基于核-壳颗粒的安全颜料及其制造方法技术

技术编号:18462954 阅读:9 留言:0更新日期:2018-07-18 14:29
本发明专利技术涉及包含核‑壳颗粒的安全颜料,所述核‑壳颗粒具有基于有机加成聚合物的核、基于有机缩合聚合物的壳和细分散或溶解于核中的特征物质,所述加成聚合物是三维交联的热固性塑料。

Safety pigment based on core shell particles and its manufacturing method

The present invention relates to a safe pigment containing a nuclear shell particle, which has a core based on an organic addition of polymers, a shell based on an organic condensation polymer, and a finely dispersed or dissolved in the core. The added polymer is a three-dimensional crosslinked thermosetting plastic.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】基于核-壳颗粒的安全颜料及其制造方法本专利技术涉及基于核-壳颗粒的安全颜料,所述核-壳颗粒包含基于多孔加成聚合物(加聚物)的核、基于缩合聚合物的壳和以细分散或溶解的形式存在于核中的特征物质。本专利技术还涉及含有特征物质的核-壳颗粒的制造方法。本专利技术特别地涉及相对简单地制造含有溶解或细分散在核中的光学特征物质、例如有机或无机发光或吸收剂染料的核-壳颗粒。通过用缩合聚合物的包覆层涂覆来自加成聚合物的核(特别地聚氨酯核或聚脲核),保护颜料免于迁移和渗色。尤其,根据本专利技术的颗粒的优点在于以下事实:外壳的缩合聚合物由酸性缩合反应形成,因此形成紧密的、不是非常多孔的壳。该外壳最佳地保护内部多孔的但易于制造的聚氨酯核免受溶剂、弱酸和碱或氧化还原活性物质的侵蚀。文献US5795379A记载了在固体树脂中引入发光染料。该文献仅包含使用交联的聚脲物质和聚氨酯作为热固性塑料(刚质体,duromer)基质及其制造方法。没有提到经研磨的树脂颗粒的额外包覆。文献US4306040记载了具有轻微交联的弹性体聚合物作为核材料以及热塑性聚合物作为壳的核-壳颗粒。目的是改进的核与聚酰胺的相容性,所述聚酰胺通过引入弹性体而获得较高的抗冲击性。壳在总材料中的比例为10至50重量%。具有两种强交联的热固性塑料的根据本专利技术的技术方案提供明显更好的对分布在核中的特征物质免受化学侵蚀的保护,因为这里出现较少的扩散路径并且不可能溶胀(膨胀)。文献US6417269B1记载了二醇胶乳,其被引入至缩合反应介质中以获得二醇聚合物与缩合聚合物的组合。然而,在核中未使用聚氨酯/聚脲,并且合成过程相对复杂(保护气体,处理反应性单体),并且通常需要有毒的含金属的催化剂用于扩展缩合反应。文献WO2004/104060A2记载了可燃的核-壳颗粒作为用于热活化直接书写方法的有色颜料,其中所述颗粒具有硝基树脂作为核材料以及基于乙烯的聚合物作为壳。壳和核材料之间的比例可达到20:1至0.2:1。但是,壳不一定覆盖核的整个表面,因此也不能确保所嵌入的特征物质的保护。文献US2014/0275395A1记载了具有聚氨酯核和来自聚丙烯酸酯的壳的核-壳颗粒。尤其,这样的颗粒适合作为喷墨应用的添加剂,因为其可改进某些油墨性质(例如喷射能力、涂抹牢度)。