CN102558680A

CN102558680A - 抗菌色母

Info

Publication number: CN102558680A
Application number: CN2011104505711A
Authority: CN
Inventors: 甄志超; 刘丙鲁; 王峰; 刘萌
Original assignee: HKH NATIONAL ENGINEERING RESEARCH CENTER OF PLASTICS Co Ltd
Current assignee: HKH NATIONAL ENGINEERING RESEARCH CENTER OF PLASTICS Co Ltd
Priority date: 2011-12-29
Filing date: 2011-12-29
Publication date: 2012-07-11

Abstract

本发明涉及一种抗菌色母，由组份A、B、C、D、E混合而成，所述组份A为着色剂，其重量百分比为百万分之一～80%；所述组份B为载体树脂，其重量百分比为5%～87%；所述组份C为分散剂，其重量百分比为0.1%～16%；所述组份D为抗菌剂或抗菌母粒，其重量百分比为3%～25%；所述组份E为无机填料，其重量百分比为0～60%。本发明生产工艺简单，成本低,具有浓度高、分散性好、清洁、抗菌性能好等显著的优点。

Description

抗菌色母

技术领域

本发明涉及一种色母，特别是涉及一种具有抗菌功能的色母粒。

背景技术

在塑料工业中塑料着色是其中一个不可缺少的组成部分，其重要意义是美化产品。众所周知，只有当商品漂亮的外观引起了人们的购买欲后，人们才会认真的了解其内在品质。任何商品美观与否主要取决于他的外观造型与色彩，和谐协调的色彩实现则需要依赖着色技术予以实施，色彩艳丽给人以美的艺术享受。

色母粒着色是现今最普遍采用的塑料着色法，是把超常量的颜料均匀的附于树脂中而制得的。使用方便,避免环境污染，着色均匀、稳定，提高塑料制件质量。易于计量,可应用于自动化程度高的成型生产系统，广泛应用于用于化妆品包装盒、玩具、电器外壳、日用塑料制品、工业容器、超薄制品、包装袋、编织袋的吹塑着色、纺织纤维等塑料制品中。

此外随着人们生活水平的提高，人们除了关心商品的外观以外，越来越关心自己及家人的健康，也越来越担心滋生在家用电器，洗衣机、冰箱、电脑键盘，儿童玩具、马桶座便器等，日常生活用品表面的细菌带来的潜在危害，所以，有必要生产抗菌塑料产品，使塑料本身具有了抗菌性，可以使制品表面微生物包括细菌、真菌、酵母菌、藻类、病毒等的生长和繁殖保持在必要指标以下。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种具有抗菌功能的色母，由组份A、B、C、D、E混合而成，组份A为着色剂，其重量百分比为百万分之一～80%；组份B为载体树脂，其重量百分比为5%～87%；组份C为分散剂，其重量百分比为0.1%～16%；组份D为抗菌剂或抗菌母粒，其重量百分比为3%～25%；组份E为无机填料，其重量百分比为0～60%。

作为本发明的进一步改进，组份A选自有酞菁红、酞菁蓝、酞菁绿、耐晒大红、大分子红、大分子黄、永固黄、永固紫、偶氮红、镉红、镉黄、金红石型钛白粉、锐钛型钛白粉、炭黑、氧化铁红、氧化铁黄、2030红、2001FG黄、H2GR黄、群青兰颜料中的一种或几种。

作为本发明的进一步改进，组份B选自聚乙烯树脂、聚丙烯树脂、ABS树脂、尼龙树脂、PVC树脂、EVA树脂、GPPS聚苯乙烯树脂、HIPS聚苯乙烯树脂中的一种。

作为本发明的进一步改进，组份C选自低分子量聚乙烯蜡、、聚苯乙烯蜡、硬脂酸钙、硬脂酸镁、无规聚丙烯和脂肪酸及衍生物中的一种或几种。

作为本发明的进一步改进，组份D选自玻璃载银抗菌剂或其母粒、磷酸锆载银抗菌剂或其母粒、磷酸锆载锌抗菌剂或其母粒、羟基磷灰石载银抗菌剂或其母粒、羟基磷灰石载锌抗菌剂或其母粒、沸石载银抗菌剂或其母粒、沸石载锌抗菌剂或其母粒、硅藻土载银抗菌剂或其母粒、硅藻土载锌抗菌剂或其母粒、三氯生抗菌剂或其母粒、氯系抗菌剂或其母粒、砷系抗菌剂或其母粒中的一种。

