CN102574082A - 具有高聚物加工助剂的母炼胶组合物 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种母炼胶组合物，其包括着色剂、热塑性载体、高聚物加工助剂和任选的添加剂。还提供一种用于制备母炼胶组合物的方法以及用于制备着色聚合物的方法。

Description

具有高聚物加工助剂的母炼胶组合物
技术领域
本发明一般而言涉及具有着色剂、加工助剂和任选的一种或多种添加剂的母炼胶组合物，以及其制备方法。
背景技术
通常生产着色剂如颜料制品用于母炼胶。母炼胶为包含一部分着色剂的塑性体或弹性体聚合物的粒状无尘浓缩物。母炼胶用于彩色塑料，在加工前或加工期间将其添加到着色的塑料中。使用母炼胶是因为它们提供比纯着色剂更好的着色剂分散(dispersion)。
已知多种用于生产母炼胶的方法，以下方法为母炼胶生产中的标准：a)适当的基质(聚合物)与着色剂混合；b)挤出并捏合，随后研磨着色剂浓缩物；或c)挤出及随后的细喷雾、热短切(hotchopping)或拉条切粒(strand pelletizing)。
已知的母炼胶通常包括着色剂、分散剂(di spersant)、热塑性聚合物和任选的一种或多种添加剂。热塑性聚合物通常称作“载体”。典型的母炼胶的商用配方包括约30重量％的着色剂、约5重量％的分散剂、约10重量％的添加剂和约55重量％的载体。
不幸地是，已知的母炼胶具有相对低的着色剂浓度。因此，已发现许多已知的母炼胶具有对于高质量应用不充分的亮度。由于不充分的分散，导致较大比例的着色剂不能用于已知的母炼胶。着色剂颗粒的不充分分散可导致终产品的物理和机械性质如拉伸强度、弯曲模量、伸长率和冲击强度降低。由于不充分的分散引起的额外的问题包括纺丝期间的断线和堵塞熔融纺丝设备的过滤器。因此，着色剂浓度在常规母炼胶受到限制。
已知母炼胶组合物的另一缺陷为不能包括相对显著量的添加剂如紫外线吸收剂、光稳定剂、抗氧化剂和发泡剂。通常，只有期望时才以小量加入添加剂。另外，认为母炼胶的加工性将受损害。
已知母炼胶组合物的再一缺陷为不能显著改进母炼胶本身和终产品的加工性。例如，通常通过公知方法如往复螺杆、注射成型、吹塑成型、压缩成型、片材挤塑和纤维纺织(fiberspinning)来完成将热塑性塑料熔融挤出为成形结构。
本受让人拥有Smink等人的美国专利7,442,742号，将其全部内容引入以作参考。‘742专利教导在包含高负荷着色剂和任选的添加剂的色母炼胶的生产中，将基本上无定形的茂金属聚丙烯作为加工助剂。在基本上无定形茂金属聚丙烯加工助剂非常有效并提供相对于常规组合物的多种优势的同时，其具有相对低的分子量和粘度，这可能在某些情况下在一定制造工艺中限制母炼胶组合物的能力。
因此，期望提供具有改进加工性的母炼胶组合物，其增加母炼胶组合物以及终产品的挤出速率而不增加熔融温度，同时在降低热塑性载体的量的同时，生产具有比已知母炼胶更光滑的表面和更好的物理和机械性质的制品。
还期望提供着色剂和任选的添加剂的母炼胶组合物，其在降低热塑性载体的量的同时生产更好的终产品着色性。
如此处所描述和要求的本申请解决现有技术母炼胶的缺陷。
发明内容
在一方面，本发明针对包括着色剂、热塑性载体、高聚物(high polymer)加工助剂和任选的添加剂的母炼胶。高聚物加工助剂可具有小于约200g/10min的熔体流动(ISO条件1133)并可选自由聚丁烯聚合物、聚丁烯共聚物和烯烃嵌段共聚物组成的组。
在另一方面，本发明针对用于制备母炼胶的方法，该方法包括混合着色剂、热塑性载体、高分子量聚合物加工助剂和任选的添加剂，并向混合物施加热和剪切以形成母炼胶。高聚物加工助剂可具有小于约200g/10min的熔体流动(ISO条件1133)并可选自由聚丁烯聚合物、聚丁烯共聚物和烯烃嵌段共聚物组成的组。
