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CN107949612A - 喷墨墨组合物、墨涂覆方法和经涂覆的制品 - Google Patents

喷墨墨组合物、墨涂覆方法和经涂覆的制品 Download PDF

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CN107949612A
CN107949612A CN201680028168.0A CN201680028168A CN107949612A CN 107949612 A CN107949612 A CN 107949612A CN 201680028168 A CN201680028168 A CN 201680028168A CN 107949612 A CN107949612 A CN 107949612A
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ether
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propylene glycol
solvent
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R-M·黄
王芳芳
严永晟
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Corning Inc
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Abstract

喷墨墨组合物、喷墨墨涂覆方法和所得到的喷墨涂覆的制品全都基于如下喷墨组合物，其包括：颗粒颜料材料、无机树脂组分和溶剂组合物。在热固化之后，未固化的树脂组合物形成经固化的树脂组合物，其与基材(例如但不限于玻璃基材、陶瓷基材和金属氧化物基材)具有优异的粘附。

Description

喷墨墨组合物、墨涂覆方法和经涂覆的制品
相关申请交叉参考
本申请根据35U.S.C.§119，要求2015年03月20日提交的美国临时申请系列第62/135864号的优先权，本文以该申请为基础并将其全文通过引用结合于此。
技术领域
本公开一般地涉及喷墨墨组合物、喷墨印刷制品和喷墨印刷方法。
背景技术
用于喷墨墨印刷工艺的喷墨墨组合物是众所周知的材料，其常常在诸如纸质基材之类的多孔基材上提供精确和可重复的图像。不幸的是，当用于诸如玻璃基材之类的少孔基材时，墨图像粘附和不透明性常常受损。例如，墨与少孔基材(如玻璃)的粘附问题会导致差的颜色密度和图像透明度，特别是对于彩色墨而言。
因此，本领域存在对于如下喷墨墨组合物和印刷方法的需求，其提供了强化的玻璃基材粘附属性和强化的不透明属性。
发明内容
本文涉及具有创造性的喷墨墨组合物和印刷方法，其提供了强化的基材粘附属性和强化的不透明属性。本文所述或者本文所设想的实施方式涉及具有颜料组分、树脂组合物和溶剂组合物的喷墨墨组合物，其提供的经固化的喷墨墨组合物具有相对于基材表面增强的粘附和增加的不透明性，特别是在基材表面包括玻璃表面、陶瓷表面、金属氧化物表面、金属表面、聚合物表面或者类似表面的情况下。类似地，本文所述或者本文所设想的实施方式涉及将具有颜料组分、树脂组合物和溶剂组合物的墨组合物喷墨印刷到基材表面上(例如，玻璃表面、陶瓷表面、金属氧化物表面、金属表面、聚合物表面或者类似表面)。
例如，在一些实施方式中，未固化的喷墨墨组合物内的未固化的树脂组合物包括：未固化的硅酮树脂组分，根据下文的进一步描述，可以将其替代性地描述为倍半硅氧烷材料组分。此外，根据一个实施方式，未固化的喷墨墨组合物内的溶剂组合物可以包含：(1)丙二醇醚；和(2)二乙二醇二甲基醚，以及许多其他组分。
