通用可分散固体颜料制剂、其制备和用途制造技术

本公开涉及一种固体颜料制剂，其包含在水溶液中的至少一种颜料，该颜料包含胺官能丙烯酸嵌段共聚物和含聚氧化烯部分的胺官能聚合物分散剂，还涉及制备该固体颜料制剂的工艺以及它们在各种着色应用中的用途。固体颜料制剂特别普遍的是可分散在水基和溶剂基体系中。相应的分散体因此也在本公开的范围内。应的分散体因此也在本公开的范围内。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】通用可分散固体颜料制剂、其制备和用途


[0001]本专利技术涉及固体颜料制剂、制备固体颜料制剂的方法及其在各种着色应用中的用途。固体颜料制剂特别普遍的是可分散在水基和溶剂基体系中。相应的分散体和有色材料也在本专利技术的范围内。

技术介绍

[0002]诸如炭黑的颜料广泛用于赋予材料颜色，例如在塑料材料、油漆、油墨和涂料组合物中。这时，颜料通常必须均匀且精细地分散在整个主体材料中。因此，通常将颜料与分散剂结合使用，这有助于颜料颗粒在水性或有机载体介质中的分散和/或稳定其中的颗粒，例如降低储存时絮凝、沉降或团聚的可能性。此类颜料制剂可以以液体或固体形式提供并且通常包含其他添加剂，例如稳定剂、消泡剂、表面活性剂、流变改性剂和/或抗沉降剂。
[0003]通过搅拌或摇动可分散在液体应用介质中的固体颜料制剂越来越受到关注，因为它们与液体颜料制剂相比更易于处理且活性成分含量更高。然而，不能通过简单地干燥可用的液体颜料制剂来获得具有可比性质的固体颜料制剂。因此开发了多种不同的固体颜料制剂及其生产专用工艺。
[0004]因此，EP 2 234 708 B1涉及例如制备固体颜料制剂的工艺，该工艺包括步骤：雾化悬浮液、使通过雾化形成的液滴与具有预定温度的气流接触以干燥液滴并获得具有预定残留水分含量且颗粒与气流分离的颗粒。所述悬浮液包含溶剂、颜料和表面活性添加剂。
[0005]EP 1 517 934 B2公开了例如颗粒状固体颜料制剂，其包含>10wt.％至40wt.％的基于聚环氧烷或者环氧烷与脂肪醇、苯酚或萘酚、脂肪胺或芳香胺或脂肪羧酸或羧酰胺或其盐的反应产物的酸性磷酸、膦酸、硫酸和/或磺酸酯的阴离子表面活性添加剂。任选地，在这些固体颜料制剂中可以进一步使用基于聚醚的非离子表面活性添加剂。
[0006]此外，EP 1 565 531 B2涉及包含水溶性阴离子表面活性添加剂的固体颜料制剂，该添加剂选自带有或不带有不含酸官能团的乙烯基单体的烯键式不饱和单羧酸和/或烯键式不饱和二羧酸在与聚醚醇或其单端衍生物部分或完全酯化后的均聚物和共聚物以及这些均聚物和共聚物的盐。公开了供任选使用的基于聚醚的非离子表面活性添加剂。
[0007]EP 1 913 095 B1涉及包含水溶性表面活性添加剂和抗氧化剂的固体颜料制剂，所述添加剂选自含有氧化烯基团的添加剂和不含氧化烯基团的添加剂。
[0008]EP 2 350 210 B9描述了包含颜料和通式CH3‑
(CH2)
n
‑
CH2‑
O
‑
[(CH2)
p
‑
O]m
‑
H的化合物的颜料颗粒，其中n＝8
‑
18，p＝1
‑
4，m＝35
‑
100。
[0009]然而，可从现有技术获得的前述固体颜料制剂通常仅在水型或溶剂型介质中可充分分散和/或稳定。良好的着色取决于实现颜料颗粒在相应介质中的精细和均匀分散。如果颜料颗粒在应用体系中没有得到最佳分散和稳定，絮凝、沉淀和所谓的颜料斑点，即未分散的颜料团块可能发生，将导致应用体系的粘度发生不希望的变化并导致色调变化，造成颜色强度、遮盖力、光泽、均匀性和亮度的损失。此外，即使可用于水性和溶剂型体系，当相同的颜料制剂用于对不同介质着色时，现有技术颜料制剂的赋予的颜色特性例如色相、色调
或颜色强度通常会变化。因此，加工业需要为不同种类的应用介质使用并保持储存多种不同的固体颜料制剂。
[0010]因此需要一种普遍适用于不同种类应用介质的固体颜料制剂。因此，颜料制剂应该在水基和溶剂基应用体系中以低能量输入和/或低剪切力容易且有效地分散，从而产生稳定的分散体并赋予所需的颜色特征，例如高颜色强度，特别是高黑度。理想情况下，赋予水性和溶剂型应用体系的颜色特征应该是相当的。固体颜料制剂应该能够以经济的方式获得并且在操作上是安全且用户友好的。

