含核-壳颜料颗粒或多孔颜料颗粒的非水性喷墨油墨组合物制造技术

本发明专利技术涉及在室温下呈液态的用于连续偏转喷墨(“CIJ”)印刷技术的非水性不透明油墨组合物，包括：a)溶剂、b)白色颜料颗粒、c)包括一种或多种粘合树脂的粘合剂和d)分散剂；其中，所述溶剂由一种或多种有机溶剂化合物组成；所述白色颜料颗粒是核壳和/或多孔白色颜料颗粒，每个颗粒的密度低于无孔(无隙)、无核白色颜料颗粒的密度。本发明专利技术还涉及通过将所述不透明喷墨油墨组合物喷涂到基底上来标记该基底的方法，以及设置有通过干燥和/或吸收所述油墨组合物而获得的标记的基底。墨组合物而获得的标记的基底。墨组合物而获得的标记的基底。

【技术实现步骤摘要】
含核
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壳颜料颗粒或多孔颜料颗粒的非水性喷墨油墨组合物


[0001]本专利技术涉及一种包括核
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壳颜料颗粒或多孔颜料颗粒的非水性喷墨油墨组合物。
[0002]更确切地说，本专利技术涉及一种包括白色颜料颗粒的非水性喷墨油墨组合物，该白色颜料颗粒是核壳白色颜料颗粒和/或多孔白色颜料颗粒，每个颗粒的密度低于无孔、无核白色颜料颗粒的密度。具体地，本专利技术涉及一种白色着色的非水性喷墨油墨组合物，其包括核壳白色颜料颗粒，例如二氧化钛颗粒，每个颗粒包括至少一个核颗粒和由白色颜料，诸如二氧化钛(TiO2)组成的壳。
[0003]具体地，本专利技术还涉及包括多孔白色颜料颗粒，诸如多孔二氧化钛颗粒的白色着色的非水性喷墨油墨组合物。
[0004]根据本专利技术的油墨组合物特别适合于使用偏转连续喷墨(“CIJ”)印刷技术进行标记、印刷。
[0005]根据本专利技术的油墨组合物的性能特别适用于在各种各样的载体、基底和物体上，特别是在柔性载体、基底和物体上进行喷墨标记或印刷。
[0006]根据本专利技术的油墨组合物特别适用于标记由有机聚合物，尤其是热塑性聚合物(塑料材料)，例如聚烯烃如聚乙烯(PE)或聚丙烯(PP)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)或聚氯乙烯(PVC)制成的基底、载体和物体；或者由金属(诸如铝)或金属合金(诸如钢)制成的基底、载体和物体；或者由橡胶，诸如天然橡胶(NR)、丁苯橡胶(SBR)、PI橡胶、聚丁二烯橡胶(PB)和三元乙丙橡胶(EPDM)制成的基底、载体和物体。
[0007]根据本专利技术的油墨组合物尤其适用于标记由有机聚合物，尤其是热塑性聚合物，特别是聚氯乙烯(PVC)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)或聚烯烃如聚乙烯(PE)或聚丙烯(PP)制成的挤出、模塑、吹塑、注塑和旋转模塑的部件；或者由橡胶，诸如天然橡胶(NR)、丁苯橡胶(SBR)、PI橡胶、聚丁二烯橡胶(PB)和三元乙丙橡胶(EPDM)制成的挤出、模塑、吹塑、注塑和旋转模塑的部件。
[0008]这些部件例如是电线、电缆、软管、管道、电缆导管、电缆槽、电路板、包装材料和所有类型的盒子、涂层和外壳，诸如电气盒和电缆盒。
[0009]根据本专利技术的油墨组合物通常是如下定义的不透明油墨组合物。
[0010]本专利技术还涉及一种使用喷墨印刷技术通过将油墨组合物喷涂、喷射到基底、载体或物体上来标记基底、载体或物体、制品(例如是多孔或无孔的)的方法，喷涂的油墨组合物是如上所述的本专利技术的喷墨油墨组合物。
[0011]使用连续偏转喷墨(“CIJ”)印刷技术进行标记。连续偏转喷墨印刷技术还包括被称为“SPI”技术的具有不带电墨滴的连续偏转喷墨印刷技术。
[0012]本专利技术的另一个目的是基底、载体或物体，例如是多孔或无孔的，其设置有通过干燥和/或吸收(在基底或载体中)如上所述的油墨组合物来获得的标记。

