CN102947399A

CN102947399A - 含聚氨酯的喷墨油墨

Info

Publication number: CN102947399A
Application number: CN2010800674733A
Authority: CN
Inventors: 姚启刚; 李绍玮; D.Z.郭; 毕玉栢; M.M.古兹曼
Original assignee: Hewlett Packard Development Co LP
Current assignee: Hewlett Packard Development Co LP
Priority date: 2010-06-17
Filing date: 2010-06-17
Publication date: 2013-02-27
Anticipated expiration: 2030-06-17
Also published as: EP2582763A4; EP2582763B1; JP2013532213A; EP2582763A1; JP6101201B2; WO2011159306A1; US20130085217A1; CN102947399B

Abstract

本发明提供油墨、油墨组和制造喷墨油墨的方法。所述喷墨油墨包含：着色剂；液体连结料；表面活性剂；和聚氨酯粘结剂，所述聚氨酯粘结剂包括聚醚多元醇、二异氰酸酯和酸多元醇的聚合单体，其中所述聚氨酯粘结剂的M_w为约35K～50K，且酸值为51～60。

Description

含聚氨酯的喷墨油墨

背景技术

喷墨式印刷之所以变成在各种介质表面、特别是纸和光介质基底上记录图象的流行方式是有多个原因的。其中一些原因包括印刷机噪音低、能高速记录和能多色记录。而且，这些优点能以面向消费者的低价获得。就喷墨油墨化学性质而言，大多数商业喷墨油墨是水基的。因此，它们的成分一般是水溶性的，正如许多染料的情况；或水可分散的，正如颜料的情况。此外，喷墨油墨具有能适应高频喷射的低粘度，施放室（firing chamber）再灌充过程可以是典型的油墨喷墨构造。此外，在印刷页上，就喷墨构造而论具有正印刷特征的油墨常具有亚理想性能，反之亦然。因此，若发现能在印刷机设备以及印刷介质上很好地发挥作用的特定配方，这将是本领域中的一个进步。

详细说明

在公开和描述本发明之前，应理解，该公开内容不局限于本文所公开的特定工艺步骤和材料，因为这些工艺步骤和材料可以略有变化。还应理解，本文中所用术语仅仅是为了描述具体实施方案的目的。术语不意图是限制性的，因为本发明范围意在仅由所附权利要求和其等同体限制。

应注意，如本说明书和所附权利要求中使用的，单数形式“一”和“所述”包括多个对象，除非上下文明确有相反指示。

如本文所用，“液体连结料(liquid vehicle)”、“连结料”或“液体介质”意指本发明着色剂可分散或溶解于其中以形成喷墨油墨的流体。本领域已知有不同类型的液体连结料，依照本发明实施方案可使用各种各样的油墨连结料。所述油墨连结料可包括多种不同试剂的混合物，包括但不限于：表面活性剂、有机溶剂和助溶剂、缓冲剂、生物杀伤剂（biocide）、粘度改进剂、螯合剂、稳定剂、抗-焦化（kogation）剂和水。尽管不是液体连结料本身的一部分，但是除着色剂之外，液体连结料还可携带固体添加剂诸如聚合物、胶乳、UV可固化材料、增塑剂、盐等。另外，术语“水性液体连结料”或“水性连结料”意指包括水作为溶剂的液体连结料。

如本文所用，“助溶剂”意指在液体连结料中存在的任何溶剂，包括有机溶剂和/或水。

如本文所用，“着色剂”可包括染料和/或颜料，其可与液体连结料一起使用以便形成依照本发明一些实施方案的喷墨油墨。在一个实施方案中，着色剂可用于为喷墨油墨赋色。

如本文所用，“颜料”一般包括颜料着色剂、磁性粒子、氧化铝、二氧化硅、和/或其它陶瓷、金属有机化合物或其它不透明粒子，不管此类微粒赋色与否。因此，尽管本说明书主要地举例说明颜料着色剂的应用，术语“颜料”可更一般地用于描述颜料着色剂以及其它颜料诸如有机金属化合物、铁氧体、陶瓷等。然而，在一特定的实施方案中，颜料是颜料着色剂。

