專利名稱：熱熔性油墨的制作方法
熱熔性油墨
本發(fā)明涉及一種油墨組合物，該油墨組合物在室溫下是固體，在 更高溫度下是液體，其包含基本上非水性的載體組合物和至少 一種染 料。
從美國(guó)專利6,936,096得知該類型油墨組合物(也^^皮稱為熱熔性油 墨)。該專利描述了應(yīng)用于噴墨印刷設(shè)備的熱熔性油墨，其包含非水性 載體和至少一種蒽吡啶酮系列染料，尤其是C. I.溶劑紅149。該C. I. 溶劑紅149染料具有足夠強(qiáng)度和清晰度的非常鮮艷的品紅色。已知熱 熔性油墨的一個(gè)缺點(diǎn)在于蒽吡啶酮染料經(jīng)常遷移到接受基材上，尤其 是將另 一材料(層)(例如透明聚氯乙烯(PVC)柔性層)層壓在印好的接受 基材期間或之后。這種遷移引起通過(guò)蒽吡啶酮染料印在接受基材上的 圖像質(zhì)量的損壞。更具體而言，不希望有的染料轉(zhuǎn)移將有損已轉(zhuǎn)移到 接受基材上的圖像的清晰度。
本發(fā)明目的在于提供避免上述缺點(diǎn)的熱熔性油墨。 為此，發(fā)明了上述油墨組合物，其特征在于所述染料由至少一種 蒽吡咬酮系列的鹽形成。意外地發(fā)現(xiàn)這類油墨比已知的油墨更穩(wěn)定， 原因是蒽吡啶酮的鹽(作為衍生染料)、尤其是品紅蒽吡啶酮減少了遷 移到接受基材上的趨勢(shì)。這使得其上施用有本發(fā)明的油墨組合物的接 受基材經(jīng)受層壓卻不影響圖像質(zhì)量。從染料索引(C. I.)可知，蒽吡啶 酮的鹽被認(rèn)為是對(duì)蒽吡啶酮染料的化學(xué)改性。例如，油墨組合物的鹽 包含已知蒽吡啶酮染料的陰離子以及與該陰離子結(jié)合以阻止染料遷 移的陽(yáng)離子。本上下文中提到的"基本上非水性的載體"指的M本 上不基于水的載體(作為載色劑)。非水性載體優(yōu)選包含少于15%(質(zhì)量 百分比)的水，更優(yōu)選少于10%(質(zhì)量百分比)的水，還更優(yōu)選少于5%(質(zhì) 量百分比)的水，最優(yōu)選少于2%(質(zhì)量百分比)的水。此外，需要指出
4的是，現(xiàn)有技術(shù)已知包含水性載體和由蒽吡啶酮染料的鹽形成的染料 的油墨組合物。然而，與本發(fā)明的非水性熱熔性油墨相比，這些水性 油墨具有顯著不同的特征。尤其是，與使用這些基于水的油墨相關(guān)的 在印好的基材層壓之后的顏料遷移問(wèn)題是未知的。例如在日本專利
JP02-016171 (理光)中和美國(guó)專利6,248,161(惠普)中公開(kāi)了水性油墨 的實(shí)例，該水性油墨的染料由蒽吡啶酮染料的鹽形成。
在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，所述鹽包含至少一個(gè)轔基和/或至少一 個(gè)銨基。由于這些基團(tuán)將為鹽提供相當(dāng)良好的熱穩(wěn)定性， 一個(gè)或多個(gè) 轔基和/或一個(gè)或多個(gè)銨基的應(yīng)用被認(rèn)為是有利的。通常，轔基和/或 銨基將作為所述鹽的陽(yáng)離子的 一部分，該陽(yáng)離子連接到陰離子的蒽吡 咬酮上。而且，通常轔鹽的使用不會(huì)導(dǎo)致可察覺(jué)的氣味散發(fā)。
在一個(gè)備選的優(yōu)選實(shí)施方案中，所述鹽包含陽(yáng)離子，該陽(yáng)離子衍 生自溴化三苯基曱基轔、氯化曱基三辛基銨(N-methyl-N,N-dioctyl-l -octanaminium chloride)、溴化四丁基轔、PrimeneTM 81-R(月旨肪族伯胺， 得自美國(guó)羅門(mén)哈斯)、1,3-二鄰甲苯基胍、氯化丁基三苯基轔、溴化乙 基三苯基轔、溴化三丁基辛基轔、溴化四丁基銨、溴化四戊基銨和三 戊基胺。
進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)使蒽吡啶酮與陽(yáng)離子溴化三苯基曱基轔(TMP)(得自 Aldrich)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)是有利的。通常，該反應(yīng)將具有相對(duì)高的產(chǎn)率。 而且，可相對(duì)容易地啟動(dòng)該反應(yīng)。在蒽吡啶酮分子與至少一個(gè)溴化三 苯基甲基轔分子反應(yīng)期間，將從蒽吡啶酮分子除去至少一個(gè)離子(根據(jù) 所使用的蒽吡啶酮類型，例如Na+離子或H"離子)，且溴離子(Br-)將從 各溴化三苯基甲基憐分子除去。由此所得的鹽包括陰離子的蒽吡啶酮 類和陽(yáng)離子的三苯基曱基轔(TMP)。
