白色預(yù)處理組合物的制作方法
【專利摘要】本申請(qǐng)公開了白色預(yù)處理組合物和使用該預(yù)處理組合物的印刷方法。所述白色預(yù)處理組合物包含液體載劑、多價(jià)金屬鹽、膠乳樹脂和至少8wt%的二氧化鈦顆粒分散體。還公開了含有所述白色預(yù)處理組合物以及至少油墨組合物的油墨組，該油墨組合物包含液體載劑和著色劑。
【專利說明】白色預(yù)處理組合物
【背景技術(shù)】
[0001]噴墨技術(shù)已經(jīng)將其應(yīng)用擴(kuò)大到除了家用和辦公室使用以外的高速、商業(yè)和工業(yè)印刷。該技術(shù)是無壓印刷方法，其中電子信號(hào)控制并指示可沉積到各種各樣的基質(zhì)上的油墨液滴或油墨流。目前的噴墨印刷技術(shù)包括通過熱噴、壓電式壓力或震動(dòng)促使油墨滴穿過小噴嘴到多種多樣的介質(zhì)的表面。
[0002]在噴墨印刷方法中，介質(zhì)和油墨兩者在整體圖像質(zhì)量和印刷圖像的耐久性方面起重要作用。除了油墨組合物以外，可在油墨組合物被固定在印刷記錄介質(zhì)上之前涂覆預(yù)處理組合物。該預(yù)處理組合物可顯著改善印刷特性和圖像的屬性。
[0003]由于家庭和辦公室裝飾性印刷尋求更多顏色和外觀，已經(jīng)進(jìn)行了開發(fā)以提供具有特定特征并且可被印刷在各種記錄基質(zhì)(例如，包裝和標(biāo)簽)上的印刷品以及印刷制品。在以上各種記錄介質(zhì)的使用中，考慮到提供較高質(zhì)量的印刷圖像，通常使用預(yù)處理配方。當(dāng)在所述特定介質(zhì)上印刷時(shí)，特定的彩色油墨(例如白色油墨)對(duì)提供良好可見性具有價(jià)值。實(shí)際上，所述介質(zhì)可具有透明的和/或彩色的表面。[0004]因此，繼續(xù)對(duì)呈現(xiàn)特定性質(zhì)(例如，特定顏色)并且會(huì)有助于各種介質(zhì)表面的印刷的油墨組合物和/或預(yù)處理配方進(jìn)行研究。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]應(yīng)理解本公開不限于此處公開的具體的工藝和材料。還應(yīng)理解此處所使用的術(shù)語只用于描述具體的實(shí)施方式，并非旨在限制。在說明和主張本示例性組合物和方法時(shí)，將使用以下術(shù)語:除非文中另外明確規(guī)定，單數(shù)形式“一個(gè)/種(a)”、“一個(gè)/種(an)”和“所述(the) ”包括復(fù)數(shù)指代對(duì)象。因此，例如，提及“一個(gè)/種顏料”包括提及一種或多種該材料。濃度、數(shù)量和其它數(shù)字的數(shù)據(jù)在本文可以范圍形式呈現(xiàn)。應(yīng)理解該范圍形式僅為了方便和簡(jiǎn)潔而使用，應(yīng)靈活地解釋為不僅包括如范圍的界限所明確說明的數(shù)值，還包括在該范圍內(nèi)包含的所有單個(gè)的數(shù)值或子范圍，就如同每個(gè)數(shù)值和子范圍被明確地說明一樣。例如，大約lwt%至約20wt%的重量范圍應(yīng)解釋為不僅包括明確說明的lwt%至約20wt%的濃度界限，還包括單個(gè)濃度，例如2wt%、3wt%、4wt%,以及子范圍，例如5wt%至15?丨％、10￥丨％至20wt%等。Wt%在這里是指重量百分比。除非另外說明，所有百分比均為重量百分比。如此處所用，“圖像”是指用可見或不可見的油墨組合物沉積到材料或基質(zhì)上的記號(hào)、標(biāo)記、符號(hào)、圖形、指示和/或外觀。圖像的實(shí)例可包括字符、單詞、數(shù)字、字母數(shù)字符號(hào)、標(biāo)點(diǎn)、文字、線條、下劃線和要點(diǎn)等。
[0006]在一些實(shí)施方式中，本公開涉及白色預(yù)處理組合物，所述白色預(yù)處理組合物包含液體載劑、多價(jià)金屬鹽、膠乳樹脂和至少8wt%的二氧化鈦顆粒分散體。本文還涉及將圖像印刷在記錄介質(zhì)上的方法；所述方法包括將白色預(yù)處理組合物涂覆到記錄介質(zhì)上以及將包含液體載劑和著色劑的油墨組合物涂覆到所述記錄介質(zhì)上。所述白色預(yù)處理組合物包含液體載劑、多價(jià)金屬鹽、膠乳樹脂和至少8wt%的二氧化鈦顆粒分散體。所述油墨組合物疊印所述白色預(yù)處理組合物。記錄介質(zhì)可為包裝記錄介質(zhì)或標(biāo)簽。在其它一些實(shí)施方式中，本公開涉及含有白色預(yù)處理組合物以及至少油墨組合物的油墨組，所述油墨組合物包含液體載劑和著色劑；所述白色預(yù)處理組合物包含液體載劑、多價(jià)金屬鹽、膠乳樹脂和至少8wt%的二氧化鈦顆粒分散體。
