生产含有二氧化硅颗粒和阳离子化剂的分散体的方法技术

技术编号:8389972 阅读:171 留言:0更新日期:2013-03-07 23:08
一种如下来制备包含二氧化硅颗粒和阳离子化剂的分散体的方法:将50-75重量份的水、25-50重量份的BET表面积为30-500m2/g的二氧化硅颗粒和基于该二氧化硅颗粒每平方米的BET表面积为100-300μg的阳离子化剂分散,其中该阳离子化剂是如下来获得:将至少一种卤烷基官能化的烷氧基硅烷、它的水解产物或者缩合产物和/或其混合物与至少一种氨基醇和规定量的水反应,并且任选地从该反应混合物中至少部分地除去所形成的水解醇。一种如下来制备包含二氧化硅颗粒和阳离子化剂的分散体的方法:将50-75重量份的水、25-50重量份的BET表面积为30-500m2/g的二氧化硅颗粒和基于该二氧化硅颗粒每平方米的BET表面积为100-300μg的阳离子化剂分散,其中该阳离子化剂包含一种或多种通式III的季化的氨基醇官能化的有机硅化合物和/或其缩合产物,其中Ru和Rv每个彼此独立地是具有2-4个碳原子的烷基,m是2-5,和n是2-5。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种制备包含二氧化硅颗粒和阳离子化剂的分散体的方法、该分散体本身以及由其所获得的涂料浆(coating slip)。
技术介绍
已知的是使用含有二氧化硅的含水分散体来制备用于喷墨领域的油墨接受性层的涂料浆。在EP-A-1013605、DE-A-10033054或者EP-A-1331254中将阳离子聚合物加入到这些分散体中,来改进所形成的油墨接受层的品质,更具体的是耐水牢度和油墨密度。但是添加已知的阳离子聚合物会导致粘度的极大升高,特别是使用高填料含量的分散体时更是如此,并且使得它不可能加工高填料含量的分散体,高填料含量分散体是特别期望的,这是因为所形成的涂料浆更好的配制性以及因为生态(降低了水蒸发和干燥中所需要的能量)和经济性的原因。EP-A-1413451公开了一种制备用于喷墨打印应用的纸张的方法,其中将多孔无机大颗粒和有机硅烷试剂在基底上进行反应。该无机大颗粒可以是二氧化硅颗粒。该有机硅烷试剂是下面结构的低聚物其中x+y=4,R1和R2每个是氨基丙基,并且相对分子量是270-550。这种方法据称提高了打印油墨的性能。虽然现有技术中取得了进步,但是喷墨领域中高固体含量的分散体的加工性和打印质量的改进仍然是需要改进的关键参数。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题因此是提供一种不具有现有技术的缺陷的分散体。另一目标是提供一种改进的来自这种分散体的高固体含量的涂料>浆。本专利技术提供一种制备包含二氧化硅颗粒和阳离子化剂分散体的方法,特征在于将下面的组分进行分散:a)50-75重量份的水,b)25-50重量份的BET表面积为30-500m2/g的二氧化硅颗粒,和c)基于该二氧化硅颗粒每平方米的BET表面积为100-300μg的阳离子化剂,其中该阳离子化剂是将至少一种卤烷基官能化的烷氧基硅烷、它的水解产物或者缩合产物和/或其混合物与至少一种氨基醇和规定量的水反应,并且任选地从该反应混合物中至少部分地除去所形成的水解醇来获得的,其中该卤烷基官能化的烷氧基硅烷具有通式I(R1O)3-x-y(R2)xSi[(R3)nCH2Hal]1+y  (I),其中R1基团是相同的或者不同的,并且R1代表氢、具有1-8个碳原子的线性的、支化的或者环状的烷基,或者是芳基、芳基烷基或者酰基,R2基团是相同的或者不同的,并且R2代表具有1-8个碳原子的线性的、支化的或者环状的烷基,或者是芳基、芳基烷基或者酰基,R3基团是相同的或者不同的,并且R3代表具有1-18个碳原子的线性的、支化的或者环状的亚烷基,n是0或者1,和Hal代表氯或者溴,和x是0、1或者2,y是0、1或者2,和(x+y)是0、1或者2,该氨基醇具有通式II[HO-(CH2)m-]zN(R4)3-z  (II),其中R4基团是相同的或者不同的,并且R4代表包含C1-C16原子的基团,m是1-16的整数,z是1、2或者3。在下面,卤烷基官能化的烷氧基硅烷、它的水解产物或者缩合产物和/或其混合物将被称作组分A,氨基醇被称作组分B。组分A和组分B的反应是在规定量的水存在下进行的,或者组分A与组分B反应,随后在规定量的水存在下进行水解,优选在组分A特别是式I中,R1是具有1-4个碳原子的烷基、酰基,R3是1、2、3、4、5、6、7个碳原子、优选2个碳原子的线性亚烷基。优选可用的卤烷基官能化的烷氧基硅烷是3-氯丙基三甲氧基硅烷、3-氯丙基三乙氧基硅烷、3-氯丙基三丙氧基硅烷、氯丙基甲基二甲氧基硅烷、氯丙基甲基二乙氧基硅烷、氯丙基二甲基乙氧基硅烷、氯丙基二甲基甲氧基硅烷、氯乙基三甲氧基硅烷、氯乙基三乙氧基硅烷、氯乙基甲基二甲氧基硅烷、氯乙基甲基二乙氧基硅烷、氯乙基二甲基甲氧基硅烷、氯乙基二甲基乙氧基硅烷、氯甲基三乙氧基硅烷、氯甲基三甲氧基硅烷、氯甲基甲基二甲氧基硅烷、氯甲基甲基二乙氧基硅烷、氯甲基二甲基甲氧基硅烷、氯甲基二甲基乙氧基硅烷、2-氯异丙基三(甲氧基乙氧基)硅烷、3-氯丙基环己基二乙氧基硅烷、3-氯异丁基三甲氧基硅烷、3-氯异丁基三乙氧基硅烷、3-氯丙基环己基二甲氧基硅烷、3-溴异丙基二乙基环己氧基硅烷、3-氯丙基环戊二烯基乙氧基硅烷、3-溴异丁基三甲氧基硅烷、3-氯异丁基双(乙氧基乙氧基)甲基硅烷、4-溴-正丁基三乙氧基硅烷、4-氯-正丁基二乙氧基环戊基硅烷、5-氯-正戊基三-正丁氧基硅烷、5-溴-正戊基三乙氧基硅烷、4-溴-3-甲基丁基二甲氧基苯基硅烷、5-溴-正戊基三-正丁氧基硅烷、5-氯-正戊基三乙氧基硅烷、6-氯-正己基乙氧基二甲基硅烷、6-溴-正己基丙基二丙氧基硅烷、6-氯-正己基二乙氧基乙基硅烷、7-氯-正庚基三乙氧基硅烷、7-氯庚基二甲氧基环庚基硅烷、7-溴-正庚基二乙氧基环辛基硅烷、8-氯-正辛基三乙氧基硅烷、8-溴-正辛基二甲基环己氧基硅烷、3-氯丙基二乙氧基苯基硅烷、3-氯丙基甲氧基乙氧基苄基硅烷、3-溴丙基二甲氧基苄基硅烷和/或它们的水解和/或均-和/或共-缩合产物或者有利的是1,4-氯苯基三甲氧基硅烷、1,4-氯苄基三乙氧基硅烷和氯甲基-对甲基苯基三甲氧基硅烷和/或它们的水解和/或均-和/或共-缩合产物。特别优选的是使用3-氯丙基三甲氧基硅烷、3-氯丙基三乙氧基硅烷、3-氯丙基甲基二甲氧基硅烷、3-氯丙基甲基二乙氧基硅烷、3-氯丙基二甲基乙氧基硅烷或者3-氯丙基二甲基甲氧基硅烷或者前述烷氧基硅烷的水解或者缩合产物。特别有利的是将组分A和B以2:1至1:100,特别是2:1至1:10,优选2:1至1:5和更优选大约1:1至大约1:1.5的摩尔比来使用,该摩尔比基于组分A的卤烷基和组分B的叔氮,虽然在1-4个批次中还以如下添加,基于所存在的组分A,任选地首先设定1:1的比率,随后每个批次设定大约0.2的组分B的比率。在一种特别有利的进行所述方法的方式中,水以基于组分A中所存在的每摩尔硅原子为0.5-500mol水的量使用,优选在至少一个水解步骤中,水的用量是基于硅烷上的每摩尔可水解的烷氧基为0.5mol的水,同时还优选的是基于所用的组分A中的每摩尔的硅原子具体使用0.5-25mol的水和优选5-25mol的水,更优选基于每摩尔的硅原子为10-25mol的水,和更特别的是基于每摩尔硅原子为12-25mol的水。取决于所述的方法是如何进行的,已经证实了有利的是在溶剂存在下,更具体的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.07.09 DE 102010031184.71.一种制备包含二氧化硅颗粒和阳离子化剂的分散体的方法,特征在
于将50-75重量份的水、25-50重量份的BET表面积为30-500m2/g的二氧
化硅颗粒和基于该二氧化硅颗粒每平方米的BET表面积为100-300μg的阳
离子化剂进行分散,其中
该阳离子化剂是将至少一种卤烷基官能化的烷氧基硅烷、它的水解产
物或者缩合产物和/或其混合物与至少一种氨基醇和规定量的水反应,并
且任选地从该反应混合物中至少部分地除去所形成的水解醇来获得的,其

