离子配合的着色剂及其制备和使用方法技术

本发明专利技术提供一种离子配合的着色剂化合物，其包含具有表观颜色特性的离子染料组分、第一染料反离子组分和无色反离子组分，所述第一染料反离子具有已知颜色特性，其与离子染料组分的色差为至少约１０ΔＥ↑［＊］单位。离子染料组分与第一染料反离子组分和无色反离子组分以预定比率离子配合，形成表现出预定颜色的离子配合的着色剂化合物。也提供了组合物和使用这些着色剂的方法。此外，提供了组合物，其中离子染料组分、第一染料反离子组分和无色反离子组分以预定比率离子配合，形成在着色组合物中一起表现出预定颜色的离子配合的化合物。同样也提供了组合物和使用该组合物的方法。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及着色剂(colorant)。更具体地，本专利技术涉及包含离子染料组分的着色剂，及其制造和使用方法。
技术介绍
人类伊始就将着色剂用作表达思想、改变以及装饰周围世界的方式。例如，使用着色组合物(colorant composition)在不同表面描绘图案，从洞穴墙壁到古代的纸莎草薄片再到现代的纸和帆布。另外，着色组合物一直用于将色彩赋予制品和表面，制品如工具、玩具、织物和塑料片材，以及结构表面如墙、地板和天花板。为了此目的，已经将着色剂掺入到墨和涂料组合物(paint composition)中，并以预浓缩组合物的形式掺入到由塑料等制得的制品中。开发各种着色剂已经有好多年历史了，它们通常以染料、颜料和色淀这三种类型为特征。染料在韦氏字典(Webster’s)中被定义为“通常用来染色或着色，如织物或毛发的可溶物质”。同样地，韦氏字典定义颜料为“干性着色物质(特别是与液体混合以制备涂料等的不溶性粉末)”。色淀被定义为“通常以沉淀的方式将某种着色物质和金属氧化物或难以还原的金属氧化物(earth)，尤其是和氢氧化铝结合起来形成的颜料；如茜草红色淀、佛伦汀色淀、黄色色淀等”。制备色淀颜料的常规方法是将可溶性有机染料沉淀到不溶的、无机的、吸附的基底上。颜料是通过将可溶性试剂如明矾加入到包含染料和通常含有一种或多种其它化合物如碳酸钠或碳酸钾的含水溶液中时发生化学反应形成的。现有技术寻求永固颜料(permanent pigment)以在各种应用中提供持久的颜色。例如，Oliver等人的美国专利4576649披露了通过在选择的胺增色剂(amine color enhancing agent)存在下，用配合杂多酸(complex heteropolyacid)从含水溶液沉淀的方法，从选择的阳离子染料制备永固颜料。这些颜料据称有利于配制高质量的石版油墨(lithographic ink)。在特别的应用中，要求将着色剂引入到调色剂中，以用于静电照相印刷和复印工艺。例如，Smith等人的美国专利5434030披露了一种调色剂组合物，包括树脂、电荷增强添加剂、离子束缚聚合物(ion binding polymer)、以及至少一种与离束缚聚合物配合的离子染料。该离子染料是与电荷增强添加剂不同的组分，其能稳定和分散在调色剂组合物中。Berenguer等人的美国专利5766269描述了阳离子染料，其含有至少一个季铵基或质子化的或可质子化的叔胺基以及至少一个发色基团，其中发色基团是任选地(预)还原的硫化染料的基团，它的前体包含碱性的仲胺基的阳离子基团。这些染料据称能和阴离子抑溶剂(desolubilizer)结合形成不溶于水的染料。抑溶剂的例子包括其它例子中的阴离子染料。参见第15栏第37-50行。Yoon的美国专利6001524披露了用于彩色电子照相成像的调色剂颗粒。该颗粒基于基本上非晶态的聚酯，所述聚酯含有能和着色试剂反应形成染色的聚酯颗粒的官能团，该聚酯颗粒可在进一步处理后掺入到调色剂组合物中。
技术实现思路
