专利名称：一种pet色母料及其制造方法和用途的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种PET色母料及其制造方法和用途。
背景技术：
PET(聚对苯二甲酸乙二酯)是由对苯二甲酸或对苯二甲酸二甲酯与乙二醇为原料，用直接缩聚法和酯交换法制得的热塑性饱和聚酯树脂。PET可用于抽丝制纤维、挤塑并双轴拉伸制薄膜和薄片、吹塑制饮料瓶、增强及合金化制品用作机械、电子零部件等。
色母料是由有机颜料、助剂、作为载体的树脂，在熔融温度下混合，并通过挤出机进行径向与轴向混合，使颜料粒子均匀分布在载体中，经挤出、切粒制得颜料浓缩着色物或制备物。目前已生产有注射成型用、吹膜用、纤维用以及多功能型等各种色母粒产品。在塑料、树脂着色时，将被着色的树脂与具有良好相容性的色母粒，按特定配方将颜料粒子均匀地分散在着色树脂中。此工艺具有工艺简单、颜色重现性好、环境污染小、着色的产品质量高等特点。目前，中国市场色母粒需求约占整个亚洲市场的50％，韩国、中国占亚洲地区色母粒市场的70％。亚洲地区包装业对色母粒的需求仍保持较高的增长态势。
如化工新型材料编辑部出版的《化工新型材料》2005年第三十三卷第六期(国内统一刊号CN11-2357/TQ)第76-77页公开了“色砂在聚合物中的使用和效果”。文献介绍高分子材料传统着色方法是添加颜料、色母料共混加工，或采用喷涂、彩塑(或色彩专用料)等工艺。颜料是具有一定粉化度，且一般不能自由流动的粉料，如钛白粉、锌白。色母粒是指颜料按20％～80％比例、经研磨或双螺杆挤出均匀地分散到树脂中而制得的颜色颗粒，具有着色效果优越、便于自动计量和运输、节约能源、无粉尘、无污染等优点，在塑料等材料的着色中应用普遍。为降低最终产品成本，色母粒向颜料高浓度方向发展，由于色母粒中颜料含量越高，颜料愈难分散，且在制作透明色母粒时更难以分散。因此，国外推出类似颜料预分散体的产品——色砂，颜料含量高达80％，分散效果较好，可直接应用，亦可以与树脂混合造粒或制备高浓度色母粒。色砂采用独特的胶囊化工艺，以低熔点物质作为载体，包裹了完全分散均匀的高浓度色彩而成一种聚集体，使其具有更高的着色效率。文献还介绍了HCA荷兰色彩公司的色砂载体熔点约85℃，其中HOLCOBATCH色砂含有65％有无机颜料或25％的有机颜料，平均直径2μm。该种产品主要有以下三方面优点(1)在混料部分没有任何颜料污染；(2)采用在线着色系统，着色剂在挤出机或注塑机的加料口进行加料；(3)提供了一个可以快速更换颜色的清洁、灵活、先进的着色方案。但由于上述产品中含有的有无机颜料或有机颜料粒径较大，一方面不能满足PET的一些用途的要求，如化纤抽丝。另一方面，着色透明性、用料、光泽等方面也有待进一步的提高。
发明内容
本发明拟解决的问题是提供一着色透明性好、用料省、光泽鲜艳、环保且能满足PET的用途的PET色母料及其制造方法和用途。
为解决上述问题，本发明采用以下技术方案一种PET色母料，它含有PET和颜料，所述颜料的粒径10-1000纳米，所述色母料中含有10％-80％的颜料，所述颜料是耐热温度不小于300℃的有机颜料或无机颜料，所述颜料以颗粒状分散在PET中。
上述的PET色母料，所述颜料的粒径最好为50-500纳米。所述色母料中最好含有20％-50％的颜料。所述有机颜料是偶氮颜料或酞菁颜料或多环颜料。所述无机颜料是碳黑或镉黄或铁红或铁蓝。
前述的PET色母料的制造方法，它包括以下步骤
(1)将PET溶解到有机溶剂中，制得溶液A；(2)将颜料材料分散到步骤(1)同样的有机溶剂中，制得分散液B；(3)将溶液A和分散液B混合，搅拌，制得混合液C；(4)对混合液C加热蒸发，除去有机溶剂，得到PET色母料。
