定影液組合物及包含其的噴墨油墨組的製作方法

2023-04-30 01:15:16 2

專利名稱：定影液組合物及包含其的噴墨油墨組的製作方法
定影液組合物及包含其的噴墨油墨組
背景技術：
噴墨技術除了家用和辦公室使用，已經將其應用擴大到高速、商業和工業印刷。該技術是無壓印刷方法，其中電子信號控制和指示可沉積到各種各樣的基板上的墨滴和墨水流。目前噴墨印刷技術包括通過熱噴、壓電式壓力或震動促使油墨滴穿過小噴嘴到介質的表面。噴墨印刷成為在各種介質，尤其是紙的表面上記錄圖像的流行的方式有幾個原因。一些原因包含低的印表機噪音、高速記載能力、高品質和彩色記載。此外，消費者可以相對低的價格獲得這些好處。然而，雖然噴墨印刷取得了巨大的改進，伴隨這個改進，消費者在例如高速、更高解析度、全色圖像形成、增加的穩定性和更永久的圖像等方面的需求增 加。噴墨油墨組用於彩色噴墨印刷系統。油墨組通常包含多個不同顏色的油墨、通常4種、6種或8種顏色的組(例如，青色、品紅色、黃色和/或黑色的一種或多種顏色)，並且可進一步包含圖像固定/定影液。定影液通常在油墨建立(established)在印刷介質表面之前或之後塗覆。定影液為基本上無色的液體，與著色劑和/或油墨的聚合組分反應從而沉澱油墨或將油墨固定到列印介質的表面。所沉澱的著色劑在介質表面上沉積，導致圖像品質屬性，例如光密度和色度的增強。耐久屬性如耐水性和高亮油跡(smear)也受益於該活性油墨化學性質。雖然目前可得到幾個合適的含定影液的油墨組，仍然希望得到其改進以配製能在印刷介質表面形成更高質量印刷圖像而不會損壞包含其的印刷頭的更耐久和更可靠的油墨。


為了更好地理解本公開，下面將參考附圖，僅通過非限制性實施例說明一些實施方式，其中圖I為根據本公開的實施方式的定影液組合物在不同pH值下可溶解的丙酸鈣鹽的量的圖表。
具體實施例方式在公開和說明本發明的具體實施方式

之前，應理解本公開不限於此處所公開的具體的工藝和材料等，而是在某種程度上可變化。也應理解，由於本發明的範圍僅由所附權利要求及其等價方式限定，此處使用的術語僅用於說明具體的實施方式，而不是旨在限制。在說明和要求該示例性組合物和方法時，將使用下面的術語除非文中另外明確規定，單數形式「一個(a)」、「一個(an)」和「所述(the)」包含複數的指代。因此，例如，提及「顏料」包含提及一種或多種這樣的材料。濃度、數量和其它數字的數據這裡可以範圍的形式呈現。應理解這樣的範圍形式僅為了方便和簡潔而使用，應靈活地解釋為不僅包括如範圍的界限所明確說明的數值，還包括在該範圍內包含的所有單個的數值或子範圍，就如同每個數值和子範圍都被明確地說明一樣。例如，近似lwt%至約20wt%的重量範圍應解釋為不僅包含明確說明的lwt%至約20wt%的濃度界限，還包括單個濃度，例如2wt%、3wt%、4wt%及子範圍例如5wt%至15wt%、10wt%至20wt%等。這裡wt%是指重量百分比。除非另外說明，所有百分比都為重量百分比。如此處所用，「圖像」是指記號、標記、符號、圖形、指示和/或用可見或不可見油墨組合物沉積到材料或基質上的外觀。圖像的實例可包含字符、詞、數字、文字數字符號、標點、文字、線條、下劃線、加亮區等。如此處所用，「噴墨圖形」是指通過使用噴墨裝置和/或噴墨油墨產生的圖像。在一些實施方式中，本公開涉及噴墨定影液組合物，包含至多約I. 5wt%的表面活性劑、約lwt%至約20wt%的溼潤劑、約3wt%至約16wt%的作為定影劑的金屬羧酸鹽和用於將所述組合物的PH調節為約5. 0和約7. 0之間的pH的酸。在一些實施方式中，本公開涉及一種噴墨油墨組，所述噴墨油墨組包括至少包含分散在油墨載劑中的著色劑的噴墨油墨組合物和定影液，所述定影液包含至多約I. 5wt%的表面活性劑、約lwt%至約20wt%的溼潤劑、約3wt%至約16wt%的作為定影劑的金屬羧酸 鹽和用於將所述組合物的PH調節為約5. 0和約7. 0之間的pH的酸。