專利名稱：墨汁及其應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于印刷未經(jīng)涂覆的乙烯薄膜或用乙烯涂覆的底板的水性墨汁或墨汁物料及其應(yīng)用。
背景技術(shù)：
用于印刷薄膜的墨汁基本上是已知的。乙烯薄膜的印刷不同于經(jīng)涂覆的和未經(jīng)涂覆的薄膜的涂層。
對(duì)于未經(jīng)涂覆的薄膜的印刷，已知有非水基的特殊墨汁，其也稱為所謂的溶劑-墨汁。這種墨汁的缺點(diǎn)是，該墨汁有強(qiáng)烈的和不舒服的氣味，對(duì)健康有害而且易燃。這也部分地適用于所謂的ECO-溶劑或輕溶劑-墨汁。還有的缺點(diǎn)是，溶劑-墨汁只能在所謂的溶劑-印刷機(jī)上加工處理，而該機(jī)器是非常昂貴的。沒有爭議的是，上述溶劑-墨汁溶解底板，使得底板粗糙，這導(dǎo)致經(jīng)干燥的渣屑具有良好的耐刮性。
使用溶劑-印刷機(jī)時(shí)的缺點(diǎn)是，該印刷機(jī)的結(jié)構(gòu)很大，因?yàn)槭褂糜袡C(jī)溶劑如丁基乙二醇乙酸酯，所以必須有抽風(fēng)裝置或外罩以保護(hù)操作人員。此外溶劑印刷機(jī)比用于水性體系的印刷機(jī)更為昂貴，因?yàn)槠渲械臉?gòu)成部件如管道系統(tǒng)對(duì)有機(jī)溶劑必須是穩(wěn)定的。
此外，如果乙烯薄膜具有涂層或粗糙的表面或采用其他的方法使其粗糙，特殊薄膜可以用傳統(tǒng)的水性墨汁印刷。然而主要的缺點(diǎn)是，具有特殊涂層的薄膜是非常昂貴的。特殊的涂層具有粗糙的表面、一定的孔隙率，以使在這種薄膜上用水性墨汁生成的印刷圖像或渣屑具有良好的耐刮性。
另外，從EP 0 974 626 A1獲知一種用于印刷未經(jīng)涂覆的乙烯底板的水性顏料墨汁。這種墨汁由水性載體介質(zhì)、干燥滯延劑、不溶的顏料、分散劑和交聯(lián)劑組成。這種墨汁的缺點(diǎn)是，由于基于乙二醇的高份額的干燥滯延劑，該墨汁非常容易干燥而且在印刷后有辯認(rèn)不清或完全消失的趨勢(shì)。印刷圖像必須在印刷過程后在高溫下干燥。此外，還有一個(gè)缺點(diǎn)是，這種墨汁只有在高耗能的200℃下的干燥過程后才是耐刮的。
為了干燥如上所述生成的印刷圖像，已知具有加熱裝置的印刷機(jī)。加熱裝置基本上是板式構(gòu)成的，而且其設(shè)置成將所要印刷的底板在其上滑過以加熱該底板。印刷過程局部地并且在時(shí)間上連接下一個(gè)加熱區(qū)域，該加熱區(qū)域干燥所印刷的墨汁。這樣構(gòu)成的印刷機(jī)的缺點(diǎn)是，必需要有二個(gè)加熱區(qū)域用于保證在底板上的墨汁的干燥。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的是提供一種用于印刷未經(jīng)涂覆的或未處理過的乙烯底板的水性墨汁，該墨汁沒有上述缺點(diǎn)而且在印刷后能夠快速干燥并保證高的耐刮性。此外，本發(fā)明的目的還在于提供一種在干燥后耐水性的墨汁。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，其提供一種用于通過具有至少一個(gè)加熱裝置的壓電印刷系統(tǒng)在未經(jīng)處理的乙烯薄膜或用乙烯涂覆的底板上進(jìn)行印刷的著色墨汁，其由液態(tài)的載體物質(zhì)、水不溶性顏料、聚合物粘合劑、干燥滯延劑以及其他的添加劑組成，其中所述液態(tài)的載體物質(zhì)由水和可與水混溶的干燥滯延劑組成，其特征在于，所述液態(tài)的載體物質(zhì)具有至少80重量％的含量水，所述干燥滯延劑至少由丁基二甘醇和1-甲氧基丙-2-醇組成，而且該墨汁的pH值大于8.5。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，還提供該墨汁或者墨汁物料在噴墨打印機(jī)打印系統(tǒng)中的應(yīng)用，其中該噴墨打印機(jī)打印系統(tǒng)具有至少一個(gè)加熱板和/或紅外加熱器形式的加熱裝置。
