安全颜料、发光聚合物树脂及其制造方法技术

本发明专利技术涉及用于安全应用的颜料颗粒，其包括热固性材料基质和嵌入其中并且由热塑性聚合物组成的多个核颗粒，其中特征物质溶解于所述核颗粒中并且所述特征物质为有机或金属有机物质。本发明专利技术还涉及通过如下制造安全颜料例如发光印刷颜料的方法：将其中发光体以溶解的形式存在的热塑性聚合物颗粒引入热固性材料基质中。

Safety pigment, light-emitting polymer resin and manufacturing method thereof

The present invention relates to pigment particles for safety applications, which include a thermosetting material matrix and a plurality of nuclear particles embedded in it and composed of a thermoplastic polymer, in which the characteristic substances are dissolved in the nuclear particles and the characteristic substances are organic or metal organic substances. The invention also relates to a method for the manufacture of a safe pigment, such as a luminescent printing pigment, in which the thermoplastic polymer particles in the form of dissolved luminescence are introduced into the thermosetting material matrix.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】安全颜料、发光聚合物树脂及其制造方法本专利技术涉及安全颜料、特别地基于发光聚合物树脂的安全颜料及其制造方法。本专利技术特别地涉及用于制造安全颜料如发光印刷颜料的方法，其借助于将其中在各自的情况下发光体以溶解形式存在的热塑性聚合物颗粒引入到热固性材料基质中。通过热塑性聚合物颗粒中发光体的分子分布，可大大降低达到一定亮度所需的染料量。随后引入到热固性材料基质中保护染料另外地免受被溶解聚合物的溶剂以及含水酸和碱侵蚀(袭击)。文献US5795379A描述了将发光染料引入到固体树脂中。该文献仅涉及使用多异氰酸酯作为热固性材料基质及其制造方法。该文献中没有提到引入溶解在第二聚合物中的染料。针对含水的酸和碱仅实现不足的保护；此外，为了实现大的亮度需要大量的发光体。文献DE102006008245A1描述了用一种(一个)有机或无机壳或用多种(多个)有机或无机壳直接包封有机发光物质以提高包封染料的耐光性。在该情况下，包封引入的染料的聚合物充当保护免受光作用的壳。相反，在本专利技术中，发光染料以溶解的形式存在于聚合物中，因此大大降低了实现一定的亮度所需的染料量。通过另外引入到热固性材料基质中，实现了对特征物质的针对被溶剂以及含水酸和碱化学侵蚀的补充保护。在该情况下，热固性材料基质不充当单个核-壳颗粒的典型壳，而是充当包围多个核的油灰(Kitt)。这提供制造技术上的优势，例如可研磨性而不损失补充的保护性效果。文献EP1208382B1描述了将多种离散的墨颗粒如聚苯乙烯的荧光微珠嵌入基质中，随后将其用充当扩散阻挡物的紧密的壳包封。同样在该现有技术中，染料的包封被用作针对水性的外部影响的保护。这种解决方案在技术上很复杂并且对于大批量生产而言可扩展性差，因为例如在研磨微囊化的颗粒时，壳被破坏且因此其保护性效果丧失。专利EP0226367B1描述了荧光缩合聚合物颗粒与多种聚合物附聚以形成大的附聚颗粒。这种方法在技术上很复杂，因为难以在缩合聚合物内以足够细分布的形式溶解荧光物质。根据本专利技术，通过使用热塑性材料而绕过了该问题。此外，疏水性热塑性材料提供更好的针对含水酸和碱的保护。本专利技术的目的是提供相对于现有技术而言改善的发光印刷颜料。此外，本专利技术的目的是提供相对于现有技术而言改善的制造发光印刷颜料的方法。这些目的通过独立权利要求中限定的特征的组合实现。本专利技术的扩展为从属权利要求的主题。
技术实现思路
项1.(第一方面)用于安全应用的颜料颗粒，包括：-热固性材料基质，和-多个嵌入其中的热塑性聚合物的核颗粒，其具有溶解在核颗粒中的特征物质，其中特征物质为有机或金属有机物质。项2.(优选的)根据项1的颜料颗粒，其中特征物质为荧光或磷光或光致变色或热致变色的特征物质或者UV或IR或VIS吸收染料。项3.(优选的)根据项1或2的颜料颗粒，其中荧光或磷光特征物质在UV光谱范围内是可激发的并且在可见光谱范围内发射。项4.(优选的)根据项1-3之一的颜料颗粒，其中荧光或磷光特征物质在UV光谱范围内或在可见光谱范围内是可激发的并且在IR光谱范围内发射。项5.(优选的)根据项1-4之一的颜料颗粒，其中形成能量转移体系的两种不同的发光染料以溶解的形式存在于核中，其中激发后的第一染料将其激发能部分或完全地转移至第二染料。项6.(优选的)根据项1-5之一的颜料颗粒，其中热塑性聚合物选自聚苯乙烯(PS)、聚丙烯酸酯、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚碳酸酯(PC)、聚酰胺(PA)、聚氨酯(PU)、聚脲(PH)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)或其它聚酯，优选地选自聚苯乙烯(PS)或者选自以下之一：聚丙烯酸酯聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚乙酸乙烯酯(PVAC)、聚氯乙烯(PVC)、聚丙烯腈(PAN)，特别优选地选自聚苯乙烯(PS)或聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)。