技术领域
本发明提供包含新型非离子聚合物作为分散剂的水性颜料制剂, 以及它们用于将天然和合成材料着色的用途。
背景技术
为了在液体介质中分散颜料通常需要分散剂。分散剂可以具有阴 离子、阳离子、两性或中性结构。它们可以是低分子性质,或是高分 子量聚合物,其形成经聚合的
单体的无规、交替、嵌段、梳状或星形 排列的体系结构。
分散剂具有特别的商业重要性,例如对于在制备颜料浓缩物的情 况下分散颜料,所述颜料浓缩物用于将乳胶漆和
清漆、油漆、涂料和 印刷油墨着色,以及用于将纸、纸板和织物着色。
现有技术中也描述了包含有序化聚合物结构的颜料制剂。它们的 实例是EP 1 293 523、DE 10 2005 012 315和EP 1 721 941。
然而,迄今仍未成功在不必容忍缺点的情况下,在其性能方面替 代过去使用的非离子酚
醛清漆分散剂。以前常用的酚醛清漆分散剂由 于其制备导致含有烷基酚(经常是壬基
苯酚)和其乙
氧基化物的残余 物。因为烷基酚乙氧基化物或它们的降解产物在环境中几乎不被降解, 所以它们富集起来。这是成问题的,因为它们对水生
生物显示
激素影 响。因此,许多国家已经颁布法规(例如2003/53/EC),其限制或禁 止在开放物质循环体系中使用含烷基酚或其乙氧基化物的材料。
到目前为止的研究已经表明,仍然极其难以合成等效于非离子酚 醛清漆体系的分散剂。因此要求新型分散剂,其能够将大于40%的高 浓度有机颜料分散为低
粘度形式。这些分散体必须可容易地制备,即 颜料必须可容易地润湿和可容易地引入到水性介质中。分散体必须具 有高和可再现的着色强度,这种着色强度保持稳定数年的时间。同样 地,所有其它色彩参数,例如
色调角和纯净度,应该是可再现和稳定 的。分散体应该不起泡,或在应用介质中不引起或
加速泡沫形成。另 外,分散剂应该有助于分散体在各种应用介质中的宽的相容性。此外, 分散体必须剪切稳定,即允许在剪切下着色强度或色彩性能不显著改 变。
发明内容
现已令人惊奇地发现,利用由聚乙二醇/聚丙二醇单(甲基)丙烯 酸酯构成的大分子单体制备的特定非离子共聚物完成了所提出的任务 并且在它们作为分散剂的性能方面可以替代非离子酚醛清漆体系。
本发明提供水性颜料制剂,其包含
(A)至少一种有机和/或无机颜料,
(B)式(I)或(II)的分散剂,或式(I)与(II)的分散剂的 混合物,
其中
指数a、b和c表示各单体的摩尔比例
a=0.01-0.8
b=0.001-0.8
c=0.001-0.8
其中a+b+c的和等于1,和
更优选
a=0.1-0.7
b=0.1-0.6
c=0.1-0.6
其中a+b+c的和等于1,
A表示C2-C4亚烷基,
B表示不同于A的C2-C4亚烷基,
R表示氢或甲基,
m是1-500,优选1-50的数;
n是1-500,优选1-50的数;
其中m+n的和等于2-1000;
Xa表示具有3-30个
碳原子的芳族或芳脂族基团,该基团任选地含 有一个或多个杂原子N、O和S,
Za表示H或(C1-C4)-烷基,
Zb表示H或(C1-C4)-烷基,
Zc表示H或(C1-C4)-烷基;
R1表示氢或甲基,
Xb表示具有3-30个碳原子的芳族或芳脂族基团,该基团任选地含 有一个或多个杂原子N、O和S,
Wa表示氧或NH基,
R2表示氢或甲基,
Y表示具有1-30个碳原子,优选6-30,尤其是9-20个碳原子的 脂族
烃基,该基团可以是直链或支化或环状的,并且可以含有杂原子 O、N和/或S,并且也可以是不饱和的,
Wb表示氧或NH基;
(C)任选的增湿剂,
(D)任选的其它
表面活性剂和/或分散剂,
(E)任选的一种或多种
有机溶剂和/或一种或多种助
水溶性物质,
(F)任选的其它用于制备水性颜料分散体的常规添加剂,和
(G)水。
优选的颜料制剂包含5wt%-80wt%,例如10wt%-70wt%组分(A)。 优选的颜料制剂包含0.1wt%-30wt%,例如2wt%-15wt%组分(B)。
尤其优选的颜料制剂包含组分
(A)5wt%-80wt%,例如10wt%-70wt%,
(B)0.1wt%-30wt%,例如2wt%-15wt%,
