喷液印刷用油墨组合物、标记基底的方法及带标记的基底技术

本申请涉及喷液印刷用油墨组合物、标记基底的方法及带标记的基底。一种用于连续偏转喷墨印刷的非水性油墨组合物，包括：连结料，所述连结料包括一种或多种在环境温度下为液体的有机溶剂化合物；一种或多种可溶性染料和/或颜料；粘合剂，所述粘合剂包括由重均分子量Mw大于或等于120kDa的纤维素衍生物组成的至少一种粘合树脂，所述纤维素衍生物选自纤维素酯、纤维素羟基醚、纤维素羧基醚及它们的混合物；其中，所述组合物具有在20℃、小于1000s

Ink composition for liquid jet printing, method for marking substrate and substrate with mark

The application relates to ink composition for liquid printing, marking method and substrate with mark. A non water-based ink composition for continuous deflection inkjet printing, including a connecting material, which includes one or more organic solvent compounds at ambient temperature; one or more soluble dyes and / or pigments; adhesives include a heavy average molecular weight of Mw greater than or equal to 120kDa The cellulose derivative is selected from cellulose ester, cellulose hydroxy ether, cellulose carboxyl ether and their mixture, in which the composition is at 20 degrees C, less than 1000s.

【技术实现步骤摘要】
喷液印刷用油墨组合物、标记基底的方法及带标记的基底
本专利技术涉及一种用于标记所有类型的载体和物体的油墨组合物，该油墨组合物的性质特别适合在种类繁多的载体、基底和物体(特别是柔性载体、基底和物体)上喷液标记或印刷(被称为“喷墨”标记或印刷)。
技术介绍
喷墨印刷是一种众所周知的技术，该技术能够高速为所有类型的物体印刷、标记或装饰能够任意改变的信息，诸如条形码、出售日期等，并且这些物体无需与印刷装置接触，甚至在非平面载体上也可以。喷墨印刷技术分为两种主要类型，即，被称为“按需滴落”(DOD)技术的技术和被称为“连续喷墨”(CIJ)技术的技术。使用按需滴落技术的喷射可以通过使用所谓的“气泡”喷墨、“压电”喷墨、“阀”喷墨或最后所谓的“热熔”喷墨或相变喷墨来实现。在气泡喷墨的情况下，油墨在喷嘴附近蒸发，该蒸发使得位于使油墨蒸发的电阻器和喷嘴之间的少量油墨喷出。在压电喷墨的情况下，由通过位于喷嘴附近的晶体或压电陶瓷的电激发而移动的致动器所引起的突然压力变化使墨滴喷出。在“热熔”喷墨的情况下，油墨没有溶剂并被加热到高于其熔点的温度。因此，“按需滴落”印刷可以在环境温度、室温下进行，压电喷墨、阀喷墨或气泡喷墨就是这种情况；或在高温下进行，例如在约60℃～130℃下进行，所谓的热熔(HM)喷墨或相变喷墨就是这种情况。