CN101160214A - 不被吸收的基片和/或不被吸收的载体材料的预处理和/或预涂布 - Google Patents

不被吸收的基片和/或不被吸收的载体材料的预处理和/或预涂布 Download PDF

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Abstract

根据本发明，一种具有预处理溶液(3)和/或涂布液(3)的水基油墨(4)的油墨印刷或喷墨式印刷用的不被吸收的基片(1)和/或不被吸收的载体材料(2)，具体地说，为塑料、金属或玻璃的预处理和/或预涂布，所述的预处理(3)和/或预涂布(3)涉及通过预处理溶液(3)和/或涂布液(3)的应用，将至少一种引发剂加入到所述的基片(1)和/或载体材料(2)上，所述的引发剂在物理上或化学上使所述的油墨(4)的流动性迅速降低，给予一限定的油墨分布。

Description

不被吸收的基片和/或不被吸收的载体材料的预处理和/或预涂布
技术领域
本发明涉及一种具有预处理溶液和/或涂布液的水基油墨的油墨印刷或喷墨式印刷用的不被吸收的基片和/或不被吸收的载体材料，具体地说，为塑料、金属或玻璃的预处理和/或预涂布。
背景技术
现今，实际上制成用于油墨印刷或喷墨式印刷的水基印刷油墨为低黏度印刷油墨。它的均涂性是藉由基片或载体材料的属性来控制。但是，它经常有以下的缺点，在更换基片及载体材料时，在改变印刷速度及改变油墨的组合物时，印刷油墨或油墨均涂性或流动性会分别不同地改变，及印刷文字会变得模糊或黏合得不够牢固以及由于流动状态改变，字体或印迹变得模糊。传统的喷墨式印刷为一种非接触式的数据印刷，其中印刷油墨可分成多个单独容积单元或者多个点滴，及用时间及位置函数的方式施加到任何预期的基片或载体材料上。
喷墨式印刷，尤其是连续喷墨式(CIJ)印刷，还包括断续、热或压电激活油墨式印刷(点滴请求DoD)及诸如空气喷刷的电子控制喷涂技术。
在喷墨式印刷中，不同颜色的印刷油墨在平面之上依据颜色顺序系统并列地印刷，该平面判定所述印刷品的分解度。印刷在基片或载体材料上的油墨达到均涂效果作为在涂布油墨与载体材料之间形成的界面张力的函数和该支承结构或基片本身的函数。印刷油墨的流动性判定均涂率以作为成膜步骤。
油墨或印刷油墨的均涂性还判定覆盖范围及油墨分布，使到油墨在大覆盖范围的情况下尽量完全地湿润基片和载体材料以及在均等油墨分布的情况下尽量均匀地分布，以达到既定的油墨分布且没有相互混和及混合，其是不预期达到的。
为了达到良好印刷质量，以溶剂蒸发时间来判定成膜的喷墨式印刷用的低黏度油墨需要控制决定油墨均涂性诸如界面张力及流动性的影响参数。然而这种控制还没有充份地得到解决。
传统上，在适当的界面张力的情况下，印刷质量可通过化学预处理(清洁、酸洗、铬酸处理、磷酸处理、移除涂漆、氟气化)，物理化预处理(火焰涂布、电晕放电、等离子处理)或永久涂布液或预涂布来控制，其确保湿润界面张力提供大覆盖范围及均等油墨分布。虽然界面张力的传统控制方法不是普遍适用，但是可应用到指定高级基片上。
另一方面，在适当的均涂状态的情况下，传统上印刷质素通过物理化(以加热、对流烘干的手段)或光物理化地(紫外线烘干法)加速降低涂布的低黏度印刷油墨的流动性作为成膜步骤，以防止油墨相互混和及混合及从而获得既定的油墨分布。这通常与可行技术支援相关联。
发明内容
本发明的目的在于提供在诸如塑料、金属以及玻璃的不被吸收的基片或载体材料上普遍适用的预处理或预涂布，如有需要，在大覆盖范围及均等油墨分布的情况下，其确保界面张力湿润，及提供多种油墨，其当施加到那些预处理或预涂布上时，可防止涂布的容积单元相互混和及混合，因此达到既定的油墨分布的效果。通过这些预处理或预涂布，可准确控制所述的油墨的流动性、成膜步骤、颜料流动性以及，如果需要，可完全地达到界面张力且不须可行技术支援。
本发明的目的是通过权利要求1及其附属权利要求的判定条款的特征而达到。
