TW202128897A - 噴墨墨水 - Google Patents

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Abstract

本發明係關於一種噴墨墨水，其包括(A)由α-蒎烯製成之萜烯樹脂及(B)甲基乙基酮，該噴墨墨水之特徵在於延長的開蓋時間以及當施加至基材上時的快速乾燥特性。亦提供了包括呈乾燥形式之該噴墨墨水的列印物件，以及用熱噴墨列印頭形成列印影像之方法。

Description

噴墨墨水
本發明係關於噴墨墨水，特定言之包括(A)由α-蒎烯製成之萜烯樹脂及(B)甲基乙基酮之噴墨墨水。
本文提供的「先前技術」描述係為了總體上呈現本發明之前後關係的目的。就於此先前技術部分所描述而言之本發明人的作品，以及本說明書中不以其他方式適格作為申請時之先前技術的各態樣，不應明確地或暗示性地被當作核駁本發明之先前技術。
熱噴墨(thermal inkjet，TIJ)列印係一種理想的列印、打碼及標記技術，因為其以比等該領域中的競爭技術，諸如連續噴墨方法更低的成本提供了較高的列印解析度。在熱噴墨列印過程中，列印墨匣含有一系列微小的腔室，每個腔室含有加熱器，此等腔室藉由墨水溶劑之熱蒸發而產生墨水墨滴。在噴射過程中，電阻器被迅速加熱以產生蒸氣氣泡(因此用片語「氣泡噴射(bubble jet)」)，隨後該蒸氣氣泡從孔口射出墨滴。此過程非常有效且可重複，並且用於工業圖形應用之現代TIJ列印頭能夠在36 kHz或更高的頻率下產生4 pL或更小的均勻液滴。
但是，隨著時間的推移，熱噴墨列印會被可靠性差所困擾。例如，某些噴墨墨水的開蓋狀態很差(例如，短開蓋時間(short decap time))，其中由於未封蓋的列印頭長時間暴露在空氣中而造成的溶劑損失會導致列印頭噴嘴的堵塞/阻塞，且由此隨著時間的推移導致不可靠的噴墨及影像品質侵蝕。另一方面，使用具有高沸點組分之特殊溶劑系統來防止此類溶劑在未封蓋的列印頭裝置中過早損失則在施加墨水後需要延長的乾燥時間，且因此整個列印過程效率低下。因此，通常很難在開蓋時間(其中溶劑損失速度太快)與乾燥時間(其中溶劑損失速度太慢)此等相互競爭的問題之間取得平衡。
據報導，有幾種噴墨墨水系統使用了黏合劑樹脂，諸如聚胺酯樹脂、萜烯樹脂、纖維素酯樹脂、磺醯胺改質之環氧樹脂、松香酯樹脂、萜烯酚樹脂及丙烯酸樹脂，以提高黏附性(WO2017/048499及JP2000/001642，各自以全文引用的方式併入本文中)。但是，仍然需要進一步改良開蓋時間及乾燥時間。
鑒於前述內容，需要具有延長的開蓋時間、一旦施加就快速乾燥並提供高光澤度影像之噴墨墨水。
因此，本發明之一個目的係提供滿足此等標準之新穎噴墨墨水。
本發明之另一目的係提供含有乾燥形式之該等噴墨墨水的新穎列印物件。
本發明之另一目的係提供藉由將該等噴墨墨水施加至基材上並乾燥而在該基材上形成列印影像之新穎方法。
在以下實施方式中將變得顯而易見的此等目的及其他目的已利用本發明人之發現達成，該發現係由α-蒎烯形成之萜烯樹脂與甲基乙基酮(MEK)之組合出乎意料地提供了特徵在於延長的開蓋時間以及同時一旦施加就快速乾燥特性之噴墨墨水。
因此，本發明提供： (1)一種噴墨墨水，其包含： (A)由α-蒎烯製成之萜烯樹脂；及 (B)甲基乙基酮。
(2)如(1)之噴墨墨水，其中該萜烯樹脂(A)係由α-蒎烯製成之均聚物。
(3)如(1)或(2)之噴墨墨水，其中該萜烯樹脂(A)之數目平均分子量為500至1,500 g/mol。
(4)如(1)至(3)中任一項之噴墨墨水，其中該萜烯樹脂(A)之軟化點為60至160℃。
(5)如(1)至(4)中任一項之噴墨墨水，其中該萜烯樹脂(A)以該噴墨墨水之總重量計以0.1至10重量%之量存在。
(6)如(1)至(5)中任一項之噴墨墨水，其中該甲基乙基酮(B)以該噴墨墨水之總重量計以60至95重量%之量存在。
(7)如(1)至(6)中任一項之噴墨墨水，其中該甲基乙基酮(B)與該萜烯樹脂(A)之重量比((B):(A))為10:1至50:1。
(8)如(1)至(7)中任一項之噴墨墨水，其進一步包含(C)二醇醚。
(9)如(8)之噴墨墨水，其中該二醇醚(C)之沸點低於200℃。
(10)如(8)或(9)之噴墨墨水，其中該二醇醚(C)以該噴墨墨水之總重量計以至多15重量%之量存在。
(11)如(1)至(10)中任一項之噴墨墨水，其進一步包含(D)松香樹脂。
(12)如(11)之噴墨墨水，其中該松香樹脂(D)係氫化酸性松香。
(13)如(11)或(12)之噴墨墨水，其中該松香樹脂(D)以該噴墨墨水之總重量計以至多10重量%之量存在。
(14)如(1)至(13)中任一項之噴墨墨水，其進一步包含(E)芳基烷基改質之聚矽氧樹脂。
(15)如(14)之噴墨墨水，其中該芳基烷基改質之聚矽氧樹脂(E)以該噴墨墨水之總重量計以至多10重量%之量存在。
(16)如(1)至(15)中任一項之噴墨墨水，其進一步包含(F)著色劑。
(17)一種列印物件，其包含： 基材及安置在該基材上之乾燥形式的如(1)至(16)中任一項之噴墨墨水。
(18)一種在基材上形成列印影像之方法，其包含： 用熱噴墨列印頭將如(1)至(16)中任一項之噴墨墨水施加至該基材上；以及 乾燥該噴墨墨水。
(19)如(18)之方法，其中該噴墨墨水藉由暴露於空氣中30秒或更短的時間而乾燥。
(20)如(18)或(19)之方法，其中不使用加熱器來乾燥該噴墨墨水。
前面的段落係藉由一般介紹的方式提供的，並不旨在限制隨附申請專利範圍之範疇。藉由參考以下實施方式，將更好地理解所描述的實施例以及其他優點。
在以下描述中，應理解，在不脫離本文揭示的本發明實施例的範疇的情況下，可以利用其他實施例，並且可以進行結構及操作上的改變。
除非另有說明，否則片語「基本上不含」描述了噴墨墨水中特定組分的量相對於噴墨墨水的總重量小於1重量%，較佳小於0.5重量%，更佳小於0.1重量%，甚至更佳小於0.05重量%，又甚至更佳0重量%。
如本文所用，術語「視情況選用」或「視情況」係指隨後描述的事件可以發生或可以不發生，或者隨後描述的組分可以存在或可以不存在(例如0重量%)。
除非另有說明，否則本文所用的術語「烷基」係指具有至少1個、較佳至少2個、較佳至少3個、較佳至少4個碳原子且至多22個、較佳至多20個、較佳至多18個、較佳至多12個、較佳至多8個碳原子之直鏈、分支鏈或環狀脂族片段。烷基之實例包括但不限於甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、異丁基、第三丁基、戊基、異戊基、新戊基、己基、異己基、3-甲基戊基、2,2-二甲基丁基、2,3-二甲基丁基、月桂基、肉豆蔻基、鯨蠟基、硬脂基及其類似基團，包括格爾伯特型(guerbet-type)烷基(例如2-甲基戊基、2-乙基己基、2-丙基庚基、2-丁基辛基、2-戊基壬基、2-己基癸基、2-庚基十一烷基、2-辛基十二烷基、2-壬基十三烷基、2-癸基十四烷基及2-十一烷基十五烷基)。環烷基係一種環狀烷基。例示性環烷基包括但不限於環丙基、環丁基、環戊基、環己基、降𦯉基及金剛烷基。
