專利名稱：低分子量季銨鹽分散劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本文描述了可在多種復(fù)印和打印裝置中使用的油墨，例如固體相變油墨或熱熔油 墨。更具體而言，本文描述了可在所述油墨中用作顏料顆粒分散劑的化合物、制備所述化合 物的方法，及含有所述化合物的油墨。相關(guān)申請共同轉(zhuǎn)讓的、與本申請同時(shí)提交的美國專利申請No. 12/467，769 (代理案號(hào) 139888,名禾爾 % "Pigmented Phase Change Inks Containing LowMolecular Weight Quaternary Ammonium Salt Dispersants”)描述了其中用于穩(wěn)定顏料顆粒的分散劑化合 物含有疏水長鏈和一種季銨鹽的相變油墨。共同轉(zhuǎn)讓的、2006年10月26日提交的美國專利申請公布文本No. 20080098927A1 描述了一種含油墨載體、至少一種著色劑和至少一種分散劑的相變油墨，其中所述分散劑 含有使分散劑結(jié)合于顏料顆粒上的第一官能團(tuán)和與所述油墨載體相容的第二官能團(tuán)。共同轉(zhuǎn)讓的、2006年10月26日提交的美國專利申請公布文本No. 20080098929A1 描述了一種含油墨載體、至少一種著色劑和至少一種分散劑的相變油墨，其中所述至少一 種分散劑含有至少一種三酰胺和至少一種雙-氨基甲酸乙酯和/或至少一種氨基甲酸酯樹 脂。上述文獻(xiàn)中合適的組分及方法方面，例如分散劑材料，可被選擇用于本發(fā)明的實(shí) 施方案中。上述申請的全部公開內(nèi)容通過引證的方式全部納入本文。
背景技術(shù)：
噴墨裝置為本領(lǐng)域中公知的。如美國專利No. 6，547，380中所述，噴墨印刷系統(tǒng)通 常有兩種類型連續(xù)流型和按需滴墨(drop-on-demand)型。在連續(xù)流型噴墨系統(tǒng)中，油墨 在壓力下通過至少一個(gè)噴孔或噴嘴以連續(xù)流的方式噴出。擾動(dòng)所述流，使其在距所述噴孔 的固定距離處分散成微滴。在分散點(diǎn)處，根據(jù)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)使所述微滴帶電，并且使其穿過 靜電場，所述靜電場可調(diào)整每個(gè)微滴的軌跡以使其射向再循環(huán)槽或者記錄介質(zhì)上的特定位 置。在按需滴墨型系統(tǒng)中，根據(jù)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)，微滴從噴孔直接噴射到記錄介質(zhì)上的某個(gè)位 置。除非是準(zhǔn)備將微滴置于所述記錄介質(zhì)之上，否則不會(huì)形成或噴射微滴。通常存在三類按 需滴墨型噴墨系統(tǒng)。一類按需滴墨系統(tǒng)為具有油墨填充槽或通道作為其主要組件的壓電裝 置，所述油墨填充槽或通道的一端具有一個(gè)噴嘴，而另一端附近具有一個(gè)用以產(chǎn)生壓力脈 沖的壓電換能器。已知另一類按需滴墨系統(tǒng)為聲波油墨印刷。已知，聲束對它碰撞到的物體 施加輻射壓力。因此，當(dāng)聲束碰撞到下方液體池的自由表面(即液體/空氣界面)時(shí)，其施 加到該池的表面上的輻射壓力可能會(huì)達(dá)到足夠高的水平以從該池釋放出單個(gè)的液體微滴， 盡管存在表面張力的約束力。將聲束聚焦到所述池的表面上或表面附近可增強(qiáng)其在給定量 的輸入功率下所施加的輻射壓力。還已知另一類按需滴墨系統(tǒng)為熱噴墨或氣泡噴墨型，并 且產(chǎn)生高速度微滴。這類按需滴墨系統(tǒng)的主要組件為油墨填充槽，所述油墨填充槽的一端 具有一個(gè)噴嘴，并且在該噴嘴附近有一個(gè)產(chǎn)熱電阻器。表示印刷信號(hào)的數(shù)字信息在噴孔或噴嘴附近的每個(gè)油墨通道內(nèi)的電阻層中產(chǎn)生一個(gè)電流脈沖，導(dǎo)致最鄰近的油墨載體(通常 為水)幾乎立即揮發(fā)并且產(chǎn)生氣泡。當(dāng)該氣泡膨脹時(shí)，將噴孔處的油墨以受推進(jìn)微滴形式 壓出。在一個(gè)典型的壓電噴墨裝置設(shè)計(jì)中，通過以下方式來施加圖像通過在使承印物 (如圖像接受部件或中間轉(zhuǎn)印部件)相對于噴墨頭的4-18次轉(zhuǎn)動(dòng)(增量運(yùn)動(dòng))過程中—— 即在每次轉(zhuǎn)動(dòng)中印刷頭相對于承印物有一個(gè)小的平移——適當(dāng)?shù)貒娚溆猩湍?。該方法?化了印刷頭設(shè)計(jì)，并且小的移動(dòng)能確保良好的微滴定位。在噴墨工作溫度下，液體油墨的微 滴從所述印刷裝置中噴出，并且當(dāng)該油墨微滴與記錄用承印物的表面直接接觸或通過中間 經(jīng)加熱的轉(zhuǎn)印帶或鼓接觸時(shí)，它們快速固化從而形成由凝固油墨滴構(gòu)成的預(yù)定圖案。熱噴墨方法為公知的，并且在例如美國專利No. 4，601，777,4, 251，824、 4，410，899,4, 412，224 和 4，532，530 中有描述。噴墨印刷方法可使用在室溫下為固體并且在高溫下為液體的油墨。所述油墨可稱 為熱熔油墨或相變油墨。例如，美國專利No. 4，490，731公開了一種將印刷用固體油墨分配 到承印物例如紙張上的裝置。在使用熱熔油墨的熱噴墨印刷方法中，將固體油墨通過印刷 裝置中的加熱器熔化并以與常規(guī)熱噴墨印刷類似的方式作為液體使用(即噴射)。當(dāng)與印 刷承印物接觸時(shí)，熔化的油墨迅速固化，使著色劑基本保留在承印物的表面，而不是通過毛 細(xì)管作用被帶入承印物(例如紙)中，從而使得墨色濃度高于通常使用液體油墨獲得的墨 色濃度。因此，噴墨印刷中相變油墨的優(yōu)點(diǎn)為，消除了操作過程中油墨滲漏的可能、使墨色 濃度和品質(zhì)的范圍更廣泛、使紙的折皺或變形最小化，并且甚至在不對噴嘴加蓋的情況下 也能夠長時(shí)間不印刷而不具有噴嘴堵塞的危險(xiǎn)。含有多種分散劑的著色相變油墨組合物也是已知的。例如，含有S0LSPERSE 分散劑的著色相變油墨組合物在W0 99/42523和美國專利公布文本No. 2003/0127021 中有描述。公開使用其他分散劑的著色相變油墨組合物的示例性專利包括美國專利 No. 5，053，079,5, 221，335 和 6，001，901，及歐洲專利公布文本 535973 和 535974。但是，由于多種原因不贊成在一些相變油墨中使用聚合分散劑和低聚分散劑。由 使用聚合分散劑或低聚分散劑引起的問題包括，對油墨流變性能的不利影響，例如非牛頓 特性和粘度的增加。相變油墨中的聚合分散劑和低聚分散劑還影響墨滴的形成，因?yàn)榫酆?物傾向于形成細(xì)絲，該細(xì)絲影響小尺寸墨滴的形成。上述專利和公布文本中每篇的公開內(nèi)容在此通過引證的方式整體納入本文。上述 專利和公布文本中每篇的合適組分和方法方面也被選擇用于本發(fā)明組合物和方法的實(shí)施 方案中。雖然已知組合物和方法對其預(yù)期目的而言是適宜的，但是仍需要一種改進(jìn)的有色 相變油墨組合物。例如，仍需要這樣的含有顏料著色劑的相變油墨，其中顏料顆粒穩(wěn)定并良 好分散于該油墨中。仍需要具有改進(jìn)的圖像品質(zhì)、改進(jìn)的耐光性和降低的透印性的著色相 變油墨。還仍需要當(dāng)油墨長時(shí)間暴露于高溫時(shí)油墨中著色劑的凝聚和沉降減少的著色相變 油墨。還仍需要在印刷頭中具有降低的噴射堵塞的著色相變油墨。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明通過提供含有低分子量 銨鹽分散劑的改進(jìn)的著色相變油墨、可用作所述分散劑的新化合物和制備這些化合物的方法來實(shí)現(xiàn)所述及其他需要。在實(shí)施方案中，本發(fā)明提供了具有以下通式的分散劑化合物 其中隊(duì)和R2定義如下，并且X為一種季銨鹽。在其他實(shí)施方案中，本發(fā)明提供了一種形成上述分散劑化合物的方法，該方法包 括(1)將一種羧酸在一種惰性氣氛下熔化；(2)使一種具有伯胺基團(tuán)和叔胺基團(tuán)的化合物 與該熔化的羧酸在一種惰性氣氛下和約170至約200°C的高溫下反應(yīng)，從而形成一種前體 酰胺化合物；(3)冷卻該前體酰胺化合物；(4)將該前體酰胺化合物在一種惰性氣氛下溶 于一種有機(jī)溶劑；(5)使硫酸二甲酯或?qū)妆交撬峒柞ヅc該溶解的前體酰胺在約90至約 120°C的高溫下，在非極性溶劑中于一種惰性氣氛下反應(yīng)，從而形成所需化合物；和(6)將 該分散劑化合物分離出來。在另一種實(shí)施方案中，本發(fā)明提供了又一種形成上述分散劑化合物的方法，該方 法包括(1)將一種羧酸在一種惰性氣氛下熔化；(2)使一種具有伯胺基團(tuán)和叔胺基團(tuán)的化 合物與該熔化的羧酸在一種惰性氣氛下和約170至約200°C的高溫下反應(yīng)，從而形成一種 前體酰胺化合物；(3)將所述溫度降低至約130至約160°C的范圍；(4)使硫酸二甲酯或?qū)?甲苯磺酸甲酯與該前體酰胺化合物在約130至約160°C的高溫下于一種惰性氣氛下反應(yīng)； 和(5)將該分散劑化合物分離出來。在又一種實(shí)施方案中，本發(fā)明提供了一種含有油墨載體、顏料顆粒和分散劑的油 墨；其中所述分散劑為上述分散劑化合物。


圖1示出了與油墨比較例1相比，含有分散劑實(shí)例3的相變油墨實(shí)例1和2隨時(shí) 間變化的顏料Z平均粒度。圖2示出了與油墨比較例2相比，含有分散劑實(shí)例3的相變油墨實(shí)例1隨時(shí)間變 化的顏料Z平均粒度。圖3示出了與油墨比較例1相比，分別含有分散劑實(shí)例3和1的相變油墨實(shí)例1 和3的顏料Z平均粒度。圖4A示出了由含有一種比較例分散劑的相變油墨制成的印刷品的光學(xué)密度。圖4B示出了由含有一種本發(fā)明分散劑的相變油墨制成的印刷品的光學(xué)密度。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明不限于本文所述的具體實(shí)施方案，并且本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可基于本發(fā)明 對一些組分和方法進(jìn)行改變。本文所用術(shù)語僅為了所述具體實(shí)施方案目的，并且不意欲進(jìn) 行限制。分散劑化合物
