CN1290933C - 颜料组合物 - Google Patents
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Abstract
提供了一种组合物,它包括i)颜料,ii)具有以下分子式的化合物,其中R1、R2和R3独立地选自酰基或氢原子,其中R1、R2和R3中的至少一种是具有2-5个碳原子的酰基(短酰基),其中R1、R2和R3中的至少一种是由具有10-20个碳原子的链和亲水支链基组成的支链酰基(长酰基)。
Description
本发明涉及一种组合物。尤其是,本发明涉及含有颜料和作为分散剂的化合物的组合物,以及涉及制造和使用该组合物的方法。
含有颜料的液体组合物通常需要分散剂来维持分散剂在液相载体中的稳定性。现有技术的分散剂包括己二酸酯比如己二酸二辛酯(DOA)和邻苯二甲酸酯增塑剂比如邻苯二甲酸二辛酯(DOP)。人们一直对这些增塑剂尤其是在特定应用中的安全性有质疑,并且希望避免使用它们。
使用颜料分散剂的特定领域是为了提供用于塑料、印刷油墨、涂料和漆的着色剂。
如US5308395所述,通常通过转动混合塑料和固体着色剂或添加剂浓缩物、比如着色粉末来使塑料着色。接着将被混合的材料装入挤压机或模制机中,在那里树脂和着色剂被塑化并且着色剂被掺入熔融的塑料中。但是,该方法有许多缺陷。在许多情况下,固体着色剂或添加剂浓缩物没有与塑料均匀混合,或者在模制过程中没有均匀分散.另外,在预模制处理过程中,由于颗粒尺寸或比重之间存在差异,通常会发固体着色剂与塑料的分离。
近年来,人们一直开发液体彩色组合物以努力克服常规固体着色剂的缺点。由于是液体,可通过串联的计量系统精确地将着色剂浓缩物直接计量加入模制机或挤压机,这有助于克服固体着色剂的许多缺点。
如US5531819所述,印刷油墨通常用于喷墨打印系统。已提出了多种喷墨记录系统,例如通过利用静电吸引力而喷出油墨的电场控制系统;通过利用压电元件的振动压力而喷出油墨的所谓依令下滴系统(压力脉冲系统);以及利用高温加热所形成和产生的气泡导致的压力而喷出油墨的所谓热喷墨系统,它们可提供非常高分辨率的图像。
许多喷墨系统通常利用以水为主溶剂的含水油墨和以有机溶剂为主溶剂的油基油墨。利用含水油墨产生的印刷图像的防水性通常差,而油基油墨可提供优异防水性的印刷图像。US5531819提及的增塑剂可用于油基油墨。
如US4230609所述,也可以以水可还原涂料形式提供颜料。水可还原涂料被定义为有机溶剂和水中的胶体分散物,其树脂浓缩物可被水或溶剂还原,当被施加于基体表面时,其被聚结溶剂还原时形成了耐久的涂料。用于水可还原涂料的其它名称是水性、水增溶的和水可稀释的涂料。
本发明一方面提供了一种组合物,它包括i)颜料,ii)具有以下分子式的化合物
其中R1、R2和R3独立地选自酰基或氢原子,其中R1、R2和R3中的至少一种是具有2-5个碳原子的酰基(短酰基),其中R1、R2和R3中的至少一种是由具有10-20个碳原子的链和亲水支链基团组成的支链酰基(长酰基)。
本发明的分散剂(i)是有成本效益的,因为它可由容易获得的产品比如蓖麻油合成得到,(ii)与许多种类的有机和无机颜料和染料产生稳定的分散体,(iii)可允许高的颜料掺载,和/或(iv)具有好的存储稳定性和均匀性。
本发明的组合物一方面是用于使聚合物着色的颜料组合物。在这方面可发现其它的优势。
所述分散剂与许多种类的市售热塑性树脂是相容的,它适用于常规的串联计量和混合设备,可产生没有可见条痕或斑点的均匀着色最终制品,消除了螺旋式滑移(screw slippage)和/或它在塑料模制和挤压设备的常规操作温度下是稳定的。
本发明的组合物一方面是用于油墨的颜料组合物。在这方面可发现其它的优势。本发明的组合物可提供热熔性油墨,这对于热熔型喷墨记录用油墨而言是最佳的,这样可减少熔融热而不会增加油墨的整体粘度,可改进透明度,提供塑性,减少霾(它代表浑浊的程度,也被称为混浊性),提供光亮效果和/或容易溶解作为着色剂的染料,并且特别是对黑或青色染料而言可提供足够的溶解性。
