用于研磨着色剂的方法技术

一种使用包含ⅢＢ族元素和／或镧系元素以及ⅣＢ族元素的氧化物的研磨介质研磨着色剂结块的方法。该研磨介质的颗粒尺寸小于大约１．３５微米，并能够用于生产几乎纯净的着色剂浓缩物。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于研磨着色剂的方法本专利技术涉及一种研磨着色剂结块的新方法。更具体地说，本专利技术涉及一种通过在载液中用研磨机和小尺寸颗粒的陶瓷介质研磨所述颜料结块使得颜料结块分散在载液中的方法。喷墨印刷是一种通常在印刷设备和所需印刷字符附着其上的基质不接触的情况下完成印刷的常规技术。这种印刷通过采用不同的方法例如压力喷嘴、静电场、压电元件和/或用于汽相成泡的加热器将油墨从印刷设备的一个油墨喷头中喷射出来而实现。用于喷墨印刷的油墨组合物通常采用例如水、着色剂和低分子量的水混溶性溶剂。可以使用的着色剂包括染料或颜料。颜料通常是优选的并且它们一般可称为在油墨组合物的所需液体载色剂中不溶的着色剂。因此为了制备颜料基油墨，颜料结块通常被分散在分散剂中以便得到的着色剂浓缩物能够被加到液体载色剂中以产生油墨。当制备着色剂浓缩物时，颜料结块通常被降低尺寸并被分散在分散剂中。这通常是通过颜料与分散剂的混合，继之以一个研磨步骤来实现的。研磨步骤可在商业上可得到的油墨制备用研磨机如球磨机和卵石磨机中进行。当在这些类型的研磨机中研磨时，通常使用常规的研磨介质如玻璃，不锈钢和氧化锆以增强研磨过程。然而不幸的是，常规的研磨介质增强了研磨过程但同时降低了得到的着色剂浓缩物或随后从其制备出来的油墨组合物的纯度。这种纯度的降低能够导致油墨的变色，油墨pH值的改变以及印刷设备的故障。制备几乎纯净的着色剂浓缩物越来越有意义。因此本专利技术涉及一种使用例如小颗粒尺寸的研磨介质研磨着色剂以令人惊奇地产生几乎纯净的着色剂浓缩物的新方法。这里所用的“几乎纯净”被定义指通过电感耦合等离子体-原子发射光谱仪测定的，基于着色剂浓缩物总重量的小于0.04％，和优选小于大约-->0.03％，以及最优选小于大约0.025％的重量计的杂质。这种杂质来自所用的研磨介质和/或研磨机。制备颜料基油墨组合物的尝试已有披露。在转让给LexmarkInternational，Inc.的美国专利№ 5589522中描述了包含接枝聚合物的水性颜料基油墨组合物。制备颜料基油墨组合物的其他尝试也已有披露。在转让给LexmarkInternational，Inc.的美国专利申请№ 08/667268中描述了包括有含二醇的共溶剂的颜料基油墨组合物。第一方面，本专利技术涉及一种用于制备着色剂浓缩物的方法，包含步骤：(a)混合着色剂和载液以得到一种预混合料；和(b)在具有颗粒尺寸小于大约1.35微米的研磨介质的研磨机中研磨所述预混合料。第二方面，本专利技术涉及一种通过在本专利技术第一方面中所描述的新方法制备的着色剂浓缩物。第三方面，本专利技术涉及一种从以上描述的着色剂浓缩物制备出来的油墨组合物。“着色剂”在这里被定义指一种能够在液体中和/或基质上产生颜色的不溶添加剂。可用于本专利技术的优选着色剂包括颜料。对于可以用于本专利技术的颜料，除了其能够得到油墨以外，没有任何限制。可以使用通常使用的有机或无机颜料中的任何一种。可以用于本专利技术的颜料的例子包括偶氮颜料例如缩合和螯合偶氮颜料，和多环颜料例如酞菁、蒽醌、奎吖啶酮、硫靛、异吲哚啉酮、和奎酞酮。其他可用的颜料包括，例如硝基颜料、日光荧光颜料、碳酸盐、铬酸盐、钛氧化物、锌氧化物、铁氧化物和炭黑。本专利技术所用的优选颜料包括碳黑以及能够生成蓝青的、洋红的和黄色的油墨的颜料。本专利技术可采用的颜料可以通过常规技术制备，通常为商业上可得到的，并且常在染料索引中被列为例如特定的黄色、橙色、红色、蓝色、绿色、紫色或黑色。在此应该进一步注意到本专利技术所用的着色剂可称作着色剂结块或结块，由此结块意味着指着色剂颗粒的混合物或团料。研磨前的着色剂结块的近似直径通常为大约700nm至约1100nm。-->这里所限定的“载液”意味着指能够悬浮着色剂的任何液体，包括混合物。载液可以是水性的或非水性的。当水性载体为优选时，它通常选自水、蒸馏水和去离子水。水性载体也可包括含有选自水、蒸馏水、去离子水和混溶有机溶剂中的至少两种的混合物。可采用的混溶有机溶剂的说明性列举包括二元醇(如乙二醇)、醇(如1-丙醇)、二元醇-醚(如聚乙二醇)、二醇(如丙二醇)或从它们制备出来的混合物。优选的水性载体为去离子水。除了要求它们能够悬浮着色剂，对于可用于本专利技术的非水性载液基本上没有任何限制。可用于本专利技术的非水性载液的说明性列举包括油例如矿物油、桐油和豆油以及有机溶剂如聚乙二醇、甘油和2-吡咯烷酮。