项7.(优选的)根据项1-6之一的颜料颗粒，其中热塑性聚合物的链长在1,000-1,000,000g/mol、特别地50,000-250,000g/mol的范围内。项8.(优选的)根据项1-7之一的颜料颗粒，其中热固性材料基质包括加聚物、优选地不同的单胺、二胺或三胺与三聚体型异氰酸酯单体、特别优选地异佛尔酮二异氰酸酯的异氰脲酸酯三聚体的混合物。项9.(优选的)根据项1-8之一的颜料颗粒，其中热塑性核颗粒以在0.1和25重量％之间、特别地3-20重量％的浓度存在于热固性材料基质中。项10.(优选的)根据项1-9之一的颜料颗粒，根据测试方法A5、优选地A30，其对甲苯、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，其中测试之后保留的特征强度高于初始强度的80％。项11.(优选的)根据项1-10之一的颜料颗粒，根据测试方法A5，其对丙酮是稳定的，其中测试之后保留的特征强度高于初始强度的80％。项12.(第二方面)用于制造用于安全应用的颜料颗粒的方法，所述颜料颗粒包括热固性材料基质和多个嵌入其中的具有溶解在核颗粒中的特征物质的热塑性聚合物的核颗粒，其中特征物质为有机物质或金属有机络合物，所述方法具有如下的步骤：a)将有机或金属有机特征物质溶解于热塑性聚合物中以用此方式提供具有溶解于其中的特征物质的热塑性颗粒的步骤；和b)将步骤a)中获得的具有溶解于其中的特征物质的热塑性颗粒引入热固性材料基质中的步骤，c)将步骤b)中获得的产物研磨成颜料颗粒的步骤。项13.(优选的)根据项12的方法，其中步骤a)包括如下分步骤：a1)将热塑性聚合物和有机或金属有机特征物质溶解在有机溶剂中，a2)使用表面活性剂将步骤a1)的溶液分散在含水介质中；a3)除去有机溶剂；a4)分离核颗粒；并且其中在步骤b)中，核颗粒的嵌入优选地通过核颗粒与加聚物的单体一起的捏合或挤出过程进行；并且其中在步骤c)中，颜料颗粒的研磨进行至小于25μm、优选地小于12μm、特别优选地小于6μm的粒度(d99)。项14.(第三方面)墨浓缩物(浓色体)，其包括根据项1-11之一的颜料颗粒，特别地以超过40％(重量百分数)的颜料颗粒的浓度。项15.(第四方面)用于胶版印刷、丝网印刷或钢凹版印刷的印刷墨，其包括根据项1-11之一的颜料颗粒，优选地以1-40％(重量百分数)、特别优选地1-20％重量百分数的颜料颗粒的浓度。项16.(第五方面)有价文件，其包括根据项1-11之一的安全颜料。专利技术详述本专利技术涉及将发光染料引入到固体树脂中的从文献US5795379A中已知的方法的有利发展。在根据本专利技术的方法中，发光染料或特征物质不是直接与树脂组分挤出的，而是在上游的步骤中溶解在热塑性聚合物的小球(或颗粒)中。溶解在聚合物中的染料的浓度在此优选在0.01％至15％的范围内。通过所述上游的方法步骤，与直接挤出到树脂中的有机染料相比，可以显著更低的有机发光物质的量例如10％-60％实现相同的最终产品的亮度。本专利技术明确地不涉及具有限定的均匀几何形状的核-壳颗粒。根据本专利技术的产品的另一优点在于：溶解在聚合物中的有机染料针对含水酸和碱的的稳定化。与文献EP1208382B1中描述的颜料相反，用包封的缩合树脂完全不间断地包封聚合物在此并不是决定性的。含有发光染料或特征物质的聚合物(例如PMMA)由于其与水溶液的不良润湿性而充当针对含水酸和碱的阻挡物，因此减少溶解本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.用于安全应用的颜料颗粒，包括：‑热固性材料基质，和‑多个嵌入其中的热塑性聚合物的核颗粒，其具有溶解在核颗粒中的特征物质，其中特征物质为有机或金属有机物质。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.11.11 DE 102015014526.61.用于安全应用的颜料颗粒，包括：-热固性材料基质，和-多个嵌入其中的热塑性聚合物的核颗粒，其具有溶解在核颗粒中的特征物质，其中特征物质为有机或金属有机物质。2.根据权利要求1的颜料颗粒，其中特征物质为荧光或磷光或光致变色或热致变色的特征物质或者UV或IR或VIS吸收染料。3.根据权利要求1或2的颜料颗粒，其中荧光或磷光特征物质在UV光谱范围内是可激发的并且在可见光谱范围内发射。4.根据权利要求1-3之一的颜料颗粒，其中荧光或磷光特征物质在UV光谱范围内或在可见光谱范围内是可激发的并且在IR光谱范围内发射。5.根据权利要求1-4之一的颜料颗粒，其中形成能量转移体系的两种不同的发光染料以溶解的形式存在于核颗粒中，其中第一染料在激发后将其激发能部分或完全地转移至第二染料。6.根据权利要求1-5之一的颜料颗粒，其中热塑性聚合物选自聚苯乙烯(PS)、聚丙烯酸酯、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚碳酸酯(PC)、聚酰胺(PA)、聚氨酯(PU)、聚脲(PH)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)或其它聚酯，优选地选自聚苯乙烯(PS)或者选自以下之一：聚丙烯酸酯聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚乙酸乙烯酯(PVAC)、聚氯乙烯(PVC)、聚丙烯腈(PAN)，特别优选地选自聚苯乙烯(PS)或聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)。7.根据权利要求1-6之一的颜料颗粒，其中热塑性聚合物的链长在1,000-1,000,000g/mol、特别地50,000-250,000g/mol的范围内。8.根据权利要求1-7之一的颜料颗粒，其中热固性材料基质包括加聚物、优选地不同的单胺、二胺或三胺与三聚体型异氰酸酯单体、特别优选地异佛尔酮二异氰酸酯的异氰脲酸酯三聚体的...

【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