本发明的组合物一方面是水可还原涂料或者可用于水可还原涂料。在这方面可发现其它的优势。本发明的组合物可(i)具有较低的溶剂成本;(ii)降低用于减少大气污染的有机溶剂量;(iii)降低相转化粘度—有机溶剂(在该混合物中加有水)由油包水分散体变为水包油分散体时的粘度。这会使混合更容易并且需要更少的能量来制造组合物;(iv)增加了组合物中的固体含量,从而使得涂料可提供对基体表面改进的保护,与此同时不会使材料变稠并且不会使之难以施加;(v)可作为增塑剂并且由此可减少其它增塑剂的添加量,在一些应用中,这些其它添加剂由于可被溶剂从涂料中萃取出来,从而它们对涂料是有害的;(vi)降低树脂中的羧基含量,从而进一步降低了最终涂料层的水敏感性。
一方面,本发明提供了在介质中的本文所定义的组合物。
分散剂
在本发明的说明书中,术语“分散剂”是指有助于使颜料分散于介质中的化合物。该介质例如是载体、溶剂或固体比如聚合物。
优选R1、R2和R3中的两个是如上所述的短酰基并且R1、R2和R3中的另一个是如上所述的长酰基。此时,化合物的分子式可以是
优选亲水支链基团是选自酰基及其衍生物的基团。优选的衍生物包括式-O-酰基的基团。
优选亲水支链基团是下式的基团
其中p是0-3。
在本发明的优选方面中,长酰基链由具有14-20个碳原子的链组成。在更优选的方面中,长酰基链由具有16-20个碳原子的链组成。
优选长酰基链的分子式为
其中n是10-20并且m选自2n、2n-2、2n-4和2n-6,并且其中p是0-3。
优选n是16-20,更优选是16-18,进一步优选是17。
优选m是2n或2n-2。
优选CnHm基团是直链烃基团。直链烃基团可以饱和或不饱和。一方面,直链烃基团含有一个-C=C-键。
在更优选的方面中,长酰基是具有以下分子式的基团
其中x是7-10,优选是10,y是2x或2x-2,且其中p是0-3,优选p是0。
优选CxHy基团是直链烃基。该直链烃基可以饱和或不饱和。在一方面,该直链烃基含有一个-C=C-链。
在更优选的方面中,长链酰基是下式基团:
在本发明的优选方面中,短酰基是具有2-5个碳原子的酰基。在更优选的方面中,短酰基链是具有2个碳原子的酰基。短酰基优选具有以下的分子式
优选短酰基和亲水支链基团含有相同的碳原子数。在更优选的方面中,亲水支链基团是下式的基团
并且短酰基的分子式如下
其中p=q并且是0-4或0-3。
在某些方面,相对于组合物中存在的丙三醇及其酯的总量而言,理想的是短酰基以最大量存在。优选组合物中存在1摩尔的丙三醇及其酯时,短酰基的平均存在量不大于2摩尔。
在某些方面,相对于组合物中存在的丙三醇及其酯的总量而言,理想的是长酰基以最小量存在。优选组合物中存在1摩尔的丙三醇及其酯时,长酰基的平均存在量至少是0.4摩尔,优选是0.9-2摩尔,更优选是0.9-1摩尔。
还可以优选的是组合物中存在的大多数丙三醇被完全酰化。因而,在优选的方面,酰基的平均总量为2.7-3.0摩尔每摩尔丙三醇及其酯。
在更优选的方面,本发明的化合物选自下式的化合物
本发明进一步提供了一种组合物,它含有颜料和下式的化合物
其中R4、R5和R6中的两个具有下式:
其中对于所述的R4、R5和R6中的两个的每一个而言,q独立地选自0-3,并且R4、R5和R6中的另一个是下式的支链基团:
其中n是10-20并且m选自2n、2n-2、2n-4和2n-6,并且其中p是0-3。
优选q是0。更优选对于所述的R4、R5和R6中的两个而言,q均是0。
优选n是16-20,更优选是16-18,进一步优选是17。
优选m是2n或2n-2。
优选基团CnHm是直链烃基团。该直链烃基团可以饱和或不饱和。一方面,该直链烃基团含有一个-C=C-键。
在优选的方面中,支链基团是下式的基团:
其中x是7-10,优选x是10,并且y是2x或2x-2,并且其中p是0-3,优选p是0。
优选基团CxHy是直链烃基团。该直链烃基团可以饱和或不饱和。一方面,该直链烃基团含有一个-C=C-键。
