专利名称：：喷墨油墨的制作方法
技术领域：
：本发明涉及喷墨油墨及其用途。
背景技术：
：US5,922,118和US5,554，739公开了具有芳香族或脂肪族基团的改性颜料。EP1061106公开了包含具有官能团的着色剂的喷墨油墨，其中的酯基团改善了渗色控制和耐水牢度，并且，以下基团:改善了水分散性。EP1061107公开了包含具有官能团的着色剂的喷墨油墨，其中，-R广COOM和-Ar-CONHR,COOM改善了渗色控制和耐水牢度，并且，以下下基团:<formula>formulaseeoriginaldocumentpage3</formula>改善了水分散性。已知的喷墨油墨的缺点是当将其印刷到纸张上时会严重渗色。
发明内容本发明的一个目的是提供一种喷墨油墨，其在印刷时具有良好的色间渗出(intercolourbleeding)控帝U。本申请人已经发现，通过包含改性颜料的喷墨油墨可以实现该目的，其特征在于，所述改性颜料是具有连接于其上的取代或未取代的1，2-苯二羧酸和/或其盐的有机基团的颜料。所述的取代或未取代的1,2-苯二羧酸和/或其盐的有机基团可以通过苯环的碳原子连接于颜料上。所述的取代或未取代的1,2-苯二羧酸和/或其盐的有机基团可以是式1或2的化合物COO-M+R12其中，每个R相同或不同，并且选自H、受电子基、供电子基、分别具有受电子基和供电子基的烷基或芳基，亲水和/或疏水基团，并且M"选自H\Na+、K+、Li+、NH4+、三甲基铵(CH3)3NH"和四甲基铵(CH3)4]Sr。R基团不是COOTVT基团。受电子基可以是-CO-R1、CN、S02^或-S020R1，其中，R^金属、H、垸基、芳基、铵、或官能化的垸基或芳基。供电子基可以是SR2、OW或N(R2)2，其中，R2=H、垸基、芳基、或官能化的烷基或芳基。亲水基团可以是S03Me(Me-金属)或-(CH2-CH2-0)n-R2,其中，n=l-45。疏水基团可以是烷基、芳基、氟烷基、全氟垸基、氟芳基或全氟芳基。有机基团R可以是取代或未取代的、枝化或未枝化的如下基团脂肪族基团，例如来自如下的基团烷烃、烯烃、醇、醚、醛、酮、酯、烃、磺酸、胺、三烷基铵盐、三烷基鱗盐或二烷基锍盐；环状基团，例如脂环烃，例如环烷基或环烯基；杂环化合物，例如吡咯烷基、吡咯啉基、哌啶基或吗啉基；芳基，例如苯基、萘基或蒽基；或杂芳基，例如咪唑基、吡唑基、吡啶基、噻吩基、噻唑基、呋喃基或B引哚基；包含氮或其它杂原子并且形成三元、四元、五元、六元或更多元环的杂环基，所述环本身可以被以下基团取代H、分别具有供电子基和受电子基取代基的垸基或芳基基团，或分别具有受电子基和供电子基取代基的部分环状体系，和/或亲水/疏水基团；被其它官能团取代；发色团或染料；或合适的反应性化合物，例如，三芳基铵、三芳基磷鐺、二芳基锍和芳基碘鐺盐。改性颜料可以具有以下结构其中，一个或多个取代或未取代的1，2-苯二羧酸基团和域其盐的有机基团可以连接到颜料上。通常可以改装通式1和2的有机化合物以适用于潜在的应用领域，这是因为反应原理不仅允许例如引入亲水基团，而且允许引入亲油基团。这些基团也可以是离子型、聚合性或者反应性的。可以以特定方式使用所述基团以对颜料的各种技术上有用的性能进行改性。例如，可以增加碳材料的亲水性，使得碳材料在含水介质中形成稳定的分散体，而无需采用润湿剂。