有机颜料的包封纳米尺度颗粒制造技术

负载了着色剂的纳米胶囊包括聚合物胶囊壳和负载在聚合物胶囊壳内的着色剂。这种负载了着色剂的纳米胶囊可以通过下述步骤制备：提供着色剂颗粒和嵌段共聚物，所述嵌段共聚物具有少量的着色剂亲合单体单元和主要量的非着色剂亲合单体单元；使着色剂颗粒与嵌段共聚物的至少一些着色剂亲合单体单元缔合；使嵌段共聚物经历胶束化处理，以形成包围着色剂颗粒的聚合物胶囊；任选交联聚合物胶囊；和任选增强聚合物胶囊。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】有机颜料的包封纳米尺度颗粒本申请是2008年3月7日提交的美国临时申请号61/034,758的非临时申请，在 此将其全部公开内容引入作为参考。本公开内容一般性涉及有机颜料的包封纳米尺度颗粒，制备这种有机颜料的包 封纳米尺度颗粒的方法，及其用途。对采用用于喷墨油墨的颜料的关键挑战为它们的大粒度和宽粒度分布，其组合 可能引起油墨可靠喷射的关键问题(即喷墨喷嘴易被阻塞)。颜料很少以单晶颗粒的形式 获得，而是以晶体的大聚集体的形式获得，并且具有宽的聚集体尺寸分布。颜料聚集体 的彩色特性可以广泛地变化，取决于聚集体尺寸和晶体形态。因此，广泛适用于例如喷 墨油墨和调色剂的理想着色剂为具有最好染料和颜料性能的一种，即1)出众的色彩性 能(大色域、光辉、色调、鲜艳颜色)；2)色泽稳定性和耐久性(热、光、化学品和空气 稳定的着色剂)；3)最小的或没有着色剂迁移；4)可加工着色剂(易于在基质中分散和 稳定)；和5)便宜的材料成本。U.S.专利申请公开号2008/0119601 Al公开了纳米颗粒改性的多异氰酸酯组合 物，其制备方法，及其在涂料和粘合剂组合物中的用途。通过使多异氰酸酯化合物与烷 氧基硅烷(二氧化硅前体试剂)化学反应，随后通过分散引入任选表面改性并且平均粒径 低于200nm的所得无机纳米颗粒，例如二氧化硅，来制备该组合物。该专利申请仅局限 于无机纳米颗粒，其经由化学键合用多异氰酸酯化合物的反应活性基团改性。因此，本专利技术的实施方案致力于更小纳米尺度颜料颗粒的需求，所述更小纳米 尺度颜料颗粒可以更容易地分散在各种油墨和聚合物基质中，包括各种非极性喷墨油墨 基质，例如烃油，以及蜡基固体油墨中，并且在此类基质中具有优异的颗粒分散性和热 稳定性，使得将与常规大型颜料颗粒有关的问题减到最小或加以避免，并且保证纳米着 色的油墨从压电印刷头中可靠喷射。进一步仍需要制备和使用这种改进的纳米尺度颜料 颗粒作为着色剂材料，特别是用于喷墨油墨和调色剂的组合物和方法。本纳米尺度颜料 颗粒也可用于例如油漆、各种性能涂料和所有类型的印刷油墨(包括喷墨油墨)以及其中 可以使用颜料的其它组合物，例如塑料、光电子成像组件、照相组件和化妆品等。本公开内容的实施方案提供有机颜料的包封纳米尺度颗粒，制备这种有机颜料 的包封纳米尺度颗粒的方法，及其用途。有机颜料的包封纳米尺度颗粒通常包括一种或 多种有机颜料，该有机颜料的表面用聚合物基包封材料包封或沉积，进而可以任选用填 料纳米颗粒或纳米尺度纤维涂布、增强，或通过化学接枝或非共价化学处理官能化，以 改善分散性和稳定性。聚合物基包封封闭剂材料为颗粒提供结构和热稳定性，同时提供 优异的色彩性能。此外，因为仅包封材料的表面性能，而非包含在颗粒芯内的特殊有机 纳米尺度颜料的物理或化学性能发生变化，所以通过简单地调整聚合物包封剂的化学性 质，就可以容易地为特殊应用提供任何有机纳米尺度颜料的所需工作性能，而不是必须 为了各种所需应用重新设计纳米尺度有机颜料的结晶结构、形状特征和制造方法。有机颜料的包封纳米尺度颗粒含有一种类型的颜料或颜料混合物，并且还可以 含有结合的空间排列稳定剂化合物作为表面添加剂。空间排列稳定剂可以具有通过各种方式，自身与颜料的官能化部分非共价键结合的潜力，所述方式包括例如氢键合、范德 华力和芳香族η-叠加，或其组合。也即，在纳米颗粒颜料表面上结合的空间排列稳定 剂提供与颜料的官能化部分互补的官能团，使得在适当选择的空间排列稳定剂存在下， 制备纳米尺度颜料颗粒的方法期间，存在有机颜料纳米颗粒的受控结晶，在结合的稳定 剂添加剂的作用下在颗粒生长方面受到限制。