BE1032700A1

BE1032700A1 - Formulering van Inkt en Primer voor een Polymeermateriaal in Single-pass Printproces

Info

Publication number: BE1032700A1
Application number: BE20245357A
Authority: BE
Inventors: Cattelle Amaury De; Jan Štos; Pol Lombaert; Sylwia Szwedo-Furmańska; Els Mannekens
Original assignee: Beaulieu Int Group Nv
Priority date: 2024-06-14
Filing date: 2024-06-14
Publication date: 2026-01-21
Also published as: WO2025257425A1; BE1032700B1

Abstract

De uitvinding heeft in het algemeen betrekking op een waterige inktsamenstelling geformuleerd voor digitaal afdrukken op een polymeer substraatoppervlak dat voorbehandeld is met een primersamenstelling. In het bijzonder, maar niet uitsluitend, heeft de uitvinding betrekking op een waterige inktsamenstelling voor beeldvorming door inkjetprinten in één doorgang. Daarnaast heeft de uitvinding ook betrekking op een inkt- en primersysteem dat een primersamenstelling omvat die samen met de waterige inktsamenstelling op een polymeer substraat wordt aangebracht.

Description

1 BE2024/5357

Formulering van Inkt en Primer voor een Polymeermateriaal in Single-pass Printproces

[0001] De onderhavige uitvinding heeft in het algemeen betrekking op een waterige inktsamenstelling geformuleerd voor digitaal afdrukken op een polymeer substraatoppervlak dat vooraf behandeld is met een primersamenstelling. Daarnaast heeft deze uitvinding betrekking op een waterig inkt- en primersysteem dat een primersamenstelling omvat die samen met de waterige inktsamenstelling op een polymeer substraat, in het bijzonder polyvinylchloridesubstraat (PVC), wordt aangebracht.

Achtergrond

[0002] Digitale inkjet printtechnologie vertegenwoordigt een belangrijke vooruitgang in de printindustrie en biedt veelzijdigheid en efficiëntie in een breed scala aan toepassingen. Hoewel specifieke technologieën zoals single-pass printen zijn ontwikkeld om de snelheid en productiviteit te verhogen door prints in één enkele beweging over de media te verwerken, omvat het bredere digitale printgebied een verscheidenheid aan benaderingen die zijn afgestemd op verschillende behoeften en uitdagingen.

[0003] Digitaal inkjetprinten is een afdrukmethode waarbij vloeistofdruppels van een inkjetinkt die uit een inkjetprintkop worden afgevoerd, rechtstreeks op een opnamemedium worden gespoten om tekst of afbeeldingen te vormen.

[0004] Een centraal aspect van digitaal afdrukken is het beheren van de wisselwerking tussen inkteigenschappen, afdruksnelheid en substraatkenmerken. Ongeacht de specifieke technologie die wordt gebruikt, is er een zorgvuldige balans nodig om afdrukken van hoge kwaliteit te maken. Factoren zoals de inktkosten, potentiële problemen zoals uitlopen (waarbij inkt zich buiten de bedoelde grenzen verspreidt) en blokkeren (de bedrukte laag plakt samen met de achterkant van het substraat wanneer deze op rollen wordt gewikkeld of gestapeld), delaminatie wanneer inkt zich tussen lagen bevindt en de compatibiliteit met verschillende substraatmaterialen zijn kritieke overwegingen.

[0005] Digitale inkjetdruktechnologieën maken gebruik van een verscheidenheid aan inkten, waaronder UV-uithardende, op oplosmiddel gebaseerde en waterige (op water gebaseerde) inkten, die elk geschikt zijn voor specifieke toepassingen. Voor het afdrukken op thermoplastische substraten, die vaak worden gebruikt om decoratieve lagen te vormen, kunnen UV-uithardende en solventgebaseerde inkten worden gebruikt. Deze inkten bieden een betere hechting en duurzaamheid, wat cruciaal is voor toepassingen die een langdurige decoratieve afwerking vereisen.

2 BE2024/5357

[0006] UV-uithardende inkten bieden in het bijzonder een sterke hechting aan moeilijke polymere substraten, zoals polyvinylchloridesubstraten (PVC), waardoor ze ideaal zijn voor toepassingen die een hoge duurzaamheid vereisen. Ze harden onmiddellijk uit onder UV-licht, wat snelle productieprocessen mogelijk maakt en het risico op vlekken of uitlopen vermindert, wat vooral gunstig is bij het afdrukken van ingewikkelde ontwerpen.

[0007] Aan de andere kant worden inkten op basis van oplosmiddelen gewaardeerd om hun snelle droogtijden en uitzonderlijke duurzaamheid. Deze kenmerken maken ze geschikt voor buitentoepassingen en materialen die aan zware omstandigheden worden blootgesteld. Ondanks hun voordelen vormen inkten op basis van oplosmiddelen echter aanzienlijke risico's voor het milieu en de gezondheid vanwege hun gehalte aan vluchtige organische stoffen (VOC's). VOC's dragen bij aan luchtvervuiling en kunnen nadelige gezondheidseffecten hebben, wat leidt tot meer toezicht en regelgeving.

[0008] De groeiende bezorgdheid over het milieu en het bewustzijn van de schadelijke effecten van

VOC's hebben een verschuiving naar milieuvriendelijkere alternatieven veroorzaakt. Het is dus gunstig om UV-uithardende inkten te vervangen door andere soorten inkten.

[0009] Daarom is er een stijgende trend om waterhoudende inkten te gebruiken, die geen schadelijke VOC's uitstoten en de milieu- en gezondheidsproblemen aanpakken die gepaard gaan met inkten op basis van oplosmiddelen. Inkten op waterbasis worden steeds meer gezien als een duurzame keuze, die een balans biedt tussen afdrukkwaliteit en ecologische verantwoordelijkheid.

Afdrukken met inkt op waterbasis op een polymeer oppervlak, zoals PVC, polyolefinen of polyesters, is echter moeilijk gebleken.

[0010] Eentypische waterige inkjetinkt bestaat voornamelijk uit water en kan ook een organisch oplosmiddel omvatten. Dit oplosmiddel helpt het bevochtigingsgedrag van de inkt op het substraat en zijn droogeigenschappen te regelen. Wanneer deze inktsamenstelling wordt gebruikt om te printen, d.w.z. om het op een opnamemedium te deponeren om tekst of afbeeldingen te creëren, droogt de inkt door een proces waarbij de vloeibare componenten in het opnamemedium dringen of van het oppervlak verdampen. Dit droogproces fixeert de inkt effectief op het medium, wat resulteert in de vorming van het gewenste patroon of beeld.

[0011] Een breed scala aan opnamemedia (substraten) kan worden gebruikt in digitale inkjetprints, variërend van sterk absorberende soorten zoals papier van hoge kwaliteit en gerecycled papier tot soorten met minimale of geen absorptie, zoals gecoat papier, kunstpapier en plastic films. Voor opnamemedia met een hoog absorptievermogen, zoals papier, zijn waterige inkten zeer geschikt om afbeeldingen van bevredigende kwaliteit te produceren. Afdrukken op minder absorberende opnamemedia, zoals gecoat papier, kunstpapier en thermoplastische substraten, plastic films en

3 BE2024/5357

PVC-substraten, leidt echter vaak tot kleuruitvloeiing, wat de beeldkwaliteit aanzienlijk kan verminderen. Als gevolg hiervan kan het bereiken van een praktisch bruikbare beeldkwaliteit op deze minder absorberende substraten een uitdaging zijn.

[0012] Gezien deze uitdagingen is het creëren van een inkt op waterbasis die goed werkt op elk soort afdrukoppervlak een grote uitdaging voor experts op dit gebied.

[0013] Bovendien voegen de hoge kosten van de inkt nog een extra laag complexiteit toe. Digitale drukinkten zijn complexe formules die ontworpen zijn voor specifieke printers en substraten, en vereisen vaak gespecialiseerde ingrediënten en productieprocessen. Deze complexiteit in formulering en de behoefte aan gespecialiseerde componenten dragen bij aan de hoge prijs van digitale drukinkten, wat de totale drukkosten beïnvloedt.

[0014] Bovendien is een ander probleem bij digitaal afdrukken, vooral bij het afdrukken op PVC- substraten voor vloerbedekkingstoepassingen, dat de adhesiesterkte tussen de inkt en de slijtlaag voldoende hoog moet zijn om verschillende spanningen tijdens de productie, het lamineren en het gebruik te doorstaan.

[0015] Het doel van de huidige uitvinding is om een of meer van de bovenstaande problemen ten minste gedeeltelijk te verhelpen.

Korte samenvatting

[0016] De uitvinding heeft betrekking op een waterig inkt- en primersysteem voor beeldvorming op een polymeer substraat. . Deze uitvinding heeft ook betrekking op een waterige inktsamenstelling voor het vormen van een afbeelding door middel van digitaal afdrukken op een polymeer substraat, waarbij de waterige inktsamenstelling wordt gebruikt in combinatie met een primersamenstelling.

[0017] Inhet bijzonder, maar niet uitsluitend, kan de uitvinding betrekking hebben op een waterige inktsamenstelling voor beeldvorming door drukken in één doorgang op een geprimed polymeer substraatoppervlak, bij voorkeur een geprimed thermoplastisch substraatoppervlak, zoals een geprimed polyvinylchloridesubstraat, een geprimed polyolefinesubstraat of een polyestersubstraat.

[0018] Volgens een aspect van de onderhavige uitvinding waarvoor bescherming wordt gezocht, wordt er een waterig inkt- en primersysteem voor polymeer substraat verstrekt dat bestaat uit: een primersamenstelling voor het voorbehandelen van het polymere substraat, waarin de primersamenstelling ten minste één primair bindmiddel, één of meer anorganische deeltjes, water en additieven omvat, en een waterige inktsamenstelling voor beeldvorming op het polymere substraat dat met de primersamenstelling is voorbehandeld, waarin de waterige inktsamenstelling water en minstens twee verschillende in water oplosbare organische oplosmiddelen omvat, waarin de

4 BE2024/5357 minstens twee verschillende in water oplosbare organische oplosmiddelen gekozen worden uit een groep die bestaat uit alkyldiolen, en waarin elk in water oplosbaar organisch oplosmiddel een duidelijke oppervlaktespanning heeft die tussen 10 en 80 mN/m bij 20°C ligt.

[0019] Volgens een aspect van de uitvinding waarvoor bescherming wordt gezocht, wordt er een waterige inktsamenstelling verstrekt voor beeldvorming op een polymeer substraat dat is voorbehandeld met een primersamenstelling, waarin de waterige inktsamenstelling water en ten minste twee verschillende in water oplosbare organische oplosmiddelen omvat, waarin de ten minste twee verschillende in water oplosbare organische oplosmiddelen gekozen worden uit een groep die bestaat uit alkyldiolen, en waarin elk in water oplosbaar organisch oplosmiddel een duidelijke oppervlaktespanning heeft die ligt tussen 10 en 80 MN/m bij 20°C, bij voorkeur tussen 15 en 75 mN/m bij 20°C, bij voorkeur tussen 20 en 75 mN/m bij 20°C.

[0020] In een uitvoeringsvorm kunnen de alkyldiolen in de waterige inktsamenstelling een koolstofketenlengte hebben van C3 tot C8, bij voorkeur C3 tot C6.

[0021] Met voordeel kan de waterige inktsamenstelling ten minste twee alkyldiolen omvatten, zoals 1,2-propaandiol, 1,3-propaandiol, 2-methyl-1,3-propaandiol, 1,2-butaandiol, 1,3-butaandiol, 1.,4- butaandiol, 1,2-pentaandiol, 2,3-pentaandiol, 1,5-pentaandiol, 1,5-hexaandiol, 2,5-hexaandiol, 1,6- hexaandiol, 1,2-hexaandiol, 2,3-hexaandiol, 1,7-heptaandiol en 1,8-octaandiol.

[0022] De waterige inktsamenstelling omvat minstens twee verschillende (verschillende) in water oplosbare organische oplosmiddelen, die kunnen worden gedefinieerd als een eerste in water oplosbaar organisch oplosmiddel en een tweede in water oplosbaar organisch oplosmiddel, en waarin elk in water oplosbaar organisch oplosmiddel kan verschillen wat betreft koolstofketenlengte en verschillende substituenten kan omvatten.

[0023] Bij een uitvoeringsvorm omvat de waterige inktsamenstelling ten minste twee in water oplosbare organische oplosmiddelen, van 5 tot 70 gewichtsprocent, bij voorkeur van 10 tot 50 gewichtsprocent, en meer bij voorkeur van 20 tot 45 gewichtsprocent ten opzichte van het totale gewicht van de waterige inktsamenstelling.

[0024] In een uitvoeringsvorm hebben de minstens twee in water oplosbare organische oplosmiddelen een duidelijk kookpunt in het bereik van 50 °C tot 450 °C bij 1 atmosfeer, bij voorkeur 100 °C tot 350 °C bij 1 atmosfeer.

[0025] In een uitvoeringsvorm is het eerste in water oplosbare organische oplosmiddel 1,2- hexaandiol.

[0026] In een uitvoeringsvorm is het tweede in water oplosbare organische oplosmiddel een alkyldiolen met een koolstofketenlengte tussen C3 en C4, zoals 1,3-butaandiol, 1,2-propaandiol of 2- methyl-1,3-propaandiol.

[0027] In een uitvoeringsvorm omvat de waterige inktsamenstelling 1,2-hexaandiol als eerste in 5 water oplosbaar organisch oplosmiddel, 2-methyl-1,3-propaandiol als tweede in water oplosbaar organisch oplosmiddel.

[0028] Verder kan de waterige inktsamenstelling een derde in water oplosbaar organisch oplosmiddel omvatten, geselecteerd uit een groep bestaande uit alkyltriolen met een oppervlaktespanning tussen 10 en 80 mN/m bij 20° C.

[0029] In een uitvoeringsvorm wordt een waterige inktsamenstelling voor beeldvorming op een polymeer substraat geleverd, waarin het polymeer substraat met een primersamenstelling is voorbehandeld, waarin de waterige inktsamenstelling water en drie verschillende in water oplosbare organische oplosmiddelen omvat, waarin het eerste en tweede in water oplosbare organische oplosmiddel alkyldiolen zijn, en het derde in water oplosbare organische oplosmiddel een alkyltriol is, en waarin elk van het eerste, tweede en derde in water oplosbare organische oplosmiddel een afzonderlijke oppervlaktespanning heeft die tussen 10 en 80 mN/m bij 20°C ligt.

[0030] In een uitvoeringsvorm heeft elk van de eerste, tweede en derde in water oplosbare organische oplosmiddelen een afzonderlijke oppervlaktespanning in het bereik van 15 tot 75 mN/m bij 20°C, bij voorkeur 20 tot 75 mN/m bij 20°C.

[0031] Bij voorkeur wordt er een waterige inktsamenstelling voor beeldvorming op een polymeer substraat geleverd, waarbij het polymeer substraat is voorbehandeld met een primersamenstelling, waarbij de waterige inktsamenstelling water en een mengsel van drie verschillende in water oplosbare organische oplosmiddelen omvat, waarin het eerste en tweede in water oplosbare organische oplosmiddel alkyldiolen zijn, en het derde in water oplosbare organische oplosmiddel een alkyltriol is, en waarin elk van het eerste, tweede en derde in water oplosbare organische oplosmiddel een afzonderlijke oppervlaktespanning heeft die tussen 20 en 75 mN/m bij 20°C ligt.

[0032] Er werd ontdekt dat de combinatie van minstens twee in water oplosbare organische oplosmiddelen, bij voorkeur minstens drie in water oplosbare organische oplosmiddelen, de totale oppervlaktespanning van de waterige inktsamenstelling helpt verlagen. De toevoeging van de drie in water oplosbare organische oplosmiddelen beïnvloedt niet alleen de oppervlaktespanning, maar kan ook de viscositeit en droogtijd van de waterige inktsamenstelling beïnvloeden, wat resulteert in minder uitlopen.

6 BE2024/5357

[0033] Het voordeel is dat de drie verschillende in water oplosbare organische oplosmiddelen elk een duidelijk kookpunt hebben in het bereik van 50 °C tot 450 °C bij 1 atmosfeer, bij voorkeur 100 °C tot 350 °C bij 1 atmosfeer.

[0034] In een uitvoeringsvorm hebben de drie verschillende in water oplosbare organische oplosmiddelen, die elk worden aangeduid als respectievelijk een eerste, tweede en derde in water oplosbaar organisch oplosmiddel, elk een duidelijk kookpunt in het bereik van 185 °C tot 291 °C bij 1 atmosfeer.

[0035] In een uitvoeringsvorm is het derde in water oplosbare organische oplosmiddel glycerol (1,2,3-propanetriol).

[0036] In een alternatieve uitvoering is het derde in water oplosbare organische oplosmiddel trimethylolpropaan (TMP).

[0037] Bij een belichaming ligt het gecombineerde gewichtspercentage van de drie in water oplosbare organische oplosmiddelen ten opzichte van het totale gewicht van de waterige inktsamenstelling tussen 10 en 50 gewichtsprocent, bij voorkeur tussen 20 en 45 gewichtsprocent.

[0038] Bij een uitvoeringsvorm omvat de waterige inktsamenstelling ten opzichte van het totale gewicht van de samenstelling 10 tot 50 gewichtsprocent van de eerste, tweede en derde in water oplosbare organische oplosmiddelen, 10 tot 18 gewichtsprocent van een secundair bindmiddel, 0,5 tot 2,0 gewichtsprocent oppervlakte-actieve stof, 20 tot 30 gewichtsprocent van een pigmentdispersie, met een vast gehalte van 5 tot 20 gewichtsprocent, 0,01 tot 0,01 gewichtsprocent vaneen pigmentdispersie, met een vast gehalte van 5 tot 20 gewichtsprocent.5 gew. % tot 2,0 gew. % oppervlakte-actieve stof, 20 gew. % tot 30 gew. % pigmentdispersie, met een vast gehalte van 5 gew. % tot 20 gew. %, 0,01 gew. % tot 0,03 gew. % biocide, en de rest water.

[0039] In een uitvoeringsvorm omvat de waterige inktsamenstelling 1,2-hexaandiol als eerste in water oplosbaar organisch oplosmiddel, 1,3-butaandiol als tweede in water oplosbaar organisch oplosmiddel en glycerol als derde in water oplosbaar organisch oplosmiddel;

[0040] In een uitvoeringsvorm is de gewichtsverhouding tussen 1,3 butaandiol : 1,2-hexaandiol: glycerol 10 :2 :1 tot 15:2:1.

[0041] Bij voorkeur is de gewichtsverhouding tussen 1,2-propaandiol en 1,2-hexaandiol en glycerol 10:2:1 tot 15 :2:1.

[0042] Bij voorkeur is de gewichtsverhouding tussen 2-methyl-1,3-propaandiol:1,2-hexaandiol : glycerol 10:2:1 tot 15 :2:1.

[0043] Bij een belichaming omvat de waterige inktsamenstelling glycerol en 1,2-hexaandiol, waarbij de gewichtsverhouding tussen glycerol en 1,2-hexaandiol op basis van het totale gewicht van de waterige inktsamenstelling tussen 0,2:5 en 2:1 Ligt.

7 BE2024/5357

[0044] Bij een belichaming is de gewichtsverhouding tussen glycerol en 1,2-hexaandiol in de waterige inktsamenstelling 0,5:1 op basis van het totale gewicht van de waterige inktsamenstelling.

[0045] De waterige inktsamenstelling kan een oppervlaktespanning hebben van 10 tot 80 mN/m bij 25°C, of van 10 tot 60 mN/m bij 25°C, of van 18 tot 45 mN/m bij 25°C, of van 18 tot 40 mN/m bij 25°C, of van 18 tot 35 mN/m bij 25°C, of van 20 tot 30 mN/m bij 25°C , of van 20 tot 28 mN/m bij 25°C , of van 18 tot 40 mN/m bij 25°C, of van 18 tot 35 mN/m bij 25°C, of van 20 tot 30 mN/m bij 25°C , of van 20 tot 28 MN/m bij 25 °C, zoals bepaald met de Wilhelmy-plaatmethode en zoals gemeten met ASTM 1331-20. Deze oppervlaktespanningsmeting wordt uitgevoerd bij een gecontroleerde temperatuur van 25°C, met een toegestane afwijking van £0,5°C.

[0046] De waterige inktsamenstelling kan een viscositeit hebben van 1 cP tot 100 cP, 1 cP tot 15 cP bij 25°C, 3,0 cP tot 10,0 cP bij 25°C, 3,5 cP tot 9 cP bij 25°C, 4,0 cP tot 8,0 cP bij 25°C, 4,0 cP tot 7 cP bij 25°C, zoals bepaald volgens de Standard Test Method for Dynamic Viscosity and Density of Liquids by Stabinger Viscometer, ASTM D7042.

[0047] De waterige inktsamenstelling kan voordelig ten minste één secundair bindmiddel omvatten, waarbij de gewichtsverhouding van het secundaire bindmiddel tot het gecombineerde totaal van 1,2 hexaandiol en glycerol 5:1, bij voorkeur 4:1, meer bij voorkeur 3:1, nog meer bij voorkeur 2:1 is.

[0048] In een uitvoeringsvorm is het secundaire bindmiddel van de waterige inktsamenstelling een polymeer bindmiddel, bijvoorbeeld geselecteerd uit een groep die bestaat uit een styreen- acrylcopolymeer, alifatisch polyurethaan, urethaan-styreen-acrylcopolymeer, een styreen- acrylcopolymeerdispersie, urethaan-acrylcopolymeer.

[0049] Verder kan de waterige inktsamenstelling een of meer pigmentdispersies omvatten. De waterige inktsamenstelling kan ook minstens één additief omvatten, zoals een oppervlakte-actieve stof en/of biocide.

[0050] In een uitvoeringsvorm is het polymere substraat waarop de waterige inktsamenstelling wordt aangebracht een thermoplastisch substraat, geselecteerd uit de groep bestaande uit polyvinylchloride, polyolefine en polyester, of een combinatie daarvan.

[0051] Bij een belichaming omvat de primersamenstelling op basis van het totale gewicht van de primersamenstelling 20 tot 80 wt% ten minste één primair bindmiddel, 5 tot 35 wt% anorganische deeltjes, 2 tot 5 wt% additieven en de rest water.

[0052] In een uitvoeringsvorm kan de primersamenstelling, op basis van het totale gewicht van de primersamenstelling, bestaan uit: 34 tot 67 gewichtspercenten ten minste één tweede biner (d.w.z. een polymeer bindmiddel), 10 tot 35 gewichtspercenten anorganische deeltjes, 2 tot 5 gewichtspercenten additieven en de rest water.

8 BE2024/5357

[0053] De anorganische nanodeeltjes kunnen één of meer van silica, aluminiumoxihydroxide (boehmiet, diaspore, ALO(OH)) en microkalk (CAS 471341) zijn.

[0054] In een uitvoeringsvorm kan de primersamenstelling 15 tot 35 gewichtspercenten microkalk omvatten, bij voorkeur 20 tot 30 gewichtspercenten, gebaseerd op het totale gewicht van de primersamenstelling.

[0055] In een uitvoeringsvorm omvat de primersamenstelling verder ten minste één reologie- modificator.

[0056] In een uitvoeringsvorm is het polymere substraat een polyvinylchloridesubstraat (PVC- substraat), polyolefinesubstraat of polyestersubstraat.

