CN120584161A - 软质颜料连续喷墨墨水组合物 - Google Patents

Abstract

本文描述了包括有机颜料、溶剂、粘合剂树脂和导电剂的软质颜料连续喷墨墨水组合物，其中，所述有机颜料包括平均粒径为约100纳米至约230纳米且累积99％粒径(D99)小于约600纳米的颗粒。

Description

软质颜料连续喷墨墨水组合物

相关申请的交叉引用

本申请要求2023年1月25日提交的美国临时专利申请63/441,015的优先权权益，该临时专利申请全文以引用方式并入本文，并适用于所有目的。

技术领域

本技术总体上涉及用于打印机的墨水组合物，尤其涉及包括有机颜料、溶剂、粘合剂树脂和导电剂的软质颜料连续喷墨墨水组合物，其中，所述有机颜料包括平均粒径为约100纳米至约230纳米且累积99％粒径(D99)小于约600纳米的颗粒。

背景技术

颜料常被选作墨水颜料剂，因其具有遮盖力、抗转印性、耐光性、耐热性等性能优势。墨水亦可采用可溶性染料作为颜料剂，而颜料则是悬浮于墨水中的不溶性颗粒。传统颜料会因物理沉降对喷墨系统可靠性产生负面影响——这种沉降可能导致包括敏感微米级喷孔在内的墨水系统流路堵塞(液滴正是从这些喷孔形成)。此外，颜料还会干扰液滴喷射时的洁净断裂过程。因此，颜料必须经过精细分散处理，通常先制成浓缩分散体，再稀释加入墨水基料。颜料的关键特性参数包括平均粒径、粒径分布及比重。业界公知，使用粒径较小且分布较窄的颜料可提升喷墨性能。但即便是最优质的传统分散体，在连续喷墨(CIJ)墨水中仍可能表现欠佳。CIJ技术对液滴断裂的稳定性和重复性要求极高，部分原因在于其液滴生成速率远超其他喷墨技术。鉴于这些技术难题，目前已开发出“颜料友好型”CIJ打印机，以最大限度降低颜料沉降的影响。此类打印机还采用特殊设计以提升液滴断裂的稳定性。然而，随着CIJ打印机持续升级——采用新型液滴发生器、不断提高的喷射速率(对液滴断裂要求更严苛)、以及多样化的墨水配方(使用不同颜料)，这些因素都可能对液滴断裂和系统可靠性产生负面影响。

为在深色表面实现高对比度，TiO₂无机颜料常被采用，因其在喷墨墨水中的高添加量下可呈现极强遮盖力。但TiO₂基墨水对打印机可靠性尤为不利，因为TiO₂比重高，易在墨水系统中快速沉降，且沉降后难以再分散。此外，TiO₂墨水平均粒径通常达300纳米，会显著影响喷射稳定性。这类如TiO₂的无机颜料通常被称为“硬质颜料”。因此，业界亟需开发新型颜料型连续喷墨(CIJ)墨水，在保持高遮盖力的同时，其可靠性需显著优于TiO₂基墨水。

当有机颜料(亦称软质颜料)被配制成CIJ墨水时，其比重较低，因而沉降速率显著减缓。即使发生沉降，这类颜料也比硬质无机颜料更易重新分散。实践证明，此类墨水甚至能在未针对颜料进行特殊设计的打印机(如“染料型打印机”)中稳定工作，从而为市场提供更简易、经济的CIJ不透明墨水解决方案。然而，传统CIJ用软质颜料墨水通常具有与TiO₂墨水相近的平均粒径和粒径分布——虽然其堵塞墨路和喷孔的倾向较低，但整体系统可靠性并未得到实质性提升。因此，开发兼具高遮盖力且能在简易喷墨系统中稳定运行的颜料型CIJ墨水，仍是当前技术创新的重要方向。

本技术方案通过提供一种兼具卓越遮盖力与打印机可靠性的软质颜料连续喷墨墨水组合物，成功解决了上述技术需求，且无需对颜料型墨水进行特殊系统适配。具体而言，本文所述的喷墨组合物通过采用特定类型颜料、特定粒径及粒径分布，实现了这些关键性能指标。

发明内容

本发明的一个方面提供了一种喷墨墨水组合物，其包括：

有机颜料，

溶剂，

粘合剂树脂，以及

导电剂，

其中，所述有机颜料包括平均粒径为约100纳米至约230纳米且累积99％粒径(D99)小于约600纳米的颗粒。

在一些实施例中，所述有机颜料包括平均粒径为约120纳米至约230纳米且累积99％粒径(D99)小于约500纳米的颗粒。在一些实施例中，所述有机颜料包括平均粒径为约150纳米至约230纳米且累积99％粒径(D99)小于约500纳米的颗粒。在一些实施例中，所述有机颜料包括平均粒径为约170纳米且累积99％粒径(D99)小于约500纳米的颗粒。在一些实施例中，所述有机颜料包括平均粒径为约120纳米至约200纳米且累积99％粒径(D99)小于约600纳米的颗粒。在一些实施例中，所述有机颜料包括平均粒径为约120纳米至约200纳米且累积99％粒径(D99)小于约510纳米的颗粒。在一些实施例中，所述有机颜料包括平均粒径为约170纳米且累积99％粒径(D99)小于约510纳米的颗粒。

在一些实施例中，有机颜料是黄色有机颜料、橙色有机颜料、红色有机颜料或所述有色颜料的任何组合。在一些实施例中，所述有机颜料是选自C.I.颜料黄83、C.I.颜料黄138、C.I.颜料黄139、C.I.颜料黄151、C.I.颜料黄170、C.I.颜料黄181和C.I.颜料黄194中的一种或多种的黄色有机颜料。在一些实施例中，黄色有机颜料是C.I.颜料黄139。

在一些实施例中，所述有机颜料以所述组合物重量的约1％至约15％的量存在。在一些实施例中，所述有机颜料以所述组合物重量的约3％至约10％的量存在。在一些实施例中，所述有机颜料以所述组合物重量的约3％至约8.5％的量存在。

在一些实施例中，所述溶剂包括酮、酯、醇、乳酸酯、乙二醇、乙二醇醚、乙二醇醚乙酸酯和乙二醇醚酯中的一种或多种。在一些实施例中，所述溶剂包括丙酮、丁酮(甲基乙基酮)、3-甲基-2-丁酮(甲基异丙基酮)、2-戊酮(甲基丙基酮)、3-戊酮(二乙基酮)、甲基异丁基酮、环戊酮、环己酮、乙醇、丙醇、2-丙醇(异丙醇)、1-丁醇、2-丁醇、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸异丙酯、乳酸甲酯、乳酸乙酯、乳酸丁酯、丙二醇、甘油和丙二醇甲醚乙酸酯中的一种或多种。在其他实施例中，所述溶剂包括甲乙酮、甲基丙基酮、二乙基酮、甲基异丙基酮、环戊酮、丙酮、乙醇、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乳酸丁酯、丙二醇和丙二醇甲醚乙酸酯中的一种或多种。

在一些实施例中，所述溶剂以所述组合物重量的至少约50％的量存在。在一些实施例中，所述溶剂以所述组合物重量的约50％至约90％的量存在。

在一些实施例中，所述粘合剂树脂包括丙烯酸树脂、氯乙烯/乙酸乙烯酯共聚物树脂、聚酯、聚乙烯醇缩丁醛树脂、纤维素基树脂、聚氨酯树脂、硅树脂、改性松香树脂、酚醛树脂、聚酰胺树脂、纤维素酯树脂、硝酸纤维素树脂、聚马来酸酐树脂、缩醛聚合物、苯乙烯/甲基丙烯酸酯共聚物、醛树脂、苯乙烯和烯丙醇的共聚物、环氧树脂、聚羟基苯乙烯和聚酮树脂中的一种或多种。在一些实施例中，所述粘合剂树脂包括丙烯酸树脂、氯乙烯/乙酸乙烯酯共聚物、硅树脂、改性松香树脂和纤维素酯树脂中的一种或多种。

在一些实施例中，所述粘合剂树脂以所述组合物重量的约5％至约25％的量存在。

在一些实施例中，所述导电剂包括烷基铵盐，所述烷基铵盐具有至少一个包括4个或更多碳原子的取代基，例如丁基。在一些实施例中，所述导电剂包括六氟磷酸四丁基铵、六氟磷酸四丙基铵、六氟磷酸四乙基铵、六氟磷酸四甲铵、四苯基硼酸四丁基铵、四丁基溴化铵和四丁基硼酸四丁基铵中的一种或多种。在一些实施例中，所述导电剂包括六氟磷酸四丁基铵。

在一些实施例中，所述导电剂以所述组合物重量的约0.5％至约5％的量存在。在一些实施例中，所述导电剂以所述组合物重量的约1％至约2％的量存在。

在一些实施例中，本文所述的任何一种喷墨墨水组合物还包括保湿剂、助溶剂、共聚树脂、消泡剂、增粘剂、增塑剂、分散剂、表面活性剂和缓蚀剂中的一种或多种。在一些实施例中，该组合物进一步包括一种或多种增粘剂、消泡剂和表面活性剂。