在一个方面，喷墨墨组合物包含：(i)颜料材料；(ii)无机树脂组分；以及(iii)溶剂组合物，其包含丙二醇醚和二乙二醇二甲基醚。
根据一个实施方式，溶剂还包含丙二醇甲基醚乙酸酯。
根据一个实施方式，溶剂还包含聚丙二醇单甲基醚乙酸酯。
根据一个实施方式，溶剂还包含二乙二醇二乙基醚。
根据一个实施方式，丙二醇醚是丙二醇单甲基醚和/或聚丙二醇甲基醚。
根据一个实施方式，喷墨墨组合物还包含分散剂和/或流动促进剂。
根据一个实施方式，颜料是黑色、青色、品红色、黄色及其组合等。
根据一个实施方式，无机树脂组分是倍半硅氧烷，例如，二乙烯基六甲基八硅-倍半硅氧烷(divinyl-hexamethyl-octasila-silsesquioxane)。
根据一个实施方式，流动促进剂是聚醚改性的甲基烷基聚硅氧烷和/或改性的聚醚聚二甲基硅氧烷。
根据一个实施方式，存在的颜料材料约为0.5-5重量％，存在的分散剂约为0.5-4.0重量％，存在的无机树脂组分约为20-35重量％，溶剂组合物包含：(i)存在约为10-55重量％的丙二醇醚和存在约为10-25重量％的二乙二醇二甲基醚；以及存在的流动促进剂约为0.5-3.5重量％。
根据一个实施方式，喷墨墨组合物还包括诸如树脂强化剂之类的添加剂，其可以存在最高至约3重量％。
根据一个实施方式，喷墨墨组合物在约25摄氏度的粘度约为4-6厘泊。
在一个方面，墨涂覆方法包括如下步骤：在基材上涂覆未固化的喷墨墨组合物，其包含：(i)颜料材料；(ii)无机树脂组分；以及(iii)具有丙二醇醚和二乙二醇二甲基醚的溶剂组合物；以及使得未固化的喷墨墨组合物原位固化，从而在基材上形成经固化的墨组合物。
根据该方法的一个实施方式，未固化的喷墨墨组合物还包含分散剂和/或流动促进剂。
根据该方法的一个实施方式，存在的颜料材料约为0.5-5重量％；存在的分散剂约为0.5-4.0重量％；存在的无机树脂组分约为20-35重量％；溶剂组合物包含：(i)存在约为40-55重量％的丙二醇醚；(ii)存在约为10-55重量％的二乙二醇二甲基醚；以及存在的流动促进剂约为0.5-3.5重量％。
根据一个实施方式，无机树脂组分是二乙烯基六甲基八硅-倍半硅氧烷或者包括二乙烯基六甲基八硅-倍半硅氧烷。
根据一个实施方式，流动促进剂是聚醚改性的甲基烷基聚硅氧烷和/或改性的聚醚聚二甲基硅氧烷或者流动促进剂包括聚醚改性的甲基烷基聚硅氧烷和/或改性的聚醚聚二甲基硅氧烷。
根据一个实施方式，基材是玻璃基材、陶瓷基材、金属氧化物基材、金属基材和/或聚合物基材。
根据一个实施方式，未固化的墨组合物在约为160-250摄氏度的温度下热固化，持续约为1-20分钟的时间。
在一个方面，经涂覆的制品包括基材和位于基材上的经固化的涂层，经固化的涂层包含：(i)颜料材料；(ii)无机树脂组分；以及(iii)溶剂组合物，其具有丙二醇醚和二乙二醇二甲基醚。
根据一个实施方式，无机树脂组分是二乙烯基六甲基八硅-倍半硅氧烷或者包括二乙烯基六甲基八硅-倍半硅氧烷。
根据一个实施方式，固化涂层还包含分散剂和/或流动促进剂。
根据一个实施方式，流动促进剂是聚醚改性的甲基烷基聚硅氧烷和/或改性的聚醚聚二甲基硅氧烷或者流动促进剂包括聚醚改性的甲基烷基聚硅氧烷和/或改性的聚醚聚二甲基硅氧烷。
根据一个实施方式，基材是玻璃基材、陶瓷基材、金属氧化物基材、金属基材和/或聚合物基材。
根据一个实施方式，固化涂层的厚度约为2-6微米。
结合下文所述的实施方式可以清楚地了解和阐明本发明的这些和其它方面。
附图说明
