CN104662108B - 用于印刷的液体组 - Google Patents

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Abstract

本公开阐述了液体组和湿压湿印刷的方法。所述液体组可包括含有水、胶乳和盐的模拟预处理液体；以及各自包括水、颜料、溶剂体系和表面活性剂体系的第一和第二喷墨油墨。模拟预处理液体可被制备为具有32达因/厘米至40达因/厘米的表面张力。第一喷墨油墨可具有的表面张力范围为从比模拟定影剂液体的表面张力大2达因/厘米至比模拟定影剂液体的表面张力小6达因/厘米。同样地，第二喷墨油墨可具有的表面张力范围为从比模拟定影剂液体的表面张力大2达因/厘米至比模拟定影剂液体的表面张力小6达因/厘米。

Description

用于印刷的液体组
背景技术
有许多方法已被用于在各种类型的介质上进行数字印刷。水性油墨通常被用于在多孔介质上进行喷墨印刷，非水性油墨经常被用于在胶版介质上进行印刷。然而，这并非总是如此。水性油墨在胶版介质或其他张紧度(hold out)介质上进行印刷的技术也得到了不同程度的成功。高张紧度的介质是光滑介质，其不容易吸收油墨(尤其是水性油墨)，可能是数字印刷技术的挑战，尤其对于水性喷墨印刷油墨。例如，定影剂可以施加于介质的表面以便提供使油墨定影的组合物。然而，即使采用这种方法也可能会出现问题。例如，当油墨被印刷在涂布有定影剂的介质表面上时，油墨的第一层可以被准确和有效地施加，但往往印刷在先前施加的油墨层之上的随后施加的油墨，不是那么大的程度地得益于定影剂的存在。因此，开发可用来准确印刷多层油墨、具有改善的图像质量、色饱和度、细粒和/或光学密度的液体组将是本领域中的进步。
具体实施方式
包括高张紧度介质的各种类型的介质例如胶版介质和涂布的胶版介质可造成许多高速水性喷墨印刷油墨的印刷质量问题。解决该问题的一个方法是使用施加于介质基底的表面的模拟预处理液体。术语“模拟”用来描述这样的涂布液体：其通常不适合使用数字喷墨印刷技术的应用，但可使用更标准的涂布操作以施加，例如，辊式涂布、喷涂、帘膜式淋涂、刮涂、夹缝式挤压型涂布等。模拟预处理液体(在数字喷射油墨至介质基底之前，该模拟预处理液体装填介质基底)的应用可以提供洇色和聚结控制，并大大改善图像的耐久性。
然而，当在预处理液体上印刷第一喷墨油墨然后在先前施加的第一喷墨油墨上套印第二喷墨油墨时，会引入其它的印刷问题。对于湿压湿印刷来说，特别是这种情况，其中模拟预处理液体、第一喷墨油墨和第二喷墨油墨(以及其它随后施加的油墨)都是印刷在彼此之上的，同时每种液体仍然是湿的。举例说明，印刷在湿模拟预处理液体上的来自第一喷墨油墨的第一油墨滴形成湿液体混合物，其具有与模拟预处理液体被首先施加不同的表面。因此，被施加到模拟预处理液体/第一喷墨油墨混合物的随后油墨滴被施加至表面(混合物)，该表面具有与最初施加的模拟预处理液体不同的起始表面张力。因此，第二和任何随后施加的喷墨油墨具有受影响的网点增大(dot gain)(随后施加的墨滴通常不会扩散这么多)，足够不同于施加的喷墨油墨的第一层，以至于可以降低印刷质量。换句话说，例如，施加至介质基底的湿模拟预处理液体可能具有X达因/厘米的表面张力。当具有Y达因/厘米的表面张力的第一喷墨油墨被施加至湿模拟预处理液体时，混合物将具有在X和Y达因/厘米之间某处的表面张力。因此，当第二(或其它随后的)的喷墨油墨被施加至预处理液体和第一喷墨油墨的混合物时，“基底”(其现在包括混合物)的起始表面张力不同于当施加第一油墨时的表面张力。在叠层的基础上，表面张力的这种小的差异可以对网点增大(或油墨滴扩散)有很大的影响。
在认识该问题并研究该作用中，已经进一步认识到模拟预处理液体和多个随后施加的喷墨油墨层之间的表面张力关系可被仔细控制，以保持从层至随后的喷墨油墨层更一致的网点增大，同时，增加整体的网点增大，即，更一致的扩散以及增加的总扩散。这可通过以下完成：保持油墨的表面张力与模拟预处理液体的表面张力大致相同，或甚至稍微低于模拟预处理液体的表面张力，以便当印刷第一油墨层时油墨适当地变粘(wicks)，并且进一步使得随后施加的油墨仍具有类似的或甚至比模拟预处理液体和先前的油墨层的混合物稍微更低的表面张力。如果油墨组不以该方式配制，随后施加的油墨层可能也不能在先前施加的油墨层上扩散，导致网点增大中更剧烈的滴，这对于图像质量而言可能是有问题的。具体而言，随后施加的油墨滴的网点增大的损失可影响印刷品的色饱和度、颗粒和光学密度。
