用于通過(guò)連續(xù)偏轉(zhuǎn)的噴墨技術(shù)噴墨印刷特別是用于安全標(biāo)記的油墨組合物的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種油墨組合物，其性質(zhì)特別適用于用液體噴射標(biāo)記或印刷，且最特 別地適用于通過(guò)偏離的、偏轉(zhuǎn)的連續(xù)噴墨的標(biāo)記。
[0002] 根據(jù)本發(fā)明的油墨組合物可用于標(biāo)記各種類型的基底、支撐物和物體。
[0003] 根據(jù)本發(fā)明的油墨組合物特別適用于標(biāo)記有機(jī)聚合物，特別地是熱塑性聚合物 ("塑料材料"），例如聚烯烴類例如聚乙烯（PE)類或聚丙烯（PP)類，或進(jìn)一步的聚（對(duì)苯 二甲酸乙二醇酯）（PET)的基底、支撐物和物體。根據(jù)本發(fā)明的油墨組合物特別適用于標(biāo)記 有機(jī)聚合物，特別是聚烯烴類，例如聚乙烯或聚丙烯的瓶子、燒瓶或塞子。
[0004] 根據(jù)本發(fā)明的油墨組合物使得可能得到可被描述為安全標(biāo)記的標(biāo)記，即永久保留 甚至在通過(guò)用溶劑溶解嘗試清除這些標(biāo)記后，例如為了不正當(dāng)目的，仍保留的標(biāo)記。也就是 說(shuō)，根據(jù)本發(fā)明的油墨組合物使得可能得到不可清除的標(biāo)記。
【背景技術(shù)】
[0005] 噴墨印刷是眾所周知的技術(shù)，它允許高速下各種物體的印刷、標(biāo)記或裝飾，且在這 些物體和印刷裝置間無(wú)接觸，具有可任意改變的信息，例如條形碼、保質(zhì)期等，即使在非平 面的支撐物上。
[0006] 噴墨印刷技術(shù)分為兩個(gè)主要類型，S卩：被稱為"按需噴墨"的技術(shù)（或D0D)，和被稱 為"連續(xù)噴墨"的技術(shù)（CIJ)。
[0007] 我們對(duì)后者的技術(shù)，更具體地為連續(xù)偏離的、偏轉(zhuǎn)的噴墨技術(shù)，尤其感興趣。
[0008] 由偏離的連續(xù)噴射進(jìn)行的投射由在壓力下將油墨發(fā)送至含壓電晶體的腔內(nèi)，所述 油墨以噴射的形式通過(guò)孔（噴嘴）從所述腔內(nèi)逃離組成。
[0009] 所述壓電晶體，以確定的頻率振動(dòng)，導(dǎo)致噴墨中的壓力擾動(dòng)，所述噴墨震蕩并逐漸 分解為球形滴狀物或液滴。如果油墨是導(dǎo)電的，沿著被打破的噴射的路徑放置的電極使得 可能給予這些滴狀物靜電電荷。由此帶電的滴狀物在電場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)，并允許印刷。未帶電的 且因此不偏轉(zhuǎn)的滴狀物在槽中被回收，其中油墨被吸收，并然后回收至油墨回路。
[0010] 通過(guò)噴射進(jìn)行的該類型油墨投射保證了以大的運(yùn)行速度在不一定是平面的物體 上無(wú)接觸標(biāo)記，具有任意改變信息的可能性。
[0011] 該技術(shù)特別適用于在生產(chǎn)線上工業(yè)產(chǎn)品的標(biāo)記和識(shí)別（保質(zhì)期、序列號(hào)、批號(hào)、條 形碼等）。
[0012] 通過(guò)偏離的連續(xù)噴射技術(shù)能夠被投射、印刷的油墨組合物必須滿足該技術(shù)的固有 的一定數(shù)量的標(biāo)準(zhǔn)，涉及，尤其是粘度、導(dǎo)電率、在用于清潔的溶劑中的溶解度、成分的相容 性、被標(biāo)記的支撐物的適當(dāng)?shù)臐?rùn)濕性。
[0013] 用于由偏離的連續(xù)噴射技術(shù)印刷的油墨組合物必須滿足的特別的和重要的標(biāo)準(zhǔn) 一方面源自當(dāng)各信息中印刷符號(hào)數(shù)目少時(shí)油墨消耗低的事實(shí)，另一方面源自噴射是連續(xù)的 且油墨在被投射前被再循環(huán)多次的事實(shí)。因此，當(dāng)吸收未偏轉(zhuǎn)的滴狀物時(shí)，油墨與環(huán)境空氣 接觸，且它可被導(dǎo)致吸收環(huán)境水分或與空氣中的氧氣反應(yīng)，且它因此被改性。
