顏料制劑的制作方法
【專利摘要】本發明涉及包括一種或多種薄片狀的效果顏料、至少一種抗氧劑和蠟或蠟混合物的顏料制劑,和其用于著色應用介質,尤其是涂料,漆料,粉末涂漆,塑料以及用于制備母料的用途。
【專利說明】顏料制劑
[0001] 本分案申請是申請號200980114322. 6的中國專利申請的分案申請。 發明領域
[0002] 本發明涉及包括一種或多種薄片狀的效果顏料的顏料制劑,和其用于著色應用介 質,尤其是涂料、漆料、粉末涂漆、塑料的用途以及用于制備母料的用途。
【背景技術】
[0003] 基于薄片狀基材例如云母薄片的顏料的流動性經常不能令人滿意。在許多應用 中,尤其是在印刷和涂料領域,這不會帶來任何較大問題。但是,在混合入塑料的情形中,發 現該顏料較差的流動性是有問題的。
[0004] 此外,加工珠光顏料,例如生產母料時,會導致粉塵明顯增多,這需要更高的設備 成本來消除粉塵和清潔機器。
[0005] 本領域公知可以用有機化合物來涂布顏料,以便于將顏料混入例如塑料、粉 末涂漆、調色劑等。該方法可以從例如DE2603211,W02005/052076, W02005/019327, US2002/0098495A1 和 DE4317019 中知曉。
[0006] 例如,US6451102中提出一種將珠光顏料埋入蠟中的方法,以增加流動性以及特別 是薄片狀效果顏料的堆積密度。
[0007] 但是,已經發現,現有技術中已知的包括(>50% )效果顏料和有機聚合物或蠟的 顏料制劑經常不是氧化穩定的,并容易發生危險的自加熱,盡管該制劑沒有歸類為易燃性 固體(根據1992. 12. 29頒布的歐盟第L383A/76號公報的測試規程A. 10.固體物質的可燃 性)。
[0008] 發明描述
[0009] 因此,本發明的目標是提供能非常良好地混入應用介質同時不顯示出發生任何危 險的自加熱傾向的顏料制劑。
[0010] 已經令人驚訝地發現,當加入抗氧劑時,包括效果顏料和蠟的顏料制劑對于危險 的自加熱是穩定的。
[0011] 本發明的主題是一種顏料制劑,其特征在于,其包括一種或多種薄片狀效果顏料, 蠟或蠟混合物和至少一種抗氧劑。在此,效果顏料優選是在表面上與蠟或蠟混合物和至少 一種抗氧劑粘合的或者以它們部分或完全地涂布于表面上。
[0012] 該顏料制劑顯示出明顯降低了的自燃的傾向,并且由于其良好的流動性和高堆積 密度,而尤其適合用于對塑料著色和制備母料。
[0013] 本發明進一步的主題在于一種制備本發明顏料制劑的方法,其中將一種或多種薄 片狀效果顏料和至少一種抗氧劑在熱作用下與蠟或蠟混合物混合。
[0014] 已經證實,本發明的顏料制劑特別有利于混入塑料中。此外,本發明的顏料制劑是 無粉塵的且具有非常良好的流淌能力,這就降低了其加工中的設備成本。此外,當本發明的 顏料制劑用于雙螺桿擠出機時,生產量,分別根據條件,能相比于未經配制的顏料至少增加 2 - 5倍。此外,在單螺桿擠出機中使用本發明的顏料制劑,能制備出效果顏料的比例基于 母料計最高達50重量%的母料。
[0015] 本發明顏料制劑的基本成分除了抗氧劑之外,是蠟或蠟混合物。
[0016] 在本申請中,蠟的定義如下:在20°C下,可捏合的,固體至脆性堅固的,粗大至微 晶的,透明至不透明的,但不是玻璃狀的;高于40°C時,熔融而不分解,甚至略高于熔點時 是粘度較低的和非粘絲的,很強的與溫度相關的稠度和溶解度,在輕微壓力下是可拋光的。 蠟不同于類似的合成或天然產品(例如樹脂,塑性材料,金屬皂等)主要在于,其通常在大 約50 - 90°C之間,在甚至高達約200°C的特殊情形中,可轉化成熔融液態的低粘度狀態并 基本上不含形成灰的化合物。蠟形成膏或凝膠,且通常以有煙的火焰燃燒。
[0017] 所用的蠟優選是天然蠟,例如植物蠟,例如巴西棕櫚蠟,小燭樹蠟,和動物蠟,例如 蜂蠟,改性的天然蠟,例如烴蠟,微晶蠟,部分合成的蠟,例如褐煤酯蠟,或完全合成的蠟,例 如聚烯烴蠟,例如聚乙烯和聚丙烯蠟、聚乙二醇蠟、環烯烴聚合物蠟,酰胺蠟,例如N,Ν' -二 硬脂基乙二胺,茂锫錯(Zirconocenwachse)以及含氯或氟的聚烯經錯或聚乙烯-聚四氟乙 烯錯混合物。
[0018] 特別優選的是聚烯烴蠟,和包含極性基團的聚烯烴蠟,其的形成是通過聚烯烴蠟 的后續氧化,通過與包含羧酸基,羧酸酯基,羧酸酐基或羥基的單體接枝反應,或通過烯烴 和包含羧酸基,羧酸酯基,羧酸酐基或羥基的單體共聚合。
