CN109890915A - 具有红外吸收染料的喷墨油墨 - Google Patents

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Abstract

提供了一种喷墨油墨，其包含水、水溶性有机溶剂、树脂和阴离子七甲川花青染料，该染料在七甲川链中包含取代或未取代的五或六元环，该染料在800至1200nm之间具有最大吸收以在用NIR或CIR干燥器干燥时提高干燥速度和改善图像质量。

Description

具有红外吸收染料的喷墨油墨
技术领域
本发明涉及用于喷墨记录的水性油墨组合物。
背景技术
喷墨记录已迅速盛行并且现在仍在扩展其应用，其具有各种各样的优点如耗材经济、记录速度高、记录噪声低且易于全色记录。喷墨记录方法包括通过用压电元件施加压力来喷射墨滴、通过加热在油墨中产生气泡来喷射墨滴、基于超声波喷射和用静电力喷射墨滴。对于所有这些喷墨记录方法，人们已开发出喷墨油墨。
油墨，如使用有机溶剂作为载体的溶剂型喷墨油墨和包含可聚合单体作为主要组分的紫外可固化喷墨油墨，已被广泛用于工业应用中。
溶剂型喷墨油墨不是环境优选的，因为溶剂会在大气中蒸发，而紫外可固化喷墨油墨具有有限的应用领域，因为取决于所使用的单体，它们可能具有皮肤致敏性，并且需要向印刷机的主体引入昂贵的紫外辐照装置。
由于印刷过程中溶剂蒸发较少，故用于喷墨记录的水性油墨具有环境负荷较少的优点。这些油墨的特征在于存在树脂，该树脂粘结颜料并防止图像从基材上擦掉而不需要紫外固化单体。
水性喷墨油墨含有水作为主要溶剂，并且在向基材上沉积喷墨油墨后必须通过附加的干燥步骤来蒸发该水。由于生产率要求，喷墨印刷的速度越来越快。因此，还必须提高干燥速度。当基材是无孔的时，快速干燥甚至更为关键，因为该基材不能吸收水性油墨和从基材表面疏散墨滴。
在堆叠印刷图像时或在卷对卷印刷过程中，干燥速度不够会导致油墨向基材的背面转移。喷墨油墨干燥速度不够的其他缺点有由于墨滴的聚结而导致颜色再现质量的下降。
为了提高喷墨印刷期间的干燥速度，设备制造商已在印刷机的干燥段中引入了辐射加热器如NIR干燥器(近红外)和CIR干燥器(碳素红外)。这些加热器导致比基于对流的加热器快得多的干燥。
DE102015217597A公开了J-聚集染料的用途，其中形成的J-聚集体吸收IR辐射并且不会污染油墨。染料更特别是花青染料具有形成J-聚集体的倾向的程度取决于化学环境，这使得它们的光谱吸收取决于油墨组成。因此，当使用J-聚集红外染料来提高干燥速率时，预期油墨对NIR或CIR干燥的响应将取决于配方。此外，具有形成J-聚集体的倾向的染料可能在长时间静置时发生晶体的形成。这些晶体的形成将严重缩短喷墨油墨的储存寿命并因喷嘴的堵塞而在喷墨印刷头中导致不良的喷射可靠性。
WO2011/014196公开了包含NIR吸收颜料的油墨以在例如印刷设备中实现基于NIR的检测目的。颜料为需要分散剂来防止颜料在油墨中凝结和沉降并因此实现胶体稳定性的颗粒。在大多数情况下，分散剂为聚合物。油墨组合物中的聚合物可与油墨中存在的其他颜料相互作用，例如以获得特定的油墨颜色。与有色颜料相互作用的聚合物可能导致凝结或絮凝并可能因此对油墨的胶体稳定性造成负面影响。油墨中的这些聚合物通常会增加油墨的粘度，这可能对喷墨印刷头中油墨的喷射可靠性具有负面影响。
WO2010/151264A公开了包含高Tg聚合物和NIR吸收染料的喷墨油墨。NIR吸收染料生成足够的热以均匀地熔化高Tg聚合物，从而增强印刷物的耐久性。所公开的NIR吸收染料都是酞菁。大多数酞菁具有低于900nm的光吸收，这在CIR干燥装置的辐射光谱范围之外，CIR干燥装置的最大值在2至3µm之间。
