水基颜料制剂的制作方法

专利名称：水基颜料制剂的制作方法
水基颜料制剂本发明主题在于水基颜料制剂或水基颜料分散液，它们的制备方 法以及它们用于染色天然和合成材料，特别是各种水性涂料、分散染 料和油漆染料的用途。许多用于染色水性涂料、分散染料和油漆染料的颜料制剂是已知的并且在市场上可购得。此类实例包含于EP-A-0735109、 WO03/006556 或EP-A-1049745 (US6478866B1)中。 一般而言，釆用阴离子、阳离子、 两性或非离子的具有表面活性剂特征的分散剂以便将颜料颗粒以精细 颗粒形式物理稳定于水性介质中，所述分散剂任选地也以大分子的形 式使用。另外，传统的颜料制剂除了表面活性剂或分散剂之外通常还 含有各种添加剂如润湿剂、增稠剂、保藏剂、粘度稳定剂、填料和助留剂。助留剂通常也称为干缩阻遏剂，其用于使产品不干缩或者在使 用前才干燥。为此目的，通常使用低分子量的吸湿的化合物如乙二醇， 但是其也随同带来了会从应用介质中蒸发出的缺陷。因此，其被视作 VOC (挥发性有机化合物)并且越来越为立法者所限制。不含VOC的颜 料制剂包括根据W003/006556和EP-A-0585571的高分子的非挥发低聚物或高聚物，例如聚醚多元醇(聚乙二醇)。但是，吸湿的非挥发低聚物和高聚物长期驻留在应用介质中。这 类物质的驻留随之带来了一些缺陷。当例如用含有这种吸湿的非挥发 化合物的颜料制剂染色水性分散染料时，有色涂料就会得到轻度吸湿 的、粘性的特征。结果就是升高的吸水能力。因此本发明的任务在于提供耐干缩且不含VOC的水性颜料制剂。 其能允许在染色时分散染料的应用技术性能不被改变，从而形成不粘 的表面，且所述表面还相比于不被染色的体系具有很低的吸水能力。现已惊奇地发现，采用特定的以下定义的聚亚烷基二醇结合聚乙 二醇烷基醚即能解决上述任务，并任选结合脂类和/或油类或其他添加剂。本发明主题在于水性颜料制剂，其含有(A ) 至少一种有机和/或无机的颜料，(B) 分散剂和/或表面活性剂，(C) 三价或更高价的烷氧基化的醇，其优选是分支的，特别 优选星形分支的，(D) 聚乙二醇烷基醚，(E) 任选的助水溶的(hydrotrope)低聚物和/或高聚物，(F) 任选的脂类、油类或脂肪酸，(G) 任选的其他用于制备水性颜料分散液的常规添加剂，和(H) 水。优选的颜料制剂含有5至80重量％ ，例如10至70重量％的组 分(A)。优选的颜料制剂含有0. 1至30重量％ ,例如2至15重量％的成 分(B)。优选的颜料制剂含有0. 1至30重量％ ,例如3至15重量％的組 分(C)。优选的颜料制剂含有0. 1至20重量％ ，例如1至10重量％的组 分(D)。特别优选的颜料制剂含有組分(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，各自均以颜料制剂的总重量计。
若是存在一种或多种组分(E) 、 (F)和(G)的情况，则它们 的最小浓度相互独立地、有利地为至少0.01重量％，优选至少0.1 重量％，以颜料制剂的总重量计。本发明颜料制剂的组分(A)为细颗粒的有机或无机的颜料或者 不同的有机和/或无机颜料的混合物。组分(A)也可以是不溶于特定 的溶剂且具有这种颜料特性的染料。所述颜料可以以干燥粉末的形式， 也可以以水润湿的压块的形式采用。作为有机颜料考虑单偶氮颜料、双偶氮颜料、漆化的偶氮颜料、 P -萘酚颜料、萘酚AS-颜料、苯并咪唑酮颜料、双偶氮浓缩颜料、 偶氮-金属络合物颜料和多环颜料如酞菁颜料、喹吖啶酮 (Chinacridon)颜料、二萘嵌苯颜料、芘酮(Perinon)颜料、石危欷 颜料、蒽嵌蒽醌(Anthanthron)颜料、蒽醌颜料、黄烷士酮颜料、靛 蒽醌颜料、异紫蒽酮颜料、皮蒽酮颜料、二噁嗪颜料、喹呔酮颜料、 异吲咮啉酮颜料、异吲哚啉颜料和二酮吡咯并吡咯颜料或炭黑。上述有机颜料中特别适宜的是对于制剂的制备而言尽可能是细 颗粒的那些，其中优选颜料颗粒的95%且特别优选99%具有< 50011111 的粒度。根据所应用的颜料，颜料颗粒的形态可以千差万别，并且相 应地，颜料制剂的粘度行为也可以根据颗粒形式而极其不同。