CN102735661B - 透明外涂层组合物及其使用和检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及透明外涂层组合物及其使用和检测方法。本发明实施方案总体涉及一种新的可用于外涂布例如基于油墨的图像和静电印刷的图像的透明或无色外涂层组合物。该外涂层组合物可用作透明固体油墨的基体，包含一种或多种紫外(UV)吸收添加剂。本发明实施方案还包括一种使用和检测与衬底(例如，包括位于其上的印刷图像的衬底)连接的外涂层组合物的方法。
Description
技术领域
本公开总体涉及一种可用于外涂布例如基于油墨的图像和静电印刷图像的透明或基本无色的外涂层组合物。此处所述的外涂层组合物是一种透明的固体油墨，其含有一种或多种紫外(UV)吸收添加剂。还描述了使用和检测与衬底(例如，包括位于其上的印刷图像的衬底)连接的外涂层组合物的方法和系统。
背景技术
基于蜡的油墨有时也称为相转变油墨或固体油墨，用于使用加热的压电或吸声喷墨头在纸上形成数字图像。通过印刷头喷射油墨液滴是电控制的。在一些实施方案中，热的液滴在接触到中间表面(通常是铝鼓)时部分冷却。全部图像在中间表面上组合然后转印到纸上并通过压力和热的结合固定于其上而形成固体油墨或基于蜡的油墨印刷品。或者，基于蜡的图像也可直接印刷到衬底上。直接到纸(direct-to-paper)的图像也暴露于压力与热的结合以便将图像固定于衬底上。
已知的保护基于油墨或基于调色剂的图像的方法包括对衬底施用一种外涂层组合物。但是，这两个表面均难以进行后续涂布。另外，用基于固体油墨或基于蜡的油墨制成的印刷品尤其难以涂布，因为与喷墨或静电印刷的印刷品相比这种印刷品的坚固耐用性(robustness)差。这对于在广告邮寄(advertisingmail)(或“直接邮寄(direct-mail)”)市场中的应用提出了重大的挑战。在直接邮寄应用中常规方法是用配准(register)为可见图像的透明油墨文本图像外涂布该文本，这要求该透明颜色的印刷和配准采用与其他颜色(例如青色(c)、品红色(m)、黄色(y)、黑色(k))所用的相同的方式而进行。对于颜色，使用某些系统实现印刷和配准，例如一种网络阵列图像(IOWA)联机扫描传感器，其安装用于检测可见颜色。但是，使用具有这种系统的透明油墨的问题在于透明油墨是透明的，因而无法检测。因此，目前的系统要求一种可检测的透明固体油墨。
为解决上述问题，之前提出的使用的方法是在透明外涂层油墨组合物中使用荧光或红外(IR)敏感材料，如第7,690,746号美国专利所述，其以引用的方式纳入本文中。但是，荧光材料具有一些缺点，如成本高(特别是透明荧光染料)、在白色亮光纸上的对比度差以及热稳定性差。IR染料也具有缺点，如在低极性介质(如固体油墨基体(solidinkbase))中溶解性较差。IR染料在普通光(normallight)条件下也不是绝对真正不可见的，这使得透明外涂层组合物可见。或者，2010年4月9日提交的MichelleN.Chretien等人的第12/757,415号美国专利申请(代理人卷号20090286-US-NP，其内容以引用的方式纳入本文)提出通过使用透明UV凝胶油墨而对纸衬底使用荧光测量。但是，这种方法对透明固体油墨外涂层组合物不起作用，因为固体油墨在暴露于黑光(blacklight)——目前易得的UV光——时没有任何吸收。
因此，仍然需要一种可用于保护固体油墨和基于调色剂的图像的外涂层组合物，其可对基于调色剂的图像和基于油墨的图像提供外涂层涂布性质，包括例如热和光稳定性、抗划伤性和抗涂污(或摩擦)性，尤其是在商业印刷应用中，并且还可通过在目前的印刷和配准系统中所使用的扫描传感器进行检测。
发明内容
根据本文所示的一些实施方案，提供了一种外涂层组合物及其用于基于油墨的和静电印刷的印刷品的方法。
在一个实施方案中，公开了一种检测用于保护基于油墨的或基于调色剂的图像的透明外涂层组合物的方法，包括：提供透明外涂层组合物，其还包含油墨连接料和紫外吸收添加剂；将该透明外涂层组合物施用至衬底上的基于油墨的或基于调色剂的图像，其中该衬底包含荧光增白剂；将经外涂布的图像暴露于紫外光源，从而活化衬底中的荧光增白剂以产生对比图像；用图像传感器评测经外涂布的图像的任何活化以检测紫外吸收添加剂的存在。