[0057] Het PVC-substraat van deze uitvinding kan voordelig gebruikt worden bij de voorbereiding van printfolies, dekzeilen , afdichtingen, vloerlaminaten, bekledingen van oppervlakte- bekledingselementen, zoals een paneelbekleding, in het bijzonder vloerbekleding, plafondbekleding of wandbekleding, bestaande uit meerdere, bij voorkeur onderling gekoppelde, oppervlakte- bekledingselementen volgens de uitvinding.

[0058] In een uitvoeringsvorm kan het polymere bindmiddel bestaan uit een of meer niet-ionische polyester urethaanpolymeren, een polyurethaan acryl hybride dispersieoplossing, een alifatische polyurethaandispersie en een polyurethaanoplossing, waarbij de dispersies of oplossingen een vast stofgehalte hebben tussen 25 en 80 gew. %, bij voorkeur tussen 25 en 50 gew. % en de rest water.

[0059] In een aspect van de onderhavige uitvinding wordt een gevormd artikel verstrekt dat bestaat uit: een polymeer substraat, een primerlaag aangebracht op het polymeer substraat, een decoratieve laag aangebracht bovenop de primerlaag, waarbij de decoratieve laag een waterige inktsamenstelling omvat, waarbij de waterige inktsamenstelling bestaat uit water en ten minste twee verschillende in water oplosbare organische oplosmiddelen, waarbij de ten minste twee verschillende in water oplosbare organische oplosmiddelen worden gekozen uit een groep die bestaat uit alkyldiolen, en elk in water oplosbaar organisch oplosmiddel een duidelijke oppervlaktespanning heeft die ligt tussen 10 en 80 mN/m bij 20°C, bij voorkeur tussen 15 en 75 MN/m bij 20°C, bij voorkeur tussen 20 en 75 mN/m bij 20°C, en de primerlaag een primersamenstelling omvat die bestaat uit ten minste één polymeer primair bindmiddel, één of meer anorganische deeltjes, water en additieven.

[0060] In een belichaming van de onderhavige uitvinding wordt het gebruik van het waterig inkt- en primersysteem geboden om op een polyvinylchloridesubstraat-oppervlak te drukken, waarbij het polyvinylchloridesubstraat een vloerbedekking op basis van polyvinylchloride is.

9 BE2024/5357

[0061] In een ander aspect heeft de onderhavige uitvinding betrekking op een gebruik van het waterig inkt- en primersysteem voor het drukken op een thermoplastisch substraatoppervlak, waarbij het thermoplastische substraat een decoratieve bekleding is.

[0062] Binnen het toepassingsgebied van deze aanvraag is het uitdrukkelijk de bedoeling dat de verschillende aspecten, belichamingen, voorbeelden en alternatieven die in de voorgaande paragrafen, in de claims en/of in de volgende beschrijving en tekeningen worden beschreven, en in het bijzonder de afzonderlijke kenmerken ervan, onafhankelijk van elkaar of in elke combinatie kunnen worden gebruikt. Dat wil zeggen dat alle belichamingen en/of kenmerken van elke belichaming op elke manier en/of in elke combinatie kunnen worden gecombineerd, tenzij dergelijke kenmerken onverenigbaar zijn. De aanvrager behoudt zich het recht voor om elke oorspronkelijk ingediende claim te wijzigen of dienovereenkomstig een nieuwe claim in te dienen, met inbegrip van het recht om een oorspronkelijk ingediende claim te wijzigen zodat deze afhankelijk is van en/of kenmerken omvat van een andere claim, hoewel deze oorspronkelijk niet op die manier was geclaimd.

Gedetailleerde beschrijving

[0063] De uitvinding heeft betrekking op een aanvullend waterig inkt- en primersysteem, ontworpen om de afdrukresultaten op verschillende substraten te verbeteren. Dit systeem omvat een primersamenstelling die kan worden aangebracht op een polymeer opnamemedium, zodat de inkt optimaal hecht en de afdrukkwaliteit optimaal is. Verder bestaat dit systeem uit een waterige inktsamenstelling die op maat gemaakt is voor digitaal inkjetprinten en een milieuvriendelijke en veelzijdige oplossing biedt voor het produceren van afdrukken van hoge kwaliteit op polymere substraten. Deze innovatieve inktsamenstelling minimaliseert effectief het uitlopen van inkt en inconsistenties in kleuren, waardoor de precisie en helderheid van afgedrukte afbeeldingen aanzienlijk worden verbeterd.

[0064] Volgens een aspect van de onderhavige uitvinding waarvoor bescherming wordt gezocht, wordt er een waterig inkt- en primersysteem voor polymeer substraat verstrekt dat bestaat uit: een primersamenstelling voor het voorbehandelen van het polymere substraat, waarin de primersamenstelling ten minste één primair bindmiddel, één of meer anorganische deeltjes, water en additieven omvat, en een waterige inktsamenstelling voor beeldvorming op het polymere substraat dat met de primersamenstelling is voorbehandeld, waarin de waterige inktsamenstelling water en minstens twee verschillende in water oplosbare organische oplosmiddelen omvat, waarin de minstens twee verschillende in water oplosbare organische oplosmiddelen gekozen worden uit een groep die bestaat uit alkydiolen, en waarin elk in water oplosbaar organisch oplosmiddel een

10 BE2024/5357 duidelijke oppervlaktespanning heeft die tussen 10 en 80 mN/m bij 20°C ligt. Verder kan de waterige inktsamenstelling een derde in water oplosbaar organisch oplosmiddel omvatten, geselecteerd uit een groep die bestaat uit alkyltriolen met een oppervlaktespanning binnen hetzelfde bereik.

[0065] Verder wordt er een waterige inktsamenstelling gegeven voor beeldvorming op een polymeer substraat dat is voorbehandeld met een primersamenstelling, waarbij de waterige inktsamenstelling water en ten minste twee verschillende in water oplosbare organische oplosmiddelen omvat, waarbij de ten minste twee verschillende in water oplosbare organische oplosmiddelen worden gekozen uit een groep die bestaat uit alkyldiolen, en waarbij elk in water oplosbaar organisch oplosmiddel een afzonderlijke oppervlaktespanning heeft die valt binnen het bereik van 10 tot 80 MN/m bij 20°C.

Verder kan deze waterige inktsamenstelling een derde in water oplosbaar organisch oplosmiddel omvatten, geselecteerd uit een groep die bestaat uit alkyltriolen met een oppervlaktespanning binnen hetzelfde bereik.

[0066] Het waterig inkt- en primersysteem bestaat uit een primersamenstelling die bedoeld is om op het oppervlak van een polymeer substraat aan te brengen, gevolgd door het drukken van de waterige inktsamenstelling op het van een primer voorziene polymeersubstraat. De hier beschreven waterige inktsamenstelling kan een component zijn van het waterige inkt- en primersysteem volgens deze uitvinding. Het is echter belangrijk om op te merken dat deze waterige inktsamenstelling niet beperkt is tot gebruik met een specifieke primer of primersamenstellingen en compatibel kan zijn met een verscheidenheid aan primers, Alle belichamingen of voorbeelden met betrekking tot de waterige inktsamenstelling die hierin wordt beschreven, zijn toepasbaar binnen het waterige inkt- en primersysteem dat hierin wordt beschreven, of als alternatief met een andere primer,

[0067] De minstens twee verschillende in water oplosbare organische oplosmiddelen van de waterige inktsamenstelling hebben een verschillende chemische samenstelling.

[0068] In een uitvoeringsvorm omvat de waterige inktsamenstelling minstens twee verschillende in water oplosbare organische oplosmiddelen, gekarakteriseerd (gedefinieerd) als een eerste in water oplosbaar organisch oplosmiddel en een tweede in water oplosbaar organisch oplosmiddel, elk onderscheiden door hun chemische samenstelling.

[0069] In een uitvoeringsvorm biedt de uitvinding een waterige inktsamenstelling voor beeldvorming op een polymeer substraat dat is voorbehandeld met een primersamenstelling, waarbij de waterige inktsamenstelling water en drie verschillende in water oplosbare organische oplosmiddelen omvat, waarbij het eerste en tweede in water oplosbare organische oplosmiddel alkyldiolen zijn, het derde in water oplosbare organische oplosmiddel alkyltriol is, en waarbij elk van het eerste, tweede en derde

11 BE2024/5357 in water oplosbare organische oplosmiddel een duidelijke oppervlaktespanning heeft die tussen 10 en 80 mN/m bij 20°C ligt.

[0070] Bij een uitvoeringsvorm bestaat de waterige inktsamenstelling uit water en drie verschillende in water oplosbare organische oplosmiddelen, waarbij het eerste en tweede in water oplosbare organische oplosmiddel alkyldiolen zijn, het derde in water oplosbare organische oplosmiddel alkyltriol is en waarbij elk van het eerste, tweede en derde in water oplosbare organische oplosmiddel een afzonderlijke oppervlaktespanning heeft die tussen 10 en 80 mN/m bij 20°C Ligt, bij voorkeur tussen 20 en 75 mN/m bij 20°C.

[0071] Hetrechtstreeks aanbrengen van waterige inktsamenstellingen op thermoplastische substraten, zoals polyvinylchloride (PVC), polyolefinen (PO) waaronder polyethyleen (PE) en polypropyleen (PP), of polyester (bijv. polyethyleentereftalaat (PET)), vormt een uitdaging vanwege hun fundamentele eigenschappen. Deze materialen zijn van nature niet poreus en hebben een lage oppervlakte-energie…. Deze materialen zijn van nature niet poreus en hebben een lage oppervlakte- energie. Waterige inkten vereisen doorgaans poreuze substraten of substraten met speciale coatings die water kunnen absorberen, wat bij deze materialen meestal niet het geval is. PVC is bijvoorbeeld een populair materiaal voor decoratieve bekleding, met name als vloerbedekking, plafondbekleding, wandbekleding of alternatieve oppervlaktebekleding, vanwege de duurzaamheid, flexibiliteit en weerstand tegen omgevingsfactoren. Door zijn niet-poreuze en niet-absorberende aard is het echter een uitdagend substraat voor waterhoudende inkten. Het niet-poreuze en niet-absorberende (in wezen water ondoorlatende) polymere oppervlak van PVC absorbeert niet gemakkelijk vloeistoffen, wat leidt tot problemen bij het hechten en effectief drogen van waterhoudende inkten. De relatief lage oppervlakte-energie van PVC, in vergelijking met andere materialen, heeft nog meer invloed op de hechtingseigenschappen.

[0072] Omeffectief rechtstreeks met waterhoudende inkten op polyester of polyolefine substraten af te drukken, is een specifieke behandeling of coating essentieel. Deze voorbereiding zorgt voor een goede hechting en absorptie van de inkt, waardoor printresultaten van hoge kwaliteit mogelijk zijn.

Om deze uitdagingen aan te gaan, biedt de huidige uitvinding een combinatie van een waterige inktsamenstelling met een speciaal geformuleerde primer.

[0073] In een tweede aspect biedt de uitvinding een waterig inkt- en primersysteem voor polymere substraten, bestaande uit: de waterige inktsamenstelling volgens het eerste aspect van de uitvinding, en een primersamenstelling voor het voorbehandelen van het polymere substraatoppervlak voorafgaand aan het aanbrengen van de waterige inktsamenstelling, waarbij de primersamenstelling ten minste één primair bindmiddel, één of meer anorganische deeltjes, water en additieven omvat.

12 BE2024/5357

[0074] De waterige inktsamenstelling van deze uitvinding kan worden aangebracht op een PVC- substraat dat is voorbehandeld met een primersamenstelling.

[0075] Termen en definities

[0076] De term "waterig" duidt op een samenstelling op waterbasis, wat betekent dat water het primaire oplosmiddel of medium is.

[0077] De term "afdruksubstraat" verwijst naar een materiaaloppervlak waarop afbeeldingen of tekst worden afgedrukt, zoals papier, stof, plastic of metaal.

[0078] De term "dihydrische alcoholen, ook bekend als diolen (glycolen)" verwijst naar verbindingen met twee hydroxylgroepen (-OH) aan verschillende koolstofatomen.

[0079] De term "alkyldiolen" verwijst naar een klasse organische verbindingen met twee hydroxylgroepen aan een alkylketen, die in lengte en structuur kan variëren.

[0080] De term "alkyltriol" (trihydrische alcohol) verwijst naar een klasse organische verbindingen met drie hydroxylgroepen (OH) aan een alkylketen.

[0081] De term "lineaire alkyldiolen" verwijst naar organische verbindingen die bestaan uit een rechte (lineaire) keten van koolstofatomen met daaraan twee hydroxylgroepen (-OH).

[0082] De term "vertakte alkyldiolen" verwijst naar organische verbindingen die bestaan uit koolstofketens met twee hydroxylgroepen (-OH) eraan vast, waarbij de koolstofruggengraat één of meer vertakkingen omvat.

[0083] De term "lineair alkyltriol" verwijst naar organische verbindingen die bestaan uit een rechte koolstofruggengraat met daaraan drie hydroxylgroepen (-OH).

[0084] De term "vertakt alkyltriol" verwijst naar organische verbindingen die bestaan uit een koolstofketen met daaraan drie hydroxylgroepen (-OH), waarbij de koolstofstructuur één of meer vertakkingen omvat.

[0085] De term "C3 tot C8" verwijst naar de lengte van de koolstofketen, wat aangeeft dat deze diolen 3 tot 8 koolstofatomen omvatten.

[0086] De term "C3 tot C4" verwijst naar de lengte van de koolstofketen, wat aangeeft dat deze diolen 3 of 4 koolstofatomen omvatten.

[0087] De termen "waterige inkt" en "inkt op waterbasis" worden hierin door elkaar gebruikt.

[0088] De term "alkylpolyolen" verwijst naar alcoholen met meerdere hydroxylgroepen.

[0089] De term "vicinaal diol" verwijst naar een chemische verbinding met twee hydroxylgroepen (-

OH) op aangrenzende koolstofatomen in de moleculaire structuur.

[0090] De termen "uitharden" of "uithardbaar" verwijzen naar het samenvoegen van polymeerketens door middel van covalente chemische bindingen, meestal via verknopings-moleculen of -groepen.

[0091] De termen "digitaal inkjetprinten" en "digitaal printen" worden hierin door elkaar gebruikt.

13 BE2024/5357

[0092] De term "kamertemperatuur" verwijst naar een temperatuur van 22°C tot 25°C.

[0093] De term "primer" verwijst naar een coating die vóór het afdrukken op het oppervlak van een substraat wordt aangebracht om de hechting, duurzaamheid en afdrukkwaliteit van de inkt te verbeteren De termen "primer" en "primersamenstelling" worden hierin door elkaar gebruikt. In de context van deze openbaarmaking verwijst de term "primer" naar een samenstelling die als onderlaag op het polymere substraat wordt aangebracht voordat de waterige inktsamenstelling wordt aangebracht.

[0094] De term "oppervlaktespanning" verwijst naar een maat voor de samenhangende krachten in de vloeistof die ervoor zorgen dat het oppervlak zo klein mogelijk wordt.

[0095] De term "in water oplosbaar organisch oplosmiddel" verwijst naar een verbinding die kan oplossen in, mengen met of een significante interactie aangaan met water zonder zich in verschillende fasen te scheiden.

[0096] De term "waterige inktsamenstelling" en "inktsamenstelling" worden hierin door elkaar gebruikt.

[0097] De term "PVC-plastisol" verwijst naar een type kunststof dat bestaat uit kleine deeltjes polyvinylchloride (PVC) gesuspendeerd in een vloeibare weekmaker. Bij verhitting tot ongeveer 180 °C beginnen de PVC-deeltjes de weekmaker te absorberen, zwellen op en smelten samen tot een viskeuze gel.

[0098] De term "pigment", zoals hierin gebruikt, betekent een onoplosbare kleurstof die gedispergeerd moet worden met een dispergeermiddel en verwerkt moet worden onder dispergerende omstandigheden in aanwezigheid van een dispergeermiddel.

[0099] De termen "opnamemedium", "opnamemedium", "substraat" en “polymeer substraat" worden hierin door elkaar gebruikt.

[0100] Wanneer de term "ongeveer" wordt gebruikt om een waarde of een eindpunt van een bereik te beschrijven, moet de bekendmaking worden opgevat als omvattende de specifieke waarde of het eindpunt waarnaar wordt verwezen.

[0101] In deze publicatie zijn alle delen en percentages in gewicht (wt% of massa% op basis van het totale gewicht) en alle temperaturen in °C, tenzij anders, aangegeven.

[0102] De term "niet-poreus substraat" verwijst hier naar een materiaaloppervlak dat geen vloeistoffen of gassen, zoals water en lucht, doorlaat. Hoewel PVC (polyvinylchloride) over het algemeen als niet-poreus wordt beschouwd, kan het, zoals elk polymeer, zeer kleine hoeveelheden gassen of vloeistoffen door zijn structuur laten diffunderen, hoewel deze permeatie meestal minimaal en langzaam is.

14 BE2024/5357

[0103] De term "polymeer substraat" verwijst naar een basismateriaal (substraat) dat uit polymeerverbindingen bestaat.

[0104] De term "thermoplastisch substraat" verwijst hierin naar een basismateriaal (substraat) dat gemaakt is van thermoplastische polymeren. Deze polymeren kunnen bij verhitting zacht worden en vervormen en bij afkoeling stollen, waardoor ze herhaaldelijk opnieuw gevormd en gerecycled kunnen worden zonder chemische verandering.

[0105]

[0106] De termen "thermoplastisch substraat" en "thermoplastisch polymeer substraat" worden hierin door elkaar gebruikt.

[0107] De term "schuimbare laag" verwijst naar materiaallagen die onder bepaalde omstandigheden, zoals blootstelling aan hitte, chemische stoffen of mechanische actie, in schuim kunnen veranderen.

[0108] De term "CAS" verwijst naar het nummer van de Chemical Abstracts Service.

[0109] De term "dispersie" verwijst naar een systeem waarin deeltjes (vaste stoffen) van een stof verdeeld zijn over een andere stof, waarbij ze meestal een homogeen mengsel of oplossing vormen.

De vaste stoffen in een dispersie van de onderhavige uitvinding kunnen bijvoorbeeld binnen een bereik van 25 gew. % tot 80 gew. % liggen, bij voorkeur binnen een bereik van 25 gew. % tot 50 gew. %.

[0110] De term "% waterig" verwijst naar het gewichtspercentage van een stof die opgelost of gedispergeerd is in water, en vertegenwoordigt meestal het vaste gehalte van de oplossing of dispersie. Vast materiaal verwijst naar het percentage vast materiaal in een dispersie, oplossing of mengsel. Het omvat alle vaste stoffen, ongeacht hun vorm (opgelost, gesuspendeerd of deeltjes).

[0111] De term "ASTM" staat voor American Society for Testing and Materials (Amerikaanse

Vereniging voor Testen en Materialen).

[0112] De waterige inktsamenstelling beschreven in de belichamingen van deze uitvinding is geschikt voor digitaal afdrukken op hoge snelheid. Specifiek verwijst het digitale printen in deze toepassing naar het printen in één doorgang met behulp van een printer met één doorgang. Bij het printen in één doorgang omvat de printer meerdere printkoppen, die in een lijn over de breedte van het polymere substraat zijn geplaatst, zodat er gelijktijdig meerdere kleuren of lagen kunnen worden geprint terwijl het polymere substraat eronderdoor beweegt. Hoewel de onderhavige uitvinding wordt geïllustreerd aan de hand van enkelpassage (single pass) printen, zijn de in deze toepassing beschreven uitvoeringen toepasbaar op alle andere geschikte vormen van digitaal printen.

[0113] De printkoppen die in deze uitvinding worden gebruikt, kunnen recirculatie-printkoppen zijn.

Dit verwijst naar een type inkjetprintkop waarbij de inkt constant gecirculeerd wordt binnen een specifiek gebied, het verdeelstuk genaamd, voordat het door de spuitmonden op het afdrukoppervlak

15 BE2024/5357 wordt uitgeworpen. Dit creëert constante beweging en voorkomt stagnatie van de inkt binnen de printkop, waardoor verstopping van de spuitmondjes en mislukte afdrukken worden voorkomen.

[0114] Het waterige inkt-primersysteem in deze uitvinding kan ontworpen worden voor single pass printen. Bovendien is het veelzijdig voor verschillende drukmethoden, waardoor het gebruik wordt uitgebreid en de prestaties op verschillende platforms worden verbeterd.

[0115] De waterige inktsamenstelling van deze uitvinding kan worden aangebracht op een polymeer substraat dat is voorbehandeld met een primer. Dit polymere substraat kan bestaan uit een thermoplastisch materiaal zoals polyvinylchloride, polyolefinen zoals polypropyleen polyethyleen; polystyreen, polyurethaan, polyester, zoals polyethyleentereftalaat; polyacrylaat, polyvinylbutyraal, of een combinatie daarvan. Het polymere substraat kan bijvoorbeeld polyvinylchloride omvatten. Het polymere substraat kan bij voorkeur bestaan uit PVC-schuim of PVC-plastisol. Het polymere substraat kan verder additieven omvatten zoals een weekmaker. Het substraat kan de vorm hebben van een thermoplastische folie, een film, een schuimlaag, een schuimbare laag of een printfolie, zoals de folies die gebruikt worden als decoratieve folie voor PVC-vloerbedekking. Deze printfolies worden vaak gemaakt van gekalanderd PVC, wat een glad en duurzaam oppervlak oplevert, en worden gelamineerd om de duurzaamheid en esthetiek te verbeteren. Verder kan het substraat transparant, gekleurd of ondoorzichtig zijn.

[0116] De waterige inktsamenstelling van deze uitvinding kan geschikt zijn voor het vormen van een afbeelding of decoratief patroon op een bekledingselement, in het bijzonder een vloerbekledingselement, plafondbekledingselement of wandbekledingselement, gelamineerde vloerpanelen. Gelamineerde vloerpanelen of vloerbedekkingselementen kunnen bestaan uit een steunlaag, een schuimlaag, een decoratieve laag die op het bovenste oppervlak van de schuimlaag wordt geplakt, een slijtvaste laag en een steunlaag.

[0117] De opschuimbare laag kan bestaan uit een opschuimbaar synthetisch materiaal dat bij thermische behandeling kan uitzetten, zoals thermoplastische polymeren. Een voorbeeld van een thermoplastisch polymeer is polyvinylchloride, in het bijzonder geplastificeerd, d.w.z. zacht PVC- schuim. Dit uitzetten kan voordelig bereikt worden door een of meer blaasmiddelen in de op te schuimen laag op te nemen en het schuim te laten uitzetten zodat er een schuimlaag ontstaat. De schuimlaag, meer specifiek de PVC-schuimlaag, kan in de context van de uitvinding worden geïdentificeerd als het polymere substraat, waarop de primer en de waterige inktsamenstellingen worden aangebracht.

[0118] De waterige inktsamenstelling kan een schuimremmend middel omvatten dat ontworpen is om in de beginstadia van de schuimbare laag door te dringen voordat deze zich volledig ontwikkelt tot een schuimlaag. Dit schuimremmende middel gaat actief het uitzetten van het schuim tijdens

16 BE2024/5357 thermische behandeling tegen, waardoor de vorming en groei van schuim effectief wordt voorkomen.

Het schuimremmende middel wordt fysiek gedroogd en dringt na het afdrukken door in de opschuimbare laag. Delen van de schuimbare laag die niet bedrukt zijn met het schuimremmende middel of waar geen schuimremmend middel is doorgedrongen, zetten dus normaal uit tijdens thermische behandeling, terwijl het uitzetten van het schuimbare materiaal onderdrukt of verminderd wordt in delen die bedrukt zijn met het schuimremmende middel, wat resulteert in een oppervlak met een discontinu chemisch reliëfpatroon met inkepingen. Dit proces wordt goed beschreven in

EP3484701, hoewel het specifiek melding maakt van het gebruik van UV-uithardende inkten in de beschreven inktsamenstellingen.