为了获 得理想的、牛顿粘性行为的制剂，应使颗粒优选具有球形至立方体形 (具有平坦角度)的构造。作为特別优选的有机颜料的示例性选择在此提及的有炭黑颜料， 如气黑或炉黑；单偶氮颜料和双偶氮颜料，特别是颜色指数颜料颜料 黄1 ，颜料黄3，颜料黄12，颜料黄13，颜料黄14，颜料黄16, 颜料黄17，颜料黄73，颜料黄74，颜料黄81 ，颜料黄83，颜料 黄87，颜料黄97，颜料黄111 ，颜料黄126，颜料黄127，颜料 黄128，颜料黄155，颜料黄174，颜料黄176，颜料黄191 ,颜 料黄213，颜料黄214，颜料黄219，颜料红38，颜料红144，颜 料红214，颜料红242，颜料红262，颜料红266,颜料红269， 颜料红274，颜料橙13，颜料橙34或颜料棕41 ; P-萘酚和萘酚AS-颜料，特别是颜色指数颜料颜料红2，颜料红3，颜料红4，颜 料红5，颜料红9，颜料红12，颜料红14，颜料红53:1 ，颜料红 112，颜料红146，颜料红147,颜料红170，颜料红184，颜料红 187，颜料红188，颜料红210，颜料红247，颜料红253，颜料红 256，颜料橙5，颜料橙38或颜料椋1;漆化的偶氮颜料和金属络 合物颜料，特别是颜色指数颜料颜料红48:2，颜料红48:3，颜料红 48:4，颜料红57:1 ，颜料红257，颜料橙68或颜料橙70;苯并 咪唑啉颜料，特别是颜色指数颜料颜料黄120，颜料黄151 ，颜料 黄154，颜料黄175,颜料黄180，颜料黄181 ，颜料黄194，颜 料红175，颜料红176，颜料红185，颜料红208，颜料紫32，颜 料橙36，颜料橙62，颜料橙72或颜料棕25;异-引味啉酮和异巧l 哚啉颜料，特别是颜色指数颜料颜料黄139或颜料黄173;酞胥颜料， 特别是颜色指数颜料颜料蓝15，颜料蓝15:1 ，颜料蓝15:2，颜料 蓝15:3，颜料蓝15:4，颜料蓝15:6，颜料蓝16，颜料绿7或颜 料绿36;蒽嵌蒽醌颜料、蒽醌颜料、喹吖啶酮颜料、二喁嗪颜料、靛 蒽醌颜料、二萘嵌苯颜料、芘酮颜料和硫靛颜料，特别是颜色指数颜 料颜料黄196，颜料红122，颜料红149，颜料红168，颜料红 177，颜料红179，颜料红181 ，颜料红207，颜料红209，颜料红 263，颜料蓝60，颜料紫19，颜料紫23或颜料橙43;三芳基碳鎗 (Triarylcarbonium)颜料，特别是颜色指数颜料颜料红169，颜料 蓝56或颜料蓝61 ;二酮吡咯并吡咯颜料，特别是颜色指数颜料颜料 红254，颜料红255，颜料红264，颜料红270，颜料红272，颜 料橙71 ，颜料橙73，颜料橙81。有机颜料优选与炭黑和/或二氧化钛组合。另外，漆化的染料例如含磺酸基团和/或碳酸基团的染料的Ca-、 Mg-、 Al-漆是适宜的。适宜的无机颜料是例如二氧化钛、硫化锌、氧化锌、氧化铁、磁 铁矿、氧化锰铁、氧化铬、群青、镍锑钛或铬锑钛氧化物、锰钛金红 石、氧化钴、钴和铝的混合氧化物、金红石混合相颜料、稀土金属硫
化物、钴与镍和锌的尖晶石、基于铁和铬与铜锌以及锰形成的尖晶石、钒酸铋以及掺和颜料(Verschnittpigmente)。特别的，采用颜色指 数颜料颜料黄184，颜料黄53，颜料黄42，颜料黄棕24，颜料红 101，颜料蓝28，颜料蓝36，颜料绿50，颜料绿17，颜料黑11， 颜料黑33以及颜料白6。也通常优选采用无机颜料的混合物。有机 与无机颜料的混合物同样也经常采用。替代颜料分散液地，也可制备其中作为固体含有的例如天然细颗 粒的矿砂、矿石、难溶或不溶的盐、蜡或塑料颗粒、染料、植物保护 剂和抗害虫剂、UV吸收剂、光增白剂和聚合反应稳定剂的分散液。用作为本发明颜料制剂的组分(B)的是通常适于制备水性颜料 分散液的分散剂和表面活性剂或这类物质的混合物。通常为此采用阴 离子、阳离子、两性或非离子的界面活性化合物。其中证明特别适宜 的是具有一个或多个中等链或长链的烃链的分散剂，部分地还有具有 芳环基的那些。此处，对于这许多化合物只是描述了一种选择，而并 非将本发明化合物的可应用性局限于这些实例。