如本文所用，術語「芳基」係指在芳環中僅含有碳的芳族基團，諸如苯基、聯苯基、萘基、蒽基及其類似基團。
本文所用的術語「芳基烷基」係指經芳基(如上所定義)取代的直鏈、分支鏈或環狀烷基部分(如上所定義)，該芳基本身可以視情況經烷基取代，該芳基之實例包括但不限於苄基、苯乙基、3-苯基丙基、2-苯基丙基、1-苯基丙基、4-苯基丁基、3-苯基丁基、2-苯基丁基、2-甲基苄基、3-甲基苄基、4-甲基苄基、2,4-二甲基苄基、2-(4-乙基苯基)乙基、3-(3-丙基苯基)丙基及其類似基團。
術語「(甲基)丙烯酸酯」在本文中係指丙烯酸酯基及甲基丙烯酸酯基兩者。換言之，該術語應理解為「甲基」係視情況選用的。此外，術語「(甲基)丙烯酸酯」或「(甲基)丙烯酸」通常用於指基於丙烯酸的化合物及基於丙烯酸酯的化合物兩者。
術語「開蓋狀態」在本文中意指在長時間暴露於空氣中後噴墨墨水容易從列印頭噴射的能力。噴墨墨水的「開蓋時間」按噴墨列印頭可能沒有封蓋的時間量量測，在該時間量之後，在恢復列印時列印機噴嘴可能由於出現堵塞或阻塞而不再正常噴射。通常，由於溶劑損失、墨水結皮及/或在任一噴嘴內及/或周圍的各種墨水組分的結垢，噴嘴可能會因在噴嘴中形成之黏性栓塞而變得堵塞(亦即，阻滯，變慢)或阻塞(亦即，受阻，基本上或完全封閉)。若噴嘴堵塞，則經由噴嘴孔口射出之墨水墨滴可能會方向錯誤，此可能會不利地影響列印品質。當孔口阻塞時，其會變得基本上或完全閉塞。由於噴嘴被阻塞，墨水墨滴可能不會通過受影響的噴嘴。因此，用於量測噴嘴噴射失敗的標準係通過噴嘴孔口的墨水或多或少方向錯誤，或完全閉塞，此可以藉由目視檢查列印影像來量測。以最簡單的形式，一種確定去蓋時間之方法涉及用列印頭噴嘴列印給定的測試圖案以驗證其工作狀態。此後，在不列印或吐出噴嘴之情況下，使噴嘴暴露在空氣中持續固定的時間。接著，再次以給定的測試圖案使所有噴嘴再列印。接著，對測試圖案進行比較，以確定弱噴嘴或方向錯誤的噴嘴的數目。在最糟的情況下，此類噴嘴堵塞或阻塞會導致噴嘴噴射徹底失敗。
噴墨墨水 本發明係有關噴墨墨水，其在環境溫度及列印頭操作溫度下均具有合適的物理及化學穩定性，可靠地噴射，提供高光學密度影像，並具有延長的開蓋時間，同時在施加至基材上之後仍能快速乾燥(例如，乾燥時間為30秒或更短的時間)。出乎意料地發現，本文揭示之成分的組合在快速乾燥時間與延長的開蓋時間之間取得了平衡。
本發明之噴墨墨水通常包括以下組分：(A)由α-蒎烯製成之萜烯樹脂及(B)甲基乙基酮，並且視情況包括(C)二醇醚、(D)松香樹脂、(E)芳基烷基改質之聚矽氧樹脂、(F)著色劑及(G)添加劑中之一或多種。
(A)由α-蒎烯製成之萜烯樹脂 在所揭示之噴墨墨水中使用的萜烯樹脂(A)係由α-蒎烯的聚合或低聚製成之彼等萜烯樹脂。如一般技術者已知的，此類萜烯樹脂可以例如經由α-蒎烯單體之催化聚合/低聚(在溶液中)而容易地獲得，該等α-蒎烯單體通常又由自松樹中得到的樹膠及硫酸鹽松節油之分餾來獲得，該等松樹諸如篤耨香(Pistacia terebinthus )、法國海岸松(Pinus pinaster )、地中海白松(Pinus halepensis )、馬尾松(Pinus massoniana )、蘇門答臘松(Pinus merkusii )、大王松(Pinus palustris )、火炬松(Pinus taeda )及美國西部黃松(Pinus ponderosa )。
在較佳的實施例中，萜烯樹脂(A)係由α-蒎烯製成之均聚物，其α-蒎烯含量(衍生自α-蒎烯的組成單元)以萜烯樹脂(A)之總組成單元(100重量%)計為至少95重量%，較佳至少96重量%，更佳至少97重量%，更佳至少98重量%，更佳至少99重量%，甚至更佳至少99.5重量%，又甚至更佳100重量%。雖然本發明之萜烯樹脂(A)可以包括除衍生自α-萜烯單體之組成單元以外的少量其他組成單元，但其他(例如，非萜烯類)組成單元之量以萜烯樹脂(A)之總組成單元(100重量%)計較佳小於5重量%，更佳小於3重量%，更佳小於1重量%，甚至更佳小於0.5重量%，又甚至更佳0重量%。
萜烯樹脂(A)之聚合形式及低聚形式均可用於本文中，包括其組合。通常，本文使用的萜烯樹脂(A)之數目平均分子量(Mn )為至少330 g/mol，較佳至少340 g/mol，較佳至少400 g/mol，較佳至少450 g/mol，較佳至少500 g/mol，較佳至少550 g/mol，更佳至少600 g/mol，更佳至少650 g/mol，甚至更佳至少700 g/mol，又甚至更佳至少750 g/mol，且至多1,500 g/mol，較佳至多1,300 g/mol，更佳至多1,100 g/mol，更佳至多1,000 g/mol，更佳至多900 g/mol，甚至更佳至多800 g/mol，又甚至更佳至多790 g/mol。
萜烯樹脂(A)在室溫下可以呈固體或液體形式。當呈固體形式時，可以根據其軟化點(SP)，例如根據環球式軟化點方法，將本文中使用的萜烯樹脂(A)歸類。環球式軟化點定義為在樣品以規定的速率在甘油浴中加熱時，保持在水平環中的樣品圓盤在鋼球的重量下被向下壓1吋(25.4 mm)的距離時的溫度(例如，根據JIS B7410，其以全文引用的方式併入本文中)。在一些實施例中，萜烯樹脂(A)之軟化點為至少60℃，較佳至少80℃，更佳至少100℃，更佳至少110℃，更佳至少115℃，更佳至少120℃，甚至更佳至少125℃，又甚至更佳至少130℃，並且至多160℃，較佳至多155℃，較佳至多150℃，較佳至多145℃，較佳至多140℃，較佳至多138℃，較佳至多135℃。
溴值係100公克樣品所吸收的溴(Br2 )之量，以公克為單位，其係樣品不飽和度之指標。在一些實施例中，在噴墨墨水中使用之萜烯樹脂(A)具有至少25、較佳至少26、更佳至少27且至多35、較佳至多34、更佳至多33，更佳至多32、甚至更佳至多31、又甚至更佳至多30的溴值，不過溴值高於或低於此等值的萜烯樹脂(A)(例如氫化萜烯樹脂(A))亦可以用於所揭示之噴墨墨水。
萜烯樹脂(A)可以按噴墨墨水之總重量計以至少0.1重量%、較佳至少0.5重量%、更佳至少1重量%、更佳至少1.5重量%、更佳至少2重量%、甚至更佳至少2.5重量%、又甚至更佳至少3重量%且至多10重量%、較佳至多9重量%、更佳至多8重量%、更佳至多7重量%、更佳至多6重量%、甚至更佳至多5重量%、又甚至更佳至多4重量%之量存在於噴墨墨水中。
