喷墨印刷的制作方法

喷墨印刷的制作方法
【专利摘要】一种间接喷墨印刷方法，包括：提供可喷射油墨组合物，喷射所述油墨组合物到中间转印元件的表面上，形成其上包含图像的膜，以及将所述图像转印至可印刷基板。可喷射油墨组合物包含烃载液、着色剂和溶于所述烃载液中的聚合物粘合剂树脂。
【专利说明】喷墨印刷

【背景技术】
[0001] 喷墨印刷系统涉及从印刷头中的孔口喷射油墨液滴到接受可印刷基板（介质）上 以形成图像。在直接印刷系统中，油墨从印刷头中的射流直接喷射到接收介质上。间接印刷 喷墨印刷是油墨液滴喷射到中间转印元件（敷层（blanket))上而不是直接喷射到介质上 的技术。由此油墨图像在中间转印元件上干燥，然后转印至介质。为了促进油墨的挥发性 部分的干燥，可以使用油基配方而不是水基配方，在某种程度上是由于蒸发的较低总能量。 此类间接转印技术还可增强与不同类型介质的兼容性。

【专利附图】

【附图说明】
[0002] 图1是示出在烃载液中给定浓度的具有不同分子量的油溶性聚合物粘合剂树脂 的粘度曲线的图，其各自可在本文所述的可喷射油墨组合物的实例中使用。
[0003] 图2示出如在实施例中制备的两个示例性油墨组合物的喷射结果。
[0004] 图3示出一系列示例性可喷射油墨组合物的印刷图案。

【具体实施方式】
[0005] 在公开和描述本发明之前，应理解本发明不限于本文公开的特定过程步骤和材 料，因为这样的过程步骤和材料可以稍微改变。还应理解，本文所使用的术语仅是为了描述 特定实施方式的目的而使用。这些术语不旨在为限制性的，因为本发明的范围旨在仅由所 附权利要求及其等同物限定。
[0006] 应当注意，如在本说明书和所附权利要求中使用，单数形式"一个/种（a) "、"一个 /种（an)"和"该/所述（the)"包括复数指示物，除非上下文另有明确指出。
[0007] 如本文所使用，"可喷射油墨组合物"一般是指呈液体形式的油墨组合物，其通常 适合用于喷墨印刷工艺诸如（如）间接喷墨印刷工艺，即其中印刷设备的印刷头喷射油墨 到中间转印表面上的工艺。
[0008] 如本文所使用，"颜料"一般包括颜料着色剂、磁性颗粒、氧化铝、硅石和/或其它陶 瓷或有机金属化合物，不论此类微粒是否赋予颜色。因此，尽管本说明书主要示例颜料着色 剂的使用，但是术语"颜料"可以更通常用来不仅描述颜料着色剂，而且还用来描述其它颜 料例如有机金属化合物、铁氧体、陶瓷等。
[0009] 如本文所使用，"共聚物"是指由至少两种单体聚合的聚合物。
[0010] 如本文所使用，"熔体流动速率" 一般是指树脂在指定温度和负荷下穿过规定尺寸 的孔口的挤出速率，通常以温度/负荷记录，例如190°C /2. 16kg。流速可以用于区分等级 或提供材料由于模塑引起的降解的量度。在本公开中，"熔体流动速率"如本领域中已知的 那样通过挤压式塑性计(Bxtrusion Plastometer)根据热塑性塑料的恪体流动速率的ASTM D1238-04C标准试验方法测量。在缺少油墨组合物的任何其它组分的情况下，如果指定了特 定聚合物的熔体流动速率，那么除非另有说明，否则其是单独聚合物的熔体流动速率。
[0011] 某些单体可以在本文描述为构成聚合物的某些重量百分比。这指示在聚合物中由 所述单体形成的重复单元构成聚合物的所述重量百分比。
[0012] 如果本文提及标准试验，除非另有说明，否则所指的试验版本是提交本专利申请 时的最新版本。
[0013] 如本文所使用，术语"约"用来通过提供规定值可"稍高于"或"稍低于"端点而提 供数值范围端点的灵活性。该术语的灵活性程度可以通过由特定变量表示且在本领域技术 人员的知识范围之内，以基于经验和本文的关联描述来确定。
[0014] 如本文所使用，为了方便起见，多个项目、结构元件、组成元件和/或材料可以呈 现在公共列表中。然而，这些列表应当被解释为如同该列表的每个成员被单独地标识为分 离且唯一的成员。因此，在没有相反指示的情况下，这样的列表的单独成员都不应仅基于它 们在公共组中的出现而被解释为相同列表的任何其它成员的实际等价物。
[0015] 浓度、数量和其它数值数据可以在本文中以范围格式表示或呈现，应理解，这样的 范围格式仅为了方便和简洁使用，因此应被灵活地解释为不仅包括作为范围的界限明确记 载的数值，而且还包括在该范围内涵盖的所有单独数值或子范围，如同每个数值和子范围 被明确地记载。作为说明，"约lwt%至约5wt%"的数值范围应被解释为不仅包括明确记 载的约lwt%至约5wt%的值，而且包括在所指出的范围内的单独值和子范围。因此，在该 数值范围内包括的是单独值（例如2、3. 5和4)和子范围（例如1-3、2-4和3-5等）。该相 同原理适用于仅记载一个数值的范围。此外，无论该范围的广度或所述的特征如何，这种解 释应当都适用。
[0016] 除非另有说明，否则本文提及的颗粒大小性质通过在激光散射领域中采用的熟知 的常规方法使用由Malvern Instruments Ltd供应的马尔文粒度分析仪（或通过基本上给 出相同结果的其它方法）测量。在激光散射技术中，粉末、混悬液、分散体和乳液中颗粒的 大小可基于Mie理论的应用使用激光束的衍射进行测量。此类仪器提供按大小（在本领域 中被称为"当量球径"（e. s. d))小于给定e. s. d值的颗粒的体积计的累计百分比的测量结 果和绘图。
[0017] 除非另有说明，否则组分的百分比（％)表示组分的重量百分比（wt. % )。
[0018] 除非另有指明，否则聚合物的分子量（MW)为重均分子量。
[0019] 除非另有说明，否则本文所述的任何特征可以与本文所述的任何方面或任何其它 特征结合。
[0020] 在第一方面，提供了间接喷墨印刷方法，包括：
[0021] 提供可喷射油墨组合物，其包含：
[0022] 烃载液；
[0023] 着色剂；和
