低粘度非水液体颜料分散体和这种组合物的使用方法技术

本发明专利技术提供一种新的和有用的非水液体颜料分散体，该分散体易于处理并在目标介质内产生完全和有效的着色，特别是与标准固体颜料或高粘度液体颜料分散体相比。更为具体地，本发明专利技术涉及在标准温度和压力下粘度为至多５，０００厘泊的液体颜料分散体。这种低粘度是通过加入较少量质子惰性的粘度改性剂而获得的，该粘度改性剂的偶极矩在大约１．０和５．０之间，可选择以－２０℃和１８０℃之间的闪点来衡量，例如该粘度改性剂最优选环碳酸酯。因此可以将所得的低粘度颜料组合物结合到任何标准颜料染色法（例如聚氨酯、聚烯烃等等），且不带来与传统使用的固体或增稠的高粘度颜料材料有关的问题。这些目标介质的这种着色方法也包括在本发明专利技术的范围内。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
低粘度非水液体颜料分散体和这种组合物的使用方法                       专利
本专利技术涉及一种新的和有用的非水液体颜料分散体，该分散体易于处理并在目标介质内产生完全和有效的着色，特别是与标准固体颜料或高粘度液体颜料分散体相比。更为具体地，本专利技术涉及在标准温度和压力下粘度为至多5,000厘泊的液体颜料分散体。这种低粘度是通过加入较少量质子惰性的粘度改性剂而获得的，该粘度改性剂的偶极矩在大约1.0和5.0之间，或可选择地，闪点在-20℃和180℃之间，例如最优选环碳酸酯。因此可以将所得的低粘度颜料组合物结合到任何使用颜料(例如聚氨酯、聚烯烃等等)的标准着色方法中，且不带来与传统使用的固体或增稠的高粘度颜料材料有关的问题。这些目标介质的这种着色方法也包括在本专利技术的范围内。                       
技术介绍
聚氨酯产品，例如泡沫、树脂等等，传统上由颜料、聚合着色剂和染料着色。一般地，这些着色在泡沫、树脂等形成过程中现场完成。已在块状泡沫生产过程中将聚合着色剂(即聚氧化亚烷基化着色剂)，如在Cross等人的美国专利4,284,279中描述的聚合着色剂引入多元醇组合物。然后“着色的”多元醇与异氰酸酯组合物在可能的催化剂存在下反应形成目标着色的泡沫。过去也将最常见的固体、糊或粉末形式的颜料加到多元醇物流中以形成相同类型的着色泡沫产品。这些化合物是容易获得和廉价的；但是它们在处理、混合(例如与其它颜料混合以形成不同的色调)和实际引入目标介质期间也表现出或产生问题。而且，性质上为固体的颜料趋于在目标介质内形成固体团块，从而导致美学上不满意的后果或机械或仪器(如泵、阀、注射器等等)的堵塞。此外，可能发生溢出(因为粉末或固体形式的这些颜料由于大气条件和可能的空气干扰而不能容易地运-->送)，而且使用这种固体着色剂很可能发生由难于处理的颜料化合物导致的衣服或手染色。因此，需要改进标准固体和粉末颜料化合物的这些处理缺陷。性质上为液体的聚合着色剂证明更易于在这些加工中使用，因为它有利于处理，特别是在工业水平的处理。在工业中已开发出颜色可利用性低的低粘度颜料分散体作为缓解这些处理问题的尝试(因而允许使用聚合着色剂样液体组合物)。但是，这种低粘度分散体储藏不稳定，易有沉淀问题，使得在最终聚氨酯产物中产生不均匀着色，因而也使这种分散体不适于大规模工业应用。传统上，存在着对颜料的权衡：颜料溶液的粘度越高，则储藏稳定性更好；粘度越低，则储藏稳定性越低。因此，认识到需要提供一种改进的颜料分散体，该颜料分散体具有长期储藏稳定性和良好的目标聚氨酯组合物着色性。而且，这些分散体应该如标准颜料所提供的那样在目标制品基体内表现出颜色深度的一般色调程度。迄今为止，在本领域中还没有这类有需要的改进。                       