CN100378178C - 单偶氮色淀颜料组合物及使用该组合物的凹印油墨 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种单偶氮色淀颜料组合物，该组合物含有从沉淀的颜料含水浆料中获得的单偶氮色淀颜料，该沉淀的颜料含水浆料是通过偶合重氮组分和偶合剂组分，并且在偶合的同时或偶合之后沉淀制备的，所述重氮组分是通过重氮化具有一个可溶性基团的芳族胺获得的，其中沉淀是在存在一种水溶性丙烯酸聚合物的条件下进行的，所述水溶性丙烯酸聚合物在每100份上述偶合剂组分中的存在量为0.1-40重量份，本发明还涉及含有上述颜料组合物的凹印油墨和凹印油墨载体。

Description

单偶氮色淀颜料组合物及使用该组合物的凹印油墨
发明领域
本发明涉及一种单偶氮色淀颜料，其在流动性、长时间稳定性、可印刷性和印刷品的光泽上有所改进，并且本发明还涉及一种使用了上述颜料的凹印油墨。
背景技术
通过偶合作为重氮组分的具有一个可溶性基团的芳族胺和作为偶合剂组分的β-萘酚酸或β-萘酚获得的单偶氮色淀颜料被广泛用于各种应用，如印刷油墨、涂料组合物和塑料制品的着色。对这些单偶氮色淀颜料进行调节，以便使其具有更细的颗粒形状用于制造透明且纯色的色调。然而当色淀颜料用于凹印油墨时有一定的缺陷。也就是，随着颜料颗粒被制造得越来越细，会发生颗粒聚集，并且油墨粘度增加，或者发生凝胶化，以至于该颜料不能使用。为了克服上述缺陷，公开了一种颜料组合物，该组合物使用一种芳族磺酸的福尔马林缩合物作为添加剂(JP-A-62-18472)，并且还公开了一种颜料组合物，该组合物使用一种水溶性丙烯酸聚合物作为添加剂(JP-A-7-2922749)。然而，这些颜料组合物不能够胜任实践应用，这是因为这些组合物在降低粘度上的效果较差，或者可印刷性不足。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种颜料，当该颜料用于凹印油墨时，其流动性、长时间稳定性和可印刷极很好，而且印刷品的光泽极好。本发明还提供一种含有上述颜料的凹印油墨组合物。
本发明提供了一种单偶氮色淀颜料组合物，该组合物含有从沉淀的(laked)颜料含水浆料获得的单偶氮色淀颜料，该沉淀的颜料含水浆料是通过偶合重氮组分和偶合剂组分，并且在偶合的同时或偶合之后进行沉淀(laking)制备的，所述重氮组分是通过重氮化具有一个可溶性基团的芳族胺获得的，其中所述沉淀是在存在一种水溶性丙烯酸聚合物的条件下进行的，该丙烯酸聚合物在每100份上述偶合剂组分中的存在量为0.1-40重量份。
本发明进一步提供了一种根据上述的单偶氮色淀颜料组合物，其中单偶氮色淀颜料是通过进一步在100重量份(固体含量)的沉淀的颜料含水浆料中加入0.1-30重量份的水溶性丙烯酸聚合物表面处理的。
本发明进一步提供了一种根据上述的单偶氮色淀颜料组合物，其中单偶氮色淀颜料是通过在100份颜料中加入0.1-30重量份水溶性丙烯酸聚合物粉末，并且将两者混合获得的，所述颜料是通过过滤和干燥含水浆料而从沉淀的颜料含水浆料中分离出的。
具体实施方式
构成本发明的重氮组分的具有一个可溶性基团的芳族胺的实例包括2-氯-5-氨基甲苯-4-磺酸、4-氨基甲苯-3-磺酸、4-氯-苯胺-3-磺酸、邻氨基苯甲酸、4-氯代氨茴酸、2-荼胺-1-磺酸以及它们的钠盐。在这些物质中，氨基甲苯磺酸的衍生物是优选的。
虽然偶合剂组分可以是N-乙酰乙酰苯胺，但优选β-萘酚酸或β-萘酚。
本发明具有一个特征，即在沉淀时将0.1-40重量份水溶性丙烯酸聚合物加入到100重量份偶合剂组分中。
水溶性丙烯酸聚合物的实例包括丙烯酸-顺丁烯二酸共聚物、聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸、苯乙烯-丙烯酸共聚物、和它们的钠盐，钾盐或铵盐。更特别地，水溶性丙烯酸聚合物包括POIZ 520，530和540，DEMOL EP，P和LP(由Kao Corporation提供)，ARON-T40和A-10SL(由Toa Gosei Chemical Industry Co.，Ltd提供)，Joncryl 67，586，611，678，680和683(由JOHNSON POLYMER CORPORATION提供)和JURYMER AC-10S和AC-20N(由NIHON JUNYAKU CO.，LTD.提供)。
