CN108698418B - 具有改进的可回收性的直接印刷的方法和组合物 - Google Patents

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Abstract

本公开涉及用于在塑料制品外表面上进行数字印刷的油墨组合物。所述油墨组合物包含除墨促进添加剂。在一些方面中，所述除墨促进添加剂当图像在高温下暴露于液基溶液时可促进所述图像从制品的外表面上分离或松动。还公开了具有其上使用所公开的油墨组合物印刷有图像的外表面的可回收塑料制品及用于从塑料容器上除去固化油墨的方法。本摘要旨在作为扫描工具，以便在特定领域中进行搜索且不意图限制本发明。

Description

具有改进的可回收性的直接印刷的方法和组合物
相关申请的交叉引用
本申请要求2015年9月4日提交的美国专利申请系列号14/846,032的优先权，其为2014年10月30日提交的美国专利申请系列号14/528,324的部分继续申请，其为2011年6月24日提交的美国专利申请系列号13/168,181的分案且现在公布为U.S.8,876,979，其要求2010年7月1日提交的美国临时专利申请号61/360,512的优先权且进一步是2009年10月20日提交的美国专利申请系列号12/581,952的部分继续申请，其要求2008年10月20日提交的美国临时申请号61/106,860的优先权，所有以上申请据此以引用的方式并入就好像充分地在本文中列出一般。
技术领域
本发明一般涉及用于在塑料制品的外表面上进行数字印刷的油墨组合物。本发明还涉及在其上印刷有数字式印刷图像的塑料制品，包括具有拥有改进的粘附和/或回收特征的数字式印刷图像的塑料容器以及用于促进其回收的方法。
背景
塑料容器工业一直采用日益提高程度的回收。容器制造商近来开始生产具有数字式印刷标签的容器，所述数字式印刷标签具有足够的清晰度和质量以与先前常规的标签技术竞争并可能取代其。这种印刷技术的实例描述于共同拥有的美国专利号7,625,059和美国专利号7,736,713中，这些专利以引用的方式整体并入本文。
当将具有数字式印刷标签的容器引入到常规的容器回收过程中时可带来潜在的挑战。一些挑战已被提及并论述于美国专利申请系列号12/581,952中，该专利也以引用的方式整体并入本文。在容器制造商、商标所有者、最终用户及政府部门之间存在明显的指向以改进并增加塑料容器回收的努力。因此，需要提供工业上可接受的制品，其与现有的回收基础设施和工艺充分相容或提供足够的刺激和/或容量来实现行业范围内的改变。至少最初，需要提供可使用现有的行业标准工艺回收的数字式印刷制品，所述标准工艺通常包括苛性碱高温洗涤和研磨。因而，希望有一种数字式印刷塑料制品，如容器，其具有粘附到制品上而在其使用年限期间无质量问题的数字图像，但在塑料回收过程中更容易除去。
发明概述
在一个示例性方面中，公开了一种用于数字印刷到塑料制品上的油墨组合物。所述油墨组合物一般包含基底油墨；油墨除去促进添加剂；以及能够溶解至少一部分所述油墨除去促进添加剂的载体。油墨除去促进添加剂被配置或选择成使至少一部分油墨的固化液滴当数字式印刷图像在预定高温或大致预定高温下暴露于液基(例如水基)溶液时从塑料制品的外表面上分离或松动。这种预定高温可包括但不限于与常规回收过程有关的那些。
另一方面，公开了一种具有外表面的可回收塑料制品，所述外表面上通过油墨的固化液滴印刷有数字式印刷图像。油墨的固化液滴包含如上所概述的油墨组合物，所述油墨组合物包含油墨除去促进添加剂。还公开了用于从塑料容器上除去所述油墨的方法及用于促进这种回收的方法的实施方案。
本发明的额外优点在以下描述中部分地列出，且部分地由该描述明白，或可通过实践本发明而习得。本发明的优点将借助于特别在所附权利要求书中指出的要素和组合而实现及获得。应理解，以上一般描述及随后的详细描述仅为示例性和说明性的且不限制所要求保护的本发明。
附图简述
本发明的实施方案现将例如参看附图来描述，其中：
图1总体上示出了其上印刷有数字式印刷图像的一个实施方案的塑料容器的一部分的侧视图；
图2是可用于评估塑料制品上的印刷图像的可接受性的质量检查表/矩阵的一般图示。
发明详述
在不同方面中，将参照本发明的实施方案进行详细地描述，本发明的实施例在此进行描述并在附图中示出。虽然本发明将结合实施方案来描述，但应当理解它们不旨在将本发明限于这些实施方案。相反，本发明旨在涵盖可包括在如由所附权利要求书所定义的本发明的精神和范围内的替代、修改和等价方案。
对于一般情形但不限于，图1中大体示出了具有印刷图像20的一个实施方案的塑料制品(例如容器)的表面10的一部分。图像20的所示实施方案包括可由多个基底涂层油墨液滴32构成的基底涂层30，且还可包括可由多个二次涂层油墨液滴42构成的二次涂层40。
与本公开有关的容器(包括瓶子)是由塑料材料或树脂(例如，丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)、聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、聚苯乙烯(PS)、聚乙烯(PE)(包括高密度聚乙烯(HDPE))、聚丙烯(PP)、聚氯乙烯(PVC)等)构成。此外，容器可为单层或多层容器，且可使用包括但不限于以下的各种常规成形技术来成形：注入模制、吹塑、热成形等。在一个实施方案中，最外层/表面可由原生塑料材料构成。不过注意到，根据本公开的教导的容器还可包括一定百分比的回收内容物，包括在容器外层中一定百分比的回收内容物。
在实施方案中，制品(例如容器)可包括第一涂层或基底涂层(例如，图1中所示的基底涂层30)。基底涂层30可由多个基底涂层油墨液滴32构成，它们被印刷(例如，数字式印刷，如通过按需即喷的喷墨工艺)在制品的外表面上且随后固化或允许固化。油墨可为UV可固化的油墨，其可通过UV辐射被固化，UV辐射可通过各种已知的手段来施加，包括但不限于UV或LED灯。油墨液滴可为基于单体的且由油墨组合物构成，所述油墨组合物用来改进油墨液滴的施用(例如，提供用于印刷的良好加工性能)和/或提供视觉特征(例如颜色或质地)。对于各实施方案来说，基底涂层30可包含白色和/或无色部分。另外，在所公开的油墨液滴(即，基于单体的那些)下，固化可促使这些油墨液滴聚合。因为采用的油墨不是基于溶剂的，所以油墨可经构成以便在回收过程期间油墨不会渗入溶液中并散发出挥发物，如同溶剂所可能的那样。注意到美国环境保护局(EPA)发布了关于溶剂的指南；然而，聚合物是固体且不会闪蒸或散发出挥发物。也就是说，如本文所公开的油墨的分离可以是实质上机械的，因为油墨呈固化聚合物状态且可通过物理方式被除去(例如，以薄片或薄膜形式)，而非包括为化学溶解的一部分。
