ES2290635T3 - Composicion de pigmento y su uso en plasticos. - Google Patents
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Abstract
Una composición de pigmento que comprende (a) 50 a 95% en peso de una ftalocianina, (b) 1 a 45% en peso de una ftalocianina halogenada que tiene de 1 a 9 sustituyentes de halógeno, el número medio de los sustituyentes es 2, 0 a 4, 0, y (c) 0, 1 a 10% en peso de un (unos) derivado(s) de ftalocianina representado(s) por la fórmula (1) y/o la fórmula (2), P-(X)m (1) en donde P representa una estructura de ftalocianina, X representa un grupo alquilo que tiene de 12 a 18 átomos de carbono, un grupo alcoxi que tiene de 12 a 18 átomos de carbono, -SO2NHR, -SO2NR2, -NR2, -CONR2, -CONHR o -SR, en donde cada R es igual o diferente y representa un grupo alquilo que tiene de 12 a 18 átomos de carbono o un grupo alquenilo que tiene de 12 a 18 átomos de carbono, y m es un número entero de 1 a 4, en donde P representa una estructura de ftalocianina, cada Y es igual o diferente y representa un átomo de hidrógeno o un átomo de halógeno, y n es un número entero de 1 a 4.
Description
Composición de pigmento y su uso en
plásticos.
La presente invención se refiere a una
composición de pigmento para colorear. Específicamente, se refiere
a un colorante formado de un pigmento de ftalocianina como
ingrediente colorante principal y un artículo moldeado de plástico
que está coloreado con el colorante anterior y se alabea o deforma
poco.
Los pigmentos de ftalocianina usados como
colorantes para un plástico tienen rasgos característicos tales
como resistencia a la luz, resistencia al calor, resistencia a la
transferibilidad, una tonalidad transparente y capacidad de teñido
alta. Sin embargo, cuando el pigmento de ftalocianina se usa para
colorear una resina termoplástica que tiene parcialmente
cristalinidad, tal como una poliolefina o tereftalato de
polietileno, el pigmento de ftalocianina ejerce una influencia
sobre la cristalinidad o dirección de cristalización de la resina
durante el moldeo. Como resultado, un artículo moldeado de plástico
se alabea o deforma. Se piensa que esto es porque el pigmento de
ftalocianina se comporta como un agente de cristalización para la
resina.
Para mejorar el alabeado o deformación de un
artículo moldeado de plástico, los fabricantes del moldeado están
intentando la optimización de la fabricación por medio del cambio de
las condiciones del procedimiento tales como la temperatura de
moldeado, la presión de inyección, o el tiempo de enfriamiento. Sin
embargo, el coeficiente de contracción varía dependiendo de la
clase de resina, el colorante, el aditivo y el tamaño o forma del
artículo moldeado de forma que es difícil establecer las
condiciones del procedimiento considerando el alabeado o la
deformación. En muchos casos, el ciclo del moldeado se retarda lo
que empeora la productividad.
Como otro medio para mejorar el alabeado o la
deformación, se añade un agente de cristalización potente (un
agente de núcleo cristalino, un agente formador del núcleo o un
agente acelerador de la cristalización). La adición del agente de
cristalización tiene la función de generar rápidamente un cristal
fino ya que el componente que llegará a ser el núcleo cristalino se
añade en gran cantidad. De forma semejante, tiene el efecto de
disminuir la influencia del pigmento de ftalocianina sobre la
contracción. Además, se sabe que el uso de un agente de
cristalización puede acortar el ciclo de moldeado e introducir una
mejora en la rigidez o la transparencia. Como un agente de
cristalización, por ejemplo, se ha usado un carboxilato metálico tal
como benzoato de sodio, benzoato de
4-terc-butilaluminio o adipato de
sodio, un fosfato de metal ácido tal como
bis(4-terc-butilfenil)fosfato
de sodio o
2,2'-metilenbis(4,6-di-terc-butilfenil)fosfato
de sodio o un agente tipo acetal de sorbitol tal como sorbitol de
dibencilideno o bis(metilbenciliden)sorbitol. Sin
embargo, el agente de cristalización tiene un efecto insuficiente
sobre el alabeado o la deformación.
Además, se han estudiado métodos en los que se
modifica un pigmento para que no funcione como un núcleo cristalino.
Se han llevado a cabo intentos para cambiar la forma del cristal,
el diámetro de partícula o la forma del pigmento, para modificar la
superficie del pigmento añadiendo un derivado del pigmento
(compuestos de materia colorante orgánicos) obtenido introduciendo
una variedad de sustituyentes en el esqueleto del pigmento y para
modificar la superficie de un pigmento por tratamiento de la
superficie del pigmento con la resina o un agente de acoplamiento de
silano.
Los documentos
JP-A-04-376232,
JP-A-57-155242 y
JP-A-58-125752
describen métodos que cambian la forma del cristal, el diámetro de
la partícula o la forma del pigmento. Sin embargo, ninguno de ellos
obtiene un efecto suficiente. Además, un cambio en la forma del
cristal, el diámetro de la partícula o la forma del pigmento ejerce
una influencia sobre las propiedades inherentes del pigmento, tales
como la tonalidad, dispersabilidad, la capacidad de teñido,
resistencia al calor y resistencia a la luz.
Como un método para mejorar el alabeado o
deformación del pigmento de la ftalocianina, hay un método descrito
en Journal of the Japan Society of Colour Material (2003), Vol. 76,
p. 97, en el que un número específico de átomo(s)
de halógeno se introducen dentro de la estructura de ftalocianina. Este método mejora el alabeado o deformación pero elimina las propiedades inherentes del pigmento de ftalocianina tales como la gran fuerza de teñido o la gran transparencia y también cambia mucho su tonalidad.
de halógeno se introducen dentro de la estructura de ftalocianina. Este método mejora el alabeado o deformación pero elimina las propiedades inherentes del pigmento de ftalocianina tales como la gran fuerza de teñido o la gran transparencia y también cambia mucho su tonalidad.