连续偏转喷墨喷射由以下步骤组成：在压力下将油墨送入容纳有压电晶体的空腔中，由此油墨通过孔口(喷嘴)以射流的形式逸出。以确定的频率振动的压电晶体在油墨射流中引起压力扰动，使得该油墨射流振荡并且逐渐打散成球形液滴。如果油墨是导电的，则位于射流断裂位置的射流路径上的被称为“充电电极”的电极使这些液滴带上静电荷。如此带有电荷的液滴在电场中偏转并偏离以使印刷成为可能。不带电荷的液滴(因此不偏转或偏离)在沟槽中回收，油墨通过该沟槽而被吸入、吸出，然后再循环到油墨回路中。对于所有喷墨印刷工艺和技术，包括被称为“SPI”技术的具有不带电荷的液滴的二元连续偏离、偏转的喷液印刷技术，油墨在油墨喷射温度下的粘度非常低，通常为1～10cPs(mPa.s)或15cPs或20cPs。因此，利用喷墨、喷涂的所有这些印刷技术能被描述为低粘度油墨沉积技术。喷墨、喷射、喷涂能以高运行速度对不必是平面的物体进行非接触式标记，并且能够任意改变信息。能够喷涂、喷射(尤其是在连续偏转偏离中能够喷射、喷涂)的油墨组合物必须符合这种技术固有的若干标准，涉及(特别是)粘性、在清洗用溶剂中的溶解性、各成分的相容性、待标记的载体等的合适润湿性，以及在连续偏转偏离射流情况下的电导率。此外，这些油墨必须是速干的，能够在喷嘴附近流动或者保持不动而不阻塞喷嘴，具有良好的喷射取向稳定性以能够容易地清洁印刷头。这些油墨的可接受粘度的限制首先取决于通过小直径喷嘴以足够高的速度喷射墨滴所需的压力；其次取决于液体的粘度和表面张力之间的关系，这决定了液滴形成速率。高粘度必然需要高压以获得液滴喷射速度，和喷嘴与液滴形成位置之间更长的距离。油墨粘度η、喷射速度Vj、压力P，表面张力σ、油墨密度ρ和喷嘴直径d之间存在简单的关系。根据该关系，P与ρ.Vj2+32.η.ρ.Vj/d2+2.σ/d成比例。目前用于连续偏转偏离喷墨印刷的油墨成分是有机或无机产品。它们是在一种或多种或多或少挥发性的溶剂化合物或水中的着色剂材料，诸如染料或颜料，树脂或粘合剂；可能的赋予电导率的一种或多种盐(通常称为导电盐)；以及各种混合的添加剂。目前使用的按需滴落(DOD)型喷墨用油墨的组成中使用的成分也是有机或无机产品；在一种或多种或多或少挥发性的溶剂化合物或水中的，与连续偏转偏离喷墨印刷用油墨相比比例不同的染料或颜料，树脂或粘合剂，但不需要导电性。在“热熔”喷墨印刷用油墨的情况下，油墨在环境温度下不含任何液体溶剂，但它们在喷射、喷涂时的上述温度下确实含有液体有机产品，诸如低分子量的蜡和树脂。这些低分子量的蜡和树脂通常选择为使得油墨在喷射、喷涂的温度下的粘度为2～25mPa.s。除了热熔喷墨印刷用油墨之外，喷墨印刷用溶剂通常由混合物组成，该混合物首先包括大量低粘度的挥发性溶剂化合物以使得能够非常快速地干燥标记并调节粘度达到所需值，例如1～10cPs(mPa.s)或15cPs或20cPs；其次包括粘度更高且挥发性更低的溶剂化合物(干燥更慢并且含量更低)，以防止在印刷机关闭的阶段时油墨在喷嘴中变干(参见专利或专利申请US-A-4155767、WO-A-9214794、WO-A-9214795和US-A-4260531)。最常用的挥发性溶剂化合物是低分子量的醇、酮或酯，如专利US-A-4567213和US-A-5637139所示。在这些溶剂化合物中，主要可以列举甲醇、乙醇、1-丙醇和2-丙醇、丙酮、甲基乙基酮(“MEK”)、甲基异丁基酮、乙酸乙酯和四氢呋喃。