顏料顆粒的制作方法

專利名稱：顏料顆粒的制作方法
技術領域：
本發明涉及包含一種或多種薄片狀效果顏料的聚合物顆粒，以及其用于應用介質，如粉末涂料和特別是塑料的用途，以及用于母料制備的用途。
背景技術：
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特別有問題的。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。已知可以用有機組分來涂布顏料，以便于將顏料混入例如塑料、粉末涂料、調色劑等。這類顏料制劑的制備方法和含有顏料的顆粒可以從例如DE 260321 LffO 2005/052076， WO 2005/019327 和 US2002/0098435 Al 中知曉。基于薄片狀基材的效果顏料的機械性能經常是非常不令人滿意的，這一點以粉塵狀磨損材料形式由于顏料破碎以及涂層與支撐基材的粘合損失(分層形式)而是非常突出的。在將含顏料的制劑混入塑料時另一問題是擠出工藝中生產量(Durchsatz)的增加。現有技術中的制劑經常特征在于過小的氧化穩定性。另外，但是已發現現有技術中已知的包括> 50%效果顏料和有機聚合物的顏料顆粒經常不是氧化穩定的，并容易發生危險的自加熱，盡管這類顏料顆粒沒有歸類為易燃性固體(根據1992. 12. 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)。

發明內容
本發明的目的由此是提供能非常良好地混入應用介質、特別是聚烯烴塑料，且同時不顯示出發生危險的自加熱傾向的不起灰塵的顏料顆粒。令人吃驚地，現已發現，包含一種或多種薄片狀效果顏料、聚合物顆粒、至少一種粘附促進劑、至少一種抗氧劑和任選地添加劑的顏料顆粒非常適合用于、特別是塑料，且也可以非常好地用于母料的制備。另外，這些顏料顆粒得以保護免受自燃。本發明因此涉及顏料顆粒，其特征在于如下事實，它們包含一種或多種薄片狀效果顏料、聚合物顆粒、至少一種粘附促進劑、至少一種抗氧劑和任選地添加劑。該效果顏料在此優選地在表面上與聚合物顆粒粘合，或者以聚合物顆粒部分地或完全地涂覆。這類顏料顆粒顯示顯著降低的自燃趨勢，且由于它們的良好流動性能，特別適用于塑料著色和制備母料。本發明另外涉及制備依據本發明的顏料顆粒的方法，其中將一種或多種薄片狀效果顏料、一種或多種聚合物顆粒、至少一種粘附促進劑和任選地添加劑，同時地或相繼地一起混合。已經證實依據本發明的顏料顆粒特別有利于混入塑料中。此外，依據本發明的顏料顆粒是不起粉塵的且具有非常良好的流動能力，這就降低了其加工中的設備成本。此外， 當依據本發明的顏料顆粒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依據本發明的顏料顆粒，能制備出效果顏料的比例基于母料計高達50重量％的母料。除了效果顏料之外，依據本發明的顏料顆粒的基本成分是聚合物顆粒。聚合物顆粒優選由聚烯烴、特別是聚乙烯(PE)和聚丙烯(PP)組成。非常特別優選LLD-PE塑料(LLD 線性低密度)，例如可從ExxonMobil公司以商品名hcorene LL6101 XR(作為塑料珠粒)LL6101 RQ(作為塑料粉末)商購獲得。聚合物顆粒的粒徑優選為0. 5-6mm,特別地0. 5_5mm，且非常優選地0. 8_4mm。聚合物顆粒通常是球形的。可商購獲得的塑料粉末經常具有0. 5-1. 5mm的粒徑，或者塑料珠粒經常具有 3-6mm的粒徑。這些聚合物顆粒隨后必須在用于依據本發明的顏料組合物制備時先熔融，并隨后例如通過造粒如水下造粒和調節粒度、例如借助于孔板而調節到期望的粒徑。也能夠使用不同聚合物顆粒的混合物，即不同尺寸的聚合物材料以及由不同材料構成的載體材料，例如-不同粒徑的聚合物顆粒的混合物-不同化學結構和熱塑性結構的聚合物顆粒的混合物。適宜的粘附促進劑優選為蠟乳液，例如可從KEIM ADDITECSurface GmbH公司商購獲得。適宜的蠟乳液是，例如，LD-PE蠟乳液(LD =低密度)，例如KEIM ADD I TEC Surface GmbH公司的UltralubeV-06070480。該蠟乳液優選地包含尺寸20_100nm的乳液顆粒。適宜的蠟乳液優選地具有70-160°C、特別是80-140°C且非常特別優選90_130°C的熔融范圍。 該蠟乳液特別優選是選自HD-PE (HD =高密度)、LD-PE (LD =低密度)、LLD-PE (LLD =線性低密度)、VLD-PE (VLD =極低密度)和PP蠟乳液的那些。依據本發明的顏料顆粒中粘附促進劑的比例優選為1-30重量％，特別是5-20重量％，非常特別優選7. 5-15重量％，基于該顆粒的總重。依據本發明的顏料顆粒中，效果顏料、抗氧劑、聚合物顆粒、粘附促進劑和任選地添加劑是以彼此混合物的形式存在。