CN109804028A - 绿色油墨 - Google Patents
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Abstract
本公开涉及一种绿色油墨，其包括1.5wt％至6wt％的量的绿色颜料、重均分子量为3,000至30,000的苯乙烯‑丙烯酸聚合物、重均分子量为15,000至120,000的聚氨酯、有机共溶剂和50wt％至90wt％的量的水。
Description
背景技术
有数个原因使得喷墨打印已成为在各种介质表面(尤其是纸)记录图像的流行方式。其中一些原因包括低打印机噪声、高速记录能力和多色记录能力。此外，对于消费者来说，这些优势可以以相对较低的价格获得。虽然喷墨打印有了很大的改进，但伴随着这种改进，消费者对喷墨打印的要求也越来越高，如更快的速度、更高的分辨率、形成全色图像、增加的稳定性、大幅面打印等。
附图说明
图1A是说明根据本公开的涂布的印刷介质上的KCMY油墨组的色域体积与KCMY+绿色油墨组的色域体积相比的实例图。
图1B是说明根据本公开的涂布的印刷介质上的KCMY油墨组的色域体积与KCMY+绿色油墨组的色域体积相比的实例图。
图1C是说明根据本公开的涂布的印刷介质上的KCMY油墨组的色域体积与KCMY+绿色油墨组的色域体积相比的实例图。
图2A是说明根据本公开的未涂布的打印介质上的KCMY油墨组的色域体积与KCMY+绿色油墨组的色域体积相比的实例图。
图2B是说明根据本公开的未涂布的打印介质上的KCMY油墨组的色域体积与KCMY+绿色油墨组的色域体积相比的实例图。
图2C是说明根据本公开的未涂布的打印介质上的KCMY油墨组的色域体积与KCMY+绿色油墨组的色域体积相比的实例图。
图3是说明根据本公开的实例制造绿色油墨的实例方法的流程图。
具体实施方式
本公开涉及绿色喷墨油墨、制造绿色喷墨油墨的方法以及包括绿色喷墨油墨的油墨组。可以将绿色油墨添加到油墨组，以增加油墨组的色域体积。特定油墨组的色域是指可以通过油墨组中的油墨的组合精确表示或表达的颜色子集。因此，特定的黑色、青色、品红色和黄色(KCMY)油墨组具有限定的色域体积，例如可以通过向油墨组添加其他颜色(诸如绿色油墨)来增加色域体积。
例如，在图1A-1C(涂布的介质)和图2A-2C(无涂布的介质)中说明了通过向KCMY油墨组中添加绿色油墨来扩展色域，其代表投影到b*vs.a*平面(图1A和图2A)、L*vs.a*平面(图1B和图2B)和L*vs.b*平面(图1CA和图2C)上的CIE L*a*b*颜色空间。在这些图中，KCMY油墨组的色域显示为实线，KCMY+绿色油墨组的色域通过使用虚线进行添加(实线+虚线显示体积增加)来显示。分别测试并示出涂布的和未涂布的打印介质。CIE L*a*b*颜色空间的三个坐标表示颜色的亮度(L*)，其可以在红色和绿色(a*)之间为正，且在黄色和蓝色(b*)之间为正。例如，对于L*轴，L*＝0表示黑色，且L*＝100表示弥漫性白色。对于a*轴，正值表示红色，且负值表示绿色。对于b*轴，正值表示黄色，且负值表示蓝色。如图所示，KCMY+绿色油墨组的色域体积大于KCMY油墨组单独的色域体积。
可制备绿色油墨，其根据本文所述的配方、方法和油墨组，其提供此相对较大的色域增加。在一个实例中，绿色油墨可包括约1.5wt％至约6wt％的量的绿色颜料、重均分子量(Mw)为约3,000至约30,000的苯乙烯-丙烯酸聚合物、重均分子量(Mw)为约15,000至约120,000的聚氨酯、有机共溶剂和约50wt％到约90wt％的量的水。在一些实例中，绿色颜料的平均粒径可为60nm至160nm。苯乙烯-丙烯酸聚合物可以不同浓度存在，但在一个实例中，绿色颜料和苯乙烯-丙烯酸聚合物可以以1:1到10:1的重量比存在。在一个实例中，苯乙烯-丙烯酸聚合物可具有120至300的酸值。聚氨酯也可以以各种浓度存在，但在一个实例中，它可以以1wt％至10wt％存在。绿色油墨还可以包括其他添加剂，如表面活性剂、pH调节剂或缓冲剂、抗结垢剂(anti-kogation agent)、杀生物剂或其组合。
