着色剂、分散体、分散剂、和油墨制造技术

本发明专利技术提供了包括平均粒径为１－５０纳米的ＰＮＰ的着色剂、分散剂、分散体、和油墨，所述ＰＮＰ包含至少一种多烯属不饱和单体作为聚合单元。本发明专利技术还提供了制备包括ＰＮＰ的着色剂、分散剂、分散体、和油墨的方法。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】着色剂、分散体、分散剂、和油墨本专利技术涉及着色剂、分散剂、分散体、和油墨。尤其是，本专利技术涉及一种包括具有平均粒径1-50纳米的交联聚合物纳米颗粒(以下“PNP”)的着色剂、分散剂、分散体、和油墨。本专利技术还涉及制备着色剂、分散剂、分散体、和油墨的方法。本文中的“着色剂”是指与射线相互作用的物质，如颜料和染料。本文中的“与射线相互作用”是指通过一种物质而散射或改变射线，如电磁射线，如可见光。本文中的“发色团”是指例如通过吸收、磷光或荧光而改变电磁射线的化学单元。本文中的“颗粒”和“微粒”是指细分物质。本文中的“颜料”是指一种微粒有机或无机物质形式的着色剂。在本专利技术范围内，无机颗粒包括(但不限于)微粒矿物、粘土、陶瓷、金属和类似物。本文中的“染料”是指非微粒有机或无机物质形式的着色剂，如包含发色团的分子。本文中的“分散体”是指细分散颗粒的一种液体分散体，可用于许多场合，包括：用于油墨、油漆、塑料、和涂料的聚合物网络结构；用于油墨、油漆、塑料、和涂料的着色剂分散体，如颜料分散体；陶瓷分散体；金属颗粒分散体；和矿物分散体(如，用于抑制污垢的粘土分散体、稳定化石灰分散体、和碳酸钙的稳定化散体)。本文中的“分散剂”是指颗粒分散体中的一种分子，可用于保持颗粒分配在整个颗粒分散体中，例如防止颗粒的聚集、结块、凝结、絮凝、相分离、和类似过程。许多种类的着色剂可分散在包括有机和无机颜料颗粒和染料的液体中。但许多着色剂如有机颜料通常提供为初始颜料颗粒的聚集体的大(如，大于100微米)粉状结块。遗憾的是，加入大粉状着色剂结块的材料的颜色品质往往不好。因此，许多着色剂需要例如通过研磨和混炼进行大量的能量输入，而且需要使用特定的-->分散剂来制备较小着色剂颗粒如初始颜料颗粒的分散体，用于具有改进的颜色品质的材料。尽管染料一般比颜料更容易分散，但许多染料往往在暴露于热、光、和射线时褪色(耐晒牢度差)。许多染料还往往迁移(即，“渗色”)。尽管有机颜料与染料相比通常具有较好的耐晒牢度且迁移较少，但它们往往如上所述难以分散。着色剂需要改进。颗粒分散体本身是不稳定的。颗粒分散体往往需要一种有效的分散剂以防颗粒凝结。合适的分散剂的例子为阴离子、阳离子和非离子表面活性剂和聚合物分散剂。作为分散剂的表面活性剂在颗粒表面和连续相之间具有动态迁移性，这可在两个颗粒接近时导致不可逆的凝结。它们作为分散剂的效力也因为在分散体中存在水混溶性有机溶剂而受不利影响。聚合物分散剂在多个点上连接到颗粒表面上，因此它们不受表面活性剂的某些失败模式的影响。它们也可通过电荷和空间稳定化作用而稳定化。但即使聚合物分散剂可因存在各种有机添加剂而受不利影响，这可造成稳定化聚合物链的崩溃或聚合物分散剂在颗粒表面上的解吸。分散剂和分散体需要改进。分散的聚合物如乳液聚合物广泛用作各种油墨的粘结剂。作为用于喷墨打印机的油墨配方的组分，乳液聚合物可用于向打印产品提供有益性能。耐水牢度、耐加亮笔性、耐湿擦性、耐干擦性、和基材粘附性之类的性能都可通过选择合适的粘结剂而增强。但胶乳粘结剂在油墨配方中的存在往往严重降低打印头中的油墨性能。胶乳粘结剂在油墨配方中的存在可导致打印性能以许多不同的模式下降。例如，热喷墨打印头具有可达到温度300℃或更高的电阻性加热器元件。胶乳粘结剂可在这些温度下变质，可造成加热器元件结垢，并可在加热器表面上形成膜。这些问题可改变给予油墨的热能的程度并造成打印性能差。在这些条件下，胶乳粘结剂还本身凝结，或与分散的颜料(如果存在)一起凝结。这种凝结可因为造成油墨物理性能如粘度或表面张力的变化或因为打印头喷嘴的物理堵塞而降低打印性能。在打印头中，存在高剪切的条件，因为油墨由打印头高频喷射且打印头尺寸小。这种高剪切条件也可造成胶乳粘结剂自身的凝结，胶乳粘结剂与分散颜料的凝结，或胶乳粘结剂在打印头内部表面上的吸附。高剪切条件不仅存在于热打印头，而且还存在于其它种类的喷墨打印头以及压电打印头。油墨需要改进。本专利技术寻求提供能够克服前述问题的着色剂。这些问题通过提供新的着色剂-->而克服，其中所述着色剂的尺寸、形态、分散性、和稳定性得到改进。