專利名稱：含水膠態(tài)氣黑懸液的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種含水膠態(tài)氣黑懸液，及其制備方法和用途。
已知使用含水的膠態(tài)碳黑懸液制備油漆、印刷油墨或者直接用作油墨，例如用于噴墨打印機(jī)中(US-A 5,085,698，US-A 5,320,668)。
還已知使用染料制備碳黑懸液，所述染料還起濕潤劑的作用，不用加入其它濕潤劑(US 9,911,935)。
還已知使用水溶性濕潤劑，例如丙烯酸類樹脂(US-A 5,609,671)或乙氧基化物(DE 19824947 A1)制備含水碳黑懸液。
EP 1215250公開了噴墨油墨，它含有溶劑、顏料以及可溶于溶劑中的染料，其中吸收峰在500nm-700nm的波長范圍內(nèi)。
已知濕潤劑穩(wěn)定化的碳黑懸液的缺陷是，當(dāng)使用非離子型表面活性劑時，ζ電勢極高并且表面張力低，而且當(dāng)使用陰離子表面活性劑時，由于與類似陰離子紙涂層的明顯的相互作用，該紙過度浸潤并且導(dǎo)致低的光學(xué)印刷密度。
已知的染料穩(wěn)定化的碳黑懸液的其它缺陷是貯藏穩(wěn)定性和冷凍-熔融穩(wěn)定性不足。如果分散液使用時間相對長或者在大于50℃或小于0℃的貯藏溫度下，將導(dǎo)致粘度明顯增加并且不可逆，懸浮顏料顆粒再聚集或者懸液完全絮凝。使用已知的染料穩(wěn)定化的碳黑分散液的噴墨打印也呈現(xiàn)耐水性不足，并且這在應(yīng)用技術(shù)方面是嚴(yán)重缺陷。當(dāng)使用爐法碳黑時也觀察到相對低的光學(xué)密度。
本發(fā)明的目的是提供一種含水氣黑懸液，它在諸如紙的基片上具有高的光學(xué)密度、低的ζ電勢、高的表面張力、低的粘度、良好的貯藏穩(wěn)定性和噴墨打印時優(yōu)異的耐水性。
本發(fā)明涉及一種含水膠態(tài)氣黑懸液，其特征在于它含有氣黑、通式1的偶氮化合物和水， 其中R1-R18可以相同或不同，并代表氫、親水或疏水基團(tuán)、受體或供體取代基或者具有受體、供體、親水或疏水基團(tuán)的脂族、芳族或雜芳族、無環(huán)、環(huán)狀或多環(huán)體系的部分。
膠態(tài)是指直徑為10nm-10μm的顆粒均勻分布于懸浮介質(zhì)中。
根據(jù)打印方法，低的粘度對在油墨中使用可能是有益的，從而獲得所需的打印性能，例如打印質(zhì)量。低的ζ電勢，它描述顆粒在碳黑懸液中的電荷狀態(tài)，是一種衡量懸液穩(wěn)定性好壞的變量。高的表面張力，例如在噴墨過程中，有利于液滴的形成。高的分散度對良好的貯藏穩(wěn)定性、使用時良好的色彩性能和防止噴嘴堵塞，特別是在噴墨過程中是非常重要的。印刷物良好的耐水性也是特別有益的，這是由于外部應(yīng)用在噴墨過程中越來越重要。
所述氣黑可以具有＜21重量％，優(yōu)選＜6重量％的揮發(fā)性物質(zhì)含量(950℃)。所述氣黑可以具有80-350m2/g的BET表面積。所述氣黑可以具有8-40nm，優(yōu)選13-30nm，特別優(yōu)選13-20nm的初級粒徑。所述氣黑可以具有40-200ml/100g的DBP數(shù)。
所述氣黑也可以是不同氣黑的混合物。