[0024] 溶于所述烃载液中的聚合物粘合剂树脂；
[0025] 喷射所述油墨组合物到中间转印元件的表面上，形成其上包含图像的膜；和
[0026] 将所述图像转印至可印刷基板。
[0027] 在第二方面，提供了可喷射油墨组合物，其包含：
[0028] 烃载液；
[0029] 着色剂；和
[0030] 溶于所述烃载液中的聚合物粘合剂树脂。
[0031] 在第三方面，提供了用于制备可喷射油墨组合物的方法，所述方法包括：
[0032] 将烃载液、着色剂和聚合物粘合剂树脂混合以形成混合物；以及
[0033] 搅动所述混合物以获得可喷射油墨组合物。
[0034] 在第四方面，提供了具有包含聚合物粘合剂树脂和彩色图像的层的印刷介质，其 中彩色图像由包含以下组分的可喷射油墨组合物形成：烃载液；着色剂；和溶于所述烃载 液中的聚合物粘合剂树脂。在一些实例中，所述印刷介质基板可通过第三方面的方法生产。
[0035] 烃载液
[0036] 烃载液为包含烃的液体。烃可包括但不限于，脂族烃、异构化的脂族烃、支链脂 族烃、芳族烃及其组合。载液的实例包括但不限于，脂族烃、异链烷烃、链烷烃、脱芳构 化的径化合物等。具体地，载液可包括但不限于，I sopar-G?、I sopar-H?、I sopar-L?、 Isopar-M?>Isopar-K?>Isopar-10V?>Norpar 12?>Norpar 13?>Norpar 15?>Exxol D40?> Exxol D80?、Exxol D100?、Exxol D130?和 Exxol D140?(各自由 EXXON CORPORATION 销 售)；Teclen N-16?、 Teclen Ν_20?、 Teclen N-22?、 Nisseki Naphthesol L?、 Nisseki Naphthesol M?、 Nisseki Naphthesol H?、 #0 Solvent L?、 #0 Solvent M?、 #0 Solvent H?、Nisseki lsosol 300?、Nisseki lsosol 400?、AF-4?、AF-5?、AF-6?和 AF-7 ?(各自 由 NIPPON OIL CORPORATION销售）；IP Solvent 1620?和 IP Solvent 2028 ?(各自由 IDEMITSU PETROCHEMICAL CO. ,LTD.销售）；Amsco OMStm 和 Amsco 460 ?(各自由 AMERICAN MINERAL SPIRITS C0RP.销售）；和 Electron、Positron、New II、Purogen HF(100%合成萜 烯）（由EC0LINK?销售）。在一些实例中，载液包含或为异链烷烃，所述异链烷烃包括例如 Isopar-G?、Isopar-H?、Isopar-L?、Isopar-M?、Isopar-K?和 Isopar-lOV ?中的一种或多 种。
[0037] 本公开的载液描述于美国专利6, 337, 168、美国专利6, 070, 042和美国专利 5, 192, 638中，所述专利以引用方式并入本文。
[0038] 在一些实例中，载液构成约5至99. 5重量％的油墨组合物，在一些实例中20至 99. 5重量％的油墨组合物，在一些实例中50至99. 5重量％的油墨组合物，在一些实例中 60至99. 5重量％的油墨组合物，在一些实例中70至99. 5重量％的油墨组合物，在一些实 例中75 %至99. 5重量％的油墨组合物，在一些实例中，在一些实例中80至99. 5重量％的 油墨组合物，在一些实例中85至99. 5重量％的油墨组合物，在一些实例中90至99. 5重 量％的油墨组合物。在其它实例中，载液可构成约40至90重量％的油墨组合物。在其它 实例中，载液可构成约60至80重量％的油墨组合物，在一些实例中约50至70%，在一些实 例中约40至60重量％的油墨组合物。
[0039] 着色剂
[0040] 可喷射油墨组合物包含着色剂。着色剂可以为分散颜料、油溶性染料或其组合。着 色剂可以为选自黑色颜料、青色颜料、黄色颜料、品红色颜料、白色颜料及其任何组合的颜 料。此类颜料为本领域技术人员所知的。颜料可以为无机颜料或有机颜料。当着色剂分散 于载液中时，它可以为与载液相兼容且可用于喷墨印刷的任何着色剂。例如，着色剂可以以 颜料颗粒呈现，或可以包含树脂（除了本文所述的聚合物之外）和颜料。树脂和颜料可以 为本领域已知常用的那些树脂和颜料中的任一种。
[0041] 例如，颜料包括但不限于，Helliogen Blue颜料7080(可获自BASF)、Helliogen Green颜料（可获自BASF)、青色颜料（可获自T〇y〇)。颜料可包括但不限于，光学可变的 颜料、热致变色颜料、光致变色颜料、磷光性颜料、电致发光颜料、光致发光颜料及其组合。 颜料的非限制性实例为 Mogul L(Cabot)、Monastral Blue G(CI No. 74160)、Toluidinc Red Y(CL 颜料红 3)、Quindo Magenta(颜料红 122)、Dalamar Yellow(颜料黄 74、 C. I.No. 11741)、Monastral Green B(CI.颜料绿7)。在另一实例中，颜料为有机颜料，例如， 有机黑色颜料。在另一实例中，颜料为本领域熟知的有机或无机颗粒。适合的无机颜料包 括，例如，碳黑。其它无机颜料可以是适合的，诸如氧化钛、钴蓝（COO-Al 2O3)、铬黄（PbCrO4) 和氧化铁。示例性的有机颜料包括偶氮颜料（包括重氮颜料和单偶氮颜料）、多环颜料（例 如，酞菁颜料）、不溶性染料螯合物、硝基颜料、亚硝基颜料等。示例性的酞菁蓝包括铜酞菁 蓝及其衍生物（颜料蓝15)。喹吖啶酮的实例包括颜料橙48、颜料橙49、颜料红122、颜料 红192、颜料红202、颜料紫19和颜料紫42。