專利名稱：改進型高濃度萬能色母及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及塑料用著色劑，具體地說，它是一種熱塑性塑料著色的高改進型濃度顆粒狀萬能色母及其制備方法。
現(xiàn)有的通用色母用于熱塑性塑料及化纖切片著色其濃度低、適用范圍有限的缺點。如日本東洋油墨株式會社所提供的萬能色母不適用于聚酰胺塑料的著色;西德佳能(香港)有限公司所提供的萬能色母也不適用于聚碳酸酯和聚酰胺塑料，主要是由于色母中的染(顏)料不耐高溫及適應(yīng)性能不佳。同時，現(xiàn)有的專用色母一般用量比例為色母∶塑料至多為1∶100。眾所周知，著色劑在塑料中的比例越多，對產(chǎn)物的機械性能和電性能的不利影響越大。
本發(fā)明者在“制筆用711塑料性能與加工工藝”(發(fā)表于“制筆”1981.2.P10-18)一文中，揭示了以苯乙烯與丙烯腈為主的共聚物(屬AS類樹脂，是一種熱塑性塑料)的著色配方，系采用粉狀染(顏)料與塑料混合的干粉著色工藝，干粉著色難免引起色粉飛揚、染(顏)料結(jié)塊和儲存結(jié)晶等問題。在中國專利申請?zhí)朇N-86106149中，揭示了一種熱塑性樹脂和一種足以使所述的熱塑性樹脂起著色作用的少量供入到所述的熱塑性樹脂中的經(jīng)聚烷撐氧取代的發(fā)色團形式的著色劑，因此該發(fā)明提供的是一種聚合物著色劑，它主要解決著色劑在塑料中顏色的遷移性以及從熱塑性樹脂中溶劑萃取著色劑，即染(顏)料與熱塑性樹脂結(jié)合的短效性問題。
本發(fā)明的任務(wù)在于提供一種適用于所有熱塑性塑料及化纖切片，包括聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚甲醛、聚酰胺、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸類、ABS塑料、SAN塑料、ASA塑料及聚酯切片著色的改進型高濃度萬能色母及其制備方法。
眾所周知，在色母中所采用的染(顏)料要能滿足塑料材料對著色劑的要求;
(1)具有較高的耐曬度(耐光)(2)耐高溫高壓(3)具有較好的溶解和擴散性能(4)較高的著色強度(5)耐溶劑性較好(6)不遷移不起霜(7)透明度高、色澤鮮艷(8)比表面積大、細度高、最好達到分子狀態(tài)。
為此，本發(fā)明者從染(顏)料對樹脂的適應(yīng)性進行了篩選對比，其結(jié)果如下
○可用 △在某種條件下可用。
從上述結(jié)果篩選的染(顏)料中，選擇能滿足本發(fā)明所提供的高濃度萬能色母用的染(顏)料，包括聚酰胺、聚碳酸酯、聚甲醛、用的染(顏)料。例如從酞菁系、蒽醌系、喹吖啶系、二萘嵌苯系、喹酞酮系、蒽醌系、偶氮系類的有機染(顏)料以及氧化鈦、碳黑、群青類無機顏料中選擇合適的品種，以達到上述(1)至(7)項的要求;為了使染(顏)料達到(8)比表面積大的目的，本發(fā)明者將所采用的染(顏)料，通過超微粉散的方法，即將染(顏)料反復(fù)粉碎使它們成為具有極大分子表面的大于400-2000目的細度，并將粉碎過的染(顏)料通過溶劑溶脹成為分子狀態(tài)，再和載體捏合包羅分散相熔體。因此，尤其適用于纖維熔紡和原漿著色。
本發(fā)明的另一個要點是基于發(fā)明者對于熱塑性塑料總體認識的高度概括。本發(fā)明者認為現(xiàn)代塑料的大多數(shù)是乙烯基的衍生物，故從其結(jié)構(gòu)上分析，在選擇著色劑時應(yīng)放在“乙烯基”這個共同特性上，是十分重要的;另一方面其改善載體的有關(guān)特性指標是新的改進。
從現(xiàn)代熱塑料結(jié)構(gòu)分析來看如(1)聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚氟乙烯、聚丙烯晴。聚乙烯醚、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸脂等都是屬單一氫原子取代的乙烯基聚合物鏈
