生物基分散剂的制作方法_4

文档序号:9672235阅读:来源:国知局
%,通常为约〇. 05至约8 %,特 别为约0. 1至约5%;并且对于炭黑,所述水平通常为约0. 05至约10%,特别为约0. 2至约 5%〇
[0077] 本发明的非水性颜料分散体组合物是通过以下步骤制备:将颜料加入到颜料分散 剂的非水性溶液中,借助分散设备如辊磨机、球磨机或砂磨机将颜料分解并分散在溶液中, 将得到的分散体稀释至所需的浓度并通过离心、Scharples型离心和过滤的方法将较大的 颗粒从其中除去。如果所需的颗粒尺寸分布不能通过第一次颗粒分类过程获得,那么重复 分散过程和颗粒分类过程直到获得所需的颗粒尺寸分布。在大多数情况下,如果无法通过 筛目尺寸为300nm的筛子的颗粒的比例不大于30 %,则没有必要进行颗粒分类。因此,包含 在分散体中的颜料具有不大于250nm、优选不大于200nm的中值颗粒尺寸,并且无法通过筛 目尺寸为300nm的筛子的颜料颗粒不大于30%。
[0078] 此外,本发明的颜料分散体可以通过以下步骤制备:首先制备表面活性化合物、非 水性溶剂、消泡剂和任何其他添加剂的不含颜料的混合物,随后加入颜料部分,其分散在该 混合物中。分散过程可以借助于溶解器或研磨机例如球磨机或辊磨机来进行。
[0079] 本发明的分散体优选为存储稳定的。该术语旨在说明本发明的分散体在连续地暴 露于至少50°C的温度时,将保持流态至少60天,并且基本上没有颜料的沉淀或再凝聚。这 个测试是重现长期存储条件的一种方式,且因此不意在作为本发明中温度的唯一限制。本 领域技术人员将会理解该需要,以提供这种性质的改进测试。因此,在暴露于高温存储60 天后,本发明的分散体必须仅仅表现出基本上没有沉淀且保持其流体状态(低粘度)。
[0080] 本发明的颜料分散体可以用于各种目的,并且非常适用于生产基于聚乙酸乙烯 酯、聚乙酸乙烯酯共聚物、苯乙烯-丁二烯共聚物、聚乙烯丙酸酯、丙烯酸酯聚合物和甲基 丙烯酸酯聚合物、皂化的醇酸树脂和油乳剂的乳胶漆;适用于生产基于纤维素衍生物如甲 基纤维素、羟甲基纤维素和羧甲基纤维素的壁纸油漆;也适用于生产印刷油墨,其主要含有 作为粘合剂的皂化天然树脂,例如虫胶、皂化的水溶性合成树脂或丙烯酸酯粘合剂溶液。
[0081] 本发明发现的生物基分散剂在许多应用中使用。在许多应用中,其对颜料、聚合 物、增塑剂和塑料溶胶进行分散。在两个应用中,均产生较低的粘度和较高的颜料给色量。 当达到较低的粘度时,无论加入的是颜料或染料,都允许增加颗粒物的剪切力。在颜料的情 况下,其提供增加的颜色强度;从而,为最终用户省钱。本发明的分散剂不会使聚合物聚结, 但降低其颗粒尺寸,其可制造更有效的涂料。借助注射塑料溶胶设备,其提供了所谓的"析 出(plate out)" 预防。
[0082] 本发明的生物基分散剂也对颜料红57:1、邻苯二甲酸二异壬基酯和荧光颜料起作 用,所述荧光颜料由甲醛树脂、苯并醌亚胺(benzoquinoneimine)和三聚氰胺甲醛制得。它 们基本上是染色的聚合物。生物基分散剂也对任何油或无水的液体塑料(塑料溶胶)分散 体、以及颜料、染料、或任何待分散的颗粒物起作用。这包括墨水、油漆和任何涂料。可能的 是溶剂型树脂,其包括醇酸树脂、醇酸树脂共聚物、油改性的聚氨酯(0MU)、聚酯和溶液丙烯 酉支树脂。
[0083] 虽然申请人不希望被界面现象的理论解释束缚,但现认为本发明的分散剂通过显 著降低聚合物/增塑剂和颜料的界面张力来起作用。当施加剪切力时,聚合物/增塑剂和 颜料破碎成更小的颗粒。由于本发明的分散剂对于低HLB型聚合物具有高的亲和力,所以 发生空间位阻以保持颗粒均匀分布在较低的能态中。这允许使用常规分散设备进一步改善 颜料颜色。在达到较低的粘度后,对于用户来说存在许多的选择。可以在颜料、树脂或增塑 剂上得到较高的固体(higher solid),更不必说可能增加给色量。
[0084] 在本发明另一个优选的实施方案中,将用于制造合成树脂产品的添加剂分散在使 用本发明分散剂的树脂中。可以将本发明的分散剂加入或直接注入到聚合物熔体中或使用 溶剂的聚合物溶液中。加入的分散剂是树脂的〇. 01重量%至30重量%,且存在的添加剂 为0.01重量%至40重量%。
