專利名稱::用于顏料型油墨配方的粘結(jié)劑的制作方法用于顏料型油墨配方的粘結(jié)劑發(fā)明領(lǐng)域本發(fā)明一般涉及噴墨打印,具體涉及使用分散顏料的噴墨油墨和油墨套件(inksets)。
背景技術(shù):
:近年來,數(shù)字成像設(shè)備如熱噴墨打印機、大幅面繪圖機、壓電打印機、大幅面(largeform)繪圖機、激光打印機、卣化銀級照片成像設(shè)備等的應(yīng)用迅速發(fā)展。這種發(fā)展可以歸因于打印分辨率和總體打印質(zhì)量的明顯提高,以及成本的顯著降低和使用的便利性。目前的成像設(shè)備可以低于過去的成本為許多工業(yè)、商業(yè)和家庭應(yīng)用提供可接受的打印質(zhì)量。由于打印介質(zhì)(例如膠印(off-setprinting)中使用的介質(zhì))的表面上涂布了無孔涂層,所以該介質(zhì)是平整且光澤的。無孔涂層是疏水性材料,例如疏水性聚合物。因為該涂層是疏水性的,所以用于這些類型的商業(yè)打印的油墨通常是油基的。相反,大部分用于噴墨印刷的油墨是水基的。這些噴墨油墨通常不能與現(xiàn)有的非噴墨商業(yè)打印介質(zhì)相容,這是因為水基的噴墨油墨不能滲透到無孔涂層中,特別是在快速生產(chǎn)的環(huán)境中更是如此。因此,為了使用噴墨打印技術(shù)打印商業(yè)巻冊,已經(jīng)開發(fā)了用在非噴墨相容性商業(yè)打印介質(zhì)上的改進的噴墨油墨。但是,用這些噴墨油墨打印的圖像的分辨率、耐久性或打印質(zhì)量可能下降。由于成本、較高的交付時間要求、這些其它非噴墨印刷技術(shù)的效率限制的原因,使用噴墨打印機("商用噴墨打印機")的商業(yè)印刷(包括數(shù)字打印)成為快速發(fā)展的領(lǐng)域。通過商業(yè)噴墨打印的各類大型巻冊需要高速的打印方法。不需要頻繁維護的可靠的打印機筆也是必需的,因為它們可以提高打印過程的總體速率。希望提供可用于噴墨打印機的具有改善的打印質(zhì)量和可靠性能的打印油墨,特別是那些可用于商業(yè)噴墨打印和個人家用打印的油墨。發(fā)明概述本發(fā)明涉及打印液體和用于配制該打印液體的聚合物粘結(jié)劑。在一個實施方式中,打印液體是用于噴墨打印的噴墨油墨,所述噴墨打印包括熱系統(tǒng)和壓電系統(tǒng)。在一個實施方式中,將噴墨油墨調(diào)配用于熱噴墨打印,提供改進的所需性能性質(zhì),例如低粘度,更好的開蓋性能(decapperformance)和優(yōu)越的氣泡容忍性。依據(jù)本發(fā)明配制的油墨包括至少一種水性載體;至少一種包封劑-分散的顏料;至少一種嵌段共聚物粘結(jié)劑,其分散在整個水性載體中,具有結(jié)構(gòu)I,包括疏水嵌段(A)和親水嵌段(B):結(jié)構(gòu)I<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table><formula>formulaseeoriginaldocumentpage9</formula>xl-x2和yl-y5獨立地表示等于或大于零(O);Rl是H或ch3;r2是垸基或芳基,其中碳原子數(shù)為0-約20;包括芐基、丁基或酯基r3是h、具有1-約15個碳原子的垸基、具有約6-18個碳原子的芳基;包括芳基垸基、聚二甲基硅氧烷、聚乙二醇鏈或聚丙二醇鏈。發(fā)明實施方式的詳述本發(fā)明涉及作為粘結(jié)劑的結(jié)構(gòu)化共聚物(structuredcopolymer)。在下文中將使用術(shù)語"油墨"進一步描述本發(fā)明,但是該術(shù)語的使用并不旨在限制本發(fā)明的范圍。依據(jù)本發(fā)明配制的油墨包含至少一種水性載體;至少一種包封劑-分散的顏料;至少一種分散在整個水性載體中的嵌段共聚物粘結(jié)劑。在一個實施方式中,該液體可用于采用商購噴墨打印機進行的噴墨印刷(例如壓電噴墨和熱噴墨印刷設(shè)備之一或兩者),這些商購噴墨打印機是例如由特拉華的惠普公司(Hewlett-PackardCompanyofDelaware)制造的DESKJET、DESIGNJET⑧和PHOTOSMART⑧系列的打印機。在一個實施方式中,顏料分散體中的分散劑是聚合物分散劑,該分散劑具有與粘結(jié)劑相同的化學結(jié)構(gòu),或者在結(jié)構(gòu)、單體比例、分子量和酸值等方面與粘結(jié)劑不同。文中所用的術(shù)語"粘結(jié)劑"指分散在整個載體中的聚合物;包封劑指包封顏料的聚合物材料(分散劑)。文中所用的術(shù)語"樹脂"至少包括粘結(jié)劑,可還包括包封劑/分散劑。顏料可包括任何一種或多種色調(diào),包括黑色、青色、品紅色、黃色和它們的組合,或任何其它合適的色調(diào)。