本文讨论荧光颜料的应用,转向更安全、性能更好的产品。

目前99%的荧光颜料是荧光染料在树脂中的固溶体。颜料的性能取决于树脂(主要影响)、染料以及所使用的染料和树脂之间的相互作用和物理或化学结合。荧光颜料自上市以来,一直是炙手可热的颜料。尽管有这一主要优势,老一代荧光颜料面临着不同的缺点(表1)。

Rad表1
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弱光稳定性:3-4在蓝色羊毛尺度

黄色和红色颜料在BWS上的光稳定性为6,可在实验室规模的基础上使用。扩大规模取决于市场兴趣。目前,这个问题在最后的应用程序中通过:

  • 添加紫外线吸收剂;
  • 使用较高的颜料浓度;
  • 增加应用的厚度;
  • 使用表面涂层,其中包括紫外线吸收剂;而且
  • 除了紫外线吸收层(3M交通板)外,还使用了更复杂的特殊涂层系统。


板出减少,热稳定性增加1

16年前,我们的RADGLO®EA系列的推出限制了对荧光颜料着色塑料的犹豫。造成这种犹豫的主要原因是与成型机的金属表面和模压制品表面的出板率较高有关。高板出率的负面影响有:

  • 物品与模具的附着力;
  • 生产频繁中断,停机时间昂贵;
  • 模压制品表面均匀性下降;
  • 需要溶剂来清洁模具表面;而且
  • 由于油墨与模压表面的附着力较低,印刷物品有困难。

今后,人们将越来越重视长时间无停机的成型工序的生产。这是由高质量导向的行业和市场需求的增加所推动的。正因为如此,几年前,Radiant Color决定开始一个研发项目,以改进现有的系列。可行性研究的结果引导我们采用图1所示的方法。

图1点击放大

为了优化结果的微调,开发了一种测试来监测板出。对于厚度大于2毫米的物品,通常荧光颜料的负荷约为1%。将颜料浓度提高到2%,成型300片(件)。工作完成后,监测模具金属表面的模具覆盖范围和出板密度,通过这种方式获得了从0(没有出板)到5(严重出板)的总出板率。

在试验条件下,RADGLO EA颜料出现了明显的脱板现象(图2)。在100片后,可以检测到严重的脱板现象,达到200片时,脱板现象更严重,最后在300片的完整模具表面形成致密层。

图2点击放大

新开发的RPC系列即使在最后一个芯片之后也没有在模具表面产生板出(图3)。

我们重复了着色剂EA-10 CHARTREUSE(绿色荧光黄)和RPC-10 CHARTREUSE在LDPE中的测试。由于LDPE本身已经产生了一些轻微的显板(对原始LDPE的监测试验),预计将从彩色LDPE中发现显板。测试表明,RPC-10着色的LDPE出板率比EA-10低得多(图4),而且原始LDPE的出板率比RPC-10着色的LDPE高。

图3点击放大

进行了生产运行,在进入模具之前,厚膜被吹过挤出部分的半锥形染料。实验结束后,他们将染料去除并拍照。图5显示了EA-10(左侧)与RPC-10(右侧)的行为比较。

最后的测试是在吹塑机上进行的,在吹塑机上可以对出版进行两次检查,一次是监测模具表面的出版情况,另一次是监测吹笔重量的增加情况。

图4点击放大



在HDPE和1% RPC-10的混合物连续吹瓶8小时后,模具表面没有出现脱模现象,吹笔重量几乎没有增加。

我们关注的另一个重要参数是新着色剂的热稳定性。CMC∆E值的测量可能不被认为是判断和理解荧光颜料受热影响的最合适的方法。一个更好和更有区别的参数是在不同温度下30秒停留时间后最大反射的百分比。

图5点击放大

用1% RADGLO EA-10染色的3mm厚HDPE芯片在220 - 280°C之间的最大反射稳定性降低了15%,而用1% RADGLO RPC-10染色的类似芯片表现出稳定的最大反射(图6)。

图6点击放大

宝石-色调解决方案的花

新的澄清剂正在扩大澄清聚丙烯(cPP)市场。适合的着色剂是还原染料(用作颜料)、颜料和聚合着色剂。澄清后的PP着色剂需要控制透明度、雾度、迁移和萃取性能。我们的Gem-Tone™着色剂是染料改性聚合物,其中染料是聚合物主链的一部分(图7)。

