專(zhuān)利名稱：用膜方法提純噴墨打印墨汁的大分子發(fā)色團(tuán)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及噴墨打印機(jī)墨汁組合物，更具體地說(shuō)，涉及這種含一種或數(shù)種大分子發(fā)色團(tuán)(MMC)的墨汁組合物，其中MMC是經(jīng)提純過(guò)的。
眾所周知，水溶性染料的純度對(duì)于噴墨打印墨汁使用可靠性是至關(guān)重要的。市場(chǎng)可供應(yīng)的染料通常含有大量對(duì)數(shù)字打印如熱噴墨打印機(jī)的應(yīng)用所不需要的有機(jī)和無(wú)機(jī)雜質(zhì)。由于殘余雜質(zhì)在電阻器表面上kogating(共門(mén))及在噴嘴處結(jié)皮，降低了其使用可靠性。在水溶性染料中已發(fā)現(xiàn)有些雜質(zhì)屬于氯化鈉及硫酸鈉。
大分子發(fā)色團(tuán)(MMC)是通過(guò)顏料的化學(xué)處理而產(chǎn)生的，因而使水溶性基團(tuán)共價(jià)結(jié)合在顏料顆粒上。這種類(lèi)型的著色劑是水溶性的和自分散性的，無(wú)需使用分散劑。
兩家有關(guān)MMC的供應(yīng)商是Orient Chemicals公司和CabotCorporation公司。在進(jìn)行化學(xué)處理時(shí)，發(fā)現(xiàn)有未反應(yīng)的原材料及副產(chǎn)物殘留在MMC中。經(jīng)化學(xué)分析測(cè)定，其雜質(zhì)含量超過(guò)噴墨打印級(jí)染料的雜質(zhì)量。市場(chǎng)供應(yīng)的MMC的結(jié)皮現(xiàn)象是特別明顯的。
目前已知至少有兩種改進(jìn)噴墨打印染料的方法，這些方法包括(1)、逆滲透法，如于1987年8月11日頒布以及轉(zhuǎn)讓給作為本申請(qǐng)的授讓人Doald J.Palmer等人的美國(guó)專(zhuān)利USP4,85,968所披露，以及(2)離子交換法，如于1988年11月22日頒布以及轉(zhuǎn)讓給作為本申請(qǐng)的授讓人Doald E,Wenzel等人的美國(guó)專(zhuān)利USP4,786,327所披露。在這兩個(gè)實(shí)例中，各自方法的主要目的都是要實(shí)施改變與染料結(jié)合的抗衡離子。但是，此二專(zhuān)利均建議采用逆滲透法提純?nèi)玖稀?br> 前述參考資料對(duì)于提純用于噴墨打印墨汁的染料肯定有用的，但是近年來(lái)的新發(fā)展，已驅(qū)使MMC的生產(chǎn)使用顏料，特別是采用以某種形式加以改性的顏料。需要有一種能使其純度達(dá)到噴墨打印使用要求的提純MMC的方法。
按照本發(fā)明，提供了一種用于提純MMC方法。此方法包括采用超過(guò)濾法提純MMC，使其達(dá)到噴墨打印使用要求的水平。經(jīng)過(guò)提純，脫出未與致電離官能團(tuán)結(jié)合的殘余陰、陽(yáng)離子，諸如過(guò)剩的鹽。此外，還脫出由于顏料化學(xué)處理帶來(lái)的未反應(yīng)的原材料及反應(yīng)副產(chǎn)物。脫出前述物質(zhì)即得到被認(rèn)為屬于噴墨打印級(jí)著色劑的MMC。
