顏料/樹脂組合物的製造方法、著色劑及著色方法
2023-07-14 07:54:06 2
專利名稱：顏料/樹脂組合物的製造方法、著色劑及著色方法
技術領域：
本發明涉及高效的顏料/樹脂組合物(含有圖像記錄劑用著色劑及除此以外的樹脂的著色劑等，以下相同)的製造方法，更詳細地說，本發明的目的在於提供顏料的分散性優異的顏料/樹脂組合物的合理化的製造方法、常用樹脂用著色劑、圖像記錄劑用著色劑、 使用這些著色劑的著色方法、圖像記錄方法、著色物品及記錄圖像。
背景技術：
一直以來，顏料/樹脂組合物廣泛使用通過使用乾燥粉末顏料作為顏料並使顏料著色於樹脂粒料表面而得到的著色劑、混合有顏料和分散劑的粉末狀或顆粒狀的著色劑、 通過將顏料分散於增塑劑而得到的糊狀著色劑、或者高濃度地混煉有顏料、樹脂及分散劑等的母料等。關於高濃度顏料分散體的母料，一般的方法是預先將乾燥粉末顏料和樹脂混合後，利用單螺杆擠出機、雙螺杆擠出機等多螺杆擠出機、捏合混煉機、密閉式混合機、雙輥混煉機、三輥混煉機等進行混煉。但是，暫時乾燥的顏料粉末含有大量粗大的二次凝聚粒子， 而將這些二次凝聚粒子再分散成一次粒子是非常困難的。因此，作為分散性優異的顏料/樹脂組合物，提出了通過使用衝洗器或捏合機等混煉機將顏料的水性濾餅或水性糊狀物和樹脂進行混煉、衝洗，使水性相的顏料移至樹脂相，之後將水除去，從而得到的圖像記錄劑用著色劑或塑料用著色劑(專利文獻1 3)。一般來說，對上述顏料的水性糊狀物和樹脂進行混煉、使水性相的顏料移至樹脂相、之後將水除去的顏料/樹脂組合物(著色劑)的製造方法為分批式的。因此，在這種方法中，從原料的加料(加入)或混合、混煉工序移至下面的工序時需要人手，而且加工時間也長，著色劑的生產效率差。現有技術文獻專利文獻專利文獻1 日本專利第四10945號公報專利文獻2 日本特公平07-096663號公報專利文獻3 日本專利第31082 號公報
發明內容
發明預解決的課題上述專利文獻所記載的方法由於是使用捏合機或衝洗器的分批式方法，因此生產量也受捏合機或衝洗器的大小的限制，難以應對生產量的增大等需要量的變化。另外，即使在生產工序上，從原料的加料(加入)或者混合、混煉工序移至下面的工序時也均需要人手，而且加工時間也長、生產效率差。用於解決課題的手段本發明人等為了解決上述課題進行了深入研究，結果在使用擠出混煉機製造含有顏料和熱熔融性樹脂的顏料/樹脂組合物時，對以含水物的狀態使用顏料、並隨熱熔融性樹脂粉末一起投入到擠出機中進行混煉的方法進行了研究。其結果發現，通過將含水狀態的顏料與熱熔融性樹脂粉末在擠出機中同時加熱和混煉，並使來自於顏料的水分從擠出機的排氣口以水及水蒸汽的形式釋放，通過使顏料在樹脂的熔融溫度以上的溫度下與樹脂混煉，顏料能夠容易地分散於樹脂中，從而完成本發明。該方法中，可以較現有技術縮短顏料與樹脂的加熱混煉時間，而且通過在原料的供給中使用定量供給裝置，能夠沒有顏料在裝置上附著地進行穩定的顏料/樹脂組合物 (著色劑)的連續生產，而且還能夠直接接於後續的工序(例如造粒工序等)，著色劑的生產效率提高，因此該方法具有經濟、節能、並且得到的著色劑中的顏料的分散也優異等的效^ οS卩，本發明提供一種顏料/樹脂組合物(著色劑)的製造方法，其特徵在於，將顏料和熱熔融性樹脂在為兩者總量的3 70質量％的水分的存在下連續地投入到具有至少 1個排氣口的擠出混煉機中，在上述樹脂的熔融溫度以上的溫度下進行混煉，一邊從上述排氣口將分離的水分及殘餘水分的水蒸汽排出，一邊在上述樹脂的熔融溫度以上的溫度下進行混煉，使顏料分散於熔融樹脂中。上述本發明中，優選在投入到擠出混煉機之前，在將含有水分的顏料和熱熔融性樹脂混合前、混合中或者混合後，通過加熱和/或減壓將水分除去，使顏料和熱熔融性樹脂的混合物的水分達到3 70質量優選熱熔融性樹脂為至少1種的聚合物或至少1種的聚合物合金；優選顏料為有彩色、黑色、白色的有機或無機顏料或填充顏料。