專利名稱：分散劑以及使用該分散劑的顏料組合物、顏料分散體及噴墨油墨的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及分散劑，更具體而言，本發(fā)明涉及適用于涂料和著色樹脂組合物等領(lǐng) 域的，可制備分散性、流動性及保存穩(wěn)定性優(yōu)異的顏料分散體的分散劑，以及使用該分散劑 的顏料組合物。另外，本發(fā)明的目的在于提供含有分散劑和著色劑的分散性、流動性、保存穩(wěn)定 性、印刷適應(yīng)性及印刷品耐性優(yōu)異的噴墨油墨。
背景技術(shù)：
<分散劑>眾所周知，通常在制備油墨等時，難以在高濃度下穩(wěn)定地分散顏料，對于制備工序 和產(chǎn)品本身引起各種問題。例如，含有由微小粒子構(gòu)成的顏料的分散體往往表現(xiàn)出高粘度， 不僅使產(chǎn)品由分散機(jī)中取出和輸送變困難，而且當(dāng)高粘度化顯著時，甚至?xí)霈F(xiàn)在保存中 出現(xiàn)凝膠化，導(dǎo)致難以使用的情況。此外，就展色物(展色物)的表面而言，會產(chǎn)生光澤降 低、均化不良等狀態(tài)不良的現(xiàn)象。另外，當(dāng)混合使用不同顏料時，會出現(xiàn)因凝集引起的浮色 或由于沉降等現(xiàn)象導(dǎo)致展色物出現(xiàn)色斑和顯著的著色力下降現(xiàn)象。因此，總而言之為保證良好的分散狀態(tài)而利用分散劑。分散劑兼具吸附于顏料的 部位和與作為分散介質(zhì)的溶劑的親和性高的部位的結(jié)構(gòu)，通過上述2種功能的部位的平衡 來決定分散劑的性能。分散劑應(yīng)符合被分散物的顏料的表面狀態(tài)，雖然可使用各種分散劑， 但對于具有偏酸性表面的顏料，通常使用堿性分散劑。此時，堿性官能團(tuán)成為顏料的吸附部 位。例如在專利文獻(xiàn)1、專利文獻(xiàn)2、專利文獻(xiàn)3、專利文獻(xiàn)4、專利文獻(xiàn)5、專利文獻(xiàn)6等中記 載有具有氨基作為堿性官能團(tuán)的分散劑。但是，就專利文獻(xiàn)1、專利文獻(xiàn)2和專利文獻(xiàn)3中記載的分散劑而言，雖然具有分散 能力，但側(cè)鏈?zhǔn)艿较拗疲墒褂玫娜軇┖驼辰Y(jié)劑樹脂的種類也受到限制。另外，就專利文獻(xiàn) 4、專利文獻(xiàn)5和專利文獻(xiàn)6中記載的分散劑而言，雖然具有某種程度的分散能力，但為了在 低粘度下制備穩(wěn)定的分散體，必須增加使用量。但是，在考慮向油墨、涂料等展開的問題上， 由于會出現(xiàn)涂膜耐性降低等情況，所以并不優(yōu)選增加使用量。另外，在專利文獻(xiàn)7和專利文獻(xiàn)8中有對聚氨基甲酸酯樹脂的敘述，所述樹脂的特 征在于，使用以具有2個羥基的硫醇化合物作為引發(fā)劑，使具有聚合性不飽和鍵的化合物 聚合而獲得的多元醇；但在將其作為分散劑使用時，由于未殘留有胺作為堿性部位，所以相 對于具有偏酸性表面的顏料，無法得到充分的分散性。另外，在專利文獻(xiàn)9中有對聚氨基甲酸酯脲樹脂的敘述，所述樹脂的特征在于，使 用以具有2個羥基的硫醇化合物作為引發(fā)劑，使具有聚合性不飽和鍵的化合物聚合而獲得 的多元醇，但由于形成粒子狀聚氨基甲酸酯，所以在將其作為分散劑使用時，相對于具有偏 酸性表面的顏料，無法得到充分的分散性。<噴墨油墨>