例如，得自Degussa AG的Farbruβ FW200、Farbruβ FW2、Farbruβ FW2V、Farbruβ FW1、Farbruβ FW18、Farbruβ S170、Farbruβ S160、Spezilschwarz6、Spezialschwarz5、Spezialschwarz4、Spezialschwarz 4A、NIPex 150、NIPex 160IQ、NIPex 170IQ、NIPex 180IQ、Printex U、Printex V、Printex 140U或Printex 140V可以用作碳黑。
本發(fā)明的含水膠態(tài)氣黑懸液的氣黑含量可以小于30重量％，優(yōu)選小于20重量％。
所述通式1的偶氮化合物可以是具有通式1的偶氮化合物中的一種或多種。
取代基R1-R18的親水或疏水基團(tuán)可以是OH、-SO3R19、COOR19、烷基、芳基或完全或部分鹵代的鹵烷基或鹵芳基，例如完全或部分氟化的烷基或芳基，其中R19＝H、金屬陽離子、銨、烷基、芳基或官能化的烷基或芳基，例如ω-羧基烷基、HSO3-CxHy-、H2N-CxHy-或H2N-SO2-CxHy-(x＝1-20；y＝1-45)。
取代基R1-R18的受體或供體取代基可以是COOR19、-CO-R19、-CN、-SO2R19或-SO2OR19、烷基、芳基、OR20、N(R20)2、SR20或P(R20)2，其中R20＝H、烷基、芳基或官能化的烷基或芳基、式-(O-R20)y-OR21的低聚物或聚合物，其中R21＝H、烷基或芳基。
取代基R1-R18的未取代或取代的脂族或芳族取代基可以是苯基、萘基或雜芳族取代基，例如吡咯基、吡啶基、糠基或puryl。
例如，以下物質(zhì)可以用作通式1的偶氮化合物。

R22＝H，SO3Na


例如，以下物質(zhì)可以用作通式1的偶氮化合物6-氨基-4-羥基-3-[[7-磺酸根合-4-[(4-磺酸根合苯基)偶氮]-1-萘-1-基]偶氮]萘-2，7-二磺酸四鈉， 5-[4-(4-(7-[[2-乙氧基-4-(4-甲基-2-磺基-苯基偶氮)-6-磺基-萘-1-基]偶氮]-8-羥基-3，6-二磺基-萘-1-基氨基)-6-苯基磺?；?[1，3，5]三嗪-2-基氨基]-苯基偶氮]-2-羥基-苯甲酸或其與堿金屬陽離子或銨離子作為抗衡離子的鹽 2-[[4-[(1-羥基-6-苯基氨基-3-磺基-萘-2-基)偶氮]-6-磺基-萘-1-基]偶氮]-5-甲基-苯-1，4-二磺酸或其與堿金屬陽離子或銨離子作為抗衡離子的鹽
通式1的偶氮化合物在本發(fā)明的含水膠態(tài)氣黑懸液中的含量可以小于5重量％，優(yōu)選小于3重量％，特別優(yōu)選小于1重量％，最優(yōu)選在0.1-1重量％之間。
通式1的偶氮化合物可以含有少于30重量％，優(yōu)選小于20重量％的污染物。
通式1的偶氮化合物可以含有小于10重量％，優(yōu)選小于5重量％，特別優(yōu)選小于2500ppm的鹽。通式1的偶氮化合物可以含有至少100ppm鹽。
偶氮化合物2-[[4-[(1-羥基-6-苯基氨基-3-磺基-萘-2-基)偶氮]-6-磺基-萘-1-基]偶氮]-5-甲基-苯-1，4-二磺酸、5-[4-(4-(7-[[2-乙氧基-4-(4-甲基-2-磺基-苯基偶氮)-6-磺基-萘-1-基]偶氮]-8-羥基-3，6-二磺基-萘-1-基氨基)-6-苯基磺?；?[1，3，5]三嗪-2-基氨基)-苯基偶氮]-2-羥基-苯甲酸或6-氨基-4-羥基-3-[[7-磺酸根合-4-[(4-磺酸根合苯基)偶氮]-1-萘-1-基]偶氮]萘-2，7-二磺酸四鈉，可以含有小于10重量％，優(yōu)選小于5重量％的鹽。
