CN102056999A - 具有改进的耐久性的液体电子照相油墨 - Google Patents

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Abstract

本公开内容涉及液体电子照相油墨，包含载液和分散在该载液中的颜料-聚合物共混组合物，该颜料-聚合物共混组合物包含颜料和三种相异聚合物的聚合物共混物。该聚合物共混物可以包含具有大约20-大约70g/10min的熔体流动速率和大约60℃-大约70℃的维卡软化点的第一聚合物，具有大约80-大约120g/10min的熔体流动速率的第二聚合物和具有大约160-大约230mg KOH/g的酸度和至少500g/10min的熔体流动速率的第三聚合物。该液体电子照相油墨通常配制用于从液体电子照相印刷机印刷。

Description

具有改进的耐久性的液体电子照相油墨
背景
数字印刷包括其中由数字数据，例如使用电子版图和/或桌面排版程序，直接地产生印刷图像的技术。数字印刷的已知方法包括全色喷墨印刷、电子照相印刷、激光照片印刷和热转移印刷方法。
电子照相印刷技术包括在安装于成像板或其它表面上的光电导体表面上形成潜像。在一种情况下，首先使光电导体敏化，通常通过充电，然后暴露于穿过待再现的文献的正片投射的光中，从而导致暴露于光中的区域中的电荷耗散。随后通过带相反电的调色剂颗粒与保留在该未曝光区域上的电荷的吸引将潜像显影成全图像。对于液体电子照相油墨，从光电导体将该显影图像转移到热弹性转印布上，从该转印布通过热或压力或这两者的组合将它转移至基材，例如纸张、塑料或其它适合的材料上而产生印刷最终图像。
可以使用干调色剂(与粉末载体混合的着色剂)或液体油墨(颜料着色树脂在液体载体中的悬浮液)将潜像显影。调色剂或油墨一般附着于基材表面而几乎不穿入基材。最终图像的质量很大程度上与颗粒的尺寸相关，颗粒越小提供的分辨率越高。
用于液体电子照相术的液体油墨一般包含悬浮在不导电液体载体，一般是饱和烃中的颜料着色热塑性树脂颗粒。偏移防止和释放促进油，例如硅酮油通常用于提高油墨从成像表面的转移效率。使液体油墨带静电荷并与光电导体表面接触以将潜像显影。当颗粒转移至热弹性转印布上并加热时，颗粒熔融并熔合而形成粘性聚合物膜。当粘性聚合物膜和冷表面，例如纸张基材接触时，膜硬化并附着于基材并从转印布剥离，从而层压纸张。将油墨沉积到基本上干的基材上，并可以立即进行所需的印刷修整。因为将油墨从转印布完全转移到基材上，所以印刷机的每一旋转可以产生不同颜色的新层。
用于液体油墨的小颗粒尺寸允许高分辨率的印刷，具有锐边的高光泽图像和非常薄的图像层。然而，由于通过液体油墨产生的印刷品没有吸收到纸张中去但是通过附着引力与纸张表面附接，所以该印刷品可能易于受刮擦、剥离或剥落而损害。因而，仍经由当前进行的开发和研究工作寻找改进的电子照相油墨。
详细描述
在公开和描述本发明之前，要理解本发明不限于本文中公开的具体工艺步骤和材料，因为这些工艺步骤和材料可以略微改变。还应理解，本文所使用的术语仅用于描述具体的实施方案。所述术语没有限制的意图，因为希望本发明的范围仅仅由所附权利要求书和其等效物限制。
应该指出，本说明书以及所附的权利要求书中所使用的单数形式″一种″等以及″该″包括复数指示，除非上下文明确指明相反。
本文所使用的“载液”、“载体”或“载体连接料”是指本发明的着色剂可以分散于其中而形成液体电子照相油墨的流体。此类载液和连接料组分是本领域中已知的。典型的载液可以包括各种不同试剂，例如表面活性剂、共溶剂、粘度改进剂和/或其它可能的成分的混合物。
本文所使用的“液体电子照相油墨”泛指具有载液、树脂-基着色剂和充电组分的油墨。根据本发明的某些实施方案，所述树脂含有某些聚合物，在一些实施方案中，某些共聚物。
本文所使用的“颜料”一般包括颜料着色剂、磁性颗粒、氧化铝、氧化硅和/或其它陶瓷或金属有机化合物，不管此类颗粒是否赋色。因此，虽然本说明书主要举例说明颜料着色剂的使用，但是术语“颜料”可以更一般地用来不但描述颜料着色剂，而且描述其它颜料例如金属有机化合物、铁酸盐、陶瓷等。
本文所使用的“共聚物”是指从至少两种单体聚合的聚合物。
本文所使用的“熔体流动速率”泛指树脂在规定温度和负荷下穿过规定尺寸的喷嘴的挤出速率，通常记作温度/负荷，例如190℃/2.16kg。流动速率可以用于区分等级或提供材料由于模塑引起的降解的量度。在本公开物中，“熔体流动速率”是如本领域中已知的那样根据通过挤出塑性计测量热塑性塑料的熔体流动速率的ASTM D1238-04c标准试验方法测量的。
本文所使用的“酸度”、“酸数”或“酸值”是指中和一克物质要求的氢氧化钾(KOH)的质量(毫克)。
