墨水組合物的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及水性墨水組合物，所述墨水組合物具有改進(jìn)的干燥和定影行為，不犧牲打印質(zhì)量和打印魯棒性。這種墨水組合物包含1-40wt%的水分散性樹脂，0.5-15wt%的著色劑，20-80wt%的水和1-30wt%的縮醛助溶劑，其中全部的量都是相對(duì)于總的墨水組合物。所述墨水組合物可進(jìn)一步包含15-75wt%的分散穩(wěn)定化助溶劑。
【專利說明】墨水組合物

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及墨水組合物，其適用于噴墨印刷過程中。

【背景技術(shù)】
[0002] EP 2 233 309 A2公開了墨水組合物，其含有基于墨水總重量20-90wt%量的水， 顏料和樹脂，所述樹脂可以是水分散的樹脂（即膠乳)。WO 2011/021591公開了噴墨墨水組 合物，其含有水分散性著色劑，水溶性有機(jī)溶劑，表面活性劑，滲透劑，水和優(yōu)選的水分散性 樹脂。
[0003] 提到的現(xiàn)有技術(shù)文件均公開了用于將所述墨水印刷在介質(zhì)上的方法，所述方法通 常用于彩色套?。╬rocess printing)或膠版印刷（offset printing)(例如機(jī)制涂布（MC) 或膠版涂布介質(zhì))。
[0004] 在高產(chǎn)噴墨印刷中，優(yōu)選獲得(幾乎）速干和魯棒（robust)的印刷物，其能夠在高 速下操作，并且在從印刷模塊傳送至進(jìn)一步的處理設(shè)備(例如至印刷機(jī)中的定影站）的過程 中保持不被損壞。
[0005] 已知的水性墨水組合物的缺點(diǎn)是，其顯示出過低的干燥速度和/或需求相對(duì)高的 定影（fuse)能量以適用于高產(chǎn)噴墨印刷過程。
[0006] 包含分散的組分(例如分散的樹脂和/或分散的染料或顏料)的已知水性墨水組合 物的缺點(diǎn)為，這樣的墨水尤其是當(dāng)用于高產(chǎn)噴墨印刷的墨水需要含有基本不或幾乎不蒸發(fā) 的、分散穩(wěn)定性的、極性的水溶性有機(jī)助溶劑的部分(例如相對(duì)于總的墨水組合物的20wt% 或更多)，所述水溶性有機(jī)助溶劑一般為具有相對(duì)低的蒸氣壓的脂肪族的多元醇，以提供可 靠的噴射和噴墨印刷裝置（印刷頭）的清潔行為?；诖∷⒌拿浇椋╩edium)的性質(zhì)，這樣 的不或幾乎不蒸發(fā)的、分散穩(wěn)定性的、極性的部分可能對(duì)印刷的干燥速度和/或需求的定 影能量具有消極影響。因此，提供具有更特定的干燥和/或定影行為的墨水組合物對(duì)于印 刷質(zhì)量和魯棒性可能是有益的，特別是當(dāng)有意于在高產(chǎn)噴墨印刷過程中使用時(shí)，具有更高 的干燥速度和需求相對(duì)低的定影能量的墨水組合物是優(yōu)選的。
[0007] 亞烷基或二亞烷基二醇單-和二-醚(例如丙二醇單甲醚)經(jīng)常在墨水配方中用作 助溶劑以調(diào)節(jié)干燥行為，有時(shí)在印刷過程中結(jié)合媒介的加熱r 50 ° )。然而從這類的二醇 醚中對(duì)適當(dāng)助溶劑的選擇是有限的，部分原因是高HS&E (即健康，安全和環(huán)境）風(fēng)險(xiǎn)。
[0008] 因此，本發(fā)明的目的在于提供具有改進(jìn)的干燥和定影行為而不犧牲印刷質(zhì)量和印 刷魯棒性的水性墨水組合物。
[0009] 本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提供包含分散的組分的和具有改進(jìn)的干燥和定影行為 而不犧牲墨水組合物的分散穩(wěn)定性和印刷質(zhì)量和印刷魯棒性的水性墨水組合物。
[0010] 本發(fā)明的又另一個(gè)目的在于提供具有低和特別是可忽略的HS&E風(fēng)險(xiǎn)的水性墨水 組合物。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0011] 通過提供墨水組合物來至少部分實(shí)現(xiàn)這些目的，所述墨水組合物包含： 一 l-40wt%的水分散性樹脂； 一 0. 5-15wt%的著色劑； 一 20-80wt% 的水； 一 l-30wt%的縮醛助溶劑； 其中所有的量是相對(duì)于總的墨水組合物。
[0012] 可將水分散性樹脂作為水分散性樹脂在水中的穩(wěn)定分散體加入到墨水組合物中。 所述水分散性樹脂在水中的穩(wěn)定分散體也可被稱為膠乳組合物。包含水分散的樹脂的墨水 組合物可被稱為膠乳墨水組合物。
[0013] 著色劑可以是染料，顏料，染料的混合物，顏料的混合物或染料和顏料的混合物。 所述著色劑優(yōu)選包含水分散性著色劑，更優(yōu)選為水分散性顏料。
[0014] 縮醛為分子包含2個(gè)與相同碳原子連接的單鍵氧原子的化合物。
[0015]
【發(fā)明者】們驚訝地發(fā)現(xiàn)，以同墨水組合物中包含的水的相容性為特征的縮醛助溶劑 種類，能夠在寬范圍的介質(zhì)（media)上顯著地改進(jìn)墨水組合物的干燥和定影行為而不犧牲 印刷質(zhì)量，特別是在幾乎不或不吸收的介質(zhì)上，例如機(jī)制涂布（MC)介質(zhì)。根據(jù)本發(fā)明的墨 水組合物提供印刷物的改進(jìn)的速干性和魯棒性。不希望被束縛于任何理論，基于化學(xué)結(jié)構(gòu)， 縮醛被認(rèn)為可以作為滲透劑(進(jìn)入吸收介質(zhì)）來起作用，或作為水的蒸發(fā)促進(jìn)劑(通過削弱 的氫鍵或與水共沸)，或兩者結(jié)合。
[0016] 待印刷上的有關(guān)介質(zhì)類型為良好吸收的普通紙和噴墨涂布介質(zhì)，但也為緩慢吸收 的膠版涂布介質(zhì)(也被稱為機(jī)制涂布（MC)介質(zhì))，和甚至為不吸收介質(zhì)，例如PE，PP，PET，PVC 或其復(fù)合物或混合物的膜。
[0017] 使用適當(dāng)?shù)目s醛助溶劑的特征為水性墨水組合物的更快的（半干）成膜，特別是在 所述介質(zhì)上的水性顏料膠乳墨水組合物，所述更快的成膜是已經(jīng)在環(huán)境溫度下，通過以吸 收和/或蒸發(fā)的方式更完全和/或更快的除去水。
[0018] 縮醛助溶劑的另外的優(yōu)勢(shì)在于它們一般為環(huán)境友好的助溶劑，其部分為生物基的 (即衍生自生物原料)。
[0019] 膠乳墨水組合物含有水分散的樹脂，其主要用于改進(jìn)印刷在記錄基體上的圖像的 魯棒性。為了給印刷的圖像提供改進(jìn)的魯棒性，墨水組合物中包含的膠乳組合物必須能夠 在記錄基體上成膜。因此墨水組合物且特別是膠乳組合物在印刷過程中必須具有低于記錄 基體溫度的最低成膜溫度（MFFT)。因此，優(yōu)選使用具有低的，例如室溫的MFFT的膠乳組合 物。這樣的缺點(diǎn)是，成膜可能在噴射溫度下在噴墨印刷裝置內(nèi)部發(fā)生，特別是在噴墨印刷裝 置的噴嘴孔口內(nèi)，其可能導(dǎo)致堵塞噴嘴孔口且因此導(dǎo)致干擾噴射過程。由于此原因，膠乳組 合物優(yōu)選具有高于噴射溫度的MFFT。
[0020] 這樣的膠乳噴墨墨水的缺點(diǎn)為，可能需要通過加熱經(jīng)印刷的記錄基體以誘導(dǎo)和/ 或輔助記錄基體上的成膜。因而一般地，通過選擇和使用用于改進(jìn)在噴墨印刷裝置中的穩(wěn) 定性的在墨水組合物中具有更高M(jìn)FFT的膠乳組合物，用來在記錄基體上固定（fix)(即用來 定影）墨水組合物所消耗的能量增加?？赡苄枨螵?dú)立的定影站，其在升高的溫度（高于墨水 組合物的MFFT)下操作以獲得印刷物所需的魯棒性。
[0021] 根據(jù)本實(shí)施方式的含有水分散性樹脂和縮醛助溶劑的墨水組合物可顯示出改進(jìn) 的干燥行為和減少的用于在記錄基體上固定(定影）墨水所消耗的能量。