如上所概述，构成油墨液滴的油墨组合物包括油墨除去促进添加剂。在一些方面中，―油墨除去促进添加剂”包含至少一种亲水性组分或酸性组分。亲水性组分可包含一种或多种展现亲水(喜水)性质的组成要素。酸性组分可包含一种或多种展现酸性性质的组成要素。对于一些实施方案来说，油墨除去促进添加剂将包含亲水性与酸性组分的组合—即，至少两种油墨除去促进添加剂。对于一些油墨液滴组合物，―双重”组合物，其中油墨除去促进添加剂包含亲水性与酸性两种组分，较少百分比的重量(以总重量计)可用于提供与使用仅具有单一添加剂的组合物相当的结果。
这种亲水性组分可包括亲水性单体、亲水性低聚物、及提供所需官能团的水分散性单体。亲水性单体常常表征为除了在它们的主链结构中的卤素之外还具有氧或氮原子。这种单体通常倾向于受到极性溶剂如水和酮的攻击。亲水性单体还倾向于对热降解具有较低抗性。因此，一种或多种亲水性组分在相关油墨液滴中的包含可在稍后的时刻(如使用后回收的时刻)改进图像(即固化油墨液滴)从制品的塑料结构上的分离。举例来说但不限于，在固化状态下，聚合物的亲水性部分通常将吸水。当此出现时，水可充当增塑剂，提高聚合物链的移动性。提高的移动性可软化聚合物，使其更容易除去。因此，包括由具有油墨除去促进添加剂(例如亲水性单体)的油墨组合物构成的图像的塑料制品(如容器)在高温下暴露于液基溶液(例如，搅动水)将促进油墨组合物(即亲水性单体)的软化及图像从塑料材料上的分离。高温可为预定的，且可为超过制品通常在正常使用中所遇到的温度的温度。另外，根据所需程度，粘附-分离阈值可被建立以使得软化及后续除去基本上仅出现在高温下(例如在回收过程期间)，且在正常预期使用期间基本上被阻止。注意到脂族氨基甲酸酯丙烯酸酯是一般类别的亲水性单体，其一般吸水并可潜在地用作亲水性组分。另外，只要它们对于喷墨/数字印刷应用适当地粘稠(即，不大粘稠)，那么一些亲水性低聚物也可被用作亲水性组分。
在不限制的情况下，对于一些实施方案，油墨除去促进添加剂可包含以总重量(即相关油墨和油墨除去促进添加剂)计一定重量百分比的亲水性单体，其范围在接近0重量％至多达20重量％内。对于一些实施方案，油墨除去促进添加剂的重量百分比将落在接近0至10％总重量的范围内。在不限制的情况下，可采用的亲水性单体的一个例子是甲氧基聚乙二醇单丙烯酸酯(例如，CD 553，由Sartomer USA,LLC(Sartomer)市售)。
注意到一些水分散性单体也是亲水性的且似乎当固化时吸水。在这种组合物下，水可充当增塑剂并且软化固化的油墨组合物(例如，容器表面上的固化油墨薄膜)，使得在回收处理期间更易于除去油墨薄膜。在本公开的实施方案中，适当的亲水性组分在油墨组合物中的包含可为油墨增添亲水性质，同时维持在制品的使用年限期间油墨对制品基材的喷射能力和粘附性。
酸性组分包括具有可测量的酸值的酸性单体。注意到，可测量的量可基于碱性化学品的pH值、酸重量百分比或滴定值(例如，mg KOH/g[氢氧化钾毫克数/克单体)。此外，例如，在固化状态下，聚合物的酸性部分可易受苛性碱溶液的攻击。聚合物链的酸性官能团与溶液的碱性物质之间的反应可造成对所涂覆基材的粘附的减弱，由此促进聚合物的分离。在不限制的情况下，可采用的酸性单体的实例包括酸性丙烯酸酯低聚物(例如，CN 147，由Sartomer市售)和单官能性酸酯(例如，CD 9050，由Sartomer市售)。例如，当涉及酸性组分的容器与洗涤液(例如，常规类型的苛性碱洗涤液)接触时，相关键可断裂，从而促进印刷图像(油墨液滴)从塑料基材上的预期分离。
在其它方面中，油墨除去促进添加剂根据其所需性质被配置或以其它方式被选出，这些性质可促进固化的油墨组合物从塑料制品表面上的除去。例如，一方面，希望油墨除去促进添加剂展现相对较高的溶剂溶解度和相对较高的水溶解度，与低于常规回收过程中通常利用的温度的玻璃化转变温度组合。为此，根据示例性方面，油墨除去促进添加剂展现小于约130℃的玻璃化转变温度(Tg)。这可包括展现以下玻璃化转变温度(Tg)的油墨除去促进添加剂：小于约120℃、小于约110℃、小于约100℃、小于约90℃、小于约80℃、小于约70℃、小于约60℃或甚至小于约50℃。另一方面，油墨除去促进添加剂具有在约50℃至约130℃范围内的玻璃化转变温度(Tg)。再一方面，油墨除去促进添加剂具有在约55℃至约125℃、或约65℃至约105℃、或约55℃至约95℃范围内的玻璃化转变温度(Tg)。又一方面，油墨除去促进添加剂可具有在由任何上述示例性值获得的任何范围内的玻璃化转变温度(Tg)。
如本领域普通技术人员应理解，水溶解度的所需水平可表征为例如油墨除去促进添加剂的酸值的函数。酸值可根据碱性化学品的滴定值(例如，mg KOH/g[氢氧化钾毫克数/克油墨除去促进添加剂])来表示。在这些方面中，油墨除去促进添加剂可展现在约100mgKOH/gm至约250mg KOH/gm范围内的酸值，包括以下值：110mg KOH/gm、120mg KOH/gm,130mgKOH/gm、140mg KOH/gm、150mg KOH/gm、160mg KOH/gm、170mg KOH/gm、180mg KOH/gm、190mgKOH/gm、200mg KOH/gm、210mg KOH/gm、220mg KOH/gm、230mg KOH/gm及240mg KOH/gm。另一方面，油墨除去促进添加剂具有在约150mg KOH/gm至约205mg KOH/gm范围内的酸值，包括以下值：175mg KOH/gm、185mg KOH/gm及195mg KOH/gm。再一方面，油墨除去促进添加剂可具有在由任何上述示例性值获得的任何范围内的酸值。