因此，根据本公开的实例，已经制备了独特的液体组，其提供溶液以在介质如甚至高张紧度介质上印刷水性油墨，并提供从油墨层至层的更一致的网点增大，以及平均网点增大的增加。
更具体地，液体组可包括模拟预处理液体，其含有水、胶乳和盐；第一喷墨油墨，其包括水、第一颜料、第一溶剂体系和第一表面活性剂体系；以及第二喷墨油墨，其包括水、第二颜料、第二溶剂体系和第二表面活性剂体系。模拟预处理液体可被制成具有32达因/厘米至40达因/厘米的表面张力。
在另一实例中，湿压湿印刷的方法可包括以下步骤：通过数字喷墨印刷以外的方法将模拟预处理液体施加至介质基底以形成涂布的介质片，将第一喷墨油墨数字喷墨印刷在所述涂布的介质片上，同时所述预处理液体仍是湿的，和将第二喷墨油墨数字喷墨印刷在所述第一喷墨油墨上，同时所述模拟预处理液体和所述第一喷墨油墨仍是湿的。
在以上液体组和方法的实例中，第一喷墨油墨可具有的表面张力范围为从比模拟定影剂液体的表面张力大2达因/厘米至比模拟定影剂液体的表面张力小6达因/厘米。同样地，第二喷墨油墨可具有的表面张力范围为从比模拟定影剂液体的表面张力大2达因/厘米至比模拟定影剂液体的表面张力小6达因/厘米。在更具体的实施方式中，第一喷墨油墨可具有的表面张力范围为从比模拟定影剂液体的表面张力小2达因/厘米至比模拟定影剂液体的表面张力小6达因/厘米，且第二喷墨油墨可具有的表面张力范围为从比模拟定影剂液体的表面张力小2达因/厘米至比模拟定影剂液体的表面张力小6达因/厘米。此外，在甚至更具体的实例中，这些值可被独立地改变为从2.5至4.5达因/厘米。
在进一步的细节中，模拟预处理液体、第一喷墨油墨、第二喷墨油墨以及液体组中可选的任何其它喷墨油墨可被配制以具有关于网点增大的某些性能，如本文在实施例中更详细描述的。例如，当以10％填充体积在所述模拟预处理液体上数字喷墨印刷所述第一喷墨油墨以产生第一样品时，以及在将所述第二喷墨油墨印刷在所述模拟预处理液体上之后以10％填充体积在所述第二喷墨油墨上以100％覆盖率数字印刷所述第一喷墨油墨以产生第二样品时，所述第一喷墨油墨在所述第一样品上的网点增大和所述第一喷墨油墨在所述第二样品上的网点增大具有至少28％的平均覆盖率大小和小于7％覆盖率的网点大小差异。在一个具体的实例中，所述第一喷墨油墨在所述第一样品上的网点增大和所述第一喷墨油墨在所述第二样品上的网点增大可具有甚至小于5％覆盖率的网点大小差异。
应该注意的是，当讨论本公开的液体组和方法时，这些讨论的每个可被视为可应用至这些实施方式的每一个，无论其是否在该实施方式的上下文中明确地讨论过。因此，例如，在讨论液体组的喷墨油墨中的颜料时，该颜料也可用在方法中，并且反之亦然。
现在转向某些示例性组合物的组分，其可存在于液体组中，将首先描述模拟预处理液体，随后是喷墨油墨组合物。
关于模拟预处理液体，多种组分可被包括在其中，包括水、胶乳和盐。也可包含其它可选的组分。典型地，在相同组合物中相对高浓度的胶乳固体和盐使得该组合物基本上不能通过典型的喷墨结构喷射。这主要是因为盐和胶乳趋于相互作用并堵塞喷墨结构，并且因为高浓度的胶乳和盐趋于使这些模拟预处理液体的粘度相对高。因此，如所描述的，通过模拟(非数字)方法例如，辊、喷雾、幕帘、刮刀、狭缝挤压等施加模拟预处理液体。应该注意的是，因为这些模拟预处理液体是使用更传统的涂布技术施加的，所以从边缘到边缘涂布介质基底的整个面往往是实际的，尽管这不要求。
关于水，模拟预处理液体通常是水性液体，因为其通常被配制成接受水性喷墨油墨。因此，在一个实例中，水可以以20wt％至80wt％存在，在另一实例中，以30wt％至70wt％存在，并在又一实例中，以40wt％至60wt％存在。如以上简述的，胶乳固体和盐的主要组分可主要帮助确定可以存在多少水。
