TW354804B - - Google Patents

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經濟部中央標準局員工消費合作社印製 本申請案係美國專利申請案萃列 r哨菜’爷列編唬〇8/356,660及 〇8/356,653之部份接續案，兩者皆於^料年^月Η日提出 申請，其中之揭示内容併入此處以供參考。 發明範圍 本發明關於含改質碳產物之水性油墨及塗料。 發明背景 目前使用的油墨有許多類別，這些種類包括印刷油墨、 紫外線硬化之油墨、原子筆油墨及郵票印色或標記油=。 基本上，油墨可包含四種主要、、物質成份，它們爲色料、媒 液或清漆、添加物及溶劑。 更詳述之，提供與基質顏色對比的色料包括顏料、調色 劑及染料。於當印刷操作時，媒液或清漆爲色料之載質。 乾燥期間，該媒液使色料黏附於基質上。添加物影響印刷 性 '薄膜特性、乾燥速度及使用後性質。最後，溶劑與媒 液形成有關外，亦被使用於降低油墨黏度及調整乾燥容易 度和樹脂容量。通常，此四類成份基於所期望之配方，經 稱重、混合及一起或分開研磨（即分散）。 目前’主要黑色顏料爲如爐黑之碳黑，使用之色料可爲 乾粉形式、沖洗糊狀物、或液體濃縮形式。由於沖洗糊狀 物及液體濃縮形式只須要最低的分散努力，故較爲經濟。 通常，色料的形式會影響色調、持久性、容量、不透明度 、光彩、流變性、完稿及印刷品質。 通常，油墨可施用鉛字印刷、石版印刷、皮革印刷、照 相版、絲幕印刷、模版印刷、複寫及電版印刷。因此可發 -4- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（21〇X2〇7公釐） υλ. m In— nn m J In l n m 1 > ^ i (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 五、發明説明（2 ) 見油墨最終使用於報紙、出版物、商業廣告、指疊紙箱' :籍、波狀紙^、紙袋、包裝紙、標籤、金屬容器、塑膠 奋器^塑膠薄膜、銘落紙、積層材料、食品包裝、衛生紙 倉 '.方織物及其它類似品。McGraw_Hili，S科學及技術百科全 曰第7卷、罘159-164頁，提供更詳盡的油墨種類及使用 方法敘述’其中全部揭露内容併入此處以供參考。 雖然油墨可由市面取得，其中仍然需要提供更易製備之 油墨。 塗料使用於裝飾、保護及許'多種表面的功能化處理，這 些表面包括線圈、金屬、器具、傢俱、硬板、木料、合板 、船具、維修器具、汽車、金屬罐及紙板。部份如施用於 海底油管的塗料則以保護爲目的/其它如汽車外表塗料， 則全爲裝飾及保護功能。其它仍有提供船隻甲板及汽車座 位的控制摩擦用。部份塗料控制船隻底部藻貝的吸附，其 Έ塗料可保護鐵罐内之食品及飲料。矽晶片、印刷電路版 、波導纖維上作爲訊號傳輸的塗料，及錄影帶和電腦磁片 上之磁性塗料則被稱爲高科技應用塗料。 每年有數萬種塗料被製造出，通常它們含有—種或多種 例如樹脂或聚合物的黏合劑、及至少一種溶劑、—或多種 顏料及數種適當的添加物。大部份塗料以液體形式被製造 及使用，並當施用於基質表面後可轉化成"固體”薄膜。 顏料及塗料提供不透明度及顏色，顏料含量控制最終薄 膜的光澤並對機械性質有很重要的影響，部份顏料甚至可 抑制腐蝕。另外，顏料會影響黏度及增進塗料的應用性質 5- 私紙張尺度適用中國國家標—準（CNS ) A4規格(210X297公釐） J— m — J· I I— n n n i I II I I I n T ^ 03.-a (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) A7 B7 五、發明説明（3 ) 經濟部中央標準局員工消費合作社印裝 体顏^的-種重要變數決^因素爲顆粒大小及顆粒大小分 佈’顏料製程被設相產生提供顏料最㈣粒折衷性之顆 粒大小及顆粒大小分佈。