具體實(shí)施例方式
根據(jù)本發(fā)明的用于在未經(jīng)處理的乙烯薄膜或用乙烯涂覆的底板上采用噴墨打印機(jī)印刷的墨汁由液態(tài)的載體物質(zhì)、水不溶性顏料、聚合物粘合劑以及其他的添加劑組成，其中所述液態(tài)的載體物質(zhì)由水和可與水混溶的干燥滯延劑組成，而且所述液態(tài)的載體物質(zhì)具有至少75重量％、優(yōu)選為80重量％的水含量。
墨汁含有作為添加劑的pH調(diào)節(jié)劑，為一種含胺的物質(zhì)，其在墨汁組合物中的含量為0.5-10重量％。
在墨汁中所用的粘合劑，如丙烯酸酯類樹脂，在堿性條件下以溶解的形式存在，而丙烯酸酯類樹脂在酸性或中性條件下是不溶解的。
在印刷過程的時(shí)間內(nèi)，根據(jù)本發(fā)明的墨汁具有大于7.5、優(yōu)選為大于8.5的pH值，這使得墨汁中的粘合劑以溶解的形式存在。通過所期望的且通過pH調(diào)節(jié)劑的量而達(dá)到pH值從堿性范圍向酸性范圍的受控轉(zhuǎn)變，粘合劑硬化。因?yàn)榘纷鳛橐环N揮發(fā)性物質(zhì)在印刷過程后蒸發(fā)，所以由于變得較少份額的胺而導(dǎo)致pH值向酸性范圍變動(dòng)，這樣粘合劑固化并且在印刷介質(zhì)上生成耐刮的干燥墨汁層。
這種墨汁可用于噴墨打印機(jī)的印刷系統(tǒng)中，特別是在應(yīng)用壓電技術(shù)時(shí)。
以下根據(jù)幾個(gè)墨汁實(shí)施例來更清楚地描述本發(fā)明。
實(shí)施例1(框架實(shí)施例)20-90重量％ 作為溶劑(LM)的水，5-40重量％ 干燥滯延劑(TV)，0.5-20重量％ 粘合劑(BM)，1-50重量％ 顏料(FM)，0.5-10重量％ pH調(diào)節(jié)劑(PH)，0.01-1重量％ 防腐劑(KM)，
0.05-2重量％ 交聯(lián)劑(NM)，0-5重量％ 其他的添加劑(Z)。
實(shí)施例2黑色51.9重量％作為溶劑(LM)的水，12.0重量％干燥滯延劑(TV)，5.0重量％ 粘合劑(BM)，25.0重量％色素Black 7(FM)5.0重量％ pH調(diào)節(jié)劑(PH)，0.1重量％ 防腐劑(KM)，1.0重量％ 交聯(lián)劑(NM)。
實(shí)施例3品紅60.5重量％作為溶劑(LM)的水，13.0重量％干燥滯延劑(TV)，7.4重量％ 粘合劑(BM)，16.0重量％色素Red 122(FM)2.0重量％ pH調(diào)節(jié)劑(PH)，0.1重量％ 防腐劑(KM)，1.0重量％ 交聯(lián)劑(NM)。
實(shí)施例4淡品紅73.6重量％去離子水(LM)，13.0重量％丁基二甘醇+Solvenon(TV)，5.0重量％ 粘合劑(BM)，5.3重量％ Chinacridon絡(luò)合物(FM)2.0重量％ 25％氨溶液(PH)，
0.1重量％ Grotan BK(KM)，1.0重量％ 硅氧烷表面活性劑(NM)。