在另一个实施方案中，提供了一种检测用于保护基于油墨的或基于调色剂的图像的透明外涂层组合物的方法，包括：提供透明外涂层组合物，其还包含油墨连接料和紫外吸收添加剂；将该透明外涂层组合物施用至衬底上的基于油墨的或基于调色剂的图像，其中该材底包含荧光增白剂；将经外涂布的图像暴露于具有激活荧光增白剂并被紫外吸收添加剂所吸收的波长的活化辐射，由此活化辐射使衬底中的荧光增白剂活化并被外涂层组合物中的紫外吸收添加剂阻截；用图像传感器评测经保护的图像的任何活化以检测紫外吸收添加剂的存在。
在又一个实施方案中，提供了一种检测印刷图像的方法，包括：提供透明外涂层组合物，其还包含油墨连接料和紫外吸收添加剂；将该透明固体油墨组合物施用至衬底上形成印刷图像，其中该衬底包含荧光增白剂；将经印刷的图像暴露于紫外光源，从而活化衬底中的荧光增白剂以产生对比图像；用图像传感器评测经保护的图像的任何活化以检测紫外吸收添加剂的存在。
在其他一些实施方案中，提供了一种透明固体油墨组合物，包括：油墨连接料和紫外吸收添加剂，其中该紫外吸收添加剂选自羟基苯基苯并三唑、羟基苯基三嗪、取代的二苯甲酮、取代的肉桂酸酯及其混合物，并且在透明固体油墨组合物中的存在量为透明固体油墨组合物总重量的约0.1至约10重量％。
本发明还提供了以下优选实施方案：
1.一种检测用于保护基于油墨的或基于调色剂的图像的透明外涂层组合物的方法，包括：
提供透明外涂层组合物，其还包含
油墨连接料和
紫外吸收添加剂；
将该透明外涂层组合物施用于衬底上的基于油墨的或基于调色剂的图像，其中该衬底包含荧光增白剂；
将经外涂布的图像暴露于紫外光源，从而活化衬底中的荧光增白剂以产生对比图像；
用图像传感器评测经外涂布的图像的任何活化以检测紫外吸收添加剂的存在。
2.实施方案1的方法，其中所述透明外涂层组合物是固体油墨。
3.实施方案1的方法，其中所述油墨连接料选自乙烯/丙烯共聚物、氧化的合成或石油蜡的氨基甲酸酯衍生物、正链烷烃、支化链烷烃、环烷烃、高度支化烃、乙氧基化醇、直链醇、基于烃的石蜡、由接枝共聚合制备的聚烯烃的改性马来酸酐烃加合物、单酰胺和四酰胺的混合物、石蜡、微晶蜡、聚乙烯蜡、酯蜡、脂肪酸、含脂肪酰胺的材料、磺酰胺材料、乙氧基化醇、直链醇、聚酯、聚丙烯酸酯、及其混合物。
4.实施方案1的方法，其中所述透明外涂层组合物还包含选自消泡剂、增滑剂、均染剂及其混合物的添加剂。
5.实施方案1的方法，其中所述紫外吸收添加剂在透明外涂层组合物中的存在量为该透明外涂层组合物的总重量的约0.01至约50重量％。
6.实施方案5的方法，其中所述紫外吸收添加剂在透明外涂层组合物中的存在量为占该透明外涂层组合物的总重量的约0.2至约5重量％。
7.实施方案1的方法，其中所述紫外吸收添加剂选自羟基苯基苯并三唑、羟基苯基三嗪、取代的二苯甲酮、取代的肉桂酸酯、及其混合物。
8.实施方案1的方法，其中所述紫外吸收添加剂为2-(2H-苯并三唑-2-基)-对甲酚。
9.实施方案1的方法，其中所述紫外吸收添加剂具有400nm或更低的UV吸收。
10.实施方案9的方法，其中所述紫外吸收添加剂具有约330nm至约400nm的UV吸收。
11.实施方案1的方法，其中紫外光源为黑光。
12.实施方案1的方法，其中衬底包括白色纸和有色纸。
13.一种检测用于保护基于油墨的或基于调色剂的图像的透明外涂层组合物的方法，包括：
提供透明外涂层组合物，其还包含
油墨连接料和
紫外吸收添加剂；
将该透明外涂层组合物施用于衬底上的基于油墨的或基于调色剂的图像，其中该衬底包含荧光增白剂；
将经外涂布的图像暴露于具有激发荧光增白剂并被紫外吸收添加剂所吸收的波长的活化辐射，由此活化辐射活化衬底中的荧光增白剂并被外涂层组合物中的紫外吸收添加剂阻截；
用图像传感器评测经保护的图像的任何活化以检测紫外吸收添加剂的存在。
14.实施方案13的方法，其中所述活化辐射具有约300至约400nm范围内的波长。
15.一种检测印刷图像的方法，包括：