蒽醌的实例包括颜料红43和颜料红226。茈 (perylene)的实例包括颜料红149 (Scarlet)、颜料红179、颜料红190、颜料紫19和颜料红 224。杂环黄（heterocyclic yellows)的实例包括颜料黄1、颜料黄3、颜料黄17、颜料黄 65、颜料黄73、颜料黄74、颜料黄155、颜料黄83和颜料黄138。此类颜料以粉末或压饼形式 可从许多来源商购得到，包括BASF CorporatioruEngelhard Corporation和 Sun Chemical Corporation。可以使用的黑色颜料的实例包括碳颜料。碳颜料是任何商购可得的碳颜料， 提供可接受的光密度和印刷特征。示例性的碳颜料包括但不限于，碳黑、石墨、玻璃碳、木炭 及其组合。此类碳颜料可通过多种已知方法诸如通道方法、接触方法、熔炉方法、乙炔方法 或热方法制造，并且可从诸如Cabot CorporatioruColumbian Chemicals Company、Degussa AG和E. I. DuPont de Nemours and Company的供应商商购得到。示例性的碳黑颜料包括 但不限于，Cabot 颜料诸如 Monarch 1400、Monarch 1100、CAB-O-JET 200、Black Pearls 和 Vulcan 颜料；Columbian 颜料诸如 Raven 7000 和 Raven 3500 ;Degussa 颜料诸如 Color Black FW 200、Raven FW S170、Special Black 6、Special Black 5、Special Black 4 和 Printex 140V;和可获自Dupont的Tipure R等。其它适合的彩色颜料的实例描述于Colour Index,第 3 版（The Society of Dyers and Colourists, 1982)中。颜料的上述列表包括 未改性颜料微粒、小分子连接型颜料微粒和聚合物分散型颜料微粒。
[0042] 颜料的其它实例包括但不限于：Hoechst的颜料，包括永固黄DHG、永固 黄GR、永固黄G、永固黄NCG-71、永固黄GG、汉莎黄RA、汉莎亮黄5GX-02、汉莎黄X、 NOVAPERM? YKLLOW HR、NOVAPERM? YELLOW FGL、汉莎亮黄 10GX、永固黄G3R-01、 HOSTAPERM? YKLLOff H4C, HOSTAPERM? YELLOW H3G, HOSTAPERM? ORANGE (;K、HOSTAPERM? SCARLET G0、永固宝石红 F6B ;Sun Chemical 的颜料，包括 L74-1357 Yellow、L75-1331 Yellow、L75-2337 Yellow ;Heubach 的颜料，包括 DALAMAR? YELLOW YT-858-D ;Ciba-Geigy 的颜料，包括 CROMOPHTHAL? YRUOW 3G、 CROMOPHTHAL? YELLOW (;K、CROMOPHTHAL? YELLOW 8G、IRGAZINE? YELLOW 5GT, IRGALITE? KLI5INE 4BL, MONASTRAL? MAGENTA, MONASTRAL? SCARLET, MON ASTRAL? VI ()LET、15 MONASTRAL? Kl:l)、MONASTRAL? VIOLET ;BASF 的颜 料，包括 LUMOGEN? LIGHT YELLOW、PALIOGEN? ORANGE、HELIOGEN? BLUE L· 690 IF、HELIOGEN? BLUE TBD 7010、HELIOGEN? BLUE K 7090、HELlOGEN? I化UE L 710 ll·'、HELIOGEN? BLUE L 6470、HELIOGEN? GREEN K 8683、HELIOGEN? GREEN L 9140 ;Mobay 的颜料，包括 QUINDO? MAGENTA、INDOFAST? BRILLIANT SCARLET、 QUINDO? RED 6700、QUINDO? RED 6713、INDOFAST? VIOLET ;Cabot 的颜料，包括 Maroon 丨丨 STERLING? NS BLACK、STERLING? \SX 76、MOGUL? I ,;DuPont 的颜料， 包括TIPURE? R-101 ;和 Paul Uhlich 的颜料，包括UHLICH? BK 8200。
[0043] 当着色剂是油溶性染料时，它可以为与载液相兼容且用于喷墨印刷的任何油溶性 染料。例如，油溶性染料可以是黄色染料、品红色染料、青色染料、黑色染料、或其任何组合。
[0044] 示例性的黄色染料包括但不限于，芳基或杂芳基偶氮染料、偶氮甲碱染料、甲川染 料诸如苯亚甲基染料、单甲川氧杂菁染料、醌染料诸如萘醌染料、蒽醌染料、喹诺酞酮染料、 硝基/亚硝基染料、叮啶染料和吖啶酮染料。黄色染料可以包含抗衡阳离子，例如，无机阳 离子诸如碱金属或铵、有机阳离子诸如吡啶或季铵盐。
[0045] 示例性的品红色染料包括但不限于，具有苯酚、萘酚、苯胺类作为偶合组分的芳基 或杂芳基偶氮染料，具有吡唑酮、吡唑并三唑作为偶合组分的偶氮甲碱染料、甲川染料诸如 亚芳基染料、苯乙烯基染料、部花菁染料、氧杂菁染料、碳鑰染料诸如二苯基甲烷染料、三苯 基甲烷染料、咕吨染料、醌染料诸如萘醌、蒽醌或蒽吡啶酮，和稠合多环染料诸如二噁啶染 料。品红色染料可以包含抗衡阳离子，例如无机阳离子诸如碱金属或铵、有机阳离子诸如吡 啶或季铵盐。
