记录液的制作方法

文档序号:3731283阅读:173来源:国知局
专利名称:记录液的制作方法
技术领域
本发明涉及含水记录液,其包含(a)至少一种分散染料,(b)至少两种润湿剂。
记录液和尤其用于喷墨印刷(如感热喷墨印刷,压电喷墨印刷,连续喷墨印刷,阀式喷墨印刷,转印工艺)的油墨必须符合一整系列的要求它们必须具有适合于印刷的粘度和表面张力,必须储存稳定,即它们不应凝结或絮凝,并且它们不能导致打印机喷嘴的堵塞,该问题可能尤其当使用含有分散的、即不溶解的着色剂颗粒的油墨时成问题。这些记录液另外还要求具有储存稳定性,尤其是对于其分散的着色剂颗粒不能发生沉降的油墨。此外,对于连续喷墨印刷,油墨应该对导电盐的添加表现出稳定性,不具有任何随着离子含量的增加而发生絮凝的倾向。另外,获得的印刷品必须符合色彩师的要求,即,显示出高的亮度和色度并具有良好的牢度,例如良好的耐摩擦性、耐光性、耐水性和耐湿摩擦性,合适的话在后处理(例如固定)之后亦如此,以及良好的干燥特性。
进一步要求是,油墨在基材上迅速干燥,以便所要印刷的图像或字符不渗色,并且例如不同颜色的墨滴不混在一起。针般影像锐度印刷品的生产在这方面不仅要求干燥时间尽可能最短,而且还要求在印刷品干燥期间控制墨滴在基材上的渗色。其中墨滴不渗色的油墨据说具有良好的不吸墨性。现有技术油墨的不吸墨性或印刷清晰度有待改进。
EP1153992描述了着色的油墨,其中颜料颗粒采用具有阴离子基团的树脂包封,该油墨包含0.1~5重量%的炔二醇表面活性剂和/或下面式A1的聚硅氧烷,以及包封颜料,
在显示的示例图中,j和k各自是1或更大,R基相同或不同并且各自是C1-C6烷基,并且EOPO-H表示至少一种氧化乙烯单元或至少一种氧化丙烯单元或至少一种聚氧化烯单元,其中氧化乙烯和氧化丙烯单元可以无规或以嵌段形式排布。
EP1234859要求保护包含至少一种通式A2化合物的着色油墨 其中各变量各自如上所定义。
US6,241,811要求保护包含烷氧基化或非烷氧基化炔二醇化合物的油墨制剂。
EP1333048公开了具有的固体含量为20%~60%的油墨制剂,该制剂各自包含具体取代的炔二醇。
EP1295916公开了用于喷墨印刷的油墨,该油墨包含完全聚合物包封的颜料或完全聚合物包封的染料、水和至少一种特定的化合物,该化合物选自炔二醇化合物、炔属醇、二醇醚或1,2-亚烷基二醇。完全聚合物包封的颜料和染料由EP1295916公开,它们例如通过在各待完全包封的颜料和染料存在下制备所需聚合物来制备。完全聚合物包封的颜料的使用主要是根据EP1295916,因为否则的话不能得到令人满意的图像(第12页第54行~13页第4行)。
然而,已经确定的是,现有技术油墨的印刷特性仍然需要改进。例如,一些现有技术油墨仍然非常容易起泡。
本发明的一个目的是提供不具有上述缺点的记录液,尤其是用于喷墨印刷的油墨。本发明的另一目的是提供一种制备改进的记录液、尤其是用于喷墨印刷的油墨的方法。本发明的再一目的是提供印刷的基材。
我们现已发现,上述目的可通过开头定义的记录液得以实现。
在下文中,记录液还称作墨水和用于喷墨印刷的油墨。
本发明的记录液包含(a)至少一种分散染料。
代表性的分散染料的具体实例为-C.I.分散黄2、4、5、6、7、8、10、11、11:1、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、40、41、42、43、44、45、46、47、48、50、51、52、53、54、55、56、57、58、59、60、61、62、63、64、65、66、67、68、69、70、71、72、73、74、75、76、77、78、79、80、81、82、83、84、85、86、87、88、89、90、91、92、93、94、95、96、97、98、99、100、101、102、103、104、105、106、107、108、109、110、111、112、113、114、115、116、117、118、119、120、121、179、180、181、182、183、184、184:1、198、200、201、202、203、204、205、206、207、208、209、210、211、212、213、214、215、216、217、218、219、220、221、222、223、224、225、226、227和228;-C.I.