專利名稱：用可聚合的涂層改性的顏料、其制備和用途的制作方法
專利說(shuō)明用可聚合的涂層改性的顏料、其制備和用途
背景技術(shù)：
對(duì)于液態(tài)體系，例如涂料，油漆，乳膠漆和印刷油墨的著色，通常使用含有水、有機(jī)溶劑或其混合物的顏料制劑。為了穩(wěn)定，除了陰離子分散劑、陽(yáng)離子分散劑、非離子分散劑或兩性分散劑外，通常必須向這些顏料制劑中添加另外的助劑，如防干劑、提高抗凍性的試劑、增稠劑和防結(jié)皮劑。所述顏料通常是未處理的，但可以用樹脂、蠟和聚合物穩(wěn)定化，由此它們不會(huì)從基質(zhì)中滲出。盡管所述許多添加劑和穩(wěn)定劑，但在這種液態(tài)體系變干后，仍可以從粘結(jié)劑體系中洗掉或擦掉所述顏料，因?yàn)樗鼈儗?duì)所述粘結(jié)劑基質(zhì)沒(méi)有化學(xué)鍵合。
對(duì)于水性體系，在本領(lǐng)域中樹脂穩(wěn)定化的或聚合物穩(wěn)定化的體系是已知的。重要的是，表面處理的樹脂或聚合物與所述顏料分散體的其它成分是相容的。在不相容的情況下，可能導(dǎo)致顏料的再附聚，粘度可能上升，流動(dòng)特性和色彩效果可能變化。
在塑料著色的情況下，所述顏料經(jīng)常與蠟一起使用。蠟處理的顏料的實(shí)例例如描述在DE-A-199 41 061或US 5,298,355中。在DE-A-199 41 061中，將仍然濕潤(rùn)的顏料餅用含蠟的溶劑/水混合物作為表面處理劑處理。這導(dǎo)致形成了用于塑料應(yīng)用領(lǐng)域的顆粒。在US 5,298,355中，將蠟從溶劑中沉淀到顏料上。這些顏料顯示出與聚合物良好的相容性，但它們不再能在水性體系中使用。