本發(fā)明的油墨以高產(chǎn)率提供高打印品質(zhì)的打印圖像,并且打印的可靠性提高。不旨在限制本發(fā)明的范圍,考慮到當聚合物包封劑和游離的聚合物粘結(jié)劑是化學類似的時候,油墨組合物的粘度可以降低。不受限于任何理論,相信這種粘度降低部分地是由于加入了化學類似的游離聚合物粘結(jié)劑,它們可以明顯減輕包封劑和載體之間的靜電和/或電空間(electrosteric)相互作用。本發(fā)明人發(fā)現(xiàn),具有增加的低Tg(玻璃化轉(zhuǎn)變溫度)疏水基團的嵌段共聚物可以抑制不良效應(yīng)的發(fā)生或使這些效應(yīng)最小化,不良效應(yīng)是例如低分散穩(wěn)定性。本發(fā)明油墨特別適合用于圖象打印機和照片打印機,包括可商購的噴墨打印機。本發(fā)明的油墨可用于在多孔的、無孔的和混雜的光澤介質(zhì)和半光澤介質(zhì)以及微孔介質(zhì)上進行印刷,這些介質(zhì)用于工業(yè)印刷應(yīng)用,例如需要高產(chǎn)量和高圖像質(zhì)量的制版術(shù)和照片零售(photoretail),以及家用照片打印機。示例性的打印介質(zhì)包括但不限于惠普高級光澤照片紙(Hewlett-PackardAdvancedglossyPhotoPaper)、依爾福瑞士珠光噴墨打印用照片紙(IfordGaleriePearlPhotoInkJetPaper)(半光澤)、愛普生高級光澤照片紙(EpsonPremiumGlossyPhotoPaper)和皮克特瑞克照片鏡面光澤紙(PictoricoPhotoGalleryglossypaper)。在一個實施方式中,打印液體是一種水性油墨,其包含用與本發(fā)明粘結(jié)劑具有類似化學結(jié)構(gòu)的分散劑/包封劑分散的著色劑。文中所用的術(shù)語"化學類似"指具有相同或類似的分子量、酸值和/或單體組成的化合物。應(yīng)理解,文中在分子量方面所述的"類似"應(yīng)考慮包括分子量約為2,000-20,000、或者約為5,000-15,000、或者約為8,000-11,000的化合物。在一個示例性實施方式中,包封聚合物(分散劑)具有比游離的聚合物粘結(jié)劑更高的分子量。文中所用的術(shù)語"經(jīng)過打印的基材"指至少部分地覆蓋了體現(xiàn)本發(fā)明特征的至少一種油墨的基材。"噴墨筆"指具有同軸(on-axis)和/或離軸(off-axis)構(gòu)造的噴墨筆,包含和/或設(shè)置成包含油墨。"打印系統(tǒng)"指用于打印并且/或者包括至少一種或多種體現(xiàn)本發(fā)明的一個或多個特征的噴墨油墨、噴墨筆和/或打印機的系統(tǒng)。依據(jù)本發(fā)明制造的油墨提供許多優(yōu)點,例如提高了顏料穩(wěn)定性和圖像光澤,降低了青銅色變色(bronzing),可以使用的顏料范圍廣,較低粘度的分散體提高了可靠性,允許高顏料負載,從而在低墨滴體積打印頭中獲得極佳的顏色性能,可用于形成分辨率更高的圖像。聚合物依據(jù)本發(fā)明的樹脂聚合物通??煞譃槿悾挛膶⒃敿毭枋?。文中所用的術(shù)語"樹脂"包括粘結(jié)劑,還指用于包封/分散顏料的聚合物(包封劑)。應(yīng)理解,為了說明的目的,所描述的聚合物可用作至少作為粘結(jié)劑使用的樹脂,但是還可包括包封劑(分散劑)。I.無規(guī)非結(jié)構(gòu)化聚合物樹脂.-可以使用依據(jù)本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的方法制備的無規(guī)非結(jié)構(gòu)化聚合物,包括所有丙烯酸酯體系和粘附促進單體,以增強和提高包封的顏料油墨的穩(wěn)定性和性能。n.結(jié)構(gòu)化聚合物樹脂可以使用具有嵌段性質(zhì)的結(jié)構(gòu)化聚合物,所述聚合物被分為若干鏈段,不同鏈段具有明顯不同的組成。嵌段聚合物可以設(shè)計為至少包括兩個嵌段,即A嵌段和B嵌段。在一個實施方式中,疏水嵌段A的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度一般約為0-70°C,通常約為10—65°C。III.接枝聚合物樹脂具有接枝到主鏈上的大分子單體側(cè)鏈的無規(guī)聚合物可用于實施本發(fā)明。側(cè)鏈可以是PEG-丙烯酸酯大分子單體和/或具有端烯基(即烯烴基團)的基團。接枝聚合物可以設(shè)計為包括基本疏水的主鏈和親水性大分子單體側(cè)鏈。樹脂共聚物設(shè)計體現(xiàn)本發(fā)明特征的共聚物通??