[0007]本文所述的預(yù)處理組合物和油墨組能夠在施加預(yù)處理的記錄介質(zhì)上提供白色背景和/或白色圖像，以及白色不透明性。當(dāng)在深色記錄介質(zhì)和/或深色包裝或標(biāo)簽原料上涂覆時(shí)，所述預(yù)處理組合物實(shí)際上能夠提供白色背景。然后，涂覆在所述白色背景上的油墨組合物可因此提供具有改善的印刷質(zhì)量和耐久性的圖像。
[0008]此外，所述白色預(yù)處理組合物和包括它的油墨組系統(tǒng)能夠在色彩平面之間控制擴(kuò)散(bleed)和聚結(jié)而不驅(qū)散載液的同時(shí)，在預(yù)處理流體中將油墨著色劑固定在白色顏料之上?？烧J(rèn)為，在用油墨組合物在基板上疊印所述預(yù)處理組合物后，或者換言之，當(dāng)油墨和預(yù)處理組合物在所述介質(zhì)的表面接觸時(shí)，實(shí)現(xiàn)了油墨著色劑的有效固定，并且?guī)缀跛兴鲇湍M合物的著色劑都沉積在所述介質(zhì)的表面，而非滲透所述介質(zhì)并沉積在表面以下。因此，除了提供白色不透明的記錄介質(zhì)以外，所述預(yù)處理組合物一旦與油墨接觸，可能就會(huì)使油墨配方的著色劑沉淀出來，并導(dǎo)致圖像質(zhì)量屬性(例如光密度、色度和耐久性)的增強(qiáng)。
[0009]組合使用白色預(yù)處理組合物和油墨組合物得到了在各種基質(zhì)(例如包裝介質(zhì)和標(biāo)簽)上提供高質(zhì)量和耐久圖像印刷品的印刷方法。此外，所述白色預(yù)處理組合物為穩(wěn)定的組合物，不會(huì)隨時(shí)間出現(xiàn)穩(wěn)定性問題。
[0010]預(yù)處理纟目合物
[0011]如本文所用，所述白色預(yù)處理組合物用作印刷方法中的固定液組合物。所述預(yù)處理組合物含有液體載劑和有效量的一種或多種固定劑。固定劑為引發(fā)著色劑的溶解度或穩(wěn)定性的變化并將所述著色劑固定在印刷圖像中的位置的組分。在一些實(shí)例中，所述白色預(yù)處理組合物具有超過約2000CPS的粘度以便達(dá)到期望的流變特性。在其它一些實(shí)例中，所述白色預(yù)處理組合物具有約3000cps至約lOOOOcps的粘度?？煞奖愕卣{(diào)節(jié)所述粘度，例如，通過適當(dāng)選擇粘結(jié)劑樹脂、溶劑和其它試劑的數(shù)量和分子量而調(diào)節(jié)。在25°C下，使用布氏粘度計(jì)(Brookfield Viscometer)測(cè)量所述粘度。所述預(yù)處理組合物可具有約20達(dá)因/cm至約40達(dá)因/cm范圍內(nèi)的表面張力。
[0012]在一些實(shí)施方式中，所述白色預(yù)處理組合物包含液體載劑、多價(jià)金屬鹽、膠乳樹脂和至少8wt%的二氧化鈦顆粒分散體?？稍诙喾N應(yīng)用(例如標(biāo)簽和標(biāo)記、視覺藝術(shù)、底漆、內(nèi)涂層等)中使用所述白色預(yù)處理組合物。其中一種用途是提供良好的遮蓋力，即，能夠有效地掩蓋下層顏色。下層顏色或圖像的掩蓋使下層顏色難以被視覺感知?？蓪⒃搮^(qū)域保留為白色或可用第二種顏色疊加印刷該區(qū)域。
[0013]二氧化鈦顆粒分散體
[0014]所述白色預(yù)處理組合物包含無機(jī)氧化物納米顆粒；所述無機(jī)氧化物納米顆粒為二氧化鈦(TiO2)。二氧化鈦顆?？蔀榻鸺t石或銳鈦礦晶體形式并且可通過氯化法或硫酸法制備。"The Pigment Handbook〃，第 I 卷，第 2 版,John ffiley&Sons,NY(1988)中詳細(xì)描述了硫酸法和氯化法。氧化鈦的可商購的實(shí)例為購自Degussa(Parsippany N.J.)的P-25。在一些實(shí)例中，二氧化鈦顆粒具有約50nm至約500nm的平均直徑。在其它一些實(shí)例中，二氧化鈦顆粒具有約IOOnm至約300nm的直徑，并且在另一些實(shí)例中，具有約200nm至約250nm的直徑。二氧化鈦顆粒分散體的含量表示為預(yù)處理組合物的總重的約2wt%至約15wt%*約 6wt% 至約 10wt%。
[0015]二氧化鈦顆粒可為基本上純的二氧化鈦顆?；蚩珊衅渌饘傺趸?，例如氧化硅、氧化鋁和氧化鋯。其它金屬氧化物可成為與顏料顆粒相結(jié)合，例如，通過與其它金屬化合物共氧化或共沉淀鈦化合物而結(jié)合。如果存在共氧化的或共沉淀的金屬，它們基于二氧化鈦顏料總重的含量可在約0.1wt%至約10wt%的范圍內(nèi)，或者，在其它一些實(shí)例中，可在約
0.5wt%至約5wt%的范圍內(nèi)。
[0016]所述二氧化鈦顆?？山?jīng)由漿料濃縮組合物合并到油墨配方中。漿料組合物中二氧化鈦的含量基于總的漿料重可在約15wt%至約80wt%的范圍內(nèi)。
