用于改善印刷头寿命的油墨配制品制造技术

一种喷墨油墨，包含：(i)具有式(I)的双偶氮染料：(ii)环丁砜；(iii)选自下组的二醇化合物，该组由以下各项组成：乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、四乙二醇以及五乙二醇；以及(iv)水。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】专利
本专利技术涉及一种喷墨油墨。其已经被开发主要用于改善印刷头的寿命，并且尤其是申请人的印刷头。专利技术背景本专利技术的申请人已经开发了相当多的使用固定的印刷头的高速喷墨印刷机，这些印刷头延伸跨越介质宽度。相比之下，实际上所有其他类型的喷墨印刷机利用横越该介质宽度的扫描印刷头。相比于传统类型的喷墨印刷头，高速页面宽度印刷必然对于印刷头的设计有另外的需求。喷嘴装置必须具有一种自冷却设计、高油墨再填充速率和高热效率。为此目的，本申请人已经开发了一系列热气泡形成式印刷头，包括具有悬挂式电阻加热器元件的那些(如在例如US 6,755,509；US 7,246,886；US 7,401,910；和US 7,658,977中描述的，这些专利的内容通过引用结合在此)以及具有嵌入式(“结合式”)电阻加热器元件的那些(如在例如US 7,377,623；US 7,431,431；US 2006/250453；和US 7,491,911中描述的，这些专利的内容通过引用结合在此)。具有悬挂式加热器元件的喷嘴装置提供了从该加热器元件到该油墨的有效的热传递和自冷却特征的优点。然而，它们遭受相对短的印刷头寿命的缺点，因为悬挂式加热器元件典型地比其结合的对应物更不稳健。改进印刷头寿命的一种途径是用一层保护性涂层涂覆这些加热器元件。例如，US 6,719,406(转让给本专利技术的申请人)描述了具有一种保形的保护性涂层的悬挂式加热器元件，该保护性涂层改进了该加热器元件的稳健性并且改进了印刷头寿命。然而，出于多种原因保护性涂层是不希望的-它们降低了从这些电阻加热器元件到周围油墨的热传递的效率；因此它们影响自冷却特征；并且它们引入了附加的MEMS制造挑战。因此，总体上优选的是在印刷头中采用未涂覆的(“裸露的”)加热器元件，随之发生印刷头寿命降低。在某种程度上，加热器材料的选择可以减轻使用未涂覆的加热器元件的影响。例如，US 7,431,431描述了一种自钝化的氮化钛铝加热器元件的用途，该加热器元件与更常规的材料(如氮化钛)相比具有改善的寿命。然而，对于改善印刷头，并且尤其是采用未涂覆的加热器元件的那些印刷头的寿命仍存在需要。已发现某些油墨对加热器元件是特别侵蚀性的。例如，已发现很多基于染料的油墨腐蚀加热器元件，从而导致印刷头寿命缩短。在多色印刷头(例如CMYK)中，该印刷头寿命在很大程度上受限于具有最短寿命的颜色通道的寿命。如果，例如，发现基于黑色染料的油墨对加热器元件是特别腐蚀性的，则该印刷头的寿命将由该黑色通道的寿命决定，即使在该黑色通道失效时，所有其他颜色通道仍表现良好。在本专利技术背景下，喷嘴装置的“失效”意指液滴喷出特性的任何改变，其导致不可接受的印刷质量。例如，失效可由液滴速度的下降、差的液滴方向性或油墨未喷出引起。此外，失效的标准对于不同颜色可能是不同的。例如，在黄色通道中的印刷质量的降低可能是比在黑色通道中的印刷质量的对应降低更可忍受的，因为黑色油墨对人眼而言是更可见的(即，黑色油墨在白纸上具有更高的亮度)。与很多黑色染料的侵蚀性质组合，这意味着就印刷头寿命而言，在印刷头中的黑色通道典型地是限制性颜色通道。将令人希望的是利用电阻加热器元件改善印刷头的寿命。将进一步令人希望的是在不改变该印刷头的设计下改善此类印刷头的寿命。通过背景，US2007/0050926和US2012/0090503描述了喷墨油墨，包含具有下式的中心亚芳基基本结构(motif)的双偶氮染料：在现有技术中描述的这些双偶氮染料是在包含乙二醇和二乙二醇共溶剂的油墨载体中配制。于2013年7月9日提交的US临时申请号61/844,276(其内容通过引用结合在此)描述了乙氧基化的丁炔-1,2-二醇作为用于改善印刷头寿命的抗腐蚀添加剂的用途。专利技术概述在第一方面中，本专利技术提供了一种喷墨油墨，该喷墨油墨包含：(i)具有式(I)的双偶氮染料：A是C6-14芳基，具有选自下组的0、1、2、3、4或5个取代基，该组由以下各项组成：-SO3M、硝基、羧基、卤素、羟基、氨基、C1-4烷氨基、C1-4烷氧基、C1-4烷基、C1-4卤烷基、氰基、磺酰胺、氨基甲酰基、C1-4烷基酰胺基和C1-4烷氧基羰基；B是C6-14芳基，具有选自下组的0、1、2、3、4或5个取代基，该组由以下各项组成：-SO3M、硝基、羧基、卤素、羟基、氨基、C1-4烷氨基、C1-4烷氧基、C1-4烷基、C1-4卤烷基、氰基、磺酰胺、氨基甲酰基、C1-4烷基酰胺基和C1-4烷氧基羰基；每个M独立地选自下组，该组由以下各项组成：氢、锂、钠、钾、铵和季铵；并且该具有式(I)的染料包含至少3个具有式-SO3M的基团；(ii)环丁砜；(iii)选自下组的二醇化合物，该组由以下各项组成：乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、四乙二醇以及五乙二醇；以及(iv)水。双偶氮染料着色剂的优选实施例在以下更详细描述。