CN1618883A - 离子配合的着色剂及其制备和使用方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种离子配合的着色剂化合物，其包含具有表观颜色特性的离子染料组分、第一染料反离子组分和无色反离子组分，所述第一染料反离子具有已知颜色特性，其与离子染料组分的色差为至少约10ΔE*单位。离子染料组分与第一染料反离子组分和无色反离子组分以预定比率离子配合，形成表现出预定颜色的离子配合的着色剂化合物。也提供了组合物和使用这些着色剂的方法。此外，提供了组合物，其中离子染料组分、第一染料反离子组分和无色反离子组分以预定比率离子配合，形成在着色组合物中一起表现出预定颜色的离子配合的化合物。同样也提供了组合物和使用该组合物的方法。

Description

离子配合的着色剂及其制备和使用方法
技术领域
本发明涉及着色剂(colorant)。更具体地，本发明涉及包含离子染料组分的着色剂，及其制造和使用方法。
背景技术
人类伊始就将着色剂用作表达思想、改变以及装饰周围世界的方式。例如，使用着色组合物(colorant composition)在不同表面描绘图案，从洞穴墙壁到古代的纸莎草薄片再到现代的纸和帆布。另外，着色组合物一直用于将色彩赋予制品和表面，制品如工具、玩具、织物和塑料片材，以及结构表面如墙、地板和天花板。为了此目的，已经将着色剂掺入到墨和涂料组合物(paint composition)中，并以预浓缩组合物的形式掺入到由塑料等制得的制品中。
开发各种着色剂已经有好多年历史了，它们通常以染料、颜料和色淀这三种类型为特征。染料在韦氏字典(Webster’s)中被定义为“通常用来染色或着色，如织物或毛发的可溶物质”。同样地，韦氏字典定义颜料为“干性着色物质(特别是与液体混合以制备涂料等的不溶性粉末)”。色淀被定义为“通常以沉淀的方式将某种着色物质和金属氧化物或难以还原的金属氧化物(earth)，尤其是和氢氧化铝结合起来形成的颜料；如茜草红色淀、佛伦汀色淀、黄色色淀等”。制备色淀颜料的常规方法是将可溶性有机染料沉淀到不溶的、无机的、吸附的基底上。颜料是通过将可溶性试剂如明矾加入到包含染料和通常含有一种或多种其它化合物如碳酸钠或碳酸钾的含水溶液中时发生化学反应形成的。
现有技术寻求永固颜料(permanent pigment)以在各种应用中提供持久的颜色。例如，Oliver等人的美国专利4576649披露了通过在选择的胺增色剂(amine color enhancing agent)存在下，用配合杂多酸(complex heteropolyacid)从含水溶液沉淀的方法，从选择的阳离子染料制备永固颜料。这些颜料据称有利于配制高质量的石版油墨(lithographic ink)。
在特别的应用中，要求将着色剂引入到调色剂中，以用于静电照相印刷和复印工艺。例如，Smith等人的美国专利5434030披露了一种调色剂组合物，包括树脂、电荷增强添加剂、离子束缚聚合物(ion binding polymer)、以及至少一种与离束缚聚合物配合的离子染料。该离子染料是与电荷增强添加剂不同的组分，其能稳定和分散在调色剂组合物中。
Berenguer等人的美国专利5766269描述了阳离子染料，其含有至少一个季铵基或质子化的或可质子化的叔胺基以及至少一个发色基团，其中发色基团是任选地(预)还原的硫化染料的基团，它的前体包含碱性的仲胺基的阳离子基团。这些染料据称能和阴离子抑溶剂(desolubilizer)结合形成不溶于水的染料。抑溶剂的例子包括其它例子中的阴离子染料。参见第15栏第37-50行。