[0022] 在一個(gè)實(shí)施方式中，膠乳組合物的MFFT高于噴射溫度，特別是高于30° C，優(yōu)選為 35° C-95° C，更優(yōu)選為 40° C-90° C。
[0023] 在一個(gè)實(shí)施方式中，水分散性樹脂具有高于30° C的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度（Tg)，優(yōu)選 為50° C - 120° C，更優(yōu)選為60° C-100。C。水分散性樹脂的Tg很大程度上決定了膠 乳組合物的MFFT。一般地，分散的樹脂的Tg越高，膠乳組合物的MFFT將越高。然而，根據(jù) 本發(fā)明，在縮醛助溶劑的存在下，包含具有相對(duì)高Tg的樹脂的膠乳組合物的MFFT可顯著地 減小。這樣的優(yōu)點(diǎn)在于成膜和將印刷的圖像定影到記錄基體上可在相對(duì)溫和的溫度條件下 發(fā)生，從而顯示出減少的能量消耗，同時(shí)不犧牲印刷物的魯棒性。
[0024] 不希望被束縛于任何理論，據(jù)信除了如以上描述的吸收和/或蒸發(fā)的增強(qiáng)效應(yīng)之 夕卜，縮醛在一定程度上作為用于水分散性樹脂的增塑劑來起作用。增塑效應(yīng)導(dǎo)致了包含具 有相對(duì)高Tg (例如高于70° C)的水分散性樹脂的膠乳組合物的MFFT降低，且因此導(dǎo)致了用 于將墨水固定(定影）到記錄基體所消耗的能量減少。墨水一旦被固定到記錄基體，與不存 在縮醛助溶劑下的包含具有相似Tg的水分散性樹脂的墨水組合物相比，在魯棒性上沒有顯 著的不同。
[0025] 在一個(gè)實(shí)施方式中，墨水組合物包含l_75wt%的分散穩(wěn)定性助溶劑，特別是水溶 性有機(jī)溶劑。
[0026] 在本發(fā)明的實(shí)施方式中，選擇分散穩(wěn)定性助溶劑和縮醛助溶劑以使得兩者均同水 和同彼此相容。
[0027] 在一個(gè)實(shí)施方式中，墨水組合物包含相對(duì)于總的墨水組合物0.01 wt% -3 wt%量 的表面活性劑。
[0028] 為了改進(jìn)噴射穩(wěn)定性和/或記錄媒介表面的潤濕性，可將一種或多種表面活性劑 添加到墨水組合物中以調(diào)節(jié)墨水組合物的表面張力。改進(jìn)的潤濕性可改進(jìn)墨水液滴在圖像 接收基體表面上的散布，其可導(dǎo)致圖像密度和形成的圖像的色彩飽和度的改進(jìn)，且可減少 印刷圖像中的白點(diǎn)。
[0029] 在一個(gè)實(shí)施方式中，縮醛助溶劑選自甘油縮甲醛（即5-羥基-1，3二氧雜環(huán)己 烷和4-羥甲基-1，3-二氧戊環(huán)的混合物）；雙（2-甲氧基-乙氧基）甲烷(也被稱為： 2, 5, 7, 10-四-氧雜^一烷：7--/) ;1，3-二氧戊環(huán)；烷基-縮醛以及它們多個(gè)的組合。
[0030] 甘油縮甲醛，雙（2-甲氧基-乙氧基)甲烷（2, 5, 7, 10-四-氧雜^一烷：7--/)和 1,3-二氧戊環(huán)優(yōu)選以相對(duì)于總的墨水組合物的lwt%-20wt%的量存在，優(yōu)選2 wt% -15wt%， 更優(yōu)選 3wt% -10 wt%。
[0031] 1,3-二氧戊環(huán)優(yōu)選以相對(duì)于總的墨水組合物的lwt%_10wt%的量存在，優(yōu)選 2wt%_10wt%，更優(yōu)選 3wt%_8wt%。
[0032] 在一個(gè)實(shí)施方式中，縮醛助溶劑可為烷基-縮醛，其選自甲縮醛，乙縮醛和丁縮 醒。燒基-縮醒可以相對(duì)于總的墨水組合物的lwt%_10wt%的量存在，優(yōu)選3wt%_10wt%，更 優(yōu)選 5wt%_8wt%。
[0033] 在一個(gè)實(shí)施方式中，縮醛助溶劑為醚縮醛，優(yōu)選為二醚縮醛。
[0034] 在一個(gè)實(shí)施方式中，縮醛助溶劑為線性醚縮醛，或者為線性二醚縮醛。
[0035] 在一個(gè)實(shí)施方式中，縮醛助溶劑具有按照式1的分子結(jié)構(gòu)： R1-O-R2-O-CH2-O-R3-O-R 4 式 I 其中： 札和仏相互獨(dú)立地選自_H，C1-C6單價(jià)烷基基團(tuán)，其可以是支化的或線性的，特別 是-CH3, -C2H5，和-C3H7; R2和R3相互獨(dú)立地選自C2-C6烷基二價(jià)基團(tuán)，其可以是支化的或線性的，特別是-C 2H4-, -C3H6-, -C4H8-。
[0036] 在一個(gè)實(shí)施方式中，縮醛助溶劑為雙（2-甲氧基_乙氧基）甲烷(也被稱為： 2, 5, 7, 10-四-氧雜-i-一U〇U\

【專利附圖】

【附圖說明】
[0037] 通過下文給出的詳細(xì)說明和附加的示意圖對(duì)本發(fā)明的理解將變得更加充分，其僅 以說明的方式給出，且其并不是對(duì)本發(fā)明的限制，并且其中： 圖1顯示了噴墨印刷系統(tǒng)的圖示。
[0038] 圖2A和圖2B顯示了噴墨頭組件的圖示。
[0039] 圖3顯示了 Ricoh定影器設(shè)定值同結(jié)合在這種定影器中的定影鼓的旋轉(zhuǎn)速度之間 的相互關(guān)系。
[0040] 詳細(xì)說明 墨水組合物 根據(jù)本發(fā)明的墨水組合物包含溶劑，特別是水，著色劑，優(yōu)選為水分散性著色劑，水分 散性樹脂和縮醛助溶劑。所述墨水組合物可任選地包含助溶劑，優(yōu)選至少一種分散穩(wěn)定性 助溶劑。在本發(fā)明的上下文中術(shù)語助溶劑應(yīng)當(dāng)被寬泛地解釋：助溶劑可包含液體助溶劑和 /或水溶性（固體）化合物，特別是當(dāng)溶于水中時(shí)具有分散穩(wěn)定性效應(yīng)的水溶性（固體）化合 物。所述墨水組合物可進(jìn)一步包含表面活性劑和任選的其他添加劑。在后述部分將詳細(xì)描 述墨水的組分。
[0041] 溶劑 水作為環(huán)境友好的且因此所需的溶劑被提及。在本發(fā)明中，水對(duì)于全部墨水的含量?jī)?yōu) 選為20wt%-80wt%。水的含量更優(yōu)選為30wt%-75wt%，甚至更優(yōu)選為40wt%-70wt%。
[0042] 水分散件著色劑 在根據(jù)本發(fā)明的噴墨墨水中，考慮到耐候性，顏料主要作為水分散性著色劑使用，以 及，出于控制色調(diào)的目的使用；在不削弱耐候性的范圍內(nèi)可含有染料。顏料不被特別地限制 且可按照預(yù)期用途適當(dāng)?shù)剡x擇。
[0043] 本發(fā)明中可使用的顏料的例子包括那些公知的顏料，沒有任何限制。例如，可使用 有機(jī)顏料如不溶顏料或色淀顏料，也可使用無機(jī)顏料如炭黑。
[0044] 不溶顏料的例子不被特別地限制，但優(yōu)選偶氮，偶氮甲堿，次甲基（methine)，二苯 基甲燒，三苯基甲燒，喹卩丫陡酮，蒽醌，花，靛藍(lán)，喹吠酮（quinophthalone)，異卩引哚啉酮，異 吲哚啉，吖嗪，噁嗪，噻嗪， 二噁嗪，噻唑，酞菁或二酮吡咯并吡咯染料。
[0045] 例如，舉例說明用于黑色和彩色墨水的無機(jī)顏料和有機(jī)顏料。這些顏料可以單獨(dú) 或結(jié)合使用。就無機(jī)顏料而言，可以使用通過已知方法制備的炭黑，所述方法例如為接觸 法,爐法和熱法,另外可以使用氧化鈦,氧化鐵,碳酸鈣,硫酸鋇,氫氧化鋁,鋇黃,鎘紅和鉻 黃。
[0046] 就有機(jī)顏料而言，可以使用偶氮顏料(包括偶氮色淀，不溶偶氮顏料，縮合顏料，螯 合偶氮顏料等等)，多環(huán)顏料(例如，酞菁顏料，花顏料，花酮（perynone)顏料，蒽醌顏料，喹 吖啶酮顏料，二噁嗪顏料，靛藍(lán)顏料，硫靛顏料，異吲哚啉酮顏料，和喹呔酮顏料)，染料螯合 物(例如堿性染料型螯合物，和酸性染料型好何物)，硝基顏料，亞硝基顏料，苯胺黑。在這些 顏料中，特別地，優(yōu)選使用同水具有高親合力的顏料。
