專利名稱：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，它是一種熱塑性著色的高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著色其濃度低、適用范圍有限的缺點(diǎn)。如日本東洋油墨株式會(huì)社所提供的萬能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(shí)，現(xiàn)有的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(duì)產(chǎn)料的機(jī)械性能和電性能的不利影響越大。
本發(fā)明的任務(wù)在于提供一種適用于所有熱塑性塑料，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、著色的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)料要能滿足塑料料對(duì)著色劑的要求;
(1)具有較高的而曬度(耐光)(2)耐高溫高壓(3)具有較好的溶解和擴(kuò)散性能(4)較高的著色強(qiáng)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(xì)度高、最好達(dá)到分子狀態(tài)。
為此，本發(fā)明者從染(顏)料對(duì)樹脂的適應(yīng)性進(jìn)行了篩選對(duì)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(jī)染(顏)料以及氧化鈦、碳黑、群青類無機(jī)顏料中選擇合適的品種，以達(dá)到上述(1)至(7)項(xiàng)的要求;為了使染(顏)料達(dá)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)粉散使它們成為具有極大分子表面的400-600目的細(xì)度，并將粉散過的染(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。
本發(fā)明的另一個(gè)要點(diǎn)是基于發(fā)明者對(duì)于熱塑性塑料總體認(rèn)識(shí)的高度概括。本發(fā)明者認(rèn)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(shí)應(yīng)放在“乙烯基”這個(gè)共同特性上，是十分重要的。
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(gè)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(shí)重點(diǎn)要放在“乙烯基”這個(gè)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(diǎn)上來考慮。(3)當(dāng)然著色劑的超細(xì)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(rèn)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作載體是合適的，而目前市場(chǎng)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?jī)H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(duì)于高濃度著色劑一般染(顏)料含量必須在40-70%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(shí)，本發(fā)明者發(fā)現(xiàn)如采用不管融煉指數(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?yàn)榇蠓肿拥木垡蚁┤狈εc染(顏)料以及與塑料樹脂接枝交鏈相容的活性基因。但當(dāng)聚乙烯的分子量在1000至6000之間，最好在1000至5000時(shí)，完全能達(dá)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40-70%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(dá)到充分的相熔，以及在分散、擴(kuò)散均勻著色方面的要求。同時(shí)，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(shí)，遭受的外界較短時(shí)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(hù)，因此它可適用于包括聚酰胺、聚碳酸酯、聚甲基等高溫加工的場(chǎng)合。
本發(fā)明的高濃度萬能色母的優(yōu)點(diǎn)是明顯的(1)著色力強(qiáng)、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(kuò)散性能佳，由于染(顏)料比表面積大所以對(duì)原料遮蓋力強(qiáng)，在1∶100～400范圍內(nèi)無明顯深度差。這樣對(duì)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，并對(duì)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(gè)優(yōu)點(diǎn)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，可以明顯提高塑料制品的質(zhì)量和模具的壽命以及模塑加工的效率。
本發(fā)明進(jìn)一步通過以下附圖及實(shí)施例將給予詳細(xì)說明。但實(shí)施并不是限定本發(fā)明。
實(shí)施例(以下均按重量百分比表示)一.配方(1)細(xì)度為400-600目的染(顏)料，包括下列化合物的一種或幾種40-70%染(顏)料選自一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120(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(15510∶1)C.I顏料紅482(15865∶2)C.I顏料紅54(14830∶1)C.I顏料紅521(15860∶1)C.I顏料蘭61(42765∶1)C.I溶劑黃19(13900∶1)C.I溶劑黑5(50415)C.I溶劑黑7(50415∶1)