效果顏料和聚合物顆粒優選用粘附促進劑至少部分地或完全地涂布或包裹。薄片狀效果顏料和聚合物顆粒被粘附促進劑完全包裹和“粘合”是極其優選的。所用的蠟乳液應優選地具有IO-IOOnm的粒徑。大于IOOnm的粒徑經常不能獲得相同的粘合底漆性能，因為特別是機械性能如粘合和摩擦穩定性變差或增大。顏料表面在蠟乳液干燥之后與蠟乳液的細分散乳液顆粒粘結并錨固在聚合物顆粒上的可能性隨著蠟乳液顆粒的粒徑增大而降低。薄片狀效果顏料優選地為珠光顏料，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，隨角異色性(goniochromatische)顏料，涂覆或未涂覆的BiOCl薄片和/或LCP顏料。根據本發明可用的珠光顏料，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TiO2，合成云母(例如氟金云母)或天然云母，滑石，高嶺土，摻雜或未摻雜的玻璃薄片，金屬薄片， 薄片狀SiO2,薄片狀Al2O3或薄片狀氧化鐵。特別地，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。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。在一個優選的實施方案中，載體可涂布以一層或多層透明的、半透明的和/或不透明的層，所述層包括金屬氧化物，金屬氧化物水合物，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。金屬氧化物，金屬氧化物水合物，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. 或高折射率(折射率> 1.8)的。適合的金屬氧化物和金屬氧化物水合物是本領域技術人員已知的所有金屬氧化物或金屬氧化物水合物，例如氧化鋁、氧化鋁水合物、氧化硅、氧化硅水合物、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、氧化鈦水合物及其混合物，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/或金屬氧化物水合物的層且最優選金屬氧化物和/或金屬氧化物水合物層施加于載體上。此外，也可以存在由高和低折射率的金屬氧化物、金屬氧化物水合物、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。在進一步的實施方案中，金屬氧化物、金屬氧化物水合物、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被混入或摻雜著色劑或其它元素。作為除了效果顏料之外的其他著色劑，適合的是例如，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，并且可以在許多情形中顯示出由于干涉的顏色的隨著角度的變化性(隨角變色性(Farbflop))。在一個優選的實施方案中，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 TiO2，鈦低價氧化物，Fe2O3' Fe3O4, SnO2, ZnO, ZrO2, Ce2O3' CoO, Co3O4, V2O5，Cr2O3 和 / 或其混合物，例如鈦鐵礦或鐵板鈦礦構成。TiO2是特別優選的，此外還有狗203。倘若用TW2 涂布載體薄片，則TiO2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
基材薄片+ (SiO2) +TiO2 (金紅石)
基材薄片 + (SiO2) +Fe2O3
基材薄片+ (SiO2) +Fe3O4基材薄片+ (SiO2) +Si02+Ti02 (金紅石)基材薄片+ (SiO2) +TiO2 (金紅石)+Si02+Ti& (金紅石)基材薄片+ (SiO2) +TiO2 (銳鈦礦)+Si02+Ti& (銳鈦礦)基材薄片+ (Si O2)+Ti O2A7e2O^S iA+Ti02+Ti02/Fii203基材薄片+(SiO2HTiO2A7e2O^SWJTiO2A7e2O3tj任選地，可以將SiO2層作為保護層施加到基材薄片上。如果基材薄片是玻璃薄片， 則經常建議施加SiO2層，以保護該玻璃薄片在濕化學涂布的情形下免受浸出(Auslaugimg) 的影響。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。金屬氧化物、金屬氧化物水合物、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通常為3-300nm，并且在金屬氧化物、金屬氧化物水合物、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_50nm。載體以及因此的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、金屬或金屬氟化物的層的薄片狀載體通常具有0. 05-5 μ m、尤其是0. 1-4. 5 μ m的厚度。長度或寬度通常為1-500 μ m、優選2-200 μ m、且尤其是2-100 μ m。非常特別優選的效果顏料具有下列層結構
