CN109642104A - 喷墨墨水 - Google Patents
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Abstract
喷墨墨水,包含:第一溶剂;可溶于该第一溶剂的染料;该墨水的0.1重量%至1重量%的全氟聚醚;和该墨水的0.1重量%至3重量%的溶解在该墨水中的流平剂。
Description
发明背景
喷墨印刷是因多种原因用于在各种介质表面记录图像的通用方法,所述原因包括低成本、低印刷机噪声、用于高速印刷的能力以及多色记录。喷墨印刷可以沉积多种墨水类型,包括颜料基水性墨水和染料基溶剂墨水。染料基溶剂墨水特别可用于在无孔基底上的喷墨印刷。沉积的墨水与介质的相互作用影响印刷材料的输出。例如,在聚合物表面上,低粗糙度和表面能可能因某些墨水导致性能不佳。
附图概述
图1显示了一系列墨水的图像,从左侧无流平剂开始,随着系列向右侧进展,流平剂的量逐渐提高。
图2显示了使用逐渐增加的流平剂的一组涂抹测试。
图3显示了在多种基底上比较对照墨水与0.5重量%掺杂PDMS墨水的涂抹测试结果。
发明详述
喷墨印刷涉及墨滴的受控喷射。该墨滴落在基底上,在那里溶剂被吸收或蒸发以在基底上留下着色剂,形成图像。基底具有影响沉积液滴行为的各种性质。基底的孔隙率、粗糙度、表面能和极性均会影响墨水配制品的性能。
纸张是印刷应用中的常见基底。纸张由互锁纤维垫形成。纸张在纤维之间具有间隙,沉积的墨水可以芯吸到该间隙中。芯吸墨水携带着色剂进入纸张。该材料在纤维周围干燥,使得沉积的墨水固体与纸张纤维之间发生机械互锁。纸张纤维通常包括纤维素和类似的多糖。多糖是糖的长链,并具有醚键和羟基基团,提高了这些材料的表面能。纸张纤维的相对高的表面能促进了纸张被墨水润湿,即使是具有相对高表面能的墨水。
纸张也有一些缺点。高表面能使其容易吸收水,这导致墨水流动并降低纸张的机械强度。因此,对一些应用,如户外应用而言,其它基底(如聚合物片材)可能更有用。许多聚合物是疏水性的并排斥水。这使得它们对雨水和类似的环境水具有耐受性。但是,耐水性也使得疏水性聚合物表面更难以用墨水印刷。聚合物表面通常还是无孔的、实心的片材,这与纸张的纤维垫相反。这减少了墨水固体与基底之间的附着表面积。由于表面上缺少含氧或带电基团,聚合物表面还可能具有较低的表面能。这对于由表面上的烷基基团(在一些情况下为直链烷基基团)组成的聚烯烃表面(如聚乙烯)来说尤其如此。烷基基团具有极小的电荷不均匀性,通常仅为瞬时不均匀性以促进烷基基团与其它材料之间的吸引。这些吸引力远低于其它材料中的偶极子或氢键。
聚烯烃材料的低表面能的一个结果是沉积的墨水当沉积在流体上时倾向于不会扩散。相反,流体被排斥并倾向于形成具有高接触角的液滴。这样做减小了液滴的表面积和液滴与基底之间的接触面积;这使得聚烯烃表面上的液滴的自由能最小化。相反,当流体润湿表面时,流体的表面积增大,且该表面上的流体的厚度降低。
墨水在表面上的外观取决于着色剂的浓度和与着色剂相互作用的光的路径长度。这类似于比尔-朗伯定律,其表明光衰减与浓度和路径长度的乘积成比例。由此,如果该墨滴具有均匀的着色剂浓度,那么颜色强度将与该墨滴的厚度大致成比例。如果液滴具有均匀的厚度,当液滴干燥时,墨水固体(包括着色剂)的量将是均匀的,且所得颜色也将是均匀的。相反,如果液滴区域较厚,这些区域将具有更大的墨水固体与着色剂的厚度,产生更暗的区域。类似地,较薄的墨水区域将更浅。由此,干燥过程中液滴在表面上的不均匀性可能产生不均匀的颜色强度。
在下面的说明书中,为了解释,描述了许多具体细节以提供对本系统与方法的透彻理解。但是,对本领域技术人员显而易见的是,本设备、系统和方法可以在没有这些具体细节的情况下实施。在本说明书中提及“一个实施方案”、“一个实例”或类似言语意味着结合该实例描述的特定特征、结构或特性包括在至少一个实例中,但是不一定包括在其它实例中。说明书中的短语“在一个实例中”的各种情况或不同地方的类似短语不一定均指相同的实例。
