油墨和打印工藝的制作方法
【專利摘要】一種油墨，包括包封的粒狀固體和液體介質(zhì)，其中：I）包封的粒狀固體包括使用交聯(lián)的分散劑外殼包封的粒狀固體；以及II）油墨包括以下組分：a.0.1份至20份的包封的粒狀固體；b.20份至40份的丙三醇；c.1份至30份的乙二醇；d.0份至20份的2-吡咯烷酮；e.0.01份至3份的表面活性劑；f.0份至10份的水溶性聚合物；g.0份至20份的聚合物微粒；h.0份至2份的抗微生物劑；i.20份至75份的水；其中，所有份數(shù)均以重量計，且組分a至i的份數(shù)之和為100份。
【專利說明】油墨和打印工藝
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及油墨，具體而言，涉及噴墨打印機油墨以及容納上述油墨的器皿。本發(fā)明也涉及使用上述油墨的打印工藝(具體而言，涉及單程噴墨打印工藝)。
【背景技術(shù)】
[0002]家庭、辦公室和許多寬幅噴墨打印機使用掃描打印機頭技術(shù)(掃描噴墨打印機)。掃描噴墨打印機趨于具有相對受限的打印速度。因此，掃描噴墨打印機不能良好地適用于高通量商業(yè)應(yīng)用。在掃描噴墨打印機中，打印機頭移動(掃描)橫跨基底，同時，基底是固定的。隨著打印機頭掃描橫跨基底表面(通常橫跨基底的寬度)，油墨液滴朝向基底噴出從而形成圖像。通常，為獲得最佳分辨率或最高的打印密度，掃描頭將對相同的基底區(qū)域進(jìn)行多次掃描以覆蓋油墨液滴。掃描操作的結(jié)果為在基底上形成相對薄的打印帶。僅在掃描頭形成期望的打印帶后，通過打印機裝置移動基底(通常沿基底的長度方向)，從而可以打印另一個帶。用這種方式，掃描噴墨打印機緩慢地打印所需的圖像。
[0003]最近已經(jīng)開發(fā)了單程噴墨打印機。單程噴墨打印機提供更高的打印速度并且在設(shè)計中考慮到了高通量商業(yè)應(yīng)用的需要。在單程噴墨打印中，一個或多個噴墨打印機頭位于固定位置，并且當(dāng)基底在打印機頭下面行進(jìn)時，基底通常在單程中打印。在單程噴墨打印機中，打印機頭更大，通常和基底一樣寬。
[0004]當(dāng)與掃描噴墨打印比較時，單程噴墨打印對噴墨打印油墨和著色劑具有更嚴(yán)苛的要求。在掃描噴墨打印機中，噴墨打印機頭可以在基底的單頁打印期間清潔多次。相反，在單程打印機中，機頭不能如此頻繁地清潔。此外，較高的打印速度和較大的每分鐘油墨噴量表明油墨不得不在單程打印機機制下極其強勁地工作。因此，用于單程噴墨打印機的噴墨打印油墨和著色劑應(yīng)該期望地在打印機中提供甚至更高水平的可靠的操作。
[0005]更具體的，用于單程噴墨打印機的噴墨打印機油墨和著色劑應(yīng)該期望地提供:
[0006]i)長敞開時間(良好的延遲)，從而使得即使當(dāng)噴嘴一段時間不活動時，油墨組分不會在打印機噴嘴上變干；
[0007]ii)高穩(wěn)定性，使得沒有油墨組分趨于絮凝、聚集、沉淀或產(chǎn)生過大尺寸的微粒物質(zhì)；
[0008]iii)高光密度(即使在單程中)；
[0009]iv)卓越的液滴形成以及液滴分散特性，即使在非常短的時間尺度內(nèi)或高液滴噴射頻率下；
[0010]V)高可靠性，當(dāng)油墨噴射穿過噴嘴持續(xù)一段時間時；
[0011]vi) —旦打印到基底上，液滴相對地快速變干；
[0012]vii)良好的毒理學(xué)以及使用盡可能最低量的揮發(fā)性有機液體；
[0013]viii)低發(fā)泡特性；
[0014]ix)良好的耐光性和圖像持久性；
[0015]X)卓越的油墨儲存穩(wěn)定性；[0016]xi )在高度多孔介質(zhì)(諸如波紋基底)上的清晰打印。
[0017]單程噴墨打印機通常利用與家庭和辦公室的打印機非常不同的基底。家庭打印機可以很好地使用昂貴的基底(諸如高品質(zhì)相紙)。相紙通常具有高白度、高光澤度和高受控性的微孔結(jié)構(gòu)，其特別適用于噴墨打印油墨的受控的延展和滲透。對于單程噴墨打印，基底趨于比較便宜，且涂層(如果具有)趨于不那么適用于吸收噴墨打印油墨。對于這些基底，已知的噴墨打印油墨通常趨于過深地滲透到基底內(nèi)，導(dǎo)致光密度的損失、毛細(xì)作用和/或透印。
[0018]基于顏料的油墨包括分散在油墨中的顏料微粒，然而，基于染料的油墨包括溶解在油墨中的染料。基于顏料的油墨在某些應(yīng)用中趨于具有一些優(yōu)勢。例如，基于顏料的油墨的光和臭氧牢度趨于優(yōu)于基于染料的油墨。
[0019]也就是說，如果油墨是基于顏料的油墨而不是基于染料的油墨，則滿足許多上述需求甚至?xí)щy。例如，眾所周知，在基于顏料的油墨中，顏料微?？梢噪S著時間趨于凝聚或絮凝從而產(chǎn)生過大尺寸的微粒，這些過大尺寸的微粒可以阻塞或損害微小噴墨打印機噴嘴的打印。同時，眾所周知，如果油墨包括更高相對量的有機液體或強吸附的表面活性劑，則基于顏料的油墨通常趨于絮凝。因此，在許多方面中，與基于顏料的油墨相比，基于染料的油墨更適合于單程打印的高打印機可靠性需求。
[0020]在我們的研 究中，我們發(fā)現(xiàn)同時滿足許多或所有上述需求是相當(dāng)困難的。特別難以同時實現(xiàn)的一些需求為高光密度、基于顏料的油墨的高膠體穩(wěn)定性以及高打印機可靠性。
[0021]現(xiàn)有摶術(shù)
[0022]PCT專利公開文件W02005/080513公開了包括丙三醇的噴墨打印油墨。這個專利公開文件沒有提及包封的顏料、單程噴墨打印或波紋基底。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0023]定義
[0024]除非另有規(guī)定，否則諸如“一”的詞表示包括可能具有一個以上。例如，“一”包封的粒狀固體也包括可能具有一個以上的包封的粒狀固體。
[0025]在本發(fā)明中，除非另有說明，所有份數(shù)都以重量計。
[0026]本發(fā)明的詳細(xì)i兌明
[0027]第一方面
[0028]根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了包括包封的粒狀固體和液體介質(zhì)的油墨，其中:
[0029]I)包封的粒狀固體包括使用交聯(lián)分散劑外殼包封的粒狀固體；以及
[0030]II)油墨包括以下組分:
[0031]a.0.1至20份的包封的粒狀固體；
[0032]b.15至60份的丙三醇；
[0033]c.1至30份的乙二醇；
[0034]d.0至20份的2-吡咯烷酮；
[0035]e.0.01至3份的表面活性劑；
[0036]f.0至10份的水溶性聚合物；[0037]g.0至20份的聚合物微粒；
[0038]h.0至2份的抗微生物劑；
[0039]1.20 至 75 份的水；
[0040]其中，所有份數(shù)均按重量計算，且組分a.至1.的份數(shù)之和為100份。
[0041]同時，組分a至i的加和為100份并不表示在油墨中不存在其他油墨組分。油墨包括組分a至i，并且相應(yīng)的其他油墨組分也可以存在。
