專利名稱：制備顏料組合物的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及制備顏料組合物的方法，該方法是將無(wú)機(jī)填料和有機(jī)顏料混合，并使它們經(jīng)過(guò)空氣噴射研磨步驟。
已知在顏料工業(yè)中，有機(jī)顏料尤其是那些粒度較小的例如低于1μm的顏料易于聚集。因此，干有機(jī)顏料粉末是由團(tuán)粒組成的，為了達(dá)到最佳色強(qiáng)度和飽和度，在基料進(jìn)行著色之前或著色過(guò)程中，需要將該顏料解聚。
為了解決小粒度顏料的解聚問(wèn)題，顏料制造者通常將此類顏料以預(yù)分散的濃色分散體的形式出售。否則，在涂料的制造過(guò)程中，涂料制造者通常必須用球磨機(jī)分散這些小粒度有機(jī)顏料。
已知空氣噴射研磨可用于研磨例如蠟、無(wú)機(jī)物或食品配料這樣的物質(zhì)。但是，它很少用于調(diào)整有機(jī)顏料的狀態(tài)，因?yàn)?，通過(guò)其它方法例如在球磨機(jī)中干或濕研磨可以更有效地獲得粒度較小的顏料。
令人吃驚的是，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，含有1-約40重量份無(wú)機(jī)填料和約60-99重量份有機(jī)顏料并且經(jīng)空氣噴射研磨步驟的精制顏料組合物具有令人滿意的顏料性質(zhì)，并克服了伴隨有機(jī)顏料的聚集問(wèn)題。另外，本發(fā)明的方法提供了具有高顏料性質(zhì)(例如，當(dāng)加入到高分子量的基質(zhì)如油墨、塑料或涂料中時(shí)，具有極好的分散性)的組合物。尤其是，當(dāng)作為拼合型顏料用于液體體系(例如液體色料或汽車漆)中時(shí)，通過(guò)本發(fā)明方法制備的顏料組合物與粒度小的顏料相比顯現(xiàn)出更優(yōu)良的濕潤(rùn)性。令人吃驚的是，按照本發(fā)明方法制備的顏料組合物同樣可以作為拼合型顏料有效地加到水或溶劑基的體系中。
本發(fā)明涉及制備顏料組合物的方法，該方法包括在60-99重量份有機(jī)顏料的存在下，空氣噴射研磨1-40重量份的無(wú)機(jī)填料，得到無(wú)機(jī)填料和有機(jī)顏料的均勻混合物。通常，進(jìn)行完空氣噴射研磨步驟后，當(dāng)例如使用Fraunhofer衍射儀通過(guò)激光衍射測(cè)定時(shí)，所得到的顏料組合物中95％顆粒的最大尺寸是18μm或更小，優(yōu)選14μm或更小，最優(yōu)選約7μm-10μm。
在有機(jī)顏料的存在下減小無(wú)機(jī)填料的粒度，并按照本發(fā)明的方法通過(guò)空氣噴射研磨將其與有機(jī)顏料均勻混合。
本發(fā)明的顏料組合物是填料和有機(jī)顏料的“均勻混合物”，該均勻混合物是填料和顏料的物理混合物，其中填料顆粒均勻地分布在顏料中，并且基本上未被顏料涂敷。術(shù)語(yǔ)“基本上”是指盡管顏料組合物中可能存在一些被涂敷的顆粒，但是在顏料組合物中，這些被涂敷的填料顆粒未構(gòu)成填料顆粒的大部分。術(shù)語(yǔ)“物理混合物“指的是顏料和填料顆粒相互之間截然不同，尤其是當(dāng)顏料組合物被分散時(shí)。
在本申請(qǐng)中，術(shù)語(yǔ)“顏料組合物”指的是用于使基質(zhì)例如高分子量的有機(jī)化合物著色的組合物。因此，本發(fā)明的顏料組合物不包括被著色的基質(zhì)。所以，本發(fā)明的顏料組合物可以由填料和有機(jī)顏料組成，或基本上由填料和有機(jī)顏料組成，并且該組合物通常是粉末。但是，本發(fā)明的顏料組合物也可以包括通常用于顏料組合物的添加劑，例如防絮凝劑、結(jié)構(gòu)改善劑和光穩(wěn)定劑。
可以把有機(jī)顏料和無(wú)機(jī)填料分別加入到空氣噴射研磨機(jī)中(例如以獨(dú)立的流)，或在進(jìn)行空氣噴射研磨步驟之前先將它們混合。
