水性噴墨油墨組合物和用圖
【專利摘要】水性噴墨油墨組合物用于在接受體元件上噴墨印刷無色、有色或不可見圖像。這些組合物包含不飽和天然油的分散體和水相容性聚氨酯。所述不飽和油分散體由常規(guī)的表面活性劑或聚氨酯分散劑制備。所述聚氨酯由自不飽和天然油制備的不飽和多元醇鏈段制備。將所述油墨制劑印刷在用諸如已知用以催化不飽和油中的交聯(lián)反應(yīng)的金屬離子的試劑處理的介質(zhì)上。此類組合物可用于各種噴墨印刷系統(tǒng)，包括按需噴墨印刷系統(tǒng)和連續(xù)噴墨印刷系統(tǒng)。
【專利說明】水性噴墨油墨組合物和用途
[0001] 發(fā)明領(lǐng)域 本發(fā)明總地涉及用于噴墨印刷的有色和無色噴墨油墨組合物領(lǐng)域。具體地，它涉及水 性噴墨油墨組合物以及使用這種組合物的噴墨印刷方法和圖像形成。
[0002] 發(fā)明背景 噴墨印刷是通過響應(yīng)于數(shù)字信號以逐像素(pixel-by-pixel)方式使墨滴沉積到圖像 記錄接受體元件上而產(chǎn)生印刷圖像的非擊打式方法。
[0003] 存在用于控制墨滴在接受體元件上的沉積以產(chǎn)生期望的噴墨印刷圖像的各種方 法。噴墨印刷系統(tǒng)通常有兩種類型:按需噴墨(D0D)印刷系統(tǒng)和連續(xù)噴墨(CIJ)印刷系統(tǒng)。對 于D0D印刷系統(tǒng)而言，視需要將單獨的液滴噴射到接受體元件上。在D0D印刷中控制墨滴噴 射的常用方法包括熱氣泡形成(熱噴墨或TIJ)和壓電換能器。在導(dǎo)致液滴在基材表面印刷 所需圖像或信息而不要求印刷設(shè)備與施加油墨的表面之間接觸的過程中，液滴流的方向以 電子方式受控。噴墨印刷機在跨越從桌面文件和照相質(zhì)量的成像到短程印刷和工業(yè)標記范 圍的市場中找到廣泛應(yīng)用。對象(包含噴墨印刷非常適合的基材)包括但不限于用于消費品 的容器、貨幣、匯票支票(draft check)、信封、信頭、身份證(identification card)、彩票、 銀行卡、識別條(identification strip)、標簽和其它眾所周知的材料。
[0004] 按需噴墨印刷系統(tǒng)被廣泛用于家用或消費者噴墨印刷機和較慢的商業(yè)印刷機，這 兩者可獲得已有幾十年。正如名稱所暗示的，這種類型的噴墨印刷使用僅在數(shù)字控制器發(fā) 信號通知噴射墨滴時如此做的印刷頭。
[0005] CIJ印刷系統(tǒng)通常包含兩個主要組件:流體系統(tǒng)(包括油墨儲存器)和一個或更多 個印刷頭。油墨經(jīng)供應(yīng)線路從油墨儲存器栗送至歧管(manifold)，在足夠壓力下所述歧管 將油墨分配至多個孔口（通常以一個或更多個線性陣列排列）以引起墨流從所述一個或更 多個印刷頭的孔口流出。對所述一個或更多個印刷頭施加刺激以引起那些墨流形成尺寸均 一并且分開的（spaced)液滴的流，其以合適方式偏轉(zhuǎn)進入印刷或非印刷通道。使用液滴捕 獲器和返回線路使非印刷液滴返回油墨儲存器。因此，與D0D印刷系統(tǒng)相反，CIJ印刷系統(tǒng)包 括使用被分開以區(qū)分印刷液滴和非印刷液滴的墨滴的連續(xù)流。這種區(qū)分可通過對液滴進行 靜電充電并使充電的液滴通過電場來完成。充電的液滴通過電荷場偏轉(zhuǎn)并被捕獲并返回油 墨儲存器。未充電液滴在基材或接受體材料上印刷。一些有用的CIJ印刷裝置和印刷頭制造 描述于例如美國專利6,588,888 (Jeanmaire等人）和6,943,037 (4仙811〇81：(^〇111〇8等人） 中。
[0006] CIJ印刷系統(tǒng)中的較新的創(chuàng)新包括使用硅印刷頭噴嘴，所述噴嘴內(nèi)構(gòu)造有加熱器。 這些印刷頭噴嘴響應(yīng)電信號并改變被噴射的液滴的物理特征。在發(fā)射空間中加熱的液滴在 速度上"追上"未加熱的液滴。多個液滴可組合形成印刷到基材或接受體材料上的"印刷液 滴"。單獨的液滴被空氣流捕獲并返回油墨存儲器以供將來使用。
[0007] 市售CIJ油墨大多數(shù)是水性染料基油墨，其展現(xiàn)若干問題。在此類基于染料的油墨 中，在顯微鏡下觀察不到顆粒。盡管在基于染料的噴墨油墨領(lǐng)域已有許多新進展，此類油墨 仍遭受缺陷，如在涂布的光澤紙上光學(xué)密度低和耐光性差。當水用作載體時，此類油墨還通 常遭受耐水性差和耐蹭臟性差的問題。
[0008] 有色顏料基油墨已被推薦作為解決基于染料的油墨的限制的方法。在基于顏料的 油墨中，著色劑作為離散顆粒存在。本領(lǐng)域中已知的顏料分散體包括自分散顏料分散體、分 散劑穩(wěn)定的顏料分散體和包封的顏料分散體。對于非自分散顏料，顏料顆粒通常使用作為 用于保持顏料顆粒不聚結(jié)或沉降出來的分散劑或穩(wěn)定劑已知的附加物(addenda)來處理。 用于CIJ印刷系統(tǒng)的有用的基于顏料的油墨描述于例如美國專利申請公開2010/0304028 (Sowinski等人)和2011/0122180 (Cook等人）中。
[0009] 總地來說，此類基于顏料的油墨可包含各種各樣的有色顏料，其根據(jù)特定的應(yīng)用 和印刷系統(tǒng)的性能要求以及期望的印刷結(jié)果進行選擇。例如，此類顏料可包括，但不限于， 炭黑或其它黑色顏料、紅色顏料、綠色顏料、藍色顏料、橙色顏料、紫色顏料、品紅色顏料、黃 色顏料和青色顏料。通常期望使用此類基于顏料的油墨的印刷圖像具有至少0.5的視覺密 度。
[0010] 包含各種熒光顏料和任選地有色非熒光顏料的無色或不可見的水性噴墨印刷機 油墨組合物描述于美國專利8,349,211(Cai等人）以及共同待審和共同轉(zhuǎn)讓美國系列號13/ 769,504 (由Cook于2013年2月18日提交）中。
[0011] 將包含著色劑或不可見組分的噴墨印刷機油墨組合物分類為基于顏料的，其中所 述著色劑或不可見組分作為懸浮在組合物中的顏料顆粒存在，或分類為基于染料的，其中 所述著色劑或不可見組分作為包含一種或更多種染料分子的完全溶劑化的顏料種類存在。
[0012] 顏料通常是更合意的，因為它比染料更耐褪色。然而，顏料具有若干缺點。顏料應(yīng) 經(jīng)物理研磨以產(chǎn)生尺寸足夠小的顆粒以提供顆粒足夠的膠體穩(wěn)定性。如果顏料顆粒太大， 產(chǎn)生的光散射可對于所得印刷圖像中的光學(xué)密度和光澤具有有害影響。
[0013] 著色的油墨組合物的第二個缺點是它們印刷到接受體元件上之后的耐久性，特別 是在已施加磨蝕力(abrasive force)至印刷圖像上的條件下。此外，在噴墨印刷機油墨組 合物干燥的過程中，接受體元件上的印刷圖像以短時間間隔（印刷后立即到幾分鐘后）易受 缺陷的影響。此外，干燥的印刷圖像的耐久性也經(jīng)受環(huán)境因素如溫度和濕度(的影響），這在 某些情況下可使圖像耐久性退化。
[0014] 為了解決這些各種問題，已用各種聚合物、分散劑和其它附加物配制著色的水性 噴墨油墨組合物以提供可承受印刷后物理濫用和環(huán)境條件的耐久的圖像。例如，已使用各 種丙烯酸類聚合物、聚氨酯或其混合物配制此類組合物，如例如美國專利8，187，371 (Brust 等人）中所描述。所描述的聚氨酯具有60至約130的酸值。類似的組合物描述于美國專利申 請公開2008/0207811 (Brust等人)和美國專利8,192,008(Brust等人）中。聚氨酯/脲聚合物 作為添加劑描述于美國專利申請公開2009/0169748(House等人）、2009/0169749(Brust等 人）和2012/0050380(Falkner 等人）中。
[0015] 盡管所述水性噴墨油墨組合物在噴墨印刷圖像方面提供了改善，當聚氨酯具有高 酸值時，它能在高濕度環(huán)境中吸收太多水分。然而，如果酸值太低，則噴墨變差使得它在高 噴射速度下是不均勻且不可接受的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0016] 因此，存在對于用于水性噴墨油墨組合物的聚合物添加劑的需要，所述水性噴墨 油墨組合物在噴墨印刷到各種接受體元件上后具有期望的耐久性，但其也是可以均勻且高 速方式噴墨的。
[0017] 根據(jù)本發(fā)明，提供一種水性噴墨油墨組合物，其包含:不飽和天然油的水分散體和 水分散性聚氨酯。
[0018] 此外，本發(fā)明還提供一種水性噴墨油墨組合物，其包含不飽和天然油的水分散體 和水分散性聚氨酯，其中所述不飽和天然油的水分散體以至少0.5重量%并且至多并包括10 重量%的量存在。
[0019] 此外，本發(fā)明還提供一種水性噴墨油墨組合物，其包含不飽和天然油的水分散體 和水分散性聚氨酯，其中所述水分散性聚氨酯具有大于50的酸值并以至少0.1重量%至多并 包括1 〇重量%的量存在。
[0020] 本發(fā)明還提供一種水性噴墨油墨組合物，其包含不飽和天然油的水分散體和水分 散性聚氨酯，其中所述水分散性聚氨酯包含衍生自天然不飽和油的不飽和多元醇鏈段。
[0021] 本發(fā)明還提供一種噴墨印刷方法，其包括:提供本發(fā)明的水性噴墨油墨組合物，將 所述水性噴墨油墨組合物輸送到液滴發(fā)生器機構(gòu)，并且從所述液滴發(fā)生器機構(gòu)噴射所述水 性噴墨印刷機油墨組合物，和控制分開的液滴以使接受體元件成像。
[0022] 例如，本發(fā)明的方法可使用連續(xù)噴墨印刷或按需噴墨印刷系統(tǒng)進行。