[0019] 本發明中的蠟還可以是具有蠟類特征的較高分子量的化合物,其優選通過縮聚、 聚加成或加聚方法制得,例如熱塑性聚酯-,環氧化物-,苯乙烯-丙烯酸酯-共聚物,苯乙 烯-丁二烯共聚物,環烯烴共聚物樹脂。為了獲得提高的溫度下于有機溶劑中的足夠溶解 度,優選蠟的分子量為500 - 20000,尤其是1000 - 15000,以及最優選2000 - 10000。
[0020] 蠟的熔融范圍(根據DIN51007測定)優選為70 - 200°C,尤其是80 - 150°C,以 及最優選90 - 130°C。
[0021] 特別優選的蠟是與其中加入顏料的母料具有良好相容性的那些。為了加入到聚烯 烴母料中,聚烯烴蠟是優選的,例如聚乙烯或聚丙烯蠟。
[0022] 優選的蠟或蠟混合物的熔融范圍為70 - 200°C,尤其是90 - 130°C。
[0023] 特別優選的蠟是聚烯烴蠟,尤其是聚乙烯蠟。進一步優選的是褐煤酯臘及其衍生 物和酰胺蠟。
[0024] 本發明顏料制劑中蠟或蠟混合物的比例優選為5 - 50重量%,尤其是20 - 40重 量%,最優選25 - 35重量%,基于制劑的總質量計。
[0025] 根據本發明顏料制劑的使用領域,蠟的數量和類型可以改變,特別是為了確保與 應用介質的相容性。當然,本發明顏料制劑還可以包含一種、兩種、三種或更多種不同蠟的 混合物,以滿足特定的性能曲線。但是,本發明的顏料制劑優選僅包含一種蠟,尤其是聚烯 烴蠟,最優選聚乙烯蠟。
[0026] 在本發明的顏料制劑中,效果顏料、抗氧劑和蠟彼此混合地存在。效果顏料優選用 蠟至少部分地或完全地涂布,即完全包裹。薄片狀效果顏料被包含抗氧劑的蠟完全包裹和 "粘合"是極其優選的。
[0027] 所謂薄片狀效果顏料優選指的是珠光顏料,干涉顏料,金屬效果顏料,具有透明、 半透明和/或不透明層的多層顏料,全息顏料,BiOCl顏料和/或LCP顏料。
[0028] 可用于本發明的珠光顏料,干涉顏料,金屬效果顏料或具有透明、半透明和/或不 透明層的多層顏料是特別地基于載體的,其優選為薄片狀。適合的實例為薄片狀Ti0 2,合 成云母(例如氟金云母)或天然云母,摻雜或未摻雜的玻璃薄片,金屬薄片,薄片狀Si02, A1203或薄片狀氧化鐵。特別的,金屬薄片可由鋁,鈦,青銅,鋼或銀構成,優選鋁和/或鈦。 在此,金屬薄片可以通過相應的處理而鈍化。玻璃薄片可由本領域技術人員已知的所有玻 璃類型構成,例如A-玻璃,E-玻璃,C-玻璃,ECR-玻璃,廢舊玻璃,窗玻璃,硼硅酸鹽玻璃, Duran?.玻璃,實驗儀器玻璃或光學玻璃。所述玻璃薄片的折射率優選為1.45 - 1.80,尤 其是1. 50 - 1. 70。特別優選玻璃基材由C玻璃,ECR玻璃或硼硅酸鹽玻璃構成。
[0029] 在一個優選的實施方式中,所述載體可涂布一層或多層透明的、半透明的和/或 不透明的層,包括金屬氧化物,金屬水合氧化物,金屬低價氧化物,金屬,金屬氟化物,金屬 氮化物,金屬氮氧化物或這些材料的混合物。所述金屬氧化物,金屬水合氧化物,金屬低價 氧化物,金屬,金屬氟化物,金屬氮化物,金屬氮氧化物層或其混合物可以是低折射率(折 射率〈1.8)或高折射率(折射率> 1.8)的。適合的金屬氧化物和金屬水合氧化物是本領 域技術人員已知的所有金屬氧化物或金屬水合氧化物,例如氧化鋁,水合氧化鋁,氧化硅, 水合氧化硅,氧化鐵,氧化錫,氧化鈰,氧化鋅,氧化鋯,氧化鉻,氧化鈦,尤其是二氧化鈦、水 合氧化鈦及其混合物,例如鈦鐵礦或鐵板鈦礦。所用的金屬低價氧化物可以是例如鈦低價 氧化物。適合的金屬是例如鉻,鋁,鎳,銀,金,鈦,銅或合金;金屬氟化物的適合的例子是氟 化鎂。所用的金屬氮化物或金屬氮氧化物可以是例如金屬鈦,鋯和/或鉭的氮化物或氮氧 化物。優選將金屬氧化物,金屬,金屬氟化物和/或金屬水合氧化物的層且最優選金屬氧 化物和/或金屬水合氧化物層施加于載體上。此外,也可以存在由高和低折射率的金屬氧 化物、金屬水合氧化物、金屬或金屬氟化物層組成的多層結構,在該情形中優選高和低折射 率的層交替。尤其優選的是高折射率層和低折射率層的層組件(Schichtpakete),其中, 可將一種或多種該層組件施加于載體上。在此,高和低折射率層的順序可與載體匹配,以 在多層結構中包括入載體。在進一步的實施方式中,金屬氧化物、金屬水合氧化物、金屬低 價氧化物、金屬、金屬氟化物,金屬氮化物、金屬氮氧化物的層可以混入或摻雜著色劑或其 它元素,例如,有機或無機著色顏料,例如有色的金屬氧化物如磁鐵礦,氧化鉻,或著色顏料 如普魯士藍、群青、釩酸鉍、特納德藍,或其它有機著色顏料如靛藍、偶氮顏料、酞菁或還有 洋紅,或者元素,例如釔或銻。包含這些層的效果顏料相對于其主體色顯示了很高的顏色 多樣性,并且在許多情形中顯示出作為干涉結果的顏色的隨著角度的變化性(隨角變色性 (Farbflop))〇