(2)聚偏氟乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯，一甲基苯乙烯均屬帶兩個氫原子取代的乙烯基聚合物鏈
其它相應(yīng)的二元、三元共聚物不外乎具有相應(yīng)乙烯基衍生物的共同特性。因此結(jié)論(1)在選取著色劑時重點要放在“乙烯基”這個內(nèi)在的共同特性上。(2)耐熱，耐曬要放在著色劑本身性能的基點上來考慮。(3)當然著色劑的超細度及上述8條基本要求是著色劑的基礎(chǔ)條件。
根據(jù)上述的結(jié)論，本發(fā)明者認為可以采用一種與熱塑性塑料樹脂和染(顏)料具有良好親和性以及相熔性聚乙烯和/或α-甲基苯乙烯六聚物和/或乙烯-丙烯酸酯-馬來酸酐三聚物作載體是合適的，而目前市場供應(yīng)的萬能色母一般采用萜烯或蒎烯樹脂作為載體由于它本身的大分子量僅僅是在染(顏)料和熱塑性塑料樹脂之間起互相粘合的作用，但對于高濃度著色劑一般染(顏)料含量必須在20-80%之間的要求，采用上述萜烯或蒎烯樹脂作載體以粘結(jié)形式是難以超過色母∶塑料大于1∶100的濃度的。同時，本發(fā)明者發(fā)現(xiàn)如采用不管融熔指數(shù)是0.25還是50以上者，把它放在其它塑料中必然發(fā)生分層剝皮現(xiàn)象，因此也不適宜作為高濃度萬能色母中的載體，因為大分子的聚乙烯缺乏與染(顏)料以及與塑料樹脂接枝交鏈相容的活性基因。但當聚乙烯的分子量在1000至6000之間，最好在2000至4000時，完全能達到上述目的，并可適用于本發(fā)明的高濃度萬能色母中作為載體。本發(fā)明所采用的聚乙烯一方面與含量約20-80%的染(顏)料形成色羅分散相，另一方面它能與各類高分子熱塑性塑料樹脂達到充分的相熔，以及在分散、擴散均勻著色方面的要求。同時，本發(fā)明的染(顏)料在高濃度萬能色母中，呈包羅分散相，相應(yīng)地提高了染(顏)料抵抗塑料加工時，遭受的外界較短時間的高溫，在包羅樹脂的作用下，無疑使染(顏)料的耐熱性獲得了保護，因此它可適用于包括聚酰胺、聚碳酸酯、聚甲醛等高溫加工的場合。
另外，在本發(fā)明的載體中增加了α-甲基苯乙烯六聚體和/或乙烯-丙烯酸酯-馬來酸酐三聚物附加的載體，可使熱塑性塑料在加工過程中具有良好的流動性和分散性，提高了產(chǎn)品成型性和柔軟性;同時，還可進一步保證染(顏)料在色母中的均勻分散，得以使(顏)料在色母中的可混合比率進一步增加。
本發(fā)明的改進型高濃度萬能色母的優(yōu)點是明顯的(1)著色力強、用量少，通常只要用0.25-1%之間，甚至可以用0.1%即色母∶塑料＝1∶1000比例即可得到所需色澤的深度。本發(fā)明的高濃度萬能色母不但濃度高，而且擴散性能佳，由于染(顏)料比表面積大所以對原料遮蓋力強，在1∶100～400范圍內(nèi)無明顯深度差。這樣對降低成本、節(jié)省開支以及改善工作環(huán)境帶來明顯的好處。另外，本發(fā)明的高濃度萬能色母適用于一切熱塑性塑料與化纖制品，并對被著色的塑料在物理性能上不產(chǎn)生不良的影響。本發(fā)明的高濃度萬能色母另一個優(yōu)點是一被著色的塑料表面光亮，光澤比本色料好，并且無靜電現(xiàn)象，容易脫模紡絲，可以明顯提高塑料和化纖制品的質(zhì)量和模具的壽命以及模塑加工化纖原漿著色和熔紡著色的效率。
本發(fā)明進一步通過以下附圖
及實施例將給予詳細說明。但實施并不是限定本發(fā)明。