更详细地，关于绿色颜料，可以使用各种合适的绿色颜料。非限制性实例可包括颜料绿1、颜料绿2、颜料绿4、颜料绿7、颜料绿8、颜料绿10、颜料绿36、颜料绿45或其组合。在一个具体的实例中，绿色颜料可以是颜料绿7，其看起来最大程度地增加了在本文中描述的KCMY油墨组的色域。
颜料绿7的分子式为C32H16-xClxCuN8，其中x可以是12-16的整数。在一个实例中，x可以是16。颜料绿7可具有如下结构：
在一些实例中，与用不同绿色颜料(例如颜料绿36)调配的绿色油墨相比，使用颜料绿7调配的绿色油墨可以包括减少量的绿色颜料，并且与用不同绿色颜料调配的绿色油墨相比，仍然同等地增加KCMY油墨组的色域体积。在一些实例中，与用具有相似色域体积的不同绿色颜料(例如颜料绿36)配制的绿色油墨相比，这种减少的颜料负载还可以提供具有改进的开帽(decap)性能和降低颜料沉降的油墨配方，与颜料绿7相比，颜料绿36通常需要更多的颜料得到大致相似的色域体积。
在进一步的实例中，绿色颜料可具有约60nm至约160nm的平均粒径。在其他实例中，绿色颜料可具有约80nm至约120nm的平均粒径。在仍其它实例中，绿色颜料可具有约90nm至约110nm的平均粒径。
通常，绿色颜料可以以约1.5wt％至约6wt％的浓度存在于绿色油墨中。在其它实例中，绿色颜料可以以约2wt％至约5wt％或约3wt％至约4wt％的量存在于绿色油墨中。
如所述，可包括苯乙烯-丙烯酸聚合物，因为其有助于将绿色颜料分散于油墨载液中。各种苯乙烯-丙烯酸聚合物可用于绿色油墨中。一些有用的苯乙烯-丙烯酸聚合物的非限制性商业实例以商品名(S.C.Johnson Co.)、UcarTM(Dow Chemical Co.)、(MeadWestvaco Corp.)和(Air Products and Chemicals,Inc.)出售。
更详细地，可用各种单体(如亲水性单体、疏水性单体等)调配苯乙烯-丙烯酸聚合物。可一起共聚形成苯乙烯-丙烯酸聚合物的亲水性单体的非限制性实例包括丙烯酸、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、氰基丙烯酸、乙烯基乙酸、烯丙基乙酸、次乙基乙酸、亚丙基乙酸、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、柠檬酸、戊烯二酸、乌头酸、苯丙烯酸、丙烯酰氧基丙酸、乌头酸、苯丙烯酸、丙烯酰氧基丙酸、乙烯基苯甲酸、N-乙烯基琥珀酸、中康酸、甲基丙烯酰氧基丙氨酸(methacroylalanine)、丙烯酰羟基甘氨酸、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(sulfoethylacrylic acid)、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-2-甲基-1-丙磺酸等或其组合。
可使用的疏水性单体的非限制性实例包括苯乙烯、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、甲基丙烯酸十八酰酯、乙烯基苄基氯化物、丙烯酸异冰片基酯、丙烯酸四氢糠基酯、甲基丙烯酸2-苯氧基乙酯、甲基丙烯酸乙氧基化壬基酚酯、甲基丙烯酸异冰片基酯、甲基丙烯酸环己基酯、甲基丙烯酸叔丁基酯、甲基丙烯酸正辛基酯、甲基丙烯酸月桂基酯、甲基丙烯酸十三烷基酯、丙烯酸烷氧基化四氢糠基酯、丙烯酸异癸基酯、甲基丙烯酸异冰片基酯等或其组合。
通常，苯乙烯-丙烯酸聚合物可具有约3,000至约30,000的重均分子量(Mw)。在另一个实例中，苯乙烯-丙烯酸聚合物可具有约10,000至25,000或约15,000至20,000的Mw。值得注意的是，在本公开的整个过程中，将定期参考聚合物的分子量。在每种使用分子量的情况下，应理解这是指重均分子量。
