CN101313037B - 二酮基吡咯并吡咯化合物 - Google Patents

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Abstract

式(I)的二酮基吡咯并吡咯化合物：
Figure B2006800436211A00011
式(I)其中R1、R2和R3独立选自氢、卤原子、甲基、乙基、叔丁基、苯基、氰基和酸基；R4、R5和R6独立选自氢、卤原子、甲基、乙基、叔丁基、苯基和氰基；且其特征在于R7和R8中的一个为包含两个酸官能团的基团，而R7和R8中的另一个表示氢。本发明还公开了颜料分散体、形成颜料分散体的方法以及式(I)的二酮基吡咯并吡咯化合物的用途。

Description

二酮基吡咯并吡咯化合物
技术领域
本发明涉及新颖的二酮基吡咯并吡咯化合物以及使用这些化合物的颜料分散体、喷墨油墨和涂层。
背景技术
用分散剂制备颜料分散体。分散剂是一种促进颜料颗粒分散体在分散介质中的形成和稳定的物质。分散剂一般是具有阴离子、阳离子或非离子结构的表面活性物质。分散剂的存在可充分降低所需的分散能。分散操作后，分散的颜料颗粒因相互吸引力而具有再附聚的倾向。分散剂的使用还可以抵消颜料颗粒再附聚的倾向。
在用于喷墨油墨时，分散剂必须符合特别高的要求。分散不充分本身表现为液体系统的粘度增加、亮度损耗和/或色调偏移。此外，需要特别良好的颜料颗粒分散体，以确保颜料颗粒顺畅地通过打印头喷嘴，打印头喷嘴的直径通常只有几微米。另外，在打印机待机期间应避免颜料颗粒的附聚以及打印机喷嘴的相关堵塞。
聚合物分散剂分子的一部分含有所谓的锁定基团(anchor groups)，其吸附在待分散的颜料上。在分子的空间独立部分，聚合物分散剂具有与分散介质相容的聚合物链，从而使颜料颗粒在分散介质中稳定。典型的聚合物分散剂包括接枝共聚物和嵌段共聚物分散剂。
水性喷墨油墨中，聚合物分散剂一般含有对颜料表面显示高度亲和性的疏水锁定基团和用于稳定水性分散介质中的颜料的亲水聚合物链。
对于非水性喷墨油墨，例如溶剂基、油基和可辐射固化喷墨油墨，用亚微粒子制备热稳定性良好的分散体较为困难。当颜料具有非极性表面时，其分散特别困难。
这些问题已导致对十分特殊的聚合物分散剂(其中锁定基团为颜料衍生物)的设计。例如，EP 0763378A(TOYO INK)公开了一种颜料组合物，其包含非水性颜料分散剂和颜料，所述颜料分散剂具有与颜料有高度亲和性的部分，该部分在选自线型聚氨酯和线型丙烯酸类聚合物的至少一种聚合物的一个末端或两个末端上具有选自有机染料、蒽醌和吖啶酮中的至少一种。
使具有非极性表面的颜料分散于非水性分散介质中的另一条途径是通过加入称为分散增效剂的化合物使表面变成较为极性的表面。分散增效剂是促进聚合物分散剂吸附于颜料表面的化合物。建议增效剂应具有被一个或多个磺酸基或其铵盐取代的颜料结构。
US 4461647(ICI)公开了有机液体中的颜料的分散体，其含有水不溶性的不对称二重氮化合物，所述二重氮化合物包含一个不含酸性取代基和其它离子取代基的中心二价基团，该基团通过偶氨基与两个一价端基连接，所述一价端基的特征在于一个端基(第一端基)不含酸性取代基和其它离子取代基，另一个端基(第二端基)载有单取代酸式铵盐基团。
US 4057436(ICI)公开在有机液体中，在有色酸的取代铵盐的存在下，使用聚合物分散剂或树脂分散剂的颜料分散体，其中与取代铵离子的N-原子连接的至少3条链中含有16～60个碳原子。
US 6641655(AVECIA)公开了有色酸的二季铵盐作为流化剂的用途，其中所述二季铵阳离子含有两个或更多个氮原子。
虽然这些分散增效剂对于一些颜料起良好作用，但是许多其它的颜料并不能在非水性介质中达到可接受的分散质量。二酮基吡咯并吡咯颜料就是如此情况，因为难以得到稳定的非水性颜料分散体，特别是稳定的非水性喷墨油墨。
US 6821334(DAINICHISEIKA COLOR)公开了二酮基吡咯并吡咯颜料C.I.颜料红254和C.I.颜料红255的表面改性。该磺化颗粒在水性颜料分散体中容易分散，但没有详细给出它们在非水性颜料分散体中的性能。
US 20040122130(CHANG等)公开了可光固化颜料型喷墨油墨组合物，其含有颜料红254，但该油墨需要水和反应性表面活性剂的存在。
EP 224445 A(CIBA)公开了含有分散增效剂和吡咯并吡咯颜料的颜料分散体，所述分散增效剂在衍生其的吡咯并吡咯颜料的苯环上含有磺酸基、羧酸基、磷酸酯基团及其盐。
JP 2004067714(TORAY INDUSTRIES)公开了包含分散增效剂的颜料分散体，所述分散增效剂在衍生其的吡咯并吡咯颜料的苯环上含有磺酸基、羧酸基及其盐。
JP 2003346926(TOYO INK)公开了一种在颜料感光的光电转换电池中使用的用于光电转换的感光染料，其中该感光染料为在两个氮原子上均被单价有机残基取代的二酮基吡咯并吡咯化合物。
为保持图像质量一致，喷墨油墨需要有能够应付以下情况的分散体稳定性：在将油墨运输至消费者的过程中出现的高温(超过60℃)、在升高的温度下喷射、以及在使用过程中喷墨油墨的分散介质发生变化(例如，溶剂蒸发以及提高湿润剂、渗透剂和其它添加剂的浓度)。
因此，人们高度希望能制备显示高分散体质量和高稳定性的着色喷墨油墨，该油墨使用位于非水性介质中的二酮基吡咯并吡咯颜料。
发明目的
本发明的一个目的在于提供新颖的二酮基吡咯并吡咯化合物。
本发明的另一个目的在于提供具有高分散体质量和稳定性的非水性颜料分散体。
本发明的又一个目的在于提供产生具有高光密度的高成像质量的图像的非水性喷墨油墨。
从下文描述中将清楚本发明的其它目的。
发明概述
我们已惊奇地发现通过使用在二酮基吡咯并吡咯碱性发色团结构的氮原子上具有含有两个羧酸官能团的基团的二酮基吡咯并吡咯化合物，可获得具有高分散体质量和高稳定性的非水性二酮基吡咯并吡咯颜料分散体，但是只含有一个羧酸官能团或只含磺酸官能团的二酮基吡咯并吡咯化合物则产生差的结果。
已用根据式(I)的二酮基吡咯并吡咯化合物来实现本发明目的：
Figure S2006800436211D00031
式(I)
其中
R1、R2和R3独立选自氢、卤原子、甲基、乙基、叔丁基、苯基、氰基和酸基；
R4、R5和R6独立选自氢、卤原子、甲基、乙基、叔丁基、苯基和氰基；
且其特征在于R7和R8中的一个为包含两个酸官能团的基团，而R7和R8中的另一个表示氢。
还用包含式(I)的化合物作为分散增效剂的非水性颜料分散体来来实现本发明目的。
还通过形成颜料分散体的方法来实现本发明目的，所述方法包括以下步骤：
(a)提供根据式(I)的二酮基吡咯并吡咯化合物；
(b)将二酮基吡咯并吡咯化合物的包含两个酸官能团的基团R7或R8的两个酸官能团中的至少一个转化成盐基团；以及
(c)使二酮基吡咯并吡咯化合物与颜料混合于分散介质中。
从下文描述中将清楚本发明的其它目的。
发明内容
定义
术语“着色剂”用于公开本发明时，指染料和颜料。
术语“染料”用于公开本发明时，指在相关环境条件下，在其所应用的介质中的溶解度为10mg/L或更大的着色剂。
在DIN 55943(通过引用并入本文)中将术语“颜料”定义为在相关环境条件下，几乎不溶于应用介质中(从而在其中的溶解度小于10mg/L)的着色剂。
术语“C.I.”用于公开本申请时，指染料索引(Colour Index)的缩写。
术语“混晶”(同义词为“固溶体”)用于公开本发明时，指两种或更多种成分的固态均匀混合物，所述混合物可以在组成上在某些限度下变化，并保持均匀。
术语“非水性颜料分散体”用于公开本发明时，指不含水或几乎不含水(即，以颜料分散体计，含水量小于5重量％)的颜料分散体。
术语“光化辐射”用于公开本发明时，指能够引发光化学反应的电磁辐射。
术语“光谱分离因子”用于公开本发明时，指通过计算最大吸光度Amax(在波长λmax处测定)与参比吸光度Aref(在更高波长λref处测定)之比所得到的值。
缩写“SSF”用于公开本发明时，表示光谱分离因子。
术语“烷基”指在烷基基团中的每一数目碳原子的所有可能的变体，即对于3个碳原子：正丙基和异丙基；对于4个碳原子：正丁基、异丁基和叔丁基；对于5个碳原子：正戊基、1，1-二甲基-丙基、2，2-二甲基丙基和2-甲基-丁基等。
术语“羧基基团”用于公开本发明时，指羧酸官能团，即-COOH。它也称为羧基。
二酮基吡咯并吡咯化合物
在颜料分散体中使用的分散增效剂是根据式(I)的二酮基吡咯并吡咯化合物：
Figure S2006800436211D00051
式(I)
其中
R1、R2和R3独立选自氢、卤原子、甲基、乙基、叔丁基、苯基、氰基和酸基；
R4、R5和R6独立选自氢、卤原子、甲基、乙基、叔丁基、苯基和氰基；
且其特征在于R7和R8中的一个为包含两个酸官能团的基团，而R7和R8中的另一个表示氢。
一种实施方式中，对于式(I)的二酮基吡咯并吡咯化合物中的R1、R2和/或R3，所述酸基为羧基。一种优选的实施方案中，R1和R3表示羧基，R2表示氢。
另一种实施方式中，式(I)的二酮基吡咯并吡咯化合物中的R1、R2和R3独立选自氢、卤原子、甲基、乙基、叔丁基、苯基和氰基。
一种实施方案中，式(I)的二酮基吡咯并吡咯化合物中的R1、R3、R4和R6表示氢。
一种优选的实施方案中，式(I)的二酮基吡咯并吡咯化合物中的R1、R3、R4和R6表示氢，R2和R5表示氯原子。
一种优选的实施方案中，式(I)的二酮基吡咯并吡咯化合物中的R1、R3、R4和R6表示氢，R2和R5表示苯基。
一种优选的实施方案中，式(I)的二酮基吡咯并吡咯化合物中的R1、R2、R3、R4、R5和R6均表示氢。
