光固化油墨组合物制造技术

光固化油墨组合物，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。这里还公开了用于形成印刷品的方法和使用所述光固化油墨组合物的喷墨油墨印刷系统。

Photocurable ink composition

A photocurable ink composition includes an acrylic polymer or copolymer, a vinyl ester component, a polyfunctional monomer, a photoinitiator, and a pigment. A method for forming a printed matter and an inkjet ink printing system using the photocurable ink composition are also disclosed.

【技术实现步骤摘要】
光固化油墨组合物本申请是申请日为2011年10月9日，申请号为201180074057.0，专利技术名称为“光固化油墨组合物”的专利技术专利申请的分案申请。
技术介绍
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)辐射)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。光固化油墨组合物可被数字印刷到平板结构上，例如纸、塑料、横幅材料等。在一些实施例中，本公开的光固化油墨组合物具有改善的对非极性表面的附着力、良好的喷射性能、良好的耐候性和高延伸性能。油墨组合物具有良好的耐擦伤性和耐候性；油墨组合物支持高固化速度、操作灵活性，同时具有能够保证良好的喷射性能的粘度。在一些实施例中，油墨组合物在25℃下具有不超过约70cps，不超过约50cps，或不超过约30cps的粘度。在其它一些实施例中，在约30℃至约60℃的喷射温度下，油墨组合物的粘度在约10cp至约25cp的范围内。油墨组合物在25℃可具有不大于约40达因/cm的静表面张力。在一些实施例中，油墨组合物为能够形成具有至少50％的延伸率、或具有至少100％的延伸率、或具有至少130％的延伸率的固化的油墨的可辐射固化油墨。文中，延伸率意思是油墨能够随固化延伸而不影响印刷质量的事实。具有大于约30％的延伸特性的固化的组合物有效地用于减少应力裂纹、改善韧性和改善耐候性。在一些实施例中，光固化油墨组合物包括丙烯酸聚合物或共聚物。合适的丙烯酸聚合物或共聚物包括例如苯乙烯丙烯酸树脂、甲基丙烯酸丁酯树脂、甲基丙烯酸异丁酯树脂、甲基丙烯酸甲酯树脂和它们的组合的组分。在一些实施例中，丙烯酸聚合物或共聚物为甲基丙烯酸异丁酯树脂。这样的组分对具有低表面能的非极性基材(如聚烯烃)呈现出优异的附着力。丙烯酸聚合物或共聚物组分可具有约1,000至约60,000g/mole范围内，或者在约5,000至约20,000g/mole范围内的重均分子量。在一些实施例中，丙烯酸聚合物或共聚物组分具有低于60℃的玻璃化转变温度(Tg)。测量玻璃化转变温度(Tg)参数的途径在，例如聚合物手册，第三版，作者J.Brandrup，E.H.Immergut编辑，Wiley-Interscience，1989中说明。在其它一些实施例中，丙烯酸聚合物或共聚物组分在油墨组合物中的含量为油墨组合物的总重量的约5wt％至约25wt％。在其它一些实施例中，丙烯酸聚合物或共聚物组分的含量是油墨组合物的总重量的约7wt％至约20wt％。在一些实施例中，油墨组合物包括乙烯基酯组分。乙烯基酯组分为包括二羧酸的二乙烯基酯的化合物。因此，这样的化合物可包括至少两个乙烯基酯化的羧酸基。术语“二羧酸”是指包括例如2至8个碳原子的有机酸，和两个例如-COOH基团的羧酸基，其中羧酸基团的碳原子的数目包括在上述碳原子的数目内。文中可使用的二羧酸可为包括但不限于，例如草酸、丙二酸、琥珀酸、戊二酸、己二酸、环己二羧酸、苯二甲酸、对苯二甲酸和庚二酸。术本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光固化油墨组合物，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。

【技术特征摘要】
1.一种光固化油墨组合物，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。2.如权利要求1所述的油墨组合物，其中，所述丙烯酸聚合物或共聚物为甲基丙烯酸异丁酯树脂。3.如权利要求1所述的油墨组合物，其中，所述乙烯基酯组分包括二羧酸的二乙烯基酯。4.如权利要求1所述的油墨组合物，其中，所述乙烯基酯组分为己二酸二乙烯基酯、环己二羧酸二乙烯基酯、对苯二甲酸二乙烯基酯或它们的任何组合。5.如权利要求1所述的油墨组合物，其中，所述乙烯基酯组分为己二酸二乙烯基酯。6.如权利要求1所述的油墨组合物，其中，所述多官能单体为包括乙烯类不饱和可辐射固化官能团的丙烯酸酯单体。7.如权利要求1所述的油墨组合物，其中，所述多官能单体选自由乙氧基化(4)季戊四醇四丙烯酸酯、四乙二醇二丙烯酸酯、丙氧基化乙二醇二丙烯酸酯、二季戊四醇五丙烯酸酯和它们的组合组成的组中。8.如权利要求1所述的油墨组合物，其中，所述多官能单体在所述光固化油墨组合物中的含量为所述油墨组合物的总重量的5wt％至35wt％。9.一种用于形成印刷品的方法，包括：a.提供包括丙烯酸聚合物或共聚物、乙烯基酯组分、多...

【专利技术属性】
技术研发人员：阿历克斯·特鲁布尼科夫，日瓦·贝尔曼，E·科恩，
申请(专利权)人：惠普工业印刷有限公司，
类型：发明
国别省市：以色列,IL