进一步，在一些实例中，苯乙烯-丙烯酸聚合物可具有约120至约300的酸数或酸值。在又一实例中，苯乙烯-丙烯酸聚合物可具有约140至约260、约160至约240、或约205至约230的酸数。酸数可以定义为中和1克物质所需的氢氧化钾毫克数。
在一些实例中，绿色油墨中苯乙烯-丙烯酸聚合物的量可基于绿色颜料的量。因此，在一些实例中，绿色颜料和苯乙烯-丙烯酸聚合物可以以特定的重量比存在于绿色油墨中。在一些具体实例中，绿色颜料和苯乙烯-丙烯酸聚合物可以以1:1至10:1的重量比存在。在其他实例中，绿色颜料和苯乙烯-丙烯酸聚合物可以以约2:1至约10:1的重量比存在。在又一实例中，绿色颜料和苯乙烯-丙烯酸聚合物可以以约3:1至约6:1的重量比存在。
也如所述，还可以包括聚氨酯聚合物，以帮助提高绿色油墨的耐久性。在一些实例中，聚氨酯聚合物可以用作粘合剂帮助将绿色颜料颗粒结合在一起。各种聚氨酯聚合物可用于绿色油墨中。例如，聚氨酯可以是每个分子具有至少两个异氰酸酯(-NCO)官能团的多异氰酸酯与至少一个具有至少两个羟基或胺的异氰酸酯反应基团(例如多元醇)的反应产物。合适的多异氰酸酯可以包括二异氰酸酯单体和低聚物。
在一些实例中，聚氨酯可以是乙烯基-氨基甲酸乙酯杂化聚合物或丙烯酸-氨基甲酸乙酯杂化聚合物。在仍其他实例中，聚氨酯可以是脂肪族聚氨酯-丙烯酸杂化聚合物。
在一些实例中，聚氨酯可包括改性或未改性的聚合物核，其为聚氨酯或包含聚氨酯的共聚物核。合适的聚氨酯可包括脂肪族聚氨酯和芳香族聚氨酯。
在另一实例中，聚氨酯可包括芳香族聚醚聚氨酯、脂肪族聚醚聚氨酯、芳香族聚酯聚氨酯、脂肪族聚酯聚氨酯、芳香族聚己内酰胺聚氨酯、脂肪族聚己内酰胺聚氨酯或其组合。在更具体的实例中，聚氨酯可以包括芳香族聚醚聚氨酯、脂肪族聚醚聚氨酯、芳香族聚酯聚氨酯、脂肪族聚酯聚氨酯及其组合。
聚氨酯聚合物通常可以具有约15,000至约120,000的重均分子量(Mw)。在一些实例中，聚氨酯聚合物可以具有约18,000至约40,000或约18,000至约60,000的Mw。
进一步，聚氨酯聚合物通常可以以约1wt％至约10wt％的量存在于绿色油墨中。在又一实例中，聚氨酯可以以约2wt％至约8wt％或约3wt％至约7wt％的量存在。
绿色油墨还可以包括多种有机共溶剂以供使用，包括水和水溶性或水易混合性有机共溶剂。水可以以50wt％至约90wt％的量存在。在其他实例中，绿色油墨可包括约60wt％至约88wt％水。在进一步实例中，绿色油墨可包括约70wt％至约85wt％的水。
有机共溶剂的非限制性实例可包括脂肪族醇、芳香族醇、二醇、三醇、乙二醇醚、聚(乙二醇)醚、内酰胺、甲酰胺、乙酰胺、长链醇、乙二醇、丙二醇、二甘醇、三甘醇、甘油、二丙二醇、乙二醇丁基醚、聚乙二醇、聚丙二醇、酰胺、醚、羧酸、酯、有机硫化物、有机亚砜、砜、醇衍生物、卡必醇、丁基卡必醇、溶纤剂、醚衍生物、氨基醇和酮。例如，共溶剂可包括30个或更小碳的初级脂肪族醇、30个或更小碳的初级芳香族醇、30个或更小碳的次级脂肪族醇、30个或更小碳的次级芳香族醇、30个或更小碳的1,2-二醇、30个或更小碳的1,3-二醇、30个或更小碳的1,5-二醇、乙二醇烷基醚、丙二醇烷基醚、聚乙二醇烷基醚、聚乙二醇烷基醚的高级同系物、聚丙二醇烷基醚、聚丙二醇烷基醚的高级同系物、内酰胺、取代的甲酰胺、未取代的甲酰胺、取代的乙酰胺和未取代的乙酰胺。可同样使用的某些共溶剂的具体实例包括但不限于乙内酰脲二醇(如例如，1,3-双-(2-羟乙基)-5,5-二甲基乙内酰脲)、1,(2-羟乙基)-2-吡咯烷酮、1-(2-羟乙基)-2-咪唑啉酮、四乙二醇、1,2,6-己三醇、甘油、甘油丙氧基化物、1,5-戊二醇、LIPONICTM乙氧基化甘油1(LEG-1)、LIPONICTM乙氧基化甘油7(LEG-7)、2-甲基-2,4-戊二醇、2-甲基-1,3-丙二醇、2-乙基-2-羟基甲基-1,3-丙二醇、二甘醇、3-甲氧基丁醇、丙二醇单丁醚、1,3-二甲基-2-咪唑啉酮等或其组合。例如，可以添加共溶剂来降低喷墨油墨中水分的蒸发速度，以减少堵塞，或者提供与粘度、pH、表面张力、光学密度、色域、耐久性、开帽和打印质量有关的其他改进性能。