[0047] 下面列出可優(yōu)選使用的具體顏料。
[0048] 用于品紅色或紅色的顏料的例子包括：C. I.顏料紅1，C. I.顏料紅2, C. I.顏料紅 3，C. I.顏料紅5, C. I.顏料紅6, C. I.顏料紅7, C. I.顏料紅15, C. I.顏料紅16, C. I?顏料 紅17, C. I.顏料紅22, C. I.顏料紅23, C. I.顏料紅31，C. I.顏料紅38, C. I.顏料紅48:1， C. I.顏料紅48:2 (永久紅2B (Ca))，C. I.顏料紅48:3，C. I.顏料紅48:4，C. I.顏料紅49:1， C. I.顏料紅52:2 ;C. I.顏料紅53:1，C. I.顏料紅57:1 (亮胭脂紅6B)，C. I.顏料紅60:1， C. I.顏料紅63:1，C. I.顏料紅64:1，C. I.顏料紅81。C. I.顏料紅83, C. I.顏料紅88， C. I.顏料紅 101 (鐵丹（colcothar) )，C. I.顏料紅 104，C. I.顏料紅 106，C. I.顏料紅 108 (鎘紅），C. I.顏料紅112，C. I.顏料紅114, C. I.顏料紅122 (喹吖啶酮品紅），C. I?顏 料紅123, C. I.顏料紅139, C. I.顏料紅44, C. I.顏料紅146, C. I.顏料紅149, C. I.顏料 紅166, C. I.顏料紅168, C. I.顏料紅170, C. I.顏料紅172, C. I.顏料紅177，C. I.顏料 紅178, C. I.顏料紅179, C. I.顏料紅185, C. I.顏料紅190, C. I.顏料紅193, C. I.顏料紅 209, C. I.顏料紅219和C. I.顏料紅222, C. I.顏料紫1 (羅丹明色淀），C. I.顏料紫3， C. I.顏料紫5:1，C. I.顏料紫16, C. I.顏料紫19, C. I.顏料紫23和C. I.顏料紫38。
[0049] 用于橙色或黃色的顏料的例子包括：C. I.顏料黃1，C. I.顏料黃3, C. I.顏料黃 12, C. I.顏料黃13, C. I.顏料黃14, C. I.顏料黃15, C. I.顏料黃15:3, C. I.顏料黃17， C. I.顏料黃24, C. I.顏料黃34，C. I.顏料黃35, C. I.顏料黃37, C. I.顏料黃42 (黃氧 化鐵），C. I.顏料黃53, C. I.顏料黃55, C. I.顏料黃74, C. I.顏料黃81，C. I.顏料黃83， C. I.顏料黃93, C. I.顏料黃94, C. I.顏料黃95, C. I.顏料黃97, C. I.顏料黃98, C. I?顏 料黃100, C. I.顏料黃101，C. I.顏料黃104, C. I.顏料黃408, C. I.顏料黃109, C. I.顏料 黃110, C. I.顏料黃117, C. I.顏料黃120, C. I.顏料黃128, C. I.顏料黃138, C. I.顏料黃 150，C. I.顏料黃151，C. I.顏料黃153和C. I.顏料黃183 ;C. I.顏料橙5, C. I.顏料橙13， C. I.顏料橙16, C. I.顏料橙17, C. I.顏料橙31，C. I.顏料橙34, C. I.顏料橙36, C. I?顏 料橙43,和C. I.顏料橙51。
[0050] 用于綠色或青色的顏料的例子包括：C. I.顏料藍(lán)1，C. I.顏料藍(lán)2, C. I.顏料藍(lán) 15, C. I.顏料藍(lán)15:1，C. I.顏料藍(lán)15:2, C. I.顏料藍(lán)15:3 (酞菁藍(lán)），C. I.顏料藍(lán)16， C. I.顏料藍(lán)17:1，C. I.顏料藍(lán)56, C. I.顏料藍(lán)60, C. I.顏料藍(lán)63, C. I.顏料綠1，C. I.顏 料綠4, C. I.顏料綠7, C. I.顏料綠8, C. I.顏料綠10, C. I.顏料綠17, C. I.顏料綠18和 C. I.顏料綠36。
[0051] 進(jìn)一步地，用于黑色的顏料的例子包括：C. I.顏料黑1，C. I.顏料黑6, C. I.顏料 黑7和C.I.顏料黑11?？稍诒景l(fā)明中使用的用于黑顏色墨水的顏料的具體例子包括炭黑 (例如爐黑，燈黑，乙炔黑，和槽黑）；（C. I.顏料黑7)或金屬基顏料（例如，銅，鐵（C. I.顏 料黑11)，和氧化鈦；和有機(jī)顏料（例如，苯胺黑（C. I.顏料黑1)。
[0052] 在噴墨墨水中考慮到分散穩(wěn)定性和噴出可靠性，水分散性顏料的平均粒徑（D50 ) 優(yōu)選為〇. 01 Pm (10 nm) -0. 25 iim (250 nm)，更優(yōu)選為20 nm -200 nm，且還要更優(yōu)選 為 40 nm -150 nm〇
[0053] 在噴墨墨水中含有的水不溶性顏料的以固含量計(jì)的量?jī)?yōu)選為0. 5wt%_15wt%，更優(yōu) 選為0. 8wt%_10wt%，和甚至更優(yōu)選為lwt%_6wt%。當(dāng)水不溶性顏料的量小于0. 5wt%時(shí)，墨 水的彩色顯影能力和圖像密度可能下降。當(dāng)其大于15wt%時(shí)，不利地，墨水的粘度增加，導(dǎo) 致墨水噴出穩(wěn)定性的下降。
[0054] 水分散件樹脂（膠乳樹脂) 考慮到顏料對(duì)于記錄介質(zhì)的可固定性，根據(jù)本發(fā)明的噴墨墨水含有水分散性樹脂。作 為水分散性樹脂，具有優(yōu)異的可成膜性（圖像可形成性）和具有高抗水性，高耐水牢度，和高 耐候性的水分散性樹脂在記錄具有高耐水牢度和高圖像密度(高彩色顯影能力）的圖像中 是有用的。
[0055] 水分散性樹脂的例子包括合成樹脂和天然高分子化合物。
[0056] 合成樹脂的例子包括聚酯樹脂，聚氨酯樹脂，聚環(huán)氧樹脂，聚酰胺樹脂，聚醚樹脂， 聚（甲基）丙烯酸類樹脂，丙烯酰有機(jī)娃樹脂（acryl-silicone resins)，氟基樹脂，聚烯經(jīng) 樹脂，聚苯乙烯基樹脂，聚丁二烯基樹脂，聚乙酸乙烯酯基樹脂，聚乙烯醇基樹脂，聚乙烯酯 基樹脂，聚氯乙烯基樹脂，聚丙烯酸基樹脂，不飽和羧酸基樹脂，和共聚物例如苯乙烯-丙 烯酸酯共聚物樹脂，苯乙烯-丁二烯共聚物樹脂，和它們多個(gè)的組合。
[0057] 天然高分子化合物的例子包括纖維素，松香和天然橡膠。
[0058] 商用的水分散性樹脂乳液的例子包括Joncryl 537和7640 (苯乙烯-丙烯酸類 樹脂乳液，Johnson Polymer Co.，Ltd?制造），Microgel E-1002 和 E-5002 (苯乙稀-丙 烯酸類樹脂乳液，Nippon Paint Co.，Ltd?制造)，Voncoat 4001 (丙烯酸類樹脂乳液， Dainippon Ink and Chemicals Co.，Ltd?制造），Voncoat 5454 (苯乙烯-丙烯酸類樹脂 乳液，Dainippon Ink and Chemicals Co.，Ltd?制造)，SAE_1014(苯乙烯-丙烯酸類樹脂 乳液，Zeon Japan Co.，Ltd?制造），Jurymer ET_410(丙烯酸類樹脂乳液，Nihon Junyaku Co., Ltd?制造），Aron HD-5 和 A-104 (丙烯酸類樹脂乳液，Toa Gosei Co., Ltd?制造)， Saibinol SK-200 (丙烯酸類樹脂乳液，Saiden Chemical Industry Co.，Ltd?制造)， 和 Zaikthene L (丙烯酸類樹脂乳液，Sumitomo Seika Chemicals Co.，Ltd?制造)，DSM Neoresins的丙烯酸類共聚物乳液，例如NeoCryl產(chǎn)品線，特別是丙烯酸類苯乙烯共聚物 乳液 NeoCryl A-662，NeoCryl A-1131，NeoCryl A-2091，NeoCryl A-550，NeoCryl BT-101， NeoCryl SR-270, NeoCryl XK-52, NeoCryl XK-39, NeoCryl A-1044, NeoCryl A-1049, NeoCryl A-II10, NeoCryl A-I120, NeoCryl A-I127, NeoCryl A-2092, NeoCryl A-2099, NeoCryl A-308,NeoCryl A-45, NeoCryl A-615, NeoCryl BT-24, NeoCryl BT-26, NeoCryl BT-26, NeoCryl XK-15, NeoCryl X-151, NeoCryl XK-232, NeoCryl XK-234, NeoCryl XK-237，NeoCryl XK-238-NeoCryl XK-86，NeoCryl XK-90 和 NeoCryl XK-95。然而，水分散 性樹脂乳液并不限制于這些例子。