如本文所用，“染料”意指为引入有该染料的连结料或化合物赋色的化合物或分子。一般，染料是水溶性的。

如本文所用，“去盖”（decap）意指通过破开凝固油墨“栓”或“盖”来从笔喷嘴喷射正常油墨液滴的过程。目前认为栓或盖是由于油墨连结料的蒸发而生成的。

如本文所用，“去盖性能”意指在喷嘴停用一段时间从而形成栓后、在正常油墨液滴再一次从孔口中喷射出之前所施放的电脉冲数。在一个实施方案中，“可接受的去盖性能”可规定为，在喷嘴停用3.5秒后、在10个电施放脉冲之内，喷墨笔喷嘴施放油墨液滴。

就确定去盖性能而论，“正常”油墨液滴意指在没有导向错误的情况下从喷墨笔施放的油墨。

如本文所用，“减速”指示笔微通道内油墨流动阻力增加，这种油墨流动阻力增加反过来降低喷射的液滴速度。此类流动阻力可起因于油墨流变学变化或栓塞的通道，并且常造成笔施放室内油墨短缺。

如本文所用，“降行幅偏差”（down swath variation）或“DSV”意指一种印刷缺陷，其中首次印刷油墨（从已停用一段时间的喷嘴印刷）的印刷密度高于正常值。在后续印刷中，印刷密度逐渐恢复至正常。该偏差是喷嘴处颜料富集与传统油墨液滴降速（减速）所致点布局（dot placement）之间的混合效果。

如本文所用，“降行幅偏差性能”或“DSV性能”意指参比行幅与样品行幅之间反射率差异（印刷密度差异的量度）的大小，所述参比行幅的情况是笔连续不断地喷射在纸上，所述样品行幅的情况是笔在喷嘴停用一段时间后喷射在纸上。在一个实施方案中，“可接受的降行幅偏差性能”或“可接受的DSV性能”可规定为在喷嘴停用0.5秒后Δ反射率小于或等于10个单位。基于这一普遍定义，也可使用其它值。例如，中灰可具有小于5的Δ反射率作为可接受的降行幅偏差性能，而对于某些有色油墨，像黄与品红，小于或等于10的Δ反射率可作为可接受的降行幅偏差性能。

如本文所用，“酸值”意指中和1克干聚合物所需的氢氧化钾毫克数。聚合物的酸值可按以下方程式计算：酸值 =（聚合物中酸摩尔数）×（56克/摩尔×（1000））/（聚合物总克数），其中聚合物中酸摩尔数是构成聚合物的全部可滴定酸基的总摩尔数，56是氢氧化钾的式量。

如本文所用，“取代”意指化合物或结构部分的氢原子被属于称作取代基的基团的一部分的另一原子诸如碳原子或杂原子所置换。取代基包括：例如，烷基、烷氧基、芳基、芳氧基、烯基、烯氧基、炔基、炔氧基、烷硫基（thioalkyl）、烯硫基（thioalkenyl）、炔硫基（thioalkynyl）和芳硫基（thioaryl）。

如本文所用，“杂原子”意指氮、氧、磷或硫。

术语“卤”和“卤素”意指氟、氯、溴或碘取代基。

术语“环”意指具有脂环族或芳族环结构，其可能或可能不是取代的，可能或可能不包括一或多个杂原子。术语“杂环”意指具有至少一个杂原子的环化合物。环结构包括单环结构、双环结构和多环结构。术语“脂环族”用于意指脂族的环结构部分，与芳族的环结构部分相反。

