[发明专利]有机钛衍生物及其制备工艺、包含该衍生物的油墨和使用该油墨的陶瓷数字印刷方法

说明书

所描述的是用于制备有机钛衍生物的生产工艺，所述有机钛衍生物可用于制备用于在陶瓷上数字印刷的黄色油墨，所述生产工艺包括以下步骤：(i)使钛(IV)的有机化合物和/或无机化合物与下式的1,3‑二醇在至少一种与水不混溶的有机溶剂的存在下混合：其中R¹、R²、R³和R⁴独立地选自H和直链或支链的C1‑C6烷基基团，并且随后除去反应副产物；(ii)将水以H₂O:Ti≥2的摩尔比添加至反应混合物并且随后除去未反应的水和反应副产物；(iii)在180℃‑200℃的温度下熟化反应混合物持续16‑50小时。还描述的是借助于以上报告的工艺可获得的钛衍生物、包含该衍生物的油墨以及使用所述油墨在陶瓷上数字印刷的方法。

发明领域

本发明的目的是有机钛衍生物及所述衍生物的合成工艺、含有所述有机钛衍生物的陶瓷数字印刷油墨以及利用所述油墨的陶瓷数字印刷方法。

发明背景

在陶瓷领域，在过去十年中已经建立了通常通过使用喷墨印刷机的数字印刷装饰技术。数字印刷已经允许在陶瓷产品的美学质量中的显著改善，这使产生具有非常复杂的图案的装饰成为可能，例如诸如复制天然材料的外观的地砖或面砖。在数字印刷设备中使用的油墨通常由溶剂或溶剂的混合物以及分散于溶剂中的一种或更多种磨得很细的颜料组成。虽然它们允许产生表面装饰，但这些油墨不能透入它们所应用于其上的陶瓷材料，因为它们包含悬浮固体，因此被装饰的表面必须覆盖有保护层，通常是透明釉(本领域中被称为“晶体(crystalline)”)，以防止由于机械磨损和由化学和机械二者的大气试剂(atmospheric agent)的攻击的装饰的褪色。这使使用此类型的油墨产生未上釉的陶瓷材料不可能。除了溶剂还包含完全可溶的发色团金属的有机化合物的油墨可被用于产生还在陶瓷物质内着色的、未上釉的产品。这些发色团金属引起在着色的制品的烧制期间的着色的显像。在数字印刷工艺中，期望的颜色一般通过包含印刷套件(print set)的油墨的颜色的减色混合(subtractive mixing)来获得。每种油墨套件因此将仅能够产生代表不同程度地宽的色度空间(colorimetric space)的部分的一定范围的颜色(被称为色域)：用给定的油墨套件可产生的色域越宽，采用该套件可获得的色调越多。为了获得足够宽的色域，油墨套件通常包含能够在烧制后使色素黄色(colour yellow)显像的油墨。

本领域中已知的是，含有与Sb、Zn、Zr和/或Mn的可溶性化合物组合的铬的可溶性化合物的着色剂溶液可被用于在添加二氧化钛的陶瓷支撑物的着色方法中获得色素黄色(EP 894081)。可选择地，含有与Sb和/或W的可溶性化合物以及Ti的可溶性化合物组合的铬的可溶性化合物的着色剂溶液可以被使用，所述溶液能够在烧制不与二氧化钛添加剂混合的陶瓷材料上的色素黄色之后显像(EP 940379)。因此，铬、锑和钛在陶瓷材料的着色部分的同时存在对于在烧制后的色素黄色的显像是必要的要求。所获得的黄色的色调和饱和度将主要取决于这些发色团金属在陶瓷浆料的着色部分中的数量比(quantity ratio)。

专利EP 1272574描述了用于在基于有机溶剂的上釉陶瓷上的数字印刷的CMY油墨套件，其中可用于获得色素黄色的油墨中的一种包含与钛的源组合的、锑和铬和/或镍的可溶性络合物的混合物。根据在此专利中描述的变体中的一种，钛在油墨中以可溶性化合物、优选地是四异丙醇钛(第[0050]段)或作为衍生自另一种醇盐的化合物(实例4，第[0075]段)的形式存在。在印刷过程中，此油墨可以被一般地应用于常规的釉或应用于与混合有其中二氧化钛已被添加的添加剂的釉，以强化色素黄色的显像。

专利申请WO 2009/077579描述了用于陶瓷喷墨印刷的可选择的油墨套件，其中采用除了与钨或锑的可溶性有机化合物组合的铬或镍的可溶性有机化合物外还包含钛的有机化合物的油墨(组合物C2)获得黄色色素。在基于有机溶剂的油墨的情况下，此钛的有机化合物优选地是2-乙基己酸钛。所描述的油墨套件被用于在混合有作为添加剂的二氧化钛和无定形二氧化硅的陶瓷材料上的数字印刷方法。