本發明之噴墨墨水可以用由α-蒎烯製成之單一類型的萜烯樹脂(A)或用由α-蒎烯製成之兩種或更多種類型的萜烯樹脂(A)的組合來調配。可單獨或組合用於本文之噴墨墨水的由α-蒎烯製成之萜烯樹脂(A)之實例包括但不限於PICCOLYTE A115 (環球式SP=112-118℃，溴值=31.5)、PICCOLYTE A125 (環球式SP=122-128℃，溴值=31.5)、PICCOLYTE A135 (環球式SP=132-138℃，溴值=27)、PICCOLYTE A135 PLUS (環球式SP=132-138℃)、PICCOLYTE AO PLUS (低聚物，液體)及PINOVA RESIN 2495 (環球式SP=132-138℃，溴值=27)，各自可自Pinova獲得。
出乎意料地發現，由α-蒎烯製成之萜烯樹脂(A)及甲基乙基酮(B)的組合(如下所述)為噴墨墨水提供了極佳的乾燥時間且同時提供了極佳的開蓋時間(參見例如表2，實例1、5-10)。另一方面，已經發現由α-蒎烯製成之萜烯樹脂(A)被由其他萜烯單體製成之萜烯樹脂(例如，由β-蒎烯製成之萜烯樹脂，例如PICCOLYTE S135，環球式SP=130-136℃，溴值=27，可自Pinova獲得)或其他樹脂/黏合劑/增黏劑/黏合物質(例如萜烯酚樹脂，諸如DERTOPHENE T160，松香樹脂，諸如FORAL AX，各自可自Pinova獲得，等)代替之噴墨墨水有著開蓋時間差(亦即，短)的問題，其中在開蓋後1分鐘或更短時間內出現噴嘴噴射失敗(misfiring)(參見例如表2，實例2-4)。
溶劑系統 在許多使用溶劑類墨水之列印製程中，且尤其在熱噴墨列印中，選擇適當的溶劑系統可能會影響列印製程之可靠性、列印墨水產品之特性/外觀以及整個列印製程效率。例如，在熱噴墨列印中，溶劑系統之選擇可以1)在噴射過程期間幫助形成氣泡，從而引起可靠的噴墨，2)藉由改變溶劑與各種噴墨墨水組分之間的相互作用動力學來影響噴墨墨水之穩定性/揮發性，且由此影響開蓋狀態、結垢及/或滴墨軌跡，3)經由溶劑系統與其他噴墨墨水組分之間的相互作用力來影響列印影像之黏附力、抗磨損性及抗刮性以及光學密度特性，即使在乾燥後，溶劑可能不再存在，或可能以較少的量存在，及/或4)影響施加後的乾燥時間或乾燥所施加墨水所需的設備。
鑒於以上情況，尤其較佳的為進一步包括(B)甲基乙基酮(MEK)之噴墨墨水。包括甲基乙基酮(B)可有助於噴墨墨水組分之溶劑化，並為乾燥時間之目的提供具有可接受的揮發性之噴墨墨水。較佳的是，甲基乙基酮(B)構成本文噴墨墨水中使用的大部分溶劑系統。在一些實施例中，甲基乙基酮(B)以噴墨墨水之總重量計以至少60重量%、較佳至少65重量%、更佳至少70重量%、更佳至少75重量%、甚至更佳至少80重量%、又甚至更佳至少82重量%且至多95重量%、較佳至多90重量%、更佳至多89重量%、更佳至多88重量%、甚至更佳至多86重量%、又甚至更佳至多84重量%之量存在於噴墨墨水中。
在一些實施例中，甲基乙基酮(B)與萜烯樹脂(A)之重量比((B):(A))為至少10:1，較佳至少15:1，更佳至少20:1，更佳至少25:1，甚至更佳至少28:1，又甚至更佳至少30:1，且至多50:1，較佳至多45:1，更佳至多40:1，甚至更佳至多35:1，又甚至更佳至多32:1。
除了甲基乙基酮(B)以外，亦可視情況用二醇醚(C)調配噴墨墨水，以進一步改良開蓋效能，且不會不利地影響墨水乾燥時間。二醇醚(C)可以係單烷基醚、二烷基醚、單烷基單酯醚或其組合。在較佳的實施例中，二醇醚(C)係單烷基醚，亦即含有一個游離羥基。當使用時，二醇醚(C)可以按噴墨墨水之總重量計以至多15重量%之量，例如以至少1重量%、較佳至少2重量%、更佳至少3重量%、甚至更佳至少4重量%且至多15重量%、較佳至多10重量%、更佳至多8重量%、甚至更佳至多6重量%、甚至更佳至多5重量%之量存在於噴墨墨水中。
當使用沸點(在標準壓力下)低於200℃、較佳低於190℃、較佳低於180℃、更佳低於170℃、更佳低於160℃、更佳低於150℃、更佳低於140℃、甚至更佳低於130℃、又甚至更佳低於125℃之二醇醚(C)時，可以實現有利的開蓋及乾燥時間特性。
二醇醚(C)可含有較佳至少3個碳原子，更佳至少4個碳原子，且較佳至多12個碳原子，更佳至多10個碳原子，更佳至多8個碳原子。可以視情況包括在所揭示之噴墨墨水中之二醇醚(C)的可接受之實例包括但不限於乙二醇單甲醚、乙二醇單乙醚、乙二醇單異丙醚、乙二醇單正丙醚、乙二醇單第三丁基醚、乙二醇單丁醚、乙二醇單異丁醚、二乙二醇單甲醚、丙二醇單甲醚、丙二醇單乙醚、丙二醇單第三丁基醚、丙二醇單正丙醚、丙二醇單異丙醚、丙二醇單正丁醚、二丙二醇單甲醚、丙二醇甲醚乙酸酯、乙二醇二甲醚、二乙二醇二甲醚、二乙二醇甲基乙基醚、二乙二醇二乙醚、二丙二醇二甲醚以及其混合物。在較佳實施例中，二醇醚(C)為選自由乙二醇單甲醚、丙二醇單甲醚及丙二醇單正丙醚組成之群的至少一者，較佳為丙二醇單甲醚。
除了甲基乙基酮(B)及視情況選用之二醇醚(C)以外，噴墨墨水亦可視情況含有一或多種其他有機溶劑。當存在時，可以按至多20重量%、較佳至多15重量%、較佳至多10重量%、較佳至多5重量%、更佳至多4重量%、甚至更佳至多2重量%、又甚至更佳至多1重量%之量包括其他有機溶劑。例示性的其他有機溶劑包括但不限於： -含有1至8個碳原子的低級醇，諸如甲醇、乙醇、1-丙醇、2-丙醇、1-丁醇、2-丁醇； -醚(非二醇醚)，例如含有4至8個碳原子之醚，諸如乙醚、二丙基醚、甲基第三丁基醚、二丁醚、二㗁烷及四氫呋喃； -酮(除了MEK以外)，例如含有3至6個碳原子之酮，包括丙酮、3-戊酮及環己酮； -酯，包括具有3至8個碳原子之酯，例如乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸正丁酯、乳酸甲酯、乳酸乙酯； -及其類似有機溶劑，以及其中兩種或更多種之混合物。
在一些實施例中，噴墨墨水基本上不含低級醇溶劑(具有1至8個碳原子)。在一些實施例中，噴墨墨水基本上不含醚溶劑(除了二醇醚(C)以外)。在一些實施例中，噴墨墨水基本上不含酮溶劑(除了MEK以外)，尤其丙酮。在一些實施例中，噴墨墨水基本上不含酯溶劑。在一些實施例中，噴墨墨水基本上不含其他有機溶劑，亦即，除了甲基乙基酮(B)及在某些情況下的二醇醚(C)以外的有機溶劑。
在較佳的實施例中，本發明之噴墨墨水基本上係非水性的，此意指除了可能來自環境條件之偶然量的水分以外，沒有將水添加至噴墨墨水中。在此類情況下，噴墨墨水可具有以噴墨墨水之總重量計小於1重量%、較佳小於0.5重量%、較佳小於0.1重量%、較佳小於0.05重量%、較佳小於0.01重量%的水，更佳0重量%。
