TWI277639B - Ink jet latex having reactive surfactant stabilization - Google Patents

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1277639 玖、發明說明： 【明戶斤屬員起^】 發明領域 本發明一般係有關於以含有乳膠聚合物之墨水的噴墨 5印刷。更特別地，本發明係有關於具有共價鍵結至乳膠微 粒子表面之反應性表面活性劑之高滴液頻率噴墨墨水。 【先前技術3 發明背景 多數商業上之喷墨墨水係以水為主。因此，其組份_ 10 般係水溶性（如許多染料之情況），或水可分散(如色料之情 況）。再者，喷墨墨水具低黏度(典型上係5 cps或更少）。 除發生於許多噴墨墨水系統之典型的顏色及一般之圖 像槐色問題外，喷墨印刷亦己知於曝置於水或高濕度時具 差的耐用性。此係由於在以水為主之墨水中使用水溶性及 15 水可分散之著色劑而造成。回應此問題，可與噴墨墨水相 容之乳膠聚合物已被併入墨水内。此乳膠可由分散於水性 喷墨墨水内之高分子量之小的微米或亞微米之疏水性聚合 物微粒子所組成。當以贺墨墨水一部份而印刷時，墨水之 乳膠組份可於介質表面上形成薄膜，使著色劑被陷捕及保 20 護於疏水性印刷膜内。 但是，此等乳膠組成物會產生有關於筆信賴度之問 題。含有乳膠組份之墨水典蜇上具有一滴液速率，其係於 噴墨筆之滴液發射頻率增加超過某一特定值時減少。速率 降低會對適度頻率範圍内之印刷介質上之滴液置放正確性 1277639 具負面衝擊。於更高頻率，速率降低機構阻礙滴液完全發 射，其會導致墨水於印表機喷嘴上凝聚。基於前述，於^ 技藝仍存有熱剪切安定之乳膠微粒子及可用於高速喷墨印 表機且於印刷介質上展現良好之滴液置放正確性與高=液 5 頻率時安定滴液喷射之墨水的需求。 【^^明内I 發明概要 本發明之乳膠微粒子對於用於噴墨墨水係具高度功 用。於-實施例，-種具有共價鍵結至乳膠微粒子^之 10反應性表面活性劑的乳膠微粒子被提供。於本發明另一實 施例，-種具有共價鍵結至乳膠微粒子表面之反應性表2 活性劑的乳膠微粒子被提供，其中，乳膠微粒子具有090 克/公分3至U〇克/公分3之體積密度及2.0至3.0之表面介電 15 此4乳膠可用於噴墨墨水或與其它主要以水為主之, 錢使用。更_地，—種噴墨墨水被提供，其可包含4 效Ϊ之墨水載劑；混合於# 口於墨水载劑内之著色劑·，分散於 水載劑内之乳膠微粒子· ，及共彳貝鐽結至乳膠微粒子表面$ 反應性表面活性劑。乳 3 絲雜子可具有約G·%克/公分心

1.10克/么为之體積密P 、又及/或約2·〇至約3.0之表面介電^ 數0 於另一實施例，—絲+ 贺墨墨水亦被提供，其包含有效 ϊ之具有一液體密度之霍 主、水載劑’混合於墨水載劍内菩 色劑’及分散於墨水载劑 1心孔％被粒子，其中，乳膠微 20 1277639 粒子具有共價鍵結至其表面之反應性表面活性劑，且其 2絲㈣子具有實f上與此液體密度相同至比此液體 搶又大或低G.1克/公分3之體積密度。 本發明之另外特徵及優點藉由下列舉例例示說明本發 明知·彳政之洋細描述會變得明顯。 L· "ST ^5r -j 詳細說明 本毛月係有關於乳膠微粒子，其於乳膠微粒子表面上 具有共價鍵結之反應性表面活性劑，且進一步係有關於在 10其内具有此等乳膠微粒子之噴墨墨水。 