ДИСПЕРГИРУЮЩИЙ АГЕНТ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ВОДНЫХ ПИГМЕНТНЫХ ПАСТ Российский патент 2015 года по МПК C09B67/20 C09D17/00 

Изобретение относится к составу диспергирующего агента для получения водных пигментных паст, применяемых для колорирования текстильных материалов методами печати и крашения, в качестве колеровочных паст для воднодисперсионных лакокрасочных материалов и флексографских красок, согласно которому диспергирующий агент содержит смесь поверхностно-активных веществ (ПАВ), состоящую из неионогенных и анионактивных компонентов следующего строения:

- неионогенное поверхностно-активное вещество (компонент А) общей формулы

где n=10-21, m=8-20, q=0-20;

- анионактивное поверхностно-активное вещество (компонент Б) общей формулы

где k=0-21, p=10-18.

Применение смеси ПАВ позволяет существенно интенсифицировать процесс получения пигментных паст по сравнению с использованием индивидуальных ПАВ, улучшить их потребительские свойства за счет повышения агрегативной устойчивости, красящей способности и совместимости с полимерными связующими.

Изобретение относится к химической промышленности, в частности к производству водных пигментных паст, применяемых для колорирования текстильных материалов методами печати и крашения, в качестве колеровочных паст для воднодисперсионных лакокрасочных материалов и флексографских красок.

Применение смесей поверхностно-активных веществ различного строения в качестве диспергирующих агентов известно в практике приготовления водных пигментных паст.

Так, согласно патенту (Пат. США №5855662, кл. C08K 5/00, опубл. 5.01.1999) диспергирующий агент представляет собой смесь неионогенных продуктов: продукта присоединения окиси этилена и окиси пропилена к алкилированному стиролом фенолу и полиэтиленгликоля с м.в. 400. К недостаткам этого диспергирующего агента следует отнести низкую биоразлагаемость производных фенола.

Известно также применение амфотерной добавки к неионогенным ПАВ при получении водных пигментных паст (Европ. Пат. ЕР 1332183 B1, кл. C09B 67/00, заявл. 23.10.2001, опубл. 16.04.2004). Согласно патенту, введение добавки, представляющей собой алкилимиды фталевой кислоты (стеарил- или олеилфталимид) к неионогенному ПАВ на основе оксиэтилированных жирных спиртов приводит к интесификации процесса диспергирования и улучшению потребительских свойств пигментных паст при колорировании лакокрасочных материалов, однако не дает положительного эффекта при колорировании текстильных материалов.

Наиболее близким по технической сущности и получаемому эффекту является способ получения водных пигментных паст с использованием диспергирующего агента, представляющего собой смесь неионогенных и анионных продуктов (Пат. США №5935315, кл. C09D 17/00, опубл. 10.08.1999). Неионогенный ПАВ в предлагаемой смеси представляет продукт присоединения окиси этилена и окиси пропилена (1-15 моль на 1 моль) к моноэтаноламиду или к диэтаноламиду синтетической жирной кислоты, а анионактивный ПАВ представляет собой алкил- и алкиларилсульфты или их оксиэтилированные или оксипропилированные производные, содержащие 1-5 оксиалкильных групп.

К недостаткам предложенного диспергирующего агента следует отнести:

- низкую биоралагаемость анионактивного компонента смеси, обусловленную присутствием алкилфенольных фрагментов в структуре;

- обильное пенообразование как в процессе приготовления пигментных паст, так и в процессе их последующего использования, что вызывает необходимость применения пеногасителей.

Целью данного изобретения явилась разработка диспергирующего агента для получения водных пигментных паст, применяемых для колорирования текстильных материалов методами печати и крашения, в качестве колеровочных паст для воднодисперсионных лакокрасочных материалов и флексографских красок, позволяющего существенно интесифицировать процесс их приготовления, а также улучшить их потребительские свойства за счет повышения агрегативной устойчивости, красящей способности и совместимости с полимерными связующими.

Поставленная цель достигается при применении в качестве диспегирующего агента смеси неионогенного и анионактивного ПАВ следующего строения:

- неионогенное поверхностно-активное вещество (компонент А) общей формулы

где n=10-21, m=8-20, q=0-20;

- анионактивное поверхностно-активное вещество (компонент Б) общей формулы

где k=0-21, p=10-18

при массовом соотношении компонента А к компоненту Б А:Б=1:0,06-1.

Предлагаемый диспергирующий агент эффективен при получении водных пигментных паст на основе колорантов различной химической природы: моноазо- и дисазопигментов, полициклических и фталоцианиновых пигментов, сажи.