浓度、量和其它数值数据可以以范围格式在本文中提出。该范围格式仅为方便和简要而使用,并且应灵活地解释为不仅包括作为范围边界明确列举的数字值,并且还包括该范围中涵盖的所有单个数字值或子范围,如同明确列举各数字值和子范围那样。例如,1重量%至20重量%的重量范围应解释为不仅包括明确列举的1重量%至20重量%的浓度边界,还包括单个的浓度如2重量%、3重量%、4重量%,和子范围如5重量%至15重量%、10重量%至20重量%等等。
除非另行说明,本说明书中及相关权利要求书中所有表达的浓度均就配制墨水而言。例如,该墨水包含50重量%至98重量%的溶剂的描述基于配制墨水。除非另行说明,所有表达的浓度是标准温度和压力(STP)下基于墨水的重量百分比(重量%)或每百万份的份数(ppm)。
印刷流体或墨水包含溶剂和着色剂。该着色剂可以包含染料和/或颜料。该溶剂溶解该着色剂,并在蒸发或吸收时,该着色剂保留在基底上以提供所需的印刷或图案。
溶剂包括多种多样的化学物类,并包括:水;醇类,和非醇有机溶剂。各溶剂可以不同地与基底相互作用。基底可以通过其能量、粗糙度、孔隙率和/或其它性质来分类。如果溶剂具有高于基底的表面能,该溶剂将倾向于被该表面排斥。例如,如果该表面是具有低表面能的聚烯烃,那么沉积的墨水将倾向于成球而不是扩散。添加流平剂可以提高沉积在聚烯烃表面上的墨水的均匀性。
对本说明书及相关权利要求书而言,流平剂是烃或硅酮,其提高沉积在聚烯烃基底上的流体的厚度均匀性。流平剂的实例包括链烷烃、异链烷烃、烷烃、烯烃、异烯烃、炔烃等等。流平剂还可以是硅氧烷,包括聚二甲基硅氧烷(PDMS)。该硅氧烷可以是非官能的,即仅具有硅-甲基和硅-氧-硅键。该硅氧烷可以包括官能化的硅氧烷,例如包含一个或多个末端羟基基团。流平剂的第三实例是烃和硅酮的共聚物。这可以是烷基取代的硅酮、烷基-硅酮嵌段共聚物、聚二甲基硅氧烷等等。
对本说明书及相关权利要求书而言,聚烯烃是其表面主要包含烃链的聚合物。满足该定义的均质聚合物的一些实例包括:聚乙烯(PE)、低密度聚乙烯(LDPE)、线性低密度聚乙烯(LLDPE)、高密度聚乙烯(HDPE)、聚丙烯(PP)、取向聚丙烯(OPP)、双向拉伸聚丙烯(BOPP)、聚甲基戊烯(PMP)、聚丁烯-1(PB-1)、聚异丁烯(PIB)、乙烯-丙烯橡胶(EPR)、乙烯-丙烯-二烯单体(M级)橡胶(EPDM橡胶)。
另一实例是嵌段共聚物,其包括烷烃链段和第二链段,其在使用温度下低于第二链段的玻璃化转变温度(Tg)。第二链段的玻璃状嵌段可以倾向于在聚合物主体内形成交联;但是,因其较低的表面能和相对移动性,该嵌段聚合物的表面将主要由烷基链段组成。类似地,包括可能优先占据该表面的可移动烷基链段的结构上更复杂的聚合物形式满足所提供的定义。此类聚合物的一个实例是具有烷基侧基的刷状或梳状聚合物。虽然梳状聚合物具有含有第一官能的侧基,刷状聚合物具有来自相同主链原子的含有不同官能的侧基。例如,刷状聚合物可以具有硅酮主链,该主链具有交替的硅原子和氧原子,其中一部分硅主链原子具有独立连接到相同硅原子上的烷基链和聚醚链(或任意两个具有不同官能的侧基)。
该聚烯烃可以是均质或非均质材料。该聚烯烃可以是合适的聚烯烃在基底上的层或涂层,例如在纸张上的聚乙烯。与纯聚烯烃片材相比,此类复合结构可以具有更低的成本、更好的机械性能或其它益处。
喷墨墨水在沉积到未改性聚烯烃表面上存在挑战。未改性聚烯烃表面,例如聚乙烯和聚丙烯表面,具有低表面能,其倾向于排斥具有较高表面能的印刷流体。墨水与基底之间的高接触角可以产生具有不均匀厚度的液滴,这在干燥时形成着色剂量不同的区域。研究发现,当混入该墨水配制品时,流平剂降低了沉积墨水中的厚度变化,产生了更均匀的着色剂强度。
