[发明专利]用于连续喷墨应用的快干组合物

说明书

本发明的实施方案涉及油墨组合物，其适用于印刷工业应用，例如连续喷墨印刷，包括超高速连续喷墨印刷。该油墨组合物使用挥发性C₅酮（戊酮）溶剂（例如2‑戊酮、3‑戊酮或3‑甲基‑2‑丁酮）作为主要溶剂或唯一溶剂，并且还包含粘合剂树脂和着色剂，但优选基本上不含丙酮、甲醇或甲基乙基酮，或在日本ISHL二级有机溶剂列表中列出的其它溶剂。优选的油墨组合物可以含有至多30%的乙醇、正丙醇或其它未列在日本ISHL二级有机溶剂列表中的溶剂，但优选基本上不含乙醇。

背景技术

在喷墨印刷中，实现印刷而无需印刷装置和其上沉积有印刷字符的基材之间相接触。简单地说，喷墨印刷涉及将墨滴流投射到表面上，并控制该流的方向（例如以电子方式），使得液滴在该表面上形成期望的印刷图像。这种非接触印刷技术非常适合于将字符施加到各种表面上，包括多孔和无孔表面。

通常，喷墨油墨组合物应满足某些要求以用于喷墨印刷操作。这些涉及粘度、电阻率、溶解度、组分的相容性和基材的可润湿性。此外，油墨应该是快干和抗拖尾的，应该能够通过喷墨喷嘴而不堵塞，并且应该允许以最小的努力快速清洁机器部件。此外，喷墨组合物应提供与基材，特别是无孔基材良好粘合的印刷图像，如本领域普通技术人员已知的，无孔基材对于实现图像粘合提出了挑战。

大多数连续喷墨(CIJ)油墨使用甲醇和/或甲基乙基酮(MEK)作为溶剂或主溶剂，因为这种油墨产生由于其挥发性而导致的快速干燥时间，良好的粘合性，并且因为甲醇和MEK是油墨中的粘合剂树脂和染料的良溶剂。然而，MEK和甲醇都在日本ISHL二级有机溶剂列表中，并且在日本不允许超过5重量%。因此，由于对它们的健康和安全顾虑和法规，例如VOC（挥发性有机化合物）和HAP （有害空气污染物）等等，已经尝试开发基于除MEK和甲醇以外的溶剂的油墨。在美国，MEK和甲醇都以VOC法规进行管控。甲醇作为HAP被管控。在欧洲，甲醇被列为有毒化学品，并且需要在标签上标出骷髅头和交叉骨头的符号。此外，甲醇列于欧洲油漆油墨油彩业理事会(CEPE)对印刷油墨和相关产品的排除列表中。因此，优选开发避免使用MEK和甲醇的油墨产品。

除了MEK和甲醇，用于喷墨油墨组合物的替代性建议溶剂包括丙酮、乙酸甲酯、二氧戊环和乙酸乙酯。然而，丙酮和乙酸甲酯对于喷墨印刷来说太易挥发，导致需要更高的配制消耗以及在热环境中更低的印刷机可靠性。二氧戊环和乙酸乙酯在提供油墨导电性方面不太有效，因此需要加入更多的导电剂，这导致油墨组合物对基材具有较差的粘合性。此外，所有这些溶剂仍然具有健康、安全和气味问题，特别是当在某些食品包装材料上印刷时。

已被用于喷墨组合物的1,2-二甲氧基乙烷不在日本ISHL二级有机溶剂列表中，但是实际上比MEK和许多其它溶剂具有更多的健康危害，所述MEK和许多其它溶剂被管控以保护工人的健康和安全。因此，这不是好的替代品。