如本文所用，“烷基”意指带支链、无支链、或环状的饱和烃基团，举例来说，其一般（虽然不必然）含1～约50个碳原子、或 1～约40个碳原子、或1～约30个碳原子。烷基包括但不限于：例如，甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、辛基和癸基，以及例如，环烷基诸如环戊基和环己基。术语“低级烷基”意指具有1～6个碳原子的烷基。术语“高级烷基”意指具有不止6个碳原子的烷基，例如，具有7～约50个碳原子，或7～约40个碳原子、或7～约30个碳原子或更多。如本文所用，“取代烷基”意指被一或多个取代基团取代的烷基。术语“杂烷基”意指其中至少一个碳原子被杂原子置换的烷基。若无另外指示，术语“烷基”包括未取代的烷基、取代烷基、低级烷基和杂烷基。

如本文所用，“芳基”意指含单个芳族环的基团，或者含多个稠合在一起的、直接连接的或间接连接（以致不同芳族环与共用基团诸如亚甲基或亚乙基结构部分结合）的芳族环的基团。本文中所述的芳基可包含（但不限于）5～约50个碳原子，或5～约40个碳原子，或5～30个碳原子或更多。芳基包括：例如，苯基、萘基、蒽基、菲基、联苯、二苯醚、二苯胺和二苯甲酮。术语“取代芳基”意指包含一或多个取代基团的芳基。术语“杂芳基”意指其中至少一个碳原子被杂原子置换的芳基。若无另外指示，术语“芳基”包括未取代的芳基、取代芳基、低级芳基和杂芳基。

如本文所用，术语“约”用于通过规定给定值可“稍高于”或“稍低于”边界点来向数值范围边界点提供灵活性。该术语的灵活性程度可由特定变量规定，并且，基于经验和本文中相关描述，确定该术语的灵活性程度是本领域技术人员知识范围内的。

如本文所用，为方便起见，可能在公共列表内给出多个项目、结构元素、组合元素和/或材料。但是，应把这些列表看成恰如表内的每个成员都被独立地鉴定为分立和独特的成员。因此，在无相反指示的情况下，不应仅根据出现在一公共组中，就把该列表内的任何独立成员看成是同一列表内任何其它成员的实际等同体。

本文中，浓度、用量和其它数值可能以范围形式表示或给出。应理解，这类范围形式仅为简便而用，因此应被灵活地解释为不仅包括明确列出为范围端点的数值，而且包括该范围内所包括的所有数值个体或次范围，如同明确列出了每一数值和次范围一样。例如，数值范围“约1 wt%～约5 wt%”应解释为不仅包括明确列出的约1 wt%至约5 wt%的值，而且包括该所示范围内的数值个体和次范围。因此，该数值范围包括2、3.5和4之类的数值个体和1～3、2～4和3～5之类的次范围。该同一原则也适用于仅述及一个数值的范围。此外，不论所述范围或特征的宽度如何，此解释应适用。

已认识到，可在不实质上牺牲去盖性能的情况下制造出提供可接受DSV性能的喷墨油墨。换言之，在使去盖性能保持几乎相同的情况下，可实现DSV性能的更显著改善。因而，当从喷墨构造进行印刷时，本发明油墨能提供可接受的DSV性能和可接受的去盖性能。

照此，本文涉及喷墨油墨组合物、油墨组和方法，其中喷墨油墨包含着色剂、液体连结料、表面活性剂和聚氨酯粘结剂。注意，当讨论本发明组合物和相关方法时，这些讨论中每一条可认为是适用于这些实施方案中的每一个，而不论它们是否在那一实施方案上下文中明确地进行了讨论。因此，例如，当讨论用于喷墨油墨的聚氨酯粘结剂，所述聚氨酯粘结剂也可用于制造所述油墨或油墨组的方法，反之亦然。

具体谈及聚氨酯粘结剂，该组分可包含聚合的单体，所述聚合的单体包括聚醚多元醇、二异氰酸酯和酸多元醇。此外，聚氨酯粘结剂的M_w可为约35K～50K，酸值可为51～60。在一个实施方案中，M_w可为约40K～约45K，酸值可为约53～约57。

