CN102796418A

CN102796418A - 黑色紫外固化油墨

Info

Publication number: CN102796418A
Application number: CN201210169547.5A
Authority: CN
Inventors: D·W·范贝希; M·N·克雷蒂安; B·基奥什科林; J·埃利亚胡; N·肖帕; C·A·瓦格纳
Original assignee: Xerox Corp
Current assignee: Xerox Corp
Priority date: 2011-05-27
Filing date: 2012-05-28
Publication date: 2012-11-28
Also published as: DE102012207279A1; JP2012246478A; US20120302658A1; CA2778006A1; RU2012121586A

Abstract

本发明提供新的固化性能显著改善的黑色紫外（UV）固化油墨组合物。所述新的油墨包含低含量的炭黑以及两种以上其他彩色或非黑色颜料，由此可获得比常规全炭黑负载的UV固化凝胶油墨固化更佳的黑色UV固化凝胶油墨。

Description

黑色紫外固化油墨

技术领域

本发明的实施方案涉及相变油墨组合物，其特征在于在室温下为固体，并在升高的温度下熔化，所述熔化的油墨在所述温度下施用于基底。

背景技术

这些相变油墨组合物可用于多种应用中的喷墨印刷。这种油墨可称为固体油墨、热熔油墨或相变油墨等。例如，美国专利4,490,731——其公开的内容以引用的方式全文纳入本文——公开了分配相变油墨以在记录介质例如纸上印刷的设备。在使用热熔油墨的热喷墨印刷方法中，所述相变油墨被印刷设备中的加热器熔化并以类似于常规热喷墨印刷的方式作为液体被利用（喷射）。一旦与印刷记录介质接触，所述熔化的油墨迅速凝固，使得着色剂基本保留在所述记录介质的表面上而不通过毛细管作用被带进所述记录介质（例如纸）内，从而实现比通常液体油墨获得的更高的印刷密度。因此，相变油墨在喷墨印刷中的优点是消除处理过程中油墨的潜在溢出、宽范围的印刷密度和质量、最小的纸张褶皱或变形，以及能确保无限期的非印刷期而无喷嘴堵塞的危险，即使不盖住喷嘴也是如此。

相变油墨之所以有利于喷墨印刷机，是因为它们在运输、长期贮藏等过程中在室温下保持处于固相状态。此外，采用液体喷墨油墨时与由于油墨蒸发所导致的喷嘴堵塞相关的问题得以大大减少，从而提高了喷墨印刷的可靠性。此外，在其中所述油墨微滴被直接施加到最终的记录用介质（例如纸、透明材料等）上的相变喷墨印刷机中，所述微滴一接触所述记录介质就立即凝固，从而防止油墨沿所述印刷介质迁移并且提高网点质量。

固化相变油墨被看成一种使用常规相变油墨印刷方法，尤其是刺穿（transfix），并使固化后机械稳固性提高的手段。本发明的实施方案涉及UV固化相变油墨。UV固化油墨通常包含至少一种固化单体、着色剂、蜡、胶凝剂、交联剂以及引发所述油墨的固化组分聚合的辐射活化引发剂或光敏引发剂。具体地，所述固化油墨是紫外（UV）固化液体或凝胶油墨。本发明的实施方案提供有利的油墨品质，包括比常规固化凝胶油墨更佳的固化性质，并且不增加成本。

UV固化凝胶油墨是已知的。它们例如公开于例如美国专利7,153,349、7,259,275、7,270,408、7,271,284、7,276,614、7,279,506、7,279,587、7,293,868、7,317,122、7,323,498、7,384,463、7,449,515、7,459,014、7,531,582、7,538,145、7,541,406、7,553,011、7,556,844、7,559,639、7,563,489、7,578,587、7,625,956、7,632,546、7,674,842、7,681,966、7,683,102、7,690,782、7,691,920、7,699,922、7,714,040、7,754,779、7,812,064和7,820,731，其各自公开的内容以引用的方式全文纳入本文。UV固化凝胶油墨可表现出有利的特征例如改善的硬度和抗划伤性以及改善的对各种基底的粘合性。UV固化凝胶油墨还可表现出以下优点：所述油墨的网点扩散可被控制，所述油墨不过多地渗入所述基底（包括多孔基底）中。

对于黑色油墨，选用的着色剂是炭黑，因为其色彩特性和低成本。然而，炭黑存在UV固化应用的障碍，因为炭黑在电磁波谱的UV范围内强烈吸收，而所述光敏引发剂需要吸收此处的电磁波来形成引发自由基。为解决此问题，可稀释颜料浓度从而降低UV范围内的吸收造成的干扰。然而，所述稀释会导致其自身的问题，即色饱和度的损失。因此需要生产UV范围内吸收较少的黑色UV固化凝胶油墨从而使所述油墨更好地固化而无需稀释颜料浓度。

发明内容

根据本文说明的一些实施方案，提供包含以下组分的黑色紫外固化凝胶油墨：包括至少一种单体或低聚物的固化油墨载体；光敏引发剂；胶凝剂；包含炭黑颜料以及两种以上彩色颜料的着色剂混合物；以及一种或多种任选的添加剂，其中所述油墨的比色值L*为约10至约30并且比色值a*和b*为约-4.0至约+4.0。

在另一些实施方案中，提供包含以下组分的黑色紫外固化凝胶油墨：包括至少一种单体或低聚物的固化油墨载体；光敏引发剂；胶凝剂；包含炭黑颜料以及两种以上彩色颜料的着色剂混合物；以及一种或多种任选的添加剂，其中所述油墨的比色值L*为约10至约23并且比色值a*和b*为约-2.0至约+2.0，并且进一步地其中所述胶凝剂选自以下：(a)具有以下通式的聚酰胺：

其中n是1和5之间的整数；R₁是(i)亚烷基基团，(ii)亚芳基基团，(iii)亚芳烷基基团，(iv)亚烷芳基基团；

R₂和R₂’各自彼此独立地是(i)亚烷基基团，(ii)亚芳基基团，(iii)亚芳烷基基团，(iv)亚烷芳基基团；并且R₃和R₃’各自彼此独立地是(A)光敏引发基团，或(B)为(i)烷基基团，(ii)芳基基团，(iii)芳烷基基团，(iv)烷芳基基团的基团，并且X和X’各自彼此独立地是氧原子或式NR₄的基团，其中R₄是(i)氢原子，(ii)烷基基团，(iii)芳基基团，(iv)芳烷基基团或(v)烷芳基基团；(b)固化酰胺胶凝剂；(c)酯封端的二酰胺化合物；以及(d)反式-1,2-环己烷-双(脲-氨基甲酸酯)化合物（trans-1,2-cyclohexane-bis(urea--urethane)compound）。

在又一些实施方案中，提供包含以下组分的黑色紫外固化凝胶油墨：包括至少一种单体或低聚物的固化油墨载体；光敏引发剂；胶凝剂；包含炭黑颜料以及两种以上选自青色、黄色、品红色、蓝色、橙色、紫色、红色、绿色及其混合物的彩色颜料的着色剂混合物；以及一种或多种任选的添加剂，其中所述油墨的比色值L*为约10至约30并且比色值a*和b*为约-4.0至约+4.0。