在本發(fā)明的含水膠態(tài)氣黑懸液的一個優(yōu)選實施方式中可以不含濕潤劑，通式1的偶氮化合物的含量可以在0.1-1重量％之間，并且本發(fā)明的含水膠態(tài)氣黑懸液的鹽含量可以小于2500ppm，優(yōu)選在100-2500ppm之間。
本發(fā)明的含水膠態(tài)氣黑懸液可以含有抗微生物劑、濕潤劑和/或添加劑。
本發(fā)明的含水膠態(tài)氣黑懸液可以含有抗微生物劑?？刮⑸飫┛梢?.01-1.0重量％的量加入。異噻唑啉酮衍生物、甲醛消除劑或者這兩類產(chǎn)品的組合可以用作抗微生物劑。例如，得自Schülke &Mayr的Parmetol、得自Bode Chemie的Ebotec、得自Thor Chemie的Acticide或得自Zeneca的Proxel可以用作抗微生物劑。
本發(fā)明的含水膠態(tài)氣黑懸液可以不含濕潤劑。相對總懸液，濕潤劑也可以0-1重量％，優(yōu)選0.4-0.6重量％的量加入?？梢詫⒏鞣N化合物，例如脂肪醇乙氧基化物、聚丙烯酸或/和其衍生物、含有丙烯酸的共聚物、丙烯酸衍生物、苯乙烯類、苯乙烯衍生物和/或聚醚類、木素磺酸鹽類、烷基苯磺酸鹽類、萘磺酸衍生物、含有馬來酸酐和/或馬來酸衍生物的共聚物或者所述濕潤劑的組合可以用作濕潤劑。這些共聚物可以是無規(guī)或者嵌段或接枝共聚物。例如，得自Johnson Polymer B.V.的Joncryl 678、Joncryl 680、Joncryl 682或Joncryl 690可以用作有助于分散的濕潤劑。
氫氧化銨-或堿金屬氫氧化物-中和的形式，特別是NaOH-中和過的苯乙烯丙烯酸共聚物的形式可以優(yōu)選用作有助于分散的濕潤劑。
其它類型的濕潤劑也可以用于制備本發(fā)明的含水膠態(tài)氣黑懸液。
添加劑，例如醇類或二醇類，例如1，5-戊二醇，二醇醚類例如二亞丙基二醇、雜環(huán)類例如2-吡咯烷酮或甘油也可以加入到本發(fā)明的含水膠態(tài)氣黑懸液中。
添加劑在本發(fā)明的含水膠態(tài)氣黑懸液中的含量可以少于30重量％，優(yōu)選小于15重量％。
本發(fā)明還涉及一種制備本發(fā)明的含水膠態(tài)氣黑懸液的方法，其特征在于將氣黑和通式1的偶氮化合物分散于水中。
分散可以使用珠磨機(jī)、超聲波設(shè)備、高壓均質(zhì)機(jī)、微流體化機(jī)、Ultra Turrax或可比裝置來進(jìn)行。分散之后可以將該含水膠態(tài)氣黑懸液經(jīng)離心和/或過濾純化。
本發(fā)明還涉及本發(fā)明的含水膠態(tài)氣黑懸液在油墨、噴墨油墨、油漆、印刷油墨、膠乳、紡織品、皮革、粘合劑、聚硅氧烷、塑料材料、混凝土和建筑材料中的用途。
本發(fā)明的含水膠態(tài)氣黑懸液可用于染色、抗靜電拋光、強(qiáng)化和用于材料的紫外線防護(hù)。
本發(fā)明還涉及一種油墨，其特征在于它含有本發(fā)明的含水膠態(tài)氣黑懸液。
本發(fā)明的油墨可以含有0.01-0.5重量％，優(yōu)選0.05-0.3重量％的通式1的偶氮化合物。