另外，上述本發明中，優選擠出機為具有至少1個排氣口的單螺杆、雙螺杆或多螺杆擠出機；優選進一步使用混煉機對得到的顏料/樹脂組合物進行混煉、並根據需要進一步使用連續造粒機或連續製片機進行造粒或製成片材；優選上述混煉機為雙輥混煉機、三輥混煉機、捏合機、連續式開放輥煉機或擠出機；優選進一步添加分散劑、抗氧化劑、光穩定劑、紫外線吸收劑、紅外線吸收劑、抗靜電劑或它們的混合物。上述本發明中得到的顏料/樹脂組合物作為一般的(常用)樹脂的著色劑是有用的，特別是作為圖像記錄劑的著色劑也是有用的。上述本發明的常用樹脂用著色劑或圖像記錄劑用著色劑可以是高濃度地含有顏料的固體狀的著色劑，上述高濃度著色劑通過混煉或溶解在圖像記錄劑用樹脂、聚合物和/ 或單體中、使顏料分散、並進行微粒化處理，可以製成圖像記錄劑。該微粒化處理可以通過粉碎造粒法、懸浮聚合法、乳液分散法或噴霧造粒法來進行。另外，本發明還提供以使用上述常用樹脂用著色劑為特徵的常用樹脂的著色方法、及以通過該著色方法得到為特徵的著色物品、及以使用上述圖像記錄劑用著色劑為特徵的圖像記錄方法、及以通過該圖像記錄方法得到為特徵的記錄圖像。發明的效果如上所述，根據本發明，由於使用顏料的水性濾餅或顏料的水性漿料等作為顏料/ 樹脂組合物(著色劑)的顏料，因此不會引起由於顏料的乾燥及粉末化工序所導致的顏料的一次粒子的二次凝聚。另外，本發明的方法中，可以在不使用用衝洗器或捏合機進行衝洗時使用的有機
4溶劑的情況下使顏料從水相移至樹脂相。另外，本發明的方法中，即使是粉末的顏料，通過使其含有水，也能夠用作本發明的顏料/樹脂組合物的原料。即，本發明通過使粉末顏料含有水，顏料的1次粒子的表面成為被水分溼潤的狀態，水分作為顏料的分散助劑發揮作用，顏料從含水相移至樹脂相，從而能夠提供不含有顏料的粗大粒子(二次凝聚粒子)的、顏料的分散性優異的能夠用作常用樹脂用著色劑及圖像記錄劑用著色劑的顏料/樹脂組合物。另外，本發明的方法中，通過提高所用的顏料含水物的顏料濃度，能夠使顏料中所含的水分比以往的衝洗所用的顏料的水性濾餅更少。即使是很少的水分，由於其存在，顏料的一次粒子也不會發生牢固的二次凝聚，顏料以一次粒子的鬆軟的集合體的形式存在，通過利用擠出機進行加熱使顏料從水相移至樹脂相或者通過在作為分散助劑的水的作用下使顏料從含水相移至樹脂相，從而能夠提供不含有顏料的粗大粒子的、分散性優異的顏料/ 樹脂組合物。上述方法中，對於局部水分非常少的顏料含水物，認為即使顏料發生凝聚，其凝聚體在擠出機中、在加熱下內部的水分在排氣口處被壓力釋放、變成水蒸汽氣體而膨脹，顏料的二次凝聚粒子被破壞而分散成一次粒子，該分散的一次粒子的顏料分散及擴散於樹脂中。本發明中，通過加熱混煉使用具有至少1個排氣口的單螺杆、雙螺杆擠出機或多螺杆擠出機，與以往使用捏合機或衝洗器等的分批式生產不同，加熱混煉時間非常短，而且使用定量供給裝置，從而能夠進行顏料/樹脂組合物的連續生產。此外，能夠在後述的用於再分散的開放輥煉機連續混煉機等混煉機、製片機、粗粉碎機、制粒機、造粒機、儲存槽、包裝機等各種機器上直接連接本發明的混煉工序作為後續的工序，因此顏料/樹脂組合物的生產效率非常高。另外，本發明中，當使用雙螺杆擠出機作為擠出機時，為了雙螺杆擠出機進行的加熱混煉能夠高效地在短時間內結束，由於顏料的水性濾餅的水分或含水狀態的顏料與樹脂的混合物的水分較少者需要的水分的蒸發時間及所用的熱能較少，因此是有利的。
