专利名称：：用于聚酯制品的液体着色母料的制作方法
技术领域：
：本发明涉及使用液体聚合物作为一种用于用作制备着色的聚酯制品的母料的着色剂的载体。
背景技术：
：在各种各样的工业中塑料已经代替其他材料。在包装工业中，塑料已经替代玻璃来使破损最小化，减轻重量，并减少在制造和运输中的能量消耗。在其他工业中，塑料已经取代金属来使腐蚀最小化，减轻重量，并提供整体着色产品。吸引消费者去购买个人尺寸或家庭尺寸的容器包括商标和商品包装。在这些元素中有价值的商品包装是容器的颜色。并且，上述颜色会需要与半透明，透明，或其他用于瓶子的特殊效果并存。液体着色剂正广泛地用于着色聚酯(例如聚对苯二甲酸乙二醇酯或PET)制品，例如饮料瓶。在PET中的许多应用是浅色的，具有极低的着色剂含量。一些现有产品基于其载体是山梨聚糖单油酸酯和己二酸二辛酯的混合物。在许多浅色应用中，这种载体系统产生具有低粘度的液体分散体。令人遗憾地，具有低粘度的液体产品具有一种不长的保存期限，因为着色剂趋向沉积，这可能导致在吹塑PET瓶时的颜色偏差。为了克服保存期限的问题，通常在液体着色母料中加入基于氧化硅的增稠剂来增加粘度。但是这些氧化硅基增稠剂很难加工，并且在加工过程中粘度的控制变得很困难。
发明内容本领域需要一种用于聚酯制品的着色母料的液体载体，其具有足够的粘性来防止保存期限问题并避免氧化硅基增稠剂的使用。本发明通过使用液体聚乙二醇作为用于聚酯制品的着色母料的载体来解决本领域的问题。本发明的一个方面是用于聚酯制品的着色母料，包括(a)包括液体聚亚烷基多元醇的载体；(b)着色剂；和任选的(c)至少一种功能添加剂。本发明的一个特征是使用聚乙二醇作为载体来复合本发明的着色母料，从而允许合适的粘度来达到良好的加工性和储存性，并允许稀释到复合设备，通过流体添加到设备中。本发明的另外一个特征是着色剂可包含颜料，染料，或两者，按照聚合物工程师和产品设计师的需要去达到希望的色彩效果。由本发明的具体实施方式的描述其他的特征将变得显而易见。具体实施例方式液体聚亚烷基多元醇液体载体可以是一种或多种烷基多元醇的液体聚合物(均聚物或共聚物)。在可能的候选者中，聚亚烷基二醇是优选的。其中，聚乙二醇是最优选的。合适的聚亚烷基二醇应该具有从约200到约8000的重均分子量，优选约200到约800，最优选约200，这是作为优选的聚乙二醇产品称作PEG200的原因。液体聚合物可具有从约-15°c到约100°C的玻璃化转变温度，优选从约10°C到约60°C，最优选约25°C。商购的聚亚烷基多元醇的非限制性实例包括BASF(巴斯夫公司)的PluracolE200和美国依利诺斯州谷尼的兰蓬特技术公司(LambentTechnologiesοfGurnee,IL,USA)的LumulsePEG200牌聚乙二醇。作为PEG，提供到市场的这些商标产品中，LumulsePEG200是特别优选的，因为聚乙二醇与诸如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)，聚对苯二甲酸亚丙基酯(polytrimethylenerer印hthalate)(PTT)，聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)的聚酯特别相容。着饩剂如上所述，着色剂可以是颜料，染料，混合颜料，混合染料，多种颜料与染料的混合，颜料与多种染料的混合，或多种颜料与多种染料的混合。着色剂的选择取决于设计师最后的用于塑料制品的着色要求。着色技术是本领域技术人员公知的。无需过多的实验，任何人可以使用颜色匹配技术来识别球形彩色空间中一个具体位置。例如，本领域技术人员可以使用PCT专利申请US2004/012233的教导使用特殊的聚合物载体和着色剂作为原材料成分用数字计算的方法测绘彩色空间。或者，任何人可以制造所谓装饰板的小样品用来视觉评估。由许多来源商购的着色剂是本领域技术人员公知的。本领域技术人员公知的商购的颜料包括有机和无机着色剂化学品。本领域技术人员公知的商购的染料包括所有有机化学品。