本發(fā)明的油墨可以含有小于0.05重量％，優(yōu)選小于0.025重量％的鹽。本發(fā)明的油墨可以含有至少10ppm鹽。
在本發(fā)明油墨的一個優(yōu)選實施方式中可以不含濕潤劑，通式1的偶氮化合物含量可以在0.01-0.5重量％之間，并且本發(fā)明的油墨的鹽含量可以小于250ppm，優(yōu)選在10-250ppm之間。
本發(fā)明的含水膠態(tài)氣黑懸液的優(yōu)點(diǎn)是干燥印刷物高的光學(xué)密度、低的ζ電勢、高的表面張力、良好的貯藏穩(wěn)定性、高的分散度和良好的耐水性。
實施例實施例1碳黑懸液的制備1.懸液的制備將除碳黑之外的所有組分加入到一容器中并在攪拌下均質(zhì)。
將碳黑逐漸加入到該溶液中并慢慢攪拌(或者手工或者使用慢攪拌器)。
2.分散將步驟1中制備的分散液用超聲波設(shè)備分散?？梢栽陔x心機(jī)中將非常粗的顆粒與由此獲得的懸液分離。
表1顯示了對比懸液和本發(fā)明的含水膠態(tài)氣黑懸液1的組成和性能。
表1
n.a.＝不能用Spezialschwarz 550是得自Degussa AG的氧化過的爐法碳黑，初級粒徑為25nm。
NIPex 160IQ是得自Degussa的氣黑，初級粒徑為20nm。
Acticide MBS是得自Thor Chemie的抗微生物劑。
6-氨基-4-羥基-3-[[7-磺酸根合-4-[(4-磺酸根合苯基)偶氮]-1-萘-1-基]偶氮]萘-2，7-二磺酸四鈉具有下式 得自Bayer，用作式1的偶氮化合物。該偶氮化合物的鹽含量為312ppm。
鹽含量的測定偶氮化合物的鹽含量是硫酸鈉含量(經(jīng)測定硫酸根濃度并轉(zhuǎn)化為硫酸鈉)和氯化鈉含量(經(jīng)測定氯離子濃度并轉(zhuǎn)化為氯化鈉)之和。
測定硫酸根濃度該方法的基礎(chǔ)使用低容量離子交換器作為分離柱。
用電解質(zhì)洗脫這些離子。使用導(dǎo)電率檢測儀測定。
化學(xué)物質(zhì)超純水(導(dǎo)電率＜0.1μS/cm)硫酸鹽原液w(SO4)＝1000mg/l洗脫劑Na2CO3/NaHCO3(2.2/2.8mmol/l)設(shè)備滾筒配備有導(dǎo)電率檢測器的離子色譜儀低容量離子交換器原理將樣品在滾筒中于室溫下用超純水洗脫1小時并在洗脫劑中經(jīng)離子色譜測定硫酸根。
實施將約200mg樣品稱重到一可封閉的試管中并在滾筒中于室溫下用超純水洗脫1小時。
然后將該懸液轉(zhuǎn)移到量瓶中并用超純水填充至標(biāo)記。量瓶應(yīng)經(jīng)過選擇以便樣品溶液含有0.5-40mg/l SO42-。
經(jīng)0.2μm注射過濾器將該樣品溶液注入到離子色譜儀中。使用測定的峰面積計算硫酸根濃度。
計算w(SO42-)[%]=β·V·100m]]>β＝樣品溶液的濃度，以mg/l計V＝樣品溶液的體積，以l計m＝重量份，以mg計100＝轉(zhuǎn)化系數(shù)，以％計w(Na2SO4)[%]=w(SO42-)·mol(Na2SO4)mol(SO42-)]]>mol(SO42-) SO42-分子量mol(Na2SO4) Na2SO4分子量氯離子濃度的測定方法的基礎(chǔ)為了測定氯離子含量，使用超純水將樣品懸浮。
通過銀量滴定法測定氯離子濃度。
