具有改进的快速定向脱封堵性能并且基于带芳基三羧基的颜料的油墨制造技术

本发明专利技术描述了用于喷墨印刷的组合物、体系和方法，其具有改进的快速定向脱封堵时间，所述组合物含有：具有与之共价连接的芳基三羧基的颜料；至少１２重量％的抗快速定向脱封堵性助溶剂，选自２－吡咯烷酮、衍生化的２－吡咯烷酮以及它们的混合物；以及液体连接料。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有改进的快速定向脱封堵性能并且 基于带芳基三羧基的颜料的油墨优选实施方案的详细描述在公开和描述本专利技术的具体实施方案之前，应当理解的是本专利技术不 限于本文公开的具体工艺和材料，所述工艺和材料本身可以在一定程度 上变化。还应当理解的是这里所用的术语仅仅用于描述具体实施方案， 并不旨在起限制作用，本专利技术的范围将仅仅由所附的权利要求和其等同 内容限定。在本专利技术的描述和权利要求中，使用以下术语。单数形式的"一"、"一个"和"一种"包括复数情况，除非另有 说明。因此，例如"一种颜料"包括一种或多种这些材料。在本文使用的"连接料(vehicle)"表示油墨连接料或液体连接料， 包括可以用于将着色剂带入基质中的液体组合物。液体连接料是本领域 公知的，可以根据本专利技术的具体实施方案使用许多油墨连接料。这些油 墨连接料可以包括各种不同试剂的混合物，包括但不限于表面活性剂、 溶剂、助溶剂、緩冲剂、杀微生物剂、粘度改进剂、螯合剂、稳定剂和 水。在一些实施方案中，连接料也可以带有其它固体(与着色剂不同) 作为一部分连接料，例如聚合物、可UV固化的材料、增塑剂、胶乳颗 粒等。"快速定向(slewing)"表示喷墨机构或喷墨笔在活动模式下(例如 处于未封堵(uncapped)的状态)并且处于油墨液滴喷射之间的时间。通 常，液滴喷到基质上产生图象的过程是在喷墨机构处于未封堵的状态的 同时进行的。但是，每个喷嘴不是总是在开始出现封堵的时间段内喷墨。 因此，未成像的小滴喷出以保持在成像活动之间喷嘴是新鲜的。因此， 给定喷墨油墨在给定喷墨机构或喷墨笔中的快速定向脱封堵时间越长， 在成像过程中浪费的油墨就越少，印刷机的产量越高。"抗快速定向脱封堵性助溶剂"可以包括加入油墨连接料中并起到 改进快速定向脱封堵性能的作用的那些助溶剂，例如增加液滴喷射之间 的时间。它们通常是具有高低蒸汽压和优异水混合性的溶剂。在本文使用的术语"着色的，，当用于喷墨油墨时，表示非黑色的油墨组合物。例如，典型的着色油墨组合物包括青色、品红、黄色以及它 们的混合物。本文使用的术语"颜料"表示着色剂粒子，其至少基本不溶于所用 的油墨连接料中。本文使用的术语"官能化"表示具有经由共价键化学连接的化合物 的颜料粒子。这与具有经由离子键或其它较弱分子间力连接的化合物的 颜料粒子不同比。根据本专利技术的实施方案，带有芳基三羧基的颜料是被 芳基三羧基官能化的颜料，芳基三羧基是例如芳基三羧酸基团和/或芳基 三羧酸盐基团。当使用"芳基三羧基"(包括芳基三羧酸和/或芳基三羧酸盐)时， 应当理解的是"三，，表示在共用的芳基上存在至少三个羧基。因此，三 羧基包括四羧基、五羧基等，其中这些官能团各自包括在共用的芳基上 存在的至少三个羧基。进一步应当理解的是芳基可以是任何单个芳基， 例如苯、萘、联苯等。任何在两个芳基之间的间隔原子将被认为是多芳 基。换句话说，如果存在多芳基，则为了用作上述定义的芳基三羧基， 多芳基中的至少 一个应当包括至少三个羧基。本文使用的术语"渗料(bleed)，，表示油墨进入并与邻近印刷的油 墨混合的趋势。渗料通常在邻近印刷的油墨在基材上完全干燥之前发 生。渗料的程度将取决于各种因素，例如油墨的干燥速度、油墨的化学 性质，例如是否存在反应性或非反应性的渗料控制机制，以及基材的类 型等。根据本专利技术的具体实施方案，渗料可以在不使用反应性油墨机制 的情况下降低，虽然也可以使用反应性油墨机制。术语"暈(halo)"或"晕效应，，表示会在黑色和着色油墨的界面上 出现的白色或灰色带，这是由于液体或着色剂迁移导致的。"芯吸作用(wickmg)"表示油墨从图象沿着纸纤维迁移，从而形 成粗糙边缘。