CN104797985A - 在塑料基板上印刷的方法及静电油墨组合物 - Google Patents
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Abstract
印刷的方法及静电油墨组合物。这里描述了在塑料基板上印刷的方法,所述方法包括:提供静电油墨组合物,其包含载液,和分散于所述载液中的包含树脂和滑爽剂的颗粒;在一个表面上形成静电潜像;将所述表面与所述静电油墨组合物接触,以使至少一些所述颗粒和所述滑爽剂被转印到所述表面以在所述表面上形成显影调色图像;及将所述调色图像转印至所述塑料基板。本发明还公开了静电油墨组合物和塑料基板。
Description
技术背景
静电印刷过程通常包括在光电导表面上形成图像,将具有带电颗粒的油墨涂布至光电导表面,使得它们选择性粘结至图像,然后将呈图像形式的带电颗粒转印至印刷基板。
光电导表面通常位于圆筒上并且经常被称为照片成像板(PIP)。光电导表面选择性地带有潜在静电图像,该潜在静电图像具有带有不同电势的图像区和背景区。例如,在载液中包含带电调色剂颗粒的静电油墨组合物可以与选择性带电的光电导表面接触。带电调色剂颗粒附着至潜像的图像区,而背景区仍然空白。然后将图像直接地转印至印刷基板(例如纸),或更通常地,通过首先将图像转印至中间转印构件(其可以是软膨胀橡皮布),并然后转印至印刷基板。
附图说明
图1图示出用于测试印刷至基板上的油墨的摩擦系数的装置的实例。
图2显示特定油墨的摩擦系数相对于印刷覆盖的变化,如下文实施例中所述。
图3显示在印刷后两个不同的时间,对不同印刷覆盖测得的特定油墨的摩擦系数,如下文实施例中所述。
图4和图5显示经过15天(分别)测量出的某些油墨的静态和动态摩擦系数,如下文实施例中所描述。
具体实施方式
在公开和描述本发明之前,应理解本公开不限于本文公开的特定过程步骤和材料,因为这样的过程步骤和材料可以稍微改变。还应理解,本文所使用的术语是为了描述特定实施方式的目的而使用。这些术语不旨在进行限制,因为范围旨在由所附权利要求及其等同物限定。
应当注意,如在本说明书和所附权利要求中使用,单数形式“一个/种(a)”、“一个/种(an)”和“该/所述(the)”包括复数指示物,除非上下文另有明确指出。
如本文所使用,“载液”、“载体”或“载体媒介物”是指聚合物、颗粒、着色剂、电荷引导剂和其它添加剂可以在其中分散来形成液体静电油墨或电子照相油墨的液体。所述载液和可以包括多种不同试剂例如表面活性剂、共溶剂、粘度调节剂和/或其它可能成分的混合物。
如本文所使用,“静电油墨组合物”通常是指通常适于用在静电印刷过程(有时被称为电子照相印刷过程)中的呈液体形式的油墨组合物。静电油墨组合物可以包含分散于可以如本文所描述的载液中的可以如本文所描述的树脂的可带电颗粒。
如本文所使用,“颜料”通常包括颜料着色剂、磁性颗粒、氧化铝、硅石和/或其它陶瓷或有机金属,无论这样的微粒是否带来颜色。因此,尽管本说明书主要示例颜料着色剂的使用,但是术语“颜料”可以更通常不只用来描述颜料着色剂,还用来描述其它颜料例如有机金属化合物、铁氧体、陶瓷等。
如本文所使用,“共聚物”是指由至少两种单体聚合的聚合物。
如本文所使用,“熔体流动速率”通常是指树脂在指定温度和负载下穿过规定尺寸的孔口的挤出速率,通常以温度/负载记录,例如190℃/2.16kg。流动速率可以用于区分等级或提供材料由于模塑引起的降解的测量。在本公开中,“熔体流动速率”如本领域中已知的那样通过挤出塑性计(Extrusion Plastometer)测量热塑性塑料的熔体流动速率的ASTM D1238-04c标准试验方法测量。如果规定了特定聚合物的熔体流动速率,那么除非另有说明,否则其是指在缺少静电油墨组合物的任何其它组分的情况下单独聚合物的熔体流动速率。
如本文所使用,“酸度”、“酸数”或“酸值”是指中和一克物质的氢氧化钾(KOH)的质量(以毫克计)。聚合物的酸度可以根据例如如ASTM D1386中所述的标准技术测量。如果规定了特定聚合物的酸度,那么除非另有说明,否则其是指在缺少液体调色剂组合物的任何其它组分的情况下单独聚合物的酸度。
如本文所使用,"熔体粘度"通常是指在给定的剪切应力或剪切速率下剪切应力与剪切速率的比率。测试通常使用毛细管流变仪进行。在流变仪圆筒中加热塑料装载物并用活塞通过模具推动。根据设备,使用恒力或恒定速率推动该活塞。一旦系统达到稳态操作就进行测量。所使用的一种方法是测量140℃下的Brookfield粘度,单位可为mPa-s或cPoise,如本领域中已知。或者,可以使用流变仪,例如来自Thermal AnalysisInstruments的商购可得的AR-2000流变仪,使用25mm钢板(标准钢平行板)的几何结构,并观测在120℃、0.01hz剪切速率下的板对板流变等温线测量熔体粘度。如果规定了特定聚合物的熔体粘度,那么除非另有说明,其是指在缺少静电油墨组合物的任何其它组分的情况下单独聚合物的粘度。
特定的单体可以在本文描述为构成聚合物的特定重量百分数。这指示在聚合物中由所述单体形成的重复单元构成聚合物的所述重量百分数。
如果本文提及标准试验,除非另有说明,否则所指的试验版本是提交本专利申请时的最新版本。
如本文所使用,“静电印刷”或“电子照相印刷”通常是指提供从光成像基板直接地或经由中间转印构件间接地转印至印刷基板(例如塑料基板)的图像的过程。因此,该图像基本上不被吸收进涂布有该图像的光成像基板内。此外,“电子照相印刷机”或“静电印刷机”通常是指能够进行如上所述的电子照相印刷或静电印刷的那些印刷机。“液体电子照相印刷”是电子照相过程中使用液体油墨而不是粉末调色剂的特定类型的电子照相印刷。静电印刷过程可以涉及将静电油墨组合物放在电场中,例如具有50V/μm至400V/μm以上,在一些实例中为600V/μm至900V/μm以上的场梯度的电场。
如本文所使用,“取代的”可以指化合物或结构部分的氢原子被属于称为取代基的基团的一部分的另一原子(诸如碳原子或杂原子)所代替。取代基包括例如烷基、烷氧基、芳基、芳氧基、烯基、烯氧基、炔基、炔氧基、硫代烷基、硫代烯基、硫代炔基、硫代芳基等。
如本文所使用,“杂原子”可指氮、氧、卤素、磷或硫。
如本文所使用,“烷基”或类似表述例如烷芳基中的“烷”可指带支链、无支链或环状的饱和烃基团,在一些实例中,其例如可含1至约50个碳原子、或1至约40个碳原子、或1至约30个碳原子、或1至约10个碳原子、或1至约5个碳原子。
术语“芳基”可指含单个芳环的基团,或者含多个稠合在一起的、直接连接的或间接连接(以致不同芳环与同一基团诸如亚甲基或亚乙基结构部分结合)的芳环的基团。本文中所述的芳基可包含但不限于5至约50个碳原子、或5至约40个碳原子、或5至约30个碳原子或更多,并且可选自苯基和萘基。
如本文所使用,术语“约”用来通过提供规定值可稍高于或稍低于端点而提供数值范围端点的灵活性。该术语的灵活性程度可以通过由特定变量表示且在本领域技术人员的知识范围之内,以基于经验和本文的关联描述来确定。
如本文所使用,为了方便,多个术语、结构元件、组成元件和/或材料可以呈现在公共列表中。然而,这些列表应当被解释为该列表的每个成员被单独地标识为独立且唯一的成员。因此,在没有相反指示的情况下,这样的列表的单独成员都不应仅基于它们在公共组中的出现而被解释为相同列表的任何其它成员的实际等价物。
浓度、数量和其它数值数据可以在本文中以范围格式表示或呈现,应理解,这样的范围格式仅为了方便和简洁使用,因此应被灵活解释为不只包括作为范围的界限明确记载的数值,还包括在该范围内涵盖的所有单独数值或子范围,如同每个数值和子范围被明确地记载一样。作为说明,“约1wt%至约5wt%”的数值范围应被解释为不只包括明确记载的约1wt%至约5wt%的值,而且包括在所指出的范围内的单独值和子范围。因此,在该数值范围内包括的是单独的值(例如2、3.5和4)和子范围(例如1至3、2至4和3至5等)。该相同原理适用于记载单个数值的范围。此外,无论该范围的广度或所述的特征如何,这种解释应当都适用。