化學(xué)物質(zhì)超純水(導(dǎo)電率＜0.1μS/cm)氯離子原液，c(Cl-)＝0.1000±0.0005mol/l硝酸銀溶液，c(AgNO3)＝0.1mol mol/l和0.01mol/l硝酸w(HNO3)＝30％設(shè)備Titroprocessor 670(Metrohm)銀棒電極參比電極(Hg/HgSO4)原理形成漿液之后，將懸液酸化并用硝酸銀滴定。
實施將約1-3g樣品精確稱重至1mg，加入到一燒杯中。
加入約80ml超純水之后，攪拌混合物并用水將粘附在液面之上的玻璃壁上的物料沖下。
5分鐘之后，用硝酸將樣品酸化，將電極和滴定管尖浸泡在懸液中，并通過電位計量來滴定。
計算計算氯離子的百分比質(zhì)量分?jǐn)?shù)w
w(Cl-)%=VAg×c×M×100×tm]]>VAg滴定期間消耗的硝酸銀溶液的體積，以ml計c硝酸銀溶液的摩爾濃度[mol/l]M氯離子的原子量t硝酸銀溶液的滴定度w(NaCl)[%]=w(Cl-)·mol(NaCl)M]]>mol(NaCl) NaCl分子量本發(fā)明的含水膠態(tài)氣黑懸液1的粘度低并且干燥后的打印物具有高的光學(xué)密度、良好的貯藏穩(wěn)定性、高的分散度和優(yōu)異的耐水性。


圖1顯示了對比懸液3和本發(fā)明的含水膠態(tài)氣黑懸液1的光學(xué)顯微鏡照片。對比懸液1-3具有大的粗糙部分并且部分絮凝和沉淀并因此不滿足噴墨油墨的要求。相反，本發(fā)明的氣黑懸液1沒有粗糙部分并具有突出的貯藏穩(wěn)定性(不沉淀)。
實施例2表2顯示了本發(fā)明的含水膠態(tài)氣黑懸液1-4對鹽含量的依賴性。
表2
本發(fā)明的含水膠態(tài)氣黑懸液1-4顯示即使鹽含量略微增加也使得粘度顯著增加，因此，在計量能力、泵送能力和長期穩(wěn)定性方面，它們的性能不足以用于例如噴墨過程中。本發(fā)明的含水膠態(tài)氣黑懸液1稀薄，因此可以容易地計量和泵送。由于優(yōu)異的貯藏穩(wěn)定性，即使在高溫下貯藏28天，本發(fā)明的氣黑懸液1仍具有最好的性能可用于例如噴墨過程中。
實施例3表3顯示了與本發(fā)明的含水膠態(tài)氣黑懸液1相比，加入有陰離子(對比懸液4)和非離子(對比懸液5)濕潤劑的對比懸液的性能。
表3
Disponil FES 32 IS是得自Cognis的陰離子濕潤劑(脂肪醇聚二醇醚硫酸鹽)。
Hydropalat 3065是得自Cognis的濕潤劑(乙氧基化直鏈脂肪醇的混合物)。
AMP 90是得自Angus Chemie的2-氨基-2-甲基-1-丙醇。
通式1的偶氮化合物是得自Bayer的6-氨基-4-羥基-3-[[7-磺酸根合-4-[(4-磺酸根合苯基)偶氮]-1-萘-1-基]偶氮]萘-2，7-二磺酸四鈉。
與本發(fā)明的含水膠態(tài)氣黑懸液1相比，用濕潤劑穩(wěn)定的對比懸液4和5當(dāng)使用非離子型表面活性劑(5)時具有過高的ζ電勢和低的表面張力，而當(dāng)使用陰離子表面活性劑(4)時，由于與類似陰離子紙涂層顯著的相互作用，觀察到紙過度潤濕并因此光學(xué)密度不足(表3)。
實施例4表4顯示了含有染料的對比懸液(6)與本發(fā)明的含水膠態(tài)氣黑懸液5的性能比較。
表4
*＝?jīng)]有沉淀，沒有再聚集IDIS@solv.pd是得自Degussa AG的1，3-丙二醇。Acid Black 1是得自Aldrich Chemical Company的鹽含量為1.5重量％的萘酚藍(lán)黑。通式1的偶氮化合物是得自Bayer的6-氨基-4-羥基-3-[[7-磺酸根合-4-[(4-磺酸根合苯基)偶氮]-1-萘-1-基]偶氮]萘-2，7-二磺酸四鈉。