松香樹脂(D) 噴墨墨水可以視情況用松香樹脂(D)調配。本文中可以使用與萜烯樹脂(A)及甲基乙基酮(B)相容之任何松香樹脂(D)，包括衍生自樹膠松香、木松香及松油松香之松香樹脂(D)(其主要成分係樹脂酸，諸如松脂酸(abietic acid)、長葉松酸(palustric acid)、新松脂酸(neoabietic acid)、海松脂酸(pimaric acid)、異海松脂酸(isopimaric acid)及/或脫氫松香酸(dehydroabietic acid))，較佳為衍生自木松香之松香樹脂(D)。當使用時，松香樹脂(D)可以按噴墨墨水之總重量計以至多10重量%、例如至少0.5重量%、較佳至少1重量%、更佳至少1.5重量%、更佳至少2重量%、甚至更佳至少2.5重量%、又甚至更佳至少3重量%且至多10重量%、較佳至多8重量%、更佳至多6重量%、甚至更佳至多5重量%、又甚至更佳至多4重量%之量使用。
松香樹脂(D)可以藉由使上述松香改質來形成，經由以下反應進行：酯化，氫化(包括部分氫化)，二聚及/或其他改質/官能化，例如經由與不飽和二酸(例如順丁烯二酸/酸酐或反丁烯二酸/酸酐)之狄耳士-阿德爾反應(Diels-Alder reaction)，羧酸還原成相應的醛/醇，雙鍵異構化，脫氫，氧化，歧化及其類似反應。例示性松香樹脂(D)包括但不限於： -松香酯樹脂，例如主要由松脂型或海松脂型樹脂酸構成之松香的酯，其已經與醇，諸如甘油、新戊四醇、乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、甲醇等反應，且視情況經氫化或部分氫化，特別提及HARIESTER產品，可自Harima Chemicals, Inc.獲得；STAYBELITE ESTER 10-E及PERMALYN 6110，各自可自Eastman獲得；SUPER ESTER A-125、SUPER ESTER A-75、PENSEL D-125、PINECRYSTAL KE-359，可自Arakawa Chemical Industries, Ltd.獲得；以及FORAL 85、FORAL 105、HERCOLYN產品、PEXALYN產品及PENTALYN產品，可自Pinova獲得； -氫化酸性松香，諸如FORAL AX及FORAL DX，各自可自Pinova獲得 -部分氫化酸性松香，諸如STAYBELITE RESIN-E，可自Eastman獲得；以及STAYBELITE及STAYBELITE A，各自可自PINOVA獲得； -二聚松香，諸如POLY-PALE部分二聚松香，可自Eastman獲得；及 -官能化松香樹脂，例如經順丁烯二酸酐改質之松香的酯(例如甘油酯)或經受羧酸還原條件之松香，特別提及LEWISOL 28-M及Abitol-E氫松酯醇，各自可自Eastman獲得； -及其混合物。
在一些實施例中，松香樹脂(D)之軟化點(環球式SP)為至少50℃，較佳至少55℃，更佳至少60℃，甚至更佳至少65℃，且至多80℃，較佳至多75℃，更佳至多70℃，甚至更佳至多68℃。在一些實施例中，松香樹脂(D)係酸性松香(未酯化)，且酸值(以mg KOH/g為單位)為至少100，較佳至少110，更佳至少120，更佳至少130，甚至更佳至少140，又甚至更佳至少150，且至多170，較佳至多165，更佳至多160，甚至更佳至多158。
在較佳的實施例中，松香樹脂(D)係氫化酸性松香，較佳氫化酸性木松香，例如FORAL AX及FORAL DX，各自可自Pinova獲得。在一些實施例中，噴墨墨水基本上不含松香酯樹脂、部分氫化酸性松香、二聚松香及其他官能化/改質之松香樹脂。在一些實施例中，氫化酸性松香係噴墨墨水中存在的唯一的松香樹脂(D)。
芳基烷基改質之聚矽氧樹脂(E) 噴墨墨水可以視情況用芳基烷基改質之聚矽氧樹脂(E)調配。通常，本文可使用任何改質為含有至少一個芳基烷基之矽氧烷聚合物或低聚物，包括基於聚二甲基矽氧烷主鏈、聚(二甲基矽氧烷-共-甲基苯基矽氧烷)主鏈、聚(二甲基矽氧烷-共-二苯基矽氧烷)主鏈或聚(二甲基矽氧烷-共-甲基烷基矽氧烷)主鏈之彼等，其中鍵合至矽原子之至少一個甲基、苯基或烷基(除了甲基以外)經芳基烷基置換。KF-410 (可自Shin-Etsu Chemical Co.獲得)係芳基烷基改質之聚二甲基矽氧烷之實例，而BYK-322及BYK-323 (各自可自BYK Additives & Instruments獲得)係芳基烷基改質之聚(二甲基矽氧烷-共-甲基烷基矽氧烷)之實例。
芳基烷基改質可以係側鏈改質(其中作為與矽原子鍵合之側鏈的至少一個甲基、苯基或烷基經芳基烷基置換)、端基改質(其中在聚矽氧烷之一個或兩個末端與矽原子鍵合的至少一個甲基、苯基或烷基經芳基烷基置換)、或其組合。
芳基烷基可具有至少7個、較佳至少8個、更佳至少9個碳原子且至多32個碳原子、較佳至多22個碳原子、更佳至多18個碳原子、甚至更佳至多12個碳原子，又甚至更佳具有9個碳原子之芳基烷基。例示性芳基烷基包括但不限於苄基、苯乙基、3-苯基丙基、2-苯基丙基、1-苯基丙基、4-苯基丁基、3-苯基丁基、2-苯基丁基、2-甲基苄基、3-甲基苄基、4-甲基苄基、2,4-二甲基苄基及2-(4-乙基苯基)乙基、3-(3-丙基苯基)丙基，尤其較佳為2-苯基丙基(-CH2 -CH(C6 H5 )-CH3 )。
在較佳的實施例中，芳基烷基改質之聚矽氧樹脂(E)為芳基烷基改質之聚二甲基矽氧烷，較佳為式(I)的側鏈型芳基烷基改質之聚二甲基矽氧烷。
Figure 02_image001
其中A係如上所述的芳基烷基，o係0或正整數，並且p係正整數。此種類型的芳基烷基改質之聚矽氧樹脂(E)之實例係KF-410，可自Shin-Etsu Chemical Co.獲得。
在一些實施例中，芳基烷基改質之聚矽氧樹脂(E)的黏度為至少500 mm2 /s，較佳至少600 mm2 /s，更佳至少700 mm2 /s，甚至更佳至少800 mm2 /s，又甚至更佳至少900 mm2 /s，並且至多3,000 mm2 /s，較佳至多2,500 mm2 /s，更佳至多2,000 mm2 /s，甚至更佳至多1,500 mm2 /s，又甚至更佳至多1,000 mm2 /s。
芳基烷基改質之聚矽氧樹脂(E)可以按噴墨墨水之總重量計以至多10重量%之量用於噴墨墨水中，例如按噴墨墨水之總重量計至少0.1重量%，較佳至少0.2重量%，更佳至少0.4重量%，更佳至少0.6重量%，甚至更佳至少0.8重量%，又甚至更佳至少1重量%，且至多10重量%，較佳至多8重量%，更佳至多6重量%，更佳至多5重量%，更佳至多4重量%，更佳至多3重量%，甚至更佳至多2重量%，又甚至更佳至多1.5重量%。