本文所使用的“熔体粘度”泛指在给定剪切应力或剪切速率下剪切应力与剪切速率的比例。一般使用毛细管流变仪进行试验。在流变仪圆筒中加热塑料物料并用活塞经过模口推动。通过恒力或以恒定速率推动该活塞，这取决于设备。一旦体系达到稳态操作，就进行测量。如本领域中已知的那样，所使用的一种方法是测量布鲁克菲尔德粘度@140℃，单位是mPa·s。
本文使用的“维卡软化点”是指如ASTM D1525中概括的那样在特定负荷下平端针状体穿入聚合物到1mm深度时的温度。该温度反映当材料用于高温应用时预期的软化点。
本文所使用的“不相容性蜡”是指与所述聚合物共混物不相容的蜡。具体来说，在油墨膜从转印布转移期间和之后聚合物熔合的混合物在基材上的冷却后蜡相与聚合物共混物相分离。
本文所使用的“电子照相印刷”泛指提供从光成像基材直接地或间接地经由中间转移元件转移的图像的方法。因而，图像没有显著地吸收到其所施加的基材中去。此外，“电子照相印刷机”泛指如上所述能够进行电子照相印刷的那些打印机。
“液体电子照相印刷”是特定类型的电子照相印刷，其中液体油墨用在电子照相制版法中而不是用粉末调色剂。
本文所使用的术语″大约″用来提供数值范围端点的灵活性，表示某一值可以″稍高于″或″稍低于″该端点。该术语的灵活度取决于具体的变量并且本领域技术人员根据经验和本说明书相关描述能够确定。
本文所使用的许多项目、结构化元素、组成元素和/或材料为了方便起见并列在一个总列表中。然而，这些列表应当理解为其中的每一项都各自独立地表示单独且独特的一项。因此，在没有相反指示的情况下，列表中单独各项都不应仅仅因为它们列在同一组而理解为真地等同于同一列表中的其它各项。
浓度、用量和其它数值数据可在本文中以范围模式表述或提供。应该理解的是此种范围模式仅仅为了方便和简洁并因此应当灵活地解释为不仅包括明确指示的该范围的上下限数值，而且包括包含范围内的所有单个数值和该范围内的所有子范围，就如同各个单个数值和子范围同样被明确指示那样。例如，数值范围″大约1wt％-大约5wt％″应当解释为不仅包括明确指示的大约1-大约5wt％，还包括该指定范围内的各个值和子范围。因此，该数值范围包括如2、3.5和4的各单独数值，以及如1-3、2-4和3-5等的子范围。该原则同样适用于仅引用一个数值的范围。此外，该解释与所描述范围或特征的范围宽度无关。
已经认识到开发具有改进的耐久性的液体电子照相油墨将是有利的。根据这一点，本公开物涉及具有分散在载液中的颜料着色树脂的组合物和方法，所述树脂包含用于电子照相油墨的至少三种聚合物的混合物。应该指出，当讨论液体电子照相油墨或配制此种液体电子照相油墨的方法时，这些讨论中的每一种可以认为适用于这些实施方案中的每一个，不管它们是否明确地论述在该实施方案的上下文中。因此，例如，在论述结合到用于液体电子照相油墨的聚合物共混物中的第一聚合物时，此种第一聚合物还可以用于此种液体电子照相油墨的制造方法，反之亦然。
因而，在理解了这些定义的情况下，液体电子照相油墨包含载液和分散在该载液中的颜料-聚合物组合物。该颜料-聚合物组合物可以包含颜料和三种相异聚合物的聚合物共混物，其中该聚合物共混物包含具有大约20-大约70g/10分钟的熔体流动速率和大约60℃-大约70℃的维卡软化点的第一聚合物，具有大约80g/10分钟-大约120g/10分钟的熔体流动速率的第二聚合物和具有大约160mg KOH/g的酸度和至少500g/10分钟的熔体流动速率的第三聚合物。此外，该液体电子照相油墨可以配制用于在液体电子照相印刷机中印刷。此种配制可以包括添加附加的组分到油墨中以使该油墨与液体电子照相印刷相容。例如，液体电子照相油墨可以进一步包含电荷引导剂，可以具有某种粘度，或可以具有某种导电率等。
本公开物还提供具有改进的耐久性的液体电子照相油墨的制造方法，包括通过加工载液和三种相异聚合物形成聚合物共混物。该聚合物共混物可以包含i)具有大约20-大约70g/10min的熔体流动速率和大约60℃-大约70℃的维卡软化点的第一聚合物，ii)具有大约80-大约120g/10min的熔体流动速率的第二聚合物，和iii)具有大约160-大约230mg KOH/g的酸度和至少500g/10分钟的熔体流动速率的第三聚合物。附加的步骤包括用颜料和电荷引导剂加工该聚合物共混物以形成液体电子照相油墨以致该液体电子照相油墨能够从液体电子照相印刷机印刷。
此外，具有改进的耐久性的液体电子照相油墨的印刷方法可以包括使用液体电子照相印刷机将本文描述的任何液体电子照相油墨印刷在基材上，例如包括纸张的基材。