光學(xué)顯微鏡研究分散度用400x放大率評價分散度。用這種裝置，在光學(xué)顯微鏡上用該等級可以容易地檢測到＞1μm的粗顆粒。
等級評定1級非常好；沒有＞1μm的粗顆粒，2級滿意；非常少的＞1μm的粗顆粒，3級差；大量＞1μm的粗顆粒。
粘度的測定使用Physica Rheometer UDS 200在具有臨界剪切速率(CSR)的旋轉(zhuǎn)試驗中測定流變學(xué)性能。在1000s-1的剪切速率下讀出粘度值。
平均粒徑的測定使用光子校正分光計(PCS)，Horiba LB-500型測定粒徑分布，并讀取顯示的″中間值″作為平均粒徑。對未稀釋的懸液樣品進(jìn)行測定。
表面張力的測定使用得自Krüss的Blasentensiometer BP2測定動力學(xué)表面張力。最終值是在3,000ms讀取的。
在50℃下貯藏28天的貯藏試驗中的穩(wěn)定性將樣品在50℃下貯藏28天。研究粘度和沉淀趨勢。
將各300ml的懸液樣品在干燥箱中于50℃下在封閉玻璃瓶中貯藏28天。使用刮刀研究在底部形成的沉淀并用BrookfieldViscosimeter DV II plus測定粘度。此外，研究在室溫下貯藏期間一些樣品形成的沉淀。
冷凍-熔融穩(wěn)定性試驗將樣品在-25℃下冷凍，并在熔融之后，使用光學(xué)顯微鏡研究分散度。
如果在熔融之后，預(yù)先冷凍過的樣品再次具有稀的稠度，未形成沉淀并且在光學(xué)顯微鏡下未看見再次聚集，則判斷樣品冷凍-熔融穩(wěn)定。
測定pH使用得自Schott的pH-Meter CG 837測定未稀釋懸液的pH。為此，將玻璃電極浸泡在該溶液中并在5分鐘之后讀取溫度校正過的pH。
測定ζ電勢使用得自Matec的MBS-8000測定ζ電勢。樣品未稀釋就測定。通過電動聲振幅(ESA)測定ζ電勢。
耐水性為了評價耐水性，由以下配方的懸液制備4.5％碳黑含量的油墨30.0％氣黑懸液12.0％2-吡咯烷酮3.0％Liponic EG 071.2％IDID@solv.hd4.0％IDIS@solv.pd49.8％去離子水使用噴墨打印機(jī)HP Deskjet 6122在復(fù)印機(jī)紙上制備打印樣本并在室溫下干燥24小時。將這些打印樣本浸沒在照相托盤內(nèi)的蒸餾水中并浸泡5分鐘。
浸泡之后，從水浴中取出打印物并在室溫下干燥24小時。
通過肉眼判斷復(fù)印機(jī)紙的變色來評價耐水性。
等級評定非常好＝紙沒有變色差＝紙變色與對比懸液6相比，本發(fā)明的含水膠態(tài)氣黑懸液5具有提高的耐水性。本發(fā)明的含水膠態(tài)氣黑懸液5滿足最佳懸液的所有要求。
實施例5由本發(fā)明的氣黑懸液5使用2-吡咯烷酮、1，2-己二醇、1，3丙二醇、乙氧基化甘油、二甲基氨基乙醇和去離子水制備4.5％碳黑含量的油墨。為此，將該預(yù)混物加入到油墨添加劑中并在攪拌下小心加入所述碳黑懸液。最終油墨在500Nm的過濾細(xì)度下過濾。然后在復(fù)印機(jī)紙(Kompass Copy Office型)上使用K Control Coater制備6μm畫痕。24小時之后使用密度計測定光學(xué)密度。