云母薄片+TiO2
云母薄片+TiA+Fe203
云母薄片+Ti02/Fe203
云母薄片+Fe2O3
云母薄片+Fe3O4
云母薄片+鈦氮氧化物
云母薄片 +TiA+Si02+Ti&
云母薄片+Ti02/Fe203
云母薄片 +TiO2A7e2OfSiAiTiO2
云母薄片 +TiO2A7e2O^SiAiTiO2A7e2O3
云母薄片 +T i02/Fii203+Si02+TiA+Ti O2A^e2O:
云母薄片 +TiA+Si02+Ti02/Fi5203
云母薄片+TiFe2O5
Al2O3 薄片 +TiO2
Al2O3 薄片 +Fe2O3
Al2O3薄片+鈦氮氧化物
SiO2 薄片 +TiO2
SiO2 薄片 +Fii2O3
SiO2薄片+鈦氮氧化物
玻璃薄片+TW2
玻璃薄片+Fe2O3
玻璃薄片+Ti&+Fi5203玻璃薄片+SiA+TiA玻璃薄片+Si&+Fi5203玻璃薄片玻璃薄片+SiA+Ti02+Si&玻璃薄片+TiA+Si02+Ti&玻璃薄片+Ti02/Fe203玻璃薄片+TiO2A7e2O^SWJTiO2玻璃薄片+TiO2A7e2O^SWJTiO2A7e2O3玻璃薄片+1102/狗203+5比2+11仏+1102/!^203玻璃薄片+TiA+Si02+Ti02/Fi5203玻璃薄片+TiFii2O5玻璃薄片+SiAiTiO2A^e2O3玻璃薄片+S O2A7e2O^SWJTiO2玻璃薄片+S WJTiO2A7e2O^SWJTiO2A7e2O3玻璃薄片+S O2A7e2O^S iA+Ti02+Ti02/Fii203玻璃薄片+S OdSWJTiO2A7e2O3玻璃薄片+SiA+TiF%05Fe2O3 薄片 +11 Fe2O3 薄片 +Fii2O3Fe2O3薄片+鈦氮氧化物金屬薄片(任選經鈍化的)+TW2金屬薄片(任選經鈍化的)+F^O3。Ti02/Fe203表示，TW2和狗203作為混合物和/或作為以鐵板鈦礦形式的混合氧化物存在于層中。鐵板鈦礦或Ti02/Fe203混合層可以任選地還摻雜有Al2O315適合的效果顏料是可以，例如從BASF公司例如以商品名 Firemist , Rightfit , Magnapearl ,從 Merck KGaA 公司以商品名 Iriodin 、Miraval 、Xiral 1 ic 禾口 Col or stream 購得的。本專利申請中，所謂效果顏料理解為如權利要求2中所列的那些。 為了額外地增加顏料的光，水和氣候穩定性，通常推薦根據使用領域，對效果顏料進行后涂布或后處理。作為后涂布或后處理考慮例如DE-PS2215191，DE-0S 3151354, DE-OS 3235017或DE-OS 3334598中描述的方法。通過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。為了改善可潤濕性、可分散性和/或與應用介質的相容性，可以在顏料表面上施加由Al2O3或^O2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. Ponjee, 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 頁中所述的那樣。
所述顏料顆粒中薄片狀效果顏料的比例通常為60-90重量％，優選70-85重量％，非常特別優選75-80重量％，基于該顆粒計。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(i^rmfaktor)和顏料結構的類型。特別優選的依據本發明的顏料顆粒包含60-90重量％的一種或多種效果顏料，5-30重量％的聚合物顆粒，1-30重量％的粘附促進劑，0. 1-10重量％的添加劑，0.01-5重量％的抗氧劑，基于顏料顆粒的整個配方計，其中顆粒中所有組分的總分數< 100重量％。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聚合物顆粒盡可能小比例。但是，必須使用足夠的載體材料以確保依據本發明的顏料顆粒所需的性能，例如不起塵、改善的流動能力或母料制備時更高的產量。