本发明组合物和方法出人意料地提供具有改进的耐刮擦性的更耐久的液体电子照相油墨。不希望受任何特定理论的束缚，本发明液体电子照相油墨通过选择提供耐久性以及粘附的聚合物的组合提供耐久性和耐刮擦性。具体来说，本文描述的液体电子照相油墨可以具有第一、第二和第三聚合物，它们具有特定物理性能。在一个实施方案中，第一聚合物具有大约20-大约70g/10分钟的熔体流动速率和大约60℃-大约70℃的维卡软化点。在另一个实施方案中，第一聚合物具有大约90-大约130mg KOH/g的酸度。在一个实施方案中，第二聚合物具有大约80-大约120g/10分钟的熔体流动速率。在另一个实施方案中，第二聚合物具有大约50-大约80mg KOH/g的酸度。此外，第二聚合物具有大约60℃-大约70℃的维卡软化点。在一个实施方案中，第三聚合物具有至少500g/10分钟的熔体流动速率和大约160-大约230mg KOH/g的酸度。此外，第三聚合物具有低于1000cP的熔体粘度。
此外，这些特性可以组合来描述附加的实施方案，例如，第一聚合物具有大约20-大约70g/10分钟的熔体流动速率和大约90-大约130mg KOH/g的酸度或聚合物共混物包含具有大约90-大约130mgKOH/g的酸度的第一聚合物和具有大约60℃-大约70℃的维卡软化点的第二聚合物等。在另一个实施方案中，液体电子照相油墨除了三种相异聚合物之外还可以具有本领域中已知的聚合物和/或共聚物，包括本文描述的那些。在一个实施方案中，聚合物共混物可以进一步包含与所述聚合物共混物不相容的蜡。此种不相容性蜡是本领域中已知的。因而，所述蜡可以是聚乙烯、氧化聚乙烯、包括其共混物的聚烯烃，和/或它们的混合物。在一个实施方案中，本文描述的电子照相油墨可以进一步包含大约2-大约20微米尺寸的聚四氟乙烯颗粒代替不相容性蜡。
在一个实施方案中，聚合物(第一和/或第二)可以选自树脂例如乙烯-乙酸乙烯酯(EVA)共聚物；乙烯与丙烯酸或甲基丙烯酸的烯属不饱和酸的共聚物；乙烯、丙烯酸或甲基丙烯酸/甲基丙烯酸或丙烯酸的烷基酯的共聚物；聚乙烯；聚苯乙烯；结晶聚丙烯；乙烯丙烯酸乙酯；用金属离子(例如Zn、Na、Li)部分中和的乙烯甲基丙烯酸共聚物，例如SURLYN离子聚合物；酸改性乙烯-乙酸乙烯酯三元共聚物或其共混物；聚酯；聚乙烯基甲苯；聚酰胺；苯乙烯/丁二烯共聚物；它们的组合；和它们的共混物。在一个实施方案中，聚合物(第一和/或第二)可以是乙烯与丙烯酸或甲基丙烯酸的烯属不饱和酸的共聚物；乙烯甲基丙烯酸共聚物的离子聚合物；乙烯甲基丙烯酸共聚物的酯和酸改性乙烯-乙酸乙烯酯三元共聚物；它们的组合；和/或它们的共混物。在另一个实施方案中，聚合物(第一和/或第二)可以是乙烯与丙烯酸或甲基丙烯酸的烯属不饱和酸的共聚物。在一个实施方案中，第一聚合物可以是NUCREL
Figure BPA00001276248600062
聚合物，例如NUCREL
Figure BPA00001276248600063
925、NUCREL
Figure BPA00001276248600064
2906、NUCREL
Figure BPA00001276248600065
2806或NUCREL
Figure BPA00001276248600066
960。在另一个实施方案中，第二聚合物可以是NUCREL
Figure BPA00001276248600067
聚合物，例如NUCREL
Figure BPA00001276248600068
699或NUCREL
Figure BPA00001276248600069
599。
此外，第一聚合物可以是乙烯与丙烯酸或甲基丙烯酸的烯属不饱和酸的共聚物，其中丙烯酸或甲基丙烯酸的烯属不饱和酸可以占该共聚物的10wt％-大约20wt％。在另一个实施方案中，第二聚合物可以是乙烯与丙烯酸或甲基丙烯酸的烯属不饱和酸的共聚物，其中丙烯酸或甲基丙烯酸的烯属不饱和酸可以占该共聚物的7wt％-大约12wt％。
第三聚合物可以是乙烯丙烯酸的共聚物；酸改性聚乙烯低分子量聚合物；马来酸酐改性聚乙烯；和/或它们的混合物。在一个实施方案中，第三聚合物可以是乙烯丙烯酸的共聚物。在另一个实施方案中，第三聚合物可以是Honeywell聚合物例如A-C
Figure BPA000012762486000610
5180(乙烯丙烯酸共聚物)、A-C 430
Figure BPA000012762486000611
(乙烯-乙酸乙烯酯共聚物)或A-C 6702
Figure BPA000012762486000612
(氧化聚乙烯)。
