CN107073991B - 珠光和金属色的喷墨印刷 - Google Patents

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Abstract

一种喷墨印刷包括金属或珠光色的彩色图像的方法，包括以下步骤：‑在油墨受体的部分上施加含有珠光或金属颜料的层，所述珠光或金属颜料具有如由激光衍射测量的至少3.0µm的体均粒径；和‑在所述含有珠光或金属颜料的层的部分上喷墨印刷含有白色颜料的白色喷墨油墨的层，所述白色颜料具有如由差速离心沉降测量的250和400 nm之间的平均粒径。

Description

珠光和金属色的喷墨印刷
技术领域
本发明涉及在油墨受体上喷墨印刷一种珠光或金属效果，例如包装上的银色和金色线条。
背景技术
由于喷墨印刷系统在使用中的灵活性，如可变数据印刷，且由于其增强的可靠性使其可以并入生产线，印刷系统(例如胶印和柔印)正越来越多地被用于工业应用的喷墨印刷系统所取代。可辐射固化的喷墨油墨是特别优选的，因为可以在非吸收性油墨受体例如塑料材料上印刷高质量的彩色图像。
通常这些高质量的彩色图像是使用CMYK喷墨油墨组来印刷。然而在有些应用中，是希望印刷珠光和金属色。例如，在包装应用中经常使用银色和金色来赋予产品奢华的一面或使产品在货架上脱颖而出。在胶印和柔印中，银色和金色是使用粒径分布约5至50µm，以及高纵横比的特殊颜料来产生的。通常是涂有金属氧化物的云母片用于这些特殊的颜料。
为印刷精细的图像细节，喷墨印刷头通常具有喷嘴直径约25µm的喷嘴。根据经验法则，对于可靠的喷墨印刷，喷墨油墨中的颜料粒径应当是喷嘴直径的至少50分之一，优选至少100分之一。由于目前可用于印刷银色和金色的特殊颜料粒径趋向等于或大于喷嘴直径，所以它们不适合喷墨印刷。
有些正在努力使这些特殊颜料的粒径最小化。WO 2011 / 000491(ECKART)公开了d90值为3.5µm的珠光颜料，而US 2010194836(ECKART)公开了体均粒径分布曲线d50值为1µm至15µm、平均厚度h50为15至150 nm的铝效果颜料。然而用ECKART GmbH的市售的金属喷墨油墨和含有如上所述颜料的喷墨油墨进行实际试验，显示仅能得到较差的金属光泽(略灰)，而且也没法保证可靠的喷墨印刷。
观察到银色变灰的原因是，为能通过喷墨印刷头的喷嘴而减小了粒径和纵横比。一种解决方法是设计喷嘴直径大点的喷墨印刷头，然而那样只可以印刷粗糙和不精细的图像细节，例如细的银色或金色线条。
另一个活跃的研究领域是如由EP 2087490 A (HP)、EP 2074055 A (LG CHEM)和US 2010171064 (SAMSUNG)所公开的金属导电喷墨油墨的研究。这些喷墨油墨都是基于相同的基本原理，即喷墨印刷约10到50nm的银纳米颗粒，接着在加热下烧结形成固态的金属导电图案。这些金属导电喷墨油墨基本上与图形应用(例如在包装材料上喷墨印刷银色)无关。首先，烧结发生在高于150摄氏度的温度下，这会使得很多普通的包装材料鉴于其热稳定性而不适合作为受墨基材。其次，许多烧结后的金属图案并不呈现(足够的)金属光泽或光亮。第三，考虑到原材料成本，在包装上使用真银来得到银色是不经济的解决方案。
有些新的设想是使用小于20nm的双组分或多组分金属纳米颗粒，这些设想被评估用以降低烧结温度，从而使油墨受体的范围稍宽一些。例如，US 2011169888 (ELECTRONICSFOR IMAGING)公开了热固化可以随后在约80到100℃的温度下进行。然而，这种喷墨成分通常由金属纳米颗粒和挥发性溶剂组成。这些油墨中任何有机固体都大大地提高了烧结温度。其结果是得到差的粘附力，因此常常使应用额外的底涂层成为必要。
