專利名稱：不透明噴墨油墨組合物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明關(guān)于不透明噴墨油墨組合物，該組合物適合于在暗色基材上的印刷，特別是暗色的玻璃基材，例如在印刷之前、之中或之后可能會(huì)暴露于冷凝或水的暗色可回收玻璃飲料瓶。當(dāng)暴露于水和潮濕的條件時(shí)，玻璃基材上所印刷的訊息不易受損，可以通過(guò)堿洗將訊息清除。
背景技術(shù)：
噴墨印刷是一種熟知的技術(shù)，印刷設(shè)備和印刷字符沉積于其上的基材之間不需要接觸就可以完成印刷。簡(jiǎn)而言之，噴墨印刷涉及到將墨滴流發(fā)射到表面上并控制該流的方向，例如以電子方式，從而使墨滴在該表面上形成所期望的印刷訊息的技術(shù)。
噴墨印刷或非接觸印刷技術(shù)特別適合于在具有不規(guī)則的形狀的基材和表面上印制字符，例如包括通常用于盛裝飲料、化妝品、藥品、酒品和保健品的玻璃、金屬或塑料容器。
一般而言，為了能夠?qū)嵱糜趪娔∷⒌膶?shí)施過(guò)程，噴墨油墨組合物必須滿足一定的要求。這些涉及到噴墨油墨組合物的粘度和電阻率，噴墨油墨組合物的各組分的溶解度和相容性，以及噴墨油墨組合物對(duì)基材的可潤(rùn)濕性能。進(jìn)一步地，噴墨油墨組合物必須能迅速干燥和具有防污性，噴墨油墨組合物必須能夠通過(guò)噴墨嘴或多個(gè)噴墨嘴而不發(fā)生堵塞，并能夠費(fèi)力最小地迅速清潔機(jī)械構(gòu)件。印刷的訊息必須具有良好的附著力和抗磨擦性。
此外，噴墨油墨組合物還必須滿足某些其它的要求。許多飲料制造商常常在能夠引起容器上濕氣冷凝的潮濕條件下，將冰冷飲料裝入容器中。在容器表面上的印刷過(guò)程中冷凝的濕氣會(huì)對(duì)獲得期望的油墨滲透、良好粘結(jié)性和印刷訊息的耐磨性造成嚴(yán)重的問(wèn)題。因此，噴墨油墨組合物應(yīng)該允許在一定程度的冷凝存在的條件下在這些容器上進(jìn)行印刷，印刷的訊息不會(huì)受冷凝所損害。進(jìn)一步地，當(dāng)將容器浸入冰水中冷卻或在巴氏滅菌過(guò)程中暴露于熱水中時(shí)，印刷訊息不應(yīng)該因這樣的處理而分解或損壞。而且，例如在世界的不同角落和不同季節(jié)倉(cāng)儲(chǔ)和運(yùn)輸期間，瓶子可能會(huì)暴露于溫暖和潮濕的條件。訊息不應(yīng)該受熱或冷潮濕條件所損害。此外，許多這樣的容器由于其價(jià)值而回收或贖回并再使用，容器上的訊息應(yīng)該可以通過(guò)堿洗清除。
已經(jīng)建議使用噴墨油墨組合物在玻璃基材上進(jìn)行印刷。然而，這些油墨組合物都具有一種或多種的缺點(diǎn)。例如，油墨干燥時(shí)間過(guò)長(zhǎng)或者油墨組合物不適合在暗色玻璃基材上印刷，或印刷訊息缺乏對(duì)基材的足夠附著力、對(duì)熱或冷水侵害的抵抗力或可堿洗性。
前述內(nèi)容表明需要適合在玻璃基材上印刷的噴墨油墨組合物。從此處提供的對(duì)本發(fā)明的描述可以顯而易見(jiàn)本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)以及附加的獨(dú)創(chuàng)性特征。
發(fā)明概述本發(fā)明提供適合在玻璃基材上印刷的噴墨油墨組合物，所述組合物包含一種或多種有機(jī)溶劑、一種或多種酸性樹(shù)脂、一種或多種聚胺、一種或多種不透明顏料和一種或多種疏水導(dǎo)電劑。本發(fā)明的噴墨油墨組合物具備下述優(yōu)點(diǎn)的一項(xiàng)、二項(xiàng)或多項(xiàng)。噴墨油墨組合物是穩(wěn)定性的，沉降速率低，油墨干燥時(shí)間短，能夠在冷和/或不冷的溫度以及潮濕和/或干燥的條件下在玻璃基材上進(jìn)行印刷。印刷訊息對(duì)基材具有良好的對(duì)照度和附著力，如果期望的話，通過(guò)堿洗可以清除印刷訊息。印刷訊息能夠抵抗冰水浸潤(rùn)和/或巴氏滅菌造成的損害。