需瞭解此間所用之術語僅係用於描述特殊實施例，且 不欲作為限制之用，例如，於此說明書及所附申請專利範 圍中使用時，除非内容明確作其它指示，單數型式，，一，，、，， 至少一及该一”係包含複數之事物。 15 於此使用時，，，液體載劑，，或，，墨水載劑，，係指其間著色 劑及乳膠微粒子或膠體被分散形成喷墨墨水的流體。適當 之液體載劑及載劑組份包含此項技藝已知之任何試劑。例 如，典型之墨水載劑可包含各種不同試劑，諸如，表面活 性劑、共溶劑、緩衝劑、殺生物劑、多價螯合劑、黏度改 20 質劑及水。 於此使用時，“著色劑，，可包含染料、色料及/或可與具 有本發明乳膠之墨水載劑相容及懸浮於其内之其它微粒 子。可使用之色料包含自行分散之色料及以聚合物分散之 色料。自行分散之色料可包含已以電荷或聚合物基化學表 1277639 面改質者，其有助於使色料於液體载劑内變成及/戋實質上 維持分散。色料亦可為以聚合物分散之色料，其係於液體 載劑及/或色料中使用分散劑（其可為聚合物或寡聚物或表 面活性劑），其利用物理性塗覆物有助於色料於液體載劑内 5變成及/或實質上維持分散。有關可被使用之其它微粒子， 例子包含鎂微粒子、氧化鋁、矽石，及/或其它陶瓷、金屬， 或有機金屬，無論此等微粒子是否賦與顏色。 於此被使用時’ ”有效量，，係指物質或試劑之足以達成 所欲功效之至少最小量。含量、濃度及其它數值於此可以 10 -蛇圍形式表示或呈現。亦需瞭解此—範圍形式係因方便 及簡略而被使用’因此，需以彈性方式被闇釋，若每一數 值及次範圍被明確敘述，其不僅包含以此範圍限制明祕 述之數值，亦包含此範圍内所包含之所有個別數值或次範 圍。 15 於此使用時，“菲塞爾，，伽_)一辭表示筆發射頻率增 加日守之墨水滴液T出速率之降低。如前所述，滴液速率之 P牛低會導致發射液滴之彈道變化，造成降低滴液於印刷介 質上之配置正確性。 “迪塞’’(deed)-辭表示筆微通道内之墨水流動阻力之 2〇增加，其會因而降低被注射之滴液體積。此一流動阻力合 因墨水流變學改變或阻塞通道而造成，且一般係造成筆^ 射室内之墨水斷料。“迪凯Up卜辭係喷嘴於阻塞前唯 持惰性之時期及需要多少筆喷射重新建立適當滴液注射之 測量。 1277639 一般，反應性表面活性劑，，一辭係意指具有使其本 身，例如，藉由形成共價鍵而固著於乳膠微粒子表面上之 能力的任何表面活性劑(例如，表面劑㈣w)、 面活等）纟型上’反應性表面活性劑與乳膠微粒子表 5面間之反應係足夠強而能避免其間之分離及轉移。一般，” 非反應性表面活性劑，，包含經吸附（相對於經固著、反應戋 接合)於乳膠微粒子表面上之表面活性劑。於高速印刷操作 期間，非反應性表面活性劑典型上係自乳膠微粒子表面脫 附或剝離，除非乳膠微粒子表面展現有利條件，諸如，低 10介電常數。反應性表面活性劑及非反應性表面活性劑之定 義了參考其後所含之描述及範例而被完整地瞭解。 ㈣共聚物微粒子之體積絲面之介電常數、體積密 度，及玻璃轉移溫度可使用同聚物之普遍已知性質及數值 預測。此專預/則可依據被接受之Biceran〇相互關係為之，如 15 ^^#^#^^(Bicerano? J〇zef5 Marcel Dekker, Inc.5 New