此外，本文描述的电子照相油墨可以含有改变量的聚合物。以下wt％表示为存在于油墨中的固体分的总量的wt％。在一个实施方案中，第一共聚物可以按大约60wt％/固体分至大约90wt％/固体分存在于油墨中。在另一个实施方案中，第一共聚物可以按大约70wt％/固体分至大约80wt％/固体分存在于油墨中。此外，第二共聚物可以按大约5wt％/固体分至大约30wt％/固体分存在于油墨中。在一个实施方案中，第二共聚物可以按大约10wt％/固体分至大约20wt％/固体分存在于油墨中。此外，第三聚合物可以按大约5wt％/固体分至大约25wt％/固体分存在于油墨中。在一个实施方案中，第三聚合物可以按大约10wt％/固体分至大约20wt％/固体分存在于油墨中。
在一个实施方案中，第一聚合物与第二聚合物之比可以为大约10∶1-大约2∶1。在另一个实施方案中，该比例可以为大约6∶1-大约3∶1。第二聚合物与第三聚合物之比可以为大约3∶1-大约1∶3。
在本公开物的一个实施方案中，液体电子照相油墨的聚合物可以含有酸基。不希望受任何特定理论的束缚，聚合物的此种组合可以通过一种聚合物上的酸基的羧基氧与相邻聚合物的酸基的酸性质子间的氢键进一步改进液体电子照相油墨的耐久性和耐刮擦性。因而，在一个实施方案中，第一、第二和第三聚合物可以含有至少一个酸性基。
本发明液体电子照相油墨的耐刮擦性与除聚合物共混物之外具有与该液体电子照相油墨相同组分的对比油墨相比改进一个数量级(10倍)。此种数量级可以定量地经由本领域中已知的耐刮擦试验(包括本申请中举例说明的那些)表示。因而，本发明液体电子照相油墨的耐刮擦性与对比油墨相比可以得到改进，这可以如下表示：比较本发明电子照相油墨和对比油墨在进行本文所述的刮擦试验后损失的油墨重量或比较本发明电子照相油墨和对比油墨在进行本文所述的剥离试验后损失的油墨面积。在一个实施方案中，如本文所述那样，本发明电子照相油墨可以提供是对比油墨两倍的耐刮擦性。此种耐刮擦性因子可以通过在耐刮擦试验，例如本文描述的本发明耐刮擦试验后本发明LEP油墨和对比油墨之间损失的油墨量之差测量。例如，本发明油墨可以具有改进的耐久性，其中该油墨提供比不具有聚合物共混物的对比油墨高10倍的改进的耐刮擦性，这通过使用Taber Shear/Scratch Tester，型号551，Mettler Toledo Microbalance，型号MT/UMT测量在耐刮擦试验后液体电子照相油墨和对比油墨间损失的油墨量之差测得。在另一个实施方案中，本发明电子照相油墨可以提供高3倍、5倍、10倍或更高的耐刮擦性。
一般而言，载液充当液体电子照相油墨中的其它组分的分散介质。例如，载液可以是烃、硅酮油、植物油等。因而，载液可以是烃-基载体。一般而言，用于本公开物的油墨的载液可以基本上类似于用于现有技术液体电子照相油墨的载体。一般而言，此种油墨包括至少一种脂族烃，例如链烷烃和异链烷烃。因而，载液可以包含，或主要包含异链烷烃，或甚至基本上由异链烷烃构成，例如或相当于由ExxonMobil Corporation(Fairfax，Va.，USA)销售的具有窄沸程的ISOPAR
Figure BPA00001276248600081
高纯度异链烷烃溶剂。还适合作为实施本公开内容实施方案的载液或载液的组分的是含大约6-大约14个碳原子的烷烃例如可以从Exxon Mobil Corporation(Fairfax，Va.，USA)获得的以NORPAR
Figure BPA00001276248600082
(NORPAR12、13和15)销售的溶剂。用作载液或连接料组分的其它烃以AMSCO
Figure BPA00001276248600084
(AMSCO
Figure BPA00001276248600085
460和OMS)商品名称销售(可以从American Mineral Spirits Company(New York，N.Y.，USA)获得)，以SOLTROL商品名称销售(可以从Chevron Phillips Chemical Company LLC(The Woodlands，Tex.，USA)获得)和以SHELLSOL
Figure BPA00001276248600087
商品名称销售(可以从Shell Chemicals Limited(London，UK)获得)。此类载液和连接料组分具有合乎需要的性能例如低气味、没有颜色、选择性的溶解力、好的氧化稳定性、低的导电率、低皮肤刺激性、低表面张力、优异的铺展性、窄沸点范围、对金属无腐蚀性、低冰点、高电阻率、高界面张力、低蒸发潜热和低光化反应性。