砂ㄒ韵陆Y(jié)構(gòu)I-VII中的任何一種或多種結(jié)構(gòu)I<formula>formulaseeoriginaldocumentpage12</formula>式中c是<formula>formulaseeoriginaldocumentpage12</formula>D是<formula>formulaseeoriginaldocumentpage12</formula>E是<formula>formulaseeoriginaldocumentpage13</formula>F是<formula>formulaseeoriginaldocumentpage13</formula>G是團;<formula>formulaseeoriginaldocumentpage13</formula>xl-x2和yl-y5獨立地表示等于或大于零(O);Rl是H或CH3;R2是烷基或芳基,其中碳原子數(shù)為0-約20;包括芐基、丁基或酯基R3是H、具有1-約15個碳原子的垸基、具有約6-18個碳原子的芳基;包括芳基烷基、聚二甲基硅氧烷、聚乙二醇鏈或聚丙二結(jié)構(gòu)I可進一步描述為結(jié)構(gòu)II-V。結(jié)構(gòu)II依據(jù)結(jié)構(gòu)II的聚合物表示依據(jù)本發(fā)明的聚合物的一個實施方式。如下文進一步描述的,結(jié)構(gòu)n可以進行改性,通過增加或去除一些部分而表示為以下結(jié)構(gòu)in和IV??梢钥闯?,結(jié)構(gòu)II至少包括部分C、D、E、F。另外,例如參考結(jié)構(gòu)I所描述的,結(jié)構(gòu)II包括R1和R2基團。結(jié)構(gòu)III<formula>formulaseeoriginaldocumentpage14</formula>具有結(jié)構(gòu)III的共聚物至少包括具有A基團和B基團的兩個嵌段。具有結(jié)構(gòu)III的聚合物的分子量通常約為1000-20,000。在一個實施方式中,聚合物的酸值約為130-200毫克K0H/克聚合物。比較結(jié)構(gòu)II和III可以發(fā)現(xiàn)在結(jié)構(gòu)III中,x2和y3-y5(依照結(jié)構(gòu)I)為零(0)。結(jié)構(gòu)IV<formula>formulaseeoriginaldocumentpage14</formula><formula>formulaseeoriginaldocumentpage15</formula>、比較結(jié)構(gòu)I和V可以發(fā)現(xiàn)在結(jié)構(gòu)V中,yl、y2和y4(依照結(jié)構(gòu)I)為零<formula>formulaseeoriginaldocumentpage15</formula>依據(jù)結(jié)構(gòu)v制造的聚合物具有高玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。但是,特別當聚合物中和到半酯形式、例如SMA-1440時,玻璃化轉(zhuǎn)變溫度降低。A嵌段提供完全或至少大部分的疏水作用。B嵌段包含苯乙烯/馬來酸酐共聚物("SMA")結(jié)構(gòu),該結(jié)構(gòu)提供筆(噴墨筆或噴嘴結(jié)構(gòu))友好的組合物。B嵌段可具有SMA-1440的結(jié)構(gòu)。在授予Chen等的美國專利第6,406,143Bl號中進一步描述了SMA結(jié)構(gòu),該專利文獻的全部內(nèi)容通過參考結(jié)合于此。結(jié)構(gòu)VIC^3Jy1oOHOH、-依據(jù)結(jié)構(gòu)vi制備的聚合物包括可用于雙鏈粘結(jié)劑(在一些實施方式中也可用作分散劑)的雙官能苯乙烯/丙烯酸酯/甲基丙烯酸酯。所述雙鏈可以是疏水鏈段或親水鏈段。R,可以是鹵素或垸基衍生基團,前提是當使用乙烯基節(jié)基氯基團時,R'-CH2不存在,R'CH2CH基團變?yōu)镃H2。在一個實施方式中,用作體現(xiàn)本發(fā)明特征的粘結(jié)劑(在一些實施方式中,也用作分散劑)的聚合物樹脂具有結(jié)構(gòu)VII:結(jié)構(gòu)VII卄:1Oc'f1IC—oy1S1/依據(jù)結(jié)構(gòu)VII制備的聚合物包括無規(guī)或嵌段結(jié)構(gòu),具體取決于是否需要小單體作為間隔物以結(jié)合反應(yīng)性表面活性劑;Sl和S2表示具有疏水Sl鏈段和親水S2鏈段的表面活性劑。在一個實施方式中,結(jié)構(gòu)VII如果具有甲氧基乙二醇丙烯酸酯、形成SCT的大分子單體(包括MAA、AA或其它合適的單體),則具有結(jié)構(gòu)VIII。