[0023] 本發(fā)明還提供一種噴墨印刷方法，其中所述接受體元件包含催化劑，所述催化劑 加速所述不飽和油分散體或所述聚氨酯的不飽和多元醇鏈段的交聯(lián)反應(yīng)。
[0024] 本發(fā)明還提供一種形成圖像的方法，其包括使用噴墨印刷機用權(quán)利要求1所述的 水性噴墨油墨組合物噴墨印刷接受體元件。
[0025] 本發(fā)明還提供一種接受體元件，其上具有通過噴墨印刷方法印刷的油墨，其中油 墨組合物包含不飽和天然油的分散體和水分散性聚氨酯。所述接受體元件可用組合物預(yù)處 理以提高噴墨印刷圖像的質(zhì)量。所述接受體元件也可用催化劑化合物預(yù)處理以加速交聯(lián)反 應(yīng)。
[0026] 本發(fā)明的噴墨油墨組合物包含不飽和天然油分散體和水分散性聚氨酯的獨特的 組合物，其提供期望的印刷圖像耐久性，它們還容易在高速下以均勻的方式在各種接受體 元件上噴墨印刷，所述接受體元件包括含有催化劑以加速干燥或交聯(lián)反應(yīng)并進一步改善印 刷圖像耐久性的特殊的接受體。
[0027] 附圖簡述 圖1顯示組合以形成本發(fā)明的水性噴墨組合物的組分。
[0028] 發(fā)明詳述 定義 除非另外指出，如本文中用以定義水性噴墨油墨組合物、制劑和噴墨印刷層的各種組 分的單數(shù)形式"一"（"a"，"an"）和"所述"（"the"）意欲包括一種或更多種組分（即包括復(fù)數(shù) 指代）。
[0029] 在本申請中未明確定義的各術(shù)語應(yīng)理解為具有本領(lǐng)域技術(shù)人員通常接受的意義。 若術(shù)語的構(gòu)建將使其在其上下文中無意義或基本無意義，那么應(yīng)從標準詞典獲取該術(shù)語的 定義。
[0030] 除非另外清楚地另外指出，認為本文明確說明的各種范圍中的數(shù)值的使用是近似 值，好像在所述范圍內(nèi)的最小值和最大值的前面均有單詞"約"。采取這種方式，使用所述范 圍以上和以下的微小變化以實現(xiàn)與在所述范圍內(nèi)的值基本上相同的結(jié)果。另外，這些范圍 的公開意欲作為包括最小值和最大值之間的每個值的連續(xù)范圍。
[0031] 術(shù)語"水性"意味著組合物主要包括水作為其余組合物組分的載體介質(zhì)。
[0032] 除非另外指出，術(shù)語"水性噴墨油墨組合物"、"油墨組合物"和"組合物"意指本發(fā) 明的實施方案。
[0033] 除非另外指出，術(shù)語"可見的著色劑"指展示用人肉眼可察覺的顏色或色彩的著色 劑，例如反射至少400 nm并且至多并包括750 nm的波長的輻射或者透射此波長。
[0034] 除非另外指出，術(shù)語"不可見的著色劑"指不展示用人肉眼可察覺的顏色或色彩的 著色劑。當以適當波長激發(fā)時此類著色劑是發(fā)熒光的。
[0035]酸值是酸度的度量并且也稱為"中和值"，并且通常定義為中和1克干聚合物組合 物所需氫氧化鉀(Κ0Η)質(zhì)量的毫克數(shù)。因此，酸值可根據(jù)每克給定的干聚合物組合物的mg (Κ0Η)。使用本領(lǐng)域中已知的步驟確定酸值是可能的。
[0036] 水性噴墨油墨組合物 在本發(fā)明的一些實施方案中，本發(fā)明的水性噴墨油墨組合物包括一種或更多種可見的 著色劑或不可見的著色劑(如下所述)或兩者、不飽和天然油的水分散體、水分散性聚氨酯 和包含水的水介質(zhì)。也可存在所描述的任選組分以增強各種性質(zhì)?；诮M合物總重量，所述 組合物通常包含至少70重量％的水或至少80重量%的水。該實施方案顯示于圖1中。如以下將 描述的，將著色劑100、不飽和天然油的水分散體200、水分散性聚氨酯300、水介質(zhì)400和任 選組分500組合以形成本發(fā)明的水性噴墨組合物600。
[0037] 在本發(fā)明的其它實施方案中，本發(fā)明的水性噴墨油墨組合物600是"無色的"，因 為它不含任何可見的著色劑。此類水性噴墨組合物600用于在連續(xù)涂層或噴墨印刷圖像中 提供基本上透明的外涂層。無色油墨組合物也可包含發(fā)光著色劑100,在用可見輻射觀察時 其用于提供不可見標記（indicia)，但當暴露于不可見輻射如紫外輻射時其發(fā)熒光或發(fā)磷 光。
[0038] 不飽和油分散體 本發(fā)明組合物的必要組分包括不飽和天然油的水分散體200。不飽和天然油200衍生自 各種各樣的植物來源并且包括，但不限于亞麻籽油、豆油、桐油、蓖麻油、紅花油、向日葵油、 芝麻油、核桃油、玉米油、棉籽油、葡萄籽油、南瓜籽油、大麻油。這些油在組成脂肪酸分子的 脂族鏈段的碳原子鏈中包含至少一個在兩個碳原子之間的雙鍵。有利的是所述鏈包含超過 一個雙鍵并更有效的是所述鏈包含超過一個被一個碳原子隔開的雙鍵以使得所述雙鍵是 共輒的。雙鍵并且特別是共輒雙鍵的數(shù)目越大，將越容易在暴露于氧時形成交聯(lián)鍵。這些交 聯(lián)鍵將降低水溶性并硬化干燥的油墨沉積物，使得油墨更耐磨，尤其在暴露于水時。
[0039] 可用于本發(fā)明的不飽和天然油200作為在合適的載體流體中預(yù)乳化的小顆粒油滴 或與噴墨油墨中的載體流體相容的連續(xù)相結(jié)合到噴墨油墨中。通過乳液領(lǐng)域中常用的任何 技術(shù)制備不飽和天然油200的乳化油滴。在典型的程序中，將不飽和天然油200與載體流體 組合并在剪切或湍流下均質(zhì)化以將液滴乳化成期望的粒徑。通過將不飽和天然油200加入 連續(xù)相，或通過在通常被稱為反乳化（inverse 611111181;^〇31:;[011)的過程中將連續(xù)相加入油 相接著進行均質(zhì)化步驟來進行乳化過程。
[0040] 不飽和天然油200可直接經(jīng)乳化進入連續(xù)相中，即不使用輔助溶劑?；蛘?，可與所 述不飽和天然油200混溶的輔助溶劑可用于幫助乳化并通過均質(zhì)化步驟之后的步驟去除。 可用于乳化步驟的輔助溶劑包括揮發(fā)性有機溶劑如，例如丙酮、甲基乙基酮、甲基異丁基 酮、乙酸乙酯、乙酸丙酯、甲苯、四氫呋喃、低級醇如甲醇、乙醇、丙醇或丁醇。在不飽和天然 油200乳化進入連續(xù)相之后，通過高溫輔助的蒸發(fā)過程去除輔助溶劑。
[0041] 水性噴墨油墨組合物600可包含至少0.5 wt %的不飽和天然油的水分散體200,盡 管2至4 wt%的更高水平是更有效的，并且高達10 wt%的總水性噴墨油墨組合物600的水平 是可能的，特別是在不飽和油分散體200具有低粘度并且不引起總體油墨粘度的大的增加 的情況下。
[0042] 聚氨酯 必要的是水分散性聚氨酯作為以上不飽和天然油200的分散劑或作為所述油墨組合物 的單獨添加劑伴隨所述不飽和天然油分散體200。
[0043] 所述聚氨酯可由常規(guī)多元醇如聚醚、聚碳酸酯、聚酯或含聚硅氧烷的預(yù)聚物制備。[0044]該聚氨酯分散劑也可包含衍生自前面所述的不飽和天然油200的不飽和多元醇鏈 段。所述多元醇由不飽和油（如亞麻籽油）通過酯交換或與二輕烷基胺（dhydroxyalkyl amine)反應(yīng)來制備。所述聚氨酯可用常規(guī)的且不飽和的多元醇的共混物制備以調(diào)節(jié)油墨的 諸如噴射和儲存穩(wěn)定性的性質(zhì)。包含不飽和多元醇鏈段的聚氨酯可參與分散的不飽和天然 油200液滴的交聯(lián)反應(yīng)以進一步改善油墨沉積物的硬化以(耐)濕磨蝕。
[0045] 可用于本發(fā)明的水分散性聚氨酯通常通過具有兩個或更多個異氰酸酯基團，例如 2至4個異氰酸酯基團并包括一種或更多種二價脂族、環(huán)脂族、芳脂族(araliphatic)和芳香 族基團的一種或更多種多異氰酸酯的反應(yīng)來制備。也可使用多異氰酸酯的混合物?？蓪⑸?量單官能異氰酸酯與一種或更多種多異氰酸酯包括在一起以控制分子量或引入其它官能 團如烷氧基硅烷和亞乙基脲。有用的多異氰酸酯描述于例如美國專利申請公開2005/ 0004306(Lubnin等人)的[0102]-[0105]中，所述申請的公開內(nèi)容通過引用并入本文。
[0046] 所述多異氰酸酯通常與具有氫源并可通過以下反應(yīng)與異氰酸酯基團反應(yīng)的一種 或更多種異氰酸酯活性化合物反應(yīng)： -NC0+H-X - -NH-C(=0)-X 以形成氨基甲酸酯基團或其它基團（如脲基）。此類化合物通常被分為兩組：多元醇和 增鏈劑。所述異氰酸酯活性化合物也可稱為"含活性氫的化合物"。增鏈劑是具有500道爾頓 以下的分子量的化合物，并且多元醇是具有大于500并且至多并包括6,000道爾頓的數(shù)均 分子量的化合物。合適的含活性氫的化合物包括但不限于，多元醇包括聚醚多元醇、聚碳酸 酯多元醇、聚酯多元醇、含聚二甲基硅氧烷的多元醇、聚胺以及具有這些官能團的混合物的 化合物?？膳c所述多異氰酸酯反應(yīng)的代表性的有用的化合物描述于例如美國專利申請公開 2005/0004306(上述）的[0108]-[0113]中。
[0047] 可用于本發(fā)明的水分散性聚氨酯具有由一種或更多種不同的酸基團或親水性基 團提供的至少50,典型地至少70并且更典型地至少100并且至多并包括160的酸值。酸值如 上所述測定。
[0048] 所述水分散性聚氨酯典型地具有在5,000至150,000的Mw范圍內(nèi)的分子量(MwhMw 值可通過凝膠滲透色譜法或體積排阻色譜法(SEC)測定。
