專利名稱：組合物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種組合物。尤其是，本發(fā)明涉及含有顏料和作為分散劑的化合物的組合物，以及涉及制造和使用該組合物的方法。
含有顏料的液體組合物通常需要分散劑來(lái)維持分散劑在液相載體中的穩(wěn)定性?，F(xiàn)有技術(shù)的分散劑包括己二酸酯比如己二酸二辛酯(DOA)和鄰苯二甲酸酯增塑劑比如鄰苯二甲酸二辛酯(DOP)。人們一直對(duì)這些增塑劑尤其是在特定應(yīng)用中的安全性有質(zhì)疑，并且希望避免使用它們。
使用顏料分散劑的特定領(lǐng)域是為了提供用于塑料、印刷油墨、涂料和漆的著色劑。
如US5308395所述，通常通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)混合塑料和固體著色劑或添加劑濃縮物、比如著色粉末來(lái)使塑料著色。接著將被混合的材料裝入擠壓機(jī)或模制機(jī)中，在那里樹脂和著色劑被塑化并且著色劑被摻入熔融的塑料中。但是，該方法有許多缺陷。在許多情況下，固體著色劑或添加劑濃縮物沒有與塑料均勻混合，或者在模制過(guò)程中沒有均勻分散。另外，在預(yù)模制處理過(guò)程中，由于顆粒尺寸或比重之間存在差異，通常會(huì)發(fā)固體著色劑與塑料的分離。
近年來(lái)，人們一直開發(fā)液體彩色組合物以努力克服常規(guī)固體著色劑的缺點(diǎn)。由于是液體，可通過(guò)串聯(lián)的計(jì)量系統(tǒng)精確地將著色劑濃縮物直接計(jì)量加入模制機(jī)或擠壓機(jī)，這有助于克服固體著色劑的許多缺點(diǎn)。
如US5531819所述，印刷油墨通常用于噴墨打印系統(tǒng)。已提出了多種噴墨記錄系統(tǒng)，例如通過(guò)利用靜電吸引力而噴出油墨的電場(chǎng)控制系統(tǒng)；通過(guò)利用壓電元件的振動(dòng)壓力而噴出油墨的所謂依令下滴系統(tǒng)(壓力脈沖系統(tǒng))；以及利用高溫加熱所形成和產(chǎn)生的氣泡導(dǎo)致的壓力而噴出油墨的所謂熱噴墨系統(tǒng)，它們可提供非常高分辨率的圖像。
許多噴墨系統(tǒng)通常利用以水為主溶劑的含水油墨和以有機(jī)溶劑為主溶劑的油基油墨。利用含水油墨產(chǎn)生的印刷圖像的防水性通常差，而油基油墨可提供優(yōu)異防水性的印刷圖像。US5531819提及的增塑劑可用于油基油墨。
如US4230609所述，也可以以水可還原涂料形式提供顏料。水可還原涂料被定義為有機(jī)溶劑和水中的膠體分散物，其樹脂濃縮物可被水或溶劑還原，當(dāng)被施加于基體表面時(shí)，其被聚結(jié)溶劑還原時(shí)形成了耐久的涂料。用于水可還原涂料的其它名稱是水性、水增溶的和水可稀釋的涂料。
本發(fā)明一方面提供了一種組合物，它包括i)顏料，ii)具有以下分子式的化合物 其中R1、R2和R3獨(dú)立地選自?；驓湓?，其中R1、R2和R3中的至少一種是具有2-5個(gè)碳原子的?；?短?；?，其中R1、R2和R3中的至少一種是由具有10-20個(gè)碳原子的鏈和親水支鏈基團(tuán)組成的支鏈酰基(長(zhǎng)?；?。
本發(fā)明的分散劑(i)是有成本效益的，因?yàn)樗捎扇菀撰@得的產(chǎn)品比如蓖麻油合成得到，(ii)與許多種類的有機(jī)和無(wú)機(jī)顏料和染料產(chǎn)生穩(wěn)定的分散體，(iii)可允許高的顏料摻載，和/或(iv)具有好的存儲(chǔ)穩(wěn)定性和均勻性。
本發(fā)明的組合物一方面是用于使聚合物著色的顏料組合物。在這方面可發(fā)現(xiàn)其它的優(yōu)勢(shì)。
所述分散劑與許多種類的市售熱塑性樹脂是相容的，它適用于常規(guī)的串聯(lián)計(jì)量和混合設(shè)備，可產(chǎn)生沒有可見條痕或斑點(diǎn)的均勻著色最終制品，消除了螺旋式滑移(screw slippage)和/或它在塑料模制和擠壓設(shè)備的常規(guī)操作溫度下是穩(wěn)定的。
本發(fā)明的組合物一方面是用于油墨的顏料組合物。在這方面可發(fā)現(xiàn)其它的優(yōu)勢(shì)。本發(fā)明的組合物可提供熱熔性油墨，這對(duì)于熱熔型噴墨記錄用油墨而言是最佳的，這樣可減少熔融熱而不會(huì)增加油墨的整體粘度，可改進(jìn)透明度，提供塑性，減少霾(它代表渾濁的程度，也被稱為混濁性)，提供光亮效果和/或容易溶解作為著色劑的染料，并且特別是對(duì)黑或青色染料而言可提供足夠的溶解性。