在其它方面中，油墨除去促进添加剂可展现小于约100℃的玻璃化转变温度(Tg)和在约100mg KOH/gm至约250mg KOH/gm范围内的酸值。再一方面，油墨除去促进添加剂可展现在约50℃至约90℃范围内的玻璃化转变温度(Tg)和在约150mg KOH/gm至约205mgKOH/gm范围内的酸值。又一方面，油墨除去促进添加剂可具有在由任何上述示例性值获得的任何范围内的玻璃化转变温度(Tg)和酸值。
通过选择展现水溶解度与玻璃化转变温度的所需组合的油墨除去促进添加剂，有可能提供一种可固化油墨，其展现所需的粘附性、抗刮力及耐溶剂性，同时还促进作为回收过程前体的油墨的除去过程。当在超过油墨除去促进添加剂的Tg的温度下经历苛性碱水溶液环境时，添加剂的软化可由此造成固化油墨层从其所印刷的塑料表面上相对更清洁的分离。
这些油墨除去促进添加剂可以油墨组合物的约1至约20重量百分比量存在于油墨组合物中。这可进一步包括以下的具体示例量：2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18及19重量百分比。另一方面，油墨除去促进添加剂可以在由上述示例性值获得的任何量范围内的量存在。例如，油墨除去促进添加剂可以油墨组合物的约5至约20重量百分比的量存在于油墨组合物中。
在一个示例性方面中，展现水溶解度与相对较低的玻璃化转变温度的上述组合的油墨除去促进添加剂包括苯乙烯马来酸酐树脂。再一方面，苯乙烯马来酸酐树脂可为苯乙烯马来酸酐的共聚物。又一方面，苯乙烯马来酸酐是酯化的苯乙烯马来酸酐。适用作油墨除去促进添加剂的示例性非限制性可商购获得的苯乙烯马来酸酐树脂为来自Total的CrayValley
Figure GDA0002817708490000081
3840和
Figure GDA0002817708490000082
1440F树脂。
在其它方面中，构成油墨液滴的油墨组合物还包含能够增溶和溶解至少一部分所述油墨除去促进添加剂的载体。所述载体可以是单体基的或溶剂基的。可用作载体的示例性单体包括丙烯酸单体类别。在一个示例性方面中，合适的丙烯酸单体可包括1,3-丁二醇二丙烯酸酯、1,6-己二醇二丙烯酸酯、1,3-丁二醇二甲基丙烯酸酯、丙烯酸异冰片酯、或甲基丙烯酸异癸酯、或其组合。在一些方面中，丙烯酸单体选自1,3-丁二醇二丙烯酸酯、1,6-己二醇二丙烯酸酯及1,3-丁二醇二甲基丙烯酸酯。如上所述，在一些方面中，能够增溶油墨除去促进添加剂的载体可以是溶剂基的。在一些方面中，合适的溶剂可为非质子溶剂或水基溶剂。合适的溶剂载体的具体但非限制性实例包括N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)和丙酮。
载体组分可以油墨组合物的约1至约20重量百分比的量存在于油墨组合物中。这可进一步包括以下的具体示例量：2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18及19重量百分比。另一方面，载体可以在由上述示例性值获得的任何量范围内的量存在。例如，载体可以油墨组合物的约5至约15重量百分比的量存在于油墨组合物中。
油墨组合物的基底油墨部分可为任何常规已知的可固化油墨，如常规的UV可固化油墨。基底油墨可以在油墨组合物的约50至约85重量百分比范围内的量存在于油墨组合物中，包括以下示例性重量百分比值：51、52、53、54、55、56、57、58、59、60、61、62、63、64、65、66、67、68、69、70、71、72、73、74、75、76、77、78、79、80、81、82、83及84重量百分比。另一方面，基底油墨可以在由任何上述示例性值获得的任何范围内的量存在。例如，基底油墨可以油墨组合物的约65至约85重量百分比的量存在于油墨组合物中。
在一个示例性方面中，本文公开了一种油墨组合物，其包含：(a)约65至约85重量百分比的所述基底油墨；(b)约5至约20重量百分比的具有小于约100℃的玻璃化转变温度的油墨除去促进添加剂；以及(c)约5至约15重量百分比的所述能够溶解至少一部分油墨除去促进添加剂的载体。根据此示例性方面，基底油墨可为基底UV白色油墨，油墨除去促进添加剂可为苯乙烯马来酸酐树脂，且载体可为溶剂基的且可包括N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)、或丙酮、或其它可接受的溶剂。
如本文所述，公开了包括直接印刷在弯曲外表面上的数字式印刷图像的可回收塑料制品，所述数字式印刷图像包含如本文先前所述的油墨组合物的固化液滴。另一方面，示例性可回收塑料制品包括弯曲的外表面，在所述弯曲的外表面上直接印刷有数字式印刷图像，所述数字式印刷图像包含油墨的固化液滴，且所述油墨的固化液滴包含组合物，所述组合物包含具有小于约100℃的玻璃化转变温度的油墨除去促进添加剂。再一方面，所述数字式印刷图像具有至少6.0至最高达9.0的粘附评分，且所述油墨除去促进添加剂被配置来致使当所述数字式印刷图像在至少约70℃的高温下暴露于碱性溶液时油墨的固化液滴从所述塑料制品的弯曲外表面上分离或松动。
另一方面，所述塑料制品包括塑料容器。再一方面，塑料容器是瓶子。又一方面，塑料容器是由以下材料中的一种或多种构成：聚乙烯、聚对苯二甲酸乙二酯、高密度聚乙烯及聚丙烯。
另一方面，存在于油墨组合物中的油墨除去促进添加剂被配置来当数字式印刷图像在预定的高温下暴露于液基溶液如含水或水基溶液时促使油墨的固化液滴从制品的外表面上分离或松动。例如，油墨的固化液滴当数字式印刷图像暴露于具有至少约10、11、12或13的pH和在约70至90℃范围内的高温的碱性溶液时可从所述塑料制品的弯曲外表面上分离或松动。另一方面，碱性溶液具有在约12-13范围内的pH。根据各个方面，在高温下暴露于碱性溶液足够的时间段之后，至少约90重量百分比的油墨的固化液滴从所述塑料制品的弯曲外表面上分离。又一方面，数字式印刷图像包括基底涂层，所述基底涂层包含多个固化的基底涂层油墨液滴；和包含多个固化的二次涂层油墨液滴的二次涂层，所述二次涂层被涂覆于所述基底涂层的至少一部分上。