技术实现思路

[0011]现在令人惊讶地发现一种固体颜料制剂，包含：
[0012](a)至少一种颜料；
[0013](b)胺官能丙烯酸嵌段共聚物，和
[0014](c)包含聚氧化烯部分的胺官能聚合物分散剂；
[0015]其提供了一种普遍适用的固体颜料制剂。
[0016]本专利技术还涉及制备这种固体颜料制剂的工艺。所述工艺包括：
[0017](i)将至少一种颜料分散在包含胺官能丙烯酸嵌段共聚物和含聚氧化烯部分的胺官能聚合物分散剂的水溶液中；以及
[0018](ii)干燥分散体，形成固体颜料制剂。
[0019]此外，本专利技术还涉及一种分散体，其包含(a)至少一种颜料，(b)胺官能丙烯酸嵌段共聚物，(c)含聚氧化烯部分的胺官能聚合物分散剂，和(d)基于液体水性或有机溶剂的载体介质。这种分散体可以例如通过生产根据本专利技术的固体颜料制剂的上述方法在干燥步骤之前得到，或者通过将本专利技术的固体颜料制剂(再)分散在基于水性或有机溶剂的介质中得到。
[0020]本专利技术还涉及材料着色的方法，其包括将根据本专利技术的固体颜料制剂或分散体掺入所述材料中，并且涉及由此获得的着色材料。
[0021]本专利技术还大体上涉及(i)胺官能丙烯酸嵌段共聚物和(ii)含聚氧化烯部分的胺官能聚合物分散剂的组合用于分散颜料的用途。
[0022]令人惊讶地发现，根据本专利技术的固体颜料制剂在水基和溶剂基体系中均提供了良好的分散行为，是普遍适用的。本专利技术的固体颜料制剂可以在相对低的剪切力和低能量输入下容易地分散，以产生具有精细分散颜料颗粒的均匀分散体，而不管应用介质如何。除了在水中以及在有机溶剂中的良好搅拌分散性之外，本专利技术的固体颜料制剂还提供高颜色强度和/或高黑度。赋予水型体系和溶剂型体系的颜色特性是相当的。因此，一种相同的固体颜料制剂可同时用于水型和溶剂型体系的着色，无需储存多种固体颜料制剂以覆盖不同的应用介质。此外，可由本专利技术的固体颜料制剂获得的分散体是稳定的，没有出现或仅表现出极小的絮凝、团聚或以其他方式崩解的倾向。它们可以由用户轻松安全地处理和计量，并且可以利用成熟的生产技术以经济的方式生产。
[0023]无意受任何理论的束缚，我们认为胺官能丙烯酸嵌段共聚物和包含聚氧化烯部分的胺官能聚合物分散剂的化学性质使它们不仅单独适合，而且彼此互补，当组合用于分散和稳定不同化学成分和极性的液体介质(包括水性和有机溶剂型介质)中的颜料时，如炭黑
颜料，尤其有效。
具体实施方式
[0024]下面将对本专利技术进行更为详细的描述。如本文所用，术语“包含”被理解为是开放式的并且不排除存在额外的未描述或未列举的元素、材料、成分或方法步骤。术语“包括”、“含有”和类似术语被理解为与“包含”同义。如本文所用，术语“由
……
组成”被理解为排除任何未指定的元素、成分或方法步骤的存在。
[0025]如上所述，本专利技术涉及一种固体颜料制剂。该固体颜料制剂包含(a)至少一种颜料；(b)胺官能本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种固体颜料制剂，包含：(a)至少一种颜料；(b)胺官能丙烯酸嵌段共聚物；和(c)包含聚氧化烯部分的胺官能聚合物分散剂。2.根据权利要求1所述的固体颜料制剂，其中所述胺官能丙烯酸嵌段共聚物(b)：
‑
是至少乙烯基吡啶和一种或多种丙烯酸酯单体的共聚物，优选包括(甲基)丙烯酸丁酯，和/或
‑
具有至少20mg KOH/g，优选至少30mg KOH/g的胺值，和/或
‑
具有至少15,000g/mol的重均分子量M
w
。3.根据权利要求1或2中任一项所述的方法，其中所述胺官能聚合物分散剂(c)：
‑
包含含氧乙烯和/或氧丙烯结构单元的聚氧化烯部分，和/或
‑
是基于聚苯乙烯的聚醚改性聚合物，和/或
‑
具有高达30mg KOH/g的胺值，例如在5至20mg KOH/g的范围内，和/或
‑
具有至少10,000g/mol的重均分子量M
w
。4.根据前述权利要求中任一项所述的固体颜料制剂，基于颜料(a)的总重量，包含的胺官能丙烯酸嵌段共聚物(b)和包含聚氧化烯结构的胺官能聚合物分散剂(c)的总重量在10
‑
200wt.％的范围内，优选50
‑
120wt.％的范围，更优选70
‑
100wt.％的范围。5.根据前述权利要求中任一项所述的固体颜料制剂，包含的胺官能丙烯酸嵌段共聚物(b)和包含聚氧化烯部分的胺官能聚合物分散剂(c)的重量比为5:95至70:30，优选地从10:90至50:50，更优选地从10:90至25:75。6.根据前述权利要求中任一项所述的固体颜料制剂，其中所述颜料(a)包括炭黑，如氧化炭黑，其中所述炭黑优选具有以下中的一种或多种或全部：(a)统计厚度表面积(STSA)为：≤500m2/g，优选在200
‑
450m2/g的范围内；(b)吸油值(OAN)为：50

【专利技术属性】
技术研发人员：G，
申请(专利权)人：欧励隆工程炭知识产权有限两合公司，
类型：发明
国别省市：