一方面,本发明提供了一种分散颜料的化合物,它包括具有下式的化合物:
其中R1、R2和R3独立地选自酰基或氢原子,其中R1、R2和R3中的至少一种是具有2-5个碳原子的酰基(短酰基),其中R1、R2和R3中的至少一种是由具有10-20个碳原子的链和亲水支链基团组成的支链酰基(长酰基)。
此时,优选本发明提供一种分散颜料的化合物,其含有本文所定义的化合物。
方法和成套材料
一方面,本发明提供了制备本文所述的组合物的方法,该方法包括使i)颜料和ii)具有下式的化合物混合或接触
其中R1、R2和R3独立地选自酰基或氢原子,其中R1、R2和R3中的至少一种是具有2-5个碳原子的酰基(短酰基),其中R1、R2和R3中的至少一种是由具有10-20个碳原子的链和亲水支链基团组成的支链酰基(长酰基)。
一方面,本发明提供了一种分散颜料或改进颜料分散性的方法,该方法包括使颜料和具有下式的化合物混合或接触
其中R1、R2和R3独立地选自酰基或氢原子,其中R1、R2和R3中的至少一种是具有2-5个碳原子的酰基(短酰基),其中R1、R2和R3中的至少一种是由具有10-20个碳原子的链和亲水支链基团组成的支链酰基(长酰基)。
一方面,本发明提供了一种用于制备本文所述组合物的成套材料,该成套材料包括i)颜料,ii)具有下式的化合物
其中R1、R2和R3独立地选自酰基或氢原子,其中R1、R2和R3中的至少一种是具有2-5个碳原子的酰基(短酰基),其中R1、R2和R3中的至少一种是由具有10-20个碳原子的链和亲水支链基团组成的支链酰基(长酰基);该成套材料在独立的包装或容器中,任选地带有用于混合和/或接触和/或使用的说明书。
在优选的方面,该成套材料进一步包括介质,其中该介质可包含于颜料、或包含于所述化合物、或包含于颜料和所述化合物这二者中,或包含于独立的包装或容器中。
分散体的制备工艺
可通过丙三醇和一种或多种油、包括天然油和硬化天然油的酯交换作用、接着进行乙酰化作用来制备本发明的化合物。WO01/14466公开了本发明化合物的制备工艺。例如,本发明的化合物可以是两部分工艺的产物,该两部分工艺包括(i)丙三醇和选自蓖麻油的油之间的酯交换,所述蓖麻油包括硬化的蓖麻油和未硬化的蓖麻油及其混合物,和(ii)乙酰化作用。
例如,可由蓖麻油或硬化的蓖麻油来制备化合物。以下给出了典型的蓖麻油和硬化的蓖麻油的脂肪酸含量。
蓖麻油 | |
脂肪酸 | 含量[%] |
棕榈酸(C16)硬脂酸(C18)油酸(C18:1)亚油酸(C18:2)亚麻酸(C18:3)顺9-二十碳烯酸(C20:1)蓖麻油酸(HO-C18:1) | 1.01.13.84.40.50.587.4 |
硬化的蓖麻油 | |
脂肪酸 | 含量[%] |
棕榈酸(C16)硬脂酸(C18)油酸(C18:1)亚油酸(C18:2)花生酸(C20)羟基硬脂酸(HO-C18:0) | 1.39.30.90.20.784.9 |
圆括号内的符号是Cxx:y,其中xx是脂肪酸的碳原子数并且y表示双键数目。蓖麻油酸和羟基硬脂酸(也被称为硬蓖麻油酸)的第12个碳原子上均具有羟基(OH)。
颜料
本文所用的术语“颜料”代表任何常规的无机或有机颜料、染料特别是有机染料或碳黑。本领域技术人员熟知合适作为着色剂的适用无机颜料、有机颜料和染料。例如本文参考引用的Kirk-OthmerEncyclopedia of Chemica1 Technology,第3版,卷6,597-617页描述了这样的材料。本发明组合物中的颜料可以是或含有(1)无机类型比如二氧化钛、碳黑、氧化铁、铬酸锌、硫化镉、氧化铬、铝硅酸钠复合物,比如群青颜料和金属片等;以及(2)有机类型比如偶氮和重氮颜料、酞菁染料、喹吖啶酮颜料、苝颜料、异吲哚啉酮、蒽醌、硫靛和溶剂染料等。
本发明的组合物可含有各种常规添加剂及其混合物,比如润滑剂、防静电剂、耐冲击改性剂、抗菌剂、光稳定剂、填料/增强材料(例如CaCO3)、热稳定剂、隔离剂、流变控制剂比如黏土等。