举例来说但不限于，包括具有掺混的油墨除去促进添加剂的UV固化印刷油墨的聚对苯二甲酸乙二酯(PET)容器的一个实施方案经受油墨除去测试。测试容器的掺混的油墨除去促进添加剂包括以上所述类型的酸性单体，即酸性丙烯酸酯低聚物和/或单官能性酸酯。容器可经受包括至少9.0的pH水平的浴溶液，这可有助于如塑料容器回收领域中一般已知的标签除去，其中溶液被加热至大约85℃。各种样品暴露于这种条件持续12分钟，并且按如下0至5的等级来评估：
0—相对于对照样品，除去无改善
1—观察到最小的改善，仅在经由用金属物体刮擦的一些区域中实现除去
2—观察到一些改善，整个薄膜可通过用金属物体刮划而除去
3—通过用指甲刮划可除去固化油墨薄膜
4—简单通过用清洁的擦拭布擦拭就可容易除去固化油墨薄膜
5—在洗涤测试期间固化油墨薄膜脱落。
所述测试尤其意在鉴别提供4或5的除去性能水平的溶液。然而，至少4的水平不一定是必需的，并且对于一些应用，较低除去水平也是可以接受的。测试结果表明，掺混的除去促进(酸性)添加剂在油墨组合物中的包含在固化油墨从塑料(PET)材料上的除去方面提供显著改善。虽然两种形式的酸性添加剂在促进油墨除去上都展现改善，但在本测试配置下，稍微较少组成百分比的酸性丙烯酸酯低聚物(与单官能性酸酯相对，分别是10％对比15％)用于获得至少水平4的除去水平。
在实施方案中，油墨组合物可任选地包含疏水性组分。也就是说，油墨组合物可例如包含亲水性和疏水性组分。疏水性组分可包括疏水性(憎水)单体。疏水性质一般与极性有关。许多疏水性单体被表征为具有主要由氢和碳构成的有机主链结构；且因此，这种单体倾向于为非极性的且对极性溶剂(如水和醇)以及酸和碱有抗性。对于这种双组分实施方案，油墨组合物应在亲水性与疏水性组分(例如，亲水性单体和疏水性单体)之间取得平衡。当图像暴露于回收过程/浴(例如，在高温下的搅动水)时，疏水性单体可帮助保持油墨液滴粘附到制品基材上，而亲水性单体可帮助软化(且甚至分离)。
对于在其上印刷有图像的容器的实施方案，至少第一基底涂层30(其可包括亲水性组分)可在第一时间t1和第一温度T1下涂覆于容器的表面。温度T1将在适于涂覆相关基底涂层的温度范围内。在一个实施方案中，基底涂层30可为可固化的(例如，紫外线(UV)可固化的)，且可进一步在涂覆二次涂层之前固化。
对于一些实施方案，二次涂层40可由多个二次涂层油墨液滴42构成，这些油墨液滴分布在基底涂层30的至少一部分上。此外，如果需要的话，―二次”涂层的额外层(例如，第三层)也可涂覆于二次涂层40上。在本公开的实施方案中，二次涂层油墨液滴42也可由包括亲水性组分的油墨组合物构成。
多个二次涂层油墨液滴42可集体形成涂覆图案的一部分，这又可形成图像的全部或一部分。此外，如图1中总体所示，一个或多个邻近二次涂层油墨液滴42的部分可互相重叠或混杂。二次涂层40和构成性二次涂层油墨液滴42可包括各种已知颜色，包括但不限于如青色、品红和黄色的基础印刷颜色。此外，在某些区域控制某些颜色的重叠或组合可提供额外的―加工”颜色。另外，二次涂层油墨液滴42可以是可固化的。例如，UV可固化的二次涂层油墨液滴可构成预期图像的全部或一部分。当固化是通过辐射实现时，油墨组合物可包括光引发剂。另外注意到，容器表面上的固化油墨可主要由两种结合保持在一起，即，油墨聚合物与塑料之间的极性键，和由于在显微水平上(例如微结构)具有不平坦表面的塑料表面所造成的机械结合。对于本公开的许多实施方案，最好攻击这两种结合。对于一些应用，亲水性组分可对机械结合更好地发挥作用，而酸性组分可对极性键更好地作用。取决于应用，二次涂层油墨液滴在直径上可变化，其可在例如约10微米至约200微米的范围内。二次涂层40可在第二时间t2和第二温度T2下涂覆于容器的表面10上，其中涂覆二次涂层40时的第二温度T2通常小于涂覆基底涂层30时的第一温度T1。
在本发明的实施方案中，涂覆基底涂层与涂覆二次涂层之间的时间(例如，t2减t1)可减至例如仅十秒或更少。对于一些实施方案，涂覆时间差异将在两秒至六秒内。另外，在实施方案中，涂覆基底涂层30时的温度与将二次涂层40涂覆于基底涂层30的一部分上时的温度之间的涂覆温度差异(即T1减T2)可被控制在等于或小于约10℉。对于一些实施方案，涂覆温度差异将在约5℉秒至约10℉内。另外，对于一些应用，可能需要改变与基底涂层30和二次涂层40的涂覆有关的温度以便相应的涂覆温度更接近—即，所涂覆的涂层之间的温差减小或最小化。这可例如通过(a)降低/减小T1、(b)升高/增加T2、或(c)(a)与(b)的组合来实现。关于基底涂层和二次涂层的这种上述时间和/或温度控制可提供关于制品的所得印刷图像的更佳粘附。
注意到除时间和温度之外，辐照度也是可影响印刷图像的有效固化速率的因素。也就是说，在某些时间(例如t1和t2)和温度(例如T1和T2)下，可存在相关的辐照度—即ε1和ε2。例如，在实施方案中，基底涂层可在辐照度ε1下固化，且相关二次涂层可在辐照度ε2下固化。此外，在实施方案中，有效固化速率—其可基于时间、温度与辐照度的组合—辐照度一般可由以下方程式提供：
辐照度(ε)＝(dΦ/dA)
其中，Φ＝辐照通量(以瓦特测量)，且A＝面积(cm2)
例如但不限于，对于一些实施方案，辐照度的范围将在约0.1瓦特/cm2与约10.0瓦特/cm2之间。
对于一些应用，如当使用可固化的油墨(例如，UV可固化的或辐射可固化的油墨)时，相关涂层或油墨可在各自相应的印刷台之后固化。例如但不限于，方法的一个实施方案可至少部分包括：涂覆基底涂层；固化步骤；涂覆二次涂层；及固化步骤。或者，亦举例来说但不限于，所述方法可至少部分包括：涂覆基底涂层；固化步骤；涂覆基底涂层；固化步骤；涂覆二次涂层；及固化步骤。
另外，对于本发明的实施方案，可能需要容器/瓶子的生产/后续处理速率匹配或基本上匹配相关印刷机的流动/加工速率。
此外，已发现印刷图像的质量可至少部分通过以下技术中的一种或多种来控制和/或改善：
(a)油墨组的选择和/或校准；
(b)基材(即容器表面)温度的控制；和/或
(c)定时控制。
关于油墨组的选择和/或校准，这至少部分是通过选择和/或校准构成基底和二次涂层的油墨来实现。已发现，所用的油墨可被选出以提供所需时间和/或温度特征，包括相对于彼此的组合。例如，具有给定粘度的某些油墨的选择可展现或提供某些所需温度相关作用。