实例有烷基硫酸酯如 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，和仲烷基磺酸酯特别是C『d厂烷基磺酸酯-钠盐，烷基磷 酸酯，烷基苯磺酸酯如十二烷基苯磺酸，同样也可以是这些化合物的 所有的盐。此外，大豆卵磷脂也是适合的或者采用由脂肪酸与牛磺酸 或羟乙烷磺酸的缩合产物，同样也有烷基酚、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产物，这些烷氧基化产物同样 可以赋予离子端基，例如作为磺基琥珀酸半酯或也可作为磺酸酯、硫 酸酯和磷酸酯的形式，以及它们的盐，磺酸盐、硫酸盐或磷酸盐。适 宜的还有通过聚环氧烷与胺或双酚-A或双酚-A-衍生物与胺反应而得 到的氧烷基化(oxalkylierte)的加成化合物，类似的还有尿素衍生 物。同样适宜的还有由经取代和未取代的长链和短链的烷基酚以及 它们的聚合衍生物，例如甲醛缩合产物，酚醛清漆形成的反应产物。 值得一提的也有非离子的烷氧基化的苯乙烯-酚缩合物，它们通过任选 取代的苯乙烯在任选取代的酚上的加成和与环氧乙烷和/或环氧丙烷 的反应制得，同样还有它们的离子改性的衍生物，例如作为磺酸酯、 硫酸酯和磷酸酯的形式，以及它们的盐，磺酸盐、硫酸盐或磷酸盐的形式。此外适合作为组分(B)的界面活性化合物的是木质素磺酸盐和 由萘磺酸与甲醛或者由烷芳基磺酸、g代芳基磺酸、磺化的酚或磺化 的萘酚与甲醛形成的缩聚产物。最后，适宜的还有聚合的分散剂，如 优选5至40重量百分比的由溶解的聚丙烯酸盐(酯)一一其借助碱通 过中和乙烯基酸单元而进入溶液中一一形成的水性丙烯酸树脂溶液。 为此所采用的聚丙烯酸盐(酯)通常是共聚物，其基本上由30至80 摩尔％单烯基芳族化物和20至70摩尔％丙烯酸和/或曱基丙烯酸，和 /或丙烯酸和/或甲基丙烯酸的酯组成。所用的聚丙烯酸盐(酯)主要 具有1000至100000g/mol、优选2000至50000g/mol的数均摩尔质量 Mn。作为组分(C)考虑至少三元，例如三元、四元、五元或六元的 醇的聚亚烷基二醇且其优选是分支的且特别优选是星形的。所谓星形分支化合物理解为具有至少一个脂族季c原子的那些。适宜的醇的实例是甘油、双甘油、缩三甘油、低聚甘油、三羟曱基乙烷、三羟甲基丙烷、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，每摩尔用不超过1000摩尔的环烷烃、优选4至200摩尔的 环烷烃如环氧乙烷、环氧丙烷、环氧正丁烷、环氧异丁烷、氧化苯乙 烯或它们的混合物来烷氧基化。特别优选作为组分(C)的是式(l)的化合物(1)其中R1， R2， f相互独立地为氬，分支或不分支的d-C2。烷基或C3-C 环烷基，分支或不分支的c2-C2。烯基或c厂C2。环烯基，爷基或苯基，优选h、 CH3或C2Hs，和 m 平均为0至100、优选1至60、特别优选4至25的数值，n 平均为0至100、优选0至60、特别优选0至10的数值，p 平均为0至100、优选0至60、特别优选0至10的数值，其中m + n + p的总和为至少1、优选至少4和特别优选15至30。 式(l)的化合物通过季戊四醇与至少一种四倍摩尔量的烷氧化物 进行的烷氧基化反应而制得。其中自然形成具有各种长度烷氧基化物 链的混合物，从而对于m、 n和p的数值只能以平均值给出。 相应于组分(D)的聚乙二醇烷基醚优选是式(2)的化合物R4—0+CH^"CH厂0]^R5 (2)经取代或未取代的，不分支或优选分支的c「C2。烷基或 c「C2。环烷基，或者经取代或未取代的、分支或不分支 的c广C2。烯基或c厂C2。环烯基，其中取代基是选自卣素、芳基、芳基(c广C2。)烷基、c5-C6环烷基、杂芳基、杂芳基(c广cj烷基或c广C2。烷氧基的1、 2、 3或4个基团， q 为1至200，优选50至120的数值，r5 h、 xm或者经取代或未取代的、不分支或优选分支的CrC2。烷基或c3-C2。环烷基，或者取代或未取代的、分 支或不分支的c广C2。