於生產塗料時，需要用此方式以 將顏料分散以獲得穩定的分散，顏料製造商於產品中將大 邵份顏料顆粒（並非完全）分散爲獨立的顆粒。顏料的分散 包括濕潤、分離及穩定化。 該媒液有三類別：使黏合劑可溶於水的媒液，用於膠態 分散的媒液，及用於乳化以形成膠乳的媒液。表面塗料= 合物通常多少爲黏稠液體，其中三種基本成份爲：一種 爲黏合劑的成膜物質或物質組合物，一種顏料或顏料組口 物，及一種揮發性液體。黏合劑及揮發性液體的组合被稱 爲媒液，其可爲一種溶液或_種細小黏合劑顆粒於非溶劑 中I分散液。顏料爲細密地分配、不溶、固體顆粒分散於 塗料媒液中，並於最終薄膜中分散遍及黏合劑内。使用界 面活性劑作爲顏料分散劑。水性塗料的組成份及製造於聚 合物科學及工程簡明百科全書，第16〇_171頁（199〇年）有 深入的討論，併入此處以供參考。 仍然需要一種更容易製備水性油墨及塗料的水性塗料 其中溶劑爲水或含有水。 發明概述 基於此，本發明關於包含水及一種改質碳產物的水性 墨組合物或水性塗料組合物，該改質碳產物含有一碳接孝 有機基。其中該有機基爲以一種離子性或可離子化基取爷 。使用於此的碳爲可與重氮鹽反應以形成上述改質碳產尜 稱合 更 油 j·. I HI 11 -1- I I ----「* 111. I (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 -6 - 太紙張A度適用中國國家標準（CNS )八4^格（210X297公釐） 經濟部中央橾準局貝工消費合作社印製 Α7 Β7 五、發明説明（〇 者。該碳可爲結晶或無定形態。實例包括，石墨、碳黑、 玻璃態碳、活性木炭、活性碳及其混合物，但不僅限於此 。上述以微細分散形式較佳。 该有機基包含a)至少一種芳香族基及b)至少一種離子基 、至少一種可離子化基、或一種離子基與可離子化基的混 合°具有芳香族基的有機基爲利用芳香族基直接接於碳上 〇 另一選擇，改質碳產物之有機基包含a)至少一種crC12 取代或未取代的烷基及b)至少、、一種離子性基、至少一種可 離子化基、或一種離子性基與可離子化基的混合。 本發明的水油墨及塗料可提供所期望之分散安定性、印 刷品質、及影像光學密度。 下列敛述説明本發明其他的特點及優點，這些功能由下 列敘述中將更爲明顯，或依據本發明之描述加以實施而學 習到。孩等目的及其它優點可特別由下列敘述及所附加專 利申*青範圍所述之製程、產品及組合物來了解及獲得。 詳細描述 使用於此處之碳，可與重氮鹽反應以形成上述之改質碳 產物，該碳可爲結晶或無定形態。實例包括，石墨、碳黑 、玻璃悲碳、活性木炭、活性碳及其混合物，但不僅限於 此。上述物質以微細分散形式較佳。 關於本發明之水性油墨及塗料組合物包含一種水性媒液 及改質碳產物。於油墨或塗料中使用本發明的改質碳產物 與傳統碳顏料的差別在於，其分散於水性媒液並不困難。 辜紙張尺度適用中國國家標準（CNS〉A4規格（21〇><297公釐） ----:-----f -裝-------訂-------, (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) ，發明説明（5) =質碳產物不需要傳統的研磨製程 =料時亦不需加分散劑。較佳的是該改質 低男切力授掉或混合即可使顏料分散於水中。 *要 ”製法是可將上述定義之碳與—種重氮鹽於— ::體二：媒介中反應’以接上至少一種有機基於 =起較佳的反應媒介包括水、任何含水的媒介及任何 Π = 最佳的媒介爲水。這些其中碳爲碳黑的改 資碳產物及h同製法描料1994年12月15日巾請的美國 專利申請案08/356,600,名稱爲"碳黑與重氮鹽反應，產生 的碳黑產物與其用途"，及與本案同時中請的部份接續案 ，兩者皆併人此處作爲參考。這些其中碳不爲0的改質 碳產物及其不同製法描述於1994年12月15日申請的美國專 利申請案〇8/356,653，％稱爲”碳物質與重氮鹽的反應及產 生的碳產物’’，亦併入此處作爲參考。 