连续偏转喷墨技术的喷墨印刷油墨组合物的制作方法

文档序号:3737594阅读:225来源:国知局

专利名称::连续偏转喷墨技术的喷墨印刷油墨组合物的制作方法
技术领域
:本发明涉及一种用于标记任何类型的载体(support)、底材(或基底,substrate)和物体的油墨组合物,其中该油墨组合物的性质特别适合于通过所谓的"连续偏转喷墨(continuousdeflectedjet)"技术对各种不同类型的载体、底材(或基底)和物体实施液体喷墨打印或标^己,无^仑它们是多^L的还是无孔的。
背景技术
:喷墨印刷是一种公知的技术,利用这种技术能够将根据需要变化的信息,如条形码、销售截止日期等以高速印刷、才示i己或装饰在各种类型的物体上,而不需使这些物体与印刷设备接触,这些操作甚至在不平滑载体上也能实施。喷墨印刷系统可分成两种主要类型"按需滴墨"(DOD)型和"连续式喷墨"(CIJ)型。我们尤其感兴趣的是后一种技术,对连续偏转喷墨技术(continuousdeflectedjettechnique)更力口净争另ll感兴趣。通过偏转式连续喷墨喷涂包括在压力下将油墨输送到包含压电晶体的空腔中,油墨以喷射形式通过喷口(喷嘴)乂人空腔中逸出。该压电晶体以预定频率振动,使喷墨中产生压力波动,喷墨进行振荡,并逐渐分裂为球形的墨滴。如果油墨是导电性的,在喷墨发生6分裂的地方,借助放置在喷射轨迹上的电极,就可以〗吏这些墨滴带上静电荷。因此带电的墨滴在电场中发生偏转而能够进行印刷。而不带电的墨滴就不会发生偏转,它们被回收到沟槽中,在那里油墨被吸取然后回收到油墨回^各中。这种类型的连续喷墨喷涂确保了在不必是平滑的物品上以高速运转进行无接触式标记,并可以根据需要改变信息。该l支术尤其适合于生产线上工业产品的标记和标识(有步文期,序列号、4比号、条形码等),或用于邮政编;马邮政信4牛禾口包裹。"按需滴墨式(dropondemand)"喷墨喷涂(jetspraying)可以通过"液泡(bubble)"喷墨喷涂,或通过"压电"喷墨喷涂来实现。在第一种情况下,油墨在喷嘴附近被雾化,而且这种雾化会导致位于使油墨雾化的电阻与喷嘴之间的少量油墨喷射。在第二种情况下,压力的突然变化(该变化是受到压电陶瓷或压电晶体的电刺激而运动并位于喷嘴附近的致动器而产生的),导致油墨液滴的喷射。适合于连续偏转喷墨喷涂的油墨组合物必须满足一些与本技术有关的固有标准,尤其对于黏度、电导率、在清洁用溶剂中的溶解度、组分的相容性、待标记的载体的适当润湿等。另外,这些油墨必须是能够速干的,能够在喷嘴附近流动或保持静止而不会堵塞它,而且喷墨要具有高定向稳定性,同时还4吏得可以-使于清洁打印头。组成用于连续偏转式喷墨类型的喷墨印刷的现有油墨的成分是无才几或有才几产品;它们是着色物质(dyestuff),例:^染料或颜冲牛,树脂或粘合剂,它们在一种或多种或多或少的挥发性溶剂中或在水中,可选i也还有一种或多种导电性盐,以及各种添力O剂。组成用于按需滴墨式类型的喷墨印刷的现有油墨的成分也是无才几或有4几产品;染冲+或颜津+,初t脂或粘合剂,它们在一种或多种或多或少的挥发性溶剂中或在水中,在比例上与偏转式连续喷墨印刷使用的不同,但不需要具备导电性。着色物质称为"染料或颜料",这取决于它们在所使用的溶剂中是否分别是可溶的或不溶的。因此,性质为不可溶性的颜料被分散,并且可以是透明的或不透明的。它们为油墨赋予颜色、不透明性,或者特定的光学特性,如荧光特性(参见专利或专利申请US-A-4153593、US-A-4756758、US-A-4880465、EP-A-0289141、US-A画5395432、GB-A誦2298713)。在某些情况下,染料自身也赋予油墨足够的电导率,以至于无需添加导电性盐。已知名称为C丄溶剂黑(C丄SolventBlack)27、29、35和45的染料就属于这类染料。粘结剂或树脂是绝大部分固体和聚合化合物,它们的选择是根据其在所选溶剂中的溶解性和其与染料、其他添加剂的相容性,还有尤其要根据其一旦干燥就有助于油墨薄膜生成的特性。它们的首要作用是能够为油墨提供对载体或特定载体,例如无孔载体的最大粘附性。它们还使得可以赋予油墨在喷墨时可形成液滴的适合黏度,并使油墨、甚至获得的标i己具有足够的4氏抗物理和/化学腐蚀的性能。一增塑剂,其可專欠化干油墨膜并且可以改善油墨在所标i己的载体上的附着力和粘合力;—分散剂,其能够使颜料分散。