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)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))830中絡(luò)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1000至6000的聚乙烯，優(yōu)先采用分子量為1000至5000的聚乙烯25-60%(3)調(diào)節(jié)劑松節(jié)油2.5-10%(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%-5%
上述(4)中優(yōu)先采用18＃至26＃白油(硬脂酸);
(5)脫模劑為硬脂酸鋅5-15%，組成。
二.制備工藝，按下述流程

圖1進(jìn)行1.在帶有400-600目網(wǎng)篩的超微粉碎機(jī)中，加入(1)的一種或幾種染(顏)料，粉碎成400-600目細(xì)度，然后按配方中(1)的重量比例稱量后，裝備加入捏和機(jī)中。
2.在帶有高速攪拌的熔煉釜中，加入配方中(2)的重量比例分子量在1000至6000的聚乙烯、優(yōu)先采用分子量在1000至5000的聚乙烯，同時(shí)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%的1/3數(shù)量和(4)的2.5-5%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95-110℃、優(yōu)先采用100-110℃，使聚乙烯融熔，準(zhǔn)備加入捏和機(jī)中。
3.在捏和機(jī)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的硬脂酸或蓖麻油，優(yōu)先采用18＃至26＃白油(硬硬酸)剩余的部份(即2/3數(shù)量)，再加入上述配方中(5)硬脂酸鋅5-15%，然后在加熱攪拌下分4次加入配方中(1)的染(顏)料，間隔時(shí)間為15分鐘，捏和溫度為100～110℃，直到物料無粒狀物、分散均勻?yàn)橹?，然后物料冷卻至室溫，并通過粉碎機(jī)粉碎，粉碎后的顆粒物料，通過擠出機(jī)擠成色絲，色絲冷卻后引入切粒機(jī)，切成標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格進(jìn)入盛器，成品經(jīng)篩分，篩取均勻合格細(xì)度的粒子，稱量包裝，即為本發(fā)明的高濃度萬能色母制品。
權(quán)利要求
1.一種著色劑，由染(顏)料、萜烯或蒎烯樹脂和添加劑組成，其特征在于(1)細(xì)度為400至600目的染(顏)料40-70%(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48∶2C.Ⅰ顏料紅52∶1C.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 H5 GLC.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1000至6000的聚乙烯 25-60%(重量)；(3)調(diào)節(jié)劑松節(jié)油2.5-10%(重量)；(4)增溶光亮劑 2.5-5%(重量)；系選自碳原子數(shù)15至36的脂肪酸；(5)脫模劑硬脂酸 5.0-15%(重量)組成。
2.如權(quán)項(xiàng)1所述的著色劑，其特征在于優(yōu)先采用分子量為1000至5000的聚乙烯。
3.如權(quán)項(xiàng)1或2所述的著色劑，其特征在于增溶光亮劑優(yōu)先采用18＃至26＃白油(硬脂酸)。
4.如權(quán)項(xiàng)1或2或3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(xiàng)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400-600目的細(xì)度。
6.一種如權(quán)項(xiàng)2所述的著色劑的制備方法，其特征在于所需的載體聚乙烯在熔蠟釜中經(jīng)加入調(diào)節(jié)劑松節(jié)油和增溶光亮劑18＃至26＃白油調(diào)節(jié)為分子量1000至5000的聚乙烯。
7.一種如權(quán)項(xiàng)1至5中任一項(xiàng)的著色劑的制備方法，其制備方法的特征在于(1)染(顏)料的一種或幾種40%(重量)通過超微粉碎機(jī)粉碎成600目的細(xì)度、分子量1000的聚乙烯45%(重量)通過融蠟釜經(jīng)加入(3)調(diào)節(jié)劑松節(jié)油2.5%(重量)的1/3和(4)增溶劑亮劑C的脂肪酸2.5%(重量)的1/3融熔在95-110℃融熔調(diào)節(jié)后，加到捏和機(jī)中，同時(shí)加入余下(3)調(diào)節(jié)劑松節(jié)油2.5%(重量)的2/3和(4)增溶光亮劑C的脂肪酸2.5%(重量)的2/3，以及加入脂酸鋅10%(重量)然后分4次加入染(顏)料，間隔時(shí)間為15分鐘，捏和溫度為100-110℃直到物料無粒狀物、分散均勻?yàn)橹梗缓笪锪侠鋮s至室溫，并通過粉碎機(jī)粉碎，粉碎后的顆粒物料通過擠出機(jī)擠成色絲，色絲冷卻后引入切粒機(jī)，切成標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格。
8.如權(quán)項(xiàng)7所述的方法，其特征在于聚乙烯的分子量為1000至5000、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100-110℃。
9.如權(quán)項(xiàng)8所述的方法，其特征在于(1)染(顏)料為60% (重量)(2)分子量為1000至5000的聚乙烯為 25%(重量)(3)調(diào)節(jié)劑松油為 2.5%(重量)(4)增溶光亮劑為26＃白油或蓖麻油2.5%(重量)(5)脫模劑硬脂酸鋅為 10%(重量)染(顏)料粉碎成600目細(xì)度以及聚乙烯融熔調(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。
10.如權(quán)項(xiàng)要求9所述的方法，其特征在于(1)染(顏)料 50%(重量)(2)分子量為1000至5000的聚乙烯 25%(重量)(3)調(diào)節(jié)劑為松節(jié)油 10%(重量)(4)增溶光亮劑為18＃白油或蓖麻油 5%(重量)(5)脫模劑硬脂酸鋅為 10%(重量)染(顏)料粉碎成400目細(xì)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。
全文摘要
本發(fā)明涉及一處熱塑性塑料著色的高濃度顆粒狀萬能色母及其制備方法。
文檔編號(hào)C09B69/10GK1030925SQ8710101
公開日1989年2月8日 申請(qǐng)日期1987年4月3日 優(yōu)先權(quán)日1987年4月3日
發(fā)明者孫紹宣 申請(qǐng)人:孫紹宣