在第一方面,提供了在塑料基板上印刷的方法,所述方法包括:
提供静电油墨组合物,其包含载液,和分散于所述载液中的包含树脂和滑爽剂的颗粒;
在表面上形成静电潜像;
将所述表面与所述静电油墨组合物接触,以使至少一些所述颗粒和所述滑爽剂被转印到所述表面以在所述表面上形成显影调色图像;和
将所述调色图像转印至所述塑料基板。
在第二方面,提供了静电油墨组合物,其包含载液、包含树脂和滑爽剂的颗粒。
在第三方面,提供了塑料基板,其具有印刷在其上的包含树脂和滑爽剂的油墨。
本发明人发现一些静电油墨组合物,当被印刷到塑料片、特别是用作收缩套(有时被称为收缩包装)上时具有高摩擦系数。在一些情况下,对于一些自动包装操作,某摩擦系数太高。本发明人已发现,印刷静电油墨的摩擦系数可以通过在印刷前向油墨中加入滑爽剂来降低,而不会对印刷质量或静电印刷过程带来不利影响。
在一些实例中,所述滑爽剂是在油墨的印刷之后使所述印刷油墨的摩擦系数随时间而降低的试剂。在一些实例中,所述滑爽剂是一种非离子型化合物。在一些实例中,所述滑爽剂选自:(a)油的酯、酰胺、醇和酸,所述油可以选自芳族或脂族烃油,其可以选自矿物油、环烷油和石蜡油;天然油,例如蓖麻油、玉米油、棉籽油、橄榄油、油菜籽油、大豆油、向日葵油、其它植物油和动物油,等等;及这些油的官能化衍生物,其可以选自例如单羧酸的多元醇酯(例如甘油单硬脂酸酯、季戊四醇单油酸酯)、饱和和不饱和脂肪酸酰胺、或亚乙基双(酰胺)(例如油酸酰胺、芥酸酰胺、亚油酸酰胺,及它们的混合物)、乙二醇、聚醚多元醇(如碳蜡),及己二酸和癸二酸;(b)含氟聚合物,例如聚四氟乙烯、氟油、氟蜡等;和(c)硅化合物,例如硅烷和硅酮聚合物,包括硅油、聚二甲基硅氧烷和氨基改性的聚二甲基硅氧烷。
在一些实例中,所述滑爽剂选自脂肪酰胺和蓖麻油衍生物。
在一些实例中,所述滑爽剂选自式(I)的脂肪酰胺和式(II)的脂肪酰胺
R1C(O)NHR2 (I),
其中R1为任选的取代的具有至少7个碳原子的烃基,并且R2选自氢和任选的取代的具有至少7个碳原子的烃基,
R3C(O)NHCH2CH2NHC(O)R4 (II),
其中R3和R4中的每一个独立地为任选的取代的具有至少7个碳原子的烃基。
在一些实例中,式(I)中,R1为任选的取代的具有7至30个碳原子、在一些实例中具有10至26个碳原子、在一些实例中具有10至22个碳原子的烃基,并且R2选自氢和任选的取代的具有7至30个碳原子、在一些实例中具有10至26个碳原子、在一些实例中具有10至22个碳原子的烃基。在一些实例中,所述滑爽剂选自棕榈酸酰胺、硬脂酰胺、花生酰胺(arachidamide)、山嵛酸酰胺、油酸酰胺、芥酸酰胺、亚油酸酰胺、硬脂基硬脂酰胺、棕榈基棕榈酰胺和硬脂基花生酰胺。式(I)的可商购的滑爽剂的实例为来自印度Fine Organic的可商购的Finawax S70。
在一些实例中,式(II)中,R3和R4中的每一个独立地为任选的取代的具有至少7个碳原子、在一些实例中具有10至26个碳原子、在一些实例中具有10至22个碳原子的烃基。
在一些实例中,式(I)中,R1为任选的取代的具有7至30个碳原子、在一些实例中具有10至26个碳原子、在一些实例中具有10至22个碳原子的烷基,并且R2选自氢和任选的取代的具有7至30个碳原子、在一些实例中具有10至26个碳原子、在一些实例中具有10至22个碳原子的烷基。
在一些实例中,R3和R4中的每一个独立地为任选的取代的具有至少7个碳原子、在一些实例中具有10至26个碳原子、在一些实例中具有10至22个碳原子的烷基。在一些实例中,所述滑爽剂选自硬脂氨基乙基硬脂酰胺、硬脂氨基乙基棕榈酰胺、棕榈氨基乙基硬脂酰胺、乙烯基双硬脂酰胺、乙烯基双油酸酰胺、硬脂基芥酸酰胺、芥酸氨基乙基芥酸酰胺、油酸氨基乙基油酸酰胺、芥酸氨基乙基油酸酰胺、油酸氨基乙基芥酸酰胺、硬脂氨基乙基芥酸酰胺、芥酸氨基乙基棕榈酰胺及棕榈酸氨基乙基油酸酰胺。式(I)的可商购的滑爽剂的实例包括Finawax C和Finawax VL,二者都可购自印度Fine Organic。
在一些实例中,所述滑爽剂包含有机蜡。在一些实例中,所述有机蜡是天然来源的,并且在一些实例中包含植物蜡。在一些实例中,所述滑爽剂可包含蓖麻蜡或氢化蓖麻油衍生物,例如氢化蓖麻油甘油三酯。
在一些实例中,所述滑爽剂可包含植物蜡,例如甘油三酯类型的蓖麻油衍生物。在一些实例中,所述滑爽剂可以包含具有比PE基蜡更大的分子间间距的大分子结构蜡的植物蜡,例如蓖麻油衍生物。在一些实例中,所述滑爽剂可以包含具有约50℃至80℃的熔融范围的植物蜡,例如蓖麻油衍生物。
在一些实例中,所述滑爽剂可以包含式(III)的蓖麻油衍生物
在一些实例中,所述滑爽剂可以包含具有约900至约960、在一些实例中约920至约940,例如940的分子量的蓖麻油衍生物。
在一些实例中,所述滑爽剂可以包含具有约140至约170、在一些实例中约145至约165、或约160或约158的羟基数的蓖麻油衍生物。
在一些实例中,所述滑爽剂包含具有约170至约190、在一些实例中约175至约185、或约180的皂化数的蓖麻油衍生物。
在一些实例中,所述滑爽剂包含具有约80℃至约95℃、在一些实例中约83℃至90℃、或85℃或约86℃的熔点的蓖麻油衍生物。
用于静电油墨组合物中的蓖麻油衍生物的一个实例为来自DKSH的可商购的SiberFlowC85。
在一些实例中,所述滑爽剂构成静电油墨组合物的固体含量的约1wt%至约6wt%。在一些实例中,所述滑爽剂构成静电油墨组合物的固体含量的约1wt%至约5wt%。在一些实例中,所述滑爽剂构成静电油墨组合物的固体含量的约1wt%至约3wt%。在一些实例中,所述滑爽剂构成静电油墨组合物的固体含量的约1.5wt%至约3wt%。在一些实例中,所述滑爽剂构成静电油墨组合物的固体含量的约1.5wt%至约2.5wt%,或在一些实例中,所述滑爽剂构成静电油墨组合物的固体含量的约2.5wt%至约3.5wt%。在一些实例中,所述滑爽剂构成静电油墨组合物的固体含量的约2wt%至约3wt%。
在一些实例中,所述静电油墨组合物包含载液。在一些实例中,包含树脂和滑爽剂的颗粒被悬浮或分散于载液中。通常,载液可以作为静电油墨中其它组分的分散介质。例如,载液可以包含或者载液可以是烃、硅油、植物油等。载液可以包括但不限于用作调色剂颗粒的介质的绝缘、非极性、非水液体。载液可以包括具有超过约109ohm-cm的电阻率的化合物。载液可以具有低于约5,在一些实例中低于约3的介电常数。所述载液可以包括但不限于烃。所述烃可以包括但不限于脂族烃、异构化的脂族烃、支链脂族烃、芳香烃及其组合。载液的实例包括但不限于脂族烃、异链烷烃化合物、链烷烃化合物、脱芳构化的烃化合物等。具体地,载液可以包括但不限于Isopar-GTM、Isopar-HTM、Isopar-LTM、Isopar-MTM、Isopar-KTM、Isopar-VTM、Norpar 12TM、Norpar 13TM、Norpar 15TM、Exxol D40TM、Exxol D80TM、Exxol D100TM、Exxol D130TM和Exxol D140TM(均由EXXON CORPORATION销售);Teclen N-16TM、Teclen N-20TM、Teclen N-22TM、Nisseki Naphthesol LTM、Nisseki Naphthesol MTM、Nisseki NaphthesolHTM、#0Solvent LTM、#0Solvent MTM、#0Solvent HTM、Nisseki Isosol 300TM、Nisseki Isosol400TM、AF-4TM、AF-5TM、AF-6TM和AF-7TM(均由NIPPON OIL CORPORATION销售);IP Solvent 1620TM和IP Solvent 2028TM(均由IDEMITSU PETROCHEMICAL CO.,LTD.销售);Amsco OMSTM和Amsco 460TM(均由AMERICAN MINERAL SPIRITS CORP.销售);和Electron,Positron,New II,Purogen HF(100%合成萜烯)(由ECOLINKTM销售)。