本發(fā)明的組合物一方面是水可還原涂料或者可用于水可還原涂料。在這方面可發(fā)現(xiàn)其它的優(yōu)勢(shì)。本發(fā)明的組合物可(i)具有較低的溶劑成本；(ii)降低用于減少大氣污染的有機(jī)溶劑量；(iii)降低相轉(zhuǎn)化粘度-有機(jī)溶劑(在該混合物中加有水)由油包水分散體變?yōu)樗头稚Ⅲw時(shí)的粘度。這會(huì)使混合更容易并且需要更少的能量來(lái)制造組合物；(iv)增加了組合物中的固體含量，從而使得涂料可提供對(duì)基體表面改進(jìn)的保護(hù)，與此同時(shí)不會(huì)使材料變稠并且不會(huì)使之難以施加；(v)可作為增塑劑并且由此可減少其它增塑劑的添加量，在一些應(yīng)用中，這些其它添加劑由于可被溶劑從涂料中萃取出來(lái)，從而它們對(duì)涂料是有害的；(vi)降低樹脂中的羧基含量，從而進(jìn)一步降低了最終涂料層的水敏感性。
一方面，本發(fā)明提供了在介質(zhì)中的本文所定義的組合物。
分散劑在本發(fā)明的說(shuō)明書中，術(shù)語(yǔ)“分散劑”是指有助于使顏料分散于介質(zhì)中的化合物。該介質(zhì)例如是載體、溶劑或固體比如聚合物。
優(yōu)選R1、R2和R3中的兩個(gè)是如上所述的短酰基并且R1、R2和R3中的另一個(gè)是如上所述的長(zhǎng)?；４藭r(shí)，化合物的分子式可以是 或 優(yōu)選親水支鏈基團(tuán)是選自酰基及其衍生物的基團(tuán)。優(yōu)選的衍生物包括式-O-?；幕鶊F(tuán)。
優(yōu)選親水支鏈基團(tuán)是下式的基團(tuán) 其中p是0-3。
在本發(fā)明的優(yōu)選方面中，長(zhǎng)酰基鏈由具有14-20個(gè)碳原子的鏈組成。在更優(yōu)選的方面中，長(zhǎng)酰基鏈由具有16-20個(gè)碳原子的鏈組成。優(yōu)選長(zhǎng)酰基鏈的分子式為 其中n是10-20并且m選自2n、2n-2、2n-4和2n-6，并且其中p是0-3。
優(yōu)選n是16-20，更優(yōu)選是16-18，進(jìn)一步優(yōu)選是17。
優(yōu)選m是2n或2n-2。
優(yōu)選CnHm基團(tuán)是直鏈烴基團(tuán)。直鏈烴基團(tuán)可以飽和或不飽和。一方面，直鏈烴基團(tuán)含有一個(gè)-C＝C-鍵。
在更優(yōu)選的方面中，長(zhǎng)?；蔷哂幸韵路肿邮降幕鶊F(tuán) 其中x是7-10，優(yōu)選是10，y是2x或2x-2，且其中p是0-3，優(yōu)選p是0。
優(yōu)選CxHy基團(tuán)是直鏈烴基。該直鏈烴基可以飽和或不飽和。在一方面，該直鏈烴基含有一個(gè)-C＝C-鏈。
在更優(yōu)選的方面中，長(zhǎng)鏈?；窍率交鶊F(tuán) 或 在本發(fā)明的優(yōu)選方面中，短?；蔷哂?-5個(gè)碳原子的?；Ｔ诟鼉?yōu)選的方面中，短?；?zhǔn)蔷哂?個(gè)碳原子的酰基。短?；鶅?yōu)選具有以下的分子式 優(yōu)選短酰基和親水支鏈基團(tuán)含有相同的碳原子數(shù)。在更優(yōu)選的方面中，親水支鏈基團(tuán)是下式的基團(tuán)
并且短?；姆肿邮饺缦?其中p＝q并且是0-4或0-3。
在某些方面，相對(duì)于組合物中存在的丙三醇及其酯的總量而言，理想的是短?；宰畲罅看嬖凇?yōu)選組合物中存在1摩爾的丙三醇及其酯時(shí)，短?；钠骄嬖诹坎淮笥?摩爾。
在某些方面，相對(duì)于組合物中存在的丙三醇及其酯的總量而言，理想的是長(zhǎng)?；宰钚×看嬖?。優(yōu)選組合物中存在1摩爾的丙三醇及其酯時(shí)，長(zhǎng)?；钠骄嬖诹恐辽偈?.4摩爾，優(yōu)選是0.9-2摩爾，更優(yōu)選是0.9-1摩爾。
還可以優(yōu)選的是組合物中存在的大多數(shù)丙三醇被完全?；?。因而，在優(yōu)選的方面，?；钠骄偭繛?.7-3.0摩爾每摩爾丙三醇及其酯。
在更優(yōu)選的方面，本發(fā)明的化合物選自下式的化合物 本發(fā)明進(jìn)一步提供了一種組合物，它含有顏料和下式的化合物
其中R4、R5和R6中的兩個(gè)具有下式 其中對(duì)于所述的R4、R5和R6中的兩個(gè)的每一個(gè)而言，q獨(dú)立地選自0-3，并且R4、R5和R6中的另一個(gè)是下式的支鏈基團(tuán) 其中n是10-20并且m選自2n、2n-2、2n-4和2n-6，并且其中p是0-3。
優(yōu)選q是0。更優(yōu)選對(duì)于所述的R4、R5和R6中的兩個(gè)而言，q均是0。