為此，聚合物粒子不僅需要用效果顏料來包裹，它們還必須相互之間粘合成具有良好流動能力的粗大“粉末”。通過加入抗氧劑能降低包括聚合物和效果顏料的顏料顆粒的危險自加熱，從而使得不再需要根據《危險品運輸建議，測試和標準手冊》Otecommendations 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。所有本領域技術人員已知的抗氧劑都適合用于本發明，只要他們能與粘附促進劑相容。抗氧劑阻止或阻礙應用介質例如漆料和塑料中粘附促進劑的熱誘導氧化。它們能防止自由基(在氧存在的條件下會通過加熱而形成)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。優選的抗氧劑選自-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。特別優選的抗氧劑選自-四[亞甲基-3-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基丙酸酯)]甲烷-正十八烷基-β- (4-羥基-3，5- 二叔丁基苯基)-丙酸酯-N, N' -二(3，5-二丁基-4-羥基苯基丙酰基)_胼-N, N'-己烷-1，6-二基二 [3-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酰胺]-三(3，5-二叔丁基-4-羥基芐基)異氰脲酸酯-三O，4-二叔丁基苯基)亞磷酸酯-二(2，4-二叔丁基)季戊四醇二亞磷酸酯-三苯基亞磷酸酯-三壬基苯基亞磷酸酯
- 二苯基異癸基亞磷酸酯- 二異癸基苯基亞磷酸酯
- 二異辛基苯基亞磷酸酯- 二苯基異辛基磷酸酯-磷酸烷基/芳基酯-雙酚A亞磷酸酯- 二月桂基硫代二丙酸酯- 二硬脂基硫代二丙酸酯- 丁基-和辛基-二苯基胺-二壬基二苯基胺-4,4' -二(α，α-二甲基芐基)二苯基胺-4,4' -二辛基二苯基胺-四[亞甲基-3-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基丙酸酯)] 基苯基)亞磷酸酯的混合物(重量比1 1)-四[亞甲基-3-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基丙酸酯)] 基苯基)亞磷酸酯的混合物(重量比1 2)-四[亞甲基-3-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基丙酸酯)] 基苯基)亞磷酸酯的混合物(重量比1 3)-四[亞甲基-3-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基丙酸酯)] 基苯基)亞磷酸酯的混合物(重量比1 4)-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)。具有該化學組成的抗氧劑可以從市場上買到，例如來自CibaSpecialty Chemicals 公司IRGANOX ioio,IRGANOX 1076JRGAN0X 245 酚IRGANOX B 225 酚/亞磷酸酯混合物IRGANOX XP 620 酚/亞磷酸酯/酚混合物IRGANOS 168，IRGASF0S 126 亞磷酸酯IRGANOS XP 60 內酯/亞磷酸酯混合物。依據本發明的顏料顆粒優選包含0. 1-5重量％，尤其是0. 1-1. 5重量％，非常特別優選0. 5-1重量％的抗氧劑，基于該顏料顆粒計。另一實施方案中，依據本發明的顏料顆粒可以包含其它添加劑和/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，促進劑，阻燃劑，著色劑，增韌劑 (Flexibilisatoren)和增塑劑(例如鄰苯二甲酸二異壬基酯)，發泡劑，抗氧劑，UV吸收劑， 有機/無機填料，酚衍生物，表面活性劑。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出版社中找到，或者由R. Wolf ^"Plastics, Additives", Ullmann' s, Encyclopedia of Industrial Chemistry,互聯網版，第7版，2003給出。
甲烷和三(2，4-二叔丁甲烷和三(2，4-二叔丁甲烷和三(2，4-二叔丁甲烷和三(2，4-二叔丁
