專利名稱：油墨組合物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本公開內(nèi)容總體而言涉及可固化凝膠油墨，例如輻射可固化凝膠油墨，及其在成 像、例如通過噴墨印刷的成像中的用途。更具體而言，本公開內(nèi)容涉及淺品紅色輻射可固化 凝膠油墨、制備所述油墨的方法，以及用所述油墨成像的方法。
背景技術(shù)：
噴墨印刷系統(tǒng)及輻射可固化凝膠油墨是本領(lǐng)域中已知的。然而，雖然成功地使用 已知的凝膠油墨組合物，但仍需要能夠用于顯現(xiàn)質(zhì)量更高的圖像的改善的凝膠油墨組合 物。凝膠油墨的顏色一般包括，例如，青色、品紅色、黃色及黑色。然而，也會需要較淺 顏色的凝膠油墨組合物。淺色油墨與常規(guī)油墨結(jié)合，可使圖像質(zhì)量更高，同時抑制圖像質(zhì)量 缺陷，例如在從低密度區(qū)域至高密度區(qū)域的整個色調(diào)范圍內(nèi)的顆粒及斑點。然而，獲得高效淺色油墨并不像簡單地制備常規(guī)著色劑的著色劑負載量減少的油 墨組合物那樣平常。這是因為在例如低著色劑負載量的品紅色油墨與滿著色劑負載量的品 紅色油墨之間存在明顯的色相差異。因此，仍需要開發(fā)輻射可固化凝膠油墨以獲得質(zhì)量更高的圖像。

發(fā)明內(nèi)容
本公開內(nèi)容在一些實施方案中通過提供一種淺品紅色輻射可固化凝膠油墨解決 了所述多種需要及問題，所述淺品紅色輻射可固化凝膠油墨包含至少一種可固化單體、至 少一種有機膠凝劑、至少一種光敏引發(fā)劑及一種著色劑，所述著色劑包含一種品紅色著色 劑、一種吸收約400至約500nm波長的光的色相調(diào)節(jié)著色劑、及任選的一種吸收約600至約 700nm波長的光的色調(diào)調(diào)節(jié)著色劑?！嵤┓桨高€包括制備所述油墨的方法，以及用所述油墨成像的方法。所述及其它改進均通過本文所述的組合物及方法實現(xiàn)。


圖1是一幅說明未進行色相校正的淺品紅色凝膠油墨相對于標稱品紅色固體油 墨的目標半色調(diào)軌跡間的色差的b *對a *的曲線圖。。圖2是一幅說明未進行色相校正的淺品紅色凝膠油墨相對于標稱品紅色固體油 墨的目標半色調(diào)軌跡間的色差的色度(C*)對亮度(L*)的曲線圖。
具體實施例方式本公開內(nèi)容不限于本文中描述的具體實施方案，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可基于本公 開內(nèi)容改變某些組分及方法。示例性油墨組合物提供優(yōu)良的印刷質(zhì)量，同時滿足一般印刷方法的需求。本發(fā)明提供了一種油墨組合物，包含至少一種可固化單體、至少一種有機膠凝劑、至少一種光敏引 發(fā)劑及一種著色劑。在一些實施方案中，所述油墨組合物可包括一種任選的可固化蠟。所 述著色劑包含一種品紅色著色劑、一種吸收約400至約500nm波長的光的色相調(diào)節(jié)著色劑， 以及一種任選的吸收約600至約700nm波長的光的色調(diào)調(diào)節(jié)著色劑。在四印刷頭系統(tǒng)中，形成輻射可固化凝膠油墨圖像的系統(tǒng)通常含有青色、品紅色、 黃色和黑色油墨。在數(shù)字成像中，這些彩色油墨一般以變化的濃度和結(jié)合的方式通過印刷 半色調(diào)點而使用，從而形成需要的圖像。