[0059] 水分散性樹脂可以以均聚物，共聚物或復(fù)合樹脂的形式使用，且可以使用具有單 相結(jié)構(gòu)或核-殼結(jié)構(gòu)的所有水分散性樹脂和通過機(jī)動(dòng)給料（power-feed)乳液聚合制備的 水分散性樹脂。
[0060] 加入到本發(fā)明的墨水中的水分散性樹脂的含量基于墨水的總重量?jī)?yōu)選為 l-40wt%，且更優(yōu)選為I. 5-30wt%，且還更優(yōu)選為2-25wt%。甚至更優(yōu)選的，噴墨墨水中含有 的水分散性樹脂相對(duì)于總的墨水組合物以固體含量計(jì)的量為2. 5wt%-15wt%，且更優(yōu)選為 3wt_7wt%〇
[0061] 水分散性樹脂的平均粒徑（D50)優(yōu)選為10 nm - I iim，更優(yōu)選為10-500 nm，且 還更優(yōu)選為20-200nm，且尤其優(yōu)選為50-200 nm。
[0062] 此外，對(duì)聚合物顆粒的粒度分布沒有具體限制，且聚合物顆?？梢跃哂袑挼牧６?分布或聚合物顆?？梢跃哂袉畏稚⑿偷牧６确植?。
[0063] 在一個(gè)實(shí)施方式中，根據(jù)本發(fā)明的墨水組合物包含兩種或更多種水分散性樹脂， 其選自上述引用的合成樹脂，合成共聚物樹脂和天然高分子化合物彼此的混合。
[0064] 縮醛助溶劑 根據(jù)本發(fā)明的墨水組合物包含縮醛助溶劑?？s醛助溶劑適當(dāng)?shù)睦訛椋焊视涂s甲醛(即 5-羥基-1，3二氧雜環(huán)己烷和4-羥甲基-1，3-二氧戊環(huán)的混合物）；雙（2-甲氧基-乙氧 基）甲烷(也被稱為：2, 5, 7, 10-四-氧雜-十一烷：7W); 1，3-二氧戊環(huán)；燒基-縮醒，如甲 縮醛，乙縮醛和丁縮醛。
[0065] 縮醛可單獨(dú)使用或以多個(gè)的組合使用。
[0066] 甘油縮甲醛；雙（2-甲氧基-乙氧基)甲烷（2, 5, 7, 10-四-氧雜^一烷：7--/)和 1,3-二氧戊環(huán)優(yōu)選以相對(duì)于總的墨水組合物的lwt%-20wt%的量存在，優(yōu)選2 wt% -15wt%， 更優(yōu)選 3wt% -10 wt%。
[0067] 1,3-二氧戊環(huán)優(yōu)選以相對(duì)于總的墨水組合物的lwt%_10wt%的量存在，優(yōu)選 2wt%_10wt%，更優(yōu)選 3wt%_8wt%。
[0068] 烷基-縮醛如甲縮醛，乙縮醛和丁縮醛優(yōu)選以相對(duì)于總的墨水組合物的 lwt-10wt% 存在，優(yōu)選 3wt%_10wt%，更優(yōu)選 5wt%_8wt%。
[0069] 助溶劑 作為墨水的溶劑，出于改進(jìn)墨水的噴出性質(zhì)或調(diào)整墨水的物理性質(zhì)的目的，墨水優(yōu)選 含有分散穩(wěn)定性助溶劑，特別是除水之外還含有水溶性有機(jī)溶劑。只要不損害本發(fā)明的效 果，對(duì)水溶性有機(jī)溶劑的類型沒有特別限制。
[0070] 水溶性有機(jī)溶劑的例子包括多元醇，多元醇烷基醚，多元醇芳基醚，含氮雜環(huán)化合 物，酰胺，胺，銨類化合物，含硫化合物，碳酸異丙烯酯和碳酸亞乙酯。
[0071] 溶劑的例子包括：甘油（也稱作丙三醇)，丙二醇，二丙二醇，三丙二醇，四丙二 醇（tripropylene glycol),聚丙二醇，乙二醇，二甘醇，三甘醇，四甘醇，聚乙二醇，所述 聚乙二醇的分子量?jī)?yōu)選為 200gram/mol-1000gram/mol (例如 PEG 200，PEG 400，PEG 600，PEG 800，PEG 1000)，聚氧乙基甘油醚（glycerol ethoxylate)，乙氧化季戊四醇 (petaerythritol ethoxylate)，聚乙二醇（二）甲醚，所述聚乙二醇（二）甲醚的分子量?jī)?yōu) 選為200gram/mol-1000gram/mol，三-輕甲基-丙燒，二丙三醇(雙甘油），三甲基甘氨酸 (甜菜堿)，N-甲基嗎啉N-氧化物，聚甘油-10 (decaglyserol)，l，4_ 丁二醇，1,3-丁二 醇，1，2, 6-己三醇，2-吡咯烷酮，二甲基咪唑啉酮，乙二醇單丁醚，二甘醇單甲醚，二甘醇單 乙醚，二甘醇單丙醚，二甘醇單丁醚，三甘醇單甲醚，三甘醇單乙醚，三甘醇單丙醚，三甘醇 單丁醚，四甘醇單甲醚，四甘醇單乙醚，丙二醇單丁醚，二丙二醇單甲醚，二丙二醇單乙醚， 二丙二醇單丙醚，二甘醇單丁醚，三丙二醇單甲醚，三丙二醇單乙醚，三丙二醇單丙醚，三丙 二醇單丁醚，四丙二醇單甲醚（tetrapropylene glycol monomethyl ether)，二甘醇二乙 醚，二甘醇二丁醚，三甘醇二乙醚，三甘醇二丁醚，二丙二醇二丁醚，三丙二醇二丁醚，3-甲 基-2, 4-戊二醇，二甘醇單乙醚乙酸酯，1，2-己二醇，1，2-戊二醇和1，2- 丁二醇。
[0072] 多元醇的具體例子包括二丙二醇，1，5-戊二醇，3-甲基-1，3- 丁二醇，丙二醇， 2-甲基-2, 4-戊二醇，乙二醇，三丙二醇，己二醇，聚乙二醇，聚丙二醇，1，6-己二醇， 1，2, 6-己三醇，三甲醇乙烷和三甲醇丙烷。
[0073] 多元醇烷基醚的例子包括乙二醇單乙醚，乙二醇單丁醚，二甘醇單甲醚，二甘醇單 乙醚，二甘醇單丁醚，乙二醇單-2-乙基己基醚和丙二醇單乙醚。
[0074] 多元醇芳基醚的例子包括乙二醇單苯基醚和乙二醇單芐基醚。
[0075] 含氮雜環(huán)化合物的例子包括2-吡咯烷酮，N-甲基-2-吡咯烷酮，1，3-二甲基咪唑 啉酮（l，3-dimethyl-2_imidazolidionone)，e-己內(nèi)醜胺，和 丁內(nèi)酯。
[0076] 酰胺的例子包括甲酰胺，N-甲基甲酰胺，N，N-二甲基甲酰胺，和N，N-二乙基甲酰 胺。
[0077] 胺的例子包括單乙醇胺，二甲醇胺，三乙醇胺，N，N-二甲基單乙醇胺，N-甲基二乙 醇胺，N-甲基乙醇胺，N-苯基乙醇胺，3-氨基丙基二乙胺，N-乙基二乙醇胺，N，N-二乙基單 乙醇胺，三丙醇胺，2-氨基-2-甲基-1-丙醇，N-乙基-單乙醇胺，N，N-二-正丁基單乙醇 胺，二-異丙醇胺，N-正丁基單乙醇胺，N-正丁基二乙醇胺和二甘醇胺。
[0078] 含硫化合物的例子包括二甲亞砜，環(huán)丁砜和硫二甘醇。
[0079] 在一個(gè)實(shí)施方式中，根據(jù)本發(fā)明的墨水組合物可包含水溶性有機(jī)溶劑的混合 物。單獨(dú)的有機(jī)溶劑相對(duì)于總的墨水組合物優(yōu)選以lwt%_50wt%的量存在，更優(yōu)選的量為 lwt%_40wt%，甚至更優(yōu)選的量為lwt%_25wt%。
