印刷工艺和印刷用制剂.pdf

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摘要
申请专利号:

CN200410081159.7

申请日:

2004.09.30

公开号:

CN1618896A

公开日:

2005.05.25

当前法律状态:

撤回

有效性:

无权

法律详情:

发明专利申请公布后的视为撤回|||实质审查的生效|||公开

IPC分类号:

C09D11/02; B41J2/01

主分类号:

C09D11/02; B41J2/01

申请人:

伊利诺斯器械工程公司;

发明人:

德弗埃科达S·萨尔马

地址:

美国伊利诺斯

优先权:

2003.10.02 US 60/508,514; 2004.04.04 US 10/816,990

专利代理机构:

上海新天专利代理有限公司

代理人:

吕振萱

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内容摘要

描述了适合于喷墨印刷的制剂的制备过程,该制剂经混和适合于撞击印刷技术应用的粘滞印刷制剂和稀释剂而形成。对于亲水性粘滞印刷制剂,稀释剂包括:(i)水;(ii)乙二醇;(iii)至少一种表面张力调节剂;(iv)可任选的,氢氧化铵;(v)可任选的,一或多种溶剂。对于亲脂性印刷制剂,稀释剂包括可在脂肪酸基油中溶解的表面张力调节剂。还描述了由网板印刷糊剂配制该制剂的工艺过程和利用印色喷射器将粘滞印刷制剂施加到衬底上的过程。

权利要求书

1、  一种经与适合于用撞击印刷技术施加于衬底的亲水性粘滞印刷制剂混和而生成的制剂,稀释剂包括:
1)水;
2)至少一种乙二醇;
3)一或多种表面张力调节剂;
4)可任选的,氢氧化铵;
5)可任选的,一或多种亲水性溶剂。
该制剂的另一特征是适合于利用喷墨印刷设备施加于衬底上。

2、
  如权利要求1所述的制剂包括大约10至40wt%的水基网板印刷糊剂,大约5至大约20wt%的水,大约0.5至大约1wt%的氢氧化铵,大约10至大约40wt%的至少一种乙二醇化合物和大约20至大约50wt%的至少一种表面张力调节剂。

3、
  如权利要求1所述的制剂,其中,所述亲水性粘滞印刷制剂是织物印刷糊剂。

4、
  如权利要求1所述的制剂包括:
1)大约1至大约15wt%的水基网板印刷糊剂;
2)大约60至大约70wt%的水;
3)大约5至大约20wt%的至少一种乙二醇;
4)大约5至大约20wt%的至少一种表面张力调节剂;
5)最多为大约10wt%的甘油;
6)最多为大约5wt%的粘合剂,其中,该制剂的另一特色是可从喷墨印刷设备中喷出。