發(fā)明詳述本發(fā)明可以在很大的程度上滿足前述的要求，在實(shí)施方案中，本發(fā)明提供了包含一種或多種有機(jī)溶劑、酸性樹(shù)脂、聚胺、不透明顏料和疏水導(dǎo)電劑的噴墨油墨組合物。本發(fā)明提供的不透明噴墨油墨組合物具有優(yōu)異的濕態(tài)附著力，在進(jìn)行巴氏滅菌以后在透明玻璃和暗色玻璃表面均具有極好的對(duì)照度，并具有良好的老化穩(wěn)定性能。而且，這樣的組合物提供了比基于二氧化鈦的組合物更低的顏料沉降速率的優(yōu)點(diǎn)，使得可能采用標(biāo)準(zhǔn)非染色打印機(jī)來(lái)打印不透明標(biāo)記或訊息。通過(guò)堿洗，可以在相對(duì)較短的時(shí)間段內(nèi)將采用本發(fā)明的噴墨油墨組合物印刷在玻璃瓶的訊息完全清除。
本發(fā)明的噴墨油墨組合物適用于連續(xù)式的或按需供墨的噴墨打印機(jī)。對(duì)于使用連續(xù)式噴墨打印機(jī)，噴墨油墨組合物通常具有如下特性(1)在25℃下的粘度為約1.6到約7.0cps；(2)電阻率為約50到約2000ohm-cm；和(3)音速為約1100到約1700米/秒。
不透明顏料可以是無(wú)機(jī)顏料，或優(yōu)選為有機(jī)顏料。為提供不透明性，顏料應(yīng)該具有能散射可見(jiàn)光的適當(dāng)?shù)牧６?。因此，根?jù)本發(fā)明的實(shí)施方案，不透明顏料的粒度為約0.1μm到約1.0μm，優(yōu)選約0.2μm到約0.5μm。不透明顏料與粘合劑樹(shù)脂具有不同的折射率，粘合劑與顏料的折射率差別越大，顏料的不透明度也越大。本發(fā)明的噴墨油墨組合物使用的顏料可以為任何適當(dāng)?shù)念伾?，?yōu)選為黃色。在實(shí)施方案中，顏料為不透明有機(jī)黃色顏料，例如C.I.顏料黃139。C.I.顏料黃139是可從Johnson Matthey，Inc.，Jacksonville，F(xiàn)L市售購(gòu)得的TINTERSOLTMYellow 139。TINTERSOL Yellow 139是C.I.顏料黃139在醛樹(shù)脂、醋酸甲氧基丙基酯和表面活性劑中的分散體。根據(jù)供應(yīng)商的文獻(xiàn)，TINTERSOL Yellow 139分散體中還包含專有的樹(shù)脂。不透明顏料可以任何合適的量存在，例如為噴墨油墨組合物重量的約2％到約15％，優(yōu)選約3％到約10％，更優(yōu)選約4％到約8％。
本發(fā)明的噴墨油墨組合物含有一種或多種有機(jī)溶劑。任何合適的有機(jī)溶劑可以用作油墨載體。優(yōu)選的是，使用具有低沸點(diǎn)的有機(jī)溶劑和/或這樣的溶劑的混合物作為主要油墨載體。少量的高沸點(diǎn)溶劑可以與(多種)低沸點(diǎn)溶劑組合使用。合適的有機(jī)溶劑的實(shí)例包括酮類，例如丙酮、甲基乙基酮、二乙基酮、甲基異丁基酮和環(huán)己酮；酯類，例如醋酸甲酯、醋酸乙酯、醋酸正丙酯、醋酸異丙酯、醋酸正丁酯、醋酸叔丁酯、醋酸戊酯、乳酸甲酯、乳酸乙酯、乳酸正丙酯、乳酸異丙酯、乳酸正丁酯和醋酸甲氧基丙基酯；醇類，例如甲醇、乙醇、正丙醇、異丙醇、正丁醇、叔丁醇、正戊醇和正己醇；二醇類，例如乙二醇、丙二醇、甘油和二乙二醇；二醇醚，例如甲氧基丙醇、乙二醇二甲醚、乙二醇二乙醚、溶纖劑、二乙二醇二甲醚和二乙二醇二乙醚；和酰胺，以及前述兩種或多種的混合物。優(yōu)選有機(jī)溶劑包含低級(jí)酮、低級(jí)醇或它們的混合物。甲乙酮是優(yōu)選的溶劑。
可以存在任何適當(dāng)量的有機(jī)溶劑或有機(jī)溶劑的混合物，包括共溶劑，例如為噴墨油墨組合物重量的約40％到約90％，優(yōu)選約60％到約80％，更優(yōu)選約65％到約75％。本發(fā)明的噴墨油墨組合物可以任選包含有共溶劑。舉例來(lái)說(shuō)，甲基乙基酮可以與共溶劑(例如醋酸甲氧基丙基酯或乙醇)組合使用。
