由有機和無機顏料組成的顏料組合物的制作方法

專利名稱：由有機和無機顏料組成的顏料組合物的制作方法
技術領域：
本發明涉及由有機黃色顏料與無機顏料組成的顏料組合物和涉及它們用于將高分子量材料著色的用途。
當使用顏料將高分子量有機材料著色時，對顏料的應用技術性能提出高的要求，如容易的可分散性，符合應用的涂料可流動性，高著色強度，耐罩涂堅牢度，耐溶劑堅牢度，耐堿性和耐酸性，耐光堅牢度和耐候堅牢度，和色調純凈性。此外期望盡可能通用于將其它高分子量體系，如塑料和印刷油墨著色。在此附加有進一步的在一些情況下也對涂料提出的要求，例如，高堅牢度性能如耐滲色堅牢度和耐溫度堅牢度。對于涂料和印刷油墨，需要在水基和溶劑基體系兩者中的可使用性。在顏料懸浮液的制備方面的趨勢是朝向高顏料濃度，因此要求高度著色的油漆和印刷油墨濃縮物或研磨料，然而仍具有低粘度。
無機顏料經常具有高遮蓋能力。然而，例如在著色強度或色調純凈性方面，它們通常不滿足列舉的要求。
EP-A-816440公開了由C.I.顏料黃184與各種有機顏料形成的混合物。
EP-A-985712公開了顆粒狀的由大量無機顏料與大量有機顏料形成的混合物。
WO 02/055610公開了由有機黃色苯并咪唑酮顏料與黃色鈦酸鎳形成的混合物。這些混合物在一些方面也不滿足要求。
需要能克服已知顏料組合物的缺點和滿足以上提及的要求的顏料組合物。
本發明提供一種顏料組合物，該組合物包含一種或多種，例如一種、兩種或三種選自C.I.顏料黃213、顏料黃214和式(I)的雙偶氮顏料的有機黃色顏料
和一種或多種，例如一種、兩種或三種無機顏料。
合適的無機顏料包括二氧化鈦顏料，例如顏料白6，和釩酸鉍顏料；鉻酸鉛顏料，例如C.I.顏料黃34或104或C.I.顏料橙21；鉬鉻紅或鉬鉻橙顏料，例如C.I.顏料紅104；硫化鈰顏料，例如C.I.顏料橙75或C.I.顏料紅265；復合無機彩色顏料，例如C.I.顏料黃53、118、119、157、158、159、160、161、162、163、164或189；C.I.顏料棕24、33、34、35、37、39或40，C.I.顏料綠50或C.I.顏料藍28、36或72；和硅酸鹽顏料，例如C.I.顏料藍29、C.I.顏料紫15或C.I.顏料紅259。
優選使用具有黃色色調的復合無機彩色顏料和同樣為黃色的釩酸鉍顏料。
優選的具有黃色色調的復合無機彩色顏料是具有金紅石型結構的那些，如鉻鈦黃，例如C.I.顏料棕24、鉻鈮鈦酸鹽，例如C.I.顏料黃162，鉻鎢鈦黃，例如C.I.顏料黃163，鎳鈦黃，例如C.I.顏料黃53、C.I.顏料黃118和C.I.顏料黃161。釩酸鉍也包括釩酸/鉬酸鉍，例如C.I.顏料黃184。
在本發明的顏料組合物中，無機顏料特別是如下三種無機顏料C.I.顏料黃53、C.I.顏料棕24或C.I.顏料黃184中的一種，特別優選C.I.顏料黃184。
在本發明的顏料組合物中，有機黃色顏料優選是C.I.顏料黃213或式(I)的雙偶氮顏料，特別地C.I.顏料黃213。
特別優選是包含C.I.顏料黃213和C.I.顏料黃184的顏料組合物。
本發明的顏料組合物對于黃色，橙色，紅色，藍色，和綠色色調范圍是特別令人感興趣的，便得它們通常包含由多種黃色顏料形成的混合物或由黃色顏料與橙色顏料、紅色顏料、綠色顏料、棕色顏料和/或藍色顏料形成的混合物。特別地它們對于黃色色調區域是令人感興趣的。本發明的顏料組合物優選包含兩種或三種不同的顏料，特別是與無機顏料結合的一種所述的有機顏料。
在本發明的顏料組合物中，有機黃色顏料與無機顏料的重量比可以為0.1∶99.9-99.9∶0.1，優選1∶99-99∶1，特別優選5∶95-95∶5，和特別是10∶90-90∶10。
