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特表2023-526192着色剤を含む組成物、該組成物を調製するための方法及びそれらの使用
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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2023-06-21
(54)【発明の名称】着色剤を含む組成物、該組成物を調製するための方法及びそれらの使用
(51)【国際特許分類】
   C08L 83/08 20060101AFI20230614BHJP
   C08L 101/00 20060101ALI20230614BHJP
【FI】
C08L83/08
C08L101/00
【審査請求】有
【予備審査請求】有
(21)【出願番号】P 2022567783
(86)(22)【出願日】2020-05-11
(85)【翻訳文提出日】2023-01-05
(86)【国際出願番号】 EP2020063059
(87)【国際公開番号】W WO2021228361
(87)【国際公開日】2021-11-18
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】390008969
【氏名又は名称】ワッカー ケミー アクチエンゲゼルシャフト
【氏名又は名称原語表記】Wacker Chemie AG
【住所又は居所原語表記】Hanns-Seidel-Platz 4, D-81737 Muenchen, Germany
(74)【代理人】
【識別番号】110001173
【氏名又は名称】弁理士法人川口國際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】シェーファー,オリバー
(72)【発明者】
【氏名】ヨアヒムバウアー,ミヒャエル
【テーマコード(参考)】
4J002
【Fターム(参考)】
4J002AC002
4J002AC012
4J002AC072
4J002AC082
4J002BB032
4J002BB062
4J002BB122
4J002BC032
4J002BC062
4J002BD042
4J002BD142
4J002BD152
4J002BG062
4J002BG092
4J002BN152
4J002CB002
4J002CF062
4J002CF072
4J002CF082
4J002CF182
4J002CG002
4J002CH092
4J002CJ002
4J002CL002
4J002CL012
4J002CL072
4J002CM042
4J002CN012
4J002CN032
4J002CP091
4J002DA036
4J002DE096
4J002DE136
4J002DE186
4J002DG026
4J002EQ016
4J002EU116
4J002EU206
4J002FD096
(57)【要約】
本発明は、(D)少なくとも1種の着色剤、(E)一般式(IV)の構成要素を含有する少なくとも1種のシロキサン-ポリオキサミドコポリマー(式中、残基及び添字は請求項1に記載の意味を有する。)、及び任意に(F)添加剤を含有する着色剤含有組成物に関する。本発明はまた、それらの製造方法及びポリマー材料を着色するためのそれらの使用にも関する。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
以下を含む着色剤含有組成物。
(D)少なくとも1種の着色剤、
(E)一般式(IV)の単位を含む少なくとも1種のシロキサン-ポリオキサミドコポリマー
【化1】
[式中、
は同一であっても異なってもよく、一価のSiC結合した任意に置換されていてもよい炭化水素基であって、これはヘテロ原子によって割り込まれていてもよく、
Yは同一であっても異なってもよく、二価の任意に置換されていてもよい1~40個の炭素原子を有する炭化水素基を表し、個々の炭素原子は酸素原子又は-NR-で置換されていてもよく、
Rは水素原子又は一価の任意に置換されていてもよい炭化水素基であり、
は、二価の任意に置換されていてもよい1~40個の炭素原子を有する炭化水素基であり、個々の炭素原子は酸素原子又は-NR’-で置換されていてもよく、
R’は水素原子又は一価の任意に置換されていてもよい炭化水素基であり、
は同一であっても異なってもよく、水素原子又は一価の任意に置換されていてもよい炭化水素基であり、これはヘテロ原子によって割り込まれていてもよく、
nは0又は1~1000の数であり、
pは0又は1~10の数である。]、及びまた
任意に(F)添加剤。
【請求項2】
以下を含むものであることを特徴とする、請求項1に記載の組成物。
(E)式(IV)の単位を含むコポリマー、
(D)顔料、及びまた
任意に(F)添加剤。
【請求項3】
前記コポリマー(E)が、サイズ排除クロマトグラフィー(SEC)によりTHF中において45℃で測定して、20000g/mol~1000000g/molの分子量(数平均)を有することを特徴とする、請求項1又は2に記載の組成物。
【請求項4】
着色剤含有組成物を製造するための方法であって、
第1の工程で一般式(I)の少なくとも1種のシロキサン(A)、
【化2】
[式中、
は同一であっても異なってもよく、一価のSiC結合した任意に置換されていてもよい炭化水素基であって、これはヘテロ原子によって割り込まれていてもよく、
は同一であっても異なってもよく、水素原子又は一価の任意に置換されていてもよい炭化水素基であって、これはヘテロ原子によって割り込まれていてもよく、
Yは同一であっても異なってもよく、二価の任意に置換されていてもよい1~40個の炭素原子を有する炭化水素基を表し、個々の炭素原子は酸素原子又は-NR-で置換されていてもよく、
Rは水素原子又は一価の任意に置換されていてもよい炭化水素基であり、
nは0又は1~1000の数であり、
pは0又は1~10の数である。]
以下の一般式の少なくとも1種の化合物(B)
NH-R-NRH (II)
[式中、
は、二価の任意に置換されていてもよい1~40個の炭素原子を有する炭化水素基であり、個々の炭素原子は酸素原子又は-NR’-で置換されていてもよく、
R’は水素原子又は一価の任意に置換されていてもよい炭化水素基であり、
は同一であっても異なってもよく、水素原子又は一価の任意に置換されていてもよい炭化水素基であり、これはヘテロ原子によって割り込まれていてもよい。]
(D)少なくとも1種の着色剤、
任意に以下の一般式の化合物(C)
NH-Y-SiR -[O-SiR -O-SiR -Y-NHR (III)
[式中、
は同一であっても異なってもよく、一価のSiC結合した任意に置換されていてもよい炭化水素基であって、これはヘテロ原子によって割り込まれていてもよく、
は同一であっても異なってもよく、水素原子又は一価の任意に置換されていてもよい炭化水素基であって、これはヘテロ原子によって割り込まれていてもよく、
は同一であっても異なってもよく、二価の任意に置換されていてもよい1~40個の炭素原子を有する炭化水素基であって、個々の炭素原子は酸素原子又は-NR”-によって置換されていてもよく、
R”は、水素原子又は一価の任意に置換されていてもよい炭化水素基であり、
mは、0又は1~1000の数である。]
及び
任意の添加剤(F)
を互いに混合し、反応させ、また
任意に第2の工程において、第1の工程で得られた組成物を、溶融させ、その後にペレット化する、方法。
【請求項5】
前記着色剤(D)が顔料を含むことを特徴とする、請求項4に記載の方法。
【請求項6】
前記着色剤(D)が、成分(A)100重量部に基づいて、2~400重量部の量で使用されることを特徴とする、請求項4又は5に記載の方法。
【請求項7】
第1の工程で前記着色剤(D)が成分(A)、(B)又は(C)の1種以上と混合されることを特徴とする、請求項4~6のいずれか一項に記載の方法。
【請求項8】
