CN101316898A - 含特定分散协合剂的非水性颜料分散体 - Google Patents

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Abstract

一种非水性颜料分散体，所述颜料分散体在分散介质中包含有色颜料、聚合物分散剂和分散协合剂，其特征在于，所述分散协合剂由式(I)表示，其中，AR1和AR2表示取代或未取代的芳族基团，R表示取代或未取代的脂族基团，其条件为，R、AR1和AR2中的一个包含至少一个羧酸根阴离子，并且分散协合剂的阴离子部分的分子量小于有色颜料分子量的98％。本发明还公开了制备非水性颜料分散体的方法。

Description

含特定分散协合剂的非水性颜料分散体
技术领域
[0001]本发明涉及利用与有色颜料类似结构的分散协合剂通过非水性介质中的聚合物分散剂稳定的包含有色颜料的稳定颜料分散体和有色喷墨油墨。
背景技术
[0002]颜料分散体用分散剂制备。分散剂为一种促进分散介质中颜料颗粒的分散体形成和稳定的物质。分散剂通常为具有阴离子、阳离子或非离子结构的表面活性物质。存在分散剂显著降低所需的分散能。由于相互间的吸引力，在分散操作后已分散的颜料颗粒容易再附聚。使用分散剂还阻止颜料颗粒的这种再附聚趋势。
[0003]当用于喷墨油墨时，分散剂必须满足特别高的要求。分散不充分表现为液体体系中粘度增加、失去亮度和/或色调偏移。此外，特别好的颜料颗粒的分散体需要确保颜料颗粒不受阻碍地通过通常直径仅为几微米的印刷头的喷嘴。此外，在印刷机的备用阶段必须避免颜料颗粒附聚以及这种现象相关的印刷机喷嘴堵塞。
[0004]聚合物分散剂在分子的一部分中包含吸附在待分散的颜料上的所谓的锚接基团(anchor group)。在分子的空间间隔部分中，聚合物分散剂的聚合物链与分散介质相容，从而使颜料颗粒在分散介质中稳定化。一般的聚合物分散剂为接枝共聚物和嵌段共聚物。
[0005]在水性喷墨油墨中，聚合物分散剂一般包含对颜料表面具有高亲和性的疏水锚接基团和用于使颜料在水性分散介质中稳定的亲水聚合物链。
[0006]对于非水性喷墨油墨，如溶剂基、油基和可辐射固化的喷墨油墨，用亚微米颗粒制备优良的热稳定分散体更难。在颜料具有非极性表面时它们尤其难以分散。
[0007]这些问题导致需要设计其中锚接基团为颜料衍生物的很特殊的聚合物分散剂。例如，EP 0763378 A(TOYO INK)公开了一种包含非水类型颜料分散剂和颜料的颜料组合物，所述分散剂的一部分对颜料具有高亲和性，且仅在至少一种聚合物的一个末端或两个末端具有选自有机染料、蒽醌和吖啶酮的至少一类，所述聚合物选自线形聚氨酯聚合物和线形丙烯酸类聚合物。
[0008]在非水性分散介质中分散具有非极性表面的颜料的另一种方法是通过加入被称为分散协合剂的化合物使所述表面变成更极性表面。分散协合剂为促进在颜料表面上吸附聚合物分散剂的化合物。有人建议协合剂应具有包含一个或多个磺酸基团或其铵盐的颜料的化学结构。
[0009]US 4461647(ICI)公开一种颜料在有机液体中的分散体，分散体包含一种水不溶性非对称双偶氮化合物，所述化合物包含中心二价基团，且不含通过偶氮基团连接到两个单价端基的酸性和其他离子性取代基，其特征在于一个端基(也就是第一端基)不含酸性和其他离子性取代基，另一个端基(也就是第二端基)携带单一取代的铵-酸盐基团。
[0010]US 4057436(ICI)公开利用聚合物或树脂分散剂的有机液体中的颜料分散体，在颜料分散体中存在有色酸的取代铵盐，其中有在结合到取代铵离子的N原子的至少3个链中包含的16-60个碳原子。
[0011]US 6641655(AVECIA)公开用有色酸的二季铵盐作为流化剂，其中二季铵阳离子包含两个或多个氮原子。
[0012]据了解，只有由磺酸基团取代的两种产物有售，即C.I.颜料蓝15和C.I.颜料黄12。虽然这些分散协合剂对某些颜料作用优良，但很多其他颜料可能不在非水性介质中分散成可接受品质。
[0013]EP 1146088A(TOYO INK)公开一种制备双偶氮颜料的方法，其中在向酸性水溶液加入含联苯胺的四偶氮组分的四偶氮水溶液和含偶合组分的偶合剂水溶液时进行偶合反应。其中还公开使用湿颜料组合物的水性印刷油墨。
[0014]EP 957136 A(DAINIPPON INK)公开一种用于双偶氮颜料的含羧酸官能团的添加剂，所述颜料具有优良可分散性，并且适用于印刷油墨。
[0015]US 3759731(HOECHST)公开了与油改性的醇酸树脂组合的极性和非极性双偶氮染料的混合晶体。
[0016]GB 2356634(ILFORD)公开了衍生自重氮化2-烷氧基羰基苯胺和N-[(羧基/磺基)-苯基]乙酰乙酰胺的单偶氮化合物及其在水性油墨组合物中的用途。
[0017]由于每种颜料具有不同组性能，因此需要分散其他颜料。应根据应用所需的性能选择适用于喷墨油墨的颜料，例如，对于户外喷墨应用，光稳定性可能比产生高色强度的喷墨图像更重要。
[0018]为了得到一致的图像品质，喷墨油墨需要分散体的稳定性能应能够应对在将油墨运输至消费者的过程中的高温(超过60℃)、在高温喷墨和在使用过程中喷墨油墨的分散介质变化，例如溶剂的蒸发和湿润剂、渗透剂及其他添加剂的浓度提高。
[0019]因此，非常希望能在非水性介质中用分散协合剂制备用于多种有色颜料的稳定有色喷墨油墨。
发明目的
[0020]本发明的一个目的为提供具有高分散稳定性的非水性颜料分散体。
[0021]本发明的其他目的为提供用于分散宽范围有色颜料的分散协合剂。
[0022]本发明的其他目的为提供产生具有高光密度的高图像品质图像的稳定非水性喷墨油墨。
[0023]根据下文的说明，本发明的其他目的显而易见。
发明概述
[0024]现在已意外地发现，可用一种有色分散协合剂在非水性分散介质中制得具有高光密度和高分散稳定性的喷墨油墨，在所述有色分散协合剂中，分散协合剂的有色阴离子部分与有色颜料具有结构上的相似性，但大小小于有色颜料。
[0025]本发明的目的已用一种非水性颜料分散体达到，所述颜料分散体在分散介质中包含有色颜料、聚合物分散剂和分散协合剂，其特征在于，所述分散协合剂由式(I)表示：
Figure A20068004424400081
式(I)
其中，
AR1和AR2表示取代或未取代的芳族基团，R表示取代或未取代的脂族基团，其条件为，R、AR1和AR2中的一个包含至少一个羧酸根阴离子，并且分散协合剂的阴离子部分的分子量小于有色颜料分子量的98％。
[0026]通过以下说明，本发明的其它优点和实施方案将变得显而易见。
发明公开
定义
[0027]用于本发明的术语“着色剂”是指染料和颜料。
[0028]用于本发明的术语“染料”是指在其所应用的介质和相关周围条件下溶解度为10mg/L或更多的着色剂。
[0029]在DIN 55943(通过引用结合到本文中)中定义的术语“颜料”是指在相关周围条件下实际上不溶于应用介质因此溶解度小于10mg/L的着色剂。
[0030]用于本发明的术语“混晶”与“固体溶液”同义，是指其组成在一定范围内变化并且保持均匀的两种或多种组分的固体均匀混合物。
[0031]用于本申请的术语“C.I.”为染料索引的缩写。
[0032]用于本发明的术语“分散体”是指至少两种物质的均质混合物，其中的一种称为分散相或胶体，通过称为分散介质的第二种物质以精细分散的状态均匀分布。
[0033]用于本发明的术语“非水性颜料分散体”是指不含或几乎不含(即基于颜料分散体小于5％重量)水的颜料分散体。
[0034]用于本发明的术语“光化辐射”是指能引发光化学反应的电磁辐射。
[0035]用于本发明的术语“光谱分离系数(spectral separationfactor)”是指通过计算最大吸光度Amax(在波长λmax下测定)与参比吸光度Aref(在较高波长λref下测定)的比率得到的数值。
[0036]用于本发明的缩写“SSF”是指光谱分离系数。
[0037]术语“烷基”是指对于烷基中的各种数目的碳原子所有可能的变体，即对于3个碳原子有：正丙基和异丙基；对于4个碳原子有：正丁基、异丁基和叔丁基；对于5个碳原子有：正戊基、1，1-二甲基-丙基、2，2-二甲基丙基和2-甲基-丁基等。
颜料分散体
[0038]本发明的非水性有色分散体包含至少四种组分：(i)有色颜料、(ii)聚合物分散剂、(iii)分散协合剂和(iv)分散介质。
[0039]本发明的非水性有色分散体还可包含至少一种表面活性剂。
[0040]本发明的非水性有色分散体还可包含至少一种抗微生物剂。
[0041]由于湿润剂能减慢油墨的蒸发速率，本发明的非水性有色分散体可包含至少一种湿润剂以防止堵塞喷嘴。
[0042]优选本发明的非水性有色分散体为选自有机溶剂基、油基和可固化有色喷墨油墨的喷墨油墨。可固化有色喷墨油墨优选可辐射固化。有色喷墨油墨的粘度优选在30℃小于100mPa.s。在剪切速率为100s-1和喷射温度为10-70℃下，优选有色喷墨油墨的粘度小于30mPa.s，更优选小于15mPa.s，最优选为6-10mPa.s。
[0043]可固化颜料分散体可包含具有不同官能度的单体、低聚物和/或预聚物作为分散介质。可使用包括单-、二-、三-和/或更高官能度的单体、低聚物或预聚物的组合的混合物。称为用于引发聚合反应的引发剂的催化剂可包含在可固化的有色喷墨油墨中。所述引发剂可以为热引发剂，但优选为光引发剂。比起单体、低聚物和/或预聚物，光引发剂需要较少的能量活化，以形成聚合物。适用于可固化的颜料分散体的光引发剂可为Norrish I型引发剂、Norrish II型引发剂或光酸发生剂。
分散协合剂
[0044]本发明的非水性有色分散体包含至少一种分散协合剂。可用分散协合剂的混合物进一步提高分散稳定性。
