CN1315918C - 生产着色塑料或聚合物彩色颗粒的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及生产着色塑料或聚合物彩色颗粒的方法，其中使用上式染料，与下式染料和UV吸收剂和任选其它染料，尤其用于着色聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)啤酒瓶。

Description

生产着色塑料或聚合物彩色颗粒的方法
本发明涉及生产着色塑料或聚合物彩色颗粒的方法。
染料及其在着色塑料和聚合物颗粒中的应用是已知的。但已发现使用已知染料用于着色塑料自身总是不十分符合增长的需要，尤其是其光-持久性。因此，需要新的着色方法，该方法可以获得总体上具有高着色强度的色彩，尤其是高的光持久性和高温光持久性和以及显示出好的全面持久性。
现令人惊奇的发现，本发明方法基本符合上述标准。
因此，本发明涉及生产着色塑料或聚合物彩色颗粒的方法，其中使用下式染料
与下式染料
Figure C0382048600052
和UV吸收剂和任选其它染料。
染料与待着色塑料或聚合物颗粒混合的量根据所需颜色深度在宽范围内变化；通常，基于待着色物质计，0.001-5重量％，尤其0.01-2重量％，更尤其0.03-0.5重量％的量被证实是有利的。
造于本发明方法的UV吸收剂尤其包括2-(2’-羟基苯基)苯并三唑，2-羟基苯并苯基酮，取代的或未取代的苯甲酸的酯，丙烯酸酯，草酰胺，2-(2-羟基苯基)-1，3，5-三嗪，间苯二酚的单苯甲酸酯和甲脒，和25℃下具有比重为1200-1400，优选1300-1350的下式聚酯UV吸收剂：
Figure C0382048600061
对于2-(2′-羟基苯基)苯并三唑类，可以提到例如：2-(2′-羟基-5′-甲基苯基)苯并三唑，2-(3′，5′-二-叔-丁基-2′-羟基苯基)苯并三唑，2-(5′-叔-丁基-2′-羟基苯基)苯并三唑，2-(2′-羟基-5′-(1，1，3，3-四甲基丁基)苯基)苯并三唑，2-(3′，5′-二-叔-丁基-2′-羟基苯基)-5-氯代苯并三唑，2-(3′-叔-丁基-2′-羟基-5′-甲基苯基)-5-氯代苯并三唑，2-(3′-仲-丁基-5′-叔-丁基-2′-羟基苯基)苯并三唑，2-(2′-羟基-4′-辛氧基苯基)苯并三唑，2-(3′，5′-二-叔-戊基-2′-羟基苯基)苯并三唑，2-(3′，5′-二(α，  α-二甲基苄基)-2′-羟基-苯基)苯并三唑，2-(3′-叔-丁基-2′-羟基-5′-(2-辛氧基羰基乙基)苯基)-5-氯代苯并三唑，2-(3′-叔-丁基-5′-[2-(2-乙基己氧基)羰基乙基]2′-羟基苯基)-5-氯代苯并三唑，2-(3′-叔-丁基-2′-羟基-5’-(2-甲氧基羰基乙基)苯基)-5-氯代苯并三唑，2-(3′-叔-丁基-2′-羟基-5’-(2-甲氧基羰基乙基)苯基)苯并三唑，2-(3′-叔-丁基-2′-羟基-5’-(2-辛氧基羰基乙基)苯基)苯并三唑，2-(3′-叔-丁基-5′-[2-(2-乙基己氧基)羰基乙基]2′-羟基苯基)苯并三唑，2-(3′-十二烷基-2′-羟基-5′-甲基苯基)苯并三唑，2-(3′-叔-丁基-2′-羟基-5′-(2-异辛氧基羰基乙基)苯基)苯并三唑，2，2′-亚甲基-双[4-(1，1，3，3-四甲基丁基)-6-苯并三唑-2-基苯酚]；2-[3′-叔-丁基-5′-(2-甲氧基羰基乙基)2′-羟基苯基]-2H-苯并三唑与聚乙二醇300的酯交换产物；[R-CH2CH2-COO-CH2CH2-]2，其中R＝3′-叔-丁基-4′-羟基-5′-2H-苯并三唑-2-基苯基，2-[2′-羟基-3′-(α，α-二甲基苄基)-5′-(1，1，3，3-四甲基丁基)苯基]苯并三唑；和2-[2′-羟基-3′-(1，1，3，3-四甲基丁基)-5′-(α，α-二甲基苄基)苯基]苯并三唑。