如果使用共溶劑，其使用量少于主溶劑。例如，主溶劑的使用量是共溶劑量的約二倍、三倍、四倍、五倍或更多倍。如果甲基乙基酮為主有機(jī)溶劑，可以使用乙醇為共溶劑。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案，噴墨油墨組合物包含約40％到約60％重量的甲基乙基酮和約5％到約20％重量的乙醇，優(yōu)選約50％重量的甲基乙基酮和約10％重量的乙醇。
噴墨油墨組合物中還可以包含水，例如去離子水。不打算束縛于任何的理論或機(jī)理，可以確信的是水有利于在干燥或低濕的環(huán)境條件下的印刷，例如相對(duì)濕度為約50％或更低，例如相對(duì)濕度為約10％到約42％，或約20％到約30％。但是，油墨中水的量最好是很少的，例如是油墨組合物重量的約1％到約20％，優(yōu)選約5％到約15％，更優(yōu)選約10％。過(guò)量的水傾向于增加油墨的干燥時(shí)間并引起油墨的不穩(wěn)定性。
本發(fā)明的噴墨油墨組合物包含至少一種酸性樹(shù)脂。可以使用任何適當(dāng)?shù)乃嵝詷?shù)脂，例如具有羧基、磺酸基或膦酸基、優(yōu)選具有羧基基團(tuán)的聚合物。酸性樹(shù)脂可以有任何適當(dāng)?shù)乃嶂担缢嶂凳羌s50到約250mg KOH/g樹(shù)脂，優(yōu)選約100到約200mg KOH/g樹(shù)脂。在本發(fā)明的某些實(shí)施方案中，酸性樹(shù)脂的酸值是約120到約170mg KOH/g樹(shù)脂。酸性樹(shù)脂可以是在有機(jī)溶劑中可溶的或可分散的。酸性樹(shù)脂的制備方法在現(xiàn)有技術(shù)中是已知的，例如通過(guò)使用合適的催化劑來(lái)聚合單體或單體的混合物。單體的混合物可以僅包含酸性單體或一種或多種酸性單體和一種或多種非酸性(中性)單體。例如，使用如過(guò)硫酸銨-過(guò)氧化氫或Fenton’s試劑(硫酸亞鐵-過(guò)氧化氫)這樣的氧化還原催化劑，可以聚合苯乙烯和丙烯酸的混合物。通過(guò)控制單體混合物中的單體的相對(duì)量可以調(diào)整酸性(如羧基)基團(tuán)的數(shù)目。或者，可以從具有酯官能團(tuán)的樹(shù)脂生成酸性樹(shù)脂。
酸性樹(shù)脂的實(shí)例為丙烯酸類樹(shù)脂。丙烯酸類樹(shù)脂可以是均聚物或共聚物。共聚物的實(shí)例為苯乙烯丙烯酸共聚物。優(yōu)選的丙烯酸類樹(shù)脂為JONCRYLTM683，其為苯乙烯、α-甲基苯乙烯和丙烯酸的共聚物，可以得自Johnson Wax，Racine，WI。JONCRYL 683具有約160mgKOH/g樹(shù)脂的酸值。另外的酸性樹(shù)脂的實(shí)例可參見(jiàn)美國(guó)專利5,596,027和6,221,933，其公開(kāi)內(nèi)容通過(guò)引用結(jié)合到本文中。
可以使用任何適當(dāng)量的酸性樹(shù)脂，例如適于提供殘留酸官能的適當(dāng)量；例如酸官能團(tuán)的數(shù)量大于聚胺的胺官能團(tuán)的數(shù)量?？梢允褂玫乃嵝詷?shù)脂的數(shù)量為噴墨油墨組合物重量的約2％到約25％，優(yōu)選約5％到約20％，更優(yōu)選約7％到約15％。
本發(fā)明的噴墨油墨組合物含有聚胺。可以使用任何適當(dāng)?shù)木郯?。可以相信的是，聚胺的氨基基團(tuán)與酸性樹(shù)脂相互作用形成能夠抵抗?jié)駳饫淠膿p害和/或抵抗涂污或暴露于冰水時(shí)造成的侵害的耐久印刷訊息。不打算束縛于任何的理論或機(jī)理，可以確信的是，聚胺與酸性樹(shù)脂的相互作用可能涉及到了形成共價(jià)鍵、離子鍵、氫鍵、范德華相互作用、偶極-偶極相互作用、偶極-誘導(dǎo)偶極相互作用或其任意的組合。離子相互作用的例子是銨鹽的形成。每分子聚胺有二個(gè)、三個(gè)、四個(gè)或更多個(gè)氨基基團(tuán)。它可以為小分子，或優(yōu)選為二聚、三聚或多聚分子。聚胺可以是線形、支化、未交聯(lián)、交聯(lián)或三維結(jié)構(gòu)。氨基基團(tuán)可以是伯、仲、叔或其組合。氨基基團(tuán)可以是聚合物主鏈的部分、鏈末端、側(cè)鏈基團(tuán)或其組合。
