TW583280B - Waterborne colorant preparations for ink jet printing - Google Patents

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583280 A7 B7 五、發明説明（1 發明內容： I--------•衣II : -> (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本發明描述於2 0 0 1年7月7日申請之德國優先權 申請案DE 10133051 . 0中，其倂入本文作參 考如同本文中所完全揭示者一般。 本發明關於水質著色分散液，它們的製法，它們作爲 記錄流體’特別是供噴墨列印方法之用途及它們在電照像 調色劑，特別是聚合調色劑中，粉末塗料中及彩色過濾器 中之用途。 噴墨列印方法，正如電照像術（雷射印表機及影印機 )是一種非衝擊列印方法且已是愈來愈重要，特別是在小 辦公室’家庭辦公室（S〇H〇）部門中者，因電腦之愈 來愈多的使用。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 噴墨列印技術區別所謂之連續列印方法和降落在需求 上（drop-on-demand)方法，所論之降落是墨水降落，此是 藉由電腦控制之電訊所產生的。基本上有兩種降落在需求 上的噴墨方法，亦即熱噴墨，亦已知爲泡沬噴墨，及壓電 噴墨。雖然在熱噴墨中，導致墨滴自列印頭噴嘴排出的壓 力波是藉熱元件所出之熱能輸入而產生，壓噴墨列印利用 壓電晶體在電壓訊號應用時自發的形狀改變以產生所需之 壓力波。壓電和熱噴墨因產製高光學品質或甚至光品質之 有色的影像的高技術標準而著名且也適於在高的列印速度 比例下產製大的格式列印物。 熱和壓電噴墨迄今已應用基於水溶性染料之溶液的墨 水，這就爲何列印物具有高的亮度及光學密度，但有不充 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） -4 - 583280 A7 B7 五、發明説明（2 ) 份之光牢度（lightfastness )及差的耐水性。以染料爲底之 噴墨用墨水的這些缺點僅能藉專業用紙來部分地克服。克 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 服上述以染料爲底的墨水的缺點的一方式是使用著色製劑 〇 噴墨列印用之有色墨水將必須符合整合系列之要求。 它們必須具有適於列印用之粘度和表面張力，它們必須貯 存安定，亦即它們必須不凝結且經分散之顏料不應沈澱， 它們必須不阻塞印表機噴嘴（此特別顏料粒子墨水之狀況 中造成問題，且它們應對環境無害，亦即實質是水質的且 含有極低濃度之有機溶劑。類似地，製劑之純度必須符合 高的要求，因爲過多濃度之無機或有機鹽及離子，特別是 氯離子，會導致腐蝕且因此導致列印頭之過早破壞或在泡 沫噴霧印表機之情況中導致有害之沈積物在加熱元件上。 特別需要高標準之顏料和列印物之彩色強度、色調、 亮度、透明度和固色性，例如光固色性、水固色性和甕固 色性。特別當噴墨方法要用來產製照像品質之列印物或供 戶使用時，高的光固色性是重要的。 經濟部智慧財產局員工消費合作杜印製 細分之良好狀態是噴墨列印中所用之顏料製劑的基本 必要條件，因爲噴嘴阻塞之避免需要平均顏料粒子尺寸不 超過2 0 0 nm且最大粒子尺寸不超過5 0 0 nm。除了 細分之良好狀況以外，特別還有抗絮凝性，它是噴墨製劑 之極重要品質準則，就是爲何顏料粒子之晶體成長或附聚 必須有效地藉合適之添加劑來有效地防止。這一般是藉某 些分散助劑來完成。與顏料分散液之抗絮凝性密切相關之 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） '' -5- A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 583280 五、發明説明（3 ) 顏料分散液的性質是其貯存安定性，因爲顏料 貯存期間，甚至在比室溫更高或更低之溫度下 聚。在列印期間，有色墨水受到極熱且機械之 助劑必須確保顏料分散液在這些狀況中仍安定。 5 0 0艺之瞬變溫度跳動在熱噴墨中發生。即 況中，顏料即不會絮凝或凝結（沈積）在印表 上，也不會阻塞印表機噴嘴。在列印時，有色 噴嘴放出；極高之切變應力在方法中發生，但 會使分散助劑被剪離顏料表面。 因此，所用之分散助劑有決定性的重要性 它決定物性，例如分散液之表面張力和粘性， 在貯存過程中安定墨水而不會絮凝且在列印操 會分解。 先前技藝之噴墨列印用之有色製劑不能滿 造商之要求，因爲它們在細分，熱安定性和貯 不足。 特別地，有色噴墨用墨水之安定性問題密 粒子在有機水溶液中之合適安定作用有關。 ΕΡ-〇 979 844描述顏料分散 具有末端羧酸官能之嵌段聚甲基丙烯酸酯一嵌 共聚物。然而，這些分散劑有一問題，因在長 中有沈澱物形成，會消減分散液之安定性。 因此，本發明之目的是要提供著色製劑， 散且在貯存時安定且特別地在噴墨列印方法中 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） 粒子在長時 ，必須不附 應力，分散 局達 便在這些狀 之加熱元件 墨水經窄的 它們必須不 ，不僅因爲 也是因爲它 作過程中不 足印表機製 存安定性上 切地與顏料 劑，其基於 段聚氧化燒 時貯存過程 其在易於分 具有良好的 間 Μ 息 ¥ A Μ 木 -6- A7 583280 ^---------B7 五、發明説明（4 ) 列印性。 令人驚訝地，此目的藉水溶性分散助劑之使用而達成 ’該助劑基於不含酸基之嵌段聚甲基丙烯酸酯-嵌段聚氧 化乙烯共聚物。這些分散助劑使得實質符合上述噴墨列印 g求的水性著色濃縮液之製備成爲可能。 