油墨组可包含本文中所述油墨中的至少一种。此外，本文中所述的喷墨油墨的制造方法可包括：使酸多元醇与二异氰酸酯反应以产生酸化二异氰酸酯，使酸化二异氰酸酯与聚醚多元醇反应以产生聚氨酯粘结剂，以及使聚氨酯粘结剂与液体连结料、着色剂和表面活性剂组合以产生喷墨油墨。所述单体可顺序地反应或同时反应以产生聚氨酯粘结剂。此外，可化学计量地对酸多元醇的量进行控制，以提供如本文中所讨论的酸值范围。

聚氨酯粘结剂一般可包含聚合的单体，所述聚合的单体包括聚醚多元醇、二异氰酸酯和酸多元醇。聚醚多元醇和酸多元醇可进行组合，并进一步与二异氰酸酯反应形成聚氨酯粘结剂。就这点而论，一般，聚氨酯包括称作硬链段的二异氰酸酯部分和称作柔性链段的二醇。在一个实施方案中，聚氨酯粘结剂可不含链增长剂。链增长剂是任何能够与二异氰酸酯聚合以致所述链增长剂驻留于聚氨酯硬链段中的化合物。在一个实施方案中，链增长剂可以是任何分子量低于500 M_w的、驻留于非二异氰酸酯的硬链段中的化合物。除另有说明外，本文中所述的分子量意指加权平均分子重量。

在一个实施方案中，聚醚多元醇可选自：聚乙二醇；聚丙二醇；聚丁二醇；聚(环氧乙烷)聚合物；聚(环氧丙烷)聚合物；聚(四氢呋喃)聚合物；它们的共聚物，其具有来源于多羟基化合物的末端羟基基团，所述多羟基化合物包括二醇和三醇；它们的组合，以及它们的混合物。在另一实施方案中，聚醚多元醇可以是聚(烯烃C₂～C₄氧化物)聚合物，其中C₂～C₄意指聚合物链的主链上氧原子之间的碳数。

本文中所述的二异氰酸酯可选自：亚甲基二苯基二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、对-四甲基二甲苯二异氰酸酯、间-四甲基二甲苯二异氰酸酯、联甲苯撑二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、亚甲基-双(4-环己基)二异氰酸酯、对苯撑二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、1,5-萘二异氰酸酯以及它们的混合物。在一个实施方案中，二异氰酸酯可以是脂环二异氰酸酯。

本文中所述的酸多元醇可具有结构HO-(CH₂)_n(CR₁R₂)_m(CH₂)_p-OH，其中R₁和R₂独立地为H、羟基、烷基或酸基；n为0～20；p为0～20；且m为1～20；其中R₁和R₂中的至少一个是酸基。在一个实施方案中，酸多元醇可具有4～12个碳。

聚氨酯粘结剂可具有各种不同的多元醇和二异氰酸酯量。一般，聚氨酯粘结剂中二异氰酸酯含量可为约10 wt%～约70 wt%。在一个实施方案中，二异氰酸酯含量可为约25 wt%～约35 wt%。一般，聚氨酯粘结剂中聚醚多元醇含量可为约20 wt%～约80 wt%。在另一实施方案中，聚醚多元醇含量可为约40 wt%～约60 wt%。一般，聚氨酯粘结剂中酸多元醇含量可为约1 wt%～约40 wt%。酸多元醇含量也可为约10 wt%～约15 wt%。尽管喷墨油墨中聚氨酯粘结剂含量一般可为足以提供可接受的去盖性能和可接受的DSV性能的量，在一个实施方案中，喷墨油墨的聚氨酯粘结剂与着色剂之比可为约0.1:1～约2:1。

一般，着色剂可以是颜料和/或染料，如本文所述。在一个实施方案中，着色剂可以是丙烯酸树脂分散的颜料。此外，颜料可以是自分散颜料。喷墨油墨中着色剂含量可为约0.1 wt%～约10 wt%。

液体连结料一般包含能致使所述着色剂、表面活性剂和聚氨酯粘结剂分散在其中的溶剂。液体连结料可包含一种溶剂或额外的助溶剂。在一个实施方案中，液体连结料可包括水。在另一实施方案中，液体连结料可以是水性液体连结料，其包括杂环有机助溶剂和二醇。

