用于喷墨打印的胶粘剂组合物制造技术

一种胶粘剂组合物，包括聚合物、助溶剂、表面活性剂和余量的水。所述胶粘剂组合物具有可使用喷墨打印头将其施加到承印物上的粘度。

Adhesive composition for ink-jet printing

An adhesive composition comprising a polymer, a cosolvent, a surfactant and a residual water. The adhesive composition has a viscosity that can be applied to the substrate using an inkjet printhead.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】相关申请的交叉引用本申请要求2014年8月13日提交的申请号为62/036,953的临时申请的优先权。联邦资助研究或开发情况无序列表无
本专利技术主要涉及胶粘剂组合物，尤其涉及用于喷墨打印系统的胶粘剂组合物。
技术介绍
喷墨打印技术赋予了打印机可变的功能。喷墨技术主要有三种：热喷墨技术，即气泡喷墨技术，压电式喷墨技术和连续喷墨技术。每种技术中，微小的墨滴均通过喷射的方式附着于纸张上。在热喷墨打印机中，热源使墨水气化并产生气泡，膨胀的气泡导致液滴的形成，液滴经由打印头喷射。压电式喷墨技术采用位于墨水储器背面的压电晶体，利用其在交变电位作用下产生振动的原理，通过晶体的前后运动使得一滴液滴能够吸入足够量的墨水，并将墨水喷射到纸张上。在连续喷墨系统中，喷嘴连续地喷射液滴。当喷嘴不打印时，与每个喷嘴相关联的电极将液滴偏转到沟槽，以收集液滴。当喷嘴打印时，电极停用，液滴即会传递到承印物上。通常，胶粘剂包括能够将两个表面粘结在一起的任何材料。胶粘剂需要特殊的处理才可应用。在传统应用中，通过涂布技术或树脂膜将胶粘剂施加于待粘结的两表面的其中一个上。由于喷嘴的尺寸较小、胶粘剂具有粘性且总体粘度较高，通常不能经由喷墨打印头将胶粘剂直接施加于表面上。然而，喷墨打印头能够精准地将胶粘剂沉积并附着于表面上。且喷墨打印能够在相对短的打印期间内实现图案的变换。这样的精度和变换性目前尚不能通过常规方法获得。专利技术概述根据本专利技术的某一方面，胶粘剂组合物包括聚合物、助溶剂、表面活性剂和水。所述胶粘剂组合物具有使得喷墨打印头能够将其施加到承印物上的粘度。在另一个实施方案中，适于使用喷墨打印头的胶粘剂组合物包括如下质量分数的组分：约5％～约30％的聚合物、约2％～约30％的助溶剂、约0.2％～约3％的表面活性剂和余量的水。所述胶粘剂组合物具有使得喷墨打印头能够将其施加到承印物上的粘度。在另一个实施方案中，一种用于喷墨打印操作的装置包括：一壳体和安装于所述壳体内的若干喷嘴以及与所述喷嘴连通的胶粘剂流体源；所述喷嘴能够根据需要喷射液滴。所述胶粘剂包括聚合物、助溶剂、表面活性剂和水。如下专利技术详述和附图中，会具体说明本专利技术的其他方面及有益效果。说明书中，相同的附图标记表示相同的结构。专利技术详述本专利技术的胶粘剂组合物包括聚合物、助溶剂、表面活性剂和水。所述胶粘剂具有使得喷墨打印头能够将其施加到承印物上的粘度。所述承印物以约5ft/min(0.03m/s)～约100ft/min(0.51m/s)之间的速度通过喷墨打印系统。粘度的单位为厘泊(cP)，即为毫帕-秒(mPa·s)。所需的胶粘剂的粘度部分取决于所使用的喷墨打印头的要求。