[0042]組分a和g通常為分散物的形式。組分e、f和h通常為溶液。組分a、e、f、g和h的份數(shù)是在固體的基礎(chǔ)上考慮的。因此，例如，10份固含量為10% (重量)的聚合物乳液為1份(重量)聚合物微粒。同樣地，20份固含量為15% (重量)的包封的粒狀固體分散物為3份(重量)包封的粒狀固體。作為另一個實例，1份50% (重量)的抗微生物劑溶液被認(rèn)為是
0.5份抗微生物劑。
[0043]a.包封的粒狀固體
[0044]優(yōu)選地，包封的粒狀固體具有小于I微米的微粒尺寸，更優(yōu)選的直徑為30至500nm，進(jìn)一步優(yōu)選的直徑為50至300nm，以及特別優(yōu)選的直徑為70至200nm。
[0045]優(yōu)選地，平均微粒直徑為Z均直徑。優(yōu)選地，微粒直徑通過例如激光散射法進(jìn)行測量。用于測量的合適的儀器包括由馬爾文(Malvern)和庫爾特(Coulter)出售的儀器。優(yōu)選的設(shè)備為 Malvern Zetasizer?。
[0046]在我們的研究中，我們發(fā)現(xiàn)本發(fā)明中使用的包封的粒狀固體提供了具有良好光密度的油墨，包封的粒狀固體在具有大量丙三醇和乙二醇的油墨中具有穩(wěn)定性，并且在噴墨打印機和單程噴墨打印機中，包封的粒狀固體幫助油墨極其可靠地打印。當(dāng)與丙三醇和乙二醇一起使用時，用于制備包封的粒狀固體的分散劑也提供卓越的流變性、液滴形成及液滴分散特性。同時，不愿局限于任何具體的理論，可以確信，根據(jù)本發(fā)明的第一方面的包封的粒狀固體、用于制備包封的粒狀固體的分散劑以及單程打印機機制相互協(xié)同作用以提供特別令人滿意的油墨噴射和打印性能特性。
[0047]包封的粒狀固體的制備
[0048]優(yōu)選地，通過包括在粒狀固體和液體介質(zhì)的存在下交聯(lián)分散劑的工藝制備包封的粒狀固體。
[0049]油墨中包封的粒狀固體的量優(yōu)選地為0.1至20份(重量)，更優(yōu)選地為0.1至15份(重量)，進(jìn)一步優(yōu)選的為0.1至10份(重量)以及特別優(yōu)選的為I至10份(重量)。
[0050]粒狀固體
[0051]粒狀固體可以為不受限制的任何類型。優(yōu)選地，粒狀固體基本上不溶于油墨。基本上不溶表示在油墨中的溶解度小于1% (重量)，更優(yōu)選的小于0.1% (重量)。優(yōu)選地，在25°C的溫度下測量溶解度。優(yōu)選地，在pH為8的條件下測量溶解度。優(yōu)選的粒狀固體不溶于溫度為25°C且pH調(diào)為8的包括18份乙二醇、30份丙三醇、5份吡咯烷酮和46份水的混合物。
[0052]優(yōu)選地,粒狀固體為或包括著色劑,更優(yōu)選地粒狀固體為或包括顏料。
[0053]顏料可以為有機物或無機物。
[0054]優(yōu)選的粒狀固體為有機顏料，例如，在第三版染料索引(1971) (the ThirdEdition of the Colour Index (1971))以及其后的修訂本和其增刊中的名稱為“顏料”的章節(jié)所描述的所有類型的顏料。有機顏料的實例為偶氮(包括雙偶氮和縮合偶氮)、硫靛藍(lán)、陰丹酮、異陰丹酮(isoindanthixme)、蒽嵌蒽醌，蒽醌，異蒽酮紫、三噻吩二惡嗪(triphendioxazine),喹吖唳酮，以及酞菁系列，特別是銅酞菁和其核鹵代衍生物，以及也可以是酸、堿和媒染染料的色淀。優(yōu)選的有機顏料為酞菁、特別是銅酞菁顏料、偶氮顏料、陰丹酮和蒽嵌蒽醌、喹吖啶酮。
[0055]優(yōu)選的無機顏料包括:金屬氧化物、硫化物、氮化物和碳化物(例如，二氧化鈦和二氧化硅)、金屬顏料(例如，薄鋁片)以及特別是炭黑。對于這些顏料，炭黑是特別優(yōu)選的。
[0056]優(yōu)選的炭黑為氣黑，特別是由Evonik出售的商標(biāo)名為Nipexra的氣黑。
[0057]在炭黑顏料的情況下，用這樣一種方法制備炭黑顏料，使得一些炭黑表面具有氧化的基團(例如，羧酸和/或羥基基團)。然而，這些基團的量優(yōu)選的不能過高，如果過高的話顏料可能在沒有分散劑幫助的情況下分散到水中(不能自分散)。
[0058]優(yōu)選地，在沒有分散劑幫助的情況下，顏料不能分散到水性液體介質(zhì)(特別是純水)中，即，需要存在分散劑以幫助分散。優(yōu)選地，顏料未經(jīng)過化學(xué)表面處理，例如，具有共價結(jié)合到其表面的離子基團(尤其不是-CO2H或-SO3H)。
[0059]優(yōu)選地，顏料為藍(lán)綠色、品紅色、黃色或黑色顏料。
[0060]在本發(fā)明中可以使用多于一種的顏料。
[0061]對于打印彩色油墨設(shè)置而言，顏料優(yōu)選為炭黑，C.1.顏料藍(lán)15:3，C.1.顏料紅122和C.1.顏料黃74。
[0062]優(yōu)選地，在交聯(lián)之前，粒狀固體已經(jīng)在液體(優(yōu)選地為包括水的液體)和分散劑存在的條件下粉碎(例如，碾磨)。關(guān)于粉碎，我們優(yōu)選地意指那些顯著地降低了粒狀固體的微粒尺寸的工藝。粉碎方法的實例包括微流化法、高壓均化法、超聲破碎法和碾磨法(特別是珠磨法)。優(yōu)選地，在粉碎步驟期間存`在的分散劑只有那些隨后交聯(lián)以包封粒狀固體的交聯(lián)劑。這使任何自由的(未包封的)分散劑降到最低。優(yōu)選地，相對于100份(重量)的粒狀固體，存在的分散劑為5至100份(重量)，更優(yōu)選地為10至80份(重量)且特別優(yōu)選的為20至50份(重量)。
[0063]在粉碎之后，粒狀固體優(yōu)選地具有小于I微米的微粒尺寸，更優(yōu)選的直徑為30至500nm，進(jìn)一步優(yōu)選的直徑為50至300nm且特別優(yōu)選的直徑為70至200nm。
[0064]平均微粒直徑優(yōu)選Z均直徑。優(yōu)選地通過例如激光散射法測量微粒直徑。用于測量的合適的儀器包括由馬爾文(Malvern)和庫爾特(Coulter)出售的儀器。優(yōu)選的設(shè)備為Malvern Zetasizer?。
_5] 分散劑
[0066]優(yōu)選地，分散劑為聚合物。
[0067]優(yōu)選地，分散劑的數(shù)均分子量為1000至1000000，更優(yōu)選地為5000至100000且特別優(yōu)選地為20000至80000。優(yōu)選地通過凝膠滲透色譜測量分子量。優(yōu)選地，用于GPC的溶劑為水、四氫呋喃或二甲基甲酰胺。優(yōu)選地，通過已知的聚苯乙烯或更具體的聚乙二醇標(biāo)樣的方法校準(zhǔn)分子量。
[0068]優(yōu)選地，聚合物分散劑為或包括聚酯、聚氨酯、聚醚、聚苯乙烯、聚(甲基)丙烯酸酯或它們的接枝和物理組合。在這些中，聚(甲基)丙烯酸酯是優(yōu)選的。
[0069]優(yōu)選地，通過共聚合至少組分i)和ii)獲得或可獲得聚合物分散劑:[0070]i) 70至95份的均不具有離子基團的一種或多種(甲基)丙烯酸酯單體；
