高电阻率喷墨墨水组合物制造技术

本发明专利技术公开了一种减少在印刷机喷嘴板上的墨水积累的喷墨墨水组合物。该喷墨墨水组合物包括非导电溶剂、一种或更多种可溶于该非导电溶剂的粘合剂树脂以及可溶于该非导电溶剂的着色剂。本发明专利技术还公开了一种在带静电的基材上印刷的方法。本发明专利技术的喷墨墨水组合物具有一个或更多个优点：印刷机喷嘴上的墨水积累减少、停机时间或清洁时间缩短以及印刷质量提高。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】高电阻率喷墨墨水组合物
技术介绍
喷墨印刷是一种公知技术，通过该技术，可以在印刷设备不接触待沉 积印刷字符的基材的条件下实现印刷。简而言之，喷墨印刷涉及将墨水微 滴的流喷射至表面并控制该流的方向以使微滴在该表面上形成期望的印刷 图像的技术。一般来说，喷墨墨水组合物应当满足对于喷墨印刷操作有用的特定要 求。这些要求涉及墨水的粘度和电阻率、组分的溶解度和相容性和/或基材 的润湿性。此外，墨水应当可以快速干燥和防污，并且能够不阻塞地通过 墨水喷嘴，而且可使机器部件清洁起来最省力。印刷的信息或图像还应当 耐磨。当以按需分配模式(drop-on-demand mode)印刷时， 一些喷墨墨水组 合物被应用到带有高静电荷的基材(例如聚乙烯和聚氯乙烯热塑收縮包装 材料)上，印刷机喷嘴比正常情况下更容易阻塞。墨水在喷嘴板上喷嘴周围积累。这导致图像质量变差。需要定期对印刷机喷嘴进行清洁，这使得 印刷机更频繁地处于停机状态。因此，需要一种可以改善上述基材上的图 像质量的喷墨墨水组合物。还需要减少墨水积累和印刷机喷嘴阻塞情况的 发生。本专利技术提供了这种组合物。通过这里提供的对本专利技术的描述，可以容 易地了解本专利技术的优点以及附加的专利技术特征。专利技术概述本专利技术提供了一种可使印刷机喷嘴板上的墨水积累减少的喷墨墨水组 合物。本专利技术提供了一种喷墨墨水组合物，该组合物包括非导电溶剂、一 种或更多种可溶于所述非导电溶剂的粘合剂树脂以及可溶于所述非导电溶 剂的着色剂。本专利技术还提供了一种在带静电的基材上印刷的方法。本专利技术的喷墨墨水组合物具有一个或更多个优点印刷机喷嘴上的墨水积累减 少、停机时间或清洁时间縮短以及印刷质量提高。附图说明图1示出了根据本专利技术的一种实施方式的喷墨墨水组合物被印刷在带2 kV静电的PVC基材上时经过1000个印刷周期之后印刷机喷嘴板的照 片；图2示出了根据本专利技术的一种实施方式的喷墨墨水组合物被印刷在 PVC基材上时经过1000个印刷周期之后印刷机喷嘴板的照片，该基材上 安装有离子发生器以在印刷前消耗基材上的静电；图3示出了根据本专利技术的一种实施方式的喷墨墨水组合物被印刷在带 18 kV静电的PVC基材上时经过1000个印刷周期之后印刷机喷嘴板的照 片，其中印刷头为16阵列印刷头；图4示出了根据本专利技术的一种实施方式的喷墨墨水组合物被印刷在装 有离子发生器的PVC基材上时经过1000个印刷周期之后印刷机喷嘴板的 照片；图5示出了现有技术中的喷墨墨水组合物被印刷在带静电的PVC基材 上时经过300个印刷周期之后印刷机喷嘴板的照片；图6示出了低电阻率的喷墨墨水组合物被印刷在装有离子发生器的PE 基材上时经过300个印刷周期之后印刷机喷嘴板的照片。专利技术详述诸如聚乙烯和PVC之类的基材往往带有高静电荷。该静电荷是在基材 从巻轴上展开和/或通过传送带系统传输到印刷机喷嘴下方时产生的。无意 于受限于任何理论和机理，可以认为静电荷(可从0到大于20 kV，例如 5-10 kV或30-40 kV)往往使墨水微滴变形(例如，拉长微滴尾部)，使 微滴更容易破碎并形成所谓的微小附滴(microsatellite)，即围绕在 喷嘴板上的印刷机喷嘴周围的破碎的微滴尾部的集合。这些微小附滴在印 刷机喷嘴上积累，降低了印刷质量，而且为了保持良好的印刷质量，还要求频繁地进行清洁。频繁清洁减少了印刷机的工作时间。本专利技术提供了一 种可以减少微小附滴形成并提高印刷质量的喷墨墨水组合物。因此，本专利技术提供了一种喷墨墨水组合物，该组合物包括非导电溶 剂、 一种或更多种可溶于该非导电溶剂的粘合剂树脂以及可溶于该非导电 溶剂的着色剂。可以使用任何合适的非导电溶剂。例如，非导电溶剂可选自酯、烃、 卤代烃、醚、酮、醇、二醇醚、吡咯烷酮及其组合，尤其是例如乙酸乙酯的非导电酯。非导电溶剂的电阻率为约4MQxm或更大，优选约10 M!Tcm或更大。非导电溶剂优选不具有结合氢的能力。非导电溶剂可以以 任何合适的量存在，例如相对于喷墨墨水组合物重量约50-90重量％，优 选约70-85重量％，更优选约80-83重量％。在一种实施方式中，喷墨墨水 组合物不含或基本不含水、醇或其它能够形成氢键的溶剂。本专利技术的喷墨墨水组合物可以包括任何合适的着色剂，例如染料，尤 其是非离子染料，例如油黑860 (Oil Black 860)或苏丹黑(Sudan Black)。