所使用的聚丙烯酸酯壳(即热塑性胶乳)不充分地保护来自聚氨酯的多孔核(其是通过简单进行的挤出工艺可获得的)免受可使丙烯酸酯聚合物溶胀的溶剂的影响。如此构成的有色颜料未被充分地保护免于溶剂侵蚀。文献DE102006008245A1记载了有机发光物质,其配备有保护发光物质免受化学影响并增加耐光性的壳。与本专利技术相反,有机发光物质直接用有机或无机壳涂覆。该过程有几个技术缺点。一方面,不可能为不同的发光体提供均一的涂覆方法,即涂覆方法本身在技术上明显更加复杂。另一方面,降低例如有机发光染料的相对发光效率,如果这些直接用作核材料的话。本专利技术基于提供与现有技术相比改进的安全颜料的目的。此外,本专利技术基于提供与现有技术相比改进的用于制造安全颜料的方法的目的。这些目的通过独立权利要求中限定的特征组合来实现。本专利技术的发展是从属权利要求的主题。
技术实现思路
1.(第一方面)安全颜料,其包含具有基于有机加成聚合物的核、基于有机缩合聚合物的壳和以细分散或溶解的形式存在于核中的特征物质的核-壳颗粒,其中所述加成聚合物是三维交联的热固性塑料。2.(优选的)根据项1所述的安全颜料,其中加成聚合物由三聚异氰酸酯单体、优选异佛尔酮二异氰酸酯的异氰脲酸酯三聚体和胺或醇、优选胺形成。3.(优选的)根据项2所述的安全颜料,其中胺选自单胺、二胺和三胺,并且优选包括三胺。4.(优选的)根据项1或2所述的安全颜料,其中特征物质是荧光或磷光或光致变色或热致变色特征物质或UV-或IR-或VIS-吸收染料。5.(优选的)根据项1至4任一项所述的安全颜料,其中特征物质是有机或有机金属(金属有机)物质。6.(优选的)根据项1至5任一项所述的安全颜料,其中荧光或磷光特征物质是在UV光谱区中、特别地在365nm的波长处可激发的,并且在可见光谱区中发射。7.(优选的)根据项1至6任一项所述的安全颜料,其中荧光或磷光特征物质在IR光谱区中、优选在700nm和2500nm之间发射。8.(优选的)根据项1至7任一项所述的安全颜料,其中在核中,以细分散或溶解的形式存在两种不同的发光染料,其形成能量转移体系,其中第一发光染料在激发后将其激发能量部分或完全转移到第二发光染料。9.(优选的)根据项1至8任一项所述的安全颜料,其中壳的缩合聚合物和核的加成聚合物含有至少一种相同的单体作为聚合物成分。10.(优选的)根据项1至9任一项所述的安全颜料,其中壳的缩合聚合物含有三聚氰胺作为单体,且优选核的加成聚合物同时含有三聚氰胺作为单体。11.(优选的)根据项1至10任一项所述的安全颜料,其中壳的缩合聚合物为基于甲醛的缩合聚合物,优选三聚氰胺-甲醛树脂、三聚氰胺-苯酚-甲醛树脂或苯酚-甲醛树脂或三聚氰胺-胍-甲醛树脂或苯酚-间苯二酚-甲醛树脂,特别优选三聚氰胺-甲醛树脂。12.(优选的)根据项1至11任一项所述的安全颜料,其中根据测试方法A5、优选A30,安全颜料针对甲苯、乙酸乙酯、盐酸(5%)、氢氧化钠溶液(2%)和次氯酸钠溶液(5%活性氯)是稳定的,其中测试后剩余的特征强度高于起始强度的80%。13.(优选的)根据项1至12任一项所述的安全颜料,其中根据测试方法A5,安全颜料针对丙酮是稳定的,其中测试后剩余的特征强度高于起始强度的80%。14.(优选的)根据项1至13任一项所述的安全颜料,其中相对于核的质量计,壳的质量分数大于10%,优选大于15%,特别地大于20%。15.(第二方面)制造基于核-壳颗粒的安全颜料的方法,所述核-壳颗粒包含基于有机加成聚合物的核、基于有机缩合聚合物的壳和以细分散或溶解的形式存在于核中的特征物质,所述方法具有:a)提供基于加成聚合物的颗粒的步骤,所述基于加成聚合物的颗粒具有溶解于其中或细分散存在于其中的特征物质;以及b)将步骤a)中获得的颗粒用基于缩合聚合物的壳包覆的步骤,其中所述加成聚合物是三维交联的热固性塑料。16.