[0071]ii) 5至30份的均具有至少一個離子基團的一種或多種(甲基)丙烯酸酯單體；
[0072]其中，組分i)和ii)的份數(shù)之和為100，且所有份數(shù)均以重量計。
[0073]更優(yōu)選地，通過至少共聚合組分i)至iii)獲得或可獲得聚合物分散劑:
[0074]i) 70至95份的均不具有離子基團的一種或多種(甲基)丙烯酸酯單體；
[0075]ii) 5至30份的均具有至少一個離子基團的一種或多種(甲基)丙烯酸酯單體；
[0076]iii)不超過20份(重量)的均具有聚乙烯氧基團的一種或多種乙烯基不飽和單體；
[0077]其中，組分i)至iii)的份數(shù)之和為100，且所有份數(shù)均以重量計。
[0078]優(yōu)選地，聚合物分散劑包括或由(甲基)丙烯酸酯單體的重復(fù)單元組成。
[0079]鉬分i)中的單體
[0080]優(yōu)選地，組分i )包括至少40份(重量)，更優(yōu)選地為至少45份(重量)，進(jìn)一步優(yōu)選地為至少50份(重量)，特別優(yōu)選地為至少60份(重量)以及更特別優(yōu)選地為至少70份(重量)的甲基丙烯酸芐酯。優(yōu)選地，組分i)僅由甲基丙烯酸芐酯組成。我們發(fā)現(xiàn)，增加甲基丙烯酸芐酯的量提供改進(jìn)的油墨性能，諸如光密度、單程打印機中的打印機可靠性和油墨中的膠體穩(wěn)定性。
[0081]在組分i)包含甲基丙烯酸芐酯以外的單體的情況下，其優(yōu)選地包括(甲基)丙烯酸C1J烴酯。優(yōu)選地，C1J烴基為烷基基團。烷基基團可以為線型或支鏈型。優(yōu)選的實例包括(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸辛酯`、(甲基)丙烯酸-2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸甲酯、丙烯酸異冰片酯、丙烯酸十二酯以及丙烯酸十八酯。
[0082]優(yōu)選地，組分i )為70份(重量)至92份(重量)，更優(yōu)選地為70份(重量)至90份(重量)且特別優(yōu)選地為75份(重量)至85份(重量)。
[0083]鉬分ii)中的單體
[0084]優(yōu)選地，組分ii)中的單體中的離子基團為陰離子。陰離子基團的優(yōu)選實例包括含磷的酸性基團(膦酸的和含磷的)、磺酸基團，以及特別地為羧酸基團。優(yōu)選地，組分ii)中的每個(甲基)丙烯酸酯單體具有I至3，更優(yōu)選地具有I或2個且特別的只具有一個離
子基團。
[0085]具有羧酸基團的(甲基)丙烯酸酯單體的優(yōu)選實例包括衣康酸、富馬酸、馬來酸、巴豆酸、β羧基丙烯酸乙酯、丙烯酸以及特別地是甲基丙烯酸。優(yōu)選地組分ii)包括甲基丙烯酸，更優(yōu)選地組分ii)僅包括甲基丙烯酸。
[0086]優(yōu)選地，組分ii )為8份(重量)至30份(重量)，更優(yōu)選地為10份(重量)至30份(重量)且特別地為15份(重量)至25份(重量)。
[0087]鉬分iii)中的單體
[0088]在遞增優(yōu)先順序中，組分iii)為不超過10份、5份、2份、1份、0.5份和O份的均具有聚乙烯氧基團的乙烯基不飽和單體。對于乙烯基不飽和單體，我們優(yōu)選地意指c=c。對于本發(fā)明的目的，如果單體屬于組分i)和iii)或組分ii)和iii )，則該單體屬于組分iii)。因此，不考慮其他基團，具有聚乙烯氧基團的乙烯基不飽和單體總是包括在組分iii)中。
[0089]對于聚乙烯氧基團，我們意指任何為或包括(CH2CH2O)n-的基團，其中η為2或以上。聚乙烯氧鏈的末端基可以為任何類型。因此，具有烷基、芳基、雜環(huán)和H封端的聚乙烯氧基團的乙烯基不飽和單體的數(shù)量也受到組分iii)的限制。
[0090]當(dāng)任何單體存在于組分i i i )中時，具有聚乙烯氧基團的乙烯基不飽和單體優(yōu)選為(甲基)丙烯酸酯。
[0091]我們發(fā)現(xiàn)，在組分iii)中表達(dá)的對于這些種類的單體的低量要求導(dǎo)致提供改進(jìn)的光密度、穩(wěn)定性和單程噴墨打印機中的打印機可靠性的包封的粒狀固體。
[0092]可詵的單體
[0093]除組分i)至iii)中的那些單體外，還可以額外地存在可選的單體。
[0094]可選地，共聚合的組分包括不超過50份(重量)，更優(yōu)選地不超過20份(重量)，特別優(yōu)選地不超過10份(重量)且更特別地不超過5份(重量)的不同于組分i)至iii)中提到的那些單體的可選單體。特別優(yōu)選地，通過共聚合僅由組分i)至iii)組成的組分獲得或可獲得聚合物。
[0095]優(yōu)選的聚合物分散劑
[0096]考慮到上文的內(nèi)容，通過共聚合至少組分i)至iii)獲得或可獲得優(yōu)選的聚合物分散劑:
[0097]i) 70至95份的均不具有離子基團的一種或多種(甲基)丙烯酸酯單體，其包括至少40份甲基丙烯酸芐酯；
[0098]ii) 5至30份的甲基丙烯酸；
[0099]iii)不超過5份，更優(yōu)選地為O份的均具有聚乙烯氧基團的一種或多種乙烯基不飽和單體；
[0100]其中，i)至iii)的份數(shù)之和為100，且全部份數(shù)以重量計。
[0101]進(jìn)一步優(yōu)選地，通過共聚合至少組分i)至iii)獲得或可獲得聚合物分散劑:
[0102]i) 70至95份的甲基丙烯酸芐酯；
[0103]ii) 5至30份的甲基丙烯酸；
[0104]iii)不超過5份，更優(yōu)選地為O份的均具有聚乙烯氧基團的一種或多種乙烯基不飽和單體；
[0105]其中，i)至iii)的份數(shù)之和為100，且全部份數(shù)以重量計。
[0106]在這些聚合物分散劑中，優(yōu)選地，除組分i)至iii)中提到的那些單體外沒有其他單體。
[0107]分散劑制備
[0108]可以通過任何類型的聚合方法制備分散劑，且沒有特別的限制?？梢允褂萌橐壕酆稀⒈倔w聚合、懸浮聚合以及特別是溶液聚合的方法。聚合中所使用的引發(fā)劑可以為陽離子引發(fā)劑、陰離子引發(fā)劑或更優(yōu)選地為自由基引發(fā)劑 ?？梢栽阪溵D(zhuǎn)移劑存在的情況下實施聚合，從而限制分子量。
[0109]
[0110]優(yōu)選地，在粒狀固體和液體介質(zhì)存在的情況下交聯(lián)分散劑，從而制備包封的粒狀固體。
[0111]可以通過使用可自交聯(lián)的分散劑或通過使用分散劑與交聯(lián)劑的組合實現(xiàn)交聯(lián)反應(yīng)。
[0112]可以采用任何合適的交聯(lián)化學(xué)劑。合適的交聯(lián)化學(xué)劑在PCT專利公開文件W02005/061087中的第6頁表格I中進(jìn)行了描述。優(yōu)選地，通過使用環(huán)氧交聯(lián)劑實現(xiàn)交聯(lián)反應(yīng)。