这种分散剂可以+艮据其是否可电离或才艮才居溶剂的才及性,通过空间j文应和/或通过静电岁丈应来稳、定颜料;—抑制由某些l是供电导率的盐(如氯化物)诱导的腐蚀性的试剂(参见文献EP-A-0510752、US-A画5102458);一添加剂,其保护油墨避免滋生细菌和其它微生物它们是抗微生物剂、杀菌剂、杀真菌剂等和尤其用于含水油墨中的添加剂;—pH-调节IC冲剂(参见EP-A-0735120);和—消泡剂。喷墨油墨也可以包含改变油墨润湿或;参透能力的表面活'性剂(参见专利US-5395431),尤其是那些改变或调节省争态或动态表面张力的表面活性剂,例如购自3M/^司的FluoradFC430。这些产品使液滴的滴落(impact)尺寸均衡化。因此,液滴的滴落都具有相同的直径,不i仑载体的性质、洁净度或平坦度如4可。在用于连续偏转喷墨印刷的油墨的情况下,添加剂也包括可选地一种或多种导电性盐。可选的导电性盐为油墨静电偏转提供所需的导电性。关于这方面信息可以参考文献US-A-4465800。然而,还应该注意的是,在一些情况下,颜料已经赋予油墨足够导电性,就不必添加导电性盐了。在赋予导电性的盐中,在油墨的溶剂介质中可以净皮电离、溶解和离解的4壬4可种类的物质老卩可以应用。对于主要溶剂为水的油墨,对油墨导电性的贡献通常对于溶于水的大部分产品是电离物质不会存在问题。然而,含水介质并不认为是广泛的各种制剂,因为水的溶剂化能力有限,而且水的蒸发速率太慢以致于不能适应喷墨的高速打印环境。而且,各种对聚合物和染料具有高溶解能力的有机溶剂可以配制成快干的和对各种类型载体具有优异附着力的油墨。另一方面,在这些有机介质中,仅在溶剂充分解离时,也就是说当其介电常凄t和其偶才及矩足够高之时才可能导电。当属这种情况时,就有必要找到一种阳离子和阴离子在该介质中均可充分'溶解的盐最常见的这些油墨的溶剂是由混合物组成,其一方面含有,一般占主要用量的低粘度挥发溶剂,以使标记能够非常迅速地变干并将粘度调节到所需的值,例如乂人2mPa.s调节到10mPa.s;另一方面,还含有干得较慢的粘度更大且挥发性较差的溶剂,其用量较少,用以防止油墨在打印设备关机期间在喷嘴中变干。所使用的挥发性溶剂经常是低分子量的醇类、酮类或酯类溶剂,侈寸^口在专矛JUS-A-4567213、US-A-5637139禾口US-A-6814791中所指出的那些。在这些溶剂之中,主要才是到的是甲醇、乙醇、l-丙醇和2-丙醇、丙酮、甲基乙基酮(MEK)、甲基异丙基酮、甲基丙基酮、曱基异丁基酮、乙酸乙酯、乙酸曱酯和二氧戊烷(或二噁》克,dioxolane)。在专利US-A-6869986中引述了1,3-二氧戊烷作为喷墨打印用油墨的溶剂组分。二氧戊烷可以占油墨总重量的10wt。/。至85wt%。挥发性较差的溶剂,尤其是具有延迟变干作用的;容剂,最常见的是酮类,如在文献US-A-4024096和US-A-4567213中引述的环己酉同,在文献US-A-4155767中提到的乙二酉f酸、酸类、p夫"南禾口二氧戊烷,二甲基甲酰胺或二曱亚砜(US-A-4155895),内酉旨(EP-A-O034881),N-甲基吡咯烷酉同(EP國A-O735120),二醇(WO-A-9623844),以及甚至是另外具有油膜渗透作用的脂族烃(US-A-4166044),或者单独地或是其它溶剂、以上引述的溶剂的组合的水,对于这类文献可以参考US-A-4153593、GB-A-2277094和FR-A-2460982。一^l殳而言,用于连续偏转喷墨喷涂的油墨的主要的或占优势溶剂必须满足一定的标准,尤其是—它们的挥发性应足以使被标记的载体上的油墨速干,但挥发性也不应太大而使印刷机上的油墨蒸发得太快,尤其是在关机期间,由此能够^f吏之在长时间关4几之后再启动时具有良好的质量;—它们对油墨粘合剂、染料或颜料分散体以及待印刷的载体的溶剂化能力,必须使其能够为油墨上赋予良好的附着力;—在该油墨是用于连续偏转喷墨印刷的油墨时,占优势的或主要溶剂(以及次要溶剂,其含量较少)必须具有使离子物质保持解离的能力,例如为油墨赋予电导率的盐;—其对个体健康的影响,即其毒性、有害性、刺激性和可燃性,必须降4氐;_它们必须能够可选i也^f呆持油墨可选i也预想^皮4聂耳又、并且无菌;以及—它们还必须尽可能地是非亲水性的,以使其不会当油墨在连续偏转喷墨打印才几中的再循环期间加速从环境湿度中吸收水分。因为水几乎总是在破坏由有机溶剂中的亲水树脂获得的油墨膜的抗性。