[0030] 在一個優選的實施方式中,載體上的外層是高折射率的金屬氧化物。該外層可以 額外地是在上述層組件之上,或者在高折射率載體的情形中是層組件的一部分,且可以例 如由 Ti02,鈦低價氧化物,Fe203, Sn02, ZnO, Zr02, Ce203, C〇0, C〇304, V205, Cr203 和 / 或其混合 物,例如鈦鐵礦或鐵板鈦礦構成。Ti02是特別優選的,此外還有Fe20 3。倘若用Ti02涂布載 體薄片,則了叫優選以金紅石變型(Rutilmodifikation),還有以銳鈦礦變型形式存在。特 別優選的效果顏料具有下列結構:
[0031] 基材薄片+Ti02 (金紅石)
[0032] 基材薄片+Ti02 (金紅石)+Fe203
[0033] 基材薄片+Fe203
[0034] 基材薄片+Fe304
[0035] 基材薄片+Si02+Ti02 (金紅石)
[0036] 基材薄片+Ti02(金紅石)+Si02+Ti0 2(金紅石)
[0037] 基材薄片+Ti02 (銳鈦礦)+Si02+Ti02 (銳鈦礦)。
[0038] 在本專利申請中,"高折射率"表示折射率> 1. 8,而"低折射率"表示折射率〈1. 8。
[0039] 金屬氧化物、金屬水合氧化物、金屬低價氧化物、金屬、金屬氟化物、金屬氮化物、 金屬氮氧化物的層或其混合物的厚度典型地為3 - 300nm,并且在金屬氧化物、金屬水合氧 化物、金屬低價氧化物、金屬氟化物、金屬氮化物、金屬氮氧化物層或其混合物的情形中優 選20 - 200nm。金屬層的厚度優選為4 一 50nm。
[0040] 載體以及效果顏料的大小本身不重要。薄片狀載體和/或涂布一種或多種透明 或半透明的金屬氧化物、金屬或金屬氟化物層的薄片狀載體的厚度通常為0. 05 - 5 μ m,尤 其是0. 1 - 4.5 μ m。長度或寬度典型地為1 一 250 μ m、優選2 - 200 μ m、且尤其是2 - 100 μ m〇
[0041] 特別優選的效果顏料具有下列層結構:
[0042] 云母薄片+Ti02
[0043] 云母薄片 +Ti02+Fe203
[0044] 云母薄片 +Ti02/Fe203
[0045] 云母薄片+Fe203
[0046] 云母薄片+Fe304
[0047] 云母薄片+鈦氮氧化物
[0048] 云母薄片 +Ti02+Si02+Ti02
[0049] 云母薄片 +Ti02/Fe203
[0050] 云母薄片 +Ti02/Fe203+Si02+Ti0 2
[0051] 云母薄片 +Ti02/Fe203+Si02+Ti0 2/Fe203
[0052] 云母薄片 +Ti02+Si02+Ti02/Fe20 3
[0053] A1203 薄片 +Ti02
[0054] A1203 薄片 +Fe203
[0055] A1203薄片+鈦氮氧化物
[0056] Si02 薄片 +Ti02
[0057] Si02 薄片 +Fe203
[0058] Si02薄片+鈦氮氧化物
[0059] 玻璃薄片+Ti02
[0060] 玻璃薄片+Fe203
[0061] 玻璃薄片+Ti02+Fe203
[0062] 玻璃薄片 +Si02+Ti02
[0063] 玻璃薄片 +Si02+Fe203
[0064] 玻璃薄片 +Si02+Ti02+Fe203
[0065] 玻璃薄片 +Si02+Ti02+Si02
[0066] 玻璃薄片 +Ti02+Si02+Ti02
[0067] 玻璃薄片 +Si02+Ti02+Si02+Ti02
[0068] 玻璃薄片+鈦氮氧化物
[0069] Fe203 薄片 +Ti02
[0070] Fe203 薄片 +Fe203
[0071] Fe203薄片+鈦氮氧化物
[0072] 金屬薄片(任選經鈍化的)+Ti02
[0073] 金屬薄片(任選經鈍化的)+Fe203。
[0074] Ti02/Fe203表示,Ti02和Fe 203以鐵板鈦礦(TiFe205)的形式作為混合物和/或作 為混合氧化物存在于層中。
