專利名稱：具有醛或酮樹脂的有機和無機顏料的涂料的制作方法
耐裂性試驗O沒有產生裂紋，X有裂紋產生 耐胺性試驗O沒有產生裂紋，X有裂紋產生
相對介電常數上部-lKHz下的相對介電常數，下部二10KHz
下的相對介電常數
氣體釋放量試驗單位=質量％
本發(fā)明的含硅的固化性組合物的保存穩(wěn)定性、透明性、操作性、 固化性等優(yōu)異，而且其固化物的耐熱性、耐裂性、耐堿性、光學特性、 電氣特性、低氣體釋放性等各種物理性質優(yōu)異，可以作為固化性組合 物使用。另外，還可以用于電氣、電子材料領域中的顯示材料、光材 料、記錄材料、半導體等的密封材料、高壓絕緣材料、以絕緣、防震、 防水、防濕為目的，通過旋轉澆鑄法、澆注法、浸漬等成膜方法，得 到的塑料部件的試作母模，涂布材料、層間絕緣膜、絕緣用襯墊、熱 收縮橡膠管、O-環(huán)形物、顯示裝置用密封劑、保護材料、光導波路、 光纖保護材料、光學透鏡、光學儀器用粘接劑、高耐熱性粘接劑、高 放熱性材料、高耐熱密封材料、太陽能電池、燃料電池用部件、電池 用固體電解質、絕緣覆蓋材料、復印機用感光鼓、氣體分離膜。另外， 還可以用于土木、建筑領域中的混凝土保護材料、墊板、土壤注入劑、 密封劑、蓄冷、蓄熱材料、搪玻璃等，迸而在醫(yī)療用材料領域中，還 可以用于管材、密封材料、涂敷材料、滅菌處理裝置用密封材料、隱 形眼鏡、富氧膜等。
化，而且歸因于一批與一批各異的顏料表面的不同性能和熔融狀態(tài)的聚合 物的表面張力性能，即使一批與一批相同，所&面張力性能也可由于環(huán) 境條件的變化而非常不同。
在溶劑相中的液體油漆配制劑的情況下，通常通過將顏料與溶于溶劑 中的樹脂混合而將顏料引入。
存在溶劑^1極負面的，因為其絮凝性能往往使得樹脂和顏料之間的接 觸不穩(wěn)定。
為了降低這一影響，通常向顏料和溶于溶劑中的樹脂的這些混合物中 添加抗絮凝化合物，這些抗絮凝化合物具有改進和調節(jié)顏料表面的靜電性 能和改進樹脂/溶劑溶液的表面張力的性能。
由于顏料/樹脂/溶劑體系的這些典型的負面影響，著色混合物可被定義
為不穩(wěn)定的體系，其中成品油漆(finished paint)的色效應隨著時間改變。
已經通過單一顏料糊劑的預:Ht技術和相應的粉碎并使用化合物的配 制劑對這一體系做出了改進，以便使所述特定顏料的表面與所選擇的溶解 的樹脂相連接，其中將顏料引入特定樹脂中，并且所述樹脂具有醛和酮性 質但溶于溶劑中.
本發(fā)明的目標是提供使得現有技術的缺點得到克服的涂料。 關于這一目標，本發(fā)明的一個目的;1:提供顆粒組合物形式的*#，所 述顆粒組合物可以作為半成品用于將粉末油漆的著色和顏料著色，或者也 可以在溶于溶劑中之后作為經顏料著色的糊劑用于液體油漆工業(yè).
另一個目的是提供顆?；蚍勰┬问降耐苛?，其可以用來獲得用于## 末和液體油漆著色的有機和無機染料的混合物，克J!M^使用根據現有技術 的顏料時通常遇到的困難。
特別地，本發(fā)明的顆粒組合物可以作為半成品用于粉末油漆配制劑， 作為沒有經預涂覆的純顏料的替換物。通過使用它們，可以實現在著色體 系質量方面更大的均勻性和原來用于促進預涂覆的材料具有的潛色的顏料 用量減少.此外，顆粒形式便于材料的自動運輸和降低粉塵污染.