為了改進依據本發明的顏料顆粒的潤濕和滑動性能，基于脂肪酸/脂肪酸酯和植物油的混合物的潤滑劑和潤濕劑是特別適宜的，例如可商購獲得的Polytrend 719 OT 0005-B0N(Degussa Colortrend B. V.)。依據本發明的顏料顆粒優選地包括作為添加劑的乙二醇二甲基醚，其優選地具有 200-2000g/mol的摩爾質量且沸點為200-300°C。適宜的聚二醇可商購獲得，例如Clariant 公司的 Polyglykol DME 200, DME 250, DME 500, DME 1000 或 DME 2000。依據本發明的顏料顆粒可以相對容易地制備。由此，依據本發明的方法，例如，可以預置入一種或多種效果顏料并將其與至少一種粘附促進劑、一種或多種聚合物顆粒和至少一種抗氧劑和任選地添加劑混合。優選這種方法變型。但是，也能夠將一種或多種效果顏料、聚合物顆粒、抗氧劑和任選地添加劑分散到一種或多種粘附促進劑中并將粘附促進劑的溶劑蒸發掉。所用粘附促進劑中優選的溶劑是水，還有與水混溶的有機溶劑，例如乙醇或甲醇。在依據本發明方法的另一實施方案中，可以在漆料和塑料的制備期間，將常規添加劑加到薄片狀效果顏料、粘附促進劑、抗氧劑和聚合物顆粒的混合物中。本發明還涉及制備依據本發明的顆粒的方法。依據本發明的顏料顆粒的特征在于，它們可容易地分散于應用介質，特別是可容易地熔于塑料中。對于顆粒的制備，將由一種或多種效果顏料、一種或多種聚合物顆粒、粘附促進劑、抗氧劑和任選地添加劑構成的潮濕制劑擠出或以本領域技術人員公知的其它方式壓制成密實顆粒形狀，例如通過壓片、壓塊、粒化、造粒、噴霧造粒、流化床造粒或擠出，并隨后在精確控制條件下干燥。干燥操作期間，持續地減少顆粒的溶劑含量。依據所用的粘附促進劑中的溶劑，干燥過程在60-150°C、優選60-120°C的溫度下進行，且可以任選地在減壓下、優選在80-100毫巴下進行。干燥持續時間取決于待干燥的制劑的批量大小、其干燥期間的生產量和所用溶劑，但是通常為0. 514h，優選為l-18h。最后，任選地將顆粒分級。在此，術語“顆粒”旨在表示所有可能的固體粒子形狀，例如球粒、珠粒、碎片、塊狀、片狀、香腸狀等。顆粒粒徑范圍為0. 5-150mm，優選為0. 5_20mm，特別是0. 5_6mm。顆粒的溶劑含量在制備期間通過使用基于紅外工作的Sartorius公司型號MA30 的水分分析儀測量殘留水分來確定。在此，依據操作手冊預先校準之后確定水含量。型號 MA30的水分分析儀在此通過采用紅外輻射升溫而從試驗物質中除去揮發性成分，并相對于初始重量給出測量的重量損失。在使用Sartorius公司型號MA30的水分分析儀測量含水量時，選擇如下參數以獲
得結果稱重重量4_5g未經研磨的試驗物質溫度135-160°C時間設定12-20分鐘結果顯示0-100% (水分含量)。本發明同樣涉及依據本發明的顏料顆粒用于塑料和漆料的直接著色以及用于母料制備的用途。通過將塑料顆粒和/或塑料粉末與顏料顆粒混合而向塑料中直接混入依據本發明的顏料顆粒。然后，在熱作用下將使用依據本發明的顏料顆粒著色的塑料成型。此外，在混入顏料顆粒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。塑料顆粒和/或塑料粉末/顏料混合物通常如此制備，使得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，用任意添加劑使其潤濕，然后加入依據本發明的顏料顆粒并充分混合。為使用依據本發明的顏料顆粒，適合的是一系列塑料，尤其是熱塑性塑料。所述塑料優選是非極性的(烯烴類的)塑料。適合的塑料的例子可以在例如Mechtling， Kunststoff Taschenbuch，第 27 版，Carl Hanser 出版社中找到。此外，依據本發明的顏料顆粒還可以用于粉末涂漆。特別地，可以將依據本發明的顏料顆粒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。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顆粒的情形中，根據條件，產量相比于未經配制的效果顏料能增加至少2-5倍。此外，在單螺桿擠出機上使用依據本發明的顏料顆粒的情形下，可以制備基于母料計顏料比例最高達50重量％的母料。在相應選擇載體材料的情形中，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。本發明另外涉及依據本發明的顏料顆粒在母料應用中的用途。在母料制備中，依據本發明的顏料顆粒可以以與塑料粉末的混合物或者以與塑料顆粒的混合物形式來使用。如下實施例旨在更詳細地解釋本發明，而不是對其進行限定。I.使用實施例實施例1 氧化穩定的著色顆粒的制備(基于LLDPE塑料粉末)實施例中使用的蠟乳液UltralubeV-06070480 (KEIM-ADDITECSurface GmbH公司的產品)，其由下列組成-42重量％的氧化的LDPE蠟(該蠟的熔點110_125°C )，-5重量％的乳化劑，基于乙氧基化的脂肪醇，-52. 