分散在载液中的颜料可以是与载液相容且可用于电子照相印刷的任何颜料。例如，颜料可以作为颜料颗粒存在，或可以包含树脂(除了本文描述的聚合物之外)和颜料。所述树脂和颜料可以是本领域中已知的常用的任何那些。例如，Hoechst的颜料，包括Permanent Yellow DHG、Permanent Yellow GR、Permanent Yellow G、Permanent Yellow NCG-71、Permanent Yellow GG、Hansa Yellow RA、Hansa Brilliant Yellow 5GX-02、Hansa Yellow X、NOVAPERM
Figure BPA00001276248600088
YELLOW HR、NOVAPERM
Figure BPA00001276248600089
YELLOW FGL、Hansa Brilliant Yellow 10GX、Permanent Yellow G3R-01、HOSTAPERM
Figure BPA000012762486000810
YELLOW H4G、HOSTAPERM
Figure BPA000012762486000811
YELLOW H3G、HOSTAPERM
Figure BPA000012762486000812
ORANGE GR、HOSTAPERM
Figure BPA000012762486000813
SCARLET GO、Permanent Rubine F6B；Sun Chemical的颜料，包括L74-1357 Yellow、L75-1331 Yellow、L75-2337 Yellow；Heubach的颜料，包括DALAMAR
Figure BPA000012762486000814
YELLOW YT-858-D；Ciba-Geigy的颜料，包括CROMOPHTHALYELLOW 3G、CROMOPHTHAL
Figure BPA000012762486000816
YELLOW GR、CROMOPHTHALYELLOW 8G、IRGAZINE
Figure BPA000012762486000818
YELLOW 5GT、IRGALITE
Figure BPA000012762486000819
RUBINE 4BL、MONASTRAL
Figure BPA000012762486000820
MAGENTA、MONASTRAL
Figure BPA00001276248600091
SCARLET、MONASTRAL
Figure BPA00001276248600092
VIOLET、MONASTRALRED、MONASTRALVIOLET；BASF的颜料，包括LUMOGEN
Figure BPA00001276248600095
LIGHT YELLOW、PALIOGEN
Figure BPA00001276248600096
ORANGE、HELIOGEN
Figure BPA00001276248600097
BLUE L 6901F、HELIOGEN
Figure BPA00001276248600098
BLUE TBD 7010、HELIOGEN
Figure BPA00001276248600099
BLUE K7090、HELIOGEN
Figure BPA000012762486000910
BLUE L 7101F、HELIOGEN
Figure BPA000012762486000911
BLUE L 6470、HELIOGEN
Figure BPA000012762486000912
GREEN K 8683、HELIOGENGREEN L 9140；Mobay的颜料，包括QUINDO
Figure BPA000012762486000914
MAGENTA、INDOFAST
Figure BPA000012762486000915
BRILLIANTSCARLET、QUINDORED 6700、QUINDO
Figure BPA000012762486000917
RED 6713、INDOFAST
Figure BPA000012762486000918
VIOLET；Cabot的颜料，包括Maroon B STERLING
Figure BPA000012762486000919
NS BLACK、STERLING
Figure BPA000012762486000920
NSX 76、MOGULL；DuPont的颜料，包括TIPURE
Figure BPA000012762486000922
R-101；和Paul Uhlich的颜料，包括UHLICH
Figure BPA000012762486000923
BK 8200。