所述载液可以构成油墨组合物的约20至99.5重量%,在一些实例中油墨组合物的50至99.5重量%。所述载液可以构成油墨组合物的约40至90重量%。所述载液可以构成油墨组合物的约60至80重量%。所述载液可以构成约油墨组合物的90至99.5重量%,在一些实例中油墨组合物的95至99重量%。
当静电油墨被印刷在塑料基板上时,静电油墨可以基本上不含载液。在静电印刷工艺中和/或静电印刷工艺之后,可以在印刷和/或蒸发期间例如通过电泳工艺除去所述载液,使得基本上只有固体被转印至基板(例如塑料基板)上。基本上不含载液可指印刷在塑料基板上的油墨含有少于5wt%的载液,在一些实例中少于2wt%的载液,在一些实例中少于1wt%的载液,在一些实例中少于0.5wt%的载液。在一些实例中,印刷在塑料基板上的油墨不含载液。
静电油墨组合物和/或印刷在塑料基板上的油墨中的树脂可以包含聚合物,所述聚合物包括但不限于热塑性聚合物。热塑性聚合物有时被称为热塑性树脂。在一些实例中,所述聚合物可以选自乙烯或丙烯丙烯酸共聚物;乙烯或丙烯甲基丙烯酸共聚物;乙烯或丙烯丙烯酸共聚物;乙烯醋酸乙烯酯共聚物;乙烯或丙烯(例如80wt%至99.9wt%)和甲基丙烯酸或丙烯酸的烷基(例如C1至C5)酯(例如0.1wt%至20wt%)的共聚物;乙烯(例如80wt%至99.9wt%)、丙烯酸或甲基丙烯酸(例如0.1wt%至20.0wt%)和甲基丙烯酸或丙烯酸的烷基(例如C1至C5)酯(例如0.1wt%至20wt%)的共聚物;乙烯或丙烯(例如70wt%至99.9wt%)和马来酸酐(例如0.1wt%至30wt%)的共聚物;聚乙烯;聚苯乙烯;等规聚丙烯(结晶);乙烯乙烯丙烯酸乙酯的共聚物;聚酯;聚乙烯基甲苯;聚酰胺;苯乙烯/丁二烯共聚物;环氧树脂;丙烯酸树脂(例如丙烯酸或甲基丙烯酸和丙烯酸或甲基丙烯酸的至少一种烷基酯的共聚物,其中烷基具有1至约20个碳原子,例如甲基丙烯酸甲酯(例如50%至90%)/甲基丙烯酸(例如0wt%至20wt%)/乙基己基丙烯酸酯(例如10wt%至50wt%));乙烯-丙烯酸酯三元共聚物:乙烯-丙烯酸酯-马来酸酐(MAH)或甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)三元共聚物;乙烯-丙烯酸离聚物及其组合。
树脂可以包含具有酸性侧基的聚合物。现在将描述具有酸性侧基的聚合物实例。具有酸性侧基的聚合物可以具有50mg KOH/g以上的酸度,在一些实例中60mgKOH/g以上的酸度,在一些实例中70mg KOH/g以上的酸度,在一些实例中80mgKOH/g以上的酸度,在一些实例中90mg KOH/g以上的酸度,在一些实例中100mgKOH/g以上的酸度,在一些实例中105mg KOH/g以上的酸度,在一些实例中110mgKOH/g以上的酸度,在一些实例中115mg KOH/g以上的酸度。具有酸性侧基的聚合物可以具有200mg KOH/g以下,在一些实例中190mg或更少,在一些实例中180mg以下,在一些实例中130mg KOH/g以下,在一些实例中120mg KOH/g以下的酸度。以mg KOH/g测量的聚合物的酸度可以使用本领域已知的标准程序,例如使用ASTMD1386中所述的程序测量。
树脂可以包含聚合物,在一些实例中为具有酸性侧基的聚合物,其具有低于约70g/10分钟,在一些实例中约60g/10分钟以下,在一些实例中约50g/10分钟以下,在一些实例中约40g/10分钟以下,在一些实例中30g/10分钟以下,在一些实例中20g/10分钟以下,在一些实例中10g/10分钟以下的熔体流动速率。在一些实例中,颗粒中具有酸性侧基和/或酯基的所有聚合物各自独立地具有低于90g/10分钟,80g/10分钟以下,在一些实例中80g/10分钟以下,在一些实例中70g/10分钟以下,在一些实例中70g/10分钟以下,在一些实例中60g/10分钟以下的熔体流动速率。
具有酸性侧基的聚合物可以具有约10g/10分钟至约120g/10分钟,在一些实例中约10g/10分钟至约70g/10分钟,在一些实例中约10g/10分钟至40g/10分钟,在一些实例中20g/10分钟至30g/10分钟的熔体流动速率。具有酸性侧基的聚合物可以具有在一些实例中约50g/10分钟至约120g/10分钟,在一些实例中60g/10分钟至约100g/10分钟的熔体流动速率。熔体流动速率可以使用本领域已知的标准程序,例如使用ASTM D1238中所述的程序测量。
酸性侧基可以呈游离酸形式或可以呈阴离子形式,且与一种或多种反离子、通常金属反离子缔合,所述金属反离子为例如选自以下的金属:碱金属(例如锂、钠和钾),碱土金属(例如镁或钙),和过渡金属(例如锌)。具有酸性侧基的聚合物可以选自树脂,例如乙烯和丙烯酸或甲基丙烯酸的烯属不饱和酸的共聚物;及其离聚物,例如至少部分被金属离子(例如Zn、Na、Li)中和乙烯-丙烯酸或甲基丙烯酸共聚物例如离聚物。包含酸性侧基的聚合物可以为乙烯和丙烯酸或甲基丙烯酸的烯属不饱和酸的共聚物,其中丙烯酸或甲基丙烯酸的烯属不饱和酸构成共聚物的5wt%至约25wt%,在一些实例中构成共聚物的10wt%至约20wt%。
所述树脂可以包含两种不同的具有酸性侧基的聚合物。所述两种具有酸性侧基的聚合物可以具有不同酸度,其可以落入上文提及的范围之内。所述树脂可以包含具有10mg KOH/g至110mg KOH/g、在一些实例中20mg KOH/g至110mg KOH/g、在一些实例中30mg KOH/g至110mg KOH/g、在一些实例中50mg KOH/g至110mg KOH/g的酸度的具有酸性侧基的第一聚合物和具有110mg KOH/g至130mg KOH/g的酸度的具有酸性侧基的第二聚合物。
所述树脂可以包含两种不同的具有酸性侧基的聚合物:具有约10g/10分钟至约50g/10分钟的熔体流动速率和10mg KOH/g至110mg KOH/g、在一些实例中20mgKOH/g至110mg KOH/g、在一些实例中30mg KOH/g至110mg KOH/g、在一些实例中50mg KOH/g至110mg KOH/g的酸度的具有酸性侧基的第一聚合物,和具有约50g/10分钟至约120g/10分钟的熔体流动速率和110mg KOH/g至130mg KOH/g的酸度的具有酸性侧基的第二聚合物。第一和第二聚合物可以不含酯基。
具有酸性侧基的第一聚合物与具有酸性侧基的第二聚合物的比率可以为约10:1至约2:1。所述比率可以为约6:1至约3:1,在一些实例中约4:1。
树脂可以包含聚合物,所述聚合物具有15000泊以下的熔体粘度,在一些实例中10000泊以下,在一些实例中1000泊以下,在一些实例中100泊以下,在一些实例中50泊以下,在一些实例中10泊以下的熔体粘度;所述聚合物可以是如本文所述的具有酸性侧基的聚合物。树脂可以包含第一聚合物,所述第一聚合物具有15000泊以上,在一些实例中20000泊以上,在一些实例中50000泊以上,在一些实例中70000泊以上的熔体粘度;并且在一些实例中,树脂可以包含第二聚合物,所述第二聚合物具有低于第一聚合物的熔体粘度,在一些实例中15000泊以下、在一些实例中10000泊以下、在一些实例中1000泊以下、在一些实例中100泊以下、在一些实例中50泊以下、在一些实例中10泊以下的熔体粘度。树脂可以包含:第一聚合物,所述第一聚合物具有高于60000泊,在一些实例中60000泊至100000泊,在一些实例中65000泊至85000泊的熔体粘度;第二聚合物,所述第二聚合物具有15000泊至40000泊,在一些实例中20000泊至30000泊的熔体粘度;和第三聚合物,所述第三聚合物具有15000泊以下的熔体粘度,在一些实例中10000泊以下,在一些实例中1000泊以下,在一些实例中100泊以下,在一些实例中50泊以下,在一些实例中10泊以下的熔体粘度;第一聚合物的实例为Nucrel 960(得自DuPont),并且第二聚合物的实例为Nucrel 699(得自DuPont),并且第三聚合物的实例为AC-5120或AC-5180(得自Honeywell)。第一聚合物、第二聚合物和第三聚合物可以为如本文所述的具有酸性侧基的聚合物。可以使用流变仪,例如来自Thermal Analysis Instruments的可商购的AR-2000流变仪,使用25mm钢板-标准钢平行板的几何结构并观测在120℃、0.01hz剪切速率下的板对板流变测定等温线来测量熔体粘度。