York，NY，1996)所描述，其内容在此被併入以供參考之用。 斗寸更別地，由此等數值，藉由單體之任何混合的共聚 合反應形成之乳膠共聚物之體積或表面之介電常數、體積 密度，及玻璃轉移溫度可被預測。 20 當述及介電常數值時，表面介電常數值將被使用，因 為表面介電常數值考量單一材料乳膠共聚物微粒子與芯 殼、反式芯殼，及複合式之乳膠共聚物微粒子。 需瞭解乳膠微粒子之表面介電常數主要係於其間非反 應性表面活性劑被用以提供分散安定性之情況時考量。因 1277639 二=!之另外實·具有接近吻合《微粒子之 電常數之非反應性表面活性劑可被使用。 乳膠微粒子表…由使用-或多種共價鍵結至 高滴液頻率印綱〜表面活性劑而改良乳膠分散物之 體提供於噴墨筆=之L膠可被併ί噴墨墨水内’且包含集 時維持Me 77姐及熱㈣衫'1±㈣時於印刷 產物。#麵_«合反應 10 /性劑之轉微粒子，本發明之乳膠微粒子包含:價接人 面上臉於滴液發射期間及其後維持於微粒子心 =應性表面活性劑。以反應性表面活性劑 當與以吸收性(非反應性)表面活性劑安心 比日守，係於菲塞爾性能顯示戲劇性改良。 如同非反應性表面活性劑，反應性表面活性劑係血型 上具有長的疏水性部份及短的可離子化及/或極性之基團 的分子。疏水性部純㈣於齡子料反應㈣及盆後 吸收於乳膠錄子表面上。親水性祕伸於—般水性溶液 相内，因此，提供抵抗微粒子凝聚之空間障壁。不同於其 非反應性對兆物，反應性表面活性㈣外含有位於疏水性 部份上反應基，其能共價鍵結至乳膠表面。於本發明之車六 佳實施例，反應基係與乳膠單體中發現者相同之反廡俨物 種，如此，表面活性劑更易於乳膠聚合反應期間反應於乳 膠表面内。需瞭解反應性表面活性劑亦可經由其它及其後 之反應手段接合至乳膠表面。 20 1277639

適用於本發明之反應性表面活性劑包含任何具有位於 疏水性部份上之能共價鍵結至乳膠微粒子表面之反應基的 表面活性劑。較佳地，反應性表面活性劑之疏水性部ς的 長度及組成被選擇以實質上相對應於乳膠微粒子之表面化 5學及流變需求。-此代表性疏水性部份係Ci〇·成基鍵。親 水性基可為陰離子性、陽離子性，或非離子性。適當之陰 離子性官能基包含’例如，續酸鹽、碟酸鹽及叛酸鹽離子。 適當之陽離子性官能基包含，例如，銨離子。適合之非離 子性表面活性劑包含展現環氧基親水性之表面活性劑。 10 反應基可基於乳膠單體之反應物種而選擇。例如，丙 烯酸酯反應性基可被選作為與經由乙烯基、丙烯系及苯乙 烯系之單體而聚合之晶格使用之反應性基。用於此一反應 之代表性的反應性表面活性劑係MAXEMULTM 6106 (可得 自Uniquema)，其具有磷酸酯及環氧親水性，具丙稀酸酯反 15應基之公稱Ci8烧基鏈。適於此等反應之具有填酸酯官能性 之其它代表性之反應性表面活性劑不受限地包含

MAXEMULTM6112、MAXEMUL™ 5011、MAXEMULTM5010

(皆可得自Uniquema)。適於與本發明之不同實施例使用之 另外反應性表面活性劑包含聚氧乙浠烧基笨基醚銨硫酸鹽 20 (可得自 Montello，Inc·之 HITENOL BC-10™、HITENOL BC-1025™ ^ HITENOL BC-20™ > HITENOL BC-2020™ ^ HITENOL BC-30TM)、聚氧乙烯烷基苯基醚（可得自Montello, Inc.