含有聚四氟乙烯蜡乳液的液体墨水制造技术

液体墨水的一个实例包含颜料分散体、聚氨酯分散体、聚四氟乙烯蜡乳液、助溶剂和余量的水。该聚四氟乙烯蜡乳液中聚四氟乙烯蜡的粒径小于50nm。该液体墨水的实例可以混入热喷墨印刷系统。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】含有聚四氟乙烯蜡乳液的液体墨水专利技术背景除了家庭和办公应用之外，喷墨技术已经扩展至高速商业和工业印刷。喷墨印刷是一种非击打式印刷方法，其利用电子信号控制和引导墨滴或墨流以沉积在介质上。一些商业和工业喷墨印刷机采用固定式印刷头和移动的基底网幅以实现高速印刷。目前的喷墨印刷技术涉及通过热喷射、压电压力或振荡迫使墨水液滴穿过小的喷嘴到达介质表面上。出于许多原因，包括低印刷机噪音、高速记录和多色记录的能力，这种技术已经成为在各种介质表面(例如纸张)上记录图像的流行方法。附图概述参照下列详述和附图，本公开的实例的特征将变得显而易见。图1A和1B(分别)描绘了在喷嘴向上加盖储存(upcappedstorage)后本文中公开的液体墨水的一个实例的区域填充印刷品和对比墨水的区域填充印刷品；图2A描绘了在喷嘴向下加盖储存后本文中公开的液体墨水的一个实例的区域填充印刷品；图2B和2C描绘了在喷嘴向下加盖储存后两种对比墨水的区域填充印刷品；图3A和3B描绘了(分别)含有本文中公开的液体墨水的一个实例和对比墨水并在擦拭和成像后的烘箱储存后的印刷头喷嘴的显微图像；和图4A和4B(分别)描绘了本文中公开的液体墨水的一个实例的喷嘴健康图样和对比墨水的喷嘴健康图样。专利技术详述在热喷墨印刷中，可以将蜡乳液添加到热喷墨墨水中以改善所得印刷膜的耐久性。特别地，蜡乳液可以改善所得印刷膜的耐磨性。但是，将蜡乳液混入热喷墨墨水可能导致热喷墨印刷喷嘴健康与可靠性的问题。例如，在热喷墨墨水中存在蜡乳液可能导致堵塞制造过滤器和印刷机过滤器。堵塞的过滤器可能限制墨水流速并在过滤器后端造成压降。在热喷墨墨水中存在蜡乳液还可能导致在印刷头喷嘴中形成附聚物。该附聚物可能由单独或与着色剂(例如颜料粒子)混合的蜡粒子形成。当印刷头喷嘴向下或喷嘴向上储存时是否形成附聚物可能取决于蜡粒子的比重。当印刷头喷嘴向下储存时，具有较高比重的蜡粒子可能沉降并在喷嘴中形成附聚物。当印刷头喷嘴向上储存时，具有较低比重的蜡粒子可能起霜(上浮)并在喷嘴中形成附聚物。在印刷过程中，热喷墨印刷头喷嘴被加热并暴露于空气，这可能导致挥发性墨水组分蒸发和含有蜡的附聚物在该印刷头喷嘴中沉淀。印刷头喷嘴中的此类附聚物可能会妨碍正确的印刷头发射，并需要运行停机时间，以便维修印刷头以除去附聚物。本文中公开的是液体墨水，其可以用热喷墨印刷头在基底上进行数字印刷。该液体墨水包含聚四氟乙烯(PTFE)蜡乳液。本文中还公开了一种罩印清漆，其可以用热喷墨印刷头在基底上进行数字印刷，并且其包含该PTFE蜡乳液。该PTFE蜡乳液包含粒径小于50nm的PTFE蜡。在该液体墨水或该罩印清漆中混入包含粒径小于50nm的PTFE蜡的PTFE蜡乳液改善了分配该液体墨水或该罩印清漆的热喷墨印刷喷嘴的健康与可靠性。例如，将PTFE蜡乳液混入该液体墨水或该罩印清漆可能在热喷墨印刷喷嘴中获得改善的过滤性、减少的附聚物形成、以及改善的附聚物可回收性。