EP0147257A公开了包含红外吸收氧代吲哚嗪鎓染料的溶剂油墨组合物。所述油墨被用来印刷条形码，这些条形码由适合读取红外印刷物的设备检测。
没有文献公开针对基于NIR加热器和CIR加热器的干燥器提高水性喷墨油墨的干燥速度的解决方案，其中IR吸收组分不依赖于油墨的组成并且不会负面地影响喷墨油墨的胶体稳定性和粘度。
发明概述
本发明的一个目的在于为上述问题提供解决方案。该目的已通过向水性喷墨油墨中引入如权利要求1中所限定的IR吸收染料而实现。
根据另一个方面，本发明包括借助于如权利要求1中所限定的水性喷墨油墨印刷图像的方法。此方法在权利要求10中限定。
从以下对本发明的优选实施方案的详细描述，本发明的其他特征、要素、步骤、特征和优点将变得更显而易见。本发明的特定实施方案也在从属权利要求中限定。
实施方案的描述
A. 油墨组成
A.1. 红外吸收染料
根据本发明的水性喷墨油墨包含阴离子七甲川花青染料，该染料在七甲川链中包含取代或未取代的五或六元环并且具有根据通式I或通式II的结构部分；当暴露于NIR或CIR干燥器时，最大吸收在800至1200nm之间的该染料增加水性喷墨油墨的干燥速率而没有在油墨中形成J-聚集体的倾向，
其中：
L1和L2独立地表示取代或未取代的亚烷基基团，
R1选自氢、取代或未取代的烷基基团、取代或未取代的烯基基团、取代或未取代的炔基基团、取代或未取代的芳烷基基团、取代或未取代的烷芳基基团、取代或未取代的芳基或杂芳基基团、卤素、羟基、烷氧基基团、硫醚、亚砜、砜、磺酸或其盐、羧酸或其盐、酯、酰胺和胺，
M表示氢或反荷离子以补偿磺酸根基团的负电荷，
R2和R3独立地选自取代或未取代的烷基基团、取代或未取代的烯基基团、取代或未取代的炔基基团、取代或未取代的芳烷基基团、取代或未取代的烷芳基基团和取代或未取代的芳基或杂芳基基团；R2和R3可表示形成取代或未取代的五至八元环的必要原子。
R4和R5独立地选自氢、取代或未取代的烷基基团、取代或未取代的烯基基团、取代或未取代的烯基基团、取代或未取代的芳烷基基团、取代或未取代的烷芳基基团、取代或未取代的芳基或杂芳基基团、卤素、羟基、烷氧基基团、硫醚、亚砜、砜、磺酸或其盐、羧酸或其盐、酯、酰胺和胺，
R4和R5可表示形成取代或未取代的五至八元环的必要原子。
非J-聚集红外染料定义为满足以下标准的染料。根据方法1测得，在甲醇中测量的单体染料与油墨中的红外染料的光谱之间的光谱移位为20nm或更小并且在测量以确定光谱移位的每一个光谱中最大吸收的一半处测得的半峰宽的移位为20nm或更小，这表明测得的光谱移位是本领域公知的溶剂化显色移位的结果而不是由J-聚集所致。
单体光谱通过制备红外染料在甲醇中的2重量%溶液并将其在甲醇中稀释5000倍来测量。如果染料的溶解度小于2重量%，则将稀释系数调节至达到相同的最终浓度。
方法1：使用由Hellma供应的Quartz SUPRASILTM制成的0.01mm精密槽未稀释地测量所考虑的油墨。
非J-聚集红外染料允许涉及独立于油墨组成地响应于NIR和CIR干燥的水性喷墨油墨，从而产生根据应用需要调节油墨组成的配方宽容度。
在一个优选的实施方案中，L1和L2表示C2至C4亚烷基基团。在一个进一步优选的实施方案中，R1选自氢、卤素和烷氧基基团。在一个甚至更优选的实施方案中，R2和R3表示低级烷基基团，特别优选甲基基团。在一个进一步优选的实施方案中，R4和R5表示形成取代或未取代的六元芳族环的必要原子。
在一个甚至进一步优选的实施方案中，根据本发明的所述花青染料具有根据通式III的结构
其中：
R6和R7表示形成五元或六元环的必要原子，
R8选自氢、卤素、硫醚和烷氧基基团，
L3表示取代或未取代的亚烷基基团，