[0049] 使用已知的原材料和反應(yīng)條件制備此類聚合物。例如，如上所述，水溶性或水分散 性聚氨酯由一種或更多種多異氰酸酯（如二異氰酸酯）與一種或更多種異氰酸酯活性化合 物反應(yīng)制備，只要所述異氰酸酯活性化合物中的一些提供期望的親水性基團（如酸性基 團）。
[0050] 例如，有用的聚合物按照結(jié)構(gòu)（I)描述：
其中辦是如上所述衍生自多異氰酸酯(二異氰酸酯）的重復(fù)單元(鏈段)的中心部分，R2代表衍生自聚醚、聚碳酸酯、聚酯或含聚硅氧烷的多元醇(或預(yù)聚物)并且具有至少250并且 至多并包括2900的分子量的重復(fù)單元(鏈段），R3代表包含親水性基團如酸性基團的重復(fù)單 元(鏈段)的中心部分，并且X和Y可相同或不同并且為氧或氮原子。
[0051 ]例如，在結(jié)構(gòu)（I)中，心可為二價烴基，包含取代或未取代的脂環(huán)族、脂族或芳香族 基團或其混合物。在結(jié)構(gòu)（I)中，R2可為包含環(huán)氧乙烷、環(huán)氧丙烷、四氫呋喃或其混合物的預(yù) 聚物，其可使用任何合適的多元醇來引入聚氨酯中。
[0052] 在本發(fā)明的一個具體情形中，R2可為通過衍生自不飽和天然油的脂肪酸與多元醇 如甘油、一縮二甘油、聚甘油或季戊四醇或胺二醇的反應(yīng)形成的聚酯。不飽和天然油多元醇 也可由一部分不飽和鍵的過氧化物氧化以形成可與異氰酸酯反應(yīng)的羥基位點來形成。
[0053] 在結(jié)構(gòu)（I)中，R3可從包含二氧磷基(phospho)、羧基或磺基或其混合物的多元醇 獲得。包含羧基的多元醇包括但不限于2,2'_雙(羥甲基)丙酸、2,2'_雙(羥甲基)丁酸，和2， 4 ' -雙(1 -羥苯基)戊酸的羥基醚。
[0054] 例如，有用的水溶性或水分散性聚氨酯可通過制備具有相對低分子量和稍微過量 的異氰酸酯基團的預(yù)聚物并在分散過程中用增鏈劑使所述預(yù)聚物增鏈成高分子量聚氨酯 來制備。關(guān)于生產(chǎn)方法的更多細節(jié)描述于例如美國專利申請公開2008/0207811 (Brust等 人)的[0045] - [0049]中，所述申請的公開內(nèi)容通過引用并入本文。
[0055] 還有其它有用的水溶性或水分散性聚氨酯描述于美國專利申請公開2009/ 0169748(H〇USe等人）中，所述申請的公開內(nèi)容通過引用并入本文，特別由通式（I)描述，其 中R2代表衍生自一種或更多種多元醇或聚胺（如上述公開的[0039]中描述的那些）的重復(fù) 單元(鏈段）。
[0056]此外，其它有用的水溶性或水分散性聚氨酯描述于美國專利申請公開2009/ 0169749(BrUst等人）的通用結(jié)構(gòu)（I)中，所述申請的公開內(nèi)容通過引用并入本文，其中R2代 表衍生自一種類型的聚胺預(yù)聚物的重復(fù)單元(鏈段），R3代表衍生自至少一種類型的多元醇 預(yù)聚物的重復(fù)單元(鏈段），并且R4代表包含親水性基團如酸基的重復(fù)單元。在此類聚氨酯 中，在包含R#PR3基團的重復(fù)單元(鏈段）的全部組合中，至少4重量%是可衍生自以商品名 Jeffamine?系列化合物出售的聚胺的聚胺預(yù)聚物。
[0057] 還有其它有用的聚氨酯描述于美國專利申請公開2012/0050380(Falkner等人） (其公開內(nèi)容通過引用并入本文）的[0024]至[0028]，和美國專利8,192，008(Brust等人） (其公開內(nèi)容通過引用并入本文）的第4-7欄中，此類聚氨酯包含包括硅氧烷基團的重復(fù)單 元(鏈段）。
[0058]再有其它有用的聚氨酯在美國專利8,304,370(Kung等人）中，所述專利的公開內(nèi) 容通過引用并入本文。此類聚氨酯通常通過結(jié)構(gòu)（II)描述：
其中R1和R2獨立地代表重復(fù)的氨基甲酸酯單元中的取代或未取代的二價脂族、環(huán)脂族 或芳香族基團，R3代表二元醇重復(fù)單元中的取代或未取代的二價亞烷基，R4代表酸重復(fù)單元 中的二價的酸取代的脂族基團，并且R5和R6獨立地代表碳酸酯重復(fù)單元中的二價脂族碳酸 酯基團。
[0059]例如，針對R1和R2的二價脂族、環(huán)脂族和芳香族基團包括在二價鏈中具有1至20個 碳原子和其它原子的取代或未取代的有機基團。因此，這些重復(fù)單元衍生自各種各樣的單 異氰酸酯和多異氰酸酯。針對R3的取代或未取代的二價亞烷基典型地在二價鏈中具有1至 10個碳原子，但是它們是直鏈基或支鏈基并且包括例如亞甲基、亞乙基、亞異丙基、亞正丁 基和亞己基。針對R4的二價的酸取代的脂族基團通常在具有至少一個酸基團連接在其上的 至少一個碳原子的二價鏈中具有1至10個碳原子和其它原子。有用的酸基團包括但不限于 羧酸、磺酸和膦酸基團。這些重復(fù)單元衍生自類似于以上針對R3所定義的那些的各種酸取 代的二醇。針對R5和R6的二價脂族碳酸酯基團可在二價脂族鏈(例如烴鏈)中具有1至20個碳 原子和其它原子并且衍生自對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言將容易地顯而易見的各種聚碳酸酯 二醇，并且通常具有約200并且至多并包括3，000的分子量。
[0060] 本發(fā)明的水性噴墨油墨組合物600通常以至少0.1重量%并且至多并包括10重量％ (%固體），或甚至至少〇. 5重量%并且至多并包括5重量％的量包括本文所描述的水性聚氨酯 聚合物和分散體。
[0061 ] 可見或不可見的著色劑 可用于本發(fā)明實踐中的可見或不可見的著色劑100單獨使用或以兩種或更多種著色劑 100的混合物的形式使用。有用的著色劑100包括可見或不可見的熒光著色劑100以及有色 的（可見的）非熒光著色劑100。在其它實施方案中，混合物可包括兩種或更多種有色的（可 見的）非熒光著色劑100、兩種或更多種可見或不可見的熒光著色劑100或兩者類型的著色 劑100的混合物。
[0062]各種各樣的熒光顏料顆粒用作著色劑100,其例如具有不到400 nm或更可能至少 250 nm并且至多并包括400 nm的激發(fā)峰波長。因此，它們通常容易通過紫外照射激發(fā)。由于 這種照射，顏料在大于400 nm并且至多并包括750 nm的發(fā)射峰波長發(fā)射。盡管許多此類熒 光著色劑是無色的（不可見的），意味著在不激發(fā)的情況下它們在400 nm和700 nm之間基本 上不吸收，在激發(fā)后發(fā)射峰波長在電磁波譜的藍色、綠色或紅色區(qū)域中。一些熒光著色劑可 在光譜的紅色區(qū)域（即至少600 nm并且至多并包括700 nm)中發(fā)射，而其它可發(fā)射藍色區(qū)域 (例如，至少400 nm并且至多并包括500 nm)，或還有其它可在綠色區(qū)域(例如，至少500 nm 并且至多并包括600 nm)中發(fā)射。其它有用的熒光著色劑是有可見顏色的。
[0063]此類熒光著色劑(顏料顆粒)通常具有大于10 nm并且至多并包括500 nm或典型地 大于10 nm并且至多并包括250 nm的中值粒徑。更特別地，當用于使用油墨再循環(huán)的連續(xù)噴 墨系統(tǒng)和方法時，中值粒徑為至少10 nm并且至多并包括150 nm。此外，第95百分位數(shù)熒光 顏料粒徑小于500或更可能小于150 nm。中值粒徑和第95百分位數(shù)粒徑使用Nanotrac粒徑 分析儀（由Micro trac制造)使用由儀器制造商限定的方法來測定。粒徑也可使用Malvern或 Horiba粒徑分析儀器使用已知步驟來測量。
[0064]有用的熒光著色劑可具有各種化學(xué)組成，這將是熟練的顏色化學(xué)師已知的并描述 于顏料手冊（Pigment Handbook)，Temple C. Patton (編輯），Wiley_Interscience，第I 卷，第907-910頁和第II卷，第892-903頁，1973中。一些有用的商業(yè)熒光著色劑可從Day- Glo Corporation (Cleveland, 0H)、Keystone Aniline Corporation (Chicago, IL)和 Luminochem (Budapest, Hungary)獲得。
[0065] 其它有用的熒光著色劑描述于例如美國專利8,349,211(上述)和美國序列號13/ 769,504 (上述）中，該兩者的公開內(nèi)容通過引用并入本文。
[0066] -種或更多種不同類型的熒光著色劑可以至少0.1重量％并且至多并包括10重 量％，或典型地至少0.3重量%并且至多并包括5重量％的量存在于水性噴墨油墨組合物600 中。
[0067] 除了熒光著色劑以外，或者作為熒光著色劑的替代，本發(fā)明的組合物可包含一種 或更多種有色的、非熒光著色劑。此類著色劑用于提供具有期望的顏色或色彩的可見圖像。 "非熒光"表示此類著色劑當被不到400 nm的波長照射時不發(fā)出任何明顯程度的熒光。
[0068] 各種各樣的有機和無機著色劑以這種方式用于一些實施方案中。例如，這種類型 的有用的著色劑包括但不限于例如美國專利5,026,427(1^丨(^611等人）、5,085,698(1&1等 人）、5，141，556(]\&1廿化1〇、5，160,370(51^3等人）和5，169,436(]\&1廿化1〇中公開的那些，出 于描述此類顏料的目的，所述專利的公開內(nèi)容通過引用并入本文。著色劑的確切選擇將取 決于特定應(yīng)用和性能要求如所得噴墨印刷機圖像中的顏色再現(xiàn)性和圖像穩(wěn)定性。例如，非 熒光著色劑100 (通常以分散的形式)可以至少0.1重量%并且至多并包括10重量％的量并且 更典型地以至少0.3重量%并且至多并包括5重量%的量存在于水性噴墨油墨組合物600中。
