專利名稱：液體色母料及塑料制品的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及ー種液體色母料，具體地，本發(fā)明涉及丙烯酰胺類的液體聚合物作為著色劑的載體用于制備著色的塑料制品的色母料的應(yīng)用。
背景技術(shù)：
在各種エ業(yè)中塑料已經(jīng)替代了其它材料。在包裝エ業(yè)中，塑料已經(jīng)替代玻璃，從而最大程度地減少了破損，減輕了重量，并且降低了制造和運(yùn)輸中消耗的能量。在其它エ業(yè)中，塑料已經(jīng)替代了金屬，從而最大程度地減少了腐蝕，減輕了重量，并且提供了整體帶色的產(chǎn)品。吸引消費(fèi)者購(gòu)買的適合個(gè)人或全家使用的容器包括商標(biāo)和商品外觀。在有價(jià)值的商品外觀的要素中，包括容器的顔色。而且，這種顔色可能需要與半透明性、透明性或該瓶子的其它特殊效果結(jié)合在一起。 液體色母料是以載體形式的顔料形成可自由流動(dòng)的預(yù)分散體，載體和被加工的基體樹(shù)脂相客?，F(xiàn)有的液體色母料技術(shù)使用基于表面活性剤、油和/或增塑劑的載體體系。這些產(chǎn)品通常與許多聚合物不相客，結(jié)果導(dǎo)致物理性質(zhì)的喪失，引起螺釘滑移之類的加工問(wèn)題。許多現(xiàn)有的載體影響光學(xué)透明的聚合物的透明度，這些聚合物例如聚碳酸酯(PC)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、苯こ烯-丙烯腈(SAN)。因此，沒(méi)有將液體色母料與這些塑性樹(shù)脂共同使用。而且，現(xiàn)有的色母料載體具有有限的熱穩(wěn)定性，不能用于使在約600 T (315°C )處理的PC之類的聚合物上色。目前，使用顆?；噶虾皖A(yù)著色的樹(shù)脂。但是，這種應(yīng)用仍然面臨ー些問(wèn)題。用于染色應(yīng)用的顆?；噶显诟叨认♂尰颉皽p濃(letdown) ”比例的情況下使用，以獲得良好的顔色分布。預(yù)著色的樹(shù)脂的制造和庫(kù)存成本很高。這類樹(shù)脂也經(jīng)歷兩個(gè)熱過(guò)程(首先是配混過(guò)程，然后是模塑過(guò)程)，這對(duì)ー些聚合物可能是有害的。CN101421348B提供了ー種液體色母料，該液體色母料包含丙烯酸類液體聚合物載體、著色劑和任選的其它的功能添加剤。著色劑可以是ー種或多種顏料、ー種或多種染料、或它們的組合。該液體聚合物與各種塑性樹(shù)脂相客，尤其是光學(xué)透明的塑性樹(shù)脂，例如聚碳酸酷、聚甲基丙烯酸甲酯和苯こ烯-丙烯腈。但是，現(xiàn)有技術(shù)中，將色母料對(duì)樹(shù)脂進(jìn)行改性后，其熱穩(wěn)定性變差，影響了樹(shù)脂的綜合性能。

發(fā)明內(nèi)容
本領(lǐng)域所需要的是用于色母料的液體載體，要求該載體能均勻且精確地將著色劑計(jì)量加入用于在單級(jí)或多級(jí)方法中制備塑料制品的化合物中，且不影響樹(shù)脂的綜合性能。本發(fā)明通過(guò)使用丙烯酰胺類液體聚合物作為色母料的載體從而解決了本領(lǐng)域中的問(wèn)題。