在其它实例中,本说明书描述了一种喷墨墨水,其包含:第一溶剂;可溶于该第一溶剂的染料;该墨水的0.1重量%至1重量%的全氟聚醚;和该墨水的0.1重量%至3重量%的溶解在该墨水中的流平剂。
在其它实例中,本说明书还描述了一种喷墨墨水,其包含:该墨水的50重量%至96重量%的包含乙醇的第一溶剂;该墨水的2重量%至10重量%的溶解在该墨水中的染料;该墨水的2重量%至25重量%的包含酮的助溶剂;该墨水的0.1重量%至1重量%的全氟聚醚;和该墨水的0.1重量%至3重量%的溶解在该墨水中的流平剂,其中该流平剂包括链烷烃。
本说明书还描述了用墨水印刷的方法,该方法包括:将墨水沉积到介质上,其中该墨水包含:第一溶剂;第二溶剂;可溶于该第一溶剂的染料;该墨水的0.1重量%至1重量%的全氟聚醚;和0.1重量%至3重量%的可溶于该第二溶剂并溶解在该墨水中的疏水性流平剂。
该墨水包含溶剂、着色剂;全氟聚醚;和流平剂。该墨水还可以包含其它组分,例如,一种或多种助溶剂、一种或多种聚合物表面活性剂、一种或多种非聚合物表面活性剂、一种或多种非全氟聚醚抗结垢剂、一种或多种喷射性添加剂、一种或多种抗微生物剂、一种或多种杀生物剂、一种或多种粘度调节剂、用于pH调节的材料或缓冲剂、一种或多种多价螯合剂、一种或多种防腐剂和/或类似物。
已经发现包含流平剂提高了墨水液滴中的厚度均匀性。当该墨水沉积到聚烯烃上时这特别有用。
流平剂:已经发现多种材料可以充当有效的流平剂。在一个实例中,该流平剂是链烷烃。该链烷烃可以是单一物类或物类的分布。该链烷烃可以包括多种烃类,例如烷烃、烯烃和炔烃。该链烷烃在室温下可以是液体。该链烷烃在室温下可以是固体,并溶解在该墨水配制品中。
该流平剂可以占该墨水的0.1重量%至3重量%。该流平剂优选可以占该墨水的0.3重量%至2重量%,更优选占该墨水的0.5重量%至1.2重量%。
在一个实例中,该流平剂是异链烷烃添加剂。一个实例是由Chevron-Phillips出售的130。这是C10-C13异构烷烃的混合物。其具有大约186℃的初沸点、0.7635g/ml的密度和大约40ppm的芳族化合物。
此类材料的另一实例是由Chevron-Phillips出售的220。其具有大约233℃的初沸点、0.811的密度和大约0.2重量%的芳族化合物。
合成的异链烷烃或其混合物可以用作流平剂。此类材料的另一实例是由Exxon-Mobile出售的L。这是C11-C13异构烷烃的混合物。其具有189℃的初沸点、0.767g/ml的密度和通常小于0.005重量%的芳族化合物。
此类材料的另一实例是由Exxon-Mobile出售的M。这是C11-C16异构烷烃的混合物。其具有218℃的初沸点、0.788的密度和通常小于2重量%的芳族化合物。
此类材料的另一实例是由Exxon-Mobile出售的V。这是C14-C18异构烷烃的混合物。其具有272℃的初沸点、0.821的密度和通常小于0.1重量%的芳族化合物。
烯烃可以用作流平剂。在一个实例中,该烯烃是未支化的烯烃,例如可获自Sigma-Aldrich的1-十二碳烯。其具有146℃的初沸点和小于1重量%的芳族化合物。
烷烃可以用作该流平剂。在一个实例中,该烷烃是直链烷烃,例如可获自Sigma-Aldrich的正癸烷。其具有174℃的初沸点和小于1重量%的芳族化合物。
有机改性的聚硅氧烷可以用作该流平剂。一种合适的材料是可获自EvonikResource Efficiency GmbH的Glide A115。这种材料在25℃下具有大约100厘泊(cps)的粘度。其可以以未经溶剂稀释的液体形式获得。其可溶于乙醇、乙酸丁酯和石油溶剂油。其不溶于水和三丙二醇二丙烯酸酯(TPGDA)。