本發明因此提供一種著色製劑，其實質由以下物質組 成 Α) 〇 . 1至5〇wt%，有利地1至30wt%之 S少一著色劑，其選自有機顏料，無機顏料和有機染料， B) 〇 · 〇1 至 80wt%，有利地 〇 . 1 至 50 w t %之至少一水溶性分散助劑，其基於一種不含酸基之 嵌段聚甲基丙烯酸酯-嵌段聚氧化乙烯共聚物， C) 〇至30wt%，有利地〇 . 1至15wt%之 至少一有機溶劑， D) 〇至20wt%，有利地〇.1至5wt%之進 一步的傳統添加劑， E) 10至90wt%，有利地20至60wt%之 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 水，每一百分比是基於著色製劑之總重（1 0 0 w t % ) 〇 疏水性甲基丙烯酸酯嵌段平均鏈長和親水性聚氧化乙 烯嵌段平均鏈長之相對比例有利地是1 : 1 0至1 0 : 1 ，更有利地1 : 1至1 : 5，且特別地1 : 1至1 : 3， 此基於甲基丙烯酸酯和氧化乙烯之莫耳分率。 成份（A )是細分之有機或無機顏料及/或有機染料 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐_) " -7- 583280 A7 _ B7 五、發明説明（5 ) 或不同之有機及/或無機顏料及/或有機染料之混合物。 顏料不僅可以乾粉末形式，也可以水溼性瀘餅形式被使用 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 〇 有用的有機顏料包括單偶氮、二偶氮、漆偶氮（laked azo) 、/S —萘酣、萘酣AS、苯並咪ti坐酮、二偶氮縮合、 偶氮金屬鍺合物顏料或多環顏料，例如，酞花青、喹吖酮 (quinacridone )、茈、皮林酮（perinone )、噻嗪靛藍、硫 靛藍、蒽酮、蒽醌、黃烷士酮（flavanthrone )、陰丹士酮 (indanthrone )、異宜和藍酮、皮蒽酮、二噁嗪、喹啉並酞 酮（quinophthalone)、異吲哚滿酮（isoindolinone)、異吲 哚滿或二酮基吡咯並吡咯顏料或碳黑。 有用的無機顏料包括例如二氧化鈦、硫化鋅、氧化鐵 、氧化鉻、群青、鎳-或鉻-銻駄氧化物、氧化鈷及纟凡酸 鉍。 有機染料包括酸染料、直接染料或反應性染料；在反 應性染料情況中，也可使用已與親核性物反應的染料。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 所用之顏料應是極細分的，有利地9 5 %且更有利地 9 9%顏料粒子具有小於等於5 0 0 nm之粒子尺寸。平 均粒子尺寸有利地是小於2 0 0 n m。依所用之顏料而定 ，顏料粒子形態可廣泛地變化，且因此顏料製劑之粘度行 爲可以作爲粒子形狀之函數而廣泛地變化。爲了得到製劑 有利的粘度，粒子有利地應有立方形或球形。 特別有利的有機顏料的選擇是碳黑顏料，例如燈黑或 爐黑；單偶氮、二偶氮及苯並咪唑酮顏料，等別是彩色指 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐) "一 -8 - 583280 A7 B7 五、發明説明（6 數顏料顏料黃1 7、顏料黃7 4、 顯枓頁7 3、顏料籥 97、顏料黃120、顏料啬姑 、 另化、丄2 8、顏料黃工3 9 料黃151、顏料黃155、顏料 齄 竹與180、顏料黃 2 1 3、顏料紅5 7 : 1、顏料奸， 貝枓紅1 4 6、顏料紅工7 、顏料紅1 8 4、顏料紅：l 8 5或 6 4顏枓紅2 6 9 ;酞孜法 顏料，特別是彩色指數顏料顏料藍i 5、顏料薪1 ^ 3或顏料藍！ 5 : 4及㈣酮顏料，特別是〔色指數 顏料紅1 2 2或顏料紫1 9。 料 特別是有利有機染料的選擇是彩色指數染料酸黃丄7 、酸黃23 '直接黃86、直接黃98、直接黃132 反應性黃3 7、酸紅5 2、酸紅2 8 9、反應性紅2 3 : 反應性紅1 8 0、酸藍9及直接藍1 9 9。 成份（Β )有利地是式（I )之化合物 CH, —— * * - · f請先閱讀背面之注意事¾再填寫本頁j -訂·

⑴RI CH,—C- Ο -CHr-CH—C——Χ ΙΟ Ο CH厂CH厂0- •R3 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 R2 其中 R χ是不含活性氫原子之鏈調節劑或起始劑之， R2示相同或不同的C 1— C 22院基或不經取代 或未經 取代之（C6 - Cl4 X是氧或N Η， m是1至2 0 〇 芳基 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 9 583280 A7 -- -— B7 五、發明説明（7 ) η是1至2 0 0， (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 條件是m : η比介於；l :丄〇至i 〇 :丄，有利地工 :1至1 : 5之間； R 3是Η，C i 一 C 2 2烷基或經取代或未經取代之 (〇6— Cl4)方基。 所述之（c 6 - C i 4 )芳基之有用的取代基包括例如 Ci—CH 烷基、Ci — (：4烷氧基、F、c 丄、B r、 NH2、NH (Ci— C4 烷基）、N (Ci— C4 烷基）2 'CONHs'CONHCCi— C4 烷基）'CONCCi —C4烷基）2、COO (Ci— C4烷基）及〇H。 在式（I )之聚合的分散助劑中，特別有利的是式（ II)之水溶性化合物 ch3 ch3 (II) R1 CH 厂 C CH 厂 CH~c-X——CHr-CHz—O——CH；—CHr0——R3 L 」m L 2 Jn 2 C==0 c o R2 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 其中Ri、R2、R3、X、瓜及！！