專利名稱：：對(duì)塑料制品著色的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及在不使用有機(jī)溶劑的情況下對(duì)塑料制品著色的方法。熱塑性聚氨酯或聚碳酸酯的模塑制品之類的塑料制品與包含一種或多種染料和水的處理組合物接觸。
背景技術(shù)：
：可通過向制備制品的聚合物材料中直接摻入(例如通過配混的方式摻入)顏料和/或染料的方法制備有色的塑料制品。這種直接摻入法使著色劑基本上分散在整個(gè)模塑制品中。直接摻入法不特別適合用于制備只要略微著色或著色(例如，未到不透明)的模塑制品，例如在遮陽鏡的情況中。通過直接摻入法通常難以適當(dāng)且充分地將制備略微著色或著色的塑料制品所需的少量著色劑分散。雖然在配混和/或擠出過程中，可使用染料和樹脂的母料來更好地控制摻入的染料的量，但是制備該母料需要額外的步驟。另外，母料中的樹脂將經(jīng)歷至少兩個(gè)熱循環(huán)(在制備母料過程中的一個(gè)熱循環(huán)和在制備著色的模塑制品的過程中的另一個(gè)熱循環(huán))，這會(huì)導(dǎo)致最終的模塑制品的物理性質(zhì)下降，并且由于受熱泛黃，最終制品的顏色與預(yù)期的有差異。從使用有機(jī)溶劑相關(guān)的環(huán)境問題方面考慮，最近人們?cè)絹碓街匾曢_發(fā)利用水性染料組合物的染色方法。另外，使用有機(jī)溶劑可能導(dǎo)致最終產(chǎn)品出現(xiàn)氣味的問題，有必要進(jìn)行額外的烘烤處理步驟以除去溶劑。希望開發(fā)新的利用水性染料組合物對(duì)塑料制品著色的方法，該方法提供充分的著色，同時(shí)最大程度地減少或消除任何有機(jī)溶劑或其組分。
發(fā)明內(nèi)容依據(jù)本發(fā)明，提供一種對(duì)塑料制品著色的方法，其包括(a)提供包含熱固性或熱塑性聚合物的塑料制品，前提是該塑料制品不包含由雙烯丙基碳酸二甘醇酯制備的聚合物；(b)使所述塑料制品的至少一部分表面與包含至少一種染料和水的處理組合物接觸；(c)保持所述塑料制品的所述部分與所述處理組合物接觸一段時(shí)間，該時(shí)間至少足以形成著色的塑料制品；(d)取出所述著色的塑料制品使之不與所述處理組合物接觸；和(e)用水清洗所述著色的塑料制品以除去過量的染料；其中，所述處理組合物的特征是不存在有機(jī)溶劑。本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是可以在不需要固色或其它處理步驟的情況下進(jìn)行。在另一方面，本發(fā)明還包括在著色操作完成后的染料分離過程，該分離過程包括以下步驟(i)使處理組合物與微粒活性炭接觸，形成處理組合物和微粒活性炭的混合物；(ii)從所述混合物中分離包含水的無染料液體；和(Hi)向所述無染料液體中加入至少一種染料，從而形成另一種處理組合物。當(dāng)需要處理組合物循環(huán)時(shí)，例如出于環(huán)境方面的原因，該進(jìn)一步處理過程是有用的。所述經(jīng)過處理的水還可以通過(例如)被輸送到水處理廠中的處理的排水管道來進(jìn)行處置。具體實(shí)施例方式除非在工作實(shí)施例中或者另有說明，說明書和權(quán)利要求書中所用的表示組分?jǐn)?shù)量、反應(yīng)條件等的所有數(shù)字應(yīng)理解為在所有情況中都用詞"約"修飾。所有范圍包括其中包含的任何子范圍。一方面，本發(fā)明提供一種對(duì)塑料制品著色的方法，其包括以下步驟(a)提供包含熱固性或熱塑性聚合物的塑料制品，前提是該塑料制品不包含由雙烯丙基碳酸二甘醇酯制備的聚合物；(b)使所述塑料制品的至少一部分表面與包含至少一種染料和水的處理組合物接觸，(c)保持所述塑料制品的所述部分與所述處理組合物接觸一段時(shí)間，該時(shí)間至少足以形成著色的塑料制品；(d)取出所述著色的塑料制品使之不與所述處理組合物接觸；和(e)用水清洗所述著色的塑料制品以除去過量的染料；其中，所述處理組合物的特征是不存在有機(jī)溶劑。文中所用的術(shù)語"有機(jī)溶劑"指含有碳、氫和任選的氧的任何物質(zhì)，該物質(zhì)在25'C下通常為液體，或者在溫度最高升高到IO(TC時(shí)容易轉(zhuǎn)化為液體。另外，術(shù)語有機(jī)溶劑還指這些物質(zhì)中的兩種或更多種混合在一起的組合。文中所用的術(shù)語"固色"指防止或減少著色的制品掉色的處理步驟或化合物的添加。