该流平剂可以是羟基官能的聚二甲基硅氧烷(PDMS)。这种类型的材料的一个实例是可获自Evonik Resource Efficiency GmbH的Protect 5000N。其具有大约90cps的粘度。其可以作为含有痕量水(0.05重量%)的液体获得。其具有大约48mg KOH/g的羟基值和大约0.5mg KOH/g的酸值。其具有大约0.96g/ml的密度。
除了上述异链烷烃外,正烷烃可以提供所需的流平。例如,墨水可以包含0.1至3重量%的正癸烷或以正癸烷为中心的直链烷烃的分布。类似地,所述物类(包括异链烷烃、烯烃、烷烃和直链烷烃)的混合物可用于提供所需流平。
适于提高流平和减少涂抹的其它异链烷烃(或异构烷烃)是C9至C16。这些异链烷烃可以通过其大于150℃的初沸点来描述。测试发现,使用范围更紧密的异链烷烃提高了流平和减少了涂抹。例如,使用C12至C14或C13至C16显示了超越使用C12至C18的改进。
C8和更大的直链烃类,如烷烃和烯烃也有利于流平。此类物类的实例包括:正癸烷和1-十二碳烯。这些材料容易作为单一物类配制品获得,而不是作为同样有助于提高流平、提供性能调节和减少干燥时间的级分。
在另一实例中,流平剂是硅氧烷,例如,聚二甲基硅氧烷(PDMS)。该PDMS可以占该墨水配制品的0.1重量%至2重量%。例如,该PDMS可以是Glide A115。该PDMS可以是Protect 5000N。
该流平剂可以是有机改性的硅氧烷。该流平剂可以是具有可用羟基官能团的PDMS。该流平剂可以是仅具有连接到聚二甲基硅氧烷的硅原子上的硅-氧和硅-甲基键的非官能化聚二甲基硅氧烷。
溶剂:该溶剂可以是该墨水配制品的50重量%至98重量%。该溶剂可以是该墨水配制品的70重量%至90重量%。该溶剂可以是该墨水配制品的75重量%至80重量%。
该溶剂可以包含:水、一元短链醇、丙酮、有机酸、乙酸乙酯、乙酸甲酯、1-甲氧基-2-丙醇、二乙二醇丁基醚和/或其混合物。在一个实施方式中,该溶剂溶液包含大约10重量%至20重量%的1-甲氧基-2-丙醇、10重量%至85重量%的一元短链醇和5重量%至80重量%的丙酮。
该溶剂可以是非水性溶剂。在一个实例中,该溶剂是乙醇。该溶剂可以是甲醇。该溶剂可以是醇类的混合物。该溶剂可以是包括非醇有机物的有机物类的混合物。
该溶剂可以是酮。在一个实例中,该溶剂是丙酮。在另一实例中,该溶剂是环酮。取决于所选着色剂的溶解度,该酮可以包含附加的含氧基团。
该溶剂可以是低分子量羧酸。在一个实例中,该溶剂包含选自甲酸、乙酸、丙酸、丁酸及其混合物的羧酸。该羧酸可以在溶液中中和以减少对基底和/或印刷头的损害。
该溶剂可以是低分子量有机物。在一个实例中,该溶剂包括液态直链烷烃如辛烷或壬烷。该溶剂在室温下为液体,但可以通过喷墨中的热敏电阻转变为气体。使用烷烃或类似液体可以增强沉积到聚烯烃膜中。与例如水或乙醇相比,烷烃还具有相对低的表面能,提高了在聚烯烃表面上的扩散。
该墨水可以基本不含水。例如,该墨水可以具有不超过1重量%的水浓度。该墨水可以具有不超过0.5重量%的水浓度。该墨水可以具有不超过1000ppm的水浓度。该墨水可以具有不超过200ppm的水浓度。
助溶剂:该墨水可以包含助溶剂。任何上述溶剂均可用作助溶剂。该助溶剂可以是酮。该助溶剂可以是该墨水的5重量%至20重量%。该助溶剂可以是该墨水的5重量%至10重量%。一些合适的酮包括丙酮和环己酮。该墨水可以包含多种助溶剂。在一个实例中,该墨水包含5重量%至10重量%的丙酮和5重量%至10重量%的环己酮。一种或多种酮助溶剂可总共占该墨水的14重量%至16重量%。