虽然不受任何理论的束缚，据信由于该PTFE蜡乳液中使用的PTFE蜡的化学结构和粒径，该液体墨水与该罩印清漆可以各自可靠地印刷(即使各自均包含蜡乳液)。该PTFE蜡不会向其它可比较的蜡(例如聚乙烯蜡)那样起霜。由此，当印刷头喷嘴向上储存时，包含该PTFE蜡乳液的液体墨水或罩印清漆不太可能在印刷头喷嘴中形成附聚物(与包含其它蜡，例如聚乙烯蜡的其它可比较的墨水相比)。该PTFE蜡还具有高于其它可比较的蜡(例如聚乙烯蜡)的熔点和软化点。据信，当热喷墨印刷头喷嘴被加热和暴露于空气时，该PTFE蜡的较高的熔点和软化点使得在热喷墨印刷过程中该PTFE蜡不太可能从其乳液中脱离。由此，包含该PTFE蜡乳液的液体墨水或罩印清漆在印刷过程中可能在热喷墨印刷头喷嘴中具有减少的附聚物形成，并且也不太可能形成难以通过维修除去的附聚物(与包含其它蜡，例如聚乙烯蜡的其它可比较的墨水相比)。粒径小于50nm的PTFE蜡粒子也比具有较大粒径的PTFE蜡粒子沉降得更慢。由此，当该印刷头喷嘴向下储存时，可能形成较少的附聚物。粒径小于50nm的PTFE蜡与具有较大粒径的PTFE蜡相比更不可能堵塞过滤器。由此，通过混入粒径小于50nm的PTFE蜡，可以改善该液体墨水或该罩印清漆的过滤性(超出包含具有较大粒径的蜡的类似墨水)。此外，使用粒径小于50nm的PTFE蜡允许减少PTFE蜡乳液的量，否则该PTFE蜡乳液将混入该液体墨水或该罩印清漆以达到印刷膜耐久性的阈值水平。当PTFE蜡具有小于50nm的粒径时，该PTFE蜡的粒子具有大的表面积对重量比，使得该PTFE蜡在印刷膜中的覆盖率高于同等重量(或％活性物质)下具有更大粒径的PTFE蜡。据信，印刷膜中较小的PTFE蜡粒子的更大覆盖率导致更好和更一致的耐久性。相反，为了实现更好的覆盖率并由此实现更好的耐久性，采用较大的PTFE蜡粒子，可能必须使用更高重量百分比的该粒子(例如大于1％活性物质)。但是，较大粒子的更高重量百分比可能不利地影响喷射可靠性。该液体墨水或该罩印清漆中PTFE蜡乳液量的降低(例如大约0.25％活性物质至大约1％活性物质的量)能够进一步改善分配该液体墨水或该罩印清漆的热喷墨印刷喷嘴的健康与可靠性(例如改善的过滤性、减少的附聚物形成、以及改善的附聚物可回收性)。在一个实例中，本文中公开的液体墨水以大约0.25％活性物质至大约1％活性物质的量包含该PTFE蜡乳液。在一个实例中，本文中公开的罩印清漆以大约0.25％活性物质至大约1％活性物质的量包含该PTFE蜡乳液。“％活性物质”表示特定组分(例如蜡、颜料、聚氨酯等)的固体含量。组分的原材料可以是乳液或分散体，并且添加到该液体墨水或该罩印清漆中的乳液或分散体的量足以实现作为％活性物质的固体含量(例如在100克墨水中包含4克50％固体的蜡乳液以获得2％活性物质；2％*100克/50％固体＝4克)。本文中所用的术语“过滤性”是指墨水或清漆能够通过过滤器的速率和/或在过滤器堵塞前能够通过该过滤器的墨水或清漆的量。本文中所用的“附聚物形成”是指在设定时间段内积聚在印刷头喷嘴中的沉淀物的量。同样用于本文的“附聚物可回收性”是指可以通过机械维修印刷头从该印刷头喷嘴除去的沉淀物的量。维修可以包括喷嘴喷涂、用干聚酯织物擦拭、用水润湿的聚酯织物擦拭、用去离子水冲洗或其组合。