[发明专利]一种着色组成物及其应用

说明书

本发明涉及色浆分散领域，尤其涉及一种着色组成物及其应用，包括水、色素及分散剂，所述分散剂为[X‑SO₃]M，所述X为基链，M为氢或碱金属或碱土金属元素，所述色素为粒径小于300nm的微细化粒子。本发明得到的着色组成物是一个触变性和粘度低且稳定，流动性良好的分散体系，体系内部聚集性和结晶性低，不易发生凝聚。用本发明制备得到的色浆色彩鲜明，着色力强。

技术领域

本发明涉及色浆分散领域，尤其涉及一种着色组成物及其应用。

背景技术

近年来，将色素和一些功能性材料粒子的微细化技术备受瞩目，这些微细化粒子可以应用于各种领域并且提高产品的附加价值。通过微细化，可以使色素的鲜明度并可以提高着色力。

但是，在实际应用中微细化的色素因为控制难等问题未能达到预期效果的情况占很大比重。控制难主要是因为色素粒子微细化后分散难度提高，最终难以在最后产品上体现。例如，将微细化的色素进行分散时往往粘度会增加，不容易从分散机中取出产品，从分散机转移到容器后搬运困难，更有甚者在储藏中引起的摩擦使其凝固化而导致不能使用。另外，在混合不同种类的微细粒子色素情况下，不同分散体会产生凝集化，颜色分化和沉降等现象，会引起涂布不均和显著地着色力降低等问题。进而，会有涂膜表面的光泽度下降、可靠性不良、导电性和绝缘性不良等质量问题。

为了解决上述的分散问题，通常会用添加丙烯酸聚合物和用酸性基和盐基性基的聚酯分散剂进行分散。添加单组分或多组分上述添加剂会有一定效果，但是当色素或其他功能材料晶粒达到更小级别（300nm以下）时其分散体的粘度、流动特性、经时粘度稳定性方面，还不能充分满足需求。申请号为CN201410110481.1的专利提出“一种聚酯分散剂及其制备方法”，适用于非极性或中等极性的分散介质，并具有良好的分散稳定性，但是分散其中的色素粒子着色力较差，流动性不稳定。

发明内容

针对以上问题，本发明提出一种着色组成物，色素粒子鲜明度高，着色力强，着色组成物分散效果好，流动性稳定。

为达到以上目的，本发明通过以下技术方案来实现：一种着色组成物，包括水、色素及分散剂，所述分散剂为[X-SO₃]M，所述X为基链，M为氢或碱金属或碱土金属元素，所述色素为粒径小于300nm的微细化粒子。

基链为有机链。

本发明采用微细化的色素粒子，粒径达到纳米级别，大大丰富了色素的鲜明度和着色力。但是由于颗粒较小，微细化的色素粒子分散时粘度增大，不宜从分散装置中转移，且容易因为凝聚导致出现颜色分化和沉降的现象。本发明提出的分散剂对微细化的色素粒子有较强的吸附力，磺酸基为锚定基团，能紧密吸附在颜料颗粒的表面，在各个色素粒子之间形成空间立体屏障，避免色素粒子凝聚，而X基团为基链，能形成有效的空间位阻效应，有助于微细化的色素粒子稳定的存在，将颜料的色彩发挥的极致。M基团选择氢元素或碱金属或碱土金属元素，这类元素对色素的影响较小，得到的颜料稳定，可以长期保持鲜明的颜色。本发明采用的分散剂为水性分散剂，在水性溶液中有较高的稳定性。

优选的，所述分散剂的制备方法为：取氯磺酸或浓硫酸与含有所述基链的化合物进行磺酸化反应，然后与金属溶液或碱液反应得到相应的产物，清洗除杂后得到所述分散剂。

优选的，所述分散剂的制备方法为：在保护气体的作用下，将含有所述基链的化合物和液体三氧化硫通入闪蒸器反应，闪蒸温度为100℃，反应结束后，将产物迅速冷却至40-50℃，在老化器中放置10-20min，老化结束后用碱或碱土金属盐中和，控制中和温度为40-50℃，当pH调整到7-8.5时，出料，得到所述分散剂。

进一步优选的，所述保护气体为氮气，控制闪蒸器的气压为120-130KPa，确保反应的稳定，提高产率，减少副产物的产生。