本发明的具体优点是在油墨涂布前，在不被吸收的基片或载体材料上涂上一层暂时或永久预涂布，具体地说，其为一层涂料，其适合藉由诸如絮凝或附聚和/或固化或涂布油墨的聚合化充分地降低涂布油墨的流动性。
另外，油墨中的颜色分配色料应当永久地固定在涂布液或载体材料或基片上。
本发明的具体优点为选择一种涂布液，其包含至少一引发剂及，如有需要，至少一表面活性剂。最好是，所述的引发剂为一种单体、低聚或聚合酸或一种诸如二氯化钙或氢氧化钙的多价金属盐。
最好的是，所述的表面活性剂为一种单体、低聚或聚合表面活性剂或一种水解胶体。乳化剂、湿润剂及分散剂均可作为所述的表面活性剂来使用。
具体地说，在高于所述的涂料的pKa值或所述的引发剂的pKa值的情况下，如果将诸如可溶性依ph值的丙烯酸酯，具体地说，聚丙烯酸酯和/或聚甲基丙烯酸酯，加到所述的油墨，施加到预处理的基片和/或涂布液上的油墨流动状态则受到控制。除了控制涂布油墨的流动性外，引发剂的酸性效应可用来产生固化，具体地说，其为随后热固化，涂布油墨则可藉由这方式进行交叉链路。包抱低分子(重量)辅黏合剂的具有辅黏合剂的氨基树脂碓实对交叉链路反应起作用。
在这情况下，油墨的均涂性状态的精确控制便能达到。在所述的酸的影响下，涂布油墨则立刻增稠。
因此，根据引发剂的pKa值，涂布油墨的流动状态和成膜固化则受到控制。
附图说明
以下，将结合附图和实施例对本发明的进一步优点、特征和细节作详细叙述，
其中：
图1所示为一根据本发明，在基片和/或载体材料上涂上一层预涂布，其以油墨印刷或喷墨式印刷方式印刷的构想侧视图；
图2所示为一根据本发明作为另一实施例，在基片和/或载体材料上提供一层涂布液，其上的印刷受到以油墨印刷或喷墨式印刷方式的影响的构想侧视图。
具体实施方式
根据图1，本发明具有一种具有一层涂布液3的基片1和/或载体材料2，根据具有所述的基片1和/或所述的载体材料2的本发明，所述的涂布液3可以用任何涂布方法涂布。
根据本发明，所述的涂布液3以油墨印刷或喷墨式印刷方式涂布用以影响水基油墨4的流动状态及其固化状态。
所述的油墨4以传统方法、油墨打印机或喷墨式打印机的方式施加到所述的涂布液3或所述的基片1和/或所述的载体材料2上。
任何不被吸收的材料，诸如塑料、金属、合成料、箔、玻璃或类似材料，均可用来作为基片1和/或载体材料2。
再者，所述的涂布液3通过诸如浸涂、滚动涂布、浇铸、泛色或印刷的非雾化涂布法施加到所述的基片1和/或所述的载体材料2的表面上。然而，其他涂布液方法，诸如喷涂或液体雾化涂布、压缩气喷涂、真空或高压喷涂、静电喷涂的喷涂法，或粉末涂布法，均可用来将涂布液3黏合到载体材料2。
在本发明的范围以内，在将油墨印刷或喷墨式印刷的油墨4(在线)施加到所述的基片1和/或所述的载体材料2上之前，以时间或时间依赖的方式施加到所述的涂布液3上。还在本发明的范围以内，施加到所述的基片1和/或所述的载体材料2上的油墨4可时间间分别施加到所述的涂布液3上。施加到所述的涂布液3或所述的基片1上的油墨4可选择性地以加热器5来进行热处理。
本发明的具体优点是，所述的涂布液3由至少一种引发剂及至少一种表面活性物质制造或形成。这是为了在既定的油墨分布的情况下，产生或化学化地引起充分地迅速降低或减低施加到所述的涂布液3和/或所述的基片1或所述的载体材料2上的油墨4的流动性。包含引发剂及表面活性物质的涂布液3会完全地或部份地挥发或者在涂布的印刷油墨中溶解。所述的油墨4与施加到所述的基片1或所述的载体材料2上的涂布液3结合。
本发明的具体优点是使用一种最好是阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂、两性表面活性剂或微表面活性剂，诸如涂布液3的一种组元的表面活性物质的单体、低聚或聚合表面活性剂。水解胶体亦可以作为表面活性物质来使用。
所述的表面活性剂为乳化剂、湿润剂及分散剂。所述的水解胶体亦为分散剂。