X选自卤素、酰胺、氨基甲酸酯、磺酰胺、烷氧基基团、硫醚和砜。
在一个进一步优选的实施方案中，R6和R7表示取代或未取代的碳环五元或六元环，特别优选未取代的五元或六元碳环。在一个进一步优选的实施方案中，X选自卤素、砜和硫醚，特别优选卤素。
在另一个优选的实施方案中，根据本发明的所述花青染料具有根据通式IV的结构。
其中：
R9和R10表示形成五元或六元环的必要原子，
R11和R12独立地选自取代或未取代的烷基基团、取代或未取代的烯基基团、取代或未取代的烯基基团、取代或未取代的芳烷基基团、取代或未取代的烷芳基基团和取代或未取代的芳基或杂芳基基团，
R13选自氢、卤素和烷氧基基团。
在一个进一步优选的实施方案中，R9和R10表示取代或未取代的五元或六元碳环，特别优选未取代的碳环五元或六元环。在一个甚至进一步优选的实施方案中，R13表示氢或烷氧基基团，特别优选氢。
根据本发明的油墨组合物中阴离子七甲川花青染料的浓度优选在0.1(重量)%和2.0(重量)%之间，更优选在0.1(重量)%和1.0(重量)%之间，最优选在0.5(重量)%和1.0(重量)%之间。
以下给出根据本发明的优选花青染料的具体实例，但不限于此。
表4
制备根据本发明的花青染料的典型合成方法在WO2010031758 (Agfa GraphicsN.V.)、EP2463096 (Agfa Gevaert N.V.)、EP2072570 (Agfa Gevaert N.V.)、EP2940082(Agfa Gevaert N.V.)、DE4331162 (Bayer A.G.)和Narayanan and Patonay (J. Org.Chem., 60(8), 2391-2395 (1995))中有公开。
A.2. 树脂
根据本发明的喷墨油墨组合物包含树脂。所述树脂为聚合物并且合适的树脂可以是基于丙烯酸类的树脂、氨基甲酸酯改性聚酯树脂或聚乙烯蜡悬浮体。
聚氨酯树脂以分散体引入油墨制剂中并可选自脂族聚氨酯分散体、芳族聚氨酯分散体、阴离子聚氨酯分散体、非离子聚氨酯分散体、脂族聚酯聚氨酯分散体、脂族聚碳酸酯聚氨酯分散体、脂族丙烯酸类改性聚氨酯分散体、芳族聚酯聚氨酯分散体、芳族聚碳酸酯聚氨酯分散体、芳族丙烯酸类改性聚氨酯分散体，例如上述中的两种或更多种的组合。
一种用作本发明的油墨中的分散体的优选的氨基甲酸酯树脂为包含含有氨基甲酸酯键的结构单元的聚酯树脂。在此类树脂中，优选水溶性或水分散性的氨基甲酸酯改性聚酯树脂。优选氨基甲酸酯改性聚酯树脂包含至少一种衍生自含羟基基团的聚酯树脂(聚酯多元醇)的结构单元和至少一种衍生自有机多异氰酸酯的结构单元。
此外，含羟基基团的聚酯树脂为通过至少一种多元酸组分与至少一种多元醇组分之间的酯化反应或酯交换反应形成的树脂。
一种待包含在本发明的油墨中的优选聚氨酯树脂为可通过使聚酯多元醇、聚醚二醇、含有阴离子基团的多元醇和多异氰酸酯反应得到的聚氨酯树脂。一种特别优选的聚氨酯树脂为可通过使聚酯多元醇、聚醚二醇、含有阴离子基团的多元醇和多异氰酸酯反应得到的聚氨酯树脂，并且其中所述聚酯多元醇通过使芳族多羧酸和多元醇反应获得。合适的聚氨酯树脂及它们的制备的实例在未公开的专利申请EP16196224.6中有公开。
合适的聚氨酯分散体的一些实例有NEOREZ R-989、NEOREZ R-2005和NEOREZ R-4000 (DSM NeoResins)；BAYHYDROL UH 2606、BAYHYDROL UH XP 2719、BAYHYDROL UH XP2648和BAYHYDROL UA XP 2631 (Bayer Material Science)；DAOTAN VTW 1262/35WA、DAOTAN VTW 1265/36WA、DAOTAN VTW 1267/36WA、DAOTAN VTW 6421/42WA、DAOTAN VTW6462/36WA (Cytec Engineered Materials Inc., Anaheim CA)；和SANCURE 2715、SANCURE 20041、SANCURE 2725 (Lubrizol Corporation)，例如上述中的两种或更多种的组合。
