專利名稱：聚酯用色母粒的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于聚合物材料加工的色母粒(colorconcentrates)。具體地說，它涉及該母粒的組合物、采用該母粒加工聚合物材料的方法以及由此種母粒加工的聚合物制品。
背景技術(shù)：
聚酯，例如，聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT)和聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)是包裝-型用途使用的聚合物。此類材料可采用諸如注塑、薄膜擠出、片材擠出或吹塑之類的方法加工成容器、片材或其他包裝制品。由此種聚酯制成的制品公知具有諸如韌性、耐化學(xué)性和剛性之類的性能。聚酯可用于例如，瓶子、罐子、泡罩包裝或其他類似用途的領(lǐng)域。
聚酯的許多用途利用此種材料的優(yōu)異透明度。具體地說，PET被普遍用來制造充碳酸氣軟飲料瓶。但是，某些用途，盡管包括聚酯的其他有利性能，卻要求不透明和半透明，而不是透明。用于此類場合，可利用色母粒將著色劑結(jié)合到制品中使之變得不透明或著色。
然而據(jù)發(fā)現(xiàn)，聚酯，特別是PET，難以著色。例如，著色體系中的極少量殘留水也會在加工期間導(dǎo)致PET的水解降解。由于這樣的原因，一種給PET的著色方法涉及制備一種在結(jié)晶PET基中的彩色顏料母粒?；诮Y(jié)晶PET的母?？煞謩e干燥或者與純凈結(jié)晶PET摻混然后干燥，例如在約150℃，以減少最終聚酯材料中的水解降解。如果存在有任何基于未結(jié)晶PET的母粒，它們就必須在較低、效率較差的溫度下干燥，因為其軟化點為80℃(玻璃化轉(zhuǎn)變溫度)。
雖然，這樣的做法從理論上不失為一種色母粒干燥的滿意方法，但這樣的技術(shù)不方便而且成本高。結(jié)果，在該方法的實施中人們可能試圖走捷徑，從而導(dǎo)致干燥不完全和最終聚酯制品的降解。作為該方法的另一個困難，由于未結(jié)晶母粒在PET干燥溫度下可能互相粘連，故常常需要基于結(jié)晶PET的母粒，才能使粒料自由流入到進(jìn)料口中。這一額外步驟可能降低該方法的經(jīng)濟(jì)性。另外，粒料形式的聚酯基材料對多種顏料而言可能不是良好分散助劑，從而導(dǎo)致顏料在最終制品中的分散可能不是最佳。顏料的分散不良，據(jù)發(fā)現(xiàn)將在瓶子中將產(chǎn)生漩紋線(a/k/a“漩紋”)。
另一種給聚酯著色的方法可能是采用低熔體粘度的蠟狀材料(例如，鄰苯二甲酸十八烷基酯或石蠟)作為母?；?。此種體系描述在美國專利4,988,477中，在此將該文獻(xiàn)全部內(nèi)容收作參考。此種低熔體粘度材料也許能滿意地分散顏料，但卻會在進(jìn)料喉內(nèi)過早熔融，并在加工期間造成諸如阻塞流動或?qū)е侣輻U過度打滑之類的困難。
另一種方法描述在美國專利5,686,515中，在此將其公開內(nèi)容全部收作參考。該公開指出，聚酯的著色可通過采用包含著色劑與蠟分散劑和乙烯共聚物二者的組合的母粒配方來改進(jìn)。一種類似的概念描述在美國專利5,670,561中，在此將其全部內(nèi)容收作參考，其中該方法包括一種塑性色母粒，它包含低熔體粘度樹脂(例如，蠟)、乙烯共聚物(例如，乙烯-丙烯酸甲酯或乙烯-丙烯酸酯)以及著色劑。按照這兩項專利，著色效果可通過用蠟改進(jìn)顏料在母粒中的分散來改進(jìn)。另外，美國專利5,686,515指出，其母粒給聚酯提供珠光的外觀。盡管美國專利5,670,561和5,686,515提供某些改進(jìn)，但它們有加工兩種材料—蠟和乙烯共聚物—以制成著色劑的載體的復(fù)雜性。
