專利名稱:著色劑組合物的制作方法
技術領域:
本發(fā)明涉及特種著色劑化合物和含有這些著色劑化合物的油墨組合物。更具體而言,本發(fā)明涉及特種活性偶氮著色劑化合物和含有這些著色劑化合物的油墨組合物。
盡管已知的組合物適合于所希望的目的,但仍需要改進的活性偶氮著色劑,易于提純的活性偶氮著色劑,具有降低了的毒性的活性偶氮著色劑,在室溫下為液態(tài)的活性偶氮著色劑,可以針對其在各種疏水或親水用途中的適用性而調制的活性偶氮著色劑,在與低聚體或聚合物如聚氨酯,聚酐等反應或經反應形成它們時,可抗遷移和/或沉降的活性偶氮著色劑,在與其它物質反應時,不會造成不希望的高分子量產物的形成的活性偶氮著色劑,在與其它物質反應時,不會造成不希望的交聯(lián)產物的形成的活性偶氮著色劑,在與其它物質反應時,形成適合用于相變油墨組合物的產物的活性偶氮著色劑,在與其它物質反應時,所形成的產物在被引入相變油墨組合物中時,顯示出降低的著色劑從所述油墨中的沉淀現象的活性偶氮著色劑,在與其它物質反應時,所形成的產物在被引入相變油墨組合物中時,顯示出減少的打印頭堵塞現象和因此造成的打印機故障的活性偶氮著色劑。
本發(fā)明涉及下式的著色劑 其中R是烷基(包括直鏈的、支化的,飽和的,不飽和的,環(huán)狀的和未取代的烷基,并且其中雜原子如氧,氮,硫,硅,磷等可以存在或可以不存在于所述烷基中),在各種實施方案中為至少1或2個碳原子的和在各種實施方案中為不超過50或48個碳原子的,但碳原子數可以在這些范圍以外,芳基(包括未取代和取代的芳基,并且其中雜原子如氧,氮,硫,硅,磷等可以存在或可以不存在于所述芳基中),在各種實施方案中為至少5或6個碳原子的和在各種實施方案中為不超過50或48個碳原子的,但碳原子數可以在這些范圍以外,芳基烷基(包括未取代的和取代的芳基烷基,并且其中雜原子如氧,氮,硫,硅,磷等可以存在或可以不存在于所述芳基烷基的烷基部分和芳基部分之一或兩者當中),在各種實施方案中為至少6或7個碳原子的和在各種實施方案中為不超50或48個碳原子的,但碳原子數可以在這些范圍以外,或者烷基芳基(包括未取代的和取代的烷基芳基,并且其中雜原子如氧、氮、硫、硅、磷等可以存在或可以不存在于所述烷基芳基的烷基部分和芳基部分之一或兩者當中),在各種實施方案中為至少6或7個碳原子的和在各種實施方案中為不超過50或48個碳原子的,但碳原子數可以在這些范圍以外,其中在取代的烷基、芳基、芳基烷基和烷基芳基上的取代基可以(但不限于)是鹵原子,叔氨基、亞胺基、銨基、氰基、吡啶基、吡啶鎓基、醚基、酯基、酰胺基、硫酸酯基、磺酸酯基、硫醚基、亞砜基、膦基、鏻基、磷酸酯基、腈基、巰基、硝基、砜基、?;⑴嫉⑶柩趸?,以及它們的混合物,并且其中的兩個或更多的取代基可以結合在一起形成環(huán),R’是含芳族或雜芳族的基團,每個Ra相互獨立地為鹵原子,烷基、烷氧基、腈基、硝基和酰胺基或氨磺酰基,w是0,1,2,3,或4中的整數,n是表征每個烯化氧重復單元(每個烯化氧單元可以具有不同的碳原子數;例如聚烯化氧鏈可以包含氧化乙烯、氧化丙烯、和/或氧化丁烯重復單元的混合物)的碳原子數的整數,在一個實施方案中至少為2且在各種實施方案中為不超過18或4,但n的值可以在這些范圍以外,x是表征烯化氧重復單元數的整數,在各種實施方案中至少為2或5且在各種實施方案中為不超過100或20,但x的值可以在這些范圍以外,其中每個所述的著色劑分子含有不超過一個的-OH,-SH或-NHRb基團(即伯或仲氨基),其中Rb是氫原子,烷基(包括直鏈的,支化的,飽和的,不飽和的,環(huán)狀的和未取代的烷基,并且其中雜原子如氧、氮、硫、硅、磷等可以存在或可以不存在于所述烷基中),在各種實施方案中為至少1或2個碳原子的和在各種實施方案中為不超過50或48個碳原子的,但是碳原子數可以在這些范圍以外,芳基(包括未取代的和取代的芳基,并且其中雜原子如氧、氮、硫、硅、磷等可以存在或可以不存在于所述芳基中),在各種實施方案中為至少5或6個碳原子的和在各種實施方案中為不超過50或48個碳原子的,但是碳原子數可以在這些范圍以外,芳基烷基(包括未取代的和取代的芳基烷基,并且其中雜原子如氧,氮,硫,硅,磷等可以存在或可以不存在于所述芳基烷基的烷基部分和芳基部分之一或兩者當中),在各種實施方案中為至少6或7個碳原子的和在各種實施方案中為不超50或48個碳原子的,但碳原子數可以在這些范圍以外,如芐基等,或烷基芳基(包括未取代的和取代的烷基芳基,并且其中雜原子如氧、氮、硫、硅、磷等可以存在或可以不存在于所述烷基芳基的烷基部分和芳基部分之一或兩者當中),在各種實施方案中為至少6或7個碳原子的和在各種實施方案中為不超過50或48個碳原子的,但是碳原子數可以在這些范圍以外,如甲苯基等,并且其中在經取代的烷基、芳基、芳基烷基和烷基芳基上的取代基可以(但不限于)是上述為R基團所指出的那些。
如果需要,在所述結構的中央苯基部分上可以存在各種取代基(表示為該結構上的Ra基團)以影響著色劑的顏色。可以存在1-4個此類取代基,它們可以彼此相同或不同。此類取代基的實例包括(但不限于)鹵原子,如氟、氯、溴和碘,烷基,在一個實施方案中為至少1個碳原子的且在1個實施方案中為不超過25個碳原子的,如甲基、乙基等,烷氧基,在一個實施方案中為至少1個碳原子的且在1個實施方案中為不超過25個碳原子的,如甲氧基、乙氧基等,腈基,硝基,酰胺基如乙酰氨基等,包括(但不限于)具有以下通式的那些 其中Rm是氫原子,烷基(包括直鏈的,支化的,飽和的,不飽和的,環(huán)狀的和未取代的烷基,并且其中雜原子如氧、氮、硫、硅、磷等可以存在或可以不存在于所述烷基中),在各種實施方案中為至少1或2個碳原子的和在各種實施方案中為不超過50或48個碳原子的,但是碳原子數可以在這些范圍以外,芳基(包括未取代的和取代的芳基,并且其中雜原子如氧、氮、硫、硅、磷等可以存在或可以不存在于所述芳基中),在各種實施方案中為至少5或6個碳原子的和在各種實施方案中為不超過50或48個碳原子的,但是碳原子數可以在這些范圍以外,芳基烷基(包括未取代的和取代的芳基烷基,并且其中雜原子如氧,氮,硫,硅,磷等可以存在或可以不存在于所述芳基烷基的烷基部分和芳基部分之一或兩者當中),在各種實施方案中為至少6或7個碳原子的和在各種實施方案中為不超50或48個碳原子的,但碳原子數可以在這些范圍以外,如芐基等,或烷基芳基(包括未取代的和取代的烷基芳基,并且其中雜原子如氧、氮、硫、硅、磷等可以存在或可以不存在于所述烷基芳基的烷基部分和芳基部分之一或兩者當中),在各種實施方案中為至少6或7個碳原子的和在各種實施方案中為不超過50或48個碳原子的,但是碳原子數可以在這些范圍以外,如甲苯基等,并且其中在經取代的烷基、芳基、芳基烷基和烷基芳基上的取代基可以(但不限于)是上述為R基團所指出的那些,如乙酰氨基等,氨磺?;?,包括(但不限于)具有下式的那些基團 