关于基材(即容器表面)温度的控制，侧壁的相关部分(或容器的其它部分)的温度可在某种程度上被处理或控制。例如，容器的给定部分可被预处理。可使用各种已知技术促成这种预处理，包括但不限于火焰、电晕和等离子体处理。然而，本发明不限于这些特定的预处理技术。
关于定时控制，与容器的移动(例如经由生产机器)有关的时间以及涂覆基底涂层和/或二次涂层的时机可受到控制。可能需要容器/瓶子的生产/后续处理速率匹配或基本上匹配相关印刷机的流动/加工速率。
本公开还可包括一种用于评价或评估具有印刷图像(如数字式印刷标签)的容器的―可接受性”(如商业可接受性)的系统。也就是说，对于本发明的实施方案，用于评价或评估的系统可提供―粘附得分”。图2总体上示出了可用于评价或评估容器上的印刷图像的可接受性的质量检查表/矩阵。如一般所示，Y轴可涉及与总通过或失败得分有关的数值。在所示实施方案中，数值1至5表示容器是不可接受的，而数值6至9表示相关容器是可接受的。值得注意的是，虽然至少6的得分关于本发明的表/矩阵将―通过”为可接受的，但本发明不限于所示的特定表/矩阵，且或者，可提供更多分值和/或通过分值可根据需要或在必要时升高或降低。多个测试(可包括各种标准测试，包括先前所述的那些)表示在X轴上提供的列中。例如但不限于，测试1可包括―Sutherland摩擦测试”，测试2可包括―3M#610胶带测试”，测试3可包括―模拟运输测试(Simulated Ship Test)”，且测试4可包括―3M#810胶带测试”。如表中一般所示，各种通过或失败名称可在表中关于每个所述测试而示出。关于若干上述―标准”测试，测试可视情况被修改以关于印刷图像(与传统上施加的标签相对比)来使用。例如，在可遵循ASTM D 3359-08标准的各种―胶带”测试下，与表/矩阵有关的测试可涉及或不涉及在施加压敏胶带之前用刀具切割图像部分。也就是说，在一个实施方案中，―测试2”可涉及―修改的”3M#610胶带测试，因为经受测试的容器的图像部分的部分可能不被横切或以其它方式与容器分离。此外，在图2列出的表中，关于直接实践修改的ASTM标准的胶带测试(即，该测试不涉及横切/分离)的―通过”指示一般将由不大于2.0mm2的任何除去部分表示。关于直接实践ASTM标准的胶带测试，―通过”指示一般将被分为―4B”或―5B”(在粘附测试结果的ASTM图1分类下)，或将涉及小于5％所除去的印刷区域。
在一个实施方案中，希望提供具有印刷图像(例如，数字式印刷图像)的容器，其至少通过了修改的3M#610胶带测试且仍然是―可回收的”。如果当采用ASTM D 3359标准#810胶带测试时印刷在容器上的数字式印刷图像获得小于―4B”分类(即，5％或更多的区域被除去)，那么该数字式印刷图像被认为是―可回收的”。具有通过测试2(修改的3M#610胶带测试)和测试3(模拟运输测试)但在测试4(3M#810胶带测试)中失败的数字式印刷图像的容器将获得6.0或7.0的粘附得分。具有6.0或7.0的粘附得分的具有印刷图像的这种容器在商业上适于运输(即，通过模拟运输测试)，同时提供与印刷图像有关的粘附，所述印刷图像足以用于正常/预期用途，但可有利地分离以便于后续回收。换句话说，与配置的数字式印刷图像有关的粘附对于预期用途来说足够强，但不妨碍回收期间的分离。
关于这种表/矩阵，各测试可在容器的足够(例如，统计上显著的或代表性)样品上进行。在所有测试都完成之后，结果可被列表并进入表/矩阵中，以提供―粘附”得分。相关得分结果可随后相关联。
本公开的教导尤其可提供改进的可回收性。以有效方式回收印刷在各种制品上的油墨可提供许多成本和效率益处，而且有利于环境保护。例如但不限于，具有数字式印刷图像(其可通过固化的UV或辐射可固化油墨形成)的容器可便利地结合常规塑料回收工艺被除去，所述数字式印刷图像至少部分是由包含亲水性和/或酸性组分的油墨组合物构成。塑料容器的工业标准回收过程常规地包括将容器研磨成粒状塑料薄片、使这些薄片经受高热苛性碱洗涤过程、干燥所清洁的薄片、分选、并挤压成树脂粒料用于再出售。在体现所公开的教导的方面的实施方案中，容器上的数字式印刷图像可在研磨过程之后与树脂薄片一起保留，数字式印刷图像将在高热苛性碱洗涤过程期间基本上与树脂薄片分离(其可被搅动)，且由此不会污染有待成形为树脂粒料的清洁树脂薄片。
关于分离技术，存在至少四种方法，这些方法可单独或以各种组合形式采用以攻击极性和/或机械结合，由此促进油墨从制品上的除去。所述技术包括使用以下的那些：(1)水基或液基溶液(例如，对于具有亲水性组分或具有如本文所述的所需Tg和酸值的添加剂)；(2)苛性碱组分(例如，对于具有酸性组分或如本文所述的Tg与酸值的所需组合的添加剂)-即，化学反应可用于释放极性键；(3)热或温度；和/或(4)机械力(例如，高压喷洒(psi))；或其任何组合。
本公开设想可用于将油墨从制品上除去的许多回收工艺。举例来说，用于回收塑料容器的方法的一个实施方案包括：提供具有数字式印刷图像的塑料容器，所述油墨组合物包含油墨除去促进添加剂(例如，亲水性或酸性组分)；及使所述数字式印刷图像在高温下暴露于液基溶液(例如，有或没有苛性碱组分的水)；任选地搅动所述溶液。在暴露之前或之后，容器可经受研磨操作。类似的实施方案可以说是遵循包括干磨、淘洗、洗涤、干燥及淘洗的方式。
可更类似于常规工业回收且可商购获得(例如，从SOREMA(意大利))的另一工艺据称可涉及单洗涤、湿磨、离心、分选及浮选箱/分离。―单洗涤”可例如通过经由高压洗涤(例如，高温苛性碱洗涤)传送瓶子(例如，通过一套螺杆或多螺杆系统)来采用。这可增添机械力分量以帮助标签除去。通常，瓶子是完整的—即，在这种洗涤之前不进行研磨。包括聚合油墨的材料可被冲洗掉并落入传送机构之下的收集或光栅系统中。
另一方面，本公开提供一种用于从塑料容器上除去固化油墨的方法，所述方法包括：(a)提供具有弯曲的外表面的塑料容器，在所述塑料容器的弯曲外表面上通过按需即喷的喷墨印刷工艺直接印刷有数字式印刷图像，所述数字式印刷图像包含直接涂覆于塑料容器的弯曲外表面上的油墨的固化液滴且具有至少6.0至最高达9.0的粘附评分，且所述油墨的固化液滴包含组合物，所述组合物包含具有小于约100℃的玻璃化转变温度的油墨除去促进添加剂；(b)在至少约70℃的高温下使所述塑料容器的数字式印刷图像的至少一部分暴露于碱性溶液；及(c)将所述数字式印刷图像的至少一部分从其上印刷有所述数字式印刷图像的弯曲外表面上除去。
