用作喷墨墨水助剂的烷氧基硅烷粘结剂制造技术

含有水性载色剂、着色剂和烷氧基硅烷粘结助剂的喷墨墨水组合物，它具有优良的防水性、防涂污性和打印质量。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
用作喷墨墨水助剂的烷氧基硅烷粘结剂本专利技术涉及喷墨打印机用的水性墨水，更具体地说，涉及含烷氧基硅烷粘结助剂的水性墨水。喷墨打印是一种非敲击式打印方法，其中，墨水微滴作为对电子信号的响应沉积在如纸张或透明薄膜等基质上。由于打印输出的文件价廉、质量高且操作时无噪声，所以在计算机用的各种打印机中，喷墨打印机更为广受欢迎。染料和颜料均已用作喷墨打印机墨水的着色剂。染料基墨水虽然总的来说具有优良的色性，但较之颜料基墨水又有许多缺点。染料通常是水溶性的，且在基质上变干之后仍然是水可溶的。染料极易被溅落的水所重新溶解，且与毡笔类记号笔接触时会产生印迹涂污现象。此外，染料较之颜料耐光性差，即使在室内灯光照射下也会褪色。因此，染料基墨水通常不适用于那些对耐潮湿和耐光性要求高的应用场合。颜料是优选的着色剂，只要该颜料制成的分散液不发生絮凝和沉淀即可。水基颜料分散液在本
中是众所周知的，商业上作为涂膜料如漆料被用于涂布在各种基质上。颜料分散液通常采用非离子型或离子型技术予以稳定。当采用非离子型技术时，颜料颗粒通过聚合物作用得以稳定，这种聚合物具有水可溶的、能与水结合的亲水部分，从而提供熵的或位阻的稳定性。作为这种用途的代表性聚合物包括聚乙烯醇、纤维素、环氧乙烷改性的酚类及环氧乙烷/环氧丙烷聚合物类。虽然非离子型技术对pH的变化或离子杂质不敏感，但在许多应用场合却暴露出一个主要缺点，即最终的产品对水却是敏感的。因此，若在墨水等应用领域采用此技术，则当暴露于潮气中时墨水易被涂污。实际应用中要求喷墨墨水具有良好的防水和防涂污性能。尤其对于颜料基墨水，要求其既能保持分散液的稳定性又能改善其防水性和防涂污性。根据本专利技术，提供了一种水性喷墨墨水组合物，它包含：(A)一种水性载色剂；(B)一种着色剂；及(C)一种选自烷氧基硅烷粘结助剂的助剂。-->该组合物具有优良的防水性和防涂污性及打印质量，而且还具有优良的分散稳定性。本专利技术的墨水组合物包含水性载色剂、着色剂(即染料或颜料)和烷氧基硅烷粘结助剂。该墨水也可含有本
熟知的其它助剂。水性载色剂水性载色剂是水或水与至少一种水溶性有机溶剂的混合物。常用的是去离子水。如何选择水和水溶性有机溶剂的合适混合物则取决于特定用途的要求，例如所需的表面张力和粘度、所选用的着色剂和墨水的干燥时间。水溶性的有机溶剂是熟知的，其中的代表性例子在美国专利5,085,698中已经公开，其内容引入本文作为参考。含至少两个羟基的水溶性有机溶剂如二甘醇与去离子水的混合物是优选的水性载色剂。若采用水与有机溶剂的混合物作为水性载色剂，则水介质的重量含量，以水性载色剂的总重量计，应为25％～99％，优选的为45％～95％。着色剂本专利技术所用的着色剂可以是颜料或染料。作为着色剂的颜料，在打印过程中始终保持微晶态或颗粒状。作为着色剂的染料，在打印过程中在某些局部是可溶的，即使室温下它在水性载色剂中是不可溶的也是如此。如采用颜料作为着色剂(优选的方案)则还要使用分散剂，优选的是聚合物分散剂。颜料可用于配制分散液的颜料包括多种多样的有机和无机颜料，可单独使用也可混合使用。颜料颗粒应足够细以使墨水能从喷墨打印设备特别是喷嘴处自由流出。为获得稳定的分散液和最佳的着色性也要求足够细的颗粒度。常用的颗粒大小约为0.005μm～15μm。优选的颜料颗粒大小应为0.005～5μm，最优选的为0.01～0.3μm。可用于实施本专利技术的有代表性的市售干态和压饼状颜料包括金属和金属氧化物，在上述美国专利5,085,698中已经公开，现引入本文作为参考。若采用有机颜料，则墨水中可含高达约30wt％的以墨水组合物总重量计的颜料，但通常颜料的含量约为0.1～15wt％，优选的约为0.1～8wt％，对于大多数热喷墨打印机的应用而言均是如此。若选用无机颜-->料，则墨水中所含的颜料百分含量要比采用有机颜料的相应的墨水中的含量高，有时甚至可高达约75wt％，这是因为无机颜料的比重一般高于有机颜料。聚合物分散剂是优选的颜料分散剂。适于实施本专利技术的聚合物分散剂包括无规聚合物、嵌段聚合物及接枝聚合物。