其中Rp是氫原子,烷基(包括直鏈的,支化的,飽和的,不飽和的,環(huán)狀的和未取代的烷基,并且其中雜原子如氧、氮、硫、硅、磷等可以存在或可以不存在于所述烷基中),在各種實施方案中為至少1或2個碳原子的和在各種實施方案中為不超過50或48個碳原子的,但是碳原子數可以在這些范圍以外,芳基(包括未取代的和取代的芳基,并且其中雜原子如氧、氮、硫、硅、磷等可以存在或可以不存在于所述芳基中),在各種實施方案中為至少5或6個碳原子的和在各種實施方案中為不超過50或48個碳原子的,但是碳原子數可以在這些范圍以外,芳基烷基(包括未取代的和取代的芳基烷基,并且其中雜原子如氧,氮,硫,硅,磷等可以存在或可以不存在于所述芳基烷基的烷基部分和芳基部分之一或兩者當中),在各種實施方案中為至少6或7個碳原子的和在各種實施方案中為不超50或48個碳原子的,但碳原子數可以在這些范圍以外,如芐基等,或烷基芳基(包括未取代的和取代的烷基芳基,并且其中雜原子如氧、氮、硫、硅、磷等可以存在或可以不存在于所述烷基芳基的烷基部分和芳基部分之一或兩者當中),在各種實施方案中為至少6或7個碳原子的和在各種實施方案中為不超過50或48個碳原子的,但是碳原子數可以在這些范圍以外,如甲苯基等,并且其中在經取代的烷基、芳基、芳基烷基和烷基芳基上的取代基可以(但不限于)是上述為R基團所指出的那些,等等。
應當注意的是,R基團也可以結合在中央苯基部分上以形成環(huán);例如,以下各式的化合物 和 是在上式的范圍內。
本發(fā)明的著色劑可以通過例如使N-烷基苯胺與適當的反應劑反應而制備,形成下式的物質
或 其中R,Ra,w,n和x如以上所定義。更具體而言,相應的N-烷基苯胺可以與含有所需碳原子數的環(huán)氧化合物在路易斯酸或堿存在下反應。更具體而言,如果需要比如其中n為3(即聚環(huán)氧丙烷取代的化合物)的化合物,可以使苯胺與下式的環(huán)氧化合物反應 如果需要一種化合物,其中的n為2(即聚環(huán)氧乙烷取代的化合物),可以使苯胺與下式的環(huán)氧化合物反應 環(huán)氧化合物與N-烷基苯胺應存在這樣的摩爾比,即能獲得所需的烯化氧重復單元數/N-烷基苯胺分子;例如,如果需要得到平均10個烯化氧重復單元(即x=10)的分子,環(huán)氧化合物與N-烷基苯胺的摩爾比為10∶1。
反應可以在催化劑存在的條件下發(fā)生,所述催化劑為堿如氫氧化鉀等,或是路易斯酸如BF3乙醚配合物等。催化劑可以以任何需要或有效的量存在,在各種實施方案中至少為0.01,0.05或0.1摩爾催化劑/1摩爾苯胺,在各種實施方案中為不超過0.3,0.2或0.1摩爾催化劑/1摩爾苯胺,但所述相對量可以在這些范圍以外。
有關這類反應的其它信息公開于例如U.S.Patent 4,091,034的制備1,U.S.Patent 4,167,510的實施例1,U.S.Patent 4,400,320的實施例I和U.S.Patent 5,290,921的實施例1A中。
下式的材料也可以經商購得到 例如n是2且x是10的該式的物質可以從例如Henkel Corporation,Mauldin,SC獲得。從相同公司還可以以SO-7864獲得一種類似的材料,其中環(huán)氧乙烷和環(huán)氧丙烷基團以平均為3.5摩爾環(huán)氧乙烷基團6.5摩爾環(huán)氧丙烷基團的摩爾比無規(guī)分布在整個聚烯化氧鏈中。
本發(fā)明的偶氮著色劑具有以下通式 其中R,n和x如以上所定義,R’是含芳族或雜芳族的基團。R’可以是合用于偶氮著色劑的任何含芳族或雜芳族的基團。R’可以是芳基(包括未取代的和取代的芳基,并且其中雜原子如氧、氮、硫、硅、磷等可以存在或可以不存在于所述芳基中),在各種實施方案中為至少2或4個碳原子的和在各種實施方案中為不超過60或50個碳原子的,但是碳原子數可以在這些范圍以外,芳基烷基(包括未取代的和取代的芳基烷基,并且其中雜原子如氧,氮,硫,硅,磷等可以存在或可以不存在于所述芳基烷基的烷基部分和芳基部分之一或兩者當中),在各種實施方案中為至少3,5或7個碳原子的和在各種實施方案中為不超過60,50或18個碳原子的,但碳原子數可以在這些范圍以外,如芐基等,或烷基芳基(包括未取代的和取代的烷基芳基,并且其中雜原子如氧、氮、硫、硅、磷等可以存在或可以不存在于所述烷基芳基的烷基部分和芳基部分之一或兩者當中),在各種實施方案中為至少3,5或7個碳原子的和在各種實施方案中為不超過60,50或18個碳原子的,但是碳原子數可以在這些范圍以外,如甲苯基等,并且其中在經取代的芳基、芳基烷基和烷基芳基上的取代基可以(但不限于)是上述為R基團所指出的那些。
R’基團的實例包括(但不限于)噻吩衍生物,苯并噻吩衍生物,苯并異噻唑衍生物,噻二唑衍生物,苯衍生物,咪唑衍生物等。
R’基團種類的具體實例包括(但不限于)(a)具有下式的那些 其中A,G和J分別相互獨立地為碳原子或雜原子如氮,氧,硫,磷、硅等,R1,R2和R3分別相互獨立地為氫原子,鹵原子如氟,氯,溴或碘,氰基,烷基(包括直鏈的,支化的,飽和的,不飽和的,環(huán)狀的和未取代的烷基,并且其中雜原子如氧、氮、硫、硅、磷等可以存在或可以不存在于所述烷基中),在一個實施方案中為至少1個碳原子的和在各種實施方案中為不超過50或18個碳原子的,但是碳原子數可以在這些范圍以外,芳基(包括未取代的和取代的芳基,并且其中雜原子如氧、氮、硫、硅、磷等可以存在或可以不存在于所述芳基中),在各種實施方案中為至少5或6個碳原子的和在各種實施方案中為不超過50或18個碳原子的,但是碳原子數可以在這些范圍以外,芳基烷基(包括未取代的和取代的芳基烷基,并且其中雜原子如氧,氮,硫,硅,磷等可以存在或可以不存在于所述芳基烷基的烷基部分和芳基部分之一或兩者當中),在各種實施方案中為至少5、6或7個碳原子的和在各種實施方案中為不超50或18個碳原子的,但碳原子數可以在這些范圍以外,烷基芳基(包括未取代的和取代的烷基芳基,并且其中雜原子如氧、氮、硫、硅、磷等可以存在或可以不存在于所述烷基芳基的烷基部分和芳基部分之一或兩者當中),在各種實施方案中為至少5、6或7個碳原子的和在各種實施方案中為不超過50或18個碳原子的,但是碳原子數可以在這些范圍以外,烷氧基,芳氧基,芳基烷氧基,和烷基芳氧基,它們全部可以被取代或可以未被取代,其中其烷基,芳基,芳基烷基和烷基芳基部分如以上所定義,氨磺?;榛?,氨磺酰基芳基,氨磺?;蓟榛被酋;榛蓟?,氨磺酰基二烷基,氨磺?;蓟被酋;蓟榛被酋;榛蓟?,以及它們的組合,其全部均可以是或可以不是經取代的,其中其烷基,芳基,芳基烷基和烷基芳基部分如以上所定義,酰氨基烷基,酰氨基芳基,酰氨基芳基烷基,酰氨基烷基芳基,酰氨基二烷基,酰氨基二芳基,酰氨基二芳基烷基,酰氨基二烷基芳基和酰氨基二芳基烷基以及它們的組合,其全部均可以是取代的或可以不是取代的,其中其烷基,芳基,芳基烷基和烷基芳基部分如以上所定義,硫代烷基,硫代芳基,硫代芳基烷基和硫代烷基芳基,其全部可以是經取代的或可以不是經取代的,其中其烷基,芳基,芳基烷基和烷基芳基部分如以下所定義,下式的酯基 