發(fā)明內(nèi)容
因此，所提出的問(wèn)題是，以一種形式制備顏料，即使得所述顏料在不損失色彩效果的情況下獲得反應(yīng)性蠟狀涂層，使得可能將著色劑化學(xué)地固定在基質(zhì)中，并由此防止不相容或排出的情況。
已經(jīng)發(fā)現(xiàn)下述的顏料制劑令人驚奇地解決了這個(gè)問(wèn)題。
本發(fā)明提供一種顏料制劑，其含有作為主要成分的 (a)5至70wt％，優(yōu)選8至60wt％，尤其是10至50wt％的至少一種顏料P，其用至少一種可聚合的烯屬不飽和化合物B涂覆； (b)0.1至15wt％，優(yōu)選0.1至12wt％，尤其是0.5至5wt％的至少一種基于聚醚和/或聚甘油的非離子表面活性添加劑C； (c)0.1至15wt％，優(yōu)選0.1至10wt％，尤其是0.5至2wt％的至少一種基于磺酸鹽、硫酸鹽、羧酸鹽、膦酸鹽或磷酸鹽的陰離子表面活性添加劑D； (d)10至90wt％，優(yōu)選10至70wt％，尤其是10至60wt％的水； (e)0至20wt％，優(yōu)選0.01至10wt％，尤其是0.1至5wt％的常規(guī)添加劑， 其中所述重量百分比的總和不超過(guò)100wt％。
在本發(fā)明的顏料制劑中，所述顏料P可以是有機(jī)彩色顏料、無(wú)機(jī)彩色顏料、白色顏料、炭黑顏料或多種顏料的組合。
所述有機(jī)彩色顏料優(yōu)選可以是偶氮顏料、二苯并[cd，jk]芘-5，10-二酮顏料、蒽嘧啶顏料、喹吖啶酮顏料、喹酞酮(Chinophthalon)顏料、二酮吡咯并吡咯顏料、二噁嗪顏料、陰丹酮顏料、異吲哚啉顏料、異吲哚啉酮顏料、異宜和藍(lán)酮顏料、苝顏料、萘環(huán)酮(Perinon)顏料、酞菁顏料、皮蒽酮顏料、吡唑并喹唑酮顏料、硫靛顏料、三芳基碳鎓顏料或其組合。
顏料P的實(shí)例如下 偶氮顏料 C.I.顏料黃12、13、14、16、17、26、74、81、83、97、106、113、120、127、151、155、174、176、180、188、213、214； 雙偶氮顏料 C.I.顏料橙16、34、44、72、108； 雙偶氮縮合顏料 C.I.顏料紅144、166、214、220、221、242、262； C.I.顏料黃93、95和128； C.I.顏料棕23和41； 二苯并[cd，jk]芘-5，10-二酮顏料 C.I.顏料紅168； 蒽醌顏料 C.I.顏料黃147、177和199； C.I.顏料紫31； 蒽嘧啶顏料 C.I.顏料黃108； 喹吖啶酮顏料 C.I.顏料橙48和49； C.I.顏料紅122、202、206和209； C.I.顏料紫19； 喹酞酮顏料 C.I.顏料黃138； 二酮吡咯并吡咯顏料 C.I.顏料橙71、73和81； C.I.顏料紅254、255、264、270和272； 二噁嗪顏料 C.I.顏料紫23和37； C.I.顏料藍(lán)80； 黃烷士酮顏料 C.I.顏料黃24； 陰丹酮顏料C.I.顏料藍(lán)60和64； 異吲哚啉顏料C.I.顏料橙61和69； C.I.顏料紅260； C.I.顏料黃139和185； 異吲哚啉酮顏料C.I.顏料黃109、110和173； 異宜和藍(lán)酮(Isoviolonthron)顏料C.I.顏料紫31； 金屬配合物顏料C.I.顏料紅257； C.I.顏料黃117、129、150、133和177； C.I.顏料綠8； 萘環(huán)酮顏料C.I.顏料橙43； C.I.顏料紅194； 苝顏料C.I.顏料黑31和32； C.I.顏料紅123、149、178、179、190和224； C.I.顏料紫29； 酞菁顏料C.I.顏料藍(lán)15、15:1、15:2、15:3、15:4、15:6和16； C.I.顏料綠7和36； 皮蒽酮顏料C.I.顏料橙51； C.I.顏料紅216； 吡唑并喹唑酮顏料 C.I.顏料橙67； C.I.顏料紅251； 硫靛顏料C.I.顏料紅88和181； C.I.顏料紫38； 三芳基碳鎓顏料 C.I.顏料藍(lán)1、61和62； C.I.顏料綠1； C.I.顏料紅81、81:1和169； C.I.顏料紫1、2、3和27； C.I.顏料黑1(苯胺黑)； C.I.顏料黃101(醛連氮黃)； C.I.顏料棕22。
合適的無(wú)機(jī)著色顏料為例如 白色顏料二氧化鈦(C.I.顏料白6)、鋅白、顏料(Farben)氧化鋅； 硫化鋅， 鋅鋇白； 黑色顏料氧化鐵黑(C.I.顏料黑11)、鐵錳黑、尖晶石黑(C.I.顏料黑27)；炭黑(C.I.顏料黑7)； 彩色顏料 氧化鉻、水合氧化鉻綠；鉻綠(C.I.顏料綠48)； 鈷綠(C.I.顏料綠50)； 群青綠；鈷藍(lán)(C.I.顏料藍(lán)28和36；C.I.顏料藍(lán)72)； 群青藍(lán)；錳藍(lán)； 群青紫；鈷紫和錳紫；氧化鐵紅(C.I.顏料紅101)； 硫硒化鎘(C.I.顏料紅108)；硫化鈰(C.I.顏料紅265)；鉬鉻紅(C.I.顏料紅104)；群青紅 氧化鐵棕(C.I.顏料棕6和7)，混合棕，尖晶石相和剛玉相(C.I.顏料棕29、31、33、34、35、37、39和40)， 鉻鈦黃(C.I.顏料棕24)， 鉻橙；硫化鈰(C.I.顏料橙75)； 氧化鐵黃(C.I.顏料黃42)；鎳鈦黃(C.I.顏料黃53；C.I.顏料黃157、158、159、160、161、162、163、164和189)； 鉻鈦黃；尖晶石相(C.I.顏料黃119)；硫化鎘和硫化鎘鋅(C.I.顏料黃37和35)；鉻黃(C.I.顏料黃34)；釩酸鉍(C.I.顏料黃184)。
硫化鈰(C.I.顏料紅265)； 鉬鉻紅(C.I.顏料紅104)；群青紅。
顏料P特別優(yōu)選為黃色、青色、品紅色或黑色顏料。
作為通常用作填料的無(wú)機(jī)顏料的實(shí)例可提到透明二氧化硅、石英粉、氧化鋁、氫氧化鋁、天然云母、天然白堊和沉淀白堊和硫酸鋇。
還可以考慮光澤顏料，其中該光澤顏料是單相或多相構(gòu)造的薄片狀顏料，其色彩變幻是通過(guò)干涉現(xiàn)象、反射現(xiàn)象和吸收現(xiàn)象的相互作用產(chǎn)生的。例如可提及的有鋁薄片和尤其用金屬氧化物涂覆一次或多次的鋁薄片、氧化鐵薄片和云母薄片。
所述顏料P的平均粒子尺寸d50的值優(yōu)選為50至500nm，尤其是70至200nm，特別優(yōu)選為70至150nm。
所述可聚合的涂層(B)優(yōu)選含有至少一種反應(yīng)性不飽和組分，該組分選自由長(zhǎng)鏈羧酸B1與多元醇B2和烯屬不飽和酸B3形成的反應(yīng)產(chǎn)物，例如借助由季戊四醇、基于工業(yè)褐煤蠟酸的長(zhǎng)鏈羧酸混合物和丙烯酸形成的反應(yīng)產(chǎn)物描述
Rn＝H、CO-Rm，Rm＝所述褐煤蠟酸的烷基殘基。
作為長(zhǎng)鏈羧酸B1，可以使用所有具有多于7個(gè)碳原子的羧酸，但優(yōu)選C8-C22脂肪酸和C22-C50蠟酸，其或者以純物質(zhì)形式，但或者優(yōu)選地，以工業(yè)產(chǎn)物，例如椰油脂肪酸、牛油脂肪酸、向日葵酸、褐煤蠟酸、石蠟氧化物或烯烴氧化物的混合物的形式。為了增大分子量，所述長(zhǎng)鏈羧酸的混合物還可以已經(jīng)用低比例的二元羧酸，例如己二酸、十二烷二酸、褐煤蠟二羧酸進(jìn)行改性。
作為多元醇B2，也可以使用其它多元醇組分替代季戊四醇，但優(yōu)選具有2至10個(gè)C原子和2至10個(gè)OH基團(tuán)的脂族多元醇，例如二醇類、甘油、三羥甲基丙烷、糖醇、山梨醇，以及它們的內(nèi)醚，如脫水山梨醇，它們的低聚物，如雙甘油、二季戊四醇，它們的聚合物，如聚二醇或聚甘油，或者所述多元醇的烷氧基化物。
作為烯屬不飽和化合物B3，可以使用丙烯酸、甲基丙烯酸、馬來(lái)酸、富馬酸、衣康酸以及它們的酸酐或酯。對(duì)化學(xué)計(jì)量進(jìn)行選擇以使得一摩爾多元醇-脂肪酸偏酯與一摩爾所述不飽和酸反應(yīng)。可以由以下方式制備所述可聚合的化合物B所述多元醇與所述長(zhǎng)鏈脂族羧酸反應(yīng)生成偏酯。所述偏酯還可通過(guò)采用二元羧酸的酯化作用進(jìn)一步反應(yīng)生成聚酯蠟。然后還將烯屬不飽和酸通過(guò)酯化作用連接到所述偏酯組分上，從而產(chǎn)生熔點(diǎn)為40至90℃的固體反應(yīng)性產(chǎn)物。這種反應(yīng)性化合物是已知的并且可以例如以名