處理組合物包含染料和水。在另一個(gè)實(shí)施方式中，處理組合物主要由染料和水組成。在本文中，用于增強(qiáng)染料對(duì)制品的滲入的任何化合物如溶劑不是必需的，可以排除在組合物之外。因此，染料是水溶性的。較佳地，染料是液體染料。最佳地，染料是如美國專利第4,284,729、4,460,690、4,732,570和4,812,141號(hào)所述的亞垸氧基(alkyleneoxy)取代的生色團(tuán)。通常，染料在處理組合物中的含量為0.001重量％至小于或等于15重量%，更優(yōu)選為0.005重量％至小于或等于5重量％，再優(yōu)選為0.01重量％至小于或等于1重量％，最優(yōu)選為0.01重量％至小于0.5重量％。染料在浴中的含量可以在這些上限值和下限值的任何組合的范圍內(nèi)，包括這些上限值和下限值，這些重量百分?jǐn)?shù)在所有情況中都以處理組合物的總重量為基準(zhǔn)計(jì)。水在處理組合物中的含量通常為85重量％、95重量％和99.999重量％，這些重量百分?jǐn)?shù)在所有情況中都以處理組合物的總重量為基準(zhǔn)計(jì)。使用的水優(yōu)選是無礦物質(zhì)水，通常通過去離子化處理或蒸餾制得。在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式中，處理組合物含有0.001-0.5重量％的所述染料；和99.5-99.999重量％的水，這些百分?jǐn)?shù)都以處理組合物的總重量為基準(zhǔn)計(jì)。在本發(fā)明的實(shí)施方式中，所述處理組合物還包含表面活性劑(或乳化劑)。用于本發(fā)明的合適的表面活性劑在被倒入水中后容易分散，在攪拌后經(jīng)常形成牛奶狀的乳液。合適的表面活性劑包括例如陰離子表面活性劑、兩性表面活性劑和非離子表面活性劑，例如聚(CVQ垸氧基化的)<:14-(:18不飽和脂肪酸、聚(C2-C4垸氧基化的)酚和聚(C2-C4烷氧基化的)d-C9垸基取代的酚。也可以使用這些表面活性劑的組合。合適的陰離子表面活性劑包括例如羧酸、氨基磺酸或磷酸的胺鹽或堿金屬鹽，例如十二垸基硫酸鈉、十二烷基硫酸銨、木質(zhì)素磺酸鹽、乙二胺四乙酸(EDTA)鈉鹽和胺的酸式鹽，例如鹽酸月桂胺或a-磺基-co-羥基聚(氧乙烯)醚(poly(oxy-l，2-ethanediyl),alpha.-sulfo-omega-hydroxyether)、與苯酚l-(甲基苯基)乙基衍生物的銨鹽。合適的兩性表面活性劑包括，例如十二垸基磺基甜菜堿；二羥基乙基垸基甜菜堿；基于椰油酸的酰氨基甜菜堿；N-十二烷基氨基丙酸二鈉；或二羧酸椰子衍生物的鈉鹽。聚(C2-C4烷氧基化的)d4-d8不飽和脂肪酸的例子包括乙氧基化、丙氧基化和/或丁氧基化的十四烯羧酸。聚(C2-C4垸氧基化的)酚的例子包括乙氧基化、丙氧基化和/或丁氧基化的苯酚。聚(C2-C4烷氧基化的)d-C9浣基取代的酚的例子包括辛基苯氧基聚亞乙氧基乙醇和苯乙烯化的a-苯基-co-羥基聚(氧乙稀)(poly(oxy-l,2-ethanediyl),alpha-phenyl-omega-hydroxy,styrenated)。二醇，例如乙二醇、丙二醇、二甘醇和三甘醇可用作表面活性劑。還適合作為表面活性劑的是苯甲醇。任選的表面活性劑(乳化劑)的用量可以小于或等于15重量％。較佳地，當(dāng)存在表面活性劑時(shí)，其在處理組合物中的含量為0.5重量％至15重量％，更優(yōu)選為1重量％至4重量％，這些重量百分?jǐn)?shù)是以處理組合物的重量為基準(zhǔn)計(jì)的。處理組合物還可任選地包含一種性能增強(qiáng)添加劑，其選自以下所列中的至少一種紫外穩(wěn)定劑、熒光增白劑、脫模劑、抗靜電劑、熱穩(wěn)定劑、紅外吸收劑和抗菌劑(物質(zhì)或化合物)。在可能落在上述溶劑的定義范圍內(nèi)任何添加劑的方面，應(yīng)注意對(duì)于塑料制品著色是不需要添加劑的。在實(shí)施方式中，塑料制品含有顏料、交聯(lián)的聚甲基丙烯酸甲酯微球、玻璃微球和金屬薄片中的至少一種。在處理組合物中包含這些任選的性能增強(qiáng)添加劑中的一種或多種可用來提高著色的塑料制品的物理性能/性質(zhì)。除染料外，當(dāng)塑料制品浸在處理組合物中時(shí)，任選的添加劑也可以經(jīng)擴(kuò)散、浸漬或其它方式被吸入到塑料制品的主體中。例如，在處理組合物中包含紫外穩(wěn)定劑可以提高著色的塑料制品的耐紫外性。