本發明的顏料組合物可以采用各種不同的方式制備，例如，通過在研磨之前或之后將顆粒狀或粉末狀的干燥的各組分混合，或通過將一種潮濕或干燥形式的組分在其它組分的制備過程期間加入其它組分中，如通過混合潮濕壓濾餅形式的各組分。特別適合的是在有機黃色顏料的制備過程期間加入無機顏料。有機黃色顏料的制備過程包括母體芳族胺(堿)的重氮化，非必要地將偶合組分溶解，和非必要地將其沉淀，和混合這兩種反應配對物重氮鹽和偶合組分，在此可以將偶合組分加入到重氮鹽中或相反方式，或者，也可以實施連續的偶氮偶合。此外，該制備過程可包括將成品偶合懸浮液進行熱處理，如需要則在加入溶劑的條件下和如需要則在加壓下進行，偶合產物的分離和，如需要，在含水、含水-有機或有機介質中在升高的溫度下，如需要則在加壓下，對偶合產物的后處理，與隨后作為壓濾餅形式的有機黃色顏料的分離和它的干燥和，在適當的情況下，將顆粒研磨成粉末。原則上無機顏料可以在任何所需的點加入，但優選在有機黃色顏料的最終分離之前加入到有機黃色顏料的懸浮液中。
干燥可以采用已知的干燥設備，如干燥烘箱，槳輪干燥器，轉鼓干燥器，接觸干燥器，和特別地，旋轉閃蒸干燥器和噴霧干燥器進行。通過合適干燥設備的選擇也可以生產低粉塵和可自由流動的粉末或顆粒。
也可以僅在引入高分子量有機介質中時才制備顏料組合物。本發明因此同樣提供高分子量有機介質，該介質包含著色有效量的一種或多種選自C.I.顏料黃213、C.I.顏料黃214和式(I)的雙偶氮顏料的有機黃色顏料，和一種或多種無機顏料，優選如以上已述的那些顏料混合物。
在本發明的顏料組合物的制備方面，可以使用其它的用于配色(Nuancieren)的著色劑，和助劑，例如表面活性劑、非顏料性和顏料性分散劑、填料、標準化劑、樹脂、蠟、消泡劑、防塵劑、增量劑、抗靜電劑、防腐劑、干燥延遲劑、流變控制添加劑、潤濕劑、抗氧化劑、UV吸收劑、光穩定劑，或其組合。配色組分通常使用的數量最多至10wt％，和助劑的使用數量為最多至40wt％，每種情況下基于根據本發明使用的有機黃色顏料和無機顏料的總數量。然而在例外情況下，也可以出現更高的數量。
填料或增量劑表示根據DIN55943和DIN EN971-1的大量物質，例子是各種類型的滑石，高嶺土，云母，白云石，石灰或硫酸鋇。在此經證明合適的是特別在本發明的顏料組合物的研磨之前添加。
本發明的顏料組合物可以作為優選含水的壓濾餅或潮濕顆粒形式使用，但通常是可自由流動的粉末狀性質的固體體系或是顆粒。
本發明的顏料組合物可用于將天然或合成來源的高分子量有機材料著色，例如將塑料、樹脂、清漆、油漆、電子照相調色劑和顯影劑，駐極體材料、濾色劑著色，以及將油墨，印刷油墨，和種子著色。
可以由本發明的顏料組合物著色的高分子量有機材料是例如，纖維素化合物，例如纖維素醚和纖維素酯，如乙基纖維素、硝基纖維素、乙酸纖維素或丁酸纖維素，天然粘結劑，例如脂肪酸、脂肪油、樹脂和它們的轉化產物，或合成樹脂，如縮聚產物、聚加合物、加成聚合產物和共聚產物，例子是氨基塑料，特別地脲-和蜜胺-甲醛樹脂，醇酸樹脂，丙烯酸類樹脂，酚醛塑料和酚醛樹脂，如酚醛清漆樹脂或甲階酚醛樹脂，脲樹脂，乙烯基類聚合物，如聚乙烯醇、聚乙烯醇縮醛、聚乙酸乙烯酯或聚乙烯基醚，聚碳酸酯，聚烯烴，如聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚乙烯或聚丙烯，聚(甲基)丙烯酸酯及其共聚物，如聚丙烯酸酯或聚丙烯腈，聚酰胺、聚酯、聚氨酯、苯并呋喃-茚樹脂和烴樹脂、環氧樹脂、具有不同固化機理的不飽和的合成樹脂(聚酯、丙烯酸酯)、蠟、醛樹脂和酮樹脂、樹膠(Gummi)、橡膠(Kautschuk)和其衍生物和膠乳、酪蛋白、硅酮和硅樹脂；單獨或采用混合物形式使用。