图7点击放大

表2给出了1.25 mm厚彩色澄清PP (TV051)树脂的雾度和清晰度测量结果。

表2点击放大

所有提取研究均按照FDA指南进行。浓度测量采用灵敏度为0.5 ppb的荧光分光光度法进行分析。研究考虑了每10毫升溶剂中模压平方英寸的常见食品模拟物,以及消耗因素和每日摄入量(表3)。

表3点击放大

Gem-Tone着色剂是固体,高分子量的无定形树脂材料。它们提供高着色强度,具有优越的光学和迁移性能。这项正在申请专利的技术已获得FDA批准(表4)。

不用担心颜色成分引起的翘曲、雾霾或出血。正确的结晶cPP零件是一个关键因素,以确保最佳的清晰度,均匀的收缩和所需的周期时间。Gem-Tone着色剂不会改变cPP部件的热行为。我们目前的研发项目是针对未来荧光FDA着色剂的开发。

表4点击放大

无甲醛系列

除了塑料着色剂(EA和RPC系列),我们最近还推出了无甲醛系列,专门用于各个应用领域。DermaGloTM系列专为化妆品应用而设计。在进行聚酯-3 (INCI名称)的合成后,使用d&c批准的着色剂进行着色。经过铣削和进行严格的质量控制,DermaGlo生成。DermaGlo系列为化妆品行业提供以下好处:

  • 对皮肤瑕疵的感知较低;
  • 效果独特,美容法规符合;
  • 较大的色彩空间;
  • 日光和紫外线(黑光)荧光效果;
  • 与乳剂的良好相容性;
  • 加入着色剂,混合即可。无研磨、分散或剪切力,无分散添加剂;
  • 无粒径相关问题;
  • 无染色配方,在普通化妆品配方中无迁移;
  • 提高耐光牢度和热稳定性(相对于染料);
  • 比染料或湖泊具有更好的pH稳定性;
  • 无气味或味道;而且
  • 其它染料、颜料、添加剂的适应性技术。

RADGLO PAP系列产品服务于纸张涂料市场。这些聚酯基着色剂的完整颜色范围是可用的。RADGLO STX着色剂是无甲醛水溶性调色剂。它们在丙酮和MEK中也有很好的溶解性。由于它们提高了存储稳定性,因此在老化时具有更好的溶解度。产品于2009年7月推出。

图8点击放大

RADGLO SOR颜料是基于热固性聚酯酰胺化学。这些无甲醛颜料是为了克服甲醛在高温下的释放而开发的。可能的应用是塑料安全材料,橡胶,PVC, PU,油漆和印刷油墨。

为了评估SOR系列的迁移性能,根据我们的内部测试方法M57[15小时,10.000 psi,启动T = 94°C],将彩色PU箔压成白色塑化PU箔(图8)。PU未见迁移。在PVC中也取得了很好的效果。

荧光染料在油中的低溶解度

图9点击放大

在过去,市场上只有黄色荧光油标记(主要用于检漏)如RADGLO CFS-0-06 yellow。为了更好地区分油品标识,业界急需其他荧光油品标识。为此,我们开发了RADGLO DD-5-0954 Red,它还可以用于标记油漆,并检查模压制品的表面光滑度(无缺陷)(图9)。在涂面漆之前,特别推荐标记油漆用于保护漆(桥梁、建筑、船舶),以确保完全保护。

总结

近年来,我们已经能够解决老一代荧光颜料的不同缺点。除新产品外,我们还大幅提高了标准甲醛-三聚氰胺荧光颜料(RADGLO PS和PC系列)的耐溶剂性,使其“更环保”(更安全的染料),并推出了粘性和压稳性更好的墨基,以及一种新型快褪色颜料我们继续开发客户需要的产品,并推出更环保、更安全的产品。在这个意义上,我们将在不久的将来集中进行下列项目:

  • fda批准的荧光塑料着色剂;
  • 确保完全符合REACH;
  • 耐溶剂荧光化妆品颜料(指甲油用);简介:2011年1月;
  • 高色强RPC着色剂(无镀膜)。作品简介:2010/2011。

如需更多信息,请联系Rami Ismael博士,rami.ismael@radiantcolor.be