一种优选实施方案中，包含两个酸官能团的基团R7或R8选自链烷酸基、脂环酸基、杂环酸基、杂芳酸基和芳香酸基。更优选地，包含两个酸官能团的基团R7或R8为芳香酸基，其选自邻苯二甲酸基、间苯二甲酸基或对苯二甲酸基。
包含两个酸官能团的基团R7或R8可直接与二酮基吡咯并吡咯化合物的氮原子相连，或者可以通过含有一个或多个碳原子的连接基团与氮原子相连。连接基团优选含有1～20个碳原子，更优选含有1～12个碳原子，最优选含有1～6个碳原子。一种优选实施方案中，连接基团是一个或多个碳原子的直链，其中一些碳原子和/或氢原子可被杂原子取代。
还可以有益使用不同类型的酸基(例如磺酸和磷酸)的组合。
一种优选实施方案中，包含两个酸官能团的基团R7或R8优选含有4～20个碳原子，更优选含有4～14个碳原子，最优选含有4～9个碳原子。
在制备颜料分散体中，制备包含两个酸官能团的基团R7或R8的至少一个酸官能团的盐(优选制备两个酸官能团的盐)是有益的。形成颜料分散体的方法包括以下步骤：
(a)提供式(I)所定义的二酮基吡咯并吡咯化合物；
(b)将二酮基吡咯并吡咯化合物的包含两个酸官能团的基团R7或R8的两个酸官能团中的至少一个转化成盐基团；以及
(c)使二酮基吡咯并吡咯化合物与颜料混合于分散介质中。然后用阳离子抵偿酸阴离子的电荷。阳离子可以是选自门捷列夫表中的Ia和IIa族金属的无机阳离子。一种优选的实施方案中阳离子为Li+。
阳离子还可以是有机阳离子。优选的阳离子为铵基和取代铵基。
一种优选实施方案中，所述阳离子为选自US 4461647(ICI)、US 4057436(ICI)和US 6641655(AVECIA)中公开的取代铵阳离子，这些文献通过引用并入本文。
特别优选的阳离子包括选自以下的取代铵基：+N(CH3)2(C18H37)2、+NH(CH3)2(C18H37)、+N(CH3)2(C12H25)2、+NH(CH3)2(C12H25)、+N(CH3)2(C10H21)2、+NH(CH3)2(C10H21)、+N(CH3)2(C8H17)2、+NH(CH3)2(C8H17)、+NH(C8H17)3、+NH(C10H21)3、+NH(C12H25)3和+NH(C18H35)3。
适合作为分散增效剂的二酮基吡咯并吡咯化合物包括表1所公开的那些。
表1
Figure S2006800436211D00071
Figure S2006800436211D00081
Figure S2006800436211D00091
Figure S2006800436211D00101
Figure S2006800436211D00111
Figure S2006800436211D00121
Figure S2006800436211D00141
也可以将取代铵基在化学上表示为其中氢与羧酸根阴离子连接的胺。例如表1的DPC-4结构。
基于颜料的重量计，优选以0.1～20重量％的量加入分散增效剂。
增效剂应相对于聚合物分散剂的量加入。聚合物分散剂/分散增效剂之比取决于颜料，应通过实验确定。典型地，wt％聚合物分散剂/wt％分散增效剂的比率选择为2∶1～100∶1，优选为2∶1～20∶1。
颜料分散体
非水性着色分散体优选含有至少四种组分：(i)彩色颜料、(ii)分散剂、(iii)作为分散增效剂的二酮基吡咯并吡咯化合物和(iv)分散介质。
非水性颜料分散体含有至少一种二酮基吡咯并吡咯化合物作为分散增效剂，但可使用分散增效剂的混合物，以获得更好的分散体稳定性。
非水性颜料分散体还可进一步含有至少一种表面活性剂。
非水性颜料分散体可含有至少一种湿润剂，因其能减缓油墨的蒸发速度而防止喷嘴堵塞。
非水性颜料分散体优选为选自有机溶剂基喷墨油墨、油基喷墨油墨和可固化着色喷墨油墨的喷墨油墨。可固化着色喷墨油墨优选为辐射固化的。30℃下，该着色喷墨油墨的粘度优选低于100mPa.s。在剪切速率为100-1s，喷射温度为10～70℃的条件下，该着色喷墨油墨的粘度优选低于30mPa.s，更优选低于15mPa.s，最优选为2～10mPa.s。
可固化颜料分散体可含有具有不同官能度的单体、低聚物和/或预聚物作为分散介质。可使用包括单官能度、二官能度、三官能度和/或更高官能度的单体、低聚物或预聚物的组合的混合物。可在可固化着色喷墨油墨中包含用于引发聚合反应的催化剂(称为引发剂)。引发剂可以是热引发剂，但优选光引发剂。激活光引发剂所需要的能量比单体、低聚物和/或预聚物形成聚合物需要的能量低。适用于可固化颜料分散体的光引发剂可以是Norrish I型引发剂、Norrish II型引发剂或光产酸剂。
彩色颜料
非水性颜料分散体中的彩色颜料优选为式(II)表示的二酮基吡咯并吡咯颜料：
Figure S2006800436211D00161
式(II)
其中R1、R2、R3和R4独立选自氢、卤原子、甲基、乙基、叔丁基、苯基、氰基以及羧酸基或其盐。
特别优选的二酮基吡咯并吡咯颜料为C.I.颜料橙71、C.I.颜料橙73、C.I.颜料橙81、C.I.颜料红254、C.I.颜料红255、C.I.颜料红264、C.I.颜料红270、C.I.颜料红272或其混晶。
合适的二酮基吡咯并吡咯颜料包括二酮基吡咯并吡咯的混晶，还有一种或多种二酮基吡咯并吡咯和一种或多种喹吖啶酮的混晶。喹吖啶酮可选自HERBST，Willy等，Industrial Organic Pigments，Production，Properties，Applications.3rdedition.Wiley-VCH，2004.ISBN 3527305769中公开的那些。
混晶又称为固溶体。在某些条件下，不同的二酮基吡咯并吡咯以及任选的喹吖啶酮彼此混合以形成固溶体，所述固溶体与化合物的物理混合物以及它们本身的混合物均很不同。在固溶体中，各组分分子通常但并不总是进入一种组分的相同晶格。所得结晶固体的X射线衍射图是该固体所特有的，可与相同比例的相同组分的物理混合物的图形清楚区分。在此类物理混合物中，可区分各组分的X射线图，而这些图线(lines)中有许多消失则是形成固溶体的标准之一。
着色喷墨油墨中的颜料颗粒应足够小，以允许油墨自由流动通过喷墨打印设备，特别是在喷射喷嘴处自由流动。还希望使用小颗粒使色彩强度最大化，并减缓沉积。颜料的数均粒度优选为0.050～1μm，更优选为0.070～0.300μm，特别优选为0.080～0.200μm。最优选地，颜料的数均粒度不大于0.150μm。
基于非水性颜料分散体的总重量计，二酮基吡咯并吡咯颜料在非水性颜料分散体中的优选用量为0.1～20重量％，优选为1～10重量％。
分散剂
典型的聚合物分散剂为两种单体的共聚物，但可以含有三种、四种、五种或甚至更多种单体。聚合物分散体的性能取决于单体的性质及其在聚合物中的分布。合适的共聚物分散剂具有以下聚合物组成：
·无规聚合(statistically polymerized)单体(例如单体A与B聚合成ABBAABAB)；
·交替聚合单体(例如单体A与B聚合成ABABABAB)；
·梯度(递变)聚合单体(例如单体A与B聚合成AAABAABBABBB)；
·嵌段共聚物(例如单体A与B聚合成AAAAABBBBBB)，其中嵌段(2、3、4、5个或甚至更多个)中的每一个的嵌段长度对于聚合物分散剂的分散能力十分重要；
·接枝共聚物(由聚合物主链及连接至主链的侧链构成的接枝共聚物)；和
·这些聚合物的混合形式，例如嵌段梯度共聚物。
聚合物分散剂可具有不同的聚合物结构，包括线型、梳形/支化、星形、树枝状(包括树枝状聚合物(dendrimers)和超支化聚合物)。ODIAN，George(Principles of Polymerization，第4版，Wiley-Interscience，2004，p.1-18)对聚合物的结构进行了总体综述。
梳形/支化聚合物沿主聚合物链从各个中心支化点(至少3个支化点)伸出连接单体分子的侧分支。
星形聚合物是支化聚合物，其中三种或更多种相似或不同的线型均聚物或共聚物共同连接至单个核心上。
树枝状聚合物包括各种树枝状聚合物和超支化聚合物。树枝状聚合物(具有明确定义的单分散结构)中，使用全部支化点(多步合成)，而超支化聚合物具有众多支化点和多官能分支，这导致随着聚合物增长而进一步支化(一步聚合过程)。
合适的聚合物分散剂可通过加成聚合或缩合聚合来制备。聚合方法包括《聚合原则》(ODIAN，George，Principles of Polymerization，第4版，Wiley-Interscience，2004，p.39-606)中描述的那些方法。
加成聚合方法包括自由基聚合(FRP)和受控聚合技术。合适的可控自由基聚合方法包括：
·RAFT：可逆加成-裂解链转移；
·ATRP：原子转移自由基聚合；
·MADIX：可逆加成-裂解链转移过程，使用转移活性的黄原酸酯；
·催化链转移(例如使用钴络合物)；
·氮氧化物(nitroxide)(例如TEMPO)介导的聚合；
其它合适的受控聚合方法包括：
·GTP：基团转移聚合；
·活性阳离子(开环)聚合；
·阴离子配位插入开环聚合；和
·活性阴离子(开环)聚合。
可逆加成-裂解链转移(RAFT)：通过增长的聚合物自由基和潜伏的聚合物链之间的快速链转移进行受控聚合。QUINN J.F.等(Facile Synthesis of comb，star，and graft polymers via reversible addition-fragmentation chain transfer(RAFT)polymerization，Journal of Polymer Science，Part A：Polymer Chemistry，Vol.40，2956-2966，2002)对不同聚合物几何形状的分散剂的RAFT合成进行了综述。