该卤烷基官能化的烷氧基硅烷具有通式I
(R1O)3-x-y(R2)xSi[(R3)nCH2Hal]1+y  (I),其中
R1基团是相同的或者不同的,并且R1代表氢、具有1-8个碳原子的线
性的、支化的或者环状的烷基,或者是芳基、芳基烷基或者酰基,
R2基团是相同的或者不同的,并且R2代表具有1-8个碳原子的线性
的、支化的或者环状的烷基,或者是芳基、芳基烷基或者酰基,
R3基团是相同的或者不同的,并且R3代表具有1-18个碳原子的线性
的、支化的或者环状的亚烷基,
n是0或者1,和Hal代表氯或者溴,
和x是0、1或者2,y是0、1或者2,和(x+y)是0、1或者2,
该氨基醇具有通式II
[HO-(CH2)m-]zN(R4)3-z  (II),其中
R4基团是相同的或者不同的,并且R4代表包含C1-C16原子的基团,m
是1-16的整数,z是1、2或者3。
2.根据权利要求1的方法,特征在于卤烷基官能化的烷氧基硅烷是氯
丙基三乙氧基硅烷,并且该氨基醇选自N,N-二甲基乙醇胺、N,N-二乙基
乙醇胺、N-甲基二乙醇胺、N-乙基二乙醇胺和三乙醇胺。
3.一种制备包含二氧化硅颗粒和阳离子化剂的分散体的方法,特征在
于将下面的组分进行分散:
a)...

【专利技术属性】
技术研发人员:S·沙尔芬A·霍伊施恩C·巴茨佐恩B·施坦德克C·瓦斯莫H·拉克
申请(专利权)人:赢创德固赛有限公司
类型:
国别省市:

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