通用颜料制剂制造技术

本发明专利技术涉及一种新通用颜料制剂，具有非常好的热稳定性和天候稳定性，作为实际上无泡沫的水性以及含溶剂和无溶剂颜料制剂，并涉及其在水性、含溶剂或无溶剂涂料，例如染料、漆、粘合剂、油墨或印刷油墨中以及用于塑料着色的应用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种新的通用颜料制剂，其具有非常好的热稳定性和天候稳定性，作为实际上无泡沫水性以及含溶剂和无溶剂颜料制剂，并涉及其在水性、含溶剂或无溶剂涂料，例如，染料(Farben)、漆、粘合剂、油墨或印刷油墨中，以及用于塑料着色的应用。
技术介绍
填料和颜料在液体介质中的分散通常是采用分散剂实现的，旨在借此减少固体有效分散所要求的机械剪切力，同时也达到尽可能高的充填水平。分散剂有助于附聚物的破坏，起表面活性化合物的作用以润湿和/或包覆要分散的颗粒表面，稳定这些颗粒和防止不希望的再附聚。在染料(Farben)和漆的生产中，润湿剂和分散剂促进颜料和填料的掺和，后二者，作为重要配方成分，基本上决定了涂料的视觉外观和物理化学性能。为达到其最佳利用，这些固体必须，一方面，均匀地分散在漆和染料(Farben)中，另一方面，其分散状态，一旦达到，必须保持稳定。在许多情况下，稳定组分的功能也由基料组分完成，后者被用于涂料中，特别是用于形成漆膜。此种基料，考虑到另外还对较快干燥和增加所获漆膜的硬度作出贡献，因而是涂料中的宝贵组分。为应用在通用颜料制剂中，重要的因素包括，首先是，与其它基料的普遍相容性，例如，与重要的长油度醇酸树脂、植物油、烃树脂、丙烯酸酯树脂和聚酰胺，仅作为例子，——以及，其次，在有机溶剂中的普遍溶解性，例如，在，基于环境和毒理学原因，经常使用的纯脂族烃和石油溶剂油中的。可用于颜料制剂中、具有在有机溶剂中的普遍相容性和溶解性的此种基料描述在，例如，DE 44 04 809和EP1486520中。然而此外，要做到通用所需要的是，这些体系还必须可稳定地转移到水中。通用颜料制剂所采用的分散剂包括，特别是，烷基酚乙氧基化物-->或脂肪醇烷氧基化物，它们对于获得的颜料分散状态的空间稳定有贡献，但不具有成膜性能。高性能烷基酚乙氧基化物，由于生态毒理学的原因而受到批评。在许多国家，它们在洗涤剂和清洁产品中的使用已被禁止。类似的禁令也可能轮到漆和染料(Farben)工业上。脂肪醇乙氧基化物，在多种情况下，未能达到与烷基酚乙氧基化物一样好的颜料-润湿性能，因为它们缺乏吸附性基团。此类产物的未吸附部分，尤其对水性颜料制剂中的泡沫的稳定化起额外不希望的作用。嵌段-共聚物聚氧化烯在毒理学上没有争议并具有高度吸附性，同时具有较小泡沫稳定作用，但是同样也不是成膜剂。它们描述在，例如，EP 1 078 946中。然而，这些产品不能做到完全抑制泡沫的形成。结果，即便在这里，也必须加入活性消泡物质到水性颜料制剂中。但是，这些物质又具有其它、不利的副作用，例如，不希望的表面瑕疵。许多分散剂不能用，因为它们对涂层的耐水和光稳定性具有负面影响。用于生产通用颜料制剂的组合物描述在DE 10 2005 012 315.5中，其应用描述在DE 10 2005 012 316.3中。文中描述的酮醛树脂是公知的。以纯的形式，酮醛树脂应用于涂料中，例如，作为成膜添加组分，以提高某些性能，例如，初期干燥速率、光泽、硬度或抗划伤性。