有机共溶剂通常可以以约3wt％至约25wt％的量存在于绿色油墨中。在又一实例中，有机共溶剂可以以约5wt％至约15wt％或约7wt％至约13wt％的量存在。
如前文所讨论，在一些实例中，绿色油墨可包括许多其他组分，如表面活性剂、抗结垢剂、抗减速剂、pH调节剂或缓冲剂、杀生物剂等，或其组合。适宜的表面活性剂的非限制性实例可包括非离子表面活性剂、阴离子表面活性剂或其组合。在一个实例中，表面活性剂可以是非离子表面活性剂。可用于绿色油墨配方中的几种市售非离子表面活性剂可包括乙氧基化醇，如陶氏化学公司生产的系列(例如15S30或15S9)；由Air Products and Chemicals，Inc.制造的系列(例如104、440和465)和DynolTM系列(例如DynolTM360、DynolTM604和DynolTM607)的表面活性剂；由E.I.Dupont de Nemours and Company制造的氟化表面活性剂，如来自系列的那些(例如 FSO和 FSN表面活性剂)；由Evonik制造的烷氧基化表面活性剂，如 Wet 510；由Omnova制造的氟化非离子表面活性剂(例如，PF159非离子表面活性剂)；或其组合。
聚山梨醇酯表面活性剂可包括聚山梨醇酯20(或聚氧乙烯20山梨醇酯单月桂酸酯)、聚山梨醇酯40(或聚氧乙烯20山梨醇酯单棕榈酸酯)、聚山梨醇酯60(或聚氧乙烯20山梨醇酯单硬脂酸酯)、聚山梨醇酯80(或聚氧乙烯20山梨醇酯单油酸酯)等。然而，并非所有这些聚山梨醇酯都具有至少50wt％的亲脂性油酸基团且HLB值小于15。这些聚山梨醇酯表面活性剂的商标名包括以或商标出售的那些。关于这些聚山梨醇酯的命名，“聚氧乙烯”后面的数字“20”是指分子中发现的氧乙烯-(CH2CH2O)-基团的总数。“聚山梨醇酯”后面的数字20、40、60或80与聚氧乙烯山梨醇部分相关的脂肪酸类型有关。月桂酸酯以20表示，单棕榈酸酯以40表示，单硬脂酸酯以60表示，单油酸酯以80表示。
也可同样使用其他聚山梨醇酯，包括聚山梨醇酯85或85，其为聚乙二醇山梨醇酐三油酸酯；或聚山梨醇酯81或81，其为聚氧乙烯(5)山梨醇酐单油酸酯。85和81是油烯基型化合物，且包括70wt％油酸。还可以使用聚氧乙烯山梨糖醇二油酸酯。
可使用的另一种表面活性剂包括聚氧乙烯乙二醇醚，包括具有以下基本结构的表面活性剂：CH3(CH2)n(CH2CH2O)mH，其中m可为2至100，但通常为约2至约20；且n可为约8至20。在一个具体的实例中，聚氧乙烯乙二醇醚可具有多达1个“顺式”不饱和(油烯基)基团的限度(tolerance)，例如0或1个“顺式”基团，这将使上述基本结构中的氢原子总数减少2个，因为沿着式的烷基链部分将存在双键。因此，油烯基型表面活性剂包含在该定义中，尽管它们不严格地符合上述结构公式，因为公式仅为方便起见而提供。可使用的实例表面活性剂包括S、O、C和L型表面活性剂。也可以使用Synperonic表面活性剂。具体实例包括S10、S5、S15、S20、S2/93、S7、98/O20、O10、O2、O3、O5、C2、C7、C10、C20、L4/30、L9、L15、91-2.5、91-2.5或91-10等。
在一些实例中，绿色油墨还可以包括抗结垢剂。可以在绿色油墨中添加抗结垢剂，以减少或防止结垢，即在打印过程中，打印机的加热元件的表面上会积聚油墨残留物。在一些实例中，抗结垢剂可包括磷酸酯表面活性剂，例如以商标 和市售的表面活性剂，这些表面活性剂可分别从Witco Corp.(Middlebury,Conn.)、Clariant GmbH(Frankfurt,Germany)、Cook Composites and Polymers Co.,(Kansas City,Mo.)、Kao Specialties Americas LLC(High Point,Nalco)、Croda Inc.(Parsippany,N.J.)、DeForest Enterprises,Inc.(Boca Raton,Fla.)和DeForestEnterprises,Inc.(Boca Raton,Fla.)购得。