说明书

印刷工艺和印刷用制剂
技术领域
本发明涉及利用喷墨印刷设备在衬底上涂敷印刷媒质和配制更适合于在喷墨印刷设备中使用的印色制剂。本发明也涉及这类制剂。
背景技术
不论是为装饰,信息,或功能目的,总可归结为将一种原料图案涂敷于某衬底上的印刷作业通常是通过如下二种方法之一来完成的。一种常见的机制是撞击印刷技术的应用。在此处应用时,“撞击印刷”指利用一种设备通过接触形成于设备的油墨图案而将油墨图案转移并形成于衬底上的任何技术。另一种技术包括非撞击技术。在此处应用时,“非撞击技术”指的是,例如,通过将印刷媒质液滴流按图案喷射在衬底上而直接在衬底上形成油墨图案的任何技术。撞击印刷的例子有网板印刷和胶板印刷。喷墨印刷是非撞击印刷的一个例子。
一般说,术语“印刷媒质”是指利用它在衬底上形成装饰,信息,或功能性资料图案的制剂(例如,油墨)。术语“印刷媒质”和“印刷制剂”在此处应用时是同义的。在印刷作业中涂敷于衬底上的印刷媒质必须具备与印刷作业要求相适应的物理和化学性质。在纽约州,Albany市Delmar出版社出版的J.M.Adams,D.D.Faux和LJ.Rieber的“印刷技术”第4版(1996)中描述了撞击印刷技术中使用的印刷媒质,例如,网板印刷油墨,所要求的某些性质。上文在此引为参考文献。有时被认为对撞击印刷至关重要的印刷媒质性质的示例包括印刷媒质的粘滞性和粘附性与粘结(内聚)性,所适用的特定印刷设备类型,和印刷后媒质在衬底上的理想性质。
基本网板印刷技术有很多变异,这些技术适用于不同类型的衬底和衬底形状,例如,旋转,平面,滚筒,和垫式网板印刷技术。众所周知,印刷网板是一种网状材料,它的某些选定区域被印刷媒质吸收材料阻塞。印刷网板通常通过在网板的正面涂敷印刷媒质并迫使媒质在非阻塞区域进入网板的网孔中而注入印刷媒质,从而形成穿透网板的厚度均匀的油墨层,形成与网板非阻塞区域相符的图案。当网板带有印刷媒质图案层的一面与衬底接触时,网板网孔中的印刷媒质就被转移到所接触的衬底上。
应用于网板印刷的理想印刷媒质性质包括可在网板上形成薄膜的足够粘滞性和粘结性,能使薄膜从网板有效转移到衬底上所需的对网板足够低的粘附性,和在转移后能在衬底上有效保障清晰和快速固化图案所需的粘附于衬底的粘附性和/或渗透性。从上面所述可以看出,为适用于利用撞击印刷技术的大量不同衬底而配制的印刷媒质是为数众多的。
印刷媒质通常包括吸收一种或多种波长光线(为肉眼提供可见印刷图像)的着色媒剂(以后称“着色剂”),例如,染料或颜料,分散剂(使着色剂保持为分散状态),溶剂(使印刷媒质可以流动),和粘合剂(增强印刷媒质粘附于所涂敷的衬底上的粘附性)。可以理解,网板印刷技术也可用来涂敷并不需要目视观察因而并不要求添加着色剂以实现其基本功能的材料。它的一个示例是形成不受化学腐蚀剂影响的薄膜,例如,在印刷电路板上形成接触图案。一般说,即使在这种应用中,印刷制剂中也包括着色剂,以便能观察确认印刷图案已满意地覆盖在衬底上。
撞击印刷技术通常要求为每种不同类型或颜色的印刷媒质准备专用的,提供固定设计的设备。例如,利用网板印刷技术给织物衬底印染有三种颜色的图案时,必须为印染设计中的每一种颜色准备单独的印刷网板。因此,采用撞击印刷技术时,印刷设备设计的固定特性和生产多色设计所要求的设备数量决定了它很难快速改变印刷在衬底上的图案。对于小批量的印刷制品的情况,采用撞击印刷技术的印刷方法可能会相当麻烦,费时和比较昂贵。相比之下,喷墨印刷设备允许方便地改变印制在衬底上的标志图形,可以通过改变计算机程序而不是准备物理上不同的设备来改变着色和设计图案。
喷墨印刷设备通过从印刷设备中射出按一定规则形成的印刷媒质液滴流而将印刷媒质印制到衬底上。与撞击印刷技术不同,用喷墨设备印刷时,不需要使媒质形成为图案的设备。使用时,喷墨印刷设备与待印刷的衬底相隔一定距离,并朝衬底喷射液滴流。当衬底的某个区域上不希望有印色时,喷墨设备可停止液滴流(热和脉冲喷墨印刷设备)或使液滴流不再落在衬底上(连续性喷墨设备)。在喷墨设备通过衬底时用这种方法控制油墨液滴流,可使喷射在衬底上的印色形成图案。这些工作原理决定了喷墨印刷是一种在衬底上印刷的非撞击技术。
可用喷墨印刷设备成功印刷的印刷制剂的物理和化学性质是公知的。一般说,适用的印刷媒质应具有在25℃温度下小于大约100cps的布氏粘滞度(Brookfield viscosity)。具有这种特性地印刷媒质可在室温下从容器流入喷墨印刷设备。在以Pond署名的“喷墨技术和产品开发策略”,Terry Pines Research,2000,Carlsbad,CA,中和在J.Johnston编写的“非撞击印刷原理”第二版,1992,Palatio出版,Trvine CA,中均有对可喷墨印刷媒质所要求的这种和其他公知性质的描述,它们在引均被引用为参考文献。
因此,适合于利用喷墨印刷设备印染的印刷媒质(为方便起见,此间有时也称为“可喷墨的”印刷媒质)必须具有在喷墨设备工作状态下比适合于利用撞击印刷技术印染的印刷媒质为低的粘滞度。一般说,可喷墨印刷媒质的粘滞度必须足够低,以允许印色流过喷墨设备。此外,可喷墨印刷媒质必须至少具有与喷墨设备制造材料的一定程度亲和力(就是说,具有“湿润”喷墨设备中被媒质接触的那些部分的能力)。这保障了从喷墨设备中射出的印刷媒质液滴大小和数量的一致性,因为液滴大小与印刷媒质充分地,始终如一地填充某些印刷设备的墨腔的能力有关。填充墨腔的能力与湿润喷墨设备内部部分的能力有关。此外,可喷墨印刷媒质必须在媒质离开喷墨印刷设备时的温度下有足够的粘结度,才能使媒质形成可涂敷于待印刷衬底的合适大小的液滴。
例如,在授予Taniguchi的No.6,447,592,授予Sarma等人的No.6,302,536,授予Erdtmann等人的No.6,030,438,授予Cooke等人的No.5,154,761和授予Ma等人的No.5,085,698美国专利中都有对喷墨印刷设备和适合于利用喷墨印刷设备印刷使用的印色的说明。Taniguchi,Sarma,Cooke,和Ma的专利中的每一个专利都描述了一种可呈现出为特定喷墨印刷设备所要求的物理和化学综合性质的单一目的印色制剂。Erdtmann的专利中描述的是可掺入水基喷墨印刷媒质中以提供较短干燥时间的粘土吸收剂。