[0045]分散协合剂由阴离子部分和阳离子部分组成。分散协合剂的阴离子部分不仅应具有与有色颜料的相似性，而且应具有低于有色颜料的分子量。分散协合剂的阳离子部分由一个或多个质子和/或阳离子组成以补偿分散协合剂的阴离子部分的电荷。
[0046]协合剂应是对一定量聚合物分散剂的补充。聚合物分散剂/分散协合剂的比率取决于所用颜料，并且应试验确定。聚合物分散剂％重量/分散协合剂％重量的比率一般选择在2∶1-100∶1，优选2∶1-20∶1。
[0047]分散协合剂优选以基于颜料重量0.1-20％重量的量加入。
分散协合剂的阴离子部分
[0048]分散协合剂的阴离子部分包含至少一个羧酸根阴离子。在优选的实施方案中，至少一个羧酸根阴离子具有质子作为阳离子配对部分，因此形成羧酸基团。分散协合剂可优选在苯环上的间位或对位包含两个或更多个羧酸基团。也可有利使用与其他类型酸基团或其盐(如磺酸和磷酸或其盐)的组合。
[0049]分散协合剂的阴离子部分必须具有小于有色颜料的分子量。分散协合剂的阴离子部分的分子量优选小于有色颜料分子量的98％，优选小于95％，最优选小于90％。分散协合剂的阴离子部分优选具有小于700，更优选小于600的分子量。
[0050]在一个实施方案中，非水性颜料分散体包含由式(I)表示的分散协合剂：
Figure A20068004424400111
式(I)
其中，
AR1和AR2表示取代或未取代的芳族基团，R表示取代或未取代的脂族基团，其条件为R、AR1和AR2中的一个含有至少一个羧酸根阴离子。
[0051]在一个优选的实施方案中，非水性颜料分散体包含由式(II)表示的分散协合剂：
Figure A20068004424400121
式(II)
其中，
R1-R11中的一个表示或包含至少一个羧酸根阴离子及其质子或阳离子；
R1-R11如果不表示或包含所述至少一个羧酸根阴离子及其质子或阳离子，则独立选自氢、烷基、烯基、烷氧基、醇基、酯基、酰基、硝基、酰胺基和卤素；或者
R7和R8可一起形成杂环。优选由R7和R8形成的杂环为咪唑酮或2，3-二羟基吡嗪，因此在式(II)中分别形成苯并咪唑酮环和2，3-二羟基喹喔啉环。
[0052]式(I)的合适的分散协合剂包括在表1中公开的分散协合剂。
[0053]
表1
Figure A20068004424400131
Figure A20068004424400141
Figure A20068004424400151
Figure A20068004424400161
Figure A20068004424400171
Figure A20068004424400181
Figure A20068004424400191
Figure A20068004424400201
Figure A20068004424400211
Figure A20068004424400241
Figure A20068004424400261
Figure A20068004424400271
Figure A20068004424400281
Figure A20068004424400291
Figure A20068004424400301
Figure A20068004424400311
分散协合剂的阳离子部分
[0054]分散协合剂的阳离子部分由一个或多个质子和/或阳离子组成以补偿分散协合剂的阴离子部分的电荷。
[0055]阳离子可以为选自门捷列夫周期表第Ia族和第IIa族金属的无机阳离子。在一个优选的实施方案中，阳离子为Li+。
[0056]阳离子也可以为无机阳离子。优选的阳离子为铵和取代的铵根。
[0057]在一个优选的实施方案中，阳离子选自通过引用结合到本文的US 4461647(ICI)、US 4057436(ICI)和US 6641655(AVECIA)公开的取代的铵阳离子。
[0058]特别优选的阳离子包括选自+N(CH3)2(C18H37)2、+NH(CH3)2(C18H37)、+N(CH3)2(C12H25)2、+NH(CH3)2(C12H25)、+N(CH3)2(C10H21)2、+NH(CH3)2(C10H21)、+N(CH3)2(C8H17)2、+NH(CH3)2(C8H17)、+NH(C8H17)3、+NH(C10H21)3、+NH(C12H25)3和+NH(C18H35)3的取代的铵根。
有色颜料
[0059]在本发明的非水性有色分散体中使用的有色颜料可选自HERBST，Willy等的Industrial Organic Pigments，Production，Properties，Applications(工业有机颜料、制备、性能、应用)，第3版，Wiley-VCH，2004，ISBN 3527305769所公开的那些颜料。
[0060]特别优选的颜料为C.I.颜料黄12、13、14、17、55、63、81、83、87、113、121、124、152、170、171、172、174和188。
[0061]特别优选的颜料为C.I.颜料黄1、2、3、5、6、49、65、73、74、75、97、98、111、116、130和213。
[0062]特别优选的颜料为C.I.颜料黄120、154、175、180、181和194。
[0063]特别优选的颜料为C.I.颜料橙1、36、60、62和72。
[0064]适合的颜料包括以上特别优选的颜料的混晶。混晶也被称为固体溶液。在某些条件下，不同的颜料结构相互混合形成固体溶液，这种固体溶液与化合物的物理混合物和化合物本身差别很大。在固体溶液中，组分的分子进入通常但不总是与组分之一相同的晶格。所得结晶性固体的x-射线衍射图案具有那种固体的特征，并且可能明显有别于相同比例相同组分的物理混合物的图案。在这些物理混合物中，各组分的x-射线图案可以不同，而很多这些线的消失为固体溶液形成的标准之一。
[0065]非水性颜料分散体优选包括选自C.I颜料黄120、C.I颜料黄155、C.I颜料黄180、C.I颜料黄194和C.I.颜料黄213的有色颜料。
[0066]非水性颜料分散体优选包含选自C.I.颜料黄120、C.I.颜料黄180、C.I.颜料黄194和C.I.颜料黄213的有色颜料，并且分散协合剂为：
Figure A20068004424400331
其中R表示氢或甲基。
[0067]非水性颜料分散体优选包含选自C.I.颜料黄120、C.I.颜料黄155和C.I.颜料黄213的有色颜料，并且分散协合剂为：
Figure A20068004424400332
其中R表示氢或甲基。
[0068]有色喷墨油墨中的颜料颗粒应足够小，使得油墨能自由流过喷墨印刷装置，特别是在喷嘴处能自由流过。还希望使用色强度最大且减慢沉积的小颗粒。
[0069]有色喷墨油墨中的颜料的平均粒径应为0.005-15μm。平均颜料粒径优选为0.005-5μm，更优选为0.005-1μm，特别优选为0.005-0.3μm，最优选为0.040-0.150μm。可使用较大的颜料粒径，只要能达到本发明目的即可。
[0070]用于非水性有色分散体的颜料的量为所述有色喷墨油墨总重量的0.1-20％重量，优选为1-10％重量。
分散剂
[0071]本发明的非水性颜料分散体所用的分散剂优选为聚合物分散剂。
[0072]一般聚合物分散剂为两种单体但可包含三、四、五或甚至更多种单体的共聚物。聚合物分散剂的性能取决于单体的性质及其在聚合物中的分布。适用于本发明颜料分散体的共聚物分散剂可具有以下聚合物组成：
·无规聚合单体(例如单体A和B聚合成ABBAABAB)；
·交替聚合单体(例如单体A和B聚合成ABABABAB)；
·梯度(递变)聚合单体(例如单体A和B聚合成AAABAABBABBB)；
·嵌段共聚物(例如单体A和B聚合成AAAAABBBBBB)，其中各嵌段的嵌段长度(2、3、4、5或更多)对聚合物分散剂的分散能力重要；
·接枝共聚物(接枝共聚物由聚合物骨架与连接到骨架的侧链组成)；及
·这些聚合物的混合形式，例如嵌段梯度共聚物。
[0073]适用于本发明颜料分散体的聚合物分散剂可具有不同聚合物结构，包括线形、梳形/支化、星形和树枝状(包括树枝状大分子和高支化聚合物)。对聚合物结构的一般回顾由ODIAN，George，Principles Of Polymerization，4th edition，Wiley-Interscience，2004，p.1-18作出。
[0074]梳型/支化聚合物具有沿着聚合物主链从不同中心支化点(至少3个支化点)伸出的连接单体分子的侧链。
[0075]星形聚合物为其中三个或更多个相似或不同线形均聚物或共聚物一起连接到单一核的支化聚合物。
[0076]树枝状聚合物包括树枝状大分子和高支化聚合物种类。在树枝状大分子中，使用的所有支化点具有明显单分散结构(多步合成)，而高支化聚合物具有导致用聚合物生长进一步支化的多个支化点和多官能分支(一步聚合方法)。
[0077]适用于本发明颜料分散体的聚合物分散剂可通过加成或缩合类型聚合反应制备。聚合方法包括ODIAN，George，Principles OfPolymerization，4th edition，Wiley-Interscience，2004，p.39-606所述的那些方法。
[0078]适用于制备本发明颜料分散体所用的聚合物分散剂的加成聚合方法包括自由基聚合(FRP)和控制聚合技术。适合的控制自由基聚合方法包括：
·RAFT：可逆加成-断裂链转移；
·ATRP：原子转移自由基聚合；
·MADIX：利用转移活性黄原酸盐的可逆加成-断裂链转移方法；
·催化链转移(使用钴络合物)；
·硝基氧(例如，TEMPO)介导的聚合反应；
[0079]其他适合的控制聚合方法包括：
·GTP：基团转移聚合；
·活性阳离子(开环)聚合反应；
·阴离子配位插入开环聚合反应；和
·活性阴离子(开环)聚合反应。