Yoon的美国专利6001524披露了用于彩色电子照相成像的调色剂颗粒。该颗粒基于基本上非晶态的聚酯，所述聚酯含有能和着色试剂反应形成染色的聚酯颗粒的官能团，该聚酯颗粒可在进一步处理后掺入到调色剂组合物中。
发明内容
已经发现可提供离子配合的着色剂化合物(ionically complexed colorantcompound)，其中具有表观颜色(apparent color)特性的离子染料组分与具有已知颜色特性的第一染料反离子(counterion)组分、无色反离子组分离子配合，该第一染料反离子组分与该离子染料组分的色差为至少约10ΔE*单位。为实现本发明的目的，无色反离子组分是在使用条件下，在可见光范围内不表选出颜色的组分。离子染料组分与第一染料反离子和无色反离子以预定的比率进行离子配合，形成表现出预定颜色的离子配合的着色剂化合物。
为了实现本发明的目的，当以一定的方式对组合物进行评价以表明观察者在组合物的常规观察条件下会将该颜色归属于该组合物时，则该组合物被认为具有表观颜色，尽管在更高的放大倍数下测试时可能会观察到单个颜色的不均一性。染料组分是在可见光范围内普通观察者能观察到表观颜色的离子(或反离子)。还提供了包含这些化合物的组合物，以及制备这些组合物的方法，和使用这些组合物的方法。另外，提供了包含离子染料、具有已知颜色特性的第一染料反离子组分和无色反离子组分的组合物，所属第一染料反离子组分与离子染料组分的色差为至少约10ΔE*单位，其中离子染料组分与第一染料反离子组分和无色反离子组分以预定的比率进行离子配合形成离子配合的化合物，该化合物在着色组合物中一起表现出预定的颜色。
本发明的化合物和组合物提供前所未知的独特着色剂化学性质。这些化学性质，因其在配合前后使用具有独特溶解性的材料的能力，因而在配制上具有优势。得到的着色剂优选表现出更少地从组合物迁移到不期望的环境，如污染可能与组合物接触的各种表面。此外，本发明的着色剂预料不到地可以配制成具有低溶解性或基本上不溶于水或其它选择的着色剂载体溶剂。在发明的一个方面，本发明的化合物任选地可以额外地与金属离子配合。然而，在本发明的优选方面，在水和/或着色剂载体溶剂中的低溶解性可通过不合重金属的化合物任选获得。因此，在本发明的任选方面提供了一种“有机色淀”，意指着色剂化合物基本上不含无机金属反离子。
此外，本发明还提供了容易扩大用在各种应用中着色物质(color)的选择方面的显著好处。对着色剂随时进行测试，以确定所使用的化学特性对我们环境的影响，以及具体而言通过直接接触或摄取着色剂来确定对人体健康的影响。由于上述问题，对新着色物质的鉴别和认可可能是一个昂贵而持续很久的过程。本发明使得能够制备新着色物质，而无需形成全新的分子(形成全新的分子需要完全全程清楚的处理过程)。相反地，新着色物质现在可以通过配合已知的(优选已经清楚的)染料分子，形成具有部分原来化学特性的表观新颜色。此外，如本文的教导可调整相关的染料含量，将该组合物的表观颜色精确地调整到确切所希望的色调。由于染料组分相互彼此配合，所以得到的颜色在大多数环境条件中是稳定的，而没有导致不同染料比率变化的差别化学性能的问题，而这可能发生在仅仅物理混合的染料混合物中。
此外，由于大部分着色剂化合物含有对表观颜色有贡献的物质，因此本发明的调色剂与常规的色淀或其它着色剂相比可以表现出预料不到的高颜色饱和度和/或亮度。
具体实施方式
本发明的着色剂表现出对人眼可见且明显的颜色。表现出的真实颜色可以通过任何适用于特别应用的合适技术进行测量和/或评估。这些颜色测量技术中的一种就是如Billmeyer和Saltzman所著的1981年第二版“色彩技术原理(Principles of Color Technology)”中所述的CIE L*A*B颜色系统。该系统基于三维色空间，其中正X轴代表红色，负X轴代表绿色，正Y轴代表黄色，负Y轴代表蓝色，Z轴从0(黑色)到100(白色)，且原点在50。这种CIEΔE*(以下简称“ΔE*”)定义为色差的量度，即通过实验室坐标(LabCoordinate)表示的两种颜色间的欧几里德(Euclidean)距离或直线距离。