本發(fā)明方法包括(a)、構(gòu)成此大分子發(fā)色團(tuán)的一種水溶液；(b)、向此水溶液中添加一定數(shù)量的含所需抗衡離子的液體；(c)、對(duì)此水溶液進(jìn)行超過(guò)濾；和(d)、重復(fù)步驟(b)及(c)。
通過(guò)前述方法提純MMC制備的墨汁，證明其使用可靠性明顯改善，包括結(jié)皮減少，kogating減少和墨汁長(zhǎng)期穩(wěn)定性改善。
大分子發(fā)色團(tuán)(MMC)是通過(guò)顏料的化學(xué)處理而產(chǎn)生的，因而使水增溶基團(tuán)共價(jià)結(jié)合在顏料顆粒上。這種類(lèi)型的著色劑是水溶液性的，且無(wú)需使用顏料分散劑；這些分散劑是目前在分散含水噴墨打印墨汁中的顏料時(shí)所需要的。MMC目前供應(yīng)的有陰、陽(yáng)離子型。對(duì)于陰離子型，是將磺酸鹽和羧酸鹽官能團(tuán)引入到顏料顆粒表面上的，而對(duì)于陽(yáng)離子型，則是將銨基官能團(tuán)引入到表面上的。盡管可以使用其它水增溶官能團(tuán)，但是這些官能團(tuán)都是現(xiàn)今用于商業(yè)生產(chǎn)的MMC。
不論是對(duì)于陰離子或?qū)τ陉?yáng)離子型，這些官能團(tuán)都是與非所需離子相結(jié)合的，且離子強(qiáng)度高。對(duì)于磺酸鹽或羧酸鹽官能團(tuán)，與此官能團(tuán)相結(jié)合的陽(yáng)離子通常是過(guò)剩的鈉陽(yáng)離子。對(duì)于銨離子官能團(tuán)，與其相結(jié)合的陰離子通常是過(guò)剩的氯化物陰離子。這些過(guò)剩離子被認(rèn)為是由于其濃度超過(guò)MMC化學(xué)計(jì)量值和電中性而過(guò)剩的。
按照本發(fā)明，非所需的陽(yáng)離子，諸如過(guò)剩鈉，和非所需的陰離子，諸如過(guò)剩的氯化物或硫酸鹽，是采用超過(guò)濾法加以脫出的。超過(guò)濾法，有時(shí)也稱為微量過(guò)濾法或膜過(guò)濾法，是采用傳統(tǒng)的膜來(lái)實(shí)現(xiàn)的，如采用聚砜或薄膜的復(fù)合膜類(lèi)，如由Osmonics Company公司提供的。具體所用的膜根據(jù)待脫出雜質(zhì)的大小而定。特別是，此膜的表征，或以經(jīng)過(guò)標(biāo)定的分子量段為單位(平均分子量)，如標(biāo)定為聚乙二醇(PEG)，其范圍為2,000-12,000，或以氣孔尺寸為單位，范圍在0.02-1μm。
本發(fā)明的另一特征在于，將所需離子加入至一種MMC和允許進(jìn)行離子交換的溶液中。非所需的離子再通過(guò)超過(guò)濾加以脫出。采用離子強(qiáng)度作為達(dá)到平衡的標(biāo)志，即根據(jù)離子強(qiáng)度不再發(fā)生變化來(lái)確定。離子強(qiáng)度可以通過(guò)pH或通過(guò)滲透物的電導(dǎo)系數(shù)來(lái)測(cè)定。另一方面，還可測(cè)定濃縮物的離子強(qiáng)度。
接著再加入另外的離子和重復(fù)超過(guò)濾的過(guò)程。這種周期通常都需要重復(fù)進(jìn)行到未見(jiàn)進(jìn)一步改善為止。所謂“改善”指的是滲透物(或濃縮物)離子強(qiáng)度隨時(shí)間不再變化。