本发明主要的成分为引发剂，其为一种酸，具体地说，其为一种单体、低聚或聚合酸。最好是，所述的引发剂为一种单或多功能羧酸，其pKa值在-6到15之间。最好是，将所述的引发剂保持酸性，使到至少一施加到所述的基片1或所述的载体材料2上，具体地说，施加到所述的涂布液3上的油墨4成分的可溶性降低。所述的涂布液3或所述的酸性引发剂能使到聚合组元或颜色分配组元絮凝，或者使到颜料附聚，因此，施加到所述的基片1上的油墨4固化。
另外，所述的引发剂至少部份地或完全地使到施加到所述的涂布液3或所述的基片1或所述的载体材料2上的油墨4聚合化。
另一方面，本发明的具体优点是，除了挥发组元之外，使用的油墨4具有一种至少部份可聚合化的组合物。根据本发明，这种油墨4具有一种包含涂布液的组合物，其使到均涂状态或流动状态有最佳的控制效果。
通过使用涂布液3的引发剂的方式，油墨4的均涂状态能得到适当的控制。
为了达到这目的，本发明的具体优点是使用油墨4，最好是，其组元包含聚丙烯酸酯和/或聚甲基丙烯酸酯的丙烯酸酯。作为水油墨4的组元的丙烯酸酯，具体地说，聚丙烯酸酯和/或聚甲基丙烯酸酯，的数量可达到其(重量)为15％。原则上，所有这些可溶性为依ph值的聚合物均在本说明书中适用。
另外，作为涂布液3组元的酸性引发剂能起固化加速剂的作用。
一种较佳水可聚合油墨4的组合物包含：
一种溶剂，10-98.9％(重量)；
氨基树脂，具体地说，为三聚氰胺甲醛树脂，0.1-50％(重量)；
一种辅黏合剂，其包括诸如双、三、寡或多功能醇的低分子重量辅黏合剂，包括和/或乙二醇或乙二醇醚，0-25％(重量)；
一种诸如单体、低聚或聚合表面活性物质的表面活性剂，0-25％(重量)；
一种诸如杀菌剂或防霉剂的生物杀伤剂，0-5％(重量)；
一种ph稳定剂，0-5％(重量)；
丙烯酸酯，具体地说，为聚丙烯酸酯和/或聚甲基丙烯酸酯，0.1-15％(重量)；
一种分散剂，0-10％(重量)
一种湿润剂，0-20％(重量)
色料，具体地说，为有色颜料，1-10％(重量)。
这较佳油墨4的组合物对涂布液有特别优良的效应，其藉由具有以下组合物的溶剂3的预处理产生：
一种溶剂，具体地说，为水，80-100％(重量)；
一种诸如无机和/或有机酸的引发剂，具体地说，例如单体、低聚或聚合酸，具体地说，为单或多功能羧酸，1-50％(重量)；
一种诸如单体、低聚或聚合表面活性物质的表面活性剂，具体地说，阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂、两性表面活性剂或非离子表面活性剂，0-25％(重量)。
所述的油墨4内的氨基树脂，具体地说，为三聚氰胺甲醛树脂藉由酸性引发剂聚合，所述的油墨4与所述的涂布液3或所述的基片1和/或所述的载体材料2黏合，可选择地，还具有热加速、可控制的均涂状态及可迅速地降低所述的油墨4的流动性。由于这个原因，通过涂布液3，具体地说，预涂布，在任何预期的基片1或载体材料2上，用油墨4印刷的印刷文字或印刷品则达非常高稳定性、强黏合能力、高抵抗及不易褪色。
Dr.Peter Weiss.DIPL.-ING.A.BRECHT&
DIPL.-FORSTW.PETRA ARAT
专利代理
欧洲专利代理
档案参考：P3280/PCT    日期：2006年1月20日B/HU
参考号码表
    1     基片     34     67
    2     载体材料     35     68
    3     预处理溶液和/或涂布液     36     69
    4     37     70
    5     38     71
    6     39     72
    7     40     73
    8     41     74
    9     42     75
    10     43     76
