喷墨印刷用的水基着色剂制剂制造技术

本发明专利技术涉及一种着色剂制剂，其基本上由以下成分组成：Ａ）０．１至５０ｗｔ％，优选１至３０ｗｔ％的至少一种着色剂，其选自有机颜料、无机颜料和有机染料，Ｂ）０．０１至８０ｗｔ％，优选０．１至５０ｗｔ％的至少一种水溶性分散助剂，其基于一种不含酸基的嵌段－聚甲基丙烯酸酯－嵌段－聚环氧乙烷共聚物，Ｃ）０至３０ｗｔ％，优选０．１至１５ｗｔ％的至少一种有机溶剂，Ｄ）０至２０ｗｔ％，优选０．１至５ｗｔ％的其它常用添加剂，Ｅ）１０至９０ｗｔ％，优选２０至６０ｗｔ％的水，各基于着色剂制剂的总重（１００ｗｔ％），以及涉及其在印刷用墨水，特别是喷墨印刷用墨水中的用途。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
喷墨印刷用的水基着色剂制剂本专利技术涉及水基着色剂分散体，它们的制备方法，它们用作记录液，特别是供喷墨印刷法用的记录液的用途，以及它们在电子照相调色剂，特别是聚合调色剂中，在粉末涂料中以及在滤色器中的用途。喷墨印刷法，例如电子照相术(激光印刷机和复印机)，是一种无接触印刷法(非击打式印刷法)，且在最近几年里因电脑使用的增加，它已变得愈来愈重要，特别是在所谓的SOHO范围(小型办公室、家庭办公室)内。喷墨印刷区分为所谓的连续印刷法和按需喷墨(Drop-on-Demand)法，其中在后一种方法中墨滴是通过电脑控制的电信号而产生。原则上可区分为两种按需喷墨法，即所谓的热敏法喷墨印刷，也称为泡沫喷墨印刷，以及压电喷墨印刷。在热敏法喷墨印刷中，导致墨滴自印刷头喷嘴喷出的压力波是通过加热元件输入热能而产生，但是压电喷墨印刷是利用在接通电压信号时压电晶体自发的形状改变以产生所需的压力波。压电喷墨印刷和热敏法喷墨印刷都具有制备具有高光学质量直至照片质量的彩色图像所用的高技术标准的特征，且也适于以高印刷速度产生大规格印刷品。热敏法喷墨印刷和压电喷墨印刷迄今为止应用基于水溶性染料的溶液的墨水，因此，印刷品虽然具有高的亮度和光学密度，但是只具有不足够的光牢度和差的防水性。染料基喷墨印刷用墨水的上述缺点只能借助特种纸张来部分地加以克服。克服染料基墨水的上述缺点的一种可能性是使用上颜料的墨水。对于喷墨印刷用的上颜料的墨水提出一系列的要求：它们必须具有适于印刷的粘度和表面张力，它们必须具有贮存稳定性，即它们不应该凝结且经分散的颜料不应沉积，它们不应该导致印刷机喷嘴的堵塞，这特别对于含有颜料粒子的墨水可能会有问题，且它们应具有环境友好性，即基本上基于水且含有尽可-->能低浓度的有机溶剂。对制剂的纯度也提出了高的要求，因为过高浓度的无机或有机盐和离子，特别是氯离子，会导致腐蚀且因此导致印刷头的过早损坏或在泡沫喷墨印刷机的情况下导致在加热元件上的有害的沉积。特别对颜料和印刷品的颜色强度、色调、亮度、透明度，和坚牢度性能，例如光牢度、水牢度和抗摩擦牢度提出高的要求。当借助喷墨方法要用来制备具有照相质量或供户外使用的印刷品时，高的光牢度特别重要。颜料制剂的细分状态是其用于喷墨印刷中的基本前提，因为为了不堵塞喷嘴，颜料粒子的平均粒度应该不超过200nm的数值且粒度分布应很窄，使得最大粒度不超过500nm的数值。除了细分状态以外，特别还有抗絮凝性，它是喷墨制剂的很重要的质量标准，因为必须通过合适的添加剂来有效地防止颜料粒子的晶体生长或附聚。这多数是通过一定的分散助剂来完成。与抗絮凝性密切相关是颜料分散体的贮存稳定性，因为在长时间贮存过程中，即使在相对于室温升高或降低的温度下，颜料粒子也不可以附聚。