溶液(含水)中的MMC量，即濃縮物中的量，其范圍在0.2-25％(重)，優(yōu)選為MMC濃度在5-15％(重)范圍。
要考慮到的是，采用本發(fā)明方法是將超過(guò)MMC化學(xué)計(jì)量值的過(guò)剩離子與帶反電荷的離子一起脫出的，以保持電中性。除脫出離子的方法外，如果需要，還可用與MMC相結(jié)合的離子來(lái)替代。
當(dāng)大分子顏料的表面改性使顆粒(陰離子MMC)的表面上具有陰離子官能團(tuán)時(shí)，則抗衡離子必須是陽(yáng)離子。一般地說(shuō)，在實(shí)施本發(fā)明中可以采用鉀、鈉和任何銨基(包括季胺離子)的離子作為對(duì)陰離子MMC的抗衡離子。在實(shí)施本發(fā)明中，所用這類(lèi)的一些離子包括，但不局限于，N,N’,N”-取代和未被取代銨基離子，1,ω-氨基酸的N,N’,N”N-取代和未被取代酰胺，1,ω-氨基酸的N,N’-取代和未被取代內(nèi)酰胺，1,ω-氨基酸的N,N’,N”-取代和未被取代酯，1,ω-氨基酸的N,N’-取代和未被取代內(nèi)酯。優(yōu)選的抗衡離子包括銨、二乙銨、三甲銨、四甲銨和二丙銨離子。
術(shù)語(yǔ)N,N’,N”-取代和未被取代銨離子，指的是以多至3個(gè)的不同烷基(飽和及不飽和的)及/或芳基取代基所環(huán)繞的任何取代及未被取代的銨離子。對(duì)于各烷基及/或芳基基團(tuán)的優(yōu)選碳原子數(shù)在1-30個(gè)之間。
術(shù)語(yǔ)1,ω-氨基酸的N,N’,N”,N-取代和未被取代酰胺，指的是由一個(gè)1-20個(gè)碳原子的碳骨架和由多至四個(gè)的不同飽和或不飽和的烷基及/或芳基取代基所環(huán)繞的1,ω-氨基酸的任何取代和未被取代酰胺。四個(gè)R基團(tuán)的碳原子數(shù)總和在1-40個(gè)之間。
術(shù)語(yǔ)1,ω-氨基酸的N,N’-取代和未被取代內(nèi)酰胺，指的是由一個(gè)1-20個(gè)碳原子的碳骨架和由一個(gè)其環(huán)上有1-20個(gè)碳原子和多至二個(gè)的不同飽和或不飽和的烷基及/或芳基取代基所環(huán)繞的1,ω-氨基酸的任何取代和未被取代的內(nèi)酰胺。各取代基的優(yōu)選碳原子數(shù)在1-20個(gè)之間。
術(shù)語(yǔ)1,ω-氨基酸的N,N’,N”-取代和未被取代酯，指的是由一個(gè)1-20個(gè)碳原子的碳骨架和多至三個(gè)不同的飽和或不飽和烷基及/或芳基取代基所環(huán)繞的1,ω-氨基酸的全取代酯。所有取代基的總碳原子數(shù)在1-30個(gè)之間。為使水軟化度改善，在這類(lèi)分子中的一個(gè)N取代基位上應(yīng)當(dāng)含有氫。
術(shù)語(yǔ)1,ω-氨基酸的N,N’-取代和未被取代內(nèi)酯，指的是由一個(gè)1-20個(gè)碳原子的碳骨架，和由一個(gè)其環(huán)上有1-20個(gè)碳原子和多至二個(gè)不同的飽和或不飽和烷基及/或芳基取代基所環(huán)繞的1,ω-氨基酸的全取代內(nèi)酯。所有取代基的總碳原子數(shù)在1-20個(gè)之間。