附图说明

为更好地理解本发明的实施方案，可参照附图。

图1是说明用于本发明实施方案的油墨的青色、品红色和黄色颜料的反射系数曲线的图；

图2A是说明用于本发明实施方案的油墨的橙色颜料的反射系数曲线的图；

图2B是说明用于本发明实施方案的油墨的蓝色颜料的反射系数曲线的图；以及

图3是说明本发明实施方案的油墨的甲基乙基酮（MEK）双擦拭相对固化速度（英尺每分钟）的图。

具体实施方式

在下面的说明中，应理解可使用其他实施方案并可进行结构和操作上的改变而不背离本文公开的本发明实施方案的范围。

固化油墨技术拓宽了印刷能力和覆盖许多市场的客户基础，并且通过有效整合印刷头技术、印刷方法和油墨材料将有助于印刷应用的多样性。如上面所讨论的，尽管目前的油墨选择方案成功用于在多种基底上印刷，然而在所述油墨方案的使用中仍存在障碍。例如，尽管炭黑是黑色UV固化凝胶油墨选用的着色剂，然而炭黑造成对固化的干扰，因为其在电磁波谱的UV范围内强烈吸收，而所述光敏引发剂需要吸收此处的电磁波来形成引发自由基。因此，本发明的实施方案总体上涉及固化属性极大改善的新的黑色UV固化凝胶油墨。

所述实施方案包含低含量的炭黑以及两种以上其他彩色或非黑色颜料，这导致比常规全炭黑负载的UV固化凝胶油墨固化更佳的黑色UV固化凝胶油墨。在一些实施方案中，所述油墨中存在的炭黑的量少于所述油墨总重量的约3重量%。在另一些实施方案中，所述油墨中存在的炭黑的量为所述油墨总重量的约0.1至约4重量%或约1至约3重量%。选择颜料以使其在电磁波谱的可见范围内的吸收分布合计达约380至约750nm或约400至约700nm的光的至少95%，而吸收的约250nm至约380nm的光（所述光敏引发剂吸收的光）比黑色颜料少得多。在一个优选实施方案中，所述两种以上彩色颜料吸收约400nm至约700nm范围的光的至少95%。照此，本发明的实施方案提供可以通过更佳的固化形成黑色图像的油墨。

在实施方案中，所述黑色UV固化凝胶油墨中所用的颜料可选自黄色颜料、青色颜料、品红色颜料、橙色颜料、蓝色颜料、绿色颜料、紫色颜料、红色颜料及其混合物。用于本发明实施方案的青色、品红色和黄色颜料的反射系数曲线示于图1。如图所示，黄色颜料吸收400-480nm，品红色吸收480-580nm，青色吸收580-700nm。在一个实施方案中，所述黑色UV固化凝胶油墨由黄色、青色、品红色和炭黑颜料的混合物形成。本发明的实施方案还可包含许多不同的彩色或非黑色颜料与炭黑的组合，条件是所述颜料吸收400-700nm。在另一个实施方案中，所述黑色UV固化凝胶油墨由炭黑颜料与橙色颜料例如Permanent Orange RL（购自Clariant），以及用Spectrapac C（购自Sun Chemical）和Hostaperm Violet BL（购自Clariant）形成射光蓝的颜料组合形成。图2A和2B分别示出了所述橙色颜料如何吸收约400nm至约540nm的范围，而所述射光蓝如何吸收约540nm至约700nm的范围。

用炭黑与两种以上其他彩色或非黑色颜料的组合，本发明实施方案的UV固化凝胶油墨同时实现令人满意的黑色和优于常规黑色UV固化凝胶油墨的稳固固化。黑度主要用色彩的度量即比色值L*来测量。例如，在一些实施方案中，油墨的L*为约10至约30，或者约10至约26，或者约12至约23。在一些实施方案中，比色值a*和b*为约-4.0至约+4.0，约-2.0至约+2.0，或者约-1.5至约+1.5。

本发明实施方案的油墨设计比使用单独的青色、品红色和黄色油墨印刷黑色方法有利，这是因为本发明方法需要更少的油墨用量并可导致更低的纸堆高度（pile height）。

除了所述着色剂，所述UV固化凝胶油墨通常包含至少一种固化单体、蜡、胶凝剂、交联剂以及辐射活化的引发剂或光敏引发剂。

胶凝剂

所述至少一种胶凝剂的作用至少为增加所述油墨组合物在所需温度范围内的粘度。例如，所述胶凝剂在低于所述胶凝剂的胶凝点的温度下，例如在低于所述油墨组合物的施用温度下，在油墨组合物中形成类固相凝胶。例如，在所述类固相中所述油墨组合物的粘度范围为约10³至约10⁷cPs，例如约10^3.5至约10^6.5cPs。所述凝胶相通常包含共存的类固相和液相，其中所述类固相在整个液相中形成三维网状结构，并在宏观水平上防止所述液相流动。当温度在所述油墨组合物的胶凝点上下变化时，所述油墨组合物呈现凝胶态与液态之间的热可逆转变。该温度通常称为溶胶-凝胶温度。这种凝胶再形成的循环可重复数次，因为所述凝胶是通过胶凝剂分子之间物理的、非共价的相互作用（例如氢键、芳香相互作用、离子键、配位键、伦敦色散相互作用）形成的。

所述油墨组合物处于凝胶态的温度为例如约15℃至约55℃，例如约 15℃至约50℃。所述凝胶油墨组合物可在约60℃至约90℃，例如约70℃至约85℃的温度下液化。在从所述施用温度液态冷却变为凝胶态时，所述油墨组合物经历明显的粘度增加。所述粘度增加是粘度增加至少3个数量级，例如粘度增加至少4个数量级。

所述固化相变油墨组合物可包括至少一种胶凝剂。

所述有机胶凝剂的作用是极大地增加所需温度范围内油墨连结料（ink vehicle）和油墨组合物的粘度。具体地，所述胶凝剂在低于所述油墨组合物的特定喷射温度的温度下在油墨连结料中形成半固体凝胶。所述半固体凝胶相是由一个或多个固体胶粘剂分子与液体溶剂构成的以动态平衡存在的物理凝胶。所述半固体凝胶相是通过非共价键相互作用例如氢键、范德华相互作用、芳香非键合相互作用、离子或配位键、伦敦色散力等保持在一起的分子组分的动态网络集合，其一旦受到物理力（例如温度或机械搅拌）或者化学力（例如pH或离子强度）的刺激，就能够在宏观水平上可逆地从液态转变为半固态。当温度在所述凝胶相转变点上下变化时，所述油墨组合物呈现半固体凝胶态与液态之间的热可逆转变。在所述油墨制剂中这种在半固体凝胶相与液相之间转变的可逆循环可重复许多次。一种或多种胶凝剂的混合物可用于实现所述相变转变。

因此所述胶凝剂的相变性质可用于，在将所述油墨喷射到所述基底上之后，使所述基底上所喷射的油墨组合物的粘度快速增加。具体地，所喷射的油墨滴将通过相变转变作用固定于接受基底例如图像接受介质（如，纸）上的位置，所述基底的温度比所述油墨组合物的喷墨温度低，在所述相变转变中所述油墨组合物从液态到凝胶态（或半固态）经历显著的粘度变化。

在一些实施方案中，所述油墨组合物形成所述凝胶态的温度为低于所述油墨组合物的喷射温度的任意温度，例如低于所述油墨组合物的喷射温度约10℃或更多的任意温度。一旦从喷射温度（在该温度下所述油墨组合物处于液态）冷却至所述凝胶转变温度（在该温度下所述油墨组合物转化为凝胶态），油墨粘度就快速并大大增加。

