用于在基底上形成图像的喷墨印刷工艺、喷墨油墨的油墨组制造技术

一种喷墨印刷工艺和油墨组，用于通过将油墨组的多于一种喷墨油墨施加在基底上而在基底上形成图像，所述多于一种喷墨油墨至少包含第一油墨和第二油墨，每种油墨包含：颜料；用于分散颜料的嵌段共聚物分散剂，其中嵌段共聚物分散剂包含第一嵌段和第二嵌段；其中第二嵌段使用至少一种单体M2形成，该单体M2选自由甲基丙烯酸酯和丙烯酸酯组成的组，其中单体M2是用于锚定至颜料的锚定单体。于锚定至颜料的锚定单体。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于在基底上形成图像的喷墨印刷工艺、喷墨油墨的油墨组
专利

[0001]本专利技术的领域涉及用于通过在基底上施加多于一种喷墨油墨在基底上形成图像的喷墨印刷工艺。本专利技术的领域还涉及根据本专利技术的用于在基底上形成图像的喷墨油墨的油墨组(ink set)。
[0002]背景
[0003]通过在基底上施加多于一种喷墨油墨在基底上形成图像的喷墨印刷工艺通常是已知的。用于工业印刷应用的喷墨油墨主要使用颜料作为着色剂，除了在纺织工业中仍然经常使用基于反应性染料的喷墨油墨。颜料是固体材料，其在喷墨油墨载体中还保持为固体，这与实际上溶解在载体介质中的染料相对照。颜料颗粒被精细地分散在油墨中并且具有纳米级尺寸。典型的喷墨印刷工艺使用3种或4种颜色的喷墨油墨来产生多色图像。典型的颜色是青色(C)、品红色(M)、黄色(Y)和黑色(K)。CMY彩色喷墨油墨通常由有机颜料制成，其中一些包含在络合物中的金属原子，而K油墨使用通常由炭黑制成的有机颜料。颜料粉末在商业上不是作为纳米颗粒获得，而是在合成工艺期间形成的颜料颗粒的团聚体和聚集体。颜料的团聚体和聚集体需要变得较小，并且通常将通过研磨、碾磨或将团聚体和聚集体破碎的其他技术来达到纳米级尺寸。颜料粉末颗粒的颗粒尺寸减小通常是在载体介质中进行，所述载体介质将在之后的阶段中被用于油墨中。使颜料颗粒较小的这样的工艺步骤通常在比最终油墨中更高的颜料浓度完成，并且于是被称为颜料分散。
[0004]如上文讨论的，颜料被机械地破碎成30nm
‑
300nm的尺寸，这需要通过添加分散剂(或表面活性剂)来稳定化，以物理地和/或静电地防止颜料重新团聚。典型地，这是物理化学现象，因为在颜料表面和分散剂之间不存在化学键，所述分散剂可以是聚合物分散剂(例如，无规共聚物、嵌段共聚物、接枝共聚物)或表面活性剂。
[0005]有时共价结合的化学品还可以被用于水基油墨中的颜料颗粒稳定化，但这大多是非常昂贵的生产工艺。
[0006]用于制备稳定的颜料分散体的已知方法是基于无规聚合的分散剂：它们被用于模拟油墨中，例如用于柔性版印刷，但还用于喷墨油墨中。典型地，无规聚合物由两种单体组成，其中一种单体是更亲颜料的 (pigmentophilic)，并且另一种单体是与载体液体更相容的，或者可以说是亲基质的(matrixophilic)。这些单体在聚合物中随机地散开，因此没有预先定义聚合物结构(即单体序列)。因此，许多聚合物将具有能够使液体中的颜料颗粒稳定化的有利的结构，但还存在非活性群体，该非活性群体具有用于稳定化的“坏的”结构(例如，没有足够的颜料锚，彼此之间不够靠近，太少的亲基质基团)。这些级分通常不被吸附或者容易解吸，产生不稳定的分散体。
[0007]包含疏水性嵌段和亲水性嵌段的嵌段共聚物分散剂已经在许多喷墨油墨专利中被公开。US 5859113(DU PONT)公开了一种具有聚合物A链段和聚合物B链段的AB嵌段共聚物分散剂。
[0008]已经提出了多种聚合物分散剂，但颜料的分散稳定性，特别是在喷墨中的颜料的分散稳定性，仍然需要另外的改善。为了一致的图像品质，喷墨油墨需要分散稳定性，该分
散稳定性能够处理例如在向客户运输或储存油墨期间的高温(高于60℃)以及在使用期间喷墨油墨的分散介质的变化，诸如水的蒸发和水溶性有机溶剂的增加的浓度，或添加功能性聚合物 (functional polymer)以改善油墨在基底上的附着力、干燥、防水性或耐划痕性。