使用助溶剂可以提高着色剂或该染料的另一组分的溶解度。例如,许多确定的流平剂在水中具有相对较差的溶解度。使用助溶剂如丙酮可以减少相分离或提高某些组分的最大浓度。
全氟聚醚:本发明人先前的公开内容已经讨论了全氟聚醚在喷墨墨水配制品中的益处。包含全氟聚醚提高了开盖时间。参见例如美国专利号9,017,467,其经此引用并入本申请。在一个实例中,该全氟聚醚是可获自Solvay Solexis的A10。
着色剂:该墨水含有着色剂。该着色剂可以包括一种染料或多种染料。该着色剂可以包括一种颜料或多种颜料。该着色剂可溶于该溶剂。该着色剂可溶于助溶剂。在一个实例中,该着色剂包括醇溶性染料和酮溶性染料。
在该墨水配制品中使用多种染料可以提供超出使用单一染料的益处。多种染料可以以较低的成本提供优异的性能。与单一染料相比,多种染料可以获得更明亮或更鲁棒的颜色。多种染料可以更好地调节次要性质,如印刷墨水中的光泽度。但是,使用多种染料可能在墨水配制中产生额外的困难。多种染料可以使用助溶剂来获得所需染料浓度。多种染料可以为该墨水配制品引入更多的不相容性,使可接受的储存条件变窄,或限制工艺范围。
合适的染料的实例包括可获自BASF的染料,如:Blue 670,C.I.溶剂蓝35;Black X60;和Orange 220。取决于溶剂和助溶剂,其它合适的染料包括油溶蓝N,可获自Aldrich Chemical Company,Inc.的C.I.溶剂蓝14,可获自Passaic Color & Chemical Company的油溶棕102;可获自Passaic Color & ChemicalCompany的油溶红234;可获自Ciba-Geigy的C.I.溶剂蓝48;Pink RF,可获自Ciba-Geigy的C.I.颜料红181;Black RL,可获自Ciba-Geigy的C.I.溶剂黑29;Orasol Red G,可获自Ciba-Geigy的C.I.溶剂红125;Orasol Yellow 2GLN,可获自Ciba-Geigy的C.I.溶剂黄88;Blue GLS,可获自Sandoz Chemicals的C.I.溶剂蓝44;Fire Red 3GLS PAT,可获自Sandoz Chemicals的C.I.溶剂红124;和Yellow RLS,C.I.溶剂黄83:1。来自BASF的系列染料,包括Black X55和Orange247,以及系列染料,包括Valifast Black 3808,来自Oriental ChemicalCompany,Ltd的C.I.溶剂黑29,也已发现表现良好。
此外,取决于所用的特定溶剂和助溶剂,可以使用溶剂溶性染料。例如,下文中使用色指数(C.I.)通用名称描述的染料是可接受用于这些墨水配制品的染料。黑色溶剂染料可以包括C.I.溶剂黑5、7、27、28、29、34、35、45、46和48。蓝色溶剂染料可以包括C.I.溶剂蓝4、5、6、35、38、48、59、67、70、104和136。紫色溶剂染料可以包括C.I.溶剂紫8、9、11、14和38。棕色溶剂染料可以包括C.I.溶剂棕1、3、5、20、42、43、44、48和52。橙色溶剂染料可以包括C.I.溶剂橙3、11、20、25、54、60、62、63、86、99和105。红色溶剂染料可以包括C.I.溶剂红1、23、29、49、119、122、125、127、130、132、135、149、160、164、168、169、172和233。黄色溶剂染料可以包括C.I.溶剂黄10、13、14、19、25、28、33、88、89、114、146和163。染料可以独立使用,或与其它染料、颜料和/或其它着色剂结合使用。