聚酯加工領(lǐng)域的技術(shù)人員會優(yōu)選具有固體粒料的形式的色母粒，以操作和使用效率更高的材料，不需要干燥或者具有低吸濕率，能使著色劑很好地分散在PET中，要求低的聚酯加入率以達(dá)到所要求的均一不透明性和顏色，并且由于制造加工的簡化和原料成本合理，故使價格具有競爭力。
發(fā)明概述本發(fā)明涉及一種聚酯著色用母粒，它包含一種或多種共聚物和一種或多種著色劑。本發(fā)明還涉及利用本文公開的母粒著色聚酯材料的方法和由此制成的制品。
本發(fā)明的其他優(yōu)點將部分地在下文中給出，并部分地從說明中顯而易見或者可通過本發(fā)明的實施體會到。本發(fā)明的優(yōu)點將借助所附權(quán)利要求中具體指出的諸要素及其組合實現(xiàn)和達(dá)到。要知道，上面的一般描述和下面的詳細(xì)描述僅是范例和說明性質(zhì)的，因此不對所申請保護(hù)的本發(fā)明構(gòu)成限制。
附圖簡述

圖1描繪了用于將母粒下降(letting down)到基礎(chǔ)聚酯中的設(shè)備。
發(fā)明詳述本發(fā)明通過參照下面對本發(fā)明的詳述及其中包括的實施例以及附圖乃至前后的說明可更容易理解。還應(yīng)當(dāng)知道，本文使用的術(shù)語僅用于描述各個特定方面而已，不是用來加以限制。
必須指出，正如在說明和所附權(quán)利要求中使用的，單數(shù)形式“一種(“a”，“an”)”、和“該(the)”包括復(fù)數(shù)所指對象，除非上下文明確地另有所指。譬如，術(shù)語“一種芳族化合物”包括芳族化合物的混合物。
通常，范圍在本文中被表示為從“約”一個特定數(shù)值和/或到“約”另一特定數(shù)值。當(dāng)表達(dá)此種范圍時，另一個方面則包括從該特定數(shù)值和/或到該其他特定數(shù)值。類似地，當(dāng)數(shù)值表示為近似值，即采用先行詞“約”時，應(yīng)當(dāng)理解，這些特定數(shù)值構(gòu)成另一個方面。還應(yīng)理解，每個范圍的端點既具有相關(guān)于另一個端點的意義，也具有獨立于另一端點的意義。
在本說明中以及在下面的權(quán)利要求中，許多術(shù)語將規(guī)定為具有下列含義術(shù)語“共聚物”在本文中用來指在同一分子中包含兩種或更多種單體單元。該術(shù)語旨在涵蓋通常被稱之為共聚物、三元共聚物、嵌段共聚物、無規(guī)共聚物、交替共聚物、接枝共聚物以及其他類似術(shù)語。
術(shù)語“丙烯酸酯”在本文中用來指丙烯酸的酯或丙烯酸衍生物，如甲基丙烯酸的酯。
術(shù)語“甲基丙烯酸酯”在本文中用來指甲基丙烯酸的酯或甲基丙烯酸衍生物的酯。
術(shù)語“基礎(chǔ)聚酯”是指尚未加本發(fā)明著色劑材料的聚酯。所供應(yīng)的基礎(chǔ)聚酯可以加有一種或多種本領(lǐng)域技術(shù)人員會認(rèn)為是“著色劑”的添加劑，例如，二氧化鈦。然而，此種聚酯仍舊被視為“基礎(chǔ)聚酯”。
“聚酯組合物”是一種由基礎(chǔ)聚酯與本發(fā)明著色劑組成的組合物。