[0080] 不特別限制墨水組合物中含有的水溶性有機(jī)溶劑的總量。然而，其相對(duì)于總的墨 水組合物優(yōu)選為lwt%-75wt%，且更優(yōu)選為10wt%-70wt%，且甚至更優(yōu)選為15wt%-60wt%。當(dāng) 水溶性有機(jī)溶劑的量大于80wt%時(shí)，墨水組合物的干燥時(shí)間過長。當(dāng)該量小于10wt%時(shí)，墨 水組合物中的水可能蒸發(fā)更快，其可能顯著地降低墨水組合物的穩(wěn)定性。
[0081] 表面活件劑 表面活性劑的例子沒有具體限制?？商峒跋铝?。
[0082] 表面活性劑的例子包括非離子表面活性劑。陽離子表面活性劑，陰離子表面活性 齊[J，兩性表面活性劑，特別是甜菜堿表面活性劑，有機(jī)硅表面活性劑，和氟化物表面活性劑。 特別地，優(yōu)選使用能夠?qū)⒈砻鎻埩档椭?0 mN/m或更低的選自乙炔表面活性劑，有機(jī)硅表 面活性劑和氟化物表面活性劑的至少一種。
[0083] 陽離子表面活性劑的例子包括：脂肪族胺鹽，脂肪族季銨鹽，苯甲烷銨鹽，苯索氯 銨，吡啶鎗鹽，咪唑啉鎗鹽。
[0084] 陰離子表面活性劑的例子包括：聚氧乙烯烷基醚乙酸鹽，十二烷基苯磺酸鹽，月 硅酸鹽，和聚氧乙烯烷基醚硫酸鹽，脂肪酸皂，N-酰基-N-甲基甘氨酸鹽，N-?；?N-甲 基-P -丙氨酸鹽，N-?；劝彼?，?；?，烷基磺酸鹽，烷基苯磺酸鹽，烷基萘磺酸鹽，二 烷基磺基琥珀酸鹽(例如二辛基磺基琥珀酸鈉（DSS);替代名稱：多庫酯鈉，Aerosol OT和 AOT);燒基磺基乙酸鹽，a -烯烴磺酸鹽，N-?；?甲基?；撬?，磺化油，高級(jí)醇硫酸鹽，高 級(jí)仲醇硫酸鹽，烷基醚硫酸鹽，高級(jí)仲醇乙氧基硫酸鹽，聚氧乙烯烷基苯基醚硫酸鹽，單甘 基硫酸鹽（monoglysulfate)，脂肪酸氨基燒基醇硫酸鹽（aliphatic acid alkylolamido sulfate salt),燒基醚磷酸鹽和燒基磷酸鹽。
[0085] 兩性表面活性劑的例子包括：羧基甜菜堿型，磺基甜菜堿型，氨基羧酸鹽和咪唑鎗 甜菜堿。
[0086] 非離子表面活性劑的例子包括：聚氧乙烯烷基醚，聚氧丙烯聚氧乙烯烷基醚，聚氧 乙烯仲醇醚，聚氧乙烯烷基苯基醚，聚氧乙烯固醇醚，聚氧乙烯羊毛脂衍生的聚氧乙烯聚氧 丙烯烷基醚，聚氧乙烯烷基酯，聚氧乙烯甘油脂肪酸酯，聚氧乙烯蓖麻油，氫化蓖麻油，聚氧 乙烯山梨醇脂肪酸酯，聚乙二醇脂肪酸酯，脂肪酸單酸甘油酯，聚甘油脂肪酸酯，脫水山梨 糖醇酐脂肪酸酯，聚氧乙烯脫水山梨糖醇酐脂肪酸酯，丙二醇脂肪酸酯，蔗糖脂肪酸酯，月旨 肪酸烷醇酰胺，聚氧乙烯烷基酰胺，聚氧乙烯脂肪酸酰胺，聚氧乙烯烷基胺，烷基胺氧化物， 乙炔二醇（acetyleneglycol)，乙氧基化乙炔二醇，乙炔醇。
[0087] 非離子氟化物表面活性劑的例子包括全氟烷基磷酸酯化合物，全氟烷基環(huán)氧乙烷 加合物，和具有全氟烷基醚基團(tuán)作為側(cè)鏈的聚氧化烯醚高分子化合物。在這些非離子氟化 物表面活性劑中，由于其低的發(fā)泡性，優(yōu)選具有全氟烷基醚基團(tuán)作為側(cè)鏈的聚氧化烯醚高 分子化合物。
[0088] 可使用商用產(chǎn)品作為氟化物表面活性劑。商用產(chǎn)品的例子包括SURFL0N S-H1， 5-112,5-113。5-121，5-131，5-132，5-141和5-145(其全部由八8&1^61&88(：〇.，1^(1. 制造），F(xiàn)LU0RAD FC-93, FC-95, FC-98, FC-129, FC-135, FC-170C，F(xiàn)C-430 和 FC-431 (其全 部由 Sumitomo 3M Limited 制造），MEGAFAC F-470，F(xiàn)-1405 和 F-474 (其全部由 Dainippon Ink Chemical Industries Co.，Ltd?制造），Z0NYL TBS，F(xiàn)SP，F(xiàn)SA，F(xiàn)SN-100，F(xiàn)SN，F(xiàn)S0-100， FS0，F(xiàn)S-300 和 UR (其全部由 E. I. du Pont de Nemours and Company 制造），F(xiàn)T-110， FT-250，F(xiàn)T-251，F(xiàn)T-400S，F(xiàn)T-150 和 FT-400SW (其全部由 Neos Company Limited 制造）， 和 P0LYF0X PF-136A，PF-156A，PF-151N，PF-154,和 PF-159 (其全部由 0MN0VA Solutions Inc.制造）。在這些商用產(chǎn)品中，由于其印刷質(zhì)量?jī)?yōu)異，特別是在彩色顯影能力和染料流平 性方面，優(yōu)選ZONYL FS-300 (由 E. I. du Pont de Nemours and Company制造），F(xiàn)T_110， FT-250，F(xiàn)T-251，F(xiàn)T-400S，F(xiàn)T-150，F(xiàn)T-400SW (由 Neos Company Limited制造），和P0LYF0X PF-151N (由 0MN0VA Solutions Inc?制造）。
[0089] 有機(jī)硅表面活性劑不被特別地限制，且可按照預(yù)期用途適當(dāng)?shù)倪x擇。
[0090] 有機(jī)硅表面活性劑的例子包括側(cè)鏈改性的聚二甲基硅氧烷，兩端均改性的聚二甲 基硅氧烷，一端改性的聚二甲基硅氧烷，和側(cè)鏈/兩端改性的聚二甲基硅氧烷。由于其作為 水基表面活性劑展現(xiàn)出優(yōu)異的物理性能，具有聚氧乙烯基團(tuán)或聚氧乙烯聚氧丙烯基團(tuán)作為 改性基團(tuán)的聚醚改性的有機(jī)硅表面活性劑是特別優(yōu)選的。
[0091] 可適當(dāng)?shù)睾铣捎袡C(jī)硅表面活性劑或可使用商業(yè)產(chǎn)品。商業(yè)產(chǎn)品可以從BYK Chemie GmbH, Shin-Etsu Chemical Co. , Ltd. , TORAY Dow Corning Silicone Co., Ltd. , Nihon Emulsion Co.，Ltd. ,Kyoeisha Chemical Co.，Ltd?等容易地得到。
[0092] 就聚醚改性的有機(jī)硅表面活性劑而言，可使用商業(yè)產(chǎn)品。商業(yè)產(chǎn)品的例子包括 KF-618，KF-642 和 KF-643 (由 Shin-Etsu Chemical Co.，Ltd?制造）；EMALEX-SS-5602 和 SS- 1906EX (由 Nihon Emulsion Co.，Ltd?制造）；FZ-2105，F(xiàn)Z-2118，F(xiàn)Z-2154， FZ-2161，F(xiàn)Z-2162, FZ-2163 和 FZ-2164 (由 TORAY Dow Corning Silicone Co.，Ltd?制 造）；和 BYK-33，BYK 331，BYK 341，BYK 348，BYK 349，BYK 3455，BYK-387 (由 BYK Chemie GmbH 制造）；Tegowet 240，Tegowet 245，Tegowet 25〇，Tegowet 26〇 (由 Evonik 制造）； Silwet L-77 (由 Sabic 制造）。
[0093] 在一個(gè)實(shí)施方式中，表面活性劑可選自二烷基磺基琥珀酸鹽，例如二辛基磺基琥 拍酸鈉（A0T)，乙氧基化乙炔二醇如Dynol 607 (Air Products)和其組合。
[0094] 乙氧基化乙炔二醇的具體例子為乙氧基化3-甲基-1-壬炔-3-醇，乙氧基化 7, 10-二甲基-8-十六炔-7, 10-二醇，乙氧基化4, 7-二甲基-5-癸炔-4, 7-二醇，乙氧基化 2, 4, 7, 9-四甲基-5-癸炔-4, 7-二醇，和乙氧基化2, 5, 8, 11-四甲基-6-十二炔-5, 8-二 醇。這些可彼此組合使用。
[0095] 這部分提到的所有表面活性劑可單獨(dú)使用，或可以多個(gè)的組合使用。