在此，上述高分子量有機化合物是否作為塑料本體、熔體，或以紡絲溶液、分散體、清漆、油漆或印刷油墨形式存在并不重要。依賴于應用目的而定，經證明有利的是以共混物的形式或以制劑或分散體的形式利用本發明的顏料組合物。基于要著色的高分子量有機材料計，本發明的顏料組合物的使用數量為0.01wt％-30wt％，優選0.1wt％-15wt％。在某些情況下也可以不使用經研磨和/或整理的本發明顏料組合物，而使用用具有BET表面積大于2m2/g，優選大于5m2/g的對應粗產品。此粗產品可采用液體或固體形式以5wt％-99wt％的濃度，單獨或在適當的情況下采用與其它粗產品或成品顏料的混合物形式，用于生產濃色母料。
本發明的顏料組合物也適于用作電子照相調色劑和顯影劑，例如單和雙組分粉末調色劑(也稱為單或雙組分顯影劑)、磁性調色劑、液體調色劑、聚合調色劑和特種調色劑中的著色劑。典型的調色劑粘結劑是加成聚合樹脂、聚加成樹脂和縮聚樹脂，如苯乙烯、苯乙烯-丙烯酸酯、苯乙烯-丁二烯、丙烯酸酯、聚酯和酚醛-環氧樹脂、聚砜、聚氨酯，它們單獨或組合使用，以及聚乙烯和聚丙烯，它們還可包含進一步的成分，如電荷控制劑、蠟或流動助劑，或后續用這些添加劑改性。
本發明的顏料組合物另外還適于作為在粉末和粉末涂料中，特別地在可摩擦電或動電噴涂的粉末涂料中的著色劑，所述粉末涂料用于涂覆制品的表面，該制品例如由金屬、木材、塑料、玻璃、陶瓷、混凝土、紡織品材料、紙或橡膠制成。
作為粉末涂料樹脂典型地使用環氧樹脂、含羧基和羥基的聚酯樹脂、聚氨酯樹脂和丙烯酸類樹脂，它們與通常的固化劑一起使用。也可使用樹脂的組合。例如，環氧樹脂經常與含羧基和羥基的聚酯樹脂結合使用。典型的固化劑組分(依賴于樹脂體系)是例如，酸酐、咪唑以及雙氰胺及其衍生物，封端的異氰酸酯、雙酰基氨基甲酸酯、酚醛樹脂和蜜胺樹脂、異氰脲酸三縮水甘油酯、唑啉和二羧酸。
本發明的顏料組合物也適合作為在水基和非水基的噴墨油墨中的著色劑，和在根據熱熔工藝操作的那些油墨中的著色劑。噴墨油墨通常包含總計0.5wt％-15wt％，優選1.5wt％-8wt％(以干物質計算)一種或多種本發明的顏料組合物。微乳液油墨是基于有機溶劑，水和，如需要，另外的助水溶性物質(界面介質)。微乳液油墨通常包含0.5wt％-15wt％，優選1.5wt％-8wt％一種或多種本發明的顏料組合物，5wt％-99wt％水，和0.5wt％-94.5wt％有機溶劑和/或助水溶性化合物。“溶劑基”噴墨油墨包含優選0.5wt％-15wt％一種或多種本發明的顏料組合物，85wt％-99.5wt％有機溶劑和/或助水溶性化合物。熱熔油墨大多數基于在室溫下為固體和在加熱時變為液體的蠟、脂肪酸、脂肪醇或磺酰胺，在此優選的熔融范圍是約60℃-約140℃。熱熔噴墨油墨例如，基本上由20wt％-90wt％蠟和1wt％-10wt％一種或多種本發明的顏料組合物組成。另外可以存在0wt％-20wt％另外的聚合物(作為“染料溶解劑”)，0wt％-5wt％分散劑，0wt％-20wt％粘度改進劑，0wt％-20wt％增塑劑，0wt％-10wt％粘性添加劑，0wt％-10wt％透明性穩定劑(防止例如蠟結晶)，和0wt％-2wt％抗氧化劑。另外本發明的顏料組合物也適于作為濾色劑用的著色劑，該濾色劑用于加法色生成和用于減法色生成兩者，以及作為電子油墨(“e-油墨”)或電子紙(“e-紙”)用的著色劑。
本發明的顏料組合物的突出之處為它們的優異的色彩和流變性能，特別是高絮凝穩定性，容易分散性，良好的流變學，和高的著色強度。它們可以容易地分散在在許多應用介質中并可分散直到高細度水平。這樣的顏料分散體顯示優異的流變性能，甚至在油漆濃縮物的高度著色的情況下也如此。其它上文已述的性能，例如良好的耐罩涂堅牢度，耐溶劑堅牢度，耐堿堅牢度，耐光堅牢度和耐候堅牢度和，高色調純凈性，也非常好。另外，本發明的顏料組合物也包括無氯的顏料組合物，它們具有進一步優點，即特別地當焚燒由這些顏料著色的基材時，不發生由氯化的降解產物引起的危害。
