專利名稱：高耐光牢度黃色染料組合物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及高耐光牢度黃色染料組合物及其在噴墨印刷(“IJP”)中的應(yīng)用。IJP是一種非沖擊印刷技術(shù)，其中著色液滴經(jīng)細(xì)噴嘴噴射到基材上，期間不需要使噴嘴與基材接觸。
IJP是一種相對(duì)低廉的記錄多色圖象的方式，例如用于由諸如電子照相機(jī)、掃描器和國際互聯(lián)網(wǎng)之類數(shù)據(jù)源獲得的照片。目前，噴墨印刷機(jī)用于在家庭或辦公室環(huán)境內(nèi)印刷彩色圖象的應(yīng)用已司空見慣。然而，IJP與傳統(tǒng)鹵化銀照相術(shù)相比的一個(gè)重大缺點(diǎn)在于，所產(chǎn)生的圖象在普通日光下會(huì)很快褪色。目前，需要改善照片的耐光牢度性能，以防止圖象隨時(shí)間推移而消失或變色。
我們現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)，包含特定比例范圍內(nèi)的下面規(guī)定的2種特殊黃色染料的組合物，當(dāng)印在Seiko Epson公司市售供應(yīng)的有光澤薄膜上時(shí)比用單個(gè)染料的耐光牢度來得優(yōu)越。雖然，其耐光牢度依然不如鹵化銀照片那樣好，但該組合物終歸代表朝著改善耐光牢度的正確方向前進(jìn)了一步。
按照本發(fā)明的第1方面，提供一種包含通式(1)化合物與通式(2)化合物或其鹽的組合物 其中通式(1)化合物與通式(2)化合物的重量比是1∶4～1∶1。
優(yōu)選的是，通式(1)化合物與通式(2)化合物的重量比介于1∶3.9～1∶1，更優(yōu)選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)直接黃86，可由“染料索引”中開列的多種來源購得，包括從Avecia有限公司。
通式(2)的染料可按美國專利5,268,459，實(shí)例6中所描述的方法制備。
優(yōu)選的鹽是堿金屬鹽，尤其是鋰、鈉和鉀鹽、銨以及取代銨鹽。特別優(yōu)選的鹽是與氨生成的鹽、有機(jī)胺或季銨(例如(CH3)4N+)。該染料可采用已知技術(shù)轉(zhuǎn)變?yōu)辂}。例如，該染料的堿金屬鹽要轉(zhuǎn)變?yōu)榕c氨或胺的鹽，可將該染料的堿金屬鹽溶解在水中，用無機(jī)酸酸化，并用氨或胺將溶液的pH調(diào)節(jié)到pH9～9.5，然后通過滲析除掉堿金屬陽離子。
該染料可以某種除本說明書給出的那些以外的互變異構(gòu)形式存在。這些互變異構(gòu)體應(yīng)包括在本權(quán)利要求范圍之內(nèi)。
按照本發(fā)明第2方面，提供一種包含通式(1)化合物、通式(2)化合物和液態(tài)介質(zhì)的液態(tài)組合物。在一種優(yōu)選的方面，該液態(tài)組合物包含(a)0.01～30份包含通式(1)化合物與通式(2)化合物的的組合物；以及(b)70～99.99份液態(tài)介質(zhì)；其中所有份數(shù)均指重量而言并且份數(shù)(a)+(b)的數(shù)值等于100。
組分(a)的份數(shù)優(yōu)選介于0.1～20，更優(yōu)選0.5～15，尤其是1～5份。組分(b)的份數(shù)優(yōu)選介于99.9～80，更優(yōu)選99.5～85，尤其是99～95份。
化合物(1)與(2)的優(yōu)選重量比按照有關(guān)本發(fā)明第1方面所述的規(guī)定。