[0096] 接收介質(zhì) 用于在根據(jù)本發(fā)明的使用墨水或墨水組(青色，品紅色，黃色和黑色，CMYK)的印刷過程 中使用的適當(dāng)?shù)慕邮战橘|(zhì)不被特別地限制為任何類型?？梢曰陬A(yù)期應(yīng)用適當(dāng)?shù)剡x擇接收 介質(zhì)。
[0097] 適當(dāng)?shù)慕邮战橘|(zhì)的范圍可從強(qiáng)吸水介質(zhì)，例如普通紙(例如0c6 Red Label)，到非 吸水介質(zhì)，例如塑料片材(例如PE，PP，PVC和PET膜)。為優(yōu)化印刷質(zhì)量，噴墨涂布介質(zhì)是已 知的，所述介質(zhì)包含高吸水涂層。
[0098] 在本發(fā)明的上下文中特別令人感興趣的是機(jī)制涂布（MC)介質(zhì)(也被叫做膠版涂布 介質(zhì)）和上光(涂布）介質(zhì)。MC介質(zhì)被設(shè)計(jì)用于常規(guī)的印刷過程，例如膠版印刷，且對(duì)于用 于在這種印刷過程中的墨水所使用的溶劑顯示出良好的吸收特性，所述溶劑通常為有機(jī)溶 齊IJ。MC和上光介質(zhì)對(duì)于水顯示出較差的吸收行為（比普通紙差，比塑料片材好)，因此其對(duì)于 水性墨水顯示出較差的吸收行為。
[0099] 機(jī)制涂布或膠版涂布介質(zhì)包含基底層和涂層?；讓涌梢詾橹饕赡纠w維制成或 包含結(jié)合合成纖維的木纖維的非織造織物材料制成的紙張?；讓涌捎赡緷{或再循環(huán)的紙 漿制成且可被漂白。
[0100] 基底層可包含內(nèi)部填料，例如常規(guī)的白色顏料，例如沉淀碳酸鈣，重質(zhì)碳酸鈣，高 嶺土，粘土，滑石，硫酸鈣，硫酸鋇，二氧化鈦，氧化鋅，硫化鋅，碳酸鋅，緞光白，硅酸鋁，硅藻 土，硅酸鈣，硅酸鎂，合成二氧化硅，氫氧化鋁，氧化鋁，鋅鋇白，沸石，碳酸鎂，或氫氧化鎂。
[0101] 基底層可包含在制造基底時(shí)使用的內(nèi)部施膠劑，例如可使用用于中性造紙的中性 松香膠，烯基琥珀酸酐（ASA)，烷基烯酮二聚體(AKD)，或石油樹脂膠?；椎暮穸炔槐惶貏e 地限制，且其可按照預(yù)期用途適當(dāng)?shù)剡x擇。然而，其優(yōu)選為50 mm-300 mm。基底的紙張定量 優(yōu)選為 45 g/m2 -290 g/m2。
[0102] 涂層可包含（白色)有機(jī)和/或無機(jī)顏料，粘合劑，且可進(jìn)一步含有表面活性劑和其 他所需要的組分。
[0103] 無機(jī)顏料的例子包括高嶺土，滑石，碳酸氫鈣，輕質(zhì)碳酸鈣，亞硫酸鈣，無定形二氧 化娃，鈦白，碳酸鎂，二氧化鈦，氫氧化錯(cuò)，氫氧化興，氫氧化鎂，氫氧化鋅和亞氯酸鹽。
[0104] 有機(jī)顏料的例子包括例如苯乙烯-丙烯酸類共聚物顆粒，苯乙烯-丁二烯共聚物 顆粒，聚苯乙烯顆?；蚓垡蚁╊w粒的(水性）分散體。
[0105] 粘合劑優(yōu)選包含水性樹脂，例如聚乙烯醇和聚乙烯醇改性產(chǎn)品，例如陰離子改性 的聚乙烯醇，陽離子改性的聚乙烯醇或縮醛改性的聚乙烯醇；聚氨酯；聚乙烯吡咯烷酮和 聚乙烯吡咯烷酮改性產(chǎn)品，例如聚乙烯吡咯烷酮同乙酸乙烯酯的共聚物，乙烯基吡咯烷酮 同甲基丙烯酸二甲氨基乙酯的共聚物，季銨化的乙烯基吡咯烷酮同甲基丙烯酸二甲氨基 乙酯的共聚物或乙烯基吡咯烷酮同甲基丙烯酰胺丙基三甲基氯化銨的共聚物；纖維素，例 如羧甲基纖維素，羥乙基纖維素或羥丙基纖維素，纖維素改性產(chǎn)品，例如陽離子化的羥乙 基纖維素；合成樹脂，例如聚酯，聚丙烯酸(酯)，三聚氰胺樹脂或其改性產(chǎn)品或聚酯與聚氨 酯的共聚物；和聚（甲基）丙烯酸，聚（甲基）丙烯酰胺，氧化淀粉，磷酸-酯化淀粉，自改性 淀粉，陽離子化淀粉，各種類型的改性淀粉，聚環(huán)氧乙烷，聚丙烯酸鈉和精氨酸鈉（sodium arginate)。這些水溶性樹脂可以單獨(dú)或組合使用。
[0106] 印刷過程 參照?qǐng)D1和圖2所示的附圖來描述可適用本發(fā)明墨水的印刷過程。
[0107] 圖1和2分別顯示了噴墨印刷系統(tǒng)和噴墨標(biāo)記裝置的圖示。
[0108] 圖1顯示了接收媒介的片材，特別是機(jī)制涂布的媒介，P，其在箭頭50和51所指示 的輸送方向上并借助于傳送機(jī)構(gòu)12被傳送。傳送機(jī)構(gòu)12可為包含一條(如圖1所不）或 多條帶的驅(qū)動(dòng)帶系統(tǒng)。可選地，這些帶的一條或多條可被替換為一個(gè)或多個(gè)滾筒?？稍谟?刷過程的每個(gè)步驟中根據(jù)片材傳送的需求(例如片材的套印精確度）適當(dāng)?shù)嘏渲脗魉蜋C(jī)構(gòu)， 且因此所述傳送機(jī)構(gòu)可包含一條或多條驅(qū)動(dòng)帶和/或一個(gè)和多個(gè)滾筒。為了適當(dāng)?shù)妮斔徒?收媒介的片材，需要將片材固定到傳送機(jī)構(gòu)。固定的方式不被特別地限制，且可選自靜電固 定，機(jī)械固定(例如夾固）和真空固定。在這些中優(yōu)選真空固定。
[0109] 下面描述的印刷過程包含如下步驟：介質(zhì)預(yù)處理，圖像形成，干燥和固定以及任選 的后處理。
[0110] 介質(zhì)預(yù)處理 為改進(jìn)墨水在接收媒介上，特別是在慢吸收介質(zhì)(例如機(jī)制涂布介質(zhì)）上的散布和鎖定 (pinning)(即顏料和水分散的聚合物顆粒的固定)，可預(yù)處理接收媒介，即在媒介上印刷圖 像之前處理。預(yù)處理步驟可包含如下的一個(gè)或多個(gè)步驟： -接收媒介的預(yù)熱，以增強(qiáng)使用的墨水在接收媒介上的散布和/或增強(qiáng)將使用的墨 水吸收進(jìn)接收媒介。
[0111] -用于增加接收媒介表面張力的底漆處理，以便于通過使用的墨水改進(jìn)接收媒 介的潤濕性并控制墨水組合物分散的固體部分（即顏料和分散的聚合物顆粒)的穩(wěn)定性。底 漆處理可在氣相中進(jìn)行，例如用氣態(tài)酸，例如鹽酸，硫酸，乙酸，磷酸和乳酸進(jìn)行，或在液相 中通過用底漆溶液涂布接收媒介進(jìn)行。底漆溶液可包含作為溶劑的水，一種或多種助溶劑， 添加劑例如表面活性劑和選自多價(jià)金屬鹽，酸和陽離子樹脂的至少一種化合物。
[0112] 一電暈處理或等離子體處理 圖1顯示了接收媒介P的片材可被輸送至并通過第一預(yù)處理模塊13,所述模塊可包含 預(yù)熱器，例如輻射加熱器，電暈/等離子體處理單元，氣態(tài)酸處理單元或上述任意的組合。 任選地且隨后地，在底漆水溶液施加部件14處在接收媒介P的表面上施加預(yù)定量的底漆水 溶液。特別地，將來自底漆水溶液的儲(chǔ)存槽15的底漆水溶液提供至由雙輥16和17構(gòu)成的 底漆水溶液施加部件14?？蓪㈦p輥的每個(gè)表面覆蓋多孔樹脂材料，例如海綿。在首先向副 輥16提供底漆水溶液之后，將底漆水溶液傳送至主輥17,且將預(yù)定的量施加在接收媒介P 的表面上。隨后，可任選地加熱和干燥上面有底漆水溶液的經(jīng)涂布的印刷紙P，所述干燥通 過由安裝在底漆水溶液施加部件14的下游位置的干燥加熱器構(gòu)成的干燥部件18進(jìn)行，以 將底漆水溶液中的水含量的量降低至預(yù)定的范圍。優(yōu)選將水含量降低至基于提供在接收媒 介P上的所提供的底漆溶液中的總的水含量的I. 〇wt%-30wt%的量。
[0113] 為防止底漆溶液污染傳送機(jī)構(gòu)12,可安裝清潔單元(未示出)和/或如上所述的傳 送結(jié)構(gòu)可包含多重的帶或滾筒。后者的措施防止傳輸機(jī)構(gòu)上游部分的污染，特別是傳送機(jī) 構(gòu)在印刷區(qū)域中的污染。
[0114] 圖像形成 圖像形成采用如下方式進(jìn)行：使用裝有噴墨墨水的噴墨印刷機(jī)，基于數(shù)字信號(hào)將墨水 液滴從噴墨頭噴出到印刷媒介上。