當(dāng)塑料制品選自以后將用來制備模塑制品的熱塑性粒料和/或熱塑性線料時(shí)，在處理組合物中包含脫模劑是更有利的，文中對(duì)此將作進(jìn)一步討論。任選的性能增強(qiáng)添加劑可以選自用于制備熱塑性和熱固性模塑塑料制品中已知的添加劑?？捎迷诒景l(fā)明的處理組合物中的uv(紫外)穩(wěn)定劑(或吸收劑)類型包括，但不限于，水楊酸紫外吸收劑、二苯甲酮紫外吸收劑、苯并三唑紫外吸收劑、氰基丙烯酸酯紫外吸收劑和它們的混合物?？捎迷诒景l(fā)明方法中的另一類紫外穩(wěn)定劑包括用至少一種聚(氧化烯)鏈改性的紫外穩(wěn)定劑。此類聚(氧化烯)鏈改性的紫外穩(wěn)定劑的特征在于一旦吸入(或擴(kuò)散)到塑料制品中，其就具有較低的遷移性(例如，它們不從它們所吸入的著色的塑料制品中遷移出來，進(jìn)入第二無色的塑料制品中，導(dǎo)致該第二制品被上色)。該聚(氧化烯)鏈可以是由C2-C2o氧化烯(例如，環(huán)氧乙烷、環(huán)氧丙烷和環(huán)氧丁垸)反應(yīng)形成的均聚物、共聚物或嵌段共聚物。聚(氧化烯)基可以被羥基、Q-C2Q垸基醚基或d-C2Q酯基封端。聚(氧化烯)鏈改性的紫外穩(wěn)定劑更詳細(xì)描述在例如美國專利第6602447B2號(hào)中?？砂诒景l(fā)明方法的處理組合物中的熒光增白劑通常吸收波長等于或小于450納米的光，而發(fā)射波長更高的光，例如發(fā)射波長等于或小于550納米、優(yōu)選等于或小于525納米的光。較佳的是，發(fā)射的光在可見光譜的藍(lán)光區(qū)域(例如，發(fā)射的光具有至少約400納米到最多約525納米的波長)。最佳的是，發(fā)射的光不超過約500納米?？捎迷诒景l(fā)明中的熒光增白劑類型包括，但不限于，苯并噁唑衍生物和衍生物?？捎迷诒景l(fā)明中的市售的苯并噁唑衍生物的例子包括，但不限于2,2'-(2，5-噻吩二基)雙[5-叔丁基苯并噁唑](可以UvitexOB從汽巴(Ciba)購得)；如Blankopho^KLA(來自賓西法尼亞州匹茲堡的拜爾(BayerofPittsburgh,Pa.))之類的苯并噁唑衍生物；HostaluxKCB(來自瑞士馬特茲的克拉特(ClariantofMuttenz,Switzerland);和HostaluxKCU(來自克拉特)。市售的衍生物的一個(gè)例子是4,4'-雙(2-苯并噁唑基)(可以EastobriteOB-l從田納西州金斯波特的伊斯曼(EastmanofKingsport,Tenn.)購得)?？捎迷诒景l(fā)明中的其它類型的熒光增白劑包括，但不限于4，4'-二亞氨基-2-2'-二磺酸的衍生物；香豆素衍生物(例如，4-甲基-7-二乙基氨基香豆素)；和雙-(苯乙烯基)聯(lián)苯?？砂谔幚斫M合物中的脫模劑的類型包括，但不限于，基于脂肪酸的脫模劑、基于脂肪酰胺的脫模劑、基于醇的脫模劑、基于脂肪酸酯的脫模劑、基于硅氧垸(silicone)的脫模劑，以及它們的混合物或組合。可使用的基于脂肪酸的脫模劑包括，例如，硬脂酸和羥基硬脂酸?？墒褂玫幕谥觉０返拿撃┌?，例如，硬脂酰胺、亞乙基雙硬脂酰胺和亞垸基雙脂肪酰胺?？砂诒景l(fā)明方法的處理組合物中的抗靜電劑包括，但不限于，非離子型抗靜電劑，例如那些含有碳氟化合物基團(tuán)的化合物和硅油，諸如BAYSILONEOlA(可從德國拜爾有限公司(BayerAG)購得)。可用在本發(fā)明中的抗靜電劑的其它例子包括二(十八烷基)羥基胺、三苯基胺、三正辛基氧化膦、三苯基氧化膦、N-氧化吡啶和乙氧基化的單月桂酸脫水山梨糖醇酯?？砂诒景l(fā)明方法的處理組合物中的熱(或耐熱)穩(wěn)定劑的類型包括，但不限于，酚穩(wěn)定劑、有機(jī)硫醚穩(wěn)定劑、有機(jī)磷化物穩(wěn)定劑、位阻胺穩(wěn)定劑、環(huán)氧穩(wěn)定劑和它們的混合物。熱穩(wěn)定劑的具體例子包括，但不限于，2,6-二叔丁基對(duì)甲酚、鄰叔丁基對(duì)甲酚、四(亞甲基-3-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸酯)甲垸、P-萘胺、對(duì)苯二胺和硫代二亞乙基雙(3,5-二叔丁基)-4-羥基氫化肉桂酸酯，其可以商品名IRGANOX1035熱穩(wěn)定劑從汽巴專業(yè)化學(xué)公司(CibaSpecialtyChemical)購得)。在本發(fā)明方法中的紅外(IR)吸收劑包含在光譜的紅外區(qū)域有吸收的染料。