CN107474583A - 一种水性金属络合物染料及其用途 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种水性金属络合物染料，其由以下质量百分数的各原料混合而成：金属络合物色粉10‑30％；与水互溶的有机溶剂40‑60％；pH调节剂0.1‑1％；表面活性剂1‑20％；水5‑10％。与现有技术相比，本发明的有益效果是：该水性金属络合物染料可作为环保水性涂料的色彩配套产品；其可与现有的水性涂料产品完全相溶，轻微搅拌下就呈均匀状态；其色彩透明度和鲜艳度非常好；其与现有的水性涂料中不起泡、不析出；其配方采用不含苯及其它国家禁用的有害溶剂；其生产时工艺简单，无需高剪切分散，节省工时和能耗；其可广泛用于水性涂料，包括水性木器涂料、水性印刷油墨、水性皮革涂料、水性玻璃涂料、水性金属涂料等。

Description

一种水性金属络合物染料及其用途
技术领域
本发明涉及一种染料，具体涉及一种水性金属络合物染料及其用途。
背景技术
金属络合物染料由于比其它类型着色剂具有更大的性能优势，在溶剂型产品中应用已很多，广泛用于木器着色、玻璃制品表面着色，金属表面着色等等。传统的溶剂型染料主要是将络合物染料颗粒溶解于酮类、酯类、芳香烃类溶剂中，并保持溶解的稳定，应用过程中，将溶解好的色精加入涂料制品中，保证不从涂料体系中析出。但由于金属络合物染料本身是不水溶的，因此在当下涂装表面水性化趋势下，开发出高性能的可水性化应用的水性金属络合物染料就是一个非常紧迫的任务。
发明内容
本发明提供一种水性金属络合物染料及其用途，旨在一定程度上克服现有技术中金属络合物染料本身不水溶而致使其无法得到水性化应用的不足。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种水性金属络合物染料，其由以下质量百分数的各原料混合而成：金属络合物色粉10-30％；与水互溶的有机溶剂40-60％；pH调节剂0.1-1％；表面活性剂1-20％；水5-10％，所述与水互溶的有机溶剂为醇醚类溶剂、酯类溶剂、醇类溶剂和酮类溶剂中的任一种或多种的混合。配方中总量不足100％可以水来补足。
在上述技术方案的基础上，本发明还可以有如下进一步的优选方案或更具体的方案。
优选的，上述水性金属络合物染料由以下质量百分数的各原料混合而成：金属络合物色粉20-28％；与水互溶的醇醚类、酯类和/或酮类溶剂45-55％；pH调节剂0.3-0.4％；表面活性剂15-18％；水7-10％。配方中总量不足100％可以水来补足。
具体的，所述金属络合物色粉为下表中标号为1至13的色粉中的任一种或多种的混合:
序号 CI No(索引号) 名称 CAS No:
1 Solvent Yellow 21 溶剂黄2G 5601-29-6
2 Solvent Yellow 162 溶剂柠檬黄 61902-42-9
3 Solvent Orange 62 溶剂橙R 52256-37-8
4 Solvent Red 8 溶剂红B 33270-70-1
5 Solvent Red 122 溶剂红RL 12227-55-3
6 Solvent Red 32 溶剂红HB 6406-53-7
7 Solvent Violet(Mixture) 溶剂紫BL
8 Solvent Blue 70 溶剂蓝GL 12237-24-0
9 Solvent Green(Mixture) 溶剂绿B
10 Solvent Brown 43 溶剂棕RL 61116-28-7
11 Solvent Black 27 溶剂黑RL 12237-22-8
12 Solvent Black 34 溶剂黑BR 32517-36-5
13 Solvent Black 28 溶剂黑B 32517-36-1
具体的，所述醇醚类溶剂是指乙二醇醚类化合物、丙二醇醚类化合物和二丙二醇醚类化合物中的一种或多种的混合。
具体的，所述酮类溶剂为丙酮和甲乙酮中的一种或两者的混合。
具体的，所述醇类溶剂为甲醇、乙醇和丙醇中的一种或多种的混合。