實施例1(以下均按重量表示)一.配方(1)細度為400大于2000目的染(顏)料，包括下列化合物的一種或幾種20-80份染(顏)料選自下列品種的一種或幾種C.I顏料黃12(21090)C.I顏料黃16(20040)C.I顏料黃17(21105)C.I顏料黃81C.I顏料黃83(21108)C.I顏料黃98C.I顏料黃109C.I顏料黃12(11783)大分子黃GRL(上海染化十二廠產(chǎn)品)大分子黃2GL(上海染化十二廠產(chǎn)品)大分子黃4GL(上海染化十二廠產(chǎn)品)C.I顏料橙36(11780)大分子橙GLC.I顏料紅3(12120)C.I顏料紅112(12370)C.I顏料紅139C.I顏料紅144C.I顏料紅146C.I顏料紅149(71137)C.I顏料紅165C.I顏料紫19(46500)
C.I顏料紫23(51319)C.I顏料蘭15(74160)C.I顏料綠7(74260)C.I顏料棕23塑料棕(上海染化一廠生產(chǎn))C.I顏料橙17(155101)C.I顏料紅482(158652)C.I顏料紅54(148301)C.I顏料紅521(158601)C.I顏料蘭61(427651)C.I溶劑黃19(139001)C.I溶劑黑5(50415)C.I溶劑黑7(504151)C.I還原蘭5(73065)C.I分散黃71C.I分散黃124C.I分散黃79分散螢光黃I(上海染化五廠生產(chǎn))分散螢光黃H5GL(浙江黃巖路橋化工廠)螢光黃YJP1(江蘇昆山化工廠生產(chǎn))螢光黃YJP2(江蘇昆山化工廠生產(chǎn))螢光湖綠G(江蘇昆山化工廠生產(chǎn))螢光綠3G(江蘇昆山化工廠生產(chǎn))C.I分散黃23(26070)C.I分散紅60(60756)C.I分散紅11(62015)C.I分散紫8(62030)
C.I分散紫31(62025)C.I分散蘭20C.I分散蘭56(63285)C.I分散蘭60C.I分散蘭73C.I分散蘭87C.I分散蘭181鈦白粉(上海鈦白粉廠生產(chǎn))803中鉻黃(上海鉻黃顏料廠生產(chǎn))群青高色素炭黑螢光增白劑OB汽巴嘉基(瑞士)(2)分子量為2000至4000的聚乙烯，和/或甲基苯乙烯六聚體和/或乙烯-丙烯酸酯馬來酸酐三聚物 20-60份(3)調(diào)節(jié)劑松節(jié)油2.5-10份(4)增溶光亮劑為碳原子數(shù)15至36的脂肪酸或蓖麻油2.5%份-5份以及(5)脫模劑為硬脂酸鋅和/或硬脂酸 5.0-15份(重量)。
二.制備工藝(見附圖一)1.在帶有大于400-2000目網(wǎng)篩的超微粉碎機中，加入(1)的一種或幾種染(顏)料，粉碎成大于400-2000目細度，然后按配方中(1)的重量比例稱量后，準備加入捏和機中。
2.在帶有高速攪拌的熔煉釜中，加入配方中(2)的重量比例的分子量在2000至4000的聚乙烯和/或α-甲基苯乙烯和/或乙烯-丙烯酸酯-馬來酸酐三聚物、同時加入上述配方中(3)和(4)的1/3重量份數(shù)，即加入(3)的2.5-10份的1/3數(shù)量和(4)的2.5-5份的1/3數(shù)量，用油浴夾套或蒸汽夾套加熱，保持物料溫度在95-130℃、優(yōu)先采用100-110℃，使聚乙烯和/或α-甲基苯乙烯和/或乙烯丙烯酸酯-馬來酸酐三聚物融熔，準備加入捏和機中。
3.在捏和機中加入上述配方中(3)松節(jié)油和配方中(4)碳原子數(shù)為15至36的烷烴或蓖麻油，剩余的部份(即2/3數(shù)量)，再加入上述配方中(5)硬脂酸鋅和/或硬脂酸5-15份，然后在加熱攪拌下分4次加入配方中(1)的染(顏)料，間隔時間為15分鐘，捏和溫度為100～130℃，直到物料無粒狀物、分散均勻為止，然后物料冷卻至室溫，并通過粉碎機粉碎，粉碎后的顆粒物料，通過擠出機擠成色絲，色絲冷卻后引入切粒機，切成標準規(guī)格進入盛器，成品經(jīng)篩分，篩取均勻合格細度的粒子，稱量包裝，即為本發(fā)明的高濃度萬能色母制品。
實施例2.