市售的紅外吸收劑的例子包括CYASORBIR-99、IR-126和IR-165,它們可從美國佛羅里達(dá)州萊克蘭的格倫代爾保護(hù)技術(shù)公司(GlendaleProtectiveTechnologies,Inc.,Lakeland,Fla)購得?？砂诒景l(fā)明方法的處理組合物中的抗菌劑包括，例如，對(duì)于微生物如病原微生物具有抗菌活性的物質(zhì)。本文和權(quán)利要求書中所用術(shù)語"抗菌劑"也包括防腐劑、消毒劑和抗真菌物質(zhì)。另外，抗菌劑也可以作為預(yù)活化形式使用，例如，以直到引發(fā)事件(例如微生物作用于預(yù)活化物質(zhì)上)發(fā)生時(shí)才具有抗菌活性的形式使用?？砂谔幚斫M合物中的抗菌劑的例子包括，但不限于喹諾酮類，諸如萘啶酸、吡哌酸，西諾沙星、環(huán)丙沙星、諾氟沙星、氧氟沙星、培氟沙星和依諾沙星；氨基糖苷，諸如慶大霉素、卡那霉素、阿米卡星、紫蘇霉素、妥布霉素和奈替米星；大環(huán)內(nèi)酯，諸如紅霉素、克拉霉素和阿奇毒素；多肽，諸如桿菌肽、莫匹羅星、甲狀腺菌素(thyrothricin)、短桿菌肽和短桿菌酪肽；林可霉素類，諸如林可霉素和克林霉素；以及抗分支桿菌劑，諸如利福平和夫西地酸?？捎迷谔幚斫M合物中的抗菌劑的其它例子包括10,10'誦氧基雙苯氧基胂；2-正辛基-4-異噻唑啉-3-酮;2,4,4'-三氯-2'-羥基二苯基醚(也命名為5-氯-2-(2,4-二氯苯氧基)-苯酚，并且常稱為三氯生(Triclosan));N-丁基-l,2-苯并異噻唑啉-3-酮；和N-(三氯甲硫基)鄰苯二甲酰胺。如果使用性能增強(qiáng)添加劑的話，其通常以共計(jì)15-0.001%,5-0.2%和2-0.05%的量在處理組合物中存在，這些百分?jǐn)?shù)是以處理組合物的總重量為基準(zhǔn)計(jì)的?？梢詫⑵渌砑觿┡浠斓剿芰现破分?，這些添加劑例如脫模劑、填料、紫外穩(wěn)定劑、水解穩(wěn)定劑和熱穩(wěn)定劑、以纖維或薄片形式的增強(qiáng)劑(例如，金屬薄片，諸如鋁薄片)、阻燃劑、顏料和遮光劑，諸如二氧化鈦、光漫射劑，諸如聚四氟乙烯、氧化鋅、可從羅門哈斯(RohmandHaas)購得的ParaloidEXL-5136,和交聯(lián)的聚甲基丙烯酸甲酯微球(諸如來自耐革斯美國(NagaseAmerica)的n-licrospheres)。本發(fā)明的方法涉及對(duì)塑料制品著色。該塑料制品可包含至少一種選自熱塑性和/或熱固性聚合物的聚合物，這些術(shù)語如本領(lǐng)域中所理解的。合適的聚合物包括例如熱塑性和熱固性聚碳酸酯、聚酯、聚酯聚碳酸酯共聚物和共混物、聚乙二醇(PETG)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚氨酯、苯乙烯-丙烯腈(SAN)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)、尼龍、聚乙烯醇和增塑的聚氯乙烯。還可以使用任何這些聚合物的混合物。特別排除在本發(fā)明方法之外的是由雙烯丙基碳酸二甘醇酯制備的聚合物。塑料制品可以是模塑塑料制品，該制品通過本領(lǐng)域中公知的方法制備。模塑方法包括，例如，壓塑、注塑、滾塑、擠出、注坯和擠坯吹塑、和鑄塑。模塑塑料制品可以選自成形制品、薄膜(例如，厚度小于30密耳(762微米))、片材(例如，厚度大于或等于30密耳(762微米))。成形模塑制品的例子包括，光學(xué)透鏡、眼鏡片、遮陽鏡、面罩和窗玻璃(例如，交通工具如轎車、卡車和飛行器的窗，住宅和商務(wù)樓的窗)。模塑塑料制品的其它例子包括計(jì)算機(jī)面板；鍵盤；儀表前蓋和移動(dòng)電話；所有類型的彩色條形碼的包裝和容器；住宅和商務(wù)照明裝置和其部件；片材，例如，用在建筑物和結(jié)構(gòu)中的片材；餐具，包括盤子、杯子和餐飲用具；小型用具以及它們的部件；以及裝飾膜，包括用在膜嵌件模塑中的膜。塑料制品還可以是任何類型的運(yùn)動(dòng)器械或運(yùn)動(dòng)鞋或運(yùn)動(dòng)鞋部件，例如鞋底、中鞋底(mid-soles)、鞋幫、球膽(bladders)和能量吸收墊。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式中，塑料制品選自熱塑性粒料和/或熱塑性線料。熱塑性粒料和熱塑性線料可通過本領(lǐng)域中公知的方法來制備，諸如擠出或熔融紡絲。對(duì)熱塑性粒料和/或線料進(jìn)行著色，然后進(jìn)一步進(jìn)行加工。