喷墨打印机油墨组合物制造技术

一种包含分散在无水稀释剂中的颜料的喷墨打印机油墨，其特征在于，该稀释剂是包含脂族烃和一种极性组分的单相液体，脂族烃构成稀释剂重量的大部分，而极性组分只是油醇或者是油醇与至少一种其它的极性液体相结合。（*该技术在2016年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
喷墨打印机油墨组合物本专利技术涉及用于喷墨打印机的油墨组合物，具体地说，是涉及包含在无水稀释剂中的颜料分散体的组合物。其中墨滴在压力下被强制通过打印头的很小喷嘴的这类喷墨打印机对办公和一般工业应用日益引起人们的兴趣。在称之为“连续”打印机的一种打印机中，使连续产生的墨滴通过一充电区，在该充电区中各墨滴响应信号接受电荷并直接喷向待打印的底物上。墨滴通过使之发生偏移的电场，该偏移量取决于电荷和电场的强度。不需要在底物上形成印迹的墨滴通向旁路沟槽。用于这类打印机的油墨需要是导电的。在另一类称之为“按需着墨(drop-on-demand)”(DOD)的打印机中，仅当在打印过程中需要时，墨滴才从打印头的喷嘴中排出。按需着墨打印机可使用静电加速的喷墨或通过压力脉冲驱动而喷出的墨滴序列。在后一种DOD打印机中，每一墨滴分别借助压力脉冲从喷嘴中喷出，所述压力脉冲例如通过使用作用在通道内供至喷嘴的油墨上的压电传动机构而产生，或者通过随热脉冲而产生的汽泡而产生。用于这种打印机的油墨不需要是导电的，并且优选是非离子的并具有很低的导电率，例如具有至少106ohmcm的电阻率。在研究开发这些打印机的同时，已开发出了适用于它们的特定的油墨。这些油墨需要符合许多标准。例如，它们必须能在不变质的情况下储存，特别是在正常的气候条件下没有明显的颜料颗料的沉淀或固化。另外，它们在正常的打印操作温度(通常为10-40℃)还必须完全是液体的，以便能使用适度的压力使其从打印喷嘴中喷出。在正常操作过程中，在静止期间，它们必须不会例如，由于稀释剂的蒸发、相分离、固化或被空气或水分侵袭等而使打印头喷嘴变坏，而且它们不应使围绕喷嘴锐孔周围的打印头区域润湿到以致于使打印头产生溢流的程度，这反过来又将导致误操作。为了确保不发生打印头湿润至不可接受的程度，业已发现，当在表面能为10±1mN.m-1的表面上进行测量时，去湿速度至少为100微米/秒的油墨是人们所希望的。使用“表面物理化学”第351页所述的-->Zisman法(Adamson AW第三版，John Wiley & Sons 1976)，根据纯液体的静态接触角以临界表面张力来测量表面能。这种表面的一个例子被描述于1994年8月30日申请的英国专利申请9417445.5中。去湿速度及其测量的讨论，可参考Redon等人的文章，物理评论快讯(Physical ReviewLetters)，第66卷，第6期，1991年2月11日，第715-718页。当如上进行测量时，油墨的去湿速度优选至少200，更优选至少300，还优选至少1000微米/秒。另外还发现，同样是十分重要的油墨的另一性能是其表面张力，所述表面张力优选在25℃下应为约22-36mN.m-1，更优选应为24-32。另外，所述油墨还必须能提供良好的印迹清晰度，而且由于涂料纸昂贵，因此，通常可接受的是，喷墨打印机油墨必须能在普通纸张上即非涂料纸上提供具有良好色密度的高清晰度的印迹。良好的印迹清晰度质量尤其需要，(a)由油墨组合物迅速形成的实心彩色网点，(b)在纸张表面上油墨着色剂的浓度，(c)由墨滴在纸基表面上形成的彩色网点分布的控制，(d)限制一种色彩的油墨网点到邻近不同色彩网点的渗色，以及由墨滴形成的实心网点区域内颜色和色密度的均匀性。另外还优选的是，印迹不会由于水或光的作用而致变质。上述许多标准限定了油墨的相反性能。例如，当降低粘度来增加流动性时，在油墨干燥之前墨滴在纸张表面上蔓延的危险增加。同样地，当通过降低稀释剂的挥发性而减少油墨在喷嘴中干燥的危险时，相反地需要迅速地帮助干燥基物上的墨滴。因此，使这些性能实现最佳化只是对它们的综合平衡。此外，还经常发现，为了使这些性能达到最佳化而改变油墨的组分常常会对其它希望的性能产生不利的影响。因此，人们一直在探索改进的油墨，尤其是随着更小的喷嘴和更高清晰度图象形成的一直趋势。现在，我们已开发出能满足或接近上述标准的油墨，并且该油墨能在长时间内恒定地产出优异质量的印迹，并使用其中喷嘴直径为50微米或甚至更小例如20微米或更小的打印头。