[发明专利]制造着色挤出制品的方法

说明书

本申请要求1995年9月28日提交的美国临时申请No.60/004.405的利益。

                           发明领域

本发明涉及从热塑性聚合物生产溶液染色的挤出制品的方法，其中每种着色剂包含在分开的色母料中并由分开的重力喂料器喂入挤出机。

                           发明背景

包括，但不限于，尼龙、聚丙烯和聚酯的热塑性聚合物被用于许多应用。通常该聚合物被熔融然后挤出成为例如成型的零件或纤维的制品。

对这些制品着色的一种方法是将它们以溶液染色，即，在挤出之前通过熔融掺混着色剂(颜料或染料)与热塑性聚合物。典型地，将这种着色剂以色母料形式加至热塑性聚合物中，其中需要在完成的制品中达到所希望的颜色的所有的颜料、染料(或其混合物)都分散在可熔融加工聚合物的聚合物母体中。用于该母料中的可熔融加工聚合物可以与要被着色的且用于制造着色的挤出制品的聚合物相同或不同。

色母料通常是粒料形式并通过重力喂料器引入挤出机。然而，色母料的线料也可被用于溶液染色挤出的制品(美国专利5439623，4919872，4848915，德国专利3523661和英国专利1119199)。

色母料有几种缺点。不完全重新配制色母料很难调整被挤出制品的颜色(如果以除去颜色为目的)。还有，对于挤出制品的每一种所希望的颜色都需要分开的母料。

                          发明概述

本发明提供一种改进的方法来制造溶液染色的挤出制品，其中每一着色剂都包含在分开的色母料中并且每一色母料通过分开的重力喂料器喂入挤出机。这样通过向挤出机加入相当少的不同比例的不同着色色母料就可以制造许多不同颜色的挤出制品。通过调整一个或多个色母料重力喂料器的流速可以容易地改正挤出制品中的颜色差错。

本发明的详细方法包括首先将热塑性聚合物喂入挤出机。这是要被着色的聚合物。接着(或同时)把至少两种不同着色的色母料喂入该挤出机。这些色母料的每一种都从分开的重力喂料器喂入并且每一色母料基本上由分散在大约30至大约99.9重量％可熔融加工聚合物母体中的大约0.1至大约70重量％的单一着色剂(颜料或染料)构成。该色母料和热塑性聚合物被熔融和混合以便形成可挤出的混合物。此混合物然后被挤出成为例如成型的零件或纤维的制品。

                      附图简述

图1是本发明优选实施例的简图。

                    附图的详细说明

图1显示本发明生产着色纤维的实施例。本领域任何熟练人员都会立即认识到通过此方法可以容易地生产出除纤维以外的其它挤出制品，例如成型的零件。

参考图1，排列着许多重力粒料喂料器2、4、6，一般是3-8个喂料器，以便通过传送管10喂料给挤出机8。每一重力粒料喂料器含有基本上由分散在至少一种可熔融加工聚合物的聚合物母体中的单一着色剂(颜料或染料)构成的色母料的粒料。该聚合物母体可以是多于一种的掺混的或共聚合的可熔融加工的聚合物。适用于这些单一着色的色母料的可熔融加工聚合物包括，但不限于，尼龙、聚丙烯、聚酯和其共聚物及掺混物。优选的可熔融加工聚合物是尼龙。最优选的是尼龙66，尼龙6，或其共聚物或掺混物。用于色母料中的可熔融加工聚合物可以与要被着色并用于制造挤出制品的热塑性聚合物相同或不同。

色母料粒料的尺寸和形状不是决定性的只要重力加料速度能被精确控制就行以便生产具有合格的颜色均匀性的挤出制品。一般的色母料粒料是圆柱形形状，大约0.098英寸直径×大约0.125英寸高。大约0.045英寸直径和0.05英寸高的微粒也能令人满意地使用。色母料粒料含有大约0.1至大约70重量％的颜料或染料和大约30至大约99.9重量％的聚合物母体(基于粒料的总重量)。该粒料还可以含有少量润滑剂、加工助剂、稳定剂，等等。然而，对于本发明最重要的是色母料粒料仅含有一种着色剂。否则，就不能实现本发明的全部利益(例如进行调整以便返回到要达到的颜色和从相当少的不同着色色母料制造许多不同的颜色)。

适于本方法的重力喂料器2，4，6应具有以每小时低于5磅的速率，优选每小时低于1磅的速率精确喂入粒料的能力，例如可从KTRONNorth America of Pitman.New Jersey买到的KQX喂料器。