具體實施例方式下面舉出優選的實施方式進一步詳細地說明本發明。本發明的優選實施方式為常用樹脂的著色劑的用途及圖像記錄劑的著色劑的用途。[常用樹脂用著色劑的實施方式]本發明中，顏料的水性濾餅、顏料的水性漿料或含水的粉末顏料中的任一個與熱熔融性樹脂在混合之前或混合狀態下，將其水分調整為相當於兩者質量的3 70質量％、 優選為相當於約4 50質量％、更優選為相當於約4 25質量％。這樣的水分的調整可以根據壓濾機過濾工序中的水的擠壓率、通過利用箱型乾燥機、流動層乾燥機、減壓乾燥機等將水分除去的方法等來進行。在乾燥時，乾燥溫度優選低於樹脂的熔點。另外，在使用粉末顏料時，也有添加水分的情況。上文中，當含水量小於3質量％時，由於事先的乾燥過度、 顏料有凝聚傾向，並且在擠出機中在加熱下水分瞬間蒸發，作為分散助劑的水的作用變得不充分，顏料的分散變難。另一方面，當含水量超過70質量％時，當顏料含水物多時會變為漿料狀而難以注入到擠出機中。另外，即使能夠注入到擠出機中，混煉部的汽缸長度由擠出機決定，當水分增多時，在其範圍內難以使顏料樹脂混合液的溫度升高到樹脂熔融溫度，從而無法進行熔融混煉，並且衝洗也無法進行或者變得不充分。另外，在投入到擠出機之前的原料的混合時，可以對混合機的混合槽、攪拌機或混合體系進行加熱，使水分從原料混合物中蒸發，將原料混合物的水分調節至優選的水分。此時的加熱溫度優選低於樹脂的熔點。優選為50 95°C的溫度。調整了水分的顏料與樹脂分別單獨或者以混合物形式、使用定量供給機連續地投入到優選雙螺杆擠出機中。作為本發明中使用的擠出機，優選雙螺杆擠出機，作為雙螺杆擠出機，使用L/D為25以上者，優選使用L/D為30以上者。為了進行混煉，優選L/D大者。另外，雙螺杆擠出機的排氣口至少為1個、優選為2個以上。排氣口多者對於分離的熱水或殘餘的水分的水蒸發的放散是有利的，但排氣口的數量需要在考慮與混合物的混煉的平衡的基礎上決定。作為本發明中使用的顏料，可列舉出以往公知的有彩色及黑色 白色的顏料，可列舉出例如偶氮系、聚縮合偶氮系、甲亞胺系、蒽醌系、酞菁系、二酮吡咯並吡咯顏料、喹酞酮顏料、紫環酮·茈系、靛藍·硫靛藍系、二噁嗪系、喹吖酮系、異吲哚滿酮系、苯胺黑系、金屬絡合物顏料等有機顏料及氧化鈦系、氧化鐵系、尖晶石結構系等無機顏料，炭黑系顏料等。其中，特別優選親油性高的有機顏料。這些顏料優選為經微粒化的顏料。作為微粒化的方法，可列舉出例如(1)將顏料溶解於硫酸、使其析出到水中進行微粒化的方法；( 將顏料與食鹽、粘稠的液體一起混煉、磨碎，進行微細化的方法；C3)利用臺式或立式介質分散機將顏料分散、進行微細化的
方法等。本發明中，顏料/樹脂含水混合物中的水分並無特別限定，本發明中，為了使用雙螺杆擠出機能夠高效地在短時間內結束加熱混煉，由於顏料/樹脂含水混合物中的水分較少者在擠出機中需要的將顏料/樹脂含水混合物加熱到樹脂熔融溫度的升溫、水分的蒸發時間、熱能較少，因此是有利的。因此，有將用水潤溼了的顏料與樹脂製成混合物投入到擠出機中的情況和分別單獨計量後投入到擠出機的情況，投入到擠出機的階段中的顏料/樹脂含水混合物中的水分量相當於所述混合物的3 70質量％，優選水分為相當於約4 50質量％的量、更優選為相當於約4 25質量％的量。作為本發明中使用的粉末顏料，可列舉出炭黑系顏料，但在通常的有機顏料、無機顏料中，無法得到顏料的水性濾餅等的顏料也可以用作粉末顏料。作為本發明中使用的熱熔融性樹脂，可列舉出例如聚乙烯、聚丙烯、乙烯-丙烯的無規、嵌段或接枝共聚物、α -烯烴與乙烯或丙烯的共聚物、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、乙烯-丙烯酸甲酯共聚物、乙烯-丙烯酸乙酯共聚物、乙烯-丙烯酸丁酯共聚物、乙烯-丙烯酸共聚物等聚乙烯系共聚物或聚丙烯系共聚物，馬來酸酐改性聚丙烯、聚丁二烯、聚苯乙烯、 苯乙烯_(甲基)丙烯酸酯共聚物、苯乙烯-馬來酸酯共聚物、(甲基)丙烯酸酯聚合物及共聚物、苯乙烯-二烯系共聚物等加成聚合系樹脂、聚酯系樹脂、環氧系樹脂等縮合系樹脂及各種蠟類等。關於顏料與樹脂的使用比率，優選顏料相對於樹脂100質量份為1 900質量份。