[0009]在工业喷墨工艺中，对可用于喷墨印刷的颜料分散体的稳定性的要求也在增加，特别是在较高的喷射频率、较小的液滴形成、较高的喷射温度和/或更多要求的单程印刷应用中。
[0010]所有油墨添加剂(诸如表面活性剂、胶乳、聚合物、低聚物、(水溶性的)有机溶剂)可以与分散剂竞争以与颜料表面相互作用，并且从而负面地影响颜料分散稳定性。这些添加剂在性质上通常是有机的(在一定程度上甚至与油墨基质不相容)，并且它们将竞争颜料的相同的有机表面，特别显著地是在水基油墨中。如果这发生在印刷头内部，则它将导致分散剂从表面上的移除，降低或破坏稳定性，并且产生不可逆地堵塞的喷嘴，导致例如白线和图像品质的严重降低，或包含太大颗粒的油墨，这负面地影响进入印刷头的油墨流。
[0011]由于增加的需求，对进一步优化油墨添加剂，诸如取决于彩色颜料的类型的优化，以获得一致的图像品质和可靠的喷墨工艺存在需求。
[0012]因此，对能够制造这样的稳定的着色的喷墨油墨存在需求，其中对于更宽多样性的喷墨油墨，可以容易地增强喷墨油墨中颜料的分散稳定性。
[0013]概述
[0014]根据本专利技术的第一方面，提供了一种喷墨印刷工艺，该喷墨印刷工艺用于通过在基底上施加多于一种喷墨油墨在基底上形成图像，所述多于一种喷墨油墨至少包含第一油墨和第二油墨，每种油墨包含：
[0015]a.颜料；
[0016]b.用于分散颜料的嵌段共聚物分散剂；
[0017]c.至少一种水溶性有机溶剂；以及
[0018]d.水；
[0019]其中所述第一油墨的所述颜料P1不同于所述第二油墨的所述颜料P2；并且其中所述第一油墨的所述嵌段共聚物分散剂D1不同于所述第二油墨的所述嵌段共聚物分散剂D2。
[0020]根据本专利技术的另一方面，提供了一种用于在基底上形成图像的喷墨油墨的油墨组，所述喷墨油墨至少包含第一油墨和第二油墨，每种油墨包含：
[0021]a.颜料；
[0022]b.用于分散颜料的嵌段共聚物分散剂；
[0023]c.至少一种水溶性有机溶剂；以及
[0024]d.水；
[0025]其中所述第一油墨的所述颜料P1不同于所述第二油墨的所述颜料P2；并且其中所述第一油墨的所述嵌段共聚物分散剂D1不同于所述第二油墨的所述嵌段共聚物分散剂D2。
[0026]本专利技术人已经发现，通过选择不同于所述第二油墨的所述嵌段共聚物分散剂D2的所述第一油墨的嵌段共聚物分散剂D1，可以获得在喷墨油墨中一致的较高水平的颜料分散稳定性。
[0027]用于将颜料分散在相应的油墨中的所述嵌段共聚物分散剂在颜料分散体的制备
期间支持并且促进颜料(聚集体)颗粒尺寸的减小。此外，即使在将多种油墨添加剂，诸如可能与分散剂竞争的水溶性有机溶剂添加到喷墨油墨中时，用于将相应的颜料分散在相应的油墨中的所选的嵌段共聚物分散剂也防止颜料在所得的喷墨油墨中重新团聚。因此，可以容易地获得用于在基底上协同地形成图像的喷墨油墨的组，其中喷墨油墨可以具有关于油墨添加剂诸如水溶性有机溶剂的多种组成。此外，用于将颜料分散在相应的油墨中的嵌段共聚物分散剂支持并且增强了在对油墨耐用性和一致的图像品质具有日益增加的需求的工业喷墨印刷中的喷射稳定性。
[0028]所述至少一种水溶性有机溶剂可以是与水形成共溶剂的任何水溶性有机溶剂。水溶性有机溶剂被定义为能够在20℃与水形成共溶剂(即混合)，由此，水溶性有机溶剂与水的体积比是至少1:9。
[0029本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.用于在基底上形成图像的喷墨油墨的油墨组，所述喷墨油墨至少包含第一油墨和第二油墨，每种油墨包含：a.颜料；b.用于分散所述颜料的嵌段共聚物分散剂，其中所述嵌段共聚物分散剂包含第一嵌段和第二嵌段；其中所述第二嵌段使用至少一种单体M2形成，所述单体M2选自由甲基丙烯酸酯和丙烯酸酯组成的组，其中所述单体M2是用于锚定至所述颜料的锚定单体；和c.至少一种水溶性有机溶剂；以及d.