Licomont ER 165(Clariant)商購(gòu)獲得。
所述可聚合的涂層B相對(duì)于所述顏料P的量?jī)?yōu)選為5至95wt％，特別優(yōu)選20至70wt％，尤其是30至60wt％，相對(duì)于所述顏料P的重量計(jì)。
作為組分C本發(fā)明的顏料制劑包含至少一種基于聚醚或聚甘油的非離子表面活性添加劑。聚醚尤其是指聚環(huán)氧烷烴或者由環(huán)氧烷烴與醇、胺、脂族羧酸或脂族羧酰胺形成的反應(yīng)產(chǎn)物。根據(jù)本發(fā)明，在此術(shù)語(yǔ)“環(huán)氧烷烴”也意于指芳基取代的環(huán)氧烷烴，尤其是苯基取代的環(huán)氧乙烷。除了所述未混合的聚環(huán)氧烷烴，優(yōu)選C2-C4環(huán)氧烷烴和苯基取代的C2-C4環(huán)氧烷烴，尤其是聚環(huán)氧乙烷、聚環(huán)氧丙烷和聚(苯基環(huán)氧乙烷)，特別合適的是環(huán)氧烷烴嵌段共聚物，但是還有所述環(huán)氧烷烴的統(tǒng)計(jì)學(xué)共聚物。在此，尤其合適的是具有聚環(huán)氧丙烷嵌段和聚環(huán)氧乙烷嵌段，或者還有聚(苯基環(huán)氧乙烷)嵌段和聚環(huán)氧乙烷嵌段的嵌段共聚物。如未混合的聚環(huán)氧烷烴那樣，它們可以通過(guò)環(huán)氧烷烴在起始劑化合物上的聚加成而獲得，所述起始劑化合物如飽和或不飽和脂族和芳族醇、飽和或不飽和脂族和芳族胺、飽和或不飽和脂族羧酸和羧酰胺。在使用環(huán)氧乙烷和環(huán)氧丙烷時(shí)，這些起始劑化合物可以首先與環(huán)氧乙烷反應(yīng)并然后與環(huán)氧丙烷反應(yīng)，或者首先與環(huán)氧丙烷反應(yīng)并然后與環(huán)氧乙烷反應(yīng)。通常每摩爾起始劑分子使用1至300摩爾，優(yōu)選3至150摩爾環(huán)氧烷烴。在此，合適的脂族醇通常包含6至26個(gè)C原子，優(yōu)選8至18個(gè)C原子，并且在結(jié)構(gòu)上可以是非支化的、支化的或環(huán)狀的。作為實(shí)例可以提及的是辛醇、壬醇、癸醇、異癸醇、十一烷醇、十二烷醇、2-丁基辛醇、十三烷醇、異十三烷醇、十四烷醇、十五烷醇、十六烷醇、2-己基癸醇、十七烷醇、十八烷醇、2-庚基十一烷醇、2-辛基癸醇、2-壬基十三烷醇、2-癸基十四烷醇、油基醇和9-十八碳烯醇，以及還有這些醇的混合物，如C12/C10醇、C13/C15醇、C16/C18醇，和環(huán)戊醇和環(huán)己醇。特別令人感興趣的是飽和及不飽和的脂肪醇，其通過(guò)脂肪裂解和還原從天然原料獲得，并且所述合成脂肪醇得自羰基合成。這些醇的環(huán)氧烷烴加成產(chǎn)物通常具有200至5000，特別是400至2000的平均分子量Mn。
作為上述芳族醇的實(shí)例，除了α-和β-萘酚及其烷基衍生物外，特別可以提及苯酚及其烷基衍生物，如己基苯酚、庚基苯酚、辛基苯酚、壬基苯酚、異壬基苯酚、十一烷基苯酚、十二烷基苯酚、二和三丁基苯酚以及二壬基苯酚。
合適的脂族胺對(duì)應(yīng)于如上列舉的脂族醇。在此特別重要的還有具有優(yōu)選14至20個(gè)C原子的飽和及不飽和脂肪胺。作為芳族胺例如可以提及苯胺及其衍生物。作為脂族羧酸合適的尤其是具有優(yōu)選14至20個(gè)C原子的飽和及不飽和脂肪酸，和氫化的、部分氫化的和未氫化的樹脂酸，以及多元羧酸，例如二元羧酸，例如馬來(lái)酸。
合適的羧酰胺衍生自這些羧酸。
除了這些一元胺和醇的環(huán)氧烷烴加成產(chǎn)物之外，至少雙官能的胺和醇的環(huán)氧烷烴加成產(chǎn)物也是非常令人感興趣的。
作為至少雙官能的胺，優(yōu)選二元至五元胺，其尤其符合式H2N-(R-NR1)n-H(R亞烷基；R1氫或C1-C6烷基；n1至5)。具體地可以示例性地提及乙二胺、二亞乙基三胺、三亞乙基四胺、四亞乙基五胺、1，3-丙二胺、二亞丙基三胺、3-氨基-1-亞乙基氨基丙烷、六亞甲基二胺、雙六亞甲基三胺、1，6-雙(3-氨基丙基氨基)己烷和N-甲基二亞丙基三胺，其中特別優(yōu)選六亞甲基二胺和二亞乙基三胺，和非常特別優(yōu)選乙二胺。這些胺優(yōu)選首先與環(huán)氧丙烷反應(yīng)并隨后與環(huán)氧乙烷反應(yīng)。所述嵌段共聚物的環(huán)氧乙烷含量通常為約10至90wt％。基于多元胺的嵌段共聚物的平均分子量Mn通常為1000至40000，優(yōu)選1500至30000。
作為至少雙官能的醇，優(yōu)選二元至五元醇。例如可以提及C2-C3亞烷基二醇和相應(yīng)的二和多亞烷基二醇，如乙二醇、1，2-和1，3-丙二醇，1，2-和1，4-丁二醇，1，6-己二醇，二丙二醇和聚乙二醇，甘油和季戊四醇，其中特別優(yōu)選乙二醇和聚乙二醇，和非常特別優(yōu)選丙二醇和二丙二醇。
特別優(yōu)選的至少雙官能的醇的環(huán)氧烷烴加成產(chǎn)物具有中心的聚環(huán)氧丙烷嵌段，即由丙二醇或聚丙二醇開始，將其首先與另外的環(huán)氧丙烷反應(yīng)并然后與環(huán)氧乙烷反應(yīng)。所述嵌段共聚物的環(huán)氧乙烷含量通常為10wt％至90wt％。基于多元醇的嵌段共聚物通常具有1000至20000，優(yōu)選1000至15000的平均分子量Mn。
這種環(huán)氧烷烴嵌段共聚物是已知的并可例如以名稱

