[發明專利]一種改性顏料、其制備方法及應用

有效

• 申請號: 202210413630.6
• 申請日: 2022-04-15
• 公開（公告）號: CN114716871B
• 公開（公告）日: 2023-09-29
• 發明（設計）人: 周樹云;李娜;肖時卓
• 申請（專利權）人: 中國科學院理化技術研究所
• 主分類號: C09D11/322
• 分類號: C09D11/322;C08G18/10;C08G18/12;C08G18/32;C08G18/42;C08G18/48;C08G18/66;C08G18/34
• 代理公司: 北京正理專利代理有限公司 11257
• 代理人: 鄒歡

本發明公開一種改性顏料、其制備方法及應用。所述改性顏料的組成中包含水性聚氨酯改性的超支化聚酯，和顏料；其中，所述顏料被所述水性聚氨酯改性的超支化聚酯包封。通過使用該改性顏料改善了現有技術中顏料經包封后存在的色強度變差、降低印刷制品的色度等問題。此外，本發明提供的改性顏料平均粒徑小(＜100nm)，分散穩定性好且顏色艷麗，耐水與耐溶劑性能好，能夠滿足噴墨工藝的要求。

技術領域

本發明涉及油墨印刷領域。更具體地，涉及一種改性顏料、其制備方法及應用。

背景技術

近年來，隨著人們綠色環保觀念的日益增強，水性油墨以其安全環保、制造成本低、耐候性好等優異性能，廣泛應用于食品包裝、家居裝修、商業印刷等領域。相比于耐光性差、易褪色的染料分子，有突出的光敏性、色調和亮度、耐熱性及透明度的有機顏料，常作為水性油墨的著色劑。

然而，由于有機顏料顆粒間的內聚力強于顏料與其他物質如樹脂、表面活性劑、有機溶劑等的相互作用，因此有機顏料在水性油墨中以小粒徑的形式穩定分散是比較困難的。通常通過對有機顏料的表面處理或改性，例如研磨、酸脹、高分子化合物包封處理及無機化合物處理等手段，改變顏料顆粒的表面極性，防止水性油墨中顏料顆粒的團聚。其中高分子化合物包封處理能使顏料獲得更好的潤濕性能、分散性能和穩定性能。

目前國內外已有研究工作對顏料進行了高分子化合物的包封，如科萊恩產品有限公司提供一種細乳液法包封有機顏料(CN101098939A)。陶氏環球技術有限公司采用聚酯包封染料，所得分散體的平均體積粒度在50～500nm(CN103946320A)。東華大學劉素素等利用水性聚氨酯-丙烯酸酯包覆酞菁藍顏料色漿，平均粒徑為126nm，應用于棉織物染色，織物耐摩擦牢度4～5級。荀育軍及其合作者采用原位聚合法在耐曬黃表面包覆了三聚氰胺樹脂，提高了顏料的熱分解溫度。S.Lelu等人采用微乳液聚合法在銅酞菁表面包覆了聚苯乙烯，制備了顏料粒徑為100～130nm的油性分散體系等等。但是目前對顏料包封所采取的方法或包封材料，會影響顏料的色強度，降低印刷制品的色度，同時包封材料多采用聚苯乙烯、聚酯或聚丙烯酸酯類，水分散性較差，平均粒徑分布較寬，大多在100nm以上，不能滿足噴墨印刷的要求。

發明內容

基于以上問題，本發明的目的在于提供一種改性顏料、其制備方法及應用，進而改善現有技術中，顏料經包封后存在的色強度變差、降低印刷制品的色度等問題。此外，本發明提供的改性顏料平均粒徑小(＜100nm)，分散穩定性好且顏色艷麗，耐水與耐溶劑性能好，能夠滿足噴墨工藝的要求。

一個方面，本發明提供一種改性顏料，其組成中包含水性聚氨酯改性的超支化聚酯，和顏料；其中，所述顏料被所述水性聚氨酯改性的超支化聚酯包封。

進一步地，所述改性顏料中顆粒的粒徑＜100nm。

進一步地，所述顏料與水性聚氨酯改性的超支化聚酯的重量比為1:1～1:10，優選為1:1～1:3。

進一步地，所述水性聚氨酯改性的超支化聚酯由包括如下步驟的方法制備得到：

在催化劑和氮氣保護條件下，以超支化的聚酯多元醇為核，加入二異氰酸酯和小分子二元醇，并溶于有機溶劑中，升溫反應，得中間體；

在氮氣保護條件下，加入擴鏈劑，進行擴鏈反應；加入中和劑，降溫，繼續反應，得到水性聚氨酯改性的超支化聚酯。

進一步地，所述升溫反應是指從10～60℃升溫至20～100℃進行反應，反應時間為2～3h。

進一步地，所述催化劑含量為總體系重量的0.01～1％。

進一步地，所述小分子二元醇為總體系重量的0～30％。

進一步地，所述有機溶劑的重量為總體系重量的10～80％。

上述“總體系”是指反應過程中添加的所有物料的總和。