專利名稱：：用于聚酯制品的液體著色母料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及使用液體聚合物作為一種用于用作制備著色的聚酯制品的母料的著色劑的載體。
背景技術(shù)：
：在各種各樣的工業(yè)中塑料已經(jīng)代替其他材料。在包裝工業(yè)中，塑料已經(jīng)替代玻璃來使破損最小化，減輕重量，并減少在制造和運輸中的能量消耗。在其他工業(yè)中，塑料已經(jīng)取代金屬來使腐蝕最小化，減輕重量，并提供整體著色產(chǎn)品。吸引消費者去購買個人尺寸或家庭尺寸的容器包括商標(biāo)和商品包裝。在這些元素中有價值的商品包裝是容器的顏色。并且，上述顏色會需要與半透明，透明，或其他用于瓶子的特殊效果并存。液體著色劑正廣泛地用于著色聚酯(例如聚對苯二甲酸乙二醇酯或PET)制品，例如飲料瓶。在PET中的許多應(yīng)用是淺色的，具有極低的著色劑含量。一些現(xiàn)有產(chǎn)品基于其載體是山梨聚糖單油酸酯和己二酸二辛酯的混合物。在許多淺色應(yīng)用中，這種載體系統(tǒng)產(chǎn)生具有低粘度的液體分散體。令人遺憾地，具有低粘度的液體產(chǎn)品具有一種不長的保存期限，因為著色劑趨向沉積，這可能導(dǎo)致在吹塑PET瓶時的顏色偏差。為了克服保存期限的問題，通常在液體著色母料中加入基于氧化硅的增稠劑來增加粘度。但是這些氧化硅基增稠劑很難加工，并且在加工過程中粘度的控制變得很困難。
發(fā)明內(nèi)容本領(lǐng)域需要一種用于聚酯制品的著色母料的液體載體，其具有足夠的粘性來防止保存期限問題并避免氧化硅基增稠劑的使用。本發(fā)明通過使用液體聚乙二醇作為用于聚酯制品的著色母料的載體來解決本領(lǐng)域的問題。本發(fā)明的一個方面是用于聚酯制品的著色母料，包括(a)包括液體聚亞烷基多元醇的載體；(b)著色劑；和任選的(c)至少一種功能添加劑。本發(fā)明的一個特征是使用聚乙二醇作為載體來復(fù)合本發(fā)明的著色母料，從而允許合適的粘度來達到良好的加工性和儲存性，并允許稀釋到復(fù)合設(shè)備，通過流體添加到設(shè)備中。本發(fā)明的另外一個特征是著色劑可包含顏料，染料，或兩者，按照聚合物工程師和產(chǎn)品設(shè)計師的需要去達到希望的色彩效果。由本發(fā)明的具體實施方式的描述其他的特征將變得顯而易見。具體實施例方式液體聚亞烷基多元醇液體載體可以是一種或多種烷基多元醇的液體聚合物(均聚物或共聚物)。在可能的候選者中，聚亞烷基二醇是優(yōu)選的。其中，聚乙二醇是最優(yōu)選的。合適的聚亞烷基二醇應(yīng)該具有從約200到約8000的重均分子量，優(yōu)選約200到約800，最優(yōu)選約200，這是作為優(yōu)選的聚乙二醇產(chǎn)品稱作PEG200的原因。液體聚合物可具有從約-15°c到約100°C的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，優(yōu)選從約10°C到約60°C，最優(yōu)選約25°C。商購的聚亞烷基多元醇的非限制性實例包括BASF(巴斯夫公司)的PluracolE200和美國依利諾斯州谷尼的蘭蓬特技術(shù)公司(LambentTechnologiesοfGurnee,IL,USA)的LumulsePEG200牌聚乙二醇。作為PEG，提供到市場的這些商標(biāo)產(chǎn)品中，LumulsePEG200是特別優(yōu)選的，因為聚乙二醇與諸如聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)，聚對苯二甲酸亞丙基酯(polytrimethylenerer印hthalate)(PTT)，聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT)的聚酯特別相容。著餼劑如上所述，著色劑可以是顏料，染料，混合顏料，混合染料，多種顏料與染料的混合，顏料與多種染料的混合，或多種顏料與多種染料的混合。著色劑的選擇取決于設(shè)計師最后的用于塑料制品的著色要求。著色技術(shù)是本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的。無需過多的實驗，任何人可以使用顏色匹配技術(shù)來識別球形彩色空間中一個具體位置。例如，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以使用PCT專利申請US2004/012233的教導(dǎo)使用特殊的聚合物載體和著色劑作為原材料成分用數(shù)字計算的方法測繪彩色空間?；蛘?，任何人可以制造所謂裝飾板的小樣品用來視覺評估。由許多來源商購的著色劑是本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的。本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的商購的顏料包括有機和無機著色劑化學(xué)品。