[0080]可逆加成-断裂转移(RAFT)：控制聚合通过生长聚合物自由基和静止聚合物链之间的快速链转移进行。对不同聚合物几何结构的分散剂的RAFT合成的回顾文章在QUINN J.F.等人的FacileSynthesis of comb，star，and graft polymers via reversibleaddition-fragmentation chain transfer(RAFT)polymerization，Journal ofPolymer Science，Part A：Polymer Chemistry，Vol.40，2956-2966，2002中给出。
[0081]基团转移聚合(GTP)：用于合成AB嵌段共聚物的GTP方法由SPINELLI，Harry J，GTP and its use in water based pigmentdispersants and emulsion stabilisers，Proc.of 20th Int.Conf.Org.Coat.Sci.Technol.，New Platz，N.Y.，State Univ.N.Y.，Inst.Mater.Sci.p.511-518公开。
[0082]树枝状聚合物的合成描述于文献中。树枝状大分子的合成描述于NEWCOME，G.R.等的Dendritic Molecules：Concepts，Synthesis，Perspectives，VCH：WE HEIM，2001中。高分支聚合描述于BURCHARD，W.，Solution properties of branched macromolecules，Advances in Polymer Science，1999，vol.143，no.II，p.113-194。高分支物质可由多官能缩聚获得，如FLORY，P.J.，Molecular sizedistribution in three-dimensional polymers.VI.Branched polymercontaining A-R-Bf-1-type units.Journal of the American ChemicalSociety 1952，vol.74，p.2718-1723所公开。
[0083]活性阳离子聚合例如用于合成聚乙烯基醚，如WO2005012444(CANON)、US 20050197424(CANON)和US200501768454(CANON)所公开。阴离子配位开环聚合反应例如用于合成基于内脂的聚酯。活性阴离子开环聚合反应例如用于合成聚氧化乙烯大分子单体。
[0084]自由基聚合(FRP)通过一种链机理进行，这种聚合基本由包括自由基的四种不同类型的反应组成：(1)从非自由基物质产生自由基(引发)，(2)自由基加到取代的烯烃(增长)，(3)原子转移和原子提取反应(链转移并通过歧化终止)和(4)自由基-自由基重组反应(由重组终止)。
[0085]具有数种以上聚合物组成的聚合物分散剂公开于US6022908(HEWLETT-PACKARD COMPANY)、US 5302197(DU PONT)和US 6528557(XEROX CORPORATION)。
[0086]适合的无规共聚物分散剂公开于US 5648405(DU PONT)、US 6245832(FUJI XEROX)，US 6262207(3M INNOVATIVEPROPERTIES COMPANY)、US 20050004262(KAO CORPORATION)和US 6852777B1(KAO CORPORATION)。
[0087]适合的交替共聚物分散剂描述于US 20030017271(AKZONOBEL N.V.)。
[0088]适合的嵌段共聚物分散剂已描述于多个专利，尤其是含疏水和亲水嵌段的嵌段共聚物分散剂。例如，US 5859113(DU PONT)公开AB嵌段共聚物，US 6413306(DU PONT)公开ABC嵌段共聚物。
[0089]适合的接枝共聚物分散剂描述于CA 2157361(DUPONT)(疏水聚合物骨架和亲水侧链)；其他接枝共聚物分散剂公开于US 6652634(LEXMARK)、US 6521715(DU PONT)和US2004102541(LEXMARK)。
[0090]适合的支化共聚物分散剂描述于US 6005023(DU PONT)、US 6031019(KAO CORPORATION)、US 6127453(EASTMANKODAK)。
[0091]适合的树枝状共聚物分散剂描述于例如US 6518370(3MINNOVATIVE PROPERTIES COMPANY)、US 6258896(3MINNOVATIVE PROPERTIES COMPANY)、WO 2000063305(GEMGRAVURE CORPOPATION)、US 6649138(QUANTUM DOTCORPORATION)、US 2002256230(BASF)、EP 1351759(EFKAADDITIVES)、EP 1295919(EASTMAN KODAK)。
[0092]适用于喷墨油墨的聚合物分散剂的设计公开于SPINELLI，Harry J.，Polymeric Dispersants in Ink Jet technology，Advanced Materials，1998，Vol.10，no.15，p.1215-1218。
[0093]用于制备聚合物分散剂的单体和/或低聚物可为在PolymerHandbook(聚合物手册)，第1+2卷，第4版，J.BRANDRUP等编辑，Wiley-Interscience，1999中所述的任何单体和/或低聚物。
[0094]用作颜料分散剂的聚合物包括天然聚合物，其具体实例包括：蛋白质，如胶质、明胶、酪蛋白和清蛋白；天然橡胶，如阿拉伯胶和黄芪胶；葡糖苷，如皂草苷；藻酸和藻酸衍生物，如丙二醇藻酸酯；和纤维素衍生物，如甲基纤维素、羧甲基纤维素和乙基羟基纤维素；羊毛和丝以及合成聚合物。
[0095]适用于合成聚合物分散剂的单体的实例包括：丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸(或其盐)、马来酸酐、(甲基)丙烯酸烷基酯(线形、支化和环烷基)，例如(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸叔丁酯、(甲基)丙烯酸环己酯和(甲基)丙烯酸2-乙基己酯；(甲基)丙烯酸芳基酯，例如(甲基)丙烯酸苄酯和(甲基)丙烯酸苯酯；(甲基)丙烯酸羟烷基酯，例如(甲基)丙烯酸羟乙酯和(甲基)丙烯酸羟丙酯；含有其他类型官能团(例如环氧乙烷、氨基、氟、聚环氧乙烷、磷酸酯取代的)的(甲基)丙烯酸酯，例如(甲基)丙烯酸缩水甘油酯、(甲基)丙烯酸二甲基氨基乙酯、丙烯酸三氟乙酯、甲氧基聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯和三丙二醇(甲基)丙烯酸酯磷酸酯；烯丙基衍生物，例如烯丙基缩水甘油基醚；苯乙烯类化合物(styrenics)，例如苯乙烯、4-甲基苯乙烯、4-羟基苯乙烯、4-乙酰基苯乙烯和苯乙烯磺酸；(甲基)丙烯腈；(甲基)丙烯酰胺(包括N-单和N，N-二取代的)，例如N-苄基(甲基)丙烯酰胺；顺丁烯二酰亚胺，例如N-苯基顺丁烯二酰亚胺；乙烯基衍生物，例如乙烯醇、乙烯基己内酰胺、乙烯基吡咯烷酮、乙烯基咪唑、乙烯基萘和乙烯基卤化物；乙烯基醚，例如乙烯基甲基醚；和羧酸的乙烯基酯，例如乙酸乙烯酯、丁酸乙烯酯和苯甲酸乙烯酯。一般缩合类型聚合物包括聚氨酯、聚酰胺、聚碳酸酯、聚醚、聚脲、聚亚胺、聚酰亚胺、聚酮、聚酯、聚硅氧烷、苯酚-甲醛、脲-甲醛、蜜胺-甲醛、聚硫化物、聚缩醛或其组合。
[0096]适合的共聚物分散剂为丙烯酸/丙烯腈共聚物、乙酸乙烯酯/丙烯酸酯共聚物、丙烯酸/丙烯酸酯共聚物、苯乙烯/丙烯酸共聚物、苯乙烯/甲基丙烯酸共聚物、苯乙烯/甲基丙烯酸/丙烯酸酯共聚物、苯乙烯/α-甲基苯乙烯/丙烯酸共聚物、苯乙烯/α-甲基苯乙烯/丙烯酸/丙烯酸酯共聚物、苯乙烯/马来酸共聚物、苯乙烯/马来酸酐共聚物、乙烯基萘/丙烯酸共聚物、乙烯基萘/马来酸共聚物、乙酸乙烯酯/乙烯共聚物、乙酸乙烯酯/脂肪酸/乙烯共聚物、乙酸乙烯酯/马来酸酯共聚物、乙酸乙烯酯/巴豆酸共聚物、乙酸乙烯酯/丙烯酸共聚物。
[0097]共聚物分散剂的适合化学组成还包括：
为聚(乙烯亚胺)与羧酸封端的聚酯(由加成聚合制备)的缩合过程的产物的共聚物；和
为多官能异氰酸酯与单取代含活性H的化合物(如聚酯)、与含两个活性氢的化合物(如聚醚)作为交联剂反应的产物并且残余异氰酸酯与含活性氢和含N环的化合物转化成氨基甲酸酯或脲的共聚物。
[0098]适合的聚合物分散剂详细列于MC CUTCHEON，Functional Materials，North American Edition，Glen Rock，N.J.：Manufacturing Confectioner Publishing Co.，1990，p.110-129。
[0099]适合的颜料分散剂也公开于DE 19636382(BAYER)、US5720802(XEROX)、US 5713993(DU PONT)、PCT/GB95/02501、US5085689(BASF)和US 2303376(FUJITSU ISOTEC)。
[0100]有色分散体可包含一种聚合物分散剂或两种或多种聚合物分散剂的混合物，以进一步改善分散稳定性。有时也可用表面活性剂作为颜料分散剂，因此，聚合物分散剂也可与表面活性剂组合。
[0101]聚合物分散剂可以为非离子、阴离子或阳离子性质；也可使用离子分散剂的盐。
[0102]优选聚合物分散剂的聚合度DP为5-1000，更优选为10-500，最优选为10-100。