提供透明固体油墨组合物，其还包含
油墨连接料和
紫外吸收添加剂；
将该透明固体油墨组合物施用于衬底上形成印刷图像，其中该衬底包含荧光增白剂；
将经印刷的图像暴露于紫外光源，从而活化衬底中的荧光增白剂以产生对比图像；
用图像传感器评测经保护的图像的任何活化以检测紫外吸收添加剂的存在。
16.实施方案15的方法，其中所述油墨连接料选自乙烯/丙烯共聚物、氧化的合成或石油蜡的氨基甲酸酯衍生物、正链烷烃、支化链烷烃、环烷烃、高度支化烃、乙氧基化醇、直链醇、基于烃的石蜡、由接枝共聚合制备的聚烯烃的改性马来酸酐烃加合物、单酰胺和四酰胺的混合物、石蜡、微晶蜡、聚乙烯蜡、酯蜡、脂肪酸、含脂肪酰胺的材料、磺酰胺材料、乙氧基化醇、直链醇、聚酯、聚丙烯酸酯、及其混合物。
17.实施方案15的系统，其中所述紫外吸收添加剂在透明外涂层组合物中的存在量为该透明外涂层组合物的总重量的约0.01至约50重量％。
18.实施方案17的系统，其中所述紫外吸收添加剂在透明外涂层组合物中的存在量为该透明外涂层组合物的总重量的约0.2至约5重量％。
19.实施方案15的系统，其中所述紫外吸收添加剂选自羟基苯基苯并三唑、羟基苯基三嗪、取代的二苯甲酮、取代的肉桂酸酯、及其混合物。
20.一种透明固体油墨组合物，包含：
油墨连接料，和
紫外吸收添加剂，其中所述紫外吸收添加剂选自羟基苯基苯并三唑、羟基苯基三嗪、取代的二苯甲酮、取代的肉桂酸酯、及其混合物，并且在透明固体油墨组合物中的存在量为该透明固体油墨组合物的总重量的约0.1至约10重量％。
附图说明
为更好地理解，可参考附图。
图1是示出含有和不含有UV吸收添加剂的透明底墨(baseink)(SI)的吸收的差异的图表；
图2是示出含有和不含有UV吸收添加剂的透明油墨外涂层组合物在黑光下的检测性的差异的照片；
图3A-3E是示出多种具有UV吸收添加剂或荧光添加剂的透明油墨外涂层组合物在黑光下在多种纸衬底上的检测性的差异的照片。
除非另作说明，不同的图中的相同的附图标记表示相同的或相似的特征。
具体实施方式
如上所述，仍然需要一种可用于保护基于固体油墨和基于调色剂的图像的外涂层组合物，其可对基于调色剂的图像和基于油墨的图像提供外涂层涂布性能，包括例如热和光稳定性、抗划伤性和抗涂污(或摩擦)性，尤其是在商业印刷应用中，并且还可通过在目前的印刷和配准(registration)系统中使用的扫描传感器进行检测。在一些实施方案中，外涂层组合物用作固体油墨的基体(base)的一部分。在主要市场，如涉及直接邮寄应用的那些市场中，印刷品必须在整个邮件处理过程中保持高图像质量。目前的固体油墨无法满足这种要求。更通常地，用当前的市售固体油墨制成的印刷品的坚固耐用性与喷墨或静电印刷的印刷品相比较差。因此，本发明实施方案通过使用一种透明或基本无色的外涂层组合物而解决了这些问题，所述外涂层组合物涂布于需要保护的特定图像上。对于直接邮寄，这意味着用该透明外涂层组合物外涂布要求保护的具体文本，例如邮件接收人的地址和姓名。
如使用CMYK颜色的情况一样，透明外涂层在印刷过程中需要校准以确保一致的高质量印刷品。对于使用颜色的情况，目前通过能够检测可见颜色的系统(如IOWA联机扫描传感器)实现。这使得可以进行颜色配准磁头校准(colorregistrationheadalignment)、喷射故障检测(missingjetdetection)、均匀性检测等。但是，使用这种透明外涂层组合物的一个障碍是透明组合物无法用例如IOWA等系统检测，并且使用目前这些系统不可能确保一致的外涂层印刷品。这些系统需要一种需要时可检测到、但对于外涂层的透明色没有任何有害影响的透明外涂层组合物。如上所述，现有方法提出了在该透明外涂层组合物中使用荧光或IR敏感材料，但这些材料具有一些缺点。其他方法使用了透明UV凝胶外涂层组合物，但被证明对于固体油墨基体不起作用，因为所述组合物在暴露波长下没有任何吸收(无法用黑光(365nmUV光)检测)，因而在白色纸上无法显示任何对比度。因此，这种固体油墨外涂层组合物无法用IOWA系统校准。
