具有改善了耐久性的水性墨水组合物制造技术

本发明专利技术涉及水性喷墨墨水组合物，其由一种分散剂、一种染色剂和任选的具有高耐水、耐污和耐擦性的添加剂组成，还涉及该组合物用于印刷印刷载体的用途。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及水性喷墨墨水组合物，其由分散剂、染色剂和任选地具有较高耐水、耐污和耐擦性的添加剂组成。
技术介绍
在喷墨印刷机中，主要使用基于水或有机溶剂的低粘度墨水。这在连续喷墨系统(Continuous Ink Jet，CIJ)和按需喷墨系统(Drop On Demand，DOD)中并不相同。Barbiarz在Circuits Asembly，第4卷，(1993)，第8期，第34-36页的文章“Fluid Dispensing in the Nineties”中描述，在连续喷墨中，持续的墨水流通过喷嘴流出，用超声波发生器促使墨水形成液滴。通过向墨水中加入盐，使其具有微弱的导电性并可以在一个静电场中按照先前获得的变化电荷而偏转。在连续喷墨中，液滴形成速率很高，可达120000dps(每秒产生的液滴)。仅有五分之一的液滴带电。将未使用、未带电的液滴回收并再利用。在按需喷墨中，当基材实际上应当印刷时，墨水才喷出。这种交替过程可以用压电(Piezo-Jet)、通过形成蒸汽泡(Bubble-Jet)或者其他方式(Impact-Jet)实现。如Vest等人在IMS学报(ISHM-USA)，1983，第261-267页上的文章“Ink Jet Printing of Hybrid Circuits”所述，在压电喷墨中，通过由压电变频器产生的振荡波形成液滴。液滴以5000至20000dps的速率从变频器的开口中喷出。使用压电喷墨压力打印头不仅可以印刷水性墨，还可以印刷含有机溶剂的墨。在汽泡喷墨中，墨水毛细管的硅片被穿孔，并用薄膜电阻衬里。其上具有瞬时电流，从而电阻被突然升温至350℃。在其表面形成能喷出液滴的蒸汽泡。用后流墨水冷却硅和墨水。因此会损害蒸汽泡。液滴形成速率为5000dps。汽泡喷墨系统受限于水性墨水。如D.La在学报Surface Mount InternationalConference and Exposition，Dalls，TX，1993，第550-553页上的文章“A NewDispensing TechnologyDispensing-Jet Fluidshooting”所述，冲击喷墨是指一种无接触分配方法。液滴用一种所谓的线圈(一种“锤”)产生。液滴形成速率为20dps。与其他方法不同，冲击喷墨法可以处理不超过300Pa·s的高粘度流体。喷墨墨水在水性墨水和非水性墨水中的粗糙度不同。水性墨水通常含有能溶解在醇溶剂和水中的水溶性染料。水性墨水的印刷品通常会有耐水性差的问题。但是，使用非水性墨水时也要求具有改善品质的喷墨印刷品。重要的、始终要改进的特性是更好的耐水性、甚至针对文本标记而言更高的耐污性以及针对潮湿和干燥手指触碰而言更高的稳定性。EP0818516描述了水性墨水，其含有不溶于水的颜料、分散剂和水。用作分散剂的化合物不仅能与所述染料结合，还能溶解在水中。但是，这种化合物不是树脂。因此，其本身无助于改进耐水性、耐污性和针对手指触碰的稳定性。EP0818516还在实施例1至3中描述了一种非交联丙烯酸酯共聚物的用途。但是，这种树脂甚至在干燥之后仍是水敏感的，因为其具有高的酸值。
技术实现思路
本专利技术的任务在于寻找一种水性喷墨墨水，其具有针对水、文本标记的污渍和手指触碰而言高的持久的耐受性。本专利技术所述的任务令人惊奇地可以通过使用嵌段共聚的含氧化苯乙烯的聚环氧烷和酮-醛树脂的组合加以解决。令人惊奇地发现，嵌段共聚的含氧化苯乙烯的聚环氧烷与酮-醛树脂的组合非常适合作为水性喷墨墨水组合物的分散剂。干燥的喷墨墨水组合物具有出色的耐水和耐污性。此外，水性喷墨墨水组合物显示出高的稳定性，以及印刷品显示出高的光泽、好的硬度以及优异的粘性。