抗结垢剂:该墨水可以包含抗结垢剂。结垢是指干燥的墨水沉积在热喷墨(TIJ)印刷头的加热元件上。一种或多种抗结垢剂有助于防止结垢的积聚。合适的抗结垢剂的实例包括油醇聚醚-3-磷酸酯(可以作为O3A或N-3酸购自Croda Int.)或右旋糖酐500k。该抗结垢剂的其它实例包括HCE(来自Croda Int.的磷酸酯)、N10(来自Croda Int.的油醇聚醚-10-磷酸酯)或LFH(具有芳族锚定基团的聚合分散剂,酸形式,阴离子型,来自Clariant)等等。该抗结垢剂可以以该墨水的大约0.05重量%至大约2重量%的量存在于该喷墨墨水中。
杀生物剂:当使用杀生物剂时,杀生物剂的合适的量可以为该墨水的大约0.05重量%至大约0.5重量%。一种或多种杀生物剂的上限可以取决干杀生物剂的类型、其毒理效应和/或法规要求。例如,GXL(Arch Chemicals,Inc.,Norwalk,CT)的上限为0.2重量%。其它杀生物剂包括例如GXL、MLX(The DowChemical Co.)和/或CS-1246(The Dow Chemical Co.);可获自HulsAmerica(Piscataway,N.J.)的95;可获自ICI Americas(Wilmington,Del.)的GXL;和可以以商品名250获自Union Carbide Company(Bound Brook,N.J.)的戊二醛。
实施例:现在转向附图,图1显示了一系列墨水的图像,从左侧无流平剂开始,随着系列向右侧进展,流平剂的量逐渐提高。
顶部图像以600点/英寸(dpi)印刷,底部图像以300dpi印刷。这些图像沉积在铝(氧化物表面)上。可以看出着色剂分布的均匀性随着流平剂(在这种情况下是异链烷烃,具体为130)的量的逐渐提高而提高。墨水的均匀性产生了更快的干燥时间,避免了堆叠片材被墨水粘附和墨水的涂抹。
下面描述用于图1中的图像的墨水配制品。该配制品包含在乙醇溶剂中的两种酮助溶剂、全氟聚醚和流平剂。该流平剂显示为该墨水的0重量%、0.3重量%、0.5重量%、0.8重量%和1.2重量%。所有掺杂的墨水在流平方面显示出超越对照墨水的显著提高。
配方1:
将该配制品与不含流平剂的对照配制品进行了比较。在该对照物中,各组分的重量百分比通过流平剂重量百分比的倒数来按比例缩放。
如图1中可见,包含流平剂在沉积墨水的染料强度均匀性方面产生了显著提高。相反,对照配制品具有可见的墨水固结,并在印刷区域中具有高着色剂密度区域和低着色剂密度区域。提高的流平显示了提高的耐磨性和干燥时间。虽然即使最低受试流平剂浓度也产生了比对照物更高的流平,但是更高的浓度产生了更好的结果。
图2显示了使用逐渐增加的流平剂的一组涂抹试验。该墨水显示具有逐渐增加的异链烷烃(具体为Soltrol 220)掺杂。将该墨水印刷到清漆基底(可获自Gans Ink &Supply的SDV)上并在印刷后5秒进行摩擦。在甚至最低的受试流平剂浓度(对该试验为0.5重量%)下也可以清楚地看出提高的流平,并且随着浓度在该测试中提高至大约1.5重量%,可以看到耐磨性的持续提高。2.0重量%的墨水类似于1.5重量%的墨水,二者均显示出优异的印刷后5秒的耐磨性。
测试干燥时间发现,采用1.2重量%的220,该墨水在3秒时仍表现出一些涂抹,在5秒时表现出可接受的性能,在7秒和10秒时表现出优异的性能。相反,对照墨水在所有受试时间(包括10秒)处均表现出不可接受的涂抹。因此,包含流平剂将干燥时间减少50%以上。
在聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜上进行的测试看起来类似于图2中显示的图像。即包含该流平剂在印刷后5秒产生了良好的耐磨性,在印刷后7秒和10秒产生了优异的耐磨性。而不含流平剂的对照墨水在所有受试时间点(3、5、7和10秒)均显示出不可接受的摩擦。