专利技术目的因此本专利技术的一个目的是提供一种基本上均匀的、易于在大量工业应用中处理的低粘度液体颜料分散体。本专利技术的另一个目的是提供一种在着色泡沫生产工艺中使用的液体颜料分散体。本专利技术的另一目的是提供一种保持与非分散的颜料相同的一般颜色值的储藏稳定的颜料分散体。                       专利技术概述因此，本专利技术涉及一种非水液体分散体，该分散体包含至少一种颜料和至少一种质子惰性粘度改性化合物，该粘度改性化合物的偶极矩大约为1.0至5.0，或可选择地，闪点为大约-20℃至180℃。本专利技术还包括一种用于生产着色的聚氨酯的方法，所述方法包括步骤：(a)提供一种多元醇组合物；(b)将包含至少一种颜料和至少一种偶极矩为至少1.0的质子惰性的粘度改性化合物的非水液体分散体引入该多元醇组合物以形-->成着色的多元醇组合物；和(c)将该着色的多元醇组合物与异氰酸酯混合以形成聚氨酯。术语“非水”指其中没有具体引入水的组合物。由于通过与较湿环境的接触可以引入大气水，因而此术语并不排除通过这种方式而存在任何水的可能。术语“液体分散体”意指包括任何以流动状态存在的组合物(在标准温度和压力的粘度小于大约10,000厘泊)。术语“质子惰性”在化学领域中是已知的，并简单地意指没有质子可被接受或由具体的化合物提供。因此，必须在目标粘度改性化合物上不存在这些部分。这些不期望的部分包括但不限于酸性基团、羟基、胺等等。但是如上述，这种罗列不是限制性的；任何具有要求的偶极矩或闪点的质子惰性化合物包括在此定义中。粘度改性化合物的偶极矩要求对于给本专利技术的含非水颜料分散体提供目标性能特征来说是必需的。已令人惊奇地发现，选择较低偶极矩的粘度改性化合物使目标总粘度大幅度降低，同时在溶液中分离单独的颜料颗粒，并防止相同颗粒的再凝聚。而且，由于低偶极矩，对应的粘度改性化合物的闪点也较低以允许在使用较低加工温度(如果需要的话)的着色方法中引入时除去这种化合物。可选择地，这些化合物还可以与目标介质反应。因此，由于质子惰性必须表现出低闪点，且没有记录可能作用于本专利技术分散体容量的所有化合物的偶极矩，因而该粘度改性化合物可选择联系其质子惰性和其闪点定义。因此，大约-20℃和180℃之间的闪点是必需的；优选该水平在0℃和165℃之间；更优选为80℃至大约160℃；更优选在大约95℃和145℃之间。因此这种质子惰性化合物不影响任何生产方法(例如仅举一例，通过最初在多元醇组合物中引入聚氨酯进行着色，然后与异氰酸酯混合；在低热接触下该粘度改性化合物将较容易地从最终组合物中蒸发)。还优选所选择的质子惰性粘度改性化合物性质上为液体并在标准温度和压力(即25℃，1大气压)下表现出至多500厘泊的粘度，此粘度是由Brookfield粘度计测定的。这种要求有利于处理(具体在大规模工业应用中)，并更容易地允许生产目标粘度水平的非水液体颜料分散体本身。还确定对于在本专利技术非水液体颜料分散体中选择正确的粘度改-->性化合物来说，这种化合物的分子量是非常重要的。由于这种化合物所需的低偶极矩(它关注化合物本身的低极性)和/或低闪点，因此其分子量还必须相当小。因此，本专利技术分散体可利用的分子量为至多200，优选分子量为至多150；更优选至多为大约120；最优选为大约85和116之间。这种专利技术分散体优选储藏稳定。此术语意指本专利技术的分散体将保持流动状态，同时颜料在连续接触至少50℃的温度时持续至少60天基本上不沉淀或再凝聚。这种试验是再现长期储藏条件的一种方式，因此它不意在仅限定本专利技术中的温度。本领域技术人员认识到需要提供这种性质的改良试验。因此，本专利技术分散体必须表现出在高温储藏60天以后基本上没有沉淀并保持它的流动状态(低粘度)。如上述，通过使用低粘度分散体来解决工业规模上与颜料有关的问题。