[发明专利]使用分散增效剂的非水性颜料分散体

说明书

技术领域

本发明涉及使用特定分散增效剂的稳定的二酮基吡咯并吡咯分散体和喷墨油 墨。

背景技术

用分散剂制备颜料分散体。分散剂是一种促进颜料颗粒分散体在分散介质中 的形成和稳定的物质。分散剂一般是具有阴离子、阳离子或非离子结构的表面活 性物质。分散剂的存在可充分降低所需的分散能。分散操作后，分散的颜料颗粒 因相互吸引力而具有再附聚的倾向。分散剂的使用还可以抵消颜料颗粒再附聚的 倾向。

在用于喷墨油墨时，分散剂必须符合特别高的要求。分散不充分本身表现为 液体系统的粘度增加、亮度损耗和/或色调偏移。此外，需要特别良好的颜料颗粒 分散体，以确保颜料颗粒顺畅地通过打印头喷嘴，打印头喷嘴的直径通常只有几 微米。另外，在打印机待机期间应避免颜料颗粒的附聚以及打印机喷嘴的相关堵 塞。

聚合物分散剂分子的一部分含有所谓的锁定基团(anchor groups)，其吸附在 待分散的颜料上。在分子的空间独立部分，聚合物分散剂具有与分散介质相容的 聚合物链，从而使颜料颗粒在分散介质中稳定。典型的聚合物分散剂包括接枝共 聚物和嵌段共聚物分散剂。

水性喷墨油墨中，聚合物分散剂一般含有对颜料表面显示高度亲合性的疏水 锁定基团和用于稳定水性分散介质中的颜料的亲水聚合物链。

对于非水性喷墨油墨，例如溶剂基、油基和可辐射固化喷墨油墨，用亚微粒 子制备热稳定性良好的分散体较为困难。当颜料具有非极性表面时，其分散特别 困难。

这些问题已导致对十分特殊的聚合物分散剂(其中锁定基团为颜料衍生物) 的设计。例如，EP 0763378A(TOYO INK)公开了一种颜料组合物，其包含非水 性颜料分散剂和颜料，所述颜料分散剂具有与颜料有高度亲合性的部分，该部分 在选自线型聚氨酯和线型丙烯酸类聚合物的至少一种聚合物的一个末端或两个末 端上具有选自有机染料、蒽醌和吖啶酮中的至少一种。

使具有非极性表面的颜料分散于非水性分散介质中的另一条途径是通过加入 称为分散增效剂的化合物使表面变成较为极性的表面。分散增效剂是促进聚合物 分散剂吸附于颜料表面的化合物。建议增效剂应具有被一个或多个磺酸基或其铵 盐取代的颜料结构。

US 4461647(ICI)公开了有机液体中的颜料的分散体，其含有水不溶性的不 对称二重氮化合物，所述二重氮化合物包含一个不含酸性取代基和其它离子取代 基的中心二价基团，该基团通过偶氮基与两个一价端基连接，所述一价端基的特 征在于一个端基(第一端基)不含酸性取代基和其它离子取代基，另一个端基(第 二端基)载有单取代酸式铵盐基团。

US 4057436(ICI)公开在有机液体中，在有色酸的取代铵盐的存在下，使用聚 合物分散剂或树脂分散剂的颜料分散体，其中与取代铵离子的N-原子连接的至少 3条链中含有16～60个碳原子。

US 6641655(AVECIA)公开了有色酸的二季铵盐作为流化剂的用途，其中所 述二季铵阳离子含有两个或更多个氮原子。

虽然这些分散增效剂对于一些颜料起良好作用，但是许多其它的颜料并不能 在非水性介质中达到可接受的分散质量。二酮基吡咯并吡咯颜料就是如此情况， 因为难以得到稳定的非水性颜料分散体，特别是稳定的非水性喷墨油墨。

US 6821334(DAINICHISEIKA COLOR)公开了二酮基吡咯并吡咯颜料C.I. 颜料红254和C.I.颜料红255的表面改性。该磺化颗粒在水性颜料分散体中容易 分散，但没有详细给出它们在非水性颜料分散体中的性能。

US 20040122130(CHANG等)公开了可光固化颜料型喷墨油墨组合物，其含 有颜料红254，但该油墨需要水和反应性表面活性剂的存在。

EP 224445 A(CIBA)公开了含有分散增效剂和吡咯并吡咯颜料的颜料分散 体，所述分散增效剂在衍生其的吡咯并吡咯颜料的苯环上含有磺酸基、羧酸基、 磷酸酯基团及其盐。

JP 2004067714(TORAY INDUSTRIES)公开了包含分散增效剂的颜料分散 体，所述分散增效剂在衍生其的吡咯并吡咯颜料的苯环上含有磺酸基、羧酸基及 其盐。

JP 2003346926(TOYO INK)公开了一种在颜料感光的光电转换电池中使用 的用于光电转换的感光染料，其中该感光染料为在两个氮原子上均被单价有机残 基取代的二酮基吡咯并吡咯化合物。