盡管半色調(diào)點本身通常足夠小，是不可見的，但由 這些點形成的紋理可見，并且在某些高質(zhì)量應(yīng)用——如印刷高質(zhì)量照片——中可能不可接 受。除了令人不快的半色調(diào)紋理外，即使較小水平的不均勻也可導(dǎo)致令人不快的可見噪聲， 如顆粒、色斑等。通過使用淺色油墨可明顯降低令人不快的可見紋理和噪聲。可通過添加一種、兩種或更多種另外的油墨以形成具有五個、六個或更多個印刷 頭的系統(tǒng)來改善圖像質(zhì)量?？商峁O大價值并提高圖像質(zhì)量的一種油墨顏色是淺品紅色。 淺品紅色油墨能夠得到極高質(zhì)量的圖像，并抑制圖像質(zhì)量缺陷，如從低密度區(qū)域至高密度 區(qū)域的整個色調(diào)范圍內(nèi)的顆粒和色斑。然而，獲得有效的淺色油墨并不像簡單地以減少滿負載油墨中所用常規(guī)著色劑的 著色劑負載量來制備油墨組合物那樣平常。在低著色劑負載量的品紅色油墨和完全著色劑 負載量的品紅色油墨之間存在明顯的色相差異。這是由于不想要的吸收導(dǎo)致色調(diào)復(fù)制曲線 (TRC)上的顏色變化而引起的。在實施方案中，通過提供品紅色油墨校正所述不期望的吸 收，所述品紅色油墨用另外的著色劑調(diào)節(jié)色調(diào)以校正色相偏移，從而使TRC光滑，同時仍提 供需要的淺品紅色。輻射可固化油墨的另一個優(yōu)點是與現(xiàn)有標準熱熔噴墨油墨相比，具有降低的噴墨 溫度及膠凝溫度。標準熱熔噴墨油墨必須在非常高的溫度下噴射，而本發(fā)明的噴墨油墨組 合物可顯示出較低的膠凝及噴墨溫度。通過施加熱量，較低的膠凝溫度可進一步促進噴射 油墨的平滑或調(diào)平。在本說明書和之后的權(quán)利要求中，除非內(nèi)容中明確指出，否則單數(shù)形式如“一種”、 “一個”和“該”包括復(fù)數(shù)形式。除非具體指出，否則本文公開的所有范圍包括所有端點和中 間值。另外，可提及多種應(yīng)如下定義的術(shù)語術(shù)語“官能團”是指例如原子以一種決定該基團及其所連分子的化學(xué)性質(zhì)的方式 排列的基團。官能團的實例包括鹵原子、羥基、羧酸基等。術(shù)語“短鏈”是指例如烴鏈，其中η表示鏈中碳原子的數(shù)量，并且其中η為約1至 約7、例如約2至約5或約3至約4的一個數(shù)。術(shù)語“可固化”表示，例如，一種可通過聚合固化的材料，所述聚合包括例如自由基 路線，和/或其中通過使用一種對輻射敏感的光敏引發(fā)劑的來光引發(fā)聚合。術(shù)語“輻射可 固化”是指例如在暴露于輻射源——包括光源和熱源并包括在存在或不存在引發(fā)劑的情況 下——時所有形式的固化。示例性輻射固化技術(shù)包括，但不限于，任選地在光敏引發(fā)劑和/ 或敏化劑的存在下使用紫外(UV)光(例如波長為200-400nm的)或更少用的可見光的固 化，任選地在不存在光敏引發(fā)劑的情況下使用電子束輻射的固化，在存在或不存在高溫?zé)?引發(fā)劑(其可在噴墨溫度下極不活潑)的情況下使用熱固化的固化，及其適當(dāng)?shù)慕M合。