優(yōu)選n是16-20，更優(yōu)選是16-18，進(jìn)一步優(yōu)選是17。
優(yōu)選m是2n或2n-2。
優(yōu)選基團(tuán)CnHm是直鏈烴基團(tuán)。該直鏈烴基團(tuán)可以飽和或不飽和。一方面，該直鏈烴基團(tuán)含有一個(gè)-C＝C-鍵。
在優(yōu)選的方面中，支鏈基團(tuán)是下式的基團(tuán) 其中x是7-10，優(yōu)選x是10，并且y是2x或2x-2，并且其中p是0-3，優(yōu)選p是0。
優(yōu)選基團(tuán)CxHy是直鏈烴基團(tuán)。該直鏈烴基團(tuán)可以飽和或不飽和。一方面，該直鏈烴基團(tuán)含有一個(gè)-C＝C-鍵。
一方面，本發(fā)明提供了一種分散顏料的化合物，它包括具有下式的化合物
其中R1、R2和R3獨(dú)立地選自?；驓湓樱渲蠷1、R2和R3中的至少一種是具有2-5個(gè)碳原子的?；?短?；?，其中R1、R2和R3中的至少一種是由具有10-20個(gè)碳原子的鏈和親水支鏈基團(tuán)組成的支鏈?；?長(zhǎng)酰基)。
此時(shí)，優(yōu)選本發(fā)明提供一種分散顏料的化合物，其含有本文所定義的化合物。
方法和成套材料一方面，本發(fā)明提供了制備本文所述的組合物的方法，該方法包括使i)顏料和ii)具有下式的化合物混合或接觸 其中R1、R2和R3獨(dú)立地選自?；驓湓樱渲蠷1、R2和R3中的至少一種是具有2-5個(gè)碳原子的酰基(短?；?，其中R1、R2和R3中的至少一種是由具有10-20個(gè)碳原子的鏈和親水支鏈基團(tuán)組成的支鏈?；?長(zhǎng)?；?。
一方面，本發(fā)明提供了一種分散顏料或改進(jìn)顏料分散性的方法，該方法包括使顏料和具有下式的化合物混合或接觸 其中R1、R2和R3獨(dú)立地選自?；驓湓?，其中R1、R2和R3中的至少一種是具有2-5個(gè)碳原子的?；?短酰基)，其中R1、R2和R3中的至少一種是由具有10-20個(gè)碳原子的鏈和親水支鏈基團(tuán)組成的支鏈?；?長(zhǎng)酰基)。
一方面，本發(fā)明提供了一種用于制備本文所述組合物的成套材料，該成套材料包括i)顏料，ii)具有下式的化合物
其中R1、R2和R3獨(dú)立地選自酰基或氫原子，其中R1、R2和R3中的至少一種是具有2-5個(gè)碳原子的?；?短酰基)，其中R1、R2和R3中的至少一種是由具有10-20個(gè)碳原子的鏈和親水支鏈基團(tuán)組成的支鏈?；?長(zhǎng)酰基)；該成套材料在獨(dú)立的包裝或容器中，任選地帶有用于混合和/或接觸和/或使用的說(shuō)明書。
在優(yōu)選的方面，該成套材料進(jìn)一步包括介質(zhì)，其中該介質(zhì)可包含于顏料、或包含于所述化合物、或包含于顏料和所述化合物這二者中，或包含于獨(dú)立的包裝或容器中。
分散體的制備工藝可通過(guò)丙三醇和一種或多種油、包括天然油和硬化天然油的酯交換作用、接著進(jìn)行乙?；饔脕?lái)制備本發(fā)明的化合物。WO01/14466公開了本發(fā)明化合物的制備工藝。例如，本發(fā)明的化合物可以是兩部分工藝的產(chǎn)物，該兩部分工藝包括(i)丙三醇和選自蓖麻油的油之間的酯交換，所述蓖麻油包括硬化的蓖麻油和未硬化的蓖麻油及其混合物，和(ii)乙?；饔?。
例如，可由蓖麻油或硬化的蓖麻油來(lái)制備化合物。以下給出了典型的蓖麻油和硬化的蓖麻油的脂肪酸含量。
蓖麻油硬化的蓖麻油脂肪酸 含量[％]脂肪酸 含量[％]棕櫚酸(C16)10 棕櫚酸(C16)1.3硬脂酸(C18)11 硬脂酸(C18)9.3油酸(C181) 3.8 油(C181) 0.9亞油酸(C182) 4.4 亞油酸(C182) 0.2亞麻酸(C183) 0.5 花生酸(C20)0.7順9-二十碳烯酸(C201) 0.5 羥基硬脂酸(HO-C180) 84.9蓖麻油酸(HO-C181)87.4圓括號(hào)內(nèi)的符號(hào)是Cxxy，其中xx是脂肪酸的碳原子數(shù)并且y表示雙鍵數(shù)目。蓖麻油酸和羥基硬脂酸(也被稱為硬蓖麻油酸)的第12個(gè)碳原子上均具有羥基(OH)。
顏料本文所用的術(shù)語(yǔ)“顏料”代表任何常規(guī)的無(wú)機(jī)或有機(jī)顏料、染料特別是有機(jī)染料或碳黑。本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知合適作為著色劑的適用無(wú)機(jī)顏料、有機(jī)顏料和染料。例如本文參考引用的Kirk-OthmerEncyclopedia of Chemical Technology，第3版，卷6，597-617頁(yè)描述了這樣的材料。本發(fā)明組合物中的顏料可以是或含有(1)無(wú)機(jī)類型比如二氧化鈦、碳黑、氧化鐵、鉻酸鋅、硫化鎘、氧化鉻、鋁硅酸鈉復(fù)合物，比如群青顏料和金屬片等；以及(2)有機(jī)類型比如偶氮和重氮顏料、酞菁染料、喹吖啶酮顏料、苝顏料、異吲哚啉酮、蒽醌、硫靛和溶劑染料等。
