CN1618897A - 墨汁及其应用 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于通过具有至少一个加热装置的压电印刷***在未经处理的乙烯薄膜或用乙烯涂覆的底板上进行印刷的着色墨汁，其由液态的载体物质、水不溶性颜料、聚合物粘合剂、干燥滞延剂以及其他的添加剂组成，其中所述液态的载体物质由水和可与水混溶的干燥滞延剂组成，其特征在于，所述液态的载体物质具有至少80重量％的含量水，所述干燥滞延剂至少由丁基二甘醇和1－甲氧基丙－2－醇组成，而且该墨汁的pH值大于8.5。这种墨汁或墨汁物料可应用在喷墨打印机打印***中，该喷墨打印机打印***具有至少一个加热板和/或红外加热器形式的加热装置。

Description

墨汁及其应用

技术领域

本发明涉及一种用于印刷未经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应用。

背景技术

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经涂覆的和未经涂覆的薄膜的涂层。

对于未经涂覆的薄膜的印刷，已知有非水基的特殊墨汁，其也称为所谓的溶剂-墨汁。这种墨汁的缺点是，该墨汁有强烈的和不舒服的气味，对健康有害而且易燃。这也部分地适用于所谓的ECO-溶剂或轻溶剂-墨汁。还有的缺点是，溶剂-墨汁只能在所谓的溶剂-印刷机上加工处理，而该机器是非常昂贵的。没有争议的是，上述溶剂-墨汁溶解底板，使得底板粗糙，这导致经干燥的渣屑具有良好的耐刮性。

使用溶剂-印刷机时的缺点是，该印刷机的结构很大，因为使用有机溶剂如丁基乙二醇乙酸酯，所以必须有抽风装置或外罩以保护操作人员。此外溶剂印刷机比用于水性体系的印刷机更为昂贵，因为其中的构成部件如管道***对有机溶剂必须是稳定的。

此外，如果乙烯薄膜具有涂层或粗糙的表面或采用其他的方法使其粗糙，特殊薄膜可以用传统的水性墨汁印刷。然而主要的缺点是，具有特殊涂层的薄膜是非常昂贵的。特殊的涂层具有粗糙的表面、一定的孔隙率，以使在这种薄膜上用水性墨汁生成的印刷图像或渣屑具有良好的耐刮性。

另外，从EP 0 974 626 A1获知一种用于印刷未经涂覆的乙烯底板的水性颜料墨汁。这种墨汁由水性载体介质、干燥滞延剂、不溶的颜料、分散剂和交联剂组成。这种墨汁的缺点是，由于基于乙二醇的高份额的干燥滞延剂，该墨汁非常容易干燥而且在印刷后有辩认不清或完全消失的趋势。印刷图像必须在印刷过程后在高温下干燥。此外，还有一个缺点是，这种墨汁只有在高耗能的200℃下的干燥过程后才是耐刮的。

为了干燥如上所述生成的印刷图像，已知具有加热装置的印刷机。加热装置基本上是板式构成的，而且其设置成将所要印刷的底板在其上滑过以加热该底板。印刷过程局部地并且在时间上连接下一个加热区域，该加热区域干燥所印刷的墨汁。这样构成的印刷机的缺点是，必需要有二个加热区域用于保证在底板上的墨汁的干燥。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种用于印刷未经涂覆的或未处理过的乙烯底板的水性墨汁，该墨汁没有上述缺点而且在印刷后能够快速干燥并保证高的耐刮性。此外，本发明的目的还在于提供一种在干燥后耐水性的墨汁。

根据本发明的一个方面，其提供一种用于通过具有至少一个加热装置的压电印刷***在未经处理的乙烯薄膜或用乙烯涂覆的底板上进行印刷的着色墨汁，其由液态的载体物质、水不溶性颜料、聚合物粘合剂、干燥滞延剂以及其他的添加剂组成，其中所述液态的载体物质由水和可与水混溶的干燥滞延剂组成，其特征在于，所述液态的载体物质具有至少80重量％的含量水，所述干燥滞延剂至少由丁基二甘醇和1-甲氧基丙-2-醇组成，而且该墨汁的pH值大于8.5。

