CN102574153A - 热喷墨油墨组合物 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种热喷墨油墨组合物，其包含挥发性有机溶剂、粘合剂树脂、染料、用量小于所述热喷墨油墨组合物的40重量％的保湿剂以及用于延长耐曝时间的添加剂。所述添加剂的用量大于所述热喷墨油墨组合物的0.1重量％。所述添加剂选自增塑剂、表面活性剂、脂族烃、干性油及其混合物。通过热喷墨打印将所述油墨施加到基材期间，所述添加剂不从所述喷墨组合物中相分离。

Description

热喷墨油墨组合物
背景技术
热喷墨(TIJ)打印头通过热汽化油墨溶剂产生墨滴。在喷射过程中，电阻器被快速加热以产生蒸汽泡，随后从喷嘴中喷出液滴。这个过程极其高效而且可重复。工业绘图用的现代TIJ打印头能够以36kHz或更大的频率产生体积为4pL或更小的均匀液滴。典型的商用TIJ设备被特别设计以汽化水或物理性质接近水的溶剂(例如高沸点、大热容、低分子量)。
尽管TIJ打印系统可用已超过30年了，但几乎所有用于热喷墨系统的商用油墨都是水基的，即它们包含超过50％的水。这样的水性油墨有一个或更多个缺陷，例如油墨干燥时间长或对半多孔或无孔基材的附着力差。
人们期望当使用TIJ系统在半多孔和无孔基材上打印时，油墨具有吸引人的性能特征，例如干燥时间短、耐曝时间(decap time)长和附着力好。
发明内容
本发明提供了一种热喷墨油墨组合物，其包含挥发性有机溶剂、粘合剂树脂、染料、保湿剂、以及用于延长耐曝时间的添加剂。该热喷墨油墨组合物可以提供增大的耐曝时间和短的干燥时间。
在一个实施方式中，热喷墨油墨组合物包含挥发性有机溶剂、粘合剂树脂、染料、用量小于热喷墨油墨组合物的40重量％的保湿剂、以及用于延长耐曝时间的添加剂。添加剂的用量大于热喷墨油墨组合物的0.1重量％。该添加剂选自增塑剂、表面活性剂、脂族烃、干性油及其混合物。通过热喷墨打印将油墨施加到基材期间，添加剂不从喷墨组合物中相分离。
在另一个实施方式中，一种用热喷墨打印机在基材上打印图像的方法包括：将热喷墨油墨组合物的液滴流指向基材。该油墨组合物包含挥发性有机溶剂、粘合剂树脂、染料、用量小于热喷墨油墨组合物的40重量％的保湿剂、以及用量大于热喷墨油墨组合物的0.1重量％的添加剂。该添加剂选自增塑剂、表面活性剂、脂族烃、干性油及其混合物。然后使所述墨滴干燥，从而在基材上打印图像。油墨的耐曝时间大于2分钟。
本发明的热喷墨油墨组合物有一个或更多个如下的特征：短的干燥时间、长的耐曝时间、对基材良好的附着力、安全及材料相容性。耐曝时间(decap time)定义为，喷嘴保持待用状态、然后再次喷射而对液滴速度、重量或方向没有不利影响的时间量。有良好的材料相容性的流体定义为那些在一段合理长的时间内不会降低TIJ墨盒的喷射能力的流体。当在半多孔和无孔基材上打印时，热喷墨油墨组合物不需要热辅助(如热干燥器)。
发明详述
本发明提供了一种热喷墨油墨组合物，其包含挥发性有机溶剂、保湿剂、粘合剂树脂、着色剂和添加剂。
在一个实施方式中，本发明提供了一种热喷墨油墨组合物，其包含挥发性有机溶剂、保湿剂、粘合剂树脂和染料。优选地，保湿剂在热喷墨油墨组合物中存在的量不超过40重量％。挥发性有机溶剂可以选自C1-C4醇、C4-C8醚、C3-C6酮、C3-C6酯及其混合物。
热喷墨油墨组合物包含用于延长在热喷墨打印机中的耐曝时间的添加剂。该添加剂在热喷墨油墨组合物中存在的量大于0.1重量％。优选地，在通过热喷墨打印将油墨施加到基材期间，该添加剂不从喷墨组合物中相分离。该添加剂可以选自增塑剂、表面活性剂、脂族烃、干性油及其混合物。
根据实施方式，挥发性有机溶剂可以选自C1-C4醇、C4-C8醚、C3-C6酮、C3-C6酯及其混合物。C1-C4醇的例子包括甲醇、乙醇、1-丙醇和2-丙醇。C4-C8醚的例子包括二乙醚、二丙醚、二丁醚和四氢呋喃。C3-C6酮的例子包括丙酮、甲基乙基酮和环己酮。C3-C6酯的例子包括乙酸甲酯、乙酸乙酯和乙酸正丁酯。有机溶剂特别是醇类、酮类和酯类具有吸引人的特征：它们比水基油墨更容易渗入半多孔或无孔基材的表面，从而缩短了干燥时间并提高了附着力。可以存在一种或更多种挥发性有机溶剂。在具体的实施方式中，热喷墨油墨组合物包含挥发性有机溶剂甲基乙基甲酮、甲基乙基甲酮和甲醇的共混物、或甲基乙基甲酮和乙醇的共混物作为主喷射溶剂。
