專利名稱：水基顏料制劑的制作方法
水基顏料制劑本發(fā)明主題在于水基顏料制劑或水基顏料分散液，它們的制備方 法以及它們用于染色天然和合成材料，特別是各種水性涂料、分散染 料和油漆染料的用途。許多用于染色水性涂料、分散染料和油漆染料的顏料制劑是已知的并且在市場上可購得。此類實例包含于EP-A-0735109、 WO03/006556 或EP-A-1049745 (US6478866B1)中。 一般而言，釆用陰離子、陽離子、 兩性或非離子的具有表面活性劑特征的分散劑以便將顏料顆粒以精細 顆粒形式物理穩(wěn)定于水性介質(zhì)中，所述分散劑任選地也以大分子的形 式使用。另外，傳統(tǒng)的顏料制劑除了表面活性劑或分散劑之外通常還 含有各種添加劑如潤濕劑、增稠劑、保藏劑、粘度穩(wěn)定劑、填料和助留劑。助留劑通常也稱為干縮阻遏劑，其用于使產(chǎn)品不干縮或者在使 用前才干燥。為此目的，通常使用低分子量的吸濕的化合物如乙二醇， 但是其也隨同帶來了會從應用介質(zhì)中蒸發(fā)出的缺陷。因此，其被視作 VOC (揮發(fā)性有機化合物)并且越來越為立法者所限制。不含VOC的顏 料制劑包括根據(jù)W003/006556和EP-A-0585571的高分子的非揮發(fā)低聚物或高聚物，例如聚醚多元醇(聚乙二醇)。但是，吸濕的非揮發(fā)低聚物和高聚物長期駐留在應用介質(zhì)中。這 類物質(zhì)的駐留隨之帶來了一些缺陷。當例如用含有這種吸濕的非揮發(fā) 化合物的顏料制劑染色水性分散染料時，有色涂料就會得到輕度吸濕 的、粘性的特征。結果就是升高的吸水能力。因此本發(fā)明的任務在于提供耐干縮且不含VOC的水性顏料制劑。 其能允許在染色時分散染料的應用技術性能不被改變，從而形成不粘 的表面，且所述表面還相比于不被染色的體系具有很低的吸水能力。現(xiàn)已驚奇地發(fā)現(xiàn)，采用特定的以下定義的聚亞烷基二醇結合聚乙 二醇烷基醚即能解決上述任務，并任選結合脂類和/或油類或其他添加劑。本發(fā)明主題在于水性顏料制劑，其含有(A ) 至少一種有機和/或無機的顏料，(B) 分散劑和/或表面活性劑，(C) 三價或更高價的烷氧基化的醇，其優(yōu)選是分支的，特別 優(yōu)選星形分支的，(D) 聚乙二醇烷基醚，(E) 任選的助水溶的(hydrotrope)低聚物和/或高聚物，(F) 任選的脂類、油類或脂肪酸，(G) 任選的其他用于制備水性顏料分散液的常規(guī)添加劑，和(H) 水。優(yōu)選的顏料制劑含有5至80重量％ ，例如10至70重量％的組 分(A)。優(yōu)選的顏料制劑含有0. 1至30重量％ ,例如2至15重量％的成 分(B)。優(yōu)選的顏料制劑含有0. 1至30重量％ ,例如3至15重量％的組 分(C)。優(yōu)選的顏料制劑含有0. 1至20重量％ ，例如1至10重量％的組 分(D)。特別優(yōu)選的顏料制劑含有組分(A) 5至80重量％,例如10至70重量％，(B) 0. 1至30重量％ ,例如2至15重量％ ，(C) 0. 1至30重量％,例如3至15重量％,(D) 0.1至20重量％，例如1至10重量％，(E) 0至20重量％，例如0.1至10重量％，(F) 0至10重量％，例如0. 1至7重量％，(G) 0至30重量°/。，例如0. 1至5重量％ ，和(H) 余量的水，各自均以顏料制劑的總重量計。
若是存在一種或多種組分(E) 、 (F)和(G)的情況，則它們 的最小濃度相互獨立地、有利地為至少0.01重量％，優(yōu)選至少0.1 重量％，以顏料制劑的總重量計。本發(fā)明顏料制劑的組分(A)為細顆粒的有機或無機的顏料或者 不同的有機和/或無機顏料的混合物。組分(A)也可以是不溶于特定 的溶劑且具有這種顏料特性的染料。所述顏料可以以干燥粉末的形式， 也可以以水潤濕的壓塊的形式采用。作為有機顏料考慮單偶氮顏料、雙偶氮顏料、漆化的偶氮顏料、 P -萘酚顏料、萘酚AS-顏料、苯并咪唑酮顏料、雙偶氮濃縮顏料、 偶氮-金屬絡合物顏料和多環(huán)顏料如酞菁顏料、喹吖啶酮 (Chinacridon)顏料、二萘嵌苯顏料、芘酮(Perinon)顏料、石危欷 顏料、蒽嵌蒽醌(Anthanthron)顏料、蒽醌顏料、黃烷士酮顏料、靛 蒽醌顏料、異紫蒽酮顏料、皮蒽酮顏料、二噁嗪顏料、喹呔酮顏料、 異吲咮啉酮顏料、異吲哚啉顏料和二酮吡咯并吡咯顏料或炭黑。