油墨組合物的工業(yè)脫墨的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及包含極性質(zhì)子溶劑的油墨組合物，并且設(shè)及用于制備油墨組合物的方 法，及所述組合物的用途。
[0002] 本發(fā)明進一步設(shè)及使打印有包含極性質(zhì)子溶劑的油墨組合物的紙張工業(yè)脫墨的 過程。
【背景技術(shù)】
[0003] 基于極性質(zhì)子溶劑比如醇和水的油墨組合物在本領(lǐng)域中是已知的并且在打印裝 置中使用，例如，在噴墨打印中使用。運樣的油墨組合物包括親水性染料或顏料。通過化合 物，例如，與顏料相互作用的分散劑將顏料顆粒制成親水性的。運些化合物包括粘附至顏料 的疏水部分。該化合物還包括另外的部分或基團，親水穩(wěn)定部分，該親水穩(wěn)定部分能夠使在 極性質(zhì)子溶劑中的顏料復(fù)合體穩(wěn)定并且造成顏料顆粒和化學(xué)物的總體是親水性的。已知的 油墨組合物中的親水穩(wěn)定部分通常包括簇基，簇基被去質(zhì)子化W增加顏料的極性，從而增 加了親水性和分散性。
[0004] 運樣的油墨組合物的問題是在用油墨組合物打印的紙張回收期間，脫墨證明是非 常困難的，除非使用特殊涂層或預(yù)處理紙張（運是相當(dāng)昂貴和不方便的）。在紙張回收期間 的運種脫墨，也被稱為工業(yè)脫墨，是油墨從紙漿中分離，從而獲得適于再利用的未著色的白 色紙張的過程。
[0005] 綜上，所述工業(yè)脫墨可W出現(xiàn)如下步驟。在第一步驟中，該紙張與水混合，并且施 用一些洗涂劑和機械能W制造紙漿。此后，使紙漿的抑值提升至8-9之間。紙張的纖維會 膨脹并使油墨斷裂成較小的顆粒。隨后，向含水的紙漿混合物中鼓入小氣泡，從而使油墨顆 粒從纖維中漂走。運個工程稱為浮選。相比水相，大部分油墨材料更喜歡氣相。因此，氣泡 從紙漿混合物中帶走油墨顆粒，在紙漿混合物的表面上產(chǎn)生灰色泡沫。接著，撇去灰色泡 沫，留下幾乎純白色的紙漿，其可W用來制造新的紙張。
[0006] 運種工業(yè)脫墨過程可W借助疏水膠印油墨和數(shù)字碳粉印刷品來很好地進行。但 是，因為在浮選過程中，紙漿中大部分的油墨顆粒保留在水相中，由基于極性質(zhì)子溶劑的油 墨組合物打印的印刷品的工業(yè)脫墨遇到了很多困難。運主要是因為噴墨油墨的染料和顏料 顆粒是親水性的或與化合物形成復(fù)合體、導(dǎo)致該復(fù)合體為親水性的。
[0007] 嘗試解決該問題的一種做法是在打印前將巧鹽溶液圖像化智能噴射到紙張上。運 有助于形成較大的不溶性簇酸巧，簇酸巧將顏料的性質(zhì)從親水性改變?yōu)槭杷浴５?，巧?W與從大氣中獲得的溶解于水中的二氧化碳反應(yīng)。接著，巧W碳酸巧沉淀下來。碳酸巧往 往使打印機，例如，噴墨打印機的噴嘴的堵塞。因此，打印機的噴嘴必須經(jīng)常更換，運是不劃 算的。
[0008] 為了防止運種情況發(fā)生，一些制造商已經(jīng)通過酸性溶液（例如，巧樣酸）改變含有 噴射溶液的巧離子。運在打印時具有相同的效果，即，使顏料保持在紙張的表面上，避免顏 色透過紙張而在背面上產(chǎn)生重影，并且提供更好的顏色強度。運是由于簇酸離子的質(zhì)子化 導(dǎo)致較少的親水性顏料顆粒而不是形成不溶性巧復(fù)合體。不幸的是，在脫墨過程的堿性條 件下，運個過程是可逆的：在制漿階段簇酸再次去質(zhì)子化，并且顏料再次變成水溶性的。
