[0001]
本发明涉及颜料紫23的可辐射硬化的组合物、该组合物的制备方法以及包含该组合物的用于喷墨打印的墨水。
背景技术：
[0002]
对于目前在喷墨打印机内的印刷方法，存在可商购获得的墨水的大量选择。广泛使用的是uv墨水，其通常在uv辐射的作用下在承印物上硬化。uv墨水除了包含可辐射硬化的有机单体以外，通常还包含一种或多种有机或无机着色剂。一种商业上重要的着色剂类别是二噁嗪着色剂，以其高的耐光性和耐久性著称。在二噁嗪着色剂中，紫色二噁嗪颜料c.i.颜料紫23，还称作carbazol紫或颜料紫23，广泛地应用于印刷业的墨水、染料和漆中。
[0003]
ep 1 911 814 a1描述了包含颜料、分散剂和可聚合的单体的uv墨水。
[0004]
ep 2 316 886 b1描述了可用于uv墨水中的颜料如表面改性的颜料紫23的制备。通过表面改性应当能够获得特别稳定的分散体。
[0005]
wo 01/30919 a1致力于通过表面改性而不同的具有官能基团的有机颜料以及此颜料在含水和非水喷墨墨水中的用途。
[0006]
利用极性酸基经由桥接基团官能化的颜料紫23的含水分散体也由cabot corporation,美国波士顿，进行商业销售。
[0007]
已知的在使用含有颜料紫23的喷墨墨水时的问题是污染打印机。打印机的零件，尤其是在打印头附近的零件，非期望地覆盖上着色层，其必须麻烦地加以除去。例如利用抹布或刷子来以机械方式清洁此类零件虽然是有效的，但是通常必须由操作人员手动实施，通常并非所有零件都能实现，并且提高损坏打印机的风险。对机械方式清洁替代性或额外地，经常在打印机内使用液体清洁剂，其还可以通过特殊的清洁设备自动化地施加在打印机内。在此，以机械方式损坏的风险明显更低。
[0008]
但是表明，利用常用的印刷业清洁剂仅能将包含颜料紫23的uv墨水不充分地从打印机的零件去除。颜料紫23牢固地粘结在表面上，在没有进一步措施的情况下无法令人满意地加以去除。
技术实现要素：
[0009]
因此，努力获得含有改性的颜料紫23的uv墨水，其可以利用常用的清洁剂有效地从打印机内的表面加以去除，无需以机械方式清洁。
[0010]
出人意料地发现，若在uv墨水中所含的颜料紫23具有至少一个经由桥接基团键结在颜料紫23上的极性分子残基，则含有颜料紫23的uv墨水可以利用常用的清洁剂有效地从打印机内的不同零件去除。
[0011]
因此，本发明涉及可辐射硬化的组合物，其包含
[0012]
a)至少一种包含至少一个(种)式(i)的官能基团的颜料紫23
[0013]
–
x
–
e
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(i)
[0014]
其中
[0015]
x代表桥接基团，
[0016]
e代表极性分子残基，
[0017]
b)至少一种分散剂，及
[0018]
c)非水分散介质。
[0019]
在一个优选的实施方案中，式(i)中的e代表
[0020]
(z)
m
(a)
n
[0021]
其中
[0022]
z相同或不同，并且代表至少一个极性官能基团，
[0023]
a相同或不同，并且代表短链的非极性分子残基或抗衡阳离子，
[0024]
m代表1或2，及
[0025]
n代表1、2、3或4。
[0026]
在一个特别优选的实施方案中，
[0027]
z相同或不同，并且选自极性的酸基、羟基化物和羰基，及
[0028]
a相同或不同，并且选自c
1-c
5-烷基、质子、金属阳离子和铵离子。
[0029]
c
1-c
5-烷基理解为具有1至5个碳原子的、脂族或分支的烃基，例如甲基、乙基、正丙基或异丙基。
[0030]
在一个更特别优选的实施方案中，
[0031]