由本發(fā)明所得的產物將作為半成品用于將粉末油漆的著色和顏料著
色，或者還將在溶于溶劑之后作為經顏料著色的糊劑用于液體油漆工業(yè)或 作為將成品油漆著色或還用于將熱塑性塑料和熱固性塑料(例如聚乙烯、聚
丙烯、聚對&甲酸乙二醇酯PET、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯ABS，以及不同 組成的聚氨酯，和不同組成的增強及未增強的聚酰胺)顏料著色和因此著色 的組分。
特別地，與本領域中已知的M相比，本發(fā)明的顆粒組合物是完全無 塵的，具有高的顏料著色效果(結果是著色成本的降低)，具有最佳^ft(即 沒有絮凝)和易溶解性，并且特征在于高的相容性(即可以用于不同體系， 例如用于粉末油漆而不是塑料)。
將在下面更清楚顯現的這些和其它目的通過具有搭或酮樹脂的有機或 無機顏料的涂料得以實現，其特征在于它包含由均定義為顏料的固體有機 和無機物的顆粒組成的化合物，和沉積在其表面上的醛或酮樹脂.
因此本發(fā)明的主題由顆粒組合物構成，所述顆粒組合物由涂有至少一 種醛和/或酮樹脂的有機或無機顏料組成，所述樹脂具有800-2000 Da的平均 分子量和70-130X:的熔點.
術語"醛和/或酮樹脂"應理解為是指醛(優(yōu)選脂族醛)或酮(優(yōu)選環(huán)己酮 或甲基環(huán)己酮)，任選地與縮合產物如脲或甲醛的縮合產物.
這些樹脂是著色劑領域中熟知的并且通常通過將樹脂顆粒與顏料簡單 物理混合而用于粉末油漆配制劑，或通過將顏料與溶于溶劑中的樹脂混合 而用于溶劑相的液體油漆配制劑。搭或酮樹脂的實例是，例如，由BAF銷 售的產品如LaropaP，其在此引入作為參考；特別地，Laropal AIOI和A 81是脲和脂族醛的縮合產物，而Laropa^K80是環(huán)己酮的縮合產物。
根據本發(fā)明的一個優(yōu)選的方面，搭和/或酮具有卯0-1400 Da的平均分
子量和卯-iiox:的熔點。
本發(fā)明的組合物通常包含80-20wt。/。顏料和80-20wt。/。樹脂并且可以包 含賦形劑和/或輔料如無機增強填料和/或^Ht劑。在無機顏料的情況下，該 組合物優(yōu)選由50-70wtV。顏料和35wt。/。-45wty。樹脂組成，甚至更優(yōu)選由 55-65wt。/o顏料和35-45wt。/。樹脂組成；在有機顏料的情況下，它優(yōu)選由
15-40wt。/o顏料、45-75wto/o樹脂、l-20wt。/o無機增強填料和0.1-10wt。/o絲 劑組成，甚至更優(yōu)選由20-35wt。/。顏料、50-70wt。/o樹脂、5-15wt。/o惰性填 料和l-7wt。/o^t劑組成。從無機增強填料之中，優(yōu)選使用硫酸鋇；*劑 可以選自環(huán)氧化的大豆油和脫水山梨糖醇酯；優(yōu)選使用Uniqema以Atmer 116TM銷售的乙氧基化的脫水山梨糖醇酯。
所述的組合物可以呈粉末或顆粒形式，在第一種情形下，粉末的顆粒 可以具有10-100jn的尺寸；在第二種情形下，顆?？梢跃哂?.2-8.8111111的長 度和0.4-2,2mm的直徑，優(yōu)選1.8-2.2111111的長度和1.0-1.8111111的直徑；根據本 發(fā)明可能的實施方案之一，該組合物其中每克包含80-1000個顆粒。
根據本發(fā)明的顆粒配制劑可以通過如下方法制備所述方法的前兩個 步驟是沒有變化的，與該配制劑呈顆粒形式還是粉末形式無關。
在適合于混合粉末和顆粒的容器內部將顏料與樹脂混合。
本發(fā)明包括所有那些可以定義為著色顏料或著色物質的有機和無* 末，它們吸收光鐠的一部分或4^P并反射它的其余部分，形成可見的顏色。
根據本發(fā)明，所測試的顏料如下列出。
氧化鐵顏料，其所有的黃、棕、紅和黑色色調的；其所有的物理形式 和粒度種類。
所有不同的無機表面處理的氧化鈥顏料。
還與鎳和鈦酸鎳共沉淀的氧化鉻顏料。
來自有機燃燒的黑色顏料。
衍生自銅狀音、而且氯化和溴化的、各種a、 /S和f結晶形式的藍色和綠 色顏料。
衍生自磺基鉻酸鉛的黃色顏料。 衍生自釩酸鉛鉍的黃色顏料。
衍生自磺基鉻酸鉬酸鉛的橙色顏料。 基于芳基酰胺的有機性質的黃色顏料。 基于萘酚的有機性質的橙色顏料。 基于二酮基吡咯并吡咯的有機性質的橙色顏料.