在进一步的方面，本发明针对用于制备着色聚合物的方法，该方法包括将高负荷母炼胶组合物引入至熔融加工性聚合物中以形成熔融加工性聚合物组合物，其中母炼胶包括着色剂、热塑性载体、高聚物加工助剂和任选的添加剂，并挤出聚合物组合物以形成着色聚合物。高聚物加工助剂选自由聚丁烯聚合物、聚丁烯共聚物和烯烃嵌段共聚物组成的组。
具体实施方式
在参照此处所述的实施方案描述本发明的同时，应清楚本发明不受限于此类实施方案。因此，此处的实施方案的描述仅说明本发明并将不会限制如所要求的本发明的范围。
提供具有着色剂、高聚物加工助剂和任选的一种或多种添加剂的母炼胶组合物。该组合物允许标准塑料加工设备的使用以制备相对高负荷的色母料(color concentrate)和添加剂。包括高分子量聚合物加工助剂的组合物显示优异的着色剂分散性、着色性能、增加的添加剂浓度以及改进的可操作性，以便着色的终产品具有优异的物理和机械强度以及优异的着色。通常提供的组合物包括着色剂、热塑性载体、高聚物加工助剂和任选的添加剂如抗氧化剂、紫外线吸收剂和光稳定剂。
本母炼胶组合物包括高分子量聚合物加工助剂，其基本上消除目前技术中遇到的许多实际问题和限制。高聚物加工助剂优于常规母炼胶组合物，这是因为其与各种载体树脂相容，允许降低常规载体树脂的量，并提供终产品更好的机械和物理性质。包括高聚物加工助剂的母炼胶组合物还允许着色剂和添加剂的浓度或负荷增加两至三倍。还改进了终产品的着色剂分散以及物理和机械性质。随着着色剂和添加剂浓度的增加，实现期望的终产品性质所需的母炼胶组合物的量可略微低于常规母炼胶组合物。
高聚物加工助剂还改进母炼胶组合物的可操作性。包括高聚物加工助剂的母炼胶组合物在较低温度下熔融，允许其更有效地“浸湿”或分散以便提供比常规组合物更好的加工性和增加的生产量。
高聚物加工助剂与聚合物载体协同起作用以便允许母炼胶组合物在高添加剂浓度的存在下包括相对大量的可均匀分散的着色剂，给予终产品优异的着色以及更好的物理和机械性质。因此，组合物可提供具有优异机械强度的成型或挤出制品。
因此，高聚物为母炼胶组合物中期望的加工助剂，这是因为其具有相对低的熔点和良好的结合能力。聚合物的熔点变化范围优选约80℃至约125℃。聚合物的密度可为约0.86至约0.92g/cm3。高聚物可至多约20％，优选约4％至约12％存在于母炼胶组合物中。
高聚物加工助剂显示小于约200g/10min的熔体流动(ISO1133)。高聚物加工助剂的相对高的分子量和粘度大于，例如本受让人拥有的美国专利7,442,742中所教导的茂金属聚合物加工助剂。高聚物加工助剂的相对高的分子量和粘度可提供母炼胶组合物在一定制备工艺中优异的性质，其中美国专利7,442,742中的加工助剂可显示在较高温度下可测量的失重或“燃尽”。因此，包括高聚物加工助剂的母炼胶组合物可具有比其他已知母炼胶组合物的更宽适用性。
此外，高聚物加工助剂可显示不超过热塑性载体熔融温度的熔融温度。例如，如果热塑性载体为高密度聚乙烯(其商用形式典型地具有熔点约120至130℃)，然后高聚物加工助剂可具有不超过约120℃的熔点。具有不超过热塑性载体熔融温度的熔融温度的高聚物加工助剂提供具有适合粘合性的母炼胶组合物至由该组合物着色的聚合物。此外，当用母炼胶组合物为聚合物着色时，该特性提供期望的加工特性。
高聚物加工助剂可为聚丁烯。聚丁烯为高分子量、全同立构、半结晶性热塑性塑料。聚丁烯将聚烯烃的典型特征与在宽温度范围内的高挠性和突出抗蠕变性的独特性质的混合相组合。由于类似的分子结构，聚丁烯与聚丙烯和丙烯类热塑性弹性体非常相容。尽管其限定的分子相容性，但其易于分散于聚乙烯中。聚丁烯可为均聚物或聚丁烯与一种或多种烯烃的共聚物或者与其他聚合物接枝，如丁烯-1和乙烯和/或丙烯共聚单体的聚合。聚丁烯均聚物的Mn可大于约30,000。优选聚丁烯与乙烯的共聚物。共聚物的乙烯或丙烯含量为约2％至约20％。聚丁烯均聚物和共聚物的熔点为约80至125℃。