基团转移聚合(GTP)：SPINELLI，Harry J(GTP and its use in water basedpigment dispersants and emulsion stabilisers，Proc.of 20th Int..Conf.Org.Coat.Sci.Technol.，New Platz，N.Y.，State Univ.N.Y.，Inst.Mater.Sci.p.511-518)公开了用于合成AB嵌段共聚物的GTP方法。
文献描述了树枝状聚合物的合成。树枝状聚合物的合成描述于NEWCOME，G.R.，等的文献(Dendritic Molecules：Concepts，Synthesis，Perspectives.VCH：WEINHEIM，2001)中。
BURCHARD，W.(Solution properties of branched macromolecules.Advances in Polymer Science.1999，vol.143，no.II，p.113-194)记载了超支化聚合。如FLORY，P.J.所揭示的(Molecular size distribution in three-dimensionalpolymers.VI.Branched polymer containing A-R-Bf-1-type units.Journal of theAmerican Chemical Society.1952，vol.74，p.2718-1723)，可通过多官能团缩聚得到超支化材料。
如WO 2005/012444(CANON)、US 20050197424(CANON)和US20050176846(CANON)所揭示的，活性阳离子聚合例如用于合成聚乙烯基醚。阴离子配位开环聚合例如用于合成基于内酯的聚酯。活性阴离子开环聚合例如用于合成聚氧化乙烯大分子单体。
通过链机制发生自由基聚合(FRP)，自由基聚合基本由涉及自由基的四种不同类型的反应组成：(1)由非自由基种类(species)生成自由基(引发)；(2)将自由基加成至取代的烯烃(增长)；(3)原子转移和原子抽取反应(链转移和通过歧化终止)；以及(4)自由基-自由基再化合反应(通过化合终止)。
US 6022908(HP)、US 5302197(DU PONT)和US 6528557(XEROX)中公开了含有数种上述聚合物组成的聚合物分散剂。
US 5648405(DU PONT)、US 6245832(FUJI XEROX)、US 6262207(3M)、US 20050004262(KAO)和US 6852777(KAO)中公开了合适的无规共聚物分散剂。
合适的交替共聚物分散剂公开于US 20030017271(AKZO NOBEL)中。
众多专利中描述了合适的嵌段共聚物分散剂，特别是含有疏水嵌段和亲水嵌段的嵌段共聚物分散剂。例如，US 5859113(DU PONT)公开了AB嵌段共聚物，US6413306(DU PONT)记载了ABC嵌段共聚物。
合适的接枝共聚物分散剂记载于CA 2157361(DU PONT)(疏水性聚合物主链和亲水性侧链)中；US 6652634(LEXMARK)、US 6521715(DU PONT)中公开了其它接枝共聚物分散剂。
US 6005023(DU PONT)、US 6031019(KAO)、US 6127453(KODAK)记载了合适的支化共聚物分散剂。
诸如US 6518370(3M)、US 6258896(3M)、WO 00/063305(GEMGRAVURE)、US 6649138(QUANTUM DOT)、US 2002256230(BASF)、EP1351759A (EFKA ADDITIVES)和EP 1295919A(KODAK)等中记载了合适的树枝状共聚物分散剂。
喷墨技术中的聚合物分散剂(Polymeric Dispersants in Inkjet technology，SPINELLI，Harry J.，Advanced Materials，1998，Vol.10，no.15，p.1215-1218)中公开了用于喷墨油墨的聚合物分散剂的合适设计。
用于制备聚合物分散剂的单体和/或低聚物可以是《聚合物手册》(PolymerHandbook，Vol.1+2，第4版，J.BRANDRUP等编，Wiley-Interscience，1999)中提到的任何单体和/或低聚物。
用作颜料分散剂的聚合物包括天然存在的聚合物和合成聚合物，天然聚合物的具体例子包括：蛋白质，例如动物胶、明胶、酪蛋白和白蛋白；天然存在的橡胶，例如阿拉伯胶和黄蓍胶；葡糖苷，例如皂角甙；海藻酸和海藻酸衍生物，例如海藻酸丙二醇酯；及纤维素衍生物，例如甲基纤维素、羧甲基纤维素和乙基羟基纤维素；羊毛和蚕丝。
用于合成聚合物分散剂的单体的合适例子包括：丙烯酸；甲基丙烯酸；马来酸(或其盐)；马来酸酐；(甲基)丙烯酸烷基(直链、支链和环烷基)酯，例如(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸叔丁酯、(甲基)丙烯酸环己酯和(甲基)丙烯酸2-乙基己酯；(甲基)丙烯酸芳基酯，例如(甲基)丙烯酸苄酯和(甲基)丙烯酸苯酯；(甲基)丙烯酸羟烷基酯，例如(甲基)丙烯酸羟乙酯和(甲基)丙烯酸羟丙酯；含有其它类型官能团(例如环氧乙烷、氨基、氟、聚氧化乙烯、取代磷酸根)的(甲基)丙烯酸酯，例如(甲基)丙烯酸缩水甘油酯、(甲基)丙烯酸二甲基氨基乙酯、丙烯酸三氟乙酯、甲氧基聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯和三丙二醇(甲基)丙烯酸酯磷酸酯；烯丙基衍生物，例如烯丙基缩水甘油醚；苯乙烯类(styrenics)，例如苯乙烯、4-甲基苯乙烯、4-羟基苯乙烯、4-乙酰苯乙烯和苯乙烯磺酸；(甲基)丙烯腈；(甲基)丙烯酰胺(包括N-单取代的和N，N-双取代的)，例如N-苄基(甲基)丙烯酰胺；马来酰亚胺，例如N-苯基马来酰亚胺；乙烯基衍生物，例如乙烯醇、乙烯基己内酰胺、乙烯基吡咯烷酮、乙烯基咪唑、乙烯基萘和卤代乙烯；乙烯基醚，例如乙烯基甲基醚；羧酸乙烯酯，例如乙酸乙烯酯、丁酸乙烯酯和苯甲酸乙烯酯。典型的缩聚型聚合物包括聚氨酯、聚酰胺、聚碳酸酯、聚醚、聚脲、聚亚胺、聚酰亚胺、聚酮、聚酯、聚硅氧烷、苯酚-甲醛、脲-甲醛、三聚氰胺-甲醛、聚硫化物、聚缩醛或其组合。
合适的共聚物分散剂为丙烯酸/丙烯腈共聚物、乙酸乙烯酯/丙烯酸酯共聚物、丙烯酸/丙烯酸酯共聚物、苯乙烯/丙烯酸共聚物、苯乙烯/甲基丙烯酸共聚物、苯乙烯/甲基丙烯酸/丙烯酸酯共聚物、苯乙烯/α-甲基苯乙烯/丙烯酸共聚物、苯乙烯/α-甲基苯乙烯/丙烯酸/丙烯酸酯共聚物、苯乙烯/马来酸共聚物、苯乙烯/马来酸酐共聚物、乙烯基萘/丙烯酸共聚物、乙烯基萘/马来酸共聚物、乙酸乙烯酯/乙烯共聚物、乙酸乙烯酯/脂肪酸/乙烯共聚物、乙酸乙烯酯/马来酸酯共聚物、乙酸乙烯酯/巴豆酸共聚物、乙酸乙烯酯/丙烯酸共聚物。
合适的共聚物分散体的化学组成还包括：
·共聚物，其为聚乙烯亚胺与羧酸封端的聚酯(由加成聚合制备)的缩聚产物；以及
·共聚物，其为多官能异氰酸酯与以下化合物的反应产物：
-被能与异氰酸酯反应的基团单取代的化合物，例如聚酯；
-含有能与异氰酸酯(交联剂)反应的两个基团的化合物；或
-含有至少一个碱性环氮和一个能与异氰酸酯基反应的基团的化合物。
MC CUTCHEON(Functional Materials，North American Edition，GlenRock，N.J.：Manufacturing Confectioner Publishing Co.，1990，p.110-129)公开了合适的聚合物分散剂的详细列表。
DE 19636382(BAYER)、US 5720802(XEROX)、US 5713993(DU PONT)、WO 96/12772(XAAR)、US 5085689(BASF)中也公开了合适的颜料稳定剂。
可以存在一种聚合物分散剂或两种以上聚合物分散剂的混合物，以进一步提高分散体的稳定性。有时还可以用表面活性剂作为颜料分散剂，因此，聚合物分散剂和表面活性剂的组合也是可能的。
聚合物分散体性质上可以为非离子的、阴离子的或阳离子的。还可以使用离子型分散剂的盐。
聚合物分散剂的聚合度DP优选为5～1000，更优选为10～500，最优选为10～100。
聚合物分散剂的数均分子量Mn优选为500～30000，更优选为1500～10000。
聚合物分散剂的平均分子量Mw优选小于100000，更优选小于50000，最优选小于30000。
聚合物分散剂的聚合分散度PD优选小于2，更优选小于1.75，最优选小于1.5。
商品聚合物分散剂的例子如下：
·DISPERBYKTM分散剂(产自BYK CHEMIE GMBH)；
·SOLSPERSETM分散剂(产自NOVEON)；
·TEGOTM DISPERSTM分散剂(产自DEGUSSA)；
·EDAPLANTM分散剂(产自CHEMIE)；
·ETHACRYLTM分散剂(产自LYONDELL)；
·GANEXTM分散剂(产自ISP)；
·DISPEXTM和EFKATM分散剂(产自CIBA SPECIALTYCHEMICALS INC)；
·DISPONERTM分散剂(产自DEUCHEM)；以及
·JONCRYLTM分散剂(产自JOHNSON POLYMER)。
特别优选的聚合物分散剂包括NOVEON的SolsperseTM分散剂、CIBA
SPECIALTY CHEMICALS INC的EfkaTM分散剂和BYK CHEMIE GMBH的DisperbykTM分散剂。