當(dāng)大分子顏料的表面改性使顆粒(陽(yáng)離子MMC)的表面上具有陽(yáng)離子官能團(tuán)時(shí)，則抗衡離子必須是陰離子。在實(shí)施本發(fā)明中所應(yīng)用的抗衡陰離子包括，但不局限于，鹵化物、硝酸鹽、磷酸鹽、芳基或芳烴磺酸鹽、羧酸鹽、碳酸鹽、碳酸氫鹽、硼酸鹽、四硼酸鹽、四氟硼酸鹽、磺化甲烷、磺化甲苯、亞磷酸鹽、膦酸鹽、六氟膦酸鹽、膦、酚鹽、高氯酸鹽、鎢酸鹽、鉬酸鹽、氫氧化物、硫酸鹽、及硅酸鹽離子等。
這里所有濃度均表示為重量百分?jǐn)?shù)，除非另有說(shuō)明。全部所用組分純度均為普通商業(yè)實(shí)踐中所用噴墨打印墨汁的純度。
不按本發(fā)明方法，許多使用可靠性的問(wèn)題均會(huì)出現(xiàn)，包括脫蓋、kogating、結(jié)皮，采用本發(fā)明方法則這些問(wèn)題均得以消除，或明顯減輕。
只要對(duì)MMC進(jìn)行了提純，就可以在噴墨打印墨汁配方中結(jié)合使用其它普通組分。這種墨汁包括提純了的MMC和載色體。用于實(shí)施本發(fā)明的一種墨汁典型配方物包括了此MMC(約0.5-20％(重))，一種或數(shù)種共溶劑(約0-50％(重))、一種或數(shù)種水溶性表面活性劑/兩性表面活性劑(約0-40％(重))，一種或數(shù)種高分子量的膠體(約0-3％(重))，和水(為補(bǔ)足的余量)。
在墨汁配方的載色體中可添加一種或數(shù)種共溶劑。實(shí)施本發(fā)明所用的共溶劑類(lèi)型包括，但不局限于，脂肪醇、芳香醇、二元醇、乙二醇醚，聚乙二醇醚、己內(nèi)酰胺、甲酰胺、乙酰胺、及長(zhǎng)鏈脂肪醇等。本發(fā)明實(shí)施中所用的化合物實(shí)施例包括，但不局限于，有30個(gè)或30個(gè)以下碳原子數(shù)的脂肪伯醇、有30個(gè)或30個(gè)以下碳原子數(shù)的芳香伯醇、有30個(gè)或30個(gè)以下碳原子數(shù)的脂肪仲醇、有30個(gè)或30個(gè)以下碳原子數(shù)的芳香仲醇、有30個(gè)或30個(gè)以下碳原子數(shù)的1,2-醇、有30個(gè)或30個(gè)以下碳原子數(shù)的1,3-醇、有30個(gè)或30個(gè)以下碳原子數(shù)的1,ω-醇、乙二醇烷基醚、丙二醇烷基醚、聚乙二醇烷基醚、聚乙二醇烷基醚的高勻聚物、聚丙二醇烷基醚、聚丙二醇高勻聚物烷基醚、N-烷基己內(nèi)酰胺、未被取代的己內(nèi)酰胺、取代甲酰胺、未被取代的甲酰胺、取代乙酰胺、未被取代的乙酰胺等。優(yōu)選用于本發(fā)明實(shí)施的共溶劑的實(shí)施例包括，但不局限于，1,5-戊二醇，2-吡咯烷酮，2-乙基-2-羥甲基1,3-丙二醇、二甘醇、3-甲氧丁醇、及1,3-二甲基-2-咪唑啉酮。共溶劑的濃度可在約0-50％(重)的范圍，優(yōu)選為約0.1-15％(重)％。
在墨汁載色體配方中可用水溶性表面活性劑。為方便起見(jiàn)，將表面活性劑實(shí)施例分為兩類(lèi)(1)非離子的及兩性的和(2)離子的。前者包括TERGITOL，屬于烷基聚氧乙烯，由Union Carbide公司提供；TRITON，屬于烷基酚聚氧乙烯表面活性劑，由Rohm & Haas Co.，公司提供；BRIJ；PLURONIC(聚氧乙烯嵌段共聚物)；以及SURFYNOL(炔屬聚氧乙烯，由Air Products公司提供)；POE(聚氧乙烯)酯；POE雙酯；POE胺類(lèi)、質(zhì)子化了的POE胺類(lèi)、POE酰胺及二甲聚硅氧烷共聚醇(dimethicone copolyols)。