[发明专利]含有半结晶低聚物树脂的固体油墨组合物

说明书

技术领域

本发明涉及一种含有半结晶低聚物树脂的固体油墨组合物。

背景技术

本文所公开的固体油墨组合物的特征为，其在室温下为固体，且在升高的温度下熔化，在此温度下熔化的油墨施用于基底。这些固体油墨组合物可用于印刷油墨，特别是可用于喷墨印刷油墨。

用于喷墨印刷的固体油墨组合物通常同时含有着色剂和连接料或载体，其中连接料或载体是溶解或悬浮着色剂的材料。例如，简单的固体油墨组合物由作为载体的蜡和作为着色剂的颜料或染料组成。许多固体油墨组合物主要包括结晶聚乙烯蜡和其他的官能化蜡组分，其允许从熔融液态快速相转变至固态，并且由于它们的低摩擦系数，也有助于通过印刷机的玻璃压板和其他子系统自动输送印刷文件。固体油墨组合物也已经通常包括树脂作为油墨组分。树脂使得油墨在冷却后足够坚韧，使得油墨对于印刷基底上的机械负载，例如粘结、刮擦和折痕，更有抵抗力。

此外，在油墨组合物中使用树脂具有以下优点：染料可以相对良好地在其中溶解，并且颜料可以相对容易地在其中分散。树脂也具有以下优点：它们的化学组成可以容易地改变，从而提供有助于油墨固化的无定形半结晶的或纯结晶的物理特性。

许多传统固体油墨组合物由高结晶蜡或蜡基材料制成，例如聚乙烯蜡，以及烃酰胺或酯蜡，它们是可迅速熔化和在冷却时迅速结晶(固化)的非常坚硬并有抗性的材料；然而，这些蜡基结晶固体油墨确实具有某些物理缺陷。例如，包含坚硬的结晶蜡基材料的固体油墨也更加易碎，因此使用这种油墨制成的印刷品易于被施加的机械力损坏，例如刮擦或者从纸折痕处破裂。此外，结晶蜡基固体油墨通常对无孔基底具有差的粘结性，这导致其自身抗刮擦性和图像牢固度差。烃蜡(例如结晶聚乙烯蜡)的高非极性特质也可以限制普通油墨组合物和特殊性能添加剂(例如着色剂、分散剂、增效剂、流变改性剂、以及抗氧化剂)的溶解性和可混性，其可导致人们不得不研发用于这类油墨的常规添加剂和材料。

因此，需要不基于高结晶聚合蜡的替代的固体油墨组合物，其可以提供持久的、更牢固的固体油墨印刷品而没有上述问题。也需要替代的固体油墨组合物，其含有同时具有一定程度的结晶和无定形特性的极性更高的树脂(例如，它们具有半结晶特性)，其能在固体油墨中提供更多的粘弹性以及与常规油墨添加剂和着色剂更好的相容性。对于包含生物源树脂和组分的可持续油墨也存在日益增长的需求，所述可持续油墨与市售的烃蜡基油墨相比可以具有更好的生物降解功能。

发明内容

根据本文所述的实施方案，提供新型固体油墨组合物，其包含半结晶低聚物树脂，例如适合用于喷墨印刷技术的低聚酰胺酯、低聚酯和低聚酰胺树脂。

特别地，本发明实施方案提供一种固体相变油墨，其包括：选自聚酯、低聚酯、聚酰胺酯和低聚酰胺酯的半结晶低聚物树脂；任选着色剂；以及油墨连接料，其中所述半结晶低聚物树脂由二羧酸或酸酐或二酯、双官能烷醇单体、以及任选的单官能封端反应物的缩合反应制得。

在其他实施方案中，提供了一种固体相变油墨，其包括：选自聚酯、低聚酯、聚酰胺酯和低聚酰胺酯的半结晶低聚物树脂；着色剂；以及油墨连接料，其中所述低聚物树脂由二羧酸、双官能烷醇单体、以及任选的单官能封端反应物的缩合反应制得，由以下反应表示：

其中X＝O、NH、及其混合物，并且在任选的封端剂R₃ZH中基团Z＝O或NH。R₁、R₂和R₃相互独立，且可以为取代的或未取代的，且可以存在或不存在杂原子，并且进一步地，其中R₁是具有约1至约20个碳原子的亚烷基；具有约1至约20个碳原子的亚烷氧基；具有约6至约20个碳原子的亚芳基；或具有约7至约20个碳原子的亚芳烷基；R₂是具有约1至约20个碳原子的亚烷基；具有约1至约20个碳原子的亚烷氧基；具有约6至约20个碳原子的亚芳基；或具有约7至约20个碳原子的亚芳烷基；R3是H；具有约1至约50个碳原子的烷基；具有约6至约50个碳原子的芳基；或具有约7至约50个碳原子的烷芳基；并且n为从约1至约10的数字。

在其他实施方案中，提供一种固体相变油墨，其包含：半结晶低聚酰胺酯或低聚酯树脂；着色剂；以及油墨连接料，其中所述低聚酰胺酯树脂具有下式