具体的，所述酯类溶剂为乙二醇醚类醋酸酯和丙二醇醚类醋酸酯中的一种或两者的混合。
溶剂优选环保低毒型溶剂，由于产品最终要用在水性体系中，因而水溶性是非常重要的参数。采用完全水溶性的溶剂可减少产品加入水中后产生的浮油、结团等异常。溶剂对金属络合物色粉的溶解力非常重要，较强的溶解力可以用更少的溶剂溶解更多的色粉，做到高有效成份。不同溶剂的搭配也非常重要，好的搭配可以减少溶剂用量。
具体的，所述pH调节剂为碱性pH调节剂。pH调节剂主要作用为使产品的pH值达到7以上，常用的水性涂料pH值一般在6-9,加入pH调节剂，可以做到水性染料与水性涂料pH基本同步，不至于在两种产品混合时产生异常反应。
具体的，所述碱性pH调节剂为水溶性的氢氧化物、强碱弱酸盐、无机氨类化合物和有机胺类化合物中的一种或多种的混合。氢氧化物包括氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钙等，强碱弱酸盐包括碳酸钠、碳酸氢钠、醋酸钠等，无机氨类包括一水合氨或氨气，有机胺类包括一甲胺或乙胺等。
具体的，所述表面活性剂为水包油型乳化剂或油包水型乳化剂，所述表面活性剂的HLB值在1-14。表面活剂还可以为常用的分散剂和润湿剂等。表面活性剂可使本发明提供的金属络合物染料以更快的速度与水或水性涂料混合相容。
本发明还提供了上述水性金属络合物染料的用途，具体为用于水性木器涂料的透明着色。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明提供水性金属络合物染料可作为水性涂料的色彩配套产品，其可与现有的水性涂料产品完全相溶，轻微搅拌下就呈均匀状态；其色彩透明度和鲜艳度非常好；其与现有的水性涂料中不起泡、不析出；其配方采用不含苯及其它国家禁用的有害溶剂；其生产时工艺简单，无需高剪切分散，节省工时和能耗；其可广泛用于水性涂料，包括水性木器涂料、水性印刷油墨、水性皮革涂料、水性玻璃涂料、水性金属涂料等。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
以下实施例中用到的药品若无特别说明均为市售产品，用到的方法若无特别说明均为常规方法。
实施例1
一种水性金属络合物染料，其由以下质量百分数的各原料混合而成：金属络合物色粉(溶剂黄2G)25％；乙二醇甲醚60％；氢氧化钠0.5％；聚乙二醇(水包油型乳化剂)9％；水5.5％。
实施例2
一种水性金属络合物染料，其由以下质量百分数的各原料混合而成：金属络合物色粉(溶剂黄2G和溶剂柠檬黄等质量混合)20％；乙醇55％；碳酸氢钠1％；十二烷基磺酸钠(水包油型乳化剂)15％；水9％。
实施例3
一种水性金属络合物染料，其由以下质量百分数的各原料混合而成：金属络合物色粉(溶剂橙R)20％；丙醇55％；碳酸氢钠1％；脂肪醇聚氧乙烯醚(水包油型乳化剂)15％；水9％。
实施例4
一种水性金属络合物染料，其由以下质量百分数的各原料混合而成：金属络合物色粉(溶剂黄2G)30％；等质量乙二醇乙醚与乙二醇甲醚的混合45％；碳酸钠0.7％；十二烷基硫酸钠(水包油型乳化剂)17％；水7.3％。
实施例5
一种水性金属络合物染料，其由以下质量百分数的各原料混合而成：金属络合物色粉(溶剂紫BL)30％；乙二醇乙醚醋酸酯60％；浓氨水(浓度25wt％)1％；聚氧乙烯蜂蜡(油包水型乳化剂)4％；水5％。
实施例6
一种水性金属络合物染料，其由以下质量百分数的各原料混合而成：金属络合物色粉(溶剂蓝GL)10％；丙二醇甲醚醋酸酯60％；一水合氨0.5％；异硬脂酸单甘油酯(油包水型乳化剂)20％；水9.5％。
实施例7
一种水性金属络合物染料，其由以下质量百分数的各原料混合而成：金属络合物色粉(溶剂棕RL)28％；丙酮55％；氢氧化钠0.4％；聚甘油脂肪酸酯(油包水型乳化剂)9.6％；水7％。
实施例8
一种水性金属络合物染料，其由以下质量百分数的各原料混合而成：金属络合物色粉(溶剂棕RL)25％；甲乙酮50％；氢氧化钠0.3％；山梨醇脂肪酸酯(油包水型乳化剂)17.7％；水7％。