作為現(xiàn)有的噴墨油墨，常使用將酸性染料、直接染料或堿性染料等水溶性染料溶 于乙二醇醚類溶劑和水中而成的噴墨油墨，但近年來逐漸多使用面向追求耐久性的廣告界 的使用了顏料的油墨。但是，眾所周知，在制備油墨時在高濃度下難以穩(wěn)定地分散顏料，對 于制備工序和產(chǎn)品本身引起各種問題。例如，含有由微小粒子構(gòu)成的顏料的分散體往往表 現(xiàn)出高粘度，當(dāng)高粘度化顯著時，甚至?xí)霈F(xiàn)在保存中出現(xiàn)凝膠化，導(dǎo)致難以使用的情況。 特別是由于噴墨油墨通過微小的噴嘴噴出，所以需要高穩(wěn)定性。保存中的增粘現(xiàn)象是造成 因噴嘴堵塞導(dǎo)致無法噴出的原因，造成致命的缺陷。因此，總而言之為保證良好的分散狀態(tài)而利用分散劑。特別優(yōu)選使用具有氨基作 為堿性官能團(tuán)的分散劑。例如，在專利文獻(xiàn)10和專利文獻(xiàn)11等中記載。但是，就專利文獻(xiàn)10和專利文獻(xiàn)11中記載的分散劑而言，雖然分散穩(wěn)定性高，但 存在涂膜的耐性低等問題。此外，就專利文獻(xiàn)10、專利文獻(xiàn)11和專利文獻(xiàn)12中記載的分散 劑而言，由于限定了可組合的粘結(jié)劑樹脂和分散劑的種類，所以存在涂膜耐性和/或印刷 穩(wěn)定性降低等情況，因此不優(yōu)選。
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專利文獻(xiàn)2
專利文獻(xiàn)3
專利文獻(xiàn)4
專利文獻(xiàn)5
專利文獻(xiàn)6
專利文獻(xiàn)7
專利文獻(xiàn)8
專利文獻(xiàn)9
專利文獻(xiàn)10
專利文獻(xiàn)11
專利文獻(xiàn)1
發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明所要解決的課題本發(fā)明的目的在于提供分散劑，其用于在低使用量下獲得分散性、流動性和保存 穩(wěn)定性優(yōu)異的不受粘結(jié)劑樹脂和溶劑限制的顏料分散體。此外，本發(fā)明的目的還在于提供 適用于膠版印刷油墨、凹版印刷油墨、濾色片用抗蝕油墨、噴墨油墨、涂料及著色樹脂組合 物等，可賦予分散性、流動性優(yōu)異的分散性或穩(wěn)定性的分散劑，該分散劑的制備方法，以及 使用該分散劑的顏料組合物、顏料分散體和噴墨油墨。解決課題的手段上述課題可通過分散劑來解決，所述分散劑的特征在于，所述分散劑是使在單末端區(qū)域具有2個異氰酸酯基的氨基甲酸酯預(yù)聚物(E)的異 氰酸酯基與含有聚胺(C)的胺化合物的伯氨基和/或仲氨基反應(yīng)而形成的，胺值為1 100mgK0H/g，所述氨基甲酸酯預(yù)聚物(E)是使在單末端區(qū)域具有2個羥基的乙烯基聚合物(A)的羥基與二異氰酸酯(B)的異氰酸酯基反應(yīng)而形成的。另外，本發(fā)明涉及上述分散劑，其特征在于，胺化合物除聚胺(C)外還含有單胺 ⑶?；蛘?，本發(fā)明涉及上述分散劑，其特征在于，在單末端區(qū)域具有2個羥基的乙烯基 聚合物㈧在分子內(nèi)具有2個羥基和1個硫醇基的化合物(al)存在下，使烯屬不飽和單體 (a2)自由基聚合而形成。另外，本發(fā)明涉及上述分散劑，其特征在于，烯屬不飽和單體(a2)含有(甲基)丙 烯酸低級烷基酯。另外，本發(fā)明涉及上述分散劑，其特征在于，在烯屬不飽和單體(a2)的總計100重 量％中，(甲基)丙烯酸低級烷基酯為30 100重量％。