适用于喷墨打印机的碱性油墨和涂覆的基底.pdf

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摘要
申请专利号:

CN97181115.6

申请日:

1997.10.31

公开号:

CN1242036A

公开日:

2000.01.19

当前法律状态:

终止

有效性:

无权

法律详情:

专利权的视为放弃|||实质审查的生效申请日:1997.10.31|||实质审查的生效申请日:1997.10.31|||公开

IPC分类号:

C09D11/10; C09D11/08; C09D133/02

主分类号:

C09D11/10; C09D11/08; C09D133/02

申请人:

布莱泽技术股份有限公司;

发明人:

G·J·科尔曼; A·D·J·博纳姆

地址:

澳大利亚维多利亚

优先权:

1996.11.01 AU PO3385

专利代理机构:

中国国际贸易促进委员会专利商标事务所

代理人:

陈季壮

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内容摘要

本发明涉及一种碱性颜料油墨,它包括颜料、不溶于中性水但溶于碱性水的聚合物树脂;一种制备这种油墨的方法;含有聚合物树脂的溶剂的油墨接收基底用的碱性涂料组合物;涂覆的基底以及在这种涂覆的基底上印刷图像的方法。

权利要求书

1: 一种碱性着色油墨,其中包含: 颜料, 不溶于中性水但溶于碱性水的聚合物树脂, 水混溶性有机溶剂,和 水。
2: 根据权利要求1的碱性着色油墨,其中所述颜料的平均颗粒尺 寸为0.005-15微米。
3: 根据权利要求1的碱性着色油墨,其中所述颜料的平均颗粒尺 寸为0.005-1微米。
4: 根据权利要求1的碱性着色油墨,其中所述聚合物树脂为丙烯 酸系树脂。
5: 根据权利要求1的碱性着色油墨,其中所述水溶性有机溶剂为 醇。
6: 根据权利要求1的碱性着色油墨,它还包含润滑油。
7: 根据权利要求6的碱性着色油墨,其中所述润滑油为聚亚烷基 二醇。
8: 一种用于制备权利要求1的着色油墨的方法,其中包括: (A)通过搅拌,将所述聚合物树脂溶解在包含至少一部分碱性组 分的碱性水介质中, (B)向在步骤(A)中制备的碱性树脂溶液中,加入水混溶性有机 溶剂和如果有的话,剩余的碱性组分,得到基础介质, (C)向步骤(B)的基础介质中加入预分散颜料,然后搅匀, (D)将步骤(C)的均匀混合物过滤通过筛孔尺寸小于15微米的 过滤器。
9: 一种用于油墨接受基底的碱性涂料组合物,其中包含: 不溶于中性水但溶于碱性水的聚合物树脂、和用于所述树脂的溶 剂。
10: 根据权利要求9的涂料组合物,其中所述溶剂包含水和碱性组 分。
11: 根据权利要求10的涂料组合物,其中所述溶剂还包含水混溶 性有机溶剂。
12: 根据权利要求9的涂料组合物,它还包含占组合物0.1-0.5% 重量的吸水组分。
13: 根据权利要求9的涂料组合物,其中所述聚合物树脂为丙烯酸 系树脂。
14: 根据权利要求9的涂料组合物,它还包含交联剂。
15: 根据权利要求14的涂料组合物,它还包含引发剂体系。
16: 一种基底,其表面被权利要求9-15中任何一项的涂料组合物 所涂覆。
17: 根据权利要求16的涂覆基底,其中90%以上的涂覆表面积的 膜重量为20-25克/米 2 。
18: 根据权利要求17的涂覆基底,其中所述基底的98-100%涂覆 表面积的膜重量为20-25克/米 2 。
19: 根据权利要求16的涂覆基底,其中所述涂层是透明的。
20: 一种用于将图像打印到基底上的方法,其中包括: 提供用权利要求9的涂料组合物涂覆的基底,然后用装有碱性油墨 的打印装置将图像打印到所述涂覆基底上。
21: 根据权利要求20的方法,其中所述打印装置为喷墨打印机。

