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)明涉及一種不透明噴墨油墨組合物，它適合印刷在深色著色表面，特別是印刷前、期間或以后可能暴露于冷凝或水的深色著色玻璃表面。
背景技術(shù)：
噴墨印刷是一種不需要印刷裝置與接受印刷字符的基材之間接觸就可完成的印刷的熟知技術(shù)。扼要地說，噴墨印刷涉及將油墨液滴流股投射到表面并以，例如電子方式，控制流股的方向，以便使液滴在該表面形成要求的印刷信息的技術(shù)。
噴墨印刷或非接觸印刷技術(shù)特別適合將字符施加到不規(guī)則形狀表面，包括，例如，通常用于裝飲料、化妝品、藥品、液體和保健產(chǎn)品的玻璃、金屬或塑料容器。
有關(guān)噴墨印刷的各種不同方面的綜述可見諸于下列出版物Kuhn等人，《Scientific American》，4月，1979，162-178；和Keeling，《物理技術(shù)》12(5)，196-303(1981)。各種噴墨設(shè)備描述在下列美國(guó)專利中3,060,429、3,298,030，3,373,437、3,416,153和3,673,601。
一般而言，為能用于噴墨印刷操作，噴墨油墨組合物必須滿足某些嚴(yán)格要求。這些要求涉及粘度、電阻率、溶解度和諸組分的相容性以及基材的可濕性。進(jìn)而，噴墨油墨組合物還必須快干和不易涂抹、耐刮擦和能不堵塞地穿過油墨噴嘴，和允許以極小氣力迅速地清潔機(jī)器零部件。
另外，噴墨油墨組合物還必須滿足某些其它要求。許多飲料制造商以冷藏飲料，常常處于潮濕條件以下以促使?jié)駳庠谌萜鞅砻胬淠瑏砉嘧⑷萜?。在容器表面冷凝的水分?duì)印刷信息的油墨實(shí)現(xiàn)滲透、良好附著和耐磨構(gòu)成嚴(yán)重問題。因此，噴墨油墨組合物應(yīng)允許在一定程度冷凝的存在下印刷到這些容器上，并且印刷的信息不應(yīng)因冷凝而損壞。再者，當(dāng)容器浸漬在冷卻用冰水中或者消毒期間暴露于熱水時(shí)，印刷信息不應(yīng)解體或被此種處理損害。另外，瓶子可能暴露于熱和潮濕條件，例如，貯存和運(yùn)輸?shù)绞澜绺鞯仄陂g和在不同季節(jié)中。信息不應(yīng)被這些熱和冷潮濕條件損壞。
有幾種噴墨油墨組合物據(jù)報(bào)道適合印刷在玻璃表面。例如，美國(guó)專利5,596,027在一種實(shí)施方案中公開一種水-基噴墨油墨組合物，它包含著色劑、多胺和酸性樹脂。已知，水-基油墨在玻璃基材上需要較長(zhǎng)時(shí)間變干。水-基油墨可能需要10s以上的干燥時(shí)間。美國(guó)專利6,221,933公開一種噴墨油墨組合物，它包含油墨載體、著色劑、多胺和酸性樹脂。此種油墨組合物能在透明或淺色玻璃表面產(chǎn)生耐冷凝和耐濕的圖象。美國(guó)專利5,652,286公開一種噴墨油墨組合物，它包含有機(jī)溶劑、撓性熱塑性尿烷樹脂、有機(jī)硅樹脂和著色劑。
許多公知的噴墨油墨組合物不適合在潮濕條件下印刷到玻璃上，或者不能在玻璃表面提供耐水印刷信息。美國(guó)專利5,693,127公開一種噴墨油墨，它包含粘結(jié)劑、著色劑、液態(tài)載色劑(vehicle)和作為助粘劑的烷氧基甲硅烷基聚亞烷基亞胺。雖然該專利宣稱該油墨適合印刷在表面具有冷凝水的玻璃瓶上，但在其隨后的公開中遇到某些困難。例如，烷氧基甲硅烷基聚亞烷基亞胺助粘劑似乎沒有市售供應(yīng)，并且該專利沒有告訴本領(lǐng)域技術(shù)人員如何制造此種助粘劑。再者，含烷氧基甲硅烷基聚亞烷基亞胺的油墨組合物的穩(wěn)定性依然不確定。另外，該組合物，雖然適合印刷在透明或淺色玻璃表面，但是不提供適合印刷在深色玻璃表面的不透明油墨。
美國(guó)專利5,744,519公開一種油墨組合物，它包含至少一種染料、有機(jī)溶劑以及包括至少一種具有羥基或羧基官能的聚合物樹脂與環(huán)氧型疏水聚合物樹脂的組合的粘結(jié)劑。然而，該專利沒有提出生產(chǎn)一種能在深色玻璃容器上提供良好粘附、良好耐冷凝和水以及良好反差的不透明油墨組合物的方法。
因此，目前仍然需要一種滿足一種或多種特定關(guān)鍵性能要求的不透明噴墨油墨組合物。目前需要一種快干不透明噴墨油墨組合物，它能在各種表面，特別是表面可能具有冷凝水的深色玻璃表面上提供高質(zhì)量信息。目前還需要一種不透明噴墨油墨組合物，其印刷信息不涂抹，被擦掉或當(dāng)暴露于潮濕，例如，冰水浸泡、熱水浸泡和/或熱和冷濕條件時(shí)發(fā)生其它質(zhì)量變差。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)以及額外的創(chuàng)新特征可從下面提供的有關(guān)本發(fā)明的說明清楚地了解。
發(fā)明概述上面的要求已在很大程度上被本發(fā)明滿足，本發(fā)明提供一種不透明噴墨油墨組合物，它能在諸如玻璃(例如，涂布或未涂布的玻璃)、金屬、塑料和橡膠表面之類的表面上產(chǎn)生高質(zhì)量信息。本發(fā)明提供一種不透明噴墨油墨組合物，其印刷信息在深色基材上具有良好反差。該信息當(dāng)暴露于冷水、熱水和/或熱和冷潮濕條件時(shí)不涂抹或變差。
