制备荧光性和非荧光性颜料的方法技术

一种制造白色和着色颜料的方法，该颜料包括掺入到缩聚树脂内的白色或着色化合物，其中形成缩聚树脂的反应物与白色和／或着色化合物被引入到“Ａｌｌ　　Ｉｎ　　Ｏｎｅ　　Ｒｅａｃｔｏｒ”＊、捏合机、浆式干燥器或相关系统内。在有或无真空下，在反应之中和／或最后，在除去任何残留的未反应的潜在有毒单体和／或所形成的低分子量缩合产物的同时，在８０℃－３００℃的温度范围内使混合物反应。与任何现有技术的方法不同的是，根据本发明专利技术制造的颜料直接形成为粉碎状态，以便既不要求和／或促进随后的微米化。该产物可用于使聚合物材料着色。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及由聚合物可溶的着色剂和任选的增白剂衍生的荧光性和非荧光性颜料的尤其有利的制备方法，和通过这一方法获得的产品及其作为重要颜料的用途。
技术介绍
荧光性颜料基本上是在透明和无色聚合物树脂内的有机荧光性染料溶液。典型地，优选在缩合/聚合工艺过程中，用荧光性染料使聚合物着色。所得着色树脂通常是透明、发脆和易碎的。将其粉碎成粉末，所述粉末是最终的荧光性颜料(Charles E.Moore的PigmentHandbook I-H，Wiley N.Y.1988)。后固化和化学改性可改进这种颜料的耐化学和溶剂性(美国专利No.3412036)。大多数荧光性颜料以甲苯磺酰胺-三聚氰胺-甲醛树脂基体为基础(美国专利No.29838873)。同样要求保护的是聚酰胺类(美国专利No.3915884)、聚酯类(美国专利No.3922232)和聚氨酯类(美国专利No.3741907)染料基底。在制造荧光性颜料的已知方法中，通过以本体、以非连续的分批方式缩聚上述混合物，从而形成这些热固性树脂。在例如美国专利No.3939093、GB1341602或在美国专利No.3812051中公开了这种方法。平均来说，在反应器内的反应每一批次花费2小时。在完全聚合之后，获得硬质的坚韧固体。该固体必须从聚合反应器中以块料形式取出。这证明是困难的，因此常优选通过使仍然糊状的正在反应的物料浇铸成长槽(trough)并在烘箱内完成聚合，从而使反应完全。然后粉碎该块料并最后微米化。在Chem.Brit.，335(1977)中公开了这种常规的制造方法。这种固体的微米化存在一些困难在它供入到超微粉碎机内之前要求预粉碎，在每一批次之后需要清洗两次设备。美国专利No.3972849提出使用已知的粉碎设备，如球磨机。另一方面，通过这些方法获得的颜料颗粒的常规制造方法的不便和缺点导致一些制造者优选制造和使用基于热塑性树脂的颜料，当耐高溶剂和耐高温性不重要时。美国专利No.2809954、GB869801和GB980583公开了合成基于热塑性树脂的颜料。这些可熔并因此热敏的树脂并不完全适于通过研磨而简单的微米化，因此不适于制造超微和预定粒度的颜料。这些树脂通常要求额外的制造阶段(分散、相分离)获得预定粒度的颜料颗粒，例如如美国专利Nos.3642650和3412034中所述。在低分子量的酰胺(脲、三聚氰胺和类似物)/甲醛缩合物或聚酯醇酸树脂的制造中，其中通过吸附将着色剂吸附到每一类所述树脂上，避免了以上所述的两类方法的缺点。在例如GB748848、GB786678或在GB733856中公开了这样的方法。然而，在实践中，采用这种颜料限于油墨和油漆，因为着色剂分子仅仅通过吸附键合到缩合物上。美国专利No.5989453公开了一种方法，其中形成缩聚树脂的反应物和着色剂被连续引入到挤塑机内；引起该混合物在挤塑机内向前行进，在反应最后，从挤塑机中连续引出混合物，并连续沉积在传送带上，粉碎成热固性薄片，并冷却，其中传送带具有冷却设备和使薄片从该传送带上脱离的设备。该方法仍导致仍然难以粉碎的硬质热固性薄片。除此之外，未反应的潜在有毒单体，如甲醛和低分子量的缩合产物仍然夹杂在该产物内。在塑料的实际着色过程中，尤其在升高的温度下，这种有毒组分自由固化，从而引起环境、健康和安全问题。专利技术描述本专利技术的目的是制造荧光性和非荧光性颜料，所述颜料包括掺入到树脂内的白色或着色化合物，其中所述树脂囊包、限定并固定着色化合物，所述颜料耐受热或溶剂的作用，同时避免现有技术的麻烦方法如多步法的处理、粉碎的缺点和难以微米化，特别是消除残留的单体和/或低分子量的缩合产物。