本专利技术还寻求提供不会出现上述分散剂失败的分散剂。本专利技术还寻求提供具有改进的稳定性的分散体，尤其是着色剂分散体。本专利技术还寻求提供具有改进性能的油墨，尤其是喷墨油墨。现已发现，许多前述问题可通过在着色剂、分散剂、分散体和油墨的组合物中包括PNP而克服。有用的PNP具有1-50纳米的平均粒径，且具有至少一种多烯属不饱和单体作为聚合单元。本文所提供的分散体特别有用，因为与使用非PNP分散剂相比，它们的粘度在使用本专利技术PNP分散剂时下降。本专利技术的着色剂包含平均粒径为1-50纳米的PNP，所述PNP包含至少一种多烯属不饱和单体作为聚合单元、以及包括在PNP上、或包括在其中、或与其物理或化学连接的发色团。PNP使得本专利技术着色剂相对现有着色剂如颜料具有改进的粒径控制和形态控制。本专利技术着色剂可用于各种场合，例如油墨、涂料和塑料。在本专利技术的第一方面，提供了一种着色剂，包含：至少一个发色团和平均粒径为1-50纳米的PNP，所述PNP包含至少一种多烯属不饱和单体作为聚合单元。在本专利技术的第二方面，提供了一种分散体，包含：分散在液体介质中的颗粒和PNP，其中所述PNP的平均粒径为1-50纳米，所述PNP包含至少一种多烯属不饱和单体作为聚合单元。在本专利技术的第三方面，提供了一种包括本专利技术分散体的油墨。在本专利技术的第四方面，提供了一种分散剂，包含：至少一种平均粒径为1-50纳米的PNP，所述PNP包含至少一种多烯属不饱和单体作为聚合单元。在本专利技术的第五方面，提供了一种得到着色剂的方法，包括：形成平均粒径为1-50纳米的PNP，所述PNP包含至少一种多烯属不饱和单体作为聚合单元；和将至少一个发色团连接到至少一部分所述PNP上。在本专利技术的第六方面，提供了一种得到分散体的方法，包括：形成平均粒径为1-50纳米的PNP，所述PNP包含至少一种多烯属不饱和单体作为聚合单元；和将至少一种颗粒与所述PNP一起分散在液体介质中。除非清楚地另有所指，本文所用的以下简称具有以下含义：C＝摄氏度；μm＝微-->米；UV＝紫外；rpm＝转数/分钟；nm＝纳米；J＝焦耳；cc＝立方厘米；g＝克；wt％＝重量百分数；L＝升；mL＝毫升；PVC＝(着色剂的总体积)/(着色剂的总体积加上所有其它非挥发性成分的总体积)；MIAK＝甲基异-戊基酮；MIBK＝甲基异-丁基酮；BA＝丙烯酸丁基酯；AA＝丙烯酸；MAA＝甲基丙烯酸；PS＝粒径＝平均粒径；PMA＝聚(丙烯酸甲基酯)；CyHMA＝甲基丙烯酸环己基酯；EG＝乙二醇；DPG＝二亚丙基二醇；DEA＝二甘醇乙基醚乙酸酯；BzA＝丙烯酸苄基酯；BzMA＝甲基丙烯酸苄基酯；MAPS＝MATS＝甲基丙烯酸(三甲氧基甲硅烷基)丙酯；PETTA＝季戊四醇四/三丙烯酸酯；PPG4000DMA＝聚丙二醇4000二甲基丙烯酸酯；OFPMA＝八氟戊基甲基丙烯酸酯；DPEPA＝二季戊四醇五丙烯酸酯；TMSMA＝甲基丙烯酸三甲基甲硅烷基酯；MOPTSOMS＝甲基丙烯酰氧基丙基二(三甲基甲硅烷氧基)甲基硅烷；MOPMDMOS＝3-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷；T本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种着色剂，包含：至少一个发色团和平均粒径为１－５０纳米的ＰＮＰ，所述ＰＮＰ包含至少一种多烯属不饱和单体作为聚合单元。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2001-3-30 60/280,420;US 2002-3-15 10/097,2571.一种着色剂，包含：至少一个发色团和平均粒径为1-50纳米的PNP，所述PNP包含至少一种多烯属不饱和单体作为聚合单元。2.根据权利要求1的着色剂，其中所述发色团连接到PNP上。3.一种分散体，包含：分散在液体介质中的颗粒和PNP，其中所述PNP的平均粒径为1-50纳米，所述PNP包含至少一种多烯属不饱和单体作为聚合单元。4.根据权利要求3的分散体，其中所述颗粒包含着色剂。5.根据权利要求4的分散体，其中所述着色...

【专利技术属性】
技术研发人员：RH戈尔，EJ兰根梅尔，WH迈克尔德，DP罗拉，AK范迪克，NM博特尼克，
申请(专利权)人：罗姆和哈斯公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]