适合于在撞击印刷技术中使用的印刷媒质通常不适合于通过喷墨打印设备喷射。申请人已意识到这样一个问题,即到现在为止,每一种可喷墨制剂实际上只适合于利用特定喷墨设备的特殊用途。
申请人已意识到,现在基本上利用撞击印刷技术的许多印刷作业,例如,织物印染(通常用网板印刷技术完成)可以受益于利用喷墨印刷设备的印刷技术的灵活性。但是,为撞击印刷技术而开发的大量印刷媒质,特别是,为特定应用,例如纺织品印染,而改进的印刷媒质,在可喷墨的类似印刷媒质中却还没有。因此,利用喷墨印刷设备印刷所给予的图案快速建立和更改都受到可喷墨印刷媒质匮乏的限制。申请人已意识到客观上需要有一种可将适用于撞击印刷技术的印刷媒质转变为具有采用喷墨印刷设备的应用所要求特性的制剂的方法。
发明内容
申请人惊讶地发现,适合于利用撞击印刷技术施加于衬底的印刷媒质(本文中也称为“粘滞印刷制剂”)可通过给粘滞印刷制剂添加精心选择的稀释剂而赋予粘滞制剂可利用喷墨印刷设备将制剂有效和经济地施加于衬底上所需的性质。依照本发明形成的可喷墨制剂最好能保存形成它的粘滞制剂的印刷性质和印刷后的特性。
本发明的一个方面提供了将粘滞的印刷制剂转变为可喷墨印刷制剂的方法,它包括提供一种粘滞的印刷制剂,后者在25℃时的布氏粘滞度最好大于大约100cps,并且给粘滞的印刷制剂添加包含表面张力调节剂,最好是包含乙二醇基化合物的表面张力调节剂的稀释剂,该稀释剂与所述粘滞印刷制剂至少是部分可溶混的。添加稀释剂的工序最好在现行条件下完成,添加的量应足够,以形成可喷墨印刷制剂。所形成的可喷墨印刷制剂在脉冲喷墨印刷设备工作温度下的布氏粘滞度最好低于大约20cps,甚至在大约5cps至大约20cps范围内为更好。所形成的可喷墨制剂的表面张力,用铂环法测量时最好小于大约50dynes/cm(达因/厘米),最好是小于45dynes/cm,在大约25dynes/cm至大约40dynes/cm范围内更好,而在大约30dynes/cm至大约40dynes/cm范围内则还要好。
本发明的方法一般说适用于所有类型粘滞印刷制剂的转型,但特别适用于下面二种此类印刷媒质的转型,它们是亲水性粘滞印刷制剂(例如,包含至少大约1wt%(重量百分率)水的粘滞印刷制剂)和亲脂性粘滞印刷制剂(例如,包含少于1wt%水的粘滞制剂)。对转变亲水性粘滞印刷制剂的方法来说,最好是除表面张力调节剂、水之外稀释剂还包含至少一种乙二醇,也可以再包括氢氧化铵和/或附加的亲水性溶剂。在某些此类实施例中,亲水性粘滞印刷制剂包含多于大约10wt%的水是较好的。在某些实施例中,依照本发明所形成的可喷射制剂由按重量不超过大约50份(pbw,以重量计的份数),大约10pbw至大约40pbw份更好的亲水粘滞媒质和不超过60pbw的稀释剂组成。
对于本发明中关于将亲脂粘滞印刷媒质转变为可喷墨印刷制剂的方法的那些方面来说,稀释剂最好至少包括从脂肪酸脂和至少可与一种脂肪酸油脂部分或完全溶混的乙二醇衍生物中选出的一种表面张力调节剂。在这类实施例中,表面张力调节剂还最好能与亲脂粘滞印刷媒质部分或完全溶混。
本发明方法方面的一个实施例是包括如下步骤的制备可喷墨印刷媒质的工艺:
(a)提供一种适合于用网板印刷技术施加于衬底上的糊剂;
(b)在所述糊剂中加入可与所述糊剂溶混和可分散糊剂的稀释剂而形成一种混合物,其中,稀释剂的量应足以为所形成的混合物提供在大约25℃时小于大约100cps的布氏粘滞度和用铂环技术测量时低于大约70dynes/cm的表面张力;
(c)过滤所述混合物以清除大于大约1微米大小的颗粒,所述混合物还具有可浸湿构成喷墨印刷设备的印色接触部件的结构材料和可通过喷墨印刷设备,最好是脉冲型喷墨印刷设备喷射的特性。
本发明的另一方面与依照本发明的方法用粘滞印刷媒质制造的可喷墨制剂相关。
本发明的再一方面是利用喷墨印刷设备将适合于利用网板印刷技术加于衬底上的印刷糊剂施加于衬底的工艺,该工艺包括:(a)通过在糊剂中加入稀释剂将所述印刷糊剂转变成可喷墨制剂;和(b)用脉冲型喷墨印刷头将可喷墨制剂施加于衬底。
具体实施方式
虽然可以预见本发明将在从一般说适用于网板印刷的粘滞印刷制剂中获得可喷墨制剂方面有极大的应用价值,但可以相信,本发明的方法方面也可应用在适合于用任一种撞击印刷技术施加于衬底的任一种粘滞印刷制剂。因此,虽然本发明在此常用亲脂和亲水网板印刷糊剂来说明,但术语“粘滞印刷制剂”却泛指各种粘滞制剂,其中也包括可能不在印刷糊剂范畴内的制剂,例如,粘合剂和抗腐蚀剂。
下面,本发明将通过将一种粘滞印刷制剂改造成具有适合于利用诸如在授予Sarma等人的No.6,302,536,授予Rogers等人的No.6,179,408,和授予Howkins的No.4,697,193美国专利中所描述的脉冲型喷墨印刷设备应用的可喷墨制剂。这些喷墨印刷设备包括起动前充注和充注前起动两种型式的喷墨印刷设备。可以判断,前面所述原理可使种类众多的粘滞印刷制剂适用于任何公知的喷墨印刷设备。相应地,此间所描述的示例仅为说明本发明而不是将其限于所展示的制剂和工艺。
如前所述,用来在衬底上提供功能性标志的网板印刷糊剂,例如,粘合剂或抗腐蚀剂,和在诸如陶瓷,金属,和玻璃上提供功能标志的网板印刷糊剂,例如环氧树脂网板印刷印色,例如WilflexSSV塑料溶胶网板印色,3500系列UV Vinex网板印色,和Aquasefe系列2200通用型水基玻璃网板印色,制备的制剂也都包括在本发明范畴之内。如前所述,可以理解,本发明的合成方法和工艺可以用种类繁多,包括前面定义的术语“网板印刷糊剂”在内的制剂来实现。
喷墨印刷设备
本发明涉及将印刷媒质转变成适合于利用喷墨印刷设备施加的形式。喷墨印刷设备可分为三类:(i)喷射恒定液滴流的连续型喷墨设备(CIJ);(ii)脉冲型喷墨设备(有时称为要求时滴落),它利用某种形式的脉冲机械致动器迫使媒质通过小孔形成印刷液滴流;(iii)热喷墨设备(有时称为“气泡喷射”设备),它利用热能使印刷媒质中的一种或多种成分蒸发以生成迫使印刷媒质以一系列“爆炸”形式穿过小孔形成液滴流的压力“气泡”。这里采用的“喷墨印刷设备”一词包括前面提到过的所有类型的设备和尚未开发但以此间所描述的基本原理工作的任何此类设备。