目前常用的用于连续偏转喷墨打印的油墨中的所谓主要的或占优势的溶剂均未同时满足所有上述标准。因而,甲醇有毒,且溶剂化能力一般;乙醇挥发性不足,乙酸乙酯和其他乙酸酯类具有极端强烈的气味,这在许多应用中是不可接受的缺陷;丙酮挥发性太强且闪点太低(-18。C);曱基乙基酮(MEK)具有足够的溶解性和良好的溶剂化能力,^旦其是一种刺激剂,具有区别性的气味且非常易燃(闪点为-9。C),而且在某些国家的法规中甚至是禁用的;四氢呋喃(THF)比曱基乙基酮挥发性更高,因为其沸点比甲基乙基酮低10°C,其闪点(-17。C)几乎4氐于所有的酮类,其能够生成爆炸性过氧化物,其是一种类似于甲乙酮的刺激剂并且含有超过25%四氢呔喃的油墨必须标识为刺激物。因此,对于适用于连续偏转喷墨打印的油墨组合物还存在未满足的需要,其中溶剂同时满足以上才是及的所有标准,并且由此所需性能转移至油墨,同时根据毒性和环境保护的条件,特别是满足法规条件。千燥时间尽可能接近甲基乙基酮而又无其缺点的油墨也将是有利的。还存在对适宜的油墨,尤其是适用于连续偏转喷墨印刷纟支术的油墨的需求,该油墨使得可以使具有不同表面特性的所有种类物品的标i己都能够速干,并且同时还f武予标记优异的质量和均匀度,不i仑该物品是多孔的还是无孔的。此外,该油墨必须产生表现出好的附着力和耐4匕学4曼蚀的能力的标记;并且通常具备用于连续喷墨纟支术的喷墨打印4几油墨通常需要的所有特性粘度、电阻率等。另夕卜,该油墨必须具有尽可能高的干火喿速度,才能容许实施高速标记。换句话-沈,该油墨必须同时具备速干、不堵塞喷"觜和由此甚至在长时间持续关闭的之后也能快速启动的性质。因此,本发明的目的是提供一种实现以上所指出的其中所有要求的适用于连续偏转喷墨打印的油墨组合物,其满足了以上才是及的标准和要求,且并不具有现有技术的油墨组合物的欠击夬、限制、缺剂的性能存在的问题。根据本发明,通过连续偏转喷墨技术用于喷墨印刷的油墨组合物实^见了上述目的和其它目的,该油墨组合物在室温下是液体,包含—粘合剂;--种或多种染料和/或颜料;和—溶剂;其中—所述溶剂包含相对于油墨总重量至少10wt。/。的至少一种非环状缩醛,和至少5wt。/。的一种或多种能够使油墨中存在(发现)的可离子化物质解离的其它有才几化合物。术语"室温,,一般#:理解为是指5。C至30。C的温度,优选10°C至25°C的温度,更优选15°C至24°C的温度,更好;也是20°C至23。C的温度。当然应该理解油墨在大气压力下是液态的。所述非环状缩醛一般选自曱醛缩二乙醇、曱醛缩二甲醇、乙醛缩二乙醇、乙醛缩二曱醇(或二甲基乙缩醛,dimethylacetal)及它们的混合物。在前述4匕合物中,曱醛缩二乙醇是优选的。为了消除对曱醛缩二乙醇精确性质的任何歧义,其属于缩醛类,并具有以下别名乙氧基甲基乙基醚;l,l-二乙氧基甲火克;甲烷,二乙氧基-;乙烷,l,l'-[亚曱基二(氧)]二-;二乙基曱醛(diethylformal);曱醛二乙基缩醛。曱醛缩二乙醇的经-验式为C5H1202,且CAS登记号为[462-95-3]。其结构式3口下甲醛缩二曱醇具有以下别名甲氧基甲基曱醚;l,l-二甲氧基甲烷;甲烷,二曱氧基-;二甲基甲醛;曱醛二甲基缩醛'曱醛缩二曱醇的经—睑式为C3H802,且CAS登记号为[109-87-5],其结构式:^下:CH3OCH2OCH,乙醛缩二乙醇具有以下别名l,l-二乙氧基乙步克;乙醛二乙基缩醛。乙醛缩二乙醇的经验式为C6H1402,且CAS登记号为[105-57-7]。其结构式如下、0乙醛缩二甲醇具有以下别名l,l-二甲氧基乙火克;乙醛二甲基缩醛。乙醛缩二曱醇的经验式为C4H10O2,且CAS登记号为[534-15-6]。其结构式如下<formula>formulaseeoriginaldocumentpage16</formula>这些非环状缩醛溶剂主要用作有^L化学中需要非质子溶剂的反应的反应介质。它们也用作萃取溶剂,或者作为有才几合成中乙氧基甲基〗匕剂。它们也用于粘合剂、防腐剂或脱;黍剂(paintstripper)的酉己方中。美国专利6911293>开了包含基于缩醛或缩酮的能够用于制造半导体的显孩史光刻法的光每文组合物。该专利并未涉及4壬何油墨,更不用说喷墨印刷的特定油墨。美国专利5576406公开了能够通过阳离子聚合反应聚合的组合物,其中溶剂是缩醛(如甲醛缩二乙醇)并且指出这样的组合物可以用作液体涂料或粉末涂料的配方。并未提及这些组合物在用于喷墨印刷的油墨和特定油墨中的用途。