其他樹脂 除了上述的萜烯樹脂(A)及任何視情況選用之松香樹脂(D)及/或芳基烷基改質之聚矽氧樹脂(E)以外，噴墨墨水亦可視情況含有其他樹脂、黏合劑、增黏劑或黏合物質，其量以噴墨墨水之總重量計為至少0.1重量%，較佳至少0.5重量%，較佳至少1重量%，較佳至少1.5重量%，較佳至少2重量%，較佳至少2.5重量%，且至多10重量%，較佳至多9重量%，較佳至多8重量%，較佳至多7重量%，較佳至多6重量%，較佳至多5重量%，較佳至多4重量%，較佳至多3重量%。此類其他樹脂、黏合劑、增黏劑或黏合物質可包括但不限於： -萜烯酚樹脂(TPR)，其係來自以下各者之烷基化的共聚反應產物：(i)一或多種至少兩個可置換氫原子位於至少一個羥基之鄰位及/或對位的一價或多價酚化合物與(ii)一或多種萜烯；諸如由(i)一或多種酚化合物與(ii)一或多種萜烯單體之共聚形成之彼等，該一或多種酚化合物諸如酚、鄰甲酚、間甲酚、對甲酚、2,5-二甲苯酚、2,3-二甲苯酚、3,4-二甲苯酚、3,5-二甲苯酚、2,3,5-三甲基苯酚、異丙基苯酚(例如4-異丙基苯酚)、第三丁基苯酚(例如4-第三丁基苯酚)、戊基苯酚(例如4-第三戊基苯酚)、庚基苯酚(例如4-庚基苯酚)、辛基苯酚(例如鄰辛基苯酚、對辛基苯酚等)、壬基苯酚(例如4-(2,4-二甲基庚-3-基)苯酚)、癸基苯酚、十二烷基苯酚、二苯酚丙烷(雙酚A)、苯基苯酚(例如3-苯基苯酚)、異丙苯基苯酚、對甲氧酚、苄氧基苯酚、愈創木酚、乙氧基苯酚(例如4-乙氧基苯酚)、間苯二酚、連苯三酚、兒茶酚、對氫醌、1-萘酚及/或2-萘酚，該一或多種萜烯單體包括直鏈單萜(例如，月桂油烯、蘿勒萜等)、單環單萜(例如，檸檬烯、γ-萜品烯、α-茴香萜、β-茴香萜、萜品油烯等)及/或雙環單萜(例如3-蒈烯、α-蒎烯、β-蒎烯、α-葑烯、莰烯等)；特別提及U130 POLYSTER (羥值(OHV)=25 mgKOH/g)、U115 POLYSTER (OHV=30 mgKOH/g)、T160 POLYSTER (OHV=60 mgKOH/g)、T145 POLYSTER (OHV=65 mgKOH/g)，可自Yasuhara Chemical Co. Ltd.獲得，及DERTOPHENE T (OHV=40 mgKOH/g)、DERTOPHENE T160 (OHV=60 mgKOH/g)，可自Pinova獲得； -酚樹脂(亦即，酚化合物與甲醛之共聚物)，例如酚醛清漆樹脂，諸如PHENOLITE TD-2131及PHENOLITE TD-2090，可自DIC Corp.獲得； -聚醯胺樹脂，例如VERSAMID 725、744、756、759，可自BASF Japan Ltd.獲得；TOHMIDE 90、92、394-N，可自Sanho Chemical Co. Ltd.獲得；以及SUNMIDE 550、554、615A，638、640，可自Evonik獲得； -環氧樹脂，包括磺醯胺改質之環氧樹脂，例如AD-PRO MTS，可自Rit-Chem獲得； -(甲基)丙烯酸酯及苯乙烯/(甲基)丙烯酸酯樹脂，例如JONCRYL 63、JONCRYL 67、JONCRYL 586、JONCRYL 611、JONCRYL 682、JONCRYL 693，可自BASF獲得；PARALOID DM-55及PARALOID B-66，可自Palmer Holland獲得；PARALOID B-72，可自Dow Chemical, USA獲得；及ELVACITE 2013，可自Lucite Inc.獲得； -聚胺酯樹脂，諸如由(i)多元醇與(ii)二異氰酸酯之間的反應形成之彼等，該等多元醇包括但不限於乙二醇、丙二醇(propylene glycol)、丙二醇(propanediol)、丁二醇、聚乙二醇、聚丙二醇、聚四氫呋喃二醇、3-甲基-1,5-戊二醇、1,9-壬二醇；聚酯多元醇，諸如聚己二酸乙二醇酯二醇、聚辛二酸乙二醇酯二醇、聚(3-甲基-1,5-戊二醇己二酸酯)二醇、聚(3-甲基-1,5-戊二醇對苯二甲酸酯)二醇、碳酸酯多元醇，該等二異氰酸酯包括但不限於2,4-甲苯二異氰酸酯、2,6-甲苯二異氰酸酯、4,4-二苯基甲烷二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯及異佛爾酮二異氰酸酯；例如PERMAX 200、PERMAX 202及SANCURE 20025F，可自Lubrizol獲得； -聚乙烯醇縮丁醛樹脂，例如PIOLOFORM BN 16及MOWITAL B20H，可自Kuraray America, Inc.獲得； -聚羥基苯乙烯樹脂，諸如來自DuPont之聚(對羥基苯乙烯)； -乙烯基樹脂，例如UCAR VYHH、VMCH、VMCA及VAGF，可自Dow Chemical Company獲得，以及VINNOL E15/45、H14/36、E15/45M及E16/40A，可自Wacker Chemie AG, Germany獲得； -磺醯胺改質之甲醛樹脂，諸如對甲苯磺醯胺甲醛樹脂； -纖維素酯樹脂，諸如乙酸丁酸纖維素(CAB-551-0.01)，可自Eastman獲得； -以及聚酯、磺化聚酯、纖維素醚、硝酸纖維素樹脂、聚順丁烯二酸酐、縮醛聚合物、苯乙烯/丁二烯共聚物、三聚氰胺甲醛樹脂、磺醯胺改質之三聚氰胺甲醛樹脂、酮醛樹脂及聚酮樹脂； -及其類似物，包括其混合物。
在一些實施例中，噴墨墨水基本上不含其他樹脂、黏合劑、增黏劑或黏合物質，諸如上述彼等。在一些實施例中，噴墨墨水基本上不含聚胺酯樹脂。在一些實施例中，萜烯樹脂(A)係噴墨墨水中存在的唯一樹脂/黏合劑/增黏劑/黏合物質。在一些實施例中，噴墨墨水含有萜烯樹脂(A)及松香樹脂(D)之組合。在一些實施例中，噴墨墨水含有萜烯樹脂(A)及芳基烷基改質之聚矽氧樹脂(E)之組合。在一些實施例中，噴墨墨水含有萜烯樹脂(A)、松香樹脂(D)及芳基烷基改質之聚矽氧樹脂(E)之組合，並且較佳基本上不含其他樹脂、黏合劑、增黏劑或黏合物質。
(F)著色劑 一般技術者將容易理解，可以在噴墨墨水中視情況包括著色劑以提供可以用於多種列印目的之有色墨水，並且噴墨墨水不限於任何特定的顏色。可以在噴墨墨水中使用任何著色劑以提供所需的顏色，包括染料、顏料、其混合物及其類似物，其限制條件係該著色劑可以溶解或分散在噴墨墨水中。合適的顏色包括例如青色、品紅色、黃色及基色(黑色)(「CMYK」)、白色、橙色、綠色、淺青色、淺品紅色、紫色及其類似顏色，包括專色及四原色。通常，著色劑可以相對於噴墨墨水之總重量以至少0.1重量%、較佳至少0.5重量%、較佳至少1重量%、較佳至少2重量%、較佳至少3重量%且至多20重量%、較佳至多15重量%、較佳至多10重量%、較佳至多8重量%、較佳至多7重量%之量使用。
噴墨墨水可以用各種染料調配，尤其較佳為有機染料，諸如OIL BLACK 860，可自Orient Chemical Industries獲得；及金屬錯合物染料。
噴墨墨水可以用各種無機顏料及/或有機顏料調配。除了為噴墨墨水提供顏色外，此等顏料亦可能能夠改良列印影像之耐光性、耐候性等。
(G)添加劑 除了已經提到的組分以外，亦可視情況用各種添加劑(G)調配噴墨墨水，以改良各種墨水特徵及效能。例如，噴墨墨水可視情況含有一或多種防結垢劑、界面活性劑、穩定劑、保濕劑及安全標籤劑。