一种或更多种挥发性有机溶剂可以以任意适当量存在，例如该量占热喷墨油墨组合物的50重量％或更多，约60重量％或更多，约70重量％或更多，约80重量％或更多，或约90重量％或更多。在一个实施方式中，一种或更多种挥发性有机溶剂在热喷墨油墨组合物中存在的量可以为50％至约99％，优选为约60％至约97％，更优选为约80％至约95％。热喷墨油墨组合物可选地包含适量的水，例如占热喷墨油墨组合物的至多49重量％，至多约25重量％，或至多约10重量％，至多约5重量％，或至多约2重量％。
热喷墨油墨组合物可以包含任何适当的一种或多种着色剂，这些着色剂可以是染料或颜料。在本发明的一个实施方式中，一种或更多种染料被用作着色剂，其中所述一种或更多种染料选自酸性染料、碱性染料、溶剂染料、反应性染料、分散染料、媒染染料及其组合物。溶剂染料的例子包括萘酚染料、偶氮染料、金属络合物染料、蒽醌染料、醌亚胺染料、靛类染料、苯醌染料、碳鎓染料、萘醌染料、萘酰亚胺染料、酞菁染料和苝染料。可以存在一种或更多种着色剂。
例如，热喷墨油墨组合物可包含一种或更多种染料，这些染料选自：C.I.溶剂黄19、C.I.溶剂黄21、C.I.溶剂黄61、C.I.溶剂黄80、C.I.溶剂橙1、C.I.溶剂橙37、C.I.溶剂橙40、C.I.溶剂橙54、C.I.溶剂橙63、C.I.溶剂红8、C.I.溶剂红49、C.I.溶剂红81、C.I.溶剂红82、C.I溶剂红84、C.I.溶剂红100、C.I.酸性红92、C.I.反应红31、珍珠粉红312、C.I.碱性紫3、C.I.碱性紫4、C.I.溶剂紫8、C.I.溶剂紫21、C.I.溶剂蓝2、C.I.溶剂蓝5、C.I.溶剂蓝11、C.I.溶剂蓝25、C.I.溶剂蓝36、C.I.溶剂蓝38、C.I.溶剂蓝55、C.I.溶剂蓝70、C.I.溶剂绿3、C.I.溶剂黑3、C.I.溶剂黑5、C.I.溶剂黑7、C.I.溶剂黑22、C.I.溶剂黑26、C.I.溶剂黑27、C.I.溶剂黑29(VALIFAST BLACK 3808或ORASOL RIL)、C.I.酸性黑123、C.I.溶剂黑48(MORFAST BLACK 101)、C.I.油蓝613及其任意组合；优选地，一种或多种染料选自：C.I.溶剂黑29(ORASOL BLACK RLITM)、C.I.溶剂黑27、C.I.溶剂黑48、C.I.溶剂黑3(油黑860)、C.I.碱性紫3、C.I.溶剂蓝38、C.I.溶剂蓝70、C.I.油蓝613、C.I.溶剂红49(ORIENT PINKTM312)、C.I.溶剂橙54(VALIFAST ORANGETM3210)及其任意组合。
可以使用任何合适的颜料，例如使用一种或更多种选自下列的颜料：酞菁蓝、炭黑、马尔斯黑、奎丫啶酮洋红、象牙黑、普鲁士蓝、钴蓝、群青蓝、锰蓝、钴天蓝、阴丹酮蓝、氧化铬、氧化铁、古纳特绿(viridian)、钴绿、土绿、镍偶氮黄、浅绿氧化物、酞菁绿-氯化的酞菁铜、富铁煅黄土、紫环酮橙、颜料橙(irgazine organe)、奎丫啶酮洋红、钴紫、群青紫、锰紫、二噁嗪紫、锌白、钛白、铅白、水合铝、钡白(blanc fixe)、陶土、锌钡白、芳基黄G、芳基黄10G、铬酸钡、铬黄、铬柠檬、锌黄、镉黄、樱草素、拿浦黄、钛酸镍、芳基黄GX、异吲哚啉酮黄、黄烷士酮黄、黄铜矿、Chromophthal黄8GN、甲苯胺红、奎丫啶酮红、永久深红、玫瑰红、茜素深红、朱红、镉红、永久红FRG、溴化蒽醌(brominated anthranthrone)、萘酚脲、苝红、奎丫啶酮红、Chromophthal红BRN、Chromophthal猩红R、氧化铝、氧化铋、氧化镉、氧化铬、氧化钴、氧化铜、氧化铱、氧化铅、氧化锰、氧化镍、金红石、氧化硅、氧化银、氧化锡、氧化钛、氧化钒、氧化锌、氧化锆及其任意组合。