第2の工程での溶融が100~30000hPaの圧力下で50~250℃の温度で行われることを特徴とする、請求項4~7のいずれか一項に記載の方法。
【請求項9】
ポリマー材料を、請求項1~3のいずれか一項に記載された着色剤含有組成物又は請求項4~8のいずれか一項に記載のように製造された着色剤含有組成物と混合し、得られた混合物を溶融して均質化し、その後混合物を成形して冷却することにより、着色成形物品を製造する方法。
【請求項10】
用いられるポリマー材料が、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアミド、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、架橋ゴムをベースとする熱可塑性エラストマー、エチレン-酢酸ビニル、ポリヒドロキシブチレート及び/又はそれらのコポリマーもしくはその混合物、並びにポリスチレン、衝撃改質ポリスチレン、スチレン-アクリロニトリルコポリマー、アクリロニトリル-ブタジエン-スチレンコポリマー、ポリ塩化ビニル、ポリフッ化ビニリデン、エチレン-テトラフルオロエチレン(ETFE)、ポリメチルメタクリレート、ポリカーボネート、ポリアリールエーテルケトン、ポリアクリロニトリル、ポリエーテルイミド、ポリエチレンナフタレート、ポリエーテルスルホン、ポリイミド、ポリケトン、ポリオキシメチレン、ポリフェニレンスルフィド、ポリフェニレンスルホン、ポリスルホン、スチレン-ブタジエンゴム、アクリロニトリル-ブタジエンゴム、天然ゴム、及びそれらのコポリマー又は混合物であることを特徴とする、請求項9に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、着色剤含有組成物、それらを製造するための方法、及びポリマー材料の着色におけるそれらの使用に関する。
【背景技術】
【0002】
プラスチック物品の個々の着色に不可欠なのは、現在、典型的にはプラスチックのペレット及び着色剤から製造される、カラーマスターバッチと呼ばれるものである。必要な着色は、一般に、押出機中で少量の添加剤を混合しながら、着色剤及びプラスチックのペレットを混合し、溶融させる方法により達成される。
【0003】
最終的なプラスチック物品中の色の色調の均一性は、溶融物中で達成される流動挙動及び/又はマトリックス中のマスターバッチの分布の質に依存する。したがって、プラスチックの種類毎に特定のタイプのマスターバッチが存在する。マスターバッチ製造における根本的な問題は、一次粒子が数ナノメートル~数マイクロメートルのサイズ範囲にある顔料が、溶融混合方法において高分子材料に組み込まれなければならないことである。しかし、顔料弱凝集体の取り込み及び場合によっては非常に高粘度のプラスチック溶融体中の顔料の均一な分布は、かなり問題となり得る。また、この溶融配合手順では、既に溶融し、ペレット化したポリマー材料を、方法に応じて場合によっては数回、再度、溶融し、ペレット化しなければならない。連鎖分解反応の結果として、関連する高いエネルギー支出と同様に、繰り返される熱負荷もまた、マスターバッチ担体物質を損ない、結果としてモル質量の減少をもたらす可能性がある。
【0004】
それぞれのプラスチック中の着色剤の混合挙動は、特に顔料及び/又は染料が比較的高濃度では予測できず、したがって、特にマスターバッチの製造は、特定のプラスチックに組み込まれるべき着色剤、すなわち例えば、顔料又は染料が、しばしば弱凝集を起こし、重度の不均一性を引き起こすため、しばしば困難を呈する。このことは、例えば、流動学的又は機械的特性の観点から、マスターバッチの部分に不利な特性をもたらす。
【0005】
EP-A2113522号は、ポリシロキサン-ポリ尿素コポリマーを含むマスターバッチを開示しており、これは特に興味深いプラスチックであり、その有利な物理的特性のために、広い適用分野をカバーし、多数の熱可塑性ポリマーに容易にかつ微細分布で組み込むことができる。さらに、このシリコーンコポリマーを製造するために使用される反応物に、着色顔料を微細分割及び高濃度で組み込むことは、比較的簡単である。ポリマーの熱可塑性処理中にEP-A2113522号に従うカラーマスターバッチを使用する欠点は、EP-A2113522号に使用されるシリコーンコポリマーが、約220℃を超える比較的高い加工温度で連鎖分解の傾向を有するという事実であり、そのためその熱分解のために、熱可塑性マトリックスへの顔料の均一な供給がもはや保証されないので、このシリコーンポリマーを比較的高い加工温度を有する特定の熱可塑性物質と共に使用することができない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【特許文献1】欧州特許出願公開第2113522号明細書
【発明の概要】
【0007】
本発明の主題は着色剤含有組成物を製造するための方法であり、
第1の工程で一般式(I)の少なくとも1種のシロキサン(A)、
【0008】
【化1】
[式中、
は同一であっても異なってもよく、一価のSiC結合した任意に置換されていてもよい炭化水素基であって、これはヘテロ原子によって割り込まれていてもよく、
は同一であっても異なってもよく、水素原子又は一価の任意に置換されていてもよい炭化水素基であって、これはヘテロ原子によって割り込まれていてもよく、
Yは同一であっても異なってもよく、二価の任意に置換されていてもよい1~40個の炭素原子を有する炭化水素基を表し、個々の炭素原子は酸素原子又は-NR-で置換されていてもよく、
Rは水素原子又は一価の任意に置換されていてもよい炭化水素基であり、
nは0又は1~1000の数であり、
pは0又は1~10の数である。]
以下の一般式の少なくとも1種の化合物(B)
NH-R-NRH (II)
[式中、
は、二価の任意に置換されていてもよい1~40個の炭素原子を有する炭化水素基であり、個々の炭素原子は酸素原子又は-NR’-で置換されていてもよく、
R’は水素原子又は一価の任意に置換されていてもよい炭化水素基であり、
は同一であっても異なってもよく、水素原子又は一価の任意に置換されていてもよい炭化水素基であり、これはヘテロ原子によって割り込まれていてもよい。]
(D)少なくとも1種の着色剤、
任意に以下の一般式の化合物(C)
NH-Y-SiR -[O-SiR -O-SiR -Y-NHR (III)
[式中、
は同一であっても異なってもよく、一価のSiC結合した任意に置換されていてもよい炭化水素基であって、これはヘテロ原子によって割り込まれていてもよく、
は同一であっても異なってもよく、水素原子又は一価の任意に置換されていてもよい炭化水素基であって、これはヘテロ原子によって割り込まれていてもよく、
は同一であっても異なってもよく、二価の任意に置換されていてもよい1~40個の炭素原子を有する炭化水素基であって、個々の炭素原子は酸素原子又はNR”-によって置換されていてもよく、
R”は、水素原子又は一価の任意に置換されていてもよい炭化水素基であり、
mは、0又は1~1000の数である。]
及び
任意の添加剤(F)
を互いに混合し、反応させ、また
任意に第2の工程において、第1の工程で得られた組成物を、溶融させ、その後にペレット化する、方法である。
【0009】
本発明のさらなる主題は、以下を含む着色剤含有組成物である。
(D)少なくとも1種の着色剤、
(E)一般式(IV)の単位を含む少なくとも1種のシロキサン-ポリオキサミドコポリマー
【0010】
【化2】
[式中、R、R、R、Y、n及びpは、それぞれの場合にそれらに対し上で示される定義を有する。]、及びまた
任意に(F)添加剤。
【発明を実施するための形態】
【0011】
好ましくは、nは20~400の間の数、より好ましくは30~250の間の数、非常に好ましくは50~200の間の数である。
【0012】
好ましくは、mは20~400の間の数、より好ましくは30~250の間の数、非常に好ましくは50~200の間の数である。
【0013】
好ましくは、pは1~3の数、より好ましくは1又は2、より具体的には1である。