基于丙烯酸类的树脂包括丙烯酸类单体的聚合物、甲基丙烯酸类单体的聚合物以及前述单体与其他单体的共聚物。这些树脂以平均直径为约30nm至约300nm的颗粒的悬浮体存在。丙烯酸类胶乳聚合物由丙烯酸类单体或甲基丙烯酸类单体残基形成。举例来说，丙烯酸类胶乳聚合物的单体的实例包括丙烯酸类单体如丙烯酸酯、丙烯酰胺和丙烯酸及甲基丙烯酸类单体如甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酰胺和甲基丙烯酸。丙烯酸类胶乳聚合物可以是丙烯酸类单体与另一单体如乙烯基芳族单体的均聚物或共聚物，乙烯基芳族单体包括但不限于苯乙烯、苯乙烯丁二烯、对-氯甲基苯乙烯、二乙烯基苯、乙烯基萘和二乙烯基萘。
合适的丙烯酸类胶乳聚合物悬浮体的一些实例有JONCRYL 537和JONCRYL 538(BASF Corporation, Port ArthurTX)；CARBOSET GA-2111、CARBOSET CR-728、CARBOSETCR-785、CARBOSET CR-761、CARBOSET CR-763、CARBOSET CR-765、CARBOSET CR-715和CARBOSET GA-4028 (Lubrizol Corporation, Rancho Santa Margarita CA)；NEOCRYL A-1110、NEOCRYL A-1131、NEOCRYL A-2091、NEOCRYL A-1127、NEOCRYL XK-96和NEOCRYL XK-14 (DSM NeoResins, Sluisweg, The Netherlands)；和BAYHYDROL AH XP 2754、BAYHYDROL AH XP 2741、BAYHYDROL A 2427和BAYHYDROL A2651 (Bayer MaterialScience, Baytown TX)，例如上述中的两种或更多种的组合。
根据本发明的喷墨油墨中树脂的浓度为至少1(重量)%，优选低于30(重量)%，更优选低于20(重量)%。
A.3. 水溶性有机溶剂
除水作为溶剂外，本发明的喷墨油墨还含有水溶性有机溶剂。水溶性有机溶剂的实例包括多元醇如二乙二醇、三乙二醇、二丙二醇、1,3-丙二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、2,2-二甲基-1,3-丙二醇、2-甲基-1,3-丙二醇、1,2-戊二醇、2,4-戊二醇、1,5-戊二醇、1,6-己二醇、2-乙基-1,3-己二醇、1,2-己二醇和2,5-己二醇；多元醇烷基醚如二丙二醇正丙醚、三丙二醇甲醚、三丙二醇正丙醚、丙二醇苯醚、三乙二醇甲醚、三乙二醇甲醚、三乙二醇乙醚、二乙二醇正己醚和乙二醇苯醚；和含氮杂环化合物如2-吡咯烷酮和N-甲基吡咯烷酮。
其他优选的水溶性有机溶剂包括乙二醇、丙二醇、1,2-丁二醇、2,3-丁二醇、2-甲基-2,4-戊二醇、二丙二醇单甲醚、丙二醇正丁醚、丙二醇叔丁醚、二乙二醇甲醚、乙二醇正丙醚和乙二醇正丁醚。
水性喷墨油墨中水溶性有机溶剂的含量优选为20质量%或更高且小于70质量%。如果含量小于20质量%，则由于例如油墨和头之间的粘度失配而可能难以可靠地喷射。如果含量超过70质量%，则油墨将失去其基于水的更绿色的特征。