此外，本公開涉及一種用於印刷耐久噴墨圖像的系統，所述系統包括包含如此處說明的定影液組合物的第一噴墨筆，和一個或幾個包含噴墨油墨組合物的連續噴墨筆，所述噴墨油墨組合物包括水性液體載劑和著色劑。在另一些其它實施方式中，本公開涉及一種用於將耐久噴墨圖像印刷到基質的方法，所述方法包括噴射定影液組合物到基質，然後至少將噴墨油墨組合物噴射到所述基質上，所述噴墨油墨組合物包括水性液體載劑和著色劑。該方法中，所述噴墨油墨組合物套印所述定影液組合物。所述定影液組合物包括至多約I. 5wt%的表面活性劑、約lwt%至約20wt%的溼潤劑、約3wt%至約16wt%的作為定影劑的金屬羧酸鹽和用於將所述組合物的pH調節為約5. 0和7. 0之間的pH的酸。未與任何理論相聯繫，認為在將定影液組合物與噴墨油墨組合物套印到基質上後，或換言之，當油墨和定影液在介質表面接觸時，實現了油墨著色劑的很有效的碰撞(crashing)，並且幾乎所有的著色劑都沉積在介質的表面，而非滲透介質並沉積在表面下面。同時，定影劑載劑一旦與油墨載劑混合就變得高度潤溼，並且混合載劑很快地滲透介質，把著色劑留在後面。在該噴墨印刷方法中，定影液和噴墨油墨組合物的結合形成了提供高質量的和耐久的噴墨圖像印刷的系統和方法。本公開定影液的使用導致圖像質量屬性(例如，光密度、色度和耐久性)的增強。此外，所述定影液組合物在噴墨印刷系統中使用時，提供良好的圖像品質而不會不利地影響噴墨機構可靠性。實際上，已經發現定影液未表現對包含其的印刷頭的損害並且顯示出對噴墨系統和噴墨筆的低腐蝕性。所述「固定液」 「定影液」包含水性載劑和有效量的一種或多種定影劑。定影劑為引起著色劑溶解度或穩定性變化和將著色劑固定在印刷圖像中的位置中的成分。「有效量」的定影劑為，與被未固定的印刷相比，有效至達到改善印刷品質，例如減少的刪除線和擴散，增加的光密度(OD)、色度、邊緣清晰度，和改善的滴落和塗色牢度。定影液為高擴散、快滲透和乾燥的目的而配製。表面張力可小於約45mN/m。在一些實施方式中，噴墨定影液包含至多約I. 5wt%的表面活性劑、約lwt%至約20wt%的溼潤劑、約3wt%至約16wt%的作為定影劑的金屬羧酸鹽和用於將所述組合物的pH調節為約5. O和7. O之間的pH的酸。在一些其它實施方式中，噴墨定影液包含至多約I. 5wt%的表面活性劑，約1 丨％至約20wt%的溼潤劑，約3wt%至約16wt%的選自由丙酸I丐鹽、醋酸I丐鹽或丁酸I丐鹽組成的組中的定影劑和用於將所述組合物的PH調節為約5. O至約7. O之間的pH的酸。在另一些其它實施方式中，所述噴墨定影液組合物包括至多約I. 5wt%的表面活性劑、約lwt%至約20wt%的溼潤劑、約6wt%至約7wt%的丙酸I丐和用於將所述組合物的pH調節為約5. O和7. O之間的pH的甲磺酸。在一些實施方式中，本公開的定影液改善了介質上印刷油墨的印刷品質和耐久性，即，增強了油墨的耐水性、耐汙點性和/或耐光性，而不腐蝕容納其的印刷頭或筆。在一些實施方式中，噴墨定影液組合物包含定影劑，所述定影劑為金屬羧酸鹽。對 於金屬羧酸鹽，此處是指由多價金屬離子和羧酸離子組成的金屬鹽。定影液組合物的示例性實例包含多價金屬羧酸鹽。這樣的多價金屬選自由二價金屬離子，例如Ca2+、Mg2+和Cu2+，及三價金屬離子，例如Al3+、La3+或Fe3+組成的組中。在一些實施方式中，所述金屬為Ca2+。作為實例，羧酸鹽離子為具有I至6個碳原子的脂族一元羧酸。作為其它實例，羧酸鹽離子包括醋酸、丙酸、丁酸、異丁酸、戊酸、異戊酸、特戊酸和己酸。在更具體的實施例中，羧酸離子為醋酸、丙酸或丁酸。在一些實施方式中，定影劑選自由丙酸鈣、醋酸鈣或丁酸鈣組成的組。在其它實施方式中，定影劑為丙酸鈣。在一些實施方式中，定影液組合物中定影劑的含量為定影液組合物總重的約3wt%至約16wt%。在其它一些實施方式中，定影劑的含量為定影液組合物總重的約5wt%至約10wt%o在另一些其它實施方式中，定影劑的含量為定影液組合物總重的約6wt%至約7wt%。