[0046] 示例性的青色染料包括但不限于，偶氮甲碱染料诸如靛苯胺染料、靛酚染料、聚甲 川染料诸如菁染料、氧杂菁染料、部花菁染料；碳鑰染料诸如二苯基甲烷染料、三苯基甲烷 染料、咕吨染料、酞菁染料、蒽醌染料；具有苯酚、萘酚、苯胺作为偶合组分的芳基或杂芳基 偶氮染料，和靛蓝/硫靛蓝染料。青色染料可以包含抗衡阳离子，例如，无机阳离子诸如碱 金属或铵、有机阳离子诸如吡啶或季铵盐。
[0047] 在一些实例中，着色剂构成多达约20重量％的可喷射油墨组合物，例如多达约15 重量％、或多达约10重量％、或多达约8重量％、或多达约6重量％、或多达约4重量％、或 多达约2重量％、或多达约1重量％。在一些实例中，可喷射油墨组合物包含至少约0. 05 重量％着色剂，例如，至少约0. 1重量％着色剂。
[0048] 如果着色剂包含颜料颗粒，则它们可具有适合于油墨喷射的大小。在一些实例中， 颜料颗粒具有小于约?ο μ m，例如，小于约5 μ m、或小于约1 μ m的颗粒大小。在一些实例中， 颜料颗粒具有小于约10 μ m，例如，小于约5 μ m、或小于约1 μ m的d5(l。在一些实例中，颜料 颗粒具有亚微米颗粒大小，例如，小于约900nm、或小于约800nm、或小于约700nm、或小于约 600nm、或小于约500nm的d 5(l。在一些实例中，颜料颗粒具有约至少约70nm，例如，约70至 约500nm，例如约150至约500nm、或约150至约400nm、或约200至约500nm、或约200至约 400nm 的 d50〇
[0049] 聚合物粘合剂树脂
[0050] 聚合物粘合剂树脂为油溶性的，即基本上溶于烃载液中，并且为油墨可喷射的。有 利地，聚合物粘合剂树脂能够在中间转印元件（例如，敷层）的表面上形成膜（或图像），例 如基本上连续的膜（或图像），其中将所述膜（或图像）从中间转印元件转印至可印刷基板 (介质），例如，纸。
[0051] 聚合物粘合剂树脂可具有约10g/10分钟至约120g/10分钟，在一些实例中约 10g/10分钟至约70g/10分钟，在一些实例中约10g/10分钟至40g/10分钟，在一些实例中 20g/10分钟至30g/10分钟，在一些实例中约50g/10分钟至约120g/10分钟，在一些实例 中60g/10分钟至约100g/10分钟的熔体流动速率。熔体流动速率可使用本领域已知的标 准程序，例如如ASTM D1238中所述的那样测量。
[0052] 在一些实例中，聚合物粘合剂树脂具有约0. 5K至约2M g/mol (克/摩尔），例如， 约0· 5K至约I. 5M g/mol、或约0· 5K至约IM g/mol、或约IK至约750K g/mol、或约IOK至 约 500K g/mol、或约 50K 至约 500K g/mol、或约 70K 至约 400K g/mol、或约 70K 至约 350K g/mol、或约 70K 至约 300K g/mol、或约 70K 至约 250K g/mol、或约 70K 至约 200K g/mol、 或约 70K g/mol 至约 150K g/mol、或约 0. 5K 至约 10K g/mol、或约 0. 5K 至约 8K g/mol、或 约0. 5K至约6K g/mol、或约0. 5K至约4K g/mol、或约0. 5K至约3K g/mol、或约0. 5K至约 2· 5K g/mol、或约0· 5K至约2K g/mol的（重均）分子量。
[0053] 聚合物粘合剂树脂可包括但不限于，热塑性聚合物。在一些实例中，聚合物粘合剂 树脂可选自烯烃树脂，例如，聚亚烷基树脂诸如聚乙烯树脂、聚丙烯树脂、聚丁烯树脂和聚 异丁烯树脂；苯乙烯及其衍生物的共聚物，诸如丁二烯-苯乙烯共聚物、异戊二烯-苯乙烯 共聚物、苯乙烯-甲基丙烯酸酯共聚物、苯乙烯-丙烯酸酯共聚物、苯乙烯-马来酸树脂；乙 烯基树脂，例如，乙烯-乙酸乙烯酯共聚物树脂、氯乙烯-乙酸乙烯酯共聚物树脂、乙酸乙烯 酯树脂和乙烯-氯乙烯-乙酸乙烯酯共聚物树脂；丙烯酸树脂，例如，甲基丙烯酸酯树脂、聚 丙烯酸酯树脂、乙烯-乙基丙烯酸酯共聚物树脂和乙烯-甲基丙烯酸酯共聚物树脂；苯酚树 脂；聚氨酯树脂；聚酰胺树脂；聚酯树脂；酮树脂；松香树脂；环氧树脂；醇酸树脂；马来酸 树脂；丁缩醛树脂癩烯树脂；石油树脂，诸如脂族烃树脂、芳族改性的脂族烃树脂和芳族 改性的脂环族烃树脂；和氢化萜烯树脂。可单独地采用这些聚合物粘合剂树脂或以这些聚 合物粘合剂树脂中的两个或更多个种类的混合物采用。
[0054] 在一些实例中，聚合物粘合剂树脂包含聚亚烷基树脂，例如，聚乙烯树脂、聚丙烯 树脂、聚丁烯树脂和聚异丁烯树脂，其可单独地或与其它聚亚烷基树脂、或上文所述的其它 聚合物粘合剂树脂组合地使用，所述其它聚合物粘合剂树脂例如，石油树脂诸如脂族烃树 月旨、芳族改性的脂族烃树脂、和/或芳族改性的脂环族烃树脂，例如，具有分子量小于约4K g/mol、或小于约3K g/mol、或小于约2. 5K g/mol、或小于约2Kg/mol、或小于约1.5K g/mol、 或小于约IK g/mol的脂族烃树脂的重均分子量的石油树脂。示例性的石油树脂包括可获 自ExxonMobil?的Escorez? 1000、2000和5000系列。在一些实例中，聚合物粘合剂树脂 包含聚异丁烯树脂（例如，具有小于约500K g/mol、或小于约200K g/mol、或小于约100K g/mol、或大于约10K g/mol、或大于约50K g/mol的分子量的聚异丁稀树脂）和石油树脂 (诸如脂族烃树脂、芳族改性的脂族烃树脂和/或芳族改性的脂环族烃树脂，例如，具有分 子量小于约4K g/mol、或小于约3K g/mol、或小于约2. 5K g/mol、或小于约2K g/mol、或小 于约I. 5K g/mol、或小于约IK g/mol的脂族烃树脂的重均分子量的石油树脂）的组合。聚 异丁烯树脂可构成约〇. 5至约20wt. %的聚合物粘合剂树脂并且石油树脂可以包含约80至 99. 5wt. %的聚合物粘合剂树脂。在一些实例中，聚异丁稀树脂可构成小于约15wt. %的聚 合物粘合剂树脂，例如，小于约IOwt. %的聚合物粘合剂树脂，其余为石油树脂。