本文使用的術(shù)語“粘度”是指復(fù)數(shù)粘度，其為由能夠使樣品進行穩(wěn)定的剪切應(yīng)變或小振幅正弦式變形的機械流變計提供的典型的量度。在這種類型的儀器中，操作人員將剪 切應(yīng)變施于發(fā)動機，然后通過傳感器測量樣品變形(轉(zhuǎn)矩)?；蛘?，可使用一種控制應(yīng)力儀 器，其中施以剪切應(yīng)力并測量得到的應(yīng)變。這種流變計提供在各板轉(zhuǎn)動頻率ω下對粘度的 周期性測量結(jié)果，而不是例如毛細管粘度計的瞬時測量結(jié)果。往復(fù)板式流變計能夠測量對 應(yīng)力或位移的相內(nèi)和相外流體響應(yīng)。所述復(fù)數(shù)粘度定義為n*= n’-in”;其中n’ = 6"/ω, n” = G’ /ω，i為ν -1?；蛘?，也可使用僅可測量瞬時結(jié)果例如毛細管粘度或 剪切粘度的粘度計?！叭芜x的”或“任選地”是指例如其中隨后描述的狀況可以發(fā)生也可不發(fā)生的情況， 包括發(fā)生所述狀況的情況，和不發(fā)生所述狀況的情況。術(shù)語“一種或多種”和“至少一種”是指例如其中隨后描述的狀況之一發(fā)生的情況， 以及其中多于一種隨后描述的狀況發(fā)生的情況。單體在一些實施方案中，油墨組合物可包括一種或多種共聚單體。所述共聚單體的結(jié) 合可有助于使膠凝劑材料增溶。共聚單體可選自任意合適的輻射可固化單體。在一些實施方案中，根據(jù)膠凝劑材料的溶解性及膠凝性能，油墨組合物可包含一 種第一共聚單體，例如環(huán)氧聚酰胺復(fù)合膠凝劑，其可用于制備含有如下的油墨連結(jié)料的油 墨組合物，所述油墨連結(jié)料具有熱驅(qū)動的可逆凝膠相，其中所述油墨連結(jié)料包含可固化液 體單體，例如UV可固化液體單體。這種油墨組合物的凝膠相使油墨墨滴固定在接收基底 上。所述組合物的可固化單體的實例包括丙氧基化新戊二醇二丙烯酸酯(例如購 自Sartomer的SR-9003)、二甘醇二丙烯酸酯、三甘醇二丙烯酸酯、己二醇二丙烯酸酯、雙丙 甘醇二丙烯酸酯、三丙二醇二丙烯酸酯、烷氧基化新戊二醇二丙烯酸酯、丙烯酸異癸基酯、 丙烯酸三癸基酯、丙烯酸異冰片基酯、(甲基)丙烯酸異冰片基酯、丙氧基化三羥甲基丙烷 三丙烯酸酯、乙氧基化三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、雙-三羥甲基丙烷四丙烯酸酯、二季戊四 醇五丙烯酸酯、乙氧基化季戊四醇四丙烯酸酯、丙氧基化丙三醇三丙烯酸酯、甲基丙烯酸異 冰片基酯、丙烯酸十二烷基酯、甲基丙烯酸十二烷基酯、新戊二醇丙氧基化甲基醚單丙烯酸 酯、甲基丙烯酸異癸基酯、丙烯酰己內(nèi)酯、丙烯酸2-苯氧基乙酯、丙烯酸異辛酯、甲基丙烯 酸異辛酯、其混合物等。對于相對非極性單體，可提及(甲基)丙烯酸異癸基酯、丙烯酰己 內(nèi)酯、丙烯酸2-苯氧基乙酯、(甲基)丙烯酸異辛酯及丙烯酸丁酯。此外，多官能丙烯酸酯 單體/低聚物不僅可用作反應(yīng)性稀釋劑，還可作為可增加固化圖像的交聯(lián)密度的材料，從 而增強固化圖像的韌性。術(shù)語“可固化單體”還意欲涵蓋可固化低聚物，其也可以用于所述組合物?？梢?用于所述組合物的合適的輻射可固化低聚物的實例具有較低的粘度，例如，約50(^S至約 lOOOOcPs，例如約75cPs至約7500cPs或約IOOcPs至約5000cPs。這類低聚物的實例可包 括購自 Sartomer Company, Inc.