[0017] 二氧化鈦顆?？捎梅稚﹣矸稚ⅰ＿m合的分散劑的實(shí)例包括但不限于，低和高分子量的水溶性物質(zhì)，例如磷酸鹽和多磷酸鹽、羧酸鹽(例如油酸)、聚羧酸鹽(例如丙烯酸鹽和甲基丙烯酸鹽)。其它實(shí)例包括具有連接于水溶性(親水)部分(例如水溶性聚醚低聚物鏈)的烷氧基的可水解的烷氧基硅烷。在一些實(shí)例中，所述分散劑為含有親水性官能團(tuán)(例如氨基、二氨基、三氨基、脲基、聚醚、巰基、環(huán)氧丙醇官能團(tuán))的反應(yīng)性硅烷偶聯(lián)劑和它們的水解產(chǎn)物。適合作為金屬氧化物的分散劑的硅烷偶聯(lián)劑的實(shí)例為(氨基乙基)氨基丙基_ 二乙氧基硅烷、(氨基乙基)氨基丙基_ 二甲氧基硅烷、(氨基乙基)氨基丙基_甲基_ 二甲氧基硅烷、氨基丙基-二乙氧基硅烷、氨基丙基-二甲氧基硅烷、環(huán)氧丙醇丙基-二甲氧基硅烷、脲基丙基-三甲氧基硅烷和聚醚-三乙氧基硅烷、聚醚三甲氧基硅烷、氨基丙基-二甲氧基硅烷的水解廣物和(氨基乙基)氨基丙基(minopropyl)-二甲氧基硅烷的水解產(chǎn)物。在一些實(shí)施方式中，用于分散二氧化鈦顆粒的分散劑為聚醚烷氧基硅烷分散劑。
[0018]適合的聚醚烷氧基硅烷的實(shí)例包括HO (CH2CH2O) n，-Si (OCH3) 3 ;H0- (CH2CH2O)n’-Si (OCH2CH3) 3 ;CH30-(CH2CH2O)n,-Si (OCH3)3 ;CH3O (CH2CH2O) n’-Si (OCH2CH3)3 ；C2H5O- (CH2CH2O) n, -Si (OCH3) 3 ；C2H50- (CH2CH2O) n, -Si (OCH2CH3) 3 ；H0- (CH2CH (CH3) 0)n’ -Si (OCH3) 3 ；H0- (CH2CH (CH3) 0) n’ -Si (OCH2CH3) 3 ；CH30 (CH2CH (CH3) 0) n’-Si (OCH3) 3 ；CH3O-(CH2CH(CH3)O)n,-Si (OCH2CH3)3 ;CH3O-(CH2CH2O) n’-Si (CH3) (OCH3)2 ；CH3O-(CH2CH2O)n’ -Si (CH3) 2 (OCH3) ；CH30 (CH2CH2O)n’ -Si (CH3) (OC2H5) 2 ；CH30 (CH2CH2O)n’ -Si (CH3) 2 (OC2H5)，其中n’是等于2或更大的整數(shù)。在一些實(shí)例中，n’為2至30范圍內(nèi)的整數(shù)，并且，在其它一些實(shí)例中，n’為5至15范圍內(nèi)的整數(shù)。
[0019]聚醚烷氧基硅烷分散劑的商業(yè)實(shí)例包括但不限于由Momentive PerformanceMaterials 制造的Silquest*: A-1230,和由 Evonik/Degussa 制造的Dynasylan8' 4144。
[0020]二氧化鈦顆粒分散體中使用的分散劑的量可在分散的二氧化鈦顆粒含量的約lwt%至約300wt%之間變化。在一些實(shí)例中，分散劑含量在分散的二氧化鈦顆粒含量的約2wt%至約150wt%的范圍內(nèi)或在約5wt%至約100wt%的范圍內(nèi)。
[0021]多價(jià)金屬鹽.[0022]所述白色預(yù)處理組合物包含作為固定劑的多價(jià)金屬鹽。所述多價(jià)金屬鹽組分可為二價(jià)或更高價(jià)的金屬離子和陰離子。所述多價(jià)金屬鹽組分溶于水。所述多價(jià)金屬鹽的含量可表示為白色預(yù)處理組合物的總重的約2wt%至約16wt%或約6wt%至約12wt%。
[0023]多價(jià)金屬離子的實(shí)例包括二價(jià)金屬離子，例如Ca2+、Cu2+、Ni2+、Mg2+、Zn2+和Ba2+ ;三價(jià)金屬離子，例如Al3+、Fe3+和Cr3+。在一些實(shí)例中，所述多價(jià)金屬離子選自由Ca2+、Mg2+和Zn2+組成的組。在其它一些實(shí)例中，所述多價(jià)金屬離子為Ca2+。陰離子的實(shí)例包括Cl、IBr' N03_或RCOO_ (其中R為H或任何烴鏈)。所述多價(jià)金屬鹽陰離子可為氯離子(Cl_)或乙酸根離子(CH3COO-)。所述多價(jià)金屬鹽可由二價(jià)或多價(jià)金屬離子和硝酸根或羧酸根離子組成。所述羧酸根離子源自具有I至6個(gè)碳原子的飽和的脂族一元羧酸或具有7至11個(gè)碳原子的碳環(huán)一元羧酸。具有I至6個(gè)碳原子的飽和的脂族一元羧酸的實(shí)例包括甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、異丁酸、戊酸、異戊酸、新戊酸和己酸。所述多價(jià)金屬鹽可選自由氯化鈣、硝酸鈣、硝酸鎂、乙酸鎂和乙酸鋅組成的組。在一些實(shí)例中，所述多價(jià)金屬鹽為氯化鈣或硝酸鈣(CaCl2或Ca(NO3)2)。在其它一些實(shí)例中，所述多價(jià)金屬鹽為氯化鈣(CaCl2)。