優(yōu)選的是，組分(a)完全溶解在組分(b)中。優(yōu)選的是，組分(a)在20℃時(shí)在組分(b)中的溶解度至少是10％。這就容許制備一種可用于制備較稀油墨的濃縮物并減少貯存期間因液態(tài)介質(zhì)的蒸發(fā)而導(dǎo)致染料沉淀的機(jī)會(huì)。
優(yōu)選的液態(tài)介質(zhì)包括水、水與有機(jī)溶劑的混合物以及不含水的有機(jī)溶劑。
當(dāng)液態(tài)介質(zhì)包含水與有機(jī)溶劑的混合物時(shí)，水與有機(jī)溶劑的重量比優(yōu)選介于99∶1～1∶99，更優(yōu)選99∶1～50∶50，尤其是95∶5～80∶20。
優(yōu)選的是，水與有機(jī)溶劑混合物中存在的有機(jī)溶劑是水混溶性有機(jī)溶劑或者此類溶劑的混合物。優(yōu)選的水混溶性有機(jī)溶劑包括C1-6-鏈烷醇，優(yōu)選甲醇、乙醇、正丙醇、異丙醇、正丁醇、仲丁醇、叔丁醇、正戊醇、環(huán)戊醇以及環(huán)己醇；線型胺，優(yōu)選二甲基甲酰胺或二甲基乙酰胺；酮類以及酮-醇，優(yōu)選丙酮、甲基醚酮、環(huán)己酮以及雙丙酮醇；水混溶性醚，優(yōu)選四氫呋喃和二氧雜環(huán)己烷；二醇，優(yōu)選2～12個(gè)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-鏈烷二醇，優(yōu)選二甘醇、三甘醇、聚乙二醇和聚丙二醇；三醇，優(yōu)選甘油和1，2，6-己三醇；二醇的單-C1-4-烷基醚，優(yōu)選2～12個(gè)碳原子二醇的單-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]-乙醇以及乙二醇單烯丙基醚；環(huán)狀酰胺，優(yōu)選2-吡咯烷酮、N-甲基-2-吡咯烷酮、N-乙基-2-吡咯烷酮、己內(nèi)酰胺和1，3-二甲基咪唑酮；環(huán)狀酯，優(yōu)選己內(nèi)酯；亞砜，優(yōu)選二甲基亞砜和環(huán)丁砜。優(yōu)選的是，液態(tài)介質(zhì)包含水以及2或更多種，尤其是2～8種，水溶性有機(jī)溶劑。
另一些包含水與1種或多種有機(jī)溶劑的混合物的適宜油墨介質(zhì)例子描述在美國專利4,963,189、美國專利4,703,113、美國專利4,626,284和EP 4,251,50A。
當(dāng)液態(tài)介質(zhì)包含不含水的有機(jī)溶劑(例如，含小于1wt％水)時(shí)，該溶劑的沸點(diǎn)優(yōu)選介于30℃～200℃，更優(yōu)選40℃～150℃，尤其是50～125℃。該有機(jī)溶劑可以是(與)水不混溶的、水混溶的或者此類溶劑的混合物。優(yōu)選的水混溶性有機(jī)溶劑是前面所描述的水混溶性有機(jī)溶劑及其混合物當(dāng)中任何一種。優(yōu)選的水不混溶溶劑，例如包括脂族烴；酯，優(yōu)選乙酸乙酯；氯化烴，優(yōu)選CH2Cl2；以及醚，優(yōu)選二乙醚；及其混合物。
當(dāng)液態(tài)介質(zhì)包含水不混溶有機(jī)溶劑時(shí)，優(yōu)選包括一種極性溶劑，因?yàn)檫@將提高染料在液態(tài)介質(zhì)中的溶解度。極性溶劑的例子包括C1-4-醇。就以上的優(yōu)選方案而言，尤其優(yōu)選的是，當(dāng)液態(tài)介質(zhì)是不含水的有機(jī)溶劑時(shí)，它包含酮(尤其是丁酮)和/或醇(尤其是C1-4-鏈烷醇，更尤其是乙醇或丙醇)。