如果静电油墨或油墨组合物中的树脂包含单一类型的聚合物,那么聚合物(不包括静电油墨组合物的任何其它组分)可以具有6000泊以上的熔体粘度,在一些实例中8000泊以上的熔体粘度,在一些实例中10000泊以上的熔体粘度,在一些实例中12000泊以上的熔体粘度。如果树脂包含多种聚合物,那么树脂的所有聚合物可以一起形成混合物(不包括静电油墨组合物的任何其它组分),所述混合物具有6000泊以上的熔体粘度,在一些实例中8000泊以上的熔体粘度,在一些实例中10000泊以上的熔体粘度,在一些实例中12000泊以上的熔体粘度。熔体粘度可以使用标准技术测量。可以使用流变仪例如来自Thermal Analysis Instruments的可商购的AR-2000流变仪,使用25mm钢板-标准钢平行板的几何结构并观测在120℃、0.01hz剪切速率下的板对板流变测定等温线来测量熔体粘度。
所述树脂可以包含两种不同的具有酸性侧基的聚合物,所述聚合物选自乙烯和丙烯酸或甲基丙烯酸的烯属不饱和酸的共聚物;或其离聚物,例如至少部分被金属离子(例如Zn、Na、Li)中和的甲基丙烯酸和乙烯-丙烯酸或甲基丙烯酸共聚物,例如 离聚物。颗粒可以包含(i)第一聚合物,所述第一聚合物为乙烯和丙烯酸或甲基丙烯酸的烯属不饱和酸的共聚物,其中丙烯酸或甲基丙烯酸的烯属不饱和酸构成共聚物的8wt%至约16wt%,在一些实例中共聚物的10wt%至16wt%;和(ii)第二聚合物,所述第二聚合物为乙烯和丙烯酸或甲基丙烯酸的烯属不饱和酸的共聚物,其中丙烯酸或甲基丙烯酸的烯属不饱和酸构成共聚物的12wt%至约30wt%,在一些实例中共聚物的14wt%至约20wt%,在一些实例中共聚物的16wt%至约20wt%,在一些实例中共聚物的17wt%至19wt%。
树脂可以包含如上所述的具有酸性侧基的聚合物(其可以不含酯侧基)和具有酯侧基的聚合物。具有酯侧基的聚合物可以为热塑性聚合物。具有酯侧基的聚合物可以进一步包含酸性侧基。具有酯侧基的聚合物可以为具有酯侧基的单体和具有酸性侧基的单体的共聚物。聚合物可以为具有酯侧基的单体、具有酸性侧基的单体和不含任何酸性和酯侧基的单体的共聚物。具有酯侧基的单体可以为选自酯化丙烯酸或酯化甲基丙烯酸的单体。具有酸性侧基的单体可以为选自丙烯酸或甲基丙烯酸的单体。不含任何酸性和酯侧基的单体可以为烯烃单体,包括但不限于乙烯或丙烯。酯化丙烯酸或酯化甲基丙烯酸分别可以为丙烯酸的烷基酯或甲基丙烯酸的烷基酯。丙烯酸或甲基丙烯酸中烷基酯的烷基可以为具有1至30个碳,在一些实例中1至20个碳,在一些实例中1至10个碳的烷基;在一些实例中选自甲基、乙基、异丙基、正丙基、叔丁基、异丁基、正丁基和戊基。
具有酯侧基的聚合物可以为具有酯侧基的第一单体、具有酸性侧基的第二单体和第三单体(不含任何酸性和酯侧基的烯烃单体)的共聚物。具有酯侧基的聚合物可以为以下单体的共聚物:(i)选自酯化丙烯酸或酯化甲基丙烯酸的具有酯侧基的第一单体,在一些实例中为丙烯酸或甲基丙烯酸的烷基酯,(ii)选自丙烯酸或甲基丙烯酸的具有酸性侧基的第二单体,和(iii)第三单体,该第三单体为选自乙烯和丙烯的烯烃单体。第一单体可以构成共聚物的1重量%至50重量%,在一些实例中5重量%至40重量%,在一些实例中共聚物的5重量%至20重量%,在一些实例中共聚物的5重量%至15重量%。第二单体可以构成共聚物的1重量%至50重量%,在一些实例中共聚物的5重量%至40重量%,在一些实例中共聚物的5重量%至20重量%,在一些实例中共聚物的5重量%至15重量%。第一单体可构成共聚物的5重量%至40重量%,第二单体构成共聚物的5重量%至40重量%,且第三单体构成剩余重量的共聚物。在一些实例中,第一单体构成共聚物的5重量%至15重量%,第二单体构成共聚物的5重量%至15重量%,且第三单体构成共聚物的剩余重量。在一些实例中,第一单体构成共聚物的8重量%至12重量%,第二单体构成共聚物的8重量%至12重量%,且第三单体构成共聚物的剩余重量。在一些实例中,第一单体构成共聚物的约10重量%,第二单体构成共聚物的约10重量%,且第三单体构成共聚物的剩余重量。聚合物可选自类的单体,包括Bynel 2022和Bynel 2002,其可得自
具有酯侧基的聚合物可以构成静电油墨组合物和/或印刷在印刷基板上的油墨中树脂聚合物(例如热塑性树脂聚合物)的总量(例如具有酸性侧基的一种或多种聚合物和具有酯侧基的聚合物的总量)的1重量%或更多。具有酯侧基的聚合物可以构成静电油墨组合物和/或印刷在印刷基板上的油墨中树脂聚合物(例如热塑性树脂聚合物)的总量的5重量%或更多,在一些实例中为树脂聚合物(例如热塑性树脂聚合物)的总量的8重量%或更多,在一些实例中为树脂聚合物(例如热塑性树脂聚合物)的总量的10重量%或更多,在一些实例中为树脂聚合物(例如热塑性树脂聚合物)的总量的15重量%或更多,在一些实例中为树脂聚合物(例如热塑性树脂聚合物)的总量的20重量%或更多,在一些实例中为树脂聚合物(例如热塑性树脂聚合物)的总量的25重量%或更多,在一些实例中为树脂聚合物(例如热塑性树脂聚合物)的总量的30重量%或更多,在一些实例中为树脂聚合物(例如热塑性树脂聚合物)的总量的35重量%或更多。具有酯侧基的聚合物可以构成静电油墨组合物和/或印刷在印刷基板上的油墨中树脂聚合物(例如热塑性树脂聚合物)的总量的5重量%至50重量%,在一些实例中为静电油墨组合物和/或印刷在印刷基板上的油墨中树脂聚合物(例如热塑性树脂聚合物)的总量的10重量%至40重量%,在一些实例中为静电油墨组合物和/或印刷在印刷基板上的油墨中树脂聚合物(例如热塑性树脂聚合物)的总量的5重量%至30重量%,在一些实例中为静电油墨组合物和/或印刷在印刷基板上的油墨中树脂聚合物(例如热塑性树脂聚合物)的总量的5重量%至15重量%,在一些实例中为静电油墨组合物和/或印刷在印刷基板上的油墨中树脂聚合物(例如热塑性树脂聚合物)的总量的15重量%至30重量%。
具有酯侧基的聚合物可以具有50mg KOH/g以上的酸度,在一些实例中60mgKOH/g以上的酸度,在一些实例中70mg KOH/g以上的酸度,在一些实例中80mgKOH/g以上的酸度。具有酯侧基的聚合物可以具有100mg KOH/g以下的酸度,在一些实例中90mg KOH/g以下的酸度。具有酯侧基的聚合物可以具有60mg KOH/g至90mg KOH/g,在一些实例中70mg KOH/g至80mg KOH/g的酸度。
具有酯侧基的聚合物可以具有约10g/10分钟至约120g/10分钟,在一些实例中约10g/10分钟至约50g/10分钟,在一些实例中约20g/10分钟至约40g/10分钟,在一些实例中约25g/10分钟至约35g/10分钟的熔体流动速率。
树脂的聚合物、多种聚合物、共聚物或多种共聚物可以选自Nucrel家族的调色剂(例如Nucrel 403TM、Nucrel 407TM、Nucrel 609HSTM、Nucrel 908HSTM、Nucrel 1202HCTM、Nucrel 30707TM、Nucrel 1214TM、Nucrel 903TM、Nucrel 3990TM、Nucrel 910TM、Nucrel925TM、Nucrel 699TM、Nucrel 599TM、Nucrel 960TM、Nucrel RX 76TM、Nucrel 2806TM、Bynell 2002、Bynell 2014和Bynell 2020(由E.I.du PONT销售))、Aclyn家族的调色剂(例如Aaclyn 201、Aclyn 246、Aclyn 285和Aclyn 295)、以及Lotader家族的调色剂(例如Lotader 2210、Lotader,3430和Lotader 8200(由Arkema销售))。