美国专利4155767描述了用于喷墨印刷的油墨组合物。具体而言,该文献中的B型组合物是无粘结剂的喷墨印刷油墨,其含有15%20%的THF;10%35%的水;6%25%的脂肪族醇;25%75%(或20%~65%)的环状或脂力矣酮、醛、未明确指出其^"确性质的缩醛、醚或酯;1%至17%的电角罕质;6%至17%的表面活'1"生剂和0.5%至5%的染^|"。在第6栏提及的B型油墨组合物不包含缩醛。只于于该文献实施例1的B配方同冲羊如jt匕。本发明是基于出人意料的发现,即非环状缩醛,尤其是甲醛缩二乙醇,使油墨的配方特别适用于连续喷墨喷涂,且其蒸发速率高于单独基于乙醇的类似组合物的蒸发速率,该蒸发速率4妄近于甲基乙基酮的蒸发速率,而甲醛缩二乙醇的沸点却比乙醇沸点高8°C。同样出人意料的是,我们观察到通过使用非环状缩醛,优选以上列出的4种缩醛,特别优选曱醛缩二乙醇4戈替一些(或部分)曱基丙基酮可以使基于曱基丙基酮的油墨的蒸发速率增加。而且,根据本发明所使用的非环状缩醛,特别是以上所列的四种非环状缩醛,尤其是甲醛缩二乙醇,在挥发性上比环状缩醛有利,因此蒸发速率4是高。确实,在油墨组合物中所面临的问题,对于连续偏转喷墨印刷而言是极端特殊的,以至于甚至可能能够在适用于其它才支术的油墨组合物的类似的解决方案也不能立即和直4妄i也转用于连续喷墨印刷的油墨组合物中。更不必说非环状缩醛,如所述的4种缩醛尤其是甲醛缩二乙醇在甚至更远(remote)的组合物如涂料组合物(与油墨组合物不同,其必然是不透明的)或如粘合剂组合物或防腐溶液中的可选用途,绝对不会4寻出i者如甲醛缩二乙醇的非环状缩醛可以适用于油墨中的非常特定的用途,甚至更具体而言是连续偏转喷墨印刷的油墨中的用途的结i仑。根据已知的组合物,从诸多现有的有机溶剂中选4^非环状缩醛甚至更具体而言甲搭缩二乙醇可以使得油墨满足以上提及的,尤其是有关溶剂性质的所有标准、条件和需求并不是显而易见的。诸如曱醛缩二乙醇的非环状缩醛用于这种油墨组合物中在现有^支术中既;殳有7>开也-殳有暗示指出。通过使用非环状缩醛,尤其是曱醛缩二乙醇能够满足由连续喷墨喷涂的油墨组合物溶剂性质限定的标准和条件。因此,对于甲醛缩二乙醇一其沸点为88。C,尽管沸点稍高,接近于乙醇和曱基乙基酮的沸点;和一25。C时的蒸气压为80mbar,非常接近于乙醇76mbar的蒸气压。蒸汽压和沸点值是快速蒸发速率的良好指征。其溶解大多数聚合物的能力对于获得对大多数待标记的载体的良好附着力也是非常有利的。—其能够完全;容解聚羟基苯乙烯、酚醛树脂、丙烯酸树脂、+〉香及其一些书f生物,酮和醛一对脂,更一^:而言,能够完全-容解与能够;容解于乙醇的那些4对脂相同。一其能够溶解染料,尤其是C丄溶剂染料的能力与乙醇的溶解能力一样好。甲醛缩二乙醇是一种可燃性产品,闪点为-5。C,^旦其是无害的,也无刺激性。其p木道既不强烈,也不会令人不愉快。与以下物质相比,曱醛缩二乙醇是更为有利的_曱醇,有毒且所具有的::容剂化能力库支寸氐;—乙卧支乙酯,或其它乙a臾酯,其p未道更强烈;一丙酮,4军发性太高,闪点非常^f氐(-18。C);以及—甲基乙基酮,属于刺激剂,闪点较低(-9。C),亲水性太强。由于釆用了非环状缩醛,如以上所才是及的4种缩醛,尤其是曱醛缩二乙醇,根据本发明,出人意料的是,配制真正不含甲基乙基酮且由此不会产生后者的固有缺点但同时又几乎具有甲基乙基酮所有优点的油墨是可能的。具体而言,才艮据本发明的油墨由于采用非环状缩醛尤其是采用曱醛缩二乙醇而具有高度的稳定性。甲酪缩二乙醇的另一个最特定的优点是其与水和乙醇形成富水共沸物(water-richazeotrope)。因此,在印刷循环中油墨蒸发期间,富7K共沸物的蒸发会有利i也有助于去除打印才几交耳关期间油墨,人环境中吸收的水分。曱醛缩二乙醇对水的低亲合力将会增强油墨不乂人环境空气中吸收水分的能力。根据本发明的油墨组合物,更具体而言是其中所含的溶剂,另外含有相对于油墨总重量至少5wt。/。的另一种有才几化合物一也就是说是不同于诸如曱醛缩二乙醇的非环状缩醛的有机化合物一其能够解离可离子化物质,尤其是盐且特别是导电性盐,这种盐在连续偏转喷墨喷涂印刷的油墨中在多数情况下都是需要的。在特定情况下,如果i者如甲醛缩二乙醇的非环状缩醛用作单一溶剂,其解离能力、效能(power)是不够的。这就是为什么其必须根据本发明与第二种溶剂组合使用以获得必要的电导率,尤其是其用于连续喷墨印刷时更是如此。