一种生产中性色聚合物的方法技术

本发明专利技术涉及一种生产中性色聚合物的方法。该方法的特殊性在于，提供了分别独立地矫正Ｌａｂ色彩空间中的ａ值和ｂ值的可能。该任务在本发明专利技术中通过如下方法解决：在一个或多个反应阶段中生产中性色聚合物，其特征在于，在最后聚合阶段前，加入一种蓝色和／或红色染料将聚合物调节至中性色；在调节过程中，聚合物总的染料浓度不超过３ｐｐｍ，优选为不超过２ｐｐｍ，尤其优选为不超过１ｐｐｍ，并且，染料混合物中蓝色染料的重量百分比至少为５０％，该调节聚合物颜色的过程是通过对Ｌａｂ色彩空间中的ａ值和ｂ值分别独立地进行调节实现的，并且包含以下的步骤：确定没有添加染料物质的聚合物的ａ值和ｂ值；根据所要达到的ｂ值确定染料的总浓度；根据所要达到的ａ值确定红色染料和蓝色染料的混合比例；在反应物中加入所确定数量的染料混合物。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及中性色聚合物的生产方法。此方法的特殊性在于，该方法提供了分别 独立地矫正Lab色彩空间中的a值和b值的可能性。通过使用有机颜色染料和摒弃对钴的 使用，该方法还能使所产的聚合物的金属含量降低。
技术介绍
在生产聚合物，特别是生产聚酯的过程中，通常会同时发生热分解和氧化分解反 应，在这些反应中能生成生色基团。这些生色基团使所产的聚合物颜色偏黄。(详见，如 “聚合物纤维，化学和技术，Dr. Hermann Ludewig, Akademie-Verlag, Berlin, 1975 ；现代聚 酯聚酯和共聚酯化学和技术，John Scheiers und Timothy Ε. Long (Ed.), John Wiley & SonS，2003”.)这种轻微的黄色可以轻易地被测量出。如果在聚酯的生产过程中没有加入 任何染料，所测得的b值(HUNTER方法)在2-4个单元之间。降低此类分解反应的可能性主要有两种，即在惰性气体环境下进行反应以及降低 反应温度。第一种方法需要一定的成本，而第二种方法只有在极少数的情况下才有可能。由 于温度是决定反应速度的一个重要因素，所以必须仔细斟酌的是，温度降低的程度和其所 达到的颜色改善与技术上和经济效益上可行的反应速度的关系。现有技术中出现了很多对 于防止产物中有错误颜色生成的尝试。其中的一种方法是加入蓝色的染料，通过加入合适 数量的蓝色染料能使聚合物中黄色的基础色在视觉上变为中性色。对于包装材料，尤其是 对于食品和饮料的包装材料，中性颜色是十分重要的。现有技术中所使用的蓝色染料中经常含有钴化合物，尤其是醋酸钴，这些染料基 本上和有机染料一起使用。蓝色，红色和紫色的有机染料也可以被单独使用。对含有钴的物质的使用已经在文献EP 0 061 414中被公开，该文献公布的是一 种生产聚合酯树脂的方法。该聚合树脂中含有钴化合物、磷化合物以及锑化合物，并能用来 生产具有较高清晰度以及中性颜色的产品。其中的钴化合物具有着色作用，磷化合物被用 来抑制钴化合物的催化作用，锑化合物是聚合反应的催化剂。US 6，793，083描述了运用钴和磷的混合物来生产清晰和中性色的聚合物的方法， 其中钴和磷的混合物在酯交换反应的最后阶段或聚合反应的开始阶段被加入。该生产过程 中钴通用是着色剂，而磷同样是钴的稳定剂。使用有机染料生产中性色聚酯的全面描述有“聚酯树脂生产，加工，性质和回收 "Dr. Ulrich K. Thiele, PET planet Publisher GmbH, Heidelberg,2007. “EP 0 854 160公布了被聚乙二醇修饰了的具有改良的清晰度的PET共聚合物，在 生产该共聚合物的过程中使用的着色剂为钴化合物，蓝色和红色的混合蒽醌衍生物以及异 喹啉衍生物。US 5，372，864公布了不同种的可以作为染料混合物的蓝色和红色的蒽醌衍生物 以及异喹啉衍生物。这些混合物将聚酯的颜色调节为中性色或浅蓝色。其中，热稳定的染 料也可以含有活性基团，这些活性基团可以使染料分子在聚缩合过程中和聚酯连接，聚合物中原本的黄色可以通过调整加入的染料混合物的量被更正。红绿色调的颜色可以通过调 整加入的混合物的成分得到更正。这里并不需要任何对作为泛黄指标的Lab色彩空间中的 b值的观察(HUNTER法)，也不需要对Lab色彩空间中的a值进行观察，a值表现为红绿色 的程度。该文件中同样没有指出的是，怎样可以对a值和b值互相独立地分别影响。确定 染料的组成成分和数量从而能精确地中和聚合物中的颜色总是需要大量的尝试，因为需要 达到的a值和b值以及相应的加入的染料混合物的成分以及量会改变。
