COLORANTE DE NIGROSINA GRANULADO Y TÉCNICA RELACIONADA CON EL MISMO.

Colorante granulado, obtenible por el metodo de granulaci6n humeda,

en el que se procesa y seca una mezcla de colorante de nigrosina en polvo y agua para dar partfculas granuladas que tienen

- una densidad aparente de 0, 4 a 0, 7 g/ml, y - una dureza de 1 a 20 N.

Colorante de nigrosina granulado y su tecnica relacionada con el mismo La presente invenci6n se refiere a un colorante granulado de nigrosina que se usa para impartir un color a resina termoplastica y para otros prop6sitos y tiene buena manejabilidad y buena dispersabilidad en resina, a un metodo para producir el mismo, a una mezcla maestra de alta concentraci6n que usa el colorante granulado, a un metodo para producir la misma, y a una composici6n coloreada que usa el colorante granulado, o mezcla maestra de alta concentraci6n.

Debido a que las resinas termoplasticas tienen excelentes propiedades mecanicas y qufmicas, son muy usadas en productos de plastico moldeado en el campo de componentes para autom6viles, productos electricos/electr6nicos y similares, y se esta incrementando la demanda en el campo de los plasticos de ingenierfa. Adicionalmente, las resinas termoplasticas son apropiadas para un amplio margen de aplicaciones industriales formulando materiales de refuerzo fibroso en resinas termoplasticas para mejorar la resistencia termica y la resistencia mecanica, y para conferir propiedades mecanicas adecuadas para varias aplicaciones. En particular, en el campo de los autom6viles, bicicletas y similares, ha habido una notable tendencia hacia la sustituci6n de las partes metalicas convencionales por partes de resina termoplastica reforzada con fibra, con el prop6sito de reducci6n de peso, racionalizaci6n del procedimiento de fabricaci6n y prevenci6n de la corrosi6n.

Las resinas termoplasticas se colorean para decoraci6n, identificaci6n por color, mejora de la fotoestabilidad de los productos moldeados, protecci6n del contenido y sombreado y para otros prop6sitos, siendo el color negro el mas importante en la industria. Tradicionalmente, se han usado varios pigmentos inorganicos y colorantes/pigmentos organicos, tales como negro de carbono, colorantes complejos metalicos negros, colorantes de nigrosina y negro de perinona para impartir colores negros vivos con excelente aspecto y brillo superficial, y por consiguiente se han usado mucho para impartir un color a resinas termoplasticas con varios intentos.

Especfficamente, tales intentos incluyen una mezcla moldeada en la que se colorea una resina de poliamida con negro de carbono y nigrosina (publicaci6n de patente japonesa examinada SHO-60-43379) , o incluye una composici6n de resina de poliamida negra reforzada con fibra de vidrio que comprende una resina de poliamida, una fibra de vidrio tratada superficialmente y un colorante de azina (publicaci6n de patente japonesa abierta a consulta por el publico HEI-6-128479) , o incluye una composici6n de resina de poliamida negra en la que la resina de poliamida esta coloreada con un colorante de nigrosina, negro de anilina y negro de carbono (publicaci6n de patente japonesa abierta a consulta por el publico HEI-9-255869) , o incluye una composici6n de resina de poliester en la que la resina de poliester esta coloreada con un colorante que tiene un anillo de fenazina (colorante de nigrosina) (publicaci6n de patente japonesa abierta a consulta por el publico HEI-10-292098) , o incluye una composici6n de resina termoplastica coloreada en la que una resina cristalina (por ejemplo, resina de poliamida, resina de poli (tereftalato de butileno) , etc.) esta coloreada con un colorante de nigrosina modificada y tecnica relacionada (Documento WO00/26302) .

La enciclopedia alemana ROMPP CHEMIE LEXIKON, vol.10 (Georg Thieme Verlag KG Stuttgart, New York, 1997) , pagina 1600 define granulado, es decir, material granulado como sigue:

Granulado se deriva de la palabra latina "granulum" que quiere decir "grano fino" y define una acumulaci6n de granos granulados. Un grano granulado forma una agregaci6n asimetrica de partfculas de polvo (cristales completos o material cristalino roto o partfculas de farmaco) . Al contrario que un pelet, pero similarmente a un aglomerado, el grano granulado no comprende una forma geometrica arm6nica; la forma de un bal6n o esfera, de una varilla pequena, de un cilindro y similares esta solo parcialmente proporcionada o indicada. En general, la superficie del grano granulado es desigual, gruesa o dentada. Frecuentemente, la masa del grano granulado es mas o menos porosa. La "granulaci6n" describe una etapa de preparar granos granulados a partir de partfculas, por ejemplo, la etapa de formular farmacos, fertilizantes y partfculas de plastico. Un procedimiento tecnico usado a menudo es el procedimiento del lecho fluidizado. La calidad y utilidad de una masa de material granulado puede estar definida por la densidad aparente y por el angulo de reposo. Los granulados de materiales no ferreos forman partfculas de forma irregular que tienen un tamano de 2 a 50 mm y se obtienen por etapas tales como granulaci6n, atomizaci6n y reducci6n de tamano por trituraci6n, rotura, molienda y similares.

Generalmente, al colorear una resina termoplastica reforzada con fibra, surge un problema que el colorante (el pigmento negro particularmente) es diffcil de dispersar suficientemente uniforme en la resina incluso con un tiempo prolongado de amasado, porque esta presente en la resina un material de refuerzo fibroso. En particular, ha sido problematico el deterioro del brillo, aspecto y similares del producto moldeado coloreado por el material de refuerzo fibroso flotante sobre la superficie del producto moldeado durante el moldeo. En este aspecto, hay espacio para la mejora de las composiciones de resina coloreada que comprenden un colorante de nigrosina.

Adicionalmente, debido a que los colorantes de nigrosina son polvos que tienen pequenos valores de densidad aparente y diametro medio de partfcula, puede ocurrir la formaci6n de polvo de colorante de nigrosina durante la carga de colorante, mezcla con la resina, y similares, presentando el problema del deterioro del medio de trabajo, de modo que se han requerido medidas especiales para prevenir la formaci6n de polvo.

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Ademas, se produce una mezcla maestra de colorante de nigrosina, por ejemplo, mezclando una resina y un colorante en un mezclador mecanico tal como un mezclador Henschel, y extruyendo-moldeando la mezcla usando un extrusor de un solo tornillo o un extrusor de dos tornillos en forma de un pelet de resina. En este procedimiento de fabricaci6n, sin embargo, son posibles inconvenientes, que incluyen fen6menos tales como b6veda en la tolva y alimentaci6n brusca de materias primas (resina, colorante de nigrosina, etc.) en el tornillo durante el amasado de extrusi6n debido a las diferencias de fluidez entre colorante de nigrosina y resina, y una falta de fluidez debido al humedecimiento del colorante y adhesi6n como resultado de la exposici6n del colorante al gas de la resina, aditivos y similares en el procedimiento de extrusi6n. Como tales, los colorantes de nigrosina son extremadamente poco manejables; ha sido diffcil introducir un colorante de nigrosina en una mezcla maestra a altas concentraciones.

La presente invenci6n ha sido desarrollada en vista de los problemas anteriormente mencionados en la tecnica anterior, y se pretende que proporcione un colorante que modifica la formaci6n de polvo de colorante de nigrosina, asegure buena manejabilidad en el transporte, envasado, carga y similares, sea improbable que pierda la forma durante el manejo, y permita buena y uniforme dispersi6n de un colorante de nigrosina en una resina mezclando o amasando con la resina en varias formas de impartir color, incluyendo colorear una resina que contiene material de refuerzo fibroso y colorante de resina de alta concentraci6n, un metodo para producir el mismo, una mezcla maestra que no exhiba b6veda o separaci6n del colorante de la resina durante la mezcla o amasado de dicho colorante con la resina durante la producci6n y que contiene uniformemente una alta concentraci6n de colorante de nigrosina, un metodo para producir el mismo, y una composici6n coloreada que contiene uniformemente un colorante de nigrosina, tiene una temperatura de cristalizaci6n bien controlada con el colorante de nigrosina, permite la mas facil comercializaci6n de productos que deben cumplir las rigurosas demandas para el moldeo de precisi6n y la precisi6n dimensional, confiera buen aspecto y brillo superficial a los productos moldeados, tenga excelente fotoestabilidad, sufra pocos cambios de color con el tiempo, y tenga buenas propiedades mecanicas.

Para resolver el (los) anteriormente mencionado (s) problema (s) y objetivos, un primer aspecto de la presente invenci6n proporciona un colorante granulado, obtenible por el metodo de granulaci6n humeda, en el que una mezcla de colorante de nigrosina... [Seguir leyendo]

1. Colorante granulado, obtenible por el metodo de granulaci6n humeda, en el que se procesa y seca una mezcla de colorante de nigrosina en polvo y agua para dar partfculas granuladas que tienen

- una densidad aparente de 0, 4 a 0, 7 g/ml, y

- una dureza de 1 a 20 N.