上述有機顏料中特別適宜的是對于制劑的制備而言盡可能是細 顆粒的那些，其中優(yōu)選顏料顆粒的95%且特別優(yōu)選99%具有< 50011111 的粒度。根據(jù)所應用的顏料，顏料顆粒的形態(tài)可以千差萬別，并且相 應地，顏料制劑的粘度行為也可以根據(jù)顆粒形式而極其不同。為了獲 得理想的、牛頓粘性行為的制劑，應使顆粒優(yōu)選具有球形至立方體形 (具有平坦角度)的構造。作為特別優(yōu)選的有機顏料的示例性選擇在此提及的有炭黑顏料， 如氣黑或爐黑；單偶氮顏料和雙偶氮顏料，特別是顏色指數(shù)顏料顏料 黃1 ，顏料黃3，顏料黃12，顏料黃13，顏料黃14，顏料黃16, 顏料黃17，顏料黃73，顏料黃74，顏料黃81 ，顏料黃83，顏料 黃87，顏料黃97，顏料黃111 ，顏料黃126，顏料黃127，顏料 黃128，顏料黃155，顏料黃174，顏料黃176，顏料黃191 ,顏 料黃213，顏料黃214，顏料黃219，顏料紅38，顏料紅144，顏 料紅214，顏料紅242，顏料紅262，顏料紅266,顏料紅269， 顏料紅274，顏料橙13，顏料橙34或顏料棕41 ; P-萘酚和萘酚AS-顏料，特別是顏色指數(shù)顏料顏料紅2，顏料紅3，顏料紅4，顏 料紅5，顏料紅9，顏料紅12，顏料紅14，顏料紅53:1 ，顏料紅 112，顏料紅146，顏料紅147,顏料紅170，顏料紅184，顏料紅 187，顏料紅188，顏料紅210，顏料紅247，顏料紅253，顏料紅 256，顏料橙5，顏料橙38或顏料椋1;漆化的偶氮顏料和金屬絡 合物顏料，特別是顏色指數(shù)顏料顏料紅48:2，顏料紅48:3，顏料紅 48:4，顏料紅57:1 ，顏料紅257，顏料橙68或顏料橙70;苯并 咪唑啉顏料，特別是顏色指數(shù)顏料顏料黃120，顏料黃151 ，顏料 黃154，顏料黃175,顏料黃180，顏料黃181 ，顏料黃194，顏 料紅175，顏料紅176，顏料紅185，顏料紅208，顏料紫32，顏 料橙36，顏料橙62，顏料橙72或顏料棕25;異-引味啉酮和異巧l 哚啉顏料，特別是顏色指數(shù)顏料顏料黃139或顏料黃173;酞胥顏料， 特別是顏色指數(shù)顏料顏料藍15，顏料藍15:1 ，顏料藍15:2，顏料 藍15:3，顏料藍15:4，顏料藍15:6，顏料藍16，顏料綠7或顏 料綠36;蒽嵌蒽醌顏料、蒽醌顏料、喹吖啶酮顏料、二喁嗪顏料、靛 蒽醌顏料、二萘嵌苯顏料、芘酮顏料和硫靛顏料，特別是顏色指數(shù)顏 料顏料黃196，顏料紅122，顏料紅149，顏料紅168，顏料紅 177，顏料紅179，顏料紅181 ，顏料紅207，顏料紅209，顏料紅 263，顏料藍60，顏料紫19，顏料紫23或顏料橙43;三芳基碳鎗 (Triarylcarbonium)顏料，特別是顏色指數(shù)顏料顏料紅169，顏料 藍56或顏料藍61 ;二酮吡咯并吡咯顏料，特別是顏色指數(shù)顏料顏料 紅254，顏料紅255，顏料紅264，顏料紅270，顏料紅272，顏 料橙71 ，顏料橙73，顏料橙81。有機顏料優(yōu)選與炭黑和/或二氧化鈦組合。另外，漆化的染料例如含磺酸基團和/或碳酸基團的染料的Ca-、 Mg-、 Al-漆是適宜的。適宜的無機顏料是例如二氧化鈦、硫化鋅、氧化鋅、氧化鐵、磁 鐵礦、氧化錳鐵、氧化鉻、群青、鎳銻鈦或鉻銻鈦氧化物、錳鈦金紅 石、氧化鈷、鈷和鋁的混合氧化物、金紅石混合相顏料、稀土金屬硫
化物、鈷與鎳和鋅的尖晶石、基于鐵和鉻與銅鋅以及錳形成的尖晶石、釩酸鉍以及摻和顏料(Verschnittpigmente)。特別的，采用顏色指 數(shù)顏料顏料黃184，顏料黃53，顏料黃42，顏料黃棕24，顏料紅 101，顏料藍28，顏料藍36，顏料綠50，顏料綠17，顏料黑11， 顏料黑33以及顏料白6。也通常優(yōu)選采用無機顏料的混合物。有機 與無機顏料的混合物同樣也經(jīng)常采用。替代顏料分散液地，也可制備其中作為固體含有的例如天然細顆 粒的礦砂、礦石、難溶或不溶的鹽、蠟或塑料顆粒、染料、植物保護 劑和抗害蟲劑、UV吸收劑、光增白劑和聚合反應穩(wěn)定劑的分散液。用作為本發(fā)明顏料制劑的組分(B)的是通常適于制備水性顏料 分散液的分散劑和表面活性劑或這類物質(zhì)的混合物。通常為此采用陰 離子、陽離子、兩性或非離子的界面活性化合物。其中證明特別適宜 的是具有一個或多個中等鏈或長鏈的烴鏈的分散劑，部分地還有具有 芳環(huán)基的那些。