Los documentos
JP-A-53-7185 y
JP-A-03-12432
describen los derivados de metilftalimida como un método para
modificar la superficie del pigmento mediante el uso del llamado
derivado del pigmento obtenido introduciendo un sustituyente dentro
de la estructura del pigmento con el propósito de mejorar el
alabeado o deformación. Esta invención mejora el alabeado o
deformación hasta cierto punto. Sin embargo, la mejoría no es
suficiente. Más aún, cuando el derivado del pigmento se añade en la
cantidad requerida para mejorar el alabeado, la transferencia del
color empeora, así que el método mencionado anteriormente no se ha
aplicado todavía para usos prácticos.
Se lleva a cabo un tratamiento de la superficie
del pigmento con un silano orgánico o un titanio orgánico y un
recubrimiento de la superficie del pigmento con una resina
termoplástica como un método para modificar la superficie del
pigmento con un material diferente que el derivado del pigmento. El
documento
JP-A-05-194873
describe que la superficie del pigmento se modifica con un polímero
formado de una sal de amonio de peso molecular alto soluble en agua
con la presencia conjunta de un ácido sulfónico que tiene un residuo
del pigmento orgánico y el polímero. Sin embargo, el efecto es
insuficiente en cada método.
Es un objeto de la presente invención
proporcionar una composición de pigmento que contiene una
ftalocianina cuya composición de pigmento, cuando se usa para
colorear un plástico, puede proporcionar un artículo moldeado libre
de alabeado o deformación sin disminuir las excelentes propiedades
de la ftalocianina como colorante, y un colorante obtenido del
mismo.
Según la presente invención, se proporciona una
composición de pigmento compuesto de 50 a 95% en peso de una
ftalocianina, 1 a 45% en peso de una ftalocianina halogenada en la
que el número de sustituyentes de átomo de halógeno es 1 a 9 y el
número medio de los sustituyentes es 2,0 a 4,0, y 0,1 a 10% en peso
de un derivado de ftalocianina representado por la fórmula (1) o la
fórmula (2),
(1)P-(X)m
en donde P representa una
estructura de ftalocianina, X representa un grupo alquilo que tiene
de 12 a 18 átomos de carbono, un grupo alcoxi que tiene de 12 a 18
átomos de carbono, -SO_{2}NHR, -SO_{2}NR_{2}, -NR_{2},
-CONR_{2}, -CONHR o -SR (en donde R representa un grupo alquilo
que tiene de 12 a 18 átomos de carbono o un grupo alquenilo que
tiene de 12 a 18 átomos de carbono), y m es un número entero de 1 a
4,
en donde P representa una
estructura de ftalocianina, Y es un átomo de hidrógeno o un átomo de
halógeno, y n es un número entero de 1 a
4.
Según la presente invención, además, se
proporciona un colorante para un plástico formado de la composición
de pigmento anteriormente descrita.
Según la presente invención, además, se
proporciona un colorante en polvo compuesto de la composición de
pigmento anteriormente descrita y un carboxilato de metal alifático
o un carboxilato de metal aromático.
Según la presente invención, además, se
proporciona un colorante obtenido componiendo el pigmento
anteriormente descrito a una concentración alta con un
plástico.
Según la presente invención, además, se
proporciona un colorante según lo anterior, en donde el plástico es
una poliolefina.
Según la presente invención, además, se
proporciona un artículo moldeado obtenido por composición del
colorante anteriormente descrito con un plástico.
La presente invención se explicará en detalle
aquí a continuación. La ftalocianina usada en la presente invención
es una ftalocianina libre de metal o una ftalocianina de metal tal
como una ftalocianina de cobre o una ftalocianina de aluminio. La
presencia o ausencia de un metal central y el tipo de ftalocianina
no está especialmente limitado.
La misma ftalocianina anterior puede usarse para
la estructura de ftalocianina (P) de la fórmula (1) o la fórmula
(2) en la presente invención.
El procedimiento para producir la ftalocianina
halogenada usada en la presente invención se selecciona generalmente
de los procedimientos de producción conocidos para ftalocianinas
halogenadas, y no está especialmente limitado siempre que el número
de sustituyentes de átomos de halógeno sea de 1 a 9 y el número
medio de los sustituyentes sea de 2,0 a 4,0. Ejemplos del
procedimiento de producción incluyen un procedimiento de producción
en el que un ácido ftálico halogenado que tiene un sustituyente de
átomo de halógeno introducido en él se usa para sintetizar una
ftalocianina halogenada bruta, un procedimiento AlCl_{3}/NaCl en
el que el átomo de halógeno se introduce en una ftalocianina bruta
en una sal fundida de cloruro de aluminio o cloruro de aluminio y
una sal común y un procedimiento de producción en el que un
ftalonitrilo halogenado se usa para sintetizar una ftalocianina
halogenada bruta. De lo anterior, una ftalocianina halogenada
obtenida por el procedimiento AlCl_{3}/NaCl es excelente para el
efecto de mejora del alabeado en relación con las ftalocianinas
halogenadas obtenidas por otros procedimientos, de manera que el
procedimiento AlCl_{3}/NaCl es más preferible. El número medio de
sustituyentes de halógeno se ajusta controlando la cantidad de
halógeno que se introduce. La cantidad del halógeno que se
introduce difiere dependiendo del procedimiento de producción,
equipo y condiciones de reacción. Cuando la cantidad de halógeno es
pequeña, el número medio de sustituyentes halógeno es pequeño.
Cuando la cantidad de halógeno es grande, el número medio de
sustituyentes de halógeno es grande. Cuando la cantidad de halógeno
es demasiado pequeña, no es deseable en relación al efecto de mejora
del alabeado. Cuando la cantidad de halógeno es demasiado grande,
es indeseable, el efecto de mejora del alabeado o la tonalidad es
malo. La cantidad de halógeno se ajusta preferiblemente de forma
que el número medio de los sustituyentes de halógeno sea de 2,0 a
4,0.
La ftalocianina halogenada puede usarse tal como
está, aunque se prefiere convertir la forma cristalina de la misma
a una forma amorfa para disminuir adicionalmente el comportamiento
de la misma como un agente de núcleo. Por ejemplo, la conversión
anterior puede llevarse a cabo por un método conocido tal como un
tratamiento por un método de empastado de ácido usando ácido
sulfúrico.
La forma de la ftalocianina halogenada no está
limitada en la presente invención. La ftalocianina halogenada puede
usarse en la forma de un polvo o en una pasta acuosa según un
procedimiento de producción de un colorante o lote maestro.
