CN1153817C - 高耐光牢度黄色染料组合物 - Google Patents

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Abstract

一种包含通式(1)化合物与通式(2)化合物或其盐的组合物。该组合物显示良好耐光牢度，并且尤其适合用于耐光保真的(photorealistic)喷墨印刷。

Description

高耐光牢度黄色染料组合物
本发明涉及高耐光牢度黄色染料组合物及其在喷墨印刷(“IJP”)中的应用。IJP是一种非冲击印刷技术，其中着色液滴经细喷嘴喷射到基材上，期间不需要使喷嘴与基材接触。
IJP是一种相对低廉的记录多色图象的方式，例如用于由诸如电子照相机、扫描器和国际互联网之类数据源获得的照片。目前，喷墨印刷机用于在家庭或办公室环境内印刷彩色图象的应用已司空见惯。然而，IJP与传统卤化银照相术相比的一个重大缺点在于，所产生的图象在普通日光下会很快褪色。目前，需要改善照片的耐光牢度性能，以防止图象随时间推移而消失或变色。
我们现已发现，包含特定比例范围内的下面规定的2种特殊黄色染料的组合物，当印在Seiko Epson公司市售供应的有光泽薄膜上时比用单个染料的耐光牢度来得优越。虽然，其耐光牢度依然不如卤化银照片那样好，但该组合物终归代表朝着改善耐光牢度的正确方向前进了一步。
按照本发明的第1方面，提供一种包含通式(1)化合物与通式(2)化合物或其盐的组合物：
其中通式(1)化合物与通式(2)化合物的重量比是1∶4～1∶1。
优选的是，通式(1)化合物与通式(2)化合物的重量比介于1∶3.9～1∶1，更优选1∶3.5～1∶1，尤其是1∶3～1∶1。
通式(1)的染料叫做C.I.(染料索引)直接黄86，可由“染料索引”中开列的多种来源购得，包括从Avecia有限公司。
通式(2)的染料可按美国专利5,268,459，实例6中所描述的方法制备。
优选的盐是碱金属盐，尤其是锂、钠和钾盐、铵以及取代铵盐。特别优选的盐是与氨生成的盐、有机胺或季铵(例如(CH3)4N+)。该染料可采用已知技术转变为盐。例如，该染料的碱金属盐要转变为与氨或胺的盐，可将该染料的碱金属盐溶解在水中，用无机酸酸化，并用氨或胺将溶液的pH调节到pH9～9.5，然后通过渗析除掉碱金属阳离子。
该染料可以某种除本说明书给出的那些以外的互变异构形式存在。这些互变异构体应包括在本权利要求范围之内。
按照本发明第2方面，提供一种包含通式(1)化合物、通式(2)化合物和液态介质的液态组合物。在一种优选的方面，该液态组合物包含：
(a)0.01～30份包含通式(1)化合物与通式(2)化合物的的组合物；以及
(b)70～99.99份液态介质；其中所有份数均指重量而言并且份数(a)+(b)的数值等于100。
组分(a)的份数优选介于0.1～20，更优选0.5～15，尤其是1～5份。组分(b)的份数优选介于99.9～80，更优选99.5～85，尤其是99～95份。
化合物(1)与(2)的优选重量比按照有关本发明第1方面所述的规定。
优选的是，组分(a)完全溶解在组分(b)中。优选的是，组分(a)在20℃时在组分(b)中的溶解度至少是10％。这就容许制备一种可用于制备较稀油墨的浓缩物并减少贮存期间因液态介质的蒸发而导致染料沉淀的机会。
优选的液态介质包括水、水与有机溶剂的混合物以及不含水的有机溶剂。
当液态介质包含水与有机溶剂的混合物时，水与有机溶剂的重量比优选介于99∶1～1∶99，更优选99∶1～50∶50，尤其是95∶5～80∶20。
优选的是，水与有机溶剂混合物中存在的有机溶剂是水混溶性有机溶剂或者此类溶剂的混合物。优选的水混溶性有机溶剂包括C1-6-链烷醇，优选甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、仲丁醇、叔丁醇、正戊醇、环戊醇以及环己醇；线型胺，优选二甲基甲酰胺或二甲基乙酰胺；酮类以及酮-醇，优选丙酮、甲基醚酮、环己酮以及双丙酮醇；水混溶性醚，优选四氢呋喃和二氧杂环己烷；二醇，优选2～12个碳原子的二醇，例如戊-1，5-二醇、乙二醇、丙二醇、丁二醇、戊二醇、己二醇和硫二甘醇，以及低聚-和聚-链烷二醇，优选二甘醇、三甘醇、聚乙二醇和聚丙二醇；三醇，优选甘油和1，2，6-己三醇；二醇的单-C1-4-烷基醚，优选2～12个碳原子二醇的单-C1-4-烷基醚，尤其是2-甲氧基乙醇、2-(2-甲氧基乙氧基)乙醇、2-(2-乙氧基乙氧基)-乙醇、2-[2-(2-甲氧基乙氧基)乙氧基]乙醇、2-[2-(2-乙氧基乙氧基)-乙氧基]-乙醇以及乙二醇单烯丙基醚；环状酰胺，优选2-吡咯烷酮、N-甲基-2-吡咯烷酮、N-乙基-2-吡咯烷酮、己内酰胺和1，3-二甲基咪唑酮；环状酯，优选己内酯；亚砜，优选二甲基亚砜和环丁砜。优选的是，液态介质包含水以及2或更多种，尤其是2～8种，水溶性有机溶剂。
另一些包含水与1种或多种有机溶剂的混合物的适宜油墨介质例子描述在美国专利4,963,189、美国专利4,703,113、美国专利4,626,284和EP 4,251,50A。
当液态介质包含不含水的有机溶剂(例如，含小于1wt％水)时，该溶剂的沸点优选介于30℃～200℃，更优选40℃～150℃，尤其是50～125℃。该有机溶剂可以是(与)水不混溶的、水混溶的或者此类溶剂的混合物。优选的水混溶性有机溶剂是前面所描述的水混溶性有机溶剂及其混合物当中任何一种。优选的水不混溶溶剂，例如包括脂族烃；酯，优选乙酸乙酯；氯化烃，优选CH2Cl2；以及醚，优选二乙醚；及其混合物。
当液态介质包含水不混溶有机溶剂时，优选包括一种极性溶剂，因为这将提高染料在液态介质中的溶解度。极性溶剂的例子包括C1-4-醇。就以上的优选方案而言，尤其优选的是，当液态介质是不含水的有机溶剂时，它包含酮(尤其是丁酮)和/或醇(尤其是C1-4-链烷醇，更尤其是乙醇或丙醇)。
不含水的有机溶剂可以是单一有机溶剂或者是2或更多种有机溶剂的混合物。优选的是，当该介质是不含水的有机溶剂时，它是2～5种不同有机溶剂的混合物。这就容许选择出能提供对油墨变干特性和贮存稳定性实现良好控制的介质。
当液态介质是不含水的有机溶剂时，通式(1)与通式(2)化合物优选采取与亲脂胺的盐形式。
所含组分(b)是不含水的有机溶剂的液态组合物，在要求干得快，尤其当在疏水和非吸收性基材，如塑料、金属和玻璃上印刷时，是尤其有用的。