前面描述的各种喷墨印刷设备可以在很广的温度范围内运行,或改造为适应于运行。可以相信,本发明适合于生产可在所有这些工作温度下工作的印刷设备中使用的可喷墨制剂,特别是印刷印色。可以理解,此间所述在“某特定类型喷墨印刷设备运行温度”下测得的制剂粘滞度预期是该制剂将具有可在这类喷墨印刷设备目前可实现的工作温度范围内的至少一个温度下观察到,或者可对将来可以在上述温度范围之外的温度下运行的设备上观察到的粘滞度值(或所述范围内的一个值)。最好是,本发明的方法和制剂提供的可喷墨印色可在工作温度低于大约150℃的喷墨印刷设备上使用。本发明的制剂和方法较适用于工作温度至少为大约100℃的热喷墨印刷设备。对连续型喷墨印刷设备来说,本发明的制剂和方法较适用于大约25℃至大约30℃的工作温度范围。在某些实施例中,本发明的制剂和制备方法所提供的可喷墨制剂可应用于大约25℃至大约150℃工作温度的脉冲型喷墨印刷设备。可以预期,高于或低于这些值的温度也是可能的。
方法
如前所述,作为“可喷墨的”,即适合于用喷墨印刷设备施加于衬底的印刷媒质最好具有一定的粘滞度和表面张力性质,它们的具体特性一般与用来“喷射”它的喷墨印刷设备的具体类型和设备的工作温度有关。一般说,粘滞特性可通过用布氏粘度计测量印刷媒质的粘滞度来确定。用布氏粘度计测量印刷媒质的粘滞度的方法是公知和已公开发表的,例如,为测量聚乙烯蜡用的并可应用于印刷印色的ASTM测试标准D1986-91(2002)和由J.V.Koleske编写的“油漆和涂料测试手册”,第14版(ASTM)(1995)中所描述的方法。可以理解,粘滞性通常随温度而变化。文中说明的本发明制剂的优选粘滞性质或是对于用布氏粘度计进行测定的某一特定温度的粘滞性质,或是指该制剂在某种喷墨印刷设备工作范围内的某一温度下观测到的粘滞度。
在某些实施例中可喷墨制剂的另一重要性质是制剂的表面张力。制剂的表面张力可依照公开出版的标准,例如ISO4311,1979年6月1日,ASTMD-1331-89(2001),1989年5月26日,DIN13310,1982年8月1日,和BSEN14210,2003,2004年1月19日,用“环”技术来测定。可购买到的依照这类标准中的一或多种,用环技术测量表面张力的表面张力测定装置有,例如,Tensiomat 21型(Fischer Scientific)。利用Tensiomat和上述参考标准中所体现的环技术取得的表面张力测量值在此为方便起见将称为用“铂环技术”测定的表面张力值。
一般说,本可喷墨制剂是通过提供一种其特性适合于利用撞击印刷技术施加于衬底上的粘滞印刷媒质,并在其中掺入足够量和有效类型的稀释剂,以得到粘滞度足够低,可通过喷墨印刷设备射出的可喷墨制剂而制备的。制剂的表面张力和/或浸湿性质与喷墨印刷相容也是优选的。
在此使用的词“粘滞印刷制剂”,文中为方便起见有时也称为“粘滞印刷媒质”,是可利用撞击印刷技术施加于衬底的可流动材料,例如,适合于通过网板印刷技术施加的印色(文中也称为印刷糊剂)。粘滞印刷制剂可以是亲水性或亲脂性的。在此使用的亲水性粘滞印刷制剂可与水部分或完全溶混。在此使用的亲脂性粘滞印刷制剂可与脂肪酸油,即包含一种自由脂肪酸或一种或多种脂肪酸衍生物(通常从动物或植物源中获得)的油,例如,市场上可买到的Emersol润滑油系列和可从CognisCorporation公司买到的溶剂,部分或完全溶混在此用的。部分溶混和完全溶混二词,大致对应于Hawley’s化学简明词典,12版,1993年中的定义。较适合于形成本发明可喷墨制剂的粘滞印刷制剂的布氏粘滞度在室温下大于100cps,在室温下大于200cps则更可取。
在很多情况下,优选的稀释剂与应用的具体情况,特别是与将转变为可喷墨制剂的粘滞印刷制剂的类型有关。下面将详细说明特别适合于亲水性和亲脂性粘滞印刷制剂的稀释剂。一般说,本发明的稀释剂用下列特性表示:(i)与粘滞印刷制剂部分或完全溶混;(ii)与粘滞印刷制剂混合时,它将印刷制剂保持在分散状态,因而可避免印刷制剂或它的组成部分从分散状态沉积下来。
本发明的优选稀释剂最好包括,并在某些实施例中主要包括如下组分:
(a)至少一种与粘滞印刷制剂至少可部分溶混的表面张力调节剂;
(b)还可以包括一种与粘滞印刷制剂至少可部分溶混的溶剂。
优选的表面张力调节剂可从基本上由乙二醇衍生物,可与粘滞印刷制剂至少部分溶混,其表面活性性质与乙二醇衍生物基本相似的化合物,以及它们的组合物中选取。在此使用的“乙二醇衍生物”一词是指在其中至少有一组羟基功能组的氢已被其他有机功能组,例如,酯,氨基物,羧化物,醚,或其他功能组替代的任何乙二醇化合物(如文中所定义的)。“乙二醇衍生物”一词也包括具有半分乙二醇(glycol moiety)的化合物,在其中,有多于一组羟基组已被有机功能组,例如,前面提到的那些,替代。适合于本发明使用的乙二醇衍生化合物的例子有单—,双—,和三丙烯乙二醇甲基醚,单—,双—,和三丙烯n-丁基醚,单—,双—,和三丙稀乙二醇n-丙基醚,单—和双—乙烯乙二醇n-丁基醚,聚丙烯乙二醇乙醚,其中烷基组有大约1至大约6个碳原子并且是线性,分岔,或环形的聚乙烯乙二醇烷基—醚,和丙烯乙二醇甲基醚醋酸脂。可以理解,在依照公知原理的某些制剂中,也可能希望在稀释制剂中包括二或多种乙二醇衍生化合物的混合物。
适合于在本发明的工艺和制剂中应用的乙二醇衍生物化合物是按它们的表面活性性质来选择的。用在亲水性稀释剂中时,选择乙二醇衍生物(或乙二醇衍生物的混合物),使稀释剂可与粘滞印刷制剂混和并能促进被转变的粘滞印刷制剂与溶剂水以及(如果存在)也存在于稀释制剂中的任一种或多种乙二醇组分的溶混性。在某些优选的亲水性稀释剂中,三丙烯乙二醇甲撑醚是一种较好的乙二醇衍生物。
在亲水性稀释剂制剂中,某些水溶性或水溶混性有机溶剂可用来替代可水溶的乙二醇衍生物表面张力调节剂,并为可喷墨制剂提供相同或改进的喷射性质。前面提到的任何一种具有基本上与可水溶的乙二醇衍生物相同表面活性性质的可选的可水溶或水溶混的有机溶剂都可代替乙二醇衍生物用在稀释制剂中,例如N-烷基杂环胺。在某些优选制剂中,N-甲基吡咯烷是一种特别好的有机溶剂表面张力调节剂。其他有机溶剂表面张力调节剂的例子包括可水溶或水溶混的乙醇,酯,酮,和从乙二醇中衍生出的可水溶或可水溶混的二元酸脂和从乙二醇中衍生出的双酮。