[0113]我們發(fā)現(xiàn)，通過羧酸和環(huán)氧基團間的交聯(lián)反應(yīng)交聯(lián)聚合物分散劑外殼是優(yōu)選的。我們發(fā)現(xiàn)，這個方案是特別有效的交聯(lián)方案，該方案不會趨向于使分散到液體介質(zhì)中的粒狀固體不穩(wěn)定。優(yōu)選地，羧酸基團存在于分散劑中，且環(huán)氧化物作為交聯(lián)劑加入。
[0114]低溫對于交聯(lián)是優(yōu)選的，因為這引起液體介質(zhì)中粒狀固體的較低水平的絮凝和微粒尺寸增長。優(yōu)選地，交聯(lián)反應(yīng)的實施溫度為10°c至90°C且更優(yōu)選地為30°C至70°C。
[0115]交聯(lián)反應(yīng)的pH優(yōu)選地為7至14，更優(yōu)選地為7至12且特別優(yōu)選的為8至11。
[0116]在交聯(lián)反應(yīng)過程中優(yōu)選地存在硼酸鹽化合物。我們發(fā)現(xiàn)，這提高了交聯(lián)反應(yīng)的效率。
[0117]硼酸鹽化合物優(yōu)選地包括硼酸，偏硼酸、四硼酸或焦硼酸，或它們的組合，或它們的鹽。
[0118]交聯(lián)反應(yīng)的時間在一定程度上取決于溫度和pH。然而，優(yōu)選的時間為I至24小時，更優(yōu)選地為I至8小時。
[0119]液體介質(zhì)
[0120]本發(fā)明中所使用液體介質(zhì)指的是在包封的粒狀固體的制備過程中存在的液體組分。在最終的油墨中的液 體組分稱為液體介質(zhì)。
[0121]液體介質(zhì)優(yōu)選地為極性的。
[0122]合適的極性液體介質(zhì)的實例包括醚類、二醇類、醇類、多元醇類、酰胺類、酮類，且特別地為水。
[0123]優(yōu)選地，液體介質(zhì)為或包括水，因為這趨于產(chǎn)生特別穩(wěn)定且良好的包封的粒狀固體。優(yōu)選地，液體介質(zhì)包括從1% (重量)至100% (重量),更優(yōu)選地包括從10% (重量)至100%(重量)，特別地包括從30% (重量)至100% (重量)，更特別地包括從50% (重量)至100% (重量)，尤其特別地包括從60% (重量)至100% (重量)，且最特別地包括從80% (重量)至100%(重量)的水。剩余部分優(yōu)選一種或多種極性有機液體。在一些情況下，優(yōu)選地液體介質(zhì)包括水和小于5%，更優(yōu)選地小于2%，特別地小于1%且最特別的為0%的有機液體。幾乎僅包括水的液體介質(zhì)給油墨形成提供最好的選擇且更環(huán)境友好。
[0124]當(dāng)液體介質(zhì)包括多于一種液體時，所述液體介質(zhì)可以為多相液體的形式(例如，液體-液體乳液)，但優(yōu)選地為單相(均相)液體的形式。
[0125]優(yōu)選地，除水之外的極性液體為水溶性的。
[0126]在一種情況下，液體介質(zhì)包括水和水溶性的有機液體。由于這種液體介質(zhì)幫助溶解和/或分散更廣泛的交聯(lián)劑以及便于更多的疏水分散劑的使用，因此這種液體介質(zhì)是有用的。
[0127]包含在液體介質(zhì)中的優(yōu)選的水溶性的有機液體包括:
[0128]DCh烷醇，優(yōu)選地為甲醇、乙醇、正丙醇、異丙醇、正丁醇、仲丁醇、叔丁醇、正戊醇、環(huán)戊醇和環(huán)己醇；
[0129]ii)線性酰胺，優(yōu)選地為二甲基甲酰胺或二甲基乙酰胺；
[0130]iii)醚類，優(yōu)選地為四氫呋喃和二氧六環(huán)；
[0131]iv)二醇類，優(yōu)選地為具有2至12個碳原子的二醇，例如，乙二醇、丙二醇、丁二醇、戊二醇、己二醇和硫二甘醇，以及低聚亞烷基二醇和聚亞烷基二醇，優(yōu)選地為二甘醇、三甘醇、聚乙二醇和聚丙二醇；
[0132]V)三醇類，優(yōu)選地為丙三醇和1，2，6-己三醇；
[0133]vi) 二醇的醚類，優(yōu)選地為具有2-12個碳原子的二醇的單CV4烷基醚，特別地為2-乙二醇單甲釀、2_(2_甲氧基乙氧基)乙醇、2_(2_乙氧基乙氧基)-乙醇、2-[2_(2_甲氧基乙氧基)乙氧基]乙醇、2-[2-(2_乙氧基乙氧基)-乙氧基]-乙醇以及乙二醇單烯丙基醚；
[0134]vii)環(huán)酰胺類，優(yōu)選地為2-吡咯烷酮、N-甲基-2-吡咯烷酮、N-乙基_2_吡咯烷酮、己內(nèi)酰胺和1，3-二甲基咪唑啉酮。
[0135]在一些情況下，液體介質(zhì)包括水和1份或以上，特別地為1份至8份的水溶性的有機液體。
[0136]根據(jù)本發(fā)明的第一方面，在很多情況下，在配制油墨之前，優(yōu)選地從包封的粒狀固體的分散體系中去除所有的有機液體。
[0137]可通過包括蒸餾、離析和再分散的方法或更優(yōu)選地通過膜清洗完成這種去除。
[0138]包封的粒狀固體的純化
[0139]優(yōu)選地，在配制油墨之前，對包封的粒狀固體進(jìn)行純化。優(yōu)選地，基本去除諸如不需要的自由的未包封的分散劑、未使用的交聯(lián)劑和硼酸鹽材料(當(dāng)存在時)的雜質(zhì)。優(yōu)選的純化方法包括過濾洗滌，且特別地為膜處理。
[0140]b.丙三醇
[0141]丙三醇也以包括甘油(glycerine和glycerin)的其他通用名為人所熟知。正式的IUPAC名稱為1，2，3-三羥基丙烷。
[0142]優(yōu)選地,在油墨中丙三醇的量為15份(重量)至50份(重量),更優(yōu)選地為15份(重量)至40份(重量)，尤其更優(yōu)選地為17份(重量)至40份(重量)，特別地為20份(重量)至40份(重量)且更特別地為25份(重量)至35份(重量)。在特別優(yōu)選的情況下，油墨中丙三醇的量為30+/-2份(重量)。在許多情況下，優(yōu)選地，丙三醇的量至少為17份(重量)。
[0143]c.乙二醇
[0144]乙二醇也以更簡單的名稱甘醇為人所熟知。正式的IUPAC名稱為1，2_ 二羥基乙燒。
[0145]優(yōu)選地，油墨中乙二醇的量為5份(重量)至30份(重量)，更優(yōu)選地為5份(重量)至25份(重量)，尤其更優(yōu)選地為7份(重量)至25份(重量)且特別地為10份(重量)至25份(重量)。在特別優(yōu)選的情況下，油墨中乙二醇的量為18+/-2份(重量)。在許多情況下，優(yōu)選地，乙二醇的量至少為7份(重量)。
[0146]d.2~吡咯烷酮
[0147]2-吡咯烷酮(本例中，此為正式的IUPAC名稱)也不那么常用地稱為2_吡咯烷酮(2-Pyrrolidinone)或 2-批咯(2-Pyrol)。
[0148]優(yōu)選地，在油墨中2-吡咯烷酮的量為0.1份(重量)至20份(重量)，更優(yōu)選地為I份(重量)至15份(重量)，特別地為1份(重量)至10份(重量)，更特別地為2.5份(重量)至
7.5份(重量)。在一些情況下，油墨中的2-吡咯烷酮的量為O份(重量)至20份(重量)，更優(yōu)選地為O份(重量)至10份(重量)。[0149]e.表面活性劑