作为本发明的进一步改进，组份E选自碳酸钙、滑石粉等、透明粉、硅藻土、玻璃微珠中的一种或几种。

作为本发明的进一步改进，组份E为粉末状，优选1250目～2500目。

作为本发明的进一步改进，将上述抗菌色母中的各组分按比例用高速搅拌机混合均匀后加温熔融，利用长径比为1：36双螺杆挤出机挤出造粒，其熔融混合分散挤出温度为：100℃～280℃。

作为本发明的进一步改进，含有上述抗菌色母的制品，所述制品是将上述抗菌色母加入到本色的树脂原料中注塑而成。

作为本发明的进一步改进，所述抗菌色母与本色的树脂原料重量比为1:25。

本发明使色母粒在实现其着色功能的同时具有了长效的抗菌和杀菌作用，并且不影响色母粒的色粉分散性、着色力等各项性能，并且，在生产过程中合并了抗菌母粒与树脂原料的混炼、色母粒与树脂原料的混炼这两个步骤，大大降低了工厂的采购和生产成本，减少了加工工序，提高了生产效率，同时也满足了人们对塑料颜色外观及对塑料抗菌性能的需要。另外，将所制得的抗菌色母按一定比例加入本色的树脂原料注塑成具有抗菌功能的制品，经多次的实验检测发现，加了抗菌色母的产品能够抑制微生物附着及生长，能够杀灭大部分的细菌、真菌和霉菌。本发明生产工艺简单，成本低,具有浓度高、分散性好、清洁、抗菌性能好等显著的优点。

具体实施方式：

下面具体说明本发明的实施方式：

一种抗菌色母，由组份A、B、C、D、E混合而成，其中：

组份A为着色剂，选自有酞菁红、酞菁蓝、酞菁绿、耐晒大红、大分子红、大分子黄、永固黄、永固紫、偶氮红、镉红、镉黄、金红石型钛白粉、锐钛型钛白粉、炭黑、氧化铁红、氧化铁黄、2030红、2001FG黄、H2GR黄、群青兰颜料中的一种或几种，其重量百分比为百万分之一～80%，可根据实际应用场合或环境具体选择。

所述组份B为载体树脂，是色母粒的基体，可使颜料均匀分布并使母粒呈颗粒状。选择载体需考虑与被着色树脂的相容性，还要考虑色母粒应有良好的分散性，一般情况下载体的流动性应大于被着色树脂，同时保证被着色后不影响产品质量。组份B，选自聚乙烯树脂、聚丙烯树脂、ABS树脂、尼龙树脂、PVC树脂、EVA树脂、GPPS聚苯乙烯树脂、HIPS聚苯乙烯树脂中的一种，其重量百分比为5%～87%，可根据实际应用场合或环境具体选择。

所述组份C为分散剂，可对颜料表面进行润湿，促使颜料均匀分散，稳定于树脂中，不再凝聚，分散剂的熔点应比树脂低，与树脂有良好的相容性，和颜料有较好的亲和力。组份C选自低分子量聚乙烯蜡、聚苯乙烯蜡、硬脂酸钙、硬脂酸镁、无规聚丙烯和脂肪酸及衍生物中的一种或几种，其重量百分比为0.1%～16%，可根据实际应用场合或环境具体选择。另外，蜡的选用及用量需根据不同颜料种类有所区别。如：BASF的Luwax A、Luwax AL3、Luwax EVA3等。

所述组份D为抗菌剂或抗菌母粒，选自玻璃载银抗菌剂或其母粒、磷酸锆载银抗菌剂或其母粒、磷酸锆载锌抗菌剂或其母粒、羟基磷灰石载银抗菌剂或其母粒、羟基磷灰石载锌抗菌剂或其母粒、沸石载银抗菌剂或其母粒、沸石载锌抗菌剂或其母粒、硅藻土载银抗菌剂或其母粒、硅藻土载锌抗菌剂或其母粒、三氯生抗菌剂或其母粒、氯系抗菌剂或其母粒、砷系抗菌剂或其母粒中的一种，其重量百分比为3%～25%，可根据实际应用场合或环境具体选择。

所述组份E为无机填料，选自碳酸钙、滑石粉等、透明粉、硅藻土、玻璃微珠中的一种或几种，其重量百分比为0～60%，可根据实际应用场合或环境具体选择。组份E为粉末状，优选1250目～2500目。需要说明的是，组份E是可选的，当抗菌母粒不添加无机填料时，并不会影响其作用和功效。

制造上述抗菌色母的方法：将上述抗菌色母中的各组分按比例用高速搅拌机混合均匀后加温熔融，利用长径比为1：36双螺杆挤出机挤出造粒，其熔融混合分散挤出温度为：100℃～280℃。