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下式化合物可在相變油墨中用作分散劑。通常，該化合物可由下式表示 其中隊(duì)為(i)烷基基團(tuán)，其可為直鏈的或支鏈的、環(huán)狀的或無環(huán)的、被取代的或未被取代的， 并且其中雜原子例如氧、氮、硫、硅、磷等可存在于或可不存在于該烷基中，在一個(gè)實(shí)施方案 中具有至少約1個(gè)碳原子，在另一個(gè)實(shí)施方案中具有至少約16個(gè)碳原子，及在又一個(gè)實(shí)施 方案中具有至少約23個(gè)碳原子，和在一個(gè)實(shí)施方案中具有不多于約200個(gè)碳原子，在另一 個(gè)實(shí)施方案中具有不多于約150個(gè)碳原子，及在又一個(gè)實(shí)施方案中具有不多于約100個(gè)碳 原子，但碳原子數(shù)可在這些范圍之外，(ii)芳基烷基基團(tuán)，其可為被取代的或未被取代的，其中所述芳基烷基基團(tuán)的烷 基部分可為直鏈的或支鏈的、環(huán)狀的或無環(huán)的、被取代的或未被取代的，并且其中雜原子例 如氧、氮、硫、硅、磷等可存在于或可不存在于該芳基烷基基團(tuán)的芳基或烷基部分中，在一個(gè) 實(shí)施方案中具有至少約6個(gè)碳原子，在另一個(gè)實(shí)施方案中具有至少約23個(gè)碳原子，和在一 個(gè)實(shí)施方案中具有不多于約200個(gè)碳原子，在另一個(gè)實(shí)施方案中具有不多于約150個(gè)碳原 子，及在又一個(gè)實(shí)施方案中具有不多于約100個(gè)碳原子，但碳原子數(shù)可在這些范圍之外，或(iii)烷基芳基基團(tuán)，其可為被取代的或未被取代的，其中所述烷基芳基基團(tuán)的烷 基部分可為直鏈的或支鏈的、環(huán)狀的或無環(huán)的、被取代的或未被取代的，并且其中雜原子例 如氧、氮、硫、硅、磷等可存在于或可不存在于該烷基芳基基團(tuán)的芳基或烷基部分中，在一個(gè) 實(shí)施方案中具有至少約6個(gè)碳原子，在另一個(gè)實(shí)施方案中具有至少約23個(gè)碳原子，和在一 個(gè)實(shí)施方案中具有不多于約200個(gè)碳原子，在另一個(gè)實(shí)施方案中具有不多于約150個(gè)碳原 子，及在又一個(gè)實(shí)施方案中具有不多于約100個(gè)碳原子，但碳原子數(shù)可在這些范圍之外，R2 為(i)亞烷基基團(tuán)，其可為直鏈的或支鏈的、飽和的或不飽和的、環(huán)狀的或無環(huán)的、被 取代的或未被取代的，并且其中雜原子例如氧、氮、硫、硅、磷等可存在于或可不存在于該亞 烷基基團(tuán)中，在一個(gè)實(shí)施方案中具有至少約1個(gè)碳原子，在另一個(gè)實(shí)施方案中具有至少約2 個(gè)碳原子，和在一個(gè)實(shí)施方案中具有不多于約20個(gè)碳原子，在另一個(gè)實(shí)施方案中具有不多 于約10個(gè)碳原子，及在又一個(gè)實(shí)施方案中具有不多于約8個(gè)碳原子，但碳原子數(shù)可在這些 范圍之外，(ii)亞芳基基團(tuán)，其可為被取代的或未被取代的，并且其中雜原子可存在于或可 不存在于該亞芳基基團(tuán)中，在一個(gè)實(shí)施方案中具有至少約6個(gè)碳原子，在另一個(gè)實(shí)施方案 中具有至少約7個(gè)碳原子，和在一個(gè)實(shí)施方案中具有不多于約20個(gè)碳原子，在另一個(gè)實(shí)施 方案中具有不多于約15個(gè)碳原子，及在又一個(gè)實(shí)施方案中具有不多于約10個(gè)碳原子，但碳 原子數(shù)可在這些范圍之外，(iii)芳基亞烷基基團(tuán)，其可為被取代的或未被取代的，其中該芳基亞烷基基團(tuán)的烷基部分可為直鏈的或支鏈的、飽和的或不飽和的、環(huán)狀的或無環(huán)的、被取代的或未被取代 的，并且其中雜原子例如氧、氮、硫、硅、磷等可存在于或可不存在于該芳基亞烷基基團(tuán)的芳 基或烷基部分中，在一個(gè)實(shí)施方案中具有至少約7個(gè)碳原子，在另一個(gè)實(shí)施方案中具有至 少約8個(gè)碳原子，和在一個(gè)實(shí)施方案中具有不多于約20個(gè)碳原子，在另一個(gè)實(shí)施方案中具 有不多于約15個(gè)碳原子，及在又一個(gè)實(shí)施方案中具有不多于約10個(gè)碳原子，但碳原子數(shù)可 在這些范圍之外，或(iv)烷基亞芳基基團(tuán)，其可為被取代的或未被取代的，其中該烷基亞芳基基團(tuán)的 烷基部分可為直鏈的或支鏈的、飽和的或不飽和的、環(huán)狀的或無環(huán)的、被取代的或未被取代 的，并且其中雜原子例如氧、氮、硫、硅、磷等可存在于或可不存在于該烷基亞芳基基團(tuán)的芳 基或烷基部分中，在一個(gè)實(shí)施方案中具有至少約7個(gè)碳原子，在另一個(gè)實(shí)施方案中具有至 少約8個(gè)碳原子，和在一個(gè)實(shí)施方案中具有不多于約20個(gè)碳原子，在另一個(gè)實(shí)施方案中具 有不多于約15個(gè)碳原子，及在又一個(gè)實(shí)施方案中具有不多于約10個(gè)碳原子，但碳原子數(shù)可 在這些范圍之外，并且X為一種季銨鹽。在具體的實(shí)施方案中，可為式CH3(CH2)n-的直鏈烷基鏈。在一個(gè)特定實(shí)施方案 中，n的平均值為28并且其范圍為約20至約40，在另一個(gè)特定實(shí)施方案中，n的平均值為 36并且其范圍為約34至約40，在又一個(gè)特定實(shí)施方案中，n的平均值為46并且其范圍為 約40至約52。位于酰胺基和季銨鹽基團(tuán)之間的基團(tuán)R2通?？蔀槿魏蝸喭榛?、亞芳基等。通常，亞 烷基或亞芳基是指仲碳原子，即具有兩個(gè)取代基的碳原子。在實(shí)施方案中，R2可為具有2-4 個(gè)碳原子的直鏈亞烷基。例如，&可為具有2、3或4個(gè)碳原子的直鏈亞烷基。通常，&基 團(tuán)的長度由與羧酸反應(yīng)的前體化合物的性質(zhì)決定，如下所述。在一個(gè)特定實(shí)施方案中，&具 有式-ch2ch2ch2-。季銨鹽基團(tuán)“X”通常可為離子鍵合至鹽離子上的任何季銨官能團(tuán)。“X”基團(tuán)通常 指分散劑化合物的“結(jié)合基團(tuán)(anchor)”。在實(shí)施方案中，季銨鹽可具有任一下述鹽基團(tuán)(1)——N+Me3MeS0"4,制備分散劑化合物的方法上述分散劑化合物可根據(jù)兩種常用的反應(yīng)方法合成。第一種反應(yīng)方法為“兩鍋” 反應(yīng)法，由此形成一種中間體，然后在其它反應(yīng)步驟之前將其分離出來。第二種反應(yīng)方法為“一鍋”反應(yīng)法，由此可在不分離中間體的情況下進(jìn)行所有的反應(yīng)步驟。第一種反應(yīng)方法，本文中稱為“兩鍋法”，通常包含以下六步(1)在一種惰性氣氛 下熔化約1摩爾當(dāng)量的一種式CH3(CH2)nC00H的羧酸；⑵使該熔化的羧酸與約1摩爾當(dāng)量 的下式的二胺在一種惰性氣氛下，在高溫例如約170至約200°C進(jìn)行反應(yīng)， 其中民在下文進(jìn)行描述從而形成一種下式的前體酰胺化合物； (3)冷卻該前體酰胺化合物；(4)將該前體酰胺化合物在一種惰性氣氛下溶于一 種有機(jī)溶劑中；(5)使約0. 85mol當(dāng)量的硫酸二甲酯或?qū)妆交撬峒柞ヅc約lmol當(dāng)量的所 述溶解的前體酰胺在高溫(例如約90至約120°C )下，在非極性溶劑中于一種惰性氣氛下 進(jìn)行反應(yīng)，從而形成所需化合物；和(6)分離出該分散劑化合物?！皟慑伔ā比缦逻M(jìn)行 其中MeY 為鹽化劑(salting agent)。在實(shí)施方案中，兩鍋法可包括其他操作步驟。例如，步驟(2)可包括除去水，例如 通過蒸發(fā)。此外，兩鍋法中的步驟(6)可包括蒸餾、真空除去溶劑和真空除去例如剩余的硫 酸二甲酯或?qū)妆交撬峒柞?。在?shí)施方案中，所述兩鍋法可包括任何本領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的任何其他化學(xué) 合成步驟。在其他實(shí)施方案中，所述兩鍋法主要由以上所列六步構(gòu)成，或僅由以上所列六步 構(gòu)成。
所述羧酸通?？蔀槿魏昔人?，使得到的化合物具有包括至少23個(gè)碳原子的直鏈 烷基基團(tuán)禮。所得分散劑化合物中的基團(tuán)禮由羧酸烷基鏈形成，因此基于所需禮長度選擇 具體的羧酸。例如，所述羧酸可為具有上述碳原子數(shù)的烷基鏈的羧酸。所述惰性氣氛可為不含與化學(xué)處理中所述化合物反應(yīng)的化合物的任何氣氛。惰性 氣氛通常為本領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的。例如，惰性氣氛可為僅由稀有氣體例如氬氣構(gòu)成 的氣氛。所述二胺通?？蔀榫哂兴龉倌軋F(tuán)的任何二胺。即，所述二胺必須具有至少一個(gè) 伯胺-NH2基團(tuán)，和至少一個(gè)叔胺-N(R3)2基團(tuán)。通常，所述二胺可為具有通式NH2-R2-N(R3)2 的任何化合物，其中&定義如上，并且民為任何適宜的胺取代基，例如(i)烷基基團(tuán)，其可 為直鏈的或支鏈的、環(huán)狀的或無環(huán)的、被取代的或未被取代的，并且其中雜原子可存在于或 可不存在于該烷基基團(tuán)中；(ii)烷基芳基基團(tuán)，其可為被取代的或未被取代的，其中該烷 基芳基基團(tuán)的烷基部分可為直鏈的或支鏈的、環(huán)狀的或無環(huán)的、被取代的或未被取代的，并 且其中雜原子可存在于或可不存在于該烷基芳基基團(tuán)的芳基部分或烷基部分中。在具體的 實(shí)施方案中，所述二胺可為3- ( 二甲氨基)-1-丙基胺或氨基丙基嗎啉。步驟(4)中所用的非極性溶劑通?？蔀槿魏畏菢O性有機(jī)溶劑。例如，在實(shí)施方案 中，所述有機(jī)溶劑可為甲苯、二氯甲烷、甲基乙基酮、四氫呋喃，或任何其他適宜的有機(jī)溶 劑。由步驟(1)-(4)得到的前體酰胺與硫酸二甲酯或?qū)妆交撬峒柞シ磻?yīng)從而由叔 酰胺基團(tuán)形成季銨鹽基團(tuán)。例如，可對硫酸二甲酯或?qū)妆交撬峒柞ミM(jìn)行適宜選擇，因?yàn)檫@ 些化合物將在適度加熱的情況下形成季銨鹽基團(tuán)。所述前體酰胺和所述鹽化劑(MeY)以任何所需或有效的相對含量存在，在一個(gè)實(shí) 施方案中，每lmol酰胺前體需要至少約0. 50mol鹽化劑，在另一個(gè)實(shí)施方案中，每lmol酰 胺前體需要至少約0. 