之 NOIGEN RN-10™、NOIGEN RN-20™、NOIGEN RN-30TM、NOIGEN RN-40™，及NOIGEN RN-5065TM)、烯 11 1277639 丙基氧基羥基丙基磺酸鈉（可得自Rhodia之SIPOMER cops-i™)、烯基官能性之非離子性表面劑、烯丙基甲氧基 二伸乙基二醇鱗、甲基婦丙基績酸納、丙婦酸石黃丙酯、石黃 酸乙浠酯、鱗酸乙烯酯、單納乙基續酸鹽單十二炫基馬來 5 酸鹽、山梨糖醇丙烯酸酯、山梨糖醇甲基丙烯酸酯、全氟 庚氧基聚（丙氧基）甲基丙烯酸酯、苯氧基聚（乙烯氧）丙烯酸 酉曰、笨氧基聚（乙浠氧）甲基丙烯酸酯、壬基苯氧基聚（乙烯 氧）丁烯酸酯、壬基苯氧基聚（乙烯氧)福馬酸酯、壬基苯氧 基聚（乙烯氧）丙烯酸酯、壬基苯氧基聚（乙烯氧）曱基丙烯酸 10酯、單十二烷基馬來酸酯，及烯丙基磺基琥珀酸酯衍生物 (諸如，TREM LT-4〇TM(可得自Henkel))。於本發明之特別實 施例，若可應用，反應性表面活性劑會包含丨至4〇個乙烯氧 或丙氧基單元。 於本發明一實施例，本發明之乳膠微粒子具有〇_9〇克/ 15公分3至丨.10克7公分3之體積密度及/或2.0至3.0之表面介電 常數。此等乳膠包含-或更多之共價鍵結至乳膠微粒子表 面之反應性表面活性劑。乳膠可被用於噴墨墨水，或與其 鲁 它主要以水為主之組成物使用。 20 一種喷墨墨水亦被提供，其可包含有效量之黑水載 劑·，混合於墨水載劑内之著色劑；分散於墨水載劑^之乳 膠微粒子；及一或多種之共價鍵結至乳膠微粒子表面之反 應性表面活性劑。於本發明之特別實施例，乳膠微粒子可 具有〇·90克/公分3至ι·ι〇克/公分3之體積密度。可 噴墨墨水可包含有效 可依據本發明實施例配製之另 12 1277639 量之墨水載劑；混合於墨水載劑内之著色劑；及分散於墨 水載劑内之乳膠微粒子。此乳膠微粒子具有20至3〇之表面 介電常數，且包含一或多種之共價鍵結至乳膠微粒子表面 之反應性表面活性劑。於本發明之另一實施例，乳膠微粒 5子可具有0·90克/公分3至1.10克/公分3之體積密度及2·〇至 3·〇之表面介電常數。 於另一實施例，另一喷墨墨水可包含有效量之具有一 液體密度之墨水載劑；混合於墨水載劑内之著色劑；分散 於墨水載劑内之乳膠微粒子；及一或多種之共價鍵結至乳 膠微粒子表面之反應性表面活性劑。乳膠微粒子具有實質 上與此液體密度相同至比此液體密度大〇1克/公分3之體積 密度。 μ 依據本發明之特別實施例，低密度聚合物主要可包含 易更具疏水性且具有較低介電常數之烴鏈及環。因此，本 ^明之二特徵包含與密度、疏水性及介電常數有關之物理 性質。使用一或多種反應性表面活性劑作為使用非反應性 表面活性劑之替代或其另外使用，可被用以確保表面活性 劑（即’經共價鍵結之反應性表面活性劑）於更具極性之單體 被用於形成乳膠微粒子時保留於乳膠微粒子表面上。 特別關於表面介電常數，依據本發明實施例製得之乳 膠微粒子的表面可具有2 〇至3 〇之室溫表面介電常數。於另 一實施例，表面介電常數可為2·3至2·8。2〇至3〇之表面介 電常數一般係提供用以提供於滴液發射期間發生之高剪切 钻件下（特別係當非反應性表面活性劑與反應性表面活性 13 1277639 Μ於？L膠被粒子形成期間被混合使用時）對抗非反應性表 面活性劑脫離之額外防護之足夠表面疏水度 。低達2.0之乳 膠表面介電常數可藉由併入具有非常低介電常數之單體而 達成。此等單體之例子包含氟石夕化物或氟碳化物。 5 適當之反應性表面活性劑鍵結可被獲得，以使關於乳 膠印刷性及分散性之問題（其一般係與含乳膠之喷墨墨水 有關）達最小或去除。再者，此等組成物可避免水性為主之 墨水載劑内之乳膠漂浮及沈降。 關於體積松度，如所述，依據本發明實施例之喷墨可 10相容之乳膠聚合物可具有0.90克/公分3至1.10克/公分3之體 積密度。