本發(fā)明的目的之ー在于提供一種用于塑料制品的液體色母料，其包括(a)包含丙烯酰胺類液體聚合物的載體；(b)著色劑；和(C)表面活性剤，(d)功能添加剤。本發(fā)明的ー個(gè)特征是，使用基于丙烯酰胺類液體聚合物作為載體配混本發(fā)明的色母料，可以使色母料經(jīng)由添加至配混設(shè)備的流體而減濃進(jìn)入該設(shè)備中。本發(fā)明的另ー個(gè)特征是，著色劑可根據(jù)聚合物工程師和產(chǎn)品設(shè)計(jì)者的需要包括顏料、染料或這兩者以實(shí)現(xiàn)所需的顏色效果。所述著色劑選自顏料紅、顔料黃、顔料橙、顏料藍(lán)、顔料綠、顔料紫的ー種或者至少兩種的組合。所述組合例如顔料紫和顏料綠的混合物，顔料藍(lán)和顏料橙的混合物，顔料黃和顏料紅的混合物，顏料綠和顏料藍(lán)的混合物，顏料橙和顏料黃的混合物，顏料紅和顏料紫的混合物，顏料紫、顏料綠和顏料藍(lán)的混合物，顏料橙、顏料黃和顏料紅的混合物。優(yōu)選地，所述顏料紅選自顏料紅PR48:1、顏料紅PR48: 2、顏料紅PR48: 3、顏料紅 PR53: I、顏料紅PR57: I、顏料紅177、顏料紅254、顏料紅122、顏料紅144、顏料紅166、顏料紅279中的一種或者至少兩種的組合。所述組合例如顏料紅279和顏料紅166的混合物，顏料紅144和顏料紅122的混合物，顏料紅254和顏料紅177的混合物，顏料紅PR57:1和顏料紅PR53:1的混合物，顏料紅PR48:3和顏料紅PR48:2的混合物，顏料紅166和顏料紅144的混合物，顏料紅122和顏料紅254的混合物，顏料紅177和顏料紅PR57:1的混合物，顏料紅PR53:1和顏料紅PR48:3的混合物，顏料紅PR48:2和顏料紅279的混合物。優(yōu)選地，所述顏料黃選自顏料黃13、顏料黃14、顏料黃17、顏料黃62、顏料黃81、顏料黃83、顏料黃110、顏料黃120、顏料黃138、顏料黃139、顏料黃151、顏料黃154中的ー種或者至少兩種的組合。所述組合例如顏料黃154和顏料黃151的混合物，顏料黃139和顏料黃138的混合物，顏料黃120和顏料黃110的混合物，顏料黃83和顏料黃81的混合物，顏料黃62和顏料黃17的混合物，顏料黃151和顏料黃139的混合物，顏料黃138和顏料黃120的混合物，顏料黃110和顏料黃83的混合物，顏料黃81和顏料黃62的混合物，顏料黃17和顏料黃14的混合物。優(yōu)選地，所述顏料橙選自顏料橙34、顏料橙38、顏料橙64、顏料橙72、顏料橙73中的一種或者至少兩種的組合。所述組合例如顔料橙73和顔料橙72的混合物，顔料橙64和顏料橙38的混合物，顏料橙34和顏料橙73的混合物，顏料橙72和顏料橙64的混合物，顏料橙38和顏料橙34的混合物，顏料橙73、顏料橙72和顏料橙64的混合物，顏料橙38、顏料橙34和顏料橙73的混合物。優(yōu)選地，所述顏料藍(lán)選自顏料藍(lán)PB15: I、顏料藍(lán)PB15:3、顏料藍(lán)PB15:4、顏料藍(lán)29、顏料藍(lán)60中的一種或者至少兩種的組合。所述組合例如顏料藍(lán)60和顏料藍(lán)29的混合物，顏料藍(lán)PB15:4和顏料藍(lán)PB15:3的混合物，顏料藍(lán)PB15:1和顏料藍(lán)60的混合物，顏料藍(lán)29和顏料藍(lán)PB15:4的混合物，顏料藍(lán)PB15:3和顏料藍(lán)PB15:1的混合物，顏料藍(lán)60、顏料藍(lán)29和顏料藍(lán)PB15:4的混合物，顏料藍(lán)PB15:3、顏料藍(lán)PB15:1和顏料藍(lán)60的混合物。優(yōu)選地，所述顏料綠選自顏料綠7、顏料綠36、顏料綠17中的一種或者至少兩種的組合。所述組合例如顏料綠17和顏料綠36的混合物，顏料綠7和顏料綠17的混合物，顏料綠36和顏料綠7的混合物，顏料綠17、顏料綠36和顏料綠7的混合物。優(yōu)選地，所述顏料紫選自顏料紫19、顔料紫23、顔料紫37中的一種或者至少兩種的組合。所述組合例如顏料紫37和顏料紫23的混合物，顏料紫19和顏料紫37的混合物，顏料紫23和顏料紫19的混合物，顏料紫37、顏料紫23和顏料紫19的混合物。著色劑的選擇取決于塑料制品的設(shè)計(jì)者所需的最終顏色。