根据本发明的另一个方面，还提供该墨汁或者墨汁物料在喷墨打印机打印***中的应用，其中该喷墨打印机打印***具有至少一个加热板和/或红外加热器形式的加热装置。

具体实施方式

根据本发明的用于在未经处理的乙烯薄膜或用乙烯涂覆的底板上采用喷墨打印机印刷的墨汁由液态的载体物质、水不溶性颜料、聚合物粘合剂以及其他的添加剂组成，其中所述液态的载体物质由水和可与水混溶的干燥滞延剂组成，而且所述液态的载体物质具有至少75重量％、优选为80重量％的水含量。

墨汁含有作为添加剂的pH调节剂，为一种含胺的物质，其在墨汁组合物中的含量为0.5-10重量％。

在墨汁中所用的粘合剂，如丙烯酸酯类树脂，在碱性条件下以溶解的形式存在，而丙烯酸酯类树脂在酸性或中性条件下是不溶解的。

在印刷过程的时间内，根据本发明的墨汁具有大于7.5、优选为大于8.5的pH值，这使得墨汁中的粘合剂以溶解的形式存在。通过所期望的且通过pH调节剂的量而达到pH值从碱性范围向酸性范围的受控转变，粘合剂硬化。因为胺作为一种挥发性物质在印刷过程后蒸发，所以由于变得较少份额的胺而导致pH值向酸性范围变动，这样粘合剂固化并且在印刷介质上生成耐刮的干燥墨汁层。

这种墨汁可用于喷墨打印机的印刷***中，特别是在应用压电技术时。

以下根据几个墨汁实施例来更清楚地描述本发明。

实施例1(框架实施例)

20-90重量％          作为溶剂(LM)的水，

5-40重量％           干燥滞延剂(TV)，

0.5-20重量％         粘合剂(BM)，

1-50重量％           颜料(FM)，

0.5-10重量％         pH调节剂(PH)，

0.01-1重量％         防腐剂(KM)，

0.05-2重量％          交联剂(NM)，

0-5重量％             其他的添加剂(Z)。

实施例2：黑色

51.9重量％            作为溶剂(LM)的水，

12.0重量％            干燥滞延剂(TV)，

5.0重量％             粘合剂(BM)，

25.0重量％            色素Black 7(FM)

5.0重量％             pH调节剂(PH)，

0.1重量％             防腐剂(KM)，

1.0重量％             交联剂(NM)。

实施例3：品红

60.5重量％            作为溶剂(LM)的水，

13.0重量％            干燥滞延剂(TV)，

7.4重量％             粘合剂(BM)，

16.0重量％            色素Red 122(FM)

2.0重量％             pH调节剂(PH)，

0.1重量％             防腐剂(KM)，

1.0重量％             交联剂(NM)。

实施例4：淡品红

73.6重量％            去离子水(LM)，

13.0重量％            丁基二甘醇+Solvenon(TV)，

5.0重量％             粘合剂(BM)，

5.3重量％             Chinacridon络合物(FM)

2.0重量％             25％氨溶液(PH)，

0.1重量％              Grotan BK(KM)，

1.0重量％              硅氧烷表面活性剂(NM)。

实施例5：蓝

64.9重量％             去离子水(LM)，

13.0重量％             丁基二甘醇+Solvenon(TV)，

5.0重量％              粘合剂(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)。

实施例6：淡蓝

72.3重量％             去离子水(LM)，

13.0重量％             丁基二甘醇+Solvenon(TV)，

5.0重量％              粘合剂(BM)，

3.6重量％              酞菁络合物(FM)

5.0重量％              二甲基乙醇胺(PH)，

0.1重量％              Grotan BK(KM)，

1.0重量％              硅氧烷表面活性剂(NM)。

实施例7：黄

53.4重量％             去离子水(LM)，

13.0重量％             丁基二甘醇+Solvenon(TV)，

5.0重量％              粘合剂(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)。

实施例1-7的每种墨汁都含有作为主要溶剂(LM)的水。墨汁具有作为液态载体物质的干燥滞延剂(TV)。干燥滞延剂例如是乙二醇，如丁基二甘醇或二甘醇和Solvenon。