本發(fā)明通常涉及通過將色母粒(以下稱“母?！?進(jìn)入基礎(chǔ)聚酯中以使母粒通常分散到整個聚酯材料中來給聚酯材料著色的方法，也涉及由該著色的聚酯材料制造制品諸如模塑或擠塑制品的方法。本發(fā)明給制成的聚酯組合物及其制品提供前所未聞的改進(jìn)，以及在加工步驟中的改進(jìn)，例如，減少加工期間所用澆口的伸長和拉細(xì)，降低加工期間制造的制品的脆性，減少加工期間擠出螺桿的打滑從而導(dǎo)致更為一致的螺桿復(fù)位時間，并且由于加工期間PET剪切的減少，故提高了機筒溫度穩(wěn)定性。按照本發(fā)明，用本發(fā)明母粒著色的PET具有比以傳統(tǒng)方法著色的PET有更高的特性粘度(I.V.)，以及某些改進(jìn)的物理性能，例如，色含量(尤其是減少漩紋含量)、較高抗分層(destratification)能力、較低含濕和較結(jié)實和較美觀的澆口區(qū)域。由本發(fā)明聚酯組合物成形的制品也可具有這些性能。
作為一個主要方面，該母粒包含兩種主要組分一種或多種著色劑和一種或多種共聚物。
術(shù)語“共聚物”在這里用來指在同一分子中包含兩種或更多種單體單元的聚合物。該術(shù)語旨在涵蓋通常被稱之為共聚物、三元共聚物、嵌段共聚物、無規(guī)共聚物、交替共聚物、接枝共聚物以及其他類似術(shù)語的分子。
可用于本發(fā)明的著色劑包括顏料、染料或其他著色劑。已想到，實際上目前使用或?qū)黹_發(fā)的任何顏料或染料都可使用。顏料可以是有機或無機的。無機顏料的例子包括但不限于二氧化鈦、氧化鐵、氧化鋁、氧化鎂、硫化鋅、鈷、鎘、群青和碳黑。有機顏料的例子包括但不限于sulfium重晶石、偶氮顏料、縮合偶氮顏料、酞菁、喹吖啶酮、異吲哚啉酮、蒽醌和珠光(pearlene)型顏料。染料的例子包括但不限于quinopthalone、perinone、蒽醌、噻噸、硫靛、呫噸和香豆素。其他著色劑的例子包括但不限于，二氧化鈦、紅氧化鐵、鉻酸鉛、群青藍(lán)、鉬酸鉛橙、酞菁藍(lán)、喹吖啶酮、酞菁綠、紅色淀C顏料、黑色氧化鐵以及其他類似的著色劑。著色劑可單獨也可彼此組合起來使用。特別是，可使用混合物來提供所要求的顏色，正如本領(lǐng)域技術(shù)人員所了解的那樣。具體的著色劑或著色劑混合物對本發(fā)明并不關(guān)鍵。其他有用的著色劑乃是本領(lǐng)域技術(shù)人員清楚的。
用于本發(fā)明母粒的共聚物包括烯烴、丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯的共聚物。特別有用的共聚物可包括烯烴/丙烯酸酯共聚物、烯烴/甲基丙烯酸酯共聚物、其他類似的共聚物及其混合物。適合在這里使用的共聚物通常具有約0.2～約50g/10min的熔融指數(shù)，按照ASTM D-1238規(guī)定的程序測定。這些共聚物可采用聚合技術(shù)領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的程序制備。
共聚物的烯烴組分包含約2～約18個碳原子。在另一個方面，共聚物可包含約3、4、6、8、10、12、14、16和18個碳原子，其中這些數(shù)值中任何一個都可用作上限和下限，只要適當(dāng)。在另一個方面，烯烴組分可包含下列物質(zhì)之一或多種乙烯、丙烯或丁烯。在又一個方面，共聚物的烯烴組分可包含乙烯。在另一個方面，共聚物的烯烴組分可占到共聚物的約40～約99wt％或約70～約97wt％，或者約75～約95wt％。另外，烯烴組分可占到共聚物的約40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、95或99wt％，其中所列出的數(shù)值中任何一個都可用作上端點或下端點，只要適當(dāng)。