經濟部中央標準局貝工消费合作社印製 製備上述改質碳產物時，其中重氮鹽只需夠充分穩定以 可與碳反應。因此，可與部份認爲不穩定並易分解的重氮 鹽進仃反應。部份分解流程可與碳與重氮鹽間之反應相競 爭，並可能減低接於碳上的有機基總數。另外，該反應可 能於加咼溫度中進行，其中許多重氮鹽可能易受影響而分 解。升高溫度可能有利增加重氮鹽於反應媒介中的溶解度 ’並增進於製程中的操作。然而，升高溫度亦可能因其它 分解流程而造成重氮鹽的一些損耗。 碳黑可於一種稀釋' 易攪拌、水性泥漿或於適當量的水 存在下，與重氮鹽反應以形成碳黑片狀物。如有需要，碳 8- ‘紙張疋度逋用中國國家標準（CNS ) A4说格（210X29.?公羡） A7 B7 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 五、發明説明（6) 黑可利用傳統壓片技術製成。其它碳亦可與重氮鹽有類似 反應。另外’當使用除碳黑外的碳於改質碳產物中而用於 水性油墨及塗料中時’應該最好於與重氮鹽反應前將該碳 磨成微細的顆粒，以避免於油墨中產生不希望的沉澱。接 於碳上有機基可爲—種接有離子性或可離子化基官能基的 有機基。可離子化基當於媒介中使用時可形成離子性基。 該離子性基可爲陰離子基或陽離子基，可離子化基可形成 陰離子基或陽離子基。 可離子化官能基形成的陰離:子包括如酸基或酸基之鹽類 ’因此該有機基包括衍生自有機酸的族群。較佳地，當含 有一種可形成陰離子的離子化基時，該有機基具有勾一種 芳香族基或CrC12有取代或無取代的烷基及b)至少一種pKa 小於11之酸基，或至少一種pKa小於U之酸基鹽類，或至 少一種pKa小於11之酸基及至少一種pKa小於11之酸基鹽類 的混合物。該酸基的pKa値即是指有機基的pKa値，而不 只是酸性取代基。pKa小於10時更佳，並且當小於9時最佳 。有機基的芳香族基或烷基以直接接於碳上爲較佳，該芳 香族基可再具有如烷基取代或無取代。該（^-(:^烷基可具 有支鏈或無支鏈，並以乙基較佳。當該有機基爲苯基或莕 基且該酸基爲一種磺酸基、亞磺酸基、膦酸基或羧酸基（ 例如包括-COOH、-so3h及-po3h2、-so2nh2、-so2nhcor) 及其鹽類（如-COONa、-COOK、-CO〇-NR4+、-S03Na、-HP03Na 、-S03-NR4+及P03Na2)時更佳，其中R爲一種烷基或苯基。 當可離子化取代基爲-COOH、-SO3H及其納或钾鹽時爲特 9- 表纸張尺度適用中國國家嫖準（CNS ) A4?見格（210X297公釐） i m m m 1 l ^ ^ -一 、-， (請先閲讀背面之注意事項再填寫本育) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（7 ) 佳。 該有機基具有一種取代或無取代磺苯基或其鹽類、一種 取代或無取代（聚磺）苯基或其鹽類、一種取代或無取代磺 茬基或其鹽類、或一種取代或無取代（聚磺）莕基或其鹽類 爲最佳。一種較佳的經取代磺苯基爲羥磺苯基或其鹽類。 具有一種可形成陰離子之離子化官能基的特定有機基爲 對-磺苯基、4-羥基-3-磺苯基及2-磺乙基。 胺類代表可形成陽離子基的可離子化官能基實例，並且 可以接於前述產生陰離子之可''離子化基所討論之相同有機 基。例如，胺類可於酸性媒介中質子化以形成銨基。具有 胺取代的有機基以具有pKa小於5較佳，四級銨基（-NR3+)及 四級鳞基（-PR3+)亦代表陽離子基之實例，並且可以接於上 述爲產生陰離子之可離子化基所討論之相同有機基。該有 機基以含有一種如苯基或莕基之芳香族基及一種四級銨或 四級燐基較佳，該芳香族基以直接接於碳上者較佳。有機 基亦可使用四級化環胺及四級化芳香族胺，因此氮-取代 p比鍵化合物例如氮-甲基-p比淀基，可使用於此方面。