離子表面活性劑如取代氧化胺在本發(fā)明的實(shí)施中是有用的。美國(guó)專(zhuān)利USP5,106,416“Bleed Alleviation UsingZwitterionic Surfactants and Cationic Dyes”較為完全地披露了大部分上述所列的表面活性劑。非離子的兩性/表面活性劑比離子表面活性劑是更為優(yōu)選的。優(yōu)選用于本發(fā)明實(shí)施的兩性/表面活性劑的具體實(shí)施例包括，但不局限于，異十六烷基氧化乙烯20、SURFYNOL CT-111，TERGITOL 15-S-7，及氧化胺類(lèi)如N,N-二甲基-N-癸基氧化胺、N,N-二甲基-N-十四烷基氧化胺、N,N-二甲基-N-十六烷基氧化胺、N,N-二甲基-N-十八烷基氧化胺、及N,N-二甲基-N-(Z-9-十八烷基)-N-氧化胺。兩性/表面活性劑的濃度可在約0-40％(重)范圍，優(yōu)選在2.5％(重)。
為改善光學(xué)密度，在墨汁配方中可任選添加至少一種源于天然或合成的高分子量的膠體，約在0-3％(重)之間。添加高分子量的膠體改善了打印質(zhì)量。本發(fā)明實(shí)施所用的高分子量膠體包括，但不局限于，海藻膠質(zhì)、甘露糖醛酸、角叉膠、瓜膠、黃原膠、葡聚糖、殼多糖、脫乙酰殼多糖、羧甲基纖維素、硝基甲基纖維素，及其所有的衍生物。在美國(guó)專(zhuān)利USP5,133,803“High Molecular Weight Colloids whichControl Bleed.”中對(duì)這些膠體有所披露。本發(fā)明實(shí)施中優(yōu)選的高分子量的膠體包括，但不局限于粘度低的海藻膠質(zhì)鈉。高分子量組分膠體的優(yōu)選濃度在本發(fā)明的墨汁中為約0.25％(重)。
按照本發(fā)明的要求，為使各具體實(shí)施例中的墨汁組合物性能最優(yōu)化，在墨汁中可應(yīng)用各種類(lèi)型的添加劑。例如，本領(lǐng)域技術(shù)人員眾所周知的，為抑制微生物生長(zhǎng)，在墨汁組合物中可使用殺蟲(chóng)劑；為消除重金屬有害影響，可引入螯合劑如EDTA；及為控制墨汁pH可以使用緩沖液。也可加入其它已知的添加劑，如粘度改進(jìn)劑及其它丙烯酸或非丙烯酸的聚合物，以按照要求改善墨汁組合物的各種性能。
配制這些墨汁的方法為，先將載色體的各組分合并一起，再按這里所公開(kāi)的方法在交換抗衡離子后，使之與大分子發(fā)色團(tuán)進(jìn)行混合。
這些墨汁含有如上所述的抗衡離子取代基的著色劑，表明其邊緣清晰度高，光學(xué)密度高，干燥時(shí)間快，水軟化度高和涂抹強(qiáng)度高。
實(shí)施例在以下表1中，所列舉實(shí)施例說(shuō)明用于提純及交換過(guò)程的膜。在表2中列舉了進(jìn)行膜提純前、后的分析結(jié)果(以百萬(wàn)分之幾計(jì)-ppm)。
實(shí)施例1將2升10％(重)的Cabojet 300溶液(以鈉離子作為抗衡離子的全羧基化MMC)加入至一套膜裝置中。采用了由其分子量段按聚乙二醇計(jì)為2000的一種專(zhuān)利復(fù)合薄膜組成的超過(guò)濾膜。取10克0.5M的氫氧化鉀溶液，加至此濃縮物中以交換鈉抗衡離子。在8小時(shí)內(nèi)溶液pH值降低至約8-9后，重復(fù)此步驟三次。分析滲透物和濃縮物中的雜質(zhì)，結(jié)果列于下表Ⅱ中。在此膜裝置上對(duì)提純了的材料加以濃縮，并收集作為鉀型的Cabojet300。