由于其相对低的分子量，典型酮醛树脂具有低熔体粘度和溶液粘度。由于例如辐照的结果，酮醛树脂的羰基基团将发生传统降解反应如Norrish类型I或II的那些反应[Laue，Plagens，Namen undSchlagwort-Reaktionen，Teubner Studienbücher，斯图加特，1995]。因此，不能不加改性地将酮醛树脂或酮树脂应用于露天用的高品质用途，例如，要求高耐受性的那些场合，特别是在耐天候和耐热方面。另外，此种树脂的耐热性低。这些缺点可通过将羰基基团氢化来改善。通过酮醛树脂的氢化，羰基基团变成仲醇的转化早已已付诸实践(DE 826 974、DE 8 70 022、DE 32 41 735、JP 11012338、US 6,222,009)。也可以制备基于含芳族基团的酮的羰基-氢化和环-氢化的酮醛树脂。此类树脂描述在DE 33 34631中。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的是找到一种颜料制剂，它具有与所用基料的-->广泛相容性，和在使用的有机溶剂和在水中的溶解性，同时还能抑制水性颜料制剂中的泡沫形成。另外，该颜料制剂必须对热和对天候老化都稳定。作为本专利技术基础的这一目的现已通过采用嵌段共聚的、含氧化苯乙烯的聚氧化烯与羰基-氢化的酮醛树脂，和/或环-氢化的酚醛树脂和/或脲醛树脂的组合而令人惊奇地实现。现已惊奇地发现，嵌段共聚的、含氧化苯乙烯的聚氧化烯与羰基-氢化的酮醛树脂，和/或环-氢化的酚醛树脂和/或脲醛树脂的组合特别适合作为成膜分散剂用于无溶剂、含溶剂和水性通用颜料制剂。现已发现与基料的广泛相容性、在通用颜料制剂中使用的有机溶剂中的溶解性，以及在水中的混溶性或分散性。另外，泡沫在水性颜料制剂中的形成受到非常有效的抑制。涂料的性能，例如，初期干燥和硬度，当它们包含本专利技术颜料制剂时，将受到有利的影响。再有，热稳定性和天候稳定性高。凭借现有技术所知不可能预见，上述各个组分的组合竟会导致具有上述性能的总合的组合物。本专利技术提供一种水性、含溶剂的或无溶剂的颜料制剂，组合物，它主要包含：I.2％～95wt％一种组合物，其主要包含，A)95％～5wt％至少一种嵌段共聚的、含氧化苯乙烯的聚氧化烯，以及B)5％～95wt％至少一种羰基-氢化的酮醛树脂和/或环-氢化的酚醛树脂和/或脲醛树脂，其中组分I.A)和I.B)的重量含量之和等于100wt％，以及II.0～80wt％至少一种溶剂，以及III.80％～5wt％至少一种着色剂，以及IV.0～20wt％助剂和添加剂，其中组分I.～IV.的重量含量之和等于100wt％，并且颜料制剂中的组分II.和IV.的含量也可以是0wt％。-->鉴于嵌段共聚的、含氧化苯乙烯的聚氧化烯与羰基-氢化的酮醛树脂、环-氢化的酚醛树脂以及脲醛树脂，全都不溶于水，因此令人惊讶的是，这些组分的组合竟然与水混溶或可分散在水中并使得它们能用于水性颜料制剂中。组分I.优选用于本专利技术中的嵌段共聚的、含氧化苯乙烯的聚氧化烯I.A)描述在，例如，EP 1 078 946中。它们具有通式(a)：R1O(SO)a(EO)b(PO)c(BO)dR2，    (a)其中R1是1～13个碳原子的直链或支化的或环脂族基，R2＝氢、丙烯酰基、烷基或羧酸基，每种情况具有1～8个碳原子，SO＝氧化苯乙烯，EO＝环氧乙烷，PO＝环氧丙烷，BO＝环氧丁烷并且a＝1～10，b＝3～50，c＝0～3，d＝0～3，其中a、c或d不是0，并且b＞＝a+c+d。