(C)0wt%-10wt%,例如0.1wt%-5wt%,
(D)0wt%-20wt%,例如1wt%-10wt%,
(E)0wt%-30wt%,例如5wt%-20wt%,
(F)0wt%-20wt%,例如0.1wt%-5wt%,
(G)余量的水,
每种情况下基于颜料制剂的总重量(100wt%)。
在存在组分(C)、(D)、(E)和(F)中一种或多种的情况下, 它们的最小浓度彼此独立地有利地是至少0.01wt%,更优选至少 0.1wt%,基于颜料制剂的总重量。
本发明颜料制剂的组分(A)是细分的有机或无机颜料或者各种有 机和/或无机颜料的混合物。组分(A)也可以是可溶于某些溶剂且在 其它溶剂中具有颜料特征的染料。这些颜料不但可以呈干粉末形式使 用,而且可以作为水湿
滤饼形式使用。
有用的有机颜料包括:单偶氮、双偶氮、色淀偶氮、β-
萘酚、萘 酚AS、苯并咪唑
酮、双偶氮缩合颜料、偶氮-金属配合物颜料和多环 颜料,例如酞菁-、喹吖啶酮-、苝-、紫环酮(Perinon)-、硫靛-、蒽 嵌蒽二酮-、蒽醌-、黄烷士酮-、靛蒽醌-、异紫蒽酮-、皮蒽酮-、二 噁嗪-、喹酞酮(Chinophthalon)-、异吲哚啉酮-、异吲哚啉-和二酮基 吡咯并吡咯-颜料或
炭黑。
在所述的有机颜料中,尤其合适的是对于制备该制剂尽可能细分 的那些,其中优选95%并且更优选99%的颜料粒子具有≤500nm的粒子 尺寸。
作为示例性选择尤其优选的有机颜料在此可提及炭黑颜料例如烟 黑或炉黑;单偶氮和双偶氮颜料,尤其是染料索引颜料-颜料黄1、颜 料黄3、颜料黄12、颜料黄13、颜料黄14、颜料黄16、颜料黄17、 颜料黄73、颜料黄74、颜料黄81、颜料黄83、颜料黄87、颜料黄97、 颜料黄111、颜料黄126、颜料黄127、颜料黄128、颜料黄155、颜 料黄174、颜料黄176、颜料黄191、颜料黄213、颜料黄214、颜料 黄219、颜料红38、颜料红144、颜料红214、颜料红242、颜料红262、 颜料红266、颜料红269、颜料红274、颜料橙13、颜料橙34或颜料 棕41;β-萘酚和萘酚AS颜料,尤其是染料索引颜料-颜料红2、颜料 红3、颜料红4、颜料红5、颜料红9、颜料红12、颜料红14、颜料红 53:1、颜料红112、颜料红146、颜料红147、颜料红170、颜料红184、 颜料红187、颜料红188、颜料红210、颜料红247、颜料红253、颜 料红256、颜料橙5、颜料橙38或颜料棕1;色淀偶氮和金属配合物 颜料,尤其是染料索引颜料-颜料红48:2、颜料红48:3、颜料红48:4、 颜料红57:1、颜料红257、颜料橙68或颜料橙70;苯并咪唑啉颜料, 尤其是染料索引颜料-颜料黄120、颜料黄151、颜料黄154、颜料黄 175、颜料黄180、颜料黄181、颜料黄194、颜料红175、颜料红176、 颜料红185、颜料红208、颜料紫32、颜料橙36、颜料橙62、颜料橙 72或颜料棕25;异吲哚啉酮和异吲哚啉颜料,尤其是染料索引颜料- 颜料黄139或颜料黄173;酞菁颜料,尤其是染料索引颜料-颜料蓝15、 颜料蓝15:1、颜料蓝15:2、颜料蓝15:3、颜料蓝15:4、颜料蓝15:6、 颜料蓝16、颜料绿7或颜料绿36;蒽嵌蒽二酮、蒽醌、喹吖啶酮、二 噁嗪、靛蒽醌、苝、紫环酮和硫靛颜料,尤其是染料索引颜料-颜料黄 196、颜料红122、颜料红149、颜料红168、颜料红177、颜料红179、 颜料红181、颜料红207、颜料红209、颜料红263、颜料蓝60、颜料 紫19、颜料紫23或颜料橙43;三芳基碳鎓颜料,尤其是染料索引颜 料-颜料红169、颜料蓝56或颜料蓝61;二酮基吡咯并吡咯颜料,尤 其是染料索引颜料-颜料红254、颜料红255、颜料红264、颜料红270、 颜料红272、颜料橙71、颜料橙73、颜料橙81。
此外,色淀染料例如含磺酸基团和/或
羧酸基团的染料的Ca-、 Mg-、Al-色淀物也是适合的。
合适的无机颜料包括例如:二氧化
钛、硫化锌、氧化锌、
铁氧化 物、