在其它一些實施方式中，定影劑的含量為定影液組合物總重的約6. 5wt%。在一些實施方式中，定影液包含酸。可選擇任何合適的酸。在一些實施方式中，將強酸(即在水中完全離子化的酸)加到定影液組合物。這樣的酸的非限制性例子包含甲磺酸、鹽酸、硝酸、氫溴酸、硫酸、高氯酸、氫碘酸、三氟乙酸和/或它們的組合。在一些實施方式中，酸為甲磺酸。酸有助於調節定影液組合物的pH。在一些實施方式中，定影液組合物的pH在約5. O和約7. O之間。在其它一些實施方式中，定影液組合物的pH在約5. 7和約6. 3之間。在另一些其它實施方式中，定影液組合物的PH為約6。在一些實施方式中，定影劑配方在配製中將不形成或形成小於O. 5%的酸蒸汽(揮發性有機酸)。在其它一些實施方式中，將定影液組合物的PH調節到可避免定影液組合物包含大於O. 5wt%的揮發性有機酸的合適範圍內。在一些實施方式中，定影液包含表面活性劑。合適的表面活性劑的非限制性實例包括非離子表面活性劑、陽離子表面活性劑和它們的組合。在一些實施例中，表面活性劑為非離子表面活性劑。在一些其它實施方式中，表面活性劑為選自由非離子含氟表面活性劑、非離子乙炔二醇表面活性劑、非離子乙氧基乙醇表面活性劑和它們的組合組成的組中的非離子表面活性劑。在非限制性實施例中，定影液組合物包含非離子乙氧基乙醇表面活性劑。定影液的配方中可使用幾個可商購的非離子表面活性劑，其實例包含例如來自Dow Chemical 製造的Tergito產系列(例如Tergitof+15S30, Tergitofl5S9)的乙氧基乙醇；來自由Air Products and Chemicals有限公司製造的Surfynol*系列(例如Surfyno廣440和Surfyno丨465)的表面活性劑；例如來自E. I. DuPont de Nemours and Company製造的Zonyl 系列(例如Zonyl * FSO和Zonyf FSN表面活性劑)的氟化的表面活性劑；Omnova製造的氟化的PolyFox 非離子表面活性劑(例如PF159非離子表面活性劑);或它們的組合。可用於定影液中的合適的陽離子表面活性劑包括長鏈胺和/或它們的鹽、丙烯酸化二胺、聚胺和/或它們的鹽、季銨鹽、聚環氧乙烷化長鏈胺、季銨化聚環氧乙烷化長鏈胺和/或它們的組合。在一些實施方式中，定影液中表面活性劑的含量為至多約I. 5重量百分比(wt%)。作為非限制性實施例，表面活性劑的含量在約O. 1被％至約lwt%的範圍內。在另一個非限制性實施例中，表面活性劑的含量在約O. 2wt%至約O. 6wt%的範圍內。在一些實施方式中，本公開的定影液包含保溼劑。作為「保溼劑」，此處是指任何被 用作潤溼或溼潤劑的底物。未與任何理論相聯繫，保溼劑將定影劑水含量保持在窄的範圍而與溼度波動無關，從而通常被添加以防止窄噴墨筆噴嘴的結垢。保溼劑為高沸點易混溶於水的有機化合物，例如多元醇、氨基化合物或聚醚。在一些實施方式中，保溼劑可溶於水。適於該目的的實例性的水溶性保溼劑包含而不限於雜環酮(例如2-卩比咯燒酮、N-甲基-卩比咯-2-酮(N-methyl-pyr;rolid-2-one)、1，3 - 二甲基-咪唑-2-酮(2-dimethyl-imidazolid-2_one)、辛基-卩比咯燒酮等)，二醇(例如乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、四乙二醇、丙二醇、聚乙二醇、聚丙二醇等)，丙三醇；和二醇(例如丁二醇、戊二醇和己二醇等)。具體實例包含二乙二醇、四乙二醇、三乙二醇、丙三醇和2-吡咯烷酮(2-pyrrolidinone)ο在一些實施方式中，溼潤劑為四乙二醇。溼潤劑的總濃度可在定影液總重的約1*七％至約20wt%的範圍內；在其它實施方式中，在約3wt%至約17wt%的範圍,在另一個實施方式中，在約5wt%至約15wt%的範圍。