[0069] 適合包含于本發(fā)明的水性噴墨油墨組合物600中的這種類型的著色劑100包括，但 不限于偶氮顏料、單偶氮顏料、重氮顏料、偶氮顏料色淀、萘酚顏料、萘酚AS顏料、苯并咪 唑酮顏料、重氮縮合顏料、金屬絡(luò)合物顏料、異吲哚啉酮和異吲哚啉顏料、多環(huán)顏料、酞菁顏 料、喹吖啶酮顏料、花和花酮(perinone)顏料、硫靛顏料、蒽素啼啶酮(anthrapyrimidone) 顏料、黃烷士酮顏料、蒽嵌蒽二酮顏料、二噁嗪顏料、三芳基碳鑰顏料、喹酞酮 (quinophthalone)顏料、二酮基啦略并啦略顏料和鈦氧化物。炭黑和其它"黑"色顏料也是 有用的，包括但不限于作為Cab-0-Jet? 200和Cab-0-Jet? 300炭黑（Cabot Corporation) 和Bonjet? Black CW_1、CW_2和 CW-3 (Orient Chemical Industries, Ltd.)可獲得的炭 黑。
[0070] 可用作著色劑的有色顏料的典型實例包括但不限于顏色指數(shù)(C. I.)顏料黃1、2、 3、5、6、10、12、13、14、16、17、62、65、73、74、75、81、83、87、90、93、94、95、97、98、99、100、101、 104、106、108、109、110、111、113、114、116、117、120、121、123、124、126、127、128、129、130、 133、136、138、139、147、148、150、151、152、153、154、155、165、166、167、168、169、170、171、 172、173、174、175、176、177、179、180、181、182、183、184、185、187、188、190、191、192、193和 194;C.I.顏料紅 1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、21、22、23、31、32、 38、48:1、48:2、48:3、48:34、49:1、49:2、49:3、50:1、51、52:1、52:2、53:1、57:1、60:1、63:1、 66、67、68、81、95、112、114、119、122、136、144、146、147、148、149、150、151、164、166、168、 169、170、171、172、175、176、177、178、179、181、184、185、187、188、190、192、194、300、202、 204、206、207、210、211、212、213、214、216、220、222、237、238、239、240、242、243、245、247、 248、251、252、253、254、255、256、258、261 和264;C.I.顏料藍1、2、9、10、14、15:1、15:2、15: 3、15:4、15:6、15、16、18、19、24:1、25、26、52、56、60、61、63、64和66、橋聯(lián)鋁酞菁顏料;(：.1. 顏料黑1、7、20、31 和 32;C.I.顏料橙 1、2、5、6、13、15、16、17、17:1、19、22、24、31、34、36、38、 40、43、44、46、48、49、51、59、60、61、62、64、65、66、67、68和69;(：.1.顏料綠1、2、4、7、8、10、36 和 45;C.I.顏料紫1、2、3、5:1、13、19、23、25、27、29、31、32、37、39、42、44和50;和(：.1.顏料棕 1、5、22、23、25、38、41和42。
[0071] 可用于本發(fā)明的著色劑100通常為具有大于10 nm并且至多并包括500 nm的中值 粒徑的顏料，其中第95百分位數(shù)著色劑顏料粒徑小于250 nm。在還有其它實施方案中，著色 劑100是具有大于5 nm并且至多并包括250 nm的中值粒徑的顏料，其中第95百分位數(shù)著色 劑顏料粒徑小于150 nm〇
[0072]盡管本發(fā)明中所用的一些著色劑100在組合物中的水介質(zhì)內(nèi)是自分散的，在許多 實施方案中，設(shè)計本發(fā)明的水性噴墨油墨組合物600以使得不可見的或可見的著色劑100在 分散劑(dispersant或dispersing agent)存在下分散，所述分散劑以足夠提供至少1:10并 且至多并包括1:2或典型地至少1:5并且至多并包括1:3的分散劑與著色劑顏料顆粒的重量 比的量存在。
[0073]可通過噴墨印刷領(lǐng)域中已知的任何方法制備本發(fā)明的水性噴墨油墨組合物600。 可用的方法通常包括兩個步驟：（a)分散或研磨步驟，以將著色劑顆粒破碎成初級粒子 (primary partic 1 e)，其中初級粒子定義為粒子體系中的最小可識別的細分，和(b)稀釋步 驟，其中用剩余組合物組分稀釋來自步驟(a)的顏料分散體以產(chǎn)生工作強度組合物。使用任 何類型的研磨機例如介質(zhì)磨機、球磨機、雙輥磨機、三輥磨機、珠磨機、空氣噴射磨機、磨碎 機或液體相互作用室進行研磨步驟(a)。在研磨步驟(a)中，著色劑顏料顆粒任選懸浮在水 介質(zhì)400中，其通常與在步驟(b)中用于稀釋顏料分散體的水介質(zhì)400相同或相似。惰性研磨 介質(zhì)任選存在于研磨步驟(a)中以促進著色劑顆粒破碎為初級粒子。惰性研磨介質(zhì)包括如 聚合物珠、玻璃、陶瓷、金屬和塑料的這類材料，如例如美國專利5，891，231 (Gnerl i ch等人） 中所述，所述專利的公開內(nèi)容通過引用并入本文。該專利中描述的研磨介質(zhì)特別可用于獲 得較細粒徑的顏料分散體。從在步驟(a)中獲得的顏料分散體或從在步驟(b)中獲得的噴墨 油墨組合物中除去研磨介質(zhì)。
[0074]分散劑任選存在于研磨步驟(a)中以促進著色劑顆粒破碎成初級粒子。對于步驟 (a)中獲得的顏料分散體或步驟(b)中獲得的噴墨油墨組合物，任選存在分散劑以維持顆粒 穩(wěn)定性并防止沉降。適合用于本發(fā)明的分散劑包括，但不限于通常用于噴墨印刷領(lǐng)域的那 些。特別有用的分散劑包括陰離子、陽離子或非離子表面活性劑如十二烷基硫酸鈉或油烯 基甲基?；撬徕浕蜮c，如例如美國專利5,679，138(8丨811〇?等人）、5,651，813(3&1^丨111等 人)或5,985,017 (Bugner等人）中所述，所述專利的公開內(nèi)容通過引用并入本文。
[0075] 聚合物分散劑也是有用的并可在研磨步驟(a)之前或期間加到著色劑分散體中， 并且包括聚合物如均聚物和共聚物；陰離子、陽離子或非離子聚合物，或者無規(guī)、嵌段、支化 或接枝聚合物?？捎糜谘心ゲ僮鞯木酆衔锓稚┌ň哂杏H水性部分和疏水性部分的無規(guī) 和嵌段共聚物，如例如美國專利4,597,794(0hta等人）、5,085,698(1&1等人）、5,519,085(1&1 等人）、5，272，201 (Ma等人）、5，172，133(Suga等人）、6,043，297(Sano)和TO 2004/111140A1 (Spinelli)中所述，和例如美國專利 5,231，131(〇111等人）、6,087,416(?6&48^1^等人）、 5,719,204(Beach等人)和5,714,538(Beach等人）中描述的接枝共聚物，所述專利的公開內(nèi) 容通過引用并入本文。通常，這些聚合物樹脂是由疏水性單體和親水性單體制備的共聚物。 借助于疏水性單體和親水性單體的排列和比例設(shè)計共聚物以起著色劑100的分散劑的作 用。著色劑顆粒通過分散劑的空間效應(yīng)和離子效應(yīng)而穩(wěn)定化并被稱為聚合物分散的著色劑 分散體。一旦印刷油墨在接受體元件上完全干燥后，聚合物穩(wěn)定的顏料分散體具有提供圖 像耐久性的額外的優(yōu)點。
[0076] 聚合物分散劑，通常為共聚物，在組成所述共聚物的單體的排列方面不受限制。單 體的排列可為完全無規(guī)的，或它們可以諸如AB或ΑΒΑ的嵌段排列，其中A為疏水性單體且B為 親水性單體。此外，聚合物可采用無規(guī)三元共聚物或ABC三嵌段的形式，其中選擇A、B和C嵌 段中的至少一種為親水性單體而剩余嵌段為彼此不同的疏水性嵌段。
[0077] 特別有用的共聚物分散劑是其中疏水性單體選自甲基丙烯酸芐酯或丙烯酸芐酯， 或選自包含具有12個或更多碳的脂族鏈的甲基丙烯酸酯或丙烯酸酯的那些，所述脂族鏈是 直鏈或支鏈的。具有12個或更多碳的甲基丙烯酸酯和丙烯酸酯的實例包括但不限于，丙烯 酸月桂酯、甲基丙烯酸月桂酯、丙烯酸十三烷基酯、甲基丙烯酸十三烷基酯、丙烯酸十四烷 基酯、甲基丙烯酸十四烷基酯、丙烯酸十六烷基酯、丙烯酸異十六烷基酯、甲基丙烯酸硬脂 酯、甲基丙烯酸異硬脂酯、丙烯酸硬脂酯、甲基丙烯酸硬脂酯、丙烯酸癸基十四烷基酯和甲 基丙烯酸癸基十四烷基酯。特別有用的是甲基丙烯酸硬脂酯或甲基丙烯酸月桂酯或丙烯酸 硬脂酯或丙烯酸月桂酯。聚合物的疏水性部分由一種或更多種疏水性單體制備。