本发明实施方案通过使用一种下述的透明外涂层组合物克服了上述问题，所述外涂层组合物包含一种通过将UV吸收透明添加剂加入固体油墨基体材料中而制备的固体油墨基体材料。该添加剂使油墨在激发波长下具有极高的吸收。因此，该外涂层组合物在被印刷到含有某些荧光增白剂的衬底上时，可容易地用UV光(如黑光)检测。与荧光添加剂不同，UV吸收添加剂阻截入射的UV光，但实际上不被UV光所激发。由于衬底中的荧光增白剂被入射的UV光激发并发射通常为蓝色的光，因而可提供检测所需的对比度。常规使用的白色纸(如XEROX4200)含有这类荧光增白剂。
荧光增白剂是一种在经受入射的UV光时可发射蓝色或绿色光的透明或无色材料。换句话说，荧光增白剂是一种无色荧光材料。荧光增白剂广泛用作纸衬底的添加剂，因为发射的光补偿了衬底潜在的泛黄(yellowing)，从而提供了明亮衬底，在白色纸或彩色纸上均是如此。在塑料中它们用于提供趋于白色的明亮外观。ColorIndexInternational(CI)在www.colour-index.org确认了约400例已知的荧光增白剂。荧光增白剂的基本类型包括，例如三嗪-茋(二-、四-或六磺化的)、香豆素、咪唑啉、二唑、三唑、苯并噁唑啉、联苯-茋等。
当暴露于UV光时，由于纸中的荧光增白剂被UV光激发，白色纸片发射强烈的蓝光。因此，白色亮光纸上用含有UV吸收添加剂的固体油墨基体材料印刷的区域在普通观察光下表现为无色，但在明亮蓝色背景下表现为暗色——提供了极佳的观察对比度，并且使得透明外涂层组合物的检测可用于IOWA校准方法中，只要该系统配有UV光源，如黑光。黑光源易得并且没有安全问题。因此，本发明实施方案与现有技术相比，提供了成本显著降低和实施简单的直接优势。
本文所公开的外涂层组合物是透明或基本无色的。如本文所用，“基本无色”是指该外涂层组合物在观察时是基本或完全透彻或透明的。为此，该组合物可基本不含着色剂。
合适的UV吸收添加剂在光谱的UV范围内(通常包括400nm以下，或约330nm至约400nm的波长)有强吸收。特别关注的是包含在约330nm至约400nm的光谱范围内有强吸收的UV吸收添加剂的实施方案，因为这些添加剂是由在约350nm或更高的波长下操作的UV黑光源所发射的UV光的有效吸收剂，所述UV黑光源。
在本发明实施方案中，具有一种量的UV吸收添加剂(例如羟基苯基苯并三唑类化合物)的透明油墨外涂层组合物被证明可用IOWA系统检测。在一些具体实施方案中，证实了具有约2重量％的2-(2H-苯并三唑-2-基)-对甲酚(其为苯酚取代的苯并三唑(也可以作为TINUVINP光吸收材料从CibaSpecialtyChemicals(Basel，Switzerland)购得))的透明油墨外涂层组合物是可检测的。其他UV吸收添加剂包括，例如其他羟基苯基取代的苯并三唑，如其他购自CIBA的TINUVIN材料。实例包括TINUVIN123、326、171、234、328、由GreatLakesChemicalCorporation作为LOWILITE234销售的2-(2-羟基-3，5-二(1，1-二甲基苄基))-2H-苯并三唑。其他苯并三唑包括LOWILITE26、27、28、29和35(所有这些均可购自GreatLakesChemicalCorporation)等及其混合物。其他合适的材料为羟基苯基取代的三嗪，如由BASF以TinosorbS出售的双乙基己氧基苯酚甲氧苯基三嗪；取代的肉桂酸酯，如可以商品名TinosorbOMC购得的甲氧基肉桂酸辛酯；取代的二苯甲酮材料，例如2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮，由Michigan，USA的GreatLakesChemicalCorporation(目前是ChemturaCorporation.I的一部分)以LOWILITE20商品名出售。