在优选的方面中,所述颜料是颜料的混合物,或者所述颜料含有颜料的混合物,优选该混合物是上述颜料和第二颜料的混合物。
着色体系
聚合物体系
本发明的组合物可用于对许多种类的聚合物树脂进行着色或将添加剂引入许多种类的聚合物树脂中,并且同样可用于热塑性树脂和热固性树脂的改性应用中。例如,本发明的着色浓缩物通常与以下的树脂相容并且可与其结合使用:聚烯烃比如LLDPE、HDPE、LDPE、聚丙烯的均聚物或共聚物、EVA等;苯乙烯类比如晶体聚苯乙烯、HIPS、MIPS等;共聚物树脂、树脂混合物和掺杂物比如ABS、聚苯醚(包括PPO混合物比如NORYLRTM)、各种工程聚合物混合物;聚酰胺树脂比如Nylon 6,6/6,11,12共聚物、三元共聚物等;丙烯酸树脂、聚碳酸酯和其它非晶树脂;聚酯比如PET、PBT和其它,树脂为热塑性的和固化的,以及用玻璃、石英、碳、芳族聚酰胺等纤维增强的树脂。
可利用本领域许多已知方法中的任何一种来制备本发明的组合物,这些方法包括本文参考引用的Patton著Paint Flow and PigmentDispersion,John Wiley and Sons(1979)以及Weber编辑的Colouring of Platics,SPE Monographs,John Wiley and Sons(1979)所述的方法。
可以基于树脂重量高达约10%的量、例如高达约5%的量将本发明组合物加入待着色的聚合物树脂中。所用的量通常被称为“调稀量”或“调稀比”,并且该量通常取决于所希望的着色强度或所需要的添加剂水平。也可利用一种或多种组合物的混合物来改变树脂的颜色或其它性能。
可利用本发明的组合物通过均质混合来使聚合物树脂着色。“均质”混合是指利用充分的机械切变和热能来产生分散的相从而制备混合物,所述分散的相被粉碎并且均匀地分散于连续相或主相中。例如,特别有用的过程是利用常规的混合设备比如研磨机、班伯里密炼机混料器、Brabender扭距流变仪、单或双螺杆挤压机、连续混料器、混捏机使聚合物树脂与一种或多种组合物均质混合。在高速剪切混料器中,可以颗粒、球团和/或粉末形式均匀混合聚合物。根据本发明,一种用于使聚合物树脂着色的优选工艺利用串联的计量系统在挤压机或模制机将组合物直接加入聚合物树脂中。可通过与树脂进行翻滚、或通过将组合物泵入塑料机的进料喉、或优选通过将之计量加入聚合物熔体流而将组合物以经过测定的量加入聚合物树脂。
油墨系统
作为用于本发明油墨的着色剂,例如可利用任何已知用于油墨组合物的染料和颜料。
对颜料而言,可利用印刷工业领域通常所使用的有机颜料或无机颜料。具体的说,可以不受特别限制地利用以下的已知颜料,例如碳黑、镉红、钼红、铬黄、镉黄、钛黄、氧化铬、铬绿、钛钴绿、群青蓝、普蓝、钴蓝、偶氮颜料、酞菁颜料、喹吖酮颜料、异吲哚啉酮颜料、二嗪颜料、threne颜料、苝颜料、perinone颜料、硫靛颜料、喹啉酞酮颜料和金属络合物颜料。
对于染料而言,优选但并非必须是油溶性染料例如偶氮染料、重氮染料、金属络合物染料、萘酚染料、蒽醌染料、靛青染料、碳染料、醌亚胺染料、花青染料、喹啉染料、硝基染料、亚硝基染料、苯醌染料、萘醌染料、呫吨染料、酞菁染料和金属酞菁染料。
染料和颜料可单独使用或组合使用,其重量含量占油墨总重量的约0.1-约10%,优选为约0.5-8%,并且更优选重量为约0.7-约5%。
有助于本发明印刷油墨印刷的图像的防水性和耐磨性的本发明化合物的使用量范围为树脂重量的0.1-10%,比如2-10%,优选约为4-6%。
涂料/漆体系
本发明的涂料/漆体系可含有一种或多种如下物质:
树脂—该树脂所含的单元选自
1.至少一种选自苯乙烯、α-甲基苯乙烯、丙烯腈、乙烯基甲苯、甲基丙烯酸甲酯、氯乙烯和偏二氯乙烯的硬疏水增强单体;