[0024]膠乳樹脂
[0025]在一些實(shí)施方式中，所述白色預(yù)處理組合物包含膠乳樹脂。所述膠乳樹脂可為陽離子的、陰離子的或兩性的聚合膠乳。所述膠乳樹脂以分散于水性基體中的聚合微顆粒的穩(wěn)定分散體的形式存在于組合物中。所述膠乳樹脂的含量可表示為白色預(yù)處理組合物的總重的約5wt%至約70wt%或約10wt%至約50wt%。
[0026]在一些實(shí)例中，所述膠乳樹脂具有小于20的酸值。在其它一些實(shí)例中，所述膠乳樹脂具有小于18的酸值。如本文所用，酸值(AN)是指通過用硝酸電導(dǎo)滴定膠乳樹脂的潛在的酸官能團(tuán)(latent acid function)而測(cè)量的酸的數(shù)值。(可用KOH使樣品為強(qiáng)堿性，然后用1%的HNO3滴定)。同時(shí)測(cè)量pH和電導(dǎo)率曲線。膠乳樹脂可為由選自由以下組成的組中的聚合物和共聚物制成的樹脂:丙烯酸聚合物或共聚物、乙酸乙烯酯聚合物或共聚物、聚酯聚合物或共聚物、偏二氯乙烯聚合物或共聚物、丁二烯聚合物或共聚物、苯乙烯-丁二烯聚合物或共聚物和丙烯腈-丁二烯聚合物或共聚物。在一些實(shí)例中，所述膠乳樹脂為含有乙酸乙烯酯類聚合物、丙烯酸聚合物、苯乙烯聚合物、SBR類聚合物、聚酯類聚合物或氯乙烯類聚合物等顆粒的膠乳組分。在其它一些實(shí)例中，所述膠乳樹脂為選自由丙烯酸聚合物、乙烯基-丙烯酸共聚物和丙烯酸-聚氨酯共聚物組成的組中的聚合物和共聚物。所述膠乳樹脂可具有5，000至50 0，000的平均分子量(Mw)，或150，000至300，000范圍內(nèi)的平均分子量(Mw)。在一些實(shí)例中，所述膠乳樹脂具有約250，000的平均分子量。
[0027]在一些實(shí)例中，所述膠乳樹脂顆粒的平均粒徑為約IOnm至約I μ m ;在其它一些實(shí)例中，約IOnm至約500nm,在另一些實(shí)例中，約50nm至約250nm。所述膠乳的粒徑分布沒有具體限制，并且可使用具有寬粒徑分布的膠乳或者具有單分散粒徑分布的膠乳。還可能組合使用兩種或更多種各自具有單分散粒徑分布的聚合物細(xì)顆粒。
[0028]樹脂膠乳的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)可在約-30°C至約70°C的范圍內(nèi)，或者可在約(TC至約40°C的范圍內(nèi)。在一些實(shí)例中，樹脂膠乳的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度低于約30°C。在例如Polymer Handbook,第三版，作者 J.Brandrup,編輯 E.H.1mmergut, Wiley-1nterscience,1989中說明了測(cè)量玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)參數(shù)的途徑。
[0029]本公開的膠乳樹脂可具有小于20的酸值以及低于約40°C的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。在一些實(shí)例中，所述預(yù)處理組合物包含具有低于20的酸值、低于約40°C的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度以及約250，000的分子量的陰離子膠乳樹脂。
[0030]所述膠乳樹脂可包括，但絕不限于以Hycark或VycarK (來自Lubrizol AdvancedMaterials Inc.)、Rhoplex8"(來自 Rohm&Hass Company)、Neocar^ (來自 Dow ChemicalComp)、Aquace產(chǎn)(來自 BYC Inc)或Lucidene (來自 Rohm&Haas Company)名稱出售的膠乳樹脂。
[0031]液體載劑和添加劑
[0032]如本文所定義，所述白色預(yù)處理組合物包含液體載劑。將術(shù)語〃液體載劑〃定義為包括用于將預(yù)處理組合物的組分運(yùn)送至介質(zhì)表面的任何液體組合物。所述液體載劑可包含多種不同試劑的混合物，這些試劑包括但不限于表面活性劑、溶劑和共溶劑、緩沖液、殺菌劑、粘度調(diào)節(jié)劑和水。有機(jī)溶劑可為液體載劑的一部分。所述溶劑的用量可表示為所述油墨組合物的約0.lwt%至約30wt%。在一些實(shí)例中，所述液體載劑為水性液體載劑。水可補(bǔ)足所述油墨組合物的余量，并且水的含量可表示為所述預(yù)處理組合物的約40wt%至約95wt%。除了水以外，可采用各種類型的試劑以優(yōu)化用于特定應(yīng)用的組合物的性質(zhì)。