典型的是，在進(jìn)行空氣噴射研磨之前，通過(guò)各組分以適當(dāng)比例的濕或干混合，使有機(jī)顏料與無(wú)機(jī)填料混合。濕混合可以例如在顏料制備過(guò)程的最后步驟進(jìn)行，或把填料混合到含水的顏料漿液中。通常，在進(jìn)行空氣噴射研磨步驟之前，濕混合的混合物需要干燥和微粉研磨。優(yōu)選的是，在適當(dāng)?shù)娜萜髦谢蛟诨旌显O(shè)備(例如由W.Bachofen，Basel，Switzerland制造的TURBULA混合器或由Patterson-Kelley Division，East Stroudsburg，PA制造的P-K TWIN-SHELLINTENSIFIER BLENDER)中，使有機(jī)顏料與無(wú)機(jī)填料干混合。
然后，有機(jī)顏料/無(wú)機(jī)填料的混合物經(jīng)空氣噴射研磨步驟?？諝鈬娚溲心シ椒ㄊ且阎?，并且在例如專利號(hào)為3,856,215；3,648,936；3,595,486和3,550,868的美國(guó)專利和DE 2,042,626中描述過(guò)，這里將這些專利引入作為參考。通常，空氣噴射研磨指的是，用高壓氣流推動(dòng)固體顏料和/或填料顆粒流相互碰撞，以致于顆粒由于相互碰撞和與研磨機(jī)的壁碰撞而被磨碎?？諝鈬娚溲心C(jī)例如JET-O-MIZER或MICRO-JET是市場(chǎng)上可以買得到的，它們由Fluid Energy Processing and Equipment Company，Plumsteadville，PA18949制造?？諝鈬娚溲心C(jī)也可以是文獻(xiàn)中所述的流能研磨機(jī)。
通常，本發(fā)明的顏料組合物包括60-99重量份的有機(jī)顏料和1-40重量份的填料。優(yōu)選的是，該顏料組合物包括約65-95重量份的有機(jī)顏料和約5-35重量份的填料，最優(yōu)選約70-90重量份的有機(jī)顏料和約10-30重量份的填料。有機(jī)顏料和無(wú)機(jī)填料的重量份數(shù)之和為100。
術(shù)語(yǔ)“無(wú)機(jī)填料”指的是基本上透明的無(wú)機(jī)顏料。例如，云母、高嶺土、滑石、硅灰石和天然或合成二氧化硅例如玻璃都多是熟知的無(wú)機(jī)填料，它們適合用于本發(fā)明的顏料組合物。
滑石、白云母和高嶺土是很合適的無(wú)機(jī)填料?；屯该髟颇柑貏e適合用作無(wú)機(jī)填料。在云母中，白云母、金云母、brolite和合成云母最適合。
無(wú)機(jī)填料優(yōu)選以其天然的形式使用，但是也包括被處理的透明或半透明的無(wú)機(jī)填料顏料，例如用金屬氧化物處理的云母，或用有機(jī)脂族化合物如長(zhǎng)鏈脂肪酸處理的滑石。通常無(wú)機(jī)填料由具有任何幾何形狀的原生填料顆粒組成，但是優(yōu)選為片狀的。
特別適合的有機(jī)顏料的種類包括偶氮、偶氮甲堿、甲川、蒽醌、酞菁、pennone、苝、二酮吡咯并吡咯、硫靛、亞氨基異二氫吲哚、亞氨基異二氫吲哚酮、喹丫啶酮、黃烷士酮、二噁嗪、陰丹酮、蒽嘧啶和喹酞菁(quinophthalone)顏料；優(yōu)選的是二噁嗪、二酮吡咯并吡咯、喹丫啶酮、蒽醌、酞菁、偶氮、陰丹酮、亞氨基異二氫吲哚和亞氨基異二氫吲哚酮顏料或它們的混合物或固溶體。
適合用于本發(fā)明拼合型顏料組合物值得注意的顏料是顏料索引中所述的那些顏料，包括C.I.顏料紅202、C.I.顏料紅122、C.I.顏料紅179、C.I.顏料紅170、C.I.顏料紅144、C.I.顏料紅177、C.I.顏料紅254、C.I.顏料紅255、C.I.顏料紅264、C.I.顏料褐23、C.I.顏料黃109、C.I.顏料黃110、C.I.顏料黃147、C.I.顏料黃191.1、C.I.顏料黃74、C.I.顏料黃83、C.I.顏料黃13、C.I.顏料橙61、C.I.顏料橙71、C.I.顏料橙73、C.I.顏料橙48、C.I.顏料橙49、C.I.顏料藍(lán)15、C.I.顏料藍(lán)60、C.I.顏料紫23、C.I.顏料紫37、C.I.顏料紫19、C.I.顏料綠7和C.I.顏料綠36，或它們的混合物或固溶體。
通常，空氣噴射研磨之前，無(wú)機(jī)填料的平均粒度為4-18μm，95％顆粒的最大尺寸為70μm或更小。優(yōu)選空氣噴射研磨之前，95％顆粒的最大尺寸低于60μm，優(yōu)選低于50μm，平均粒度為6-15μm，優(yōu)選8-12μm。