El contenido de ftalocianina halogenada en la
composición de pigmento de la presente invención es de 1 a 45% en
peso. El contenido de ftalocianina halogenada es más preferiblemente
de 5 a 20% en peso según el tono. Cuando el contenido de
ftalocianina halogenada es pequeño, el efecto de mejorar el alabeado
es insuficiente lo que es indeseable. Cuando es demasiado grande,
indeseablemente, se pierde el tono transparente de la
ftalocianina.
El derivado de ftalocianina de la fórmula (1) o
de la fórmula (2) puede proporcionar un efecto de mejora del
alabeado aún cuando se use solo. En este caso, se requiere que la
composición de pigmento contenga de 10 a 20% en peso del derivado
de ftalocianina. Cuando el derivado de ftalocianina se usa en la
cantidad anteriormente descrita requerida para mejorar el alabeado,
la transparencia o el tono empeoran. Por esta razón, es indeseable
en el uso práctico emplear únicamente el derivado de
ftalocianina.
El contenido del derivado de ftalocianina usado
en la presente invención en la composición de pigmento es
preferiblemente de 0,1 a 10% en peso, más preferiblemente 0,1 a 4%
en peso. Cuando el contenido del derivado de ftalocianina es
demasiado pequeño, indeseablemente, el efecto de mejora de la
transparencia o alabeado es insuficiente. Cuando es mayor del 10%
en peso, indeseablemente, el tono no es transparente.
Cuando la ftalocianina halogenada y el derivado
de ftalocianina de la fórmula (1) o de la fórmula (2), que
constituye la composición de pigmento de la presente invención, se
usan concurrentemente con un pigmento de ftalocianina, la
composición de pigmento así obtenida muestra un efecto remarcable de
disminución del alabeado o deformación grande de un artículo
moldeado cuando se compara con una composición de pigmento obtenida
usando únicamente una ftalocianina halogenada o un derivado de
ftalocianina.
El método de mezclar la ftalocianina con la
ftalocianina halogenada y el derivado de ftalocianina de la fórmula
(1) o la fórmula (2) no está especialmente limitado. Ejemplos del
método de mezclado incluyen un método en el que los polvos de éstos
se mezclan con un aparato de mezclar tal como un mezclador de tres
palas, un mezclador de Henschel, un bombo o un mezclador Nauta, un
método en el que estos componentes se agitan y mezclan en la forma
de papillas en agua o disolventes orgánicos, un método en el que
estos componentes son amasados con un molino de tres rodillos o un
molino de dos rodillos en presencia de un medio, y un método en el
que la ftalocianina halogenada y el derivado de ftalocianina de la
fórmula (1) o de la fórmula (2) se añaden en una etapa de
pigmentación tal como una etapa de amasado o una etapa de
tratamiento de disolvente. Preferiblemente, el método en el que los
componentes descritos anteriormente se mezclan en la forma de
papillas en disolventes orgánicos es ventajoso en términos de
ejercer un efecto suficiente.
El colorante para un plástico, proporcionado por
la presente invención, puede contener un componente diferente a la
composición de pigmento, siempre que no obstaculice el efecto de la
presente invención o cause problemas sanitarios. El componente
diferente de la composición de pigmento incluye un pigmento orgánico
diferente, un pigmento inorgánico, una poliolefina de bajo peso
molecular o un derivado de la misma, un desactivador de metales
pesados, un jabón metálico de un metal tal como un metal alcalino,
un metal alcalinotérreo o zinc, hidrotalcita, un agente
antiestático tal como un agente tensioactivo no iónico, un agente
tensioactivo catiónico, un agente tensioactivo aniónico, o un
agente tensioactivo anfotérico tal como un retardador de llama tipo
halógeno, un retardador de llama tipo fósforo o un óxido metálico,
un lubricante tal como etilenbisalquilamida, un antioxidante, un
absorbente de luz ultravioleta, una ayuda de proceso, un relleno, y
una variedad de aditivos conocidos para polímeros. Para satisfacer
la calidad requerida y la manejabilidad del colorante, el pigmento
de ftalocianina se dispersa con antelación con el (los)
componente(s) anteriormente descrito(s). El colorante
de la presente invención se proporciona en la forma de un color seco
en polvo, un color como cuenta granular, un color como pasta
líquida o un color líquido.
Una forma preferida del colorante de la presente
invención es un color seco que es un colorante en polvo que
contiene un pigmento en concentración alta. El color seco
generalmente contiene como agente dispersante de 1 a 1000 partes en
peso de un ácido carboxílico alifático o un ácido carboxílico
aromático y/o una sal de metal de cualquiera de ellos por 100
partes en peso del peso total de la ftalocianina, la ftalocianina
halogenada y el derivado de ftalocianina de la fórmula (1) o la
fórmula (2). Ejemplos de ácido carboxílico alifático incluyen el
ácido caprílico, ácido oleico, ácido esteárico, etc. Ejemplos de
ácidos carboxílicos aromáticos incluyen el ácido ftálico, ácido
benzoico, etc. Ejemplos del metal incluyen el litio, calcio,
magnesio, zinc, etc. El color seco está en la forma de polvo y por
tanto insuficiente para su manejabilidad. Sin embargo, el color
seco tiene una alta concentración del pigmento y aún una pequeña
cantidad de color seco sirve para colorear. Por tanto, el color
seco es el más razonable económicamente, así que se usa en muchos
casos para colorear una poliolefina. Cuando el color seco se usa
para moldear, la cantidad de color seco por 100 partes en peso de
un plástico para moldeo es 0,001 a 10 partes en peso. Pelets de
plástico y el color seco se mezclan uniformemente con un mezclador,
etc., primeramente, y después la mezcla se somete al procedimiento
de moldeo.
En la presente invención, el plástico que se va
a colorear es una resina que se ablanda por calor y se endurece
otra vez por enfriamiento y que tiene una cristalinidad parcial.