Положительный эффект от применения данного изобретения выражается в следующем:

- улучшаются потребительские свойства пигментных паст за счет повышения агрегативной устойчивости, красящей способности и совместимости с полимерными связующими;

- исключается применение специальных пеногасителей при получении пигментных паст;

- используются пигменты различной химической природы, позволяющие получать полную цветовую гамму;

- используются доступные ПАВ, широко применяемые в промышленности;

- применяемые ПАВ не токсичны и легко подвергаются биоразложению;

- используемые в качестве анионактивного компонента эфиры сульфоянтарной кислоты не содержат электролитов, что обусловлено методом их получения, и, следовательно, не влияют на системы полимерных связующих при применении пигментных паст.

Получение водных пигментных паст с применением предлагаемого диспергирующего агента иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1. В лабораторный аппарат с фрезерной мешалкой загружают 50 г (50 масс.%) зеленого фталоцианинового пигмента (C.I. Pigment Green 7), 2,3 г (2,3 масс.%) компонента А (n=17-21; m=10-12; q=5), 7,7 г водного раствора, содержащего 2,3 г (2,3 масс.%) компонента Б (k=10; p=16-18), 6 г (6 масс.%) диэтиленгликоля и добавляют воду до общего веса 100 г. После предварительного диспергирования до получения однородной суспензии массу переносят в бисерную мельницу и диспергируют с шариками диаметром 0,5-1,2 мм до получения требуемой дисперсности (основной размер частиц 1-2 мкм). Затем пигментный препарат отделяют от мелющих тел процеживанием через металлическую или капроновую сетку. Получают 100 г (100 масс.%) зеленой пигментной пасты с содержанием пигмента 50 масс.%.

Пример 2. В лабораторный смеситель с Z-образными лопастями загружают 278,25 г голубого фталоцианинового пигмента (C.I. Pigment Blue 15) в виде подсушенной водной пасты, содержащей 165 г (33 масс.%) сухого пигмента, 8,25 г (1,65 масс.%) компонента А (n=17-21; m=10-12; q=10), 27,5 г водного раствора, содержащего 8,25 г (1,65 масс.%) компонента Б (k=10; p=17) и 30 г (6,0 масс.%) 1,2-пропиленгликоля. После пластичного размола в течение 1 часа к массе добавляют воду до общего веса 500 г, перемешивают до получения однородной суспензии, переносят в бисерную мельницу и диспергируют с шариками диаметром 0,5-1,2 мм до получения дисперсности 1-2 мкм. Пигментную пасту отделяют от мелющих тел фильтрацией. Получают 500 г (100 масс.%) голубой пигментной пасты с содержанием пигмента 33 масс.%.

Пример 3. Смесь 46 г (46 масс.%) голубого фталоцианинового пигмента (C.I. Pigment Blue 15:3), 2,3 г (2,3 масс.%) компонента А (n=17-21; m=10-12; q=5), 6,66 г водного раствора, содержащего 2,0 г (2,0 масс.%) компонента Б (k=20; p=14-18), 6 г (6 масс.%) диэтиленгликоля и 39,04 г воды перерабатывают как в примере 1. Получают 100 г (100 масс.%) зеленовато-голубой пигментной пасты с содержанием пигмента 46 масс.%.

Пример 4. Смесь 38 г (38 масс.%) красного моноазопигмента (C.I. Pigment Red 112), 1,9 г (1,9 масс.%) компонента А (n=17-21; m=10-12; q=5), 6,4 г водного раствора, содержащего 1,9 г (1,9 масс.%) компонента Б (k=10; p=16-18), 10 г (10 масс.%) глицерина и 43,7 г воды перерабатывают как в примере 1. Получают 100 г (100 масс.%) красной пигментной пасты с содержанием пигмента 38 масс.%.

Пример 5. Смесь 40 г (40 масс.%) красного моноазопигмента (C.I. Pigment Red 210), 2 г (2 масс.%) компонента А (n=18; m=20; q=5), 6,66 г водного раствора, содержащего 2 г (2 масс.%) компонента Б (k=10; р=16-18), 6 г (6 масс.%) диэтиленгликоля и 45,34 г воды перерабатывают как в примере 1. Получают 100 г (100 масс.%) синевато-красной пигментной пасты с содержанием пигмента 40 масс.%.

Пример 6. Смесь 27 г (27 масс.%) желтого дисазопигмента (C.I. Pigment Yellow 13), 1,5 г (1,5 масс.%) компонента А (n=17-21; m=10-12; q=10), 1,5 г (1,5 масс.%) компонента Б (k=10; р=17), 10 г (10 масс.%) глицерина и 60 г воды перерабатывают как в примере 1. Получают 100 г (100 масс.%) желтой пигментной пасты с содержанием пигмента 27 масс.%.