顔色科學(xué)是本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的。不需要過(guò)多的實(shí)驗(yàn)，就可以使用顔色匹配技術(shù)來(lái)確定在球形色空間中的具體位置。例如，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以使用PCT專利申請(qǐng)US2004/012233的說(shuō)明來(lái)數(shù)字式地作出使用具體聚合物載體和著色劑作為原料成分的色空間圖?；蛘撸梢灾苽湫悠?，即用于視覺(jué)檢查的色板(plaques)。丙烯酰胺類聚合物是丙烯酰胺及其衍生物的均聚物和共聚物的統(tǒng)稱。液體載體可以是ー種或多種丙烯酰胺類液體聚合物(均聚物或共聚物)，其重均分子量為700 150000，優(yōu)選為1200 20000，進(jìn)ー步優(yōu)選為2000 10000。
液體聚合物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度約為-3(T-200°C，優(yōu)選-5(T-150°C，進(jìn)ー步優(yōu)選-6(T-120°C。發(fā)明所述丙烯酰胺類液體聚合物可以商購(gòu)，也可以采用現(xiàn)有技術(shù)所公開(kāi)的方法制備得到。本領(lǐng)技術(shù)人員例如可以參考期刊文獻(xiàn)(于濤、李鐘、曲廣淼、欒和鑫等，丙烯酰胺類聚合物合成方法研究進(jìn)展，高分子通報(bào)，6:68-74)進(jìn)行合成制備得到丙烯酰胺類液體聚合物。所述液體聚合物占色母料組合物的重量百分比為20 90%，例如22%、24%、26%、28%、30%、32%、34%、36%、38%、40%、42%、44%、46%、88%、86%、84%、82%、80%、78%、76%、74%、72%、70%,優(yōu)選25 80%，進(jìn)ー步優(yōu)選30 75%。載體中著色劑的濃度非常重要，原因是著色劑成分的相對(duì)成本以及要求顔色均勻且精確地混合并分散到載體中，然后在色母料“減濃”的過(guò)程中，在混合設(shè)備中，均勻且精確地稀釋到塑性樹(shù)脂和其它配混成分中，然后形成預(yù)成形的瓶坯或其它制品。減濃比取決于色母料中著色劑的濃度，以及要求最終的模塑產(chǎn)品是不透明、半透明還是透明的。優(yōu)選地，所述著色劑占色母料的重量百分比為5 70%，例如7%、9%、11%、13%、15%、17%、19%、21%、23%、25%、27%、29%、31%、35%、37%、39%、68%、66%、64%、62%、60%、58%、56%、54%、52%，優(yōu)選10 60%，進(jìn)ー步優(yōu)選15 55%。用于制備液體色母料的混合設(shè)備可以是本領(lǐng)域中已經(jīng)用于制備液體顔料的任何合適設(shè)備。例如，這種設(shè)備包括高速“考利斯(Cowles)”型分散器、介質(zhì)研磨器、三輥研磨器和轉(zhuǎn)子-定子型分散器?；旌显O(shè)備可以在約200rpm至20000rpm、優(yōu)選約800_6000rpm的混合速率下運(yùn)行?；旌显O(shè)備可以在約30°C -90°C、優(yōu)選約50°C -70°C的溫度下運(yùn)行。有時(shí)需要表面活性劑來(lái)輔助染料和顔料的分散。本發(fā)明典型的但非限制性的表面活性劑有烷基酚聚氧こ烯醚、高碳脂肪醇聚氧こ烯醚、脂肪酸聚氧こ烯酯、聚氧こ烯胺、聚氧こ烯酰胺、聚丙ニ醇的環(huán)氧こ烷加成物、聚氧こ烯化的離子型表面活性劑。優(yōu)選地，所述表面活性劑占色母料的質(zhì)量百分比為f 15%，例如I. 5%、2%、2. 5%、3%、3· 5%、4%、4· 5%、5%、5· 5%、6%、6· 5%、7%、7· 5%、8%、8. 