此處，對于這許多化合物只是描述了一種選擇，而并 非將本發(fā)明化合物的可應用性局限于這些實例。實例有烷基硫酸酯如 疏酸月桂酯、硫酸硬脂酯或硫酸十八烷基酯，伯烷基磺酸酯如磺酸十 二烷基酯，和仲烷基磺酸酯特別是C『d廠烷基磺酸酯-鈉鹽，烷基磷 酸酯，烷基苯磺酸酯如十二烷基苯磺酸，同樣也可以是這些化合物的 所有的鹽。此外，大豆卵磷脂也是適合的或者采用由脂肪酸與?；撬?或羥乙烷磺酸的縮合產(chǎn)物，同樣也有烷基酚、蓖麻油松香酯、脂肪醇、 脂族胺、脂肪酸和脂肪酰胺的烷氧基化產(chǎn)物，這些烷氧基化產(chǎn)物同樣 可以賦予離子端基，例如作為磺基琥珀酸半酯或也可作為磺酸酯、硫 酸酯和磷酸酯的形式，以及它們的鹽，磺酸鹽、硫酸鹽或磷酸鹽。適 宜的還有通過聚環(huán)氧烷與胺或雙酚-A或雙酚-A-衍生物與胺反應而得 到的氧烷基化(oxalkylierte)的加成化合物，類似的還有尿素衍生 物。同樣適宜的還有由經(jīng)取代和未取代的長鏈和短鏈的烷基酚以及 它們的聚合衍生物，例如甲醛縮合產(chǎn)物，酚醛清漆形成的反應產(chǎn)物。 值得一提的也有非離子的烷氧基化的苯乙烯-酚縮合物，它們通過任選 取代的苯乙烯在任選取代的酚上的加成和與環(huán)氧乙烷和/或環(huán)氧丙烷 的反應制得，同樣還有它們的離子改性的衍生物，例如作為磺酸酯、 硫酸酯和磷酸酯的形式，以及它們的鹽，磺酸鹽、硫酸鹽或磷酸鹽的形式。此外適合作為組分(B)的界面活性化合物的是木質(zhì)素磺酸鹽和 由萘磺酸與甲醛或者由烷芳基磺酸、g代芳基磺酸、磺化的酚或磺化 的萘酚與甲醛形成的縮聚產(chǎn)物。最后，適宜的還有聚合的分散劑，如 優(yōu)選5至40重量百分比的由溶解的聚丙烯酸鹽(酯)一一其借助堿通 過中和乙烯基酸單元而進入溶液中一一形成的水性丙烯酸樹脂溶液。 為此所采用的聚丙烯酸鹽(酯)通常是共聚物，其基本上由30至80 摩爾％單烯基芳族化物和20至70摩爾％丙烯酸和/或曱基丙烯酸，和 /或丙烯酸和/或甲基丙烯酸的酯組成。所用的聚丙烯酸鹽(酯)主要 具有1000至100000g/mol、優(yōu)選2000至50000g/mol的數(shù)均摩爾質(zhì)量 Mn。作為組分(C)考慮至少三元，例如三元、四元、五元或六元的 醇的聚亞烷基二醇且其優(yōu)選是分支的且特別優(yōu)選是星形的。所謂星形分支化合物理解為具有至少一個脂族季c原子的那些。適宜的醇的實例是甘油、雙甘油、縮三甘油、低聚甘油、三羥曱基乙烷、三羥甲基丙烷、1，2，3-己三醇、山梨聚糖、甘露醇、季戊四醇和二季戊四醇。 所述的醇，每摩爾用不超過1000摩爾的環(huán)烷烴、優(yōu)選4至200摩爾的 環(huán)烷烴如環(huán)氧乙烷、環(huán)氧丙烷、環(huán)氧正丁烷、環(huán)氧異丁烷、氧化苯乙 烯或它們的混合物來烷氧基化。特別優(yōu)選作為組分(C)的是式(l)的化合物(1)其中R1， R2， f相互獨立地為氬，分支或不分支的d-C2。烷基或C3-C 環(huán)烷基，分支或不分支的c2-C2。烯基或c廠C2。環(huán)烯基，爺基或苯基，優(yōu)選h、 CH3或C2Hs，和 m 平均為0至100、優(yōu)選1至60、特別優(yōu)選4至25的數(shù)值，n 平均為0至100、優(yōu)選0至60、特別優(yōu)選0至10的數(shù)值，p 平均為0至100、優(yōu)選0至60、特別優(yōu)選0至10的數(shù)值，其中m + n + p的總和為至少1、優(yōu)選至少4和特別優(yōu)選15至30。 式(l)的化合物通過季戊四醇與至少一種四倍摩爾量的烷氧化物 進行的烷氧基化反應而制得。其中自然形成具有各種長度烷氧基化物 鏈的混合物，從而對于m、 n和p的數(shù)值只能以平均值給出。 相應于組分(D)的聚乙二醇烷基醚優(yōu)選是式(2)的化合物R4—0+CH^"CH廠0]^R5 (2)經(jīng)取代或未取代的，不分支或優(yōu)選分支的c「C2。烷基或 c「C2。環(huán)烷基，或者經(jīng)取代或未取代的、分支或不分支 的c廣C2。烯基或c廠C2。環(huán)烯基，其中取代基是選自卣素、芳基、芳基(c廣C2。)烷基、c5-C6環(huán)烷基、雜芳基、雜芳基(c廣cj烷基或c廣C2。