在印刷期间，上颜料的墨水受到极端的热和机械应力；即使在这些情况下分散助剂也必须确保颜料分散体的稳定性。在所谓热敏法喷墨印刷法中出现高达500℃的瞬间温度突变。即使在这些条件下，颜料也不可以絮凝或沉积在印刷机的加热元件上(“cogation”)，也不可以堵塞印刷机喷嘴。在印刷时，上颜料的墨水经窄的喷嘴甩出；这里出现极高的剪切应力，其应该不会导致分散助剂被剪离颜料表面。因此，所用的分散助剂有决定性的重要性，因为它不仅决定分散体的物理性能，例如表面张力和粘度，还必须保证墨水在贮存过程中对絮凝的稳定性和在印刷过程对分解的稳定性。目前为止已知的用于喷墨印刷的上颜料的制剂经常不能满足印刷机制造商提出的要求，因为它们在细分状态以及热稳定性和贮存稳定性方面存在不足。特别地，上颜料的喷墨印刷用墨水的稳定性问题与颜料粒子在含水有机溶液中的足够的稳定化密切相关。-->EP-0 979 844描述了颜料分散剂，其基于具有末端羧酸官能团的嵌段-聚甲基丙烯酸酯-嵌段-聚氧化烯烃共聚物。然而，这些分散剂有一个问题，在较长时间贮存过程中有沉淀物形成，因此会破坏分散体的稳定性。因此，本专利技术的目的是要提供着色剂制剂，其可容易地分散且具有良好的贮存稳定性，并在喷墨印刷法中具有特别好的印刷性能。令人惊奇地，此目的可通过使用水溶性分散助剂而实现，该助剂基于不含酸基的嵌段-聚甲基丙烯酸酯-嵌段-聚环氧乙烷共聚物。用这些分散助剂可以制备在很高程度上符合喷墨印刷的上述要求的水性着色剂浓缩液。本专利技术提供着色剂制剂，其基本上由以下成分组成：A)0.1至50wt％，优选1至30wt％的至少一种选自有机颜料、无机颜料和有机染料的着色剂，B)0.01至80wt％，优选0.1至50wt％的至少一种水溶性分散助剂，其基于一种不含酸基的嵌段-聚甲基丙烯酸酯-嵌段-聚环氧乙烷共聚物，C)0至30wt％，优选0.1至15wt％的至少一种有机溶剂，D)0至20wt％，优选0.1至5wt％的其它常用添加剂，E)10至90wt％，优选20至60wt％的水，各基于着色剂制剂的总重(100wt％)。疏水性甲基丙烯酸酯嵌段的平均链长和亲水性聚氧化乙烯嵌段的平均链长的相对比例优选是1∶10至10∶1，特别优选1∶1至1∶5，且特别地1∶1至1∶3，基于甲基丙烯酸酯和环氧乙烷的摩尔含量。成分(A)是细分的有机或无机颜料和/或有机染料或不同的有机和/或无机颜料和/或有机染料的混合物。这里，颜料不仅可以干粉末形式，还可以水湿性压滤饼形式使用。作为有机颜料考虑单偶氮颜料、双偶氮颜料、色淀偶氮颜料、β-萘酚颜料、萘酚AS颜料、苯并咪唑酮颜料、双偶氮缩合颜料、偶氮金属络合物颜料和多环颜料，例如酞菁颜料、喹吖啶酮颜料、苝颜-->料、皮林酮(Perinon)颜料、噻嗪靛蓝颜料、硫靛蓝颜料、三苯并[cd，jk]芘-5，10-二酮颜料、蒽醌颜料、黄烷士酮颜料、阴丹酮颜料、异紫蒽酮颜料、皮蒽酮颜料、二噁嗪颜料、奎诺酞酮(Chinophtalon)颜料、异吲哚啉酮颜料、异吲哚啉颜料和二酮基吡咯并吡咯颜料或炭黑。作为无机颜料考虑例如二氧化钛、硫化锌、氧化铁、氧化铬、群青、镍-或铬-锑钛氧化物、氧化钴和钒酸铋。作为有机染料考虑酸性染料、直接染料或活性染料，其中在活性染料的情况下，也可使用已与亲核体反应过的染料。所用的颜料应是尽可能细分的，这里优选95％，特别优选99％的颜料粒子具有≤500nm的粒度。平均粒度优选为小于200nm的数值。依所用的颜料而定，颜料粒子的形态可能有很大的差别，且因此颜料制剂的粘度特性也可以依粒子形状的不同而有很大的差别。