A.4. 着色剂
根据本发明的喷墨油墨优选可含有着色剂。优选地，着色剂为颜料。作为所述颜料，可使用任何无机颜料或有机颜料。
作为无机颜料，可使用氧化钛、氧化铁、碳酸钙、硫酸钡、氢氧化铝、钡黄、镉红、铬黄和炭黑。其他合适的无机颜料在WO2009/053302的[072-075]中有公开。
其中，可优选使用炭黑(颜料黑7)，其实例包括可自Cabot Corporation以商标名Regal、Black Pearls、Elftex、Monarch、Regal、Mogul 和Vulcan (例如，Black Pearls2000、1400、1300、1100、1000、900、880、800、700和570，Black Pearls L，Elftex 8，Monarch1400、1300、1100、1000、900、880、800和700，Mogul L，Regal 330、400和660，和Vulcan P)及以SENSIJET BlackSDP100 (SENSIENT)、SENSIJET BlackSDP1000 (SENSIENT)和SENSIJETBlackSDP2000 (SENSIENT)得到的炭黑。
有机颜料的实例包括偶氮颜料(包括偶氮色淀、不溶性偶氮颜料、缩合偶氮颜料和螯合偶氮颜料)、多环颜料(例如，酞菁颜料、二苝颜料、芘酮颜料、蒽醌颜料、喹吖啶酮颜料、二噁嗪颜料、靛蓝颜料、硫靛蓝颜料、异吲哚啉酮颜料和喹酞酮颜料)、染料螯合物(例如，碱性染料型螯合物和酸性染料型螯合物)、硝基颜料、亚硝基颜料和苯胺黑。具体实例包括C.I.颜料黄1、3、12、13、14、17、24、34、35、37、42 (氧化铁黄)、53、55、74、81、83、95、97、98、100、101、104、108、109、110、117、120、128、139、150、151、155、153、180、183、185和213；C.I.颜料橙5、13、16、17、36、43和51；C.I.颜料红1、2、3、5、17、22、23、31、38、48:2、48:2 (永久红2B (Ca))、48:3、48:4、49:1、52:2、53:1、57:1 (亮胭脂红6B)、60:1、63:1、63:2、64:1、81、83、88、101 (胭脂)、104、105、106、108 (镉红)、112、114、122 (喹吖啶酮品红)、123、146、149、166、168、170、172、177、178、179、185、190、193、209、219和254；C.I.颜料紫1 (罗丹明色淀)、3、5:1、16、19、23和38；C.I.颜料蓝1、2、15 (酞菁蓝)、15:1、15:2、15:3 (酞菁蓝)、16、17:1、56、60和63；和C.I.颜料绿1、4、7、8、10、17、18和36。
将颜料分散在油墨中的方法包括通过使用表面活性剂的分散方法、通过使用可分散树脂的分散方法、通过用树脂覆盖颜料表面的分散方法和通过向颜料的表面引入亲水性官能团以提供自分散颜料的方法。
特别地，优选使用自分散颜料。具有亲水性官能团的自分散颜料也可含有阴离子官能团。阴离子官能团的实例包括-COOM、-SO3M、-PO3HM、-PO3M2、-SO2NM2、-C6H4-COOM、-NH-C6H4 SO3M、-NH-C6H4 PO3HM、-NH-C6H4PO3M2和–NH-C6H4-SO2NHM，反荷离子M的实例包括碱金属离子和季铵离子，但优选季铵离子。合适的自分散颜料的实例有来自Emerald和Cabot的自分散颜料：Cab-O-Jet 200 (K)、Cab-O-Jet 250C、Cab-O-Jet 260M & 265 M、Cab-O-Jet270(Y是离子稳定的)，Cab-O-Jet 260 (M)、Cab-O-Jet 450C、Cab-O-Jet 470Y、Cab-O-Jet480V、Cab-O-Jet 400 (CB)、Cab-O-Jet 465 M(它们中大多数由磺酸根基团修饰)。