2.至少一种软疏水增强单体,它选自至少一种丙烯酸酯、至少一种乙烯基醚和/或至少一种二烯烃,所述至少一种丙烯酸酯选自丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸十二酯、甲基丙烯酸异癸酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸异丁酯;所述至少一种乙烯基醚选自乙基、丁基、辛基、癸基和十六烷基乙烯醚;所述至少一种二烯烃选自1,3-丁二烯,异戊二烯和2,3-二甲基丁二烯,条件是单体部分(2)的所述二烯烃不与氯乙烯或偏二氯乙烯混合和共聚;和
3.至少一种选自丙烯酸、甲基丙酸烯、富马酸、衣康酸和马来酸的亲水增强有机酸;
可通过在水乳液介质中使单体反应来制备树脂。以下的文献讨论了乳液聚合作用的原理:Synthetic Rubber,WHITBY G.S.编著,JohnWiley&Sons,1954,第8章;Emulsion Polymerization,Bovey F.A.等,Vol.IX of High Polymers,Interscience Publishers,Inc.,1955;和专利US3714122的第5栏第41-67行和第6栏11-59行。
水溶性溶剂-选自乙二醇一甲基醚、乙二醇一乙基醚、乙二醇一丁基醚、二甘醇一丁基醚、二甘醇一乙醚乙酸酯、二甘醇二乙基醚、乙二醇一甲基醚乙酸酯、二丙二醇甲基醚、甲基乙基酮、丙二醇乙基醚、丙二醇异丙基醚、丙二醇丁基醚、丙酮、甲基丙基酮和双丙酮醇。
增塑剂—其熔点约为-40℃-约25℃,沸点至少是95℃,并且溶解度参数是约8-约16;
可挥发的胺—其量足以使组合物的pH值为8-14;
水—与其它可挥发组分的体积比至少是80∶20;
可利用的各种水溶性溶剂中,通常优选的是乙二醇一丁基醚、乙二醇一乙基醚、二甘醇一甲基醚、二甘醇一乙基醚、二甘醇一丁基醚。
可用于形成水可还原组合物的各种可挥发性胺的代表性实例是:伯胺比如乙胺、丙胺、丁胺、异戊胺、戊胺、己胺、庚胺和乙醇胺;仲胺比如二乙胺、乙基乙醇胺和吗啉;以及叔胺比如二甲基乙醇胺、三甲基胺、三乙胺和N-甲基吗啉。加入足量的胺以使最终的水分散体中的pH值为约8-约14,优选为9.0-10.0。
水不溶性溶剂通常选自矿物油精、酮(例如甲基异丁基酮,MIBK)、芳香环烷、酯和乙酸酯。它可以是树脂的真正溶剂,或当其与水溶性溶剂混合时形成树脂的真正溶剂。
在以下的实施例中,将进一步详细描述本发明。
实施例
评估的分散剂
评估了四种分散物。它们是:
分散剂A-具有以下结构的化合物
分散剂B-具有以下结构的化合物
分散剂C-具有以下结构的化合物
分散剂D-具有以下结构的化合物
合成
根据WO01/14466的教导,由蓖麻油和硬化的蓖麻油制备了约含90重量%的以上化合物的分散剂组合物。利用各分散剂化合物的符号代表各分散剂组合物。
实施例1-5—聚合物体系
实施例1-5中,通过在溶剂中溶解低分子加聚物和Emersol 213油酸、接着在搅拌条件下加入颜料并且使颜料在高速下分散直至得到均匀稳定的分散体,由此按照所示的比例通常在约30分钟内配制了白色颜料和黑色浓缩物。白色颜料是DuPont R-900二氧化钛。黑色颜料是Columibian Carbon Raven 1255。
接着将9份白色浓缩物与1份黑色浓缩物混合,以形成混合色浓缩物。将1份混合的浓缩物与99份Shell聚丙烯树脂5824S转动混合,并且在常规实验室规模的注塑机中模制成3mm厚的板。在所有这些实施例中没有发现螺旋式滑移,并且所有这些模制板具有均匀的颜色且没有可看的见斑点或裂痕。
实施例1
白色着色剂由19.0份的Amoco Indopol H-1900聚丁烯、19.0份的组合物A、2.0份的油酸和60.0份的二氧化钛制成。
黑色着色剂由40.37份的Indopol H-1900聚丁烯、40.38份的组合物A、4.25份的油酸和15.0份的碳黑制成。
实施例2
白色着色剂由19.0份的Hercules Piccolastic A75聚苯乙烯、19.0份的组合物B、2.0份的油酸和60.0份的二氧化钛制成。
黑色着色剂由40.37份的Piccolastic A75、40.38份的组合物B、4.25份的油酸和15.0份的碳黑制成。