Particularmente, incluye homopolímeros, bloques, o copolímeros al
azar o terpolímeros de etileno, propileno, butileno, estireno y/o
divinilbenceno, y \alpha-olefinas tales como
HDPE, LDPE, polipropileno y poliestireno. Ejemplos de otras resinas
útiles incluyen poliésteres tales como tereftalato de polietileno,
poliamidas tales como Nylon-6 y
Nilon-66, y ionómeros termoplásticos. El colorante
de la presente invención tiene un efecto marcado sobre estas resinas
termoplásticas que tienen cristalinidad. Particularmente el
colorante de la presente invención tiene un efecto remarcable sobre
resinas usualmente llamadas poliolefina tales como homopolímeros o
copolímeros de etileno de \alpha-olefinas,
propileno y butileno.
La resina de poliolefina preferiblemente tiene
un MFR (velocidad de flujo fundido) de 0,001 a 30. Cuando el MFR es
menor de 0,001, indeseablemente, debido a una viscosidad de fundido
de la composición de resina colorante demasiada alta, el
procesamiento del moldeado en algunos casos empeora o un artículo
moldeado en algunos casos tiene una marca soldada o una marca de
flujo. Por otra parte, cuando el MFR excede de 30, se teme que las
propiedades mecánicas y físicas del artículo moldeado disminuyan.
Particularmente, cuando se usa un polietileno de alta densidad, el
MFR es preferiblemente de 0,005 a 10. Cuando se usa un polietileno,
polipropileno o polibutileno de baja densidad, el MFR es
preferiblemente de 0,005 a 20.
El colorante de la presente invención puede ser
un colorante en forma de pelets llamado un lote maestro que está
compuesto de una composición de pigmento y un plástico y contiene un
pigmento a altas concentraciones. El lote maestro que contiene un
pigmento a altas concentraciones se diluye con un plástico, y
después el lote maestro diluido con el plástico se moldea para
obtener un artículo moldeado.
Cuando se compara el lote maestro con un pelet
coloreado, sus etapas de procesamiento no son muy diferentes.
Puesto que el lote maestro contiene un pigmento a altas
concentraciones, el lote maestro es ligeramente más caro que el
pelet coloreado. Sin embargo, el lote maestro se diluye de 0,5 a 200
veces con un plástico de bajo precio para obtener un artículo
moldeado. Vistos los productos finales, es más barato y preferible
obtener un artículo moldeado a partir del lote maestro diluyéndolo
con un plástico que obtener un artículo moldeado a partir de pelets
coloreados.
El lote maestro contiene preferiblemente 100
partes en peso de un plástico y de 0,1 a 300 partes en peso de la
composición de pigmento de la presente invención. Cuando la cantidad
de composición de pigmento es menor de 0,1 parte en peso, no tiene
sentido como lote maestro. Cuando la cantidad de composición de
pigmento es mayor de 300 partes en peso, la peletización del lote
maestro es difícil. El lote maestro que contiene un pigmento a
altas concentraciones se diluye con un plástico y a continuación se
moldea para obtener un artículo moldeado. El plástico que se usa
para la dilución es, por ejemplo, el mismo que el plástico usado
para el lote maestro que contiene un pigmento a altas
concentraciones. Además, es preferible que un artículo moldeado que
es el producto final del lote maestro tenga preferiblemente un
contenido de plástico de 100 partes en peso y un contenido de
colorante de 0,001 a 10 partes en peso de forma similar a un
artículo moldeado obtenido de pelets coloreados mencionados
anteriormente que no necesitan ser diluidos y son moldeados
directamente.
El lote maestro puede contener algún otro
componente siempre que no dificulte el efecto de la presente
invención o cause problemas sanitarios. El otro componente incluye
un pigmento orgánico diferente, un pigmento inorgánico, un plástico
diferente, una poliolefina de peso molecular bajo o un derivado de
la misma, un desactivador de metales pesados, un jabón metálico de
un metal tal como un metal alcalino, un metal alcalinotérreo o zinc,
hidrotalcita, un agente antiestático tal como un agente
tensioactivo no iónico, un agente tensioactivo catiónico, un agente
tensioactivo aniónico o un agente tensioactivo anfotérico, un
retardador de llama tal como un retardador de llama tipo halógeno,
un retardador de llama tipo fósforo o un óxido metálico, un
lubricante tal como etilenbisalquilamida, un antioxidante, un
absorbente de luz ultravioleta, una ayuda de proceso, un relleno, y
una variedad de aditivos conocidos para polímeros.
En la producción del colorante de la presente
invención, se prefiere procesar antes del inicio la composición de
pigmento de la presente invención tratándola con un agente
dispersante tal como una cera de polietileno antes de mezclar la
composición de pigmento con el plástico. Como método de
procesamiento antes del inicio, hay un método en el que la
composición de pigmento y el agente dispersante se mezclan
simplemente con un mezclador y un método en el que la composición
de pigmento y el agente dispersante se amasan después de fundirlos y
después se pasan por un molino. Para obtener un lote maestro en el
que la composición de pigmento esté dispersada uniformemente, se
prefiere el método de procesamiento último que comprende amasar
después de fundir.
En la presente invención, el método de moldeado
para moldear y procesar un plástico a fin de obtener un artículo
moldeado no está especialmente limitado. El método de moldeado
incluye moldeado por inyección, por hinchamiento, por inflación,
por extrusión, de Ángel, al vacío, etc. El efecto de prevenir el
alabeado o deformación de un artículo moldeado coloreado puede
obtenerse independientemente de los métodos de moldeado.
De aquí en adelante se explicará la presente
invención en más detalle en relación a los Ejemplos, aunque la
presente invención no estará especialmente limitada a estos
Ejemplos. En los Ejemplos, "parte" y "%" significan
"parte en peso" y "% en peso" respectivamente, a no ser
que se especifique de otra manera. Además, el número de
sustituyentes de halógeno de la ftalocianina halogenada obtenida en
cada uno de los Ejemplos de Producción se midió con un
espectrómetro de masas (JMS-DX303HF comercializado
por JEOL DATUM LTD.).