烷氧基的1、 2、 3或4個基團， q 為1至200，優(yōu)選50至120的數(shù)值，r5 h、 xm或者經(jīng)取代或未取代的、不分支或優(yōu)選分支的CrC2。烷基或c3-C2。環(huán)烷基，或者取代或未取代的、分 支或不分支的c廣C2。烯基或c廣C2。環(huán)烯基，其中取代基 是選自卣素、芳基、芳基(c廣cj烷基、c廣C6環(huán)烷基、 雜芳基、雜芳基(d-Cj烷基或d-C"烷氧基的1、 2、 3 或4個基團，x為sor， sor， ch2coo—， po32^po3nt,和其中r4 M H， 一價金屬陽離子，二價金屬陽離子，NH/，仲、叔或季銨離子，或者它們的組合。 作為組分(E)采用助水溶的助留劑。適合于此的是任選也用作溶劑或者是低聚物或高聚物性質(zhì)的化合物，例如甲酪、尿素、四曱基 脲、s-己內(nèi)酰胺、乙二醇、丙二醇、二乙二醇、三乙二醇、聚乙二 醇、oc -曱基-(o -羥基-聚乙二醇醚、二甲基聚丙二醇醚、二丙二 醇、聚丙二醇、二曱基聚丙二醇醚、由乙二醇和丙二醇形成的共聚物、 丁二醇、曱基纖維素、甘油、雙甘油、聚甘油、N-甲基吡咯烷酮、1， 3-二乙基-2-咪唑啉酮、硫二甘醇、苯磺酸鈉、二曱苯磺酸鈉、甲苯磺 酸鈉、枯烯磺酸鈉、十二烷基磺酸鈉、苯甲酸鈉、水楊酸鈉、丁基單 乙二醇硫酸鈉、纖維素衍生物、凝膠衍生物、聚乙烯基吡咯烷酮、聚 乙烯醇、聚乙烯咪唑，以及乙烯基吡咯烷酮、醋酸乙烯酯和乙烯咪唑 的共聚物和三元聚合物，其中聚合物可以隨即與醋酸乙烯酯單元進行 皂化反應生成乙烯醇。組分(F)對應于植物和動物來源的脂肪和油，例如牛油、棕櫚 仁脂、椰子脂、油菜籽油、葵花油、亞麻油、棕櫚油、黃豆油、花生 油和鯨油、棉籽油、玉米油、翼粟油、橄欖油、蓖麻油、蕪蕢油、紅 花油、大豆油、薊油、葵花油、朋夂魚油、沙丁魚油。飽和和不飽和地 更高級脂肪酸也是常用的添加劑，例如棕櫚酸、Cyprylsaure、癸酸、 肉豆蔻酸、月桂酸、硬脂酸、油酸、亞油酸、亞麻酸、己酸、辛酸、 花生酸、山崳酸、棕櫚酸、鱈油酸(Gadoleinsaure)、芥子酸和蓖麻 油酸，以及它們的鹽。作為組分(G)使用例如能促進顏料潤濕(潤濕劑)的陽離子、 陰離子、兩性或非離子化合物。也可以使用增稠劑、保藏劑、粘度穩(wěn) 定劑、研磨助劑和填料。其他常規(guī)的添加劑可以是抗沉淀劑、光保護 劑、抗氧化劑、脫氣劑/消泡劑、泡沫減少劑、抗燒烤劑以及能有利影 響粘度和流變性的添加劑。作為調(diào)節(jié)粘度的試劑可以考慮例如聚乙烯 醇和纖維素衍生物。水溶性天然的或合成的樹脂以及聚合物同樣可以考慮作為用以提高粘結強度和耐摩擦強度的成膜劑或粘結劑。作為PH
調(diào)節(jié)劑使用有機或無機的堿和酸。優(yōu)選的有機堿是胺，例如乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、N，N-二曱基乙醇胺、二異丙基胺、氨曱基丙醇 或二曱基氨甲基丙醇。優(yōu)選的無機堿是氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化 鋰或氨。為制備顏料制劑而使用的水，組分(H)，優(yōu)選以脫鹽或經(jīng)蒸餾 的水的形式使用。也可以使用飲用水(管道水)和/或天然來源的水。 本發(fā)明主題也在于 一種制備本發(fā)明的顏料制劑的方法，其特征在 于，以粉末、顆?；蚝畨簤K形式的組分(A)在水(H)以及組分(B)、(C)和(D)存在的條件下進行分散，隨即任選地將水(H)以及任選 的組分(E) 、 (F)和(G)中的一種或多種混合并任選用水(H)將 所得的水性顏料分散液調(diào)節(jié)為所希望的濃度。優(yōu)選首先將組分(B)、(C)和(D)和任選的組分(E) 、 (F)和(G)的一種或多種混合并 均化，然后將組分(A)拌入預置的混合物中，其中將粉末糅合并預分 散。分別根據(jù)所用顏料的顆粒硬度，隨即任選在冷卻條件下用研磨或 分散設備使其精細分散或精細分布。為此，可以采用攪拌機，溶解器(鋸齒攪拌機)，轉(zhuǎn)子-定子研磨機，球磨機，攪拌球磨機如砂磨機 和珠磨機，快速混合器，捏合設備，輥式研磨機或高功率珠磨機。顏料的精細分散或研磨過程進行至達到了所希望的粒度分布并可以在0 至IOO"C的溫度下進行，合乎目的地在10至70°C、優(yōu)選20至60匸的 溫度下進行。緊隨精細分散過程之后可以進一步用水(H)、優(yōu)選去離 子的或經(jīng)蒸餾的水稀釋顏料制劑。