季铵离子的实例包括四甲基铵离子、四乙基铵离子、四丙基铵离子、四丁基铵离子、四戊基铵离子、苄基三甲基铵离子、苄基三乙基铵离子和四己基铵离子。其中，优选四乙基铵离子、四丁基铵离子和苄基三甲基铵离子，特别优选四丁基铵离子。
自分散颜料优选可由羧酸根或磺酸根基团改性的改性颜料。其他可能的基团有双膦酸基团或双膦酸盐基团或其二者。
A.5. 保湿剂
由于保湿剂减慢喷墨油墨、尤其是喷墨印刷液体中水的蒸发速率的能力，故本发明的喷墨油墨可含有至少一种保湿剂以防止喷墨印刷头中喷嘴的堵塞。保湿剂是沸点高于水的有机溶剂。
合适的保湿剂包括三醋精、N-甲基-2-吡咯烷酮、甘油、脲、硫脲、亚乙基脲、烷基脲、烷基硫脲、二烷基脲和二烷基硫脲；二元醇(diol)，包括乙二醇、丙二醇、丙烷三醇、丁二醇、戊二醇和己二醇；二醇(glycol)，包括丙二醇、聚丙二醇、乙二醇、聚乙二醇、二乙二醇、四乙二醇及它们的混合物和衍生物。优选的保湿剂有甘油或2-吡咯烷酮的衍生物或异构体。
优选以喷墨印刷液体的总重量的0.1至20重量%的量向喷墨印刷液体中加入保湿剂。
A.6. 表面活性剂
在本发明的油墨中，可加入表面活性剂以确保在基材上的润湿性。作为油墨中的活性组分，加入的表面活性剂的量优选为0.1重量%至5重量%。
如果加入的量低于0.1质量%，则向基材上的润湿性不充分而导致图像质量下降并可能引起喷射问题。如果该量超过5质量%，则油墨将易于起泡而导致不排出。可使用的表面活性剂不受特别限制，只要其满足上述限制即可。
虽然可使用任何两性表面活性剂、非离子表面活性剂和阴离子表面活性剂，但就色料的分散稳定性和图像质量之间的关系而言，优选使用非离子表面活性剂如聚氧乙烯烷基苯基醚、聚氧乙烯烷基酯、聚氧乙烯烷基胺、聚氧乙烯烷基酰胺、聚氧乙烯丙烯嵌段聚合物、脱水山梨糖醇脂肪酸酯、聚氧乙烯脱水山梨糖醇脂肪酸酯和乙炔醇的环氧乙烷加合物。另外，取决于配方，可组合(或单独)地使用基于氟的表面活性剂和基于硅的表面活性剂。
合适的表面活性剂有基于硅氧烷的表面活性剂如来自Evonik Industries的TegoTwin 4000、来自Evonik industries的Tegowet 270、来自BASF的Hydropalat WE3220；基于硅烷的表面活性剂如来自Momentive的Silwet HS312；和含氟表面活性剂如：来自NeochemGMBH的Thetawet FS8150、来自Dupont的Capstone FS3100、来自Merck的Tivida FL2500和来自Air products的Dynol、Envirogem和Surfynol系列的表面活性剂。
B. 喷墨记录方法
喷墨记录方法至少包括向基材上喷射或印刷根据本发明的油墨的步骤，然后是通过IR辐射加热/干燥的步骤。
本发明的喷墨油墨适于喷墨印刷在不同的基材上，包括多孔和无孔基材。多孔基材包括纸、卡板、白色衬里刨花板、瓦楞纸板、包装板、木材、陶瓷、石材、皮革和纺织品。无孔基材包括金属、合成皮革、玻璃、聚丙烯、聚氯乙烯、PET、PMMA、聚碳酸酯、聚酰胺、聚苯乙烯或它们的共聚物。当在本发明的喷墨记录方法中使用无孔基材时，基材的加热步骤是特别有利的。
在一些情况下，可在向基材上印刷本发明的喷墨油墨之前向基材施加预处理液。优选向多孔基材上施加预处理液。