根据下文所述的详细描述的内容，理解本文实施方式的目的、特征和优点。根据附图理解详细描述，其中，在不同视图中，相同附图标记通常表示相同部分。此外，附图中不一定是成比例的，相反地，通常进行了突出强调来显示本发明的原理。
图1是根据一个实施方式的二乙烯基六甲基八硅倍半硅氧烷树脂组分的化学结构。
图2是根据一个实施方式的二乙烯基六甲基八硅倍半硅氧烷树脂组分的热解吸气相色谱质谱(GC/MS)图。
详细描述
本文所述或者本文所设想的涉及具有创造性的喷墨墨组合物和印刷方法，其提供了强化的基材粘附属性和强化的不透明属性。根据各种实施方式，喷墨墨组合物包含颜料组分、树脂组合物和溶剂组合物，其提供的经固化的喷墨墨组合物具有相对于基材表面增强的粘附和增加的不透明性，特别是在基材表面包括玻璃表面、陶瓷表面、金属氧化物表面、金属表面、聚合物表面或者类似表面的情况下。根据各种实施方式，本文所述的喷墨印刷方法采用如下一系列步骤：将具有颜料组分、树脂组合物和溶剂组合物的墨组合物喷墨印刷到基材表面上(例如，玻璃表面、陶瓷表面、金属氧化物表面、金属表面、聚合物表面或者类似表面)。
因此，喷墨墨组合物包括未固化的硅酮树脂组分，根据下文的进一步描述，可以将其替代性地描述为倍半硅氧烷材料组分。此外，根据各种实施方式，喷墨墨组合物包括溶剂组合物，其包含：(1)丙二醇醚；和(2)二乙二醇二甲基醚。喷墨墨组合物还包含颜料和流动促进剂添加剂。除了这些组分之外，喷墨墨组合物还可包含本文所述或者本文所设想的其他一种或多种额外元素。
喷墨墨组合物
根据一个实施方式，未固化的喷墨墨组合物的第一个主要组分是颜料材料，其可以包括但不限于炭黑颗粒颜料材料。因此，除了黑色未固化喷墨墨组合物之外，各种实施方式通常还考虑彩色的未固化喷墨墨组合物，特别是包括选自下组的一种或多种颜色，包括但不限于红色、绿色和蓝色，或者选择下组的一种或多种颜色，包括但不限于黄色、青色和品红色。通常来说，根据各种实施方式的未固化喷墨墨组合物不针对其颜色区别对待，这通常通过未固化的喷墨墨组合物内的颜料材料的颜色进行控制。
根据各种实施方式，未固化的喷墨墨组合物的第二个主要组分是未固化的树脂组合物，其包括但不一定限于未固化的硅酮树脂组分。
根据各种实施方式，未固化的喷墨墨组合物的第三个主要组分是溶剂组合物，其包括但不一定限于：(1)丙二醇醚(例如，丙二醇单甲基醚和/或聚丙二醇甲基醚)和(2)二乙二醇二甲基醚。溶剂还可包括丙二醇甲基醚乙酸酯和/或聚丙二醇单甲基醚乙酸酯。溶剂还可包括二乙二醇二乙基醚。
对于许多其他组分，溶剂还可包括如下组分中的一种或多种，包括：乙醇、异丙醇、正丁醇、异丁醇、乙二醇、丙三醇、3-甲氧基-3-甲基-1-丁醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、2-乙基-2-(羟甲基)-1，3-丙二醇、2-丁基-2-乙基-1,3-丙二醇、2,2-二甲基丙烷-1,3-二醇、1,2-丁二醇、1,3-丁二醇、2,3-丁二醇、2,2-二甲基-1,3-丙二醇、1,5-戊二醇、2-甲基-1,4-戊二烯、2,4-二乙基-2,4-戊二醇、2-丁烯-1，4-二醇、2,5-己二醇、2,5-二甲基己烷-2,5-二醇、2-乙基-1,3-己二醇、乙二醇二甲基醚、四乙二醇二甲基醚、二丙二醇二甲基醚、二乙二醇二丁基醚、二乙二醇单丁基醚、二乙二醇二甲基醚、乙二醇二乙基醚、二乙二醇二乙基醚、二乙二醇甲基乙基醚、丙二醇二甲基醚、三乙二醇二甲基醚、乙二醇四丁基醚、乙二醇单丁基醚、丙二醇叔丁基醚、二乙二醇叔丁基醚、丙二醇单甲基醚、丙二醇甲基亚丙基醚、丙二醇甲基丁基醚、二丙二醇甲基丁基醚、二丙二醇甲基亚丙基醚、乙二醇单乙基醚乙酸酯、二乙二醇单丁基醚乙酸酯、二乙二醇单乙基醚乙酸酯、丙二醇甲基醚乙酸酯、二丙二醇甲基醚乙酸酯、和/或乙二醇单丁基醚乙酸酯，和许多其他的。