实施例3
通过混合19.0份的聚α-甲基苯乙烯/乙烯基甲苯树脂、19.0份的组合物C、2.0份的油酸和60.0份的二氧化钛制成白色着色剂。
通过混合40.37份相同的聚α-甲基苯乙烯/乙烯基甲苯树脂、40.38份的组合物C、4.25份的油酸和15.0份的碳黑制成黑色着色剂。
实施例4
通过混合11.4份分子量约8000的聚甲基丙烯酸甲酯树脂、26.6份的组合物D、2.0份的油酸和60.0份的二氧化钛制成白色着色剂。
通过混合24.22份相同的丙烯酸树脂、56.53份的组合物D、4.25份的油酸和15.0份的碳黑制成黑色着色剂。
实施例5
白色着色剂由15.2份的Amoco H-1900聚丁烯、22.8份的组合物A、2.0份的油酸和60.0份的二氧化钛制成。
黑色着色剂由32.3份的相同聚丁烯、48.45份的组合物A、4.25份的油酸和15.0份的碳黑制成。
实施例6&7-油墨体系
实施例6
以下列出了油墨组合物。
石腊标准产品155(石腊) 83wt%
EVAFLEX 210(乙烯-乙酸乙烯酯共聚物) 10wt%
组合物A 5wt%
Oil Black HBB(C.I.SOLVENT BLACK 3) 2wt%
介质的正常室温固体蜡是熔点约69℃的石蜡(石腊标准产品155,由NIPPON SEIRO CO.,LTD.制造)。介质树脂是乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVAFLEX 210,由MITSUI POLYCHEMICALS CO.,LTD.制造)。作为着色剂的油溶性染料是彩色指数(C.I.)SOLVENT BLACK 3(OilBlack HBB,由Orient Chemical.,Ltd.制造)。
通过在约70℃-250℃的温度下加热混有C.I.SOLVENT BLACK 3的石蜡、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物和组合物A而使之熔化。接着,在溶解器中将其以200-10000rpm、优选500-5000rpm的转速下搅拌混合。利用2μm的筛网过滤器、通过由ADVANTEC TOYO CO.,LTD.制造的热过滤设备将搅拌条件下混合的组合物过滤,从而得到最终的热熔油墨。
将2-3滴所制备的热熔油墨置于加热至120℃的载玻片上并且使之熔化,在该载玻片上放置盖玻片并且轻压之。接着,由NIKONCORPORATION制造的“XF-UNR”显微镜在透射光下观察到的结果是几乎没有观察到颗粒。因此,可确认大多数作为染料的C.I.SOLVENTBLACK 3基本上完全溶入了油墨组合物。
上述所得到的热熔油墨适合周作热熔型喷墨印刷机的油墨。
当将该油墨装入喷墨印刷机并且将其加热至喷墨温度(100-150℃,优选125-135)时,油墨很快被熔化。接着,结果是,喷墨后记录纸上显示出了满意的定像性能。另外,当油墨也被印刷至OHP(投影仪)膜上时,其显示出优异的透明度,并且可确认油墨没有剥落,而是即使当膜弯曲时定像也很牢固。
实施例7
以下列出了油墨组合物。
Hi-Mic 2065(微晶腊) 35wt%
Arkon p-90(氢化的石油树脂) 53wt%
组合物B 10wt%
NEOPEN BLUE 808(C.I.SOLVENT BLUE 70) 2wt%
微晶腊(Hi-Mic 2065,由NIPPON SEIRO CO.,LTD.制造)的熔点是约75℃。介质树脂是氢化的石油树脂(Arkon P-90,由ARAKAWACHEMICAL INDUSTRIES,LIMITED制造)。作为着色剂的油溶性染料是彩色指数(C.I.)SOLVENT BLUE 70(NEOPEN BLUE 808,由BASF Co.制造)。
可利用与实施例6相同的过程来制备热熔油墨。