合適的聚胺為聚亞烷基胺，例如聚乙烯亞胺。聚亞烷基胺可以是改性的聚亞烷基胺，例如烷氧基化、環(huán)氧基化或甲硅烷基化聚亞烷基胺。因此，例如可以通過(guò)乙氧基化、環(huán)氧基化或甲硅烷基化將聚乙烯亞胺進(jìn)行改性。聚胺的其它例子包括樹(shù)枝狀聚合物和氨基丙烯酸類聚合物，公開(kāi)于上述所結(jié)合的美國(guó)專利5,596,027和6,221,933之中。可以從例如Aldrich處市售購(gòu)得聚乙烯亞胺。聚胺(例如聚乙烯亞胺)可以具有任何適當(dāng)?shù)姆肿恿浚瑑?yōu)選低于約10,000的重均分子量，更優(yōu)選約2000。
可以使用任何適當(dāng)量的聚胺。通常，聚胺量的選擇應(yīng)當(dāng)使得胺基團(tuán)不會(huì)占據(jù)酸性樹(shù)脂的所有酸官能團(tuán)。因此，例如聚胺的量可以是噴墨油墨組合物重量的約0.01％到約2％，優(yōu)選約0.05％到約1％，更優(yōu)選約0.1％到約0.5％。
本發(fā)明的噴墨油墨組合物包含一種或多種疏水導(dǎo)電劑。疏水導(dǎo)電劑在水中沒(méi)有溶解度或具有低的溶解度，例如在25℃下在水中的溶解度為約0.5％重量或更低，優(yōu)選在25℃下的溶解度為約0.1％重量或更低?？梢允褂萌魏芜m當(dāng)?shù)氖杷畬?dǎo)電劑。疏水導(dǎo)電劑的例子包括銨或鏻鹽，硼酸鹽和磷酸鹽。優(yōu)選的是，疏水導(dǎo)電劑包含陽(yáng)離子和陰離子，陽(yáng)離子選自四烷基銨、四芳基銨、四烷基鏻、四芳基鏻以及它們的任意組合，陰離子選自六氟磷酸根、四氟硼酸根、四烷基硼酸根、四芳基硼酸根以及它們的任意組合。
疏水導(dǎo)電劑的具體實(shí)例包括六氟磷酸四丁基銨、六氟磷酸四丙基銨、六氟磷酸四乙基銨、六氟磷酸四甲基銨、四苯基硼酸四丁基銨、四丁基硼酸四丁基銨、四氟硼酸四丁基銨、四氟硼酸四丙基銨、四氟硼酸四乙基銨、四氟硼酸四甲基銨以及它們的任意組合，優(yōu)選六氟磷酸四丁基銨、六氟磷酸四丙基銨、四氟硼酸四丁基銨、四苯基硼酸四丁基銨以及它們的任意組合，更優(yōu)選六氟磷酸四丁基銨，得自O(shè)zark Fluorine Specialties Inc.，Tulsa，Oklahoma。
疏水導(dǎo)電劑在本發(fā)明的噴墨油墨組合物中可具有任何適當(dāng)?shù)牧?。疏水?dǎo)電劑的量通常低于噴墨油墨組合物重量的約5％，例如約0.1％到約5％，優(yōu)選約0.5％到約3％，更優(yōu)選約1％到約2％。
本發(fā)明的噴墨油墨組合物還可以包含一種、兩種、三種或更多種添加物，例如保濕劑、共樹(shù)脂(co-resin)、消泡劑、粘結(jié)促進(jìn)劑、增塑劑、分散劑和/或表面活性劑。
本發(fā)明的噴墨油墨組合物可以包含保濕劑以防止在打印操作過(guò)程中打印頭上的油墨干燥以及油墨儲(chǔ)存過(guò)程中的油墨干燥。保濕劑通常是具有高沸點(diǎn)的親水性溶劑，優(yōu)選沸點(diǎn)高于100℃，更優(yōu)選約150℃到約250℃?？梢允褂帽绢I(lǐng)域普通技術(shù)人員熟知的任何適當(dāng)?shù)谋駝?。合適的保濕劑的例子包括二醇，例如乙二醇、丙二醇、甘油、二甘油(diglycerin)和二乙二醇；二醇醚，例如乙二醇二甲醚、乙二醇二乙醚、丙二醇甲醚、溶纖劑、二乙二醇單乙醚(卡必醇)、二乙二醇二甲醚和二乙二醇二乙醚；二烷基亞砜，例如二甲亞砜，以及其它的溶劑如環(huán)丁砜和N-甲基吡咯烷酮。保濕劑的量可以是油墨組合物重量的約0.1％到約10％，優(yōu)選噴墨油墨組合物重量的約1％到約5％。