製造方法 本文所述之噴墨墨水的實施例可以藉由一般技術者已知的任何合適的技術來製備，例如藉由將組分(A)萜烯樹脂及(B)甲基乙基酮與任何視情況選用之有機溶劑(例如，(C)二醇醚)及任何所需的視情況選用之成分(例如，(D)松香樹脂、(E)芳基烷基改質之聚矽氧樹脂、(F)著色劑及/或添加劑(G))，按任何順序且在介於20與100℃之間的溫度下攪拌、攪動及/或均質化持續適當的時間量，以形成均質的溶液。
在一個實例中，噴墨墨水可以藉由以下方式製得：首先將萜烯樹脂(A)與甲基乙基酮(B)及任何視情況選用之樹脂(例如，(D)松香樹脂、(E)芳基烷基改質之聚矽氧樹脂及/或任何其他樹脂、黏合劑、增黏劑或黏合物質)或其他視情況選用之添加劑(G)在容器中組合，接著攪拌持續至少10分鐘，較佳至少15分鐘，較佳至少20分鐘，較佳至少25分鐘，較佳至少30分鐘，較佳至少35分鐘，較佳至少40分鐘，較佳至少45分鐘。接著，當使用二醇醚(C)時，可將其添加至所得混合物中，且隨後攪拌至少10分鐘，較佳至少15分鐘，較佳至少20分鐘，較佳至少25分鐘。接著可以在持續混合的情況下添加著色劑(F)作為最終組分，接著可以將溶液混合至少10分鐘，較佳至少15分鐘，較佳至少20分鐘，較佳至少25分鐘，較佳至少30分鐘，較佳至少35分鐘，較佳至少40分鐘，較佳至少45分鐘，得到噴墨墨水。接著可以將所得之噴墨墨水放入列印墨匣，諸如由Funai Co.製造之FUNAI TIJ墨匣，或其他適用於MEK類墨水之列印頭。
特性 除其他優點以外，本文揭示之噴墨墨水具有延長的開蓋時間與在施用後快速乾燥時間的優異組合。本文揭示之噴墨墨水亦提供了高光學密度的列印品，並且可以進行調整以提供所需之光澤度。
乾燥時間可以藉由以下方式量測：將呈實心方塊影像(例如1 cm×10 cm)形式之噴墨墨水施加至基材上，等待噴墨墨水在環境條件下(在空氣中，在室溫下，約23℃，不施加熱量)乾燥一定的時間段(例如5、10、15、20、25或30秒)，且接著用手指進行磨損測試，以測試在測試的時間間隔下顏色是否會自列印影像轉移至手指上。若發生顏色轉移，則所測試的乾燥時間不能令人滿意地達成完全乾燥(評為「不合格」)。若沒有發生顏色轉移，則所測試的乾燥時間令人滿意地達成完全乾燥(評為「合格」)。任何需要超過30秒的乾燥時間才能達成「合格」等級之噴墨墨水均被認為係不可接受的/緩慢乾燥的(「不好」)，而以30秒或更短的乾燥時間達成「合格」等級之噴墨墨水被認為係可接受的/快速乾燥的(「良好」)。在較佳的實施例中，本發明之噴墨墨水具有可接受的/快速乾燥時間(「良好」等級)，並且在施加之後在30秒或更短的時間、較佳25秒或更短的時間、更佳20秒或更短的時間、甚至更佳15秒或更短的時間內乾燥。
本文中揭示之噴墨墨水亦具有延長的開蓋時間，如藉由以下方式量測：列印窄線圖片(1 mm×1 cm，窄線，單色點陣圖)，將噴墨墨水暴露於空氣中(將墨水墨匣開蓋)持續特定時間(1分鐘、10分鐘、60分鐘等)，重新列印相同的窄線圖片，並將在開蓋後重新列印之影像與原始影像進行比較，以確定是否發生噴嘴損失。若在測試的時間間隔下沒有缺失的噴嘴，則將噴墨墨水的開蓋等級定為「良好」。若在測試的時間間隔下缺失一些噴嘴，但不足以顯著影響窄線圖片之清晰度或可讀性，則將噴墨墨水的開蓋等級定為「OK」，表明該等噴墨墨水係可接受的。若在測試的時間間隔下有大量的缺失噴嘴，達至顯著影響窄線圖片之清晰度或可讀性的程度，則將噴墨墨水在該時間間隔下歸類為「不良」(「NG」)。較佳的噴墨墨水係在開蓋1分鐘或更長時間、較佳10分鐘或更長時間、更佳60分鐘或更長時間時保持「良好」或「OK」開蓋等級之彼等。
光學密度可以藉由以下方式量測：列印實心方塊影像(例如1 cm×10 cm)並用分光光度計(例如，X-rite eXact，Density/TVI模式，由X-rite出售)獲取光學密度讀數。由於光學密度係反射或吸收的光被拉入列印表面之量度，因此光學密度值係無量綱的。產生具有低於1.90的光學密度讀數的影像之噴墨墨水被認為提供低光學密度影像，而提供1.90或更高的光學密度讀數之彼等噴墨墨水被認為提供高光學密度影像。在較佳的實施例中，本發明之噴墨墨水提供的列印影像具有至少1.90、較佳至少1.91、較佳至少1.92、較佳至少1.94、較佳至少1.96、較佳至少1.98、較佳至少2.00、較佳至少2.05、較佳至少2.10、較佳至少2.15、較佳至少2.17且較佳至多2.30、或較佳至多2.20的高光學密度。
所揭示之噴墨墨水的另一優點在於，在光澤度方面可以容易地對其進行調整，以提供如特定應用所需的具有高、中等或低光澤度之列印影像。光澤度可以藉由簡單的目視檢查方法來評估，並將其歸類為「高」光澤度、「中等」光澤度或「低」光澤度。或者，可以使用光澤度儀(例如，BYK-Gardner霧度-光澤度反射儀，來自BYK-Gardner Geretsiried, Germany)來在60°量測角(鏡面反射)下量測列印影像之光澤強度，並且光澤度可以光澤度單位(GU)記錄，其中「高」光澤度為＞70 GU的60°值，「中等」光澤度為10至70 GU的60°值，而「低」光澤度為＜10 GU的60°值。
列印物件 可以將噴墨墨水列印在各種基材上，包括三維部件以及以卷形式提供的平坦片材或幅材，用於製造多種列印物件。另外，基材可以具有各種表面類型，例如，平坦表面；結構化表面，諸如粒狀表面；及三維表面，諸如曲面及/或複雜表面，此係眾所周知的難於處理的基材，因為墨水必須行進很長的距離才能到達曲面及/或複雜表面之所有部分。此類列印物件可能適用於圖形藝術、紡織品、包裝(例如食品包裝、藥品包裝等)、彩票、商業形式及出版行業，其實例包括標誌或標籤、彩券、出版物、包裝(例如，軟包裝)、摺疊紙箱、剛性容器(例如，塑膠杯或盆、玻璃容器、金屬罐、瓶子、廣口瓶及試管)、銷售點展示架及其類似應用。
噴墨墨水可列印在多孔或可滲透的基材上，該等基材之實例包括但不限於未塗佈紙、木材、膜及織品(包括但不限於織物、非織物及箔積層織品)。
亦可以將噴墨墨水列印在無孔或不可滲透的基材上，例如各種塑膠、玻璃、金屬(例如鋼、鋁等)及/或非滲透紙(例如塗佈紙)上。此等基材可以包括但不限於模製塑膠部件以及塑膠薄之平坦片材或卷。實例包括含有聚酯(諸如聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET))、雙軸取向的聚苯乙烯(OPS)、聚烯烴(例如聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)及取向的聚丙烯(OPP))、聚乳酸(PLA)、耐綸及取向的耐綸、聚氯乙烯(PVC)、三乙酸纖維素(TAC)、聚碳酸酯、丙烯腈丁二烯苯乙烯(ABS)、聚縮醛、聚乙烯醇(PVA)及其類似物之彼等。在較佳的實施例中，基材係PET膜，其一個實例係由Teijin製造之U292W。