本发明中在沉淀时使用的水溶性丙烯酸聚合物的量按照固体含量优选地为0.1-40重量份，更优选地为1-20重量份，基于每100重量份偶合剂组分。当水溶性丙烯酸聚合物的上述含量小于上述范围的下限时，本发明的效果将感觉不到。当大于上述范围的上限时，将不能获得与添加量相应的效果。
本发明的单偶氮色淀颜料可以根据传统已知的单偶氮色淀颜料生产工艺来生产。也就是说，根据一般的方法重氮化具有一个可溶性基团的芳族胺。另一方面，根据一般的方法制备偶合剂组分。然后，将这两种组分偶合以获得一种染料。将水溶性丙烯酸聚合物加入到该染料中，然后通过使用一种用于颜料沉淀的金属将该染料沉淀。另外，可以采用这样一种工艺，即其中将用于颜料沉淀的金属加入到重氮组分或偶合剂组分中，另一方面，将水溶性丙烯酸树脂事先加入到偶合剂组分中，并且偶合和沉淀在存在丙烯酸水溶液的条件下同时进行。用于颜料沉淀的金属的实例包括钙，钡，锶和锰。
优选地将0.1-30重量份，更优选地1-20重量份的水溶性丙烯酸聚合物加入到100重量份(固体含量)沉淀的颜料含水浆料中且与其混合，以表面处理单偶氮色淀颜料。水溶性丙烯酸聚合物的上述混合促进了本发明的效果。当水溶性丙烯酸聚合物的添加量小于上述范围的下限时，促进本发明效果的效果比较小。当水溶性丙烯酸聚合物的添加量大于上述范围的上限时，不能获得与添加量相应的效果。虽然水溶性丙烯酸树脂可以以粉末形式添加，但优选地以水溶液的形式添加。
优选地，以优选0.1-30重量份，更优选地1-20重量份的量将水溶性丙烯酸聚合物加入到100重量份干燥颜料中，并与其混合，干燥颜料是通过过滤且干燥沉淀的颜料含水浆料而获得的。水溶性丙烯酸聚合物的上述混合促进了本发明的效果。当水溶性丙烯酸聚合物的添加量小于上述范围的下限时，促进本发明效果的效果比较小。当水溶性丙烯酸聚合物的添加量大于上述范围的上限时，不能获得与添加量相应的效果。
至于本发明的凹印油墨的结构，例如，凹印油墨包括10-80重量份树脂，10-80重量份的油墨溶剂，5-35重量份的本发明的颜料组合物，和0-20重量份的填充剂。进一步，当需要时，本发明的凹印油墨可以含有其它助剂、增塑剂、紫外线抑制剂、抗氧化剂、抗静电剂、均染剂、防泡沫剂、石蜡等等。
树脂的实例包括松香、木蒸松香、木浆浮油松香、松香酯、石灰硬化松香、锌改性硬化松香、顺丁烯二酸酐改性松香、反丁烯二酸酐改性松香、硝酸纤维素、乙基纤维素、聚酰胺、聚氨酯、环化橡胶、氯化橡胶和丙烯酸树脂。油墨溶剂的实例包括芳族烃、脂族烃、醇、酯、酮溶剂、水等等，例如甲苯、二甲苯、乙酸乙酯、丙酮、正己烷、异丙醇或水。填充剂的实例包括硫酸钡、碳酸钡、碳酸钙、石膏、矾土白、粘土、二氧化硅、白炭黑、滑石、硅酸钙或沉淀的碳酸镁。这些树脂，这些溶剂和颜料可以分别被单独使用，或组合使用。
除了用于凹印油墨，本发明的单偶氮色淀颜料组合物可以用于油墨，如胶印油墨，或用于模制塑料制品的着色。
实施例
下面参考下文的实施例，更加详细地说明本发明。在实施例中，“份”表示“重量份”，“％”表示“重量％”。
实施例1
将16.8份氢氧化钠和78.5份4-氨基甲苯-3-磺酸溶解在932份水中，获得一种溶液。将105份35％盐酸加入到该溶液中。然后将840份冰块加入到所获得的溶液中，以便将所述溶液冷却到0℃，然后加入172克35％氯化钙。将含有95份水和30克亚硝酸钠的溶液加入到所获得的混合物中，于3℃或更低的温度下将该混合物搅拌45分钟，获得重氮组分。