因为CIE实验室色空间是知觉均匀的色空间，所以该空间中两种颜色之间的欧几里得距离对于色差而言将是知觉均匀的度量。ΔE*如下计算：
              ΔE*＝[(L1-L2)2+(a1-a2)2+(b1-b2)2](1/2)
其中：
L1、a1和b1为颜色1的实验室数值以及
L2、a2和b2为颜色2的实验室数值。
在该测量系统中，通常认为如果两个样品具有至少约10ΔE*单位的测量色差时，则这种色差就是人眼能观察到的程度。
在本发明中，分别测量时，至少两种染料组分的色差为至少约10ΔE*单位。因此着色配合物得到的颜色是各种染料组分的表观颜色的混合。在本发明的特别优选的实施方案中，至少两种染料组分的色差为至少20ΔE*单位。因此，在该实施方案中，各组分彼此之间(当逐个评价，而非混合测量时)颜色的差异程度对于视觉观察相当明显。然而，由于配合的化合物中染料组分彼此之间的邻近，着色剂的生成的表观颜色是两种颜色的混合。本发明的这个实施方案提供了高精度的配色(color matching)和稳定性，几乎或完全没有色分离(color separation)的问题，而色分离可能在仅仅混合两种或多种彼此之间可能具有不同溶解性或分散性的单独的着色剂时观察到。
本发明优选的实施方案中，离子配合的着色剂化合物的无色反离子组分占整个着色剂相对很小的部分。该实施方案有利，这是因为着色剂的大部分实际上对所观察到的颜色有贡献，因而提供了更有效的着色剂，该着色剂在整个最终组合物中存在的量较少，同时仍具有所需的颜色效果。在一个优选的实施方案中，无色反离子组分占整个着色剂化合物的重量的少于约40％。在另一优选的实施方案中，无色反离子组分占整个着色剂化合物的重量的少于约20％。在另一优选的实施方案中，无色反离子组分占整个看色剂化合物的重量的少于约10％。
在本发明的优选实施方案中，离子配合的着色剂化合物基本上不含与着色剂化合物非共价键合的金属。这特别有利，这是因为这样的着色组合物避免了使用金属，特别是重金属，它们可能从着色剂化合物离解并导致组成扰动或不稳定，如电荷不平衡，或者引起健康问题。
优选地，离子配合的着色剂化合物或组合物的水溶性小于100ppm。另外，优选离子配合的着色剂化合物或组合物在各种载体溶剂，如酮、醇、酯、乙二醇醚或酯、脂肪族或芳香族烃等中的溶解性小于100ppm。
在本发明的一个实施方案中，除了无色组分之外，着色剂含有三种或者更多染料的组合。在这样的系统中，离子染料与第一和第二反离子染料配合。例如，阳离子染料可以与第一阴离子染料、第二阴离子染料和阴离子无色组分配合。在优选的实施方案中，第一离子染料在离子染料组分上含有多个离子官能团，以便单个的离子染料组分能够与多个反离子配位。在优选的实施方案中，颜料中所有的染料彼此之间的色差均为至少约20ΔE*单位。可以通过改变总着色组合物中第一反离子染料合第二反离子染料的相对含量进行调整着色剂的表观颜色。可以根据需要通过掺入或多或少的无色反离子，来进行调整着色组合物的表观颜色。优选地，无色反离子为有机反离子。多个染料反离子的使用特别地提供了高精度的配色，几乎或完全没有色分离的问题，而色分离可能在仅仅混合两种或多种彼此之间可能具有不同溶解性或分散性的单独的着色剂时观察到。