一般來(lái)說(shuō)，進(jìn)行空氣噴射研磨步驟之前，有機(jī)顏料的平均粒度范圍為0.001-30μm，優(yōu)選0.005-3μm。根據(jù)這些平均粒度范圍，可以清楚地看出，有機(jī)顏料顆粒以粗顏料或調(diào)整的顏料形式使用。另外，有機(jī)顏料可以含有通常的添加劑，例如結(jié)構(gòu)改善劑、光穩(wěn)定劑和/或防絮凝劑。
合適的結(jié)構(gòu)改善劑包括具有至少12個(gè)碳原子的脂肪酸、和脂肪酸的鹽、酯或酰胺。典型的脂肪酸衍生的結(jié)構(gòu)改善劑包括脂肪酸例如硬脂酸或山萮酸，和脂肪胺如月桂基胺，或硬脂酰胺。此外，脂肪醇或乙氧基化脂肪醇、多元醇例如脂族1，2-二醇或聚乙烯醇，和聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯酸和它們的共聚物，環(huán)氧化豆油、蠟、樹(shù)脂酸和樹(shù)脂酸鹽也是合適的結(jié)構(gòu)改善劑。
在優(yōu)選所實(shí)施方案中，顏料組合物含有0.05-20重量份的結(jié)構(gòu)改善劑，該結(jié)構(gòu)改善劑選自具有至少12個(gè)碳原子的脂肪酸、酰胺、酯和其鹽，脂族1，2-二醇，環(huán)氧化豆油，乙氧基化脂肪醇，蠟、樹(shù)脂酸和樹(shù)脂酸鹽。
防絮凝劑，也是所述的流變改善劑或顆粒生長(zhǎng)抑制劑，是顏料工業(yè)中熟知的，例如它們可以是顏料衍生物如有機(jī)顏料的磺酸、磺酸鹽或氨磺酰衍生物。通常所用的流變改善劑的濃度為有機(jī)顏料重量的0.5-8％。
光穩(wěn)定劑，例如紫外吸收劑和受阻按光穩(wěn)定劑是本領(lǐng)域已知的，并且適合作為添加劑用于本發(fā)明的顏料組合物。
可以在進(jìn)行空氣噴射研磨之前、過(guò)程中或之后把結(jié)構(gòu)改善劑、光穩(wěn)定劑和/或防絮凝劑加入到組合物中。優(yōu)選在進(jìn)行空氣噴射研磨之前，最優(yōu)選在合成或調(diào)整后有機(jī)顏料離析或干燥之前，加入這些添加劑。
令人吃驚的是，空氣噴射研磨本發(fā)明的有機(jī)顏料/無(wú)機(jī)填料的混合物可以提供在有機(jī)以及水性應(yīng)用介質(zhì)中具有極好的分散性和濕潤(rùn)性的顏料組合物。
當(dāng)按照本發(fā)明的方法在無(wú)機(jī)填料存在下進(jìn)行空氣噴射研磨時(shí)，高聚集的有機(jī)顏料粉末很容易被解聚。因此，由直接顏料的或粒度非常小的、高透明的、經(jīng)調(diào)整的有機(jī)顏料(有機(jī)顏料的粒度通常低于0.1μm，比表面積大于約40m2/g，并且因其硬結(jié)構(gòu)而總所周知)制備的顏料組合物很容易通過(guò)攪拌約20分鐘至1小時(shí)，而作為拼合型顏料混入溶劑和水基的汽車漆體系中。通常，為了分散在汽車漆體系中，小粒度的有機(jī)顏料需要20小時(shí)或更長(zhǎng)時(shí)間的分散研磨。為了以合適和有效的方式進(jìn)行空氣噴射研磨并獲得具有所要求的性質(zhì)的顏料組合物，無(wú)機(jī)填料的存在是必須的。
根據(jù)相應(yīng)的無(wú)機(jī)填料和/或有機(jī)顏料，以前得不到的具有特征彩色顏料性質(zhì)的顏料組合物現(xiàn)在可以得到了。例如片狀無(wú)機(jī)填料的存在可以提高顏料組合物的光澤和隨角異色(flop)性，尤其是當(dāng)與已知的效應(yīng)顏料例如TiO2涂敷的云母、鋁或石墨顏料一起使用時(shí)。
由于不包括有機(jī)溶劑，空氣噴射研磨方法是切實(shí)可行的、對(duì)環(huán)境無(wú)害的調(diào)整方法。熟悉該方法的人利用適當(dāng)?shù)脑O(shè)備和空氣壓力很容易達(dá)到所要求的粒度范圍。另外，可以使某些空氣噴射研磨機(jī)連續(xù)不斷地運(yùn)行。通過(guò)測(cè)定顏料的粒度例如用電子顯微攝影或用Fraunhofer衍射儀進(jìn)行激光衍射，可以很容易確定所必需的研磨條件，并且通過(guò)調(diào)節(jié)該條件可以得到具有所需特征的顆粒。