共聚物的丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯可包含丙烯酸烷基酯、甲基丙烯酸烷基酯或其組合，具有以下組成 其中R1是最高約8個碳原子的烷基基團(tuán)，優(yōu)選1～4個碳原子的烷基基團(tuán)，且R2是氫、甲基或乙基。丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯組分在共聚物中的含量可占到共聚物的約1～約60wt％，或約3～約30wt％，或者約5～約25wt％。進(jìn)而，丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯組分在共聚物組分中的含量可占到約1、3、5、7、10、15、20、25、30、35、40、45、50、55或60wt％，其中任何較小值都可用作下端點，而任何較大值可用作上端點，只要適當(dāng)。特別是，可使用的丙烯酸烷基酯可包含丙烯酸或甲基丙烯酸的甲基、乙基、丙基和丁基酯。本文所使用的丙烯酸或甲基丙烯酸酯組分在共聚物中的含量可根據(jù)包括烷基基團(tuán)在內(nèi)的丙烯酸酯總重量來確定。
可用于本發(fā)明的具體共聚物的例子包括但不限于，下列化合物當(dāng)中的一種或多種乙烯-丙烯酸甲酯共聚物(EMA)、乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物(EMMA)、乙烯-丙烯酸乙酯共聚物(EEA)、乙烯-甲基丙烯酸乙酯共聚物(EEMA)、乙烯-丙烯酸丁酯共聚物(EBA)、乙烯-甲基丙烯酸丁酯共聚物(EBMA)和其他類似的共聚物。再有，所使用的共聚物不包含EMA。
本發(fā)明的母粒還可包含其他材料，如一種或多種本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的的添加劑。此種添加劑例如包括但不限于熱穩(wěn)定劑、紫外穩(wěn)定劑、抗氧化劑、紫外線吸收劑、殺生物劑、增塑劑，或填料，如粘土、云母、滑石、陶瓷球、玻璃球、玻璃片等。諸如這些添加劑通常在加有母粒的最終聚酯材料中的用量較少的使用。在這里列舉的組分中，一種或多種添加劑的存在對計算母粒中或者加有母粒的聚酯組合物中所使用材料的重量百分?jǐn)?shù)時不考慮在內(nèi)。
在另一個方面，母粒不包含低熔體粘度樹脂。所謂“低熔體粘度樹脂”指的是美國專利5,670,561中詳細(xì)描述的那些材料，以及任何本領(lǐng)域技術(shù)人員認(rèn)為是可替代它們的材料。
母?？赏ㄟ^采用本領(lǐng)域技術(shù)人員普遍已知的方法，例如采用擠出機和密閉混合機(Banbury mixer)，將其主要組分，也就是，一種或多種著色劑和一種或多種共聚物以及任何添加劑混合在一起而制成。
按照本發(fā)明，僅使用兩種主要組分可大大簡化母粒的制造。例如，在除了烯烴共聚物和著色劑之外還使用蠟狀物質(zhì)作為分散劑的現(xiàn)有技術(shù)母粒(例如，美國專利5,686,477和5,670,561中公開的那些)中，蠟與著色劑先進(jìn)行預(yù)混合，然后再與共聚物摻混。這一額外步驟所帶來的復(fù)雜性比把著色劑簡單地加入到共聚物中產(chǎn)生更大困難?，F(xiàn)已出乎意料地發(fā)現(xiàn)，不需要蠟狀物質(zhì)作為分散劑，從而導(dǎo)致制造方法的經(jīng)濟(jì)性或本發(fā)明的改進(jìn)。
為將著色劑有效地分散到整個母粒中，將母粒分散到整個基礎(chǔ)塑料中和給基礎(chǔ)塑料著色，本發(fā)明母?？砂s20wt％～約80wt％共聚物和約80wt％～約20wt％著色劑。進(jìn)而，母?？砂s20wt％～約60wt％共聚物和約80wt％～約40wt％著色劑。再有，共聚物著色劑的比例可為約80∶20、70∶30、60∶40、50∶50、40∶60、30∶70或20∶80，其中所有數(shù)值一律以wt％為單位。再有，共聚物在色母粒中的含量大于25wt％，或者進(jìn)一步，大于約30wt％。