现在转向存在于模拟预处理液体中的胶乳，应该注意的是，在一个实例中，胶乳可以按固体含量计以20wt％至50wt％存在，在另一实例中，胶乳可以按固体含量计以25wt％至40wt％存在。胶乳被定义为包括固体聚合物内含物和水。因此，术语“胶乳固体”或“胶乳微粒”是指分散在水(以及其它可选的液体)中的离散的聚合物块。然而，当胶乳作为模拟预处理液体的一部分被混合时，水和其它液体组分变成液体的一部分，因此，为了方便起见，常描述胶乳固体。这是为什么在本文中提供胶乳固体的重量百分比的原因。此外，应该注意的是，术语“液体”在本文被定义为包括液体溶液以及液体分散体。因此，模拟预处理液体被视为“液体”，即使其包括分散的固体并且与喷墨油墨相比是相对粘的。同样地，本文描述的喷墨油墨可包括颜料，其也是固体。然而，如本文所定义，这些油墨也被视为“液体”。
在关于本公开的胶乳的进一步细节中，胶乳中使用的单体可为乙烯基单体。单体可为丙烯酸酯单体、甲基丙烯酸酯单体、苯乙烯单体或其组合。在其他实例中，单体可为乙烯、氯乙烯、偏二氯乙烯、马来酸酯、富马酸酯、衣康酸酯、异氰酸酯、含羟基的单体和其组合。另外，单体可包括亲水单体或疏水单体，亲水单体包括酸单体。
在形成胶乳微粒时可聚合的更多具体的单体包括但不限于苯乙烯、对甲基苯乙烯、α-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2-乙基己酯、甲基丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸丙酯、丙烯酸十八烷酯、甲基丙烯酸十八烷酯、甲基丙烯酸硬脂酸酯、乙烯基苄基氯、丙烯酸异冰片酯、丙烯酸四氢呋喃酯、甲基丙烯酸2-苯氧基乙酯、甲基丙烯酸苄酯、丙烯酸苄酯、乙氧基化壬基苯酚甲基丙烯酸酯、乙氧基化二十二烷基甲基丙烯酸酯、聚丙二醇单丙烯酸酯、甲基丙烯酸异冰片酯、甲基丙烯酸环己酯、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、甲基丙烯酸三癸酯、烷氧基化丙烯酸四氢呋喃酯、丙烯酸异癸酯、甲基丙烯酸异冰片酯、丙烯酸异冰片酯、马来酸二甲基酯、二辛基马来酸酯、甲基丙烯酸乙酰乙酸基乙酯、双丙酮丙烯酰胺、N-乙烯基咪唑、N-乙烯基咔唑、N-乙烯基-己内酰胺、异氰酸酯、含羟基的单体、其衍生物及其组合。
在形成胶乳微粒时可聚合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、乙烯基磺酸酯、氰基丙烯酸、乙烯基乙酸、烯丙基乙酸、次乙基乙酸、次丙基乙酸、巴豆酸、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、丙烯氧基丙酸、乌头酸、苯基丙烯酸、丙烯氧基丙酸、乙烯基苯甲酸、N-乙烯基琥珀酰胺酸、中康酸、甲基丙烯酰基丙氨酸、丙烯酰基羟基甘氨酸、磺基乙基甲基丙烯酸、磺基丙基丙烯酸、苯乙烯磺酸、磺基乙基丙烯酸、2-甲基丙烯酰基氧基甲烷-1-磺酸、3-甲基丙烯酰基氧基丙烷-1-磺酸、3-(乙烯基氧基)丙烷-1-磺酸、乙烯磺酸、乙烯基硫酸、4-乙烯基苯基硫酸、乙烯膦酸、乙烯基磷酸、乙烯基苯甲酸、2-丙烯酰胺基-2-甲基-1-丙烷磺酸、其衍生物及其组合。
可选地，胶乳可为聚氨酯胶乳或氨基甲酸乙酯胶乳，如丙烯酸-氨基甲酸乙酯聚合物或类似的混杂聚合物、聚合物共混物或混合物。具体的丙烯酸-氨基甲酸乙酯聚合物的一个实例是645。
胶乳微粒或固体可具有多种分子量、粒径、玻璃化转变温度等。在一个实例中，胶乳微粒可具有约5,000至约1,000,000的重均分子量(Mw)。在另一方面中，胶乳微粒可具有范围为约200,000至400,000的重均分子量(Mw)。进一步，胶乳颗粒的平均粒径可为约10nm至约1μm；在一些其它的实例中，为约10nm至约500nm；在另外其它的实例中，为约100nm至约300nm。胶乳的粒径分布没有特别地限制，可使用具有宽粒径分布的胶乳，或可使用具有单分散粒径分布的胶乳。还可以组合使用两种或多种类型的胶乳颗粒，每种具有单分散粒径分布。此外，可选择胶乳，其为印刷的油墨提供耐久性，并且其容易膜形成，例如，已经发现在某些实例中具有从-22℃至+110℃的玻璃化转变温度Tg的胶乳有效用于膜形成。
