CN101198656B - 粒状有色树脂组合物 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及含有未曾使用的热塑性树脂成分、有色颜料和白色颜料的粒状有色树脂组合物,或者含有未曾使用的热塑性树脂成分、白色颜料和黑色颜料的粒状白色树脂组合物。由该树脂组合物制作的片材的亮度(L*)和透光度的关系满足下式:1300≤(L*×B)≤4000,其中L*为由上述树脂组合物制作的厚度3mm片材的亮度,B为由上述树脂组合物制作的厚度50μm片材的总透光率(%)。
Description
技术领域
本发明涉及粒状有色树脂组合物和粒状白色树脂组合物,该树脂组合物可有利地用于电气制品的树脂成型品;收纳容器的树脂成型品;办公设备的树脂成型品;汽车保险杠、汽车内饰、以及汽车外饰等汽车用树脂成型品等各种有色树脂成型品和白色树脂成型品的制造。
背景技术
在作为室内空调的室外机外壳、室内空调的风扇叶片、洗衣机的基座、洗涤槽、平衡器、外装饰板、冰箱的下部格板、搬运用的把手、蒸发皿、食品盛装箱、小型冰箱的上台座、复印机的面板、外壳以及送纸托盘、汽车保险杠、汽车内饰以及汽车外饰等各种部件的构成材料使用的树脂成型品中,有色树脂成型品通常如下制造:在未曾使用的聚烯烃树脂或ABS树脂等热塑性树脂中加入有色颜料和根据需要的填料、弹性体树脂等添加成分,将制备的热塑性树脂组合物(含有上述未曾使用的材料的原料组合物通常被称为新料)的粒状物(例如粉末、长粒、片、颗粒、粉碎物)加热熔融,导入成型口模,接着冷却。
在作为上述各种部件的构成材料使用的树脂成型品中,白色的树脂成型品是在未曾使用的聚烯烃树脂或ABS树脂等热塑性树脂中根据需要加入填料、弹性体树脂以及白色颜料等添加成分,使用该制备的白色热塑性树脂组合物的粒状物,按照同样的方法制备的。
在上述粒状物的制造过程或成型品的成型过程中,有时会形成由于树脂熔融物局部过热而着色的树脂变性物,并混入到成型品中,另外,浮游在空气中或者附着于成型机上的微细的固体杂质有时也会混入原料树脂粒状物或树脂熔融体中,掺入成型品中。这些树脂变性物或固体杂质在树脂成型品中超过一定水平混入,则该着色树脂变性物或固体杂质的存在会在成型品的表面显现。特别是上述着色树脂变性物或固体杂质多为暗色,因此在混入颜色较浅的有色树脂成型品或白色树脂成型品中时特别明显。
以着色树脂变性物或固体杂质的混入在表面显现的树脂成型品作为构成部件装配的电气制品、收纳制品、办公用品或汽车部件,其商品价值降低,不优选。因此,着色树脂变性物或固体杂质的混入在表面显现的树脂成型品通常是在该杂质显现的面上实施涂装,由涂装的外膜来覆盖隐藏杂质,或者作为次品废弃处理,或者将其作为上述树脂变性物或固体杂质的混入在成型品表面显现也没有问题的树脂成形物的原料重新利用。
近年来,各种材料的循环利用要求增高,构成电气制品、汽车部件或办公用品等的树脂成型品也要求具有高度的循环利用性,因此,电气制品、汽车部件以及办公用品的制造厂商,在电气制品、汽车以及办公用品上装配的树脂成型品的制造厂商,供给这些树脂成型品的材料的材料厂商,以及对使用后的电气制品、汽车以及办公用品进行废弃处理的企业等各企业都采取了对各种树脂材料的循环利用措施。这些循环利用的对象大致分为:在上述树脂成型品制造时产生的次品(通常称为工序次品);成型品在实际制成电气制品、汽车部件或办公用品等被消费者使用,然后从废弃处理的电气制品、汽车部件或办公用品等中分离的回收品。
专利文献1中公开了一种制备有色再生树脂粒状物的方法,该方法是在含有黑色颜料的热塑性树脂制品的粉碎物、含有黑色颜料的热塑性树脂制品的粉碎物与含有有色颜料的热塑性树脂制品的粉碎物的混合物、或者含有颜色互不相同的两种以上有色颜料的热塑性树脂制品的粉碎物中混合白色颜料和有色颜料并加热,制备加热熔融物,然后将该加热熔融物转换成固体粒状物。
专利文献2则公开:在混有少量树脂固化物、含有黑色颜料或有色颜料、作为再生对象的热塑性树脂制品粉碎物中混合一种或两种以上白色颜料、黑色颜料、有色颜料等遮光颜料,制备加热熔融物,然后将该加热熔融物转换成固体粒状物,由此无需除去汽车保险杠等带有被膜的热塑性树脂制品等的表面被膜,可制成可多方面再利用的再生树脂粒状物。