本發(fā)明的顏料制劑適于對各種天然和合成的材料著色和染色，特 別是對水性涂料、分散染料和油漆染料(分散油漆)。此外，本發(fā)明 的顏料制劑也適于染色各種大分子的材料，例如天然和合成的纖維材 料，優(yōu)選纖維素纖維，也適于紙張整體染色如層合體染色。其他的應 用是制備印刷染料，例如紡織印刷染料、柔性版印刷染料、裝飾印刷 染料或凹版印刷染料、裱糊印染染料、水可稀釋的油漆、木材防護體 系、粘性-旋涂染色、油漆、腸衣、種子、肥料、玻璃、特別是玻璃 瓶，以及用于屋瓦的整體染色，用于染色灰漿、混凝土、木材染色劑、 彩色筆芯、纖維筆(Faserschreiber)、蠟、石蠟、水彩顏料、圓珠 筆的骨體、粉筆、洗滌劑和清潔劑、鞋子護理劑、乳膠產(chǎn)品、研磨劑 以及用于染色各種塑料或高分子材料。高分子的有機材料是例如纖維 素醚和纖維素酯，如乙基纖維素、硝基纖維素、醋酸纖維素或丁酸纖 維素，天然樹脂或塑料樹脂如聚合樹脂或縮合樹脂如氨基樹脂，特別 是尿素-和蜜胺甲醛樹脂，醇酸樹脂，丙烯酸樹脂，酚酪樹脂，聚碳 酸酯，聚烯烴如聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯，聚丙烯腈， 聚丙烯酸酯，聚酰胺，聚氨酯或聚酯，橡膠，干酪素，膠乳，硅酮， 硅樹脂，它們的單個或混合物。此外，本發(fā)明的顏料制劑也適于制備用于各種傳統(tǒng)噴墨打印機的 印刷油墨，特別是用于基于噴泡式或壓電法的那些。釆用這類印刷油 墨可以印刷紙張，以及天然或合成的纖維材料，薄膜和塑料。另外， 本發(fā)明的顏料制劑也可以用于印刷各種經(jīng)涂覆的或未經(jīng)涂覆的基材， 例如印刷紙板、紙盒、木材和木材制品、金屬材料、半導體材料、陶 瓷材料、玻璃、玻璃纖維和陶瓷纖維、無機材料、混凝土、皮革、食 品、化妝品、皮膚和毛發(fā)?；目梢允嵌S平面或立體伸展，即三維 構造的并且能完全或只是部分印刷或者涂覆。的著色劑，如單組分或雙組分粉末調(diào)色劑(也稱為單組分或雙組分顯 影劑)、磁性調(diào)色劑、液體調(diào)色劑、乳膠調(diào)色劑、聚合調(diào)色劑以及專 業(yè)調(diào)色劑。典型的調(diào)色粘結劑在此是聚合樹脂、加聚樹脂和縮聚樹脂， 如苯乙烯樹脂、苯乙烯丙烯酸酯樹脂、苯乙烯丁二烯樹脂、丙烯酸酯 樹脂、聚酯樹脂、苯酚環(huán)氧樹脂、聚砜、聚氨酯、它們的單個或它們 的組合，以及聚乙烯和聚丙烯，且它們還可以含有其他內(nèi)容物如電荷 控制劑、蠟或流動助劑，或者后續(xù)地用這些添加劑進行改性。另外，本發(fā)明的顏料制劑適合作為粉末和粉末油漆的著色劑，特 別是靜電的或動電的可噴涂粉末油漆，其可用于由例如金屬、木材、 塑料、玻璃、陶瓷、混凝土、織物材料、紙張或橡膠構成的物品的表 面涂覆。
此外，本發(fā)明的顏料制劑適合作為油墨中的著色劑，所述油墨優(yōu) 選是噴墨油墨如水性或非水性基("溶劑基")的那些、微乳液油墨、可uv固化油墨以及那些在熱熔法之后起作用的油墨。噴墨油墨通常含 有總共0. 5至15重量％ 、優(yōu)選1. 5至8重量％的(以干重計)本發(fā)明 的顏料制劑。微乳液油墨基于有機溶劑、水和任選的其他助水溶物質(zhì) (界面介質(zhì))。微乳液油墨含有0. 5至15重量％ 、優(yōu)選1. 5至8重量 %的本發(fā)明的顏料制劑，5至99重量％的水和0. 5至94. 5重量％的 有機溶劑和/或助水溶化合物。"溶劑基"噴墨油墨含有優(yōu)選0.5至 15重量％的本發(fā)明顏料制劑，85至99. 5重量％的有機溶劑和/或助水 溶化合物?？蒛V固化的油墨基本上含有0.5至30重量％的本發(fā)明的 顏料制劑，0. 5至95重量％的水，0. 5至95重量％的有機溶劑或溶劑 混合物，0. 5至50重量％的可輻射固化的粘結劑和任選0至10重量 %的光引發(fā)劑。熱熔油墨主要基于蠟、脂肪酸、脂肪醇或磺酰胺，它 們在室溫下是固體并且加熱時變?yōu)橐后w，其中優(yōu)選的熔融范圍在約60 。C至約14(TC之間。熱熔噴墨油墨例如基本上由20至90重量％的蠟 和1至10重量％的本發(fā)明的顏料制劑組成。此外，還可以含有0至 20重量％的附加聚合物(作為"染料溶解劑")，0至5重量％的分 散助劑，0至20重量％的粘度改變劑，0至20重量％的增塑劑，0至 10重量％的粘性添加劑，0至10重量％的透明穩(wěn)定劑(例如抑制蠟的 結晶)以及0至2重量％的抗氧化劑。