實(shí)施例2將2升10％(重)的Cabojet300溶液加入一套膜裝置中。采用了由一種其分子量段按聚乙二醇計(jì)為12,000的專(zhuān)利復(fù)合薄膜組成的超過(guò)濾膜。取10克0.5M的氫氧化鉀溶液，加至此濃縮物中交換鈉抗衡離子。在8小時(shí)內(nèi)溶液pH值降低至約8-9后，重復(fù)此步驟三次。再分析滲透物和濃縮物中的雜質(zhì)，結(jié)果列于下表Ⅱ。在此膜裝置上對(duì)提純了的材料進(jìn)行濃縮，并加以收集作為鉀型的Cabojet300。
實(shí)施例3將2升10％(重)的Cabojet300溶液加入一套膜裝置中。采用了由一種其分子量段按聚乙二醇計(jì)為12,000的專(zhuān)利復(fù)合薄膜組成的一種超過(guò)濾膜。取5克10％(重)的氫氧化四甲銨溶液，加至此濃縮物中交換鈉抗衡離子。在8小時(shí)內(nèi)溶液pH值降低至約8-9后，重復(fù)此步驟三次。再分析滲透物和濃縮物中的雜質(zhì)，結(jié)果列于下表Ⅱ中。在此膜裝置上對(duì)此提純了的材料進(jìn)行濃縮，并收集作為四甲銨(TMA)型Cabojet300。
實(shí)施例4將2升10％(重)的Cabojet300溶液加入一套膜裝置中。采用了由一種其分子量段按聚乙二醇計(jì)為12,000的專(zhuān)利復(fù)合薄膜組成的一種超過(guò)濾膜。取5克10％(重)的二甲胺溶液，加至此濃縮物中交換鈉抗衡離子。在8小時(shí)內(nèi)溶液pH值降低至約8-9后，重復(fù)此步驟三次。再分析滲透物和濃縮物中的雜質(zhì)，結(jié)果列于下表Ⅱ中。在此膜裝置上對(duì)此提純了的材料加以濃縮，并收集作為二甲銨(DMA)型的Cabojet300。
實(shí)施例5將2升10％(重)的Cabojet200溶液(以鈉離子作為抗衡離子的磺化MMC)加入一套膜裝置中。采用了由一種其分子量段按聚乙二醇計(jì)為2,000的專(zhuān)例復(fù)合薄膜組成的一種超過(guò)濾膜。取10克1M的氫氧化鉀溶液，加至此濃縮物中交換鈉抗衡離子。在8小時(shí)內(nèi)溶液pH值降低至約8-9后，重復(fù)此步驟三次。再分析滲透物和濃縮物中的雜質(zhì)，結(jié)果列于下表Ⅱ中。在此膜裝置上對(duì)此提純了的材料加以濃縮，并收集作為鉀型的Cabojet200。
實(shí)施例6將2升10％(重)的Cabojet300溶液(以鈉離子作為抗衡離子的全羧化MMC)加入一套膜裝置中。采用了由一種其平均氣孔尺寸為0.2μm的PTFE碳氟烴(Teflon)組成的一種微濾膜。取10克0.5M的氫氧化鉀溶液，加至此濃縮物中交換鈉抗衡離子。在8小時(shí)內(nèi)溶液pH值降低至約8-9后，重復(fù)此步驟三次。再分析滲透物和濃縮物中的雜質(zhì)，結(jié)果列于下表Ⅱ中。在此膜裝置上對(duì)此提純了的加以進(jìn)行濃縮，并收集作為鉀型的Cabojet300。
表Ⅰ用于提純及交換的膜
*TFC=復(fù)合薄膜表Ⅱ分析結(jié)果(ppm)