5%、9%、9· 5%、10%、10· 5%、11%、11· 5%、12%、12. 5%，優(yōu)選2 12%，進(jìn)ー步優(yōu)選5 10%。依據(jù)本領(lǐng)域技術(shù)人員的喜好，可以加入添加劑以提高本發(fā)明的色母料或聚酯化合物或兩者的加工性質(zhì)或性能。例如，可以添加功能添加劑包括抗氧化劑、抗靜電劑、こ醛清除劑、發(fā)泡劑、殺生物劑、鱗片狀納米粘土等。通常，少量這類添加劑能夠改善色母料與聚酯樹(shù)脂中的其它成分一起加工過(guò)程中的性能或改善制造的聚酯模塑制品的性能。本領(lǐng)域技術(shù)人員不需要過(guò)多的實(shí)驗(yàn)就可以確定合適的濃度。優(yōu)選地，所述功能添加劑占色母料的質(zhì)量百分比為f 15%，例如I. 5%、2%、2. 5%、3%、3· 5%、4%、4· 5%、5%、5· 5%、6%、6· 5%、7%、7· 5%、8%、8. 5%、9%、9· 5%、10%、10· 5%、11%、11· 5%、12%、12. 5%，優(yōu)選2 12%，進(jìn)ー步優(yōu)選5 10%。本發(fā)明所述的“包括”，意指其除所述組分外，還可以包括其他組分，這些其他組分賦予所述色母料不同的特性。除此之外，本發(fā)明所述的“包括”，還可以替換為封閉式的“為”或“由……組成”。不管本發(fā)明所述色母料包括何種成分，所述色母料的質(zhì)量百分比之和為
100% O通常，制備有色塑料制品不僅僅涉及顏色，還涉及特殊的效果特征，例如花崗巖狀的(Granite)、半透明的、珠光的(Pearls)、金屬狀的、熒光的、暈彩效果的、大理石狀的 (Marbles)等。將暴露于自然光的塑料制品暴露于紫外線會(huì)有損制品顔色。因此，色母料中通常包含紫外光穩(wěn)定劑，但不是必須包含該試劑。色母料中包含這種任選的添加劑增加了色母料作為母料在聚合物配混中的價(jià)值，因?yàn)樽贤夥€(wěn)定劑也有助于保護(hù)聚合物樹(shù)脂避免暴露于紫外線造成的不利影響。由于這種穩(wěn)定劑具有良好的分散性，因此將其作為添加劑引入母料中的操作比較容易?？缮藤?gòu)的穩(wěn)定劑是本領(lǐng)域技術(shù)人員眾所周知的，本發(fā)明典型但非限制性的穩(wěn)定劑選自木糖醇、季戊四醇和甘露醇中的一種或者至少兩種的混合物。所述混合物例如木糖醇和季戊四醇的混合物，季戊四醇和甘露醇的混合物，木糖醇和甘露醇的混合物，木糖混、季戊四醇和甘露醇的混合物。本發(fā)明的色母料可以約O. 005^1. 5%、優(yōu)選O. 08^1. 2%，進(jìn)ー步優(yōu)選O. Γ . 0%的比例減濃加入到塑性樹(shù)脂和用于制備模塑或擠出制品的其它成分中。如上文所述，塑性樹(shù)脂可以是聚酰胺、聚氯こ烯、聚對(duì)苯ニ甲酸こニ醇酯、聚丙烯、丙烯酰胺類聚合物和它們的組合，因?yàn)橛懈鞣N丙烯酰胺類聚合物載體能夠與非常多不同的樹(shù)脂相客，因此可以便利的以液體形式均勻且精確地將顔色分散到塑料制品中。塑料制品可以是不透明、半透明或透明的。本發(fā)明的目的之ニ在于提供一種塑料制品，其包含減濃加入到塑性樹(shù)脂中的如上所述的色母料，所述塑性樹(shù)脂選自聚酰胺、聚氯こ烯、聚對(duì)苯ニ甲酸こニ醇酷、聚丙烯、丙烯酰胺類聚合物和它們的組合中的一種或者至少兩種的混合物。所述混合物例如聚酰胺和聚氯こ烯的混合物，聚氯こ烯和聚對(duì)苯ニ甲酸こニ醇酯的混合物，聚丙烯和聚酰胺的混合物，聚氯こ烯、聚對(duì)苯ニ甲酸こニ醇酯和聚丙烯的混合物。優(yōu)選地，所述色母料的重量是塑性樹(shù)脂重量的O. 005^1. 5%，例如O. 01%,O. 03%、