将2-3滴这样制备的热熔油墨置于加热至120℃的载玻片上并且使之熔化,在该载玻片上放置盖玻片并且轻压之。接着,由NIKONCORPORATION制造的“XF-UNR”显微镜在透射光下观察到的结果是几乎没有观察到颗粒。因此,可确认大多数作为染料的C.I.SOLVENT BLUE70基本上完全溶入了油墨组合物。
上述的热熔油墨适合用作热熔型喷墨印刷机的油墨。
当将该油墨装入喷墨印刷机并且将其加热至喷墨温度(100-l50℃,优选125-135℃)时,油墨很快被熔化。接着,结果是,喷墨后记录纸上显示出了满意的定影性能。另外,当油墨也被印刷至OHP(投影仪)膜上时,其显示出优异的透明度,并且可确认油墨没有剥落,而是即使当膜弯曲时定像也很牢固。
实施例8-涂料体系
在搅拌条件下、在密闭的实验室反应器中进行聚合作用。对于每一批料,反应器均被抽真空并且利用真空将组分装入反应器中。装料后,再次将反应器抽5分钟的真空,并且接着利用氮气使加压至10psi(68.9kPa)。固体含量为30-32%时,初始聚合温度是约52℃,并且使之升至约57℃。以两小时的间隔检测固体百分数。表1列出了一系列典型反应的反应组分、条件和最终产物特性,并且表1也列出了最终产物特性。
表1
成分(份数) | 样品号 | |||
1 | 2 | 3 | 4 | |
水 | 190.0 | 190.0 | 148.0*** | 148.0 |
乳化剂 | 3.0* | 3.0** | 3.0* | 3.0* |
金属络合剂 | 0.05 | 0.1 | 0.1 | |
酸式焦磷酸钠 | 0.1 | 0.2 | 0.2 | |
K2S2O8(自由基催化剂) | 0.15 | 0.15 | 0.1 | 0.1 |
叔硫醇 | 0.8 | 0.8 | 0.8*** | 0.8 |
苯乙烯 | 71.0 | 71.0 | 70.5 | 72.0 |
丙烯酸丁酯 | 27.0 | 26.0 | 26.0 | 27.0 |
甲基丙烯酸 | 1.0 | 3.5 | ||
丙烯酸 | 2.0 | 2.0 | 1.0 | |
最终固体% | 34.3 | 34.7 | 40.0 | 39.6 |
最终Ph | 2.5 | 4.2 | 5.2 | 4.0 |
最终粘度(cps) | 30 | 28 | 24 | 18 |
反应时间(hrs) | 6.5 | 6 | 7 | 8 |
*用NaOH中和至pH=6.5(除了树脂2058的pH=3.0外)的络合物表面活性剂酸式磷酸酯。此处用于2058、1967和1965的表面活性剂是GAF Corporation的商标为Gafac RE410。
**利用NH4OH处理至pH=6.5的线性烷基磺酸酯。
***添加20-22%固体的2.0份水和0.4份硫醇。
通过凝结和干燥由反应产物混合物中分离出以上制备的树脂。每次所用的凝结剂是约20克明矾(硫酸铝)、约5克硫酸和约10000毫升水的混合物。凝结温度是约50-60℃。利用布衬的Buchner漏斗来过滤由每次凝结得到的浆液。过滤后,利用冷软水洗涤每个树脂块两次并且接着在60℃的炉中干燥。
表2列出了根据本发明制备的涂料组合物。
表2
树脂(71份苯乙烯,26份丙烯酸丁酯,2份丙烯酸,1份甲基丙烯酸,见表1树脂2) | 24.9g |
润湿剂(2,4,7,9-四甲基-5-癸炔-4,7-二醇 | 0.1g |
三乙胺 | 2.5cc |
水 | 变量 |
水不溶性/水溶性溶剂 | 变量 |
水不溶性溶剂与水溶性溶剂的重量比 | 0/100 20/80 |
组合物C | 5.61g |
固体(g/50cc) | 30.61-30.76 |
水不溶性溶剂=MIBK;水溶性溶剂=乙二醇一丁基醚;75体积%以上的水少量(0.075-0.15g)使用消泡剂(Nopco NDW,Diamond ShamrockCorp.的商标)。它是固体含量的一部分,这就是固体含量表示为范围的原因所在。
制备的组合物作为涂料具有好的性能。
表3列出了根据本发明制备的其它涂料组合物。
表3