说明书


适用于喷墨打印机的碱性油墨和涂覆的基底

    本发明涉及含水油墨,尤其涉及可用于喷墨打印机的碱性含水着色油墨、及其制备方法。本发明还涉及新的涂料组合物和用于接受碱性油墨的涂覆基底,并涉及一种将所述碱性油墨施涂到涂覆基底上的方法。

    喷墨打印是将数字图像打印到油墨接受装置上的快速、有效方法。但用于喷墨打印机的常规油墨和接受装置有许多缺点。

    使用喷墨打印机遇到的一个问题是,油墨必须能够通过小尺寸(一般为10-50微米)的喷墨嘴。为此,目前大多数喷墨打印机使用染料基油墨,其中染料完全溶解在水介质中。这些油墨的浓度低,因此最不易堵塞喷墨嘴。

    但通过这些染料基油墨得到的打印图像不耐水也不耐晒。因此,这些图像往往会从基底上洗掉或擦掉,或在短期内褪色。此外,染料易吸附在纸基底的纤维中,造成图像的羽状缺陷。

    本发明的一个目的是克服或至少减缓已有技术的一个或多个上述缺点。

    因此,在本发明的第一方面,提供了一种碱性着色油墨,其中包含:

    颜料,

    不溶于中性水但溶于碱性水地聚合物树脂,

    水混溶性有机溶剂,和

    水。

    按照本发明的碱性着色油墨可打印出具有高光泽、良好的耐水性和耐擦性、快干性、良好的耐晒牢度、可控的墨点获得性能、且羽化状缺陷降低的图像。

    本文中所用的语句“不溶于中性水但溶于碱性水”是指,在pH值为7时,聚合物树脂基本上不溶于水,但在7以上的某些pH值下,该聚合物树脂变得可溶。该pH值优选在7.5以上,更优选在8以上。

    本文中所用的术语“颜料”是指细分的不溶性着色剂。颜料可以是任何已知的有机颜料或无机颜料、或颜料的混合物,而且可以是天然的或人工的。颜料可以是黑色的、白色的或彩色的。对于喷墨打印应用来说,颜料颗粒应该足够小以通过喷墨打印机的喷嘴。颜料颗粒的颗粒尺寸可小于喷墨嘴直径的30%,更优选小于10%。对于大多数喷墨打印机,这意味着,颗粒尺寸为0.005-15微米,更优选0.005-5微米,最优选0.005-1微米。细颗粒尺寸还可提高所用油墨的光泽,增加透明度,并提高色强。

    合适的颜料的例子包括:Hoechst的永久黄DHG、永久黄GR、永久黄G、永久黄NCG-71、永久黄GG、汉萨黄RA、汉萨亮黄5GX-02、汉萨黄X、Novoperm黄HR、Novoperm黄FGL、汉萨亮黄10X、永久黄G3R-01、Hostaperm黄H4G、Hostaperm黄H3G、Hostaperm橙GR、Hostaperm猩红GO和永久品红F6B;Ciba Geigy的Chromophtal黄3G、Chromophtal黄GR、Chromophtal黄8G、Irgazin黄5GT、Irgalite品红4BL、Monastral洋红、Monastral猩红、Monastral紫R和Monastral紫红B;Heubach的Dalamar黄YT-858-D和Heucophthal蓝G、XBT-583D;BASF的Paliogen橙、Heliogen蓝L 6901F、Heliogen蓝NBD 7010、Heliogen蓝K 7090、Heliogen蓝L 7101F、Paliogen蓝L6470、Heliogen绿K 8683和Heliogen蓝绿L 9140;MobayChemicals的Quindo洋红、Indofast亮猩红、Quindo红R6700、Quindo红R6713和Indofast紫;以及Degussa的特殊黑4A。