[0033]所述白色預(yù)處理組合物可包含表面活性劑。表面活性劑可為選自由非離子含氟表面活性劑、非離子乙炔二醇表面活性劑、非離子乙氧基化的醇表面活性劑和它們的組合組成的組中的非離子表面活性劑。在一些實(shí)例中，所述預(yù)處理組合物含有非離子乙氧基化的醇表面活性劑。可使用幾種可商購的非離子表面活性劑，其實(shí)例包括例如來自由Dow
Chemical 制造的 TergitoP系列(例如 TergitoP 15S30,TergitoP )的乙氧基化的酉享；來自由 Air Products and Chemicals 制造的Surfynol? 系列(例如SlirfynoP 440 和Surfynol? 465)的表面活性劑；例如來自由 E.1.DuPont de Nemours and Company 制造的Zonyl8,,系列(例如Zonyi6' FSO和ZonyP FSN表面活性劑)的氟化表面活性劑；由Omnova
制造的氟化PolyFoxu非離子表面活性劑(例如PF159非離子表面活性劑);或它們的組合。
表面活性劑在所述預(yù)處理組合物中的含量可在約0.^^%至約1.5wt%的范圍內(nèi)。
[0034]所述白色預(yù)處理組合物可包含增稠劑。增稠劑在本文意味著能夠改變組合物的粘度的任何組分，即粘度調(diào)節(jié)劑。增稠劑的非限制性實(shí)例包括聚乙烯醇、聚丙烯酰胺、聚丙烯酸和堿溶性乳劑(例如丙烯酸和苯乙烯馬來酸乳劑)。增稠劑的實(shí)例還包括堿性-可溶脹
的丙烯酸增稠劑，例如Acrysol? Ase-60 (可購自 Rohm&Haas)、AcrysoP Ase_75、Rheolate?
450 和 Rheolate81 420 和締合型增稠劑，例如 Elementis Rheolate*y 255 (可購自 Rheox
International Inc)?；谒鲱A(yù)處理組合物的總重,所述增稠劑的含量可在約0.01wt%至約2wt%的范圍內(nèi)。
[0035]所述白色預(yù)處理組合物可包含消泡劑(或去泡劑)。所述去泡劑可為非離子表面活性劑，例如乙炔二醇類表面活性劑和/或聚醚變性硅氧烷表面活性劑。聚醚變性硅氧烷類表面活性劑的進(jìn)一步的實(shí)例包括Byk C0.的BYK-345?、BYK-346\ BYK-347\
BYK-348?和UV3530?。消泡劑的其它非限制性實(shí)例包括Surfynol?: DF-659、Surfynofi
DF-58、Surfynol? DF-66 (全部來自 Air Products) > Foammaster8 (來自 Henkel)、
BYlC-Ol9、BYKl1-02K BYKl1-022> BYKl1-025 (全部來自 Byk C0.)?；谒鲱A(yù)處
理組合物的總重,所述消泡劑的含量可在約0.01wt%至約2wt%的范圍內(nèi)。
[0036]還可將一種或多種添加劑合并到所述預(yù)處理組合物的任何實(shí)施方式中。如本文所用，術(shù)語“添加劑”是指起到增強(qiáng)組合物的性能、環(huán)境效果、美學(xué)效果或其它類似性質(zhì)的作用的流體成分。合適的添加劑的實(shí)例包括殺菌劑、多價(jià)螯合劑(sequestering agents)、螯合齊U、防腐劑、標(biāo)記染料(例如可見光、紫外光、紅外光、熒光等)、染料、光學(xué)漂白劑、增亮劑和/或它們的組合。
[0037]印刷方法
[0038]在一些實(shí)施方式中，本公開涉及將圖像印刷到記錄介質(zhì)上的方法。所述方法包括將白色預(yù)處理組合物涂覆到記錄介質(zhì)上以及將油墨組合物涂覆到所述記錄介質(zhì)上，所述白色預(yù)處理組合物包含液體載劑、多價(jià)金屬鹽、膠乳樹脂和至少8wt%的二氧化鈦顆粒分散體。所述油墨組合物包含液體載劑和著色劑。在一些實(shí)例中，油墨疊印所述預(yù)處理組合物。因此，圖像形成方法包括將白色預(yù)處理組合物沉積到記錄介質(zhì)上，然后噴射將要與所述預(yù)處理組合物反應(yīng)的油墨組合物。
[0039]圖1為說明將圖像印刷到記錄介質(zhì)上的方法的流程圖，根據(jù)本公開的一些實(shí)施方式，其中將白色預(yù)處理組合物涂覆到記錄介質(zhì)上(100)并且其中將油墨組合物進(jìn)一步涂覆到所述記錄介質(zhì)上疊加在所述白色預(yù)處理組合物上(200)。