[0119] Erkan een breed scala aan verbindingen worden gebruikt als inhibitor voor het chemisch reliëf maken van opschuimbare lagen in vloer- en wandbekledingen. De keuze van een inhibitor voor het blaasmiddel en de kicker hangt af van het specifieke blaasmiddel dat in de schuimbare laag wordt gebruikt. Triazoolverbindingen zoals benzotriazool (BTA), tolyltriazool (TTA) en derivaten en/of combinaties daarvan kunnen gemakkelijk gebruikt worden als een schuimremmend middel voor het chemisch reliëfdrukken van een schuimbaar materiaal dat bestaat uit azodicarbonamide als blaasmiddel en ZnO als kicker. Een schuimremmend middel dat de voorkeur geniet is 1H- benzotriazool-1-methanamine, N,N-bis(2-ethylhexyl)-methyl- (CAS 94270-86-7). Hoewel 1H- benzotriazool-1-methanamine, N,N-bis(2-ethylhexyl)-methyl (CAS 94270-86-7) een schuimremmend middel van voorkeur is, is het belangrijk om op te merken dat het toepassingsgebied van deze uitvinding een verscheidenheid aan andere potentiële middelen omvat naast dit specifieke voorbeeld.

Deze middelen zijn ontworpen om synergetisch te werken binnen de waterige inktsamenstelling.

[0120] De schuimremmer kan bij voorkeur aanwezig zijn in een vloeibare draagstof, waardoor de hoeveelheid toe te passen schuimremmer beter gecontroleerd kan worden. Bij voorkeur is de schuimremmer in de drager aanwezig in een concentratie van 1 tot 30 gew.% van het totale gewicht van de drager, gebaseerd op vaste stof, bij voorkeur in een hoeveelheid van 5 tot 20 gew.%, en nog liever in een hoeveelheid van 10 tot 25 gew.%.

[0121] Bij een voorkeursopstelling ligt de schuimremmende stof tussen 10 en 25 gewichtsprocent op basis van het totale gewicht van de waterige inktsamenstelling. De schuimremmer kan bij voorkeur een benzotriazool (BTA)-derivaat of tolyltriazool (TTA) zijn, zoals N,N-bis(2-ethylhexyl)-4-methyl-1H- bezotriazool-1-methanamine (CAS 80584-90-3).

[0122] De decoratieve laag kan worden bedrukt met de waterige inktsamenstelling van deze uitvinding. De decoratieve laag bestaat bij voorkeur uit continu of discontinu gedeponeerde inkt die een decoratieve afbeelding vormt. De decoratieve laag bestaat bij voorkeur uit digitaal gedrukte inktdruppels die een decoratieve afbeelding vormen, bij voorkeur met een resolutie van 100 tot 4800

17 BE2024/5357

DPI, bij voorkeur met dezelfde of een hogere resolutie dan het chemische reliëfpatroon. Voor het vormen van de decoratieve [aag wordt bij voorkeur een digitaal drukproces gebruikt, zoals bijvoorbeeld drukken in één doorgang, bij voorkeur met zogenaamde zwarte, cyaan, magenta en gele inkt. De decoratieve [aag kan bedekt worden door de slijtvaste laag, dat is een transparante laag, ook bekend om het behoud en de bescherming van de decoratieve laag.

[0123] De uitvinding heeft verder betrekking op een methode voor het aanbrengen van een primersamenstelling op een polymeer substraat, in het bijzonder een thermoplastisch substraat, zoals, maar niet beperkt tot, een geplastificeerd schuimbaar PVC substraat. Vervolgens wordt er een decoratieve laag gevormd op het gegronde oppervlak door middel van methodes zoals drukken in één keer met een waterige inktsamenstelling. Optioneel kan het geprepareerde polymere substraat met de decoratieve laag vervolgens op een ander substraat gelamineerd of van een extra laag voorzien worden.

[0124] Ineen ander aspect van de onderhavige uitvinding, wordt er een vormvoorwerp verstrekt dat bestaat uit een polymeer substraat, een primerlaag die op het polymeer substraat wordt aangebracht, en een decoratieve laag die bovenop de primerlaag wordt aangebracht, waar de decoratieve laag de waterige inktsamenstelling van de onderhavige uitvinding omvat met water en minstens twee verschillende in water oplosbare organische oplosmiddelen, waarin de minstens twee verschillende in water oplosbare organische oplosmiddelen gekozen worden uit een groep die bestaat uit alkyldiolen, en waarin elk in water oplosbaar organisch oplosmiddel een duidelijke oppervlaktespanning heeft die tussen 10 en 80 mN/m bij 20°C ligt, en waarin de primerlaag een primersamenstelling omvat, waarin de primersamenstelling minstens één primair bindmiddel, één of meer anorganische deeltjes, water en additieven omvat. Verder kan het gevormde artikel een decoratieve bekleding zijn (wand-, vloer-, plafondbekleding), een afdichting, een dekzeil, ook bekend als “tarp”, d.w.z. sen groot vel sterk, flexibel, waterbestendig of waterdicht materiaal.

[0125] Hetthermoplastische polymeer dat gebruikt wordt om het thermoplastische substraat van het gevormde voorwerp te vormen, kan bijvoorbeeld polyvinylchioride (PVC) zijn; polyester, zoals polyethyleentereftalaat; polyolefine, zoals polypropyleen of polyethyleen; polyolefins-copolymeren; of combinaties daarvan, bij voorkeur PVC,

[0126] In een uitvoeringsvorm is het gevormde artikel een vloerbedekking, plafondbekleding, wandbekleding of dekzeil, of een printfolie, of een afdichting.

[0127] Een ander aspect van de onderhavige uitvinding heeft betrekking op het gebruik van het waterig inkt- en primersysteem om op een polyvinylchloride thermoplastisch substraatoppervlak te drukken, waarbij het polyvinylchloride thermoplastische substraat een decoratieve bekleding kan zijn, zoals vloerbekleding, wandbekleding, plafondbekleding, dekzeil of afdichting.

18 BE2024/5357

[0128] Uitvinders hebben ontdekt dat de huidige waterige inktsamenstelling de hechting tussen het schuimsubstraat en de slijtvaste laag of andere substraten kan verbeteren. Deze verbetering speelt een cruciale rol bij het verlengen van de levensduur en het behoud van de kwaliteit van gelamineerde panelen die specifiek voor flexibele vloeren zijn gemaakt, zodat ze na verloop van tijd duurzaam en visueel aantrekkelijk blijven.

[0129] Het gebruik van de waterige inktsamenstelling van deze uitvinding voor het bedekken van elementen of gelamineerde panelen dient slechts ter illustratie; dit mag niet worden geïnterpreteerd als een beperking van de toepasbaarheid van de uitvinding tot alleen deze voorbeelden.

[0130] Om inkjetprinten van decoratieve afbeeldingen van hoge kwaliteit te verkrijgen, moeten verschillende elementen zorgvuldig overwogen worden, waaronder de inkjetprintkop, de inktformulering en het type ondergrond.

[0131] Tijdens het inkjet printproces worden minuscule inktdruppeltjes voortgestuwd vanuit een compacte printkop en landen ze nauwkeurig op vooraf bepaalde plekken op het substraat. De vorming van deze inktdruppeltjes, vaak "druppelvorming" genoemd, is een kritisch aspect van de inkjet printtechniek. Druppelvorming bij inkjetprinten omvat een fijn gecontroleerd mechanisme waarbij inkt door de minuscule spuitmondjes van de printkop wordt geperst. De samenstelling van de inkt beïnvloedt de druppelvorming bij inkjetprinten aanzienlijk.

[0132] De samenstelling van de inkt is van cruciaal belang om ervoor te zorgen dat de druppels correct worden gevormd en nauwkeurig op het substraat landen, wat essentieel is om uitlopen te voorkomen en afdrukken van hoge kwaliteit te verkrijgen. De eigenschappen van de inkt, zoals viscositeit, oppervlaktespanning en vluchtigheid, zijn van cruciaal belang voor de manier waarop inktdruppels worden gevormd, worden uitgeworpen en hoe ze interageren met het substraat. Andere factoren die gecontroleerd moeten worden, zijn de geleidbaarheid, pH en droogsnelheid.

[0133] De viscositeit van de inkt, een maat voor de weerstand tegen stromen, heeft een directe invloed op hoe de inkt druppels vormt.

[0134] In een uitvoeringsvorm kan de waterige inktsamenstelling een viscositeit hebben tussen 4,0 en 7 cP bij 25°C (bepaald volgens ASTM D7042), waarbij dit bereik wordt gekozen om een balans te vinden tussen het gemak van uitwerpen en de stabiliteit van de druppels. Waterige inkten binnen dit viscositeitsspectrum kunnen efficiënt uit de spuitkoppen van de printkop worden gespoten, wat de vorming van uniforme druppels vergemakkelijkt zonder de onnodige inspanning die inkten met een hogere viscositeit zouden vereisen. Bovendien voorkomt dit viscositeitsbereik dat de inkt te vloeibaar wordt, wat cruciaal is om de vorming van onstabiele druppels en de daaruit voortvloeiende satellietdruppels te vermijden.

19 BE2024/5357

[0135] De vluchtigheid van een inkt verwijst naar hoe snel deze verdampt. Inkten met een hoge vluchtigheid kunnen sneller drogen, wat gunstig is voor sneldrogende vereisten, maar wat ook het risico van voortijdig drogen in de printkop kan inhouden, wat kan leiden tot verstoppingen in de spuitmondjes. In een uitvoeringsvorm kan de waterige inktsamenstelling een mengsel van drie in water oplosbare organische oplosmiddelen omvatten, waarin elk van de eerste, tweede en derde in water oplosbare organische oplosmiddelen een duidelijk kookpunt heeft tussen 50°C en 450° C bij 1 atmosfeer, bij voorkeur tussen 100°C en 350° C bij 1 atmosfeer, en nog liever tussen 185°C en 291°C bij 1 atmosfeer, waarbij dit bereik gekozen is om deze uitdagingen te beperken.

[0136] De oppervlaktespanning van inkt op waterbasis beïnvloedt de manier waarop de inktdruppels tijdens het afdrukken interageren met het substraatoppervlak. De compatibiliteit tussen de oppervlaktespanning van de inkt en de oppervlakte-energie van het substraat dicteert het bevochtigingsgedrag. Een goede bevochtiging is nodig om de inkt gelijkmatig over het substraat te verspreiden, zodat een gelijkmatige dekking en afdrukken van hoge kwaliteit gegarandeerd zijn. Als de oppervlaktespanning van de inkt te hoog is in verhouding tot de oppervlakte-energie van het substraat, kan de inkt zich niet goed verspreiden, wat leidt tot slechte hechting en onregelmatige afdrukpatronen. Het vermogen van de inkt om te penetreren en geabsorbeerd te worden, hangt af van de oppervlaktespanning. De selectie van inktcomponenten met een geschikte oppervlaktespanning is essentieel voor het optimaliseren van de interactie tussen inkt en substraat, waardoor hoogwaardige, duurzame afdrukken met een nauwkeurige kleurweergave en detail gegarandeerd worden.

[0137] In een uitvoeringsvorm kan de waterige inktsamenstelling een oppervlaktespanning hebben tussen 20 en 75 mN/m bij 25°C, zoals bepaald met de Wilhelmy-plaatmethode (met behulp van de

Krüss K20 tensiometer, ASTM 1331-20), waardoor de inkt beter in het substraat doordringt en door het substraat wordt geabsorbeerd.

[0138] Verder hebben de uitvinders ontdekt dat de sleutel tot het verbeteren van de fysische en reologische eigenschappen van de waterige inktsamenstelling en de afdrukkwaliteit op een polymeer substraat ligt in het gebruik van specifieke organische oplosmiddelen met een specifieke oppervlaktespanning en kookpunt. Deze ontdekking is cruciaal voor het verbeteren van de prestaties van de waterige inkt, met name wat betreft druppelvorming en het verminderen van uitlopen op verschillende substraten.

[0139] Organische oplosmiddelen voor de waterige inktsamenstelling

De waterige inktsamenstelling omvat minstens twee organische oplosmiddelen, bij voorkeur drie organische oplosmiddelen. Organische oplosmiddelen worden toegevoegd aan waterige inktsamenstellingen om de oppervlaktespanning van het water te verlagen en fungeren ook als bevochtigingsmiddel. Deze verlaging van de oppervlaktespanning is cruciaal voor een soepele uitworp

20 BE2024/5357 van inktdruppels uit de printkop, voor de vorming van stabiele en uniforme druppels en voor het behoud van de stabiliteit van de druppels op hun weg naar het substraat. Ze beïnvloeden ook de viscositeit van de inktsamenstelling. De viscositeit is een moeilijk aan te passen parameter. Om het risico op verstopping te beperken en de vloei-eigenschappen van de waterige inktsamenstelling te verfijnen, zijn organische oplosmiddelen gekozen die volledig mengbaar en compatibel zijn met de dispergeermiddelen die voor de pigmenten worden gebruikt, zodat de belangrijkste eigenschappen van deze oplosmiddelen viscositeit, oppervlaktespanning en drooggedrag zijn.

[0140] Zo kunnen de organische oplosmiddelen de bevochtigbaarheid van de inktsamenstelling op het substraat verbeteren en ook de waterretentie van de inktsamenstelling verbeteren, waardoor deze niet te snel droogt. Daardoor worden de druppeltjes van de vloeibare waterige inktsamenstelling beter nat en verspreiden ze zich beter over het polymere substraat. Verder hebben watermengbare of in water oplosbare organische oplosmiddelen de voorkeur. In water oplosbare organische oplosmiddelen worden beschouwd als inherent mengbaar met water, omdat ze zich gelijkmatig met water vermengen door op te lossen.

[0141] Erkan een combinatie van ten minste twee verbindingen, bij voorkeur drie verbindingen, worden gebruikt, waarbij de verbindingen twee of meer hydroxylgroepen in de moleculaire structuur in de waterige inktsamenstelling hebben, bij voorkeur twee en/of drie hydroxylgroepen in de moleculaire structuur.

[0142] Er worden verschillende wateroplosbare alcoholen geselecteerd en in de waterige inktsamenstelling verwerkt met het specifieke doel om de fysische en reologische eigenschappen van de inkt te verbeteren en om de algehele afdrukkwaliteit op het polymere substraat te verbeteren.

[0143] De organische oplosmiddelen kunnen bestaan uit: dihydrische alcoholen zoals 1,2- ethaandiol, 1,2-propaandiol (propyleenglycol), 1,3-propaandiol, 1,2-butaandiol, 1,3-butaandiol, 1,4- butaandiol, 1,2-pentaandiol, 1,5-pentaandiol, 1,2-hexaandiol, 1,6-hexaandiol, 1,2-heptaandiol, 2,2- dimethyl-1,3-propaandiol, 2-methyl-1,3-propaandiol, 2-ethyl-2-methyl-1,3-propaandiol, 3-methyl- 1,3-butaandiol, 2-methyl-2,4-pentaandiol, 3-methyl-1,5-pentaandiol, 2-methyl-2-propyl-1,3- propaandiol, 2-ethyl-1,3-hexaandiol, 1,7-heptaandiol, 1,2-octaandiol, diethyleenglycol, triëthyleenglycol, dipropyleenglycol, butyleenglycol en dibutyleenglycol, trihydrische alcoholen zoals glycerol, trimethylolpropaan, triethanolamine, triisopropanolamine en trimethylolethaan; en glycolmonoalkylethers zoals diethyleenglycolmonopropylether, diethyleenglycolmonobutylether, diethyleenglycolmonopentylether, diethyleenglycolmonohexylether, triëthyleenglycolmonomethylether, triëthyleenglycolmonoethylether, triëthyleenglycolmonopropylether, triëthyleenglycolmonobutylether, tetraethyleenglycolmonomethylether, tetraethyleenglycolmonoethylether,

21 BE2024/5357 tetraethyleenglycolmonobutylether, dipropyleenglycolmonopropylether, tripropyleenglycolmonomethylether en tripropyleenglycolmonoethylether, glycoldialkylethers zoals diethyleenglycolbutylmethylether, triëthyleenglycoldimethylether, triëthyleenglycolmethylether, triëthyleenglycolbutylmethylether, triëthyleenglycoldiethylether, tetraethyleenglycoldimethylether, tetraethyleenglycolmethylether, tetraethyleenglycolbutylmethylether en tetraethyleenglycoldiethylether.

[0144] Van deze oplosmiddelen wordt het gebruik van in water oplosbare organische oplosmiddelen geprefereerd. De waterige inktsamenstelling van de uitvinding kan verder een mengsel van in water oplosbare organische oplosmiddelen omvatten, bij voorkeur een mengsel van ten minste twee in water oplosbare organische oplosmiddelen, en bij voorkeur zelfs drie in water oplosbare organische oplosmiddelen.

[0145] In een uitvoeringsvorm omvat de waterige inktsamenstelling minstens twee in water oplosbare organische oplosmiddelen, elk geselecteerd uit de groep bestaande uit alkyldiolen, waarbij de alkyldiolen een koolstofketenlengte hebben die varieert van C3 tot C8, bij voorkeur C3 tot C6.

Verder worden de minstens twee in water oplosbare organische oplosmiddelen aangeduid als een eerste en tweede in water oplosbaar organisch oplosmiddel.

[0146] In een uitvoeringsvorm omvat de waterige inktsamenstelling drie in water oplosbare organische oplosmiddelen, gekozen uit de groep bestaande uit alkyldiolen en de groep bestaande uit alkyltriolen, die worden gekozen vanwege hun effectieve oplosbaarheid, compatibiliteit met de inktformulering en hun vermogen om de oppervlaktespanning van de waterige inktsamenstelling aan te passen.

[0147] Bij een belichaming zijn het eerste en tweede in water oplosbare organische oplosmiddel alkyldiolen, is het derde in water oplosbare organische oplosmiddel alkyltriol en kan elk van het eerste, tweede en derde in water oplosbare organische oplosmiddel een afzonderlijke oppervlaktespanning hebben binnen het bereik van , of van 10 tot 80 mN/m bij 20°C, of van 15 tot 75 mN/m bij 20°C, of van 20 tot 75 mN/m bij 20°C.

[0148] In een uitvoeringsvorm ligt de oppervlaktespanning van elk van de eerste, tweede en derde in water oplosbare organische oplosmiddelen tussen 24 en 73 mN/m bij 20°C.

[0149] Verder kan elk van de eerste, tweede en derde in water oplosbare organische oplosmiddelen een duidelijk kookpunt hebben in het bereik van 50 °C tot 700 °C bij 1 atmosfeer, 50 °C tot 600 °C bij 1 atmosfeer, 50 °C tot 500 °C bij 1 atmosfeer, 50 °C tot 450 °C bij 1 atmosfeer, 100 °C tot 400 °C bij 1 atmosfeer, 100 °C tot 350 °C bij 1 atmosfeer.

[0150] De organische oplosmiddelen kunnen bijvoorbeeld 1,2-propaandiol, glycerol, hexyleenglycol, isopropylalcohol, triëthyleenglycol, diethyleenglycol, dipropyleenglycol, 2-methyl-

22 BE2024/5357 1,3-propaandiol, hexaandiol, 1,3-propaandiol, 2-methyl-1.,3-propaandiol, 1,2-butaandiol, 1,3- butaandiol, 1,4-butaandiol, 1,2-pentaandiol, 2,3-pentaandiol, 1,5-pentaandiol, 1,5-hexaandiol, 2,5- hexaandiol, 1,6-hexaandiol, 1,2-hexaandiol, 2,3-hexaandiol, 1,7-heptaandiol of 1,8-octaandiol.

[0151] Deze in water oplosbare organische oplosmiddelen dispergeren de pigmenten of kleurstoffen en helpen bij het overbrengen van de inkt op een oppervlak.

[0152] De waterige inktsamenstelling omvat ten minste twee in water oplosbare organische oplosmiddelen (een eerste en een tweede in water oplosbaar organisch oplosmiddel).

[0153] De waterige inktsamenstelling kan verder drie verschillende in water oplosbare organische oplosmiddelen omvatten, elk geïdentificeerd als respectievelijk een eerste, tweede en derde in water oplosbaar organisch oplosmiddel. De drie in water oplosbare organische oplosmiddelen vormen een synergetisch mengsel, waarbij hun effecten worden versterkt of gewijzigd, wat leidt tot een verbeterde vermindering van de oppervlaktespanning, bevochtiging en inktpenetratie in vergelijking met wat elke samenstelling afzonderlijk zou kunnen bereiken.

[0154] Het eerste in water oplosbare oplosmiddel kan 1,2-hexaandiol zijn, met een kookpunt tussen 223 en 224 °C bij 1 atmosfeer en een oppervlaktespanning tussen 25 en 26,7 mN/m bij 20 °C (bepaald met de Wilhelmy-plaatmethode met Krüss K20 tensiometer). De dampdruk van 1,2-hexaandiol is 0,6

Pa bij 25 °C en de viscositeit is 87 cP bij 25 °C. Het gebruik van 1,2-hexaandiol als ingrediënt in de inktsamenstelling op waterbasis verbetert de penetratie van de waterige inktsamenstelling en is ook een bevochtigingsmiddel. Hoewel 1,2-hexaandiol zelf geen micellen vormt zoals oppervlakte-actieve moleculen, kan het fungeren als een co-surfactant of co-solvent in combinatie met andere oppervlakte-actieve stoffen in de waterige inktsamenstelling. 1,2-hexaandiol heeft een lagere viscositeit dan glycerol en dient dus als co-oplosmiddel of viscositeitsmodificator. De toevoeging van 1,2-hexaandiol kan ook de oplosbaarheid van andere ingrediënten in de formulering verbeteren en de algehele stabiliteit van het product verhogen. 1,2-hexaandiol heeft een lage viscositeit en een hoge vluchtigheid, waardoor de inkt snel droogt en uithardt. Bovendien is 1,2-hexaandiol een veilig en milieuvriendelijk ingrediënt voor gebruik in inkten.

[0155] Het tweede in water oplosbare organische oplosmiddel kan gekozen worden uit de C3 tot C4 alkyldiolen 1,3-butaandiol, 1,3-propaandiol en 2-methyl-1,3-propaandiol.

[0156] Het tweede in water oplosbare organische oplosmiddel kan 1,3-butaandiol zijn, met een kookpunt tussen 204°C en 210°C bij 1 atmosfeer en een dampdruk van 8 Pa bij 25°C. Verder heeft 1,3- butaandiol een oppervlaktespanning van ongeveer 37,1 mN/m bij 20°C en een viscositeit van 130,3 mPa.s bij 20°C. Bovendien vertoont 1,3-butaandiol een dampdruk van 8 Pa bij 20°C, wat aangeeft dat het niet als vluchtige organische stof (VOS) onder de huidige regelgeving valt en daarom de voorkeur verdient voor gebruik in de waterige inktsamenstelling van deze uitvinding. Bovendien is 1,3-

23 BE2024/5357 butaandiol een bevochtigingsmiddel, waardoor het helpt om het vochtgehalte van de inkt op peil te houden. Wanneer 1,3-butaandiol wordt gecombineerd met glycerol, dat wordt gekenmerkt door zijn hogere viscositeit, kan 1,3-butaandiol de totale viscositeit van het mengsel verlagen ten opzichte van glycerol alleen. Deze aanpassing maakt het mogelijk om de fysische eigenschappen van het oplosmiddelmengsel nauwkeurig af te stemmen op de specifieke vereisten van de waterige inktsamenstelling.