在一些实施例中，本文所述的任何一种喷墨墨水组合物不包括水。在一些实施例中，本文所述的任何一种喷墨墨水组合物包括少于所述组合物重量的约1％的水。在一些实施例中，本文所述的任何一种喷墨墨水组合物包括少于所述组合物重量的约5％的水。

在一些实施例中，本文所述的任何一种喷墨墨水组合物在约25℃下的粘度为约3.0至约5.0厘泊。在一些实施例中，本文所述的任何一种喷墨墨水组合物在约25℃下的电阻率为约1000至约1500欧姆·厘米。

在一些实施例中，喷墨墨水组合物包括：

(i)约6％w/w的有机颜料；

(ii)约75％w/w至约85％w/w的溶剂；

(iii)约7％w/w的粘合剂树脂；

(iv)约1％w/w的导电剂；

(v)可选地，表面活性剂；

(vi)可选地，分散剂；以及

(vii)可选地，缓蚀剂。

在一些实施例中，(i)所述有机颜料是C.I.颜料黄139；(ii)所述溶剂包括选自甲乙酮、乳酸丁酯和丙二醇甲醚乙酸酯中的一种或多种；(iii)所述粘合剂树脂包括氯乙烯/乙酸乙烯酯共聚物(E 15/45M TF)、纤维素基树脂(CAP 482-0.5)和松香酯树脂(Ester 10)中的一种或多种；(iv)所述导电剂是六氟磷酸四丁基铵；(v)所述表面活性剂存在并且包括硅氧烷表面活性剂(3550)；(vi)所述分散剂存在并且包括聚合物分散剂(SOLSPERSE^TM38500)；以及(vii)所述缓蚀剂存在并且包括苯并三唑。

在一些实施例中，喷墨墨水组合物包括：

(i)约8％w/w的有机颜料；

(ii)约70％w/w至约80％w/w的溶剂；

(iii)约7％w/w的粘合剂树脂；

(iv)约1％w/w的导电剂；以及

(v)可选地，表面活性剂。

在一些实施例中，(i)所述有机颜料是C.I.颜料黄139；(ii)所述溶剂包括甲乙酮、乳酸丁酯和丙二醇甲醚乙酸酯中的一种或多种；(iii)所述粘合剂树脂包括氯乙烯/乙酸乙烯酯共聚物(E 15/45M TF)和松香酯树脂(Ester 10)中的一种或多种；(iv)所述导电剂是六氟磷酸四丁基铵；以及(v)所述表面活性剂存在并且包括硅氧烷表面活性剂(3550)。

在一些实施例中，喷墨墨水组合物包括：

(i)约5％w/w的有机颜料；

(ii)约65％w/w至约75％w/w的溶剂；

(iii)约21％w/w的粘合剂树脂；

(iv)约1.5％w/w的导电剂；

(v)可选地，表面活性剂；以及

(vi)可选地，增粘剂。

在一些实施例中，(i)所述有机颜料是C.I.颜料黄139；(ii)所述溶剂包括甲乙酮和丙二醇甲醚乙酸酯中的一种或多种；(iii)所述粘合剂树脂包括纤维素基树脂(CAP 482-0.5)、丙烯酸树脂(611)和硅树脂(604OR DOWSIL^TMRSN-0233)中的一种或多种；(iv)所述导电剂是六氟磷酸四丁基铵；(v)所述表面活性剂存在并且包括基于硅酮的表面活性剂(L7622)；以及(vi)存在所述增粘剂和硅烷增粘剂(WETLINK78)。

在一些实施例中，喷墨墨水组合物包括：

(i)约8％w/w的有机颜料；

(ii)约55％w/w至约65％w/w的溶剂；

(iii)约21％w/w的粘合剂树脂；

(iv)约2％w/w的导电剂；

(v)可选地，表面活性剂；以及

(vi)可选地，增粘剂。

在一些实施例中，(i)所述有机颜料是C.I.颜料黄139；(ii)所述溶剂包括甲乙酮和丙二醇甲醚乙酸酯中的一种或多种；(iii)所述粘合剂树脂包括丙烯酸树脂(611)和硅树脂(604OR DOWSIL^TMRSN-0233)中的一种或多种；(iv)所述导电剂是六氟磷酸四丁基铵；(v)所述表面活性剂存在并且包括基于硅酮的表面活性剂(L7622)；以及(vi)存在所述增粘剂和硅烷增粘剂(WETLINK 78)。

在一些实施例中，喷墨墨水组合物包括：

(i)约6％w/w的有机颜料；

(ii)约65％w/w至约75％w/w的溶剂；

(iii)约14％w/w的粘合剂树脂；

(iv)约1.5％w/w的导电剂；

(v)可选地，表面活性剂；

(vi)可选地，增粘剂；以及

(vii)可选地，增塑剂。

在一些实施例中，(i)所述有机颜料是C.I.颜料黄139；(ii)所述溶剂包括甲基乙基酮、乙醇、丙二醇和丙二醇甲醚乙酸酯中的一种或多种；(iii)所述粘合剂树脂包括丙烯酸树脂(586和527)中的一种或多种；(iv)所述导电剂是六氟磷酸四丁基铵；(v)所述表面活性剂存在并且包括硅氧烷表面活性剂(ELEMENT14^TMPDMS100)；(vi)所述增粘剂存在并且包括硅烷增粘剂(WETLINK 78)和多胺增粘剂(聚乙烯亚胺)；以及(vii)所述增塑剂存在并且包括磺胺增塑剂(RIT-CIZER^TM8)。

在一些实施例中，所述有机颜料被配制成包括约48％w/w的所述有机颜料的分散体。

附图说明

图1示出了对比例和实施例1、2和4的遮盖力和对比度。

具体实施方式

下文描述了多种实施例。需特别说明的是，这些具体实施例并非旨在穷尽所有可能，亦不对本文所述更广泛技术方案构成限制。结合特定实施例描述的某一技术方案，并不必然局限于该实施例，而可与其他任一或多个实施例组合实施。

如本文所用，所属领域技术人员应理解“约”的含义，且该术语的具体范围会根据使用语境有所变化。若在特定语境下，该术语对所属领域技术人员而言含义不明确，则“约”指所述数值的±10％范围内。

在使用冠词“一”、“一个”及“该”等指代词描述技术要素时(尤其在权利要求语境下)，除非文中另有说明或上下文明显矛盾，均应解释为涵盖单数和复数形式。本文所述数值范围的列举，仅为指代该范围内每个独立数值的简略表述方式(除非另有说明)，且每个独立数值均应视为已单独列入说明书。本文所述所有方法，除非文中另有说明或上下文明显矛盾，均可按任何合适顺序实施。本文所采用的任何示例或示例性表述(例如“诸如”)，仅用于更好地阐释实施例，除非特别声明，均不对权利要求范围构成限制。说明书中任何表述均不得解释为将非权利要求要素认定为必要技术特征。

本文所述的软质颜料连续喷墨墨水组合物包含有机颜料、溶剂、粘结剂树脂及导电剂，其中，所述有机颜料具有特定的粒径及分布特征，可在CIJ打印机(包括染料型CIJ打印机)中实现优异的遮盖力与设备可靠性。具体而言，本技术方案发现：当粒径处于100至300纳米范围内(例如平均粒径约为100纳米至230纳米，且累积99％粒径(D99)小于约600纳米)时，无需使用TiO₂等无机颜料，即可在深色基材上呈现卓越的遮盖力或隐藏能力，并获得优异的对比度。如实施例所示，本文所述的有机颜料型墨水组合物在常规染料型打印机中也表现良好，其液滴断裂稳定性与设备持续运行时间均优于传统颜料型墨水。

本发明的一个方面提供了一种喷墨墨水组合物，其包括：

有机颜料，

溶剂，

粘合剂树脂，以及

导电剂，

其中，所述有机颜料包括平均粒径为约100纳米至约230纳米且累积99％粒径(D99)小于约600纳米的颗粒。

本发明的另一方面提供了一种喷墨墨水组合物，包括：

有机颜料，

溶剂，

粘合剂树脂，以及

导电剂，

其中，所述有机颜料包括平均粒径为约100纳米至约200纳米且累积99％粒径(D99)小于约600纳米的颗粒。

颗粒大小和分布

本文所述的有机颜料包括平均粒径为约120纳米至约230纳米的颗粒，包括约120纳米、约130纳米、约140纳米、约150纳米、约160纳米、约170纳米、约180纳米、约190纳米、约200纳米、约210纳米、约220纳米和约230纳米。此外，本文所述的有机颜料包括累积99％粒径(D99)小于约600纳米的颗粒，包括小于约550纳米、小于约510纳米、小于约500纳米、小于约450纳米、小于约400纳米、小于约350纳米。