这样的组合,不能采用任何不利地影响以上提及的诸如曱醛缩二乙醇的非环状缩醛的有利性质的方式,因为其制成连续偏转喷墨喷涂打印油墨的优选用途提供必要的解离能力,特别是使之能够解离连续偏转喷墨喷涂印刷的油墨中多数情况下都需要的导电性盐。换句话说,可以说诸如甲醛缩二乙醇的非环状缩醛与离子的解离溶剂组合,同时提供了对塑料或橡胶材料的附着力、连续偏转喷墨喷涂的"喷涂能力"和蒸发速率,并同时保留了油墨膜的良好形.能。成性严优选地,根据本发明的组合物相对于组合物总重量含有10wt%至85wt%,更优选35wt。/。至50wt。/。的至少一种非环状缩醛,如曱醛缩二乙醇、曱醛缩二甲醇、乙醛缩二乙醇、乙醛缩二曱醇或它们的两种或多种的混合物。物的总重量含有5wt。/。至70wt%,更优选10wt。/。至40wt。/。的所述其它有才iMt合物。所采用的溶剂的总量一般占组合物总重量的30wt。/。至95wt%,优选50wt。/o至90wt%。除了诸如甲醛缩二乙醇的非环状缩醛之外的所述其它组成;容剂部分的有机化合物选自例如醇类,尤其是低分子量醇,例如脂肪醇;酮类,优选〗氏分子量酮;亚烃基二醇醚;亚烃基二醇酯和亚烃基二醇醚酯,如乙酸酯;二曱基曱酰胺;N-曱基吡咯烷酮;酯类;直链醚或环醚;脂力矣、环状或非环状烃,例如直4连或支链的烃;芳香烃或非芳香烃;碳酸酯,如碳酸丙二酯、碳酸乙二酯以及碳酸二曱酯和碳酸二乙酯;以及所有本领域技术人员所公知的其能够使能离子化或解离成离子的物质(可离子化的物质,例如盐)解离的化合物;及它们的混合物。当在其中存在所述物质时,具有解离这些物质的能力的化合物一关i应该理解成能够产生导电溶液的液体化合物。优选地,组成部分-容剂的所述其它(一种或多种)有枳W匕合物是挥发性低于诸如甲醛缩二乙醇的非环状缩醛的有机溶剂。相对于仅含有诸如曱醛缩二乙醇的非环状缩醛作为溶剂的油墨,优选这种或这些化合物另外具有溶解油墨其它成分尤其是粘结剂、染料、添加剂等的性能,和/或减緩油墨蒸发的能力。醇类优选选自具有1至5个^友原子的直4连或支4连脂肪醇,如甲醇、变性或非变性乙醇(这耳又决于所^吏用的国家的强制性^见范)、l-丙醇、2-丙醇、正丁@#、2-丁醇、^又丁醇等。酮类^尤选选自具有3至10个碳原子的酮,3。丙酮、丁酮(曱基乙基S同)、2-戊酮(曱基丙基酮)、3-曱基-2-丁酮(曱基异丙基酮)和4-甲基-2-戊酮(甲基异丁基酮)。亚烃基二醇醚一^殳选自亚烃基《连中含有1至10个石友原子的亚烃基二醇的单烃基(d至C6烃基)醚或二烃基(C!至C6烃基)醚;优选该亚烃基二醇是乙二醇或丙二醇,如曱氧基丙醇。二醇酯和二醇醚酯优选选自由二醇和二醇醚与具有1至6个碳_原子的々包和脂肪羧酸(如甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、戊酸和己酸)形成的酯。举例而言,可以4是及的是丙二醇曱醚乙酸酯、二乙二醇丁醚乙酸酯等。酯类优选选自具有1至10个石灰原子的醇的4氐分子量酯,如甲酉臾酯、乙@臾酯、丙1菱酯或丁@臾酯。醚类优选选自低分子量的醚,如二氧戊烷或四氢呋喃。2已经观察到,溶剂包含,优选由曱醛缩二乙醇和丙酮溶剂组成,即曱醛缩二乙醇和丙酮溶剂的组合,相对于溶剂重量,优选的比例为10wt。/。至90wt。/。例如50wt。/。的甲醛缩二乙醇和90wt%~10wt%例如50wt。/。的丙酮;或曱醛缩二乙醇和甲基丙基酮,优选比例相同(90/10例如5010/90例如50);或者溶剂包含,优选由甲醛缩二乙醇和曱基异丙基酮的溶剂组成,优选比例相同(90/10例如5010/90例如50),出人意料地获得了特别快速变干的油墨。根据本发明的油墨组合物还含有粘结剂,该粘结剂包含一种或多种聚合物和/或树脂。这些聚合物和/或树脂优先选自(甲基)丙晞酸、乙烯基树脂、酮树脂、酚醛树脂、纤维素树脂、苯乙烯树脂和环氧树脂;聚氨酯、苯乙烯-丙烯酸酯以及它们的两种或多种的组合。这些4对脂的实例如下对于丙烯酸杉于脂、甲基丙烯酸树脂和苯乙烯丙烯酸酯,有JohnsonPolymer的JONCRYL、Rohm&Haas的ACRYLOID⑧和PARALOID、Atochem的SMA⑧或Zeneca的NEOCRYL。对于乙烯基树脂,有Vianova的HOSTAFLEX、UnionCarbide的VINYLITE⑧或Wacker的VINNOL。对于酮树脂,产品由Huls和BASF提供,例如Huls的所谓的AP和SK树脂和BASF的LAROPAL。