由于它們具有提高的顏料性質(zhì)，本發(fā)明的顏料組合物很適合用于各種基質(zhì)的著色，例如無(wú)機(jī)材料，尤其是高分子量的有機(jī)材料。因此本發(fā)明還涉及制備彩色高分子量有機(jī)材料的方法，該方法包括(a)在60-99重量份有機(jī)顏料的存在下，空氣噴射研磨1-40重量份無(wú)機(jī)填料，得到顏料組合物，該顏料組合物是無(wú)機(jī)填料和有機(jī)顏料的均勻混合物；和(b)把有效著色量的顏料組合物加入到高分子量有機(jī)材料中。
通常把有效著色量的顏料組合物加入到被著色的高分子量有機(jī)材料中。有效著色量是適合為高分子量有機(jī)材料提供所需顏色的任何量。具體的說(shuō)，本發(fā)明顏料組合物的用量是被著色的高分子量有機(jī)材料重量的0.01-30％重量，優(yōu)選0.1-10％重量。
用本發(fā)明的顏料組合物著色的彩色高分子量有機(jī)材料可以用于各種應(yīng)用領(lǐng)域。例如本發(fā)明的顏料組合物可以用于清漆、油墨、搪瓷涂層組合物或工程塑料的著色。
用本發(fā)明的顏料組合物著色的高分子量有機(jī)材料是，例如纖維素醚、纖維素酯、聚氨酯、聚酯、聚碳酸酯、聚烯烴、聚苯乙烯、聚砜、聚酰胺、聚環(huán)酰胺、聚酰亞胺、聚醚、聚醚酮、聚鹵乙烯、聚四氟乙烯、丙烯酸和甲基丙烯酸聚合物、橡膠、硅酮聚合物、酚/甲醛樹(shù)脂、三聚氰胺/甲醛樹(shù)脂、脲/甲醛樹(shù)脂、環(huán)氧樹(shù)脂和二烯橡膠或它們的共聚物。
可以用于熱固性涂料或交聯(lián)的化學(xué)活性涂料的高分子量有機(jī)材料也可以用本發(fā)明的顏料組合物著色。按照本發(fā)明制備的彩色高分子量有機(jī)材料尤其可以用于含有常規(guī)粘合劑的和在高溫下為活性的罩面烘漆中。用于涂料的彩色高分子量有機(jī)材料的例子包括，丙烯酸、醇酸、環(huán)氧、酚、三聚氰氨、脲、聚酯、聚氨酯、封閉的異氰酸酯、苯并胍胺或纖維素酯樹(shù)脂，或它們的結(jié)合。按照本發(fā)明制備的彩色高分子量有機(jī)材料也可以用作空氣干燥或物理干燥涂料。
本發(fā)明的顏料組合物尤其適合用于制備通常用于汽車工業(yè)中的液體色料或涂料，尤其是在丙烯酸/三聚氰胺樹(shù)脂、醇酸/三聚氰胺樹(shù)脂或熱塑性丙烯酸樹(shù)脂體系中，以及在水基涂料體系中(它們都可以用于汽車漆體系)。因此本發(fā)明另一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案涉及顏料組合物在汽車漆體系中的混合。
本發(fā)明含有小粒度有機(jī)顏料的顏料組合物非常適合用于制備透明罩，例如在塑料膜或熱塑性纖維中。因此，本發(fā)明的方法可以用于壓延(calendared)、鑄造、模塑或加工成纖維的塑料的著色。
盡管存在無(wú)色的無(wú)機(jī)填料，本發(fā)明的顏料組合物仍具有高色強(qiáng)度。據(jù)信這是由于解聚效應(yīng)和部分由于空氣噴射研磨過(guò)程中有機(jī)顏料的粉碎作用。
本發(fā)明的方法尤其可以用于涂料組合物高分子量有機(jī)材料的著色。優(yōu)選的是，通過(guò)攪拌較短的時(shí)間而不進(jìn)行分散研磨步驟，把顏料組合物作為拼合型顏料加入到涂料組合物中。
本發(fā)明還涉及顏料組合物，該組合物是包括60-99重量份的有機(jī)顏料和1-40重量份的無(wú)機(jī)填料的均勻混合物，其中有機(jī)顏料和無(wú)機(jī)填料重量份數(shù)之和為100，其中顏料組合物中95％顆粒的最大尺寸是18μm或更小，該顏料組合物是在有機(jī)顏料的存在下通過(guò)空氣噴射研磨無(wú)機(jī)填料而制備的。
優(yōu)選顏料組合物中95％顆粒的最大尺寸是14μm或更??；最優(yōu)選為10μm或更小。
通常，該顏料組合物具有最大值為0.1-8μm，優(yōu)選0.2-5μm的單峰激光衍射粒度分布圖；或第一最大值為0.1-3μm，優(yōu)選0.2-2.5μm(有機(jī)顏料峰)，第二最大值為3-10μm，優(yōu)選3.2-8μm(填料峰)的雙峰激光衍射粒度分布圖。
特別有用的組合物是無(wú)機(jī)填料選自云母、高嶺土、滑石、硅灰石和天然或合成二氧化硅的組合物。優(yōu)選的是，無(wú)機(jī)填料是云母、高嶺土或滑石。
有機(jī)顏料是偶氮、偶氮甲堿、甲川、蒽醌、二噁嗪、酞菁、perinone、苝、二酮吡咯并吡咯、硫靛、亞氨基異二氫吲哚、亞氨基異二氫吲哚酮、喹丫啶酮、黃烷士酮、陰丹酮、蒽嘧啶和喹酞菁(quinophthalone)顏料；或它們的混合物或固溶體。