已经发现可提供离子配合的着色剂化合物(ionically complexed colorantcompound)，其中具有表观颜色(apparent color)特性的离子染料组分与具有已知颜色特性的第一染料反离子(counterion)组分、无色反离子组分离子配合，该第一染料反离子组分与该离子染料组分的色差为至少约10ΔE*单位。为实现本专利技术的目的，无色反离子组分是在使用条件下，在可见光范围内不表选出颜色的组分。离子染料组分与第一染料反离子和无色反离子以预定的比率进行离子配合，形成表现出预定颜色的离子配合的着色剂化合物。为了实现本专利技术的目的，当以一定的方式对组合物进行评价以表明观察者在组合物的常规观察条件下会将该颜色归属于该组合物时，则该组合物被认为具有表观颜色，尽管在更高的放大倍数下测试时可能会观察到单个颜色的不均一性。染料组分是在可见光范围内普通观察者能观察到表观颜色的离子(或反离子)。还提供了包含这些化合物的组合物，以及制备这些组合物的方法，和使用这些组合物的方法。另外，提供了包含离子染料、具有已知颜色特性的第一染料反离子组分和无色反离子组分的组合物，所属第一染料反离子组分与离子染料组分的色差为至少约10ΔE*单位，其中离子染料组分与第一染料反离子组分和无色反离子组分以预定的比率进行离子配合形成离子配合的化合物，该化合物在着色组合物中一起表现出预定的颜色。本专利技术的化合物和组合物提供前所未知的独特着色剂化学性质。这些化学性质，因其在配合前后使用具有独特溶解性的材料的能力，因而在配制上具有优势。得到的着色剂优选表现出更少地从组合物迁移到不期望的环境，如污染可能与组合物接触的各种表面。此外，本专利技术的着色剂预料不到地可以配制成具有低溶解性或基本上不溶于水或其它选择的着色剂载体溶剂。在专利技术的一个方面，本专利技术的化合物任选地可以额外地与金属离子配合。然而，在本专利技术的优选方面，在水和/或着色剂载体溶剂中的低溶解性可通过不合重金属的化合物任选获得。因此，在本专利技术的任选方面提供了一种“有机色淀”，意指着色剂化合物基本上不含无机金属反离子。此外，本专利技术还提供了容易扩大用在各种应用中着色物质(color)的选择方面的显著好处。对着色剂随时进行测试，以确定所使用的化学特性对我们环境的影响，以及具体而言通过直接接触或摄取着色剂来确定对人体健康的影响。由于上述问题，对新着色物质的鉴别和认可可能是一个昂贵而持续很久的过程。本专利技术使得能够制备新着色物质，而无需形成全新的分子(形成全新的分子需要完全全程清楚的处理过程)。相反地，新着色物质现在可以通过配合已知的(优选已经清楚的)染料分子，形成具有部分原来化学特性的表观新颜色。此外，如本文的教导可调整相关的染料含量，将该组合物的表观颜色精确地调整到确切所希望的色调。由于染料组分相互彼此配合，所以得到的颜色在大多数环境条件中是稳定的，而没有导致不同染料比率变化的差别化学性能的问题，而这可能发生在仅仅物理混合的染料混合物中。此外，由于大部分着色剂化合物含有对表观颜色有贡献的物质，因此本专利技术的调色剂与常规的色淀或其它着色剂相比可以表现出预料不到的高颜色饱和度和/或亮度。具体实施例方式本专利技术的着色剂表现出对人眼可见且明显的颜色。表现出的真实颜色可以通过任何适用于特别应用的合适技术进行测量和/或评估。这些颜色测量技术中的一种就是如Billmeyer和Saltzman所著的1981年第二版“色彩技术原理(Principles of Color Technology)”中所述的CIE L*A*B颜色系统。该系统基于三维色空间，其中正X轴代表红色，负X轴代表绿色，正Y轴代表黄色，负Y轴代表蓝色，Z轴从0(黑色)到100(白色)，且原点在50。这种CIEΔE*(以下简称“ΔE*”)定义为色差的量度，即通过实验室坐标(LabCoordinate)表示的两种颜色间的欧几里德(Euclidean)距离或直线距离。因为CIE实验室色空间是知觉均匀的色空间，所以该空间中两种颜色之间的欧几里得距离对于色差而言将是知觉均匀的度量。ΔE*如下计算ΔE*＝(1/2)其中L1、a1和b1为颜色1的实验室数值以及L2、a2和本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种离子配合的着色剂化合物，其包含：ａ）具有表观颜色特性的离子染料组分；ｂ）具有已知颜色特性的第一染料反离子组分，其与所述离子染料组分的色差为至少约１０ΔＥ↑［＊］单位；和ｃ）无色反离子组分；其中所述离子染料 组分与所述第一染料反离子组分和无色反离子组分以预定比率离子配合，形成表现出预定颜色的离子配合的着色剂化合物。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：伦纳德J斯特尔克，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]