对于酚醛树脂,产品由Vianova以商标名ALNOVOL^提供。在纤维素初于脂中,如硝化纤维素、乙基纤维素、乙酰丙酸或乙酰丁酸纤维素,例如可以才是及的是由Hercules(AQUALON)和Eastman才是供的产品。在环氧树脂中,可以才是及的是由Shell提供的EPIK(n^^或CIBA(或Huntsman)才是供的ARALDITE。在聚氨酯中,可以才是及的是Mitchanol的SURKOPAK。相对于油墨组合物总重量,根据本发明的油墨组合物中粘结剂的比例一4殳为0.1wt%40wt%,<尤选0.5wt%30wt%,更^f尤选1wt%25wt%,以及更好的是3wt%20wt%。另外,该油墨组合物可以含有一种或多种增塑剂(对于粘结剂的树脂或聚合物而言),例如,选自本领域:技术人员7>知的增塑剂并选择其起到含有一种或多种聚合物和/或树脂的粘结剂的功能,作为增塑剂,可以纟是及的有,例如,热塑性聚氨酯。缩醛如甲醛缩二乙醇的溶剂化能力使得能够容易地将这种增塑化合物引入到本发明的组合物中。相对于油墨组合物总重量,(一种或多种)增塑剂的量一4殳为至少0.05wt%,4尤选0.1wt。/。至20wt%。根据本发明的组合物还包含一种或多种染料和/或颜料。染并牛和/或颜冲+可以选自本领才支术人员已知的适用于所需用途的任何染料或颜料;这些颜料或染料中的一些在上文中已经提到。这些颜并+还包4舌色淀(lakes)。它们一般选自已知名称为"C丄溶剂染料(C.I.SolventDyes)"和"C丄颜料(C.LPigments)"的染料和颜并牛。以最常见的颜并牛和染料的实例为C.L溶剂黑(C.I.SolventBlack)27,29、C.I.溶剂,、7、C丄5容齐J,繁、35,45、C丄5容齐J蓝(C丄SolventBlue)70、C.I.溶剂红(C丄SolventRed)124、颜料蓝(PigmentBlue)60或颜料蓝15的分散体。染并+和/或颜并+的用量一4殳占油墨组合物总重量的0.1wt%20wt%,优选3wt%10wt%。由于缩醛尤其是甲醛缩二乙醇能够大量溶解染料,特别是能溶解大量的荧光染料,因此能够获得特定的荧光油墨,也就是说在孩吏弱的uv辐照下是可见的油墨。另外,除了当另一种成分本身是一种解离时能够提供导电性并能为油墨提供足够的电导率的盐以至于无需添加有效的导电性盐的情况之外,能够通过连续偏转喷墨喷涂的根据本发明的油墨组合物一^L可以含有至少一种导电性盐。这是因为油墨不4寻不通过连续喷墨喷涂施用时,其在液态时必须具有足够的电导率,一般在20。C要大于或等于300|aS/cm,优选大于500(aS/cm,更l尤选约5002000pS/cm或更大(20°C)。为油墨提供连续喷墨喷涂所必需的电导率的产品是可离子化的化合物,如盐。在油墨中已经存在的染料(由于颜料和溶剂不能为这些油墨提供电导率)为油墨提供了足够的电导率以至于无需添加有效的导电性盐。这些染料无疑是盐对于以上提及的已知名为"C丄溶剂黑(C.I.SolventBlack)"27、29、35和45的4匕合物#尤属于这种情况。然而,油墨组合物中经常有必要包含导电性盐,严格地说是不同于染料的导电性盐,这些导电性盐一般选自碱金属如锂、钠和钾的盐;石成土金属如4美和4丐的盐;以及筒单铵盐或季4妄盐;这些盐可以是卤化物(氯化物、溴化物、碘化物、氟化物)、高氯酸盐、硝酸盐、石克氰酸盐、曱酸盐、乙酸盐、>琉酸盐、石黄酸盐、丙酸盐、三氟乙酸盐、三氟甲磺酸盐(三氟-甲磺酸盐)、六氟磷酸盐、六氟锑酸盐、四氟观1S臾盐、苦p未S臾盐和羧g臾盐等的形式。如果有必要的话,这些导电性盐因此可以存在于油墨组合物中以I武予油墨组合物上述电导率;优选其用量为占油墨组合物总重量的0.1wt%20wt%,更优选0.1wt%10wt%,而更佳的是0.1wt%5wt%。根据本发明的组合物可以另外含有一种或多种选自改善这些组分中一些组分的溶解性、印刷质量、附着力,或控制油墨在各种载体上的润湿的化合物。例如,(一种或多种)添加剂能够选自消泡剂、4b学稳、定剂、UV稳定剂;表面活性剂,如FLUORAD⑧FC430、抑制盐蚀的稳定剂;杀细菌剂和杀真菌剂和杀生物剂,以及pH-调节緩沖剂等。添加剂的用量非常低,一般小于或等于5%,有时低至0.01%,这取决于它们是否是消泡剂、稳定剂或表面活性剂。本发明的另一目的是通过将诸如以上描述的油墨组合物喷墨到这些物体、底材(或基底)或载体上以标记例如多孔或无孔材料的底材、载体或物体的方法。