各如以上定義。 有用的鏈調節劑R 1包括例如硫醇、氯仿、異丙基苯或 異丙醇。有利的是C i 2 - c i 8烷基毓基，例如正十二烷基 酼基，特一十二烷基酼基及十四烷基巯基。 R2有利是Ci — C"烷基或苯基。 R3有利是氫或C 1 一 C 12院基。 m有利是1至5 0。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公楚Ί -10- 583280 Μ Β7 五、發明説明（8 η有利是1至1 〇 〇，條件是 之比如以上定義 在聚合分散助劑中，極特別有利的是式（I I I 水溶性化合物 之 CH, CH, (III) R1

-CH；—C CHr~CH—C——Ο- C=：〇 o -CHr-CHr~〇- -CH—CH2—O一CH, o (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁} 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 R2 其中 R l如上定義， R2是C 1 — C 4院基， m是1至5 0，有利地1至2 0， η是1至1 0 0，條件是m : η之比如以上所述。 依本發明所用之嵌段共聚物之H L Β値有利是在1 〇 至2 0範圍之間，且該嵌段聚合物之水溶液（濃度：1 g /1 )之表面張度是在3 0至6 OmN/m範圍中。 依本發明所用之分散助劑的’合成在文獻上是已知的且 可以藉使用有機鋰起始劑之甲基丙烯酸烷酯和氧化乙烯的 陰離子性聚合而實施。此種合成方法要求反應物和任何溶 劑很大的純度且一般需要極低反應溫度（約- 7 8 °C )。 製備嵌段聚丙烯酸酯嵌段聚氧化乙烯共聚物之製備性

更簡單的方式描述於E P A - 〇 13 9 1 0 。甲 基丙烯酸烷酯分子藉在鏈傳遞劑存在下之自由基聚合而靠 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -11 _ 583280 A7 __ B7 五、發明説明（9 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 合。所要之嵌段共聚物而後在合適觸媒存在下藉著與聚氧 化乙烯（此種二羥基官能化合物之使用描述於 E P - A - 0 6 2 2 378中）或聚氧化乙烯單烷基 醚之酯基轉移作用自聚甲基丙烯酸酯而製備。當嵌段共聚 物含有末端羥基時，末端烷基或芳基可以藉合適試劑而引 入。 依本發明之著色製劑可以包括作爲成份（C )之有機 溶劑或有機溶劑混合物，在此情況中，這些溶劑若需要可 具有保水效果。有用的溶劑包括例如單一或多元醇類，它 們的醚類及酯類，例如烷醇類，特別是具1至4碳原子者 ，例如甲醇、乙醇、丙醇、異丙醇、丁醇、異丁醇；二或 三元醇類，特別是具有2至6碳原子者，如乙二醇、丙二 醇、1 ，3 —丙二醇、1 ，4 — 丁 二醇、1 ，5 —戊二醇 、1 ，6 —己二醇、1 ，2 ，6 —己三醇、甘油、二乙二 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 醇、二丙二醇、三乙二醇、聚乙二醇、三丙二醇、聚丙二 醇；多二醇類之低碳烷醚類，例如乙二醇單甲基或乙基或 丁基醚、三乙二醇單甲基或乙基醚；酮類及酮醇類，如丙 酮、甲基乙基酮、二乙基酮、甲基異丁基酮、甲基戊基酮 、環戊酮、環己酮、二丙酮醇；醯胺類如二甲基甲醯胺、 二甲基乙醯胺及N -甲基吡咯烷酮。 依本發明之著色製劑可進一步包括作爲成份（D )之 進一步的特別普通之噴墨用墨添加劑，例如，防腐劑、抗 氧化劑、陽離子性、陰離子性、兩性離子或非離子性表面 活性物質（表.面活性劑及潤溼劑）、脫氧劑/去沬劑以及 本紙張尺度適用中國國家標隼（CNS ) A4規格（210X297公釐） -12- 583280 A7 B7 五、發明説明（10 ) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 調節粘度劑，例如聚乙烯醇、纖維素衍生物或水溶性天然 或人工樹脂及聚合物以作爲膜形成劑或粘合劑以加強接著 及磨損抗性。所用之p Η調節劑包括有機或無機鹼類及酸 類。有利的有機鹼類是胺類如乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇 胺、Ν，Ν —二甲基乙醇胺、二異丙基胺、胺基甲基丙醇 或二甲基胺基甲基丙醇。有利的無機鹼是氫氧化鈉、氫氧 化鉀、氫氧化鋰或氨。進一步之構成成份包括水溶化合物 ，例如甲_胺、尿素、四甲基脲、ε —己內醯胺、乙二醇 、二乙二醇、三乙二醇、聚乙二醇、丁二醇、甲基溶纖劑 、甘油、糖、Ν -甲基吡咯烷酮、1，3 —二乙基—2 -甲基咪唑烷酮、硫代二甘醇、苯磺酸鈉、二甲苯磺酸鈉、 甲苯磺酸、枯烯磺酸鈉、苯甲酸鈉、水楊酸鈉或丁基單二 醇硫酸鈉。 著色製劑所用之水（成份Ε )有利地以蒸餾水或脫礦 質水形式被使用。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本發明進一步提供一種產製依本發明之著色製劑的方 法，其包括粉末或濾餅形式之至少一著色劑（成份A )同 著至少一分散助劑（成份B )，可選擇地與至少一有機溶 劑（成份C )及可選擇地其它添加物（成份D )於有利地 去離子水中被裱糊之第一步驟且隨後使用一溶解器或一些 其它的合適設備來均質化及預先分散。若合適’接著是使 用珠磨或一些其它合適的分散組合之好的分散操作以得所 要之粒子尺寸分佈’並伴著冷却。在好的分散操作後’分 散液用去離子水來稀釋成所要之著色劑濃度。