该组合物还可含有喷墨印刷油墨中传统使用的附加成分，例如粘度和表面张力改性剂、缓蚀剂、生物杀伤剂(例如，Avecia有限公司的Proxel)、kogation reducing添加剂以及表面活性剂，后者可以是离子或非离子的。
优选的是，液态组合物经过了平均孔径大小小于10μm，更优选小于5μm，尤其是小于2μm，更尤其优选小于1μm滤器的过滤。这样，颗粒物质将被清除，否则会堵塞喷墨印刷机使用的细喷嘴。
优选的是，液态组合物在20℃的粘度低于20cp，更优选低于10cp，尤其是低于5cp。
优选的是，通式(1)和(2)的化合物，在将它们加入到本发明组合物中之前或以后利用反渗透、超过滤、离子交换或它们的组合进行提纯。
本发明液态组合物用于在Seiko Epson出品的有光泽介质上印刷图象，与仅包含这2种化合物之一以及具有不同染料比例的组合物相比，其效果惊人地超卓。
优选的是，该液态组合物是黄色的。
本发明另一个方面提供一种在基材上印刷高耐光牢度图象的方法，包含用喷墨印刷机在基材上施加本发明第2方面的液态组合物。
喷墨印刷机优选将该组合物以流经小孔喷出到基材上的液滴形式施加到基材上。优选的喷墨印刷机是压电喷墨印刷机和热喷墨印刷机。在热喷墨印刷机中，编程的热脉冲借助靠近小孔的电阻器施加到储墨池内的组合物上，从而导致组合物在基材与小孔相对运动期间以小液滴形式喷出并飞向基材。在压电喷墨印刷机中，小晶体的振荡迫使组合物从小孔中喷出。
该基材优选是有光泽薄膜，尤其是Seiko Epson公司出品的有光泽薄膜。
本发明另一个方面提供一种有光泽纸，上面印刷了上面定义的组合物。
本发明另一个方面提供一种喷墨印刷机墨盒(cartridge)，任选的可反复灌注，装有本发明液态组合物。
本发明将通过以下实施例加以进一步说明，其中所有份数、百分数和比例均指重量而言，除非另行说明。
实例1
油墨制备：0.4g染料混合物借助声波振荡作用溶解在水(7.5g)、丁基卡必醇(1g)、甘油(1g)和SurfynolTM 465(0.1g)的混合物中。用氢氧化钠将pH调节到9.5。所获混合物经0.45μM滤器过滤，获得的油墨随后灌入到SEC三室喷墨印刷机墨盒的一室中。染料混合物包含各种各样比例的染料2与染料1，如下表1所示。将这些油墨放入到喷墨印刷机墨盒中并将墨盒装在SEC Stylus Pro喷墨印刷机上。油墨印刷在SEC有光泽薄膜(“SGF”)上。变干后，每种印刷物取一份安装在Atlas Ci35a老化试验机上，一半遮盖起来，并照射50h。取下印刷样品，并通过测定照射与未照射部分之间的ΔE(色差)来确定耐光牢度，其中ΔE是采用X-Rite 938光密度计测定的。ΔE数值越低，说明耐光牢度越高。
样品的耐湿牢度则通过将印刷样品暴露于60℃的湿气氛中达16h，然后按1～5级加以评定(其中5＝非常好，1为差)进行检查。
结果载于下表1，其中L、a、b是指颜色坐标，C是色度，H是色调，ROD是印刷样品的光密度。DY132是C.I.直接黄132(对比例)。
                                           表1
比例 染料2∶染料1 基材  ROD  L A  B  C  H ΔE50h
染料2(单独) SGF  0.945  90 -11  96  96  96  11
染料1(单独) SGF  1.683  82 13  115  116  83  9
染料132(单独) SGF  1.347  87 -4  114  114  92  10
1/1 SGF  1.362  86 2  112  112  89  4
1.25/1 SGF  1.354  86 1  112  112  89  3
1.5/1 SGF  1.295  87 0  110  110  90  4
1.75/1 SGF  1.257  87 -2  109  109  91  4
2.0/1 SGF  1.248  87 -2  109  109  91  4
3.0/1 SGF  1.142  88 -4  105  105  92  5
4.0/1 SGF 1.129 89 -6 105 105 93 9
5.0/1 SGF  1.09  89 -7  104  104  94  9
实例2-另一些油墨
可制备如表2和3中所描述的油墨，其中第1列所描述的组成是指染料1：染料2的比例。自第2列起以后的数字，指的是有关成分的份数，所有份数和比例均指重量而言。该油墨还可通过热或压电喷墨印刷施加到纸上。
表1～3中使用下列缩写：
PG＝丙二醇
DEG＝二甘醇
NMP＝N-甲基吡咯烷酮
DMK＝二甲基酮
IPA＝异丙醇
MEOH＝甲醇
2P＝2-吡咯烷酮
MIBK＝甲基异丁基酮
P12＝丙-1，2-二醇
BDL＝丁-2，3-二醇
CET＝溴化鲸蜡基铵
PHO＝Na2HPO4，以及
TBT＝叔丁醇
TDG＝尿素
                                    表2
染料1∶染料2比例 染料含量 水 PG  DEG  NMP  DMK  NaOH 硬脂酸钠 IPA  MEOH  2P  MIBK
 1∶21∶31∶11∶41∶2.51∶21∶31∶41∶11∶41∶21∶3.51∶21∶21∶31∶3  2.03.010.02.11.12.552.43.210.01.82.63.312.05.46.0  80908591816065756580808480906991  5345222 581520456520  65393421124  4335651071 0.20.50.3 0.5 610513 510642  51956415535 145563
                              表3
染料1∶染料2比例 组合物含量   水 PG  DEG  NMP  CET  TBT  TDG  BDL  PHO  2P  P12
 1∶21∶1.81∶2.21∶31∶3.11∶31∶2.51∶11∶41∶31∶31∶31∶3.51∶21∶2.5  2.53.10.98.04.02.210.09.02.12.02581010  908285907075917670908878708080 4452  681051010951010  454367558 0.30.1 3.00.2 0.30.11012158 5125  0.120.20.950.1 463555512 611

