[发明专利]用于在矿物基材上喷墨打印的矿物油墨

说明书

本发明涉及一种用于在矿物基材上进行喷墨印刷的矿物油墨。矿物油墨包括：玻璃料，有机溶剂，分散剂，表面活性剂,和玻璃料在以下定义的重量范围内包含以下成分，以玻璃料的重量百分比表示：SiO₂35至50%Al₂O₃,15至25%Li₂O1.5至4%B₂O₃22至32%Na₂O0至2%K₂O2至5%CaO1至5%ZrO₂1至4%。

本发明涉及用于在矿物基材上进行喷墨打印的矿物油墨。本发明还涉及使用这种矿物油墨制备搪瓷化玻璃陶瓷板的方法。

需要在少量生产的矿物基材（例如玻璃或玻璃陶瓷）上生产复杂的搪瓷装饰，要求新颖的搪瓷工艺，该工艺比目前基于丝网印刷方法的搪瓷工艺更具适应性。非接触式数字印刷技术可以满足这一需求。它们可以适应产品的几何约束以及技术难度较小的任何类型的装饰图案。

与丝网印刷方法不同，它们不需要设计和制备特定于每种装饰图案且适合于必须在其上沉积搪瓷的基材形状的丝网。它们使得可以用可能不同的装饰更快地对大尺寸和/或可变尺寸的表面进行搪瓷化，例如在对厨房台面进行搪瓷化的情况下。它们提供了扩展的色域，可以借助减少的原色组（特别是通过四色方法）进行复制（reproduced）。因此，它们简化了丝网印刷方法需要不同丝网的多色装饰性搪瓷的沉积。它们还可以与数字图像处理设备连接，以便借助于用作模板的数字图像按需个性化装饰。

在非接触式数字印刷方法中，喷墨打印方法特别适用于在任何类型的玻璃或玻璃陶瓷载体上搪瓷化复杂的装饰。喷墨打印方法有两个主要的技术变体：

-一种同步技术变型，称为“连续喷射”，基于向基材连续喷射油墨滴的射出；

-一种异步技术变型，称为“按需滴落”，基于喷射对于图案印刷是严格必需的墨滴的射出。

在“连续喷射”变体中，墨滴是由来自加压孔口的喷射碎裂而产生的。液滴的大小主要取决于孔的直径和射流的速度。液滴一旦形成，就通过使用电极的感应带电，然后借助在放置在喷嘴出口处的偏转板（deflection plate）之间产生的电场，沿给定的方向偏转。

在“按需滴落”变体中，存储油墨的存储器中的现有压力不足以克服表面张力。然后，油墨在存储器的孔口处形成凹凸的弯月面。可以通过静电提取或通过机械提取从存储器中提取油墨。在静电提取的情况下，在存储器的孔口和喷嘴之间施加静电场，以使弯月面的凸面变形。当静电力大于毛细管力时，一个或多个液滴从孔口中喷出，液滴的大小和数量取决于所施加的静电场的强度。在机械抽取的情况下，油墨存储器中的压力低于大气压。油墨在孔口形成的弯液面是凹的。存储器的体积的快速变化，例如在位移的作用下，借助于压电元件，构成存储器壁的元件（membrane）引起墨滴的排出。

为丝网印刷方法生产的矿物浆料通常不能直接用于喷墨打印方法。通常基于树脂，特别是丙烯酸树脂和/或脂肪物质，例如植物油，它们太粘并且它们的表面张力太高。它们不适用于喷墨打印，特别是“按需滴落”喷墨打印。相反，矿物油墨通常不太适合丝网印刷方法。

通过喷墨打印法将搪瓷沉积在玻璃或玻璃陶瓷产品的表面上，要求搪瓷以胶体悬浮液或细分的矿物固相在通常为有机液相中的分散体的形式制备。这种矿物油墨必须具有与喷墨打印方法兼容的密度，粘度和表面张力。这些参数的值取决于所使用的印刷设备，并确定获得的装饰图案的质量。

胶体悬浮液的矿物固相通常包含玻璃料和任选的矿物颜料。构成矿物固相的晶粒的尺寸通常是微米级的，甚至是亚微米级的。液相主要包含溶剂，通常为有机溶剂。溶剂的类型和量决定了矿物油墨的流变性，表面张力和干燥性能。还可以添加分散剂以防止固相的絮凝和/或沉淀，和还可以添加表面活性剂以调节矿物油墨的表面张力。

在矿物基材上沉积后，将矿物油墨干燥，然后进行烧制热处理。油墨的干燥可以在环境温度下进行。干燥时间取决于沉积的油墨量。