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（21〇X297公羡） -13- 583280 A7 B7 五、發明説明（11 ) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁} 本發明進一步提供一組著色製劑，其包括至少一著色 製劑於顏料黑、氰基、洋紅和黃色之每一者中，其特徵在 於至少一製劑是依本發明之製劑。 有利者是一組顏料製劑，其中黑著色製劑之著色劑是 碳黑，特別是燈黑或爐黑。 氰基著色製劑之著色劑是來自酞花青顏料之群中的顏 料，特別是彩色指數P ·藍1 5、P ·藍1 5 : 3或P · 藍 1 5 ·· 4。 洋紅著色製劑之著色劑是來自喹吖酮顏料之群中的顔 料，有利地是彩色指數P .紅1 2 2或P .紫1 9或是來 自單偶氮、二偶氮、異吲哚滿或苯並咪唑酮顏料，特別是 彩色指數P ·紅5 7 : 1、P ·紅1 4 6、P .紅1 7 6 、P •紅 1 8 4、P .紅 1 8 5 或 P ’ 紅 2 6 9 及 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 黃著色製劑之著色劑有利地是來自單偶氮、二偶氮、 或苯並咪唑酮顏料之群中的顏料，特別是彩色指數P .黃 17、？.黃74、卩.黃83、？.黃97、？.黃 120、P.黃 128、P_ 黃 139、P·黃 151、 P.黃 155、P.黃 180 或 P·黃 213。 本發明進一步提供一組噴墨用墨水，其包括至少一種 噴墨用墨水於顏料黑、氰基、洋紅及黃之每一者中且進一 步特徵在於噴墨用墨水之至少一者包括純或稀釋型之依本 發明的著色製劑。 本發明也進一步提供依本發明之著色製劑之用途，係 作爲墨水用之著色劑，特別是噴墨用墨水之著色劑，電照 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（21〇><297公釐） -14- 583280 A7 _ B7_ 五、發明説明（12) 像調色劑，特別是聚合調色劑、粉末塗料及彩色濾器。 噴墨用墨水不僅意指水質墨水（包括微乳膠墨水）， 也指溶劑質墨水、U V可固化之墨水以及熱熔墨水。 水質噴墨用墨水實質包括0 . 5至3 〇w t%，有利 地1至1 5wt %之一或多種依本發明著色製劑，7 0至 9 5wt%水，0至3 0wt%之一或多種水溶（亦即含 水）之化合物及/或有機溶劑。水質噴墨用墨水可以選擇 性地進一步包括水溶性粘合劑和進一步之添加劑，例如表 面活性劑和潤溼劑、脫氣劑/去沬劑、防腐劑和抗氧化劑 〇 微乳膠墨水是基於有機溶劑、水和可選擇地作爲介面 中介劑（表面活性劑）之另外的物質。微乳膠墨水包括 0 . 5至3〇wt%，有利地1至15wt%之一或多種 依本發明之著色製劑，0 · 5至9 5wt%水和〇 . 5至 9 5wt%有機溶劑及/或介面中介劑。 溶劑質噴墨用墨水實質由0 . 5至3 Owt %之一或 多種依本發明之著色製劑，7 0至9 5wt%有機溶劑及 /或水溶化合物。若想要，溶劑質噴墨用墨水可以包括溶 於溶劑中之載劑材料和粘合劑，例如聚烯烴類，天然及合 成的橡膠、聚氯乙烯、氯乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、聚乙 烯基丁醛、鱲/膠乳系統或其結合物。 UV可固化之墨水實質包括〇·5至30wt%之一 或多種依本發明之著色分散液，0 · 5至9 5wt%水， 0 · 5至95wt%有機溶劑，〇 . 5至50wt%可輻 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） ： ' -15- I -^^衣-- : : (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 583280 A7 B7 五、發明説明（13 ) 射固化之粘合劑及可選擇地0至1 0 W t %光起始劑。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 熱熔墨水常基於蠟、脂肪酸類、脂肪醇類或磺醯胺類 ，彼在室溫下是固態且在加熱時液化，有利的熔融範圍是 約6 0至約1 4 0 °C間。本發明也提供一熱熔噴墨用墨水 ，其實質由2 0至9 〇wt%蠟及1至1 5wt%之一或 多種依本發明之著色製劑。它可以進一步包括0至2 0 w t %之另外的聚合物（作爲〜染料溶解劑〃），〇至5 w t %分散助劑，〇至2 0 w t %粘度改良劑，〇至2 0 w t %增塑劑，〇至1 〇 w t %膠粘添加劑，〇至1 〇 w t %透明性安定劑（其防止例如鱲之結晶）及〇至2 w t %抗氧化劑。典型的添加劑和輔劑描述於例如 US — A - 5，560，7 60 中。 依本發明之噴墨用墨水可以藉分散著色製劑於微乳膠 介質中或於製備U V可固化之墨水用之水性或非水性介質 中或於製備熱熔噴墨用墨水之鱲中而製備。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 除了供列印紙、天然或合成纖維材料、膜或塑膠之外 ，依本發明之著色製劑尙可用來列印多種不同之經塗覆或 未經塗覆之基底材料，例如供列印厚紙板、卡紙板、木材 或木底材料、金屬材料、半導體材料、陶瓷材料、玻璃、 玻璃及陶瓷纖維、結構用無機材料、混凝土、羽毛、食品 、化粧品、皮膚及頭髮。基底材料可以是二維平面或空間 延伸（亦即三維），且可以被完全或僅部分地被列印或塗 覆。 已測定：依本發明之著色製劑具有全然有利的應用性 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210 X 297公釐） 16 - 583280 A7 B7 五、發明説明（14 ) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 且最佳地符合上述噴墨列印之任務及要求。