[0055] 在一些实例中，聚合物粘合剂树脂包含苯乙烯及其衍生物的共聚物，例如，丁二 烯-苯乙烯共聚物、异戊二烯-苯乙烯共聚物、苯乙烯-甲基丙烯酸酯共聚物和苯乙烯-丙 烯酸酯共聚物的共聚物，其可单独地或与其它苯乙烯共聚物、或上文所述的其它聚合物粘 合剂树脂组合地使用。在一些实例中，聚合物粘合剂树脂包含或为苯乙烯-丙烯酸酯共聚 物，例如，衍生的苯乙烯-丙烯酸酯共聚物，例如，取代的苯乙烯丙烯酸酯聚合物，其实例包 括 P 可获自 Eliokem? 的 iloway? Ultra200 和 Piloway? Ultra350。在一些实例中，苯乙 烯-共聚物，例如，苯乙烯-丙烯酸酯共聚物被取代，即在苯乙烯部分的芳族环上具有取代 基。在一些实例中，取代基选自烷基、烯基、炔基、链烯基或烷氧基。烷基取代基可以为C1-C6 直链或支链基团，例如，甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、叔丁基、戊基或己基。烯基取代基可 以为C2-C 6基团，例如，乙川（乙條基）、丙條基、丁條基、戊條基或己條基。块基取代基可以 为乙块基、丙块基、丁块基、戊块基或己块基。烧氧基取代基可以为C 1-C5;)^氧基，例如，甲 氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基或戊氧基。在一些实例中，苯乙烯部分的芳族环被甲基取代。 在一些实例中，苯乙烯部分的芳族环被乙烯基取代。在一些实例中，苯乙烯部分的芳族环在 多于一个位置处被取代，例如，两个取代基，例如，三个取代基。取代基可以位于芳族环的间 位、对位或邻位。取代基可选自上文所述的取代基中的任一个。在一些实例中，苯乙烯部分 被甲基和乙烯基取代（即，形成乙烯基甲苯部分）。
[0056] 在一些实例中，聚合物粘合剂树脂构成约0. 1至约70重量％的可喷射油墨组合 物，例如约0. 5至约50重量％、或约1至约40重量％、或约1至约30重量％、或约1至约 25重量％、或约1至约20重量％、或约1至约15重量％、或约1至约10重量％。在其它实 例中，聚合物粘合剂树脂构成至少约2重量％、或至少约3重量％、或至少约4重量％、或至 少约5重量％、或至少约6重量％、或至少约7重量％、或至少约9重量％的可喷射油墨组 合物。
[0057] 如上所述，可喷射油墨组合物适合用于喷墨印刷工艺诸如（如）间接喷墨印刷工 艺，即其中印刷设备的印刷头喷射油墨到中间转印表面上的工艺。在一些实例中，可喷射油 墨组合物在其中将要采用可喷射油墨组合物的喷墨印刷工艺的操作温度下具有等于或小 于约50cp的粘度，例如，等于或小于约40cp、或等于或小于约30cp、或等于或小于约25cp、 或等于或小于约20cp、或等于或小于约15cp、或等于或小于约10cp。在一些实例中，可喷射 油墨组合物在其中将要采用可喷射油墨组合物的喷墨印刷工艺的操作温度下具有至少约 lcp，例如，至少约5cp的粘度。操作温度可在室温（例如，约20°C )至约150°C之间变化， 例如，等于或小于约140 °C、或等于或小于约130 °C、或等于或小于约125°C、或等于或小于 约100°C、或等于或小于约80°C、或等于或小于约60°C、或等于或小于约40°C、或等于或小 于约30°C。在一些实例中，室温为约18°C、或约19°C、或约20°C、或约21°C、或约22°C、或 约23°C、或约24°C、或约25°C。
[0058] 可喷射油墨组合物的粘度可根据例如聚合物粘合剂树脂的类型和分子量而变化。 因此，在一些实例中，可喷射油墨组合物可含有用于调节（即，增加或减少）可喷射油墨组 合物粘度的添加剂，例如，粘度调节剂（一种或多种）。在一些实例中，可喷射油墨组合物的 粘度使用下面所述的分散剂而变化。有利地，分散剂的使用可额外用来稳定可喷射油墨组 合物中包含的任何固体颗粒，例如颜料着色剂或其它非挥发性物质（NVS)的分散型颗粒。
[0059] 在实例中，分散剂可构成约0. 5至约50重量％的油墨组合物，例如，约1至约40 重量％、或约1至约30重量％、或约1至约25重量％、或约5至约20重量％、或约5至约 15重量％的油墨组合物。分散剂可以包含两种或更多种不同分散剂的混合物。
[0060] 示例性的分散剂一般包括具有极性部分和非极性部分的分子。分散剂可以为油溶 性的。表面活性剂可溶于烃载液中。分散剂通常具有头基和尾基一一其通常具有不同极性， 例如极性的头基和相较于头基为相对非极性的尾基。分散剂可以包含酸性头基，例如包含 羧酸的头基、或季胺。分散剂可以包含碱性头基。碱性头基可以包含胺基，其可选自伯胺基 和仲胺基。碱性头基可以包含多个胺基，其可每个独立地选自伯胺基和仲胺基。
[0061 ] 在一些实例中，分散剂可选自阴离子分散剂、阳离子分散剂、两性分散剂、非离子 分散剂、聚合物分散剂、低聚物分散剂、交联分散剂、或其组合。在一些实例中，分散剂包含 或为聚合物分散剂，例如，具有胺头基的聚合物分散剂。
[0062] 在一些实例中，分散剂包含或为琥珀酰亚胺。琥珀酰亚胺可例如经由含烃接头基 团连接至胺基。在一些实例中，表面活性剂包含具有包含胺的头基的聚异丁烯琥珀酰亚胺。 示例性的聚异丁稀瑭?自酰亚胺包括 OLOA-1200? (Chevron Oronite)、Lubrizol?i 6406 和Lubrizol? 2153 (Lubrizol) 〇
