[發明專利]制備穩定的著色可固化固體油墨的方法

有效

• 申請號: 201110035809.4
• 申請日: 2011-02-10
• 公開（公告）號: CN102153911A
• 公開（公告）日: 2011-08-17
• 發明（設計）人: M·P·布萊頓;M·N·克雷蒂安;B·基奧什科林;P·G·奧戴爾
• 申請（專利權）人: 施樂公司
• 主分類號: C09D11/10
• 分類號: C09D11/10
• 代理公司: 北京北翔知識產權代理有限公司 11285
• 代理人: 鐘守期;王媛

技術領域

本文描述的是制備可用于許多復印及印刷設備的固體相變油墨或熱熔油墨的方法。更具體地，本文描述的是制備穩定的著色可固化固體油墨濃縮物及其可固化固體油墨的方法。

背景技術

一般而言，固體油墨(也稱為相變油墨或熱熔油墨)在環境溫度下為固相，但在噴墨印刷設備的升高的操作溫度下以液相存在。在噴墨操作溫度下，從該印刷設備中噴射出液態油墨滴，并且當該油墨滴接觸記錄基質的表面時(直接地或者通過一個熱的中間轉印帶或鼓)，其迅速固化形成一個固化油墨滴的預定圖案。相變油墨還已用于諸如照相凹版印刷等其它印刷技術。

用于彩色印刷的相變油墨通常包含相變油墨載體組合物，其與相變油墨相容性著色劑結合。通過將油墨載體組合物與相容的相減合成三基色著色劑結合可形成一系列彩色相變油墨。相減合成三基色相變油墨可包含四種組分的染料，即青色、品紅色、黃色及黑色，然而油墨并不限于這四種顏色。這些相減合成三基色油墨可通過使用單獨一種染料、單獨一種顏料、染料混合物、顏料混合物、或其組合而形成。

通常用于噴墨印刷機的固體油墨具有蠟基油墨載體，例如，基于結晶蠟的油墨載體。這類固體噴墨油墨提供了鮮艷的彩色圖像。在常規的體系中，結晶蠟油墨在大約120℃至約140℃的溫度下被噴射至轉印部件(例如鋁質鼓)上。將蠟基油墨加熱至如此高的溫度，使其粘度降低以便高效且適當噴射至轉印部件上。轉印部件一般處于大約60℃的溫度以使得蠟充分冷卻而固化或結晶。隨著轉印部件在記錄介質(例如紙張)上翻滾，包含蠟基油墨的圖像就被壓在紙上。

然而，結晶蠟的使用限制了常規固體油墨所用的印刷方法，特別是如果油墨直接用于紙張。首先，印刷頭必須保持在約120℃的溫度，其可導致一些問題。在這些高溫下，以分子態溶解在油墨載體中的染料通常容易發生不期望的相互作用，導致差的油墨性能。例如：染料可易于發生熱降解，染料由油墨擴散進紙張或其它基質(導致差的圖像品質及透印)、染料滲透進與圖像接觸的其它溶劑中(導致差的水/溶劑-堅牢度)。此外，對于直接對紙張的應用，最好是在印刷之后加熱圖像以達到網點增大。另外，對于一些基質，難以達到油墨滴的最佳展著。此外，當印刷頭冷卻然后再熱時，所致的油墨收縮及膨脹要求有一個清潔周期以達到最佳的印刷頭性能。特別是，現有油墨的穩固性(例如耐蹭臟性)對于許多潛在的應用而言可能是不充分的。

已提出了可固化固體油墨組合物。收縮值小的可輻射固化固體油墨組合物可提供通常與固體相變油墨相關的處理、安全、及印刷品質的優點，同時提供了可使性能突破的其他特性，例如與市售可得可固化單體的相容性、低噴墨溫度、由熔體冷卻的小收縮值以及固化的穩固性。已提出了包括這些含有染料及直接加入油墨組合物的市售可得共振顏料(resonated?pigment)的可固化固體油墨組合物。Marcel?P.Breton等人于2009年12月18日提交的名為“Curable?Solid?Ink?Compositions”的美國專利申請12/642,538——該申請的全部內容通過引用的方式納入本文——描述了一種可輻射固化固體油墨組合物，所述組合物包含至少一種可固化蠟，其可通過自由基聚合而固化；至少一種單體、低聚物、或預聚物；至少一種不可固化蠟；至少一種自由基光敏引發劑或光敏引發部分；以及著色劑；其中所述各組分形成在約20至約25℃的第一溫度下為固體的可固化油墨組合物；并且其中所述各組分在高于約40℃的第二溫度下形成液體組合物。

雖然現有油墨組合物和方法適于其想要的目的，仍需要有方法能夠配制出穩定的著色可固化固體油墨，該油墨對老化時的聚集有提高的耐受性并且沉降減少或消除。還需要可提供更好耐光性的油墨體系。還需要對生產及固化時的能量需求更小的方法及油墨制劑。此外，仍需要這樣一種新型相變著色油墨組合物，其能夠在噴墨溫度下顯示出滿意的低粘度，其可產生外觀及感官特性提高了的圖像，其可產生硬度及韌性提高了的圖像，并且其可適于許多常用基質。此外，如果這種產品中使用了有毒的或危險化合物，最好確保這些材料從這種新型油墨中的遷移、蒸發或提取得以控制或有改進。當用于某些應用時，例如食品包裝及直接用于紙張印刷，最好是減少或完全消除存在的可提取物質的量，例如以滿足環境、健康及安全需求。

可選擇上述每一篇美國專利及專利公開文本中的合適的組分及方法方面來用于本發明的實施方案。此外，本申請全文通過明確的引用提及了多個公開文本、專利以及公布的專利申請。本申請提及的公開文本、專利及公布的專利申請所公開的內容在此通過引用的方式納入本文，從而更加全面地描述本發明所屬技術領域的現狀。