本發(fā)明提供一種不透明噴墨油墨組合物，和在基材上印刷標(biāo)記或信息的方法。本發(fā)明噴墨油墨組合物包含一種或多種白色顏料。本發(fā)明噴墨油墨組合物還包含一種或多種疏水導(dǎo)電劑。本發(fā)明噴墨油墨組合物還包含一種或多種有機(jī)溶劑以及一種或多種粘結(jié)劑樹脂。本發(fā)明還提供在基材上印刷標(biāo)記的方法，該方法包括將本發(fā)明噴墨油墨組合物液滴的流股引導(dǎo)到基材上并控制液滴方向以便形成該標(biāo)記。
發(fā)明詳述本發(fā)明提供一種不透明噴墨油墨組合物。在一種實(shí)施方案中，該噴墨油墨組合物包含一種或多種有機(jī)溶劑、一種或多種白色顏料、一種或多種無色疏水傳導(dǎo)性試劑以及一種或多種粘結(jié)劑樹脂，該樹脂包含至少一種丙烯酸類或苯乙烯丙烯酸類樹脂。在另一種實(shí)施方案中，該噴墨油墨組合物不含多胺，包含一種或多種有機(jī)溶劑、一種或多種白色顏料、一種或多種疏水導(dǎo)電劑以及一種或多種粘結(jié)劑樹脂，該樹脂包含至少一種丙烯酸類或苯乙烯丙烯酸類樹脂。在另一種實(shí)施方案中，該噴墨油墨組合物包含一種或多種有機(jī)溶劑、一種或多種白色顏料、一種或多種疏水導(dǎo)電劑以及一種或多種粘結(jié)劑樹脂，該樹脂包含中至少一種丙烯酸類或苯乙烯丙烯酸類樹脂，并適合印刷到玻璃基材上。在進(jìn)一步的實(shí)施方案中，該不透明噴墨油墨組合物包含一種或多種有機(jī)溶劑、一種或多種白色顏料、一種或多種疏水導(dǎo)電劑、一種或多種粘結(jié)劑樹脂以及玻璃助粘劑。在進(jìn)一步的實(shí)施方案中，不透明噴墨油墨組合物不含多胺，含有一種或多種有機(jī)溶劑、一種或多種白色顏料、一種或多種包含至少一種疏水染料的疏水導(dǎo)電劑，以及一種或多種粘結(jié)劑樹脂。在另一種實(shí)施方案中，一種黃色不透明噴墨油墨組合物包含一種或多種有機(jī)溶劑、一種或多種白色顏料、一種或多種無色疏水導(dǎo)電劑、一種或多種著色劑以及一種或多種粘結(jié)劑樹脂，該樹脂包含至少一種丙烯酸類或苯乙烯丙烯酸類樹脂。在又一種實(shí)施方案中，一種藍(lán)色不透明噴墨油墨組合物包含一種或多種有機(jī)溶劑、一種或多種白色顏料、一種或多種無色疏水導(dǎo)電劑、一種或多種著色劑以及一種或多種粘結(jié)劑樹脂，該樹脂包含至少一種丙烯酸類或苯乙烯丙烯酸類樹脂。
本發(fā)明噴墨油墨組合物適合用于連續(xù)噴墨印刷機(jī)。為用于連續(xù)噴墨印刷機(jī)，該噴墨油墨組合物一般具有下列特征(1)25℃的粘度介于約1.6～約7.0cps；(2)電阻率介于約50～約2000Ω-cm；以及(3)聲速介于約1100～約1700m/s。
本發(fā)明噴墨油墨組合物可采用本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的任何適當(dāng)方法制備。例如，組合物的諸組分可合并并在適當(dāng)混合機(jī)或摻混機(jī)中進(jìn)行混合。下面，詳細(xì)討論本發(fā)明噴墨油墨組合物的每一種組分和特征。
有機(jī)溶劑任何合適的有機(jī)溶劑都可用作本發(fā)明油墨組合物的油墨載體。優(yōu)選的是，一種與水不完全混溶并具有低沸點(diǎn)的有機(jī)溶劑和/或此種溶劑的混合物被用作主油墨載體。少量高沸點(diǎn)溶劑還可以與低沸點(diǎn)溶劑組合使用。合適的有機(jī)溶劑的例子包括酮類，例如，丙酮、丁酮、二乙基酮、甲基異丁基酮、環(huán)己酮等；酯類，例如，乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸正丙酯、乙酸異丙酯、乙酸正丁酯、乙酸戊酯、乳酸甲酯、乳酸乙酯、乳酸正丙酯、乳酸異丙酯、乳酸正丁酯、乙酸甲氧基丙醇酯等；醇，例如，甲醇、乙醇、正丙醇、異丙醇、正丁醇、叔丁醇、正戊醇、正己醇等；二醇，例如，乙二醇、甘油、二甘醇等；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、二甘醇二甲醚、二甘醇二乙醚等；以及酰胺，乃至2或更多種上述化合物的混合物。優(yōu)選的是，有機(jī)溶劑包含低級(jí)酮、低級(jí)醇、酰胺及其混合物。丁酮是優(yōu)選的溶劑，任選地與另一種溶劑，即，助溶劑，例如，甲氧基丙醇的乙酸酯或乙醇組合使用。
可存在任何合適數(shù)量的有機(jī)溶劑。就典型而言，溶劑以噴墨油墨組合物的最高約95wt％，優(yōu)選以約35wt％～約85wt％的數(shù)量，更優(yōu)選約50wt％～約80wt％的數(shù)量存在。
白色顏料本發(fā)明噴墨油墨組合物包含一種或多種合適的白色顏料。優(yōu)選的是，一種或多種白色顏料包含二氧化鈦。任何合適的二氧化鈦顏料都可使用。二氧化鈦以顏料制劑形式市售供應(yīng)，例如，WhiteAcrylic Paste、White Vinyl Chip，這兩種均由Penn Color公司供應(yīng)，以及二氧化鈦白膏，由Gibraltar Chemical Works公司供應(yīng)。
適用于本發(fā)明油墨的白色顏料可具有適當(dāng)粒度范圍，例如，約0.01μm～約15μm，優(yōu)選約0.01μm～約5μm，更優(yōu)選約0.01μm～約2μm。