【0014】
炭化水素基Rの例は、メチル、エチル、n-プロピル、イソプロピル、1-n-ブチル、2-n-ブチル、イソブチル、tert-ブチル、n-ペンチル、イソペンチル、ネオペンチル、tert-ペンチル基などのアルキル基、n-ヘキシル基などのヘキシル基、n-オクチル基などのオクチル基、及び2,2,4-トリメチルペンチル基などのイソオクチル基、n-ノニル基などのノニル基、n-デシル基などのデシル基、n-ドデシル基などのドデシル基、n-オクタデシル基などのオクタデシル基、シクロペンチル、シクロヘキシル、シクロヘプチル基及びメチルシクロヘキシル基などのシクロアルキル基、ビニル基、1-プロペニル基及び2-プロペニル基などのアルケニル基、フェニル、ナフチル、アントリル及びフェナトリル(penanthryl)基などのアリール基、o-、m-、p-トリル基、キシリル基及びエチルフェニル基などのアルカリル基、又はベンジル基、又はα-及びβ-フェニルエチル基などのアラルキル基である。
【0015】
好ましくは、基Rは脂肪族炭化水素基、より好ましくはメチル基又はエチル基、より具体的にはメチル基を含む。
【0016】
基Rの例は、基Rに対し示された基である。
【0017】
好ましくは、基Rは脂肪族炭化水素基、より好ましくはメチル基又はエチル基、より具体的にはエチル基を含む。
【0018】
基Rの例は、メチレン基、エチレン基、プロピレン基又はヘキシレン基である。
【0019】
好ましくは、基Rは、二価の脂肪族炭化水素基、より好ましくはエチレン基又はヘキシレン基、より具体的にはエチレン基を含む。
【0020】
基Rの例は、基Rに対し示された基、又は水素原子である。
【0021】
好ましくは、基Rは、水素原子又は脂肪族炭化水素基、より好ましくは水素原子又はメチル基、より具体的には水素原子を含む。
【0022】
基Rの例は、基Rに対し示された基である。
【0023】
好ましくは、基Rは水素原子又は脂肪族炭化水素基を含み、より好ましくは、Rは水素原子又はメチル基、より具体的には水素原子を含む。
【0024】
基Rの例は、基Rに対し示された基である。
【0025】
好ましくは、基Rは脂肪族炭化水素基、より好ましくはメチル基又はエチル基、より具体的にはメチル基を含む。
【0026】
基Rの例は、基Rに対し示された基、又は水素原子である。
【0027】
好ましくは、いずれの場合も基R、R’及びR”は互いに独立してメチル基又は水素原子であり、より好ましくは水素原子である。
【0028】
基YとYの例は、互いに独立して、メチレン基、エチレン基、プロピレン基及びヘキシレン基である。
【0029】
基YとYは、互いに独立して、好ましくは二価の脂肪族炭化水素基であり、より好ましくはメチレン基又はプロピレン基、より具体的にはプロピレン基である。
【0030】
成分(A)は、好ましくは、20℃及び1013hPaで無色である液体を含む。
【0031】
本発明で使用する成分(A)は、いずれの場合も25℃において、好ましくは10mPas~30000mPasの間、より好ましくは30mPas~2000mPasの間の粘度を有する。
【0032】
本発明の方法で使用されるシロキサン(A)の例は、
=メチル、R=HC-CH-、Y=-(CH-、p=1、n=140、
=メチル、R=HC-、Y=-(CH-、p=1、n=140、
=メチル、R=HC-、Y=-(CH-、p=1、n=50、
=メチル、R=HC-CH-、Y=-(CH-、p=1、n=50、
=メチル、R=HC-CH-、Y=-(CH-、p=1、n=140及び
=メチル、R=HC-CH-、Y=-(CH-、p=1、n=250の式(I)のものであり、
=メチル、R=HC-CH-、Y=-(CH-、p=1、n=140、
=メチル、R=HC-、Y=-(CH-、p=1、n=140又は
=メチル、R=HC-CH-、Y=-(CH-、p=2、n=140の式(I)のものが好ましく、
=メチル、R=HC-CH-、Y=-(CH-、p=1、n=140の式(I)のものが特に好ましい。
【0033】
成分(A)は、市販の生成物又はケイ素化学で一般的な方法によって製造される生成物を含む。
【0034】
本発明の方法に使用される化合物(B)は、好ましくは、NH-(CH-NH、NH-(CH-NH、HN-[(CHCH-CH-O)(C-O)12]-(CH-CHCH)-NH、HN-[(CHCH-CH-O)(C-O)39]-(CH-CHCH)-NH、又はHN-[(CHCH-CH-O)(C-O)]-(CH-CHCH)-NH、であり、NH-(CH-NHが好ましい。
【0035】
成分(B)は、市販の生成物又は化学で一般的な方法により製造される生成物を含む。
【0036】
本発明の方法において、成分(B)はいずれの場合も成分(A)100重量部に基づいて、0.2~40重量部、より好ましくは0.4~4重量部の量で使用されることが好ましい。
【0037】
成分(C)は、好ましくは、20℃及び1013hPaで無色である液体を含む。
【0038】
本発明で任意に使用される成分(C)は、いずれの場合も25℃において、好ましくは10mPas~30000mPasの間、より好ましくは30mPas~2000mPasの間の粘度を有する。
【0039】
任意に採用される成分(C)の例は、NH-(CH-SiMe-[O-SiMe-O-SiMe-(CH-NH
NH-(CH-SiMe-[O-SiMe50-O-SiMe-(CH-NH
NH-(CH-SiMe-[O-SiMe140-O-SiMe-(CH-NH
NH-(CH-SiMe-[O-SiMe250-O-SiMe-(CH-NH及び
NH-(CH)-SiMe-[O-SiMe50-O-SiMe-(CH)-NHであり、
NH-(CH-SiMe-[O-SiMe50-O-SiMe-(CH-NH又はNH-(CH-SiMe-[O-SiMe140-O-SiMe-(CH-NHが好ましく、NH-(CH-SiMe-[O-SiMe140-O-SiMe-(CH-NHが特に好ましく、ここでMeはメチル基を表す。
【0040】
好ましくはないが、本発明の方法に成分(C)を使用する場合、問題の量は、いずれの場合も成分(A)100重量部に基づいて、好ましくは1~50重量部、より好ましくは2~20重量部である。
【0041】
成分(C)は、市販の生成物及びケイ素化学で一般的な方法により製造できる生成物を含む。
【0042】
本発明で使用される着色剤(D)は、現在までに知られている全ての着色剤でよい。
【0043】
着色剤とは、光学効果を有する全ての物質を意味する。着色剤(D)の例はDIN ISO18451に記載されている例である。
【0044】
着色剤(D)は、好ましくは無機若しくは有機着色剤又はその前駆体、より好ましくは無機染料、有機染料、無機顔料及び有機顔料、並びにそれらの前駆体又は混合物から選択されるものである。
【0045】
無機顔料の例は、酸化鉄(褐色、赤色、黒色)、酸化クロム(緑色)、二酸化チタンなどの酸化物、又はカーボンブラックなどのカーボン、クロム酸鉛イエローなどのクロム酸塩、モリブデン酸オレンジ、又はクロムチタンイエロー、クロム鉄褐色、コバルトブルー、ニッケルチタンイエロー、亜鉛鉄褐色、バナジウム酸ビスマスイエローなどの無機有彩顔料の錯体、又は硫化カドミウム(黄色、オレンジ、赤色)、硫化セリウム(黄色、オレンジ、赤色)、群青(紫色、青色)及び硫化亜鉛(白色)などの硫化物の群からのものである。
【0046】
有機顔料には、レーキアゾ顔料(黄色、緑いろ)、ジスアゾ顔料(黄色、オレンジ、赤色)、ジスアゾ縮合顔料(黄色、赤色)などのアゾ顔料、ベンズイミダゾール顔料(黄色、オレンジ)、金属錯体顔料(黄色)、イソインドリン(insoindoline)顔料(黄色)、イソインドリノン(insoindolinone)顔料(黄色)、又は、キナクリドン(紫色、青色)、キノフタロン(黄色)、ジケトピロロピロール(オレンジ、赤色、紫色)、ジオキサジン色素(紫色)、インダントロン(青色)、ペリレン(赤色、紫色)及びフタロシアニン(青色、緑いろ)などの多環顔料が挙げられる
