[发明专利]珠光色和金属色的喷墨印刷

说明书

喷墨印刷包括金属色或珠光色的彩色图像的方法，其包括以下步骤：在一部分油墨接收体上施加含有珠光颜料或金属颜料的层，如通过激光衍射所测量的，所述珠光颜料或金属颜料的体积平均粒度为至少4.0μm；和在一部分含有珠光颜料或金属颜料的层上喷墨印刷具有不透明的彩色喷墨油墨的层，所述喷墨油墨含有彩色颜料和白色颜料。

技术领域

本发明涉及在油墨接收体上喷墨印刷珠光或金属效应，例如彩色包装上的 银色线条。

背景技术

诸如胶印和柔性版印刷之类的印刷系统正越来越多地被用于工业应用的喷 墨印刷系统所替代，这归因于喷墨印刷系统在使用中的灵活性，例如可变数据 印刷，并且归因于喷墨印刷系统增强的可靠性，这允许其并入生产线中。特别 优选可辐射固化的喷墨油墨，因为可在非吸收性油墨接收体(例如塑料材料) 上印刷高质量的彩色图像。

通常使用CMYK喷墨油墨组来印刷这些高质量的彩色图像。但是对于一 些应用，希望印刷珠光色和金属色。例如，在包装应用中经常使用银色和金色 来赋予产品某种奢华的外观或者使得产品在货架上显眼。在胶印和柔性版印刷 中，使用粒度分布为约5～50μm，以及具有高纵横比的特种颜料来产生银色和 金色。通常，经金属氧化物涂布的云母片用于这些特种颜料。

喷墨印刷头通常具有喷嘴直径为约25μm的喷嘴，以便于印刷精细的图像 细节。根据经验法则，对于可靠的喷墨印刷，喷墨油墨中的颜料粒度的应为喷 嘴直径的至少五十分之一，优选至少一百分之一。由于目前可利用于印刷例如 银色的特种颜料趋向于具有等于或大于喷嘴直径的粒度，因此它们不适合用于 喷墨印刷。

一些公司正试图使这些特种颜料的粒度最小化。WO 2011/000491 (ECKART)公开了d90值为3.5μm的珠光颜料，而US 2010194836(ECKART)公 开了体积平均粒度分布曲线的d50值为1μm～15μm，且平均厚度h50为15～ 150nm的铝效应颜料。然而，使用ECKART GmbH的市售金属喷墨油墨和含 有以上所描述的颜料的喷墨油墨的实际试验显示，仅仅可实现低劣的金属光泽 (浅灰色)，而且不保证可靠的喷墨印刷。

引起银色变成浅灰色的观察的原因在于将粒度和纵横比减小到某一尺寸， 以致其可穿过喷墨印刷头的喷嘴。一种解决方案是设计具有大的喷嘴直径的喷 墨印刷头，然而那样仅仅可印刷粗糙但不精细的图像细节，像细的银色线条。

另一个活跃的研究领域是由例如EP 2087490 A(HP)、EP 2074055 A(LG CHEM)和US 2010171064(SAMSUNG)所公开的金属导电喷墨油墨领域。这些 喷墨油墨全部基于相同的基本原理，即，喷墨印刷约10～50nm的银纳米颗 粒，然后在加热下烧结，以形成固态的金属导电图案。这些金属导电喷墨油墨 与图形应用(例如在包装材料上喷墨印刷银色)很不相关。首先，烧结发生在 超过150摄氏度的温度下，该温度会使得许多普通的包装材料鉴于其热稳定性 而不适合作为油墨接收底材。其次，许多烧结的金属图案不展现(充足的)金属光泽或亮度。并且第三，鉴于原材料的成本，在包装上使用用于获得银色的真 银是不经济的解决方案。

使用小于20nm的双组分或多组分金属纳米颗粒的一些新概念被评价为降 低烧结温度，使得油墨接收体的范围稍宽一些。例如，US 2011169888 (ELECTRONICS FORIMAGING)公开了然后可在约80℃～100℃的温度下发生 热固化。然而，此类喷墨组合物通常由金属纳米颗粒和挥发溶剂组成。这些油 墨中的任何有机固体大大提高了烧结温度。结果获得差的粘附，因此经常使应 用额外的底涂层成为必要。

US 2008213518(SEIKO EPSON)公开了用于通过将油墨组合物小滴喷射到 记录介质上进行记录的喷墨记录方法，该方法包括使用油墨组来形成图像，所 述油墨组包含含有金属颜料的金属油墨组合物；和至少一种选自以下的可固化 油墨组合物：彩色油墨组合物、黑色油墨组合物和白色油墨组合物。