這裡，當顏料的使用量相對於每100質量份樹脂為11 300質量份時，能夠得到高濃度顏料著色組合物(母料)。上文中，當顏料小於1質量％時，顏料成分變得過低，對於作為著色劑使用是低效的、在經濟上也是不利的。另外，高濃度顏料著色組合物的熔融粘度降低、分散不充分，另一方面，當顏料超過900質量％時，作為分散介質的樹脂成分變得過少，由於顏料與樹脂的混煉，流動性消失，顏料以分散不充分的狀態從擠出機噴出，不適於作為著色劑。本發明中的顏料/樹脂含水混合物的製造方法可以使用通過公知的顏料含水物的製備方法得到的顏料含水物，但並無特別限定，例如作為優選的方法，可列舉出(1)將顏料濾餅與樹脂粉末或樹脂切片均勻地混合的方法；(2)在過濾前的顏料漿料中添加樹脂粉末或樹脂切片、均勻地混合，然後進行過濾的方法；(3)在偶氮顏料的情況下，在偶聯成分的溶液中添加樹脂粉末或樹脂切片進行偶聯、合成偶氮顏料的方法；(4)分別通過自動計量將顏料濾餅和樹脂粉末或樹脂切片注入到擠出機中進行混煉的方法；(5)在粉末顏料中添加水、使水分充分吸收並附著於顏料，向其中添加樹脂粉末或樹脂切片並均勻地進行混合的方法；和(6)在粉末顏料中充滿水蒸汽、使水分充分吸收並附著於顏料，向其中添加樹脂粉末或樹脂切片並均勻地進行混合的方法等。這些方法中，優選使用通過(1) C3)及(6)中的任一方法得到的顏料/樹脂含水混合物。本發明的顏料/樹脂組合物(常用樹脂用著色劑)的製造方法是如下的方法將如上述的含有3 70質量％的水分的顏料/樹脂含水混合物在具有至少1個排氣口的通氣式雙螺杆擠出機、單螺杆擠出機或多螺杆擠出機這樣的混煉機中連續地在熔融溫度下進行加熱混煉以使分離的熱水或殘餘水分的水蒸汽排出，使水相的顏料移至樹脂相中。上述的排氣口可朝上、橫向或朝下設置，但為了使分離的熱水排出，優選朝下或橫向。在製造本發明的顏料/樹脂組合物時，可使用混合機將調整了水分的顏料的含水物與樹脂混合，另外還可以一邊用帶加熱裝置的混合機將顏料的含水物與樹脂混合，一邊調節含水混合物的水分。使用定量供給機將調整了水分的顏料/樹脂含水混合物投入到雙螺杆擠出機等混煉機中。雙螺杆擠出混煉機的加熱器加熱溫度優選設定為70 150°C。混煉機中，在常壓下一邊進行加熱混煉一邊使樹脂熔融，使水相的顏料移至熔融樹脂相，將分離的水分或水蒸汽從擠出機的排氣口排出。除去了水分的混煉物在相同的混煉機中進一步混煉，使顏料微分散於樹脂中，然後將本發明的顏料/樹脂組合物(常用樹脂用著色劑)從擠出機的口模中擠出、利用冷卻帶等進行冷卻、利用制粒機或粉碎機製成切片。如此，根據本發明，可以連續、高效地生產樹脂用著色劑。此外，通過使用雙輥混煉機、三輥混煉機、捏合混煉機、連續式開放輥煉機混煉機或擠出混煉機等進一步對上述的樹脂用著色劑進行混煉，由於使混煉物中可能微量混存的不完全分散的顏料粒子完全地分散，因此可促進分散，得到分散性、鮮明性、透明性優異的本發明的樹脂用著色劑。另外，作為使用本發明的高濃度顏料著色劑得到樹脂用著色劑的方法，可列舉出以往公知的樹脂用著色劑的製造法。例如，混合本發明的高濃度顏料著色劑、樹脂及添加劑，同樣地使用雙輥混煉機、三輥混煉機、捏合混煉機、連續式開放輥煉機混煉機或擠出混煉機進行混煉，然後利用制粒機等製成切片，製成樹脂用著色劑。作為上述樹脂用著色劑中使用的樹脂，可列舉出一般的熱塑性樹脂。可列舉出例如選自聚乙烯系樹脂、聚丙烯系樹脂、聚(甲基)丙烯酸酯系樹脂、聚苯乙烯系樹脂、苯乙烯-丙烯腈系樹脂、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯系樹脂、聚氯乙烯系樹脂、聚偏氯乙烯系樹脂、 聚醋酸乙烯酯系樹脂、聚乙烯醇縮丁醛系樹脂、乙烯-醋酸乙烯酯系樹脂、乙烯-乙烯醇系樹脂、聚對苯二甲酸乙二醇酯樹脂(PET)、聚對苯二甲酸丁二醇酯樹脂(PBT)、液晶聚酯樹脂(LCP)、聚縮醛樹脂(POM)、聚醯胺樹脂(PA)、聚碳酸酯樹脂(PC)、聚氨酯樹脂及聚苯硫醚樹脂(PPQ等中的樹脂或2種以上的聚合物混合物或聚合物合金。