[0014] 盡管在該情況，在儲(chǔ)存和當(dāng)在印刷機(jī)中循環(huán)時(shí)，油墨必須保持它的基本性質(zhì)。
[0015] 最后，這些油墨必須快速干燥，能夠通過(guò)噴嘴而不阻塞噴嘴，具有極好的噴射方向 穩(wěn)定性，且也允許印刷頭易于清潔。
[0016] 組成用于偏離的連續(xù)噴射型噴墨的現(xiàn)有油墨的成分是有機(jī)和礦物產(chǎn)品；這些是著 色材料，例如著色劑或顏料，樹(shù)脂或粘合劑，在或多或少揮發(fā)性的溶劑中，或水中，任選地具 有導(dǎo)電性鹽以及各種添加劑。
[0017] 任選的導(dǎo)電性鹽給予油墨靜電偏離所需的導(dǎo)電性。在這一點(diǎn)上可參考文件 US-A-4, 465, 800。
[0018] 添加劑包括使顏料分散的分散劑，改變油墨潤(rùn)濕或穿透能力的表面活性劑 (US-A-5, 395, 431)，尤其是改變或調(diào)節(jié)靜態(tài)或動(dòng)態(tài)表面張力的那些，例如來(lái)自3M?的 FluoradFC430,抑制由賦予上述導(dǎo)電性的鹽類引起的腐蝕的試劑（參見(jiàn)文件ΕΡ-Α-0 510 752、US-A-5, 102, 458)，或其他保護(hù)油墨抗細(xì)菌或其他微生物增殖的添加劑：這些是滅微生 物劑、殺細(xì)菌劑、殺真菌劑和其他試劑，特別有用于含水、pH-調(diào)節(jié)緩沖劑（參見(jiàn)ΕΡ-Α-0 735 120)、防沫劑的油墨中。
[0019] 這些著色材料根據(jù)它們是否分別溶于或不溶于所使用的溶劑中稱為《著色劑或顏 料》。
[0020] 天然不溶的顏料，因此是分散的且可能是或可能不是不透明的。它們給予 油墨它的顏色、它的不透明性或特別的光學(xué)性質(zhì)，例如熒光性（參見(jiàn)專利或?qū)＠暾?qǐng) US-A-4, 153, 593、US-A-4, 756, 758、US-A-4, 880, 465、ΕΡ-Α-0 289 141、US-A-5, 395, 432、 GB-A-2, 298, 713)。在某些情況下，所述著色劑自身也給予油墨充足的導(dǎo)電性以使不需要添 加導(dǎo)電性鹽。已知名稱為C.I.溶劑黑27、29、35和45的著色劑符合該情況。
[0021] 粘合劑或樹(shù)脂在多數(shù)情況下通常是固體或聚合物，且它們的選擇取決于它們?cè)?選定溶劑中的溶解度和它們與著色劑和其他添加劑的相容性，但也且尤其取決于一旦干 燥它們賦予所述油墨膜的性能（參見(jiàn)專利或?qū)＠暾?qǐng)US-A-4, 834, 799、GB-A-2, 286, 402、 US-A-5, 594, 044、US-A-5, 316, 575、TO-A-96/23844、W0-A-95/29287)。
[0022] 它們的主要功能是賦予油墨在最大量的支撐物上，或特定的支撐物例如無(wú)孔支撐 物上的粘附性。它們也可能賦予油墨充足的粘度用于形成來(lái)自噴射的滴狀物，且它們賦予 油墨，更確切地說(shuō)所得到的標(biāo)記，必不可少的它的耐物理和/或化學(xué)侵害的性能，特別是耐 摩擦、耐膠帶:(:《Seofch??)剝離性或耐其他普通溶劑例如乙醇的性能。
[0023] 這些油墨的溶劑最常見(jiàn)由含如下物質(zhì)的混合物組成：一方面，多數(shù)量的揮發(fā)性且 不是很粘性的溶劑，以允許標(biāo)記非常快的干燥和調(diào)整粘度至所需的值，例如2-10mPa.s， 和，另一方面，更少量的干燥更緩慢的較大粘性且較小揮發(fā)性的溶劑，以在當(dāng)印刷設(shè)備停止 階段過(guò)程中避免油墨在噴嘴中干燥（參見(jiàn)，專利或?qū)＠暾?qǐng)US-A-4, 155, 767、W0-A-9214 794、W0-A-9214 795 和US-A-4, 260, 531)。
[0024] 最經(jīng)常使用的揮發(fā)性溶劑是低分子量的醇類、酮類或酯類，如在專利 1^4-4,567,213和1^4-5,637，139中所示。在這些溶劑中，可提及的基本由甲醇、乙醇、 1-丙醇和2-丙醇、丙酮、甲基乙基酮（"MEK"）、甲基異丁基酮、乙酸乙酯和四氫呋喃組成。