優(yōu)選的是，顏料組合物含有5-35重量份的無(wú)機(jī)填料和65-95重量份的有機(jī)顏料。最優(yōu)選的是，顏料組合物含有10-30重量份的無(wú)機(jī)填料和70-90重量份的有機(jī)顏料。
下面的實(shí)施例進(jìn)一步描述本發(fā)明的實(shí)施方案，但不限制本發(fā)明的范圍。在實(shí)施例中，所有的份數(shù)都是重量份數(shù)，除非另有說(shuō)明。顏料的粒度是用MICROTRAC型9200，Vibracell型VC50 Ultrasonic probe，Probe型V1A(由Leeds & Northrup公司制造)，把顏料樣品分散在自來(lái)水中，通過(guò)激光衍射分析測(cè)定的。該方法不能測(cè)定粒度低于約0.2μm的顏料的最初粒度，而測(cè)定的是小聚集體的粒度。但是，該方法用于測(cè)定5μm和更大的顆粒粒度是可靠的。實(shí)施例1把750g IRGAZINDPP Red BO(由Ciba Specialty化學(xué)公司制造的商品3，6-二(4-氯苯基)-1，4-二酮吡咯并〔3，4-c〕吡咯顏料)和250g 95％顆粒低于約50μm且平均粒度為9.3μm的滑石(由Ontario，Canada的Canada滑石有限公司制造的CANFIL7)在滾子齒齒輪上的容器中干混合2小時(shí)。用MICRO-JET空氣粉磨機(jī)(由Fluid Energy Aljet，Plumsteadville PA制造)空氣噴射研磨紅色混合物，得到95％顆粒的最大尺寸是14μm或更小的紅色顏料組合物。
通過(guò)激光衍射粒度分析儀(MICROTRAC)測(cè)定，所得產(chǎn)物的粒度分布是，30％為0.2-0.4μm，40％為0.4-0.6μm和30％為0.6-14μm。激光衍射粒度分布圖是第一最大值為0.4-0.5μm(有機(jī)顏料)和第二最大值為5μm(滑石)的雙峰曲線。
該紅色顏料組合物具有高色強(qiáng)度、極好的顏料性質(zhì)，和當(dāng)用于高分子量的物質(zhì)和作為拼合型顏料加入到水和溶劑基涂料體系中時(shí)，具有良好的分散性。實(shí)施例2用3，6-二苯基-1，4-二酮吡咯并〔3，4-c〕吡咯顏料代替IRGAZINDPP Red BO重復(fù)實(shí)施例1的步驟，得到具有良好顏料質(zhì)量的黃紅色顏料組合物。
通過(guò)激光衍射粒度分析儀(MICROTRAC)測(cè)定，所得產(chǎn)物的粒度分布是，30％為0.2-0.5μm，40％為0.5-0.9μm和30％為0.9-11μm。激光衍射粒度分布圖是第一最大值為0.5-0.6μm(有機(jī)顏料)和第二最大值為4.5μm(滑石)的雙峰曲線。實(shí)施例3用MONASTRALRed Y RT-759-D(由Ciba Specialty化學(xué)公司制造的商品γ-喹丫啶酮顏料)代替IRGAZINDPP Red BO重復(fù)實(shí)施例1的步驟，得到具有良好顏料質(zhì)量的藍(lán)紅色顏料組合物。
通過(guò)激光衍射粒度分析儀(MICROTRAC)測(cè)定，所得產(chǎn)物的粒度分布是，30％為0.2-0.5μm，40％為0.5-0.7μm和30％為0.7-8μm。激光衍射粒度分布圖是第一最大值為0.4-0.5μm(有機(jī)顏料)和第二最大值為3.5μm(滑石)的雙峰曲線。實(shí)施例4用高透明的市售喹丫啶酮/二酮二芳基吡咯并吡咯固溶體顏料，MONASTRALRed RT-280-D(由Ciba Specialty化學(xué)公司制造)代替IRGAZINDPP Red BO重復(fù)實(shí)施例1的步驟，得到具有良好顏料質(zhì)量的藍(lán)紅色顏料組合物。
通過(guò)激光衍射粒度分析儀(MICROTRAC)測(cè)定，所得產(chǎn)物的粒度分布是，30％為0.3-1μm，40％為1-2μm和30％為2-9μm。激光衍射粒度分布圖是最大值為1.03μm單峰曲線。