於另一實施例，體積密度可為102克/公分3至105 克/么刀。此性貝可防護與乳膠表面或分散化學無關之乳膠 微粒子沈降。 乳膠微粒子之整體剪切安定性係藉由使交聯劑併入聚 15 合物而進一步改良。交聯劑可為任何具有可聚合之二-或多 官能基之單體。較佳交聯劑包含乙二醇二甲基丙烯酸酯、 季戊四醇四丙烯酸酯、乙二醇二甲基丙烯醯胺、二乙烯基 苯，或具有可聚合之二·或多官能基之其它單體。交聯劑係 以總組成物之〇·1重量％-5重量％之範圍使用。此相對較窄範 20圍之交聯有助於在熱喷墨印刷期間發生之高熱剪切條件下 維持乳膠整體性，且不會不利地衝擊其室溫形成膜性質。 此間所述之乳膠微粒子及噴墨墨水組成物部份係由， 例如，200 nm至300 nm之尺寸，具有大於1.10克/公分3之體 積密度之乳膠微粒子易於三個月内於稀（0.25重量％固體） 14 1277639 水性試管溶液内沈降出或明顯層化之發現而形成。較低密 度之乳膠微粒子於相同測試數年内未顯現出可見到之沈澱 物或層化。相反地，若於水中之特定乳膠微粒子之體積密 度太低，乳膠微粒子會浮至水性溶液頂部。 5 於本發明另一實施例中，體積密度範圍可被調整，以 使體積密度係些微高於或低於主要以水為主之墨水載劑之 液體組份密度的範圍。於高於或低於此量之相對較窄密度 帶内，布朗恩(Brownian)能量可避免乳膠沈降或漂浮。因主 要以水為主之喷墨墨水之墨水載劑流體密度典型上係約 10 1.02克/公分3，約相同至些微較高或較低之乳膠微粒子的體 積密度可被包含，且經過數年係具有很少至沒有之沈降或 漂浮。另外，具有至少一含環單體之低密度乳膠聚合物可 被用以進一步改良乳膠之印刷膜耐用性。依據本發明之特 別方面，乳膠可含有以烷(例如，甲基丙烯酸己酯）及以環（例 15 如，苯乙烯）為主之單體的摻合物，以調節於特定溫度時形 成印刷膜之熱玻璃轉移溫度。使用此等或其它相似之聚合 物可提供上述益處，而且未降低印刷膜耐用性。 聚合物之玻璃轉移溫度可落於約0 °C <Tg<50 °c之範 圍。於另一實施例，玻璃轉移溫度範圍可為l(rC<Tg<40°C。 20 此等溫度範圍能使墨水於室溫形成膜，而且無處理或筆誘 發之微粒子凝聚。 一般，本發明之乳膠微粒子可藉由使單體混合在一起 形成單體混合物而製得。然後，表面活性劑可被添加至單 體混合物且被剪切形成乳化物。表面活性劑可包含反應性 I277639 ^活性#!、歧触表面活性劑，狀純及歧錄 =面活性義混合。於本發明之—實施例，歧祕表 - Μ可破用以形成乳膠微粒子，且反應性表面活性劑 $ ’共同地或於第二步驟添加。另外’聚合反應可 應==應完成’且反應性表面活性劑係接近聚合反 經由f特，地，本發明之乳勝微粒子可經由使單體混合物 八、Y匕來&反應之傳統自由基加成製得。適當單體係包 1〇 ;果國專利第6,057,384號案，其内容在此被併入以供參 φ i 2。乳膠可藉由併人促進乳膠表面電荷之單體而被分 政：定化。此等單體可以丙烯酸、甲基丙烯酸、乙烯基笨 甲^及甲基丙烯醯基氧乙基琥珀酸酯表示。此等形成電荷 、單體典型上包含〇 5重量％至2〇重量％之乳膠微粒子（或若 為“ /V又乳膠日守係乳膠微粒子表面）。於更詳細之實施例中， 形成電荷之單體可以單體混合物之3重量％至10重量％存 在。此等形成電荷之單體可於乳膠聚合反應後被中和而形 成鹽。此等鹽可經由乳膠羧酸基與氫氧化鉀之反應而形 修 成。其它已知之中和反應組成物亦可被使用，如此技藝所 知者。 