在实施方式中，颜料选自偶氮颜料、酞菁颜料、奎丫啶酮颜料、二噁嗪颜料、异吲哚啉酮颜料、金属氧化物颜料、炭黑及其任意组合。
颜料可以有任何合适的颗粒尺寸，例如从约0.005微米到约15微米，优选从约0.005微米到约1微米，更优选从约0.01微米到约0.3微米。
在上面任何一个实施方式中，着色剂(染料或颜料)的用量可以为热喷墨油墨组合物的重量的约0.01重量％到约10重量％，优选约0.5重量％到约7重量％，更优选约1重量％到约5重量％。
在上面任何一个实施方式中，可以使用任何合适的保湿剂。优选地，保湿剂的沸点高于150℃，高于200℃或高于250℃，和/或相对蒸发率小于1.0，小于0.9，小于0.7，小于0.4，小于0.1，或小于0.01。保湿剂通常是有一个或更多个极性官能团(例如羟基、醚基、酰胺基、酯基、酮基和碳酸酯基)的溶剂，例如，是具有两个官能团的溶剂，这两个官能团可以相同或不同，如两个羟基或一个羟基和一个醚基。在一个实施方式中，一种或者更多种保湿剂选自多元醇、二醇醚、双丙酮醇、2-吡咯烷酮、N-甲基吡咯烷酮、乳酸乙酯、乳酸丁酯、碳酸丙二醇酯、1，3-二甲基-2-咪唑啉二酮、烷基酯及其任意组合。
例如，多元醇可以选自聚乙二醇、聚丙二醇、聚(乙二醇-共-丙二醇)、三羟甲基丙烷、乙二醇、丙三醇、二乙二醇、三乙二醇、三丙二醇、四乙二醇、五乙二醇、1，2-丙二醇、1，3-丙二醇、丁二醇、三乙二醇、1，2，6-己三醇、硫代二乙二醇、己二醇、双(2-羟乙基)醚、1，4-丁二醇、1，2-丁二醇、1，4-丁二醇、1，3-丁二醇、1，5-戊二醇、2，4-戊二醇、2，4-庚二醇、1，8-辛二醇、1，10-癸二醇、1，12-十二烷二醇、1，4-环己二醇、1，4-环己烷二甲醇、1，2-双(羟甲基)环己烷、1，2-双(羟乙基)环己烷、3-甲基-1，5-戊二醇、2，2，4-三甲基-1，3-戊二醇、新戊二醇、季戊四醇、山梨糖醇、甘露糖醇及其任意组合；优选地，多元醇选自聚乙二醇、三羟甲基丙烷、乙二醇、丙二醇、丙三醇、二乙二醇、三丙二醇及其任意组合。
优选的保湿剂是二醇醚，例如，选自由下列组成的组中的二醇醚：乙二醇单甲醚、乙二醇单乙醚、丙二醇单甲醚、三丙二醇单甲醚、乙二醇单丁醚、二乙二醇单甲醚、二乙二醇单乙醚、丙二醇正丙醚、丙二醇叔丁醚、丙二醇正丁醚、二丙二醇甲醚、二丙二醇正丙醚、二丙二醇叔丁醚、二丙二醇正丁醚、三丙二醇正丙醚、三丙二醇叔丁醚、三丙二醇正丁醚、乙基溶纤剂、甲基溶纤剂、聚乙二醇单甲醚、聚丙二醇单甲醚、甲氧基三乙二醇、乙氧基三乙二醇、丁氧基三乙二醇、1-丁氧乙氧基-2-丙醇及其任意组合；优选地，二醇醚选自由乙二醇单甲醚、乙二醇单乙醚、丙二醇单甲醚、三丙二醇单甲醚、乙二醇单丁醚、二乙二醇单甲醚、二乙二醇单乙醚及其任意组合组成的组。在某些实施方式中，丙二醇单甲醚是优选的保湿剂。
保湿剂至少部分对热喷墨油墨组合物的特征起到贡献作用。因此，保湿剂可能有助于延长耐曝时间。在任何一个实施方式中，一种或更多种保湿剂可以任何合适的量存在，例如，含量为约40重量％或更少，优选为约30重量％或更少，约25重量％或更少，约20重量％或更少，约15重量％或更少，或约10重量％或更少。在一个实施方式中，一种或更多种保湿剂的用量可以为热喷墨油墨组合物的约1％至约30％，优选为约2％至约15％，更优选为约3％至约10％。
如所讨论的，热喷墨油墨组合物包含一种或更多种粘合剂树脂。可以使用任何合适的粘合剂树脂(可溶性的或可分散性的)，优选溶剂可溶性的粘合剂树脂。在一个实施方式中，热喷墨油墨组合物包含一种或更多种选自下列的粘合剂树脂：聚酰胺树脂、聚氨酯树脂、松香酯树脂、丙烯酸类树脂、聚乙烯醇缩丁醛树脂、聚酯、酚醛树脂、乙烯基树脂、聚苯乙烯/聚丙烯酸酯共聚物、纤维素醚、硝化纤维素树脂、聚马来酸酐、缩醛聚合物(acetal polymer)、聚苯乙烯/聚丁二烯共聚物、聚苯乙烯/聚甲基丙烯酸酯共聚物、磺化聚酯、醛树脂、聚羟基苯乙烯树脂和聚酮树脂及其任意组合；优选地，所述一种或更多种粘合剂树脂选自硝化纤维素树脂、聚酰胺树脂、松香酯树脂、丙烯酸类树脂、聚乙烯醇缩丁醛树脂、乙烯基树脂及其任意组合。