z相同或不同，并且选自磺酸根(酯)残基、羧酸根(酯)残基、磷酸根(酯)残基和膦酸根(酯)残基，及
[0032]
a相同或不同，并且选自质子、金属阳离子和铵离子。
[0033]
在另一个优选的实施方案中，
[0034]
x代表具有1至12个碳原子的脂族、芳族或芳脂族烃基，其可以是直链或分支的，其中x可以包含一种或多种选自o、s、n和p的杂原子。
[0035]
在另一个优选的实施方案中，
[0036]
x代表亚苯基或亚甲基亚苯基，
[0037]
z代表至少一个磺酸根(酯)残基、羧酸根(酯)残基或膦酸根(酯)残基，
[0038]
a代表至少一个质子或钠离子，及
[0039]
m代表1或2。
[0040]
在一个特别的实施方案中，所述至少一个式(i)的官能基团选自
[0041][0042]
及这些官能基团的碱金属盐、碱土金属盐和铵盐。
[0043]
基于全部的可辐射硬化的组合物，根据本发明的可辐射硬化的组合物优选以1至40重量％的量，特别优选以5至30重量％的量，包含至少一种含有至少一个式(i)的官能基团的颜料紫23。
[0044]
在一个优选的实施方案中，所述可辐射硬化的组合物是利用uv辐射或电子辐射，特别优选利用uv辐射，可硬化的。
[0045]
根据本发明的可辐射硬化的组合物包含非水分散介质。基于全部的可辐射硬化的组合物，所述可辐射硬化的组合物优选包含至少10重量％、特别优选至少20重量％、更特别优选至少30重量％的非水分散介质。在一个优选的实施方案中，基于全部的可辐射硬化的组合物，所述可辐射硬化的组合物包含10至90重量％、特别优选20至80重量％、更特别优选30至70重量％的非水分散介质。
[0046]
所述非水分散介质包含一种或多种可辐射硬化的有机化合物。基本上所有通常在uv墨水中使用的可辐射硬化的有机化合物均适合于根据本发明的组合物。此类化合物原则上是本领域技术人员已知的。其通常是可聚合的单体，其可以具有不同的官能度，例如可以是两重、三重或更多重官能化的。优选的可辐射硬化的有机化合物选自：丙烯酸酯，例如1,6
–
己二醇二丙烯酸酯或二丙二醇二丙烯酸酯，甲基丙烯酸酯，例如1,1,1
–
三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯，乙烯基醚，例如三乙二醇二乙烯基醚，及n
–
乙烯基酰胺，例如n
–
乙烯基甲酰胺。
[0047]
根据本发明的可辐射硬化的组合物包含至少一种分散剂，还可以称作分散助剂。涉及至少一种界面活性物质，其应当通过减小两种组份之间的界面张力而使固体颜料紫23在液体非水分散介质中的分散变得容易。基本上所有通常用于含有固体颜料成分的uv墨水的分散剂都是合适的。此类分散剂对于本领域技术人员而言原则上是已知的。所述至少一种分散剂例如选自：低聚钛酸盐(酯)和硅烷、低聚和聚合的羧酸、聚胺、长链的聚胺和聚羧酸的盐、大豆卵磷脂等。此类分散剂例如可由以下公司商购获得：lubrizol advanced materials,inc.,美国brecksville，商品名basf se,德国ludwigshafen，商品名或byk-chemie gmbh,德国wesel,商品名
[0048]
在根据本发明的组合物中，根据本发明的至少一种颜料紫23与至少一种分散剂的重量比优选在由1:10至10:1的范围内，特别优选在由1:5至5:1的范围内，更特别优选在由1:2至2:1的范围内。
[0049]
基于全部的可辐射硬化的组合物，根据本发明的组合物优选以1至30重量％的量，特别优选以5至20重量％的量，包含至少一种分散剂。
[0050]