根据一个实施方式，未固化的喷墨墨组合物还可包含分散剂，旨在保持颜料组分颗粒均匀悬浮(甚至是在混合成为糊料和/或未固化的喷墨墨组合物之后)，并且旨在防止凝结或沉淀。根据一个实施方式，分散剂材料可以采用高分子量聚氨酯和聚甲基丙烯酸甲酯共聚物材料。仅仅作为一个例子而言，聚氨酯和/或聚甲基丙烯酸甲酯共聚物分散剂适合与根据实施方式的市售可得的未固化树脂组分和溶剂组合物是相容的。根据其他实施方式，分散剂可以是如下一种或多种，或者可以包括如下一种或多种，包括但不限于：具有亲颜料基团的丙烯酸酯共聚物、具有亲颜料基团的高分子量嵌段共聚物、聚胺酰胺的聚羧酸盐、具有酸性基团的共聚物的烷醇铵盐、具有亲颜料基团的高分子量共聚物的磷酸酯盐、和/或具有亲颜料基团的羟基官能化羧酸酯等。
根据另一个实施方式，未固化的喷墨墨组合物还可包含流动促进剂，其改善了未固化喷墨墨组合物在基材上的润湿，从而防止未固化的喷墨墨组合物在固化之前从基材发生脱湿。
根据另一个实施方式，喷墨墨组合物还可包含表面控制剂，其包括但不限于：聚二甲基硅氧烷溶液、聚醚聚酯改性的有机硅氧烷溶液、烷基改性的有机硅氧烷溶液、丙烯酸酯共聚物、聚丙烯酸酯溶液、OH、和/或具有OH官能团的聚丙烯酸酯共聚物溶液等。脱气剂可以是例如聚二甲基硅氧烷和/或改性的聚二甲基硅氧烷。
根据各种实施方式所述和/或其他方式设想的与未固化喷墨墨组合物相关的进一步细节如下。
颜料材料(例如，炭黑颗粒颜料材料)可以具有约为100-150纳米的粒度，并且可以占未固化的喷墨墨组合物约0.5-5重量％。根据本文实施方式的未固化的喷墨墨组合物，合适的炭黑颗粒颜料材料通常是市售可得的。根据本文的实施方式，没有排除数种替代性的市售可得炭黑颗粒颜料材料来源。
如同本领域技术人员所理解的那样，相比于较大尺寸的颗粒颜料材料，纳米尺寸颗粒颜料材料通常具有较高的可见光吸收率，并且因此可对根据本文实施方式的经涂覆和固化的喷墨墨组合物中的高光学密度做出贡献，同时维持所需的低厚度的固化喷墨墨组合物。纳米尺寸炭黑颗粒颜料材料还具有来自炭黑颗粒颜料材料表面受抑制的可见光散射反射，这增加了根据本文实施方式的经涂覆和固化的喷墨墨组合物的黑度。
彩色颜料材料包括但不限于：青色、品红色、黄色和/或其他颗粒颜料材料，并且可以占未固化的喷墨墨组合物的约1-5重量％。根据本文实施方式的未固化的喷墨墨组合物，合适的彩色颜料材料通常是市售可得的。根据本文的实施方式，没有排除数种替代性的市售可得彩色颗粒颜料材料来源。
合适的颜料的一些例子包括：炭黑、铜酞菁、颜料黄17、颜料黄83、颜料黄93、颜料黄110、颜料黄150、颜料黄151、颜料黄180、颜料红146、颜料红184、颜料红208、喹吖啶酮红(quiacridone red)122、喹吖啶酮红202、喹吖啶酮紫19，及其任意组合等。
根据本文实施方式，未固化的喷墨墨组合物内的未固化的硅酮树脂组分包括并且可以替代性地定义为倍半硅氧烷未固化硅酮树脂组分，并且更优选地是二乙烯基六甲基八硅倍半硅氧烷未固化的硅酮树脂组分(Vin2Me6Si8)(但不限于此)，其化学结构如图1所示。类似地，图2是二乙烯基六甲基八硅倍半硅氧烷未固化硅酮树脂组分的热解吸气相色谱质谱。
如本领域技术人员所理解的那样，Vin2Me6Si8倍半硅氧烷未固化硅酮树脂组分的化学结构如图1所示，其是两分子的乙烯基三可取代硅烷与六分子的甲基三可取代硅烷的缩合产物。前述乙烯基硅烷和甲基硅烷分子的三可取代部分可以包括但不限于例如，可取代的化学官能团，包括但不限于合适的卤化物官能团和合适的醇盐官能团。因此，可用于制备化学结构如图1所示的倍半硅氧烷未固化硅酮树脂组分的合适的硅烷起始材料可以包括但不限于：乙烯基-三乙氧基硅烷和甲基-三甲氧基硅烷。化学结构如图1所示的倍半硅氧烷未固化硅酮树脂组分在根据本文实施方式的未固化喷墨墨组合物中占据了约20-35重量％。化学结构如图1所示的倍半硅氧烷未固化硅酮树脂组分还可表征为如下透明粘性流体，其具有约30-45％的固体，25℃时约10-20厘泊的粘度，23℃时约0.9-1.0克/cm3的密度，以及约26-29达因/cm的表面张力。