烯基或c广C2。环烯基，其中取代基 是选自卣素、芳基、芳基(c广cj烷基、c广C6环烷基、 杂芳基、杂芳基(d-Cj烷基或d-C"烷氧基的1、 2、 3 或4个基团，x为sor， sor， ch2coo—， po32^po3nt,和其中r4 M H， 一价金属阳离子，二价金属阳离子，NH/，仲、叔或季铵离子，或者它们的组合。 作为组分(E)采用助水溶的助留剂。适合于此的是任选也用作溶剂或者是低聚物或高聚物性质的化合物，例如甲酪、尿素、四曱基 脲、s-己内酰胺、乙二醇、丙二醇、二乙二醇、三乙二醇、聚乙二 醇、oc -曱基-(o -羟基-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、曱基纤维素、甘油、双甘油、聚甘油、N-甲基吡咯烷酮、1， 3-二乙基-2-咪唑啉酮、硫二甘醇、苯磺酸钠、二曱苯磺酸钠、甲苯磺 酸钠、枯烯磺酸钠、十二烷基磺酸钠、苯甲酸钠、水杨酸钠、丁基单 乙二醇硫酸钠、纤维素衍生物、凝胶衍生物、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，其中聚合物可以随即与醋酸乙烯酯单元进行 皂化反应生成乙烯醇。组分(F)对应于植物和动物来源的脂肪和油，例如牛油、棕榈 仁脂、椰子脂、油菜籽油、葵花油、亚麻油、棕榈油、黄豆油、花生 油和鲸油、棉籽油、玉米油、翼粟油、橄榄油、蓖麻油、芜蒉油、红 花油、大豆油、蓟油、葵花油、朋夂鱼油、沙丁鱼油。饱和和不饱和地 更高级脂肪酸也是常用的添加剂，例如棕榈酸、Cyprylsaure、癸酸、 肉豆蔻酸、月桂酸、硬脂酸、油酸、亚油酸、亚麻酸、己酸、辛酸、 花生酸、山嵛酸、棕榈酸、鳕油酸(Gadoleinsaure)、芥子酸和蓖麻 油酸，以及它们的盐。作为组分(G)使用例如能促进颜料润湿(润湿剂)的阳离子、 阴离子、两性或非离子化合物。也可以使用增稠剂、保藏剂、粘度稳 定剂、研磨助剂和填料。其他常规的添加剂可以是抗沉淀剂、光保护 剂、抗氧化剂、脱气剂/消泡剂、泡沫减少剂、抗烧烤剂以及能有利影 响粘度和流变性的添加剂。作为调节粘度的试剂可以考虑例如聚乙烯 醇和纤维素衍生物。水溶性天然的或合成的树脂以及聚合物同样可以考虑作为用以提高粘结强度和耐摩擦强度的成膜剂或粘结剂。作为PH
调节剂使用有机或无机的碱和酸。优选的有机碱是胺，例如乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、N，N-二曱基乙醇胺、二异丙基胺、氨曱基丙醇 或二曱基氨甲基丙醇。优选的无机碱是氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化 锂或氨。为制备颜料制剂而使用的水，组分(H)，优选以脱盐或经蒸馏 的水的形式使用。也可以使用饮用水(管道水)和/或天然来源的水。 本发明主题也在于 一种制备本发明的颜料制剂的方法，其特征在 于，以粉末、颗粒或含水压块形式的组分(A)在水(H)以及组分(B)、(C)和(D)存在的条件下进行分散，随即任选地将水(H)以及任选 的组分(E) 、 (F)和(G)中的一种或多种混合并任选用水(H)将 所得的水性颜料分散液调节为所希望的浓度。优选首先将组分(B)、(C)和(D)和任选的组分(E) 、 (F)和(G)的一种或多种混合并 均化，然后将组分(A)拌入预置的混合物中，其中将粉末糅合并预分 散。分别根据所用颜料的颗粒硬度，随即任选在冷却条件下用研磨或 分散设备使其精细分散或精细分布。为此，可以采用搅拌机，溶解器(锯齿搅拌机)，转子-定子研磨机，球磨机，搅拌球磨机如砂磨机 和珠磨机，快速混合器，捏合设备，辊式研磨机或高功率珠磨机。颜料的精细分散或研磨过程进行至达到了所希望的粒度分布并可以在0 至IOO"C的温度下进行，合乎目的地在10至70°C、优选20至60匸的 温度下进行。紧随精细分散过程之后可以进一步用水(H)、优选去离 子的或经蒸馏的水稀释颜料制剂。本发明的颜料制剂适于对各种天然和合成的材料着色和染色，特 别是对水性涂料、分散染料和油漆染料(分散油漆)。