結(jié)構(gòu)VIII<formula>formulaseeoriginaldocumentpage17</formula>方法CRP(受控自由基聚合)技術(shù),例如ATRP(原子轉(zhuǎn)移自由基聚合)、NMP(硝基氧介導聚合)和RAFT(可逆加成裂解鏈轉(zhuǎn)移(ReversibleAdditionFragmentationChainTransfer))可用于合成嵌段共聚物,該共聚物可用作結(jié)構(gòu)化聚合物中的嵌段A和B,也可用作接枝聚合物的主鏈和側(cè)鏈。在各種文獻中已經(jīng)描述了這些合成方法,本領(lǐng)域技術(shù)人員可以實施這些方法。油墨依據(jù)本發(fā)明制備的水性噴墨油墨使用水性載色介質(zhì)("載體"),分散或包封的著色劑,依據(jù)體現(xiàn)本發(fā)明特征的聚合物的樹脂粘結(jié)劑。著色劑可以是使用任何合適的分散劑的分散顏料(分散劑)或自分散顏料。在一個實施方式中,分散劑與依據(jù)本發(fā)明的粘結(jié)劑具有類似的化學結(jié)構(gòu)。所述油墨還可含有噴墨打印領(lǐng)域中已知的其它添加劑。著色劑可以使用與本發(fā)明粘結(jié)劑具有類似化學結(jié)構(gòu)的分散劑分散著色劑。在油墨制劑中可以使用不止一種顏料。較佳地,油墨包含適用于噴墨制劑的顏料型著色劑。以下示例性顏料可用于實施本發(fā)明;但是,該列表不旨在限制本發(fā)明的范圍可從巴斯夫(BASF)購得的顏料帕來吉橙(Paliogen⑧Orange)、赫來吉藍L6901F(HeliogenBlueL6901F)、赫來吉藍NBD7010(HeliogenBlueNBD7010)、赫來吉藍K70卯(HeliogenBlueK7090)、赫來吉藍L7101F(HeliogenBlueL7101F)、帕來吉藍L6470(PaliogenBlueL6470)、赫來吉綠K8683(HeliogenGreenK8683)和赫來吉綠L9140(HeliogenGreenL9140);可從卡伯特(Cabot)購得的顏料莫尼馳1400(Monarch1400)、莫尼馳1300(Monarch1300)、莫尼馳1100(Monarch1100)、莫尼馳1000(Monarch1000)、莫尼馳900(Monarch900)、莫尼馳880(Monarch880)、莫尼馳800(Monarch800)和莫尼馳700(Monarch700);Cab-O-Jet系列的自分散顏料,例如Cab-O-Jet200、300(黑)、Cab-O-Jet1027R(紅)、Cab-O-Jet554B(藍)、Cab-O-Jet270Y(黃)、Cab-O-Jet250C(青)、Cab-O-Jet260M(品紅)、PY-74黃(PY-74Yellow);來自汽巴吉瑞公司(Ciba-Geigy)的顏料克瑞目弗特黃3G(ChromophtalYellow3G)、克瑞目弗特黃GR(ChromophtalYellowGR)、克瑞目弗特黃8G(ChromophtalYellow8G)、億格澤黃5GT(IgrazinYellow5GT)、依格樂寶石紅4BL(lgraliteRubine4BL)、蒙納斯品紅(MonastralMagenta)、蒙納斯猩紅(MonastralScarlet)、蒙納斯紫R(MonastralVioletR)、蒙納斯紅B(MonastralRedB)和蒙納斯紫栗B(MonastralVioletMaroonB);來自德格薩(Degussa)的顏料普瑞太克思U(PrintexU)、普瑞太克思V(PrintexV)、普瑞太克思140U(Printex140U)和普瑞太克思140V(Printex140V);來自杜邦公司(DuPont)的顏料太普R-101(Tipure⑧R-101);來自哈巴馳(Heubach)的顏料達樂姆黃YT-858-D(DalamarYellowYT-858-D)和合克賽藍GXBT-583D(HeucophthalBlueGXBT-583D);來自侯馳斯特(Hoechst)的顏料永固黃GR(PermanentYellowGR)、永固黃G(PermanentYellowG)、永固黃DHG(PermanentYellowDHG)、永固黃NCG-71(PermanentYellowNCG-71)、永固黃GG(PermanentYellowGG)、漢撒黃RA(HansaYellowRA)、漢撒亮黃5GX-02(HansaBrilliantYellow5GX-02)、漢撒黃-X(HansaYellow-X)、諾伏皮姆黃HR(NovopermYellowHR)、諾伏皮姆黃FGL(NovopermYellowFGL)、漢撒亮黃10GX(HansaBrilliantYellow10GX)、永固黃G3R-01(Permanent18YellowG3R-01)、霍斯塔皮姆黃H4G(HostapermYellowH4G)、霍斯塔皮姆黃H3G(HostapermYellowH3G)、霍斯塔皮姆橙GR(HostapermOrangeGR)、霍斯塔皮姆猩紅GO(Hostaperm⑧ScarletGO)和永固寶石紅F6B(PermanentRubineF6B);來自莫北(Mobay)的顏料喹寧定品紅(QuindoMagenta)、因得伏斯特亮猩紅(Indofast戀BrilliantScarlet)、喹寧定紅R6700(QuindoRedR6700)、喹寧定紅R6713(QuindoRedR6713)和因得伏斯特紫(IndofastViolet);來自太陽化學(SunChem)的顏料L74-1357黃(Yellow)、L75-1331黃(Yellow)和L75-2577黃(Yellow)、顏料紅(PigmentRed)PR122紅(Red);克萊瑞特赫斯吉特(ClariantHostajet)PT和ST系列(水性顏料分散體)赫斯吉特黃4G-PTVP2669(HostajetYellow4G-PTVP2669)、赫斯吉特品紅E-PTVP2690(HostajetMagentaE-PTVP2690)、赫斯吉特青BG-PTVP2689(HostajetCyanBG-PTVP2689)、赫斯吉特黑O-PTVP2676(HostajetBlackO-PTVP2676);赫斯吉特黃4G-STVP2745(HostajetYellow4G-STVP2745)、赫斯吉特品紅E-ST(HostajetMagentaE-ST)、赫斯吉特青BG-STVP2778(HostajetCyanBG-STVP2778)。其它示例性顏料包括蒽醌紅(PR177)、吡咯紅(PR254)、蒽醌腥紅(PR168)、喹吖啶酮品紅(PR202)、酞菁綠(PG36)、氯化的銅酞菁綠(PG7)、二噁嗪紫(PV23)和0喹吖啶酮紫(PV19);可從太陽化學(SunChemical)和克萊瑞特(Clariant)之類的公司購得。文中所用的術(shù)語"顏料"指不溶于水性載體的著色劑,包括分散染料和自分散顏料,使用體現(xiàn)本發(fā)明特征的各種分散體進行分散。許多有機和無機顏料(單獨或組合)可以經(jīng)過選擇制成油墨,美國專利第5,085,698號中揭示了具體的例子。分散顏料的顆粒足夠小以使得油墨可以自由流動通過噴墨打印裝置,特別是在直徑通常為10-50微米的噴嘴處。粒度還會影響顏料分散體的穩(wěn)定性,這在油墨的整個使用壽命內(nèi)非常重要。微小顆粒的布朗運動可以有助于防止顆粒發(fā)生絮凝。還希望使用小顆粒實現(xiàn)最大的色強度和光澤度??捎玫牧6确秶s為0.005微米至15微米。較佳地,顏料的粒度應(yīng)該為0.005-5微米,更佳地,粒度為0.010-1微米,最佳地,約為0.010-0.3微米。在油墨中存在著色劑時,以油墨的總重量為基準計,加入到油墨中的著色劑的量通常約為0.1-15重量%,約0.2-10重量%,或約0.5-5重量%。水性載體用于油墨的載體可以包括水基載體,其包括水或水和至少一種水溶性有機溶劑的混合物。對合適混合物的選擇取決于具體應(yīng)用的需要(如所需的表面張力和粘度)、選擇的著色劑、液體的干燥時間、液體將打印在其上的基材的類型。美國專利第5,085,698號揭示了可選擇的代表性水溶性有機溶劑,該專利的全部內(nèi)容通過參考結(jié)合于此。更具體地,水溶性有機溶劑可包括但不限于脂族醇、芳族醇、二醇、二醇醚、聚(二醇)醚、己內(nèi)酰胺、甲酰胺、乙酰胺和長鏈醇,或它們的任意混合物。用于實施本發(fā)明的有機溶劑的例子包括但不限于具有等于或小于30個碳原子的伯醇,具有等于或小于30個碳原子的芳族伯醇,具有等于或小于30個碳原子的脂族仲醇,具有等于或小于30個碳原子的脂族仲醇,具有等于或小于30個碳原子的1,3-烷二醇,具有等于或小于30個碳原子的烷三醇,具有等于或小于30個碳原子的1,3-醇,乙二醇垸基醚,丙二醇烷基醚,聚(乙二醇)垸基醚,聚(乙二醇)垸基醚的高級同系物,聚(丙二醇)烷基醚,聚(丙二醇)垸基醚的高級同系物,N-垸基己內(nèi)酰胺,未取代的己內(nèi)酰胺,取代的甲酰胺,未取代的甲酰胺、取代的乙酰胺、未取代的乙酰胺。優(yōu)選用于實施本發(fā)明的具體的有機溶劑包括但不限于N-甲基吡咯垸酮、1,5-戊二醇、2-吡咯垸酮、l-(2-羥乙基)-2-吡咯垸酮、二甘醇、1,3-(2-甲基)-丙二醇、1,3,5-(2-甲基)-戊三醇、四亞甲基砜、3-甲基-l-丁醇、丙三醇、3-吡啶基甲醇、季戊四醇、1,6-己二醇、1,2-烷二醇、和它們的混合物。例如,油墨載體中的水溶性有機溶劑可包括二醇、聚二醇醚和二醇醚的混合物。在水和至少一種水溶性溶劑的混合物的情況中,水性載色介質(zhì)通常包含約30%-95%的水。