此外，本發(fā)明的顏料制劑還適于作為濾色器("Color Filter") 的著色劑，所述濾色器用于"平板顯示器"，既用于產(chǎn)生加色也用于 產(chǎn)生減色，另外也用于"光刻膠"，以及作為電子油墨("Electronic Inks"或"e-inks")或電子紙("Electronic Paper"或"e — paper") 的著色劑。實施例顏料制劑的評價根據(jù)DIN55986確定色強度和色調(diào)。為進行"指研試驗(Rub - Out -Test )",分散混合之后將分散染料或油漆涂覆于油漆卡(Lackkarte) 上。隨即用手指在油漆卡的下部摩擦。若經(jīng)摩擦的面隨后比鄰近的、 未經(jīng)后處理的面變色更深或是更淡，則存在不相容現(xiàn)象("指研試驗" 記載于DE-A- 2638946中)。顏色數(shù)據(jù)和與待染色介質(zhì)的相容性根據(jù)算。耐干縮性的評價通過將顏料制劑裝入點滴板的凹坑內(nèi)來進行。在 1、 4、 8、 24和48小時之后評價分散液。其中，評價結皮和一般性干 縮現(xiàn)象。用Haake公司的錐板粘度計(Roto Visco 1)在20。C下測定粘 度(鈦錐060ram， 1°),其中檢測粘度與0至200s—1范圍內(nèi)的剪切速 率的相關性。在60s^地剪切速率下測定粘度。為評價分散液的存儲穩(wěn)定性，直接在制得制劑之后，以及在50'c下存放四周之后和在〈ox:下存放于空調(diào)室中之后測量粘度。顏料制劑的制備將顏料以粉末、顆?；蚴菈簤K的形式在去離子水中與分散劑和其 他添加劑糅合并然后用溶解器(例如VMA-Getzmann GmbH公司的， AE3-Ml型)或者另一適宜的設備對其均化并預分散。隨即借助珠磨機(例如VMA - Getzmann公司的AE3-M1型)或另 一適宜的分散設備進行 精細分散，其中在冷卻條件下采用粒度d- lmin的Siliquarzit珠?；?鋯的混合氧化物珠粒進行研磨直至所期望的色強度和光學性能(ColorisUk)。接著用去離子水將分散液調(diào)節(jié)至所期望的顏料濃度， 除去研磨體并分離顏料制劑。以下實施例中所述的顏料制劑根據(jù)前述方法制備，其中以所述量 如此采用各成分，使得產(chǎn)生IOO份的各顏料制劑。在以下實施例中， 份表示重量份。實施例1 48份 4份 5份 5份 1份 4份 0. 9份 余量組分(A) ， C. I.顏料黃74組分(B)，離子改性的三苯乙烯基苯基乙氧基化物 組分(C),式(l)的化合物，且n-0， m=16， p - 4， R3=CH3 組分(D) ， R4-異十三烷基，q-lOO， R5-H 植物油 流變助劑 保藏劑 水該顏料制劑具有很高的色強度并且是特別抗絮凝的。在六種不同 的商購的白色分散液中，它們能在易于分布的情況下良好地混入。指 研試驗表明，在所有情況下，經(jīng)摩擦的面與未經(jīng)摩擦的面之間相互比 較并沒有色強度差異。因此，該制劑能與受試的分散液很好的相容。 該顏料制劑具有卓越的流變性，并且證明是具有良好流動能力和存儲 穩(wěn)定的。制備后的粘度為0. 58Pa.s。此外，該制劑也具有良好的耐 干縮性，因為它們只有在24小時之后才開始干縮。組分(F ) 組分(G) 組分(G ) 組分(H )實施例270份組分(A )3份組分(B )5份組分(c)p = 45份組分(D)2份組分(G)0. 9份組分(G )余量組分(H)該顏料制劑具有相^C. I.顏料紅101離子改性的三苯乙烯基苯基乙氧基化物式(l)的化合物，且R3-CH" n=0，m=16，R4-異十三烷基，q=100， R5=H 流變助劑 保藏劑 水f標準分散液的光學性能并且是特別抗絮 凝的。在六種不同的商購的白色分散液中，它們能在易于分布的情況 下良好地混入。指研試驗表明，在所有情況下，經(jīng)摩擦的面與未經(jīng)摩 擦的面之間相互比較并沒有色強度差異。因此，該制劑能與受試的分