[0075] 適合的效果顏料是可以,例如從BASF Catalysts公司(原來的Engelhard Corporation)例如以商品名 F i reffli S t?、Rightfit?、Magnapear 1?,從 Merck KGaA 以商品名Iriodin?、Miraval?、Xirallic?、Pyris腿?:和ColorsUeam?購得 的。
[0076] 為了額外地增加顏料的光,水和氣候穩定性,通常推薦根據使用的領域,對效 果顏料進行后涂布或后處理。有益的后涂布或后處理可以考慮例如DE-PS2215191, DE-0S3151354, DE-0S3235017或DE-0S3334598中描述的方法。該后涂布進一步增加了化 學穩定性或簡化顏料的操作性,特別是在不同介質中的加工。為了改善與應用介質的可 潤濕性、可分散性和/或相容性,可以在顏料表面上施加 A1203或Zr02或其混合物或混合 相構成的功能涂層。其它可行的為有機或有機/無機結合的后涂布,例如采用硅烷,例如 在 EP0090259, EP0634459, W099/57204, W096/32446, W099/57204, US5759255, US5571851, W001/92425 或 J. J. Ponje6,Philips Technical Review,第 44 卷,第 3 期,81 頁及其后和 P.H.Harding J.C.Berg,J.Adhesion Sci.Technol.第 11 卷第 4 期,第 471 - 493 頁中所 述的。
[0077] 本發明顏料制劑中的薄片狀效果顏料的比例通常為55 - 80重量%,優選65 - 75 重量%,基于顏料制劑計。最佳比例對于本領域技術人員而言很容易確定,并基本上取決于 所用效果顏料的粒徑、效果顏料的形態因子和顏料結構的類型。
[0078] 特別優選本發明的顏料制劑包括:
[0079] 55 - 80重量%,優選65 - 75重量%的效果顏料,
[0080] 20 - 45重量%,優選25 - 35重量%的蠟或蠟混合物,
[0081] 0· 03 - 1. 5重量%,優選0· 03 - 0· 8重量%的抗氧劑,
[0082] 和任選地,
[0083] 最高達10重量%的在塑料和/或漆料領域中常規的添加劑、助劑、填料、染料和/ 或著色顏料,基于總制劑計,
[0084] 其中所有組分的總比例< 100重量%。
[0085] 為了在將要著色的應用介質例如塑料中引入盡可能少的雜質材料,值得期望的是 效果顏料盡可能高比例或載體材料盡可能小比例。但是,必須使用足夠的載體材料以確保 本發明顏料制劑所需的性能,例如無塵、改善的流淌能力或母料制備時更高的產量。為此, 顆粒不僅需要用載體材料來包裹,它們還必須相互之間粘合成具有良好流淌能力的粗大 "粉末"。
[0086] 通過加入抗氧劑能降低包括蠟和效果顏料的顏料制劑的危險的自加熱,從而使得 不再需要根據《危險品運輸建議,測試和標準手冊》(Recommendations on the Transport of Dangerous Good, Manual of Tests and Criteria)的第 33.3. 1.6章中所述的測試方法 N. 4將其分類為危險物質。
[0087] 所有本領域技術人員已知的抗氧劑都適合用于本發明,只要他們能與蠟相容。抗 氧劑阻止或阻礙應用介質例如漆料和塑料中蠟的熱誘導氧化。它們能防止自由基(在氧存 在的條件下加熱會通過加熱而形成)的形成,并且同時防止變色和/或應用介質例如塑料、 漆料的機械性能的變化。
[0088] 優選的抗氧劑選自下組:
[0089] -內酯/亞磷酸酯混合物
[0090] -內酯/亞磷酸酉旨/酚混合物
[0091] -酚/亞磷酸酯混合物
[0092] -亞磷酸酯
[0093] -酚。
[0094] 特別優選的抗氧劑選自下組:
[0095] -四[亞甲基-3- (3, 5-二叔丁基-4-羥基苯基丙酸酯)]甲烷
[0096] -正十八烷基-β - (4-羥基-3, 5-二叔丁基苯基)-丙酸酯
[0097] -Ν,Ν' -二(3, 5-二丁基-4-羥基苯基丙酰基)-肼
[0098] -Ν,Ν' -己烷-1,6-二基二[3- (3, 5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酰胺]