共聚物的熔流速率可具有約0.2～50g/10min。進(jìn)而，共聚物的熔流速率可為約0.2、0.5、1.5、10、15、20、25、30、35、40、45或50g/10min，其中任何較小的數(shù)值可用作下端點，而任何較大數(shù)值可用作上端點，只要適當(dāng)。
該母?？杉拥綄嶋H上任何聚酯材料中，以便使母粒分散到整個聚酯中并給聚酯著色。適用于本發(fā)明的聚酯包括但不限于聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)；用環(huán)己烷二甲醇改性的聚對苯二甲酸乙二醇酯(例如，PETG，Eastman化學(xué)公司(Kingsport，TN)供應(yīng))；聚對苯二甲酸1，4-亞環(huán)己基二亞甲基酯(PCT)；用乙二醇改性的聚對苯二甲酸1，4-亞環(huán)己基二亞甲基酯(例如，PCTG，Eastman化學(xué)公司供應(yīng))；用間苯二甲酸改性的聚對苯二甲酸1，4-亞環(huán)己基二亞甲基酯(PCTA)；聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)；聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT)；聚對苯二甲酸1，3-丙二醇酯(PTT)；聚碳酸酯(PC)；以及其他類似聚酯。具體的聚酯對本發(fā)明并不重要。其它合適的聚酯對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說是顯而易見的。
在另一個方面，該聚酯可以是結(jié)晶、部分結(jié)晶或未結(jié)晶的。
母粒在聚酯中的加入量可為約0.1～約10wt％或約1.0～約5.0wt％，或者約1.5～約3.0wt％。進(jìn)而，母粒的加入量可為約0.5、1、2、3、4、5或10wt％，其中任何較低數(shù)值可用作下端點，而任何較大數(shù)值可用作上端點，只要合適。母粒與聚酯的混合可通過在加工期間與聚酯預(yù)混合為干粒料摻混物，或者通過采用單獨的添加劑加料器，例如采用Movacolor Plastrac or Plastore生產(chǎn)的加料器，來實施。
用此種母粒著色的聚酯可采用任何已知的聚酯加工技術(shù)進(jìn)行加工，包括但不限于，注塑、注坯吹塑、注坯拉伸吹塑、擠坯吹塑、片材擠出、型材擠出、壓延或其他類似方法。
如上所述，最終著色的聚酯組合物以及用它成形的制品中的含濕量的降低乃是采用本發(fā)明所希望的結(jié)果。因此，在一個重要方面，用本發(fā)明母粒著色的最終聚酯組合物中的含濕量小于約0.1wt％。進(jìn)而，用本發(fā)明母粒著色的最終聚酯組合物中的含濕量小于約0.075wt％。如此程度降低的含濕量同樣也表現(xiàn)在由此種聚酯組合物成形的制品中。
適合用于將母粒加到基礎(chǔ)聚酯中并將聚酯擠出到模具中的設(shè)備被大致地描繪在圖1中。圖中畫出的設(shè)備包含一個或多個料斗10a和10b、擠出螺桿11、機筒12、澆口13和模具14。料斗連接著機筒12，后者連接模具14。澆口13控制從機筒到模具的通路的通斷。母粒和基礎(chǔ)聚酯粒料通常經(jīng)過分開的料斗10a和10b進(jìn)料，使得粒料落入到擠出螺桿11的螺桿內(nèi)的空間。擠出螺桿不斷轉(zhuǎn)動，螺桿沿軸線向右移動，而粒料沿軸向向左移動。機筒12備有加熱，使得母粒和聚酯粒料形成熱熔體。隨著擠出螺桿11的轉(zhuǎn)動，未熔融的粒料摩擦機筒12，因此變得越來越熱。擠出螺桿11的轉(zhuǎn)動一直到有足夠量的粒料向左移動從而形成足夠大體積熱熔體送入鄰近的澆口13。隨后，擠出螺桿11停止轉(zhuǎn)動，澆口13敞開，然后擠出螺桿11沿軸向向左平移推動熱熔體進(jìn)入到壓力下的模具14中。
