定影剂流体制造技术

本公开提供定影剂流体组合物以及相关系统和方法。在一个实例中，定影剂流体可包含液体载剂、表面活性剂和阳离子聚合物。液体载剂可包含水和沸点为160℃至250℃的共溶剂，共溶剂以1wt％至40wt％的量存在于定影剂流体中。表面活性剂可以0.1wt％至10wt％的量存在于定影剂流体中。阳离子聚合物可以0.1wt％至25wt％的量存在于定影剂流体中。定影剂流体可被配制用于在无孔介质上进行印刷并且不包含多于5wt％的挥发性共溶剂和多于3wt％的非挥发性共溶剂。

Fixative fluid

The present disclosure provides fixing agent fluid compositions and related systems and methods. In one example, fixing agent fluids may include liquid carriers, surfactants and cationic polymers. The liquid carrier can be a cosolvent with water content and boiling point of 160 ~250 ~C. The cosolvent exists in the fixing agent fluid in the amount of 1wt% to 40wt%. Surfactants can be found in fixative fluids in the amount of 0.1wt% to 10wt%. Cationic polymers can be found in fixative fluids in the range of 0.1wt% to 25wt%. Fixing agent fluids can be prepared for printing in porous media and do not contain more than 5wt% volatile co-solvents and more than 3wt% non-volatile co-solvents.