【0047】
染料の例は、アントラキノン染料、ジオキサジン染料、インジゴイド染料、ホルマザン染料、メチン染料、ニトロ及びニトロソ染料、硫黄染料、並びに金属錯体染料である。
【0048】
着色剤(D)は、より好ましくは無機又は有機顔料、より具体的には無機顔料である。
【0049】
本発明の方法において、着色剤(D)は、いずれの場合も成分(A)100重量部に基づいて、好ましくは2~400重量部の量、より好ましくは20~300重量部の量、より具体的には25~200重量部の量で使用される。
【0050】
所望であれば、例えば、ナノフィラー、安定剤、帯電防止剤、難燃剤、接着促進剤、核剤、発泡剤及び抗細菌剤から選択される添加剤などの添加剤(F)も使用することができる。
【0051】
添加剤(F)を使用する場合は、関与する量は、いずれの場合も成分(A)100重量部に基づいて、好ましくは0.1~50重量部、より好ましくは0.5~30重量部である。本発明の組成物は、好ましくは添加剤(F)を含まない。
【0052】
本発明の方法の個々の構成成分は、いずれの場合もそのような構成成分の1種類であってもよく、又はそのような構成成分の少なくとも2つの異なる種類の混合物であってもよい。
【0053】
本発明の方法において、好ましくは、成分(A)、(B)、(C)、(D)及び(F)以外のさらなる成分は使用されない。
【0054】
使用した反応物の一部は水分及び/又は空気に感受性を示す可能性があるため、方法の第1の工程を水分が存在しない、保護ガス、好ましくは窒素又はアルゴンの下で実施する場合が有利である。
【0055】
本発明の方法の第1の工程において、着色剤(D)を好ましくは成分(A)、(B)又は(C)の1種以上と混合し、より好ましくは成分(A)と混合する。これらの比較的低粘度の系への高濃度の着色剤(D)の均一な分散は、容易に管理可能であり、塗料及びワニス産業において確立された技術によって容易に達成することができるという利点を有する。
【0056】
本発明の方法の第1の工程において、好ましくは、成分(A)、(B)及び/又は(C)への着色剤(D)の固体-液体分散を行い、例えば、顔料(D)の粉砕によって最適な取り込みが達成される。
【0057】
したがって、液体前駆体に基づいて、基部の色調を有するペーストを生成することも容易に可能である。これらのペーストを混合して、好ましくは第1の工程における最終ポリマー合成の前に最終的な色調を与えることができる。完成した着色剤含有組成物を形成するための成分のその後の完全な反応は、たった1つのさらなる処理工程において所望の色調の目的製品を与える。したがって、好ましくは、カラーマスターバッチの担体材料は、その最終展開前に1回だけ熱負荷を受ける。考えられる熱分解反応がマトリックスに及ぼす影響は、それに応じて小さくなる。
【0058】
本発明の方法の第1の工程は、好ましくは少なくとも0℃、より好ましくは20~250℃の温度で行われる。ただし、原則として低温又はそれより高い温度で操作することも可能である。
【0059】
本発明の第1の工程は、好ましくは周囲の雰囲気の圧力、換言すれば900~1100hPa下で行われる。しかし、原則として低圧又はそれより高い圧力で操作することも可能である。
【0060】
第1の工程で得られた組成物は、20℃及び1013hPaで固体であることが好ましい。
【0061】
所望であれば、第1の工程で得られた組成物を第2の工程で溶融し、続いてペレット化することができ、これは連続的に、半バッチ式で又はバッチ式で行われ得る。
【0062】
第2の工程での溶融は、いずれの場合も好ましくは100~30000hPa、より好ましくは1000~15000hPaの圧力下で、50~250℃、より好ましくは100~200℃の温度で行う。
【0063】
第2の工程でのペレット化は、好ましくはよりストランドのペレット化設備又は水中ペレット化設備など、全て既存設備で行われ得る。
【0064】
第2の工程のペレット化は、いずれの場合も好ましくは900~1100hPaの圧力下で、5~250℃、より好ましくは10~150℃の温度で行う。
【0065】
本発明の第2の工程の結果として、任意の所望の形状のペレットが得られる。本発明で得られたペレットは、好ましくは1mm~10mmの側面長/直径を有する球形又は円柱形を好ましくは有する。
【0066】
本発明の組成物のポリシロキサン-ポリオキサミドコポリマー(E)、好ましくは成分(A)、(B)及び任意に(C)からの重縮合反応によって、例えばアルコールのような低分子量成分の脱離を伴って形成されるポリシロキサン-ポリオキサミドコポリマー(E)は、好ましくは、(AB)nタイプ(少なくとも2つのブロック配列からなる)又はABAタイプ(3つのブロックからなる)の交互ブロックコポリマーであることが好ましい。成分(C)がコポリマー(E)を製造するために使用される場合、特定の染料及び/又は顔料の分散性は、改善された湿潤挙動によって任意に最適化され得る。
【0067】
成分(A)のシロキサン構造はコポリマー(E)中で高度に無極であり、対照的に有機成分(B)はコポリマー(E)に極性基を導入する。無極性単位及び極性単位の変動により、ポリシロキサンコポリマー(E)は、相溶性の点で多種多様な異なるポリマー材料に適合させることができる。その結果、実質的に全てのポリマー材料のためのカラーマスターバッチを、1種又は少数の基本材料から生成することができる。したがって、これらのポリシロキサンコポリマー(E)に基づいて、実質的に全てのポリマー材料用であるが、少なくとも、ポリオレフィン、ポリエステル、ポリアミド、スチレン系ポリマーなどの、いずれの場合も大きいポリマー材料の群用の万能なマスターバッチを生成することが可能である。
【0068】
コポリマー(E)中の式(IV)の単位の例は、
=メチル、R=-(CH-、R=H、Y=-(CH-、p=1、n=140、
=メチル、R=-(CH-、R=H、Y=-(CH-、p=1、n=140、
=メチル、R=-(CH-、R=H、Y=-(CH-、p=1、n=50、
=メチル、R=-(CH-、R=H、Y=-(CH-、p=1、n=50、
=メチル、R=-(CH-、R=H、Y=-(CH-、p=2、n=140及び
=メチル、R=-(CH-、R=H、Y=-(CH-、p=1、n=250のものであり、
=メチル、R=-(CH-、R=H、Y=-(CH-、p=1、n=140、
=メチル、R=-(CH-、R=H、Y=-(CH-、p=1、n=140、又は
=メチル、R=-(CH-、R=H、Y=-(CH-、p=1、n=50
である式(IV)の単位から構成されるものが好ましく、
=メチル、R=-(CH-、R=H、Y=-(CH-、p=1、n=140、又は
=メチル、R=-(CH-、R=H、Y=-(CH-、p=1、n=50
である式(IV)の単位から構成されるものが特に好ましい。
【0069】
コポリマー(E)の末端基は、好ましくは成分(B)又は(C)の未反応アミノ末端基、又は成分(A)の未反応オキサミドエステル基から交互になり、好ましい末端基は成分(A)の未反応オキサミドエステル末端基である。なぜなら、未反応アミノ末端基は、場合により比較的高い操作温度での変色の例につながり、本発明の組成物の色が不利に変化する結果となる可能性があるからである。
【0070】
コポリマー(E)の典型例は、R=メチル、R=HC-CH-、Y=-(CH-、p=1、n=140を有する本発明の方法で使用される式(I)のシロキサン(A)と、R=-(CH-、R=Hを有する式(II)の化合物(B)の反応生成物、又は
=メチル、R=HC-CH-、Y=-(CH-、p=1、n=50を有する式(I)のシロキサン(A)と、R=-(CH-、R=Hを有する式(II)の化合物(B)との反応生成物、又は
=メチル、R=HC-CH-、Y=-(CH-、p=1、n=250を有する式(I)のシロキサン(A)と、R=-(CH-、R=Hを有する式(II)の化合物(B)との反応生成物、又は