根据本专利技术，提供了一种包含分散于无水稀释剂中的颜料的喷墨打印机油墨，其中，稀释剂是包含脂族烃和一种极性组分的单相液体，所述脂族烃构成了大部分稀释剂(重量)，而极性组分只为油醇，或者是油醇与至少一种其他的极性液体相结合。-->油墨的脂族烃组分构成稀释剂重量的多于50％，优选多于油墨组合物重量的50％，该脂族烃组分可包含一种单一组分或一种混合物，并可以是例如来自天然或合成烃混合物馏份例如以商标EXXSOL出售的产品的馏出液。通常，该脂族烃的沸点至少为100℃，优选至少为200℃。当该脂族烃为混合物时，该沸点应理解为混合物开始沸腾时的平均温度。尽管稀释剂性质上必须主要为烃，但包括油醇在内的少量极性组分的存在也是必要的。所述的醇可单独使用，或与一种或多种其它的极性液体例如酯、醚、酰胺或其它的醇一起使用。优选使用醚，其例子包括乙二醇、丙二醇和聚乙二醇的单烷基醚，例如，乙二醇一丁基醚、二丙二醇一甲基醚和三丙二醇一甲基醚。应该理解的是，所述其它极性液体的性质和质量必须以稀释剂的沸点至少为100℃，优选至少为200℃为准。另一方面，在所有可能的操作温度下，该油墨必须保持为液体，因而，希望其凝固点或固体开始形成时的温度不大于10℃，优选不大于7℃。由于涉及喷嘴锐孔周围区域湿润的其它一些问题，因此，存在于稀释剂中的油醇量或油醇和其它极性液体的混合物的量应以能提供极性溶度参数不小于0.1MPa1/2的稀释剂为准。另一方面，由于要不然可能会引入与打印体系中其它材料的相容性的一些问题，因此，该溶度参数优选应不大于5MPa1/2。优选该参数为0.2-2MPa1/2。在本专利技术中，极性溶度参数的基准是根据Hansen，C.M.和Skaarup，K.的方法得到的值(Journal of PaintTechnology，39No.51，第511-514页(1967))，详述于Patton，T.C.“PaintFlow & Pigment Dispersion”第二版，Wiley Interscience，1979。另外也十分重要是，所使用极性液体的总量应以与烃所得的混合物为单相为准。因此，包括在油墨中油醇的量将取决于，该油醇是单一极性液体组分还是与其它极性液体的混合物，如果是混合物，那么还有这些液体的浓度和极性。通常，当该油醇是单一极性组分时，其用量为稀释剂总重量的5-40％，更优选为10-40％(重量)；当与其它极性液体结合使用时，其用量为5-30％(重量)。极性液体的总量通常为5-45％，优选为10-40％(重量)。如前所述，稀释剂必须是无水的；也就是说它不能包含多于5％(重量)的水。无论如何，如果有的话，存在的水量必须以不会引起第二液相形成为准。只要它能在所选择的稀释剂中形成稳定的分散体，可以使用任何合适-->的颜料。业已发现，优选的颜料是在染料索引中称为色素染料的那些颜料。优选该颜料是减色法三基色色彩(primary substractive hue)。该颜料应该是耐光的，甚至在重复加热时也是热稳定的。在施加至基物上后，该颜料应是不溶于水的，以防止与含水物质接触时发本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种包含分散在无水稀释剂中的颜料的喷墨打印机油墨，其特征在于，该稀释剂是包含脂族烃和一种极性组分的单相液体，脂族烃构成稀释剂重量的大部分，而极性组分只是油醇或者是油醇与至少一种其它的极性液体相结合。2.一种如权利要求1所述的喷墨打印机油墨，其包含一种分散剂。3.一种如权利要求2所述的喷墨打印机油墨，其中，分散剂是聚酯胺。4.一种如权利要求2所述的喷墨打印机油墨，其中，分散剂是聚(低级亚烷基)亚胺与带有游离羧酸基团的聚酯的反应产物，其中至少有两个连接至每个聚(低级亚烷基)亚胺链上的聚酯链。 5.一种如任意前述权利要求所述的喷墨打印机油墨，其中稀释剂的极性组分包含油醇和至少一种酯和一种醚。6.一种如任意前述权利要求所述的喷墨打印机油墨，其中，极性组分构成油墨重量的5-40％。7.一种如任意前述权利要求所述的喷墨打印机油墨，其中，极性组分构成油墨重量的10-40％。8.一种如任意前述权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·D·斯科费尔德，J·P·塔吐姆，J·武德斯，
申请(专利权)人：萨尔有限公司，
类型：发明
国别省市：