另外，本發(fā)明涉及上述分散劑，其特征在于，在單末端區(qū)域具有2個羥基的乙烯基 聚合物(A)的重均分子量為500 30，000。另外，本發(fā)明涉及上述分散劑，其特征在于，聚胺(C)是具有2個伯氨基和/或仲 氨基的化合物。另外，本發(fā)明涉及分散劑，其特征在于，聚胺(C)是雙末端具有2個伯氨基和/或 仲氨基，并且在雙末端以外具有仲氨基和/或叔氨基的化合物。另外，本發(fā)明涉及上述分散劑，其特征在于，重均分子量為1，000 100，000。另一方面，本發(fā)明涉及分散劑的制備方法，所述制備方法包括第一工序，其中，在分子內(nèi)具有2個羥基和1個硫醇基的化合物(al)存在下，制備 使烯屬不飽和單體(a2)自由基聚合而形成的在單末端區(qū)域具有2個羥基的乙烯基聚合物 (A),第二工序，其中，制備使上述在單末端區(qū)域具有2個羥基的乙烯基聚合物(A)的羥 基與二異氰酸酯(B)的異氰酸酯基反應(yīng)而形成的在單末端區(qū)域具有2個異氰酸酯基的氨基 甲酸酯預(yù)聚物(E)，和第三工序，其中，使在單末端區(qū)域具有2個異氰酸酯基的氨基甲酸酯預(yù)聚物(E)的 異氰酸酯基與至少含有聚胺(C)的胺化合物的伯氨基和/或仲氨基反應(yīng)。另外，本發(fā)明涉及上述分散劑的制備方法，其特征在于，胺化合物除聚胺(C)外還 含有單胺⑶。另外，本發(fā)明涉及上述分散劑的制備方法，其特征在于，第一工序、第二工序和/ 或第三工序在溶劑中進(jìn)行，所述溶劑為二甘醇二乙基醚。另一方面，本發(fā)明涉及顏料組合物，其特征在于，含有上述分散劑和顏料。另外，本發(fā)明涉及上述顏料組合物，其特征在于，進(jìn)一步含有選自具有下列通式 (1)、下列通式(2)和下列通式(3)所表示的酸性取代基的色素衍生物的至少1種以上色素 衍生物。通式(1)P-Z1[通式⑴中，P為選自偶氮類、苯并咪唑酮類、酞菁類、喹吖酮類、蒽醌類、二口惡 嗪類、二氧代吡咯并吡咯類、喹酞酮類、異吲哚啉酮類、異吲哚啉類、茈類、紫環(huán)酮類、黃蒽酮 類、皮蒽酮類和蒽嘧啶(7 > 7，if U ^ > anthrapyrimidine)類的一種有機(jī)色素殘基，Z1為磺酸基或羧基。]通式(2)(P-Z2) [N+ (R1，R2，R3，R4)][通式(2)中，P為選自偶氮類、苯并咪唑酮類、酞菁類、喹吖酮類、蒽醌類、二蟪 嗪類、二氧代吡咯并吡咯類、喹酞酮類、異吲哚啉酮類、異吲哚啉類、茈類、紫環(huán)酮類、黃蒽酮 類、皮蒽酮類和蒽嘧啶類的一種有機(jī)色素殘基，R1為碳原子數(shù)為5 20的烷基，R2、R3和R4 各自獨(dú)立為氫原子或碳原子數(shù)為1 20的烷基，Z2為S03_或C00_。]通式(3)(P-Z2)M+[通式(3)中，P為選自偶氮類、苯并咪唑酮類、酞菁類、喹吖酮類、蒽醌類、二0惡 嗪類、二氧代吡咯并吡咯類、喹酞酮類、異吲哚啉酮類、異吲哚啉類、茈類、紫環(huán)酮類、黃蒽酮 類、皮蒽酮類和蒽嘧啶類的一種有機(jī)色素殘基，M為Na原子或K原子，Z2為S03_或C00_。]另一方面，本發(fā)明涉及將上述顏料組合物分散到溶劑或清漆中形成顏料分散體。另一方面，本發(fā)明涉及噴墨油墨，其特征在于，含有上述顏料分散體和粘結(jié)劑樹 脂。另外，本發(fā)明涉及上述噴墨油墨，其特征在于，粘結(jié)劑樹脂是使烯屬不飽和單體 (a3)自由基聚合而形成的。另外，本發(fā)明涉及上述噴墨油墨，其特征在于，烯屬不飽和單體(a3)含有甲基丙 烯酸甲酯。另外，本發(fā)明涉及上述噴墨油墨，其特征在于，烯屬不飽和單體(a3)進(jìn)一步含有 甲基丙烯酸丁酯。另外，本發(fā)明涉及上述噴墨油墨，其特征在于，在烯屬不飽和單體(a3)的總計100 重量％中，甲基丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸丁酯總計為30 100重量％。另外，本發(fā)明涉及上述噴墨油墨，其特征在于，在烯屬不飽和單體(a3)的總計100 重量％中，下列通式(4)所表示的單體為5 100重量％。通式(4)[化1]