印刷或喷射的油墨必须在加热/干燥步骤中干燥。加热通过IR辐射加热器如NIR加热(近红外)或CIR加热(碳素红外)装置进行。NIR加热装置包括源如发射700nm至1400nm范围内的辐射的灯和管。CIR加热装置包括源如发射峰值波长为2.3µm的辐射的灯。CIR和NIR辐射加热可与强制空气加热、传导加热、高频加热和微波加热相结合。基于IR辐射的加热装置如NIR和CIR加热器可自Heraeus Noblelight、Phoseon等商购获得。就干燥性能而言，印刷后的加热温度优选高以避免在印刷后卷起或堆叠期间背印(set off)，但太高的加热温度不是优选的，因为用于印刷的基材可能被损坏并且墨头也可能被温热至其最佳工作范围之外的温度。
在喷墨记录方法的一个优选实施方案中，可在喷墨步骤之前和/或期间加热基材。加热基材的步骤中的加热温度可根据油墨中所含水溶性有机溶剂的类型和量及加入的树脂的最低成膜温度而改变，并可根据用于印刷的基材的类型进一步改变。
尤其是，无孔基材的加热会造就改善的图像质量与高印刷速度的结合。加热温度通常控制在80℃或更低以防止基材变形，但优选升高在40℃至80℃的范围内。
虽然本发明的油墨可用于印刷高质量图像，但有利地在油墨喷射之前和/或期间加热基材以形成具有更高图像质量(例如，聚结)及高耐刮擦性和高粘合性的图像并实现高的印刷速度。
喷射油墨的模式不受特别限制并随刺激的类型而不同，并且当刺激为“热”时，模式的实例包括其中使用热头等将对应于记录信号的热能施加到记录头中的油墨从而允许油墨产生气泡并且气泡的压力允许油墨以液滴从记录头的喷嘴孔排出和喷射的方法。另外，当刺激为“压力”时，模式的实例包括其中向粘附到位于记录头中的油墨通道中称为压力室的位置的压电元件施加电压以使压电元件偏转并减小压力室的容积从而以液滴从记录头的喷嘴孔排出和喷射油墨的方法。
其中，优选的是其中对压电元件施加电压以允许喷射用于记录的油墨的方法。由于压电系统不生成热，故这对于让含树脂颗粒的油墨喷射是高效的，并且是使得喷嘴较少堵塞的有效方法。
实施例
1. 材料
除非另有说明，否则以下实施例中使用的所有材料均可易于自标准来源如Sigma-Aldrich (比利时)和Acros (比利时)获得。使用的水为去矿物质水。
• IR-染料-1为具有下式的红外吸收染料(CASRN1161923-59-6)：
这种类型染料的合适合成方法可见于WO2002/24815中。
• IR-染料-2为具有下式的红外吸收染料(CASRN1073607-50-7)：
这种类型染料的合适合成方法可见于WO2002/24815中。
• PU-1为根据与如未公开的专利申请EP16196224.6中所述针对PU-1的相同合成程序获得的聚氨酯树脂的水分散体。
• COL-1为DIAMOND DISPERSIONS LTD供应的市售黄色分散体，可以商品名Diamond D75Y得到。
• PYR为2-吡咯烷酮。
• HD为1,2-己二醇。
• SURF-1为ThetawetTM FS8150，一种来自NEOCHEM GMBH的基于氟的表面活性剂。
• SUBST为225微米厚的PVC基基材，也称MetaMark MD5，来自Metamark。
2. 测量方法
2.1 油墨涂层
使用自动刮棒式涂布机用10μm螺旋棒头在SUBST上涂覆油墨制剂。使用来自Phoseon的NIR干燥器干燥涂层。涂覆有油墨制剂的基材然后以50mm/s的速度在NIR干燥器下方通过，NIR灯的强度设置为100%，灯与基材之间的距离为15mm。
2.2. 干燥速度
通过在干燥前后用棉签擦拭2.1节中获得的油墨涂层来确定喷墨油墨的干燥速度。使用表1中列出的标准进行视觉评价。
表1