但是，原则上所有嵌段共聚的、含氧化苯乙烯的聚氧化烯都适合则为组分I.A)。适合制备羰基-氢化的酮醛树脂(组分I.B)的酮包括所有酮，特别是丙酮、乙酰苯、丁酮、2-庚酮、3-戊酮、甲基异丁基酮、环戊酮、环十二酮、2，2，4-和2，4，4-三甲基环戊酮的混合物、环庚酮和环辛酮、环己酮以及所有取代上一个或多个总共1～8个碳原子的烷基基团的烷基取代的环己酮，单独地或以混合物形式。可举出的烷基-取代的环己酮的例子包括4-叔戊基环己酮、2-仲丁基环己酮、2-叔丁基环己酮、4-叔丁基环己酮、2-甲基环己酮和3，3，5-三甲基环己酮。然而，一般而言，可以使用所有据文献中用于酮树脂合成酮本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种水性、含溶剂或无溶剂颜料制剂，它主要包含：Ⅰ．２％～９５ｗｔ％一种组合物，其主要包含：Ａ）９５％～５ｗｔ％至少一种嵌段共聚的、含氧化苯乙烯的聚氧化烯，以及Ｂ）５％～９５ｗｔ％至少一种羰基－氢化的酮醛树脂和 ／或环－氢化的酚醛树脂和／或脲醛树脂，其中组分Ⅰ．Ａ）和Ⅰ．Ｂ）的重量含量之和等于１００ｗｔ％，以及Ⅱ．０～８０ｗｔ％至少一种溶剂，以及Ⅲ．８０％～５ｗｔ％至少一种着色剂，以及Ⅳ．０～ ２０ｗｔ％助剂和添加剂，其中组分Ⅰ．～Ⅳ．的重量含量之和等于１００ｗｔ％，并且颜料制剂中的组分Ⅱ．和Ⅳ．的含量也可以是０ｗｔ％。

【技术特征摘要】
DE 2006-1-3 102006000645.31.一种水性、含溶剂或无溶剂颜料制剂，它主要包含：I.2％～95wt％一种组合物，其主要包含：A)95％～5wt％至少一种嵌段共聚的、含氧化苯乙烯的聚氧化烯，以及B)5％～95wt％至少一种羰基-氢化的酮醛树脂和/或环-氢化的酚醛树脂和/或脲醛树脂，其中组分I.A)和I.B)的重量含量之和等于100wt％，以及II.0～80wt％至少一种溶剂，以及III.80％～5wt％至少一种着色剂，以及IV.0～20wt％助剂和添加剂，其中组分I.～IV.的重量含量之和等于100wt％，并且颜料制剂中的组分II.和IV.的含量也可以是0wt％。2.权利要求1的颜料制剂，其特征在于，嵌段共聚的、含氧化苯乙烯的聚氧化烯I.A)具有通式I：R1O(SO)a(EO)b(PO)c(BO)dR2，其中R1是1～13个碳原子的直链或支化的或环脂族基，R2＝氢、丙烯酰基、烷基或羧酸基，每种情况具有1～8个碳原子，SO＝氧化苯乙烯，EO＝环氧乙烷，PO＝环氧丙烷，BO＝环氧丁烷并且a＝1～10，b＝3～50，c＝0～3，d＝0～3，其中a、c或d不是0，并且b＞＝a+c+d。3.以上权利要求至少之一的颜料制剂，其特征在于，C-H-酸性酮被用于制备羰基-氢化的酮醛树脂I.B)。4.以上权利要求至少之一的颜料制剂，其特征在于，选自丙酮、乙酰苯、丁酮、2-庚酮、3-戊酮、甲基异丁基酮、环戊酮、环十二酮、2，2，4-和2，4，4-三甲基环戊酮的混合物、环庚酮、环辛酮或环己酮的酮，单独或以混合物形式，被用作起始化合物用于制备羰基-氢化的酮醛树脂I.B)。5.以上权利要求至少之一的颜料制剂，其特征在于，取代上一个或多个总共1～8个碳原子的烷基基团的烷基-取代环己酮，单独地或以混合物形式，被用于制备羰基-氢化的酮醛树脂I.B)。