上述有机溶剂是硝基苯或邻氯苯酚，或三氟乙酸与二氯甲烷体积比50∶50的混和溶液；所述颜料是为有机颜料或无机颜料；上述步骤中，控制色母料中含有10％-80％的颜料，最好为20％-50％。
所述颜料的粒径为10-1000纳米，最好为50-500纳米。
上述PET色母料的用途，可作为PET的着色剂。
采用本发明方法，首先将颜料分散在有机溶剂中，并且可通过高速搅拌、剪切、超声波等方法，使色颜料充分分散。当这种充分分散的分散液与PET有机溶剂溶液混合，蒸发溶剂后可使颜料颗粒充分分散在PET中。这样得到的分散体，形象的看是颗粒状的颜料镶嵌在连续相的PET中，也可以看作是颜料外均包覆了一层或多层PET，解决了颜料团聚和分散不好的问题。另一方面，通过本发明的色母料来对PET着色，由于色母料中的颜料颗粒小，能大大提高了着色效果，能大幅提高色母料的用量、光泽、着色透明性等。另外，用本发明方法对混合液C加热蒸发，除去的有机溶剂可回收利用，既节约生产成本，又符合环保要求。
具体实施例方式
色母料的制造方法第一步溶液A的制备。取一定量的PET溶解到有机溶剂中，有机溶剂可以是硝基苯或邻氯苯酚，或三氟乙酸与二氯甲烷体积比50∶50的混和溶液，其溶解的工艺条件可以参照化学工业出版社2004年4月出版的《聚合物回收》[(京)新登字039号]第96-97页中介绍。在溶液A的制备过程中，为节约生产成本，PET溶解到有机溶剂中的浓度以接近饱和溶液为好。
第二步分散液B的制备。取一定量颜料分散到与第一步同样的有机溶剂中。颜料为耐热温度不小于300℃的有机颜料或无机颜料，所用的颜料可在化学工业出版社2004年出版的“颜料工艺学”[(京)新登字039号]中介绍的颜料中选取，如偶氮颜料的颜料橙#5、酞菁颜料的酞菁蓝B、多环颜料的颜料黄-110、涂料用碳黑MC-3、镉黄、铁红、铁蓝等。在制备分散液B的过程中，颜料分散到有机溶剂可采用高速搅拌、剪切、超声波等方法搅拌、分散，使无机材料充分分散。当所采用的颜料颗粒较大时，可以延长速搅拌、剪切、超声波等时间，在不同的分散液B配制中，尽可能控制颜料到不同粒径，如10纳米、20纳米、50纳米、100纳、500纳米、800纳米、1000纳米。同时，为节约生产成本，颜料材料分散到有机溶剂中的浓度为以能有效分散的接近最大分散量为好。
实施例1取按第一步制备的含5％PET的硝基苯溶液(溶液A)20克，取按第二步制备的含10％偶氮颜料的颜料橙#5的分散液(分散液B)90克，将溶液A和分散液B混合，搅拌，制得混合液C后，对混合液C加热蒸发，除去有机溶剂硝基苯，得到偶氮颜料的颜料橙#5的PET色母料10克，其中颜料橙#5的含量为90％。
实施例2取按第一步制备的含5％PET的硝基苯溶液(溶液A)100克，取按第二步制备的含10％酞菁颜料的酞菁蓝B的分散液(分散液B)100克，将溶液A和分散液B混合，搅拌，制得混合液C后，对混合液C加热蒸发，除去有机溶剂硝基苯，得到酞菁蓝B的PET色母料15克，其中酞菁蓝B的含量为约67％。
实施例3
取按第一步制备的含10％PET的邻氯苯酚溶液(溶液A)20克，取按第二步制备的含10％多环颜料的颜料黄-110的分散液(分散液B)80克，将溶液A和分散液B混合，搅拌，制得混合液C后，对混合液C加热蒸发，除去有机溶剂邻氯苯酚溶液，得到颜料黄-110的PET色母料10克，其中颜料黄-110的含量为80％。
实施例4取按第一步制备的含10％PET的邻氯苯酚溶液(溶液A)200克，取按第二步制备的含10％涂料用碳黑MC-3的分散液(分散液B)200克，将溶液A和分散液B混合，搅拌，制得混合液C后，对混合液C加热蒸发，除去有机溶剂邻氯苯酚溶液，得到涂料用碳黑MC-3的PET色母料40克，其中P涂料用碳黑MC-3的含量为50％。