液体连结料还可包含表面活性剂。在一个实施方案中，表面活性剂可以是非离子表面活性剂。可用的适宜表面活性剂包括：烷基聚环氧乙烷、烷基苯基聚环氧乙烷、聚环氧乙烷嵌段共聚物、炔属聚环氧乙烷、聚环氧乙烷（二）酯、聚环氧乙烷胺、质子化聚环氧乙烷胺、质子化聚环氧乙烷酰胺、聚二甲基硅氧烷共聚醇、取代氧化胺等。加入喷墨油墨中的表面活性剂量可为0.01 wt%～10 wt%。

本发明的喷墨油墨能提供可接受的降行幅偏差性能和可接受的去盖性能。可接受的降行幅偏差性能可度量为在0.5秒喷嘴停用时间下测得具有小于或等于10的Δ反射率。可接受的去盖性能可度量为，在喷嘴停用3.5秒后、在10个电施放脉冲之内，喷墨笔喷嘴施放正常的油墨液滴。在一个实施方案中，可接受的去盖性能可度量为，在喷嘴停用3.5秒后、在8个电施放脉冲之内，喷墨笔喷嘴施放正常的油墨液滴。在另一实施方案中，可接受的降行幅偏差性能可度量为在0.5秒停用时间下测得具有小于6的Δ反射率。可接受的降行幅偏差性能可取决于油墨的颜色。在一个实施方案中，对于黑油墨或灰油墨，包括其所有色调（shades）在内，可接受的降行幅偏差性能可度量为在0.5秒停用时间下测得具有小于5的Δ反射率。在另一实施方案中，有色油墨的可接受的降行幅偏差性能可度量为在0.5秒喷嘴停用时间下测得具有小于10的Δ反射率；所述有色油墨是并非黑、灰或其色调的赋色油墨。在一个方面，有色油墨可为黄、品红或它们的混合物。此外，在一个实施方案中，有色油墨可在0.5秒喷嘴停用时间下测得具有小于或等于8的Δ反射率，所述有色油墨是并非黑、灰或其色调的赋色油墨。

本发明油墨还可包括丙烯酸类分散剂。丙烯酸类分散剂可包括具有亲水性单体和疏水性单体的丙烯酸类聚合物，所述亲水性单体包括酸单体。丙烯酸类分散剂中可聚合的疏水性单体包括（但不限于）：苯乙烯、对甲基苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸己酯、甲基丙烯酸己酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸丙酯、丙烯酸十八烷基酯、甲基丙烯酸十八烷基酯、甲基丙烯酸硬脂酯、乙烯基苄基氯、丙烯酸异冰片酯、丙烯酸四氢化糠酯、甲基丙烯酸2-苯氧基乙酯、乙氧基化壬基酚甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸异冰片酯、甲基丙烯酸环己酯、甲基丙烯酸叔丁酯、甲基丙烯酸正辛酯、甲基丙烯酸月桂酯、甲基丙烯酸trydecyl酯、烷氧基化丙烯酸四氢化糠酯、丙烯酸异癸酯、甲基丙烯酸异冰片酯、它们的组合、它们的衍生物以及它们的混合物。

丙烯酸类分散剂中酸性单体含量可为约0.1 wt%～约30 wt%。可用于丙烯酸类分散剂中的酸性单体包括（但不限于）：丙烯酸、甲基丙烯酸、乙基丙烯酸、二甲基丙烯酸、马来酸酐、马来酸、乙烯基磺酸盐、氰基丙烯酸、乙烯基乙酸、烯丙基乙酸、乙叉基乙酸、丙叉基乙酸、巴豆酸（crotonoic acid）、富马酸、衣康酸、山梨酸、当归酸、肉桂酸、苯乙烯基丙烯酸、柠康酸、戊烯二酸、乌头酸、苯基丙烯酸、丙烯酰氧基丙酸、乌头酸、苯基丙烯酸、丙烯酰氧基丙酸、乙烯基苯甲酸、N-乙烯基琥珀酰胺酸、甲基延胡索酸、甲基丙烯酰丙氨酸、丙烯酰羟基甘氨酸、磺乙基甲基丙烯酸、磺丙基丙烯酸、苯乙烯磺酸、磺乙基丙烯酸、2-甲基丙烯酰氧基甲烷-1-磺酸、3-甲基丙烯酰氧基丙烷-1-磺酸、3-(乙烯基氧基)丙烷-1-磺酸、乙磺酸、乙烯基硫酸、4-乙烯基苯基硫酸、亚乙基膦酸、乙烯基磷酸、乙烯基苯甲酸、2-丙烯酰胺基-2-甲基-1-丙磺酸、它们的组合、它们的衍生物以及它们的混合物。