和

(BASF)商購(gòu)獲得。取決于其中要使用根據(jù)本發(fā)明的顏料制劑的應(yīng)用介質(zhì)，選擇具有不同HLB值(親水-親油平衡)的環(huán)氧烷烴嵌段共聚物。例如，為了用于水性、水性/醇性和醇性體系，優(yōu)選具有HLB值為約10的環(huán)氧烷烴嵌段共聚物，這相應(yīng)于在所述共聚物中的環(huán)氧乙烷比例通常為25wt％。
所述聚甘油特別是指脂肪酸的甘油酯，如聚甘油多蓖麻油酸酯。
作為組分D，本發(fā)明的顏料制劑含有至少一種基于磺酸鹽、硫酸鹽、羧酸鹽、膦酸鹽或磷酸鹽的陰離子表面活性添加劑。合適的磺酸鹽的實(shí)例是芳族磺酸鹽，例如對(duì)C3-C9烷基苯磺酸鹽，二(C1-C8烷基)萘磺酸鹽，和萘磺酸與甲醛的縮合產(chǎn)物，以及脂族磺酸鹽，如C13-C18鏈烷磺酸鹽，α-磺基-脂肪酸-C2-C8烷基酯，磺基琥珀酸酯，和烷氧基-、酰氧基-和酰氨基鏈烷磺酸鹽。
優(yōu)選烷基磺酸鹽，其中特別優(yōu)選二(C1-C8烷基)萘磺酸鹽。非常特別優(yōu)選二異丁基-和二異丙基萘-磺酸鹽。合適的硫酸鹽的實(shí)例是C8-C11烷基硫酸鹽。
陰離子添加劑的另外的重要組由被稱作非離子添加劑的聚醚的磺酸鹽、硫酸鹽、膦酸鹽和磷酸鹽組成。它們可以通過(guò)與磷酸、五氧化磷和膦酸或硫酸和磺酸的反應(yīng)而被轉(zhuǎn)化成磷酸單酯或二酯和膦酸酯，或者硫酸單酯和磺酸酯。這些酸性酯，如上文所述的磺酸鹽和硫酸鹽那樣，優(yōu)選以水溶性鹽的形式，尤其是作為堿金屬鹽，特別是鈉鹽和銨鹽形式存在，但它們也可以以游離酸的形式使用。
優(yōu)選的磷酸鹽和膦酸鹽尤其衍生自烷氧基化的，尤其是乙氧基化的，脂肪醇和羰基合成醇，烷基酚、硬脂基(Steryl)酚、脂肪胺、脂肪酸和樹脂酸；優(yōu)選的硫酸鹽和磺酸鹽尤其基于烷氧基化的，特別是乙氧基化的脂肪醇、烷基酚和胺，還有多元胺，如六亞甲基二胺。
這種類型的陰離子表面活性添加劑是已知的并且可以例如以名稱