在一些实施例中，有机颜料包括平均粒径为约120纳米至约230纳米且累积99％粒径(D99)小于约500纳米的颗粒。在一些实施例中，有机颜料包括平均粒径为约150纳米至约230纳米且累积99％粒径(D99)小于约500纳米的颗粒。在一些实施例中，有机颜料包括平均粒径为约120纳米至约200纳米且累积99％粒径(D99)小于约500纳米的颗粒。在一些实施例中，有机颜料包括平均粒径为约150纳米至约200纳米且累积99％粒径(D99)小于约500纳米的颗粒。在一些实施例中，有机颜料包括平均粒径为约170纳米且累积99％粒径(D99)小于约500纳米的颗粒。在一些实施例中，有机颜料包括平均粒径为约120纳米至约200纳米且累积99％粒径(D99)小于约600纳米的颗粒。在一些实施例中，有机颜料包括平均粒径为约120纳米至约200纳米且累积99％粒径(D99)小于约510纳米的颗粒。在一些实施例中，有机颜料包括平均粒径为约170纳米且累积99％粒径(D99)小于约510纳米的颗粒。

计算平均粒径的优选方法是使用动态光散射型粒径测量仪器输出的高斯拟合，从体积加权分布中得出。在所有情况下，术语“尺寸”是指颗粒的直径。

有机颜料

本文所述的喷墨墨水组合物包括有机颜料或颜料的组合。适用的有机颜料包括黄色有机颜料、橙色有机颜料或具有任何已知C.I.号或CAS号的红色有机颜料。这种有机颜料的例子包括颜料黄83或PY83(C.I.21108)、PY138(C.I.56300)、PY139(C.I.56298)、PY151(C.I.13980)、PY170(C.I.21104)、PY181(C.I.11777)、PY194(C.I.11785)；颜料橙36或PO36(C.I.11780)，PO34(C.I.21115)，PO64(C.I.12760)；颜料红146或PR146(C.I.12485)和PR170(C.I.12475)。

在一些实施例中，有机颜料是黄色有机颜料。适用的黄色颜料包括但不限于偶氮或单偶氮黄色颜料或其金属络合物的任何一般种类，例如C.I.颜料黄1、3、5、6、9、10、12、14、16、17、55、61、62、63、65、74、75、77、81、83、87、93、94、95、97、98、104、105、111、113、116、120、126、127、128、130、133、134、136、165、166、168、169、170、172、174、176、183、190、191、200、204；蒽醌黄色颜料，例如C.I.颜料黄24、147、150、151、152、193；异吲哚啉酮黄，例如C.I.颜料黄109、110、138、139、173；偶氮甲碱及其金属络合物，例如C.I.颜料黄129；二肟金属络合物，例如C.I.颜料黄153，以及，苯并咪唑酮黄，例如C.I.颜料黄154、155、156、175、180、181、194。黄色颜料可优选为苯并咪唑酮颜料或异吲哚啉酮颜料。一类优选的红色调黄色颜料是异吲哚酮黄，例如C.I.颜料黄139。

在一些实施例中，有机颜料是黄色有机颜料、橙色有机颜料或红色有机颜料。在一些实施例中，有机颜料是选自C.I.颜料黄83、C.I.颜料黄138、C.I.颜料黄139、C.I.颜料黄151、C.I.颜料黄170、C.I.颜料黄181和C.I.颜料黄194中的一种或多种的黄色有机颜料。在一些实施例中，黄色有机颜料是C.I.颜料黄139。

在多个实施例中，优选采用具有高遮盖力的颜料。虽然不受理论限制，但颜料的个体颗粒形状或结构也可能影响其遮盖力的强弱。据研究发现，不透明红色、橙色或黄色颜料相较于透明颜料通常具有更低的等轴性形态特征，因此通过减小此类颜料墨水的平均粒径以提升颗粒等轴性，可显著优化其性能表现。

在一些实施例中，有机颜料以组合物重量的约1％至约15％的量存在，包括以组合物重量的约1％、约1.5％、约2％、约2.5％、约3％、约3.5％、约4％、约4.5％、约5％、约5.5％、约6％、约6.5％、约7％、约7.5％、约8％、约8.5％、约9％、约9.5％、约10％、约10.5％、约11％、约11.5％、约12％、约12.5％以及约13％。在一些实施例中，有机颜料以组合物重量的约3％至约15％的量存在。在一些实施例中，有机颜料以组合物重量的约3％至约10％的量存在。在一些实施例中，有机颜料以组合物重量的约3％至约8.5％的量存在。

所述颜料型墨水可通过任何常规方法配制，包括直接稀释加入墨水基料，或先配制成分散体并经加工处理以获得所需稳定粒径。

在一些实施例中，有机颜料被配制成包括约48％w/w的有机颜料和约32％w/w的丙二醇甲醚乙酸酯作为溶剂的分散体。在一些实施例中，本文所述的喷墨墨水组合物包括约5％w/w至约20％w/w的包括有机颜料的颜料分散体，具体包括约5％、约5.5％、约6％、约6.5％、约7％、约7.5％、约8％、约8.5％、约9％、约9.5％、约10％、约10.5％、约11％、约11.5％、约12％、约12.5％、约13％、约13.5％、约14％、约14.5％、约15％、约15.5％、约16％、约16.5％、约17％、约17.5％、约18％、约18.5％、约19％、约19.5％以及约20％w/w。

分散体还可以包括任何适用的分散剂、加工助剂、消泡剂、润湿剂、树脂等。这有助于稳定的分散，并在稀释到墨水中时获得所需的最终性能。在主要实施例中，墨水和分散体都表现出相同或非常相似的关键性质，例如平均粒径、粒径分布和颜料比重，因此分散体的确切组成并不重要。例如，当对分散体取样时，平均尺寸可以在约120纳米至约230纳米之间。对于墨水，在稀释颜料分散体后，测量的尺寸将保持在相同的范围内。

溶剂

本文所述的喷墨墨水组合物包括溶剂。适用的例子包括但不限于酮、酯、醇、乙二醇、乙二醇醚、乙二醇醚乙酸酯和乙二醇醚酯中的一种或多种。酮的合适例子包括但不限于丙酮、甲基乙基酮、3-甲基-2-丁酮(甲基异丙基酮)、2-戊酮(甲基丙基酮)、二乙基酮、甲基异丁基酮、环戊酮和环己酮。酯的合适实例包括但不限于乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸正丙酯、乙酸异丙酯、乙酸正丁酯、乙酸叔丁酯、乙酸戊酯、乳酸甲酯、乳酸乙酯、乳酸正丙酯、乳酸异丙酯、乳酸正丁酯和乙酸甲氧基丙酯。醇的合适例子包括但不限于甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、叔丁醇、正戊醇和正己醇。二元醇的合适例子包括但不限于乙二醇、丙二醇、甘油和二甘醇。乙二醇醚或乙二醇醚乙酸酯的合适例子包括但不限于甲氧基丙醇、二丙二醇甲醚、丙二醇丙醚、丙二醇丁醚、三丙二醇甲醚、丁二醇甲醚、二丁二醇甲醚、二丙二醇甲醚乙酸酯、丙二醇丙醚乙酸酯、丙二醇丁醚乙酸酯。

在一些实施例中，溶剂包括酮、酯、醇、乳酸酯、乙二醇、乙二醇醚、乙二醇醚乙酸酯、乙二醇醚乙酸酯和乙二醇醚酯中的一种或多种。在一些实施例中，溶剂包括丙酮、丁酮(甲基乙基酮)、3-甲基-2-丁酮(甲基异丙基酮)、2-戊酮(甲基丙基酮)、3-戊酮(二乙基酮)、环戊酮、环己酮、乙醇、丙醇、2-丙醇(异丙醇)、1-丁醇、2-丁醇、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乳酸甲酯、乳酸乙酯、乳酸丁酯、丙二醇和丙二醇甲醚乙酸酯中的一种或多种。

在一些实施例中，溶剂以组合物重量的至少约50％的量存在，包括至少约55％，至少约60％，至少约65％，至少约70％，至少约75％，至少约80％，至少约85％，至少约90％。在一些实施例中，溶剂以组合物重量的约50％至约90％的量存在，包括约50％、约55％、约60％、约65％、约70％、约75％、约80％、约85％和约90％。在一些实施例中，溶剂以组合物重量的约60％至约80％的量存在。

在一些实施例中，本文所述的任何一种喷墨墨水组合物不包括水。在一些实施例中，本文所述的任何一种喷墨墨水组合物包括少于组合物重量的约1％的水，包括约0.05％、约0.1％、约0.2％、约0.3％、约0.4％、约0.5％、约0.6％、约0.7％、约0.8％、约0.9％和约1％。在一些实施例中，本文所述的任何一种喷墨墨水组合物包括少于组合物重量的约5％的水，包括约0.05％、约0.1％、约0.5％、约1％、约1.5％、约2％、约2.5％、约3％、约3.5％、约4％、约4.5％和约5％。在一些实施例中，本文所述的任何一种喷墨墨水组合物包括组合物重量的约0.05％至约1％的水。