分散橙2、4、5、6、7、8、9、10、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、25:1、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、38、39、40、41、41:1、42、43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54、55、56、57、58、59、60、61、62、63、64、65、66、67、68、69、70、71、72、73、74、75、77、78、79、80、81、82、83、84、85、86、87、88、89、90、91、126、127、128、129、130、131、136、137、138、139、140、141、142、143、145、146、147和148;-C.I.分散红2、3、4、5、5:1、6、7、8、9、10、12、13、14、15、16、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、30:1、31、32、33、34、35、36、38、39、40、41、43、43:1、46、48、50、51、52、53、54、55、55:1、56、58、59、60、61、63、65、66、69、70、72、73、74、75、76、77、79、80、81、82、84、85、86、86:1、87、88、89、90、91、92、93、94、96、97、98、100、102、103、104、105、106、107、108、109、110、111、112、113、115、116、117、118、120、121、122、123、125、126、127、128、129、130、131、132、133、134、135、136、137、138、139、140、141、142、143、144、145、146、147、148、149、150、151、151:1、152、153、154、155、156、157、158、159、160、161、162、163、164、165、166、167、167:1、168、169、170、171、172、173、174、175、176、177、178、179、180、181、182、183、184、185、186、187、188、189、190、190:1、191、191:1、192、193、194、195、211、223、224、273、274、275、276、277、278、279、280、281、302:1、305、306、307、308、309、310、311、312、313、314、315、316、317、318、319、320、321、322、323、324、325、326、327、328、329、330、331、332、333、334、335、336、338、339、340、341、342、343、344、346、347、348、349、352、356和367;-C.I.分散紫1、2、3、4、4:1、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、31、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54、55、56、57、58、59、60、70、81、86、87、88、89、91、92、93、94、96和97;-C.I.分散蓝2、4、5、6、8、9、10、11、12、13、13:1、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、23:1、24、25、27、28、29、30、31、32、33、34、36、38、39、40、42、43、44、45、47、48、49、51、52、53、54、55、56、58、60、60:1、61、62、63、64、64:1、65、66、68、70、72、73、75、76、77、79、80、81、81:1、82、83、84、85、86、87、88、89、90、91、92、93、94、95、96、97、98、99、100、101、103、104、105、107、108、109、111、112、113、114、115、116、117、118、119、121、122