[0103]优选聚合物分散剂的数均分子量Mn为500-30000，更优选为1500-10000。
[0104]优选聚合物分散剂的平均分子量Mw小于100000，更优选小于50000，最优选小于30000。
[0105]优选聚合物分散剂的聚合物分散度PD小于2，更优选小于1.75，最优选小于1.5。
[0106]聚合物分散剂的市售实例为下列物质：
·DISPERBYKTM分散剂，购自BYK CHEMIE GMBH；
·SOLSPERSETM分散剂，购自NOVEON；
·TEGOTM DISPERSTM分散剂，购自DEGUSSA；
·EDAPLANTM分散剂，购自CHEMIE；
·ETHACRYLTM分散剂，购自LYONDELL；
·GANEXTM分散剂，购自ISP；
·DISPEXTM和EFKATM分散剂，购自CIBA SPECIALTYCHEMICALS INC；
·DISPONERTM分散剂，购自DEUCHEM；和
·JONCRYLTM分散剂，购自JOHNSON POLYMER。
[0107]用于非水性喷墨油墨的特别优选的分散剂包括购自NOVEON的SolsperseTM分散剂、购自CIBA SPECIALTY CHEMICALSINC的EkfaTM分散剂和购自BYK CHEMIE GMBH的DisperbykTM分散剂。
[0108]用于溶剂基有色分散体的特别优选的分散剂为购自NOVEON的SolsperseTM32000和39000。
[0109]用于油基有色分散体的特别优选的分散剂为购自NOVEON的SolsperseTM 11000、11200、13940、16000、17000和19000。
[0110]用于紫外可固化有色分散体的特别优选的分散剂为购自NOVEON的SolsperseTM32000和39000。
[0111]用于有色分散体的聚合物分散剂的量优选为所述颜料重量的2-600％重量，更优选为5-200％重量。
分散介质
[0112]用于本发明的有色喷墨油墨的分散介质为液体。
[0113]在一个实施方案中，所述分散介质由有机溶剂组成。合适的有机溶剂包括醇、酮、酯、醚、二醇和聚二醇及其衍生物、内脂、含N溶剂如酰胺、饱和烃和不饱和烃。优选使用一种或多种这些溶剂的混合物。
[0114]适合醇的实例包括甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、庚醇、辛醇、环己醇、苄醇、苯乙醇、苯丙醇、糠醇、茴香醇和氟代醇。
[0115]适合酮的实例包括丙酮、甲基乙基酮、甲基正丙基酮、甲基异丙基酮、甲基正丁基酮、甲基异丁基酮、甲基正戊基酮、甲基异戊基酮、二乙基酮、乙基正丙基酮、乙基异丙基酮、乙基正丁基酮、乙基异丁基酮、二正丙基酮、二异丁基酮、环己酮、甲基环己酮和异佛尔酮、2，4-戊二酮及六氟丙酮。
[0116]适合酯的实例包括乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸正丙酯、乙酸异丙酯、乙酸正丁酯、乙酸异丁酯、乙酸己酯、乙酸辛酯、乙酸苄酯、乙酸苯氧基乙酯、乙酸乙基苯基酯、乳酸甲酯、乳酸乙酯、乳酸丙酯、乳酸丁酯、丙酸甲酯、丙酸乙酯、丙酸苄酯、碳酸亚乙酯、碳酸1，2-亚丙酯、乙酸戊酯、苯甲酸乙酯、苯甲酸丁酯、月桂酸丁酯、肉豆蔻酸异丙酯、棕榈酸异丙酯、磷酸三乙酯、磷酸三丁酯、邻苯二甲酸二乙酯、邻苯二甲酸二丁酯、丙二酸二乙酯、丙二酸二丙酯、琥珀酸二乙酯、琥珀酸二丁酯、戊二酸二乙酯、己二酸二乙酯、己二酸二丁酯和癸二酸二乙酯。
[0117]适合醚的实例包括丁基苯基醚、苄基乙基醚、己醚、乙醚、丙醚、四氢呋喃和二氧杂环己烷。
[0118]适合二醇和聚二醇的实例包括乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、丙二醇、二丙二醇和三丙二醇。
[0119]适合二醇和聚二醇衍生物的实例包括醚，如亚烷基二醇单烷基醚、亚烷基二醇二烷基醚、聚亚烷基二醇单烷基醚、聚亚烷基二醇二烷基醚；和前述二醇醚的酯，如乙酸酯和丙酸酯，在二烷基醚的情形下，可只使一个醚官能团(产生混合醚/酯)或两个醚官能团酯化(产生二烷基酯)。
[0120]适合亚烷基二醇单烷基醚的实例包括乙二醇单甲醚、乙二醇单乙醚、乙二醇单丙醚、乙二醇单丁醚、乙二醇单己醚、乙二醇单2-乙基己醚、乙二醇单苯醚、丙二醇单甲醚、丙二醇单乙醚、丙二醇单正丙醚、丙二醇单正丁醚、丙二醇单异丁醚、丙二醇单叔丁醚和丙二醇单苯醚。
[0121]适合亚烷基二醇二烷基醚的实例包括乙二醇二甲醚、乙二醇二乙醚、乙二醇甲乙醚、乙二醇二丁醚、丙二醇二甲醚、丙二醇二乙醚和丙二醇二丁醚。
[0122]适合聚亚烷基二醇单烷基醚的实例包括二乙二醇单甲醚、二乙二醇单乙醚、二乙二醇单正丙醚、二乙二醇单正丁醚、二乙二醇单己醚、三乙二醇单甲醚、三乙二醇单乙醚、三乙二醇单丁醚、二丙二醇单甲醚、二丙二醇单乙醚、二丙二醇单正丙醚、二丙二醇单正丁醚、二丙二醇单叔丁醚、三丙二醇单甲醚、三丙二醇单乙醚、三丙二醇单正丙醚和三丙二醇单正丁醚。
[0123]适合聚亚烷基二醇二烷基醚的实例包括二乙二醇二甲醚、三乙二醇二甲醚、四乙二醇二甲醚、二乙二醇二乙醚、三乙二醇二乙醚、四乙二醇二乙醚、二乙二醇甲乙醚、三乙二醇甲乙醚、四乙二醇甲乙醚、二乙二醇二正丙醚、二乙二醇二异丙醚、二丙二醇二甲醚、二丙二醇二乙醚、二丙二醇二正丙醚、二丙二醇二叔丁醚、三丙二醇二甲醚和三丙二醇二乙醚。
[0124]适合二醇酯的实例包括乙二醇单甲醚乙酸酯、乙二醇单乙醚乙酸酯、乙二醇单丙醚乙酸酯、乙二醇单丁醚乙酸酯、二乙二醇单乙醚乙酸酯、二乙二醇单丁醚乙酸酯、丙二醇单甲醚乙酸酯、丙二醇单乙醚乙酸酯、二丙二醇单甲醚乙酸酯和丙二醇单甲醚丙酸酯。
[0125]市售的适合二醇醚溶剂包括购自UNION CARBIDE的CellosolveTM溶剂和CarbitolTM溶剂、购自EASTMAN的EktasolveTM溶剂、购自DOW的DowanolTM溶剂、购自SHELL CHEMICAL的OxitollTM溶剂、DioxitollTM溶剂、ProxitollTM溶剂和DiproxitollTM溶剂以及购自LYONDELL的ArcosolvTM溶剂。
[0126]内脂为具有由酯键形成的环结构的化合物，并且可以为γ-内脂(5-元环结构)、δ-内酯(6-元环结构)或ε-内酯(7-元环结构)类型。内酯的适合实例包括γ-丁内酯、γ-戊内酯、γ-己内酯、γ-庚内酯、γ-辛内酯、Y-壬内酯、γ-癸内酯、γ-十一内酯、δ-戊内酯、δ-己内酯、δ-庚内酯、δ-辛内酯、δ-壬内酯、δ-癸内酯、δ-十一内酯和ε-己内酯。
[0127]含N有机溶剂的适合实例包括2-吡咯烷酮、N-甲基-吡咯烷酮、N，N-二甲基乙酰胺、N，N-二甲基甲酰胺、乙腈和N，N-二甲基十二烷酰胺。
[0128]适合烃的实例包括，饱和烃，如正己烷、异己烷、正壬烷、异壬烷、十二烷和异十二烷；不饱和烃，如1-己烯、1-庚烯和1-辛烯；饱和环烃，如环己烷、环庚烷、环辛烷、环癸烷和萘烷；不饱和环烃，如环己烯、环庚烯、环辛烯、1，1，3，5，7-环辛四烯和环十二碳烯；及芳族烃，如苯、甲苯和二甲苯。
[0129]在另一个实施方案中，分散介质包括单独或与有机溶剂组合的油类型液体。
[0130]合适的有机溶剂包括醇、酮、酯、醚、二醇和聚二醇及其衍生物、内脂、含N溶剂如酰胺、高级脂肪酸酯和以上对溶剂基分散介质所述的一种或多种溶剂的混合物。
[0131]极性溶剂的量优选低于油的量。有机溶剂优选具有高沸点，优选高于200℃。适合组合的实例公开于EP 0808347(XAARTECHNOLOGY LTD)(尤其用于油基醇)和EP 1157070(VIDEOJETTECHNOLOGIES INC)(用于油和挥发性有机溶剂组合)。
[0132]适用的油包括饱和烃和不饱和烃、芳族油、石蜡油、萃取的石蜡油、环烷油、萃取的环烷油、加氢处理的轻油或重油、植物油、白油、石脑油、卤素取代的烃、聚硅氧烷及其衍生物和混合物。
[0133]烃可选自直链或支链脂族烃、脂环烃和芳烃。烃的实例为饱和烃，如正己烷、异己烷、正壬烷、异壬烷、十二烷和异十二烷；不饱和烃，如1-己烯、1-庚烯和1-辛烯；饱和环烃，如环己烷、环庚烷、环辛烷、环癸烷和萘烷；不饱和环烃，如环己烯、环庚烯、环辛烯、1，1，3，5，7-环辛四烯和环十二碳烯；及芳族烃，如苯、甲苯、二甲苯、萘、菲、蒽及其衍生物。在文献中经常使用术语“石蜡油”。适合的石蜡油可以为正链烷类型(辛烷和更高级烷烃)、异链烷类型(异辛烷和更高级异烷烃)和环烷类型(环辛烷和更高级环烷烃)及石蜡油的混合物。经常使用的术语“液体石蜡”是指主要包含正链烷、异链烷和单环烷这三种组分的混合物，此混合物通过硫酸清洗等方法由相对挥发性润滑油馏分高度精炼获得，如US 6730153(SAKATA INX CORP.)所述。适合的烃也被描述为去芳化石油馏分。
[0134]卤化烃的适合实例包括二氯甲烷、氯仿、四氯甲烷和甲基氯仿。卤素取代的烃的其他适合实例包括全氟烷烃、基于氟的惰性液体和氟碳碘化物。
[0135]硅氧烷油的适合实例包括二烷基聚硅氧烷(例如，己烷甲基二硅氧烷、四甲基二硅氧烷、八甲基三硅氧烷、己烷甲基三硅氧烷、七甲基三硅氧烷、十甲基四硅氧烷、三氟丙基七甲基三硅氧烷、二乙基四甲基二硅氧烷)、环状二烷基聚硅氧烷(例如六甲基环三硅氧烷、八甲基环四硅氧烷、四甲基环四硅氧烷、四(三氟丙基)四甲基环四硅氧烷)和甲基苯基硅油。
[0136]白油是用于白色矿物油的术语，这种油为由饱和脂族和脂环族非极性烃组成的高度精炼的矿物油。白油疏水、无色、无味、无臭，并且不随时间改变颜色。
[0137]植物油包括半干性油，如豆油、棉籽油、葵花油、菜籽油、芥子油、芝麻油和玉米油；非干性油，如橄榄油、花生油和山茶油；及干性油，如亚麻籽油和红花油，其中这些植物油可单独或作为混合物使用。