在一些实施方案中，UV吸收添加剂在外涂层组合物中的存在量为该外涂层组合物的总重量的约0.01至约50重量％，或约0.1至约10重量％，或约0.2至约5重量％。相比而言，用不含添加剂的透明外涂层组合物制成的样品无法简单地用UV光(如黑光(365nm的UV光))检测到。与之相比，含有UV吸收添加剂的外涂层样品在印刷于白色纸(XEROX4200)以及各种有色纸(XEROXPastel)时，可完全检测到。本发明实施方案在用于白色纸衬底时特别有利，可提供极佳的对比度。相比而言，用荧光添加剂制成的样品在白色纸上显示出差对比度，因为它们的荧光被白色纸的蓝色荧光掩盖或埋没了。在荧光添加剂中，仅红色发光染料显示出一些对比度。因此，本发明实施方案提供了一种简单且非常有效的提供透明固体油墨外涂层组合物的可检测性的解决方法。因此本发明实施方案相对于现有技术具有许多优点，如由于UV吸收添加剂比荧光和IR染料便宜得多而使成本显著降低、化学和热稳定性、与透明油墨基体的极佳的溶解性、在白色纸衬底上的最佳对比度、在有色纸和高产纸上的可检测性以及在普通光使用条件下真正不可见。
透明油墨外涂层组合物通常包含至少一种油墨连接料或粘合剂和至少一种UV吸收添加剂。该连接料可包括一种选自以下的物质：乙烯/丙烯共聚物、氧化的合成或石油蜡的氨基甲酸酯衍生物、正链烷烃、支化链烷烃、环烷烃、高度支化烃、乙氧基化醇、直链醇、烃基蜡、由接枝共聚合制备的聚烯烃的改性马来酸酐烃加合物、单酰胺和四酰胺的混合物、及其混合物。连接料也可以是在第7,674,326；6,906,118和/或5,122,187号美国专利中所述的任何连接料，其全部内容各自以引用的方式纳入本文。油墨连接料也可以是UV辐射固化的，例如一种选自以下的组分：石蜡、微晶蜡、聚乙烯蜡、酯蜡、脂肪酸、含脂肪酰胺的材料、磺酰胺材料、乙氧基化醇、直链醇及其结合，或在第2008/0090928号美国专利公布中所述的任何油墨连接料，其全部内容以引用的方式纳入本文。
油墨连接料也可包括蜡，如石蜡、微晶蜡、聚烯烃蜡(如聚乙烯或聚丙烯蜡)、酯蜡、脂肪酸或其他蜡质材料、含脂肪酰胺的材料、磺酰胺材料、由不同的天然来源(例如浮油松香和松香脂)制成的树脂材料以及合成蜡。所述蜡的存在量可以为油墨的约5至约25重量％。合适的蜡的实例包括可从AlliedChemicalandPetroliteCorporation购得的聚丙烯和聚乙烯、可从MichaelmanInc.和DanielsProductsCompany购得的蜡乳液、可从EastmanChemicalProducts，Inc.购得的EPOLENEN-15、可从SanyoKaseiK.K.购得的一种低重均分子量聚丙烯VISCOL550-P以及类似材料。所选的市售可得的聚乙烯通常具有约1,000至约1,500的分子量，而用于本发明的调色剂组合物的市售可得的聚丙烯被认为具有约4,000至约5,000的分子量。合适的官能化蜡的实例包括，例如胺、酰胺、亚胺(imides)、酯、季胺、羧酸或丙烯酸类聚合物乳液，例如均可从SCJohnsonWax购得的JONCRYL74、89、130、537和538、可从AlliedChemicalandPetroliteCorporation和SCJohnsonWax购得的氯化聚丙烯和聚乙烯。
本发明实施方案的外涂层组合物还可包含常规的添加剂，以利用与这些常规添加剂有关的已知功能。这些添加剂可包括，例如消泡剂、增滑和均染剂(slipandlevelagent)等。
本发明实施方案的外涂层组合物可直接喷射至图像接收衬底上。然后外涂层组合物可由接触或非接触式均染(leveling)方式进行均染，如第2009/0195572号美国专利公布所公开。本发明实施方案也可用在使用中间衬底的刺穿喷墨设备(transfixinkjetdevice)中，例如固体喷墨印刷机、喷墨印刷机或喷墨传真机。然而，本文的系统和方法同样可应用于直接印刷系统，其中图像被直接喷射至图像接受介质上而无需使用中间衬底。本文的系统和方法也包括使用辐射发射源，其发射具有UV吸收添加剂能吸收辐射的波长的辐射或光，从而活化荧光增白剂并被该添加剂阻截。在一些实施方案中，辐射发射源产生波长在约300nm至约400nm范围内的活化辐射。以此方式，随后可通过图像传感器检测透明油墨外涂层组合物存在与否，并且可根据相对强度检测油墨的量。
