Brevet FR2009650A1 — publié le 19700206

i 2009650 la présente invention est relative à des préparations de pigments qui se prêtent à la coloration dans la masse des matières thermoplastiques. On connaît déjà des préparations de pigments convenant à la 5 coloration des matières thermoplastiques, qui contiennent le pigment finement dispersé dans le polyéthylène. On peut les obtenir en mettant le pigment en suspension dans une solution du polymère dans un solvant tel qu'un hydrocarbure liquide, en précipitant le polyéthylène de cette solution par addition d'un liquide miscible au solvant, mais ne dissol-10 vant pas le polyéthylène, et en séchant. Comme il n'est pratiquement pas possible d'éliminer les restes de solvant des préparations de pigments ainsi obtenues, l'emploi de ces préparations pour la fabrication de fils colorés dans la masse a l'inconvénient de former des écailles à la surface des fibres, par suite de 11évaporation du solvant à la 15 température d'emploi. D'après un autre procédé, on obtient de telles préparations de pigments par action de forces de cisaillement sur un mélange de pigment et de polyéthylène à chaud. Mais, comme l'action dispersante du polyéthylène est insuffisante, on ne peut obtenir le degré de 20 dispersion voulu du pigment que par une grande dépense d'énergie. Dans certains cas, la température de mélange élevée nuit aussi à la qualité de la préparation de pigment. • Les préparations de pigments suivant l'invention ne présentent pas ces inconvénients. Ces préparations dej^igments, qui se prê-25 tent remarquablement bien à la coloration dans la masse des matières thermoplastiques, contiennent s A) 10% à 70% d'un pigment, ' B) 15$ à 89fo d'une polyoléfine, 0) 1% à 15$ d'un amide gras contenant 8 à 22 atomes de 30 carbone et d.'aminé de- formule X-HH-R-0H, où X représente un atome d1 hydrogène ou le groupe R-0H et où E. représente un radical hydrocarboné contenant plus d'un atome de carbone, de préférence 2 à 4 atomes de carbone 0 Les nouvelles préparations de pigments peuvent contenir des 35 pigments minéraux tels que l'oxyde de titane, l'oxyde de cadmium, 1' oxyde de fer ou le noir de fumée, ou des pigments organiques (azoïques, phtalocyanines, dérivés de la quinacridone, dérivés de 1'anthraquinone ou dérivés de l'acide pérylène-tétracarboxylique par exemple). 69 17555 2 2009650 Les polyoléfines1 sont le polyéthylène, le polypropylène ou * •des mélanges de polyéthylène et de polypropylène à masse moléculaire moyenne comprise entre 1.000 et 70.000. Les nouvelles préparations de pigments peuvent contenir par exemple un polyéthylène à masse molé-5 culaire moyenne comprise entre lo000 et 70.000.et ayant un point de ramollissement de 80°C à 125°C, ou mieux un polyéthylène à masse moléculaire moyeruoe comprise entre 4.000 et 50.000 et ayant un point de. ramollissement de 85°C à 120°C. Les amides utilisés dérivent d'un acide gras contenant 8 à 10 22 atomes de carbone, de préférence 12 à 18 atomes de carbone, tel que l'acide oléique, l'acide stéarique ou l'acide palmitique, et d'une hydroxyalkylamine ou bis-hydroxyalkylamine dont les radicaux hydroxy-alkyle contiennent 2 à 4 atomes de carbone; on préfère 1'éthanolamine et la diéthanolamine. 15 Earmi les amides utilisables figurent le stéaro-éthannlami- de, 1'oléo-éthanolamide et l'oléo-diéthanolamide, de préférence l'oléo— éthanolamide. On obtient ces amides d'une manière connue, par exemple en traitant l'acide gras ou un de ses.dérivés fonctionnels, tel que le 20 chlorure d'acide, par 1*aminé hydroxylée. On peut aussi partir de mélanges d'acides gras ou de dérivés fonctionnels d'acides gras et de mélanges d'aminés hydroxylées. C'est ainsi qu'on obtient un amide par-. ticulièrement actif en traitant une molécule d'acide oléique brut par 1,1 à 1,3 molécule d'éthanolamine entre 120°C et 180°C. 25 Les préparations de pigments contenant 10% à 50$ en poids de pigment, 35$ à 89$ en poids de polyéthylène (masse moléculaire moyenne comprise entre 4.000 et 50.000) et 1$ à 15$ en poids d'oléo-éthanolamide présentent un intérêt technique particulier. On peut obtenir ces nouvelles préparations de pigments en 50 faisant agir des forces de cisaillement sur un pigment additionné des quantités indiquées de polyéthylène et d'un amide gras du type indiqué, jusqu'à ce que le pigment soit uniformément réparti. On peut effectuer cette opération dans un broyeur ou de préférence dans un ma- i laxeur; on a avantage à opérer à des températures où le mélange est 35 plastique. Les températures comprises entre 80°C et 110°C conviennent particulièrement bien. On peut cependant aussi traiter le pigment sous forme de pâte pressée aqueuse. Dans ce mode opératoire, on sèche le mélange de pigment humide, de polyéthylène et d'amide avant d'appliquer 69 17555 3 2009650 les forces de cisaillement, ou on malaxe le mélange aqueux dans un malaxeur chauffe, éventuellement sous vide, à 80°-95°C, jusqu'à ce que l'eau soit évaporée. Les nouvelles