专利文献1:WO03/095531 A1公报
专利文献2:WO03/089500 A1公报
发明内容
含有黑色颜料或有色颜料的热塑性树脂制品在使用后被回收、粉碎的树脂制品粉碎物,如上述专利文献1和2所记载,通过利用实施再生操作时追加添加遮光性颜料而再生的方法,可以再利用。
但是,上述公知的方法中,在对作为再生对象的热塑性树脂制品粉碎物实施再生操作时,必须对其对象热塑性树脂制品粉碎物中固体杂质的污染状况逐一把握,同时确定要添加的遮光性颜料的种类或添加量,较为繁杂。
本发明的主要目的在于提供一种可以抑制由于着色树脂变性物的形成或固体杂质的混入而导致产生以往被作为工序次品废弃处理的外观不良成型品的技术,其中所述着色树脂变性物的形成或固体杂质的混入是在将有色或白色热塑性树脂组合物(新料)成型、制造用作电气制品、汽车部件或办公用品等的构成部件的有色或白色树脂成型品时发生的。
本发明的目的还在于提供在对已使用过的有色或白色热塑性树脂制品的粉碎物再利用时,无需添加新的遮光性颜料,或者无需对新的遮光性颜料的添加量进行微妙调节的技术。
本发明的发明人发现:在制备向聚烯烃树脂或ABS树脂等未曾使用的热塑性树脂成分中添加填料和有色颜料制备粒状树脂组合物时,通过使白色颜料(优选与少量黑色颜料组合)在特定条件下存在,经加热熔融制备的成型品中即使混入少量的着色树脂变性物或固体杂质,也可以防止这些物质的混入显露在所得树脂成型品表面上(隐蔽化)。
本发明的发明人还发现:在制备向聚烯烃树脂或ABS树脂等未曾使用的热塑性树脂成分中添加填料和白色颜料制备粒状白色树脂组合物时,通过使少量黑色颜料在特定条件下存在,经加热熔融制备的成型品中即使混入少量的着色树脂变性物或固体杂质,也可以防止这些物质的混入显露在树脂成型品表面上(隐蔽化)。
本发明还涉及粒状有色树脂组合物,其特征在于:该粒状有色树脂组合物含有未曾使用的热塑性树脂成分、有色颜料和白色颜料,由该树脂组合物制作的片材的亮度(L*)和透光度的关系满足下式:
1300≤(L*×B)≤4000
L*是由上述树脂组合物制作的厚度3mm的片材的亮度,B是由上述树脂组合物制作的厚度50μm的片材的总透光率(%)。
本发明的粒状有色树脂组合物是指白色度低于55的树脂组合物。
本发明还涉及将上述粒状有色树脂组合物加热熔融、然后成型得到的有色树脂成型品。
本发明还涉及粒状白色树脂组合物,其特征在于:该粒状白色树脂组合物含有未曾使用的热塑性树脂成分、白色颜料和黑色颜料,由该树脂组合物制作的片材的亮度(L*)与透光度的关系满足下式:
1300≤(L*×B)≤4000
L*是由上述树脂组合物制作的厚度3mm的片材的亮度,B是由上述树脂组合物制作的厚度50μm的片材的总透光率(%)。L*优选55-90的范围,进一步优选60-90的范围,更进一步优选70-90的范围,特别优选80-90的范围。
本发明的粒状白色树脂组合物代表性地指白色度为55以上的树脂组合物。白色度为50-60范围的树脂组合物可利用有色颜料和白色颜料的组合或者白色颜料与黑色颜料的组合。
本发明还涉及将上述粒状白色树脂组合物加热熔融、接着成型得到的白色树脂成型品。
本发明的粒状有色树脂组合物的优选方案如下所示。
(1)粒状有色树脂组合物进一步含有黑色颜料。
(2)粒状有色树脂组合物含有填料。
(3)热塑性树脂成分以聚烯烃为主要成分(50%质量以上)。
(4)由粒状有色树脂组合物制作的片材的用B表示的总透光率为15-60%的范围(更优选18-55的范围,进一步优选20-50的范围,特别优选25-48的范围)。
(5)粒状有色树脂组合物中白色颜料的含量为1%质量以上、20%质量以下(更优选1-20%质量的范围,进一步优选1.5-18%质量的范围,特别优选2-15%质量的范围,最优选3-12%质量的范围)。
(6)粒状有色树脂组合物中所含的白色颜料为二氧化钛。
(7)粒状有色树脂组合物中黑色颜料的含量为0.01%质量以上、1.0%质量以下(更优选0.05-0.8%质量的范围,进一步优选0.01-0.5%质量的范围,特别优选0.012-0.3%质量的范围),黑色颜料的含量比白色颜料的含量少。
