水性噴墨打印油墨的制作方法
【技術領域】
[0001] 本文公開了一種水性噴墨打印油墨，其含有納米顏料化或染料化蠟顆粒以改善釋 放和光澤性質(zhì)并且其適合與廣泛的顏色和打印介質(zhì)一起使用。
【背景技術】
[0002] 噴墨打印技術常常包括油墨向轉(zhuǎn)印定影帶或鼓上的噴射、然后是壓力下油墨向打 印介質(zhì)如紙上的轉(zhuǎn)印。這常被稱為轉(zhuǎn)印或轉(zhuǎn)印定影噴墨打印。噴墨打印技術還常包括油墨 直接向打印介質(zhì)上的噴射，例如直接到紙的打印。
[0003] 除包括潤滑劑、溶劑和粘結劑在內(nèi)的其它成分外，針對轉(zhuǎn)印或直接噴墨打印技術 配制的油墨還可包含分散為具有小于約150納米的"平均"顆?；蛞旱纬叽鏒50的染料或 顏料的水性分散體并且其使用分散劑來穩(wěn)定化。"平均"顆?；蛞旱纬叽缤ǔＲ詃5。表示，或 者定義為在粒度分布的中值下的體積中值粒度值，其中所述分布中50 %的顆粒大于d5。粒 度值，而所述分布中其它50%的顆粒小于d5。值。平均粒度可通過采用光散射技術來推斷 粒度的方法如動態(tài)光散射測量。顆粒直徑指如源自透射電子顯微鏡所生成或來自動態(tài)光散 射測量的顆粒圖像的不連續(xù)層的單個液滴的長度。
[0004] 顏料通常比水重并往往附聚和沉降，除非通過分散劑穩(wěn)定它們。
[0005] 伴隨針對轉(zhuǎn)印定影打印技術設計油墨的挑戰(zhàn)包括獲得油墨向轉(zhuǎn)印定影帶或鼓的 所需油墨附著和釋放。為獲得所需的附著和釋放性能，可使用不粘打印版，即"毯"，并施加 一層淀粉，即"皮"，并且在噴墨之前向轉(zhuǎn)印定影帶或鼓設置甘油。
[0006] 伴隨針對直接到紙的打印技術設計油墨的挑戰(zhàn)包括與向可能親水或疏水的不同 打印介質(zhì)（包括涂布紙、未涂布紙或塑料）上打印相關的挑戰(zhàn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 描述了一種水性油墨組合物，所述組合物包含水、共溶劑和水性亞微米著色劑蠟 分散體，所述水性亞微米著色劑蠟分散體包含多個著色劑蠟顆粒，所述著色劑蠟顆粒包含 被蠟殼包圍的著色劑芯，其中所述著色劑蠟顆粒呈現(xiàn)出約150納米至小于約300納米的粒 度分布；其中所述水性亞微米著色劑蠟分散體通過以下步驟形成：(a)熔化和混合干著色 劑與至少一種蠟以形成著色劑濃縮物，其中所述著色劑濃縮物含至少25重量％的著色劑； (b)碾磨步驟（a)的著色劑濃縮物以形成經(jīng)碾磨的著色劑濃縮物；（c)合并（b)的經(jīng)碾磨的 著色劑濃縮物與水并分散以形成著色劑蠟分散體；其中步驟（a)的熔化和混合與步驟（b) 的碾磨在浸泡介質(zhì)磨機或臥式磨機中進行；并且其中步驟（c)的合并使用活塞均質(zhì)器進 行。
[0008] 還描述了一種水性油墨組合物，所述組合物包含水、兩種或更多種二醇類型的共 溶劑以及水性亞微米蠟分散體，所述水性亞微米蠟分散體包含多個著色劑蠟顆粒，所述著 色劑蠟顆粒包含被蠟殼包圍的著色劑芯，其中所述著色劑蠟顆粒呈現(xiàn)出約150納米至小于 約300納米的粒度分布，其中所述水性亞微米著色劑蠟分散體通過以下步驟形成：(a)熔化 和混合干著色劑與至少一種蠟以形成著色劑濃縮物，其中所述著色劑濃縮物含至少25重 量％的著色劑；(b)碾磨步驟（a)的著色劑濃縮物以形成經(jīng)碾磨的著色劑濃縮物；(c)合并 (b)的經(jīng)碾磨的著色劑濃縮物與水并分散以形成著色劑蠟分散體；其中步驟（a)的熔化和 混合與步驟（b)的碾磨在浸泡介質(zhì)磨機或臥式磨機中進行；并且其中步驟（c)的合并使用 活塞均質(zhì)器進行。
[0009] 還描述了一種使用水性油墨組合物進行水性噴墨打印的方法，所述方法包括向噴 墨打印裝置中引入水性油墨組合物；其中所述水性油墨組合物包含水、共溶劑和水性亞微 米著色劑蠟分散體，所述水性亞微米著色劑蠟分散體包含多個著色劑蠟顆粒，所述著色劑 蠟顆粒包含被蠟殼包圍的著色劑芯，其中所述著色劑蠟顆粒呈現(xiàn)出約150納米至小于約 300納米的粒度分布；其中所述水性亞微米著色劑蠟分散體通過以下步驟形成：(a)熔化 和混合干著色劑與至少一種蠟以形成著色劑濃縮物，其中所述著色劑濃縮物含至少25重 量％的著色劑；(b)碾磨步驟（a)的著色劑濃縮物以形成經(jīng)碾磨的著色劑濃縮物；(c)合并 (b)的經(jīng)碾磨的著色劑濃縮物與水并分散以形成著色劑蠟分散體；其中步驟（a)的熔化和 混合與步驟（b)的碾磨在浸泡介質(zhì)磨機或臥式磨機中進行；并且其中步驟（c)的合并使用 活塞均質(zhì)器進行；使油墨的小滴以成像的圖案噴射到中間轉(zhuǎn)印構件上；任選地，加熱圖像 以部分或完全地移除溶劑；和使油墨以成像的圖案從中間轉(zhuǎn)印構件轉(zhuǎn)印到最終記錄基底； 或使油墨的小滴以成像的圖案直接噴射到最終圖像接收基底上。