关于可选择使用的盐，当油墨被印刷在颜料上时，包括盐主要是为了定影颜料。换言之，盐可用于化学吸引并碰撞介质上的颜料，防止洇色和最小化颜色聚结(有杂色)。钙盐和镁盐是有效应用的，如硝酸钙四水合物和氯化钙，尽管其它盐也可以起作用，例如丙酸钙、乙酸钙、硫酸镁、硝酸镁、乙酸镁等。按固体含量计盐可以以3wt％至20wt％存在于模拟预处理液体中，或以约5wt％至15wt％存在，尽管这些范围不意图是限制性的。
可存在的其它可选的组分包括表面活性剂、消泡剂、增稠剂、防腐剂/抗微生物剂等。举例而言，其中这些化合物的一些一起作用以提供可接受的模拟预处理液体的配制，为了示例性的目的，本领域技术人员可以考虑着色的油墨与其一起使用。一旦油墨被定影至模拟预处理液体，胶乳用于包封或捕获着色剂并形成保护层。在该实例中，胶乳包括被推向图像的表面并形成保护层的疏水组分。相关的增稠剂，如212、H370、TVS、L1400等可用于保持高粘度以减慢油墨液体向介质中的渗透。此外，表面活性剂或表面活性剂混合物可用于增加模拟预处理液体相对于油墨的表面张力，从而提高润湿性。消泡剂可用于提供在辊式涂布或其它模拟涂布技术的高剪切条件下的泡沫控制。此外，抗微生物剂可用作涂布组合物的防腐剂。通常，一旦包括了所有的成分，在一个实例中，模拟预处理液体可具有在100至300cp范围内的粘度，在另一实例中为150至200cp。如前所述，表面张力也可为约32至约40达因/厘米。
现在转向本公开的液体组的喷墨油墨组合物，如所提及，油墨可包括水、颜料、溶剂体系和表面活性剂体系。应该注意的是，溶剂体系可以是一种溶剂，但通常包括多种溶剂。同样地，表面活性剂体系可为单一表面活性剂，但也可以包括多种表面活性剂。因为表面张力被控制为非常窄的范围，所以使用多种溶剂和/或表面活性剂可是有利的。例如，添加的溶剂可提供一种益处，例如，可接受的共溶剂与水，提供第二种溶剂提供第二种益处，例如，改善的开盖性能。同样地，一些表面活性剂可用于使油墨至可接受的范围，且第二表面活性剂在总体上可用于稳定体系内的体系。举例说明，一种表面活性剂可有助于提供可接受的油墨表面张力，但在不存在第二表面活性剂的情况下，将不在油墨中保持溶解性，或一旦印刷在模拟预处理液体上将会分离。也就是说，应该注意的是，可使用符合本文描述的标准的包括水、颜料、溶剂和表面活性剂的任何可制备的喷墨油墨。然而，因为本文描述的相对紧凑的液体组界值，所以通常可使用更细致的配制方法。
如所提及，具体而言，喷墨油墨的表面张力的范围可为从比模拟定影剂液体的表面张力大2达因/厘米到比模拟定影剂液体的表面张力小6达因/厘米。可选地，喷墨油墨的表面张力可为比模拟预处理液体的表面张力小2达因/厘米至比模拟预处理液体的表面张力小6达因/厘米。在其它的实例中，喷墨油墨可为比模拟预处理液体的表面张力小2.5达因/厘米至比模拟预处理液体的表面张力小4.5达因/厘米。在进一步的细节中，液体组中的每种喷墨油墨都满足一个或多个这些表面张力范围，使得任何油墨可第一、第二、第三等被印刷，而不出现印刷层的表面张力低于随后施加的油墨的表面张力的问题。
喷墨油墨的粘度可适于数字喷墨印刷，范围为从1cp至5cp，但在一个具体的实例中，一种或多种喷墨油墨的粘度可为1cp至2cp。
颜料可以以0.5wt％至6wt％存在于任何喷墨油墨中，但更通常以1w％至4wt％存在。如本文所用，“颜料”一般包括颜料着色剂、磁性颗粒、铝土、硅石和/或其它陶瓷、有机金属化合物、或其它不透明颗粒。在典型的一个实例中，颜料可为着色剂。此外，油墨可包括阴离子颜料分散体，其可为自分散颜料或由单独的分散剂例如阴离子表面活性剂或聚合物分散剂分散的具有未改性表面的颜料。
在一个具体的实例中，用于模拟预处理液体的油墨通常本质上是阴离子。因此，如本文所用，“阴离子”是指含有颜料分散体的油墨(该颜料分散体包含具有基本上阴离子电荷的离子分散基团)或其它阴离子组分如聚合物或表面活性剂，其中通过羧酸根、磷酸根或类似化学官能团提供阴离子的官能团。