此外，丙烯酸类分散剂可包括活性表面活性剂诸如功能化乙二醇丙烯酸酯，包括SIPOMER®系列表面活性剂（来自Rhodia）。活性表面活性剂的其它非限制性实例：包括HITENOL™（聚氧化乙烯烷基苯基醚铵硫酸盐）和NOIGEN™（聚氧化乙烯烷基苯基醚）活性表面活性剂，可市购自日本的Dai-Ichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.；TREM®（磺基琥珀酸盐），可市购自Henkel；和MAXEMUL®（阴离子磷酸酯）活性表面活性剂，可市购自荷兰的Uniqema。部分上列材料的适宜品级可包括：HITENOL BC-20、NOIZEN RN-30、TREM LT-40、以及MAXEMUL 6106和6112。

本发明的喷墨油墨组合物也能适合用在多种记录介质基底上，包括但不限于乙烯基介质、纤维素基纸介质、各种布料、聚合物材料（其非限制性实例包括聚酯白膜或聚酯透明膜）、相纸（其非限制性实例包括在纸的一面或双面上挤出的聚乙烯或聚丙烯）、金属、和/或它们的混合物或复合物。适宜的金属材料的非限制性实例是箔形式的金属，由例如铝、银、锡、铜、它们的合金和/或它们的混合物中的至少其一制成。

如前所述，本发明喷墨油墨可包括与表面活性剂和聚氨酯粘结剂一起分散在液体连结料中的着色剂。本文中所述的典型液体连结料配方可包括水，和任选地一或多种助溶剂，其总含量为0.1 wt%～30 wt%，这取决于喷射构造，不过超出这一范围外的量也可以使用。另外，可存在0.01 wt%～10 wt%的一或多种非离子、阳离子和阴离子表面活性剂。除着色剂和聚氨酯粘结剂之外，所述配方的余量可以是净化水，或本领域已知的其他连结料组分，诸如生物杀伤剂、粘度改进剂、pH调节剂、螯合剂、防腐剂等。在一个实施方案中，液体连结料可主要是水。

可使用的助溶剂类别可包括有机助溶剂，包括脂族醇、芳族醇、二醇、二醇醚、聚二醇醚、己内酰胺类、甲酰胺类、乙酰胺类和长链醇。此类化合物的实例包括伯脂族醇、仲脂族醇、1,2-醇、1,3-醇、1,5-醇、乙二醇烷基醚、丙二醇烷基醚、聚乙二醇烷基醚的高级同系物（C₆~C₁₂）、N-烷基己内酰胺、未取代己内酰胺、取代和未取代的甲酰胺、取代和未取代的乙酰胺等。

按照本发明配方，可采用其它各种添加剂以便针对特定应用来优化油墨组合物的特性。这些添加剂的实例是为抑制有害微生物的生长而加入的那些。这些添加剂可以是油墨配方中常规使用的生物杀伤剂、杀真菌剂和其它抗微生物试剂。适用的抗微生物试剂的实例包括但不限于NUOSEPT®（Nudex, Inc.）、UCARCIDE™（Union carbide Corp.）、VANCIDE®（R. T. Vanderbilt Co.）、PROXEL®（ICI America）以及它们的组合。