通常,以水性載色介質(zhì)的總重量為基準計,組合物包含約60%-95%的水。加入到液體(例如油墨或性能增強液體)中的一種或多種水溶性有機溶劑的量通常獨立地為液體制劑總重量的約1重量%至50重量%;約2重量%至45重量%,或者約5重量%至35重量%。其它組分與本發(fā)明相容的各類添加劑可用于油墨(或性能優(yōu)化液體)中,以針對具體應(yīng)用優(yōu)化油墨組合物的性質(zhì)。油墨組合物中其余的物質(zhì)主要是水;但是,也可以加入其它獨立選擇的組分,這些組分包括表面活性劑、潤濕劑、抗凝結(jié)(anti-cogation)添加劑、抗腐蝕添加劑、聚合物、防腐劑、能抑制微生物生長的殺生物劑如防腐性PROXELGXL(可從艾衛(wèi)克公司(AveciaIncorpomted)購得);能消除重金屬雜質(zhì)有害影響的螯合劑(或掩蔽劑)如EDTA;緩沖劑;粘度調(diào)節(jié)劑,從而提高油墨組合物的各種性質(zhì)??梢允褂镁彌_劑將噴墨油墨保持在所需的pH。緩沖劑可以是有機基生物緩沖劑或無機緩沖劑。使用的緩沖劑可以進行選擇,從而將pH充分保持在所需的范圍內(nèi)。緩沖劑的例子包括瑞茲姆堿(TrizmaBase),可從西格馬-阿德瑞奇特公司(Sigma-AldrichCorp.)(Milwaukee,Wis.)獲得;4-嗎啉乙磺酸("MES");4-嗎啉丙磺酸("MOPS");和3-羥基-4-嗎啉丙磺酸("]\4080")。實施例體現(xiàn)本發(fā)明特征的用作樹脂(粘結(jié)劑,在一些實施方式中也用作分散劑)的示例性聚合物的一般組成如表i-v所示,表中還顯示了組成各部分的組分的量的示例性范圍。在本申請、包括所有表格中,使用以下說明以下縮寫指AA是丙烯酸;MAA是甲基丙烯酸;ETEGMA是甲基丙烯酸乙基三甘醇酯;Sty是苯乙烯;BMA是甲基丙烯酸丁酯;BzMA是甲基丙烯酸芐酯;IBOMA是甲基丙烯酸異冰片酯。分子量是根據(jù)表I-V所示單元數(shù)的計算的分子量。通過GPC測量的分子量是相對于用于校準體系的苯乙烯標準。無規(guī)表示使用標準自由基反應(yīng)技術(shù)形成的無規(guī)共聚物;SCT表示使用Co-SCT絡(luò)合物產(chǎn)生具有端烯基的大分子單體而形成的無規(guī)共聚物;接枝表示使用小分子單體和大分子單體形成的無規(guī)共聚物;嵌段表示使用特殊的反應(yīng)條件形成的結(jié)構(gòu)化共聚物,表中粗體下劃線表示AB聚合物的嵌段A;梯度表示共聚物從一種單體類型向另一種單體類型的轉(zhuǎn)變是逐步而非急劇的。各單體類型行中的數(shù)值表示各單體類型的平均值。21實施例7-10表示示例性親水大分子單體。還應(yīng)理解苯乙烯(Sty)可以用BzMA/IBOMA混合物替代。ETEGMA還可以被親水單體如HEMA(甲基丙烯酸羥乙酯)替代。實施例11-14是示例性疏水大分子單體。在所有實施例中,甲基丙烯酸酯可以用丙烯酸替代,前提是保持主鏈的Tg。在所有實施例中,粘附促進單體(例如美國專利第6,037,390號中描述的那些)可用于替代ETEGMA。依據(jù)實施例15-32的嵌段聚合物可使用大分子單體7-14制得,而該大分子單體可使用下表中描述的單體類型制得。例如,以下是體現(xiàn)本發(fā)明特征的粘結(jié)劑的制備方法的說明。制備聚(t-BA/t-BMA)—將溴化銅(I)(8.66克)加入燒瓶中,用氮氣飽和。向上述燒瓶中加入丙酮(120毫升),然后加入五甲基二亞乙基三胺'PMDETA,(13.3毫升)。一段時間后,加入丙烯酸叔丁酯(90.6克)和甲基丙烯酸叔丁酯(109.4克)的混合物。使該新混合物冷卻到5°C。然后,向冷卻的混合物中加入引發(fā)劑溴丙酸甲酯(37毫升)。將該混合物的溫度在5"C保持約1小時。將該混合物在室溫下攪拌約41小時。1小時后樣品的NMR譜顯示聚合反應(yīng)完成了約95%。然后將混合物加熱到75°C,保持約1小時,然后冷卻。加入丙酮(80克)稀釋混合物。通過中性氧化鋁柱過濾混合物。除去溶劑,得到具有溴端基的標題聚合物。整個過程的產(chǎn)率約為95%。制備聚(AA/MAA-嵌段-苯乙烯)-制備實施例1(41.16克)的大分子引發(fā)劑(macro-initiator)在苯乙烯(l12.95克)和甲苯(40毫升)中的溶液。將氯化銅(I)(2.53克)加入500毫升燒瓶中,用氮氣飽和。加入甲苯(40毫升),然后加入PMDETA(3.9毫升)。混合物的顏色變成暗綠色,說明形成了銅絡(luò)合物。向該銅絡(luò)合物溶液中加入含大分子引發(fā)劑的苯乙烯溶液。將合并的溶液加熱到約95。C,保持約6小時。停止加熱,溶液冷卻到室溫。用己烷稀釋冷卻的溶液,通過中性氧化鋁柱過濾以除去銅絡(luò)合物。