不含水的有機(jī)溶劑可以是單一有機(jī)溶劑或者是2或更多種有機(jī)溶劑的混合物。優(yōu)選的是，當(dāng)該介質(zhì)是不含水的有機(jī)溶劑時(shí)，它是2～5種不同有機(jī)溶劑的混合物。這就容許選擇出能提供對(duì)油墨變干特性和貯存穩(wěn)定性實(shí)現(xiàn)良好控制的介質(zhì)。
當(dāng)液態(tài)介質(zhì)是不含水的有機(jī)溶劑時(shí)，通式(1)與通式(2)化合物優(yōu)選采取與親脂胺的鹽形式。
所含組分(b)是不含水的有機(jī)溶劑的液態(tài)組合物，在要求干得快，尤其當(dāng)在疏水和非吸收性基材，如塑料、金屬和玻璃上印刷時(shí)，是尤其有用的。
該組合物還可含有噴墨印刷油墨中傳統(tǒng)使用的附加成分，例如粘度和表面張力改性劑、緩蝕劑、生物殺傷劑(例如，Avecia有限公司的Proxel)、kogation reducing添加劑以及表面活性劑，后者可以是離子或非離子的。
優(yōu)選的是，液態(tài)組合物經(jīng)過了平均孔徑大小小于10μm，更優(yōu)選小于5μm，尤其是小于2μm，更尤其優(yōu)選小于1μm濾器的過濾。這樣，顆粒物質(zhì)將被清除，否則會(huì)堵塞噴墨印刷機(jī)使用的細(xì)噴嘴。
優(yōu)選的是，液態(tài)組合物在20℃的粘度低于20cp，更優(yōu)選低于10cp，尤其是低于5cp。
優(yōu)選的是，通式(1)和(2)的化合物，在將它們加入到本發(fā)明組合物中之前或以后利用反滲透、超過濾、離子交換或它們的組合進(jìn)行提純。
本發(fā)明液態(tài)組合物用于在Seiko Epson出品的有光澤介質(zhì)上印刷圖象，與僅包含這2種化合物之一以及具有不同染料比例的組合物相比，其效果驚人地超卓。
優(yōu)選的是，該液態(tài)組合物是黃色的。
本發(fā)明另一個(gè)方面提供一種在基材上印刷高耐光牢度圖象的方法，包含用噴墨印刷機(jī)在基材上施加本發(fā)明第2方面的液態(tài)組合物。
噴墨印刷機(jī)優(yōu)選將該組合物以流經(jīng)小孔噴出到基材上的液滴形式施加到基材上。優(yōu)選的噴墨印刷機(jī)是壓電噴墨印刷機(jī)和熱噴墨印刷機(jī)。在熱噴墨印刷機(jī)中，編程的熱脈沖借助靠近小孔的電阻器施加到儲(chǔ)墨池內(nèi)的組合物上，從而導(dǎo)致組合物在基材與小孔相對(duì)運(yùn)動(dòng)期間以小液滴形式噴出并飛向基材。在壓電噴墨印刷機(jī)中，小晶體的振蕩迫使組合物從小孔中噴出。
該基材優(yōu)選是有光澤薄膜，尤其是Seiko Epson公司出品的有光澤薄膜。
本發(fā)明另一個(gè)方面提供一種有光澤紙，上面印刷了上面定義的組合物。
本發(fā)明另一個(gè)方面提供一種噴墨印刷機(jī)墨盒(cartridge)，任選的可反復(fù)灌注，裝有本發(fā)明液態(tài)組合物。
本發(fā)明將通過以下實(shí)施例加以進(jìn)一步說明，其中所有份數(shù)、百分?jǐn)?shù)和比例均指重量而言，除非另行說明。
實(shí)例1油墨制備0.4g染料混合物借助聲波振蕩作用溶解在水(7.5g)、丁基卡必醇(1g)、甘油(1g)和SurfynolTM465(0.1g)的混合物中。用氫氧化鈉將pH調(diào)節(jié)到9.5。所獲混合物經(jīng)0.45μM濾器過濾，獲得的油墨隨后灌入到SEC三室噴墨印刷機(jī)墨盒的一室中。染料混合物包含各種各樣比例的染料2與染料1，如下表1所示。將這些油墨放入到噴墨印刷機(jī)墨盒中并將墨盒裝在SEC Stylus Pro 噴墨印刷機(jī)上。油墨印刷在SEC有光澤薄膜(“SGF”)上。變干后，每種印刷物取一份安裝在Atlas Ci35a老化試驗(yàn)機(jī)上，一半遮蓋起來，并照射50h。取下印刷樣品，并通過測(cè)定照射與未照射部分之間的ΔE(色差)來確定耐光牢度，其中ΔE是采用X-Rite 938光密度計(jì)測(cè)定的。ΔE數(shù)值越低，說明耐光牢度越高。