就典型而言，模具14是產(chǎn)生一種所要求的模塑制品形狀的模具14。典型的制品包括但不限于例如塑料容器或其他模塑制品的塑料型坯。模塑此種形狀的技術(shù)乃是本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的。這里，有關(guān)模具14和模塑方法的進(jìn)一步細(xì)節(jié)就不需要贅述了。
按照本發(fā)明制造的制品可以是單層或者是多層的。多層制品可具有至少一層是包含按本發(fā)明制備的著色聚酯組合物的。
在制品是模塑型坯的具體工況中，型坯通常采用吹塑制成塑料容器。此類方法乃是本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的。
基礎(chǔ)聚酯的著色通常是在聚酯的排出以及在模塑或其他加工以制造制品的過程中完成的。在制品是型坯的具體工況中，最終模塑塑料容器的顏色質(zhì)量一般將取決于型坯的著色質(zhì)量。
通過將本發(fā)明色母粒加入到基礎(chǔ)聚酯中形成的組合物，與由以不含本文公開的共聚物的母粒著色的基礎(chǔ)聚酯所制備的組合物相比，表現(xiàn)出特性粘度的改進(jìn)。本領(lǐng)域技術(shù)人員知道，著色劑一般都降低聚酯材料的特性粘度，因為它導(dǎo)致水解降解。因此，本領(lǐng)域技術(shù)人員可預(yù)期，當(dāng)在聚酯中加入色母粒時含有顯著的特性粘度下降。然而，出乎意料的是，本發(fā)明色母粒降低基礎(chǔ)聚酯特性粘度的幅度比現(xiàn)有技術(shù)色母粒為小。具體地說，當(dāng)按照以往所公開的用量加入時，本發(fā)明色母粒所造成的基礎(chǔ)聚酯特性粘度的下降等于或小于0.04dL/g。例如，如果未著色基礎(chǔ)聚酯表現(xiàn)出0.7dL/g的特性粘度，則加入了本發(fā)明色母粒的基礎(chǔ)聚酯將表現(xiàn)出約0.66～約0.7dL/g的特性粘度。這與現(xiàn)有技術(shù)色母粒顯著不同，后者當(dāng)加入到相同類型基礎(chǔ)聚酯中時將導(dǎo)致較大特性粘度下降。
這里使用的特性粘度(I.V.)是指采用每100mL由60wt％苯酚和40wt％四氯乙烷組成的溶劑0.50g聚合物在25℃測定的粘度值。測定聚酯特性粘度的基本方法規(guī)定在ASTM方法D2857-95中，在此將其公開內(nèi)容全部收作參考。
本發(fā)明另一個方面包括利用共聚物本身作為“著色劑”以提供聚酯某種珠光效果。在這方面，基本上采用包含一種或多種烯烴/丙烯酸酯或烯烴/甲基丙烯酸酯共聚物的共聚物，不另加顏料或染料，以提供一種所希望的珠光外觀的不透明聚酯。為獲得此種聚酯，該聚酯可包含約2wt％～約40wt％共聚物或約5wt％～約35wt％共聚物，或者約10wt％～約25wt％共聚物。再有，該共聚物可包含約2、5、7、10、15、20、25、30、35或40wt％聚酯(全部為wt％)，其中任何較小值或較大值都可用作端點，只要適當(dāng)。
實驗給出下面實例的目的在于給本領(lǐng)域技術(shù)人員提供有關(guān)如何制造和評估這里所申請的制品、組合物和/或方法的完整公開和描述，旨在純粹作為本發(fā)明的范例而不擬限制本發(fā)明人的本發(fā)明內(nèi)容。有關(guān)數(shù)字(例如數(shù)量、溫度等)雖已力求準(zhǔn)確，但某些錯誤和偏差仍在所難免。除非另行指出，份數(shù)指重量份數(shù)，溫度以℃為單位或是環(huán)境溫度，壓力處于或接近大氣壓。