、123、125、126、127、128、130、131、132、133、134、136、137、138、139、140、141、142、143、144、145、146、147、148、149、150、151、152、153、154、155、156、158、159、160、161、162、163、164、165、165:2、166、167、168、169、170、171、172、173、174、175、195、281、282、283、283:1、284、285、286、287、288、289、290、291、292、293、294、316、317、318、319、320、321、322、323、324、325、326、327、328、329、330、331、332、333、334、335、336、337、338、339、340、341、342、343、344、345、346、347、349、351和359;-C.I.分散绿1、2、5、6和9;-C.I.分散棕1、2、3、4、4:1、5、7、8、9、10、11、18、19、20和21;-C.I.分散黑1、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、20、22、24、25、26、27、28、29、29:1、30、31、32、33、34和36。
还合适的是其基本结构符合式B的取代苯并二呋喃酮 式B的苯并二呋喃酮染料可以在两个苯环中的一个或全部两个上取代。有用的取代基X1和X2包括卤素,有或者没有由被不相邻氧原子间隔的烷基,有或者没有氧原子间隔并且在其烷基部分有或没有取代的烷氧基,羟基,取代或未取代的氨基,氰基,硝基和烷氧基羰基。
还合适的是下列式C的染料
适合的分散染料的其它实例记载在WO97/46623,WO98/24850和WO99/29783中。
本发明的记录液可以包含两种或更多种不同分散染料的混合物。然而,优选本发明的记录液不包含两种或更多种不同分散染料的混合物,而是仅包含一种分散染料。
本发明的记录液包含优选呈颗粒形式,即粒状形式的一种或多种分散染料。颗粒可以呈规则或不规则形状,例如,颗粒可以呈球形或基本上呈球形或呈针形。
包含在本发明记录液中的颗粒形式的着色剂应该是非常细碎的。优选95重量%、更优选99重量%的着色剂颗粒具有的中值粒径为1微米,优选0.5微米,尤其优选0.3微米。
在本发明的优选实施方案中,本发明的记录液包含10~100g/L、优选12~70g/L的优选呈颗粒形式的着色剂。
根据本发明的含水记录液另外包含(b)至少两种润湿剂。
优选的是,至少两种润湿剂选自烷氧基化醇,烷氧基化或非烷氧基化硅氧烷,炔衍生物,烷基多葡糖苷,糖酯烷氧基化物,氟表面活性剂,阴离子表面活性剂和阳离子表面活性剂。
对本发明而言,烷氧基化醇是具有一个或多个、优选为通式I的具有至多30个重复单元的烷氧基化醇R1-O-(AO)x-H I其中R1选自未取代或被一个或两个羟基取代的C5-C30烷基,其中一个或者两个不相邻的CH2基团可以被氧原子替代,实例是正戊基,异戊基,异戊基,正己基,正庚基,正辛基,2-乙基己基,正壬基,正癸基,异癸基,正十一烷基,正十二烷基,正十三烷基,正十四烷基,正十五烷基,正十六烷基,正十八烷基,正二十烷基以及下式Ia-Ic的基团 AO表示相同或不同的氧化烯单元,例如氧化丙烯单元、氧化丁烯单元和尤其是氧化乙烯单元。
X是1~100的整数,优选不超过50、更优选为2~30的整数。
烷氧基化硅氧烷可以选自例如包含式IIa-IIe结构要素的化合物 优选由式IIa-IIe的结构要素构造。
式IIa-IIe的变量定义如下R2相同或不同,并各自独立地选自支化或未支化的C1~C10烷基,如甲基,乙基,正丙基,异丙基,正丁基,异丁基,仲丁基,叔丁基,正戊基,异戊基,仲戊基,新戊基,1,2-二甲基丙基,异戊基,正己基,异己基,仲己基,正庚基,正辛基,2-乙基己基,正壬基,正癸基,更优选C1-C4烷基,如甲基,乙基,正丙基,异丙基,正丁基,异丁基,仲丁基和叔丁基,最优选甲基;以及C6-C14芳基,如苯基,α-萘基,β-萘基,尤其是苯基。
R3是通式III的基团
其中AO如上所定义,t是1~100的整数,优选是1或3~50、最优选5~30的整数,k是1~10、优选3~5的整数。