La evaluación del alabeado o deformación se
llevó a cabo como se describe a continuación. Se moldeó una placa
con una máquina de inyección de moldeado usando un molde para
evaluar la contractilidad (molde que se proporciona con líneas
marcadas de 10,00 cm en la dirección de la inyección y en la
dirección perpendicular a la misma, para producir una placa con una
longitud de 150 mm, una anchura de 120 mm y un espesor de 2 mm). La
placa moldeada se almacenó en una cámara termostática durante 3
días. A continuación, se evaluó el grado de alabeado o deformación
con una relación de diferencia de contracción calculada por una
relación entre un coeficiente de contracción en la dirección de la
inyección y un coeficiente de contracción en la dirección
perpendicular a la misma y por observación visual. Se moldearon por
inyección 20 placas continuamente a una temperatura de moldeado de
220ºC y a una temperatura de molde de 40ºC, y se usaron 6 placas de
las 20 placas, de la 14ª a la 19ª, para la evaluación. Se
almacenaron las placas moldeadas en una cámara termostática durante
24 horas o más, a continuación se midieron las distancias entre las
líneas marcadas con un calibre exacto, y se obtuvieron el
coeficiente de contracción en la dirección de la inyección y el
coeficiente de contracción en la dirección perpendicular a la misma
con los valores medidos. A continuación, se evaluó el grado de
alabeado o deformación por una relación de diferencia de
contracción calculada por una relación entre el coeficiente de
contracción en la dirección de la inyección y el coeficiente de
contracción en la dirección perpendicular a la misma y por
observación visual. La ecuación de cálculo para la relación de
diferencia de contracción está representada por la ecuación (1).
Generalmente, cuando la diferencia entre la relación de diferencia
de contracción de una placa moldeada compuesta de un pigmento y una
resina y la relación de diferencia de contracción de una placa
moldeada compuesta de la resina sola (a la que se refiere de aquí en
adelante como "natural") es de 10% o menos, se la conoce como
un pigmento de contracción baja o una composición de pigmento de
contracción baja.
Ecuación
(1):
Relación de
diferencia de contracción = (coeficiente de contracción en la
dirección de inyección - coeficiente de contracción en la dirección
perpendicular)/coeficiente de contracción en la dirección de
inyección
El estándar para la observación visual fue como
se describe a continuación. Se comparó la placa moldeada con una
placa moldeada incolora (a la que se refiere de aquí en adelante
como "placa natural") fabricada con un plástico solo, cuando
el grado de alabeado o deformación de la placa moldeada fue casi el
mismo que el de la placa natural, se consideró que estaba libre de
influencia del pigmento y se evaluó como "Bueno". Cuando el
grado de alabeado o deformación de la placa moldeada fue intenso, se
evaluó como "Malo".
La medida de la tonalidad se llevó a cabo como
se describe a continuación. Se mezclaron suficientemente 1 parte de
las composiciones de pigmento usadas en los Ejemplos, 1 parte de
estearato de zinc, 1.000 partes de polipropileno y 50 partes de
óxido de titanio, se amasó la mezcla con un extruidor de tornillo
único para obtener un compuesto, y se moldeó el compuesto con una
máquina de moldeo por inyección, para obtener una placa moldeada
con un espesor de 2 mm. Se midió la capa moldeada por reflectancia
con un medidor de diferencia de colores "KURABO
Color-7E" (comercializado por KURABO Industries
LTD.) para realizar una medida del color en el sistema de tonalidad
L*a*b. Se usó el Ejemplo Comparativo 1 usando como composición de
pigmento Lionol Blue FG-7351 (C.I. Pigment Blue
15:3, comercializado por Toyo Ink Mfg. Co., Ltd.) como control para
la medida de diferencia de tonalidad. Se obtuvo una diferencia de
color con el control. Cuando \DeltaE estuvo en el intervalo de
3,0 o menor y \Deltab estuvo en el intervalo de 2,0 o menor, la
tonalidad se evaluó como "Buena". Cuando \DeltaE y \Deltab
no estuvieron en los intervalos anteriores, la tonalidad se evaluó
como "Mala".
Se midió la intensidad de desarrollo de color
como sigue. Se mezclaron suficientemente 1 parte de una composición
de pigmento, 1 parte de estearato de zinc, 1.000 partes de
polipropileno y 50 partes de óxido de titanio, se amasó la mezcla
con un extruidor de tornillo único para obtener un compuesto, y se
moldeó el compuesto con una máquina de moldeado por inyección, para
obtener una placa moldeada con un espesor de 2 mm. Se midió la capa
moldeada por reflectancia con un medidor de diferencia de colores
"KURABO Color-7E" (comercializado por KURABO
Industries LTD.) para realizar una medida de intensidad de reflexión
a 640 nm. Se obtuvo la función de Fubelka-Munk
(k/s) (intensidad de desarrollo de color) de la placa moldeada con
la intensidad de reflexión anterior. Se redondeó el número de la
intensidad de desarrollo de color al primer número decimal.
Ejemplos de la síntesis de una ftalocianina
halogenada se muestran en los Ejemplos de Producción 1 a 4.
Ejemplo de Producción
1
Se calentaron 200 partes de cloruro de aluminio
y 40 partes de sal común para obtener sales fundidas. Se añadieron
40 partes de una ftalocianina de cobre bruta a las sales fundidas,
se calentó la mezcla a 180ºC, y se introdujo cloro en una cantidad
de 2 partes por hora durante 3 horas. La cantidad total de cloro
introducida fue de 8 partes. Después de la introducción del cloro,
se vertió la mezcla de reacción en una cantidad grande de agua,
seguido de filtración y lavado con agua, secado y molido, para
obtener 46 partes de una ftalocianina de cobre clorada. Se añadió
la ftalocianina de cobre clorada a 300 partes de ácido sulfúrico al
98%, y se agitó la mezcla a 40 - 45ºC durante 4 horas. A
continuación, se añadió la mezcla a 2.000 partes de agua. La mezcla
obtenida se agitó a 80ºC durante 2 horas, seguido de filtración,
lavado con agua, secado y molido, para obtener 45 partes de una
ftalocianina de cobre clorada. El número de sustituyentes halógeno
de la ftalocianina de cobre clorada fue de 1 a 6, y el número medio
de sustituyentes fue 3,2.