本發(fā)明的噴墨油墨組合物可以包含一種或多種共樹(shù)脂。共樹(shù)脂可以提供改善的顏料分散力和/或油墨組合物的穩(wěn)定性。共樹(shù)脂的實(shí)例是醛樹(shù)脂，如脲醛樹(shù)脂，或酮樹(shù)脂。
本發(fā)明的噴墨油墨組合物可以包含消泡劑以防止油墨在其制備過(guò)程中以及在打印操作中的發(fā)泡。可以使用任何適當(dāng)?shù)南輨?，例如聚硅氧烷消泡劑。聚硅氧烷消泡劑的例子是BYKTM065，得自BYK-Chemie，Wallingford，CT?？梢源嬖谌魏芜m當(dāng)量的消泡劑，例如為油墨組合物重量的約0.01％到約1％，優(yōu)選約0.1％到約0.5％。
本發(fā)明的噴墨油墨組合物還可以包含適當(dāng)?shù)恼辰Y(jié)促進(jìn)劑(例如硅烷)以進(jìn)一步改善印刷訊息對(duì)玻璃基材的粘結(jié)性。合適的硅烷的例子是環(huán)氧硅烷，如可從GE Silicones得到的WET LINKTM78，它是3-環(huán)氧丙氧基-丙基甲基-二甲氧基-硅烷。可以存在任何適當(dāng)量的粘結(jié)促進(jìn)劑，例如油墨組合物重量的約0.01％到約3％，優(yōu)選約0.1％到約2％，更優(yōu)選約0.5％到約1.5％。
本發(fā)明的噴墨油墨組合物還可以包含增塑劑以進(jìn)一步提高某些性能，如印刷訊息的耐久性?？梢允褂萌魏芜m當(dāng)?shù)脑鏊軇＠缈墒褂脧腞it-Chem Co.購(gòu)得的Rit-Cizer 8，其為N-乙基甲苯磺酰胺的鄰/對(duì)混合物。可以存在任何適當(dāng)量的增塑劑，例如油墨組合物重量的約0.01％到約3％，優(yōu)選約0.1％到約2％，更優(yōu)選約0.5％到約1.5％。
本發(fā)明的噴墨油墨組合物還可以包含表面活性劑以最優(yōu)化油墨的濕潤(rùn)和/或干燥特性。可以使用任何適當(dāng)?shù)谋砻婊钚詣?，例如含氟脂族聚合酯和聚亞烷基氧化物改性的聚二甲基硅氧烷。合適的表面活性劑的例子包括SILWETTML-7622(為聚氧化乙烯改性的聚二甲基硅氧烷，得自O(shè)Si Specialties，Inc.，Danbury，CT)和FC 430(為含氟脂族聚合酯，得自3M Co.)。油墨組合物中可以存在任何適當(dāng)量的表面活性劑，例如油墨組合物重量的約0.01％到約2％，優(yōu)選約0.05％到約0.5％。
本發(fā)明的噴墨油墨組合物可以包含分散劑(如聚合物分散劑)以增加顏料穩(wěn)定性或降低沉降速率?？梢允褂贸稚錇楹袑?duì)顏料有親和力的基團(tuán)的聚合物分散劑。超分散劑的例子是SOLSPERSETM38500，得自Avecia，Wilmington，DE。超分散劑的其它例子可從文獻(xiàn)中得到，例如見(jiàn)于WO00/63305，該文獻(xiàn)通過(guò)引用結(jié)合到本文中?？梢允褂萌魏芜m當(dāng)量的分散劑，例如油墨組合物重量的約0.1％到約5％，優(yōu)選約0.5％到約2％。
根據(jù)實(shí)施方案，本發(fā)明的噴墨油墨組合物含有占噴墨油墨組合物重量的約40％到約90％的一種或多種有機(jī)溶劑、占噴墨油墨組合物重量的約2％到約25％的一種或多種酸性樹(shù)脂、占噴墨油墨組合物重量的約0.05％到約2％的一種或多種聚胺、占噴墨油墨組合物重量的約2％到約15％的一種或多種不透明顏料(例如不透明有機(jī)顏料)和占噴墨油墨組合物重量的約0.1％到約5％的一種或多種疏水導(dǎo)電劑。
根據(jù)另一實(shí)施方案，本發(fā)明的噴墨油墨組合物含有占噴墨油墨組合物重量的約60％到約80％的一種或多種有機(jī)溶劑、占噴墨油墨組合物重量的約5％到約20％的一種或多種酸性樹(shù)脂、占噴墨油墨組合物重量的約0.1％到約0.5％的一種或多種聚胺、占噴墨油墨組合物重量的約2％到約10％的一種或多種不透明顏料(例如不透明有機(jī)顏料)和占噴墨油墨組合物重量的約1％到約2％的一種或多種疏水導(dǎo)電劑。