任选的，高聚物加工助剂可为烯烃嵌段共聚物。所述烯烃嵌段共聚物可为经由双茂金属催化剂生产的聚乙烯共聚物。烯烃嵌段共聚物显示期望的性质，其包括挠性和耐高温性的改进的平衡、由于较高结晶温度而在加工中更快的组装、在环境和升高的温度二者下更好的弹性恢复和压缩永久形变性质以及改进的耐磨耗性。烯烃共聚物的熔点为约118℃至122℃。
高聚物加工助剂与各种载体树脂高度相容。热塑性载体的说明性实例为均聚物或共聚物，所述均聚物或共聚物为高和低密度聚乙烯、高和低密度聚丙烯、聚苯乙烯、聚甲醛、聚对苯二甲酸乙二酯、聚对苯二甲酸丁二酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚醚砜、聚砜、聚醚酮、聚苯乙烯共聚物、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物、聚酰胺如尼龙-6或尼龙6，6、聚氯乙烯；以及乙烯与0.1至20mol％1-丁烯、1-戊烯、1-己烯、4-甲基-1-戊烯、1-辛烯、1-癸烯、1-十一碳烯的共聚物；其他冲击改性的合金；或其混合物。聚合物将相同，母炼胶的载体聚合物可相同，但不必相同。
向母炼胶中所添加的着色剂可包括颜料、单一颜料分散体(dispersion)、染料、滑石填充树脂、纳米复合物、涂覆云母、粉末铝和其他金属、光学增白剂、荧光剂(fluorescent)和磷光剂(phosphorescent)、或其混合物。颜料可为有机颜料和无机颜料的至少一种或组合，不特别限定。当使用有机颜料时，有机颜料可为至多母炼胶组合物的约50重量％而存在。在优选的实施方案中，有机颜料在母炼胶组合物的约10至约40重量％的范围内存在。如果使用无机颜料，则无机颜料可为至多母炼胶组合物的约75重量％而存在。在优选的实施方案中，无机颜料在母炼胶组合物的约15重量％至约75重量％的范围内存在。在另一实施方案中，使用有机和无机颜料二者，有机颜料可为至多约20％存在，而无机颜料可为至多约60％存在。在一个实施方案中，有机颜料以约3％至约20％存在，而无机颜料以约10％至约60％存在。
有机颜料的说明性实例包括偶氮和双偶氮颜料如偶氮和双偶氮色淀，汉撒(Hansas)、苯并咪唑酮、二芳基化物、吡唑啉酮、黄和红；多环颜料如酞菁、喹吖啶酮、苝、芘酮橙(perinone)、二噁嗪、蒽醌、异吲哚啉、硫靛、二芳基或喹酞酮(quinophthalone)颜料、苯胺黑或其混合物。无机颜料的说明性实例包括无机颜料如氧化钛、钛黄、氧化铁、群青色(ultramarine blue)、钴蓝色、氧化铬绿、铅黄、镉黄和镉红、炭黑颜料及其混合物。有机和无机颜料可单独或组合使用。这些颜料可以是干粉、以常规或根据该方法制备的单一颜料分散体或其混合物的任意形式。
任选的，母炼胶组合物还可包括添加剂。说明性实例为紫外线吸收剂、光稳定剂、抗氧化剂、阻燃剂、抗菌剂、表面张力降低剂、除臭剂、抗静电剂、防结块剂(anti-blocking agent)、增塑剂、发泡剂、填料和其他已知添加剂，或其混合物。
紫外线吸收剂(UVA)通过吸收光能并无害地释放吸收的光能作为热能而使聚合物屏蔽UV光。受阻胺光稳定剂(HALS)清除光氧化过程中形成的自由基中间体。UVA和/或HALS的浓度越高，对防止聚合物(母炼胶载体和终产品二者)劣化和防止颜色褪色的保护越大。可添加UVA和HALS为至多母炼胶的约45重量％。优选的UVA和HALS包括来自BASF的
Figure BDA0000149517060000071