通式1和2的化合物可以是例如<formula>formulaseeoriginaldocumentpage6</formula>通过通式3和/或4的化合物在酸性pH范围内与碱金属亚硝酸盐，优选NaN02进行重氮化，并且与颜料反应，可以获得具有连接于颜料上的取代或未取代的1，2-苯二羧酸和/或其盐的有机基团的改性颜料COO-M+34,其中，R和M+分别如上述所定义。通过通式3和/或4的化合物在酸性pH范围内，与碱金属亚硝酸盐，优选NaN02的重氮化并与颜料反应，可以获得改性颜料34,其中，R和]^分别如上述所定义。实施所述方法的一种方式是首先将颜料与通式3和/或4的化合物混合，例如混合成含水悬浮体，然后将所述悬浮体设为酸性范围，随后加入碱金属亚硝酸盐。实施所述方法的一种方式是首先将颜料与调整在酸性范围内的通式3和/或4的化合物混合，然后加入碱金属亚硝酸盐。实施所述方法的一种方式是首先将已调整在酸性范围内的通式3和/或4的化合物与碱金属亚硝酸盐混合，然后使反应产物与颜料反应。通式3和4的化合物可以是例如7所用的颜料可以是碳材料或彩色颜料。所用的彩色颜料可以是例如黄色、橙色、红色、品红色(magenta)、紫色、蓝色、青色、绿色或棕色颜料。所用的彩色颜料可以优选是无机蓝色颜料，例如铁蓝、群青蓝、钴蓝或混合相蓝色颜料；或者有机蓝色颜料，例如酞菁蓝或阴丹士林蓝。所用的碳材料可以是炭黑、石墨粉末、石墨纤维、碳纤维、碳原纤、碳纳米管、气凝胶、碳布、玻璃态碳产品、活性炭和球碳。所用的炭黑可以是炉黑、气黑、槽黑、火焰黑(flameblack)、热解炭黑、19521565已知的反转炭黑(inversionblack)、从WO98/45361或DE19613796已知的含硅炭黑、从WO98/42778已知的含有金属的炭黑、电弧炭黑、以及作为化学制备操作中副产物的炭黑。本发明的改性颜料和/或颜料可以通过在先反应活化。这些反应可以是例如氧化反应。有用的氧化剂例如包括过氧二硫酸铵、过氧化氢、臭氧、氧气(纯氧气或空气)、溴酸钾和/或过硼酸钠。颜料可以是氧化的气黑。可以采用在橡胶混合物中用作补强填充剂的碳材料。可以采用颜料级炭黑。其它的碳材料可以是导电炭黑、用于紫外线稳定的碳材料、在除橡胶之外的体系中(例如在沥青或塑料中)作为填料的碳材料、或在冶金中用作还原剂的碳材料。可以在水溶液或含水悬浮体中进行改性颜料的制备方法。可以将颜料分散。颜料分散体可以包括颜料、水和润湿剂。有用的润湿剂包括阴离子、阳离子和/或非离子润湿剂。所用的阴离子润湿剂可以是Tamol，VandispersCB(木质素磺酸盐)。所用的阳离子润湿剂可以是得自KaoChemicalsGmbH的Akypoquat132(阳离子脂肪酸酯(CTFA:LauroylPG-TrimoniumChloride)),得自BayerAG的BayowetFT738VPAC2023(氟烷基季铵碘化物)，得自CibaGeigyChemicals的DP2-7949(阳离子均聚物的水溶液)，得自CibaGeigyChemicals的DP7-7961(阳离子聚合物的水溶液)，得自CibaGeigyChemicals的DP7-7962(阳离子聚合物的水溶液)，得自CibaGeigyChemicals的DP7-7963(阳离子聚合物的水溶液)，得自LukasMeyer的Epikuron200(磷脂酰胆碱)，得自Witco的EthoxamineSF11(具有11摩尔环氧乙烷的乙氧基脂肪胺)，得自Witco的EthoxamineSF15(具有15摩尔环氧乙烷的乙氧基脂肪胺)，得自LukasMeyer的Forbest13(中性化合物，酸性聚酯和脂肪醇)，得自LukasMeyer的Forbest610