減壓除去溶劑和過量的苯乙烯單體。將得到的聚合物溶解在二氯甲垸(200毫升)中,與三氟乙酸(180克)混合。將該混合物在室溫下攪拌過夜,以水解叔丁基,通過質(zhì)子NMR譜上1.4ppra處叔丁基峰的消失證實這一點。減壓除去全部或幾乎所有揮發(fā)性物質(zhì),將得到的聚合物再次溶解在四氫呋喃(250毫升)中,在冷己垸(1.422聚合物類型分子量AAMAAETEGMAStyBMABzMAIBOMA無規(guī)800011122128無規(guī)1000014152635無規(guī)584011122128無規(guī)730014152635無規(guī)6403111228無規(guī)8004141535表II實施例編號實施例7實施例8實施例9實施例10實施例11實施例12聚合物類型SCTSCTSCTSCT分子量2604416452088328AA3366MAA3366ETEGMA1530StyBMA1530BzMAIBOMASCT3550SCT71002550升)中沉淀。收集沉淀的聚合物,在70'C真空干燥約48小時,以得到具有苯乙烯嵌段以及丙烯酸和甲基丙烯酸的混合物嵌段的聚合物。表I實施例編號例1施4實例實例施2實例錢例比2對例23表III<table>tableseeoriginaldocumentpage24</column></row><table>表IVtfffc^l^g實施實施實施實施實施實施實施實施*例19例20例21例22例23例24例25例26<table>tableseeoriginaldocumentpage25</column></row><table>表Vsk^^ii^s實施實施實施實施頭"也WJS^例27例28例29例30聚合物類型嵌段嵌段嵌段嵌段分子量34876584765902487144AA20402040MAA20402040ETEGMAStyBMA100100BzMAIBOMA實施例74實施例84實施例98實施例1010實施例11實施例12實施例13實施例14如下文所示測量選擇的樹脂聚合物的酸值,以評估聚合物上酸位點的數(shù)目,結(jié)果示于表VI中。測量酸值的示例性方法包括稱取約ioo毫克聚合物,溶解在50毫升THF和25毫升IPA中,該操作在安裝在MettlerDL77滴定器上的滴定燒杯中進行?;旌蠒r向該溶液中緩慢加入IO毫升水。對于樣品P3,在滴定之前額外使用25毫升(總共75毫升)以保持聚合物溶解。使用MettlerSC115以及pH電極和滴定管尖端(1毫升滴定管)向聚合物溶液中加入滴定劑0.500NKOH。在動態(tài)平衡模式下滴定溶液,至滴定結(jié)束。26<table>tableseeoriginaldocumentpage27</column></row><table>為了評價使用本發(fā)明的樹脂聚合物作為粘結(jié)劑配制的油墨的打印質(zhì)量方面的性能即青銅色變色性能,配制了幾種照片品質(zhì)的淺灰色油墨。一般組成和目視觀察的青銅色變色性能的結(jié)果示于表vn中。從表vn的結(jié)果可以看出,依據(jù)本發(fā)明制備的油墨具有改善的青銅色變色性能,表現(xiàn)為具有較低的數(shù)值。表VII<table>tableseeoriginaldocumentpage28</column></row><table>分(分數(shù)越低越好)雖然在本發(fā)明中已經(jīng)說明和描述了本發(fā)明的特定形式,但是顯然可以對本發(fā)明進行各種修改和改進。而且本發(fā)明實施方式的各個特征可能顯示在一些附圖中而沒有顯示在其它附圖中,但是本領(lǐng)域技術(shù)人員將認識到本發(fā)明一個實施方式的各個特征可以與其它實施方式的任何或全部特征組合。因此,不旨在將本發(fā)明限于所說明的具體實施方式。本發(fā)明在現(xiàn)有技術(shù)允許的最大范圍內(nèi)受所附權(quán)利要求的范圍的限定。當"元件"、"構(gòu)件"、"組件"、"裝置"、"部件"、"部分"、"步驟"、"方法"和類似的詞語用于本發(fā)明時,不應(yīng)解釋為援引35U.S.C.§112(6)的條款,除非以下權(quán)利要求明確地根據(jù)特定的功能而不是具體的結(jié)構(gòu)使用術(shù)語"方法",或者根據(jù)特定的功能而不是具體的動作使用術(shù)語"步驟"。因此,本發(fā)明僅受所附權(quán)利要求限定。本發(fā)明中引用的所有專利和專利申請的全部內(nèi)容通過參考結(jié)合于此。權(quán)利要求1.一種油墨,其包含a.水性載體;b.至少一種包封劑分散的顏料;和c.