[0078] 特別有用的共聚物分散劑是其中親水性單體選自羧基化單體并且由至少一種親 水性單體(其為丙烯酸或甲基丙烯酸單體或其組合)制備的那些。有用的聚合物顏料分散劑 進一步描述于美國專利申請公開2006/0012654(Wang等人）和2007/0043144(House等人） 中，所述申請的公開內(nèi)容通過引用并入本文。
[0079]通常，有用的共聚物分散劑的重均分子量小于50,000道爾頓并可甚至小于約25， 000道爾頓并且至少500道爾頓。
[0080]包封型聚合物分散劑及其聚合物分散的著色劑也可用于本發(fā)明。具體的實例描述 于美國專利6,723,785(版11^等人）和6,852,777(他1?111〇等人）、美國專利申請公開2004/ 0132942 (Sakakibara等人）、2005/0020731 (Tanaka等人）、2005/0075416(Miyabayashi)、 2005/0124726 (Yatake等人）和2005/0124728(Komatsu等人）中，所述專利和申請的公開內(nèi) 容通過引用并入本文。包封型聚合物分散劑可為特別有用的，因為它們保存時分散穩(wěn)定性 高和與組合物組分相互作用的程度低。
[0081 ]不使用分散劑或表面活性劑可分散的自分散著色劑也可用于本發(fā)明。這種類型的 著色劑100是已經(jīng)受表面處理如氧化/還原、酸/堿處理或通過偶聯(lián)化學(xué)而官能化的那些。表 面處理可提供著色劑顆粒的表面以陰離子、陽離子或非離子基團以使得單獨的分散劑不是 必需的。適合于噴墨印刷的共價官能化的自分散著色劑的制備和用途描述于美國專利6， 758,891 (Bergemann等人）和6,660,075(Bergemann等人）、5，554,739(Belmont)、5，707,432 (Adams等人）、5,803,959( Johnson等人）、5,922，118( Johnson等人）、5,837,045( Johnson等 人）、6,494，943(Yu等人）、6,280，513(0sumi等人）、6,506,239(0sumi等人）、US 6,503,311 (Karl等人）、6,852，156(￥4等人)和6,488,753(1切等人）中，所述專利的公開內(nèi)容通過引 用并入本文，并且描述于EP 1，479,732 Al(Itoh等人）中。
[0082]也可作為著色劑用于本發(fā)明的是聚合物染料或負載型染料/膠乳顆粒。聚合物染 料的實例描述于美國專利6,457,822(Chen等人)及其中的參考文獻中。負載型染料/膠乳顆 粒的實例描述于美國專利6,431，700(Chen等人)和美國專利申請公開2004/0186199(Wang 等人）、2004/0186198(Potenza 等人）、2004/0068029(Wang 等人）、2003/0119984(Wang 等人） 和 2003/0119938(Wang 等人）中。
[0083]本發(fā)明的水性噴墨油墨組合物600也可包含不同于用于分散所述著色劑的任何分 散劑的一種或更多種聚合物添加劑。所述聚合物添加劑是水溶性或水分散性的并且可包含 一種或更多種水溶性共聚物，各自具有由苯乙烯和丙烯酸類單體組成的嵌段鏈段或無規(guī)鏈 段和大于1，〇〇〇的分子量。水溶性或水分散性聚合物添加劑可具有至少1，〇〇〇并且至多并包 括100,000或通常至少1，000并且至多并包括50,000的重均分子量(Mw)。此類水溶性聚合物 添加劑可包含與其它丙烯酸酯或取代的丙烯酸酯單體共聚或與另一種類相連的一種或更 多種聚苯乙烯或取代的聚苯乙烯鏈。在一個實施方案中，水溶性聚合物添加劑可包含以各 種重復(fù)單元摩爾比無規(guī)(randomly)衍生自苯乙稀、α-甲基苯乙稀、丙稀酸和三亞乙基氧基
[0084]有用的聚合物添加劑的其它實例描述于美國專利申請公開2001-0122180(Cook等 人）中，所述申請的公開內(nèi)容通過引用并入本文，所述水溶性聚合物添加劑具有由苯乙烯和 丙烯酸單體組成的無規(guī)或嵌段鏈段和大于1，〇〇〇的重均分子量。
[0085] 還有其它有用的聚合物添加劑描述于美國專利申請公開2011/0123714(Yau等人） 中，所述申請的公開內(nèi)容通過引用并入本文，所述聚合物添加劑是具有一個或更多個具有 大于500的重均分子量的聚環(huán)氧乙烷嵌段鏈段的水溶性嵌段共聚物。
[0086] 還有其它有用的聚合物添加劑是水溶性丙烯酸類聚合物，其描述于例如美國專利 申請公開2008/0207811(Brust等人）中，所述申請的公開內(nèi)容通過引用并入本文。
[0087] 水溶性或水分散性聚合物添加劑可以有效穩(wěn)定組合物對抗由栗送組合物通過連 續(xù)噴墨印刷流體系統(tǒng)引起的團聚所誘導(dǎo)的剪切，但不顯著地替代用于將著色劑分散于所述 組合物中的任何分散劑的量存在于本發(fā)明的水性噴墨油墨組合物600中。
[0088]基于組合物的總重量，聚合物添加劑的濃度通常為至少0.05重量%并且至多并包 括5重量%或至少0.1重量%并且至多并包括3重量％。例如，苯乙烯-丙烯酸類共聚物添加劑可 以相對于分散的著色劑至少1:10并且至多并包括1:2并且更可能至少1:6并且至多并包括 1:3的重量比存在。
[0089]本發(fā)明的水性噴墨油墨組合物600理想地包含水作為主要水介質(zhì)，并且除了上述 組分以外，它可任選地包括一種或更多種潤濕劑(hume c tan t)、殺生物劑和表面活性劑，成 膜粘合劑或媒染劑、增溶劑、共溶劑、堿、酸、pH緩沖劑、濕潤劑(wetting agent )、螯合劑、腐 蝕抑制劑、粘度改性劑、滲透劑、濕潤劑、防泡沫劑(antifoamant)、消泡劑(defoamer)、抗真 菌劑、噴射助劑、細絲長度改性劑(filament length modifier)、痕量的多價陽離子絮凝 鹽、增稠劑、導(dǎo)電性增強劑、干燥劑、耐水劑、染料增溶劑、螯合劑、粘合劑、光穩(wěn)定劑、增粘 劑、防卷曲劑、防腐蝕劑、穩(wěn)定劑或溶液電導(dǎo)率控制劑。這些任選組分的實例和有用量是本 領(lǐng)域中已知的。
[0090] 例如，可使用與本發(fā)明的其它需求相容的噴墨領(lǐng)域中已知的任何水溶性潤濕劑。 水溶性是指所采用的潤濕劑和水的混合物是均質(zhì)的。盡管可采用單一潤濕劑，本發(fā)明的有 用的組合物包含兩種或更多種潤濕劑，它們各自賦予組合物有用的性質(zhì)。有用的潤濕劑通 常是在25 °C的溫度下具有大于40厘泊（cp)或大于100厘泊（cp)的粘度的水混溶性有機溶 劑。
[0091] 可用于本發(fā)明的組合物中的潤濕劑和共溶劑的代表性實例包括但不限于： (1) 醇類，如甲醇、乙醇、正丙醇、異丙醇、正丁醇、仲丁醇、叔丁醇、異丁醇、糠醇和四氫 糠醇， (2) 多元醇類，如乙二醇、一縮二乙二醇、二縮三乙二醇、三縮四乙二醇、甘油、丙二醇、 一縮二丙二醇、1，2,6_己三醇、2-乙基-2-羥甲基-丙二醇、三羥甲基丙烷、烷氧基化的三元 醇、烷氧基化的季戊四醇、糖類、糖醇類，平均分子量為至少200并且至多并包括5000道爾頓 的聚乙二醇、平均分子量為至少200并且至多并包括5000道爾頓的聚丙二醇、1，2_丙二醇、 1，3-丙二醇、1，2-丁二醇、1，3-丁二醇、1，4-丁二醇、1，2，4-丁三醇、3-甲基-1，3-丁二醇、2- 甲基-1，3-丙二醇、1，5-戊二醇、1，6-己二醇、2-甲基-2，4-戊二醇、1，7-庚二醇、2-乙基-1， 3-己二醇、2,2,4_三甲基-1，3-戊二醇、1，8_辛二醇、甘油、1，2,6_己三醇、2-乙基-2-羥甲 基-丙二醇、2-甲基-2-羥甲基-丙二醇、糖類和糖醇類以及硫甘醇， (3) 多氧取代的多元醇及其衍生物如一縮二甘油、聚甘油、甘油乙氧化物(glycerol ethoxide)、甘油丙氧化物(glycerol propoxide)、甘油聚醚(glyceryth)、烷基化和乙?；?的甘油聚醚、季戊四醇、季戊四醇乙氧化物和季戊四醇丙氧化物及其烷基化和乙?；难?生物， (4) 含氮化合物如脲、2-吡咯烷酮、N-甲基-2-吡咯烷酮、咪唑啉酮、N-羥乙基乙酰胺、 N-羥乙基-2-吡咯烷酮、1-(羥乙基）-1，3_咪唑啉酮、1，3_二甲基-2-咪唑啉酮和1，3_二羥 基-2-咪唑啉酮， (5) 含硫化合物，如2，2 硫代雙乙醇、二甲亞砜和四氫噻吩砜，和 (6) 水溶性N-氧化物如4-甲基嗎啉-N-氧化物。
[0092] 在這些化合物中，甘油及其多元醇衍生物是特別有用的。甘油的多元醇衍生物包 括甘油乙氧化物、甘油丙氧化物和甘油聚醚。潤濕劑可單獨使用或與一種或更多種額外列 出的潤濕劑組合使用。有用的潤濕劑具有在預(yù)期印刷機系統(tǒng)的典型操作溫度以下的熔點以 避免在印刷頭上或在維護系統(tǒng)中形成晶體沉積物。實際上，這意味著有用的潤濕劑具有30° C以下或甚至20 °C以下的熔點。
[0093]本發(fā)明的水性噴墨油墨組合物600中的總潤濕劑水平理想地為基于組合物總重量 的至少0.1重量%并且至多并包括30重量％，或典型地至少4重量%并且至多并包括25重量％。 組合物中的潤濕劑總量是潤濕劑成分的各來源的總和，所述潤濕劑成分可包括在組合物配 制過程中直接加入的潤濕劑和與作為補充成分的商業(yè)殺生物劑制劑相關(guān)或與添加到組合 物中的任何其它商業(yè)組分相關(guān)的潤濕劑。