磁铁矿、锰铁氧化物、铬氧化物、群青、镍或铬锑钛氧化物、锰 钛金红石、钴氧化物、钴和
铝的混合氧化物、金红石混合相颜料、稀 土元素硫化物、钴与镍和锌的
尖晶石、基于铁和铬与
铜锌以及锰的尖 晶石、
钒酸铋以及调合颜料。尤其使用染料索引颜料-颜料黄184、颜 料黄53、颜料黄42、颜料黄棕24、颜料红101、颜料蓝28、颜料蓝 36、颜料绿50、颜料绿17、颜料黑11、颜料黑33以及颜料白6。也 经常优选使用无机颜料的混合物。同样经常使用有机颜料与无机颜料 的混合物。
代替颜料分散体,也可以制备这样的分散体,其包含如下作为固 体:例如天然细分
矿石、矿物、难溶或不溶性盐、蜡粒子或塑料粒子、 染料、作物保护剂和
杀虫剂、UV吸收剂、
荧光增白剂和聚合稳定剂。
作为组分(B),将新型特定非离子共聚物用作分散剂。这些共聚 物具有103g/mol-109g/mol,更优选103-107g/mol,甚至更优选103-105 g/mol的分子量。
这些聚合物通过单体的自由基聚合制备,所述单体与式(I)或(II) 中在括号[ ]c、[ ]b和[ ]a中描述的基团对应。制备方法描述于德国
专利申请DE 10 2007 021 868中。
在一个优选实施方案中,(A-O)m表示氧化亚丙基单元和(B-O) n表示氧化亚乙基单元,或(A-O)m表示氧化亚乙基单元和(B-O)n表 示氧化亚丙基单元,其中氧化亚乙基单元的摩尔比例优选是50-98%, 更优选60-95%,甚至更优选70-95%,基于氧化亚乙基单元和氧化亚丙 基单元的总和。亚烷基氧单元的总和原则上可以是n+m=2-1000,优选 2-500,尤其优选2-100,甚至更尤其优选5-100。根据本发明的聚合 物所表现的重要性能是所述聚合物的聚亚烷基二醇
侧链不是纯的聚乙 二醇或聚丙二醇。而所述聚亚烷基二醇是由氧化亚丙基单元和氧化亚 乙基单元构成的无规或嵌段状聚亚烷基二醇。这种EO/PO比的精细协 调一致才使得适合用于制备具有低粘度的高度浓缩颜料分散体的聚合 物分散剂成为可能。通过与芳族和脂族单体[ ]b和[ ]c结合的单体[ ]a 中所述EO/PO级分的优化比值成功模拟酚醛清漆型分散剂的性能,使 得获得非常相似的性能分布。
基团[ ]b的单体包括例如
丙烯酸和甲基丙烯酸的以下酯和酰胺: 苯基、苄基、
甲苯基、2-苯氧基乙基、苯乙基。其它单体可以是乙烯 基芳族单体例如苯乙烯和其衍生物,例如乙烯基甲苯和α-甲基苯乙 烯。芳族单元也可以是杂芳族单元,例如在1-乙烯基咪唑中那样。基 团[ ]b的尤其优选的单体可以是:苯乙烯、1-乙烯基咪唑、甲基丙烯 酸苄基酯、甲基丙烯酸2-苯氧基乙酯和甲基丙烯酸苯乙酯。
基团[ ]c的单体包括例如丙烯酸和甲基丙烯酸的以下酯和酰胺: 甲基-、乙基-、丙基-、异丙基-、正丁基-、异丁基-、叔丁基-、戊基 -、己基-、2-乙基己基-、3,3-二甲基丁基-、庚基-、辛基-、异辛基-、 壬基-、月桂基-、鲸蜡基-、硬脂基-、二十二烷基-、环己基-、三甲 基环己基-、叔丁基环己基-、
冰片基-、异冰片基-、金刚烷基-、(2,2- 二甲基-1-甲基)丙基-、环戊基-、4-乙基-环己基-、2-乙氧基乙基-、 四氢糠基-和四氢吡喃基-。
基团[ ]c的优选的单体是丙烯酸和甲基丙烯酸的以下烷基酯或烷 基酰胺:甲基-、乙基-、丙基-、丁基-、异丁基-、2-乙氧基乙基-、 肉豆蔻基-、十八烷基-,更优选2-乙基己基-和月桂基-。
作为组分(C)使
用例如促进颜料润湿的阳离子、阴离子、两性或 非
离子化合物(湿润剂、增湿剂)。
充当本发明颜料制剂中的组分(D)的是适合用于制备水性颜料分 散体的常规分散剂和表面活性剂或这些物质的混合物。通常对此使用 阴离子、阳离子、两性或非离子界面活性化合物。在这些中,经证明 尤其有用的是具有一个或多个中等链长或长链的烃链的分散剂,在部 分情况下还有具有芳环基团的那些。在大量化合物中,此处仅仅意于 列出一种选择,但是并不将根据本发明的化合物的适用性限制于这些 实例。实例是烷基
硫酸盐,例如月桂基
硫酸盐、硬脂基硫酸盐或十八 烷基硫酸盐,伯