(BASF)、

(BASF)、

(Croda)、

(Rhodia)、

(BASF)、

(Cognis)、

(Albright&Wilson)、

(ICI)、

(Rhodia)、

(BASF)和Dispersogen(Clariant)商購(gòu)獲得。
常規(guī)添加劑是例如防腐劑、pH調(diào)節(jié)劑、增稠劑、助留劑和消泡劑。
可使用多種方法制備本發(fā)明的顏料制劑 方法1的特征在于，將所述顏料P在水性懸浮液中與所述組分b)和c)的至少一部分一起在剪切力的作用下進(jìn)行細(xì)分，將如此制備的顏料分散體與所述可聚合的化合物B，和任選在加入另外的組分b)和/或c)的情況下，在高于B的軟化點(diǎn)的溫度下，進(jìn)行均化。
在方法1的一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，首先將所述顏料在水性懸浮液中與所述組分b)和c)的至少一部分進(jìn)行濕法粉碎。將如此制得的顏料分散體用液體蠟(組分B)和組分b)和c)(添加劑C和D)的剩余部分在高于所述蠟的熔點(diǎn)的溫度下進(jìn)行分散。為了分散，可以使用具有簡(jiǎn)單攪拌設(shè)備組的開口容器，但也可以使用如從漆制備中已知的分散器，高壓均化器或其它壓力混合室方法(漩渦)。在這種處理過(guò)程中，所述液體蠟在形成可聚合的涂層B的情況下鋪展到顏料上，其中將該經(jīng)涂覆的顆粒通過(guò)添加劑C和D穩(wěn)定化。
在方法2中首先由所述熔融的蠟(組分B)和一部分添加劑C和D制備微乳液，然后在冷卻后將該微乳液與剩余的添加劑C和D以及水性顏料淤漿一起進(jìn)行濕法粉碎。在這個(gè)方法中，所述蠟被研磨到所述顏料顆粒上。
這兩種方法都導(dǎo)致得到如下顏料制劑，其中所述顏料顆粒由良好粘附的可聚合的蠟層覆蓋并且由添加劑C和D穩(wěn)定化。如此制備的顏料制劑與漆、涂料或墨水的通常的成分具有良好的相容性。特別地，以這種方式制備的顏料制劑適合于在乳液聚合過(guò)程中化學(xué)結(jié)合入或者在UV固化性丙烯酸酯體系中施用的情況下化學(xué)固定。
還可以借助于適當(dāng)?shù)母稍锓椒?，例如噴霧干燥，從本發(fā)明的顏料制劑制備粉末狀的顏料制劑，該制劑在粉末涂料中是高度相容的且容易分散入其中，并且當(dāng)烘烤時(shí)，通過(guò)熱引發(fā)的聚合反應(yīng)而被固定。
因此，本發(fā)明還提供粉末狀的顏料制劑，其包含60至90wt％，優(yōu)選70至85wt％的顏料，該顏料用10至40wt％，優(yōu)選15至30wt％的可聚合的烯屬不飽和化合物涂覆，所述可聚合的烯屬不飽和化合物是由多元醇、長(zhǎng)鏈脂族羧酸和至少一種烯屬不飽和羧酸形成的反應(yīng)產(chǎn)物，該反應(yīng)產(chǎn)物可以通過(guò)加入二元羧酸而被低聚，以及0至10wt％，優(yōu)選0.01至5wt％的組分b)和c)，其中所述百分比基于所述粉末狀顏料制劑的總重量計(jì)。
本發(fā)明還提供本發(fā)明的顏料制劑以及所述粉末狀的顏料制劑，簡(jiǎn)稱“本發(fā)明的著色劑”，用于將水性涂料、清漆、乳膠漆、印刷油墨和墨水著色，以及用于將紙張、木材、皮革和噴墨墨水，尤其是水性和非水性基礎(chǔ)的那些，作為微乳液墨水或熱熔性噴墨墨水形式的那些著色的用途。
微乳液墨水基于有機(jī)溶劑、水和任選額外的助水溶性物質(zhì)(界面介質(zhì))。微乳液墨水通常包含0.5至30wt％，優(yōu)選1至15wt％的本發(fā)明的著色劑，5至99wt％的水，和0.5至94.5wt％的有機(jī)溶劑和/或助水溶性化合物。
“溶劑基的”噴墨墨水優(yōu)選包含0.5至30wt％的本發(fā)明的著色劑，85至99.5wt％的有機(jī)溶劑和/或助水溶性化合物。
熱熔性墨水多數(shù)基于蠟、脂肪酸、脂肪醇或磺酰胺，其在室溫下是固體，而在加熱時(shí)變成液體，其中優(yōu)選的熔融范圍為約60℃至約140℃。熱熔性噴墨墨水例如主要由如下組分組成20至90wt％的蠟和1至10wt％的本發(fā)明的著色劑。另外還可以存在0至20wt％的額外的聚合物，最高至5wt％的分散助劑，0至20wt％的粘度調(diào)節(jié)劑，0至20wt％的增塑劑，0至10wt％的粘性添加劑，0至10wt％的透明性穩(wěn)定劑(防止例如所述蠟的結(jié)晶)以及0至2wt％的抗氧化劑。
在所述噴墨墨水中，本發(fā)明的著色劑還可以用其它著色劑配色，所述其它著色劑例如是有機(jī)或無(wú)機(jī)顏料和/或染料。在這種情況下，它們?cè)谀M中使用，所述墨水組由黃色、品紅色、青色和黑色墨水組成，所述墨水包括顏料和/或染料作為著色劑。此外，它們還可以在墨水組中使用，所述墨水組額外地包含一種或多種例如以橙色、綠色、藍(lán)色、金色和銀色的顏色的所謂的“印刷專色”。