例如，使用由KyoceraCorporation(Kyoto，Japan)制造的KyoceraKJ4B打印头，适用的粘度范围为约1.0cP(mPa·s)～约20.0cP(mPa·s)，较佳地为约4.0cP(mPa·s)～约6.0cP(mPa·s)。使用Fuji(Tokyo，Japan)制造的Dimatix打印头，适用的粘度范围为约1.0cP(mPa·s)～约20.0cP(mPa·s)，较佳地为约10cP(mPa·s)～约14cP(mPa·s)。在一个具体实施方案中，所述胶粘剂组合物中聚合物的质量分数可为约5％～约30％，较佳地为约6％～约20％，更佳地为约8％～约15％；助溶剂的质量分数可为约2％～约30％，较佳地为约4％～约28％，更佳地为约5％～约15％；表面活性剂的质量分数可为约0.2％～约3％，较佳地为约0.5％～约2％，更佳地为约0.5％～约1.75％；水为余量。所述聚合物可为通过施加热和压力而活化的热熔胶粘剂。具体地，将所述胶粘剂组合物以某种图案喷射到承印物上后，大部分水会蒸发。所述喷射有胶粘剂组合物的承印物的温度可维持在约25℃～约200℃的高温下，以促进水的蒸发。之后将所述承印物与由载体基板承载的材料层相接触。在转移过程中，对所述胶粘剂组合物施加充足的热量和压力，以活化聚合物，并在胶粘剂组合物的作用下在承印物和材料之间形成粘合。活化聚合物所需的热量和压力取决于聚合物的性质。在一个实施方案中，活化聚合物所施加的温度可在约60℃至约160℃的范围内，并且所施加的压力可在约10psi(68.9kPa)至约25psi(172kPa)的范围内。当载体基板与承印物分离时，粘合到承印物上的材料以喷射的胶粘剂组合物的图案保留在承印物上，而剩余的材料则保留在载体基板上。所述胶粘剂组合物中的聚合物可为乙烯丙烯酸共聚物。在一个实施方案中，所述聚合物的重均分子量小于约50000g/mol，较佳地为约5000至约30000g/mol，更佳地约15000至约20000g/mol。在其它实施方案中，例如如果会对所述胶粘剂进行后续层压处理，则较佳地可使用具有更高分子量的聚合物。所述层压处理可能影响胶粘剂组合物的粘合质量。进一步地，所述聚合物为水溶性聚合物。所述聚合物的熔点可根据本领域中的诸多因素进行调整，例如：承印物的性质以及转移过程中施加的热量和压力等，所述聚合物的熔点可在约25℃至约150℃的范围内，较佳地在约75℃至约95℃的范围内。合适的热熔胶粘剂包括Michelman(Cincinnati，OH)公司生产的Prime4990R和MP4983-40R两种热熔胶粘剂，当然本专利技术也可使用其它的热熔胶粘剂。本专利技术中的聚合物还可为聚酯、马来酸酐、乙烯-乙酸乙烯酯、乙烯-乙酸乙烯酯-马来酸酐的三元共聚物、聚氨酯、乙烯基乙酸乙烯酯和乙烯的共聚物、环氧树脂、聚酰亚胺、聚酰胺、硅烷、苯乙烯-马来酸酐共聚物、丙烯酸树脂、苯乙烯化丙烯酸树脂、聚乙烯醇、纤维素、苯乙烯化丁二烯、苯乙烯化异戊二烯-苯乙烯等。本专利技术中，所述胶粘剂组合物还可包括蜡，其用于调节胶粘剂的粘性、干熔点和粘合性质。所述的蜡例如可为石蜡、小烛树蜡、褐煤、巴西棕榈蜡、费托蜡、亚乙基双硬脂酰胺、微晶、α-烯烃和纯地蜡等。本专利技术中，所述胶粘剂组合物还可包括增粘剂，其用于调节胶粘剂的软化点、内聚强度、粘合强度和粘度。所述增粘剂例如可为松香酯，脂族烃，氢化烃，萜烯酚醛树脂和纯单体树脂。所述胶粘剂组合物中的助溶剂为打印头提供湿润性并增加或降低组合物的粘度以实现喷墨打印。