Claims (13)

1.一种包含通式(1)化合物与通式(2)化合物或其盐的组合物：
Figure C0080538600021
其中通式(1)化合物与通式(2)化合物的重量比是1∶3.9～1∶1。
2.权利要求1的组合物，其中通式(1)化合物与通式(2)化合物的重量比是1∶3～1∶1。
3.权利要求1或2的组合物，其中通式(1)和(2)的化合物在组合物制备之前或以后采用反渗透、超过滤、离子交换或其组合加以提纯。
4.一种液态组合物，它包含权利要求1或2的组合物以及液态介质。
5.权利要求4的液态组合物，它包含：
(a)0.01～30份权利要求1或2的组合物；以及
(b)70～99.99份液态介质。
6.权利要求4或5的液态组合物，其中液态介质包含水与有机溶剂的混合物。
7.权利要求5的液态组合物，它经过了平均孔径大小低于10μm的滤器的过滤。
8.权利要求5的液态组合物，其在20℃的粘度低于20cp。
9.权利要求4或5的液态组合物，其中通式(1)和(2)的化合物在组合物制备之前或以后采用反渗透、超过滤、离子交换或其组合加以提纯。
10.权利要求5的液态组合物，它是黄色的。
11.一种在基材上印刷高耐光牢度图象的方法，该方法包含在基材上施加权利要求5～10中任何一项的组合物。
12.权利要求11的方法，其中基材是有光泽薄膜。
13.一种喷墨印刷机墨盒，任选地可重复灌注，它含有权利要求1～10中任何一项的组合物。
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