适用于所述油墨组合物的胶凝剂将快速且可逆地胶凝所述油墨连结料中的单体/低聚物，并呈现窄的相变转变，例如在约10℃至约85℃的温度范围内。示例性油墨组合物的凝胶态在基底温度例如约30℃至约60℃ 下应呈现，与喷射温度下的粘度相比，最小10^2.5mPa·s，例如10³mPa·s的粘度增加。在一些具体实施方案中，在低于所述喷射温度5℃至10℃之内，所述含胶凝剂油墨组合物的粘度快速增加，并最终达到高于所述喷射粘度的104倍的粘度，例如达到所述喷射粘度的约106倍。

适用于所述油墨组合物的胶凝剂包括由固化酰胺、固化聚酰胺-环氧基丙烯酸酯组分和聚酰胺组分构成的固化胶凝剂，由固化环氧树脂和聚酰胺树脂构成的固化复合胶凝剂，其混合物等，如美国专利公开文本No.2010/0304040A1所公开的，该公开文本以引用的方式全文纳入本文。将所述胶凝剂纳入所述组合物使得所述组合物可被施用于基底上，例如在所述基底的一个或多个部分上和/或在所述基底上先形成的图像的一个或多个部分上，而不会过多地渗入所述基底，因为随着所述组合物在施用后冷却，所述组合物的粘度快速增加。液体过多地渗入多孔基底（例如纸）中可导致基底不透明度的不希望的降低。所述固化胶凝剂还可参与所述组合物的单体的固化。

适用于所述组合物的胶凝剂在性质上可为两亲的，以在所述组合物用于上面含有硅酮或其他油的基底上时改善润湿性。两亲是指同时具有极性和非极性分子部分的分子。例如，所述胶凝剂可具有长的非极性烃链和极性酰胺键。

适用的酰胺胶凝剂包括美国专利7,531,582、7,276,614和7,279,587记载的那些，所述专利公开的内容以引用的方式全文纳入本文。适用的其他胶凝剂还包括Chopra等人2010年4月22日提交的美国专利申请No.12/765,148记载的那些。

如美国专利7,279,587所记载的，所述酰胺胶凝剂可为下式的化合物：

其中：

R₁是：

(i)具有约1个碳原子至约12个碳原子，例如约1个碳原子至约8个碳原子或者约1个碳原子至约5个碳原子的亚烷基基团（其中亚烷基基团是二价脂族基团或烷基基团，包括直链和支链的、饱和和不饱和的、环状和非环状的、以及取代和未取代的亚烷基基团，并且其中杂原子例如氧、氮、硫、硅、磷、硼等可存在或不存在于所述亚烷基基团中），

(ii)具有约1个碳原子至约15个碳原子，例如约3个碳原子至约10个碳原子或约5个碳原子至约8个碳原子的亚芳基基团（其中亚芳基基团是二价芳族基团或芳基基团，包括取代和未取代的亚芳基基团，并且其中杂原子例如氧、氮、硫、硅、磷、硼等可存在或不存在于所述亚芳基基团中），

(iii)具有约6个碳原子至约32个碳原子，例如约6个碳原子至约22个碳原子或约6个碳原子至约12个碳原子的亚芳烷基基团（其中亚芳烷基基团是二价芳烷基基团，包括取代和未取代的亚芳烷基基团，其中所述亚芳烷基基团的烷基部分可为直链或支链的、饱和或不饱和的、环状或非环状的，并且其中杂原子例如氧、氮、硫、硅、磷、硼等可存在或不存在于所述亚芳烷基基团的芳基或烷基部分），或者

(iv)具有约5个碳原子至约32个碳原子，例如约6个碳原子至约22个碳原子或约7个碳原子至约15个碳原子的亚烷芳基基团（其中亚烷芳基基团是二价烷芳基基团，包括取代和未取代的亚烷芳基基团，其中所述亚烷芳基基团的烷基部分可为直链或支链的、饱和或不饱和的、环状或非环状的，并且其中杂原子例如氧、氮、硫、硅、磷、硼等可存在或不存在于所述亚烷芳基基团的芳基或烷基部分），

其中所述取代的亚烷基、亚芳基、亚芳烷基和亚烷芳基基团上的取代基可为卤素原子、氰基基团、吡啶基团、吡啶鎓基团、醚基团、醛基团、酮基团、酯基团、酰胺基团、羰基基团、硫代羰基基团、硫醚基团、硝基基团、亚硝基基团、酰基基团、偶氮基团、尿烷基团、脲基团，其混合物等，其中两个以上取代基可连接在一起形成环；

R₂和R₂’各自彼此独立地为：

(i)具有约1个碳原子至约54个碳原子，例如约1个碳原子至约48个碳原子或者约1个碳原子至约36个碳原子的亚烷基基团，

(ii)具有约5个碳原子至约15个碳原子，例如约5个碳原子至约13个碳原子或者约5个碳原子至约10个碳原子的亚芳基基团，

(iii)具有约6个碳原子至约32个碳原子，例如约7个碳原子至约33个碳原子或者约8个碳原子至约15个碳原子的亚芳烷基基团，

(iv)具有约6个碳原子至约32个碳原子，例如约6个碳原子至约22个碳原子或者约7个碳原子至约15个碳原子的亚烷芳基基团，

其中所述取代的亚烷基、亚芳基、亚芳烷基和亚烷芳基基团上的取代基可为卤素原子、氰基基团、醚基团、醛基团、酮基团、酯基团、酰胺基团、羰基基团、硫代羰基基团、膦基团、鏻基团、磷酸酯基团、腈基团、巯基基团、硝基基团、亚硝基基团、酰基基团、酸酐基团、叠氮基团、偶氮基团、氰酰基基团、尿烷基团、脲基团，其混合物等，并且其中两个以上取代基可连接在一起形成环；

R₃和R₃’各自独立地为：

(a)下式的光敏引发基团，例如衍生自1-(4-(2-羟基乙氧基)苯基)-2-羟基-2-甲基丙-1-酮的基团

衍生自1-羟基环己基苯基酮的下式基团

衍生自2-羟基-2-甲基-1-苯基丙-1-酮的下式基团

衍生自N，N-二甲基乙醇胺或N，N-二甲基乙二胺的下式基团

等，或者：

(b)以下基团：

(i)具有约2个碳原子至约100个碳原子，例如约3个碳原子至约60个碳原子或约4个碳原子至约30个碳原子的烷基基团（包括直链和支链的、饱和和不饱和的、环状和非环状的、以及取代和未取代的烷基基团，并且其中杂原子例如氧、氮、硫、硅、磷、硼等可存在或不存在于所述烷基基团中），

(ii)具有约5个碳原子至约100个碳原子，例如约5个碳原子至约60个碳原子或6个碳原子至约30个碳原子的芳基基团（包括取代和未取代的芳基基团，并且其中杂原子例如氧、氮、硫、硅、磷、硼等可存在或不存在于所述芳基基团中），例如苯基等，

(iii)具有约5个碳原子至约100个碳原子，例如约5个碳原子至约60个碳原子或约6个碳原子至约30个碳原子的芳烷基基团（包括取代和未取代的芳烷基基团，其中所述芳烷基基团的烷基部分可为直链或支链的、饱和或不饱和的、环状或非环状的，并且其中杂原子例如氧、氮、硫、硅、磷、硼等可存在或不存在于所述芳烷基基团的芳基或烷基部分），例如苄基等，或者