为消除重金属杂质的不良作用，可引入螯合剂，如EDTA（乙二胺四乙酸）；为控制油墨的pH值，可使用缓冲溶液。例如，可使用0 wt%～2 wt%。还可存在粘度改进剂和缓冲剂，以及本领域技术人员已知的其它添加剂，以便按需要改进油墨的性能。这类添加剂的含量可为0 wt%～20 wt%。

以下实施例举例说明了现知的本发明组合物、系统和方法的若干实施方案。然而，应理解，以下仅例证或说明本发明组合物、系统和方法的应用。本领域技术人员可在不背离本发明系统和方法的本质和范围的情况下设计出许多变型以及代用组合物、方法和系统。所附权利要求意在包括这些变型和方案。因此，尽管上文已详细描述了本发明组合物、系统和方法，以下实施例提供了与现认可接受实施方案有关的进一步细节。

实施例1——喷墨油墨组合物

表1提供了根据本发明实施方案用于制造6种着色的喷墨油墨组合物的油墨配方。使用油墨连结料配方制备了3种淡青油墨和3种淡品红油墨，这些配方的组分均列于表1中。

表1

连结料组分	量（wt%）
		杂环溶剂	3～11
缓冲剂	0.5～1
		阴离子表面活性剂	0.1～0.5
非离子表面活性剂	0.1～0.5
		含氟表面活性剂	0.01～0.2
生物杀伤剂	0.01～0.2
		聚氨酯树脂	0.1～2.5
苯乙烯丙烯酸类树脂	0.5～2.5
		二醇	1～5
总颜料	0.5～5
		水	余量

实施例2——对比喷墨油墨组合物

使用相似的油墨配方制备了3种对比淡青油墨和3种对比淡品红油墨，除聚氨酯粘结剂外，这些配方均处于表1所列范围内。值得注意的是，每一油墨与对比油墨相对应；即，实施例1的LC#1具有与实施例2的LC#1相同的油墨配方（除聚氨酯粘结剂外），实施例1的LC#2具有与实施例2的LC#2相同的油墨配方（除聚氨酯粘结剂外），诸如此类。值得注意的是，实施例1油墨中所用聚氨酯粘结剂具有与实施例2对比油墨中所用聚氨酯粘结剂相同的一般单体（酸多元醇、二异氰酸酯和聚醚多元醇）和M_w，区别在于实施例1的聚氨酯粘结剂的酸值为55而实施例2对比油墨中所用聚氨酯粘结剂的酸值为50。

实施例3——减速和 DSV 性能数据

测试了实施例1和实施例2油墨的去盖和DSV性能。表2提供了测试结果。以下值代表每一油墨2次操作的平均值。

表2

LC = 淡青

LM = 淡品红。

如表2所示，与对比油墨相比，实施例1油墨提供更宽范围的可接受DSV和去盖性能，其中，可接受的DSV性能度量为具有小于或等于10的Δ反射率，可接受的去盖性能度量为在喷嘴停用3.5秒后在10个电施放脉冲之内喷墨笔喷嘴施放正常油墨液滴。实施例1淡青油墨的平均去盖性能是9.0，而对比淡青油墨提供极相似的7.2平均值。同样地，实施例1淡品红油墨的平均去盖性能是7.7，而对比淡品红油墨提供极相似的6.8平均值。但是，实施例1淡青油墨的平均DSV性能是6.3，而对比淡青油墨提供11.3平均值。此外，实施例1淡品红油墨的平均DSV性能是5.5，而对比淡品红油墨提供8.8平均值。因而，实施例1油墨可显著地提高喷墨油墨的DSV性能而同时维持可接受的去盖性能。

因此，在一个实施方案中，所述喷墨油墨可提供比对比油墨高25%的DSV性能（度量为：本发明油墨与对比油墨DSV性能间的差值除以本发明油墨DSV性能再乘以100以转换成百分率）而同时维持与对比油墨相差20%内的去盖性能（度量为：本发明油墨与对比油墨去盖性能间的差值除以本发明油墨去盖性能再乘以100转换成百分率）。在另一实施方案中，本发明油墨可提供比对比油墨高50%或甚至高75%的DSV性能，而同时维持与对比油墨相差20%内的去盖性能（如上所述）。