[0157] Als alternatief kan het tweede in water oplosbare oplosmiddel 1,2-propaandiol zijn, met een kookpunt tussen 187°C en 188°C bij 1 atmosfeer, een oppervlaktespanning van 38 mN/m bij 20°C en een viscositeit van 49 cP bij 25°C (zie tabel 1). De dampdruk van 1,2-propaandiol bij 25°C is 20 Pa. 1,2-propaandiol is met name een bevochtigingsmiddel en voorkomt dus dat de inkt te snel uitdroogt.

Met 1,2-propaandiol als ingrediënt in de inktsamenstelling op waterbasis kan de viscositeit van de glycerol worden aangepast. Het maakt het ook mogelijk om de viscositeit van de inkt op waterbasis aan te passen en kan als bevochtigingsmiddel werken, waardoor de inkt zich beter aan het oppervlak van een drukmateriaal kan hechten.

[0158] Bij een ander alternatief kan het tweede in water oplosbare organische oplosmiddel 2- methyl-1,3-propaandiol zijn met een oppervlaktespanning van 72,2 mN/m bij 20,22 °C en een kookpunt bij 1 atmosfeer tussen 212°C en 214 °C. De viscositeit van 2-methyl-1,3-propaandiol kan licht variëren afhankelijk van de zuiverheid en de meetomstandigheden, maar ligt tussen 40 en 60 centipoise (cP) bij 25 °C. Verder kan 2-methyl-1,3-propaandiol ook dienen als bevochtigingsmiddel en om de viscositeit aan te passen. Bij toevoeging aan een inktmengsel dat glycerol en water omvat, kan 2-methyl-1,3-propaandiol de totale viscositeit van het mengsel verlagen. Deze vermindering kan de inkt vloeibaarder maken, waardoor deze beter door drukapparatuur kan stromen, zoals de spuitmondjes van inkjetprinters.

[0159] Het derde in water oplosbare oplosmiddel kan glycerol zijn met een kookpunt tussen 290 °C en 291 °C bij 1 atmosfeer en een oppervlaktespanning tussen 63 en 64 mN/m bij 20 °C, zoals bepaald met de Wilhelmy-plaatmethode (Krüss K20 tensiometer). Glycerol heeft een dampdruk bij 25 °C van 0,1 Pa en een viscositeit van 1412 cP bij 25 °C (zie tabel 1). Glycerol heeft dus de hoogste viscositeit van de drie in water oplosbare organische oplosmiddelen.

[0160] Glycerol is een polair co-solvent (diëlektrische constante el = 42,5), en het dient ook als bevochtigingsmiddel, waardoor het kan voorkomen dat de inkt te snel uitdroogt in de cartridge of spuitmond. Verder is glycerol een viscositeitsmodificator en kan het de hechting van de inkt op verschillende soorten drukoppervlakken verbeteren. Glycerol heeft het hoogste kookpunt van de drie oplosmiddelen, wat correleert met een lagere verdampingssnelheid en kan de droogtijd van de

24 BE2024/5357 waterige inktsamenstelling verlengen, wat bijzonder gunstig kan zijn om te voorkomen dat de inkt te snel droogt bij het aanbrengen, vooral op polymere oppervlakken zoals PVC.

[0161] Bij een ander alternatief kan het derde in water oplosbare organische oplosmiddel trimethylolpropaan zijn, een alkyltriol met een kookpunt tussen 289 en 295 °C bij 1 atmosfeer en een oppervlaktespanning van ongeveer 44,5 mN/m bij 25 °C, dat als bevochtigingsmiddel kan werken.

[0162] In een andere voorkeursopstelling omvat de waterige inktsamenstelling water en ten minste twee verschillende alkydiolen uit 1,2-propaandiol, 1,3-butaandiol, 2-methyl-1,3-propaandiol en 1,2- hexaandiol.

[0163] Bij een bepaalde belichaming omvat de waterige inktsamenstelling water, glycerol en twee of meer verschillende alkydiolen. Bij een andere voorkeursopstelling omvat de waterige inktsamenstelling water, glycerol en twee of meer verschillende alkydiolen, geselecteerd uit 1,2- propaandiol, 1,3-butaandiol, 2-methyl-1,3-propaandiol en 1,2-hexaandiol.

[0164] Bij voorkeur omvat de waterige inktsamenstelling een combinatie van drie in water oplosbare organische oplosmiddelen, zoals 1,3-butaandiol, 1,2-hexaandiol en glycerol.

[0165] In een andere voorkeursopstelling omvat de waterige inktsamenstelling een combinatie van drie in water oplosbare organische oplosmiddelen, zoals 1,2-propaandiol (propyleenglycol), 1,2- hexaandiol en glycerol.

[0166] In een andere voorkeursopstelling omvat de waterige inktsamenstelling een combinatie van drie in water oplosbare organische oplosmiddelen, zoals 2-methyl-1,3-propaandiol, 1,2-hexaandiol en glycerol.

[0167] In een andere voorkeursopstelling omvat de waterige inktsamenstelling een combinatie van twee in water oplosbare organische oplosmiddelen, zoals 2-methyl-1,3-propaandiol en 1,2- hexaandiol.

[0168] De combinatie van ten minste twee, bij voorkeur drie, in water oplosbare organische oplosmiddelen die aan water worden toegevoegd, kan zich tussen de watermoleculen verspreiden, waardoor het waterstofbruggennetwerk dat bijdraagt aan de hoge oppervlaktespanning van water, wordt verstoord. Dit resulteert in een lagere algehele oppervlaktespanning voor de inktsamenstelling.

De toevoeging van deze in water oplosbare organische oplosmiddelen beïnvloedt niet alleen de oppervlaktespanning, maar kan ook de viscositeit en droogtijd van de inkt beïnvloeden.

[0169] De combinatie van ten minste twee, bij voorkeur drie, in water oplosbare organische oplosmiddelen houdt de pigmentdeeltjes gescheiden en vermindert de interacties tussen de deeltjes, waardoor wordt voorkomen dat ze samenklonteren (aggregatie). Dit verbetert de stabiliteit van de pigmentdispersie in de waterige inktsamenstelling en vermindert het risico op verstopping van spuitmonden in printkoppen, zoals weergegeven in tabel 2. De stabiliteit van de pigmentdispersie

25 BE2024/5357 verwijst naar het vermogen van pigmentdeeltjes in de inkt om gelijkmatig verdeeld te blijven zonder na verloop van tijd te bezinken of samen te klonteren. Als pigmenten goed gedispergeerd zijn, blijft elk deeltje afzonderlijk in het oplosmiddel zweven, wat cruciaal is voor de consistente kleur en prestaties van de inkt. Een slechte stabiliteit Leidt tot aggregatie van pigmentdeeltjes, die grotere clusters vormen.

[0170] Bij een uitvoeringsvorm omvat de waterige inktsamenstelling water en ten minste twee in water oplosbare organische oplosmiddelen, waarbij het eerste in water oplosbare organische oplosmiddel 1,2-hexaandiol is en het tweede in water oplosbare organische oplosmiddel 2-methyl- 1,3-propaandiol.

[0171] In een uitvoeringsvorm omvat de waterige inktsamenstelling een mengsel van 1,3 butaandiol, 1,2 hexaandiol en glycerol en water.

[0172] In een uitvoeringsvorm bestaat de waterige inktsamenstelling uit een mengsel van 1,2- propaandiol, 1,2-hexaandiol en glycerol en water.

[0173] In een uitvoeringsvorm bestaat de waterige inktsamenstelling uit een mengsel van 2-methyl- 1,3-propaandiol, 1,2-hexaandiol en glycerol en water.

[0174] Bij voorkeur omvat de waterige inktsamenstelling op basis van het totale gewicht van de waterige inktsamenstelling 15 tot 30 gew. % 1,3 butaandiol, 2 tot 6 gew. % 1,2 hexaandiol en 1 tot 3 gew. % glycerol en water.

[0175] Bij een andere voorkeursopstelling omvat de waterige inktsamenstelling op basis van het totale gewicht van de waterige inktsamenstelling 15 tot 35 gew. % 1,2-propaandiol, 2 tot 6 gew. % 1,2- hexaandiol en 1 tot 3 gew. % glycerol en water.

[0176] Ineen andere voorkeursopstelling omvat de waterige inktsamenstelling op basis van het totale gewicht van de waterige inktsamenstelling 20 tot 30 gew. % 2-methyl-1,3-propaandiol, 2 tot 6 gew. % 1,2 hexaandiol en 1 tot 3 gew. % glycerol en water.

[0177] In een andere voorkeursopstelling omvat de waterige inktsamenstelling op basis van het totale gewicht van de waterige inktsamenstelling 20 tot 30 gewichtspercenten 2-methyl-1,3- propaandiol, 2 tot 6 gewichtspercenten 1,2-hexaandiol en water.

[0178] De waterige inktsamenstelling kan verder additieven omvatten, zoals oppervlakte-actieve stoffen, antischuimmiddelen, ontluchtingsmiddelen en biociden. Biociden voorkomen microbiële degradatie - de selectie en het gebruik ervan is algemeen bekend in de kunst. Voorbeelden van biociden voor de waterige inktsamenstelling zijn isothiazolinonen, benzisothiazolinon, zinkpyrithion, zilverionen, bronopol (2-broom-2-nitropropaan-1,3-diol).

[0179] In een uitvoeringsvorm is het biocide dat geschikt is voor de waterige inktsamenstelling benzisothiazolinone, bij voorkeur 1,2-benzisothiazolin-3-on.

26 BE2024/5357

[0180] Bij een belichaming kan de waterige inktsamenstelling 0,01 tot 0,04 gew. % biocide omvatten ten opzichte van het totale gewicht van de waterige inktsamenstelling, bij voorkeur 0,02 gew. % biocide.

[0181] De waterige inktsamenstelling kan verder een secundair bindmiddel, een oppervlakte- actieve stof en een of meer pigmenten omvatten. Elke geschikte bindmiddelhars kan worden gebruikt.

Geschikte bindmiddelen die in deze uitvinding kunnen worden gebruikt, zijn onder andere harsen die oplosbaar of dispergeerbaar zijn in de inktdrager.

[0182] Het secundaire bindmiddel in de waterige inktsamenstelling kan een polymeer bindmiddel zijn. Dit secundaire bindmiddel wordt geselecteerd om een effectieve filmvorming op het polymere substraat te garanderen en tegelijkertijd onbedoelde opbouw of verstopping in de spuitmondjes van de printkop tijdens het printen te voorkomen. Voorbeelden van geschikte secundaire bindmiddelen zijn: polyvinylacetaat, styreen-acrylcopolymeerdispersie, polyurethaan, acrylhars, ethyleen- vinylacetaat, alifatisch polyurethaan (Exopur P 4300E), styreen-acrylcopolymeer (Exodisp C 5010), urethaan-styreen-acrylcopolymeer (Exopur H 1060), een styreen-acrylcopolymeerdispersie (Neocryl

D-2101).), urethaan-acrylcopolymeer (Exopur H 3070E). Een voorbeeld van bindmiddel op acrylbasis is Joncryl® HPD 296 (BASF), Acrysol RM-12 (Dow), Alcryn® 2060 (Arkema), Carboset® CR-762 (Lubrizol), Neocryl® XK-97 (DSM).

[0183] De waterige inktsamenstelling kan verder een secundair bindmiddel omvatten, waarin het secundaire bindmiddel een waterige polymere dispersie kan zijn met een vast stofgehalte van 25 tot 80%, bij voorkeur 25% tot 50%, meer bij voorkeur 30% tot 45%, nog meer bij voorkeur 40% tot 45%, of 40% tot 43%.

[0184] Bij een belichaming ligt het secundaire bindmiddel ten opzichte van het totale gewicht van de waterige inktsamenstelling tussen 1 en 70 gewichtsprocent, bijvoorbeeld tussen 5 en 50 gewichtsprocent, of tussen 5 en 40 gewichtsprocent, of tussen 5 en 30 gewichtsprocent, of tussen 5 en 20 gewichtsprocent, of tussen 5 en 15 gewichtsprocent.

[0185] Bij een uitvoeringsvorm omvat de waterige inktsamenstelling verder een secundair bindmiddel ten opzichte van het totale gewicht van de waterige inktsamenstelling in een bereik van 1 gew. % tot 70 gew. %, bijvoorbeeld in een bereik van 5 gew. % tot 50 gew. %, of 5 gew. % tot 40 gew. %, of 5 gew. % tot 30 gew. %, of 5 gew. % tot 20 gew. %, of 5 gew. % tot 15 gew. %, die bijvoorbeeld een styreen-acrylcopolymeerdispersie kan zijn met een vastestofgehalte van 25 gew. % tot 80 gew. %, bij voorkeur 25% tot 50%, meer bij voorkeur 30 gew. % tot 45 gew. %, nog meer bij voorkeur 40 gew. % tot 45 gew. %, of 40 gew. % tot 43 gew. %.

[0186] In een voorbeeldopstelling is het secundaire bindmiddel een bindmiddel op acrylbasis, zoals een 42 gew. % ad. styreen-acrylcopolymeerdispersie.

27 BE2024/5357

[0187] In een uitvoeringsvorm wordt het secundaire bindmiddel van de waterige inktsamenstelling gekozen uit een groep die bestaat uit een styreen-acrylcopolymeer, alifatisch polyurethaan, urethaan- styreen-acrylcopolymeer, een styreen-acrylcopolymeerdispersie, urethaan-acrylcopolymeer.

[0188] Bij een uitvoeringsvorm omvat de waterige inktsamenstelling verder een secundair bindmiddel, waarbij het secundaire bindmiddel een waterige styreen-acrylcopolymeerdispersie omvat met een vastestofgehalte van 25 tot 80 wt%, bij voorkeur 25% tot 50%, meer bij voorkeur 30 tot 45 wt%, nog meer bij voorkeur 40 tot 45 wt%, of 40 tot 43 wt%.

[0189] In een uitvoeringsvorm omvat de waterige inktsamenstelling verder 5 tot 15 gewichtsprocent secundair bindmiddel, waarbij het secundaire bindmiddel een 30 tot 42 gewichtsprocent waterige styreenacrylcopolymeerdispersie omvat, wat resulteert in een vastestofgehalte van 1,5 tot 6,3 gewichtsprocent.

[0190] In een voorbeeldopstelling is het secundaire bindmiddel een bindmiddel op acrylbasis, zoals een 42 gew. % ag. styreen-acrylcopolymeerdispersie.

[0191] Voorbeelden van oppervlakte-actieve stoffen zijn een polyether gemodificeerd siloxaan, natriumdodecylsulfaat, polysorbaat 20 (of polyoxyethyleen 20 sorbitaanmonolauraat), polysorbaat 40 (of polyoxyethyleen 20 sorbitaanmonopalmitaat), polysorbaat 60 (of polyoxyethyleen 20 sorbitaanmonostearaat), polysorbaat 80 (of polyoxyethyleen 20 sorbitaanmonooleaat), alkylpolyglucosiden, bij voorkeur polyethermodificeerd siloxaan.

[0192] Bij een belichaming omvat de waterige inktsamenstelling verder 0,5 tot 1,5 gew. % oppervlakte-actieve stof ten opzichte van het totale gewicht van de waterige inktsamenstelling, bij voorkeur 1 gew. %.

[0193] In een uitvoeringsvorm omvat de waterige inktsamenstelling verder een secundair bindmiddel, een oppervlakte-actieve stof en een schuimremmend middel.

[0194] In een uitvoeringsvorm omvat de waterige inktsamenstelling verder een secundair bindmiddel, een oppervlakte-actieve stof, een of meer pigmenten en/of een schuimremmend middel.

[0195] Bij een belichaming is de schuimremmende stof aanwezig in de waterige inktsamenstelling in het bereik van 1 tot 25 gew.% op basis van het totale gewicht van de waterige inktsamenstelling, bij voorkeur van 5 tot 20 gew.%, en nog liever 15 gew.%-

[0196] Pigmenten die geschikt zijn om gebruikt te worden, zijn pigmenten die algemeen bekend zijn in de kunst voor waterige inkten. De waterige inktsamenstelling kan een of meer pigmenten omvatten voor elk van de CMYK-kleuren (cyaan, magenta, geel en zwart), zonder dat dit tot een bepaald type beperkt is.

[0197] Het pigment is bij voorkeur een geel, cyaan, magenta, rood, groen, blauw of zwart pigment.

Bij voorkeur zijn de pigmenten zelfverspreidbaar,

28 BE2024/5357

[0198] Geschikte pigmenten die kunnen worden gebruikt, zijn organische en anorganische pigmenten, en in wezen alle soorten pigmenten die tot nu toe in deze kunst werden gebruikt, met een deeltjesgrootte die voldoende is om de inkt vrij door het inkjetprintapparaat te laten stromen, met name bij de spuitmonden die gewoonlijk een diameter van ongeveer 10 micron tot ongeveer 50 micron hebben.

[0199] Pigmenten die geschikt zijn voor gebruik in deze openbaarmaking kunnen azopigmenten zijn, zoals azoverflakken, onoplosbare azopigmenten, gecondenseerde azopigmenten en chelaatazo- pigmenten, polycyclische pigmenten, peryleenpigmenten, anthrachinonpigmenten, quinacridonpigmenten, dioxazine pigmenten, thioindigopigmenten, isoindolinonpigmenten, quinoftalonpigmenten en droge lakken.

[0200] Enkele voorbeelden van pigmenten met coloristische eigenschappen die nuttig zijn in inkjetinkten zijn onder andere: het zelfverspreidbare pigment omvat een of meer van Carbon Black; pigment Blauw 15:3; pigment Geel 74, pigment Geel 155, pigment Blauw 60, pigment Rood 122 en pigment Rood 254.

[0201] Andere voorbeelden van geschikte pigmenten zijn pigmentdispersies die kunnen bestaan uit:

ProJet ADP 1000 Black (Carbon Black), ProJet ADP 1000 Cyan (Pigment Blauw 15:3), ProJet ADP 1000

Yellow LF (Pigment Geel 155), ProJet ADP 1000 Red (Pigment Rood 254) en ProJet ADP 1000 Blue (Pigment Blauw 60) werden ook gebruikt. Pro-Jet® APD 1000 pigmentdispersies zijn verkrijgbaar bij

FUJIFILM Imaging Colorants Limited.

[0202] De waterige inktsamenstelling kan ten minste één pigmentdispersie omvatten met een pigmentgehalte tussen 13 en 15 wt%, waarbij de hoeveelheid pigmentdispersie ten opzichte van het totale gewicht van de inktsamenstelling op waterbasis kan liggen tussen: 10 en 40 wt%, 20 tot 35 wt%, bij voorkeur 20 tot 30 wt%, bij voorkeur 21 tot 28 wt%.

[0203] Bij voorkeur bestaat de waterige inktsamenstelling uit water, ten minste twee in water oplosbare organische oplosmiddelen (ook eerste en tweede in water oplosbare organische oplosmiddelen genoemd), een secundair bindmiddel, een oppervlakte-actieve stof, een of meer pigmenten, waarbij de ten minste twee in water oplosbare organische oplosmiddelen 1.,2-hexaandiol (eerste in water oplosbaar organisch oplosmiddel), een alkyldiolverbinding met een koolstofketenlengte variërend van C3 tot C4 (tweede in water oplosbaar organisch oplosmiddel), waarbij de alkyldiolverbinding 1,3-butaandiol, 1,2-propaandiol of 2-methyl-1,3-propaandiol is.

[0204] Bij voorkeur bestaat de waterige inktsamenstelling uit water, drie in water oplosbare organische oplosmiddelen (ook eerste, tweede en derde in water oplosbare organische oplosmiddelen genoemd), een secundair bindmiddel, een oppervlakte-actieve stof en een of meer pigmenten, waarin de drie in water oplosbare organische oplosmiddelen 1,2-hexaandiol (eerste in

29 BE2024/5357 water oplosbaar organisch oplosmiddel), een alkyldiolverbinding met een koolstofketenlengte variërend van C3 tot C4 (tweede in water oplosbaar organisch oplosmiddel) en glycerol (een derde in water oplosbaar organisch oplosmiddel) zijn. De alkyldiolverbinding kan in deze uitvoering bijvoorbeeld 1,3-butaandiol, 1,2-propaandiol of 2-methyl-1,3-propaandiol zijn.

[0205] In een uitvoeringsvorm bestaat de waterige inktsamenstelling uit water, drie in water oplosbare organische oplosmiddelen, een secundair bindmiddel, een oppervlakte-actieve stof en een of meer pigmenten, waarbij de drie in water oplosbare organische oplosmiddelen 1,2-hexaandiol (eerste in water oplosbaar organisch oplosmiddel), 1,3-butaandiol (tweede in water oplosbaar organisch oplosmiddel) en glycerol (een derde in water oplosbaar organisch oplosmiddel) zijn.

[0206] In een uitvoeringsvorm bestaat de waterige inktsamenstelling uit water, drie in water oplosbare organische oplosmiddelen, een secundair bindmiddel, een oppervlakte-actieve stof en een of meer pigmenten, waarbij de drie in water oplosbare organische oplosmiddelen 1,2-hexaandiol (eerste in water oplosbaar organisch oplosmiddel), 1,3-butaandiol (tweede in water oplosbaar organisch oplosmiddel) en trimethylolpropaan (een derde in water oplosbaar organisch oplosmiddel) zijn.

[0207] In een andere belichaming bestaat de waterige inktsamenstelling uit water, drie in water oplosbare organische oplosmiddelen, een secundair bindmiddel, een oppervlakte-actieve stof en een of meer pigmenten, waarbij de drie in water oplosbare organische oplosmiddelen 1,2-propaandiol, 1,2-hexaandiol en glycerol zijn. Verder wordt in deze belichaming 1,2-hexaandiol aangegeven als het eerste in water oplosbare organische oplosmiddel, 1,2-propaandiol als het tweede in water oplosbare organische oplosmiddel en glycerol als het derde in water oplosbare organische oplosmiddel.

[0208] In een andere belichaming omvat de waterige inktsamenstelling water, drie in water oplosbare organische oplosmiddelen, een secundair bindmiddel, een oppervlakte-actieve stof en een of meer pigmenten, waarbij de drie in water oplosbare organische oplosmiddelen 2-methyl-1,3- propaandiol, 1,2-hexaandiol en glycerol zijn. Verder wordt in deze belichaming 1,2-hexaandiol aangegeven als eerste in water oplosbaar organisch oplosmiddel, 2-methyl-1,3-propaandiol als tweede in water oplosbaar organisch oplosmiddel en glycerol als derde in water oplosbaar organisch oplosmiddel.