權(quán)利要求
分散劑，其特征在于所述分散劑是使在單末端區(qū)域具有2個異氰酸酯基的氨基甲酸酯預(yù)聚物(E)的異氰酸酯基與含有聚胺(C)的胺化合物的伯氨基和/或仲氨基反應(yīng)而形成的，胺值為1～100mg KOH/g，所述氨基甲酸酯預(yù)聚物(E)是使在單末端區(qū)域具有2個羥基的乙烯基聚合物(A)的羥基與二異氰酸酯(B)的異氰酸酯基反應(yīng)而形成的。
2.權(quán)利要求1的分散劑，其特征在于胺化合物除聚胺(C)外還含有單胺(D)。
3.權(quán)利要求1或2的分散劑，其特征在于在單末端區(qū)域具有2個羥基的乙烯基聚合 物㈧在分子內(nèi)具有2個羥基和1個硫醇基的化合物(al)存在下，使烯屬不飽和單體(a2) 自由基聚合而形成。
4.權(quán)利要求3的分散劑，其特征在于烯屬不飽和單體(a2)含有(甲基)丙烯酸低級烷基酯。
5.權(quán)利要求4的分散劑，其特征在于在烯屬不飽和單體(a2)的總計100重量％中， (甲基)丙烯酸低級烷基酯為30 100重量％。
6.權(quán)利要求1 5中任一項的分散劑，其特征在于在單末端區(qū)域具有2個羥基的乙 烯基聚合物(A)的重均分子量為500 30，000。
7.權(quán)利要求1 6中任一項的分散劑，其特征在于聚胺(C)是具有2個伯氨基和/或 仲氨基的化合物。
8.權(quán)利要求1 7中任一項的分散劑，其特征在于聚胺(C)是雙末端具有2個伯氨 基和/或仲氨基，并且在雙末端以外具有仲氨基和/或叔氨基的化合物。
9.權(quán)利要求1 8中任一項的分散劑，其特征在于重均分子量為1，000 100，000。
10.分散劑的制備方法，所述制備方法包括第一工序，其中，在分子內(nèi)具有2個羥基和1個硫醇基的化合物(al)存在下，制備使烯 屬不飽和單體(a2)自由基聚合而形成的在單末端區(qū)域具有2個羥基的乙烯基聚合物(A)， 第二工序，其中，制備使上述在單末端區(qū)域具有2個羥基的乙烯基聚合物(A)的羥基與 二異氰酸酯(B)的異氰酸酯基反應(yīng)而形成的在單末端區(qū)域具有2個異氰酸酯基的氨基甲酸 酯預(yù)聚物(E)，和第三工序，其中，使在單末端區(qū)域具有2個異氰酸酯基的氨基甲酸酯預(yù)聚物(E)的異氰 酸酯基與至少含有聚胺(C)的胺化合物的伯氨基和/或仲氨基反應(yīng)。
11.權(quán)利要求10的分散劑的制備方法，其特征在于所述胺化合物除聚胺(C)外還含 有單胺Φ)。
12.權(quán)利要求10或11的分散劑的制備方法，其特征在于第一工序、第二工序和/或 第三工序在溶劑中進(jìn)行，所述溶劑為二甘醇二低級烷基醚。
13.顏料組合物，其特征在于含有權(quán)利要求1 9中任一項的分散劑和顏料。