[0150]油墨中表面活性劑的量優(yōu)選為0.1份(重量)至2份(重量)，更優(yōu)選地為0.1份(重量)至1.5份(重量)，尤其優(yōu)選地為0.15份(重量)至1.5份(重量)，特別地為0.5份(重量)至1.5份(重量)。在特別優(yōu)選的情況下，油墨中表面活性劑的量為0.8+/-0.2份(重量)。在其他情況下，表面活性劑的量為0.4+份/-0.2份(重量)。
[0151]表面活性劑可以為任何種類且沒有任何特別的限制。優(yōu)選的表面活性劑為兩性的(具有疏水基團和親水基團)。優(yōu)選的親水基團為磺酸基團、膦酸基團、羧酸基團和乙烯氧基基團。優(yōu)選的疏水基團為芳基基團、烷基基團、丙烯氧基基團和丁烯氧基基團，以及它們的組合。
[0152]優(yōu)選具有炔二醇結(jié)構(gòu)的表面活性劑(特別地為2，4，7，9-四甲基_5_癸炔_4，7_ 二醇和相應(yīng)的乙氧基化合物)。優(yōu)選的實例包括由空氣產(chǎn)品公司(Air Products)出售的商標(biāo)名為Surfynol?的表面活性劑，且特別地為Surfynol?465、104E和440。在這些表面活性劑中，Surfynol?104E是優(yōu)選的，其為2，4，7，9-四甲基-5-癸炔-4，7-二醇(CAS碼為126-86-3)。
[0153]可以使用這些表面活性劑的一種或多種。
[0154]我們發(fā)現(xiàn)，當(dāng)與丙三醇和乙二醇一起組合使用時，這些大量的且優(yōu)選類型的表面活性劑提供卓越的液滴噴射和分散特性，這些特性對于噴墨打印以及特別是單程噴墨打印是特別重要的。這些優(yōu)選的炔二醇表面活性劑也如愿地給油墨提供了低發(fā)泡傾向。
[0155]噴墨打印的過程是動態(tài)的過程，其中，油墨的表面不斷被干擾。在這種環(huán)境中，處于非常低的表面時間的油墨的表面張力是顯著的且可以影響滴落速度、所需電壓、延遲性、打印質(zhì)量和光密度。在油墨配制時仔細(xì)選擇表面活性劑的類型、流動性和量是可取的，以便給油墨提供更好的液滴形成和噴射特性。
[0156]f.水溶件聚合物`
[0157]為了清楚，當(dāng)聚合物是水溶性的且為表面活性劑時，其在本文中被認(rèn)為是表面活性劑(組分e.)。
[0158]水溶性聚合物可以為任何類型且沒有特別的限制。本文中所使用的詞語“水溶性”包括在水中具有至少5% (重量)的溶解度的聚合物。優(yōu)選地，水為蒸餾水。優(yōu)選地，聚合物中的任何酸性基團以氫氧化鈉中和，且聚合物中的任何堿性基團以乙酸中和。優(yōu)選地,基于存在的酸性或堿性基團的化學(xué)計量，中和為100%。優(yōu)選地，在25°C的條件下測量溶解度?？扇艿木酆衔镖呌谌芙鈴亩谒行纬赏耆?或幾乎完全)清澈的聚合物溶液。
[0159]合適的水溶性聚合物的實例包括乙烯基不飽和單體的聚合物(例如聚丙烯酸、聚丙烯酰胺、聚乙烯醇和聚乙烯吡咯烷酮)、聚酯、聚氨酯、纖維素，以及特別地為聚乙二醇(有時稱為聚氧化乙烯)。
[0160]優(yōu)選地，水溶性聚合物為或包括聚乙二醇。
[0161]優(yōu)選地，水溶性聚合物的分子量為150至200000，更優(yōu)選地為1000至100000 ;尤其優(yōu)選地為5000至50000，且特別地為10000至30000。在一種情況下，水溶性聚合物優(yōu)選地具有30000至40000的分子量。優(yōu)選地分子量為通過凝膠滲透色譜確定的數(shù)均分子量。
[0162]優(yōu)選地，油墨中水溶性聚合物的量不超過7份(重量)，更優(yōu)選地為不超過5份(重量)，且更特別地為不超過3份(重量)。在一些情況下，期望的是油墨中水溶性聚合物的量為至少0.1份(重量)，更優(yōu)選地為至少0.2份(重量)。
[0163]水溶性聚合物的優(yōu)選的量為0.01份(重量)至7份(重量),更優(yōu)選地為0.05份(重量)至5份(重量)，特別地為0.1份(重量)至3份(重量)。
[0164]同時，不愿局限于任何具體的理論，據(jù)認(rèn)為，水溶性聚合物且特別地為聚乙二醇趨于協(xié)助調(diào)整油墨的流變性，從而促進(jìn)特別良好的噴墨噴出(firing)和打印。
[0165]在一些情況下，可以使用兩種或多種不同的水溶性聚合物，特別是兩種或多種不同的聚乙二醇。優(yōu)選地，兩種或多種聚乙二醇具有不同的分子量。優(yōu)選地，一種聚乙二醇的分子量為1000至50000，且另一種聚乙二醇的分子量為150至999。
[0166]在一些情況下，可以有利的是，組分f.包括不同于聚乙二醇的水溶性聚合物。在一些情況下，組分f.包括不同于聚乙二醇的水溶性聚合物以及聚乙二醇。優(yōu)選的不同于聚乙二醇的水溶性聚合物包括聚酯、由乙烯基不飽和單體聚合的聚合物以及特別地為聚氨酯。
[0167]為了清楚，水溶性聚合物不包封粒狀固體，也不能在任何方面充當(dāng)分散劑。
[0168]g.聚合物微粒
[0169]油墨可以可選地包括聚合物微粒?？梢允褂萌魏畏N類的聚合物微粒且沒有限制。當(dāng)存在聚合物微粒時，其與包封的粒狀固體分隔開且與包封的粒狀固體不同。聚合物微粒中的聚合物可以為聚苯乙烯、聚(甲基)丙烯酸、苯乙烯-甲基丙烯酸的共聚物、聚酯、聚醚、聚氨酯、聚碳酸酯或聚酰胺，包括接枝的聚合物和它們的物理混合物。聚合物也可以為天然聚合物，諸如纖維素、 蛋白質(zhì)或蠟。
[0170]優(yōu)選地，聚合物微粒的平均微粒直徑不超過I微米，更優(yōu)選地為10至500nm，特別地為30至200nm，以及最特別地為30至150nm。用于確定聚合物微粒的微粒尺寸的優(yōu)選方法為光子相關(guān)光譜法。
[0171]當(dāng)存在聚合物微粒時，其可以用于幫助粒狀固體與基底的結(jié)合，或幫助改進(jìn)最終打印的光澤度。在典型的稀釋法中，聚合物微粒趨于對油墨的流變性幾乎沒有影響。
[0172]特別地，優(yōu)選的聚合物微粒是通過聚合乙烯基不飽和單體(特別地為丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、苯乙烯等)制備的那些聚合物微粒。其他有用的聚合物微粒包括聚酯和聚氨酯。在水中，聚合物微粒趨于具有小于5%的溶解度，更優(yōu)選地為小于1% (重量)，使用與前文中提及的用于水溶性聚合物的相同的方法測量。
[0173]我們發(fā)現(xiàn)，存在大量的聚合物微粒會對噴墨的可操作性和延遲性不利。因此，優(yōu)選地，油墨中聚合物微粒的量不超過15份(重量)，更優(yōu)選地不超過12份(重量)，特別地不超過10份(重量)，更特別地不超過5份(重量)，且最特別地不超過3份(重量)。在一些情況下，油墨中聚合物微粒的量為0.1份(重量)至15份(重量)，更優(yōu)選地為1份(重量)至12份(重量)，且特別地為3份(重量)至10份(重量)。我們發(fā)現(xiàn)，這些大量的聚合物微粒趨于改進(jìn)打印在基底上的最終油墨的粘附性能和濕牢度性能。
[0174]在一些情況下，優(yōu)選地，油墨中不存在聚合物微粒。當(dāng)然，當(dāng)分散劑為聚合物時，詞語聚合物微粒不意指包封的粒狀固體。