级的那些。UVA和HAL S的说明性实例包括水杨酸衍生物如水杨酸苯酯、水杨酸对-叔丁酯等，二苯甲酮体系如2，4-二羟基二苯甲酮、2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮等，苯并三唑体系如2-(2′-羟基-3′，5′-二叔丁基苯基)苯并三唑、2-(2′-羟基-3′-叔丁基-5′-甲基苯基)-5-氯代苯并三唑等，受阻胺体系如双(2，2，6，6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯、琥珀酸二甲酯-1-(2-羟乙基)-4-羟基-2，2，6，6-四甲基哌啶缩合产物，2-羟基二苯甲酮例如2，4-二羟基二苯甲酮、2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮、2-羟基-4-辛氧基二苯甲酮和5，5′-亚甲基双(2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮)；2-(2′-羟基苯基)苯并三唑例如2-(2′-羟基-5′-甲基苯基)苯并三唑、2-(2′-羟基-5′-叔辛基苯基)苯并三唑、2-(2′羟基-3′，5′-二叔丁基苯基)苯并三唑、2-(2′-羟基-3′，5′-二叔丁基苯基)5-氯代苯并三唑、2-(2′-羟基-3′-叔丁基-5′甲基苯基)-5-氯代苯并三唑、2-(2′-羟基-3′，5′-二枯基苯基)苯并三唑和2，2′亚甲基双(4-叔辛基-6-苯并三唑基)苯酚；苯甲酸酯例如水杨酸苯酯、间苯二酚单苯甲酸酯、2，4-二叔丁基苯基-3′，5′-二叔丁基-4′-羟基苯甲酸酯和十六烷基-3，5-二叔丁基-4-羟基苯甲酸酯；取代的N，N’-草酰二苯胺例如N-(2-乙基苯基)-N’-(2-乙氧基苯基)-乙二酰胺和N-(2-乙氧基苯基)-N’-(4′-十二烷基苯基)-乙二酰胺；氰基丙烯酸酯例如α-氰基-β，β-二苯基丙烯酸乙基酯和2-氰基-3-甲基-3-(对甲氧基苯基)丙烯酸甲基酯和任何其他已知的UVA，或其混合物。
HALS的额外的说明性实例包括2，2，6，6，-四甲基-4-哌啶基硬脂酸酯、1，2，2，6，6-五甲基-4-哌啶基硬脂酸酯、2，2，6，6，-四甲基-4-哌啶基苯甲酸酯、双(2，2，6，6，-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯、双(1，2，2，6，6-五甲基-4-哌啶基)癸二酸酯、四(2，2，6，6，-四甲基-4-哌啶基)-1，2，3，4-四羧酸丁酯、四(1，2，2，6，6-五甲基-4-哌啶基)-1，2，3，4-四羧酸丁酯、双(1，2，2，6，6-五甲基-4-哌啶基)-二(十三烷基)-1，2，3，4-四羧酸丁酯、双(1，2，2，6，6-五甲基-4-哌啶基)-2-丁基-2-(3′，5′-二叔丁基-4-羟基苯基)丙二酸酯、1-(2-羟乙基)-2，2，6，6-四甲基-4-哌啶醇/琥珀酸二乙酯缩聚物、1，6-双(2，2，6，6-四甲基-4-哌啶基氨基)己烷/二溴乙烷缩聚物、1，6-双(2，2，6，6-四甲基-4-哌啶基氨基)己烷/2，4-二氯代-6-叔辛基氨基-均三嗪缩聚物和1，6-双(2，2，6，6-四甲基-4-哌啶基氨基)己烷/2，4-二氯代-6-吗啉基-均三嗪缩聚物等，或其混合物。
包括加工稳定剂的抗氧化剂可添加到母炼胶组合物为至多母炼胶的约15重量％。通常在加工期间(由于热或剪切)或在曝光时发生过氧化物聚合物的劣化。可在该期间形成过氧化物自由基，其反过来可导致超氧化物的形成。将抗氧化剂引入聚合物以稳定过氧化物自由基从而防止劣化。当维持聚合物的初始分子量和/或初始颜色时实现最佳的聚合物稳定性。因此，本母炼胶组合物通过实现更高的添加剂浓度而不牺牲着色剂浓度来提供更高的保护度。在一个实施方案中，可添加UVA(和/或HALS)和抗氧化剂二者为至多母炼胶的约60重量％。优选在此类实施方案中，添加UVA(和/或HALS)为至多母炼胶的约45重量％，添加抗氧化剂为至多母炼胶的15重量％。位阻苯酚或HALS为优选的抗氧化剂，特别是来自BASF的