6.以上权利要求至少之一的颜料制剂，其特征在于，叔丁基环己酮、2-甲基环己酮和3，3，5-三甲基环己酮用于制备羰基-氢化的酮醛树脂I.B)。7.以上权利要求至少之一的颜料制剂，其特征在于，环己酮、4-叔丁基环己酮、3，3，5-三甲基环己酮、甲基异丁基酮或庚酮，单独地或以混合物形式，被用于组分A)中用于制备羰基-氢化的酮醛树脂I.B)。8.以上权利要求至少之一的颜料制剂，其特征在于，甲醛、乙醛、正丁醛和/或异丁醛、戊醛或十二醛，单独或以混合物形式，作为醛组分用于制备羰基-氢化的酮醛树脂I.B)。9.以上权利要求至少之一的颜料制剂，其特征在于，甲醛和/或多聚甲醛和/或三氧杂环己烷用于制备羰基-氢化的酮醛树脂I.B)。10.以上权利要求至少之一的颜料制剂，其特征在于，由乙酰苯、环己酮、4-叔丁基环己酮、3，3，5-三甲基环己酮、甲基异丁基酮、庚酮，单独或以混合物形式，与甲醛生成的树脂的氢化产物被用作羰基-氢化的酮醛树脂I.B)。11.以上权利要求至少之一的颜料制剂，其特征在于，甲醛、丁醛和/或苯甲醛被作为醛用于制备环-氢化的酚醛树脂I.B)。12.以上权利要求至少之一的颜料制剂，其特征在于，烷基取代的苯酚被用于制备环-氢化的酚醛树脂I.B)。13.以上权利要求至少之一的颜料制剂，其特征在于，4-叔丁基酚、4-戊基酚、壬基酚、叔辛基酚、十二烷基酚、甲酚、二甲苯酚或双酚，单独或以混合物形式，被用于制备环-氢化的酚醛树脂I.B)。14.以上权利要求至少之一的颜料制剂，其特征在于，作为组分I.B)，采用脲醛树脂，后者采用以下组分制备：通式(i)的脲其中X是氧或硫，A是亚烷基基团并且n是0～3，与1.9(n+1)至2.2(n+1)mol通式(ii)的醛其中R1和R2是烃基，每种情况具有最高20个碳原子，和/或甲醛。15.以上权利要求至少之一的颜料制剂，其特征在于，作为组分I.B)，采用脲醛树脂，后者采用脲和硫脲、亚甲基二脲、亚乙基二脲、四亚甲基二脲和/或六亚甲基二脲及其混合物制备。16.以上权利要求至少之一的颜料制剂，其特征在于，作为组分I.B)，采用脲醛树脂，后者采用异丁醛、甲醛、2-甲基戊醛、2-乙基己醛或2-苯基丙醛及其混合物制备。17.以上权利要求至少之一的颜料制剂，其特征在于，作为组分I.B)，采用脲醛树脂，后者采用脲、异丁醛和甲醛制备。18.以上权利要求至少之一的颜料制剂，其特征在于，组分I.A)与I.B)的混合比介于95∶5～5∶95。19.以上权利要求至少之一的颜料制剂，其特征在于，水被用作溶剂II.。20.以上权利要求至少之一的颜料制剂，其特征在于，有机溶剂作为溶剂II.存在。21.以上权利要求至少之一的颜料制剂，其特征在于，至少一种醇、酯、酮、醚、二醇醚、芳烃、氢化芳烃、卤代烃、萜烯烃、脂族烃、酯醇、二甲基甲酰胺、二甲基亚砜或辐射固化活性稀释剂或离子液体，单独或以混合物形式，作为溶剂II.存在。22.以上权利要求至少之一的颜料制剂，其特征在于，着色剂作为组分III.存在。23.以上权利要求至少之一的颜料制剂，其特征在于，选自颜料、染料和/或填料的着色剂作为组分III.存在。24....

【专利技术属性】
技术研发人员：P格勒克曼，E阿尔布雷希特，A施蒂特根，A温宁，
申请(专利权)人：德古萨公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]