，Exeter, PA 的 CN549、CN131、CN131B、CN2285、CN3100、 CN3105、CN132、CN133、CN132 ；購自 Cytec Industries Inc, Smyrna GA 的 EBECRYL 140、 EBECRYL 1140、EBECRYL 40、EBECRYL 3200、EBECRYL 3201、EBECRYL 3212 ；購自 Cognis Corporation, Cincinnati, OH 的 PH0T0MER 3660、PH0T0MER5006F、PH0T0MER 5429、 PH0T0MER 5429F ；購自 BASFCorporation，F(xiàn)lorham Park, NJ 的 LAR0MER PO 33F、LAR0MERP043F、LAROMER PO 94F、LAROMER UO 35D、LAROMER PA 9039V、LAROMER PO 9026V、LAR0MER 8996,LAROMER 8765、LAR0MER8986 ；等。對于多官能丙烯酸酯及甲基丙烯酸酯，還可提及季 戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、1，2_乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、1，6_己二醇二(甲基)丙 烯酸酯、1，12-十二烷醇二(甲基)丙烯酸酯、三(2-羥乙基)異氰脲酸酯三丙烯酸酯、丙 氧基化新戊二醇二丙烯酸酯、己二醇二丙烯酸酯、三丙二醇二丙烯酸酯、雙丙甘醇二丙烯酸 酯、胺改性的聚醚丙烯酸酯(如可作為PO 83F、LR 8869和/或LR 8889獲得(均購自BASF Corporation))、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、丙三醇丙氧基化三丙烯酸酯、二季戊四醇五丙 烯酸酯/ 二季戊四醇六丙烯酸酯、乙氧基化季戊四醇四丙烯酸酯(購自Sartomer Co. Inc. 的 SR 494)等。在一些實施方案中，所述共聚單體可選自短鏈烷基二醇二丙烯酸酯或醚二丙烯酸 酯，例如丙氧基化新戊二醇二丙烯酸酯，或選自含有短鏈烷基酯取代基的丙烯酸酯，例如丙 烯酰己內(nèi)酯、以及市售商品⑶536、CD 2777、CD585及CD586(購自Sartomer Co. Inc.)。在一些實施方案中，所述輻射可固化凝膠油墨組合物可包含一種或多種共聚單 體，其量為所述油墨的約10重量％至約80重量％，例如約20重量％至約70重量％，或約 30重量％至約60重量％?？晒袒z凝劑在一些實施方案中，凝膠油墨組合物可包含至少一種任選的有機膠凝劑。有機膠凝劑的作用是在所需溫度范圍內(nèi)顯著增加油墨連結(jié)料及油墨組合物的粘 度。特別是，在低于油墨組合物噴射的特定溫度的溫度下，膠凝劑在油墨連結(jié)料中形成一 種半固態(tài)凝膠。該半固態(tài)凝膠相為一種以動態(tài)平衡存在的物理凝膠，其包含一種或多種固 態(tài)膠凝劑分子及一種液態(tài)溶劑。該半固態(tài)凝膠相是通過非共價鍵相互作用結(jié)合在一起的 分子組分的動態(tài)網(wǎng)絡(luò)集合，非共價鍵相互作用例如氫鍵、范德華相互作用、芳香非鍵相互作 用、離子鍵或配位鍵、倫敦力等，其一旦被物理力(例如溫度或機械攪拌)或化學(xué)力(例如 PH或離子強度)激發(fā)，即可在宏觀水平上發(fā)生從液態(tài)至半固態(tài)的可逆轉(zhuǎn)化。當(dāng)溫度在高于 或低于凝膠相轉(zhuǎn)化的溫度變化時，油墨組合物就表現(xiàn)出半固體凝膠態(tài)及液態(tài)間的可逆熱轉(zhuǎn) 變。