[0063] 在一些实例中，分散剂包含或为具有主链结构的基于聚酰胺的分散剂，所述主链 结构具有由其悬挂的由聚酯组成的多个侧链。主链包含多个氮原子诸如聚乙烯亚胺并且具 有通过酰胺键与氮原子键合的多个侧链（其中侧链为聚酯）。其实例包括分散剂，所述分散 剂具有如下结构：由聚（羰基-c 3_6-亚烷基氧基）链作为侧链通过酰胺键键合至由聚亚烷 基亚胺诸如聚乙烯亚胺形成的主链上，其中聚（羰基-C 3_6-亚烷基氧基）链各含有3至80个 羰基-C3_6-亚烷基氧基。此类基于聚酰胺的分散剂以由Lubrizol制备的Solsperse 11200? 和So I sperse 28000?形式商购可得。
[0064] 其它适合的分散剂包括碱性功能分散剂，诸如Solsperse 13300和17000(均由 .Lubrizol?制备）。
[0065] 在一些实例中，分散剂包含或为改性的脂肪酸，例如，脂肪酸改性的聚酯。脂肪酸 组分可以为硬脂酸或其金属盐，例如，钙或铝。此类分散剂以由BASF制备的Efka 6220和 Efka-6225形式商购可得。
[0066] 在一些实例中，分散剂包含或为丙烯酸嵌段共聚物，例如，聚丙烯酸酯和/或其衍 生物。此类分散剂以由BASF制备的Efka 4300形式商购可得。
[0067] 阴离子分散剂可以为或包含磺基琥珀酸及其衍生物诸如，例如，磺基琥珀酸烷基 酉旨（例如，GEROPON? SBFA-30 和 GEROPON? SS0-75,均由 Rhodia，Boulogne-Billa ncourt, France制造）和多库醋钠。
[0068] 阳离子分散剂可选自季胺聚合物、质子化胺聚合物和含铝的聚合物（诸如 可获自Lubrizol Corp. ,Wickliffe，0hio的那些）。阳离子分散剂的其它实例包括 SOLSPERSE? 2155、9000、13650、13940和 19000仏1*1^2〇1(：〇印.）和其它类似阳离子分 散剂。
[0069] 两性分散剂可选自含有具有可质子化基团和/或可离子化酸基团的化合物的分 散剂。适合的两性分散剂的实例包括卵磷脂。
[0070] 非离子分散剂可选自油溶性聚酯、聚胺、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯（诸如，例 如，SOLSPERSE? 3000 (Lubrizol Corp.)、SOLSPERSE? 21000 (Lubrizol Corp.)等。
[0071] 低聚物分散剂可选自低平均分子量（即，小于5000、或小于约4000、或小于约 3000、或小于约2000、或小于约1000)的非离子分散剂。
[0072] 交联分散剂可选自含有两个或更多个碳双键（C = C)和/或游离胺基团的聚合物 或低聚物诸如（如）聚胺、可交联聚氨酯和二乙烯基苯。
[0073] 其它适合的分散剂包括来自 Lubrizol Corp 的 0S#13309AP、0S#13309AQ、14179BL 和45479AB，其为基于聚异丁烯琥珀酸和聚乙烯亚胺的分散剂。这些分散剂为在自然界中呈 阳离子的组合聚合物。
[0074] 在一些实例中，第一方面的方法是在印刷机上实现，其中一个或更多个，例如四个 喷墨印刷头通过分配，例如投射，所述油墨到中间转印表面上来限定要印刷的图像。在一些 实例中，中间转印表面为中间转印元件的表面，其可以具有圆筒，例如鼓或辊的形式。图像 在其上形成的表面可以在例如为鼓或圆筒形式的旋转元件上。中间转印元件可以为旋转柔 性元件，其可被加热，例如到50至160°C的温度，在一些实例中，80至130°C。表面可以为 放置在中间转印元件上的敷层材料的表面。敷层材料可以包括硅酮涂布的聚酯、硅酮涂布 的橡胶、硅酮涂布的纸、硅酮涂布的铝、或可以所需方式（即，以使包含图像的（连续）膜形 成，随后其可转印至可印刷介质基板）接受可喷射油墨的其它适合的材料。
[0075] 在一些实例中，可喷射油墨组合物在中间转印表面上干燥，形成包含图像的连续 膜。中间介质转印表面然后接触可印刷介质基板（例如，一张纸），在该阶段将包含图像的 膜转印至可印刷介质基板。此类喷墨印刷技术的非限制性实例包括热喷墨印刷、声波喷墨 印刷和压电式喷墨印刷。
[0076] 可印刷介质基板可以为或包含任何适合的基板。可印刷介质基板可以为能够具有 印刷于其上的图像的任何适合的基板。可印刷介质基板可以包含选自有机或无机材料的材 料。材料可以包含天然聚合物材料，例如纤维素。材料可以包含合成聚合物材料，例如由烯 烃单体形成的聚合物（包括但不限于聚乙烯和聚丙烯），和共聚物诸如苯乙烯-聚丁二烯。 聚丙烯在一些实例中可为双轴取向的聚丙烯。在一些实例中，可印刷介质基板包含纤维素 纸。在一些实例中，纤维素纸涂布有聚合物材料，例如由苯乙烯-丁二烯树脂形成的聚合 物。在一些实例中，纤维素纸包含填充剂材料，例如，可以与聚合物材料结合的无机材料。无 机材料可选自，例如，高岭石或碳酸钙。可印刷介质基板在一些实例中为纤维素印刷介质， 诸如纸。纤维素印刷介质在一些实例中为涂布的纤维素印刷介质，例如其上具有聚合物材 料的涂层。
[0077] 可以进行第一方面的方法以进行多次压印或拷贝。压印或拷贝的次数可以为至少 1000次，在一些实例中至少2000次，在一些实例中至少3000次，在一些实例中至少5000 次。在每次压印中，每一个印刷介质基板上的印刷覆盖率可以为40 %或更小，在一些实例中 30%或更小，在一些实例中20%或更小。压印可以为在印刷基板上形成的一种颜色的单幅 图像。拷贝可以为具有多种颜色的单幅图像，例如选自黑色、品红色、青色和黄色。
[0078] 可以进行第一方面的方法以印刷多个印刷介质片材，例如250或更多个印刷介质 片材，在一些实例中500或更多个印刷介质片材，在一些实例中750或更多个印刷介质片 材，在一些实例中1000或更多个印刷介质片材。片材可以为任何适合的尺寸或形状，例如 具有标准印刷尺寸，诸如A4或A3。
[0079] 如本文所使用，"图像"是指沉积在可印刷介质基板上的记号、标记、符号、图形、指 示和/或外观。图像的实例可以包括字符、词、数字、字母-数字符号、标点、文字、线条、下 划线、加壳区等。