[0209] In een andere uitvoeringsvorm kan de waterige inktsamenstelling water, drie in water oplosbare organische oplosmiddelen, een secundair bindmiddel, een oppervlakte-actieve stof, een of meer pigmenten en/of een schuimremmend middel en optioneel andere additieven omvatten, waarbij de drie in water oplosbare organische oplosmiddelen 1,2-hexaandiol, glycerol en een alkydiolverbinding met een koolstofketenlengte tussen C3 en C4 zijn. De alkyldiolverbinding kan in deze uitvoering bijvoorbeeld 1,3-butaandiol, 1,2-propaandiol of 2-methyl-1,3-propaandiol zijn. De

30 BE2024/5357 schuimremmende stof kan een benzotriazoolverbinding zijn of een verbinding op basis van tolyltriazool, waarbij de tolyltriazoolverbinding gesubstitueerd is met minstens één amine. De tolyltriazoolverbinding kan met name N,N-bis(2-ethylhexyl)-4-methyl-1H-benzotriazool-1- methylamine (CAS-nummer 80584-90-3) zijn.

[0210] In een andere uitvoeringsvorm kan de waterige inktsamenstelling water, drie in water oplosbare organische oplosmiddelen, een secundair bindmiddel, een oppervlakte-actieve stof, een of meer pigmenten en/of een schuimremmend middel en optioneel andere additieven omvatten, waarbij de drie in water oplosbare organische oplosmiddelen 1,3-butaandiol, 1,2-hexaandiol en glycerol zijn.

De additieven kunnen schimmelwerende middelen of biociden, oppervlakte-actieve stoffen en reologiemodificatoren zijn. De schuimremmende stof kan een benzotriazoolverbinding of tolyltriazool zijn, waarbij de tolyltriazoolverbinding gesubstitueerd is met ten minste één amine. De tolyltriazoolverbinding kan met name een mengsel van 2 isomeren zijn: N,N-bis(2-ethylehexyl)-4- methyl-1H-benzotriazol-1-methylammine (CAS-nr.: 80584-90-3) of N,N-bis(2-ethylehexyl)-5-methyl- 1H-benzotriazol-1-methylamine (CAS-nr.: 80595-74-0).

[0211] In een andere uitvoeringsvorm kan de waterige inktsamenstelling water, drie in water oplosbare organische oplosmiddelen, een secundair bindmiddel, een oppervlakte-actieve stof, een of meer pigmenten en/of een schuimremmend middel en optioneel andere additieven omvatten, waarbij de drie in water oplosbare organische oplosmiddelen 1,2-propaandiol, 1,2-hexaandiol en glycerol zijn.

De additieven kunnen schimmelwerende middelen of biociden, oppervlakte-actieve stoffen en reologiemodificatoren zijn. De schuimremmende stof kan een verbinding op basis van benzotriazool of tolyltriazool zijn, zoals N,N-bis(2-ethylhexyl)-4-methyl-1H-benzotriazool-1-methylamine (CAS- nummer 80584-90-3).

[0212] In een andere uitvoeringsvorm kan de waterige inktsamenstelling water, drie in water oplosbare organische oplosmiddelen, een secundair bindmiddel, een oppervlakte-actieve stof, een of meer pigmenten en/of een schuimremmend middel, optioneel andere additieven omvatten, waarbij de drie in water oplosbare organische oplosmiddelen 2-methyl-1,3-propaandiol, 1,2-hexaandiol en glycerol zijn. De additieven kunnen schimmelwerende middelen of biociden, oppervlakte-actieve stoffen en reologiemodificatoren zijn. De schuimremmende stof kan een verbinding op basis van benzotriazool of tolyltriazool zijn, zoals N,N-bis(2-ethylhexyl)-4-methyl-1H-benzotriazool-1- methylamine (CAS-nummer 80584-90-3).

[0213] De gewichtsverhouding van het secundaire bindmiddel tot het gecombineerde totaal van 1,2 hexaandiol en glycerol op basis van het totale gewicht van de waterige inktsamenstelling kan tussen 5:1, bij voorkeur 4:1, meer bij voorkeur 3:1, nog meer bij voorkeur ongeveer 2:1 liggen.

31 BE2024/5357

[0214] Hetheeft de voorkeur dat de gewichtsverhouding van het secundaire bindmiddel tot het gecombineerde totaal van 1,2 hexaandiol en glycerol op basis van het totale gewicht van de waterige inktsamenstelling 2:1 is.

[0215] De gewichtsverhouding tussen glycerol en 1,2-hexaandiol op basis van het totale gewicht van de waterige inktsamenstelling kan tussen 0,2:1 en 2:1 liggen, bij voorkeur tussen 0,4:1 en 0,8:1, en bij voorkeur ongeveer 0,5:1.

[0216] Bij voorkeur is de gewichtsverhouding tussen glycerol en 1,2-hexaandiol op basis van het totale gewicht van de waterige inktsamenstelling 0,5:1 of 1:2. Door twee keer zoveel 1,2-hexaandiol toe te voegen, wordt de hoge viscositeit van glycerol effectiever verdund. Door twee keer zoveel 1,2- hexaandiol toe te voegen, wordt de hoge viscositeit van glycerol effectiever verdund, wat leidt tot een meer uitgesproken vermindering van de totale viscositeit van het mengsel, zonder de bevochtigende eigenschappen van glycerol aan te tasten. Dit verdunningseffect is nodig om de gewenste vloei- eigenschappen in het uiteindelijke inktproduct te bereiken. Naast het aanpassen van de viscositeit is de formulering ook bedoeld om andere functionele eigenschappen, zoals vochtretentie, in balans te brengen.

[0217] In een andere uitvoeringsvorm omvat de waterige inktsamenstelling van de uitvinding een mengsel van in water oplosbare organische oplosmiddelen bestaande uit een alkyldiolverbinding met een koolstofketenlengte van C3 tot C4, 1,2-hexaandiol en glycerol, waarbij de gewichtsverhouding van glycerol tot 1,2-hexaandiol op basis van het totale gewicht van de waterige inktsamenstelling 0,5:1 is en waarbij de gewichtsverhouding van het secundaire bindmiddel tot het gecombineerde totaal van 1,2-hexaandiol en glycerol op basis van het totale gewicht van de waterige inktsamenstelling 2:1 is.5:1 is en waarin de gewichtsverhouding van het secundaire bindmiddel tot het gecombineerde totaal van 1,2-hexaandiol en glycerol op basis van het totale gewicht van de waterige inktsamenstelling 2:1 is. De alkyldiolverbinding in deze uitvoering kan bijvoorbeeld 1,3- butaandiol, 1,2-propaandiol of 2-methyl-1,3-propaandiol zijn.

[0218] De inktsamenstelling op waterbasis kan worden geformuleerd met drie in water oplosbare organische oplosmiddelen: 1,2-hexaandiol, glycerol en een alkydiolverbinding met een koolstofketenlengte van C3 tot C4, zoals 1,3-butaandiol, 1,2-propaandiol of 2-methyl-1,3- propaandiol.

[0219] De combinatie van deze in water oplosbare organische oplosmiddelen kan leiden tot betere droogeigenschappen. Glycerol, dat langzamer verdampt, kan worden gecompenseerd door de snellere verdamping van 1,2-propyleenglycol. Dit helpt bij het bereiken van een gecontroleerde en geoptimaliseerde droogsnelheid, wat cruciaal is voor inkjetprinten en het voorkomen van problemen zoals klonteren of vegen.

32 BE2024/5357

[0220] De totale hoeveelheid van de drie in water oplosbare organische oplosmiddelen in de inktsamenstelling op waterbasis, ten opzichte van het totale gewicht van de inktsamenstelling op waterbasis, kan 10 tot 50 gewichtsprocent bedragen, of 10 tot 45 gewichtsprocent, of 15 tot 45 gewichtsprocent, of 20 tot 44 gewichtsprocent.

[0221] De waterige inktsamenstelling omvat water. Het water kan gedestilleerd water, met ionen ververst water of een ander soort water zijn dat normaal in de chemische industrie gebruikt wordt. De hoeveelheid water is op geen enkele manier beperkt. De hoeveelheid kan gelijk zijn aan de rest van de volledige waterige inktsamenstelling, die 100% van het gewicht (massa) uitmaakt.

[0222] Bij een belichaming omvat de waterige inktsamenstelling water in een hoeveelheid van 1 gew. tot 60 gew. %, of van 1 gew. tot 50 gew. %, of van 10 gew. tot 48 gew. %, of van 20 gew. tot 45 gew. %, of van 25 gew. tot 40 gew. %, gebaseerd op het totale gewicht van de samenstelling.

[0223] De waterige inktsamenstelling kan verder ten minste één pigmentdispersie omvatten, met een pigmentgehalte tussen 5 gew. % en 20 gew. %, of tussen 13 gew. % en 15 gew. %, waarbij de hoeveelheid pigmentdispersie ten opzichte van het totale gewicht van de inktsamenstelling op waterbasis kan variëren van: 10 gew. % tot 40 gew. %, of van 20 gew. % tot 35 gew. %, of van 20 gew. % tot 30 gew. %, of van 21 gew. % tot 28 gew. %.

[0224] In een belichaming omvat de waterige inktcompositie, relatief tot het totale gewicht van de compositie, 10 gew.% tot 50 gew.% van de drie in water oplosbare organische oplosmiddelen, 10 gew.% tot 18 gew.% van een secundair bindmiddel, 0,5 tot 1,5 gew.% oppervlakte-actieve stof, 20 tot 30 gew.% van een of meer pigmentdispersies (pigmentgehalte 13 tot 15 gew. %), 0,01 tot 0,04 gew. % biocide, en de rest water.

[0225] Bij een voorbeeld kan de waterige inktsamenstelling ten opzichte van het totale gewicht van de samenstelling 20 tot 45 gewichtspercenten in water oplosbare organische oplosmiddelen omvatten, 10 tot 18 gewichtspercenten secundair bindmiddel, 0,5 tot 5 gewichtspercenten additieven, 20 tot 30 gewichtspercenten een of meer pigmentdispersies (pigmentgehalte 13 tot 15 gewichtspercenten) en/of 10 tot 20 gewichtspercenten schuimremmend middel, en de rest water.

[0226] Bij een voorbeeld kan de waterige inktsamenstelling, ten opzichte van het totale gewicht van de samenstelling, 20 tot 45 gewichtspercenten van de drie in water oplosbare organische oplosmiddelen, 10 tot 14 gewichtspercenten van een secundair bindmiddel, 0,5 tot 1,5 gewichtspercent oppervlakte-actieve stof, 20 tot 30 gewichtspercenten van een of meer pigmentdispersies (pigmentgehalte 13 tot 15 gewichtspercenten), 0,01 tot 0,04 gewichtspercent biocide en de rest water omvatten.

[0227] Bij voorkeur omvat de waterige inktsamenstelling op basis van het totale gewicht van de samenstelling water, 20 tot 42 gewichtsprocent (g/g) van de drie in water oplosbare organische

33 BE2024/5357 oplosmiddelen, 10 tot 20 gewichtsprocent secundair bindmiddel, een oppervlakte-actieve stof, een of meer pigmenten en optioneel andere additieven, waarbij de drie in water oplosbare organische oplosmiddelen 1,3-butaandiol, 1,2-hexaandiol en glycerol zijn.

[0228] Bij een uitvoeringsvorm omvat de waterige inktsamenstelling, ten opzichte van het totale gewicht van de samenstelling, 20 tot 42 gewichtspercenten van de drie in water oplosbare organische oplosmiddelen zoals hierin gedefinieerd, 12 gewichtspercenten secundair bindmiddel, 1 gewichtspercent oppervlakte-actieve stof, 21 tot 29 gewichtspercenten pigmentdispersie (pigmentgehalte 13 tot 15 gewichtspercenten), 0,02 gewichtspercent biocide en de rest water.

[0229] Bij voorkeur omvat de waterige inktsamenstelling ten opzichte van het totale gewicht van de samenstelling 20 tot 45 gewichtspercenten van het eerste, tweede en derde in water oplosbare organische oplosmiddel, 10-14 gewichtspercenten secundair bindmiddel, 0,5-2,0 gewichtspercent oppervlakte-actieve stof, 20 tot 30 gewichtspercenten pigmentdispersie (pigmentgehalte 13 tot 15 gewichtspercenten), 0,01-0,03 gewichtspercent biocide en de rest water. Verder kan het eerste in water oplosbare organische oplosmiddel 1,2-hexaandiol zijn en kan het tweede in water oplosbare organische oplosmiddel een van de volgende verbindingen zijn: 1,3-butaandiol, 1,2-propaandiol of 2- methyl-1,3-propaandiol; en het derde in water oplosbare organische oplosmiddel kan glycerol zijn.

[0230] Bij een uitvoeringsvorm omvat de waterige inktsamenstelling, ten opzichte van het totale gewicht van de samenstelling, 20 tot 42 gewichtspercenten eerste, tweede en derde in water oplosbare organische oplosmiddelen, 12 gewichtspercenten secundair bindmiddel, 1 gewichtspercent oppervlakte-actieve stof, 21 tot 29 gewichtspercenten pigmentdispersie (pigmentgehalte 13 tot 15 gewichtspercenten), 0,02 gewichtspercent biocide, en de rest water, waarbij het eerste in water oplosbare organische oplosmiddel 1,2-hexaandiol is, het tweede in water oplosbare organische oplosmiddel een van de volgende is02 gew. % biocide, en de rest water, waarin het eerste in water oplosbare organische oplosmiddel 1,2-hexaandiol is, het tweede in water oplosbare organische oplosmiddel een van de volgende verbindingen is: 1,3-butaandiol, 1,2- propaandiol of 2-methyl-1,3-propaandiol; en het derde in water oplosbare organische oplosmiddel is glycerol.

[0231] Bij voorkeur omvat de waterige inktsamenstelling 2 gew. % glycerol, 4 gew. % 1,2-hexaandiol en 20 tot 30 gew. % 1,2-propaandiol.

[0232] In een andere uitvoeringsvorm omvat de waterige inktsamenstelling 2 gew. % glycerol, 4 gew. % 1,2-hexaandiol en 20 tot 30 gew. % 1,2-propaandiol, 10-14 gew. % secundair bindmiddel, 0,5-2,0 gew. % oppervlakte-actieve stof, 20 tot 30 gew. % pigmentdispersie (pigmentgehalte 13 tot 15 gew. %), 0,01-0,03 gew. % biocide, optioneel andere stoffen.0 gew. % oppervlakte-actieve stof, 20 tot 30

34 BE2024/5357 gew. % pigmentdispersie (pigmentgehalte 13 tot 15 gew. %), 0,01-0,03 gew. % biocide, optioneel andere additieven, en de rest water op basis van het totale gewicht van de inktsamenstelling.

[0233] Bij een andere voorkeursopstelling omvat de waterige inktsamenstelling 2 gew. % glycerol, 4 gew. % 1,2-hexaandiol en 15 tot 30 gew. % 1,3-butaandiol, bij voorkeur 20 tot 25 gew. % 1,3- butaandiol, waarbij de rest water is, gebaseerd op het totale gewicht van de inktsamenstelling.

[0234] Bij een andere voorkeursopstelling omvat de waterige inktsamenstelling 2 gew. % glycerol, 4 gew. % 1,2-hexaandiol en 15 tot 30 gew. % 1,3-butaandiol, bij voorkeur 20 tot 25 gew. % 1,3- butaandiol, 10-14 gew. % secundair bindmiddel, 0.5-2,0 gew. % oppervlakte-actieve stof, 20-30 gew. % pigmentdispersie (pigmentgehalte 13-15 gew. %), 0,01-0,03 gew. % biocide, optioneel andere additieven, en waarbij de rest water is, gebaseerd op het totale gewicht van de inktsamenstelling.

[0235] In een alternatieve uitvoering omvat de waterige inktsamenstelling 2 gew. % glycerol, 4 gew. % 1,2-hexaandiol en 15 tot 30 gew. % 2-methyl-1,3-propaandiol, bij voorkeur 22 tot 27 gew. % 2- methyl-1,3-propaandiol, en nog liever 25 gew. % 2-methyl-1,3-propaandiol, gebaseerd op het totale gewicht van de inktsamenstelling.

[0236] Bij een alternatieve uitvoering omvat de waterige inktsamenstelling 2 gew. % glycerol, 4 gew. % 1,2-hexaandiol en 15 tot 30 gew. % 2-methyl-1,3-propaandiol, bij voorkeur 22 tot 27 gew. % 2- methyl-1,3-propaandiol, nog meer bij voorkeur 25 gew. % 2-methyl-1,3-propaandiol, 10-14 gew. % secundair bindmiddel, 0..5-2,0 gew. % oppervlakte-actieve stof, 20-30 gew. % pigmentdispersie (pigmentgehalte 13-15 gew. %), 0,01-0,03 gew. % biocide, optioneel andere additieven, waarbij de rest water is. gebaseerd op het totale gewicht van de inktsamenstelling.

[0237] Bij een belichaming omvat de waterige inktsamenstelling additieven gebaseerd op het totale gewicht van de waterige inktsamenstelling in een bereik van 0,5 tot 3 wt%, meer bij voorkeur 0,5 tot 2 wt%, nog meer bij voorkeur 0,5 tot 1,7 wt%. Bij een uitvoeringsvorm omvat de waterige inktsamenstelling een mengsel van drie in water oplosbare organische oplosmiddelen, waarbij het eerste en tweede in water oplosbare organische oplosmiddel alkyldiolen zijn en het derde in water oplosbare organische oplosmiddel alkyltriol, waarbij elk van het eerste, tweede en derde in water oplosbare organische oplosmiddel een afzonderlijke oppervlaktespanning heeft die tussen 10 en 80 mN/m bij 20°C ligt, bij voorkeur 15 tot 75 MN/m bij 20°C, zoals gemeten met de Wilhelmy plaat- methode, en een duidelijk kookpunt tussen 50°C en 450°C bij 1 atmosfeer, bij voorkeur tussen 100°C en 350°C bij 1 atmosfeer, en waarin de waterige inktsamenstelling een viscositeit heeft tussen 4..0 tot 7 cP bij 25°C (gemeten volgens ASTM D7042), en een oppervlaktespanning van 15 tot 45 mN/m bij 20°C, zoals bepaald met de Wilhelmy-plaatmethode. Deze waterige inktsamenstelling voor beeldvorming kan bijvoorbeeld worden toegepast op geprimed polymeer substraat, zoals een

35 BE2024/5357 geprimed PVC substraat, waarbij de primer in overeenstemming met deze uitvinding kan zijn of in combinatie met een alternatieve primer.

[0238] In een voorbeeldopstelling wordt de waterige inktsamenstelling voor beeldvorming op een met een primersamenstelling voorbehandeld PVC-substraat aangebracht, en de waterige inktsamenstelling omvat een mengsel van drie in water oplosbare organische oplosmiddelen, waarbij het eerste en tweede in water oplosbare organische oplosmiddel alkyldiolen zijn, en het derde in water oplosbare organische oplosmiddel alkyltriol is, waarin elk van de eerste, tweede en derde in water oplosbare organische oplosmiddelen een duidelijke oppervlaktespanning heeft die ligt tussen 20 en 75 mN/m bij 20°C, zoals gemeten met de Wilhelmy-plaatmethode, en een duidelijk kookpunt dat ligt tussen 185°C en 291°C bij 1 atmosfeer, en waarin de waterige inktsamenstelling een viscositeit kan hebben tussen 4..0 tot 7 cP bij 25°C (gemeten volgens ASTM D7042) en een oppervlaktespanning van 20 tot 28 mN/m bij 20°C, zoals bepaald met de Wilhelmy-plaatmethode.

[0239] De Wilhelmy-plaatmethode is een techniek die gebruikt wordt om de oppervlaktespanning van vloeistoffen te meten. Bij de Wilhelmy-plaatmethode wordt een plaat gebruikt om contact te maken met een vloeistofoppervlak, waardoor de oppervlaktespanning eenvoudig en stabiel kan worden bepaald. De Wilhelmy plaat-methode berekent de oppervlaktespanning (y) van een vloeistof door de kracht (F) te meten die wordt uitgeoefend op een plaat die gedeeltelijk in de vloeistof is ondergedompeld. De vergelijking om de oppervlaktespanning te bepalen met de Wilhelmy- plaatmethode is: y= F/ P-cos 6 waarbij: y de oppervlaktespanning van de vloeistof is (mN/m), F de kracht is die door de tensiometer wordt gemeten wanneer de plaat in de vloeistof wordt ondergedompeld of eruit wordt getrokken (Newton), P de omtrek van de plaat is die in contact komt met de vloeistof (in meters (m) of centimeters (cm)), en 9 de contacthoek tussen de vloeistof en de plaat is. De ASTM-standaard voor deze methode is ASTM D1331.

[0240] De waterige inktsamenstelling kan een viscositeit hebben in het bereik van 1,0 cP tot 15,0 cP bij 25°C, 3 cP tot 10 cP bij 25°C, 4,0 cP tot 9,0 cP bij 25°C, 4,0 cP tot 8.0 cP bij 25°C, 4 cP tot 7 cP bij 25°C, 4,1 tot 6,6 cP bij 25°C, bij voorkeur 4,8 tot 6,1 cP bij 25°C, meer bij voorkeur 5 tot 6,1 cP bij 25°C, bij 25°C, zoals gemeten door Anton Paar viscometer , ASTM D7042.

[0241] De waterige inktsamenstelling kan een viscositeit bij 25°C hebben van: 4,00 cP, 4,2 cP, 4,83 cP, 5,08 cP, 5. 20 cP, 5. 30 cP, 5,51 cP, 5,60 cP, 5,70 cP, 5,80 cP, 5. 90 cP, 6,00 cP, 6,6 cP, 7 cP , zoals gemeten door Anton Paar viscometer (gemeten volgens ASTM D7042).

[0242] De waterige inktsamenstelling kan een oppervlaktespanning hebben van 15 mN/m tot 45 mN/m bij 25°C, bij voorkeur 15 mN/m tot 43 mN/m bij 25°C, 15 mN/m tot 40 mN/m bij 25°C, 18 mN/m tot 38 MN/m bij 25°C, 20 mN/m tot 35 mN/m bij 25°C, 20 mN/m tot 30 mN/m bij 25°C, zoals gemeten met de Wilhelmy-plaatmethode.

36 BE2024/5357

[0243] Bij voorkeur heeft de waterige inktsamenstelling een oppervlaktespanning bij 25 °C van: 18 tot 28 mN/m, bij voorkeur 20 tot 28 mN/m, zoals gemeten met de Wilhelmy plaat-methode en met de

Krüss K20 tensiometer.

[0244] De waterige inktsamenstelling kan een geleidingsvermogen hebben van 100 tot 1500 uS/cm, bij voorkeur 200 tot 900 HS/cm, 200 tot 800 uS/cm, 200 tot 750 uS/cm.

[0245] De waterige inktsamenstelling kan een deeltjesgrootteverdeling (D50) hebben, gemeten door dynamische lichtverstrooiing (DLS), van 1 nm tot 1000 nm, of van 1 nm tot 500 nm, of van 1 nm tot 400 nm, of van 1 nm tot 300 nm, of van 10 nm tot 300 nm, of van 10 nm tot 200 nm, of van 20 nm tot 200 nm, of van 50 nm tot 200 nm, of van 100 nm tot 160 nm, bij voorkeur 100 nm tot 150 nm, 100 nm tot 140 nm, 100 nm tot 130 nm, 100 nm tot 120 nm.

[0246] De waterige inktsamenstelling kan een deeltjesgrootteverdeling (D50) hebben, gemeten door dynamische lichtverstrooiing (DLS), van 105 nm tot 150 nm, 110 nm tot 150 nm, 120 nm tot 140 nm, 120 nm tot 130 nm.