半固態(tài)凝膠相與液相間的轉(zhuǎn)化的可逆循環(huán)可在油墨組合物中重復(fù)多次?？墒褂靡环N或 多種膠凝劑的混合物來這種實現(xiàn)相變轉(zhuǎn)化。膠凝劑的相變性可用于在將油墨噴射至基底后，使噴射的油墨組合物的粘度快速 增加。特別是，通過相變轉(zhuǎn)化作用，噴射的油墨墨滴可在比油墨組合物的噴墨溫度更低的溫 度下固定在接受基底上的位置上。在一些實施方案中，油墨組合物形成凝膠態(tài)的溫度為比油墨組合物噴射溫度低的 任意溫度，例如比油墨組合物的噴射溫度低10°C或更多的任意溫度。在一些實施方案中，凝 膠態(tài)可在約20 V至約85°C的溫度下形成，例如約30 V至約80 V、約40 V至約75°C、約45 V 至約70°C，例如約65°C。一旦由噴射溫度(油墨組合物在此溫度下呈液態(tài))冷卻至凝膠轉(zhuǎn) 化溫度(油墨組合物在此溫度下轉(zhuǎn)化為凝膠態(tài))，油墨粘度就會迅速大大增加。一些實施方 案的油墨組合物可顯示至少IO2 5倍的粘度增加。合適的膠凝劑可使油墨連結(jié)料中的單體/低聚物迅速地并可逆地凝膠化，并顯示 出窄的相變轉(zhuǎn)化，例如在約20°C至約85°C的溫度范圍內(nèi)。與噴射溫度下的粘度相比，示 例性油墨組合物的凝膠態(tài)在基底溫度——例如約30°C至約70°C——下的粘度應(yīng)增加最少102 5mPa · S、例如103mPa · s。在具體的實施方案中，包含膠凝劑的油墨組合物在比噴射溫 度低5°C至10°C內(nèi)粘度迅速增加，并最終達到噴射粘度的高于IO4倍，例如噴射粘度的約IO5倍。適用于油墨組合物的膠凝劑包括可固化膠凝劑(其包含可固化酰胺、可固化聚酰 胺-環(huán)氧丙烯酸酯組分及聚酰胺組分)、可固化復(fù)合膠凝劑(其包含可固化環(huán)氧樹脂及聚酰 胺樹脂)、其混合物等，如序列號為12/474，946的美國專利申請所公開，該專利全部內(nèi)容以 引用的方式納入本說明書。組合物中包含膠凝劑使得該組合物可施用于一個基底之上，例 如基底的一個或多個部分上和/或之前在基底上形成的圖案的一個或多個部分上，而不會 過多滲入該基底，因為組合物的粘度隨著施用后組合物的冷卻而迅速增加。液體過多地滲 透進多孔基底——例如紙張——中，可導(dǎo)致不期望的基底不透性的降低?？晒袒z凝劑也 可參與組合物中一種或多種單體的固化過程。當(dāng)將組合物施用于其上有硅氧烷或其它油的基底上時，適用于所述組合物的膠凝 劑可具有兩親性以改善潤濕。兩親性指同時具有極性和非極性分子部分的分子。例如，膠 凝劑可具有長非極性烴鏈及極性酰胺鍵。適用的酰胺膠凝劑包括描述于美國專利申請公開文本No. 2008/0122914及美國 專利No. 7，276，614和7，279，587中的那些，這些專利全部內(nèi)容以引用的方式納入本說明書。酰胺膠凝劑可為下式的化合物
權(quán)利要求
1.一種淺品紅色輻射可固化凝膠油墨，包含 至少一種可固化單體，至少一種有機膠凝劑， 至少一種光敏引發(fā)劑，以及 一種著色劑，所述著色劑包含 一種品紅色著色劑，一種吸收約400至約500nm波長的光的色相調(diào)節(jié)著色劑，以及 一種任選的吸收約600至約700nm波長的光的色調(diào)調(diào)節(jié)著色劑。
2.權(quán)利要求1的油墨，進一步包含所述色調(diào)調(diào)節(jié)著色劑。