[0080] 在一些实例中，使用包含以下油墨或由以下油墨组成的喷墨组来利用本发明的可 喷射油墨和方法：品红色油墨、青色油墨、黄色油墨和黑色油墨。
[0081] 在一些实例中，可喷射油墨组合物包含一定量的非挥发性物质（VNS)、而不是聚合 物粘合剂树脂。NVS为当施加至中间转印表面时在干燥的情况下不蒸发的油墨的组分。NVS 包括固体颗粒，例如，颜料颗粒。
[0082] 在一些实例中，可喷射油墨组合物包含其它类型的添加剂，其可用于油墨组合物 中以优化所述油墨组合物的性质。例如，油墨组合物还可以包括很多的表面改性剂和任何 另外的添加剂。
[0083] 可喷射油墨组合物可根据下列方法制备。因此，在第二方面，该方法包括将烃载 液、聚合物粘合剂树脂和着色剂混合以形成混合物，例如，浆液。在一些实例中，包括分散 剂。在其中着色剂为颜料，例如固体微粒颜料的一些实例中，混合物还可以包含分散剂或分 散剂组合。每种组分的类型和量可以为如上面关于第一和第二方面所述的那样。在一些实 例中，其它组分诸如表面改性剂和添加剂可在该阶段被添加至混合物。然后将混合物搅动， 例如，剧烈搅拌，碾磨或研磨一定时段，磨碎一定时段以获得基本上均匀的油墨组合物。在 其中着色剂为颜料，例如固体微粒颜料的实例中，可将混合物研磨或碾磨一定时段以使所 述固体微粒分散且使固体微粒的颗粒大小减至例如约小于约10 μ m，例如，小于约5 μ m，例 如，小于约1 μ m，例如亚微米，例如，小于约900nm，例如，小于约700nm，例如，小于约500nm。 在一些实例中，分散的固体微粒的颗粒大小为约70至约500nm。在一些实例中，执行碾磨/ 研磨一定时段直至获得在25°C范围为约1至约50cp的粘度，例如，在25°C约2至约40cp 的粘度、或在25°C约2至约30cp的粘度、或在25°C 2至约20cp的粘度。
[0084] 在一些实例中，将颜料、分散剂和烃载液组合并且在添加聚合物粘合剂树脂之前 研磨/碾磨。在一些实例中，将颜料、分散剂和烃载液研磨/碾磨至大约为颜料（存在的任 何其它固体微粒）的分散体。在一些实例中，将油溶性聚合物粘合剂树脂与一部分的烃载 液混合，然后与适当量的颜料-分散体组合以获得所需油墨组合物。在一些实例中，通过搅 拌，例如使用磁力搅拌器以溶解油溶性聚合物粘合剂树脂来将油溶性聚合物粘合剂树脂与 烃载液组合。可以在室温或升高的温度，例如高达约100°c，例如高达约80°C，例如高达约 60°C的温度下进行搅拌。可以继续搅拌适合的时段以溶解油溶性聚合物粘合剂树脂在烃载 液中。时段将根据聚合物粘合剂树脂和烃载液的量和类型而变化。在一些实例中，进行搅 拌多达约16小时，例如，多达约12小时、或多达约10小时、或多达约8小时、或多达约6小 时、或多达约4小时、或多达约2小时的时段。用于制备颜料分散体的烃载液和与油溶性聚 合物粘合剂树脂混合的烃载液可以是相同或不同的，对于任何给定的油墨组合物而言通常 是相同的。
[0085] 在一些实例中，搅拌工艺，例如碾磨或研磨工艺是热控制的，例如，以在碾磨工艺 期间保持恒温。温度可以为室温或，例如约25°C。在一些实例中，在约20至80°C之间，例 如在约25至60°C之间或，例如在约25与40°C之间、或在约25与35°C之间、或在约20与 30°C之间的任何温度下保持温度（即，保持恒定）。
[0086] 在一些实例中，将烃载液、颜料、分散剂和聚合物粘合剂树脂在混合机（例如，双 行星混合机等）中混合。在一些实例中，用碾磨机或研磨机进行研磨/碾磨，例如，磨碎机、 盘式磨粉机、砂磨机、球磨机、珠磨机、叶轮磨碎机、振动研磨机等研磨/碾磨一定时段以形 成必需粘度的可喷射油墨组合物。在一些实例中，将油墨组分的混合物碾磨/研磨约IOmin 至约5小时，例如，约15min至约5小时、或约30min、或约45min至约4. 5小时、或约1小 时至约4小时、或约2小时至约5小时、或约3小时至约5小时、或约4小时至约5小时。 在一些实例中，每分钟转数（RPM)为从约50至约1000,例如，约100至约900、或约200至 800、或约300至约700、或至少约400、或至少约500、或至少约600的范围。本领域技术人 员将理解，碾磨时间和碾磨速度将根据要碾磨的材料的量、油墨组合物的所需粘度和碾磨/ 研磨装置的大小和类型而变化。
[0087] 可以在含有或不含研磨介质诸如锆球或不锈钢球的情况下进行研磨/碾磨工 艺。碾磨介质可以相对细，例如，具有小于约1_，例如，小于约0. 2_，例如，等于或小于约 0. 6mm的直径的球/珠。在一些实例中，研磨介质具有至少约0. 05mm，例如，至少约0. 075mm， 例如，等于或大于约〇. Imm的直径。在一些实例中，研磨介质包括食盐、玻璃珠、氧化锆珠、 陶瓷珠、塑料珠、或不锈钢珠。在一个实例中，利用氧化锆作为研磨介质，使用球磨机进行碾 磨/研磨。
[0088] 在用于制备油墨组合物的方法的任何阶段，可以添加其它分散剂以改变或增强油 墨组合物的稳定性，和/或以改变油墨组合物的粘度。
[0089] 如果分别制备，则可将颜料的分散体和聚合物树脂的溶液以适合量混合以形成可 喷射油墨组合物。混合物中分散体和溶液的相对量将取决于可喷射油墨组合物的期望的组 合。在一些实例中，颜料分散体与粘合剂树脂溶液的重量比可以为约10:1至约1:10,例如， 约1:1至约1:10,例如，约1:2至约1:10,例如，约1:3至约1:10,例如，约1:4至约1:10， 例如，约1:1、或约1:2、或约1:3、或约1:4、或约1:5。