>*ND未測(cè)定表Ⅱ結(jié)果說(shuō)明鈉陽(yáng)離子明顯減少，而亞硝酸鹽、硝酸鹽及硫酸鹽陰離子(雜質(zhì))基本上完全消除。
打印試驗(yàn)結(jié)果由提純MMC膜制備的墨汁表現(xiàn)其使用可靠性，如脫蓋有明顯改善。對(duì)于同一載色體組合物，脫蓋時(shí)間從5-10秒延長(zhǎng)至60秒以上。也可看到kogating有所改善。
希望以此描述方法提純的大分子發(fā)色團(tuán)能用于噴墨打印技術(shù)中。
因此，已發(fā)現(xiàn)一種將提純了的大分子發(fā)色團(tuán)用于噴墨打印墨汁中減弱墨汁易于脫蓋及kogation的方法。本領(lǐng)域技術(shù)人員都將理解，各種不偏離本發(fā)明精神的改變及改進(jìn)是可以做出的，而所有這些改變和改進(jìn)都被認(rèn)為是在本發(fā)明如所附權(quán)利要求限定的范疇之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種提純大分子發(fā)色團(tuán)的方法，所述大分子發(fā)色團(tuán)包括一種其表面經(jīng)化學(xué)改性而具有陰離子或?yàn)殛?yáng)離子官能團(tuán)的顏料，所述官能團(tuán)同時(shí)具有與其相結(jié)合的非所需的抗衡離子，所述方法包括(a)、構(gòu)成一種所述大分子發(fā)色團(tuán)的水溶液；(b)、向此水溶液中添加一定數(shù)量的含所需抗衡離子的液體；(c)、對(duì)此水溶液進(jìn)行膜過(guò)濾，形成一種滲透物和一種濃縮物，使所述大分子發(fā)色團(tuán)包含在所述濃縮物中；(d)、重復(fù)(b)及(c)步驟，由此該所需抗衡離子至少部分地取代了與所述大分子發(fā)色團(tuán)相結(jié)合的非所需的抗衡離子。
2.按照權(quán)利要求1的方法，其中所述水溶液含有所述大分子發(fā)色團(tuán)，其量至少在約2-10％(重)范圍。
3.按照權(quán)利要求1的方法，其中所述官能團(tuán)為陰離子的。
4.按照權(quán)利要求3的方法，其中所述官能團(tuán)選自含有羧酸鹽和磺酸鹽的基團(tuán)，其中所述非所需的抗衡離子為過(guò)剩的鈉離子，和其中該所需的抗衡離子是一種陽(yáng)離子，選自N,N’,N”-取代銨基離子、N,N’,N”-未被取代銨基離子、1,ω-氨基酸的N,N’,N”-取代酰胺、1,ω-氨基酸的N,N’,N”-未被取代酰胺、1,ω-氨基酸的N,N’-取代內(nèi)酰胺、1,ω-氨基酸的N,N’-未被取代內(nèi)酰胺、1,ω-氨基酸的N,N’,N”-取代酯、1,ω-氨基酸的N,N’,N”-未被取代酯、1,ω-氨基酸的N,N’-取代內(nèi)酯、1,ω-氨基酸的N,N’-未被取代內(nèi)酯、鉀、銨及鈉。
5.按照權(quán)利要求1的方法，其中所述官能團(tuán)為陽(yáng)離子的。
6.按照權(quán)利要求5的方法，其中所述官能團(tuán)為銨離子，其中所述非所需的抗衡離子為過(guò)剩的鹵化物或硫酸鹽，和其中所述的所需抗衡離子是選自鹵化物、硝酸鹽、磷酸鹽、芳基磺酸鹽、芳烴磺酸鹽、羧酸鹽、碳酸鹽、碳酸氫鹽、硼酸鹽、四硼酸鹽、四氟硼酸鹽、磺化甲烷、磺化甲苯、亞磷酸鹽、膦酸鹽、六氟膦酸鹽、膦、酚鹽、高氯酸鹽、鎢酸鹽、鉬酸鹽、氫氧化物、硫酸鹽及硅酸鹽離子等的基團(tuán)。