=メチル、R=HC-CH-、Y=-(CH-、p=1、n=140を有する式(I)のシロキサン(A)と、R=-(CH-、R=Hを有する式(II)の化合物(B)との反応生成物、又は
=メチル、R=HC-CH-、Y=-(CH-、p=1、n=140を有する式の(I)のシロキサン(A)と、R=-(CH-、R=Hを有する式(II)の化合物(B)と、R=メチル、R=H、Y=-(CH-、m=140を有する式(III)との化合物(C)の反応生成物、又は
=メチル、R=HC-CH-、Y=-(CH-、p=1、n=50を有する式(I)のシロキサン(A)と、R=-(CH-、R=Hを有する式(II)の化合物(B)と、R=メチル、R=H、Y=-(CH-、m=140を有する式(III)との化合物(C)の反応生成物、又は
=メチル、R=HC-、Y=-(CH-、p=1、n=200を有する式(I)のシロキサン(A)と、R=-(CH-、R=Hを有する式(II)の化合物(B)と、R=メチル、R=H、Y=-(CH-、m=140を有する式(III)との化合物(C)の反応生成物、又は
=メチル、R=HC-CH-、Y=-(CH-、p=1、n=140を有する式(I)のシロキサン(A)と、R=-(CH-、R=Hを有する式(II)の化合物(B)と、R=-[(CHCH-CH-O)(C-O)12]-(CH-CHCH)-、R=Hを有する式(II)の化合物(B)との反応生成物、又は
=メチル、R=HC-CH-、Y=-(CH-、p=1、n=50を有する式(I)のシロキサン(A)と、R=-(CH-、R=Hを有する式(II)の化合物(B)と、R=-[(CHCH-CH-O)(C-O)39]-(CH-CHCH)-、R=Hを有する式(II)の化合物(B)との反応生成物、又は
=メチル、R=HC-、Y=-(CH-、p=1、n=200を有する式(I)のシロキサン(A)と、R=-(CH-、R=Hを有する式(II)の化合物(B)と、R=-[(CHCH-CH-O)(C-O)]-(CH-CHCH)-、R=Hを有する式(II)の化合物(B)との反応生成物である。
【0071】
本発明の組成物中のコポリマー(E)は、いずれの場合もサイズ排除クロマトグラフィー(SEC)によってTHF中において45℃で測定して、好ましくは20000g/mol~1000000g/mol、より好ましくは40000g/mol~200000g/molの分子量(数平均)を有する。
【0072】
本発明の組成物は、好ましくは、以下を含む組成物である。
(E)式(IV)の単位を含むコポリマー及び
(D)顔料及び
任意に(F)添加剤。
【0073】
より好ましくは、本発明の組成物は以下を含む組成物である。
(E)R=メチル、R=-(CH-、R=H、Y=-(CH-、p=1、n=140の式(IV)の単位を含むコポリマー及び
(D)酸化物の群からの無機顔料、又は
(E)R=メチル、R=-(CH-、R=H、Y=-(CH-、p=1、n=140の式(IV)の単位を含むコポリマー及び
(D)酸化物の群からの無機顔料、又は
(E)R=メチル、R=-(CH-、R=H、Y=-(CH-、p=1、n=250の式(IV)の単位を含むコポリマー及び
(D)酸化物の群からの無機顔料、又は
(E)R=メチル、R=-(CH-、R=H、Y=-(CH-、p=1、n=50の式(IV)の単位を含むコポリマー及び
(D)酸化物の群からの無機顔料、又は
(E)R=メチル、R=-(CH-、R=H、Y=-(CH-、p=1、n=140の式(IV)の単位を含むコポリマー及び
(D)有機顔料、又は
(E)R=メチル、R=-(CH-、R=H、Y=-(CH-、p=1、n=140の式(IV)の単位を含むコポリマー及び
(D)有機顔料、又は
(E)R=メチル、R=-(CH-、R=H、Y=-(CH-、p=1、n=250の式(IV)の単位を含むコポリマー及び
(D)有機顔料、又は
(E)R=メチル、R=-(CH-、R=H、Y=-(CH-、p=1、n=50の式(IV)の単位を含むコポリマー及び
(D)有機顔料、又は
(E)R=メチル、R=-(CH-、R=H、Y=-(CH-、p=1、n=140の式(IV)の単位を含むコポリマー及び
(D)カーボンブラックの群からの無機顔料、又は
(E)R=メチル、R=-(CH-、R=H、Y=-(CH-、p=1、n=140の式(IV)の単位を含むコポリマー及び
(D)カーボンブラックの群からの無機顔料、又は
(E)R=メチル、R=-(CH-、R=H、Y=-(CH-、p=1、n=250の式(IV)の単位を含むコポリマー及び
(D)カーボンブラックの群からの無機顔料、又は
(E)R=メチル、R=-(CH-、R=H、Y=-(CH-、p=1、n=50の式(IV)の単位を含むコポリマー及び
(D)カーボンブラックの群からの無機顔料。
【0074】
さらに、好ましいのは以下を含む組成物である。
(E)R=メチル、R=-(CH-、R=H、Y=-(CH-、p=1、n=140の式(IV)の単位を含むコポリマー及び
(D)カーボンブラックの群からの無機顔料、又は
(E)R=メチル、R=-(CH-、R=H、Y=-(CH-、p=1、n=140の式(IV)の単位を含むコポリマー及び
(D)カーボンブラックの群からの無機顔料、又は
(E)R=メチル、R=-(CH-、R=H、Y=-(CH-、p=1、n=140の式(IV)の単位を含むコポリマー及び
(D)酸化物の群からの無機顔料、又は
(E)R=メチル、R=-(CH-、R=H、Y=-(CH-、p=1、n=140の式(IV)の単位を含むコポリマー及び
(D)酸化物の群からの無機顔料、又は
(E)R=メチル、R=-(CH-、R=H、Y=-(CH-、p=1、n=140の式(IV)の単位を含むコポリマー及び
(D)有機顔料、又は
(E)R=メチル、R=-(CH-、R=H、Y=-(CH-、p=1、n=140の式(IV)の単位を含むコポリマー及び
(D)有機顔料。
【0075】
特に好ましいのは以下を含む組成物である。
(E)R=メチル、R=-(CH-、R=H、Y=-(CH-、p=1、n=140の式(IV)の単位を含むコポリマー及び
(D)カーボンブラックの群からの無機顔料、又は
(E)R=メチル、R=-(CH-、R=H、Y=-(CH-、p=1、n=140の式(IV)の単位を含むコポリマー及び
(D)酸化物の群からの無機顔料、又は
(E)R=メチル、R=-(CH-、R=H、Y=-(CH-、p=1、n=140の式(IV)の単位を含むコポリマー及び
(D)有機顔料。
【0076】
本発明の組成物の個々の構成成分は、いずれの場合も、そのような構成成分の1種類であってもよく、又はそのような構成成分の少なくとも2つの異なる種類の混合物であってもよい。
【0077】
本発明の組成物、又は本発明により製造された組成物を、着色剤含有組成物がこれまでに使用されてきた全ての目的に対して、好ましくは、プラスチック、プラスチックプロフィール又はプラスチック繊維の製造における着色添加剤として使用することができる。
【0078】
本発明のさらなる主題は、ポリマー材料を本発明の着色剤含有組成物又は本発明に従って製造された着色剤含有組成物と混合し、得られた混合物を溶融し、均質化し、続いて混合物を成形して(shapingly)冷却することにより、着色成形物品を製造する方法である。
【0079】
着色成形物品を製造する本発明の方法は、連続的に、半バッチ式で、又はバッチ式で実施され得る。
【0080】
着色成形物品を製造する本発明の方法は、例えば、本発明の組成物を製造する本発明の方法の第2の工程のために規定された圧力、温度及び設備などを用いて、採用されるポリマー材料に応じて、現在までに知られている異なる操作様式に従って行われ得る。
【0081】