[0099]-三(3, 5-二叔丁基-4-羥基芐基)異氰脲酸酯
[0100]-三(2, 4-二叔丁基苯基)亞磷酸酯
[0101] -二(2, 4-二叔丁基)季戊四醇二亞磷酸酯
[0102] -三苯基亞磷酸酯
[0103] -三壬基苯基亞磷酸酯
[0104] -二苯基異癸基亞磷酸酯
[0105] -二異癸基苯基亞磷酸酯
[0106] -二異辛基苯基亞磷酸酯
[0107] -二苯基異辛基磷酸酯
[0108] -磷酸烷基/芳基酯
[0109] -雙酚Α亞磷酸酯 [0110]-二月桂基硫代二丙酸酯
[0111] -二硬脂基硫代二丙酸酯
[0112] -丁基-和半基二苯基胺
[0113] -_壬基_苯基胺
[0114] -4, 4'_二(α,α-二甲基芐基)二苯基胺
[0115] -4, 4' -二半基二苯基胺
[0116] -四[亞甲基-3-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基丙酸酯)]甲烷和三(2, 4-二叔丁 基苯基)亞磷酸酯的混合物(重量比1 :1)
[0117] -四[亞甲基-3- (3, 5-二叔丁基-4-羥基苯基丙酸酯)]甲烷和三(2, 4-二叔丁 基苯基)亞磷酸酯的混合物(重量比1 :2)
[0118] -四[亞甲基-3-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基丙酸酯)]甲烷和三(2, 4-二叔丁 基苯基)亞磷酸酯的混合物(重量比1 :3)
[0119] -四[亞甲基-3-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基丙酸酯)]甲烷和三(2, 4-二叔丁 基苯基)亞磷酸酯的混合物(重量比1 :4)
[0120] -正十八烷基-β - (4-羥基-3, 5-二叔丁基苯基)-丙酸酯和三(2, 4-二叔丁基苯 基)亞磷酸酯的混合物(重量比1 :1)。
[0121] 具有該化學組成的抗氧劑可以從市場上買到,例如來自Ciba Specialty Chemicals 公司:
[0122] IRGAN0X? 1〇1〇, IRGANOX? 1076, IRGANOX? 245 :酚
[0123] IRGANOX? B225 :酚/亞磷酸酯混合物
[0124] IRGANOX? XP620 :酚/亞磷酸酯/酚混合物
[0125] IRGAF0S? 168, IRGASF0S? 126 :亞磷酸酯
[0126] IRGAF0S? XP60 :內酯/亞磷酸酯混合物,
[0127] 或者,例如,來自Clariant公司:
[0128] Hostanox 010 (酚類抗氧劑:四亞甲基_(3, 5-二叔丁基-4-輕基苯基/氫化肉桂 酸酯)。
[0129] 本發明的顏料制劑優選包含0.01 - 5重量%,尤其是0. 1 - 2重量%,最優選 0. 1 - 1. 0重量%的抗氧劑,基于所使用的蠟計。
[0130] 在進一步的實施方式中,本發明的顏料制劑可進一步包括添加劑和/或助劑,如 在涂料,漆料,粉末涂漆,塑料領域的應用介質中常規使用的那些。這類添加劑和/或助劑 可以是潤滑劑,脫模劑,穩定劑,抗靜電劑,阻燃劑,染料,增韌劑(Flexibilisatoren)和增 塑劑,粘合促進劑,發泡劑,抗氧劑,UV吸收劑,無機填料,有機聚合物相容溶劑和/或表面 活性劑,例如鄰苯二甲酸二異辛基酯,酚衍生物,礦物油。可用的添加劑和助劑的綜述可以 在 Saechtling,Kunststoff Taschenbuch(塑料手冊),第 27 版,Carl Hanser 出版社中找 至1J,或者由 R. Wolf 在"Plastics,Additives",Ullmann,s,Encyclopedia of Industrial Chemistry,互聯網版,第7版,2003給出。
[0131] 本發明的顏料制劑比較容易制備。本發明因此還提供一種制備本發明顏料制劑的 方法,其中將一種或多種薄片狀效果顏料在熱作用下與蠟或蠟混合物和抗氧劑混合。
[0132] 例如,在根據本發明的方法中,可以預置入效果顏料并將其與蠟或蠟的溶液(或 水性乳液或分散液)和抗氧劑混合。如果蠟或蠟混合物以溶液形式加入,則還可以在該溶 液中分散效果顏料和抗氧劑并蒸發掉溶劑。溶劑的選擇對于本領域技術人員是顯而易見 的,并且是在考慮到所用顏料以及尤其是所用蠟的溶解度的情況下。通過改變pH值的方式 使載體材料從水性乳液或分散液中沉淀出也是可行的。此外,顏料制劑可以通過使蠟熔融 來制備。使蠟熔融在本發明中是特別優選的,因為這樣可以避免使用溶劑。