[0247] Bij voorkeur heeft de waterige inktsamenstelling een deeltjesgrootteverdeling (D50), gemeten door dynamische lichtverstrooiing (DLS), van 110,1 tot 148,1 nm, nog Liever 110,1 nm tot 142 nm, 110,1 nm tot 141,8 nm.

[0248] De D50-waarde is een statistische maat die wordt gebruikt om de deeltjesgrootteverdeling van de inkt te beschrijven en die de mediaan van de deeltjesdiameter weergeeft, wat aangeeft dat 50% van de deeltjes in de inkt kleiner is dan deze waarde en 50% groter. Verder is DLS een techniek om de grootteverdeling van kleine deeltjes in suspensie in een vloeistof te meten. De techniek analyseert de intensiteitsschommelingen van laserlicht dat door de deeltjes verstrooid wordt terwijl ze een Brownse beweging ondergaan. Het D50-bereik van 100 tot 160 nanometer (nm) zorgt ervoor dat de deeltjes van de waterige inktsamenstelling fijn genoeg zijn om afdrukken met een hoge resolutie, scherpe details en levendige kleuren te produceren.

[0249] Bij voorkeur heeft de waterige inktsamenstelling een oppervlaktespanning bij 25 °C tussen 10 en 50 mN/m (Wilhelmy-plaat) en een viscositeit tussen 1,0 en 15 cP bij 25 °C.

[0250] In een voorbeeldopstelling heeft de waterige inktsamenstelling een oppervlaktespanning bij 25 °C tussen 15 en 40 mN/m (Wilhelmy-plaat) en een viscositeit tussen 3,0 en 10 cP bij 25 °C.

[0251] In een voorbeeldopstelling heeft de waterige inktsamenstelling een oppervlaktespanning bij 25 °C tussen 20,0 en 30 mN/m (Wilhelmy-plaat) en een viscositeit tussen 4,0 en 8 cP bij 25 °C.

[0252] Bij voorkeur heeft de waterige inktsamenstelling een oppervlaktespanning bij 25 °C tussen 20,0 en 28 mN/m en een viscositeit tussen 4,0 en 6,6 cP bij 25 °C.

37 BE2024/5357

[0253] In een voorbeeldopstelling heeft de waterige inktsamenstelling een oppervlaktespanning van 15 tot 40 MN/m bij 25 °C (Wilhelmy-plaat), een viscositeit van 3,0 tot 10 cP bij 25 °C en een deeltjesgrootteverdeling (D50) van 10 tot 300 nm, bij voorkeur van 10 tot 200 nm.

[0254] Bij voorkeur heeft de waterige inktsamenstelling een oppervlaktespanning bij 25 °C van 20,0 tot 28 mN/m, een viscositeit van 4,0 tot 6,6 cP bij 25 °C en een deeltjesgrootteverdeling (D50) van 10 tot 150 nm, bij voorkeur 100 tot 150 nm.

[0255] Bij voorkeur heeft de waterige inktsamenstelling een oppervlaktespanning bij 25 °C van 20,0 tot 28 mN/m, een viscositeit van 4,0 tot 6,6 cP bij 25 °C, een deeltjesgrootteverdeling (D50) van 100 tot 150 nm en een geleidingsvermogen van 550 tot 800 HS/cm,

[0256] De waterige inktsamenstelling kan bij 25° C een dichtheid hebben van: 0,5 tot 2 g/ml, 0,7 tot 1,5 g/ml, 1 tot 1,1 g/ml, 1,02 tot 1,04 g/mL, 1,021 tot 1,0350 g/ml, 1,0240 tot 1,0343 g/ml.

[0257] Bij voorkeur heeft de waterige inktsamenstelling een oppervlaktespanning bij 25 °C van 20 tot 28 mN/m en een viscositeit van 4,00 tot 6,00 cP bij 25 °C, zoals gemeten met de Anton Paar viscometer, ASTM 7042, een deeltjesgrootteverdeling (D50) van 100 tot 150 nm, bij voorkeur van 100 tot 120 nm en een geleidingsvermogen van 100 tot 150 nm.00 cP bij 25 °C, zoals gemeten door de

Anton Paar viscometer, ASTM 7042, een deeltjesgrootteverdeling (D50) van 100 tot 150 nm, bij voorkeur van 100 tot 120 nm en een geleidingsvermogen van 500 tot 750 uS/cm en een dichtheid bij 25 °C van 0,5 tot 1,05 g/ml, bij voorkeur 1,02 tot 1,04 g/ml.

[0258] Bij voorkeur bestaat de waterige inktsamenstelling voor beeldvorming op een polymeer substraat (bijv. PVC, polyester of polyolefine), dat is voorbehandeld met een primersamenstelling, bestaat uit water en drie verschillende in water oplosbare organische oplosmiddelen, waarbij het derde in water oplosbare organische oplosmiddel een alkyltriol is, en waarbij het eerste en tweede in water oplosbare organische oplosmiddel alkyldiolen zijn, en waarbij elk van het eerste, tweede en derde in water oplosbare organische oplosmiddel een afzonderlijke oppervlaktespanning heeft die tussen 10 en 80 mN/m bij 20°C Ligt, bij voorkeur van 15 tot 75 mN/m bij 20°C, meer bij voorkeur van 20 tot 75 mN/m bij 20°C, nog meer bij voorkeur van 24 tot 73 MN/m bij 20°C en waarin de waterige inktsamenstelling ten opzichte van het totale gewicht van de samenstelling 20 tot 40 gewichtspercenten in water oplosbare organische oplosmiddelen omvat, 10 tot 14 gewichtspercenten secundair bindmiddel, 0.5 tot 1,5 gewichtsprocent oppervlakte-actieve stof, 20 tot 30 gewichtsprocent een of meer pigmentdispersies (pigmentgehalte 13 tot 15 gewichtsprocent), 0,01 tot 0,04 gewichtsprocent biocide en de rest water.

[0259] Bij voorkeur bestaat de waterige inktsamenstelling voor beeldvorming op een polymeer substraat dat is voorbehandeld met een primersamenstelling, uit water en drie verschillende in water oplosbare organische oplosmiddelen, waarbij het eerste en tweede in water oplosbare organische

38 BE2024/5357 oplosmiddel alkyldiolen zijn, het derde in water oplosbare organische oplosmiddel een alkyltriol is, en waarbij elk van het eerste, tweede en derde in water oplosbare organische oplosmiddel een duidelijke oppervlaktespanning heeft die Ligt in het bereik van 10 tot 80 mN/m bij 20°C, bij voorkeur van 20 tot 75 mN/m bij 20°C, en waarbij elk van het eerste, tweede en derde in water oplosbare organische oplosmiddel een duidelijk kookpunt heeft dat ligt in het bereik van 50 tot 73 mN/m bij 20°C, en waarbij elk van de eerste, tweede en derde in water oplosbare organische oplosmiddelen een duidelijk kookpunt heeft dat ligt in het bereik van 10 tot 80 mN/m bij 20°C, bij voorkeur van 20 tot 75 mN/m bij 20°C, nog liever van 24 tot 73 mN/m bij 20°C, en waarin elk van de eerste, tweede en derde in water oplosbare organische oplosmiddelen een duidelijk kookpunt heeft tussen 50°C en 450°C bij 1 atmosfeer, bij voorkeur tussen 100°C en 350°C bij 1 atmosfeer, en nog liever tussen 185°C en 291°C bij 1 atmosfeer, en waarin de waterige inktsamenstelling ten opzichte van het totale gewicht van de samenstelling 20 tot 40 gewichtspercenten in water oplosbare organische oplosmiddelen omvat, 10 tot 14 gewichtspercenten secundair bindmiddel, 0..5 tot 1,5 gewichtsprocent oppervlakte-actieve stof, 20 tot 30 gewichtsprocent een of meer pigmentdispersies (pigmentgehalte 13 tot 15 gewichtsprocent), 0,01 tot 0,04 gewichtsprocent biocide en de rest water.

[0260] Bij voorkeur bestaat de waterige inktsamenstelling voor beeldvorming op een polymeer substraat dat is voorbehandeld met een primersamenstelling, uit water en drie verschillende in water oplosbare organische oplosmiddelen, waarbij het eerste en tweede in water oplosbare organische oplosmiddel alkyldiolen zijn, het derde in water oplosbare organische oplosmiddel een alkyltriol is en waarbij elk van de eerste, tweede en derde in water oplosbare organische oplosmiddelen een duidelijke oppervlaktespanning heeft die ligt tussen 20 en 75 mN/m bij 20°C, bij voorkeur tussen 24 en 73 mN/m bij 20°C en waarbij de waterige inktsamenstelling ten opzichte van het totale gewicht van de samenstelling 20 tot 40 gewichtspercenten in water oplosbare organische oplosmiddelen omvat, 10 tot 14 gewichtspercenten secundair bindmiddel, 0,5 tot 5 gewichtspercenten secundair bindmiddel, 0,5 tot 5 gewichtspercenten secundair bindmiddel en 0,5 tot 5 gewichtspercenten secundair bindmiddel.5 tot 5 gewichtsprocent additieven, 20 tot 30 gewichtsprocent een of meer pigmentdispersies (pigmentgehalte 13 tot 15 gewichtsprocent) en/of 7 tot 15 gewichtsprocent een schuimremmend middel en de rest water.

[0261] Bij het gebruik van conventionele waterige inkjetprinten op een PVC-substraat vertonen de resulterende afbeeldingen vaak onvoldoende hechting, krasvastheid en watervastheid, waardoor ze niet aan de gewenste kwaliteitsnormen voldoen.

[0262] Daarom is een oplossing voor dit probleem bij het gebruik van waterige inktsamenstellingen het behandelen van het polymere substraat met een voorbehandelingsoplossing, zoals een primer of primersamenstelling.

39 BE2024/5357

[0263] In een belichaming, wordt er een waterig inkt en primersysteem voor beeldvorming op een polymeer substraat verstrekt dat bestaat uit: een waterige inktsamenstelling bestaande uit water en ten minste twee verschillende in water oplosbare organische oplosmiddelen, waarin de eerste en tweede in water oplosbare organische oplosmiddelen alkydiolen zijn, en waarin elk van de eerste en tweede in water oplosbare organische oplosmiddelen een afzonderlijke oppervlaktespanning heeft die tussen 10 en 80 mN/m bij 20°C ligt, bij voorkeur van 20 tot 75 MN/m bij 20°C, meer bij voorkeur 24 tot 73 mN/m bij 20°C en een primersamenstelling voor het voorbehandelen van het polymere substraatoppervlak voorafgaand aan het aanbrengen van de waterige inktsamenstelling, waarin de primersamenstelling ten minste één primair bindmiddel, één of meer anorganische deeltjes, water en additieven omvat.

[0264] In een uitvoeringsvorm heeft de onderhavige uitvinding ook betrekking op een waterig inkt- en primersysteem voor beeldvorming op een polymeer substraat, bestaande uit: een waterige inktsamenstelling bestaande uit water en drie verschillende in water oplosbare organische oplosmiddelen, waarbij het eerste en tweede in water oplosbare organische oplosmiddel alkyldiolen zijn, het derde in water oplosbare organische oplosmiddel alkyltriol is, en waarbij elk van het eerste, tweede en derde in water oplosbare organische oplosmiddel een afzonderlijke oppervlaktespanning heeft die ligt tussen 10 en 80 MN/m bij 20°C, bij voorkeur van 20 tot 75 mN/m bij 20°C, meer bij voorkeur 24 tot 73 mN/m bij 20°C en een primersamenstelling voor het voorbehandelen van het polymere substraatoppervlak voorafgaand aan het aanbrengen van de waterige inktsamenstelling, waarin de primersamenstelling ten minste één primair bindmiddel, één of meer anorganische deeltjes, water en additieven omvat. Verder kan het polymere substraat een PVC-substraat zijn, dat in de context van deze uitvinding als niet-poreus en niet-absorberend substraat wordt beschouwd.

[0265] Het waterige inkt- en primersysteem van deze uitvinding werkt samen om de hechting te verbeteren, uitlopen te voorkomen, lamineerprocessen te optimaliseren en ook de algehele afdrukkwaliteit op PVC-substraten te verbeteren. De waterige inktsamenstelling is geformuleerd met zorgvuldig geselecteerde bindmiddelen en additieven die een sterke interfaciale hechting met het geprimde PVC-oppervlak mogelijk maken. Bovendien gaat de compatibiliteit tussen de waterige inktsamenstelling en de primersamenstelling verder dan het verbeteren van de hechting en verbetert het de lamineerresultaten. De wisselwerking tussen de twee samenstellingen creëert een samenhangend substraat-inktsysteem dat bestand is tegen de spanningen die gepaard gaan met lamineerprocessen en zorgt voor een naadloze integratie en duurzaamheid van het eindproduct.

[0266] Primersamenstellingen worden meestal toegepast om de hechting op materialen met een lage oppervlakte-energie zoals PVC te verbeteren, waar de inherente eigenschappen van deze

40 BE2024/5357 materialen de hechting van inkt zonder voorafgaande oppervlaktebehandeling moeilijk kunnen maken.

[0267] Primersamenstellingen, of primers, worden gebruikt om de hechting tussen het polymere substraatoppervlak en de waterige inktsamenstelling te verbeteren en om het uitlopen van inkt te minimaliseren. Deze polymere substraten, vaak niet-poreus of niet-absorberend met een relatief lage oppervlakte-energie, omvatten materialen zoals polyvinylchloride (PVC), met een oppervlakte-energie van 39 tot 41 mN/m. Primers zijn gunstig voor het bevochtigen van oppervlakken, vooral niet-poreuze, niet-absorberende oppervlakken zoals kunststoffen, zoals PVC, metalen of bepaalde soorten gecoat papier. Het primaire doel van een primer is om een oppervlak te creëren waarop de inkt zich beter kan hechten. Door de bevochtiging van het oppervlak te verbeteren, helpen primers de inkt om zich gelijkmatiger te verspreiden en een sterkere binding met het polymere substraat te vormen. Dit proces is vooral belangrijk bij afdruktoepassingen om ervoor te zorgen dat de inkt niet parelt of druppels vormt op het oppervlak, wat tot een slechte afdrukkwaliteit kan leiden. Door een primer aan te brengen op het polymere substraat, zoals PVC-substraat of PVC-schuimsubstraat, kan de lamineergeschiktheid ook worden verbeterd.

[0268] Verder is de primersamenstelling een primersamenstelling op waterbasis, die dus water omvat. Het water kan gedestilleerd water, met ionen ververst water of een ander type water zijn dat normaal in de chemische industrie gebruikt wordt. De hoeveelheid water is op geen enkele manier beperkt. De hoeveelheid kan gelijk zijn aan de rest van de volledige primersamenstelling, wat neerkomt op 100% van het gewicht (massa). Bij een belichaming omvat de primersamenstelling op basis van het totale gewicht van de primersamenstelling van 34 tot 67 gewichtsprocent ten minste één primair bindmiddel, 10 tot 25 gewichtsprocent anorganische deeltjes, 2 tot 5 gewichtsprocent additieven en de rest water.

[0269] Enkele geschikte compatibele primaire bindmiddelen voor de primersamenstelling zijn bijvoorbeeld niet-ionische, in water onoplosbare polymeren in de vorm van colloïdale deeltjes, waaronder acryllatexen, polyurethaandispersies, latexen van vinylacetaatcopolymeren, polyester- en polyamidedispersies.

[0270] Verder kan de primersamenstelling ten minste één primair bindmiddel omvatten dat kan worden gekozen uit één of meer niet-ionische polyester urethaanpolymeren, polyurethaan acrylhybride dispersieoplossing, alifatische polyurethaandispersie, polyurethaandispersies, waarbij de dispersies of oplossingen waterig zijn en een vastestofgehalte hebben tussen 25 gew. % en 80 gew. %, bij voorkeur 25 gew. % en 50 gew. % .

[0271] Enkele voorbeelden van geschikte polyurethaandispersies zijn anionische alifatische polyurethaandispersie; polyurethaanemulsie; waterige, oplosmiddelvrije, zelfvernettende

41 BE2024/5357 polyurethaandispersie; polyurethaanharsoplossing op waterbasis, alifatische polyurethaandispersie op waterbasis, een waterige dispersie van een alifatische urethaan-acryl-hybride; en bijvoorbeeld, of een combinatie van twee of meer van de bovenstaande.

[0272] Daarnaast kan het primaire bindmiddel volgens deze uitvinding een polyurethaandispersie ("PUD") omvatten, waarbij het polyurethaan wordt bereid uit polyetherdiolen, polyacryldiolen of polycarbonaten. De primersamenstelling kan bijvoorbeeld een polyurethaan omvatten dat bereid is uit een polyetherdiol (d.w.z. een polyether urethaan). Wanneer de primersamenstelling van deze uitvinding verder een PUD omvat dat bereid is uit polyetherdiolen, polyacryldiolen of polycarbonaten, kunnen anionische PUD's worden gebruikt, met name die welke gewoonlijk worden geproduceerd door een carbonzuur in de polymeerstructuur van het PUD op te nemen, zoals door de urethaanreactie van dimethylolpropionzuur ("DMPA").

[0273] Verder kunnen de polyurethaandispersies polyurethaanpolymeerdeeltjes omvatten die in water gedispergeerd zijn. De deeltjes kunnen een grootte hebben van ongeveer 20 tot ongeveer 200 nm. Het polyurethaan kan een molecuulgewicht (Mw) hebben tussen ongeveer 1.000 en 100.000 of tussen ongeveer 5.000 en ongeveer 50.000. Het polyurethaan kan een NCO/OH-verhouding van 1,2 tot 5 en een zuurgetal van 20 tot 100 hebben. De dubbele bindingsdichtheid van het polyurethaan kan 1,5 tot 20 zijn, bijvoorbeeld 2 tot 10.

[0274] Voorbeelden van geschikte polyurethaanharsen en hun preparaten worden beschreven in octrooiaanvraag EP16196224.6.

[0275] In bepaalde belichamingen zijn de een of meer polyurethaandispersies aanwezig in een hoeveelheid van ongeveer 20 wt% tot ongeveer 70 wt%; of van ongeveer 25 wt% tot ongeveer 70 wt%; of van ongeveer 30 wt% tot ongeveer 69 wt%; of van ongeveer 30 wt% tot ongeveer 68 wt%; of van ongeveer 30 gewichtsprocent tot ongeveer 66 gewichtsprocent, of van ongeveer 30 gewichtsprocent tot ongeveer 60 gewichtsprocent; of van ongeveer 30 gewichtsprocent tot ongeveer 57 gewichtsprocent, of van ongeveer 35 gewichtsprocent tot ongeveer 45 gewichtsprocent, gebaseerd op het totale gewicht van de primersamenstelling. Polyurethaandispersies kunnen doorgaans een vastestofgehalte hebben van ongeveer 25% tot 80%, of 30% tot 80% van het gewicht. Deze polyurethaandispersies kunnen bijvoorbeeld een vastestofgehalte hebben van ongeveer 25 wt% tot 70 wt%, of 25 wt% tot 50 wt%, of 30 wt% tot 50 wt%, of 40 wt% tot 50 wt%, in de tekst aangegeven als "ad. %" voor waterig.

[0276] Als op het etiket van een dispersie bijvoorbeeld "42 wt% waterig of aq." staat, betekent dit dat 42 van elke 100 gewichtsdelen van de dispersie vaste stoffen zijn en de resterende 58 delen water.

42 BE2024/5357

[0277] De primersamenstelling bestaat bijvoorbeeld uit 20 tot 80 gewichtspercenten waterige polyurethaandispersie van 25 tot 80 gewichtspercenten, wat resulteert in een vastestofgehalte van 5 tot 64 gewichtspercenten.

[0278] Ineen uitvoeringsvorm bestaat de primersamenstelling uit 20 tot 80 gewichtspercenten waterige polyurethaandispersie van 30 tot 40 gewichtspercenten, wat resulteert in een vastestofgehalte van 6 tot 32 gewichtspercenten.

[0279] In een andere voorbeeldopstelling bestaat de primersamenstelling uit 20 tot 80 gewichtspercenten 35 tot 42 gewichtspercenten waterige polyurethaandispersie, wat resulteert in een vastestofgehalte tussen 7% en 33,6%.

[0280] In een uitvoeringsvorm kan de primersamenstelling bestaan uit: 40 gew. % 42 gew. % polyurethaandispersie in water, 24 gew. % waterige polyurethaan acrylhybride dispersieoplossing, met een vast stofgehalte van 25 gew. % en 50 gew. %, 2 gew. % oppervlakte-actieve stof, 2,72 gew. % hydrofiel pyrogeen kiezelzuur, 20 gew. % microkalk.

[0281] In een andere voorbeeldopstelling bestaat de primersamenstelling uit 20 tot 80 gewichtspercenten 42 gewichtsprocent waterige polyurethaandispersie, wat resulteert in een vastestofgehalte tussen 8,4 en 33,6 gewichtsprocent. Het is belangrijk om te weten dat de rest van de dispersie, na aftrek van de vaste stoffen, uit water bestaat. In dit geval zal het water dus tussen de 11,6% en 46,4% bedragen. Als de polyurethaandispersie bijvoorbeeld voor 20% van het gewicht in de samenstelling wordt gebruikt, is het vaste stofgehalte 8,4% en het watergehalte 11,6%. Als de polyurethaandispersie voor 80% in gewicht wordt gebruikt, is het vaste stofgehalte 33,6% en het watergehalte 46,4%.

[0282] Enkele voorbeelden van geschikte polyurethaandispersies zijn NEOREZ R-989, NEOREZ R- 2005 en NEOREZ R-4000 (DSM NeoResins); BAYHYDROL UH 2606, BAYHYDROL UH XP 2719,

BAYHYDROL UH XP 2648 en BAYHYDROL UA XP 2631 (Covestro); DAOTAN VTW 1262/35WA, DAOTAN

VTW 1265/36WA, DAOTAN VTW 1267/36WA (Allnex), DAOTAN VTW 6421/42 WA, DAOTAN VTW 6462/36WA (Cytec Engineered Materials Inc., Anaheim CA); en bijvoorbeeld SANCURE 2715,

SANCURE 20041 , SANCURE 2725 (Lubrizol Corporation), of een combinatie van twee of meer van de bovenstaande.

[0283] In een uitvoeringsvorm omvat de primersamenstelling een primair bindmiddel dat een polyurethaandispersie is, bij voorkeur een waterig-alifatische polyurethaandispersie van 25 tot 50 gewichtsprocent.

43 BE2024/5357

[0284] In een uitvoeringsvorm kan de primersamenstelling bestaan uit een mengsel van alifatische polyurethaandispersie en hybride polyurethaanacryl-dispersie oplossing, bijvoorbeeld elke dispersie tussen 25 en 50 gewichtsprocent waterig. De hybride polyurethaan-acryl-dispersieoplossing is een soort bindmiddelsamenstelling die eigenschappen van zowel polyurethaan- als acrylpolymeren combineert en wordt meestal gemaakt door de polyurethaan- en acrylcomponenten fysiek samen te mengen in een geschikt oplosmiddel of waterig medium. Dit mengproces zorgt voor de dispersie van beide polymeren op moleculair niveau, wat resulteert in een homogene oplossing of emulsie. Dit hybride proces van het mengen van zowel polyurethaan- als acrylpolymeren is niet bedoeld als copolymerisatie.