(8)粒状有色树脂组合物中含有的黑色颜料为铁黑。
(9)由粒状树脂组合物制作的厚度3mm的片材的白色度低于55。
(10)(L*×B)为1300以上、4000以下(优选1500-4000,进一步优选1800-4000,特别优选2000-3800)。
本发明的粒状白色树脂组合物的优选方案如下所示。
(1)粒状白色树脂组合物含有填料。
(2)热塑性树脂成分以聚烯烃为主要成分(50%质量以上)。
(3)由本发明的粒状白色树脂组合物制作的片材的用L*表示的亮度为55-90的范围(更优选60-90的范围,进一步优选70-90的范围,特别优选80-90的范围)。
(4)由粒状白色树脂组合物制作的片材的用B表示的总透光率为15-60%的范围(更优选18-55的范围,进一步优选20-50的范围,特别优选25-48的范围)。
(5)粒状白色树脂组合物中白色颜料的含量为1%质量以上、20%质量以下(更优选1-20%质量的范围,进一步优选1.5-18%质量的范围,特别优选2-15%质量的范围,最优选3-12%质量的范围)。
(6)粒状白色树脂组合物中所含的白色颜料为二氧化钛。
(7)粒状白色树脂组合物中黑色颜料的含量为0.01%质量以上、1.0%质量以下(更优选0.05-0.8%质量的范围,进一步优选0.01-0.5%质量的范围,特别优选0.012-0.3%质量的范围),黑色颜料的含量比白色颜料的含量少。
(8)粒状白色树脂组合物中含有的黑色颜料为铁黑。
(9)由粒状白色树脂组合物制作的厚度3mm的片材的白色度为55以上(更优选65以上,进一步优选75以上,特别优选80以上)。
(10)(L*×B)为1300以上、4000以下(优选1500-4000,进一步优选1800-4000,特别优选2000-3800)。
通过使用本发明的粒状有色树脂组合物或粒状白色树脂组合物,可以抑制以往在将粒状有色树脂组合物(新料)加热成型制造树脂成型品时,由于着色树脂变性物的形成或固体杂质的混入而产生的、被作为工序次品废弃处理的外观不良成型品的生成。
使用本发明的粒状有色树脂组合物或粒状白色树脂组合物制备的白色树脂成型品在使用后再利用该成型品的粉碎物时,无需添加新的遮光性颜料,或者无需对新的遮光性颜料的添加量进行微妙的调节。
实施发明的最佳方式
本发明的粒状树脂组合物中,首先对粒状有色树脂组合物进行以下详细说明。
本发明的粒状有色树脂组合物含有未曾使用的聚烯烃树脂或ABS树脂等未曾使用的热塑性树脂成分、有色颜料和白色颜料,优选进一步含有黑色颜料,还可含有填料。热塑性树脂成分可以含有弹性体树脂。
将聚烯烃树脂和弹性体树脂结合使用时,热塑性树脂成分中聚烯烃树脂与弹性体树脂的混合比通常按照质量比为100∶1-100∶80的范围(优选100∶1-100∶50的范围,进一步优选100∶5-100∶40的范围)。
热塑性树脂的例子有:聚烯烃树脂,ABS树脂、聚碳酸酯类树脂、聚氨酯类树脂、苯乙烯类树脂、ABS树脂(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯树脂)、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯等聚酯类树脂、改性聚苯醚、聚苯硫等聚苯基醚类树脂、聚甲基丙烯酸甲酯等聚丙烯酸类树脂、尼龙6、尼龙66、尼龙12、尼龙6·12等聚酰胺类树脂、聚砜等。
聚烯烃树脂的例子有:结晶性聚丙烯等聚丙烯树脂、高密度聚乙烯或低密度聚乙烯等聚乙烯树脂以及这些树脂的混合物。
弹性体树脂是不具有明确的屈服点的热塑性低结晶性弹性体或不具有明确的熔点和屈服点的热塑性非晶性弹性体树脂,可以使用在常温下具有橡胶弹性的弹性体或橡胶。可以使用的弹性体的具体例子有:苯乙烯类弹性体、烯烃类弹性体、聚酯类弹性体、聚酰胺类弹性体、聚氨酯类弹性体等热塑性弹性体。弹性体树脂可以单独使用,也可以两种以上组合使用。
根据需要,在制备本发明的粒状有色树脂组合物时,可以在未曾使用的热塑性树脂成分(新料)中以相对较少的量混合再生树脂成分使用。
粒状有色树脂组合物中含有填料时所使用的填料可以使用除颜料以外的有机填料和无机填料,优选无机填料。这些填料优选遮光性的填料。填料优选相对于100质量份热塑性树脂成分以40质量份以下的量添加。