此外，本發明的高濃度顏料著色劑可以通過公知的方法與環氧樹脂、蜜胺樹脂、不飽和聚酯樹脂等熱固化樹脂、蠟或乳液混煉，製成各種著色劑。以上的本發明中，可以進一步使用混煉機對得到的顏料/樹脂組合物進行混煉、 並根據需要進一步使用連續造粒機或連續製片機進行造粒或製成片材。上述混煉機可以是雙輥混煉機、三輥混煉機、捏合機、連續式開放輥煉機或擠出機。本發明的顏料/樹脂組合物中可以進一步添加分散劑、抗氧化劑、光穩定劑、紫外線吸收劑、紅外線吸收劑、抗靜電劑或它們的混合物。另外，本發明提供以通過上述方法得到為特徵的常用樹脂用著色劑。另外，本發明還提供以使用本發明的常用樹脂用著色劑為特徵的常用樹脂的著色方法及以通過該著色方法得到為特徵的著色物品。[圖像記錄劑用著色劑的實施方式]本發明中，顏料的水性濾餅、顏料的水性漿料或含水的粉末顏料中的任一個和熱熔融性樹脂在混合以前或混合狀態下，將其水分調整為相當於兩者質量的3 70質量％、 優選為相當於約4 50質量％、更優選為相當於約4 25質量％。這種水分的調整可根據壓濾機過濾工序中的水的擠壓率、利用箱型乾燥機、流動層乾燥機、減壓乾燥機等將水分除去的方法等來進行。在乾燥時，乾燥溫度優選低於樹脂的熔點。另外，使用粉末顏料時還有添加水分的情況。上文中，當含水量小於3質量％時，事先的乾燥過度、顏料有凝聚傾向， 另外在擠出機中在加熱下水分瞬間地蒸發，作為分散助劑的水的作用變得不充分，顏料的分散變難。另一方面，當含水量超過70質量％時，當顏料含水物多時變為漿料狀，難以注入到擠出機中。另外，即使能夠注入到擠出機中，混煉部的汽缸長度由擠出機決定，當水分增多時，在其範圍內難以使顏料樹脂混合液的溫度提高至樹脂熔融溫度，無法進行熔融混煉， 另外衝洗也無法進行或者變得不充分。另外，在投入到擠出機之前的原料的混合時，可以對混合機的混合槽、攪拌機或混合體系進行加熱，使水分從原料混合物中蒸發，將原料混合物的水分調節至優選的水分。此時的加熱溫度優選低於樹脂的熔點。優選為50 95°C的溫度。調整了水分的顏料和樹脂分別單獨或者製成混合物、使用定量供給機連續地投入到優選雙螺杆擠出機中。作為本發明中使用的擠出機，優選通氣式的雙螺杆擠出機；作為雙螺杆擠出機，使用L/D為25以上者，優選使用L/D為30以上者。為了進行混煉，優選L/ D大者。另外，雙螺杆擠出機的排氣口為了將分離的熱水或殘餘水分的水蒸汽排出，至少為 1個、優選為2個以上。排氣口多者對於水蒸發的放散是有利的，排氣口的數量需要在考慮與混合物的混煉的平衡的基礎上決定。上述的排氣口可朝上、橫向或朝下地設置，但為了分離的熱水的排出，優選朝下或橫向。作為本發明中使用的顏料，可列舉出以往公知的有彩色及黑色 白色的顏料，可列舉出例如偶氮系、聚縮合偶氮系、甲亞胺系、蒽醌系、酞菁系、二酮吡咯並吡咯顏料、喹酞酮顏料、紫環酮·茈系、靛藍·硫靛藍系、二噁嗪系、喹吖酮系、異吲哚滿酮系、苯胺黑系、金屬絡合物顏料等有機顏料及氧化鈦系、氧化鐵系、尖晶石結構系等無機顏料、炭黑系顏料等。其中，特別優選親油性高的有機顏料。這些顏料優選為經微粒化的顏料。作為微粒化的方法，可列舉出例如(1)將顏料溶解於硫酸、使其析出到水中而進行微粒化的方法；( 將顏料與食鹽、粘稠的液體一起進行混煉、磨碎，進行微細化的方法；C3)利用臺式或立式介質分散機分散顏料、進行微細化的方法等。本發明中，顏料/樹脂含水混合物中的水分並無特別限定，本發明中，由於使用雙螺杆擠出機能夠高效地在短時間內結束加熱混煉，因此當顏料/樹脂含水混合物中的水分少時，即使在擠出機中將顏料/樹脂含水混合物加熱到樹脂熔融溫度的升溫、水分的蒸發時間、熱能少時也可以完成，是有利的。