79 重量 ％ 的水，-0. 21 重量％ 的酚類抗氧劑 Irganox 1010 (Ciba Specialty Chemicals 公司)。具有如下特性值聚合物粒徑60-80nmpH 6-7離子性(Ionigenit^Lt)非離子。這種LDPE蠟乳液用于制備LDPE蠟乳液/添加劑預混物。制備預混物No. 1在實施例1中，將238g Ultralube V-06070480和預先用水以1 1稀釋的120gPolyglykol DME 500 (聚乙二醇二甲基醚500，來自Clariant公司)，使用4槳攪拌器在IKA 公司的實驗室攪拌器具；攪拌器名稱-DZM20下以1200-1500rpm均化30分鐘。制備顆粒為了制備顆粒，必須確保良好混合。采用Eirich R02混合器制備混合物。首先將700g Iriodin 100 (Merck公司的珠光顏料，涂布有TiA的云母顏料)預置入混合容器中，隨后計量加入145g粒徑為0. 8-1. 2mm ^ Escorne LL 6201 RQ ( = LLD-PE 塑料粉末/LLD =線性低密度，ExxonMobil公司的)，并隨后緩慢加入358g預混物No. 1，并將混合物在控制調節器(Reglerstellimg) 1 (盤/渦流器)中均化2分鐘。將這樣制得的潮濕顏料/LLDPE聚合物/LD-PE粘附促進劑/添加劑混合物在 Eirich TR 04造粒機盤中造粒。也在那里調節尺寸分布。為此，將200g新鮮制備的顆粒置于盤上，并在200-;350rpm和30-40°傾斜角下調節預定粒徑(So 1 lkorngi:5 β e )。若調節得到預定粒徑，則開始逐份引入全部數量的水潤濕的顏料/LLDPE聚合物/LDPE粘附促進劑/添加劑批料。預定尺寸應在預定實驗中生長到2士0.5mm。在此，引入在50_100g之間的份額，其可以在短時間內添加(Ikg大約10-15分鐘)。在造粒期間形成的“材料流動腎 (Materialflu^-Niere) ”的中心聚積較粗糙的附聚體。將它們用小鏟收集起來，用手粉碎并再次添加。將潮濕、粒化的混合物在40_60°C下在流化床干燥器中干燥50-70分鐘。借助于篩網寬度3mm的篩子將這樣制得的顆粒保護性篩分。所獲得的顏料顆粒是耐磨的，尺寸穩定的且具有超乎尋常純度的所產生的珠光效^ ο所獲得的顆粒可以在雙螺桿擠出機中，無問題地在PE/PP粉末或PE/PP顆粒中轉化為顏料含量40-50%的母料。實施例2 氧化穩定的塑料顆粒的制備(基于LLDPE塑料核)制備預混物No. 2將238g Ultralube V-06070480 和預先用水以 1 1 稀釋的 120gPolyglycol DME 500 (聚乙二醇二甲基醚500，來自Clariant公司)，使用4槳攪拌器在IKA公司的實驗室攪拌器具；攪拌器名稱-DZM20下以1200-1500rpm均化30分鐘。制備顆粒為了制備顆粒，必須確保良好混合。采用Eirich R02混合器制備混合物。首先將700g Iriodin 100 (Merck公司的珠光顏料，涂布有TiA的云母顏料)預置入混合容器中，隨后計量加入145g粒徑為1. 5-1. 7mm(通過水下造粒將粒徑從平均3-4mm 再熔融到1. 5-1. 7mm。這種措施旨在防止擠出機噴嘴堵塞)Whcorne LL 6201 XR(= LLD-PE塑料珠粒/LLD =線性低密度，ExxonMobil公司的)，并隨后緩慢加入358g預混物 No. 2，并將混合物在控制調節器1 (盤/渦流器)中均化2分鐘。將這樣制得的潮濕顏料/ LLDPE聚合物/LDPE粘附促進劑/添加劑制劑在Eirich TR 04造粒機盤中造粒。在那里也調節尺寸分布。為此，將200g新鮮制備的顆粒置于盤上，并在200-350U/min和30_40°傾斜角下建立預定粒徑。若調節得預定粒徑，開始分批地引入全部數量的水潤濕的顏料/LLDPE聚合物/LDPE粘附促進劑/添加劑批料。預定尺寸應在預定實驗中生長到3士0. 5mm。在此，引入在50_100g之間的份額，其可以在短時間內添加(Ikg大約10-15分鐘)。在造粒期間形成的“材料流動腎”的中心處聚積較粗糙的附聚體。將它們用小鏟收集起來，用手粉碎并再次添加。將潮濕、粒化的混合物在40_60°C下在流化床干燥器中干燥50-70分鐘。借助于篩網寬度5mm的篩子將這樣制得的顆粒保護性篩分。所獲得的顏料顆粒是耐磨的，尺寸穩定的且具有超乎尋常純度的所產生的珠光效果。所獲得的顆粒可以在雙螺桿擠出機中，無問題地在PE/PP粉末或PE/PP顆粒中加工為顏料含量40-50%的母料。