合适的聚酰胺树脂的例子是从Arizona Chemical Company，Jacksonville，FL获得的ARIZONA 201-150TM，或从Cognis GmbH，Monheim am Rhein，Germany获得的COGNIS VERSAMID 756TM，二者都是醇可溶性聚酰胺树脂。木松香酯树脂的例子包括从Penn Color，Doylestown，PA获得的UNIREZTM 8115(乙醇中的40％溶液，其是氢化的木松香酯)；得自Chem Central Corporation的STAYBELITETM ESTER10。硝化纤维素树脂的例子是从Nobel Enterprises获得的NOBELTM DLX3-5或NOBELTM DHX 5-8。聚乙烯醇缩丁醛树脂的例子是从WackerChemic AG获得的PIOLOFORMTM BN18和从Kuraray America，Inc.获得的MOWITALTM B20H。丙烯酸类树脂和苯乙烯/丙烯酸树脂的例子是Joncryl611、682和586(得自美国BASF)和Paraloid B-66和B-72(得自美国Dow Chemical Company)。乙烯基树脂的例子包括UCAR VYHH、VMCA和VAGF(得自美国Dow Chemical Company)和Vinnol E15/45、H14/36、E15/45M和E16/40A(得自德国Wacker Chemic AG)。
聚合物粘合剂树脂可以任何合适的量存在，例如，其量为热喷墨油墨组合物的约0.1％到约30％，优选约0.2％到约15％，更优选约0.3％到约8％。
在热喷墨油墨组合物的一个具体实施方式中，挥发性有机溶剂在热喷墨油墨组合物中存在的量可以为约50重量％到约95重量％；着色剂(染料、颜料或其组合物)在热喷墨油墨组合物中存在的量可以为约1重量％到约8重量％；二醇醚在热喷墨油墨组合物中存在的量可以为约3重量％到约30重量％；粘合剂树脂在热喷墨油墨组合物中存在的量可以为约1重量％到约15重量％；添加剂在热喷墨油墨组合物中存在的量可以为约0.1重量％到约10重量％。
热喷墨油墨组合物可以进一步包含一种或更多种用于延长耐曝时间的添加剂，例如增塑剂、表面活性剂、脂族烃、干性油及其混合物。优选地，在通过热喷墨打印将油墨施加到基材期间，添加剂不从喷墨组合物中相分离。表面活性剂的例子包括：硅氧烷、硅酮、硅烷醇、聚氧亚烷基胺、丙氧基化的(聚(氧亚丙基))二胺、烷基醚胺、壬基酚乙氧基化物、乙氧基化的脂肪胺、乙烯基吡咯烷酮和甲基丙烯酸二甲氨基乙酯的季铵化共聚物、氟化的有机酸二乙醇胺盐、烷氧基化的乙二胺、聚环氧乙烷、聚氧亚烷基聚亚烷基多胺(polyoxyalkylene polyalkylene polyamines)、聚氧亚烷基聚亚烷基多亚胺、磷酸烷基酯乙氧化物的混合物、丙二醇的聚氧亚烷基衍生物、有机酯、EO/PO嵌段共聚物和聚氧乙基化脂肪醇。合适的聚合型表面活性剂的具体例子是例如从Dow Corning Co，Midland，MI获得的Silicone Fluid SF-69，其为硅烷醇和环状硅酮的共混物。聚合型表面活性剂的其他例子包括DISPERSYBYKTM(BYK Chemie，USA)、SOLSPERSETM(例如SOLSPERSE 13940，其为聚合物/脂肪酸缩合聚合物)和EFKATM(EFKA Chemicals)聚合型分散剂。
在任何一个实施方式中，表面活性剂添加剂的用量可以为热喷墨油墨组合物的约0.1重量％到约5.0重量％，优选约0.5重量％到约2重量％。
