专利名称：官能化的纳米颗粒的制作方法
技术领域：
本发明涉及新的官能化的纳米颗粒，包含有机材料(优选合成聚合物)和所述新的官能化的纳米颗粒的组合物，以及其作为有机物着色材料的用途。
背景技术：
在聚合物中使用填料有以下优点有可能在例如聚合物的机械性能，尤其是密度、硬度、刚度或冲击强度方面有所改进。使用非常小的填料颗粒(< 400纳米)，即所谓的纳米级填料，在低得多的以重量计5-10%浓度下，聚合物的机械性能、长期稳定性或阻燃性能就可以得到改善，而使用微米级的普通填料颗粒其浓度要达到以重量计20-50%才能达到同样效果。含有纳米级填料的聚合物显示改善的表面性质(如光泽)，加工时较低的工具磨损以及更有利于回收。包含纳米级填料的涂层和薄膜显示改善的稳定性、耐火性、气体屏蔽性和抗划伤性。此外，填料的改善的透明度和较少的散射可以得以实现。纳米级填料具有极大的表面积，其表面能很高。因此，为避免聚集和为使纳米级填料在聚合物中达到很好的分散，纳米级填料与普通微米级填料相比其表面能的降低以及其与聚合基质的相容性就更加重要。W0-A-03/002652公开了附加的官能化亲有机性的纳米级填料的制备。现已发现，挑选出的一组新的官能化的纳米颗粒尤其可用作各种基底的着色剂，其中所述纳米颗粒与所述基底相容，并且还显示出如上所述的有益性能。在聚合物或涂层中使用着色剂常常发生着色剂的迁移，导致例如在邻近物质上出现不希望的着色现象。喷墨印刷的应用常常出现渗色，造成印刷不清楚。因此，仍然需要具有改善性能的着色剂，本发明的目的是提供特别可用于上述应用的着色剂。
发明内容
因此，本发明涉及官能化的纳米颗粒，其在表面上包含下式的共价键合基团
权利要求
1.官能化的纳米颗粒，其在表面上包含下式的共价键合基团
2.根据权利要求I的官能化的纳米颗粒,其中 R1和R2彼此独立地是氢；可被-0_或-S-间断的C1-C25烧 R6基；C2-C24 链烯基；苯基；C7-C9S 基烷基；-OR5; -O-Si-O-R5 ； R/ Rfi RrRr Rfi Rfi j Dj D丨b丨D丨0——O-Si-O-Si-O-Rc-；或——O-Si-O-Si-O-Si-O-R,,II5Ill5 R7 R7R7 R7 R7 R5是氢；可被-0-或-S-间断的C1-C25烷基；C2-C24链烯基；苯基；C7-C9苯基烷基； R8一Si-R9 ;或纳米颗粒表面， Rio R6和R7彼此独立地是氢；可被_0_或-S-间断的C1-C25烧基；C2-C24链烯基；苯基；C7-C9苯基烷基；或-( 5，和 R8、R9和Rltl彼此独立地是氢；可被-0-或-S-间断的C1-C25烷基；C2-C24链烯基；苯基；或C7-C9苯基烷基。
3.根据权利要求I或2的官能化的纳米颗粒，其中n是2、3或4。
4.根据权利要求I或2的官能化的纳米颗粒，其中n是3。
5.根据权利要求I或2的官能化的纳米颗粒，其中 B2 是 C1-C25 烧基,其可以被至少个选自-O-、-S-、-N (R4) -、-CO-、-O-CO-、-CO-O-、-N (R4)-C0-和-CO-N (R4)-的基团结合和/或间断，并且可以是未取代的或被羟基、羧基、磺基或硫酸根合取代， R4是氢或未取代的或被羟基、羧基、磺基或硫酸根合取代的C1-C12烷基，并且 其中烷基B2和R4中至少一个含有羧基、磺基或硫酸根合基团。
6.根据权利要求5的官能化的纳米颗粒，其中B2是C1-C25烧基,其是由-N (R4)-或-N (R4) -CO-结合的，并且是不间断的和/或被-O-间断，并且其是未取代的或被羟基、羧基或磺基取代， R4是氢或未取代的或被羧基或磺基取代的C1-C8烷基，并且 其中烷基B2和R4中至少一个含有羧基或磺基基团。
7.根据权利要求I或2的官能化的纳米颗粒，其中阳离子染料D2是二苯甲烷、三苯甲烷、三氨基三芳基甲烷染料。