[0115] 雖然單次通過（single pass)噴墨印刷和多次通過（即掃描）噴墨印刷均可用于圖 像形成，但優(yōu)選使用單次通過噴墨印刷，因?yàn)槠鋵?duì)進(jìn)行高速印刷是有效的。單次通過噴墨印 刷是一種噴墨記錄方法，采用該方法經(jīng)由在噴墨標(biāo)記模塊下方單次通過接收媒介而將墨水 液滴沉積在接收媒介上以形成圖像的全部像素。
[0116] 在圖1中，11代表噴墨標(biāo)記模塊，其包含四個(gè)噴墨標(biāo)記裝置，以111，112,113和 114表示，每個(gè)噴墨標(biāo)記裝置被布置噴出不同顏色的墨水(例如青色，品紅色，黃色和黑色)。 每個(gè)噴頭的噴嘴節(jié)距優(yōu)選約為360 dpi。在本發(fā)明中，"dpi"表示每2. 54 cm的點(diǎn)數(shù)。
[0117] 用于單次通過噴墨印刷的噴墨標(biāo)記裝置，111，112,113,114,具有至少為需要印刷 范圍的寬度的長度L，用雙箭頭52表示，印刷范圍同用箭頭50和51表示的介質(zhì)傳送方向 垂直。噴墨標(biāo)記裝置可包含單個(gè)印刷頭，所述印刷頭具有至少為所述需要印刷范圍的寬 度的長度。噴墨標(biāo)記裝置也可通過結(jié)合兩個(gè)或更多個(gè)噴墨頭構(gòu)成，使得單獨(dú)的噴墨頭的合 并長度覆蓋印刷范圍的整個(gè)寬度。這種構(gòu)成的噴墨標(biāo)記裝置也被稱為印刷頭的頁寬陣列 (PWA)。圖2A顯示了噴墨標(biāo)記裝置111 (112,113,114可為相同的)，其包含7個(gè)單獨(dú)的噴 墨頭（201，202, 203, 204, 205, 206, 207)，將所述噴墨頭布置成平行的兩排，第一排包含四個(gè) 噴墨頭（201-204)且第二排包含被布置成相對(duì)于第一排的噴墨頭交錯(cuò)布局的三個(gè)噴墨頭 (205-207)。交錯(cuò)的布置提供了噴嘴的頁寬陣列，所述噴嘴在噴墨標(biāo)記裝置的長度方向上基 本上是等距的。交錯(cuò)的布局也可在第一排和第二排的噴墨頭重疊的區(qū)域中提供剩余的噴 嘴，見圖2B中的70。
[0118] 在通過噴出墨水進(jìn)行的圖像形成中，采用的噴墨頭（即印刷頭）既可為按需 (on-demand)型噴墨頭，也可為連續(xù)型噴墨頭。就墨水噴出系統(tǒng)而言，既可以使用電氣-機(jī) 械轉(zhuǎn)換系統(tǒng)(例如，單腔型，雙腔型，偏向（bender)型，活塞型，共享模式（share mode)型，或 共壁（shared wall)型)，也可使用電氣-熱轉(zhuǎn)換系統(tǒng)(例如，熱噴墨型，或氣泡噴墨型(注冊(cè) 商標(biāo))）。在這些系統(tǒng)之中，在當(dāng)前圖像形成方法中優(yōu)選使用具有30 或更小直徑噴嘴的 壓電型噴墨記錄頭。
[0119] 圖1顯示了在預(yù)處理后，將接收媒介P輸送至噴墨標(biāo)記模塊11的上游部分。然后， 通過從所布置的每個(gè)噴墨標(biāo)記裝置111，112,113和114噴出各種顏色的墨水來進(jìn)行圖像形 成，使得接收媒介P的整個(gè)寬度被覆蓋。
[0120] 任選地，可在控制接收媒介溫度的同時(shí)進(jìn)行圖像形成。出于此目的，可布置溫度控 制裝置19以控制在噴墨標(biāo)記模塊11下面的傳送機(jī)構(gòu)(例如帶或滾筒）表面的溫度。
[0121] 干燥和固定 在圖像已形成在接收媒介上之后，必須將印刷物干燥且必須將圖像固定在接受媒介 上。干燥包括溶劑的蒸發(fā)，特別是相對(duì)于所選的接收媒介具有弱吸收特性的溶劑。
[0122] 圖1示意地顯示了干燥和固定單元20,其可包含加熱器，例如輻射加熱器。在已經(jīng) 形成圖像之后，將印刷物輸送至并通過干燥和固定單元20。加熱印刷物使得印刷的圖像中 存在的溶劑(很大程度上為水）蒸發(fā)。可通過增加在干燥和固定單元20中的空氣更新速率 來增強(qiáng)蒸發(fā)和由此的干燥的速度。同時(shí)地，由于將印刷物加熱至高于最低成膜溫度（MFFT) 的溫度，發(fā)生墨水的成膜。優(yōu)化印刷物在干燥和固定單元20中的停留時(shí)間以及干燥和固定 單元20的操作溫度，使得當(dāng)印刷物離開干燥和固定單元20時(shí)，已經(jīng)獲得了干燥和魯棒的印 刷物。如上所述，在固定和干燥單元20中的傳送機(jī)構(gòu)12可以是同印刷設(shè)備的預(yù)處理和印 刷部分的傳送機(jī)構(gòu)分開的，且可包含帶或滾筒。
[0123] 至此，描述了印刷過程使得圖像形成步驟同預(yù)處理步驟(例如，底漆水溶液的施 力口）以及干燥和固定步驟連線（in-line)進(jìn)行，全部通過同一設(shè)備進(jìn)行（見圖1)。然而，印 刷過程并不受限于上述實(shí)施方式。采用通過帶輸送機(jī)，滾筒輸送機(jī)或輥將兩個(gè)或更多個(gè)機(jī) 器連接的方法，并進(jìn)行施加底漆水溶液的步驟，（任選的）干燥涂層溶液的步驟，噴出噴墨墨 水以形成圖像的步驟以及干燥和固定印刷的圖像的步驟。然而，優(yōu)選采用上述定義的連線 圖像形成方法來進(jìn)行圖像形成。 實(shí)施例
[0124] 實(shí)驗(yàn)和測(cè)量方法 定影實(shí)驗(yàn) 用 Ricoh company LTD?的 592 型號(hào)的 Ricoh Fuser 進(jìn)行定影實(shí)驗(yàn)。Ricoh Fuser 包 含具有20 cm直徑的可旋轉(zhuǎn)滾筒(定影滾筒)和具有大約750 W功率的頁寬鹵素定影燈。將 定影燈布置在與定影滾筒相對(duì)的3 cm距離的位置。Ricoh定影器能夠在1-10的設(shè)定值下 操作。每種設(shè)定值對(duì)應(yīng)于定影滾筒的旋轉(zhuǎn)速度。圖3顯示了 Ricoh定影設(shè)定值（X軸)同定 影滾筒的以每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)（RPM)表示的旋轉(zhuǎn)速度（y軸）之間的相互關(guān)系。定影滾筒的旋轉(zhuǎn)速 度隨著Ricoh定影設(shè)定值的增加而增加。定影滾筒傳送的記錄媒介的片材對(duì)定影福射的曝 光時(shí)間隨著Ricoh定影設(shè)定值的增加而減少，因此施加的定影能量隨著Ricoh定影設(shè)定值 的增加而減少。用根據(jù)本發(fā)明的墨水進(jìn)行的全部定影實(shí)驗(yàn)在相同條件下進(jìn)行。
[0125] 在將墨水圖像定影到記錄介質(zhì)片材上之后，立即用普通紙（0c6 Red label)張摩 擦墨水層。印刷物的魯棒性基于給墨水層帶來的損壞進(jìn)行判斷并且取值為1-5,其中： 5代表優(yōu)異的印刷魯棒性：未給墨水層帶來損壞； 4代表良好的印刷魯棒性：摩擦區(qū)域的一些消光效果； 3代表足夠的印刷魯棒性：給墨水層帶來的較少的可見損壞； 2代表弱的印刷魯棒性：給墨水層帶來的大量的可見損壞； 1代表差的印刷魯棒性：在摩擦后墨水層被全部去除。 你\2於玻璃化轉(zhuǎn)變溫度（Tg) Tg根據(jù)ASTM E 1356-03用差示掃描量熱法測(cè)定并用熱重分析儀器Q2000測(cè)量。將制 備的樣品以10 ° C/min的速率加熱。在第二次運(yùn)行期間確定Tg的起點(diǎn)（即在開始測(cè)量之 前先將樣品加熱和冷卻)。Tg為次級(jí)轉(zhuǎn)變且可通過分析DSC曲線的拐點(diǎn)來測(cè)定。
[0127] 最低成膜溫度（MFFT) 在本發(fā)明的上下文中，基于如供應(yīng)商所說明的膠乳組合物的MFFT來選擇膠乳組合物。
[0128] 最低成膜溫度可根據(jù)ASTM D-2354測(cè)定，例如在MFFT bar SS-3000 (Sheen Instruments Ltd)上。將濕膠乳組合物燒注在帶有預(yù)先加上的平衡溫度梯度和干燥空氣流 的桿或板(取決于設(shè)備的構(gòu)造)上。通過目測(cè)觀察轉(zhuǎn)變點(diǎn)(溫度)確定MFFT，在所述轉(zhuǎn)變點(diǎn)形 成的膜從混濁的白色和/或破裂的膜變?yōu)榍宄汉瓦B貫的膜。