實(shí)施例5藍(lán)64.9重量％ 去離子水(LM)，13.0重量％ 丁基二甘醇+Solvenon(TV)，5.0重量％ 粘合劑(BM)，11.0重量％ 色素Blue 15(FM)5.0重量％ 二甲基乙醇胺(PH)，0.1重量％ Proxel G(KM)，1.0重量％ 脂肪醇聚乙二醇醚(NM)。
實(shí)施例6淡藍(lán)72.3重量％ 去離子水(LM)，13.0重量％ 丁基二甘醇+Solvenon(TV)，5.0重量％ 粘合劑(BM)，3.6重量％ 酞菁絡(luò)合物(FM)5.0重量％ 二甲基乙醇胺(PH)，0.1重量％ Grotan BK(KM)，1.0重量％ 硅氧烷表面活性劑(NM)。
實(shí)施例7黃53.4重量％ 去離子水(LM)，13.0重量％ 丁基二甘醇+Solvenon(TV)，5.0重量％ 粘合劑(BM)，22.5重量％ 色素Yellow 155(FM)5.0重量％ 二甲基乙醇胺(PH)，
0.1重量％Grotan BK(KM)，1.0重量％脂肪醇聚乙二醇醚(NM)。
實(shí)施例1-7的每種墨汁都含有作為主要溶劑(LM)的水。墨汁具有作為液態(tài)載體物質(zhì)的干燥滯延劑(TV)。干燥滯延劑例如是乙二醇，如丁基二甘醇或二甘醇和Solvenon。
根據(jù)本發(fā)明的墨汁具有至少一種胺(PH)或含胺的物質(zhì)用于調(diào)節(jié)pH值。通過堿性的胺(PH)或堿性的含胺的物質(zhì)，使得所制備的墨汁變成堿性，這樣減小了打印頭的耗損，而且延長了墨汁管道系統(tǒng)的耐久性。在此墨汁具有大于7.5、優(yōu)選為大于8.5的pH值。
對(duì)于胺(PH)的例子是乙醇胺、三乙醇胺、氨溶液、二甲基乙醇胺以及這些胺的混合物(PH)。
在墨汁中所用的胺(PH)可以用通式N(R1 R2 R3)描述，其中基團(tuán)R1、R2和R3可以互相獨(dú)立地是氫(H)、甲基(CH3)、亞乙基或乙醇基(CH2CH2OH)。
色素可以用作顏料(FM)。黃色色素的例子是黃色Yellow 155、150、13和74。紅色色素的代表是色素Red 122或以Chinacridon絡(luò)合物通稱的通用色素。藍(lán)色色素可以是色素Blue 153、15或具有酞菁絡(luò)合物的色素。色素Black 7或整個(gè)通用的炭墨分散劑是黑色墨汁的例子。
作為顏料(FM)的色素以干燥的或分散的形式存在在此并不是重要的。分散體也稱作為顏料濃縮物和通常是水性的色素分散液，它的固體物質(zhì)含量通常不超過40重量％。
根據(jù)本發(fā)明的墨汁通常作為墨汁物料提供，以便能夠在彩色打印時(shí)打印出整個(gè)彩色色彩。這種墨汁物料由顏色藍(lán)色、品紅、黃色、黑色和/或淡藍(lán)色和淡品紅色組成。
防腐劑可以例如是三嗪或異噻唑啉酮衍生物的溶液。一些商業(yè)產(chǎn)品的例子是Proxel G、Grotan BK、Parmetol K40或Parmetol A 28。
在根據(jù)本發(fā)明的墨汁中，氟表面活性劑、硅氧烷表面活性劑和/或脂肪醇聚乙二醇醚用作交聯(lián)劑。
在采用噴墨打印機(jī)打印系統(tǒng)在未經(jīng)處理的乙烯薄膜或用乙烯涂覆的底板上打印時(shí)應(yīng)用這種墨汁，噴墨打印機(jī)打印系統(tǒng)具有至少一個(gè)加熱板和/或紅外加熱形式的加熱裝置。
加熱板在此可直接設(shè)置在打印頭的下部的前面和/或后面，其中加熱板在整個(gè)傳送帶延伸，該傳送帶經(jīng)過打印頭。另外或附加地還可用紅外輻射器構(gòu)成作為加熱裝置，其設(shè)置在所要打印的表面上方。