préparations de pigments, qui peuvent se pré-ç senter sous forme de poudre, de flocons ou de granulé, se prêtent remarquablement bien à la coloration dans la masse des matières thermoplastiques, ps.r exemple des polyamides et des polyesters, mais surtout des polyoléfines, telles que le polyéthylène ou le polypropylène. On obtient des résultats particulièrement bons avec des ^0 nouvelles préparations de pigments dans la coloration dans la masse des fils de polyoléfines, telles que le polypropylène. On obtient ainsi, même avec des colorations très foncées (teneur en pigment allant jusqu'à 3$) des fils colorés dans la masse à répartition uniforme du pigment et à grande résistance à la rupture, qui se distin-^ guent par un meilleur glissement et un bobinage plus facile. Dans les exemples qui suivent, les parties et pourcentages sont en poids. EXEMPLE 1.- On plastifie 60 parties d'un polyéthylène de masse moléculai-20 re moyenne 5.400 avec 10 parties d'oléo-éthanolamide dans un malaxeur chauffé à la vapeur à 90°-95°0. On ajoute, sans interrompre le malaxage, 120 parties d'une pâte aqueuse pressée de phtalocyanine cuivriaue à 25$, et on malaxe à la même température jusqu'à ce que l'eau soit évaporée. On malaxe ensuite pendant une heure à 70°-95°C environ. La .t* 25 préparation de pigment ainsi obtenue est épaisse et plastique. Apres - refroidissement, on la granule. Les fils de polypropylène colorés dans la masse avec cette préparation de pigment contiennent le pigment sous une forme très finement divisée. EXEMPLE 2.- 30 On mélange 120 parties d'une pâte aqueuse pressée de phtalo cyanine cuivrique halogénée à 25$ avec 10 parties d1oléo-éthanolamide, et on sèche le mélange à 100°C. On introduit le produit sec dans 60 parties de polyéthylène fondu (masse moléculaire moyenne 5.400 ) et on malaxe le mélange à 70°-95°C pendant une heure. On obtient une prér/. 35 ration de Tl~;;.ent qu'on granule de la manière habituelle. En filant du polyrr.-.!.-* £. iiiticnnc- ôe cc-tte prépara tien de pigment, on i*;;t des ïii pï ; * • ^I.-îîï-: s», dans lesquels le pi.,"a:enl er-t :5- BAD ORIGINAL ' 69 17555 4 2009650 ' EXEMPLE 3.- On mélange à 70°C dans un malaxeur chauffé 60 parties de polyéthylène (masse moléculaire moyenne 5.400), 10 parties de l'aniide ob-. tenu comme ci-dessous et 30 parties de noir de fumée, puis on malaxe vers 90°C pendant une heure. Après refroidissement, on granule la préparation de pigment obtenue. On chauffe à 150°C 100 parties d'acide oléique industriel (indice d'acide 185-210, indice d'iode 75-95) avec 25 parties d1éthanolamine jusqu'à évaporation complète de l'eau. On obtient un amide 1q dont 5 parties, dissoutes dans l'éthanol, consomment 0,2 à 1 cm3 de potasse N/10, de préférence 0,5 à 1 cm3. EXEMPLE 4.- On mélange pendant 20 minutes dans un malaxeur à chauffage 30 parties de polyéthylène (masse moléculaire moyenne voisine de 5.000), 30 parties de polyéthylène (masse moléculaire voisine de 40.00C 10 parties de 1'amide gras de l'exemple 3 et 30 parties d'oxyde de titane, puis on malaxe à 90°-110°C pendant une heure. Après refroidissement, on granule la préparation de pigment ainsi obtenue. EXEMPLE 5.- 2q On mélange pendant environ 30 minutes dans un malaxeur à chauffage 60 parties de polyéthylène (masse moléculaire moyenne 40.000) 10 parties de 1'amide gras de l'exemple 3 et 120 parties d'une pâte aqueuse pressée à 25$ de "C.I. Pigment Red" (Color Index 15.865), et on malaxe à 90°-95°C jusqu'à évaporation de l'eau. On malaxe ensuite 2çj la masse à 90°-110°C pendant une heure. On lamine la préparation de pigment dans un laminoir à frottement, puis on la granule. EXEMPLE 6.- On malaxe vers 100°C pendant deux heures 30 parties de polyéthylène (masse moléculaire moyenne 5.500 ou 50.000), 10 parties 2q de 1'amide gras de l'exemple 3 et 30 parties de "C.I. Vat Blue 4" (Color Index 69.800). On granule la préparation de pigment ainsi obtenue de la manière habituelle. BAD ORIGINAL 69 17555 5 2009650 - eeveudications - 1.- Préparations de pigments contenant en poids, par rapport à la somme des poids des constituants A,b et C ï A) 10$ à 70$ d'un pigment, B) 15$ à 89$ d'une polyoléfine, 5 C) 1$ à 15$ d'un amide d'acide gras contenant 8 à 22 atomes de carbone et d'aminé de formule x-nh—r-oh, où x représente un atome d'hydrogène ou lejradical r-oh et où r représente un radical hydrocarboné contenant 2 à 4 atomes de carbone. 2.— Préparations de pigments suivant la revendication 1, 10 contenant en poids ï A) 10$ à 50$ d'un pigment, B) 35$ à 89$ de polyéthylène d'une masse moléculairQ&oyenne de 4.000 à 50.000; C) 1$ à 15$ d'oléo-éthanolamide. 15 3.- Préparations de pigments suivant la revendication 1, oontenant en poids : A) 30$ de phtalocyanine cuivrique, B) 60$ de polyéthylène d'une masse moléculaire moyenne de 5.400, 20 C) 10$ d'oléo-éthanolamide. 4»— Emploi des préparations de pigments suivants les revendications 1, 2 et 3 pour la coloration dans la masse de matières thermoplastiques.