本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的商購的染料包括所有有機化學(xué)品。顏料和染料的商業(yè)來源包括跨國公司，例如BASF，Bayer(拜爾公司)，Ciba-Geigy(希巴_基格公司)，Color-ChemInterntional(著色-化學(xué)國際公司)，SunChemical(太陽化學(xué)品公司)，ZhuhaiSkyhighChemicals(珠海高空化學(xué)品公司)，和其他在因特網(wǎng)站上可識別的公司，例如http://www.colorpro.com/info/vendors/colorant,html禾口http://dir.yahoo.com/Business_and_Economy/Business_to_Business/Chemicals_and_Allied_Products/Pigments_and_Dyes/。表1列出了8種不同紅黃藍三原色和合成色的商購的顏料著色劑，5種彩色的，2種黑色的，和1種白色的。<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>*由商業(yè)生產(chǎn)者公布或由申請人測定，或兩者。表2列出了14種商業(yè)可用染料。<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>*由商業(yè)生產(chǎn)者公布或由申請人測定，或兩者。更好地，著色劑包含為了用于透明或半透明塑料聚酯制品的著色劑，盡管為了用于不透明塑料制品的著色劑不從考慮范圍內(nèi)排除。使用由設(shè)計師的創(chuàng)造性或一種預(yù)先安排的顏色標(biāo)準(zhǔn)例如從商購著色劑的商品目錄來的Pantone顏色標(biāo)準(zhǔn)獲得的合乎要求的顏色完成對一個裝飾板的配色，對一個熟練的調(diào)色工來說是相對簡單的，即使需要一些反復(fù)來滿足消費者。載體中著色劑的濃度是非常重要的，這是因為在形成瓶子或其他制品的胚胎之前，著色劑成分的比價和在母料“稀釋”到混合設(shè)備的過程中為了連續(xù)和精確地混合和分散顏料到載體中，并且隨后連續(xù)和精確地稀釋到塑料樹脂和其他化合物成分中。稀釋比取決于著色母料中的著色劑的濃度和最終模塑產(chǎn)品是否確定為不透明，半透明或透明。在稀釋到最終模塑產(chǎn)品之后母料的濃度可以具有從約0.05到約0.2重量百分?jǐn)?shù)的范圍，優(yōu)選從約0.1到約0.5重量百分?jǐn)?shù)。用于制造液體著色母料的混合設(shè)備可以是任何已經(jīng)用于液體顏料制造領(lǐng)域的合適設(shè)備。例如，這些設(shè)備包括高速“通風(fēng)帽(Cowles)”型分散器，中型碾磨機，三輥碾磨機和轉(zhuǎn)子-定子型分散器。混合設(shè)備可在從約IOOrpm到約IOOOOrpm的混合速度范圍內(nèi)操作，優(yōu)選從約500到約SOOOrpm?；旌显O(shè)備可在溫度從約25°C到約100°C的范圍內(nèi)操作，優(yōu)選從約40°C到約80"C。仵詵的功能添加劑用于改進本發(fā)明的母料或聚酯化合物，或兩者的加工性或性能的添加劑可以根據(jù)本領(lǐng)域技術(shù)人員的需要來添加。例如，用于聚酯瓶的功能添加劑可包含抗氧劑，抗靜電劑，乙醛吸收劑，發(fā)泡劑，殺菌劑，剝離納米粘土，增稠劑等等。通常，較少量的這些添加劑在聚酯樹脂中與其他成分一起加工的過程中或者在制造后的聚酯模制品中提供著色母料性能的改進。本領(lǐng)域技術(shù)人員無需過多實驗就能確定合適的濃度。經(jīng)常地，彩色塑料制品的制備不僅僅包括顏色還包括特殊的效果特征，例如花崗巖的，半透明的，珍珠的，金屬粒子的，熒光的，閃光的，大理石的，等等。這些添加劑的非限制性例子是商購于美國俄亥俄州愛湖的普立萬公司(PolyOneCorporationofAvonLake,Ohio,USA)(www.polyone.com)禾口以以下商標(biāo)標(biāo)記的0nColorFX著色劑、PolyOne著色劑等。暴露于自然光之下的塑料制品暴露在對制品顏色有害的紫外光線下。因此，在著色母料中通常但不是必須包括紫外線穩(wěn)定劑。這種任選的添加劑包括在濃色母料中增加了母料在聚合物復(fù)合中作為色母粒的價值，因為紫外線穩(wěn)定劑也幫助保護聚合物樹脂免受暴露在紫外光線下引起的有害作用。由于更好的分散，作為添加劑包含在色母粒中使穩(wěn)定劑的引入更容易。商業(yè)可用的穩(wěn)定劑對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說是公知的，包括熱穩(wěn)定劑和來自瑞士伯爾尼的Ciba-Geigy公司的Tinuvin牌穩(wěn)定劑。