粘合剂树脂

本文所述的喷墨墨水组合物包括粘合剂树脂。粘合剂树脂可用于在基材上提供墨水粘附，从而防止标记后在产品处理中从标记表面损坏或丢失印刷标记。这些粘合剂树脂可以与共聚树脂一起使用。粘合剂树脂的合适例子包括一种或多种粘合剂树脂，包括丙烯酸树脂、氯乙烯/乙酸乙烯酯共聚物、聚酯、聚乙烯醇缩丁醛树脂、纤维素基树脂、聚氨酯树脂、硅树脂、改性松香树脂、酚醛树脂、聚酰胺树脂、纤维素酯树脂、硝酸纤维素树脂、聚马来酸酐树脂、缩醛聚合物、苯乙烯/甲基丙烯酸酯共聚物、醛树脂、苯乙烯和烯丙醇的共聚物、环氧树脂、聚羟基苯乙烯和聚酮树脂中的一种或多种。

丙烯酸树脂可以是均聚物，也可以包括两种或多种带有或不带有特定官能团的单体。官能化丙烯酸树脂可以衍生自烷基型单体，例如甲基丙烯酸酯，加上官能化单体，例如丙烯酸或甲基丙烯酸；碱性单体，例如氨基丙烯酸酯；或者含有羟基的中性功能单体。适用的树脂的例子包括Dow Chemical公司以ACRYLOID或PARALOID商标销售的产品。适用的特定树脂包括来自Dianal公司(Mitsubishi Chemical公司的一个部门)的PB-204、TB-221、TB-103和PB-383树脂。其它适用的丙烯酸树脂是购自Lubrizol的525、527和514A树脂，以及购自CovestroAG的B-725、B-731、B-735、B-810、B-811、B-813、B-814、B-817、B-818、B-842、B-890和B-891树脂，以及购自MitsubishiChemical的ELVACITE 2669和2776。非官能化树脂的一个具体例子是以商品名PARALOID B-60出售的，它是分子量约为50,000道尔顿的甲基丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸丁酯的共聚物。其他适用的丙烯酸树脂和苯乙烯丙烯酸树脂包括重均分子量小于约100,000的树脂。其他树脂是如美国专利第4,892,775号所公开的那些引入侧胺基的树脂。

丙烯酸类树脂的例子还包括苯乙烯-丙烯酸类树脂，其可以通过苯乙烯与丙烯酸类单体如丙烯酸或甲基丙烯酸，以及任选地与丙烯酸烷基酯单体如丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯等(由BASF制造，商品名为)共聚来制备。树脂的例子包括555、586、611、678、680、682、683、690、693和67。

适用的树脂包括Wacker Chemie,Inc.以VINNOL商标销售的醋酸乙烯酯/氯乙烯共聚物。具体包括：经结构修饰的羧基化氯乙烯/醋酸乙烯酯共聚物(如E15/45M)、羟基修饰氯乙烯/醋酸乙烯酯共聚物(如E15/40A)以及未修饰氯乙烯/醋酸乙烯酯共聚物(如H14/36)。只要可溶于载体，任何结构修饰或氯乙烯：醋酸乙烯酯比例变化的醋酸乙烯酯/氯乙烯共聚物均可采用。

聚乙烯醇缩丁醛树脂的实例是可从Wacker Chemie AG获得的BN18和可从Kuraray America,Inc.获得的B20H。适用的乙基纤维素树脂实例包括Dow Chemical的ETHOCEL系列。纤维素基树脂的另一个例子是Eastman Chemical的CAP-482-0.5(醋酸丙酸纤维素)。

适用的聚氨酯树脂包括由二醇和二异氰酸酯反应产生的柔性热塑性聚氨酯。二醇的例子包括乙二醇、丙二醇、丙二醇、丁二醇、聚乙二醇、聚丙二醇、聚己二酸乙二醇酯二醇、聚丁二酸乙二醇酯二醇、聚四氢呋喃二醇等。二异氰酸酯的例子包括2,4-甲苯二异氰酸酯、2,6-甲苯二异氰酸酯、4,4-二苯基甲烷二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯等。适用的聚氨酯树脂重均分子量范围约为4,000至25,000。聚氨酯树脂的具体例子包括由BIP(Oldbury)有限公司以商品名销售的聚氨酯树脂。各种等级的聚氨酯溶液以此名称出售，包括2135、5299、5244、5255、2X、5322、5311和XL。5322是一种由聚丙二醇和4,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯组成的聚氨酯，是以在含有乙酸乙酯和异丙醇的混合溶剂中的溶液出售的。

硅树脂包括但不限于二甲基硅树脂、甲基苯基硅树脂和甲基三氟丙基硅树脂。硅树脂可从Dow Chemical Corp.和GE Silicones以及Wacker Silicones,Corp.商购获得。示例性的硅树脂包括硅树脂DOWSIL^TM RSN-0233，其是具有甲基(48％)、苯基(44％)、羟基(4％)、邻丁基(2％)和邻丙基(1％)取代基的聚硅氧烷。也考虑使用Wacker Chemie AG的604。

松香酯树脂包括购自Arakawa Chemical的SUPERESTER 75和购自EastmanChemical公司的Ester 10，Ester 10是部分氢化木松香的甘油酯或同等等级。

在一些实施例中，粘合剂树脂包括丙烯酸树脂、氯乙烯/乙酸乙烯酯共聚物、聚酯、聚乙烯醇缩丁醛树脂、纤维素基树脂、聚氨酯树脂、硅树脂、改性松香树脂、酚醛树脂、聚酰胺树脂、纤维素酯树脂、硝酸纤维素树脂、聚马来酸酐树脂、缩醛聚合物、苯乙烯/甲基丙烯酸酯共聚物、醛树脂、苯乙烯和烯丙醇的共聚物、环氧树脂、聚羟基苯乙烯和聚酮树脂中的一种或多种。在一些实施例中，粘合剂树脂包括丙烯酸树脂、氯乙烯/乙酸乙烯酯共聚物、硅树脂、改性松香树脂和纤维素酯树脂中的一种或多种。

在一些实施例中，粘合剂树脂以组合物重量的约5％至约25％的量存在。

导电剂

本文所述的喷墨墨水组合物包括导电剂，该导电剂可在液体墨水中充当电荷载体，以获得所需的电阻率。适用的导电剂包括铵盐或鏻盐，以及硼酸盐和磷酸盐。适用的导电剂的其它例子包括铵、碱和碱土金属盐，例如硝酸锂、硫氰酸锂、三氟甲磺酸锂、溴化钾等；胺盐，例如二甲胺盐酸盐和羟胺盐酸盐；四烷基铵盐如四丁基氯化铵、四丁基溴化铵、四丁基乙酸铵、四丁基硝酸铵、四丁基六氟磷酸铵、四丁基四氟硼酸铵、四丁基硫氰酸铵、四丙基氯化铵、四丙基溴化铵、四丙基乙酸铵、四丙基硝酸铵、四丙基六氟磷酸铵、四丙基四氟硼酸铵、四丙基硫氰酸铵、四乙基氯化铵、四乙基溴化铵、四乙基乙酸铵、四乙基硝酸铵、四乙基六氟磷酸铵、四乙基四氟硼酸铵、四乙基硫氰酸铵、四甲基氯化铵、四甲基溴化铵、四甲基乙酸铵、四甲基硝酸铵、四甲基六氟磷酸铵、四甲基四氟硼酸铵、四甲基硫氰酸铵、四丁基氯化鏻、四丁基溴化鏻、四丁基乙酸鏻、四丁基硝酸鏻、四丁基六氟磷酸鏻、四丁基四氟硼酸鏻、四丁基硫氰酸鏻、四丙基氯化鏻、四丙基溴化鏻、四丙基乙酸鏻、四丙基硝酸鏻、四丙基六氟磷酸鏻、四丙基四氟硼酸鏻、四丙基硫氰酸鏻、四乙基氯化鏻、四乙基溴化鏻、四乙基乙酸鏻、四乙基硝酸鏻、四乙基六氟磷酸鏻、四乙基四氟硼酸鏻、四乙基硫氰酸鏻、四甲基氯化鏻、四甲基溴化鏻、四甲基乙酸鏻、四甲基硝酸鏻、四甲基六氟磷酸鏻、四甲基四氟硼酸鏻、四甲基硫氰酸鏻、四苯基氯化鏻、四苯基溴化鏻、四苯基乙酸鏻、四苯基硝酸鏻、四苯基六氟磷酸鏻、四苯基四氟硼酸鏻、四苯基硫氰酸鏻以及乙酸铵。在一些实施例中，所述导电剂包含选自四烷基铵、四芳基铵、四烷基鏻、四芳基鏻及其任意组合的阳离子，以及选自六氟磷酸根、四氟硼酸根、四烷基硼酸根、四芳基硼酸根及其任意组合的阴离子。具体导电剂实例包括但不限于：四丁基六氟磷酸铵、四丙基六氟磷酸铵、四乙基六氟磷酸铵、四甲基六氟磷酸铵、四丁基四苯基硼酸铵、四丁基四丁基硼酸铵、四丁基四氟硼酸铵、四丙基四氟硼酸铵、四乙基四氟硼酸铵、四甲基四氟硼酸铵及其任意组合。所述导电剂可包含烷基铵盐。所述烷基铵盐可包含至少一个具有至少三个碳原子的脂肪族烷基链，以及与具有不同碳原子数的基团(如甲基)的组合。例如，在一些实施例中，所述导电剂包含双十烷基二甲基氯化铵、二烯丙基二甲基氯化铵和十六烷基三甲基溴化铵中的一种或多种。可使用导电剂的混合物以提高加工性或稳定性。