在一些實施方式中，本公開的定影液包含水性載劑。如此處定義，術語「水性載劑」是指含定影劑以形成定影液的水性混合物。合適的水性載劑成分的實例包含而不限於水、共溶劑、表面活性劑、添加劑(防腐蝕劑，鹽等)和/或它們的組合。在一些實施方式中，水性載劑包含水溶性有機共溶劑、表面活性劑和水。水溶性有機共溶劑的非限制性實例包含2-乙基-2-羥甲基-1，3-丙二醇、丙三醇丙氧基化物、三丙二醇、1-(2-羥乙基)-2-吡咯烷酮、1-(2-羥乙基)-2-咪唑啉酮和/或它們的組合。一種或多種添加劑同樣可被加入到定影劑組合物的任一實施方式中。如此處所用，術語「添加劑」是指促使增強液體的性能、環境效果、美學效果或其它相似的性能的液體的成分。合適的添加劑的實例包含抗微生物劑、掩蔽劑、螯合劑、抗腐蝕劑、標記染料(例如可見、紫外線、紅外線、螢光等)、和/或類似物、和/或它們的組合。在一些實施方式中，定影劑包含抗腐蝕劑，例如Cobratec.，CBT和可從PMC Specialties Group股份有限公司商購的羧基苯並三唑。在其它實施方式中，定影劑中添加劑的含量在約O. 01wt%至約lwt%的範圍內。應理解存在的添加劑的量的上限至少部分取決於所用的添加劑、對圖像的影響、其溶解度、對筆功能的影響和/或它們的組合。在一些實施方式中，存在約O. 10wt%的添加劑。在另一個實施方式中，不含添加劑。
如此處公開，噴墨油墨組包含前述定影液組合物和具有著色劑分散在或溶解於油墨載劑中的油墨的一些實施方式。在一些實施方式中，噴墨油墨組至少包含含分散於油墨載劑中的著色劑的噴墨油墨組合物和定影液，所述定影液包含至多約I. 5wt%的表面活性齊U、約lwt%至約20wt%的溼潤劑、約3wt%至約16wt%的作為定影劑的金屬羧酸鹽和用於將所述組合物的PH調節為約5. O和7. O之間的pH的酸。應理解具有定影劑的油墨組可包含任何數量的彩色油墨。此外，可使用任何期望的彩色油墨的組合。例如，每個彩色油墨組合物可具有不同的顏色，或者兩種或更多種油墨可為同種顏色的不同色度(例如淺品紅色和深品紅色油墨)。在一些實施方式中，噴墨油墨組包含四種不同的彩色油墨黑色油墨、黃色油墨、青色油墨和品紅色油墨。在另一個實施方式中，油墨組包含選自黑色油墨、黃色油墨、青色油墨、品紅色油墨、橙色油墨、紅色油墨、綠色油墨、和/或它們的組合的任意期望數量的油墨。在一些實施方式中，噴墨油墨組包含如此處所述的定影液，並且包含選自黑色油墨、黃色油墨、青色油墨、品紅色油墨、橙色油墨、紅色油墨、綠色油墨的噴墨油墨組合物，其中，油墨組進一步包含選自黑色油墨、黃色油墨、青色油墨、品紅色油墨、橙色油墨、紅色油墨和綠色油墨的至少一種其它油墨。
將定影劑和至少一種油墨合併入油墨組。在一些實施方式中，油墨組包含定影劑/定影液的一些實施方式，和任意數量的油墨，全部放入單獨的筆中。用於油墨組的合適的筆的配置的非限制性實例包含單獨的筆、雙腔室筆、三腔室筆、磚狀頭(brickheads)、和/或類似物、和/或它們的組合。作為實例，噴墨油墨組為用於印刷耐久噴墨圖像的印刷系統的一部分。所述印刷系統包含含定影劑組合物的第一噴墨筆，所述定影液組合物包括至多約I. 5wt%的表面活性劑、約lwt%至約20wt%的溼潤劑、約3wt%至約16wt%的作為定影劑的金屬羧酸鹽和用於將所述組合物的PH調節為約5. O和約7. O之間的pH的酸；和包含一個或幾個包含噴墨油墨組合物的連續噴墨筆，所述噴墨油墨組合物包括水性液體載劑和著色劑。在一個實例中，噴墨筆為熱噴墨筆。一些實例中，印刷系統包含含定影劑組合物的第一噴墨筆和四個不同的分別包含黑色、青色、品紅色和黃色噴墨油墨組合物的連續噴墨筆。除了包含黑色和彩色油墨，還包含本公開所中的定影劑組合物的油墨組和油墨印刷系統呈現出優異的印刷性能和圖形特性，並且，此外，具有對金屬(例如鋼和鋁)的低腐蝕性。油墨組和油墨印刷系統從而具有對噴墨筆和印刷頭的降低的腐蝕性。在一些實施方式中，本公開涉及包含噴墨油墨組合物的噴墨油墨組，該噴墨油墨組合物包含分散於油墨載劑中的著色劑和如上所述的定影液組合物。在一些實施方式中，噴墨油墨組合物包含現有技術中熟知的一種或多種著色劑、水性載劑，和可選擇地其它成分，例如表面活性劑、分散劑、粘合劑和/或其它添加劑和佐劑。在一些實施方式中，在如上面定義的噴墨油墨組中，著色劑選自黃色著色劑、品紅色著色劑、青色著色劑和黑色著色劑，並且油墨載劑包含含量在約lwt%至約25被％範圍內的至少一種溶劑、含量在約
