專利名稱：用于相變油墨的低分子量顏料分散劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本文描述的是用于可在多種復(fù)印和印刷設(shè)備中使用的油墨如固體相變油墨或熱 熔油墨的分散劑。更具體地，本文描述如下分散劑化合物，其包含將分散劑固定于顏料顆粒 的第一官能團(tuán)和與油墨載體相容的第二官能團(tuán)，制備所述化合物的方法，以及包含所述化 合物的油墨。相關(guān)申請(qǐng)與本申請(qǐng)同時(shí)提交的共同轉(zhuǎn)讓的美國專利申請(qǐng)No. 12/641，609(代理人案號(hào) 20090626，題為 “Pigmented Phase Change InksContaining Low Molecular Weight Pigment Dispersants")描述了包括用于穩(wěn)定顏料顆粒的分散劑化合物的相變油墨，該申 請(qǐng)的全部內(nèi)容通過引用納入本文。
背景技術(shù)：
噴墨設(shè)備在本領(lǐng)域內(nèi)是公知的。噴墨印刷系統(tǒng)通常分為兩類連續(xù)流式和按需噴 墨式(drop-on-demand)。在連續(xù)流式噴墨系統(tǒng)中，油墨在壓力下通過至少一個(gè)孔或噴嘴以 連續(xù)流排出。擾動(dòng)液流，使其在距孔固定距離處分散成液滴。在分散點(diǎn)，液滴根據(jù)數(shù)字信號(hào) 而帶電，并穿過一個(gè)調(diào)節(jié)每個(gè)液滴軌跡的靜電場(chǎng)從而使它們要么進(jìn)入循環(huán)溝槽，要么落在 記錄介質(zhì)上的特定位置。在按需噴墨系統(tǒng)中，液滴根據(jù)數(shù)字信號(hào)從孔直接排出到記錄介質(zhì) 上的位置。液滴只有在即將被置于記錄介質(zhì)上時(shí)才會(huì)形成或排出。通常有至少三種類型的 按需噴墨系統(tǒng)。一類按需噴墨系統(tǒng)是壓電式設(shè)備，其帶有作為其主要部件的填充有油墨的 槽或通道，槽或通道的一端有噴嘴，另一端附近有壓電換能器以產(chǎn)生壓力脈沖。另一種類型 的按需噴墨系統(tǒng)是聲學(xué)油墨印刷。眾所周知，聲波束撞擊到物體時(shí)會(huì)對(duì)物體產(chǎn)生一個(gè)輻射 壓力。例如，當(dāng)聲束從下面撞擊到一池液體的自由表面(即液/氣界面)時(shí)，對(duì)池的表面 產(chǎn)生的輻射壓力會(huì)達(dá)到一個(gè)足夠高的水平，以克服表面張力的限制，從池中釋放出單個(gè)的 液滴。在給定的輸入功率下，將聲束聚焦在池的表面上或池的表面附近會(huì)增強(qiáng)其所施加的 輻射壓力。另外一種類型的按需噴墨系統(tǒng)稱為熱噴墨或噴泡，它能產(chǎn)生高速液滴。這種類 型的按需噴墨系統(tǒng)的主要部件是一個(gè)填充有油墨的槽，其在一端具有噴嘴，在噴嘴附近具 有產(chǎn)生熱量的電阻。代表數(shù)字信息的印刷信號(hào)會(huì)在靠近孔或噴嘴的每一個(gè)油墨通道內(nèi)的電 阻層中產(chǎn)生電流脈沖，使緊鄰的油墨載體(通常為水)幾乎瞬間蒸發(fā)并形成氣泡。隨著氣 泡膨脹，孔處的油墨作為被推進(jìn)的液滴而離開。在壓電式噴墨設(shè)備的一個(gè)典型設(shè)計(jì)中，影像通過基質(zhì)(如影像接收件或中間轉(zhuǎn)印 件)在相對(duì)于噴墨頭轉(zhuǎn)動(dòng)(增量運(yùn)動(dòng))四到十八次的過程中通過噴射合適的彩色油墨來形 成，也就是說，在每兩次轉(zhuǎn)動(dòng)之間打印頭相對(duì)基質(zhì)有很小的平移。這種方法簡化了打印頭的 設(shè)計(jì)，并且小的移動(dòng)也確保了良好的液滴對(duì)準(zhǔn)效果。在噴射工作溫度下，油墨液滴從印刷設(shè) 備噴出，當(dāng)油墨液滴接觸到記錄基質(zhì)的表面時(shí)，無論是直接接觸還是經(jīng)過一個(gè)中間熱轉(zhuǎn)印 帶或熱轉(zhuǎn)印鼓接觸，都會(huì)迅速凝固形成預(yù)定圖案的固化墨滴。噴墨印刷方法可能會(huì)采用在室溫下為固體并且在高溫下為液體的油墨。這類油墨可被稱為熱熔油墨或相變油墨。在采用熱熔油墨的熱噴墨印刷方法中，將所述固體油墨用 印刷裝置中的加熱器熔化并且作為液體使用(即噴射)，方式與常規(guī)熱噴墨印刷中的方式 相似。當(dāng)與印刷的基質(zhì)接觸時(shí)，熔融的油墨快速凝固，使得著色劑基本保留在所述基質(zhì)的表 面上，而不是通過毛細(xì)作用被帶入到所述基質(zhì)(例如紙)中，從而使得印刷密度高于通常使 用液體油墨獲得的印刷密度。因此，噴墨印刷中相變油墨的優(yōu)勢(shì)在于消除了處理過程潛在 的油墨泄漏、寬范圍的印刷密度和質(zhì)量、最小程度的紙張起皺或形變，并且使得可長時(shí)間的 不印刷而沒有噴嘴阻塞的危險(xiǎn)，甚至不用給噴嘴加帽。目前的相變油墨常包含常規(guī)染料著色劑。所述常規(guī)染料極其昂貴。