在特别优选的实施方案中，离子配合的着色剂化合物不含聚合组分。这样的化合物特别有利，这是因为当仅与单体物质反应时，它更容易确保所有离子位置都完全配位。因此，在配位所有离子位置之前，较大的化合物在染料结合的过程中具有过早不溶的趋势。在所需的着色剂化合物形成之前，特别是离聚物(ionomer)会过早凝聚。聚合组分上存在的未配合的点可以额外地提供对湿气不稳定的区域，特别是如果该着色剂的最终用途是用于着色剂通过例如皮肤接触暴露给湿气或环境湿度中时，这会出现问题。得到的图像会发粘或者对水敏感。此外，非聚合的着色剂化合物可能较易被加工、处理、研磨至所需的尺寸和稠度(consistency)并且较易被分散于各种树脂或组合物中。而且，不含聚合组分的着色组合物不提供会不利影响粘合剂预定平衡的附加Tg。在优选的实施方案中，着色剂化合物的分子量小于约5000道尔顿。在另一优选的实施方案中，着色剂化合物的分子量小于约3000道尔顿。
优选地，该着色剂是具有以预先选择的比率配合的含有离子染料、染料反离子和无色反离子组分的单一化合物，因此各化合物本身会具有所需比率的组分以达到所需的表观颜色。可以理解，可在原位上发生一些离子交换，或者在一些制备过程中会形成一些化合物对(compound pairs)或组(groups)，从而化合物对中一种化合物会含有多个染料反离子而另一种化合物会含有多个无色反离子，因而结合在一起的对表现出所需的表观颜色。同样地，也可以以同样的方式形成三种或多种化合物组，因而这种结合在一起的组表现出所需的表观颜色。为实现本发明的目的，预期在分子水平上形成一定数量的这样的对或组，该对或组被认为在本文所述的着色剂化合物的范畴之内。
在本发明的另一实施方案中，可以制备离子配合的染料、染料反离子和无色反离子的预定组合以在单一的组合物中以所需的比率离子配合所有组分，而无需顾及这些组分是否在单一的化合物中彼此配合。在该实施方案中，优选所有的离子组分都是离子配合的，以使组合物中的各化合物不溶于水和不溶于最终的着色组合物的载液中，从而在生产和使用条件下不发生化合物的彼此分离。这些着色组合物可以与其它成分配制并以本文所述的方式应用。
本发明中所用的阴离子染料可以是如本文中所教导的、任何能与阳离子反离子配合的、具有负电荷的染料。在本发明的一个方面，阴离子染料含有多个带负电荷的官能团，它们空间分布以使该阴离子染料能够与多个阳离子反离子配合。优选的阴离子染料为含有一个或者多个磺酸根、羧基和/或羟盐基的那些。该阴离子染料的例子包括，但是不限于，酞菁的磺酸盐、偶氮染料、吡唑啉和蒽醌染料及其它们的混合物。该阴离子染料的其它例子包括酸性茜素紫、酸性黄40、酸性红4、酸性黄25、酸性紫7、焰红染料(Phloxine)B、铜酞菁四磺酸四钠盐、喹啉黄、酸性黄17、酒石黄、茜素黄CG、活性黑5、曙红Y、罂红、酸性红91、酸性红51和食用黑1。
本发明中所用的阳离子染料可以是如本文所教导的、任何能够与阴离子反离子配合的、具有正电荷的染料。在本发明的一个方面，阳离子染料含有多个带正电荷的官能团，它们空间分布以使该阳离子染料能够与多个阴离子反离子配合。本发明中所用的优选阳离子染料含有一个或者多个李铵基、锍(sulfonium)、磷鎓(phosphonium)和氧鎓(oxonium)基团。该阳离子染料的例子包括，但是不限于，四唑鎓紫(Tetrazolium Violet)、若丹明B、吲哚因蓝、金胺0及其它们的混合物等。该阳离子染料的其它例子选自染料索引碱性红12、染料索引碱性红14、染料索引碱性红28和染料索引碱性紫10、碱性黄1、Alcian蓝(Alcian Blue)-四(甲基吡啶鎓)氯化物、碱性蓝41和碱性红1。
无色反离子组分可以是如本文中所教导的、任何能够与染料离子配合的无色反离子。优选地，无色反离子为有机反离子。在优选的实施方案中，无色反离子含有多个可与染料配位的官能团，从而多个染料离子可以与单个的无色反离子配合。当待配合的染料为阴离子时，无色反离子优选为阳离子化合物，其选自季铵盐、锍盐、磷鎓盐、氧鎓盐、以及它们与烷基、芳基和烷基/芳基化合物的任何组合。当待配合的染料为阳离子时，无色反离子优选为阴离子化合物，其选自磺酸盐、羧酸盐、羟基盐以及它们与烷基、芳基和烷基/芳基化合物的任何组合。