在本發(fā)明的實(shí)施方式中，使著色的熱塑性粒料和/或線料熔融(例如，在擠出機(jī)中)，形成熔融的著色熱塑性組合物，然后將該熔融的著色熱塑性組合物加入(例如，注射)到模具中。使模具中所包含的物料冷卻，打開模具，從模具中取出經(jīng)過著色的成形模塑制品。該進(jìn)一步加工著色熱塑性粒料和/或線料的方法與前文所述的直接摻合方法不同，且這些不同是有利的。對(duì)于已著色的熱塑性粒料和/或線料，染料已經(jīng)存在于熱塑性聚合物中(而不是分別加入到聚合物中)，這使得生產(chǎn)具有所需且可重復(fù)著色水平的模塑制品得到更佳的控制和更好的可靠性。塑料制品通過以下方式中的至少一種與處理組合物接觸(I)將塑料制品的至少一部分表面浸入到處理組合物中；(II)將處理組合物施加到塑料制品的至少一部分表面上。因此，在本發(fā)明的一方面，將待著色的塑料制品(例如，鏡片)至少部分浸入處理組合物中。浸漬的時(shí)間和溫度至少應(yīng)足以有助于使至少一些染料浸漬(擴(kuò)散或吸入)到塑料制品的主體中，從而實(shí)施染色(或著色)。所用的時(shí)間和溫度通常取決于塑料制品的組成。熱固性塑料制品通常比熱塑性制品更耐熱(例如，前者比后者具有更高的熱變形溫度)。因此，熱固性塑料制品通?？梢员葻崴苄灾破方n在溫度更高的處理組合物中，這樣有助于更快地上色。另一方面，本發(fā)明包括將處理組合物施加到塑料制品的至少一部分表面上，例如通過噴涂、幕涂、流涂和旋涂等方法進(jìn)行。上述任何施涂方法的接觸時(shí)間通常小于20分鐘，優(yōu)選小于1秒至5分鐘，更優(yōu)選為30秒至3分鐘，最優(yōu)選為1-3分鐘。接觸時(shí)間可在這些上限值和下限值的任意值之間的范圍內(nèi)，包括所述的這些值。在塑料制品的接觸過程中，處理組合物的溫度通常至少為室溫(例如，25°C)，并且低于處理組合物的沸點(diǎn)和/或分解溫度，并且低于處理的聚合物或制品的變形/熱撓曲溫度。通常，處理組合物維持在25t:-99"C的溫度，例如50°C-75°C。然后將經(jīng)過著色(或染色)的塑料制品從處理組合物中取出?？裳杆倩蛞暂^慢的速度(例如，以足以進(jìn)行梯度著色的速率)將經(jīng)過著色的塑料制品從處理組合物中取出。當(dāng)形成具有著色梯度的經(jīng)過著色的塑料制品時(shí)，用更多的染料對(duì)留在處理組合物中更長時(shí)間的制品的部分進(jìn)行浸漬，這樣表現(xiàn)出更大程度的著色(相對(duì)于那些先從染料浴中取出的部分)。可通過以任意順序?qū)⑷玖?、水、任選的表面活性劑和性能增強(qiáng)添加劑混合在一起來制備處理組合物。當(dāng)使用的性能增強(qiáng)添加劑是固體并且僅僅微溶于水時(shí)，最好將它們放入過濾袋中。否則，在清潔操作中將它們從制品的表面除去會(huì)有一些難度。而且，需要更多的添加劑，因?yàn)槲慈芙獾奶砑觿┢≡谇逑慈芤褐?，?dāng)改換清洗溶液時(shí)會(huì)損失。在另一個(gè)實(shí)施方式中，當(dāng)使用浸漬方法接觸塑料制品時(shí)，任選地對(duì)處理組合物進(jìn)行攪拌，例如通過將處理組合物連續(xù)引入浸漬槽(或容器)中并連續(xù)地將其從浸漬槽(或容器)中排出來進(jìn)行。通常，浸漬槽是回路的一部分，該回路包括一個(gè)與泵流體連通(通過進(jìn)口管)的進(jìn)口，該泵通過一個(gè)出口管與槽的出口流體連通?；芈房扇芜x包括至少一個(gè)位于帶有進(jìn)口管和/或出口管的管線中的過濾器，例如，前文所述的袋式過濾器。較佳地，浸漬槽的進(jìn)口和出口位于槽內(nèi)處理組合物的液面以下。浸漬槽進(jìn)口可包括圍繞槽的內(nèi)周且具有多個(gè)孔洞的管(例如，擴(kuò)散器或擴(kuò)散環(huán))。通過具有多個(gè)孔洞的環(huán)將處理組合物連續(xù)加入到浸漬槽中，來提高浸漬槽內(nèi)湍流混合的水平，并且改進(jìn)對(duì)浸漬在其中的塑料制品著色的效率和均一性。擴(kuò)散環(huán)中的孔洞可以具有任何合適的形狀，例如，圓形、橢圓形、多邊形或它們的組合。擴(kuò)散環(huán)的孔洞的直徑通常為0.79毫米至12.70毫米，例如，3.17毫米至6.35毫米。擴(kuò)散環(huán)可具有任何合適的構(gòu)形，例如，它可以是平板形、凹形或凸形。