Ejemplo de Producción
2
Se calentaron 200 partes de cloruro de aluminio
y 40 partes de sal común para obtener sales fundidas. Se añadieron
40 partes de una ftalocianina de cobre bruta a las sales fundidas,
se calentó la mezcla a 180ºC, y se añadió bromo gota a gota en una
cantidad de 3 partes por hora durante 5 horas. La cantidad total de
bromo añadida fue de 18 partes. Después de la adición del bromo, se
vertió la mezcla de reacción en una cantidad grande de agua,
seguido de filtración y lavado con agua, secado y molido, para
obtener 55 partes de una ftalocianina de cobre bromada. Se añadió
la ftalocianina de cobre bromada a 300 partes de ácido sulfúrico al
98%, y se agitó la mezcla a 40 - 45ºC durante 4 horas. A
continuación, se añadió la mezcla a 2.000 partes de agua. La mezcla
obtenida se agitó a 80ºC durante 2 horas, seguido de filtración,
lavado con agua, secado y molido, para obtener 52 partes de una
ftalocianina de cobre bromada. El número de sustituyentes halógeno
de la ftalocianina de cobre bromada fue de 1 a 5, y el número medio
de sustituyentes fue 2,8.
Ejemplo de Producción
3
Se calentaron 200 partes de cloruro de aluminio
y 40 partes de sal común para obtener sales fundidas. Se añadieron
40 partes de una ftalocianina de cobre bruta a las sales fundidas,
se calentó la mezcla a 180ºC, y se introdujo cloro en una cantidad
de 2 partes por hora durante 10 horas. La cantidad total de cloro
introducida fue de 22 partes. Después de la introducción del cloro,
se vertió la mezcla de reacción en una cantidad grande de agua,
seguido de filtración y lavado con agua, secado y molido, para
obtener 58 partes de una ftalocianina de cobre clorada. Se añadió
la ftalocianina de cobre clorada a 300 partes de ácido sulfúrico al
98%, y se agitó la mezcla a 40 - 45ºC durante 4 horas. A
continuación, se añadió la mezcla a 2.000 partes de agua. La mezcla
obtenida se agitó a 80ºC durante 2 horas, seguido de filtración,
lavado con agua, secado y molido, para obtener 57 partes de una
ftalocianina de cobre clorada. El número de sustituyentes halógeno
de la ftalocianina de cobre clorada fue de 5 a 11, y el número
medio de sustituyentes fue 8,0.
Ejemplo de Producción
4
Se calentaron 200 partes de cloruro de aluminio
y 40 partes de sal común para obtener sales fundidas. Se añadieron
40 partes de una ftalocianina de cobre bruta a las sales fundidas,
se calentó la mezcla a 180ºC, y se añadió bromo gota a gota en una
cantidad de 6 partes por hora durante 6 horas. La cantidad total de
bromo añadida fue de 42 partes. Después de la adición del bromo, se
introdujo cloro en una cantidad de 2 partes por hora durante 9
horas. La cantidad total de cloro introducida fue de 20 partes.
Después de la introducción del cloro, se vertió la mezcla de
reacción en una cantidad grande de agua, seguido de filtración y
lavado con agua, secado y molido, para obtener 92 partes de una
ftalocianina de cobre clorada y bromada. Se añadió la ftalocianina
de cobre bromada y clorada a 600 partes de ácido sulfúrico al 98%, y
se agitó la mezcla a 40 - 45ºC durante 4 horas. A continuación, se
añadió la mezcla a 4.000 partes de agua. La mezcla obtenida se agitó
a 80ºC durante 2 horas, seguido de filtración, lavado con agua,
secado y molido, para obtener 90 partes de una ftalocianina de
cobre bromada y clorada. El número de sustituyentes halógeno de la
ftalocianina de cobre bromada y clorada fue de 12 a 16, y el número
medio de sustituyentes fue 14,5.
Se mezclaron en un mezclador 88 partes de un
pigmento de ftalocianina (C.I. Pigment Blue 15:3, nombre
comercializado Lionol Blue FG-7351, comercializado
por Toyo Ink Mfg. Co., Ltd.), 10 partes de una ftalocianina
halogenada producida según el Ejemplo de Producción 1, y 2 partes
de un derivado de ftalocianina representado por el Compuesto A,
para obtener una composición de pigmento. A continuación se
mezclaron en un mezclador 100 partes de la composición de pigmento
y 100 partes de estearato cálcico para obtener un colorante. Se
mezclaron suficientemente por volteo 2 partes del colorante, 1.000
partes de una resina de polietileno de densidad alta (nombre
comercializado Hizex 2100J comercializada por Sumitomo Mitsui
Polyolefin) y unas pocas gotas de un agente de adhesión. A
continuación, se moldeó la mezcla como una placa con una máquina de
moldeo por inyección, y se evaluó la placa en cuanto a alabeado o
deformación y tonalidad. Comparada con una placa natural, la placa
moldeada anterior mostró una relación de diferencia de contracción
cerca de la de la placa natural, y el grado de alabeado o
deformación estimado por observación visual fue casi el mismo que el
de la placa natural. Además, la tonalidad fue buena, de forma
similar a una placa coloreada con el pigmento de ftalocianina solo.
La placa moldeada anterior fue una placa de capacidad de teñido
alta.
\newpage
Compuesto
A
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplo Comparativo
1
Se preparó una placa moldeada de la misma forma
que en el Ejemplo 1 excepto que no se usaron la ftalocianina
halogenada y el derivado de ftalocianina usados en el Ejemplo 1.
Comparada con una placa natural, la relación de diferencia de
contracción de la placa moldeada fue grande, y el grado de alabeado
o deformación estimado por observación visual fue también
grande.
Ejemplo Comparativo
2
Se preparó una placa moldeada de la misma forma
que en el Ejemplo 1 excepto que no se usó el derivado de
ftalocianina usado en el Ejemplo 1. Comparada con una placa natural
o con la placa del Ejemplo 1, la relación de diferencia de
contracción fue grande, y el grado de alabeado o deformación
estimado por observación visual fue también grande.
Ejemplo Comparativo
3
Se preparó una placa moldeada de la misma forma
que en el Ejemplo 1 excepto que no se usó la ftalocianina
halogenada usado en el Ejemplo 1. Comparada con una placa natural o
con la placa del Ejemplo 1, la relación de diferencia de
contracción fue grande, y el grado de alabeado o deformación
estimado por observación visual fue también grande.
Ejemplo Comparativo
4
Se preparó una placa moldeada de la misma forma
que en el Ejemplo 1 excepto que no se usó la ftalocianina
halogenada usado en el Ejemplo 1 y que se cambió la cantidad de
derivado de ftalocianina a 20 partes. La relación de diferencia de
contracción de la misma fue pequeña y no se encontró alabeado por
observación visual. Sin embargo, la tonalidad de la misma fue mala,
y el desarrollo de color fue malo o 95% basado en el control.