在双向拉伸聚丙烯(COPP)上的涂抹测试在1.2重量%的200下在3、5和7秒处显示出不可接受的耐磨性。在10秒处,耐磨性显示出一定程度的提高,但是该墨水仍然并非完全耐磨的。尽管不希望受任何特定理论的束缚,据信,在BOPP表面的烷基基团与该流平剂的异链烷烃之间的相似性降低了该流平剂的效果。
用1.2重量%的200在聚氯乙烯(PVC)上的涂抹测试显示与对照物相比,耐磨性有所提高。但是,在5秒测试点处,摩擦仍然明显。在7秒处,可见痕量摩擦,在10秒处,结果看起来可以接受。
用1.2重量%的Soltrol 200在等离子体处理过的低密度聚乙烯(LDPE)上的涂抹测试显示与对照物相比,耐磨性提高。但是,5秒时间点仍显示摩擦。7和10秒时间点显示痕量摩擦,但是可以接受。对照物的所有时间点均显示出不可接受的摩擦。
图3显示了在多种基底上比较对照墨水与0.5重量%掺杂PDMS墨水的涂抹测试结果。在使用300dpi印刷密度印刷后5分钟显示测试结果。显示了三种不同的基底:涂覆箔、清漆和处理过的BOPP膜。对照墨水在涂覆箔上显示出可接受的耐磨性,在清漆和处理过的BOPP膜上显示出摩擦。用于该测试的PDMS是可获自Evonik Resource Efficiency GmbH的Glide A-115。含有0.5重量%的PDMS的墨水与对照物相比显示出提高的耐磨性。清漆基底显示出可接受的耐磨性,处理过的BOPP基底仍显示出一定程度的摩擦损伤。
要理解的是,在本说明书描述的原理中存在大量变型。还要理解的是,描述的实施例作为实例给出,并非意在以任何方式限制权利要求的范围、适用性或结构。
Claims (15)
1.喷墨墨水,包含:
第一溶剂;
可溶于所述第一溶剂的染料;
所述墨水的0.1重量%至1重量%的全氟聚醚;和
所述墨水的0.1重量%至3重量%的溶解在所述墨水中的流平剂。
2.权利要求1的墨水,其中所述流平剂占所述墨水的0.3重量%至0.6重量%。
3.权利要求1的墨水,其中所述第一溶剂是醇。
4.权利要求1的墨水,进一步包含第二溶剂,所述流平剂可溶于所述第二溶剂。
5.权利要求4的墨水,其中所述第一溶剂是醇,所述第二溶剂是非醇有机液体。
6.权利要求5的墨水,其中所述第二溶剂包含酮。
7.权利要求1的墨水,其中所述流平剂是链烷烃。
8.权利要求1的墨水,其中所述流平剂包含异构烷烃,所述异构烷烃占所述墨水的0.1重量%至3重量%。
9.权利要求1的墨水,其中所述流平剂包含C12-C14异构烷烃的混合物,所述C12-C14异构烷烃占所述墨水的0.1重量%至3重量%。
10.权利要求1的墨水,其中所述流平剂包含1-十二碳烯,其中1-十二碳烯占所述墨水的0.1重量%至3重量%。
11.权利要求1的墨水,其中所述流平剂包含正癸烷,其中正癸烷占所述墨水的0.1重量%至3重量%。
12.权利要求1的墨水,其中所述流平剂包含硅酮。
13.权利要求1的墨水,其中所述流平剂包含非官能化聚二甲基硅氧烷,所述聚二甲基硅氧烷仅具有连接到所述聚二甲基硅氧烷的硅原子上的硅-氧和硅-甲基键。
14.喷墨墨水,包含:
所述墨水的50重量%至96重量%的包含乙醇的第一溶剂;
所述墨水的2重量%至10重量%的溶解在所述墨水中的染料;
所述墨水的2重量%至25重量%的包含酮的助溶剂;
所述墨水的0.1重量%至1重量%的全氟聚醚;和
所述墨水的0.1重量%至3重量%的溶解在所述墨水中的流平剂,其中所述流平剂包含链烷烃。
15.用墨水印刷的方法,所述方法包括:
将墨水沉积到介质上,其中所述墨水包含:
第一溶剂;
第二溶剂;
可溶于所述第一溶剂的染料;
所述墨水的0.1重量%至1重量%的全氟聚醚;和
0.1重量%至3重量%的可溶于所述第二溶剂并溶解在所述墨水中的疏水性流平剂。
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