    为了减少油墨中的絮凝作用,颜料优选以含水态或湿滤饼态进行预分散。市售预分散颜料的例子包括,可以湿滤饼或其它水分散液形式使用的代表性市售颜料,其中包括:Mobay Chemicals的Heucophthal蓝、甲苯胺红Y、Quindo洋红、和洋红RV-6831;Sun Chemical Corp的Sunfast洋红122、Indo亮猩红、甲苯胺红B、Watchung红B、永久品红F6B13-1731、Hansa黄、Sunbrite黄17;Hoechst的Hostafine黄GR、Hostafine黄HR、Hostafine红HF35、Hostafine红FR11、Hostafine品红F6B、Hostafine蓝B29、Hostafine绿GN和Hostafine黑T/Ts;和Bayer的Microlith颜料。

    其它颜料包括金属或金属氧化物,如硅、铝、钛等的氧化物,以及铜、铁、钢、铝等的细颗粒。如果颜料颗粒需要研磨至一定尺寸,可按照本领域已知的各种方法来进行。关于此,微剪切法是特别合适的。

    聚合物树脂可以是不溶于中性水的任何合适的碱溶性树脂。合适的聚合物树脂的例子包括虫胶和丙烯酸系树脂。聚合物树脂优选为丙烯酸系树脂。丙烯酸系树脂可以是丙烯酸系单体的均聚物或共聚物。合适的丙烯酸系单体的例子包括丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、甲基丙烯酸叔丁基氨基乙酯、甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯、甲基丙烯酸2-羟基乙酯、丙烯酸2-羟基乙酯、N-羟甲基丙烯酰胺、N-羟甲基甲基丙烯酰胺、甲基丙烯酸缩水甘油酯、二甲基丙烯酸1,4-亚丁基酯、巴豆酸、异巴豆酸、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸2-乙基已酯、甲基丙烯酸酯异丁酯、丙烯腈、丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、N,N-二甲基丙烯酰胺、N,N-二甲基甲基丙烯酰胺、N,N-二丁基丙烯酰胺、N,N-二丁基甲基丙烯酰胺、N,N-二辛基丙烯酰胺、N,N-二辛基甲基丙烯酰胺、N-一丁基丙烯酰胺、N-一丁基甲基丙烯酰胺、N-一辛基丙烯酰胺、N-一辛基甲基丙烯酰胺、丙烯酸2-羟基乙酯、丙烯酸2-羟基丙酯、甲基丙烯酸2-羟基丙酯、2,4-二羟基-4’-乙烯基二苯酮、N-(2-羟乙基)丙烯酰胺、N-(2-羟乙基)甲基丙烯酰胺、甲基丙烯酸酯辛酯、甲基丙烯酸酯月桂基酯(LMA)、甲基丙烯酸硬脂基酯、甲基丙烯酸苯酯、甲基丙烯酸2-乙氧基乙酯、甲基丙烯腈、甲基丙烯酸2-三甲基甲硅烷氧基乙酯、甲基丙烯酸对甲苯酯、甲基丙烯酸山梨酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸己酯、丙烯酸辛酯、丙烯酸月桂基酯、丙烯酸硬脂基酯、丙烯酸苯酯、丙烯酸羟基乙酯、丙烯酸羟基丙酯、丙烯腈、丙烯酸2-三甲基-甲硅烷氧基乙酯、丙烯酸缩水甘油酯、丙烯酸对甲苯酯、和丙烯酸山梨酯。

    丙烯酸系树脂可以是丙烯酸系单体的均聚物或共聚物,也可以是丙烯酸系单全和其它合适的单体的共聚物。其它合适的单体有丁二烯、苯乙烯、氯乙烯、1,1-二氯乙烯和醋酸乙烯。

    丙烯酸系共聚物可以是无规共聚物、嵌段共聚物或接枝共聚物。

    丙烯酸系均聚物和共聚物可通过本领域已知的任何方法来制成,其中包括溶液聚合、乳液聚合和悬浮聚合方法。优选的丙烯酸系共聚物为乳液共聚物,如由BF Goodrich以商品名CarbosetTM、由Rohm andHass以商品名AcrysolTM ASE提供的那些。最优选的丙烯酸系共聚物为来自BF Goodrich的Carboset 525。所得树脂可以是固态或溶解态。