合适的增塑剂的例子包括邻苯二甲酸酯类增塑剂，例如邻苯二甲酸烷基苄基酯、邻苯二甲酸丁基苄基酯、邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二异丁酯、邻苯二甲酸二环己酯、邻苯二甲酸二乙酯、间苯二甲酸二甲酯、邻苯二甲酸二丁酯和邻苯二甲酸二甲酯；酯类，例如己二酸二-(2-乙基己基)酯、己二酸二异丁酯、丙三醇三苯甲酸酯、蔗糖苯甲酸酯、聚丙二醇二苯甲酸酯、新戊二醇二苯甲酸酯、癸二酸二丁酯和三正己基偏苯三酸酯；以及磺酰胺类增塑剂，例如从Monsanto Co.，St.Louis，MO获得的Plasticizer8，它是N-乙基邻，对-甲苯磺酰胺。
在本发明的实施方式中，增塑剂添加剂的用量可以为热喷墨油墨组合物的约0.2重量％到约5.0重量％，优选为约0.3重量％到约3.0重量％，更优选为约0.5重量％到约2.0重量％。
可被用作添加剂的脂族烃的例子包括饱和或不饱和的环状烃或直链烃。脂族烃添加剂的用量可以为热喷墨油墨组合物的约0.1重量％到约5.0重量％，优选为约0.5重量％到约2重量％。
可被用作添加剂的干性油的例子包括桐油、亚麻籽油、核桃油、罂粟子油和紫苏子油。干性油添加剂的用量可以为热喷墨油墨组合物的约0.1重量％到约5.0重量％，优选为约0.5重量％到约2重量％。
热喷墨油墨组合物可以包含附加组分，例如杀菌剂、杀真菌剂、杀藻剂、螯合剂、缓冲剂、缓蚀剂、抗氧化剂、光稳定剂、防蜷缩剂、增稠剂或相关领域已知的其他试剂。在一个实施方式中，油墨组合物不含或基本不含抗氧化剂。优选地，油墨组合物仅仅包含少量水。具体地，油墨组合物可以包含小于2重量％、1重量％、0.5重量％或0.1重量％的水。油墨组合物可以基本上不含水。
本发明的热喷墨油墨组合物有一个或更多个吸引人的特征，例如打印字母数字或图形图像的无助力干燥时间短、耐曝时间长和对半多孔或无孔基材的附着力良好、安全或与热喷墨打印机中的一个或更多个构件具有材料相容性。例如，热喷墨油墨组合物的实施方式在环境条件下的干燥时间约为10秒或更短，例如5秒或更短。4秒或更短，或2秒或更短。在多孔基材上，干燥时间比在半多孔或无孔基材上更短。例如，热喷墨油墨组合物的实施方式在多孔基材上的干燥时间约为1秒，在半多孔的基材上小于约5秒，优选小于约2秒，更优选小于约1秒。当用于热喷墨打印头时，热喷墨油墨组合物的耐曝时间优选为至少30秒，更优选至少1分钟，2分钟或5分钟，最优选至少10分钟
热喷墨油墨组合物可以具有任何合适的粘度或表面张力。在本发明的实施方式中，热喷墨油墨组合物的25℃下粘度小于约10cPs，优选小于约5cPs，更优选小于约3cPs，例如，粘度为约1cPs到4cPs，或约1cPs到约3cPs。
在本发明的实施方式中，热喷墨油墨组合物25℃下的表面张力为约18mN/m到约50mN/m，约20mN/m到约40mN/m，或约22mN/m到约30mN/m。
热喷墨油墨组合物可以通过任何合适的方法制备。例如，将所选的各组分组合并采用适当的搅拌混合，过滤所得流体从而除去任何不溶的杂质。
本发明还提供了一种用热喷墨打印机在基材上打印图像的方法，所述方法包括：将热喷墨油墨组合物的任何实施方式的液滴流指向基材，并且使所述墨滴干燥，从而在基材上打印图像。根据本发明可以在任何合适的基材上打印。合适的基材的例子包括多孔基材例如未经涂布的纸；半多孔基材例如水性涂布的纸、粘土涂布的纸、硅石涂布的纸、UV外涂布的纸、聚合物外涂布的纸和清漆外涂布的纸；以及无孔基材例如硬塑料、聚合物膜、聚合物层叠材、金属、金属箔层叠材、玻璃和陶瓷。纸质基材可以是薄纸片、卷纸或纸板。塑料、层叠材、金属、玻璃和陶瓷基材可以以任何合适的形式，例如瓶状或罐状、板状、棒状、圆柱状等。
聚合物涂层的例子包括聚苯乙烯涂层、聚乙烯醇涂层、聚丙烯酸酯涂层、聚甲基丙烯酸酯涂层、聚苯乙烯涂层或聚氯乙烯涂层。聚合物膜基材的例子包括聚乙烯醇缩丁醛、聚烯烃、聚氯乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、PETG、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚酯、聚碳酸酯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)共聚物、聚氟乙烯聚合物、聚酰胺、聚酰亚胺和纤维素。塑料可以是经处理(例如化学刻蚀、电晕放电、火焰等离子体等)的塑料或未经处理的塑料。金属的例子包括铝、铜、不锈钢和金属合金。陶瓷的例子包括金属的氧化物、金属的氮化物和金属的碳化物。