颜料和染料的商业来源包括跨国公司，例如BASF，Bayer(拜尔公司)，Ciba-Geigy(希巴_基格公司)，Color-ChemInterntional(着色-化学国际公司)，SunChemical(太阳化学品公司)，ZhuhaiSkyhighChemicals(珠海高空化学品公司)，和其他在因特网站上可识别的公司，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种不同红黄蓝三原色和合成色的商购的颜料着色剂，5种彩色的，2种黑色的，和1种白色的。<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>*由商业生产者公布或由申请人测定，或两者。表2列出了14种商业可用染料。<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>*由商业生产者公布或由申请人测定，或两者。更好地，着色剂包含为了用于透明或半透明塑料聚酯制品的着色剂，尽管为了用于不透明塑料制品的着色剂不从考虑范围内排除。使用由设计师的创造性或一种预先安排的颜色标准例如从商购着色剂的商品目录来的Pantone颜色标准获得的合乎要求的颜色完成对一个装饰板的配色，对一个熟练的调色工来说是相对简单的，即使需要一些反复来满足消费者。载体中着色剂的浓度是非常重要的，这是因为在形成瓶子或其他制品的胚胎之前，着色剂成分的比价和在母料“稀释”到混合设备的过程中为了连续和精确地混合和分散颜料到载体中，并且随后连续和精确地稀释到塑料树脂和其他化合物成分中。稀释比取决于着色母料中的着色剂的浓度和最终模塑产品是否确定为不透明，半透明或透明。在稀释到最终模塑产品之后母料的浓度可以具有从约0.05到约0.2重量百分数的范围，优选从约0.1到约0.5重量百分数。用于制造液体着色母料的混合设备可以是任何已经用于液体颜料制造领域的合适设备。例如，这些设备包括高速“通风帽(Cowles)”型分散器，中型碾磨机，三辊碾磨机和转子-定子型分散器。混合设备可在从约IOOrpm到约IOOOOrpm的混合速度范围内操作，优选从约500到约SOOOrpm。混合设备可在温度从约25°C到约100°C的范围内操作，优选从约40°C到约80"C。仵诜的功能添加剂用于改进本发明的母料或聚酯化合物，或两者的加工性或性能的添加剂可以根据本领域技术人员的需要来添加。例如，用于聚酯瓶的功能添加剂可包含抗氧剂，抗静电剂，乙醛吸收剂，发泡剂，杀菌剂，剥离纳米粘土，增稠剂等等。通常，较少量的这些添加剂在聚酯树脂中与其他成分一起加工的过程中或者在制造后的聚酯模制品中提供着色母料性能的改进。本领域技术人员无需过多实验就能确定合适的浓度。经常地，彩色塑料制品的制备不仅仅包括颜色还包括特殊的效果特征，例如花岗岩的，半透明的，珍珠的，金属粒子的，荧光的，闪光的，大理石的，等等。这些添加剂的非限制性例子是商购于美国俄亥俄州爱湖的普立万公司(PolyOneCorporationofAvonLake,Ohio,USA)(www.polyone.com)禾口以以下商标标记的0nColorFX着色剂、PolyOne着色剂等。暴露于自然光之下的塑料制品暴露在对制品颜色有害的紫外光线下。因此，在着色母料中通常但不是必须包括紫外线稳定剂。这种任选的添加剂包括在浓色母料中增加了母料在聚合物复合中作为色母粒的价值，因为紫外线稳定剂也帮助保护聚合物树脂免受暴露在紫外光线下引起的有害作用。由于更好的分散，作为添加剂包含在色母粒中使稳定剂的引入更容易。商业可用的稳定剂对本领域技术人员来说是公知的，包括热稳定剂和来自瑞士伯尔尼的Ciba-Geigy公司的Tinuvin牌稳定剂。在稳定剂的选择中，优选Tinuvin牌稳定剂，特别是Tinuvin234稳定剂。表3列出了用于本发明着色母料的成分的可接受的，希望的和优选的重量百分数。