树脂(71份苯乙烯,26份丙烯酸丁酯,2份丙烯酸,1份甲基丙烯酸,见表1树脂2) | 24.9g |
润湿剂(2,4,7,9-四甲基-5-癸炔-4,7-二醇 | 0.1g |
三乙胺 | 2.5cc |
水 | 变量 |
水不溶性/水溶性溶剂 | 变量 |
水不溶性溶剂与水溶性溶剂的重量比 | 0/100 20/80 |
组合物B | 5.61g |
固体(g/50cc) | 30.61-30.76 |
水不溶性溶剂=MIBK;水溶性溶剂=乙二醇一丁基醚;75体积%以上的水少量(0.075-0.15g)使用消泡剂(Nopco NDW,Diamond ShamrockCorp.的商标)。它是固体含量的一部分,这就是固体含量表示为范围的原因所在。
制备的组合物作为涂料具有好的性能。
本文参考引用以上说明书中所提及的所有出版物。对本领域技术人员而言,很明显不背离本发明范围和实质可对所述方法和体系作出各种改变和修正。尽管结合具体优选实施方式描述了本发明,但是应理解为本发明的权利要求不受具体实施方式的限制。事实上,所述实施本发明方式的各种修正对化学领域或相关领域的技术人员而言是很明显的,它也属于以下权利要求书所包括的范围。特别参考了2000年8月18日提交的US申请序列号09/642,480;1999年11月29日提交的US临时申请60/167,923和1999年8月19日提交的UK申请9919683.5以及2000年8月9日提交的PCT/IB00/01173和2001年3月1日出版的指定美国的WO01/14466。本文参考引用所有这些文献、这些文献中引用的所有文献(申请引用的文献)、申请引用的文献中所引用或参考的所有文献以及本文提及的所有市售产品的产品数据单。
Claims (19)
2.根据权利要求1的组合物,其中亲水支链基团是下式的基团
其中p是0-3。
3.根据权利要求1或2的组合物,其中R1、R2和R3中的两个是短酰基并且其中R1、R2和R3中的另一个是长酰基。
4.根据权利要求1或2的组合物,其中长酰基由具有14-20个碳原子的链和亲水支链基团组成;
其中亲水支链基团是酰基或O-酰基基团。
5.根据权利要求4的组合物,其中长酰基由具有16-20个碳原子的链和亲水支链基团组成;
其中亲水支链基团是酰基或O-酰基基团。
6.根据权利要求1的组合物,其中短酰基是具有2个碳原子的酰基。
7.根据权利要求1或2的组合物,其中每摩尔化合物ii)中的短酰基的平均含量不大于2摩尔。
8.根据权利要求1或2的组合物,其中每摩尔化合物ii)中的长酰基的平均含量至少是0.4摩尔。
9.根据权利要求8的组合物,其中每摩尔化合物ii)的长酰基的平均含量为0.9-2摩尔。
10.根据权利要求9的组合物,其中每摩尔化合物ii)中长酰基的平均含量为0.9-1摩尔。
11.根据权利要求1或2的组合物,其中每摩尔化合物ii)中的酰基的平均总量是2.7-3.0摩尔。
12.根据权利要求1或2的组合物,其中化合物是
(a)丙三醇;和
(b)油的乙酰化的酯交换产物,其中油(b)选自蓖麻油,包括硬化的蓖麻油、未硬化的蓖麻油及其混合物。
13.根据权利要求1或2的组合物,其中化合物具有下式
15.根据权利要求1或2的组合物,还包含介质。
16.制备权利要求1-14中任一项的组合物的方法,它包括使颜料i)和化合物ii)混合或接触。
17.一种分散颜料或改进颜料分散性的方法,该方法包括使颜料和权利要求1-14中任一项的化合物ii)任选地在介质中进行混合或接触。
18.一种用于制备权利要求1-14中任一项的组合物的成套材料,该成套材料包括分装在单独的包装或容器中的如权利要求1-14中任一项中所定义的颜料i)和化合物ii),任选地带有根据用于混合和/或接触和/或使用的说明书。
19.权利要求18的成套材料,该成套材料还包括介质,其中介质可包括于颜料中,或包括于化合物中,或包括于颜料和化合物这二者中,或包括于单独的包装或容器中。
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