树脂可以构成静电油墨组合物和/或印刷在塑料基板上的油墨的固体的约5重量%至90重量%、在一些实例中约50重量%至80重量%。树脂可以构成静电油墨组合物和/或印刷在塑料基板上的油墨的固体的约60重量%至95重量%、在一些实例中约70重量%至95重量%。
静电油墨组合物和/或印刷在塑料基板上的油墨可以包含电荷引导剂。可以将电荷引导剂添加至静电油墨组合物以在静电油墨组合物的颗粒上带来所期望极性的电荷和/或保持足够的静电荷。所述电荷引导剂可包含离子化合物,包括但不限于脂肪酸的金属盐、磺基琥珀酸酯的金属盐、氧磷酸酯的金属盐、烷基-苯磺酸的金属盐、芳族羧酸或磺酸的金属盐、以及两性离子和非离子化合物,例如聚氧乙烯化烷基胺、卵磷脂、聚乙烯吡咯烷酮、多价醇的有机酸酯等。所述电荷引导剂可以选自但不限于油溶性石油磺酸酯(例如中性Calcium PetronateTM、中性Barium PetronateTM和碱性BariumPetronateTM)、聚丁烯琥珀酰亚胺(例如OLOATM 1200和Amoco 575)和甘油酯盐(例如具有不饱和及饱和酸取代基的磷酸化单甘油酯和双甘油酯的钠盐)、磺酸盐(包括但不限于磺酸的钡盐、钠盐、钙盐和铝盐)。磺酸可以包括但不限于烷基磺酸、芳基磺酸和琥珀酸烷基酯的磺酸(例如参见WO 2007/130069)。所述电荷引导剂可以对静电油墨组合物的含树脂颗粒带来负电荷或正电荷。
所述电荷引导剂可包含通式[Ra-O-C(O)CH2CH(SO3 -)OC(O)-O-Rb]的磺基琥珀酸酯部分,其中Ra和Rb中的每个均是烷基。在一些实例中,电荷引导剂包含简单的盐和通式MAn的磺基琥珀酸盐的纳米颗粒,其中M为金属,n为M的化合价,且A是通式[Ra-O-C(O)CH2CH(SO3 -)OC(O)-O-Rb]的离子,其中Ra和Rb中的每个均是烷基,或WO2007130069(其以引用的方式整体通过引用合并于此)中记载的其它电荷引导剂。如在WO2007130069中所述,通式MAn的磺基琥珀酸盐是胶束形成盐的实例。电荷引导剂可以基本上不含有或不含通式HA的酸,其中A如上所述。电荷引导剂可以包含包裹至少一些纳米颗粒的所述磺基琥珀酸盐的胶束。电荷引导剂可以包含至少一些具有200nm以下,在一些实例中2nm以上的尺寸的纳米颗粒。如在WO2007130069中所述,简单的盐为自身不形成胶束的盐,尽管它们可以与胶束形成盐形成胶束的核。构建简单的盐的离子均为亲水性的。简单的盐可以包含选自Mg、Ca、Ba、NH4、叔丁基铵、Li+和Αl+3,或选自其任意子组的阳离子。简单的盐可以包含选自SO4 2-、PO3-、NO3 -、HPO4 2-、CO3 2-、乙酸根、三氟乙酸根(TFA)、Cl-、Bf、F-、ClO4 -和TiO3 4-,或选自其任意子组的阴离子。简单的盐可选自CaCO3、Ba2TiO3、Al2(SO4)、Al(NO3)3、Ca3(PO4)2、BaSO4、BaHPO4、Ba2(PO4)3、CaSO4、(NH4)2CO3、(NH4)2SO4、NH4OAc、叔丁基溴化铵、NH4NO3、LiTFA、Al2(SO4)3、LiClO4和LiBF4,或其任意子组。电荷引导剂还可以包含碱性石油磺酸钡(Barium petronate,BBP)。
在通式[Ra-O-C(O)CH2CH(SO3 -)OC(O)-O-Rb]中,在一些实例中Ra和Rb中的每个均是脂族烷基。在一些实例中,Ra和Rb中的每个独立地是C6-25烷基。在一些实例中,所述脂族烷基是直链的。在一些实例中,所述脂族烷基是支链的。在一些实例中,所述脂族烷基包括大于6个碳原子的直链。在一些实例中,Ra和Rb相同。在一些实例中,Ra和Rb中的至少一个是C13H27。在一些实例中,M是Na、K、Cs、Ca或Ba。通式[Ra-O-C(O)CH2CH(SO3 -)OC(O)-O-Rb]和/或通式MAn可以如在WO2007130069的任意部分中所定义。
电荷引导剂可以包含(i)大豆卵磷脂、(ii)磺酸钡盐,例如碱性石油磺酸钡(BPP)和(iii)异丙基胺磺酸盐。碱性石油磺酸钡是21至26烃烷基的磺酸钡盐,并且可以获自例如Chemtura。示例性异丙基胺磺酸盐为十二烷基苯磺酸异丙胺,其可得自Croda。
电荷引导剂可以构成静电油墨组合物和/或印刷在塑料基板上的油墨的固体的约0.001重量%至20重量%、在一些实例中0.01重量%至20重量%、在一些实例中0.01重量%至10重量%、在一些实例中0.01重量%至1重量%。电荷引导剂可以构成静电油墨组合物和/或印刷在塑料基板上的油墨的固体的约0.001重量%至0.15重量%,在一些实例中0.001重量%至0.15重量%、在一些实例中静电油墨组合物和/或印刷在塑料基板上的油墨的固体的0.001重量%至0.02重量%。在一些实例中,所述电荷引导剂对静电油墨组合物带来负电荷。颗粒电导率范围可在50至500pmho/cm的范围内,在一些实例中200至350pmho/cm的范围内。
静电油墨组合物和/或印刷在塑料基板上的油墨可以包含电荷佐剂。电荷佐剂可以与电荷引导剂同时存在,并可以不同于电荷引导剂,并作用于增加和/或稳定静电油墨组合物的颗粒(例如含树脂颗粒)上的电荷。电荷佐剂可以包括但不限于石油磺酸钡、石油磺酸钙、环烷酸的Co盐、环烷酸的Ca盐、环烷酸的Cu盐、环烷酸的Mn盐、环烷酸的Ni盐、环烷酸的Zn盐、环烷酸Fe盐、硬脂酸的Ba盐、硬脂酸的Co盐、硬脂酸的Pb盐、硬脂酸的Zn盐、硬脂酸的Al盐、硬脂酸的Cu盐、硬脂酸的Fe酸、金属羧酸盐(例如三硬脂酸Al、辛酸Al、庚酸Li、硬脂酸Fe、二硬脂酸Fe、硬脂酸Ba、硬脂酸Cr、辛酸Mg、硬脂酸Ca、环烷酸Fe、环烷酸Zn、庚酸Mn、庚酸Zn、辛酸Ba、辛酸Al、辛酸Co、辛酸Mn和辛酸Zn)、亚油酸(lineolates)Co、亚油酸Mn、亚油酸Pb、亚油酸Zn、油酸Ca、油酸Co、棕榈酸Zn、树脂酸Ca、树脂酸Co、树脂酸Mn、树脂酸Pb、树脂酸Zn、甲基丙烯酸2-乙基己酯-共-甲基丙烯酸钙的AB二嵌段共聚物、和铵盐、丙烯酰胺羟乙酸烷基酯烷基醚的共聚物(例如丙烯酰胺羟乙酸甲酯甲基醚-共-乙酸乙烯酯)、和羟基双(3,5-二叔丁基水杨酸)铝酸盐单水合物。在一些实例中,电荷佐剂是二硬脂酸铝和/或三硬脂酸铝和/或二棕榈酸铝和/或三棕榈酸铝。
电荷佐剂可以构成静电油墨组合物和/或印刷在塑料基板上的油墨的固体的约0.1重量%至5重量%。电荷佐剂可以构成静电油墨组合物和/或印刷在塑料基板上的油墨的固体的约0.5重量%至4重量%。电荷佐剂可以构成静电油墨组合物和/或印刷在塑料基板上的油墨的固体的约1重量%至3重量%。
静电油墨组合物和/或印刷在塑料基板上的油墨还可以包含着色剂。着色剂可以选自颜料、染料及其组合。着色剂可以是透明的、单色的或者由可用颜色的任意组合构成。着色剂可以选自青色着色剂、黄色着色剂、品红着色剂和黑色着色剂。静电油墨组合物和/或印刷在塑料基板上的油墨可以包含多种着色剂。静电油墨组合物和/或印刷在塑料基板上的油墨可以包含第一着色剂和第二着色剂,其彼此不同。其他着色剂也可以与第一和第二着色剂同时存在。静电油墨组合物和/或印刷在塑料基板上的油墨可以包含第一着色剂和第二着色剂,其中第一和第二着色剂各自独立地选自青色着色剂、黄色着色剂、品红着色剂和黑色着色剂。在一些实例中,第一着色剂包括黑色着色剂,而第二着色剂包括非黑色着色剂,例如选自青色着色剂、黄色着色剂、品红着色剂的着色剂。着色剂可以选自酞菁着色剂、靛蓝类(indigold)着色剂、阴丹酮着色剂、单偶氮着色剂、重氮着色剂、无机盐和络合物、二噁嗪着色剂、二萘嵌苯着色剂、蒽醌着色剂,及其任意组合。