散液很好的相容。對于無機顏料骨劑，該顏料制劑具有卓越的流變性， 并且證明是具有良好流動能力和存儲穩(wěn)定的。制備后的粘度為2. 3Pa.s。此外，該制劑也具有良好的耐干縮性，因為它們只有在24 小時之后才開始千縮。對比實施例2a70份3份10份2份0.9份余量組分(A ) 組分(B ) 組分(E ) 組分(G ) 組分(G ) 組分(H )C. I.顏料紅101離子改性的三苯乙烯基苯基乙氧基化物三乙二醇流變助劑保藏劑水實施例70份3份3份5份10份 1份 0. 9份余量組分(A ) 組分(B ) 組分(B ) 組分(C ) m = 5， p = 組分(D ) 組分(G ) 組分(G )C. I.顏料棕24離子改性的三苯乙烯基苯基乙氧基化物 脂肪酸乙氧基化物，經(jīng)離子改性的 式(l)的化合物，且R^H， R2-CH3, n-20，01(4=異十三烷基，q-100: 流變助劑R5-H保藏劑 組分(H )，水該顏料制劑具有相應于標準分散液的光學性能并且是特別抗絮 凝的。在六種不同的白色分散液中，它們能在易于分布的情況下良好 地混入。指研試驗表明，在所有情況下，經(jīng)摩擦的面與未經(jīng)摩擦的面 之間相互比較并沒有色強度差異。因此，該制劑能與受試的分散液非 常良好地相容。對于無機顏料骨劑，該顏料制劑具有卓越的流變性， 并且證明是具有良好流動能力和存儲穩(wěn)定的。制備后的粘度為 1.9Pa.s。此外，該制劑也具有良好的耐干縮性，因為它們只有在24 小時之后才開始干縮。實施例4 62份 4份 5份5份 2.5份 l份 0. 9份余量組分(A ) 組分(B ) 組分(C ) p - 4組分(D ) 組分(E ) 組分(G ) 組分(G ) 組分(H )C. I.顏料藍28三苯乙烯基苯基乙氧基化物式(l)的化合物，且R3-CH3， n=0，m=16，114=異十三烷基，q-100， R5 聚乙烯吡咯烷酮 流變助劑 保藏劑 水該顏料制劑具有相應于標準分散液的光學性能。在六種不同的白 色分散液中，它們能在易于分布的情況下良好地混入。指研試驗表明， 在所有情況下，經(jīng)摩擦的面與未經(jīng)摩擦的面之間相互比較并沒有色強 度差異，從而也不能檢測到絮凝現(xiàn)象。因此，該制劑能與受試的分散 液全面相容。該顏料制劑具有卓越的流變性，并且證明是具有良好流 動能力和存儲穩(wěn)定的。制備后的粘度為2. 0Pa.s。此外，該制劑也具 有良好的耐干縮性，因為它們只有在24小時之后才開始干縮。實施例570份 組分(A) , C. I.顏料棕243份 組分(B)，離子改性的三苯乙烯基苯基乙氧基化物3份 組分(B),脂肪酸乙氧基化物，經(jīng)離子改性的5份 組分(C)，式(l)的化合物，JLR1-!!, R2=CH3， n-20， m = 5, p = 05份 組分(D) ， R4-異十三烷基，q=100, R5-H 1份組分(G)，流變助劑 0. 9份 組分(G ),保藏劑 余量 組分(H ),水該顏料制劑具有相應于標準分散液的光學性能并且是特別抗絮 凝的。在六種不同的白色分散液中，它們能在易于分布的情況下良好 地混入。指研試驗表明，在所有情況下，經(jīng)摩擦的面與未經(jīng)摩擦的面 之間相互比較并沒有色強度差異。因此，該制劑能與受試的分散液非 常良好地相容。對于顏料骨劑，該顏料制劑具有卓越的流變性，并且 證明是具有良好流動能力和存儲穩(wěn)定的。制備后的粘度為1.9Pa s。 此外，該制劑也具有良好的耐干縮性，因為它們只有在24小時之后才 開始干縮。
權利要求
1. 水性顏料制劑，其含有(A)至少一種有機和/或無機的顏料，(B)分散劑和/或表面活性劑，(C)三價或更高價的烷氧基化的醇，(D)聚乙二醇烷基醚，(E)任選的，助水溶的低聚物和/或高聚物，(F)任選的，脂類、油類或脂肪酸，(G)任選的，其他用于制備水性顏料分散液的常規(guī)添加劑，和(H)水。
2. 如權利要求1所述的顏料制劑，其特征在于，組分(A)的有 機顏料是單偶氮顏料、雙偶氮顏料、漆化的偶氮顏料、P -萘酚顏料、 萘酚AS-顏料、苯并咪唑酮顏料、雙偶氮濃縮顏料、偶氮-金屬絡合 物顏料或多環(huán)顏料，它們選自酞胥顏料、喹吖啶酮顏料、二萘嵌苯顏 料、芘酮顏料、硫靛顏料、蒽嵌蒽醌顏料、蒽醌顏料、黃烷士酮顏料、 靛蒽醌顏料、異紫蒽酮顏料、皮蒽酮顏料、二喁嗪顏料、喹呔酮顏料、 異巧l咮啉酮顏料、異吲哚啉顏料和二酮吡咯并吡咯顏料或炭黑。
3. 如權利要求1或2所述的顏料制劑，其特征在于，組分(C ) 的醇是分支的，特別是星形分支的。
4. 如權利要求1至3之一或多項所述的顏料制劑，其特征在于， 組分(C)的醇選自甘油、雙甘油、縮三甘油、低聚甘油、三羥甲基乙 烷、三羥甲基丙烷、1，2，3-己三醇、山梨聚糖、甘露醇、季戊四醇和 二季戊四醇，并且每摩爾用不超過1000摩爾的環(huán)氧烷烷氧基化。