可以将电荷引导剂添加到载液中以维持油墨颗粒上足够的静电荷。例如，电荷组分可以是简单盐和通式MAn的磺基琥珀酸盐的纳米颗粒，其中M是金属，n是M的化合价，A是通式[R1-O-C(O)CH2CH(SO3OC(O)-O-R2]的离子，其中R1和R2中的每一个是烷基，或WO2007130069中发现的其它电荷组分。此外，电荷引导剂化合物包括离子化合物，尤其是脂肪酸的金属盐、磺基-琥珀酸酯的金属盐、氧基磷酸酯的金属盐、烷基-苯磺酸的金属盐、芳族羧酸或磺酸的金属盐，以及两性离子和非离子化合物，例如聚氧乙基化烷基胺、卵磷脂、聚乙烯吡咯烷酮、多元醇的有机酸酯等。本文所使用的电荷引导剂可以是本领域中已知的任何电荷引导剂，例如美国专利号5,346,796中描述的那些。
实施例
以下实施例说明当前已知的公开内容的实施方案。因此，这些实施例不应该认为是限制本公开物，而是仅仅适当地揭示如何作出本公开物的组合物。因而，本文公开了代表性数目的组合物和它们的制造方法。
实施例1-耐刮擦液体电子照相(LEP)油墨的制备
可以使用美国专利公开20060194138中概括的方法制备LEP油墨。
首先，在Ross双行星混合器中以60rpm的速度和130℃的温度将650克聚乙烯-甲基丙烯酸共聚物(NUCREL
Figure BPA00001276248600101
960，Dupont)、140克聚乙烯-丙烯酸共聚物(A-C
Figure BPA00001276248600102
5180，Honeywell)和140克聚乙烯-甲基丙烯酸共聚物(NUCREL
Figure BPA00001276248600103
699，DuPont)与1750克ISOPAR
Figure BPA00001276248600104
L(由Exxon制造的异链烷油)载液混合一小时。然后降低温度并继续混合直到混合物达到室温。
在混合期间，产生在Isopar中的聚合物溶剂合物，和在冷却期间，产生聚合物混合物(与溶剂化载液)在载液中的细粒。
其次，将1500克第一步骤中产生的混合物连同65克颜料，和另外700克ISOPAR
Figure BPA00001276248600105
L加入Union Process 1S球磨碎机中。此外，按油墨的重量计，按0.001％-5％的量添加电荷助剂及其它颗粒状添加剂。在57℃下研磨混合物2小时，接着在36℃下研磨10小时，直到产生包含调色剂颗粒分散体的调色剂浓缩物，该调色剂颗粒分散体包含树脂和颜料。
最后，用附加的ISOPAR
Figure BPA00001276248600106
L稀释这种调色剂浓缩物而产生具有2％-3％不挥发性固体(NVS)的调色剂并利用6mg/克固体份的电荷引导剂充电。
实施例2-各种LEP油墨的剥离破坏
根据实施例1中概括的步骤制备各种着色油墨。具体来说，制备黑色、青色和品红油墨并使用180°角度剥离试验测试对基材的粘附。一般而言，剥离试验使用压敏粘合剂带评价油墨对基材的粘附。一般而言，将一条粘合带施加在重(≥100％)覆盖新印刷的图像上，然后除去。对图像的损坏表征图像和纸张之间的粘附程度。
具体来说，使用以下程序评价本发明油墨。首先，对于独立的10分钟和60分钟试验单独地制备6份在各种基材上100％油墨覆盖。10分钟试验是指在将油墨印刷在基材上后10分钟进行的本发明剥离试验，并且60分钟试验是指在将油墨印刷在基材上后60分钟进行的本发明剥离试验。将六英寸标准粘合带(3M 230，1英寸宽)置于印刷油墨上并让标准(2Kg橡皮覆盖的)辊子来回在该带子上辊压5次。试验六个印刷图像。对于60分钟试验同样遵循该程序。在合适的时间(10或60分钟)后，除去带子并使用特殊设计的软件分析所得的基材，该软件测量在通过粘合带从基材除去油墨之后产生的无油墨区域的百分率。下表提供在各种基材上进行的每种油墨的10分钟和60分钟剥离试验的结果。
表1-黑色油墨10分钟剥离试验
Figure BPA00001276248600111
表2-黑色油墨60分钟剥离试验
Figure BPA00001276248600112
实施例3-对比液体电子照相(LEP)油墨的制备
使用实施例1的程序制备对比LEP油墨，不同之处在于将740克聚乙烯-甲基丙烯酸共聚物(NUCREL
Figure BPA00001276248600113
699，Dupont)和180克聚乙烯-丙烯酸共聚物(A-C5120，Honeywell)混合，然后与相同颜料研磨，稀释并充电。
实施例4-对比LEP油墨的剥离破坏(保留的图像的％)
下表提供根据实施例3制备的每种对比油墨(黑色、青色和品红)使用实施例2中概括的程序在各种基材上进行的10分钟和60分钟剥离试验的结果。
表3-对比黑色油墨10分钟剥离试验