[0133] 通過熔融制備本發明的顏料制劑優選在70 - 250°C溫度下進行。優選在高于蠟的 熔融范圍的溫度下實施該方法。這樣,能實現顏料、抗氧劑和蠟特別良好的充分混合。
[0134] 在根據本發明方法的進一步實施方式中,可以將漆料和塑料的加工中常規的其它 添加劑和/或助劑加入到薄片狀效果顏料、抗氧劑和載體材料組成的混合物中。這些添加 劑和/或助劑的例子已經在顏料制劑的說明中提及。
[0135] 除去溶劑之后或在冷卻熔融過程中施加的蠟之后,顏料制劑作為一種自由流動 的、粗大粉末存在,其可以被進一步良好地加工。
[0136] 以這種方式處理的效果顏料在其光澤方面不比純的未處理的效果顏料差。這是 較之顏料能夠以較大用量混入蠟中更令人驚訝的。例如,顏料制劑中蠟的比例可以〈50重 量%,優選25 - 35重量%,并且加工之后可以觀察到不會有任何光澤方面的損害。
[0137] 本發明顏料制劑的堆積密度比純的(未處理的)效果顏料的堆積密度高至少 50%。
[0138] 在本申請中,堆積密度理解為松散堆料的重量/體積的比率。
[0139] 本發明的顏料制劑用于直接著色塑料和漆料和用于制備母料的用途也是本發明 的主題。
[0140] 通過將塑料顆粒和/或塑料粉末與顏料制劑混合而向塑料中直接混入本發明的 顏料制劑。然后,在熱作用下使用本發明顏料制劑著色的塑料成型。此外,在混合顏料制劑 的過程中可以向塑料顆粒和/或塑料粉末中任選地加入其它添加劑和顏料。這類添加劑的 例子已經在顏料制劑的說明中提及。適合的顏料為本領域技術人員已知的所有無機或有機 顏料。
[0141] 塑料顆粒和/或塑料粉末/顏料混合物通常如此制備,即,在適合的混合器例如轉 鼓混合器或快速混合器中預置入塑料顆粒和/或塑料粉末,用可能的添加劑使其潤濕,然 后加入顏料制劑并充分混合。
[0142] 為使用本發明的顏料制劑,適合的是一系列塑料,尤其是熱塑性塑料。所述塑料優 選是極性塑料,但對于相應選擇的載體材料也可以使用非極性的(烯烴類的)塑料。適合 的塑料的例子可以在例如 Saechtling,Kunststoff Taschenbuch,第 27 版,Carl Hanser 出 版社中找到。
[0143] 此外,本發明的顏料制劑還可以用于涂料、漆料(汽車和工業漆料)、粉末涂漆、印 刷油墨和調色劑。
[0144] 還可以將本發明的顏料制劑有利地用于制備母料。以此方式,即使對顏料分散的 最高要求也能滿足。在此,母料可以以連續或非連續的方式進行制備,優選連續的,例如通 過使用單螺桿或雙螺桿擠出機。在母料制備中,使用各個塑料的粉末或碎屑是有利的。在 雙螺桿擠出機上使用本發明顏料制劑的情形中,根據條件,產量相比于未經配制的顏料能 增加至少2 - 5倍。此外,在于單螺桿擠出機上使用本發明的顏料制劑的情形下,可以制備 基于母料計顏料比例最高達50重量%的母料。
[0145] 優選使用本發明的顏料制劑來制備母料。在相應選擇載體金屬的情形中,極性和 非極性的塑料都適合作為母料基礎。例如,接枝共聚物,它們可以用在無論極性還是非極性 的(烯烴類的)塑料中作為在本發明的效果顏料制劑中的載體材料。例如,乙烯-丙烯酸 共聚物適合用于極性的塑料和用于非極性的塑料。
[0146] 下面的例子用于闡述本發明,但不作為本發明的限制。 實施例
[0147] 實施例1 :
[0148] 將297g Licowax PE520(Clariant公司的PE蠟粉末)和3g IRGANOX? l〇l〇(Ciba Specialty Chemicals公司的抗氧劑)在轉鼓混合器中均勻混合0.5小時。然后,加入 700g Iriodin? l〇〇(Merck KGaA公司的珠光顏料(以1102涂布的云母薄片)),再將混合 物混合0. 5小時直至得到均勻的預混物。
[0149] 混合物的堆積密度通過不加壓地將混合物裝入250ml量筒中并測量堆料的重量 來測定。堆積密度是重量/體積的比率,并且對于該混合物為290g/l。
[0150] 將一個鑄鐵鍋加熱至表面溫度為220°C。在持續攪拌下將整個混合物緩慢加入到 鍋中,并在持續攪拌下加熱直至蠟在珠光顏料上均勻分布。然后,將均勻的混合物加入到鋼 槽中并在進一步的攪拌下冷卻。