为了便于说明，下面详述本发明的实施例：

实施例1为PP奶白抗菌色母，由组份A、B、C、D、E混合而成，组份A为27%重量份的锐钛型钛白粉、0.01%重量份的2030红和1%重量份的2001FG黄混合而成；组份B为36%重量份的聚乙烯树脂；组份C为8%重量份的聚乙烯蜡；组份D为11.99%重量份的硅藻土载锌抗菌剂；组份E为16%重量份的碳酸钙，其目数为2500目。制备时，将这五种组份按比例混合，用高速搅拌机混合均匀后加温熔融，利用长径比为1：36双螺杆挤出机挤出造粒，其熔融混合分散挤出温度为：140℃～190℃。

实施例2为冰箱板材用PS抗菌白色母，由组份A、B、C、D混合而成，组份A为56%重量份的金红石型钛白粉、0.005%重量份的碳黑和0.195%重量份的群青兰混合而成；组份B为33%重量份的苯乙烯树脂；组份C为2%重量份的硬脂酸钙和1%重量份的硬脂酸镁混合而成；组份D为7.8%重量份的羟基磷灰石载锌抗菌母粒。制备时，将这四种组份按比例混合，用高速搅拌机混合均匀后加温熔融，利用长径比为1：36双螺杆挤出机挤出造粒，其熔融混合分散挤出温度为：170℃～220℃。

实施例3为PS冰白抗菌色母，由组份A、B、C、D混合而成，组份A为56%重量份的金红石型钛白粉和0.2%重量份的群青兰混合而成；组份B为23%重量份的EVA树脂；组份C为5%重量份的聚苯乙烯蜡和2.8%重量份的聚乙烯蜡混合而成；组份D为13%重量份的沸石载锌抗菌剂。制备时，将这四种组份按比例混合，用高速搅拌机混合均匀后加温熔融，利用长径比为1：36双螺杆挤出机挤出造粒，其熔融混合分散挤出温度为：100℃～150℃。

实施例4为透明PP茶色抗菌色母，由组份A、B、C、D、E混合而成，组份A为0.001%重量份的H2GR黄；组份B为86.6%重量份的聚丙烯树脂；组份C为0.399%重量份的聚乙烯蜡；组份D为10%重量份的三氯生抗菌母粒；组份E为2%重量份的滑石粉和1%重量份的玻璃微珠混合而成，其目数为1250目。制备时，将这五种组份按比例混合，用高速搅拌机混合均匀后加温熔融，利用长径比为1：36双螺杆挤出机挤出造粒，其熔融混合分散挤出温度为：150℃～200℃。

进一步的，可将上述抗菌色母加入到本色的树脂原料中注塑成菌色母制品，抗菌色母与本色的树脂原料重量比为1：25。

对上述4种实施例按重量份1：25（抗菌色母：纯聚丙烯树脂）的比例进行力学性能测试，与纯聚丙烯树脂的测试结果对比如下，其结果表明：添加抗菌色母后的样件其力学性能几乎不会对纯的聚丙烯树脂造成影响，依然保有其原有良好的性能。

表1.：添加PP奶白抗菌色母前后力学性能对照表

测试项目	单位	标准	1#	2#
					熔指	g/10min	GB/T 3682（200℃ 5kg）	25.9	25.6
冲击强度	KJ/㎡	GB/T1843-2008	7.8	8.1
					拉伸强度	Mpa	GB/T1040-2006	23.2	23.0
弯曲强度	Mpa	GB/T9341-2008	29.8	29.2
					弯曲模量	Mpa	GB/T9341-2008	1150	1130

注：其中1#为纯聚丙烯树脂，2#为按照1：25的比例添加了PP奶白色母之后的样件。

表2. 添加冰箱板材用PS抗菌白色母前后力学性能对照表

测试项目	单位	标准	1#	2#
					熔指	g/10min	GB/T 3682（200℃ 5kg）	5.5	6.0
冲击强度	KJ/㎡	GB/T1843-2008	8.0	8.9
					拉伸强度	Mpa	GB/T1040-2006	32.2	31.8
弯曲强度	Mpa	GB/T9341-2008	48.3	48.0
					弯曲模量	Mpa	GB/T9341-2008	2700	2680

注：其中1#为纯聚苯乙烯树脂，2#为按照1：25的比例添加了冰箱板材用PS抗菌白色母之后的样件。

表3. 添加PS冰白抗菌色母前后力学性能对照表

测试项目	单位	标准	1#	2#
					熔指	g/10min	GB/T 3682（200℃ 5kg）	5.5	5.3
冲击强度	KJ/㎡	GB/T1843-2008	8.0	8.2
					拉伸强度	Mpa	GB/T1040-2006	32.2	32.1
弯曲强度	Mpa	GB/T9341-2008	48.3	48.1
					弯曲模量	Mpa	GB/T9341-2008	2700	2650