喷墨油墨也可包括溶剂体系和表面活性剂体系。如提及的，这些可以是单一溶剂和/或表面活性剂，或多种溶剂和/或表面活性剂的混合物。这两个体系以及其他液体组分，有时被称为“液体载剂”，“液体载剂”是指其中分散有颜料以形成喷墨油墨的液体混合物。一般而言，液体载剂在本领域中是已知的，各种这些载剂可用于本发明的方法。除了溶剂体系和表面活性剂体系，这些载剂可包括多种不同试剂的混合物，并且可包括抗结垢剂、缓冲剂、抗微生物剂、掩蔽剂、粘度调节剂、水等。尽管不是液体载剂本身的一部分，但是除了颜料，载剂可携带固体添加剂如聚合物、胶乳、UV可固化材料、增塑剂等。
如所提及，本文所述的液体载体制剂可包括水(40wt％至98wt％)。在一个实例中，液体载剂可为具有大部分水的水性液体载剂。
如所提及，液体载剂也包括溶剂体系。溶剂体系可包括总浓度范围为0.1wt％至50wt％的一种或多种有机溶剂，或在一个实例中，为5wt％至20wt％。可使用的溶剂的类别可包括有机共溶剂，包括脂肪族醇、芳香族醇、二元醇、乙二醇醚、聚乙二醇醚、己内酰胺、甲酰胺、乙酰胺、和长链醇。这些化合物的实例包括脂肪族伯醇、脂肪族仲醇、1,2-二醇类、1,3-二醇类、1,5-二醇类、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)、吡咯烷酮、N-烷基己内酰胺、未取代的己内酰胺、取代的和未取代的甲酰胺、取代的和未取代的乙酰胺等。
在一个实例中，溶剂可包括以下：丙二醇正丁醚；乙二醇正丁醚；2,3-丁二醇；1,2-丙二醇；丙二醇；二丙二醇甲基醚；1,2-丁二醇；二乙二醇甲基醚；乙二醇；2-甲基-2,4-戊二醇(己二醇)；2,4-戊二醇；n-甲基吡咯烷酮；n-乙基吡咯烷酮；二乙二醇乙基醚；1,3-丁二醇；3,5-二甲基-3-己炔-2,5-二醇；1,2-戊二醇；乙二醇正己基醚；2,2-二甲基-1,3-丙二醇；二丙二醇叔丁基醚；2-甲基-1,3-丙二醇(MP二醇)；二丙二醇正丙基醚；1,3-丙二醇；2,5-二甲基-2,5-己二醇；2,5-己二醇；1,2-己二醇；1,4-丁二醇；二丙二醇正丁醚；二乙二醇正丁醚；2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇(TMPD二醇)；1,5-戊二醇；2-乙基-1,3-己二醇；三丙二醇甲基醚；丙二醇苯基醚；乙二醇苯基醚；二(乙二醇)；二(丙二醇)；2-吡咯烷酮；2-羟基乙基-2-吡咯烷酮；三乙二醇甲基醚；及其混合物。
关于表面活性剂体系，可选择使用一种或多种表面活性剂。表面活性剂体系可包括一种或多种表面活性剂，总的浓度范围为从0.1wt％至3wt％，或在更具体的实例中，为从0.2w％至1.5wt％，并且在仍更具体的实例中，为从0.4wt％至0.9wt％。此外，尽管没有要求，本文描述的喷墨油墨可包括动态表面活性剂和静态表面活性剂的独特的表面活性剂混合物，当与模拟预处理液体混合时，其保持低的油墨表面张力，并促进增加的和更一致的油墨网点增大。如前所述，预处理液体可具有类似于或不同于喷墨油墨的表面张力。因此，模拟预处理液体的表面张力可被保持为类似于或高于油墨的表面张力，所以随后的油墨滴基于表面张力差异梯度流(马拉高尼效应)提供期望的网点增大。
可使用的示例性表面活性剂包括羧酸酯、磺酸酯、石油磺酸酯、烷基苯磺酸酯、萘磺酸酯、烯烃磺酸酯、烷基硫酸酯、硫酸酯、硫酸酯化的天然油和脂肪、硫酸酯化的酯、硫酸酯化链烷醇酰胺、烷基酚、乙氧基化的脂肪醇、聚氧化乙烯表面活性剂、羧酸酯、聚乙二醇酯、脱水山梨醇酯、脱水山梨醇酯的乙氧基化衍生物、脂肪酸的乙二醇酯、羧酸酰胺、单链烷醇胺缩合物、聚氧化乙烯脂肪酸酰胺、季铵盐、具有酰胺键的胺、聚氧化乙烯烷基胺和脂环胺、N,N,N',N'-四取代的乙二胺、2-烷基1-羟乙基2-咪唑啉、N-椰油3-氨基丙酸/钠盐、N-牛油3-亚胺二丙酸二钠盐、N-羧甲基N-二甲基N-9十八烯基氢氧化铵、和4.N-椰油酰胺乙基n-羟乙基甘氨酸钠盐。