无机填料可以使用滑石粉、粘土、云母、二氧化硅、硅藻土、MOS HIGE(碱性硫酸镁纤维)、TISMO(钛酸钾纤维)、硅灰石、蒙脱石、皂土、白云石、dosonite、硅酸盐类、碳纤维、玻璃纤维、钡铁氧体、氧化铍、氢氧化铝、氢氧化镁、碱性碳酸镁、碳酸钙、碳酸镁、硫酸镁、硫酸钙、硫酸钡、硫酸铵、亚硫酸钙、硅酸钙、硫化钼、硼酸锌、偏硼酸钡、硼酸钙、硼酸钠等,或者锌、铜、铁、铅、铝、镍、铬、钛、锰、锡、铂、钨、金、镁、钴、锶等金属以及它们的金属氧化物,不锈钢、焊锡、黄铜等合金,碳化硅、氮化硅、氧化锆、氮化铝、碳化钛等金属类陶瓷等的粉末,纤维状晶须和纤维等。特别优选滑石粉和云母。
有色颜料只要是公知的即可使用,没有限定,例如有:金属的氧化物、氢氧化物、硫化物、铬酸盐、碳酸盐、硫酸盐、硅酸盐等无机颜料;偶氮类、二苯基甲烷类、三苯基甲烷类、酞菁类、硝基类、亚硝基类、蒽醌类、喹吖啶酮红类、联苯胺类、稠合多环类等有机颜料等。也可以是着色纤维或具有光泽的金属颗粒等。对有色颜料的色相没有特别限定,可以使用黄、蓝、红、绿等任意色相。这些颜料可以两种以上结合使用。
可在本发明中使用的有色颜料的具体例子有:氧化铁红、群青、钴蓝、钛黄、普鲁士蓝、硫化锌、钡黄、钴蓝、钴绿等无机颜料;喹吖啶酮红、多偶氮黄、蒽醌红、蒽醌黄、多偶氮红、偶氮色淀黄、苝、酞菁蓝、酞菁绿、异吲哚啉酮黄、Watchung红、永久红、巴拉红、甲苯胺紫红、联苯胺黄、坚牢天蓝、亮胭脂红6B等有机颜料;着色纤维;具有光泽的金属颗粒等,这些颜料可以两种以上结合使用。
钛黄的平均粒径没有特别限定,优选0.1-1.5μm,进一步优选0.5-1.3μm,更优选0.7-1.1μm,特别优选0.8-1μm,因为其分散性、应用性和操作性优异。钛黄的DOP吸油量没有特别限定,优选15-40(cc/100g),进一步优选20-35(cc/100g),特别优选20-30(cc/100g)的范围。钛黄的pH没有特别限定,优选6-10,特别优选7-9的范围。
群青只要是以往作为颜料使用的群青即可,没有特别限定,均可使用。群青的平均粒径没有特别限定,优选0.1-5μm,进一步优选0.5-4μm,更优选0.8-3.5μm,特别优选的是1-3μm,因为其分散性、应用性和操作性优异。群青的DOP吸油量没有特别限定,优选20-50(cc/100g),进一步优选25-40(cc/100g),特别优选30-35(cc/100g)。群青的pH没有特别限定,优选5-11,进一步优选5.5-11,特别优选7-11的范围。
酞菁蓝只要是以往作为颜料使用的酞菁蓝即可,没有限制,均可使用,例如可以使用通过Waller法或苯二甲腈法制备的酞菁蓝。酞菁蓝的颗粒形状没有特别限定,可以使用α形、β形等。酞菁蓝的平均粒径没有特别限定,优选为0.01-2μm,进一步优选0.05-1.5μm,更优选0.1-0.4μm,特别优选0.1-1μm的范围。
酞菁绿只要是以往作为颜料使用的酞菁绿即可,没有限制,均可使用,例如可使用通过Waller法或苯二甲腈法制备的酞菁绿。酞菁绿的颗粒形状没有特别限定,可以使用α形、β形等。酞菁绿的平均粒径没有特别限定,优选为0.01-2μm,进一步优选0.05-1.5μm,更优选0.1-0.4μm,特别优选0.1-1μm的范围。酞菁绿的pH没有特别限定,优选4-9,进一步优选4-8的范围。
氧化铁红只要是以往作为颜料使用的氧化铁红即可,没有限制,均可使用。氧化铁红的颗粒形状没有特别限定,可以使用等轴晶系等。氧化铁红的平均粒径没有特别限定,优选为0.01-1μm,进一步优选0.05-0.5μm,更优选0.08-0.4μm,特别优选0.1-0.3μm的范围。氧化铁红的DOP吸油量没有特别限定,优选10-50(cc/100g),进一步优选12-40(cc/100g),特别优选15-30(cc/100g)的范围。氧化铁红的pH没有特别限定,优选4-8,进一步优选5-7的范围。