在一些实例中,静电油墨组合物包含白色着色剂。
在一些实例中,白色着色剂选自TiO2、碳酸钙、氧化锌以及它们的混合物。在一些实例中,静电油墨组合物包含选自金红石、锐钛矿、板钛矿、及它们的混合物的白色着色剂。在一些实例中,静电油墨组合物包含金红石形式的白色着色剂。TiO2的金红石形式在TiO2的其它形式和其它所列的颜料中表现出最高的折射率。油墨的所有其它参数相同,最高的折射率得到最高的不透明度。
在一些实例中,静电油墨组合物或静电油墨不含着色剂。在一些实例中,静电油墨组合物或静电油墨不含无机颗粒材料。在一些实例中,静电油墨组合物或静电油墨在印刷时基本透明。
着色剂(例如白色着色剂)可以构成静电油墨组合物的固体的至少0.1wt%,在一些实例中静电油墨组合物的固体的至少0.2wt%,在一些实例中静电油墨组合物的固体的至少0.3wt%,在一些实例中静电油墨组合物的固体的至少0.5wt%,在一些实例中静电油墨组合物的固体的至少1wt%。在一些实例中着色剂(例如白色着色剂)可以构成静电油墨组合物的固体的0.1wt%至50wt%,在一些实例中静电油墨组合物的固体的5wt%至40wt%,在一些实例中静电油墨组合物的固体的20wt%至40wt%,在一些实例中静电油墨组合物的固体的25wt%至35wt%。
在一些实例中,提供了制备静电油墨组合物的方法,所述方法包括混合包含树脂和滑爽剂的颗粒和载液。在一些实例中,所述方法涉及(在一些实例中在载液的存在下)在剪切条件下混合树脂(其可以如本文所述)和滑爽剂来生产包含树脂和滑爽剂的颗粒。在一些实例中,“包含树脂和滑爽剂的颗粒”可以指所述树脂和所述滑爽剂在不同的颗粒中或在相同的颗粒中。在一些实例中,“包含树脂和滑爽剂的颗粒”指至少一些颗粒包含树脂和滑爽剂二者,在一些实例中指所有颗粒包含树脂和滑爽剂二者。所述剪切条件可以涉及例如在球磨机或研磨机中研磨树脂和滑爽剂,这可以在存在载液的情况下进行。在一些实例中,在剪切条件下混合所述树脂和载液来生产分散于所述载液中的包含树脂的颗粒,且包含所述滑爽剂的组合物(其可以是颗粒形式)(在一些实例中与一种或多种添加剂,例如电荷佐剂,一起)被添加到包含含有树脂的颗粒的载液中。
在一些实例中,制备方法可以包括在恰当条件下混合树脂、滑爽剂和载液来形成包含树脂和滑爽剂的颗粒,所述颗粒悬浮于所述载液中,并且,在一些实例中,混合电荷引导剂和所述载液。在所述方法期间,可以在任何时间添加一种或多种本文描述的进一步的添加剂。以上描述的步骤不旨在受任何具体次序限制。例如,树脂与载液的混合可以在组合电荷引导剂与载液的步骤之前、之后、或者与其同时进行。另外,所述步骤可以不同次序组合或进行。另外,所述步骤可以包括其它处理步骤。在一些实例中,将滑爽剂与树脂合并的步骤可以包括研磨所述树脂和滑爽剂,其可以形成包含所述树脂和滑爽剂的颗粒。
在一些实例中,其上形成或显影出静电图像(潜像)的表面可以在旋转构件(例如呈圆筒形式)上。其上形成或显影出静电图像(潜像)的表面可以形成照片成像板(PIP)的一部分。所述方法可以涉及在固定电极与旋转构件之间传递油墨组合物,旋转构件可以为其表面上具有静电图像(潜像)的构件或是与其上具有(潜在)静电图像的表面接触的构件。在固定电极与旋转构件之间施加电压,使得颗粒(例如包含树脂和接枝共聚合物的颗粒,所述接枝共聚合物包含其上已经接枝聚硅氧烷侧链的丙烯酸酯聚合物主链)附着至旋转构件的表面。
中间转印构件(如果存在)可以为旋转柔性构件,其可以被加热至例如80℃至160℃。
塑料基板可以是包含塑料的基板。所述塑料基板,在一些实例中,是包含塑料的基板、主要由塑料组成的基板或由塑料组成的基板。主要由塑料组成的基板可以包含至少90wt%的塑料,在一些实例中至少95wt%的塑料,在一些实例中至少98wt%的塑料,在一些实例中至少99wt%的塑料。
在一些实例中,所述塑料基板在印刷静电油墨的表面上具有底漆。在一些实例中,所述底漆可以选自聚丙烯酸聚合物,例如,聚丙烯酸共聚物。在一些实例中,所述聚丙烯酸聚合物可包括乙烯丙烯酸共聚物。所述底漆可以包括另一种聚合物组分,例如,聚乙烯聚合物,或任何其它合适的聚合物。所述底漆还可以包括非聚合物组分,例如,二氧化硅、蜡和/或滑石。在一些实例中,所述底漆可以包括聚丙烯酸聚合物和(在一些实例中)非聚合物组分(例如,二氧化硅、蜡和/或滑石)的共混物。在一些实例中,所述底漆可以包括聚丙烯酸聚合物、聚乙烯聚合物和(在一些实例中)非聚合物组分(例如,二氧化硅、蜡和/或滑石)的共混物。在一些实例中,所述底漆可以包括聚丙烯酸聚合物和聚乙烯聚合物的共混物。
可适合用于所述底漆的材料的一些实例包括DIGIPRIME 4500底漆(可购自Michelman,Inc.,辛辛那提,俄亥俄)和DIGIPRIME 4501(可购自Michelman,Inc.,辛辛那提,俄亥俄),这两者都被认为包含至少一种聚丙烯酸聚合物,例如,聚丙烯酸共聚物,如乙烯丙烯酸共聚物。DIGIPRIME 4500底漆和/或DIGIPRIME 4501底漆被认为也可以包括一种或多种非聚合的组分,例如,二氧化硅、蜡和/或滑石。
在一些实例中,所述塑料基板是塑料板或包含塑料板,其在一些实例中在印刷静电油墨的表面上具有底漆。所述塑料板可以是连续的板。所述塑料板可以是非孔状塑料板。所述塑料板的至少一部分可以被缠绕在辊上。
所述塑料基板可以包含用作收缩套或收缩包装材料的塑料。在一些实例中,所述基板包括用于形成收缩套或收缩套形式的塑料板。收缩套或收缩包装材料是处于延伸状态(例如拉伸状态)时一旦施加热将会收缩的材料。在使用中,在将油墨印刷在收缩套或收缩包装上之前或之后,可以把处于延伸状态的收缩套套住容器。然后可以加热,从而使得收缩套或收缩包装的材料收缩,夹紧它围绕着的容器。如果所述塑料基板包含或是用作收缩套的塑料,则它可以是或包括单轴拉伸或双轴拉伸的塑料。在一些实例中,所述塑料基板可包括单层材料(其可以包括或为塑料)或多层材料(其中每一层可以包括或是塑料,并且可以互不相同)。在一些实例中,所述塑料基板可以是套管的形式,在一些实例中是收缩套的形式,其可以处于延伸或收缩状态,并且可以包裹或可以不包裹对象(例如容器)。
在一些实例中,所述塑料基板是具有至少5μm、在一些实例中至少10μm、在一些实例中至少30μm、在一些实例中至少40μm的厚度的板、在一些实例中是塑料板的形式。在一些实例中,所述塑料基板是具有5μm至1mm、在一些实例中5μm至200μm、在一些实例中5μm至100μm、在一些实例中10μm至80μm、在一些实例中10μm至60μm、在一些实例中20μm至60μm、在一些实例中30μm至50μm、在一些实例中35μm至45μm的厚度的板的形式。
在一些实例中,所述塑料基板包括塑料,其可以是用于形成收缩套的塑料,选自聚亚烷基、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚乙烯对苯乙二醇、聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚2,6-萘二甲酸乙二醇酯、聚己二酰己二胺、具有产生不饱和度(例如丁烯)的α单烯属不饱和烃的聚合物、乙酸乙烯酯、丙烯酸甲酯、2-乙基己基丙烯酸酯、异戊二烯、丁二烯丙烯酰胺、丙烯酸乙酯和N-甲基-n-乙烯基乙酰胺。从在一些实例中,所述塑料基板包括塑料,其可以是用于形成收缩套的塑料,选自聚乙烯、聚丙烯、聚异丙基乙烯和聚异丁基乙烯。
在一些实例中,所述塑料基板包括单轴或双轴取向的塑料板。在一些实例中,所述基板包括选自取向的聚丙烯和取向的聚乙烯的塑料。在一些实例中,所述塑料基板的塑料选自单轴取向的聚丙烯、双轴取向的聚丙烯、单轴取向的聚乙烯和双轴取向的聚乙烯。
在一些实例中,所述塑料基板可以与纸基板相关联或与纸基板接触,或可以不与纸基板相关联或不与纸基板接触。
如所提到的,本公开还涉及具有将包含树脂和滑爽剂的油墨印刷在其上的塑料基板。所述塑料基板可以具有涂布到表面上的底漆,并且包含树脂和滑爽剂的所述油墨被印刷在所述底漆上。所述塑料基板可以具有设置在所述基板的塑料和所述包含树脂和滑爽剂的油墨之间的底漆。