此外，本发明 的颜料制剂也适于染色各种大分子的材料，例如天然和合成的纤维材 料，优选纤维素纤维，也适于纸张整体染色如层合体染色。其他的应 用是制备印刷染料，例如纺织印刷染料、柔性版印刷染料、装饰印刷 染料或凹版印刷染料、裱糊印染染料、水可稀释的油漆、木材防护体 系、粘性-旋涂染色、油漆、肠衣、种子、肥料、玻璃、特别是玻璃 瓶，以及用于屋瓦的整体染色，用于染色灰浆、混凝土、木材染色剂、 彩色笔芯、纤维笔(Faserschreiber)、蜡、石蜡、水彩颜料、圆珠 笔的骨体、粉笔、洗涤剂和清洁剂、鞋子护理剂、乳胶产品、研磨剂 以及用于染色各种塑料或高分子材料。高分子的有机材料是例如纤维 素醚和纤维素酯，如乙基纤维素、硝基纤维素、醋酸纤维素或丁酸纤 维素，天然树脂或塑料树脂如聚合树脂或缩合树脂如氨基树脂，特别 是尿素-和蜜胺甲醛树脂，醇酸树脂，丙烯酸树脂，酚酪树脂，聚碳 酸酯，聚烯烃如聚苯乙烯、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，橡胶，干酪素，胶乳，硅酮， 硅树脂，它们的单个或混合物。此外，本发明的颜料制剂也适于制备用于各种传统喷墨打印机的 印刷油墨，特别是用于基于喷泡式或压电法的那些。釆用这类印刷油 墨可以印刷纸张，以及天然或合成的纤维材料，薄膜和塑料。另外， 本发明的颜料制剂也可以用于印刷各种经涂覆的或未经涂覆的基材， 例如印刷纸板、纸盒、木材和木材制品、金属材料、半导体材料、陶 瓷材料、玻璃、玻璃纤维和陶瓷纤维、无机材料、混凝土、皮革、食 品、化妆品、皮肤和毛发。基材可以是二维平面或立体伸展，即三维 构造的并且能完全或只是部分印刷或者涂覆。的着色剂，如单组分或双组分粉末调色剂(也称为单组分或双组分显 影剂)、磁性调色剂、液体调色剂、乳胶调色剂、聚合调色剂以及专 业调色剂。典型的调色粘结剂在此是聚合树脂、加聚树脂和缩聚树脂， 如苯乙烯树脂、苯乙烯丙烯酸酯树脂、苯乙烯丁二烯树脂、丙烯酸酯 树脂、聚酯树脂、苯酚环氧树脂、聚砜、聚氨酯、它们的单个或它们 的组合，以及聚乙烯和聚丙烯，且它们还可以含有其他内容物如电荷 控制剂、蜡或流动助剂，或者后续地用这些添加剂进行改性。另外，本发明的颜料制剂适合作为粉末和粉末油漆的着色剂，特 别是静电的或动电的可喷涂粉末油漆，其可用于由例如金属、木材、 塑料、玻璃、陶瓷、混凝土、织物材料、纸张或橡胶构成的物品的表 面涂覆。
此外，本发明的颜料制剂适合作为油墨中的着色剂，所述油墨优 选是喷墨油墨如水性或非水性基("溶剂基")的那些、微乳液油墨、可uv固化油墨以及那些在热熔法之后起作用的油墨。喷墨油墨通常含 有总共0. 5至15重量％ 、优选1. 5至8重量％的(以干重计)本发明 的颜料制剂。微乳液油墨基于有机溶剂、水和任选的其他助水溶物质 (界面介质)。微乳液油墨含有0. 5至15重量％ 、优选1. 5至8重量 %的本发明的颜料制剂，5至99重量％的水和0. 5至94. 5重量％的 有机溶剂和/或助水溶化合物。"溶剂基"喷墨油墨含有优选0.5至 15重量％的本发明颜料制剂，85至99. 5重量％的有机溶剂和/或助水 溶化合物。可UV固化的油墨基本上含有0.5至30重量％的本发明的 颜料制剂，0. 5至95重量％的水，0. 5至95重量％的有机溶剂或溶剂 混合物，0. 5至50重量％的可辐射固化的粘结剂和任选0至10重量 %的光引发剂。热熔油墨主要基于蜡、脂肪酸、脂肪醇或磺酰胺，它 们在室温下是固体并且加热时变为液体，其中优选的熔融范围在约60 。C至约14(TC之间。热熔喷墨油墨例如基本上由20至90重量％的蜡 和1至10重量％的本发明的颜料制剂组成。此外，还可以含有0至 20重量％的附加聚合物(作为"染料溶解剂")，0至5重量％的分 散助剂，0至20重量％的粘度改变剂，0至20重量％的增塑剂，0至 10重量％的粘性添加剂，0至10重量％的透明稳定剂(例如抑制蜡的 结晶)以及0至2重量％的抗氧化剂。