还可包括其他已知添加剂，例如用于抑制不需要的微生物生长的杀生物剂。例如，若干适宜的杀生物剂的非限制性实例包括苯甲酸盐、山梨酸盐及诸如 B20或M20、 MLX等的商业产品。通常，这样的杀生物剂的含量小于约5wt％的喷墨油墨组合物，并且通常为约0.05wt％至约2wt％。
还可以包括任何合适的pH调节剂。例如，pH调节剂可包括有机酸和无机酸以及有机碱和无机碱。在一些具体实例中，pH调节剂可包括盐酸、磷酸、氢氧化钠、氢氧化钾等或其组合。pH调节剂也可以包括pH缓冲液，且任何合适的pH缓冲液都可以包括在绿色油墨制剂中。非限制性实例可包括磷酸盐缓冲液、柠檬酸盐缓冲液、膦酸盐缓冲液等或其组合。
本文也阐述了制造绿色油墨的方法。这通常由图3所示的流程图表示。更具体地，图3说明了制造绿色油墨的方法300。该方法可包括以下步骤：将绿色颜料与重均分子量为3,000到30,000的苯乙烯-丙烯酸聚合物在包括第一有机共溶剂和水的液体分散载液中共分散310以形成颜料分散体。另外的步骤可包括向油墨载液中添加320颜料分散体以形成绿色油墨。油墨载液可包括重均分子量为15,000到120,000的聚氨酯、第二有机共溶剂和水。
绿色油墨形成时，可包括1.5wt％至6wt％的绿色颜料。在该方法中，绿色颜料和第一有机共溶剂可以以重量比为1:2至4:1或1:2至2:1存在于颜料分散体中。同样，绿色颜料和苯乙烯-丙烯酸聚合物可以以1:1至10:1或2:1至5:1的重量比存在于颜料分散体中。第一有机共溶剂和第二有机共溶剂可以是相同的溶剂，或者他们可以是不同的共溶剂。其他步骤可包括在将颜料分散体添加到油墨载液之前研磨颜料分散体和/或过滤绿色油墨。在一些实例中，可在包装前使用孔径约为约0.3微米至约5微米的过滤器进行过滤。例如，过滤器材料的非限制性实例可以包括聚丙烯酸、聚丙烯或玻璃纤维。
在一些实例中，可在向分散体中添加绿色颜料之前中和苯乙烯-丙烯酸聚合物。各种pH调节剂/中和剂可用于中和苯乙烯-丙烯酸聚合物。非限制性实例可包括碱性氢氧化物(例如，氢氧化钾、氢氧化钠、氢氧化锂等或其组合)、氢氧化铵、有机胺等或其组合。
在一些实例中，可在将颜料分散体添加至油墨载液之前研磨颜料分散体。在一些实例中，可通过将颜料分散体与刚性介质混合并在高速研磨设备中研磨混合物来实施研磨，直至分散体的粒径达到目标值。在其他实例中，可在将颜料分散体添加至油墨载液之前，经由高剪切混合器(但不经研磨)彻底混合颜料分散体。在使用研磨时，可以使用任何合适的研磨机进行研磨。例如，合适的研磨可以包括喷气式研磨、辊式研磨、球磨、超微磨碎或珠磨。在一些实例中，颜料分散体可以研磨以帮助获得所需的绿色颜料粒径。
颜料分散体可以以任何适当的方式添加到油墨载液中，包括分批和连续的制造方法。油墨载液可以包括除了聚氨酯、第二有机共溶剂和水之外的各种合适的组分，例如以上关于绿色油墨描述的那些。
绿色油墨也可以包括在油墨组中。所述油墨组可包括绿色油墨，所述绿色油墨包括1.5wt％至6wt％的量的绿色颜料、重均分子量为3,000至30,000的苯乙烯-丙烯酸聚合物、重均分子量为15,000到120,000的聚氨酯、有机共溶剂和50wt％到90wt％的量的水。油墨组还可以包括其他油墨，如包括青色颜料的青色油墨、包括品红色颜料的品红色油墨和包括黄色颜料的黄色油墨。在一些油墨组中，也可以有包含黑色颜料的黑色油墨。油墨组的色域体积可以大于没有绿色油墨的油墨组。例如，在一些情况下，包括绿色油墨的油墨组的色域体积可以比单独的CMY或KCMY油墨组大10％或更多、大15％或更多、或大20％或更多。此外，在一些情况下，与没有绿色油墨的KCMY或CMY油墨组相比，油墨组的色域体积在绿色象限和青色象限中都可以具有更大的色域体积。