一、配方(1)細度為大于400-2000目的高色素碳黑 12份(重量)，(2)分子量為2000-4000的聚乙烯、和/或α-甲基苯乙烯六聚體和/或乙烯-丙烯酸酯-馬來酸酐三聚物 3份(重量)，(3)調(diào)節(jié)劑松節(jié)油 0.5份(重量)，(4)增溶光亮劑18＃至26＃白油 0.5份(重量)，(5)脫模劑硬脂酸鋅或硬脂酸 1.5份(重量)，二、工藝按實施例1類似的方法制備，得到特別適于化纖熔紡著色或原漿著色或聚丙烯熱塑性塑料的著色。
權(quán)利要求
1.一種著色劑，由染(顏)料、樹脂和添加劑組成，其特征在于(1)細度為大于400至2000目的染(顏)料20-80份(重量)系選自下述染(顏)料中的一種或幾種C.I顏料黃12C.I顏料黃16C.I顏料黃17C.I顏料黃81C.I顏料黃83C.I顏料黃98C.I顏料黃109C.I顏料黃120大分子黃GRL大分子黃2GL大分子黃4GLC.I.顏料橙17C.I.顏料橙36大分子橙GLC.I顏料紅3C.I顏料紅482C.I顏料紅521C.I顏料紅54C.I顏料紅112C.I顏料紅139C.I顏料紅144C.I顏料紅146C.I顏料紅149C.I顏料紅165C.I顏料紫19C.I顏料紫23C.I顏料棕23塑料棕C.I顏料蘭15C.I顏料蘭61C.I顏料綠7C.I溶劑黃19C.I溶劑黑5C.I溶劑黑7C.I還原蘭5C.I分散黃23C.I分散黃71C.I分散黃79C.I分散黃124分散螢光黃I分散螢光黃H5GL螢光黃YJP1(江蘇昆山化工廠生產(chǎn))螢光黃YJP2(江蘇昆山化工廠生產(chǎn))螢光湖綠G(江蘇昆山化工廠生產(chǎn))螢光綠3G(江蘇昆山化工廠生產(chǎn))C.I分散紅11C.I分散紅60C.I分散紫8C.I分散紫31C.I分散蘭20C.I分散蘭56C.I分散蘭60C.I分散蘭73C.I分散蘭87C.I分散蘭181鈦白粉830中鉻黃群青高色素炭黑螢光增白劑OB螢光增白劑DT(2)分子量為2000至4000的聚乙烯和/或α-甲基苯乙烯六聚體和/或乙烯-丙烯酸酯-馬來酸酐三聚物 20-60份(重量)；(3)調(diào)節(jié)劑松節(jié)油 2.5-10份(重量)；(4)增溶光亮劑系選自碳原子數(shù)15至36的脂肪酸 2.5-5份(重量)；(5)脫模劑硬脂酸鋅 5.0-15份(重量)組成。
2.如權(quán)利要求1所述的著色劑，其特征在于優(yōu)先采用分子量為2500至3000的聚乙烯和/或α-甲基苯乙烯六聚體和/或乙烯-丙烯酸酯-馬來酸酐三聚物。
3.如權(quán)利要求1或2著色劑，其特征在于增溶光亮劑優(yōu)先采用18＃至26＃白油。
4.如權(quán)項1或2所述的著色劑，其特征在于增溶光亮劑采用蓖麻油。
5.如權(quán)項1所述的著色劑，其特征在于所需的染(顏)料有一種或幾種是大于600目的細度。
6.一種著色劑的制備方法，其制備方法的特征在于(1)染(顏)料的一種或幾種20至80份(重量)通過超微粉碎機粉碎成大于400至2000目的細度、分子量2000至4000的聚乙烯和/或α-甲基苯乙烯六聚體和/或乙烯-丙烯酸酯-馬來酸酐三聚物20-60份(重量)通過融蠟釜經(jīng)加入(3)調(diào)節(jié)劑松節(jié)油2.5份(重量)的1/3和(4)增溶劑亮劑C的脂肪酸2.5份(重量)的1/3融熔在95-110℃融熔調(diào)節(jié)后，加到捏和機中，同時加入余下(3)調(diào)節(jié)劑松節(jié)油2.5份(重量)的2/3和(4)增溶光亮劑C15～36的脂肪酸2.5份(重量)的2/3，以及加入硬脂酸鋅10份(重量)然后分4次加入染(顏)料，間隔時間為15分鐘，捏和溫度為100-130℃直到物料無粒狀物、分散均勻為止，然后物料冷卻至室溫，并通過粉碎機粉碎，粉碎后的顆粒物料通過擠出機擠成色絲，色絲冷卻后引入切粒機，切成標準規(guī)格。