注：其中1#为纯聚苯乙烯树脂，2#为按照1：25的比例添加了PS冰白抗菌色母之后的样件。

表4. 添加透明PP茶色抗菌色母前后力学性能对照表

测试项目	单位	标准	1#	2#
					熔指	g/10min	GB/T 3682（200℃ 5kg）	14.8	14.5
冲击强度	KJ/㎡	GB/T1843-2008	3.1	3.3
					拉伸强度	Mpa	GB/T1040-2006	37.2	36.8
弯曲强度	Mpa	GB/T9341-2008	44.1	43.6
					弯曲模量	Mpa	GB/T9341-2008	1550	1540

注：其中1#为纯透明聚丙烯树脂，2#为按照1：25的比例添加了透明PP茶色抗菌色母之后的样件。

下面，对上述4种抗菌色母进行抗菌性能检测

样品说明：检测样品为添加抗菌母粒的制品，添加比例为1:25（抗菌母粒:制品其他材料）；对照样品为标准PE制成的样片。

按标准规定，送检样和对照样都裁制成50mm×50mm大小。

检测依据：JIS Z 2801:2000 《抗菌制品抗菌性能的检测与评价》

检测用菌：大肠杆菌( Escherichia coli) ATCC 25922

金黄色葡萄球菌（Staphylcococcus aureus）ATCC 6538

表5：检测结果

需要说明的是，上述实施例中并未穷尽的给出本发明可实施的方式，对于本发明，组份A、B、C、D、E其具体材料和重量百分比的选择可以是任意选择的，只要其范围在本发明给出的范围内即可，其组合出的效果均可达到实现本发明的目的。

Claims

1.一种抗菌色母，其特征在于：由组份A、B、C、D、E混合而成，所述组份A为着色剂，其重量百分比为百万分之一～80%；所述组份B为载体树脂，其重量百分比为5%～87%；所述组份C为分散剂，其重量百分比为0.1%～16%；所述组份D为抗菌剂或抗菌母粒，其重量百分比为3%～25%；所述组份E为无机填料，其重量百分比为0～60%。

2.根据权利要求1所述的抗菌色母，其特征在于：所述组份A选自有酞菁红、酞菁蓝、酞菁绿、耐晒大红、大分子红、大分子黄、永固黄、永固紫、偶氮红、镉红、镉黄、金红石型钛白粉、锐钛型钛白粉、炭黑、氧化铁红、氧化铁黄、2030红、2001FG黄、H2GR黄、群青兰颜料中的一种或几种。

3.根据权利要求1所述的抗菌色母，其特征在于：所述组份B选自聚乙烯树脂、聚丙烯树脂、ABS树脂、尼龙树脂、PVC树脂、EVA树脂、GPPS聚苯乙烯树脂、HIPS聚苯乙烯树脂中的一种。

4.根据权利要求1所述的抗菌色母，其特征在于：所述组份C选自低分子量聚乙烯蜡、聚苯乙烯蜡、硬脂酸钙、硬脂酸镁、无规聚丙烯和脂肪酸及衍生物中的一种或几种。

5.根据权利要求1所述的抗菌色母，其特征在于：所述组份D选自玻璃载银抗菌剂或其母粒、磷酸锆载银抗菌剂或其母粒、磷酸锆载锌抗菌剂或其母粒、羟基磷灰石载银抗菌剂或其母粒、羟基磷灰石载锌抗菌剂或其母粒、沸石载银抗菌剂或其母粒、沸石载锌抗菌剂或其母粒、硅藻土载银抗菌剂或其母粒、硅藻土载锌抗菌剂或其母粒、三氯生抗菌剂或其母粒、氯系抗菌剂或其母粒、砷系抗菌剂或其母粒中的一种。

6.根据权利要求1所述的抗菌色母，其特征在于：所述组份E选自碳酸钙、滑石粉等、透明粉、硅藻土、玻璃微珠中的一种或几种。

7.根据权利要求6所述的抗菌色母，其特征在于：所述组份E为粉末状，优选1250目～2500目。

8.制造如权利要求1至7中任一项所述抗菌色母的方法：将权利要求1所述抗菌色母中的各组分按比例用高速搅拌机混合均匀后加温熔融，利用长径比为1：36双螺杆挤出机挤出造粒，其熔融混合分散挤出温度为：100℃～280℃。

9.含有如权利要求1至7中任一项所述抗菌色母的制品，其特征在于：所述制品是将如权利要求1所述抗菌色母加入到本色的树脂原料中注塑而成。

10.根据权利要求9所述的抗菌色母的制品，其特征在于：如权利要求1所述抗菌色母与本色的树脂原料重量比为1:25。