實施例3 非氧化穩定的著色塑料顆粒的制備(基于LLDPE塑料粉末)實施例中使用的賭乳液Ultralube E-668 H(KEIM-ADDITECSurface GmbH 公司的產品)，其由下列組成-35重量％的氧化PP蠟(該蠟的熔點)，-5重量％的乳化劑，基于乙氧基化的脂肪醇，-60重量％的水。具有如下特性值聚合物粒徑< IOOnmpH 8-9離子性非離子。這種LDPE蠟乳液用于制備LDPE蠟乳液/添加劑預混物。制備預混物No. 3在實施例中，將285g Ultralube E_668H(Keim Additec公司)和預先用水以1 1 稀釋的120g Polyglycol DME 500 (聚乙二醇二甲基醚500，來自Clariant公司)，使用4 槳攪拌器在IKA公司的實驗室攪拌器具；攪拌器名稱-DZM20下以1200-1500U/min均化30分鐘。制備顆粒首先將700g Ir iodin 100 (Merck公司的珠光顏料，涂布有TiA的云母顏料) 引入混合容器中，隨后計量加入145g粒徑為1. 5-1. 7mm(通過水下造粒將粒徑從平均3-4mm 重熔融到1. 5-1. 7mm)的Escorne LL 6201 XR( = LLD-PE塑料珠粒/LLD =線性低密度， ExxonMobil公司的)，并隨后緩慢加入405g預混物No. 3，并將混合物在控制調節器1 (盤/ 渦流器)中均化2分鐘。將這樣制得的潮濕顏料/LLDPE聚合物/PP粘附促進劑/添加劑制劑在Eirich TR 04造粒機盤中造粒。在那里也調節尺寸分布。為此，將200g新鮮制備的顆粒置于盤上，并在200-350U/min和30-40°傾斜角下調節預定粒徑。若調節得預定粒徑，則開始分批地引入全部數量的水潤濕的顏料/LLDPE聚合物/PP粘附促進劑/添加劑批料。預定尺寸應在預定實驗中生長到3士0. 5mm。在此，引入在50_100g之間的份額，其可以在短時間內添加(Ikg大約10-15分鐘)。在造粒期間形成的“材料流動腎”的中心聚積較粗糙的附聚體。將它們用小鏟收集起來，用手粉碎并再次添加。將潮濕、粒化的混合物在40-60°C下在流化床干燥器中干燥50-70分鐘。借助于篩網寬度5mm的篩子將這樣制得的顆粒保護性篩分。所獲得的顏料顆粒是耐磨的，尺寸穩定的且具有超乎尋常純度的所產生的珠光效果。所獲得的顆粒可以在雙螺桿擠出機中，無問題地在PE/PP粉末或PE/PP顆粒中加工為顏料含量40-50%的母料。實施例4 非氧化穩定的著色塑料顆粒的制備(基于LLDPE塑料粉末)實施例中使用的微賭分散液Ultralube MD2011 (KEIM-ADDITEC Surface GmbH 公司的產品)，其由下列組成-40重量％的氧化HDPE蠟(該蠟的熔點)，-5重量％的乳化劑，基于乙氧基化的脂肪醇，-55重量％的水。具有如下特性值-聚合物粒徑0.4-4 μ m-pH 3-4-離子性非離子的。這種HDPE微蠟分散液用于制備HDPE微蠟分散液/添加劑預混物。制備預混物No. 4在實施例中，將250g Ultralube MD2011和預先用水以1 1稀釋的120g Polyglycol DME 500 (聚乙二醇二甲基醚500，來自Clariant公司；用作添加劑)，使用4槳攪拌器在IKA公司的實驗室攪拌器具；攪拌器名稱-DZM20下以1200-1500U/min均化30分鐘。制備顆粒為了制備顆粒，必須確保良好混合。采用Eirich R02混合器制備該混合物。首先將700g Ir iodin 100 (Merck公司的珠光顏料，涂布有TW2的云母顏料) 引入混合容器中，隨后計量加入145g粒徑為0. 8-1. 2mm Whcorne LL 6201 RQ ( = LLD-PE 塑料粉末/LLD =線性低密度，ExxonMobil公司的)，并隨后緩慢加入370g預混物No. 4并將混合物均化(盤/渦流器)。將這樣制得的潮濕顏料/LLDPE塑料粉末/HD-PE粘附促進劑/添加劑混合物在 Eirich TR 04造粒機盤中造粒。在那里也調節尺寸分布。為此，將200g新鮮制備的顆粒置于盤上，并在200-350U/min和30-40°傾斜角下調節預定粒徑。若調節得預定粒徑，則開始分批地引入全部數量的水潤濕的顏料/聚合物/HDPE粘附促進劑/添加劑批料。預定尺寸應在預定實驗中生長到2士0. 5mm。在此，引入在50_100g之間的份額，其可以在短時間內添加(Ikg大約10-15分鐘)。在造粒期間形成的“材料流動腎”的中心聚積較為粗糙的附聚體。將它們用小鏟收集起來，用手粉碎并再次添加。將潮濕、粒化的混合物在40-60°C下在流化床干燥器中干燥50-70分鐘。借助于篩網寬度3mm的篩子將這樣制得的顆粒保護性篩分。所獲得的顏料顆粒是耐磨的，尺寸穩定的且具有超乎尋常純度的所產生的珠光效果。所獲得的顆粒可以在雙螺桿擠出機中，無問題地在PE/PP粉末或PE/PP顆粒中加工為顏料含量40-50%的母料。II.自加熱性能的試驗
