[发明专利]在颜料粒子分散液中增溶研磨介质的方法

说明书

本发明要求在2010年12月13日提交的、序号为61/422,368、发明名称为“MILLING MEDIA RENDERED SOLUBLE AFTER COMPLETION OF DISPERSION”的美国临时申请的优先权。在允许的情况下，通过参考将该申请的主题整体并入本文中。

技术领域

本发明描述了使用固体研磨剂制备颜料粒子分散液的方法，所述固体研磨剂在获得预定粒度之后在分散液中被增溶。本发明还描述了制备颜料粒子分散液的方法，该方法在获得预定的粒度之后不需要从分散液中分离固体研磨剂。

背景技术

研磨工艺是已知的并且已经在包括但不限于印刷术、药物和食品的各种应用中使用了数百年。研磨通常涉及通过冲击、剪切和空化力在预定的时间周期内利用研磨介质对悬浮在浆体或悬浮液中的固体粒子进行重复的随机碰撞。通过这样做，粒子破裂或解聚成小且均匀的粒度和/或粒度分布。

根据分散液的应用和期望的粒度和/或粒度分布来选择适当的研磨介质类型和形状。典型的研磨介质包括陶瓷珠、玻璃珠、不锈钢珠和固体聚合物树脂珠。聚合物介质可用于减少或防止在使用其它类型的研磨介质如陶瓷或金属介质时会存在的污染物。

降低分散液的粒度和/或获得分散液的预定粒度分布的效率还取决于研磨介质的尺寸。约0.2mm至约0.65mm范围的较小的研磨介质可用于需要小粒度和较高质量的分散的更需要的应用，例如可用于喷墨油墨或高光泽度包装油墨中。此外，对于包括但不限于炭黑和有机颜料的广范围产品，研磨介质小于约0.1mm可以帮助将分散液的平均粒度降低至小于100nm。

通常，在工业上使用再循环研磨机，如得自Eiger、Drais或Netzsch的再循环研磨机，或者离散平整机(discrete pass mill)，如得自Buhler、Premier或Dyno的离散平整机来进行研磨。一旦获得分散液的预定粒度，则研磨停止。通常，使用筛子或间隙将研磨介质保留在研磨机中。另一种手段是在获得预定粒度后，在混合罐中将分散液与研磨介质混合，并将研磨介质从分散液中过滤或分离。过滤或分离所需要的额外时间降低了生产量。此外，因为在过滤或分离期间不能从分散液中分离所有的研磨介质，所以最终产品不可避免地包含污染物。当采用陶瓷或金属作为研磨介质时，这尤其关系重大。

因此，在本领域中需要用于制造预定粒度的颜料粒子分散液的有效研磨工艺。还需要用于制造预定粒度的颜料粒子分散液的较不昂贵的工艺。另外，在本领域中还需要基本上不含污染物的预定粒度的颜料粒子分散液。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种有效的研磨工艺，其通过提高生产量来制造颜料粒子分散液的预定粒度和/或粒度分布。

本发明的另一个目的是提供一种较不昂贵的研磨工艺，其用于制造颜料粒子分散液的亚微米粒度和/或粒度分布。

本发明的又一个目的是提供一种方法，其用于制造基本上不含污染物的预定粒度和/或粒度分布。

本发明的再一个目的是提供基本上不含污染物的预定粒度和/或粒度分布。

本发明描述了一种新型方法，其用于制备预定粒度的原位颜料分散液。本发明提供了一种包含一种或多种颜料、一种或多种分散剂、以及液体载体的预混合组合物。在基本不溶于液体载体的固体研磨剂的存在下将该预混合组合物研磨至预定粒度。进一步的步骤包括在液体载体中将固体研磨剂增溶。

在一个例示性实施方式中，在获得预混合组合物的预定粒度之后，将固体研磨剂增溶。在还另一个例示性实施方式中，通过经由pH调节中和固体研磨剂来实施将固体研磨剂增溶的步骤。在替代的例示性实施方式中，通过如下实施将固体研磨剂增溶的步骤：向预混合组合物中添加一种或多种附加溶剂，从而使得固体研磨剂可溶于预混合组合物的液体载体成分中。

对于本领域的技术人员显而易见的是，在不背离本发明的主旨或范围的情况下可以对本发明进行各种修改和变化。因此，意图是，本发明涵盖所提供的本发明的修改和变化，只要它们在附属权利要求书和其等同物的范围内即可。

具体实施方式

A.定义

B.制备颜料粒子分散液的方法

1．预混合组合物

a．粒子

b．液体载体

c．分散剂

d．附加成分

2．在研磨介质的存在下研磨预混合组合物

a．研磨介质

b．粒子分散液

3．增溶研磨介质

a．pH调节