權(quán)利要求
1.一種用于通過具有至少一個(gè)加熱裝置的壓電印刷系統(tǒng)在未經(jīng)處理的乙烯薄膜或用乙烯涂覆的底板上進(jìn)行印刷的著色墨汁，其由液態(tài)的載體物質(zhì)、水不溶性顏料、聚合物粘合劑、干燥滯延劑以及其他的添加劑組成，其中所述液態(tài)的載體物質(zhì)由水和可與水混溶的干燥滯延劑組成，其特征在于，所述液態(tài)的載體物質(zhì)具有至少80重量％的含量水，所述干燥滯延劑至少由丁基二甘醇和1-甲氧基丙-2-醇組成，而且該墨汁的pH值大于8.5。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的墨汁，其特征在于，pH調(diào)節(jié)劑是胺或含胺的物質(zhì)，而胺或含胺的物質(zhì)是堿性的。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的墨汁，其特征在于，所述胺是二甲基乙醇胺、三乙醇胺、氨溶液或這些物質(zhì)的混合物。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的墨汁，其特征在于，在液態(tài)墨汁中的粘合劑以溶解的形式存在。
5.根據(jù)上述權(quán)利要求之一的墨汁，其特征在于，該墨汁含有20-90重量％ 作為溶劑(LM)的水，5-40重量％干燥滯延劑(TV)，0.5-20重量％ 粘合劑(BM)，1-50重量％顏料(FM)，0.5-10重量％ pH調(diào)節(jié)劑(PH)，0.01-1重量％ 防腐劑(KM)，0.05-2重量％交聯(lián)劑(NM)，0-5重量％ 其他的添加劑(Z)。
6.根據(jù)上述權(quán)利要求之一的墨汁或者墨汁物料在噴墨打印機(jī)打印系統(tǒng)中的應(yīng)用，其中該噴墨打印機(jī)打印系統(tǒng)具有至少一個(gè)加熱板和/或紅外加熱器形式的加熱裝置。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的應(yīng)用，其特征在于，加熱板直接設(shè)置在打印頭的下部的前面和/或后面，加熱板設(shè)置在整個(gè)傳送帶上，該傳送帶經(jīng)過打印頭，和/或加熱裝置為紅外輻射器的形式，其設(shè)置在所要打印的表面上方。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于通過具有至少一個(gè)加熱裝置的壓電印刷系統(tǒng)在未經(jīng)處理的乙烯薄膜或用乙烯涂覆的底板上進(jìn)行印刷的著色墨汁，其由液態(tài)的載體物質(zhì)、水不溶性顏料、聚合物粘合劑、干燥滯延劑以及其他的添加劑組成，其中所述液態(tài)的載體物質(zhì)由水和可與水混溶的干燥滯延劑組成，其特征在于，所述液態(tài)的載體物質(zhì)具有至少80重量％的含量水，所述干燥滯延劑至少由丁基二甘醇和1－甲氧基丙－2－醇組成，而且該墨汁的pH值大于8.5。這種墨汁或墨汁物料可應(yīng)用在噴墨打印機(jī)打印系統(tǒng)中，該噴墨打印機(jī)打印系統(tǒng)具有至少一個(gè)加熱板和/或紅外加熱器形式的加熱裝置。
文檔編號(hào)C09D11/00GK1618897SQ200410083529
公開日2005年5月25日 申請(qǐng)日期2004年10月9日 優(yōu)先權(quán)日2003年10月9日
發(fā)明者安克·米勒, 斯特凡·恩格爾 申請(qǐng)人:J.S.斯達(dá)德勒兩合公司