该双偶氮染料能够以范围从0.01wt.％至25wt.％的量存在。优选地，该双偶氮染料是以范围从1wt.％至10wt.％，或优选地2wt.％至8wt.％的量存在。优选地，该双偶氮染料是黑色染料。环丁砜(2,3,4,5-四氢噻吩-1,1-二氧化物)是共溶剂，其能够以范围从5wt.％至40wt.％，或优选地从10wt.％至30wt.％的量存在。该二醇化合物是共溶剂，其能够以范围从1wt.％至20wt.％、优选地1wt.％至10wt.％、或优选地2wt.％至6wt.％的量存在。优选地，该油墨包含高级二醇，诸如三乙二醇或四乙二醇，更优选地三乙二醇。申请人的实验已显示：与环丁砜组合，高级二醇在改善印刷头寿命上是一致地有效的并且通常胜过仅包含低级二醇的油墨。此外，高级二醇赋予该油墨其他有用的特性，诸如保湿性和抗卷曲特性。高级二醇的抗卷曲特性在例如US 5,356,464中描述。二醇化合物的混合物当然被考虑在本专利技术的范围内。优选地，环丁砜的量超过该二醇化合物的量。优选地，环丁砜与该二醇化合物的比率是在10:1至2:1、或优选地8:1至4:1的范围内。优选地，该油墨载体包含0.1wt.％至30wt.％的一或多种其他共溶剂-即，除上述环丁砜和二醇共溶剂外的共溶剂。其他共溶剂的范围没有特别限制，并且适合用于本专利技术的某些其他共溶剂在以下更详细地描述。优选地，该油墨载体包含0.05wt.％至2wt.％的至少一种表面活性剂。优选地，该油墨载体包含0.1wt.％至1wt.％的表面活性剂。表面活性剂的范围没有特别限制，并且适合用于本专利技术的某些表面活性剂在以下更详细地描述。例如，该表面活性剂可以是阴离子、阳离子、非离子或两性离子表面活性剂。具有炔部分的非离子表面活性剂(例如从空气化工产品有限公司(Air Products and Chemicals,Inc)可获得的系列的表面活性剂)通常是优选的。该油墨可进一步包含腐蚀抑制剂。腐蚀抑制剂可被用于进一步改善印刷头寿命。优选地，该腐蚀抑制剂包含炔化合物，诸如在2013年7月9日提交的US临时申请号61/844,276中所描述的那些。优选地，该腐蚀抑制剂包含烷氧基化的炔二醇。如在US临时申请号61/844,276中所描述的，适合的烷氧基化的炔二醇包括具有式(A)的化合物：R1-C≡C-(CH2)mCH(R2本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种喷墨油墨，包含：(i)具有式(I)的双偶氮染料：其中：A是C6‑14芳基，具有选自下组的0、1、2、3、4或5个取代基，该组由以下各项组成：‑SO3M、硝基、羧基、卤素、羟基、氨基、C1‑4烷氨基、C1‑4烷氧基、C1‑4烷基、C1‑4卤烷基、氰基、磺酰胺、氨基甲酰基、C1‑4烷基酰胺基和C1‑4烷氧基羰基；B是C6‑14芳基，具有选自下组的0、1、2、3、4或5个取代基，该组由以下各项组成：‑SO3M、硝基、羧基、卤素、羟基、氨基、C1‑4烷氨基、C1‑4烷氧基、C1‑4烷基、C1‑4卤烷基、氰基、磺酰胺、氨基甲酰基、C1‑4烷基酰胺基和C1‑4烷氧基羰基；每个M独立地选自下组，该组由以下各项组成：氢、锂、钠、钾、铵和季铵；并且该具有式(I)的染料包含至少3个具有式‑SO3M的基团；(ii)环丁砜；(iii)选自下组的二醇化合物，该组由以下各项组成：乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、四乙二醇以及五乙二醇；以及(iv)水。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.03.28 US 61/971,9851.一种喷墨油墨，包含：(i)具有式(I)的双偶氮染料：其中：A是C6-14芳基，具有选自下组的0、1、2、3、4或5个取代基，该组由以下各项组成：-SO3M、硝基、羧基、卤素、羟基、氨基、C1-4烷氨基、C1-4烷氧基、C1-4烷基、C1-4卤烷基、氰基、磺酰胺、氨基甲酰基、C1-4烷基酰胺基和C1-4烷氧基羰基；B是C6-14芳基，具有选自下组的0、1、2、3、4或5个取代基，该组由以下各项组成：-SO3M、硝基、羧基、卤素、羟基、氨基、C1-4烷氨基、C1-4烷氧基、C1-4烷基、C1-4卤烷基、氰基、磺酰胺、氨基甲酰基、C1-4烷基酰胺基和C1-4烷氧基羰基；每个M独立地选自下组，该组由以下各项组成：氢、锂、钠、钾、铵和季铵；并且该具有式(I)的染料包含至少3个具有式-SO3M的基团；(ii)环丁砜；(iii)选自下组的二醇化合物，该组由以下各项组成：乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、四乙二醇以及五乙二醇；以及(iv)水。2.如权利要求1所述的喷墨油墨，其中环丁砜的量是大于该二醇化合物的量。3.如权利要求1所述的喷墨油墨，其中环丁砜与该二醇化合物的比率是在10:1至2:1的范围内。4.如权利要求1所述的喷墨油墨，其中环丁砜是以范围从5wt.％至40wt.％的量存在。5.如权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员：乔格南丹·普拉沙尔，米歇尔·谢帕德，多琳·巴利，
申请(专利权)人：马姆杰特科技有限公司，
类型：发明
国别省市：爱尔兰;IE