形成列印影像之方法 在噴墨列印之情況下，當將精確的點圖案自稱為列印頭之墨滴生成裝置射出至列印介質上時，會形成所需的列印影像。該列印頭具有位於噴嘴板上並附接至噴墨列印頭基板的一組精確形成之噴嘴。噴墨列印頭基板結合了一組噴射腔室，此等噴射腔室經由與一或多個墨水儲器流體連通來接收噴墨墨水。每個噴射腔室具有與噴嘴相對定位的電阻器元件，稱為噴射電阻器，使得噴墨墨水聚集在噴射電阻器與噴嘴之間。每個電阻器元件通常係電阻性材料之墊，並且尺寸為例如約35 μm×35 μm。列印頭由稱為列印墨匣或噴墨筆之外包裝固定及保護。在給特定的電阻器元件通電時，噴墨墨水之墨滴經由噴嘴朝向列印介質排出。墨滴之噴射通常處於微處理器之控制下，微處理器之信號藉由電跡線傳輸至電阻器元件，從而在列印介質上形成文數字及其他影像圖案。由於噴嘴很小，通常直徑為10 μm至40 μm，因此需要使堵塞減至最少的墨水。特定言之，由於熱噴墨(TIJ)係開放氛圍列印頭設計(噴嘴孔口向大氣敞開，並且孔口上沒有閥密封件，無法使墨水加壓)，因此TIJ列印歷來有在間歇列印期間的效能很差的問題，其中開蓋時間(列印閒置時間)會導致噴嘴內及噴嘴周圍的墨水過早乾燥。
本發明提供了一種形成列印影像之方法，該方法藉由以下方式進行：在其一或多個實施例中，利用熱噴墨列印頭將噴墨墨水施加至基材的表面上，並使噴墨墨水乾燥。本文所述之噴墨墨水的使用克服了通常與熱噴墨製程相關的開蓋時間短(溶劑損失速率太快)及乾燥時間慢(溶劑損失速率太慢)的競爭性問題，同時仍然產生高品質的列印品。
噴墨列印技術中之一般技術者已知的任何按需滴墨列印頭均可以用作本發明方法中之列印單元，包括連續列印頭、熱列印頭、靜電列印頭及聲學列印頭，較佳使用熱列印頭(具有熱轉換器)。可以根據列印頭之規格調整典型參數，諸如列印解析度，列印速度、列印頭脈衝溫熱溫度、驅動電壓及脈衝長度。通常適合在本文方法中使用之列印頭的墨滴尺寸在2至80 pL範圍內，且墨滴頻率在10至100 kHz範圍內，且高品質列印品可以例如藉由設置驅動電壓為8.0至9.5伏、列印速度高達300呎/分鐘、脈衝溫熱溫度為25至45℃以及脈衝長度為0.7-2.5微秒來獲得，不過亦可以使用高於或低於此等所述值的值，並且仍然得到令人滿意的列印品。適用於所揭示之方法的一個非限制性列印頭實例係由Funai Co.製造之FUNAI TIJ墨匣。
在施加之後，將噴墨墨水乾燥。在較佳的實施例中，藉由使所施加之噴墨墨水在環境條件下(在空氣中，在約23℃下)乾燥30秒或更短的時間、較佳25秒或更短的時間、更佳20秒或更短的時間、甚至更佳15秒或更短的時間來達成乾燥。
儘管可以施加外部熱量來乾燥施加之噴墨墨水，但是在較佳的實施例中，不施加外部熱量來促進乾燥或提高乾燥速度。例如，較佳在施加之後不使用加熱器來乾燥噴墨墨水。此外，本發明之方法不需要能量固化(例如，UV或電子束固化)。一旦認為所施加的墨水乾燥，就可以施加噴墨墨水的其他塗層，或者可以根據需要執行一般技術者已知的任何處理步驟。
亦應該認識到，在施加噴墨墨水之前，可以在本文中之方法中視情況採用基材表面處理，諸如電暈處理、大氣電漿處理及火焰處理，以改良列印物件特徵，例如墨水黏附性。取決於欲列印之基材材料、所使用的特定噴墨墨水、所應用的列印方法以及列印物件之所需特性及應用，此類基材表面處理之參數可能變化很大。
以下實例旨在進一步說明噴墨墨水，而不旨在限制申請專利範圍的範疇。
實例噴墨墨水 下表1中給出了幾種實例噴墨墨水。每種組分之量以相對於噴墨墨水之總重量(100%)的重量百分比表示。二醇醚PM係丙二醇單甲醚。PICCOLYTE A135、PICCOLYTE A115、PICCOLYTE A135 PLUS及PICCOLYTE AO PLUS係由α-蒎烯製成之萜烯樹脂，可自Pinova獲得。PICCOLYTE S135係由β-蒎烯製成之萜烯樹脂，可自Pinova獲得。DERTOPHENE T160係萜烯酚樹脂，可自Pinova獲得。FORAL AX係松香樹脂(氫化酸性木松香)，可自Pinova獲得。KF-410係芳基烷基改質之聚矽氧樹脂，可自Shin-Etsu Chemical Co.獲得。OIL BLACK 860係有機染料，可自Orient Chemical Industries獲得。*表示實例為比較實例。 表1. 噴墨墨水實例
   實例 1 實例 2* 實例 3* 實例 4* 實例 5 實例 6 實例 7 實例 8 實例 9 實例 10
MEK 84.00 84.00 84.00 84.00 82.00 89.00 90.00 83.50 84.50 85.50
二醇醚PM 5.00 5.00 5.00 5.00 5.00 - - 5.00 5.00 5.00
PICCOLYTE A135 3.00 - - - 3.00 3.00 3.00 - - 1.00
PICCOLYTE A115 - - - - - - - 3.00 - -
PICCOLYTE A135 PLUS - - - - - - - - 3.00 -
PICCOLYTE AO PLUS - - - - - - - - - 1.00
PICCOLYTE S135 - 3.00 - - - - - - - -
DERTOPHENE T160 - - 3.00 - - - - - - -
FORAL AX - - - 3.00 2.00 - - - - -
KF-410 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 - 0.50 0.50 0.50
OIL BLACK 860 7.00 7.00 7.00 7.00 7.00 7.00 7.00 8.00 7.00 7.00
總計 100.00 100.00 100.00 100.00 100.00 100.00 100.00 100.00 100.00 100.00
*表示實例為比較實例
製備方法 為了製備實例墨水，首先將樹脂與甲基乙基酮(MEK)混合，並藉由機械攪拌器混合至少30分鐘。接著將二醇醚(若使用的話)添加至混合物中並混合至少15分鐘。接著將染料添加至混合物中，並混合至少30分鐘，以獲得噴墨墨水。接著經由由Funai Co.製造的FUNAI TIJ墨匣評估噴墨墨水實例。
樹脂之軟化點(SP)值 確定樹脂軟化點之一種實例方法如下：將2.1 g熔融狀態之樣品注入給定的環中，接著將樣品冷卻至室溫，且接著按照JIS B7410的規定在以下條件下量測SP值。 量測設備：自動環球式軟化點； 測試儀ASP-MGK2 (由MEITECH Company Ltd.製造)； 加熱速率：5℃/min； 開始加熱之溫度：40℃； 量測溶劑：甘油。
噴墨墨水評估方法 列印樣品製備 使用與FUNAI相關的熱列印技術評估墨水(由XiJet製造之軟體及硬體，由Kirk Rudy製造之傳送台)。白色PET膜用於列印基材(由TEIJIN製造之U292W)。