白色顏料在油墨組合物中以適合產(chǎn)生要求的不透明度的數(shù)量存在。例如，二氧化鈦顏料優(yōu)選地以噴墨油墨組合物的約2wt％～約30wt％，更優(yōu)選約5wt％～約20wt％的數(shù)量存在。
著色劑油墨組合物可包括一種或多種任選的著色劑，其數(shù)量足以加入顏色，例如，調(diào)色(tint)，加入一種色調(diào)，或者一種較強(qiáng)顏色到油墨組合物中，或者造成一種不透明的顏色。若要在油墨組合物中添加一種淺色調(diào)，則優(yōu)選地包括加入數(shù)量足以產(chǎn)生某種色調(diào)，例如，輕微帶色或淺或微妙變化的任選著色劑。該任選著色劑可包含顏料和/或染料。在某些實(shí)施方案中，尤其優(yōu)選采用一種具有較低水溶性的顏料或染料作為任選著色劑。優(yōu)選的任選著色劑包括黃色、藍(lán)色、綠色、橙色和/或紅色染料。任選著色劑的混合物也可用來產(chǎn)生要求的色調(diào)。合適的任選著色劑的例子包括Orasol染料，由Ciba特殊化學(xué)品公司供應(yīng)，例如，Orasol Yellow 2RLN，2GLN，3R，4GN，Orasol Blue BL，GL，GN，Orasol Red，Orasol Pink，Orasol Orange，和Orasol Black，Valifast Colors，由Orient化學(xué)公司供應(yīng)，例如，Valifast Yellow 3150，4122，1101，1151，3108，Valifast Blue 1605，2606，2620，Valifast Red，Valifast Orange，Valifast Brown，Valifast Black和Oil dyes，也由Orient化學(xué)公司供應(yīng)，例如，Oil Yellow 129、Oil Pink 312和Oil Blue 613。另一些適宜任選彩色顏料和染料的例子可見諸于美國(guó)專利5,596,027，列7，行12～列9，行3，在此將其公開內(nèi)容收作參考。
任選著色劑，當(dāng)存在時(shí)，優(yōu)選以油墨組合物的最高約15wt％，更優(yōu)選最高約10wt％，進(jìn)一步更優(yōu)選最高約7wt％的數(shù)量存在。例如，任選著色劑可以噴墨油墨組合物的約0.1wt％～約10wt％的數(shù)量存在。
疏水導(dǎo)電劑本發(fā)明噴墨油墨組合物含有疏水導(dǎo)電劑。疏水導(dǎo)電劑是低水溶性導(dǎo)電劑，例如，其25℃在水中的溶解度等于或小于約0.5wt％，更優(yōu)選等于或小于約0.1wt％。在某些實(shí)施方案中，噴墨油墨組合物包括無色疏水導(dǎo)電劑，例如，疏水銨或磷鎓鹽、硼酸鹽和磷酸鹽。優(yōu)選的無色疏水導(dǎo)電劑的例子包括具有選自四烷基銨、四芳基銨、四烷基磷鎓和四芳基磷鎓的至少一種作為陽離子，和選自六氟磷酸根、四氟硼酸根、四烷基硼酸根和四芳基硼酸根的至少一種作為陰離子的那些。合適的例子包括但不限于，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、四氟硼酸四丙基銨、四氟硼酸四乙基銨、四氟硼酸四甲基銨、六氟磷酸四丁基銨和四氟硼酸四丁基銨，全部可從Aldrich化學(xué)公司購得，四苯基硼酸四苯基磷鎓和四氟硼酸四丙基銨，由Fluka供應(yīng)，以及六氟磷酸四丙基銨。另外，無色疏水導(dǎo)電劑可包含鯨蠟基三甲基銨溴化物、鯨蠟基二甲基乙基銨溴化物，cetrimide，其是烷基三甲基銨溴化物，主要含C14，由Aldrich化學(xué)公司供應(yīng)，以及BYK ES-80，它是一種不飽和酸的羧酸酯的鏈烷醇銨鹽的溶液，由BYK化學(xué)公司供應(yīng)。
在某些實(shí)施方案中，有利的是采用一種彩色的疏水導(dǎo)電劑，例如，溶劑染料和/或金屬絡(luò)合物染料。合適的彩色疏水導(dǎo)電劑可包含任何可用來給油墨組合物添加顏色的任選疏水彩色染料，如上面所給出的。
疏水導(dǎo)電劑在本發(fā)明噴墨油墨組合物中可以任何合適的數(shù)量存在。無色疏水導(dǎo)電劑，當(dāng)存在時(shí)，優(yōu)選以噴墨油墨組合物的少于約5wt％，更優(yōu)選少于約3wt％，進(jìn)一步優(yōu)選少于2wt％的數(shù)量存在。彩色疏水導(dǎo)電劑，例如，導(dǎo)電染料，當(dāng)存在時(shí)，可以以噴墨油墨組合物的最高約10wt％的數(shù)量存在。
粘結(jié)劑樹脂本發(fā)明噴墨油墨組合物包含一種或多種粘結(jié)劑樹脂。任何合適的粘結(jié)劑樹脂都可使用。優(yōu)選適度極性的粘結(jié)劑樹脂。例如，低極性粘結(jié)劑樹脂趨于產(chǎn)生附著力不佳的信息，而極性高的粘結(jié)劑樹脂(例如，對(duì)水具有高親和力的那些)趨于產(chǎn)生吸水并最終衰退的信息。
合適的粘結(jié)劑樹脂包括丙烯酸類樹脂，苯乙烯丙烯酸類樹脂、有機(jī)硅樹脂、松香酯樹脂、聚酯、聚氨酯樹脂、環(huán)氧樹脂(epoxies)、硝基纖維素、纖維素乙酸酯、酮樹脂及其混合物。還考慮到，低分子量乙烯基樹脂可能適合作為本發(fā)明中的粘結(jié)劑樹脂。另外，配合白色顏料(上面描述的)使用的分散樹脂可提供作為粘結(jié)劑樹脂的附加官能。