(iv)具有约5个碳原子至约100个碳原子，例如约5个碳原子至约60个碳原子或约6个碳原子至约30个碳原子的烷芳基基团（包括取代和未取代的烷芳基基团，其中所述烷芳基基团的烷基部分可为直链或支链的、饱和或不饱和的、环状或非环状的，并且其中杂原子例如氧、氮、硫、硅、磷、硼等可存在或不存在于所述烷芳基基团的芳基或烷基部分），例如甲苯基等，

其中所述取代的烷基、芳烷基和烷芳基基团上的取代基可为卤素原子、醚基团、醛基团、酮基团、酯基团、酰胺基团、羰基基团、硫代羰基基团、硫醚基团、膦基团、鏻基团、磷酸酯基团、腈基团、巯基基团、硝基基团、亚硝基基团、酰基基团、酸酐基团、叠氮基团、偶氮基团、氰酰基基团、异氰酰基基团、氰硫基基团、异氰硫基基团（isothiocyanato）、羧酸酯基团、羧酸基团、尿烷基团、脲基团，其混合物等，并且其中两个以上取代基可连接在一起形成环；

并且X和X’各自彼此独立地为氧原子或式-NR₄-的基团，其中R₄为：

(i)氢原子；

(ii)具有约5个碳原子至约100个碳原子，例如约5个碳原子至约60个碳原子或约6个碳原子至约30个碳原子的烷基基团，包括直链和支链的、饱和和不饱和的、环状和非环状的、以及取代和未取代的烷基基团，并且其中杂原子可存在或不存在于所述烷基基团中，

(iii)具有约5个碳原子至约100个碳原子，例如约5个碳原子至约60个碳原子或约6个碳原子至约30个碳原子的芳基基团，包括取代和未取代的芳基基团，并且其中杂原子可存在或不存在于所述芳基基团中，

(iv)具有约5个碳原子至约100个碳原子，例如约5个碳原子至约60个碳原子或约6个碳原子至约30个碳原子的芳烷基基团，包括取代和未取代的芳烷基基团，其中所述芳烷基基团的烷基部分可为直链或支链的、饱和或不饱和的、环状或非环状的，并且其中杂原子可存在或不存在于所述芳烷基基团的芳基或烷基部分，或者

(v)具有约5个碳原子至约100个碳原子，例如约5个碳原子至约60个碳原子或约6个碳原子至约30个碳原子的烷芳基基团，包括取代和未取代的烷芳基基团，其中所述烷芳基基团的烷基部分可为直链或支链的、饱和或不饱和的、环状或非环状的，并且其中杂原子可存在或不存在于所述烷芳基基团的芳基或烷基部分，

其中所述取代的烷基、芳基、芳烷基和烷芳基基团上的取代基可为卤素原子、醚基团、醛基团、酮基团、酯基团、酰胺基团、羰基基团、硫代羰基基团、硫酸根基团、磺酸根基团、磺酸基团、硫醚基团、亚砜基团、膦基团、鏻基团、磷酸酯基团、腈基团、巯基基团、硝基基团、亚硝基基团、砜基团、酰基基团、酸酐基团、叠氮基团、偶氮基团、氰酰基基团、异氰酰基基团、氰硫基基团、异氰硫基基团、羧酸酯基团、羧酸基团、尿烷基团、脲基团，其混合物等，并且其中两个以上取代基可连接在一起形成环。

以上具体的合适的取代基和胶凝剂进一步记载于美国专利7,279,587和7,276,614，其以引用的方式全文纳入本文，因此不在本文中进一步详述。

在一些实施方案中，所述胶凝剂可包括包含以下的混合物：

其中-C₃₄H_56+a代表可包括不饱和的和环状的基团的支链亚烷基基团，其中变量“a”为0-12的整数。

在一些实施方案中，所述油墨的胶凝剂可为记载于Chopra等人的美国专利申请No.12/765,148中的化合物，所述专利申请以引用的方式纳入本文。例如，具有以下通式结构的化合物：

如上所述，所述油墨可包含任意合适量——例如所述油墨的约1重量%至约30重量%，如所述油墨的约2重量%至约20重量%，如所述总的油墨组合物的约5重量%至约12重量%——的胶凝剂，尽管所述量也可在这些范围以外。

所述油墨组合物可包括任意合适量的胶凝剂，例如所述油墨组合物的约1重量%至约50重量%的胶凝剂。在一些实施方案中，所述胶凝剂可以以所述油墨组合物的约2重量%至约20重量%，例如所述油墨组合物的约3重量%至约10重量%的量存在，尽管所述数值也可在这些范围以外。

载体材料

所述油墨组合物还包含一种载体材料或者两种以上载体材料的混合物。对于辐射（例如紫外线）固化油墨，固化载体材料通常为固化单体、固化低聚物等。在一些实施方案中，所述固化载体可包含一种或多种这些材料，包括其混合物。所述固化材料在25℃下通常为液体。术语“固化（的）”是指，例如，可聚合的组分或结合物，即，可通过聚合而固化的材料，所述聚合包括例如自由基途径和/或其中通过使用辐射敏感的光敏引发剂而光敏引发聚合。因此，例如，术语“辐射固化（的）”意图涵盖所有形式的暴露于辐射源——包括光源和热源——并包括存在或不存在引发剂的情况的固化。辐射固化途径的实例包括但不限于：使用例如波长为200-400nm的紫外（UV）光或较少见地使用可见光进行固化，例如在光敏引发剂和/或敏化剂的存在下；使用电子束辐射进行固化，例如在不存在光敏引发剂的情况下；在存在或不存在高温热引发剂（其通常在喷射温度下显著失活）的情况下，使用热固化进行固化；以及上述途径的合适组合。

所述油墨组合物的至少一种固化单体的实例包括丙氧基化新戊二醇二丙烯酸酯（例如Sartomer的SR 9003）、二甘醇二丙烯酸酯、三甘醇二丙烯酸酯、己二醇二丙烯酸酯、二丙二醇二丙烯酸酯、三丙二醇二丙烯酸酯、烷氧基化新戊二醇二丙烯酸酯、丙烯酸异癸酯、丙烯酸十三酯、丙烯酸异冰片酯、丙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、双三羟甲基丙烷四丙烯酸酯、二季戊四醇五丙烯酸酯、乙氧基化季戊四醇四丙烯酸酯、丙氧基化甘油三丙烯酸酯、甲基丙烯酸异冰片酯、丙烯酸十二酯、甲基丙烯酸十二酯、新戊二醇丙氧基化甲醚单丙烯酸酯（neopentyl glycol propoxylate methylether monoacrylate）、甲基丙烯酸异癸酯、丙烯酰己内酯（caprolactone acrylate）、丙烯酸2-苯氧基乙酯、丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸异辛酯、丙烯酸丁酯，及其混合物等。在一个优选实施方案中，所述固化油墨载体包括一种或多种选自以上的单体，并且至少一种胶凝剂包括至少一种酰胺胶凝剂。