Figure BDA0000149517060000091
级的位阻苯酚。抗氧化剂的其他说明性实例包括苯酚体系如2，6-二叔丁基-对甲酚、季戊四醇-四-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯甲基苯酚、十八烷基-3-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯等，磷体系如三(2，4-二叔丁基苯基)磷酸酯、二硬脂基季戊四醇二磷酸酯、四(2，4-二叔丁基苯基)-4，4′-亚联苯基磷酸酯等，硫体系如二硬脂基-3-3′硫代二丙酸酯、季戊四醇-四-(3-月桂基硫代丙酸酯)、受阻酚型抗氧化剂和过氧化物分解剂、HALS(如上所设定的)，或其混合物。
受阻酚型抗氧化剂的说明性实例为2，6-二叔丁基-4-甲基苯酚、苯乙烯化酚、正十八烷基-3(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯、2，2′亚甲基双(4-甲基-6-叔丁基苯酚)、2-叔丁基-6-(3-叔丁基2-羟基-5-甲基苄基)-4-甲基苯基丙烯酸酯、2-[1-(2羟基-3，5-二叔戊基苯基)乙基]-4，6-二-叔戊基苯基丙烯酸酯、4，4′-亚丁基双(3-甲基-6-叔丁基苯酚)、4，4′-硫代-双(3-甲基-6-叔丁基苯酚)、烷基化双苯酚、四[亚甲基-3-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)-丙酸酯]甲烷、3，9-双[2-{3-(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)-丙酸基}-1，1-二甲基乙基]-2，4，8，10-四氧杂螺[5.5]十一烷，或其混合物。
过氧化物分解剂的说明性实例为有机磷型过氧化物分解剂，如亚磷酸三壬基苯酯、亚磷酸三苯酯和四(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯；和有机硫型过氧化物分解剂如二月桂基-3-3′-硫代二丙酸酯、二肉豆蔻基-3-3′-硫代二丙酸酯、二硬脂基-3-3′-硫代二丙酸酯、季戊四醇基四(3-月桂基硫代二丙酸酯)、双十三烷基-3-3′-硫代二丙酸酯和2-巯基苯并咪唑，或其混合物。
阻燃剂的说明性实例为磷酸体系如磷酸烷基二烯丙酯、磷酸甲酚二苯酯、磷酸辛基二苯酯、磷酸三烯丙酯、磷酸三丁酯、磷酸三苯酯、三(β-氯乙基)磷酸酯、三(二氯丙基)磷酸酯、三(2，3-二溴丙基)磷酸酯、三(溴-氯丙基)磷酸酯等，氯体系如氯化石蜡、氯化聚苯、全氯五环癸烷等，溴体系如四溴乙烷、四溴丁烷、六溴苯、十溴二苯醚、聚二溴苯醚、双(三溴苯氧基)乙烷、亚乙基双溴降冰片烷二羧酸酰亚胺、亚乙基双四溴邻苯二甲酰亚胺等，反应型如氯菌酸酐、四溴邻苯二甲酸酐、四溴双酚A、二乙氧基-双-(2-羟乙基)-磷酸氨甲酯、二溴甲酚基缩水甘油醚等，或其混合物。
抗菌剂的说明性实例包括苯酚醚类抗菌剂，如在分子内部骨架中具有苯酚基的那些，例如，10，10′-氧代双酚噁砒等；天然抗菌剂，如具有环庚三烯酚酮作为中心骨架的那些例如，日柏酚、β-多拉布林(β-dolabulin)等，作为脂肪酸的甘油酯、低级脂肪酸单甘油酯、蔗糖脂肪酸酯、聚甘油脂肪酸酯，例如单甘油辛酸酯、单甘油癸酸酯、月桂酸单甘油酯、糖酯如心悸酯(palpitate)、癸酸十甘油酯、六甘油癸酸酯等，可例举沸石类化合物，沸石类化合物中的部分或全部可离子交换的离子，例如部分或全部钠离子、钙离子、钾离子、镁离子、铁离子等被具有抗菌性质的离子如银离子、铜离子、锌离子、铵离子等取代。这些化合物可单独使用或其两种以上可组合使用。