大部分的机械要求在目标介质中加入颜料或颜料分散体(例如，用于在聚氨酯生产方法中加入颜料的混合头和/或加料槽管使用某些泵和对高粘度颜料配方提供的压力高度敏感的进料管线。如果所用的颜料组合物之间的粘度降低且更为均匀，则颜色的多样性增加，从而提供生产目标最终产物的整体上改进的能力。可以(和已经)通过在目标介质中实际加入分散体的时间点附近引入溶剂或粘度改性剂而提供这种低粘度(对于聚氨酯，可以在多元醇组分或异氰酸酯内加入；将这两种组分与催化剂混合在一起以形成目标聚氨酯泡沫本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种非水液体分散体，所述分散体包含至少一种颜料和至少一种质子惰性粘度改性化合物，该粘度改性化合物表现出大约１．０至５．０之间的偶极矩，或可选择地，表现出大约－２０℃和１８０℃之间的闪点。

【技术特征摘要】
US 2000-6-2 09/586,3911.一种非水液体分散体，所述分散体包含至少一种颜料和至少一种质子惰性粘度改性化合物，该粘度改性化合物表现出大约1.0至5.0之间的偶极矩，或可选择地，表现出大约-20℃和180℃之间的闪点。2.根据权利要求1所述的液体分散体，其中所述的至少一种质子惰性粘度改性化合物是在标准温度和压力下粘度为至多500厘泊的液体，且其中所述的粘度改性化合物不具有任何组成羟基、胺或酸性基团。3.根据权利要求1所述的液体分散体，其中所述的至少一种质子惰性粘度改性化合物的平均分子量为至多300。4.根据权利要求3所述的液体分散体，其中所述的粘度改性化合物的平均分子量为至多250。5.根据权利要求4所述的液体分散体，其中所述的粘度改性化合物的平均分子量为至多200。6.根据权利要求3所述的液体分散体，其中所述的粘度改性化合物是在标准温度和压力下粘度为至多500厘泊的液体。7.根据权利要求4所述的液体分散体，其中所述的粘度改性化合物是在标准温度和压力下粘度为至多500厘泊的液体。8.根据权利要求5所述的液体分散体，其中所述的粘度改性化合物是在标准温度和压力下粘度为至多500厘泊的液体。9.根据权利要求6所述的液体分散体，其中所述的粘度改性化合物是在标准温度和压力下粘度为至多500厘泊的液体。10.根据权利要求1所述的液体分散体，其中所述的分散体的粘度在标准温度和压力下为至多5,000厘泊。11.根据权利要求2所述的液体分散体，其中所述的分散体的粘度在标准温度和压力下为至多5,000厘泊。12.根据权利要求3所述的液体分散体，其中所述的分散体的粘度在标准温度和压力下为至多5,000厘泊。13.根据权利要求4所述的液体分散体，其中所述的分散体的粘度在标准温度和压力下为至多5,000厘泊。14.根据权利要求5所述的液体分散体，其中所述的分散体的粘度在标准温度和压力下为至多5,000厘泊。15.根据权利要求6所述的液体分散体，其中所述的分散体的粘度在标准温度和压力下为至多5,000厘泊。16.根据权利要求7所述的液体分散体，其中所述的分散体的粘度在标准温度和压力下为至多5,000厘泊。17.根据权利要求8所述的液体分散体，其中所述的分散体的粘度在标准温度和压力下为至多5,000厘泊。18.根据权利要求9所述的液体分散体，其中所述的分散体的粘度在标准温度和压力下为至多5,000厘泊。19.根据权利要求1所述的液体分散体，其中所述的至少一种粘度改性剂选自至少一种环碳酸酯、至少一种二氧戊环和它们的任何混合物。20.根据权利要求19所述的液体分散体，其中所述的至少一种粘度改性剂选自至少一种环碳酸酯。21.根据权利要求19所述的液体分散...

【专利技术属性】
技术研发人员：夏鞠松，ME拉格斯代尔，EB斯蒂芬斯，
申请(专利权)人：美利肯公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]