根据本发明的墨汁具有至少一种胺(PH)或含胺的物质用于调节pH值。通过碱性的胺(PH)或碱性的含胺的物质，使得所制备的墨汁变成碱性，这样减小了打印头的耗损，而且延长了墨汁管道***的耐久性。在此墨汁具有大于7.5、优选为大于8.5的pH值。

对于胺(PH)的例子是乙醇胺、三乙醇胺、氨溶液、二甲基乙醇胺以及这些胺的混合物(PH)。

在墨汁中所用的胺(PH)可以用通式N(R1 R2 R3)描述，其中基团R1、R2和R3可以互相独立地是氢(H)、甲基(CH₃)、亚乙基或乙醇基(CH₂CH₂OH)。

色素可以用作颜料(FM)。黄色色素的例子是黄色Yellow 155、150、13和74。红色色素的代表是色素Red 122或以Chinacridon络合物通称的通用色素。蓝色色素可以是色素Blue 15：3、15或具有酞菁络合物的色素。色素Black 7或整个通用的炭墨分散剂是黑色墨汁的例子。

作为颜料(FM)的色素以干燥的或分散的形式存在在此并不是重要的。分散体也称作为颜料浓缩物和通常是水性的色素分散液，它的固体物质含量通常不超过40重量％。

根据本发明的墨汁通常作为墨汁物料提供，以便能够在彩色打印时打印出整个彩色色彩。这种墨汁物料由颜色蓝色、品红、黄色、黑色和/或淡蓝色和淡品红色组成。

防腐剂可以例如是三嗪或异噻唑啉酮衍生物的溶液。一些商业产品的例子是Proxel G、Grotan BK、Parmetol K40或Parmetol A 28。

在根据本发明的墨汁中，氟表面活性剂、硅氧烷表面活性剂和/或脂肪醇聚乙二醇醚用作交联剂。

在采用喷墨打印机打印***在未经处理的乙烯薄膜或用乙烯涂覆的底板上打印时应用这种墨汁，喷墨打印机打印***具有至少一个加热板和/或红外加热形式的加热装置。

加热板在此可直接设置在打印头的下部的前面和/或后面，其中加热板在整个传送带延伸，该传送带经过打印头。另外或附加地还可用红外辐射器构成作为加热装置，其设置在所要打印的表面上方。

Claims (7)

1、一种用于通过具有至少一个加热装置的压电印刷***在未经处理的乙烯薄膜或用乙烯涂覆的底板上进行印刷的着色墨汁，其由液态的载体物质、水不溶性颜料、聚合物粘合剂、干燥滞延剂以及其他的添加剂组成，其中所述液态的载体物质由水和可与水混溶的干燥滞延剂组成，其特征在于，

所述液态的载体物质具有至少80重量％的含量水，所述干燥滞延剂至少由丁基二甘醇和1-甲氧基丙-2-醇组成，而且该墨汁的pH值大于8.5。

2、根据权利要求1的墨汁，其特征在于，pH调节剂是胺或含胺的物质，而胺或含胺的物质是碱性的。

3、根据权利要求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、氨溶液或这些物质的混合物。

4、根据权利要求1的墨汁，其特征在于，在液态墨汁中的粘合剂以溶解的形式存在。

5、根据上述权利要求之一的墨汁，其特征在于，该墨汁含有：

20-90重量％   作为溶剂(LM)的水，

5-40重量％    干燥滞延剂(TV)，

0.5-20重量％  粘合剂(BM)，

1-50重量％    颜料(FM)，

0.5-10重量％  pH调节剂(PH)，

0.01-1重量％  防腐剂(KM)，

0.05-2重量％    交联剂(NM)，

0-5重量％       其他的添加剂(Z)。

6、根据上述权利要求之一的墨汁或者墨汁物料在喷墨打印机打印***中的应用，其中该喷墨打印机打印***具有至少一个加热板和/或红外加热器形式的加热装置。

7、根据权利要求6的应用，其特征在于，加热板直接设置在打印头的下部的前面和/或后面，加热板设置在整个传送带上，该传送带经过打印头，和/或加热装置为红外辐射器的形式，其设置在所要打印的表面上方。