颜料基喷墨墨水制造技术

本公开涉及喷墨墨水和相关方法。该喷墨墨水包括水、5重量％至50重量％有机溶剂体系、2重量％至9重量％颜料固体、0.1重量％至3重量％聚氨酯粘合剂和0.4重量％至1.5重量％油烯基或硬脂基型聚氧乙二醇醚表面活性剂。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】背景若干原因使喷墨印刷已成为在各种介质表面、特别是纸上记录图像的流行方式。这些原因中的一些包括低印刷机噪音、高速记录和多色记录能力。另外，消费者可以以相对低的价格获得这些优点。尽管喷墨印刷已取得巨大改进，但伴随着这种改进的是消费者的更高要求，例如更高速度、更高分辨率、全色成像、提高的稳定性、大幅面印刷等。仅举几例而言，希望实现的喷墨印刷系统的一些特征涉及喷嘴健康(health)、短期和持久去结盖(decap)性能、焦化(kogation)、色饱和度、耐久性、墨水效率。因此，继续研究开发可以精确地印刷并具有可接受的耐久性而没有过度阻塞的墨水制剂。附图简述从联系附图作出的下列详述中可看出本公开的附加特征和优点，它们一起举例说明该技术的特征；且其中：图1提供根据本公开的实例的品红墨水图像的印刷图样(当它们以条形图样喷墨印刷时)的顶视示意图以评估相对CIEL*值；图2是描绘根据本公开的实例的青色和品红墨水的平均ΔL*值的条形图，其比较最初印刷的墨水颜色与印刷几英寸后的墨水颜色；图3是描绘根据本公开的实例的青色和品红墨水的平均ΔL*值的另一条形图，其比较最初印刷的墨水颜色与印刷几英寸后的墨水颜色；且图4描绘根据本公开的另一实例对青色和品红墨水收集的与表面活性剂浓度相关的统计模型形式的数据。现在将提及本文中例举的若干实例，并且在本文中将使用具体言辞描述它们。但是要理解的是，无意由此限制本公开的范围。详述本公开涉及颜料基墨水，其还包括聚氨酯粘合剂。在这些墨水中，可以添加聚氨酯粘合剂以助于若干墨水性能问题，如持久去结盖(decap)性能、短期去结盖(decap)性能和/或耐划伤性。但是，当使用有助于这些和/或其它性质的聚氨酯粘合剂时，聚氨酯粘合剂在喷墨墨水中的存在可引入可能不合意的印刷伪影(artifact)。具体而言，某些含聚氨酯的颜料基墨水在印刷时表现出初始负的CIEL*(或-ΔL*)色移，这在印刷大约2英寸后大多自己消除。因此，对于前2英寸的印刷，颜色可能看起来较深，直至印刷头和墨水开始提供预期颜色。尽管L*始终是正数，但在印刷2英寸后开始更一致或恒定的相对于L*值的负差为普通观察者可见，因此不合意。换言之，这种负的L*初始色移非常容易被人类观察者注意到并且将这一L*差值校正到较不明显的范围是合意的。因此，根据本技术的实例，在本公开的墨水中可包括在特定浓度范围内的特定种类的表面活性剂以改善这种初始负的色移。据此，在一个实例中，颜料基墨水可包括水、5重量％至50重量％有机溶剂体系、2重量％至9重量％颜料、0.1重量％至3重量％聚氨酯粘合剂；和0.4重量％至1.5重量％油烯基或硬脂基型聚氧乙二醇醚表面活性剂。在一个实例中，还可包括0.05重量％至2重量％非离子表面活性剂。在另一实例中，喷墨印刷方法可包括将喷墨墨水从喷嘴喷射到介质基底上。该喷墨墨水可包括水、5重量％至50重量％有机溶剂体系、2重量％至9重量％颜料、0.1重量％至3重量％聚氨酯粘合剂和0.4重量％至1.5重量％油烯基或硬脂基型聚氧乙二醇醚表面活性剂。在一个实例中，还可包括0.05重量％至2重量％非离子表面活性剂。在喷射后，该方法包括暂停从喷嘴喷射至少0.5秒的时段，和重新开始从喷嘴喷射，其中在重新开始后最初印刷的喷墨墨水的L*值与在介质基底上喷射2英寸喷墨墨水后的墨水的L*值相比的L*差值为-0.2至1.5。如提到，可以将聚氨酯粘合剂添加到墨水中以助于若干墨水性能问题，如仅举几例而言，持久去结盖(decap)性能、短期去结盖(decap)性能和/或耐划伤性。但是，当使用有助于这些和/或其它性质的聚氨酯粘合剂(例如来自DICCorporation的HydranTMRW-7500聚氨酯类、也来自DICCorporation的HydranTMRW-7581、来自Witco的等)时，该喷墨墨水可表现出不合意的印刷伪影(artifact)。可以根据本公开的实例校正这种色移。在关于聚氨酯的进一步细节中，在一个实例中，该聚氨酯粘合剂可以是具有衍生自在一端有两个羟基的乙烯基聚合物的侧链的聚氨酯。更详细地，该聚氨酯可通过使多异氰酸酯与多元醇(其包括乙烯基聚合物和一种或多种其它类型的多元醇，例如聚醚多元醇、聚酯多元醇、聚酯醚多元醇、聚碳酸酯多元醇等)反应获得。如所示，在特定浓度范围的表面活性剂选择主要解决由颜料和聚氨酯粘合剂带来的色移。