2. El colorante granulado segun la reivindicaci6n 1, en el que dicho colorante de nigrosina en polvo tiene un diametro medio de partfcula de 5 a 20 Im.

3. El colorante granulado segun la reivindicaci6n 1, en el que dicho colorante de nigrosina en polvo tiene una superficie especffica de 1, 5 a 5, 5 m2/g

4. El colorante granulado segun la reivindicaci6n 1, en el que dicho colorante de nigrosina comprende un contenido de Fe de no mas de 1% en peso.

5. El colorante granulado segun una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que una mezcla de 100 partes en peso de dicho colorante de nigrosina y de 20 a 55 partes en peso de agua se procesa y seca para formar dichas partfculas granuladas.

6. El colorante granulado segun una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en el que dicha mezcla de colorante de nigrosina en polvo y agua se procesa y se forma y seca en partfculas granuladas formando pelets cilfndricos que tienen un diametro de 2 a 4 mm.

7. Un metodo para producir un colorante granulado segun el metodo de granulaci6n humeda, y que comprende las etapas de:

- mezclar un colorante de nigrosina en polvo y agua, para obtener una mezcla humeda; -granular y formar con dicha mezcla humeda por medio de una maquina de granulaci6n por extrusi6n partfculas granuladas cilfndricas; y

- secar dichas partfculas granuladas cilfndricas para proporcionar partfculas granuladas que tienen --una densidad aparente de 0, 4 a 0, 7 g/ml; y --una dureza de 1 a 20 N.

8. El metodo para producir un colorante granulado segun la reivindicaci6n 7, en el que 100 partes en peso de dicho colorante de nigrosina se mezclan con 20 a 55 partes en peso de agua por medio de un mezclador mecanico rotatorio para proporcionar dicha mezcla humeda.

9. El metodo para producir un colorante granulado segun la reivindicaci6n 7, en el que la presi6n y/o la velocidad de rotaci6n de dicha maquina de granulaci6n por extrusi6n se ajusta de tal manera que proporciona partfculas granuladas cilfndricas que comprenden despues de dicha etapa de secado una dureza de 1 a 20 N.

10. Una mezcla maestra de alta concentraci6n obtenida mezclando por lo menos el colorante granulado segun una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6 con una resina termoplastica, en la que 100 partes en peso de dicha resina termoplastica se mezclan con tal cantidad de dicho colorante granulado que contiene de 25 a 100 partes en peso de dicho colorante de nigrosina.

11. Un metodo para producir una mezcla maestra de alta concentraci6n, que comprende una resina termoplastica y por lo menos un tipo de colorante granulado, en el que dicho colorante granulado se produce segun el metodo de granulaci6n humeda que comprende las etapas de

- mezclar un colorante de nigrosina en polvo y agua, para obtener una mezcla humeda;

- granular y formar con dicha mezcla humeda por medio de una maquina de granulaci6n por extrusi6n partfculas granuladas cilfndricas; y -secar dichas partfculas granuladas cilfndricas para proporcionar partfculas granuladas que tienen --una densidad aparente de 0, 4 a 0, 7 g/ml; y --una dureza de 1 a 20 N. y mezclar 100 partes en peso de dicha resina termoplastica con tal cantidad del colorante granulado producido de este

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modo que contiene de 25 a 100 partes en peso de dicho colorante de nigrosina.

12. Una composici6n coloreada obtenida mezclando por lo menos el colorante granulado segun una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6 o la mezcla maestra de alta concentraci6n segun la reivindicaci6n 10 con una resina termoplastica o con un elast6mero termoplastico, en la que 100 partes en peso de dicha resina termoplastica o dicho elast6mero termoplastico se mezclan con tal cantidad de dicho colorante granulado o dicha mezcla maestra de alta concentraci6n que contiene de 0, 01 a 10 partes en peso de dicho colorante de nigrosina.

13. La composici6n coloreada segun la reivindicaci6n 12, en la que dicha resina termoplastica es una o dos o mas resinas sinteticas seleccionadas del grupo que consiste en resinas de poliamida, resinas de poli (tereftalato de etileno) , resinas de poli (tereftalato de butileno) , y resinas de poli (sulfuro de etileno) .

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