[发明专利]稳定的非水性喷墨油墨

说明书

技术领域

本发明涉及具有改进的分散稳定性且适用于通过一次式喷墨印 刷制造装饰性层压材料的非水性喷墨油墨。

背景技术

通常使用分散剂制备颜料分散体。分散剂为促进颜料颗粒在分散 介质中的分散体形成和稳定的物质。分散剂通常为具有阴离子、阳离 子或非离子结构的表面活性物质。分散剂的存在显著降低了所需的分 散能。由于相互间的吸引力，在分散操作后已分散的颜料颗粒易再附 聚。使用分散剂还阻止颜料颗粒的这种再附聚趋势。

当用于喷墨油墨时，分散剂必须满足特别高的要求。不充分的分 散表现为液体体系中粘度增加、失去亮度和/或色调偏移。此外，特 别好的颜料颗粒的分散体需要确保颜料颗粒不受阻碍地通过直径通 常为10-50微米的印刷头的喷嘴。此外，在印刷机备用阶段必须避免 颜料颗粒附聚以及这种现象相关的印刷机喷嘴堵塞。

通常聚合物分散剂在分子的一部分中包含吸附在待分散的颜料 上的所谓的锚接基团(anchor group)，且在分子的空间分隔部分中，聚 合物分散剂具有与分散介质相容的聚合物链，因此，稳定分散介质中 的颜料颗粒。通常聚合物分散剂包括接枝共聚物和嵌段共聚物分散 剂。

在水性喷墨油墨中，聚合物分散剂通常包含对颜料表面亲和力高 的疏水性锚接基团和用于在水性分散介质中稳定颜料的亲水性聚合 物链。

对于非水性喷墨油墨，例如溶剂基喷墨油墨、油基喷墨油墨和可 辐射固化的喷墨油墨，制备含有亚微米颗粒的良好热稳定的分散体难 得多。当颜料具有非极性表面时，特别难以分散。

这些分散问题导致设计非常专用的聚合物分散剂，其中锚接基团 为颜料衍生物。例如EP0763378A(TOYO INK)公开了一种包含非水 类型的颜料分散剂和颜料的颜料组合物，所述分散剂的一部分与颜料 具有高亲和力且在至少一种选自直链聚氨酯聚合物和直链丙烯酸类 聚合物的聚合物的仅一个末端上或两个末端上具有选自有机染料、蒽 醌和吖啶酮的至少一种类型。

另一种在非水性分散介质中分散具有非极性表面的颜料的方法 为通过加入称为分散协同剂的化合物将表面变为更具有极性的表面。 分散协同剂为促进聚合物分散剂在颜料表面上吸附的化合物。提议协 同剂应具有被一个或多个磺酸基或其铵盐取代的颜料结构。

US 4461647(ICI)公开了一种颜料在包含水不溶性不对称双偶氮 化合物的有机液体中的分散体，该双偶氮化合物包含中心二价基团， 该二价基团不含通过偶氮基与两个一价端基相连的酸性和其他离子 取代基，其特征在于，第一，一个端基不含酸性和其他离子取代基， 第二，另一个端基携带单取代的铵-酸盐基团。

虽然这些分散协同剂对某些颜料作用良好，但许多其他颜料在非 水性介质中不能被满意地分散。例如二酮基吡咯并吡咯颜料就是这种 情况，二酮基吡咯并吡咯颜料难以制得稳定的非水性颜料分散体，特 别是稳定的非水性喷墨油墨。

US 2004122130(CHANG等)公开了一种包含颜料红254的可光 固化颜料型的喷墨油墨组合物，但该油墨需要存在水和反应性表面活 性剂。

分散品质和稳定性还可受分散介质的组成的影响，但是，这也影 响在受墨体表面上喷射的喷墨液滴的性质。

已公开了许多类型的溶剂和各种溶剂的特定组合。EP 1528086 A (SEIKO EPSON)公开了一种包含至少50％的内酯型溶剂和聚氧乙烯 二醇二烷基醚的混合溶剂的油基的喷墨油墨。本发明人发现，特别是 对于一次式喷墨印刷需要进一步改进分散稳定性和喷射特性(例如待 机时)。对于某些喷墨应用，希望制备不含有害溶剂(例如内酯)的油墨。

为了得到一致的图像品质，喷墨油墨需要能应对在将油墨运输至 消费者的过程中的高温(超过65℃)、在高温下喷射和在使用过程中喷 墨油墨的分散介质的变化的高分散稳定性。例如在夏天，在喷嘴处通 过溶剂的蒸发和湿润剂、渗透剂及其他添加剂的浓度提高，或者当印 刷机长时间不印刷(待机)且喷墨印刷头填充油墨(例如经过周末)时， 可发生在分散介质中的这些变化。

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