[0151] 獲得的顏料制劑不再有粉塵,可良好流淌且可以在單螺桿擠出機上加工成顏料占 總量的高達約50重量%的母料。在雙螺桿擠出機上,對于相同的顏料比例,采用該制劑可 以使產量增加至少2 - 5倍(相比于未經處理的顏料)。本發明的顏料制劑能混入本領域 技術人員已知的所有非極性的(烯烴的)塑料中而不存在任何問題。
[0152] 獲得的顏料制劑的堆積密度同樣按照上述方法測定,且為470g/l。
[0153] 實施例2 :
[0154] 與實施例1類似的制備顏料制劑,不同之處在于不加入IRGAN0X? 1010抗氧劑。
[0155] 在此,在冷卻操作過程中已形成陰燃點(Glimmnestern),這只能通過加入干冰來 避免。
[0156] 通過實施例1所述的方法測得獲得的顏料制劑的堆積密度為480g/l ;所用混合物 的堆積密度為285g/l。
[0157] 自加熱件能的試騎
[0158] 為了測試根據實施例1和2的制劑的自加熱性能,采用《危險品運輸建議,測試和 標準手冊》的第33. 3. 1. 6章中所述的測試方法N. 4。測試在140°C溫度下在邊緣長度為25mm 和100mm的鐵絲筐中實施,以測試是否發生自燃或危險的自加熱。極限標準是在24小時內 溫度升高高于爐溫至少60K。
[0159] 測試 1 :
[0160] 在100mm鐵絲筐中在140°C下測試根據實施例1的制劑:否。
[0161] 測試 2 :
[0162] 在25mm鐵絲筐中在140°C下測試根據實施例1的制劑:否。
[0163] 測試 3 :
[0164] 在100mm鐵絲筐中在140°C下測試根據實施例2的制劑:是。
[0165] 測試 4 :
[0166] 在25mm鐵絲筐中在140°C下測試根據實施例2的制劑:是。
[0167] 結果:
[0168] 根據實施例2的顏料制劑被歸類為4. 2組的危險品,而制劑1沒有被歸為4. 2組 下的危險品。
[0169] 實施例3 :
[0170] 將 295. 5g LllWaX? AH3 粉末(BASF 公司的低分子量 PE 蠟)和 4. 5gHostanox 010 (Clariant公司的酚類抗氧劑)在轉鼓混合器中均勻混合0. 5小時。然后,加入 700g Iriodin? 7205 (Merck KGaA公司的干涉顏料:以Ti02/Si02/Ti02*布的云母薄片), 再將混合物混合〇. 5小時直至得到均勻的預混物。
[0171] 將一個鑄鐵鍋加熱至表面溫度為220°C。在持續攪拌下將整個混合物緩慢加入到 鍋中,并在持續攪拌下加熱直至蠟在干涉顏料上均勻分布。然后,將均勻的混合物加入到鋼 槽中并在進一步的攪拌下冷卻。
[0172] 獲得的顏料制劑不再有粉塵,能良好流淌且可以在單螺桿擠出機上加工成顏料占 總量的高達約50重量%的母料。在雙螺桿擠出機上,對于相同的顏料比例,采用該制劑可 以使產量增加至少2 - 5倍(相比于未處理的顏料)。本發明的顏料制劑能混入本領域技 術人員已知的所有非極性的(烯烴類的)塑料中而不存在任何問題。
[0173] 實施例4 :
[0174] 將 295. 5g LllWaX? AH3 粉末(BASF 公司的低分子量 PE 蠟)和 4. 5gHostanox 010 (Clariant公司的酚類抗氧劑)在轉鼓混合器中均勻混合0. 5小時。然后,加入 700glri〇din? 305Solar Gold(Merck KGaA公司的金色顏料:于云母上的以Fe203和Ti02 和Si02涂布的多層顏料),再將混合物混合0. 5小時直至得到均勻的預混物。
[0175] 將一個鑄鐵鍋加熱至表面溫度為220°C。在持續攪拌下將整個混合物緩慢加入到 鍋中,并在持續攪拌下加熱直至蠟在干涉顏料上均勻分布。然后,將均勻的混合物加入到鋼 槽中并在進一步的攪拌下冷卻。
[0176] 獲得的顏料制劑不再有粉塵,能良好流淌且可以在單螺桿擠出機上加工成顏料占 總量的高達約50重量%的母料。在雙螺桿擠出機上,對于相同的顏料比例,采用該制劑可 以使產量增加至少2 - 5倍(相比于未處理的顏料)。本發明的顏料制劑能混入本領域技 術人員已知的所有非極性的(烯烴類的)塑料中而不存在任何問題。
[0177] 實施例5 :
[0178] 將 295. 5g LuwaX? AH3 粉末(BASF 公司的低分子量 PE 蠟)和 4. 5g Hostanox 010 (Clariant公司的酚類抗氧劑)在轉鼓混合器中均勻混合0.5小時。然后,加入700g Merck KGaA公司的Miraval5311Scenic White (以Si02和Ti02涂布的玻璃薄片),再將混 合物混合0. 5小時直至得到均勻的預混物。