填料典型地为无助于颜色的廉价粒状材料。填料的说明性实例其中包括，滑石、云母、粘土、纳米粘土、二氧化硅，或其混合物。
此处所述的母炼胶组合物可包含其他添加剂或成分，并应不限于规定的配方。在一个实施方案中，可向母炼胶组合物以至多母炼胶的约25重量％的量添加分散包裹剂(dispersionpackage)。在另一实施方案中，以基于母炼胶的重量为至多约2％至约8％的量添加分散包裹剂。分散包裹剂可为蜡、金属盐、表面活性剂、偶联剂、有机金属化合物，以及其混合物。说明性实例包括常规聚乙烯和聚丙烯蜡及其衍生物，如酸改性的产物和酸改性产物的金属盐，以及硬脂酸锌、硬脂酸镁、硬脂酸铝、硬脂酸钙和亚乙基双硬酯酰胺，及其混合物。
在实际混合母炼胶之前，如必要可预混合组分，鼓式或转鼓混合机(tumbler mixer)可用于此。在实际混合过程中，混合通常在高强度混合机中进行。在一个实施方案中，通过在亨舍尔(Henschel)型混合机中混合组分至多30分钟、优选4至10分钟来制备母炼胶。可理解母炼胶组分可一起添加并混合，或在混合过程中的任一点单独添加。通常在单螺杆或双螺杆挤出机中进行实际分散；然而，可使用本领域已知的任何设备。说明性实例包括布氏捏合机(Buss kneader)、行星辊式挤出机、开口双槽捏合机(open double-trough kneader)、快速搅拌机、内部熔融混合机如班布里密炼机和法氏(Farrel)连续混合机等。
母炼胶可引入至任何相容聚合物中并加工。可理解本发明的母炼胶组合物可用于成形为各种形状的着色聚合物，所述形状如片、膜、管、瓶、容器、成型品基其他成型制品。此处使用术语加工来描述聚合物向期望形状的制品的转化。加工的说明性实例包括挤出成型、注射成型、吹塑成型、压缩成型和压延。此处使用术语可加工是指能够加工。母炼胶添加至熔融加工性聚合物可通过本领域任意已知方式来完成。可使用与制备母炼胶本身相同的方法。可理解母炼胶载体聚合物可与熔融加工性聚合物相同或不同。母炼胶组合物可经由间歇或连续工艺引入并加工。在一个说明性实施方案中，母炼胶可引入至熔融加工性聚合物中，并在开放式炼胶机(rubber compoundingmill)、简式捏合机上或在班布里或其他内部混合机中或在混合挤出机中加工。可选地，通过适当的装置将母炼胶计量供给(meter)至挤出机的进料区。连续工艺可例如，在快速混合机、单螺杆挤出机、双螺杆挤出机、布氏捏合机、行星辊式挤出机、开口双槽捏合机或快速搅拌机中进行。优选连续工艺。
实施例
根据本发明制备示于下表1的以下母炼胶实施例，并意于说明本发明，然而并不限定本发明。下表1所述的百分率为总母炼胶组合物的重量百分比。
  材料   实施例1   实施例2
  载体树脂   11.0％(线性低密度聚乙烯)   15.7％(高密度聚乙烯)
  加工助剂   7.0％   6.0％
  着色剂   80.0％(TiO2)   39.5％
  UV稳定剂    --   31.5％(Tinuvin)
  抗氧化剂    --   5.3％(Irganox)
  分散包裹剂   2.0％(硬脂酸锌)   2.0％(硬脂酸锌)
以上表1阐明高聚物加工助剂向母炼胶组合物的添加允许比常规母炼胶更高的着色剂和添加剂浓度和更低的载体浓度。实施例1示出具有高浓度颜料的母炼胶组合物。实施例2示出具有高浓度的颜料和添加剂的母炼胶组合物。在标准实验室和商用规模挤出设备上，加工实施例1至2中的母炼胶组合物以产生完全配混颗粒。在两个实施例中，使用以下加工助剂，并具有基本上相同的结果：(1)200g/10min的熔体流动和约124℃的熔点的均聚物聚丁烯树脂，(2)含有＞10％乙烯共聚单体的共聚物聚丁烯树脂，其具有约40g/10min的熔体流动和约81℃的熔点，(3)以及聚乙烯的烯烃嵌段共聚物，其通过在两个催化剂之间剪切链来制备，并具有约15g/10min的熔体流动和约120℃的熔点。