O.lwt%至約8wt%範圍內的至少一種表面活性劑；含量在約O. lwt%至約4wt%範圍內的至少一種聚合物；含量為至多約O. 2wt%的至少一種添加劑；和水。每個油墨的著色劑選自顏料、染料或它們的組合。一些實施方式中，油墨包含作為著色劑的顏料。如此處所用，「顏料」是指在使用其的液體載劑中基本不溶的著色劑顆粒。顏料可用單獨的分散劑分散，或具有連接於其表面的分散劑而自分散。如此處所用，「自分散」通常是指用分散劑官能化的顏料，例如通過將分散劑化學連接於顏料的表面。分散劑可為小分子、聚合物或低聚物。顏料同時包含自分散顏料和被分散的顏料，例如被沒有共價連接到其表面的單獨的分散劑分散的顏料。在一個實施方式中，顏料非自分散，並且可將分散助劑加入到載劑中。在另一個實施方式中，顏料為可自分散，並且被改性以包含至少一個化學連接至其的聚合物。在一些實施方式中，用於青色和/或品紅色油墨的著色劑為顏料和染料的組合。用於青色和品紅色著色劑的顏料/或染料可選自幾個可商購的顏料/或染料。用於青色著色劑的合適顏料的非限制性實例包含顏料藍I、顏料藍2、顏料藍3、顏料15:3、顏料15:4、顏料16、顏料藍22、甕藍4、甕藍6、和/或類似物、和/或它們的組合。用於青色著色劑的合適染料的非限制性實例包含但不限於三苯甲烷染料，例如酸性藍9和酸性藍7 ;和酞菁染料，例如直接藍199。用於品紅色著色劑的合適顏料的非限制性實例包含顏料紅5、顏料紅
7、顏料紅12、顏料紅48、顏料紅48、顏料紅57、顏料紅112、顏料紅122、和/或類似物、和/或它們的組合。用於品紅色著色劑的合適染料的非限制性實例包含但不限於氧雜蒽染料，例如，酸性紅52、酸性紅289、Y -酸染料、H-酸染料、和/或它們的組合。在其它實施方式中，用於黑色和/或黃色油墨的著色劑為染料或顏料。用於黑色著色劑的合適的染料的實例包括而不限於例如活性黑31和活性黑8的水溶性金屬配合物偶氮染料、例如直接黑19、直接黑195和直接黑168的水溶性多偶氮染料和例如可溶性硫化黑I的水溶性硫化染料。例如碳黑或碳黑衍生物的材料為用於黑色油墨的合適的顏料的非限制性實例。用於黃色著色劑的合適的顏料的實例包含但不限於AY-17、AY-23、DY-132、Y-104和/或它們的組合。PY-74為用於黃色油墨的合適的顏料的非限制性實例。應理解，油墨組中一種或多種油墨可包含基本上相同的著色劑和/或基本上相同的油墨載劑配方。在實例中，油墨組包含黃色油墨、青色油墨和品紅色油墨，其中的每個具有基本相同的油墨載劑配方。在一些實施方式中，各油墨組合物中著色劑的含量在約2. 75wt%至約4. 5wt%的範圍內。然而，應理解根據需要著色劑裝載可更多或更少。每個著色劑或著色劑的組合與各自單獨的油墨載劑結合以形成一種或多種油墨組的油墨。如此處定義，「油墨載劑」是指其中含著色劑以形成油墨的載劑。各種油墨載劑可與油墨、油墨組和根據此處公開的實施方式的方法一起使用。用於油墨載劑的合適的成分的非限制性實例包含水溶性聚合物、陰離子型聚合物、表面活性劑、溶劑、共溶劑、緩衝液、抗微生物劑、掩蔽劑、粘度調節劑、表面活性劑、螯合劑、樹脂和/或水，和/或它們的組
入
口 ο用於油墨載劑的合適的溶劑包含而不限於聚氧乙基甘油醚、三丙二醇、丁二醇、