Ejemplo Comparativo
5
Se preparó una placa moldeada de la misma forma
que en el Ejemplo 1 excepto que se reemplazó la composición de
pigmento usada en el Ejemplo 1 con 100 partes de una ftalocianina
halogenada producida según el Ejemplo de Producción 1. Comparada
con una placa natural, la placa moldeada anterior mostró una
relación de diferencia de contracción cerca de la de la placa
natural, y el grado de alabeado o deformación estimado por
observación visual fue casi el mismo de la placa natural. Sin
embargo, la tonalidad fue mala, y el desarrollo de color fue malo o
90% basado en el control.
Se preparó una placa moldeada de la misma forma
que en el Ejemplo 1 excepto que se reemplazó la resina de
polietileno de densidad alta (nombre comercializado Hizex 2100J
comercializada por Sumitomo Mitsui Polyolefin) usada en el Ejemplo
1 con una resina de polipropileno (nombre comercializado Mitsui
Sumitomo PP, comercializada por Sumitomo Mitsui Polyolefin).
Comparada con una placa natural, la placa moldeada anterior mostró
una relación de diferencia de contracción cerca de la de la placa
natural, y el grado de alabeado o deformación estimado por
observación visual fue casi el mismo del de la placa natural.
Además, la tonalidad fue buena, y la capacidad de teñido fue
equivalente a la del control.
\newpage
Ejemplo Comparativo
6
Se preparó una placa moldeada de la misma forma
que en el Ejemplo 2 excepto que no se usaron la ftalocianina
halogenada y el derivado de ftalocianina usados en el Ejemplo 2.
Comparada con una placa natural, la relación de diferencia de
contracción fue grande, y el grado de alabeado o deformación
estimado por observación visual fue también grande.
Ejemplo Comparativo
7
Se preparó una placa moldeada de la misma forma
que en el Ejemplo 2 excepto que no se usó el pigmento de
ftalocianina usado en el Ejemplo 2. Comparada con una placa natural
o la placa del Ejemplo 1, la relación de diferencia de contracción
fue grande, y el grado de alabeado o deformación estimado por
observación visual fue también grande.
Ejemplo Comparativo
8
Se preparó una placa moldeada de la misma forma
que en el Ejemplo 2 excepto que no se usó la ftalocianina
halogenada usada en el Ejemplo 2. Comparada con una placa natural o
la placa del Ejemplo 1, la relación de diferencia de contracción
fue grande, y el grado de alabeado o deformación estimado por
observación visual fue también grande.
Se preparó una placa moldeada de la misma forma
que en el Ejemplo 1 excepto que se reemplazó la ftalocianina
halogenada usada en el Ejemplo 1 con una ftalocianina halogenada
producida según el Ejemplo de Producción 2. Comparada con una placa
natural, la placa moldeada anterior mostró una relación de
diferencia de contracción cerca de la de la placa natural, y el
grado de alabeado o deformación estimado por observación visual fue
casi el mismo del de la placa natural. Además, la tonalidad fue
buena, y la capacidad de teñido fue equivalente a la del
control.
Ejemplos Comparativos 9 -
10
Se prepararon placas moldeadas de la misma forma
que en el Ejemplo 3 excepto que se reemplazó la ftalocianina
halogenada usada en el Ejemplo 3 con una ftalocianina halogenada
producida según el Ejemplo de Producción 3 en el Ejemplo
Comparativo 9, y que se reemplazó la ftalocianina halogenada con una
ftalocianina halogenada producida según el Ejemplo de Producción 4
en el Ejemplo Comparativo 10. Cada una de las placas moldeadas
mostró una relación de diferencia de contracción grande, y el grado
de alabeado o deformación estimado por observación visual de cada
placa moldeada fue también grande. Además, la tonalidad de cada
placa moldeada fue mala.
Ejemplos 4 -
11
Se prepararon placas moldeadas de la misma forma
que en el Ejemplo 1 excepto que se reemplazó el derivado de
ftalocianina usado en el Ejemplo 1 con derivados de ftalocianina de
las fórmulas químicas a continuación, respectivamente. Comparadas
con una placa natural, cada una de las placas moldeadas obtenidas
mostró una relación de diferencia de contracción cerca de la de la
placa natural, y el grado de alabeado o deformación de cada una de
las placas moldeadas estimado por observación visual fue casi el
mismo del de la placa natural. Además, la tonalidad fue buena, y la
capacidad de teñido fue equivalente a la del control.
Compuesto
B
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\newpage
Compuesto
C
\vskip1.000000\baselineskip
Compuesto
D
\vskip1.000000\baselineskip
Compuesto
E
\newpage
Compuesto
F
\vskip1.000000\baselineskip
Compuesto
G
\vskip1.000000\baselineskip
Compuesto
H
\newpage
Compuesto
I
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
Se mezclaron en un mezclador 88 partes de un
pigmento de ftalocianina (C.I. Pigment Blue 15:3, nombre
comercializado Lionol Blue FG-7351, comercializado
por Toyo Ink Mfg. Co., Ltd.), 10 partes de una ftalocianina
halogenada producida según el Ejemplo de Producción 1, y 2 partes
de un derivado de ftalocianina representado por el Compuesto A,
para obtener una composición de pigmento. Se mezclaron
suficientemente 100 partes de la composición de pigmento y una cera
de polietileno (nombre comercializado High Wax
NL-500, comercializada por Mitsui Chemicals, Inc.),
a continuación, se amasó por fusión la mezcla con un molino de tres
rodillos, y después la mezcla amasada se molió para obtener un
pigmento de proceso. Se mezclaron 4 partes de pigmento de proceso y
100 partes de un polietileno de densidad alta y a continuación se
amasaron por fusión con un extruidor de tornillos gemelos, para
obtener un lote maestro en forma de pelets. A continuación se
mezclaron 5 partes del lote maestro y 100 partes de una resina de
polietileno de densidad alta (nombre comercializado Hizex 2100J
comercializada por Sumitomo Mitsui Polyolefin) y a continuación la
mezcla fue moldeada por inyección como una placa con una máquina de
moldeado por inyección de forma similar al Ejemplo 1. Se evaluó la
placa moldeada de forma similar. Comparada con una placa natural o
a la de la placa del Ejemplo 1, la placa moldeada anterior mostró
una relación de diferencia de contracción cerca a la de la placa
natural o la de la placa del Ejemplo 1, y el grado de alabeado o
deformación estimado por observación visual fue casi el mismo que el
de la placa natural o el de la placa del Ejemplo 1.