3.權(quán)利要求1的油墨，其中所述品紅色著色劑包含至少一種選自以下的著色劑顏料 紅57:1、顏料紅81:2、顏料紅122、顏料紅184、顏料紅185、顏料紅238、顏料紅沈9、溶劑紅 52、溶劑紅151、溶劑紅155、以及溶劑紅172。
4.權(quán)利要求1的油墨，其中所述品紅色著色劑的存在量為所述油墨的約0.05重量％至約8重量％。
5.權(quán)利要求1的油墨，其中所述色相調(diào)節(jié)著色劑包含至少一種選自以下的著色劑顏 料黃12、顏料黃17、顏料黃74、顏料黃83、顏料黃97、顏料黃139、顏料黃180、顏料橙2、顏 料橙5、顏料橙38、顏料橙64、顏料紅4、顏料紅38、顏料紅66、顏料紅119、顏料紅178、溶劑 黃16、溶劑黃93、溶劑黃104、溶劑黃163、溶劑黃14、溶劑黃163、以及溶劑紅111。
6.權(quán)利要求1的油墨，其中所述色相調(diào)節(jié)著色劑的存在量為所述油墨的約0.001重 量％至約1重量％。
7.權(quán)利要求2的油墨，其中所述色調(diào)調(diào)節(jié)著色劑的存在量為所述油墨的約0.001重 量％至約0.6重量％。
8.權(quán)利要求1的油墨，其中所述淺品紅色油墨以100%的半色調(diào)面積覆蓋率印刷時具 有與標稱品紅色油墨以約15%至約70%半色調(diào)面積覆蓋率的一種半色調(diào)面積覆蓋率印刷 時基本相同的顏色。
9.一種制備一種淺品紅色輻射可固化凝膠油墨的方法，包括將至少一種可固化單體、至少一種有機膠凝劑、至少一種光敏引發(fā)劑、以及一種著色劑 混合形成一種混合物，所述著色劑包含 一種品紅色著色劑，一種吸收約400至約500nm波長的光的色相調(diào)節(jié)著色劑，和 一種任選的吸收約600至約700nm波長的光的色調(diào)調(diào)節(jié)著色劑；以及 加熱所述混合物；以及冷卻所述被加熱的混合物以形成一種凝膠油墨。
10.一種成像的方法，包括將一種圖像用輻射可固化凝膠油墨印刷在一個基底上， 其中所述輻射可固化凝膠油墨至少包括一種品紅色油墨、一種品紅色油墨、一種黃色油墨、 以及一種淺品紅色油墨，并且所述淺品紅色油墨包含至少一種可固化單體、至少一種有機膠凝劑、至少一種光敏引發(fā)劑、以及一種著色劑，所述著色劑包含 一種品紅色著色劑，一種吸收約400至約500nm波長的光的色相調(diào)節(jié)著色劑，以及 一種任選的吸收約600至約700nm波長的光的色調(diào)調(diào)節(jié)著色劑。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種淺品紅色輻射可固化凝膠油墨，包含至少一種可固化單體、至少一種有機膠凝劑、至少一種光敏引發(fā)劑及一種著色劑。所述著色劑包括一種品紅色著色劑、一種吸收約400至約500nm波長的光的色相調(diào)節(jié)著色劑、以及一種任選的吸收約600至約700nm波長的光的色調(diào)調(diào)節(jié)著色劑。
文檔編號C09D11/10GK102127331SQ20111002262
公開日2011年7月20日 申請日期2011年1月18日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月19日
發(fā)明者B·基奧什科林, D·W·范貝希, E·N·達拉爾, J·沃斯尼克, K·A·莫法特, M·N·克雷蒂安, R·P·N·韋勒金, V·M·法魯希亞 申請人:施樂公司