[0009]US8, 246, 754提供了另一提議，根據(jù)該提議，使用?？诘膶獠环€(wěn)定的實體，該對 光不穩(wěn)定的實體在深紫外光下是不穩(wěn)定的（因此，在可見光中是穩(wěn)定的）。該實體包含在油 墨組合物中或在基底中，并且將組合物連接至基底。該連接指定為在基底和油墨組合物中 的油墨分子之間形成鍵。如通過附圖所表達，對光不穩(wěn)定實體似乎在基底和油墨分子之間 形成粘合劑（單）層。對于脫墨，隨后用紫外線福射運些光不穩(wěn)定實體，導(dǎo)致對光不穩(wěn)定實 體的分解和油墨從基底中斷裂。
[0010] 但是，已知的提議會有一些問題。首先，該實施例似乎不是可再使用的。根據(jù)該實 施例，接頭分子通過漠基粘附至基底的徑基。但是，龐大的漠基為什么會附著至徑基基團而 沒有形成鍵的原因并不清楚。因此，不存在任何化學(xué)原因會導(dǎo)致接頭附著至基底。因此，不 清楚可能發(fā)生的任何特殊效果。其次，該實施例表明，苯基環(huán)和幾基之間的苯酷基化合物中 的鍵斷裂。此外，在鍵的斷裂中，突然存在甲基，不知從哪冒出來的。因此，在實施例中提議 的系統(tǒng)行不通。
[0011] 此外，回顧該應(yīng)用中指定的可紫外分解的化合物時，至少最重要的一些化合物出 現(xiàn)問題。第一類化合物是鄰硝基芐基化合物。但是，福射鄰硝基芐基化合物導(dǎo)致環(huán)狀結(jié)構(gòu)的 形成。運是一個緩慢的過程。因此，圖5所示的在光帶下福射會導(dǎo)致鍵斷裂的建議是不切 實際的。即使通過UV福射激活鄰硝基芐基化合物W形成自由基，最有可能的是，自由基重 組和不發(fā)生任何反應(yīng)。第二類化合物由苯酷基化合物形成。邱steinetal.,Anal^ical Biochemist巧，119(1982)，304-312中研究了含有苯酷基的可裂解型表面活性劑的鍵的斷 裂。在該文中，W1.5cm的距離進行過夜福射。運并不構(gòu)成有用的解決方案。任何另外的 化合物種類僅僅W沒有關(guān)于化學(xué)合成的任何信息，光化學(xué)行為等呈現(xiàn)。
[0012] 因此，本領(lǐng)域技術(shù)人員不能從US8, 246, 754獲得使對光不穩(wěn)定的化合物適用于油 墨組合物，使得紙張能夠脫墨的任何可行的解決方案。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0013] 因此，本發(fā)明的目的是基于極性質(zhì)子溶劑為油墨提供更好的解決方案，運在一方 面不會降低打印性能，并且在另一方面還能進行工業(yè)脫墨。對于打印性能，理想的是，在打 印之時和只要紙張保持使用或儲存，油墨對紙張具有良好的粘附力。
[0014] 在其它目的中，可W通過根據(jù)權(quán)利要求1所述的油墨組合物部分（如果不是全部） 獲得該目的。
[0015] 特別地，通過油墨組合物至少部分地實現(xiàn)該目的，所述油墨組合物包含顏料和用 于將該顏料分散于極性質(zhì)子溶劑中的刺激響應(yīng)分散劑，該刺激響應(yīng)分散劑包含刺激響應(yīng)部 分和用于顏料的溶劑穩(wěn)定化的親水部分，其中該刺激響應(yīng)部分一經(jīng)暴露于刺激物，特別是 紫外福射，會開始分解刺激響應(yīng)分散劑，并且其中，該刺激響應(yīng)基團包含苯甲酯基與在苯甲 酷基的幾基的α位的極性基團的組合。
