專利名稱：使用分散協(xié)同劑的非水性顏料分散體的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及包含彩色顏料的著色的分散體和噴墨油墨，所述彩色顏料使用特定的分散協(xié)同劑在非水性介質(zhì)中通過聚合分散劑穩(wěn)定。
背景技術(shù)：
分散劑為用于促進顏料顆粒在分散介質(zhì)中的分散體的形成和穩(wěn)定的物質(zhì)，并用于實質(zhì)降低所需的分散能量。由于相互的吸引力，分散的顏料顆粒在分散操作后可具有再附聚的傾向。分散劑的使用抵消顏料顆粒的該再附聚傾向。當用于噴墨油墨時，分散劑必須滿足特別高的要求。不充分的分散自身表現(xiàn)為液體體系中粘度增加、失去亮度和/或色調(diào)(hue)偏移。此外，需要特別良好的分散品質(zhì)以確保顏料顆粒不受阻礙地通過直徑通常僅幾微米的印刷頭噴嘴。此外，在印刷機待機期間必須避免顏料顆粒附聚以及相關(guān)的印刷機噴嘴堵塞。聚合分散劑通常在分子的一部分中含有所謂的錨基團(anchor group)，錨基團吸附在待分散的顏料上。在分子的空間上分隔的部分中，聚合分散劑具有與分散介質(zhì)相容的聚合物鏈，因此在分散介質(zhì)中穩(wěn)定顏料顆粒。典型的聚合分散劑包括接枝共聚物和嵌段共聚物分散劑。在水性噴墨油墨中，聚合分散劑通常含有對顏料表面呈現(xiàn)高親和力的疏水性錨基團和用于在水性分散介質(zhì)中穩(wěn)定顏料的親水性聚合物鏈。對于非水性顏料分散體，例如溶劑基噴墨油墨、油基噴墨油墨和可輻射固化的噴墨油墨，具有亞微米顆粒的良好熱穩(wěn)定的分散體的制備更困難。當顏料具有非極性表面時， 它們特別難以分散。這些問題導(dǎo)致設(shè)計非常特定的聚合分散劑，其中所述錨基團為顏料衍生物。例如， WO 2007/006635 (AGFA GRAPHICS)公開了包含彩色顏料和聚合分散劑的顏料分散體，該聚合分散劑具有經(jīng)由連接基團與它的聚合骨架共價連接的至少一個側(cè)基發(fā)色團，該側(cè)基發(fā)色團的分子量小于彩色顏料的分子量的90%。缺點在于，側(cè)基發(fā)色團必須與顏料的化學式具有某些類似性以得到有效的分散體，結(jié)果導(dǎo)致，對于在含有黃色、品紅和青色油墨的油墨套裝中使用的不同顏料，使用不同的聚合分散劑。用于在非水性分散介質(zhì)中分散具有非極性表面的顏料的另一種方法是，通過加入稱為分散協(xié)同劑的化合物將表面變?yōu)楦訕O性的表面。分散協(xié)同劑為促進聚合分散劑在顏料表面上的吸附的化合物。為了有效，協(xié)同劑應(yīng)與顏料具有某些類似性。這些分散協(xié)同劑的實例在例如 WO 2007/060254 (AGFA GRAPHICS)、EP 1790697A (AGFAGRAPHICS)和 EP 1790698A(AGFA GRAPHICS))中給出。然而，兩種方法導(dǎo)致在組成用于噴墨油墨套裝的非水性顏料分散體中顯著更高的成本，這是由于每一種顏料分散體需要在聚合分散劑上的錨基團，或在化學上與顏料類似的分散協(xié)同劑。為了一致的圖像品質(zhì)，噴墨油墨需要分散穩(wěn)定性能夠應(yīng)對在將油墨運輸至消費者期間的高溫(超過60°C )、在升高的溫度下噴射和在使用期間噴墨油墨的分散介質(zhì)的變化， 例如溶劑的蒸發(fā)和濕潤劑、滲透劑及其他添加劑的濃度升高。因此，非常期望制造低成本非水性顏料分散體，特別是著色的噴墨油墨，其在油墨套裝的所有油墨中使用相同的聚合分散劑，呈現(xiàn)高分散品質(zhì)和穩(wěn)定性。