难挥发性溶剂化合物，特别是具有干燥缓凝剂功能的，最常见的是：酮，诸如环己酮；文件US-A-4024096和US-A-4567213中提及的二醇醚；醚和缩醛，诸如文件US-A-4155767提及的呋喃或二恶烷；二甲基甲酰胺或二甲基亚砜(US-A-4155895)；内酯(EP-A-0034881)；N-甲基吡咯烷酮(EP-A-0735120)；二醇(WO-A-9623844)；甚至脂肪烃(US-A-4166044)或水，单独使用或与上述其他溶剂化合物组合使用(参考本文中的文件US-A4153593、GB-A-2277094和FR-A-2460982)。添加剂包括：增塑剂，所述增塑剂使得干墨膜柔性更大，以提高油墨在标记的载体上的粘附性和内聚力。分散剂，所述分散剂使颜料分散。这种分散剂根据颜料是否能被电离和溶剂的极性通过空间效应和/或静电效应来使颜料稳定。试剂，所述试剂抑制由一些盐引起的腐蚀，这样的盐，诸如下文描述的，赋予电导率(被称为导电盐)，诸如氯化物(参见文件EP-A-0510752，US-A-5,102,458)。保护油墨免受细菌和其他微生物的增殖的添加剂；这些添加剂包括杀生物剂、杀细菌剂、杀真菌剂等，特别适用于含水油墨；pH调节缓冲剂(参见EP-A-0735120)；消泡剂。喷墨印刷用油墨还可以包括改变油墨的润湿或渗透能力的表面活性剂(surfactants)或表面活性剂(surfaceactiveagent)(参见专利US-A-5395431)，特别是改变或调节静态或动态表面张力的表面活性剂(surfactants)或表面活性剂(surfaceactiveagent)，诸如由3M公司制造的FC430。这些产品规范了液滴尺寸的影响。由于这些产品，无论载体的性质、清洁度或规整性如何，对所有液滴的影响的直径均相同。连续偏离、偏转喷墨印刷用油墨的添加剂还可以包括一种或多种称被称为导电盐的盐。导电盐(如果有的话)为油墨提供静电偏离所需的电导率。有关此主题的更多信息，请参见文件US-A-4465800。然而，可以注意到，在一些情况下，其他油墨组分(诸如染料)已经赋予油墨以足够的电导率，因此就不需要添加导电盐。着色剂材料根据其在所用溶剂中可溶或不溶而分别被称为“染料或颜料”。颜料本身是不溶的，因此被分散并且可以是不透明或透明的。它们将其颜色、其不透明性或诸如本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于连续偏转喷墨印刷的非水性油墨组合物，包括：连结料，所述连结料包括一种或多种在环境温度下为液体的有机溶剂化合物；一种或多种染料和/或颜料，所述染料优选是可溶的；粘合剂，所述粘合剂包括由重均分子量Mw大于或等于120kDa的纤维素衍生物组成的至少一种粘合树脂，所述纤维素衍生物选自纤维素酯、纤维素羟基醚、纤维素羧基醚及它们的混合物；其中，所述组合物具有在20℃、小于1000s

【技术特征摘要】
2016.10.31 FR 16605621.一种用于连续偏转喷墨印刷的非水性油墨组合物，包括：连结料，所述连结料包括一种或多种在环境温度下为液体的有机溶剂化合物；一种或多种染料和/或颜料，所述染料优选是可溶的；粘合剂，所述粘合剂包括由重均分子量Mw大于或等于120kDa的纤维素衍生物组成的至少一种粘合树脂，所述纤维素衍生物选自纤维素酯、纤维素羟基醚、纤维素羧基醚及它们的混合物；其中，所述组合物具有在20℃、小于1000s-1的剪切速率下测量的大于10mPa.s的粘度。2.一种用于连续偏转喷墨印刷的非水性油墨组合物，包括：连结料，所述连结料包括一种或多种在环境温度下为液体的有机溶剂化合物；一种或多种染料和/或颜料，所述染料优选是可溶的；粘合剂，所述粘合剂包括由重均分子量Mw大于或等于120kDa的、选自纤维素酯的纤维素衍生物组成的至少一种粘合树脂；其中，所述颜料和/或染料比所述粘合剂的质量比小于1.5，且优选小于1。