本発明で使用されるポリマー材料の好ましい例は、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアミド、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、架橋ゴムをベースとする熱可塑性エラストマー、エチレン-酢酸ビニル、ポリヒドロキシブチレート及び/又はそれらのコポリマーもしくはその混合物、並びにポリスチレン、衝撃改質ポリスチレン、スチレン-アクリロニトリルコポリマー、アクリロニトリル-ブタジエン-スチレンコポリマー、ポリ塩化ビニル、ポリフッ化ビニリデン、エチレン-テトラフルオロエチレン(ETFE)、ポリメチルメタクリレート、ポリカーボネート、ポリアリールエーテルケトン、ポリアクリロニトリル、ポリエーテルイミド、ポリエチレンナフタレート、ポリエーテルスルホン、ポリイミド、ポリケトン、ポリオキシメチレン、ポリフェニレンスルフィド、ポリフェニレンスルホン、ポリスルホン、スチレン-ブタジエンゴム、アクリロニトリル-ブタジエンゴム、天然ゴム、及びそれらのコポリマー又は混合物であり、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアミド、ポリエチレンテレフタレート又はポリブチレンテレフタレートが特に好ましい。
【0082】
本発明に従って着色されたこれらのポリマー材料は、より具体的には、少なくとも1種のポリマー材料を本発明の組成物又は本発明により製造された組成物と溶融状態で混合し、得られた混合物を冷却することにより製造され得る。本発明で着色されたポリマー材料は、好ましくは、射出成形、押出、圧縮成形、ロール回転、回転成形、レーザー焼結、熱融解積層(FDM)、ペレット化及び/又は流延からなる群より選択される成形操作によって得られる成形物品の形態を取る。
【0083】
特に、本発明の着色剤含有組成物又は本発明に従って製造された着色剤含有組成物は、多様なプラスチックに対して非常に許容性があり、したがって、プラスチックの加工及び改変に慣用的な使用濃度において、多様なポリマー材料又はポリマー混合物と高い相溶性を示すことが、有利であることが証明されている。
【0084】
本発明の方法には、方法のレジームに関して高い効率で注目すべき利点がある。
【0085】
本発明の方法のレジームに従って製造可能な本発明のカラーマスターバッチは、優れた均一性、すなわちマスターバッチ中の着色剤の濃度勾配がないことが明らかになった。このカラーマスターバッチのさらなる有利な特性には、異常に高い熱安定性、極めて優れたレオロジー挙動及び優れた応力-歪挙動が含まれる。
【0086】
本発明の組成物は、さらに、添加された着色剤及びその使用量に関して高い適合性で注目され、特に250℃を超える比較的高い温度範囲において非常に高い熱安定性を示すという利点を有している。
【0087】
本発明の方法のさらなる利点は、流体ポリマー前駆体への着色剤の分散に続いて、ミキサー又は押出機中の完全に反応したポリマーマトリックス中で着色剤がさらに分散し、均一化することである。これはさらに、カラーマスターバッチにおける着色剤の分布を改善する。
【0088】
本発明の方法は、使用される反応物が非常に管理可能であり、通常の装置を用いて処理することができるという利点を有する。
【実施例
【0089】
以下に記載する実施例は、別に規定する場合を除き、周囲の雰囲気の圧力下、換言すれば1000hPa付近で、室温、換言すれば23℃付近、又は追加の加熱や冷却を行わずに反応物を室温で組み合わせたときに生じる温度、及び相対大気湿度約50%で実施される。さらに、特に記載のない限り、報告された全ての部及び割合を重量により示す。
【0090】
本発明の目的のために、数平均分子量Mnを、45℃、流速1.0ml/分でTHF中のポリスチレン標準に対するサイズ排除クロマトグラフィー(SEC)、及び無水酢酸によるアセチル化後の注入容積が100μLのAgilent Technologies製の三重PLGel MixCカラムセットについてELSD(蒸発光散乱検出器)で検出することによって決定する。
【0091】
シリコーン1: 11457g/molの平均分子量Mnを有する以下の式のエチルオキサルアミドプロピル末端ポリジメチルシロキサン
O-CO-CO-NH-C-Si(CH-[OSi(CH-OSi(CH-C-NH-CO-CO-OC
【0092】
ジアミン1: エチレンジアミン NH-(CH-NH
【0093】
ジアミン2: アミン価が3.3meq/gの脂肪族ポリエーテルジアミン(ベルギー、エベルベルグ(Everberg)、Huntsmanから「Jeffamine ED 600」の名称で市販されている)
【0094】
遠心ミキサー: 日本の東京の株式会社シンキー製の独国ハールのC3-AnalysentechnikからのARE 250
【0095】
[実施例1]
114.5gのシリコーン1を250mlのポリプロピレンビーカーに秤量し、次いで45gのTiO(独国レバークーゼンのKronos Titan GmbHからKronos 2225二酸化チタンという名称で市販されている)を無機顔料として添加した。この混合物を、遠心ミキサー中で、2000rpmの速度で合計5分間均質化し、液体カラーペーストを得た。その後、ジアミン1を0.6g混合物に加え、混合物を、遠心ミキサー中で、2000rpmで、さらに120秒間均質化した。さらなる撹拌なしのさらに20分間の等温反応時間の後、混合物が重合した。次に形成された固体のカラーマスターバッチをPPビーカーから取り出し、5mm未満の小片に切り分けた。
【0096】
[実施例2]
114.5gのシリコーン1を250mlのポリプロピレンビーカーに秤量し、次いで、45gのフタロシアニングリーン有機顔料(独国アイヒシュテッテンのKremer PigmenteからHeliogen(R) Greenの名称で市販されている)を添加した。この混合物を、遠心ミキサー(シンキー)中で、2000rpmの速度で合計5分間均質化した。その後、エチレンジアミン0.6gを混合物に加え、この混合物を、遠心ミキサー中で、2000rpmで、さらに120秒間均質化した。さらなる撹拌なしのさらに20分間の等温反応時間の後、混合物が重合した。次に形成されたカラーマスターバッチマトリックスをPPビーカーから取り出し、5mm未満の小片に切り分けた。
【0097】
[実施例3]
114.5gのシリコーン1を250mlのポリプロピレンビーカーに秤量し、次いで90gのTiO(独国レバークーゼンのKronos Titan GmbHからKronos 2225二酸化チタンという名称で市販されている)を無機顔料として添加した。この混合物を、遠心ミキサー(シンキー)中で、2000rpmの速度で合計5分間均質化した。その後、エチレンジアミン0.6gを混合物に加え、この混合物を、遠心ミキサー中で、2000rpmで、さらに120秒間均質化した。さらなる撹拌なしのさらに20分間の等温反応時間の後、混合物が重合した。次に形成されたカラーマスターバッチマトリックスをPPビーカーから取り出し、5mm未満の小片に切り分けた。
【0098】
[実施例4]
114.5gのシリコーン1を250mlのポリプロピレンビーカーに秤量し、次いで45gの有機黄色顔料(独国アイヒシュテッテンのKremer PigmenteからPigment Yellow 83の名称で市販されている)を添加した。この混合物を、遠心ミキサー(シンキー)中で、2000rpmの速度で合計5分間均質化した。その後、エチレンジアミン0.6gを混合物に加え、この混合物を、遠心ミキサー中で、2000rpmで、さらに120秒間均質化した。さらなる撹拌なしのさらに20分間の等温反応時間の後、混合物は重合した。次に形成されたカラーマスターバッチマトリックスをPPビーカーから取り出し、5mm未満の小片に切り分けた。
【0099】
[実施例5]
114.5gのシリコーン1を250mlのポリプロピレンビーカーに秤量し、次いで、45gの顔料カーボンブラック(独国フランクフルト アムマインのOrionからPrintex 60Aの名称で市販されている)を添加した。この混合物を、遠心ミキサー(ThinkY)中で、2000rpmの速度で合計5分間均質化した。その後、エチレンジアミン0.6gを混合物に加え、この混合物を、遠心ミキサー中で、2000rpmで、さらに120秒間均質化した。さらなる撹拌なしのさらに20分間の等温反応時間の後、混合物が重合した。次に形成された黒色マスターバッチマトリックスをPPビーカーから取り出し、5mm未満の小片に切り分けた。