有機 基之實-例包括，（C5H4N)C2H5+ 、C6H4(NC5H5)+ 、 C6H4COCH2N(CH3)3+、C6H4COCH2(NC5H5)+、（C5H4N)CH3+、 及C6H4CH2N(CH3)3+，但不僅限於此。 接有離子性或可離子化基取代之有機基的改質碳產物， 和未處理之碳比較下，該改質碳產物所具有的一個優點爲 可增加水分散性。通常，該改質碳產物的水分散性隨著接 於碳上具有可離子化基之有機基數目或接於有機基上的可 ____-10- 本紙張尺度逋用中國國家標準（CNS ) A4現格（210X 297公釐） awa aMaaiB m l 1^1^1 ^^^1 ml TJ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作杜印製 五、發明説明（8 ) 離子化基數目増加而增加。因此，增加與有機基結合的可 離子化基數目應可增加該水分散性，並且允許控制水分散 r於所期主的度。含有—種接於竣上之有機基爲胺類的 改質碳產物，可利用酸化水性媒液而增加水分散性。 因爲該改質碳產物的水分散性部份取決於電荷的安定性 ，故水性落媒的離子強度以低於〇.1莫耳較佳，而當離子 度低於0.01莫耳時更佳。本發明的改質碳產物以不含副產 物或鹽類較佳。 σ 當製備本發明的水可分散改'質碳產物，該離子性或可離 子化基以於反應溶媒中離子化較佳。該最終產物分散物或 稀泥狀物可直接使用或於使用前加以稀釋再用。另—方面 該改質碳產物可利用使用於傳統碳黑之技術以乾燥，這些 技術包括於烤爐及旋轉窯爐中乾燥.，但不僅限於此，過份 乾燥可能造成水分散性程度降低。當上述改質碳產物並不 如期望般立刻分散於水性媒液中，該改質碳產物可使用傳 統已知如研磨或磨碎等技術加以分散。 本發明之改質碳產物對水性油墨配方特別有用，因此， 本發明提供一種包含水及基於本發明改質碳產物的改良油 墨組合物。其它已知之水性油墨添加物可包含於此水性油 墨配方中。 通常油墨包含四種基本成伶：（1) 一種色料或顏料，（2) 一 種印刷時當載質功能的媒液或清漆，（3)增進印刷性、乾 燥性及類似功能之添加物，及（4)調整黏度、乾燥性、及 與其它油墨成份調合性的溶齊J。一般對於水性油墨性質、 -Ί1 - 表紙張^度適用中國國家標準（CNS > Α4規格（2IGX297公釐） —一--r------.1装-- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 A7 B7 經清部中央標準局貝工消費合作社印製 五、發明説明（9) 製備、及使用之研討，可見於Leach等人編輯，（〇1邛111抓· and Hall，1993)，印刷手册（The printing Manual)，第 5版， 併入此處以供參考。不同水性油墨組合物亦揭露例如美國 專利第 2,883,736，3,607,813，4，1〇4,833，4,308 061， 4,77〇,706及5,026,775號中’該第專利併入此處以供參考。 可使用標準技術將預分散物或固體之本發明改質碳產物 併入水性油墨配方。使用本發明之水可分散改質碳產物可 提供明顯優點，及減少或消除一般使用其它傳統碳黑之研 磨步驟而使成本降低。 ： 皮革印刷油墨代表一類水性油墨組合物，皮革印刷油墨 通常包含一種色料、一種黏合劑、及一種溶劑。本發明改 質碳產物可用作爲當皮革印刷油要色料，實施例3顯示一 種使用本發明改質碳產物於水性皮革印刷油墨的配方。 本發明改質碳產物可使用於水性報紙油墨。例如，一種 水性報紙油墨可含有水、本發明改質碳產物、一種樹脂及 傳統添加物如抗泡劑或界面活性劑。 本發明改質碳產物亦可用於如油漆或亮光塗料之水性 塗料組合物，因此本發明的具體實施例之一爲一種包含水 、樹脂 '及本發明改質碳產物之改良水性塗料組合物。其 i已知水性塗料溱加物亦可包含於水性塗料組合物中。例 如’見於McGraw-Hill科學及技術百科全書，第5版， (McGraw-Hill，1982)，以參考形式併入此處。