本發(fā)明的組合物可含有各種常規(guī)添加劑及其混合物，比如潤(rùn)滑劑、防靜電劑、耐沖擊改性劑、抗菌劑、光穩(wěn)定劑、填料/增強(qiáng)材料(例如CaCO3)、熱穩(wěn)定劑、隔離劑、流變控制劑比如黏土等。
在優(yōu)選的方面中，所述顏料是顏料的混合物，或者所述顏料含有顏料的混合物，優(yōu)選該混合物是上述顏料和第二顏料的混合物。
著色體系聚合物體系本發(fā)明的組合物可用于對(duì)許多種類的聚合物樹脂進(jìn)行著色或?qū)⑻砑觿┮朐S多種類的聚合物樹脂中，并且同樣可用于熱塑性樹脂和熱固性樹脂的改性應(yīng)用中。例如，本發(fā)明的著色濃縮物通常與以下的樹脂相容并且可與其結(jié)合使用聚烯烴比如LLDPE、HDPE、LDPE、聚丙烯的均聚物或共聚物、EVA等；苯乙烯類比如晶體聚苯乙烯、HIPS、MIPS等；共聚物樹脂、樹脂混合物和摻雜物比如ABS、聚苯醚(包括PPO混合物比如NORYLRTM)、各種工程聚合物混合物；聚酰胺樹脂比如Nylon 6，6/6，11，12共聚物、三元共聚物等；丙烯酸樹脂、聚碳酸酯和其它非晶樹脂；聚酯比如PET、PBT和其它，樹脂為熱塑性的和固化的，以及用玻璃、石英、碳、芳族聚酰胺等纖維增強(qiáng)的樹脂。
可利用本領(lǐng)域許多已知方法中的任何一種來(lái)制備本發(fā)明的組合物，這些方法包括本文參考引用的Patton著Paint Flow and PigmentDispersion，John Wiley and Sons(1979)以及 Weber編輯的Colouring of Platics，SPE Monographs，John Wiley and Sons(1979)所述的方法。
可以基于樹脂重量高達(dá)約10％的量、例如高達(dá)約5％的量將本發(fā)明組合物加入待著色的聚合物樹脂中。所用的量通常被稱為“調(diào)稀量”或“調(diào)稀比”，并且該量通常取決于所希望的著色強(qiáng)度或所需要的添加劑水平。也可利用一種或多種組合物的混合物來(lái)改變樹脂的顏色或其它性能。
可利用本發(fā)明的組合物通過(guò)均質(zhì)混合來(lái)使聚合物樹脂著色。“均質(zhì)”混合是指利用充分的機(jī)械切變和熱能來(lái)產(chǎn)生分散的相從而制備混合物，所述分散的相被粉碎并且均勻地分散于連續(xù)相或主相中。例如，特別有用的過(guò)程是利用常規(guī)的混合設(shè)備比如研磨機(jī)、班伯里密煉機(jī)混料器、Brabender扭距流變儀、單或雙螺桿擠壓機(jī)、連續(xù)混料器、混捏機(jī)使聚合物樹脂與一種或多種組合物均質(zhì)混合。在高速剪切混料器中，可以顆粒、球團(tuán)和/或粉末形式均勻混合聚合物。根據(jù)本發(fā)明，一種用于使聚合物樹脂著色的優(yōu)選工藝?yán)么?lián)的計(jì)量系統(tǒng)在擠壓機(jī)或模制機(jī)將組合物直接加入聚合物樹脂中?？赏ㄟ^(guò)與樹脂進(jìn)行翻滾、或通過(guò)將組合物泵入塑料機(jī)的進(jìn)料喉、或優(yōu)選通過(guò)將之計(jì)量加入聚合物熔體流而將組合物以經(jīng)過(guò)測(cè)定的量加入聚合物樹脂。
油墨系統(tǒng)作為用于本發(fā)明油墨的著色劑，例如可利用任何已知用于油墨組合物的染料和顏料。
對(duì)顏料而言，可利用印刷工業(yè)領(lǐng)域通常所使用的有機(jī)顏料或無(wú)機(jī)顏料。具體的說(shuō)，可以不受特別限制地利用以下的已知顏料，例如碳黑、鎘紅、鉬紅、鉻黃、鎘黃、鈦黃、氧化鉻、鉻綠、鈦鈷綠、群青藍(lán)、普藍(lán)、鈷藍(lán)、偶氮顏料、酞菁顏料、喹吖酮顏料、異吲哚啉酮顏料、二噁嗪顏料、threne顏料、苝顏料、perinone顏料、硫靛顏料、喹啉酞酮顏料和金屬絡(luò)合物顏料。
對(duì)于染料而言，優(yōu)選但并非必須是油溶性染料例如偶氮染料、重氮染料、金屬絡(luò)合物染料、萘酚染料、蒽醌染料、靛青染料、碳鎓染料、醌亞胺染料、花青染料、喹啉染料、硝基染料、亞硝基染料、苯醌染料、萘醌染料、呫噸染料、酞菁染料和金屬酞菁染料。
染料和顏料可單獨(dú)使用或組合使用，其重量含量占油墨總重量的約0.1-約10％，優(yōu)選為約0.5-8％，并且更優(yōu)選重量為約0.7-約5％。
