[发明专利]涂料、油墨、着色剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及着色剂，尤其涉及一种能提高着色剂分散稳定性能的涂料、油墨、着色剂及其制备方法。

背景技术

着色剂在布料、橡胶、塑料、涂料、油墨、图像显示等多种材料中被广泛使用。着色剂由颜料或染料制成。由于颜料中颜料颗粒的原始粒径较大，容易产生团聚，形成粒径为10μm～20μm的团聚颗粒，若直接使用，则着色效果较差。因此，颜料作为涂料或印刷油墨的着色剂使用前，需要细化并稳定分散，以提高着色剂的着色性能。

目前，着色剂由溶剂、分散剂或分散树脂及颜料组成。着色剂由颜料细化分散而成，包括润湿、机械力细化两个部分。颜料的润湿是用溶剂、分散剂或分散树脂取代颜料颗粒表面的气体，在颜料颗粒表面形成有效包覆。取代程度与颜料、溶剂的极性有较大关系。机械力细化有很多方式，如用高速搅拌、研磨挤压、砂磨等物理方式都可以达到细化的目的，通过不同的研磨、砂磨方式，以及挤压、剪切等物理机械力的作用，将颜料粉碎细化，并控制在一定的粒径分布；常用设备有乳化机、三辊机、球磨机等。在细化的过程中，具有聚合物高分子与表面活性剂，如阴离子、阳离子、非离子型等，的分散剂或分散树脂在颜料颗粒细化后形成的新表面形成有效包覆，使细化后的颜料颗粒表面携带电荷，利用电荷排斥、空间位阻等效应使颜料颗粒减少接触几率，达到稳定的分离或分散，防止颜料絮凝。颜料经过上述细化分散过程后，被制成着色剂。其中，分散剂或分散树脂的选择最为关键。该部分不仅决定了着色剂的组成部分，同时也决定了着色剂的着色性能。

现有技术中，着色剂有两种，一种着色剂中采用交联聚合纳米颗粒(PNP)以及含有特定亲水基团和疏水基团的第二聚合组分的组合作为分散剂，达到稳定分散颜料的目的。该方法参见公开号为CN 1854212A的中国专利申请。另一种着色剂中采用氨值大于0且酸值为0的丙烯酸共聚物作为分散剂，达到稳定分散颜料的目的。该方法参见公开号为CN 1677139A的中国专利申请。

现有技术存在的缺陷在于，前一种着色剂中，PNP颗粒制备工艺复杂；后一种着色剂中，仅采用酸值为0的丙烯酸共聚物，不仅使得分散剂的选择面变窄，大大限制了该种着色剂的应用领域，并且加入酸值大于0的分散树脂或加入的其他分散树脂比例稍有改变，都将导致着色剂不稳定。

发明内容

本发明的目的在于提出一种涂料、油墨、着色剂及其制备方法，以提高着色剂的稳定性能。

为实现上述目的，本发明提供了一种着色剂，包括颜料、分散剂或分散树脂、溶剂以及至少一种丙烯酸聚合物，用于通过所述溶剂与所述分散剂或分散树脂混合使用，共同分散稳定所述颜料；所述丙烯酸聚合物的酸值大于0，且包含有芳香族基团。

本方案中的着色剂通过酸值大于0且包含有芳香族基团的丙烯酸聚合物对颜料颗粒的包覆，在提高颜料颗粒分散能力的同时，大大提高了其稳定性能。

上述技术方案中，所述芳香基团可为苯环；所述丙烯酸聚合物可由具芳香族官能团的不饱和单体与可共聚合的单体聚合而成；所述可共聚合单体至少包括一种可与所述不饱和单体共聚且包含有羧酸基或酐基的不饱和单体。具芳香族官能团的不饱和单体与所述可共聚合的单体的重量份比例可为20∶80～90∶10，优选45∶55～65∶35，更优选60∶40；相对100重量份的所述丙烯酸聚合物，可与所述不饱和单体共聚且包含有羧酸基或酐基的不饱和单体可为2～40重量份。相对100重量份的所述颜料，所述丙烯酸聚合物可为1～200重量份，优选30～100重量份。相对100重量份的所述丙烯酸聚合物，所述分散剂或分散树脂为1～300重量份。所述丙烯酸聚合物还可为丙烯酸的共聚物、丙烯酸酯的共聚物、苯乙烯的共聚物、马来酸的共聚物、乙烯基化合物的共聚物中的任意一种或者任意组合。所述丙烯酸聚合物的重均分子量可为3000～400000，优选5000～50000。着色剂还可包括添加剂，所述添加剂可为流平剂、润湿剂、消泡剂、抗氧化剂或紫外线吸收剂。

本发明还提供了一种制备上述技术方案中提供的任一种着色剂的方法，包括：

将所述至少一种丙烯酸聚合物溶于溶剂中，所述丙烯酸聚合物的酸值大于0，且包含有芳香族基团；

在溶有至少一种丙烯酸聚合物的溶液中加入所述颜料，并搅拌；

加入所述分散剂或分散树脂，并搅拌、细化。

本方案中的方法通过将丙烯酸聚合物、其他分散剂或分散树脂及颜料一同砂磨，在丙烯酸聚合物与其他分散剂或分散树脂的协同作用下，得到了稳定的颜料分散液，