[0175]可以通過許多可能的方法制造聚合物微粒，可能的方法包括溶液分散聚合法、熔融分散聚合法、懸浮聚合法，以及特別地為乳液聚合法。
[0176]通過吸附的表面活性劑和/或作為聚合物微粒結(jié)構(gòu)的一部分的水分散基團，聚合物微?？梢阅z體穩(wěn)定。
[0177]h.杭微牛物劑
[0178]油墨可以可選地包括抗微生物劑或多種抗微生物劑的混合物。
[0179]可以使用任意的抗微生物劑且沒有任何特定的限制。我們發(fā)現(xiàn)，1，2-苯并異噻唑啉-3-酮是用于本發(fā)明的油墨的特別合適的抗微生物劑，1，2-苯并異噻唑啉-3-酮可作為Proxel? GXL商業(yè)購買。油墨中抗微生物劑的量優(yōu)選地為不超過1.5份(重量)，特別地為不超過1份(重量)。
[0180]油墨中抗微生物劑的量優(yōu)選地為0.0001份(重量)至1.5份(重量)，更優(yōu)選地為
0.01份(重量)至1份(重量)，特別地為0.01份(重量)至0.3份(重量)。
[0181]1.JC
[0182]油墨中的水的量優(yōu)選地為25份(重量)至70份(重量)，更優(yōu)選地為30份(重量)至60份(重量)，特別地為35份(重量)至55份(重量)，且更特別地為40份(重量)至55份(重量)。在優(yōu)選的情況下，油墨中水的量為46+/-2份(重量)。
[0183]在配制到油墨中之前，優(yōu)選地對水進(jìn)行純化。優(yōu)選地，通過與去離子樹脂接觸、蒸餾和/或反滲透的方法純化水。
[0184]1.可選的油墨組分
[0185]油墨可以可選地包括除了組分a.至1.以外的油墨組分。
[0186]合適的可選的油墨組分的實例包括:
[0187]金屬螯合劑；結(jié)垢(kogation)抑制劑；不同于水溶性聚合物的流變改性劑，染料；進(jìn)一步的分散劑，水溶性有機液體(不同于丙三醇、乙二醇和2-吡咯烷酮);未包封的粒狀固體(例如，顏料)，消泡劑；堿和緩沖液等。
[0188]優(yōu)選地，油墨包括不超過10份(重量)，更優(yōu)選地為不超過5份(重量)，且特別地為不超過3份(重量)的存在于油墨中的所有的可選油墨組分。
[0189]優(yōu)選地，除了交聯(lián)以包封粒狀固體的分散劑之外，油墨不包括分散劑。
_0] 優(yōu)選的油墨組分
[0191]優(yōu)選地，組分b、c和d合計達(dá)到至少30份(重量)，更優(yōu)選地為至少35份(重量)，更特別地為至少40份(重量)。
[0192]根據(jù)上文的優(yōu)選，優(yōu)選的油墨包括以下組分:
[0193]a.0.1份至10份的包封的粒狀固體；
[0194]b.20份至40份的丙三醇；
[0195]c.5份至25份的乙二醇；
[0196]d.0份至10份的2-吡咯烷酮；
[0197]e.0.1份至2份的表面活性劑；
[0198]f.0份至5份的聚乙二醇；
[0199]g.0份至15份的聚合物微粒；
[0200]h.0份至1份的抗微生物劑；
[0201]1.35份至55份的水；
[0202]其中，所有份數(shù)均以重量計，且組分a至i的份數(shù)加和為100。
[0203]我們發(fā)現(xiàn)，這些油墨能通過噴墨打印機且特別是單程噴墨打印機特別可靠地打印。此外，這些油墨能有效地在波紋形基底和新聞用紙基底上打印。
[0204]油墨特件
[0205]優(yōu)選地，油墨為嗔墨打印油墨(即，可以通過嗔墨打印機打印的油墨)。
[0206]下列油墨要求提供了特別適用于噴墨打印和單程噴墨打印的油墨。
[0207]根據(jù)本發(fā)明的第一方面的油墨的pH優(yōu)選地為等于或大于7，更優(yōu)選地為7至12，且特別的為8至11。優(yōu)選地，用于包封粒狀固體的分散劑以堿中和。堿可以是堿金屬的氫氧化物、有機胺、烷醇胺或氨。因此，分散劑中的任何離子(優(yōu)選為酸性)基團可以為鹽、游離酸或游離堿的形式。
[0208]優(yōu)選地,油墨的表面張力為20mN/m至50mN/m,更優(yōu)選地為20mN/m至40mN/m,且特別地為25mN/m至35mN/m。優(yōu)選地,通過Kibron Aquapi張力儀裝置測量表面張力。優(yōu)選地，在25 °C的溫度下測量油墨的表面張力。
[0209]優(yōu)選地，通過過濾器過濾油墨，過濾器的平均孔徑不超過5微米，更優(yōu)選地為不超過2微米，且特別地為不超過I微米。
[0210]優(yōu)選地，當(dāng)在30°C的條件下測量時，油墨的粘度不超過50mPa.s,更優(yōu)選地為不超過30mPa.s，且特別地為不超過20mPa.S。用于測量粘度的優(yōu)選的裝置為Brookfield DV II粘度儀，優(yōu)選使用轉(zhuǎn)子號O或18。用于油墨的優(yōu)選的粘度為ImPa.s至20mPa.s,更優(yōu)選地為 2mPa.s 至 17mPa.s,且特別地為 3mPa.s 至 15mPa.S。
[0211]優(yōu)選地，油墨包括小于500ppm，更優(yōu)選地為小于250ppm，且特別地為小于IOOppm的多化合價的(二價或更高化合價的)金屬離子。本文中所使用的PPm意指百萬分之一的份
數(shù)(重量)。`
[0212]油墨制備方法
[0213]可以按任意的順序及使用任意合適的裝置或方法將油墨組分混合到一起。優(yōu)選地，包封的粒狀固體與其他成分以在水中分散的形式混合。
[0214]用于制備油墨的優(yōu)選的方法包括以下步驟:
[0215]i) 一起添加表面活性劑和乙二醇以形成表面活性劑溶液；
[0216]ii)將除包封的粒狀固體外的其他油墨組分加入到步驟i)中形成的表面活性劑溶液中，以形成液體介質(zhì)；
[0217]iii)將步驟ii)中形成的液體介質(zhì)加入到包封的粒狀固體的水分散體系中。
[0218]優(yōu)選地，當(dāng)混合油墨組分的時候，實施全部的步驟i)至iii)。合適的混合器為槳式混合機或均漿器。
[0219]第二方面
[0220]根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供了用于將根據(jù)本發(fā)明的第一方面的油墨打印到基底上的工藝。
[0221]啼墨打印
[0222]優(yōu)選地，打印機為噴墨打印機，且特別地為單程噴墨打印機。優(yōu)選地，通過噴墨打印機的方式實施打印。優(yōu)選地，單程噴墨打印機具有一個或多個噴墨打印頭，噴墨打印頭單獨地或組合地延伸橫跨打印區(qū)的整個寬度。打印區(qū)可以寬于2.5cm、5cm、10cm、20cm、50cm、IOOcm等。事實上,在一些打印機中，打印區(qū)寬于lm、1.5m或甚至寬于2m。優(yōu)選地,使用單程噴墨打印機在單程中實施打印。[0223]噴墨打印機可以使用壓電式頭、熱式頭或聲控式頭噴射油墨液滴。
[0224]基底
[0225]本發(fā)明的油墨通常適用于大范圍的基底，諸如紙、紡織品、玻璃、陶瓷、金屬和塑料基底。
[0226]也就是說，本發(fā)明的油墨特別適用于多孔基底。在這些多孔基底中，最優(yōu)選的為包括紙的多孔基底。