20 依據此間所揭露原理製得之乳膠可經由併入0.01重量 %至20重量％添加之能共價鍵結至乳膠微粒子表面之反應 I*表面/舌性劑而被界切安定化。反應性表面活性劑與乳膠 微粒子表面間之反應使乳膠於熱喷墨之高熱剪切條件下維 持分散安定性。使用此間所述之乳膠微粒子降低或去除與 16 1277639 菲基爾、迪飢及迪塞有關之問題。 可與此間所述乳膠使用之典型墨水載劑組成物可包含 水，及選擇性之一或多種共溶劑，其係依筆結構而定以0重 量％至30重量％之總量存在。再者，一或多種之非離子性、 5陽離子性，及/或陰離子性之表面活性劑可存在，其範圍係 0重量％至5.0重量％。組成物之餘量可為經純化之水，或此 項技藝已知之其它載劑組份，諸如，殺生物劑、黏度改質 劑、用於調整pH值之材料、多價螯合劑、防腐劑等。典型 上’墨水載劑主要係水。 · 10 可被使用之共溶劑種類可包含脂族醇、芳香族醇、二 兀醇、二醇醚、聚二醇醚、己内醯胺、甲醯胺、乙醯胺， 及長鏈醇。此等化合物之例子包含一級脂族醇 '二級脂族 醇、1，2-醇、1，3-醇、1，5-醇、乙二醇烧基、丙二醇烧基 麵來乙^一醇烧基鍵之較南同系物、N-烧基己内酸胺、未 15經取代之己内醯胺、經取代及未經取代之甲醯胺、經取代 及未經取代之乙醯胺等。可被使用之溶劑的特殊例子包含 二甲基醇丙烧、各烧酮及1，5-戊院二醇。 · 除如上所述之反應性表面活性劑外，一或多種之非反 應性表面活性劑亦可被使用，如熟習墨水組成物技藝所知 者又’且可為烧基聚乙稀化氧、炫基苯基聚乙稀化氧、聚 乙烯化氧嵌段共聚物、乙炔聚乙烯化氧、聚乙浠化氧（二） 酯、聚乙烯化氧胺、質子化之聚乙烯化氧胺、質子化之聚 乙烯化氧醯胺、二甲聚矽氧烷共多元醇、經取代之胺氧化 物4。添加至本發明組成物之表面活性劑的量可為〇重量％ 17 1277639 至5·0重i%之範圍。需注意被描述可用於墨水載劑内之非 反應性表面活性劑係不同於被描述被共價鍵結至乳膠微粒 子表面之反應性表面活性劑。 與本發明組成物一致，各種其它添加劑可被使用以使 5用於特殊應用之墨水組成物的性質達最佳。此等添加劑之 例子係被添加以抑制有害微生物成長者。此等添加劑可為 殺生物劑、殺黴菌劑及其它微生物劑，其被慣例地用於墨 水組成物。適當微生物劑之例子不受限地包含

Nuosept(Nudex，Inc.)、Ucarcide(Union carbide Corp·)、 10 Vancide (R.T. Vanderbilt Co·)、Proxel (ICI America)及其等 之混合物。 多價螯合劑，諸如，EDTA(乙二胺四乙酸），可被包含 以去除重金屬雜質之不利作用，且緩衝溶液可被用以控制 墨水之pH值。例如，〇重量％至2 〇重量％可被使用。黏度改 15質劑及緩衝劑與熟習此項技藝者所知之其它添加劑亦可存 在’以改良所欲之墨水性質。此等添加劑可以0重量％至20.0 重量％存在。 關於著色劑’有效量之色劑及/或染料可被使用。於一 貫施例中’著色劑係以0.5重量％至10.0重量％存在。 2〇 實施例 下歹彳貫施例係詳細描述製造及使用本發明乳膠微粒子 之方法。此等詳細插述係落於，及用以例示，如上所示之 較概括性描述。實施例之呈現僅係用於例示 之目的，且不 欲作為本發明範圍之限制。 18 1277639 實施例1 乳膠微粒子之製造 甲基丙烯酸甲酯（102.5克）、丙烯酸己酯（120克）、單-甲基丙烯醯基琥珀酸酯（25克）、乙二醇二甲基丙烯酸酯（2.5 5 克），及異辛基硫基二醇酯（1.0克）於添加漏斗内混合在一 起，形成單體混合物。