(羧酸-二胺配制品)，得自CibaSpecialtyChemicals的Magnafloc1797(阳离子交联縮合树脂的水溶液)，得自BASF的ProtectolKLC50(水中的二甲基-C12/14-垸基苄基氯化铵(约50%))，得自WitcoSurfactantsGmbH的RewoquatCPEM(椰油基乙氧基甲基甲基硫酸铵)，得自WitcoSurfactantsGmbH的RewoquatRTM50(蓖麻油酸丙基酰胺三甲基甲基硫酸铵)，得自WitcoSurfactantsGmbH的Sochamines35(垸9所用非离子润湿剂可以是选自以下的化合物交联的聚氧乙烯丙烯酸、脂肪醇乙氧基化物、壬基酚聚乙二醇醚、聚乙烯吡咯烷酮、甘油脂肪酸酯、丙二醇脂肪酸酯、山梨糖醇脂肪酸酯、聚氧乙烯山梨糖醇脂肪酸酯、四油酸聚氧乙烯山梨糖醇、聚氧乙烯垸基醚、聚氧乙烯烷基苯基醚、聚氧乙烯聚氧丙二醇、聚氧乙烯聚氧丙烯烷基醚、聚乙二醇脂肪酸酯、高级脂肪酸醇酯、多元醇脂肪酸酯。可以如下来制备颜料分散体在水中分散颜料，如果合适的话，与润湿剂一起分散，并且如果合适的话，采用砂磨机、超声振荡器、翼型搅拌器(wingstirrer)、溶解器或用于分散的Ultm-Turrax进行分散。在分散之后，可以将炭黑分散体离心或过滤。可以采用无机酸，优选盐酸，来设置伯胺的水溶液或含水分散体的酸性pH。pH可以小于6，优选小于3。可以通过搅拌来混合颜料分散体和伯胺的酸性水溶液。可以将亚硝酸钠溶解在水中。可以将亚硝酸钠溶液逐滴加入到颜料分散体/胺混合物中。可以在-5'C至30。C的温度下进行与亚硝酸钠溶液的反应。可以将改性颜料用作填料、补强填充剂、UV稳定剂、导电炭黑或颜料。本发明的导电颜料可以用于橡胶、塑料、印刷油墨、液体油墨、喷墨油墨、静电复印调色剂、涂漆和油漆、沥青、混凝土和其它建筑材料或纸张中。本发明的改性颜料还可以用作冶金中的还原剂。本发明的改性颜料可以用在橡胶混合物的制备中，例如用在轮胎的制备中。本发明的喷墨油墨还可以包含一种或多种添加剂，例如杀生物剂、润湿剂、酮、二醇、醇或它们的混合物。可以为了特定用途加入这些添加剂，例如包括单体化合物、低聚化合物或聚合化合物。这些添加剂可以实现对性能的改进，所述性能例如分散度、储存稳定性、冷冻稳定性、干燥性能、成膜性能、润湿性和/或对某些载体材料的附着性，所述载体材料例如纸张、金属、玻璃、聚合物、纤维、皮革、木材、混凝土或橡胶。杀生物剂的添加量可以是0.01-1.0重量％。有用的杀生物剂包括异噻唑啉酮衍生物、甲醛供体或这两类产品的组合产品。所用的杀生物剂可以是例如得自Schulke&Mayr的Parmetol，得自BodeChemie的Ebotec，得自10ThorChemie的Acticide或f导自Zeneca的Proxel。本发明的喷墨油墨可以包含染料。本发明的喷墨油墨可以包括分散增加剂。基于油墨，分散增加剂的用量可以是0.1-30重量％，优选0.3-10重量％。分散增加剂的分子量可以是1000-20000g/mol，优选14500-17OOOgAnol。分散增加剂的酸值可以是120-320，优选180-280。可以将苯乙烯-丙烯酸共聚物用作分散增加剂。共聚物可以是无规、交替、嵌段或接枝共聚物。例如，可以将得自JohnsonPolymerB.V.的Joncryl678、Joncryl680、Joncryl682或Joncryl690用作分散增强剂。可以将苯乙烯-丙烯酸共聚物的完全氢氧化铵或碱金属氢氧化物中和的形式，特别是NaOH中和的形式，用作分散增强剂。