在本发明特别优选的实施方案中，对离子染料进行选择以使最终的着色剂化合物表现出黄色、洋红色、青色或者黑色。这些颜色是传统印刷机使用的四种颜色。通过使用这四种颜色的公知的组合或混合，几乎可以得到所有所需的颜色。本发明提供了一种用于供给这四种颜色各自稳定且可再生的着色剂的系统，这对于本领域显著有利。
在本发明的优选实施方案中，阴离子染料和无色反离子组分在彼此配合之前是水溶性的。当混合各种组分的水溶液时，优选形成了水不溶性沉淀。任选地，可以配合之前加入水混溶性溶剂(Water miscible solvent)以提高离子组分中地一种或多种的溶解性；特别是在反应组合物中反应物的浓度很高以将反应物溶液的体积减少到可处理的水平上。沉淀后，与阴离子和阳离子反应物结合的反离子仍留在溶液中。通过过滤分离沉淀并优选用较多的水洗涤以去除任何残留的可溶性反离子。该洗涤过程可任选地重复多次。然后干燥该沉淀，其可用作着色剂。优选地，本发明的着色剂不溶于水。水不溶性不但使得易于处理该着色剂，而且在随后该着色剂的应用和使用过程中，在减少对各种表面着色的量和/或对湿气的敏感性方面提供了益处。
本发明的着色剂可以用于任何需要赋予颜色的应用中。这些用途的例子包括作为材料的一部分向各种表面传输图像和信息、以及作为着色剂将色彩赋予制品和表面，包括诸如工具、玩具、织物和塑料片材的制品，以及诸如墙面、地板和天花板的结构表面。
在优选的用途中，以液体或糊状形式将着色剂提供在媒介中，作为可涂覆的着色组合物用于涂覆于表面上以赋予其颜色，例如作为涂料、墨或涂料组合物。如本领域技术人员所显而易见的，该着色组合物可以被涂覆于任何适当的表面，如皮革、织物、纸张、聚合物表面、金属表面等。着色剂优选与粘合剂一起提供在均相组合物中或作为悬浮液。优选地，将着色剂提供为与粘结剂紧密结合，例如以着色剂/粘合剂颗粒如调色剂颗粒的形式。在特别优选的实施方案中，本发明的着色剂以乳胶涂料(latex paint)组合物的形式提供。乳胶涂料通常含有颜料、粘合剂、包括水在内地液体载体、添加剂(如表面活性剂)。涂料组合物通常是本领域中已知的，并且通过参照本文中公开的内容操作者很容易配制本发明的着色剂。优选地，乳胶涂料组合物的粘合剂含有本领域公知的苯乙烯-丁二烯聚合物、乙烯基丙烯酸(酯)类聚合物或者丙烯酸(酯)类聚合物，或者其组合。
本发明的着色剂特别适合用在复印和印刷工业的调色剂中。更具体而言，本发明的着色剂适于掺入电子记录印刷工艺(electrographically printingprocess)(包括电子照相和静电工艺)用的液体或干调色剂中。该着色剂易于与所需的调色剂化学性质相容，并且进一步可以获得能够表现出优越电荷传输特性的调色剂。电子照相印刷工艺利用静电传输将由分散的调色剂颗粒组成的图像从一个表面移至下一个表面。在该工艺中这些调色剂颗粒的带电非常重要。与其它离子染料而非重金属离子配合的离子染料，表现出不同的电荷和传输性能，从而在改善调色剂传输方面提供了机会。