关于用于提供根据本公开的实例的可接受的网点增大的多种表面活性剂的选择，可存在一些表面活性剂显著帮助保持从油墨层至油墨层的网点增大一致性，并且其同时有助于增加网点增大，但这种表面活性剂可引入其它问题。例如，SEF是强动态表面活性剂，其可帮助增加网点增大以及帮助保持从油墨层至油墨层一致的网点增大，但其在许多油墨中具有有限的溶解度，例如小于0.1wt％。如果多于0.1wt％是期望使用的，那么其应当被进一步溶解。例如，已经认识到，可使用少量的510以保持SEF在油墨中的可接受的溶解度水平，以及当在模拟预处理液体上印刷时防止SEF出油(oil out)。因此，本公开的喷墨油墨制剂可包括0.1wt％至0.5wt％的动态表面活性剂和0.1wt％至0.5wt％的静态表面活性剂。可选地，动态表面活性剂和静态表面活性剂二者的总浓度可为约0.4wt％至0.9wt％。此外，动态与静态表面活性剂的重量比可为2:1至1:2或约1:1。
在确定表面活性剂是动态或静态时，可测试表面活性剂以确定其耗费多长时间将溶解的表面活性剂扩散到水中。如果表面活性剂在0.1秒或更短的时间扩散到水的界面，可认为其为动态表面活性剂。如果表面活性剂在大于0.1秒的时间扩散到水的界面，可认为其为静态表面活性剂。静态表面活性剂趋于更稳定，并且可以以比通常更不溶解的动态表面活性剂更大的浓度进行添加。然而，在喷墨印刷时，仅使用静态表面活性剂对于非常快的印刷情况而言可能是有问题的。因此，引入动态表面活性剂结合静态表面活性剂可能是有用的。此外，如所提及的，使用动态和静态表面活性剂的混合物存在多种其它的益处。例如，一些动态表面活性剂在模拟预处理液体上印刷时，当颜料与盐碰撞时，这些动态表面活性剂可能出油。使用少量静态表面活性剂和动态表面活性剂可改善该问题。此外，在一些体系中，颜料在模拟预处理液体的表面上漂浮可能是有问题的，降低图像质量。使用如本文通过实例描述的多种表面活性剂这种问题也可减少。
因为在模拟预处理液体中存在胶乳成膜剂，所以没有必要在喷墨油墨制剂中包括胶乳。也就是说，尽管不常见，但不排除使用胶乳。如果使用胶乳，其可类似于在模拟预处理液体中使用的上述胶乳，只要他们适当地配置用于喷墨印刷。
可使用与本公开的制剂一致的多种其它添加剂以增强用于具体应用的油墨组合物和/或定影剂液体组合物的性能。这些添加剂的实例是被添加以抑制有害微生物生长的那些。这些添加剂可以是抗微生物剂、杀真菌剂和其它微生物试剂，其通常用在油墨制剂和定影剂制剂中。合适的微生物试剂的实例包括但不限于(Nudex,Inc.)、UCARCIDETM(Union carbide Corp.)、(R.T.Vanderbilt Co.)、(ICI America)、及其组合。也可存在粘度调节剂和缓冲剂以及本领域技术人员知晓的其它添加剂以改进油墨的性能为所期望的。这些添加剂可以以0wt％至20wt％存在。
应该注意的是，如本说明书和所附权利要求书中使用的，单数形式的“一个”、“一种”和“所述”包括复数指代物，除非上下文明确地另外指出。
如本文所用，为了方便起见，多个步骤、组成要素和/或材料可以在共同的列表中呈现。然而，这些列表应当被解释为如同列表的每个成员各自被认定为是独立且唯一的成员。因此，在没有相反指示的情况下，该列表的各自元素不应仅基于与同一列表的其它元件呈现在共同组中而被解释为事实上等同于该同一列表中的其它元件。
浓度、量和其它数值数据可在本文中表达或呈现为范围的形式。应当理解，该范围形式仅为了方便和简洁而使用，并且因此应被灵活地解释为不仅包括明确叙述作为范围的界限的数值，而且还包括囊括在该范围内的所有单个数值或子范围，如同每个数值和子范围被明确叙述。作为示例，数值范围“约1至约5”应被解释为不仅包括约1至约5的明确叙述的值，而且包括该指定范围内的单个值和子范围。因此，在该数值范围内包括单个数值如2、3和4和子范围如1-3、2-4和3-5等。另外，具有“0”的下端的数值范围可包括使用“0.1”作为下端点的子范围。
实施例
下面的实施例说明了目前已知的本发明胶乳组合物和方法的一些实施方式。然而，应当理解，以下只是示范或说明本发明组合物和方法的应用原理。本领域技术人员可以设计许多修改以及替代的组合物和方法而不脱离本发明组合物和方法的精神和范围。所附的权利要求旨在涵盖这样的修改和布置。因此，虽然以上已经特地描述了目前的油墨组组合物和方法，但是下面的实施例提供进一步的与目前被视为可接受的实施方式相关的细节。
实施例1-模拟预处理液体