優(yōu)選的丙烯酸類樹脂和苯乙烯丙烯酸類樹脂包括酸值低于約250，優(yōu)選地低于約200，更優(yōu)選低于約150的那些。然而，在某些實(shí)施方案中，可以使用酸值較高，例如，酸值高于250的丙烯酸類樹脂或苯乙烯丙烯酸類樹脂。合適的苯乙烯丙烯酸類樹脂的例子包括JONCRYLTM586、611、680、682、683、690、693和67樹脂，由S.C.Johnson Polymer供應(yīng)。合適的丙烯酸類樹脂的例子包括SURCOLTM836、860和441樹脂，由Ciba特殊化學(xué)品公司供應(yīng)，CARBOSETTM525和527樹脂，由Noveon供應(yīng)，和NEOCRYLTMB-725、B-731、B-735、B-810、B-811、B-813、B-814、B-817、B-842、B-890和B-891樹脂，由NeoResins/Avecia供應(yīng)。其它合適的苯乙烯丙烯酸類樹脂包括Dianal丙烯酸共聚物，由Dianal America公司供應(yīng)。
優(yōu)選重均分子量小于約100,000的丙烯酸類樹脂和苯乙烯丙烯酸類樹脂，更優(yōu)選重均分子量小于約50,000的丙烯酸類樹脂和苯乙烯丙烯酸類樹脂，最優(yōu)選重均分子量小于約20,000的丙烯酸類樹脂和苯乙烯丙烯酸類樹脂。
有機(jī)硅樹脂也可存在于本發(fā)明噴墨油墨組合物中。有機(jī)硅樹脂的例子包括但不限于，二甲基硅氧烷樹脂、甲基苯基硅氧烷樹脂，和甲基三氟丙基硅氧烷樹脂。有機(jī)硅樹脂可由Dow Corning公司和GE有機(jī)硅以及Wacker有機(jī)硅公司購得。優(yōu)選的有機(jī)硅樹脂是有機(jī)硅樹脂DC6-2230(Dow Corning)，它是一種聚有機(jī)硅氧烷，具有甲基(48％)、苯基(44％)、羥基(4％)、O-丁基(2％)和O-丙基(1％)取代基。
松香酯樹脂也可以存在于本發(fā)明噴墨油墨組合物中。合適的松香酯樹脂的例子是SUPERESTER 75，由Arakawa化學(xué)公司供應(yīng)。
聚氨酯樹脂也可存在于本發(fā)明噴墨油墨組合物中。聚氨酯樹脂包含由二醇和二異氰酸酯的反應(yīng)制成的撓性熱塑性尿烷。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、聚乙二醇己二酸酯二醇、聚乙二醇琥珀酸酯二醇、聚四氫呋喃二醇等。二異氰酸酯的例子包括2，4-亞芐基二異氰酸酯、2，6-亞芐基二異氰酸酯、4，4-二苯甲烷二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯等。
優(yōu)選重均分子量介于約4,000～約25,000的聚氨酯樹脂，更優(yōu)選重均分子量介于約7,000～約9,000的聚氨酯樹脂。
優(yōu)選的可用于本發(fā)明油墨組合物中的聚氨酯樹脂的例子包括但不限于，由Kane國(guó)際公司，Rye，N.Y.，以商品名SURKOPAKTM銷售的撓性熱塑性溶液。有各種不同品級(jí)的聚氨酯溶液以此商品名銷售，包括SURKOPAK 2135、SURKOPAK5299、SURKOPAK 5244、SURKOPAK 5255、SURKOPAK 2X、SURKOPAK 5322、SURKOPAK 5311和SURKOPAK XL。在這些優(yōu)選的聚氨酯溶液當(dāng)中，更加優(yōu)選SURKOPAK 5322，這是由聚丙二醇和4，4′-二苯甲烷二異氰酸酯構(gòu)成的聚氨酯。SURKOPAK 5322以在包含乙酸乙酯和異丙醇的混合溶劑中的溶液形式銷售。
一種或多種粘結(jié)劑樹脂可以任何合適的數(shù)量存在于本發(fā)明噴墨油墨組合物中。一種或多種粘結(jié)劑樹脂優(yōu)選以噴墨油墨組合物的約5wt％～約45wt％，更優(yōu)選約5wt％～約35wt％，進(jìn)一步優(yōu)選約5wt％～約25wt％的數(shù)量存在。
在一種實(shí)施方案中，噴墨油墨組合物包含丙烯酸類樹脂或苯乙烯丙烯酸類樹脂作為主要粘結(jié)劑樹脂，以及非主要樹脂的助-樹脂(co-resin)。上面描述的粘結(jié)劑樹脂中任何一種，以及乙烯基樹脂，可用作該助-樹脂。
玻璃助粘劑本發(fā)明噴墨油墨組合物還可包括適當(dāng)玻璃助粘劑，以改善或提高印刷信息與玻璃基材的附著力。玻璃助粘劑一般是低分子量單體化合物，雖然二聚或三聚或更高的低聚化合物也在本發(fā)明考慮之列。這些化合物包含一種或多種活性基團(tuán)，例如，環(huán)氧基團(tuán)。不擬囿于理論或機(jī)理，但據(jù)信，該單體化合物在與玻璃表面或大氣中的水反應(yīng)后立即變成低聚物，并與玻璃表面起反應(yīng)形成共價(jià)鍵。就典型而言，玻璃助粘劑不含樹脂，例如，高分子量樹脂。合適的玻璃助粘劑的例子包括硅烷和鈦酸酯。優(yōu)選的是，玻璃助粘劑包含硅烷，例如，SILQUESTWETLINK 78，它是環(huán)氧丙氧基丙基三乙氧基甲基硅烷、SILQUEST A-link 25，它是3-異氰酸根合丙基三乙氧基硅烷，A-Link35，它是3-異氰酸根合丙基三甲氧基硅烷，硅烷A-186，它是β-(3，4-環(huán)氧環(huán)己基)乙基三甲氧基硅烷，硅烷A-187，它是γ-環(huán)氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷，硅烷A-1100，它是γ-氨丙基三乙氧基硅烷，以及Coatosil 1770，它是β-(3，4-環(huán)氧環(huán)己基)乙基三乙氧基硅烷，全部由OSI Specialties供應(yīng)，以及ADDID 900，它是氨基-官能三甲氧基硅烷，以及940，它是甲基丙烯酸三甲氧基-官能硅烷，由WackerSilicones公司供應(yīng)。