其中R”可以是如上所定義的取代或未取代的烷基,芳基,芳基烷基和烷基芳基,下式的酮基 其中R可以是如上所定義的取代或未取代的烷基,芳基,芳基烷基和烷基芳基,式-SO2R””的砜基,其中的R””可以是如上所定義的取代或未取代的烷基,芳基,芳基烷基和烷基芳基,等等,其中,在任何這些基團的取代形式上的取代基可以(但不限于)是以上就R基團所說明的那些;(b)下式的那些
其中A和G如以上所定義且其中R4,R5,R6,R7,R8和R9如以上R1,R2和R3所定義;或(c)下式的那些基團 其中R10,R11,R12,R13和R14如以上R1,R2和R3所定義;等等。應當認為A,G和J基團具有與所選的原子相適應的價態(tài),與其結合的“R”基團的數目因該原子的化合價而變化。例如,在式(b)的基團中,當G是碳或硅原子時,兩個R基團可以與其結合;當G是氮或磷原子且當分子為非離子型時,1個R基團可以與其結合;當G是氮或磷原子且當該分子為陽離子型時,兩個R基團可以與其結合,并伴隨一個適當的陰離子;當G是氧或硫原子且當分子是非離子型時,沒有R基團與其結合,等等。
下式的物質 可以用作中間體物質并與適當的重氮鎓化合物反應形成偶氮著色劑。合用的重氮鎓化合物含有重氮鎓鹽基團,其可以與中間體物質反應形成偶氮著色劑,反應如下
合用反應的一個具體實例如下 更具體而言,首先通過將相應的伯胺R’-NH2溶解或分散于冷的無機酸中,一般在冰浴的溫度下制備與適當的R’基團相對應的重氮鎓鹽,合用的無機酸的實例包括(但不限于)鹽酸,氫溴酸,硫酸,磷酸等,以及它們的混合物。如果需要,消泡劑如2-乙基己醇也可以存在于反應混合物中。接下來,酸中的伯胺與偶氮化劑如亞硝酸鈉(NaNO2),亞硝?;蛩?HO3SONO)等,以及它們的混合物反應,形成重氮鎓鹽R’-N≡N+。然后,可以通過加入NO+清除劑中和反應混合物以除去任何過量的NO+,清除劑如氨基磺酸,尿素等以及它們的混合物。然后將重氮鎓鹽加入含下式物質的溶液中 其溶劑如水、其它極性溶劑等以及它們的混合物,一般在冰浴溫度下,以形成偶氮著色劑。
本發(fā)明的著色劑可以與各種原子、原子團、單體、低聚體或聚合物反應以形成與本發(fā)明著色劑以共價鍵鍵合的各種有色單體、低聚體或聚合物。本發(fā)明的另一個實施方案涉及包含二或多個下式的部分的化合物 其中R是烷基,芳基,芳基烷基或烷基芳基,且其中R可以與苯基部分結合形成環(huán),R’是含芳族或雜芳族的基團,每個Ra相互獨立地是鹵原子,烷基,烷氧基,腈基,硝基,酰胺基或氨磺?;瑆是0,1,2,3或4的整數,n是表征每個烯化氧重復單元中碳原子數的整數,x是表征烯化氧重復單元數的整數,其中每個所述部分不合-OH,-SH,或者伯或仲氨基,所述部分通過中央原子或原子團相連或與聚合物結合。
可以用本發(fā)明著色劑而制得的有色原子團、單體、低聚體或聚合物的例子包括氨基甲酸酯異氰酸酯衍生的單體、低聚體或聚合物,脲異氰酸酯衍生的單體、低聚體或聚合物,氨基甲酸酯/脲異氰酸酯衍生的單體、低聚體或聚合物,酐的單體、低聚體或聚合物,如苯乙烯-馬來酸酐的單體、低聚體或聚合物,酯/聚酯的單體、低聚體或聚合物,碳酸酯/聚碳酸酯的單體、低聚體或聚合物,等等。以共價鍵結合到本發(fā)明的著色劑的有色氨基甲酸酯異氰酸酯衍生的單體、低聚體或聚合物、脲異氰酸酯衍生的單體、低聚體或聚合物、氨基甲酸酯/脲異氰酸酯衍生的單體、低聚體或聚合物通常是本發(fā)明的著色劑和異氰酸酯的反應產物。以共價鍵結合到本發(fā)明著色劑的有色氨基甲酸酯異氰酸酯衍生的單體、低聚體或聚合物、脲異氰酸酯衍生的單體、低聚體或聚合物和氨基甲酸酯/脲異氰酸酯衍生的單體、低聚體或聚合物,例如,可以用美國專利5,919,839、4,132,840、3,994,835、4,751,254、5,290,921、5,270,363、4,912,203、4,846,846、4,507,407、4,284,729以及5,864,002、PCT專利申請WO97/13816、1962年由NewYork的interscience,N.Y.出版的J.H.Saunders和K.C.Frisch所編的“Polyurethanes Part I,Chemistry”以及Olin Chemicals’LuxateIM異佛爾酮二異氰酸酯技術產品信息單張中披露的方法進行制備;更多的關于異氰酸酯衍生的樹脂的資料,例如,披露于美國專利5,782,966、5,750,604、5,827,918、5,830,942、5,994,453、6,180,692、6,018,005、6,028,138、6,048,925、6,057,399、5,783,658。
例如,單異氰酸酯與醇反應生成如下的氨基甲酸酯 二異氰酸酯進行類似地反應;例如,異佛爾酮二異氰酸酯與2摩爾的醇反應生成下式的二氨基甲酸酯 當HO-Rb為本發(fā)明的著色劑時可以制得單體態(tài)的、低聚的和聚合的材料。
合適的異氰酸酯的例子包括單異氰酸酯、二異氰酸酯、三異氰酸酯、二異氰酸酯的共聚物、三異氰酸酯的共聚物、多異氰酸酯(帶有超過三個異氰酸酯官能度)等等,以及它們的混合物。單異氰酸酯的例子包括十八碳烷基異氰酸酯、十六碳烷基異氰酸酯、辛基異氰酸酯、丁基和叔丁基異氰酸酯、環(huán)己基異氰酸酯、金剛烷基異氰酸酯、乙基異氰酸根合乙酸酯、乙氧基羰基異氰酸酯、苯基異氰酸酯、α-甲基芐基異氰酸酯、2-苯基環(huán)丙基異氰酸酯、芐基異氰酸酯、2-乙基苯基異氰酸酯、苯甲?;惽杷狨?、間和對甲苯基異氰酸酯、2-、3-或4-硝基苯基異氰酸酯、2-乙氧基苯基異氰酸酯、3-甲氧基苯基異氰酸酯、4-甲氧基苯基異氰酸酯、4-異氰酸根合苯甲酸乙酯;2,6-二甲基苯基異氰酸酯、1-萘基異氰酸酯、(萘基)乙基異氰酸酯、等等,以及它們的混合物。