I-(2-羥乙基)-2-咪唑烷酮、I- (2-羥乙基)-2-吡咯烷酮、1，6-己二醇、1，2，6-己三醇、三羥甲基丙烷、二丙二醇、Dantocor DHE (Lonza Inc.，FairlawnNJ)和/或它們的組合。與其中至少具有胺-N-氧化物的定影劑和其中的酸共同使用的油墨可包含一種或多種下面溶劑乙二醇、二乙二醇、三乙二醇或I-丙氧基-2-丙醇。在非限制性實例中，溶劑在油墨載劑中的含量在約lwt%至約25wt%的範圍內。在另一個非限制性實例中，溶劑在油墨載劑中的含量在約5wt%至約20wt%的範圍內。在再一個非限制性實例中，溶劑在油墨載劑中的含量在約8wt%至約18wt%的範圍內。所用的溶劑的量和類型至少部分取決於期望的油墨性質。因而，量可根據需要改變。在一些實施方式中，在一種或多種彩色油墨的油墨載劑中使用單一溶劑。這樣的溶劑的實例包括而不限於三丙二醇、丁醇或1-(2-羥乙基)-2-吡咯烷酮。在其它實施方式中，油墨包含兩種或更多種先前列出的溶劑的混合物。作為非限制性實例，青色、品紅色、黃色和黑色油墨包含Dantocor DHE和1-(2-羥乙基)-2-吡咯烷酮的混合物。在一些實施方式中，溶劑混合物的總重量百分比在約7wt%至約22wt%的範圍內。在其它實施方式中，溶劑混合物的總重量百分比在約12wt%至約17wt%的範圍內。在另一些實施方式中，溶劑混合物的總重量百分比在約6wt%至約15wt%的範圍內。用於油墨載劑的表面活性劑通常為非離子型或陰離子型。合適的非離子型表面活性劑包括但不限於乙氧基化的醇、氟化的表面活性劑、2- 二甘醇表面活性劑和/或其組合。除了上下文中提供的用於定影劑的水性載劑的表面活性劑(如Tergitof")，非離子型表面活性的具體實例包含來自Air Products and Chemicals股份有限公司製造的Surfynol 系列(例如Surfyno丨* CT211 和Surfynol'"+ SEF)表面活性劑。用於油墨載劑合適的陰離子型表面活性劑的非限制性實例包含那些由位於Midland, MI的Dow Chemical公司製造的Dowfax*系列(例如Dowfax*' 8390)陰尚子型表面活性劑或E. I. DuPont de Nemours and Company製造的陰離子型ZonyP表面活性劑(例如Zcmyl+* FSA);磷酯型表面活性劑，包括都由Middlebury Connecticut的Witco公司生產的EmphOSe系列和DeDophoSie系列的表面活性劑、由位於德國法蘭克福的Clariant股份有限公司製造的Hostaphaf系列表面活性劑、由密蘇裡州堪薩斯市的Cook Compositesand Polymers 公司製造的ESI-Terge 系列表面活性劑、由 Kao Specialties AmericasLLC, High Point、Nalco製造的Emillgenx+系列表面活性劑、由新澤西州愛迪生的Croda股份有限公司製造的(iudafos^^列表面活性劑和都由DeForest Enterprises Inc. , BocaRaton, FL 製造的Dephotrope 系列和DePHOS系列表面活性劑；烷基硫酸鹽(例如十二烷基硫酸鹽)；烷基醚硫酸鹽(例如十二烷基醚硫酸鈉);N-十二烷基醯肌氨酸鹽；十二烷基苯磺酸鹽；和/或它們的組合。在一些實施方式中，油墨載劑包含含量至多8wt%的一種或多種表面活性劑,其它非限制性實例包含約O. lwt%至約6wt%和約I. 2wt%至約2wt%。在一些實施方式中，油墨載劑包含至少一種含量在約O. 01wt%至約4￥丨％範圍內的聚合物。在其它實施方式中，油墨載劑包含至少一種含量在約O. lwt%至約I. 5被％範圍內的聚合物。用於油墨載劑的聚合物通常可水溶，並且可選自那些苯乙烯_(甲基)丙烯酸共聚物、聚苯乙烯-丙烯酸共聚物、聚氨酯、和/或其它水溶性聚合物粘合劑、和/或它們的組合的鹽。合適的聚氨酯的非限制性實例包含可商購自位於日本大阪的Dainippon Ink&Chem.股份有限公司(DIC)的那些聚氨酯。