[0094]本發(fā)明的水性噴墨油墨組合物600也可包含具有潤濕劑的一種或更多種水混溶性 共溶劑或滲透劑。代表性的共溶劑包括但不限于（1)醇類，如甲醇、乙醇、正丙醇、異丙醇、正 丁醇、糠醇和四氫糠醇，（2)衍生自多元醇的低級單烷基醚和二烷基醚，如乙二醇單甲基醚、 乙二醇單丁基醚、乙二醇單乙基醚乙酸酯、一縮二乙二醇單甲基醚和一縮二乙二醇單丁基 醚乙酸酯；（3)含氮化合物，如脲、2-吡咯烷酮、N-甲基-2-吡咯烷酮、2-咪唑啉酮和1，3-二甲 基-2-咪唑啉酮;和(4)含硫化合物，如2，2 硫代雙乙醇、二甲亞砜和四氫噻吩砜。一種或更 多種共溶劑可以基于組合物總重量的至少2重量%并且至多并包括20重量%的量存在。 [0095]通過添加有機或無機酸或堿調(diào)節(jié)本發(fā)明的水性噴墨油墨組合物600的pH。期望將 組合物的pH調(diào)節(jié)到至少4并且至多并包括12或更可能至少4并且至多并包括10。期望加入防 腐蝕抑制劑如4-或5-甲基-1-H-苯并三唑的鈉鹽并將pH調(diào)節(jié)到至少10并且至多并包括11。 當組合物與具有由硅制造的組件的印刷頭(與所述組合物接觸)一起使用時，所述組合物pH 期望調(diào)節(jié)為至少7并且至多并包括9.5或至少7.5并且至多并包括9。為了降低過量質(zhì)子化與 聚合物分散劑和陰離子電荷穩(wěn)定的抗磨蝕聚合物(其可能使得組合物更容易絮凝)相關(guān)的 羧酸根陰離子的風險，通常避免低于7的pH水平。由于由硅制造的硬件組件與組合物接觸， 至少10的pH水平可引起顯著速率的蝕刻和腐蝕，這隨著時間流逝可損害設(shè)備的運行。典型 的有用的無機酸包括，但不限于硝酸、鹽酸、磷酸和硫酸。典型的有用的有機酸包括，但不限 于甲磺酸、乙酸、甲酸和乳酸。典型的有用的無機堿包括，但不限于堿金屬氫氧化物和碳酸 鹽。典型的有用的有機堿包括，但不限于氨、三乙醇胺和四甲基乙二胺。特別有用的胺堿包 括3-氨基-1-丙醇、N，N-二甲醇胺、N，N-二甲基乙醇胺、N，N-二乙基乙醇胺和三乙醇胺。也可 采用已知的Goods緩沖劑。將用于本發(fā)明組合物中的有用的酸、堿或緩沖劑的量對于本領(lǐng)域 技術(shù)人員而言將是容易地顯而易見的。
[0096] 印刷頭的蝕刻或腐蝕的控制可使用某些金屬鹽包括但不限于鋁鹽或金屬氧化物 顆粒來實現(xiàn)，如例如美國專利8,348,411 (Brust等人）中所述，所述專利的公開內(nèi)容通過引 用并入本文。
[0097] 在一些實施方案中，本發(fā)明的組合物也可包含有機胺的酸性鹽和額外的游離有機 胺，如例如美國專利申請公開2010/0304028(Sowinski等人）中所述，所述申請的公開內(nèi)容 通過引用并入本文。結(jié)合有機胺的酸性鹽和額外的游離有機胺可在25°C下提供pH為至少8 的緩沖作用和不到700 ohm-cm的組合物電阻率。有機胺的當量與用于形成該有機胺的酸 性鹽的酸的當量之比通常為至少1.1:1。當從主流體供應(yīng)源再循環(huán)水性噴墨印刷機油墨并 且使用具有能夠測量組合物電導(dǎo)率作為確定何時將組合物的額外供應(yīng)源(補充組合物或新 鮮組合物)加入主流體供應(yīng)源以維持期望的再循環(huán)組合物濃度的手段的組合物輸送系統(tǒng)的 噴墨印刷機時，組合物電阻率的這種控制是有用的。通過跨越浸入所述組合物中的兩個電 極施加電勢并使用歐姆定律測量組合物的電導(dǎo)率。進一步的細節(jié)提供于所引用的美國專利 申請公開2010/0304028(上述）中。
[0098] 本發(fā)明的水性噴墨油墨組合物可包含表面活性劑以將組合物的靜態(tài)表面張力或 動態(tài)表面張力調(diào)節(jié)至適當水平。有用的表面活性劑是陰離子、陽離子、兩性或非離子性質(zhì)的 并且以基于所述組合物總重量的至少0.01重量%并且至多并包括5重量％的量來使用。代表 性的表面活性劑描述于例如美國專利8,187,371(上述)和美國專利申請公開2008/0207811 (上述)中，所述專利和申請的公開內(nèi)容通過引用并入本文。
[0099] 由磷酸酯、聚硅氧烷或炔二醇組成的消泡劑也可包含于本發(fā)明的組合物中，以減 少由與液滴捕獲和組合物再循環(huán)相關(guān)的流體攪動引起的泡沫形成。
[0100] 殺生物劑可包含于本發(fā)明的組合物中以抑制微生物如霉菌和真菌的生長。有用的 殺生物劑作為Proxel? GXL (Zeneca Specialties Co.)或Kordek? (Rohm and Haas)市 售，并且基于組合物的總重量，可以至少0.0001重量%并且至多并包括1重量%的最終濃度包 含這種或另一種殺生物劑。
[0101] 本發(fā)明組合物中的必要組分(可見的或不可見的著色劑、聚合物試劑和水)和任選 組分(上述）的確切選擇將取決于特定應(yīng)用和噴墨印刷頭(所述組合物將從其噴射出）的性 能要求。對于連續(xù)噴墨噴射模式的一些實施方案，可接受的組合物粘度為至少0.9 cp (厘 泊）并且至多并包括10 cp，或典型地至少0.9 cp并且至多并包括5 cp，如使用毛細管粘度 計在25 °C下所測量。
[0102] 在本發(fā)明的許多實施方案中，所述組合物具有不到700 ohm-cm的電阻率，如通過 使用電導(dǎo)率儀測量組合物電導(dǎo)率并且然后使用已知數(shù)學(xué)關(guān)系將該電導(dǎo)率轉(zhuǎn)化成電阻率所 確定。
[0103] 本發(fā)明的組合物可通過噴墨印刷頭印刷，所述噴墨印刷頭例如能夠?qū)崿F(xiàn)至少12 kHz的點火頻率，其中近噴嘴速度為至少10米/秒?？墒褂媚軌?qū)崿F(xiàn)這些高速點火頻率的噴 墨印刷領(lǐng)域中的任何已知印刷頭設(shè)計。例如，噴墨印刷機可配備有熱噴墨印刷頭，如美國專 利申請公開2006/0103691 (Dietl等人）和2008/0136867(Lebens等人）中描述的那些，所述 申請的公開內(nèi)容通過引用并入本文。
[0104] 其中可使用本發(fā)明的組合物的合適的噴墨印刷系統(tǒng)的示例說明顯示于美國專利 8,192,008(上述)和美國專利申請公開2012/0050380(上述）中，所述專利和申請的公開內(nèi) 容通過引用并入本文。多年來各種D0D液體排放設(shè)備作為噴墨印刷設(shè)備已知并且描述于例 如上述專利(第18欄)中。
[0105]本發(fā)明的水性噴墨油墨組合物600的一些實施方案專門設(shè)計用于連續(xù)噴墨印刷 機，其中主流體供應(yīng)源提供有期望量的所述組合物，該組合物然后被從主流體供應(yīng)源栗送 到液滴發(fā)生器機構(gòu)如一個或更多個噴墨印刷頭，其中所述組合物的連續(xù)流從液滴發(fā)生器機 構(gòu)噴射出，所述連續(xù)流然后被打碎成分開的液滴。
[0106]響應(yīng)于從合適的控制機構(gòu)接收的電信號，然后在用于標記接受體元件的印刷液滴 和經(jīng)收集并返回主流體供應(yīng)源的非印刷液滴之間選擇或控制分開的液滴。例如，印刷液滴 和非印刷液滴通過液滴尺寸區(qū)分。這些作用(action)的一些細節(jié)更充分地描述于例如美國 專利4,734,711 (Piatt等人）、5,394,177(McCann等人）、6,588,888(上述）、6,943,037(上 述）、4,614,948(Katerberg等人）和4,971，527(Dick)以及EPl，013,450(Enz等人）中，所述 專利的公開內(nèi)容通過引用并入本文。與按需噴墨印刷相反，CIJ是非常高速的印刷方法并且 理想的是在超過20 m/min的基材傳輸速度下操作。相對于較慢的按需噴墨印刷技術(shù)，僅印 刷速度對組合物配方施加了一些限制，簡單地基于對于在輥收卷之前充分干燥在印刷機中 以全速移動的印刷的接受體元件的短時間要求。特別針對CIJ印刷的組合物配方考慮描述 于W. Wnek，T>a/Ls. 1986，1475-81中，其描述了針對液滴形成、偏轉(zhuǎn)和非印刷液滴 的捕獲、組合物從主流體供應(yīng)源再循環(huán)到液滴(drip)發(fā)生器機構(gòu)以用于將來印刷以及還針 對商業(yè)圖像質(zhì)量和耐久性的組合物性能要求。
[0107] 其它CIJ印刷設(shè)備描述于美國專利6,554,410〇&11111 &丨^等人）、6,682，182 (Jeanmaire等人）、6,793，328(Jeanmaire)、6,866,370( Jeanmaire)、6，575，566(Jeanmaire 等人)和6,517，197(!^￥1^118等人)中，所述專利的公開內(nèi)容通過引用并入本文。
[0108] 對于大多數(shù)CIJ裝置和方法以及一些較新的D0D印刷系統(tǒng)常見的一種子系統(tǒng)是再 循環(huán)流體系統(tǒng)，其使油墨不斷地再循環(huán)。對于這些類型的噴墨印刷系統(tǒng)，由于顏料顆粒分散 體的磨蝕性質(zhì)，著色劑的中值粒徑和顏料顆粒分散體的總體穩(wěn)定性是關(guān)鍵特征。較大的顆 ?；蜉^不穩(wěn)定的顆粒分散體更容易引起噴墨印刷系統(tǒng)和流體子系統(tǒng)的組件的過早磨損或 故障。