喹吖啶酮红只要是以往作为颜料使用的喹吖啶酮红即可,没有限定,均可使用。喹吖啶酮红的颗粒形状没有特别限定,可以使用α形、β形、γ形等。喹吖啶酮红的平均粒径没有特别限定,优选为0.01-2μm,进一步优选0.05-1.5μm,特别优选0.1-1μm的范围。蒽醌红只要是以往作为颜料使用的蒽醌红即可,没有限定,均可使用。蒽醌红的平均粒径没有特别限定,优选为0.01-2μm,进一步优选0.05-1.5μm,特别优选0.1-1μm的范围。蒽醌红的pH没有特别限定,优选4-9的范围。
白色颜料可以例举二氧化钛、铅白、氧化锌。特别优选二氧化钛。
二氧化钛可以使用以往作为颜料使用的二氧化钛,例如可使用通过氯法或硫酸法制备的二氧化钛。优选通过氯法制备的二氧化钛。颗粒形状没有特别限定,可以使用四方晶系、金红石型、锐钛矿型等,特别优选四方晶系和金红石型。平均粒径没有特别限定,优选0.01-0.5μm,进一步优选0.05-0.5μm,更优选0.1-0.4μm,特别优选0.2-0.3μm的颗粒,其分散性、应用性和操作性优异。二氧化钛的DOP吸油量没有特别限定,优选5-40(cc/100g),进一步优选8-30(cc/100g),更优选10-20(cc/100g),特别优选12-18(cc/100g)。白色颜料可以两种以上结合使用。
黑色颜料可以例举炭黑、铁黑等。黑色颜料可以使树脂成型品具有高的遮光性。黑色颜料也可以两种以上结合使用。
炭黑可以使用以往作为颜料使用的炭黑,例如可以使用由炉法或槽法制备的炭黑、乙炔黑、灯黑、炉黑、ketchen黑等。炭黑还可以使用经氧化处理所得。炭黑特别优选炉法制备的炉黑,因为其外观均匀性优异,分散性优异,所得成型品的黑色度、光泽提高效果也大。炭黑的平均粒径没有特别限定,优选0.001-0.3μm,进一步优选0.005-0.2μm,更优选0.01-0.1μm,特别优选0.01-0.03μm,因为其分散性、应用性和操作性优异,在黑色度、光泽提高方面也可以发挥大的效果。
铁黑可以使用由煅烧法得到的黑色的氧化铁。铁黑的颗粒形状没有特别限定,可以使用八面体等多面体形、球状等,特别优选八面体。铁黑的平均粒径没有特别限定,优选0.05-0.4μm,进一步优选0.15-0.35μm,特别优选0.2-0.35μm。铁黑的DOP吸油量没有特别限定,优选10-80(cc/100g),进一步优选15-50(cc/100g),更优选20-40(cc/100g),特别优选的是25-35(cc/100g)的范围。铁黑的pH没有特别限定,优选9-11,特别优选9-10。
在本发明的粒状有色树脂组合物中添加的黑色颜料优选与炭黑相比黑色较弱的铁黑,这是因为具有上述特性的铁黑通过调节添加量,可容易地进行适度的亮度和透光度的微调。
本发明的粒状有色树脂组合物中也可以根据需要进一步添加各种树脂添加剂(例如硬脂酸钙等分散剂、润滑剂、抗静电剂、表面活性剂、成核剂、紫外线吸收剂、抗氧化剂、阻燃剂)。
有色颜料、白色颜料以及根据需要添加的黑色颜料等其它添加成分可以直接添加到未曾使用的热塑性树脂成分中,或者也可以利用预先制备含有高浓度颜料的树脂组合物(母料)、然后与未添加颜料的树脂组合物混合的方法(母料配入技术)。使用各种颜料和树脂成分的母料配入技术是已知的。
本发明的粒状有色树脂组合物的制备方法的例子如下所示。
(1)向未曾使用的热塑性树脂成分的粒状物中添加预测为适量的有色颜料和白色颜料以及根据需要的黑色颜料,再根据需要添加填料或各种树脂添加剂,以混合物的形式获得粒状有色树脂组合物。
(2)将上述混合物熔融混炼,接着直接或者经由粒状物分别制备用于测定亮度和透光度的片状试验片。
(3)测定片状试验片的亮度和透光度,将该测定结果与上述数学式所表示的条件进行比较,判断有色颜料、白色颜料以及根据需要使用的黑色颜料的种类或添加量是否恰当。试验片的亮度和透光度(%)的积超过4000时或者低于1300时,可以适当改变有色颜料、白色颜料以及黑色颜料等的种类或添加量,再返回上述(1)的步骤。试验片的亮度和透光度(%)的积为1300以上、4000以下时,可以作为本发明的粒状有色树脂组合物利用。
通过进行上述操作,可以制备具有所需色调、外观及物性的、可用于成型的粒状有色树脂组合物。