当用作调色剂的一部分时，可以选择各种适用的调色剂树脂与本发明的着色剂掺配。典型树脂的示例包括聚酰胺、环氧树脂、聚氨酯、乙烯基树脂、聚碳酸酯、聚酯等及它们的混合物。可以选择任何合适的乙烯基树脂，包括均聚物或两种或多种乙烯基单体的共聚物。这种乙烯基单体单元的典型例子包括：苯乙烯；乙烯基萘；烯属不饱和单烯烃如乙烯、丙烯、丁烯、异丁烯等；乙烯基酯如醋酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、苯甲酸乙烯酯、丁酸乙烯酯等；烯属不饱和二烯烃，如丁二烯、异戊二烯等；不饱和单羧酸酯如丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸异丁酯、丙烯酸十二烷基酯、丙烯酸正辛基酯、丙烯酸苯酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯等；丙烯腈；甲基丙烯腈；乙烯基醚如乙烯基甲基醚、乙烯基异丁基醚、乙烯基乙基醚等；乙烯基酮如乙烯基甲基酮、乙烯基己基酮、甲基异丙基酮等；及它们的混合物。此外，可以选择各种乙烯基树脂与一种或多种其它树脂，优选其它的乙烯基树脂混合作为调色剂树脂，所述其它树脂可以确保良好的摩擦电性能和对物理降解均匀的抵抗力。而且，也可以使用非乙烯基型热塑性树脂，包括树脂改性的酚醛树脂、油改性环氧树脂、聚氨酯树脂、纤维素树脂、聚醚树脂、聚酯树脂及它们的混合物。
优选地，调色剂含有分散于液体载体中形成有机溶胶，然后与其它组分混合形成液体调色剂组合物的两亲接枝共聚物。典型地，通过可聚合化合物(例如，单体)的非水性分散聚合，形成分散于低介电烃类溶剂(载液)中的共聚粘合剂颗粒来合成有机溶胶。当在聚合中形成这些分散的共聚颗粒时，通过将由载液溶剂化的空间位阻稳定剂(如：接枝稳定剂)化学键合至分散的核心颗粒上，使这些分散的共聚颗粒相对于聚集而言立体结构稳定。这种空间位阻稳定机理的具体内容在Napper，D.H.的“胶态分散体的聚合稳定(Polymeric Stabilization of Colloidal Dispersions)”，Academic Press，NewYork，N.Y.，1983中有所描述。自身稳定的有机溶胶的合成过程在“有机介质中的分散聚合(Dispersion Polymerization in Organic Media)”，K.E.J.Barrett，ed.，John Wiley：New York，N.Y.，1975中有所描述。
已经在低极性、低介电常数的载体溶剂中采用分散聚合制备出了液体调色剂组合物，以用于制备在电子照相成像工艺中经受快速自定影的相对低玻璃化转变温度(Tg＜30℃)的成膜液体调色剂。例如，参见美国专利5886067和6103781。还制备了有机溶胶，以用于制备中等玻璃化转变温度(Tg介于30-35℃)的、用于静电针式打印机的液体静电调色剂。参见，例如美国专利6255363B1。用于形成有机溶胶的代表性非水性分散聚合方法是：当可溶于烃类介质中的一种或多种烯属不饱和单体在预先形成的、可聚合的溶液聚合物(例如，接枝稳定剂或“活性”聚合物)存在下聚合时，进行自由基聚合。参见美国专利6255363。
一旦形成了有机溶胶后，可根据需要掺入一种或多种添加剂。例如，可掺入一种或多种视觉增强添加剂和/或电荷控制剂。然后该组合物可以经过一个或多个混合过程，如均化、微流化、球磨、微磨机研磨、高能珠(砂)磨、篮式磨碎或者其它本领域中已知的技术，以减小分散体中的颗粒尺寸。当存在聚集的视觉增强添加剂颗粒时，该混合过程可以使其破碎为初级颗粒(直径在0.05-0.5范围内)并且可以将分散的共聚物粘合剂部分碎裂成能够与视觉增强添加剂的表面结合的碎片。
根据该实施方案，分散的共聚物或者产生于共聚物的碎片接着与视觉增强添加剂结合，例如通过吸附至或者粘附至视觉增强添加剂的表面，从而形成调色剂颗粒。结果得到调色剂颗粒的空间位阻稳定的非水性分散体，该调色剂颗粒的体均粒径(用激光衍射测得)在约0.05至约50.0微米的范围内，优选为约3至约10微米的范围内，最优选为约1.5至约5微米的范围内。在一些实施方案中，如果需要，可以在混合之前或后加入一种或多种电荷控制剂。