实施例5取按第一步制备的含10％PET的三氟乙酸与二氯甲烷的混和溶液(溶液A)400克，取按第二步制备的含镉黄10％的分散液(分散液B)100克，将溶液A和分散液B混合，搅拌，制得混合液C后，对混合液C加热蒸发，除去有机溶剂三氟乙酸与二氯甲烷的混和液，得到镉黄的PET的色母料50克，其中镉黄的含量为20％。
实施例6取按第一步制备的含10％PET的三氟乙酸与二氯甲烷的混和溶液(溶液A)450克，取按第二步制备的含铁红10％的分散液(分散液B)50克，将溶液A和分散液B混合，搅拌，制得混合液C后，对混合液C加热蒸发，除去有机溶剂三氟乙酸与二氯甲烷的混和液，得到铁红的PET色母料50克，其中铁红的含量为10％。
实施例7取按第一步制备的含10％PET的硝基苯溶液(溶液A)340克，取按第二步制备的铁蓝10％的分散液(分散液B)60克，将溶液A和分散液B混合，搅拌，制得混合液C后，对混合液C加热蒸发，除去有机溶剂硝基苯，得到铁蓝的PET色母料40克，其中铁蓝的含量为约15％。
PET色母料的用途将实施例1-7的PET色母料，与可作为PET的着色剂与PET共混后，改变PET的色泽。具体效果见下表实施例1-7的色母料与颜料直接染色的应用差别
权利要求
1.一种PET色母料，它含有PET和颜料，其特征在于所述颜料的粒径10-1000纳米，所述色母料中含有10％-80％的颜料，所述颜料是耐热温度不小于300℃的有机颜料或无机颜料，所述颜料以颗粒状分散在PET中。
2.根据权利要求1所述的PET色母料，其特征在于所述颜料的粒径50-500纳米。
3.根据权利要求1所述的PET色母料，其特征在于所述色母料中含有20％-50％的颜料。
4.根据权利要求1所述PET色母料，其特征在于所述有机颜料是偶氮颜料或酞菁颜料或多环颜料。
5.根据权利要求1所述PET色母料，其特征在于所述无机颜料是碳黑或镉黄或铁红或铁蓝。
6.如权利要求1所述的PET色母料的制造方法，其特征在于包括以下步骤(1)将PET溶解到有机溶剂中，制得溶液A；(2)将颜料材料分散到步骤(1)同样的有机溶剂中，制得分散液B；(3)将溶液A和分散液B混合，搅拌，制得混合液C；(4)对混合液C加热蒸发，除去有机溶剂，得到PET色母料。上述有机溶剂是硝基苯或邻氯苯酚，或三氟乙酸与二氯甲烷体积比50∶50的混和溶液；所述颜料是为有机颜料或无机颜料；上述步骤中，控制色母料中含有10％-80％的颜料，最好为20％-50％。
7.根据权利要求6所述PET色母料的制造方法，起特征在于所述机颜料是偶氮颜料或酞青颜料或多环颜料。
8.根据权利要求6所述PET色母料的制造方法，起特征在于所述无机颜料是碳黑或镉黄或铁红或铁蓝。
9.根据权利要求6所述的PET色母料的制造方法，其特征在于所述颜料的粒径为10-1000纳米，最好为50-500纳米。
10.根据权利要求1所述的PET色母料的用途，其特征在于所述PET色母料作为PET的着色剂。
全文摘要
本发明公开了一种PET色母料及其制造方法和用途，它含有PET和颜料，颜料的粒径10－1000纳米，色母料中含有10％－80％的颜料，颜料是耐热温度不小于300℃的有机颜料或无机颜料，所述颜料以颗粒状分散在PET中。其制造方法为将PET溶解到有机溶剂中；将颜料材料分散到同样的有机溶剂中；将上述溶液和分散液混合，搅拌，制得混合液；(对混合液加热蒸发，除去有机溶剂，得到PET色母料。有机溶剂是硝基苯或邻氯苯酚，或三氟乙酸与二氯甲烷体积比50∶50的混和溶液。上述PET色母料可作为PET的着色剂。采用本发明色母料能大大提高了着色效果，能大幅提高色母料的用量、光泽、着色透明性等。
文档编号C08K3/00GK1903937SQ20051008921
公开日2007年1月31日 申请日期2005年7月25日 优先权日2005年7月25日
发明者章浩龙 申请人:章浩龙