    水混溶性有机溶剂可选自醇类,如甲醇、乙醇、异丙醇、正丙醇和类似物;酮类,如丙酮、甲乙酮、双丙酮醇和类似物;酯类,如乙酸乙酯、碳酸亚乙酯、乳酸乙酯和类似物;醚类,如四氢呋喃、乙二醇一甲醚、二甘醇一甲醚和类似物;杂环溶剂,如吡咯烷酮、N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)、1,3-二甲基-2-咪唑啉酮和类似物;和含硫溶剂,如二甲基亚砜(DMSO)、环丁砜和类似物。

    为了使油墨呈碱性,该油墨可包含一种碱性组分。碱性组分可以是适于将油墨pH值调节至7以上的碱性物质,其中包括这些物质的混合物。碱性组分可选自无机碱,如氨、碱金属或碱土金属氢氧化物或碳酸盐、碱土金属碳酸氢盐和类似物;或有机碱,如吡啶、吗啉、三乙胺和类似物;或其混合物。优选的碱性组分为氨和吗啉,其中氨与吗啉的混合物是特别优选的。

    油墨的pH值优选大于约7.5,更优选大于约8。

    颜料、树脂、有机溶剂、水和碱性组分的相对比例优选经过选择以提供适用于喷墨打印机的低粘度碱性油墨。大于大多数应用来说,足够的颜料含量为油墨重量的0.1-30%。更优选的颜料含量为6-7%重量。树脂的量一般为0.1-5%,更优选0.5-1%。

    按照本发明的油墨可包含本领域已知的、或纺织、油漆和手工业之类相关领域已知的其它各种添加剂。

    为此,该油墨可包含稳定剂,如Ciba Geigy的tinuvin 123;粘度添加剂,如BF Goodrich的Carboset 515;紫外线吸收剂,如CibaGeigy的tinuvin 384和1170;消泡剂,如Additives of Australia的N.S.消泡剂、和Ciba Geigy的Albagal FFA;分散剂,如AtelcoChemicals的乳化剂A;生物杀伤剂,如ICI的Proxyl;表面活性剂,如G & G Distributors的Coco DEA和G.C.2002;和类似物。优选的表面活性剂是阴离子型的,如烷基硫酸盐、烷基芳烃硫酸盐、和磷酸盐;和非离子表面活性剂,如烷基和芳基聚氧化乙烯;或其混合物。阴离子表面活性剂是更优选的。Coco DEA是特别优选的。

    在优选实施方案中,该油墨组合物包含湿润剂。合适的湿润剂的例子包括甘油、单-、二-、和三甘醇、和Stelco的BookbinderTM湿润剂。

    已经发现,通过向油墨组合物中加入润滑剂,如润滑油,可制备出特别有效的油墨,这样有助于保持喷墨嘴的润滑性,减少絮凝作用和提高耐水性。

    合适的润滑油的例子包括固定(脂肪油),如群青和植物油、矿物油,如石油和合成油,如具有合适分子量的聚亚烷基二醇和聚乙烯。合适的植物油的例子包括,含有油酸和亚油酸的那些,如低芥酸菜子油、菜子油、棕榈油、玉米油、妥尔油、花生油、金丝油、向日葵油、棉籽油和类似物。考虑到在碱性条件下可发生皂化的情况,优选使用合成油,如聚乙二醇(PEG)(例如,PEG 100或PEG 900)、聚丙二醇(PPG)或聚已二醇。

    着色油墨可使用本领域已知的任何方法来制备,不过特别优选的方法包括先制备出碱性介质,然后加入预分散颜料。

    因此,在本发明的第二方面,提供了一种用于制备按照第一方面的着色油墨的方法,其中包括:

    (A)通过搅拌,将聚合物树脂溶解在包含至少一部分碱性组分的碱性水介质中,

    (B)向在步骤(A)中制备的碱性树脂溶液中,加入水混溶性有机溶剂和剩余的碱性组分(如果有的话),得到基础介质,

    (C)向步骤(B)的基础介质中加入预分散颜料,然后搅匀,

    (D)将步骤(C)的均匀混合物通过筛孔尺寸小于15微米的过滤器进行过滤。

    在优选实施方案中,将步骤(A)和步骤(B)的溶液搅匀和/或通过筛孔尺寸小于15微米的过滤器过滤。

    步骤(D)的过滤器、步骤(A)和(B)的可选过滤器的筛孔尺寸优选小于5微米,更优选小于1微米。

    油墨组合物的其它组分可在(A)、(B)和(C)任一步骤中加入,尽管它们优选在步骤(B)中加入。

    步骤(B)中制备的碱性介质可在加入预分散油墨之前储存在密封容器中。该碱性介质是本发明的第三方面。

    按照本发明的油墨可施涂到能够接受碱性油墨的任何合适基底上。优选聚合物、或聚合物涂覆的基底。合适的涂料包括丙烯酸系、聚乙烯醇、聚醋酸乙烯酯、淀粉基涂料、和类似物。

    为了优化按照本发明的碱性油墨的各种性能,优选将油墨施涂到涂覆有或具有特殊聚合物树脂涂层的基底上。

    因此,在本发明的第四方面,提供了一种用于吸墨基底的碱性涂料组合物,其中包含:

    不溶于中性水但溶于碱性水的聚合物树脂,

    用于所述树脂的溶剂。

    该组合物优选包含紫外线抑制剂。

    适用于制备涂料组合物的聚合物树脂和碱性组分是,在以上描述有关碱性着色油墨时的那些。

    溶剂可以是能够溶解所述聚合物树脂的任何溶剂或溶剂体系。溶剂可以是有机溶剂,如上述水混溶性有机溶剂、含水溶剂、或含水溶剂与水混溶性有机溶剂的混合物。溶剂优选为包含水和碱性组分的碱性含水溶剂、或该碱性含水溶剂与水混溶性有机溶剂的混合物。溶剂最优选包括水、水混溶性有机溶剂和碱性组分的混合物。

    涂料组合物优选包含吸水组分,如Carbapol EZ2TM微海绵或超级吸收剂。该吸水组分的加入量优选为该涂料组合物重量的0.1-0.5%,更优选约0.15-0.3%,最优选约0.2%。加入这种组分可提高涂覆基底对碱性油墨的接受性。

    本文中所用的术语“油墨接受基底”是指,要在其上打印油墨图像的任何基底。合适的基底的例子包括纸、纸板、聚丙烯、乙烯基和其它的聚合物基底、纺织品、金属、箔、网丝、油墨转移介质,木材、复合板、层压板和类似物。该术语包括,除非用油墨接受涂层进行涂覆否则不能接受油墨图像的基底。

    按照本发明的第五方面,提供了一种用于接受碱性油墨的涂覆基底,其中包括用按照本发明第四方面的涂料组合物进行涂覆的油墨接受基底。该碱性油墨可以是按照本发明第五方面的碱性着色油墨、或可包含染料的任何其它的碱性油墨。该碱性油墨可包含或不含聚合物树脂组分。

