包含具有二氧化钛的云母基矿物的高不透明度的白色墨水的制作方法
【专利说明】包含具有二氧化钛的云母基矿物的高不透明度的白色墨水
【背景技术】
[0001] 数字印刷涉及其中直接由数字数据产生印刷图像的技术，例如使用电子排版 (electronic layout)和/或桌面出版程序（desktop publishing program)。一些已知的数 字印刷方法包括全彩色喷墨、电子照相印刷、激光照片印刷和热转移印刷方法。
[0002] 电子照相(EP)印刷技术涉及在成像版上安装的光电导体表面上形成潜像。在一些 实例中，光电导体首先被通常由电晕放电所充电的光敏化，并且然后暴露于通过待复制的 文件的正片投射的光，导致暴露于光的区域中的电荷的损耗。随后通过相反电荷的调色剂 颗粒与保留在未暴露的区域上的电荷的吸引，所述潜像显影成全像。将显影图像从光电导 体转移至胶印橡皮布(rubber offset blanket)，再将其从所述胶印橡皮布转移至基材如 纸、塑料或其它合适的材料，通过加热或加压或两者的组合以产生印刷的最终图像。
[0003] 使用干调色剂(与粉末载体混合的着色剂)或液体墨水(着色剂在液体载体中的悬 浮液)显影潜像。调色剂或墨水通常粘附至基材表面，很少渗透到基材中。最终图像的品质 很大程度上与粒度有关，越小的颗粒提供越高的分辨率。
[0004] 在固体电子照相中使用的干调色剂是具有相对窄的粒度分布的细粉末，其从应用 装置中的细孔排出。在液体电子照相中使用的液体墨水通常包含在不导电的液体载体(通 常为饱和烃)中悬浮的基于颜料或基于染料的热塑性树脂颗粒。
[0005] HP电子墨水是组合电子印刷的优点与液体墨水的品质的独特的液体墨水（液体 EP)。HP电子墨水包含在液体载体中的带电的颜料颗粒。像其它数字印刷技术即干EP (或静 电印刷)一样，HP电子墨水能够通过电控制印刷颗粒的位置来实现数字印刷。然而，不像干 EP，HP电子墨水能够实现非常小的粒度，低至1至Ζμπ^ΗΡ电子墨水作为浓缩的糊状物供应， 其以"洁净手(clean hands)"操作的管状墨盒(cartridge)的形式装载到印刷机中。在印刷 机内，将其进料到墨水供应槽(tank)中并且用油稀释，以形成准备用于印刷的载体液体和 着色剂颗粒的流体混合物。
【附图说明】
[0006] 图1是描述根据本公开内容的实例的方法的流程图。
[0007] 图2是根据一个实例的在Q/m(电荷/质量)单元(cell)中测试之后，具有白色和黑 色背景的纸卷(coupon)的线图。
【具体实施方式】
[0008] 在以下的描述中，提出了许多细节以提供对本文中公开的实例的理解。然而，将理 解的是所述实例可以在没有这些细节的情况下实践。虽然已经公开了有限数量的实例，但 是应该理解的是其中存在多种修改和变体。可以使用相同的数字指示图中相似或相同的元 素。
[0009] 应注意的是，如本说明书和所附的权利要求中所用，单数形式"一个"、"一种"和 "该"包括复数的指示物，除非上下文另有明确规定。
[0010] 如本文中所用，"载体流体"、"载体液体"或"液体媒介物(vehicle)"指的是其中可 以使本公开内容的颜料树脂材料分散以形成墨水分散体的流体。可以配制这样的载体液体 用于电子照相印刷，使得电子照相墨水具有用于这样的印刷的粘度和电导率，并且其可以 包含多种不同试剂的混合物，所述试剂包括但不限于表面活性剂、有机溶剂和助溶剂、电荷 控制剂、粘度调节剂、螯合剂和稳定剂。即使不是电子照相液体媒介物自身的一部分，但是 除颜料和树脂之外，液体媒介物可以进一步运载固体添加剂，例如树脂、胶乳、UV可固化材 料、增塑剂、盐、电荷控制剂等。
[0011] 如本文中所用，"助溶剂"指的是在电子照相液体媒介物中存在的任何溶剂，包括 有机溶剂。
[0012] 如本文中所用，"取代的"表示化合物或部分的氢原子由另一个原子如碳原子或杂 原子所替代，其是被称为取代基的基团的一部分。取代基包括例如烷基、烷氧基、芳基、芳氧 基、烯基、稀氧基、炔基、块氧基、硫代烷基、硫代烯基、硫代炔基、硫代芳基等。