根据表1制备三种模拟预处理液体，每种包括胶乳、钙盐、表面活性剂、消泡剂、防腐剂和增稠剂。制备后，通过模拟(非数字)施加方法使用辊将这些模拟预处理液体湿施加至光泽涂布的胶版(Sterling Ultra Gloss)介质片的表面，厚度为约2gsm湿液体。应该注意的是，模拟预处理液体1被称为PT1，模拟预处理液体2被称为PT2，模拟预处理液体3被称为PT3。
表1-模拟预处理液体制剂
应该注意的是，与PT1相比，PT2和PT3存在类似的钙离子，即使盐是不同的。另外，应该注意的是，PT2中替代的消泡剂Byk-012和PT3中的Dehydran 4210，与PT1相比PT2和PT3中Byk-348是较少量的，和与PT1相比PT2和PT3中另外的Rheolate 212被用于获得与PT1相比相对更高的PT2和PT3的表面张力。
实施例2-喷墨油墨
如以下表2和3中阐述的制备十四种喷墨油墨。具体而言，制备七种品红色油墨(M1-M7)并制备七种黄色油墨(Y1-Y7)。应该注意的是，在表2和3中仅示出七种制剂，但通过选择品红色或黄色颜料，如在表中阐述的，总共制备了14中独特的喷墨油墨。为了清楚起见，品红色油墨1可被称为M1，黄色油墨1可被称为Y1，品红色油墨4可被称为M4，黄色油墨5可被称为Y5，等等。因此，表2阐述油墨1-3(M1-M3和Y1-Y3)，表3阐述油墨4-7(M4-M7和Y4-Y7)，如下：
表2-油墨1-3(M1-M3和Y1-Y3)
表3-油墨4-7(M4-M7和Y4-Y7)
应该注意的是，SEF(动态表面活性剂)被用作油墨1(M1和Y1)中的单独的表面活性剂。通过在油墨3-7(M2-M7和Y2-Y7)中结合510(静态表面活性剂)和SEF，当与模拟预处理液体混合时，SEF以更大的程度保留在溶液中，因此有助于增加的网点增大，如在以下表4中阐述的。
实施例3-印刷数据(％网点增大差异和％网点增大覆盖率增加)
表2和3中描述的各种油墨被湿压湿地印刷在涂布有如表1中描述的各种模拟预处理液体的介质基底上。具体而言，品红色油墨(M)以10％区域填充被印刷在预处理涂层(PT)上，基于油墨在预处理液体上的扩散测量百分比覆盖率。在以下表4中这被称为PT/M。分开地，100％填充的黄色油墨(Y)被印刷在预处理涂层(PT)上，然后接着黄色油墨和预处理涂层同时仍是湿的，10％区域填充的品红色油墨(M)被印刷在黄色油墨之上。然后测量由于品红色油墨的扩散或网点增大而产生的百分比覆盖率。在以下表4中这被称为PT/Y/M。目标是为PT/M和PT/Y/M二者提供最高的平均百分比覆盖率，以及提供在7％覆盖率(基于100％)以内的百分比覆盖率值，或甚至更期望地，在5％覆盖率以内。
表4-对照数据
由表4中提供的17组研究可见，各种预处理和油墨组合物提供可接受的结果。具体而言，对于扩散后平均网点大小为至少28％覆盖率(基于10％填充覆盖率印刷的网点大小)和网点大小差异为7％或更少的目标，几种液体组满足该目标。具体而言，研究1、5、7、10、11、13、14、16和17中描述的液体组满足这两个目标。在相同的28％覆盖率标准下具有小于5％的网点大小差异的液体组包括在研究7、10、14、16和17中描述的液体组中。对于最好的结果，具有小于5％的网点大小差异和至少29％的平均覆盖率大小的液体组包括在研究7、14、16和17中描述的液体组中。对于该最后亚组的研究，这些液体组都使用油墨7(M7和Y7)在预处理液体2或3(PT2或PT3)上产生。该特别的油墨组(M7和Y7)具有相对低浓度的重量比为1:1的动态表面活性剂和静态表面活性剂。此外，M7和Y7油墨比PT2和PT3预处理液体具有更低的表面张力。
虽然已经参考某些实施方式描述了本公开，本领域技术人员将理解，可进行各种改进、改变、省略和替代而不偏离本公开的精神。因此，本公开旨在仅由所附权利要求书的范围限定。

Claims (14)

1.一种用于印刷的液体组，包括：
模拟预处理液体，所述模拟预处理液体包括水、胶乳和盐，所述模拟预处理液体具有28达因/厘米至40达因/厘米的表面张力；
第一喷墨油墨，所述第一喷墨油墨包括水、第一颜料、第一溶剂体系和第一表面活性剂体系，所述第一喷墨油墨具有的表面张力范围为从比所述模拟预处理液体的表面张力大2达因/厘米至比所述模拟预处理液体的表面张力小6达因/厘米；以及