术语“固化单体”意图涵盖固化低聚物，其也可用于所述油墨组合物。可用于所述油墨组合物的合适的辐射固化低聚物的实例在室温下具有低粘度，例如约50cPs至约10,000cPs，例如约75cPs至约7,500cPs或约100cPs至约5,000cPs。这类低聚物的实例可包括可从Sartomer Company,Inc.,Exeter,Pa.获得的CN549、CN131、CN131B、CN2285、CN 3100、CN3105、CN132、CN133、CN 132；可从Cytec Industries Inc,Smyrna Ga.获得的Ebecryl 140、Ebecryl 1140、Ebecryl 40、Ebecryl 3200、Ebecryl3201、Ebecryl 3212；可从Cognis Corporation,Cincinnati,Ohio获得的PHOTOMER 3660、PHOTOMER 5006F、PHOTOMER 5429、PHOTOMER 5429F；可从BASF Corporation,Florham Park，N.J.获得的LAROMER PO 33F、LAROMER PO 43F、LAROMER PO 94F、LAROMER UO 35D、LAROMER PA 9039V、LAROMER PO 9026V、LAROMER 8996、LAROMER 8765、LAROMER 8986等。

在一些实施方案中，所述固化单体同时包括丙氧基化新戊二醇二丙烯酸酯（例如Sartomer的SR 9003）和二季戊四醇五丙烯酸酯（例如Sartomer的SR399LV）。加入所述五丙烯酸酯，与所述二丙烯酸酯相比，利于提供更多的官能度，因此提供更强的反应活性。然而，需要限制所述油墨组合物中所述五丙烯酸酯的量，因为过多可不利地影响施用温度下所述组合物的粘度。因此所述五丙烯酸酯占所述组合物的10重量%或更少，例如，所述组合物的0.5-5重量%。

在一些实施方案中，将所述固化单体或低聚物以例如所述油墨的约20重量%至约90重量%，例如约30重量%至约85重量%或约40重量%至约80重量%的量，加入所述油墨中，尽管所述量也可在这些范围以外。在一个实施方案中，所述载体以所述油墨的约0.1重量%至约99重量%的量存在。在一些实施方案中，选择任选地含有低聚物的固化单体的混合物以在25℃下的粘度为约1至约50cP，例如约1至约40cP或约10至约30cP，尽管所述量也可在这些范围以外。在一个实施方案中，所述固化单体与低聚物的混合物在25℃下的粘度为约20cP。此外，在一些实施方案中，希望所述固化单体或低聚物不是皮肤刺激剂，使未固化的油墨组合物不可刺激使用者。

引发剂

所述油墨组合物还可包含至少一种引发固化例如UV固化的光敏引发剂。任何吸收辐射例如紫外光辐射以引发所述制剂的固化组分的固化的光敏引发剂均可使用，尽管希望所述光敏引发剂在固化时基本不产生黄色。

适用于包含丙烯酸酯的组合物的自由基光敏引发剂的实例包括二苯酮、苯偶姻醚、苯偶酰缩酮、α-羟烷基苯酮、以及酰基膦光敏引发剂如Ciba以商标名IRGACURE和DAROCUR销售的那些。另一种适用于本发明实施方案的光敏引发剂是也购自Ciba的IRGASTAB UV10抑制剂。合适的光敏引发剂的具体实例包括2,4,6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦（可作为BASF LUCIRIN TPO获得）；2,4,6-三甲基苯甲酰基乙氧基苯基氧化膦（作为BASF LUCIRIN TPO-L获得）；双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)苯基氧化膦（作为Ciba IRGACURE 819获得）以及其他酰基膦；2-甲基-1-(4-甲基硫)苯基-2-(4-吗啉基)-1-丙酮（作为Ciba IRGACURE 907获得）和1-(4-(2-羟乙氧基)苯基)-2-羟基-2-甲基丙-1-酮（作为Ciba IRGACURE2959获得）；2-羟基-1-(4-(4-(2-羟基-2-甲基丙酰基)-苄基)-苯基)-2-甲基丙-1-酮（作为Ciba IRGACURE 127获得）；二茂钛；异丙基噻吨酮（ITX）；1-羟基-环己基苯基酮；二苯甲酮；2,4,6-三甲基二苯甲酮；4-甲基二苯甲酮；二苯基-(2,4,6-三甲基苯甲酰基)氧化膦；2,4,6-三甲基苯甲酰基苯基膦酸乙酯；低聚（2-羟基-2-甲基-1-(4-(1-甲基乙烯基)苯基)丙酮）；2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮；苄基二甲基缩酮（benzyl-dimethylketal）；及其混合物。在一个优选实施方案中，所述光敏引发剂选自α-羟基酮、单酰基氧化膦、二酰基氧化膦等及其混合物。

还可包括将氢原子供给光敏引发剂从而形成引发聚合的自由基物质的胺增效剂（胺增效剂还可消耗所述制剂中溶解的氧，因为氧抑制自由基聚合，其消耗增加聚合速度），即共引发剂，例如4-二甲氨基-苯甲酸乙酯和4-二甲氨基苯甲酸2-乙基己酯。

在一些实施方案中，所述光敏引发剂组可包括至少一种α-羟基酮光敏引发剂和至少一种膦酰类光敏引发剂。所述α-羟基酮光敏引发剂的一个实例是IRGACURE 127，而所述膦酰类光敏引发剂的一个实例是IRGACURE 819，均可从Ciba-Geigy Corp.（Tarrytown,N.Y）获得。所述α-羟基酮光敏引发剂与所述膦酰类光敏引发剂的比例可为例如约6至约1，例如约5至约1或约4至约1。

所述引发剂可以以任意所需或有效的量存在于所述油墨中。例如，所述油墨组合物中包括的光敏引发剂的总量可为例如所述油墨组合物的约0.5重量%至约15重量%，例如约1重量%至约10重量%，尽管所述量也可在这些范围以外。

蜡

所述油墨组合物还包含至少一种固化蜡。蜡在室温具体而言在25℃下是固体。因此包含蜡也可促进所述油墨组合物随着其从所述施用温度冷却而发生的粘度的增加。因此，所述蜡还可有助于所述胶凝剂避免所述油墨组合物渗透所述基底。

所述固化蜡可为任何与其他组分混溶并与所述固化单体聚合形成聚合物的蜡组分。术语蜡包括，例如，任何各种统称为蜡的天然的、改性天然的和合成的材料。

固化蜡的合适实例包括但不限于，包含固化基团或被固化基团官能化的那些蜡。所述固化基团可包括例如丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、烯、烯丙醚、环氧化物、氧杂环丁烷等。这些蜡可通过具有可转变官能团——例如羧酸或羟基——的蜡的反应合成。本文记载的固化蜡可与所公开的单体固化。优选地，所述固化蜡选自丙烯酸酯改性的羟基封端的聚乙烯蜡、丙烯酸二十二酯、丙烯酸十八酯、丙烯酸化C₁₂直链醇及其混合物。

可被固化基团官能化的羟基封端的聚乙烯蜡的合适实例包括，例如，具有CH₃-(CH₂)_n-CH₂OH结构的碳链的混合物，其中有链长的混合物，n，其中平均链长可在约16至约50的范围内，以及平均链长相似的直链低分子量聚乙烯。这类蜡的合适实例包括，例如

系列材料，例如M_n分别约等于375、460、550和700g/mol的

350、

425、

550和

700。所有这些蜡均可从Baker-Petrolite购得。表征为2,2-二烷基-1-乙醇的Guerbet醇也是合适的化合物。示例性Guerbet醇包括含有约16至约36个碳的那些，其中许多可从Jarchem Industries Inc.,Newark,N.J.购得。还可使用