O.05%、O. 07%、O. 15%、O. 20%、O. 25%、O. 30%、O. 35%、O. 40%、O. 45%、O. 50%、O. 55%、O. 60%、
O.65%,O. 70%,O. 75%,O. 80%,O. 85%,O. 90%,O. 95%、I. 00%、I. 05%、I. 10%、I. 15%,優(yōu)選
O.08 I. 2%，進(jìn)ー步優(yōu)選 O. Γ1. 0%。優(yōu)選地，所述塑料制品是不透明、半透明或透明的。優(yōu)選地，所述塑性樹(shù)脂是光學(xué)透明的。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)異效果
(I)本發(fā)明提供了ー種液體色母料，它可以比顆粒狀或粉狀混合物更能得到準(zhǔn)確地計(jì)量，從而為最終產(chǎn)品提供了極佳的色彩一致性。此外，液體色母料與其他形式的著色劑相比，能更有效地在基礎(chǔ)聚合物中分散，從而有助于加工商在其成品中實(shí)現(xiàn)優(yōu)良的色彩分散，且本發(fā)明所述色母料的加入并不影響所述樹(shù)脂的綜合性能；(2)本發(fā)明通過(guò)選用丙烯酰胺類聚合物作為色母料的液體聚合物，丙烯酰胺類聚合物不僅僅可以作為色母料的載體，由于低分子量的丙烯酰胺聚合物的分散性極佳，提高了色母料的分散均勻性，提高了色母料著色的均勻度。
具體實(shí)施例方式為更好地說(shuō)明本發(fā)明，便于理解本發(fā)明的技術(shù)方案，本發(fā)明的典型但非限制性的實(shí)施例如下表I顯示了使用實(shí)驗(yàn)室規(guī)模的三輥研磨器通過(guò)研磨制備的本發(fā)明的四組實(shí)施方式。模塑實(shí)驗(yàn)用各種塑性樹(shù)脂進(jìn)行。所述樹(shù)脂如上所述。模塑在注塑機(jī)中進(jìn)行。在本發(fā)明 所有實(shí)施例中，顔色分布都是極佳的，沒(méi)有觀察到螺釘滑移。表I還列出了粘度。這些粘度顯示丙烯酰胺類聚合物非常良好地潤(rùn)濕著色劑，可以產(chǎn)生穩(wěn)定的流體分散體。該粘度范圍對(duì)于良好的儲(chǔ)存期限和泵送容易性來(lái)說(shuō)是最佳的。表I實(shí)施例1-4各種參數(shù)
權(quán)利要求
1.一種用于塑料制品的液體色母料，其特征在于，所述色母料包含 (a)載體，其包含丙烯酰胺類液體聚合物； (b)著色劑； (C)表面活性劑,和 (d)功能添加劑。
2.如權(quán)利要求I所述的色母料，其特征在于，所述著色劑選自顏料紅、顏料黃、顏料橙、顏料藍(lán)、顏料綠、顏料紫的一種或者至少兩種的組合； 優(yōu)選地，所述顏料紅選自顏料紅PR48:1、顏料紅PR48:2、顏料紅PR48:3、顏料紅PR53: I、顏料紅PR57: I、顏料紅177、顏料紅254、顏料紅122、顏料紅144、顏料紅166、顏料紅279中的一種或者至少兩種的組合； 優(yōu)選地，所述顏料黃選自顏料黃13、顏料黃14、顏料黃17、顏料黃62、顏料黃81、顏料黃83、顏料黃110、顏料黃120、顏料黃138、顏料黃139、顏料黃151、顏料黃154中的一種或者至少兩種的組合； 優(yōu)選地，所述顏料橙選自顏料橙34、顏料橙38、顏料橙64、顏料橙72、顏料橙73中的一種或者至少兩種的組合； 優(yōu)選地，所述顏料藍(lán)選自顏料藍(lán)PB 15:1、顏料藍(lán)PB 15:3、顏料藍(lán)PB 15:4、顏料藍(lán)29、顏料藍(lán)60中的一種或者至少兩種的組合； 優(yōu)選地，所述顏料綠選自顏料綠7、顏料綠36、顏料綠17中的一種或者至少兩種的組合； 優(yōu)選地，所述顏料紫選自顏料紫19、顏料紫23、顏料紫37中的一種或者至少兩種的組口 o