由于其高透明性和極好的耐氣候性，該顏料對(duì)汽車涂料體系特別有利。它具有極好的分散性，并且可以作為拼合型顏料加入到水和溶劑基汽車涂料體系中。實(shí)施例5用半透明商品2，9-二氯喹丫啶酮顏料MONASTRALMagenta BRT-343-D(由Ciba Specialty化學(xué)公司制造)代替MONASTRALRedRT-280-D重復(fù)實(shí)施例4的步驟，得到具有良好顏料質(zhì)量的洋紅色顏料組合物。
通過(guò)激光衍射粒度分析儀(MICROTRAC)測(cè)定，所得產(chǎn)物的粒度分布是，30％為0.2-0.9μm，40％為0.9-1.8μm和30％為1.8-13μm。激光衍射粒度分布圖是最大值為0.9-1μm的單峰曲線。實(shí)施例6
用高透明的樹(shù)脂浸透的二酮吡咯并吡咯顏料(用顏料的7％的松香酸Ca鹽處理的C.I.顏料紅254)代替MONASTRALRed RT-280-D重復(fù)實(shí)施例4的步驟，得到具有極好顏料質(zhì)量的紅色顏料組合物。
通過(guò)激光衍射粒度分析儀(MICROTRAC)測(cè)定，所得產(chǎn)物的粒度分布是，30％為0.2-0.9μm，40％為0.9-2μm和30％為2-9.3μm。激光衍射粒度分布圖是最大值約為1μm的單峰曲線。實(shí)施例7該實(shí)施例描述了，含有最初顏料粒度低于0.1μm的粒度非常小的有機(jī)顏料的顏料組合物無(wú)需分散步驟直接作為拼合型顏料在含水汽車涂料體系中的混合。
“拼合型顏料分散液”在一品脫的容器中加入41.6g聚合物的水分散液和102g去離子水。把該混合物攪拌5-10分鐘。通過(guò)以中等速度攪拌，把21.5g實(shí)施例4制備的顏料組合物加入到含水樹(shù)脂分散液中，得到顏料分散液。以中等的速度把紅色的顏料分散液攪拌15分鐘，得到均相的“拼合型顏料分散液”，該分散液含有13.0％的顏料組合物，總固體含量為26％，顏料/粘合劑比為1.0。
“黃褐色的云母分散液”在一品脫的容器中加入15.0g黃褐色的云母(MEARL公司)，4.0gISOPARM(紡織化學(xué)制品)，11.9g丁基溶纖劑和5.4g己基溶纖劑，并攪拌20-30分鐘，得到云母分散液。用17.4g去離子水和46.3g膠乳分散液稀釋云母分散液。加入2-氨基-2-甲基-1-丙醇把PH值調(diào)節(jié)為8.1-8.3。
“涂料分散液”把下列物質(zhì)混合19.0g“拼合型顏料分散液”16.5g“黃褐色的云母分散液”36.4g無(wú)色樹(shù)脂補(bǔ)償溶液，和28.1g無(wú)色樹(shù)脂平衡溶液用去離子水把所得涂料分散液的粘度調(diào)節(jié)為1500-2000cps，加入2-氨基-2-甲基-1-丙醇把PH值調(diào)節(jié)為約7.6，然后，間隔1.5分鐘，在樣板上噴涂?jī)纱巫鳛榈灼帷?分鐘后，在底漆上間隔1.5分鐘噴涂?jī)纱稳軇┗迤針?shù)脂。然后，在閃蒸室中用空氣把噴涂的板閃蒸10分鐘，再在130℃(265°F)的爐子中“烘烤”30分鐘，得到具有極好耐氣候性的、高色度、紅色、顏色效應(yīng)的(effect-colored)板。顯微評(píng)價(jià)顯示涂料體系中顏料顆粒的分布是均勻的。實(shí)施例8該實(shí)施例描述了，含有最初顏料粒度低于0.1μm的粒度非常小的有機(jī)顏料的顏料組合物無(wú)需分散步驟直接作為拼合型顏料在溶劑基汽車底漆/清漆涂料體系中的混合。
“拼合型顏料分散液”在一品脫的容器中加入41.3g丙烯酸樹(shù)脂溶液，8.9g AB分散劑和98.3g溶劑(SOLVESSO 100)。把該混合物在振蕩器中振蕩10分鐘。加入16.5g實(shí)施例4制備的顏料組合物并以中等速度攪拌15分鐘，得到紅色的拼合型顏料分散液，該分散液含有10.0％的顏料組合物，總固體含量為30％，顏料/粘合劑比為0.5。
“黃褐色的云母分散液”在一夸脫的容器中加入251g黃褐色的云母，315g非水樹(shù)脂分散樹(shù)脂和180g丙烯酸聚胺酯樹(shù)脂。攪拌該混合物至沒(méi)有團(tuán)塊為止。