实施例
下面示出了本文所述的方法、组合物和其它方面的实施例。因此,这些实施例不应被认为是对本公开的限制,而仅仅适当地教导如何制备本公开的组合物的实例。
在下列实施例中,使用和引用表1中所示的滑爽剂。
表1
实施例1
在油墨研磨过程中,将脂肪酸酰胺[FX-C]加入白色油墨来制备高增滑白色油墨。所述工艺是,使用Szegvari Attrition System(Union Process)[尺寸1]和陶瓷球磨机在40℃下并以250rpm的转子速度将以下组分研磨12小时:
·466.3g的树脂糊(69.5%的isopar-L;20.5%的Nucrel 925[DuPont];7.9%的Nucrel 699[DuPont];和3.1%的A-C 5120[Honeywell]的混合物);
·146.9g的白色颜料[Kronos 2073(Kronos)];
·6.12g的Finawax C[Fine Organic,印度];和
·1080.7g的isopar-L[Exxon,以色列]。
测量油墨中的固体百分数,随后通过用isopar L稀释来制备使用的油墨溶液,从而生产3500g的3%NVS溶液。
实施例2
将脂肪酸酰胺[FX-S]研磨,随后与White Plus HP ElectroinkTM混合来生产高增滑White Plus HP ElectroinkTM。所述工艺是,将下列组合物组合来形成蜡浆:
·40.32g的Finawax S70[Fine Organic,印度];
·1.4g的硬脂酸铝[Sigma-Aldrich,以色列];和
·108.28g的isopar L[Exxon,以色列]。
使用Szegvari Attrition System(Union Process)[尺寸01]和不锈钢球磨机在15℃下以250rpm的转子速度将这种蜡浆研磨2小时。
然后在低速下使用Kenwood混合器将50g所得浆液与1.5Kg的White Plus HPelectroinkTM(墨盒的全部内含物)很好地混合。测量油墨中的固体百分数,随后通过用isopar L稀释来制备使用的油墨溶液,从而生产3500g的3%NVS溶液。
实施例3a
在油墨研磨工艺中,将脂肪酸酰胺[FX-C]加入透明油墨来制备高增滑透明油墨。所述工艺是,在Szegvari Attrition System(联合工艺)尺寸1和陶瓷球磨机中在30℃下以250rpm的转子速度将以下组分研磨12小时:
·1616.26g的树脂糊(75%的isopar-L;20%的Nucrel 699[DuPont];和5%的A-C5120[Honeywell]的混合物);
·580g的硬脂酸铝[Sigma-Aldrich,以色列];
·8.18g的Finawax C[Fine Organic,印度];和
·669.66g的isopar-L[Exxon,以色列]
0.037%
在这段时间后,如果需要,通过添加isopar L来移除油墨。
实施例3b
以与实施例3a相同的方式制备透明油墨,除了使用C85添加剂替代FX-C添加剂。
实施例4(混有透明油墨的脂肪酸酰胺浆料)
油墨配制物
·927g的树脂糊(66%的isopar L;44%的Nucrel 925,DuPont的混合物)
·5.8g的硬脂酸铝[Sigma-Aldrich,以色列]
·661.39g的isopar L[Exxon,以色列]
油墨研磨工艺
将组分添加至Szegvari Attrition System(Union Process)尺寸1和陶瓷球磨机中。
·设定时间:12小时
·设定温度:30℃
·转子速度:250rpm
在所需时间后,如果需要,通过添加isopar L来移除油墨
添加剂制备:
蜡浆配制物:
·40.32g的SiberFlow C85(DSKH)
·1.4g的硬脂酸铝(Sigma-Aldrich,以色列)
·108.28g的isopar L(Exxon,以色列)
蜡浆制备:
用咖啡研磨机将SiberFlow C85颗粒研磨15分钟。然后将粉末与配制物组分的其余部分混合,并加入Szegvari Attrition System(Union Process)尺寸01和不锈钢球磨机中。
·设定时间:2小时
·设定温度:15℃
·转子速度:250rpm
在所需时间后,移除浆料并保留。
低COF透明油墨的制备:
使用Kenwood混合器在低速将1kg的透明油墨与66g的SiberFlow C85蜡浆很好地混合。
使用这种油墨来填充新油墨墨盒并制备使用的溶液
使用的溶液的制备:
测量油墨的固体百分数
通过用isopar-L稀释来制备3500g的2%NVS溶液
对比例5
将用于HP Indigo 6x00系列的HP White Electroink用作对比例。
测试实施例
随后使用HP Indigo 6600压机将实施例1、2、3、4和5的油墨中的每一种印刷到BOPP 40μm透明基板上,设定印刷在5个位置(YMCK+W)或6个位置(WYMCK+T)上,其中白色(W)或透明(T)(根据需要)是实施例使用的溶液,与新的BID、盒和泵一起使用。当测试了参照透明油墨(即没有滑爽剂)时,使用HP Indigo 6x00系列(electroinkTM)白色油墨(上文对比例5)。每次试验还使用新的橡皮布和PIP。在可适用情况下,对透明油墨设置90pmho的导电率(LF)和1.7单位的密度。
下文的表1表示用于涉及白色油墨(实施例2)的测试的印刷的油墨。下面这个表给出了相关的印刷程序。下文的表2表示用于涉及透明油墨(实施例3、4和5)的测试的印刷的油墨。再次,下面这个表给出了相关的印刷程序。
表I
在上表中的W表示实施例2的油墨。Y、M、C和K分别表示黄色、品红、青色和黑色油墨。
程序
A)橡皮布和PIP调节
a.进行第一传输(T1)的向导程序,以调整所述第一传输的压力
b.进行颜色校准,有时也被称为‘CA’
c.运行灰色60的2千次压印
d.印刷5份印刷清除剂(print cleaner)(上表中的‘清除页’)
1
1.新油墨名称:White plus+3%FXS70(实施例2)
1.1.油墨构建
1.1.1.更换白色墨水盒(不管jerican)
1.1.2.添加白色与FXS70使用溶液(即实施例2)
1.1.3.增加导电性直至达到LF=90pmho的设定点(即添加电荷引导剂(其为可商购的HP成像剂),直至达到90pmho的LF)
2
3 LF表示低场电导率。低场电导率是通过向两个平行电极施加恒定振幅的AC电压并监测通过流体的电流而测量的—在这种情况下,电场振幅为5V/mm,频率为5Hz,且温度为23℃。
4
4.1印刷:
4.1.1.用贴纸标记膜:开始White plus+FXS70
4.1.2. 5份Yellow 4.5(白色)
4.1.3. 5份K100W100
4.1.4. 5份KY100W100
4.1.5. 5份Yellow 4.5(白色)
4.1.6. 5份KYM100W100
4.1.7. 5份KYMC100W100
4.1.8. 5份Yellow 4.5(白色)
4.1.9. 5份清除页(或更多份,如果橡皮布未被清洁的话)
4.1.10.切断纸卷并留着备用。
4.2移除油墨:
4.2.1.从盒中移除油墨。将其保持在jerican中
4.2.2.标记jerican为印刷过(PRINTED)及日期
4.2.3.清洗墨盒、BID和管道。使用OFIR
表2
在上表中的W表示White Plus HP ElectroinkTM。Y、M、C和K分别表示黄色、品红、青色和黑色油墨。分色栏中的DM表示实施例3的油墨(使用Digital MatteElectroink油墨文件参数运行)。
程序
B)橡皮布和PIP调节
a.进行第一传输(T1)的向导程序,以调整所述第一传输的压力
b.进行颜色校准,有时也被称为‘CA’
c.运行灰色60的2千次压印
d.印刷5份印刷清除剂(上表中的‘清除页’)
C)新的油墨名称:F:Ace+2%Finawax C(实施例3a)