至少一種分散在整個水性載體中的嵌段共聚物粘結(jié)劑,其具有結(jié)構(gòu)I,包含疏水嵌段(A)和親水嵌段(B);結(jié)構(gòu)式I式中C是D是E是F是G是x1和x2獨立地表示等于或大于零(0);y1-y5獨立地表示等于或大于零(0);R1是H或CH3;R2是烷基或芳基,其中碳原子數(shù)為0-約20,包括芐基、丁基或酯基;R3是H、具有1-約15個碳原子的烷基、具有約6-18個碳原子的芳基;芳基烷基;聚二甲基硅氧烷;聚乙二醇鏈;或聚丙二醇鏈。2.如權(quán)利要求l所述的油墨,其特征在于,y5是0。3.如權(quán)利要求l所述的油墨,其特征在于,x2和y3-y5是0。4.如權(quán)利要求l所述的油墨,其特征在于,y3-y5是0。5.如權(quán)利要求l所述的油墨,其特征在于,yl、y2和y4是0。6.如權(quán)利要求3所述的油墨,其特征在于,所述具有結(jié)構(gòu)I的聚合物的分子量約為1000至20,000。7.如權(quán)利要求l所述的油墨,其特征在于,所述疏水嵌段A包括由選自下組的單體形成的嵌段苯乙烯、甲基丙烯酸節(jié)酯、甲基丙烯酸異冰片酯和它們的組合;所述親水嵌段B包括由選自下組的單體形成的嵌段丙烯酸、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸乙基三甘醇酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸羥乙酯和它們的組合。8.如權(quán)利要求l所述的油墨,其特征在于,所述聚合物的Tg等于或小于約70°C。9.如權(quán)利要求1所述的油墨,其特征在于,所述A嵌段的Tg約為0-70。C。10.如權(quán)利要求l所述的油墨,其特征在于,所述A嵌段的Tg約為10-60。C。11.如權(quán)利要求3所述的油墨,其特征在于,所述聚合物的分子量約為1000至20,000。12.如權(quán)利要求3所述的油墨,其特征在于,所述聚合物的酸值約為130-200毫克K0H/克聚合物。13.如權(quán)利要求4所述的油墨,其特征在于,所述疏水A嵌段包含丙烯酸酯基團。14.如權(quán)利要求l所述的油墨,其特征在于,所述包封劑具有與粘結(jié)劑相同的化學結(jié)構(gòu)。15.—種油墨,其包含a.水性載體;b.至少一種包封劑分散的顏料;和c.至少一種分散在整個水性載體中的嵌段共聚物粘結(jié)劑,其具有結(jié)構(gòu)VI,包含疏水嵌段(A)和親水嵌段(B);結(jié)構(gòu)VI<formula>formulaseeoriginaldocumentpage5</formula>其中,結(jié)構(gòu)VI包括雙官能苯乙烯/丙烯酸酯/甲基丙烯酸酯以形成雙鏈分散劑,所述雙鏈可以是疏水鏈段或親水鏈段;R,是鹵素或垸基衍生基團,前提是當使用乙烯基節(jié)基氯基團時,R,-CH2不存在,R,CH2CH基團變?yōu)镃H2;xl和x2獨立地表示等于或大于零(0);yl和y2獨立地表示等于或大于零(0)。16.如權(quán)利要求15所述的油墨,其特征在于,所述包封劑具有與粘結(jié)劑相同的化學結(jié)構(gòu)。17.—種油墨,其包含a.水性載體;b.至少一種包封劑分散的顏料;和c.至少一種分散在整個水性載體中的嵌段共聚物粘結(jié)劑,其具有結(jié)構(gòu)VII,包含疏水嵌段(A)和親水嵌段(B);結(jié)構(gòu)VII其中,結(jié)構(gòu)VII包括具有小單體間隔物以引入具有疏水(S1)鏈段和親水(S2)鏈段的反應(yīng)性表面活性劑的無規(guī)或嵌段結(jié)構(gòu);Rl是H或CH3;R2是烷基或芳基,其中碳原子數(shù)為0-約20,包括芐基、丁基或酯基;R3是H、具有1-約15個碳原子的烷基、具有約6-18個碳原子的芳基;芳基烷基;聚二甲基硅氧烷;聚乙二醇鏈;或聚丙二醇鏈;和xl、x2和yl獨立地表示等于或大于零(0)。18.如權(quán)利要求17所述的油墨,其特征在于,所述表面活性劑的親7jC鏈段包括甲氧基乙二醇丙烯酸酯、形成SCT的大分子單體,包括MAA、AA或其它合適的單體。<formula>formulaseeoriginaldocumentpage6</formula>全文摘要本發(fā)明揭示的油墨包括水性載體;至少一種包封劑-分散的顏料;至少一種嵌段共聚物粘結(jié)劑,其分散在整個水性載體中,具有結(jié)構(gòu)I,包括疏水嵌段(A)和親水嵌段(B)。文檔編號C09D11/00GK101528870SQ200780038320公開日2009年9月9日申請日期2007年10月17日優(yōu)先權(quán)日2006年10月20日發(fā)明者H·A·多莫克斯,S·嘎納帕西亞潘,Z·馬申請人:惠普發(fā)展公司,有限責任合伙企業(yè)