65mol鹽化劑，及在又一個(gè)實(shí)施方案中，每lmol酰胺前體需要至少約 0. 85mol鹽化劑，和在一個(gè)實(shí)施方案中，每lmol酰胺前體需要不多于約lmol鹽化劑，在另一 個(gè)實(shí)施方案中，每lmol酰胺前體需要不多于約0. 98mol鹽化劑，及在又一個(gè)實(shí)施方案中，每 lmol酰胺前體需要不多于約0. 95mol鹽化劑，但是所述相對含量可在這些范圍之外。步驟(3)和(6)中的冷卻和分離步驟可根據(jù)本領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的知識(shí)進(jìn)行 實(shí)施。用于這些操作步驟的許多技術(shù)為化學(xué)領(lǐng)域中已知的。步驟(2)中的酰胺前體和鹽化劑(MeY)以任何所需或有效的相對含量存在，在一 個(gè)實(shí)施方案中，每lmol酰胺前體需要至少約0. 50mol鹽化劑，在另一個(gè)實(shí)施方案中，每lmol 酰胺前體需要至少約0. 65mol 二胺，及在又一個(gè)實(shí)施方案中，每lmol酰胺前體需要至少約 0. 85mol鹽化劑，和在一個(gè)實(shí)施方案中，每0. 99mol酰胺前體需要不多于約lmol鹽化劑，在 另一個(gè)實(shí)施方案中，每lmol酰胺前體需要不多于約0. 95mol鹽化劑，及在又一個(gè)實(shí)施方案 中，每lmol酰胺前體需要不多于約lmol鹽化劑，但是所述相對含量可在這些范圍之外。酰胺前體還可存在于分離的季銨鹽中，在一個(gè)實(shí)施方案中，所述酰胺前體可以約 lmol %的水平存在于最終產(chǎn)物中，在另一個(gè)實(shí)施方案中為約5mol %，及在又一個(gè)實(shí)施方案 中為約15mol%，和在一個(gè)實(shí)施方案中不多于約50mol%，在另一個(gè)實(shí)施方案中不多于約 35mol%，及在又一個(gè)實(shí)施方案中不多于約25mol %。步驟(1)中所述羧酸與所述二胺 間的反應(yīng)可進(jìn)行任何所需或有效的時(shí)間段，在一個(gè)實(shí)施方案中至少約1小時(shí)，在另一個(gè)實(shí)施方案中至少約2小時(shí)，及在又一個(gè)實(shí)施方案中 至少約3小時(shí)，和在另一個(gè)實(shí)施方案中不多于約10小時(shí)，但是所述時(shí)間段可在這些范圍之 外。步驟(2)中所述鹽化劑(MeY)與所述酰胺前體之間的反應(yīng)可進(jìn)行任何所需或有效 的時(shí)間段，在一個(gè)實(shí)施方案中至少約0. 2小時(shí)，在另一個(gè)實(shí)施方案中至少約0. 5小時(shí)，及在 又一個(gè)實(shí)施方案中約1小時(shí)，在另一個(gè)實(shí)施方案中不多于約5小時(shí)，但是所述時(shí)間段可在這 些范圍之外。所述第二種反應(yīng)方法，本文中稱為“一鍋法”，通常包括以下五步(1)在一種惰性 氣氛下熔化約lmol當(dāng)量的一種式CH3(CH2)nC00H的羧酸；⑵使該熔化的羧酸與約1摩爾 當(dāng)量的下式的二胺在一種惰性氣氛下和高溫(例如170至約200°C )下進(jìn)行反應(yīng)， 從而形成一種下式的前體酰胺化合物； (3)將所述溫度降低至例如約130至約160°C ；⑷使約0. 85mol當(dāng)量的硫酸二甲 酯或?qū)妆交撬峒柞ヅc所述前體酰胺化合物在高溫(例如約130至約160°C )下，于一種惰 性氣氛下進(jìn)行反應(yīng)；和(5)分離出該分散劑化合物。任選地可考慮在產(chǎn)物分離之前升高所 述溫度，例如從約150升至約180°C，蒸餾掉任何剩余的鹽化劑例如硫酸二甲酯或?qū)妆交?酸甲酯。所述“一鍋法”如下進(jìn)行 所述酰胺前體與所述鹽化劑(MeY)可以任何所需或有效的相對含量存在，在一個(gè) 實(shí)施方案中，每lmol酰胺前體需要至少約0. 50mol鹽化劑，在另一個(gè)實(shí)施方案中，每lmol 酰胺前體需要至少約0. 65mol鹽化劑，及在又一個(gè)實(shí)施方案中，每lmol酰胺前體需要至少 約0. 85mol鹽化劑，和在一個(gè)實(shí)施方案中，每lmol酰胺前體需要不多于約lmol鹽化劑，在 另一個(gè)實(shí)施方案中，每lmol酰胺前體需要不多于約0. 98mol鹽化劑，及在又一個(gè)實(shí)施方案 中，每lmol酰胺前體需要不多于約0. 95mol鹽化劑，但是所述相對含量可在這些范圍之外。酰胺前體也可存在于分離的季銨鹽中，在一個(gè)實(shí)施方案中，所述酰胺前體可以約 lmol %的水平存在于最終產(chǎn)物中，在另一個(gè)實(shí)施方案中，為約5mol %，及在又一個(gè)實(shí)施方案
其中y =中，為約15mol%，和在一個(gè)實(shí)施方案中不多于約50mol%，在另一個(gè)實(shí)施方案中不多于約 35mol%，及在又一個(gè)實(shí)施方案中不多于約25mol%。步驟(1)中所述羧酸與所述二胺之間的反應(yīng)可進(jìn)行任何所需或有效的時(shí)間段，在 一個(gè)實(shí)施方案中至少約1小時(shí)，在另一個(gè)實(shí)施方案中至少約2小時(shí)，及在又一個(gè)實(shí)施方案中 至少約3小時(shí)，和在另一個(gè)實(shí)施方案中不多于約10小時(shí)，但是所述時(shí)間段可在這些范圍之 外。步驟(2)中所述鹽化劑(MeY)與所述酰胺前體之間的反應(yīng)可進(jìn)行任何所需或有效 的時(shí)間段，在一個(gè)實(shí)施方案中至少約0. 2小時(shí)，在另一個(gè)實(shí)施方案中至少約0. 5小時(shí)，及在 又一個(gè)實(shí)施方案中為1小時(shí)，在另一個(gè)實(shí)施方案中不多于5小時(shí)，但是所述時(shí)間段可在這些 范圍之外。在實(shí)施方案中，所述一鍋法可包括其他操作步驟。例如，步驟(2)可包括除去水， 例如通過蒸發(fā)。在其他實(shí)施方案中，所述一鍋法可包括一個(gè)對剩余的硫酸二甲酯或?qū)妆?磺酸甲酯進(jìn)行蒸餾的步驟。在實(shí)施方案中，所述一鍋法可包括本領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的任何其他化學(xué)合成 步驟。在其他實(shí)施方案中，所述一鍋法主要由以上所列五步構(gòu)成，或僅由以上所列五步構(gòu) 成。當(dāng)所述方法主要由以上所列五步構(gòu)成并且不包括任何中間分離步驟例如上述兩鍋法中 的步驟(3)時(shí)，所述一鍋法特別有用。MM上述分散劑化合物可用作相變油墨中的分散劑。用語“用作分散劑”意思是，所述 分散劑化合物可通過防止顏料顆粒絮凝成較大凝聚物并由此延遲沉降來穩(wěn)定油墨載體中 的顏料顆粒。通常，分散劑化合物通過粘附于顏料顆粒并提供立體穩(wěn)定作用來實(shí)現(xiàn)該功能。 分散劑化合物通過例如吸附、附著或接枝于顏料顆粒而粘附于顏料上。在實(shí)施方案中，分散 劑化合物在油墨中存在的量可為該油墨的約0. 1至約25重量％。例如，在特定的實(shí)施方案 中，分散劑化合物在油墨中存在的量可為約1至約10重量％或約1至約5重量％。本文中相變油墨的實(shí)例為含有一種在約23°C至約27°C的溫度例如室溫時(shí)為固體 的油墨載體的油墨，并且所述油墨特別地在約60°C以下的溫度為固體。但是，油墨在加熱時(shí) 會(huì)改變相態(tài)，并且在噴射溫度下為熔融狀態(tài)。例如，在適于噴墨印刷的高溫下(例如約60°C 至約150°C的溫度下)，油墨的粘度為約1至約20厘泊(cP)，例如約5至約15cP或約8至 約 12cP。在該點(diǎn)上，本文中的油墨可為低能油墨或高能油墨。低能油墨在約40°C以下的溫 度時(shí)為固體，并且在約60至約125°C、例如約80至約125°C、如約100至約120°C的噴射溫 度時(shí)，粘度為約1至約20cP、例如約5至約15cP、如約8至約12cP。高能油墨在40°C以下 的溫度時(shí)為固體，并且在約100至約180°C、例如約120至約160°C或約125至約150°C的噴 射溫度時(shí)，粘度為約5至約15cP。油墨載體術(shù)語“油墨載體”通常指攜帶分散劑包覆的顏料顆粒的材料?？墒褂萌魏芜m宜的 油墨載體，只要該油墨載體為非水的即可。例如，油墨載體可為蠟或非極性溶劑。適宜的載 體可包括石蠟、微晶蠟、聚乙烯蠟、酯蠟、酰胺、具有至少約30個(gè)碳的長鏈酸、脂肪酸、及其 他蠟狀材料，含有脂肪酰胺的材料、磺酰胺材料、來自不同天然源的樹脂狀材料(例如浮油松香和松香酯)，及許多合成樹脂、低聚物、聚合物和共聚物，例如下文進(jìn)一步所述的那些。適宜酰胺的實(shí)例包括，例如二酰胺、三酰胺、四酰胺、環(huán)狀酰胺等。適宜的三酰胺包 括，例如美國專利公布文本No. 2004-0261656中公開的那些，該專利的全部內(nèi)容通過引證 的方式納入本文。適宜的其他酰胺例如包括單酰胺、四酰胺及其混合物在內(nèi)的脂肪酰胺， 在例如美國專利 No. 4，889，560,4, 889，761,5, 194，638,4, 830，671,6, 174，937,5, 372，852、 5，597，856和6，174，937及英國專利No. GB 2 238 792中有公開，每一篇專利的全部內(nèi)容通 過引證的方式納入本文?？稍诠腆w油墨組合物中使用的其他適宜的載體材料包括，例如異氰酸酯衍生的樹 脂和蠟，如氨基甲酸酯異氰酸酯衍生的材料、脲異氰酸酯衍生的材料、氨基甲酸酯/脲異氰 酸酯衍生的材料、其混合物等。關(guān)于異氰酸酯衍生的載體材料的其他信息，在例如美國專 利 No. 5，750，604,5, 780，528,5, 782，966,5, 783，658,5, 827，918,5, 830，942,5, 919，839、 6，255，432 和 6，309，453、英國專利 No. GB 2 294 939、GB 2 305 928、GB 2 305 670 和 GB 2 290 793 及 PCT 公布文本 W0 94/14902、W0 97/12003、W097/13816、W0 96/14364、W0 97/33943和W0 95/04760中有公開，所述每篇專利的全部內(nèi)容通過引證的方式納入本文。適宜油墨載體的實(shí)例包括，例如乙烯/丙烯共聚物，例如可由BakerPetrolite處 購得的那些。所述共聚物的市售實(shí)例包括，例如Petrolite CP-7 (Mn = 650)、Petrolite CP-ll(Mn = 1，100)、Petrolite CP_12(Mn = 1，200)等。所述共聚物的熔點(diǎn)可為例如約 70°C至約150°C、例如約80°C至約130°C或約90°C至約120°C，并且其分子量(Mn)范圍為約 500 至約 4，000。也可使用經(jīng)氧化的合成蠟或石油蠟的氨基甲酸酯衍生物——例如可由Baker Petrolite處購得并且具有以下通式的那些——作為油墨載體 其中隊(duì)為一個(gè)式CH3(CH2)n的烷基基團(tuán)，n為約5至約200——例如約10至約150 或約10至約100—中的一個(gè)整數(shù)，并且R2為一個(gè)亞芳基基團(tuán)。這些材料的熔點(diǎn)可為約 60°C至約120°C，例如約70°C至約100°C或約70°C至約90°C。所述材料的市售實(shí)例包括，例 如 BakerPetrolite CA_ll(Mn = 790,Mw/Mn = 2. 2)、Petrolite WB-5(Mn = 650,Mw/Mn = 1. 7)、Petrolite WB-17 (Mn = 730，Mw/Mn = 1. 8)等。另一類油墨載體可為通常具有約5至約100個(gè)——例如約20至約80個(gè)或約30至 約60個(gè)——碳原子并且通常通過精制天然存在的烴而制得的正鏈烷烴、支鏈烷烴，和/或 環(huán)烷烴，所述烷烴例如數(shù)均分子量(Mn)為約100至約5，000——例如約250至約1，000或