粘度不僅在室 溫下，也在6 0 °C —週貯存期間內維持安定且粒子尺寸分 佈在貯存期間僅不顯著地改變。由此製劑產製之墨水特別 在噴墨列印之顯著良好行爲上受囑目，因在貯存期間和噴 墨列印操作時有良好安定性。再者，所產製之列印物因其 高的光及水牢度而受囑目。 依本發明之著色製劑也有用於作爲電照像調色劑和顯 影劑中之著色劑，例如一成份及二成份之粉末調色劑或顯 影劑、磁性調色劑、液體調色劑、聚合調色劑及其它專業 調色劑中者。典型之調色劑粘合劑是另外之聚合，加成聚 合及聚縮合樹脂，如苯乙烯、苯乙烯-丙烯酸酯、苯乙烯 - 丁二烯、丙烯酸酯、聚酯或酚環氧樹脂、聚硕和聚脲、 個別地或結合地、以及聚乙烯和聚丙烯，其可以包括其它 進一步的成份，如電荷控制劑、蠘或流動劑，或可以隨後 添加至它們中。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 依本發明之著色製劑進一步有用於作爲粉末塗料中之 著色劑’特別是在摩電或靜電噴霧粉末塗料中者，該粉末 塗料可用來供例如金屬、木材、塑膠、玻璃、陶瓷、混凝 土 '紡織材料、紙或橡膠製之物件的表面塗覆。有用的粉 末塗料樹脂典型包括環氧樹脂，含羧基-及羥基之聚酯樹 脂、聚氨基甲酸乙酯及丙烯酸酯連同一般之硬化劑。也可 使用樹脂之結合物。例如，環氧樹脂常與含羧基一及羥基 之聚酯樹脂一同使用。典型的硬化劑成份（依樹脂系統而 定）是例如酸酐類、咪唑類及二氰基二醯胺及其衍生物， 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） ' ~ -17- 583280 A7 B7 五、發明説明（15 ) 罩蓋之異氰酸酯類、雙醯基氨基甲酸乙酯類、酚及三聚氰 胺樹脂、三縮水甘油基異氰酸酯類、噁唑啉類及二羧酸類 〇 依本發明之著色製劑也有用於作爲彩色過濾器之著色 劑及供添加劑之用以及減除彩色產生。 實例 I 顏料製劑之產製（一般規定） 粉末或濾餅形式之顏料與分散劑，有機溶劑及其它添 加劑在去離子水中一同被糊貼，而後使用溶解器來均化且 預先分散。使用一珠磨實施隨後之細分散，在冷却下實施 硏磨以得所要之顏料粒子尺寸分佈。隨後，用去離子水來 調節以得到所要之最終顏料濃度。 在以下實例中所述之顏料製劑藉上述方法產製： 實例1至3 (參見表1 ) ••噴墨用製劑包括： 1 5 w t % 顏料 1 0 w t % 分散劑1 1 0 w t % 丙二醇 1 w t % 去沫劑（來自 CONDEAi ® SERDAS 7010 ) 6 4 w t % 水 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） —---------^^衣-- 二 ： (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -18- 583280 A7

7 B 五、發明説明（16 ) 表1 : 實例 顏料 1 C.I.P.藍 15:3 2 C.I.P.紅 122 3 C I P.黃 155 實例4至1 0 (參見表2 ) ’：噴墨用製劑包括： 1 5 w t % 顏料 1 0 w t % 分散劑2 1 0 w t % 丙二醇 1 w t % 去沬劑（來自 CONDEAi ® SERDAS 7010 ) 6 4 w t % 水 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 表2 : 實例 顏料 4 C.I.P.藍 15:3 5 C，I. P ,紅 122 6 C.I.P.紫 19 7 C .I.P .黃 120 8 C.I.P·黃 155 9 CI.P,黃 180 10 C.I.P.黑 7 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -19- 583280 A7

7 B 五、發明説明（17 ) 實例1 1至1 3 (參見表3 1 5 w t % 1 0 w t % 1 0 w t % 1 w t % :噴墨用製劑包括： 顏料 分散劑3 丙二醇 去沬劑（來自 CONDEAi ® SERDAS 7010 6 4 w t % 水 表1 : 實例 顏料 11 C.I.P.紅 122 12 C,I，P,黃 120 13 C.I.P.黑 7 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 實例14至20 (參見表4):噴墨用製劑包括： 1 5 w t % 顏料 1 0 w t % 分散劑4 1 0 w t % 丙二醇 1 w t % 去沬劑（來自 CONDEAi ® SERDAS 7010 6 4 w t % 水 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -20- 583280 A7 B7 五、發明説明（18 ) 表4 : 實例 顏料 14 C.I.P.藍 15:3 15 C · I · Ρ ·紅 1 2 2 16 C.I.P.紫 19 17 C.I.P.黃 120 18 C.I.P.黃 155 19 C.I.P·黃 180 20 C.I.P.黑 7 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 用來產製之分散劑1 ，2，3及4由式（I I I)之 水溶性兩性離子嵌段一聚甲基丙烯酸酯-聚乙烯共聚物（ A B嵌段共聚物）組成： ch3 ch3 (川）R1--CH 厂 C--CH 厂 CH—q-Ο--CH 厂 CH 厂 Ο——CH 厂 CH 厂 Ο——CH3 - 」m L 」n c=o o 0 1 R2 其中

