噴墨打印機油墨組合物制造技術

一種包含分散在無水稀釋劑中的顏料的噴墨打印機油墨，其特征在于，該稀釋劑是包含脂族烴和一種極性組分的單相液體，脂族烴構成稀釋劑重量的大部分，而極性組分只是油醇或者是油醇與至少一種其它的極性液體相結合。（*該技術在2016年保護過期，可自由使用*）

【技術實現(xiàn)步驟摘要】
?噴墨打印機油墨組合物本專利技術涉及用于噴墨打印機的油墨組合物，具體地說，是涉及包含在無水稀釋劑中的顏料分散體的組合物。其中墨滴在壓力下被強制通過打印頭的很小噴嘴的這類噴墨打印機對辦公和一般工業(yè)應用日益引起人們的興趣。在稱之為“連續(xù)”打印機的一種打印機中，使連續(xù)產(chǎn)生的墨滴通過一充電區(qū)，在該充電區(qū)中各墨滴響應信號接受電荷并直接噴向待打印的底物上。墨滴通過使之發(fā)生偏移的電場，該偏移量取決于電荷和電場的強度。不需要在底物上形成印跡的墨滴通向旁路溝槽。用于這類打印機的油墨需要是導電的。在另一類稱之為“按需著墨(drop-on-demand)”(DOD)的打印機中，僅當在打印過程中需要時，墨滴才從打印頭的噴嘴中排出。按需著墨打印機可使用靜電加速的噴墨或通過壓力脈沖驅動而噴出的墨滴序列。在后一種DOD打印機中，每一墨滴分別借助壓力脈沖從噴嘴中噴出，所述壓力脈沖例如通過使用作用在通道內供至噴嘴的油墨上的壓電傳動機構而產(chǎn)生，或者通過隨熱脈沖而產(chǎn)生的汽泡而產(chǎn)生。用于這種打印機的油墨不需要是導電的，并且優(yōu)選是非離子的并具有很低的導電率，例如具有至少106ohmcm的電阻率。在研究開發(fā)這些打印機的同時，已開發(fā)出了適用于它們的特定的油墨。這些油墨需要符合許多標準。例如，它們必須能在不變質的情況下儲存，特別是在正常的氣候條件下沒有明顯的顏料顆料的沉淀或固化。另外，它們在正常的打印操作溫度(通常為10-40℃)還必須完全是液體的，以便能使用適度的壓力使其從打印噴嘴中噴出。在正常操作過程中，在靜止期間，它們必須不會例如，由于稀釋劑的蒸發(fā)、相分離、固化或被空氣或水分侵襲等而使打印頭噴嘴變壞，而且它們不應使圍繞噴嘴銳孔周圍的打印頭區(qū)域潤濕到以致于使打印頭產(chǎn)生溢流的程度，這反過來又將導致誤操作。為了確保不發(fā)生打印頭濕潤至不可接受的程度，業(yè)已發(fā)現(xiàn)，當在表面能為10±1mN.m-1的表面上進行測量時，去濕速度至少為100微米/秒的油墨是人們所希望的。使用“表面物理化學”第351頁所述的-->Zisman法(Adamson?AW第三版，John?Wiley?&?Sons?1976)，根據(jù)純液體的靜態(tài)接觸角以臨界表面張力來測量表面能。這種表面的一個例子被描述于1994年8月30日申請的英國專利申請9417445.5中。去濕速度及其測量的討論，可參考Redon等人的文章，物理評論快訊(Physical?ReviewLetters)，第66卷，第6期，1991年2月11日，第715-718頁。當如上進行測量時，油墨的去濕速度優(yōu)選至少200，更優(yōu)選至少300，還優(yōu)選至少1000微米/秒。另外還發(fā)現(xiàn)，同樣是十分重要的油墨的另一性能是其表面張力，所述表面張力優(yōu)選在25℃下應為約22-36mN.m-1，更優(yōu)選應為24-32。另外，所述油墨還必須能提供良好的印跡清晰度，而且由于涂料紙昂貴，因此，通常可接受的是，噴墨打印機油墨必須能在普通紙張上即非涂料紙上提供具有良好色密度的高清晰度的印跡。良好的印跡清晰度質量尤其需要，(a)由油墨組合物迅速形成的實心彩色網(wǎng)點，(b)在紙張表面上油墨著色劑的濃度，(c)由墨滴在紙基表面上形成的彩色網(wǎng)點分布的控制，(d)限制一種色彩的油墨網(wǎng)點到鄰近不同色彩網(wǎng)點的滲色，以及由墨滴形成的實心網(wǎng)點區(qū)域內顏色和色密度的均勻性。另外還優(yōu)選的是，印跡不會由于水或光的作用而致變質。上述許多標準限定了油墨的相反性能。例如，當降低粘度來增加流動性時，在油墨干燥之前墨滴在紙張表面上蔓延的危險增加。同樣地，當通過降低稀釋劑的揮發(fā)性而減少油墨在噴嘴中干燥的危險時，相反地需要迅速地幫助干燥基物上的墨滴。因此，使這些性能實現(xiàn)最佳化只是對它們的綜合平衡。此外，還經(jīng)常發(fā)現(xiàn)，為了使這些性能達到最佳化而改變油墨的組分常常會對其它希望的性能產(chǎn)生不利的影響。因此，人們一直在探索改進的油墨，尤其是隨著更小的噴嘴和更高清晰度圖象形成的一直趨勢。現(xiàn)在，我們已開發(fā)出能滿足或接近上述標準的油墨，并且該油墨能在長時間內恒定地產(chǎn)出優(yōu)異質量的印跡，并使用其中噴嘴直徑為50微米或甚至更小例如20微米或更小的打印頭。