本发明的喷墨油墨可以用于印刷织物、箔片、薄膜、片材和纸张。本发明还提供用于改善喷墨油墨的色间渗出控制的方法，所述方法的特征在于，所述油墨包含改性颜料，所述改性颜料是具有连接于其上的取代或未取代的苯二羧酸和/或其盐的有机基团的颜料。苯二羧酸可以优选是1,2-苯二羧酸。具有连接于颜料上的取代或未取代的苯二羧酸和/或其盐的有机基团的改性颜料可以用于改善喷墨油墨的色间渗出控制。苯二羧酸可以优选是1,2-苯二羧酸。本发明的喷墨油墨的优点是与现有技术相比，色间渗出控制得到改善。实施例在实施例中将炭黑S160用作颜料。气黑S160是得自EvonikDegussaGmbH的商购获得的产品。实施例1:制备改性炭黑该实施例描述了用0.8mmol/g的相应改性剂改性的炭黑的制备。首先，将70g炭黑S160和800g冰冷的蒸馏水加入到2升玻璃烧杯中，并且用带有有翼型搅拌器的ZR2051Heidolph搅拌器搅拌。在100ml的玻璃烧杯中，采用磁力搅拌器将4.2g亚硝酸钠悬浮于8g冰和12g蒸馏水中。在40ml的玻璃烧杯中，使表1中所列的各种量的改性剂在45g冰冷的蒸馏水中成为浆状，并且在冷却的同时与16.3g浓盐酸混合。然后，小心地加入亚硝酸钠溶液。然后，在温和的搅拌下，将所述溶液在30分钟内逐滴加入到炭黑浆液中。随后继续搅拌l小时，采用IKACombimagRET磁力搅拌器/加热板将反应混合物的温度升高到3(TC，随后在30'C继续搅拌3小时。用蓝带过滤器(blueribbonfilter)将反应混合物吸滤，并且用5升蒸馏水洗涤滤饼。在12(TC将滤饼干燥过夜。表1<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>实施例2:制备含有改性炭黑的分散体该实施例描述了用实施例1所述的改性炭黑以及用Degussa的炭黑S160来制备分散体(表2)。在每种情况下，首先，将60g炭黑和340g蒸馏水加入到l升的搅拌的容器中，并且用刮勺搅拌。用2-(二甲基氨基)乙醇将pH设置在8-9。在冷却的同时，采用Ultra-Turrax以10OOOrpm将浆液预分散。在冷却的同时，采用MV-ZIsmatea齿轮泵抽吸所述预分散体通过Hiel超声流动池，所述超声流动池在3个通道内具有UIP500超声振荡器，所述齿轮泵的抽吸设置为27，并且以最大超声振荡器功率将所述分散体分散。采用炭黑S160导致立即变稠。不能获得液体分散体7。表2分散体包含分散体l改性炭黑1分散体2改性炭黑2分散体3改性炭黑3分散体4改性炭黑4分散体5改性炭黑5分散体6改性炭黑6分散体7炭黑S160实施例3:制备油墨采用实施例2提到的分散体，配制具有颜料含量为5%的改性炭黑的油墨(表3)。油墨还包含6重量％的2-吡咯垸酮，3重量％的1,5-戊二醇，1.5重量％的2-丙醇，1.5重量Q/。的LiponicEG-07，3重量％的三乙二醇二甲基醚，加上蒸馏水接近100重量％。用2-(二甲基氨基)乙醇将pH设置在8-9。表3油墨包含油墨1分散体l油墨2分散体2油墨3分散体3油墨4.分散体4油黑s拙垂3分散体5油墨6分散体6实施例4:制备油墨8采用得自Cabot的Cab-O-Jet300分散体来配制油墨8。Cab-O-Jet含有15重量％的表面-功能性羧基化的炭黑。该油墨还包含5重量％的炭黑，6重量％的2-吡咯垸酮，3重量％的1,5-戊二醇，1.5重量％的2-丙醇，1.5重量。/。的LiponicEG-07，3重量％的三乙二醇二甲基醚，加上蒸馏水接近100重量％。