由于无规聚合物不如嵌段共聚物那样能有效地稳定颜料分散液，故无规聚合物不是优选者。合适的嵌段聚合物分散剂及其合成在上述美国专利5,085,698和5,519,085中均已公开，其内容引入本文作为参考。除了或可替代聚合物分散剂化合物外，也可使用表面活性剂化合物作为分散剂，这是本领域中技术人员所熟知的。染料用于本专利技术的染料包括阴离子型、阳离子型、两性的及非离子型的染料。这类染料对于本领域中的普通技术人员来说都是熟悉的。阴离子染料是一类在水溶液中能产生有色阴离子的染料，而阳离子染料是一类在水溶液中能产生有色阳离子的染料。典型的阴离子染料其离子结构部分含羧基或磺酸基。本专利技术中最有用的阴离子染料类型例如有酸性染料、直接染料、食品染料、媒染染料和活性染料。阴离子染料选自亚硝基化合物、硝基化合物、偶氮化合物、芪化合物、三芳基甲烷化合物、呫吨化合物、喹啉化合物、噻唑化合物、吖嗪化合物、噁嗪化合物、噻嗪化合物、氨基酮化合物、蒽醌化合物、靛族化合物和酞菁化合物。阳离子染料通常含有季氮基团。本专利技术中最有用的一类阳离子染料主要包括碱性染料和某些媒染染料，后者的作用是将酸性基团结合于诸如纤维之类的基材上。可用的这类染料包括偶氮化合物、二苯甲烷化合物、三芳基甲烷类、呫吨化合物、吖啶化合物、喹啉化合物、次甲基或多次甲基化合物、噻唑化合物、吲达胺或靛苯基化合物、吖嗪化合物、噁嗪化合物和噻嗪化合物，其中所有化合物对于本领域的技术人员都是熟知的。墨水组合物中所用的染料的颜色和用量具有很大的选择余地，主要取决于用该墨水所打印的印刷品的颜色要求、染料的纯度及着色性能。染料的典型用量，以墨水的总重量计为0.01～20wt％，优选的为0.05～8wt％，更优选的为1～5wt％。-->烷氧基硅烷粘结助剂用于本专利技术的烷氧基硅烷的数均分子量为500～25,000，优选的为2,000～12,000，最优选的为4,000～10,000。用于制备粘结助剂的合适的烷氧基硅烷可用以下通式表示：式中，R＝H、甲基或乙基；R1＝烷基、芳基或烷芳基，优选的为含有3个碳原子脂族基团；R2＝烷基、芳基或烷芳基，优选的为含有至多5个碳原子的脂族基团。烷氧基硅烷聚合物粘结剂可以是无规、嵌段、接枝或支化链聚合物，还可含其它单体，如丙烯酸或甲基丙烯酸单体、乙烯类单体、苯乙烯类单体等。该粘结剂也可含酸、胺、酸酐或其它官能团。某些有用的烷氧基硅烷粘结助剂有：甲基丙烯酸3-(三甲氧基)甲硅烷基丙基酯/甲基丙烯酸苄基酯/甲基丙烯酸二甲氨基乙基酯(5/10/5)，甲基丙烯酸3-(三甲氧基)甲硅烷基丙基酯/甲基丙烯酸苄基酯/甲基丙烯酸二甲氨基乙基酯(10/10/10)，甲基丙烯酸3-(三甲氧基)甲硅烷基丙基酯/甲基丙烯酸苄基酯/甲基丙烯酸二甲氨基乙基酯(10/10/5)，甲基丙烯酸3-(三甲氧基)甲硅烷基丙基酯/甲基丙烯酸苄基酯/甲基丙烯酸(10/10/5)及甲基丙烯酸3-(三甲氧基)甲硅烷基丙基酯/甲基丙烯酸苄基酯/甲基丙烯酸(5/10/5)。烷氧基硅烷粘结助剂的用量，以墨水组合物总重量计为0.1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种水性喷墨墨水组合物，包含： （Ａ）水性载色剂； （Ｂ）着色剂；及 （Ｃ）烷氧基硅烷粘结助剂。

【技术特征摘要】
US 1998-11-4 09/1862301.一种水性喷墨墨水组合物，包含：  (A)水性载色剂；  (B)着色剂；及  (C)烷氧基硅烷粘结助剂。2.权利要求1的墨水组合物，其中所述着色剂是颜料，且其中该墨水还包含颜料分散剂。3.权利要求2的墨水组合物，其中分散剂包含嵌段共聚物，所述墨水组合物包含约0.1～8％颜料、0.1～10％嵌段共聚物、57～99.3％水性载色剂和0.5～25％烷氧基硅烷粘结助剂，以上百分数均以该墨水组合物的总重量计。4.权利要求1的墨水组合物，其中所述着色剂是染料，且其中所述墨水组合物包含约0.2～20％染料、55～99.3％水性载色剂和0.5～25％烷氧基硅烷粘结助剂，以上百分数均以该墨水组合物的总重量计。6.权利要求1的墨水组...

【专利技术属性】
技术研发人员：HJ斯皮内利，
申请(专利权)人：纳莫尔杜邦公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]