3.如權(quán)利要求I或2所述的色母料，其特征在于，所述液體聚合物是重均分子量為700^150000的均聚物或共聚物，優(yōu)選120(T20000，進(jìn)一步優(yōu)選200(Tl0000。
4.如權(quán)利要求1-3之一所述的色母料，其特征在于，所述液體聚合物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為-3(T-200°C，優(yōu)選-50 -150°C，進(jìn)一步優(yōu)選-60 _120°C。
5.如權(quán)利要求1-4之一所述的色母料，其特征在于，所述液體聚合物占色母料組合物的重量百分比為20 90%，優(yōu)選25 80%，進(jìn)一步優(yōu)選30 75% ； 優(yōu)選地，所述著色劑占色母料的重量百分比為5 70%，優(yōu)選10飛0%，進(jìn)一步優(yōu)選15 55%。
6.如權(quán)利要求1-5之一所述的色母料，其特征在于，所述表面活性劑占色母料的質(zhì)量百分比為I 15%，優(yōu)選2 12%，進(jìn)一步優(yōu)選5 10% ； 優(yōu)選地，所述功能添加劑占色母料的質(zhì)量百分比為廣15%，優(yōu)選2 12%，進(jìn)一步優(yōu)選5 10%。
7.如權(quán)利要求1-6之一所述的色母料，其特征在于，所述色母料與選自下組的塑性樹(shù)脂組合聚酰胺、聚氯乙烯、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯、聚丙烯、丙烯酰胺類聚合物和它們的組合，所述色母料與塑性樹(shù)脂的組合形成有色塑料制品。
8.如權(quán)利要求7所述的色母料，其特征在于，所述色母料的重量是塑性樹(shù)脂重量的·0.005 I. 5%，優(yōu)選 0. 08 I. 2%，進(jìn)一步優(yōu)選 0. I I. 0%。
9.如權(quán)利要求8所述的色母料，其特征在于，所述塑料制品是不透明、半透明或透明的。
10.一種塑料制品，其包含減濃加入到塑性樹(shù)脂中的如權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)所述的色母料，所述塑性樹(shù)脂選自聚酰胺、聚氯乙烯、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯、聚丙烯、丙烯酰胺類聚合物和它們的組合中的一種或者至少兩種的混合物； 優(yōu)選地，所述色母料的重量是塑性樹(shù)脂重量的0. 005^1. 5%，優(yōu)選0. 08^1. 2%，進(jìn)一步優(yōu)選 0. I I. 0% ； 優(yōu)選地，所述塑料制品是不透明、半透明或透明的； 優(yōu)選地，所述塑性樹(shù)脂是光學(xué)透明的。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于塑料制品的液體色母料，所述色母料包含(a)載體，其包含丙烯酰胺類液體聚合物；(b)著色劑；(c)表面活性劑，和(d)功能添加劑。本發(fā)明所述的液體色母料流動(dòng)性好，分散均勻，可用于改性樹(shù)脂過(guò)程中，通過(guò)選擇不同的著色劑即可得到不同顏色的改性樹(shù)脂，且本發(fā)明所述色母料在添加后不影響樹(shù)脂本身的熱穩(wěn)定性等性能，具有良好的應(yīng)用前景。
文檔編號(hào)C08J3/22GK102702658SQ201210167808
公開(kāi)日2012年10月3日 申請(qǐng)日期2012年5月25日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月25日
發(fā)明者王玉庭 申請(qǐng)人:東莞市德誠(chéng)塑化科技有限公司