使用Canon Office BJC-S750打印機(jī)進(jìn)行打印試驗。為此，預(yù)先在真空下將油墨脫氣并倒入清潔的原始打印機(jī)墨盒中。
進(jìn)行以下打印試驗a.打印復(fù)印機(jī)紙和各種常規(guī)工業(yè)噴墨紙的一面以測定光學(xué)密度并肉眼判斷打印質(zhì)量。
b.打印暫停1、3和7天之后的重啟動試驗(refire test)，評價油墨的書寫和干燥性能。
打印結(jié)果如表5所示。
本發(fā)明的油墨具有非常好的打印性、高的光學(xué)密度和非常好的貯藏穩(wěn)定性。
表5
注*1＝非常好；2＝滿意；3＝差**+＝無書寫問題；-＝有書寫問題實施例6表6顯示了對比油墨和本發(fā)明油墨的組成和性能。
表6
*＝在資料復(fù)印機(jī)紙上的6μm油墨畫痕++非常好，o滿意，--差在本發(fā)明的含水膠態(tài)氣黑懸液1中使用相同的偶氮化合物作為通式1的偶氮化合物(6-氨基-4-羥基-3-[[7-磺酸根合-4-[(4-磺酸根合苯基)偶氮]-1-萘-1-基]偶氮]萘-2，7-二磺酸四鈉。
由本發(fā)明的氣黑懸液使用乙醇、乙二醇、1，2己二醇和去離子水制備具有2％氣黑含量的本發(fā)明油墨。為此，將該預(yù)混物加入所述油墨添加劑中，并在攪拌下小心加入碳黑懸液。
使用光學(xué)顯微鏡評價分散度。
圖2顯示了本發(fā)明的油墨2和3的光學(xué)顯微鏡相片，圖3顯示了對比油墨1的光學(xué)顯微鏡相片。對比油墨1具有非常多的粗顆粒并且實際上完全絮凝，而本發(fā)明的油墨3部分絮凝，并且本發(fā)明的油墨2一點(diǎn)都不絮凝。具體地說，本發(fā)明的油墨2具有高的分散度并且沒有粗顆粒。
本發(fā)明的兩種基于氣黑的油墨在復(fù)印機(jī)紙上產(chǎn)生非常高的光學(xué)密度，而含有爐法碳黑的對比油墨在復(fù)印機(jī)紙上實際上產(chǎn)生較低的光學(xué)密度。
權(quán)利要求
1.一種含水膠態(tài)氣黑懸液，其特征在于它含有至少一種氣黑、通式1的偶氮化合物和水， 其中R1-R18可以相同或不同，并代表氫、親水或疏水基團(tuán)、受體或供體取代基或者具有受體、供體、親水或疏水基團(tuán)的脂族、芳族或雜芳族、無環(huán)、環(huán)狀或多環(huán)體系的部分。
2.如權(quán)利要求1的含水膠態(tài)氣黑懸液，其特征在于氣黑的揮發(fā)性物質(zhì)含量(950℃)＜21重量％，BET表面積為80-350m2/g，初級粒徑為8-40nm，并且DBP數(shù)為40-200ml/100g。
3.如權(quán)利要求1的含水膠態(tài)氣黑懸液，其特征在于氣黑含量＜30重量％。
4.如權(quán)利要求1的含水膠態(tài)氣黑懸液，其特征在于通式1的偶氮化合物含量＜5重量％。
5.如權(quán)利要求1的含水膠態(tài)氣黑懸液，其特征在于通式1的偶氮化合物含有少于30重量％的污染物。
6.如權(quán)利要求1的含水膠態(tài)氣黑懸液，其特征在于通式1的偶氮化合物含有少于10重量％的鹽。