[0090] 可喷射油墨组合物可通过剧烈搅动颜料分散体和粘合剂溶液的混合物，例如，通 过剪切而形成。搅动/剪切可通过常规方法诸如超声波分散器、或高速机械混合机诸如高 速分散混合机（Rotor/stator mixer)、Ystral (RTM)或 Ultra Turrax(RTM)进行。可进行 搅动/剪切一定时段足以形成可喷射油墨组合物。例如，可以至少约5000rpm，例如，至少 约10, OOOrpm、或至少约15, OOOrpm、或等于或大于约20, OOOrpm的速度操作高速机械混合 机多达约60分钟、或多达约30分钟、或多达约20分钟、或多达约10分钟、或9分钟、或约8 分钟、或约7分钟、或约6分钟、或约5分钟、或约4分钟、或约3分钟、或约2分钟的时段。 在一些实例中，时段为至少约30秒，例如，至少约1分钟。
[0091] 在第四方面的一些实例中，提供了具有包含彩色图像的层的印刷介质基板，例如， 纸。彩色图像由包含以下的可喷射油墨组合物形成：烃载液；着色剂；和溶于所述烃载液中 的聚合物粘合剂树脂。在一些实例中，印刷介质基板可通过第一方面的方法生产。在一些 实例中，印刷图像展现出有利的与纸的固定和粘结，以及由此的低剥落。
[0092] 实施例
[0093] 下列实施例阐述了目前为发明人已知的本发明的组合物和方法的许多变化。然 而，应理解下列仅为本发明的组合物和方法的原理的应用的示例或例证。许多变化和替代 的组合物和方法可在不偏离本发明的组合物和方法的精神和范围下通过领域技术人员设 计。所附权利要求旨在覆盖此类变化和布置。因此，尽管本文已以特殊性描述本发明的组 合物和方法，但是下列实施例提供关于目前被认为可接受的事项的更多细节。
[0094] 实施例1
[0095] 通过在球磨机（Eiger)中在细粉介质（0. 1-0. 6mm)和高RPM下循环4小时、保持 25°C的恒温而将蓝色颜料（来自Toyo?油墨）分散于Isopar-L中。以10%的固含量将分 散剂（Lubriz 〇16406)加入到颜料中。在碾磨期间的颜料浓度为5-20%。
[0096] 通过将具有75K的分子量的Iwt. %聚异丁烯（PIB)溶解于Isopar-L中来制备 第一聚合物粘合剂。通过在室温通宵搅拌（用磁力搅拌器）来将聚合物粘合剂溶解于 Isopar-L中。使用不同分子量的PIB和不同浓度的PIB以相同的方式制备其它粘合剂组合 物。对于Isopar-L中给定浓度的具有不同丽的PIB的粘度曲线存在于图1。
[0097] 另一聚合物粘合剂通过溶解15wt. % Escorez 5320于Isopar-L中来制备。
[0098] 通过将颜料分散体与PIB溶液（油墨A)和Escorez溶液（油墨B) ;5份颜料分散 体至20份PIB溶液组合来配制油墨组合物。喷射结果存在于图2(a)和（b)中。
[0099] 实施例2
[0100] 制备四种油墨组合物，被称为油墨（1)、油墨（2)、油墨（3)和油墨（4)。每种组合 物的细节概述于表1中。
[0101] 通过分别制备颜料分散体和粘合剂溶液来制备每种油墨。通过将颜料、分散剂和 载液组合并在珠磨机中研磨来制备颜料分散体。热控制该研磨工艺，并监测粘度和颗粒大 小直至获得低粘度（2-20cp@25°C )糊状亚微米（70-500nm)的分散体。
[0102] 表 1.
[0103]

【权利要求】
1. 一种间接喷墨印刷方法，所述间接喷墨印刷方法包括： 提供可喷射油墨组合物，所述可喷射油墨组合物包含： 烃载液； 着色剂；和 溶于所述烃载液中的聚合物粘合剂树脂； 喷射所述油墨组合物到中间转印元件的表面上，形成其上包含图像的膜；以及 将所述图像转印至可印刷基板。
2. 根据权利要求1所述的方法，其中所述膜为连续膜。
3. 根据权利要求1所述的方法，其中所述聚合物粘合剂树脂包含聚亚烷基树脂。
4. 根据权利要求1所述的方法，其中所述聚合物粘合剂树脂包含苯乙烯的共聚物。
5. 根据权利要求1所述的方法，其中所述着色剂为颜料且所述可喷射油墨组合物还包 含具有胺头基的聚合物分散剂。
6. 根据权利要求5所述的方法，其中所述胺头基是碱性的且选自伯胺或仲胺，或其中 所述胺头基是酸性的且为季胺。
7. -种可喷射油墨组合物，所述可喷射油墨组合物包含： 烃载液； 着色剂；和 溶于所述烃载液中的聚合物粘合剂树脂。
8. 根据权利要求7所述的可喷射油墨组合物，其中所述聚合物粘合剂树脂包含聚亚烷 基树脂。
9. 根据权利要求7所述的可喷射油墨组合物，其中所述聚合物粘合剂树脂包含苯乙烯 的共聚物。
10. 根据权利要求9所述的可喷射油墨组合物，其中所述苯乙烯的共聚物为苯乙烯-丙 烯酸酯共聚物。
11. 根据权利要求10所述的可喷射油墨组合物，其中所述着色剂为颜料且所述可喷射 油墨组合物还包含具有胺头基的聚合物分散剂。
12. 根据权利要求11所述的可喷射油墨组合物，其中所述胺头基是碱性的且选自伯胺 或仲胺，或其中所述胺头基是酸性的且为季胺。
13. -种用于制备可喷射油墨组合物的方法，其包括： 将烃载液、着色剂和聚合物粘合剂树脂混合以形成混合物；以及 搅动所述混合物以获得可喷射油墨组合物。
14. 根据权利要求13所述的方法，包括： 将烃载液、作为着色剂的固体微粒颜料和分散剂混合以形成混合物； 碾磨/研磨所述混合物一定时段以获得颜料-分散体；以及 将所述颜料-分散体与聚合物粘合剂树脂混合以获得可喷射油墨组合物。
15. -种印刷介质基板，所述印刷介质基板具有包含聚合物粘合剂树脂和彩色图像的 层，其中所述彩色图像由包含以下组分的可喷射油墨组合物形成：烃载液；着色剂；和溶于 所述烃载液中的聚合物粘合剂树脂。
【文档编号】B41M5/025GK104520114SQ201380038864
【公开日】2015年4月15日 申请日期:2013年7月9日 优先权日:2012年7月24日
【发明者】亚龙·格林瓦尔德, 亚纳·赖兹尼茨基, 因巴尔·阿迪, 察希·马斯瓦里, 格雷戈里·卡茨, 考比·科恩, 本杰明·达扬 申请人:惠普深蓝有限责任公司