為評定顏料在涂料領域中，在無水的溶劑基涂料體系中的性能，從大量已知的清漆中選擇基于中油度醇酸樹脂和丁醇醚化的蜜胺樹脂(AM)的醇酸-蜜胺樹脂清漆。
為評定顏料在涂料領域中，在含水涂料體系中的性能，從大量已知的清漆體系中選擇基于聚氨酯(PUR)的含水清漆。
色彩性能根據DIN55986測定。根據如下五等級標度目測評價在分散之后的研磨料流變。
5稀流體4流體3粘流體2輕微凝固1凝固耐罩涂堅牢度根據DIN 53221測定。在研磨料稀釋到最終顏料濃度之后，使用購自Erichsen公司的301型號Rossmann粘度刮刀測定粘度。
在以下的實施例中，除非另外說明，百分比數據是重量百分比和份數是重量份。
實施例1將80份P.Y.184和20份P.Y.213引入AM清漆體系。獲得具有純凈色調的泛綠色的黃色遮蓋性涂料。
實施例2將27份P.Y.53和3份P.Y.213與彼此以機械方式緊密混合。在AM清漆中用該顏料組合物得到強著色的泛綠色-黃色、有光澤的遮蓋性涂料。研磨料流變非常好和主色清漆的粘度低。耐堿堅牢度和耐候堅牢度非常好。
實施例3將15份P.Y.53和15份P.Y.213與彼此以機械方式緊密混合。在PUR清漆中用該顏料組合物得到具有純凈色調的強著色的泛綠色-黃色的淺色的遮蓋性涂料。耐罩涂堅牢度非常好。
實施例4將12份P.Y.53和18份P.Y.213與彼此以機械方式緊密混合。在PUR清漆中用該顏料組合物得到具有純凈色調的強著色的泛綠色-黃色的淺色的遮蓋性涂料。耐罩涂堅牢度非常好。
實施例5將10.5份氨基對苯二甲酸二甲基酯攪拌加入水和鹽酸中和采用亞硝酸鈉重氮化。加入100份P.Y.184和使用乙酸鈉將pH調節到4.5。在約40分鐘內加入由15.3份乙酰乙酰基氨基甲氧基喹喔啉二酮在250份水和10ml氫氧化鈉溶液中形成的溶液。在完全偶合后將懸浮液吸濾和將壓濾餅洗滌到無鹽。將壓濾餅引入600ml N-甲基吡咯烷酮中，將懸浮液加熱到150℃和在150℃下攪拌10分鐘。在冷卻之后吸濾和采用N-甲基吡咯烷酮洗滌和然后采用水洗滌并干燥。這得到118份包含P.Y.213和P.Y.184的顏料組合物。
在AM清漆中，獲得具有純凈色調和高光澤度的強著色的、遮蓋性的、泛綠色-黃色涂料。研磨料流變非常好和主色清漆的粘度低。
實施例6將26份P.Y.184和4份P.Y.213與彼此以機械方式緊密混合。在PUR清漆中用該顏料組合物得到強著色泛綠色-黃色的遮蓋性涂料。研磨料流變非常好。耐罩涂堅牢度和耐候堅牢度非常好。
實施例7將3份P.Y.184和27份P.Y.213與彼此以機械方式緊密混合。在AM清漆中用該顏料組合物得到具有純凈色調的強著色、泛綠色-黃色、有光澤的遮蓋性涂料。研磨料流變非常好。主色清漆的粘度低。
實施例8將28.5份P.Y.184和1.5份P.Y.213與彼此以機械方式緊密混合。在AM清漆中用該顏料組合物得到具有純凈色調的淺色的、泛綠色-黃色的、有光澤的遮蓋性涂料。研磨料流變非常好。主色清漆的粘度低。
實施例9將18份P.B.24和12份P.Y.213與彼此以機械方式緊密混合。在AM清漆中用該顏料組合物得到具有純凈色調的淺色的黃色遮蓋性涂料。研磨料流變非常好。主色清漆的粘度低。耐候堅牢度非常好。
實施例10將24份P.Y.184和6份式(I)的雙偶氮顏料與彼此以機械方式緊密混合。在AM清漆中用該顏料組合物得到具有純凈色調的強著色、泛綠色-黃色的、有光澤的遮蓋性涂料。研磨料流變非常好和主色清漆的粘度低。耐候堅牢度非常好。