青色、品红色和黄色油墨(及一些实例中的黑色油墨)可以任何适当方式配制。在一些实例中，各种油墨可以与本文关于绿色油墨所述的相同或类似的方式配制。值得注意的是，也可存在其他油墨颜色，包括红色油墨、蓝色油墨、橙色油墨、灰色油墨等。
作为黄色油墨的一个非限制性实例，油墨可以包括分散在用于黄色油墨的油墨载液中的黄色颜料。在一个实例中，黄色颜料可选自颜料黄74、颜料黄155、颜料黄213、颜料黄128、颜料黄185、颜料黄180、颜料黄150、颜料黄138、颜料黄181、颜料黄139或其组合。
作为青色油墨的一个非限制性实例，油墨可包括分散在用于青色油墨的油墨载液中的青色颜料。在一个实例中，青色颜料可选自颜料蓝15:3、颜料蓝15:4或其组合。
作为品红色油墨的一个非限制性实例，油墨可以包括分散在用于品红色油墨的油墨载液中的品红色颜料。在一个实例中，品红色颜料可选自颜料红282、颜料红122、颜料红150、颜料红213、颜料红269、颜料红184、颜料红202、颜料红146、颜料紫19或两种喹吖啶酮品红色颜料的共晶。
作为黑色油墨的一个非限制性实例，油墨可以包括分散在用于黑色油墨的油墨载液中的黑色颜料。在一个实例中，黑色颜料可选自黑珍珠700、800、880、1100、4350、4750；Mogul L；Printex 75、80、85、90、95；Nipex 90、150IQ、160IQ、180IQ；特黑550；Nerox 305和3500。
注意，如本公开中使用的，单数形式的“一个”、“一种”和“所述”包括复数指代物，除非上下文另有明确规定。因此，例如，提及“喷墨油墨”包括一种或多种此类油墨，且提及“颜料”包括提及一种或多种量的颜料。
如本文所用，“液体载液”或“油墨载液”是指着色剂分散或溶解于其中以形成油墨的液体流体。液体载液包括各种液体制剂，并且可以根据本公开的实例使用。此类液体载液可包括多种不同试剂的混合物，包括但不限于表面活性剂、有机共溶剂、缓冲剂、杀生物剂、粘度改进剂、螯合剂、稳定剂和/或水。在一些实施方式中，液体载液还可以携带其他添加剂，如胶乳微粒、粘合剂或其他聚合物。更详细地，术语“油墨载液”具体指携带绿色颜料以形成本公开的油墨的载液。术语“液体分散载液”是指用于分散绿色颜料的液体载液，其最终与其他液体(和固体)成分结合以生成绿色油墨。
如本文所用，“油墨”或“喷墨油墨”是指含有至少一种颜料的单一液体载液，并且根据本公开的实施方式，油墨还可以包括某些更具体的成分，包括某些聚合物和共溶剂。在一个实例中，喷墨油墨可以是热喷墨油墨。
如本文所用，“颜料”指通常基本上不溶于在其中使用它的液体载液中的着色剂颗粒。颜料可以使用单独的分散剂常规地分散，或者可以具有分散剂附着在颜料表面而自分散。
如本文所用，“自分散”通常指已用分散剂官能化的颜料，如通过将分散剂化学附着到颜料表面。分散剂可以是小分子或聚合物或低聚物。分散剂可以附着在这些颜料上，以用电荷终止颜料的外表面，从而产生排斥性，减少颜料颗粒在液体载液中的团聚。
如本文所用，术语“约”用于通过规定给定值可以是“略高于”或“略低于”端点为数值范围端点提供灵活性。该术语的灵活性程度可由特定变量决定，并且将在本领域技术人员的知识范围内，以基于经验和本文的相关描述来确定。
如本文所用，为了方便起见，可将多个项目、结构元素、组成元素和/或材料呈现在共同列表中。但是，这些列表应该被理解为如同列表中的每个成员都被单独地标识为一个独立且唯一的成员。因此，在没有相反指示的情况下，不应仅基于任何其他成员在共同组中的表现，将该列表中的单独成员解释为事实上等同于同一列表中的任何其他成员。