[0138]其他适合油的实例包括石油、非干性油和半干性油。
[0139]适合的市售油包括脂族烃类型，如IsoparTM系列(异链烷)和Varsol/Naphtha系列(购自EXXON CHEMICAL)、SoltrolTM系列和烃(购自CHEVRON PHILLIPS CHEMICAL)和ShellsolTM系列(购自SHELL CHEMICALS)。
[0140]适合的市售正链烷包括购自EXXON MOBIL CHEMICAL的NorparTM系列。
[0141]适合的市售环烷烃包括购自EXXON MOBIL CHEMICAL的NapparTM系列。
[0142]适合的市售去芳化石油馏分包括购自EXXON MOBILCHEMICAL的ExxsolTM D类型。
[0143]适合的市售氟取代的烃包括购自DAIKIN INDUSTRIESLTD，Chemical Division的氟碳化合物。
[0144]适合的市售硅氧烷油包括购自SHIN-ETSU CHEMICAL，Silicone Division的硅氧烷液。
[0145]适合的市售白油包括购自CROMPTON CORPORATION的WitcoTM白油。
[0146]如果非水性颜料分散体为可固化的颜料分散体，则分散介质包含一种或多种单体和/或低聚物以获得液体分散介质。有时最好可加入少量有机溶剂，以促进分散剂的溶解。有机溶剂的含量应小于所述有色喷墨油墨总重量的20％重量。在其他情形下，最好可加入少量水例如以促进喷墨油墨在亲水表面上铺展，但优选喷墨油墨不含水。
[0147]优选的有机溶剂包括醇、芳烃、酮、酯、脂族烃、高级脂肪酸、卡必醇、溶纤剂、高级脂肪酸酯。合适的醇包括甲醇、乙醇、丙醇和1-丁醇、1-戊醇、2-丁醇、叔丁醇。合适的芳烃包括甲苯和二甲苯。合适的酮包括甲乙酮、甲基异丁基酮、2，4-戊二酮和六氟丙酮。还可使用乙二醇、乙二醇醚、N-甲基吡咯烷酮、N，N-二甲基乙酰胺、N，N-二甲基甲酰胺。
[0148]合适的单体和低聚物可见于Polymer Handbook(聚合物手册)，第1+2卷，第4版，J.BRANDRUP等编辑，Wiley-Interscience，1999。
[0149]适用于可固化的有色喷墨油墨的单体的实例有：丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸(或其盐)、马来酸酐；(甲基)丙烯酸烷基酯(直链、支链和环烷基)，例如(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸叔丁酯、(甲基)丙烯酸环己酯和(甲基)丙烯酸2-乙基己酯；(甲基)丙烯酸芳基酯，例如(甲基)丙烯酸苄酯和(甲基)丙烯酸苯酯；(甲基)丙烯酸羟烷基酯，例如(甲基)丙烯酸羟乙酯和(甲基)丙烯酸羟丙酯；含有其他类型的官能团(例如环氧乙烷、氨基、氟、聚环氧乙烷、磷酸酯-取代的)的(甲基)丙烯酸酯，例如(甲基)丙烯酸缩水甘油酯、(甲基)丙烯酸二甲基氨基乙酯、丙烯酸三氟乙酯、甲氧基聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯和三丙二醇(甲基)丙烯酸酯磷酸酯；烯丙基衍生物，例如烯丙基缩水甘油基醚；苯乙烯类化合物，例如苯乙烯、4-甲基苯乙烯、4-羟基苯乙烯和4-乙酰氧基苯乙烯；(甲基)丙烯腈；(甲基)丙烯酰胺(包括N-单和N，N-二取代的)，例如N-苄基(甲基)丙烯酰胺；顺丁烯二酰亚胺，例如N-苯基顺丁烯二酰亚胺、N-苄基顺丁烯二酰亚胺和N-乙基顺丁烯二酰亚胺；乙烯基衍生物，例如乙烯基己内酰胺、乙烯基吡咯烷酮、乙烯基咪唑、乙烯基萘和乙烯基卤化物；乙烯基醚，例如乙烯基甲基醚；和羧酸的乙烯基酯，例如乙酸乙烯酯和丁酸乙烯酯。
[0150]还可使用单体、低聚物和/或预聚物的组合。所述单体、低聚物和/或预聚物可具有不同的官能度，且可使用包括单-、二-、三-和更高官能度的单体、低聚物和/或预聚物的组合的混合物。
粘合剂
[0151]非水性喷墨油墨组合物优选包含粘合剂树脂。粘合剂作为粘度控制剂，也相对于聚合物树脂底材提供固定能力，例如聚氯乙烯底材，也称为乙烯基底材。选择的粘合剂必须在溶剂中具有优良溶解性。
[0152]粘合剂树脂的适合实例包括丙烯酸类树脂、改性的丙烯酸类树脂、苯乙烯丙烯酸类树脂、丙烯酸类共聚物、丙烯酸酯树脂、醛类树脂、松香、松香酯、改性的松香和改性的松香树脂、乙酰基聚合物、缩醛树脂如聚乙烯醇缩丁醛、酮树脂、酚醛树脂和改性的酚醛树脂、马来酸树脂和改性的马来酸树脂、萜烯树脂、聚酯树脂、聚酰胺树脂、聚氨酯树脂、环氧树脂、乙烯基树脂、氯乙烯-乙酸乙烯酯共聚物树脂、纤维素类型树脂如硝化纤维素、乙酰丙酸纤维素和乙酸丁酸纤维素及乙烯基甲苯-α-甲基苯乙烯共聚物树脂。这些粘合剂可单独或混合使用。粘合剂优选为成膜热塑性树脂。
[0153]喷墨油墨中粘合剂树脂的量为所述喷墨油墨总重量的0.1-30％重量，更优选为1-20％重量，最优选为2-10％重量。
表面活性剂
[0154]本发明的非水性有色分散体可包含至少一种表面活性剂。所述表面活性剂可为阴离子、阳离子、非离子或两性离子的，且通常加入的总量小于所述有色分散体总重量的20％重量，特别是总量小于所述有色分散体总重量的10％重量。
[0155]适用于本发明的非水性有色分散体的表面活性剂包括脂肪酸盐、高级醇的酯盐、烷基苯磺酸盐、磺基琥珀酸酯盐和高级醇的磷酸酯盐(例如十二烷基苯磺酸钠和二辛基磺基琥珀酸钠)、高级醇的环氧乙烷加成物、烷基酚的环氧乙烷加成物、多元醇脂肪酸酯的环氧乙烷加成物和乙炔二醇(acetylene glycol)及其环氧乙烷加成物(例如聚氧乙烯壬基苯基醚和SURFYNOLTM 104、104H、440、465和TG，购自AIR PRODUCTS & CHEMICALS INC.)。
抗微生物剂
[0156]适用于本发明的非水性有色分散体的抗微生物剂包括脱氢乙酸钠、2-苯氧基乙醇、苯甲酸钠、1-羟基-2(1H)-吡啶硫酮钠盐(sodium pyridinethion-1-oxide)、对-羟基苯甲酸乙酯和1，2-苯并异噻唑啉-3-酮及其盐。
[0157]优选的抗微生物剂为BronidoxTM(购自HENKEL)和ProxelTM GXL(购自AVECIA)。
[0158]优选抗微生物剂加入的量各自为所述非水性有色分散体总重量的0.001-3％重量，更优选为0.01-1.00％重量。
湿润剂/渗透剂
[0159]合适的湿润剂包括三醋精、N-甲基-2-吡咯烷酮、甘油、脲、硫脲、亚乙基脲、烷基脲、烷基硫脲、二烷基脲和二烷基硫脲、二醇包括乙二醇、丙二醇、丙三醇、丁二醇、戊二醇和己二醇；各种二醇，包括丙二醇、聚丙二醇、乙二醇、聚乙二醇、二甘醇、四甘醇及其混合物和衍生物。优选的湿润剂为三甘醇单丁基醚、甘油和1，2-己二醇。其他优选的湿润剂包括环己烷、2-吡咯烷酮、碳酸亚乙酯、碳酸1，2-亚丙酯和γ-丁内酯。优选加至非水性有色分散体的湿润剂的量为非水性有色分散体总重量的0.1-40％重量，更优选为0.1-10％重量，最优选为约4.0-6.0％重量。
制备非水性有色分散体
[0160]可在聚合物分散剂存在下，通过将颜料在分散介质中研磨来制备本发明的非水性有色分散体。
[0161]混合装置可包括加压捏合机、敞开式捏合机、行星式混合机、溶解器和Dalton Universal混合机。合适的研磨和分散装置为球磨、珠磨、胶体磨、高速分散器、双辊、珠磨机、调油器和三辊。还可使用超声能制备分散体。
[0162]许多不同类型的物质可用作研磨介质，例如玻璃、陶瓷、金属和塑料。在一个优选的实施方案中，研磨介质可包括颗粒，优选基本为球形，例如基本由聚合物树脂或钇稳定的锆珠组成的珠粒。
[0163]在混合、研磨和分散过程中，优选在冷却下进行每一过程，以防止热量累积，且对于可辐射固化的喷墨油墨，尽可能在基本排除光化辐射的光条件下进行。
[0164]本发明的非水性有色分散体可包含多于一种颜料，可使用用于每一种颜料的单独的分散体来制备非水性有色分散体，或者可在制备分散体时将几种颜料混合并且一起研磨。
[0165]可以连续、间歇或半间歇方式进行分散过程。
[0166]根据具体的材料和预期的应用，研磨物(mill grind)的各成分的优选的量和比率可在宽范围内变化。研磨混合物的内含物包括研磨物和研磨介质。研磨物包括颜料、聚合物分散剂和液体载体例如水。对于喷墨油墨，除研磨介质以外，颜料通常以1-50％重量存在于研磨物中。颜料与聚合物分散剂的重量比为20∶1-1∶2。
[0167]研磨时间可在宽范围内变化并取决于所选的颜料、机械方式和停留条件、初始和所需的最终粒径等。在本发明中，可制备平均粒径小于100nm的颜料分散体。
[0168]在研磨完成后，使用常规的分离技术(例如过滤、通过筛目筛分等)将研磨介质从已研磨的粒状产物中分离(为干燥的或液体分散体形式)。通常将筛置于研磨机例如珠磨机中。优选通过过滤从研磨介质中分离已研磨的颜料浓缩物。
[0169]通常希望制备浓研磨物形式的喷墨油墨，随后稀释至用于喷墨印刷体系的适当的浓度。该技术使得所述设备能制备更大量的有色油墨。通过稀释，将喷墨油墨调节至用于具体应用所需的粘度、表面张力、颜色、色调、饱和密度和印刷区域覆盖率。
光谱分离系数
[0170]发现光谱分离系数SSF为可表征有色喷墨油墨的快速、非常好的量度，这是由于光谱分离系数考虑了与光吸收有关的性能(例如最大吸收波长λmax，吸收谱图的形状和在λmax下的吸光度值)以及与分散品质和稳定性有关的性能。
[0171]在较高波长下测定吸光度说明吸收谱图的形状。可基于溶液中的固体颗粒诱导的光散射现象评价分散品质。当以透射方式测定时，颜料油墨中的光散射可以较高波长下的吸光度比实际颜料的吸光度峰值增加来检测。可通过比较热处理(例如于80℃下热处理一周)前后的SSF评价分散稳定性。