技术实现思路
使用钴化合物，特别是使用醋酸钴，作为着色剂生产食品包装有很多的缺点。除了 有蓝紫色的着色效果以外，钴具有催化效应，通常被用作酯化反应的催化剂。这些性质是在 运用钴作为着色剂时不被希望的。所以在使用时需要添加稳定钴的稳定剂，诸如磷酸中的 磷从而最大限度地抑制钴的催化反应。然而，在此过程中会有磷酸钴的生成和沉淀，会造成 聚合物不透明度的增加。恰恰对食品包装材料，尤其是饮料瓶，这种不透明度是不能被接受 的。再者，在对由运用醋酸钴而产生的醋酸进行分离时通常会导致对反应、管道和蒸馏的干 扰。另一个问题是，根据有关食品条例，一些指定的化合物完全不能被使用或者其使 用浓度受限定。该问题不仅牵涉到钴化合物，也牵涉到其他的有机染料。只是在过去短短 的一些时间里，市场上不断出现新的符合有关国际食品条例的染料。到目前为止，对聚合物 的L，a，b值(根据HUNTER法)以及透明度值自由进行选择一般是不可能的。现今，把用作于食品包装的聚合物中的金属含量降到最低也变得越来越重要。食 品法并没有规定金属总含量，但是需要避免的是，聚合物中的金属转移到食品中。所以，如 果能用有机染料代替钴化合物，那将是十分有利的。过去，在使用蓝/红染料组合中，只能 将b值精确限定，a和L值由染料混合物得出，不可能对a值和b值分别独立地进行调节。本专利技术的任务是，找到一种中和聚合物，尤其是聚酯颜色的方法。该方法能对颜色 L,a以及b值尽可能地分别独立调节，并同时对聚合物的透明度进行明显地改善。并且，该 方法能尽可能地符合食品规定并尽可能地节约成本。任务的解决该任务通过在一个或多个反应阶段中生产中性色聚合物的方法解决，其中，在最 后聚合阶段前，一种蓝色和/或红色染料被加入，其特征在于，在调节聚合物颜色至中性的 过程中，聚合物中染料总浓度不超过3ppm，优选为不超过2ppm，尤其优选为不超过lppm，并 且，染料混合物中蓝色染料的的重量百分比至少为50%，该调节聚合物颜色的过程是通过 对Lab色彩空间中的a值和b值分别独立调节实现的，并且包含以下的步骤确定没有添加染料物质的聚合物的a值和b值；根据所要达到的b值确定染料的总浓度；根据所要达到的a值确定混合物中红色染料和蓝色染料的比例；在反应物中加入所确定数量的染料混合物。本专利技术尤为优选的方法是一种生产具有中性色的聚酯的方法，该方法包括以下反 应阶段至少一酯化/酯交换反应阶段，该阶段中一或多种二羧酸和/或一或多种二羧酸酯 与一或多种至少有两个官能团的醇进行酯化/酯交换反应；至少一预聚合反应阶段，在该阶段中酯化/酯交换反应的产物被聚合成低聚合物；至少一终级聚合阶段，在该阶段中预 聚合反应的产物被聚合成高分子量的聚酯最终产物。在对聚合物，尤其是聚酯的视觉颜色进行中和时，当使用很少量的上述红、蓝两种 染料或其混合物时，令人^(喜的是，a值和b值都能被达到并能被分别独立地调节。L值是 由染料成分所决定的。聚合物中染料的总浓度不超过3ppm，优选为不超过2ppm，尤其优选 为不超过lppm。b值是由染料的总量决定的。b值随着染料浓度的升高而降低。a值是由 蓝/红成分的比例决定的。当蓝色的重量百分比在80 85%，红色的重量百分比在20 15%时，聚合物的a值是不变的。任何其他的蓝红成分比例可以用来调节a值。但是，染料 混合物中蓝色染料的的重量百分比至少为50%，从而使a值和b值在染料总浓度较高时也 能被独立地调节。L值并不能被定向地调节，而是主要取决于所加入的染料总量。在极少情 况下，该值也本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种生产中性色聚合物的方法，是在一个或多个反应阶段中生产中性色聚合物，其特征在于，在最后聚合阶段前，加入一种蓝色和／或红色染料；在调节聚合物颜色至中性的过程中，聚合物中染料的总浓度不超过３ｐｐｍ，优选为不超过２ｐｐｍ，尤其优选为不超过１ｐｐｍ，并且，染料混合物中蓝色染料的重量百分比至少为５０％；该调节聚合物颜色的过程是通过对Ｌａｂ色彩空间中的ａ值和ｂ值分别独立调节实现的，并且包含以下的步骤：确定没有添加染料物质的聚合物的ａ值和ｂ值；根据所要达到的ｂ值确定染料的总浓度；根据所要达到的ａ值确定混合物中红色染料和蓝色染料的比例；在反应物中加入所确定数量的染料混合物。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：卜瑞吉塔·奥托，
申请(专利权)人：卢吉吉玛有限责任公司，
类型：发明
国别省市：DE