母粒在Werner and Pfleiderer出品的30mm雙螺桿擠出機上在230℃的溫度和16磅/小時(265℃和20磅/小時，對于含PET母粒而言)速率下制備。型坯是在Boy22注塑機上在285℃的溫度模塑的。瓶子在SBO 2/3(SIDEL出品)上吹塑。下面的所有百分?jǐn)?shù)一律指重量而言，除非另行指出。(注意，所有母粒均被制成包含25體積％二氧化鈦。)下面的實例中使用的二氧化鈦(TiO2)是DuPont Ti-Pure R-100 W-18(E.I.杜邦公司，Wilmington，DE)。制造瓶子使用的PET是Eastman化學(xué)公司出品的Eastapak9921W。該PET在注塑前先在150℃下干燥8小時。干燥的PET在干燥器中冷卻至60℃，然后在袋中與任何附加色母粒摻混。色母粒不進(jìn)行干燥。母粒加入到聚酯材料中后在最終瓶子中提供1.25％的TiO2含量。
對比例1不加著色劑的PET 9921W模塑成型坯，并吹塑成瓶子。瓶子的特性粘度是0.68。瓶子呈透明。
對比例2制造一種含50％PET 9921W和50％TiO2的母粒。PET 9921W與2.5％此種母粒進(jìn)行粒料摻混，模塑成型坯并吹塑成瓶子。瓶子的特性粘度是0.62。因此，基礎(chǔ)聚酯的特性粘度下降了0.06dL/g。瓶子呈不透明，但明顯可見漩紋。
實例1制造一種含40％EMAC SP2260(Eastman化學(xué)公司，Kingsport，TN)和60％TiO2的母粒。EMAC SP2260是乙烯與24％丙烯酸甲酯的共聚物，其熔體指數(shù)是2.1g/10min。PET 9921W與2.08％此種母粒進(jìn)行粒料摻混，模塑成型坯并吹塑成瓶子。瓶子的特性粘度是0.67。因此，采用本發(fā)明色母粒，基礎(chǔ)聚酯的特性粘度下降了0.01dL/g。瓶子呈不透明，無可見漩紋。
實例2制造一種含40％EMAC PLUS SP1305(Eastman化學(xué)公司，Kingsport，TN)和60％TiO2的母粒。EMACPLUS SP1305是乙烯與20％丙烯酸甲酯的共聚物，其熔體指數(shù)是2.0g/10min。PET 9921W與2.08％此種母粒進(jìn)行粒料摻混，模塑成型坯并吹塑成瓶子。瓶子的特性粘度是0.67。因此，采用本發(fā)明色母粒，基礎(chǔ)聚酯的特性粘度下降了0.01dL/g。瓶子呈不透明，無可見漩紋。
實例3
制造一種含40％EBACSP1802(Eastman化學(xué)公司)和60％TiO2的母粒。EBAC SP1802是乙烯與22.5％丙烯酸丁酯的共聚物，其熔體指數(shù)是0.5g/10min。PET 9921W與2.08％此種母粒進(jìn)行粒料摻混，模塑成型坯并吹塑成瓶子。瓶子的特性粘度是0.64。因此，采用本發(fā)明色母粒，基礎(chǔ)聚酯的特性粘度下降了0.04dL/g。瓶子呈不透明，無可見漩紋。
實例4PET 9921W與5％EMAC SP2260進(jìn)行粒料摻混，模塑成型坯并吹塑成瓶子。瓶子的特性粘度是0.66。因此，采用本發(fā)明色母粒，基礎(chǔ)聚酯的特性粘度下降了0.02dL/g。瓶子呈具有珠光外觀的半透明。
實例5和對比例3～6下面的實施例展示各種各樣市售著色添加劑的含濕量與本發(fā)明實例的比較。含濕是采用東芝濕度儀測定的。降低著色添加劑中的含水量以減少PET在加工期間水解降解的潛在危險是重要的。水解降解導(dǎo)致最終加工的瓶子的特性粘度下降。數(shù)據(jù)顯示，按照本發(fā)明制造的聚酯材料的含濕量低于用其他著色劑方法著色的聚酯。