玻璃助粘劑可以任何合適的數(shù)量存在，例如，以噴墨油墨組合物的約0.1wt％～約5wt％，優(yōu)選約0.1wt％～約3wt％的數(shù)量存在。
附加組分本發(fā)明噴墨油墨組合物可進(jìn)一步包括各種各樣附加組分，例如，表面活性劑以優(yōu)化油墨的潤(rùn)濕和干燥特性，分散劑以改善分散穩(wěn)定性，增塑劑以改善油墨的耐久性，潤(rùn)濕劑以防止油墨在印刷頭上以及貯存期間變干，以及消泡劑以防止油墨在其制備以及其印刷操作期間起泡沫。任何本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的合適的表面活性劑、分散劑、增塑劑、潤(rùn)濕劑和/或消泡劑都可用于本發(fā)明油墨組合物中。
例如，在下面實(shí)例中公開的合適的表面活性劑包括由OSiSpecialties的SILWET L7622。在下面實(shí)例中公開的合適的分散劑包括BYK-Chemie公司的BYK P104S。在下面實(shí)例中公開的合適增塑劑的包括由Rit-Chem公司供應(yīng)的增塑劑-8。在下面實(shí)例中公開的合適的消泡劑包括BYK-Chemie公司的BYK 065。
下面的實(shí)施例進(jìn)一步說明本發(fā)明但是，當(dāng)然，不應(yīng)從任何意義上構(gòu)成對(duì)本發(fā)明范圍的限制。
實(shí)施例1本實(shí)施例展示一種本發(fā)明不透明噴墨油墨組合物的實(shí)施方案。采用下列用量的下列成分。
配方1成分 份數(shù)丁酮(Ashland)49Ethanol CDA-19(EMCO Chemical)10JONCRYL 611(S.C.Johnson Wax) 14SUPERESTER A75(Arakawa) 2增塑劑-8(N-乙基甲苯磺酰胺，Rit-Chem公司)1BYK P104S(BYK-Chemie)0.5BYK 065(BYK-Chemie) 0.2丙烯酸膏體(包含50％二氧化鈦，Penn Color公司) 17甲氧基丙醇(Ashland) 3WETLINK 78(OSi Specialties) 2SIL WET L7622(OSi Specialties) 0.1六氟磷酸四丁基銨(TBAPF6，Aldrich出品) 12合計(jì) 100配方2成分 份數(shù)丁酮 62.2JONCRYL 611 17有機(jī)硅樹脂(Dow Corning) 3TiO2白膏(Gibraltar) 13甲氧基丙醇乙酸酯(Magnum Intl.) 1.5WETLINK 78 2SIL WET L76220.1TBAPF6 1.2合計(jì) 100配方3成分 份數(shù)丁酮 64.2JONCRYL 611 17有機(jī)硅樹脂(Dow Corning) 3TiO2白膏(Gibraltar) 13甲氧基丙醇乙酸酯 1.5SIL WET L76220.1TBAPF6 1.2合計(jì) 100
由以上成分制備的噴墨油墨組合物被印刷在一種透明瓶子和2種類型琥珀色瓶子上。
對(duì)印刷的瓶子進(jìn)行以下試驗(yàn)試驗(yàn)A印刷的信息在印刷后8s用拇指使用中等壓力摩擦并記錄擦掉信息所需要的摩擦次數(shù)。
試驗(yàn)B印刷瓶子在水(23℃)中浸沒5min，隨后用拇指使用中等壓力摩擦并記錄擦掉信息所需要的摩擦次數(shù)。
試驗(yàn)C1在接受試驗(yàn)B的處理但不摩擦后，印刷的瓶子冷灌注并在環(huán)境條件下靜置5min。隨后，印刷的瓶子用拇指使用中等壓力摩擦并記錄擦掉信息所需要的摩擦次數(shù)。
試驗(yàn)C2在接受試驗(yàn)B的處理但不摩擦后，印刷的瓶子冷灌注(4℃的液體)并在25℃和95％相對(duì)濕度下靜置5min。隨后，印刷的瓶子用拇指使用中等壓力摩擦并記錄擦掉信息所需要的摩擦次數(shù)。
試驗(yàn)D在接受試驗(yàn)C1的處理但不摩擦后，印刷的瓶子在70℃水中浸沒40min。隨后，印刷的瓶子用拇指使用中等壓力摩擦并記錄擦掉信息所需要的摩擦次數(shù)。
試驗(yàn)E在接受試驗(yàn)D的處理但不摩擦后，印刷的瓶子在冰/水中浸沒16h，隨后，印刷的瓶子用拇指使用中等壓力摩擦并記錄擦掉信息所需要的摩擦次數(shù)。
試驗(yàn)F1在接受試驗(yàn)C1的處理但不摩擦后，讓印刷的瓶子靜置過夜，隨后在冰/水中浸沒16h。隨后，印刷的瓶子用拇指使用中等壓力摩擦并記錄擦掉信息所需要的摩擦次數(shù)。