着色剂可以以任何合适的量存在，例如相对于喷墨墨水组合物重 量约1-6重量％，优选约2-5重量％，更优选约3-4重量％。在一种实施方 式中，喷墨墨水组合物不含或基本不含离子染料，尤其是阴离子染料，例 如阴离子Cr络合染料。本专利技术的喷墨墨水组合物可以包括任何合适的粘合剂树脂，例如选自 下列的一种或更多种松香树脂、乙烯基树脂、聚乙烯醇縮丁醛树脂、硝 基纤维素、乙酸丁酸纤维素、丙烯酸树脂，及其组合。粘合剂树脂优选对 降解是稳定的，例如该树脂不会水解降解、热降解或光化学降解，或者不 释放离子降解产物。在一种实施方式中，喷墨墨水组合物不含或基本不含 已知会降解并释放离子降解产物的硝基纤维素。松香树脂的实例是松香酯 树脂，例如可从Hercules公司获得的STAYBELITE Ester 10，它可以促 进在图像上形成膜；乙烯基树脂的实例是可从Union Carbide获得的 VMCH 树脂，其为含有用于改善与基材之间的粘附性的丙烯酸单体单元 的氯乙烯/乙酸乙烯树脂。粘合剂树脂可以以任何合适的量存在，例如相对 于喷墨墨水组合物重量约5-25重量％，优选约10-20重量％，更优选约12-15重量％。本专利技术的喷墨墨水组合物还可包括一种或更多种添加剂，例如保湿剂、增塑剂和润湿剂。保湿剂有利地防止了墨水过早地(例如，在印刷机空闲期间)失去水分。可以使用任何合适的保湿剂，例如二醇醚，如三丙二醇一甲醚和丙二醇甲醚。在基材上印刷过程中，保湿剂有利地保持墨水干燥时间较短，适宜地保持在短于10秒，优选短于2秒。保湿剂可以以任何合适的量存在，例如相对于喷墨墨水组合物重量约0.01-5重量％，优选约0.1-2重量％，更优选约0.2-0.5重量％。增塑剂有利地赋予图像耐久性并赋予墨水组合物相容性，而且在实施方式中延长墨水组合物的保存期。可以使用任何合适的增塑剂，例如邻苯二甲酸烷基节酯，如可从Ferro以增塑剂160获得的邻苯二甲酸丁基节酯。增塑剂可以以任何合适的量存在，例如相对于喷墨墨水组合物重量约0. 1-2.5重量％，优选约0.5-2重量％,更优选约1.0-1.5重量％。润湿剂有利地使墨水微滴具有球形。可以使用任何合适的润湿剂，例如聚亚垸基氧化物(例如聚环氧乙烷)改性的聚二甲基硅氧烷，如可从OSi Specialties获得的SILWET L-7622。润湿剂可以以任何合适的量存在，例如相对于喷墨墨水组合物重量约0-2重量％，优选约0.2-1.5重量%，更优选约0.5-0.8重量％。在一种实施方式中，本专利技术提供了一种喷墨墨水组合物，其中，相对于喷墨墨水组合物重量，存在约60-90重量％的非导电溶剂，约1-5重量％的着色剂以及约10-20重量％的一种或更多种粘合剂树脂。在所有实施方式中，喷墨墨水组合物可包括相对于喷墨墨水组合物重量至多1重量％的保湿剂。在所有实施本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种喷墨墨水组合物，包括非导电溶剂、一种或更多种可溶于所述非导电溶剂的粘合剂树脂以及可溶于所述非导电溶剂的着色剂。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2006-6-30 11/478,8681. 一种喷墨墨水组合物，包括非导电溶剂、一种或更多种可溶于所述非导电溶剂的粘合剂树脂以及可溶于所述非导电溶剂的着色剂。2. 如权利要求1的喷墨墨水组合物，其中所述非导电溶剂选自酯、烃、卤代烃、醚、酮、醇、二醇醚、吡咯垸酮及其组合。3. 如权利要求2的喷墨墨水组合物，其中所述非导电溶剂是酯。4. 如权利要求3的喷墨墨水组合物，其中所述酯是乙酸乙酯。5. 如权利要求1的喷墨墨水组合物，其中所述着色剂是非离子染料。6. 如权利要求5的喷墨墨水组合物，其中所述非离子染料是油黑860 或苏丹黑。7. 如权利要求1的喷墨墨水组合物，其中所述粘合剂树脂选自松香酯 树脂、乙烯基树脂、聚乙烯醇縮丁醛树脂、硝基纤维素、乙酸丁酸纤维 素、丙烯酸树脂及其组合。8. 如权利要求1的喷墨墨水组合物，还包括保湿剂、增塑剂和润湿剂 中的一种或更多种。9. 如权利要求8的喷墨墨水组合物，其中所述保湿剂是二醇醚。10. 如权利要求9的喷墨墨水组合物，其中所述二醇醚是三丙二醇一 甲醚或丙二醇甲醚。11. 如权利要求8的喷墨墨水组合物，其中所述增塑剂是邻苯二甲酸 烷基苄酯。12. 如权利要求11的喷墨墨水组合物，其中所述邻苯二甲酸烷基苄酯 是邻苯二甲酸丁基苄酯。13. 如权利要求8的喷墨墨水组合物，其中所述润湿剂是聚亚垸基氧 化物改性的聚二甲基硅氧烷。14. 如权利要求1的喷墨墨水组合物，其中，相对于所述喷墨墨水组 合...

【专利技术属性】
技术研发人员：帕特里克J莫斯，艾沙塞德，特伦斯A仁纳尔，
申请(专利权)人：录象射流技术公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]