[0285] Bij een belichaming bestaat de primersamenstelling uit een mengsel van alifatische polyurethaandispersie en polyurethaan acrylhybride dispersieoplossing, microkrijt, water en additieven.

[0286] Verder bestaat de primersamenstelling uit een mengsel van alifatische polyurethaandispersie, microkalk, water en additieven.

[0287] De primersamenstelling kan een willekeurig aantal additieven omvatten, inclusief maar niet beperkt tot oppervlakte-actieve stoffen, bevochtigingsmiddelen, antischuimmiddelen, biociden en rheologiemodificatoren. De oppervlakte-actieve stof kan zorgen voor bevochtiging van het polymere substraat. Een of meer soorten oppervlakte-actieve stoffen kunnen bijvoorbeeld kationogene oppervlakte-actieve stoffen, anionogene oppervlakte-actieve stoffen, niet-ionogene oppervlakte- actieve stoffen en amfotere oppervlakte-actieve stoffen zijn. Voorbeelden van oppervlakte-actieve stoffen zijn oppervlakte-actieve stoffen op basis van siloxaan, oppervlakte-actieve stoffen op basis van polyether gemodificeerd siloxaan, oppervlakte-actieve stoffen op basis van silicium.

[0288] Biociden voorkomen microbiële afbraak - de selectie en het gebruik ervan is algemeen bekend in de kunst. Voorbeelden van biociden zijn isothiazolinonen, benzisothiazolinon, zinkpyrithion, zilverionen, bronopol (2-broom-2-nitropropaan-1,3-diol).

[0289] Het biocide voor de primersamenstelling kan bijvoorbeeld benzisothiazolinon zijn, bij voorkeur 1,2-benzisothiazolin-3-on.

[0290] De primersamenstelling kan ook een dispersie van anorganisch materiaal omvatten, inclusief maar niet beperkt tot silica, aluminiumoxide, klei, microkalk, calciumbicarbonaat.

[0291] Aluminiumhydroxideoxide staat ook bekend als aluminiumoxidehydroxide, aluminiumoxihydroxide of aluminiumoxidehydraat en heeft de formule AIO(OH) (= Al2 O3 -H2 O).

Voorkeursoorten aluminiumhydroxide-oxide voor gebruik in deze uitvinding kunnen boehmiet en pseudoboehmiet zijn.

44 BE2024/5357

[0292] Microkrijt, ook wel gemicroniseerd krijt of micropoeder krijt genoemd, verwijst naar een vorm van fijngemalen krijt met als hoofdbestanddeel calciumcarbonaat (CaCO,). Het microkrijt wordt geproduceerd door middel van een nauwkeurig maalproces dat de deeltjesgrootte reduceert tot een fijn poeder, meestal met een mediaan diameter (D50) van meer dan 2 um tot 15 um, of 2 um tot 10 um. Verder kunnen de microkrijtdeeltjes optioneel aan het oppervlak gemodificeerd worden om hun eigenschappen te verbeteren, ze kunnen bijvoorbeeld gecoat worden. De microkrijtdeeltjes worden gebruikt als vulmiddel en kunnen de porositeit van de primerlaag helpen controleren. PVC- oppervlakken hebben doorgaans een lage porositeit, wat problemen kan opleveren voor de hechting van de primer. Microchalk helpt blokkering in primersamenstellingen te verminderen door de oppervlakte-eigenschappen te verbeteren. De fijne deeltjes vullen kleine holtes en vergroten de oppervlakteruwheid, waardoor een poreuzer substraatoppervlak ontstaat. Deze verhoogde porositeit bevordert een betere mechanische hechting tussen de primer en het PVC-substraat. Hierdoor hecht de primer beter aan het substraat, waardoor de kans kleiner wordt dat de platen tijdens opslag of verwerking aan elkaar plakken.

[0293] In het bijzonder kunnen de microkrijtdeeltjes de hechting van de primer aan het PVC- oppervlak verbeteren bij gebruik in combinatie met het polyurethaan bindmiddel. Daarnaast is waargenomen dat het verhogen van het microkrijtgehalte in de primersamenstelling tot betere blokkeerresultaten leidt, waardoor de prestaties van de primersamenstelling verder geoptimaliseerd worden.

[0294] In een uitvoeringsvorm heeft de deeltjesgrootteverdeling van het microkrijt een mediaan diameter (D50) van meer dan 2 micrometer, zoals bepaald met een Nicomp 380 Particle Sizer die

Dynamic Light Scattering (DLS) gebruikt voor deze meting. Zeer fijne deeltjes hebben de neiging om samen te klonteren, waardoor dispersieproblemen kunnen ontstaan en de algehele effectiviteit van de primerlaag kan verminderen.

[0295] In een uitvoeringsvorm heeft de deeltjesgrootteverdeling van het microkrijt een mediane diameter (D50) van 2 um tot 15 um, of 2 um tot 10 um, zoals bepaald met een Nicomp 380 Particle

Sizer die Dynamic Light Scattering (DLS) gebruikt voor deze meting.

[0296] Bij voorkeur kan de primersamenstelling ook een waterige silicadispersie omvatten, bij voorkeur een waterige dispersie van colloïdaal siliciumdioxide. Het siliciumdioxide heeft bij voorkeur een deeltjesgrootte van 5 tot 100 nm.

[0297] In een belichaming, wordt er een waterig inkt en primersysteem voor beeldvorming op een pvc-substraat verstrekt dat bestaat uit: een waterige inktsamenstelling bestaande uit water en drie verschillende in water oplosbare organische oplosmiddelen, waarbij het eerste en tweede in water oplosbare organische oplosmiddel alkyldiolen zijn, het derde in water oplosbare organische

45 BE2024/5357 oplosmiddel alkyltriol is, en waarbij elk van het eerste, tweede en derde in water oplosbare organische oplosmiddel een afzonderlijke oppervlaktespanning heeft die tussen 10 en 80 mN/m bij 20°C ligt, bij voorkeur 20 tot 75 MN/m bij 20°C, meer bij voorkeur 24 tot 73 MN/m bij 20°C en een primersamenstelling voor het voorbehandelen van het polymere substraatoppervlak voorafgaand aan het aanbrengen van de waterige inktsamenstelling, waarin de primersamenstelling water, een alifatische polyurethaandispersie als primair bindmiddel, microkrijt en additieven omvat. Verder kunnen de drie verschillende in water oplosbare organische oplosmiddelen in de waterige inktsamenstelling van het waterige inkt- en primersysteem een mengsel zijn van een alkydiolverbinding met een koolstofketenlengte variërend van C3 tot C4, 1,2-hexaandiol en glycerol.

Verder kunnen de drie verschillende in water oplosbare organische oplosmiddelen in de waterige inktsamenstelling van het waterige inkt- en primersysteem een mengsel zijn van 1,3-butaandiol, 1,2- hexaandiol en glycerol. Als alternatief kunnen de drie verschillende in water oplosbare organische oplosmiddelen in de waterige inktsamenstelling van het waterige inkt/primersysteem een mengsel zijn van 1,2-propaandiol, 1,2-hexaandiol en glycerol. Bij een ander alternatief kunnen de drie verschillende in water oplosbare organische oplosmiddelen in de waterige inktsamenstelling van het waterige inkt/primersysteem een mengsel zijn van 2-methyl-1,3-propandiol, 1,2-hexaandiol en glycerol.

[0298] In een uitvoeringsvorm ligt de oppervlaktespanning van de waterige inktsamenstelling tussen 10 en 50 mN/m bij 25°C. De oppervlaktespanning van de waterige inktsamenstelling kan bijvoorbeeld variëren van 15 mN/m tot 50 mN/m bij 25°C, of van 18 mN/m tot 45 mN/m bij 25°C, of van 20 mN/m tot 30 MN/m bij 25°C, of van 20 mN/m tot 28 mN/m bij 25°C.

[0299] De primersamenstelling kan ook andere additieven omvatten zoals oppervlakte-actieve stoffen, reologiemodificatoren, antischuimmiddelen, optische witmakers, biociden, pH-regelaars, kleurstoffen en andere additieven om de eigenschappen van de primersamenstelling verder te verbeteren.

[0300] Bij een belichaming omvat de primersamenstelling 5 tot 40 gewichtsprocent of 18 tot 27 gewichtsprocent microkrijt, bij voorkeur 20 tot 25 gewichtsprocent microkrijt op basis van het totale gewicht van de primersamenstelling.

[0301] In een uitvoeringsvorm heeft de primersamenstelling een oppervlaktespanning van 20 tot 40 mN/m bij 20°C, zoals bepaald met de Wilhelmy-plaatmethode.

[0302] Verder kan de primersamenstelling een viscositeit bij 25°C hebben van 100 cP tot 300 cP, bij voorkeur van 150 cP tot 250 cP, zoals bepaald met een Anton Paar MCR 102e reometer, in overeenstemming met ASTM D7042.

46 BE2024/5357

[0303] In een uitvoeringsvorm kan de primersamenstelling bestaan uit: 36,6 gew. % 35 gew.% alifatische polyurethaandispersie (vastestofgehalte 12,81%), 2 gew. % oppervlakte-actieve stof, 2,25 gew. % reologiemodificator en 25 gew. % microkalk.

[0304] In een uitvoeringsvorm kan de primersamenstelling bestaan uit: 40 gew. % 42 gew. % polyurethaandispersie in water (met een vast gehalte van 16,8 gew. %), 24 gew. % waterige polyurethaan acrylhybride-dispersieoplossing, met een vast gehalte van 25 gew. % en 50 gew. %, 2 gew. % oppervlakte-actieve stof, 2,72 gew. % hydrofiel pyrogeen kiezelzuur, 20 gew. % microkalk.

[0305] De uitvinding heeft ook betrekking op een waterig inkt- en primersysteem voor het bedrukken van polyvinylchloridesubstraten (PVC), met name PVC-gebaseerde vloermaterialen.

[0306] De primersamenstelling kan op het polymere substraat worden aangebracht door middel van een aantal coatingmethoden, waaronder diepdruk-, flexografie-, diepdruk-, staaf-, spuit-, rol-, gordijn- en mescoatingmethoden. Voorkeursmethoden zijn flexografische, diepdruk- en staafcoatingmethoden. De primer kan inline of offline met het inkjet inktdrukproces worden aangebracht. Nadat de primersamenstelling is aangebracht, ondergaat deze bij voorkeur een droogproces om een primerlaag te vormen. De primerlaag kan gedroogd worden met een infraroodlamp, hete lucht of een combinatie daarvan. Zodra de primerlaag volledig gedroogd is, d.w.z. een minimaal tot geen vochtgehalte omvat, en het substraat voldoende geprepareerd is, wordt de waterige inktsamenstelling op het PVC-substraat gedrukt. Dit opeenvolgende proces zorgt ervoor dat de primer het PVC-oppervlak effectief voorbereidt, waardoor de hechting van de inkt verbetert en er een superieure afdrukkwaliteit met levendige kleuren en scherpe patronen ontstaat.

[0307] De primersamenstelling die in de huidige uitvinding wordt beschreven, is dus ontworpen om snel vocht uit de waterige inktsamenstelling te absorberen. Deze primersamenstelling is bijzonder effectief in het verminderen van het uitlopen van inkt, waardoor de patronen niet alleen levendig maar ook scherp zijn, met een uitzonderlijke kleurkwaliteit. Dit resulteert in patronen die niet alleen levendig zijn, maar ook een superieure kleurkwaliteit vertonen.

VOORBEELDEN

[0308] De onderhavige uitvinding zal in meer detail worden beschreven aan de hand van de volgende illustratieve voorbeelden.

Voorbeeld

[0309] Het volgende voorbeeld geeft een illustratief en niet-limiterend voorbeeld van de bereiding van een waterige inktsamenstelling, overeenkomend met Voorbeeld 1 in Tabel 1.

47 BE2024/5357

[0310] Op basis van het totale gewicht van de waterige inktsamenstelling werden 1 wt% polyethergemodificeerde siloxaansurfactant, 30 wt% 1,2-propaandiol, 4 wt% 1,2-hexaandiol en 2 wt% glycerol afgemeten en gecombineerd in een vat. Deze componenten werden vervolgens al roerend gemengd tot een eerste homogene oplossing. Afwegen in een apart vat: 0,02 gewichtsprocent van 10 gewichtsprocent waterige oplossing van 1,2-benzisothiazolin-3-one dat een biocide is, resulterend in een vast gehalte van 0,002 gewichtsprocent, en 12 gewichtsprocent van 42 gewichtsprocent bindmiddeldispersie op acrylbasis, resulterend in een vast gehalte van 5,04 gewichtsprocent, () en van de rest gedemineraliseerd water, inclusief de watercomponent van de dispersie; en deze mengen om een tweede homogene oplossing te vormen. De eerste en tweede oplossing al roerend met elkaar vermengen en 21,4 gew. % dispersie van cyaanpigment (14,2 gew. % pigmentgehalte) (Projet Cyan) aan dit mengsel toevoegen en continu roeren totdat het hele mengsel volledig homogeen is. De viscositeit van de waterige inktsamenstelling was 5,51 cP bij 25°C, zoals gemeten met Anton Paar viscositeitsmeters volgens ASTM D7042. De deeltjesgrootteverdeling (D50) was 110,1 nm, gemeten door dynamische lichtverstrooiing (DLS). De oppervlaktespanning van de waterige inktsamenstelling was 21. 2 MN/m bij 20 °C, zoals gemeten met de Wilhelmy-plaatmethode met Krüss K20 tensiometer.

[0311] Het geleidingsvermogen was 657,00 uS/cm en de pH was 7,87. De dichtheid van de waterige inktsamenstelling was 1,0337 g/ml.

[0312] Alle hoeveelheden zijn relatief ten opzichte van de totale waterige inktsamenstelling.

Voorbeeld Il

[0313] Hieronder wordt een illustratief en niet-limiterend voorbeeld gegeven van de bereiding van een waterige inktsamenstelling.

[0314] Op basis van het totale gewicht van de waterige inktsamenstelling werden 1 wt% polyethermodificeerd siloxaan, 22 wt% 1,2-propaandiol, 4 wt% 1,2-hexaandiol en 2 wt% glycerol afgemeten en gecombineerd in een vat. Deze componenten werden vervolgens door roeren gemengd om een eerste homogene oplossing te creëren. Afwegen in een apart vat: 0,02 gew. % van 10 gew. % alkalische 1,2-benzisothiazolin-3-oplossing (biocide), resulterend in een vast gehalte van 0,002 gew. %, en 12 gew. % van 42 gew. % alkalische bindmiddeldispersie op acrylbasis met een vast gehalte van 5,04 gew. %, en de rest gedemineraliseerd water, inclusief de watercomponent van de dispersie; en deze mengen om een tweede homogene oplossing te maken. De eerste en tweede oplossing al roerend door elkaar mengen en 21,72 gew. % gele pigmentdispersie (14,2 gew. % pigmentgehalte) aan dit mengsel toevoegen en continu roeren totdat het hele mengsel volledig homogeen is. Alle hoeveelheden zijn in verhouding tot de totale waterige inktsamenstelling.

48 BE2024/5357

[0315] De dichtheid van de inktsamenstelling was 1,0330 g/ml bij 25 °C. De oppervlaktespanning was 20,8 mN/m bij 20°C, zoals gemeten door de Wilhelmy-plaatmethode met Krüss K20 tensiometer, en de deeltjesgrootteverdeling was (D50) 141,8 nm, zoals gemeten door DLS. De geleidbaarheid was 744 uS/cm. De pH was 8,18.

[0316] Voorbeeld ll

[0317] Hieronder wordt een illustratief en niet-limiterend voorbeeld gegeven van de bereiding van een waterige inktsamenstelling.

[0318] Een eerste samenstelling bestaande uit 1 wt% oppervlakte-actieve stof op siloxaanbasis, 22 wt% 1,2-propaandiol, 4 wt% 1,2-hexaandiol en 2 wt% glycerol werd bereid door in een vat te mengen tot een eerste homogene oplossing. In een apart vat werd een samenstelling bestaande uit 0,02 gew. % 1,2-benzisothiazolin-3-on oplossing (10 gew. % aq.) (biocide), 12 gew. % van 42 gew. % aq. bindmiddeldispersie op acrylbasis, resulterend in een vast gehalte van 5,04 gew. %, en de rest van de oplossing werd gemengd tot een eerste homogene oplossing. 04 gew. %, en de rest gedemineraliseerd water, inclusief de watercomponent van de dispersie; werd gevormd door mengen om een tweede homogene oplossing te vormen. De eerste en tweede samenstelling werden al roerend gemengd en 28,1 gew. % Magenta pigmentdispersie (14,2 gew. % pigmentinhoud) werd aan dit mengsel toegevoegd tot volledige homogeniteit. Alle hoeveelheden zijn relatief ten opzichte van de totale waterige inktsamenstelling.

[0319] De dichtheid van de resulterende inktsamenstelling was 1,0343 g/ml bij 25 °C. De oppervlaktespanning was 21,1 mN/m bij 20°C, zoals gemeten door de Wilhelmy-plaatmethode met

Krüss K20 tensiometer, en de deeltjesgrootteverdeling was (D50) 113,2 nm, zoals gemeten door DLS.

De geleidbaarheid was 617 uS/cm. De pH was 8,05.

[0320] Voorbeeld IV

[0321] Hieronder wordt een illustratief en niet-limiterend voorbeeld gegeven van de bereiding van een waterige inktsamenstelling.

[0322] Op basis van het totale gewicht van de waterige inktsamenstelling werden 1 wt% polyethergemodificeerde siloxaansurfactant, 22 wt% 1,2-propaandiol, 4 wt% 1,2-hexaandiol en 2 wt% glycerol afgemeten en gecombineerd in een vat. Deze componenten werden vervolgens door roeren gemengd om een eerste homogene oplossing te creëren. Afwegen in een apart vat: 0,02 gew. % 1,2- benzisothiazolin-3-on (10 gew. % ag. ) en 12 gew. % van 42 gew. % aq. bindmiddeldispersie op acrylbasis, resulterend in een vaste inhoud van 5,04 gew. %, en de rest gedemineraliseerd water, inclusief de watercomponent van de dispersie; en deze mengen om een tweede homogene oplossing

49 BE2024/5357 te maken. De eerste en tweede oplossing al roerend door elkaar mengen en 27,3 gewichtsprocent zwarte pigmentdispersie (14,2 gewichtsprocent pigmentinhoud) aan dit mengsel toevoegen en continu roeren totdat het hele mengsel een volledige homogeniteit heeft bereikt. Alle hoeveelheden zijn relatief aan de totale waterige inktsamenstelling.

[0323] De dichtheid van de inktsamenstelling was 1,0240 g/ml bij 25 °C. De oppervlaktespanning was 20,9 mN/m bij 20°C, zoals gemeten door de Wilhelmy-plaatmethode met Krüss K20 tensiometer, en de deeltjesgrootteverdeling was (D50) 112,7 nm, zoals gemeten door DLS. De geleidbaarheid was 710 uS/cm. De pH was 8,13.

[0324] Voorbeeld V

[0325] Hieronder wordt een illustratief en niet-limiterend voorbeeld gegeven van de bereiding van een waterige inktsamenstelling.

[0326] Op basis van het totale gewicht van de waterige inktsamenstelling werden 1 wt% polyethergemodificeerde siloxaansurfactant, 20 wt% 1,3-butaandiol, 4 wt% 1,2-hexaandiol en 2 wt% glycerol afgemeten en gecombineerd in een vat. Deze componenten werden vervolgens door roeren gemengd om een eerste homogene oplossing te creëren. Afwegen in een apart vat: 0,02 gew. % (10 gew. % waterige oplossing) 1,2-benzisothiazolin-3-one dat een biocide is, resulterend in een vast gehalte van 0,002 gew. %, en 12 gew. % van 42 gew. % aq. bindmiddeldispersie op acrylbasis met een vast gehalte van 5,04 gew. %, en van de rest gedemineraliseerd water, inclusief de watercomponent van de dispersie. en deze mengen om een tweede homogene oplossing te maken. De eerste en tweede oplossing met elkaar mengen en 21,4 gewichtsprocent cyaanpigmentdispersie (14,2 gewichtsprocent pigmentinhoud) aan dit mengsel toevoegen. De viscositeit van de waterige inktsamenstelling was 4,9 cP bij 25°C, zoals gemeten door Anton Paar viscometer, ASTM 7042 . De deeltjesgrootteverdeling (D50) was 118 nm, gemeten door dynamische lichtverstrooiing (DLS). De oppervlaktespanning van de waterige inktsamenstelling was 23,7 MN/m bij 25 °C, zoals gemeten door de Wilhelmy-plaatmethode met Krüss K20 tensiometer.

[0327] Het geleidingsvermogen was 547,00 uS/cm en de pH was 8,7. De dichtheid van de waterige inktsamenstelling was 1,03 g/ml.

[0328] Alle hoeveelheden zijn relatief ten opzichte van de totale waterige inktsamenstelling.

[0329] Voorbeeld VI

[0330] Het volgende voorbeeld is een illustratief en niet-limiterend voorbeeld van de bereiding van een waterige inktsamenstelling.

[0331] Op basis van het totale gewicht van de waterige inktsamenstelling werden 1 wt% polyethergemodificeerde siloxaansurfactant, 25 wt% 2-methyl-1,3-propaandiol en 4 wt% 1,2- hexaandiol afgemeten en gecombineerd in een vat. Deze componenten werden vervolgens door

50 BE2024/5357 roeren gemengd tot een eerste homogene oplossing. Afwegen in een apart vat: 0,02 gew. % van 10 gew. % waterige oplossing van 1,2-benzisothiazolin-3-on, resulterend in een vast gehalte van 0,02 gew. %, dat een biocide is, en 12 gew. % van 42 gew. % aq. bindmiddeldispersie op acrylbasis met een vast gehalte van 5,04 gew. %, en de rest gedemineraliseerd water, inclusief de watercomponent van de dispersies, en deze mengen om een tweede homogene oplossing te vormen. De eerste en tweede oplossing al roerend met elkaar mengen en 21,4 gewichtsprocent cyaanpigmentdispersie (14,2 gewichtsprocent pigmentinhoud) aan dit mengsel toevoegen en continu roeren totdat het hele mengsel volledig homogeen is.

[0332] Voorbeeld VII

[0333] Hieronder wordt een illustratief en niet-limiterend voorbeeld gegeven van de bereiding van een primersamenstelling, overeenkomend met Voorbeeld 2 in Tabel 4.

[0334] Er werd een primersamenstelling bereid door de volgende ingrediënten te combineren op basis van het totale gewicht van de primersamenstelling: 40 gew. % (42 gew. % aq.) watergedragen oplossing van polyurethaanhars, resulterend in een vast stofgehalte van 16,6 gew. % , 24 gew. % (36 gew. % aq.), waterige dispersie van een alifatisch urethaan-acryl-hybride hars, resulterend in een vast stofgehalte van 8,64 gew. % 2 gew. % polyether gemodificeerde siloxaan surfactant, 2. 72 gew. % hydrofiel pyrogeen kiezelzuur met een specifiek oppervlak van 200 m2/g, als verdikkingsmiddel, en 20 gew. % microkalk (zeer zuiver calciumcarbonaat met een zuiverheid van 99,95% )(Socal P2, CAS 471341)), en de rest gedemineraliseerd water, inclusief de watercomponent van de dispersie.