水(85毫升)及30%之Rhodafac(非反應 性）表面活性劑（20.8克）被添加至單體混合物，且溫和剪切 形成乳化物。同時，725毫升之水於反應器内加熱至90°C。 起始劑溶液藉由使過硫酸鉀（0.87克）溶解於100毫升水中而 10 個別製得。起始劑溶液係以3毫升/分鐘之速率滴至反應器 並攪拌。單體乳化物同時被滴至反應器，起始劑添加開始 後3分鐘開始，且持續3〇分鐘。反應混合物於9〇°C時維持2 小時並攪拌，其後添加添加劑。反應混合物冷卻至50°c， 此日寸’ 2 3克之17 · 5 %之鼠乳化钟溶液被添加’以使反應混合 15 物之PH值呈8.5。反應混合物以200篩目之過濾器過濾，獲 得具230 nm平均尺寸之安定聚合物微粒子。 實施例2 製造具有共價鍵結反應性表面活性劑之乳膠 實施例1之合成被重複，但0.62克之MAXEMULTM6106 2〇 反應性表面活性劑替代Rhodafac溶液，且1〇5毫升之水被使 用以替代85毫升。乳化物於32分鐘期間添加。形成之乳膠 具有320 nm之微粒子尺寸。 實施例3 喷墨墨水組成物之製造 1277639 貫方e例1及2之乳膠微粒子每一者被個別配製成相同之 水性喷墨墨水組成物。此等墨水組成物一般包含4重量。/〇之 乳膠、3重夏％之自行分散色料、6重量％之2-17比洛烧顯j、4 重量％之1，2-己二醇、3重量％之LEG-1、5重量％之甘油及2 5 重量％之於水中之雜分散劑及潤濕劑。 實施例4 印刷性能比較 實施例3之喷墨墨水組成物（包含實施例丨及2之乳膠微 粒子）使用惠(Hewlett-Packard)熱喷墨筆於廣滴液頻率範圍 10印於標準紙上。菲塞爾性能於200 Hz至20 kHz頻率範圍評 估。含有貫施例1之乳膠微粒子（非反應性表面活性劑）的噴 墨組成物展現差的印刷品質及隨筆發射頻率增加而降低之 墨水滴液喷射速率。含有實施例2之乳膠微粒子（反應性表 面活性劑）的喷墨組成物展現好的印刷品質及隨筆發射頻 15 率增加無顯著之墨水滴液噴射速率降低。 實施例5 製造具有反應性及非反應性之表面活性劑的乳膠微粒子 合成實施例1被重複，但MAXEMUL™6106(0.625克）及 30%之1111〇(1&〇[3(：(18.72克)被個別作為反應性及非反應性之 20 表面活性劑以乳化單體混合物。乳化物之添加費時42分 鐘，且起始劑溶液以2毫升/分鐘之速率添加。形成之乳膠 具有240 nm之微粒子尺寸。 實施例6 使用用於乳化及表面添加之反應性表面活性劑製造乳膠 1277639 MAXEMUL6016 (0.8克)被溶於苯乙烯(38克）、曱基丙 烯酸己酯（138.7克）、甲基丙烯酸（11.4克）、乙二醇二甲基丙 烯酸酯（1.9克）及異辛基硫基二醇酯（0.8克）而形成單體混合 物）。單體混合物以水(68毫升）乳化。同時，水(650毫升)於 5 反應器内加熱至90°C。於水(55毫升）内之過硫酸鉀（1克）的 起始劑溶液被製備。起始劑溶液以2毫升/分鐘之速率添加

至反應器。添加起始劑溶液3分鐘後，乳化物於24分鐘期間 添加。立即地，於苯乙烯(2克）、曱基丙烯酸己酯（7.3克）、 甲基丙烯酸(0.6克）及乙二醇二曱基丙烯酸酯（〇1克）内之 10 MAXEMUL6016(7.2克）之溶液被添加至反應器。反應器於 90°C維持1.乃小時，然後，以〇·5克之30%過氧化氫處理。 反應器於90°C另外維持0.25小時並冷卻至周圍溫度。乳膠 以氫氧化鉀溶液中和至pH值為8.5且以185篩目之過水濾器 過濾，獲得194 nm微粒子尺寸之乳膠。大部份反應性表面 15 活性劑係存在於微粒子表面上。 雖然本發明已參考某些較佳實施例描述，但熟習此