另一方面，塑料容器是瓶子。再一方面，塑料容器是由以下材料中的一种或多种构成：聚乙烯、聚对苯二甲酸乙二酯、高密度聚乙烯及聚丙烯。
另一方面，油墨除去促进添加剂包含苯乙烯马来酸酐共聚物。再一方面，油墨除去促进添加剂具有在约50℃至约130℃范围内的玻璃化转变温度(Tg)。又一方面，油墨除去促进添加剂具有在约65℃至约110℃范围内的玻璃化转变温度(Tg)。再一方面，油墨除去促进添加剂具有在约55℃至约65℃范围内的玻璃化转变温度(Tg)。甚至又一方面，油墨除去促进添加剂具有在约150mg KOH/gm至约205mg KOH/gm范围内的酸值。再一方面，油墨除去促进添加剂具有在约165mg KOH/gm至约205mg KOH/gm范围内的酸值。
另一方面，碱性溶液是具有在约12-13范围内的pH的水溶液且其中所述高温在约70至90℃的范围内。再一方面，所述除去步骤包括在所述数字式印刷图像暴露于碱性溶液之后将基底油墨从塑料容器上刮去或擦去。又一方面，基底油墨是以薄片或薄膜形式通过机械方式除去。
出于例示和说明目的，提出了本发明的具体实施方案的以上描述。它们并不是穷举的，或者要将本发明限于所公开的确切形式，且根据以上教导可以得到各种修改和变型。选择并描述了实施方案以解释本发明的原理及其实际应用，从而使得本领域的其他技术人员能利用本发明，并且具有各种修改的不同实施方案可适用于预期的特定应用。本发明的范围旨在由所附权利要求书及其等同物所限定。
A.实验
提出下列实施例是为了对本领域中的那些普通技术人员提供制备和评估本文要求保护的化合物、组合物、制品、装置和/或方法的完整公开和说明，并且仅旨在为示例性的而不意图限制本公开。已试图确保关于数字(例如量、温度等)的精确性，但应说明存在一些误差和偏差。除非另外指出，份是重量份，温度是以℃为单位或是周围温度，并且压力为大气压或接近大气压。
在下列示例性实施例中，制备根据本公开的各种油墨组合物并且测试其在塑料制品的外表面上的直接印刷中的使用。所述油墨组合物可通过以下步骤来制备：首先将油墨除去促进添加剂溶于载体中，然后将载体溶液添加到基底油墨中。所制备的油墨组合物可随后用于直接印刷在塑料制品的外表面上。
还评估了塑料制品上的各种油墨组合物的性能和可回收性。包含具有油墨除去促进添加剂和载体的UV可固化的油墨的油墨组合物被直接印刷在聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、聚乙烯(PE)、和/或高密度聚乙烯(HDPE)样品的表面上并且固化。
固化的油墨样品然后经受油墨除去测试，这可包括以下一种或多种的测试：粘附、抗刮力及耐溶剂性。样品可经受各种浴溶液，这可有助于如塑料容器回收领域中一般已知的标签除去，例如，浴溶液包括至少9.0的pH水平，且溶液被加热至大约75℃或85℃。测试是在包括处理之后立即(imm)和处理之后1小时(1hr)的时期下进行。
表1中所示的材料被用于制备本文描述和评估的组合物。
表1.
Figure GDA0002817708490000191
1.实施例1.
对于以下实施例，测试样品的油墨除去促进添加剂为蜡和树脂。载体为丙酮或N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)(可从Sigma Aldrich商购获得)。本发明的油墨制剂和性能数据提供于以下表2-5中。对于以下数据，―通过”表示没有观察到油墨除去，而―失败”表示观察到显著和/或完全的油墨除去。列出的任何％值对应于观察到的％油墨除去。
表2.
Figure GDA0002817708490000192
Figure GDA0002817708490000201
Figure GDA0002817708490000211
*失败＝由于对表面不充分的胶带粘附所致的部分失败；油墨容易除去
表2.(续)
Figure GDA0002817708490000212
Figure GDA0002817708490000221
表3.
Figure GDA0002817708490000222
Figure GDA0002817708490000231
表3.(续)
Figure GDA0002817708490000232
Figure GDA0002817708490000241
表4.
Figure GDA0002817708490000242
Figure GDA0002817708490000251
表4.(续)
Figure GDA0002817708490000252
Figure GDA0002817708490000261
表5.
Figure GDA0002817708490000262
Figure GDA0002817708490000271
表5.(续)
Figure GDA0002817708490000272
Figure GDA0002817708490000281
Figure GDA0002817708490000291
NA*＝油墨除去量太大以致于不能测试(所有油墨被除去)
如数据显示，SMA3840和SMA1440F油墨制剂样品展现改进的性能。SMA3840油墨制剂显示了一定的改进迹象，这表明当与对照相比时在油墨除去上的改进。SMA1440F油墨制剂显示在正常使用(―使用中”)测试期间没有明显迹象，但在苛性碱洗涤测试期间有强除去。对PET、EPET和PE重复测试若干次，所有均显示在苛性碱测试中的良好除去。
2.实施例2.
在此实施例中，包含具有油墨除去促进添加剂和载体的白色UV可固化油墨的油墨组合物被直接印刷在聚对苯二甲酸乙二酯(PET)和高密度聚乙烯(HDPE)样品的表面上并且固化。测试样品的油墨除去促进添加剂是苯乙烯马来酸酐共聚物(SMA1440F，可从CrayValley USA,LLC商购获得)，且载体是N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP，可从Sigma Aldrich商购获得)。油墨制剂和性能数据提供于下表6中。
表6.