    该涂料组合物可包含本领域已知的、或纺织、油漆和手工业之类相关领域已知的各种其它添加剂,其中包括以上描述碱性油墨时的那些。

    为了提高硬度、以及耐水性、耐擦性、耐化学品性和耐褪色性,该涂料组合物还可包含合适的交联剂。适用于丙烯酸系树脂的交联剂的例子包括蜜胺、和本领域已知的其它交联剂。

    该涂料组合物还可包含合适的引发剂体系。游离基引发剂体系的例子为过氧化苯甲酰、叔丁基过氧化氢、过氧化月桂酰、氢过氧化枯烯、过氧化四氢萘、过氧化乙酰、过氧化己酰、过苯甲酸叔丁基酯、二过邻苯二甲酸叔丁基酯、过氧化甲乙酮、过氧化氢-Fe2+-抗坏血酸、核黄素-光、亚甲基蓝-光、和各种过硫酸盐与N,N,N’,N’-四亚甲基乙二胺(TEMED)、二乙基甲基胺二胺(DEMED)、3-二甲基氨基丙腈(DMAPN)或类似试剂的混合物、以及过硫酸铵-偏亚硫酸氢盐。另一种可生成游离基的引发剂为偶氮化合物,如偶氮二异丁腈、偶氮二异丁酰胺、偶氮二(二甲基戊腈)、偶氮二(甲基丁腈)、偶氮二甲基戊酸二甲酯、二乙酯或二丁酯。这些类似的试剂都包含键接到至少一个为叔位的α碳原子上的N,N三键。引发剂的量和种类一般由所用单体和交联剂的性质和浓度来确定。也可使用本领域已知的其它引发剂体系,如磺酸引发剂/胺阻滞剂体系。引发剂的最佳量还受任何相应存在的杂质的影响。但一般来说,引发剂的用量为基于单体和交联剂总量的约0.3-5%重量。优选的引发剂体系为磺酸引发剂/胺阻滞剂体系。

    可使用本领域已知的各种方法将涂料施涂到基底上。合适的涂布方法的例子包括刮刀法、逆向辊涂机和mayer辊涂覆法。本领域熟练技术人员显然可以使用其它方法。

    涂料优选以精确控制方式施涂到基底上,这样涂层光滑、平坦且重量均匀。可改变膜的重量以适应各种具体要求,但一般为12-35克/米2,更优选15-30克/米2,最优选20-25克/米2。

    涂料的干燥速率也是重要的,因为膜或涂层应该在重新辊涂前完全干燥以防粘结。但干燥温度不应太高,否则会破坏基底,从而降低涂层的接受性能。理想的是,慢慢涂覆涂料,然后通过具有热和抽提作用的烘箱。干燥器或烘箱的温度优选不超过70℃。

    如果涂料组合物包含交联剂,那么可通过本领域已知的任何方法来固化该组合物,其中包括热固化和辐射固化,如紫外线、红外线、微波或电子束固化法。所用的具体方法取决于树脂的种类、交联剂的性质和存在的任何引发剂体系。可在将油墨印刷到基底上之前或之后,于任何合适的工艺时间内来进行交联。

    可用碱性油墨将图像打印到按照本发明第五方面的涂覆基底上,其中所述油墨包括按照本发明的第一方面的着色油墨。因此,在本发明的第六方面,提供了一种用于将图像打印到基底上的方法,其中包括:

    提供一种用涂料组合物进行涂覆的基底,所述涂料组合物包含不溶于中性水但溶于碱性水的聚合物树脂、和用于所述聚合物树脂的溶剂,然后

    用装有碱性油墨的打印装置将图像打印到所述涂覆基底上。

    在一个实施方案中,所述碱性油墨为按照本发明第一方面的着色油墨。

    可用于涂覆基底的另一种碱性油墨是按照本发明第一方面的不含聚合物树脂组分的油墨。

    在另一实施方案中,碱性油墨包含染料、水溶性有机溶剂和水,任意选含的不溶于中性水但溶于碱性水的聚合物树脂。这种包含聚合物树脂的碱性油墨是新的,而且表示本发明的第七方面。合适的染料的例子包括酸性染料,如酸性黄23、酸性红51、酸性蓝9、酸性黑194;碱性染料,如碱性染料黄11、碱性染料红22、碱性染料蓝3、astrazon黑WRL;和直接染料,如黄28、蓝1、红81、黑22和紫51。