[0109] 在本發(fā)明的一些實施方案中，通過采用由連續(xù)流體流形成的多種液滴體積(或液 滴尺寸）印刷水性噴墨油墨組合物600，其中與印刷液滴體積不同的非印刷液滴通過液滴偏 轉(zhuǎn)手段轉(zhuǎn)移到槽中以用于再循環(huán)，如例如美國專利6,588,888(上述）、6,554,410(上述）、6， 682，182(上述）、6,793，328(上述）、6,517,197(上述）、6,866,370(上述）和6,575,566(上 述）、美國專利申請公開2003/0202054( Jeanmaire等人）中所公開的，所述專利和申請的公 開內(nèi)容通過引用并入本文。
[0110] 在另一實施方案中，使用能夠通過向組合物的連續(xù)流不對稱施加初始化液滴打碎 并用來驅(qū)動所得液滴的熱來控制所形成的印刷液滴和非印刷液滴的方向的裝置將水性噴 墨油墨組合物600印刷到接受體元件上，如例如美國專利6,079,821 (Chwalek等人）和6， 505,921(〇1?&161^等人）中所公開的，所述專利的公開內(nèi)容通過引用并入本文。針對(：11油墨 組合物的組合物的可用的攪拌、受熱的主流體供應(yīng)源和噴墨印刷頭及組合物過濾手段描述 于例如美國專利6,817,705(Crockett等人）中，所述專利的公開內(nèi)容通過引用并入本文。用 于維持組合物的質(zhì)量和抵消揮發(fā)性組分蒸發(fā)的影響的印刷機補充系統(tǒng)描述于美國專利5， 526,026(Bowers)和5,473，350(Mader等人）（所述專利的公開內(nèi)容通過引用并入本文）和 EP 0 597 628 A1 (Loyd等人）中。
[0111] 有用的是用額外的本發(fā)明的水性噴墨油墨組合物定期補充主流體供應(yīng)源以在噴 墨印刷期間保持儲存器處于期望的水平?；蛘撸蓪⑺拥街髁黧w供應(yīng)源中以補償在噴墨 印刷期間蒸發(fā)的水。本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解如何使用上述本領(lǐng)域中提供的教導(dǎo)完成這些操 作。
[0112] 本發(fā)明可用于在各種基材或接受體元件上提供具有期望量的著色劑的連續(xù)噴墨 印刷機圖像，從而該圖像可使用適當手段(下述)合適地檢測，所述基材或接受體元件包括 但不限于紙基材的普通混合物如普通證券紙(plain bond paper)、噴墨紙、經(jīng)表面處理的 紙、涂布或壓光商業(yè)光澤紙（calendared business gloss paper)、微孔照片光澤紙 (microporous photoglossy paper)、樹脂涂布的紙、包含紙層和聚合物薄膜層(如聚酯、聚 丙稀或聚乙稀薄膜層)兩者的層合基材，以及厚紙(heavy stock paper)。還可能在其上期 望有有色或無色圖像的織物、硬紙板、塑料膜(如聚酯膜）、微孔材料和任何其它接受體元件 材料上"印刷"本發(fā)明組合物。所述接受體元件是透明、半透明或不透明的，可膨脹或不可膨 脹的，或多孔的或無孔的，或者這些特征的任何組合。
[0113]在一些實施方案中，使用本發(fā)明的水性噴墨油墨組合物600標記有根據(jù)本發(fā)明的 可見的或不可見的圖像的有用的接受體元件包括但不限于，用于計算機打印機的紙、新聞 用紙、貨幣、護照和其它身份證件（identification paper)、證券和其它擔保契據(jù) (security instrument)、玻璃、橡膠、乙烯基塑料、織物、金屬和木材。
[0114]可通過使用已用組合物預(yù)處理以提高噴墨印刷圖像質(zhì)量的接受體元件來改善根 據(jù)本發(fā)明的印刷的噴墨圖像的耐久性和其它性質(zhì)。這種預(yù)處理通常在將接受體元件結(jié)合到 噴墨印刷裝置(如連續(xù)噴墨印刷裝置)之前完成，但在一些情況下，在施加本發(fā)明組合物之 前，將所述接受體元件在所述裝置內(nèi)進行預(yù)處理?？蓪邮荏w元件的一面或兩面進行預(yù)處 理。例如，通過施加外涂層(通常是無色的）對接受體元件進行預(yù)處理以形成"經(jīng)預(yù)處理的接 受體元件"，例如，如美國專利7,219,989(Uerz等人）中所述，所述專利的公開內(nèi)容通過引用 并入本文。為了實現(xiàn)更高的印刷速度和生產(chǎn)能力，使用在施加（印刷)本發(fā)明組合物的一個 或更多個液滴發(fā)生器機構(gòu)（印刷頭）后面與其對齊的連續(xù)噴墨印刷頭實施外涂層組合物的 預(yù)處理，施加或不施加額外的本發(fā)明的水性噴墨油墨組合物600。因此，噴墨印刷機裝置可 包含多個噴墨印刷頭，其中的一些提供根據(jù)本發(fā)明的噴墨印刷圖像而還有其它預(yù)處理所述 接受體元件。
[0115] 外涂層組合物的液滴尺寸、可尋址性(addressability)和印刷分辨率不要求與印 刷的噴墨組合物相同，并且使用不同的連續(xù)噴墨印刷頭技術(shù)，只要實現(xiàn)期望的接受體元件 傳輸速度。外涂層組合物可進一步包含酸性有機胺鹽和有機胺，它們以提供至少8的緩沖pH 和不到700 ohm-cm的電阻率的濃度和相對比例存在，例如如以上針對本發(fā)明的水性噴墨油 墨組合物所述。
[0116] 此外，接受體元件可用預(yù)處理組合物預(yù)處理，所述預(yù)處理組合物包含水溶性多價 金屬離子鹽，例如但不限于包含一種或更多種多價陽離子包括鈣、鎂、鋇、鋅和鋁陽離子(其 中鈣和鎂陽離子是特別有用的）的鹽。有用的多價金屬離子鹽的實例包括但不限于氯化鈣、 乙酸鈣、硝酸鈣、氯化鎂、乙酸鎂、硝酸鎂、氯化鋇、硝酸鋇、氯化鋅、硝酸鋅、氯化鋁、羥基氯 化鋁和硝酸鋁。其它有用的鹽由本領(lǐng)域技術(shù)人員確定，并且一種或更多種此類多價金屬離 子鹽以對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言將容易地顯而易見的量用于預(yù)處理組合物。
[0117] 此類預(yù)處理組合物還可包含陽離子聚電解質(zhì)，其包含脒部分，并且此類化合物的 細節(jié)及其有用量在共同待審和共同轉(zhuǎn)讓的美國專利申請13/433，412 (由Xiang和Botros于 2012年3月29日提交）中提供，所述申請的公開內(nèi)容通過引用并入本文。
[0118] 適合于油墨中的不飽和油或多元醇存在的特定預(yù)處理通過施加已知的催化劑完 成，所述催化劑加速天然油或衍生自那些油的多元醇中所含的不飽和鍵的交聯(lián)反應(yīng)。這些 催化劑通常為特定金屬的氧化物或鹽，特別是羧酸鹽并且是本領(lǐng)域中作為干燥劑或催干劑 (siccative)已知的。有效的催化劑通常包含一種或更多種鈷、鐵、鋯、錳、鋅、鈣、鈦、釩、鉻、 鉬、錫、鎘、汞和鉛的化合物。典型的市售干燥劑是來自Cytec公司的Additol VXW6206。將催 化劑溶解在適當溶劑中并提前施加至介質(zhì)或在印刷機的預(yù)處理臺上施加至介質(zhì)?？蓪⒋呋?劑直接加到油墨中，但將需要采取仔細的措施以避免印刷頭和油墨輸送系統(tǒng)中油墨的交聯(lián) 和硬化。
[0119] 除了使用噴墨印刷機裝置(如連續(xù)噴墨印刷機裝置)施加預(yù)處理組合物之外，其也 可使用其它機械技術(shù)包括但不限于棒式涂布、刮板涂布、凹版涂布、膠版印刷、擠出料斗涂 布、簾式涂布和噴涂來施加。在預(yù)處理組合物干燥后，可將經(jīng)預(yù)處理的接受體元件壓光以改 善光澤。
[0120] 一旦本發(fā)明的預(yù)處理組合物已施加（印刷)到合適的接受體元件上，然后使用本發(fā) 明的組合物使接受體元件成像。
[0121] 提供以下制備和實施例來說明本發(fā)明的實踐，并且這些制備和實施例不以任何方 式表示限制。 實施例
[0122] 用于制備聚氨酯的不飽和多元醇的制備 不飽和多元醇-UP-1在250 mL 3-頸圓底燒瓶中裝入25.8 g (245 mmol)二乙醇胺和 0.25 g (1.22 mmol)甲醇鈉。該燒瓶裝備有氮氣進口、橡膠隔片和攪拌棒。將反應(yīng)混合物升 溫至105C以溶解甲醇鈉。向該反應(yīng)混合物中加入144.2 g (164 mmol)亞麻籽油。將反應(yīng)溫 度提高到110C并保持5小時。冷卻后，加入200 ml的二氯甲烷(DCM)并用鹽水洗滌有機物2 次。然后使有機層經(jīng)硫酸鈉干燥。真空去除溶劑以產(chǎn)生150 g的深色油。通過使用蒸發(fā)光散 射檢測器的梯度聚合物洗脫色譜法的分析得到約40%的單醇酰胺酯、40%二醇酰胺酯和20% 的原料亞麻籽油。
[0123] 不飽和多元醇-UP-2在250 mL 3-頸圓底燒瓶中裝入151.0 g (171 mmol)亞麻籽 油。該燒瓶裝備有氮氣進口、橡膠隔片和攪拌棒。將反應(yīng)混合物升溫至275C并加入35.0 g (257 mmol)季戊四醇和1.29 g (23.4 mmol)甲醇鈉。將反應(yīng)保持在275C下15小時。冷卻后， 加入200ml DCM并用鹽水洗滌有機物2次。然后使有機層經(jīng)硫酸鈉干燥。真空去除溶劑以產(chǎn) 生160 g的深色油。通過使用蒸發(fā)光散射檢測器的梯度聚合物洗脫色譜法的分析得到約10% 的原料亞麻籽油以及單取代和二取代的甘油三酯的混合物。
[0124] 實施例中所用的聚氨酯 除非另外說明，用于合成以下實施例的聚氨酯的步驟包括將含酸的二醇（acid containing diol)和一種或更多種多元醇(其中一種多元醇任選由不飽和油如亞麻籽油制 備)裝入容器，然后加入二異氰酸酯并隨后聚合。