2033以及其他可包含不饱和的和环状的基团的支链异构体，其可从Uniqema,New Castle, Del.获得（关于此类型的C₃₆二聚醇的进一步信息公开于例如“Dimer Acids,”Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology,Vol.8,4^thEd.(1992),pp.223至237，其公开的内容以引用的方式全文纳入本文）。这些醇可与具有UV固化部分的羧酸反应以形成反应活性酯。这些酸的实例包括丙烯酸和甲基丙烯酸，其可从Sigma-Aldrich Co.获得。

可被固化基团官能化的羧酸封端的聚乙烯蜡的合适实例包括具有CH₃-(CH₂)_n-COOH结构的碳链的混合物，其中有链长的混合物，n，其中平均链长为约16至约50；以及平均链长相似的直链低分子量聚乙烯。这类蜡的合适实例包括但不限于M_n分别约等于390、475、565和720g/mol的

350、

425、

550和

700。其他合适的蜡具有结构CH₃-(CH₂)_n-COOH，例如n=14的十六烷酸或棕榈酸、n=15的十七烷酸或珍珠酸或十七酸、n=16的十八烷酸或硬脂酸、n=18的二十烷酸或花生酸、n=20的二十二烷酸或山嵛酸、n=22的二十四烷酸或木蜡酸、n=24的二十六烷酸或蜡酸、n=25的二十七烷酸或二十七酸、n=26的二十八烷酸或褐煤酸、n=28的三十烷酸或蜂花酸、n=30的三十二烷酸或紫胶蜡酸、n=31的三十三烷酸或蜡蜜酸或叶蝨酸、n=32的三十四烷酸或格地酸或n=33的三十五烷酸或三十六烷酸（ceroplastic acid）。表征为2,2-二烷基乙酸的Guerbets酸也是合适的化合物。示例性Guerbet酸包括含有16-36个碳的那些，其中许多可从Jarchem Industries Inc.,Newark,NJ公司购得。还可使用 1009以及其他可包含不饱和的和环状的基团的支链异构体，可从Uniqema,New Castle,Del.获得（关于此类型的C₃₆二聚酸的进一步信息公开于例如“Dimer Acids,”Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology,Vol.8,4^th Ed.(1992),pp.223至237，其公开的内容以引用的方式全文纳入本文）。这些羧酸可与具有UV固化部分的醇反应以形成反应性酯。这些醇的实例包括但不限于：Sigma-Aldrich Co.的2-烯丙基氧基乙醇；Sartomer Company,Inc.的SR495B；以及Sartomer Company,Inc.的CD572（R=H,n=10）和SR604(R=Me(甲基),n=4)。

所述固化蜡可以以例如所述油墨组合物的约0.1重量%至约30重量%，例如所述油墨组合物的约0.5重量%至约20重量%或约0.5重量%至约15重量%的量包含在所述油墨组合物中。

黑色着色剂

适用于本发明油墨的黑色着色剂包括但不限于：PALIOGEN Black L0084（可从BASF购得）；Pigment Black K801（可从BASF购得）；以及炭黑例如REGAL 330^TM（可从Cabot购得）、Nipex 150（可从Degusssa购得）、Carbon Black 5250和Carbon Black 5750（可从Columbia Chemical购得）等及其混合物。

着色剂

适用于本发明公开的油墨的着色剂包括但不限于：PALIOGEN Violet 5100（可从BASF购得）；PALIOGEN Violet 5890（可从BASF购得）；HELIOGEN Green L8730（可从BASF购得）；LITHOL Scarlet D3700（可从BASE购得）；SUNFAST Blue 15:4（可从Sun Chemical购得）；Hostaperm Blue B2G-D（可从Clariant购得）；Hostaperm Blue B4G（可从Clariant购得）；Permanent Red P-F7RK；Hostaperm Violet BL（可从Clariant购得）；LITHOL Scarlet 4440（可从BASF购得）；Bon RedC（可从Dominion Color Company购得）；ORACET Pink RE（可从BASF购得）；PALIOGEN Red 3871K（可从BASF购得）；SUNFAST Blue 15:3（可从Sun Chemical购得）；PALIOGEN Red 3340（可从BASF购得）；SUNFAST Carbazole Violet 23（可从Sun Chemical购得）；LITHOL Fast Scarlet L4300（可从BASE购得）；SUNBRITE Yellow 17（可从Sun Chemical购得）；HELIOGEN Blue L6900,L7020（可从BASF购得）；SUNBRITE Yellow 74（可从Sun Chemical购得）；SPECTRA PAC COrange 16（可从Sun Chemical购得）；HELIOGEN Blue K69027、K6910（可从BASF购得）；SUNFAST Magenta 122（可从Sun Chemical购得）；HELIOGEN Blue D6840、D7080（可从BASF购得）；Sudan Blue OS（可从BASE购得）；NEOPEN Blue FF4012（可从BASF购得）；PV Fast Blue B2GO1（可从Clariant购得）；IRGALITE Blue BCA（可从BASF购得）；PALIOGEN Blue 6470（可从BASE购得）；Sudan Orange G（可从Aldrich购得）、Sudan Orange 220（可从BASF购得）；PALIOGEN Orange 3040（BASF）；PALIOGEN Yellow 152,1560（可从购得BASF）；LITHOL Fast Yellow 0991K（可从BASE购得）；PALIOTOL Yellow 1840（可从BASF购得）；NOVOPERM Yellow FGL（可从Clariant购得）；Ink Jet Yellow 4G VP2532（可从Clariant购得）；Toner Yellow HG（可从Clariant购得）；Lumogen Yellow D0790（可从BASE购得）；Suco-Yellow L1250（可从BASF购得）；Suco-Yellow D1355（可从BASF购得）；Suco Fast Yellow D1355,D1351（可从BASF购得）；HOSTAPERM Pink E 02（可从Clariant购得）；Hansa Brilliant Yellow 5GX03（可从Clariant购得）；Permanent Yellow GRL 02（可从Clariant购得）；Permanent Rubine L6B05（可从Clariant购得）；FANAL Pink D4830（可从BASF购得）；CINQUASIA Magenta（可从DU PONT购得）等。

着色剂的量可在宽的范围内变化，例如约0.1重量%至约50重量%或者约0.2重量%至约20重量%，并且可使用着色剂的结合物。

其他添加剂

本发明实施方案的油墨还可包含一种或多种已知用途的添加剂。例如，合适的添加剂包括分散剂、增效剂、交联剂、稳定剂、粘度改进剂、抗氧化剂等。

抗氧化剂

所述油墨还可任选地包含抗氧化剂。所述任选的油墨组合物的抗氧化剂保护图像免于氧化以及在油墨制备过程的加热阶段保护所述油墨组分免于氧化。合适的抗氧化剂的具体实例包括抗氧化剂

系列例如

445、

524、

76和

5112（可从Chemtura Corporation,Philadephia,PA.购得）；抗氧化剂

系列例如

10310（可从BASF购得）等。当存在时，所述任选的抗氧化剂可以以任意所需或有效的量存在于所述油墨中，例如所述油墨的至少约0.01重量%至约20重量%，例如所述油墨的约0.1重量%至约5重量%或所述油墨的约1重量%至约3重量%，尽管所述量也可在这些范围以外。