将91份β-萘酚酸溶解在由2100份水和44.5份氢氧化钠组成的溶液中，将所获得的溶液冷却到15℃。将18.7份Joncryl 678(一种水溶性丙烯酸树脂，由JOHNSON POLYMER CORPORATION提供)的30％溶液(30份Joncryl 678，3.8份氢氧化钠和66.2份水)加入到冷却后的溶液中，从而获得偶合剂组分。在30分钟内将重氮组分滴加到偶合剂组分中，继续搅拌30分钟，以促进沉淀反应。然后，将反应混合物加热到85℃，继续搅拌30分钟，以终止沉淀反应，从而获得沉淀的颜料浆料。用35％盐酸将浆料的pH值调节至4.5～5.0，然后将浆料继续搅拌30分钟。接着过滤，用水冲洗且干燥，获得颜料组合物。
实施例2
将100份(固体含量)与实施例1中所获得的相同的沉淀的颜料浆料加热到85℃，然后搅拌30分钟。接着用35％盐酸将浆料的pH值调节至4.5～5.0。进一步，加入40份Joncryl 678的30％溶液，且将所获得的混合物搅拌30分钟。然后，进行过滤，用水冲洗且干燥，获得颜料组合物。
实施例3
将12份Joncryl 678的粉末加入到与实施例1中所获得的相同的100份干燥颜料组合物中，并与其混合，获得颜料组合物。
实施例4
用与实施例1相同的方式获得颜料组合物，不同的是在实施例1中所用的Joncryl 678的30％溶液的量降低至9.4份。
实施例5
将100份(固体含量)与实施例4中所获得的相同的沉淀的颜料浆料加热到85℃，然后搅拌30分钟。接着用35％盐酸将浆料的pH值调节至4.5～5.0。进一步，加入65份Joncryl 678的30％溶液，且将所获得的混合物搅拌30分钟。然后，进行过滤，用水冲洗且干燥，获得颜料组合物。
实施例6
将19.5份Joncryl 678的粉末加入到与实施例4中所获得的相同的100份干燥颜料组合物中，且与其混合，获得颜料组合物。
参考实施例7
用与实施例1相同的方式获得颜料组合物，不同的是在实施例1中所用的78.5份4-氨基甲苯-3-磺酸被76.5份4-氨基甲苯-3-磺酸和2份2-氨基萘-1-磺酸代替，且Joncryl 678的30％溶液的量被降低至12份。
参考实施例8
用与参考实施例7相同的方式获得颜料组合物，不同的是在参考实施例7中所用的Joncryl 678的30％溶液被3.6份DEMOL EP(固体含量)代替。
参考实施例9
用与参考实施例7相同的方式获得颜料组合物，不同的是在参考实施例7中所用的Joncryl 678的30％溶液被2.0份POIZ(固体含量)代替。
参考实施例10
用与参考实施例7相同的方式获得颜料组合物，不同的是在参考实施例7中所用的Joncryl 678的30％溶液被2份JURYMERAC-10S(固体含量)代替。
对比例1
用与实施例1相同的方式获得未处理的颜料，不同的是未添加Joncryl 678的30％溶液。
对比例2
用与实施例1相同的方式获得对比颜料，不同的是在实施例1中所用的18.7份Joncryl 678的30％溶液被28份松香皂(按照固体含量为5.6份)代替。
对比例3
用与参考实施例7相同的方式获得未处理颜料，不同的是未添加在参考实施例7中所用的Joncryl 678的30％溶液。
接着将给出在本发明中所获得的每种颜料的凹印油墨适用性。
在每一实施例中所获得的单偶氮色淀颜料是通过如下方法测试的。
测试方法
1.聚氨酯型凹印油墨
单偶氮色淀颜料组合物    10份
聚氨酯型清漆            40份
溶剂(MEK)               40份
添加剂                  10份
将上述组分与100克直径为5mm的玻璃珠一起置于体积为225ml的低温残渣瓶中，然后用涂料调节器分散90分钟。
2.水性凹印油墨
单偶氮色淀颜料组合物    30份
水性清漆                30份
水                      39份
添加剂                  1份
将上述组分与200克直径为3mm的氧化铝珠一起置于体积为225ml的低温残渣瓶中，然后用涂料调节器分散90分钟。
表1和表2分别示出了上述凹印测试的结果。
在将盛装在玻璃容器中的油墨置于25℃恒温室后，用BM型粘度计测量油墨刚刚形成后的流动性。(单位：cps)