7.如權(quán)利要求1的含水膠態(tài)氣黑懸液，其特征在于所述偶氮化合物是2-[[4-[(1-羥基-6-苯基氨基-3-磺基-萘-2-基)偶氮]-6-磺基-萘-1-基]偶氮]-5-甲基-苯-1，4-二磺酸、5-[4-(4-(7-[[2-乙氧基-4-(4-甲基-2-磺基-苯基偶氮)-6-磺基-萘-1-基]偶氮]-8-羥基-3，6-二磺基-萘-1-基氨基)-6-苯基磺?；?[1，3，5]三嗪-2-基氨基)-苯基偶氮]-2-羥基-苯甲酸或6-氨基-4-羥基-3-[[7-磺酸根合-4-[(4-磺酸根合苯基)偶氮]-1-萘-1-基]偶氮]萘-2，7-二磺酸四鈉。
8.如權(quán)利要求7的含水膠態(tài)氣黑懸液，其特征在于所述偶氮化合物含有少于30重量％的污染物和少于10重量％的鹽。
9.如權(quán)利要求7的含水膠態(tài)氣黑懸液，其特征在于含有抗微生物劑、濕潤劑和/或添加劑。
10.如權(quán)利要求9的含水膠態(tài)氣黑懸液，其特征在于所述濕潤劑是脂肪醇乙氧基化物、聚丙烯酸或/和其衍生物、含有丙烯酸的共聚物、丙烯酸衍生物、苯乙烯類、苯乙烯衍生物和/或聚醚類、木素磺酸鹽、烷基苯磺酸鹽、萘磺酸衍生物、含有馬來酸酐和/或馬來酸衍生物的共聚物或者所述濕潤劑的組合。
11.如權(quán)利要求9的含水膠態(tài)氣黑懸液，其特征在于所述濕潤劑含量在0-1重量％之間。
12.如權(quán)利要求9的含水膠態(tài)氣黑懸液，其特征在于所述添加劑是醇、二醇、二醇醚、雜環(huán)或甘油。
13.如權(quán)利要求9的含水膠態(tài)氣黑懸液，其特征在于所述添加劑含量＜30重量％。
14.如權(quán)利要求1的含水膠態(tài)氣黑懸液，其特征在于它可以不含濕潤劑，通式1的偶氮化合物的含量可以在0.1-1重量％之間，并且所述含水膠態(tài)氣黑懸液的鹽含量小于2500ppm。
15.制備如權(quán)利要求1的含水膠態(tài)氣黑懸液的方法，其特征在于將氣黑和可溶性的通式1的偶氮化合物分散在水中。
16.制備如權(quán)利要求15的含水膠態(tài)氣黑懸液的方法，其特征在于使用珠磨機(jī)、超聲波設(shè)備、高壓均質(zhì)機(jī)、微流體化機(jī)、UltraTurrax或可比裝置進(jìn)行分散。
17.如權(quán)利要求1的含水膠態(tài)氣黑懸液用于油墨、噴墨油墨、油漆、印刷油墨、膠乳、紡織品、皮革、粘合劑、聚硅氧烷、塑料材料、混凝土和建筑材料中的用途。
18.油墨，其特征在于它含有如權(quán)利要求1的含水膠態(tài)氣黑懸液。
19.如權(quán)利要求18的油墨，其特征在于通式1的偶氮化合物的含量在0.01-0.5重量％之間。
20.如權(quán)利要求18的油墨，其特征在于它不含濕潤劑，且其中通式1的偶氮化合物的含量可以在0.01-0.5重量％之間，并且油墨中鹽含量小于250ppm。
全文摘要
本發(fā)明涉及含水膠態(tài)氣黑懸液，其含有至少一種氣黑、通式1的偶氮化合物和水，所述含水膠態(tài)氣黑懸液是通過將氣黑和通式1的偶氮化合物分散于水中制得的。所述含水膠態(tài)氣黑懸液可用于制備油墨、噴墨油墨、油漆、印刷油墨、膠乳、紡織品、皮革、粘合劑、聚硅氧烷、塑料材料、混凝土和建筑材料。
文檔編號C09D201/00GK1657572SQ20051000909
公開日2005年8月24日 申請日期2005年2月18日 優(yōu)先權(quán)日2004年2月18日
發(fā)明者維爾納·卡爾比茨, 格爾德·陶貝爾, 海因茨·措赫, 斯特凡·呂特克, 托馬斯·呂特格, 拉爾夫·麥金托什 申請人:德古薩股份公司