上述的烷氧基化硅氧烷通常以混合物的形式合成。因此,烷氧基化硅氧烷在本发明中指这样的烷氧基化或非烷氧基化硅氧烷,其就通式IIa-IIe的单元和t而言对应于数均平均值。
优选的是,作为本发明记录液中的润湿剂的至少一种烷氧基化或非烷氧基化硅氧烷包含至少一种通式IId或IIe的结构单元。更优选的是,作为本发明记录液中的润湿剂的至少一种烷氧基化或非烷氧基化硅氧烷正好包含一种通式IId或IIe的结构单元。
上述包括的烷氧基化或非烷氧基化硅氧烷可通过例如水解硅烷混合物,例如式(R2)2SiX2、(R2)3SiX、(R2)2R3SiX和R2R3SiX2的硅烷以及合适的话,随后的烷氧基化而获得,其中每个X选自氢和卤素,尤其是氯。
炔衍生物可以优先选自烷氧基化或非烷氧基化炔属醇和烷氧基化或非烷氧基化炔二醇。
烷氧基化炔属醇优选是通式IV的化合物 其中R4选自支化或未支化的C1~C10烷基,如甲基,乙基,正丙基,异丙基,正丁基,异丁基,仲丁基,叔丁基,正戊基,异戊基,仲戊基,新戊基,1,2-二甲基丙基,异戊基,正己基,异己基,仲己基,正庚基,正辛基,2-乙基己基,正壬基,正癸基,更优选C1-C4烷基,如甲基,乙基,正丙基,异丙基,正丁基,异丁基,仲丁基和叔丁基;以及氢;
R5和R6相同或不同,并选自支化或非支化的C1-C10烷基,如甲基,乙基,正丙基,异丙基,正丁基,异丁基,仲丁基,叔丁基,正戊基,异戊基,仲戊基,新戊基,1,2-二甲基丙基,异戊基,正己基,异己基,仲己基,正庚基,正辛基,2-乙基己基,正壬基,正癸基,更优选C1-C4烷基,如甲基,乙基,正丙基,异丙基,正丁基,异丁基,仲丁基和叔丁基;以及氢;y是1~50的整数,优选不超过30、更优选不超过10的整数。
在本发明的优选实施方案中,R5和R6各自不为氢或者不都为氢。
在本发明的优选实施方案中,R5和R6各自或二者均为甲基。
在本发明的特别优选实施方案中,R5是甲基和R6是C1-C10烷基。
AO如上所定义。
烷氧基化或非烷氧基化炔二醇优选是通式V的化合物 其中R7、R8、R9、R10各自相同或不同,并选自支化或非支化的C1-C10烷基,例如甲基,乙基,正丙基,异丙基,正丁基,异丁基,仲丁基,叔丁基,正戊基,异戊基,仲戊基,新戊基,1,2-二甲基丙基,异戊基,正己基,异己基,仲己基,正庚基,正辛基,2-乙基己基,正壬基,正癸基,更优选C1-C5烷基,如甲基,乙基,正丙基,异丙基,正丁基,异丁基,仲丁基,叔丁基和异戊基;以及氢;n各自相同或不同,并选自0~50的整数,优选不超过30、更优选不超过10的整数;AO如上所定义。
在本发明的优选实施方案中,R9和R7不都是氢。
在本发明的优选实施方案中,R9或R7是甲基。
在本发明的特别优选实施方案中,R7和R9两个都是甲基,以及R8和R10两个都是C1-C10烷基,尤其是异丁基。
对本发明而言,烷基多葡糖苷优选是用C1-C20链烷醇、优选用C12-C20链烷醇在C1位置醚化的葡萄糖。它们这样的制备操作使得,烷基多葡糖苷通常被可能被C1-C20链烷醇醚化的C1-C6连接的二葡糖苷和多葡糖苷污染。在本发明的一个实施方案中,1.3当量的糖是与1当量的C1-C20链烷醇连接。
对本发明而言,糖酯烷氧基化物优选是用脂肪酸一倍或多倍酯化和用5~80当量的氧化烯、尤其氧化乙烯烷氧基化的糖醇。优选的糖酯烷氧基化物选自烷氧基化的脱水山梨糖醇脂肪酸,优选用脂肪酸一倍或多倍酯化和用5~80当量的氧化烯、尤其氧化乙烯烷氧基化的山梨糖醇。
对本发明而言,氟表面活性剂优选是全氟-C8-C9羧酸,该羧酸呈其碱金属盐形式,优选呈它们的钠盐形式。
对本发明而言,阴离子表面活性剂优选是脂肪酸盐,尤其是脂肪酸、例如硬脂酸和棕榈酸的碱金属盐。
对本发明而言,阳离子表面活性剂优选是C8-C20烷基三甲基铵盐,尤其是C8-C20烷基三甲基氯化铵或C8-C20烷基三甲基溴化铵。
以上描述的烷氧基化醇,烷氧基化炔属醇,炔二醇和糖酯烷氧基化物通常以混合物的形式合成,并且所合成的混合物的组分通常具有不同的烷氧基化度。变量x,y和n因此表示数均烷氧基化度,它可以由本领域技术人员已知的方法测定,如凝胶渗透色谱法(GPC)。通过常规合成获得的混合物对本发明而言并不定义为两种不同的润湿剂。
在本发明的一个实施方案中,根据本发明的着色剂制剂包含至多5重量%、优选至多2重量%、更优选至多1.5重量%的润湿剂(b),基于本发明记录液的总重量。