在此，優(yōu)選印刷墨水組，其黑色制劑優(yōu)選包括炭黑作為著色劑，尤其是氣黑或爐法炭黑；其青色制劑優(yōu)選包含選自酞菁顏料、陰丹酮顏料或三芳基碳鎓顏料的顏料，尤其是如下染料索引顏料顏料藍(lán)15、顏料藍(lán)15:1、顏料藍(lán)15:2、顏料藍(lán)15:3、顏料藍(lán)15:4、顏料藍(lán)16、顏料藍(lán)56、顏料藍(lán)60或顏料藍(lán)61；其品紅色制劑優(yōu)選包含選自如下的顏料單偶氮顏料、雙偶氮顏料、β-萘酚顏料、萘酚AS顏料、色淀偶氮顏料、金屬配合物顏料、苯并咪唑酮顏料、二苯并[cd，jk]芘-5，10-二酮顏料、蒽醌顏料、喹吖啶酮顏料、二噁嗪顏料、苝顏料、硫靛顏料、三芳基碳鎓顏料或二酮吡咯并吡咯顏料，尤其是如下染料索引顏料顏料紅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38、顏料紅48:2、顏料紅48:3、顏料紅48:4、顏料紅53:1、顏料紅57:1、顏料紅112、顏料紅122、顏料紅144、顏料紅146、顏料紅147、顏料紅149、顏料紅168、顏料紅169、顏料紅170、顏料紅175、顏料紅176、顏料紅177、顏料紅179、顏料紅181、顏料紅184、顏料紅185、顏料紅187、顏料紅188、顏料紅207、顏料紅208、顏料紅209、顏料紅210、顏料紅214、顏料紅242、顏料紅247、顏料紅253、顏料紅254、顏料紅255、顏料紅256、顏料紅257、顏料紅262、顏料紅263、顏料紅264、顏料紅266、顏料紅269、顏料紅270、顏料紅272、顏料紅274、顏料紫19、顏料紫23或顏料紫32；其黃色制劑優(yōu)選包含選自如下顏料的顏料單偶氮顏料、雙偶氮顏料、苯并咪唑啉顏料、異吲哚啉酮、異吲哚啉或萘環(huán)酮顏料，尤其是如下染料索引顏料顏料黃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120、顏料黃126、顏料黃127、顏料黃128、顏料黃139、顏料黃151、顏料黃154、顏料黃155、顏料黃173、顏料黃174、顏料黃175、顏料黃176、顏料黃180、顏料黃181、顏料黃191、顏料黃194、顏料黃196、顏料黃213或顏料黃219；其橙色制劑優(yōu)選包含選自如下的顏料雙偶氮顏料、β-萘酚顏料、萘酚AS顏料、苯并咪唑酮顏料或萘環(huán)酮顏料，尤其是如下染料索引顏料顏料橙5、顏料橙13、顏料橙34、顏料橙36、顏料橙38、顏料橙43、顏料橙62、顏料橙68、顏料橙70、顏料橙71、顏料橙72、顏料橙73、顏料橙74或顏料橙81；其綠色制劑優(yōu)選包含選自酞菁顏料的顏料，尤其是如下染料索引顏料顏料綠7或顏料綠36。
另外，所述墨水組還可以包含配色染料，其優(yōu)選選自C.I.酸性黃17和C.I.酸性黃23；C.I.直接黃86、C.I.直接黃98和C.I.直接黃132；C.I.活性黃37；C.I.顏料黃17、C.I.顏料黃74、C.I.顏料黃83、C.I.顏料黃97、C.I.顏料黃120、C.I.顏料黃139、C.I.顏料黃151、C.I.顏料黃155和C.I.顏料黃180；C.I.直接紅1、C.I.直接紅11、C.I.直接紅37、C.I.直接紅62、C.I.直接紅75、C.I.直接紅81、C.I.直接紅87、C.I.直接紅89、C.I.直接紅95和C.I.直接紅227；C.I.酸性紅1、C.I.酸性紅8、C.I.酸性紅80、C.I.酸性紅81、C.I.酸性紅82、C.I.酸性紅87、C.I.酸性紅94、C.I.酸性紅115、C.I.酸性紅131、C.I.酸性紅144、C.I.酸性紅152、C.I.酸性紅154、C.I.酸性紅186、C.I.酸性紅245、C.I.酸性紅249和酸性紅289；C.I.活性紅21、C.I.活性紅22、C.I.活性紅23、C.I.活性紅35、C.I.活性紅63、C.I.活性紅106、C.I.活性紅107、C.I.活性紅112、C.I.活性紅113、C.I.活性紅114、C.I.活性紅126、C.I.活性紅127、C.I.活性紅128、C.I.活性紅129、C.I.活性紅130、C.I.活性紅131、C.I.活性紅137、C.I.活性紅160、C.I.活性紅161、C.I.活性紅174和C.I.活性紅180。
本發(fā)明的著色劑適合用于制備用于所有常規(guī)噴墨打印機(jī)的墨水，尤其是用于基于氣泡式噴墨方法或壓電方法的那些。
本發(fā)明的著色劑也適合于作為著色劑用于電子照相調(diào)色劑和顯影劑，例如單組分或雙組分粉末調(diào)色劑(也稱作單組分或雙組分顯影劑)、磁性調(diào)色劑、液體調(diào)色劑、聚合調(diào)色劑和特種調(diào)色劑。典型的調(diào)色劑粘結(jié)劑是加成聚合樹脂，聚加成樹脂和縮聚樹脂，例如苯乙烯-、苯乙烯丙烯酸酯-、苯乙烯丁二烯-、丙烯酸酯-、聚酯-、苯酚-環(huán)氧樹脂，聚砜，聚氨酯，單獨(dú)地或組合地，以及聚乙烯和聚丙烯，它們還可以包含另外的成分，例如電荷控制劑、蠟或流動(dòng)助劑，或者隨后用這些添加劑進(jìn)行改性。
此外，本發(fā)明的著色劑適合于作為著色劑用于粉末和粉末涂料，尤其是用于摩擦電學(xué)或動(dòng)電學(xué)可噴涂的粉末涂料中，所述粉末涂料可用于如下制品的表面涂覆，所述制品由例如金屬、木材、塑料、玻璃、陶瓷、混凝土、皮革、紡織品材料、紙張或橡膠制成。