[0335] Na deze voorbereiding werd de primersamenstelling op het PVC-substraat aangebracht, waardoor een primerlaag werd gevormd. Vervolgens werd de waterige inktsamenstelling op de primerlaag gedrukt, waardoor een decoratieve laag werd gevormd.

Voorbeeld VIII

[0336] Hieronder wordt een illustratief en niet-limiterend voorbeeld gegeven van de bereiding van een primersamenstelling, overeenkomend met Voorbeeld 3 in Tabel 4.

[0337] Een primersamenstelling werd bereid door de volgende ingrediënten te combineren op basis van het totale gewicht van de primersamenstelling: 36,6 wt% van 35 gew. % (watergedragen) alifatische polyurethaandispersie, resulterend in een vastestofgehalte van 12,81 gew. %; 2 gew. % polyether gemodificeerde siloxaansurfactant, 2 gew. % hydrofoob gemodificeerd ethyleenoxide urethaan als een reologiemodificator, 2 gew. % hydrofoob gemodificeerd ethyleenoxide urethaan als een reologiemodificator.25 gew. % hydrofoob gemodificeerd ethyleenoxide urethaan als reologiemodificator, 25 gew. % microkalk (zeer zuiver calciumcarbonaat met een zuiverheid van 99,95

51 BE2024/5357 %) (Socal P2, CAS 471341) als vulstof, en de rest gedemineraliseerd water, inclusief de watercomponent van de dispersie.

[0338] Voorbeeld IX

[0339] Een primersamenstelling op waterbasis werd als volgt bereid: elk component werd afgewogen om de gewenste verhoudingen op basis van het totale gewicht van de primersamenstelling te verkrijgen: 55,43 wt% van 42 gew. % ad. (watergedragen) oplossing van polyurethaanharsdispersie (DAOTAN VTW 6421/42WA), resulterend in een vastestofgehalte van ongeveer 23,28 gew. %, 2,8 gew. % hydrofoob gemodificeerd ethyleenoxide urethaan als reologiemodificator, 20 gew. % microkalk ((Zeer zuiver calciumcarbonaat met een zuiverheid van 99 .95 %) (Socal P2, CAS 471341), 0,5 gew. %

BYK-016 (ontschuimer) en 1,47 gew. % oppervlakte-actieve stof (Surfynol 104 E in propaandiol (50:50)) en de rest gedemineraliseerd water, inclusief watercomponent van de dispersie. Na weging werden de componenten gecombineerd en geroerd met een mechanische roerder bij een snelheid variërend van 700 RPM tot 1000 RPM gedurende 1 uur.

[0340] De primersamenstelling op waterbasis had een oppervlaktespanning van 34,2 mN/m bij 20°C (gemeten met een Wilhelmy-plaat). De viscositeit van de primersamenstelling op waterbasis, gemeten met een DIN 4-beker, was 43 seconden bij een temperatuur van 25°C. De pH was 8,36.

[0341] Schiltest

[0342] Tabel 5 geeft niet-limiterende voorbeelden van de waarden van de afpelsterkte (N/mm) van de inkt- en primersamenstellingen op waterbasis aangebracht op PVC-substraten, in overeenstemming met deze uitvinding en volgens de ISO 24345 norm voor afpelsterkte. een bedrukbaar PVC-substraat werd gemaakt, maar met toevoeging van een PVC-slijtlaag van 0,15 tot 0,2 mm bovenop de PVC-decoratielaag.

[0343] Erwerden monsters van 50 mm breed (+/- 15-20 cm lang) gebruikt. De test toonde specifiek afschilfering tussen de inkt en de bovenste slijtlaag. De substraten werden gesneden en ongeveer 3-5 cm opengeschild en vervolgens in de bekken van een trekbank geplaatst. De materialen werden verder opengetrokken onder een hoek van 180° tussen beide delen met een snelheid van 100 + 5 mm/min, en de kracht (F) die nodig was om de materialen te delamineren werd gemeten.

[0344] Tabel 1 omvat niet-limitatieve voorbeelden van chemische verbindingen en hun verschillende fysische eigenschappen in verschillende waterige inktsamenstellingen. Elke samenstelling omvat verschillende organische oplosmiddelen. In tabel 1 worden de dampdruk en viscositeit (gemeten met een Anton Paar viscometer, ASTM D7042) van verschillende organische oplosmiddelen gespecificeerd voor elk niet-limitatief voorbeeld van waterige inktsamenstellingen. De

52 BE2024/5357 voorbeelden 1,2, 7 en 9,10 zijn in overeenstemming met deze uitvinding. De voorbeelden 3,4,5, 6 en 8 zijn vergelijkende voorbeelden. De inktsamenstellingen zijn in gew. %.

TABEL 1

Ingrediënt CAS- Dampdru | Viscositei nummer of | k (Pa), t(cP),

Samenstelling in gewicht handelsna | 25°C 25°C am 1 1,2- 57-55-6 20 49 30 24 propaandiol 2 Diethyleenglyc | 111-46-6 36 30 ol 3 Dipropyleengl | 25265-71-8 | 1.3 75 25 ycol 4 1,3- 504-63-2 3.9 52 30 propaandiol 2-methyl-1,3- | 2163-42-0 | 2,8 168 propaandiol oe ee aoe a JE JE en Je an a 1,2- 6920-22-5 87 4 4 4 4 4 hexaandiol

Binder Acrylcopol 12 12 12 12 12 ymeerdisp ersie 42 gew. % ad.

53 BE2024/5357 11 oppervlakte- BYK 348 1 1 1 1 1 actieve stof op | (BYK) siloxaanbasis 12 cyaan pigment | Projet 21.4 21.4 21.4 21.4 21.4 cyaan (Fujifilm) 13 biocide Proxel (8 0.02 0.02 0.02 0.02 0.02 tot 10 gew. % ad.)

Totaal 100% | 100% 100% | 100% | 100 %

TABEL 1 (vervolg)

Ingrediënt CAS-nummer of Dampdruk | Viscositeit 0 0 Samenstelling in gewicht handelsnaam (Pa), 25 C | (CP), 25°C

Ex. Ex. Ex.8 | Ex. Ex. 6 7 9 10

ZZ ene ee EEE ee qe EE

ZIG

5 2-methyl-1,3- 2163-42-0 2,8 168 25 25 propaandiol [mes ene ee a oen je (5 jee

54 BE2024/5357 en Jes = PEPPERS 10 Binder () 12 12 12 12 12

Styreenacrylcopolymeer (42 gew. % aq. ) 11 oppervlakte- BYK 348 (BYK) 1 1 1 1 1 actieve stof op siloxaanbasis 12 cyaan pigment Projet cyaan (Fujifilm) 21.4 | 21.4 | 21.4 | 21.4 | 21.4 (14 tot 15% pigmentinhoud)

Totaal 100 | 100 | 100 | 100 | 100 % % % % %

[0345] Tabel 2 omvat niet-limitatieve voorbeelden van chemische verbindingen en hun verschillende fysische eigenschappen in verschillende waterige inktsamenstellingen. De voorbeelden 1 en 2 zijn in overeenstemming met deze uitvinding. De voorbeelden 3 tot en met 8 zijn vergelijkende voorbeelden. De voorbeelden 1-8 komen overeen met de samenstellingen in TABEL 1.

[0346] TABEL 2

Ex.1 Ex.2 Ex. 3 | Ex.4 | Ex.5 | Ex.6 | Ex. Ex. 8 | Ex.9 | Ex. 7 10

Viscositeit waterige 6.1 5.3 5 6.1 5.5 5.1 5.3 | 4.3 4.9 5.4 inktsamenstelling, bij 25°C, cP

Dispersiestabiliteit pigment, | ok ok ok ok ok ok ok NOK | ok ok 7d bij 80°C

55 BE2024/5357

[0347] De voorbeelden 1 en 2 in tabel 3 zijn in overeenstemming met de uitvinding. De voorbeelden 3 tot en met 8 zijn vergelijkende voorbeelden. De voorbeelden 1-8 komen oversen met de samenstellingen in TABEL 1.

[0348] Tabel 3 illustreert de resultaten van een test waarbij een 6 um (micrometer) dikke coating laag gedroogd wordt met behulp van infrarood (IR) licht en het PVC-substraat met een snelheid van 50 mm/s gepasseerd wordt. De tabel geeft een gedetailleerd overzicht van het aantal passages dat nodig is om de coating onder deze omstandigheden volledig te drogen. Een ander voorbeeld in tabel 3 geeft de duur aan die nodig is om 90% van het oplosmiddel te verdampen onder drie verschillende temperatuursomstandigheden: 30°C, 80°C en 120°C, terwijl de luchtstroomsnelheid 1m/s blijft.

TABEL 3 6 um waterige Ex. 1 Ex. 2 | Ex.3 Ex. 4 Ex.5 Ex.6 Ex. 7 Ex. 8 cas | LIVES

Drogen van 6 um 6 45 12.5 10 10 7 5 coating bij IR 50 mm/s, aantal drooggangen

Tijd om 90% van het | 19 16 360 10 120 138 102 43 oplosmiddel te verdampen (min) bij 30°C, 1m/s luchtstroom

Tijd om 90% van het | 0.5 0.4 3.2 0.4 1.4 1.6 1.1 0.8 oplosmiddel te verdampen (min) bij 80°C, 1m/s luchtstroom

Tijd om 90% van het | 4 3.5 16 24.5 8.3 9.2 7 6.2 oplosmiddel te verdampen (sec) bij 120°C, 1m/s luchtstroom

56 BE2024/5357

TABEL 4

TABEL 4 geeft niet-limiterende voorbeelden van primersamenstellingen in overeenstemming met deze uitvinding. De voorbeelden 1A,2A en 3A zijn in overeenstemming met de onderhavige uitvinding.

TABEL4

Ingrediënt CAS-nummer | Ex. 1A Ex. 2A Ex. 3A Ex. 4A of handelsnaam

De O0) ee ee ee 1 Oplossing van Daotan VTW | 56 40 55.43 polyurethaanhars (42 % 6421/42 WA) ad) 2 Alifatische urethaan- NeoPac® E- 24 acryl-hybride dispersie 125 (25 gew. tot 80 gew.) 3 Alifatische Daotan VTW 36.6 polyurethaandispersie 1262/35WA (35 % aq.) 4 Siloxaan Oppervlakte- BYK-348 2 2 2 len OO

Oe ee EE EE

Hydrofoob ACRYSOL" 4 2.25 2.8 gemodificeerd RM-825 polyethyleenoxide urethaan 7 Microkrijt, CAS 471341, | 20 20 25 20 een oplossing van een BYK 016 0.5 gemodificeerd polysiloxaan

57 BE2024/5357 ethaan-1,2-diol; 2,4,7,9- 1.47 tetramethyldec-5-yne- 4,7-diol (Surfynol 104 E in propaandiol (50:50)) om

Ee ee ee ee ee

TABEL5

Bedrukt substraat met de Delaminatie-afpelsterkte (Fmay | Schilweerstand huidige samenstelling van inkt (N/50 mm) 50 mm/N en primer op waterbasis

Claims

58 BE2024/5357 Conclusies

1. Een waterig inkt- en primersysteem voor polymere substraten, bestaande uit: een primersamenstelling voor het voorbehandelen van het polymere substraat, waarin de primersamenstelling ten minste één primerbindmiddel, één of meer anorganische deeltjes, water en additieven omvat, en een waterige inktsamenstelling voor beeldvorming op het polymere substraat dat voorbehandeld is met de primersamenstelling, waarin de waterige inktsamenstelling water en ten minste twee verschillende in water oplosbare organische oplosmiddelen omvat, waarin de ten minste twee verschillende in water oplosbare organische oplosmiddelen gekozen worden uit een groep die bestaat uit alkydiolen, en waarin elk in water oplosbaar organisch oplosmiddel een aparte oppervlaktespanning heeft die tussen 10 en 80 mN/m bij 20°C ligt.

2. Het waterig inkt- en primersysteem volgens eis 1, waarin de alkydiolen van de waterige inktsamenstelling een koolstofketenlengte hebben variërend van C3 tot C8, bij voorkeur C3 tot C6.

3. Het waterig inkt- en primersysteem volgens conclusie 1 of 2, waarin de alkydiolen worden gekozen uit 1,2-propaandiol, 1,3-propaandiol, 2-methyl-1,3-propaandiol, 1,2-butaandiol, 1,3-butaandiol, 1,4-butaandiol, 1,2-pentaandiol, 2,3-pentaandiol, 1,5-pentaandiol, 1,5- hexaandiol, 2,5-hexaandiol, 1,6-hexaandiol, 1,2-hexaandiol, 2,3-hexaandiol, 1,7- heptaandiol en 1,8-octaandiol.

4. Het waterig inkt- en primersysteem volgens een van de beweringen 1 tot en met 3, waarin de ten minste twee verschillende in water oplosbare organische oplosmiddelen van de waterige inktsamenstelling worden gedefinieerd als een eerste in water oplosbaar organisch oplosmiddel en een tweede in water oplosbaar organisch oplosmiddel.

5. Het waterig inkt- en primersysteem volgens bewering 4, waarin het eerste in water oplosbare organische oplosmiddel 1,2-hexaandiol is.

6. Het waterig inkt- en primersysteem volgens bewering 4, waarin het tweede in water oplosbare organische oplosmiddel een alkyldiol is met een koolstofketenlengte variërend van C3 tot C4.

59 BE2024/5357

7. Het waterig inkt- en primersysteem volgens bewering 4 of 6, waarin het tweede in water oplosbare organische oplosmiddel 1,3-butaandiol is.

8. Het waterig inkt- en primersysteem volgens bewering 4 of 6, waarin het tweede in water oplosbare organische oplosmiddel 1,2-propaandiol is.

9. Het waterig inkt- en primersysteem volgens de claims 4 of 6, waarin het tweede in water oplosbare organische oplosmiddel 2-methyl-1,3-propaandiol is.

10. Het waterige inkt- en primersysteem volgens een van de beweringen 1 tot en met 9, waarin de waterige inktsamenstelling ten minste twee in water oplosbare organische oplosmiddelen omvat van 5 tot 70 gewichtsprocent, bij voorkeur van 10 tot 50 gewichtsprocent, en meer bij voorkeur van 20 tot 45 gewichtsprocent ten opzichte van het totale gewicht van de waterige inktsamenstelling.

11. Het waterig inkt- en primersysteem volgens een van de beweringen 1 tot en met 9, waarin de waterige inktsamenstelling verder een derde in water oplosbaar organisch oplosmiddel omvat, gekozen uit een groep die bestaat uit alkyltriolen met een oppervlaktespanning tussen 10 en 80 MN/m bij 20°C.

12. Het waterig inkt- en primersysteem volgens bewering 11, waarin elk van de eerste, tweede en derde in water oplosbare organische oplosmiddelen een afzonderlijke oppervlaktespanning heeft van 10 tot 75 MN/m bij 20°C, bij voorkeur 20 tot 75 MN/m bij 20°C.

13. Het waterig inkt- en primersysteem volgens bewering 11 of 12, waarin elk van de eerste, tweede en derde in water oplosbare organische oplosmiddelen een duidelijk kookpunt heefttussen 50°C en 450°C bij 1 atmosfeer, bij voorkeur tussen 100°C en 350°C bij 1 atmosfeer.

14. Het waterig inkt- en primersysteem volgens een van de beweringen 11 tot en met 13, waarin elk van de eerste, tweede en derde in water oplosbare organische oplosmiddelen een duidelijk kookpunt heeft tussen 185 °C en 291 °C bij 1 atmosfeer.

15. Het waterig inkt- en primersysteem volgens een van de beweringen 11 toten met 13, waarin het derde in water oplosbare organische oplosmiddel glycerol is.

60 BE2024/5357

16. Het waterige inkt- en primersysteem volgens een van de beweringen 1 tot 15, waarin de waterige inktsamenstelling een oppervlaktespanning heeft van 10 tot 80 mN/m bij ongeveer 25 °C, bij voorkeur 15 tot 45 mN/m bij ongeveer 25 °C, en nog liever 20 tot 30 mN/m bij ongeveer 25 °C.

17. Het waterige inkt- en primersysteem volgens een van de beweringen 1 toten met 16, waarin de waterige inktsamenstelling een viscositeit heeft van 1 cP tot 100 cP bij 25°C, 1 cP tot 15 cP bij 25°C, 3,0 cP tot 10,0 cP bij 25°C, 3,5 cP tot 9 cP bij 25°C , 4,0 cP tot 8,0 cP bij 25°C, 4,0 cP tot 7 cP bij 25°C.

18. Het waterige inkt- en primersysteem volgens een van de beweringen 11 tot en met 17, waarin de waterige inktsamenstelling 5 tot 70 gewichtsprocent van de drie in water oplosbare organische oplosmiddelen omvat, ten opzichte van het totale gewicht van de waterige inktsamenstelling.

19. Het waterige inkt- en primersysteem volgens een van de beweringen 11 tot en met 18, waarin de waterige inktsamenstelling van 10 tot 50 gewichtsprocent, bij voorkeur van 20 tot 45 gewichtsprocent van de drie in water oplosbare organische oplosmiddelen omvat, ten opzichte van het totale gewicht van de waterige inktsamenstelling.

20. Het waterig inkt- en primersysteem volgens een van de beweringen 11 tot en met 19, waarin de gewichtsverhouding van het derde in water oplosbare organische oplosmiddel tot het eerste in water oplosbare organische oplosmiddel, gebaseerd op het totale gewicht van de waterige inktsamenstelling, tussen 0,2:5 en 2:1 ligt, bij voorkeur tussen 0,4:1 en 0,8

11.

21. Het waterige inkt- en primersysteem volgens een van de beweringen 11 tot en met 20, waarin de gewichtsverhouding van glycerol tot 1,2-hexaandiol op basis van het totale gewicht van de waterige inktsamenstelling 0,5:1 is.

22. Het waterig inkt- en primersysteem volgens een van de voorgaande beweringen, waarin de waterige inktsamenstelling verder een secundair bindmiddel omvat.

23. Het waterig inkt- en primersysteem volgens bewering 22, waarin het secundaire bindmiddel een polymeer bindmiddel is.

61 BE2024/5357

24. Het waterige inkt- en primersysteem volgens een van de voorgaande claims, waarin de waterige inktsamenstelling verder een of meer pigmentdispersies omvat.

25. Het waterige inkt- en primersysteem volgens een van de voorgaande claims, waarin de waterige inktsamenstelling verder ten minste één additief omvat, zoals een oppervlakte- actieve stof en/of biocide.

26. Het waterig inkt- en primersysteem volgens een van de beweringen 22 tot en met 25, waarin de gewichtsverhouding van het secundaire bindmiddel tot het gecombineerde totaal van 1,2-hexaandiol en glycerol op basis van het totale gewicht van de waterige inktsamenstelling 5:1, bij voorkeur 4:1, bij voorkeur 3:1, en nog liever 2:1 is.

27. Het waterige inkt- en primersysteem volgens een van de voorgaande beweringen, waarin de waterige inktsamenstelling verder een schuimremmend middel omvat.

28. Het waterig inkt- en primersysteem volgens eis 27, waarin de schuimremmende stof een verbinding op basis van benzotriazool of tolyltriazool is.

29. Het waterige inkt- en primersysteem volgens eis 27, waarin de waterige inktsamenstelling 5 tot 30 gewichtsprocent schuimremmende stof omvat, gebaseerd op het totale gewicht van de waterige inktsamenstelling.

30. Het waterig inkt- en primersysteem volgens een van de claims 11 tot en met 29, waarin de waterige inktsamenstelling bestaat uit 10 tot 50 gewichtsprocent van de eerste, tweede en derde in water oplosbare organische oplosmiddelen, 10 tot 18 gewichtsprocent van een secundair bindmiddel, 0,5 tot 2,0 gewichtsprocent van een oppervlakte-actieve stof, 20 tot gewichtsprocent van een waterige pigmentdispersie met een vast gehalte van 5 tot 20 gewichtsprocent, en 20 tot 30 gewichtsprocent van een waterige pigmentdispersie met een vast gehalte van 5 tot 20 gewichtsprocent.5 tot 2,0 gewichtsprocent oppervlakte- 30 actieve stof, 20 tot 30 gewichtsprocent waterige pigmentdispersie met een vast gehalte van 5 tot 20 gewichtsprocent, 0,01 tot 0,03 gewichtsprocent biocide en de rest water, gebaseerd op het totale gewicht van de waterige inktsamenstelling.

31. Het waterig inkt- en primersysteem volgens een van de voorgaande claims, waarbij de primersamenstelling bestaat uit: 20 wt% tot 80 wt% ten minste één primair bindmiddel, 5 wt% tot 35 wt% anorganische deeltjes, 0,01 wt% tot 10 wt% additieven en de rest water, gebaseerd op het totale gewicht van de primersamenstelling.

62 BE2024/5357

32. Het waterig inkt- en primersysteem volgens bewering 31, waarin het ten minste één primair bindmiddel wordt gekozen uit één of meer niet-ionische polyester urethaanpolymeer, polyurethaan acryl hybride dispersieoplossing, alifatische polyurethaandispersie, polyurethaanoplossing.

33. Het waterig inkt- en primersysteem volgens een van de beweringen 31 tot en met 32, waarbij het ten minste één primair bindmiddel wordt gekozen uit een of meer polyurethaan acrylhybride dispersieoplossing, alifatische polyurethaandispersie, polyurethaanoplossing, waarbij de dispersies of oplossingen een vast stofgehalte hebben tussen 25 en 80% en de rest water.

34. Het waterig inkt- en primersysteem volgens een van de beweringen 31 tot en met 33, waarin de anorganische nanodeeltjes een of meer van silica, aluminiumoxihydroxide (ALO(OH)) en microkalk zijn.

35. Het waterig inkt- en primersysteem volgens een van de claims 31 tot en met 34, waarin de primersamenstelling 15 tot 35 gewichtsprocent microkalk omvat, gebaseerd op het totale gewicht van de primersamenstelling.

36. Het waterig inkt- en primersysteem volgens een van de claims 31 tot en met 35, waarin de primersamenstelling verder ten minste één reologie-modificator omvat.

37. Het waterig inkt- en primersysteem volgens een van de beweringen 31 tot en met 36, waarbij het polymere substraat een thermoplastisch substraat is.

38. Het waterig inkt- en primersysteem volgens een van de beweringen 31 tot en met 37, waarin het thermoplastische substraat wordt gekozen uit een groep die bestaat uit polyvinylchloride, polyolefine of polyester, of combinaties daarvan.

39. Gebruik van het waterig inkt- en primersysteem volgens een van de voorgaande beweringen voor het bedrukken van een thermoplastisch substraatoppervlak, waarbij het thermoplastische substraat een decoratieve bekleding is.

40. Een gevormd artikel bestaande uit: een polymeer substraat, een primerlaag die op het polymere substraat wordt aangebracht,

63 BE2024/5357 een decoratieve laag die bovenop de grondlaag wordt aangebracht, waarin de decoratieve laag de waterige inktsamenstelling volgens een van de claims 1 tot en met 38 omvat, en de grondlaag de primersamenstelling volgens een van de claims 31 tot en met 38 omvat.

41. Het gevormde voorwerp volgens eis 40, waarin het polymere substraat een thermoplastisch substraat bestaande uit polyvinylchloride, polyesters, polyolefinen of combinaties daarvan en waarin het gevormde artikel een wand-, vloer- of plafondbekleding, een printfolie of een dekzeil is.