【0100】
[実施例6]
114.5gのシリコーン1を250mlのポリプロピレンビーカーに秤量し、次いで45.5gの顔料カーボンブラック(独国フランクフルト アムマインのOrionからPrintex 60Aの名称で市販されている)を添加した。この混合物を、遠心ミキサー(ThinkY)中で、2000rpmの速度で合計5分間均質化した。
【0101】
続いてシリコーン1を114.5g、第2の250mlのPPビーカーで秤量し、その後45.5gのTiO(独国レバークーゼンのKronos Titan GmbHからKronos 2225二酸化チタンという名称で市販されている)を加えた。この混合物を同様に、遠心ミキサー(シンキー)中で、2000rpmの速度で合計5分間均質化した。
【0102】
続いて、これらの混合物の各々80gを第3の250mlポリプロピレンビーカーに入れ、その後、エチレンジアミン0.6gを混合物に加え、混合物を、遠心ミキサー中で、2000rpmで、さらに120秒間均質化した。さらなる撹拌なしのさらに20分間の等温反応時間の後、混合物は重合した。次に形成された灰色マスターバッチマトリックスをPPビーカーから取り出し、5mm未満の小片に切り分けた。
【0103】
[実施例7]
114.5gのシリコーン1及び3gのジアミン2を250mlのポリプロピレンビーカーに秤量し、次いで60gの青色顔料(独国アイヒシュテッテンのKremer Pigmenteからウルトラマリンブルー、エキストラダークの名称で市販されている)を添加した。この混合物を、遠心ミキサー(シンキー)中で、2000rpmの速度で合計5分間均質化した。その後、エチレンジアミン0.3gを混合物に加え、この混合物を、遠心ミキサー中で、2000rpmで、さらに120秒間均質化した。さらなる撹拌なしのさらに20分間の等温反応時間の後、混合物は重合した。次に形成された青色マスターバッチマトリックスをPPビーカーから取り出し、5mm未満の小片に切り分けた。
【0104】
[実施例8]
114.5gのシリコーン1を250mlのポリプロピレンビーカーに秤量し、次いで45.5gの有機黄色顔料(独国アイヒシュテッテンのKremer PigmenteからPigment Yellow 83の名称で市販されている)を添加した。この混合物を、遠心ミキサー(シンキー)中で、2000rpmの速度で合計5分間均質化した。
【0105】
続いて、114.5gのシリコーン1を第2の250mlのPPビーカー中で秤量し、その後、45.5gの青色顔料(独国アイヒシュテッテンのKremer Pigmenteからウルトラマリンブルー、エキストラダークの名称で市販されている)を添加した。この混合物を同様に、遠心ミキサー(シンキー)中で、2000rpmの速度で合計5分間均質化した。
【0106】
続いて、上記で製造した2つのベースペーストを、120gの黄色ペースト:40gの青色ペースト、80gの黄色ペースト:80gの青色ペースト、及び40gの黄色ペースト:120gの青色ペーストの比率で、いずれの場合も別々の250mlポリプロピレンビーカーに入れ、その後、いずれの場合も0.6gのエチレンジアミンを混合物に添加し、これを遠心ミキサー中で、2000rpmで、さらに120秒間連続的に均質化した。さらなる撹拌なしのさらに20分間の等温反応時間の後、混合物は重合した。形成されたカラーマスターバッチマトリックスは、ベースペースト(黄色及び青色)の混合比によって異なる緑の色調を有し、PPビーカーから取り出した後、5mm未満の小片に切り分けた。
【0107】
20℃及び1013hPaでのその後のペレット化により、自由に流動する無粘着のカラーマスターバッチが得られた。
【0108】
[実施例9]
TPU1(独国ルートヴィヒスハーフェンのBASF SEからElastollan(R) SP 9264の名称で市販されている熱可塑性ポリウレタン)2.5kgを、実施例3のカラーマスターバッチ0.05kgと、いずれの場合もペレットの形態で室温にて混合し、Collin(独国エベルスベルグ)製のZK25逆回転二軸押出機のゾーン1にホッパーにより添加し、配合した。ここで取り込み領域(ゾーン1)の温度は100℃で、ゾーン2では160℃、ゾーン3では165℃まで上昇した。ゾーン4及びゾーン5は170℃で、ダイを165℃で加熱した。スクリューの回転速度は60回転/分であった。得られた均一な溶融物を、押出物の形態で直径4mmのダイから連続的に押出し、これを冷却した。これにより、厚さ5mmの均一に着色した白色TPU押出物2.5kgが得られた。
【0109】
[実施例10]
熱可塑性コポリマーアミド3.5kg(81のショアA硬度を有する、ポリアミド12及びポリテトラメチレングリコールのコポリマー、フランス、コロンブスのArkema SA)からPEBAX(R) 3533の名称で市販されている)を、実施例7のカラーマスターバッチ0.07kgと、いずれの場合もペレットの形態で混合し、Collin(独国エベルスベルグ)製のZK25逆回転二軸押出機のゾーン1にホッパーにより連続的に混合物を添加し、配合した。ここで取り込み領域(ゾーン1)の温度は100℃で、ゾーン2では180℃、ゾーン3では195℃まで上昇した。ゾーン4及びゾーン5は190℃で、ダイを190℃で加熱した。スクリューの回転速度は60回転/分であった。得られた均一な溶融物を押出物の形態で直径4mmのダイを用いて連続的に押出し、水浴中で30℃まで冷却した。これにより、5mmの厚さを有する均一に青に着色した熱可塑性ポリアミド押出物3.5kgが得られた。
【0110】
[実施例11]
3.5kgの熱可塑性ポリアミド6(オランダ、ヘレーンのDMSからAkulon K122という名称で市販されている)を、実施例5のカラーマスターバッチ0.1kgと、いずれの場合もペレットの形態で混合し、混合物をCollin(独国エベルスベルグ)製のZK25逆回転二軸押出機のゾーン1にホッパーにより連続的に添加し、配合した。ここで取り込み領域(ゾーン1)の温度は140℃で、ゾーン2では220℃、ゾーン3では235℃まで上昇した。ゾーン4及びゾーン5は230℃で、ダイを220℃で加熱した。スクリューの回転速度は60回転/分であった。得られた均一な溶融物を押出物の形態で直径4mmのダイを用いて連続的に押出し、水浴中で30℃まで冷却した。これにより4.5mmの厚さを有する均一に黒に着色した熱可塑性ポリアミド押出物3.5kgが得られた。
【0111】
[実施例12]
3.5kgの熱可塑性ポリアミド6(オランダ、ヘレーンのDMSからAkulon K122という名称で市販されている)を、実施例5のカラーマスターバッチ0.1kgと、いずれの場合もペレットの形態で混合し、混合物をホッパーによりEngel(オーストリア、シュベルベルク)製のEngel ES600/125射出成形機で連続的に処理した。ここで取り込み領域(ゾーン1)の温度は213℃で、ゾーン2では220℃、ゾーン3では235℃まで上昇した。ダイの温度は235℃であり、ゲート及びエジェクタを50℃で加熱した。内部鋳型圧力は370barであった。冷却時間35秒で、試験板を周期的(cylically)に成形し、全てが均一な黒の着色及び2.3GPaの弾性率を有し、着色していない材料と同等であった。
【手続補正書】
【提出日】2021-03-19
【手続補正1】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
以下を含む着色剤含有組成物
(D)少なくとも1種の着色剤、
(E)一般式(IV)の単位を含む少なくとも1種のシロキサン-ポリオキサミドコポリマー
【化1】
[式中、
は同一であっても異なってもよく、一価のSiC結合した任意に置換されていてもよい炭化水素基であって、これはヘテロ原子によって割り込まれていてもよく、
Yは同一であっても異なってもよく、二価の任意に置換されていてもよい1~40個の炭素原子を有する炭化水素基を表し、個々の炭素原子は酸素原子又は-NR-で置換されていてもよく、