試驗(yàn)F2在接受試驗(yàn)C1的處理但不摩擦后，讓印刷的瓶子靜置2h，隨后在冰/水中浸沒16h。隨后，印刷的瓶子用拇指使用中等壓力摩擦并記錄擦掉信息所需要的摩擦次數(shù)。
報(bào)告的結(jié)果都在實(shí)驗(yàn)誤差(例如，由玻璃表面的變化造成的誤差，例如，由于玻璃表面由不同類型和/或不同來源所致)范圍內(nèi)。由配方1的噴墨油墨組合物印刷的信息采用試驗(yàn)A～F2進(jìn)行試驗(yàn)。所有三種瓶子上的信息都具有良好耐磨擦性并且在每一種試驗(yàn)中都要求等于或大于10次摩擦才能除掉。由配方2的噴墨油墨組合物印刷的信息進(jìn)行了試驗(yàn)；在試驗(yàn)A～F1中，在所有3種類型瓶子上的信息都具有良好耐磨擦能力，并且在試驗(yàn)A～C1和試驗(yàn)D～F1中，都需要等于或大于10次摩擦才能除掉。在試驗(yàn)C2中，在透明瓶子和在琥珀色瓶子上印刷的信息需要等于或大于10次摩擦才能除掉。由配方3的噴墨油墨組合物印刷的信息采用試驗(yàn)A～F1進(jìn)行試驗(yàn)，并需要等于或大于10次摩擦才能在試驗(yàn)A、C1、D和E中從3種瓶子上除掉。在試驗(yàn)B中，需要等于或大于10次摩擦才能從琥珀酸瓶子上除掉信息，而在試驗(yàn)C2和F1中需要10次摩擦才能從琥珀酸瓶子上除掉信息。
實(shí)施例2該實(shí)例展示本發(fā)明不透明噴墨油墨組合物的另一些實(shí)施方案中。采用下列用量的下列成分。
配方4成分份數(shù)丁酮56.8JONCRYL 611 12.0甲氧基丙醇乙酸酯1.5Silicone DC6-2230(Dow Corning) 3.0SURKOPAK聚氨酯5322(Mitchanol) 11.0WETLINK 78 1.5SIL WET L-7622 0.1TBAPF6 1.1TiO2White 955-39600(Gibraltar)13.0合計(jì)100
配方5成分 份數(shù)丁酮 55.9JONCRYL 611 12.0甲氧基丙醇乙酸酯 1.5Silicon DC6-2230 3.0SURKOPAK聚氨酯5322 11.0WETLINK 78 1.5SILWET L-76220.1四苯基硼酸四丁基銨(Aldrich) 2.0TiO2White 955-39600 13.0合計(jì) 100配方6成分 份數(shù)丁酮 59.7JONCRYL 611 20.0甲氧基丙醇乙酸酯 1.5Silicone DC6-22303.0WETLINK 78 1.5SILWET L-76220.1TBAPF6 1.2TiO2White 955-3960013.0合計(jì) 100
配方7成分份數(shù)丁酮57.7Ethanol CDA-19 200 Proof11.0JONCRYL 611 11.0SUPERESTER A-75 2.0增塑劑-81.0甲氧基丙醇乙酸酯1.0WETLINK 78 2.0SIL WET L-7622 0.1TBAPF6 1.2TiO2White 955-39600 13.0合計(jì)100配方8成分份數(shù)丁酮51.0Ethanol CDA-19 200 Proof11.0JONCRYL 611 11.0SUPERESTER A-75 2.0增塑劑-81.0甲氧基丙醇乙酸酯3.0BYK P104S 0.5BYK 065 0.2WETLINK 78 2.0SIL WET L-7622 0.1TBAPF6 1.2White Acrylic Paste 29W599(Penn Color) 17.0合計(jì)100.
所有對(duì)照例，包括這里援引的出版物、專利申請(qǐng)和專利均全部、一一，原封地收入本文作為參考。
術(shù)語“一種(a)”和“一種(an)”以及“所述(the)”以及本發(fā)明說明的正文中其它類似詞匯的使用(尤其是在下面的權(quán)利要求的文字中)應(yīng)認(rèn)為既包括單數(shù)也包括多數(shù)，除非另行指出或者明顯地與上下文矛盾。術(shù)語“包含”、“具有”、“包括”和“含有”應(yīng)視為兩端開放的術(shù)語(即，意思是“包括但不限于”)除非另行指出。這里給出的數(shù)值范圍不過是用來一一指每一個(gè)落在這一范圍內(nèi)的分開數(shù)值的簡(jiǎn)寫，除非另行指出，并且每一個(gè)數(shù)值都仿佛一一在這里列舉出來似地被包括在本說明中。所有這里描述的方法皆可以按照任何適當(dāng)順序?qū)嵤?，除非在這里另行指出或者明顯地與上下文矛盾。本文中給出的任何和所有實(shí)施例或范例語言(例如，“例如”)的使用，其目的不過是要更好地說明本發(fā)明，不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明范圍的限制，除非以其它方式提出權(quán)利要求。在本說明中沒有任何語言被視為指出實(shí)施本發(fā)明不可缺少的非權(quán)利要求的要素。
本發(fā)明的實(shí)施方案在這里做了描述，包括本發(fā)明人所知本發(fā)明實(shí)施的最佳方式。這些實(shí)施方案的各種變換方案在本領(lǐng)域技術(shù)人員研讀了以上的描述以后將了然。本發(fā)明人預(yù)期本領(lǐng)域技術(shù)人員采用此類變換方案，若恰當(dāng)?shù)脑?，并且本發(fā)明人也打算以不同于這里具體描述的方式實(shí)施本發(fā)明。因此，本發(fā)明包括這里在所附權(quán)利要求中提出的主題的所有修改和等價(jià)物，正如相關(guān)法律所允許的。另外，其所有可能變換方案中的上述要素的任意組合也包括在本發(fā)明之中，除非本文另行指出或者明顯與上下文抵觸。