3.根据权利要求1所述的油墨组合物，其中，所述纤维素羟基醚选自纤维素的羟基(-OH)部分或全部转化成-OR1基团的化合物，其中，R1选自直链或支链的1～10个C，优选1～4个C，甚至更优选2～3个C的羟烷基，诸如羟甲基、羟乙基或羟丙基；并且，在纤维素的羟基(-OH)仅部分转化成-OR1基团的情况下，纤维素的其他羟基可以任选地部分或全部转化成-OR2基团，其中，R2是直链或支链的1～10个C，优选1～4个C，甚至更优选2～3个C的烷基，诸如甲基。4.根据权利要求1所述的油墨组合物，其中，所述纤维素羟基醚选自羟乙基纤维素(HEC)、羟丙基纤维素(HPC)、羟乙基甲基纤维素(HEMC)、羟丙基甲基纤维素(HPMC)及它们的混合物。5.根据权利要求1所述的油墨组合物，其中，所述纤维素酯选自：纤维素的羟基(-OH)部分或全部转化成有机基团-O-(C＝O)R3的化合物；和选自纤维素的羟基(-OH)部分转化成硝基(NO2)，或者部分或全部转化成由纤维素的羟基与无机矿物酸反应衍生的其他基团的化合物，其中，R3是直链或支链的1～10个C，优选1～4个C，甚至更优选2～3个C的烷基，诸如甲基、乙基或丁基，或者是-C6H4-COOH基团，且-O-(C＝O)-R3有机基团可能相同或不同。6.根据权利要求5所述的油墨组合物，其中，所述纤维素酯选自醋酸纤维素、醋酸丁酸纤维素、醋酸丙酸纤维素、硝酸纤维素(CN)或硝化纤维素及它们的混合物。7.根据权利要求1所述的油墨组合物，其中，所述纤维素羧基醚选自纤维素的羟基(-OH)部分或全部转化成-OR4基团的化合物，其中，R4选自直链或支链的1～10个C，优选1～4个C，甚至更优选2～3个C的羧烷基，诸如羧甲基、羧乙基或羧丙基。8.根据权利要求2所述的油墨组合物，其中，所述纤维素醚选自纤维素的羟基(-OH)部分或全部转化成-OR5基团的化合物，其中，R5是直链或支链的1～10个C，优选1～4个C，甚至更优选2～3个C的烷基。9.根据权利要求8所述的油墨组合物，其中，所述纤维素醚选自甲基纤维素、乙基纤维素及它们的混合物。10.根据前述权利要求中任一项所述的油墨组合物，其中，所述粘合剂占所述油墨组合物的总重量的0.1～30重量％，优选1～25重量％，甚至更优选3～20重量％，且甚至更好为3～10重量％。11.根据前述权利要求中任一项所述的油墨组合物，其中，所述粘合剂包括至少10重量％，优选至少50重量％的由纤维素衍生物组成的所述至少一种粘合树脂。12.根据前述权利要求中任一项所述的油墨组合物，其中，除由纤维素衍生物组成的所述至少一种粘合树脂以外，所述粘合剂进一步包括一种或多种其他粘合树脂。13.根据前述权利要求中任一项所述的油墨组合物，其中，所述连结料占所述油墨组合物的总重量的30～95重量％，优选30～90重量％，甚至更优选60～80重量％。14.根据前述权利要求中任一项所述的油墨组合物，其中，所述连结料的有机溶剂化合物选自：醇，特别是低分子量的醇，例如，脂肪醇，诸如乙醇；酮，优选是低分子量的酮；亚烷基二醇醚；亚烷基二醇酯和亚烷基二醇醚的酯，诸如亚烷基二醇醚的乙酸酯；二甲基甲酰胺；N-甲基吡咯烷酮；缩醛；酯；线性醚或环状醚；脂肪烃、环状烃或线性烃；芳烃；和碳酸酯，诸如碳酸亚丙酯、碳酸亚乙酯、和碳酸二甲基和碳酸二乙酯；及它们的混合物。15.根据权利要求14所述的油墨组合物，其中，所述连...

【专利技术属性】
技术研发人员：P·德圣罗曼，
申请(专利权)人：多佛欧洲有限责任公司，
类型：发明
国别省市：瑞士,CH