评价由实施例1至2中的母炼胶组合物形成的所得颗粒的颜料分散质量和颗粒完整性。使用薄且压紧的母炼胶组合物的薄膜来目视评价分散。通过向单独颗粒施加压力来评价颗粒完整性。颗粒变形而不分裂。
以上已描述本发明，明显地，在阅读和理解本说明书时其他人会进行改进和替换。如下的权利要求意于包括落入权利要求的范围内或其等价物的限度内的全部改进和替换。

Claims (42)

1.一种母炼胶组合物，其包括着色剂、热塑性载体和高聚物加工助剂，其中所述加工助剂显示不大于约200g/10min的熔体流动。
2.根据权利要求1所述的母炼胶组合物，其中所述高分子量聚合物加工助剂选自由聚丁烯均聚物、聚丁烯共聚物和烯烃嵌段共聚物组成的组。
3.根据权利要求1所述的母炼胶组合物，其中所述高聚物加工助剂通过在催化剂的存在下将丁烯或烯烃单体与约2至25％乙烯或丙烯共聚单体聚合来获得。
4.根据权利要求1所述的母炼胶组合物，其中所述高聚物加工助剂显示约0.86至0.92g/cm3的密度。
5.根据权利要求1所述的母炼胶组合物，其中所述着色剂为约15至75重量％。
6.根据权利要求1所述的母炼胶组合物，其中所述着色剂为约15至75重量％，所述热塑性载体为约9至60重量％和所述高分子量聚合物加工助剂为约2至20重量％。
7.根据权利要求1所述的母炼胶组合物，其中所述着色剂选自由有机颜料、无机颜料、单一颜料分散体、染料、滑石填充树脂、纳米复合物、涂覆云母、粉末铝和其他金属、光学增白剂、荧光剂和磷光剂组成的组。
8.根据权利要求1所述的母炼胶组合物，其中所述着色剂包括约10至40重量％的有机颜料。
9.根据权利要求1所述的母炼胶组合物，其中所述着色剂包括约0至71重量％的无机颜料。
10.根据权利要求1所述的母炼胶组合物，其中所述着色剂包括约3至40重量％的有机颜料和约10至60重量％的无机颜料。
11.根据权利要求1所述的母炼胶组合物，其中所述热塑性载体选自由均聚物和共聚物组成的组，所述均聚物和共聚物为高和低密度聚乙烯、高和低密度聚丙烯、聚苯乙烯、聚甲醛、聚对苯二甲酸乙二酯、聚对苯二甲酸丁二酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚醚砜、聚砜、聚醚酮、聚苯乙烯共聚物、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物和聚酰胺。
12.根据权利要求1所述的母炼胶组合物，其进一步包括添加剂。
13.根据权利要求12所述的母炼胶组合物，其中所述添加剂选自由抗氧化剂、紫外线吸收剂、光稳定剂、阻燃剂、抗菌剂、表面张力降低剂、除臭剂、抗静电剂、防结块剂、增塑剂、填料和发泡剂组成的组。
14.根据权利要求12所述的母炼胶组合物，其中所述添加剂为约5至60重量％。
15.根据权利要求12所述的母炼胶组合物，其中所述添加剂包括约0至15重量％的抗氧化剂、约0至45重量％的光稳定剂和0至45重量％的紫外线吸收剂。
16.根据权利要求1所述的母炼胶组合物，其进一步包括分散包裹剂。
17.根据权利要求16所述的母炼胶组合物，其中所述分散包裹剂选自由蜡、金属盐、偶联剂、有机金属化合物和表面活性剂组成的组。
18.根据权利要求16所述的母炼胶组合物，其中所述分散包裹剂为至多约25重量％。
19.根据权利要求16所述的母炼胶组合物，其中所述分散包裹剂为约2至8重量％。
20.根据权利要求1所述的母炼胶组合物，其中所述熔体流动为约10至200g/10min。