權(quán)利要求
1.一種白色不透明噴墨油墨組合物，包含一種或多種有機(jī)溶劑、一種或多種白色顏料、一種或多種無色疏水導(dǎo)電劑和一種或多種粘結(jié)劑樹脂，其中至少一種粘結(jié)劑樹脂包含丙烯酸類或苯乙烯丙烯酸類樹脂。
2.權(quán)利要求1的白色不透明噴墨油墨組合物，其中一種或多種白色顏料包含二氧化鈦。
3.權(quán)利要求1的白色不透明噴墨油墨組合物，還包含一種或多種著色劑，其用量足以給油墨組合物著色或加入色調(diào)。
4.權(quán)利要求3的白色不透明噴墨油墨組合物，其中一種或多種著色劑包含顏料和/或染料。
5.權(quán)利要求4的白色不透明噴墨油墨組合物，其中染料包含黃色染料、藍(lán)色染料、橙色染料、紅色染料、綠色染料或其任意組合。
6.權(quán)利要求5的白色不透明噴墨油墨組合物，它包括黃色和/或藍(lán)色染料。
7.權(quán)利要求1的白色不透明噴墨油墨組合物，它包含丙烯酸類樹脂和苯乙烯丙烯酸類樹脂。
8.權(quán)利要求1的白色不透明噴墨油墨組合物，它包含丙烯酸類或苯乙烯丙烯酸類樹脂，其用量介于油墨組合物的約5～約25wt％。
9.權(quán)利要求1的白色不透明噴墨油墨組合物，還包含玻璃助粘劑。
10.權(quán)利要求9的白色不透明噴墨油墨組合物，其中玻璃助粘劑包含硅烷。
11.權(quán)利要求10的白色不透明噴墨油墨組合物，其中硅烷包含環(huán)氧官能團(tuán)。
12.權(quán)利要求1的白色不透明噴墨油墨組合物，其中一種或多種無色疏水導(dǎo)電劑包含選自四烷基銨、四芳基銨、四烷基磷鎓和四芳基磷鎓的至少一種作為陽離子和選自六氟磷酸根、四氟硼酸根、四烷基硼酸根和四芳基硼酸根的至少一種作為陰離子。
13.權(quán)利要求12的白色不透明噴墨油墨組合物，其中一種或多種無色疏水導(dǎo)電劑包含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、四氟硼酸四乙基銨和四氟硼酸四甲基銨中的至少一種。
14.權(quán)利要求12的白色不透明噴墨油墨組合物，其中一種或多種無色疏水導(dǎo)電劑包含選自六氟磷酸四丁基銨、六氟磷酸四丙基銨、四氟硼酸四丁基銨和四苯基硼酸四丁基銨中的至少一種。
15.權(quán)利要求1的白色不透明噴墨油墨組合物，還包含選自潤(rùn)濕劑、助溶劑、助-樹脂、消泡劑、分散劑和表面活性劑中的至少一種。
16.一種不透明噴墨油墨組合物，它包含一種或多種有機(jī)溶劑、一種或多種白色顏料、一種或多種疏水導(dǎo)電劑、一種或多種粘結(jié)劑樹脂、玻璃助粘劑。
17.權(quán)利要求16的不透明噴墨油墨組合物，其中一種或多種白色顏料包含二氧化鈦。
18.權(quán)利要求16的不透明噴墨油墨組合物，其中玻璃助粘劑包含硅烷。
19.權(quán)利要求18的不透明噴墨油墨組合物，其中硅烷包含環(huán)氧官能團(tuán)。
20.權(quán)利要求16的不透明噴墨油墨組合物，其中至少一種粘結(jié)劑樹脂包含丙烯酸類或苯乙烯丙烯酸類樹脂。
21.權(quán)利要求20的不透明噴墨油墨組合物，它包含丙烯酸類或苯乙烯丙烯酸類樹脂，其用量介于油墨組合物的約5～約25wt％。
22.權(quán)利要求16的不透明噴墨油墨組合物，它包含丙烯酸類樹脂和苯乙烯丙烯酸類樹脂。
23.權(quán)利要求16的不透明噴墨油墨組合物，還包含一種或多種著色劑。
24.權(quán)利要求23的不透明噴墨油墨組合物，其中一種或多種著色劑以足以著色、加入一種色調(diào)、加入較強(qiáng)顏色或者創(chuàng)造一種不透明顏色的數(shù)量存在。
25.權(quán)利要求23的不透明噴墨油墨組合物，其中一種或多種著色劑包含顏料和/或染料。
26.權(quán)利要求25的不透明噴墨油墨組合物，其中染料包含黃色染料、藍(lán)色染料、橙色染料、紅色染料、綠色染料或其任意組合。
27.權(quán)利要求26的不透明噴墨油墨組合物，它包括藍(lán)色和/或黃色染料。
28.權(quán)利要求16的不透明噴墨油墨組合物，其中一種或多種疏水導(dǎo)電劑包含選自四烷基銨、四芳基銨、四烷基磷鎓和四芳基磷鎓的至少一種作為陽離子和選自六氟磷酸根、四氟硼酸根、四烷基硼酸根和四芳基硼酸根的至少一種作為陰離子。
29.權(quán)利要求28的不透明噴墨油墨組合物，其中一種或多種疏水導(dǎo)電劑包含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、四氟硼酸四乙基銨和四氟硼酸四甲基銨中的至少一種。
30.權(quán)利要求28的不透明噴墨油墨組合物，其中一種或多種疏水導(dǎo)電劑包含選自六氟磷酸四丁基銨、六氟磷酸四丙基銨、四氟硼酸四丁基銨和四苯基硼酸四丁基銨中的至少一種。
31.權(quán)利要求16的不透明噴墨油墨組合物，還包含選自潤(rùn)濕劑、助溶劑、助-樹脂、消泡劑、分散劑和表面活性劑中的至少一種。