浓度、量和其他数值数据可在本文中以范围格式表示或呈现。应理解，这种范围格式仅为了方便和简洁而使用，因此应灵活解释为不仅包括明确规定为范围限值的数值，而且还应包括该范围内包含的所有单独数值或子范围，如同每个数值和子范围是被明确叙述的。如所示，“约1wt％至约5wt％”的数值范围应被解释为不仅应包括约1wt％至约5wt％的明确叙述的值，还包括所述范围内的单独值和子范围。因此，此数值范围内包括单独的值(如2、3.5和4)和子范围(如1-3、2-4和3-5等)。这一原则同样适用于仅叙述一个数值的范围。此外，无论所描述的范围或特征的广度如何，这种解释都应适用。
作为进一步的说明，在本公开中，注意到在讨论绿色油墨、制造绿色油墨的方法和油墨组时，无论是否在该实例的上下文中明确讨论，这些讨论中的每一个都可以被视为适用于这些实例中的每一个。因此，例如，在讨论绿色油墨本身的细节时，此类讨论也指代本文所述的方法和油墨组，反之亦然。
实施例
以下实施例说明了本公开的实施方式，这些实施方式是目前已知最好的。但是，应理解，以下仅是本技术原理应用的实例或说明。本领域技术人员可以设计许多修改和替代组合物以及方法，而不背离本公开的精神和范围。所附权利要求书旨在涵盖这些修改和布置。
实施例1-绿色油墨制剂
制备颜料分散体，其组成如表1中所述：
表1
将颜料分散体添加至油墨载液以制备具有根据表2的组成的各种绿色油墨：
表2
*制备了颜料绿7和颜料绿36分散体。向油墨中加入一定量的绿色颜料，使得当油墨用水稀释10,000倍时，油墨的紫外/可见光吸收率在最大波长值时为0.095。颜料绿7的最大波长为约645nm。颜料绿36的最大波长为约660nm。颜料绿7油墨包括3.5wt％的颜料绿7，且颜料绿36油墨包括4.6wt％的颜料绿36。
实施例2–绿色油墨性能
如实施例1中所述制备各种绿色油墨。例如，颜料绿7和颜料绿36被用来制备绿色油墨，以比较两种油墨的各种油墨性能，例如开帽性能、颜料沉降和油墨结垢性。每种油墨制剂都是通过如下来制备的：向油墨载液中添加颜料分散体，直到在预先确定的波长下获得等效的紫外/可见光吸收率。因此，颜料绿36包含更高浓度的颜料，以实现由较低浓度的颜料绿7提供的等效紫外/可见光吸收率。
两种油墨的颜料开帽性能如表3中所示：
表3
| 颜料 | Wt％ | 维持的开帽等级* |
| 颜料绿7 | 3.5 | 2 |
| 颜料绿36 | 4.6 | 3 |
*等级范围1-16:1＝最好,16＝最差
如表3中所示，与用颜料绿36制备的绿色油墨相比，用颜料绿7制备的绿色油墨具有改善的开帽性能。在某种程度上，这可能是由于颜料绿7所需的颜料负载较低，以获得与油墨载液中颜料绿36相同的紫外线/可见光吸收率。
颜料绿7和颜料绿36的颜料密度比较如表4中所示：
表4
| 颜料 | Wt％ | 颜料密度(g/ml) |
| 颜料绿7 | 3.5 | 2.1 |
| 颜料绿36 | 4.6 | 2.9 |
与用颜料绿36制备的绿色油墨相比，用颜料绿7颜料制备的绿色油墨还表现出改善的颜料沉降性能。基于颜料绿36的减少颜料负载以达到与绿色油墨相同的紫外吸收率，以及颜料密度相对于颜料绿36的降低，两者的结合都表明用颜料绿7制备的绿色油墨有助于减少颜料从油墨载液中沉淀出来的可能性。这可以提高喷墨油墨的可靠性。
油墨结垢的对比结果如下表5中所示。在这项特别的研究中，两种不同的基于颜料绿7的绿色油墨被用来比较基于颜料绿36的绿色油墨。绿色颜料分散体是通过研磨到400kWh/t的能量水平来制备的。测定了笔的寿命阶段(每喷嘴百万滴)。
表5
如表5中所述的结果所示，与用颜料绿7制备的任何一种绿色油墨相比，基于颜料绿36的绿色油墨具有更低的滴重和更差的滴重变化。如实施例1中所述制备这些绿色油墨。
然后对相同油墨制剂重复结垢比较，但将绿色颜料分散体研磨到与表5中所示油墨制剂中的绿色颜料分散体相比不同的能量水平。绿色颜料分散体是通过研磨到200kwh/t的能量水平来制备的。这些结果如表6中所示：
表6
虽然较低能量的研磨趋于改善每种油墨的整体结垢性能，但与用颜料绿36制备的绿色油墨相比，用颜料绿7制备的绿色油墨仍然表现出优越的结垢性能。
实施例3—色域体积