当着色剂和载液混合(例如在烧杯或常规的混合容器中)时，得到的混合物称作预混合料。预混合料的形成可通过例如搅拌、混合、摇混或搅动(以任何本领域认可的技术)着色剂和载液来促进以保证着色剂被润湿并悬浮其中。当载液为混合物时，它通常含有基于载液总重量的从大约5.0％至大约95.0％，和优选从大约10.0％至大约80.0％，以及最优选从大约20.0％至大约70.0％的重量计的混溶有机溶剂，包括其中包含的所有范围。预混合料通常包含基于预混合料总重量的不多于大约35.0％，和优选不多于大约20.0％，以及最优选不多于大约10.0％的重量计的着色剂结块(如颜料)。在预混合料的制备之后，将预混合料加到一个例如通常用作制备油墨组合物的研磨机中。可采用的研磨机的说明性列举包括例如球磨机、卵石磨机、细介质磨机、玻璃球磨机以及砂磨机。这些研磨机是商业上可以得到的并在教科书例如由John Wiley & Sons，Inc.1979年第二版的Paint Flowand Paint Dispersion[油漆流动和油漆分散]，中有所描述。本专利技术所用的研磨介质能够以如此方式研磨预混合料中的着色剂结块以致于能够降低结块的近似直径尺寸，导致生成着色剂颗粒或着色剂集料(尺寸降低的结块)。这样研磨介质具有足够的硬度和韧性使它不会在研磨过程中被损害。“近似直径”被定义指结块直径的估计值。在这里讨论这种直径是由于着色剂结块通常不是能够被更准确测量直径的理想球体。-->对结块直径的降低程度基本上没有限制，而且结块可降低到它们最初的颗粒(单个颗粒)尺寸。然而结块通常被降低尺寸成为集料，其中它们的近似直径被降低到小于大约600nm，和优选小于大约400nm，以及最优选小于大约200nm，包括其中包含的所有范围。再有本专利技术采用的研磨介质的颗粒尺寸小于大约1.35微米。但颗粒尺寸优选地小于大约1.0微米，并且最优选小于大约0.5微米，包括其中包含的所有范围。“颗粒”通常被认作是被具有不同结晶取向的其他颗粒所包围的，具有均匀结晶取向的一部分研磨介质。本专利技术采用的研磨介质优选为陶瓷材料，该陶瓷材料包含：(a)至少选自IIIB族金属和镧系元素中的一种；以及(b)IVB族元素的氧化物。这里所用的“陶瓷”被定义指通过例如一种依赖于热作用的工艺制备出来的材料。这种工艺通常为焙烧或煅烧工艺。还有当制备这种陶瓷时，IIIB族金属和/或镧系元素起作用以稳定IVB族元素的氧化物。通常研磨介质具有基于研磨介质总重量的大约80.0％，和优选地为大约85.0％以及最优选地为大约90.0％的以重量计的IVB族元素的氧化物。最优选的研磨介质是由作为IIIB族金属的钇和作为IVB族元素氧化物(YTZ)的氧化锆组成的一种，包括那些可从例如S.E.Firestone Assoc.，Inc买到的。IIIB族元素本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于制备着色剂浓缩物的方法，包含步骤： （ａ）混合着色剂和载液以得到一种预混合料；和 （ｂ）在具有颗粒尺寸小于大约１．３５微米的研磨介质的研磨机中研磨该预混合料。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 1997-5-13 8551781.一种用于制备着色剂浓缩物的方法，包含步骤：(a)混合着色剂和载液以得到一种预混合料；和(b)在具有颗粒尺寸小于大约1.35微米的研磨介质的研磨机中研磨该预混合料。2.按照权利要求1的方法，其中所述着色剂浓缩物可用于产生一种喷墨油墨组合物。3.按照权利要求2的方法，其中所述着色剂是一种蓝青颜料、洋红颜料、黄色颜料或炭黑。4.按照权利要求1的方法，其中所述载液是水性的或非水性的。5.按照权利要求4的方法，其中所述载液是水性的且包含选自水、去离子水、蒸馏水和一种有机溶剂中的至少两种。6.按照权利要求5的方法，其中所述有机溶剂选自二元醇、醇、二元醇-醚以及从它们制备出来的混合物。7.按照权利要求1的方法，其中所述研磨机为球磨机、卵石磨机、细介质磨机或砂磨机。8.按照权利要求1的方法，其中所述研磨介质是一种陶瓷材料，该陶瓷材料包含：(a)选自IIIB族金属和镧系元素中的至少一种；以及(b)IVB族元素的氧化物。9.按照权利要求8的方法，其中所述研磨介质由钇和氧化锆组成。10.按照权利要求1的方法，其中所述颗粒尺寸小于大约0...

【专利技术属性】
技术研发人员：KJ哈什巴格，AK苏萨，RB瓦特金斯，
申请(专利权)人：莱克斯马克国际公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]