[0085] 可以加入到树脂中的添加剂选自:(i) 一种或多种矿物填料,天然来源或合成来 源的有机填料或者其混合物,其中所述一种或多种矿物填料选自二氧化钛、天然碳酸钙、 沉淀碳酸钙、碳酸镁、碳酸锌、白云石、石灰、氧化镁、硫酸钡、硫酸钙、氢氧化铝、氢氧化镁、 二氧化硅、硅灰石、粘土、滑石、云母、实心玻璃球、中空玻璃球和金属氧化物,并且其中所 述有机填料选自天然来源和合成来源的有机材料;以及(ii) 一种或多种添加剂,其选自 抗氧化剂、金属钝化剂、光稳定剂、聚氯乙烯稳定剂、增塑剂、润滑剂、加工助剂、冲击改性 剂、纤维增强物、阻燃剂、抗静电剂、荧光增白剂、生物稳定剂、抗微生物剂、化学发泡剂、 有机过氧化物、成核剂、聚合催化剂、接枝催化剂、热稳定剂、光化学稳定剂、收缩防止剂 (shrink-preventive agent)、抗静电剂、脱模剂、玻璃纤维、矿物增稠剂及其混合物;以及 ⑴与(ii)的混合物。
[0086] 热稳定剂是一种抗氧化剂且选自:四[亚甲基3_(3',5'_二-叔丁基_4'_羟基苯 基)丙酸酯]甲烷、十八烷基3-(3',5'-二-叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯、1,3, 5-三甲 基-2, 4, 6-二-(3, 5-二-叔丁基)_4_(羟基苄基)苯、双(2, 4-二-叔丁基-苯基)季戊 四醇二亚磷酸酯、三(单壬基苯基)亚磷酸酯、4, 4' -亚丁基-二(5-甲基-2-叔丁基)苯 酚、三(3, 5-二-叔丁基-4-羟基苄基)异氰脲酸酯、三-壬基苯基亚磷酸酯、二硬脂基季戊 四醇二亚磷酸酯、四(2, 4-二-叔丁基苯基)-4, 4'-亚联苯基二亚膦酸酯、三(2, 3-二-叔 丁基苯基)亚磷酸酯、丁基化的羟基甲苯、联十六烷基硫代二丙酸酯、二肉豆蔻基硫代二丙 酸酯和聚(1,4-亚环己基-3, 3' -硫代二丙酸酯,用硬脂醇部分封端,以及其中任何两种或 多种的混合物。
[0087] 典型的抗静电剂选自甘油单硬脂酸酯、乙氧基化的胺、聚乙二醇和季铵化合物,以 及其中任何两种或更多种的混合物。
[0088] 偶联剂选自硅烷、钛酸酯、铬配合物、羧基取代的聚烯烃、羧基取代的丙烯酸酯和 石蜡,以及其中任何两种或多种的混合物。
[0089] UV稳定剂选自:2_羟基-4-辛氧基二苯甲酮、2-羟基-4-异辛氧基-二苯甲 酮、4_ 羟基 _4_ 正十二烷基氧基二苯甲酮(4-hydroxy-4-n_dodecycloxybenzophenone)、 2- (3-二-叔丁基-2-羟基-5-甲基苯基-5-氯苄基三唑、2- (2-羟基-3, 5-二-叔戊基苯 基)-苯并三唑、对-叔丁基苯基水杨酸酯、2, 4-二叔丁基苯基-3, 5-二-叔丁基-4-羟基苯 甲酸酯、二-邻-乙基(3, 5-二叔丁基-4-羟基苄基)膦酸镍、和2, 2',6, 6' -四甲基-4-哌 啶基癸二酸酯,以及其中任何两种或多种的混合物。
[0090] 阻燃剂选自:十溴二苯醚、十二氯二甲烷二苯并环辛烷、亚乙基双-二溴降冰片烷 二甲酰胺、亚乙基双-四溴邻苯二甲酰亚胺和三氧化锑,以及其中任何两种或多种的混合 物。
[0091] 金属钝化剂选自:草酰双(亚苄基酰肼)和2, 2' -草酰氨基双-(3-(3, 5-二-叔 丁基-4-羟基苯基)丙酸乙酯),以及其中任何两种或多种的混合物。
[0092] 成核剂选自:苯甲酸钠;二苯基磷酸;二苯基磷酸的镁盐、钠盐、钙盐和铝盐;苯基 磷酸;苯基磷酸的镁盐、钠盐、钙盐和铝盐;苯基亚磷酸;苯基亚磷酸的镁盐、钠盐、钙盐和 铝盐;以及其中任何两种或多种的混合物。
[0093] 树脂选自:(a)选自以下的热塑性树脂:(i)低密度或高密度的、直链的或支链的 聚乙烯,(ii)均聚聚丙烯或共聚聚丙烯,(iii)聚异丁烯,(iv)两种或多种单体、乙烯、丙烯 和丁烯的共聚物,(v)聚氯乙烯、聚苯乙烯和聚烯烃,其任选地被卤化和通过接枝或共聚而 任选地被改性;聚酯、聚酰胺、聚烯烃、聚氟烯烃如聚四氟乙烯、聚醚酮、聚砜、聚苯硫醚和聚 碳酸酯;或选自以下的热固性树脂:丙烯酸树脂、酚醛树脂、氨基塑料树脂、环氧树脂、用于 生产聚
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