相变油墨组合物制造技术

本发明专利技术公开了一种相变油墨组合物，即一种辐射可固化相变油墨，包括白色色料；色料分散剂；和油墨连接料，所述油墨连接料包括至少一种可固化单体；至少一种胶凝剂；任选至少一种光引发剂；任选至少一种稳定剂；和任选至少一种蜡。

【技术实现步骤摘要】

本公开内容一般性涉及相变油墨组合物，和更具体地涉及辐 射可固化相变油墨；和涉及一种印刷方法。
技术介绍
喷墨印刷系统通常具有两种类型连续流和按需滴墨 (drop-on-demand)。在连续流喷墨系统中，油墨以压力下的连续流形式通 过至少一个孔口或喷嘴发射。物流被扰乱，使其在从孔口的固定距离分 解为多个液滴。在该分解点处，液滴根据数字数据信号而带电并经过调 节每个液滴轨迹的静电场，以便将其引导至再循环槽或记录介质上的特 定位置。在按需滴墨系统中，液滴按照数字数据信号由孔口直接排出到 记录介质上的位置。不形成或排出液滴，除非将其放置在记录介质上。存在至少三种类型的按需滴墨喷墨系统。 一种类型的按需滴 墨系统为压电器件，其具有作为主要组件的油墨填充的通道或通路，在 通道或通路一端上具有喷嘴并且在靠近另一端具有压电转换器以产生 压力脉沖。另一种类型的按需滴墨系统被称为声波油墨印刷。如已知的， 声波束相对于其撞击的物体产生辐射压力。因此，当声波束从下面撞击 在液体池的自由表面(即液体/空气界面)上时，对池表面施加的辐射压力 可以达到足够高的水平，以从该池释放独立的液滴，而不管表面张力的 限制力。将束聚焦在池表面之上或附近增强辐射压力，其施加一定量的 输入功率。又一种类型的按需滴墨系统被称为热喷墨或鼓泡喷射，并且 产生高速液滴。这种类型的按需滴墨的主要组件为在一端具有喷嘴的油 墨填充通道，以及喷嘴附近的生热电阻。代表数字信息的印刷信号在靠 近孔口或喷嘴的每个油墨通路内在电阻层中产生电流脉冲，引起附近紧 邻的油墨连接料(vehicle)(通常为水)几乎瞬间蒸发并形成鼓泡。孔口 处的油墨随着鼓泡膨胀以推进的液滴形式#皮压出。喷墨装置的典型设计中，通过在基材(图像接收元件或中间转印元件)相对于喷墨头的四至十八个旋转(增量运动)过程中，即存在印刷头相对于每个旋转之间的基材的细微移动，通过适当地喷射有色油墨施加图像。 这种方法简化了印刷头设计，并且细微的移动确保良好的液滴记录。在 喷射操作温度下，液体油墨液滴从打印装置中喷出，并且当墨滴直接或 经由中间热交换带或鼓接触记录基材表面时，它们迅速固化形成固化墨 滴的预定图案。通常用于喷墨打印机的热熔油墨具有蜡基油墨连接料，例如 结晶蜡。这种固体喷墨油墨提供生动的彩色图像。在典型的系统中，结 晶蜡油墨在中间转印元件上部分冷却，然后挤压进入图像接收介质，例 如纸。渗透使图像液滴扩散，提供较浓的颜色和较低的堆积高度。固体 油墨的低流动性还防止纸上的透视。在这些系统中，结晶蜡油墨在大约130。C至约14(TC喷射在例 如铝鼓的转印元件上。将蜡基油墨加热到这种高温以降低它们的粘度， 用于有效和适当的喷射在转印元件上。转印元件在大约6(TC下，使得蜡 将充分冷却以固化或结晶。当转印元件在记录介质之上辊压时，由蜡基 油墨组成的图像被压入纸中。辐射可固化油墨通常包括可固化单体、可固化蜡、色料和辐射活化引发剂，特别是光引发剂，其引发油墨的可固化组分，特别是可 固化单体和可固化蜡的聚合。白色辐射可固化油墨被认为是打印机的高增值材料。某些图形和标签应用要求白色油墨。它们大部分通常在透明 和深色基材上使用，形成或提供文字或图形的背景。烟色(smoke colored)塑料上的白色文字是特别醒目的。白色色料为颜料，可以包括 各种材料，最典型为二氧化钛。因为白色由光散射产生，所以通常选择 体积平均粒度为约200至约300納米的颜料以提供良好的白色。当分散 体中的粒度降低低于这一范围时，分散体有选择地散射蓝光并且看起来 为青白色。当粒度进一步降低时，其将不能散射可见光并且将变为透明 的。例如，较小纳米尺度的二氧化钛颜料是已知的，但是它们是无色的。 