用于溶剂基着色分散体的特别优选的分散剂为NOVEON的SolsperseTM32000和39000。
用于油基着色分散体的特别优选的分散剂为NOVEON的SolsperseTM 11000、11200、13940、16000、17000和19000。
用于可紫外固化的着色分散体的特别优选的分散剂为NOVEON的SolsperseTM 32000和39000。
基于颜料的重量计，聚合物分散剂的用量优选为2～600重量％，更优选为5～200重量％。
分散介质
一种实施方案中，分散介质由有机溶剂组成。合适的有机溶剂包括醇、酮、酯、醚、二元醇和聚二醇(polyglycols)及其衍生物、内酯、含氮溶剂(例如酰胺)。优选一种或多种所述溶剂的混合物。
合适的醇的例子包括甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、庚醇、辛醇、环己醇、苄醇、苯乙醇、苯丙醇、糠醇、茴香醇和氟代醇。
合适的酮的例子包括丙酮、甲基乙基酮、甲基正丙基酮、甲基异丙基酮、甲基正丁基酮、甲基异丁基酮、甲基正戊基酮、甲基异戊基酮、二乙基酮、乙基正丙基酮、乙基异丙基酮、乙基正丁基酮、乙基异丁基酮、二正丙基酮、二异丁基甲酮、环己酮、甲基环己酮和异佛尔酮、2，4-戊二酮和六氟丙酮。
合适的酯的例子包括乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸正丙酯、乙酸异丙酯、乙酸正丁酯、乙酸异丁酯、乙酸己酯、乙酸辛酯、乙酸苄酯、乙酸苯氧基乙酯、苯乙酸乙酯、乳酸甲酯、乳酸乙酯、乳酸丙酯、乳酸丁酯、丙酸甲酯、丙酸乙酯、丙酸苄酯、碳酸亚乙酯、碳酸亚丙酯、乙酸戊酯、苯甲酸乙酯、苯甲酸丁酯、月桂酸丁酯、肉豆蔻酸异丙酯、棕榈酸异丙酯、磷酸三乙酯、磷酸三丁酯、邻苯二甲酸二乙酯、邻苯二甲酸二丁酯、丙二酸二乙酯、丙二酸二丙酯、琥珀酸二乙酯、琥珀酸二丁酯、戊二酸二乙酯、己二酸二乙酯、己二酸二丁酯和癸二酸二乙酯。
合适的醚的例子包括丁基苯基醚、苄基乙基醚、己醚、二乙醚、二丙醚、四氢呋喃和二噁烷。
合适的二元醇和聚二醇的例子包括乙二醇、二甘醇、三甘醇、丙二醇、一缩二丙二醇和二缩三丙二醇。
合适的二元醇及聚二醇(polyglycols)衍生物的例子包括醚(例如亚烷基二醇单烷基醚、亚烷基二醇二烷基醚、聚亚烷基二醇单烷基醚、聚亚烷基二醇二烷基醚)以及前述二醇醚的酯(例如乙酸酯和丙酸酯)，对于二烷基醚，可以仅酯化一个醚官能团(产生混合醚/酯)或酯化两个醚官能团(产生二烷基酯)。
合适的亚烷基二醇单烷基醚的例子包括乙二醇单甲醚、乙二醇单乙醚、乙二醇单丙醚、乙二醇单丁醚、乙二醇单己醚、乙二醇单2-乙基-己基醚、乙二醇单苯醚、丙二醇单甲醚、丙二醇单乙醚、丙二醇单正丙醚、丙二醇单正丁醚、丙二醇单异丁醚、丙二醇单叔丁基醚和丙二醇单苯醚。
合适的亚烷基二醇二烷基醚的例子包括乙二醇二甲醚、乙二醇二乙醚、乙二醇甲基乙基醚、乙二醇二丁醚、丙二醇二甲醚、丙二醇二乙醚和丙二醇二丁醚。
合适的聚亚烷基二醇单烷基醚的例子包括二甘醇单甲醚、二甘醇单乙醚、二甘醇单正丙醚、二甘醇单正丁醚、二甘醇单己醚、三甘醇单甲醚、三亚乙基单乙醚、三甘醇单丁醚、二亚丙基单甲醚、二丙二醇单乙醚、二丙二醇单正丙醚、二丙二醇单正丁醚、二亚丙基单叔丁基醚、三丙二醇单甲醚、三丙二醇单乙醚、三丙二醇单正丙醚和三丙二醇单正丁醚。
合适的聚亚烷基二醇二烷基醚的例子包括二甘醇二甲醚、三甘醇二甲醚、四甘醇二甲醚、二甘醇二乙醚、三甘醇二乙醚、四甘醇二乙醚、二甘醇甲基乙基醚、三甘醇甲基乙基醚、四甘醇甲基乙基醚、二甘醇二正丙醚、二甘醇二异丙醚、二丙二醇二甲醚、二丙二醇二乙醚、二亚丙基二正丙醚、二亚丙基二叔丁基醚、三丙二醇二甲醚和三丙二醇二乙醚。
合适的二醇酯的例子包括乙二醇单甲醚乙酸酯、乙二醇单乙醚乙酸酯、乙二醇单丙醚乙酸酯、乙二醇单丁醚乙酸酯、二甘醇单乙醚乙酸酯、二甘醇单丁醚乙酸酯、丙二醇单甲醚乙酸酯、丙二醇单乙醚乙酸酯、一缩二丙二醇单甲醚乙酸酯和丙二醇单甲醚丙酸酯。
在本发明的颜料分散体和喷墨油墨中使用的优选溶剂为式(PAG)表示的一种或多种聚亚烷基二醇二烷基醚：
Figure S2006800436211D00241
式(PAG)
其中，R1和R2各自独立选自具有1～4个碳原子的烷基；
Y表示亚乙基和/或亚丙基；其中对于第一聚亚烷基二醇二烷基醚，n为选自4～20的整数；其中对于第二聚亚烷基二醇，n为选自5～20的整数.
式(PAG)的聚亚烷基二醇二烷基醚的烷基R1和R2优选表示甲基和/或乙基。最优选地，烷基R1和R2均为甲基。
一种优选实施方案中，式(PAG)的聚亚烷基二醇二烷基醚为聚乙二醇二烷基醚。
另一种优选实施方案中，在颜料分散体或喷墨油墨中存在2、3、4种或更多种聚亚烷基二醇二烷基醚(更优选聚乙二醇二烷基醚)的混合物。
用于颜料分散体的聚亚烷基二醇二烷基醚的合适混合物包括分子量为至少200的聚乙二醇二甲醚的混合物，例如CLARIANT生产的Polyglycol DME 200TM、Polyglycol DME 250TM和Polyglycol DME 500TM。用于非水性喷墨油墨的聚亚烷基二醇二烷基醚的平均分子量优选为200～800，更优选地，不存在分子量大于800的聚亚烷基二醇二烷基醚。室温下，聚亚烷基二醇二烷基醚的混合物优选为均相液体混合物。
合适的商品二醇醚溶剂包括UNION CARBIDE的CellosolveTM溶剂和CarbitolTM溶剂，EASTMAN的EktasolveTM溶剂，DOW的DowanolTM溶剂，SHELL CHEMICAL的OxitollTM溶剂、DioxitollTM溶剂、ProxitollTM溶剂和Di proxitollTM溶剂，以及LYONDELL的ArcosolvTM溶剂。
内酯是含有由酯键形成的环结构的化合物，可以是γ-内酯(5元环结构)、δ-内酯(6元环结构)或ε-内酯(7元环结构)类型。合适的内酯例子包括γ-丁内酯、γ-戊内酯、γ-己内酯、γ-庚内酯、γ-辛内酯、γ-壬内酯、γ-癸内酯、γ-十一碳烷酸内酯、δ-戊内酯、δ-己内酯、δ-庚内酯、δ-辛内酯、δ-壬内酯、δ-癸内酯、δ-十一内酯和ε-己内酯。
合适的含氮有机溶剂的例子包括2-吡咯烷酮、N-甲基吡咯烷酮、N，N-二甲基乙酰胺、N，N-二甲基甲酰胺、乙腈(acetonitril)和N，N-二甲基十二烷酰胺。
另一种实施方案中，分散介质单独包含油类液体或包含油类液体与有机溶剂的组合。用于溶剂基分散介质的合适的有机溶剂包括醇、酮、酯、醚、二元醇和聚二醇及其衍生物、内酯、含氮溶剂(例如酰胺)、高级脂肪酸酯以及一种或多种上述溶剂的混合物。
极性溶剂的用量优选低于油的用量。有机溶剂优选具有高沸点(优选超过200℃)。EP 0808347A(XAAR)公开了适当组合的例子，特别是使用油醇的例子，EP1157070A(MARCONI DATA SYSTEMS)公开了油和挥发性有机溶剂的组合的例子。
合适的油包括饱和烃和不饱和烃、芳族油、石蜡油、萃取石蜡油、环烷油、萃取环烷油、氢处理的轻油或重油、植物油、白油、石脑油、卤代烃、硅氧烷，以及它们的衍生物和混合物。
烃可以选自直链或支链的脂族烃、环脂族烃和芳香烃。烃的例子为饱和烃，例如正己烷、异己烷、正壬烷、异壬烷、十二烷和异十二烷；不饱和烃，例如1-己烯、1-庚烯和1-辛烯；环状饱和烃，例如环己烷、环庚烷、环辛烷、环癸烷和十氢化萘；环状不饱和烃，例如环己烯、环庚烯、环辛烯、1，3，5，7-环辛四烯和环十二烯；以及芳香烃，例如苯、甲苯、二甲苯、萘、菲、蒽及其衍生物。文献中经常使用术语石蜡油。合适的石蜡油可以是正链烷烃类(辛烷和更高级烷烃)、异链烷烃类(异辛烷和更高级的异烷烃)和环烷烃类(环辛烷和更高级的环烷烃)，以及石蜡油的混合物。术语“液体石蜡”经常用来表示主要包含正链烷、异链烷和单环烷烃三种组分的混合物，通过硫酸洗涤等，对相对挥发的润滑油馏分进行深度精炼得到液体石蜡，如US 6730153(SAKATA INX)中所述。合适的烃还被描述为脱芳烃的石油馏分。
合适的卤代烃的例子包括二氯甲烷、氯仿、四氯化碳和三氯乙烷。卤素取代烃的其它合适的例子包括全氟烷烃、基于氟的惰性液体和氟碳碘化物。
合适的硅油的例子包括二烷基多硅氧烷(例如六甲基二硅氧烷、四甲基二硅氧烷、八甲基三硅氧烷、六甲基三硅氧烷、七甲基三硅氧烷、十甲基四硅氧烷、三氟丙基七甲基三硅氧烷、二乙基四甲基二硅氧烷)、环状二烷基多硅氧烷(例如，六甲基环三硅氧烷、八甲基环四硅氧烷、四甲基环四硅氧烷、四(三氟丙基)四甲基环四硅氧烷)和甲基苯基硅油。
白油是用于白色矿物油的术语，所述白色矿物油是高度精制的矿物油，由饱和脂族及脂环族非极性烃组成。白油是疏水、无色、无味、无气味的，且不会随时间而改变颜色。
植物油包括半干性油。例如大豆油、棉籽油、葵花油、菜籽油、芥子油、芝麻油和玉米油；非干性油，例如橄榄油、花生油和椿花(tsubaki)油；以及干性油，例如亚麻籽油和红花油，其中这些植物油可单独使用或作为其混合物加以使用。
其它合适的油的例子包括石油、非干性油和半干性油。
可商购的合适的油包括脂族烃类，例如EXXON CHEMICAL的IsoparTM系列(range)(异链烷烃)和Varsol/Naphtha系列、CHEVRON PHILLIPSCHEMICAL的SoltrolTM系列和烃类以及SHELL CHEMICALS的ShellsolTM系列。
合适的商品正链烷烃包括EXXON MOBIL CHEMICAL的NorparTM系列。
合适的商品环烷烃包括EXXON MOBIL CHEMICAL的NapparTM系列。
合适的商品脱芳烃石油馏分包括EXXON MOBIL CHEMICAL的ExxsolTMD型。