液体调色剂组合物的几种特性对于提供高质量的图像很重要。调色剂颗粒尺寸和电荷特征对于形成具有良好分辨率的高质量的图像尤其重要。进一步地，调色剂颗粒的快速自定影对于一些液体电子照相印刷应用而言是重要的必要条件，例如防止印刷缺陷(如涂污或者后沿拖尾(trailing-edgetailing))以及高速印刷中的不完全传输。例如，在表现出低Tg的有机溶胶调色剂组合物中，在成像过程中得到的膜在传输条件下可能发粘并且粘合力差。这会导致图像破裂或者在光受器或中间图像接受器的表面上留下不希望的残渣。在配制液体调色剂组合物中的另一个重要因素涉及最终接受器上图像的耐久性和可保存性(archivability)。耐擦性是液体调色剂颗粒所需的特性，耐擦性是，例如抵抗通过磨损(abrasion)来擦除或毁坏该调色图像的能力，特别是抵抗来自通常用来去除不需要的铅笔或钢笔痕迹的天然或合成橡胶擦除器的磨损的能力。
可选择地，本发明的着色剂可分散在基质中以向由该基质形成的制品提供颜色。例如，着色剂可被掺入到聚合物树脂组合物中，该聚合树脂组合物随后通过本领域中已知的加工技术来加工形成纤维、片材、或者固体形式。例如，纤维可以通过凝胶纺丝、电纺丝以及熔融纺丝技术制造。片材可以通过挤出和/或压延工艺等形成。固体形式可以通过注模、旋转模塑等形成。由于得到的制品内存在本发明的着色剂从而表现出表观颜色。同样地，可以向由可选择的基质物质制备的制品，如用于形成蜡烛的蜡等提供颜色。
为了便于将着色剂混入最终的基质组合物中，优选本发明的着色剂作为色彩预浓缩组合物(color pre-concentrate composition)提供，该组合物含有与最终含有该着色剂的基质物质相容的少量着色剂。该色彩预浓缩组合物优选以干燥粉末、液体、成粒的浓缩物形式或者以微珠形式提供。例如，如果最终的基质由聚酯形成，则该预浓缩物优选含有聚酯材料。同样地，如果基质由蜡形成，则预浓缩物优选含有蜡物质。优选地，当作为预浓缩物提供时，着色剂以约20％至约60％重量的浓度提供。
可选择地，着色剂可以分散于结合基质如纤维等中，以提供着色的材料。该基质的一个例子是纸张，其含有纤维素纤维以及使纤维结合在一起的粘合剂体系。本发明的着色剂可以任选地被分散于基质中，从而提供具有表明颜色的制品。
本文中所引用的所有专利、专利文献以及公开出版物引入本文作为参考，就如同单独引入一样。除非另有说明，所有的份数和百分比均以重量计并且所有的分子量均是重均分子量。上述的详细描述只是为了清楚理解而给出的。不应理解为非必要的限定。因为对于本领域熟练技术人员显而易见的变更也将包括在由权利要求所限定的本发明范围内，本发明不限于已表示和描述的确切细节。

Claims (23)

1.一种离子配合的着色剂化合物，其包含：
a)具有表观颜色特性的离子染料组分；
b)具有已知颜色特性的第一染料反离子组分，其与所述离子染料组分的色差为至少约10ΔE*单位；和
c)无色反离子组分；
其中所述离子染料组分与所述第一染料反离子组分和无色反离子组分以预定比率离子配合，形成表现出预定颜色的离子配合的着色剂化合物。
2.权利要求1所述的离子配合的着色剂化合物，其中所述无色反离子组分占整个着色剂化合物的重量的少于约40wt％。
3.权利要求1所述的离子配合的着色剂化合物，其中所述无色反离子组分占整个着色剂化合物的重量的少于约20wt％。
4.权利要求1所述的离子配合的着色剂化合物，其中所述无色反离子组分占整个着色剂化合物的重量的少于约10wt％。
5.权利要求1所述的离子配合的着色剂化合物，其中所述化合物的水溶性低于100ppm。
6.权利要求1所述的离子配合的着色剂化合物，其中所述化合物基本不含与着色剂化合物非共价键合的金属。
7.权利要求1所述的离子配合的着色剂化合物，其中所述化合物的分子量低于约5000道尔顿。
