[发明专利]染成黑色的聚酰胺组合物、其制法和用途

说明书

本发明涉及染成黑色的聚酰胺组合物，其包含铬络合物形式的含铬偶氮染料和炭黑以及玻璃纤维，涉及这类聚酰胺组合物的制法以及涉及其用于制备可激光刻写和染成黑色的聚酰胺模制品的用途。

发明背景

本发明涉及黑色的聚酰胺组合物，其包含铬络合物形式的含铬偶氮染料和炭黑以及玻璃纤维，涉及这类聚酰胺组合物的制法以及涉及其用于制备黑色的可激光刻写的聚酰胺模制品的用途。

现有技术

聚酰胺是在世界范围内大规模生产的聚合物，不仅用于箔、纤维和模制品(加工材料)的主要应用领域，而且还用于各种其他目的。最广泛生产的聚酰胺是尼龙-6(聚己内酰胺)和尼龙6，6(尼龙，聚六亚甲基己二酰二胺)。大多数工业上重要的聚酰胺是具有高耐热性的半结晶或无定形热塑性聚合物。用于这些聚酰胺的着色和任何必要的进一步加工的温度很高：通常高于240℃，有时高于300℃。因此对所用着色剂——无论是颜料还是染料——的要求比对在较低温度下加工的聚合物(例如PVC或聚乙烯)的要求更严格。

染料，特别是在其用于半结晶聚酰胺时，易于不希望地迁移到着色模制品或纤维的表面。在模制品，特别是纤维的情况下，这导致染料的渗出，降低的耐摩擦性和与纤维接触的材料的变色。由于这种迁移，常规染料仅限于适用于聚酰胺的聚合物基质。相反，通常可以使用颜料而没有任何与迁移有关的困难。

用于热塑性塑料(特别是聚酰胺)的黑色着色的材料通常是仅表现出低迁移水平的炭黑(例如颜料黑7)或染料，例如溶剂黑7(苯胺黑)或溶剂黑5(苯胺黑)。

WO2015/036526记载了黑色热塑性模塑组合物，其包含选自苯乙烯共聚物、PMMA和其他聚甲基丙烯酸烷基酯、聚碳酸酯和聚酯碳酸酯的聚合物，以及炭黑颜料。

近年来，用于识别塑料模制品的激光刻写(Laser inscription)越来越重要，因为它比标签等替代工艺更具有成本效益。采用激光刻写的另一个原因是它是一种非常灵活的方法，它允许使用各种各样的刻写类型和刻写形式，并且还允许应用各种代码，例如QR码。激光刻写还提供了组件的永久刻写，因此与粘贴标签的不同之处在于不存在意外剥离的风险。

激光刻写的主要应用之一是在深色或黑色背景上应用浅色刻写。已证明成功用于这种类型的刻写的添加剂通过吸收激光能量引起聚合物基质的局部起泡。

特别广泛用于此目的的添加剂是炭黑，例如如EP-A-0-053-256或WO 94/12352中所述。这使得在黑色背景上经济有效地应用浅色、略带褐色的刻写。

炭黑同样广泛用作通用添加剂，用于聚酰胺的黑色着色，也用于聚酰胺的激光刻写。然而，炭黑着色的聚酰胺通常具有以下缺点：其表面粗糙并且其黑色不是特别强，并且在注塑方法的加工过程中的流动性能不是特别好。

炭黑通常在热塑性塑料如聚酰胺的着色中表现出良好的性能。然而，当用于半结晶聚合物时，它们充当成核剂，即当掺入熔融聚合物中时，它们增加了核的数量，从而影响结晶性能。在半结晶聚酰胺中使用炭黑导致由聚酰胺制备的部件的尺寸特性发生不希望的变化。这在需要高尺寸稳定性的用途中尤其是有问题的，例如在汽车领域中用于框架部件、覆盖元件等。

用于黑色聚酰胺的许多应用领域需要具有高光泽表面的产品，因为例如出于美学原因这些是消费者优选的。使用炭黑会导致入射在有色塑料表面上的光的散射，从而降低光泽。光的散射也使得颜色看起来更浅，因此炭黑不能用于制备浓黑的模制品。

使用有机染料苯胺黑(溶剂黑7-CAS：8005-02-5)已被证明是炭黑着色的成功替代品，因为这可以提供所述复合聚酰胺材料浓黑色、光滑表面以及良好流动性。用苯胺黑着色的缺点是激光可刻写性受到非常差的对比度的不利影响。