合适的商品氟代烃包括DAIKIN INDUSTRIES LTD，Chemical Division的氟代烃。
合适的商品硅油包括SHIN-ETSU CHEMICAL，Silicone Division的硅氧烷液体(silicone fluid)系列。
合适的商品白油包括CROMPTON CORPORATION的WitcoTM白油。
如果非水性颜料分散体是可固化颜料分散体，则分散介质包含一种或多种单体和/或低聚物，以获得液体分散介质。有时可有益加入少量有机溶剂以增加分散剂的溶解度。基于喷墨油墨的总重量计，有机溶剂的含量应低于20重量％。在其它方面，可有益加入少量水，以例如改善喷墨油墨在亲水表面上的扩散，但优选喷墨油墨不合水。
优选的有机溶剂包括醇、芳香烃、酮、酯、脂族烃、高级脂肪酸、卡必醇、溶纤剂、高级脂肪酸酯。合适的醇包括甲醇、乙醇、丙醇和1-丁醇、1-戊醇、2-丁醇、叔丁醇。合适的芳香烃包括甲苯和二甲苯。合适的酮包括甲基乙基酮、甲基异丁基酮、2，4-戊二酮和六氟丙酮。还可以使用二元醇、二元醇醚、N-甲基吡咯烷酮、N，N-二甲基乙酰胺、N，N-二甲基甲酰胺。
对于可固化喷墨油墨，分散介质优选由单体和/或低聚物组成。
单体和低聚物
任何单体或低聚物可用作可固化喷墨油墨用的可固化化合物。还可以使用单体、低聚物和/或预聚物的组合。单体、低聚物和/或预聚物可具有不同的官能度，可使用包含单官能度、二官能度、三官能度及更高官能度的单体、低聚物和/或预聚物的混合物。可通过改变单体与低聚物之间的比率来调节喷墨油墨的粘度。
可使用任何常规的自由基聚合、使用光产酸剂或光产碱剂的光固化体系或者光引发(photo induction)交替共聚合的方法。一般优选自由基聚合和阳离子聚合，还可以使用不需要引发剂的光引发交替共聚合。另外，这些体系组合的混合体系也是有效的。
由于缺乏氧气阻聚，阳离子聚合效果优异，但是它花费大，速度慢，在高的相对湿度条件下尤其如此。如果使用阳离子聚合，优选将环氧化合物与氧杂环丁烷化合物一起使用以提高聚合速度。自由基聚合是优选的聚合过程。
可使用本领域公知的任何可聚合化合物。特别优选的用于可辐射固化喷墨油墨中的可辐射固化化合物是单官能和/或多官能丙烯酸酯单体、低聚物或预聚物，例如丙烯酸异戊酯、丙烯酸十八酯、丙烯酸月桂酯、丙烯酸辛酯、丙烯酸癸酯、isoamylstyl丙烯酸酯、丙烯酸异十八酯、2-乙基己基-二甘醇丙烯酸酯、丙烯酸2-羟基丁酯、2-丙烯酰氧乙基六氢邻苯二甲酸、丙烯酸丁氧基乙酯、乙氧基二甘醇丙烯酸酯、甲氧基二甘醇丙烯酸酯、甲氧基聚乙二醇丙烯酸酯、甲氧基丙二醇丙烯酸酯、丙烯酸苯氧基乙酯、丙烯酸四氢糠酯、丙烯酸异冰片酯、丙烯酸2-羟基乙酯、丙烯酸2-羟基丙酯、丙烯酸2-羟基-3-苯氧基丙酯、乙烯醚丙烯酸酯、乙烯醚乙氧基(甲基)丙烯酸酯；2-丙烯酰氧乙基琥珀酸、2-丙烯酰氧乙基邻苯二甲酸、2-丙烯酰氧乙基-2-羟乙基-邻苯二甲酸、内酯改性的柔性丙烯酸酯和丙烯酸叔丁基环己酯、三甘醇二丙烯酸酯、四甘醇二丙烯酸酯、聚乙二醇二丙烯酸酯、二丙二醇二丙烯酸酯、三丙二醇二丙烯酸酯、聚丙二醇二丙烯酸酯、1，4-丁二醇二丙烯酸酯、1，6-己二醇二丙烯酸酯、1，9-壬二醇二丙烯酸酯、新戊二醇二丙烯酸酯、二羟甲基三环癸烷二丙烯酸酯、双酚A EO(环氧乙烷)加合物二丙烯酸酯、双酚APO(环氧丙烷)加合物二丙烯酸酯、羟基新戊酸酯新戊二醇二丙烯酸酯、丙氧基化新戊二醇二丙烯酸酯、烷氧基化的二羟甲基三环癸烷二丙烯酸酯和聚丁二醇二丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、EO改性的三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、三(丙二醇)三丙烯酸酯、己内酯改性的三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、季戊四醇乙氧基四丙烯酸酯、双季戊四醇六丙烯酸酯、二(三羟甲基丙烷)四丙烯酸酯、甘油丙氧基三丙烯酸酯和己内酰胺改性的双季戊四醇六丙烯酸酯；或者N-乙烯基酰胺，例如N-乙烯基己内酰胺或N-乙烯基甲酰胺；或者丙烯酰胺或取代的丙烯酰胺，例如丙烯酰吗啉。
其它合适的单官能丙烯酸酯包括己内酯丙烯酸酯、环状三羟甲基丙烷缩甲醛丙烯酸酯、乙氧基化壬基苯酚丙烯酸酯、丙烯酸异癸酯、丙烯酸异辛酯、丙烯酸辛癸酯、烷氧基化苯酚丙烯酸酯、丙烯酸十三烷酯和烷氧基化环己酮二甲醇二丙烯酸酯。
其它合适的二官能丙烯酸酯包括烷氧基化环己酮二甲醇二丙烯酸酯、烷氧基化己二醇二丙烯酸酯、二氧杂环己烷二醇(dioxane glycol)二丙烯酸酯、二氧杂环己烷二醇二丙烯酸酯、环己酮二甲醇二丙烯酸酯、二甘醇二丙烯酸酯和新戊二醇二丙烯酸酯。
其它合适的三官能丙烯酸酯包括丙氧基化甘油三丙烯酸酯和丙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯。
其它更高官能丙烯酸酯包括二-三羟甲基丙烷四丙烯酸酯、双季戊四醇五丙烯酸酯、乙氧基化季戊四醇四丙烯酸酯、甲氧基化乙二醇丙烯酸酯和丙烯酸酯类。
此外，与上述丙烯酸酯对应的甲基丙烯酸酯可与这些丙烯酸酯一起使用。在甲基丙烯酸酯中，因其相对高的敏感性和对油墨受体表面的较高粘附性，而优选甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸甲氧基三甘醇酯、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸苯氧基乙酯、甲基丙烯酸环己酯、二甲基丙烯酸四甘醇酯和二甲基丙烯酸聚乙二醇酯。
此外，喷墨油墨还可以含有可聚合低聚物。这些可聚合低聚物的例子包括环氧丙烯酸酯、脂族聚氨酯丙烯酸酯、芳族聚氨酯丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯和直链丙烯酸酯低聚物。
合适的苯乙烯化合物的例子为苯乙烯、对甲基苯乙烯、对甲氧基苯乙烯、β-甲基苯乙烯、对甲基-β-甲基苯乙烯、α-甲基苯乙烯和对甲氧基-β-甲基苯乙烯。
合适的乙烯基萘化合物的例子为1-乙烯基萘、α-甲基-1-乙烯基萘、β-甲基-1-乙烯基萘、4-甲基-1-乙烯基萘和4-甲氧基-1-乙烯基萘。
合适的N-乙烯基杂环化合物的例子为N-乙烯基咔唑、N-乙烯基吡咯烷酮、N-乙烯基吲哚、N-乙烯基吡咯、N-乙烯基吩噻嗪、N-乙烯基乙酰苯胺、N-乙烯基乙基乙酰胺、N-乙烯基丁二酰亚胺、N-乙烯基邻苯二甲酰亚胺、N-乙烯基己内酰胺和N-乙烯基咪唑。
喷墨油墨的可阳离子聚合化合物可以是一种或多种单体、一种或多种低聚物或它们的组合。
可阳离子固化化合物的合适例子记载于J.V.Crivello的Advances inPolymer Science，62，1～47页(1984)中。
可阳离子固化化合物可含有至少一种烯烃、硫醚、缩醛、噻噁烷、硫杂环丁烷(thietane)、氮丙啶、N-杂环、O-杂环、S-杂环或P-杂环、醛、内酰胺或环酯基。
可阳离子固化化合物的例子包括单体和/或低聚物环氧化物、乙烯基醚、苯乙烯、氧杂环丁烷、噁唑啉、乙烯基萘、N-乙烯基杂环化合物、四氢糠基化合物。
可阳离子聚合单体可以是单官能单体、二官能单体或多官能单体或其混合物。
″Handbook of Epoxy Resins″(Lee and Neville，McGraw Hill Book Company，New York(1967))和″Epoxy Resin Technology″(P.F.Bruins，John Wiley andSons New York(1968))中列举了具有至少一个环氧基的合适的可阳离子固化化合物。
具有至少一个环氧基团的阳离子固化化合物的例子包括1，4-丁二醇二缩水甘油醚、3-(双(缩水甘油基羟甲基)甲氧基)-1，2-丙二醇、苎烯氧化物、2-联苯基缩水甘油醚、3，4-环氧环己基甲基-3′，4′-环氧环己烷羧酸酯、基于环氧氯丙烷-双酚S的环氧化物、环氧化苯乙烯和更多的基于环氧氯丙烷-双酚F和A的环氧化物以及环氧化酚醛树脂。
合适的分子中包含至少两个环氧基的环氧化合物为脂环族多环氧化物、多元酸的多缩水甘油酯、多元醇的多缩水甘油醚、聚氧亚烷基二醇的多缩水甘油醚、芳族多元醇的多缩水甘油酯、芳族多元醇的多缩水甘油醚、聚氨酯(urethane)聚环氧合物和聚环氧聚丁二烯。
环脂族双环氧化物的例子包括环氧化物和羟基组分(例如二元醇、多元醇或乙烯基醚)的共聚物，例如3，4-环氧环己基甲基-3’，4’-环氧环己基甲酸酯；双(3，4-环氧环己基甲基)己二酸酯；苎烯双环氧化物；六氢邻苯二甲酸二缩水甘油酯。
具有至少一个乙烯基醚基的乙烯基醚的例子包括乙基乙烯基醚、正丁基乙烯基醚、异丁基乙烯基醚、十八烷基乙烯基醚、环己基乙烯基醚、丁二醇二乙烯基醚、羟丁基乙烯基醚、环己烷二甲醇单乙烯基醚、苯基乙烯基醚、对甲苯基乙烯基醚、对甲氧基苯基乙烯基醚、α-甲基苯基乙烯基醚、β-甲基异丁基乙烯基醚、β-氯异丁基乙烯基醚、二甘醇二乙烯基醚、三甘醇二乙烯基醚、正丙基乙烯基醚、异丙基乙烯基醚、十二烷基乙烯基醚、二甘醇单乙烯基醚、环己烷二甲醇二乙烯基醚、苯甲酸4-(乙烯氧基)丁酯、双[4-(乙烯氧基)丁基]己二酸酯、双[4-(乙烯氧基)丁基]琥珀酸酯、4-(乙烯氧基甲基)环己基甲基苯甲酸酯、双[4-(乙烯氧基)丁基]间苯二甲酸酯、双[4-(乙烯氧基甲基)环己基甲基]戊二酸酯、三[4-(乙烯氧基)丁基]偏苯三酸酯、4-(乙烯氧基)丁基硬脂酸酯(steatite)、双[4-(乙烯氧基)丁基]己烷二基双氨基甲酸酯、双[4-(乙烯氧基)甲基]环己基]甲基]对苯二甲酸酯、双[4-(乙烯氧基)甲基]环己基]甲基]间苯二甲酸酯、双[4-(乙烯氧基)丁基](4-甲基-1，3-亚苯基)双氨基甲酸酯、双[4-(乙烯氧基)丁基](亚甲基-二-4，1-亚苯基)双氨基甲酸酯和3-氨基-1-丙醇乙烯基醚。