二異氰酸酯的例子包括異佛爾酮二異氰酸酯(IPDI)、甲苯二異氰酸酯(TDI)、二苯基甲烷4,4’-二異氰酸酯(MDI)、氫化二苯基甲烷-4,4’-二異氰酸酯(H12MDI)、四甲基二甲苯二異氰酸酯(TMXDI)、六亞甲基-1,6-二異氰酸酯(HDI)、六亞甲基-1,6-二異氰酸酯、亞萘基-1,5-二異氰酸酯、3,3’-二甲氧基-4,4’-聯(lián)苯基二異氰酸酯、3,3’-二甲基-4,4’-二甲基-4,4’-聯(lián)苯基二異氰酸酯、亞苯基二異氰酸酯、4,4’-聯(lián)苯基二異氰酸酯、三甲基六亞甲基二異氰酸酯、四亞甲基二甲苯二異氰酸酯、4,4’-亞甲基雙(2,6-二乙基苯基異氰酸酯)、1,12-二異氰酸根合十二碳烷、1,5-二異氰酸根合-2-甲基戊烷、1,4-二異氰酸根合丁烷、二聚體二異氰酸酯和亞環(huán)己基二異氰酸酯以及它們的異構體、HDI的uretidione二聚體、等等,以及它們的混合物。三異氰酸酯或它們的等價物的例子包括TDI等的三羥甲基丙烷三聚體、TDI、HDI、IPDI等的異氰脲酸酯三聚體、TDI、HDI、IPDI等的縮二脲三聚體,以及它們的混合物。更高異氰酸酯官能度的例子包括TDI/HDI等的共聚物以及MDI低聚體以及它們的混合物。
可以用任何合適的通過縮合醇與異氰酸酯方式生產氨基甲酸酯化合物的反應條件來制得本發(fā)明的著色劑聚合材料。典型地(盡管非必要地),反應在高溫(例如60~160℃)并任選在如二月桂酸二丁基錫、三新癸酸鉍、苯甲酸鈷、醋酸鋰、辛酸亞錫、三乙胺等氨基甲酸酯反應催化劑的存在下進行。在一具體實施方式
中,反應在惰性氣氛如氬氣或氮氣或其它合適的氣體中進行,以阻止發(fā)生反應產物氧化或泛黃以及阻止不想要的副反應。該反應可以用惰性溶劑,例如甲苯之類,反應也可以凈態(tài)地(即無溶劑)進行。調整反應物間的摩爾比以使得異氰酸酯的官能度在反應中完全消耗并典型地保持醇-取代或胺-取代的抗氧劑在摩爾數上稍微過量。反應物可以任何次序被加在一起和/或作為物理混合物被加入反應中。例如參見1962年由New York的interscience,紐約,出版的J.H.Saunders和K.C.Frisch所編的“Polyurethanes Part I,Chemistry”以及Olin Chemicals’LuxateIM異佛爾酮二異氰酸酯技術產品信息單張,這些資料對該化學提供了更多的解釋。
以共價鍵方式結合在本發(fā)明化合物上的有色酐類樹脂通常是本發(fā)明的單體化合物和酐的反應產物。例如,可以用比如美國專利6,110,264和6,322,624中披露的方法制得以共價鍵方式結合在本發(fā)明著色劑上的有色酐類樹脂。合適的酐的例子包括環(huán)狀酐類,如烷基琥珀酸酐、鏈烯基琥珀酸酐等等以及它們的混合物。具體的例子包括(但不限于)馬來酸酐、2,3-二苯基馬來酸酐、偏苯三酸酐、2-苯基戊二酸酐、高鄰苯二甲酸酐、靛紅酸酐、N-甲基靛紅酸酐、5-氯靛紅酸酐、鄰苯二甲酸酐、3,3’,4,4’-二苯甲酮四酸二酐、4-甲基鄰苯二甲酸酐、4,4’-(六氟isopropylidine)-二鄰苯二甲酸酐、3,6-二氟鄰苯二甲酸酐、3,6-二氯鄰苯二甲酸酐、4,5-二氯鄰苯二甲酸酐、四氟鄰苯二甲酸酐、四氯鄰苯二甲酸酐、四溴鄰苯二甲酸酐、3-羥基鄰苯二甲酸酐、1,2,4-苯三酸酐、3-硝基鄰苯二甲酸酐、4-硝基鄰苯二甲酸酐、1,2,4,5-苯四酸二酐、聯(lián)苯甲酸酐、1,8-萘二甲酸酐、4-氯-1,8-萘二甲酸酐、4-溴-1,8-萘二甲酸酐、4-氨基-1,8-萘二甲酸酐、3-硝基-1,8-萘二甲酸酐、4-硝基-1,8-萘二甲酸酐、4-氨基-3,6-二磺基-1,6-二磺基-1,8-萘二甲酸酐二鉀鹽、1,4,5,8-萘四羧酸二酐、3,4,9,10-苝四羧酸二酐、順-1,2,3,6-四氫鄰苯二甲酸酐、順-5-降冰片烯-內式-2,3-二羧酸酐、橋-雙環(huán)[2,2,2]辛-5-烯-2,3-二羧酸酐、斑蝥素、甲基-5-降冰片烯-2,3-二羧酸酐、外式-3,6,環(huán)氧-1,2,3,6-四氫鄰苯二甲酸酐、s-乙?;鶐€基琥珀酸酐、二乙?;剖狒?、雙環(huán)[2,2,2]辛-7-烯-2,3,5,6-四羧酸二酐、檸康酸酐、2,3-二甲基馬來酸酐、1-環(huán)戊烯-1,2-二羧酸酐、3,4,5,6-四氫鄰苯二甲酸酐、溴代馬來酸酐、二氯代馬來酸酐、1,4,6,7,7-五氯-5-降冰片烯-2,3-二羧酸酐、順烏頭酸酐、戊二酸酐、3-甲基戊二酸酐、2,2-二甲基戊二酸酐、3,3-二甲基戊二酸酐、3-乙基-3-甲基戊二酸酐、3,3-四亞甲基戊二酸酐、六氟戊二酸酐、3,5-二乙?;臍溥拎?2,4,6-三酮、乙二胺四乙酸二酐、二乙三胺五乙酸二酐、二甘醇酸酐、琥珀酸酐、甲基琥珀酸酐、2,2-二甲基琥珀酸酐、異丁烯基琥珀酸酐、2-辛烯-1-基琥珀酸酐、十八碳烯基琥珀酸酐、3-氧雜雙環(huán)[3,1,0]己烷-2,4-二酮、順-1,2-環(huán)己烷二甲酸酐、反-1,2-環(huán)己烷二羧酸酐、六氫-4-甲基鄰苯二甲酸酐、衣康酸酐、2-十二碳烯-1-基琥珀酸酐,等等,以及它們的混合物。例如,以共價鍵方式結合到本發(fā)明化合物上的有色苯乙烯-馬來酸酐樹脂通常是本發(fā)明的單體化合物和苯乙烯-馬來酸酐的反應產物。酐與苯乙烯、丁二烯、甲氧基乙烯醚、乙烯、α-烯烴以及它們的混合物等的共聚物都是能與本發(fā)明的單體化合物反應生成有色聚合材料的合適聚合物質的例子。合適共聚物的具體例子包括(但不限于)聚(甲基乙烯基醚-馬來酸)、聚(丙烯酸-共聚-馬來酸)、聚(氯乙烯-共聚-乙酸乙烯酯-共聚-馬來酸)、聚(乙烯-馬來酸酐)、聚(馬來酸酐-1-十八碳烯)、聚(苯乙烯-共聚-馬來酸酐)、聚(甲基乙烯基醚-馬來酸酐)、聚(乙烯-共聚-丙烯酸乙酯-共聚-馬來酸酐)、聚(乙烯-共聚-醋酸乙烯基酯)-接枝-馬來酸酐、聚乙烯-接枝-馬來酸酐、聚丙烯-接枝-馬來酸酐、等等,以及它們的混合物。
本發(fā)明的單體著色劑化合物,即只含有一個下式部分的那些化合物 每分子至多有一個OH、-SH或-NHRb基團,其中Rb為氫原子、烷基、芳基、芳烷基或烷芳基。例如,它是指如果分子中有一個-OH,則它沒有-SH基團,沒有-NHRb基團,且也沒有另外的-OH基。由于本發(fā)明的著色劑化合物有且僅有這些基團中的一個,在本發(fā)明的一些實施方式中,能夠取得各種優(yōu)點。例如,當這些著色劑與其它的物質反應生成有色樹脂時,不會生成不想要的高分子量產物以及不想要的交聯(lián)產物。有些優(yōu)點對相變型油墨的應用是特別需要的。例如,當這些化合物與其它物質反應生成有色樹脂并且當這些樹脂被引入相變型的油墨時,著色劑從油墨中沉淀的現象減少了;更具體地,當多官能的化合物,而不是本發(fā)明的鏈終止性著色劑化合物被用于二-或三-異氰酸酯和一元醇類物質的反應時,產生了一些在油墨基質中不溶的高分子量類物質,經常在所制得的材料和/或最終的油墨中導致生成沉淀或表現為沉淀。此外,當這些化合物與其它物質反應生成有色樹脂并當這些樹脂被引入相變型的油墨中時,可以減少打印頭被阻塞以及由這樣的阻塞所致的打印機故障。