[0227]優(yōu)選的一種基底為波紋基底(也稱為波紋紙)。與許多基底相比，由于其自身的良好性質(zhì)，波紋基底趨于更厚且具有較高的每平方米質(zhì)量。優(yōu)選的波紋基底的質(zhì)量為40g/m2至800g/m2，更優(yōu)選地為100g/m2至800g/m2，且特別地為200g/m2至800g/m2。本文中所使用的術(shù)語波紋基底優(yōu)選地意指包括具有波紋形的紙的那些紙質(zhì)基底。波紋基底可以(且優(yōu)選地)具有一個、兩個和或多個掛面紙板。波紋基底可以為單層或掛面紙板可選地介于波紋形紙層之間的多層。
[0228]雖然油墨可以被打印到波紋形的表面上，但是優(yōu)選被打印到平坦的紙掛面紙板上。
[0229]油墨特別適合于具有多孔表面且質(zhì)量為40g/m2至800g/m2的基底。
[0230]波紋基底趨于高吸收性，且具有通過噴墨打印的方式在其上形成高質(zhì)量的打印趨于特別困難的表面。在波紋基底上打印的具體問題為毛細(xì)作用，其中，油墨趨于在表面擴展開從而降低圖像質(zhì)量。另一個問題為油墨可以滲透入波紋基底太深，并且因此，印痕在表面處表現(xiàn)出低光密度。我們發(fā)現(xiàn)，本發(fā)明的油墨提供了良好的性質(zhì)平衡，性質(zhì)包括良好的光密度和圖像質(zhì)量(甚至是在波紋 基底上)。在單程中實施打印時更難實現(xiàn)高光密度的打印。在這種系統(tǒng)中，沒有將更多油墨層再施加至打印區(qū)上的隨后機會。
[0231]另一優(yōu)選的基底為新聞紙。新聞紙為包含多孔紙的基底。新聞紙(與波紋基底不同)通常為平坦的單頁。與波紋基底相比，新聞紙趨于具有顯著更低的每平方米質(zhì)量。優(yōu)選的新聞紙基底的質(zhì)量為10g/m2至200g/m2、特別地為20g/m2至200g/m2，且更特別地為40g/m2至200g/m2?，F(xiàn)有油墨的問題為，其趨于在較薄的新聞紙基底上透印，使得油墨在基底的背面上可見。據(jù)發(fā)現(xiàn)，根據(jù)本發(fā)明的第一方面的油墨可以良好地打印，具有高光密度，同時最小化透印。
[0232]油墨的容器
[0233]為提供儲存油墨的工具，及為給噴墨打印機提供根據(jù)本發(fā)明的第一方面的油墨，油墨可以儲存在器皿(vessel)中。
[0234]因此，在本發(fā)明的第三方面中，提供了一種容納根據(jù)本發(fā)明的第一方面的油墨的器皿。
[0235]優(yōu)選合適的器皿，使得其可以連接至噴墨打印機并最終連接至打印頭，從而允許油墨從器皿中導(dǎo)出經(jīng)過打印機并到達(dá)頭。合適的器皿的實例包括墨盒、瓶、桶、罐等。優(yōu)選地，器皿具有可以連接至打印機的接點，使得在油墨不溢出且空氣不會夾帶入油墨流的情況下，油墨可以輸送至打印機頭。
[0236]啼墨打印機
[0237]根據(jù)本發(fā)明的第四方面，提供了一種噴墨打印機，該噴墨打印機包括噴墨打印頭以及根據(jù)本發(fā)明的第三方面的器皿。在打印過程中，油墨從器皿流經(jīng)導(dǎo)管、通道、小管等至噴墨打印機頭。
【具體實施方式】
[0238]實M
[0239]現(xiàn)通過以下實例描述本發(fā)明，其中，除非另有說明，所有份數(shù)以重量計。
[0240]1.包封的粒狀固體的制備
[0241]1.1分散劑的制備(I)
[0242]通過甲基丙烯酸芐酯與甲基丙烯酸的溶液共聚合制備分散劑，其重量份數(shù)分別為78.5與21.5。分散劑以干 固體的形式隔尚。這為分散劑(I)。分散劑(I)的酸值為2.5暈
摩爾酸基團/克。
[0243]1.2分散劑溶液(I)的制備
[0244]將200份的分散劑(I)溶解到水中，以形成1000份，并以氫氧化鉀水溶液中和以給出pH為約9的水溶液。本步驟產(chǎn)生包括約20% (重量)分散劑(I)的分散劑溶液(I)。
[0245]1.3色漿的制備
[0246]1.3.1 黑色色漿(I)
[0247]將顏料粉末(90份炭黑顏料)和分散劑溶液(I) (180份)混合到一起以形成預(yù)混合物。將水適量地加入到預(yù)混合物中以提供用于混合和研磨的合適粘度。
[0248]將預(yù)混合物完全混合到一起。在混合之后，將混合物轉(zhuǎn)移至包含磨珠的玻珠研磨機中。然后將混合物研磨數(shù)小時直到到達(dá)約為IlOnm的期望的微粒尺寸。微粒尺寸為通過Malvern Zetasizer?測量的Z均微粒尺寸。
[0249]然后從研磨后的混合物中去除磨珠。本步驟產(chǎn)生黑色色漿(I)。
[0250]1.3.2品紅色色漿(I)
[0251]除了使用品紅顏料(85份C.1.顏料122)和分散劑溶液(I) (127.5份)替代黑色粉碎顏料(I)中的相應(yīng)組分之外，通過與黑色色漿(I)完全相同的方法制備品紅色色漿
(I)。對于品紅色粉碎顏料(1)，研磨持續(xù)數(shù)小時，直到獲得約為120nm的微粒尺寸。微粒尺寸為通過Malvern Zetasizer?測量的Z均微粒尺寸。本步驟產(chǎn)生品紅色色衆(zhòng)(I)。
[0252]1.3.3 昔色色漿(I)
[0253]除了使用黃色顏料(100份C.1.顏料黃74)和分散劑溶液(I) (250份)替代黑色粉碎顏料(I)中的相應(yīng)組分之外，通過與黑色色漿(I)完全相同的方法制備黃色色漿(I)。對于黃色粉碎顏料(1)，研磨持續(xù)數(shù)小時，直到獲得約為120nm的微粒尺寸。微粒尺寸為通過Malvern Zetasizer?測量的Z均微粒尺寸。本步驟產(chǎn)生黃色色衆(zhòng)(I )。
[0254]1.3.4藍(lán)緑色色漿(I)
[0255]將顏料粉末(150份的C.1.顏料藍(lán)15:3粉末)與分散劑溶液(I) (225份)混合到一起以形成預(yù)混合物。將水適量地加入到預(yù)混合物中以提供用于混合和研磨的合適粘度。
[0256]將預(yù)混合物完全混合到一起。在混合之后，將混合物轉(zhuǎn)移至包含磨珠的玻珠研磨機中。然后將混合物研磨數(shù)小時直到到達(dá)約為120nm的期望的微粒尺寸。微粒尺寸為通過Malvern Zetasizer?測量的Z均微粒尺寸。
[0257]然后從研磨后的混合物中去除磨珠。本步驟產(chǎn)生藍(lán)綠色色漿(I)。
[0258]1.4包封的粒狀固體的制備[0259]通過加入純水，將章節(jié)1.3.1至1.3.4中的所有色漿調(diào)整成固含量為約10% (重量)。
[0260]然后，使用交聯(lián)劑(購自Nagase ChemteX的Denacol? EX-321,環(huán)氧當(dāng)量=140,此后縮寫為EX-321)交聯(lián)每種色漿中的分散劑。這個步驟交聯(lián)了分散劑中的羧酸基團，并且因此包封顏料。通過少量硼酸(購自Aldrich)的存在控制交聯(lián)反應(yīng)。通過將前文描述的混合物加熱至約65°C的溫度5小時引起交聯(lián)反應(yīng)。這個步驟制備了一系列不同的包封的粒狀固體，參見表1的列I。