因此，有將用水進行了潤溼的顏料和樹脂製成混合物投入到擠出機中的情況和分別單獨計量後投入到擠出機的情況，投入到擠出機的階段中的顏料/樹脂含水混合物中的水分為相當於該混合物的3 70質量％的量，優選水分為相當於約4 50質量％的量、更優選為相當於約4 25質量％的量。作為本發明中使用的粉末顏料，可列舉出炭黑系顏料， 但在通常的有機顏料、無機顏料中，無法得到顏料的水性濾餅等的物質也可用作粉末顏料。作為本發明中使用的樹脂，使用在以往公知的圖像記錄劑用著色劑中使用的樹脂，此外在製作高濃度的著色劑時，還可使用與其具有相容性的母料的載體樹脂等。可列舉出例如聚酯系樹脂、環氧系樹脂等縮合系樹脂、聚苯乙烯、苯乙烯_(甲基)丙烯酸酯共聚物、苯乙烯-馬來酸酯共聚物、(甲基)丙烯酸酯聚合物及共聚物、苯乙烯-二烯系共聚物、 聚乙烯系樹脂、聚丙烯系樹脂等加成聚合系樹脂及各種蠟類等。上述樹脂中優選熔點或軟化點為約150°C以下、優選為130°C以下的常溫下為固體的樹脂。顏料與樹脂成分的比例隨該圖像記錄劑用著色劑的目的的不同而不同，為高濃度著色劑時，顏料含量為20 70質量％，為顯影劑等圖像記錄劑時，顏料含量為1 20質量％。本發明的顏料/樹脂含水混合物的製造方法可使用通過公知的顏料/樹脂含水混合物的製備方法得到的顏料/樹脂含水混合物，並無特別限定，可列舉出例如(1)將顏料濾餅和樹脂粉末混合的方法(2)在過濾前的顏料漿料中添加樹脂粉末、均勻地混合，然後進行過濾的方法及(3)在為偶氮顏料時，在偶聯成分的溶液中添加樹脂粉末進行偶聯，合成偶氮顏料的方法等。優選使用通過⑴ (3)中的任一個方法得到的顏料/樹脂含水混合物。本發明的顏料/樹脂組合物(圖像記錄劑用著色劑)的製造方法為如下的方法 將如上文所述的含有3 70質量％的水分的顏料/樹脂含水混合物在如具有至少1個排氣口的雙螺杆擠出機、單螺杆擠出機或多螺杆擠出機等的混煉機中連續地在熔融溫度下進行加熱混煉，使水相的顏料移至樹脂相中。
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在製造本發明的顏料/樹脂組合物時，可以使用混合機混合調整了水分的顏料的含水物和樹脂，另外還可以一邊用帶有加熱裝置的混合機混合顏料的含水物和樹脂一邊調節含水混合物的水分。使用定量供給機將調整了水分的顏料/樹脂含水混合物投入到雙螺杆擠出機等混煉機中。雙螺杆擠出混煉機的加熱器加熱溫度優選設定為70 150°C。在混煉機中，一邊在常壓下進行加熱混煉一邊使樹脂熔融、使水相的顏料移至熔融樹脂相，將分離的水分或水蒸汽從擠出機的排氣口排出。將除去了水分的混煉物在相同的混煉機中進一步混煉， 使顏料微分散於樹脂中，將本發明的顏料/樹脂組合物(常用樹脂用著色劑)從擠出機的口模中擠出，利用冷卻帶等進行冷卻，利用制粒機或粉碎機製成切片。如此，本發明可以連續、高效地生產顏料/樹脂組合物(圖像記錄劑用著色劑)。 此外，通過使用雙輥混煉機、三輥混煉機、捏合混煉機、連續式混煉機、擠出混煉機來混煉上述的圖像記錄劑用著色劑，還能夠促進顏料的分散、得到鮮明性、透明性優異的圖像記錄劑用著色劑。作為使用本發明的高濃度顏料著色劑得到圖像記錄劑的方法，當然可列舉出以往公知的圖像記錄劑的製造方法。通過以下方法可以製造本發明的圖像記錄劑用著色劑(1)採用將本發明的高濃度顏料著色劑溶解於低聚物中、添加電荷控制劑進行縮合、粉碎分級的粉碎造粒法的方法；(2)採用將本發明的高濃度顏料著色劑溶解於單體中進行聚合的懸浮聚合法的方法；(3)在本發明的高濃度顏料著色劑中添加其他需要的樹脂、電荷控制劑，將添加有溶劑溶液或樹脂、電荷控制劑的熔融液乳液化、進行造粒的方法；及(4)在本發明的高濃度顏料著色劑中添加其他需要的樹脂、電荷控制劑，對添加有溶劑溶液或樹脂、電荷控制劑的熔融液進行噴霧造粒的方法。