对于2-羟基苯并苯基酮类，可以提到的例如：4-羟基、4-甲氧基、4-辛氧基、4-癸氧基、4-十二烷氧基、4-苄氧基、4，2′，4′-三羟基和2′-羟基-4，4′-二甲氧基衍生物。
对于2-(2-羟基苯基)-1，3，5-三嗪，可以提到的例如：2，4，6-三(2-羟基-4-辛氧基苯基)-1，3，5-三嗪，2-(2-羟基-4-辛氧基苯基)-4，6-二(2，4-二甲基苯基)-1，3，5-三嗪，2-(2，4-二羟基苯基)-4，6-二(2，4-二甲基苯基)-1，3，5-三嗪，2，4-二(2-羟基-4-丙氧基苯基)-6-(2，4-二甲基苯基)-1，3，5-三嗪，2-(2-羟基-4-辛氧基苯基)-4，6-二(4-甲基苯基)-1，3，5-三嗪，2-(2-羟基-4-十二烷氧基苯基)-4，6-二(2，4-二甲基苯基)-1，3，5-三嗪，2-(2-羟基-4-十三烷氧基苯基)-4，6-二(2，4-二甲基苯基)-1，3，5-三嗪，2-(2-羟基-4-(2-羟基-3-丁氧基丙氧基)苯基]-4，6-二(2，4-二甲基苯基)-1，3，5-三嗪，2-[2-羟基-4-(2-羟基-3-辛氧基丙氧基)苯基]-4，6-二(2，4-二甲基)-1，3，5-三嗪，2-[4-(十二烷氧基/十三烷氧基-2-羟基丙氧基)-2-羟基苯基]-4，6-二(2，4-二甲基苯基)-1，3，5-三嗪，2-[2-羟基-4-(2-羟基-3-十二烷氧基丙氧基)苯基]-4，6-二(2，4-二甲基苯基)-1，3，5-三嗪，2-(2-羟基-4-己氧基)苯基-4，6-二苯基-1，3，5-三嗪，2-(2-羟基-4-甲氧基苯基)-4，6-二苯基-1，3，5-三嗪，  2，4，6-三[2-羟基-4-(3-丁氧基-2-羟基丙氧基)苯基]-1，3，5-三嗪和2-(2-羟基苯基)-4-(4-甲氧基苯基)-6-苯基-1，3，5-三嗪。
对于草酰胺类，可以提及的例如：4，4′-二辛氧基N-，N’-草酰二苯胺，2，2′-二乙氧基N-，N’-草酰二苯胺，2，2′-二辛氧基-5，5′-二-叔-N-丁酰苯胺(butoxanilide)，2，2′-双十二烷氧基-5，5′-二-叔-N-丁酰苯胺，2-乙氧基-2′-乙基N-，N’-草酰二苯胺，N，N′-双(3-二甲基氨基丙基)草酰胺，2-乙氧基-5-叔-丁基-2′-乙基N-，N’-草酰二苯胺及其与2-乙氧基-2′-乙基-5，4′-二-叔-N-丁酰苯胺的混合物，o-和p-甲氧基-二取代的N-，N’-草酰二苯胺的混合物和o-和p-乙氧基-二取代的N-，N’-草酰二苯胺的混合物。
作为取代的或未取代的苯甲酸的酯可以提及的例如：水杨酸4-叔-丁基-苯基酯，水杨酸苯基酯，水杨酸辛基苯基酯，二苯甲酰间苯二酚，双(4-叔-丁基苯甲酰)间苯二酚，苯甲酰间苯二酚，2，4-二-叔-丁基苯基3，5-二-叔-丁基-4-羟基苯甲酸酯，3，5-二-叔-丁基-4-羟基苯甲酸十六烷基酯，3，5-二-叔-丁基-4-羟基苯甲酸十八烷基酯和3，5-二-叔-丁基-4-羟基苯甲酸2-甲基-4，6-二-叔-丁基苯基酯。
对于丙烯酸酯例如可以提及的例如：丙烯酸乙基-α-氰基-β，β-二苯基酯，丙烯酸异辛基-α-氰基-β，β-二苯基酯，甲基-α-甲氧基羰基肉桂酸酯，甲基-α-氰基-β-甲基-p-甲氧基肉桂酸酯，丁基-α-氰基-β-甲基-p-甲氧基-肉桂酸酯，甲基-α-甲氧基羰基-p-甲氧基肉桂酸酯和N-(β-甲氧基羰基-β-氰基乙烯基)-2-甲基二氢吲哚。
间苯二酚单苯甲酸酯可以提及的例如下式化合物，
Figure C0382048600081
甲脒是例如下式化合物：
作为UV吸收剂，可以使用包含活性次甲基化合物的组合物，例如未取代的或取代的丙二酸酯，例如在US-A-6 207 740，WO-A-02/14418，EP-A-0 350 386，US-A-4 661 566，US-A-4 749 772和EP-A-0 272692中所描述的。