因此，能在广泛的油墨受体(包括热敏油墨受体)上印刷可变数据和呈现出色的珠光和金属色的精细图像细节的需求仍然存在。
发明概述
为了克服上述问题，本发明的优选实施方案已使用由权利要求1所限定的喷墨印刷方法实现。
回想起来，上述问题的解决方案似乎很简单。然而，令人惊讶的是，在市场上找不到这种方法。然而这种方法具有许多优点，如使用现有技术状态的油墨进行可变数据印刷，该油墨能产生珠光和金属色。
本发明的更多目的将在以下的描述中变得更加清楚。
定义
术语“烷基”指烷基中每个碳原子数所有可能的变体，即，甲基、乙基，对三个碳原子：正丙基和异丙基；对四个碳原子：正丁基、异丁基和叔丁基；对五个碳原子：正戊基、1,1-二甲基-丙基、2,2-二甲基丙基和2-甲基-丁基等。
除非另有规定，取代或未被取代的烷基优选C1-C6烷基。
除非另有规定，取代或未被取代的烯基优选C1-C6烯基。
除非另有规定，取代或未被取代的炔基优选C1-C6炔基。
除非另有规定，取代或未被取代的芳烷基优选包括一个、两个、三个或更多个C1-C6烷基的苯基或萘基。
除非另有规定，取代或未被取代的烷芳基优选包括苯基或萘基的C7-C20烷基。
除非另有规定，取代或未被取代的芳基优选苯基或萘基。
除非另有规定，取代或未被取代的杂芳基优选被一个、两个或三个氧原子、氮原子、硫原子、硒原子或它们的组合取代的五或六元环。
术语“取代”，例如在取代烷基中，指烷基可以被通常存在于该基团内的原子(即碳和氢)以外的其它原子所取代。例如，取代烷基可包括卤素原子或硫醇基。未被取代烷基只含有碳原子和氢原子。
除非另有规定，取代烷基、取代烯基、取代炔基、取代芳烷基、取代烷芳基、取代芳基和取代杂芳基优选被选自甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基和叔丁基、酯基、酰胺基、醚基、硫醚基、酮基、醛基、亚砜基、砜基、磺酸酯基、磺酰胺基、-Cl、-Br、-I、-OH、-SH、-CN和-NO2中的一种或多种成分取代。
术语“图像”包括文本、数字、图形、徽标、照片、条形码、QR码等。一个图像可以限定为一种或更多种颜色，这样的图像被称作彩色图像。
术语“珠光”指一种类似珍珠或珍珠母那种光泽的彩虹色光泽，即珍珠光泽。
术语“金属色”指具有金属光辉或光泽的颜色，如银和金，但也包括其它颜色，如用于涂绘汽车的涂漆的金属蓝色。
喷墨印刷方法
根据本发明的喷墨印刷包括金属或珠光色的彩色图像的方法包括以下步骤：在油墨受体的部分上施加含有珠光或金属颜料的层，所述颜料的体均粒径如由激光衍射测量至少为3.0µm；和在含有珠光或金属颜料的层的部分上喷墨印刷含有白色颜料的白色喷墨油墨的层，所述白色颜料的平均粒径如由差速离心沉降测量在250和400 nm之间。
正如上面已经指出的，含有体均粒径至少3.0µm的珠光或金属颜料的层可在室温下施加，而不需要任何高温烧结。此外，含有体均粒径至少3.0µm的珠光或金属颜料的组合物可含有用来保证在广泛的油墨受体上有良好附着力的其它有机固体。例如，在这样基于溶剂的组合物内含有聚乙烯醇缩丁醛聚合物将使其甚至可以粘附到玻璃上。
平均粒径大的颜料因为会使喷嘴失效(堵塞)，通常不能获得可靠的喷墨印刷，现在可以被用来使含有珠光或金属颜料的层的光泽或光彩达到最佳。优选使用如由激光衍射测量的体均粒径5 µm 到50 µm，更优选10 µm到35 µm的珠光或金属颜料。
通过在白色喷墨油墨中使用平均粒径大的白色颜料，得到不透明层以掩盖含有珠光或金属颜料的层。该白色颜料优选平均粒径在250nm到400nm，更优选270到350nm。平均粒径小于250nm会导致不透明度不足，除非施加白色喷墨油墨的不合乎需要的厚层。平均粒径高于400nm，喷墨印刷的可靠性迅速降低。