基于偶氮染料的錳鹽的紅色顏料。 基于^萘酚酸的錳鹽的紅色顏料。
紅色有機全吖啶酮顏料。 紅色有機蒽醌顏料。
通過旨在從各種可以使用的聚合物之中確定適于獲得這一顏料涂料的
那些聚合物的研究工作，找到了分子量為800-2000且熔點為70-130n的醛 和酮樹月旨族。
本發(fā)明優(yōu)選涉及l(fā) 00%使用在201C的溫度下處于固態(tài)的聚合物。 本發(fā)明涵蓋那些顏料與這些樹脂的所有那些混合物，其中顏料和樹脂 的相對比率為80-20%，反之亦然.
將制備的混合物引入加熱室式擠出機。 本發(fā)明還涉及使用單螺桿和雙螺桿擠出機。
擠出優(yōu)選在比所使用的醛或酮聚合物的熔融溫度高5-20t:的擠出機內 部溫度下進行.
離開擠出機的熔融材料優(yōu)選在冷卻帶上冷卻并使用冷卻的鋼筒鋪展。
在粉末配制劑的情況下，將材料冷卻到小于25t:然后利用普通的銷型 刨片機做成薄片。
然后，使用不同機械系統(tǒng)包括棒磨機將薄片形式的材料霧化.
^t和區(qū)分半成品的基本M是使用適合于在小于ior;的操作溫度下 操作的低溫系統(tǒng)進行霧化操作。.
轉變成霧化的顆粒必須在小于20t:的溫度下進行，這^N吏得熔融和再 固化的樹脂的結構破壞，但是使有機和無機顏料都完全地被涂覆.
霧化操作要求以小于0.2%的量引入抗結塊劑和流動劑，如氧化硅和氧
化鋁粉末.
為了本發(fā)明的目的，離開霧化系統(tǒng)的材料將經歷分級以產生標準化的 粒度分布曲線，所述粒度分布曲線在任情況下均無例外.
然后將經分級的材料裝箱用于最終用途，從而形成本發(fā)明的目的。 另一方面，在顆粒配制劑的情況下，將離開擠出機的熔融材料輸送到
模頭中，從該處以恒定的橫截面將其牽伸和冷卻并利用噴水切割作用通過
濕法粒化。優(yōu)選地，通過Gala Industries Inc.制造的并在國際專利申請WO 01/21371中描述的那類噴水切割制粒機制備顆粒，該文獻在此引入作為參 考。
顆粒的干燥可以通過簡單的通風作用進行，并且還可以使用離心和過 濾加速；在本發(fā)明的一個優(yōu)選的實施方案中，在通過上述噴水切割制粒機 進行?；襟E的情況下，在振動篩上通過水將顆粒分離然后在螺旋式提升 機上干燥。
根據本發(fā)明的另一個方面，可以將如此獲得的顆粒配制劑輸送到霧化 階段以制備粉末配制劑。
特別地，在基于有機顏料的配制劑的情況下，制^^t劑的水溶液(相 對于配制劑的總重量，優(yōu)選以10-20%的量使用水)；將樹脂引入混合器中 并用大約50%量的所述溶液進行濕潤；在混合過程中引入顏料并且加入剩 余量的水溶液；加入惰性填料并在混合后排出產物，然后輸送到擠出機。
在有機顏料和無機顏料的情況下，混合通常都在800-2200 rpm的iiA 下進行。
本發(fā)明在粉末油漆中的用途
根據本發(fā)明的^H"可以有利地用于粉末油漆配制劑，作為未經預涂覆
具有的潛色的顏料用量的減少。
留待本領域技術人員用其確定用于該油漆產品所打算用于的最終用途 的該特定預涂覆顏料的確切用量和正確使用。