该标i己过禾呈经由连续偏转喷墨:技术通过喷墨印刷来实施。本发明的另一个主题是i殳置有经过如上述描述的油墨组合物干燥后所获得的标记的底材、物体或载体(例如多孔或无孔)。这些底材可以例如由金属如铝或钢(々欠冲牛罐);玻璃(玻璃瓶);陶瓷;含纤维素的材料如纸,可选地涂层或光面的抛光纸,木板或木材;合成聚合物("塑料")尤其是以膜形式的聚合物,如PVC、PET、聚烯烃,如聚乙烯(PE)或聚丙烯(PP);"有^/L玻璃(Plexiglas)";织物制成,或由任何其它无孔或多孔材料制成;或者由前述材料中的几种的复合材料制成。优选底材由纸构成,如普通白纸、牛皮纸(Kraftpaper)或"票证纸,,("bond"paper)。具体而言,这种底材可以选自邮政物件,如信纸、信封、邮包、包裹和邮戳;身份文件如身份证和护照、纸币、支票、股票、证书、债券、运输单据、门票(entryticket)、塑料包装膜,例如用于邮政递送的杂志和其它^艮纸的,等等。在所有底材上都能够获得质量优良的标记或印刷图像,甚至是孔率很低的底材,甚至是在表面非常不平的底材上也是如此。阅读了通过以举例说明和非限制性的实施例的方式给出的本发明以下实施方式之后,将会更好地理解本发明。实施例根据本发明的以下油墨组合物通过将表I中所提及的产品按照所示比例混合而制备。该表也给出了所获得的油墨的粘度和电导率。表I<table>tableseeoriginaldocumentpage27</column></row><table>(1)Rohm&Haas的PARALOIDB66(2)Vianova的酚醛清^黍型盼醛树月旨(ALNOVOL②PN320)(3)Wacker的VI丽OLHI4/36(4)Clariant的TELAJETNOIRNS(5)OrientChemical的OILBLACK860(6)Ciba的ORASOLNOIRRLI(7)Bayer的MACROLEXYELLOW6G(8)Bayer的MACROLEXREDH(9)Bayer的MACROLEXBLUE3R(10)TegoChemie的TEGOGLIDE410所有的百分数都是重量百分数。根据本发明,由表I中的每一种油墨组合物得到的膜都是非常扭结(torque)(紧)且光滑的,对绝大多数载体的附着很好。因此所制备的油墨在由Imaje⑧制造的Jaime1000Series4型连续偏转喷墨打印机上进行测试,所有油墨得到的打印质量都非常好。实施例1所生产的油墨是黑色油墨,由于其具有其非常优异的附着力,因此主要适用于对各类用于包装的载体。甲醛缩二乙醇的溶剂化能力能够使溶剂黑29溶解。实施例2该油墨是黑色油墨,是由于甲醛缩二乙醇能够溶解溶剂黑27型染料。实施例3至7这些黑色油墨对PVC型载体具有特别好的附着力。由于存在曱酪缩二乙醇而获得优良的稳定性。实施例2至6因为采用了曱基异丙基酮和甲醛缩二乙醇的溶剂组合,这些多用途黑色油墨变干特别迅速。除了实施例7的油墨外,才艮据欧洲立法,所制备的所有油墨都仅可标识为F^"高度可燃的"。这些油墨既不归为"XI"(刺激剂)类,也不归为"XN"(有害的)类。权利要求1.一种在室温下是液体的通过连续偏转喷墨技术用于喷墨印刷的油墨组合物,所述油墨组合物含有-粘合剂;-一种或多种染料和/或颜料;和-溶剂,其中相对于所述油墨组合物的总重量,所述溶剂含有至少10wt%的至少一种非环状缩醛,和至少5wt%的能够使所述油墨中存在的可离子化物质解离的一种或多种其它有机化合物。2.根据权利要求1所述的油墨组合物,其中,所述非环状缩醛选自甲醛缩二乙醇、曱醛缩二曱醇、乙醛缩二乙醇、乙趁缩二曱醇以及它们的混合物。3.才艮据权利要求1或2所述的油墨组合物,相对于所述组合物的总重量,含有10wt。/。至85wt%,4尤选35wt。/。至50wt。/。的至少一种非环;]犬缩醛。4.根据权利要求1至3中任一项所述的油墨组合物,相对于所述油墨组合物的总重量,含有5wt。/。至70wt%,优选10wt。/o至40wt%的所述其它有4/M匕合物。5.根据权利要求1至4中任一项所述的油墨组合物,其中,所述其它有机化合物选自醇,尤其是低分子量的醇;酮,优选低分子量的酮;亚烃基二醇醚;亚经基二醇酯和亚烃基二醇醚酯,如乙酸酯;二曱基曱酰胺;N-曱基吡咯烷酮;酯;直链醚或环醚;脂力矣的环状或非环状烃,例如直4连或支4连的烃;芳香烃或非芳香烃;石友S吏酯,如碳酸丙二酯,石友酸乙二酯以及碳酸二甲酯和碳酸二乙基酯;以及已知具有能够4吏可离子化物质离解以及可选;也具有;容解所述油墨组合物的其它成分和/或减'f曼所述油墨挥发的性能的所有化合物;以及它们的混合物。