第二喷墨油墨，所述第二喷墨油墨包括水、第二颜料、第二溶剂体系和第二表面活性剂体系，所述第二喷墨油墨具有的表面张力范围为从比所述模拟预处理液体的表面张力大2达因/厘米至比所述模拟预处理液体的表面张力小6达因/厘米，
其中所述表面活性剂体系分别以0.4wt％至0.9wt％存在于第一喷墨油墨和所述第二喷墨油墨中，并且其中每个表面活性剂体系包括重量比为1:1的动态表面活性剂和静态表面活性剂，
其中所述动态表面活性剂是指在0.1秒或更短的时间扩散到水的界面的表面活性剂，并且所述静态表面活性剂是指在大于0.1秒的时间扩散到水的界面的表面活性剂。
2.根据权利要求1所述的液体组，其中所述模拟预处理液体具有32达因/厘米至40达因/厘米的表面张力，并且其中所述第一喷墨油墨和所述第二喷墨油墨具有的表面张力范围都为从比所述模拟预处理液体的表面张力小2达因/厘米至比所述模拟预处理液体的表面张力小6达因/厘米。
3.根据权利要求1所述的液体组，其中所述模拟预处理液体具有100cp至300cp的粘度。
4.根据权利要求1所述的液体组，其中所述第一颜料和所述第二颜料独立地为自分散颜料、用阴离子表面活性剂分散的颜料或用阴离子聚合物分散的颜料。
5.根据权利要求1所述的液体组，其中所述第一喷墨油墨和所述第二喷墨油墨不含胶乳。
6.根据权利要求1所述的液体组，其中第一溶剂体系和第二溶剂体系各自包括2-吡咯烷酮和2-羟乙基-2-吡咯烷酮中的至少一种。
7.根据权利要求1所述的液体组，其中所述第一溶剂体系和所述第二溶剂体系各自包括多种相同的溶剂，并且所述第一表面活性剂体系和所述第二表面活性剂体系各自包括多种相同的表面活性剂。
8.根据权利要求1所述的液体组，其中所述模拟预处理液体中的胶乳包括聚氨酯聚合物、混杂胶乳聚合物、或其混合物。
9.根据权利要求1所述的液体组，其中所述模拟预处理液体中的胶乳包括聚氨酯聚合物、丙烯酸-聚氨酯聚合物、或其混合物。
10.根据权利要求1所述的液体组，其中所述模拟预处理液体中的所述盐包括氯化钙、硝酸钙、乙酸钙、丙酸钙、硫酸镁、硝酸镁、乙酸镁、或其混合物。
11.根据权利要求1所述的液体组，其中当以10％填充体积在所述模拟预处理液体上数字喷墨印刷所述第一喷墨油墨以产生第一样品时，以及在将所述第二喷墨油墨印刷在所述模拟预处理液体上之后以10％填充体积在所述第二喷墨油墨上以100％覆盖率数字印刷所述第一喷墨油墨以产生第二样品时，所述第一喷墨油墨在所述第一样品上的网点增大和所述第一喷墨油墨在所述第二样品上的网点增大具有至少28％的平均覆盖率大小和小于5％覆盖率的网点大小差异。
12.一种湿压湿印刷方法，包括：
通过数字喷墨印刷以外的方法将模拟预处理液体施加至介质基底以形成涂布的介质片，其中所述模拟预处理液体具有32达因/厘米至40达因/厘米的表面张力；
将第一喷墨油墨数字喷墨印刷在所述涂布的介质片上，同时所述预处理液体仍是湿的，其中所述第一喷墨油墨具有的表面张力范围为从比所述模拟预处理液体的表面张力大2达因/厘米至比所述模拟预处理液体的表面张力小6达因/厘米；以及
将第二喷墨油墨数字喷墨印刷在所述第一喷墨油墨上，同时所述模拟预处理液体和所述第一喷墨油墨仍是湿的，所述第二喷墨油墨具有的表面张力范围为从比所述模拟预处理液体的表面张力大2达因/厘米至比所述模拟预处理液体的表面张力小6达因/厘米，
其中所述第一喷墨油墨和所述第二喷墨油墨各自包括水、颜料、溶剂体系和表面活性剂体系，
其中所述表面活性剂体系分别以0.4wt％至0.9wt％存在于第一喷墨油墨和所述第二喷墨油墨中，并且其中每个表面活性剂体系包括重量比为1:1的动态表面活性剂和静态表面活性剂，
其中所述动态表面活性剂是指在0.1秒或更短的时间扩散到水的界面的表面活性剂，并且所述静态表面活性剂是指在大于0.1秒的时间扩散到水的界面的表面活性剂。
13.根据权利要求12所述的方法，其中模拟预处理液体具有100至300cp的粘度，并且通过辊、喷雾器、幕帘、刮刀或狭缝挤压被施加至所述介质基底。
14.根据权利要求12所述的方法，其中所述介质基底为高张紧度介质；并且所述模拟预处理液体包括水、胶乳和盐。
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