本专利技术的主题是水性喷墨墨水组合物，其主要含有A)1至40重量％的分散剂，其由下列物质构成i)95至5重量％的至少一种嵌段共聚的含氧化苯乙烯的聚环氧烷，和ii)5至95重量％的一种酮-醛树脂，和iii)0至80重量％的至少一种溶剂，其中，组分i)至iii)的重量份额之和为100重量％，以及B)1至70重量％的至少一种染色剂，和C)0至30重量％的至少一种助剂，和 D)10至98重量％的水，其中，组分A)、B)、C)和组分D)的总量为100重量％。因为嵌段共聚的含氧化苯乙烯的聚环氧烷和酮-醛树脂的组合在水中是可溶的，所以，完全令人惊奇的是，其在水性喷墨墨水组合物中具有高的耐污性和耐擦性。组分A)在DE102005012315.5中有描述。其优选是指水性或含有机溶剂的组合物，该组合物由通式i)所示嵌段共聚的含氧化苯乙烯的聚环氧烷和酮-醛树脂ii)组成R1O(SO)a(EO)b(PO)c(BO)dR2，其中R1表示具有8-13个碳原子的直链的或支化的或环脂族的基团，R2＝氢、分别具有1-8个C原子的丙烯酰基、烷基或羧酸基，SO＝氧化苯乙烯，EO＝环氧乙烷，PO＝环氧丙烷，BO＝环氧丁烷，和a＝1-1.9，b＝3-50，c＝0-3，d＝0-3，其中，a、c或d不为0，并且b≥a+c+d，酮-醛树脂ii)优选由环脂族酮、醛和任选地其他单体制备。因此，该酮-醛树脂含有下列组分I.以全部使用的酮计，40至100mol％的至少一种带有一个或多个具有1-8个碳原子的烷基的烷基取代的环己酮，II.以1mol全部使用的酮计，0.8至2.0mol的至少一种脂族醛，和III.以全部使用的酮计，0至60mol％的带有脂族、环脂族、芳族烃基的其它酮，其中，这些基团可以相同或不同，并可以在烃链上再次被所述烃基取代，以及任选地酚和/或脲或其衍生物。本专利技术所用的嵌段共聚的含氧化苯乙烯的聚环氧烷i)和酮-醛树脂ii)的混合比例为95∶5至5∶95重量％。可以使用染料和/或颜料作为组分B)。例如可以使用无机的或有机的颜料以及碳黑作为颜料。示例性地，二氧化钛和铁氧化物可以作为无机颜料。合适的有机颜料例如是偶氮颜料、金属络合物颜料、蒽奎诺颜料(anthrachinoide Pigmente)、酞菁颜料、多环颜料，特别是硫代靛蓝系列、喹吖啶酮系列、二嗪系列、吡咯系列、萘四羧酸系列、苝系列、异氨酚啉(酮)(Isoamidolin(on))系列、黄烷士林系列、皮蒽酮系列或异蒽酮紫系列的颜料。气黑、焰黑或炉黑可以作为碳黑使用。这些碳黑可以继续被后氧化和/或颗粒化。所有天然的或合成的有机染料可以作为溶解在所用粘合剂溶液中的染料使用。用其达到的染色效果具有最佳的透明度。与颜料相反，完全利用其色强度是可能的。天然染料是动物染料，如洋红、日红、紫胶染料(Lac-dye-Farbstoff)、印度黄、紫色、乌贼墨棕或胆石色，以及植物染料，如靛蓝、茜素染料、黄烷醇染料、巴西木类染料，或者颜料树脂，如龙血树脂或树胶脂。合成染料例如是碱性染料和染料碱，酸性染料和水溶性金属络合物染料，醇溶性和酯溶性染料以及油溶性和脂溶性染料。除了染色剂外，也可以一起使用填料作为组分B)。所述填料通常是粉末状的、在应用介质中实际上不溶的物质。其大多由天然生成的矿物通过分解、纯化、研磨和紧接着在颗粒级分上的分选而获得。但是，例如当涉及纯度(亮度)或者特别是细分性(Feinteiligkeit)时，也可以使用合成产物如硫酸盐或碳酸盐作为填料。与颜料不本文档来自技高网...

【技术保护点】
水性喷墨墨水组合物，其主要含有：Ａ）１至４０重量％的分散剂，其由下列物质构成：ｉ）９５至５重量％的至少一种嵌段共聚的含氧化苯乙烯的聚环氧烷，和ｉｉ）５至９５重量％的一种酮－醛树脂，和ｉｉｉ）０至８０重量％的至 少一种溶剂，其中，组分ｉ）至ｉｉｉ）的重量份额之和为１００重量％，以及Ｂ）１至７０重量％的至少一种染色剂，和Ｃ）０至３０重量％的至少一种助剂，和Ｄ）１０至９８重量％的水，其中，组分Ａ）、Ｂ）、Ｃ）和组 分Ｄ）的总量为１００重量％。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：A温宁，D勒斯特，
申请(专利权)人：德古萨公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]