[0261]表1:交底
【權(quán)利要求】
1.一種油墨，包括包封的粒狀固體和液體介質(zhì)，其中: I)所述包封的粒狀固體包括使用交聯(lián)的分散劑外殼包封的粒狀固體；以及 II)所述油墨包括以下組分: a.0.1份至20份的所述包封的粒狀固體； b.20份至40份的丙三醇； c.1份至30份的乙二醇； d.0份至20份的2-吡咯烷酮； e.0.01份至3份的表面活性劑； f.0份至10份的水溶性聚合物； g.0份至20份的聚合物微粒； h.0份至2份的抗微生物劑； 1.20份至75份的水； 其中，所有份數(shù)均以重量計，且組分a至i的份數(shù)之和為100份。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的油墨，其中，所述表面活性劑具有炔二醇結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的油墨，其中，所述表面活性劑為2，4，7，9-四甲基-5-癸炔_4，7- 二醇表面活性劑。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的油墨，其中，所述乙二醇的量為10份至25份。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的油墨，其中，所述水的量為30份至60份。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的油墨，其中，所述2-吡咯烷酮的量為1份至10份。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的油墨，其中，所述2-吡咯烷酮的量為2.5份至.7.5 份。
8.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的油墨，其中，所述水溶性聚合物為聚乙二醇或包括聚乙二醇。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的油墨，其中，所述聚乙二醇的量為0.1份(重量)至3份(重量)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的油墨，其中，所述聚乙二醇的數(shù)均分子量為5000至500000。
11.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的油墨，其中，所述表面活性劑的量為0.1份(重量)至2份(重量)。
12.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的油墨，其中，所述表面活性劑的量為0.1份(重量)至1.5份(重量)。
13.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的油墨，包括O份(重量)至3份(重量)的聚合物微粒。
14.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的油墨，其中，所述分散劑為聚合物，并且通過共聚合至少組分i)和ii)獲得或可獲得所述分散劑: i)70份至95份的一種或多種(甲基)丙烯酸酯單體，每個所述(甲基)丙烯酸酯單體均不具有離子基團； ii)5份至30份的一種或多種(甲基)丙烯酸酯單體，每個所述(甲基)丙烯酸酯單體均具有至少一個離子基團；其中，組分i)和ii)的份數(shù)之和為100，且所有份數(shù)均以重量計。
15.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的油墨，其中，所述分散劑為聚合物，并且通過共聚合至少組分i)至iii)獲得或可獲得所述分散劑: i ) 70份至95份的一種或多種(甲基)丙烯酸酯單體，每個所述(甲基)丙烯酸酯單體均不具有離子基團，且所述(甲基)丙烯酸酯單體包括至少40份甲基丙烯酸芐酯；ii)5份至30份的甲基丙烯酸； iii )不超過5份，更優(yōu)選地為O份的一種或多種乙烯基不飽和單體，每個所述乙烯基不飽和單體均具有聚乙烯氧基團； 其中，i)至iii)的份數(shù)之和為100，且全部份數(shù)均以重量計。
16.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的油墨，其中，通過羧酸和環(huán)氧基團之間的反應(yīng)交聯(lián)所述分散劑外殼。
17.根據(jù)權(quán)利要求1所述的油墨，包括以下組分: a.0.1份至10份的所述包封的粒狀固體； b.20份至40份的丙三醇； c.5份至25份的乙二醇； d.0份至10份的2-吡咯烷酮； e.0.1份至2份的2，4，7，9-四甲基-5-癸炔-4，7- 二醇表面活性劑； f.0份至5份的聚乙二醇； g.0份至15份的聚合物微粒； h.0份至1份的抗微生物劑； 1.35份至55份的水； 其中，所有份數(shù)均以重量計，且選擇水的量使得組分a至i的份數(shù)之和為100份。
18.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的油墨，其中，所述粒狀固體為或包括顏料。
19.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的油墨，包括不同于組分a.至1.的可選油墨組分，所有的可選油墨組分不超過10份(重量)。
20.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的油墨，所述油墨的粘度在30°C的溫度條件下不超過 50mPa.S。
21.一種用于將根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的油墨打印到基底上的工藝。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的工藝，其中，通過噴墨打印機的方式實施打印。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的工藝，其中，使用單程噴墨打印機在單程中實施噴墨打印。
24.根據(jù)權(quán)利要求21至23中任一項所述的工藝，其中，所述基底包括多孔表面，且所述基底的質(zhì)量為40g/m2至800g/m2。
25.—種容納根據(jù)權(quán)利要求1至20中任一項所述的油墨的器皿。
26.—種包括噴墨打印頭和根據(jù)權(quán)利要求25所述的器皿的噴墨打印機。
【文檔編號】C09D11/00GK103619968SQ201280022562
【公開日】2014年3月5日 申請日期:2012年5月8日 優(yōu)先權(quán)日:2011年5月11日
【發(fā)明者】珍妮特·科特威爾, 瑪麗·霍爾摩斯, 菲利普·道部爾, 阿杰伊·波帕特 申請人:富士膠卷成像染料公司