本發(fā)明在液體油漆中的用途 曰/
脂中稀釋之后用于液體溶劑油漆的配制劑
預稀釋方法可以是直接的，例如用螺旋葉片混合，以及通過比表面積 增加和使用不同性質和尺寸的球而能量轉移。
如此獲得的糊劑可以形成適合于制備液體溶劑油漆的半成品。
根據本發(fā)明，該^阡可以在沒有在溶劑中預稀釋或沒有在溶于溶劑中 的樹脂中預稀釋的情況下，通過簡單地添加到油漆中，并使用直接手段， 例如螺旋葉片，以及通過經由表面積增加和使用不同性質和尺寸的球的能 量轉移進行相應溶解用于著色或上色(改進顏色)。
根據本發(fā)明的涂料優(yōu)選用于包含單 一顏料的配制劑并且可以按圖2所
示的重量比含有醛和酮樹脂，所述醛和酮樹脂的分子量為800-2000,熔點 為70-130lC，如由圖3可見。
制備方法是這樣的在比聚合物熔融溫度高5-20X:的溫度下，用熱法 將樹脂部分擠出到顏料上，并用帶和冷缸以薄層冷卻獲得此涂料。
該方法包括通過低溫方法霧化使得在小于2ox:下發(fā)生轉變，結果是通 過熔融和再固化的樹脂的結構破壞發(fā)生霧化，然而要使得所述有機或無機 的顏料被完全地涂覆。
在實踐中已經發(fā)現，本發(fā)明完成了任務并且達到了預定目的，
事實上，已經可提供一種涂料，其能夠彌補當在擠出過程中將粉末油 漆聚合物熔融以引入固體顏料時添加的元素的標準化缺乏。
根據本發(fā)明的M使得制備具有均勻質量程度的著色粉末油漆，這不 再取決于其中進行將顏料引入樹脂的方法的環(huán)境條件，而僅是可以通過實 際的擠出方法操縱的參數的結果.
這意味著預涂覆的顏料不再受其表面的潤濕性能的影響和樹脂的表面 張力對顏料混合物的均勻性和顏色形成是不產生影響的.
通過根據本發(fā)明的*#，可以克服上述的所有困難，因為該預涂覆的 顏料已經消除了所有與其顏料表面有關的影響并且實際上也通過簡單^t 在溶劑中隨時可以使用或者M在溶于溶劑中的樹脂的溶液中甚至更好。
顯然，所使用的材料以及尺寸可任意取決于要求和技術狀態(tài)，
本發(fā)明在塑料中的用途
預涂覆的顏料的單色顆粒可用來著色塑料、聚乙烯、聚丙烯、PET、 ABS和聚苯乙烯以及不同配制的聚氨酯彈性體。為了產生給定的顏色，它 可以單獨地和混合在一起使用。
各種單色顆粒的計量混合物允許在進料步驟之前直接獲得最終顏色的 組合物，所述進料步驟將塑料顆粒轉化成熔融狀態(tài)用于著色和/或制備最終 物品。
換言之，不同單色的顆粒的混合物允許通過簡單混合獲得多色的組合 物。因此，它允許獲得基于單色顆粒的著色體系的組合物以獲得由各種單 色顏料組成的顏色。
在也為本發(fā)明所涵蓋的塑料領域中，至今，母料已經被用于顏料著色 和相關的著色.
這些是經擠出和?；闹伭吓c樹脂(與在最后使用的樹脂相似)的 混合物。
在擠出之前以少量添加到塑料中的這些母料將大部分塑料著色。
在總是使用相同材料和相同顏色的連續(xù)和恒定擠出的某些特定情形
下，可以通過液體母料將塑料著色，其中顏料在液體栽色體，例如增塑劑(多
元酸酯)中被磨成粉狀.