本發(fā)明還涉及相變油墨。本發(fā)明的另一個實施方案涉及包含相變油墨載體和著色劑化合物的相變油墨,其中所述著色劑化合物包含一或多個下式的部分 當本發(fā)明的相變油墨包含與本發(fā)明的著色劑分子以共價鍵鍵合的有色低聚體或聚合物時,所述有色低聚體或聚合物可作為唯一的油墨載體。另外,此類有色低聚體或聚合物可以與其它的相變油墨載體組合物組合存在。而且,當本發(fā)明的相變油墨所包含的本發(fā)明的著色劑只含有一個下式的部分時 所述著色劑通常與相變油墨載體組合物組合存在。
可以使用任何想要的或有效的載體組合物。合適的油墨載體物質的例子包括脂肪酰胺,如單酰胺、四酰胺、它們的混合物,等等。合適的脂肪酰胺油墨載體物質的具體例子包括硬脂酰硬脂酰胺、作為二聚體酸、乙二胺和硬脂酸的反應產物的基于二聚體酸的四酰胺、作為二聚體酸、乙二胺和含有至少36個碳原子的羧酸的反應產物的基于二聚體酸的四酰胺等等,以及它們的混合物。當脂肪酰胺油墨載體是作為二聚體酸、乙二胺和含有至少36個碳原子的羧酸的反應產物的基于二聚體酸的四酰胺時,該羧酸的通式為
其中,R為烷基,包括直鏈的、支鏈的、飽和的、不飽和的和環(huán)狀烷基,在各種實施方案中所述的烷基具有至少36或40個碳原子、在各種實施方式中,所述的烷基至多含有200、150或100個碳原子,盡管碳原子的數目可以超出該范圍。該式的羧酸可商業(yè)性獲得,例如購自美國的俄克拉荷馬州塔爾薩的Baker Petrolite,也可以按美國專利6,174937的實施例1中所述的方法制備得到。例如,在美國專利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以及英國專利GB2 238 792中已經披露了更多的有關脂肪酰胺載體物質的信息。
也適于用作相變型油墨載體的物質有異氰酸酯衍生的樹脂和蠟,例如氨基甲酸酯異氰酸酯衍生的物質、尿素異氰酸酯衍生的物質、氨基甲酸酯/尿素異氰酸酯衍生的物質以及它們的混合物等。例如,在美國專利5,750,604,5,780,528,5,782,966,5,783,658,5,827,918,5,830,942,5,919,839,6,255,432,6,309,453,英國專利GB2 294939,GB2 305 928,GB2 305 670,GB2 290 793,以及PCT申請WO94/14902,WO97/12003,WO97/13816,WO96/14364,WO97/33943以及WO95/04760中已經披露了更多的有關異氰酸酯衍生的載體物質的信息。
脂肪酰胺物質和異氰酸酯衍生的物質的混合物也可被用作本發(fā)明油墨的油墨載體組合物。
用于本發(fā)明的其它合適的相變型油墨載體物質還包括石蠟、微晶蠟、聚乙烯蠟、酯蠟、酰胺蠟、脂肪酸、脂肪醇、脂肪酰胺以及其它的蠟物質,磺胺類物質,從不同的天然來源(例如浮油松香和松香酯)制成的樹脂狀物質,以及許多合成樹脂、低聚體、聚合物和共聚物,例如乙烯/醋酸乙烯酯共聚物、乙烯/丙烯酸共聚物、乙烯/醋酸乙烯酯/丙烯酸共聚物、丙烯酸與聚酰胺的共聚物等、離聚物等以及它們的混合物。也可以用一種或多種上述的物質與脂肪酰胺類物質和/或異氰酸酯衍生的物質形成的混合物。
在一個具體實施方案中,相變型油墨載體包括油墨載體,油墨載體包括(a)聚乙烯蠟,在各種實施方案中,其在油墨中的含量基于油墨重量計算至少為25%、30%或37%,在各種實施方案中,至多為60%、53%或48%,盡管其量可以超出上述范圍;(b)硬脂酰硬脂酰胺蠟,在各種實施方案中,其在油墨中的含量基于油墨重量計算至少為8%、10%或12%,在各種實施方案中,至多為32%、28%或25%,盡管其量可以超出上述范圍;(c)作為二聚體酸、乙二胺和含有多于36個碳原子的長鏈醇的羧酸衍生物的反應產物的基于二聚體酸的四酰胺,在各種實施方案中,其在油墨中的含量基于油墨重量計算至少為10%、13%或16%,在各種實施方案中,至多為32%、27%或22%,盡管其量可以超出上述范圍;(d)由2當量的氫化松香醇與1當量的異佛爾酮二異氰酸酯反應生成的氨基甲酸酯樹脂,在各種實施方案中,其在油墨中的含量基于油墨重量計算至少為6%、8%或10%,在各種實施方案中,至多為16%、14%或12%,盡管其量可以超出上述范圍;(e)作為3當量的硬脂基異氰酸酯與甘油基醇的加成物的氨基甲酸酯樹脂,在各種實施方案中,其在油墨中的含量基于油墨重量計算至少為2%、3%或4.5%,在各種實施方案中,至多為13%、10%或7.5%,盡管其量可以超出上述范圍;以及(f)抗氧化劑,在各種實施方案中,其在油墨中的含量基于油墨重量計算至少為0.01%、0.05%或0.1%,在各種實施方案中,至多為1%、0.5%或0.3%,盡管其量可以超出上述范圍。
本發(fā)明的相變型油墨中含的油墨載體可以是任何期望的或者有效的數量,在各種實施方案中,其在油墨中的含量基于油墨重量計算至少為0.1%、50%或90%,在各種實施方案中,至多為99%、98%或95%,盡管其量可以超出上述范圍。
本發(fā)明的相變油墨含有包含一或多個下式部分的著色劑化合物 為獲得想要的顏色或色調,油墨中含的著色劑可以是任何想要的或有效的數量,在各種實施方案中,其在油墨中的含量基于油墨重量計算至少為1%、2%或3%,在各種實施方案中,至多為20%、13%或6%,盡管其量可以超出上述范圍。根據本發(fā)明的著色劑,其可以是油墨中唯一的著色劑,也可以與其它的著色劑如染料、顏料以及它們的混合物等組合存在。
本發(fā)明的油墨可以任選地含有抗氧劑。在油墨生產過程中的加熱部分中,油墨組合物中的任選的抗氧劑保護圖象避免被氧化,也保護油墨組分避免被氧化。合適的抗氧劑的具體實例包括NAUGUARD524、NAUGUARD76、NAUGUARD512、IRGANOX1010等。如果含有抗氧劑,則油墨中含的任選的抗氧劑可以是任何想要的或有效的數量,在各種實施方案中,其在油墨中的含量基于油墨重量計算至少為0.01%、0.1%或1%,在各種實施方案中,至多為20%、5%或3%,盡管其量可以超出上述范圍。
本發(fā)明的油墨中也可以任選地含有粘度改良劑。合適的粘度改良劑的例子包括脂肪族酮,如硬脂酮等。當含有粘度改良劑時,油墨中含的任選的粘度改良劑可以是任何想要的或有效的數量,在各種實施方案中,其在油墨中的含量基于油墨重量計算至少為0.1%、1%或10%,在各種實施方案中,至多為99%、30%或15%,盡管其量可以超出上述范圍。