根據(jù)本專利技術，提供了一種包含分散于無水稀釋劑中的顏料的噴墨打印機油墨，其中，稀釋劑是包含脂族烴和一種極性組分的單相液體，所述脂族烴構成了大部分稀釋劑(重量)，而極性組分只為油醇，或者是油醇與至少一種其他的極性液體相結合。-->油墨的脂族烴組分構成稀釋劑重量的多于50％，優(yōu)選多于油墨組合物重量的50％，該脂族烴組分可包含一種單一組分或一種混合物，并可以是例如來自天然或合成烴混合物餾份例如以商標EXXSOL出售的產(chǎn)品的餾出液。通常，該脂族烴的沸點至少為100℃，優(yōu)選至少為200℃。當該脂族烴為混合物時，該沸點應理解為混合物開始沸騰時的平均溫度。盡管稀釋劑性質上必須主要為烴，但包括油醇在內的少量極性組分的存在也是必要的。所述的醇可單獨使用，或與一種或多種其它的極性液體例如酯、醚、酰胺或其它的醇一起使用。優(yōu)選使用醚，其例子包括乙二醇、丙二醇和聚乙二醇的單烷基醚，例如，乙二醇一丁基醚、二丙二醇一甲基醚和三丙二醇一甲基醚。應該理解的是，所述其它極性液體的性質和質量必須以稀釋劑的沸點至少為100℃，優(yōu)選至少為200℃為準。另一方面，在所有可能的操作溫度下，該油墨必須保持為液體，因而，希望其凝固點或固體開始形成時的溫度不大于10℃，優(yōu)選不大于7℃。由于涉及噴嘴銳孔周圍區(qū)域濕潤的其它一些問題，因此，存在于稀釋劑中的油醇量或油醇和其它極性液體的混合物的量應以能提供極性溶度參數(shù)不小于0.1MPa1/2的稀釋劑為準。另一方面，由于要不然可能會引入與打印體系中其它材料的相容性的一些問題，因此，該溶度參數(shù)優(yōu)選應不大于5MPa1/2。優(yōu)選該參數(shù)為0.2-2MPa1/2。在本專利技術中，極性溶度參數(shù)的基準是根據(jù)Hansen，C.M.和Skaarup，K.的方法得到的值(Journal?of?PaintTechnology，39No.51，第511-514頁(1967))，詳述于Patton，T.C.“PaintFlow?&?Pigment?Dispersion”第二版，Wiley?Interscience，1979。另外也十分重要是，所使用極性液體的總量應以與烴所得的混合物為單相為準。因此，包括在油墨中油醇的量將取決于，該油醇是單一極性液體組分還是與其它極性液體的混合物，如果是混合物，那么還有這些液體的濃度和極性。通常，當該油醇是單一極性組分時，其用量為稀釋劑總重量的5-40％，更優(yōu)選為10-40％(重量)；當與其它極性液體結合使用時，其用量為5-30％(重量)。極性液體的總量通常為5-45％，優(yōu)選為10-40％(重量)。如前所述，稀釋劑必須是無水的；也就是說它不能包含多于5％(重量)的水。無論如何，如果有的話，存在的水量必須以不會引起第二液相形成為準。只要它能在所選擇的稀釋劑中形成穩(wěn)定的分散體，可以使用任何合適-->的顏料。業(yè)已發(fā)現(xiàn)，優(yōu)選的顏料是在染料索引中稱為色素染料的那些顏料。優(yōu)選該顏料是減色法三基色色彩(primary?substractive?hue)。該顏料應該是耐光的，甚至在重復加熱時也是熱穩(wěn)定的。在施加至基物上后，該顏料應是不溶于水的，以防止與含水物質接觸時發(fā)本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
1.一種包含分散在無水稀釋劑中的顏料的噴墨打印機油墨，其特征在于，該稀釋劑是包含脂族烴和一種極性組分的單相液體，脂族烴構成稀釋劑重量的大部分，而極性組分只是油醇或者是油醇與至少一種其它的極性液體相結合。2.一種如權利要求1所述的噴墨打印機油墨，其包含一種分散劑。3.一種如權利要求2所述的噴墨打印機油墨，其中，分散劑是聚酯胺。4.一種如權利要求2所述的噴墨打印機油墨，其中，分散劑是聚(低級亞烷基)亞胺與帶有游離羧酸基團的聚酯的反應產(chǎn)物，其中至少有兩個連接至每個聚(低級亞烷基)亞胺鏈上的聚酯鏈。?5.一種如任意前述權利要求所述的噴墨打印機油墨，其中稀釋劑的極性組分包含油醇和至少一種酯和一種醚。6.一種如任意前述權利要求所述的噴墨打印機油墨，其中，極性組分構成油墨重量的5-40％。7.一種如任意前述權利要求所述的噴墨打印機油墨，其中，極性組分構成油墨重量的10-40％。8.一種如任意前述權利...

【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：J·D·斯科費爾德，J·P·塔吐姆，J·武德斯，
申請(專利權)人：薩爾有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：