【技术实现步骤摘要】
定影剂流体本申请是申请日为2012年9月14日，申请号为201280075834.8，专利技术名称为“定影剂流体”的专利技术专利申请的分案申请。
技术介绍
乙烯基塑料(vinyl)和其他无孔膜是标志和其他印刷应用的常见的基质。以水性油墨喷墨印刷被越来越多地用于在这些介质上印刷。已经认识到，在无孔介质上水性油墨的喷墨印刷实质上不同于在传统多孔纸基介质上的喷墨应用。在多孔纸张上，主要通过油墨渗透到介质孔隙结构中而发生油墨干燥，并且图像质量方面的控制是油墨渗透到介质中的速率的强函数(strongfunction)。因此，渗透速率的优化用于诸如光密度和颜色到颜色洇色的属性。在无孔介质上，没有油墨渗透到介质中，即，着色剂保留在介质表面上，并且润湿和油墨迁移穿过无孔表面产生的图像质量缺陷更加难以控制，尤其是在高印刷速度下。因此，对用于无孔介质的喷墨油墨和相关流体的改善将是本领域的进步。
技术实现思路
在考虑针对无孔介质上的印刷喷墨油墨的各种方法时，已经认识到各种问题和不足。例如，控制无孔介质上图像质量的一个方法是使用加热干燥。在典型的配置中，印刷机包含两个加热区：印刷区和固化区。印刷区是应用油墨的成像区域。加热印刷区以蒸发水以便控制图像质量。固化区进一步蒸发水和挥发性溶剂以便干燥和固化油墨膜。加热印刷区可结合多通道扫描印刷模式使用，该模式由使用扫描喷墨印刷头的多个通道逐步印刷图像组成。例如，在4通道印刷模式中，总的油墨可应用在25％密度的4个通道中，每个通道给予具有100％油墨的图像。具有较低的油墨密度/印刷头通道的多通道印刷模式使得利用加热系统蒸发和增粘油墨更便利，限制了油墨在印刷介质上的流动并确保了高的图像质量。然而，已经发现，该方法的缺点是在印刷区需要专用加热系统，在印刷区该加热系统具有高的功率需求并且产生的高温会影响印刷头的可靠性并破坏敏感的介质。此外，慢印刷模式也被用来限制干燥阶段中每的油墨/单位面积，导致低的整体印刷速度。在多孔纸基介质上，用于控制油墨渗透速率的一个方法已经贯穿于“定影剂”溶液的使用中，“定影剂”溶液包含与油墨相互作用以减少着色剂移动的组分。典型地，将油墨印刷在印刷区之前将定影剂施加于介质，以便相对于油墨载剂的其他组分的渗透速率减慢油墨着色剂的渗透速率，从而控制图像质量属性如洇色、边缘清晰度、羽化(feathering)和低光密度(因着色剂渗透到多孔介质中引起)。为多孔介质设计的定影剂流体通常不适合无孔介质，如乙烯基塑料。为纸设计的油墨通常在润湿低表面能的介质(如乙烯基塑料或聚烯烃)时存在问题。此外，获得对于无孔介质的耐久性往往比获得对纸基介质的耐久性困难得多，尤其是对于要求户外耐候性的应用。传统的用于纸基介质的喷墨定影剂不给图像提供足够的耐磨、耐水、耐溶剂和耐清结流体性质以满足最终使用条件，并且也会影响光褪色稳定性或油墨膜在户外环境中的性能。因此已经认识到，定影剂流体可被设计用于无孔基质并可利用提供了良好的图像质量、洇色以及结合的方法进行印刷。例如，在无孔介质上印刷定影剂流体及油墨可提供印刷益处而用以前的方案不能获得这些益处。本公开涉及阳离子喷墨印刷的定影剂流体，当用在无孔介质(如乙烯基塑料)上时，所述定影剂流体与阴离子水性喷墨油墨结合使用并提供更快的印刷和良好的印刷特性。当在印刷介质的表面上与油墨结合时，所述定影剂流体减慢了引起图像质量缺陷(如颜色到颜色的混合和区域填充的非均匀性)的油墨的迁移。鉴于以上，定影剂流体可包括含有水和共溶剂的液体载剂、表面活性剂和阳离子聚合物。所述定影剂流体被配制用于在无孔介质上进行印刷。如本文所用，术语“阳离子聚合物”是指其中具体离子本质上为阳离子(如季铵化的聚胺)的离子聚合物。更具体地，所述定影剂流体一般包含液体载剂、表面活性剂和阳离子聚合物，其中所述液体载剂包含水和共溶剂。所述共溶剂具有160℃至250℃的沸点，并且一般以1wt％至40wt％的量存在，并且所述定影剂流体被配制用于在无孔介质上进行印刷。而且，所述定影剂流体不包含多于5wt％的挥发性共溶剂并且也不包括多于3wt％的非挥发性共溶剂。在一个具体的方面，所述定影剂流体可包含沸点范围是160℃至250℃的多种共溶剂。在另一实例中，液体载剂可完全不含非挥发性溶剂。在另一实例中，液体载剂可完全不含挥发性溶剂。注意，当讨论本专利技术的组合物、系统和方法时，这些讨论的每一个都可被考虑应用于这些实施方式中的每一个，无论其是否明确地在那个实施方式的上下文中讨论。因此，例如，在讨论定影剂流体中的阳离子聚合物时，该阳离子聚合物也可用于印刷系统或在无孔介质上产生图像的方法中，反之亦然。如本文所用，“共溶剂”是指沸点范围是160℃和250℃的有机溶剂。如本文所用，“非挥发性溶剂”是指沸点在250℃以上的有机溶剂。如本文所用，“挥发性溶剂”是指沸点低于160℃的有机溶剂。因为水不是有机溶剂，它独立于这三个类别之外，并且因此不受这些类别所述的范围的限制。本专利技术的溶剂系统具有由多个标准确定的具体的有机溶剂沸点分布。首先，共溶剂可用加热干燥除去，否则它们存留在干燥的油墨膜中，而残留的非挥发性溶剂存留在干燥的油墨/定影剂膜中会损坏图像的耐久性。其次，利用沸点低于160℃的溶剂，提供基本上没有气味的印刷系统变得困难。另外，印刷头可靠性以及环境健康和安全(毒性、暴露限值、起爆点)也由于沸点低于160℃的溶剂而变差。这些局限限制了可根据本公开的实例大量使用的溶剂的类型。一般而言，所述定影剂流体通过喷墨印刷被施加并被配制以印刷到无孔介质上。因此，在一个实例中，所述定影剂流体可以共溶剂、表面活性剂和阳离子聚合物的比例配制从而使定影剂流体可均匀地润湿表面能低于40达因/cm(如通过ASTMD2578方法)测量的乙烯基塑料和其它无孔介质。一般而言，配制所述定影剂流体从而在与介质上的油墨结合时，二者的组合在干燥后提供具有可接受的耐久性的图像。耐久性测试方法包括胶带附着力(ASTM3359法)、指甲划伤耐性、Taber干刮擦磨损耐性以及对水、溶剂和清洁溶液的湿刮擦耐性。印刷的图像也可保持针对光褪色和其它缺陷的户外耐候性，如通过2004年2月11日出版的SAEJ2527法测量的。另外，可通过在无孔介质上喷墨印刷将所述定影剂流体仅施加在油墨覆盖区域中。这个成影像的(imagewise)方法消除了由定影剂施加为介质上的均匀涂层引起的两个主要问题。首先，定影剂流体性效率增加，减少了原材料成本/页，并最小化要被干燥系统干燥的流体的量，这有助于降低干燥器的功率设定(powersetting)并使印刷速度提高。其次，其消除了这样的需要：定影剂单独具有高耐久性以避免图像的无油墨区域中的损伤或转印。与阳离子定影剂一起使用的油墨本质上是阴离子的。如本文所用，“阴离子的”是指含有颜料分散体(包含具有实质上是阴离子的电荷)或其它阴离子组分(如聚合物或表面活性剂)的油墨的离子分散基团，其中通过羧酸根、磷酸根或类似化学官能团提供阴离子的官能度。在印刷机中，施加的定影剂流体的体积由用于指定图像的油墨的量来确定。油墨和定影剂的具体比例取决于定影剂中的阳离子聚合物和油墨中的阴离子组分二者的具体化学性质和浓度。使用的定影剂的体积是微摩/升的来自油墨的阴离子电荷相对于微摩/升的来自定影本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可喷墨的定影剂流体，包含：液体载剂，包含水和沸点为160℃至250℃的共溶剂，所述共溶剂以25wt％至40wt％的量存在于所述定影剂流体中；表面活性剂，所述表面活性剂以0.1wt％至10wt％的量存在于所述定影剂流体中；和阳离子聚合物，所述阳离子聚合物以0.1wt％至25wt％的量存在于所述定影剂流体中；其中所述定影剂流体被配制用于在无孔介质上印刷并且不包含多于5wt％的挥发性共溶剂和多于3wt％的非挥发性共溶剂。