为了得到有利的制剂的粘度特性，粒子优选应具有立方体形状或球体形状。作为特别优选的有机颜料的选择在此有炭黑颜料，例如烟黑或炉黑；单偶氮颜料、双偶氮颜料和苯并咪唑酮颜料，特别是染料索引(Colour Index)的颜料颜料黄17、颜料黄74、颜料黄83、颜料黄97、颜料黄120、颜料黄128、颜料黄139、颜料黄151、颜料黄155、颜料黄180、颜料黄213、颜料红57∶1、颜料红146、颜料红176、颜料红184、颜料红185或颜料红269；酞菁颜料，特别是染料索引的颜料颜料蓝15、颜料蓝15∶3或颜料蓝15∶4，和喹吖啶酮颜料，特别是染料索引的颜料颜料红122或颜料紫19。作为特别优选的有机染料的选择在此有染料索引的染料酸性黄17、酸性黄23、直接黄86、直接黄98、直接黄132、活性黄37、酸本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种着色剂制剂，其基本上由以下成分组成：　　　　Ａ）０．１至５０ｗｔ％的至少一种着色剂，其选自有机颜料、无机颜料和有机染料，　　　　Ｂ）０．０１至８０ｗｔ％的至少一种水溶性分散助剂，其基于一种不含酸基的嵌段－聚甲基丙烯酸酯－嵌段－聚环氧乙烷共聚物，　　　　Ｃ）０至３０ｗｔ％的至少一种有机溶剂，　　　　Ｄ）０至２０ｗｔ％的其它常用添加剂，　　　　Ｅ）１０至９０ｗｔ％的水，　　　　各基于着色剂制剂的总重（１００ｗｔ％）。

【技术特征摘要】
DE 2001-7-7 10133051.01.一种着色剂制剂，其基本上由以下成分组成：A)0.1至50wt％的至少一种着色剂，其选自有机颜料、无机颜料和有机染料，B)0.01至80wt％的至少一种水溶性分散助剂，其基于一种不含酸基的嵌段-聚甲基丙烯酸酯-嵌段-聚环氧乙烷共聚物，C)0至30wt％的至少一种有机溶剂，D)0至20wt％的其它常用添加剂，E)10至90wt％的水，各基于着色剂制剂的总重(100wt％)。2.根据权利要求1的着色剂制剂，其特征为，甲基丙烯酸酯嵌段和聚环氧乙烷嵌段的平均链长的相对比例在1∶10和10∶1之间，优选在1∶1至1∶5，基于甲基丙烯酸酯和环氧乙烷的摩尔含量。3.根据权利要求1或2的着色剂制剂，其特征为，成分A)是单偶氮颜料、双偶氮颜料、色淀偶氮颜料、β-萘酚颜料、萘酚AS颜料、苯并咪唑酮颜料、双偶氮缩合颜料、偶氮金属络合物颜料或多环颜料，特别是酞菁颜料、喹吖啶酮颜料、苝颜料、皮林酮颜料、噻嗪靛蓝颜料、硫靛蓝颜料、三苯并[cd，jk]芘-5，10-二酮颜料、蒽醌颜料、黄烷士酮颜料、阴丹酮颜料、异紫蒽酮颜料、皮蒽酮颜料、二噁嗪颜料、奎诺酞酮颜料、异吲哚啉酮颜料、异吲哚啉颜料或二酮基吡咯并吡咯颜料或炭黑。4.根据权利要求1至3中至少一项的着色剂制剂，其特征为，成分B)是式(I)化合物其中R1是不含活泼氢原子的链调节剂或引发剂的基团，R2是相同或不同的C1-C22烷基或经取代或未经取代的(C6-C14)芳基，X是氧或NH，m具有1至200的数值，n具有1至200的数值，其中m∶n的比例为1∶10至10∶1，优选1∶1至1∶5；R3是H、C1-C22烷基或经取代或未经取代的(C6-C14)芳基。5.根据权利要求4的着色剂制...

【专利技术属性】
技术研发人员：R兰德勒，U罗尔，J盖森贝格尔，R鲍尔，HT马霍尔德特，H门策尔，
申请(专利权)人：科莱恩有限公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]