以上的本發明中，可以進一步使用混煉機對得到的的顏料/樹脂組合物進行混煉，並根據需要進一步使用連續造粒機或連續製片機進行造粒或製成片材。上述混煉機可以為雙輥混煉機、三輥混煉機、捏合機、連續式開放輥煉機或擠出機。可以在本發明的顏料/ 樹脂組合物中進一步添加分散劑、抗氧化劑、光穩定劑、紫外線吸收劑、紅外線吸收劑、抗靜電劑或它們的混合物。另外，本發明提供以通過上述方法得到為特徵的圖像記錄劑用著色劑。另外，本發明還提供以使用本發明的圖像記錄劑用著色劑為特徵的圖像記錄方法、及以通過該圖像記錄方法得到為特徵的記錄圖像。實施例以下舉出實施例進一步具體地說明本發明，但本發明並不限定於這些例子。需要說明的是，文中「份」或「 ％ 」是質量基準。[常用樹脂用著色劑的實施例⑴]實施例A-I (高濃度著色劑的製造和樹脂的著色)(1)使用亨舍爾混合機將在減壓下對銅酞菁藍顏料(C. I.顏料藍15:3、以下略稱為「PB15:3」)水性濾餅除去了水分的顏料含水物(顏料成分88%、水分12% )34. 1份及聚乙烯系樹脂(乙烯-α烯烴聚合物、熔點為約60°C、)65. 9份混合2分鐘，用定量供給機投入到具有3個排氣口的雙螺杆擠出機(L/D = 52)中。雙螺杆擠出機的加熱器溫度按照慢慢升高至60 140°C的方式傾斜地設定。投入混合物後，放置一段時間，水分從接近投入口的朝下的排氣口排出，水蒸汽從下一個排氣口噴出。水蒸汽幾乎不從接近於擠出機前端的口模的排氣口噴出。從口模擠出的高濃度著色劑用冷卻水槽冷卻、並用制粒機製成切片。 以下，將該高濃度著色劑稱作「藍色高濃度著色劑-1」。(2)將上述(1)中得到的藍色高濃度著色劑-1與聚丙烯(無規共聚物、MFR 30) 配合，使最終顏料濃度達到0. 3%，使用單螺杆擠出機進行混煉、製成切片。使用成型機對切片進行成型，結果得到藍色的鮮明的、透明的成型板。利用顯微鏡觀察該成型板的表面，結果顏料粒子微細地分散。實施例A-2 (高濃度著色劑的製造和樹脂的著色)(1)使用亨舍爾混合機將在減壓下對銅酞菁藍顏料(PB15:3)水性濾餅除去了水分的顏料含水物(顏料成分70%、水分30% )42. 9份及聚丙烯系樹脂(聚丙烯蠟、熔點為約87V ) 57. 1份混合2分鐘，用定量供給機投入到具有3個排氣口的雙螺杆擠出機(L/D =52)中。雙螺杆擠出機的加熱器溫度按照慢慢升高至60 140°C的方式傾斜地設定。投入混合的材料後，放置一段時間，水分從接近投入口的朝下的排氣口排出，水蒸汽從下一個排氣口噴出。水蒸汽幾乎不從接近於擠出機前端的口模的排氣口噴出。從口模擠出的高濃度著色劑用冷卻水槽冷卻、並用制粒機製成切片。利用開放輥煉機連續混煉機對得到的著色切片進行混煉，得到藍色高濃度著色劑。以下，將該藍色高濃度著色劑稱作「藍色高濃度著色劑_2」。(2)將上述(1)中得到的藍色高濃度著色劑-2與聚丙烯(無規共聚物、MFR 30) 配合，使最終顏料濃度達到0. 3%，使用單螺杆擠出機進行混煉、製成切片。使用成型機對切片進行成型，結果得到藍色的鮮明的、透明的成型板。利用顯微鏡觀察該成型板的表面，結果顏料粒子微細地分散。實施例A-3 5 (高濃度著色劑的製造和樹脂的著色)按照實施例A-2中所述的方法，代替實施例A-2中所用的材料，使用下述表A_1所記載的材料，分別製作高濃度著色劑。喹吖酮顏料的含水物及單偶氮系黃色顏料的含水物通過在減壓下從各顏料的水性濾餅中將水分除去來製備，炭黑顏料的含水物通過在密閉容器中利用水蒸汽使炭黑顏料潤溼來製備。此外，PR122、PY74、PBK7與PB15:3同樣地表示各色指數的顏料的序號。表 A-I
權利要求