本发明中,未曾使用的热塑性树脂成分的粒状物和各添加成分的混合方法、混合装置、混合设备没有特别限定,可以使用公知的单轴挤出机(混炼机)、双轴挤出机(混炼机)、双轴挤出机与单轴挤出机(混炼机)串联连接的串联式混炼装置、压延机、密炼机、混炼辊、Brabender、Plastograph、捏合机等混合和/或混炼装置等。
本发明的粒状有色树脂组合物可以采用挤出成型、片材成型、注射成型、注射压缩成型、气体注入注射成型、吹塑成型、真空成型等公知的成型或成型方法,用于各种用途的有色树脂成型品的制造。
由本发明的粒状有色树脂组合物可以获得具有光泽面的有色树脂成型品、具有压花或图案的有色树脂成型品、或者具有光滑的压花或图案的有色树脂成型品等任意表面状态的有色树脂成型品。
接着,对本发明的粒状树脂组合物中的粒状白色树脂组合物进行详细说明。
本发明的粒状白色树脂组合物含有未曾使用的聚烯烃树脂或ABS等未曾使用的热塑性树脂成分、白色颜料和黑色颜料。也可以进一步含有填料。并且热塑性树脂成分可以含有弹性体树脂。
热塑性树脂的例子可以例举作为粒状有色树脂组合物成分所述的热塑性树脂。
弹性体树脂可以例举作为粒状有色树脂组合物成分所述的各种弹性体树脂。
根据需要,在制备本发明的粒状白色树脂组合物时,未曾使用的热塑性树脂成分(新料)中可以以相对少的量混合再生树脂成分使用。
粒状白色树脂组合物中含有填料时,使用的填料可以是作为粒状有色树脂组合物成分所述的各种填料。
白色颜料可以是作为粒状有色树脂组合物成分所述的各种白色颜料。
黑色颜料可以是作为粒状有色树脂组合物成分所述的各种黑色颜料。
本发明的粒状白色树脂组合物中添加的黑色颜料也优选与炭黑相比黑色较弱的铁黑。这是因为具有上述特性的铁黑通过调节添加量可以容易地进行适度亮度和透光度的微调。
根据需要,可以在本发明的粒状白色树脂组合物中进一步添加微量的有色颜料。可使用的有色颜料的例子可以例举作为粒状有色树脂组合物成分所述的各种有色颜料。对有色颜料的色相没有特别限定,可以使用黄、蓝、红、绿等任意色相。这些颜料可以两种以上结合使用。
本发明的粒状白色树脂组合物中可以根据需要进一步添加各种树脂添加剂(例如硬脂酸钙等分散剂、润滑剂、抗静电剂、表面活性剂、成核剂、紫外线吸收剂、抗氧化剂、阻燃剂)。
白色颜料、黑色颜料以及根据需要添加的其它添加成分可以直接添加到未曾使用的热塑性树脂成分中,或者也可以利用预先制备含有高浓度颜料的树脂组合物(母料)、然后与未添加颜料的树脂组合物混合的方法(母料配入技术)。使用各种颜料和树脂成分的母料配入技术是已知的。
本发明的粒状白色树脂组合物的制备方法的例子如下所示。
(1)向未曾使用的热塑性树脂成分的粒状物中添加预测为适量的白色颜料以及黑色颜料,再根据需要添加填料、有色颜料或各种树脂添加剂,以混合物的形式获得粒状白色树脂组合物。
(2)将上述混合物熔融混炼,接着直接或者经由粒状物分别制备用于测定亮度和透光度的片状试验片。
(3)测定片状试验片的亮度和透光度,将该测定结果与上述数学式所表示的条件进行比较,判断白色颜料和黑色颜料的种类或添加量是否恰当。试验片的亮度和透光度(%)的积超过4000时或者不满1300时,可以适当改变白色颜料和黑色颜料的种类或添加量,再返回上述(1)的步骤。试验片的亮度和透光度(%)的积为1300以上、4000以下时,可以作为本发明的粒状白色树脂组合物利用。
通过进行上述操作,可以制备具有所需色调、外观及物性的、可用于成型的粒状白色树脂组合物。
本发明的粒状白色树脂组合物的制备方法和由粒状白色树脂组合物制备各种用途的白色树脂成型品的方法中可利用的混合装置或成型装置,可以参照有关粒状有色树脂组合物的记载。
由本发明的粒状白色树脂组合物可以获得具有光泽面的成型品、具有压花或图案的成型品、或者具有光滑的压花或图案的成型品等任意表面状态的成型品。本发明的粒状白色树脂组合物的白色通常意味着包含被称为浅黄或浅灰色等的白色系的色彩。
实施例
以下给出实施例和比较例说明本发明,本发明并不受这些实施例的限定。
(1)白色度和色相的测定