用2-(二甲基氨基)乙醇将pH设置在8-9。实施例5:评价油墨13利用划分为4种尺寸的黑色棒条(Wackbar)进行评价，由图2在头4个颜色方块中从左开始为白色、青色、品红色和黄色，图2为用于DIN模型样品33871-1:2003-10的"渗出"和"羽化(feathering)"的图案块(graphicblock)。a.包含改性炭黑的油墨和Canon原样油墨的目视评价将渗出情况划分出以下等级1=没有渗出，2=非常少的渗出；3=少的渗出，4=渗出，5=严重渗出，6=非常严重的渗出。邻位的二羧酸表现出最少的渗出(表4)。表4<table>tableseeoriginaldocumentpage14</column></row><table>原样CanonBCI-3eBK油墨1-2b.包含改性炭黑的油墨和Canon原样油墨的渗出测量采用得自qea的"PersonalIAS"图像分析仪进行测量。在每种情况下，由图2从左开始为白色、青色、品红色和黄色的头4个颜色方块中(图2为用于DIN模型样品33871-1:2003-10的"渗出"和"羽化"的图案块)，对划分为4种宽度的黑色棒条的第三最宽处进行光学感测，测量的平均宽度单位为pm。然后，由青色、品红色和黄色测量方块中的黑色棒条的测量值，推断出在白色测量方块中的黑色棒条的值。所得的值表示渗出的程度。该值越小，渗出越少。这里，邻-二羧酸显示出最少的渗出(表5+6)。表5:Kompass办公用复印纸所用油墨青色宽度渗出品红色宽度渗出黄色宽度渗出阔[拜][阔油墨26.202.9油墨33U18.622.5油墨418.111.426.9油墨843.711.527.7原样CanonBCI-3eBK油墨11.63.49.4表6:InapaTecno办公用纸所用油墨青色宽度渗出品红色宽度渗出黄色宽度渗出[一t阔油墨210.84.2油墨343.510.449.6油墨467.217.142.8油墨872.826.242.2原样CanonBCI-3eBK油墨20.27.7151权利要求1.包含改性颜料的喷墨油墨，其特征在于，所述改性颜料是具有连接于其上的取代或未取代的1，2-苯二羧酸和/或其盐的有机基团的颜料。2.根据权利要求l所述的喷墨油墨，其特征在于，所述取代或未取代的1,2-苯二羧酸基团和域其盐是式1或2的化合物其中，每个R相同或不同，并且选自H、受电子基、供电子基、分别具有受电子基和供电子基的烷基或芳基，亲水和/或疏水基团，并且M+选自H\Na+、K+、Li+、NH4+、(013)3>^和((:113)4]^。3.根据权利要求1所述的喷墨油墨的用途，其用于印刷织物、箔片、薄膜、片材和纸张。4.用于改善喷墨油墨的色间渗出控制的方法，其特征在于，所述油墨包含改性颜料，所述改性颜料是具有连接于其上的取代或未取代的苯二羧酸和/或其盐的有机基团的颜料。5.改性颜料的用途，所述改性颜料具有连接于其上的取代或未取代的苯二羧酸和/或其盐的有机基团，所述改性颜料用于改善喷墨油墨的色间渗出控制。全文摘要本发明提供包含改性颜料的喷墨油墨，其中，所述改性颜料是具有连接于其上的取代或未取代的1，2-苯二羧酸和/或其盐的有机基团的颜料。文档编号C09D11/00GK101597441SQ200910141398公开日2009年12月9日申请日期2009年6月4日优先权日2008年6月5日发明者A·卡尔,F·福斯特,G·陶贝尔,J·齐默尔曼,R·麦金托什,S·吕特克,W·卡尔比茨申请人:赢创德固赛有限责任公司