[0172]记录油墨溶液或在底材上喷射的图像的谱图数据并比较最大吸光度与在较高参比波长λref下的吸光度计算油墨的光谱分离系数SSF。光谱分离系数用最大吸光度Amax与在参比波长下的吸光度Aref的比率来计算。
SSF = A max A ref
[0173]SSF为用于设计具有宽范围色域(colour gamut)的喷墨油墨套装的优异的工具。通常现在市售可得的喷墨油墨套装中不同的油墨互相不充分匹配。例如所有油墨的组合吸收不能在整个可见光谱内得到完全的吸收，例如在各种着色剂的吸收谱之间存在“间隙”。另一个问题在于一种油墨可能在另一种油墨的范围内吸收。这些喷墨油墨套装所得到的色域低或很平常。吸收谱图窄且最大吸光度高的有色喷墨油墨的SSF值为至少30。
实施例
材料
[0174]除非另外说明，否则用于以下实施例的所有物质容易地购自标准来源，例如Aldrich Chemical Co.(Belgium)和Acros(Belgium)。
[0175]SYN-A为分散协合剂SOLSPERSETM 22000，购自NOVEON。
SOLSPERSETM 32000为超分散剂，购自NOVEON。
DEGDEE为二乙二醇二乙醚，购自ACROS。
化合物1为5-氨基苯并咪唑酮，购自UBICHEM。
化合物2为二乙烯酮，购自ALDRICH。
化合物4为3-氨基苯甲酸，购自ACROS。
化合物5为4-氨基苯甲酸，购自ACROS。
化合物6为邻氨基苯磺酸，购自ACROS。
化合物7为间氨基苯磺酸，购自ACROS。
化合物8为对氨基苯磺酸，购自ACROS。
化合物11为5-氨基间苯二甲酸，购自ACROS。
化合物14为2-氨基-5-磺基苯甲酸，购自BAYER。
化合物16为邻氨基苯甲酸，购自ACROS。
化合物18为氨基对苯二甲酸二甲酯，购自ACROS。
化合物21为5-氨基间苯二甲酸二甲酯，购自ALDRICH。
化合物24为2-氨基对苯二甲酸，购自ACROS。
化合物30为2-氨基-1，4-苯二甲酸，购自ACROS。
PY120为C.I.颜料黄120的缩写，其中使用NovopemTM YellowH2G，购自Clariant。
PY155为C.I.颜料黄155的缩写，其中使用Ink jet Yellow 4G VP2532New，购自Clariant。
PY180为C.I.颜料黄180的缩写，其中使用TonerTM Yellow HG，购自Clariant。
使用的有色颜料的化学结构列于表2中。
表2
Figure A20068004424400521
Figure A20068004424400531
测定方法
1.测定SSF
[0176]记录油墨溶液的谱图数据并比较最大吸光度与在参比波长下的吸光度来计算油墨的光谱分离系数SSF。该参比波长的选择取决于使用的颜料：
·如果有色油墨的最大吸光度Amax在400-500nm之间，则吸光度Aref必须在600nm的参比波长下测定，
·如果有色油墨的最大吸光度Amax在500-600nm之间，则吸光度Aref必须在650nm的参比波长下测定，
·如果有色油墨的最大吸光度Amax在600-700nm之间，则吸光度Aref必须在830nm的参比波长下测定。
[0177]使用Shimadzu UV-2101 PC双光束-分光光度计，采用透射方式测定吸光度。用油墨所用的乙酸乙酯将油墨稀释至颜料浓度为0.002％。在使用品红油墨的情况下，将油墨稀释至颜料浓度为0.005％。使用表3的设定值，使用双光束-分光光度计，采用透射模式对已稀释的油墨的UV-VIS-NIR吸收光谱的分光光度进行测定。使用光程长度为10mm的石英池，并选择乙酸乙酯作为实验空白。
表3
  模式   吸光度
  波长范围   240-900nm
  狭缝宽度   2.0nm
  扫描间隔   1.0nm
  扫描速度   快速(1165nm/分钟)
  检测器   光电倍增管(UV-VIS)
[0178]吸收谱图窄且最大吸光度高的有效的有色喷墨油墨的SSF值为至少30。
2.分散稳定性
[0179]通过比较于80℃下热处理一周前后的SSF，评价分散稳定性。具有良好分散稳定性的有色喷墨油墨在热处理后SSF仍大于30，并且SSF损失小于35％。
3.计算％MW
[0180]以分散协合剂的阴离子部分的分子量与有色颜料的分子量的比率乘以100，计算％MW。
实施例1
[0181]本实施例显示，与没有羧酸基团和/或分散协合剂的阴离子部分大于颜料的分散协合剂比较，当用具有至少一个羧酸基团的分散协合剂可得到具有高分散品质的非水性喷墨油墨产生高图像品质。
比较协合剂
分散协合剂SYN-A
[0182]市售可得的分散协合剂SYN-A的阴离子部分可由下式表示：
Figure A20068004424400551
SYN-A的阴离子部分
[0183]SYN-A的阴离子部分的分子量为786，由78个原子组成。
分散协合剂SYN-B
[0184]分散协合剂SYN-B为分散协合剂SYN-27的类似物，但包含磺酸基团而不是羧酸基团。
Figure A20068004424400552
[0185]合成SYN-B：
首先根据以下合成方案制备化合物24：
Figure A20068004424400553
   化合物7            化合物2               化合物24
通过加入10mL(0.1mol)29％氢氧化钠溶液使17.3g(0.1mol)化合物7溶于150mL水。然后滴加8.4g(0.1mol)二乙烯酮(化合物2)，开始放热反应。1小时后，将溶液用50mL甲醇稀释，根据以下合成方案用该混合物以作为化合物24的那种方式用于合成分散协合剂SYN-B：
Figure A20068004424400561
[0186]通过重氮化化合物18，随后与化合物24偶合，制备分散协合剂SYN-B。
[0187]将29.98mL(0.36mol)浓盐酸加至20.9g(0.1mol)化合物18在300mL甲醇的悬浮液中。将该混合物冷却至约0-5℃，随后加入8.97g(0.13mol)亚硝酸钠。将该重氮盐保持在0-5℃。15分钟后，通过加入3.0g(0.03mol)氨基磺酸中和过量的亚硝酸盐，并通过加入25.2g(0.3mol)碳酸钠使pH为7。在制备了重氮盐的同时，将0.1mol化合物24溶解于500mL甲醇和10.0mL(0.1mol)29％氢氧化钠溶液的混合物中。将该溶液滴加至重氮盐溶液中，形成黄色悬浮液。温度保持在0-5℃下约3小时，过滤黄色颜料，用甲醇洗涤。收率为80％。
分散协合剂SYN-C
[0188]分散协合剂SYN-C为分散协合剂SYN-28的类似物，但包含磺酸基团而不是羧酸基团。
Figure A20068004424400571
[0189]合成SYN-C：
首先根据以下合成方案制备化合物25：
Figure A20068004424400572
      化合物8             化合物2             化合物25
通过加入10mL(0.1mol)29％氢氧化钠溶液使17.3g(0.1mol)化合物8溶于150mL水。然后滴加8.4g(0.1mol)二乙烯酮(化合物2)，开始放热反应。1小时后，将溶液用50mL甲醇和10mL 29％氢氧化钠溶液稀释。根据以下合成方案用该混合物以作为化合物25的那种方式用于合成分散协合剂SYN-C：
Figure A20068004424400573
[0190]通过重氮化化合物18，随后与化合物25偶合，制备分散协合剂SYN-C。
[0191]将29.98mL(0.36mol)浓盐酸加至20.9g(0.1mol)化合物18在300mL甲醇的悬浮液中。将该混合物冷却至约0-5℃，并加入8.97g(0.13mol)亚硝酸钠。将该重氮盐保持在0-5℃。15分钟后，通过加入3.0g(0.03mol)氨基磺酸中和过量的亚硝酸盐，并通过加入25.2g(0.3mol)碳酸钠使pH为7。在制备了重氮盐的同时，将0.1mol化合物25溶解于500mL甲醇和10.0mL(0.1mol)29％氢氧化钠溶液的混合物中。将该溶液滴加至重氮盐溶液中，并形成黄色悬浮液。温度保持在0-5℃下约3小时，过滤黄色颜料，用甲醇洗涤。收率为40％。
分散协合剂SYN-D
[0192]分散协合剂SYN-D可与分散协合剂SYN-7相比，但包含磺酸基团而不是羧酸基团。
Figure A20068004424400581
[0193]合成SYN-D：
首先根据以下合成方案制备化合物3：
Figure A20068004424400582
       化合物1          化合物2           化合物3
[0194]将14.9g(0.1mol)化合物1在200mL乙腈中的悬浮体加热到约100℃，并加入8.4g(0.1mol)二乙烯酮(化合物2)。在加入二乙烯酮之后并且在冷却物料之前，将温度保持在100℃下2小时。将产物过滤，并用乙腈洗涤。收率为87％。
[0195]根据以下合成方案，通过重氮化化合物6，随后与化合物3偶合，制成分散协合剂SYN-D：
通过加入10mL(0.1mol)29％氢氧化钠溶液使17.3g(0.1mol)化合物6溶于300mL水。加入8.97g(0.13mol)亚硝酸钠，并将此无色溶液滴加到冷却的浓盐酸(29.98mL；0.36mol)中。将该重氮盐保持在0-5℃。15分钟后，通过加入3.0g(0.03mol)氨基磺酸中和过量的亚硝酸盐，并通过加入25.2g(0.3mol)碳酸钠使pH为7。在制备了重氮盐的同时，将23.3g(0.1mol)化合物3溶解于500mL甲醇和10.0mL(0.1mol)29％氢氧化钠溶液的混合物中。将该溶液滴加至重氮盐溶液中，立即形成黄色悬浮液。温度保持在0-5℃下约3小时，过滤黄色产物，用甲醇洗涤。收率为98％。