發(fā)明概述為了克服上述問題，意外地發(fā)現(xiàn)，通過權(quán)利要求1所限定的特定的喹吖啶酮分散協(xié)同劑和特定的萘酚AS顏料或偶氮顏料的組合，得到具有高分散品質(zhì)和穩(wěn)定性的非水性顏料分散體，特別是非水性噴墨油墨。分散協(xié)同劑的品紅顏色對黃色顏料分散體的顏色沒有不利影響?？稍邳S色和品紅噴墨油墨中使用相同的品紅喹吖啶酮分散協(xié)同劑和聚合分散劑來制備CMYK噴墨油墨套裝。本發(fā)明的進一步目標為使用非水性顏料分散體，特別是使用非水性噴墨油墨，產(chǎn)生具有高圖像品質(zhì)的圖像。由下文的本發(fā)明優(yōu)選實施方案的以下詳細描述，本發(fā)明的其他特征、要素、步驟、 特性和優(yōu)點將變得更加顯而易見。術(shù)語“C. I. ”在公開本申請中用作染料索引(Colour Index)的縮寫。術(shù)語“烷基”是指對于烷基中各碳原子數(shù)所有可能的變體，即對于3個碳原子正丙基和異丙基；對于4個碳原子正丁基、異丁基和叔丁基；對于5個碳原子正戊基、1， 1-二甲基-丙基、2，2_ 二甲基丙基和2-甲基-丁基等。非水性顏料分散體和噴墨油墨本發(fā)明的非水性顏料分散體包含非水性分散介質(zhì)、聚合分散劑、顏料和分散協(xié)同劑，其中所述分散協(xié)同劑用式⑴表示
式(I)，其中R1和R2各自獨立地選自氫、烷基和鹵素；和其中所述顏料選自含有苯并咪唑酮基團的偶氮顏料、含有喹喔啉二酮基團的偶氮顏料、C. I.顏料紅170、C. I.顏料紅210和它們的混晶。在一個實施方案中，本發(fā)明的非水性顏料分散體包含由有機溶劑組成的非水性分散介質(zhì)。
所述非水性顏料分散體可有利地用于油漆(paint)、漆(lacquer)例如汽車漆，和應(yīng)用于噴墨、平版印刷、柔性版印刷等的印刷油墨。所述非水性顏料分散體優(yōu)選可通過UV 輻射或電子束固化。在一個優(yōu)選的實施方案中，所述非水性顏料分散體為噴墨油墨，更優(yōu)選通過UV輻射或電子束可固化的噴墨油墨。在一個優(yōu)選的實施方案中，所述非水性噴墨油墨為噴墨油墨套裝的一部分，優(yōu)選包括兩種或更多種本發(fā)明的噴墨油墨的噴墨油墨套裝。優(yōu)選所述噴墨油墨套裝含有本發(fā)明的黃色噴墨油墨和品紅噴墨油墨。所述非水性噴墨油墨優(yōu)選形成非水性CMY(K)噴墨油墨套裝的一部分。還可使用額外的油墨(例如紅色、綠色、藍色和/或橙色)來擴展所述非水性CMY(K)噴墨油墨套裝， 以進一步擴大圖像的色域。還可通過組合彩色油墨和/或黑色油墨兩者的全密度和輕密度 (light density)油墨來擴展CMY(K)油墨套裝，以通過減小粒度改進圖像品質(zhì)。在青色油墨中優(yōu)選的顏料為C. I.顏料藍15:3和15:4。在黑色油墨中優(yōu)選的顏料為炭黑。本發(fā)明的非水性著色的分散體還可進一步含有至少一種表面活性劑，以控制顏料分散體在基材上的均質(zhì)分散。對于非水性著色的噴墨油墨，表面活性劑對于控制油墨液滴在基材上的點尺寸是重要的。在一個優(yōu)選的實施方案中，由于濕潤劑能減慢油墨的蒸發(fā)速率，所述非水性著色的分散體為含有至少一種濕潤劑以防止堵塞噴嘴的非水性噴墨油墨。在剪切速率為IOOiT1和噴射溫度為10_70°C，所述噴墨油墨的粘度優(yōu)選小于 30mPa. s，更優(yōu)選小于15mPa. s，最優(yōu)選在2_10mPa. s。所述噴墨油墨可有利地用于包括以下步驟的噴墨印刷方法a)提供本發(fā)明的噴墨油墨；和b)將所述噴墨油墨噴射到受墨器上。