在亲脂稀释剂中,可与用来配制可喷墨制剂的亲脂性粘滞印刷制剂溶混的乙二醇衍生化合物是合适的表面张力调节剂。表面张力调节剂的选择也基于它们将粘滞印刷制剂的组分保持在稳定分散状态下的能力。乙二醇醚,例如,丙烯乙二醇苯基醚,和它的同系物,例如,乙烯乙二醇苯基醚是在亲脂性稀释剂中用作表面张力调节剂的优选乙二醇衍生化合物。
脂肪酸酯也可以在由亲脂粘滞印刷制剂制备的本发明的可喷墨制剂的稀释剂制剂中用作表面张力调节剂。在本文中使用的脂肪酸脂是指其表面活性性质与前面所述用在亲脂粘滞印刷制剂制备的可喷墨制剂中的乙二醇衍生化合物表面张力调节剂相似的双作用脂肪酸的那些衍生物。适合于作为亲脂稀释剂的脂肪酸酯的例子有癸二酸二丁酯。可以理解,具有二种或多种合适表面张力调节剂的混合物也可以在稀释制剂中应用。
还可以给稀释剂和/或可喷墨印刷制剂添加其他组分。这类其他组分的例子包括附加的粘合剂,着色剂,树脂,杀虫剂,泡沫控制剂,等等。
稀释剂的类型最好是有效的并可用足够的量来保障可喷墨制剂在室温,即大约20℃至大约30℃时的布氏粘滞度低于大约100cps,如果在至少一种喷墨印刷设备的工作温度范围内的某一温度时的布氏粘滞度可低于大约20cps则更好。可以理解,考虑到文中给出的教导,用来与某种粘滞印刷媒质(不论是亲脂性或亲水性的)组合的稀释剂的量和类型均可予以调整,以提供其粘滞度和表面张力均在上面所述范围之外的可喷墨制剂。
也还可以给本发明的制剂添加其他组分。例如,可以添加另外的粘合剂以改进印刷媒质对衬底的附着力,例如,用AQ51制备的补充基(Garston,Inc.)。也可以加入更多的着色剂以减少印刷设备为涂敷足够厚的印刷媒质层以获得理想色度而必须在待印刷衬底上通过的次数。也还可添加该领域公知的其他组分,例如,杀虫剂。
亲水性可喷墨制剂的形成
适合于在本发明可喷墨制剂和工艺中使用的亲水性粘滞印刷制剂可划分为二组,即以水为基础的亲水粘滞印刷制剂(水基媒质)和以溶剂为基础的亲水粘滞印刷制剂(溶剂基媒质)。依照本发明的水基媒质最好包括着色剂和至少大约10wt%的水。优选的水基媒质还应具有可与由水,甘油,和含少于大约5个碳原子的醇组成的组中选出的至少一种部分或完全溶混的性质(当这些物质的量是依照本发明除已存在于其内的水、甘油、或醇外加入到印刷媒质中时)。本发明的水基媒质还最好与有多于6个碳原子的醇不溶混,还最好有低于大约150℃的沸点。
最好是,本发明的水基媒质包括:(a)从按重量的大约26份(pbw)至大约88pbw的水;(b)从大约7pbw至大约50pbw的着色剂(最好包括一种可水溶的染料或者说颜料);(c)最多为大约23pbw的双乙烯乙二醇;(d)最多约为13pbw的树脂;(e)最多约为5pbw的氨基乙醇。在某些优选制剂中,亲水性粘滞印刷制剂是水基网板印刷糊剂,更好的是可购买到的商品水基网板印刷糊剂。合适的水基亲水性粘滞印刷制剂的例子包括水基漆,水基粘合剂和用来在纺织品衬底上形成装饰性标志的网板印刷糊剂。作为商品可购买到的水基亲水粘滞印刷制剂的一个例子是Aquaprint RFU9500/8550透明浓缩系列网板印色(Garston,Inc.Manchester,CT)。
依据本发明的优选溶剂基媒质包括着色剂和大约1wt%至大约10wt%的水,以及可部分或完全水溶混的溶剂,例如,丙稀乙二醇,和可水溶的乙醇和胺。当在印刷媒质中除已存在的组分外再加入按照本发明的乙醇量时,适合于在本发明的工艺和制剂中使用的溶剂基亲水粘滞印刷媒质最好可与至少一种乙醇部分或完全溶混。本发明的溶剂基媒质的沸点最好为大约150℃。合适的溶剂基媒质的例子包括溶剂基粘合剂,例如,含甲基乙基酮(MEK)的环氧粘合剂。
适合于本发明的制剂和工艺中使用的亲水粘滞印刷制剂,不论是水基的或溶剂基的,最好包括可与构成稀释剂的至少一种乙二醇化合物和至少一种乙二醇衍生化合物溶混的一或多种化合物(下面将详细说明)。合适的粘滞亲水印刷媒质的一个例子是在织物衬底,例如,棉织品,棉混纺织物,和麻上印染用的9500 Aquaprint RFU网板印色。
在某些优选实施例中,本发明的可喷墨制剂通过组合至多大约50pbw的亲水粘滞印刷制剂和超过大约50pbw的依照本发明的稀释剂而形成。在某些实施例中,亲水粘滞印刷制剂是网板印刷糊剂。
本发明的某些优选亲水可喷墨制剂是通过组合大约1pbw至大约40pbw,较好是10pbw至大约40pbw,更好是大约30pbw的亲水粘滞印刷制剂和大约60pbw至大约99pbw的依照本发明的稀释剂而形成的。另一种较好的制剂包括大约1pbw至大约15pbw的亲水粘滞印刷制剂和大约85pbw至大约99pbw的依照本发明的稀释剂。但是,可理解,根据具体应用的需要,包括对存在于与稀释剂混合的粘滞印刷制剂中的组分的考虑以及对粘滞印刷制剂可适用的喷墨印刷设备制造材料和运行参数的考虑,本发明的制剂也可处在以上范围之外。
本发明的可喷墨制剂最好用其化学和物理性质和/或在喷墨印刷设备中的性能来说明。在某些实施例中,以亲水性粘滞印刷制剂制备的本发明可喷墨制剂(文中有时称作“亲水性可喷墨制剂”)最好具有:(a)在可喷墨制剂从其中喷出的喷墨印刷设备工作范围的某一温度(最好是大约20℃至大约150℃)测得的布氏粘滞度为大约1cps(厘泊)至大约20cps;和/或(b)用铂环法测得的表面张力小于大约70dynes/cm,最好小于大约65dynes/cm。
对连续型喷墨印刷设备和热型喷墨印刷设备来说,亲水性可喷墨制剂最好具有,(a)在至少一种此类喷墨设备工作范围的至少一个温度(最好是,对连续型喷墨设备,低于大约30℃,而对热型设备,最好至少为大约100℃)下观测到的布氏粘滞度为大约1cps至大约10cps,更好是大约1cps至大约5cps;(b)用铂环技术测得的表面张力小于大约72dynes/cm,更好是小于65dynes/cm。在某些实施例中,表面张力的范围从大约25至50dynes/cm,更好的是大约30至大约40dynes/cm。