[0125] 重均分子量 使用尺寸排阻色譜法(SEC)在含有1.0%甲酸的四氫呋喃(THF)中在35.0 C下分析聚氨 酯樣品。分析柱組由來自Polymer Laboratories (Varian，Inc ·)的3根7 · 5 mmX 300 mm Plgel混合B柱組成，其用窄分子量分布聚苯乙烯標準物進行校準。
[0126] 聚氨酯PU-1:用不飽和多元醇UP-1制備。通過使44 wt%異佛爾酮二異氰酸酯、24 wt% 2，2-雙(輕甲基)丙酸(DMPA)和32 wt%的不飽和多元醇UP-1聚合來制備聚氨酯。所得的 酸值為100的聚氨酯具有4470的重均分子量并且95%的酸基用氫氧化鉀中和。
[0127] 聚氨酯PU-2:用不飽和多元醇UP-2制備。通過使46 wt%異佛爾酮二異氰酸酯、24 wt% 2，2-雙(羥甲基)丙酸(DMPA)和30 wt%的不飽和多元醇UP-2聚合來制備聚氨酯。所得的 酸值為100的聚氨酯具有11，600的重均分子量并且95%的酸基用氫氧化鉀中和。
[0128] 聚氨酯PU-3:通過使39%異佛爾酮二異氰酸酯、24% 2，2_雙(羥甲基)丙酸(DMPA)和 37%的Mw為2000的聚四氫呋喃多元醇聚合來制備聚氨酯。所得的酸值為100的聚氨酯具有 18,000的重均分子量并且95%的酸基用氫氧化鉀中和。
[0129] 不飽和油分散體的制備 不飽和油乳液的制備實施例 通過混合156.8克的去離子水、0.4克的Kordek殺生物劑的9.5%溶液和22.82克的分散 劑如下面所列的各種表面活性劑和聚氨酯來制備含水連續(xù)相溶液。使用以15，000 rpm轉(zhuǎn)動 的Brinkmann轉(zhuǎn)子定子(rotor stator)將20克的生亞麻籽油(Aqua Solution)加入該連續(xù) 水相，并且經(jīng)3分鐘的剪切后形成粗預(yù)混合物。然后使該粗預(yù)混合物通過在6,500 psi操作 壓力下的Model 110微射流機三次以形成用聚氨酯分散劑分散的亞麻籽油的乳液。用 Nanotrac Ultrafine顆粒分析儀表征所得乳液的粒徑，并且基于中值體積的直徑為263 nm〇
[0130] 不飽和油分散體0D-1具有1.5% Aerosol 0T的10%亞麻籽油 不飽和油分散體0D-2具有1.5% Κ0ΜΤ(油烯基甲基?；撬狨サ拟淃})的10%亞麻籽油 不飽和油分散體0D-3具有1.5% D0WFAX 2A-1的10%亞麻籽油 不飽和油分散體0D-4具有1.5% TMN-6的10%亞麻籽油 不飽和油分散體0D-5具有3%基于不飽和多元醇的聚氨酯PU-1的20%亞麻籽油 不飽和油分散體0D-6具有3%基于不飽和多元醇的聚氨酯PU-2的20%亞麻籽油 不飽和油分散體0D-7具有3%聚醚-聚氨酯PU-3的20%亞麻籽油。
[0131] 品紅色顏料分散體的制備 M-1品紅色顏料Clariant Ink Jet Magenta E01的分散體具有由37 wt%甲基丙稀酸節(jié) 酯、30 wt%甲基丙烯酸正十八烷基酯和33 wt%甲基丙烯酸制備的丙烯酸類共聚物作為顏料 分散劑。所述分散劑具有90%的酸基被氫氧化鉀中和。
[0132] 品會工色油墨制備 向具有磁力攪拌的約250 ml高密度聚乙烯瓶中依次加入以下組分:高純水、0.02 wt% 的殺生物劑Kordek MLX、4 wt%的甘油、9 wt%的1-(2-羥乙基)-2-吡咯烷酮、3 wt%的1,2-己 二醇、0.5 wt%的Surfynol 465表面活性劑、如表1中所指定的聚氨酯（來自約20至30 wt%水 溶液）、用可溶性聚氨酯或表面活性劑分散的不飽和油的分散體和4%的品紅色顏料分散體 M-1。將所得240 g的油墨攪拌至少1小時并且用1.0 um圓盤過濾器過濾。
[0133] 催化劑處理的介質(zhì)的制備 將氧化鋁基非樹脂涂布的光澤照片印刷介質(zhì)浸入催化劑溶液中，所述催化劑溶液通過 將0.50 g Cytec Additol VXW6206鈷基和鋯基干燥催化劑溶解于99.5 g試劑級庚烷和300 g的3A乙醇中來制備。允許該介質(zhì)干燥至少30分鐘。
[0134] 油墨的濕耐久性測試 將用所述不飽和油分散體和聚氨酯制備的各品紅色油墨裝載到墨盒中并與青色、黃色 和黑色油墨的墨盒一起安裝在按需噴墨熱印刷頭中，所述青色、黃色和黑色油墨由以與品 紅色顏料類似的方法分散并用類似潤濕劑制備成油墨的顏料制備。將濕摩擦測試目標印刷 在氧化鋁基非樹脂涂布的光澤照片印刷介質(zhì)（按原樣)和用如上所述的鈷基和鋯基干燥催 化劑處理的相同介質(zhì)上。該測試目標包括三個2 5mm X 2 5mm品紅色油墨棋盤塊 (checkerboard patch)。允許目標老化22小時。將直徑為約10mm的水滴放置在各品紅色油 墨塊上并允許其浸漬5分鐘。然后用干燥無絨布使用4次重復(fù)擦拭摩擦該塊以試圖除去任何 水或軟化的油墨。以1至5等級量表對二塊的每一塊打分，其中1表不油墨塊沒有損壞或刮痕 而5代表與水接觸的地方的油墨被完全去除。最終得分是三次單獨得分的平均值。
[0135]
[0136] 表1顯示與不含不飽和油分散體的油墨相比較，用不飽和油分散體和水相容性聚 氨酯制備的油墨在照片介質(zhì)上顯示改善的濕摩擦耐久性。特別地，所述不飽和油分散體可 用常規(guī)表面活性劑類型分散劑或水相容性聚氨酯作為分散劑來制備。所述水相容性聚氨酯 由不飽和多元醇或常規(guī)多元醇軟鏈段如低分子量聚醚二醇來制備。如果介質(zhì)用已知引起不 飽和油或多元醇(包括由這些不飽和油制備的聚合物）中的交聯(lián)的催化劑處理，則濕摩擦耐 久性得到進一步改善。
【主權(quán)項】
1. 一種水性噴墨油墨組合物，其包含:不飽和天然油的水分散體和水分散性聚氨酯。2. 權(quán)利要求1所述的水性噴墨油墨組合物，其中所述不飽和天然油的水分散體以至少 0.5重量%并且至多并包括10重量%的量存在。3. 權(quán)利要求1所述的水性噴墨油墨組合物，其中所述水分散性聚氨酯具有大于50的酸 值并以至少〇. 1重量%至多并包括1 〇重量%的量存在。4. 權(quán)利要求1所述的水性噴墨油墨組合物，其中所述水分散性聚氨酯含有衍生自天然 不飽和油的不飽和多元醇鏈段。5. 權(quán)利要求1的水性噴墨油墨組合物，其中所述不飽和天然油為亞麻籽油、桐油、蓖麻 油、豆油、紅花油、向日葵油、芝麻油、核桃油、玉米油、棉籽油、葡萄籽油、南瓜籽油、大麻油。6. 權(quán)利要求1所述的水性噴墨油墨組合物，其進一步包括著色劑。7. 權(quán)利要求6所述的水性噴墨油墨組合物，其中所述著色劑是可見的非熒光著色劑。8. 權(quán)利要求6所述的水性噴墨油墨組合物，其中所述著色劑是可見的或不可見的熒光 著色劑。9. 權(quán)利要求6所述的水性噴墨油墨組合物，其中所述著色劑是具有大于10 nm并且至多 并包括500 nm的中值粒徑的顏料，并且第95百分位數(shù)著色劑顏料粒徑小于250 nm〇10. 權(quán)利要求9所述的水性噴墨油墨組合物，其中所述著色劑是具有大于5 nm并且至多 并包括250 nm的中值粒徑的顏料。11. 權(quán)利要求6所述的水性噴墨油墨組合物，其還包括用于所述著色劑的分散劑。12. 權(quán)利要求1所述的水性噴墨油墨組合物，其還包括潤濕劑。13. -種噴墨印刷方法，其包括： 提供權(quán)利要求1所述的水性噴墨油墨組合物， 將所述水性噴墨油墨組合物輸送到液滴發(fā)生器機構(gòu)并且從所述液滴發(fā)生器機構(gòu)噴射 所述水性噴墨印刷機油墨組合物，和 控制分開的液滴以使接受體元件成像。14. 權(quán)利要求13所述的方法，其進一步包括從主流體供應(yīng)源提供所述噴墨油墨組合物 并且將連續(xù)流打碎成分開的液滴和非印刷液滴兩者，所述非印刷液滴經(jīng)收集并返回主流體 供應(yīng)源。15. 權(quán)利要求13所述的方法，其中所述液滴發(fā)生機構(gòu)包括一個或更多個印刷頭。16. 權(quán)利要求13所述的方法，其中所述接受體元件已用催化劑化合物預(yù)處理以加速交 聯(lián)反應(yīng)。17. 權(quán)利要求16所述的方法，其中所述催化劑化合物含有一種或更多種以下金屬:鈷、 鐵、錯、猛、鋅、鈣、鈦、銀、絡(luò)、鉬、錫、鎘、萊或鉛。18. 權(quán)利要求13所述的方法，其進一步包括用組合物預(yù)處理所述接受體元件以提高噴 墨印刷圖像的質(zhì)量。19. 一種形成圖像的方法，所述方法包括使用噴墨印刷機用權(quán)利要求1所述的水性噴墨 油墨組合物噴墨印刷接受體元件。20. -種接受體元件，其上具有通過噴墨印刷方法印刷的油墨，其中所述油墨組合物包 含不飽和天然油的水分散體和水分散性聚氨酯。21. 權(quán)利要求20所述的接受體元件，其中所述接受體元件已用組合物預(yù)處理以提高噴 墨印刷圖像的質(zhì)量。22.權(quán)利要求20所述的接受體元件，其中所述接受體已用催化劑化合物預(yù)處理以加速 交聯(lián)反應(yīng)。
【文檔編號】C09D11/102GK105960439SQ201480074499
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2014年12月18日
【發(fā)明人】T.B.布魯斯特, C.A.法爾克納, M.R.米斯, K.M.施雷德, A.T.懷安德
【申請人】伊斯曼柯達公司