在一些实施例中，导电剂包括六氟磷酸四丁基铵、六氟磷酸四丙基铵、六氟磷酸四乙基铵、六氟磷酸四甲铵、四苯基硼酸四丁基铵和四丁基硼酸四丁基铵中的一种或多种。在一些实施例中，导电剂包括六氟磷酸四丁基铵。

在一些实施例中，导电剂以组合物重量的约0.5％至约5％的量存在，包括约0.5％、约1％、约1.5％、约2％、约2.5％、约3％、约3.5％、约4％、约4.5％和约5％。在一些实施例中，导电剂以组合物重量的约1％至约2％的量存在。

附加组件

在一些实施例中，本文所述的任何一种喷墨墨水组合物还包括保湿剂、助溶剂、共聚树脂、消泡剂、增粘剂、增塑剂、分散剂、表面活性剂和缓蚀剂中的一种或多种。在一些实施例中，该组合物进一步包括一种或多种增粘剂、消泡剂和表面活性剂。

保湿剂可用于防止打印头上的墨水在打印操作期间以及墨水储存期间变干。保湿剂通常是具有高沸点的亲水性溶剂，例如高于100℃或约150℃至约250℃。适用的保湿剂包括但不限于二醇，例如乙二醇、丙二醇、甘油、双甘油和二甘醇；乙二醇醚，例如乙二醇二甲醚、乙二醇二乙醚、丙二醇甲醚、溶纤剂、二甘醇单乙醚(CARBITOL^TM)、二甘醇二甲醚和二甘醇二乙醚；二烷基亚砜，如二甲基亚砜；和其它溶剂如环丁砜和N-甲基吡咯烷酮。保湿剂可以以墨水组合物重量的约0.1％至约10％的量存在。

助溶剂可用于本文所述的喷墨墨水组合物中。如果使用助溶剂，其用量小于主溶剂，并且可以是本文所述的任何一种溶剂。例如，主溶剂的用量约为助溶剂用量的两倍、三倍、四倍、五倍或更多倍。

共聚树脂可以改善颜料的分散性和/或墨水组合物的稳定性。共聚树脂的例子是醛树脂，例如脲醛树脂或酮树脂。

消泡剂可用于防止墨水在制备和印刷过程中起泡。适用的消泡剂包括聚硅氧烷和/或含氟聚合物消泡剂，例如来自康涅狄格州沃灵福德的BYK-Chemie的BYK^TM065。消泡剂可以以任何适用的量存在，例如以墨水组合物重量的约0.01％至约1％的量存在。

本文所述的喷墨墨水组合物可包括增粘剂，例如硅烷或聚胺。适用的增粘剂还包括低分子量的单体化合物，尽管也考虑了二聚、三聚或更高的低聚化合物，并且这些化合物可以任选地包括一个或多个反应性基团，例如环氧基团。适用的硅烷的例子包括WETLINK 78(γ-缩水甘油氧基丙基二乙氧基甲基硅烷)、A-link 25(3-异氰酸基丙基三乙氧基硅烷)、A-Link 35(3-异氰酸基丙基三甲氧基硅烷)、硅烷A-186([3-(3,4-环氧基环己基)乙基三甲氧基硅烷)、硅烷A-187(γ-缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷)、硅烷A-1100(γ-氨丙基三乙氧基硅烷)、硅烷A-137(辛基三乙氧基硅烷)以及COATOSIL^TM1770([3-(3,4-环氧环己基)乙基三乙氧基硅烷)。其他例子包括SigmasilChemical公司的SIGMASIL SG914(正丙基三乙氧基硅烷)和Wacker Silicones公司的ADDID900(氨基官能三甲氧基硅烷)和940(甲基丙烯酸三甲氧基官能硅烷)，以及Gelest公司的3-氨基丙基三乙氧基硅烷和2(3,4-环氧环己基)乙基三乙氧基硅烷。适用的多胺包括聚亚烷基胺(例如聚乙烯亚胺)，并且可以通过乙氧基化、环氧化或甲硅烷基化进一步改性。多胺的其它例子包括树枝状聚合物和氨基丙烯酸聚合物，如美国专利第5,596,027号和第6,221,933号所公开的。聚乙烯亚胺可以通过商业途径获得，并且可以具有任何适用的分子量，例如低于约10,000的重均分子量。增粘剂可以以任何适用的量存在，例如按重量计约0.01％至约3％。

增塑剂可用于进一步增强印刷信息的性能，例如耐久性。适用的增塑剂的例子包括邻苯二甲酸酯增塑剂，例如邻苯二甲酸烷基苄酯、邻苯二甲酸丁基苄酯、邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二异丁酯、邻苯二甲酸二环己酯、邻苯二甲酸二乙酯、间苯二甲酸二甲酯、邻苯二甲酸二丁酯和邻苯二甲酸二甲酯；酯，例如己二酸二-(2-乙基己基)-酯、己二酸二异丁酯、甘油三苯甲酸酯、蔗糖苯甲酸酯、癸二酸二丁酯、马来酸二丁酯、聚丙二醇二苯甲酸酯、新戊二醇二苯甲酸酯、癸二酸二丁酯和偏苯三酸三正己酯；磷酸酯，例如磷酸三甲苯酯、磷酸二丁酯、柠檬酸三乙酯、柠檬酸三丁酯、乙酰柠檬酸三正丁酯；聚氨酯；丙烯酸聚合物；乳酸盐；氧化油，例如环氧化大豆油、氧化亚麻子油；和磺胺增塑剂，可从Rit-Chem Co.获得的RIT-CIZER 8(N-乙基甲苯磺酰胺的op-混合物)。增塑剂可以以任何适用的量存在，例如以墨水组合物重量的约0.01％至约3％的量存在。

分散剂，如聚合分散剂，可用于增强颜料稳定性或降低沉降速率。也可以使用超分散剂，它是含有对颜料有亲和力的基团的聚合分散剂。超分散剂的一个例子是购自Lubrizol的SOLSPERSE^TM38500(以MPA计的活性聚合物分散剂)。适用的分散剂包括来自BYK-Chemie的P104S。超分散剂的其它例子可以在文献中找到，例如，参见WO00/63305，其公开内容通过引用并入本文。通常，适用的分散剂包括LubriZol，Inc.的商品名为SOLSPERSE^TM的分散剂；BASF,Inc.的商标名EFKA；和BYK Chemie,Inc.的商品名BYK或DISPERBYK。分散剂可以以任何适用的量使用，例如，以墨水组合物的重量计，用量为约0.1％至约5％。

表面活性剂可用于优化墨水的润湿和/或干燥特性。适用的表面活性剂包括硅氧烷、硅氧烷、硅烷醇、聚氧化亚烷基胺、丙氧基化(聚(氧化丙烯))二胺、烷基醚胺、壬基酚乙氧基化物、乙氧基化脂肪胺、乙烯基吡咯烷酮和甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯的季铵化共聚物、烷氧基化乙二胺、聚氧化乙烯、聚氧化烯聚亚烷基多胺胺、聚氧化烯聚亚烷基聚亚胺、烷基磷酸酯乙氧基化物混合物、丙二醇的聚氧化烯衍生物、聚氧乙烯化脂肪醇和氟化表面活性剂。适用的聚合硅氧烷基表面活性剂的例子以商品名SILWET出售。氟化表面活性剂的例子包括Chemours以ZONYL商标销售的产品。适用的表面活性剂的具体例子包括L-7622和FC 430，L-7622是一种聚氧化乙烯改性的聚二甲基硅氧烷，购自Momentive，FC 430是一种氟代脂肪族聚合酯，购自3M公司。表面活性剂的另一个具体例子是BYK-3550，它是硅酮表面活性剂。硅氧烷表面活性剂的一个具体例子是ELEMENT14^TMPDMS100。表面活性剂可以任何适用的量存在于墨水组合物中，例如墨水组合物重量的约0.01％至约2％。

