颜料分散体、以及其中储存有该分散体的书写工具和打印机制造技术

一种颜料分散体由颜料、聚合物和溶剂组成。该聚合物在其侧链上具有由二元酸衍生的羧基。这种颜料分散体可用于书写工具和打印机。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
颜料分散体、以及其中储存有该分散体的书写工具和打印机本专利技术涉及颜料分散体、以及其中储存有该分散体的书写工具和打印机。更具体地说，本专利技术涉及具有低粘度和优异流动性且可用于书写工具、打印机等的颜料分散体，并涉及其中储存有该分散体的书写工具和打印机。在采用纤维束头或毛毡头的书写工具中，所用标记油墨通常由树脂、着色剂和溶剂组成。染料用作着色剂，芳族溶剂则由于其优异的染料溶解能力而用作溶剂。但芳族溶剂对人体健康特别有害，而且还污染空气。已经研究不使用芳族溶剂的标记油墨，但尚未得到在密度、耐晒牢度、以及书写或描写字符或标记的耐转移性上令人满意的标记油墨。喷墨打印是计算机控制的数字打印。打印信息直接通过电缆由计算机传送到喷墨打印机上，形成图像或标记，因此不同于一般的打印机，无需制版。因此，喷墨打印特别适用于打印一般仅需要少量复制品的显示内容。近年来在喷墨打印机上的进展已能够进行高清晰度、大尺寸的打印。作为这种打印所用的油墨，需要其具有低粘度和优异的稳定性。利用染料的溶剂基喷墨打印油墨是已知的，但利用颜料的喷墨打印油墨则用以水基油墨，因为利用颜料的溶剂基喷墨打印油墨在生产中存在技术难题。但对于水基喷墨打印油墨来说，既没有良好的油墨粘附性，也没有良好的显色性能，因为在油墨中用作颜料粘合剂或载体的树脂含量特别低。此外，这种水基喷墨打印油墨还存在与塑料膜粘附的问题。因此非常需要开发出利用颜料，并不使用芳族溶剂但更优选利用醇类溶剂，且具有良好显色性能的喷墨打印油墨。但按照常规技术，颜料在树脂溶液中的分散性能基本上取决于树脂的分散能力，如同在油漆和类似物中。如果颜料不能仅通过树脂进行足够分散，那么目前还需结合使用较低分子量的颜料分散剂(表面活性剂或类似物)。如果将羧基引入聚合物中并使该聚合物具有颜料分散能力，则使用含羧基的单体，如丙烯酸、甲基丙烯酸或马来酸作为进行聚合时的附加单体。-->与一般的油漆相比，用于书写工具或打印机的颜料油墨需要具有特别低的粘度以及特别高的颜料分散度。因此，利用聚合物分散剂的常规分散方法非常难以得到用于书写工具或打印机的具有所需性能的颜料油墨。因为颜料分散不够或因为颜料与聚合物分散剂之间的相容性不够、聚合物分散剂从颜料中解吸、和/或油墨粘度发生时间依赖性的变化。如果可以在用于书写工具或打印机的颜粒油墨中使用乙醇或对有机溶剂中毒具有高耐受力的其它溶剂，那么这种溶剂对书写工具或打印机使用者的健康以及在同一房间或同一环境中其他人的健康的有害影响就较小。此外，不使用芳族溶剂可减少空气污染问题，而且利用这种油墨的颜料油墨没有水基颜料油墨的缺陷，即干燥速率慢和油墨在塑料膜上排斥的问题。此外，醇是一种来自天然的再生源，且优选为油墨溶剂。然而，常规已知的醇溶的树脂特别难以得到用于书写工具或打印机的颜料油墨，所述颜料油墨具有低粘度、高颜料分散性和高液体稳定性，这些都是这种油墨所必需的，即使结合使用分散剂来分散颜料。因此，本专利技术的一个目的是提供一种颜料分散体，其中使用了相对于颜料有足够量的可溶于醇或其它高安全性溶剂的聚合物分散剂，所述颜料分散体具有低粘度和高颜料分散度，适合作为用于书写工具或打印机的颜料油墨，且对书写工具或打印机使用者的健康以及在同一房间或同一环境中其他人的健康的有害影响较小。本专利技术人通过深入研究，实现了上述目的。结果已经发现，通过使用包含特定羧基作为侧链的聚合物作为颜料分散剂和载体，可以实现本专利技术的目的。因此，在本专利技术的一个方面，提供了一种由颜料、聚合物和溶剂组成的颜料分散体，其中所述聚合物在其侧链上具有由二元酸衍生的羧基。在本专利技术的另一方面，还提供了一种其中储存有该颜料分散体的书写工具和打印机。按照本专利技术的颜料分散体具有低粘度和良好的稳定性，而且作为用于书写工具或打印机的颜料分散体性能优异。在需要颜料分散体具有较低粘度和良好流动性的其它领域中，例如用于凹版印刷和苯胺印刷、彩色滤光片和有色玻璃的表面着色、皮革着色等时，使用这种分散体预期可带来极-->好的效果。通过使用这种颜料分散体，按照本专利技术的书写工具或打印机对其使用者的健康以及在同一房间或同一环境中他人的健康的有害影响较小。用于本专利技术的聚合物分散剂(以下简称“聚合物”)在其侧链上具有由二元酸衍生的羧基。更优选的是，该羧基是由环状化合物的二元酸衍生的。这种聚合物可通过下述方法中的一种而得到。第一种方法是将包含可加成聚合基团和羧基的单体，最好是一种包含饱和或不饱和的含羧基环状化合物的残基的单体，所述残基直接或通过连接基团(参见以下结构式1)键接到包含可加成聚合基团的部分上，和另一种可与第一所述单体聚合的单体进行混合，然后将所得混合物共聚。第二种方法是将二元酸的酸酐，如邻苯二甲酸酐和类似物与一种聚合物进行反应，所述聚合物包含可与酸酐反应的基团，如羟基(参见以下结构式2)。更优选的是结构式1的方法。应该注意，以下结构式只是用于说明，绝不用于限定本专利技术。第一种方法第二种方法(原文第8页结构式)包含饱和或不饱和的含羧基环状化合物的残基的用于方法1的单体-->(1)，其中所述残基直接或通过连接基团(参见以下结构式1)键接到含有可加成聚合基团的部分上，其实例包括邻苯二甲酸(甲基)丙烯酰氧基乙酯、邻苯二甲酸(甲基)丙烯酰氧基丙酯、邻苯二甲酸(甲基)丙烯酰氧基丁酯、六氢邻苯二甲酸(甲基)丙烯酰氧基烷基酯、四氢邻苯二甲酸(甲基)丙烯酰氧基烷基酯、3，6-内亚甲基-1，2，3，6-四氢邻苯二甲酸(甲基)丙烯酰氧基烷基酯和2，3-萘二羧酸单(甲基)丙烯酰氧基烷基酯。为了通过使用这些含羟基单体中的一种来合成聚合物，将含羧基单体与另一种可与含羧基单体共聚的单体进行混合，然后将所得混合物进行共聚。这种含羧基单体的用量为基于共聚所用单体总量的0.2％重量或更高，优选1-30％重量。可用于上述共聚反应的另一种单体的实例包括：作为(甲基)丙烯酸酯单体，有(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸辛酯、(甲基)丙烯酸月桂基酯、(甲基)丙烯酸硬脂基酯、(甲基)丙烯酸环己基酯、(甲基)丙烯酸苄基酯、(甲基)丙烯酸异冰片基酯和(甲基)丙烯酸四氢糠基酯；作为含羟基的(甲基)丙烯酸酯单体，有(甲基)丙烯酸羟乙基酯、(甲基)丙烯酸羟丙基酯，单酯与二醇的酯，所述单酯已在(甲基)丙烯酸羟烷基酯与二元酸之间形成，例如(i)和(ii)之间的单酯：其中(i)琥珀酸、邻苯二甲酸或环己烷二羧酸与(甲基)丙烯酸羟乙基或羟丙基酯之间的单酯，和(ii)乙二醇或丙二醇；作为含酰氨基的(甲基)丙烯酸酯单体，有(甲基)丙烯酰胺、N-取代的(甲基)丙烯酰胺，如(甲基)丙烯酰丁氧基甲基酰胺、N-叔丁基丙烯酰胺、N-叔丁基甲基丙烯酰胺、二丙酮丙烯酰胺、N-异丙基丙烯酰胺、N，N-二甲基丙烯酰胺、N，N-二乙基丙烯酰胺、N-羟甲基(甲基)丙烯酰胺、和N-烷氧基乙基(甲基)丙烯酰胺。其它有用的实例包括(甲基)丙烯酸系单体，如(甲基)丙烯腈。其它还有用的实例可包括苯乙烯和苯乙烯衍生物，如α-甲基苯乙烯；二元酸的单-或二酯，如马来酸二烷基酯、富马酸二羟烷基酯、和衣康酸二环烷基酯；和醋酸乙烯酯。在本专利技术中，优选使用醇溶剂或包含醇溶剂的混合溶剂(以下简称“醇溶剂”)作为颜料本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种由颜料、聚合物和溶剂组成的颜料分散体，其中所述聚合物在其侧链上具有由二元酸衍生的羧基。