对脉冲型喷墨印刷设备来说,本发明的某些较好的亲水性可喷墨制剂在至少一种这类喷墨设备工作范围内的至少一个温度(最好是大约20至大约150℃)下观测到的布氏粘滞度为大约5cps至大约20cps,用铂环技术测得的表面张力低于大约72dynes/cm,较好的是低于大约70dynes/cm,更好是低于大约65dynes/cm。在某些这类实施例中,表面张力优选为大约25至大约50dynes/cm,更好的是大约30至大约40dynes/cm。工作温度在大约25℃至大约60℃范围内的脉冲型喷墨印刷头中使用的某些较好亲水性可喷墨制剂在工作范围内某个温度的布氏粘滞度为大约10至15cps,用铂环技术测得的表面张力为大约35至大约45dynes/cm。用在工作于室温(大约20℃至大约30℃)下的脉冲型喷墨印刷设备的另一种优选亲水性可喷墨制剂在室温下的布氏粘滞度为大约3至5cps,表面张力为大约35至40dynes/cm。
在另一些实施例中,本发明的亲水性可喷墨制剂在大约30℃至大约40℃之间某个温度下的布氏粘滞度低于大约13cps,用铂环法测得的表面张力低于大约70dynes/cm,最好低于大约65dynes/cm,更好的是大约25至大约50dynes/cm,还要好的是大约30至大约40dynes/cm。
用来由亲水性粘滞印刷制剂形成可喷墨制剂的稀释剂(亲水型稀释剂)最好包括:
1)水;
2)至少一种乙二醇;
3)一或多种表面张力调节剂;
4)可任选的,氢氧化铵;
5)可任选的一或多种亲水性溶剂。
本发明亲水性稀释剂中包含的优选乙二醇包括至少一种含有至少一种半分乙二醇,即,二羟基乙醇的化合物。含半分乙二醇的制剂的例子有二羟基乙醇的单体,齐聚物,和聚合物,例如,乙烯和丙烯乙二醇和它们的齐聚物和聚合物。可以理解,从各种乙二醇和它们的齐聚物和聚合物中选出的任何二种或多种化合物的混合物也是可用的。最好使用在适合于采用粘滞印刷制剂的喷墨印刷设备(文中为方便有时也称为“印刷头”)工作温度范围内某个温度下是液体的乙二醇。有利的是,如果能用较高熔化的乙二醇,当与可选择的溶剂和/或稀释剂的其他组分组合时,它们可提供一种在适合于采用粘滞印刷制剂的印刷头工作范围内某个温度下是液体形式的制剂。选用的乙二醇化合物应与它们将与之混合的粘滞印刷制剂和与水是溶混的。合适的乙二醇化合物的例子有单—,双—,三一和四乙烯乙二醇和单—,双—,和三丙烯乙二醇。
可以理解,适合在稀释制剂中使用的乙二醇化合物的纯度可在商品或技术级的材料至高纯度试剂级材料之间变化。还可以理解,依据公知的原理,可能希望在本发明的制剂和工艺中采用各种乙二醇化合物的混合物。对某些优选亲水性稀释制剂来说,丙烯乙二醇是一种受欢迎的乙二醇组分。
可以理解,当稀释剂中含有氢氧化铵时,它可以作为一种独立的成分加入,或与水先混合,再作为含水氢氧化铵溶液加入。当作为溶液加入时,最好是作为含有大约2.5wt%氢氧化铵至大约20wt%氢氧化铵的氢氧化铵溶液加入。一般说,从商品级至药用级的任何纯度氢氧化铵都是可用的。
可任选的亲水性溶剂的例子包括可水溶混或可水溶解的烷基乙醇,胺类,酮类,脂类,和含混合功能组的可水溶混的有机溶剂。酮类和烷基乙醇的例子有最多含6个碳原子,含线性,分岔,或环状烷基组,例如,丙酮,乙烯醇,和甲醇的酮类和烷基乙醇。含混合功能组的可水溶混溶剂的例子包括双丙酮乙醇和N-甲基吡咯烷。可以理解,具有相似溶混性溶解性质的其他溶剂也可用来加入到上述示例中,或替代它们,也可以将二种或多种溶剂混合在一起。
一般说,水量,氢氧化铵的量(如果应用),乙二醇的量和类型,表面张力调节剂的量和类型,稀释制剂中可任选采用的溶剂均可在本发明的范畴内在很大范围内变动,所有这类变异都在本发明的广泛范畴内。本领域的技术人员可以在考虑本发明中所含基于可喷墨制剂所希望的性质,印刷糊剂的组成,将使用的印刷头的运行特性和印刷头所使用的制造材料,和待印刷的衬底等教导连同其他因素后决定使用的具体类型和数量。
在某些优选实施例中,亲水稀释剂包含:(a)大约5pbw至大约20pbw的水;(b)大约0.5pbw至大约1pbw的氢氧化铵;(c)大约10pbw至大约40pbw的乙二醇;(d)大约20pbw至大约50pbw的可水溶混表面张力调节剂。在某些优选实施例中,亲水稀释剂主要包含:(a)大约1wt%的氢氧化铵;(b)大约20wt%的水;(c)大约7wt%的丙三醇(甘油);(d)大约29wt%的丙烯乙二醇;(e)大约43wt%的三丙烯乙二醇甲基醚(表面张力调节剂)。在另一些优选实施例中,稀释剂包含:(a)大约70pbw至大约85pbw的水;(b)大约5pbw至大约25pbw的乙二醇,最好是双乙烯乙二醇;(c)大约5pbw至大约25pbw的表面张力调节剂,最好是N-甲基吡咯烷;(d)最多达大约12pbw的丙三醇;(e)最多达大约0.5pbw的粘合剂,最好是用AQ51配制的增充剂基。一种特别好的制剂包含大约70pbw至大约82pbw的水,大约6pbw至大约22pbw的双乙烯乙二醇,大约6pbw至大约22pbw的N-甲基吡咯烷,最多大约12pbw的丙三醇,和最多大约0.5pbw的粘合剂,最好是用AQ51配制的增充剂基。
本发明的一个方面是改变,最好是独立地改变由亲水性粘滞印刷制剂制备的可喷墨制剂的粘滞度和表面张力的方法。相应地,可通过调整添入制剂中的乙二醇的相对量,最好是在基本上不改变制剂的表面张力的情况下来改变亲水性可喷墨制剂的粘滞度。本发明的亲水性可喷墨制剂的表面张力可通过调整加入制剂中的水的相对量,最好是在基本上不改变可喷墨制剂的粘滞度的情况下,来改变。
亲脂性可喷墨制剂的形成
本发明的实施例涉及亲脂性可喷墨制剂,稀释制剂最好包含,并在某些优选实施例中主要包含如下组分:(A)从乙二醇衍生物,脂肪酸酯和它们的组合物组成的组中选出的至少一种表面张力调节剂;(B)可任选的一种溶剂。虽然有大量化合物可用作可任选的溶剂,但对配制亲脂性可喷墨制剂来说,溶剂最好包含脂肪酸油(如前面所定义的)和可与油溶混的有机乙醇,例如,具有6个或更多碳原子的半分烷基。