本發(fā)明方法的范圍包括一些其它步驟，通過這些步驟來調(diào)整處理組合物的組成，例如，用后續(xù)的一種或多種染料或其它性能增強(qiáng)化合物來替代初始的一種或多種染料或性能增強(qiáng)化合物。在本發(fā)明的實(shí)施方式中，將染料和任選的性能增強(qiáng)添加劑與處理組合物的其它組分(例如，水和任選的表面活性劑)分離。這種分離對(duì)于環(huán)境來說是有利的，因?yàn)檫@樣可以再利用染料浴的非染料組分，例如，與另一種或多種染料或者與一種或多種新鮮的染料一起使用，或者作為對(duì)從處理組合物中取出的著色塑料制品進(jìn)行清洗的清洗組合物。另外，如果處理組合物的染料已經(jīng)受到破壞，例如被氧化或者發(fā)生變性(例如，由于溫度峰值引起的過熱所造成的)，則可以實(shí)施染料分離方法?？赏ㄟ^使處理組合物與微粒活性炭接觸、再從其中分離出含有相對(duì)比例與分離步驟前基本相同的水和任選的表面活性劑的基本上不含染料的液體，這樣來實(shí)施染料分離方法。根據(jù)所使用的添加劑，還可以通過活性炭除去一些性能增強(qiáng)添加劑。然后將不含染料的液體與另一種或多種染料混合，形成一種不同的處理組合物?？梢酝ㄟ^將處理組合物連續(xù)通過含有活性炭的床或柱來使處理組合物與活性炭接觸?；钚蕴纪ǔＤ軌蚧旧媳Ａ籼幚斫M合物的全部染料，和優(yōu)選少于最小量的處理組合物的液體組分(例如，水和任選的表面活性劑)。用染料分離法分離的不含染料的液體基本上不含有染料，例如，含有用分光光度分析測(cè)定不可檢測(cè)量的染料。微?；钚蕴康牧６韧ǔ?00目(例如，粒度為0.075毫米)。可用在本發(fā)明中的可商購的微?；钚蕴康睦邮莵碜钥?zhí)脊?CalgonCarbonCorporation)的Filtrasorb200活性炭。實(shí)施染料分離所需的活性炭的量是部分取決于處理組合物溫度。一般來說，實(shí)施染料分離所需的活性炭的量是隨著處理組合物溫度的降低而減少；隨著處理組合物溫度的升高而增加。在本發(fā)明的實(shí)施方式中，使處理組合物在25'C與活性炭接觸。加入到無染料液體中的一種或多種染料是上述的那些染料，它們是水溶性的，優(yōu)選是液體。染料分離方法還包括向其它處理組合物中加入其它物質(zhì)，例如表面活性劑和/或性能增強(qiáng)添加劑，它們各自可選自上述的那些類型和例子。在從處理組合物中取出后，通常對(duì)經(jīng)過著色的塑料制品進(jìn)行清洗，以除去其中過量的處理組合物物質(zhì)。通常通過使經(jīng)過著色的制品的至少一部分表面與包含水的清洗組合物接觸，來實(shí)現(xiàn)清洗步驟。清洗組合物的水可以是去離子水或蒸餾水，可以加熱或者是環(huán)境溫度。如果加熱，通常將水保持在75'C的溫度?？赏ㄟ^例如浸漬(浸入)、噴涂和/或幕涂來使清洗組合物與經(jīng)過著色的塑料制品的表面接觸。在與經(jīng)過著色的塑料制品的表面接觸后，清洗組合物可以再循環(huán)用于清洗其它的著色制品。在許多次清洗循環(huán)后，染料通常會(huì)在再循環(huán)的清洗組合物中累積。可通過使再循環(huán)的清洗組合物與微?；钚蕴拷佑|而將累積的染料從再循環(huán)的清洗組合物中除去，如同前文關(guān)于染料分離方法中所述的那樣。在將累積的染料從再循環(huán)清洗組合物中分離后，不含染料的再循環(huán)清洗組合物接著可用于清洗其它的著色制品。清洗組合物通常僅含有水。在清洗后，通常對(duì)經(jīng)過著色的塑料制品進(jìn)行干燥?？赏ㄟ^用柔軟的干布擦拭經(jīng)過清洗的著色塑料制品和/或通過在室溫(25。C)下靜置來完成干燥?；蛘?，可通過暴露在升高的溫度(超過25'C)，例如5(TC至100'C的溫度下來干燥經(jīng)過清洗的著色塑料制品。另外，可以使熱空氣(例如，溫度為5(TC至100。C)在經(jīng)過清洗的著色塑料制品的表面上通過。在以下實(shí)施例中對(duì)本發(fā)明進(jìn)行更詳細(xì)地描述，這些實(shí)施例只是說明性的，因?yàn)樵S多修改和變化對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來說是顯而易見的。除非另有說明，所有份數(shù)和百分?jǐn)?shù)是以重量計(jì)的。實(shí)施例在以下實(shí)施例中，通過將26989克去離子水加入8升不銹鋼混合槽中來制備各染料浴。使水在表1所示的溫度連續(xù)通過袋式過濾器，在該袋式過濾器中已經(jīng)預(yù)先放入了25克固體Macrolex染料。