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 放和光澤性質并且其適合與廣泛的顏色和打印介質一起使用。
【背景技術】
[0002] 噴墨打印技術常常包括油墨向轉印定影帶或鼓上的噴射、然后是壓力下油墨向打 印介質如紙上的轉印。這常被稱為轉印或轉印定影噴墨打印。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、溶劑和粘結劑在內的其它成分外，針對轉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"顆粒或液滴尺寸D50的染料或 顏料的水性分散體并且其使用分散劑來穩定化。"平均"顆粒或液滴尺寸通常以d5。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光散 射測量的顆粒圖像的不連續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，除非通過分散劑穩定它們。
[0005] 伴隨針對轉印定影打印技術設計油墨的挑戰包括獲得油墨向轉印定影帶或鼓的 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包括與向可能親水或疏水的不同 打印介質（包括涂布紙、未涂布紙或塑料）上打印相關的挑戰。
【發明內容】
[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碾磨的著色劑濃縮物；（c)合并（b)的經碾磨的 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碾磨的著色劑濃縮物；(c)合并 (b)的經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碾磨的著色劑濃縮物；(c)合并 (b)的經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 活塞均質器進行；使油墨的小滴以成像的圖案噴射到中間轉印構件上；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印構件轉印到最終記錄基底； 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為根據本發明的一種顏料化蠟分散體的透射電子顯微鏡圖像。
[0011]圖2為根據本發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，示出了根據本發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，示出了根據本發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，示出了根據本發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為用根據本發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為用根據本發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為用根據本發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為用根據本發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為用根據本發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為用根據本發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，示出了用根據本發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，示出了用根據本發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，示出了用根據本發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碾磨的顏料濃縮物；（c)合并（b)的經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)的碾磨在浸泡介質磨機中進行；并且其中步驟（c)的合并使 用活塞均質器進行。
[0027] 制備顏料化蠟分散體的本發明方法包括：(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 濃縮物以形成經碾磨的顏料濃縮物；和（c)合并（b)的經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)的碾磨在浸泡介質磨機中進行；并且其中步驟（c)的合并使 用活塞均質器進行。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