(优选的)根据项15所述的方法,其中安全颜料是根据权利要求1至14任一项定义的。17.(优选的)根据项15或16所述的方法,其中基于加成聚合物的颗粒通过三聚异氰酸酯单体、优选异佛尔酮二异氰酸酯的异氰脲酸酯三聚体和不同的单胺、二胺或三胺的混合物使用混合工具、优选工业捏合机或双螺杆挤出机加热至150℃至250℃、优选最高达180℃,随即将其研磨至粒度(D99)小于25μm、优选小于12μm,特别优选小于6μm。18.(优选的)根据项15至17任一项所述的方法,其中在步骤b)中,将以下使用均化器在10℃-100℃、优选60℃至80℃范围的温度下在1至6.5、优选3.5至5.5范围的pH值下进行搅拌且由此用保护壳包覆-在步骤a)中获得的颗粒,以在1g/l至250g/l、优选5g/l至50g/l范围内的浓度,和-缩合预聚物,优选地三聚氰胺甲醛预聚物,以步骤a)中获得的颗粒的质量的0.1倍至10倍量、优选1倍至3倍。19.(第三方面)根据项1至14任一项所述的安全颜料在浓色体(颜料浓缩物本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.安全颜料,其包括具有基于有机加成聚合物的核、基于有机缩合聚合物的壳和以细分散或溶解的形式存在于核中的特征物质的核‑壳颗粒,其中所述加成聚合物是三维交联的热固性塑料。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.11.11 DE 102015014525.81.安全颜料,其包括具有基于有机加成聚合物的核、基于有机缩合聚合物的壳和以细分散或溶解的形式存在于核中的特征物质的核-壳颗粒,其中所述加成聚合物是三维交联的热固性塑料。2.根据权利要求1所述的安全颜料,其中加成聚合物由三聚异氰酸酯单体、优选异佛尔酮二异氰酸酯的异氰脲酸酯三聚体和胺或醇、优选胺形成。3.根据权利要求2所述的安全颜料,其中胺选自单胺、二胺和三胺,并且优选包括三胺。4.根据权利要求1或2所述的安全颜料,其中特征物质是荧光或磷光或光致变色或热致变色特征物质或UV-或IR-或VIS-吸收染料。5.根据权利要求1至4任一项所述的安全颜料,其中特征物质是有机或有机金属物质。6.根据权利要求1至5任一项所述的安全颜料,其中荧光或磷光特征物质是在UV光谱区中、特别地在365nm的波长处可激发的,并且在可见光谱区中发射。7.根据权利要求1至6任一项所述的安全颜料,其中荧光或磷光特征物质在IR光谱区中、优选在700nm和2500nm之间发射。8.根据权利要求1至7任一项所述的安全颜料,其中在核中以细分散或溶解的形式存在两种不同的发光染料,其形成能量转移体系,其中第一发光染料在激发后将其激发能量部分或完全转移到第二发光染料。9.根据权利要求1至8任一项所述的安全颜料,其中壳的缩合聚合物和核的加成聚合物含有至少一种相同的单体作为聚合物成分。10.根据权利要求1至9任一项所述的安全颜料,其中壳的缩合聚合物含有三聚氰胺作为单体,并且优选核的加成聚合物同时含有三聚氰胺作为单体。11.根据权利要求1至10任一项所述的安全颜料,其中壳的缩合聚合物为基于甲醛的缩合聚合物,优选三聚氰胺-甲醛树脂、三聚氰胺-苯酚-甲醛树脂或苯酚-甲醛树脂或三聚氰胺-胍-甲醛树脂或苯酚-间苯二酚-甲醛树脂,特别优选三聚氰胺-甲醛树脂。12.根据权利要求1至11任一项所述的安全颜料,其中根据测试方法A5、优选A30,安全颜料针对甲苯、乙酸乙酯、盐酸(5%)、氢氧化钠溶液(2...

【专利技术属性】
技术研发人员:J基奇特A施洛斯鲍尔
申请(专利权)人:捷德货币技术有限责任公司
类型:发明
国别省市:德国,DE

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