7.如權(quán)項6所述的方法，其特征在于聚乙烯的分子量為2000至3000和/或α-甲基苯乙烯六聚體和/或乙烯-丙烯酸酯-馬來酸酐三聚物、增溶光亮劑為18＃至26＃白油(脂肪酸)或蓖麻油，所述的聚乙烯融熔調(diào)節(jié)溫度優(yōu)先采用100-130℃。
8.如權(quán)項7所述的方法，其特征在于(1)染(顏)料為 60份(重量)(2)分子量為2000至2500的聚乙烯為 25份(重量)(3)調(diào)節(jié)劑松節(jié)油為 2.5份(重量)(4)增溶光亮劑為C15～C36的脂肪酸或蓖麻油2.5份(重量)(5)脫模劑硬脂酸鋅為 10份(重量)將染(顏)料粉碎成大于600至2000目細度以及聚乙烯和/或α-甲基苯乙烯六聚體和/或乙烯-丙烯酸酯-馬來酸酐三聚物融熔調(diào)節(jié)溫度為100°-110℃、捏和溫度為105°-110℃直至無顆粒狀物料，再經(jīng)擠出造粒形成。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于(1)染(顏)料 50份(重量)(2)分子量為2000至4000的聚乙烯和/或α-甲基苯乙烯六聚體和/或乙烯-丙烯酸酯-馬來酸酐三聚物 25份(重量)(3)調(diào)節(jié)劑為松節(jié)油 10份(重量)(4)增溶光亮劑為18＃白油或蓖麻油 5份(重量)(5)脫模劑硬脂酸鋅為 10份(重量)染(顏)料粉碎成大于400至2000目細度以及聚乙烯融熔調(diào)節(jié)溫度為95°-110℃，捏和溫度為105°-110℃直至無顆粒狀物料，再經(jīng)擠出造粒形成。
10.如權(quán)利要求9所述的著色劑的制備方法，其特征在于(1)染(顏)料高色素炭黑 12份(重量);(2)分子量為2000-4000的聚乙烯和/或α-甲基苯乙烯六聚體和/或乙烯-丙烯酸酯-馬來酸酐三聚體 3份(重量);(3)調(diào)節(jié)劑松節(jié)油 0.5份(重量);(4)增溶光亮劑白油 0.5份(重量);以及(5)脫模劑硬脂酸鋅或硬脂酸 1.5份(重量);將染(顏)料粉碎成大于400至2000目細度以及聚乙烯(分子量2000-4000)和/或α-甲基苯乙烯六聚體和/或乙烯-丙烯酸醌-馬來酸酐三聚物熔融調(diào)節(jié)溫度為100-130℃，捏和溫度為105°-100℃，直至無顆粒狀物，再經(jīng)擠出造粒形成。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種改進型熱塑性塑料和化纖著色的高濃度顆粒狀萬能色母及其制備方法。由本發(fā)明提供的高濃度萬能色母，具有擴散性好、濃度高、用量少以及遮蓋力強的優(yōu)點。它由經(jīng)過超微粉碎至大于400-2000目染(顏)料、2000至4000分子量的聚乙烯和/或α-甲基苯乙烯六聚體、和/或乙烯-丙烯酸酯-馬來酸酐三聚物載體以及合適的添加劑經(jīng)過捏和、粉碎、造粒工藝制成。尤其適用于化纖原漿著色和熔紡著色。
文檔編號C08J3/20GK1071938SQ9110751
公開日1993年5月12日 申請日期1991年10月26日 優(yōu)先權(quán)日1991年10月26日
發(fā)明者孫紹宣 申請人:孫紹宣