21.根据权利要求1所述的母炼胶组合物，其中所述着色剂包括约5至50重量％的有机颜料。
22.一种母炼胶组合物，其包括着色剂、热塑性载体、显示熔体流动不大于约200g/10min的高聚物加工助剂以及约5至60重量％的添加剂。
23.根据权利要求22所述的母炼胶组合物，其中所述高聚物加工助剂选自由聚丁烯均聚物、聚丁烯共聚物和烯烃嵌段共聚物组成的组。
24.根据权利要求22所述的母炼胶组合物，其中所述高聚物加工助剂通过在催化剂的存在下将丁烷或烯烃单体与约2至25％乙烯或丙烯共聚单体聚合来获得。
25.根据权利要求22所述的母炼胶组合物，其中所述高聚物加工助剂显示约0.86至0.92g/cm3的密度。
26.根据权利要求22所述的母炼胶组合物，其中所述着色剂为约15至75重量％。
27.根据权利要求22所述的母炼胶组合物，其中所述着色剂为约15至75重量％，所述热塑性载体为约9至60重量％和所述高聚物为约2至20重量％。
28.根据权利要求22所述的母炼胶组合物，其中所述着色剂选自由有机颜料、无机颜料、单一颜料分散体、染料、滑石填充树脂、纳米复合物、涂覆云母、粉末铝和其他金属、光学增白剂、荧光剂和磷光剂组成的组。
29.根据权利要求22所述的母炼胶组合物，其中所述着色剂包括约10至40重量％的有机颜料。
30.根据权利要求22所述的母炼胶组合物，其中所述着色剂包括约0至71重量％的无机颜料。
31.根据权利要求22所述的母炼胶组合物，其中所述着色剂包括约3至40重量％的有机颜料和约10至60重量％的无机颜料。
32.根据权利要求22所述的母炼胶组合物，其中所述热塑性载体选自由均聚物和共聚物组成的组，所述均聚物和共聚物为高和低密度聚乙烯、高和低密度聚丙烯、聚苯乙烯、聚甲醛、聚对苯二甲酸乙二酯、聚对苯二甲酸丁二酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚醚砜、聚砜、聚醚酮、聚苯乙烯共聚物、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物和聚酰胺。
33.根据权利要求22所述的母炼胶组合物，其进一步包括阻燃剂、抗菌剂、表面张力降低剂、除臭剂、抗静电剂、防结块剂、增塑剂、填料和发泡剂的至少一种。
34.根据权利要求22所述的母炼胶组合物，其中所述添加剂包括约0至15重量％的抗氧化剂、约0至45重量％的光稳定剂和约0至45重量％的紫外线吸收剂。
35.根据权利要求22所述的母炼胶组合物，其进一步包括分散包裹剂。
36.根据权利要求35所述的母炼胶组合物，其中所述分散包裹剂选自由蜡、金属盐、偶联剂、有机金属化合物和表面活性剂组成的组。
37.根据权利要求35所述的母炼胶组合物，其中所述分散包裹剂为至多约25重量％。
38.根据权利要求35所述的母炼胶组合物，其中所述分散包裹剂为约2至8重量％。
39.根据权利要求22所述的母炼胶组合物，其中所述着色剂包括约5至50重量％的有机颜料。
40.一种用于制备母炼胶组合物的方法，其包括以下步骤：
a)混合着色剂、热塑性载体和高聚物加工助剂；和
b)向所述混合物施加热和剪切，由此在所述混合物中分散所述颜料来形成所述母炼胶组合物。
41.根据权利要求40所述的方法，其中在所述混合步骤中进一步包括添加剂。
42.一种用于制备着色聚合物的方法，其包括以下步骤：
a)将母炼胶组合物引入至熔融加工性聚合物以形成可加工的聚合物组合物，其中所述母炼胶组合物包括颜料、热塑性载体、
b)具有小于约200g/10min的熔体流动的高聚物加工助剂和大于约5至60重量％的添加剂；和
c)加工所述聚合物组合物以形成所述着色聚合物。
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