為了促進(jìn)鹽的形成，蒽吡啶酮(用作成鹽的起始物料)優(yōu)選包括至 少一個(gè)磺酸基和/或其衍生物?；撬峄推溲苌锿ǔＪ潜容^活潑的，
它們的活潑性大大促進(jìn)了蒽吡啶酮的化學(xué)改性。此外， 一個(gè)或多個(gè)磺 酸基及其衍生物的應(yīng)用通常產(chǎn)生相對(duì)熱穩(wěn)定的染料。
5制備用于本發(fā)明的油墨組合物的有色鹽的蒽吡啶酮類可用式(1)
表示
o—x
(S03 H )2
式(l)
其中X代表選自苯基、烷基苯基和環(huán)烷基苯基的部分，Y代表選 自苯基、烷基苯基、苯氧基苯基、氯苯基、溴苯基、聯(lián)苯基和四氫化 萘基的部分，R是選自氫、曱基、氯(chloride)、溴(bromide)、曱氧基 或硝基的部分。使用這種蒽吡啶酮分子制備有色鹽的優(yōu)勢(shì)在于所獲得 的鹽通常具有相對(duì)良好和持久的色穩(wěn)定性(colour-resistance)。
在一個(gè)實(shí)施方案中，本發(fā)明的油墨組合物的染料包含用式(2)所表 示的鹽
式(2)
上述鹽包含陰離子品紅蒽吡啶酮，尤其是C.I.酸性紅143: l和 陽(yáng)離子TMP。 C. I.酸性紅143:1得自日本東京的日本化藥。該產(chǎn)品4皮 認(rèn)為相對(duì)較純，其中實(shí)際上每個(gè)分子包含兩個(gè)磺酸基。在一個(gè)可接受 的備選實(shí)施方案中，所述染料包含用式(3)所表示的鹽
H3 H3 -C—CH2-C—CH3 C C式(3)
上述鹽包含陰離子品紅蒽吡啶酮，尤其是C. I.酸性紅143和陽(yáng) 離子TMP。 C.I.酸性紅143得自瑞士巴塞爾的克萊恩公司(Clariant AG)。雖然此產(chǎn)品被認(rèn)為沒(méi)有C. I.酸性紅143:1那么純，但其仍可用 這種化合物獲得令人滿意且相對(duì)穩(wěn)定的鹽。應(yīng)用C. I.酸性紅143:1和 C. I.酸性紅143的共同優(yōu)勢(shì)在于這些化合物明顯地幾乎不影響本發(fā) 明的油墨組合物的粘度。
本發(fā)明將參考下述非限定的實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明，其中
實(shí)施例1是本發(fā)明的油墨組合物；
實(shí)施例2表示本發(fā)明的油墨組合物的通常制備方法；和
實(shí)施例3表示基于C. I.酸性紅143的本發(fā)明的油墨組合物的制 備方法。
實(shí)施例1
本發(fā)明的熱熔性油墨基于載體組合物，該載體組合物含有65%重 量的由1,4-二羥甲基反式環(huán)己烷與2摩爾當(dāng)量的鄰曱基苯甲酸反應(yīng)形 成的雙酯。也被稱為Cyclo-2T的該化合物已在EP 1067157(表2， D 下，化合物17)中公開(kāi)。另外，該載體組合物包含35%重量的無(wú)定形 組分，該無(wú)定形組分是不同化合物的混合物。該無(wú)定形組分可如US 6,936,096的實(shí)施例3中所述獲得。每100g載體組合物中添加的染料 為4gTMP與C. I.酸性紅143(得自瑞士巴塞爾的克萊恩公司)的鹽。 或者，不使用65%的上述化合物，如US 6682587中所提到(例如該'587 專利表3中提到的化合物8)，可形成包含65%式II的結(jié)晶組分的油墨。
7通過(guò)此方法獲得的油墨顯示出具有發(fā)亮的品紅色，當(dāng)轉(zhuǎn)移到普通 紙接受材料時(shí)幾乎不顯示任何可見(jiàn)的色料遷移。甚至在隨后在接收材 料上層壓了另 一層(例如透明箔)的情況下，-f皮轉(zhuǎn)移的圖像將基本保持 其清晰度和圖像質(zhì)量。
實(shí)施例2