Compuesto
A
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\vskip1.000000\baselineskip
Se preparó una placa moldeada de la misma forma
que en el Ejemplo 1 excepto que se reemplazó el pigmento usado en
el Ejemplo 1 con un pigmento de ftalocianina (C.I. Pigment Blue
15:1, nombre comercializado Lionol Blue
FG-7110-V, comercializado por Toyo
Ink Mfg. Co., Ltd.). Comparada con una placa natural, la placa
moldeada anterior mostró una relación de diferencia de contracción
cerca de la de la placa natural, y el grado de alabeado o
deformación estimado por observación visual fue casi el mismo del de
la placa natural. Además, la tonalidad fue buena, similar a una
placa coloreada solo con el pigmento de ftalocianina. La placa
anterior fue una placa de capacidad de teñido alta.
Se mezclaron en un mezclador 88 partes de un
pigmento de ftalocianina (C.I. Pigment Blue 15:3, nombre
comercializado Lionol Blue FG-7351, comercializado
por Toyo Ink Mfg. Co., Ltd.), 10 partes de una ftalocianina
halogenada producida según el Ejemplo de Producción 1, y 2 partes
de un derivado de ftalocianina representado por el Compuesto A,
para obtener una composición de pigmento. Se mezclaron 1 parte de la
composición de pigmento anterior, 1 parte de estearato magnésico y
1.000 partes de una resina de tereftalato de polietileno (nombre
comercializado Vylopet EMC-307, Toyobo Co., Ltd.),
se amasó la mezcla con una máquina de moldeado por inyección a una
temperatura de moldeado de 275ºC y una temperatura de molde de 85ºC,
para obtener una placa moldeada. Comparada con una placa natural,
la placa moldeada anterior mostró una relación de diferencia de
contracción cerca a la de la placa natural, y el grado de alabeado
o deformación estimado por observación visual fue casi el mismo que
el de la placa natural. Además, la tonalidad fue buena, similar a
una placa coloreada solo con el pigmento de ftalocianina. La placa
anterior moldeada fue una placa de capacidad de teñido alta.
Compuesto
A
Ejemplo Comparativo
11
Se obtuvo una placa moldeada de la misma forma
que en el Ejemplo 9 excepto que no se usaron la ftalocianina
halogenada y el derivado de ftalocianina usados en el Ejemplo 9.
Comparada con una placa natural, la relación de diferencia de
contracción de la placa moldeada fue grande, y el grado de alabeado
o deformación estimado por observación visual fue también
grande.
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\vskip1.000000\baselineskip
(Tabla pasa a página
siguiente)
\newpage
La Tabla 1 muestra los resultados de los
Ejemplos 1 - 14 y los Ejemplos Comparativos 1 - 11.
TABLA 1
(continuación)
Según la presente invención puede disminuirse el
alabeado, deformación o cambios dimensionales de un artículo
moldeado mientras que se mantienen las propiedades excelentes de
tonalidad transparente y desarrollo de color de las ftalocianinas.
El número de artículos defectuosos debido al alabeado o deformación
de un artículo moldeado disminuye, de manera que se consigue un
aumento de la productividad.
Claims (11)
1. Una composición de pigmento que comprende (a)
50 a 95% en peso de una ftalocianina, (b) 1 a 45% en peso de una
ftalocianina halogenada que tiene de 1 a 9 sustituyentes de
halógeno, el número medio de los sustituyentes es 2,0 a 4,0, y (c)
0,1 a 10% en peso de un (unos) derivado(s) de ftalocianina
representado(s) por la fórmula (1) y/o la fórmula (2),
(1)P-(X)m
en donde P representa una
estructura de ftalocianina, X representa un grupo alquilo que tiene
de 12 a 18 átomos de carbono, un grupo alcoxi que tiene de 12 a 18
átomos de carbono, -SO_{2}NHR, -SO_{2}NR_{2}, -NR_{2},
-CONR_{2}, -CONHR o -SR, en donde cada R es igual o diferente y
representa un grupo alquilo que tiene de 12 a 18 átomos de carbono
o un grupo alquenilo que tiene de 12 a 18 átomos de carbono, y m es
un número entero de 1 a
4,
en donde P representa una
estructura de ftalocianina, cada Y es igual o diferente y representa
un átomo de hidrógeno o un átomo de halógeno, y n es un número
entero de 1 a
4.
2. Una composición de pigmento según la
reivindicación 1, en donde el componente de ftalocianina (a) tiene
la estructura P-H, en donde P es el mismo resto de
ftalocianina que está presente en la fórmula (1) o la fórmula
(2).
3. Un colorante que es un polvo que comprende
(a) una composición de pigmento según la reivindicación 1 o 2 y (b)
un carboxilato de metal alifático o un carboxilato de metal
aromático.
4. Un colorante que se obtiene dispersando una
composición de pigmento según la reivindicación 1 o 2, o un
colorante según la reivindicación 3, en un plástico.
5. Un colorante según la reivindicación 4, en
donde el plástico es una poliolefina.
6. Un colorante según la reivindicación 4 o 5,
que está en forma de pelets.
7. Un colorante según una cualquiera de las
reivindicaciones 4 a 6, que comprende 100 partes en peso del
plástico y de 0,1 a 300 partes en peso de la composición de
pigmento.
8. El uso de una composición de pigmento según
la reivindicación 1 o 2, o un colorante según una cualquiera de las
reivindicaciones 3 a 7, para colorear un plástico.
9. El uso según la reivindicación 8, en donde al
menos una parte del plástico es cristalino.
10. Un plástico coloreado que comprende una
composición de pigmento según la reivindicación 1 o 2, dispersado
en un plástico como se define en la reivindicación 8 o 9.
11. Un artículo moldeado que comprende un
plástico coloreado según la reivindicación 10.
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