UV吸收剂的量可以在宽的范围内变化；有利地，使用0.01-1.0重量％，尤其为0.02-0.6重量％和更特别是0.05-0.4重量％的UV吸收剂，以塑料或聚合物颗粒重量计。
式(1)-(5)的化合物是已知的，和可以通过本身已知的方法制备。
根据本发明，实施生产着色塑料或聚合物彩色颗粒的方法，例如通过使用辊碾磨或混合或研磨装置混合那些基材、式(1)和(2)染料和UV吸收剂，于是染料和UV吸收剂溶解或精细分散在高分子量物质中。染料和UV吸收剂的混合物可以同时或相继的施用，加入的顺序可以如所需进行选择。
式(1)和(2)染料也可以与其它染料组合使用。
优选式(1)和(2)染料与下式染料组合：
高分子量有机物质与混合的染料和UV吸收剂一起使用本身已知的方法如压延、压模、挤出、涂覆、旋压、浇铸或注塑进行加工，于是着色物质得到其最终的形式。
染料和UV吸收剂的混合可以在即将实际加工步骤前马上进行，例如连续和同时加入粉末形式的染料、粉末形式和颗粒状或粉状的UV吸收剂、高分子量有机物质和任选另外的成分，如添加剂，直接进入挤出机的进料区，其中混合发生在即将加工前。通常，优选将染料和UV吸收剂混合到上述高分子量有机物质中，可得到较均匀着色产品。
为了生产非刚性成型制品或降低其脆性，在成型前经常需要在高分子量物质中加入所谓的增塑剂。
可以用作增塑剂的物质例如磷酸、苯甲二酸或癸二酸的酯。在本发明的方法中，可以在加入着色剂之前或之后在聚合物中加入增塑剂。为了获得不同的颜色色调，还可以以任何量加入高分子有机物质，还可以加入除了式(1)和(2)染料的其它染料或其它着色剂，任选还加入添加剂，例如填料或干燥剂。
优选着色热塑性塑料，特别是以细粒或模塑的形式，例如，用于固体或液体物质的容器，例如瓶，特别是饮用的容器和瓶，更特别是啤酒用容器和瓶。优选的可以根据本发明被着色的高分子量有机材料是一般具有介电常数≥2.5的聚合物，特别是聚酯、聚碳酸酯(PC)、聚苯乙烯(PS)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚酰胺、聚乙烯、聚丙烯、苯乙烯/丙烯腈(SAN)和丙烯腈/丁二烯/苯乙烯(ABS)。
特别优选聚酯和聚酰胺。更特别优选的是线性芳香族聚酯，该聚酯可以是通过对苯二酸和二醇，特别是乙二醇的缩聚作用得到的，或对苯二酸和1，4-双(羟基-甲基)环己烷的缩合产物，例如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)，聚亚乙基对苯二酸酯(polyethylenenaphthalate)(PEN)或聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBTP)；还有聚碳酸酯，如由α，α-二甲基-4，4-二羟基-二苯基甲烷和光气得到的那些，或基于聚氯乙烯的聚合物和基于聚酰胺的聚合物，例如聚酰胺6或聚酰胺6.6。
优选，式(1)和(2)染料被用于着色聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)或聚亚乙基对苯二酸酯(PEN)的啤酒瓶，还可以用于着色已生产的啤酒瓶，例如在其上喷射或涂覆那些染料或含有那些染料和UV吸收剂的混合物。
上述提到的物质，特别是聚酯的那些，其使用本发明方法着色突出的是具有非常好的使用中的持久性，尤其是好的光持久性和好的高温光持久性的高着色水平和色彩。
本发明还涉及式(1)和(2)染料和UV吸收剂的组合在着色塑料或聚合物颗粒中的应用。
本发明进一步涉及由上述方法整体着色的塑料。
下述实施例用于说明本发明。除非另外声明，份是重量份而且百分比是重量百分比。温度是摄氏度。重量份与体积份之间的关系与克与立方厘米之间的关系相同。
