500 mPa.S, corresponding to a molecular weight of about 1200) and 6.0 kg of polyethylene glycol are added and mixed more, as in Example 1. The mixture is cooled with water. After 5 minutes, a homogeneous mixture of the components is obtained, which is discharged through a valve in the bottom. The further processing of the mixture is carried out in a double worm kneader with four kneading zones. The mixture is fed with a dosing worm to the 790047? <worm kneader supplied. The kneading temperature "is about 190 ° C. After feeding" the mass reaches a temperature of 220 ° C.

De smelt wordt af gevoerd als een streng en gekoeld in een waterbad, daarna "bevrijd van water en in een granulator in stukken gesneden. Desgewenst 5 kan men het granulaat nog verder tot een poeder malen.The melt is discharged as a strand and cooled in a water bath, then "freed from water and cut into pieces in a granulator. If desired, the granulate can be further milled to a powder.

VOORBEELD VIEXAMPLE VI

Men gaat te werk als in voorbeeld V met dit verschil, dat men 120,0 kg van het pigmentpreparaat .volgens voorbeeld II, 96,0 kg gegranuleerd polystyreen, 75,0 kg poedervormig polystyreen en 9,0 kg van de polymere 10 weekmaker uit voorbeeld V gebruikt. De massatemperatuur bedraagt 200° C. VOORBEELD VIIProceed as in example V with the difference that 120.0 kg of the pigment preparation according to example II, 96.0 kg of granulated polystyrene, 75.0 kg of powdered polystyrene and 9.0 kg of the polymeric plasticizer are extracted. Example V. The mass temperature is 200 ° C. EXAMPLE VII

Men gaat te werk als in voorbeeld V, met dit verschil, dat men gebruikt I 180,0 kg van een mengsel van cadmiumrood en ijzeroxyderood, lj-5,0 kg I gegranuleerd polystyreen, U8„0 kg poedervormig polystereen, 21,0 kg van ! 15 de polymere weekmaker uit voorbeeld V en 6,0 kg polyethyleenglycol met i een molecuulgewicht van 9000. De massatemperatuur bedraagt 220°C.The procedure is as in Example V, except that 180.0 kg of a mixture of cadmium red and iron oxide red, L-5.0 kg, granulated polystyrene, U8.0 kg of powdered polysterene, 21.0 kg are used. from ! The polymeric plasticizer of Example V and 6.0 kg of polyethylene glycol with a molecular weight of 9000. The mass temperature is 220 ° C.

I VOORBEELD VIIII EXAMPLE VIII

Men gaat te werk als in voorbeeld V maar gebruikt 150,0 kg chroomgeel 75a0 kg gegranuleerd lagedrukpolyetheen, 39,0 kg poedervormig 20 lagedrukpolyetheen, 21,0 kg van de polymere weekmaker uit voorbeeld V en 15,0 kg polyethyleenglycol. De massatemperatuur bedraagt 190°C.Proceed as in Example V but use 150.0 kg of chrome yellow 75a0 kg of granulated low-pressure polyethylene, 39.0 kg of powdery low-pressure polyethylene, 21.0 kg of the polymeric plasticizer of Example V and 15.0 kg of polyethylene glycol. The mass temperature is 190 ° C.

1 VOORBEELD IX1 EXAMPLE IX

Men gaat te werk -zoals in voorbeeld V, maar gebruikt 126,0 kg van het in voorbeeld I bereide pigmentpreparaaat, 105,0 kg gegranuleerd 25 lagedrukpolyetheen en 69,0 kg poedervormig lagedrukpolyetheen. De massa temperatuur bedraagt ongeveer 230°C.Proceed as in example V, but use 126.0 kg of the pigment preparation prepared in example I, 105.0 kg of granulated low-pressure polyethylene and 69.0 kg of powdered low-pressure polyethylene. The mass temperature is about 230 ° C.

79 0 0 4 7"!79 0 0 4 7 "!

Claims (1)

Pigmentpreparaat met een gehalte aan weekmaker en aan polyethy-leenglycol met het kenmerk, dat het preparaat bestaat uit a) een pigment, b) een polymere weekmaker met een molecuulgewicht van 1000 - 2000, 5 bestaande uit een ester van een polyalcohol met een meerwaardig zuur, c) een polyethyleenglycol en eventueel d) een polystyreen of lage drukpolyethe en. -o-o- Λ· 780 34 7i - *Pigment preparation with a plasticizer and polyethylene glycol content, characterized in that the preparation consists of a) a pigment, b) a polymeric plasticizer with a molecular weight of 1000-2000, consisting of an ester of a polyalcohol with a polyvalent acid c) a polyethylene glycol and optionally d) a polystyrene or low pressure polyethene. -o-o- Λ · 780 34 7i - *