“涂料分散液”把40.3g“拼合型顏料分散液”，12g“黃褐色的云母分散液”，35.3g無(wú)色樹(shù)脂補(bǔ)償溶液，和12.5g無(wú)色樹(shù)脂平衡溶液混合。通過(guò)用具有下列組成的溶劑混合物稀釋，使粘度降低為20-22秒(用NO.2 Fisher設(shè)備測(cè)定)76g二甲苯、21g丁醇和3g甲醇。把紅色樹(shù)脂/顏料分散液在樣板上噴涂?jī)纱巫鳛榈灼?，涂敷間隔為1分鐘。3分鐘后，在底漆噴涂?jī)纱吻迤針?shù)脂，涂敷間隔為1分鐘。然后，在閃蒸室中用空氣把噴涂的板閃蒸10分鐘，再在130℃(265°F)的爐子中“烘烤”30分鐘，得到具有極好耐氣候性的、高色度、紅色、顏色效應(yīng)的板。顯微評(píng)價(jià)顯示顏料顆粒在涂料體系中均勻分布。實(shí)施例9該實(shí)施例說(shuō)明了，含有最初顏料粒度低于0.2μm的半透明有機(jī)顏料的顏料組合物無(wú)需分散步驟直接作為拼合型顏料混合到溶劑基汽車金屬涂料體系中。
“拼合型顏料分散液”在一品脫的容器中加入66g非水樹(shù)脂分散液，14.5gAB分散劑和58.1g溶劑。把該混合物在振蕩器中振蕩10分鐘。加入26.4g實(shí)施例5制備的顏料組合物，并以中等速度攪拌15分鐘，得到均勻的“拼合型顏料分散液”，該分散液含有16.0％的顏料組合物，總固體含量為48％，顏料/粘合劑比為0.5。
“金屬分散液”在一夸脫的容器中加入405g鋁糊(由Silberline制造的5245AR)，315非水分散樹(shù)脂和180g丙烯酸聚胺酯樹(shù)脂，并攪拌1-2小時(shí)，至沒(méi)有團(tuán)塊為止。
“涂料分散液”把25.9g“拼合型顏料分散液”，14.8g“金屬分散液”，36.2g無(wú)色樹(shù)脂補(bǔ)償溶液，和23.1g無(wú)色樹(shù)脂平衡溶液混合。通過(guò)用具有下列組成的溶劑混合物稀釋，使粘度降低為20-22秒(用NO.2 Fisher設(shè)備測(cè)定)76g二甲苯、21g丁醇和3g甲醇。把洋紅色樹(shù)脂/顏料分散液作為底漆在樣板上噴涂?jī)纱危瑖娡块g隔為1分鐘。3分鐘后，在底漆噴涂?jī)纱吻迤針?shù)脂，噴涂間隔為1分鐘。然后，在閃蒸室中用空氣把噴涂的板閃蒸10分鐘，再在130℃((265°F)的爐子中“烘烤”30分鐘，得到具有極好耐氣候性的、高色度、金屬洋紅色板。顯微評(píng)價(jià)顯示顏料顆粒在涂料體系中均勻分布。實(shí)施例10該實(shí)施例說(shuō)明了，含有最初顏料粒度約0.2-0.5μm的不透明有機(jī)顏料的顏料組合物無(wú)需分散步驟直接作為拼合型顏料混合到單涂層高固體瓷漆汽車涂料體系中。
“拼合型顏料分散液”把64.2g高固體丙烯酸樹(shù)脂，14.4g AB分散劑和60.1g二甲苯在1夸脫的容器中混合，并振蕩10分鐘。加入26.4g實(shí)施例1制備的二酮吡咯并吡咯顏料組合物作為拼合型顏料，并攪拌15分鐘，得到均勻非粘性的“拼合型顏料分散液”，該分散液含有16.0％的二酮吡咯并吡咯顏料組合物，總固體含量為48％，顏料/粘合劑比為0.5。
“涂料分散液”攪拌54.6g上述的“拼合型顏料分散液”，17.5g高固體丙烯酸樹(shù)脂，21.6g三聚氰胺樹(shù)脂，和31.3g固體無(wú)色樹(shù)脂溶液混合。用溶劑把紅色樹(shù)脂/顏料分散液稀釋至28秒的噴射粘度，(用#4 Ford杯測(cè)定)，把該分散液在樣板上噴涂三次，噴涂間隔為2分鐘。在閃蒸室中用空氣把噴涂的板閃蒸10分鐘，再在130℃((265°F)的爐子中“烘烤”30分鐘，得到具有極好耐氣候性的、高色度的紅色板。該板具有極高光澤的表面，并且具有耐氣候性和不透明性。實(shí)施例11用攪棒把63.0g聚氯乙烯、3.0g環(huán)氧化豆油、2.0g鋇/鎘熱穩(wěn)定劑、32.0g鄰苯二甲酸二辛酯和1.0g實(shí)施例3制備的顏料組合物在玻璃杯中混合在一起。用下列方法使該混合物形成厚度約0.4mm的柔軟PVC薄片在160℃下，在雙輥實(shí)驗(yàn)室磨機(jī)上滾動(dòng)8分鐘，輥的速度為25轉(zhuǎn)/分鐘，摩擦力為11.2，折疊、移開(kāi)和供料是恒定的。所得到的柔軟PVC薄片被染成吸引人的蘭紅色調(diào)，并具有極好的耐熱、光和泳移牢度。