[0040]在一些實(shí)例中，印刷圖像的方法為噴墨印刷方法。噴墨印刷方法在本文意味著將油墨液滴流噴射到記錄介質(zhì)上以形成期望的印刷圖像的方法。所述油墨組合物可經(jīng)由任何合適的噴墨印刷技術(shù)固定在所述記錄介質(zhì)上。該技術(shù)的非限制實(shí)例包括熱學(xué)的、聲學(xué)的和壓電式噴墨印刷。在一些實(shí)例中，使用噴墨噴嘴和/或熱噴墨打印頭將所述油墨組合物噴射到所述記錄介質(zhì)上。用于印刷噴墨油墨圖像的方法可為聞速印刷法。聞速在本文意味著能夠超過50英尺/分鐘印刷的方法。作為實(shí)例，卷筒紙速度(web speed)可為約50英尺/分鐘至約2000英尺/分鐘。所述印刷方法很適于高速工業(yè)和商業(yè)印刷。所述印刷方法也很適于串聯(lián)(in-line)和高通量印刷(high-through put printing)應(yīng)用。在一些實(shí)例中，將圖像印刷到記錄介質(zhì)上的方法包括使用涂布機(jī)或涂布裝置將如上定義的白色預(yù)處理組合物涂覆到記錄介質(zhì)上并且將油墨組合物經(jīng)由噴墨噴嘴噴射到所述記錄介質(zhì)上，所述油墨組合物包含液體載劑和著色劑。
[0041]所述涂布機(jī)沒有具體的限制，并可根據(jù)目標(biāo)用途適當(dāng)?shù)貜囊阎耐坎紮C(jī)中選擇。涂布機(jī)的實(shí)例包括氣刀涂布機(jī)、刮刀涂布機(jī)、棒式涂布機(jī)、刀式涂膠機(jī)、擠壓涂布機(jī)、浸潰涂布機(jī)、逆轉(zhuǎn)輥式涂布機(jī)、轉(zhuǎn)送輥涂布機(jī)、凹版涂布機(jī)、滾壓涂布機(jī)、涂鑄機(jī)、噴霧涂布機(jī)、簾式涂布機(jī)和擠涂機(jī)。所述方法的詳情可參考Yuji Harasaki的“Coating Kogaku (CoatingEngineering)”。在一些實(shí)例中，所述涂布機(jī)為轉(zhuǎn)送輥涂布裝置。為了將所述預(yù)處理組合物以均勻厚度涂覆到所述記錄介質(zhì)上，可使用氣刀(air-knife)涂覆,或者可將具有銳角的元件放置在所述元件與所述記錄介質(zhì)之間與預(yù)處理組合物的預(yù)定量相對(duì)應(yīng)的間隔內(nèi)。所述預(yù)處理組合物的應(yīng)用還可通過凹版印刷、噴墨法、噴涂法和輥涂法進(jìn)行。在一些實(shí)例中，通過使用輥的涂覆方法涂覆所述預(yù)處理組合物。因此，可使用商用輥涂設(shè)備將所述預(yù)處理組合物輥涂到記錄介質(zhì)上。因此，所述印刷方法可包括，用輥或轉(zhuǎn)移輥涂裝置將所述白色預(yù)處理組合物涂覆到所述記錄介質(zhì)上。
[0042]在一些實(shí)例中，使用涂布裝置將所述白色預(yù)處理組合物涂覆到記錄介質(zhì)上，接著通過噴墨噴嘴噴射油墨以記錄圖像。所述噴墨油墨組合物包含液體載劑和著色劑，其中所述噴墨油墨疊印所述預(yù)處理組合物。在所述記錄介質(zhì)上涂覆所述預(yù)處理組合物的終點(diǎn)和涂覆所述油墨組合物的起點(diǎn)之間的時(shí)間間隔可在0.0OOl秒與80秒之間。在一些實(shí)例中，所述時(shí)間間隔在0.0001秒與10秒之間。在其它一些實(shí)例中，所述時(shí)間間隔小于5秒。所述油墨組合物可在剛好涂覆所述預(yù)處理組合物之后，所述預(yù)處理組合物在記錄介質(zhì)上還濕潤(rùn)的同時(shí)，噴射到記錄介質(zhì)上，保證了所述油墨組合物和所述白色預(yù)處理組合物的適當(dāng)混合。
[0043]記錄介質(zhì)
[0044]所述記錄介質(zhì)或記錄基質(zhì)可為能夠?qū)λ霭咨A(yù)處理組合物提供機(jī)械支撐并且可被印刷上的任何材料。所述記錄介質(zhì)或基質(zhì)包括多孔和無孔表面，可采用薄片、卷筒紙或各種形狀的三維物體的形式并且可具有任何大小。在一些實(shí)例中，所述記錄介質(zhì)可以是柔性膜或剛性基質(zhì)。所述記錄介質(zhì)可選自纖維素或合成紙(涂覆的或未涂覆的)、紙板、聚合膜(例如塑料薄片如PET、聚碳酸酯、聚乙烯、聚丙烯)、織物、布料和其它紡織品。所述記錄介質(zhì)可以是由PET、聚酰亞胺或其它具有足夠的機(jī)械性能的合適的聚合物膜制成的單一材料的塑料膜。所述記錄介質(zhì)還可為金屬箔、剛性和/或柔性的玻璃。所述記錄介質(zhì)可為，但絕不限于，樹脂涂覆的紙(所謂照相紙(photobase papers))、紙、高射投影儀塑料、涂覆的紙、織物、美術(shù)紙(例如水彩紙)、任何種類的塑料膜、塑料手提袋、硬紙箱、包裝和紡織品
坐寸ο