亦見於美國 專利第 5,051,464，5,319,044，5,204,404，5,051，464， 4,692,482’ 5,356,973，5,314,945，5,266,406，及 5,266,361 -12- 本紙張尺没通用中國國家標準（CNS ) A4規格（210 X 297公釐） ----.1,----7 装-- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 _____B7 五發明説明（1〇) - ~ — 號，所有專利併入此處以供參考。 可使用標準技術將預分散物或固體之本發明改質碳產物 併入水性油墨配方。使用一種水可分散改質碳產物可提供 顯著之優點，及減少或消除一般使用於其它傳統碳黑之研 磨步驟而使成本降低。下列部份實施例顯示使用本發明改 質碳產物於水性汽車外觀塗料之配方。 當運用上述碳產物時，可使用最少成份及製程步驟以形 成含有水性媒液及安定分散改質碳產物爲顏料的水性油墨 或塗料。此油墨或塗料可使用-、於不同的用途，較佳的，於 本發明之水性油墨及塗料中，該改質碳產物顯示使用量低 於或等於該油墨或塗料的20%重量百分比。本發明之範圍 亦包括使用含有未改質碳與本發明改質碳產物混合物的水 性油墨或塗料配方。如下列討論之常用添加物亦可加入於 分散液中，以更增進水性油墨或塗料品質。 實施例 分析方法 BET氮表面面積爲基於ASTM D-4820之表面積計算方法 獲得，DBPA數據爲基於ASTMD-24〗4之方法獲得。

揮發物含量爲以下列方法測得，一種碳黑樣品於125=C 下乾燥至恆重，45毫升乾燥碳黑樣品置於一個於950。(：乾 燥過的加蓋坩鍋中，並於蒙蜉爐（muffle furnace)内於950X 加熱7分鐘。該揮發物含量爲以該碳樣品損失之重量百分 比表示。 下列步驟爲使用於下述不同實施例用以測得本發明碳黑 -13 -

本紙張尺度通财關家標準（CNS )八4胁（210X297公iT »^—^1 If— In— Bn—· V—-I . i / (請先閑讀背面之注意事項再填寫本耳} -訂-

經濟部中央標準局員工消費合作社印$L A7 B7 五、發明説明（H) 產物及未處理碳黑的水性殘座。該碳黑產物（5克）與似 水搖晃5分鐘，將產生之分散液倒入經過篩網並以水漂洗 直至洗液爲無色，使用篩網爲325網目，除非另有標明。 當篩網乾燥後，測量篩網上之殘渣重量，並以佔使用於該 測試碳黑產物的百分比形式表示之。 實施例1 於一種針孔造粒機使用預成形重氮鹽製備碳黑產物 此實施例顯示製備本發明碳產物的另一種方法，將4〇〇 克表面積爲每克80平方米的鬆散狀碳黑及每1〇〇克85毫升 DBPA置入針孔造粒機，加入271克磺氨酸鈉鹽、ι〇32克 亞硝酸鈉、29_0克濃鹽酸及293.5克水於針孔造粒機，以製 備一種4-磺基苯重氮鹽氫氧化合物内鹽之冷懸浮液。造粒 2分鐘後，移出該樣品並於115。(：乾燥至恆重。該產物具有 325網目殘渣0.1%，相較下爲未處理碳黑之81%。以乙醇 於索格利特（Soxhlet)萃取隔夜，可得含有11%硫之碳黑產 物、相對地，未處理碳黑則有0.8%。此顯示有27%之p-C6H4S03·基接於碳黑產物上，因此該碳黑產物所具有之相 接p-C6H4S03-基爲每克0.09毫莫耳。 實施例2 使用一種當場製造之重氮鹽來製備碳黑產物 此實施例顯示製備本發明碳產物的另一種方法’爲使用 一種表面積爲每克560平方米的鬆散狀碳黑、每1〇〇克90毫 升之DBPA、及9.5%揮發性成份。加入50克該鬆散狀碳黑 於一種420克水溶有8.83克磺氨酸之溶液中’該懸浮液冷 -14- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝 .訂 經濟部中央標準局員工消費合作社印裝 A7 B7 五、發明説明（12) 卻至30°C，並加入4.6克濃硝酸。