樣品的耐濕牢度則通過將印刷樣品暴露于60℃的濕氣氛中達(dá)16h，然后按1～5級(jí)加以評(píng)定(其中5＝非常好，1為差)進(jìn)行檢查。
結(jié)果載于下表1，其中L、a、b是指顏色坐標(biāo)，C是色度，H是色調(diào)，ROD是印刷樣品的光密度。DY132是C.I.直接黃132(對(duì)比例)。
表1
實(shí)例2-另一些油墨可制備如表2和3中所描述的油墨，其中第1列所描述的組成是指染料1∶染料2的比例。自第2列起以后的數(shù)字，指的是有關(guān)成分的份數(shù)，所有份數(shù)和比例均指重量而言。該油墨還可通過熱或壓電噴墨印刷施加到紙上。
表1～3中使用下列縮寫PG＝丙二醇DEG＝二甘醇NMP＝N-甲基吡咯烷酮DMK＝二甲基酮IPA＝異丙醇MEOH＝甲醇2P＝2-吡咯烷酮MIBK＝甲基異丁基酮P12＝丙-1，2-二醇BDL＝丁-2，3-二醇CET＝溴化鯨蠟基銨PHO＝Na2HPO4，以及TBT＝叔丁醇TDG＝尿素表2
表權(quán)利要求
1.一種包含通式(1)化合物與通式(2)化合物或其鹽的組合物 其中通式(1)化合物與通式(2)化合物的重量比是1∶4～1∶1。
2.權(quán)利要求1的組合物，其中通式(1)化合物與通式(2)化合物的重量比是1∶3～1∶1。
3.一種液態(tài)組合物，它包含權(quán)利要求1或2的組合物以及液態(tài)介質(zhì)。
4.權(quán)利要求3的液態(tài)組合物，它包含(a)0.01～30份權(quán)利要求1或2的組合物；以及(b)70～99.99份液態(tài)介質(zhì)。
5.權(quán)利要求3或4的液態(tài)組合物，其中液態(tài)介質(zhì)包含水與有機(jī)溶劑的混合物。
6.權(quán)利要求4或5的液態(tài)組合物，它經(jīng)過了平均孔徑大小低于10μm的濾器的過濾。
7.權(quán)利要求4～6中任何一項(xiàng)的液態(tài)組合物，其在20℃的粘度低于20cp。
8.權(quán)利要求1～7中任何一項(xiàng)的組合物，其中通式(1)和(2)的化合物在組合物制備之前或以后采用反滲透、超過濾、離子交換或其組合加以提純。
9.權(quán)利要求4～8中任何一項(xiàng)的液態(tài)組合物，它是黃色的。
10.一種在基材上印刷高耐光牢度圖象的方法，該方法包含在基材上施加權(quán)利要求4～9中任何一項(xiàng)的組合物。
11.權(quán)利要求10的方法，其中基材是有光澤薄膜。
12.一種噴墨印刷機(jī)墨盒，任選地可重復(fù)灌注，它含有權(quán)利要求1～9中任何一項(xiàng)的組合物。
13.一種噴墨印刷機(jī)，它含有權(quán)利要求4～9中任何一項(xiàng)的液態(tài)組合物。
全文摘要
一種包含通式(1)化合物與通式(2)化合物或其鹽的組合物。該組合物顯示良好耐光牢度,并且尤其適合用于耐光保真的(photorealistic)噴墨印刷。
文檔編號(hào)C07D251/18GK1344295SQ0080538
公開日2002年4月10日 申請(qǐng)日期2000年3月24日 優(yōu)先權(quán)日1999年3月30日
發(fā)明者P·懷特, J·普雷斯格拉維, J·瓦特金森 申請(qǐng)人:艾夫西亞有限公司