5. 如權利要求1至4之一或多項所述的顏料制劑，其特征在于， 組分(C)是式(1)的化合物， (1)<formula>formula see original document page 3</formula>其中R1， R2f相互獨立地為氫，C廣C2。烷基，C3-C2。環(huán)烷基，C廣C2。烯基，C廣C2。環(huán)烯基，苯基或節(jié)基， 平均為0至100的數(shù)值， 平均為0至100的數(shù)值， 平均為0至100的數(shù)值， 其中m + n + p的總和為至少1。
6. 如權利要求1至5之一或多項所述的顏料制劑，其特征在于， 組分(D)是式(2)的化合物，<formula>formula see original document page 3</formula>其中R4R5(2)為取代或未取代的，不分支或優(yōu)選分支的C廣C2。烷基或 C「C2。環(huán)烷基，或者取代或未取代的、分支或不分支的 CfC2。烯基或CfC2。環(huán)烯基，其中取代基是選自囟素、 芳基、芳基(C廣CJ烷基、C廣C6環(huán)烷基、雜芳基、雜芳 基(d-C2。)烷基或d-C2。烷氧基的1、 2、 3或4個基團， 為1至200,優(yōu)選50至120的數(shù)值， H、XM或者取代或未取代的、不分支或優(yōu)選分支的C2-C2。烷基或Cf仏。環(huán)烷基，或者取代或未取^a的、分支或不分支的C廣C2。烯基或C「C2。環(huán)烯基，其中取代基是選自 鹵素、芳基、芳基(CfCJ烷基、Cs-C6環(huán)烷基、雜芳基、 雜芳基(d-CJ烷基或d-C2。烷氧基的1、 2、 3或4個 基團，其中 X 表示S(V， S02—， CH2C0(T， P0,或P03M—,和M 表示H， 一價金屬陽離子，二價金屬陽離子，NH/,仲、叔或季銨離子，或者它們的組合。
7. 如權利要求1至6之一或多項所述的顏料制劑，其含有5至 80重量％的組分(A)。
8. 如權利要求1至7之一或多項所述的顏料制劑，其含有0. 1 至30重量％的組分(C)。
9. 如權利要求1至8之一或多項所述的顏料制劑，其含有組分(A) 5至80重量％，(B) 0. 1至30重量％ ，(C) 0. 1至30重量％ ，(D) 0. 1至20重量％，(E) 0至20重量％，(F) 0至10重量％ ，(G) 0至30重量％ ,(H) 余量的水，各自均以顏料制劑的總重量計。
10. 制備如權利要求1至9中至少一項所述的顏料制劑的方法， 其特征在于，以粉末、顆?；蚝畨簤K形式的組分(A)在水(H)以 及組分(B)、 (C)和(D)存在的條件下進行分散，接著任選向其中 混入水(H)以及任選的組分(E) 、 (F)和(G)的一種或多種并任 選向所得的水性顏料分散液中摻入水(H)。
11. 如權利要求1至9之一或多項所述的顏料制劑的用途，用于染色天然或合成的材料。
12. 如權利要求11所述的用途，用于染色水性涂料、分散染料和 油漆染料、水可稀釋的油漆、裱糊印染染料和印刷染料。
13. 如權利要求11所述的用途，用于染色天然和合成的纖維材 料，纖維素纖維，用于紙張整體染色和層合體染色以及用于制備印刷 油墨，噴墨油墨，電子照相調(diào)色劑，粉末油漆，濾色器，電子油墨和 "電子紙"，濾色器，木材防護體系，粘性-旋涂染色，腸衣，種子， 肥料，玻璃瓶，以及用于屋瓦的整體染色，用于染色灰漿、混凝土、 木材染色劑、彩色筆芯、纖維筆、蠟、石蠟、水彩顏料、圓珠筆的骨 體、粉筆、洗滌劑和清潔劑、鞋子護理劑、乳膠產(chǎn)品、研磨劑以及用 于染色塑料。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種水性涂料制劑，其含有(A)至少一種有機和/或無機的顏料，(B)分散劑和/或表面活性劑，(C)三價或更高價的烷氧基化的醇，(D)聚乙二醇烷基醚，(E)任選的助水溶的低聚物和/或高聚物，(F)任選的脂類、油類或脂肪酸，(G)任選的其他用于制備水性顏料分散液的常規(guī)添加劑，和(H)水。
文檔編號C09D11/00GK101400749SQ200780008483
公開日2009年4月1日 申請日期2007年2月28日 優(yōu)先權日2006年4月27日
發(fā)明者A·伯默爾, B·費希納, U·貝希托爾德 申請人:克拉里安特國際有限公司