    11     44     77
    12     45     78
    13     46     79
    14     47
    15     48
    16     49
    17     50
    18     51
    19     52
    20     53
    21     54
    22     55
    23     56
    24     57
    25     58
    26     59
    27     60
    28     61
  29   62
  30   63
  31   64
  32   65
  33   66

Claims (30)

1.一种具有预处理溶液(3)和/或涂布液(3)的水基油墨(4)的油墨印刷或喷墨式印刷用的不被吸收的基片(1)和/或不被吸收的载体材料(2)，具体地说，为塑料、金属或玻璃的预处理和/或预涂布，其特征在于，
通过预处理溶液(3)和/或涂布液(3)，将至少一种引发剂加入到所述的基片(1)和/或载体材料(2)上，所述的引发剂在物理上或化学上使所述的油墨(4)的流动性迅速降低，给予一限定的油墨分布。
2.根据权利要求1所述的预处理和/或预涂布，其特征在于，由至少一种引发剂组成的预处理溶液(3)和/或涂布液(3)，通过诸如浸涂、滚动涂布、浇铸、泛色或印刷的非雾化涂布法，或诸如喷涂或液体雾化涂布、压缩气喷涂、真空或高压喷涂、静电喷涂的喷涂法，或粉末涂布法施加到所述的基片(1)和/或载体材料(2)的表面上。
3.根据权利要求1或2所述的预处理和/或预涂布，其特征在于，在将油墨(4)(在线)施加到所述的基片(1)和/或载体材料(2)上之前，以时间或时间依赖的方式施加由至少一种引发剂组成的预处理溶液(3)和/或涂布液(3)。
4.根据至少权利要求1到3中之一所述的预处理和/或预涂布，其特征在于，在将油墨(4)(离线)施加到所述的基片(1)和/或载体材料(2)上之前，以时间依赖的方式施加由至少一种引发剂组成的预处理溶液(3)和/或涂布液(3)。
5.根据至少权利要求1到4中之一所述的预处理和/或预涂布，其特征在于，施加在经涂布的基片(1)和/或载体材料(2)上的油墨(4)与所述的基片(1)及，具体地说，与由至少一种引发剂组成的涂布液(3)结合，所述的涂布液(3)可在涂布的油墨(4)中溶解。
6.根据至少权利要求1到5中之一所述的预处理和/或预涂布，其特征在于，所述的涂布液(3)可完全地或部份地挥发。
7.根据至少权利要求1到6中之一所述的预处理和/或预涂布，其特征在于，所述的涂布液(3)包括一种表面活性物质，其为单体、低聚或聚合表面活性剂或水解胶体。
8.根据权利要求7所述的预处理和/或预涂布，其特征在于，阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂、两性表面活性剂或非离子表面活性剂均可作为所述的表面活性剂。
9.根据权利要求7或8所述的预处理和/或预涂布，其特征在于，乳化剂、湿润剂及分散剂均可作为所述的表面活性剂。
10.根据至少权利要求1到9中之一所述的预处理和/或预涂布，其特征在于，一种诸如二氯化钙或氢氧化钙的多价金属盐均可作为所述的引发剂。
11.根据至少权利要求1到9中之一所述的预处理和/或预涂布，其特征在于，一种单体、低聚或聚合酸可作为所述的预处理溶液(3)和/或涂布液(3)的引发剂。
12.根据权利要求11所述的预处理和/或预涂布，其特征在于，所述的引发剂的pKa值在-6到15之间。
13.根据权利要求11或12所述的预处理和/或预涂布，其特征在于，一种单或多功能羧酸可作为所述的引发剂。
14.根据至少权利要求1到13中之一所述的预处理和/或预涂布，其特征在于，所述的涂布液(3)可降低所述的涂布油墨(4)中至少一种组元的可溶性。