【技术特征摘要】
1.一种可喷墨的定影剂流体，包含：液体载剂，包含水和沸点为160℃至250℃的共溶剂，所述共溶剂以25wt％至40wt％的量存在于所述定影剂流体中；表面活性剂，所述表面活性剂以0.1wt％至10wt％的量存在于所述定影剂流体中；和阳离子聚合物，所述阳离子聚合物以0.1wt％至25wt％的量存在于所述定影剂流体中；其中所述定影剂流体被配制用于在无孔介质上印刷并且不包含多于5wt％的挥发性共溶剂和多于3wt％的非挥发性共溶剂。2.权利要求1所述的定影剂流体，其中所述定影剂流体完全不含挥发性共溶剂和非挥发性共溶剂。3.权利要求1所述的定影剂流体，包含以25wt％至30wt％的组合量存在的沸点为160℃至250℃的多种共溶剂。4.权利要求1所述的定影剂流体，其中所述阳离子聚合物以1wt％至5wt％的浓度存在于所述定影剂流体中，并且其中所述阳离子聚合物具有高于1000微当量/克阳离子官能团的阳离子电荷密度。5.权利要求1所述的定影剂流体，其中所述阳离子聚合物具有高于4000微当量/克阳离子官能团的阳离子电荷密度。6.权利要求1所述的定影剂流体，其中所述液体载剂包含选自以下的组的至少一种共溶剂：丙二醇正丁醚；乙二醇正丁醚；2,3-丁二醇；1,2-丙二醇；丙二醇；二丙二醇甲醚；1,2-丁二醇；二乙二醇甲醚；乙二醇；2-甲基-2,4-戊二醇(己二醇)；2,4-戊二醇；N-甲基吡咯烷酮；N-乙基吡咯烷酮；二乙二醇乙醚；1,3-丁二醇；3,5-二甲基-3-己炔-2,5-二醇；1,2-戊二醇；乙二醇正己醚；2,2-二甲基-1,3-丙二醇；二丙二醇叔丁醚；2-甲基-1,3-丙二醇(MP二醇)；二丙二醇正丙醚；1,3-丙二醇；2,5-二甲基-2,5-己二醇；2,5-己二醇；1,2-己二醇；1,4-丁二醇；二丙二醇正丁醚；二乙二醇正丁醚；2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇(TMPD二醇)；1,5-戊二醇；2-乙基-1,3-己二醇；三丙二醇甲醚；丙二醇苯醚；乙二醇苯醚；二(乙二醇)；二(丙二醇)；2-吡咯烷酮；三乙二醇甲醚；及其混合物；其中所述阳离子聚合物选自以下的组：季铵化的聚胺、双氰胺聚阳离子化合物、二烯丙基二甲基氯化铵共聚物、季铵化的(甲基)丙烯酸二甲基氨基乙酯聚合物、季铵化的乙烯基咪唑聚合物、烷基胍聚合物、烷氧基化的聚乙烯亚胺及其混合物；并且其中所述表面活性剂选自以下的组：阳离子表面活性剂、非离子表面活性剂及其混合物。7.一种油墨组，包含：可喷墨的定影剂流体，所述定影剂流体包含：液体载剂，包含水和沸点为160℃至250℃的共溶剂，所述共溶剂以25wt％至40wt％的量存在于所述定影剂流体中；表面活性剂，所述表面活性剂以0.1wt％至10wt％的量存在于所述定影剂流体中；和阳离子聚合物，所述阳离子聚合物以0.1wt％至25wt％的量存在于所述定影剂流体中；其中所述定影剂流体被配制用于在无孔介质上印刷并且不包含多于5wt％的挥发性共溶剂和多于3wt％的非挥发性共溶剂；以及油墨，所述油墨包含阴离子颜料分散体和胶乳。8.权利要求7所述的油墨组，其中所述阴离子颜料分散体包括自分散颜料、用阴离子表面活性剂分散的颜料、或用阴离子聚合物分散的颜料；并且所述胶乳包括选自以下的组的聚合的单体：苯乙烯、对甲基苯乙烯、α-甲基苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸己酯、甲基丙烯酸己酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸2-乙基己酯、甲基丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸丙酯、丙烯酸十八烷酯、甲...

【专利技术属性】
技术研发人员：菲利普·C·卡戈勒，戴维·迈克尔·英格尔，约翰内斯·雄德，
申请(专利权)人：惠普发展公司，有限责任合伙企业，
类型：发明
国别省市：美国,US