油墨中的其它任選的添加劑包括澄清劑,如UNION CAMPX37-523-235,在各種實施方案中,含量基于油墨重量計算至少為0.01%、0.1%或5%,在各種實施方案中,至多為98%、50%或10%,盡管其量可以超出上述范圍;增粘劑,如FORAL85,氫化樅(松香)酸的甘油酯、FORAL105,氫化樅(松香)酸的季戊四醇酯、CELLOLYN21,鄰苯二甲酸的氫化樅(松香)醇酯、ARAKAWA KE-311樹脂,氫化樅(松香)酸的甘油三酯、合成的多萜樹脂如NEVTAC2300、NEVTAC100及NEVTAC80,WINGTACK86,改性的合成多萜樹脂等等,在各種實施方案中,其含量基于油墨重量計算至少為0.1%、5%或10%,在各種實施方案中,至多為98%、75%或50%,盡管其量可以超出上述范圍;粘合劑,如VERSAMID757、759或744,在各種實施方案中,其含量基于油墨重量計算至少為0.1%、1%或5%,在各種實施方案中,至多為98%、50%或10%,盡管其量可以超出上述范圍;增塑劑,如UNIPLEX250、商品名SANTICIZER的鄰苯二甲酸酯增塑劑,如鄰苯二甲酸二辛基酯、鄰苯二甲酸雙十一碳烷基酯、鄰苯二甲酸烷基芐基酯(SANTICIZER278)、磷酸三苯基酯、KP-140,磷酸三丁氧基乙酯、MORFLEX150、鄰苯二甲酸雙環(huán)己基酯、偏苯三酸三辛基酯等等,在各種實施方案中,其含量基于油墨重量計算至少為0.1%、1%或2%,在各種實施方案中,至多為50%、30%或10%,盡管其量可以超出上述范圍;等等。
本發(fā)明的油墨組合物的熔點,在各種實施方案中,不低于50℃、70℃或80℃,在各種實施方案中,不高于160℃、140℃或100℃,盡管其量可以超出上述范圍。
本發(fā)明的油墨組合物通常在噴射溫度(在各種實施方案中,不低于75℃、100℃或120℃,在各種實施方案中,不高于180℃或150℃,盡管其量可以超出上述范圍。)下具有熔融粘度,在各種實施方案中,其至多為30、20或15厘泊,在各種實施方案中,至少為2、5或7厘泊,盡管其量可以超出上述范圍。
本發(fā)明的油墨組合物可以用任何想要的或合適的方法進行制備。例如,可以把油墨成分混合在一起,接著進行加熱,在一實施方式中溫度至少為100℃,在一實施方式中溫度至多為140℃,盡管其量可以超出上述范圍,并且進行攪拌直至獲得均勻的油墨組合物,隨后將油墨冷卻至環(huán)境溫度(典型地為20~25℃)。在環(huán)境溫度下,本發(fā)明的油墨為固體。
本發(fā)明的油墨可以被用于直接噴墨印刷方法用的設備和間接(膠版)噴墨印刷應用。本發(fā)明的另一實施方式涉及一種方法,其包括將本發(fā)明的油墨引入噴墨印刷設備中,將油墨熔化,把熔融后的油墨液滴以成圖象方式噴在記錄基底上。例如,在美國專利5,195,430中披露了一種直接印刷的方法。本發(fā)明的另一實施方式還涉及一種方法,其包括將本發(fā)明的油墨引入噴墨印刷設備中,將油墨熔化,把熔融后的油墨液滴以像圖方式噴在中間轉印元件上,并且以像圖方式把油墨從中間轉印元件轉印到最終的記錄基底上。在一個具體的實施方案中,中間轉印元件被加熱到高于最終記錄片材的溫度并低于印刷設備中熔融油墨的溫度。例如,在美國專利5,389,958中也披露了一種膠版或間接印刷的方法。在一具體實施方式
中,印刷設備采用了一種壓電印刷方法,其中,通過壓電振動元件的振動使得油墨液滴以成圖象方式噴在記錄基底上。本發(fā)明的油墨也可以被用于其它的熱熔印刷工藝中,例如熱熔聲噴墨印刷、熱熔熱噴墨印刷、熱熔連續(xù)蒸汽或deflection噴墨印刷等等。本發(fā)明的相變型油墨也可以被用于除熱熔噴墨印刷外的其它的印刷工藝。
可以使用任何合適的基底或記錄片材,包括普通紙,例如Xerox4024紙、Xerox圖象系列紙、Courtland 4024 DP紙、橫格筆記本紙、證券紙、涂氧化硅紙如夏普公司的涂氧化硅紙、JuJo紙、Hammermill激光打印紙等等,透明材料、織物、紡織品、塑料、聚合物薄膜、無機基底如金屬和木材,等等。
實施例IN-乙基苯胺乙氧基化物的相分離向一裝有磁力攪拌器的100毫升燒杯中,加入50毫升的下式的POE(10)N-乙基苯胺 以及65毫升的去離子水。將混合物置于磁力攪拌熱盤上,開始攪拌、加熱。當溫度達到90℃時,把熱源和攪拌從燒杯移走,使其慢慢冷卻。幾分鐘后,開始出現分層,并在2小時后,溫度回到室溫,并且分層完全。通過視覺能觀測到兩相間的分層,用分液漏斗進行層分離。
乙?;?保護反應向一裝有真空接管和磁力攪拌器的1000毫升燒瓶中,加入400.0克的POE(10)N-乙基苯胺。將燒瓶置于140℃油浴中,在真空下,攪拌1小時。然后除去真空源,向燒瓶中加入88.3毫升的醋酸酐和10滴的1-甲基咪唑。通入氮氣,架設回流冷凝器,讓混合物在140-150℃下加熱4小時。隨后,移去冷凝管和氮氣氣氛,在溫度130℃下逐漸抽真空,除去過剩的醋酸酐和醋酸(作為反應中產生的副產物)。紅外光譜顯示,產物中POE(10)N-乙基苯胺上的OH吸收帶(3200-3600cm-1)已經消失,在產物中出現了羰基的吸收帶(1720-1770cm-1),說明了乙酰化反應進行成功。
甲酰化反應把所制得的乙?;a物轉移至裝有Trubore攪拌器、恒壓加料漏斗、氮氣氣氛和溫度計的1000毫升的4口燒瓶中。將128.0克的二甲基甲酰胺加到乙?;a物中,開始攪拌,并將混合物冷至0℃。將160.0克的POCl3加入加料漏斗中,然后在以維持溫度低于5℃的速率將其滴加到反應混合物中(5小時)。然后在5℃下繼續(xù)攪拌反應混合物1小時,室溫下放置過夜,然后加熱至80℃并保持2小時。隨后,以維持溫度低于80℃的速率慢慢加入500克的50%氫氧化鈉水溶液。待加完所有的氫氧化鈉溶液,將混合物倒入1000毫升的分液漏斗中,進行相分離。然后放出下層(包括鹽和水)并棄去。
脫乙?;?去保護反應所制得的乙?;图柞;漠a物再被轉移回裝有Trubore攪拌器、氮氣氣氛和熱電偶溫度控制器的1000毫升的4口燒瓶中,加入280克50%氫氧化鈉水溶液和90克50%氫氧化鉀水溶液,把反應混和物加熱至100℃并維持該溫度3小時。隨后,加入72克50%氫氧化鉀水溶液和600克去離子水,在100℃下再繼續(xù)加熱1小時。然后將產物混合物倒入2000毫升的分液漏斗中,放置過夜,使分層。除去水/鹽層,得到下式的甲酰化的羥基末端產物 實施例II乙?;?保護反應向一裝有真空接管和磁力攪拌器的1000毫升燒瓶中,加入200.0克下式的無規(guī)POE(3.5)POP(6.5)N-乙基苯胺