使用合模压力为130吨的注射成型机,在模具:方形板(100mm×100mm×3mm;一面:压花,另一面:镜面)、成型温度:C1-C2-C3-C4=180-190-200-210℃、注射压力:P1-P2-P3-P4=108-98-88-78MPa、注射速度:V1-V2-V3-V4=30-30-20-20%、螺杆背压:任意、螺杆转数:60%、模具温度:40℃、周期:注射10秒、冷却20秒的注射条件下将树脂颗粒成型为试验片(厚度:3mm)。用Suga试验机(株)的SM-4测色仪测定该试验片的压花面一侧的L*、a*、b*、L、a、b,按照已知的方法得到白色度、亮度以及色相。
(2)透光度的测定
使用合模压力为40吨的热压成型机,将树脂颗粒夹在照相用的铁板中(间隔:70×50×0.05mm),在加热板温度230℃、余热时间2分钟、脱泡处理时间1分钟、加压时间1分钟(压力:100kg/cm2)、冷却温度20℃、冷却时间2分钟的成型条件下制作50±3μm的薄膜,以此作为测定总透光率用的试验片。
使用浊度计(日本电色工业制造浊度计NDH2000)测定该试验片的总透光率(%),以总透光率(%)作为透光度(%)。光源使用卤素灯(额定规格5V9W,光入射部开口直径为20mm)、测定薄膜的5个点,求其平均值。
(3)试验片的制备和拉深面的外观评价方法
向100质量份树脂颗粒中添加0.05质量份平均粒径为0.3mm的铁粉,使用Platech公司制造的转鼓,用5分钟进行干混。然后在上述注射成型条件下成型试验片(100mm×100mm×3mm,一个表面为压花,另一表面为镜面),目视判定所得试验片表面存在的固体杂质(铁粉)在外观上是否明显。目视观察结果按照下述基准以三级进行评价。
1:镜面和压花面上固体杂质的存在都很明显(不合格)
2:镜面上固体杂质的存在较明显,压花面上固体杂质的存在几乎看不到(合格)
3:镜面和压花面上均看不到固体杂质的存在(合格)
(A)粒状有色树脂组合物的制备
<使用材料>
(1)聚烯烃树脂:结晶性聚丙烯(新树脂、MFR=30g/10分钟、乙烯含量为7质量%的乙烯/丙烯嵌段共聚物)
(2)白色颜料:二氧化钛(添加量为相对于聚烯烃树脂的%质量,记载于表1中)
(3)有色颜料:氧化铁红、群青、异吲哚啉A(Ciba SpecialtyChemicals制备、CROMOPHTAL ORANGE 2G)、异吲哚啉B(CibaSpecialty Chemicals制备、IRGAZIN YELLOW 3RLT-N)(添加量是相对于聚烯烃树脂的%质量,记载于表1中)
(4)黑色颜料:铁黑(添加量是相对于聚烯烃树脂的%质量,记载于表1中)
(5)分散剂:硬脂酸钙(添加量是相对于聚烯烃树脂的%质量,记载于表1中)
(6)抗氧化剂:IRGAFOS 168(添加量是相对于聚烯烃树脂的%质量,记载于表1中)
[实施例A1-A3、比较例A1-A3]
<树脂颗粒的制备>
相对于100重量份聚烯烃树脂,按照表1所述的量添加白色颜料、黑色颜料、有色颜料、分散剂和抗氧化剂,使用Platech公司制造的转鼓进行干混,然后使用双轴混炼机(UME40-48T、宇部兴产(株)制备),在料筒温度220℃、处理量60kg/小时的条件下熔融混炼,得到树脂颗粒。
[表1]
由表1的结果可知,本发明的粒状有色树脂组合物对于由该树脂组合物成型的成型品内部混入的固体杂质的遮光能力高,因此,适合制备在各种用途中使用的树脂成型品。
(B)粒状白色树脂组合物的制备
<使用材料>
(1)聚烯烃树脂:结晶性聚丙烯(新树脂、MFR=30g/10分钟、乙烯含量为7质量%的乙烯/丙烯嵌段共聚物)
(2)填料:15质量份滑石粉(含水硅酸镁、平均粒径:2.7μm)
(3)白色颜料:二氧化钛(添加量为相对于上述(1)和(2)成分的总量的%质量,记载于表2和表3)
(4)黑色颜料:铁黑(添加量为相对于上述(1)和(2)成分的总量的%质量,记载于表2和表3)
(5)有色颜料:钛黄和氧化铁红(添加量为相对于上述(1)和(2)成分的总量的%质量,记载于表2和表3)
[实施例B1、比较例B1]
<白色树脂颗粒的制备>
相对于100重量份聚烯烃树脂,按照表2所述的量添加白色颜料、黑色颜料和有色颜料,使用Platech公司制造的转鼓进行干混,然后使用双轴混炼机,在料筒温度220℃、处理量60kg/小时的条件下熔融混炼,得到白色树脂颗粒。
[实施例B2-B5、比较例B2-B3]
<白色树脂颗粒的制备>
