[发明专利]固体颜料制剂用于将复合纤维素/聚合物材料染色的用途

说明书

本发明涉及包含如下成分作为基本成分的固体颜料制剂用于将纤维素聚合物混合料或复合材料着色的用途：

(A)30重量％至90重量％的至少一种颜料，

和

(B)10重量％至70重量％的至少一种水溶性表面活性添加剂。

纤维素聚合物混合料或复合材料，特别是木素纤维素聚合物或木材聚合物或塑料混合料或复合材料(WPCs)具有木材和塑料二者的性能。它们还由于它们可以用回收来的原料生产而有利。它们可用于多种应用。实例是它们作为建筑构造工业中的结构元件，例如作为分隔墙、作为屋顶、作为地板、作为窗框和作为衬料，以及作为包装材料的用途。

混合料或复合材料中所用的纤维素粒子可具有不同的形态并因此具有从大约1-10毫米(屑)到0.1-1毫米(纤维)到0.01-0.1毫米(粉)的不同的最大粒径。纤维素粒子越细，聚合物基质对这些粒子的保持能力(holdingcapacity)越大，但该混合料或复合材料在相同方向上的拉伸强度降低。

木材是目前优选的纤维素材料，不仅是软木，例如松木和杉木，还包括硬木，例如橡木和枫木。其它植物材料同样可用，例如剑麻、亚麻、大麻、黄麻、棉和其它谷类的纤维、竹子、稻草、芦苇、椰纤维、香蕉纤维、亚麻碎片、稻壳和花生壳。

一般使用热塑性聚合物。优选的聚合物特别是聚乙烯、聚丙烯和聚氯乙烯，但要认识到，其它聚合物同样可用，例如ABS(丙烯腈和苯乙烯在丁二烯橡胶上的接枝共聚物)、ASA(苯乙烯和丙烯腈在聚丙烯酸烷基酯橡胶上的接枝共聚物)、SAN(苯乙烯-丙烯腈共聚物)和PU(聚氨酯)。

混合比通常为40重量％至95重量％纤维素粒子和5重量％至60重量％聚合物。

纤维素聚合物混合料或复合材料通常通过首先生产混合颗粒以平衡聚合物与纤维素粒子之间的密度差来生产。为了生产混合颗粒，首先将聚合物和纤维素粒子计量加入加热的混合器中，在此将聚合物熔融并与纤维素粒子混合。然后将该混合物在冷却混合器中粒化。随后挤出颗粒并可以通过注塑使其具有所需形状。

一般而言，使用添加剂来提高纤维素组分与聚合物组分之间的相容性和/或相间粘合性(例如马来酸改性的聚烯烃或异氰酸酯)或增强挤出的可加工性(例如树脂，蜡)。

此外通常使用添加剂改进该混合料或复合材料的工艺性能(拉伸强度、密度、挠性、冲击敏感性、热稳定性)以对其进行机械或化学保护，从而延长它们的有效寿命并提高它们的外观吸引力。这类添加剂可以是例如使聚合物基质膨胀的发泡剂、流动添加剂、热稳定剂、生物杀伤剂、杀虫剂、抗氧化剂、紫外线吸收剂、抗静电剂、阻燃剂、填料和色料。

已经知道多种将纤维素聚合物混合料或复合材料着色的方法。

DE-A-20 42 496描述了包含20重量％的C.I.颜料蓝15与蓝色活性染料的1∶1混合物或20重量％的仅所述颜料或染料和80重量％聚乙烯蜡的粒状色料浓缩物。将该浓缩物与木粉和聚合物组分混合，然后共同挤出。

WO-A-02/103113具有基于在表面上赋予木纹印迹的木粉的复合材料，其通过在挤出时添加颜料-烯烃母料与未指定的液体色料的组合制成。

US-A-2004/0076847公开了基于聚氯乙烯和已经用颜料水分散体着色的木粉的复合材料。优选指出的颜料包括金属氧化物颜料，例如氧化铁(III)和钛酸锰锑，以及铜酞菁。也提到用染料水溶液染色的可行性。

EP-A-888 870描述了基于具有低比例木纤维的透明复合材料的包装材料。其提到，该透明聚合物可以用染料溶液着色或木纤维可以用有色材料涂覆。

最后，US-A-2002/0040557公开了基于纤维素聚合物复合材料的用于搭迭(shingle)的建筑板，其通过压制纤维素纤维、聚合物、作为偶联剂的马来酸接枝聚烯烃、紫外线吸收剂、热稳定剂、氧化铁颜料、杀真菌剂和阻燃剂的混合物来生产。

生产着色纤维素聚合物混合料或复合材料的已知方式都没有采用包含颜料和水溶性表面活性添加剂并具有＞20重量％的颜料含量的固体颜料制剂。

本发明的目的是提供用于纤维素聚合物混合料或复合材料的有利着色的色料制剂。

我们已经发现，通过使用包含下列成分作为基本成分的固体颜料制剂将纤维素聚合物混合料或复合材料着色，实现了该目的：

(A)30重量％至90重量％的至少一种颜料，

和

(B)10重量％至70重量％的至少一种水溶性表面活性添加剂。