使該含有染料的經(jīng)過加熱的水由混合槽循環(huán)通過袋式過濾器，再回到混合槽中，這樣進(jìn)行一段足夠的時(shí)間，使水中的染料達(dá)到飽和，從而形成染料浴。使染料浴以足以增強(qiáng)在著色操作中染料浴的湍流混合的速率再循環(huán)回到混合槽中。對(duì)于表1所示的那些需要使用Reactint⑧液體染料替代固體Macrolex染料的實(shí)驗(yàn)中，將水溶性液體染料以2克染料/升溶液的濃度直接加入循環(huán)溶液中。為了形成飽和的染料浴，在染料浴溫度達(dá)到設(shè)定的條件后，初始循環(huán)進(jìn)行約10分鐘。然后在表1所示的溫度下以約3升/分鐘的速率通過上述體系連續(xù)循環(huán)染料浴。在以下實(shí)施例中，染料浴中Macrolex染料的量據(jù)估計(jì)是大于0但小于或等于0.1重量％的正值，該含量以染料浴中水的總重量為基準(zhǔn)計(jì)。通常，在各實(shí)驗(yàn)完成后，觀察到袋式過濾器中含有少量Macrolex染料。在需要液體Reactint⑧染料的實(shí)驗(yàn)中，假設(shè)染料完全溶解在水中，以2克/升溶液的濃度存在于溶液中。在上色操作完成后，將染料浴冷卻到環(huán)境溫度，然后通過20微米的袋式過濾器進(jìn)行過濾而將沉淀的染料從液相中分離。將從過濾處理中得到的母液泵送通過活性炭，以除去去離子水中可溶的染料。在此炭處理之后，無色的水可以再循環(huán)以配制另一顏色，或者廢棄。測(cè)試的數(shù)據(jù)示于下表1中。使用以下物質(zhì)Texin270—聚酯樹脂，肖氏(shore)硬度70D。Texin970U—聚醚樹脂，肖氏硬度70D。TexinDP7-1199—聚酯樹脂，肖氏硬度70A。DesmopanDPW70A-聚醚樹脂，肖氏硬度70A。Makrolon2308-聚碳酸酯樹脂。表l<table>tableseeoriginaldocumentpage17</column></row><table>雖然在前文中為了說明起見對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的描述，但應(yīng)理解，這些詳細(xì)描述僅僅是為了說明，在不偏離本發(fā)明的精神和范圍的情況下本領(lǐng)域技術(shù)人員可對(duì)其進(jìn)行修改，本發(fā)明僅由權(quán)利要求書限定。權(quán)利要求1.一種對(duì)塑料制品著色的方法，其包括(a)提供包含熱固性或熱塑性聚合物的塑料制品，前提是該塑料制品不包含由雙烯丙基碳酸二甘醇酯制備的聚合物；(b)使所述塑料制品的至少一部分表面與包含至少一種染料和水的處理組合物接觸；(c)保持所述塑料制品的所述部分與所述處理組合物接觸一段時(shí)間，所述一段時(shí)間至少足以形成著色的塑料制品；(d)取出所述著色的塑料制品使之不與所述處理組合物接觸；和(e)用水清洗所述著色的塑料制品以除去過量的染料；其中，所述處理組合物的特征是不存在有機(jī)溶劑。2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述染料是水溶性液體染料。3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述染料是亞烷氧基取代的生色團(tuán)。4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述處理組合物保持在25-99°C的溫度。5.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述處理組合物保持在50-75°C的溫度。6.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述一段時(shí)間為小于0.1秒至5分鐘。7.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述一段時(shí)間長度為30秒至3分鐘。8.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述塑料制品通過以下方式中的至少一種與處理組合物接觸(I)將所述塑料制品的至少一部分表面浸入到所述處理組合物中；(II)將所述處理組合物施加到所述塑料制品的至少一部分表面上。9.