[發明專利]制備和分散表面改性的彩色顏料

有效

• 申請號: 201080050460.5
• 申請日: 2010-10-20
• 公開（公告）號: CN102612546A
• 公開（公告）日: 2012-07-25
• 發明（設計）人: G·德羅弗
• 申請（專利權）人: 愛克發-格法特公司
• 主分類號: C09B67/46
• 分類號: C09B67/46;C09B67/22;C09D11/02;C09D11/10
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 李進;李炳愛

技術領域

本發明涉及表面改性的彩色顏料和它們的制備方法。本發明還涉及使用這些顏料制造的非水性顏料分散體。

背景技術

聚合分散劑為促進顏料顆粒在分散介質中的分散體的形成和穩定的物質。聚合分散劑通常在分子的一部分中包含吸附在待分散的顏料上的所謂的錨基團(anchor?group)。在分子的空間分隔部分中，聚合分散劑具有與分散介質相容的聚合物鏈，因此在分散介質中穩定顏料顆粒。

在水性顏料分散體中，聚合分散劑通常包含對顏料表面呈現高親和力的疏水性錨基團和用于在水性分散介質中穩定顏料的親水性聚合物鏈。

具有亞微米顆粒的熱穩定的非水性分散體更難以制備，特別是對于具有非極性表面的顏料。當制造溶劑基噴墨油墨、油基噴墨油墨和可輻射固化的噴墨油墨時，設定特別高的要求。不充分的分散自身表現為液體體系中粘度增加、失去亮度和/或色調(hue)偏移。此外，需要顏料顆粒的特別良好的分散體以確保顏料顆粒不受阻礙地通過直徑通常僅幾微米的印刷頭的噴嘴。此外，在印刷機待機期間必須避免顏料顆粒附聚以及相關的印刷機噴嘴堵塞。

在非水性分散介質中分散具有疏水性表面的顏料的一種方法為通過加入所謂的分散協同劑將顏料表面改性為親水性表面。WO?2007/060254(AGFA?GRAPHICS)公開了具有羧酸基團的喹吖啶酮衍生物，所述羧酸基團用于改性喹吖啶酮顏料的表面，使得可制備呈現高分散品質的非水性顏料分散體。作為比較實施例(SYN-1至SYN-3)公開了磺化喹吖啶酮協同劑，但是不能改進喹吖啶酮顏料的分散穩定性。

在例如US?6152968(BASF)中也公開了磺化喹吖啶酮衍生物，但是未公開它們在非水性介質中的應用。

在另一種方法中，通過直接化學反應使顏料表面改性。WO?2008/034472(AGFA?GRAPHICS)公開了通過加入硫酸，通過使顏料的甲酯基水解，使幾種黃色顏料表面改性。

US?2003134938(DAINICHISEIKA)公開了通過以下產生磺化固體顆粒的方法：燃燒硫以得到氣態二氧化硫，使氣態二氧化硫經受催化氧化以得到氣態三氧化硫，以及在氣相-固相反應中使用氣態三氧化硫磺化干燥的粉末狀或粒狀固體顆粒。表1中的顏料包括喹吖啶酮顏料C.I.顏料紫19。二氧化硫和三氧化硫為高度毒性化合物，其可引起操作者皮膚上的化學灼傷。從可加工性和安全性的角度來看，應避免它們的使用。另外從環境的角度，由于二氧化硫導致破壞森林和農作物的酸雨，應避免二氧化硫。

為了一致的圖像品質，噴墨油墨需要分散體穩定性能夠應對在將油墨運輸至消費者期間的高溫(超過60℃)、在升高的溫度下噴射和在使用期間噴墨油墨的分散介質的變化，例如溶劑的蒸發和濕潤劑、滲透劑及其它添加劑的濃度升高。

因此，非常期望以節省成本的方式制造呈現高分散體品質和穩定性的非水性顏料分散體。

發明概述

為了克服上述問題，已發現，通過兩步化學過程可使顏料表面原位改性，比起如果將相同的化合物作為分散協同劑在顏料表面上沉積，其導致呈現意外更好的分散體穩定性的顏料。相信該效果的原因可能是原位化學改性也使得顏料表面中間存在的顏料分子改性，所述顏料分子對吸附和解吸的平衡不敏感。相信在顏料表面的扭結部位和邊緣上沉積的磺化分散協同劑對解吸更敏感。此外，在磺酸基和顏料表面之間存在較小的間隔基(例如丁基)促進聚合分散劑和磺酸基之間的相互作用。

本發明的一個目的是提供一種以節省成本的方式制備顏料的方法，如權利要求1所定義。

本發明的另一目的是特別使用非水性噴墨油墨生產呈現高分散體穩定性的非水性顏料分散體。

由下文的本發明優選實施方案的以下詳細描述，本發明的其它特征、要素、步驟、特性和優點將變得更加顯而易見。

發明詳述

定義

術語“原位表面改性的顏料”在本發明中用于其顏料表面已通過化學反應而不是通過分散協同劑的沉積而改性的顏料。

用于公開本發明的術語“混晶”(它與“固溶體”同義)，是指固體、兩種或更多種成分的均質混合物，其組成可在某些限度內變化并保持均質。混晶也稱為固溶體。在固溶體中，組分的分子進入同一晶格，該晶格通常是(但不總是)組分之一的晶格。所得到的結晶固體的x-射線衍射圖是該固體的表征，并且可與相同比例的相同組分的物理混合物的衍射圖清楚地區分。在這些物理混合物中，可辨別每一種組分的x-射線圖案，這些線中許多線的消失是形成固溶體的標準之一。