喷墨油墨制造技术

本文提供一种喷墨油墨，其成分包括：粘结剂、着色剂、液体连结料和粘附促进剂。粘附促进剂是烷氧基硅烷聚亚烷亚胺，它包含式（Ⅰ）的重复单元，其中Ｒ↑［５］代表与另一个氮原子连接的键，并且Ｒ↑［４］代表与另一个碳原子或氢原子连接的键；ａ＝１－８；ｂ＝１－８；ｃ＝１－６；Ｒ↑［１］、Ｒ↑［２］和Ｒ↑［３］中至少有一个是Ｃ↓［１］－Ｃ↓［６］烷氧基；不是烷氧基的Ｒ↑［１］、Ｒ↑［２］和Ｒ↑［３］中的任何一个是Ｃ↓［１］－Ｃ↓［６］烷基；ｐ是１或更多；ｘ＝１－５０。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
喷墨油墨本专利技术是关于喷墨打印机油墨，尤其是可连续工作的喷墨打印机油墨。油墨将参照上述喷墨打印机来描述，但应该认识到，本文所述的油墨在使用要求较少的领域如滴墨方面有更为广泛的用途。喷墨打印机从打印机喷头上喷射出油墨微滴细流粘在被标记物的基质上，同时，基质在不停地被输送、尤其是高速通过打印机喷头。油墨微滴被控制，典型的是电控、以便油墨沉积在一个规定的位置，渴望的标记因此被印在物体基质上。典型的上述标记是编码号、字母、日期如“销售”日期和其它的字母数字式数据。精确性显然是最基本的，同时也要求高速。另外，打印机在打印期间是连续工作的，因此，油墨在运转期间必须有稳定的物理、化学性能。没有沉积在基质上的油墨被自动收集并且循环到返回箱里。为了能使油墨在这种循环方式中应用，油墨必须有一个使油墨紧密团结的粘度限度。另外，为了使油墨干燥，并且固定在基质上，油墨中必须有能够从基质的印迹中挥发的组分。为了维持油墨的充分流动性，必须向返回箱中补充液体，代替损失掉的油墨。典型的一个喷墨油墨包含着色剂、液体连结料和聚合物。聚合物对基质的粘附性以及印迹的粘附性可以通过加入粘附促进剂提高。本专利技术还涉及标记包装容器，如表面带有凝结膜的瓶子、当油墨喷印在瓶子表面上时，利用特殊的粘附促进剂可以完成标记目的。通过检索欧洲专利局查的先有的技术，找到下列文献，如：FR-A-2308672,JP-A-02300192和《研究开发》、(1996、8、10)Vol.388,no.053。FR-A-2308672公开油墨的组分有：低分子量、线型、可溶性的酚醛清漆树脂、醇、水溶性着色剂、有机硅氧烷化合物和一种低沸点的醇、有或者没有水做为稀释剂。实例1公开γ-氨丙基-三乙氧基硅烷做为有机硅氧烷，实例2公开N-氨乙基氨丙基三甲氧基硅烷做为有机硅氧烷，说明书没有提到油墨在湿玻璃瓶上进行喷印。当这些有机硅氧烷按该申请案的实例1A制成油墨，用毛细管涂在湿瓶子上，测试其粘附性-->时，不能获得满意的抗摩擦性能。JA-02300192涉及制备3-[N-(2-氨乙基)]氨丙基烷氧基硅烷的改进方法，并且详细公开了上述化合物的甲基二甲氧基和三甲氧基衍生物(实例1、实例2)。它没有公开任何油墨的配方。它提到利用这些化合物做为粘附促进剂可用于环氧和丙烯酸基质油墨，但没有具体指出这种粘附促进剂适用于何种材质，并且没有建议促进剂对改进油墨对湿玻璃瓶的粘附性是否有效。实例2的化合物和FR-A-2308672实例2的化合物一样。