具有至少一个氧杂环丁烷基的氧杂环丁烷化合物的合适例子包括3-乙基-3-羟(hydroloxy)甲基-1-氧杂环丁烷、低聚物混合物1，4-双[3-乙基-3-氧杂环丁基甲氧基)甲基]苯、3-乙基-3-苯氧基甲基-氧杂环丁烷、双([1-乙基(3-oxetanil)]甲基)醚、3-乙基-3-[(2-乙基己氧基)甲基]氧杂环丁烷、3-乙基-[(三乙氧基甲硅烷基丙氧基)甲基]氧杂环丁烷和3，3-二甲基-2(对甲氧基-苯基)-氧杂环丁烷。
在可辐射固化组合物和可阳离子固化组合物中均可使用的优选单体和低聚物种类为乙烯基醚丙烯酸酯，例如US 6310115(AGFA)所描述的那些化合物，该专利通过引用并入本文。特别优选的化合物为(甲基)丙烯酸2-(2-乙烯氧基乙氧基)乙酯，最优选的化合物为丙烯酸2-(2-乙烯氧基乙氧基)乙酯。
引发剂
可固化喷墨油墨还优选含有引发剂。引发剂典型引发聚合反应。引发剂可以是热引发剂，但优选为光引发剂。激活光引发剂所需要的能量比单体、低聚物和/或预聚物形成聚合物需要的能量低。适合在可固化喷墨油墨中使用的光引发剂可以是Norrish I型引发剂、Norrish II型引发剂或光产酸剂。
适用于可固化喷墨油墨的热引发剂包括过氧苯甲酸叔戊酯、4，4-偶氮双(4-氰基戊酸)、1，1’-偶氮双(环己烷甲腈)、2，2’-偶氮双异丁腈(AIBN)、过氧化苯甲酰、2，2-双(叔丁基过氧基)丁烷、1，1-双(叔丁基过氧基)环己烷、1，1-双(叔丁基过氧基)环己烷、2，5-双(叔丁基过氧基)-2，5-二甲基己烷、2，5-双(叔丁基过氧基)-2，5-二甲基-3-己炔、双(1-(叔丁基过氧基)-1-甲基乙基)苯、1，1-双(叔丁基过氧基)-3，3，5-三甲基环己烷、氢过氧化叔丁基、过乙酸叔丁酯、叔丁基过氧化物、过氧苯甲酸叔丁酯、叔丁基过氧异丙基碳酸酯、氢过氧化枯烯、过氧化环己酮、过氧化二枯基、月桂酰过氧化物、过氧化2，4-戊二酮、过乙酸和过硫酸钾。
光引发剂或光引发剂体系吸收光并造成引发种类(例如自由基和阳离子)的生成。自由基和阳离子是高能种类，其可引起单体、低聚物和聚合物的聚合，多官能单体和低聚物还会由此引起交联。
通过改变波长或强度可分两步实现采用光化辐射的辐照。在这种情况下，优选2类光引发剂一起使用。
还可使用不同类型的引发剂(例如光引发剂和热引发剂)的组合。
优选的Norrish I型引发剂选自苯偶姻醚、苯偶酰缩酮、α，α-二烷氧基苯乙酮、α-羟基苯烷基酮、α-氨基苯烷基酮、酰基膦氧化物、酰基硫化膦、α-卤代酮、α-卤代砜和α-卤代苯乙醛酸酯。
优选的Norrish II型引发剂选自二苯甲酮、噻吨酮、1，2-二酮和蒽醌。优选的共引发剂选自脂族胺、芳香胺和硫醇。叔胺、杂环硫醇和4-二烷基氨基-苯甲酸是特别优选的共引发剂。
合适的光引发剂公开于CRIVELLO，J.V.等，VOLUME III：Photoinitiatorsfor Free Radical Cationic.第二版，BRADLEY，G.编，London，UK：John Wileyand Sons Ltd，1998.p.287-294。
光引发剂的具体例子可包括但不限于以下化合物或其组合：二苯甲酮和取代的二苯甲酮、1-羟基环己基苯基酮、噻吨酮(例如异丙基噻吨酮)、2-羟基-2-甲基-1-苯基丙-1-酮、2-苄基-2-二甲基氨基-(4-吗啉代苯基)丁-1-酮、苯偶酰二甲基缩酮、双(2，6-二甲基苯甲酰基)-2，4，4-三甲基戊基氧化膦、2，4，6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦、2-甲基-1-[4-(甲硫基)苯基]-2-吗啉代丙-1-酮、2，2-二甲氧基-1，2-二苯基乙-1-酮或5，7-二碘-3-丁氧基-6-荧光酮、氟化二苯基碘鎓和六氟磷酸三苯基锍。
合适的商品光引发剂包括CIBA SPECIALTY CHEMICALS的IrgacureTM184、IrgacureTM 500、IrgacureTM 907、IrgacureTM 369、IrgacureTM 1700、IrgacureTM 651、IrgacureTM 819、IrgacureTM 1000、IrgacureTM 1300、IrgacureTM1870、DarocurTM 1173、DarocurTM 2959、DarocurTM 4265和DarocurTM ITX；BASF AG的Lucerin TPO；LAMBERTI的EsacureTM KT046、EsacureTM KIP150、EsacureTM KT37和EsacureTM EDB；SPECTRA GROUP Ltd.的H-NuTM 470和H-NuTM 470X。
合适的阳离子光引发剂包括暴露于紫外光和/或可见光下形成足以引发聚合的非质子酸或布朗斯台德酸的化合物。所用的光引发剂可以是单一化合物、两种或更多种活性化合物的混合物，或两种或更多种不同化合物，即共引发剂的组合。合适的阳离子光引发剂的非限制性例子为芳基重氮盐、二芳基碘鎓盐、三芳基锍盐、三芳基
Figure S2006800436211D00321
盐等。
可固化喷墨油墨可含有光引发剂体系，所述体系含有一种或多种光引发剂以及一种或多种将能量转移至光引发剂的敏化剂。合适的敏化剂包括可光还原的咕吨、芴、苯并咕吨、苯并噻吨、噻嗪、噁嗪、香豆素、焦宁、卟啉、吖啶、偶氮、重氮、花青、部花青、二芳基甲基、三芳基甲基、蒽醌、苯二胺、苯并咪唑、荧光染料、喹啉、四唑、萘酚、联苯胺、若丹明、靛蓝和/或阴丹士林染料。基于可固化喷墨油墨的总重量计，敏化剂的用量一般为0.01～15重量％，优选为0.05～5重量％。
为了进一步增加光敏性，可固化喷墨油墨可另外含有共引发剂。例如二茂钛与三氯甲基-s-三嗪的组合、二茂钛与酮肟醚的组合、吖啶与三氯甲基-s-三嗪的组合是已知的。可通过添加二亚苄基丙酮或氨基酸衍生物来实现进一步增加光敏性。在每种情况下，基于可固化喷墨油墨的总重量计，一种或多种共引发剂的用量一般为0.01～20重量％，优选为0.05～10重量％。
在共引发剂(例如2-巯基苯并噁唑)的存在下，优选的引发剂体系为符合以下化学式的2，2′-双(邻氯苯基)-4，4′，5，5′-四苯基-(7Cl，8Cl)4，4′-联-4H-咪唑。
引发剂的另一种优选类型为肟酯。合适的实例具有以下化学式：
Figure S2006800436211D00323
引发剂的用量优选为可固化液体总重量的0.3～50重量％，更优选为可固化喷墨油墨总重量的1～15重量％。
通过改变波长或强度可分两步实现使用光化辐射的辐照。在这种情况下，优选2类光引发剂一起使用。
阻聚剂
可辐射固化喷墨油墨可含有阻聚剂。合适的阻聚剂包括酚类抗氧化剂、受阻胺光稳定剂、磷光体类抗氧化剂、氢醌单甲基醚(常用于(甲基)丙烯酸酯单体)和氢醌，还可以使用叔丁基邻苯二酚、连苯三酚。
合适的商品阻聚剂例如为Sumitomo Chemical Co.Ltd.生产的SumilizerTMGA-80、SumilizerTM GM和SumilizerTM GS；Rahn AG的GenoradTM 16、GenoradTM 18和GenoradTM 20；Ciba Specialty Chemicals的IrgastabTM UV10和IrgastabTM UV22、TinuvinTM 460和CGS20；Kromachem Ltd的FloorstabTMUV系列(UV-1、UV-2、UV-5和UV-8)；Cytec Surface Specialties的AdditolTM S系列(S100、S110、S120和S130)。
由于过量添加这些阻聚剂将降低油墨的固化敏感性，因此优选在共混之前确定能防止聚合的用量。阻聚剂的用量优选低于油墨总量的2重量％。
基料(binder)
非水性喷墨油墨组合物优选包含基料树脂。基料起粘度控制剂的作用，还提供相对于聚合物树脂基材(例如聚氯乙烯基材，也称为乙烯基基材)的挠曲性。必须选择在溶剂中具有良好溶解性的基料。
基料树脂的合适例子包括丙烯酸类树脂、改性丙烯酸类树脂、苯乙烯丙烯酸类树脂、丙烯酸类共聚物、丙烯酸酯树脂、醛类树脂、松香、松香酯、改性松香和改性松香树脂、乙酰基聚合物、缩醛树脂(例如聚乙烯醇缩丁醛)、酮类树脂、酚醛树脂和改性酚醛树脂、马来酸树脂和改性马来酸树脂、萜烯树酯、聚酯树脂、聚酰胺树脂、聚氨酯树脂、环氧树脂、乙烯基树脂、氯乙烯-乙酸乙烯酯共聚物树脂、纤维素型树脂(例如硝基纤维素、乙酰丙酸纤维素和乙酸丁酸纤维素)，以及乙烯基甲苯-α-甲基苯乙烯共聚物树脂。这些基料可单独使用或以其混合物形式使用。基料优选为成膜热塑性树脂。
基于喷墨油墨的总重量计，喷墨油墨中基料树脂的用量优选为0.1～30重量％，更优选为1～20重量％，最优选为2～10重量％。
表面活性剂
喷墨油墨可含有至少一种表面活性剂。表面活性剂可以是阴离子、阳离子、
非离子或两性离子的，且总加入量通常小于喷墨油墨总重量的20重量％，优选总加入量小于喷墨油墨总重量的10重量％。
合适的表面活性剂包括氟表面活性剂、脂肪酸盐、高级醇的酯盐、烷基苯磺酸盐、高级醇的磺基琥珀酸酯盐和磷酸酯盐(例如，十二烷基苯磺酸钠和二辛基磺基琥珀酸钠)、高级醇的环氧乙烷加成物、烷基酚的环氧乙烷加成物、多元醇脂肪酸酯的环氧乙烷加成物和乙炔二醇及其环氧乙烷加成物(例如，聚氧乙烯壬基苯基醚和AIR PRODUCTS & CHEMICALS INC.的SURFYNOLTM 104、104H、440、465和TG)。