有助于本發(fā)明印刷油墨印刷的圖像的防水性和耐磨性的本發(fā)明化合物的使用量范圍為樹脂重量的0.1-10％，比如2-10％，優(yōu)選約為4-6％。
涂料/漆體系本發(fā)明的涂料/漆體系可含有一種或多種如下物質(zhì)樹脂一該樹脂所含的單元選自1.至少一種選自苯乙烯、α-甲基苯乙烯、丙烯腈、乙烯基甲苯、甲基丙烯酸甲酯、氯乙烯和偏二氯乙烯的硬疏水增強(qiáng)單體；2.至少一種軟疏水增強(qiáng)單體，它選自至少一種丙烯酸酯、至少一種乙烯基醚和/或至少一種二烯烴，所述至少一種丙烯酸酯選自丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸十二酯、甲基丙烯酸異癸酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸異丁酯；所述至少一種乙烯基醚選自乙基、丁基、辛基、癸基和十六烷基乙烯醚；所述至少一種二烯烴選自1，3-丁二烯，異戊二烯和2，3-二甲基丁二烯，條件是單體部分(2)的所述二烯烴不與氯乙烯或偏二氯乙烯混合和共聚；和3.至少一種選自丙烯酸、甲基丙酸烯、富馬酸、衣康酸和馬來(lái)酸的親水增強(qiáng)有機(jī)酸；可通過(guò)在水乳液介質(zhì)中使單體反應(yīng)來(lái)制備樹脂。以下的文獻(xiàn)討論了乳液聚合作用的原理Synthetic Rubber，WHITBY G.S.編著，JohnWiley & Sons，1954，第8章；Emulsion Polymerization，Bovey F.A.等，Vol.IX of High Polymers，Interscience Publishers，Inc.，1955；和專利US3714122的第5欄第41-67行和第6欄11-59行。
水溶性溶劑-選自乙二醇一甲基醚、乙二醇一乙基醚、乙二醇一丁基醚、二甘醇一丁基醚、二甘醇一乙醚乙酸酯、二甘醇二乙基醚、乙二醇一甲基醚乙酸酯、二丙二醇甲基醚、甲基乙基酮、丙二醇乙基醚、丙二醇異丙基醚、丙二醇丁基醚、丙酮、甲基丙基酮和雙丙酮醇。
增塑劑-其熔點(diǎn)約為-40℃-約25℃，沸點(diǎn)至少是95℃，并且溶解度參數(shù)是約8-約16；可揮發(fā)的胺-其量足以使組合物的pH值為8-14；水-與其它可揮發(fā)組分的體積比至少是80∶20；可利用的各種水溶性溶劑中，通常優(yōu)選的是乙二醇一丁基醚、乙二醇一乙基醚、二甘醇一甲基醚、二甘醇一乙基醚、二甘醇一丁基醚。
可用于形成水可還原組合物的各種可揮發(fā)性胺的代表性實(shí)例是伯胺比如乙胺、丙胺、丁胺、異戊胺、戊胺、己胺、庚胺和乙醇胺；仲胺比如二乙胺、乙基乙醇胺和嗎啉；以及叔胺比如二甲基乙醇胺、三甲基胺、三乙胺和N-甲基嗎啉。加入足量的胺以使最終的水分散體中的pH值為約8-約14，優(yōu)選為9.0-10.0。
水不溶性溶劑通常選自礦物油精、酮(例如甲基異丁基酮，MIBK)、芳香環(huán)烷、酯和乙酸酯。它可以是樹脂的真正溶劑，或當(dāng)其與水溶性溶劑混合時(shí)形成樹脂的真正溶劑。
在以下的實(shí)施例中，將進(jìn)一步詳細(xì)描述本發(fā)明。
實(shí)施例評(píng)估的分散劑評(píng)估了四種分散物。它們是分散劑A-具有以下結(jié)構(gòu)的化合物
分散劑B-具有以下結(jié)構(gòu)的化合物 分散劑C-具有以下結(jié)構(gòu)的化合物 分散劑D-具有以下結(jié)構(gòu)的化合物 合成根據(jù)WO01/14466的教導(dǎo)，由蓖麻油和硬化的蓖麻油制備了約含90重量％的以上化合物的分散劑組合物。利用各分散劑化合物的符號(hào)代表各分散劑組合物。
實(shí)施例1-5-聚合物體系實(shí)施例1-5中，通過(guò)在溶劑中溶解低分子加聚物和Emersol 213油酸、接著在攪拌條件下加入顏料并且使顏料在高速下分散直至得到均勻穩(wěn)定的分散體，由此按照所示的比例通常在約30分鐘內(nèi)配制了白色顏料和黑色濃縮物。白色顏料是DuPont R-900二氧化鈦。黑色顏料是Columibian Carbon Raven 1255。
接著將9份白色濃縮物與1份黑色濃縮物混合，以形成混合色濃縮物。將1份混合的濃縮物與99份Shell聚丙烯樹脂5824S轉(zhuǎn)動(dòng)混合，并且在常規(guī)實(shí)驗(yàn)室規(guī)模的注塑機(jī)中模制成3mm厚的板。在所有這些實(shí)施例中沒有發(fā)現(xiàn)螺旋式滑移，并且所有這些模制板具有均勻的顏色且沒有可看的見斑點(diǎn)或裂痕。