按照本专利技术，喷墨油墨包括：粘结剂、着色剂、液体连接料和粘附促进剂，其特征是粘附促进剂是烷氧基硅烷聚亚烷基亚胺，它含有下式(Ⅰ)的重复单元：其中R5代表与另一个氮原子连接的键，R4代表与另一个碳原子或氢原子连接的键；a是从1至8；b是从1到8；c是从1到6；R1、R2和R3中至少有一个是C1-C6烷氧基；不是烷氧基的R1、R2和R3中的任何一个是C1-C6烷基；p是1或更大；x是从1到50。一种优选的粘附促进剂为其中c=3，已经发现有效的这种化合物实例是：二甲氧基甲基甲硅烷基丙基聚亚乙基亚胺[下文简写DMMSP-PEI]三甲氧基甲硅烷基丙基聚亚乙基亚胺(TMSP-PEI)和三甲氯基甲硅烷基丙基二亚乙基三胺[下文简写TMSP-DETA]在TMSP-DETA中，a=2,b=2,x=1,c=3,p=1,R5=NH2,R4=H，见下式(Ⅱ)：-->它有一个硅原子并且有三个氮原子。它的分子量是245。在TMMSP-PEI中，x=7,p=4,a=2,b=2,c=3,见下式(Ⅲ)DMMSP-PEI中每七个氮原子对应一个硅原子，每分子中有4个硅官能团，也就是每分子有4个硅原子，分子量是2000。带有Si基团的氮原子有一个氯抗衡离子。除R1=R2=R3=甲氧基外，TMSP-PEI和DMMSP-PEI相同。在本专利技术中，被用做粘附促进剂的烷氧基硅烷聚亚烷基亚胺是水溶性的，并且优选分子量不超过10000。p优选不超过50，例如：p=1-50，例如：p=1-10，更优选p=1-4。x可以是x=1-50，优选x=2-10，更优选x=1-7或x=3-7。比较DMMSP-PEI和TMSP-DETA将会注意到，DMMSP-PEI在每一个硅原子上有两个可水解的基团，而TMSP-DETA有三个。水解基团数量增加可能对粘附性有贡献。DMMSP-PEI有一个大聚合链，依靠这个大聚合链可能更牢固地与粘结剂结合，也可能以不同的方式促进粘附性。本专利技术基于这两个因素选择粘附促进剂。另外，油墨微滴的形成和控制是由电完成的，油墨有电传导性是很必要的。当着色剂带电荷时，可由它赋予电导性。如果着色剂或油墨中的其它成分没有赋予油墨充分的电传导性或根本没有电导性，那么电导性可由电导控制剂提供、例如：在油墨中有一种可电离成分，例如：在液体连接料中，有一种无机盐或一种有机盐。本领域技术在不断努力在扩大的基质范围上获得充分持久性的沉积油墨。某些油墨涉及印刷玻璃和光面磁器。其它的一些油墨涉及印刷高聚物基质，如丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)；聚烯烃，如：聚乙烯、聚苯乙烯，(增塑的或未增塑的)，聚氯乙烯(PVC)；聚酯-->和纤维素；金属表面如铝和不锈钢也是重要的基质。喷墨油墨使用含酸基团(如，羧基)的丙烯酸酯粘结剂、并且使用有机溶剂液体连结料和含有本专利技术的粘附促进剂，已发现这种喷墨油墨比没使用粘附促进剂的相同油墨在干燥玻璃瓶上有更强的粘附性。另外，本专利技术的油墨对于带有湿的凝结膜的玻璃表面具有改进的粘附性能，当玻璃瓶内装满液体后于低于室温以下冷却，然后暴露到湿的大气中形成的凝结膜，当立即用此油墨标记，其粘附性将有大的改善。应该明白此种油墨的凝聚范围有宽的变化，可使用的环境温度和湿度可从冬季到夏季，从一个地方到另一个地方都可以使用。另外，甚至当油墨粘在最初有水雾膜的玻璃瓶表面时，如：玻璃瓶可以在冷冻条件下运输，并且使用前可以保留在冰箱里。印制前，瓶了也可在冰水混合物中冷却。