專利名稱：高濃度萬(wàn)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(shuō)，它是一種熱塑性著色的高濃度顆粒狀萬(wàn)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(wàn)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(wàn)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(wàn)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(shù)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(wàn)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(wú)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(guò)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(guò)的染(顏)料通過(guò)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(lái)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(lái)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(shù)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(wàn)能色母一般采用萜烯或蒎烯樹(shù)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(shù)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(shù)脂作載體以粘結(jié)形式是難以超過(guò)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(wàn)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(shù)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(wàn)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(shù)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(wàn)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(shù)脂的作用下，無(wú)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(wàn)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(wàn)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(wú)明顯深度差。這樣對(duì)降低成本、節(jié)省開(kāi)支以及改善工作環(huán)境帶來(lái)明顯的好處。另外，本發(fā)明的高濃度萬(wàn)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(wàn)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(wú)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(guò)以下附圖及實(shí)施例將給予詳細(xì)說(shuō)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(wú)粒狀物、分散均勻?yàn)橹?，然后物料冷卻至室溫，并通過(guò)粉碎機(jī)粉碎，粉碎后的顆粒物料，通過(guò)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(wàn)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(shù)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(guò)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(guò)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(wú)粒狀物、分散均勻?yàn)橹?，然后物料冷卻至室溫，并通過(guò)粉碎機(jī)粉碎，粉碎后的顆粒物料通過(guò)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(wú)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(wú)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(wàn)能色母及其制備方法。
文檔編號(hào)C09B69/10GK1030925SQ8710101
公開(kāi)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