實(shí)施例1白色著色劑由19.0份的Amoco Indopol H-1900聚丁烯、19.0份的組合物A、2.0份的油酸和60.0份的二氧化鈦制成。
黑色著色劑由40.37份的Indopol H-1900聚丁烯、40.38份的組合物A、4.25份的油酸和15.0份的碳黑制成。
實(shí)施例2白色著色劑由19.0份的Hercules Piccolastic A75聚苯乙烯、19.0份的組合物B、2.0份的油酸和60.0份的二氧化鈦制成。
黑色著色劑由40.37份的Piccolastic A75、40.38份的組合物B、4.25份的油酸和15.0份的碳黑制成。
實(shí)施例3通過(guò)混合19.0份的聚α-甲基苯乙烯/乙烯基甲苯樹脂、19.0份的組合物C、2.0份的油酸和60.0份的二氧化鈦制成白色著色劑。
通過(guò)混合40.37份相同的聚α-甲基苯乙烯/乙烯基甲苯樹脂、40.38份的組合物C、4.25份的油酸和15.0份的碳黑制成黑色著色劑。
實(shí)施例4通過(guò)混合11.4份分子量約8000的聚甲基丙烯酸甲酯樹脂、26.6份的組合物D、2.0份的油酸和60.0份的二氧化鈦制成白色著色劑。
通過(guò)混合24.22份相同的丙烯酸樹脂、56.53份的組合物D、4.25份的油酸和15.0份的碳黑制成黑色著色劑。
實(shí)施例5白色著色劑由15.2份的Amoco H-1900聚丁烯、22.8份的組合物A、2.0份的油酸和60.0份的二氧化鈦制成。
黑色著色劑由32.3份的相同聚丁烯、48.45份的組合物A、4.25份的油酸和15.0份的碳黑制成。
實(shí)施例6&7-油墨體系實(shí)施例6以下列出了油墨組合物。
石臘標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品155(石臘) 83wt％
EVAFLEX 210(乙烯-乙酸乙烯酯共聚物) 10wt％組合物A 5wt％Oil Black HBB(C.I.SOLVENT BLACK 3) 2wt％介質(zhì)的正常室溫固體蠟是熔點(diǎn)約69℃的石蠟(石臘標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品155，由NIPPON SEIRO CO.，LTD.制造)。介質(zhì)樹脂是乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVAFLEX 210，由MITSUI POLYCHEMICALS CO.，LTD.制造)。作為著色劑的油溶性染料是彩色指數(shù)(C.I.)SOLVENT BLACK 3(OilBlack HBB，由Orient Chemical.，Ltd.制造)。
通過(guò)在約70℃-250℃的溫度下加熱混有C.I.SOLVENT BLACK 3的石蠟、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物和組合物A而使之熔化。接著，在溶解器中將其以200-10000rpm、優(yōu)選500-5000rpm的轉(zhuǎn)速下攪拌混合。利用2μm的篩網(wǎng)過(guò)濾器、通過(guò)由ADVANTEC TOYO CO.，LTD.制造的熱過(guò)濾設(shè)備將攪拌條件下混合的組合物過(guò)濾，從而得到最終的熱熔油墨。
將2-3滴所制備的熱熔油墨置于加熱至120℃的載玻片上并且使之熔化，在該載玻片上放置蓋玻片并且輕壓之。接著，由NIKONCORPORATION制造的“XF-UNR”顯微鏡在透射光下觀察到的結(jié)果是幾乎沒有觀察到顆粒。因此，可確認(rèn)大多數(shù)作為染料的C.I.SOLVENTBLACK 3基本上完全溶入了油墨組合物。
上述所得到的熱熔油墨適合用作熱熔型噴墨印刷機(jī)的油墨。
當(dāng)將該油墨裝入噴墨印刷機(jī)并且將其加熱至噴墨溫度(100-150℃，優(yōu)選125-135℃)時(shí)，油墨很快被熔化。接著，結(jié)果是，噴墨后記錄紙上顯示出了滿意的定像性能。另外，當(dāng)油墨也被印刷至OHP(投影儀)膜上時(shí)，其顯示出優(yōu)異的透明度，并且可確認(rèn)油墨沒有剝落，而是即使當(dāng)膜彎曲時(shí)定像也很牢固。
實(shí)施例7以下列出了油墨組合物。
Hi-Mic 2065(微晶臘) 35wt％Arkon p-90(氫化的石油樹脂) 53wt％組合物B 10wt％NEOPEN BLUE 808(C.I.SOLVENT BLUE 70)2wt％