在将盛装在玻璃容器中的油墨在40℃恒温室中保存4天后，测量长时间流动性，然后将其置于25℃恒温室中1小时。
通过目测其上填充了所获得的油墨的薄膜的透明度来测量透明度。结果由最高至最低用◎，○，△或×表示。
光泽是用光泽计(60℃)通过测量其上填充了油墨的薄膜而测量的。
在以100m/min的速率将小型打印机运转30分钟后，通过目测印刷品的油墨压痕特性测量抗印刷板堵塞(clogging)特性。结果由最高至最低用◎，○，△或×表示。
表1聚氨酯型凹印油墨的测试结果
  评价项目   流动性   透明度   光泽(％)   抗印刷板堵塞特性
  油墨刚刚形成后  于40℃保存4天后
  6/60rpm   6/60rpm
  实施例1   430/300   740/540   ◎   82   ○
  实施例2   60/60   460/350   ◎   80   ◎
  实施例3   60/60   430/330   ◎   80   ◎
  实施例4   390/270   540/390   ○   82   ○
  实施例5   75/70   140/110   ○   79   ◎
  实施例6   70/70   250/180   ○   78   ◎
  对比例1   410/270   500/350   ×   75   ×
  对比例2   450/320   1050/760   ◎   83   ×
表2水性凹印油墨的测试结果
  评价项目   流动性   透明度   光泽(％)   抗印刷板堵塞特性
  油墨刚刚形成后  于40℃保存4天后
  6/60rpm   6/60rpm
  参考实施例7   140/120   680/440   ◎   20   ○
  参考实施例8   160/150   700/470   ◎   20   ○
  参考实施例9   200/180   870/520   ○   20   ○
  参考实施例10   300/260   970/630   ○   20   ○
  对比例3   190/160   3960/2200   ×   19   △
由于在单偶氮色淀颜料的生产中添加了水溶性丙烯酸聚合物，根据本发明可以获得一种颜料和凹印油墨组合物，它们具有极好的流动性、长时间稳定性、可印刷性和印刷品的光泽。

Claims (4)

1.一种单偶氮色淀颜料组合物，所述组合物含有从沉淀的颜料含水浆料获得的单偶氮色淀颜料，该沉淀的颜料含水浆料是通过偶合重氮组分和偶合剂组分，并且在偶合的同时或偶合之后进行沉淀制备的，所述重氮组分是通过重氮化具有一个可溶性基团的芳族胺获得的，
其中所述沉淀是在存在一种水溶性丙烯酸聚合物的条件下进行的，对于每100份上述偶合剂组分，所述丙烯酸聚合物的存在量为0.1-40重量份，和
其中所述单偶氮色淀颜料是通过进一步在以固体含量计100重量份的沉淀的颜料含水浆料中加入0.1-30重量份的水溶性丙烯酸聚合物来进行表面处理的。
2.一种单偶氮色淀颜料组合物，所述组合物含有从沉淀的颜料含水浆料获得的单偶氮色淀颜料，该沉淀的颜料含水浆料是通过偶合重氮组分和偶合剂组分，并且在偶合的同时或偶合之后进行沉淀制备的，所述重氮组分是通过重氮化具有一个可溶性基团的芳族胺获得的，
其中所述沉淀是在存在一种水溶性丙烯酸聚合物的条件下进行的，对于每100份上述偶合剂组分，所述丙烯酸聚合物的存在量为0.1-40重量份，和
其中所述单偶氮色淀颜料是通过在100份颜料中加入0.1-30重量份水溶性丙烯酸聚合物粉末，并且将两者混合获得的，所述颜料是通过过滤和干燥从沉淀的颜料含水浆料中分离出的。
3.根据权利要求1或2的单偶氮色淀颜料组合物，其中所述重氮组分是氨基甲苯磺酸的衍生物，所述偶合剂组分是β-萘酚酸或β-萘酚。
4.一种含有如权利要求1或2所述的颜料组合物和凹印油墨载体的凹印油墨。
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