在穩(wěn)定劑的選擇中，優(yōu)選Tinuvin牌穩(wěn)定劑，特別是Tinuvin234穩(wěn)定劑。表3列出了用于本發(fā)明著色母料的成分的可接受的，希望的和優(yōu)選的重量百分?jǐn)?shù)。<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>發(fā)明的用途本發(fā)明的濃色母料可以稀釋到用于制備模塑或擠出制品的塑料樹脂和其他成分中，其比例是從約0.01%到約2.0%的范圍，優(yōu)選約0.15%到約0.50%。如前所述，塑料樹脂可以是任何聚酯，但特別是PET。塑料制品可以是不透明的，半透明的或透明的，即使其具有來自本發(fā)明母料的顏色。僅僅含有0.08重量百分?jǐn)?shù)的母料就可實現(xiàn)精確的配色和顏色的一致計量。其他具體實施方式顯示在實施例中。實施例表4列出了與一種典型商業(yè)樣品相比較的本發(fā)明的實施例。兩者均使用實驗室規(guī)模的三輥碾磨機來碾磨制造。兩個實驗的粘度也報告出來。<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>實施例ι的粘度比對比實施例A高2.5倍，利于良好的保存期限和減輕泵送。通過吹塑99.95重量百分?jǐn)?shù)的PET樹脂與0.5重量百分?jǐn)?shù)實施例1的著色母料的混合物得到瓶子來實施模塑試驗。該瓶子具有良好的透明度和可接受的顏色。為了這個目的使用單級AokiPET拉伸吹塑機。在吹塑機中的熔融溫度是274°C左右。本發(fā)明不限制于上述具體實施方式。權(quán)利要求如下。權(quán)利要求一種用于聚酯制品的著色母料，包括(a)包括液體聚亞烷基多元醇的載體；(b)著色劑；和任選的，(c)至少一種功能添加劑。2.權(quán)利要求1的母料，其中，所述著色劑包括顏料，染料，顏料的混合物，染料的混合物，多種顏料與染料的混合物，顏料與多種染料的混合物，或者多種顏料與多種染料的混合物。3.權(quán)利要求1的母料，其中，所述聚亞烷基多元醇是具有從約200到約8000的重均分子量的聚乙二醇。4.權(quán)利要求1的母料，其中，所述聚亞烷基多元醇是具有從約200到約400的重均分子量的聚乙二醇。5.權(quán)利要求1的母料，其中，所述聚亞烷基多元醇是具有從約10°C到約60°C的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的聚乙二醇。6.權(quán)利要求1的母料，其中，所述聚亞烷基多元醇是具有從約25°C到約35°C的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的聚乙二醇。7.權(quán)利要求1的母料，其中，所述聚亞烷基多元醇是聚乙二醇，其在母料中的含量為從約15到約98重量百分?jǐn)?shù)；所述著色劑在母料中的含量為從約2到約75重量百分?jǐn)?shù)；所述任選的表面活性劑，如果有的話，其含量至多20為重量百分?jǐn)?shù)；任選的功能添加劑，如果有的話，其含量至多為20重量百分?jǐn)?shù)。8.權(quán)利要求1的母料，其中，所述聚亞烷基多元醇是聚乙二醇，其在母料中的含量為從約60到約95重量百分?jǐn)?shù)；所述著色劑在母料中的含量為從約10到約40重量百分?jǐn)?shù)；所述任選的表面活性劑，如果有的話，其含量為從約0.5到約1.5重量百分?jǐn)?shù)；所述任選的功能添加劑，如果有的話，其含量至多為5重量百分?jǐn)?shù)。9.權(quán)利要求1的母料，其中，所述母料與聚對苯二甲酸烷基二酯樹脂混合，所述混合物形成一種著色的聚酯制品。10.權(quán)利要求9的母料，其中，在聚對苯二甲酸烷基二酯酯樹脂中的母料的重量從約0.01重量百分?jǐn)?shù)到約2.0重量百分?jǐn)?shù)。11.權(quán)利要求10的母料，其中，所述聚酯制品是不透明的，半透明的或透明的。12.—種塑料制品，它包括稀釋在聚對苯二甲酸烷基二酯樹脂中的權(quán)利要求1-8中任一項所述的母料。13.權(quán)利要求12的制品，其中，在聚對苯二甲酸烷基二酯樹脂中的母料的重量從約0.01重量百分?jǐn)?shù)到約2.0重量百分?jǐn)?shù)。14.權(quán)利要求13的制品，其中，所述聚酯制品是不透明的，半透明的或透明的。15.權(quán)利要求14的制品，其中，所述聚酯制品是光學(xué)透明的。全文摘要公開了一種液體著色母料，其含有一種聚亞烷基多元醇載體；著色劑；和任選的其他功能添加劑。所述著色劑可以是一種或多種顏料，一種或多種染料，或者其混合物。所述液體著色母料與聚對苯二甲酸烷基二酯樹脂相容，特別用于制造著色的聚酯飲料瓶和其他聚酯制品。文檔編號C08G63/20GK101802051SQ200880107776公開日2010年8月11日申請日期2008年9月23日優(yōu)先權(quán)日2007年9月24日發(fā)明者H·拉佳拉曼申請人:普立萬公司