32.一種白色不透明噴墨油墨組合物，它包含一種或多種有機(jī)溶劑、一種或多種白色顏料、一種或多種疏水導(dǎo)電劑、一種或多種粘結(jié)劑樹脂，其中至少一種粘結(jié)劑樹脂包含丙烯酸類或苯乙烯丙烯酸類樹脂，且該噴墨油墨組合物不含多胺。
33.權(quán)利要求32的白色不透明噴墨油墨組合物，其中一種或多種白色顏料包含二氧化鈦。
34.權(quán)利要求32的白色不透明噴墨油墨組合物，還包含一種或多種著色劑。
35.權(quán)利要求34的白色不透明噴墨油墨組合物，其中一種或多種著色劑以足以著色、加入一種色調(diào)、加入較強(qiáng)顏色或者創(chuàng)造一種不透明顏色的數(shù)量存在。
36.權(quán)利要求32的白色不透明噴墨油墨組合物，它包含丙烯酸類或苯乙烯丙烯酸類樹脂，其用量介于油墨組合物的約5～約25wt％。
37.權(quán)利要求32的白色不透明噴墨油墨組合物，它包含丙烯酸類樹脂和苯乙烯丙烯酸類樹脂。
38.一種不透明噴墨油墨組合物，它包含一種或多種有機(jī)溶劑、一種或多種白色顏料、一種或多種疏水導(dǎo)電劑、一種或多種粘結(jié)劑樹脂，其中至少一種粘結(jié)劑樹脂包含丙烯酸類或苯乙烯丙烯酸類樹脂且該噴墨油墨組合物適合印刷到玻璃基材上。
39.權(quán)利要求38的不透明噴墨油墨組合物，其中一種或多種白色顏料包含二氧化鈦。
40.權(quán)利要求38的不透明噴墨油墨組合物，還包含一種或多種著色劑。
41.權(quán)利要求40的不透明噴墨油墨組合物，其中一種或多種著色劑以足以著色、加入一種色調(diào)、加入較強(qiáng)顏色或者創(chuàng)造一種不透明顏色的數(shù)量存在。
42.權(quán)利要求38的不透明噴墨油墨組合物，它包含丙烯酸類或苯乙烯丙烯酸類樹脂，其用量介于油墨組合物的約5～約25wt％。
43.權(quán)利要求38的不透明噴墨油墨組合物，它包含丙烯酸類樹脂和苯乙烯丙烯酸類樹脂。
44.一種不透明噴墨油墨組合物，它包含一種或多種有機(jī)溶劑、一種或多種白色顏料、一種或多種疏水導(dǎo)電劑、一種或多種粘結(jié)劑樹脂，其中至少一種疏水導(dǎo)電劑包含疏水染料并且該噴墨油墨組合物不含多胺。
45.權(quán)利要求44的不透明噴墨油墨組合物，其中一種或多種白色顏料包含二氧化鈦。
46.權(quán)利要求44的不透明噴墨油墨組合物，還包含一種或多種著色劑。
47.權(quán)利要求46的不透明噴墨油墨組合物，其中一種或多種著色劑以足以著色、加入一種色調(diào)、加入較強(qiáng)顏色或者創(chuàng)造一種不透明顏色的數(shù)量存在。
48.權(quán)利要求44的不透明噴墨油墨組合物，其中至少一種粘結(jié)劑樹脂包含丙烯酸類或苯乙烯丙烯酸類樹脂。
49.權(quán)利要求44的不透明噴墨油墨組合物，它包含丙烯酸類和苯乙烯丙烯酸類樹脂。
50.一種黃色不透明噴墨油墨組合物，它包含一種或多種有機(jī)溶劑、一種或多種白色顏料、一種或多種無色疏水導(dǎo)電劑、一種或多種黃色著色劑以及一種或多種粘結(jié)劑樹脂，其中至少一種粘結(jié)劑樹脂包含丙烯酸類或苯乙烯丙烯酸類樹脂。
51.一種藍(lán)色不透明噴墨油墨組合物，它包含一種或多種有機(jī)溶劑、一種或多種白色顏料、一種或多種無色疏水導(dǎo)電劑、一種或多種藍(lán)色著色劑以及一種或多種粘結(jié)劑樹脂，其中至少一種粘結(jié)劑樹脂包含丙烯酸類或苯乙烯丙烯酸類樹脂。
52.一種紅色不透明噴墨油墨組合物，它包含一種或多種有機(jī)溶劑、一種或多種白色顏料、一種或多種無色疏水導(dǎo)電劑、一種或多種紅色著色劑以及一種或多種粘結(jié)劑樹脂，其中至少一種粘結(jié)劑樹脂包含丙烯酸類或苯乙烯丙烯酸類樹脂。
53.一種在基材上印刷標(biāo)記的方法，包括將權(quán)利要求1的噴墨油墨組合物液滴流股引導(dǎo)到基材上并控制液滴的方向以便形成該標(biāo)記。
54.一種在基材上印刷標(biāo)記的方法，包括將權(quán)利要求16的噴墨油墨組合物液滴流股引導(dǎo)到基材上并控制液滴的方向以便形成該標(biāo)記。
全文摘要
公開一種不透明噴墨油墨組合物以及印刷方法，所產(chǎn)生的信息具有在深色基材，尤其是深色玻璃基材上的良好反差，并且當(dāng)暴露于潮濕和/或熱和冷潮濕條件時(shí)或者當(dāng)暴露于冰水或在消毒條件下的水中時(shí)不涂抹模糊或衰退。該噴墨油墨組合物包含一種或多種有機(jī)溶劑、一種或多種白色顏料、一種或多種疏水導(dǎo)電劑和一種或多種粘結(jié)劑樹脂。在該噴墨油墨組合物的一種實(shí)施方案中，至少一種粘結(jié)劑樹脂包含丙烯酸類或苯乙烯丙烯酸類樹脂。在另一種實(shí)施方案中，噴墨油墨組合物不含多胺。該噴墨油墨組合物還可包括玻璃助粘劑。
文檔編號(hào)C09D11/00GK1748007SQ200380109613
公開日2006年3月15日 申請(qǐng)日期2003年12月8日 優(yōu)先權(quán)日2002年12月9日
發(fā)明者L·朱, F·肖, J·P·福爾克斯 申請(qǐng)人:錄象射流技術(shù)公司