具體實(shí)施例方式 實(shí)施例1至9的通用操作規(guī)程(方法1) (a)顏料分散體的制備 將粉末或者濾餅形式的顏料與分散劑、有機(jī)溶劑和其它添加劑一起在去離子水中調(diào)成糊狀，并然后將該糊狀物用溶解器或其它合適的裝置均化和預(yù)分散。隨后借助于珠磨機(jī)(例如用得自Netzsch公司的MiniZETA 03)或其它合適的分散設(shè)備組進(jìn)行細(xì)分散，其中在冷卻下進(jìn)行研磨直至獲得希望的粒子尺寸分布的顏料顆粒。之后將該分散體用去離子水調(diào)節(jié)至所期望的最終顏料濃度。
(b)涂蠟的顏料制劑的制備 將可聚合的蠟(例如具有SZ10.0的

Licomont ER 165)在緩慢的攪拌下在約120℃的溫度下在玻璃容器中熔融。
將非離子表面活性劑(Niotensid，添加劑C)和陰離子表面活性劑(添加劑D)在第二個(gè)容器中在90℃下在溶劑(例如1，2-丙二醇)中溶解，并向其中摻入KOH。
將在此形成的乳化劑混合物在強(qiáng)烈的攪拌下在約100-120℃下攪拌加入到所述蠟熔體中。
將在此形成的熔體緩慢傾倒入溫度達(dá)到約90℃的顏料制劑(a)中，并將混合物在該溫度下進(jìn)一步攪拌短時(shí)間。隨后加入另外的添加劑(例如防腐劑)。
實(shí)施例1至5 a)PY155顏料分散體的制備 C.I.顏料黃15520 非離子表面活性劑 10 陰離子表面活性劑 2

Mergal K7 0.1

Mergal K10N 0.1 1，2-丙二醇 10 水 57.8 b)涂蠟的PY155顏料制劑的制備

Licomont ER 165 240 陰離子表面活性劑 16 非離子表面活性劑 34 43％濃度的KOH 10 水300 得自(a)的顏料分散體 1800 涂層顏料 乳化劑 TSC ％ ％ ％ 類型 ％ 實(shí)施例1 10 15 2.31 28 實(shí)施例2 10 15 2.31 28 實(shí)施例3 10 15 2.34 28 實(shí)施例4 10 15 2.33 28 實(shí)施例5 7 16 1.42 25 乳化劑 非離子表面活性劑+陰離子表面活性劑 非離子表面活性添加劑

T 110 陰離子表面活性劑 Genapol LRO(類型1)

LFES(類型2) Dispersogen LFH(類型3) Dispersogen T 160(類型4)。
Genapol和Dispersogen是C lariant的商標(biāo)。