8.根据权利要求I或2的官能化的纳米颗粒，其中阳离子染料D2是三氨基三芳基甲烷染料。
9.根据权利要求I或2的官能化的纳米颗粒，其在表面上还包含式(16)的共价结合基团
10.根据权利要求9的官能化的纳米颗粒，其中 R12和R13彼此独立地是氢；可被_0_或-S-间断的C1-C25烧基；C2-C24链 烯基；苯基；c7-c9 苯基烷基厂OR5 ；
11.根据权利要求9的官能化的纳米颗粒，其中 R11是C1-C25烷基，其是未取代的或被羟基取代的并且是不间断的或被-0-、-S-、-NH-、_CO-、-O-CO-或-CO-O-间断；或R11是通过C1-C25亚烷基结合的聚乙二醇、聚丙二醇或聚丙烯酸酯基团，其进而可以是被至少一个选自-O-、-S-、-NH-, -CO-、-O-CO-或-C0-0-的基团结合和/或间断。
12.根据权利要求I或2的官能化的纳米颗粒，其在表面上还包含式(17)的共价结合基团
13.根据权利要求12的官能化的纳米颗粒，其中 R15和R16彼此独立地是氢；可被_0_或-S-间断的C1-C25烧基；C2_C24链 R6R6 R6烯基；苯基；c7-c9 苯基烷基厂OR5
14.根据权利要求12的官能化的纳米颗粒，其中 B3 是 C1-C25 亚烧基，其可以被至少个选自 _0-、-S-、-NH-、-CO-、-O-CO-、-CO-O-、-NH-C0-和-CO-NH-的基团结合和/或间断。
15.根据权利要求12的官能化的纳米颗粒，其中 L选自空间位阻胺、2-羟基苯基苯并三唑、2-羟基苯基二苯甲酮、N，N' -二苯基乙二酰胺、2-羟基苯基-4，6- 二芳基三嗪或空间位阻酚类型。
16.根据权利要求12的官能化的纳米颗粒，其中L是下式基团
17.根据权利要求I或2的官能化的纳米颗粒，其中所述官能化的纳米颗粒为球形。
18.根据权利要求I或2的官能化的纳米颗粒，其中所述官能化的纳米颗粒具有10-1000纳米的粒度。
19.根据权利要求I或2的官能化的纳米颗粒，其中所述官能化的纳米颗粒具有10-500纳米的粒度。
20.根据权利要求I或2的官能化的纳米颗粒，其中所述官能化的纳米颗粒是二氧化硅纳米颗粒。
21.一种组合物，包含 (a)有机物，和 (b)根据权利要求1-20任何一项的官能化的纳米颗粒。
22.根据权利要求21的组合物，其中所述组合物是涂料组合物并且组分(a)是有机成膜粘合剂。
23.根据权利要求21的组合物，其中组分(a)是合成聚合物。
24.根据权利要求21-23任何一项的组合物，其中组分(b)以基于组分(a)重量的0. 01-80%的量存在。
25.根据权利要求21的组合物，其中除组分(a)和(b)外还存在附加添加剂。
26.根据权利要求1-20任何一项的官能化的纳米颗粒用于有机物质着色的用途。
全文摘要
本发明公开了官能化的纳米颗粒，其在表面上包含式(1)的共价结合基团，所述纳米颗粒是SiO2、Al2O3或混合的SiO2和Al2O3纳米颗粒，R1和R2彼此独立地是氢、纳米颗粒表面-O-或取代基，n是1、2、3、4、5、6、7或8，和Y是式-B1-D1(2a)基团，其中B1是直接键或桥成员，和D1是阳离子染料的基团、不含水-增溶基的酞菁染料的基团，或选自荧光染料的基团，或Y是式-B2D2(2b)基团，其中B2是包含至少一个具有负电荷基团的有机基团，和D2是选自以下的阳离子染料单偶氮、双偶氮、多偶氮、次甲基、氮杂次甲基、二苯甲烷、三苯甲烷、三氨基三芳基甲烷、吖嗪、嗪、花青和蒽醌染料。
文档编号C09C1/28GK102775640SQ20121014689
公开日2012年11月14日 申请日期2006年5月17日 优先权日2005年5月27日
发明者A·米尔巴克, D·鲍尔, F·里米, L·米肖, L·费勒, M·米勒, R·伦茨, T·吉森伯格, T·鲁克 申请人:西巴特殊化学品控股有限公司