通過(guò)組合所需的成分并將它們?cè)谶m當(dāng)?shù)幕旌显O(shè)備如攪拌器中混合，可以制備本發(fā)明的噴墨油墨組合物。可以過(guò)濾得到的產(chǎn)物。
本發(fā)明進(jìn)一步提供了在基材上打印標(biāo)記的方法，所述方法包括將本發(fā)明的噴墨油墨組合物液滴流導(dǎo)向基材并控制液滴方向以在基材上形成標(biāo)記。本發(fā)明的噴墨油墨組合物可以印刷在多種玻璃瓶上。適當(dāng)?shù)牟Ａ康睦影ㄆ【破?，可回收和不可回收的變體。本發(fā)明的噴墨油墨組合物可以應(yīng)用在多種玻璃之上，包括鈉鈣玻璃、硼硅玻璃、鋁硅酸鹽玻璃、鉛玻璃和硼酸鹽玻璃。玻璃容器上可以含有涂層或不合涂層。
本發(fā)明的噴墨油墨組合物具有一種或多種下述的優(yōu)點(diǎn)。使用本發(fā)明的噴墨油墨組合物在玻璃瓶上印刷的訊息通過(guò)了在62℃下4周的加速老化測(cè)試。玻璃瓶上印刷的訊息可抵抗冷凝造成的損害；當(dāng)緊接著印刷之后將在相對(duì)干燥的大氣下(例如71與42％RH和72與30％RH)印刷在玻璃瓶上的訊息暴露于潮濕條件下(例如95與95％RH)1分鐘或5分鐘后，能夠抵抗?jié)駳饫淠膿p害。在高濕度和高溫暴露之后用拇指重壓力摩擦十次時(shí)，不會(huì)擦掉訊息。
當(dāng)浸沒(méi)在冰水中時(shí)，印刷在玻璃瓶上的訊息能夠抵抗侵害。例如，可以允許在71與42％RH和72與30％RH下印刷在玻璃瓶上的訊息在環(huán)境條件下放置16小時(shí)，浸沒(méi)在冰水中放置15小時(shí)。訊息通過(guò)了拇指重壓力摩擦十次的測(cè)試。
在巴氏滅菌條件下訊息不會(huì)受損。例如，讓在72與30％RH下印刷在玻璃瓶上的訊息擱置5分鐘，在70℃水中進(jìn)行35分鐘的巴氏滅菌，使之在環(huán)境條件下擱置10分鐘，浸沒(méi)于冰水中15小時(shí)。浸沒(méi)于冰水之后訊息不能擦掉。巴氏滅菌后印刷訊息在深褐色和深綠色瓶子上產(chǎn)生極好的視覺(jué)對(duì)比。
通過(guò)堿洗可以清除訊息。例如，讓印刷在玻璃瓶上的訊息在環(huán)境條件下擱置48小時(shí)的時(shí)間。通過(guò)在60℃下用3％重量氫氧化鈉溶液洗滌或在60℃下用含有添加物(例如Divo Ultra-表面活性劑)的3％重量氫氧化鈉溶液洗滌30秒可以完全清除訊息。這是具有優(yōu)勢(shì)之處，因?yàn)樵趬A溶液中可以不需要使用添加物(表面活性劑)而完成訊息清除步驟，因此可以節(jié)約與使用添加物和處理含添加物的廢棄堿溶液相關(guān)的成本。
本發(fā)明的噴墨油墨組合物特別適合在玻璃基材上的印刷，預(yù)期其它基材如金屬、塑料、卡紙板或紙張也可用噴墨油墨組合物印刷。
下面的實(shí)施例進(jìn)一步舉例說(shuō)明了本發(fā)明，但是當(dāng)然不能認(rèn)為以任何方式限制了其范圍。
實(shí)施例本實(shí)施例舉例說(shuō)明本發(fā)明的噴墨油墨組合物的實(shí)施方案。制劑1-3為本發(fā)明噴墨油墨組合物的實(shí)施方案。
制劑1成分 ％重量甲基乙基酮(Ashland Chemical) 50.2乙醇CDA-19 200Proof(EMCO Chemical) 10.0JONCRYL 683(SC Johnson Wax)11.0去離子水 10.0聚乙烯亞胺(Aldrich)0.2WET LINK78(GE Silicones) 1.0SILWET L-7622(GE Silicones)0.1RIT-CIZER 8(Rit-Chem) 1.0BYK 065(BYK-Chemie USA)0.2六氟磷酸四丁基銨(Ozark)1.3TINTERSOL Yellow 139(Johnson Matthey Inc.) 15.0制劑2成分 ％重量甲基乙基酮(Ashland Chemical) 49.2乙醇CDA-19200Proof(EMCO Chemical) 10.0JONCRYL 683(SC Johnson Wax)11.0去離子水 10.0聚乙烯亞胺(Aldrich)0.2WET LINK78(GE Silicones) 1.0SILWET L-7622(GE Silicones)0.1RIT-CIZER 8(Rit-Chem) 1.0BYK 065(BYK-Chemie USA)0.2SOLSPERSE 38500(Avecia)1.0六氟磷酸四丁基銨(Ozark)1.3TINTERSOL Yellow 139(Johnson Matthey Inc.) 15.0