对于非水性喷墨油墨，优选的表面活性剂选自含氟表面活性剂(例如氟化烃)和有机硅表面活性剂。有机硅一般为硅氧烷，其可以是烷氧基化的、聚醚改性的、聚醚改性的羟基官能的、胺改性的、环氧改性的和其它改性形式或其组合。优选的硅氧烷为聚合物形式，例如聚二甲基硅氧烷。
在可固化喷墨油墨中，氟化化合物或有机硅化合物可用作表面活性剂，优选使用可交联的表面活性剂。具有表面活性作用的可聚合单体包括有机硅改性丙烯酸酯、有机硅改性甲基丙烯酸酯、丙烯酸化硅氧烷、聚醚改性的丙烯酸改性硅氧烷、氟化丙烯酸酯和氟化甲基丙烯酸酯。具有表面活性作用的可聚合单体可以是单官能、二官能、三官能或更高官能的(甲基)丙烯酸酯或其混合物。
湿润剂/渗透剂
合适的湿润剂包括甘油三乙酸酯、N-甲基-2-吡咯烷酮、甘油、脲、硫脲、亚乙基脲、烷基脲、烷基硫脲、二烷基脲和二烷基硫脲、二醇，包括乙二醇、丙二醇、丙三醇、丁二醇、戊二醇和己二醇；二元醇类，包括丙二醇、聚丙二醇、乙二醇、聚乙二醇、二甘醇、四甘醇，以及它们的混合物和衍生物。优选的湿润剂为三甘醇单丁醚、甘油和1，2-己二醇。喷墨油墨配制品中湿润剂的加入量优选为配制品的0.1～40重量％，更优选为配制品的0.1～10重量％，最优选为约4.0～6.0重量％。
着色喷墨油墨的制备
可通过在分散剂的存在下，使颜料沉淀在分散介质中或在分散介质中研磨颜料，制备喷墨油墨。
混合装置可包括压力捏合机、开放式捏合机、行星式混合机、溶解器和Dalton万能混合机(Dalton Universal Mixer)。合适的研磨和分散装置为球磨机、珠磨机、胶体磨、高速分散器、双辊机、砂磨机、调漆器和三辊机。还可以使用超声能制备分散体。
可使用许多不同种类的材料作为研磨介质，例如玻璃、陶瓷、金属和塑料。一种优选实施方案中，研磨介质可包含颗粒，优选形状为基本球形的颗粒，例如基本上由聚合树脂组成的珠子，或钇稳定的氧化锆珠。
在混合、研磨和分散工序中，在冷却条件下实施每一道工序，以防止热量增加，对于可辐射固化喷墨油墨，尽可能在其中已基本排除光化辐射的光照条件下实施。
喷墨油墨可含有超过一种的颜料，可使用每种颜料的单独分散体来制备喷墨油墨，或者可将数种颜料混合及共研磨以制备分散体。
可以连续、间歇或半间歇方式实施分散工序。
研磨物料(mill grind)中各成分的优选数量和比例将随着具体材料和期望用途而宽泛变化。研磨混合物的内含物包括研磨物料和研磨介质。研磨物料包含颜料、聚合物分散剂和液体载体。对于喷墨油墨，颜料在研磨物料中的存在量通常为1～50重量％(研磨介质除外)。颜料与聚合物分散剂的重量比为20∶1～1∶2。
研磨时间可宽泛变化，且取决于所选择的颜料、机械装置和停留条件；最初的粒度以及想要的最终粒度等。在本发明中，可制备平均粒度小于100nm的颜料分散体。
完成研磨后，用常规的分离技术(例如过滤、用筛子筛分等)将研磨介质与研磨过的颗粒产品(干分散体或液体分散体形式)分离。通常将筛装配于研磨机(例如珠磨机)中。优选通过过滤将研磨过的颜料浓缩与研磨介质分离。
一般地，希望将喷墨油墨制成浓缩研磨物料形式，然后将其稀释至适当的浓度，用于喷墨打印系统。该技术允许从设备中制备较大量的着色油墨。通过稀释将喷墨油墨调节至所需的粘度、表面张力、颜色、色调、饱和密度以及针对特殊应用的打印覆盖面积。
光谱分离因子
已发现光谱分离因子SSF是表征着色喷墨油墨的优异度量，因为它考虑与光吸收有关的性质(例如，最大吸光度波长λmax、吸收光谱的形状和在λmax处的吸光度值)以及与分散体质量和稳定性有关的性质。
测量较高波长处的吸光度得到吸收光谱形状的指示。可基于溶液中固体颗粒引起的光散射现象来评价分散体质量。在以透射测定时，以在高于实际颜料的吸收峰波长的波长处的增加的吸光度来检测颜料油墨中的光散射。可通过比较热处理(例如在80℃下热处理1周)之前和之后的SSF来评价分散体稳定性。
通过用记录的油墨溶液或在基材上的喷墨图像的光谱数据，比较最大吸光度和更高参比波长λref处的吸光度，计算油墨的光谱分离因子SSF。用最大吸光度Amax与参比波长处的吸光度Aref之比计算光谱分离因子。
SSF = A max A ref
SSF是设计大色域喷墨油墨组(sets)的优异工具。现在喷墨油墨组通常是商品化的，其中不同油墨彼此之间不能充分匹配。例如，所有油墨的组合吸收并不能给出覆盖全部可见光谱的完全吸收，例如着色剂的吸收光谱之间存在“缺口”。另一个问题是一种油墨可能在另一种油墨的范围内吸收。这些喷墨油墨组所得到的色域低或很普通。
实施例
材料
除非另有说明，以下实施例中所用的所有材料均很容易购自标准来源，例如Aldrich Chemical Co.(比利时)和Acros(比利时)。
DEGDEE为二甘醇二乙醚，购自ACROS。
SOLSPERSETM 32000是超分散剂，购自NOVEON。
叔丁醇钾，购自ACROS。
二乙基-5-(羟甲基)间苯二甲酸酯，购自ALDRICH。
亚硫酰二氯，购自ACROS。
1，4-丁烷磺内酯，购自ACROS。
三月桂胺，购自ACROS。
PO71是C.I.颜料橙71的缩写，其使用购自Ciba Specialty Chemicals的CromophtalTM DPP Orange TR。
PO73是C.I.颜料橙73的缩写，其使用购自Ciba Specialty Chemicals的IrgazinTM DPP Orange RA。
PR264是C.I.颜料红264的缩写，其使用购自Ciba Specialty Chemicals的IrgazinTM DPP Rubine TR。
PR254是C.I.颜料红254的缩写，其使用购自Ciba Specialty Chemicals的IrgazinTM DPP Red BTR。C.I.颜料红254的化学结构如表2所示。
表2
Figure S2006800436211D00371
测定方法
1、SSF的测定
使用记录的油墨溶液的光谱数据，并将最大吸光度与参比波长处的吸光度进行比较来计算油墨的光谱分离因子SSF。根据所用的颜料选择参比波长：
·如果彩色油墨在400～500nm处具有最大吸光度Amax，那么吸光度Aref必须在600nm参比波长处测定，
·如果彩色油墨在500～600nm处具有最大吸光度Amax，那么吸光度Aref必须在650nm参比波长处测定，
·如果彩色油墨在600～700nm处具有最大吸光度Amax，那么吸光度Aref必须在830nm参比波长处测定。
用Shimadzu UV-2101PC双光束分光光度计以透射方式测定吸光度。油墨用乙酸乙酯稀释至颜料浓度为0.002％。用表3的设置，用双光束分光光度计以透射方式对稀释油墨的UV-VIS-NIR吸收光谱进行分光光度测定。使用光程为10mm的石英比色皿，选择乙酸乙酯作为空白。
表3
  模式   吸光度
  波长范围   240-900nm
  狭缝宽   2.0nm
  扫描间隔   1.0nm
  扫描速度   快速(1165nm/min)
  检测器   光电倍增检测器(UV-VIS)
有效的着色喷墨油墨显示狭窄的吸收光谱，最大吸光度的SSF值至少为30。
2、分散体稳定性
通过比较80℃下热处理一周之前和之后的SSF来评价分散体稳定性。显示良好的分散体稳定性的着色喷墨油墨在热处理之后的SSF值仍大于30，SSF的损失小于35％。
3、平均粒度
通过光子相关光谱测定着色喷墨油墨中的颜料颗粒的粒度，使用4mW HeNe激光器，在633nm波长处对着色喷墨油墨的稀释样品进行测定。所用的粒度分析仪为购自Goffin-Meyvis的MalvernTM nano-S。
通过以下方法制备样品：在含1.5mL乙酸乙酯的比色杯中加入一滴油墨，混合直至得到均匀样品。粒度测定值是由6次20秒测试组成的3个连续测定的平均值。对于良好的喷墨特性(喷射特性和打印质量)，分散颗粒的平均粒度低于200nm，优选为约100nm。如果80℃下热处理7天之后，粒度保持低于200nm，则认为着色喷墨油墨是稳定的颜料分散体。
实施例1
本实施例阐述了在使用根据本发明的二酮基吡咯并吡咯衍生物时，可得到用于产生高图像质量的图像的稳定的非水性C.I.颜料红254喷墨油墨，该喷墨油墨具有高分散体质量。
分散增效剂
用表4的化合物DPS-1～DPS-3作为分散增效剂来制备比较颜料分散体。
表4
Figure S2006800436211D00391
分散增效剂DPS-1
按照下列合成方案实现分散增效剂DPS-1的合成：
Figure S2006800436211D00401
将210mL二甲亚砜中的35.7g(0.1mol)颜料PR254加热至约80℃。通过加入22.44g(0.2mol)叔丁醇钾(acros)，使品红色悬浮液溶解。在溶液中加入13.6g(0.1mol)1，4-丁烷磺内酯和1.7g(0.01mol)碘化钾，加热混合物6小时。冷却至室温后，通过加入210mL乙腈，使分散增效剂DPS-1沉淀。过滤增效剂，用丙酮洗涤。产率为42％。
分散增效剂DPS-2
按照下列合成方案实现分散增效剂DPS-2的合成：
Figure S2006800436211D00402
将53.1g(0.1mol)分散增效剂DPS-1在500mL甲醇和60mL水的混合物中的溶液加热至约70℃。加入63g(0.1mol)二甲基双十八烷基溴化铵，15分钟后出现沉淀。使混合物冷却至室温，过滤沉淀，并用水洗涤。分散增效剂DPS-2的产率为81％。
分散增效剂DPS-3
按照下列合成方案实现分散增效剂DPS-3的合成：
将53.1g(0.1mol)分散增效剂DPS-1在600mL甲醇和160mL水的混合物中的溶液加热至约70℃。加入41.6mL(0.5mol)浓盐酸和52.2g(0.1mol)三(十二烷基)胺，加热混合物15分钟，期间出现油状沉淀。使混合物冷却至室温，加入600mL二氯甲烷和150mL甲基叔丁基醚。将该二相体系混合1小时，此时，使颜料溶于有机相中。分离有机相，并用另外500mL水洗涤。真空蒸发有机溶剂，分离分散增效剂DPS-3。产率为83％。