將液體栽色體送到擠出機頭上，然后通過擠出進行著色。 以前從來沒有使用預涂覆有醛或酮樹脂的顏料的單一顏料顆粒在塑料
的上色擠出之前進行計量。
這些顆?？梢再x予物質最終的顏色，而不必經歷復雜的涉及涂飾-著色
(finished-colour)母料的制備程序。
本發(fā)明的目的是允許計量已經預粉碎的顏料的量和換:供對原始顏料危
害更小的操作，
此外，由于醛或酮樹脂基絲的大的分子流動性，可以通過根據本發(fā) 明的單色半成品和顆粒實現塑料、粉末油漆和液體油漆的均勻著色。
本發(fā)明主題的其它特征和優(yōu)點將通過本發(fā)明優(yōu)選而并不唯一的實施方 案的描述的解釋更清楚地顯現出來，所述實施方案經由附圖
中的非限制性
實施例進行說明，其中
-圖la示出了用于制備根據本發(fā)明的粉末涂料的可能設備的示意圖； -圖lb示出了用于制備根據本發(fā)明的顆粒涂料的可能設備的示意圖； -圖2是說明根據本發(fā)明的涂料的使用范圍的示意圖； -圖3是說明在根據本發(fā)明的涂料的混合物中顏料和樹脂的相對比率的
示意圖。
以下實施例具有純粹說明性和非限制性的作用，并且確定待輸送到擠 出機以隨后制備本發(fā)明的顆粒和粉末形式的顆粒組合物的一些可能的化合 物混合物；水顯然不必看作最終配制劑的組分，因為它在干燥過程中已經
排除，并且份數應看作是重量份。 實施例l
綠色顏料(基于銅狀胥) 30
疏酸鋇 10
atmer 116 5
laropal A 81 55
水 12 實施例2
黑色顏料(炭黑) 25
硫酸鋇 10
atmer 116 2
laropal A 81 63
水 14 實施例3
黃色顏料(基于銅酞菁) 60
laropal A 81 40
實施例4
藍色顏料(基于鐵酞胥) 30
laropal A 81 70
權利要求
1.由涂敷有至少一種醛和/或酮樹脂的顏料組成的顆粒組合物，所述樹脂具有800-2000Da的平均分子量和70-130℃的熔點。
2. 根據權利要求l的組合物，其特征在于所述樹脂具有900-1400 Da的 平均分子量。
3. 根據前述權利要求中任一項的組合物，其特征在于所述樹脂具有 卯-110。C的熔點。
4. 根據權利要求l-3的組合物，其特征在于所述搭樹脂是脂族搭和脲 的縮合產物。
5. 根據權利要求l-3的組合物，其特征在于所述酮樹脂是環(huán)己酮或甲 基環(huán)己酮的縮合產物.
6. 根據權利要求l-3的組合物，其特征在于所述酮樹脂是環(huán)己酮或甲 基環(huán)己酮與脲或甲醛的縮合產物。
7. 根據前i^利要求中任一項的組合物，其特征在于所，料選自有 機顏料和無機顏料。
8. 根據權利要求7的組合物，其特征在于所述顏料選自氧化鐵顏料、 氧化鈥顏料、與鎳和鈦酸鎳共沉淀的氧化鉻顏料、來自有機燃燒的黑色顏 料、來自銅酞胥的藍色和綠色顏料、來自磺基鉻酸鉛或釩酸鉛鉍的黃色顏 料、來自磺基鉻酸鉬酸鉛的橙色顏料、基于芳基酰胺的黃色顏料、基于萘 酚的橙色顏料、基于二酮基吡咯并吡咯的橙色顏料、基于偶氮染料的錳鹽 的紅色顏料、基于^萘酚酸的錳鹽的紅色顏料、基于喹吖啶酮的紅色顏料 和基于蒽醌的紅色顏料或它們的混合物。
9. 根據前述權利要求中任一項的組合物，其特征在于它包含 80-20wt。/。所述顏料和80-20wt。/。所述樹脂。
10. 根據權利要求9的組合物，其特征在于它由80-20wt。/。、優(yōu)選 50-70wt。/。無機顏料，和80-20wt。/。、優(yōu)選30-50wt。/o樹脂組成。
11. 根據權利要求10的組合物，其特征在于它由55-65wt。/。無機顏料和 35-45wt。/。所述樹脂組成。
12. 根據權利要求9的組合物，其特征在于它由15-40wt。/。有機顏料、 45-75wt。/o樹脂、l-20wto/。無機增強填料和0.1-10wt。/。分散劑組成。
13. 根據權利要求12的組合物，其特征在于它由20-35wt。/。有機顏料、 50-70wt。/o樹脂、5-15wt。/。無機增強填料和l-7wt。/。分散劑組成。
14. 根據權利要求12和13的組合物，其特征在于所述無機增強填料是 硫酸鋇。
15. 根據權利要求12和13的組合物，其特征在于所述分狀劑選自環(huán)氧 化的大豆油和脫水山梨糖醇酯，優(yōu)選環(huán)氧化的脫水山梨糖醇酯。
16. 根據前述權利要求中任一項的組合物，其特征在于它呈粉末或顆 粒形式。
17. 根據權利要求16的組合物，其特征在于所述顆粒具有0.2-8.8111111的 長度和0.4-2,2mm的直徑。
18. 根據權利要求17的組合物，其特征在于所述顆粒具有1.8-2.2111111的 長度和1.0-1.8mm的直徑。
19. 根據權利要求16的組合物，其特征在于它包含80-1000個顆粒/克組 合物.