6.根据权利要求5所述的油墨组合物,其中,所述其它化合物选自具有1至5个碳原子的直链或支链脂肪醇,如甲醇、变性或非变'性乙醇、l-丙醇、2-丙醇、正丁醇、2-丁醇、诈又丁醇等;具有3至10^友原子的酮;亚烃基4连上含有1至10个-友原子的亚烃基二醇的单烃基(d至C6烃基)醚或二烃基(d至C6烃基)醚,所述亚烃基二醇例:^乙二醇和丙二醇;以及具有1至6个碳原子的饱和脂肪羧酸的二醇酯和二醇醚酯。7.根据前述权利要求中任一项所述的油墨组合物,其中,所述溶剂含有,优选含有,曱醛缩二乙醇与丙酮的组合、或甲醛缩二乙醇与曱基丙基酮的组合,或曱醛缩二乙醇与甲基异丙基酮的组合。8.一艮据权利要求1所述的油墨组合物,其中,所述粘合剂含有一种或多种树脂和/或聚合物。9.根据权利要求8所述的油墨组合物,其中,所述树脂和/或聚合物选自(曱基)丙烯酸树脂、乙烯基树脂、酮树脂、酚醛树脂、纤维素树脂、苯乙烯树脂和环氧初t脂、聚氨酯、苯乙烯丙烯酸西旨,以及它们两种或多种的组合。10.才艮据前述权利要求中任一项所述的油墨组合物,相对于所述油墨组合物的总重量,含有0.1wt。/。至40wt%,优选0.5wt。/o至,30wt%,更^f尤选1wt。/。至25wt%,且再4尤选3wt。/o至20wt%的粘合剂。11.根据权利要求1所述的油墨组合物,另外包含用量为占所述油墨的总重量至少0.05wt%,优选0.1wf/o至20wt。/。的一种或多种增塑剂。12.才艮据^又利要求1所述的油墨组合物,其中,所述染并+和/或颜料选自已知名称为"C.I.溶剂染料"和"C.I.颜料"的染料和颜料。13.根据前述权利要求中任一项所述的油墨组合物,相对于所述油墨组合物的总重量,含有0.1wt。/。至20wt%,优选3wt。/。至10Wto/o的染料和成颜料。14.才艮据前述权利要求中任一项所述的油墨组合物,所述组合物在20。C在液态时的电导率大于300[iS/cm,优选在20°C大于或等于500|aS/cm,更优选在20°C为500至2000|dS/cm。15.根据前述权利要求中任一项所述的油墨组合物,另外含有至少一种用量占所述油墨组合物的总重量0.1wt。/。至20wt%,优选0.1wt。/。至10wt。/。的导电性盐。16.根据权利要求15所述的油墨组合物,其中,所述导电性盐选自卣化物、高氯酸盐、硝酸盐、碌u氰酸盐、甲酸盐、乙酸盐、磺酸盐、丙酸盐、三氟乙酸盐、三氟甲磺酸盐、六氟磷酸盐、六氟4弟酸盐、四氟;朋目吏盐、苦p木酸盐、羧目臾盐和錄u酸盐形式的石成金属和石咸土金属的盐、以及简单铵盐或季铵盐。17.根据权利要求1所述的油墨组合物,另外含有选自消泡剂、化学稳定剂、UV稳定剂、表面活性剂、盐腐蚀抑制剂;杀细菌剂、杀真菌剂和杀生物剂,以及pH调节緩沖剂中的一种或多种添力口齐寸。18.—种通过连续偏转喷墨技术将油墨组合物喷墨印刷到物体、底材或载体上以对物体、底材和载体进4亍标识的方法,其特4i在于,喷涂的所述油墨组合物是一又利要求1至17中4壬一项所述的油墨组合物。19.一种底材或载体,其特4正在于,其具有通过由一又利要求1至17中任一项所述的油墨组合物变干和/或吸附而获得的标记。20.根据权利要求19所述的底材,其特征在于,所述底材由金属,例如铝或钢;玻璃;陶瓷;含有纤维素的材料如纸,可选地涂层或蜡光纸,木板或木材;合成聚合物("塑料"),尤其是膜形式的合成聚合物,如PVC、PET、聚烯烃如聚乙烯(PE)或聚丙烯(PP);"有机玻璃"(Plexiglas);织物,或任何其它无孔或多孔材料制成;或由几种前述材料的复合物制成。全文摘要本发明公开了一种在室温下是液体的通过连续偏转喷墨技术用于喷墨印刷的油墨,该油墨含有粘合剂;一种或多种染料和/或颜料;和溶剂,其中相对于油墨组合物总重量,溶剂含有至少10wt%的至少一种非环状缩醛,和至少5wt%的能够使油墨中存在的可离子化物质解离的一种或多种其它有机化合物。文档编号C09D11/00GK101622318SQ200880004905公开日2010年1月6日申请日期2008年2月11日优先权日2007年2月13日发明者塞西尔·古斯蒂奥克斯,安托万·巴塔伊,维尔日妮·里奥,让-伊夫·萨比斯申请人:马肯依玛士公司
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