顏料組合物和顏料/樹脂混合物的制作方法
【專利說明】顏料組合物和顏料/樹脂混合物
【背景技術】
[0001] 1.技術領域
[0002] 本發明涉及組合物，其包含多種特定的顏料，表現出優異的電學性質（包括電絕 緣性）和環境安全性，在樹脂產品中降低的著色不均衡性，并具有高耐熱性；涉及多種特定 的顏料組合的用途，包含所述組合物或所述組合的顏料/樹脂混合物，以及包含顏料/樹脂 混合物的電子部件。
[0003] 2.相關領域的說明
[0004] 作為用于電子應用和用于機器或儀器的部件，已廣泛使用用炭黑著色成黑色的 成型樹脂部件。對此的原因包括如下：炭黑是化學穩定的并且具有高著色強度；少量的添 加就可以滿足需要；并且炭黑不會造成機械性質和熱性質降低，以及它是廉價的。然而， 樹脂產品最近應用的擴展的結果是所述產品越來越多地在嚴苛環境下使用，例如高的溫 度、高的濕度或高電壓。同樣，關于用作著色劑的炭黑，存在緩和其缺點的增長的需求。例 如，在將樹脂產品用作電學部件的情況下，期望具有高的電絕緣性和耐電痕性（tracking resistence)的著色劑（JP09194694A)。此外，在樹脂用于需要對紅外輻照透明的應用中的 情況下，期望不損害對紅外輻照的透明性的著色劑（JP2005187798A)。
[0005] 在上述樹脂產品中成為問題的電絕緣失效是其中存在于絕緣樹脂中的導電組分 例如炭黑形成傳導通路而導致電流從中流過的現象。樹脂電痕是其中由于灰塵或濕氣的存 在，在電器的端子、插頭等的接觸部件處產生微火花放電，并且產生放電的部件被碳化而形 成傳導通路（電痕）的現象。據稱該現象是成型塑料制品著火的原因。認為存在于表面上 的碳起微放電的電極的作用，產生電痕。因此，建議使用黑色染料或黑色有機顏料代替炭黑 以用作例如電氣部件的著色添加劑（JP09194694A)。然而，這些著色物質在色調方面明顯不 同于炭黑并且具有耐熱性低的缺點。鑒于此，若在成型機的加熱器內的樹脂停留時間或樹 脂加熱溫度方面存在波動或存在成型溫度分布等，則由于所述波動或分布會導致顯著的顏 色不均勻，并且有時相當大地降低產品收率。因此，存在對于顏料的組合的顏料組合物的需 要，其能夠產生與期望的色調接近的色調并且隨著加熱溫度波動僅造成很小的色調變化。
[0006] 近年來，強烈要求通過能夠使燃燒過程中有毒氣體例如二噁英的產生最小化，而 使塑料產品是環境安全的，并且進行了降低產品中鹵素含量的努力，例如降至5,OOOppm或 更少。尤其是，關于電子器件如個人電腦的外殼的塑料產品，已經由IEC61249-2-21等制 訂了鹵素含量為1，500ppm或更少的嚴格要求。因此，替代炭黑而使用常規的有機顏料時， 經常是顏料中存在的鹵素的量已經超過了所要求的值的情況。
[0007] 因此，強烈需要除去來自用于著色塑料產品的有機顏料中的鹵素。同時，據稱有機 顏料的分子結構上的鹵素取代基改進了顏料的牢度性質（光穩定性和耐熱性）。鑒于此，使 用不含鹵素取代基或類似物的顏料易于在高溫成型操作中產生顏色的改變，因為顏料經歷 了熱分解、它們的晶體結構的改變等。因此，選擇多種不含鹵素的顏料以獲得期望的色調而 不危害它們的牢度性質是不容易的。此外，即使當鹵素取代基和鹵素離子能夠從顏料的分 子結構除去時，顏料生產步驟也包含許多鹵素易于殘留的步驟。例如，副產品可以從合成中 殘留，并且鹵素可以在鹽研磨分散步驟之后殘留。在顏料處于聚集和凝固狀態的情況下，除 去限制于其中的鹵素變得困難。這些痕量鹵素的除去是成本增加的關鍵因素。
[0008] 盡管針對這些原因已經進行了大量的努力以生產不含鹵素的有機顏料，但是還未 找到具有令人滿意的電學性質和高的熱牢度的有機顏料的組合，其能夠使樹脂著色成接近 于采用炭黑所獲得的黑色色調，并且可使成本降低。
[0009] 發明簡述
[0010] 本發明的目的在于提供顏料的組合，其具有關于包括電絕緣性質的電學性質以及 環境安全性的優異性質，具有與炭黑接近的色調，并且產生高的著色強度。本發明的另一目 的在于提供顏料的組合，除了前述性質之外，其在諸如耐熱性的性質方面也是優異的。
[0011] 對于本領域技術人員而言，本發明的其它目的從以下描述將是顯而易見的。
[0012] 鑒于上述的現有情況，本發明人進行了廣泛的研究以解決現有技術的缺點。因此， 發明人已經開發了以下指南用于達成本發明的目的。
[0013] (1)作為暫行標準，根據IEC61249-2-21，在塑料產品中允許的鹵素含量：對于氯 為900ppm或更少、對于溴為900ppm或更少、以及對于氯和溴的總和為1，500ppm或更少。 然而，沒有說明產品組分中允許的鹵素含量（濃度值）。因此，估計了顏料的允許的鹵素濃 度。假設樹脂產品的允許的鹵素含量為1，500ppm，添加至樹脂的有機顏料的量為lwt%，并 且可歸因于有機顏料的允許鹵素濃度是樹脂中顏料比例的大約三倍，則可歸因于顏料/樹 脂混合物中顏料的鹵素濃度為45ppm(l，500X0. 01X3 = 45)。即在作為著色原料的有機顏 料中允許的鹵素濃度為4, 500ppm(45X100)或約5,OOOppm作為暫行標準。
