含有低分子量颜料分散剂的着色相变油墨制造技术

一种含有低分子量颜料分散剂的着色相变油墨。一种油墨包含一种油墨载体、颜料颗粒、及一种分散剂，其中所述分散剂使所述颜料颗粒稳定，并且其中所述分散剂为具有下列化学式的化合物或其混合物，其中R及R’独立地选自具有约18至约60个碳原子的烷基、芳烷基、或烷芳基，其中m为约1至约30的一个整数。

【技术实现步骤摘要】

本文所述的为油墨，例如可用于许多复印及印刷装置的固体相变或热熔油墨。更 具体地，本文所述的是在这类油墨中可作为颜料颗粒的分散剂的化合物、制备这类化合物 的方法、以及包含这些化合物的油墨。
技术介绍
喷墨设备是本领域所熟知的。喷墨印刷体系通常有两种类型连续流体系和按需 滴注体系。在连续流喷墨体系中，油墨在压力下以连续流的形式经过至少一个喷孔或喷嘴 发射。干扰该流，使其在离该喷孔的一个固定距离处分解成液滴。在分解点，所述液滴根据 数字数据信号带电并穿过一个静电场，该静电场调整每滴液滴的轨迹以将其引导至一个用 于再循环的槽或一个记录介质的特定位置。在按需滴注体系中，液滴根据数字数据信号从 喷孔直接喷至记录介质的一个位置上。液滴在将要置于记录介质之前都不会形成或挤出。 通常有三种按需滴注体系。一种按需滴注体系为压电装置，其具有作为主要元件的一个油 墨填充通道或通路，该通道或通路其中一端有一个喷孔，靠近另一端处有一个压电转换器 产生压力脉冲。另一种已知的按需滴注体系为声波油墨印刷。众所周知，声束对其撞击到 的物体施加辐射压。因此，当声束由下方撞击液池的自由面(即液体/空气界面)时，尽管 存在表面张力的抑制力，但其对该液池的表面施加的辐射压可达到足够高的水平从而从该 液池中释放出单独的液滴。对于给定的输入能量，将该声束集中在该液池表面上或表面附 近会增加其施加的辐射压。另一种已知的按需滴注体系为感热喷墨体系、或气泡喷墨体系， 其产生高速液滴。这种按需滴注体系的主要元件是其中一端具有一个喷嘴并且在该喷嘴附 近有一个发热电阻器的一个油墨填充通道。代表数字信息的印刷信号在位于喷孔或喷嘴附 近的各个通路中的电阻层上产生电流脉冲，致使直接邻近的油墨载体(通常为水)几乎瞬 间蒸发并产生气泡。随着气泡膨胀在喷孔处的油墨以推进液滴的形式被强制压出。在一个常见的压电喷墨装置设计中，通过在一个基底(例如一个图像接收部件或 中间转印部件)相对于喷墨头的4至18次旋转(增量运动)过程中适当地喷出有色油墨 来获得图像，即每次旋转的中间印刷头相对该基底有细微的平移。这种方法简化了印刷头 的设计，并且该微小运动确保了良好的液滴定位。在喷墨操作温度下，从该印刷设备中喷射 出液态油墨滴，并且当该油墨滴接触到该记录基底的表面时(直接的或通过一个经过加热 的中间转印带或鼓)，其迅速固化形成一个固化油墨滴的预定图案。喷墨印刷法可使用在室温为固态在温度升高时为液态的油墨。这种油墨可称为热 熔油墨或相变油墨。在使用热熔油墨的感热喷墨法中，该固体油墨经过印刷装置中的加热 器熔化，然后以与传统的感热喷墨相似的方式作为液体被加以利用(即喷射)。熔化的油墨 一旦接触印刷基底就迅速固化，确保着色剂基本保留在该基底的表面，而不是通过毛细管 作用被带进该基底(例如纸张)，从而确保比通常使用液态油墨所得的印刷密度高。由此相 变油墨在喷墨印刷中的优势是消除处理过程中潜在的油墨泄露、可获得多种印刷密度和质 量、使纸张起皱或变形尽可能少、以及确保在不印刷的不定期内不存在喷嘴堵塞的危险甚至不会使喷嘴被罩上。当前的相变油墨通常包含专门的染料着色剂。这些专门的染料非常昂贵。将专门 的染料着色剂替换成不太昂贵的着色剂是希望的。颜料通常比染料着色剂便宜很多。另 外，与染料相比颜料可具有更好的染色坚牢度、能够减少或消除移动问题、并改善油墨的稳 固性。还已知包含多种分散剂的着色相变油墨组合物。然而，由于多种 原因在某些相变 油墨中使用聚合物分散剂并不有利。由于使用聚合物分散剂导致的问题包括对油墨的流变 性质产生的不良作用，例如非牛顿特性及粘度的增加。油墨中的颜料颗粒必须适当地分散及稳定以便油墨可以可靠地喷射而不存在颜 料颗粒堵塞印刷头的情况。相变油墨中的聚合物分散剂也影响液滴形成，因为聚合物会趋 于形成影响小尺寸液滴形成的细丝。大多数市售的分散剂是为水基及溶剂基油墨体系设计 的，与疏水蜡基油墨并不兼容。许多市售的可影响颜料在低极性油墨(通常是溶剂基)中 的分散的化合物为液体或糊状物，其未被设计成可以长时间地化学抵御印刷机的过高温度 (115至120°C )。