在实施方案中，有效的白光散射通过选择最佳尺度的二氧化钛颗粒，并 且根据固化的油墨层的总体积增加约5至约30 vol。/。的颜料填充量来实 现。此外，有效的白光散射通过选择最佳尺度的二氧化钛颗粒，并且根 据固化的油墨层的总体积增加约10vol。/。的颜料填充量来实现。10vol% 填充量的重量百分数有效地为约40%,由于相对于可固化连接料二氧化 钛颗粒的密度高。致密分散体、较大型和高填充量颜料的组合，例如每毫升颜料和分散体约2至约4克的颜料，使得其对于设计储存稳定和可 喷射白色可固化油墨特别具有挑战性。由于引发所需的高颜料填充量和 高散射光，固化经常难于实现。对适合于喷墨印刷方法，例如压电喷墨方法的相变油墨保持 需求。对适合于声波喷墨印刷方法的相变油墨保持需求。此外，对改进 的可固化相变油墨，例如储存稳定性改进、牛顿粘度低和固化良好的辐 射可固化相变白色油墨保持需求。
技术实现思路
本专利技术提供辐射可固化相变油墨包括白色色料；色料分散剂； 和油墨连接料，所述油墨连接料包括至少一种可固化单体；至少一种胶 凝剂；任选至少一种光引发剂；任选至少一种稳定剂；和任选至少一种 蜡。本专利技术还提供一种方法，包括(I)将辐射可固化相变油墨引入 喷墨印刷设备，所述油墨包括白色色料；色料分散剂；和油墨连接料， 所述油墨连接料包括至少一种可固化单体；至少一种胶凝剂；任选至少 一种光引发剂；任选至少一种稳定剂；和任选至少一种蜡；(II)熔化该油 墨；(III)使熔融的油墨液滴以成像图案的形式喷射在基材上；和(IV)将成 像图案暴露于紫外线辐射。具体实施例方式墨组合物，包括染料、颜料、其混合物，条件是色料可以溶解或分散在油墨 连接料中。在实施方案中，白色色料为选自二氧化钛、氧化锌、硫化锌、 碳酸钙、粘土、锌钡白(硫酸钡和硫化锌的混合物)或其混合物或组合的 白色颜料。在实施方案中，白色色料为二氧化钛颜料。采用另外的人工 产物设计商业等级的Ti02,以增强光学性质，例如色调强度和底色，并 促进分散稳定性。颜料特征包括尺寸、二氧化硅和或氧化铝以及任选的 有机材料的覆盖程度。合适的氧化钛颜料的说明性实例包括选自 Ti-Pure R-108、 Ti-Pure R-104、 Ti-Pure R國103、 Ti-Pure R画102、 Ti-Pure R-700、 Ti-Pure R-706、 Ti-Pure R-760、 Ti-Pure R-900、Ti-Pure R画960、 DE2020 、 2063 、 2090 、 2310 、 2450 和Tiona 595、 Tiona 568、 Tiona RCL画6、 Tiona RCL-9和Tiona 696的颜料。在此选择的颜料可以具有约150至约450纳米，或约200至 约300纳米的体积平均粒度(直径)。在一个实施方案中，白色色料为具 有约200至约300纳米粒度的二氧化钛颜料。白色色料以任何所需或有效量存在于油墨中，在实施方案中 量为约l至约60wtQ/Q，或约20至约40wtQ/Q,基于油墨总重量。在一个 实施方案中，白色色料为白色颜料，以基于油墨总重量约1至约60 wt%, 或约20至约40wto/0,或约10 wto/o的量存在于油墨中。中。合适的分散剂包括共聚物和嵌段共聚物，含有颜料亲和(affinic)基团 的共聚物和嵌段共聚物，所述亲和基团例如胺、酯、醇和羧酸。在实施 方案中，分散剂包括Disp本文档来自技高网...

【技术保护点】
辐射可固化相变油墨，包括：　白色色料；　色料分散剂；和　油墨连接料，包括至少一种可固化单体；至少一种凝胶剂；任选至少一种光引发剂；任选至少一种稳定剂；和任选至少一种蜡。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：PG奥德尔，JL贝尔利，HK马哈巴迪，CA沃纳，CG艾伦，
申请(专利权)人：施乐公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]