通过制造掺入到通过反应混合物的本体缩聚获得的缩聚树脂内的含着色化合物和/或荧光性增白剂的颜料的方法实现了该目的，其中形成所述缩聚树脂的反应物和着色或增白化合物被引入到下述装置内，所述装置使反应混合物服从由夫劳德数＞1表达的加强驱动力。在有或无真空的情况下，在反应之中和/或最后除去任何残留的未反应的潜在有毒单体和/或所形成的低分子量缩合产物的同时，在合适的高温下使混合物反应。然后冷却如此形成的液体树脂组合物，并在同一反应器内在搅拌下使之固化。与任何现有技术描述的方法不同，直接以粉碎的状态形成颜料，以便既不要求和/或促进随后的微米化。此外，就地粉碎和微米化还释放出任何夹杂的单体和低分子量的缩合产物，从而使得能在本专利技术的工艺过程中容易消除它们。夫劳德数Fr由下式定义Fr=v2r·g]]>其中v是操作部件的速度，r是操作部件的半径，和g是处理材料的比重。在超临界速度＞100r/min下获得这种效果且可独立于装置尺寸而实现。这种装置的实例例如是“All In One Reactor”_(Draiswerke GmbH，德国)，捏合机如同一公司的TurbuKneader_，浆式干燥器如同一公司的Turbudry_或相关系统。同样公开了含非荧光性着色剂和一些聚酯或聚酰胺树脂的组合物以及制备该组合物的方法。该产物可用于使聚合物材料着色。根据本专利技术使用的特别合适的缩聚树脂是非弹性、不形成纤维且因此可容易转化成粒状形式的产物。此外，该树脂应当具有相对高的软化点，优选大于约100℃，这是因为否则在研磨过程中产生的这一温度下，树脂颗粒可聚集并粘在一起。树脂还应当在加工常用的溶剂，如白节油、甲苯和二甲苯内溶解度很少或不具有溶解度且还应当在这些溶剂内不溶胀。此外，树脂应当显示出良好的透明度和充足的耐光牢度。满足这些要求的树脂通常是已知的，和它们中的一些已用于制备日光荧光性颜料。合适的缩聚树脂例如是其中形成所述缩聚树脂的反应物是以下所述的那些(a)至少一种组分A，选自含有键合到磺酰胺基的氮上的2个氢的芳族磺酰胺中的，(b)至少一种组分B，选自含有2个或更多个NH2基的物质，每一所述NH2基键合到碳上，所述碳通过双键键合到＝O、＝S或＝N上，和(c)至少一种醛组分C。在能形成本专利技术的组分A中的物质当中，可特别提及下述通式的苯磺酰胺和苯磺酰胺衍生物 其中基团R是氢、烷基或芳基。特别优选的物质A是对甲苯磺酰胺、邻甲苯磺酰胺或芳族磺酰胺的混合物，例如也可使用邻和对甲苯磺酰胺的混合物(例如这些组分的50∶50的混合物)且可在市场上获得。C1-C4烷基苯磺酰胺，例如也是可商购的。在可用作本专利技术的组分B的物质当中，在无环化合物当中，可特别提及脲(NH2CONH2)、硫脲(NH2CSNH2)、胍(NH2)2C＝NH、氨基甲酰脲(C2H5N3O2)、琥珀酰胺(C4H8N2O2)。在环状化合物当中和更特别地在含氮环当中，可提及含有多个NH2基团的分子，这些基团中的每一个键合到杂环的碳上，其中所述碳通过双键连接到杂环的氮上；这些杂环包括三唑、二吖嗪、三吖嗪和嘧啶核；尤其可提及下述通式的胍胺衍生物 其中R′是氢、脂族基团、芳族基团、饱和或不饱和脂环族或烷氧基芳氧基。在优选的化合物B当中，可提及苯并胍胺。当打算获得热固性树脂时，特别优选的化合物B是三聚氰胺(其中R′是NH2)。双胍胺和三胍胺(而且由对应的腈和由二氰基二酰胺合成所述双胍胺和三胍胺是已知的)，或上述物质的混合物，以及在美国专利No.3838063中所述的特殊三嗪化合物，也本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制造颜料的方法，该颜料包括掺入到通过本体缩聚反应混合物而获得的缩聚树脂内的着色化合物和／或荧光性增白剂，其中形成所述缩聚树脂的反应物和着色或增白化合物被引入到下述装置内，所述装置使反应混合物服从由夫劳德数＞１表达的加强驱动力，引起反应混合物在升高的温度下反应，并冷却液体树脂组合物，并使之在连续的驱动力下固化。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：班斯拉尔考尔，
申请(专利权)人：MCA技术有限公司，
类型：发明
国别省市：CH[瑞士]