此外，本发明的颜料制剂还适于作为滤色器("Color Filter") 的着色剂，所述滤色器用于"平板显示器"，既用于产生加色也用于 产生减色，另外也用于"光刻胶"，以及作为电子油墨("Electronic Inks"或"e-inks")或电子纸("Electronic Paper"或"e — paper") 的着色剂。实施例颜料制剂的评价根据DIN55986确定色强度和色调。为进行"指研试验(Rub - Out -Test )",分散混合之后将分散染料或油漆涂覆于油漆卡(Lackkarte) 上。随即用手指在油漆卡的下部摩擦。若经摩擦的面随后比邻近的、 未经后处理的面变色更深或是更淡，则存在不相容现象("指研试验" 记载于DE-A- 2638946中)。颜色数据和与待染色介质的相容性根据算。耐干缩性的评价通过将颜料制剂装入点滴板的凹坑内来进行。在 1、 4、 8、 24和48小时之后评价分散液。其中，评价结皮和一般性干 缩现象。用Haake公司的锥板粘度计(Roto Visco 1)在20。C下测定粘 度(钛锥060ram， 1°),其中检测粘度与0至200s—1范围内的剪切速 率的相关性。在60s^地剪切速率下测定粘度。为评价分散液的存储稳定性，直接在制得制剂之后，以及在50'c下存放四周之后和在〈ox:下存放于空调室中之后测量粘度。颜料制剂的制备将颜料以粉末、颗粒或是压块的形式在去离子水中与分散剂和其 他添加剂糅合并然后用溶解器(例如VMA-Getzmann GmbH公司的， AE3-Ml型)或者另一适宜的设备对其均化并预分散。随即借助珠磨机(例如VMA - Getzmann公司的AE3-M1型)或另 一适宜的分散设备进行 精细分散，其中在冷却条件下采用粒度d- lmin的Siliquarzit珠粒或 锆的混合氧化物珠粒进行研磨直至所期望的色强度和光学性能(ColorisUk)。接着用去离子水将分散液调节至所期望的颜料浓度， 除去研磨体并分离颜料制剂。以下实施例中所述的颜料制剂根据前述方法制备，其中以所述量 如此采用各成分，使得产生IOO份的各颜料制剂。在以下实施例中， 份表示重量份。实施例1 48份 4份 5份 5份 1份 4份 0. 9份 余量组分(A) ， C. I.颜料黄74组分(B)，离子改性的三苯乙烯基苯基乙氧基化物 组分(C),式(l)的化合物，且n-0， m=16， p - 4， R3=CH3 组分(D) ， R4-异十三烷基，q-lOO， R5-H 植物油 流变助剂 保藏剂 水该颜料制剂具有很高的色强度并且是特别抗絮凝的。在六种不同 的商购的白色分散液中，它们能在易于分布的情况下良好地混入。指 研试验表明，在所有情况下，经摩擦的面与未经摩擦的面之间相互比 较并没有色强度差异。因此，该制剂能与受试的分散液很好的相容。 该颜料制剂具有卓越的流变性，并且证明是具有良好流动能力和存储 稳定的。制备后的粘度为0. 58Pa.s。此外，该制剂也具有良好的耐 干缩性，因为它们只有在24小时之后才开始干缩。组分(F ) 组分(G) 组分(G ) 组分(H )实施例270份组分(A )3份组分(B )5份组分(c)p = 45份组分(D)2份組分(G)0. 9份組分(G )余量组分(H)该颜料制剂具有相^C. I.颜料红101离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-异十三烷基，q=100， R5=H 流变助剂 保藏剂 水f标准分散液的光学性能并且是特别抗絮 凝的。在六种不同的商购的白色分散液中，它们能在易于分布的情况 下良好地混入。指研试验表明，在所有情况下，经摩擦的面与未经摩 擦的面之间相互比较并没有色强度差异。因此，该制剂能与受试的分