微晶臘(Hi-Mic 2065，由NIPPON SEIRO CO.，LTD.制造)的熔點(diǎn)是約75℃。介質(zhì)樹脂是氫化的石油樹脂(Arkon P-90，由ARAKAWACHEMICAL INDUSTRIES，LIMITED制造)。作為著色劑的油溶性染料是彩色指數(shù)(C.I.)SOLVENT BLUE 70(NEOPEN BLUE 808，由BASF Co.制造)。
可利用與實(shí)施例6相同的過(guò)程來(lái)制備熱熔油墨。
將2-3滴這樣制備的熱熔油墨置于加熱至120℃的載玻片上并且使之熔化，在該載玻片上放置蓋玻片并且輕壓之。接著，由NIKONCORPORATION制造的“XF-UNR”顯微鏡在透射光下觀察到的結(jié)果是幾乎沒有觀察到顆粒。因此，可確認(rèn)大多數(shù)作為染料的C.I.SOLVENT BLUE70基本上完全溶入了油墨組合物。
上述的熱熔油墨適合用作熱熔型噴墨印刷機(jī)的油墨。
當(dāng)將該油墨裝入噴墨印刷機(jī)并且將其加熱至噴墨溫度(100-150℃，優(yōu)選125-135℃)時(shí)，油墨很快被熔化。接著，結(jié)果是，噴墨后記錄紙上顯示出了滿意的定影性能。另外，當(dāng)油墨也被印刷至OHP(投影儀)膜上時(shí)，其顯示出優(yōu)異的透明度，并且可確認(rèn)油墨沒有剝落，而是即使當(dāng)膜彎曲時(shí)定像也很牢固。
實(shí)施例8-涂料體系在攪拌條件下、在密閉的實(shí)驗(yàn)室反應(yīng)器中進(jìn)行聚合作用。對(duì)于每一批料，反應(yīng)器均被抽真空并且利用真空將組分裝入反應(yīng)器中。裝料后，再次將反應(yīng)器抽5分鐘的真空，并且接著利用氮?dú)馐辜訅褐?0psi(68.9kPa)。固體含量為30-32％時(shí)，初始聚合溫度是約52℃，并且使之升至約57℃。以兩小時(shí)的間隔檢測(cè)固體百分?jǐn)?shù)。表1列出了一系列典型反應(yīng)的反應(yīng)組分、條件和最終產(chǎn)物特性，并且表1也列出了最終產(chǎn)物特性。
表1
*用NaOH中和至pH＝6.5(除了樹脂2058的pH＝3.0外)的絡(luò)合物表面活性劑酸式磷酸酯。此處用于2058、1967和1965的表面活性劑是GAF Corporation的商標(biāo)為Gafac RE410。
**利用NH4OH處理至pH＝6.5的線性烷基磺酸酯。
***添加20-22％固體的2.0份水和0.4份硫醇。
通過(guò)凝結(jié)和干燥由反應(yīng)產(chǎn)物混合物中分離出以上制備的樹脂。每次所用的凝結(jié)劑是約20克明礬(硫酸鋁)、約5克硫酸和約10000毫升水的混合物。凝結(jié)溫度是約50-60℃。利用布襯的Buchner漏斗來(lái)過(guò)濾由每次凝結(jié)得到的漿液。過(guò)濾后，利用冷軟水洗滌每個(gè)樹脂塊兩次并且接著在60℃的爐中干燥。
表2列出了根據(jù)本發(fā)明制備的涂料組合物。
表2
水不溶性溶劑＝MIBK；水溶性溶劑＝乙二醇一丁基醚；75體積％以上的水少量(0.075-0.15g)使用消泡劑(Nopco NDW，Diamond ShamrockCorp.的商標(biāo))。它是固體含量的一部分，這就是固體含量表示為范圍的原因所在。
制備的組合物作為涂料具有好的性能。
表3列出了根據(jù)本發(fā)明制備的其它涂料組合物。
表3
水不溶性溶劑＝MIBK；水溶性溶劑＝乙二醇一丁基醚；75體積％以上的水少量(0.075-0.15g)使用消泡劑(Nopco NDW，Diamond ShamrockCorp.的商標(biāo))。它是固體含量的一部分，這就是固體含量表示為范圍的原因所在。
制備的組合物作為涂料具有好的性能。
本文參考引用以上說(shuō)明書中所提及的所有出版物。對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，很明顯不背離本發(fā)明范圍和實(shí)質(zhì)可對(duì)所述方法和體系作出各種改變和修正。盡管結(jié)合具體優(yōu)選實(shí)施方式描述了本發(fā)明，但是應(yīng)理解為本發(fā)明的權(quán)利要求不受具體實(shí)施方式
的限制。事實(shí)上，所述實(shí)施本發(fā)明方式的各種修正對(duì)化學(xué)領(lǐng)域或相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)人員而言是很明顯的，它也屬于以下權(quán)利要求書所包括的范圍。特別參考了2000年8月18日提交的US申請(qǐng)序列號(hào)09/642，480；1999年11月29日提交的US臨時(shí)申請(qǐng)60/167，923和1999年8月19日提交的UK申請(qǐng)9919683.5以及2000年8月9日提交的PCT/IB00/01173和2001年3月1日出版的指定美國(guó)的WO01/14466。本文參考引用所有這些文獻(xiàn)、這些文獻(xiàn)中引用的所有文獻(xiàn)(申請(qǐng)引用的文獻(xiàn))、申請(qǐng)引用的文獻(xiàn)中所引用或參考的所有文獻(xiàn)以及本文提及的所有市售產(chǎn)品的產(chǎn)品數(shù)據(jù)單。