本公开的外涂层组合物可用于图像加工，包括：在衬底上生成基于油墨的或基于调色剂的图像，在该图像生成后，将外涂层组合物喷墨至整个衬底上、整个图像上、部分(一个或多个部分)图像上、部分(一个或多个部分)衬底上或其任意结合，并固化该外涂层组合物。
根据印刷品的最终用途，所用衬底可为任何合适的含有某种荧光增白添加剂的衬底。示例性衬底包括，但不仅限于，普通纸、涂布纸、塑料、聚合物膜、处理过的纤维素、木材、静电印刷衬底、陶瓷、纤维、金属、及其混合物，任选地包含涂布于其上的添加剂。
当涂布基于调色剂的图像时，首先得到熔融的基于调色剂的印刷品，然后将其用含有可喷射外涂层组合物的喷墨印刷机处理。基于调色剂的图像可通过任何合适的常规静电印刷技术或其变体制备。类似地，当涂布基于油墨的图像时，首先生成基于油墨的图像然后将其用含有可喷射外涂层组合物的喷墨印刷机处理。如果用喷墨印刷机形成基于油墨的图像，则之后可将该基于油墨的图像用一个另外的含有可喷射外涂层组合物的喷墨印刷机处理，或者喷墨油墨可与组合物存放于同一喷墨印刷机中，由此在形成喷墨油墨图像后该组合物以无色透明流体的形式涂布于衬底和/或图像上。当该外涂层组合物涂布于基于油墨的图像(特别是使用喷墨印刷机生成的图像)上时，该图像可通过任何合适的常规方法或其变体制备。当该外涂层组合物是固体油墨的一部分时，通过直接将固体油墨组合物施用至衬底上可简便地生成基于油墨的图像。因此，该基于油墨的图像在形成时已经包括了该外涂层组合物。
当该组合物涂布至图像、其部分、衬底和/或其部分上时，其可以不同的分辨率水平施用。例如，该组合物可以以印刷半色调点(printhalftonedot)的分辨率、图像的清晰部分的分辨率、或者比图像的清晰部分稍低的分辨率施用，使得组合物部分叠加到衬底的非成像区域上。常规的组合物沉积水平是约5至约50皮升(picolitre)液滴尺寸的量。该组合物可在图像形成的任何阶段通过使用任意已知的喷墨印刷技术以至少一个通路(pass)施用于图像上，所述已知的喷墨印刷技术例如按需滴注(drop-on-demand)喷墨印刷，包括但不限于，压电或吸声(acoustic)喷墨印刷。组合物的施用可通过用于形成图像的同一信息进行控制，以便生成图像和外涂层组合物仅需要一份数字文件。因此，该外涂层组合物是完全数字化的。
本文包括的多种示例性实施方案包括一种成像方法，其包括在成像部件上产生静电潜像，显影该潜像，并将经显影的静电图像转印到合适的衬底上。
虽然以上的描述涉及具体的实施方案，但应理解，在不背离其主旨的情况下可作出许多改进方案。所附权利要求意在涵盖这类将落在本文的实施方案的实际范围和主旨内的改进方案。
因此，本文公开的实施方案在所有方面均应理解为是示例性的而非限制性的，实施方案的范围由所附权利要求而不是前述说明书指明。所有落在权利要求的等同含义和范围内的改进方案都意欲涵盖于其中。
实施例
实施例在下文给出并且用于示例说明可用于实施本发明实施方案的不同组合物和条件。除非另有指明，所有比例均为重量比。然而，明显的是，所述实施方案可用许多种类的组合物实施并且根据上文以及下文所指出的公开可具有许多不同的用途。
对比实施例
常规透明固体油墨外涂层无法检测(UVVIS吸收光谱)
由一种由不含和含有UV添加剂(TINUVINP)的熔点为约100℃的长链醇(含有30至70个碳原子的混合物)组成的相转变材料制备的常规透明外涂层固体油墨基体(SI)的样品通过将熔体组合物置于具有5微米垫片(spacer)的石英载片之间而制得。
如图1所示，透明底墨(SI)在检测波长(UV365nm)下基本无吸收。与之相反，当加入2％的TINUVINP(UV吸收添加剂)时，新的油墨在UV范围内(虚线)具有巨大的吸收。因此，人们可以预测，不含添加剂的样品(本身)当印刷于白色纸上时将不会显示出对比度(无检测性)。
检测试验
在白色纸(XERPX4200)和黄色纸(XEROXPastel)上用透明油墨基体(XeroxColorQube印刷机所使用的相转变油墨基体)和透明固体油墨外涂层基体划出线条并与通过使用TINUVINP作为UV吸收添加剂的透明外涂层(在下表1中标为(a))比较检测性。