[0025] 特別具有延緩干燥功能的較小揮發(fā)性的溶劑是最普通的酮類，例如環(huán)己酮，乙二 醇醚，其在文件US-A-4, 024, 096和US-A-4, 567, 213中提到，醚類和縮醛類，例如呋喃或二 氧六環(huán)，其在文件US-A-4, 155,767中提到，二甲基甲酰胺或二甲亞砜（US-A-4, 155,895)， 內(nèi)酯（ΕΡ-Α-0 034 881)，N-甲基吡咯烷酮（ΕΡ-Α-0 735 120)，二醇類（W0-A-96 23844)，和 甚至脂肪烴（US-A-4166044)或進(jìn)一步的水，單獨(dú)或與其他上述溶劑組合，在這一點(diǎn)上，可 參考文件US-A-4, 153, 593、GB-A-2, 277, 094 和FR-A-2 460 982。
[0026] 通常，用于由偏離的連續(xù)噴射投射的油墨的主要或多數(shù)溶劑必須滿足一定數(shù)量的 標(biāo)準(zhǔn)，特別地：
[0027] -它們的揮發(fā)性應(yīng)是充足的，以使油墨在被標(biāo)記的支撐物上的快速干燥但不過(guò)度 快，以使其在印刷機(jī)中不過(guò)快揮發(fā)，特別地在印刷機(jī)停止期間；
[0028] -它們對(duì)于油墨的粘合劑、著色劑或顏料分散體，和對(duì)于將被印刷的支撐物的溶解 能力，應(yīng)當(dāng)允許干燥油墨被賦予良好的粘附性；
[0029] -它們對(duì)于人類健康的影響，即它們的毒性、有毒性、刺激性和可燃性，應(yīng)當(dāng)減少；
[0030] -它們應(yīng)該使可選地旨在被攝取的油墨保持無(wú)菌；
[0031] -最后，它們應(yīng)該具有保持賦予油墨導(dǎo)電性的離子種類例如鹽類溶解和離解的能 力。
[0032] 此外，產(chǎn)品如食品、藥物和醫(yī)用品的可追溯性需要多種、特定的和可變的信息應(yīng)印 刷在這些產(chǎn)品和/或這些產(chǎn)品的包裝上。
[0033] 應(yīng)該保證產(chǎn)品的起源和可追溯性的產(chǎn)品的特定情況造成特別難以解決的問(wèn)題。的 確，標(biāo)記必須為永久的，且尤其應(yīng)當(dāng)耐任何種類的液體以便不被清除。
[0034] 特別地，保存期應(yīng)當(dāng)不能夠被清除，例如通過(guò)用溶劑噴涂，以不被不法分子更改用 于不正當(dāng)目。
[0035] 偏離的連續(xù)噴墨技術(shù)，是使用0)2激光標(biāo)記，其是用于在高速下尤其在彎曲表面上 標(biāo)記可變信息的最適當(dāng)?shù)募夹g(shù)。
[0036] 對(duì)于這樣的應(yīng)用，用于使用偏離的連續(xù)噴射印刷的油墨和沉積的標(biāo)記必須滿足特 定的要求，尤其是如下要求：
[0037] -當(dāng)生產(chǎn)速率高時(shí)，所述油墨應(yīng)該非?？焖俚馗稍?；
[0038] -所述標(biāo)記必須耐使用者觸摸，例如在包裝例如瓶子的內(nèi)容物被消費(fèi)的整個(gè)期間 所述標(biāo)記應(yīng)該耐消費(fèi)者觸摸；
[0039] -所述標(biāo)記應(yīng)該耐摩擦；
[0040]-所述標(biāo)記應(yīng)該是粘附的；和特別且尤其是任何標(biāo)記應(yīng)當(dāng)不能夠通過(guò)溶劑噴涂被 清除。也就是說(shuō)，得到的標(biāo)記應(yīng)當(dāng)是永久的，即，即使在通過(guò)使用溶劑溶解嘗試清除后它應(yīng) 當(dāng)仍保持清晰，或更簡(jiǎn)單地它應(yīng)當(dāng)耐通過(guò)用溶劑溶解的清除。
[0041] 因此存在需要用于通過(guò)連續(xù)偏轉(zhuǎn)的、偏離的噴墨技術(shù)印刷的油墨組合物，與已知 的油墨組合物相比，其給出尤其具有耐使用增強(qiáng)的溶劑溶解清除的標(biāo)記，特別是在基底上， 例如包裝，由有機(jī)聚合物尤其是塑料材料形成，且特別是在由聚烯烴類，