散液很好的相容。对于无机颜料骨剂，该颜料制剂具有卓越的流变性， 并且证明是具有良好流动能力和存储稳定的。制备后的粘度为2. 3Pa.s。此外，该制剂也具有良好的耐干缩性，因为它们只有在24 小时之后才开始千缩。对比实施例2a70份3份10份2份0.9份余量组分(A ) 组分(B ) 组分(E ) 组分(G ) 组分(G ) 组分(H )C. I.颜料红101离子改性的三苯乙烯基苯基乙氧基化物三乙二醇流变助剂保藏剂水实施例70份3份3份5份10份 1份 0. 9份余量组分(A ) 组分(B ) 组分(B ) 组分(C ) m = 5， p = 组分(D ) 组分(G ) 组分(G )C. I.颜料棕24离子改性的三苯乙烯基苯基乙氧基化物 脂肪酸乙氧基化物，经离子改性的 式(l)的化合物，且R^H， R2-CH3, n-20，01(4=异十三烷基，q-100: 流变助剂R5-H保藏剂 组分(H )，水该颜料制剂具有相应于标准分散液的光学性能并且是特别抗絮 凝的。在六种不同的白色分散液中，它们能在易于分布的情况下良好 地混入。指研试验表明，在所有情况下，经摩擦的面与未经摩擦的面 之间相互比较并没有色强度差异。因此，该制剂能与受试的分散液非 常良好地相容。对于无机颜料骨剂，该颜料制剂具有卓越的流变性， 并且证明是具有良好流动能力和存储稳定的。制备后的粘度为 1.9Pa.s。此外，该制剂也具有良好的耐干缩性，因为它们只有在24 小时之后才开始干缩。实施例4 62份 4份 5份5份 2.5份 l份 0. 9份余量组分(A ) 组分(B ) 组分(C ) p - 4组分(D ) 组分(E ) 组分(G ) 组分(G ) 组分(H )C. I.颜料蓝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=异十三烷基，q-100， R5 聚乙烯吡咯烷酮 流变助剂 保藏剂 水该颜料制剂具有相应于标准分散液的光学性能。在六种不同的白 色分散液中，它们能在易于分布的情况下良好地混入。指研试验表明， 在所有情况下，经摩擦的面与未经摩擦的面之间相互比较并没有色强 度差异，从而也不能检测到絮凝现象。因此，该制剂能与受试的分散 液全面相容。该颜料制剂具有卓越的流变性，并且证明是具有良好流 动能力和存储稳定的。制备后的粘度为2. 0Pa.s。此外，该制剂也具 有良好的耐干缩性，因为它们只有在24小时之后才开始干缩。实施例570份 组分(A) , C. I.颜料棕243份 组分(B)，离子改性的三苯乙烯基苯基乙氧基化物3份 组分(B),脂肪酸乙氧基化物，经离子改性的5份 组分(C)，式(l)的化合物，JLR1-!!, R2=CH3， n-20， m = 5, p = 05份 组分(D) ， R4-异十三烷基，q=100, R5-H 1份组分(G)，流变助剂 0. 9份 组分(G ),保藏剂 余量 组分(H ),水该颜料制剂具有相应于标准分散液的光学性能并且是特别抗絮 凝的。在六种不同的白色分散液中，它们能在易于分布的情况下良好 地混入。指研试验表明，在所有情况下，经摩擦的面与未经摩擦的面 之间相互比较并没有色强度差异。因此，该制剂能与受试的分散液非 常良好地相容。对于颜料骨剂，该颜料制剂具有卓越的流变性，并且 证明是具有良好流动能力和存储稳定的。制备后的粘度为1.9Pa s。 此外，该制剂也具有良好的耐干缩性，因为它们只有在24小时之后才 开始干缩。
权利要求
1. 水性颜料制剂，其含有(A)至少一种有机和/或无机的颜料，(B)分散剂和/或表面活性剂，(C)三价或更高价的烷氧基化的醇，(D)聚乙二醇烷基醚，(E)任选的，助水溶的低聚物和/或高聚物，(F)任选的，脂类、油类或脂肪酸，(G)任选的，其他用于制备水性颜料分散液的常规添加剂，和(H)水。
2. 如权利要求1所述的颜料制剂，其特征在于，组分(A)的有 机颜料是单偶氮颜料、双偶氮颜料、漆化的偶氮颜料、P -萘酚颜料、 萘酚AS-颜料、苯并咪唑酮颜料、双偶氮浓缩颜料、偶氮-金属络合 物颜料或多环颜料，它们选自酞胥颜料、喹吖啶酮颜料、二萘嵌苯颜 料、芘酮颜料、硫靛颜料、蒽嵌蒽醌颜料、蒽醌颜料、黄烷士酮颜料、 靛蒽醌颜料、异紫蒽酮颜料、皮蒽酮颜料、二喁嗪颜料、喹呔酮颜料、 异巧l咮啉酮颜料、异吲哚啉颜料和二酮吡咯并吡咯颜料或炭黑。
3. 如权利要求1或2所述的颜料制剂，其特征在于，组分(C ) 的醇是分支的，特别是星形分支的。