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，通過噴涂、幕涂、流涂和旋涂中的至少一種將所述處理組合物施加到所述塑料制品的至少一部分表面上。10.如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，所述熱塑性或熱固性聚合物包括選自下組的聚合物聚碳酸酯、聚酯、聚酯聚碳酸酯共聚物和共混物、聚乙二醇(PETG)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚氨酯、聚氨酯、苯乙烯-丙烯腈(SAN)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)、尼龍、聚乙烯醇和增塑的聚氯乙烯，以及它們的混合物。11.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述處理組合物還包含一種或多種表面活性劑。12.如權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，所述表面活性劑選自下組陰離子表面活性劑、兩性表面活性劑、非離子表面活性劑和它們的混合物。13.如權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，所述表面活性劑選自二醇。14.如權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，所述表面活性劑是二甘醇。15.如權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，以所述處理組合物的總重量為基準(zhǔn)計(jì)，所述表面活性劑的含量為1-15重量％。16.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述塑料制品還包含顏料、交聯(lián)的聚甲基丙烯酸甲酯微球、玻璃微球和金屬薄片中的至少一種。17.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述塑料制品是選自下組的模塑制品成形制品、薄膜和片材。18.如權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于，所述模塑制品是選自下組的成形制品光學(xué)透鏡、眼鏡片、遮陽鏡、面罩、窗玻璃和運(yùn)動(dòng)鞋部件。19.如權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于，所述模塑制品是運(yùn)動(dòng)鞋部件。20.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述塑料制品選自下組熱塑性粒料和熱塑性線料。21.如權(quán)利要求20所述的方法，其還包括使所述經(jīng)過處理的熱塑性粒料和經(jīng)過處理的熱塑性線料中的至少一種熔融，形成經(jīng)過處理的熔融的熱塑性組合物，將所述經(jīng)過處理的熔融熱塑性組合物引入模具中，從而形成經(jīng)過處理的成形的模塑制品。.22.如權(quán)利要求1所述的方法，該方法還包括(i)使所述處理組合物與微?；钚蕴拷佑|,形成所述處理組合物和微粒活性炭的混合物；(ii)從所述混合物中分離基本不含染料和/或不含添加劑的含水液體；(iii)向所述基本不含添加劑的水中加入至少一種染料，從而形成另一種處理組合物。23.如權(quán)利要求1所述的方法，該方法還包括將所述處理組合物通過具有多個(gè)孔洞的環(huán)連續(xù)引入浸漬槽中。全文摘要提供一種對(duì)塑料制品著色的方法。該方法包括以下步驟(a)提供包含熱固性或熱塑性聚合物的塑料制品；(b)使所述塑料制品的至少一部分表面與包含至少一種染料和水的處理組合物接觸；(c)保持所述塑料制品的所述部分與所述處理組合物接觸一段時(shí)間，該時(shí)間至少足以形成著色的塑料制品；(d)取出所述著色的塑料制品使之不與所述處理組合物接觸；和(e)用水清洗所述著色的塑料制品以除去過量的染料。所述方法在不存在有機(jī)溶劑的情況下進(jìn)行，不需要固色或其它處理步驟。文檔編號(hào)D06P1/00GK101408002SQ20081016652公開日2009年4月15日申請(qǐng)日期2008年10月8日優(yōu)先權(quán)日2007年10月9日發(fā)明者R·A·派爾斯,R·L·阿奇申請(qǐng)人:拜爾材料科學(xué)有限公司