以以下顺序从左至右划出线条，如图2所示：(1)ColorQube固体油墨透明基体；(2)常规透明固体油墨外涂层；以及(3)具有TINUVIN添加剂的常规透明固体油墨外涂层(在下表1中标为(a))。样品暴露于黑光中检测。图2显示线条(1)和(2)在白色纸和黄色纸上均完全没有对比度(无法检测)。仅有样品(3)——具有本发明实施方案的添加剂——是可检测的。
实施例1
油墨制备
在确认了常规固体油墨外涂层材料缺乏可检测性之后(如上述对比实施例所示)，焦点转移到开发一种可检测的固体油墨外涂层并将其效率与现有报道的荧光染料添加剂方法进行比较。
通过在一个热盘中将0.100g添加剂溶解于9.900g熔融的透明油墨基体中并搅拌，制备了几种具有“可检测”添加剂的透明油墨组合物。该方法生成了均匀分散的透明油墨，并进一步对其进行评估。为了比较，制备了UV吸收添加剂样品以及用透明荧光添加剂制备的样品。另外，使用了两种类型的透明油墨：第一种是常规透明外涂层组合物(基于熔点为约100℃的相转变材料)，第二种是目前市售的ColorQube油墨基体。表1列出了制备的油墨。
表1
出人意料地观察到，用透明蓝色荧光染料制成的油墨(在表1中标为(b)和(c))在透明外涂层基体中没有荧光。由于该透明外涂层基体材料在360nm(用于检测)下不吸收光，因此不认为淬灭(quenching)是其成因。很可能是透明外涂层的相转变材料(其为一种取代的长链烷基材料)与该荧光染料反应，导致它们降解。因此，这些染料无法用于荧光检测。为此，用ColorQube基体(在表1中标为(d))制备样品并如预期观察到荧光。因此，使用ColorQube基体可以将蓝色荧光染料概念与UV吸收添加剂进行比较。这一现象说明了荧光染料的一个问题——化学不稳定性。
鉴于制备的油墨量较少，通过用冷却(硬质)油墨手写制备实际的“印刷品”。这足以阐述使用各油墨的检测概念。
检测
检测通过用UV光(365nm)照射而完成，所述UV光是商店常用于验钞的光的类型。使用了几种类型的纸衬底：(1)白色纸(XEROX4200；高亮度)(图3A)；(2)XEROX高产商用纸(较低亮度纸)(图3B)；(3)XEROXPastel蓝色纸(图3C)；(4)XEROXPastel绿色纸(图3D)和(5)XEROXPastel黄色纸(图3E)。
目的是测试多种类型的油墨在多种类型的优选用于例如直接邮寄应用的纸衬底上的检测性。图3A-3E显示出在UV检测光下的外观。在普通光条件下，所述“印刷品”(表示为简单线条)看起来相同，因为在所有纸衬底上均是稍有光泽但透明的线条。在所有的图中，涂鸦的油墨的顺序从左至右为：UV吸收的(在表1中标为(a))；红色荧光的(在表1中标为(f))；绿色荧光的(在表1中标为(e))和蓝色荧光的(在表1中标为(d))。所有均在黑光下观察。
结果
含有UV吸收添加剂的油墨在所有五类种类型的纸衬底(白色和有色)上均可作为深蓝色线条而检测。UV吸收添加剂在白色亮光纸(XEROX4200)上特别有利。
荧光染料基本难以检测，特别是蓝色，其在图3A-3E中无法观测到。这是由于染料发射的荧光基本上被纸中的荧光增白添加剂的强烈的蓝色发射所掩盖。仅有红色发光染料显示出一些对比度。荧光添加剂最容易在有色纸衬底(由于颜色而亮度较低)上检测。但是仍然没有任何一种荧光添加剂在检测性上与UV吸收材料有同样好的表现。
所有本文提及的专利和申请均在此处具体而完全地以其全部内容以引用的方式纳入本说明书。
应理解，各种上述公开和其他的特征和功能或其替代方案可按需结合至许多其他不同的体系或应用中。而且，各种其中目前无法预见的或未曾预料到的替代方案、修改方案、变化方案或改进方案可随后由本领域技术人员作出，这些也意欲包括在所附权利要求中。除非在一项权利要求中具体陈述，否则不应从说明书或任意其他权利要求中暗示或引入权利要求的步骤或组分的任何特定的顺序、数目、位置、尺寸、形状、角度、颜色或材料。
Claims (21)
1.一种检测用于保护基于油墨的或基于调色剂的图像的透明外涂层组合物的方法，包括：
提供适合印刷的透明固体油墨，其包含
油墨连接料和
紫外吸收添加剂；
提供具有基于油墨的或基于调色剂的图像的衬底；其中所述衬底包含荧光增白剂；