於攪拌下緩慢加入一種 含有3.5 1克亞硝酸鈉的水性溶液，於當場形成4-磺基苯重 氮鹽氫氧化合物内鹽。該生成產物置於125°C烘箱中乾燥 後，殘留爲碳黑產物。該產物具有325網目殘渣0.1%，相 較下，未處理碳黑則爲6%。以乙醇於索格利特萃取隔夜 ，可得含有1.97%硫之碳黑產物、相較下未處理鬆散狀碳 黑則有0.24%。此顯示有53%之p-C6H4S03_基接於碳黑產物 上，因此該碳黑產物具有已接上之p-C6H4S03_*爲每克 0.54毫莫耳。 : 實施例3 使用一種碳黑產物於製備一種水性油墨 此實施例説明於水性油黑配方使用一種本發明碳黑產物 的優點。於一載劑中加入3.13份實施例1之碳黑產物，該 載劑係由2.92克JONCRYL 61LV樹脂、0.21份異丙醇、0.31 份ARROWFLEX消泡劑、7.29份JONCRYL 89樹脂混合而得 ，再將該組合物於油墨搖晃器中搖晃1 〇分鐘，以製備油墨 组合物A。下表顯示635網目殘留物含量。 JONCRYL爲一種由 SC Johnson Polymer, Racine, Wr.生產 及販售之樹脂註册商標。ARROWFLEX爲一種由Witco, New York，NY.生產及販售之消泡劑註册商標。 油墨组合物B爲以一種120份使用實施例1之碳黑產物、 112 份 JONCRYL 61LV樹脂 ' 8份異丙醇、4份ARROWFLEX 消泡劑、及156份水及400克磨碎媒介之混合物磨碎製成。 爲要確認磨碎程度，一段固定時間需使樣品落下爲組合物 ___- 15^_____ ^紙张尺度適用中国國家榇準（€奶）八4規格（210父297公着〉 —^•1- vm tm l In nn m flu - / 分Js (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明（13) C，其中含有15.0份碳黑產物、14.0份J0NCRYL61LV樹脂 、1.〇份異丙醇、1.7份ARROWFLEX消泡劑、35.1份 JONCRYL 89及 33·4份水。 油墨组合物D爲以一種120份使用於實施例1之未處理碳 黑、112份JONCRYL 61LV樹脂、8份異丙醇、4份 ARROWFLEX消泡劑、及156份水及400克磨碎媒介之混合 物磨碎製成。爲要確認磨碎程度，一段固定時間需使樣品 落下爲組合物E，其中含有15.0克碳黑產物、14.0份 JONCRYL 61LV樹脂、1_0份異丙醇、1.7份 ARROWFLEX消 泡劑、35.1 份 JONCRYL 89 及 33.4 份水。 以油墨组合物A、C及E之殘渣作爲磨碎時間之函數，列 示於下表，並且明白顯示本發明之碳黑產物於此類水性油 墨中比相對之未處理碳黑更易於分散。 >散時間 油墨A 635網目殘留，％ 油墨C 635網目殘留，％ 油墨E 635網目殘留，％ 搖晃10分鐘 2.6 - 球磨20分鐘 - 0.3 - 球磨40分鐘. - 0.2 - 球磨1小時 - 0.02 大約10 球磨2小時 - - 10.8 球磨3小時 - 5.8 球磨4小時 - - 0.9 球磨10小時 - - 0.5 環磨14小時 - - 0.3 球磨15小時 - _ 10 球磨16小時 - - 10 -16- 紙張適用中國U家標準（CNS ) A4规格（210X297公釐) -----------.裝------訂------i ,1 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) Α7 Β7 五、發明説明（14) 實施例4 使用一種碳黑產物於製備一種水性塗料 該實施顯示本發明之碳黑產物對於製備水性塗料爲有用 的。將實施例2之碳黑產物（10克）經攪拌10分鐘使分散於9〇 克水中。塗料組合物A爲以4.3克此分散液經攪拌混入於_ 種7.53克CARGILL 17-7240丙烯酸樹脂' 0.80克二甲基乙醇 胺（DMEA)、19.57克水、0.37克 SURFYNOL CT136界面活性 劑、1.32克 CARGILL 23-2347蜜胺（melamine)樹脂、〇·53 克 乙二醇單丁基醚及0.075克ΒΥΚ-306界面活性劑的混合物製 備之。CARGILL 17-7240 丙烯酸樹脂及 CARGILL 23-2347 蜜 胺樹脂爲由 Cargill Inc., Minneapolis，MN·所提供。 SURFYNOL CT13 6爲一種由 Air P.roducts and Chemicals，Inc.，