一种或多种助溶剂可用作湿润剂和/或粘度调节剂。所述的助溶剂例如可包括1-(2-羟乙基)-2-吡咯烷酮、乙醇、多元醇、甘油或乙二醇，以及其它有机化合物。所述表面活性剂用于降低胶粘剂组合物的表面张力，以使胶粘剂组合物能够喷射。任何类型的表面活性剂包括阴离子型、非离子型、阳离子型或其它类型的表面活性剂，只要能够提供上述所需性质，均可适用于本专利技术。所述表面活性剂可为非离子型环氧乙烷、聚丙烯酸酯基表面添加剂或其它类似的化合物。例如：合适的表面活性剂包括400系列表面活性剂，具体型号包括AirProducts(Allentown，PA)公司生产的420、440、465和485或者Byk(Wallingford，CT)公司生产的BYK-381。具体地，所述400系列表面活性剂由不同用量的环氧乙烷与2,4,7,9-四甲基-5-癸炔-4,7-二醇(AirProducts的104)反应制得，其中2,4,7,9-四甲基-5-癸炔-4,本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种水性胶粘剂，其特征在于，其包括：质量分数在约6％至约20％范围内的聚合物；质量分数在约4％至约28％范围内的助溶剂；质量分数在约0.4％至约2％范围内的表面活性剂；和质量分数在约50％至约90％范围内的水；其中所述水性胶粘剂的粘度在约1mPa·s至约20mPa·s范围内，使得所述水性胶粘剂可使用喷墨打印头施加到层中的表面。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.08.13 US 62/036,9531.一种水性胶粘剂，其特征在于，其包括：质量分数在约6％至约20％范围内的聚合物；质量分数在约4％至约28％范围内的助溶剂；质量分数在约0.4％至约2％范围内的表面活性剂；和质量分数在约50％至约90％范围内的水；其中所述水性胶粘剂的粘度在约1mPa·s至约20mPa·s范围内，使得所述水性胶粘剂可使用喷墨打印头施加到层中的表面。2.如权利要求1所述的水性胶粘剂，其特征在于，所述粘度在约4mPa·s至约14mPa·s的范围内。3.如权利要求1所述的水性胶粘剂，其特征在于，所述聚合物为乙烯丙烯酸共聚物。4.如权利要求1所述的水性胶粘剂，其特征在于，所述聚合物的重均分子量为5000g/mol至约30000g/mol。5.如权利要求1所述的水性胶粘剂，其特征在于，所述聚合物的熔点在75℃至约95℃的范围内。6.如权利要求1所述的水性胶粘剂，其特征在于，所述水性胶粘剂还包含流变改性剂。7.如权利要求1所述的水性胶粘剂，其特征在于，所述助溶剂选自1-(2-羟乙基)-2-吡咯烷酮、乙醇、多元醇、甘油和乙二醇中的一种或多种。8.如权利要求1所述的水性胶粘剂，其特征在于，所述表面活性剂为非离子型二元醇。9.一种用于高速可变打印操作的装置，其特征在于，其包括：具有至少一个表面的壳体；安装于所述一个表面上的若干喷嘴，所述喷嘴能够根据需要喷射液滴；以及与所述喷嘴连通的水性胶粘剂流体源，所述水性胶粘剂包括：质量分数在约6％至约20％范围内的聚合物；质量分数在约4％至约28％范围内的助溶剂；质量分数在约0.4％至约2％范围内的表面活性剂；和质量分数在约50％至约90％范围内的水；其中所...

【专利技术属性】
技术研发人员：帕梅拉·格迪斯，迈克尔·小卡尔森，索佩·罗斯，
申请(专利权)人：RR当纳利父子公司，
类型：发明
国别省市：美国;US