烷基磺酸盐,例如十二烷基磺酸盐,和仲烷基磺酸盐, 尤其是C13-C17链烷烃磺酸钠盐,烷基
磷酸盐,烷基苯磺酸盐,例如十 二烷基苯磺酸,同样还有这些化合物的所有盐。此外适合的是大豆卵 磷脂或使用
脂肪酸和
牛磺酸或羟基乙磺酸的缩合产物,同样还有烷基 酚、
蓖麻油松香酯、脂肪醇、脂肪胺、脂肪酸和脂肪酸酰胺的烷氧基 化产物,这些烷氧基化产物同样可以带有离子型端基,例如作为磺基
琥珀酸半酯或者作为磺酸酯、硫酸酯和磷酸酯,以及其盐,磺酸盐、 硫酸盐或磷酸盐。通过将聚环氧化物与胺或者双酚-A或双酚-A衍生物 与胺反应获得的烷氧基化加成化合物也是适合的,类似地还有脲衍生 物。
同样适合的是通过将任选取代的苯乙烯加成到任选取代的酚上并 与环氧乙烷和/或环氧丙烷反应获得的非离子的烷氧基化苯乙烯-酚缩 合物,同样还有它们的离子改性衍生物,例如作为磺酸酯、硫酸酯和 磷酸酯形式,以及它们的盐,磺酸盐、硫酸盐或磷酸盐。适用的界面 活性化合物还包括木质素磺酸盐和萘磺酸与甲醛形成的缩聚物,或由 烷基芳基磺酸、卤代芳基磺酸、磺化苯酚或磺化萘酚与甲醛形成的缩 聚物。
组分(E)相应于
有机溶剂或水溶性助水溶性物质。助水溶性化合 物(其任选地,也充当溶剂,或者是低聚物或聚合物性质的)是例如 甲酰胺、脲、四甲基脲、ε-己内酰胺、乙二醇、丙二醇、二乙二醇、 三乙二醇、聚乙二醇、α-甲基-ω-羟基聚乙二醇醚、二甲基聚乙二醇 醚、二丙二醇、聚丙二醇、二甲基聚丙二醇醚、乙二醇与丙二醇的共 聚物、丁基乙二醇、甲基
纤维素、甘油、双甘油、聚甘油、N-甲基- 吡咯烷酮、1,3-二乙基-2-咪唑啉酮、硫二甘醇、苯磺酸钠、二甲苯磺 酸钠、甲苯磺酸钠、枯烯磺酸钠、十二烷基磺酸钠、苯
甲酸钠、水杨 酸钠、丁基单乙二醇硫酸钠、
纤维素衍生物、明胶衍生物、聚乙烯基 吡咯烷酮、聚乙烯醇、聚乙烯基咪唑,和由乙烯基吡咯烷酮、乙酸乙 烯酯与乙烯基咪唑形成的共聚物和三元共聚物,其中包含乙酸乙烯酯 结构单元的聚合物随后可进行
皂化成乙烯醇。
作为组分(F)使用例如
增稠剂、
防腐剂、粘度稳定剂、
研磨助剂 和填料。另外的常规添加剂可以是抗沉降剂、
光稳定剂、抗
氧化剂、 脱气剂/消泡剂、泡沫减少剂、防结
块剂以及有利地影响粘度和流变性 的添加剂。有用的粘度调节剂包括例如聚乙烯醇和纤维素衍生物。可 以同样考虑水溶性天然或
合成树脂以及聚合物作为成膜剂或粘结剂用 于提高粘附强度和
耐磨性。适用的pH值调节剂包括有机或无机
碱和 酸。优选的有机碱是胺,例如
乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、N,N-二 甲基乙醇胺、二异丙胺、
氨甲基丙醇或二甲基氨甲基丙醇。优选的无 机碱是氢氧化钠、氢氧化
钾、氢氧化锂或氨。组分(F)还可以相应于
植物和动物来源的脂肪和油,例如牛脂、棕榈仁脂、椰子脂、
油菜籽 油葵花油、亚麻子油、
棕榈油、
大豆油花 生油和
鲸油,
棉籽油、玉米油、
罂粟油、
橄榄油、蓖麻油、
菜籽油 红花油、黄豆油蓟油、葵花油、鲱鱼 油、沙丁鱼油。常用的添加剂还包括饱和和不饱和的高级脂肪酸,例 如棕榈酸、辛酸癸酸、肉豆蔻酸、月桂酸、
硬脂酸、 油酸、亚油酸、亚麻酸、己酸、辛酸、花生酸、山萮酸、棕榈油酸、 鳕油酸、芥酸和蓖麻油酸,以及它们的盐。
用于制备颜料制剂的水,组分(G),优选以脱盐的水或蒸馏水的 形式使用。同样可以使用
饮用水(
自来水)和/或天然来源的水。
本发明还提供制备本发明的颜料制剂的方法,其特征在于,在水 (G)以及所述组分(B)和任选的(C)和(D)存在下,将以粉末、 颗粒或含水滤饼形式的所述组分(A)分散,然后任选地将水(G)以 及任选地将所述组分(E)和(F)中一种或多种混合入,并且任选地, 用水(G)将所得的水性颜料分散体稀释。优选,初始将组分(B)以 及任选地将所述组分(C)、(D)、(E)和(F)中一种或多种混合 并且均化,然后将组分(A)搅拌加入所述初始加入的混合物中,其中 将所述组分(A)调成糊剂并预分散。取决于组分(A)的颗粒硬度, 随后任选地在冷却下,使用研磨或分散设备组将其细分散或细分布。 为此可以使用搅拌器、溶解器(锯齿搅拌器)、
