【技术实现步骤摘要】
技术介绍
1、本公开涉及一种水性喷墨油墨，其包含水性媒介物、分散颜料、聚合物粘合剂、以及粒度小于30nm的表面改性的硅烷化胶体二氧化硅颗粒作为添加剂。
2、喷墨印刷是非击打式数字印刷工艺，其中油墨液滴沉积在基材诸如纸上，以形成所期望的图像。喷墨印刷机配备有油墨组，对于全彩色印刷，该油墨组典型地包括青色油墨、品红色油墨、黄色油墨和额外的黑色油墨(cmyk),其中黑色油墨是最常见的油墨。对于透明基材如透明塑料，通常需要白色油墨来增强彩色图像。在这种情况下，油墨组典型地包括cmykw油墨。
3、除了小型办公室/家庭办公室的常规桌面印刷之外，喷墨印刷对于其他市场也变得越来越重要。数字印刷方法已经在商业和包装印刷中得到普及，因为喷墨印刷通过消除与各种模拟印刷工艺(例如丝网印刷、柔版印刷、凹版印刷和胶版印刷)相关的安装费用，使能实现具有成本效益的短期生产。具有更高的喷嘴数、更紧密的包装密度和更小的液滴尺寸的印刷头的单程印刷机构造的进步进一步加速了模数转换。这些发展使得由硅(si)mems构造的印刷头更受欢迎，因为这种印刷头与使用mems工艺的光刻和显微机械加工技术中固有的精确特征尺寸控制相相容。然而，印刷机oem也越来越多地遇到硅构造的印刷头与水性喷墨油墨的相容性问题，具体地，经常发现印刷头的非湿性涂层在浸入水性油墨一段时间后被剥离，并且结果极大地限制了印刷头的寿命。一种假设是水性油墨通过针孔和非湿性涂层的边缘扩散，与该涂层下面的si-o键反应，并且破坏涂层与硅层之间的结合。还发现具有高pka的高ph的钠和钾阳离子
4、商业和包装印刷应用中喷墨的扩展也已经将印刷介质从普通纸和专用喷墨纸扩展到低吸收性基材，如涂覆的纸、涂覆的瓦楞纸板、折叠纸盒，和非吸收性塑料基材，如乙烯基、聚苯乙烯和聚丙烯纸板，以及柔性聚丙烯、聚酯、尼龙和聚乙烯膜。与普通纸和专用喷墨纸相比，油墨在低吸收性和非吸收性基材上的渗透很少或不渗透，导致干燥缓慢、图像品质差以及印刷品在使用前粘在一起。当在高速下进行印刷时，这些缺陷尤其劣化。
5、为了解决硅印刷头相容性问题，过去已经尝试了各种油墨配方策略。例如，美国专利号7370952公开了一种油墨，其包含控制ph值的缓冲剂以降低油墨与硅的反应性。美国专利号8465142公开了一种含有可溶性金属配体络合物的喷墨油墨印刷流体，该可溶性金属配体络合物包含二价或三价金属和一种或多种有机配体。wo 2010138191公开了一种油墨组合物，其包含至少第一着色剂和可溶性有机芳香族偶氮化合物，该偶氮化合物的浓度足以抑制硅基材料在与油墨组合物接触时的腐蚀。然而，上述方法不足以防止印刷头腐蚀，尤其是当印刷头暴露在温度高于30℃的油墨中时。
6、另一种类型的方法涉及添加无机颗粒，例如，美国专利号5925178公开了一种颜料喷墨油墨，其含有粒度在5nm至50nm之间变化的铝稳定的胶体二氧化硅颗粒。然而，这种类型的胶体二氧化硅添加剂经常导致油墨在长期储存后稳定性差。在水溶液中，天然二氧化硅颗粒的表面被硅烷醇基覆盖，并且未改性的二氧化硅的等电点是在ph为2。为了使二氧化硅颗粒与ph值范围典型地为8至9的水性喷墨油墨相容，将二氧化硅颗粒用碱性阳离子如na+、k+、li+和nh4+中和并通过颗粒之间的电荷排斥稳定。这些高度带电荷的二氧化硅颗粒作为电解质的形式，可能将油墨的电导率提高到足以引起油墨中颜料和树脂颗粒聚集的高水平。因此，碱性稳定二氧化硅的最大负载量是有限的，并且可能不足以防止印刷头腐蚀。
7、仍然需要与用硅构造的印刷头相容的水性喷墨油墨(尤其是用于在高于30℃的温度下印刷)，同时具有良好的油墨稳定性。本公开通过提供具有粒度小于30nm的表面改性的硅烷化胶体二氧化硅颗粒作为添加剂的油墨组合物满足了这一需求。
技术实现思路
1、一个实施例提供了一种水性喷墨油墨，其包含水性媒介物、颜料分散体、聚合物粘合剂和添加剂；其中所述颜料分散体包含：自分散颜料或由具有碱性中和的羧基官能团的聚氨酯分散剂聚合物或丙烯酸类分散剂聚合物分散的颜料，所述聚合物粘合剂是聚氨酯聚合物或丙烯酸类聚合物，并且所述添加剂包含表面改性的硅烷化胶体二氧化硅颗粒，并且以基于所述油墨的总重量小于3wt％存在，并且其中所述二氧化硅颗粒的平均粒度小于30nm。