尽管已参考某些优选实施方案描述了本发明，本领域技术人员会理解能够在不背离本发明本质的情况下执行各种变型、更改、省略和置换。因此，本发明意图仅受权利要求范围的限制。

Claims

1.一种含聚氨酯的喷墨油墨，其包含：

着色剂；

液体连结料；

表面活性剂；和

聚氨酯粘结剂，所述聚氨酯粘结剂包含聚合的单体，所述聚合的单体包括聚醚多元醇、二异氰酸酯和酸多元醇，其中所述聚氨酯粘结剂的M_w为约35K～50K，且酸值为51～60。

2.权利要求1的含聚氨酯的喷墨油墨，其中所述聚醚多元醇选自：聚乙二醇；聚丙二醇；聚丁二醇；聚(环氧乙烷)聚合物；聚(环氧丙烷)聚合物；聚(四氢呋喃)聚合物；它们的共聚物，其具有来源于多羟基化合物的末端羟基基团，所述多羟基化合物包括二醇和三醇；它们的组合，以及它们的混合物。

3.权利要求1～2中任一项的含聚氨酯的喷墨油墨，其中所述聚醚多元醇是聚(烯烃C₂～C₄氧化物)聚合物。

4.权利要求1～3中任一项的含聚氨酯的喷墨油墨，其中所述二异氰酸酯选自：亚甲基二苯基二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、对-四甲基二甲苯二异氰酸酯、间-四甲基二甲苯二异氰酸酯、联甲苯撑二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、亚甲基-双(4-环己基)二异氰酸酯、对苯撑二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、1,5-萘二异氰酸酯以及它们的混合物。

5.权利要求1～4中任一项的含聚氨酯的喷墨油墨，其中所述二异氰酸酯是脂环二异氰酸酯。

6.权利要求1～5中任一项的含聚氨酯的喷墨油墨，其中所述酸多元醇具有结构HO-(CH₂)_n(CR₁R₂)_m(CH₂)_p-OH，其中R₁和R₂独立地为H、羟基、烷基或酸基；n为0～20；p为0～20；且m为1～20；其中R₁和R₂中的至少一个是酸基。

7.权利要求1～6中任一项的含聚氨酯的喷墨油墨，其中所述酸多元醇具有4～12个碳。

8.权利要求1～7中任一项的含聚氨酯的喷墨油墨，其中所述着色剂是丙烯酸树脂分散的颜料。

9.权利要求1～8中任一项的含聚氨酯的喷墨油墨，其中所述液体连结料是水性液体连结料，其包括杂环有机助溶剂和二醇。

10.权利要求1～9中任一项的含聚氨酯的喷墨油墨，其中所述表面活性剂是非离子表面活性剂。

11.权利要求1～10中任一项的含聚氨酯的喷墨油墨，其中所述M_w为约40K～约45K，所述酸值为约53～约57。

12.权利要求1～11中任一项的含聚氨酯的喷墨油墨，其中所述油墨提供可接受的降行幅偏差性能和可接受的去盖性能，所述可接受的降行幅偏差性能度量为在喷嘴停用0.5秒后具有小于或等于10个单位的Δ反射率，所述可接受的去盖性能度量为在喷嘴停用3.5秒后在10个电施放脉冲之内喷墨笔喷嘴施放正常的油墨液滴。

13.权利要求1～12中任一项的含聚氨酯的喷墨油墨，其中所述喷墨油墨的聚氨酯粘结剂与着色剂之比为约0.1:1～约2:1。

14.包含权利要求1～13中任一项的含聚氨酯的喷墨油墨的油墨组。

15.制造权利要求1～13中任一项的含聚氨酯的喷墨油墨的方法，该方法包括：

使酸多元醇与二异氰酸酯反应以产生酸化二异氰酸酯；

使酸化二异氰酸酯与聚醚多元醇反应以产生聚氨酯粘结剂；

使聚氨酯粘结剂与液体连结料、着色剂和表面活性剂组合以产生喷墨油墨。