[0013] 如本文中所用，术语"约"用于通过提供给出值可以是"略高于"或"略低于"端点来 为数值范围端点提供灵活性，并且可以与制造公差有关。该术语的灵活性的程度可以通过 特定的变量来指示，并且将在本领域中技术人员的知识范围内以基于经验和本文中相关的 描述来确定。在一些实例中，"约"可以指±10%的差异。
[0014] 如本文中所用，多个项目、结构元素、组成元素、和/或材料为了方便起见可以存在 于共同的列表中。然而，这些列表应该被解释为该列表的每个成员各自被确定为单独并且 独特的成员。因此，在没有相反指示的情况下，仅基于它们在共同的组中的呈现，这样的列 表的每个成员不应该被解释为相同列表的任何其它成员的实际等同物。
[0015] 本文中可以范围的形式表述或呈现浓度、量和其它数值数据。将理解的是这样的 范围形式仅为了方便和简洁而使用，并且因此应该被灵活地解释为不仅包括如范围的界限 所明确列举的数值，而且还包括该范围内涵盖的所有的单个数值或子范围，如同每个数值 和子范围被明确列举。作为说明，"约lwt%至约5wt%"的数值范围应该被解释为不仅包括约 lwt%至约5wt%的明确列举的值，而且还包括该指示范围内的单个值和子范围。因此，在该数 值范围中包括单个值如2、3.5和4,和子范围如1至3、2至4和3至5等。该相同的原则适用于仅 列举一个数值的范围。此外，无论范围的宽度或描述的特征如何，这样的解释均应该适用。
[0016] 目前在数字印刷机中使用的液体电子照相（LEP)墨水典型地使用在载体中的颜 料，所述载体通常是基于经的载体，例如异链烷烃液体（可获自Exxon Chemicals， Houston，TX的异链烷烃液体的系列ISOPAR ?是合适的载体的一个实例）。该LEP墨水通常 可以包含树脂，以及其它用于调整各种期望的特性的墨水组分。所述树脂使颜料保持在印 刷介质上。其它墨水组分可以包括电荷引导剂和硅氧烷添加剂（silicone additive)以有 助于墨水从橡皮布(blanket)转移至印刷介质和延长橡皮布的寿命。
[0017] HPCMYK(青色、品红色、黄色、黑色）Indigo电子墨水构成用于LEP印刷技术的主要 的三原色墨水(process color inks)，然而橙色、紫色、绿色、白色、透明和银样的电子墨水 用于特种印刷应用中。由于对数字包装应用的预期需要，对白色LEP墨水的需要可能显著增 加。目前的白色LEP墨水主要使用基于二氧化钛(titania;Ti02)的颜料。从生产角度来看， 它们可能是昂贵的，并且可能需要大量的二氧化钛负载以实现至少40%的所需的不透明度。
[0018] 根据本文中的教导，提供了基于具有二氧化钛的云母基矿物的高不透明度的白色 墨水。通过具有"高不透明度"的白色墨水表示具有至少40%的不透明度的墨水。小于40%的 不透明度不是足以覆盖在印刷介质上的黑色图像的不透明性。45%的不透明度可以是一种 改进。50%的不透明度可以发现用于许多实例中。60%或更大的不透明度可以被认为是"超级 白"。这样的不透明度可以根据本文中的教导来实现，其取决于多种因素，包括云母的类型 和使用的云母-二氧化钛的比率。
[0019] 虽然使用二氧化钛涂覆的天然云母矿物可以用于本文中教导的实践中，但是具有 平坦的形态并且基本上不含杂质如铁氧化物的经二氧化钛涂覆的合成云母可以提供目前 可用的最白效果的颜料。替代地，可以将Ti作为掺杂离子或取代离子(例如对于镁)并入到 不含铁的云母(镁-铝-硅酸盐)结构中。在任一情况下，云母上或云母中Ti02的量为约20至 40wt%〇
[0020] 还描述了白色LEP墨水的制造，使用云母矿物以潜在地降低最终墨水的成本并且 实现所需的不透明度。
[0021] 云母通常作为薄片存在，其具有约100至500nm的厚度和约10至25μπι的长度。云母 薄片的最终长度可以减小至约0.2至5μπι之间，并且然后在被并入透明树脂糊状物中之前用 胶乳颗粒使其钝化。尽管钝化不是必要的，但是它有助于实现在LEP方法中的最终白色墨水 颗粒的更好的显影和改进不透明度。可以获得75%的高不透明度，然而其它相似的制剂可以 实现40%至65%的不透明度。
[0022]可