在本发明的一个实施方案中,本发明记录液包含至多5种不同的润湿剂(b1),(b2),(b3),(b4)和(b5),优选至多3种不同的润湿剂(b1),(b2)和(b3),更优选两种润湿剂(b1)和(b2)。
在本发明的优选实施方案中,本发明记录液包含两种不同的润湿剂(b1)和(b2),它们的重量分数为1∶10~10∶1,优选为1∶5~5∶1,更优选为1∶3~3∶1。
在本发明的优选实施方案中,本发明记录液包含两种不同的润湿剂(b1)和(b2),其中一种(b1)选自烷氧基化硅氧烷和一种(b2)选自烷氧基化或非烷氧基化炔二醇。
在本发明的另一优选实施方案中,本发明记录液包含两种不同的润湿剂(b1)和(b2),其中一种(b1)选自非烷氧基化炔二醇和一种(b2)选自烷氧基化炔二醇。
在本发明的一个实施方案中,本发明记录液包含(c)至少一种分散剂。
在本发明的一个实施方案中,本发明记录液包含(a)合适的话,至少一种分散剂,(b)水和(c)合适的话,另外的助剂。
分散剂(c)的非常特别优选的实例例如是烷氧基化和部分硫酸化烷基酚,例如描述于US4,218,218中的物质,或者萘磺酸和甲醛的缩合产物,或芳基磺酸-甲醛缩合产物的混合物,如US5,186,846中所述。
另外特别有用的分散剂选自多倍乙氧基化和/或丙氧基化的二胺。
有用的分散剂另外包括马来酸-丙烯酸共聚物,尤其是分子量Mn为2000~10000g/mol的那些,它们可以以无规共聚物或嵌段共聚物的形式使用。有用的分散剂进一步包括N-乙烯基吡咯烷酮均聚物和(甲基)丙烯酸酯-N-乙烯基吡咯烷共聚物,尤其是那些分子量Mn为2000~10000g/mol的N-乙烯基吡咯烷酮均聚物和那些分子量Mn为2000~10000g/mol的呈无规共聚物或嵌段共聚物形式的丙烯酸酯-N-乙烯基吡咯烷共聚物。
本发明记录液可以例如包含0.1重量%~15重量%、优选1重量%~10重量%的分散剂,基于本发明记录液的总重量。
本发明记录液可以包含有机溶剂。
低分子量聚四氢呋喃是优选的溶剂;它可以单独使用或优选与一种或多种高沸点水溶性或水混溶有机溶剂混合。
优选的低分子量聚四氢呋喃具有的平均分子量Mw通常为150~500g/mol,优选为200~300g/mol,更优选为约250g/mol(与分子量分布一致)。
优选的低分子量聚四氢呋喃可以以已知方式通过四氢呋喃的阳离子聚合而制备。产品是线性聚丁二醇。
当优选的低分子量聚四氢呋喃以与其它有机溶剂的混合物用作添加剂时,使用的这类其它有机溶剂通常是可溶于水或与水混溶的高沸点的并因此是保持水的有机溶剂。高沸点溶剂的沸点在大气压下通常>100℃。
有用的溶剂另外包括多元醇,优选具有2~8个碳原子、尤其是3~6个碳原子的未支化和支化的多元醇,如乙二醇,1,2-丙二醇,1,3-丙二醇,1,2-戊二醇,1,2-己二醇,甘油,赤藓醇,季戊四醇,戊糖醇,如阿糖醇、阿东糖醇和木糖醇,以及己糖醇,如山梨糖醇,甘露糖醇和半乳糖醇,最优选甘油和1,2-戊二醇或1,2-己二醇的联合。
有用的溶剂另外包括聚乙二醇和聚丙二醇(其也应理解为指低聚物(二-、三-和四聚体))以及它们的单(尤其是C1-C6,尤其是C1-C4)烷基醚。优选平均分子量为100~1500g/mol、特别是200~800g/mol、尤其是300~500g/mol的聚乙二醇和聚丙二醇。可提及的实例是二甘醇,三甘醇,四甘醇,二乙二醇单甲醚,二乙二醇单乙醚,二乙二醇单丙醚,二乙二醇单丁醚,三乙二醇单甲醚,三乙二醇单乙醚,三乙二醇单丙醚,三乙二醇单丁醚,二-、三-和四-1,2-和-1,3-丙二醇以及二-、三-和四-1,2-和-1,3-丙二醇的单甲基醚、单乙基醚、单丙基醚和单丁基醚。
有用的溶剂另外还包括吡咯烷酮和N-烷基吡咯烷酮,后者的烷基链优选包含1~4个、尤其1或2个碳原子。有用的烷基吡咯烷酮的实例包括N-甲基吡咯烷酮,N-乙基吡咯烷酮和N-(2-羟基乙基)吡咯烷酮。
特别优选的溶剂的实例包括1,2-丙二醇,1,3-丙二醇,甘油,山梨糖醇,二甘醇,聚乙二醇(Mw为300~500g/mol),二乙二醇单丁醚,三乙二醇单丁醚,吡咯烷酮,N-甲基吡咯烷酮和N-(2-羟基乙基)吡咯烷酮。
优选的低分子量聚四氢呋喃还可以与一种或多种(例如两种,三种或四种)以上列举的溶剂混合。
在本发明的一个实施方案中,本发明记录液可以包含0重量%~45重量%、优选5重量%~30重量%、更优选10重量%~25重量%、最优选10重量%~20重量%的一种或多种有机溶剂,各百分数基于本发明记录液的总重量。