用于根据本文实施方式的未固化喷墨墨组合物内的未固化树脂组合物的合适的未固化硅酮树脂组分(即，包括但不限于化学结构如图1所示的Vin2Me6Si8倍半硅氧烷)市售可得自任意数种商业来源，作为适当指定的未固化硅酮树脂。如上文所述，作为替代，未固化的硅酮树脂组分可以由比例为1:3的合适的乙烯基硅烷与合适的甲基硅烷的原位反应制备。
根据本文实施方式的未固化喷墨墨组合物的未固化树脂组合物确保了颗粒颜料材料组分(即，具体来说，炭黑颗粒颜料材料组分)与基材(即，具体来说，玻璃基材)的粘附。此外，未固化喷墨墨组合物的未固化树脂组合物有助于当固化时符合或者通过相对于根据本文实施方式的喷墨墨涂覆和固化的基材的特定终端应用的环境可靠性测试标准。根据本文实施方式，当固化时，未固化的喷墨墨组合物的未固化树脂组合物还可确保并提供固化的喷墨墨组合物涂覆制品的额外功能属性，例如但不限于：耐溶剂性和耐化学性以及所需的电阻特性。
除此之外，对根据本文实施方式的未固化的喷墨墨组合物的无机未固化硅酮树脂组分进行按需选择，以提供对于玻璃基材表面的充分粘附，提供固化喷墨墨涂层的充足硬度，以及高温烘烤(最高至约250-280℃)之后的充分尺寸稳定性。因此，根据上文所述，可以采用任何标准喷墨墨涂覆设备将未固化的喷墨墨组合物的未固化树脂组分涂覆到基材上，然后按需在150-200℃热固化持续大于10分钟(即，假定固化是在对流烘箱中进行的；当使用红外烘箱时，可以是较短的固化时间)。
为此，纳米尺寸颗粒颜料材料倾向于比大尺寸的颗粒颜料材料更具有导电性。因此，根据本文实施方式的未固化喷墨组合物内的未固化树脂组分合乎希望地能够在固化之后完全包住颜料材料颗粒，并且防止颜料材料颗粒凝结和导致根据本文实施方式的经固化喷墨组合物内的电阻率的损失。
对于根据本文实施方式的未固化的喷墨墨组合物内的溶剂组合物，存在约10-55重量％的(1)丙二醇醚；和存在约10-25重量％的(2)二乙二醇二甲基醚。上文所述的二醇溶剂通常被认为是常规溶剂，其不需要额外的说明并且容易地从任意多家供应商以合适的纯度水平获得，用于根据本文实施方式的未固化的喷墨墨组合物内。此外，预期根据本文实施方式的未固化的喷墨墨组合物内的溶剂组合物可以采用气相色谱分析在200℃进行表征。
通常来说，根据一个实施方式，对溶剂材料进行选择，从而作为颜料材料颗粒的载体，实现颜料材料颗粒以均匀且平滑的方式从喷墨印刷头喷射到非多孔基材上，例如但不限于，玻璃基材、陶瓷基材和/或金属氧化物基材。除此之外，前述三种溶剂组分还控制了未固化的喷墨墨组合物的干燥属性、流体属性和润湿属性，以及确保了未固化的喷墨墨组合物粘度和表面张力不随温度发生变化，从而维持稳定的印刷性能(例如，喷墨头喷嘴不经常堵塞)。
未固化的喷墨墨组合物的分散剂组分旨在保持颜料材料组分颗粒均匀悬浮(甚至是在混合成为糊料和/或未固化的喷墨墨组合物之后)，并且旨在防止凝结或沉淀。凝结的颜料材料组分颗粒可能堵塞住喷墨喷嘴，导致当印刷到基材上的时候的点缺陷并且急剧地降低固化的喷墨墨组合物的电阻率。由于例如较强的范德华力，纳米尺寸颜料材料组分颗粒相比于较大尺寸的颜料材料组分颗粒更容易发生凝结。