下列实施例进一步举例说明了本发明，但是当然不应被认为以任何方式限制本发明的范围。下列实施例说明了适用于热喷墨打印机的油墨组合物的制备。在各实施例中，组合并混合各组分直到所有固体组分都溶解。过滤所得混合物从而除去任何颗粒，并回收油墨组合物。用代表性的热喷墨打印机将油墨组合物印刷在各种无孔基材(包括玻璃、铝、聚乙烯、聚丙烯和聚氯乙烯)上。耐曝时间通过下列方法测量：打印由100个1点宽(喷嘴阵列的整个宽度上)的竖条组成的图像，随后使打印头在特定的时间段内保持闲置，然后未经擦拭或其他维护再次打印相同的图像。耐曝时间是打印头可以保持开盖并在前20％竖条内完全恢复的最大时间量。干燥时间通过下列方法测量：打印代表性字母数字文本，使手指每秒(或几秒的间隔)轻轻地滑过文本，观察何时图像不再被抹模糊。
实施例1
本实施例举例说明了本发明的热喷墨油墨组合物的实施方式。用于制备热喷墨油墨组合物的原料、其用量和配方号均列在下面的表1中。对于5542和5543样品来说，N-乙基邻/对-甲苯磺酰胺被用作增大耐曝时间的添加剂。对比例A不包含N-乙基邻/对-甲苯磺酰胺。
表1
  对比例A   5542   5543
  乙醇   67.45   66.45   65.45
  二醇醚PM   15   15   15
  水   5   5   5
  Arizona 201-150(在乙醇中20％)   10   10   10
  Silicone SF69   0.05   0.05   0.05
  溶剂红49   1.5   1.5   1.5
  溶剂橙54   1.0   1.0   1.0
  N-乙基邻/对-甲苯磺酰胺   1   2
  耐曝时间(秒)   8”   15”   30”
  干燥时间(秒)-半多孔表面(粘土涂布的纸)   1”   1”   1”
  干燥时间(秒)-(水性涂布的纸)   ≤5”   ≤5”   ≤5”
发现打印图像在半多孔表面上的干燥时间为1秒或更短，在水性涂布的表面上的干燥时间为5秒或更短。图像具有优异的耐摩擦性和附着力。样品5543的耐曝时间为至少30秒，与之相比，对比例A的耐曝时间为8秒。
实施例2
本实施例举例说明了本发明的热喷墨油墨组合物的实施方式。用于制备热喷墨油墨组合物的原料、其用量和配方号均列在下面的表2中。对于5572和5573样品来说，硅酮表面活性剂被用作增大耐曝时间的添加剂。对比例B不包含硅酮表面活性剂。
表2
  对比例B   5572   5573
  乙醇   90.25   90.05   89.75
  二醇醚PM   3.13   3.13   3.13
  水   5   5   5
  Arizona 201-150(在乙醇中20％)   3.73   3.73   3.73
  Plasticizer 8   0.50   0.50   0.50
  溶剂红49   1.39   1.39   1.39
  溶剂橙54   1.00   1.00   1.00
  Silicone SF69   0.20   0.50
  耐曝时间(秒)   8”   30-60”   120”
  干燥时间(秒)-半多孔表面(粘土涂布的纸)   1”   1”   1”
  干燥时间(秒)-无孔表面(水性和清漆涂布的纸)   2.5”   2.5”   2.5”
发现打印图像在半多孔表面上的干燥时间为1秒或更短，在无孔表面上的干燥时间为2.5秒或更短。图像具有优异的耐摩擦性和附着力。图像具有令人满意的打印质量。样品5573的耐曝时间为至少2分钟，与之相比，对比例B的耐曝时间为8秒。
实施例3
用于制备热喷墨油墨组合物的原料、其用量和配方号均列在下面的表3中。对于5605样品来说，Magiesol 500/600被用作增大耐曝时间的添加剂。对比例C不包含Magiesol 500/600。