Figure GDA0002817708490000301
％除去的油墨/清洁薄片(基于视觉分析)
如数据显示，与标准油墨对照仅50-60％的除去相比，观察到本发明的油墨组合物接近100％的除去。对于HDPE样品，与标准油墨对照仅约10％的油墨除去相比，本发明的油墨组合物展现大于50％的油墨除去。本发明的油墨组合物结果满足由The Association ofPostconsumer Plastic Recyclers公布的当前回收指南。
本领域技术人员显而易知可在不背离本发明的范围或精神下对本发明做出各种修改和改变。本领域技术人员将由对说明书的考虑及对本文所公开的本发明的实践显而易知本发明的其它实施方案。意图认为说明书和实施例仅为示例性的，本发明的实际范围和精神由以下权利要求书来指示。

Claims (55)

1.一种用于数字印刷到塑料制品上的油墨组合物，其包含：
(a)65至85重量百分比的基底油墨；
(b)5至20重量百分比的具有小于130℃的玻璃化转变温度的油墨除去促进添加剂；和
(c)5至15重量百分比的能够溶解至少一部分所述油墨除去促进添加剂的载体。
2.如权利要求1所述的油墨组合物，其中所述油墨除去促进添加剂包含苯乙烯马来酸酐共聚物。
3.如权利要求1所述的油墨组合物，其中所述油墨除去促进添加剂具有在50℃至110℃范围内的玻璃化转变温度Tg。
4.如权利要求1所述的油墨组合物，其中所述油墨除去促进添加剂具有在55℃至85℃范围内的玻璃化转变温度Tg。
5.如权利要求1所述的油墨组合物，其中所述油墨除去促进添加剂具有在55℃至65℃范围内的玻璃化转变温度Tg。
6.如权利要求1所述的油墨组合物，其中所述油墨除去促进添加剂具有在150mg KOH/gm至205mg KOH/gm范围内的酸值。
7.如权利要求1所述的油墨组合物，其中所述油墨除去促进添加剂具有在165mg KOH/gm至205mg KOH/gm范围内的酸值。
8.如权利要求1所述的油墨组合物，其中所述载体包括溶剂、或单体、或其组合。
9.如权利要求8所述的油墨组合物，其中所述溶剂包括至少一种非质子溶剂。
10.如权利要求8所述的油墨组合物，其中所述溶剂包括N-甲基-2-吡咯烷酮即NMP或丙酮、或其组合。
11.如权利要求8所述的油墨组合物，其中所述单体包括至少一种丙烯酸单体。
12.如权利要求11所述的油墨组合物，其中所述丙烯酸单体包括1,3-丁二醇二丙烯酸酯、1,6-己二醇二丙烯酸酯、1,3-丁二醇二甲基丙烯酸酯、丙烯酸异冰片酯、或甲基丙烯酸异癸酯、或其组合。
13.如权利要求1所述的油墨组合物，其中所述基底油墨包括UV可固化的油墨。
14.如权利要求1所述的油墨组合物，其中所述油墨组合物是UV可固化的。
15.一种用于数字印刷到塑料制品上的油墨组合物，其包含：
(a)65至85重量百分比的基底油墨；
(b)5至20重量百分比的具有在100mg KOH/gm至250mg KOH/gm范围内的酸值的油墨除去促进添加剂；以及
(c)5至15重量百分比的能够溶解至少一部分所述油墨除去促进添加剂的载体。
16.如权利要求15所述的油墨组合物，其中所述油墨除去促进添加剂包含苯乙烯马来酸酐共聚物。
17.如权利要求15所述的油墨组合物，其中所述油墨除去促进添加剂具有在50℃至130℃范围内的玻璃化转变温度Tg。
18.如权利要求15所述的油墨组合物，其中所述油墨除去促进添加剂具有在55℃至85℃范围内的玻璃化转变温度Tg。
19.如权利要求15所述的油墨组合物，其中所述油墨除去促进添加剂具有在55℃至65℃范围内的玻璃化转变温度Tg。
20.如权利要求15所述的油墨组合物，其中所述油墨除去促进添加剂具有在150mgKOH/gm至205mg KOH/gm范围内的酸值。
21.如权利要求15所述的油墨组合物，其中所述油墨除去促进添加剂具有在165mgKOH/gm至205mg KOH/gm范围内的酸值。
22.如权利要求15所述的油墨组合物，其中所述载体包括溶剂、或单体、或其组合。
23.如权利要求22所述的油墨组合物，其中所述溶剂包括至少一种非质子溶剂。
24.如权利要求22所述的油墨组合物，其中所述溶剂包括N-甲基-2-吡咯烷酮即NMP或丙酮、或其组合。
25.如权利要求22所述的油墨组合物，其中所述单体包括至少一种丙烯酸单体。
26.如权利要求25所述的油墨组合物，其中所述丙烯酸单体包括1,3-丁二醇二丙烯酸酯、1,6-己二醇二丙烯酸酯、1,3-丁二醇二甲基丙烯酸酯、丙烯酸异冰片酯、或甲基丙烯酸异癸酯、或其组合。
27.如权利要求15所述的油墨组合物，其中所述基底油墨包括UV可固化的油墨。
28.如权利要求15所述的油墨组合物，其中所述油墨组合物是UV可固化的。
29.一种可回收的塑料制品，其包括：
弯曲的外表面，在所述弯曲的外表面上直接印刷有数字式印刷图像，所述数字式印刷图像包含油墨的固化液滴，且所述油墨的固化液滴包含组合物，其中所述组合物包含：
(a)65至85重量百分比的基底油墨；
(b)5至20重量百分比的具有小于130℃的玻璃化转变温度的油墨除去促进添加剂；以及
(c)5至15重量百分比的能够溶解至少一部分所述油墨除去促进添加剂的载体，
其中所述数字式印刷图像具有至少6.0至最高达9.0的粘附评分，且所述油墨除去促进添加剂被配置来致使当所述数字式印刷图像在至少70℃的高温下暴露于碱性溶液时所述油墨的固化液滴从所述塑料制品的所述弯曲外表面上分离或松动。
30.如权利要求29所述的塑料制品，其中所述塑料制品包括塑料容器。
31.如权利要求30所述的塑料制品，其中所述塑料容器是瓶子。
32.如权利要求29所述的塑料制品，其中所述油墨除去促进添加剂包含苯乙烯马来酸酐共聚物。
33.如权利要求29所述的塑料制品，其中所述油墨除去促进添加剂具有在50℃至110℃范围内的玻璃化转变温度Tg。
34.如权利要求29所述的塑料制品，其中所述油墨除去促进添加剂具有在55℃至85℃范围内的玻璃化转变温度Tg。
35.如权利要求29所述的塑料制品，其中所述油墨除去促进添加剂具有在55℃至65℃范围内的玻璃化转变温度Tg。
36.如权利要求29所述的塑料制品，其中所述油墨除去促进添加剂具有在150mg KOH/gm至205mg KOH/gm范围内的酸值。
37.如权利要求29所述的塑料制品，其中所述油墨除去促进添加剂具有在165mg KOH/gm至205mg KOH/gm范围内的酸值。
38.如权利要求29所述的塑料制品，其中所述塑料制品是由以下材料中的一种或多种构成：聚乙烯、聚对苯二甲酸乙二酯及聚丙烯。
39.如权利要求38所述的塑料制品，其中所述聚乙烯是高密度聚乙烯。
40.如权利要求29所述的塑料制品，其中所述油墨除去促进添加剂被配置来致使当所述数字式印刷图像在70至90℃范围内的高温下暴露于pH在12-13范围内的碱性溶液时所述油墨的固化液滴从所述塑料制品的所述弯曲外表面上分离或松动。
41.如权利要求40所述的塑料制品，其中在高温下暴露于碱性溶液之后，至少90重量百分比的所述油墨的固化液滴从所述塑料制品的所述弯曲外表面上分离。
42.如权利要求29所述的塑料制品，其中所述数字式印刷图像包括基底涂层，所述基底涂层包含多个固化的基底涂层油墨液滴；和包含多个固化的二次涂层油墨液滴的二次涂层，所述二次涂层被涂覆于所述基底涂层的至少一部分上。
43.一种用于从塑料容器上除去固化油墨的方法，所述方法包括：
(a)提供具有弯曲的外表面的塑料容器，在所述塑料容器的所述弯曲外表面上通过按需即喷的喷墨印刷工艺直接印刷有数字式印刷图像，所述数字式印刷图像包含直接涂覆于所述塑料容器的所述弯曲外表面上的油墨的固化液滴且具有至少6.0至最高达9.0的粘附评分，且所述油墨的固化液滴包含组合物，其中所述组合物包含：
(i)65至85重量百分比的基底油墨；
(ii)5至20重量百分比的具有小于130℃的玻璃化转变温度的油墨除去促进添加剂；以及
(iii)5至15重量百分比的能够溶解至少一部分所述油墨除去促进添加剂的载体，
(b)在至少70℃的高温下使所述塑料容器的所述数字式印刷图像的至少一部分暴露于碱性溶液；及
(c)将所述数字式印刷图像的至少一部分从其上印刷有所述数字式印刷图像的所述弯曲外表面上除去。
44.如权利要求43所述的方法，其中所述塑料容器是瓶子。
45.如权利要求43所述的方法，其中所述油墨除去促进添加剂包含苯乙烯马来酸酐共聚物。
46.如权利要求43所述的方法，其中所述油墨除去促进添加剂具有在50℃至110℃范围内的玻璃化转变温度Tg。