相对于90重量份聚烯烃树脂和10重量份填料,按照表3所述的量添加白色颜料、黑色颜料以及有色颜料,使用Platech公司制造的转鼓进行干混,然后使用双轴混炼机,在料筒温度220℃、处理量60kg/小时的条件下熔融混炼,得到白色树脂颗粒。
[表2]
[表3]
由表2和表3的结果可知,本发明的粒状白色树脂组合物对于由该树脂组合物成型的成型品内部混入的固体杂质的遮光能力高,因此适合制备在各种用途中使用的白色树脂成型品。
(C)粒状白色树脂组合物(用于制备汽车用树脂成型品)的制备
<使用材料>
(1)聚烯烃树脂:65质量份结晶性聚丙烯(新树脂、MFR=70g/10分钟、乙烯含量为7%质量的乙烯/丙烯共聚物)
(2)弹性体树脂:20质量份乙烯-丙烯共聚树脂(新料、门尼粘度:MI1+4(100℃)=35、乙烯含量:72%质量)
(3)填料:15质量份滑石粉(含水硅酸镁、平均粒径:2.7μm)
(4)白色颜料:二氧化钛(添加量以相对于上述(1)、(2)和(3)成分总量的%质量表示,记载于表4中)
(5)黑色颜料:铁黑(添加量以相对于上述(1)、(2)和(3)成分总量的%质量表示,记载于表4中)
(6)着色颜料:钛黄和氧化铁红(添加量以相对于上述(1)、(2)和(3)成分总量的%质量表示,记载于表4中)
(7)其它添加剂:分散剂(硬脂酸钙,添加量相对于上述(1)、(2)和(3)成分的总量为0.1%质量)、Irgafos 168:0(添加量相对于上述(1)、(2)和(3)成分的总量为0.1%质量)、Irganox 1010(添加量相对于上述(1)、(2)和(3)成分的总量为0.1%质量)
[实施例C1-C4、比较例C1-C2]
<白色树脂颗粒的制备>
使用Platech公司制造的转鼓将各成分进行干混,然后使用双轴混炼机,在料筒温度220℃、处理量60 kg/小时的条件下熔融混炼,得到白色树脂颗粒。
[表4]
由表4的结果可知,本发明的粒状白色树脂组合物对于由该树脂组合物成型的成型品内部混入的固体杂质的遮光能力高,因此适合制备汽车用的白色树脂成型品。
Claims (15)
1.粒状有色树脂组合物,其特征在于:该组合物含有未曾使用的热塑性树脂成分、有色颜料和1-12%质量的白色二氧化钛颜料,由该树脂组合物制作的厚度50μm片材的总透光率为15-60%的范围并且其亮度L*和透光度的关系满足下式:
1300≤(L*×B)≤4000
L*为由上述树脂组合物制作的厚度3mm片材的亮度,B为上述总透光率%。
2.权利要求1的树脂组合物,该树脂组合物进一步含有0.01%质量以上、但低于1.0%质量的黑色颜料。
3.权利要求1的树脂组合物,该树脂组合物进一步含有填料。
4.权利要求1的树脂组合物,其中,热塑性树脂成分以聚烯烃作为主要成分。
5.权利要求1的树脂组合物,其中,由树脂组合物制作的片材显示低于55的白色度。
6.权利要求2的树脂组合物,其中,黑色颜料为铁黑。
7.树脂成型品,该树脂成型品是将权利要求1的粒状有色树脂组合物加热熔融,接着成型所得。
8.粒状白色树脂组合物,其特征在于:该树脂组合物含有未曾使用的热塑性树脂成分、1-12%质量的白色二氧化钛颜料和0.01%质量以上、但低于1.0%质量的黑色颜料,由该树脂组合物制作的厚度50μm片材的总透光率为15-60%的范围并且其亮度L*与透光度的关系满足下式:
1300≤(L*×B)≤4000
L*为由上述树脂组合物制作的厚度3mm片材的亮度,B为上述总透光率%。
9.权利要求8的树脂组合物,该树脂组合物含有填料。
10.权利要求8的树脂组合物,其中,热塑性树脂成分以聚烯烃为主要成分。
11.权利要求8的树脂组合物,其中,由树脂组合物制作的片材显示55以上的白色度。
12.权利要求8的树脂组合物,由该树脂组合物制作的片材的用L*表示的亮度在55-90的范围。
13.权利要求8的树脂组合物,其中,黑色颜料为铁黑。
14.白色树脂成型品,该白色树脂成型品是将权利要求8的粒状白色树脂组合物加热熔融,然后成型所得。
15.用于汽车的树脂成型品,该树脂成型品是将权利要求8的粒状白色树脂组合物加热熔融,然后成型所得。
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