Ri是十—*院基疏基’ R 2是甲基， m平均是10 (A嵌段：1 000克/莫耳平均）， η平均是23 (B嵌段：1000克/莫耳平均）’ 對分散劑1而言， 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ 297公釐） -21 - 583280 A7 __ B7 _____ 五、發明説明（19 ) 且

Ri是十二院基疏基’ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) R 2是甲基， m平均是1〇 (A嵌段：1〇〇〇克/莫耳平均）’ η平均是68 (B嵌段：3000克/莫耳平均）’ 對分散劑2而言 且 R :是十二烷基毓基， R 2是正丁基， m平均是7 (A嵌段：1 000克/莫耳平均）’ η平均是23 (B嵌段：1〇〇〇克/莫耳平均）’ 對分散劑3而言 且

Ri是十二烷基酼基， R 2是正丁基， m平均是7 (A嵌段：1 000克/莫耳平均）， η平均是68 (B嵌段：3000克/莫耳平均）， 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 對分散劑4而言。 II 實例中所提及之顏料物性的調查： 使用以下方法及設備調查顏料製劑之物性： I I . 1 粘度測量（動力粘度） 藉著調查粘度對在0至7 0 0升/秒範圍中之切變速 ^紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ 297公釐）~一 -22- 583280 A7 __ B7 五、發明説明（2〇 ) 率的關係，使用Haake ( Roto Viscol )錐—板粘度計（鈦錐 :0 6 0 m m、1 〇 )測定粘度。在表中所述之粘度値在 4 0 0升/秒之切變速率下測量。 I I · 2 粒子尺寸 在2 5或6 0 °C貯存一週後，藉毛細水動力分餾（ C H D F )法來測定製劑之粒子尺寸。 表5 : (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 實例 粘度[mPas] D 50 [mm] V [25〇C ] 7? [25〇C h 週 7? [ 6 0 C ] 1 週 2 5〇C 60°C 1 11.6 11.7 20.9 116.8 103.2 2 12.5 12.4 22.2 89.3 92.0 3 8.0 9.7 21.1 170.8 162.8 4 44.2 44.5 44.0 99.9 97.2 5 30.5 29.6 28.4 105.0 102.1 6 50.6 48.5 50.7 72.7 73.3 7 29.1 30.1 33.4 132.8 134.8 8 34.8 33.9 33.6 152.7 148.7 9 11.8 10.2 62.3 145.1 162.1 10 81.7 80.5 78.3 68.6 69.1 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)八4規格（210>< 297公釐） -23- 583280 A7 B7 五 、發明説明（21 實例 粘度[mPas] D 50 [mm] V [25〇C ] 77 [25〇C 7? [60〇C ^週 2 5〇C 60°C 11 14.4 13.1 17.6 160.5 149.4 12 11.5 12.4 29.5 150.1 146.0 13 24.5 26.7 47.1 148.9 161.0 14 25.9 27.2 27.4 120.6 118.0 15 38.0 38.5 37.2 92.2 95.6 16 32.9 3 1.3 33.3 74.7 81.3 17 28.7 27.5 30.2 146.2 15 2.2 18 32.2 3 1.7 32.3 163.2 160.6 19 11.7 10.2 53.6 145.1 162.1 20 64.8 69.0 68.8 75.8 73.0 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 在表5中所列之依本發明的顏料製劑的所有實例具有 優良的流動性。爲了評估它們的貯存安定性，首先測量新 製得之製劑的粘度〔 2 5 °C〕（比較表5 )。在此之後 ’製劑各自在2 5或6 0 t下貯存1週，隨後分別再測量 在2 5及6 0 °C貯存之分散液的粘度π 〔 2 5 °C〕！週及 C 〔 6 0 °C〕i週。在極安定之分散液之情況中，粘度不應 與原初之粘度有差別。在表5中所測得之結果顯示僅極小 的粘度改變會因貯存而發生且分散液因此皆安定。 在表5中所報告之D5。値各自在2 5或6 0°C之貯存 一週後測定。測量顯示在所有情況中平均粒子尺寸僅有小 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -24· 583280 A7 _____ _B7_ 五、發明説明（22) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 的改變。因此’顏料粒子在貯存期間並不附聚，指明分散 液部分在貯存時有極良好之安定性。爲了絕對確定貯存時 之安定性’某些分散液在6 0 °C下貯存4週一並無一情況 中觀察到有絮凝。即使在室溫下調查甚至更長的貯存期， 在此’即使在3個月後仍沒有沈積之跡相，指明所產製之 分散液部分有極高之安定性。即使這些顏料濃縮液之水性 稀釋液（達3 %之顏料含量）顯現有相同之安定特性。 III. 顏料製劑之列印性的測試 顏料製劑之物性的知識並不足以陳述其噴墨列印用之 安定性。