在衬底上的基于油墨的或基于调色剂的图像上印刷透明油墨以产生赋予基于油墨的或基于调色剂的图像抗划伤性和抗涂污性的保护性的经外涂布的图像；
将衬底暴露于紫外光源，从而活化衬底中的荧光增白剂以在衬底和经外涂布的图像之间产生对比图像；
用图像传感器对衬底就产生对比图像的荧光增白剂的任何活化进行评测以检测经外涂布的图像中紫外吸收添加剂的存在。
2.权利要求1的方法，其中所述油墨连接料选自乙烯/丙烯共聚物、氧化的合成或石油蜡的氨基甲酸酯衍生物、正链烷烃、支化链烷烃、环烷烃、高度支化烃、乙氧基化醇、直链醇、基于烃的石蜡、由接枝共聚合制备的聚烯烃的改性马来酸酐烃加合物、单酰胺和四酰胺的混合物、聚乙烯蜡、酯蜡、脂肪酸、含脂肪酰胺的材料、磺酰胺材料、聚酯、聚丙烯酸酯、及其混合物。
3.权利要求1的方法，其中所述油墨连接料选自石蜡。
4.权利要求1的方法，其中所述油墨连接料选自微晶蜡。
5.权利要求1的方法，其中所述透明油墨还包含选自消泡剂、增滑剂、均染剂及其混合物的添加剂。
6.权利要求1的方法，其中所述紫外吸收添加剂在透明油墨中的存在量为该透明油墨的总重量的0.01至50重量％。
7.权利要求6的方法，其中所述紫外吸收添加剂在透明油墨中的存在量为占该透明油墨的总重量的0.2至5重量％。
8.权利要求1的方法，其中所述紫外吸收添加剂选自羟基苯基苯并三唑、羟基苯基三嗪、取代的二苯甲酮、取代的肉桂酸酯、及其混合物。
9.权利要求1的方法，其中所述紫外吸收添加剂为2-(2H-苯并三唑-2-基)-对甲酚。
10.权利要求1的方法，其中所述紫外吸收添加剂具有400nm或更低的UV吸收。
11.权利要求10的方法，其中所述紫外吸收添加剂具有330nm至400nm的UV吸收。
12.权利要求1的方法，其中紫外光源为黑光。
13.权利要求1的方法，其中衬底包括白色纸和有色纸。
14.一种检测用于保护基于油墨的或基于调色剂的图像的透明外涂层组合物的方法，包括：
提供适合印刷的透明固体油墨，其包含
油墨连接料和
紫外吸收添加剂；
提供具有基于油墨的或基于调色剂的图像的衬底；其中所述衬底包含荧光增白剂；
在衬底上的基于油墨的或基于调色剂的图像上印刷透明油墨以产生赋予基于油墨的或基于调色剂的图像抗划伤性和抗涂污性的保护性的经外涂布的图像；
将衬底暴露于具有激发荧光增白剂并被紫外吸收添加剂所吸收的波长的活化辐射，由此活化辐射活化衬底中的荧光增白剂并被透明油墨中的紫外吸收添加剂吸收，从而产生对比图像；
用图像传感器对衬底就产生对比图像的荧光增白剂的任何活化进行评测以检测经外涂布的图像中紫外吸收添加剂的存在。
15.权利要求14的方法，其中所述活化辐射具有300至400nm范围内的波长。
16.一种检测印刷图像的方法，包括：
提供适合印刷的透明固体油墨，其包含
油墨连接料和
紫外吸收添加剂，其中所述紫外吸收添加剂在透明固体油墨中的存在量为该透明固体油墨组合物的总重量的0.01至50重量％；
提供包含荧光增白剂的衬底；
在衬底上印刷透明固体油墨以形成印刷图像；
将衬底暴露于紫外光源，从而活化衬底中的荧光增白剂以在衬底和印刷图像之间产生对比图像；
用图像传感器对衬底就产生对比图像的荧光增白剂的任何活化进行评测以检测印刷图像中紫外吸收添加剂的存在。
17.权利要求16的方法，其中所述油墨连接料选自乙烯/丙烯共聚物、氧化的合成或石油蜡的氨基甲酸酯衍生物、正链烷烃、支化链烷烃、环烷烃、高度支化烃、乙氧基化醇、直链醇、基于烃的石蜡、由接枝共聚合制备的聚烯烃的改性马来酸酐烃加合物、单酰胺和四酰胺的混合物、聚乙烯蜡、酯蜡、脂肪酸、含脂肪酰胺的材料、磺酰胺材料、聚酯、聚丙烯酸酯、及其混合物。
18.权利要求16的方法，其中所述油墨连接料选自石蜡。
19.权利要求16的方法，其中所述油墨连接料选自微晶蜡。
20.权利要求16的方法，其中所述紫外吸收添加剂在透明固体油墨中的存在量为该透明油墨的总重量的0.2至5重量％。
21.权利要求16的方法，其中所述紫外吸收添加剂选自羟基苯基苯并三唑、羟基苯基三嗪、取代的二苯甲酮、取代的肉桂酸酯、及其混合物。
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