14.權(quán)利要求13的顏料組合物，其特征在于，進(jìn)一步含有選自具有下列通式(1)、下列 通式(2)和下列通式(3)所示的酸性取代基的色素衍生物的至少一種以上色素衍生物通式(1) P-Z1通式(1)中，P為選自偶氮類、苯并咪唑酮類、酞菁類、喹吖酮類、蒽醌類、二D惡嗪類、二 氧代吡咯并吡咯類、喹酞酮類、異吲哚啉酮類、異吲哚啉類、茈類、紫環(huán)酮類、黃蒽酮類、皮蒽 酮類和蒽嘧啶類的一種有機(jī)色素殘基，Z1為磺酸基或羧基；通式(2)(P-Z2) [N+(R1jR2jR3jR4)J通式(2)中，P為選自偶氮類、苯并咪唑酮類、酞菁類、喹吖酮類、蒽醌類、二D惡嗪類、二 氧代吡咯并吡咯類、喹酞酮類、異吲哚啉酮類、異吲哚啉類、茈類、紫環(huán)酮類、黃蒽酮類、皮蒽 酮類和蒽嘧啶類的一種有機(jī)色素殘基，R1為碳原子數(shù)為5 20的烷基，R2、R3和R4各自獨(dú) 立為氫原子或碳原子數(shù)為1 20的烷基，Z2為S03_或C00_ ；通式(3)(P-Z2)M+通式(3)中，P為選自偶氮類、苯并咪唑酮類、酞菁類、喹吖酮類、蒽醌類、二α惡嗪類、二 氧代吡咯并吡咯類、喹酞酮類、異吲哚啉酮類、異吲哚啉類、茈類、紫環(huán)酮類、黃蒽酮類、皮蒽 酮類和蒽嘧啶類的一種有機(jī)色素殘基，M為Na原子或K原子，Z2為S03_或C00_。
15.顏料分散體，所述顏料分散體是通過將權(quán)利要求13或14的顏料組合物分散到溶劑 或清漆中形成的。
16.噴墨油墨，其特征在于含有權(quán)利要求15的顏料分散體和粘結(jié)劑樹脂。
17.權(quán)利要求16的噴墨油墨，其特征在于粘結(jié)劑樹脂是使烯屬不飽和單體(a3)自由 基聚合而形成的。
18.權(quán)利要求17的噴墨油墨，其特征在于烯屬不飽和單體(a3)含有甲基丙烯酸甲
19.權(quán)利要求18的噴墨油墨，其特征在于烯屬不飽和單體(a3)進(jìn)一步含有甲基丙烯 酸丁酯。
20.權(quán)利要求18或19的噴墨油墨，其特征在于在烯屬不飽和單體(a3)的總計100重 量％中，甲基丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸丁酯總計為30 100重量％。
21.權(quán)利要求17的噴墨油墨，其特征在于，在烯屬不飽和單體(a3)的總計100重量％ 中，下列通式(4)所示的單體為5 100重量％ ；通式⑷
22.權(quán)利要求16 21中任一項的噴墨油墨，其特征在于進(jìn)一步含有二甘醇二乙基醚 作為溶劑。
全文摘要
本發(fā)明記載分散劑，其特征在于所述分散劑是使在單末端區(qū)域具有2個異氰酸酯基的氨基甲酸酯預(yù)聚物(E)的異氰酸酯基與含有聚胺(C)的胺化合物的伯氨基和/或仲氨基反應(yīng)而形成的，胺值為1～100mg KOH/g，所述氨基甲酸酯預(yù)聚物(E)是使在單末端區(qū)域具有2個羥基的乙烯基聚合物(A)的羥基與二異氰酸酯(B)的異氰酸酯基反應(yīng)而形成的。本發(fā)明的分散劑在低使用量下可提供分散性、流動性及保存穩(wěn)定性優(yōu)異的不受粘結(jié)劑樹脂和溶劑種類限制的顏料分散體。此外，本發(fā)明適用于膠版印刷油墨、凹版印刷油墨、濾色片用抗蝕油墨、噴墨油墨、涂料及著色樹脂組合物等。
文檔編號C09B67/46GK101983100SQ200980112388
公開日2011年3月2日 申請日期2009年3月24日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月24日
發(fā)明者中里睦, 依田純, 山崎健, 廣島努, 有吉泰, 立花友子, 藤原大輔, 重森一范 申請人:東洋油墨制造株式會社