[0179] 將一個鑄鐵鍋加熱至表面溫度為220°C。在持續攪拌下將整個混合物緩慢加入到 鍋中,并在持續攪拌下加熱直至蠟在干涉顏料上均勻分布。然后,將均勻的混合物加入到鋼 槽中并在進一步的攪拌下冷卻。
[0180] 獲得的顏料制劑不再有粉塵,能良好流淌且可以在單螺桿擠出機上加工成顏料占 總量的高達約50重量%的母料。在雙螺桿擠出機上,對于相同的顏料比例,采用該制劑可 以使產量增加至少2 - 5倍(相比于未處理的顏料)。本發明的顏料制劑能混入本領域技 術人員已知的所有非極性的(烯烴類的)塑料中而不存在任何問題。
[0181] 實施例6 :
[0182] 將 295. 5g LuwaX? AH3 粉末(BASF 公司的低分子量 PE 蠟)和 4. 5g Hostanox 010(Clariant公司的酚類抗氧劑)在轉鼓混合器中均勻混合0. 5小時。然后,加入700g Colorstream Autumn Mystery (Merck KGaA公司的隨角異色性顏料:以Fe203涂布的3;[02薄 片),再將混合物混合0. 5小時直至得到均勻的預混物。
[0183] 將一個鑄鐵鍋加熱至表面溫度為220°C。在持續攪拌下將整個混合物緩慢加入到 鍋中,并在持續攪拌下加熱直至蠟在干涉顏料上均勻分布。然后,將均勻的混合物加入到鋼 槽中并在進一步的攪拌下冷卻。
[0184] 獲得的顏料制劑不再有粉塵,能良好流淌且可以在單螺桿擠出機上加工成顏料占 總量的高達約50重量%的母料。在雙螺桿擠出機上,對于相同的顏料比例,采用該制劑可 以使產量增加至少2 - 5倍(相比于未處理的顏料)。本發明的顏料制劑能混入本領域技 術人員已知的所有非極性的(烯烴類的)塑料中而不存在任何問題。
【權利要求】
1. 顏料制劑,特征在于,它包括一種或多種薄片狀效果顏料,蠟或蠟混合物,和至少一 種抗氧劑。
2. 根據權利要求1的顏料制劑,特征在于,該顏料制劑的蠟含量為20 - 45重量%,基 于整個制劑計。
3. 根據權利要求1或2的顏料制劑,特征在于,蠟或蠟混合物選自下組:天然蠟,改性 的天然蠟,部分合成的蠟,完全合成的蠟,酰胺蠟,含氯或氟的聚烯烴蠟。
4. 根據權利要求1至3 -種或多種的顏料制劑,特征在于,所述的蠟是完成合成的蠟。
5. 根據權利要求1至4一種或多種的顏料制劑,特征在于,所述的蠟是非氧化的或部分 氧化的聚烯烴蠟。
6. 根據權利要求1至5 -種或多種的顏料制劑,特征在于,所述的蠟是聚乙烯蠟或聚丙 烯蠟。
7. 根據權利要求1至6 -種或多種的顏料制劑,特征在于,所述的蠟或蠟混合物的熔融 范圍為70 - 200°C (根據DIN51007測定)。
8. 根據權利要求1至7 -種或多種的顏料制劑,特征在于,效果顏料選自下組:珠光 顏料,干涉顏料,金屬效果顏料,具有透明、半透明和/或不透明層的多層顏料,全息顏料, BiOCl顏料和/或LCP顏料。
9. 根據權利要求1至8 -種或多種的顏料制劑,特征在于,所述效果顏料基于顏料制劑 的比例為55 - 80重量%。
10. 根據權利要求1至9 一種或多種的顏料制劑,特征在于,所述抗氧劑選自下組: -內酯/亞磷酸酯混合物 -內酯/亞磷酸酯/酚混合物 -酚/亞磷酸酯混合物 -亞磷酸酯 _酚。
11. 根據權利要求1至10 -種或多種的顏料制劑,特征在于,所述抗氧劑的比例為 0. 01 - 5重量%,基于所用的蠟計。
12. 根據權利要求1至11 一種或多種的顏料制劑,特征在于,所述顏料制劑還包括一種 或多種添加劑、助劑、無機填料、染料和/或著色顏料。
13. 根據權利要求1至12 -種或多種的顏料制劑,特征在于,將一種或多種薄片狀效果 顏料和至少一種抗氧劑在熱作用下與蠟或蠟混合物混合。
14. 權利要求1至12-種或多種的顏料制劑用于為涂料,漆料,粉末涂漆,印刷油墨,塑 料,調色劑著色和用于制備母料的用途。
【文檔編號】C09D5/03GK104194413SQ201410328611
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2009年4月9日 優先權日:2008年4月23日
【發明者】V·維爾海姆 申請人:默克專利股份有限公司