Rは水素原子又は一価の任意に置換されていてもよい炭化水素基であり、
は、二価の任意に置換されていてもよい1~40個の炭素原子を有する炭化水素基であり、個々の炭素原子は酸素原子又は-NR’-で置換されていてもよく、
R’は水素原子又は一価の任意に置換されていてもよい炭化水素基であり、
は同一であっても異なってもよく、水素原子又は一価の任意に置換されていてもよい炭化水素基であり、これはヘテロ原子によって割り込まれていてもよく、
nは0又は1~1000の数であり、
pは0又は1~10の数である。]、及びまた
任意に(F)添加剤
であって、
第1の工程で一般式(I)の少なくとも1種のシロキサン(A)、
【化2】

[式中、
は同一であっても異なってもよく、一価のSiC結合した任意に置換されていてもよい炭化水素基であって、これはヘテロ原子によって割り込まれていてもよく、
は同一であっても異なってもよく、水素原子又は一価の任意に置換されていてもよい炭化水素基であって、これはヘテロ原子によって割り込まれていてもよく、
Yは同一であっても異なってもよく、二価の任意に置換されていてもよい1~40個の炭素原子を有する炭化水素基を表し、個々の炭素原子は酸素原子又は-NR-で置換されていてもよく、
Rは水素原子又は一価の任意に置換されていてもよい炭化水素基であり、
nは0又は1~1000の数であり、
pは0又は1~10の数である。]
以下の一般式の少なくとも1種の化合物(B)
NH-R -NR H (II)
[式中、
は、二価の任意に置換されていてもよい1~40個の炭素原子を有する炭化水素基であり、個々の炭素原子は酸素原子又は-NR’-で置換されていてもよく、
R’は水素原子又は一価の任意に置換されていてもよい炭化水素基であり、
は同一であっても異なってもよく、水素原子又は一価の任意に置換されていてもよい炭化水素基であり、これはヘテロ原子によって割り込まれていてもよい。]
(D)少なくとも1種の着色剤、
任意に以下の一般式の化合物(C)
NH-Y -SiR -[O-SiR -O-SiR -Y -NHR (III)
[式中、
は同一であっても異なってもよく、一価のSiC結合した任意に置換されていてもよい炭化水素基であって、これはヘテロ原子によって割り込まれていてもよく、
は同一であっても異なってもよく、水素原子又は一価の任意に置換されていてもよい炭化水素基であって、これはヘテロ原子によって割り込まれていてもよく、
は同一であっても異なってもよく、二価の任意に置換されていてもよい1~40個の炭素原子を有する炭化水素基であって、個々の炭素原子は酸素原子又は-NR”-によって置換されていてもよく、
R”は、水素原子又は一価の任意に置換されていてもよい炭化水素基であり、
mは、0又は1~1000の数である。]
及び
任意の添加剤(F)
を互いに混合し、反応させ、また
任意に第2の工程において、第1の工程で得られた組成物を、溶融させ、その後にペレット化し、
前記着色剤(D)が、成分(A)100重量部に基づいて、2~400重量部の量で使用される、方法により製造された、着色剤含有組成物
【請求項2】
以下を含むものであることを特徴とする、請求項1に記載の組成物。
(E)式(IV)の単位を含むコポリマー、
(D)顔料、及びまた
任意に(F)添加剤。
【請求項3】
前記コポリマー(E)が、サイズ排除クロマトグラフィー(SEC)によりTHF中において45℃で測定して、20000g/mol~1000000g/molの分子量(数平均)を有することを特徴とする、請求項1又は2に記載の組成物。
【請求項4】
着色剤含有組成物を製造するための方法であって、
第1の工程で一般式(I)の少なくとも1種のシロキサン(A)、
【化3】
[式中、
は同一であっても異なってもよく、一価のSiC結合した任意に置換されていてもよい炭化水素基であって、これはヘテロ原子によって割り込まれていてもよく、
は同一であっても異なってもよく、水素原子又は一価の任意に置換されていてもよい炭化水素基であって、これはヘテロ原子によって割り込まれていてもよく、
Yは同一であっても異なってもよく、二価の任意に置換されていてもよい1~40個の炭素原子を有する炭化水素基を表し、個々の炭素原子は酸素原子又は-NR-で置換されていてもよく、
Rは水素原子又は一価の任意に置換されていてもよい炭化水素基であり、
nは0又は1~1000の数であり、
pは0又は1~10の数である。]
以下の一般式の少なくとも1種の化合物(B)
NH-R-NRH (II)
[式中、
は、二価の任意に置換されていてもよい1~40個の炭素原子を有する炭化水素基であり、個々の炭素原子は酸素原子又は-NR’-で置換されていてもよく、
R’は水素原子又は一価の任意に置換されていてもよい炭化水素基であり、
は同一であっても異なってもよく、水素原子又は一価の任意に置換されていてもよい炭化水素基であり、これはヘテロ原子によって割り込まれていてもよい。]
(D)少なくとも1種の着色剤、
任意に以下の一般式の化合物(C)
NH-Y-SiR -[O-SiR -O-SiR -Y-NHR (III)
[式中、
は同一であっても異なってもよく、一価のSiC結合した任意に置換されていてもよい炭化水素基であって、これはヘテロ原子によって割り込まれていてもよく、
は同一であっても異なってもよく、水素原子又は一価の任意に置換されていてもよい炭化水素基であって、これはヘテロ原子によって割り込まれていてもよく、
は同一であっても異なってもよく、二価の任意に置換されていてもよい1~40個の炭素原子を有する炭化水素基であって、個々の炭素原子は酸素原子又は-NR”-によって置換されていてもよく、
R”は、水素原子又は一価の任意に置換されていてもよい炭化水素基であり、
mは、0又は1~1000の数である。]
及び
任意の添加剤(F)
を互いに混合し、反応させ、また
任意に第2の工程において、第1の工程で得られた組成物を、溶融させ、その後にペレット化し、
前記着色剤(D)が、成分(A)100重量部に基づいて、2~400重量部の量で使用される、方法。
【請求項5】
前記着色剤(D)が顔料を含むことを特徴とする、請求項4に記載の方法。
【請求項6】
第1の工程で前記着色剤(D)が成分(A)、(B)又は(C)の1種以上と混合されることを特徴とする、請求項4又は5に記載の方法。
【請求項7】
第2の工程での溶融が100~30000hPaの圧力下で50~250℃の温度で行われることを特徴とする、請求項4~のいずれか一項に記載の方法。
【請求項8】
ポリマー材料を、請求項1~3のいずれか一項に記載された着色剤含有組成物又は請求項4~のいずれか一項に記載のように製造された着色剤含有組成物と混合し、得られた混合物を溶融して均質化し、その後混合物を成形して冷却することにより、着色成形物品を製造する方法。
【請求項9】
用いられるポリマー材料が、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアミド、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、架橋ゴムをベースとする熱可塑性エラストマー、エチレン-酢酸ビニル、ポリヒドロキシブチレート及び/又はそれらのコポリマーもしくはその混合物、並びにポリスチレン、衝撃改質ポリスチレン、スチレン-アクリロニトリルコポリマー、アクリロニトリル-ブタジエン-スチレンコポリマー、ポリ塩化ビニル、ポリフッ化ビニリデン、エチレン-テトラフルオロエチレン(ETFE)、ポリメチルメタクリレート、ポリカーボネート、ポリアリールエーテルケトン、ポリアクリロニトリル、ポリエーテルイミド、ポリエチレンナフタレート、ポリエーテルスルホン、ポリイミド、ポリケトン、ポリオキシメチレン、ポリフェニレンスルフィド、ポリフェニレンスルホン、ポリスルホン、スチレン-ブタジエンゴム、アクリロニトリル-ブタジエンゴム、天然ゴム、及びそれらのコポリマー又は混合物であることを特徴とする、請求項に記載の方法。
【国際調査報告】