作為非限制性實例，一類適於用在油墨中的聚合物粘合劑包含苯乙烯_(甲基)丙烯酸共聚物鹽。苯乙烯_(甲基)丙烯酸共聚物鹽在其結構中至少包含苯乙烯骨架和苯乙烯_(甲基)丙烯酸共聚物鹽的骨架。其還可包含衍生自在其結構中具有另一個不飽和、基團，例如(甲基)丙烯酸酯的骨架的單體。合適的苯乙烯-(甲基)丙烯酸共聚物非限制性實例可商購併且可選自位於FlorhamPark, NJ的BASF公司製造的Jonayl—^"系列(例如Joncryr 586 和 683);位於 Exton，PA 的 Sartomer 製造的 SMA-IOOONa 和 SMA-1440K ;位於Wallingford, CT 的 BYK Chemicals 製造的 Disperbyk 190 ;位於日本的 Gifu Shellac 製造的聚苯乙烯-丙烯酸聚合物；或它們的組合。添加劑同樣可併入用於油墨的油墨載劑的實施方式中。作為非限制性實例，例如Proxc!'' GXL的殺菌劑可被加到油墨中以防止油墨中細菌的生長。其它合適的添加劑包括而不限於緩衝液、抗微生物劑、掩蔽劑、螯合劑或類似物，或它們的組合。在一些實施方式中，油墨載劑包含一種或多種含量在約O. 1被％至約O. 5wt%範圍內的添加劑。在其它實施方式中，不含添加劑。通常通過結合溶劑、表面活性劑、任意添加劑和水並將pH調節到鹼性pH製備油墨。在一些實施方式中，彩色墨水的pH在約8至約11的範圍內。在其它實施方式中，彩色墨水的PH在約8. 5至約9. 5的範圍內。隨後加入著色劑和聚合物以形成油墨組合物。
將耐久噴墨圖像印刷到基質的示例性方法法包括首先，將定影劑組合物噴射到基質，所述定影液組合物包含至多約I. 5wt%的表面活性劑、約lwt%至約20wt%的溼潤劑、約3wt%至約16wt%的作為定影劑的金屬羧酸鹽和用於將所述組合物的pH調節為約5. O至約7. O之間的pH的酸。然後將噴墨油墨組合物噴射到所述基質上，所述噴墨油墨組合物包括水性液體載劑和著色劑，其中，所述噴墨油墨組合物套印所述定影液組合物。在一些其它實施方式中，噴射步驟通過使用熱噴墨筆完成。在一些實施方式中，在基質的至少一部分上建立(established)油墨組合物以形成圖像。在油墨組合物下面、油墨組合物上面或它們的組合上建立定影劑。在一些實施方式中，定影劑建立在油墨組合物下面。定影劑和/或油墨組合物的用量至少部分依賴於期望形成的圖像。作為示例性實例，基質為紙(其非限制性實例包含普通複印紙或其中含回收纖維的紙)、卷狀的普通膠版印刷紙或相紙和/或它們的組合。在一些實施方式中，基材具有沿基本全長在約O. 025mm至約O. 5mm的範圍內的厚度。 合適的噴墨印刷技術的非限制性實例包含微液滴噴墨印刷(drop-on-demandinkjet printing),其涵蓋熱噴墨印刷和壓電噴墨印刷。合適的印表機包括可攜式微液滴噴墨印表機(例如手持印表機、可臂固定印表機和可腕固定印表機等)，臺式微液滴噴墨印表機、頁寬陣列微液滴噴墨印表機/複印機、高速生產印表機或它們的組合。可通過任何可精確地將定影劑塗覆到要印刷的介質表面的方法將定影劑溶液塗覆到介質基材。例如，可將定影劑溶液填入熱噴墨筆中，並在有色墨水塗覆之前和/或之後將定影劑塗覆到介質或基材上。作為非限制性實例，可使用HP Business Inkjet2200。在一些實施方式中，關於此處所述的每個系統、方法和組合物，可配置定影液組合物(並且可選地，噴墨油墨組合物)以從熱噴墨結構射出或噴射。以下實施例說明了目前已知的該組合物、系統和方法的多個實施方式。然而，應理解以下僅為該組合物、系統和方法的原理的應用的示例或說明。本領域技術人員在不違背本公開的精神和範圍的情況下可作出許多更改和替代的組合物、系統和方法。所附權利要求書旨在涵蓋這樣的更改和配置。因此，雖然已經具體說明了該組合物、系統和方法，下面的實施例提供了與目前認為可接受的實施方式相關的進一步的細節。實施例I-噴墨油墨組合物的製備根據下表I製備碳黑噴墨油墨組合物。表I