1.一種顏料/樹脂組合物的製造方法，其特徵在於，將顏料和熱熔融性樹脂在為兩者總量的3 70質量％的水分的存在下連續地投入到具有至少1個排氣口的擠出混煉機中， 在所述樹脂的熔融溫度以上的溫度下進行混煉，一邊從所述排氣口將分離的水分及殘餘水分的水蒸汽排出，一邊在所述樹脂的熔融溫度以上的溫度下進行混煉，使顏料分散於熔融樹脂中。
2.根據權利要求1所述的顏料/樹脂組合物的製造方法，其中，在投入到擠出混煉機之前，在將含有水分的顏料和熱熔融性樹脂混合前、混合中或混合後，通過加熱和/或減壓將水分除去，使顏料與熱熔融性樹脂的混合物的水分為3 70質量％。
3.根據權利要求1所述的顏料/樹脂組合物的製造方法，其中，熱熔融性樹脂為至少1 種的聚合物或至少1種的聚合物合金。
4.根據權利要求1 3中任一項所述的顏料/樹脂組合物的製造方法，其中，顏料為有彩色、黑色、白色的有機或無機顏料或填充顏料。
5.根據權利要求1 4中任一項所述的顏料/樹脂組合物的製造方法，其中，擠出機為具有至少1個排氣口的單螺杆、雙螺杆或多螺杆擠出機。
6.根據權利要求1 5中任一項所述的顏料/樹脂組合物的製造方法，其中，進一步使用混煉機對得到的顏料/樹脂組合物進行混煉，並根據需要進一步使用連續造粒機或連續製片機進行造粒或製成片材。
7.根據權利要求6所述的顏料/樹脂組合物的製造方法，其中，混煉機為雙輥混煉機、 三輥混煉機、捏合機、連續式開放輥煉機或擠出機。
8.根據權利要求1 7中任一項所述的顏料/樹脂組合物的製造方法，其中，進一步添加分散劑、抗氧化劑、光穩定劑、紫外線吸收劑、紅外線吸收劑、抗靜電劑或它們的混合物。
9.根據權利要求1 8中任一項所述的製造方法及以通過該方法得到為特徵的常用樹脂用著色劑，其中，顏料/樹脂組合物為常用樹脂用著色劑。
10.根據權利要求1 8中任一項所述的製造方法及以通過該方法得到為特徵的圖像記錄劑用著色劑，其中，顏料/樹脂組合物為圖像記錄劑用著色劑。
11.根據權利要求9或10所述的常用樹脂用著色劑或圖像記錄劑用著色劑，它們為高濃度地含有顏料的固體狀的著色劑。
12.—種圖像記錄劑的製造方法及通過該方法得到的微粒化圖像記錄劑，所述圖像記錄劑的製造方法的特徵在於，將權利要求11所述的高濃度圖像記錄劑用著色劑混煉或溶解到圖像記錄劑用樹脂、聚合物和/或單體中、使顏料分散，進行微粒化處理。
13.根據權利要求12所述的圖像記錄劑的製造方法，其中，微粒化處理為粉碎造粒法、 懸浮聚合法、乳液分散法或噴霧造粒法。
14.一種常用樹脂的著色方法及以通過該著色方法得到為特徵的著色物品，所述常用樹脂的著色方法的特徵在於，使用權利要求9所述的常用樹脂用著色劑。
15.一種圖像記錄方法及以通過該圖像記錄方法得到為特徵的記錄圖像，所述圖像記錄方法的特徵在於，使用權利要求10所述的圖像記錄劑用著色劑。
全文摘要
本發明涉及一種顏料/樹脂組合物的製造方法、著色劑和著色方法，所述顏料/樹脂組合物的製造方法的特徵在於，將顏料和熱熔融性樹脂在為兩者總量的3～70質量％的水分的存在下連續地投入到具有至少1個排氣口的擠出混煉機中，在上述樹脂的熔融溫度以上的溫度下進行混煉，一邊從上述排氣口將分離的水分及殘餘水分的水蒸汽排出，一邊在上述樹脂的熔融溫度以上的溫度下進行混煉，使顏料分散於熔融樹脂中。根據上述本發明，能夠提供顏料/樹脂組合物的製造方法、著色劑及著色方法，通過該顏料/樹脂組合物的製造方法能夠彈性地應對需要量的增大地生產對塑料的著色或圖像記錄劑的著色有用的著色劑，而且通過進一步包含從加料、混煉開始的後續工序，能夠提高生產效率、縮短加工時間、節省人力並實現合理化。
文檔編號C09B67/20GK102203679SQ20098014336
公開日2011年9月28日 申請日期2009年10月29日 優先權日2008年10月30日
發明者中村道衛, 小川伸一, 山元一郎, 山本公, 早田茂, 田卷嶽, 甲斐智, 神原行雄, 芝田正之, 金納雅之 申請人:大日精化工業株式會社