粘度改进剂

所述油墨组合物还可任选地包含粘度改进剂。在一些具体实施方案中，所述粘度控制剂可选自：脂肪族酮（例如硬脂酮等）、聚合物（例如聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯等）和增稠剂（例如可从BYK Chemie获得的那些）。当存在时，所述任选的粘度改进剂可以以任意所需或有效的量存在于所述油墨中，例如所述油墨的约0.1重量%至约99重量%，例如所述油墨的约1重量%至约30重量%或所述油墨的约10重量%至约15重量%，尽管所述量也可在这些范围以外。

分散剂

分散剂可任选地存在于所述油墨制剂中。所述分散剂的作用是通过稳定被涂布的磁性纳米颗粒与所述涂层材料的相互作用进一步确保前者的改善的分散稳定性。合适的分散剂包括但不限于：油酸、氧化三辛基膦（TOPO）、己基膦酸（HPA）、聚乙烯吡咯烷酮（PVP）及其结合物。其他合适的分散剂包括β羟基羧酸及其包含长的直链、环状或支链脂族链——例如具有约5至约60个碳的脂族链，例如戊基、己基、环己基、庚基、辛基、壬基、癸基、十一烷基等——的酯；具有长链脂族羧酸——例如月桂酸、油酸（ 85）、棕榈酸（

40）、和硬脂酸（

60）——的山梨醇酯；聚合化合物例如聚乙烯吡咯烷酮、聚(1-乙烯基吡咯烷酮)-接枝-(1-十六碳烯)、聚(1-乙烯基吡咯烷酮)-接枝-(1-三十碳烯)、聚(1-乙烯基吡咯烷酮-共-丙烯酸)，及其结合物。在一些实施方案中，所述分散剂选自油酸，月桂酸，棕榈酸，硬脂酸，氧化三辛基膦，己基膦酸，聚合化合物如聚乙烯吡咯烷酮、聚(1-乙烯基吡咯烷酮)-接枝-(1-十六碳烯)、聚(1-乙烯基吡咯烷酮)-接枝-(1-三十碳烯)、聚(1-乙烯基吡咯烷酮-共-丙烯酸)，戊基、己基、环己基、庚基、辛基、壬基、癸基、或十一烷基β羟基羧酸，具有长链羧酸的山梨醇酯，及其结合物。合适的分散剂还包括Lubrizol Corp(Wickliffe,Ohio)的SOLSPERSE系列，其包含磺酸基团；BASF的分散剂EFKA系列，包括商品号4340、4585、7476、7496；以及Bykchemie的Byk 2001或Byk 2155。

可选择合适量的分散剂，例如所述油墨重量的约0.1重量%至约10重量%，例如约0.2重量%至约5重量%，尽管所述量也可在这些范围以外。对具体的分散剂及其结合物以及各自用量的选择在本领域技术人员的能力范围内。

油墨的制备

本发明公开的油墨组合物可通过任何需要的或合适的方法制备。例如，对于固化凝胶UV油墨，可将所述油墨成分混合在一起，然后加热，通常至约50℃至约100℃的温度（尽管所述温度可在这些范围以外），搅拌直至获得均匀油墨组合物，然后将所述油墨冷却至环境温度（通常约20℃至约25℃）。对于液体油墨组合物，可将所述油墨成分借助搅拌简单地混合在一起以提供均匀组合物，尽管也可使用加热——如果希望加热或者加热对于帮助形成所述组合物是必要的——。制备油墨组合物的其他方法为本领域所知并且基于本发明公开的内容是显而易见的。

油墨的印刷

本发明的油墨通常可被印刷在合适的基底上，例如，但不限于，纸、玻璃铜版纸、证券纸、纸板、牛皮纸、卡纸板、半合成纸或塑料片（例如聚酯或聚乙烯片）等。这些不同的基底可以以其天然状态提供，例如未涂布的纸，或者其可以以改性形式提供，例如涂布的或经处理的纸或卡纸板、印刷的纸或卡纸板等。

具体的合适的纸包括普通纸例如XEROX 4200纸、XEROX Image Series纸、分行笔记本纸、证券纸、二氧化硅涂布纸（例如Sharp Company的二氧化硅涂布纸）、JuJo纸、HAMMERMILL LASERPRINT纸等、光泽涂布纸（例如XEROX Digital Color Gloss、Sappi Warren Papers LUSTROGLOSS）、特种纸例如Xerox DURAPAPER等。

可使用其他合适的材料，包括但不限于：透明材料、织物、纺织产品、塑料、聚合物膜、无机记录介质例如金属和木材等、透明材料、织物、纺织产品、塑料、聚合物膜、无机记录介质例如金属和木材等。

本文记载的油墨在下面的实施例中作进一步示例说明。除非另有指明，否则所有的份数和百分数都以重量计。

应理解，各种上面公开的以及其他的特征和功能，或其替代方案，可视需要组合成许多其他不同的系统或应用。此外，本领域技术人员可随后得到多种目前不能预见或未曾料到的替代方案、修改方案、变化方案或改进方案，下面的权利要求也意欲涵盖这些内容。

尽管上面的说明提及某些具体实施方案，然而应理解可进行许多修改而不背离其精神。所附权利要求意图包括落入本文实施方案的真实范围和精神内的这类修改方案。

因此，本文公开的实施方案应在所有方面被视为示例性而非限制性的，实施方案的范围由所附的权利要求而非前面的说明书指明。落入所述权利要求的等同物的含义和范围内的所有变化都意欲涵盖在权利要求中。

实施例

下面给出实施例，其举例说明可用于实行本发明实施方案的不同组合物和条件。除非另有指明，否则所有比例均以重量计。然而，很明显，本发明的实施方案可用许多类型的组合物来实行，并且可根据上面公开的内容和如下文所指出的具有多种不同的用途。

颜料分散体制备

颜料分散体制备如下。向1升磨碎机（Union Process）中加入1200克不锈钢球（直径为1/8英寸）、30克表1的干颜料、18克纯的EFKA 4340分散剂（BASF）和152克SR9003单体（Sartomer）。将所述混合物以400RPM搅拌18小时，然后倾入200mL容器中。所得颜料分散体的颜料浓度为15重量%。

表1.颜料分散体

颜料分散体	干颜料	供应商
			A	Mogul E	Cabot
B	Spectrapac C	Sun Chemical
			C	Permanent Rubine L5B 01	Clariant
D	Novaperm Yellow P-HG	Clariant
			E	Permanent Orange RL 01	Clariant
F	Hostaperm Violet BL	Clariant

[0133] 对比例

油墨制备

100克黑色UV固化相变油墨组合物制备如下：向加热至90℃的250mL琥珀色玻璃瓶中加入酰胺胶凝剂、丙烯酸化的Unilin 350蜡、SR833S单体（三环癸烷二甲醇二丙烯酸酯（可从Sartomer;Exton,Pennsylvania获得））、SR399LV（五官能丙烯酸酯（可从Sartomer获得））、IRGACURE379、819和127（光敏引发剂（可从Ciba Specialty Chemicals;Basel,Switzerland获得））和IRGASTAB UV10（稳定剂（可从Ciba Specialty Chemicals获得））。伴随搅拌加热所述混合物直至所述固体组分被溶解。伴随搅拌将所述混合物加热1小时以完成油墨基料制备。最后，加入SR9003（丙氧基化新戊二醇二丙烯酸酯（proposylated neopentyl glycol diacrylate）（可从Sartomer获得））中的颜料分散体浓液，然后将所述混合物以10,000RPM均质化0.5小时以上。