權利要求
1.一種用於噴墨印刷的定影液組合物，包括 a.至多約I.5wt%的表面活性劑， b.約lwt%至約20wt%的溼潤劑， c.約3wt%至約16wt%的作為定影劑的金屬羧酸鹽， d.和用於將所述組合物的pH調節為約5.O和約7. O之間的pH的酸。
2.如權利要求I所述的定影液組合物，其中所述定影劑選自由丙酸鈣、醋酸鈣和丁酸鈣組成的組中。
3.如權利要求I所述的定影液組合物，其中所述定影劑為丙酸鈣。
4.如權利要求I所述的定影液組合物，其中，所述定影劑的含量為所述定影液組合物的總重的約5wt%至約10wt%。
5.如權利要求I所述的定影液組合物，其中，所述表面活化劑選自由非離子表面活化齊U、陽離子表面活化劑和它們的組合組成的組中。
6.如權利要求I所述的定影液組合物，其中，所述酸選自由甲磺酸、鹽酸、硝酸、氫溴酸、硫酸、高氯酸、氫碘酸、三氟乙酸和它們的組合組成的組中。
7.如權利要求I所述的定影液組合物，其中，所述酸為甲磺酸。
8.如權利要求I所述的定影液組合物，其中，所述組合物的pH被調節為約5.7至約6. 3之間的pH。
9.一種嗔墨油墨組，所述嗔墨油墨組包括 a.至少，包含分散在油墨載劑中的著色劑的噴墨油墨組合物， b.和定影液組合物，包含 i.至多約I. 5wt%的表面活性劑， ii約lwt%至約20wt%的溼潤劑， iii.約3wt%至約16wt%的作為定影劑的金屬羧酸鹽， iv.和用於將所述組合物的pH調節為約5.O和約7. O之間的pH的酸。
10.如權利要求9所述的噴墨油墨組，其中，在所述定影液組合物中，所述定影劑選自由丙酸鈣、醋酸鈣或丁酸鈣組成的組中。
11.如權利要求9所述的噴墨油墨組，其中，所述油墨組合物的所述著色劑為分散的聚合物或自分散顏料。
12.如權利要求9所述的噴墨油墨組，其中，所述油墨組合物選自黑色油墨、黃色油墨、青色油墨、品紅色油墨、澄色油墨、紅色油墨和綠色油墨，並且，其中所述油墨組進一步包括選自黑色油墨、黃色油墨、青色油墨、品紅色油墨、橙色油墨、紅色油墨和綠色油墨中的至少一種其它油墨。
13.一種用於印刷耐久噴墨圖像的系統，所述系統包括 a.包含定影液組合物的第一噴墨筆，所述定影液組合物包括 i.至多約1. 5wt%的表面活性劑， ii約lwt%至約20wt%的溼潤劑， iii.約3wt%至約16wt%的作為定影劑的金屬羧酸鹽， iv.和用於將所述組合物的pH調節為約5.0和7. 0之間的pH的酸， b.和一個或幾個包含噴墨油墨組合物的連續噴墨筆，所述噴墨油墨組合物包括水性液體載劑和著色劑。
14.如權利要求13所述的系統，其中，所述第一噴墨筆和連續噴墨筆為熱噴墨筆。
15.一種將耐久噴墨圖像印刷到基質的方法，所述方法包括 a.將定影液組合物噴射到基質，所述定影液組合物包括 i.至多約I.5wt%的表面活性劑， ii.約lwt%至約20wt%的溼潤劑， iii.約3wt%至約16wt%的作為定影劑的金屬羧酸鹽， iv.和用於將所述組合物的pH調節為約5.O和7. O之間的pH的酸， b.然後至少將噴墨油墨組合物噴射到所述基質上，所述噴墨油墨組合物包括水性液體載劑和著色劑，其中，所述噴墨油墨組合物套印所述定影液組合物。
全文摘要
用於噴墨印刷的定影液組合物及包含其的油墨組。公開的一個實施例的定影液組合物包含至多約1.5wt%的表面活性劑、約1wt%至約20wt%的溼潤劑、約3wt%至約16wt%的作為定影劑的金屬羧酸鹽、和用於將所述組合物的pH調節為約5.0至約7.0之間的pH的酸。油墨組的公開的實施例至少包含，含分散於油墨載劑中的著色劑和所述定影液的油墨組合物。
文檔編號B41J2/01GK102741368SQ201080062997
公開日2012年10月17日 申請日期2010年2月12日 優先權日2010年2月12日
發明者歐文·穆巴雷克雅安 申請人:惠普發展公司，有限責任合夥企業