此外，由于下列原因，在固体油墨中使用聚合物是不利的a)其对流变性 质具有不利作用，产生非牛顿特性并增加粘度；b)其影响喷墨过程中液滴的形成，聚合物 会趋于形成可能影响小尺寸液滴的形成的细丝。尽管已知的组合物及方法适于其预期的目的，但仍需要能够稳定颜料的树脂化合 物，其为化学稳定的、与相变油墨配方兼容，并且可使相变油墨中的颜料颗粒具有长期的高 温稳定性。此外还需要一种改良的有色相变油墨组合物。例如，仍需要含有颜料着色剂的 相变油墨，其中颜料颗粒稳定并且很好地分散在油墨中。仍需要可改良成像质量、改良耐光 性以及减少透印的着色相变油墨。还需要当油墨长时间暴露于高温下时其中着色剂在油墨 中的附聚及沉降减少的着色相变油墨。也需要使印刷头的喷射堵塞减少的着色相变油墨。
技术实现思路
本文所述的是一种具有下式的分散剂化合物。权利要求1. 一种油墨，包含 一种油墨载体； 颜料颗粒；及 一种分散剂；其中所述分散剂使所述颜料颗粒稳定；并且 其中所述分散剂为具有下式的化合物2.权利要求1的油墨，其中R及R’独立地选自具有约21至约47个碳原子的直链烷基基团。3.权利要求1的油墨，其中所述分散剂具有下式4.权利要求1的油墨，其中所述分散剂具有下式5.权利要求1的油墨，其中所述分散剂包括具有下式的化合物的混合物6.权利要求1的油墨，其中所述油墨载体选自微晶蜡、聚乙烯蜡、酯蜡、具有至少30个 碳原子的长链酸、脂肪酸、脂肪酰胺、乙烯/丙烯共聚物、氧化的合成蜡或石油蜡的尿烷衍 生物、正链烷烃、支链烷烃、环烷烃、多支链烃、乙氧基化醇、直链醇、基于烃的蜡、通过接枝 共聚制备的聚烯烃的改性顺丁烯二酸酐烃加合物，单酰胺、二酰胺、三酰胺及四酰胺的混合 物，及其混合物。7.权利要求1的油墨，其中所述油墨组合物在低于约40°C的温度下为固体，其在所述 油墨的喷墨温度下的粘度为约1至约20厘泊。8.权利要求1的油墨，其中所述油墨载体的存在量为所述油墨的约25重量％至约 99. 5重量％。9.权利要求1的油墨，其中所述分散剂的存在量为约0.1至约25重量％。10.权利要求1的油墨，其中所述分散剂的存在量为约1至约5重量％。11.权利要求1的油墨，其中所述颜料颗粒选自多种类型的颜料颗粒青色、黄色、品 红色、及黑色颜料颗粒。12.权利要求1的油墨，其中所述颜料颗粒的平均颗粒大小为约50至约200纳米。13.权利要求1的油墨，其中所述油墨组合物显示出牛顿特性，经过至少三个连续冻融 周期，并且在约115至约130°C的温度下至少14天不显示任何沉降。14.权利要求1的油墨，其中所述油墨组合物在约115至约130°C的温度下至少7天不 显示任何颗粒大小增长。15.权利要求1的油墨，其中所述油墨组合物在印刷机中在约100至约120°C的温度下 老化约10天之后给出具有均勻光密度的印刷品。16.一种方法，包括(1)在一种喷墨印刷设备中纳入一种相变油墨，所述相变油墨包含(a) —种油墨载体、 (b)颜料颗粒及(c) 一种分散剂，其中所述分散剂使所述颜料颗粒稳定并且其中所述分散 剂为一种具有下本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种油墨，包含：一种油墨载体；颜料颗粒；及一种分散剂；其中所述分散剂使所述颜料颗粒稳定；并且其中所述分散剂为具有下式的化合物或其混合物；其中Ｒ及Ｒ’独立地选自：（ｉ）烷基基团，其可为直链的或支链的、环状的或无环的、取代的或未取代的，并且其中所述烷基基团中可存在或不存在杂原子；（ｉｉ）芳烷基基团，其可为取代的或未取代的，其中所述芳烷基基团的烷基部分可为直链的或支链的、环状的或无环的、取代的或未取代的，并且其中所述芳烷基基团的芳基或烷基部分中可存在或不存在杂原子；或（ｉｉｉ）烷芳基基团，其可为取代的或未取代的，其中所述烷芳基基团的烷基部分可为直链的或支链的、环状的或无环的、取代的或未取代的，并且其中所述烷芳基的芳基或烷基部分中可存在或不存在杂原子；其中所述烷基、芳烷基、或烷芳基基团具有约１８至约６０个碳原子；并且其中ｍ为约１至约３０的一个整数。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：A·格雷德玛，M·拜罗，C·G·艾伦，C·M·图里克，M·哈伯，C·A·瓦格纳，R·W·王，P·G·奥戴尔，
申请(专利权)人：施乐公司，
类型：发明
国别省市：US