[0014] (2)為了使著色顏料具有降低至5,OOOppm或更小的鹵素濃度，待使用的全部主顏 料均必須具有不含鹵素的分子結構。然而，當從其上除去鹵素取代基時，存在顏料耐熱性可 能降低的許多擔憂。
[0015] (3)酞菁顏料（公知的分子結構中不含鹵素并且具有令人滿意的熱牢度的顏料） 因此被選作第一顏料，并且這便于篩選待與其組合使用的第二和第三顏料。
[0016] 基于上述思想，收集了大量的在它們的分子結構中不含鹵素的顏料，并且對每種 顏料測定了其鹵素含量。通過從這些顏料中選擇多種顏料，可以獲得能夠顯示與炭黑色調 非常接近的黑色，并且具有高著色強度的顏料的組合，由此實現本發明。此外，還根據德國 標準DINEN12877從聚丙烯樹脂分散體的色調的溫度依賴性測定了顏料的耐熱溫度，并且 解決了適合于獲得高耐熱性的要求。
[0017]因此，本發明涉及：
[0018] 1.顏料組合物，其包含多種有機顏料P1和P2作為基本組分并且任選地還包含第 三顏料P3,所述第一顏料P1是至少一種酞菁顏料，所述第二顏料P2是選自茈顏料、偶氮顏 料、芘酮顏料、喹吖啶酮顏料和蒽醌顏料的至少一種顏料，并且所述有機顏料PI、P2和P3的 每一種是在其分子結構中不含鹵素的顏料；
[0019] 2.上述1中所述的顏料組合物，其中所述有機顏料P1是選自下組的至少一種： C.I.顏料藍15、C.I.顏料藍15 :1、C.I.顏料藍15 :2、C.I.顏料藍15 :3、C.I.顏料藍15 : 4、C.I.顏料藍15 :5、C.I.顏料藍15 :6和C.I.顏料藍16 ;
[0020] 3.上述1或2中所述的顏料組合物，其中所述第二有機顏料是至少一種茈顏料；
[0021] 4.上述3中所述的顏料組合物，其中所述茈顏料是C.I.顏料紅149和/或C.I.顏 料紅179 ;
[0022] 5.上述1至4中任一項所述的顏料組合物，其中所述有機顏料P3是選自下組的至 少一種：偶氮顏料、芘酮顏料、喹吖啶酮顏料和蒽醌顏料；
[0023] 6.上述1至5中任一項所述的顏料組合物，其中所述第二有機顏料P2是至少一種 茈顏料并且所述第一有機顏料P1、所述第二有機顏料P2和所述第三有機顏料P3的重量比 為（10-80) : (50-10) : (50-10);
[0024] 7.上述1至6中任一項所述的顏料組合物，其中在所述有機顏料Pl、P2和P3中 作為雜質存在的鹵素的總含量通過離子色譜法測定為5,OOOppm或更少；
[0025] 8.上述7中所述的顏料組合物，其中在所述有機顏料Pl、P2和P3中作為雜質存 在的鹵素的總含量通過離子色譜法測定為50ppm或更多；
[0026] 9.上述1至8中任一項所述的顏料組合物，其中所述有機顏料Pl、P2和P3具有 260°C或更高的根據德國標準DINEN12877的在聚丙烯樹脂中的分散體的耐熱溫度；
[0027] 10.多種作為基本成分的有機顏料P1和P2和任選的第三顏料P3的用途，用于使 樹脂變黑，第一顏料P1是至少一種酞菁顏料，第二顏料P2是至少一種選自茈顏料、偶氮顏 料、芘酮顏料、喹吖啶酮顏料和蒽醌顏料的顏料，并且所述有機顏料PI、P2和P3的每一種為 在其分子結構中基本上不含鹵素的顏料；
[0028] 11.上述10中所述的用途，其中所述有機顏料P1是選自下組的至少一種：C.I.顏 料藍15、C.I.顏料藍15 :1、C.I.顏料藍15 :2、C.I.顏料藍15 :3、C.I.顏料藍15 :4、C.I.顏 料藍15 :5、C.I.顏料藍15 :6和C.I.顏料藍16 ;
[0029] 12.上述10或11中所述的用途，其中所述第二有機顏料是至少一種茈顏料；
[0030] 13.上述12中所述的用途，其中所述茈顏料是C.I.顏料紅149和/或C.I.顏料 紅 179 ;
[0031] 14.上述10至13中任一項所述的用途，其中所述有機顏料P3是選下組的至少一 種：偶氮顏料、芘酮顏料、喹吖啶酮顏料和蒽醌顏料；
[0032] 15.上述10至14中任一項所述的用途，其中所述第二有機顏料P2是至少一種茈 顏料并且所述第一有機顏料P1、所述第二有機顏料P2和所述第三有機顏料P3的重量比為 (10-80) ： (50-10) ： (50-10)；
[0033] 16.上述10至15中任一項所述的用途，其中在所述有機顏料P1、P2和P3中作為 雜質存在的鹵素的總含量通過離子色譜法測定為5,OOOppm或更少；
[0034] 17.上述16中所述的用途，其中在所述有機顏料Pl、P2和P3中作為雜質存在的 鹵素的總含量