本专利技术的喷墨油墨的更优选的实施方案；和没有添加粘附促进剂的油墨比较，在上述条件下全都具有改进的粘附性。本专利技术虽然不依赖于任何正确或不正确的理论。但推想认为烷氧基硅烷基团和玻璃表面的羟基耦合，并且聚亚乙基亚胺中的氮原子以酸碱型方式和丙烯酸酯树脂粘结剂中的羧基相互作用。喷墨油墨更进一步的要求是，粘附在有一层潮湿膜的玻璃瓶表面的油墨，当瓶子再生时，油墨可被清洗掉。典型的清洗方法是用有腐蚀性的溶液清洗。例如：在65℃，用一种洗涤液或此洗涤液的混合物。本专利技术的优选的实施方案也遵照这个要求。关于着色剂通常关系到液体连结料。着色剂可以溶解在有机溶剂中，例如甲基乙基酮；C1-5醇，如甲醇和乙醇(例如：工业的甲基化酒精)；或者着色剂可溶解在混合了水的醇里，或者可溶在醇和水里。因此，着色剂优选一种能溶解在液体连结料中的染料；但期望使用极细分散的颜料。提倡使用于喷墨油墨中的着色剂的实例是单独溶于醇中的染料：有碱性蓝81、溶剂橙7和溶剂蓝58。溶解在醇和水里的实例有碱性紫10、酸性红52、酸性黑1、酸性蓝59、酸性红73和酸性蓝9。三芳基甲烷染料也被提及使用。实例是：龙胆紫Fn(可从BASF购得)和维多利亚兰B基(可从Hilton Davis购得)。-->其它染料包括O本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种喷墨油墨，包括粘结剂、着色剂、液体连结料和粘附促进剂，其特征在于粘附促进剂是烷氧基硅烷聚亚烷基亚胺，它含有式（Ⅰ）的重复单元：＊＊＊ （Ⅰ）其中Ｒ↑［５］代表与另一个氮原子连接的键，并且Ｒ↑［４］代表与另一个碳原子或氢原子连接的 键；ａ＝１－８；ｂ＝１－８；ｃ＝１－６；Ｒ↑［１］、Ｒ↑［２］和Ｒ↑［３］中至少有一个是Ｃ↓［１］－Ｃ↓［６］烷氧基，并且不是烷氧基的Ｒ↑［１］、Ｒ↑［２］和Ｒ↑［３］中的任何一个是Ｃ↓［１］－Ｃ↓［６］烷基，并且ｐ是１或更大，并且ｘ＝１－５０。

【技术特征摘要】
US 1996-6-21 667,4651．一种喷墨油墨，包括粘结剂、着色剂、液体连结料和粘附促进剂，其特征在于粘附促进剂是烷氧基硅烷聚亚烷基亚胺，它含有式(Ⅰ)的重复单元：其中R5代表与另一个氮原子连接的键，并且R4代表与另一个碳原子或氢原子连接的键；a=1-8；b=1-8；c=1-6；R1、R2和R3中至少有一个是C1-C6烷氧基，并且不是烷氧基的R1、R2和R3中的任何一个是C1-C6烷基，并且p是1或更大，并且x=1-50。2．一种喷墨油墨，包括粘结剂、着色剂，液体连结料和粘附促进剂，其特征是粘附促进剂是烷氧基硅烷聚亚烷基亚胺，它含有式(Ⅰ)的重复单元：其中R5代表与另一个氮原子连接的键，并且R4代表与另一个碳原子或氢原子连接的键；a=1-8；b=1-8；c=1-6；R1、R2和R3中至少有一个是C1-C6烷氧基，并且不是烷氧基的R1、R2或R3中的任何一个是C1-C6烷基，并且p是1或更大，并且x=1-10。3．一种喷墨油墨，包括粘结剂、着色剂、液体连接料和粘附促进剂，其特征是粘附促进剂是烷氧基硅烷聚亚烷基亚胺，它含有(Ⅰ)的重复单元：其中R5代表与另一个氮原...

【专利技术属性】
技术研发人员：A尼加姆，JM库拉纳，
申请(专利权)人：多米诺印刷科学公开有限公司，
类型：发明
国别省市：GB[英国]