对本发明而言,有机溶剂于室温下是液体。
本发明记录液在本发明的特定变型中不含于常压下测定的沸点低于247℃的有机溶剂。此处使用的“不含溶剂”指的是,沸点低于247℃的那部分有机溶剂可以作为杂质或污染物以总量低于0.1重量%、优选低于0.5重量%、更优选低于0.01重量%的量存在。沸点低于247℃的有机溶剂的实例为乙二醇,二甘醇,N-甲基吡咯烷酮,丙二醇,碳酸亚丙酯,二乙二醇单甲醚,二乙二醇单乙醚,二乙二醇单正丁醚,二正丁醚,1,2-二甲氧基乙烷,异丙醇和乙醇。
有机溶剂(尤其包括特别优选的所述溶剂联合)可以有利地补充以尿素(优选0.1~5重量%,基于本发明记录液的重量或本发明喷墨印刷油墨的重量),以进一步增强溶剂或溶剂混合物的水分保持效果。
本发明记录液可以进一步包含尤其通常用于含水喷墨油墨以及印刷和涂料工业中的那类助剂(e)。此类助剂的实例包括赤藓醇,戊糖醇如阿糖醇,阿东糖醇和木糖醇,以及己糖醇如山梨糖醇,甘露糖醇和半乳糖醇。另外的实例是Mw大于2000g/mol至约10000g/mol、优选至多800g/mol的聚乙二醇。另外的实例是防腐剂,例如1,2-苯并异噻唑啉-3-酮和其碱金属盐,粘度调节剂,流动剂,湿润剂(例如,基于乙氧基化或丙氧基化脂肪或羰基合成醇、氧化丙烯-氧化乙烯嵌段共聚物、烷基酚醚硫酸盐、烷基多苷、烷基膦酸盐、烷基苯基膦酸盐、烷基磷酸盐、烷基苯基磷酸盐的润湿表面活性剂),抗沉降剂,光泽改进剂,润滑剂,粘附性改进剂,防结皮剂,去光剂,乳化剂,稳定剂,疏水剂,光线控制添加剂,手感改进剂,抗静电剂,用于调节pH的碱例如K2CO3或酸,特定的羧酸,例如乳酸或柠檬酸。当这些试剂构成本发明记录液的一部分时,它们的总量通常至多2重量%,尤其至多重量1%,基于本发明记录液的重量。
在本发明的一个实施方案中,本发明记录液具有1~30mPa·s、优选1~20mPa·s、更优选2~15mPa·s的动态粘度,各自在20℃下测量。
本发明记录液在20℃的表面张力通常为20~70mN/m,特别是20~40mN/m,更优选在25~35mN/m。
本发明记录液的pH通常在5~10,优选在7~9。
本发明记录液包含(d)水,优选去离子水(去矿质的或完全不含离子的水)。因此它们在这里指的是含水记录液。优选的水含量不低于30重量%,优选不低于45重量%,更优选不低于65重量%。
在本发明的一个实施方案中,本发明记录液包含低于500ppm、优选低于400ppm的游离重金属离子,基于各种情况下的本发明记录液的质量。重金属离子的具体实例是Cu2+,Co2+,Co3+,Fe2+,Fe3+,Ni2+,Zn2+,Ca2+。更具体地说,本发明记录液和本发明喷墨印刷油墨包含至多300ppm的铁。
具有的重金属离子含量低于500ppm的本发明记录液可例如通过在制备本发明记录液的过程中使用提纯的颜料或采用诸如沉淀、盐析、离子交换工艺、过滤、电解工艺或其它常规去离子工艺之类的步骤来制备。类似地,也可以使用适当提纯的有机溶剂和完全不含离子的水。
在本发明的一个实施方案中,本发明记录液包含低于0.05重量%的氯化物,按氯化钠测定。
用作喷墨印刷油墨的本发明记录液被观察到在短时间(0.1秒或更短)内具有非常小的表面张力差,这意味着当根据德国工业标准DIN53914测定动态表面张力时,获得的值接近静态表面张力。换句话说,0.1秒或更短时间后,静态和动态表面张力之间的差值通常在0.01~0.45mN/m范围内,优选在0.1~0.4mN/m范围内。
本发明的另一方面是一种制备本发明记录液的方法(下文中也称为“本发明制备方法”)。本发明制备方法通常包括一个或多个步骤,其中将本发明记录液的各组分混合。此类步骤在常规混合装置中进行,例如溶解器,釜和磨机,后者包括辊磨机、球磨机或搅拌介质磨机。
在本发明的一个实施方案中,本发明制备方法包括将如下组分在一个或多个步骤中相互混合至少一种分散染料,
至少两种润湿剂,合适的话,至少一种分散剂,水和合适的话,另外的助剂。
在本发明制备方法的一个实施方案中,将至少一种例如呈含水压滤饼形式的分散染料(a)与至少一种润湿剂(b)和水(d)在适合的装置如溶解器中一起预混。随后将所得混合物分散,例如在磨机或振摇装置中分散,获得对于分散染料而言所需的粒度(通常数均直径至多1微米,优选至多0.5微米,更优选至多0.3微米)。随后加入至少一种另外的润湿剂和合适的话,另外的助剂(e)和合适的话,另外的水(d)。