分散协合剂SYN-E
[0196]分散协合剂SYN-E为分散协合剂SYN-7的类似物，但包含磺酸基团而不是羧酸基团。
Figure A20068004424400601
[0197]合成SYN-E：
根据以下合成方案，通过重氮化化合物7，随后与化合物3偶合，制成分散协合剂SYN-E：
Figure A20068004424400602
通过加入10mL(0.1mol)29％氢氧化钠溶液使17.3g(0.1mol)化合物7溶于300mL水。加入8.97g(0.13mol)亚硝酸钠，并将此无色溶液滴加到冷却的浓盐酸(29.98mL；0.36mol)中。将该重氮盐保持在0-5℃。15分钟后，通过加入3.0g(0.03mol)氨基磺酸中和过量的亚硝酸盐，并通过加入25.2g(0.3mol)碳酸钠使pH为7。在制备了重氮盐的同时，将23.3g(0.1mol)化合物3溶解于500mL甲醇和10.0mL(0.1mol)29％氢氧化钠溶液的混合物中。将该溶液滴加至重氮盐溶液中，立即形成黄色悬浮液。温度保持在0-5℃下约3小时，过滤黄色产物，用甲醇洗涤。收率为98％。
制备喷墨油墨
[0198]采用相同的方式制备所有的喷墨油墨，制得表4所述的组合物，不同之处在于使用不同的颜料和分散协合剂。在一些实施例中，聚合物分散剂与分散协合剂的比率通过代替或加入有机溶剂DEGDEE改变。
表4
  组分   ％重量
  颜料   4.50
  分散协合剂   0.50
  SolsperseTM 32000   5.00
  DEGDEE   90.00
[0199]通过使用溶解器将颜料、聚合物分散剂SolsperseTM 32000、分散协合剂和有机溶剂DEGDEE混合，随后使用直径0.4mm的钇稳定的氧化锆珠(“高耐磨氧化锆研磨介质”，得自TOSOH Co.)采用辊磨法处理该混合物，制得油墨组合物。用研磨珠和20mL该混合物将60mL的聚乙烯烧瓶填充至其一半体积。将烧瓶用盖子密封，并放置在辊磨上三天。速度设定为150rpm。研磨后，使用滤布从珠中分离分散体。
[0200]使用上述方法，根据表5制备比较喷墨油墨COMP-1至COMP-13和本发明的喷墨油墨INV-1至INV-15。协合剂的％数值显示使用多少分散协合剂(占聚合物分散剂的％重量)。
表5
  样品   颜料   协合剂   ％协合剂   ％MW   SSF
  COMP-1   PY120   无   0％   ---   48
  COMP-2   PY155   无   0％   ---   43
  COMP-3   PY180   无   0％   ---   108
  COMP-4   PY120   SYN-A   10％   174％   38
  COMP-5   PY155   SYN-A   10％   110％   41
  COMP-6   PY180   SYN-A   10％   107％   78
  COMP-7   PY120   SYN-20   10％   101％   36
  COMP-8   PY120   SYN-B   20％   105％   37
  COMP-9   PY120   SYN-B   10％   105％   45
  COMP-10   PY120   SYN-C   10％   105％   42
  COMP-11   PY180   SYN-D   5％   57％   82
  COMP-12   PY120   SYN-E   10％   92％   42
  COMP-13   PY180   SYN-E   10％   57％   74
  INV-1   PY180   SYN-16   10％   50％   119
  INV-2   PY180   SYN-16   20％   50％   143
  INV-3   PY120   SYN-23   10％   93％   54
  INV-4   PY120   SYN-25   5％   97％   50
  INV-5   PY120   SYN-25   10％   97％   62
  INV-6   PY120   SYN-27   10％   97％   63
  INV-7   PY120   SYN-27   20％   97％   102
  INV-8   PY155   SYN-27   10％   61％   143
  INV-9   PY155   SYN-29   5％   67％   113
  INV-10   PY155   SYN-29   10％   67％   73
  INV-11   PY155   SYN-29   20％   67％   76
  INV-12   PY120   SYN-7   10％   84％   57
  INV-13   PY180   SYN-7   5％   52％   112
  INV-14   PY180   SYN-7   20％   52％   109
  INV-15   PY180   SYN-8   10％   58％   ＞250
[0201]从表5可以看到，相应的比较喷墨油墨COMP-4至COMP-13的品质由于所引入的分散协合剂不含羧酸根阴离子和/或分散协合剂的阴离子部分的分子量大于颜料而恶化。另一方面，本发明的相应喷墨油墨INV-1至INV-15的品质与没有分散协合剂的比较喷墨油墨COMP-1至COMP-3相比显示品质改善。表5还显示分散协合剂合适用量的重要性。
实施例2
[0202]本实施例显示分散稳定性改善。
制备喷墨油墨
[0203]采用与实施例1相同的方式制备所有的喷墨油墨，制得表4所述的组合物，不同之处在于使用不同的颜料和分散协合剂。在一些实施例中，聚合物分散剂与分散协合剂的比率通过代替或加入有机溶剂DEGDEE改变。
[0204]使用上述方法，根据表6制备比较喷墨油墨COMP-1至COMP-3、COMP-14和COMP-15和本发明的喷墨油墨INV-1、INV-4、INV-6、INV-9、INV-10、INV-11、INV-13至INV-19。协合剂的％数值显示使用多少分散协合剂(占聚合物分散剂的％重量)。
表6
Figure A20068004424400641
[0205]从表6可以看到，相应的比较喷墨油墨COMP-15的分散稳定性由于所引入的分散协合剂不含羧酸根阴离子而降低。比较喷墨油墨COMP-14显示，使用具有两个羧酸基团但分子量大于颜料的分散协合剂也导致分散稳定性降低。另一方面，本发明的相应喷墨油墨与没有分散协合剂的比较喷墨油墨COMP-1至COMP-3相比均显示分散稳定性改善。表6还显示分散协合剂合适用量对获得良好分散稳定性的重要性。
实施例3
[0206]本实施例说明制备实施例1和2所用分散协合剂的合成方法。
分散协合剂SYN-7
[0207]根据以下合成方案，通过重氮化化合物4，随后与化合物3偶合，制成分散协合剂SYN-7：
Figure A20068004424400651
通过加入10mL(0.1mol)29％氢氧化钠溶液使13.7g(0.1mol)化合物4溶于300mL水。加入8.97g(0.13mol)亚硝酸钠，并将此无色溶液滴加到冷却的浓盐酸(29.98mL；0.36mol)中。将该重氮盐保持在0-5℃。15分钟后，通过加入3.0g(0.03mol)氨基磺酸中和过量的亚硝酸盐，并通过加入25.2g(0.3mol)碳酸钠使pH为7。在制备了重氮盐的同时，将23.3g(0.1mol)化合物3溶解于500mL甲醇和10.0mL(0.1mol)29％氢氧化钠溶液的混合物中。将该溶液滴加至重氮盐溶液中，立即形成黄色悬浮液。温度保持在0-5℃下约3小时，过滤黄色产物，用甲醇洗涤。收率为99％。
分散协合剂SYN-8
[0208]根据以下合成方案，通过重氮化化合物11，随后与化合物3偶合，制成分散协合剂SYN-8：
Figure A20068004424400661
通过加入10mL(0.1mol)29％氢氧化钠溶液使18.1g(0.1mol)化合物11溶于300mL水。加入8.97g(0.13mol)亚硝酸钠，并将此无色溶液滴加到冷却的浓盐酸(29.98mL；0.36mol)中。将该重氮盐保持在0-5℃。15分钟后，通过加入3.0g(0.03mol)氨基磺酸中和过量的亚硝酸盐，并通过加入25.2g(0.3mol)碳酸钠使pH为7。在制备了重氮盐的同时，将23.3g(0.1mol)化合物3溶解于500mL甲醇和10.0mL(0.1mol)29％氢氧化钠溶液的混合物中。将该溶液滴加至重氮盐溶液中，立即形成黄色悬浮液。温度保持在0-5℃下约3小时，过滤黄色产物，用甲醇洗涤。收率为70％。
分散协合剂SYN-16
[0209]首先根据以下合成方案制备化合物20：
Figure A20068004424400662
将13.7g(0.1mol)化合物4在300mL乙酸中混合，并滴加8.4g(0.1mol)化合物2。反应放热，15分钟后出现白色沉淀。1小时后，将产物过滤，用甲基叔丁基醚洗涤。收率为77％。
根据以下合成方案用化合物20合成分散协合剂SYN-16：
Figure A20068004424400671
通过加入10mL(0.1mol)29％氢氧化钠溶液使13.7g(0.1mol)化合物16溶于300mL水。加入8.97g(0.13mol)亚硝酸钠，并将此无色溶液滴加到冷却的浓盐酸(29.98mL；0.36mol)中。将该重氮盐保持在0-5℃。15分钟后，通过加入3.0g(0.03mol)氨基磺酸中和过量的亚硝酸盐，并通过加入25.2g(0.3mol)碳酸钠使pH为7。在制备了重氮盐的同时，将23.3g(0.1mol)化合物20溶解于500mL甲醇和10.0mL(0.1mol)29％氢氧化钠溶液的混合物中。将该溶液滴加至重氮盐溶液中，立即形成黄色悬浮液。温度保持在0-5℃下约3小时，过滤黄色产物，用甲醇洗涤。收率为97％。