[0045]在一些實(shí)例中，所述記錄介質(zhì)為包裝記錄基質(zhì)、標(biāo)簽或標(biāo)簽原料。“包裝記錄基質(zhì)”在本文意味著除了常見的未涂覆的紙和涂覆的紙以外應(yīng)用于所謂軟包裝的非吸收性的塑料和膜。所述包裝記錄基質(zhì)可為包裝玻璃器皿(飲料瓶、化妝品容器)或商用玻璃器皿?！皹?biāo)簽”在本文定義為附在容器或物品上的一張紙、聚合物、布料、金屬或其它材料?！皹?biāo)簽原料”在本文意味著可在一面涂上粘合劑并可在另一面印刷的介質(zhì)基質(zhì)。標(biāo)簽原料可為多種紙、膜、織物、箔等。在其它一些實(shí)例中，所述記錄介質(zhì)為深色包裝記錄介質(zhì)或深色標(biāo)簽原料介質(zhì)。
[0046]油墨鉬
[0047]在一些實(shí)施方式中，本公開涉及包含白色預(yù)處理組合物和至少油墨組合物的油墨組，所述油墨組合物含有液體載劑和著色劑。所述預(yù)處理組合物含有液體載劑、多價(jià)金屬鹽、膠乳樹脂和至少8%的二氧化鈦顆粒分散體。術(shù)語〃油墨組〃在本文是指打印機(jī)配有用于噴射的所有單個(gè)油墨或其它流體。在一些實(shí)例中，所述油墨組含有如上所述的白色預(yù)處理組合物和一種或多種其它油墨。在其它一些實(shí)例中，所述其它油墨為非白色油墨并且含有分散于油墨載劑的其它著色劑。應(yīng)理解可在所述油墨組中使用任何數(shù)目的彩色油墨組合物?？墒褂萌魏纹谕牟噬湍慕M合。例如，所述油墨組合物的每種可具有不同的顏色，或者兩種或更多種所述油墨可為相同顏色的不同深淺(即，淺品紅色和深品紅色油墨)。在一些實(shí)例中，可使用四種不同的彩色油墨:黑色油墨、黃色油墨、青色油墨和品紅色油墨。在其它一些實(shí)例中，所述油墨組包括選自黑色油墨、黃色油墨、青色油墨、品紅色油墨、橙色油墨、紅色油墨、綠色油墨和/或它們的組合中的任何期望數(shù)目的油墨。至少一種油墨可被放入單個(gè)打印頭?？墒褂冒▎未蛴☆^、雙室打印頭和/或三室打印頭等、和/或它們的組合，這樣合適的打印頭配置的非限制實(shí)例。
[0048]油墨纟目合物
[0049]在一些實(shí)施方式中，所述油墨組合物包含液體載劑和著色劑。所述油墨組合物包含一種或多種使印刷信息具有期望色彩的著色劑。所述油墨組合物還可包含其它組分，例如表面活性劑、分散劑、粘結(jié)劑和/或其它添加劑和助劑。在一些實(shí)例中，所述油墨組合物為噴墨油墨組合物。如本文所用，“著色劑”包括染料、顏料和/或其它可混懸或溶解于油墨載劑中的顆粒。在一些實(shí)例中，所述油墨含有作為著色劑的顏料?！邦伭稀笔侵冈谑褂闷涞囊后w載劑中基本不溶的著色劑顆粒。顏料可用獨(dú)立的分散劑分散，或者可因具有附著于所述顏料表面的分散劑而自分散。所述“油墨載劑”定義為包括用于將著色劑(包括顏料)運(yùn)送至基質(zhì)的任何液體組合物?？墒褂枚喾N液體載劑組分并且所述液體載劑組分包括例如水或任何其它種類的溶劑。在一些實(shí)例中，所述液體載劑為水性液體載劑。這樣的液體載劑可進(jìn)一步包括不同試劑(包括但不限于表面活性劑、溶劑和共溶劑、緩沖液、殺菌劑、粘度調(diào)節(jié)劑、多價(jià)螯合劑、穩(wěn)定劑和水)的混合物。盡管不是液體本身，所述液體載劑還可運(yùn)送其它固體，例如聚合物、UV可固化材料、增塑劑、鹽等。在一些實(shí)例中，所述著色劑選自黃色著色劑、品紅色著色劑、青色著色劑和黑色著色劑，并且所述油墨載劑包括含量在約lwt%至約25wt%范圍內(nèi)的至少一種溶劑；含量在約0.lwt%至約8wt%范圍內(nèi)的至少一種表面活性劑；含量在約O至約6wt%范圍內(nèi)的至少一種聚合物；含量多達(dá)約0.2wt%的至少一種添加劑；以及水。
[0050]鉬分和縮寫[0051]- Lucidene? 645為可購自Rohm&Haas Company的丙烯酸-氨基甲酸乙酯聚合物。
[0052]-Acrysol RM-8W'I?'為可購自 Dow Chemical Comp.的增稠劑。
[0053]- Proxel8 GXL 為可購自 Arch Chemicals Inc.的殺菌劑。
[0054]-Chemguard S-550?.為可購自Chemguard的含氟表面活性劑。
[0055]- Byk-018';為可購自Byk C0.的消泡劑。
[0056]-LEG-1為可購自Liponics的共溶劑。
[0057]- Zonyl? FSO為可購自Dupont Inc.的表面活性劑。
[0058]- Cab-O-.丨et" 300 為可購自 Cabot Corporation 的自分散顏料。
[0059]-.1oncrylli研6為可購自BASF Corp.的苯乙烯-丙烯酸粘合劑。
[0060]- T1-Pureli R900 和 R931 為可購自 DuPont 的 Τ?02 分散體。