【附圖說明】
[0010] 圖1為根據(jù)本發(fā)明的一種顏料化蠟分散體的透射電子顯微鏡圖像。
[0011]圖2為根據(jù)本發(fā)明的一種顏料化蠟分散體的透射電子顯微鏡圖像。
[0012]圖3為流變圖，示出了根據(jù)本發(fā)明的一種水性油墨組合物的剪切粘度（y軸）_剪 切速率（x軸）。
[0013] 圖4為流變圖，示出了根據(jù)本發(fā)明的一種水性油墨組合物的剪切粘度（y軸）_剪 切速率（x軸）。
[0014] 圖5為流變圖，示出了根據(jù)本發(fā)明的一種水性油墨組合物的剪切粘度（y軸）-剪 切速率（x軸）。
[0015] 圖6為用根據(jù)本發(fā)明的一種水性油墨組合物在相紙基底上打印的打印點的圖像。
[0016] 圖7為用根據(jù)本發(fā)明的一種水性油墨組合物在Xerox忠DigitalColor EliteGl〇SS?;紙基底上打印的打印點的圖像。
[0017] 圖8為用根據(jù)本發(fā)明的一種水性油墨組合物在Xerox? 4200紙基底上打印的打 印點的圖像。
[0018] 圖9為用根據(jù)本發(fā)明的一種水性油墨組合物在相紙基底上打印的打印線的圖像。
[0019] 圖10為用根據(jù)本發(fā)明的一種水性油墨組合物在Xerox⑧DigitalColor EliteGk)ss_?.紙基底上打印的打印線的圖像。
[0020] 圖11為用根據(jù)本發(fā)明的一種水性油墨組合物在Xerox骨4200紙基底上打印的打 印線的圖像。
[0021] 圖12為打印點的圖像，示出了用根據(jù)本發(fā)明的一種水性油墨組合物在相紙基底 上打印的圓度。
[0022] 圖13為打印點的圖像，示出了用根據(jù)本發(fā)明的一種水性油墨組合物在Xerox⑧ DigitalColorEliteG10SS⑧紙基底上打印的圓度。
[0023] 圖14為打印點的圖像，示出了用根據(jù)本發(fā)明的一種水性油墨組合物在Xerox? 4200紙基底上打印的圓度。
【具體實施方式】
[0024] 本發(fā)明描述含有顏料化或染料化蠟顆粒的水性噴墨油墨組合物。
[0025] 本文的水性油墨組合物包含顏料化蠟分散體。在實施例中，水性油墨組合物包含 D50為約140納米至約220納米的蠟封裝顏料的分散體。所述蠟分散體可使用高壓活塞均 質(zhì)器制備。在實施例中，顏料化蠟分散體包含美國專利申請序列號14/256937 (代理人案號 20130505-US-NP)中描述的那些。在實施例中，顏料化蠟分散體為水性亞微米顏料化蠟分散 體，其包含多個顏料化蠟顆粒，所述顏料化蠟顆粒包含被蠟殼包圍的顏料芯，其中所述顏料 化蠟顆粒呈現(xiàn)出150納米至小于300納米的粒度分布。
[0026] 顏料化蠟分散體可通過包括以下步驟的方法制備：(a)熔化和混合干顏料與至少 一種蠟以形成顏料濃縮物，其中所述顏料濃縮物含至少25重量％的顏料；(b)碾磨步驟（a) 的顏料濃縮物以形成經(jīng)碾磨的顏料濃縮物；（c)合并（b)的經(jīng)碾磨的顏料濃縮物與水并分 散以形成顏料化蠟分散體，其包含多個顏料化蠟顆粒，所述顏料化蠟顆粒包含被蠟殼包圍 的顏料芯，其中所述顏料化蠟顆粒呈現(xiàn)出150納米至小于約300納米的粒度分布；其中步驟 (a)的熔化和混合與步驟（b)的碾磨在浸泡介質(zhì)磨機中進行；并且其中步驟（c)的合并使 用活塞均質(zhì)器進行。
[0027] 制備顏料化蠟分散體的本發(fā)明方法包括：(a)熔化和混合干顏料與至少一種蠟以 形成顏料濃縮物，其中所述顏料濃縮物含至少25重量％的顏料；(b)碾磨步驟（a)的顏料 濃縮物以形成經(jīng)碾磨的顏料濃縮物；和（c)合并（b)的經(jīng)碾磨的顏料濃縮物與水并分散以 形成顏料化蠟分散體，其包含多個顏料化蠟顆粒，所述顏料化蠟顆粒包含被蠟殼包圍的顏 料芯，其中所述顏料化蠟顆粒呈現(xiàn)出約150納米至小于約300納米的粒度分布；其中步驟 (a)的熔化和混合與步驟（b)的碾磨在浸泡介質(zhì)磨機中進行；并且其中步驟（c)的合并使 用活塞均質(zhì)器進行。所述顏料化蠟顆粒具有約80至約300納米或約100至約250納米或 約170至約230納米的平均粒度。在某些實施例中，其中所述顏料化蠟顆粒呈現(xiàn)出約150 至小于約230納米或約150至小于約200納米的粒度分布。在實施例中，顏料化蠟顆粒具 有約200納米的Z均粒度。平均粒度可以任何合適或所需的方式測量，例如使用N