分散增效剂DPC-1
按照下列合成方案实现分散增效剂DPC-1的合成：
Figure S2006800436211D00412
将25g(0.1mol)二乙基-5-(羟甲基)间苯二甲酸酯溶于100mL二氯甲烷和0.3g二甲基乙酰胺(催化剂)的混合物中。滴加19.6g(0.165mol)亚硫酰二氯，搅拌混合物过夜。之后，使混合物在冰浴中冷却，加入150mL乙醇。减压蒸发二氯甲烷时出现固体。过滤固体产物DP-1，并用少量乙醇洗涤。产率为86％。
Figure S2006800436211D00413
通过加入22.44g(0.2mol)叔丁醇钾，使35.7g(0.1mol)PR254溶解于500mL二甲亚砜中。加热溶液至约70℃，加入27.1g(0.1mol)化合物DP-1。4小时后完成烷基化步骤，冷却混合物，加入50mL甲醇。滤除副产物，在滤液中加入60mL(0.6mol)29％氢氧化钠溶液。在30分钟回流期间发生水解。之后加入500mL水，用57.2mL(1mol)乙酸沉淀分散增效剂DPC-1。过滤分散增效剂DPC-1，并用水洗涤。产率为40％。
分散增效剂DPC-A
类似于DPC-9合成分散增效剂DPC-A，但其只有一个羧酸官能团。
Figure S2006800436211D00421
喷墨油墨的制备和评价
除使用不同的分散增效剂之外，以相同方式制备所有的喷墨油墨，以获得如表5所述的组合物。
表5
  组分   wt％
  PR254   4.50
  分散增效剂   0.50
  SolsperseTM 32000   5.00
  DEGDEE   90.00
通过以下方法制备油墨组合物：用溶解器混合颜料PR254、聚合物分散剂SolsperseTM 32000、分散增效剂和有机溶剂DEGDEE，然后用辊式研磨机操作处理该混合物，所述辊式研磨机使用直径为0.4mm的钇稳定的氧化锆珠(TOSOHCo.，的“高耐磨氧化锆研磨介质”)。用研磨珠子和20mL混合物填充60mL的聚乙烯烧瓶至一半体积。用盖子封闭烧瓶，并将之置于辊式研磨机上3天。速度设定为150rpm。研磨之后用滤布将分散体与珠子分离。
使用上述方法，按照表6制备比较喷墨油墨COMP-1～COMP-5以及本发明喷墨油墨INV-1和INV-2。测定光谱分离因子SSF和粒度，以评价分散体质量。80℃下热处理7天之后再次测定光谱分离因子SSF和粒度，以评价分散体稳定性。结果列于表6中。
表6
从表6可以清楚地看到，与只含有一个羧酸官能团、一个磺酸官能团或其盐的二酮基吡咯并吡咯化合物相比，只有使用含有两个羧酸官能团的二酮基吡咯并吡咯化合物作为分散增效剂的本发明喷墨油墨INV-1和INV-2表现为具有优异的质量和稳定性的着色喷墨油墨。
实施例2
本实施例阐述了衍生自C.I.颜料橙71、C.I.颜料橙73和C.I.颜料红264的分散增效剂的合成。
分散增效剂DPC-7
按照下列合成方案实现分散增效剂DPC-7的合成：
Figure S2006800436211D00432
通过加入22.44g(0.2mol)叔丁醇钾使44.0g(0.1mol)PR264(＝C.I.颜料红264)溶于500mL二甲亚砜中。将溶液加热至约70℃，加入27.1g(0.1mol)化合物DP-1。4小时后完成烷基化步骤，使混合物冷却至50℃。加入500mL甲醇。滤除未反应的原料物质，在滤液中加入60mL(0.6mol)29％氢氧化钠溶液，开始水解。将溶液加热至55℃，30分钟后使之冷却至室温。加入57.2mL(1mol)乙酸，并用水沉淀增效剂。过滤分散增效剂DPC-7，并用水洗涤。产率为16％。
分散增效剂DPC-8
按照下列合成方案实现分散增效剂DPC-8的合成：
Figure S2006800436211D00441
通过加入22.44g(0.2mol)叔丁醇钾使33.8g(0.1mol)PO71(＝C.I.颜料橙71)溶于500mL二甲亚砜中。将溶液加热至约70℃，加入27.1g(0.1mol)化合物DP-1。2小时后完成烷基化步骤，使混合物冷却至50℃。加入500mL甲醇和60mL(0.6mol)29％氢氧化钠溶液，在50℃下搅拌混合物。30分钟后滤除未反应的原料物质，在滤液中加入57.2mL(1mol)乙酸，并用水沉淀增效剂。过滤分散增效剂DPC-8，并用水洗涤。产率为32％。
分散增效剂DPC-10
按照下列合成方案实现分散增效剂DPC-10的合成：
Figure S2006800436211D00442
通过加入22.44g(0.2mol)叔丁醇钾使40.0g(0.1mol)PO73(＝C.I.颜料橙73)溶于500mL二甲亚砜中。将溶液加热至约70℃，加入27.1g(0.1mol)化合物DP-1。2小时后完成烷基化步骤，使混合物冷却至50℃。加入500mL甲醇和60mL(0.6mol)29％氢氧化钠溶液，在50℃下搅拌混合物。30分钟后滤除未反应的原料物质，在滤液中加入57.2mL(1mol)乙酸，并用水沉淀增效剂。过滤分散增效剂DPC-10，并用水洗涤。产率为46％。
实施例3
本实施例阐述了在使用含有两个羧基的二酮基吡咯并吡咯衍生物时，可得到用于产生高影像质量的图像的具有高分散质量的稳定的非水性C.I.颜料橙71喷墨油墨。
喷墨油墨的制备和评价
除了用颜料PO71代替PR254与不同的分散增效剂进行组合外，以与实施例1相同的方式制备喷墨油墨。
按照表7制备比较喷墨油墨COMP-6和COMP-7以及本发明喷墨油墨INV-3和INV-4。测定光谱分离因子SSF和粒度，以评价分散体质量。80℃下热处理7天之后再次测定光谱分离因子SSF和粒度，以评价分散体稳定性。结果列于表7中。
表7
从表7可以清楚地看到，与比较喷墨油墨COMP-6和COMP-7(缺少分散增效剂或含有只具有一个羧酸官能团的二酮基吡咯并吡咯化合物)相比，只有使用含有两个羧酸官能团的二酮基吡咯并吡咯化合物作为分散增效剂的本发明喷墨油墨INV-3和INV-4显示为具有优异的质量和稳定性的着色喷墨油墨。

Claims (19)

1.式(I)的二酮基吡咯并吡咯化合物：
Figure F41891532150137000C000011
其中
R1、R2和R3独立选自氢、卤原子、甲基、乙基、叔丁基、苯基、氰基和酸基；
R4、R5和R6独立选自氢、卤原子、甲基、乙基、叔丁基、苯基和氰基；
且其特征在于R7和R8中的一个为包含两个酸官能团的基团，而R7和R8中的另一个表示氢。
2.根据权利要求1所述的二酮基吡咯并吡咯化合物，其中对于R1、R2和/或R3，所述酸基为羧基。
3.根据权利要求2所述的二酮基吡咯并吡咯化合物，其中R1和R3为羧基，且R2为氢。
4.根据权利要求1所述的二酮基吡咯并吡咯化合物，其中R1、R2和R3独立选自氢、卤原子、甲基、乙基、叔丁基、苯基和氰基。
5.根据权利要求4所述的二酮基吡咯并吡咯化合物，其中R1、R3、R4和R6表示氢。
6.根据权利要求5所述的二酮基吡咯并吡咯化合物，其中R2和R5表示氯原子。
7.根据权利要求5所述的二酮基吡咯并吡咯化合物，其中R2和R5表示氢。
8.根据权利要求5所述的二酮基吡咯并吡咯化合物，其中R2和R5表示苯基。
9.根据权利要求1所述的二酮基吡咯并吡咯化合物，其中包含两个酸官能团的基团R7或R8选自链烷酸基、脂环酸基、杂环酸基、杂芳酸基和芳香酸基。
10.根据权利要求9所述的二酮基吡咯并吡咯化合物，其中所述芳香酸基为邻苯二甲酸基、间苯二甲酸基或对苯二甲酸基。
11.一种非水性颜料分散体，其包含权利要求1所定义的二酮基吡咯并吡咯化合物。
12.根据权利要求11所述的非水性颜料分散体，其中所述颜料选自C.I.颜料橙71、C.I.颜料橙73、C.I.颜料橙81、C.I.颜料红254、C.I.颜料红255、C.I.颜料红264、C.I.颜料红270、C.I.颜料红272及其混晶。
13.根据权利要求11所述的非水性颜料分散体，其中所述颜料分散体为可固化喷墨油墨。
14.一种形成颜料分散体的方法，其包括以下步骤：
(a)提供根据权利要求1所述的二酮基吡咯并吡咯化合物；
(b)将二酮基吡咯并吡咯化合物的包含两个酸官能团的基团R7或R8的两个酸官能团中的至少一个转化成盐基团；以及
(c)使二酮基吡咯并吡咯化合物与颜料混合于分散介质中。
15.根据权利要求14所述的方法，其中所述R7或R8的盐基为酸式铵盐基团。
16.根据权利要求15所述的方法，其中所述酸式铵盐基团为选自以下的取代铵基：+N(CH3)2(C18H37)2、+NH(CH3)2(C18H37)、+N(CH3)2(C12H25)2、+NH(CH3)2(C12H25)、+N(CH3)2(C10H21)2、+NH(CH3)2(C10H21)、+N(CH3)2(C8H17)2、+NH(CH3)2(C8H17)、+NH(C8H17)3、+NH(C10H21)3、+NH(C12H25)3和+NH(C18H35)3。
17.根据权利要求14所述的方法，其中所述颜料选自C.I.颜料橙71、C.I.颜料橙73、C.I.颜料橙81、C.I.颜料红254、C.I.颜料红255、C.I.颜料红264、C.I.颜料红270、C.I.颜料红272及其混晶。
18.根据权利要求17所述的方法，其中所述颜料分散体为可固化喷墨油墨。
19.权利要求1所定义的二酮基吡咯并吡咯化合物用于形成涂层的用途。
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