[发明专利]光固化油墨组合物

说明书

背景技术

由于能够生产经济的、高质量、彩色的印刷品，除了家用和办公室使用以外，喷墨技术已经将其应用扩大到高速、商业和工业印刷。该技术是无压印刷方法，其中电子信号控制并指引能够被沉积到各种各样的基材上的墨滴或墨水流。用在这样的技术中的油墨可为液体分散体、溶液或乳剂，并可包括油基油墨、非水性溶剂类油墨、水基油墨和固体油墨。目前喷墨印刷技术包括通过热喷、压电式压力或震动促使油墨滴穿过小喷嘴到介质的表面上。然后，例如通过加热或使用加压气流干燥被沉积的墨滴，或让它在环境条件下干燥。

近来，通过辐射固化油墨，特别是紫外（UV）固化变得流行。在这些情况下，使用特殊的油墨，并通过暴露于辐射源而固化图像。这样的可辐射固化（或光固化）油墨的使用和固化方法迅速地成为已建立的常规干燥方法的替代方案。

然而，由于它们特定的特征，可辐射固化（或光固化）油墨组合物的可用选择显著受限。因此，继续研究开发在印刷时呈现特定和优异的印刷性能，例如喷射性能、良好的耐候性及改善的附着力和高延伸率的油墨组合物。

具体实施方式

在公开和说明本公开的具体实施方式之前，应理解本公开不限于这里公开的具体的工艺和材料。还应理解由于保护范围仅由权利要求和其等价形式限定，所以这里使用的术语仅用于说明具体的实施方式，非旨在限制。在说明和要求保护组合物和方法时，将使用以下术语：除非文中另外明确规定，单数形式“一种（a）”、“一种（an）”和“所述（the）”包括复数的指代。因此，例如，提及“一种（a）颜料”包括提及一种或多种这样的材料。浓度、含量和其它数字的数据在这里可以范围的形式呈现。应理解这样的范围形式仅用于方便和简洁，并应灵活地解释为不仅包括如范围的端点所明确说明的数值，还包括在该范围内包括的所有单个的数值或子范围，就如同每个数值和子范围被明确地说明一样。例如，近似1wt%至约20wt%的重量范围应被解释为不仅包括明确说明的1wt%至约20wt%的浓度界限，还包括单个浓度，例如2wt%、3wt%、4wt%及子范围例如5wt%至15wt%、10wt%至20wt%等。除非另外说明，所有百分比都为重量百分比。

本公开涉及包括丙烯酸聚合物或共聚物、乙烯基酯组分、多官能单体、光引发剂和颜料的光固化油墨组合物。还公开了用所述光固化油墨组合物形成印刷品的方法及包括所述光固化油墨组合物的喷墨油墨印刷系统。本公开还涉及用于制备包括丙烯酸聚合物或共聚物、乙烯基酯组分、多官能单体、光引发剂和颜料的光固化油墨组合物的方法。

所述油墨组合物是光固化（或UV固化或可辐射固化）油墨组合物。所述组合物是可喷射油墨组合物，意思是所述油墨可与油墨喷射印刷系统一起使用。在一些实施例中，油墨组合物为“基本不含溶剂”。

本公开的上下文中的术语“固化”是指通过暴露于例如光辐射（诸如紫外（UV）1射）光化辐射而使例如油墨的液体转变成固体的方法。在非固化状态，油墨组合物具有低粘度，并且易于喷射。然而，在被暴露于合适的固化能源，例如紫外（UV）光、电子束能等时，形成了交联的聚合物网。这样的油墨组合物通常被称为“能量固化”油墨以与“溶剂类”油墨区分开。

光固化油墨组合物通常对例如聚丙烯、聚烯烃或丙烯酸表面的无孔或低表面能基材的具有差的附着力。例如聚丙烯被广泛用于刚性的和半刚性的Point-of-Purcase显示器。由于聚丙烯的表面是惰性的，并具有低表面能，所以极性溶剂不能使它润湿。结果，获得了差的附着力。此外，当在另一种油墨的上部印刷油墨时，根据所装载的油墨，基材上油墨层之间的合适的结合力可低于预期。此外，光固化油墨组合物通常具有高于例如水基油墨的其它油墨的粘度。因此，这样的光固化油墨组合物的喷射可呈现某些困难，并且因此这样的油墨仅可以低频率喷射，造成较慢的印刷速度。因为这些油墨更有粘性，所以它们通常在升高的温度，例如约40℃以上喷射。该升高的温度允许对油墨的高粘度的一些控制，但是不利地影响了包括印刷头的印刷构造的寿命。

在一些实施例中，本公开的光固化油墨组合物可在广泛选择的基材上印刷，并对各种基材，特别是例如PVC、丙烯酸、聚碳酸酯的塑料基材，和例如聚丙烯的基材上具有良好的附着力。光固化油墨组合物具有良好的粘度，该粘度能够保证良好的印刷性能并能够保证配制适用于喷墨应用的油墨的能力。因此，本公开的光固化油墨组合物能够保证高速印刷。此外，文中描述的光固化油墨组合物呈现高的延伸特性。因此，这样的油墨特别适于用在数字喷墨印刷中。