特別在熱噴墨（泡沬噴墨）列印時，在列印期間 顏料分散液在噴嘴中之行爲是重要的。大而短暫的熱應力 不應引起顏料分散液分解，例如，分散劑分子由顏料表面 脫附‘，因這會使顏料粒子附聚。此種分解過程一方面會導 致附聚作用，另一方面，隨著時間過去，會使噴嘴被分解 產物阻塞。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 顏料製劑對於產製噴墨方法用之墨水的合適性因此僅 能藉實施列印測試來判斷。爲了評估顏料製劑之列印性， 使用製劑以產製測試用墨水，其可列印性使用一熱噴墨印 表機來調查（比較表6 )。 爲了產製測試用墨水，顏料開始時經1 // m濾紙來細 緻過濾以除去硏磨介質雜質煤和任何粗的部分。在此之後 ，經過濾之製劑用水來稀釋且摻合以另外之低分子量醇類 和聚醇類。測試用墨水而後具有以下組成： 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210><297公釐） -25- 583280 A7 ___ B7__ 五、發明説明（23 ) 33.33% 之顏料製劑（實例1至20) 46.67% 之去礦質水 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 10% 之乙二醇 10% 之二乙二醇 選擇測試用墨水之組成以使粘度在1 . 5至5 m P a s之範圍間。爲了調節墨水之表面張力至最佳列印 效能所需之値，若需要可以摻雜以小量表面活性劑。 測g式用墨水用以下方法和設備來表現特徵：

Ill-ι 墨水之列印頭噴嘴形成行爲 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 來自 Vision Jet 之具有Optica System 的 HP print RIG 被用 來調查測試用墨水在使用來自Η P之Η P 4 2 0熱噴墨印 表機之噴墨列印時的行爲。可以使用攝影機以調查在列印 操作時在噴墨列印頭之個別噴嘴處之噴墨行爲。影像提供 了關於有顏料之墨水在噴墨形成時之行爲，不管墨水是否 以直線噴射形式由列印頭排出，或是個別點滴被形成，或 者點滴具有附屬物皆然。此調查提供墨滴形狀之另外的資 料且指明滴形成時之不規則性，例如因個別噴嘴之阻塞。 所調查之墨水具有極佳的噴射形成行爲，如由個別噴 墨是平行的且以垂直於表面之角度離開噴嘴之事實所辨別 的。沒有一個噴嘴被阻塞。噴射及點滴形成是極均勻的， 因爲個別點滴隨著時間逝去，自噴墨形成，卻沒有觀察到 較小之附屬小滴。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -26- 583280 A7 _ B7_ 五、發明説明（24 ) I I I · 2 列印行爲的調查 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 此外，Η P 4 2 〇 ‘印表機被用來在商業上可得到之一 般紙（影印紙）和來自Η Ρ之專業紙（特製品質）上列印 測試用影像。列印物關於經列印影像之品質和完成的評估 藉純粹目測來實施。注意到：紙是否被大大地弄溼，顏料 是否滲入紙中或殘留之顏料粘到紙的表面。進一步注意到 :有多好之線條被完美地再現，墨水有無擴散在紙上，導 到低的解析度，或是否可能產製高解析之列印物。在印列 時長的中止之後調查列印行爲的開始，以獲知是否立即確 保良好而無缺點之列印或是否個別的噴嘴通道因噴水乾燥 而阻塞，以致得到差的列印影像。 使用準則（I I I _ 1 )和（I I I _ 2 )以評估墨 水之列印行爲或列印品質在以下1至6之等級上（比較表 6 ): 1— —極佳之經列印影像，可愛的均勻噴射和點滴形成 2— —極佳之經列印影像，均勻噴射但不均勻之點滴形 成 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 3 良好之經列印影像，不均句噴射及點滴形成 4——不均勻模糊之經列印影像，噴墨及點滴之不規則 定向 5--差而有條紋之經列印影像，個別的噴嘴被阻塞 6——墨水不能列印，所有噴嘴極快地被阻塞 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） -27- 583280 A7 B7 五、發明説明（25 ) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 表6 實例 列印品質 1 3 2 2-3 3 1 4 3 5 2-3 6 1 7 1 8 1 9 1 10 1 11 2 12 1 13 1 14 2 15 2 16 1 實例 列印品質 17 1 18 1 19 1 20 1 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -28- 583280 A7 B7 五、發明説明（26 ) 顏料製劑因此完全符合有關於物性及列印性之噴墨歹!1 印的要求且因此特別有用於噴墨列印之應用中。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -29-

Claims (1)