實(shí)施例2表示本發(fā)明的油墨組合物的通常制備方法。使用蒽吡啶 酮發(fā)色團(tuán)(酸性染料)作為起始物料，條件是該發(fā)色團(tuán)包含可經(jīng)化學(xué)反 應(yīng)形成鹽的單或多官能團(tuán)。根據(jù)官能團(tuán)的數(shù)量與性質(zhì)計(jì)算反荷離子的 摩爾量。使用的摩爾比(發(fā)色團(tuán)相對(duì)于反荷離子)約為l:0.85(以減少由 反荷離子制備的鹽的變壞風(fēng)險(xiǎn))。將一定量的染料溶解在水里，其中該 染料的用量約為水的用量的1/10倍(基于染料的質(zhì)量)。逐滴加入高度 濃縮的反荷離子溶液同時(shí)充分?jǐn)嚢?。隨后，將一定量的二氯甲烷逐滴 加入該溶液中同時(shí)充分?jǐn)嚢?，其中二氯曱烷的用量大約類似于水的用 量。通過(guò)靜置，使得該混合物分離成不同的相。將該已分層混合物的 水層去除。將二氯甲烷清洗2-3次，每次水的用量大致一樣。將二氯 甲烷過(guò)濾并通過(guò)蒸發(fā)濃縮。剩下的產(chǎn)物為發(fā)色團(tuán)與反荷離子的鹽。
實(shí)施例3
實(shí)施例3表示基于C. I.酸性紅143的本發(fā)明的油墨組合物的制 備方法。稱取200g的C.1.酸性紅143(得自克萊恩公司，瑞士巴塞爾， 商品名為L(zhǎng)anasyn Red F-5B)。室溫下將200g C. I.酸性紅143加到燒 杯中并用約2L去礦質(zhì)水溶解。135g溴化三苯基甲基轔在400ml去礦 質(zhì)水中形成溶液。將該后述溶液滴加到C. I.酸性紅143溶液中同時(shí) 充分?jǐn)嚢琛⒅苯娱_(kāi)始形成鹽。接著，將2L二氯甲烷滴加到燒杯中 同時(shí)充分?jǐn)嚢琛o置約 一小時(shí)以獲得令人滿意的兩不同相的分 離。在將兩個(gè)層分離之后，必須去除頂層(水層)。將該二氯曱烷清洗 2-3次，每次大約用2L水以洗去生成的副鹽(ancillarysalt)。將二氯曱烷層過(guò)濾之后，必須在45。C下將這些層通過(guò)蒸發(fā)濃縮。真空中將最終 剩余的溶劑蒸發(fā)掉。此法所形成的產(chǎn)物是溴化三苯基甲基轔與C.I.酸
性紅143的鹽。
權(quán)利要求
1.一種油墨組合物，所述油墨組合物在室溫下是固體且在更高溫度下是液體，其包含基本上非水性的載體組合物和至少一種染料，其特征在于所述染料由至少一種蒽吡啶酮系列的鹽形成。
2. 權(quán)利要求l的油墨組合物，其特征在于所述染料包含品紅蒽吡咬酮的鹽。
3. 權(quán)利要求1或2的油墨組合物，其特征在于所述鹽包含至少一個(gè)轔基和/或至少一個(gè)銨基。
4. 前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的油墨組合物，其特征在于所述鹽包含陽(yáng)離子，所述陽(yáng)離子衍生自溴化三苯基曱基轔、氯化曱基三辛基銨、溴化四丁基轔、Primene 81-R、 1,3-二鄰曱苯基胍、氯化丁基三苯基憐、溴化乙基三苯基轔、溴化三丁基辛基轔、溴化四丁基銨、溴化四戊基4姿和三戊基胺。
5. 前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的油墨組合物，其特征在于所述蒽吡啶酮系列的鹽包含至少 一個(gè)磺酸基和/或其衍生物。
6. 權(quán)利要求5的油墨組合物，其特征在于用于制備所述鹽的所述蒽吡啶酮用下式表示其中X代表選自苯基、烷基苯基和環(huán)烷基苯基的基團(tuán)，Y代表選自苯基、烷基苯基、苯氧基苯基、氯苯基、溴苯基、聯(lián)苯基和四氫化萘基的基團(tuán)，Z代表反荷陽(yáng)離子，R是選自氫、曱基、氯、溴、曱氧基或硝基的基團(tuán)。
7.權(quán)利要求6的油墨組合物，其特征在于所述染料包含用下式表示的鹽:
8.權(quán)利要求6或7的油墨組合物，其特征在于所述染料包含用下式表示的鹽
全文摘要
本發(fā)明涉及一種油墨組合物，該油墨組合物在室溫下是固體，在更高溫度下是液體，其包含基本上非水性的載體組合物和至少一種染料，其特征在于所述染料由至少一種蒽吡啶酮系列的鹽形成。
文檔編號(hào)C09D11/00GK101495579SQ200780028576
公開(kāi)日2009年7月29日 申請(qǐng)日期2007年7月30日 優(yōu)先權(quán)日2006年8月1日
發(fā)明者F·L·E·M·休倫, J·H·A·斯密茨, M·P·L·休因克 申請(qǐng)人:奧西-技術(shù)有限公司