[发明专利]珠光和金属色的喷墨印刷

说明书

一种喷墨印刷包括金属或珠光色的彩色图像的方法，包括以下步骤：‑在油墨受体的部分上施加含有珠光或金属颜料的层，所述珠光或金属颜料具有如由激光衍射测量的至少3.0µm的体均粒径；和‑在所述含有珠光或金属颜料的层的部分上喷墨印刷含有白色颜料的白色喷墨油墨的层，所述白色颜料具有如由差速离心沉降测量的250和400 nm之间的平均粒径。

技术领域

本发明涉及在油墨受体上喷墨印刷一种珠光或金属效果，例如包装上的银色和金色线条。

背景技术

由于喷墨印刷系统在使用中的灵活性，如可变数据印刷，且由于其增强的可靠性使其可以并入生产线，印刷系统(例如胶印和柔印)正越来越多地被用于工业应用的喷墨印刷系统所取代。可辐射固化的喷墨油墨是特别优选的，因为可以在非吸收性油墨受体例如塑料材料上印刷高质量的彩色图像。

通常这些高质量的彩色图像是使用CMYK喷墨油墨组来印刷。然而在有些应用中，是希望印刷珠光和金属色。例如，在包装应用中经常使用银色和金色来赋予产品奢华的一面或使产品在货架上脱颖而出。在胶印和柔印中，银色和金色是使用粒径分布约5至50µm，以及高纵横比的特殊颜料来产生的。通常是涂有金属氧化物的云母片用于这些特殊的颜料。

为印刷精细的图像细节，喷墨印刷头通常具有喷嘴直径约25µm的喷嘴。根据经验法则，对于可靠的喷墨印刷，喷墨油墨中的颜料粒径应当是喷嘴直径的至少50分之一，优选至少100分之一。由于目前可用于印刷银色和金色的特殊颜料粒径趋向等于或大于喷嘴直径，所以它们不适合喷墨印刷。

有些正在努力使这些特殊颜料的粒径最小化。WO 2011 / 000491(ECKART)公开了d90值为3.5µm的珠光颜料，而US 2010194836(ECKART)公开了体均粒径分布曲线d50值为1µm至15µm、平均厚度h50为15至150 nm的铝效果颜料。然而用ECKART GmbH的市售的金属喷墨油墨和含有如上所述颜料的喷墨油墨进行实际试验，显示仅能得到较差的金属光泽(略灰)，而且也没法保证可靠的喷墨印刷。

观察到银色变灰的原因是，为能通过喷墨印刷头的喷嘴而减小了粒径和纵横比。一种解决方法是设计喷嘴直径大点的喷墨印刷头，然而那样只可以印刷粗糙和不精细的图像细节，例如细的银色或金色线条。

另一个活跃的研究领域是如由EP 2087490 A (HP)、EP 2074055 A (LG CHEM)和US 2010171064 (SAMSUNG)所公开的金属导电喷墨油墨的研究。这些喷墨油墨都是基于相同的基本原理，即喷墨印刷约10到50nm的银纳米颗粒，接着在加热下烧结形成固态的金属导电图案。这些金属导电喷墨油墨基本上与图形应用(例如在包装材料上喷墨印刷银色)无关。首先，烧结发生在高于150摄氏度的温度下，这会使得很多普通的包装材料鉴于其热稳定性而不适合作为受墨基材。其次，许多烧结后的金属图案并不呈现(足够的)金属光泽或光亮。第三，考虑到原材料成本，在包装上使用真银来得到银色是不经济的解决方案。

有些新的设想是使用小于20nm的双组分或多组分金属纳米颗粒，这些设想被评估用以降低烧结温度，从而使油墨受体的范围稍宽一些。例如，US 2011169888 (ELECTRONICSFOR IMAGING)公开了热固化可以随后在约80到100℃的温度下进行。然而，这种喷墨成分通常由金属纳米颗粒和挥发性溶剂组成。这些油墨中任何有机固体都大大地提高了烧结温度。其结果是得到差的粘附力，因此常常使应用额外的底涂层成为必要。

因此，能在广泛的油墨受体(包括热敏油墨受体)上印刷可变数据和呈现出色的珠光和金属色的精细图像细节的需求仍然存在。

发明概述

为了克服上述问题，本发明的优选实施方案已使用由权利要求1所限定的喷墨印刷方法实现。