将具有颜料绿7的如上文实施例1中所述配制的绿色油墨添加到KCMY油墨组中，以比较单独的KCMY油墨组与KCMY+绿色(G)油墨组的色域体积。对涂布的和未涂布的打印介质进行比较。研究结果如表7中所示：
表7
这些结果也在图1A-1C和图2A-2C中以图形表示。例如，图1A-1C说明了与涂布的打印介质上的单独的KCMY油墨组(实线)相比，KCMY+G油墨组(实线+虚线)的色域体积整体增加。更详细地，图1A-1C分别表示b*vs.a*平面、L*vs.a*平面和L*vs.b*平面中CIE L*a*b*颜色空间的投影。如图1A-1C所示，与单独的KCMY油墨组相比，向KCMY油墨组中添加绿色油墨可以增加涂布的打印介质上绿色和青色象限的色域。类似地，图2A-2C说明与未涂布的打印介质上的单独的KCMY油墨组(实线)相比，KCMY+G油墨组(实线+虚线)的色域体积整体增加。如同图1A-1C，图2A-2C分别表示b*vs.a*平面、L*vs.a*平面和L*vs.b*平面中CIE L*a*b*颜色空间的投影。也如同图2A-2C中所示，与单独的KCMY油墨组相比，向KCMY油墨组中添加绿色油墨也可以增加未涂布的打印介质上绿色和青色象限的色域。
虽然本技术已参照某些实例进行了描述，但本领域技术人员将理解，可以在不违背本公开的精神的情况下进行各种修改、更改、省略和替换。因此，意图将本公开仅限于所附权利要求的范围。
Claims (15)
1.一种绿色油墨，包括：
1.5wt％至6wt％的绿色颜料；
苯乙烯-丙烯酸聚合物，所述苯乙烯-丙烯酸聚合物的重均分子量为3,000至30,000；
聚氨酯，所述聚氨酯的重均分子量为15,000至120,000；
有机共溶剂；以及
50wt％至90％的水。
2.如权利要求1所述的绿色油墨，其中所述绿色颜料具有80nm至160nm的平均粒径。
3.如权利要求1所述的绿色油墨，所述绿色颜料为颜料绿7。
4.如权利要求1所述的绿色油墨，其中所述绿色颜料和所述苯乙烯-丙烯酸聚合物以1:1至10:1的重量比存在。
5.如权利要求1所述的绿色油墨，其中所述苯乙烯-丙烯酸聚合物具有120mg/g至300mg/g的酸值。
6.如权利要求1所述的绿色油墨，其中所述聚氨酯以1wt％至10wt％的量存在。
7.如权利要求1所述的绿色油墨，进一步包含表面活性剂、抗结垢剂、杀生物剂、pH调节剂或其组合。
8.一种制造绿色油墨的方法，包括：
将绿色颜料与重均分子量为3,000至30,000的苯乙烯-丙烯酸聚合物共分散在包括第一有机共溶剂和水的液体分散载液中以形成颜料分散体；以及
将所述颜料分散体添加到油墨载液中以形成绿色油墨，所述油墨载液包括重均分子量为15,000至120,000的聚氨酯、第二有机共溶剂和水，
其中所述绿色油墨包括1.5wt％至6wt％的绿色颜料。
9.如权利要求8所述的方法，其中所述绿色颜料和所述第一有机共溶剂以1:2至4:1的重量比存在于所述颜料分散体中。
10.如权利要求8所述的方法，其中所述绿色颜料和所述苯乙烯-丙烯酸聚合物以1:1至10:1的重量比存在于所述颜料分散体中。
11.如权利要求8所述的方法，其中所述第一有机共溶剂与所述第二有机共溶剂相同。
12.如权利要求8所述的方法，进一步包含在将所述颜料分散体添加至所述油墨载液之前研磨所述颜料分散体。
13.如权利要求8所述的方法，进一步包含过滤所述绿色油墨。
14.一种油墨组，包括：
绿色油墨，包括：
1.5wt％至6wt％的绿色颜料；
苯乙烯-丙烯酸聚合物，所述苯乙烯-丙烯酸聚合物的重均分子量为3,000至30,000；
聚氨酯，所述聚氨酯的重均分子量为15,000至120,000；
有机共溶剂；和
50wt％至90％的水；
包括青色颜料的青色油墨；
包括品红色颜料的品红色油墨；以及
包括黄色颜料的黄色油墨。
15.如权利要求14所述的油墨组，其中所述油墨组的色域体积大于不含所述绿色油墨的油墨组。
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