[发明专利]喷墨印刷组合物及方法

说明书

发明领域    

本发明涉及适合喷墨印刷的组合物及使用这些组合物在基材上印刷的方法。

技术背景

喷墨印刷是众所周知的用来向各式各样基材上涂敷组合物的方法。喷墨印刷法有多种用途，特别适合向高速加工中使用的基材上印刷标签。这种加工过程的实例包括食物产品的包装过程，其中要向包装上印刷批号和日期信息。在包装物是由聚合物膜(例如包糖纸)构成的加工过程中，薄膜由印刷台快速通过，到达产品被包装的地点。在这一过程中，重要的是油墨组合物在包装过程开始之前要基本上干燥，否则会蹭脏甚至可能会除掉已印上的标签。油墨中有一种能与基材充分粘附的组合物也很重要，否则标签也会蹭脏和脱除。

以单体中包含丙烯的聚合物(聚丙烯)或单体中包含乙烯的聚合物(聚乙烯)为基础的基材产生了特殊的问题。对这些基材的粘附很难，而且一般来说，当它们是用防粘剂处理过时(为了将薄膜随后加工成产品包装，常常需要这样)，粘附变得更为困难。

因此希望能提供一种油墨组合物，它能够快速干燥，并且还能被配制成含有与基材，特别是与上述的聚丙烯和聚乙烯基的基材有良好粘附性的粘合剂。

过去已经发现，诸如甲乙酮(MEK)和丙酮等溶剂组分具有高的干燥速度，因此适合在需要快速干燥的组合物中作为溶剂使用。但是，多年来众所周知，配制成的在施加于基材上后快速干燥的那些组合物会产生其它问题。具体地说，快速干燥的油墨组合物会造成用来向基材上施加油墨的印刷设备的喷嘴堵塞和油墨在沟槽内干燥等问题。因此，含有速干溶剂如MEK的油墨通常都含有湿润剂和已知具有较高沸点的其它溶剂，以便防止上述现象，这反过来又减慢了干燥时间。

理想的作法是能够解决上述的干燥和粘附问题，而又不造成印刷设备中的堵塞和结壳等附加问题。WO 92/14794涉及提供一种溶解常用染料的速干油墨，特别是涉及替代常用溶剂MEK的问题。它还涉及提供一种具有合适粘度的油墨。WO 92/14794使用一种载体介质，其中含有低级烷基羧酸的低级烷基酯，一般还含有低级链烷醇。这些物质的烷基部分的链长一般地说为C₁至C₅，但大部分实施例中包括乙酸乙酯，它是用于WO 92/14794中的高度优选的烷基酯。在其它实施例中还使用了丁酸乙酯和乙酸丁酯。

US 5990197公开了各种油墨组合物，其中一般含有一种与聚酯共聚的近红外荧光团，粘合剂，可溶于有机溶剂的电解质，和选自C₃-C₆脂族酮、C₃-C₆脂族酯、低级脂肪醇或它们的组合的一种有机溶剂。其示例油墨中使用2-丁酮或乙醇或这2种物质的混合物作为溶剂。在C₃-C₆脂族酯的名单中提到了乙酸甲酯，但是声称优选的是乙酸乙酯。

GB-A-2030075公开了一种使用不透明油墨的喷墨印刷方法。该油墨中含有溶在溶剂中的树脂或聚合物。公开了多种溶剂，列出的名单中提到脂族醇、酮、醛、醚、酯、二醇、二醇醚、烃类和内酯。在酯类溶剂的名单中提到了乙酸甲酯，但在实施例中使用的溶剂是甲醇或甲醇与MEK的混合物，或甲醇、MEK与丙酮的混合物。

发明叙述

根据本发明的第一方面，我们提供了适合用于喷墨印刷机的油墨组合物，其中含有溶剂、着色剂和粘合剂，其特征是溶剂含有乙酸甲酯。在第二方面，我们还提供了向基材上印刷的方法，包括用喷墨印刷法向基材上施加油墨组合物的方法，其中该油墨中有一种含溶剂、着色剂和粘合剂的组合物，而溶剂中含有乙酸甲酯。

令人惊奇的是，我们发现使用乙酸甲酯作为溶剂的一种组分可以生产出同时解决上述问题的组合物。这种油墨能充分迅速地干燥以防止标签被蹭脏或除掉，但不会造成印刷设备的堵塞和结壳，并且还能溶解为获得对诸如聚丙烯和聚乙烯基材有良好粘附力的优选物质。

另外，我们还发现，本发明组合物可以使用各式各样的树脂和粘合剂聚合物。特别是，它允许使用的范围比丙酮和MEK可能使用的更宽。

此外，我们出乎意料地发现，本发明组合物比其中使用已知的速干溶剂MEK作为仅有溶剂的组合物干燥得更快，甚至比某些MEK/丙酮掺混物还快。