制劑3成分 ％重量甲基乙基酮(Ashland Chemical) 51.3乙醇CDA-19200Proof(EMCO Chemical) 10.0JONCRYL 683(SC Johnson Wax)10.0去離子水 10.0聚乙烯亞胺(Aldrich)0.2WET LINK78(GE Silicones) 1.0SILWET L-7622(GE Silicones)0.1Rit-Cizer 8(Rit-Chem) 1.0BYK 065(BYK-Chemie USA)0.2SOLSPERSE 38500(Avecia)1.0六氟磷酸四丁基銨(Ozark)1.2TINTERSOL Yellow 139(Johnson Matthey Inc.) 14.0此處引用的所有文獻(xiàn)(包括出版物、專利申請(qǐng)和專利)均通過(guò)引用結(jié)合到本文中，其范圍就如同每個(gè)文獻(xiàn)單獨(dú)和具體地通過(guò)引用結(jié)合到本文中。
除非另有指出或上下文明顯矛盾，術(shù)語(yǔ)“一個(gè)(a)”、“一個(gè)(an)”、“該(the)”和本發(fā)明敘述的上下文中類似的說(shuō)法(特別是在下面權(quán)利要求中)的運(yùn)用應(yīng)該理解為既包括了單數(shù)也包括復(fù)數(shù)。除非另有說(shuō)明，術(shù)語(yǔ)“包含”、“具有”、“包括”和“含有”應(yīng)該理解為開(kāi)放的術(shù)語(yǔ)(即表示包括但不限于)。除非此處另有指出，列舉的數(shù)值范圍僅僅作為個(gè)別地表示落在該范圍的每個(gè)分立的數(shù)值的簡(jiǎn)略方式，每一個(gè)分立的數(shù)值都結(jié)合在說(shuō)明書中，就如同在此單獨(dú)引用。除非此處另有指出或上下文明顯矛盾，可以按照任何適當(dāng)?shù)捻樞蛲瓿纱颂幟枋龅乃蟹椒?。此處使用的任何及所有的?shí)例或示例性的語(yǔ)言(比如“例如”)僅僅是為了更好的舉例說(shuō)明本發(fā)明，除非另外聲明，不造成對(duì)本發(fā)明范圍的限制。說(shuō)明書中的語(yǔ)言不應(yīng)理解為表示對(duì)于本發(fā)明實(shí)施具有重要性的任何非權(quán)利要求元素。
權(quán)利要求
1.一種噴墨油墨組合物，所述組合物包含一種或多種有機(jī)溶劑、酸性樹(shù)脂、聚胺、不透明顏料和疏水導(dǎo)電劑。
2.權(quán)利要求1的噴墨油墨組合物，其中所述不透明顏料是不透明有機(jī)顏料。
3.權(quán)利要求2的噴墨油墨組合物，其中所述不透明有機(jī)顏料是不透明黃色有機(jī)顏料。
4.權(quán)利要求3的噴墨油墨組合物，其中所述不透明黃色有機(jī)顏料是C.I.顏料黃139。
5.權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)的噴墨油墨組合物，其中所述一種或多種有機(jī)溶劑選自酮、醇、酯、醚、酰胺和它們的任意組合。
6.權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)的噴墨油墨組合物，其中一種有機(jī)溶劑是甲基乙基酮。
7.前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的噴墨油墨組合物，其中所述酸性樹(shù)脂包含羧基官能團(tuán)。