Пример 7. Смесь 35 г (35 масс.%) желтого дисазопигмента (C.I. Pigment Yellow 83), 5 г (5 масс.%) компонента А (n=16-18; m=20; q=0), 1 г водного раствора, содержащего 0,3 г (0,3 масс.%) компонента Б (k=20; р=14-18), 6 г (6 масс.%) пропиленгликоля и 53 г воды перерабатывают как в примере 1. Получают 100 г (100 масс.%) золотисто-желтой пигментной пасты с содержанием пигмента 35 масс.%.

Пример 8. Смесь 35 г (35 масс.%) желтого дисазопигмента (C.I. Pigment Yellow 12), 5 г (5 масс.%) компонента А (n=16-18; m=20; q=0), 1 г водного раствора, содержащего 0,3 г (0,3 масс.%) компонента Б (k=0; р=14-18), 6 г (6 масс.%) пропиленгликоля и 53 г воды перерабатывают как в примере 1. Получают 100 г (100 масс.%) желтой пигментной пасты с содержанием пигмента 35 масс.%.

Пример 9. Смесь 35 г (35 масс.%) оранжевого дисазопигмента (C.I. Pigment Orange 34), 8 г (8 масс.%) компонента А (n=16-18; m=10-12; q=0), 1 г водного раствора, содержащего 0,3 г (0,3 масс.%) компонента Б (k=20; р=14-18), 6 г (6 масс.%) диэтиленгликоля и 50 г воды перерабатывают как в примере 1. Получают 100 г (100 масс.%) оранжевой пигментной пасты с содержанием пигмента 35 масс.%.

Пример 10. Смесь 150 г (30 масс.%) γ-модификации хинакридонового пигмента (C.I. Violet 19), 10 г (2 масс.%) компонента А (n=16-18; m=10-12; q=5), 15 г водного раствора, содержащего 4,5 г (0,9 масс.%) компонента Б (k=20; р=14-18), 30 г (6 масс.%) полиэтиленгликоля - 9 и 295 г воды перерабатывают как в примере 2. Получают 500 г (100 масс.%) розовой пигментной пасты с содержанием пигмента 30 масс.%.

Пример 11. Смесь 40 г (40 масс.%) розового хинакридонового пигмента (C.I. Red 122), 2 г (2 масс.%) компонента А (n=16-18; m=10-12; q=5), 6,66 г водного раствора, содержащего 2 г (2 масс.%) компонента Б (k=20; р=14-18), 10 г (10 масс.%) диэтиленгликоля и 41,34 г воды перерабатывают как в примере 1. Получают 100 г (100 масс.%) розовой пигментной пасты с содержанием пигмента 40 масс.%.

Пример 12. Смесь 25 г (25 масс.%) фиолетового диоксазинового пигмента (C.I. Violet 23), 2 г (2 масс.%) компонента А (n=17-21; m=10-12; q=5), 6,66 г водного раствора, содержащего 2 г (2 масс.%) компонента Б (k=10; р=16-18), 5 г (5 масс.%) глицерина и 61,34 г воды перерабатывают как в примере 1. Получают 100 г (100 масс.%) фиолетовой пигментной пасты с содержанием пигмента 25 масс.%.

Пример 13. Смесь 42 г (42 масс.%) сажи (C.I. Pigment Black 7), 8 г (8 масс.%) компонента А (n=17-21; m=10-12; q=0), 6,66 г водного раствора, содержащего 2 г (2 масс.%) компонента Б (k=10; р=16-18), 8 г (8 масс.%) диэтиленгликоля и 35,34 г воды перерабатывают как в примере 1. Получают 100 г (100 масс.%) черной пигментной пасты с содержанием пигмента 42 масс.%.

Изобретение относится к составу диспергирующего агента для получения водных пигментных паст, применяемых для колорирования текстильных материалов, в воднодисперсионных лакокрасочных материалах и флексографских красках. Диспергирующий агент содержит синергическую смесь, состоящую из неионогенных поверхностно-активных веществ (ПАВ) и анионактивных ПАВ. Неионогенное ПАВ формулы

где n=10-21, m=8-20, q=0-20.

Анионактивное поверхностно-активное вещество формулы

где k=0-21, p=10-18.

Предложенная синергическая смесь ПАВ обеспечивает интенсификацию процесса получения пигментных паст по сравнению с использованием индивидуальных ПАВ, позволяет улучшить их потребительские свойства за счет повышения агрегативной устойчивости, красящей способности и совместимости с полимерными связующими. 13 пр.

Диспергирующий агент для получения водных пигментных паст, представляющий собой смесь неионогенного и анионактивного поверхностно-активных веществ, отличающийся тем, что состоит из смеси поверхностно-активных веществ следующего строения:
неионогенное поверхностно-активное вещество (компонент А) общей формулы

где n=10-21, m=8-20, q=0-20,
анионактивное поверхностно-активное вещество (компонент Б) общей формулы

где k=0-21, p=10-18,
при массовом соотношении компонента А к компоненту Б А:Б=1:0,06-1.