ER165＝季戊四醇-2，5-褐煤酸酯-丙烯酸酯 (Licomont是Clariant的商標(biāo))； TSC＝total solid content＝總固含量。
實(shí)施例6和7 a)顏料紅122顏料分散體的制備 C.I.顏料紅12220 非離子表面活性劑 10 陰離子表面活性劑 2 Mergal K70.1 Mergal K10N 0.1 1，2-丙二醇 10 水 57.8 b)涂蠟的PR122顏料制劑的制備 Licomont ER 165 240 陰離子表面活性劑 16 非離子表面活性劑 34 43％濃度的KOH10 水 300 得自(a)的顏料分散體 1800涂層 顏料 乳化劑 TSC％％ ％ 類型 ％ 實(shí)施例61015 2.3 130 實(shí)施例71015 2.3 430 非離子表面活性劑Genapol T 110； 陰離子表面活性劑Genapol LRO(類型1)， Dispersogen T 160(類型4)。
實(shí)施例8 a)顏料藍(lán)15:3顏料分散體的制備 C.I.顏料藍(lán)15:320 非離子表面活性劑 10 陰離子表面活性劑 2 Mergal K7 0.1 Mergal K10N 0.1 1，2-丙二醇 10 水57.8 b)涂蠟的PB 15:3顏料制劑的制備 Licomont ER 165 240 陰離子表面活性劑 16 非離子表面活性劑 34 43％濃度的KOH 10 水300 根據(jù)(a)的顏料分散體 1800 涂層10％；顏料15％；乳化劑，類型(1)2.3％。
實(shí)施例9 a)顏料黑7顏料分散體的制備 C.I.顏料黑7 20 非離子表面活性劑 10 陰離子表面活性劑 2 Mergal K7 0.1 Mergal K10N 0.1 1，2-丙二醇 10 水57.8 b)涂蠟的顏料黑(PBlack)7顏料制劑的制備 Licomont ER 165 240 陰離子表面活性劑 16 非離子表面活性劑 34 43％濃度的KOH 10 水300 根據(jù)(a)的顏料分散體 1800 涂層10％；顏料15％；乳化劑，類型(1)2.3％。
實(shí)施例10至19的通用操作規(guī)程(方法2) (a)顏料分散體的制備 類似于在方法1中所描述的操作步驟。
(b)微乳液的制備 為了制備蠟微乳液，將熔融形式的可聚合的蠟B攪拌加入到高于所述蠟的熔點(diǎn)溫度的所述非離子和陰離子表面活性劑的水溶液中，并且任選地進(jìn)行分散，其中形成水包油乳液。
(c)涂蠟的顏料分散體的制備 向在(b)中所制備的微乳液中摻入其余的非離子和陰離子表面活性劑，并將在(a)中所制備的顏料分散體計(jì)量加入。借助于研磨或分散設(shè)備組將所述蠟研磨到所述顏料顆粒上。
根據(jù)方法2的操作步驟制備在實(shí)施例1至9中所描述的聚合物分散體實(shí)施例10至18。
應(yīng)用實(shí)施例 (A)印刷墨水 將本發(fā)明的顏料制劑以及作為比較將相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)分散體(上述步驟a)摻入到印刷墨水中。只有在本發(fā)明的顏料制劑的情況下，能夠避免所述油墨穿透紙張。所形成的圖像有光澤并且具有防水性。用所述標(biāo)準(zhǔn)分散體形成的圖像是不防水的并且?guī)缀醪伙@示光澤。
(B)液體清漆和乳膠漆 將本發(fā)明的顏料制劑以及作為比較將相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)分散體(a)摻入到清漆和乳膠漆中。用本發(fā)明的顏料制劑的色漆涂層比用所述標(biāo)準(zhǔn)分散體的色漆涂層顯著更防水。
(C)粉末涂料 將本發(fā)明的顏料制劑以及作為比較將相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)分散體(a)噴霧干燥并且摻入到粉末涂料中。
在本發(fā)明的粉末涂料的情況下，與在標(biāo)準(zhǔn)粉末涂料的情況下相比，給色量更高且在烘烤后在基質(zhì)中的化學(xué)固定顯著更好。
權(quán)利要求
1.顏料制劑，其包含作為主要成分的
(a)5至70wt％的至少一種顏料P，其用至少一種可聚合的烯屬不飽和化合物B涂覆；
(b)0.1至15wt％的至少一種基于聚醚和/或聚甘油的非離子表面活性添加劑C；
(c)0.1至15wt％的至少一種基于磺酸鹽、硫酸鹽、羧酸鹽、膦酸鹽或磷酸鹽的陰離子表面活性添加劑D；
(d)10至90wt％的水；
(e)0至20wt％的常規(guī)添加劑，
其中所述重量百分比的總和不超過(guò)100wt％。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顏料制劑，其特征在于，所述顏料P是有機(jī)彩色顏料、無(wú)機(jī)彩色顏料、白色顏料、炭黑顏料或多種顏料的組合。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的顏料制劑，其特征在于，所述顏料P是偶氮顏料、二苯并[cd，jk]芘-5，10-二酮顏料、蒽嘧啶顏料、喹吖啶酮顏料、喹酞酮顏料、二酮吡咯并吡咯顏料、二噁嗪顏料、陰丹酮顏料、異吲哚啉顏料、異吲哚啉酮顏料、異宜和藍(lán)酮顏料、苝顏料、萘環(huán)酮顏料、酞菁顏料、皮蒽酮顏料、吡唑并喹唑酮顏料、硫靛顏料、三芳基碳鎓顏料或其組合。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的顏料分散體，其特征在于，所述顏料P是黃色、青色、品紅色或黑色顏料。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的顏料制劑，其特征在于，所述可聚合的烯屬不飽和化合物B是由多元醇、長(zhǎng)鏈脂族羧酸和至少一種烯屬不飽和羧酸形成的反應(yīng)產(chǎn)物，該反應(yīng)產(chǎn)物可以通過(guò)加入二元羧酸而被低聚。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的顏料制劑，其特征在于，所述可聚合的烯屬不飽和化合物B相對(duì)于顏料P的量為，相對(duì)于所述顏料P的重量計(jì)的5至95wt％。
7.制備根據(jù)權(quán)利要求1至6中一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的顏料制劑的方法，其特征在于，使顏料P在水性懸浮液中與所述組分b)和c)的至少一部分一起在剪切力的作用下進(jìn)行細(xì)分，將如此制備的顏料分散體與所述可聚合的化合物B一起，以及任選在加入另外的組分b)和/或c)的情況下，在高于B的軟化點(diǎn)的溫度下進(jìn)行均化。
8.制備根據(jù)權(quán)利要求1至6中一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的顏料制劑的方法，其特征在于，首先從所述可聚合的化合物B和所述組分b)和c)的至少一部分制備微乳液，然后將該微乳液在冷卻后與所述組分b)和c)的剩余部分和顏料P的水性懸浮液一起進(jìn)行濕法粉碎。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至6中一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的顏料制劑用于將水性涂料、清漆、乳膠漆、印刷油墨和墨水，尤其是噴墨墨水著色，以及用于將紙張、木材和皮革著色的用途。
10.粉末狀顏料制劑，其包含60wt％至90wt％的顏料，該顏料用10wt％至40wt％的可聚合的烯屬不飽和化合物涂覆，所述烯屬不飽和化合物是由多元醇、長(zhǎng)鏈脂族羧酸和至少一種烯屬不飽和羧酸形成的反應(yīng)產(chǎn)物，該反應(yīng)產(chǎn)物可以通過(guò)加入二元羧酸被低聚。
11.制備根據(jù)權(quán)利要求10所述的粉末狀顏料制劑的方法，其特征在于，將根據(jù)權(quán)利要求1至6中一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的顏料制劑除去溶劑并將其干燥。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的顏料制劑用于將粉末涂料、UV固化性清漆、電子照相調(diào)色劑和顯影劑著色的用途。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種顏料制劑，其含有作為主要成分的(a)5至70wt％的至少一種顏料P，其用至少一種可聚合的烯屬不飽和化合物B涂覆；(b)0.1至15wt％的至少一種基于聚醚和/或聚甘油的非離子表面活性添加劑C；(c)0.1至15wt％的至少一種基于磺酸鹽、硫酸鹽、羧酸鹽、膦酸鹽或磷酸鹽的陰離子表面活性添加劑D；(d)10至90wt％的水；(e)0至20wt％的常規(guī)添加劑，其中所述重量百分比的總和不超過(guò)100wt％。
文檔編號(hào)C09D17/00GK101506317SQ200780030854
公開日2009年8月12日 申請(qǐng)日期2007年6月30日 優(yōu)先權(quán)日2006年7月25日
發(fā)明者F-L·海因里奇斯 申請(qǐng)人:科萊恩金融(Bvi)有限公司