期望用較便宜 的著色劑代替常規(guī)染料著色劑。顏料通常比染料著色劑便宜很多。另外，顏料可提供比染 料更高的色牢度、降低或消除遷移問題、并改善油墨耐久性特性。包括多種分散劑的顏料相變油墨組合物也是已知的。但由于多種原因，在某些相 變油墨中使用聚合分散劑是不利的。由使用聚合分散劑導(dǎo)致的問題包括對(duì)油墨流變性的不 利影響，如非牛頓特性和粘度增加。油墨中的顏料顆粒必需被適當(dāng)分散和穩(wěn)定，才能容易地噴射油墨，而不會(huì)發(fā)生顏 料顆粒阻塞印刷頭。相變油墨中的聚合分散劑還會(huì)影響墨滴形成，因?yàn)榫酆衔镆子谛纬捎?響小尺寸液滴形成的絲。大多數(shù)市售可得的分散劑是為基于水和基于溶劑的油墨系統(tǒng)設(shè) 計(jì)的，與基于疏水性蠟的油墨不相容。多種能夠?qū)崿F(xiàn)顏料在低極性油墨(通?；谌軇? 中分散的市售可得化合物呈液態(tài)或糊狀，化學(xué)上不能長時(shí)間經(jīng)受印刷機(jī)中的高溫(115至 120°C )。此外，在固體油墨中使用聚合物是不利的，原因如下a)它們對(duì)流變性質(zhì)具有不利 影響，產(chǎn)生非牛頓特性且粘度增加，b)它們會(huì)影響噴射過程中液滴的形成，聚合物易于形成 會(huì)影響小尺寸液滴形成的絲。盡管已知的組合物和方法適于其預(yù)期目標(biāo)，但仍需要如下使顏料穩(wěn)定的樹脂化合 物，其化學(xué)上穩(wěn)定、與相變油墨制劑相容、并且能夠在高溫下長時(shí)間穩(wěn)定相變油墨中顏料顆 粒。還需要改進(jìn)的彩色相變油墨組合物。例如，還需要這樣的具有顏料著色劑的相變油墨， 即其中所述顏料顆粒穩(wěn)定且在油墨中分散良好。還需要圖像質(zhì)量改進(jìn)、耐光性改進(jìn)且透過 性降低的顏料相變油墨。還需要當(dāng)油墨在高溫下長時(shí)間暴露時(shí)，其中的著色劑在油墨中的 附聚和沉降降低的顏料相變油墨。還需要減少印刷頭噴嘴阻塞的顏料相變油墨。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明描述一種下式的分散劑化合物或其混合物； 其中R和R’相同或不同，且其中R和R’獨(dú)立地選自(i)烷基，其可以是直鏈或支化的、環(huán)狀或無環(huán)的、被取代或未被取代的，且其中烷基中可以有也可以沒有雜原子；(ii) 芳基烷基，其可為被取代或未被取代的，其中芳基烷基的烷基部分可以是直鏈或支化的、環(huán) 狀或無環(huán)的、被取代或未被取代的，且其中芳基烷基的芳基部分或烷基部分都可以有也可 以沒有雜原子；或(iii)烷基芳基，其可為被取代或未被取代的，其中烷基芳基的烷基部分 可以是直鏈或支化的、環(huán)狀或無環(huán)的、被取代或未被取代的，且其中烷基芳基的芳基部分或 烷基部分都可以有也可以沒有雜原子；其中烷基、芳基烷基或烷基芳基含有約18至約60個(gè) 碳原子；且其中m為約1至約30的整數(shù)。本發(fā)明還描述了一種制備分散劑化合物的方法，其包括在惰性氣氛下使下式的羧 酸熔化
權(quán)利要求
1.一種下式的化合物或其混合物；
2.權(quán)利要求1的化合物，其具有下式
3.權(quán)利要求1的化合物，其具有下式
4.權(quán)利要求1的化合物，其具有下式
5.權(quán)利要求1的化合物，其具有下式
6.權(quán)利要求1的化合物，其具有下式
7.權(quán)利要求1的化合物，其具有下式
8.權(quán)利要求1的化合物，其具有下式
9.權(quán)利要求1的化合物，其具有下式
10.權(quán)利要求1的化合物，其具有下式
11.權(quán)利要求1的化合物，其具有下式
12.權(quán)利要求1的化合物，其具有下式
13.權(quán)利要求1的化合物，其具有下式
14.權(quán)利要求1的化合物，其具有下式
15.權(quán)利要求1的化合物，其具有下式
16.權(quán)利要求1的化合物，其具有下式
17.權(quán)利要求1的化合物，其具有下式
18.權(quán)利要求1的化合物，其包含下式化合物的混合物
19.權(quán)利要求1的化合物，其包含下式化合物的混合物
20.一種制備化合物的方法，其包括 在惰性氣氛下使下式的羧酸熔化
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于相變油墨的低分子量顏料分散劑，具體公開下式的化合物或其混合物；其中R和R’相同或不同，且其中R和R’獨(dú)立地選自烷基、芳基烷基或烷基芳基，其中烷基、芳基烷基或烷基芳基含有約18至約60個(gè)碳原子；且其中m為約1至約30的整數(shù)。
文檔編號(hào)C07C233/36GK102134201SQ201010610249
公開日2011年7月27日 申請(qǐng)日期2010年12月17日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月18日
發(fā)明者A·格雷德瑪, C·A·詹寧斯, C·G·艾倫, C·M·圖里克, M·哈伯, M·拜羅, P·G·奧戴爾 申請(qǐng)人:施樂公司