转子-
定子研磨机、球 磨机、搅拌式
球磨机,例如砂磨机和珠磨机、高速混合机、捏合设备、 辊
轧机或高性能珠磨机。组分(A)的细分散或研磨进行直到获得所希 望的粒子尺寸分布,并且可以在0-100℃的
温度下,有利地在10-70 ℃的温度下,优选在20-60℃的温度下进行。在细分散之后,可以将 颜料制剂用水(G),优选去离子水或蒸馏水进一步稀释。
本发明的颜料制剂适合用于任何类型的天然和合成材料,尤其是 水性油漆、乳胶漆和清漆(乳胶清漆)的着色和
染色。本发明的颜料 制剂另外适合用于将任何类型的大分子材料,例如天然和合成纤维材 料,优选纤维素纤维着色,还适合用于纸浆(Masse)着色和
层压体着 色。其它应用是制备印刷油墨,在此例如纺织品印刷油墨、柔性版印 刷油墨、装饰印刷油墨或凹版印刷油墨,壁纸色料、水可稀释的清漆、 木材防护体系,粘胶纺丝染色体系、清漆,还有
粉末涂料、香肠肠衣、
种子、
肥料、玻璃,尤其是玻璃瓶,以及用于将
屋顶瓦本体着色,用 于灰浆、
混凝土、木材媒染剂、彩色铅笔芯、彩笔、蜡、
石蜡、绘图 墨水、圆珠笔糊、粉笔、
洗涤剂和清洁剂、
鞋保养剂、胶乳产品、磨 料的着色,以及用于将任何类型的塑料或高分子量材料着色。高分子 量有机材料的实例是以下物质:纤维素醚和纤维素酯,如乙基纤维素、 硝基纤维素、乙酸纤维素或丁酸纤维素,天然树脂或合成树脂,如加 成聚合树脂或缩合树脂,如氨基塑料,尤其是脲-和蜜胺-甲醛树脂、
醇酸树脂、丙烯酸系树脂、酚醛塑料,聚碳酸酯,聚烯烃如聚苯乙烯、 聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚丙烯腈、聚丙烯酸酯,聚酰胺、聚氨 酯或聚酯,
橡胶、
酪蛋白、胶乳、
硅酮、硅酮树脂,它们单独或者以 混合物形式使用。
本发明的颜料制剂进一步适合用于制备用于所有常规喷墨打印 机,特别是用于基于气泡喷射或压电方法的那些喷墨
打印机的印刷油 墨。用这些印刷油墨可以印刷纸以及天然或合成纤维材料、膜片和塑 料。另外,本发明的颜料制剂可用于印刷非常广泛种类的涂覆或未涂 覆基材,例如用于印刷纸板、卡纸、木材和木材基材料、金属材料、
半导体材料、陶瓷材料、玻璃、玻璃纤维和陶瓷纤维、无机材料、混 凝土、皮革、食品、
化妆品、
皮肤和头发。该基材在此可以二维平面, 或者在空间上延伸,即是三维形状的,并且可以完全或者仅仅部分被 印刷或涂覆。
本发明的颜料制剂还适合作为
着色剂用于
电子照相调色剂和显影 剂,例如单或双组分粉末调色剂(也称为单或双组分显影剂)、
磁性 调色剂、液体调色剂、胶乳调色剂、聚合调色剂和特种调色剂中。在 此方面,典型的调色剂粘结剂是加成聚合树脂、聚加成树脂和缩聚树 脂,例如苯乙烯-、苯乙烯丙烯酸酯-、苯乙烯丁二烯-、丙烯酸酯-、 聚酯-、酚-
环氧树脂、聚砜、聚氨酯,它们单独或者以组合形式,以 及聚乙烯和聚丙烯,其还可以含有另外的成分例如电荷控制剂、蜡或 流动助剂,或者随后用这些添加剂改性。
本发明的颜料制剂还适合作为着色剂用于油墨,优选喷墨油墨, 例如水基或非水基(″溶剂基″)的那些,微乳液油墨,可UV
固化油墨 和按热熔法工作的那些油墨。
本发明的颜料制剂还可作为着色剂用于平板显示器的滤色器(不 但用于加法而且用于减法色生成),此外用于光致抗蚀剂,以及还作 为着色剂用于电子油墨(″e-油墨″)或
电子纸(″e-纸″)。
具体实施方式
实施例分散剂(B)的制备:
合成实施例1
在通氮气下,在配备有搅拌器、回流
冷凝器、内部
温度计和氮气 入口的烧瓶中初始加入在660ml叔丁醇中的258g聚亚烷基二醇单甲 基丙烯酸酯(摩尔
质量750,EO/PO摩尔比6.3)、136.4g甲基丙烯 酸2-乙基己酯、71.6g苯乙烯和16.5g 1-十二烷硫醇。然后,在搅 拌下将其加热到80℃的温度。当达到反应温度后,在1小时内计量添 加溶解在130ml异丁醇中的16.5g引发剂AMBN。然后再在该温度下 搅拌另外5小时。在冷却到室温后,在
真空中除去溶剂。
使用以下起始材料,类似于合成实施例1进行以下合成实施例:
合成实施例2
210g聚亚烷基二醇单甲基丙烯酸酯(摩尔质量350,EO/PO摩尔 比1.7)、79.2g甲基丙烯酸2-乙基己酯、41.6g苯乙烯。
合成实施例3
258g聚亚烷基二醇单甲基丙烯酸酯(摩尔质量750,EO/PO摩尔 比6.3)、87.5g甲基丙烯酸月桂酯、35.8g苯乙烯。
合成实施例4
210g聚亚烷基二醇单甲基丙烯酸酯(摩尔质量350,EO/PO摩尔 比1.7)、101.6g甲基丙烯酸月桂酯、41.6g苯乙烯。
合成实施例5
363g聚亚烷基二醇单甲基丙烯酸酯(摩尔质量1100,EO/PO摩 尔比10.2,在叔丁醇中70%浓度)、117.3g甲基丙烯酸月桂酯、48.0 g苯乙烯。
合成实施例6
452g聚亚烷基二醇单甲基丙烯酸酯(摩尔质量2000,EO/PO摩 尔比20.5,在叔丁醇中70%浓度)、80.4g甲基丙烯酸月桂酯、32.9 g苯乙烯。
合成实施例7
210g聚亚烷基二醇单甲基丙烯酸酯(摩尔质量350,EO/PO摩尔 比1.7)、202.8g甲基丙烯酸硬脂基酯、62.4g苯乙烯。
合成实施例8
258g聚亚烷基二醇单甲基丙烯酸酯(摩尔质量750,EO/PO摩尔 比6.3)、38.2g甲基丙烯酸异冰片酯、30.3g甲基丙烯酸苄基酯。
合成实施例9
363g聚亚烷基二醇单甲基丙烯酸酯(摩尔质量1100,EO/PO摩 尔比10.2,在叔丁醇中70%浓度)、39.3g甲基丙烯酸四氢糠基酯、 87.8g甲基丙烯酸苯乙酯。
合成实施例10
452g聚亚烷基二醇单甲基丙烯酸酯(摩尔质量2000,EO/PO摩 尔比20.5,在叔丁醇中70%浓度)、25.0g甲基丙烯酸2-乙氧基乙酯、 29.7g 1-乙烯基咪唑。
合成实施例11
210g聚亚烷基二醇单甲基丙烯酸酯(摩尔质量350,EO/PO摩尔 比1.7)、69.0g丙烯酸月桂酯、52.8g甲基丙烯酸苄基酯。
合成实施例12
258g聚亚烷基二醇单甲基丙烯酸酯(摩尔质量750,EO/PO摩尔 比6.3)、38.2g 1-乙烯基-2-吡咯烷酮、107.3g苯乙烯。
合成实施例13
452g聚亚烷基二醇单甲基丙烯酸酯(摩尔质量2000,EO/PO摩 尔比20.5,在叔丁醇中70%浓度)、31.3g甲基丙烯酸2-乙基己酯、 27.8g甲基丙烯酸苄基酯。
合成实施例14
363g聚亚烷基二醇单甲基丙烯酸酯(摩尔质量1100,EO/PO摩 尔比10.2,在叔丁醇中70%浓度)、58.7g甲基丙烯酸月桂酯、43.9 g甲基丙烯酸苯乙酯。
合成实施例15
258g聚亚烷基二醇单甲基丙烯酸酯(摩尔质量750,EO/PO摩尔 比6.3)、116.3g甲基丙烯酸硬脂基酯、70.9g甲基丙烯酸2-苯氧 基乙酯。
合成实施例16
210g聚亚烷基二醇单甲基丙烯酸酯(摩尔质量350,EO/PO摩尔 比0.43)、72.0g丙烯酸月桂酯、52.8g甲基丙烯酸苄基酯。
合成实施例17
258g聚亚烷基二醇单甲基丙烯酸酯(摩尔质量750,EO/PO摩尔 比0.22)、87.5g甲基丙烯酸月桂酯、35.8g苯乙烯。
合成实施例18
363g聚亚烷基二醇单甲基丙烯酸酯(摩尔质量1100,EO/PO摩 尔比0.30,在叔丁醇中70%浓度)、58.7g甲基丙烯酸月桂酯、43.9 g甲基丙烯酸苯乙酯。
合成实施例19
388g聚亚烷基二醇单甲基丙烯酸酯(摩尔质量750,EO/PO摩尔 比6.3)、68.2g甲基丙烯酸2-乙基己酯、35.8g苯乙烯。
合成实施例20
517g聚亚烷基二醇单甲基丙烯酸酯(摩尔质量750,EO/PO摩尔 比6.3)、68.2g甲基丙烯酸2-乙基己酯、35.8g苯乙烯。
合成实施例21
280g聚亚烷基二醇单甲基丙烯酸酯(摩尔质量350,EO/PO摩尔 比1.7)、79.2g甲基丙烯酸2-乙基己酯、41.6g苯乙烯。
合成实施例22
387g聚亚烷基二醇单甲基丙烯酸酯(摩尔质量750,EO/PO摩尔 比6.3)、87.5g甲基丙烯酸月桂酯、35.8g苯乙烯。
合成实施例23
267g聚亚烷基二醇单甲基丙烯酸酯(摩尔质量350,EO/PO摩尔 比1.7)、101.6g甲基丙烯酸月桂酯、41.6g苯乙烯。