Figure BPA00001276248600122
表4-对比黑色油墨60分钟剥离试验
Figure BPA00001276248600123
实施例5-耐刮擦LEP油墨和对比LEP油墨之间的剥离破坏对比
本发明LEP油墨与对比LEP油墨的剥离试验结果示于下表5和6中。具体来说，实施例1和2的耐刮擦LEP油墨包含具有105mgKOH/g的酸度、60的熔体流动速率和62℃的维卡软化点的第一乙烯/甲基丙烯酸共聚物(NUCREL960)；具有80mg KOH/g的酸度、95的熔体流动速率和65℃的维卡软化点的第二乙烯/甲基丙烯酸聚合物(NUCREL
Figure BPA00001276248600132
699)和具有180mg KOH/g的酸度和大于1000cps的熔体粘度的第三乙烯/丙烯酸共聚物(Honeywell A-C
Figure BPA00001276248600133
5180)。实施例3和4的对比LEP油墨包含具有80mg KOH/g的酸度、95的熔体流动速率和65℃的维卡软化点的第一乙烯/丙烯酸共聚物(NUCREL
Figure BPA00001276248600134
699)和具有120mg KOH/g的酸度和650cps@140℃的熔体粘度的第二乙烯/丙烯酸共聚物(Honeywell A-C
Figure BPA00001276248600135
5120)。因而，本公开物的具有特定聚合物共混物的油墨可以与具有类似聚合物共混物的油墨区分。具体来说，本公开物的油墨可以具有聚合物的组合，这些聚合物与对比油墨的类似聚合物共混物相比具有提高耐刮擦性和耐久性的特定酸度、熔体流动速率、维卡软化点和/或熔体粘度。
表5和6显示实施例1和2的耐刮擦LEP油墨(K、C和M)和实施例3和4的对比油墨(对比K、对比C和对比M)之间通过10分钟和60分钟剥离试验的各种基材的对比。
表5-油墨10分钟剥离试验
Figure BPA00001276248600136
K是指黑色，C是指青色，M是指品红
表6-油墨60分钟剥离试验
Figure BPA00001276248600141
K是指黑色，C是指青色，M是指品红
如表5和6所示，本发明耐刮擦油墨与对比油墨相比提供显著的改进。可以对每一类型的基材以及每种油墨类型看出改进。具体来说，平均提高计算为黑色、青色和品红油墨分别与对比(comp)黑色、青色和品红油墨相比的％油墨提高的平均值。
实施例6-耐刮擦LEP油墨和对比LEP油墨的耐刮擦性试验
使用Taber Shear/Scratch Tester，型号551，Mettler Toledo Microbalance，型号MT/UMT测量实施例1和2的耐刮擦青色LEP油墨和实施例3和4的对比青色LEP油墨的耐刮擦性。一般而言，在意义明确的条件下让移动试样经历刀具的机械侵入。通过称量从基材除去的油墨碎屑评价通过该侵入引起的破坏度。所使用的方法参数如下：S-20碳化钨刀具、具有3次重复的一个旋转、400％覆盖度和50g的负荷。一般而言，用试验的两个图像对每一图像进行两个刮擦试验。下表提供耐刮擦试验的结果：
表7-对比数据
Figure BPA00001276248600151
结果显示本发明LEP油墨与对比LEP油墨相比提供相当大的耐刮擦性。可以看出每一类型基材的改进。具体来说，本发明油墨可以提供比对比油墨提供的高10倍或更高的耐刮擦性，例如Euroart Gloss135gsm的比较中，本发明LEP油墨的25μg vs.对比油墨的373μg。
虽然已经参照某些实施方案描述了本发明，但是本领域技术人员将领会可以在不脱离本公开内容精神的情况下作出各种修改、改变、省略和置换。因此，希望本发明仅仅由以下权利要求的范围限制。

Claims (26)

1.液体电子照相油墨，其包含：
a)载液，和
b)分散在该载液中的颜料-聚合物共混组合物，该颜料-聚合物共混组合物包含颜料和至少三种相异聚合物的聚合物共混物，该聚合物共混物包含：
i)具有大约20-大约70g/10min的熔体流动速率和大约60℃-大约70℃的维卡软化点的第一聚合物，
ii)具有大约80-大约120g/10min的熔体流动速率的第二聚合物，和
iii)具有大约160-大约230mg KOH/g的酸度和至少500g/10min的熔体流动速率的第三聚合物，
其中该液体电子照相油墨配制用于在液体电子照相印刷机中印刷。
2.权利要求1的液体电子照相油墨，其中该聚合物共混物还包含不相容性蜡。
3.权利要求2的液体电子照相油墨，其中该蜡选自聚乙烯、氧化聚乙烯、包括其共混物的聚烯烃、和它们的混合物。