一般说,根据特定应用的具体要求可用于优选稀释剂中的乙二醇衍生物的数量和类型非常广泛。在某些优选实施例中,乙二醇衍生物可从乙二醇醚,脂肪酸酯,和它们的组合物组成的组中选出。在某些优选实施例中,乙二醇衍生物可从(i)乙二醇酯和二元酸酯;(ii)乙二醇酞和二元酸酞;(iii)乙二醇醚和二元酸醚;(iv)从乙二醇衍生出的单—和双—酮;以及它们中任意二种或多种的组合物组成的组中选出。较好的乙二醇醚,特别是对亲脂性可喷墨制剂来说,可从丙稀乙二醇苯基,乙烯乙二醇苯基醚,三丙烯乙二醇甲基醚,丙烯乙二醇N-烷基醚(其中,烷基组含有大约10个或更少的碳原子),以及它们中任意二种或多种组合物组成的组中选取。
一般说,对由亲脂性粘滞印刷制剂形成的本发明的可喷墨制剂(文中有时也称为“亲脂可喷墨制剂”)来说,它应用于某种特定喷墨印刷设备时的表面张力最好低于本发明的亲水可喷墨制剂。某些优选亲脂可喷墨制剂在至少一种脉冲型喷墨设备工作范围内的某一温度下的布氏粘滞度为大约5cps至大约20cps,用铂环技术测得的表面张力低于50dynes/cm,较好是低于大约45dynes/cm,大约25至大约40dynes/cm更好,大约30至大约40dynes/cm还要更好。
某些优选亲脂可喷墨制剂在大约30℃至大约40℃之间的某一温度下的布氏粘滞度低于13cps,用铂环法测得的表面张力低于大约70dynes/cm,低于大约65dynes/cm较好,大约25至大约50dynes/cm更好,大约30至大约40dynes/cm还要更好。
依照本发明的亲脂媒质最好包含少于大约1wt%的水和可与至少一种含至少6个碳原子的乙醇部分或完全溶混,并且最好在任何有意义的程度上不与水,乙二醇,或含少于6个碳原子的乙醇溶混。亲脂媒质最好还包括一种或多种可与依照本稀释剂(下面将说明)的至少一种乙二醇衍生化合物和从酮,醚,和酯组成的组中选取的至少一种溶剂部分或完全溶混的组分。
优选亲脂粘滞印刷媒质包含:(a)大约20pbw至大约50pbw的颜料,例如,碳墨;(b)大约20pbw至大约40pbw的增塑剂,例如,酯,胺或乙二醇醚;(c)大约40pbw至大约60pbw的增塑剂,例如,双丁基酞。合适的亲脂粘滞印刷媒质的例子有授予Sarma等人的美国专利No.6,391,943中描述的条码(bar-code)分散剂和油基网板印刷糊剂,该专利在此引为参考文献。更好是,可以商品购得的油基网板印刷糊剂,例如,Garston,Inc公司的乙烯油墨的GNS系列塑料溶胶。
某些本发明的亲脂可喷墨制剂包含大约10wt%至大约20wt%的乙二醇醚和大约10wt%至大约50wt%的亲脂粘滞印刷制剂。
本发明的一个方面是改变,最好是独立地改变由亲脂粘滞印刷制剂配制的本发明可喷墨制剂的粘滞度和表面张力。相应地,通过调节加入到制剂中的乙二醇醚的相对量来改变亲脂可喷墨制剂的粘滞度,而最好是基本上不改变制剂的表面张力。本发明的亲脂可喷墨制剂的表面张力则可通过调整加入到制剂中的脂肪酸油的相对量来改变,而最好是基本上不改变可喷墨制剂的粘滞度。
制剂的制备
调和稀释剂的各种组分和随后将稀释制剂与依照上面所述原理的等分(aliquot)粘滞印刷制剂混合,即可实现本发明的适配工艺和制备本发明的可喷墨制剂。或者,本发明可喷墨制剂的制备和本发明的适配工艺可通过将稀释制剂各组成部分的每一组分单独地直接与等分粘滞印刷制品混合来实现。本发明可喷墨制剂的制备和本发明的工艺还可以通过,按任何合适顺序,将一种粘滞印刷制剂的和一种稀释制剂的各组成部分中的每一组分逐一组合而实现。可以理解,这些工艺过程的各种变异形式都可同样完美地实现提供本发明制剂和适配工艺的目的。可以理解,上面提到的任何一种工艺都用“混合”或“组合”“一种粘滞印刷制剂和一种稀释制剂”来表达。
一般说,在配制稀释剂期间,如果在混和稀释剂各组分的同时对其加热,则有利于保障稀释剂组成部分的均匀性。一般情况下,在高于室温的温度下混合粘滞印刷制剂和稀释剂组分也有利于促进粘滞印刷制剂稀释剂中的分散。可以理解,适合于将二种可流动的原料,例如,粘滞网板印刷糊剂和液体稀释剂,混和在一起的任何类型的混和设备,从手动操作的试验台规模设备到自动化工业规模设备,都可用来组合制剂的各种组分。
依照本发明形成的可喷墨制剂在室温(即大约20℃至大约30℃之间的某个温度)下的布氏粘滞度最好低于大约100cps,用铂环技术测得的表面张力小于大约73dynes/cm,小于大约70dynes/cm较好,小于大约65dynes/cm更好,大约25至大约50dynes/cm更好,和大约30至大约40dynes/cm则还要好。可喷墨制剂的性能最好用它们是否能“浸湿”至少一种喷墨印刷设备的印色接触部分来表示。为了给撞击印刷工艺提供一部分粘滞印刷制剂提供粘滞印刷制剂的储存状态最好是可控的。
本发明的工艺过程可包括若干附加工序,例如,去除可能不利于通过喷墨印刷设备喷射的颗粒(例如,去除直径大于大约1微米的颗粒)的过滤工序。混合稀释剂与粘滞印刷制剂之前或其间的稀释剂加热工序,和如果采用加热工序,混和稀释剂和粘滞印刷制剂之后的冷却工序。此外,在过滤工序后还可进行脱气工序。
可以理解,加热和冷却可用任何公知的加热和冷却液体、半固体以及塑料的方法实现。还可以理解,脱气可用任何已知方法,例如,将制剂静置若干小时或对制剂进行真空处理来实现。最好对亲水性粘滞印刷制剂采用适配工艺,从水基网板印刷糊剂中选择亲水粘滞印刷制剂则更好。
下面给出的例子是为了说明前面的描述,它并不表示对本发明权利要求范围的限制。
示例
下面是由网板印刷糊剂配制本发明可喷墨制剂和利用喷墨印刷设备在衬底上施加制剂的二个示例。
例1:将网板印刷糊剂调配成适合于用喷墨印刷设备施加于衬底上的形式
将适合于利用网板印刷技术施加于衬底上的亲水性粘滞印刷制剂配制成适合于用喷墨印刷设备施加的形式的稀释剂可在配有搅棒的带护套的容器中混和14.5kg(公斤)的水,500g(克)氢氧化铵(工业级,商品),5kg甘油(USP级,商品),20kg丙烯乙二醇,和30kg三丙烯乙二醇甲基醚。加入所有组分后,将稀释剂混合物加热至大约40℃并保持在大约35℃至大约40℃之间同时搅拌大约2小时。