Allentown, PA生產及販售之界面活性劑的註册商標。 BYK-306爲一種由 BYK-Chemie USA，Wallingford生產及販 售之界面活性劑的註册商標。 經濟部中央標準局員工消費合作社印裝 —Λ I- nn iL·, In ml «In i ml 11 1 、 ^ 、" (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 於一種74.6克CARGILL 17-7240丙烯酸樹脂、9.53克 DMEA、236.5克水及16.35克(：1'-136界面活性劑混合物中， 磨碎一種表面積爲每克560平方米之氧化碳黑產物（15克） 、每100克80毫升之DBPA及9%含量之揮發物直至平均體積 顆粒大小爲0.1 8微米，以製備一種研磨基。對照塗料組合 物B爲以混合24.4克該研磨基與一種17.51克CARGILL 17-7240丙烯酸樹脂、1.74克DMEA、50.56克水、3.97克 CARGILL 23-2347蜜胺樹脂、1.59克乙二醇單丁基醚及〇·23 克B YK-3〇6界面活性劑的混合物以製備之。 _ -17- __ 本紙張尺度逋用中國國家標準（CNS ) 規格（2ί0Χ297公釐） 經濟部中央標準局負工消費合作社印裝 Α7 Β7 五、發明説明（15) · 披覆有組合物A及B的平滑Lenetta紙於350T乾燥1〇分鐘 ’施用亮光塗料並再將該樣品乾燥。披覆有組合物A之紙 張具有漢特計L ’ a，b値爲1.0，〇.〇1及0.03，相對於披覆 有組合物B之紙張，其對應之値爲丨1，〇 01及_〇 〇6。 實施例5 製備一種碳黑產物及使用於一種水性塗料 該實施例舉例説明製備一種本發明之碳黑產物及使用此 碳黑產物於一種水性塗料。一種CTAB表面積爲每克350平 方米之碳黑（200克）及每1〇〇克'120毫升DBPA加入於一種於 2800克水含42.4克磺氨酸之攪拌溶液中。二氧化氮（25.5克） 溶於100克冷水再加入於該碳黑產物懸浮液中，移去氣泡 ，經與碳黑反應後’在當場形成4-磺基苯重氮鹽氫氧化合 物内鹽。攪拌1小時後，直接加入5.克額外之Ν02Κ該碳黑 分散液，該分散液額外再攪拌15分鐘，並靜置隔夜。於 130eC烘箱乾燥該分散液，可回收該所得之碳黑產物。 該90克水中攪入1〇克該碳黑產物，用以製備該碳黑產物 分散液。於一種含7.53克CARGILL 17-7240丙烯酸樹脂、 0.80克 DMEA、19.57克水、0.37克 SURFYNOL CT136界面活 性劑' 1.32克CARGILL 23-2347蜜胺樹脂、0.53克乙二醇單 丁基越·及0.075克BYK-306界面活性劑的；昆合物中，挽入 4.3克該分散液，以製塗料組合物c。 於一種74.6克CARGILL 17-7240丙烯酸樹脂、9.53克 0^^入、23 6.5克水及16_35克3!1111^1^〇]：(：!'-136界面活性 劑混合物中，磨碎（於磨碎機）一種表面積爲每克560平方 ____ _ -18- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（2iOX297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

I