權(quán)利要求
1.一種組合物，它包括i)顏料ii)具有下式的化合物 其中R1、R2和R3獨(dú)立地選自酰基或氫原子，其中R1、R2和R3中的至少一種是具有2-5個(gè)碳原子的酰基(短?；?，其中R1、R2和R3中的至少一種是由具有10-20個(gè)碳原子的鏈和親水支鏈基團(tuán)組成的支鏈?；?長(zhǎng)?；?。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的組合物，其中親水支鏈基團(tuán)是?；蚱溲苌?。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的組合物，其中親水支鏈基團(tuán)是下式的基團(tuán) 其中p是0-3。
4.根據(jù)以上任何一項(xiàng)權(quán)利要求的組合物，其中R1、R2和R3中的兩個(gè)是短酰基并且其中R1、R2和R3中的另一個(gè)是長(zhǎng)?；?。
5.根據(jù)以上任何一項(xiàng)權(quán)利要求的組合物，其中長(zhǎng)酰基鏈由具有14-20個(gè)碳原子的鏈組成。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的組合物，其中長(zhǎng)?；溣删哂?6-20個(gè)碳原子的鏈組成。
7.根據(jù)以上任何一項(xiàng)權(quán)利要求的組合物，其中短?；蔷哂?-5個(gè)碳原子的?；?。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的組合物，其中短?；蔷哂?個(gè)碳原子的?；?。
9.根據(jù)以上任何一項(xiàng)權(quán)利要求的組合物，其中每摩爾的丙三醇及其酯中的短?；钠骄坎淮笥?摩爾。
10.根據(jù)以上任何一項(xiàng)權(quán)利要求的組合物，其中每摩爾的丙三醇及其酯中的長(zhǎng)?；钠骄恐辽偈?.4摩爾，優(yōu)選是0.9-2摩爾，更優(yōu)選是0.9-1摩爾。
11.根據(jù)以上任何一項(xiàng)權(quán)利要求的組合物，其中每摩爾的丙三醇及其酯中的?；钠骄偭渴?.7-3.0摩爾。
12.根據(jù)以上任何一項(xiàng)權(quán)利要求的組合物，其中化合物是丙三醇和選自蓖麻油的油之間的乙?；孽ソ粨Q產(chǎn)物，所述蓖麻油包括硬化的蓖麻油、未硬化的蓖麻油及其混合物。
14.根據(jù)以上任何一項(xiàng)權(quán)利要求的組合物，其中化合物具有下式
15.根據(jù)權(quán)利要求1-13中任一項(xiàng)的組合物，其中化合物具有下式
16.一種基本上如具體參考任一項(xiàng)實(shí)施例所述的組合物。
17.一種基本上如上文所述的權(quán)利要求1的組合物。
18.在介質(zhì)中的權(quán)利要求1-17中任一項(xiàng)的組合物。
19.制備權(quán)利要求1-16中任一組合物的方法，它包括使顏料i)和化合物ii)混合或接觸。
20.一種分散顏料或改進(jìn)顏料分散性的方法，該方法包括使顏料和權(quán)利要求1-17中任一項(xiàng)的化合物ii)任選地在介質(zhì)中進(jìn)行混合或接觸。
21.一種用于制備權(quán)利要求1-17中任一項(xiàng)的組合物的成套材料，該成套材料包括分裝在單獨(dú)的包裝或容器中的顏料i)和化合物ii)，任選地帶有根據(jù)用于混合和/或接觸和/或使用的說(shuō)明書。
22.權(quán)利要求21的成套材料，該成套材料還包括介質(zhì)，其中介質(zhì)可包括于顏料中，或包括于化合物中，或包括于顏料和化合物這二者中，或包括于單獨(dú)的包裝或容器中。
全文摘要
提供了一種組合物，它包括i)顏料，ii)具有以下分子式的化合物，其中R
文檔編號(hào)C09D11/00GK1513035SQ02811400
公開日2004年7月14日 申請(qǐng)日期2002年6月6日 優(yōu)先權(quán)日2001年6月6日
發(fā)明者B·尼爾森, F·V·斯帕索, B 尼爾森, 斯帕索 申請(qǐng)人:丹尼斯科有限公司