技藝者會瞭解各種改良、變化、省略及替代可於未偏離 發明精神下為之。因此，本發明係僅欲以下列申嗜專利 圍之範圍限制。 @ 1 20 【圖^4簡日月】 (無） 【圖式之主要元件代表符號表】 (無） 21

Claims (1)

1277639 拾、申請專利範圍： 1·一種噴墨墨水，包含有效量之： a) 水性墨水載劑； b) 混合於該墨水載劑内之著色劑； 5 C)$政於该墨水載劑内之乳膠微粒子；及 d)至少-共價鍵結至該乳膠微粒子表面之反應性表面 活性劑。 2.-種乳膠微粒子，其具有至少—共價鍵結至該乳膠微粒 子表面之反應性表面活性劑，該乳膠微粒子具有〇•卯克/公 10分至L10克/公分3之體積密度及於室溫時之2〇至3.〇之表 面介電常數。 3 · —種噴墨墨水，包含有效量之： 具有預定液體密度之水性墨水載劑； a)混合於該墨水載劑内之著色劑； 15 b)分散於該墨水載劑内之乳膠微粒子，該乳膠微粒子 具有實質上與該液體密度相同至比該液體密度大〇1克/公 分3之體積密度；及 c) 至少一反應性表面活性劑，其係共價鍵結至該乳膠微 粒子之表面。 20 4 ·如申請專利範圍第1 _ 3項之任一項所述之噴墨墨水及乳膠 微粒子，其中，該反應性表面活性劑係選自具有丙烯酸酯 反應基之反應性表面活性劑、具碟酸酯官能基之反應性表 面活性劑、聚氧乙烯烷基苯基醚銨硫酸鹽、聚氧乙烯烷基 苯基醚、烯丙基氧基羥基丙基磺酸鈉、烯基官能性之非離 22 1277639 子性表面劑、稀兩基甲氧基三伸乙基二醇鱗、甲基稀丙基 石黃酸鈉、丙稀酸石黃丙酉旨、石黃酸乙烯酉旨、鱗酸乙烯酯、料 、 乙基石黃酸鹽單十二院基馬來酸鹽、山梨糖醇丙烯酸酯、山 5 ^糖醇:基丙稀酸酉旨、全敗庚氧基聚（丙氧基）甲基丙稀酸 驗、笨氧基聚（乙烯氧）丙烯酸醋、苯氧基聚（乙烯氧）甲基丙 稀酸酉旨、壬基笨氧基聚（乙烯氧)丁稀酸醋、壬基苯氧基聚（乙 =氧)‘馬s欠s曰、壬基苯氧基聚（乙烯氧）丙烯酸酯、壬基苯 氧基來（乙烯氧）甲基丙烯酸酯、單十二烷基馬來酸酯，及具 烯丙基〜基琥ίέ m旨衍生物之反應性表面活性冑㈣纟域t _ 10 族群。 羽汝申。月專利範圍第1及3項之任一項所述之喷墨墨水及乳 膠微粒子，其中，該乳膠微粒子具有0.90克/公分3至U0克/ 公分之體積密度。 /申明專利範圍第1及3項之任一項所述之噴墨墨水及乳 15 膠微粒子，其中，該乳膠微粒子具有於室溫時之約2.0至約 3·〇之表面介電常數。 二如申請專利範圍第w項之任一項所述之喷墨墨水及乳膠 · 微粒子，進—步包含有效量之吸附於該乳膠微粒子表面之 非反應性表面活性劑。 20 8·如申請專利範圍第Μ項之任一項所述之噴墨墨水及乳膠 微粒子’其中’該乳膠微粒子進包含交聯劑。 9·如申請專利範圍第之任-項戶/f述之噴墨墨水及乳膝 微粒子’其中，該乳膠微粒子具有0°C裏約听之玻璃轉移 溫度。 23 1277639 10.如申請專利範圍第1-3項之任一項所述之喷墨墨水及乳 膠微粒子，其中，該乳膠微粒子係共聚物且包含至少一含 環單體。

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