[0016] 本發(fā)明基于運樣的認(rèn)識，可W通過使用對紫外福射形式的刺激物響應(yīng)的分散劑解 決工業(yè)脫墨中的問題，可W在打印時刻的任何階段施用紫外福射。另外，更具體地，使用化 學(xué)修飾的分散劑，該分散劑包括刺激響應(yīng)部分，該部分不抑制或降低分散劑的錯定性質(zhì)或 穩(wěn)定性質(zhì)，也不抑制或降低噴射性。暴露于刺激物會在分散劑內(nèi)開始轉(zhuǎn)化過程，即不要求另 外的化合物與其反應(yīng)。該轉(zhuǎn)化過程導(dǎo)致分散劑的分解。
[0017] 發(fā)明人出乎意料地發(fā)現(xiàn)，分解會或可W降低顏料顆粒（復(fù)合體）的親水性。根據(jù) 本發(fā)明用噴墨油墨打印并且暴露于刺激物的基底，比如，紙張，使顏料很好地粘附至紙張結(jié) 構(gòu)且可W回收，并且提供能夠回收大部分油墨的紙漿。實際上，在用根據(jù)本發(fā)明的噴墨油墨 打印的紙漿暴露于刺激物之后，疏水性顏料復(fù)合體能夠漂浮，因此能夠通過流過紙漿溶液 的氣泡帶走。運時候，在紙漿頂部上的泡沫包含疏水性顏料復(fù)合體，并且隨后撇去，使紙漿 可W用于制造新的紙張。
[0018] 根據(jù)本發(fā)明，可W修飾常規(guī)分散劑W變成刺激響應(yīng)的，或可替代地，可W使用另外 的刺激響應(yīng)分散劑。前者可W，例如通過將連接親水穩(wěn)定部分的合適的刺激響應(yīng)部分移植 到分散劑上實現(xiàn)。從合成的角度來看，后者似乎是相對簡單的通用選項，并且其中可W輕易 微調(diào)刺激響應(yīng)量。
[0019] 優(yōu)選，該顏料W顏料顆粒的形式存在，并且刺激響應(yīng)分散劑包括用于錯定顏料顆 粒的錯定部分。顏料顆粒例如為顏料和分散劑的混合物，或者為膠囊化顏料，該膠囊化顏料 被加工（例如研磨）成想要的尺寸。錯定部分更特別地在其中導(dǎo)致至少部分地設(shè)置在或甚 至在顏料顆粒的表面的外部的刺激響應(yīng)分散劑被錯定，即，通過化學(xué)連接或物理吸附至所 述顏料顆粒。在顏料顆粒上的錯定被理解為對確保在使用時該顆粒不會從紙張中流走是有 益處的。刺激響應(yīng)分散劑的分解不會導(dǎo)致顏料顆粒的分解，而是僅僅修飾其表面結(jié)構(gòu)和/ 或在極性質(zhì)子溶劑中的分散能力的敏感性。結(jié)果是，刺激響應(yīng)分散劑的分解甚至可能在其 使用期間改善油墨對紙張的粘附。特別地，如果油墨意外地接觸水或運樣的溶劑，油墨會變 成對流出不太敏感。
[0020] 特別地，刺激響應(yīng)分散劑在暴露于刺激物后分解成兩個或多個部分。分解使得親 水穩(wěn)定部分和錯定部分不再連接。更特別地，在刺激響應(yīng)分散劑內(nèi)的共價鍵斷裂，并且更具 體地，在刺激響應(yīng)部分內(nèi)的共價鍵斷裂。
[0021] 剩下的錯定部分適當(dāng)?shù)貫槭杷缘?，并且可保持錯定至顏料顆粒。但是，后者不是 必須的。特別地在錯定是基于粘附的情況下，可能會失去該錯定。例如，運可W在刺激響應(yīng) 部分為錯定部分和顏料之間的粘附力提供穩(wěn)定性的情況下發(fā)生。如果刺激響應(yīng)部分分解， 可W對粘附力的穩(wěn)定性產(chǎn)生影響。在運樣的情況下，粘附力