缓蚀剂可用于本文所述的喷墨墨水组合物中。适用的缓蚀剂包括苯并三唑，并且可以以墨水组合物重量的约0.01％至约2％的量存在。

喷墨墨水组合物

在一些实施例中，喷墨墨水组合物包括：

(i)约6％w/w的有机颜料；

(ii)约75％w/w至约85％w/w的溶剂；

(iii)约7％w/w的粘合剂树脂；

(iv)约1％w/w的导电剂；

(v)可选地，表面活性剂；

(vi)可选地，分散剂；以及

(vii)可选地，缓蚀剂。

在一些实施例中，(i)所述有机颜料是C.I.颜料黄139；(ii)所述溶剂包括选自甲乙酮、乳酸丁酯和丙二醇甲醚乙酸酯中的一种或多种；(iii)所述粘合剂树脂包括氯乙烯/乙酸乙烯酯共聚物(E 15/45M TF)、纤维素基树脂(CAP 482-0.5)和松香酯树脂(Ester 10)中的一种或多种；(iv)所述导电剂是六氟磷酸四丁基铵；(v)所述表面活性剂存在并且包括硅氧烷表面活性剂(3550)；(vi)所述分散剂存在并且包括聚合物分散剂(SOLSPERSE^TM38500)；以及(vii)所述缓蚀剂存在并且包括苯并三唑。

在一些实施例中，喷墨墨水组合物包括：

(i)约8％w/w的有机颜料；

(ii)约70％w/w至约80％w/w的溶剂；

(iii)约7％w/w的粘合剂树脂；

(iv)约1％w/w的导电剂；以及

(v)可选地，表面活性剂。

在一些实施例中，(i)所述有机颜料是C.I.颜料黄139；(ii)所述溶剂包括甲乙酮、乳酸丁酯和丙二醇甲醚乙酸酯中的一种或多种；(iii)所述粘合剂树脂包括氯乙烯/乙酸乙烯酯共聚物(E 15/45M TF)和松香酯树脂(Ester 10)中的一种或多种；(iv)所述导电剂是六氟磷酸四丁基铵；以及(v)所述表面活性剂存在并且包括硅氧烷表面活性剂(3550)。

在一些实施例中，喷墨墨水组合物包括：

(i)约5％w/w的有机颜料；

(ii)约65％w/w至约75％w/w的溶剂；

(iii)约21％w/w的粘合剂树脂；

(iv)约1.5％w/w的导电剂；

(v)可选地，表面活性剂；以及

(vi)可选地，增粘剂。

在一些实施例中，(i)所述有机颜料是C.I.颜料黄139；(ii)所述溶剂包括甲乙酮和丙二醇甲醚乙酸酯中的一种或多种；(iii)所述粘合剂树脂包括纤维素基树脂(CAP 482-0.5)、丙烯酸树脂(611)和硅树脂(604OR DOWSIL^TMRSN-0233)中的一种或多种；(iv)所述导电剂是六氟磷酸四丁基铵；(v)所述表面活性剂存在并且包括基于硅酮的表面活性剂(L7622)；以及(vi)存在所述增粘剂和硅烷增粘剂(WETLINK78)。

在一些实施例中，喷墨墨水组合物包括：

(i)约8％w/w的有机颜料；

(ii)约55％w/w至约65％w/w的溶剂；

(iii)约21％w/w的粘合剂树脂；

(iv)约2％w/w的导电剂；

(v)可选地，表面活性剂；以及

(vi)可选地，增粘剂。

在一些实施例中，(i)所述有机颜料是C.I.颜料黄139；(ii)所述溶剂包括甲乙酮和丙二醇甲醚乙酸酯中的一种或多种；(iii)所述粘合剂树脂包括丙烯酸树脂(611)和硅树脂(604OR DOWSIL^TMRSN-0233)中的一种或多种；(iv)所述导电剂是六氟磷酸四丁基铵；(v)所述表面活性剂存在并且包括基于硅酮的表面活性剂(L7622)；以及(vi)存在所述增粘剂和硅烷增粘剂(WETLINK 78)。

在一些实施例中，喷墨墨水组合物包括：

(i)约6％w/w的有机颜料；

(ii)约65％w/w至约75％w/w的溶剂；

(iii)约14％w/w的粘合剂树脂；

(iv)约1.5％w/w的导电剂；

(v)可选地，表面活性剂；

(vi)可选地，增粘剂；以及

(vii)可选地，增塑剂。

在一些实施例中，(i)所述有机颜料是C.I.颜料黄139；(ii)所述溶剂包括甲基乙基酮、乙醇、丙二醇和丙二醇甲醚乙酸酯中的一种或多种；(iii)所述粘合剂树脂包括丙烯酸树脂(586和527)中的一种或多种；(iv)所述导电剂是六氟磷酸四丁基铵；(v)所述表面活性剂存在并且包括硅氧烷表面活性剂(ELEMENT14^TMPDMS100)；(vi)所述增粘剂存在并且包括硅烷增粘剂(WETLINK 78)和多胺增粘剂(聚乙烯亚胺)；以及(vii)所述增塑剂存在并且包括磺胺增塑剂(RIT-CIZER^TM8)。

在一些实施例中，喷墨墨水组合物包括：

(i)约5％w/w的有机颜料；

(ii)约65％w/w至约75％w/w的溶剂；

(iii)约14.5％w/w的粘合剂树脂；

(iv)约1.5％w/w的导电剂；

(v)可选地，表面活性剂；

(vi)可选地，增粘剂；以及

(vii)可选地，增塑剂。

在一些实施例中，(i)有机颜料是C.I.颜料黄139；(ii)所述溶剂包括甲基乙基酮、乙醇、丙二醇和丙二醇甲醚乙酸酯中的一种或多种；(iii)粘合剂树脂包括丙烯酸树脂(611和527)中的一种或多种；(iv)导电剂是六氟磷酸四丁基铵；(v)表面活性剂存在并包括硅氧烷表面活性剂(Element14^TMPDMS100)；(vi)增粘剂存在并且包括硅烷增粘剂(WETLINK 78)和多胺增粘剂(聚乙烯亚胺)中的一种或多种；以及(vii)增塑剂存在并且包括磺胺增塑剂(RIT-CIZER^TM8)。

在一些实施例中，喷墨墨水组合物包括：

(i)约6％w/w的有机颜料；

(ii)约65％w/w至约75％w/w的溶剂；

(iii)约10％至约15％w/w的粘合剂树脂；

(iv)约1.5％w/w至约2.5％w/w的导电剂；

(v)可选地，表面活性剂；

(vi)可选地，增粘剂；

(vii)可选地，增塑剂；以及

(viii)可选地，水。

在一些实施例中，(i)有机颜料是C.I.颜料黄139；(ii)所述溶剂包括甲基丙基酮、乙醇和丙二醇中的一种或多种；(iii)粘合剂树脂包括丙烯酸树脂(586、527和ELVACITE 2669)中的一种或多种；(iv)导电剂是六氟磷酸四丁基铵；(v)表面活性剂存在并包括硅氧烷表面活性剂(Element14^TMPDMS100)；(vi)增粘剂存在并且包括硅烷增粘剂(正辛基三乙氧基硅烷)和多胺增粘剂(聚乙烯亚胺)中的一种或多种；(vii)增塑剂存在并且包括磺胺增塑剂(RIT-CIZER^TM8)；以及水。

在一些实施例中，本文所述的任何一种喷墨墨水组合物在约25℃下的粘度为约2.5至约6.0厘泊，包括约2.5厘泊、约2.6厘泊、约2.7厘泊、约2.8厘泊、约2.9厘泊、约3.0厘泊、约3.1厘泊、约3.2厘泊、约3.3厘泊、约3.4厘泊、约3.5厘泊、约3.6厘泊、约3.7厘泊、约3.8厘泊、约3.9厘泊、约4.0厘泊、约4.1厘泊、约4.2厘泊、约4.3厘泊、约4.4厘泊、约4.5厘泊、约4.6厘泊、约4.7厘泊、约4.8厘泊、约4.9厘泊、约5.0厘泊、约5.1厘泊、约5.2厘泊、约5.3厘泊、约5.4厘泊、约5.5厘泊、约5.6厘泊、约5.7厘泊、约5.8厘泊、约5.9厘泊和约6.0厘泊。在一些实施例中，本文所述的任何喷墨墨水组合物在约25℃下的粘度可为约3.0至5.0厘泊。

在一些实施例中，本文所述的任何一种喷墨墨水组合物在约25℃下具有约300至约2000欧姆·厘米的电阻率，包括约300、约350、约400、约450、约500、约550、约600、约650、约700、约750、约800、约850、约900、约950、约1000、约1050、约1100、约1150、约1200、约1250、约1300、约1350、约1400、约1450、约1500、约1550、约1600、约1650、约1700、约1750、约1800、约1850、约1900、约1950和约2000欧姆·厘米。在一些实施例中，本文所述的任何一种喷墨墨水组合物在约25℃具有约1000至约1500欧姆·厘米的电阻率。