根据本发明的可辐射硬化的组合物还可以包含也可以称作添加剂的其他物质。优选的添加剂是通常在用于喷墨打印的uv墨水中使用的，例如光敏引发剂、稳定剂、填料、润湿剂、防静电剂、润滑剂等。根据本发明的可辐射硬化的组合物除了包含改性的颜料紫23以外，还可以包含其他着色剂，例如有机或无机颜料。
[0051]
可以在常用的喷墨打印机内被包含根据本发明的可辐射硬化的组合物的uv墨水污染并且可以特别简单地以非接触方式加以清洁的表面优选包括硅、氟化的硅材料或高级合金钢。所述表面特别优选包括氟化的硅材料。这些表面尤其是位于喷墨打印头的范围内。
[0052]
本发明的另一个主题是用于制备在此所述的、尤其是在此优选的可辐射硬化的组合物的方法，其中
[0053]
i)提供至少一种包含至少一个在此所定义的式(i)的官能基团的颜料紫23，及
[0054]
ii)通过使用至少一种分散剂使在步骤i)中提供的至少一种包含至少一个式(i)的官能基团的颜料紫23在非水分散介质中分散。
[0055]
作为所述至少一种分散剂和非水分散介质，上述对于根据本发明的可辐射硬化的组合物优选的分散剂以及优选的非水分散介质在根据本发明的方法中是优选的。
[0056]
步骤ii)中的分散可以根据对于本领域技术人员而言原则上已知的方法来实施，例如使用搅拌磨机、溶解器、转子-定子-磨机、球磨机等。
[0057]
本发明的另一个主题是用于制备在此所述的、尤其是在此优选的可辐射硬化的组合物的方法，其中在步骤i)中，以酸的形式使用至少一种包含至少一个在此所定义的式(i)的官能基团的颜料紫23，其中所述酸的形式通过以下方法获得：
[0058]
ia)提供至少一种包含至少一个在此所定义的式(i)的官能基团的颜料紫23的至少一种盐、尤其是碱金属盐的含水分散体，
[0059]
iia)用酸处理在步骤ia)中提供的含水分散体，及
[0060]
iiia)分离至少一种包含至少一个式(i)的官能基团的颜料紫23的酸的形式。
[0061]
例如从cabot corporation,美国波士顿，可商购获得的含水分散体适合作为步骤ia)的含水分散体。
[0062]
在步骤iia)中用酸处理所述含水分散体可以根据对于本领域技术人员而言原则上已知的方法来实施，例如在反应器中或者使用离子交换剂。适合于根据本发明的方法的酸例如是盐酸、硫酸、有机磺酸等。
[0063]
在步骤iiia)中分离所述酸的形式可以根据对于本领域技术人员而言原则上已知的方法来实施，例如通过过滤、离心分离或蒸发。
[0064]
在根据本发明用于制备在此所述的、尤其是在此优选的可辐射硬化的组合物的方法的另一个优选的实施方案中，在步骤i)中，以盐的形式使用至少一种包含至少一个在此所定义的式(i)的官能基团的颜料紫23，其中所述盐的形式通过以下方法获得：
[0065]
ib)提供至少一种包含至少一个在此所定义的式(i)的官能基团的颜料紫23的至少一种盐、尤其是碱金属盐的含水分散体，
[0066]
iib)干燥在步骤ib)中提供的含水分散体，及
[0067]
iiib)任选研磨在步骤iib)中获得的至少一种颜料紫23的至少一种盐，尤其是碱
金属盐。
[0068]
在步骤iib)中含水分散体的干燥可以根据对于本领域技术人员而言原则上已知的方法来实施，例如通过在输入热量的情况下蒸发掉水。在步骤iiib)中任选实施的研磨原则上可以利用所有对于本领域技术人员而言基本上已知的研磨方法来实施，例如使用球磨机。
[0069]
本发明的另一个主题是包含根据本发明的可辐射硬化的组合物的用于喷墨打印的墨水，尤其是uv墨水。
[0070]
包含根据本发明的含有改性的颜料紫23的可辐射硬化的组合物的用于喷墨打印的uv墨水能够特别简单地利用常用的清洁剂从喷墨打印机，例如heidelberger druckmaschinen ag,德国海德堡的喷墨打印机中的表面去除，无需以机械方式加以清洁。