約 500 至約 800-的 BE SQUARE 185 和 BE SQUARE 195，如可由 Baker Petrolite 處購得的。也可使用通常由烯烴聚合制得的高度支化的烴，例如可由BakerPetrolite處購 得的VYBAR材料，包括VYBAR 253 (Mn = 520)、VYBAR5013 (Mn = 420)等。此外，所述油墨載 體可為乙氧基化醇，例如可由BakerPetrolite處購得并具有以下通式的乙氧基化醇 其中x為約1至約50 并且y為約1至約70-
-例如約5至約40或約11至約24-例如約1至約50或約1至約40——中的一個(gè)整數(shù)
中的一個(gè)整數(shù)， 所述材料
的熔點(diǎn)可為約60至約150°C，例如約70至約120°C或約80至約110°C ；并且其數(shù)均分子量 (Mn)范圍為約100至約5，000，例如約500至約3，000或約500至約2，500。市售實(shí)例包括 UNITHOX 420 (Mn = 560)、”UNITHOX 450 (Mn = 900) UNITHOX 480 (Mn = 2，250) >UNITHOX 520 (Mn = 700) >UNITHOX 550 (Mn = 1，100) UNITHOX 720 (Mn = 875)、！JNITHOX 750 (Mn = 1，400)等。油墨載體的其他實(shí)例可包括脂肪酰胺，例如單酰胺、四酰胺、其混合物等，如美國 專利No. 6，858，070中所述的，該專利通過引證的方式納入本文。適宜的單酰胺的熔點(diǎn)可為 至少約50°C，例如約50°C至約150°C，但是所述熔點(diǎn)也可在這些范圍之外。適宜的單酰胺的 具體實(shí)例包括，例如伯單酰胺和仲單酰胺。硬脂酰胺，例如購于Witco Chemical Company 的KEMAMIDE S和購于Croda的CRODAMIDE S ；山崳酸酰胺/花生酸酰胺，例如購于Witco 的KEMAMIDE B和購于Croda的CRODAMIDE BR ；油酰胺，例如購于Witco的KEMAMIDE U和 購于Croda的CRODAMIDE OR ；工業(yè)級油酰胺，例如購于Witco的KEMAMIDE 0、購于Croda的 CRODAMIDE 0 和購于 Uniqema 的 UNISLIP 1753 ；和芥酸酰胺，例如購于 Witco 的 KEMAMIDE E和購于Croda的CRODAMIDE ER，為適宜的伯酰胺的一些實(shí)例。山崳基山崳酸酰胺，例如 購于Witco的KEMAMIDE EX666 ；硬脂?；仓０罚缳徲赪itco的KEMAMIDE S-180和 KEMAMIDE EX-672 ；硬脂?；嫠狨０?，例如購于Witco的KEMAMIDE E-180和購于Croda的 CRODAMIDE 212 ；瓢兒菜基(erucyl)芥酸酰胺，例如購于Witco的KEMAMIDE E-221 ；油基 棕櫚酸酰胺，例如購于Witco的KEMAMIDEP-181和購于Croda的CRODAMIDE 203 ；及瓢兒菜 基硬脂酰胺，例如購于Witco的KEMAMIDE S-221，為適宜的仲酰胺的一些實(shí)例。其他適宜 的酰胺材料包括KEMAMIDE W40 (N, N’ -亞乙基雙硬脂酰胺)、KEMAMIDE P181 (油基棕櫚酸 酰胺)、KEMAMIDE W45 (N, N，-亞乙基雙硬脂酰胺)和KEMAMIDE W20 (N, N，-亞乙基雙油酰 胺)。也可使用高分子量直鏈醇，例如購于Baker Petrolite并具有以下通式的那些直
鏈醇，作為油墨載體， 其中x為約1至約50——例如約5至約35或約11至約23——中的一個(gè)整數(shù)。這 些材料的熔點(diǎn)可為約50至約150°C，例如約70至約120°C或約75至約110°C ；并且其數(shù)均 分子量(Mn)范圍為約100至約5，000，例如約200至約2，500或約300至約1，500。市售 實(shí)例包括UNILIN 材料，例如UNILIN 425 (Mn = 460)、“UNILIN 550 (Mn = 550)、 UNILIN 700(Mn = 700)；和經(jīng)蒸餾的醇，在一個(gè)實(shí)施方案中，其在噴射溫度下的粘度可比未經(jīng)蒸餾的醇高約5至約50%。另一個(gè)實(shí)例包括基于烴的蠟，例如購于Baker Petrolite并具有以下通式的聚乙 烯均聚物
-H其中x為約1至約200——例如約5至約150或約12至約105——中的一個(gè)整 數(shù)。這些材料的熔點(diǎn)可為約60°C至約150°C，例如約70°C至約140°C或約80°C至約130°C; 并且其分子量(Mn)為約100至約5，000，例如約200至約4，000或約400至約3，000。 蠟的實(shí)例包括PW400(Mn約400)，經(jīng)蒸餾的PW400，在一個(gè)實(shí)施方案中在約110°C時(shí)其粘 度比未經(jīng)蒸餾的POLYWAX 400的粘度高約10 %至約100 % ；POLYffAX 500 (Mn約 為500)，經(jīng)蒸餾的POLYWAX 500，在一個(gè)實(shí)施方案中在約110°C時(shí)其粘度比未經(jīng) 蒸餾的 POLYWAX 500 的粘度高約 10 % 至約 100 % ；POLYffAX 655 (Mn 約為 655)， 經(jīng)蒸餾的POLY\￥AX 655，在一個(gè)實(shí)施方案中在約110°C時(shí)其粘度比未經(jīng)蒸餾的 POLY\￥AX 655低約10%至約50%，在又一個(gè)實(shí)施方案中在約110°C時(shí)其粘度比未 經(jīng)蒸餾的POLYWAX 655的粘度高約10%至約50% ；POLYWAX 850 (Mn約為 850) ；POLYWAX 1000(Mn 約為 1，000)等。其他實(shí)例包括通過接枝共聚制得的聚烯烴的改性馬來酸酐烴加合物，例如購于 Baker Petrolite并具有以下通式的那些 其中R為具有約1至約50個(gè)_
-例如約5至約35個(gè)或約6至約28個(gè)_
-碳原
子的烷基基團(tuán)，R'
為乙基、丙基、異丙基、丁基、異丁基或具有約5至約500個(gè)_
至約300個(gè)或約20至約200個(gè)
-例如約10 個(gè)整數(shù)，并
-碳原子的烷基基團(tuán)，x為約9至約13中的 例如約5至約25或約9至約13——中的一個(gè)整數(shù)，它們的熔點(diǎn)為
且y為約1至約50-
約50至約150°C，例如約60至約120°C或約70至約100°C ；和可購于Baker Petrolite并
具有以下通式的那些
其中禮和R3為烴基，并且R2為以下通式之一或其混合物 其中R'為異丙基，這些材料的熔點(diǎn)可為約70°C至約150°C，例如約80°C至約 130°C或約90°C至約125°C，改性馬來酸酐共聚物的實(shí)例包括CERAMER 67 (Mn = 655，Mw/Mn =1.1)、CERAMER 1608 (Mn = 700，Mw/Mn = 1. 7)等。用于相變油墨的適宜油墨載體的其他實(shí)例包括松香酯；聚酰胺；二聚酸酰胺；脂 肪酸酰胺，包括ARAMID C ；環(huán)氧樹脂，例如可購于RiecholdChemical Company的EP0TUF 37001 ；液體石蠟；液體微晶蠟；費(fèi)-托蠟(Fischer-Tropsch wax)；聚乙烯醇樹脂；多元醇； 纖維素酯；纖維素醚；聚乙烯吡啶樹脂；脂肪酸；脂肪酸酯；聚磺酰胺，包括KETJENFLEX MH 和 KETJENFLEX MS80 ；苯甲酸酯，例如可購于 Velsicol Chemical Company 的 BENZ0FLEX S552 ；鄰苯二甲酸酯增塑劑；檸檬酸酯增塑劑；馬來酸酯增塑劑；砜，例如二苯砜、正癸基 砜、正戊基砜、氯苯基甲基砜；聚乙烯吡咯烷酮共聚物；聚乙烯吡咯烷酮/聚乙酸乙烯酯共 聚物；酚醛清漆樹脂，例如可購于Occidental ChemicalCompany的DUREZ 12 686 ；和天然 產(chǎn)物蠟，例如蜂蠟、褐煤蠟、小燭樹蠟、GILS0NITE(American Gilsonite Company)等；直 鏈伯醇與長直鏈酰胺或脂肪酸酰胺的混合物，例如具有約6至約24個(gè)碳原子的那些，包 括PARICIN 9 (丙二醇單羥基硬脂酸酯)、PARICIN 13 (丙三醇單羥基硬脂酸酯)、PARICIN 15 (乙二醇單羥基硬脂酸酯)、PARICIN220(N(2-羥乙基)-12-羥基硬脂酰胺)、PARICIN 285(N,N'-亞乙基-雙-12-羥基硬脂酰胺)、FLEXRICIN 185(N,N'-亞乙基-雙-蓖麻 醇酸酰胺)等。此外，具有約4至約16個(gè)碳原子的長直鏈砜，例如正丙砜、正戊基砜、正己 基砜、正庚基砜、正辛基砜、正壬基砜、正癸基砜、正i^一烷基砜、正十二烷基砜、正十三烷基 砜、正十四烷基砜、正十五烷基砜、正十六烷基砜等，均為適宜的油墨載體材料。此外，也可使用美國專利No. 6，906，118中所述的油墨載體，該專利通過引證的方 式納入本文。所述油墨載體可含有一種支鏈三酰胺，例如美國專利No. 