T Α7 Β7 五、發明説明（16) 米之氧化碳黑產物（15克）、每100克91毫升之DBPA及9.5% 含量之揮發物24小時，以製備一種研磨基。對照塗料組合 物D爲以混合24.4克該研磨基與一種17.51克CARGILL 17-7240丙烯酸樹月旨、1.74克DMEA、50.56克水、3.97克 CARGILL 23-2347蜜胺樹月旨、1.59克乙二醇單丁基醚及0.23 克BYK-306界面活性劑的混合物以製備之。 披覆有組合物A及B的平滑Lenetta紙於350°F乾燥10分鐘 ，施用亮光塗料並再將該樣品乾燥。披覆有组合物C之紙 張具有漢特計L，a，b値爲1.0，0.01及0.03，相較於披覆 有組合物D之紙張，其對應之値爲1.1，0.01及-0.06。 i . ^i·^— Bm nn nn nn n^i n a^m nn nft nn ml i 一淨 、-口 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 -19 - 本紙張尺度適用中國國家榇準（CNS ) A4規格（21GX297公釐）

Claims (1)

1. A 8 ‘广.一、 暴841未3pO號專利申請案 驾 ^4 .’f文申請|利圍修正本(87年12月） 〇8 _ 六、申請專利範圍 1. 一種水性油墨組合物，其包含水及具有至少一個有機基 接於碳上的改質碳產物’其中該有機基係經續酸基或其 鹽類、亞橫酸基或其鹽類、叛酸基或其鹽類、膦酸基或 其鹽類、或四級銨基取代，該有機基包含芳基或C1_C12 烷基，其中至少一芳基或烷基直接接於碳產物，且該改 質碳產物之存在量係小於或等於該油墨之2 0重量％。 2. 根據申請專利範圍第1項之水性油墨組合物，其中該有 機基為經取代或未取代之續苯基或其鹽類，或者該有機 基為經取代或未取代之（聚磺）苯基或其鹽類。 3. 根據申請專利範圍第1項之水性油墨组合物，其中該有 機基為經取代或未取代之磺莕基或其鹽類，或者該有機 基為經取代或未取代之（聚橫）審基或其鹽類。 4-根據申請專利範圍第2項之水性油墨組合物，其中^亥有 機基為經取代或未取代之對-橫苯基或其鹽類。 5. 根據申請專利範圍第4項之水性油墨組合物，其中咳有 機基為 p-C6H4S03Na。 6. 根據申請專利範圍第1項之水性油墨組合物，其中該碳 為碳黑、石墨、玻璃態碳、微細分散碳、活性碳、活性 木炭或其混合物。 經濟部中央標隼局員工消費合作社印製 7. 根據申請專利範圍第6項之水性油墨組合物，其中該碳 為碳黑。 8. —種水性塗料組合物’其包含水、黏合劑，及具有至少 一個有機基接於碳上的改質碳產物，其中該有機基係經 磺酸基或其鹽類、亞磺酸基或其鹽類、棱酸基或其鹽 本紙張尺度適用中國國家標準（匚阳）八4纟見格（.210父297公釐） -. 1 *5° ABCD 六、申請專利範圍 類、膦酸基或其鹽類、或四級銨基取代，該有機基包含 芳基或crc】2烷基，其中至少一芳基或烷基直接接於碳 產物，且ί亥改貝碳產物之存在量係小於或等於該塗料之 2 0重量％ ^ 9.根據申請專利範圍第8項之水性塗料組合物，其中該有 機基為經取代或未取代之磺苯基或其鹽類，或者該有機 基為經.取代或未取代之（聚磺）苯基或其鹽類。 瓜根據申請專利範圍第8项之水性塗料組合物，其中哕有 機基為經取代或未取代之磺莕基或其鹽類，或者該有機 基為經取代或未取代之（聚磺）莕基或其鹽類。 Π -根據申请專利範圍第9項之水性塗料組合物 機基為對-橫苯基或其鹽類。 12.根據申請專利範圍第11項之水性塗料組合物 機基為 p-C^H^SOgNa。 以根據申請專利範圍第8項之水性塗料組合物 為碳黑、石墨、玻璃態碳、微細分散碳、活性噗、活性 木反或其混合物。 14.根據申請專利範圍第13項之水性塗料組合物，其中該殘 為碳黑。 "以人 其中該有 其中該有 其中該碳 1-ii I I * (請先閏讀背面之注意事項存填寫本育) i 訂 經濟部中央榡準局員工消費合作社印製 2-