    碱性油墨可用喷墨打印机打印到基底上。

    通过使用碱性油墨和本发明的涂覆基底,可以得到具有高光泽、良好的耐水性、良好的耐擦性、快干性、良好的耐晒牢度、和可控墨点获得性能的印件。

    此外,与常规染料印件和通过其它颜料染料得到的印件相比,该最终印件具有较高的颜色饱和度、较好的色调和亮点清晰度、较宽的颜色范围、较好的表面色调和较大的色调范围。

    本发明的涂料组合物优选为可得到透明涂层的透明组合物。通过使用丙烯酸系树脂,可得到透明的组合物。

    与打印到具有不透明涂层的基底上的图像相比,通过喷墨打印机施涂到按照本发明的透明涂覆基底上的图像一般具有较好的颜色鲜艳度、透明度和浓度。

    比起其涂层中包含大量微海绵和超级吸附剂的基底上的打印图像,本发明的涂覆基底可打印出更透明和更浓的图像。与按照本发明得到的图像相比,涂层中包含大量微海绵和超级吸附剂会造成墨点变形和图像清晰度变差。

    如果需要通过交联来提高硬度,如对于卡车标记、旗帜和纺织印刷品、车体和类似物,可通过加入前述的交联剂和引发剂来改性这些油墨和涂料。油墨和/或基底涂层可在将图像打印到涂覆基底上之后,通过本领域已知的任何固化方法进行交联。固化方法的种类取决于油墨或涂料组合物中所含的树脂、交联剂和引发剂的种类。油墨和涂料可包含不同的树脂、交联剂和引发剂,这样可单独进行固化;更优选包含相同的或类似的树脂、交联剂和引发剂,这样可在一个步骤中固化油墨和涂料。根据油墨和涂料组合物中的树脂、交联剂和引发剂的种类,可通过热固化或辐射固化来进行交联。

    在一个优选实施方案中,涂料组合物和/或油墨包含丙烯酸系树脂、蜜胺交联剂、和含有磺酸和胺阻滞剂的引发剂体系。这些油墨和涂料组合物可在70-130℃的温度范围内进行热交联。

    可通过将成品印件经过设定在所需温度下的输纸装置用烘箱(conyeyor oven)进行固化,或通过将印件暴露于红外(IR)线进行固化或将成品印件进行辐射固化。固化体系可以与打印机成为一体,这样在打印之后,印件可直接加料到固化烘箱、或直接通过IR线单元或其它辐射固化单元。

    在一个优选实施方案中,将成品印件暴露于IR线进行固化。IR线单元一般包含陶瓷或石英IR元件,它可将印件暴露于可控的短时间强热下,以使表面达到所需温度但热量应很少传到基底。

    涂料组合物和油墨的优选固化温度在室温以上,如在25℃以上,这样可在油墨印刷之后,通过可控方式进行交联。固化温度更优选大于40℃,最优选大于50℃。

    为了提高打印图像的耐候性,优选按照标准方法,如喷涂法进行层压处理。对于常规的层压印件来说,层压层要涂覆印件的边缘是重要的,否则这种暴露往往造成脱层。对于按照本发明的打印图像,层压层不必涂覆印件边缘以防暴露脱层,因此可在本发明层压打印图像的边缘进行切割,而不会某些增加脱层的可能性。

    为了便于理解本发明,可以参考以下用于说明本发明优选实施方案的实施例。但应该理解,以下描述并不能替代本发明前述内容的要旨。

    实施例1

    通过混合以下组分,制备出涂料组合物:

    Carboset 525TM                      20%

        水                               74%

     氨(25%溶液)                      3%

        吗啉                           2%

       消泡剂                          1%

    搅拌该组合物2小时,然后沉降,通过加入乙醇将粘度调节至400厘泊。根据各种要求,可用添加剂,如Tinuvan 384TM、Carboset531TM、蜜胺树脂,如Cytec的Cymal 481TM..和Cymal 303TM.、以及磺酸来调节特定的涂料。

    使用mayer辊涂覆法,以可控方式将该组合物施涂到纸基底上,得到具有均匀膜重量的光滑平坦脱层。将该涂布基底通过具有热和抽提作用的烘箱。烘箱温度为65-70℃。

    制备出具有以下组成的碱性油墨:

          去离子水                   28.0%

         GC 2002TM…                                28.0%

          NMP 溶剂                   10.0%

        氨(25%溶液)                 5.0%

            吗啉                     2.0%

            甘油                     8.0%

        低芥酸菜子油                 1.5%

           消泡剂                    0.5%Carboset 525TM.(10%溶液)           10.0%

         颜料分散液                  7.0%

    .B F Goodrich

    ..Ciba Geigy

    ...G & C Distribution

    首先按照如下方式制备出没有颜料的基础介质:

    首先制备Carboset 525溶液-热水                           88%吗啉                           2%Carboset 525                   10%在搅拌下慢慢加入

    然后搅拌1小时,直到所有树脂都溶解。

    将没有颜料分散液的各种成分混合在一起,然后用匀化混合器搅拌15分钟。沉降之后,将介质抽吸通过1微米标称过滤器,然后储存在密封容器中以防污染。

    向碱性介质中加入6-7%重量的颜料,然后匀化该混合物15分钟。将油墨抽吸通过1微米标称过滤器,然后包装待用。

    使用EncadTM喷墨打印机,将该油墨打印到涂覆基底上,然后评估图像。

    实施例2

    通过混合以下组分,制备出涂料组合物:

    Carboset 525TM                  99.8%

    (其形式为在碱性醇/水溶剂中的25%溶液)

    Carbopol EZ2TM                  0.2%

    根据各种要求,可用添加剂,如Tinuvan 384TM、Carboset 531TM、蜜胺树脂,如Cytec的Cymal 481TM..和Cymal 303TM.、以及磺酸来调节特定的涂料。

    使用mayer辊涂覆法,以可控方式将该组合物施涂到纸基底上,得到具有均匀膜重量的光滑平坦脱层。将该涂布基底通过具有热和抽提作用的烘箱。烘箱温度为65-70℃。

    制备出具有以下组成的碱性油墨:

          去离子水                         60.8%

            甲醇                           10.0%

        氨(25%溶液)                       1.0%

           AMP 95                          2.5%

            TEA                            2.5%

          Coco DEA                         3.0%

         Albegel FF*                       0.2%

          PEG 400                          10.0%

            PPG                            5.0%

         颜料分散液                     5.9%

    *Ciba Geigy

    将没有颜料分散液的各种成分混合在一起,然后用匀化混合器搅拌15分钟。沉降之后,将介质抽吸通过1微米标称过滤器,然后储存在密封容器中以防污染。

    向碱性介质中加入4-9%重量的颜料,然后匀化该混合物15分钟。将油墨抽吸通过1微米标称过滤器,然后包装待用。

    使用EncadTM喷墨打印机,将该油墨打印到涂覆基底上,然后评估图像。

    可以发现,实施例1和2中得到的图像具有高光泽、良好的耐水性和耐磨性、快干性、没有可见的羽化现象、且具有良好的墨点获得性能。此外,与染料印件和其它颜料油墨相比,该最终印件具有较高的颜色饱和度、较好的色调和亮点清晰度、较宽的颜色范围、和较大的色调范围。

    该油墨在喷墨打印机中性能良好,颜料极少沉降、不结皮时间长、喷墨打印机部件在与油墨接触时不腐蚀、且喷墨嘴极少堵塞。该油墨还具有良好的储存稳定性。

    数月之后,可发现实施例1产品会出现皂化现象。但实施例2的图像长期特别稳定。

    本领域熟练技术人员应该了解,除了具体描述的那些内容,本文所描述的发明可进行各种变化和改进。应该理解,本发明包括这些变化和改进。本发明还单独地或以组合方式包括,本说明书所指和所给出的所有步骤、特征、组成和基底,以及任何两个或多个所述步骤或特征的任何组合形式。

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本发明涉及一种碱性颜料油墨,它包括颜料、不溶于中性水但溶于碱性水的聚合物树脂;一种制备这种油墨的方法;含有聚合物树脂的溶剂的油墨接收基底用的碱性涂料组合物;涂覆的基底以及在这种涂覆的基底上印刷图像的方法。。

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