8.權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)的噴墨油墨組合物，其中所述酸性樹(shù)脂的酸值是約50到約250mg KOH/g樹(shù)脂。
9.權(quán)利要求8的噴墨油墨組合物，其中所述酸性樹(shù)脂的酸值是約100到約200mg KOH/g樹(shù)脂。
10.權(quán)利要求8的噴墨油墨組合物，其中所述酸性樹(shù)脂是丙烯酸類樹(shù)脂。
11.權(quán)利要求10的噴墨油墨組合物，其中所述丙烯酸類樹(shù)脂是苯乙烯、α-甲基苯乙烯和丙烯酸的共聚物。
12.前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的噴墨油墨組合物，其中所述聚胺是聚乙烯亞胺。
13.前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的噴墨油墨組合物，其中所述疏水導(dǎo)電劑包含陽(yáng)離子和陰離子，陽(yáng)離子選自四烷基銨、四芳基銨、四烷基鏻、四芳基鏻以及它們的任意組合，陰離子選自六氟磷酸根、四氟硼酸根、四烷基硼酸根、四芳基硼酸根以及它們的任意組合。
14.權(quán)利要求13的噴墨油墨組合物，其中所述疏水導(dǎo)電劑選自六氟磷酸四丁基銨、六氟磷酸四丙基銨、六氟磷酸四乙基銨、六氟磷酸四甲基銨、四苯基硼酸四丁基銨、四丁基硼酸四丁基銨、四氟硼酸四丁基銨、四氟硼酸四丙基銨、四氟硼酸四乙基銨、四氟硼酸四甲基銨以及它們的任意組合。
15.權(quán)利要求14的噴墨油墨組合物，其中所述疏水導(dǎo)電劑選自六氟磷酸四丁基銨、六氟磷酸四丙基銨、四氟硼酸四丁基銨、四苯基硼酸四丁基銨以及它們的任意組合。
16.權(quán)利要求15的噴墨油墨組合物，其中所述疏水導(dǎo)電劑是六氟磷酸四丁基銨。
17.前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的噴墨油墨組合物，所述組合物進(jìn)一步含有一種或多種保濕劑、共溶劑、共樹(shù)脂、消泡劑、粘結(jié)促進(jìn)劑、增塑劑、分散劑和表面活性劑。
18.權(quán)利要求17的噴墨油墨組合物，其中所述共溶劑是乙醇。
19.前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的噴墨油墨組合物，所述組合物進(jìn)一步包含水。
20.權(quán)利要求2的油墨組合物，其中所述一種或多種有機(jī)溶劑的量為油墨組合物重量的約40％到約90％，所述酸性樹(shù)脂的量為油墨組合物重量的約2％到約25％，所述聚胺的量為油墨組合物重量的約0.05％到約2％，所述不透明有機(jī)顏料的量為油墨組合物重量的約2％到約15％，所述疏水導(dǎo)電劑的量為油墨組合物重量的約0.1％到約5％。
21.一種在基材上印刷標(biāo)記的方法，所述方法包括將前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的噴墨油墨組合物液滴流導(dǎo)向基材并控制液滴方向以在基材上形成標(biāo)記。
22.權(quán)利要求21的方法，其中所述基材是玻璃。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)噴墨油墨組合物，所述組合物包含一種或多種有機(jī)溶劑、酸性樹(shù)脂、聚胺、不透明顏料和疏水導(dǎo)電劑。本發(fā)明的噴墨油墨組合物具備一種或多種下述的優(yōu)點(diǎn)。噴墨油墨組合物干燥時(shí)間短，油墨能夠在冷和/或不冷的溫度以及潮濕和/或干燥的條件下在玻璃上進(jìn)行印刷。印刷訊息對(duì)基材具有良好的附著力，通過(guò)堿洗可以清除印刷訊息。
文檔編號(hào)C09D11/00GK1898347SQ200480038118
公開(kāi)日2007年1月17日 申請(qǐng)日期2004年10月24日 優(yōu)先權(quán)日2003年10月24日
發(fā)明者L·朱, F·肖 申請(qǐng)人:錄象射流技術(shù)公司