6，860，930中所述的 那些，該專利的公開內(nèi)容通過引證的方式全部納入本文。 其中n的平均值從約34至等于或小于40，其中x、y和z可各自為0或一個(gè)整數(shù)， 并且其中x、y和z的總和為從約5至等于或小于6。所述油墨載體可含有一種或多種上述適宜的材料。用于相變油墨的所述油墨載體的熔點(diǎn)可為約60至約150°C，例如約80至約120°C 或約85至約110°C，其例如通過在顯微鏡熱載片臺(tái)上觀察和測量而確定，其中粘合劑材料 在載玻片上進(jìn)行加熱并通過顯微鏡觀察。更高的熔點(diǎn)也是可以接受的，但是在高于150°C的 溫度時(shí)可能會(huì)降低印刷頭的壽命。此外，在油墨工作(噴射)溫度下，該油墨的表面張力應(yīng)為約20至約40達(dá)因每厘 米，例如約40至約65達(dá)因每厘米，以提高再填充速率和顏色的混合程度。相變油墨的工 作或噴射溫度通常為約60至約150°C。在油墨工作溫度下，該油墨的粘度通常為約1至約 20cP，例如約1至約15cP或約5至約15cP?？傮w而言，所述油墨組合物通常包含的油墨載體(即，排除顏料顆粒等)的量為油 墨的約25%至約99. 5重量％，例如油墨的約30%至約90重量％或約50%至約85重量％。Mfi本發(fā)明的相變油墨含有至少一種顏料。所述顏料以任何所需量存在于油墨中，所 述量通常為油墨載體或油墨載體/推進(jìn)劑混合物的約0. 5至約30重量％，例如油墨載體或 油墨載體/推進(jìn)劑混合物的約1至約50重量％。在一個(gè)實(shí)施方案中，所述油墨可含有至少 兩種不同顏料的混合物。適宜顏料的實(shí)例包括，但不限于，Violet PALIOGEN Violet 5100 (BASF)； PALIOGEN Violet 5890 (BASF) ；HELI0GEN Green L8730 (BASF) ；LITH0L Scarlet D3700 (BASF) ； Sunfast Blue 15:4 (SunChemical 249-0592) ；Hostaperm Blue B4-G(Clariant) ；Hostaperm BlueB2G_D(Clariant) ；Permanent Red P-F7RK ; Hostaperm Violet BL(Clariant) ；LITH0L Scarlet 4440(BASF) ；Bon Red C(Dominion ColorCompany) ；0RACET Pink RF(Ciba) ；PALIOGEN Red 3871 K (BASF) ； Sunfast Blue 15:3(Sun Chemical 249-1284) ；PALIOGEN Red 3340(BASF) ； Sunfast Carbazole Violet 23(Sun Chemical 246-1670) ；LITH0L Fast Scarlet L4300(BASF)； Sunbrite Yellow 17 (Sun Chemical275_0023) ；HALI0GEN Blue L6900，L7020(BASF)； Sunbrite Yellow 74(Sun Chemical 272-0558) ；Spectra Pac⑨ C Orange 16(Sun Chemical276-3016) ；HALI0GEN Blue K6902，K6910 (BASF) ； Sunfast Magental22(Sun Chemical 228-0013) ；HALI0GEN Blue D6840, D7080 (BASF) ；Sudan Blue OS (BASF)；NEOPEN Blue FF4012(BASF) ；PV Fast BlueB2G01 (Clariant) ；IRGALITE Blue BCA(Ciba)； PALIOGEN Blue 6470(BASF) ；Sudan Orange G(Aldrich)，Sudan Orange 220(BASF)； PALIOGEN Orange 3040 (BASF) ；PALIOGEN Yellow 152，1560(BASF) ；LITHOL Fast Yellow 0991 K (BASF) ；PALIOTOL Yellow 1840 (BASF) ；NOVOPERM Yellow FGL(Clariant) ；Lumogen Yellow D0790(BASF) ；Suco-Yellow L1250 (BASF) ；Suco-Yellow D1355(BASF) ；Suco FastYellow D1 355，D1 351 (BASF) ；H0STAPERM Pink E 02 (Clariant) ；Hansa Brilliant Yellow 5GX03 (Clariant) ；Permanent Yellow GRL 02 (Clariant) ；Permanent Rubine L6B 05 (Clariant) ；FANAL Pink D4830(BASF) ；CINQUASIA Magenta(Du Pont)，PALIOGEN Black L0084(BASF) ；Pigment Black K801(BASF)；和炭黑，例如 REGAL 330 (Cabot)、Carbon Black 5250、Carbon Black 5750 (Columbia Chemical)；其混合物等。在一些實(shí)施方案中，所述顏料為一種品紅顏料，例如Pigment Red57. 1顏料。適宜 的品紅顏料包括，通過透射電子顯微術(shù)根據(jù)ASTM 3849測得的具有約50至約200nm原生平 均粒度范圍、更優(yōu)選50至150nm粒度范圍的那些品紅顏料。所述原生平均粒度表示存在于 油墨中的顏料的初級顆粒大小；這些初級顆粒當(dāng)存在于油墨中時(shí)可形成兩個(gè)或多個(gè)顆粒的 聚集體。油墨中的其他組分任選地，相變油墨中可含有一種推進(jìn)劑，但是在許多油墨組合物中是不需要的。用 于相變油墨的適宜推進(jìn)劑可以任何有效量——例如油墨的約10至約90重量％、如約20至 約50重量％——存在，其熔點(diǎn)通常為約50至約150°C，例如約80至約120°C。在另一個(gè)實(shí) 施方案中，推進(jìn)劑的沸點(diǎn)通常為約180至約250°C，例如約200至約230°C。此外，在油墨工 作溫度下為液態(tài)的推進(jìn)劑的表面張力可為約20至約65達(dá)因每厘米，例如約40至約65達(dá)因 每厘米，以提高再填充速率、紙張潤濕性和顏色的混合程度。此外，推進(jìn)劑在油墨工作溫度 下的理想粘度為約1至約20厘泊，例如約1至約5厘泊，以提高再填充性和可噴射性。所 述推進(jìn)劑在其熔化狀態(tài)下還可具有熱穩(wěn)定性，從而使其不會(huì)發(fā)生分解產(chǎn)生氣態(tài)產(chǎn)物或形成 加熱器沉積物。所述油墨還可含有一種抗氧化劑。油墨組合物中的抗氧化劑保護(hù)油墨組分免于 在油墨制備和噴射過程中的加熱過程中發(fā)生氧化。適宜抗氧化劑的具體實(shí)例在美國專利 No. 6, 858, 070中有描述，該專利的公開內(nèi)容全部通過引證的方式納入本文。當(dāng)存在時(shí)，該 任選的抗氧化劑在油墨中可以任何所需或有效的量存在，在一個(gè)實(shí)施方案中為油墨載體的 至少約0. 01重量％，在另一個(gè)實(shí)施方案中為油墨載體的至少約0. 1重量％，及在又一個(gè) 實(shí)施方案中為油墨載體的至少約1重量％，和在一個(gè)實(shí)施方案中等于或小于油墨載體的 約20重量％，在另一個(gè)實(shí)施方案中等于或小于油墨載體的約5重量％，及在又一個(gè)實(shí)施方 案中等于或小于油墨載體的約3重量％，但是所述量也可在這些范圍之外。當(dāng)僅使用一種 抗氧化劑時(shí)，優(yōu)選受阻胺，例如Naugard 445抗氧化劑(可獲自Uniroyal ChemicalCo.， Middlebury，CT或Crompton Corporation)。在其他實(shí)施方案中，用于改善熔體加工穩(wěn)定性 和長期熱穩(wěn)定性的抗氧化劑的混合物包括，但不限于，受阻胺、亞磷酸酯、受阻酚、羥胺、內(nèi) 酯、生育酚、硫代增效劑(thiosynergist)等。本文公開的油墨還可含有樹脂和蠟，例如Cr0damide 203 (可商購于Croda)、 Crodamide 0RX (可商購于 Croda)、Kemamide S-180 和 E-180 (可商購于 Witco)、Unislip1750 (可商購于Uniqema)、Uniclear 80 (可商購于Arizona)，己二酸二辛酯增容劑例如 ArizonaSP-lOO.Vybar 263 和 243 (可商購于 Baker Petrolite)，1-二十二燒醇(可商購于 Aldrich)、Unilin 700 (可商購于 Baker Hughes)、蜂賭 Cerra Bellina (可商購于 Kester Keunen)、支化的 BK-42 酯(可商購于 Kester Keunen) .Kester 蠟 K82-D、羥基聚酯 K-82-P、 合成的 Karnauba K-82_H、Siliconyl 蜂蠟(可商購于 Kester Keunen)、十八烷醇 98NF(可 商購于Kester Keunen)、Kraton D1101 (可商購于Kraton Polymers)、山崳酸山崳酉旨、具 有C-40至C44碳鏈的直鏈偶碳單酯(可作為Kester酯72商購于Kester Keunen)、具有 明確熔點(diǎn)的合成石蠟例如Callista 158 (可商購于Shell)，微晶型支化烴蠟例如Mp = 80-86 的 Microwax HG(可商購于 Paramelt)，禾口 Microwax P827、Kemamide S—221、聚乙二 醇400 二硬脂酸酯(可商購于Mosselman)；石蠟例如HNP-9和HNP-12 (可商購于Nippon Seiro Co.)；半晶型蠟例如HIMIC-2065(可商購于Nippon Seiro Co.)；低分子量的氫化 苯乙烯-丁二烯共聚物例如Tuftec H1141. 11102(可商購于Asahi KaseiCorp)；乙烯-丙 烯共聚物例如EP-700和EP-602 (可商購于BakerHughes) ；Unithox 420乙氧基化物(可 商購于Baker Hughes)；熔點(diǎn)在65_100°C范圍內(nèi)的丙烯-乙烯共聚物醇(可商購于Baker Hughes)；馬來酸酐馬來酸單異丙酯例如Ceramer 1251 (可商購于Baker Hughes)；熔點(diǎn)約 80°C的a烯烴-馬來酸酐聚合物(可商購于Baker Petrolite) (X-5399)；氧化的乙烯均聚 物、Petrolite C-9500 (可商購于BakerHughes)；用乙烷氧化的1_丙烯、Cardis 314(可商 購于 Baker Hughes)，Victory Amber 賭(可商購于 Bareco)，氧化的 PE 例如 0X-020T (可商 購于Nippon Seiro Co.)