水；其中所述第一油墨的所述颜料P1不同于所述第二油墨的所述颜料P2；并且其中所述第一油墨的所述嵌段共聚物分散剂D1不同于所述第二油墨的所述嵌段共聚物分散剂D2，其中所述第一嵌段共聚物分散剂D1的所述第二嵌段包含使用(甲基)丙烯酸芳基酯单体形成的重复单元，并且所述第二嵌段共聚物分散剂D2的所述第二嵌段包含使用(甲基)丙烯酸烷基酯单体形成的重复单元。2.根据权利要求1所述的油墨组，其中对于所述嵌段共聚物分散剂D1、所述嵌段共聚物分散剂D2中的每一种，所述第一嵌段是用于所述颜料的水相稳定化的亲水性稳定化部分，并且所述第二嵌段是用于锚定至所述颜料的锚定部分。3.根据权利要求2所述的油墨组，其中对于所述嵌段共聚物分散剂D1、所述嵌段共聚物分散剂D2中的至少一种，所述第一嵌段使用至少一种单体M1形成，所述至少一种单体M1优选地是用于所述颜料的水相稳定化的亲水性单体，所述至少一种单体M1选自由以下组成的组：甲基丙烯酸、丙烯酸、马来酸、马来酸单酯、衣康酸、衣康酸单酯、巴豆酸、巴豆酸单酯、甲基丙烯酸N,N
‑
二甲基氨基乙酯、甲基丙烯酸N,N
‑
二乙基氨基乙酯、丙烯酸N,N
‑
二甲基氨基乙酯、丙烯酸N,N
‑
二乙基氨基乙酯、甲基丙烯酸叔丁基氨基乙酯、丙烯酸叔丁基氨基乙酯、及其混合物。4.根据前述权利要求2
‑
3中任一项所述的油墨组，其中对于所述嵌段共聚物分散剂D1、所述嵌段共聚物分散剂D2中的每一种，所述第一嵌段是用于所述颜料的水相稳定化的亲水性稳定化部分，并且其中所述第一油墨的所述嵌段共聚物分散剂D1的所述第一嵌段在以下项中的至少一项中不同于所述第二油墨的所述嵌段共聚物分散剂D2的所述第一嵌段：n1不同于n2，所述n1是所述嵌段共聚物分散剂D1的所述第一嵌段的重复单元的数目，所述n2是所述嵌段共聚物分散剂D2的所述第一嵌段的重复单元的数目；所述嵌段共聚物分散剂D1的所述第一嵌段的至少一个重复单元不同于所述嵌段共聚物分散剂D2的所述第一嵌段的所述重复单元；以及其中所述第一嵌段具有至少两个不同的重复单元，并且其中在所述嵌段共聚物分散剂D1的相应的重复单元之间的数目比率不同于在所述嵌段共聚物分散剂D2的相应的重复单元之间的数目比率。5.根据前述权利要求中任一项所述的油墨组，其中对于所述嵌段共聚物分散剂D1、所述嵌段共聚物分散剂D2中的每一种，所述第二嵌段是用于锚定至所述颜料的锚定部分，并且其中所述第一油墨的所述嵌段共聚物分散剂D1的所述第二嵌段在以下项中的至少一项中不同于与所述第二油墨的所述嵌段共聚物分散剂D2的所述第二嵌段：a.m1不同于m2，所述m1是所述嵌段共聚物分散剂D1的所述第二嵌段的重复单元的数目，
所述m2是所述嵌段共聚物分散剂D2的所述第二嵌段的重复单元的数目；b.所述嵌段共聚物分散剂D1的所述第二嵌段的至少一个重复单元不同于所述嵌段共聚物分散剂D2的所述第二嵌段的所述重复单元；以及c.其中所述第二嵌段具有至少两个不同的重复单元，并且其中在所述嵌段共聚物分散剂D1的相应的重复单元之间的数目比率不同于在所述嵌段共聚物分散剂D2的相应的重复单元之间的数目比率。6.根据前述权利要求中任一项所述的油墨组，其中对于所述嵌段共聚物分散剂D1、所述嵌段共聚物分散剂D2中的每一种，所述单体M2是以下中的至少一种：甲基丙烯酸苄酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸己酯、甲基丙烯酸2
‑
乙基己酯、甲基丙烯酸辛酯、甲基丙烯酸月桂酯、甲基丙烯酸硬脂酯、甲基丙烯酸苯氧基乙酯、甲基丙烯腈、甲基丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸对甲苯酯、甲基丙烯酸山梨酯、乙二醇甲醚甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸2
‑
乙氧基乙酯、二(乙二醇)甲醚甲基丙烯酸酯、三(乙二醇)甲醚甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸羟基乙酯、甲基丙烯酸羟基丙酯、丙烯...

【专利技术属性】
技术研发人员：洛德，
申请(专利权)人：西康制造有限公司，
类型：发明
国别省市：