对比合成实施例1:
根据DE 10 2005 019 384实施例1的共聚物
在配备有温度计、氮气
接口以及强制冷凝器的1-升-三颈烧瓶中, 于搅拌下将291.8g苯乙烯、603.3g甲基丙烯酸以及209.8g甲氧 基聚乙二醇甲基丙烯酸酯(1000g/mol)(MPEG 1000MA)(在水中 50%浓度)溶解于四氢呋喃中。然后,添加30.2g过氧二苯甲酰(在 水中75%浓度)并于平缓氮气流下将该烧瓶内容物
调温至65℃。在回 流下加热该混合物18小时。之后,冷却至大致室温。在强烈搅拌下, 分份添加73.75g固体NaOH以及1.25L去离子水。在烧瓶内容物再 次溶解后,在减压下蒸馏出四氢呋喃、水和未转化的苯乙烯。压
力在 此经选择使得混合物的温度不超过40℃。用水将这种浓缩的聚合物溶 液调节到大约33wt%的固体含量。
颜料制剂的制备:
将以粉末、颗粒或滤饼形式的颜料与分散剂和其它添加剂一起, 在去离子水中调成糊剂,然后用溶解器(例如得自于VMA-Getzmann GmbH公司,AE3-M1型)或者其它合适的设备将其均化和预分散。随后 的细分散借助珠磨机(例如得自于VMA-Getzmann的AE3-M1)或者其 它合适的分散设备组而进行,其中研磨用尺寸d=1mm的硅
石英岩 (Siliquarzit)珠粒或锆混合氧化物珠粒,在冷却下进行,直到达到 所希望的着色强度和色彩性能。此后,用去离子水将分散体调节至所 希望的最终颜料浓度,将研磨介质分离出,并且将颜料制剂分离。
以下实施例中描述的颜料制剂根据上述方法制备,其中所述成分 以给出的数量使用,使得形成100份的各颜料制剂。在以下实施例中, 份数是重量份。
颜料制剂的评价
着色强度和色调的测定根据DIN 55986进行。对于擦去试验(“Rub -Out-Test”),在与颜料分散体混合之后将乳胶漆或清漆涂覆到漆 卡上。随后用
手指在漆卡的下部上后摩擦。如果经后摩擦的表面然后 比邻接的未经后处理的表面更鲜艳地着色,则存在不相容性(该擦去 试验描述于DE 2638946中)。着色强度和与待着色的介质的相容性用 六种不同的白色分散体测定:
1.白色分散体A(用于外部涂漆,水基,20%TiO2)
2.白色分散体B(用于外部涂漆,水基,13.4%TiO2)
3.白色分散体C(用于外部涂漆,水基,22.6%TiO2)
4.白色分散体D(用于外部涂漆,水基,聚硅氧烷乳液粘结剂、 TiO2、滑石、碳酸
钙)
5.白色分散体E(用于内部涂漆,水基,聚合物分散体,不含溶 剂和
增塑剂,低排放,TiO2、碳酸钙)
6.白色分散体F(用于内部涂漆,水基,聚丙烯酸酯、TiO2、碳 酸钙)
粘度用得自Haake公司的锥-板式
粘度计(Roto Visco 1)在20 ℃下测定(钛锥体:Φ60mm,1°),其中在0-200s-1的范围内研究粘 度和剪切率之间的函数关系。在60s-1的剪切率下测量粘度。为了评 价分散体的存储
稳定性,在制得制剂之后直接地测量,以及在50℃下 存储四星期之后测量粘度。
剪切稳定性和泡沫行为在采用调节高转速下的商购厨房混合器 (Braun MX 32)剪切已经稀释到2%的制剂后来观察。制剂的剪切稳 定性越大,经剪切分散体与未经剪切分散体的着色强度相比,在剪切 后着色强度下降越小。在关闭混合器后观察泡沫行为。
以下实施例中描述的颜料制剂根据上述方法制备,其中以下成分 以给出的数量使用,使得形成100份的各颜料制剂。在以下实施例中, 份数是重量份。
实施例1
50.0份组分(A),C.I.颜料蓝15
7.0份组分(B),对应于合成实施例19的分散剂
2.0份组分(C),增湿剂
8.0份组分(E),乙二醇
0.2份组分(F),防腐剂
余量的组分(G),水
该颜料制剂具有一致高的着色强度并且是稳定的。其可以在易分 散性下非常好地引入全部六种白色分散体A到F中。擦去试验在所有 情况下与后摩擦表面相比没有显示着色强度差异。该制剂经证明可良 好流动并且储存稳定,因为它在50℃下储存28天之后同样还可良好 地流动。制成之后的粘度是642mPa·s。该制剂是剪切稳定的并且不 起泡。