實(shí)施例12熔化后，把5g實(shí)施例1制備的顏料組合物、2.5g受阻胺光穩(wěn)定劑、1.0g苯并三唑紫外吸收劑、1.0g受阻酚抗氧劑和1.0g亞磷酸鹽方法穩(wěn)定劑(它們都是由Ciba Specialty化學(xué)公司制造的)與1000g高密度聚乙烯在175-200轉(zhuǎn)/分鐘的速度下混合30分鐘，而使它們混合在一起。把熱的和可延展的熔融彩色樹(shù)脂切碎，然后加入到造粒機(jī)中。使所得到的顆粒在注射模型成形機(jī)上成形，其停留時(shí)間為5分鐘，循環(huán)時(shí)間為30秒，溫度為260℃。得到具有極好光穩(wěn)定性的亮紅色的均勻彩色碎片。實(shí)施例13把1000g聚乙烯顆粒(由Chemie Linz制造的DAPLEN PT-55)和10g實(shí)施例4的顏料組合物在攪棒筒中充分混合。把這樣得到的顆粒在260-285℃下熔紡成具有良好耐光性和紡織纖維性質(zhì)的紅色纖維。
除了上述的實(shí)施方案以外，根據(jù)上述技術(shù)可以把這些實(shí)施方案進(jìn)行許多改變。
權(quán)利要求
1.一種制備顏料組合物的方法，該方法包括在60-99重量份有機(jī)顏料的存在下，空氣噴射研磨1-40重量份的無(wú)機(jī)填料，得到無(wú)機(jī)填料和有機(jī)顏料的均勻混合物。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中無(wú)機(jī)填料是云母、高嶺土、滑石、硅灰石、天然或合成二氧化硅，或它們的混合物。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的方法，有機(jī)顏料是偶氮、偶氮甲堿、甲川、perinone、苝、硫靛、黃烷士酮、蒽嘧啶、喹酞菁、二噁嗪、二酮吡咯并吡咯、喹丫啶酮、蒽醌、酞菁、陰丹酮、亞氨基異二氫吲哚或亞氨基異二氫吲哚酮顏料，或它們的混合物。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3的方法，其中顏料組合物環(huán)氧0.5-8重量份流變改進(jìn)劑。
5.一種制備彩色高分子量有機(jī)材料的方法，該方法包括(a)在60-99重量份有機(jī)顏料的存在下，空氣噴射研磨1-40重量份無(wú)機(jī)填料，得到顏料組合物，該顏料組合物是無(wú)機(jī)填料和有機(jī)顏料的均勻混合物；和(b)把有效著色量的顏料組合物加入到高分子量有機(jī)材料中。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的方法，其中高分子量有機(jī)材料是涂料組合物，顏料組合物作為拼合型顏料加入到涂料組合物中。
7.一種顏料組合物，該組合物是包括60-99重量份的有機(jī)顏料和1-40重量份的無(wú)機(jī)填料的均勻混合物，其中有機(jī)顏料和無(wú)機(jī)填料重量份數(shù)之和為100，其中顏料組合物中95％顆粒的最大尺寸是18μm或更小，該顏料組合物是在有機(jī)顏料的存在下通過(guò)空氣噴射研磨無(wú)機(jī)填料而制備的。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的顏料組合物，其中無(wú)機(jī)填料是云母、高嶺土、滑石、硅灰石、天然或合成二氧化硅，或它們的混合物。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8的顏料組合物，其中有機(jī)顏料是偶氮、偶氮甲堿、甲川、蒽醌、酞菁、perinone、苝、二噁嗪、二酮吡咯并吡咯、硫靛、亞氨基異二氫吲哚、亞氨基異二氫吲哚酮、喹丫啶酮、黃烷士酮、陰丹酮、蒽嘧啶和喹酞菁顏料；或它們的混合物。
10.根據(jù)權(quán)利要求7-9的顏料組合物，其中該組合物包括5-35重量份的填料和65-95重量份的有機(jī)顏料。
全文摘要
本發(fā)明涉及制備顏料組合物的方法,該方法是使有機(jī)顏料和無(wú)機(jī)填料的混合物經(jīng)空氣噴射研磨步驟。本發(fā)明的方法是對(duì)環(huán)境無(wú)害的方法,該方法所得到的顏料當(dāng)加入到塑料、水或溶劑基涂料和油墨中時(shí),具有杰出的分散性和濕潤(rùn)性特征。
文檔編號(hào)C09C3/04GK1194282SQ97120818
公開(kāi)日1998年9月30日 申請(qǐng)日期1997年12月1日 優(yōu)先權(quán)日1996年12月2日
發(fā)明者F·貝布勒爾 申請(qǐng)人:西巴特殊化學(xué)品控股有限公司