47.如权利要求43所述的方法，其中所述油墨除去促进添加剂具有在55℃至85℃范围内的玻璃化转变温度Tg。
48.如权利要求43所述的方法，其中所述油墨除去促进添加剂具有在55℃至65℃范围内的玻璃化转变温度Tg。
49.如权利要求43所述的方法，其中所述油墨除去促进添加剂具有在150mg KOH/gm至205mg KOH/gm范围内的酸值。
50.如权利要求43所述的方法，其中所述油墨除去促进添加剂具有在165mg KOH/gm至205mg KOH/gm范围内的酸值。
51.如权利要求43所述的方法，其中所述碱性溶液是具有在12-13范围内的pH的水溶液且其中所述高温在70至90℃的范围内。
52.如权利要求43所述的方法，其中所述塑料容器是由以下材料中的一种或多种构成：聚乙烯、聚对苯二甲酸乙二酯及聚丙烯。
53.如权利要求52所述的方法，其中所述聚乙烯是高密度聚乙烯。
54.如权利要求43所述的方法，其中所述除去步骤包括在所述数字式印刷图像暴露于所述碱性溶液之后将所述基底油墨从所述塑料容器上刮去或擦去。
55.如权利要求43所述的方法，其中所述基底油墨是以薄片或薄膜形式通过机械方式除去。
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10400118B2 (en) 2008-10-20 2019-09-03 Plastipak Packaging, Inc. Methods and compositions for direct print having improved recyclability
WO2023150251A1 (en) * 2022-02-04 2023-08-10 Sun Chemical Corporation Process for removing uv curable printing inks
GB202216946D0 (en) 2022-11-14 2022-12-28 Sun Chemical Corp De-inkable inks with high bio-renewable content

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5889083A (en) * 1996-09-06 1999-03-30 Videojet Systems International, Inc. Aqueous jet ink compositions
CN1489526A (zh) * 2001-02-09 2004-04-14 3M 热转印组合物及其制造和使用方法
CN1793245A (zh) * 2004-12-21 2006-06-28 精工爱普生株式会社 油墨组合物
CN101163747A (zh) * 2003-02-04 2008-04-16 陶氏康宁公司 涂料组合物和用其涂布的织物
EP2288666A1 (de) * 2008-06-12 2011-03-02 Durst Phototechnik Digital Technology GmbH Haftungsvermittelnder zusatz für eine tinte zum bedrucken von glas

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU674017B2 (en) 1992-09-14 1996-12-05 Yoshino Kogyosho Co., Ltd. Printed thermoplastic resin products and method for printing such products
US5634405A (en) * 1995-07-27 1997-06-03 Union Camp Patent Holding Co. Methods for removing ink from polymeric substrates
US5792278A (en) * 1995-09-18 1998-08-11 Macdermid Incorporated Process for cleaning inks from various surfaces including printing plates
JP3822738B2 (ja) * 1998-01-21 2006-09-20 大日精化工業株式会社 アルカリ処理脱離性を有するインキ組成物及び印刷物から該インキ組成物の脱離方法
JP2949431B1 (ja) * 1998-02-26 1999-09-13 十条ケミカル株式会社 放射線硬化型インキ組成物
JP3579593B2 (ja) * 1998-09-11 2004-10-20 大日精化工業株式会社 水離脱型インキ組成物、印刷物、成形品及びインキ組成物被膜の脱離方法
JP3993949B2 (ja) * 1999-04-28 2007-10-17 大日精化工業株式会社 易分離性インキ組成物
KR100738275B1 (ko) * 2002-04-22 2007-07-12 가부시키가이샤 닛폰 쇼쿠바이 반응성 희석제 조성물 및 경화성 수지 조성물
US7513944B2 (en) * 2002-11-28 2009-04-07 Seiko Epson Corporation Black ink composition, ink set, recording method and recorded matter
WO2007026366A1 (en) * 2005-08-31 2007-03-08 Printar Ltd. Uv curable hybridcuring ink jet ink composition and solder mask using the same
JP5255962B2 (ja) * 2008-09-10 2013-08-07 共栄社化学株式会社 活性エネルギー線硬化性被膜形成組成物
US8876979B2 (en) * 2008-10-20 2014-11-04 Plastipak Packaging, Inc. Recyclable printed plastic container and method
CN102186676B (zh) 2008-10-20 2014-12-03 普拉斯蒂派克包装公司 具有改进的附着力和再循环能力的数字印刷塑料容器
JP2011137122A (ja) * 2009-12-28 2011-07-14 General Technology Co Ltd 水性インクジェットインク
JP5633226B2 (ja) * 2010-07-28 2014-12-03 株式会社アクシス 除去容易な印刷インク層を形成する印刷方法
JP5851679B2 (ja) * 2010-08-27 2016-02-03 ゼネラル株式会社 インクジェットインク

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5889083A (en) * 1996-09-06 1999-03-30 Videojet Systems International, Inc. Aqueous jet ink compositions
CN1489526A (zh) * 2001-02-09 2004-04-14 3M 热转印组合物及其制造和使用方法
CN101163747A (zh) * 2003-02-04 2008-04-16 陶氏康宁公司 涂料组合物和用其涂布的织物
CN1793245A (zh) * 2004-12-21 2006-06-28 精工爱普生株式会社 油墨组合物
EP2288666A1 (de) * 2008-06-12 2011-03-02 Durst Phototechnik Digital Technology GmbH Haftungsvermittelnder zusatz für eine tinte zum bedrucken von glas
CN102083924A (zh) * 2008-06-12 2011-06-01 得士影像数码技术有限公司 印刷玻璃用油墨的粘附促进性添加剂

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