表1含濕數(shù)值的比較

在此，將這里所援引的所有出版物全文收作參考。
本發(fā)明已具體地結(jié)合其各個方面做了詳細(xì)描述，但要知道，在不偏離本發(fā)明范圍的條件下還可有各種變化或修改方案。
權(quán)利要求
1.一種用于著色基礎(chǔ)聚酯的母粒，它包含a)一種或多種著色劑；和b)約20wt％～約80wt％一種或多種共聚物，它包含下列共聚物之一或多種烯烴/丙烯酸酯共聚物或烯烴/甲基丙烯酸酯共聚物；其中wt％以母粒的總重量計。
2.權(quán)利要求1的母粒，其中共聚物包含下列之一或多種EMA、EMMA、EEA、EBA或EBMA。
3.權(quán)利要求1的母粒，其中共聚物在母粒中的含量按母?？傊亓坑嫗榧s20wt％～約60wt％。
4.一種包含權(quán)利要求1母粒和基礎(chǔ)聚酯的聚酯組合物，其中母粒的量按組合物總重量計為約0.1wt％～約10wt％。
5.權(quán)利要求4的聚酯組合物，其中組合物中母粒的量按組合物總重量計為約1wt％～約5wt％。
6.權(quán)利要求4的聚酯組合物，其中組合物的含濕量按照組合物總重量計為低于約0.1wt％。
7.權(quán)利要求4的聚酯組合物，其中組合物的特性粘度比基礎(chǔ)聚酯的特性粘度低約0.04g/dL或更少。
8.權(quán)利要求4的聚酯組合物，其中共聚物的烯烴組分占到共聚物的約40wt％～約99wt％。
9.由權(quán)利要求4的聚酯組合物制備的模塑制品。
10.制備著色的聚酯組合物的方法，包括a.將一種色母粒加入到基礎(chǔ)聚酯材料中，其中母粒包含i.一種或多種著色劑；和ii.約20wt％～約80wt％的共聚物，該共聚物包含下列之一或多種烯烴/丙烯酸酯共聚物或烯烴/甲基丙烯酸酯共聚物，其中母粒的wt％按照共聚物與著色劑的總重量計。
11.權(quán)利要求10的方法，其中組合物的特性粘度比基礎(chǔ)聚酯的特性粘度低約0.04g/dL或更少。
12.權(quán)利要求10的方法，其中共聚物包含下列之一或多種EMA、EMMA、EEA、EBA或EBMA。
13.權(quán)利要求10的方法，其中共聚物在母粒中的量按母?？傊亓坑嫗榧s20wt％～約60wt％。
14.權(quán)利要求10的方法，其中母粒的量按照組合物總重量計為約0.1wt％～約10wt％。
15.權(quán)利要求10的方法，其中母粒的量按照組合物總重量計為約1wt％～約5wt％。
16.權(quán)利要求10的方法，其中組合物的含濕量按照組合物總重量計為低于約0.1wt％。
17.權(quán)利要求10的方法，其中共聚物的烯烴組分按共聚物總重量計為約40wt％～約99wt％。
18.權(quán)利要求10的方法，還包括將著色的聚酯組合物成形為模塑制品的步驟。
19.一種著色聚酯組合物的方法，主要由在基礎(chǔ)聚酯中加入一種共聚物從而提供著色的聚酯組合物構(gòu)成，該共聚物包含下列之一或多種EMA、EMMA、EEA、EBA或EBMA。
20.權(quán)利要求19的方法，其中共聚物加入量按組合物總重量計為約2wt％～約40wt％。
全文摘要
本發(fā)明涉及聚酯著色用母粒，它包含一種或多種共聚物和一種或多種著色劑。本發(fā)明還涉及采用本文公開的母粒對聚酯材料著色的方法以及由其制成的制品。
文檔編號C08J3/22GK1486338SQ02803766
公開日2004年3月31日 申請日期2002年1月15日 優(yōu)先權(quán)日2001年1月16日
發(fā)明者T·J·佩科里尼, A·E·雷爾, E·E·小夏普, T J 佩科里尼, 小夏普, 雷爾 申請人:伊斯曼化學(xué)公司