【技术特征摘要】
JP 1999-2-16 037839/991.一种由颜料、聚合物和溶剂组成的颜料分散体，其中所述聚合物在其侧链上具有由二元酸衍生的羧基。2.根据权利要求1的颜料分散体，其中所述颜料的含量为0.5-50重量份/100重量份所述分散体，且所述聚合物的含量为5-600份/100份所述颜料。3.根据权利要求1的颜料分散体，其中所述聚合物的酸值为0.5-200。4.根据权利要求1的颜料分散体，其中所述聚合物的分子量为2000-100000。5.根据权利要求1的颜料分散体，其中所述二元酸为饱和或不饱和环状化合物的二元酸。6.根据权利要求1的颜料分散体，其中所述聚合物是可加成聚合单体的聚合物，它是环状化合物二元酸酐与含羟基的可加成聚合单体之间的反应产物。7.根据权利要求6的颜料分散体，其中所述环状化合物的所述二元酸酐选自邻苯二甲酸酐、四氢邻苯二甲酸酐、六氢邻苯二甲酸酐、萘-2，3-二羧酸酐、内亚甲基四氢邻苯二甲酸酐及其衍生物。8.根据权利要求6的颜料分散体，其中所述单体是选自邻苯二甲酸(甲基)丙烯酰氧基乙酯、邻苯二甲酸(甲基)丙烯酰氧基丙酯、邻苯二甲酸(甲基)丙烯酰氧基丁酯、六氢邻苯二甲酸(甲基)丙烯酰氧基烷基酯、四氢邻苯二甲酸(甲基)丙烯酰氧基烷基酯、3，6-内亚甲基-1，2，3，6-四氢邻苯二甲酸(甲基)丙烯酰氧基烷基酯和2，3-萘二羧酸单(甲基)丙烯酰氧基烷基酯中的至少一种单体。9.根据权利要求1的...

【专利技术属性】
技术研发人员：狩野和夫，杉户善文，西胜宏明，
申请(专利权)人：大日精化工业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]