实施例1：
在130℃下，1200.00g的聚酯颗粒(PET Arnite D04-300，DSM)预干燥4小时，然后均匀地与0.16g式(1)染料、0.22g式(2)染料和2.4g下式UV吸收剂：
Figure C0382048600111
在辊筒混合装置中以60revs/分钟混合15分钟。
在挤出机(Collin，D-85560 Ebersberg的25mm双螺杆)中挤出均匀的混合物，该挤出机具有6个加热区，其最高温度为275℃，将该混合物用水冷却，在造粒机(MAPAG AG，CH-3001 Bern的Turb EtuveTE 25)中造粒，然后在130℃干燥4小时。
得到黄褐色着色聚酯颗粒，其具有好的全面的持久性特性，尤其水非常好的光持久性和高温光持久性。
实施例2：
在130℃下，1200.00g的聚酯颗粒(PET Arnite D04-300，DSM)预干燥4小时，然后均匀地与0.12g式(1)染料、0.18g式(2)染料、0.15g式(6)染料和2.4g下式UV吸收剂：
Figure C0382048600121
在辊筒混合装置中以60revs/分钟混合15分钟。
在挤出机(Collin，D-85560 Ebersberg的25mm双螺杆)中挤出均匀的混合物，该挤出机具有6个加热区，其最高温度为275℃，将该混合物用水冷却，在造粒机(MAPAG AG，CH-3001 Bern的Turb EtuveTE 25)中造粒，然后在130℃干燥4小时。
得到绿色着色聚酯粒子，其具有好的全面的持久性特性，尤其水非常好的光持久性和高温光持久性。

Claims (11)

1.生产着色塑料或聚合物彩色颗粒的方法，其中使用下式染料
与下式染料
Figure C038204860002C2
和UV吸收剂和任选其它染料。
2.权利要求1的方法，其中除了式(1)和式(2)染料以外，还使用下式染料
3.权利要求1或2的方法，其中使用下述类型物质作为UV吸收剂：2-(2’-羟基苯基)苯并三唑，2-羟基苯并苯基酮类，取代的或未取代的苯甲酸的酯，丙烯酸酯，草酰胺，2-(2-羟基苯基)-1，3，5-三嗪，间苯二酚的单苯甲酸酯或甲脒。
4.权利要求1所述式(1)和式(2)的染料和UV吸收剂的组合在着色塑料或聚合物颗粒中的用途。
5.权利要求2的所述式(1)、(2)和(6)的染料和UV吸收剂的组合在着色塑料或聚合物颗粒中的用途。
6.权利要求4或5的用途，其中使用下述类型物质作为UV吸收剂：2-(2’-羟基苯基)苯并三唑，2-羟基苯并苯基酮类，取代的或未取代的苯甲酸的酯，丙烯酸酯，草酰胺，2-(2-羟基苯基)-1，3，5-三嗪，间苯二酚的单苯甲酸酯或甲脒。
7.权利要求1所述式(1)和式(2)的染料和UV吸收剂的组合或权利要求2的所述式(1)、(2)和(6)的染料和UV吸收剂的组合在着色聚对苯二甲酸乙二醇酯啤酒瓶中的用途。
8.权利要求1所述式(1)和式(2)的染料和UV吸收剂的组合或权利要求2的所述式(1)、(2)和(6)的染料和UV吸收剂的组合在着色聚亚乙基对苯二酸酯啤酒瓶中的用途。
9.由权利要求1所述式(1)和式(2)的染料和UV吸收剂的组合或权利要求2的所述式(1)、(2)和(6)的染料和UV吸收剂的组合着色的塑料或聚合物颗粒。
10.使用权利要求1所述式(1)和式(2)的染料和UV吸收剂的组合或权利要求2的所述式(1)、(2)和(6)的染料和UV吸收剂的组合着色的聚对苯二甲酸乙二醇酯啤酒瓶。
11.使用权利要求1所述式(1)和式(2)的染料和UV吸收剂的组合或权利要求2的所述式(1)、(2)和(6)的染料和UV吸收剂的组合着色的聚亚乙基对苯二酸酯啤酒瓶。
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