15.根据至少权利要求1到14中之一所述的预处理和/或预涂布，其特征在于，所述的涂布液(3)可降低所述的涂布油墨(4)中至少一种聚合组元的可溶性。
16.根据至少权利要求1到15中之一所述的预处理和/或预涂布，其特征在于，所述的涂布液(3)可降低所述的涂布油墨(4)中至少一种给予颜色的组元的可溶性。
17.根据至少权利要求1到16中之一所述的预处理和/或预涂布，其特征在于，所述的涂布液(3)导致一种或多种组元聚集，例如导致施加到所述的基片(1)或载体材料(2)上的油墨(4)的至少一种聚合组元絮凝或附聚。
18.根据至少权利要求1到16中之一所述的预处理和/或预涂布，其特征在于，所述的涂布液(3)导致一种或多种组元聚集，例如导致施加到所述的基片(1)或载体材料(2)上的油墨(4)的至少一种颜料组元絮凝或附聚。
19.根据至少权利要求1到18中之一所述的预处理和/或预涂布，其特征在于，所述的涂布液(3)引起施加到所述的基片(1)或载体材料(2)上的油墨(4)部份聚合。
20.根据至少权利要求1到19中之一所述的预处理和/或预涂布，其特征在于，所述的涂布液(3)引起施加到所述的基片(1)或载体材料(2)上的油墨(4)完全聚合化。
21.根据至少权利要求1到20中之一所述的预处理和/或预涂布，其特征在于，所述的涂布液(3)使到施加到所述的基片(1)或载体材料(2)上的油墨(4)的部份或完全聚合化，其中施加到所述的基片的涂布液(3)上的油墨(4)聚合化受到或没有受到加热的影响。
22.根据权利要求21所述的预处理和/或预涂布，其特征在于，所述的涂布液(3)引起施加到所述的基片(1)或载体材料(2)上的油墨(4)部份或完全缩聚。
23.一种预涂布用，特别是制备涂布液(3)用的预处理溶液的组合物，所述的涂布液在用水基油墨(4)的油墨印刷或喷墨式印刷的时间依赖或无时间依赖的应用中被施加到不被吸收的基片(1)和/或不被吸收的载体材料(2)上，其特征在于，所述的组合物包含：
一种溶剂，具体地说，为水和/或醇，80-99.9％(重量)；
引发剂，具体地说，为无机或有机酸，0.1-50％(重量)。
24.根据权利要求23所述的组合物，其特征在于，将以下物质加到所述的组合物中：表面活性物质，诸如单体、低聚或聚合的表面活性剂0-25％(重量)。
25.一种在用水基油墨(4)的油墨印刷或喷墨式印刷的时间依赖或无时间依赖的应用中被施加到所述的基片(1)和/或所述的载体材料(2)上的油墨(4)组合物，其特征在于，所述的油墨组合物包含：
一种溶剂，具体地说，为水，10-98.9％(重量)；
氨基树脂，具体地说，为三聚氰胺甲醛树脂，0.1-50％(重量)；
染料，具体地说，为有色颜料，1-10％(重量)。
26.一种在用水基油墨(4)的油墨印刷或喷墨式印刷的时间依赖或无时间依赖的应用中被施加到所述的基片(1)和/或所述的载体材料(2)上的油墨(4)组合物，其特征在于，所述的油墨组合物包含：
一种溶剂，具体地说，为水，10-98.9％(重量)；
丙烯酸酯，具体地说，为聚丙烯酸酯和/或聚甲基丙烯酸酯，0.1-15％(重量)；
色料，具体地说，为有色颜料，1-10％(重量)。
27.根据权利要求26所述的组合物，其特征在于，将以下物质加到所述的组合物中：氨基树脂，具体地说，为三聚氰胺甲醛树脂O.1-50％(重量)。
28.根据至少权利要求25到27中之一所述的组合物，其特征在于，将以下物质加到所述的组合物中：湿润剂0-20％(重量)。
29.根据至少权利要求25到28中之一所述的组合物，其特征在于，将以下物质加到所述的组合物中：诸如杀菌剂或防霉剂的生物杀伤剂0-5％(重量)。
30.根据至少权利要求25到29中之一所述的组合物，其特征在于，将以下物质加到所述的组合物中：分散剂的0-10％(重量)。
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