。所述油墨還可含有石蠟和微晶蠟。石蠟為一種熔點(diǎn)約49_71°C 的直鏈烴；微晶蠟是從浙青中分離出來的并且MW比石蠟更高、支鏈比石蠟更多。微晶蠟的 熔點(diǎn)為60-89°Co適宜石蠟的實(shí)例有HNP-3、5、9、10、11和HNP-12 (可商購于Nippon Seiro Co.) 0實(shí)施方案中的油墨可還含有常規(guī)添加劑以獲取與所述常規(guī)添加劑相關(guān)的已知功 能的優(yōu)點(diǎn)。所述添加劑可包括例如，消泡劑、增滑劑和均化劑、增塑劑、顏料分散劑等。油墨中可存在其他任選的添加劑例如增塑劑。可使用的增塑劑包括四苯甲酸季戊 四醇酯，可作為BENZ0FLEX S552商購得到(VelsicolChemical Corporation)；檸檬酸三甲 酯(trimethyl titrate)，可作為 CITR0FLEX 1 商購得到(Monflex Chemical Company) ；N, N-二甲基油酰胺，可作為HALC0MID M-18-0L商購得到(C.P.Hall Company)等，它們均可添 加至油墨載體中，并可構(gòu)成油墨中油墨載體組分的約0. 5-20%。增塑劑可起油墨載體的功 能或可用作提供通常為極性的油墨推進(jìn)劑和通常為非極性的油墨載體之間的相容性的試 劑。油墨的制備著色相變油墨組合物的制備可包括在制備顏料分散系過程中添加部分或全部的 油墨組分。所述制備還可包括在多種溫度下以多種輸入能對多種顏料濃度的顏料的分散。 所述顏料可在含有或不含至少一種分散劑的情況下進(jìn)行處理，以通過多種方式使顏料分 散，所述方式包括球磨、超微磨碎機(jī)、Cobol磨、Dyno磨、顏料振動(dòng)器(paint shaker)、珠磨、 攪拌磨(agitator mill)、雙輥磨、高速攪拌、三輥磨、噴流磨(flow jetmill)、擠出機(jī)、均化 器、捏合機(jī)等。所述顏料可任選地在任何上述分散裝置中以適宜研磨介質(zhì)進(jìn)行加工，其中可應(yīng)用例如鋼球、玻璃球、玻璃珠、聚乙烯珠、尼龍珠、陶瓷珠等。所述相變油墨組合物可通過混合 一些或全部組分、將該混合物至少加熱至其熔點(diǎn)例如約70至約120°C、和攪拌該混合物直 至得到基本均一的熔體進(jìn)行制備。例如，可將熔化的混合物在超微磨碎機(jī)中或球磨裝置中 進(jìn)行研磨，以實(shí)現(xiàn)油墨載體中顏料的分散。所述相變油墨還可通過以下方式制備首先在最佳操作條件下，將顏料與分散劑 在擠出機(jī)中一起混合、或?qū)⒉糠钟湍煞衷跀D出機(jī)中混合，以剪切并濕潤所述顏料。得到的 顏料分散系應(yīng)該具有足夠低的粘度以能夠在擠出機(jī)中進(jìn)行混合，以及足夠高的粘度以能夠 在該擠出機(jī)中產(chǎn)生所需程度的剪切?？墒褂萌魏嗡杌蛴行У臄D出機(jī)，包括單螺桿擠出機(jī)、 雙螺桿擠出機(jī)，其中所述雙螺桿擠出機(jī)包括共旋雙螺桿擠出機(jī)(其中兩個(gè)螺桿同向旋轉(zhuǎn))、 反旋雙螺桿擠出機(jī)(其中兩個(gè)螺桿反向旋轉(zhuǎn))等。將得到的顏料分散系與其他油墨載體成 分及任何所需的其他任選的成分進(jìn)行摻合，并將該得到的混合物使用上述裝置進(jìn)行高剪切 攪動(dòng)，從而制備油墨。油墨的使用印制的圖像可用本文所述油墨通過如下方法產(chǎn)生將一種或多種油墨裝入噴墨裝 置中所用的印刷機(jī)墨盒中，所述噴墨裝置例如熱噴墨裝置、聲波噴墨裝置或壓電噴墨裝置； 并同時(shí)將該油墨滴以一種成影像的方式噴至圖像接收基質(zhì)例如紙或透明材料上。油墨集合 中的每一種油墨通常裝在通過任何適宜的進(jìn)墨裝置連接至噴墨頭的相應(yīng)噴射通道的貯存 器中。在噴射操作中，可將噴墨頭通過任何適宜的方法加熱至油墨的噴射溫度。所述油墨也可用在間接噴墨印刷應(yīng)用中，在該應(yīng)用中，熔化的油墨滴被以成影像 的方式噴射到圖像接收基質(zhì)上——所述基質(zhì)為一種中間轉(zhuǎn)印部件，并且所述成影像方式的 油墨隨后被從該中間轉(zhuǎn)印部件轉(zhuǎn)印到最終的記錄基質(zhì)上。所述中間轉(zhuǎn)印部件可以為例如一 個(gè)鼓。在使用中間轉(zhuǎn)印部件的實(shí)施方案中，可將該部件加熱至其表面約45至約80°C的 溫度。該提高的表面溫度使油墨保持熔化狀態(tài)，同時(shí)避免轉(zhuǎn)印部件的表面上的油墨沾污或 油墨裂線，從而能使圖像較好地轉(zhuǎn)印至最終的圖像接收基質(zhì)，例如紙或透明膠片。在實(shí)施方案中，噴墨體系例如包括位于由至少三種不同的有色相變油墨組成的油 墨集合中的上述油墨，所述有色相變油墨例如青色、品紅色、黃色和黑色油墨。該體系還包 括一個(gè)含有一個(gè)噴墨頭的噴墨裝置，所述噴墨頭由用于油墨集合中每一種不同的有色相變 油墨的一個(gè)通道和將每一種不同的有色相變油墨——例如從含有每一種不同的有色相變 油墨的貯存器中——供至噴墨頭的各通道的一個(gè)供墨途徑構(gòu)成?？墒褂萌魏芜m宜的基質(zhì)或記錄紙，包括普通紙，例如XEROX 4200紙、 XEROX 4024 紙、XEROX Image Series 紙、Courtland 4024 DP 紙、橫間筆記本紙 (ruled notebook paper)、證券紙、二氧化硅涂布紙例如Sharp Company 二氧化硅涂布紙、 JuJo紙、HammermillLaserprint紙等，透明材料、織物、紡織品、塑料、聚合物膜，無機(jī)基質(zhì) 例如金屬和木材等。希望著色油墨具有某些屬性，所述屬性包括具有良好的濾過性、在幾個(gè)連續(xù)的凍 融循環(huán)中保持穩(wěn)定，和在120°C下具有至少10天的良好的流變穩(wěn)定性。此外，該油墨在 120°C下7天后或120°C下14天后不顯示出任何顯著的沉降。在實(shí)施方案中，除改進(jìn)的穩(wěn)定 性外，該公開的油墨還顯示出牛頓流變性。所公開的著色油墨可在約100°C至約150°C的溫度范圍內(nèi)進(jìn)行印刷，但是，較為有利的是在相對更低的溫度下進(jìn)行印刷以通過降低能耗來 進(jìn)一步降低印刷成本。這些性能表明，該油墨含有良好分散的顏料顆粒，而無顏料顆粒的絮 凝和沉降現(xiàn)象。著色油墨的穩(wěn)定性可使用任何數(shù)目的適宜的動(dòng)態(tài)光散射裝置進(jìn)行檢測，所 述裝置例如Malvern Zetasizer。例如，可檢測Z_平均粒度隨時(shí)間變化的大小來測量當(dāng)油 墨保持在高溫(例如約120°C )時(shí)該油墨中顏料顆粒的穩(wěn)定性。 現(xiàn)將通過以下實(shí)施例對上述實(shí)施方案進(jìn)一步說明。這些實(shí)施例意在進(jìn)行說明，并 且權(quán)利要求書不限于在這些實(shí)施方案中所述的材料、條件或工藝參數(shù)。
實(shí)施例分散劑的合成下列分散劑化合物合成如下^ 分散劑實(shí)例1在一個(gè)裝配有加熱套(heating mantle)、機(jī)械攪拌器、迪安-斯達(dá)克榻 (Dean-Stark)分水器、回流冷凝器和溫度傳感器的2升樹脂鍋中，引入246. 05g Unicid 425 (購自Baker Petrolite的式CH3 (CH2)nC00H的一元酸，其中n的平均值為28，并且據(jù) 信其范圍為約20至約40)和N，N-二甲基-1-丙基胺(35. 76g) (Aldrich)。在氬氣流下，將 鍋內(nèi)的溫度升至90°C，使樹脂熔化。當(dāng)樹脂完全熔化后，在攪拌的情況下將該溫度逐漸升至 180°C，并使反應(yīng)進(jìn)行5小時(shí)。將水(4ml)收集到迪安-斯達(dá)克榻分水器中。停止該反應(yīng)，冷卻至120°C，并將反應(yīng)物排至鋁盤中，得到243g前體酰胺。將該酰胺前體(150g)添加至一 個(gè)裝配有加熱套、機(jī)械攪拌器、迪安_斯達(dá)克榻分水器、回流冷凝器和溫度傳感器的2升樹 脂鍋中。向該反應(yīng)鍋中添加甲苯(300ml)。在氬氣流下，將溫度逐漸升至100°C，在此過程 中所述前體酰胺溶解。通過一個(gè)注射器緩慢添加硫酸二甲酯(16. 8g)。將該反應(yīng)在100°C 下保持3小時(shí)。將溫度升至130°C，開始蒸餾出甲苯。將溫度緩慢升高直至達(dá)到180°C。施 加真空30分鐘以除去過量的甲苯和硫酸二甲酯。用氬氣替代真空，并停止反應(yīng)和將反應(yīng)物 排至A1盤中，從而得到淺棕色固體鹽(146g ；酸值14. 86，胺值4. 10)。分散劑實(shí)例2分散劑實(shí)例2使用與以上分散劑實(shí)例1大致相同的方法制備，不同之處在于，使用 Unicid 550 (購自 Baker Petrolite 的式 CH3(CH2)nC00H 的一元酸，其中 n 的平均值為 36， 并且據(jù)信其范圍為約34至約40)代替Unicid 425 ，并且重量為Unicid 550 (250g) ；N, N- 二甲基-1-丙基胺(32. 83g)、酰胺前體(200g)、硫酸二甲酯(23. 4g)、甲苯(240ml)。得 到淺棕色固體產(chǎn)物(208g ；酸值8. 49，胺值1. 14)。分散劑實(shí)例3分散劑實(shí)例3使用與以上分散劑實(shí)例1大致相同的方法制備，不同之處在于，使用 Unicid 700 (購自 Baker Petrolite 的式 CH3(CH2)nC00H 的一元酸，其中 n 的平均值為 46， 并且據(jù)信其范圍為約40至約52)代替Unicid 425 ，且重量為:Unicid 700(481. 15g) ；N, N- 二甲基-1-丙基胺(48. 02g)、酰胺前體(452g)、硫酸二甲酯(34. 2g)、甲苯(500ml)。得 到淺棕色固體產(chǎn)物(486g ；酸值9. 96，胺值6. 54)。NMR分析(C6D6，500MHz，70°C )表明， 存在的酰胺前體為llmol%。分散劑實(shí)例4分散劑實(shí)例4使用一鍋法制備。在一個(gè)裝配有加熱套、機(jī)械攪拌器、迪安_斯達(dá)克 榻分水器、回流冷凝器和溫度傳感器的1L樹脂鍋中，引入259g Unicid 700 樹脂和26. 5g N，N-二甲基-1-丙基胺(Huntsman)。