表3
  对比例C   5605
  甲醇   47.50   43.18
  甲基乙基酮   47.50   43.18
  Joncryl 682   3.47   3.16
  Silicone SF69   0.03   0.03
  碱性紫3   1.50   1.36
  Magiesol 500/600   9.09
  耐曝时间(秒)   15”   300-600”
  干燥时间(秒)-半多孔表面(粘土涂布的纸)   1”   1”
  干燥时间(秒)-无孔表面(水性和清漆涂布的纸)   1”   ＞5”
发现打印图像在半多孔表面上的干燥时间为1秒或更短。图像具有优异的耐摩擦性和附着力。图像具有令人满意的打印质量。样品5605的耐曝时间为5-10分钟，与之相比，对比例C的耐曝时间为15秒。
实施例4
本实施例举例说明了本发明的热喷墨油墨组合物的实施方式。用于制备热喷墨油墨组合物的原料、其用量和配方号均列在下面的表4中。对于5600样品来说，桐油被用作增大耐曝时间的添加剂。对比例D不包含桐油。
表4
  对比例D   5600
  MEK   46.2   43.7
  MeOH   46.2   43.7
  二醇醚PM   3.5   3.5
  Joncryl 682   2   2
  Silicone SF69   0.05   0.05
  碱性紫3   2   2
  桐油   5
  耐曝时间(秒)   30-60”   ＞900”
  干燥时间(秒)-半多孔表面(粘土涂布的纸)   1”   1”
  干燥时间(秒)-无孔表面(水性和清漆涂布的纸)   1”   ＞5”
发现打印图像在半多孔表面上的干燥时间为1秒或更短。图像具有优异的耐摩擦性和附着力。样品5600的耐曝时间为至少15分钟，与之相比，对比例D的耐曝时间为30-60秒。
从上面的实施例中可以看出多种添加剂可用于本文所公开的热喷墨油墨组合物中，以增大热喷墨打印机的耐曝时间。
除非本文另有指明，或与上下文明显矛盾，描述本发明的上下文中(具体所附权利要求书的上下文中)使用的术语“一个”、“一种”和“这个”以及类似提法应当被理解为既包括单数又包括复数。除非另有说明，术语“包括”、“具有”、“包含”和“含有”应被解释成开放式术语(即表示“包括但不限于”)。本文中记载的数值范围仅作为分别具体提到落入该范围内的各个独立数值的速记方法，除非另有声明，每个独立数值被认为是以单独记载的方式结合到本说明书中。本文所述的所有方法都可以以任何合适的顺序来进行，除非本文另有指明，或与上下文明显矛盾。除非另有指明，本文提供的任何及所有例子，或者示例性的语言(例如，“例如”)仅用来更好地阐述本发明，而非对发明的范围加以限制。说明书中任何语句都不应被解释为：任何未要求保护的要素对于本发明的实施来说是必要的。
本文描述了本发明的优选实施方式，包括本发明人知晓的实施本发明的最佳模式。在阅读了以上说明之后，这些优选实施方式的变种对于本领域技术人员来说是显而易见的。本发明人期望本领域技术人员能够适当地利用这些变种，而且本发明人希望本发明以不同于本文具体描述的方式来实施。因此，本发明在法律允许的条件下包括权利要求中记载的主题的所有改进和等同物。此外，除非另有说明或明显与上下文矛盾，本发明还涵盖了上述要素以所有可能方式的任意组合。

Claims (22)

1.一种热喷墨油墨组合物，其包含：
挥发性有机溶剂；
粘合剂树脂；
染料；
保湿剂，其用量为小于所述热喷墨油墨组合物的40重量％；
用于延长所述热喷墨油墨组合物的耐曝时间的添加剂，其中所述添加剂的用量为大于所述热喷墨油墨组合物的0.1重量％，其中所述添加剂选自由增塑剂、表面活性剂、脂族烃、干性油及其混合物组成的组，其中通过热喷墨打印将所述油墨施加到基材期间，所述添加剂不从所述喷墨组合物中相分离。
2.如权利要求1所述的热喷墨油墨组合物，其中，所述油墨组合物在热喷墨打印机中的耐曝时间大于30秒。
