[发明专利]利用双挤出制备颜料颗粒的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种优选地用丙烯酸树脂、聚醛树脂和/或酮树脂来包覆有 机和无机的颜料以便提供优选为粒子形式的颗粒成分的双挤出生产方法。

背景技术

如已知，颜料是具有有机和无机性质的固体，当它们在固色系统如树 脂中使用时便被限定为这样的特性，从而吸收光的一部分并反射它们的形 成涂覆表面颜色的互补部分。

这样，它们是具有非常不规则表面(在颜料与颜料间彼此不同)的固 体，并且具有与彼此完全不同的其它物质相互作用(interface)的特性， 且受到接触元素的物理和化学条件的很大影响。

因此，由各种颜料的混合物产生的颜色组成在各种制备物间是不均匀 的，这不仅是由于环境状况(在各种情况下都会改变)的变化，而且还由 于颜料表面特性的不同和熔融期间聚合物的表面张力特性的不同(即使在 批次间不会不同，也会稍微地改变)。

将颜料结合在基于广泛变化的树脂的载体(vehicle)系统中的难度是 公知的。

这在两种情况下都是如此，一是粉末系统，其中颜料在挤出机内与熔 融状态的聚合物树脂接触，二是液体系统，其中会发生与用溶剂和/或水(对 系统具有絮凝作用)稀释的溶液、乳状液或分散液形式的聚合物(树脂) 的相互作用。

目前在粉末涂料的配制中，颜料的嵌入利用所述颜料在挤出期间与树 脂的不同形式(碎片或薄片)的颗粒的简单物理混合来进行以将颜料结合 在树脂中，所述树脂形成添加有能够改善颜料和树脂之间接触的化学添加 剂的载体，在挤出时包含在混合物中的树脂熔化并且颜料在液态/粘性相中 分散或粉碎(碾磨，milling)。

该过程通常使用单螺杆挤出机(单螺杆Bandera型)，该单螺杆挤出 机具有不够强的颜料粉碎能力且由此不完全适用于挤出比色率 (colorimetric yield)高的有机颜料，因此主要用于无机或有机颜料，但用 在认为颜色组成和比色率不重要的产品中。

具有复合螺杆的双螺杆挤出机(Leistriz型)通常被使用和已知；与单 螺杆挤出机相比，这些双螺杆挤出机在颜料精炼和粉碎能力方面提供了更 好的性能，且因此在使用了难以粉碎的颜料且需要高比色率时使用。

单螺杆和双螺杆挤出机均使用供给到挤出腔的热量，以便有助于聚合 物的熔化和颜料在液态/粘性相中的粉碎。

尽管如此，也已证明使用双螺杆挤出机在以下情况下在分散能力方面 具有限制，即，使用特别复杂和昂贵的有机颜料(例如被开发以用于对外 界制剂具有良好抵抗力、用于金属涂料时具有良好透明度、具有高色调和 高饱和度的涂料的颜料)且需要使分散程度及由此比色率最大化的情况； 或使用特别难以分散的无机颜料的情况，或者在两种情况下仅为了能够增 大颜料在挤出制备物中的浓度、同时在分散方面维持良好结果的情况。

特别地，通过本领域已知的方法，针对许多有机颜料(例如，品红色 二甲基喹吖啶酮红122(magenta dimethylquinacridone Red 122)颜料、 紫红色贝塔喹吖啶酮紫19(violet-red betaquinacridone Violet 19)颜料、 橙色二酮吡咯并吡咯橙73(orange diketo-pyrrolo-pyrrole Oragne 73)颜 料)能实现的粉碎的精细度和均匀程度对于诸如高性能涂料的应用场合来 说是无法接受的。

实际上，颜料颗粒过大(即，对于品红色二甲基喹吖啶酮红122颜料 为5-30微米，对于紫红色贝塔喹吖啶酮紫19颜料为10-30微米，对于橙 色二酮吡咯并吡咯橙73颜料为10-25微米)并且不能以足够均匀的方式分 散，从而不利地影响了诸如比色率、亮度和色调等特性。

在所有这些情况下，在热挤出机中进行的第二挤出尚未提供对分散度 的实质改善。

挤出固体制备物在粉末涂料中的可能应用或作为塑料中色母(master  batch)的可能应用、以及利用溶剂的溶解作为粉碎步骤的固体替代制备物 的可能应用(就液态涂料和墨水来说是典型的)突显了上述限制和要求。

发明内容

因此，有必要研发一种用树脂来包覆有机和/或无机颜料以便获得颗粒 形式的配方成分的新型挤出方法，其能克服现有技术的不利方面。