在本发明制备方法的另一个实施方案中,将至少一种例如呈含水压滤饼形式的分散染料(a)与至少一种分散剂(c)和水(d)在适合的装置如溶解器中一起预混。随后将所得混合物分散,例如在磨机或振摇器中分散,获得对于分散染料而言所需的粒度(通常数均直径至多1微米,优选最多0.5微米,更优选最多0.3微米)。随后加入至少两种润湿剂和合适的话,另外的助剂(e)和合适的话,另外的水(d)。
每种情况下的最后一步可以是过滤通过过滤装置,以除去1~0.5微米的细颗粒。这是一种获得本发明记录液和尤其是本发明喷墨油墨的方式。
本发明记录液可以直接用作油墨或用于制备油墨,例如用于制备喷墨印刷油墨。本发明记录液尤其可以直接用作或用于制备喷墨印刷油墨。其它适合的油墨例如是用于钢笔的墨水。因此,本发明的另一方面是本发明记录液作为喷墨印刷油墨的用途。本发明的再一个方面是一种使用本发明记录液印刷基材的方法。
为了使用本发明记录液来制备油墨,下一步通常是将本发明记录液例如用水稀释,该水可以包含一种或多种另外的上述助剂(e)。稀释可以伴随混合,例如搅拌。
本发明的又一方面是一种印刷基材的方法,该基材可以例如是片状或三维状的,该方法例如通过使用本发明记录液或本发明油墨的喷墨印刷来进行。为此,将本发明记录液或本发明喷墨印刷油墨印刷在基材上,并且随后将获得的印刷品固色。
在喷墨印刷中,油墨作为小墨滴直接喷雾到基材上。该工艺存在一种连续形式,其中油墨以均匀速率挤压通过喷嘴并根据待印刷的图像通过电场直接喷墨到基材上,以及还存在一种间歇或按需喷墨工艺,在该工艺中油墨仅仅在待出现着色点的地方挤出,所述工艺的后一形式使用压电晶体或加热的空心针(泡压喷墨或感热喷墨印刷),以对油墨体系施加压力,并因此排出油墨滴。这些技术描述在Text.Chem.Color 19(1987),8,23-29以及21(1989),6,27-32中。
本发明油墨可用作用于泡压喷墨印刷或采用压电晶体的印刷的油墨。
有用的基材材料包括-纤维素材料,如纸,纸板,卡纸板,木材和木质材料(woodbase),它们可以各自被漆涂或者被涂覆,-金属材料,如由铝、铁、铜、银、金、锌或其合金构成的箔、片材或工件,它们可以各自被漆涂或者被涂覆,-硅化材料,如玻璃,瓷器和陶瓷,它们同样可以各自被涂覆,-任何种类的聚合物材料,如聚苯乙烯,聚酰胺,聚酯,聚乙烯,聚丙烯,三聚氰胺树脂,聚丙烯酸酯类,聚丙烯腈,聚氨酯,聚碳酸酯,聚氯乙烯,聚乙烯醇,聚乙酸乙烯酯,聚乙烯吡咯烷酮以及相应的共聚物,这包括嵌段共聚物,可生物降解的聚合物和天然聚合物,如明胶,-皮革(包括人造和天然皮革),其呈平滑革、全粒面软革或绒面革形式,食物和化妆品,以及尤其是-织物基材和片状结构体,如纺织织物,针织织物,机织织物,无纺布和例如由聚酯、改性聚酯构成的制成织物,两种以上材料如聚酯混合机织织物和棉质混合机织织物的混合织物,纤维素材料如棉,黄麻,亚麻,大麻和苎麻,粘胶,羊毛,丝,聚酰胺,聚酰胺混合机织织物,聚丙烯腈,聚氨酯,聚四氢呋喃,三乙酸酯,乙酸酯,聚碳酸酯,聚丙烯,聚氯乙烯,聚酯微纤和玻璃纤维机织织物。
在本发明的一个实施方案中,用于印刷基材的本发明方法是转印工艺。转印工艺通过如下方式进行首先使用一种或多种本发明记录液或至少一种本发明记录液与一种或多种包含分散染料的常规记录液的混合物将图像印刷到纸上,随后转印到优选包含聚酯的基材上。该转印到优选包含聚酯的基材上的这一操作通常在200~250℃的转印温度下进行。
在本发明的一个实施方案中,本发明用于印刷基材的方法是一种印刷织物基材的方法。
在本发明的一个实施方案中,本发明用于印刷基材的方法是一种印刷包含聚酯的基材、优选由聚酯构成的织物基材的方法。
本发明记录液和根据本发明的喷墨印刷油墨总体而言具有有利的性能特性,尤其是良好的起印特性和良好的持续使用特性(kogation)以及良好的不吸墨性,并且产生高质量的印刷图像,即高的亮度和色度以及高的耐摩擦性、耐光性、耐水性和耐湿摩擦性,耐洗性以及对化学品干洗的稳定性。它们可特别用于印刷经涂覆的和普通的纸以及还有织物基材。
本发明另一实施方案提供基材,尤其是织物基材,其经上述本发明方法之一印刷,并且对于特别容易碎的印刷图片或图画而言是突出的,同时也具有优异的手感。
在本发明的再一实施方案中,至少两种、优选至少四种不同的本发明记录液可以组合成套,例如黄色-洋红色-青色-黑色的色彩组合套。