根据一个实施方式，特定的分散剂材料使用高分子量聚氨酯和聚甲基丙烯酸甲酯共聚物材料。该类型的分散剂在共聚物分子中可以具有许多锚定基团，从而与颜料材料颗粒表面附着，因而围绕了颜料材料颗粒。分散剂材料共聚物材料分子还具有聚合物长链，其为未固化的喷墨墨组合物中的未固化树脂组分和溶剂材料提供了间隙空间。上文所述的共聚物分散剂必须与根据本文实施方式的未固化的树脂组分和溶剂组合物是相容的，从而确保分散剂完全溶解并且确保分散剂聚合物链完全延展。该完全延展的分散剂聚合物链克服了使得颜料材料颗粒相互吸引的范德华力，并且确保了颜料材料颗粒在未固化的喷墨墨组合物溶液或者在固化成为经固化的喷墨墨组合物涂层之后都不发生凝胶。仅仅作为一个例子而言，聚氨酯和/或聚甲基丙烯酸甲酯共聚物分散剂适合与根据实施方式市售可得的未固化树脂组分和溶剂组合物是相容的。
根据一个实施方式，分散剂材料旨在使得颜料材料组分颗粒在混合成为糊料之后保持均匀悬浮。因此，根据一个实施方式，在制造颜料材料时将分散剂材料与颜料材料混合，或者在其之后立即混合，从而包含分散剂的颜料适合与根据本文实施方式的未固化树脂组分和溶剂组合物相容，其是市售可得的。
根据一个实施方式，将分散剂材料混合、研磨或者任意其他方式与一种或多种颜料结合，以制造颜料糊料。根据本文实施方式，预混了分散剂材料的颜料糊料可以是市售可得的。颜料糊料可以与树脂组分和溶剂混合物混合，或者颜料糊料可以与树脂和溶剂的预混混合物混合，以形成未固化的喷墨墨组合物。
对于未固化的喷墨墨组合物中的流动促进剂组分，根据一个实施方式，流动促进剂具体改善了未固化的喷墨墨组合物在玻璃基材、陶瓷基材和/或金属氧化物基材上的润湿，从而防止了未固化的喷墨墨组合物在固化之前从基材脱湿。根据一个实施方式，流动促进剂组分包括聚醚改性的聚二甲基硅氧烷材料和/或聚醚改性的甲基烷基聚硅氧烷，根据一个实施方式，存在的量占未固化的喷墨墨组合物的0.5-3.5重量％。可用于根据本文实施方式的未固化喷墨墨组合物的流动促进剂通常是市售可得的。
表1和2提供的是根据数个实施方式的未固化的青色喷墨墨组合物的各种变化形式。
表1：青色喷墨墨组合物
表2：青色喷墨墨组合物
表3和4提供的是根据数个实施方式的未固化的品红色喷墨墨组合物的各种变化形式。
表3：品红色喷墨墨组合物
表4：品红色喷墨墨组合物
表5和6提供的是根据数个实施方式的未固化的黄色喷墨墨组合物的各种变化形式。
表5：黄色喷墨墨组合物
表6：黄色喷墨墨组合物
表7和8提供的是根据各种实施方式的未固化的黄色喷墨墨组合物的各种变化形式。
表7：黑色喷墨墨组合物
表8：黑色喷墨墨组合物
除了上文所述的包括颜料组分、树脂组分和溶剂组合物在内的组分之外，根据本文实施方式的未固化的喷墨墨组合物还可包括一种或多种其它添加剂，其可以是未固化的喷墨墨组合物中其它常规或者非常规的。此类额外添加剂可以包括但不一定限于：树脂强化剂，其可以占最高至约3％并且可以包括常规组合物。
根据本文实施方式的未固化的喷墨墨组合物可以通过如下方式制备：以任意顺序混合前述组分，直到获得未固化的喷墨墨组合物的均匀悬液。通常且优选的是，所有组分混合并适当调节以提供未固化的喷墨墨组合物，其在25摄氏度具有约为4-6厘泊的粘度。
喷墨墨组合物涂覆方法
根据一个实施方式的喷墨墨涂覆方法通常类似于上文所述的喷墨墨组合物。因此，首先将未固化的喷墨墨组合物涂覆到基材上，未固化的喷墨墨组合物包含：(1)颜料材料，例如，炭黑，青色、品红色、黄色和/或其他有色颜料材料；(2)无机树脂组分，例如，倍半硅氧烷材料；以及(3)溶剂组合物，其包括丙二醇醚(例如，丙二醇单甲基醚和/或聚丙二醇甲基醚)和二乙二醇二甲基醚。溶剂还可包括例如丙二醇甲基醚乙酸酯和/或聚丙二醇单甲基醚乙酸酯和/或二乙二醇二乙基醚等其他组分。未固化的喷墨墨组合物还可包含分散剂组分和/或流动促进剂，例如，聚醚改性的硅氧烷材料。接着，未固化的喷墨墨组合物在基材上原位固化从而在基材上形成经固化的喷墨墨组合物涂层。在一些实施方式中，将喷墨墨组合物直接施涂到基材表面(例如，没有预先施涂底漆)。在其他实施方式中，可以在施涂喷墨墨组合物之前向基材表面施涂底漆，以帮助墨与基材表面的粘附。