4. 如权利要求1至3之一或多项所述的颜料制剂，其特征在于， 组分(C)的醇选自甘油、双甘油、缩三甘油、低聚甘油、三羟甲基乙 烷、三羟甲基丙烷、1，2，3-己三醇、山梨聚糖、甘露醇、季戊四醇和 二季戊四醇，并且每摩尔用不超过1000摩尔的环氧烷烷氧基化。
5. 如权利要求1至4之一或多项所述的颜料制剂，其特征在于， 组分(C)是式(1)的化合物， (1)<formula>formula see original document page 3</formula>其中R1， R2f相互独立地为氢，C广C2。烷基，C3-C2。环烷基，C广C2。烯基，C广C2。环烯基，苯基或节基， 平均为0至100的数值， 平均为0至100的数值， 平均为0至100的数值， 其中m + n + p的总和为至少1。
6. 如权利要求1至5之一或多项所述的颜料制剂，其特征在于， 组分(D)是式(2)的化合物，<formula>formula see original document page 3</formula>其中R4R5(2)为取代或未取代的，不分支或优选分支的C广C2。烷基或 C「C2。环烷基，或者取代或未取代的、分支或不分支的 CfC2。烯基或CfC2。环烯基，其中取代基是选自囟素、 芳基、芳基(C广CJ烷基、C广C6环烷基、杂芳基、杂芳 基(d-C2。)烷基或d-C2。烷氧基的1、 2、 3或4个基团， 为1至200,优选50至120的数值， H、XM或者取代或未取代的、不分支或优选分支的C2-C2。烷基或Cf仏。环烷基，或者取代或未取^a的、分支或不分支的C广C2。烯基或C「C2。环烯基，其中取代基是选自 卤素、芳基、芳基(CfCJ烷基、Cs-C6环烷基、杂芳基、 杂芳基(d-CJ烷基或d-C2。烷氧基的1、 2、 3或4个 基团，其中 X 表示S(V， S02—， CH2C0(T， P0,或P03M—,和M 表示H， 一价金属阳离子，二价金属阳离子，NH/,仲、叔或季铵离子，或者它们的组合。
7. 如权利要求1至6之一或多项所述的颜料制剂，其含有5至 80重量％的组分(A)。
8. 如权利要求1至7之一或多项所述的颜料制剂，其含有0. 1 至30重量％的组分(C)。
9. 如权利要求1至8之一或多项所述的颜料制剂，其含有组分(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，各自均以颜料制剂的总重量计。
10. 制备如权利要求1至9中至少一项所述的颜料制剂的方法， 其特征在于，以粉末、颗粒或含水压块形式的组分(A)在水(H)以 及组分(B)、 (C)和(D)存在的条件下进行分散，接着任选向其中 混入水(H)以及任选的组分(E) 、 (F)和(G)的一种或多种并任 选向所得的水性颜料分散液中掺入水(H)。
11. 如权利要求1至9之一或多项所述的颜料制剂的用途，用于染色天然或合成的材料。
12. 如权利要求11所述的用途，用于染色水性涂料、分散染料和 油漆染料、水可稀释的油漆、裱糊印染染料和印刷染料。
13. 如权利要求11所述的用途，用于染色天然和合成的纤维材 料，纤维素纤维，用于纸张整体染色和层合体染色以及用于制备印刷 油墨，喷墨油墨，电子照相调色剂，粉末油漆，滤色器，电子油墨和 "电子纸"，滤色器，木材防护体系，粘性-旋涂染色，肠衣，种子， 肥料，玻璃瓶，以及用于屋瓦的整体染色，用于染色灰浆、混凝土、 木材染色剂、彩色笔芯、纤维笔、蜡、石蜡、水彩颜料、圆珠笔的骨 体、粉笔、洗涤剂和清洁剂、鞋子护理剂、乳胶产品、研磨剂以及用 于染色塑料。
全文摘要
本发明涉及一种水性涂料制剂，其含有(A)至少一种有机和/或无机的颜料，(B)分散剂和/或表面活性剂，(C)三价或更高价的烷氧基化的醇，(D)聚乙二醇烷基醚，(E)任选的助水溶的低聚物和/或高聚物，(F)任选的脂类、油类或脂肪酸，(G)任选的其他用于制备水性颜料分散液的常规添加剂，和(H)水。
文档编号C09D11/00GK101400749SQ200780008483
公开日2009年4月1日 申请日期2007年2月28日 优先权日2006年4月27日
发明者A·伯默尔, B·费希纳, U·贝希托尔德 申请人:克拉里安特国际有限公司