技术介绍

[0013]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。
[0014]喷墨印刷喷涂技术分为两种主要类型，即，被称为按需滴落(Drop On Demand)或DOD技术的技术和被称为连续喷墨(CIJ)技术的技术。
[0015]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”喷墨或最后还有被称为“热熔(HM)”喷墨或相变喷墨来实现。
[0016]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。
[0017]在“热熔”喷墨的情况下，油墨不含溶剂，并且被加热到其熔点以上。
[0018]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℃至130℃下进行，被称为热熔(HM)喷墨或相变喷墨的印刷就是这种情况。
[0019]连续偏转喷墨(“CIJ”)喷涂在于以下步骤：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。
[0020]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能够印刷。
[0021]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、排出，然后再循环到油墨回路中。
[0022]在此，我们更尤其关注用于连续偏离、偏转喷墨(“CIJ”)印刷技术的油墨组合物。
[0023]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1cPs至10cPs(mPa.s)，或15cPs，或20cPs。至于CIJ油墨，它们的粘度应通常优选为4cPs至6cPs(mPa.s)，以便能够通过这种CIJ印刷技术印刷。因此，利用喷墨、喷涂的所有这些印刷技术可被描述为低粘度油墨沉积技术。
[0024]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。
[0025]尤其是在连续偏转喷墨印刷技术中，能够喷涂、喷射的油墨组合物必须符合这种技术固有的若干标准，涉及(除其他因素外)粘度、在清洗用溶剂中的溶解性、各成分的相容性、对待标记的载体的适当润湿性等，以及在连续偏转、偏离、连续喷墨印刷技术情况下的电导率。
[0026]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堵塞喷嘴，具有良好的喷射取向稳定性以能够容易地清洁印刷头。
[0027]目前用于连续偏转、偏离喷墨印刷技术的油墨成分是有机或无机的、矿物的产品。它们是在一种或多种或多或少挥发性的有机溶剂化合物或水中的着色材料，诸如染料或颜料，树脂或粘合剂；可选的一种或多种试剂，诸如赋予导电性的盐和/或离子液体(通常称为导电剂，诸如导电盐)；以及各种添加剂，例如表面张力改性剂、表面活性剂。
[0028]目前使用的按需滴落(DOD)型喷墨印刷技术用油墨的组成中使用的成分也是有机或无机的、矿物的产品；在一种或多种或多或少挥发性的有机溶剂化合物或水中的与连续偏转、偏离喷墨印刷技术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。
[0029]在“热熔(HM)”喷墨印刷技术用油墨的情况下，油墨在环境温度下不含任何溶剂液体，而是含有在喷出、喷涂、喷射的温度下为液体的有机产品，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出、喷涂、喷射的温度下的粘度为2mPa.s至25mPa.s，优选4mPa.s至本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种在室温下呈液态的用于连续偏转喷墨(“CIJ”)印刷技术的非水性不透明油墨组合物，包括：a)溶剂，b)白色颜料颗粒，c)粘合剂，包括一种或多种粘合树脂，d)分散剂；其中，所述溶剂由一种或多种有机溶剂化合物组成；所述白色颜料颗粒是核壳白色颜料颗粒和/或多孔白色颜料颗粒，每个颗粒的密度低于无孔、无核白色颜料颗粒的密度。2.根据权利要求1所述的非水性不透明油墨组合物，其中，所述白色颜料颗粒是核壳白色颜料颗粒，所述核壳白色颜料颗粒各自包括至少一个核颗粒和白色颜料壳，并且其中所述核壳白色颜料颗粒各自包括由不溶于所述溶剂的材料制成且密度低于所述白色颜料壳的密度的至少一个核颗粒。3.根据权利要求1所述的非水性不透明油墨组合物，其中，所述白色颜料颗粒是多孔白色颜料颗粒，并且其中，所述多孔白色颜料颗粒各自具有带闭孔的中孔隙和/或微孔隙；和/或所述多孔白色颜料颗粒各自具有形成互连的多孔网络的中孔隙和/或微孔隙。4.根据权利要求1至3中任一项所述的油墨组合物，其中，所述白色颜料选自C.I.(颜色指数)颜料白，诸如C.I.颜料白5(锌钡白，硫酸钡和硫化锌的混合物)、C.I.颜料白6(二氧化钛TiO2)、C.I.颜料白12(ZrO2)、C.I.颜料白18(白垩)和C.I.颜料白21(BaSO4)。5.根据前述权利要求中任一项所述的油墨组合物，其中，所述白色颜料颗粒具有50nm至5000nm，优选100nm至700nm，更优选200nm至600nm的平均粒径。6.根据权利要求1、2和4中任一项所述的油墨组合物，其中，在仅包括一个核颗粒的核壳颗粒中，单个核颗粒具有10nm至3000nm，优选100nm至500nm，更优选100nm至400nm，例如150nm或200nm的平均粒径；并且其中，在包括多个核颗粒的核壳颗粒中，核颗粒具有10nm至500nm，优选20nm至100nm的平均粒径。7.根据权利要求1、2、4和5中任一项所述的油墨组合物，其中，所述核颗粒的材料具有0.5g/cm3至3.0g/cm3，优选0.5g/cm3至2.0g/cm3，更优选1g/cm3至1.5g/cm3的密度。8.根据前述权利要求中任一项所述的油墨组合物，其中，所述白色颜料，诸如二氧化钛，为非结晶形式，或者部分结晶形式，或者完全结晶形式。9.根据权利要求1、2和4至8中任一项所述的油墨组合物，其中，所述核颗粒的材料选自由有机聚合物、矿物、金属氧化物、类金属氧化物以及它们的混合物组成的组。10.根据前述权利要求中任一项所述的油墨组合物，其中，所述白色颜料颗粒是集中于一个特定粒度的高度单分散的颗粒，具有窄的粒度分布，多分散指数小于0.3，优选小于0.1；所述粒度优选集中于200
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600nm范围内的一个特定粒度，例如这种特定粒度为300nm、350nm、4...

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