[发明专利]用于非水性油墨和涂料的颜料

说明书

背景

将颜料搅拌到载色剂中的各种形式促进了非水油墨和涂料的着色。一些颜料很难扩散并稳定于这些体系中。发现促进聚合物分子(树脂、分散剂、表面活性剂)有效吸附层形成的颜料表面改性，是以合理的成本制造特性令人满意的稳定的颜料分散体的解决方案。对于有机颜料、特别是多环颜料来说，一般有低极性表面(缺少官能团、强电荷、活性中心等)(R.Sappok，J.Oil Col.Chem.Assoc.，61(1978)，299～308)。在许多情况下，低极性可以解释为主颜料晶体结构、分子内及分子间氢键(参见W.Herbst，K.Hunger，“Industrial Organic Pigments”，VCH，1997)。结果，一大批聚合物和表面活性剂的吸附能低，并且可以表征为物理吸附。这种吸附是可逆的，并且由于脱附过程其不可能有效地阻止絮凝。

最古老和最流行的表面改性方法之一是使用增效剂，其是对于颜料表面具有强亲和力的有机颜料的衍生物。最初的原始研究之一是利用酞菁颜料进行的(W.Black，F.T.Hesselink，A.Topham，Kolloid-Zeitschrift and Zeitschrift für Polymere，Bd.213，Heft 1～2，(1966)，150～156)。一了解分散体的稳定机理，对于其它类别的有机颜料来说，就成功地延伸该方法(J.Schroeder，Progress in Organic Coatings，16(1988)，3～17；以及美国专利3,996,059和4,057,436)。

增效剂在应用介质中可以是可溶的或者不可溶的。可溶性化合物与染料相似。难溶性增效剂更像颜料。利用可溶或者部分可溶化合物进行表面改性的机理可以在从液相的吸附方面进行描述。吸附层的吸附能、厚度和结构可以由吸附等温线及其它实验数据确定。利用不溶性增效剂进行表面改性的机理尚不十分确定。拒信增效剂与颜料晶体形成固溶体，或者至少部分渗透并改性其晶格。相对于溶剂基分散体和塑料中的重结晶，不溶性增效剂常表现出稳定颜料粒子的能力，特别是在高温下(美国专利4,141,904；4,981,888；5,264,032)。这些不溶性增效剂也已知能够引导和控制颜料粒子的生长、晶相和形态(美国专利6,225,472；6,264,733)。

通常，增效剂由颜料部分、一个或多个官能团、连接基团和其它取代基组成。相关文献描述了代表不同类别生色团和官能团的很多种增效剂。生色团的实例是：酞菁、喹吖啶酮、喹吖啶酮醌、蒽醌、苝、偶氮、偶氮甲碱、苯并咪唑酮、紫环酮(perinone)、二酮基吡咯并吡咯、异吲哚啉、异吲哚啉酮、亚氨异吲哚啉、亚氨异吲哚啉酮、黄烷士酮、二噁嗪、阴丹酮、蒽嘧啶、喹酞酮、靛蓝、硫靛、异紫蒽酮和芘蒽酮。官能团和连接基团由下列官能团或基团代表：磺酸(美国专利4,726,847；5,296,033；5,296,034；6,083,315)；磺酸金属盐(美国专利3,386,843；5,264,034；5,275,653；5,989,333；6,251,553；6,793,727)；磺酸与伯胺的盐(美国专利6,471,764；6,926,768)，磺酸与仲胺的盐(美国专利6,152,968)，磺酸与叔胺的盐(美国专利5,472,494)，磺酸与季胺的盐(美国专利3,754,958；4,057,436；5,271,759；6,641,655；6,648,954)；磺酰胺(美国专利4,310,359；5,427,616；6,066,203；6,123,763；6,454,845；6,827,775；7,045,637；7,045,638)，及其与磺酸的混合物(美国专利4,350,632；4,952,688；5,779,783)；取代的苯甲酰氨甲基和结构相关的邻苯二甲酰亚氨甲基和苯酰磺氨甲基(sulfobenzimidomethyl)衍生物(美国专利3,635,981；4,197,404；4,256,507；4,439,240；4,455,173；4,478,968；4,541,872；4,844,742；4,895,949；5,194,088；5,264,032；5,286,863；5,424,429；5,453,151；5,457,203)；吡唑基氨甲基(美国专利5,334,727)；蜜胺甲基(美国专利6,225,472)；巴比妥酸甲基(barbituratomethyl)(美国专利6,225,472)；芳甲基(美国专利6,264,733)；烷基胺(美国专利5,718,754)；羧酸(美国专利6,689,525)；羧酸盐(美国专利5,296,033；5,296,034；5,989,333；6,918,958)，羧酸酰胺(美国专利4,104,275；4,310,359；6,123,761；6,284,031；6,689,525)，和羧酸酯类(美国专利6,689,525)；羰基(美国专利6,689,525)；酰胺甲基(美国专利5,250,111；5,476,544；5,711,800；6,123,763)；烷基胺甲基(美国专利4,039,346；4,104,276；4,920,217；5,427,616；6,225,472)；芳基烷氧基(美国专利5,935,272；5,998,621；6,726,755)；苯基硫和苯基胺(美国专利5,516,899)；及偶氮甲碱(美国专利4,946,508)。上述基团的许多组合也用作增效剂(美国专利4,888,422；5,466,807；5,472,494；5,516,899；5,958,129；6,406,533；6,918,958；7,156,912)。本领域还已知各类染料作为增效剂的应用(美国专利6,264,733；6,406,533；7,074,267；美国专利申请2005/0022695)。