<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>发明的用途本发明的浓色母料可以稀释到用于制备模塑或挤出制品的塑料树脂和其他成分中，其比例是从约0.01%到约2.0%的范围，优选约0.15%到约0.50%。如前所述，塑料树脂可以是任何聚酯，但特别是PET。塑料制品可以是不透明的，半透明的或透明的，即使其具有来自本发明母料的颜色。仅仅含有0.08重量百分数的母料就可实现精确的配色和颜色的一致计量。其他具体实施方式显示在实施例中。实施例表4列出了与一种典型商业样品相比较的本发明的实施例。两者均使用实验室规模的三辊碾磨机来碾磨制造。两个实验的粘度也报告出来。<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>实施例ι的粘度比对比实施例A高2.5倍，利于良好的保存期限和减轻泵送。通过吹塑99.95重量百分数的PET树脂与0.5重量百分数实施例1的着色母料的混合物得到瓶子来实施模塑试验。该瓶子具有良好的透明度和可接受的颜色。为了这个目的使用单级AokiPET拉伸吹塑机。在吹塑机中的熔融温度是274°C左右。本发明不限制于上述具体实施方式。权利要求如下。权利要求一种用于聚酯制品的着色母料，包括(a)包括液体聚亚烷基多元醇的载体；(b)着色剂；和任选的，(c)至少一种功能添加剂。2.权利要求1的母料，其中，所述着色剂包括颜料，染料，颜料的混合物，染料的混合物，多种颜料与染料的混合物，颜料与多种染料的混合物，或者多种颜料与多种染料的混合物。3.权利要求1的母料，其中，所述聚亚烷基多元醇是具有从约200到约8000的重均分子量的聚乙二醇。4.权利要求1的母料，其中，所述聚亚烷基多元醇是具有从约200到约400的重均分子量的聚乙二醇。5.权利要求1的母料，其中，所述聚亚烷基多元醇是具有从约10°C到约60°C的玻璃化转变温度的聚乙二醇。6.权利要求1的母料，其中，所述聚亚烷基多元醇是具有从约25°C到约35°C的玻璃化转变温度的聚乙二醇。7.权利要求1的母料，其中，所述聚亚烷基多元醇是聚乙二醇，其在母料中的含量为从约15到约98重量百分数；所述着色剂在母料中的含量为从约2到约75重量百分数；所述任选的表面活性剂，如果有的话，其含量至多20为重量百分数；任选的功能添加剂，如果有的话，其含量至多为20重量百分数。8.权利要求1的母料，其中，所述聚亚烷基多元醇是聚乙二醇，其在母料中的含量为从约60到约95重量百分数；所述着色剂在母料中的含量为从约10到约40重量百分数；所述任选的表面活性剂，如果有的话，其含量为从约0.5到约1.5重量百分数；所述任选的功能添加剂，如果有的话，其含量至多为5重量百分数。9.权利要求1的母料，其中，所述母料与聚对苯二甲酸烷基二酯树脂混合，所述混合物形成一种着色的聚酯制品。10.权利要求9的母料，其中，在聚对苯二甲酸烷基二酯酯树脂中的母料的重量从约0.01重量百分数到约2.0重量百分数。11.权利要求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.—种塑料制品，它包括稀释在聚对苯二甲酸烷基二酯树脂中的权利要求1-8中任一项所述的母料。13.权利要求12的制品，其中，在聚对苯二甲酸烷基二酯树脂中的母料的重量从约0.01重量百分数到约2.0重量百分数。14.权利要求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.权利要求14的制品，其中，所述聚酯制品是光学透明的。全文摘要公开了一种液体着色母料，其含有一种聚亚烷基多元醇载体；着色剂；和任选的其他功能添加剂。所述着色剂可以是一种或多种颜料，一种或多种染料，或者其混合物。所述液体着色母料与聚对苯二甲酸烷基二酯树脂相容，特别用于制造着色的聚酯饮料瓶和其他聚酯制品。文档编号C08G63/20GK101802051SQ200880107776公开日2010年8月11日申请日期2008年9月23日优先权日2007年9月24日发明者H·拉佳拉曼申请人:普立万公司