20. 根據權利要求16的組合物，其特征在于該粉末的顆粒具有10-40 p 的尺寸。
21. 根據前述權利要求中任一項的組合物用于制備粉末油漆、液體油 漆和塑料的用途，
22. 根據權利要求16的顆粒組合物的制備方法，包括使樹脂熔融， 用熔融樹脂潤濕顏料的整個表面，將如此獲得的混合物擠出，將其冷卻以 及隨后在濕潤狀態(tài)下?；⑶腋稍铩?br> 23. 根據權利要求16的粉末組合物的制備方法，包括使樹脂熔融， 用熔融樹脂潤濕顏料的整個表面，將如此獲得的混合物擠出，將其冷卻以 及隨后在小于10C的溫度下將其霧化。
24. 根據權利要求22和23的方法，其特征在于在比樹脂的熔融溫度高5-20 "C的擠出機內部溫度下進行擠出。
25. 根據權利要求22和23的方法，其特征在于它包括使用單螺桿和雙 螺桿擠出機，優(yōu)選加熱室類型的擠出機
26. 根據權利要求23的粉末組合物的制備方法，其特征在于冷卻用冷 卻鋼筒在帶式鋪展機上進行。
27. 根據權利要求23的粉末組合物的制備方法，其特征在于將優(yōu)選在 小于251C下冷卻的材料做成薄片然后經歷霧化。
28. 根據權利要求23的粉末組合物的制備方法，其特征在于使用各種 機械系統(tǒng)包括棒磨機將薄片形式的材料霧化。
29. 根據權利要求23的粉末組合物的制備方法，其特征在于霧化在小 于20t:下進行。
30. 根據權利要求23的粉末組合物的制備方法，其特征在于在優(yōu)選小 于0.2wt。/。的量的抗結塊劑和流動劑如氧化鋁和氧化珪粉末存在下進行霧 化。
31. 根據權利要求23的顆粒組合物的制備方法，其特征在于將離開擠 出機的熔融材料冷卻并在噴水切割作用下用濕法?；?。
32. 根據權利要求31的顆粒組合物的制備方法，其特征在于在振動篩 上通過水將顆粒分離然后在螺旋式提升機上干燥。
33. 根據權利要求22、 31和32的方法，包括顆粒霧化步驟。
全文摘要
具有醛或酮樹脂的有機和無機顏料的涂料，包含由均定義為顏料的固體有機和無機物質的顆粒組成的化合物，因為它們是涂敷有醛或酮樹脂、吸收光的一部分并且反射它的其余部分的物質。后者通過包括如下步驟的方法沉積在顏料表面使樹脂熔融，接著用熔融狀態(tài)的樹脂潤濕和涂覆顏料的整個表面，接著冷卻以及隨后利用在低于10℃的溫度條件下操作的機械系統(tǒng)，通過低溫方法進行霧化。由本發(fā)明所得的產物將作為半成品用于將作為單色著色材料的粉末油漆和塑料著色和顏料著色和/或還將在溶于溶劑之后作為經顏料著色的糊劑用于液體油漆工業(yè)。
文檔編號C09C1/56GK101111568SQ200580047698
公開日2008年1月23日 申請日期2005年7月26日 優(yōu)先權日2005年2月7日
發(fā)明者A·A·巴爾代利, G·里巴爾多內 申請人:因艾克斯塞爾商標專利公司