两种印刷油墨之间的更粗糙的边缘或界面表示芯吸作用增 加。本文使用的术语"羧基"或"羧基基团"表示羧酸基团(COOH) 或其羧酸盐(COOM)。对于所述盐合适的反离子(M)可以包括碱金 属，例如钠、锂或钾；带正电的胺，例如NH/、 (CH3)4N+、 ( CH3)3朋4+等。浓度、用量和其它数据可以在这里用范围方式表示。应当理解的是这些范围仅仅是为了方便简洁的目的，应当灵活地解释为不仅包括作为 范围限值明确指出的数值，而且包括所有在此范围内涵盖的各个数值或 子范围。例如，约1-约20重量％的范围应当解释为不仅包括明确说明的浓度范围1-约20%，而且包括单个浓度例如2%、 3%、 4%,以及子范围 例如5-15%、 10-20%等。在油墨领域中，通常希望所有印刷在基材上的油墨液滴看起来基本 彼此相似，从而获得高品质的图象。与此目的抗争的内在因素是油墨不 能在成像过程中连续地从喷墨机构中喷射，即，在每个喷射序列之间的 印刷孔隙未封堵时有快速定向时间。当未封堵时，油墨倾向于部分由于 喷射机构的小孔径而非常快速地结硬皮(cmst)。这种现象称为快速定 向脱封堵。当喷墨油墨在印刷孔处开始结硬皮时，能达到的印刷质量下降。已 经知道，当喷射笔不印刷在目标基材上时，在快速定向期间出现的封堵 可以基本上通过系统地以"溅墨(spitting)"过程形式喷射笔来防止， 从而保持印刷孔是新鲜的。这种分开方法浪费了 一定量的喷墨油墨和时 间。换句话说，为了当笔处于活动印刷模式时保持喷墨笔孔新鲜和能用 于印刷，笔将浪费 一些油墨和时间以避免孔被封堵。因此， 一般知道与基于黑色油墨的染料相比，基于颜料的油墨能提 供更好的光学密度和文本印刷质量。特别是，以特定官能化颜料为基础 的喷墨油墨能获得优异的图象质量，但是一些类型油墨的快速定向脱封堵时间不利地太低。特别是被芳基三羧基表面官能化(共价连接)的颜 料，更特别地是被3,4,5-苯三羧酸或3,4,5-苯三羧酸盐官能化的颜料能提 供优异的图象质量，但是通常当作为喷墨油墨组合物配制时导致低的快 速定向脱封堵时间。根据此问题，已经认识到通过包括高载荷的2-吡咯 烷酮，快速定向脱封堵时间可以显著增加，且不会显著降低印刷质量。 高载荷表示至少12重量％。更具体地说，12-约25重量％的2-吡咯烷酮 载荷提供了可接受的结果。在一个具体实施方案中，2-吡咯烷酮的载荷 可以是约16重量％。根据这些发现，喷墨油墨组合物可以含有具有共价连接的芳基三羧 基的颜料；至少12重量％的抗快速定向脱封堵性助溶剂，选自2-吡咯烷 酮、衍生化的2-吡咯烷酮以及它们的混合物；以及液体连接料。在另 一个实施方案中，提高喷墨油墨机构的快速定向时间且不显著脱封堵的方法可以包括提供喷墨油墨，将喷墨油墨放入喷墨机构中，调 节喷墨机构以允许在喷射之间至少3秒的快速定向且不需要在所述快速 定向期间封堵此机构。喷墨油墨可以含有具有共价连接的芳基三羧基的颜料；至少12重量％的抗快速定向脱封堵性助溶剂，选自2-吡咯烷酮、 衍生化的2-吡咯烷酮以及它们的混合物；以及液体连接料。在另一个实施方案中，在降低的快速定向脱封堵情况下印刷高质量 图象的体系可以包括喷墨油墨，以及设计用于当喷墨机构未封堵且没有 活动成像时以至少3秒的间隔喷射喷墨油墨的非成像液滴的喷墨机构。 喷墨油墨可以含有具有共价连接的芳基三羧基的颜料；至少12重量％ 的抗快速定向脱封堵性助溶剂，选自2-吡咯烷酮、衍生化的2-吡咯烷酮 以及它们的混合物；以及液体连接本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种喷墨油墨组合物，其含有：（ａ）具有与之共价连接的芳基三羧基的颜料；（ｂ）至少１２重量％的抗快速定向脱封堵性助溶剂，其选自２－吡咯烷酮、衍生化的２－吡咯烷酮以及它们的混合物；以及　（ｃ）液体连接料。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：D郭，KK尤，X陈，
申请(专利权)人：惠普开发有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]