7.按照權(quán)利要求1的方法，其中所述的膜具有分子量段相對(duì)于聚乙二醇的給定范圍在2,000-12,000之間或具有氣孔尺寸段范圍在約0.02-1μm。
8.按照權(quán)利要求1的方法，其中所述方法是通過(guò)測(cè)定所述濃縮物或所述滲透物的離子強(qiáng)度來(lái)監(jiān)控的，和所述方法是在所述離子強(qiáng)度不再有明顯變化時(shí)加以終止的。
9.一種改善噴墨打印墨汁使用可靠性的方法，包括(a)、提供一種水溶液，其包括(ⅰ)、一種大分子發(fā)色團(tuán)，其包括一種其表面經(jīng)化學(xué)改性使之具有陰離子或陽(yáng)離子基團(tuán)的顏料，和(ⅱ)、選自如下的雜質(zhì)過(guò)?？购怆x子基團(tuán)、未反應(yīng)的原料、所述顏料在化學(xué)改性時(shí)的反應(yīng)副產(chǎn)物、及其混合物；(b)、將所述水溶液進(jìn)行膜過(guò)濾，形成一種滲透物和一種濃縮物，使所述濃縮物中含大分子發(fā)色團(tuán)及所述滲透物中含所述雜質(zhì)；(c)、重復(fù)(b)步驟，其次數(shù)要足以使提純了的大分子發(fā)色團(tuán)達(dá)到所需純度；和(f)、將若干組分加至所述提純了的大分子發(fā)色團(tuán)中，構(gòu)成所述噴墨打印墨汁。
10.按照權(quán)利要求9的方法，其中所述噴墨打印墨汁包括(a)、約0-50％(重)的至少一種共溶劑，約0-40％(重)的至少一種水溶性表面活性劑或兩性表面活性劑，和約0-3％(重)的至少一種高分子量的膠體；(b)、約0.5-20％(重)的所述提純了的大分子發(fā)色團(tuán)；(c)、其余為水。
11.按照權(quán)利要求9的方法，其中所述過(guò)剩抗衡離子是經(jīng)過(guò)濾進(jìn)入所述滲透物中的，其中的過(guò)剩是指超過(guò)了與所述大分子發(fā)色團(tuán)的陰離子或陽(yáng)離子基團(tuán)達(dá)到電中性時(shí)所需抗衡離子的化學(xué)計(jì)量值。
全文摘要
提供了一種提純大分子發(fā)色團(tuán)(MMC)的方法,它們屬于經(jīng)表面處理后成為水溶性的顏料。在這樣的表面處理中,陰離子或陽(yáng)離子的官能團(tuán)被共價(jià)結(jié)合于表面之上;這些官能團(tuán)具有與其相結(jié)合的非所需的抗衡離子,對(duì)其中添加了MMC的噴墨打印墨汁的性能產(chǎn)生了不利影響。此提純過(guò)程包括:(a)、構(gòu)成一種所述大分子發(fā)色團(tuán)的水溶液;(b)、向此水溶液中添加一定數(shù)量的含所需抗衡離子的液體;(c)對(duì)此水溶液進(jìn)行膜過(guò)濾;(d)、重復(fù)(b)及(c)步驟。通過(guò)由前述方法提純的MMC制備的墨汁表明其使用可靠性明顯改善,包括結(jié)皮減少,kogation減少和墨汁長(zhǎng)期穩(wěn)定性改善。
文檔編號(hào)C09B67/54GK1216773SQ98115529
公開(kāi)日1999年5月19日 申請(qǐng)日期1998年6月29日 優(yōu)先權(quán)日1997年10月30日
發(fā)明者J·W·曾, J·R·莫法特 申請(qǐng)人:惠普公司