其中,3.5指每分子中重復聚氧乙烯單元的平均數,6.5指每分子中重復聚氧丙烯單元的平均數,且其中的聚氧乙烯和聚氧丙烯單元在整個聚氧化烯鏈中無規(guī)混合(SO-7864)。將燒瓶置于140℃油浴中,在真空下,攪拌1小時。然后除去真空源,向燒瓶中加入36.5克的醋酸酐和10滴的1-甲基咪唑。通入氮氣,架設回流冷凝器,讓混合物在130-135℃下加熱3小時。隨后,在130℃下逐漸抽真空,除去過剩的醋酸(反應中產生的副產物)和醋酸酐。紅外光譜顯示,產物中POE/POP N-乙基苯胺上的OH吸收帶(3200-3600cm-1)消失了,在產物中出現了羰基的吸收帶(1720-1770cm-1),說明了乙?;磻M行成功。
甲酰化反應195.0克這樣形成的乙?;a物被轉移至裝有Trubore攪拌器、恒壓加料漏斗、氮氣氣氛和溫度計的1000毫升的4口燒瓶中。將51.0克的二甲基甲酰胺加到乙?;a物中,開始攪拌,并將混合物冷至0℃。將63.8克的POCl3加入加料漏斗中,然后以維持溫度低于5℃的速率將其滴加到反應混和物中(3小時)。在5℃下再繼續(xù)攪拌反應混合物0.5小時,室溫下放置過夜,然后加熱至80℃并保持2小時。隨后,加入275克去離子水,以維持溫度低于80℃的速率慢慢加入足夠的50%氫氧化鈉水溶液。待加完所有的氫氧化鈉溶液,將混合物倒入1000毫升的分液漏斗中,進行相分離。放出下層(包含鹽和水)并棄去。
脫乙?;?去保護反應然后所制得的乙?;图柞;漠a物再被轉移回裝有涂TEFLON磁子并放置在攪拌熱盤上的1000毫升4口燒瓶中。把70克的氫氧化鈉和23克的氫氧化鉀溶解在400毫升的去離子水中,并將反應混合物加熱至100℃并維持該溫度2小時。然后將產物混合物倒入2000毫升的分液漏斗中,使放置過夜,分層。棄去水/鹽層。將產物層轉移至2升的燒杯中,再加入400克的去離子水,并用硫酸將混合物中和至pH7。然后把混合物加熱至70℃并被轉回至分液漏斗中,放置過夜,分層。棄去水/鹽層,得到下式的甲?;u基末端產物
用旋轉蒸發(fā)儀汽提掉產物中任何殘留的水。紅外光譜顯示,產物中再次有POE(3.5)POP(6.5)N-乙基苯胺上的OH吸收帶(3200-3600cm-1),并在產物中出現了甲?;聂驶奈諑?1720-1770cm-1)。
著色劑的制備向裝有溫度計、Trubore攪拌器和恒壓加料漏斗的500毫升三口釜中加入115克85%H3PO4水溶液,31克95%H2SO4水溶液和2滴2-乙基己醇。然后開始攪拌并將該釜放在鹽/冰浴中以冷卻混合物至0℃。一旦到達0℃,在攪拌下加入10.2克2-氨基-4-甲基苯并噻唑并將溫度保持在0℃。然后向恒壓加料漏斗中逐滴加入21.7克亞硝?;蛩?,溫度保持在0℃,歷時1.5小時。然后在攪拌下將反應混合物在0℃再保溫1.5小時以確保重氮化作用完成。然后,在攪拌下加入0.7克氨基磺酸以中和任和過量的NO+。然后,用0.75小時,向5℃冰浴中的、裝有攪拌磁子的1升燒杯中緩慢加入該重氮混合物,該燒杯含有36.0克經以上所述提純過的POE(10)N-乙基苯胺,150毫升去離子水和2.0克尿素。使重氮著色劑攪拌冷卻2小時,然后在室溫下攪拌過夜。然后,用50%的氫氧化鈉水溶液將重氮著色劑中和至PH=7,將溫度保持在60℃以下。中和后,將著色劑倒入1升的分液漏斗中并使之發(fā)生相分離。拋棄底部的鹽/水層,將液態(tài)的有色產物層溶于二氯甲烷中并使其流經一個小硅膠“塞”(70-230目,柱色譜法用),以除去任何極性雜質。然后收集二氯甲烷層并通過旋轉蒸發(fā)法除去二氯甲烷,生成粘性紅色液體。預計得到的著色劑具有與以下結構相一致的最大吸收
實施例II向裝有溫度計、Trubore攪拌器和恒壓加料漏斗的500毫升三口釜中加入27.0克去離子水,20克95%H2SO4水溶液和2滴2-乙基己醇。然后開始攪拌并將該釜放在鹽/冰浴中以冷卻混合物至0℃。一旦到達0℃,在攪拌下加入10.3克2-氯-4-(甲基砜)苯胺(CAMSU)并將溫度保持在0℃。然后向恒壓加料漏斗中逐滴加入21.0克亞硝?;蛩?,溫度保持在0℃,歷時1.5小時。然后在攪拌下將反應混合物在0℃再保溫1.5小時以確保重氮化作用完成。然后,在攪拌下加入1.0克氨基磺酸以中和任和過量的NO+。然后,用0.75小時,向5℃冰浴中的、裝有攪拌磁子的1升燒杯中緩慢加入重氮混合物,該燒杯含有29.1克按以上實施例I所述提純過的POE(10)N-乙基苯胺,150毫升去離子水和2.0克尿素。使重氮著色劑攪拌冷卻2小時,然后在室溫下攪拌過夜。然后,用50%的氫氧化鈉水溶液將重氮著色劑中和至PH=7,將溫度保持在60℃以下。中和后,將著色劑倒入1升的分液漏斗中并使之發(fā)生相分離。拋棄底部的鹽/水層,將液態(tài)的有色產物層溶于二氯甲烷中并使其流經一個小硅膠“塞”(70-230目,柱色譜法用),以除去任何極性雜質。然后收集二氯甲烷層并通過旋轉蒸發(fā)除去二氯甲烷,生成粘性橙色液體。得到的著色劑與下式相一致 實施例III重復實施例I的方法,除了要用下式的無規(guī)POE(3.5)POP(6.5)N-乙基苯胺替換POE(10)N-乙基苯胺, 其中3.5代表聚氧乙烯重復單元的平均數/分子,6.5代表聚氧丙烯重復單元的平均數/分子,且其中的聚氧乙烯和聚氧丙烯單元在聚氧化烯鏈內是無規(guī)混合的。確信將得到與下式相一致的著色劑 實施例IV重復實施例II的方法,除了要用下式的無規(guī)POE(3.5)POP(6.5)N-乙基苯胺替換POE(10)N-乙基苯胺, 其中3.5代表聚氧乙烯重復單元的平均數/分子,6.5代表聚氧丙烯重復單元的平均數/分子,且其中的聚氧乙烯和聚氧丙烯單元在聚氧化烯鏈內是無規(guī)混合的。確信將得到下式的著色劑 實施例V二苯甲酮四酸二酐、辛苯酚乙氧基化物和紅色偶氮單羥基聚氧化烯著色劑的反應產物向裝有Trubore攪拌器,N2入口和熱電偶溫度控制器的1000毫升的三口樹脂煉聚鍋中加入150.0克(0.93當量)二苯甲酮四酸二酐和211.6克(0.83當量)IGEPALCA-210(辛基苯酚乙氧基化物)。于氮氣氛中,在攪拌下將反應混合物加熱至150℃。在150℃下1小時后,將溫度升至170℃并保持該溫度3.5小時。加入對應于實施例I制備的著色劑的紅色偶氮單羥基聚氧化烯著色劑(74.3克,0.098當量)并反應3小時。將最終成紅色的樹脂產物傾倒進鋁質模具中并使其冷卻和硬化。