為了測試根據實施例1和2的顆粒的自加熱性能，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ioomm的線筐(DrahtkSrben )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M小時內溫度升高高于爐溫至少60K。測試1:在IOOmm線筐中在140°C下測試根據實施例1+2的制劑否。測試2 在25mm線筐中在140°C下測試根據實施例1+2的制劑否。測試3 在IOOmm線筐中在140°C下測試根據實施例3+4的制劑是。測試4 在25mm線筐中在140°C下測試根據實施例3+4的制劑是。結果通過在粘附促進劑乳液中添加抗氧劑消除了自加熱。相比于將抗氧劑加到塑料粉末的熔體中，在乳化期間添加抗氧劑產生更精細和更有效的分散。根據實施例1-2的顏料制劑不應歸類為4. 2組下的危險品。類似于ASTM D3954，借助于Mettler Drop Point測量了所用乳液中使用的蠟的熔
點ο
權利要求
1.顏料顆粒，特征在于，它們包含一種或多種薄片狀效果顏料、聚合物顆粒或聚合物顆粒混合物、粘附促進劑、抗氧劑和任選地添加劑。
2.權利要求1的顏料顆粒，特征在于，所述效果顏料選自珠光顏料，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，隨角異色性顏料，全息顏料，涂覆或未涂覆的BiOCl薄片和/或LCP顏料。
3.權利要求1或2的顏料顆粒，特征在于，基于該顆粒計，效果顏料的比例為60-90重量％。
4.權利要求1-3中至少一項的顏料顆粒，特征在于，所述聚合物顆粒由聚烯烴組成。
5.權利要求1-4中至少一項的顏料顆粒，特征在于，所述聚合物顆粒由聚乙烯(PE)或聚丙烯(PP)組成。
6.權利要求1-5中至少一項的顏料顆粒，特征在于，所述聚合物顆粒由LD-PE或 LLD-PE 組成。
7.權利要求1-6中至少一項的顏料顆粒，特征在于，所述聚合物顆粒的粒徑為l_5mm。
8.權利要求1-7中至少一項的顏料顆粒，特征在于，基于該顆粒計，聚合物顆粒的比例為5-30重量％。
9.權利要求1-8中至少一項的顏料顆粒，特征在于，所述粘附促進劑為蠟乳液。
10.權利要求1-9中至少一項的顏料顆粒，特征在于，所述粘附促進劑為HD-PE、LD-PE、 LLD-PE、VLD-PE 或 PP 蠟乳液。
11.權利要求1-10中至少一項的顏料顆粒，特征在于，基于該顏料制劑計，粘附促進劑的比例為1-20重量％。
12.權利要求1-11中至少一項的顏料顆粒，特征在于，所述顆粒包含選自潤滑劑和潤濕劑的添加劑。
13.權利要求1-12中至少一項的顏料顆粒，特征在于，所述顆粒中添加劑的比例為 0. 1-10 重量 ％。
14.權利要求1-13中至少一項的顏料顆粒，特征在于，所述顏料制劑包含一種或多種抗氧劑。
15.權利要求1-14中一項或多項的顏料顆粒，特征在于，所述抗氧劑選自 -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。
16.權利要求1-15中一項或多項的顏料顆粒，特征在于，基于該顆粒計，抗氧劑的比例為0. 01-5重量％。
17.權利要求1-16中一項或多項的顏料顆粒，特征在于，它們包含基于該顏料顆粒計， 60-90重量％的一種或多種效果顏料5-30重量％的聚合物顆粒 1-30重量％的粘附促進劑 0. 1-10重量％的添加劑·0.01-5重量％的抗氧劑，其中該顆粒中所有組分的總比例< 100重量％。
18.權利要求1-17中一項或多項的顏料顆粒，特征在于，所述顆粒額外地包含無機填料、染料和/或有機或無機著色顏料。
19.制備依據權利要求1-18中一項或多項的顏料顆粒的方法，特征在于，將一種或多種薄片狀效果顏料、一種或多種聚合物顆粒、至少一種粘附促進劑、至少一種抗氧劑和任選地一種或多種添加劑，同時地或相繼地彼此混合。
20.依據權利要求1-18中一項或多項的顏料顆粒用于粉末涂漆、塑料的著色和用于母料制備的用途。
21.依據權利要求20的顏料顆粒在母料應用中的用途，特征在于，在母料制備中，依據權利要求1-18中一項或多項的顏料顆粒以與塑料粉末的混合物或者以與塑料顆粒的混合物形式來使用。
全文摘要
本發明涉及包含一種或多種薄片狀效果顏料、聚合物顆粒或聚合物顆粒混合物、粘附促進劑、抗氧劑和任選地添加劑的顏料顆粒，以及其用于粉末涂漆、塑料以及用于母料制備的用途。
文檔編號C09D5/03GK102264845SQ200980151743
公開日2011年11月30日 申請日期2009年12月18日 優先權日2008年12月22日
發明者C·格雷斯曼, T·拉斯施拉格 申請人:默克專利股份有限公司