在一個更優(yōu)選的實施方案中，所述噴墨印刷方法使用本發(fā)明的黃色噴墨油墨和品紅噴墨油墨兩者。Mfi用于本發(fā)明的顏料選自含有苯并咪唑酮基團的偶氮顏料、含有喹喔啉二酮基團的偶氮顏料、C. I.顏料紅170、C. I.顏料紅210和它們的混晶。在一個優(yōu)選的實施方案中，所述顏料選自C. I.顏料黃120、C. I.顏料黃180、 C. I.顏料黃194和C. I.顏料黃213和它們的混晶。顏料優(yōu)選在0.05-20%范圍內(nèi)存在，更優(yōu)選在0. 1_10重量％范圍內(nèi)，最優(yōu)選在1_6 重量％范圍內(nèi)，各自基于所述顏料分散體或噴墨油墨的總重量。分散協(xié)同劑用于非水性顏料分散體的分散協(xié)同劑由WO 2007/060254(AGFA GRAPHICS)已知，用于分散具有類似化學結(jié)構(gòu)的喹吖啶酮顏料。這些分散協(xié)同劑的合成描述于WO 2007/060254(AGFAGRAPHICS)，因此其作為具體的引用結(jié)合到本文中。用于本發(fā)明的分散協(xié)同劑用式(I)表示
權(quán)利要求
1. 一種非水性顏料分散體，其包含非水性分散介質(zhì)、聚合分散劑、顏料和分散協(xié)同劑， 其中所述分散協(xié)同劑用式(I)表示
2.權(quán)利要求1的非水性顏料分散體，其中所述顏料選自C.I.顏料黃120、C. I.顏料黃 180、C. I.顏料黃194和C. I.顏料黃213和它們的混晶。
3.權(quán)利要求1或2的非水性顏料分散體，其中所述分散協(xié)同劑用式(II)表示
4.權(quán)利要求1-3中任一項的非水性顏料分散體，其中R1和R2各自獨立地選自氫、甲基和氯原子。
5.權(quán)利要求1-4中任一項的非水性顏料分散體，其中所述非水性分散介質(zhì)由有機溶劑組成。
6.權(quán)利要求1-4中任一項的非水性顏料分散體，其為通過UV-輻射或電子束可固化的可輻射固化的液體。
7.—種噴墨油墨，其包含權(quán)利要求1-6中任一項的非水性顏料分散體。
8.—種噴墨油墨套裝，其包含兩種或更多種權(quán)利要求7所限定的噴墨油墨。
9.一種噴墨印刷方法，所述方法包括以下步驟a)提供權(quán)利要求7所限定的噴墨油墨；和b)將所述噴墨油墨噴射到受墨器上。
10.權(quán)利要求8的噴墨印刷方法，其中在步驟a)中，提供權(quán)利要求7所限定的黃色噴墨油墨和品紅噴墨油墨兩者。
11.權(quán)利要求1、3或4所限定的分散協(xié)同劑用于改進選自以下的顏料的分散品質(zhì)和/ 或分散穩(wěn)定性的用途含有苯并咪唑酮基團的偶氮顏料、含有喹喔啉二酮基團的偶氮顏料、 C. I.顏料紅170、C. I.顏料紅210和它們的混晶。
12.權(quán)利要求10的用途，其中所述顏料選自C.I.顏料黃120、C. I.顏料黃180、C. I.顏料黃194和C. I.顏料黃213。
全文摘要
通過使用特定的喹吖啶酮分散協(xié)同劑，對于特定選擇的萘酚AS顏料和偶氮顏料，制備呈現(xiàn)改進的分散品質(zhì)和/或穩(wěn)定性的非水性顏料分散體。所述非水性顏料分散體可有利地用于噴墨油墨噴墨印刷方法。
文檔編號C09B67/00GK102597124SQ201080050507
公開日2012年7月18日 申請日期2010年10月20日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月3日
發(fā)明者G·德羅弗 申請人:愛克發(fā)-格法特公司