分散协合剂SYN-18
[0210]首先根据以下合成方案制备化合物22：
Figure A20068004424400672
将13.7g(0.1mol)化合物5在300mL乙酸中溶解，并滴加8.4g(0.1mol)化合物2。反应放热，15分钟后出现白色沉淀。1小时后，将产物过滤，用甲基叔丁基醚洗涤。收率为76％。
根据以下合成方案用化合物22合成分散协合剂SYN-18：
通过加入10mL(0.1mol)29％氢氧化钠溶液使13.7g(0.1mol)化合物16溶于300mL水。加入8.97g(0.13mol)亚硝酸钠，并将此无色溶液滴加到冷却的浓盐酸(29.98mL；0.36mol)中。将该重氮盐保持在0-5℃。15分钟后，通过加入3.0g(0.03mol)氨基磺酸中和过量的亚硝酸盐，并通过加入25.2g(0.3mol)碳酸钠使pH为7。在制备了重氮盐的同时，将22.1g(0.1mol)化合物22溶解于500mL甲醇和10.0mL(0.1mol)29％氢氧化钠溶液的混合物中。将该溶液滴加至重氮盐溶液中，立即形成黄色悬浮液。温度保持在0-5℃下约3小时，过滤黄色产物，用甲醇洗涤。收率为67％。
分散协合剂SYN-20
[0211]根据以下合成方案，通过重氮化化合物14，随后与化合物3偶合，制成分散协合剂SYN-20：
Figure A20068004424400682
通过加入10mL(0.1mol)29％氢氧化钠溶液使21.72g(0.1mol)化合物14溶于300mL水。加入8.97g(0.13mol)亚硝酸钠，并将此无色溶液滴加到冷却的浓盐酸(29.98mL；0.36mol)中。将该重氮盐保持在0-5℃。15分钟后，通过加入3.0g(0.03mol)氨基磺酸中和过量的亚硝酸盐，并通过加入25.2g(0.3mol)碳酸钠使pH为7。在制备了重氮盐的同时，将23.3g(0.1mol)化合物3溶解于500mL甲醇和10.0mL(0.1mol)29％氢氧化钠溶液的混合物中。将该溶液滴加至重氮盐溶液中，立即形成黄色悬浮液。温度保持在0-5℃下约3小时，过滤黄色产物，用甲醇洗涤。收率为88％。
分散协合剂SYN-23
[0212]根据以下合成方案，通过重氮化化合物30，随后与化合物3偶合，制成分散协合剂SYN-23。
Figure A20068004424400691
[0213]将29.98mL(0.36mol)浓盐酸加至18.1g(0.1mol)化合物30在300mL甲醇的悬浮液中。将该混合物冷却至约0-5℃，并加入8.97g(0.13mol)亚硝酸钠。将该重氮盐保持在0-5℃。15分钟后，通过加入3.0g(0.03mol)氨基磺酸中和过量的亚硝酸盐，并通过加入25.2g(0.3mol)碳酸钠使pH为7。在制备了重氮盐的同时，将22.1g(0.1mol)化合物3溶解于500mL甲醇和10.0mL(0.1mol)29％氢氧化钠溶液的混合物中。将该溶液滴加至重氮盐溶液中，形成黄色悬浮液。温度保持在0-5℃下约3小时，过滤黄色颜料，用甲醇洗涤。收率为88％。
分散协合剂SYN-25
[0214]根据以下合成方案，通过重氮化化合物21，随后与化合物22偶合，制成分散协合剂SYN-25。
Figure A20068004424400701
通过加入10mL(0.1mol)29％氢氧化钠溶液使20.9g(0.1mol)化合物21溶于300mL水。加入8.97g(0.13mol)亚硝酸钠，并将此无色溶液滴加到冷却的浓盐酸(29.98mL；0.36mol)中。将该重氮盐保持在0-5℃。15分钟后，通过加入3.0g(0.03mol)氨基磺酸中和过量的亚硝酸盐，并通过加入25.2g(0.3mol)碳酸钠使pH为7。在制备了重氮盐的同时，将22.1g(0.1mol)化合物22溶解于500mL甲醇和10.0mL(0.1mol)29％氢氧化钠溶液的混合物中。将该溶液滴加至重氮盐溶液中，立即形成黄色悬浮液。温度保持在0-5℃下约3小时，过滤黄色产物，用甲醇洗涤。收率为97％。
分散协合剂SYN-27
[0215]根据以下合成方案，通过重氮化化合物18，随后与化合物20偶合，制成分散协合剂SYN-27：
通过加入10mL(0.1mol)29％氢氧化钠溶液使20.9g(0.1mol)化合物18溶于300mL水。加入8.97g(0.13mol)亚硝酸钠，并将此无色溶液滴加到冷却的浓盐酸(29.98mL；0.36mol)中。将该重氮盐保持在0-5℃。15分钟后，通过加入3.0g(0.03mol)氨基磺酸中和过量的亚硝酸盐，并通过加入25.2g(0.3mol)碳酸钠使pH为7。在制备了重氮盐的同时，将22.1g(0.1mol)化合物20溶解于500mL甲醇和10.0mL(0.1mol)29％氢氧化钠溶液的混合物中。将该溶液滴加至重氮盐溶液中，立即形成黄色悬浮液。温度保持在0-5℃下约3小时，过滤黄色产物，用甲醇洗涤。收率为97％。
分散协合剂SYN-29
[0216]首先根据以下合成方案制备化合物23：
Figure A20068004424400712
      化合物11          化合物2         化合物23
将13.7g(0.1mol)化合物11在300mL乙酸中混合，并滴加8.4g(0.1mol)化合物2。将反应加热到70℃。2小时后，将产物冷却，将白色沉淀过滤，用甲基叔丁基醚洗涤。收率为92％。
[0217]根据以下合成方案用化合物23合成分散协合剂SYN-29：
Figure A20068004424400721
将29.98mL(0.36mol)浓盐酸加至20.9g(0.1mol)化合物18在300mL甲醇的悬浮液中。将该混合物冷却至约0-5℃，并加入8.97g(0.13mol)亚硝酸钠。将该重氮盐保持在0-5℃。15分钟后，通过加入3.0g(0.03mol)氨基磺酸中和过量的亚硝酸盐，并通过加入25.2g(0.3mol)碳酸钠使pH为7。在制备了重氮盐的同时，将23.3g(0.1mol)化合物23溶解于500mL甲醇和20mL(0.2mol)29％氢氧化钠溶液的混合物中。将该溶液滴加至重氮盐溶液中，立即形成黄色悬浮液。温度保持在0-5℃下约3小时，过滤黄色产物，用甲醇洗涤。收率为62％。

Claims (15)

1.一种非水性颜料分散体，所述颜料分散体在分散介质中包含有色颜料、聚合物分散剂和分散协合剂，其特征在于，所述分散协合剂由式(I)表示：
Figure A2006800442440002C1
式(I)
其中，
AR1和AR2表示取代或未取代的芳族基团，R表示取代或未取代的脂族基团，其条件为，R、AR1和AR2中的一个包含至少一个羧酸根阴离子，并且所述分散协合剂的阴离子部分的分子量小于所述有色颜料分子量的98％。
2.权利要求1的非水性颜料分散体，其中所述分散协合剂由式(II)表示：
Figure A2006800442440002C2
式(II)
其中，
R1至R11中的一个表示或包含至少一个羧酸根阴离子及其质子或阳离子；
R1-R11如果不表示或包含所述至少一个羧酸根阴离子及其质子或阳离子，则独立选自氢、烷基、烯基、烷氧基、醇基、酯基、酰基、硝基、酰胺基和卤素；或者
R7和R8可一起形成杂环。
3.权利要求2的非水性颜料分散体，其中由R7和R8形成的杂环为咪唑酮或2，3-二羟基吡嗪。
4.权利要求1至3中任一项的非水性颜料分散体，其中所述分散协合剂的阳离子部分由一个或多个质子和/或阳离子组成以补偿所述分散协合剂的阴离子部分的电荷。
5.权利要求4的非水性颜料分散体，其中所述阳离子选自Li+、铵和取代的铵根。
6.权利要求5的非水性颜料分散体，其中所述取代的铵根选自+N(CH3)2(C18H37)2、+NH(CH3)2(C18H37)、+N(CH3)2(C12H25)2、+NH(CH3)2(C12H25)、+N(CH3)2(C10H21)2、+NH(CH3)2(C10H21)、+N(CH3)2(C8H17)2、+NH(CH3)2(C8H17)、+NH(C8H17)3、+NH(C10H21)3、+NH(C12H25)3和+NH(C18H35)3。
7.权利要求1至6中任一项的非水性颜料分散体，其中所述分散协合剂包含芳族酸基或其盐。
8.权利要求7的非水性颜料分散体，其中所述芳族酸基或其盐为苯甲酸基或苯二甲酸基或其盐。
9.权利要求1至8中任一项的非水性颜料分散体，其中所述有色颜料选自C.I.颜料黄120、C.I.颜料黄155、C.I.颜料黄180、C.I.颜料黄194和C.I.颜料黄213。
10.权利要求9的非水性颜料分散体，其中所述有色颜料选自C.I.颜料黄120、C.I.颜料黄180、C.I.颜料黄194和C.I.颜料黄213，并且所述分散协合剂为：
Figure A2006800442440004C1
其中R表示氢或甲基。
11.权利要求9的非水性颜料分散体，其中所述有色颜料选自C.I.颜料黄120、C.I.颜料黄155和C.I.颜料黄213，并且所述分散协合剂为：
其中R表示氢或甲基。
12.权利要求1至11中任一项的非水性颜料分散体，其中所述颜料分散体为可固化的喷墨油墨。
13.权利要求1至12中任一项的非水性颜料分散体，其中所述颜料分散体为包含有机溶剂和/或油的非水性喷墨油墨。
14.权利要求1至13中任一项的非水性颜料分散体，其中所述分散协合剂包含磺酸、磷酸基或其盐。
15.一种制备权利要求1至14中任一项的非水性颜料分散体的方法，其中将所述分散协合剂加入到分散介质中的有色颜料中。
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