3. 喷墨记录方法
本实施例显示IR吸收染料的引入缩短喷墨油墨的干燥时间。
喷墨油墨的制备
通过混合表2中给出的化合物来制备黄色喷墨油墨。所有重量百分数均相对于喷墨油墨的总重量。选择PU-树脂分散体的量使得获得12.0重量%的固体PU-树脂含量。
表2
评价和结果
根据2.2节用NIR干燥器评价具有和不具有IR吸收染料的油墨的干燥速度。结果汇总在表3中。
如从该表可见，包含IR吸收染料的油墨显示出更高的干燥速度。
表3

Claims (10)

1.一种喷墨油墨，所述喷墨油墨包含水、水溶性有机溶剂、树脂和阴离子七甲川花青染料，其中所述染料在七甲川链中包含取代或未取代的五或六元环，所述染料在800至1200nm之间具有最大吸收并具有根据通式I或通式II的结构部分
其中：
- L1和L2独立地表示取代或未取代的亚烷基基团，
- R1选自氢、取代或未取代的烷基基团、取代或未取代的烯基基团、取代或未取代的炔基基团、取代或未取代的芳烷基基团、取代或未取代的烷芳基基团、取代或未取代的芳基或杂芳基基团、卤素、羟基、烷氧基基团、硫醚、亚砜、砜、磺酸或其盐、羧酸或其盐、酯、酰胺和胺，
- M表示氢或反荷离子以补偿磺酸根基团的负电荷，
- R2和R3独立地选自取代或未取代的烷基基团、取代或未取代的烯基基团、取代或未取代的炔基基团、取代或未取代的芳烷基基团、取代或未取代的烷芳基基团和取代或未取代的芳基或杂芳基基团；R2和R3可表示形成取代或未取代的五至八元环的必要原子，
- R4和R5独立地选自氢、取代或未取代的烷基基团、取代或未取代的烯基基团、取代或未取代的烯基基团、取代或未取代的芳烷基基团、取代或未取代的烷芳基基团、取代或未取代的芳基或杂芳基基团、卤素、羟基、烷氧基基团、硫醚、亚砜、砜、磺酸或其盐、羧酸或其盐、酯、酰胺和胺；R4和R5可表示形成取代或未取代的五至八元环的必要原子。
2.根据权利要求1所述的喷墨油墨，其中所述花青染料为根据通式III的化合物
其中：
- R6和R7表示形成五元或六元环的必要原子，
- R8选自氢、卤素、硫醚和烷氧基基团，
- L3表示取代或未取代的亚烷基基团，
- X选自卤素、酰胺、氨基甲酸酯、磺酰胺、烷氧基基团、硫醚和砜，
- Me为甲基基团。
3. 根据权利要求2所述的喷墨油墨，其中R6和R7表示未取代的碳环五元或六元环并且X表示卤素。
4.根据权利要求1所述的喷墨油墨，其中所述花青染料为具有通式IV的化合物
其中：
- R9和R10表示形成五元或六元环的必要原子，
- R11和R12独立地选自取代或未取代的烷基基团、取代或未取代的烯基基团、取代或未取代的烯基基团、取代或未取代的芳烷基基团、取代或未取代的烷芳基基团和取代或未取代的芳基或杂芳基基团，
- R13选自氢、卤素和烷氧基基团。
5.根据权利要求4所述的喷墨油墨，其中R9和R10表示未取代的碳环五元或六元环并且R13表示氢。
6.根据前述权利要求中任一项所述的喷墨油墨，其中所述油墨包含着色剂。
7.根据权利要求6所述的喷墨油墨，其中所述着色剂为颜料。
8.根据前述权利要求中任一项所述的喷墨油墨，其中所述树脂为聚氨酯树脂。
9.根据权利要求8所述的喷墨油墨，其中所述聚氨酯树脂通过使聚酯多元醇、聚醚二醇、含有阴离子基团的多元醇和多异氰酸酯反应获得，并且其中所述聚酯多元醇通过使芳族多羧酸和多元醇反应获得。
10. 一种喷墨记录方法，所述方法包括以下步骤：
(i) 提供基材；和
(ii) 向所述基材上喷射根据权利要求1至9中任一项所述的喷墨油墨；和
(iii) 借助于NIR加热装置或CIR加热装置加热所述喷射的油墨。
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