乾燥時間量測 為了評估乾燥時間，使用的列印條件如下： -列印解析度；600 dpi×300 dpi (豎直×水平) -列印速度；100呎/分鐘 -噴射前260奈秒 -停滯時間1200奈秒 -主噴射500奈秒 -電壓9.0 V -溫度30℃ -列印影像；100%負荷使用(1 cm×10 cm，單色點陣圖，實心方塊影像)
經過特定時間(5、10、15、20、25及30秒)後，用手指進行磨損測試。著色手指表示沒有經過足夠的時間進行完全乾燥(「不合格」)，而未著色手指表示該時間足以進行完全乾燥(「合格」)。乾燥時間超過30秒達至「合格」等級之噴墨墨水被認為係不可接受的/緩慢乾燥的(「不好」)，而以30秒或更短的乾燥時間達至「合格」等級之噴墨墨水被認為係可接受的/快速乾燥的(「良好」)。
開蓋時間量測 為了評估開蓋時間，使用的列印條件如下： -列印解析度；300 dpi×300 dpi (豎直×水平) -列印速度；100呎/分鐘 -噴射前260奈秒 -停滯時間1200奈秒 -主噴射500奈秒 -電壓9.0 V -溫度30℃ -列印影像；100%負荷使用(1 mm×1 cm，單色點陣圖，窄線影像)
列印窄線影像以確認列印影像中不包括缺失的噴嘴。確認後，將列印頭開蓋特定時間(1分鐘、10分鐘或60分鐘)，接著使用相同的窄線影像重新列印。檢查(經過指定的時間後)重新列印的影像是否有噴嘴缺失。若在測試的時間間隔下沒有缺失的噴嘴，則將噴墨墨水的開蓋等級定為「良好」。若在測試的時間間隔下缺失一些噴嘴，但不足以顯著影響窄線圖片之清晰度或可讀性，則將噴墨墨水的開蓋等級定為「OK」。若在測試的時間間隔下有大量的缺失噴嘴，達至顯著/負面地影響窄線圖片之清晰度或可讀性的程度，則將噴墨墨水在該時間間隔下歸類為「不良」(「NG」)。對於每個所測試的時間間隔，在開蓋(亦即暴露於空氣)時保持「良好」或「OK」開蓋類別之噴墨墨水被認為具有有利/可接受的開蓋狀態(延長或加長的開蓋時間)。
光澤度評估 在完全乾燥之後，目視檢查來自乾燥時間量測中之列印影像樣品之光澤度，並將其歸類為「高」光澤度、「中等」光澤度或「低」光澤度。
噴墨墨水效能 表2. 噴墨墨水效能
   實例 1 實例 2* 實例 3* 實例 4* 實例 5 實例 6 實例 7 實例 8 實例 9 實例 10
乾燥時間 良好 良好 良好 良好 良好 良好 良好 良好 良好 良好
開蓋時間/ 1分鐘 良好 NG NG NG 良好 OK OK 良好 良好 良好
開蓋時間/ 10分鐘 良好 NG NG NG 良好 OK OK 良好 良好 良好
開蓋時間/ 60分鐘 良好 NG NG NG 良好 良好 良好 良好 良好 良好
光澤度 高 低 高 高 高 高 中等 中等 中等 中等
*表示實例為比較實例
如表2所示，含有由α-蒎烯製成之萜烯樹脂與甲基乙基酮之組合的噴墨墨水(實例1及5-10)在乾燥時間(快速乾燥)及開蓋時間(延長的開蓋)方面均表現出顯著效果。另一方面，其中由α-蒎烯製成之萜烯樹脂被由β-蒎烯製成之萜烯樹脂代替之噴墨墨水(比較實例2)在所有測試的開蓋時間(包括短的1分鐘開蓋時間)下均給出了不可接受的開蓋時間。類似地，其中由α-蒎烯製成之萜烯樹脂被萜烯酚樹脂(比較實例3)或松香樹脂(比較實例4)代替之噴墨墨水在所有測試的開蓋時間下亦給出了不可接受的開蓋時間。
在本文中說明數值極限或範圍的情況下，包括端點。同樣，數值限制或範圍內之所有值及子範圍均將被明確包括在內，就如同明確寫出一樣。
如本文所用，字語「一(a/an)」及其類似字語具有「一或多個」之含義。
本發明亦設想了其他實施例，該等其他實施例「包含」本文中呈現的實施例或要素，「由」本文中呈現的實施例或要素「組成」以及「基本上由」本文中呈現的實施例或要素「組成」，無論是否明確提出。
顯然，根據以上教示，本發明之許多修改及變化係可能的。因此，應當理解，在所附申請專利範圍之範疇內，本發明可以不同於本文具體描述之方式實施。
上面提及之所有專利及其他參考文獻均以全文引用的方式併入本文中，如同詳盡闡述一樣。

Claims (22)

  1. 一種噴墨墨水，其包含： (A)由α-蒎烯製成之萜烯樹脂；及 (B)甲基乙基酮。
  2. 如請求項1之噴墨墨水，其中該萜烯樹脂(A)係由α-蒎烯製成之均聚物。
  3. 如請求項1或2之噴墨墨水，其中該萜烯樹脂(A)之數目平均分子量為500至1,500 g/mol。
  4. 如請求項1或2之噴墨墨水，其中該萜烯樹脂(A)之軟化點為60至160℃。
  5. 如請求項1或2之噴墨墨水，其中該萜烯樹脂(A)以該噴墨墨水之總重量計以0.1至10重量%之量存在。
  6. 如請求項1或2之噴墨墨水，其中該甲基乙基酮(B)以該噴墨墨水之總重量計以60至95重量%之量存在。
  7. 如請求項1或2之噴墨墨水，其中該甲基乙基酮(B)與該萜烯樹脂(A)之重量比((B):(A))為10:1至50:1。
  8. 如請求項1或2之噴墨墨水，其進一步包含(C)二醇醚。
  9. 如請求項8之噴墨墨水，其中該二醇醚(C)之沸點低於200℃。
  10. 如請求項8之噴墨墨水，其中該二醇醚(C)以該噴墨墨水之總重量計以至多15重量%之量存在。
  11. 如請求項8之噴墨墨水，其中該二醇醚(C)具有3至12個碳原子。
  12. 如請求項8之噴墨墨水，其中該二醇醚(C)係選自由以下組成之群：乙二醇單甲醚、乙二醇單乙醚、乙二醇單異丙醚、乙二醇單正丙醚、乙二醇單第三丁基醚、乙二醇單丁醚、乙二醇單異丁醚、二乙二醇單甲醚、丙二醇單甲醚、丙二醇單乙醚、丙二醇單第三丁基醚、丙二醇單正丙醚、丙二醇單異丙醚、丙二醇單正丁醚、二丙二醇單甲醚、丙二醇甲醚乙酸酯、乙二醇二甲醚、二乙二醇二甲醚、二乙二醇甲基乙基醚、二乙二醇二乙醚、二丙二醇二甲醚及其混合物。
  13. 如請求項1或2之噴墨墨水，其進一步包含(D)松香樹脂。
  14. 如請求項13之噴墨墨水，其中該松香樹脂(D)係氫化酸性松香。
  15. 如請求項13之噴墨墨水，其中該松香樹脂(D)以該噴墨墨水之總重量計以至多10重量%之量存在。
  16. 如請求項1或2之噴墨墨水，其進一步包含(E)芳基烷基改質之聚矽氧樹脂。
  17. 如請求項16之噴墨墨水，其中該芳基烷基改質之聚矽氧樹脂(E)以該噴墨墨水之總重量計以至多10重量%之量存在。
  18. 如請求項1或2之噴墨墨水，其進一步包含(F)著色劑。
  19. 一種列印物件，其包含： 基材及安置在該基材上之乾燥形式的如請求項1至18中任一項之噴墨墨水。
  20. 一種在基材上形成列印影像之方法，其包含： 用熱噴墨列印頭將如請求項1至18中任一項之噴墨墨水施加至該基材上；以及 乾燥該噴墨墨水。
  21. 如請求項20之方法，其中該噴墨墨水藉由暴露於空氣中30秒或更短的時間而乾燥。
  22. 如請求項20之方法，其中不使用加熱器來乾燥該噴墨墨水。
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