1. 583280 7 A8 B8 C8 D8 ..〜 I _ —-一 ,ΓΤ： 六、申請專利範圍 第91114831號專利申請案,(修正後無劃線） 中文申請專利範圍替換本 民國92年7月7日修正 1 . 一種著色製劑，其實質係由以下物質組成： A) 〇 . 1至_5 0wt%之至少一種著色劑，其由有 機顏料，無機顏料及有機染料組成之群中選出， B ) 〇 . 〇 1至8 0 w t %之至少一種水溶性分散助 劑’其係基於一種不含酸基之嵌段聚甲基丙烯酸酯-嵌段 一聚氧化乙烯共聚物，. C ) 〇至3 〇w t %之至少一種有機溶劑， D ) 〇至2 0 w t %之進一步的傳統添加劑， E) 1〇 至 9〇wt%之水， 每一百分比是基於著色製劑之總重（1 0 0 w t % ) 〇 2 .如申請專利範圍第1項之著色製劑，其中甲基丙 烯酸酯嵌段和聚氧化乙烯嵌段之平均鏈長的相對比例介於 1 : 1 0及1 0 : 1間，基於甲基丙烯酸酯和氧化乙烯之 莫耳分率。 3 .如申請專利範圍第2項之著色製劑，其中甲基丙 烯酸酯嵌段和聚氧化乙烯嵌段之平均鏈長的相對比例介於 1 : 1至1 : 5間，基於甲基丙烯酸酯和氧化乙#之莫耳 分率。 4 .如申請專利範圍第1至3項中任一項之著色製劑 ，其中成份A )是單偶氮、二偶氮、漆偶氮（lake d azo) 本紙張尺度適用中國國家糅準（CNS )A4規格（210x297公釐） II m .1 m I I n I (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 •ΙΜΊ 583280 ABCD 六、申請專利範圍 、万一萘酚、萘酚AS、苯並咪唑酮、二偶氮縮合、偶氮 金屬錯合顏料或多環顏料，特別是酞花青、.喹吖酮（ quinacridone) 、3E、皮林酮（perinone)、噻嗪靛藍、硫館 藍、蒽酮、蒽醌、黃焼士酮（flavanthrone )、陰丹士酮（ indanthrone)、異宜和藍酮、皮蒽酮、二噁嗪、D奎啉並酞酮 (quinophthalone)、異吲哚滿酮（isoindolinone)、異吲哚 滿或二酮基吡咯並吡咯顏料或碳黑。 5 ·如申請專利範圍第1至3項中任一項之著色製劑 ，其中成份B )是式（I .)化合物 CH, 〇H3 ' -CHr-CHr-X——R3 Γ Π 一 CH 厂9 一 L丨 I 一 CH 厂 CH—C-X— 一 CH 厂 CH厂 0— 「 」 - h I —1 — -- - — I - I (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 C—0 οο I R2 其中 R i是不含活性氫原子之鏈調節劑或起始劑，之基團， R2示相同或不同之C :一 C22烷基或經取代或未經取 代之（C6 - Cl4)芳基’ X是氧或N Η， m是1至2 0 0， η是1至2 0 0， 條件是m : η之比介於1 : 1 0至1 0 : 1間； R 3是Η、C i 一 C 2 2烷基或經取代或未經取代之 (C 6 — C i 4 )芳基。 ^紙張尺度適用中國國家摞準（CNS ) A4規格（210X297公嫠） 訂 •Jn. -2- 583280 A8 B8 C8 D8 、申請專利範圍 6 ·如申請專利範圍第5項之著色製劑 之比介於1 : 1至1 : 5間。 7 ·如申請專利範圍第5項之著色製劑 )是式（I I I )化合物 其中m 其中成份B m ri- -CH； Ο R2 -CHr-CH——C——〇-II ：〇 ο -CHr-CHr -CH2—ΟΚ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 其中 R i如申請專利範圍第5項中定義， R2是C 1— C4院基， m是1至5 0， η是1至1 〇 〇， m : η之比如申請專利範圍第5項所定義。. 8 ·如申請專利範圍第7項之著色製劑，其中m是1 至2 〇。 9 . 一種如申請專利範圍第1至3項中任一項之水性 著色製劑的製備方法，其包括成份A與至少一分散劑（成 份B )，可選擇地與至少一有機溶劑（成份c )·及可選擇 地其它添加物（成份D )於水（成份E )中被裱糊，且混 €物被均質化且若需要被細緻分散。 1 0 ·如申I靑專利$b圍第1至3項中任一*項之著色製 、言 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 你 } -3- 583280 A8 B8 C8 I D8 六、申請專利範圍 劑，其係作爲列印用墨水，特別是噴墨用墨水、電照像調 色劑，特別是聚合調色劑、粉末塗料和彩色濾器之著色劑 •如申請專利範圍第1至3項中任一項之著色製 氰基、洋 是如申請 ϋ·— HL' αβ II —ϋ m I— I (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) $係用於製備著色製劑組，其包括顏色黑 ¢1¾和黃之任一者至少一著色製劑，及至少一製劑 專利範圍第1至3項中任一項之水性著色製劑。 1 2 ·如申請專利範圍第1 1項之著色製劑，其中黑 色著色製劑之著色劑是碳黑，有利地是燈黑或爐黑’氰基 著色製劑之著色劑是來自酞花青顏料群中之顏料’有利地 是彩色指數P ·藍15、P ·藍1 5 : 3或P ·藍15 : 4，洋紅色著色製劑之著色劑是來自喹吖酮顏料之群中的 顏料，有利地是彩色指數P ·紅1 2 2或P ·紫1 9或是 來自單偶氮、二偶氮、吲哚啉或苯並咪唑酮顏料之群中之 顏料，有利地是彩色指數P ·紅5 7 : 1、P .紅1 4 6 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 、P .紅 1 7 6、P ·紅 1 8 4、p ·紅 1 8 5、或 P .紅2 6 9，以及黃色著色製劑之著色劑是來自單偶氮 、二偶氮、或苯並咪唑酮顏料之群中的顏料，有利地是彩 色指數P ·黃17、P.黃74、P·黃83、 P·黃 97、P.黃 120、P·黃 128、 P.黃 139、P·黃 151、P·黃 155、 P ·黃 1 8 0 或 P ·黃 2 1 3。 1 3 ·如申請專利範圍第1 1項之著色製劑’其中各 別的著色製劑是列印用墨水，特別是噴墨用11水° 木紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -4-