根据一个实施方式，涂覆方法可以首先包括配制未固化的喷墨墨组合物的步骤。产生或配制未固化的喷墨墨组合物可以包括例如如下步骤：使得颜料材料、无机树脂组分和溶剂组合物相结合或混合。产生或配制未固化的喷墨墨组合物的步骤还可包括预先步骤：使得分散剂与一种或多种颜料混合、研磨或其他方式结合，以制造颜料糊料。根据本文实施方式，预混了分散剂材料的颜料糊料可以是市售可得的。颜料糊料可以与树脂组分和溶剂混合物混合，或者颜料糊料可以与树脂和溶剂的预混混合物混合，以形成未固化的喷墨墨组合物。
在一个实施方式中，未固化的喷墨墨组合物优选热固化以形成经固化的喷墨墨组合物涂层。这种未固化的喷墨墨组合物的热固化以提供经固化的喷墨墨组合物涂层通常是在约为160-250摄氏度的温度下进行的，并且持续的时间约为1-20分钟，处在惰性气氛中。此类固化条件还可能取决于使用的是对流烘箱还是红外烘箱。
与上文所述的实施方式的方面相一致，根据本文实施方式的未固化的喷墨墨组合物涂覆在基材上并固化，所述基材选自下组，包括但不限于：玻璃基材、陶瓷基材、和/或金属氧化物基材等。此类基材的具体终端产品应用是不同的。
前述基材选择的选项以及未固化的喷墨墨组合物涂层和热加工固化条件并不是为了将实施方式限制为任何功能最终结果。相反地，实施方式的目的和预期是可以采用替代的热加工固化条件来实现特定的热固化喷墨墨组合物涂覆的基材。
经固化的喷墨墨组合物涂覆的制品
在经过一系列的上文所述的未固化的喷墨墨组合物和涂覆上文所述的喷墨墨组合物的方法以提供经固化的喷墨墨组合物涂覆的制品之后，是经固化的喷墨墨组合物涂覆的制品本身。此类经过固化的喷墨墨涂覆的制品包括基材以及位于基材上的经过固化的喷墨墨组合物涂层。经过固化的涂层包括颜料以及经过固化的无机树脂粘合剂组合物。合乎希望的是，在根据本文实施方式的经过涂覆的制品中，基材选自下组：玻璃基材、陶瓷基材和/或金属氧化物基材等。在一些实施方式中，经过涂覆的制品可以结合到电子器件中，作为外壳的一部分或者作为覆盖组件。在一些实施方式中，电子器件可以包括但不限于：手机、笔记本电脑或者平板。
根据一个实施方式，固化涂层的厚度约为2-6微米或者1.5-5微米。根据一个实施方式，固化涂层的光学密度约为3-5.5。根据一个实施方式，在固化涂层内，颜料组分颗粒是规则排列的。最终，根据本文实施方式的经固化的涂覆制品内的经固化的喷墨墨树脂组合物可以采用标准方法进行化学表征。
对本领域的技术人员而言，显而易见的是可以在不背离权利要求书的精神或范围的情况下作出各种修改和变动。

Claims (36)

1.一种墨组合物，其包含：
颜料材料；
无机树脂组分；以及
溶剂组合物，其包含丙二醇醚和二乙二醇二甲基醚。
2.如权利要求1所述的墨组合物，其特征在于，溶剂还包含丙二醇甲基醚乙酸酯。
3.如权利要求1或2所述的墨组合物，其特征在于，溶剂还包含聚丙二醇单甲基醚乙酸酯。
4.如权利要求1-3中任一项所述的墨组合物，其特征在于，溶剂还包含二乙二醇二乙基醚。
5.如权利要求1-4中任一项所述的墨组合物，其特征在于，所述丙二醇醚是丙二醇单甲基醚。
6.如权利要求1-4中任一项所述的墨组合物，其特征在于，所述丙二醇醚是聚丙二醇甲基醚。
7.如权利要求1-6中任一项所述的墨组合物，其还包括：
分散剂；以及
流动促进剂。
8.如权利要求1-7中任一项所述的墨组合物，其特征在于，颜料选自下组：黑色、青色、品红色、黄色，及其组合。
9.如权利要求1-8中任一项所述的墨组合物，其特征在于，所述无机树脂组分包括倍半硅氧烷。
10.如权利要求9所述的墨组合物，其特征在于，所述倍半硅氧烷是二乙烯基六甲基八硅倍半硅氧烷。