本发明将通过以下实施例得到更清楚的理解，这些实施例仅用于说明目的，而不应理解为对本发明的限制。

实施例

实施例A

根据下表中列出的组分和用量制备喷墨墨水配方。所述喷墨墨水配方的制备流程包括以下步骤：(1)将树脂溶解于溶剂中，混合形成溶液；(2)向溶液中加入添加剂并混合溶解；(3)将颜料(如以颜料分散体形式)加入上述溶液中混合；以及(4)通过适用的过滤装置(例如，5微米过滤器)过滤含颜料的溶液。

下表所述配方制备所使用的有机颜料均来自黄色颜料分散体。对比例采用Yellow TT290制备，其包括约60％的颜料黄PY139、约10％的颜料分散树脂和分散剂，以及约30％的丙二醇甲醚乙酸酯作为溶剂。实施例1-6是使用喷墨黄色颜料分散体1制备的示例性实施例，其包括约48％的PY139、约20％的颜料分散树脂和分散剂，以及约32％的丙二醇甲醚乙酸酯作为溶剂。

表1A对比例和实施例1-5的配方组分和用量

表1B实施例5-9的配方组分和用量

实施例B

用于配制前例中喷墨墨水配方的颜料分散体的粒径及其分布情况，采用ParticleSizing Systems公司Nicomp 370型亚微米粒径分析仪(配套软件CW380 Version 1.51a)进行测定。在光散射测量过程中，基于良好的卡方值采用单峰高斯分布模型进行计算，并记录体积加权平均直径(例如粒径)以及99％累积体积加权直径(D99)。

下表显示了多个批次的结果，每个批次都是在给定的时间段内独立生产的。平均而言，Yellow TT290是来自Venator Materials Corporation的PY139分散体，具有平均约297纳米的典型粒径和约899纳米的D99。相反，喷墨黄色颜料分散体1(也是PY139的分散体)平均具有约172纳米的颜料平均粒径，且99％的颗粒小于约465纳米(D99)。

表2颜料分散体的粒径

检查实施例1、8和9的墨水中的颜料粒径，发现分别为191纳米、178纳米和184纳米，这用来证明在将分散体稀释到墨水中后，粒径保持大致相同。

实施例C打印相位窗口对比

打印相位窗口可用于评估CIJ打印机中CIJ墨水的操作可靠性。打印机产生优质喷码所需的相位数量取决于墨水特性。一般来说，一种墨水至少需要5个良好的相位，以提供良好的打印质量，并在Videojet CIJ打印机中可靠地运行。对于给定的墨水，更高数量的良好相位是更稳定的断裂的直接结果，并直接转化为更好的操作可靠性。

打印相位窗口的测定方法如下：通过使用打印机设定的中心相位为基准，以不同相位偏移量/角度范围进行喷墨打印，并评估每个打印样本的喷印质量。将能产生良好喷印质量的相位偏移数量进行统计，该总数即为有效相位数量。

依照上述方法对打印相位窗口进行评估，测试结果如下表所示。

表3

	良好相位的数量
		对比例	4
实施例1	5
		实施例2	6
实施例4	6

上表所示的相位窗口是使用1580打印机确定的，该打印机设计用于运行基于染料的墨水，不具备运行颜料墨水的特殊条件。

在45℃和80％相对湿度的极端环境下，在1580c打印机中运行时，对实施例8的相位窗口稳定性进行了一段时间的研究。结果如表4所示。

表4

尽管1580c专门设计用于使用软质颜料墨水，但表4中的数据表明，本文配制的墨水在实际长期使用中仍能保持稳定的墨滴断裂特性。

实施例D遮盖力和对比度比较

虽然可采用色度计或分光光度计等定量检测方法，但本实验仅通过目视对比对喷印图像的遮盖力和对比度进行简易评估。需特别说明的是，实施例1-9所含颜料量均低于对比例(颜料含量8.7％)。

这项研究的结果如图1所示。

上述实施例表明，根据本公开配制的喷墨墨水组合物(实施例1-9)在染料型CIJ打印机中表现出宽打印相位窗口(至少包含5个有效相位)，能够在染料型打印机中稳定运行并保持良好的持续工作时间和打印质量，同时在深色表面呈现优异的遮盖力。相比之下，对照喷墨组合物(对比例)不仅遮盖力较差(在深色基材上对比度不足)，而且需要专门为颜料墨水设计的打印机才能确保运行可靠性。

虽然本文已通过具体实施例对技术方案进行了说明和描述，但应当理解，本领域技术人员可在不脱离所附权利要求书所界定的技术方案广义范围的前提下，根据实际需要对这些实施例作出各种变更和修改。

本文所述实施例可在未明确披露任何要素或限制条件的情况下适当实施。因此，诸如"包含"、"包括"、"含有"等术语应作广义无限制解释。此外，本文所用术语仅作描述性而非限制性使用，采用此类术语并非意图排除所示及所述特征之等效物或其部分，但应理解在所要求保护的技术范围内可能存在各种修改。另外，“基本由......组成”应理解为包括具体列举的要素以及不会实质性影响所要求技术基本新颖特性的附加要素；而“由......组成”则排除任何未指定的要素。

本公开的范围不应受限于本申请所述的具体实施例。对于本领域技术人员而言，在不脱离本公开主旨和范围的前提下，可作出诸多修改和变型，这些修改和变型均旨在落入所附权利要求的范围内。本公开仅受所附权利要求书条款及其等效范围的限制。需要理解的是，本公开并不限于特定的方法、试剂、化合物或组合物，这些内容当然可以有所变化。还应理解，本文所用术语仅用于描述特定实施例之目的，而非旨在构成限制。

此外，当本公开的特征或方面以马库什组形式描述时，本领域技术人员应理解，这同样意味着对马库什组中任何单个成员或其子组成员的公开。

本领域技术人员应理解，就所有目的(尤其是提供书面描述而言)而言，本文所公开的所有范围均包含其任何及所有可能的子范围及子范围的组合。任何列举的范围均可明确视为已充分描述并支持将该范围至少划分为二等分、三等分、四等分、五等分、十等分等。举例而言(但非限制性)，本文讨论的每个范围均可划分为下三分之一、中三分之一和上三分之一等部分。本领域技术人员还应理解，“最多”、“至少”、“大于”、“小于”等类似表述均包含所述数值，并指代可按上述方式进一步划分为子范围的范围。最后，本领域技术人员应理解，每个范围均包含其中的各个独立数值。

本说明书引用的所有出版物、专利申请、授权专利及其他文献均以引用方式全文并入本文，其效力如同每一篇单独的出版物、专利申请、授权专利或其他文献被明确且个别地指明以引用方式全文并入。对于通过引用并入的文本中所包含的定义，若其与本公开的定义相冲突，则以本公开的定义为准。

其他实施例详见所附权利要求书。

Claims (37)

1.一种用于连续喷墨印刷工艺的喷墨墨水组合物，包括：

有机颜料，

溶剂，

粘合剂树脂，以及

导电剂，

其中，所述有机颜料包括平均粒径为约100纳米至约230纳米且累积99％粒径(D99)小于约600纳米的颗粒。

2.根据权利要求1所述的喷墨墨水组合物，其中，所述有机颜料包括平均粒径为约120纳米至约200纳米且累积99％粒径(D99)小于约600纳米的颗粒。

3.根据权利要求1所述的喷墨墨水组合物，其中，所述有机颜料包括平均粒径为约120纳米至约200纳米且累积99％粒径(D99)小于约510纳米的颗粒。

4.根据权利要求1所述的喷墨墨水组合物，其中，所述有机颜料包括平均粒径为约170纳米且累积99％粒径(D99)小于约510纳米的颗粒。

5.根据前述权利要求中任一项所述的喷墨墨水组合物，其中，所述有机颜料是黄色有机颜料、橙色有机颜料或红色有机颜料。

6.根据前述权利要求中任一项所述的喷墨墨水组合物，其中，所述有机颜料是选自C.I.颜料黄83、C.I.颜料黄138、C.I.颜料黄139、C.I.颜料黄151、C.I.颜料黄170、C.I.颜料黄181和C.I.颜料黄194中的一种或多种的黄色有机颜料。