实施例9
一种水性金属络合物染料，其由以下质量百分数的各原料混合而成：金属络合物色粉(溶剂黑BR)30％；丙酮与甲乙酮等质量混合40％；氢氧化钠0.1％；硬脂酸镁(油包水型乳化剂)20％；水9.9％。
实施例10
一种水性金属络合物染料，其由以下质量百分数的各原料混合而成：金属络合物色粉(溶剂黑RL、溶剂黑BR和溶剂黑B按照1：2：3的质量比混合)25％；二丙二醇甲醚60％；乙胺0.5％；硬脂酸钙(油包水型乳化剂)9％；水5.5％。
以上各实施例中原料的混合过程为：先将金属络合物色粉倒入搅拌缸中，加入称量好的相应份数的溶剂，搅拌约2h，然后加入相应的质量的pH调节剂和表面活性剂，再搅拌约1h，再加入相应质量的水，搅拌约0.5h，然后400目滤布过滤，即得。经测试，其固含量约20-40％，细度不超过5μm。
分别使用实施例1至10中制备出的水性金属络合物染料与市售的水性涂料混合，发现所有得到的水性金属络合物染料均可与水性涂料互溶(实际测试时用到三棵树和华润等品牌的水性木器涂料、水性皮革涂料和水性玻璃涂料等，且互溶时，水性金属络合物染料与水性涂料的质量比在0.1～0.5：1范围内均能互溶)完全相溶，轻微搅拌下就呈均匀状态，且互溶后色彩透明度和鲜艳度较好；互溶时未见起泡，放置24h后也未见明显的固体物质析出。
同时本申请还测试了实施例得到的水性金属络合物染料与水混溶性、与酒精混溶性以及与水和酒精混合液的水混溶性：与水混溶性的测试方法是将相应的水性金属络合物染料取1克加入20克水中，轻微晃动并搅拌，观察发现其均呈现均匀透明状态，无浮油、无沉淀；与酒精的混溶性测试方法是将相应的水性金属络合物染料取1克加入20酒精中，轻微晃动并搅拌，观察发现其均呈现均匀透明状态，无浮油、无沉淀。与水和酒精的混合液的混溶性测试方法是水性金属络合物染料取1克加入20酒精和水1：1的混合溶液中，轻微晃动并搅拌，观察发现其均呈现均匀透明状态，无浮油、无沉淀。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种水性金属络合物染料，其特征在于，由以下质量百分数的各原料混合而成：金属络合物色粉10-30％；与水互溶的有机溶剂40-60％；pH调节剂0.1-1％；表面活性剂1-20％；水5-10％，所述与水互溶的有机溶剂为醇醚类溶剂、酯类溶剂、醇类溶剂和酮类溶剂中的任一种或多种的混合。
2.根据权利要求1所述的一种水性金属络合物染料，其特征在于，由以下质量百分数的各原料混合而成：金属络合物色粉20-28％；与水互溶的有机溶剂45-55％；pH调节剂0.3-0.4％；表面活性剂15-18％；水7-10％。
3.根据权利要求1所述的一种水性金属络合物染料，其特征在于，所述金属络合物色粉为下表中标号为1至13的色粉中的任一种或多种的混合:
4.根据权利要求1所述的一种水性金属络合物染料，其特征在于，所述醇醚类溶剂是指乙二醇醚类化合物、丙二醇醚类化合物和二丙二醇醚类化合物中的一种或多种的混合。
5.根据权利要求1所述的一种水性金属络合物染料，其特征在于，所述酮类溶剂为丙酮和甲乙酮中的一种或两者的混合。
6.根据权利要求1所述的一种水性金属络合物染料，其特征在于，所述醇类溶剂为甲醇、乙醇和丙醇中的一种或多种的混合。
7.根据权利要求1所述的一种水性金属络合物染料，其特征在于，所述酯类溶剂为乙二醇醚类醋酸酯和丙二醇醚类醋酸酯中的一种或两者的混合。
8.根据权利要求1所述的一种水性金属络合物染料，其特征在于，所述pH调节剂为碱性pH调节剂，所述碱性pH调节剂为水溶性的氢氧化物、强碱弱酸盐、无机氨类化合物和有机胺类化合物中的一种或多种的混合。
9.根据权利要求1至8任一项所述的一种水性金属络合物染料，其特征在于，所述表面活性剂为水包油型乳化剂或油包水型乳化剂，所述表面活性剂的HLB值在1-14。
10.一种如权利要求1至9任一项所述的水性金属络合物染料的用途，其特征在于，用于水性木器涂料的透明着色。
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