實施例11將6份P.Y.184和24份式(I)的雙偶氮顏料與彼此以機械方式緊密混合。在AM清漆中用該顏料組合物得到具有純凈色調的強著色、泛綠色-黃色的、有光澤的遮蓋性涂料。研磨料流變非常好和主色清漆的粘度低。耐候堅牢度非常好。
實施例12將10份P.Y.53和10份P.Y.214與彼此以機械方式緊密混合。為評定顏料在塑料領域中的性能，從大量已知的塑料中選擇聚乙烯(PE)，和生產注塑模塑件。顏料組合物的耐溫度堅牢度非常好和高于260℃，在260℃下的ΔE小于1.0。著色強度、色調的純凈性和明度高，和翹曲-即由于老化引起的注塑模塑件尺寸的變化-低。
實施例13將20份P.Y.53和2份P.Y.214與彼此以機械方式緊密混合。為評定顏料在塑料領域中的性能，從大量已知的塑料中選擇聚乙烯(PE)，和生產注塑模塑件。顏料組合物的耐溫度堅牢度非常好和高于260℃，在260℃下的ΔE小于1.0。著色強度、色調的純凈性和明度高，和翹曲-即由于老化引起的注塑模塑件尺寸的變化-低。
權利要求
1.一種顏料組合物，其包含一種或多種選自C.I.顏料黃213、顏料黃214和式(I)的雙偶氮顏料的有機黃色顏料， 和一種或多種無機顏料。
2.權利要求1的顏料組合物，其特征在于無機顏料是二氧化鈦顏料、釩酸鉍顏料、鉻酸鉛顏料、鉬鉻紅顏料、鉬鉻橙顏料、硫化鈰顏料、硅酸鹽顏料或復合無機彩色顏料。
3.權利要求1或2的顏料組合物，其特征在于無機顏料是鉻鈦黃、鉻鈮鈦酸鹽、鉻鎢鈦黃、鎳鈦黃、釩酸鉍、釩酸/鉬酸鉍，或其組合。
4.權利要求1-3中一項或多項的顏料組合物，其特征在于無機顏料是C.I.顏料棕24、C.I.顏料黃162、C.I.顏料黃163、C.I.顏料黃53、C.I.顏料黃118、C.I.顏料黃161、C.I.顏料黃184或其組合。
5.權利要求1-4中至少一項的顏料組合物，其特征在于無機顏料是C.I.顏料黃184和有機黃色顏料是C.I.顏料黃213。
6.權利要求1-5中至少一項的顏料組合物，其特征在于有機黃色顏料與無機顏料的重量比是0.1∶99.9-99.9∶0.1，特別是10∶90-90∶10。
7.權利要求1-6中至少一項的顏料組合物，其特征在于，存在其它的用于配色的著色劑，和助劑，選自表面活性劑、非顏料性和顏料性分散劑、填料、標準化劑、樹脂、蠟、消泡劑、防塵劑、增量劑、防腐劑、干燥延遲劑、流變控制添加劑、潤濕劑、抗氧化劑、UV吸收劑、光穩定劑或其組合。
8.制備權利要求1-7中至少一項的顏料組合物的方法，其通過混合所述有機黃色顏料與所述無機顏料而進行。
9.制備權利要求1-7中至少一項的顏料組合物的方法，其特征在于在有機黃色顏料的一個或多個合成步驟期間加入所述一種或多種無機顏料，所述合成步驟包括重氮化、偶合組分溶解、偶合組分沉淀、偶氮偶合、溶劑處理、分離。
10.權利要求1-7中一項或多項的顏料組合物用于將天然或合成來源的高分子量有機材料著色的用途，例如將塑料、樹脂、清漆、油漆、電子照相調色劑和顯影劑著色，以及將駐極體材料，濾色劑，油墨，印刷油墨，噴墨油墨，電子油墨，和種子著色的用途。
11.一種高分子量有機介質，其包含著色有效量的權利要求1-7中一項或多項的顏料組合物。
全文摘要
本發明涉及一種顏料組合物，其包含一種或多種選自C.I.顏料黃(213)、顏料黃(214)和式(I)的雙偶氮顏料的有機黃色顏料，和一種或多種無機顏料。
文檔編號C09C1/00GK1849374SQ200480026184
公開日2006年10月18日 申請日期2004年8月18日 優先權日2003年9月12日
發明者J·韋博, G·威爾克 申請人:科萊恩產品(德國)有限公司