實施例VI將實施例V中制備的有色樹脂(20.5克)與58.7克硬脂酰硬脂酰胺蠟(KEMAMIDES-180),20.5克氫化樅[松香]酸甘油酯(KE-100)和0.2克NAUGUARD445抗氧化劑組合。將各成份加熱至115℃直至熔化,混合,用盤濾機過濾,傾倒成棒,用來在XEROXPHASER 860印刷機中生成印品。
實施例VII辛基苯酚乙氧基化物,異佛爾酮二異氰酸酯和紅色偶氮單羥基聚氧化烯著色劑的反應產物向裝有Trubore攪拌器,氮氣氛入口和熱電偶溫控器的3000毫升三口樹脂煉聚鍋中加入525.0克(4.73當量)異佛爾酮二異氰酸酯和1.5克二月桂酸二丁基錫催化劑,接著加入1150克(4.52當量)辛基苯酚乙氧基化物(IGEPAL,CA-210)。于氮氣氛中,在攪拌下將反應混合物加熱至135℃。在135℃下2.0小時后,加入156克(0.210當量)按實施例I所述制備的紅色偶氮單羥基聚氧化烯著色劑并加熱反應混合物約2小時。然后加入另外110.0克(0.433當量)辛基苯酚乙氧基化物并在150℃加熱反應混合物約2小時。得到產物的FT-IR分析結果,確證異氰酸酯(NCO)官能度已全部被消耗。不存在(消失)2285cm-1(NCO)處的峰和對應于氨基甲酸酯頻率的1740-1680cm-1和1540-1530cm-1處峰的出現(或強度升高)可用來證實消耗了異氰酸酯。然后將二氨基甲酸酯反應產物傾倒入鋁質模具中并使其冷卻和硬化。
實施例VIII在不銹鋼燒杯中,將500克硬脂酰硬脂酰胺蠟(KEMAMIDES-180),125克UNIREZ 2970四酰胺樹脂,208克按實施例VII所述制備的有色樹脂和1.6克NAUGUARD445抗氧化劑組合。各物質在烘箱中140℃溫度下一起熔化,然后通過在115℃控溫套中攪拌0.5小時進行混合。攪拌后,將得到的油墨采用#3 Whatman濾紙在15psi壓力下通過加熱的Mott裝置過濾。然后將過濾后的相變油墨倒入模具中,使其固化形成油墨棒并用來在XEROXPHASER 860印刷機中生成印品。
實施例IX苯乙烯-馬來酸酐聚合物與Neodol 1-3
和紅色偶氮單羥基聚氧化烯著色劑的反應產物向裝有涂TEFLON的磁子,油浴和冷凝器的500毫升三口樹脂煉聚鍋中加入14.0克(0.068當量)苯乙烯-馬來酸酐聚合物(SMA1000),15.9克(0.052當量)式C11H22-O-(CH2CH2O)nH的醇,其中n的平均值為3(NEODOL 1-3),12.7克(0.017當量)實施例I制備的紅色偶氮單羥基聚氧化烯著色劑,250克乙腈和2滴1-甲基咪唑催化劑。在攪拌下將反應混合物加熱至回流并在該狀態(tài)下保持2天。兩天后,蒸掉乙腈。然后將仍然留在燒瓶中的紅色粘性有色產物放于真空烘箱中除去任何殘留的乙腈。最終的紅色粘性物質的Tg為-38℃。
實施例X向裝有磁力攪拌器的100毫升燒杯中加入8克按實施例IX所述制備的紅色物質和35毫升濃氨溶液。持續(xù)攪拌直至全部固體物質溶解。將2毫升該水溶液放在K-打樣機的印刷版上,制造印品。使該印品干燥并檢測其耐洗性。未觀測到洇色。
權利要求
1.一種下式的著色劑組合物 其中R是烷基,芳基,芳基烷基或烷基芳基,并且R可以與苯基部分結合形成環(huán),R’是含芳族或雜芳族的基團,每個Ra相互獨立地是鹵原子,烷基,烷氧基,腈基,硝基,酰胺基或氨磺?;瑆是0,1,2,3或4的整數,n是表征每個烯化氧重復單元中碳原子數的整數,x是表征烯化氧重復單元數的整數,其中每個所述著色劑分子含有不超過一個的-OH,-SH,或者伯或仲氨基。
2.包含二或多個下式部分的化合物 其中R是烷基,芳基,芳基烷基或烷基芳基,并且R可以與苯基部分結合形成環(huán),R’是含芳族或雜芳族的基團,每個Ra相互獨立地是鹵原子,烷基,烷氧基,腈基,硝基,酰胺基或氨磺?;瑆是0,1,2,3或4的整數,n是表征每個烯化氧重復單元中碳原子數的整數,x是表征烯化氧重復單元數的整數,其中每個所述部分均不含有-OH,-SH,或者伯或仲氨基,所述部分通過中央原子或原子團連接或與聚合物鍵合。
3.權利要求2的化合物,其中這些部分通過原子團連接或與異氰酸酯衍生的聚合物鍵合。
4.權利要求2的化合物,其中這些部分與聚合物鍵合。
5.權利要求4的化合物,其中的聚合物是聚氨酯。
6.權利要求4的化合物,其中的聚合物是酸酐聚合物。
7.一種相變油墨,包含相變油墨載體和包含一或多個下式部分的著色劑化合物 其中R是烷基,芳基,芳基烷基或烷基芳基,并且R可以與苯基部分結合形成環(huán),R’是含芳族或雜芳族的基團,每個Ra相互獨立地是鹵原子,烷基,烷氧基,腈基,硝基,酰胺基或氨磺?;?,w是0,1,2,3或4的整數,n是表征每個烯化氧重復單元中碳原子數的整數,x是表征烯化氧重復單元數的整數,其中,當所述著色劑化合物只含有其中一個部分時,該部分每分子中含有不超過一個的-OH,-SH或者伯或仲氨基,當所述著色劑化合物含有一個以上所述部分時,所述各部分均不含-OH基,-SH基或者伯或仲氨基。
8.一種方法,包含(1)向噴墨打印設備中加入相變油墨組合物,該組合物包含相變油墨載體和包含一或多個下式部分的著色劑化合物 其中R是烷基,芳基,芳基烷基或烷基芳基,并且R可以與苯基部分結合形成環(huán),R’是含芳族或雜芳族的基團,每個Ra相互獨立地是鹵原子,烷基,烷氧基,腈基,硝基,酰胺基或氨磺?;瑆是0,1,2,3或4的整數,n是表征每個烯化氧重復單元中碳原子數的整數,x是表征烯化氧重復單元數的整數,其中,當所述著色劑化合物只含有其中一個部分時,該部分每分子中含有不超過一個的-OH,-SH或者伯或仲氨基,當所述著色劑化合物含有一個以上所述部分時,所述各部分均不含-OH基,-SH基或者伯或仲氨基;(2)將所述油墨熔化;和(3)使熔化的油墨的液滴以成圖象方式噴射到基底上。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種下式的著色劑組合物其中R是烷基,芳基,芳基烷基或烷基芳基,并且R可以與苯基部分結合形成環(huán),R’是含芳族或雜芳族的基團,每個Ra相互獨立地是鹵原子,烷基,烷氧基,腈基,硝基,酰胺基或氨磺?;?,w是0,1,2,3或4的整數,n是表征每個烯化氧重復單元中碳原子數的整數,x是表征烯化氧重復單元數的整數,其中每個所述著色劑分子含有不超過一個的-OH,-SH,或者伯或仲氨基。
文檔編號C09D11/00GK1539895SQ20041003510
公開日2004年10月27日 申請日期2004年4月23日 優(yōu)先權日2003年4月24日
發(fā)明者J·H·班寧, D·R·蒂特林頓, C·R·金, J H 班寧, 蒂特林頓, 金 申請人:施樂公司