[发明专利]用具有改善的粘合性和耐久性的辐射固化油墨装饰玻璃状物品的方法和组合物

说明书

本申请是1997年12月29日提交的系列号为60／068856的临时专利申请的部分连续申请。

技术领域

本发明涉及将装饰标记涂饰到基材诸如玻璃和其它玻璃状物品，更具体地说，涉及预处理用辐射固化油墨装饰的物品，而使油墨展现出改善的对玻璃状基材的粘合性。

发明背景

商品陶瓷和玻璃制品通常通过丝网印刷、胶版印刷或其它直接上墨技术将有色油墨以一定图案施用到基材上来装饰。然后将玻璃在高温下焙烧而使标记结合到玻璃表面。这种有时称为陶瓷贴花(ACL)的方法表现出某些缺点。油墨组合物通常包含重金属和挥发性有机溶剂(VOC=s)。从环境的角度来看，VOC=s和重金属均不是所需的。其次，ACL需要高温炉用于焙烧步骤，而这导致相当大的能耗并增加工人因高温操作而受伤的可能性。还有，高温炉昂贵、笨重，设备需要占据工厂相当大的地面空间。

另一方面，对于玻璃和其它玻璃状材料的装饰来说，使用辐射固化、特别是紫外(UV)辐射固化的有机着色油墨是非常需要的。有机油墨通常可通过辐射诸如UV辐射来固化，因此免除了对高温焙烧的需要。此外，UV固化的有机油墨可配制成极少含有或不含有VOC或其它非水溶剂。使用有机油墨的一个问题是它们通常没有相当于用ACL获得的粘合性。玻璃的饮料和化妆品容器必须根据在所述容器中出售的材料通过非常严格的质量控制试验。例如，某些类型的饮料瓶的装饰标记必须能承受消毒灭菌(暴露于70℃水中1小时)或承受长时间地暴露于升温的苛性碱溶液中。

因此，人们不断努力配制辐射固化油墨和使用可提供能与ACL的耐久性和粘合性媲美的装饰标记的装饰方法。

本发明的一个目的是提供一种在施加辐射固化油墨前用于预处理玻璃状物品的组合物而使油墨展现出改善的耐久性和粘合性。

本发明的另一目的是提供用一种组合物预处理玻璃状物品的方法，它可使辐射固化油墨随后施用到所述物品上，展现出改善了的粘合性和耐久性。

本发明的再一个目的是提供用展现出改善了的粘合性和耐久性的辐射固化油墨组合物装饰玻璃和其它玻璃状物品的方法。

本发明简述

本发明包括将装饰标记施加到玻璃状物品表面的方法，它包括下面步骤：

(a)在所述制品表面施加包含溶剂和偶联剂的底漆组合物，所述偶联剂能在玻璃状物品和有机的辐射固化组合物之间形成化学键；

(b)在所施加的底漆组合物实际干燥后，按所需的设计将有机的辐射固化油墨组合物施加到底漆组合物上；

(c)通过辐射将所述有机油墨组合物在物品上固化，依此使偶联剂在玻璃状物品表面和固化的有机油墨组合物之间形成化学键。

本发明也包括在施加有机辐射固化装饰标记前预处理玻璃状物品的方法，包括将底漆组合物施加到所述物品上，所述底漆组合物包括(以组合物的总重量计)：

75-99．99％水，

0．01-20％具有下面通式的硅烷偶联剂：Ⅱ．式中：    n=0-3    a=0-2

X各自独立为-CH₃、-Cl、-OCOR’、-OC₂H₄OCH₃、-(OC₂H₄)₂OCH₃、或-OR，其中R为C_1-20直链或支链烷基，R’为C_1-3烷基或链烯基，其中R和R’优选为甲基或乙基，Y为1-3；

0．001-20％身为聚乙二醇甘油脂肪酸酯的非离子表面活性剂。

本发明也包括用于辐射固化油墨的底漆组合物，它包括(以组合物总重量计)：

75-99．99％水，

0．01-20％具有下面通式的硅烷偶联剂：Ⅱ．式中：    n=0-3

X各独立地为-CH₃、-Cl、-OCOR’、-OC₂H₄OCH₃、-(OC₂H₄)₂OCH₃、或-OR，其中R为C_1-20直链或支链烷基，R’为C_1-3烷基或链烯基，其中R和R’优选为甲基或乙基，Y为1-3；

0．001-20％身为聚乙二醇甘油脂肪酸酯的非离子表面活性剂。

详细说明