2、另一个实施例提供了表面改性的硅烷化胶体二氧化硅颗粒通过使胶体二氧化硅颗粒与环氧硅烷反应来制备。
3、另一个实施例提供了颜料分散体包含由具有碱性中和的羧基官能团的聚氨酯分散剂聚合物分散的颜料。
4、另一个实施例提供了颜料分散体包含由具有碱性中和的羧基官能团的丙烯酸类分散剂聚合物分散的颜料。
5、另一个实施例提供了聚合物粘合剂是聚氨酯聚合物。
6、另一个实施例提供了聚合物粘合剂是丙烯酸类聚合物。
7、另一个实施例提供了油墨不包含任何游离的、表面未改性的胶体二氧化硅颗粒。
8、另一个实施例提供了聚氨酯分散剂聚合物和丙烯酸类分散剂聚合物不同于该聚合物粘合剂。
9、另一个实施例提供了硅烷化胶体二氧化硅颗粒具有式(i)的结构：
10、
11、其中x是o或直键；r1和r2独立地是直链或支链的c1-c5亚烷基；并且r3是h、c1-c5烷基或被c1-c3烷基取代的c1-c5烷基。
12、另一个实施例提供了x是o。
13、另一个实施例提供了r1是-(ch2)3-。
14、另一个实施例提供了r2是-(ch2)-。
15、另一个实施例提供了r3是h。
16、又另一个实施例提供了x是直键。
17、本领域普通技术人员通过阅读以下具体实施方式将更容易地理解本专利技术的实施例的这些和其他特征和优点。为清楚起见，作为单独实施例在上文和下文描述的所公开的实施例的某些特征也可以在单个实施例中以组合的方式提供。相反，在单个实施例的背景下描述的所公开的实施例的不同特征也可单独提供或以任何子组合的方式提供。
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1.一种水性喷墨油墨，其包含水性媒介物、颜料分散体、聚合物粘合剂和添加剂；其中所述颜料分散体包含
2.如权利要求1所述的油墨，其中，所述表面改性的硅烷化胶体二氧化硅颗粒是胶体二氧化硅颗粒与环氧硅烷的反应产物。
3.如权利要求2所述的油墨，其中，所述颜料分散体包含由具有碱性中和的羧基官能团的聚氨酯分散剂聚合物分散的颜料。
4.如权利要求3所述的油墨，其中，所述聚合物粘合剂是聚氨酯聚合物。
5.如权利要求3所述的油墨，其中，所述聚合物粘合剂是丙烯酸类聚合物。
6.如权利要求2所述的油墨，其中，所述颜料分散体包含由具有碱性中和的羧基官能团的丙烯酸类分散剂聚合物分散的颜料。
7.如权利要求6所述的油墨，其中，所述聚合物粘合剂是聚氨酯聚合物。
8.如权利要求6所述的油墨，其中，所述聚合物粘合剂是丙烯酸类聚合物。
9.如权利要求2所述的油墨，其中，所述颜料分散体包含自分散颜料。
10.如权利要求9所述的油墨，其中，所述聚合物粘合剂是聚氨酯聚合物。
11.如权利要求9所述的油
12.如权利要求1所述的油墨，其中，所述油墨不包含任何游离的、表面未改性的胶体二氧化硅颗粒。
13.如权利要求1所述的油墨，其中，所述聚氨酯分散剂聚合物和丙烯酸类分散剂聚合物不同于所述聚合物粘合剂。
14.如权利要求1所述的油墨，其中，所述硅烷化胶体二氧化硅颗粒具有式(I)的结构：
15.如权利要求14所述的油墨，其中，X是O。
16.如权利要求15所述的油墨，其中，R1是-(CH2)3-。
17.如权利要求16所述的油墨，其中，R2是-(CH2)-，并且R3是H。
18.如权利要求14所述的油墨，其中，X是直键。
...【技术特征摘要】
1.一种水性喷墨油墨，其包含水性媒介物、颜料分散体、聚合物粘合剂和添加剂；其中所述颜料分散体包含
2.如权利要求1所述的油墨，其中，所述表面改性的硅烷化胶体二氧化硅颗粒是胶体二氧化硅颗粒与环氧硅烷的反应产物。
3.如权利要求2所述的油墨，其中，所述颜料分散体包含由具有碱性中和的羧基官能团的聚氨酯分散剂聚合物分散的颜料。
4.如权利要求3所述的油墨，其中，所述聚合物粘合剂是聚氨酯聚合物。
5.如权利要求3所述的油墨，其中，所述聚合物粘合剂是丙烯酸类聚合物。
6.如权利要求2所述的油墨，其中，所述颜料分散体包含由具有碱性中和的羧基官能团的丙烯酸类分散剂聚合物分散的颜料。
7.如权利要求6所述的油墨，其中，所述聚合物粘合剂是聚氨酯聚合物。
8.如权利要求6所述的油墨，其中，所述聚合物粘合剂是丙烯酸类聚合物。
9.如权利要求...
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