[发明专利]油墨组合物

说明书

本发明是Kappele等人于1996年6月20日申请的序号为08/667,268专利号为5656071的美国专利申请的部分继续，而后者又是Kappele等人于1995年12月26日申请的序号为08/577962的申请(现已放弃)的部分继续。

本发明涉及用于喷墨印刷机的油墨组合物。

喷墨印刷是通过从喷咀往纸或别的印刷介质喷上油墨而完成的。油墨会以各种方式被驱至介质上。例如，在静电印刷中，油墨被静电场从喷嘴驱向介质。在另一种称作挤压管的喷黑印刷方法中，在油墨喷嘴中使用压电元件。电引起的压电元件变形使油墨由喷嘴被泵向印刷介质。在另一种称作热喷墨或鼓泡喷墨印刷的喷墨印刷方法中，通过在喷嘴中形成膨胀蒸汽相气泡而将油墨由喷嘴驱向印刷介质。这些各种各样的印刷方法在Durbeck和Sherr编辑的“Output Hard Copy Devices[输出硬件复制装置]”AcademicPress，1988作了描述(特别见第13章，题目为“喷墨印刷”)。

用于喷墨印刷机的油墨组合物通常含去离子水，水溶或水可混有机溶剂及着色剂。通常，此着色剂是可溶性染料。不幸的是，含可溶性染料的油墨会存在很多问题，例如水坚牢度差，光坚牢度差，因溶剂挥发和染料溶解度变化和染料结晶而引起的喷道阻塞，印刷质量差包括油墨渗出和成羽毛状，差的热稳定性，化学不稳定性，及易于氧化。

把用于油墨配方中的可溶性染料换成不溶性颜料可以克服很多这些问题。通常，当与染料相比时，颜料具有优越的性能，特别是在水坚牢度，光坚牢度，热稳定性，氧化稳定性及与涂过/处理过的纸及普通纸的相容性方面。然而，因为颜料在油墨组合物中不溶解，因此，必须作为分散体加入而引起一大堆问题。油墨的稳定性在维持性能的均一及保证在使用间隙颜料不堵塞油墨的喷出方面是很关键的。当然，基于稳定性及成本的理由，理想的是在油墨组合物中使用最少必要量的颜料。然而，减少油墨组合物中的颜料量会导致图像的光密度差。此外，因为为保证必要稳定性需要组份平衡，所以亦为重要的是，在喷墨印刷机中的应用，应保证组合物具有合适的粘度，及良好印刷性能例如良好的水坚牢度，光坚牢度，及当用于纸上时跑逸及羽毛化减少。很难开发一种能使这些性能均好的油墨配方。在平衡优化这些常常是对抗的性能的尝试中，一般的途径是调整油墨组合物中的分散剂及溶剂体系。然而，在本发明之前，还设有一种不需使用特别聚合物分散剂而能优化所有这些性能的配方。

Martrick等人的在1993.1.19出版的美国专利5180425描述了一种包括含水载体介质。颜料分散体及多醇/环氧烷共溶剂的喷墨油墨组合物，据报这些油墨使喷墨印刷机具有长的功能寿命，并使不能成膜。Liponic EG-1是所公开的优选共溶剂中的一种。其他可用于此发明的可选溶剂包括聚乙二醇。

Wickramanayke等人的在1994.4.12公开的美国专利5302197描述了包含颜料分散体、含水载体介质及共溶剂混合物的含水喷墨油墨组合物，而共溶剂混合物又包括多醇/环氧烷缩合物及环状酰胺衍生物。据报导Liponic EG-1是适用作多醇/环氧烷缩合物组份。

Chan等人的于1994.6.29出版的欧洲专利申请603469描述了一些喷墨油墨，它包含含水载体介质，特别定义的烷基多醇醚共溶剂及颜料分散体(用分散剂稳定了的颜料颗粒)。据报这些油墨在粘度，表面张力，耐喷嘴堵塞，印刷质量，光稳定性及耐抹耐水方面作了良好的平衡。在所公开的发明中可以使用的溶剂包括1，2，3-丁三醇。

Ohta等人的于1986.7.1公开的美国专利4597794描述了一种用于喷墨印刷方法的油墨配方，据说它形成清楚图像和具有良好的物理性能。具体公开的用于油墨的溶剂包括聚乙二醇及1，2，6-己三醇。

业已发现，在含有不溶颜料分散体的含水油墨组合物中，使用非常特别的含有C₂-C₈端链烷二醇或其混合物以及(a)低分子量聚乙二醇或相关化合物，或(b)多醇/环氧烷缩合物，产生了优化性能的独特综合。具体地说，这些组合物在稳定性，光密度(甚至当只用少量颜料时也如此)，粘度，印刷性能(在印件上油墨的水坚牢性，低羽毛化，低跑逸)以及印刷机运作问题(即在印刷机使用间隙期间印机喷墨堵塞减少)这些方面具有优异性能。上面讨论过的专利没有一份描述过或建议过本发明的特别共溶剂混合物。

因此，本发明的目的是提供一种包含非常特别共溶剂体系的喷墨印刷机用的改进的着色油墨组合物

本发明的其它目的和优点从下面的公开中将变得很清楚。