[0061]-Momentive Silquestk A-1230 為可購自 Momentive Performance Materials 的分散劑。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0062]【專利附圖】

【附圖說明】了本方法的實(shí)施方式并且是說明書的一部分。圖1是根據(jù)本公開的一些實(shí)施方式說明將圖像印刷到記錄介質(zhì)上的方法的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
_3] 實(shí)施例1-油墨組合物
[0064]根據(jù)下表1制備黑色噴墨油墨組合物。所有百分比都以基于油墨組合物總重的重
【權(quán)利要求】
1.一種白色預(yù)處理組合物，包含液體載劑、多價(jià)金屬鹽、膠乳樹脂和至少8wt%的二氧化鈦顆粒分散體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的白色預(yù)處理組合物，其中所述組合物具有超過約2000cps的粘度。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的白色預(yù)處理組合物，其中所述組合物具有約3000cps與約lOOOOcps之間的粘度。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的白色預(yù)處理組合物，其中所述二氧化鈦顆粒分散體包含聚醚燒氧基娃燒分散劑。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的白色預(yù)處理組合物，其中所述二氧化鈦顆粒具有約50nm至約500nm之間的平均直徑。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的白色預(yù)處理組合物，其中所述二氧化鈦顆粒分散體的含量表示為所述預(yù)處理組合物總重的約2wt%至約15wt%。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的白色預(yù)處理組合物，其中所述多價(jià)金屬鹽選自由氯化鈣、硝酸鈣、硝酸鎂、乙酸鎂和乙酸鋅組成的組。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的白色預(yù)處理組合物，其中所述多價(jià)金屬鹽為氯化鈣或硝酸鈣。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的白色預(yù)處理組合物，其中所述膠乳樹脂具有小于20的酸值。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的白色預(yù)處理組合物，其中所述膠乳樹脂為選自由丙烯酸聚合物、乙烯基-丙烯酸共聚物和丙烯酸-聚氨酯共聚物組成的組中的聚合物或共聚物。
11.一種油墨組,包含: a.白色預(yù)處理組合物，所述白色預(yù)處理組合物含有液體載劑、多價(jià)金屬鹽、膠乳樹脂和至少8wt%的二氧化鈦顆粒分散體； b.以及，至少，油墨組合物，所述油墨組合物包含液體載劑和著色劑。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的油墨組，其中所述白色預(yù)處理組合物中的所述二氧化鈦顆粒分散體包含聚醚烷氧基硅烷分散劑。
13.一種將圖像印刷到記錄介質(zhì)上的方法，包括: a.將白色預(yù)處理組合物涂覆到記錄介質(zhì)上，所述預(yù)處理組合物包含液體載劑、多價(jià)金屬鹽、膠乳樹脂和至少8wt%的二氧化鈦顆粒分散體； b.將包含液體載劑和著色劑的油墨組合物涂覆疊加在所述白色預(yù)處理組合物上。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的印刷圖像的方法，其中使用涂布裝置將所述白色預(yù)處理組合物涂覆到所述記錄介質(zhì)上，并且其中將所述油墨組合物經(jīng)由噴墨噴嘴噴射到所述記錄介質(zhì)上。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的印刷圖像的方法，其中所述記錄介質(zhì)為包裝記錄基質(zhì)、標(biāo)簽或標(biāo)簽原料。
【文檔編號(hào)】B41M5/52GK103534099SQ201180070891
【公開日】2014年1月22日 申請(qǐng)日期:2011年6月10日 優(yōu)先權(quán)日:2011年6月10日
【發(fā)明者】喬治·薩爾基西安, 弗拉德克·卡斯佩爾奇克, G·A·蘭, 史蒂文·L·韋伯 申請(qǐng)人:惠普發(fā)展公司，有限責(zé)任合伙企業(yè)