11.如权利要求7-10中任一项所述的墨组合物，其特征在于，所述流动促进剂包括聚醚改性的甲基烷基聚硅氧烷。
12.如权利要求7-10中任一项所述的墨组合物，其特征在于，所述流动促进剂包括改性的聚醚聚二甲基硅氧烷。
13.如权利要求7-12中任一项所述的墨组合物，其特征在于，
颜料材料约占0.5-5重量％；
分散剂约占0.5-4.0重量％；
无机树脂组分约占20-35重量％；
溶剂组合物包括约为10-55重量％的丙二醇醚和约为10-25重量％的二乙二醇二甲基醚；以及
流动促进剂约占0.5-3.5重量％。
14.一种墨涂覆方法，其包括如下步骤：
在基材上涂覆未固化的喷墨墨组合物，其包含：(i)颜料材料；(ii)无机树脂组分；以及(iii)溶剂组合物，其包含丙二醇醚和二乙二醇二甲基醚；以及
使得未固化的喷墨墨组合物原位固化，从而在基材上形成经固化的墨组合物。
15.如权利要求14所述的方法，其特征在于，墨组合物的溶剂还包含丙二醇甲基醚乙酸酯。
16.如权利要求14或15所述的方法，其特征在于，墨组合物的溶剂还包含聚丙二醇单甲基醚乙酸酯。
17.如权利要求14-16中任一项所述的墨组合物，其特征在于，溶剂还包含二乙二醇二乙基醚。
18.如权利要求14-17中任一项所述的方法，其特征在于，所述丙二醇醚是丙二醇单甲基醚。
19.如权利要求14-18中任一项所述的方法，其特征在于，所述丙二醇醚是聚丙二醇甲基醚。
20.如权利要求14-19中任一项所述的方法，其特征在于，未固化的喷墨墨组合物还包含分散剂和流动促进剂。
21.如权利要求14-20中任一项所述的方法，其特征在于，颜料选自下组：黑色、青色、品红色、黄色，及其组合。
22.如权利要求14-21中任一项所述的方法，其特征在于，所述无机树脂组分包括二乙烯基六甲基八硅倍半硅氧烷。
23.如权利要求20-22中任一项所述的方法，其特征在于，所述流动促进剂包括聚醚改性的甲基烷基聚硅氧烷。
24.如权利要求20-22中任一项所述的方法，其特征在于，所述流动促进剂包括改性的聚醚聚二甲基硅氧烷。
25.如权利要求14-24中任一项所述的方法，其特征在于，基材选自下组：玻璃基材、陶瓷基材、金属氧化物基材、金属基材和聚合物基材。
26.如权利要求14-25中任一项所述的方法，其特征在于，未固化的喷墨墨组合物经过热固化以形成经固化的墨组合物。
27.一种经涂覆的制品，所述经涂覆的制品包括：
基材；以及
位于基材上的经固化的涂层，所述经固化的涂层包含：(i)颜料材料；(ii)无机树脂组分；以及(iii)溶剂组合物，其包含丙二醇醚和二乙二醇二甲基醚。
28.如权利要求27所述的经涂覆的制品，其特征在于，溶剂还包含丙二醇甲基醚乙酸酯。
29.如权利要求27或28所述的经涂覆的制品，其特征在于，溶剂还包含聚丙二醇单甲基醚乙酸酯。
30.如权利要求27-29中任一项所述的经涂覆的制品，其特征在于，溶剂还包含二乙二醇二乙基醚。
31.如权利要求27-30中任一项所述的经涂覆的制品，其特征在于，所述丙二醇醚是丙二醇单甲基醚。
32.如权利要求27-30中任一项所述的经涂覆的制品，其特征在于，所述丙二醇醚是聚丙二醇甲基醚。
33.如权利要求27-32中任一项所述的经涂覆的制品，其特征在于，所述经固化的涂层还包括分散剂和流动促进剂。
34.如权利要求27-33中任一项所述的经涂覆的制品，其特征在于，颜料选自下组：黑色、青色、品红色、黄色，及其组合。
35.如权利要求27-34中任一项所述的经涂覆的制品，其特征在于，经固化的涂层的厚度约为2-6微米。
36.一种电子器件，其包括如权利要求27-35中任一项所述的经涂覆的制品。
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