3.如权利要求1所述的热喷墨油墨组合物，其中，所述油墨组合物在热喷墨打印机中的耐曝时间大于2分钟。
4.如权利要求1所述的热喷墨油墨组合物，其中，所述油墨组合物在热喷墨打印机中的干燥时间小于5秒。
5.如权利要求1所述的热喷墨油墨组合物，其中，所述添加剂包括选自由下列组成的组中的增塑剂：N-烷基磺酰胺、邻苯二甲酸二烷基酯、己二酸二烷基酯、苯甲酸酯、癸二酸二烷基酯、偏苯三酸酯及其混合物。
6.如权利要求1所述的热喷墨油墨组合物，其中，所述添加剂包括选自由下列组成的组中的表面活性剂：硅酮、硅烷醇、改性硅氧烷、有机酯、EO/PO嵌段共聚物及其混合物。
7.如权利要求1所述的热喷墨油墨组合物，其中，所述添加剂包括选自由下列组成的组中的脂族烃：环状烃、直链烃及其混合物。
8.如权利要求1所述的热喷墨油墨组合物，其中，所述添加剂包括选自由下列组成的组中的干性油：桐油、亚麻籽油、核桃油、罂粟子油、紫苏子油及其混合物。
9.一种热喷墨墨盒，其包含权利要求1所述的热喷墨油墨组合物。
10.如权利要求1所述的热喷墨油墨组合物，其中，所述一种或更多种有机溶剂选自由甲醇、乙醇、1-丙醇、异丙醇、丙酮、甲基乙基甲酮、甲基丙基甲酮、甲基异丙基甲酮、3-戊酮、环己酮、乙酸甲酯、乙酸乙酯及其混合物组成的组。
11.如权利要求1所述的热喷墨油墨组合物，其中，所述粘合剂树脂选自由聚酰胺树脂、松香酯树脂、丙烯酸类树脂、聚酮树脂、硝化纤维素树脂、聚乙烯醇缩丁醛树脂、乙烯基树脂及其组合物组成的组。
12.如权利要求1所述的热喷墨油墨组合物，其中，所述染料选自由酸性染料、碱性染料、溶剂染料、直接染料、分散染料、媒染染料、反应性染料及其混合物组成的组。
13.如权利要求12所述的热喷墨油墨组合物，其中，所述染料选自由C.I.溶剂黑29、C.I.溶剂黑26、C.I.溶剂黑27、C.I.溶剂黑48、C.I.溶剂黑3、C.I.碱性紫3、C.I.溶剂红49、C.I.溶剂橙54、珍珠粉红312及其混合物组成的组。
14.权利要求1所述的热喷墨油墨组合物，其中，所述添加剂包括沸点为约200℃到约400℃的石油馏分。
15.如权利要求1所述的热喷墨油墨组合物，其中，所述挥发性有机溶剂选自甲醇、乙醇、甲基乙基甲酮或其混合物。
16.如权利要求1所述的热喷墨油墨组合物，其进一步包含选自由下列组成的组中的保湿剂：多元醇、二醇醚、双丙酮醇、2-吡咯烷酮、N-甲基吡咯烷酮、乳酸乙酯、1，3-二甲基-2-咪唑啉二酮、碳酸丙二醇酯、烷基酯及其混合物。
17.一种热喷墨油墨组合物，其包含：
挥发性有机溶剂；
粘合剂树脂；
染料；
保湿剂，其用量为小于所述热喷墨油墨组合物的40重量％；
用于延长所述热喷墨油墨组合物的耐曝时间的添加剂，其中所述添加剂的用量大于所述热喷墨油墨组合物的0.1重量％，其中所述添加剂选自由增塑剂、表面活性剂、脂族烃、干性油及其混合物组成的组，其中所述油墨组合物在热喷墨打印机中的耐曝时间大于2分钟。
18.如权利要求17所述的热喷墨油墨组合物，其中，所述油墨组合物在热喷墨打印机中的耐曝时间大于5分钟。
19.如权利要求17所述的热喷墨油墨组合物，其中，所述油墨组合物在热喷墨打印机中的干燥时间小于5秒。
20.一种用热喷墨打印机在基材上打印图像的方法，所述方法包括：
将热喷墨油墨组合物的液滴流指向基材，其中所述油墨组合物包含：
挥发性有机溶剂；
粘合剂树脂；
染料；
保湿剂，其用量小于所述热喷墨油墨组合物的40重量％；
用于延长所述热喷墨油墨组合物的耐曝时间的添加剂，其中所述添加剂的用量大于所述热喷墨油墨组合物的0.1重量％，其中所述添加剂选自由增塑剂、表面活性剂、脂族烃、干性油及其混合物组成的组；并且
使所述墨滴干燥，从而在所述基材上打印图像，其中所述油墨的所述耐曝时间大于2分钟。
21.如权利要求20所述的方法，其中所述油墨组合物的耐曝时间大于5分钟。
22.如权利要求20所述的热喷墨油墨组合物，其中，所述油墨组合物在热喷墨打印机中的干燥时间小于5秒。
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