2小时结束时,将30kg Cyan Base Aquaprint RFU 9500/8550系列网板印刷糊剂(Garston,Inc.)加入至稀释剂混合物中(保持在大约35℃至大约40℃之间的某一温度),同时不断搅拌。在这之后继续搅拌大约三个小时并继续加热以维持混合后的制剂有大约35℃至大约40℃范围内的温度。然后让混和后的制剂冷却至室温,大约25℃,并在20psig(以磅/平方英寸计的计示压力)驱动压力下通过1微米绝对过滤器(pressureFiltration)加压过滤。混和后的制剂(可喷墨制剂)再在环境条件下静置大约1小时以使制剂脱气。把用这种方法配制的可喷墨制剂的样品放在Mastersize 2000颗粒大小分析仪(Malvern Instruments,Woburn,MA)中测量的结果表明,它的颗粒大小分布在1微米以下。又测量了可喷墨制剂的粘滞度和表面张力。制剂在25℃下的布氏粘滞度为大约14cps,用铂环技术测得的表面张力为大约38dynes/cm。该可喷墨制剂的含水量为大约10wt%至大约30wt%。
将上面制备好的可喷墨制剂装入适合于在织物衬底上印刷用的带UJII96/32印刷头的印刷机(Trident Inc.)容器中。将100%纯棉试验织物的正方形样片(每边6时,Test Fabric PA)插入该印刷机中,将印刷头调整至40℃工作温度并在恒温下工作。一共进行了高达六次的印刷以形成织物上的文字。结果表明,该呆喷墨制剂在3至6次印刷后形成了有满意色度的文字。完成印染后,织物样片在加热至大约150℃的烘箱中烘烤大约3分钟,以固化印刷媒质。结果表明,印刷图像的清晰度和色彩与利用网板印刷糊剂(Garston Inc)在相同试验样片上得到的相同图象是一致的。
可以理解,例1所说明的工序也展示了利用脉冲型喷墨印刷头将网板印刷糊剂施加至衬底的工艺过程的例子,该过程包括:(a)提供一种粘滞度高于大约20cps和表面张力大于大约65dynes/cm的网板印刷糊剂;(b)在适合于利用网板印刷工艺将储存网板印刷糊剂的一部分加到织物衬底的条件下储存所述网板印刷糊剂;(c)在工序(b)之后,在所述网板印刷糊剂的一部分中加入稀释剂,该稀释剂的组成和所用的量应保障混合物所形的制剂具有适合于利用喷墨印刷设备施加至某表面的粘滞度和表面张力;(d)从所述混合物中清除掉大于大约1微米的颗粒;和(e)将所述混合物加到织物衬底上。
在例2中,八种颜色的网板印刷糊剂依照本发明被调配成可喷墨形式并可利用Mimaki TX2-1600织物印刷机(印刷机)加于织物上。该印刷机配有8个在室温下工作的Epson脉冲(提出要求时滴落)喷墨印刷头。该印刷机8个印刷头的每一个都由独立的印色容器供料。
例2:将网板印刷糊剂调配成可用喷墨印刷设备施加于织物上
用前面例1中所述配制可喷墨制剂的程序,将青(深蓝),浅青,品红,浅品红,黄,蓝,灰和黑色RFU9500/8500 Aquarrint系列网板织物印色的等分调配成适合于由上面说过的Mimaki印刷机喷射的可喷墨形式。相应地,稀释制剂是通过在配有搅棒的带护套容器中混和26kg水,4kg N-甲基吡咯烷,4kg二甘醇,4kg甘油(USP级,商品),和2kg用AQ51配制的增充剂基作为粘合剂(Garston)制备的。所有组分都加入容器中后,将它加热至大约40℃并保持在大约35℃至大约40℃的温度下,同时不断搅拌约2小时。大约2小时后,将稀释剂分成8份相同等分(每份约5kg)。
在带护套的容器中依次将每份稀释剂加热至大约35℃至大约40℃范围内的某一温度。当这份稀释剂已加热到设定温度时,将从前面所述8种颜色中选出一种颜色RFU9500/8500 Aquaprint系列网板织物印色加入到热稀释剂中并搅拌直至配制成基本均匀的混合物(可喷墨制剂)。在室温下将可喷墨制剂冷却至大约25℃,并在20psig驱动压力下经0.5微米绝对过滤器(pressure Filtration)加压过滤。经上述程序制成的每份可喷墨制剂都在室温环境下静置大约1小时以脱气。用Mastersize 2000颗粒大小分析仪(MalvernInstruments,Woburn,MA)测量每种颜色的可喷墨制剂样品,发现其颗粒大小分布小于1微米。还测量了每种颜色的可喷墨制剂的粘滞性和表面张力性质。发现所有样品在25℃时的布氏粘滞度都在大约3cps至大约5cps之间,用铂环技术测得的表面张力在大约35至大约40dynes/cm之间。这样配制的每种颜色的可喷墨制剂都含大约60wt%至大约70wt%的水。
在室温状态下将配制好的每种颜色可喷墨制剂的一份装入上面提到的Mimaki印刷机的各容器中。用装有Epson印刷头的Mimaki印刷机为含棉花,聚酯,聚酯/棉混纺,和丝的正方形试验样片(每边为6″)(Test Fabric PA)印以全色试验图案。印刷后,将样片放入大约300°F至大约325°F的对流式烘箱中3分钟进行处理。
从每种处理后的样片中随机抽取若干样品,将它们与用传统网板印刷技术和前面配制可喷墨制剂时使用的RFU9500/8500Aquaprint系列网板织物印色在相同布料上印刷相同图案的试验样片作目视比较。发现用不同方法印刷的两组样片看起来基本相同。随机选取的印刷样片从每种织物类型中选出并依照美国纺织化学师和配色师协会(AATCC)颁布的方法进行测试。这样,样片依据AATCC的方法61-2003测试了耐洗度(洗涤不退色性)和依据AATCC的方法16-2003测试了耐光度(光照不退色性)。在这些试验条件下,发现依照本发明印刷样片与用传统织物印刷印色用传统网板技术和相同图案印刷的试验样片相比毫不逊色。
这些结果表明,依照本发明,粘滞印刷媒质可调配成供喷墨印刷设备使用,并能保存粘滞印刷媒质的理想性能特点。

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描述了适合于喷墨印刷的制剂的制备过程,该制剂经混和适合于撞击印刷技术应用的粘滞印刷制剂和稀释剂而形成。对于亲水性粘滞印刷制剂,稀释剂包括:(i)水;(ii)乙二醇;(iii)至少一种表面张力调节剂;(iv)可任选的,氢氧化铵;(v)可任选的,一或多种溶剂。对于亲脂性印刷制剂,稀释剂包括可在脂肪酸基油中溶解的表面张力调节剂。还描述了由网板印刷糊剂配制该制剂的工艺过程和利用印色喷射器将粘滞印刷制剂施加。

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