a.替换墨盒
b.设定密度至1.7
c.增加导电性直至达到LF=90pmho的设定点(即添加电荷引导剂(其为可商购的HP成像剂),直至达到90pmho的LF)
LF表示低场电导率。低场电导率是通过向两个平行电极施加恒定振幅的AC电压并监测通过流体的电流而测量的—在这种情况下,电场振幅为5V/mm,频率为5Hz,且温度为23℃。
印刷:
d.用贴纸标记膜:开始F:Ace+2%Finawax C W100
e.10份白色(即来自对比例5的油墨)
f.10份DM(透明油墨,即来自实施例3a的油墨)
g.10份K10056100
h.10份KY10056100
i.10份KYM10056100
j.10份KYMC10056100
k.用贴纸标记膜:结束F:Ace+2%Finawax C W100
l.用贴纸标记膜:开始F:Ace+2%Finawax C W200
m.10份K10056100W2
n.10份KY10056100W2
o.10份KYM10056100W2
p.10份KYMC10056100W2
q.用贴纸标记膜:结束F:Ace+2%Finawax C W200
r.5份清除页(或更多份,如果橡皮布未被清洁的话)
s.切断纸卷并留着备用。
移除油墨:
a.从盒中移除油墨。将其保持在jerican中
b.标记jerican为印刷过及日期
c.清洗墨盒、BID和管道。使用OFIR
测量摩擦系数
然后通过简单的重量比[WF/ms]的方法(使用图1中示意性示出的装置)在印刷后不同的时间测量印刷油墨的摩擦系数(COF)。用于测试COF的标准测试方法是ASTM1894。这种方法包括静态COF和动态COF的测量,静态COF与表面相对于彼此开始运动所需要的力相关,动态静态COF与维持运动所需的力相关。通过将膜附着至固定滑轨(在ASTM1894测试中200克重,尽管本发明人使用更重的滑轨)并将另一块膜附着至移动面上来测量膜对膜的值。然后以特定速率(15cm/s或约6英寸/分钟)拉动这两块膜彼此横过。然后将测得的力(以克计)除以滑轨的重量以得到0.0和1.0之间的无量纲数。在用于测试这些实施例的摩擦系数的装置中,滑轨重量为790g,并且速度是15cm/s。膜被置于橡皮布释放表面上,以避免滑动。
图2示出使用上述的印刷作业印刷的对比例5的油墨的摩擦系数相对于印刷覆盖率的变化。摩擦系数随印刷覆盖率百分数增加而明显增加。图中的标记表示白色油墨的覆盖率,W100指固体白色的一击,而W200指固体白色的两击。空循环量从0至2变化,并在白色的最后一击之后施加。施加空循环以干燥白色油墨层(一个空循环为橡皮布相对于PIP的一次旋转,且无油墨传输)。
图3示出了实施例3a的研磨油墨(在该图中标记为T+FXC)和使用等量的另一种滑爽剂(C85)制成的相应实施例油墨(实施例3b,在该图中标记为T+C85)在印刷后两个不同的时间,对不同印刷覆盖率测量的摩擦系数。对于含有同时包含1%和2%的滑爽剂的组合物测量这些。使用表1中示出的代码。命名法:T表示透明油墨(即实施例3a或3b,这取决于添加剂),T100%是指100%的固体透明油墨,W100%指的固体白色的一击,W200%是指固体白色的两击,及KC200%指每一种的固体分别印刷的黑色和青色油墨。
如图3中所示,对于高覆盖率,滑爽剂需要时间来迁移至印刷表面。
图4和图5示出了经过15天(分别)测量的实施例4的印刷油墨的静态摩擦系数和动态摩擦系数。在这些图中,W表示参考油墨,对比例5,T表示实施例4的油墨,TWK表示实施例4的油墨、White Plus HP ElectroinkTM和黑色油墨的组合,并且TWKY表示实施例4的油墨、White Plus HP ElectroinkTM、黑色油墨和黄色油墨的组合
在一天和五天之后测量的实施例2(3%的FX-S)的浆料混合油墨的摩擦系数相对于在一天和五天之后测量的可商购的White Plus HP ElectroinkTM的摩擦系数被示于表2中。表2还示出了实施例2的浆料混合油墨在一天和五天之后测量的摩擦系数,不同的是使用了等量的另一种滑爽剂(FX-VL)。
表2
实施例2(3%的FX-S)的浆料混合油墨的静态和动态摩擦系数相对于可商购的White Plus HP ElectroinkTM的静态和动态摩擦系数被示于表3中。表3还示出了与实施例2相同方式制备的两种其它的浆料混合油墨的静态和动态摩擦系数,不同的是使用了两种替代的滑爽剂(FX-VL和C85)。
表3
尽管已经参考特定实施例描述所述组合物、方法及相关各方面,但是本领域技术人员应理解可以在不偏离本公开的精神的情况下进行各种变更、变化、省略和替换。因此,所述组合物、方法及相关各方面旨在由下列权利要求的范围限制。任何从属权利要求的特征可以与独立权利要求及其它从属权利要求中任一项的特征结合。
Claims (15)
1.一种在塑料基板上印刷的方法,所述方法包括:
提供静电油墨组合物,所述静电油墨组合物包含载液,和分散于所述载液中的包含树脂和滑爽剂的颗粒;
在一个表面上形成静电潜像;
将所述表面与所述静电油墨组合物接触,从而至少一些所述颗粒和所述滑爽剂被转印到所述表面以在所述表面上形成显影调色图像;及
将所述调色图像转印至所述塑料基板。
2.根据权利要求1所述的印刷方法,其中所述静电油墨组合物还包含白色着色剂或不含着色剂。
3.根据权利要求2所述的印刷方法,其中所述白色着色剂选自TiO2、碳酸钙、氧化锌以及它们的混合物。
4.根据权利要求1所述的印刷方法,其中所述塑料基板包括塑料板。
5.根据权利要求1所述的印刷方法,其中所述基板包括用于形成收缩套的塑料板或收缩套形式的塑料板。
6.根据权利要求1所述的印刷方法,其中所述基板包括塑料,所述塑料选自聚亚烷基、聚乙烯对苯乙二醇、聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚2,6-萘二甲酸乙二醇酯、聚己二酰己二胺、α单烯属不饱和烃的聚合物、乙酸乙烯酯、丙烯酸甲酯、2-乙基己基丙烯酸酯、异戊二烯、丁二烯丙烯酰胺、丙烯酸乙酯和N-甲基-n-乙烯基乙酰胺。
7.根据权利要求1所述的印刷方法,其中所述基板包括选自取向的聚丙烯和取向的聚乙烯的塑料。
8.根据权利要求1所述的印刷方法,其中所述滑爽剂选自脂肪酰胺和蓖麻油衍生物。
9.根据权利要求1所述的印刷方法,其中所述滑爽剂选自式(I)的脂肪酰胺和式(II)的脂肪酰胺
R1C(O)NHR2 (I),
其中R1为任选的取代的具有至少7个碳原子的烃基,并且R2选自氢和任选的取代的具有至少7个碳原子的烃基,
R3C(O)NHCH2CH2NHC(O)R4 (II),
其中R3和R4中的每个独立地为任选的取代的具有至少7个碳原子的烃基。
10.根据权利要求1所述的印刷方法,其中所述滑爽剂构成静电油墨组合物的固体含量的1wt%至6wt%。
11.根据权利要求1所述的印刷方法,其中所述滑爽剂构成静电油墨组合物的固体含量的1wt%至3wt%。
12.一种静电油墨组合物,包含载液,和包含树脂和滑爽剂的颗粒。
13.根据权利要求12所述的静电油墨组合物,其中所述滑爽剂选自脂肪酰胺和蓖麻油衍生物。
14.根据权利要求12所述的静电油墨组合物,其中所述滑爽剂选自式(I)的脂肪酰胺和式(II)的脂肪酰胺
R1C(O)NHR2 (I),
其中R1为任选的取代的具有至少7个碳原子的烃基,并且R2选自氢和任选的取代的具有至少7个碳原子的烃基,
R3C(O)NHCH2CH2NHC(O)R4 (II),
其中R3和R4中的每个独立地为任选的取代的具有至少7个碳原子的烃基。
15.一种其上印刷有包含树脂和滑爽剂的油墨的塑料基板。
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RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
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