此外，含有该PTFE蜡乳液的液体墨水和含有该PTFE蜡乳液的罩印清漆各自表现出可接受的稳定性。包含该PTFE蜡乳液的本文中公开的液体墨水是液体，并包含在单墨盒组或多墨盒组中。在多墨盒组中，任意数量的多种墨水可以具有混入其中的PTFE蜡乳液。本文中所用的术语“液体墨水”、“墨水”和“墨水组合物”是指包含该PTFE蜡乳液的液体墨水，所述PTFE蜡乳液含有粒径小于50nm的PTFE蜡。在一个实例中，本文中公开的液体墨水包含颜料分散体、聚氨酯分散体、PTFE蜡乳液、助溶剂和余量的水。在一些实例中，该液体墨水由这些组分组成，不含其它组分。在其它实例中，该液体墨水可以包含不同的和/或附加的组分。本文中所用的术语“墨水载体”、“液体载体”和“载体”是指颜料(例如颜料分散体)、聚氨酯(例如聚氨酯分散体)和PTFE蜡乳液置于其中以形成该液体墨水的液体流体。多种液体载体可以用于本公开的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.液体墨水，包含：颜料分散体；聚氨酯分散体；聚四氟乙烯蜡乳液，其中所述聚四氟乙烯蜡乳液中的聚四氟乙烯蜡的粒径小于50nm；助溶剂；和余量的水。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.液体墨水，包含：颜料分散体；聚氨酯分散体；聚四氟乙烯蜡乳液，其中所述聚四氟乙烯蜡乳液中的聚四氟乙烯蜡的粒径小于50nm；助溶剂；和余量的水。2.如权利要求1中所限定的液体墨水，其中所述聚四氟乙烯蜡乳液以大约0.25％活性物质至大约1％活性物质的量存在于所述液体墨水中。3.如权利要求1中所限定的液体墨水，其中：所述颜料分散体以大约2％活性物质至大约5％活性物质的量存在于所述液体墨水中；所述聚氨酯分散体以大约1％活性物质至大约15％活性物质的量存在于所述液体墨水中；和所述助溶剂以大约2重量％至大约20重量％的量存在于所述液体墨水中。4.如权利要求1中所限定的液体墨水，进一步包含以大约0.25重量％至大约4重量％的量的表面活性剂。5.如权利要求4中所限定的液体墨水，其中所述表面活性剂包含：以大约0.25重量％至大约2重量％的量存在的磷酸酯表面活性剂；和以大约0.25重量％至大约2重量％的量存在的炔属表面活性剂。6.如权利要求1中所限定的液体墨水，进一步包含选自抗微生物剂、抗结垢剂或其组合的添加剂。7.如权利要求1中所限定的液体墨水，其中所述聚氨酯分散体选自芳族聚醚聚氨酯分散体、脂族聚醚聚氨酯分散体、芳族聚酯聚氨酯分散体、脂族聚酯聚氨酯分散体、芳族聚己内酰胺聚氨酯分散体、脂族聚己内酰胺聚氨酯分散体、乙烯基-氨基甲酸酯杂化聚合物分散体、丙烯酸-氨基甲酸酯杂化聚合物分散体、其共聚物的分散体、及其组合。8.如权利要求1中所限定的液体墨水，其中所述助溶剂是二醇醚、湿润剂或其组合。9.罩印清漆，包含：聚氨...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·严，A·特鲁布尼科夫，S·拉宾，O·平克斯菲尔德，M·萨莫欣，YH·曹，E·科亨，
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