表2提供作为对照油墨的包含3重量%的炭黑的油墨组合物A（“油墨A”）的组成。

表2

组分	量（克）
		酰胺胶凝剂	7.5
UNILIN 350丙烯酸酯	5.0
		SR833S	54.8
SR399LV（五官能丙烯酸酯）	5.0
		IRGACURE 379	3.0
IRGACURE 819	1.0
		IRGACURE 127	3.5
IRGASTAB UV10	0.2
		颜料分散体A	20
总计	100

实施例2

油墨制备

本发明的黑色UV固化相变油墨组合物依照对比例制备，除了使用不同的颜料代替唯一使用的炭黑。表3提供油墨组合物B（“油墨B”）的组成，其包含1.5重量%的炭黑、0.5重量%的青色颜料、0.5重量%的品红色颜料和0.5重量%的黄色颜料。

表3

成分	量（克）
		酰胺胶凝剂	7.5
UNILIN 350丙烯酸酯	5.0
		SR833S	54.9
SR399LV（五官能丙烯酸酯）	5.0
		IRGACURE 379	3.0
IRGACURE 819	1.0
		IRGACURE 127	3.5
IRGASTAB UV10	0.2
		颜料分散体A	10
颜料分散体B	3.3
		颜料分散体C	3.3
颜料分散体D	3.3
		总计	100

实施例3（预示例）

油墨制备

在此预示例中，本发明的黑色UV固化相变油墨组合物依照对比例制备，除了再次使用不同的颜料代替唯一使用的炭黑。表4提供所述预示的油墨组合物C（“油墨C”）。

表4

成分	量（克）
		酰胺胶凝剂	7.5
UNILIN 350丙烯酸酯	5.0

[0149]

SR833S	54.9
		SR399LV（五官能丙烯酸酯）	5.0
IRGACURE 379	3.0
		IRGACURE 819	1.0
IRGACURE 127	3.5
		IRGASTAB UV10	0.2
颜料分散体A	10
		颜料分散体B	3.3
颜料分散体E	3.3
		颜料分散体F	3.3
总计	100

测试结果

固化

在以不同的速度移动的移动传送带上，使用改造的印刷机将油墨组合物A和B印刷到未涂布的MYLAR板上并用配有汞D-灯泡的600WFusions UV Lighthammer UV固化灯固化。用棉签对固化的膜进行甲基乙基酮（MEK）双擦拭以评价固化。表5和图3总结了膜MEK耐擦拭属性。

在所有速度下MEK双擦拭均超过150的油墨被认为是良好固化的油墨。含有3重量%炭黑的对照油墨在150英尺/分钟以上的速度下不能固化。如可从表5看出的，含有较少黑色颜料和其他着色剂以获得黑色的油墨B在所有速度下均具有优异得多的固化。

表5

	32fpm	90fpm	150fpm	230fpm
					样本	平均数	平均数	平均数	平均数
油墨A	200	182	48	10
					油墨B	200	200	180	162

色彩

以525x 450的分辨率和24ng的墨滴质量在DCEG纸上制备固体小块印刷品测量色彩。使用Spectrolino分光光度计以D50光源在2°下测量印刷品。黑度主要用一种色彩的度量L*来测量。油墨A和B的L*均示于表6并且均处在令人满意的“黑色”色彩内。a*和b*值均在-2到+2之间，这是黑色所要求的。

表6

	L*	a*	b*
				油墨A	18.02	0.59	0.66
油墨B	22.11	0.7	-1.09

总结

综上，本发明的实施方案提供包含低含量炭黑（与常规油墨相比）以及两种以上其他彩色颜料——其产生固化更佳的黑色油墨——的UV固化油墨组合物。具体地，选择所述两种以上其他彩色颜料以使其在电磁波谱的可见区域内的吸收合计吸收400-700nm的所有光，或者吸收光的至少95%，而在300nm以下吸收很少或不吸收。本发明的实施方案还提供使用上述油墨形成稳固固化图像的印刷方法。

权利要求——原始提交的以及可能被修改的——涵盖本文公开的实施方案和教导的变化方案、替代方案、修改方案、改进方案、等同方案和基本等同方案，包括目前不能预见或未曾料到的和，例如可由申请人/专利权人和其他人提出的那些。除非在权利要求中具体列出，否则不应对权利要求的步骤或组分由本说明书或任何其他权利要求暗示或引进任何特定顺序、数量、位置、大小、形状、角度、颜色或材料。

本文提到的所有专利和申请均以引用的方式具体地完全地全文纳入本说明书。

Claims

1.一种黑色紫外固化凝胶油墨，包含：

包括至少一种单体或低聚物的固化油墨载体；

光敏引发剂；

胶凝剂；

包含以下的着色剂混合物：

炭黑颜料，和

两种以上彩色颜料；以及

一种或多种任选的添加剂，其中所述油墨的比色值L*为约10至约30并且比色值a*和b*为约-4.0至约+4.0。

2.根据权利要求1所述的油墨，其中所述两种以上彩色颜料选自青色、黄色、品红色、蓝色、橙色、紫色、红色、绿色及其混合物。

3.根据权利要求1所述的油墨，其比色值L*为约10至约23并且比色值a*和b*为约-2.0至约+2.0。

4.根据权利要求1所述的油墨，其中所述两种以上彩色颜料吸收约400nm至约700nm范围的光的至少95%。

5.根据权利要求1所述的油墨，还包含固化蜡。

6.根据权利要求1所述的油墨，其中所述胶凝剂为酰胺胶凝剂。

7.根据权利要求1所述的油墨，其中所述一种或多种任选的添加剂选自分散剂、增效剂、稳定剂、粘度改进剂、抗氧化剂及其混合物。

8.根据权利要求1所述的油墨，其中所述着色剂混合物以所述油墨的约0.1重量%至约50重量%的量存在。

9.根据权利要求1所述的油墨，其中所述胶凝剂以所述油墨的约1重量%至约30重量%的量存在。

10.一种黑色紫外固化凝胶油墨，包含：

包括至少一种单体或低聚物的固化油墨载体；

光敏引发剂；

胶凝剂；

包含以下的着色剂混合物：

炭黑颜料，和

两种以上彩色颜料；以及

一种或多种任选的添加剂，其中所述油墨的比色值L*为约10至约23并且比色值a*和b*为约-2.0至约+2.0，并且其中所述胶凝剂选自：

(a)具有以下通式结构的聚酰胺：

其中n是1-5的整数；R₁是(i)亚烷基基团，(ii)亚芳基基团，(iii)亚芳烷基基团，(iv)亚烷芳基基团；

R₂和R₂’各自彼此独立地是(i)亚烷基基团，(ii)亚芳基基团，(iii)亚芳烷基基团，(iv)亚烷芳基基团；并且R₃和R₃’各自彼此独立地是(A)光敏引发基团，或(B)选自(i)烷基基团，(ii)芳基基团，(iii)芳烷基基团，(iv)烷芳基基团的基团，

并且X和X’各自彼此独立地是氧原子或式NR₄的基团，其中R₄是(i)氢原子，(ii)烷基基团，(iii)芳基基团，(iv)芳烷基基团或(v)烷芳基基团;

(b)固化酰胺胶凝剂；

(c)酯封端的二酰胺化合物；以及

(d)反式-1,2-环己烷-双(脲-氨基甲酸酯)化合物。