[0129] 墨水組合物的制備 比較例A 將170 g的NeoCryl A-662膠乳（獲自DSM，40 wt%膠乳，膠乳顆粒的平均粒徑D50為 ±100 nm;膠乳樹脂的1；為97。C且 MFFT >90。C)，285.7 g 的Pro-Jet Cyan APD 1000 顏料分散體（14 wt% 的顏料分散體，獲自 FujiFilm Imaging Colorants)，215 g 的 PEG600 (獲自 Sigma Aldrich)，50 g 的 1，2_ 丙二醇（獲自 Sigma Aldrich)，8.7 g 的 Dynol 607(獲 自 Air Products)，3.5 g 的 BYK 348 (獲自 BYK)，3.5 g 的 Tegowet 240 (獲自 Sabic)和 263.6 g的軟化水在容器中混合，攪拌約60分鐘并經(jīng)過具有Iiim孔徑的Pall Profile Star 絕對(duì)玻璃過濾器過濾。獲得的墨水組合物在表1中顯示。
[0130] 該墨水組合物作為對(duì)如實(shí)施例1-3所論證的包含縮醛助溶劑的墨水組合物的干 燥/固化行為的參照使用。
[0131] 比較例B 重復(fù)比較例A的實(shí)施方法，并以相對(duì)于總的墨水組合物的3wt%的量加入二丙二醇單甲 醚（DPGME;獲自Sigma Aldrich)。為保持墨水組合物的粘度比得上比較例A的參照墨水， 通過減少水的量來補(bǔ)償DPGME的量。獲得的墨水組合物在表1中顯示。
[0132] 實(shí)施例1 重復(fù)比較例A的實(shí)施方法，并以相對(duì)于總的墨水組合物的3wt%的量加入 2, 5, 7, 10-四-氧雜^一烷（T0U ;由Lambiotte&Cie制造且獲自ICS)。為保持墨水組合 物的粘度比得上比較例A的參照墨水，通過減少水的量來補(bǔ)償縮醛(在本實(shí)施例中為T0U) 的量。獲得的墨水組合物在表1中顯示。 實(shí)施例 2-3 重復(fù)實(shí)施例1。同時(shí)將縮醛助溶劑TOU分別替換為甲縮醛(實(shí)施例2)和甘油縮甲醛(實(shí) 施例3)，兩者均由Lambiote&Cie制造且獲自ICS。獲得的墨水組合物在表1中顯示。
[0134] 比較例C 用NeoCryl A-1127膠乳（獲自DSM，40 wt%膠乳，膠乳樹脂的Tg在-13 ° C和在110 ° C且MFFT為7 ° C)代替Neocryl A-662膠乳來重復(fù)比較例A的實(shí)施方法。獲得的墨 水組合物在表1中顯示。
[0135] 該墨水組合物作為對(duì)如實(shí)施例4-6所論證的包含縮醛助溶劑的墨水組合物的干 燥/固化行為的參照使用。 I說說\ 實(shí)施例4-6 重復(fù)比較例C的實(shí)施方法，并相對(duì)于總的墨水組合物的3wt%的量分別加入 2, 5, 7, 10-四-氧雜^一烷（TOU ;實(shí)施例4)，甲縮醛(實(shí)施例5)和甘油縮甲醛(實(shí)施例6)。 為保持墨水組合物的粘度比得上比較例A的參照墨水，通過減少水的量來補(bǔ)償縮醛的量。 犾得的墨水組合物在表1中顯不。
[0137] 比較例D 用Carboset PC 27膠乳(獲自Lubrizol)代替Neocryl A-662膠乳來重復(fù)比較例A的 實(shí)施方法。Carboset PC 27膠乳的MFFT約為90 ° C。獲得的墨水組合物在表1中顯示。
[0138] 該墨水組合物作為對(duì)如實(shí)施例7所論證的包含縮醛助溶劑的墨水組合物的干燥/ 固化行為的參照使用 實(shí)施例7 重復(fù)比較例D的實(shí)施方法，并相對(duì)于總的墨水組合物的3wt%的量加入 2, 5, 7, 10-四-氧雜-i^一烷（T0U)。為保持墨水組合物的粘度比得上比較例A的參照墨 水，通過減少水的量來補(bǔ)償縮醛的量。獲得的墨水組合物在表1中顯示。
[0139] 表1 :比較例A-C和實(shí)施例1-7的墨水組合物。以wt%表示相對(duì)于總的墨水組合 物的量。

【權(quán)利要求】
1. 墨水組合物，包含： 一1-40wt%的水分散性樹脂； 一 0? 5-15wt%的著色劑； 一20-80wt% 的水； 一 1-30wt%的縮醛助溶劑； 其中全部的量都是相對(duì)于總的墨水組合物。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1的墨水組合物，其中所述著色劑為染料，顏料，染料的混合物，顏料 的混合物，或染料和顏料的混合物。
3. 根據(jù)前述權(quán)利要求任一項(xiàng)的墨水組合物，其中所述著色劑為水分散性著色劑。
4. 根據(jù)前述權(quán)利要求任一項(xiàng)的墨水組合物，其中所述水分散性樹脂選自：聚酯樹脂， 聚氨酯樹脂，聚環(huán)氧樹脂，聚酰胺樹脂，聚醚樹脂，聚（甲基）丙烯酸類樹脂，丙烯酰有機(jī)硅樹 月旨，氟基樹脂，聚烯烴樹脂，聚苯乙烯基樹脂，聚丁二烯基樹脂，聚乙酸乙烯酯基樹脂，聚乙 烯醇基樹脂，聚乙烯酯基樹脂，聚氯乙烯基樹脂，聚丙烯酸基樹脂，不飽和羧酸基樹脂，和共 聚物例如苯乙烯-丙烯酸酯共聚物樹脂，苯乙烯-丁二烯共聚物樹脂，和所述中多個(gè)的組 合。
5. 根據(jù)前述權(quán)利要求任一項(xiàng)的墨水組合物，進(jìn)一步包含15-75wt%的分散穩(wěn)定性助溶 劑。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5的墨水組合物，其中所述分散穩(wěn)定性助溶劑為水溶性有機(jī)溶劑。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6的墨水組合物，其中所述水溶性有機(jī)溶劑選自多元醇，多元醇烷基 醚，多元醇芳基醚，含氮雜環(huán)化合物，酰胺，胺，銨類化合物，含硫化合物，碳酸異丙烯酯，碳 酸亞乙酯，和所述中多個(gè)的組合。
8. 根據(jù)前述權(quán)利要求任一項(xiàng)的墨水組合物，其中所述墨水組合物進(jìn)一步包含相對(duì)于總 的墨水組合物0.01wt%-3wt%的量的表面活性劑。
9. 根據(jù)前述權(quán)利要求任一項(xiàng)的墨水組合物，其中所述縮醛助溶劑選自：甘油縮甲醛； 雙（2-甲氧基-乙氧基）甲烷；1，3-二氧戊環(huán)；烷基-縮醛和所述中多個(gè)的組合。
10. 根據(jù)前述權(quán)利要求任一項(xiàng)的墨水組合物，其中所述縮醛助溶劑選自：甘油縮甲醛； 雙（2-甲氧基-乙氧基）甲烷和1，3-二氧戊環(huán)，并且其中所述縮醛助溶劑以相對(duì)于總的墨 水組合物1wt%-20wt%的量存在。
11. 根據(jù)前述權(quán)利要求任一項(xiàng)的墨水組合物，其中所述縮醛助溶劑為1，3-二氧戊環(huán)， 所述1，3-二氧戊環(huán)以相對(duì)于總的墨水組合物1wt%-10wt%的量存在。
12. 根據(jù)權(quán)利要求9的墨水組合物，其中所述縮醛助溶劑為烷基-縮醛，其選自：甲縮 醛，乙縮醛和丁縮醛。
13. 根據(jù)前述權(quán)利要求12的墨水組合物，其中所述烷基-縮醛以相對(duì)于總的墨水組合 物1wt%_10wt%的量存在。
【文檔編號(hào)】C09D11/32GK104379684SQ201380032885
【公開日】2015年2月25日 申請(qǐng)日期:2013年6月6日 優(yōu)先權(quán)日:2012年6月20日
【發(fā)明者】M.T.J.維赫格根, R.H.埃維哈杜斯, A.P.M.M.范羅伊 申請(qǐng)人:奧西-技術(shù)有限公司