7.根据权利要求6所述的喷墨墨水组合物，其中，所述黄色有机颜料是C.I.颜料黄139。

8.根据前述权利要求中任一项所述的喷墨墨水组合物，其中，所述有机颜料以所述组合物重量的约1％至约15％的量存在。

9.根据权利要求8所述的喷墨墨水组合物，其中，所述有机颜料以所述组合物重量的约3％至约8.5％的量存在。

10.根据前述权利要求中任一项所述的喷墨墨水组合物，其中，所述溶剂包括酮、酯、醇、乳酸酯、二醇、二醇醚、二醇醚乙酸酯和二醇醚酯中的一种或多种。

11.根据权利要求10所述的喷墨墨水组合物，其中，所述溶剂包括甲基乙基酮、甲基丙基酮、二乙基酮、甲基异丙基酮、环戊酮、丙酮、乙醇、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乳酸丁酯、丙二醇和丙二醇甲醚乙酸酯中的一种或多种。

12.根据前述权利要求中任一项所述的喷墨墨水组合物，其中，所述溶剂以所述组合物重量的至少约50％的量存在。

13.根据权利要求12所述的喷墨墨水组合物，其中，所述溶剂以所述组合物重量的约50％至约90％的量存在。

14.根据前述权利要求中任一项所述的喷墨墨水组合物，其中，所述粘合剂树脂包括丙烯酸树脂、氯乙烯/乙酸乙烯酯共聚物、聚酯、聚乙烯醇缩丁醛树脂、纤维素基树脂、聚氨酯树脂、硅树脂、改性松香树脂、酚醛树脂、聚酰胺树脂、纤维素酯树脂、硝酸纤维素树脂、聚马来酸酐树脂、缩醛聚合物、苯乙烯/甲基丙烯酸酯共聚物、醛树脂、苯乙烯和烯丙醇的共聚物、环氧树脂、聚羟基苯乙烯和聚酮树脂中的一种或多种。

15.根据权利要求14所述的喷墨墨水组合物，其中，所述粘合剂树脂包括丙烯酸树脂、氯乙烯/乙酸乙烯酯共聚物树脂、硅树脂、改性松香树脂和纤维素酯树脂中的一种或多种。

16.根据前述权利要求中任一项所述的喷墨墨水组合物，其中，所述粘合剂树脂以所述组合物重量的约5％至约25％的量存在。

17.根据前述权利要求中任一项所述的喷墨墨水组合物，其中，所述导电剂包括烷基铵盐，所述烷基铵盐具有至少一个包括4个或更多碳原子的取代基，例如丁基。

18.根据权利要求17所述的喷墨墨水组合物，其中，所述导电剂包括六氟磷酸四丁基铵。

19.根据前述权利要求中任一项所述的喷墨墨水组合物，其中，所述导电剂以所述组合物重量的约0.5％至约5％的量存在。

20.根据前述权利要求中任一项所述的喷墨墨水组合物，其中，所述导电剂以所述组合物重量的约1％至约2％的量存在。

21.根据前述权利要求中任一项所述的喷墨墨水组合物，还包括保湿剂、助溶剂、共聚树脂、消泡剂、增粘剂、增塑剂、分散剂、表面活性剂和缓蚀剂中的一种或多种。

22.根据权利要求21所述的喷墨墨水组合物，其中，所述组合物还包括增粘剂、消泡剂和表面活性剂中的一种或多种。

23.根据前述权利要求中任一项所述的喷墨墨水组合物，其中，所述组合物不含水。

24.根据权利要求1-22中任一项所述的喷墨墨水组合物，其中，所述组合物包括少于所述组合物重量的约1％的水。

25.根据前述权利要求中任一项所述的喷墨墨水组合物，其中，所述组合物在约25℃下的粘度为约3.0至约5.0厘泊。

26.根据前述权利要求中任一项所述的喷墨墨水组合物，其中，所述组合物在约25℃下的电阻率为约1000至约1500欧姆·厘米。

27.根据权利要求1所述的喷墨墨水组合物，包括：

(i)约6％w/w的有机颜料；

(ii)约75％w/w至约85％w/w的溶剂；

(iii)约7％w/w的粘合剂树脂；

(iv)约1％w/w的导电剂；

(v)可选地，表面活性剂；

(vi)可选地，分散剂；以及

(vii)可选地，缓蚀剂。

28.根据权利要求27所述的喷墨墨水组合物，其中：

(i)所述有机颜料是C.I.颜料黄139；

(ii)所述溶剂包括选自甲乙酮、乳酸丁酯和丙二醇甲醚乙酸酯中的一种或多种；

(iii)所述粘合剂树脂包括氯乙烯/乙酸乙烯酯共聚物(E15/45M TF)、纤维素基树脂(CAP 482-0.5)和松香酯树脂(Ester 10)中的一种或多种；

(iv)所述导电剂是六氟磷酸四丁基铵；

(v)所述表面活性剂存在并且包括硅氧烷表面活性剂(3550)；

(vi)所述分散剂存在并且包括聚合物分散剂(SOLSPERSE^TM38500)；以及

(vii)所述缓蚀剂存在并且包括苯并三唑。

29.根据权利要求1所述的喷墨墨水组合物，包括：

(i)约8％w/w的有机颜料；

(ii)约70％w/w至约80％w/w的溶剂；

(iii)约7％w/w的粘合剂树脂；

(iv)约1％w/w的导电剂；以及

(v)可选地，表面活性剂。

30.根据权利要求29所述的喷墨墨水组合物，其中：

(i)所述有机颜料是C.I.颜料黄139；

(ii)所述溶剂包括甲乙酮、乳酸丁酯和丙二醇甲醚乙酸酯中的一种或多种；

(iii)所述粘合剂树脂包括氯乙烯/乙酸乙烯酯共聚物(E15/45M TF)和松香酯树脂(Ester 10)中的一种或多种；

(iv)所述导电剂是六氟磷酸四丁基铵；以及

(v)所述表面活性剂存在并且包括硅氧烷表面活性剂(3550)。

31.根据权利要求1所述的喷墨墨水组合物，包括：

(i)约5％w/w的有机颜料；

(ii)约65％w/w至约75％w/w的溶剂；

(iii)约21％w/w的粘合剂树脂；

(iv)约1.5％w/w的导电剂；

(v)可选地，表面活性剂；以及

(vi)可选地，增粘剂。

32.根据权利要求31所述的喷墨墨水组合物，其中：

(i)所述有机颜料是C.I.颜料黄139；

(ii)所述溶剂包括甲乙酮和丙二醇甲醚乙酸酯中的一种或多种；

(iii)所述粘合剂树脂包括纤维素基树脂(CAP 482-0.5)、丙烯酸树脂(611)和硅树脂(604 OR DOWSIL^TMRSN-0233)中的一种或多种；

(iv)所述导电剂是六氟磷酸四丁基铵；

(v)所述表面活性剂存在并且包括基于硅酮的表面活性剂(L7622)；以及

(vi)存在所述增粘剂和硅烷增粘剂(WETLINK 78)。

33.根据权利要求1所述的喷墨墨水组合物，包括：

(i)约8％w/w的有机颜料；

(ii)约55％w/w至约65％w/w的溶剂；

(iii)约21％w/w的粘合剂树脂；

(iv)约2％w/w的导电剂；

(v)可选地，表面活性剂；以及

(vi)可选地，增粘剂。

34.根据权利要求33所述的喷墨墨水组合物，其中：

(i)所述有机颜料是C.I.颜料黄139；

(ii)所述溶剂包括甲乙酮和丙二醇甲醚乙酸酯中的一种或多种；

(iii)所述粘合剂树脂包括丙烯酸树脂(611)和硅树脂(604 ORDOWSIL^TMRSN-0233)中的一种或多种；

(iv)所述导电剂是六氟磷酸四丁基铵；

(v)所述表面活性剂存在并且包括基于硅酮的表面活性剂(L7622)；以及

(vi)存在所述增粘剂和硅烷增粘剂(WETLINK 78)。

35.根据权利要求1所述的喷墨墨水组合物，包括：

(i)约6％w/w的有机颜料；

(ii)约65％w/w至约75％w/w的溶剂；

(iii)约14％w/w的粘合剂树脂；

(iv)约1.5％w/w的导电剂；

(v)可选地，表面活性剂；

(vi)可选地，增粘剂；以及

(vii)可选地，增塑剂。

36.根据权利要求35所述的喷墨墨水组合物，其中：

(i)所述有机颜料是C.I.颜料黄139；

(ii)所述溶剂包括甲基乙基酮、乙醇、丙二醇和丙二醇甲醚乙酸酯中的一种或多种；

(iii)所述粘合剂树脂包括丙烯酸树脂(586和527)中的一种或多种；

(iv)所述导电剂是六氟磷酸四丁基铵；

(v)所述表面活性剂存在并且包括硅氧烷表面活性剂(ELEMENT14^TMPDMS100)；

(vi)所述增粘剂存在并且包括硅烷增粘剂(WETLINK 78)和多胺增粘剂(聚乙烯亚胺)；以及

(vii)所述增塑剂存在并且包括磺胺增塑剂(RIT-CIZER^TM8)。

37.根据权利要求27-36中任一项所述的喷墨墨水组合物，其中，所述有机颜料被配制成包括约48％w/w的所述有机颜料的分散体。