8.权利要求1所述的离子配合的着色剂化合物，其中所述化合物的分子量低于约3000道尔顿。
9.权利要求1所述的离子配合的着色剂化合物，其中所述着色剂含有至少三种染料组分，并且该三种染料组分中的每种与另两种染料组分中的每种的色差为至少约10ΔE*单位。
10.权利要求1所述的离子配合的着色剂化合物，其中所述着色剂含有至少三种染料组分，并且该三种染料组分中的每种与另两种染料组分中的每种的色差为至少约20ΔE*单位。
11.权利要求1所述的离子配合的着色剂化合物，其中所述染料组分含有多个离子官能团。
12.一种离子配合的着色组合物，其包含：
a)具有表观颜色特性的离子染料组分；
b)具有已知颜色特性的第一染料反离子组分，其与所述离子染料组分的色差为至少约10ΔE*单位；和
c)无色反离子组分；
其中所述离子染料组分、第一染料反离子组分和无色反离子组分以预定比率离子配合，形成在着色组合物中一起表现出预定颜色的离子配合的化合物。
13.权利要求12所述的离子配合的着色组合物，其中所述组合物包含至少三种染料组分，并且该三种染料组分中的每种与另两种染料组分中的每种的色差为至少约10ΔE*单位。
14.一种制备预定颜色的离子配合着色剂的方法，其包括：
a)鉴别具有表观颜色特性的离子染料组分；
b)鉴别与所述离子染料组分的色差为至少约10ΔE*单位的第一染料反离子组分；
c)鉴别无色反离子组分；
d)确定离子染料组分、第一染料反离子和无色反离子的比率，该比率对获得离子配合的着色剂化合物所需的预定颜色是必需的；和
e)使用步骤d)中确定的比率，将所述离子染料组分与第一染料反离子和无色反离子以所述预定比率配合，形成表现出预定颜色的离子配合的化合物。
15.权利要求14所述的方法，进一步包括鉴别具有已知颜色特性的第二染料反离子组分，
其中确定步骤d)进一步包括：确定离子染料组分、第一染料反离子、无色反离子和第二染料反离子的比率，该比率对获得离子配合的着色剂化合物所需的预定颜色是必需的；和
其中配合步骤e)进一步包括：将所述离子染料组分、第一染料反离子、无色反离子和第二染料反离子配合，形成表现出预定颜色的离子配合的着色剂化合物。
16.一种制备预定颜色的离子配合的着色组合物的方法，其包括：
a)鉴别具有表观颜色特性的离子染料组分；
b)鉴别与所述离子染料组分的色差为至少约10ΔE*单位的第一染料反离子组分；
c)鉴别无色反离子组分；
d)确定离子染料组分、第一染料反离子和无色反离子的比率，该比率对获得离子配合的着色组合物所需的预定颜色是必需的；和
e)使用步骤d)中确定的比率，将所述离子染料组分、第一染料反离子和无色反离子以所述预定比率配合，形成在着色组合物中一起表现出预定颜色的离子配合的化合物。
17.权利要求16所述的方法，进一步包括鉴别具有已知颜色特性的第二染料反离子组分，
其中确定步骤d)进一步包括：确定离子染料组分、第一染料反离子、无色反离子和第二染料反离子的比率，该比率对获得离子配合的着色组合物所需的预定颜色是必需的；和
其中配合步骤e)进一步包括：将所述离子染料组分、第一染料反离子、无色反离子和第二染料反离子以所述预定比率配合，形成在着色组合物中一起表现出预定颜色的离子配合的化合物。
18.包含权利要求1所述的着色剂化合物的可涂覆的着色组合物。
19.权利要求18所述的可涂覆的着色组合物，其中组合物是乳胶涂料。
20.包含权利要求1所述的着色剂化合物的调色剂组合物。
21.权利要求20所述的调色剂组合物，其中调色剂包含两亲聚合物。
22.包含权利要求1所述的着色剂化合物的油墨组合物。
23.包含权利要求1所述的着色剂化合物的色彩预浓缩组合物。
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