实施例2
45.0份组分(A),C.I.颜料红112
8.0份组分(B),对应于合成实施例23的分散剂
1.0份组分(C),增湿剂
10.0份组分(E),丙二醇
0.2份组分(F),防腐剂
余量的组分(G),水
该颜料制剂具有一致高的着色强度并且是稳定的。其可以在易分 散性下在非常好地引入全部六种白色分散体中。擦去试验在这六种情 况下与后摩擦表面相比没有显示着色强度差异。该制剂经证明可良好 流动并且储存稳定,因为在50℃下储存28天之后它同样还可良好地 流动。制成之后的粘度是278mPa·s。该制剂是剪切稳定的并且不起 泡。
实施例3
65.0份组分(A),C.I.颜料黄42
4.0份组分(B),对应于合成实施例11的分散剂
1.0份组分(C),增湿剂
15.0份组分(E),丙二醇
0.2份组分(F),防腐剂
余量的组分(G),水
该颜料制剂具有一致高的着色强度并且是稳定的。其可以在易分 散性下非常好地引入五种白色分散体中;在第六种白色分散体中引入 性变难,但是可均匀地进行。擦去试验在这六种情况下与后摩擦表面 相比没有显示着色强度差异。该制剂经证明可良好流动并且储存稳定, 因为在50℃下储存28天之后它同样还可良好地流动。制成之后的粘 度是1765mPa·s。该制剂是剪切稳定的并且不起泡。
实施例4
40.0份组分(A),C.I.颜料红168
12.0份组分(B),相应于式(II)的分散剂,合成实施例18
20.0份组分(E),乙二醇
0.2份组分(F),防腐剂
余量的组分(G),水
该颜料制剂具有一致高的着色强度并且是稳定的。其可以在易分 散性下非常好地引入全部六种白色分散体中。擦去试验在这六种情况 下与后摩擦表面相比没有显示着色强度差异。该制剂经证明可良好流 动并且储存稳定,因为在50℃下储存28天之后它同样还可良好地流 动。制成之后的粘度是894mPa·s。该制剂是剪切稳定的并且不起泡。
实施例5
40.0份组分(A),C.I.颜料黑7
6.5份组分(B),相应于合成实施例21的分散剂
余量的组分(G),水
该颜料制剂具有一致高的着色强度并且是稳定的。其可以在易分 散性下非常好地引入全部六种白色分散体中。擦去试验在这六种情况 下与后摩擦区域相比没有显示着色强度差异。该制剂经证明可良好流 动并且储存稳定,因为在50℃下储存28天之后它同样还可良好地流 动。制成之后的粘度是483mPa·s。该制剂是剪切稳定的并且不起泡。
实施例6
50.0份组分(A),C.I.颜料绿7
7.5份组分(B),相应于合成实施例2的分散剂
15.0份组分(E),丙二醇
0.2份组分(F),防腐剂
余量的组分(G),水
该颜料制剂具有一致高的着色强度并且是絮凝稳定的。其可以在 易分散性下非常好地引入全部六种白色分散体中。擦去试验在这六种 情况下与后摩擦表面相比没有显示着色强度差异。该制剂经证明可良 好流动并且储存稳定,因为在50℃下储存28天之后它同样还可良好 地流动。制成之后的粘度是669mPa·s。该制剂是剪切稳定的并且不 起泡。
对比实施例
45.0份组分(A),C.I.颜料红112
8.0份组分(B),基于对比合成实施例1的分散剂
1.3份组分(C),增湿剂
10.0份组分(E),丙二醇
0.2份组分(F),防腐剂
35.5份组分(G),水。
该颜料制剂仅在白色分散体A、B、C、E中具有高着色强度。在白 色分散体D和F中,着色强度分别是85%和90%。体系D和F显示显著 擦去;B中可观察到低擦去。分散体不是足够储存稳定的,因为其在 50℃下储存28天之后已经变为固体。
与颜料制剂有关的其它实施例包括在下表中。在每种情况下,基 于颜料黄83根据以下配方制备40%颜料制剂:
40.0份组分(A),C.I.颜料黄83
10.0份组分(B),相应于式(I)或(II)的分散剂,得自如表
中报道的合成实施例
1.0份组分(C),增湿剂
10.0份组分(E),丙二醇
0.2份组分(F),防腐剂
余量的组分(G),水
字母A-F表示在其中进行试验的白色分散体的标号。FS是着色强 度的缩写。