4.权利要求1的液体电子照相油墨，其中所述聚合物共混物还包含大约2-大约20微米的聚四氟乙烯颗粒。
5.权利要求1的液体电子照相油墨，其中所述第一聚合物具有大约90-大约130mg KOH/g的酸度。
6.权利要求1的液体电子照相油墨，其中所述第一聚合物选自乙烯-乙酸乙烯酯(EVA)共聚物；乙烯与丙烯酸或甲基丙烯酸的烯属不饱和酸的共聚物；乙烯、丙烯酸或甲基丙烯酸/甲基丙烯酸或丙烯酸的烷基酯的共聚物；聚乙烯；聚苯乙烯；结晶聚丙烯；乙烯丙烯酸乙酯；用金属离子部分中和的乙烯甲基丙烯酸共聚物；酸改性乙烯-乙酸乙烯酯三元共聚物或其共混物；聚酯；聚乙烯基甲苯；聚酰胺；苯乙烯/丁二烯共聚物；它们的组合；和它们的共混物。
7.权利要求1的液体电子照相油墨，其中所述第一聚合物选自乙烯与丙烯酸或甲基丙烯酸的烯属不饱和酸的共聚物；乙烯甲基丙烯酸共聚物的离子聚合物；乙烯甲基丙烯酸共聚物的酯和酸改性乙烯-乙酸乙烯酯三元共聚物；它们的组合；和它们的共混物。
8.权利要求1的液体电子照相油墨，其中所述第一聚合物是乙烯与丙烯酸或甲基丙烯酸的烯属不饱和酸的共聚物。
9.权利要求8的液体电子照相油墨，其中丙烯酸或甲基丙烯酸的烯属不饱和酸占所述共聚物的大约10wt％-大约20wt％。
10.权利要求1的液体电子照相油墨，其中所述第二聚合物具有大约50-大约80mg KOH/g的酸度和大约60℃-大约70℃的维卡软化点。
11.权利要求1的液体电子照相油墨，其中所述第二聚合物选自树脂例如乙烯-乙酸乙烯酯(EVA)共聚物；乙烯与丙烯酸或甲基丙烯酸的烯属不饱和酸的共聚物；乙烯、丙烯酸或甲基丙烯酸/甲基丙烯酸或丙烯酸的烷基酯的共聚物；聚乙烯；聚苯乙烯；结晶聚丙烯；乙烯丙烯酸乙酯；用金属离子部分中和的乙烯甲基丙烯酸共聚物；酸改性乙烯-乙酸乙烯酯三元共聚物或其共混物；聚酯；聚乙烯基甲苯；聚酰胺；苯乙烯/丁二烯共聚物；它们的组合；和它们的共混物。
12.权利要求1的液体电子照相油墨，其中所述第二聚合物选自乙烯与丙烯酸或甲基丙烯酸的烯属不饱和酸的共聚物；乙烯甲基丙烯酸共聚物的离子聚合物；乙烯甲基丙烯酸共聚物的酯和酸改性乙烯-乙酸乙烯酯三元共聚物；它们的组合；和它们的共混物。
13.权利要求1的液体电子照相油墨，其中所述第二聚合物是乙烯与丙烯酸或甲基丙烯酸的烯属不饱和酸的共聚物。
14.权利要求8的液体电子照相油墨，其中丙烯酸或甲基丙烯酸的烯属不饱和酸占所述共聚物的大约7wt％-大约12wt％。
15.权利要求1的液体电子照相油墨，其中所述第三聚合物具有小于1000cps的熔体粘度。
16.权利要求1的液体电子照相油墨，其中所述第三聚合物选自乙烯丙烯酸的共聚物；乙烯甲基丙烯酸的共聚物；酸改性聚乙烯低分子量聚合物；马来酸酐改性聚乙烯；和它们的混合物。
17.权利要求1的液体电子照相油墨，其中所述第三聚合物是乙烯丙烯酸的共聚物。
18.权利要求1的液体电子照相油墨，其中所述第一聚合物按大约60wt％/固体分-大约90wt％/固体分存在于油墨中，所述第二聚合物按大约5wt％/固体分-大约30wt％/固体分存在于油墨中，所述第三聚合物按大约5wt％/固体分-大约25wt％/固体分存在于油墨中。
19.权利要求1的液体电子照相油墨，还包含电荷引导剂。
20.制造具有改进的耐久性的液体电子照相油墨的方法，包括
a)通过加工载液和三种相异聚合物形成聚合物共混物，所述三种相异聚合物包含：
i)具有大约20-大约70g/10min的熔体流动速率和大约60℃-大约70℃的维卡软化点的第一聚合物，
ii)具有大约80-大约120g/10min的熔体流动速率的第二聚合物，和
iii)具有大约160-大约230mg KOH/g的酸度和至少500的熔体流动速率的第三聚合物，
b)用颜料和电荷引导剂加工所述聚合物共混物而形成液体电子照相油墨，
其中所述液体电子照相油墨能够从液体电子照相印刷机印刷。
21.权利要求20的方法，其中所述聚合物共混物还包含与所述聚合物共混物不相容的蜡。
22.权利要求20的方法，其中所述第一聚合物具有大约90-大约130mg KOH/g的酸度且第二聚合物具有大约50-大约80mg KOH/g的酸度。
23.权利要求20的方法，其中所述第一聚合物或第二聚合物是乙烯与丙烯酸或甲基丙烯酸的烯属不饱和酸的共聚物。
24.权利要求20的方法，其中所述第三聚合物具有小于大约1000cps的熔体粘度。
25.具有改进的耐久性的液体电子照相油墨的印刷方法，包括使用液体电子照相印刷机将权利要求1的液体电子照相油墨印刷在基材上。
26.权利要求25的方法，其中所述基材包括纸张。
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