本发明通过工作实施例来说明。
除非另有说明,下文中水(d)总是指通过使用离子交换剂去离子化得到的完全不含离子的水。
1.着色剂制剂的制备每一着色剂制剂通过使用100ml容量的Skandex震摇器以研磨物制备,该震摇器填充有60g的平均直径为0.55mm的玻璃球。
1.1.红色的着色剂制剂的制备将下列组分称量到震摇器中15g的分散红60染料7.5g的分子量Mw为600g/mol的聚乙二醇15g的分散剂(c.1)(来自US5,186,848实施例3的分散剂)0.5g的三乙醇胺
62g的水振摇4小时后,获得红色的着色剂制剂F.1。该着色剂的平均粒径利用Coulter LS230 Coulter Counter测定,数均直径为210nm。分散染料颗粒不被聚合物包覆。
1.2.蓝色的着色剂制剂的制备重复1.1的程序,但是用分散蓝72替代分散红60。获得蓝色的着色剂制剂F.2。该着色剂的平均粒径利用Coulter LS230 Coulter Counter测定,数均直径为265nm。分散染料颗粒不被聚合物包覆。
2.制备本发明记录液和对比液通用规程将表1所列的各组分各自按由该表显而易见的顺序加在一起,通过搅拌彻底混合。在加入每一着色剂制剂以后都再搅拌15分钟。随后过滤通过孔度为1微米的过滤器,获得本发明记录液(油墨),如表1所示。
表1本发明油墨T.1-T.6和对比油墨V-T.7至V-T.9的制备
使用的缩写PE40Mw为400g/mol的聚乙二醇,BIT1,2-苯并异噻唑啉-3-酮在丙二醇中的20重量%溶液
3.使用本发明记录液和对比记录液的印刷试验将本发明记录液各自装入每种记录液的试剂盒中。类似地,将对比记录液装入各自的试剂盒中。
印刷试验用Mimaki TX2喷墨打印机在防水的喷绘用纸上进行。将每种油墨以8工次打印到实地上,分辨率为720×720dpi。结果总结于表2中。
4.储存实验将本发明记录液各自于60℃储存5天。之后,利用Leica DMLM显微镜肉眼观察着色剂颗粒。
在本发明记录液的情况下,没有观察到分散染料颗粒的颗粒生长。对比记录液V-T.7观察到分散染料颗粒产生小但是程度显著的生长,以及发现V-T.7a和V-T.9产生严重的分散染料颗粒生长。
另外,利用Lauda TE 1C表面张力计测量本发明记录液储存前后各自的DIN53914动态表面张力。结果概括于表2最后一列。
表2印刷试验和储存实验结果
n.d.未测。
权利要求
1.一种含水记录液,其包含(a)至少一种分散染料,(b)至少两种润湿剂。
2.根据权利要求1的记录液,其中所述至少两种润湿剂选自烷氧基化醇,烷氧基化或非烷氧基化硅氧烷,炔衍生物,烷基多葡糖苷,糖酯烷氧基化物,氟表面活性剂,阴离子表面活性剂和阳离子表面活性剂。
3.根据权利要求1或2的记录液,其包含(c)至少一种分散剂。
4.根据权利要求1~3中至少一项的记录液,其包含两种润湿剂(b1)和(b2),它们的重量比为1∶20~20∶1。
5.根据权利要求1~4中至少一项的记录液,其包含至多2重量%的(b),基于记录液的总重量。
6.一种用于制备根据权利要求1~5的记录液的方法,其包括将如下组分在一个或多个步骤中相互混合(a)至少一种分散染料,(b)至少两种润湿剂,(c)合适的话,至少一种分散剂,(d)水和(e)合适的话,另外的助剂。
7.根据权利要求1~5的记录液或根据权利要求6制备的记录液作为喷墨印刷油墨的用途。
8.一种通过使用根据权利要求1~5中至少一项的记录液或根据权利要求6制备的记录液由喷墨印刷来印刷基材的方法。
9.根据权利要求8的方法,其为转印工艺。
10.根据权利要求8或9的方法,其中基材是织物基材。
11.根据权利要求8~10中任一项的方法,其中基材是包含聚酯的基材。
12.一种可通过根据权利要求8~11中任一项的方法获得的印刷基材。
全文摘要
本发明涉及含水记录液,其包含(a)至少一种分散着色剂和(b)至少两种润湿剂。
文档编号C09D11/00GK1926202SQ200580006231
公开日2007年3月7日 申请日期2005年2月19日 优先权日2004年2月26日
发明者M·克卢格, U·黑斯, D·弗雷伯格, H·施怀因特, K·林斯 申请人:巴斯福股份公司
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