更具体地，如提到，可以包括0.4重量％至1.5重量％的油烯基或硬脂基型聚氧乙二醇醚表面活性剂并可通过下式定义：油烯基型聚氧乙二醇醚C18H35(CH2CH2O)nH，式I硬脂基型聚氧乙二醇醚C18H37(CH2CH2O)nH，式II其中n范围为2至20。油烯基型和硬脂基型聚氧乙二醇醚之间的主要区别是沿式I中的烃链存在单个“顺式”不饱和(油烯基)基团，而式II中的烃链是完全饱和的。油烯基型聚氧乙二醇醚可以以商品名OX购得，其中O代表油烯基且X为2-20(即式I的n为2至20)。在一个具体实例中，O10(其中式I中n＝10)根据本公开的实例表现良好。可用的其它示例性表面活性剂包括O20(式I中n＝20)、O2(式I中n＝2)、O3(式I中n＝3)、O5(式I中n＝5)等。硬脂基型聚氧乙二醇醚可作为以商品名SX出售的制剂获得，其中S代表硬脂基且X为2-20(即上式II的n为2至20)。实例包括S10(式II中n＝10)、S5(式II中n＝5)、S15(式II中n＝15)、S20(式II中n＝20)、S2(式II中n＝2)、S7(式II中n＝7)等。在本文所述的颜料基喷墨墨水和方法中，当未添加油烯基型聚氧乙二醇醚和/或被移除并被等重量浓度的水或其它表面活性剂替代时，该墨水可具有负ΔL*(主要由聚氨酯粘合剂的存在引起)。因此，通过添加0.4重量％至1.5重量％浓度的油烯基或硬脂基型聚氧乙二醇醚，可以改善这种明显负的ΔL*印刷伪影(printartifact)。如提到，当喷墨印刷头停止喷射，短时间段静置，例如至少0.5秒，并再开始喷射时，出现该印刷伪影(printartifact)。当印刷头停止更长时间段，例如数秒、数分钟、数小时等时，也会出现该印刷伪影(printartifact)，上限是喷墨喷嘴在不进行清洁或保养的情况下不再可恢复工作的时长。因此，要注意到，甚至与一些喷墨印刷头托架在正常印刷机运行过程中横向行进印刷介质片的距离花费的时间段对应的极短时间也会造成更深的初始印刷颜色。作为这可能非常明显的实际印刷情况的一个实例，考虑下述喷墨印刷作业：其中一组喷嘴开始喷射以生成第一行，且短时间，例如几秒后，第二组喷嘴开始沿相邻第二行喷射，使得紧挨着已标准化其L*颜色的第一行印刷第二行的初始较深部分。其一个实例图示在图1中(注：实际印刷试验中的印刷条是品红色印刷条，但在图中显示为线轮廓以总体说明印刷图样)。在该图中，印刷多个品红墨水行并沿各行进行L*测量。基本上，使用中间1/3的喷嘴(条1)穿过页面印刷连续墨水带或条。在大致中点记号处，上面和下面1/3(分别为条2和条3)开始穿过页面的剩余部分印刷。在印刷条中显示示例性L*值，其代表实际示例值和可沿各行进行L*测量的位置。由于印刷头可以从左向右方向或从右向左方向印刷，也可以以相反本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种颜料基喷墨墨水，其包含：水；5重量％至50重量％有机溶剂体系；2重量％至9重量％颜料固体；0.1重量％至3重量％聚氨酯粘合剂；和0.4重量％至1.5重量％油烯基或硬脂基型聚氧乙二醇醚表面活性剂。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种颜料基喷墨墨水，其包含：水；5重量％至50重量％有机溶剂体系；2重量％至9重量％颜料固体；0.1重量％至3重量％聚氨酯粘合剂；和0.4重量％至1.5重量％油烯基或硬脂基型聚氧乙二醇醚表面活性剂。2.权利要求1的颜料基喷墨墨水，其进一步包含0.05重量％至2重量％非离子表面活性剂。3.权利要求2的颜料基喷墨墨水，其中所述非离子表面活性剂是炔二醇非离子表面活性剂。4.权利要求2的颜料基喷墨墨水，其中所述油烯基或硬脂基型聚氧乙二醇醚表面活性剂以大于非离子表面活性剂的浓度存在。5.权利要求1的颜料基喷墨墨水，其中所述有机溶剂体系包含三乙二醇、2-吡咯烷酮、二-(2-羟乙基)-5，5-二甲基乙内酰脲或其组合。6.权利要求1的颜料基喷墨墨水，其中所述油烯基或硬脂基型聚氧乙二醇醚表面活性剂是油烯基型聚氧乙二醇醚表面活性剂。7.权利要求6的颜料基喷墨墨水，其中所述油烯基型聚氧乙二醇醚表面活性剂是聚氧乙烯(10)油醚。8.权利要求1的颜料基喷墨墨水，其中油烯基或硬脂基型聚氧乙二醇醚表面活性剂是硬脂基型聚氧乙二醇醚表面活性剂。9.权利要求1的颜料基喷墨墨水，其中所述油烯基或硬脂基型聚氧乙二醇醚表面活性...

【专利技术属性】
技术研发人员：L·迪尔杜夫，J·C·巴特，S·查芬斯，C·J·鲁德，
申请(专利权)人：惠普发展公司，有限责任合伙企业，
类型：发明
国别省市：美国;US