在氬氣流下，將鍋內(nèi)的溫度升至90°C，使樹脂熔化。 當(dāng)樹脂完全熔化后，在攪拌的情況下將該溫度逐漸升至180°C，并使反應(yīng)進(jìn)行3小時(shí)。將 水(7.8ml)收集到迪安-斯達(dá)克榻分水器中。在180°C反應(yīng)3小時(shí)后，將鍋內(nèi)的溫度降至 150°C。當(dāng)溫度達(dá)到150°C后，在15分鐘內(nèi)以約1ml/分鐘的速率向該混合物中逐滴添加 21. 2g硫酸二甲酯。在添加結(jié)束后，將反應(yīng)物在150°C攪拌1小時(shí)。將溫度升至180°C，使該 鍋趁熱排空。得到淺棕色固體鹽(275g產(chǎn)物，酸值9. 39，胺值8. 59)。分散劑實(shí)例5分散劑實(shí)例5使用與以上分散劑實(shí)例3大致相同的方法制備，不同之處在于，使用 對甲苯磺酸甲酯代替硫酸二甲酯，且重量為酰胺前體(200g)、對甲苯磺酸甲酯(29. 0g)、 甲苯(240ml)。得到淺棕色固體產(chǎn)物(231§，酸值5.87，胺值4.24)。分散劑實(shí)例6分散劑實(shí)例6使用與以上分散劑實(shí)例3大致相同的方法制備，不同之處在于，使 用氨基丙基嗎啉代替N，N-二甲基-1-丙基胺，且重量為Unicid 700 (200g)、氨基丙基嗎 啉(28. 17g)、酰胺前體(150g)、硫酸二甲酯(12. 53g)、甲苯(180ml)。得到淺棕色固體產(chǎn)物 (157g，酸值 13. 9，胺值< 1)。發(fā)現(xiàn)分散劑實(shí)例1-6具有以下特性
表2 油墨的制備比較例1使用以下組分來制備一種可噴射的固體油墨，除非另有說明，否則各組分的量 以重量份的形式給出。油墨濃縮物基料通過熔化以下各組分并在120°C使用一個(gè)上部 的攪拌器將它們均勻摻合在一起而進(jìn)行混合制得37. 53份經(jīng)蒸餾的聚乙烯蠟(Baker Petrolite)、20. 00份三酰胺蠟(美國專利No. 6，860，930中所述的三酰胺)、20. 00 份 S-180 (一種硬脂酰基硬脂酰胺)(Crompton Corporation)、20· 00 份 ΚΕ-100 樹脂 (ArakawaCorporation) ^MitfXM (松香酸)的甘油三酉旨(Arakawa ChemicalIndustries, Ltd. )、2· 26 份 Foral .85 ——一種氫化樹脂的酯(HerculesIncorporated)、0· 21 份 Naugard 445 (Crompton Corporation), 禾口 3.23 份 Solsperse 17000 (Lubrizol Corporation)。在預(yù)熱至 110°C的 SzegvariOl 超微磨碎機(jī)中裝入 1800g 1/8”440C Grade 25 的不銹鋼球(HooverPrecision Products, Incorporated)，并被預(yù)熱至 120°C。將該超 微磨碎機(jī)平衡30分鐘，接著向該油墨基料中緩慢添加4. 84份Permanent RubineL5B 01顏 料(Clariant GmbH)。然后將一個(gè)多級葉輪連接至該超微磨碎機(jī)上，并調(diào)節(jié)速度，從而得到 約7cm/s的葉輪外緣速度。將該著色的混合物過夜研磨19小時(shí)，在此基礎(chǔ)上得到的油墨顏 料濃縮物，當(dāng)其被排出并以其熔化狀態(tài)從鋼球中分離出來時(shí)，顯示出優(yōu)良的自由流動(dòng)性。然后由上述油墨顏料濃縮物制備比較例1的油墨。具體而言，制備70. Ig下列組 分混合物的熔化態(tài)均一溶液72. 98份經(jīng)蒸餾的聚乙烯蠟(Baker Petrolite)、3. 70份三酰 胺蠟(美國專禾U No. 6，860，930中所述的三酰胺)>17. 11份S-180 ( —種硬脂?；仓?胺)(CromptonCorporation)、5· 20 份 KE-100 樹月旨(Arakawa Corporation)、氫化揪酸(松 香酸)的甘油三酉旨(Arakawa Chemical Industries, Ltd.)、0· 23 份Naugard 445 (Crompton Corporation)，禾口 0· 78 份 Solsperse 17000 (Lubrizol Corporation) 將該溶液緩慢添加至處于120°C的烘箱中的74. 9g來自比較例1的油墨顏料濃縮物中，同時(shí)以400RPM進(jìn)行攪 拌。得到的著色油墨在120°C通過一個(gè)6微米玻璃纖維過濾器(PallCorporation)進(jìn)行粗 濾。在此基礎(chǔ)上將該油墨通過一個(gè)1微米玻璃纖維過濾器(Pall Corporation)進(jìn)行過濾。 使用錐板法用RFS3流變儀(Rheometrics Scientific)在1微米的油墨滲透的基礎(chǔ)上測量 115°C時(shí)的剪切速率粘度。發(fā)現(xiàn)該油墨具有牛頓特性并且在1和IOOiT1下分別具有10. 0和 9. 9cP的剪切速率粘度。比較例2以與比較例1相同的方式制備油墨顏料濃縮物，不同之處在于，使用3. 23份來自 分散劑實(shí)施例3的酰胺前體代替Solsperse 17000。由該油墨顏料濃縮物制備油墨。以與比較例1相同的方式制備該油墨濃縮物，不 同之處在于，使用0. 78份來自分散劑實(shí)施例3的酰胺前體代替Solsperse 17000。得到的 著色油墨在120°C下通過一個(gè)6μπι玻璃纖維過濾器(Pall Corporation)進(jìn)行粗濾。在此 基礎(chǔ)上將該油墨通過一個(gè)1微米玻璃纖維過濾器(Pall Corporation)進(jìn)行過濾。使用錐板 法用RFS3流變儀(Rheometrics Scientific)在1微米的油墨滲透的基礎(chǔ)上測量115°C時(shí) 的剪切速率粘度。發(fā)現(xiàn)該油墨具有牛頓特性并且在1和IOOiT1下分別具有14. 7和11. 2cP 的剪切速率粘度。實(shí)例1以與比較例1相同的方式制備油墨顏料濃縮物，不同之處在于，使用3. 23份分散 劑實(shí)例 3 代替 Solsperse 17000。由該油墨顏料濃縮物制備油墨。以與比較例1相同的方式制備該油墨濃縮物，不 同之處在于，使用0. 78份分散劑實(shí)例3代替Solsperse 17000。得到的著色油墨在120°C 通過一個(gè)6μπι玻璃纖維過濾器(PallCorporation)進(jìn)行粗濾。在此基礎(chǔ)上將該油墨通過 一個(gè)1微米玻璃纖維過濾器(Pall Corporation)進(jìn)行過濾。使用錐板法用RFS3流變儀 (Rheometrics Scientific)在1微米的油墨滲透的基礎(chǔ)上測量115°C時(shí)的剪切速率粘度。 發(fā)現(xiàn)該油墨具有牛頓特性并且在1和IOOiT1下分別具有10. 3和10. 5cP的剪切速率粘度。實(shí)例2實(shí)例2以一種不同于實(shí)例1中所述的油墨制備方法的方式制備。首先，根據(jù)以下 操作制備一種顏料擠出物。按US6860930中所述制備三酰胺樹脂，Tri_A_37。通過研磨器將其從最初的片或 塊的形式加工成粉末形式。之后，將700. 55份粉碎的三酰胺樹脂和155. 13份Permanent Rubine L5B 01顏料(Clariant GmbH)及126. 95份分散劑實(shí)例3 (通過研磨器加工成粉末形 式)在0. 8A下于LITTLEF0RD M5混合器中混合30分鐘。隨后，將該粉末混合物以0. 81bs/ h的速率添加至在70°C下加熱的DAVO反向旋轉(zhuǎn)的雙螺桿擠出機(jī)中(Model VS 104，購于 Deutsche Apparate-Vertrieborganisation GmbH &Co, Troisdorf, Germany)。然后在該 擠出機(jī)中將熔化的內(nèi)含物以50RPM進(jìn)行混合，并在75°C通過一個(gè)線模(strand die)排出。 最后，擠出的分散系、擠出物X與其他油墨成分進(jìn)行熔化-混合，從而形成一種油墨。接下來，由該顏料擠出物按如下制備油墨。將下列組分在125°C下于一個(gè)2L燒 杯(A)中進(jìn)行熔化和攪拌混合上述擠出物X(158. 4份)、Foral .85.——一種氫化樹脂 的酉旨(2. 8 份)(Hercules Incorporated) >Kemamide S180 (186. 89 份)(Crompton Corp.)、KE100 樹月旨(120. 10 份)(Arakawa Chemical Industries Ltd)，禾口 Naugard N445 (2. 10 份) (Crompton Corp.)。燒杯(A)裝配有一個(gè)加熱套和一個(gè)機(jī)械攪拌器。將顏料分散系進(jìn)行加熱 并在120°C攪拌90分鐘。在燒杯(A)中制備顏料分散系的同時(shí)，將聚乙烯蠟X1197 (529. 75 份)(Baker Petrolite)在裝配有一個(gè)加熱套和一個(gè)機(jī)械攪拌器的燒杯(B)內(nèi)熔化。將燒 杯⑶中的樹脂分散系加熱并在120°C攪拌1小時(shí)，從而確保該樹脂完全熔化-混合。然后使用一個(gè)IKA Ultra Turrax T50均化器將燒杯(A)中的成分均化18分鐘，在 均化過程中溫度保持在120°C。然后將燒杯(B)中熔化的樹脂——其保持在120°C——添加 至燒杯(A)中的均化的顏料分散系中。將得到的燒杯(A)中的混合油墨分散系再進(jìn)一步均 化36分鐘。將得到的油墨通過一個(gè)1微米的Parker過濾器進(jìn)行過濾之后，將該油墨冷卻 至室溫，其后使用AR2000流變儀測量其流變性。使用錐板法用RFS3流變儀(Rheometrics Scientific)在1微米的油墨滲透的基礎(chǔ)上測量115°C時(shí)的剪切速率粘度。發(fā)現(xiàn)該油墨具 有牛頓特性并且在1和IOOiT1下分別具有9. 05和9. 22cP的剪切速率粘度。實(shí)例3實(shí)例3依據(jù)實(shí)例1中所述方法進(jìn)行，不同之處在于，在制備油墨顏料濃縮物過程 中，使用3. 23g分散劑實(shí)例1代替分散劑實(shí)例3，并且在由所述濃縮物制備油墨過程中，使用 0. 78g分散劑實(shí)例1代替分散劑實(shí)例3。得到的著色油墨在120°C通過一個(gè)6 μ m玻璃纖維 過濾器(PallCorporation)進(jìn)行粗濾。在此基礎(chǔ)上將該油墨通過一個(gè)1微米玻璃纖維過濾 器(Pall Corporation)進(jìn)行過濾。