在实施方案中，可以通过各种方法制备喹吖啶酮颜料的纳米尺度颗粒，包括使 未加工的喹吖啶酮颜料，或者颜料前体溶解成为酸性液体(通常被称为“酸糊化”的技 术)，随后颜料从骤冷的非溶剂混合物中再沉淀为纳米颗粒或纳米晶体。在该方法中，空 间排列稳定剂或表面添加剂化合物首先溶解或分散在任选加热和/或保持在所需温度， 例如约(TC至约100°C，或优选约20°C至约80°C，或最优选约30°C至约60°C的酸性介质 中。强酸可以为例如无机酸、有机酸或其混合物。该方法中优选的强无机酸的实例包 括硫酸、硝酸、各种氢卤酸(例如盐酸、氢溴酸和氢氟酸)、氟磺酸、氯磺酸、磷酸、多 磷酸、硼酸、其混合物等。可选择地，强有机酸的实例包括有机磺酸，例如甲磺酸和甲 苯磺酸、乙酸、三氟乙酸、氯乙酸、氰基乙酸、其混合物等。可以选择酸溶液的量，使 得添加颜料之后，酸溶液含有浓度为0.5对％至20wt%,例如1_%至15_%或2对％至颜料，尽管该值也可以在这些范围之外。未加工的喹吖啶酮颜料，或颜料前体 加入到含有溶解的表面添加剂的强酸溶液中。颜料颗粒在强酸溶液内溶解或悬浮可以在 任何所需温度，例如约0°C至约100°C，或约20°C至约80°C，或优选约40°C至约60°C下 进行。在实施方案中，将酸性介质加热到高于室温的温度，因为较高温度促进表面添加 剂溶解以及随后的未加工的颜料或颜料前体溶解。一旦将颜料材料加入到该第一酸溶液 中，溶液可以根据需要进行放置并搅拌一段时间，以允许合适的和所需的混合或颜料颗 粒被添加剂表面附着。任何合适的液体介质可用于在聚合物基包封剂材料存在下使喹吖啶酮颜料再沉 淀，以获得表面涂布或聚合物包封的纳米尺度颜料颗粒。理想地，可以在去离子水中， 以及任选在帮助聚合物_包封剂材料分散并且不会溶解颜料纳米颗粒和表面添加剂的有 机助溶剂或乳化剂存在下进行再沉淀。其中进行再沉淀的第二溶液因此理想地包括去离 子水作为主要组分。任选的沉淀剂也可以为氨溶液(浓缩溶液或其它百分比)。有机助 溶剂可以任选以基于混合物总体积约1体积％至约80体积％，例如约5体积％至约50体 积％，或约10体积％至约30体积％的范围添加，尽管所需值也可以在这些范围之外。可 以通过在例如使用高速机械搅拌或均化或其它方法的剧烈搅拌下，向该第二(再沉淀)溶 液中添加含有溶解的颜料和表面添加剂的第一强酸溶液，形成纳米尺度喹吖啶酮颜料颗 粒。颜料再沉淀步骤可以在任何所需温度下进行，以允许形成具有表面沉积壳或聚 合物基包封剂材料层的喹吖啶酮颜料纳米颗粒。例如，再沉淀可以在约0°c至约90°C， 例如约0°C至约50°C，或约0°C至约25°C的温度下进行，尽管如果需要，可以使用超出这 些范围之外的温度。在一个实施方案中，再沉淀可以基本等温地进行，其中保持基本恒 温，而在另一个实施方案中，再沉淀期间的温度可以允许在所需范围内波动，其中波动 可以是周期性的等。如在此使用的，提到“包封”或形成层是指一种或多种纳米尺度有机颜料颗粒由聚合物基包封材料覆盖。因此，例如聚合物基包封材料可以在颜料颗粒周围形成层或 壳，和/或包封颜料颗粒。一旦完成再沉淀，骤冷的混合物是强酸性的，可以通过向溶液中添加合适的 碱，例如浓缩的或水性氨溶液来加以中和。一旦完成中和，可以通过任何传统方法，例 如真空过滤法或离心分离法，将聚合物包封的喹吖啶酮颜料纳米颗粒从溶液中分离。也 可以根据已知的方法处理该纳米颗粒用于随后的用途。在本公开内容的实施方案中，有机颜料的包封纳米尺度颗粒也可以含有结合的 空间排列稳定剂化合物作为表面添加剂。本文档来自技高网...

【技术保护点】
有机颜料的包封纳米尺度颗粒，包括：　　聚合物基包封材料，和　　一种或多种由聚合物基包封材料包封的纳米尺度有机颜料颗粒。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：R卡利尼，RE盖诺尔，PF史密斯，
申请(专利权)人：施乐公司，
类型：发明
国别省市：US