[發(fā)明專利]制備含顏料顆粒的水分散體的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201880025938.5
• 申請日: 2018-04-20
• 公開（公告）號: CN110573245B
• 公開（公告）日: 2022-04-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: M·溫克爾曼;Y·富赫斯;M·切廷卡亞;A·瓦格納;P·布朗;S·翁克林;C·庫雅特
• 申請（專利權(quán)）人: 巴斯夫色彩與效果有限公司
• 主分類號: B01J13/18
• 分類號: B01J13/18;C08G12/02;C09D11/037;C09D11/03;C09D11/322;C09D11/30
• 代理公司: 北京市中咨律師事務(wù)所 11247
• 代理人: 徐國棟;林柏楠

本發(fā)明涉及制備含有顏料和包圍或包埋顏料的氨基塑料樹脂的顏料顆粒的水分散體的方法。本發(fā)明還涉及可通過所述方法獲得的水分散體和所述水分散體用于將水性液體涂料組合物著色的用途。本發(fā)明的方法包含下列步驟：i)提供粗粒形式的顏料的水性懸浮液和對所述水性懸浮液施以研磨以在聚合分散劑存在下將顏料粗粒粉碎到通過激光衍射測定的低于1500nm的粒徑d(v 0.9)；ii)在步驟i)中獲得的粉碎顏料顆粒的水性懸浮液中或在步驟i)的研磨過程中進(jìn)行氨基塑料預(yù)縮合物的縮聚，其中在低于pH 5.5的pH下在酸催化劑存在下進(jìn)行縮聚。

本發(fā)明涉及制備含有顏料和包圍或包埋顏料的氨基塑料樹脂的顏料顆粒的水分散體的方法。本發(fā)明還涉及可通過所述方法獲得的水分散體和所述水分散體用于將水性液體涂料組合物著色的用途。

顏料通常是包含一次顆粒、聚集體和附聚物的混合物的有機(jī)或無機(jī)干粉。對于工業(yè)和消費涂料組合物，無論是溶劑型還是水性的，應(yīng)該將顏料均勻分散在涂料組合物中以確保最終涂層的均勻外觀。為了適當(dāng)分散，顏料通常在載色劑(vehicle)中潤濕、解聚(disaggregated)和松團(tuán)(de-agglomerated)以獲得顏料顆粒的分散體。潤濕涉及將顏料并入載色劑中以用顏料-載色劑界面替代顏料-空氣界面。分散劑促進(jìn)顏料由于顏料-溶液界面處的表面活性而進(jìn)入分散狀態(tài)。分散劑也暫時穩(wěn)定顏料分散體以防止顏料顆粒再聚集和再附聚。理想的顏料分散體由降低任何聚集體和附聚物的尺寸后的顏料顆粒的均勻懸浮液構(gòu)成。

含有顏料和填料和液體載色劑的液體顏料組合物用于幾乎無限數(shù)量的不同技術(shù)用途，特別是用于將液體涂料組合物，包括溶劑型和水性漆、重防腐涂料、汽車涂料或印刷墨水著色等著色。

顏料通常由直徑大約0.02至2μm的固體顆粒構(gòu)成。顏料顆粒傾向于對彼此具有強(qiáng)親和力，并且如果沒有例如通過合適的分散劑穩(wěn)定化，傾向于團(tuán)聚在一起并形成大附聚物。因此，顏料顆粒和附聚物可具有足夠大以散射可見光的平均粒度，由此使涂層渾濁和暗沉。相反，具有500nm或更低，特別是200nm或更低的粒度(d(v 0.5)值)的顆粒形式的顏料通常提供更強(qiáng)更明亮的顏色，即使在混合不同顏色的顏料以實現(xiàn)中間顏色時。但是，附聚對此類顏料而言是嚴(yán)重問題，因為表面積隨粒度降低而提高，因此表面張力和附聚傾向提高。因此，小顆粒顏料的可接受的分散體通常需要大量的樹脂質(zhì)研磨載色劑和/或顏料分散劑實現(xiàn)松團(tuán)和防止隨后再附聚。但是，如此高量的樹脂質(zhì)研磨載色劑和顏料分散劑的存在對所得涂層有害。例如，高量分散劑可能由于此類分散劑的高極性而促進(jìn)所得涂層的水敏感性，而某些樹脂質(zhì)研磨載色劑可不利地影響涂層性能屬性，如抗碎裂性和柔性。

當(dāng)用液體顏料分散體將液體基礎(chǔ)制劑著色時，液體顏料分散體被漆料(paintvehicle)稀釋，這可能導(dǎo)致顏料顆粒失穩(wěn)定和附聚，因為分散劑可能從顏料顆粒的表面脫附。此外，分散劑或顏料顆粒與基礎(chǔ)制劑中的表面活性劑的相互作用可能造成附聚。

WO 2005/000914提出通過在水性介質(zhì)中將納米顆粒顏料與烯屬不飽和單體和聚合物混合、對該混合物施以高剪切應(yīng)力以形成含有單體、聚合物和顏料納米顆粒的微粒、接著烯屬不飽和單體的自由基聚合來制備顏料納米顆粒的水分散體。WO 2005/000914的方法需要顯著量的聚合物并且只能制備含有基于顏料量計顯著量的聚合物并具有較低顏料濃度的水性顏料分散體。

US 2013/0065996描述了被具有高介電常數(shù)的交聯(lián)聚合物包封的顏料顆粒的水分散體的制備，其包含提供用烯屬不飽和基團(tuán)官能化的顏料，接著將該官能化聚合物與烯屬不飽和疏水單體、交聯(lián)單體、顆粒穩(wěn)定劑和溶劑如水混合，對該混合物施加剪切力和實施聚合。該方法相當(dāng)麻煩，因為其要求用乙烯類基團(tuán)將顏料顆粒的表面官能化。這種方法是麻煩的并且不能大規(guī)模制備水性顏料分散體。

偶有描述將顏料和染料包埋到交聯(lián)氨基塑料聚合物的基質(zhì)中，以獲得表現(xiàn)出改進(jìn)的與要著色的材料的相容性和/或改進(jìn)的抗降解穩(wěn)定性的顏料粉末。

例如，GB 431168公開了如下制備顏料粉末：通過加熱分散在脲醛樹脂的溶液中以獲得懸浮液的顏料粉末，將其蒸發(fā)成含顏料的粉末。所得顏料粉末穩(wěn)定以防止由水和光造成的降解。顏料在氨基塑料聚合物中的濃度相當(dāng)小。