使用錐板法用 RFS3 流變儀(Rheometrics Scientific) 在1微米的油墨滲透的基礎(chǔ)上測量115°C時(shí)的剪切速率粘度。發(fā)現(xiàn)該油墨具有牛頓特性并 且在1和100s—1下分別具有10. 3和10. 5cP的剪切速率粘度。實(shí)例 4實(shí)例4依據(jù)實(shí)例1中所述方法進(jìn)行，不同之處在于，在制備油墨顏料濃縮物 過程中，使用3. 23g分散劑實(shí)例2代替分散劑實(shí)例3，并且在由所述濃縮物制備油墨過 程中，使用0.78g分散劑實(shí)例2代替分散劑實(shí)例3。得到的著色油墨在120°C通過一 個(gè)1微米玻璃纖維過濾器(PallCorporation)進(jìn)行過濾。使用錐板法用RFS3流變儀 (RheometricsScientific)在1微米的油墨滲透的基礎(chǔ)上測量115°C時(shí)的剪切速率粘度。發(fā) 現(xiàn)該油墨具有牛頓特性并且在1和IOOiT1下分別具有9. 7和10. OcP的剪切速率粘度。實(shí)例5實(shí)例5依據(jù)實(shí)例1中所述方法進(jìn)行，不同之處在于，使用分散劑實(shí)例5代替分散劑 實(shí)例3。將得到的油墨通過一個(gè)1微米的Parker過濾器進(jìn)行過濾之后，將該油墨冷卻至室 溫。使用錐板法用RFS3流變儀(Rheometrics Scientific)在1微米的油墨滲透的基礎(chǔ)上 測量115°C時(shí)的剪切速率粘度。發(fā)現(xiàn)該油墨具有牛頓特性并且在1和IOOiT1下分別具有8. 1 和9. 6cP的剪切速率粘度。實(shí)例6實(shí)例6依據(jù)實(shí)例2中所述方法進(jìn)行，不同之處在于，在制備油墨顏料濃縮物過程 中，使用3. 23g分散劑實(shí)例6代替分散劑實(shí)例3，并且在由所述濃縮物制備油墨過程中，使用 0. 78g分散劑實(shí)例6代替分散劑實(shí)例3。得到的著色油墨在120°C通過一個(gè)6 μ m玻璃纖維 過濾器(PallCorporation)進(jìn)行粗濾。在此基礎(chǔ)上將該油墨通過一個(gè)1微米玻璃纖維過濾 器(Pall Corporation)進(jìn)行過濾。使用錐板法用 RFS3 流變儀(Rheometrics Scientific)在1微米的油墨滲透的基礎(chǔ)上測量115°C時(shí)的剪切速率粘度。發(fā)現(xiàn)該油墨具有牛頓特性并 且在1和IOOiT1下分別具有11. 4和9. 9cP的剪切速率粘度。接著對一些上述油墨進(jìn)行測試以確定顏料隨時(shí)間而變化的凝聚程度。將四種油 墨(比較例1和2，實(shí)例1和實(shí)例2)在120°C的烘箱中進(jìn)行陳化，并在112°C使用Malvern Zetasizer粒度分析儀測量Z平均粒度——下文稱為粒度。如圖1中所示，根據(jù)本發(fā)明制備 的兩種油墨(實(shí)例1和實(shí)例2)在14天內(nèi)具有穩(wěn)定的粒度。此外，將實(shí)例2的油墨在120°C 再陳化3個(gè)月，仍顯示出極小的粒度增長或未出現(xiàn)粒度增長。相比而言，用市售分散劑制備 的比較例1在120°C僅陳化2天后即顯示出很大程度的粒度增長。以與以上所述測試類似的方式，將實(shí)例1與比較例2進(jìn)行比較。結(jié)果示于圖2中。 如該圖中所見，由實(shí)例3的酰胺前體制得的比較例2的油墨在約8天后經(jīng)歷了顏料顆粒的 增長(即凝聚)。這表明，結(jié)合基團(tuán)是防止凝聚所必不可少的。但是，比較例2的實(shí)施情況 仍優(yōu)于比較例1 (10天后粒度在200nm以下——與市售分散劑在6天后為IOOOnm相比)，也 突出了分散劑的鏈長度對粒度穩(wěn)定性的重要性。再次以與以上所述測試類似的方式，將實(shí)例3與比較例1和實(shí)例1進(jìn)行比較。結(jié) 果如圖3所示。如該圖中所見，由具有短鏈的分散劑制備的實(shí)例3的油墨迅速經(jīng)歷了顏料 顆粒的增長(即凝聚)。這表明，鏈的長度對防止凝聚的重要性。最后，還對通過印刷頭施用的油墨的穩(wěn)定性進(jìn)行了測試。將比較例1和實(shí)例2的 每一種油墨在112°C于印刷機(jī)中陳化最多達(dá)10天，在該時(shí)間段內(nèi)每天進(jìn)行一次印刷，并測 量該印刷品的光學(xué)密度，如圖4A和4B中所示。由比較例1的油墨制得的印刷品顯示出稱 為帶化(banding)的現(xiàn)象。帶化為非均勻的噴射，其導(dǎo)致整個(gè)紙面的光學(xué)密度的降低。如 圖4A中所示，由比較例1制得的印刷品的光學(xué)密度在該印刷機(jī)中陳化5天之后顯著降低。 相比而言，如圖4B中所示，實(shí)例2的油墨在印刷機(jī)中陳化10天之后，光學(xué)密度未顯示出顯 著變化。通常，這些結(jié)果表明，由新的分散劑制備的油墨顯示出穩(wěn)定的粒度，如在烘箱中和 印刷機(jī)中所測定。這表明，新的分散劑能夠穩(wěn)定高溫下非極性油墨介質(zhì)中的品紅Pigment Red 57:1顆粒。這種新的分散劑與蠟質(zhì)油墨載體相容，并且季銨鹽是顏料品紅57. 1的強(qiáng)結(jié) 合基團(tuán)，因此能夠使顆粒在高溫下穩(wěn)定。這些研究指明了一種對顏料顆粒在高溫——例如120°C——下的團(tuán)聚、凝聚和沉 降具有抗性的可印刷的穩(wěn)定油墨。應(yīng)認(rèn)識(shí)到的是，多種以上公開的及其他的特征和功能，或其替代方案，可按需要結(jié) 合至許多其他不同的體系或應(yīng)用中。此外，隨后本領(lǐng)域技術(shù)人員可對其做出多種目前無法 預(yù)見或無法預(yù)期的替代方案、修改、改變或改進(jìn)，并且它們也意欲被以下的權(quán)利要求書所涵
至
ΓΤΠ ο
權(quán)利要求
一種由下式表示的化合物其中R1為(i)烷基基團(tuán)，其可為直鏈的或支鏈的、環(huán)狀的或無環(huán)的、被取代的或未被取代的，并且其中雜原子可存在于或可不存在于該烷基中，(ii)芳基烷基基團(tuán)，其可為被取代的或未被取代的，其中所述芳基烷基基團(tuán)的烷基部分可為直鏈的或支鏈的、環(huán)狀的或無環(huán)的、被取代的或未被取代的，并且其中雜原子可存在于或可不存在于該芳基烷基基團(tuán)的芳基或烷基部分中，或(iii)烷基芳基基團(tuán)，其可為被取代的或未被取代的，其中所述烷基芳基基團(tuán)的烷基部分可為直鏈的或支鏈的、環(huán)狀的或無環(huán)的、被取代的或未被取代的，并且其中雜原子可存在于或可不存在于該烷基芳基基團(tuán)的芳基或烷基部分中，R2為(i)亞烷基基團(tuán)，其可為直鏈的或支鏈的、飽和的或不飽和的、環(huán)狀的或無環(huán)的、被取代的或未被取代的，并且其中雜原子可存在于或可不存在于該亞烷基基團(tuán)中，(ii)亞芳基基團(tuán)，其可為被取代的或未被取代的，并且其中雜原子可存在于或可不存在于該亞芳基基團(tuán)中，(iii)芳基亞烷基基團(tuán)，其可為被取代的或未被取代的，其中該芳基亞烷基基團(tuán)的烷基部分可為直鏈的或支鏈的、飽和的或不飽和的、環(huán)狀的或無環(huán)的、被取代的或未被取代的，并且其中雜原子可存在于或可不存在于該芳基亞烷基基團(tuán)的芳基或烷基部分中，或(iv)烷基亞芳基基團(tuán)，其可為被取代的或未被取代的烷基亞芳基基團(tuán)，其中該烷基亞芳基基團(tuán)的烷基部分可為直鏈的或支鏈的、飽和的或不飽和的、環(huán)狀的或無環(huán)的、被取代的或未被取代的，并且其中雜原子可存在于或可不存在于該烷基亞芳基基團(tuán)的芳基或烷基部分中；并且X為一種季銨鹽。FSA00000106002000011.tif
2.權(quán)利要求1的化合物，其中R1為式CH3(CH2) η-的含有至少23個(gè)碳原子的直鏈烷基。
3.權(quán)利要求1的化合物，其中R2具有至少2個(gè)碳并且不多于4個(gè)碳。
4.權(quán)利要求1的化合物，其中X選自(1)——N+MeoMeSO",
5.權(quán)利要求1的化合物，其中該化合物具有大于90°C的結(jié)晶起始溫度和大于100°C的 峰值熔化溫度。
6.權(quán)利要求1的化合物，其選自 其中η的平均值為約28個(gè)碳， 其中η的平均值為約36個(gè)碳， 其中η的平均值為約46個(gè)碳， 其中η的平均值為約46個(gè)碳， 其中η的平均值為約46個(gè)碳。
7.權(quán)利要求2的化合物，其中一種酰胺前體可以至少Imol%的量存在于分離產(chǎn)物中。
8.一種形成權(quán)利要求2化合物的方法，包括(1)將一種羧酸在一種惰性氣氛下熔化；(2)使一種具有伯胺基團(tuán)和叔胺基團(tuán)的化合物與該熔化的羧酸在一種惰性氣氛下和約 170至約20(TC的高溫下反應(yīng)，從而形成一種前體酰胺化合物；(3)冷卻該前體酰胺化合物；(4)將該前體酰胺化合物在一種惰性氣氛下溶于一種非極性溶劑；(5)使硫酸二甲酯或?qū)妆交撬峒柞ヅc該溶解的前體酰胺在約90至約120°C的高溫 下，在非極性溶劑中于一種惰性氣氛下反應(yīng)，從而形成所述化合物；和(6)將該化合物分離出來。
9.權(quán)利要求8的方法，其中步驟(2)包括除去水。
10.一種形成權(quán)利要求2化合物的方法，包括以下步驟(1)將一種羧酸在一種惰性氣氛下熔化；(2)使一種具有伯胺基團(tuán)和叔胺基團(tuán)的化合物與該熔化的羧酸在一種惰性氣氛下和約 170至約20(TC的高溫下反應(yīng)，從而形成一種前體酰胺化合物；(3)將溫度降低至約130至約160°C的范圍；(4)使硫酸二甲酯或?qū)妆交撬狨ヅc該前體酰胺化合物在約130至約160°C的高溫下 于一種惰性氣氛下反應(yīng)；和(5)將該化合物分離出來并冷卻。
全文摘要
公開了一種具有以下結(jié)構(gòu)的化合物其中R1為具有至少23個(gè)碳原子的烷基、芳基、烷基芳基或芳基烷基，R2為具有至少2個(gè)碳的亞烷基、亞芳基、烷基亞芳基或芳基亞烷基，并且X為一種季銨鹽。
文檔編號(hào)C07C309/73GK101891654SQ20101017558
公開日2010年11月24日 申請日期2010年5月17日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月18日
發(fā)明者A·斯特朗, A·格雷德瑪, C·G·艾倫, M·拜羅, P·G·奧戴爾 申請人:施樂公司