另一个优点是，通过具有可以使用“透明”色着色的喷墨油墨(例如CMYK喷墨油墨组中的那些)的不透明白色层，产生具有闪耀色彩的大色域。发现在这种“透明”色着色的喷墨油墨中应该使用的平均粒径不能超过230nm。通过在未被白色喷墨油墨覆盖的含有金属颜料的层上印刷“透明”色着色的喷墨油墨(以下简称彩色喷墨油墨)，得到具有金属效果的颜色。通过应用这一原理，发现单一银色的金属颜料层足以递送银色(在不套印时)和金色(在有限表面覆盖率下通过黄色喷墨油墨套印时，优选表面覆盖率为10%到45%，更优选15%到35%)。在类似的印刷技术如胶印和柔印中，使用两种组合物来产生银色和金色两者。因此，本发明的喷墨印刷方法还允许简化图像形成过程。
在一个优选实施方案中，喷墨印刷方法包括其它步骤：在含有珠光或金属颜料的层的部分上喷墨印刷含有平均粒径不超过230nm的彩色颜料的彩色喷墨油墨的层，其中平均粒径通过动态光散射测量。
喷墨印刷方法优选为一种UV可固化喷墨印刷方法，因为这种方法使其可以在含有金属颜料的层上着墨后直接进行油墨的UV可固化来获得高的图像品质。
在一个优选实施方案中，白色喷墨油墨是UV可固化的白色喷墨油墨。更优选地，所述彩色喷墨油墨也是UV可固化的彩色喷墨油墨。
对含有珠光或金属颜料的层如何施加没有实际限制。然而，考虑生产率和灵活性，含有珠光或金属颜料的层优选通过选自涂布技术、柔版印刷、阀门喷射印刷、填塞印刷(tampon printing)、凹版印刷、丝网印刷和胶印中的一种方法来施加，但最优选是通过柔版印刷或阀门喷射印刷的方法。合适的涂布技术包括刀涂、挤出涂布、滑料斗涂布(slidehopper coating)和帘涂。
在一个优选实施方案中，含有珠光或金属颜料的层通过选自阀门喷射印刷头、压针印刷头和流通印刷头中的一种印刷技术来施加。流通印刷头优选压电流通印刷头。
压电喷墨印刷是基于在向其施加电压时压电陶瓷换能器的运动。施加电压改变印刷头内压电陶瓷换能器的形状从而产生空洞，然后这个空洞被油墨填充。当电压再次被移除时，陶瓷膨胀到其原来的形状，便从印刷头喷出一滴油墨。
一种喷射含有珠光或金属颜料的液滴的合适的压电印刷头是XAAR的XaarTM 001流通压电印刷头，它喷出的液滴量达200 nL，粘度通常在5到35 mPa.s之间，并且允许存在粒径25µm的颗粒。
另一种喷射含有珠光或金属颜料的液滴的优选印刷头是一种所谓的阀门喷射(valvejet)印刷头。阀门喷射印刷头也被称作线圈包或微型阀或微型阀的分配模块。阀门喷射印刷头内的液滴形成装置通过电磁驱动关闭或打开微型阀来控制阀门喷射印刷头内的微型阀，从而使液体流动通过液体通道。阀门喷射印刷头优选最大分配频率达3000 Hz。对技术人员来说，将阀门喷射印刷头装入喷墨印刷设备的方法是很熟悉的。例如，US2012105522(MATTHEWS RESOURCES)公开了一种阀门喷射印刷机，包括螺管线圈和具有磁敏感柄的柱塞杆。合适的商用阀门喷射印刷头为来自ZIMMER的HSV400和HSV800，来自Videojet的PrintosTM P16，和来自FRITZ GYGERTM的微阀SMLD 300的线圈包。阀门喷射印刷头的喷嘴板通常被称为面板，且优选由不锈钢制成。
压针印刷头也适合喷射金属和珠光颜料。这种印刷头已有使用，例如，其已被ZIMMER使用在数字纺织印刷机的ITMA2003中，其中技术被称为FlatJetTM技术。压针印刷头的功能在如US6460980(Hegedus等)中有描述。
为得到非常精细的图像细节，如宽度不超过0.5mm的银色细线，白色喷墨油墨的喷墨印刷优选由一个或多个喷嘴直径不超过35µm，优选不超过25 µm的印刷头完成。
为喷射液滴达30 pL，白色和彩色喷墨油墨通过优选喷嘴直径小于35 µm的印刷头喷射。这些印刷头优选压电印刷头，更优选流通压电印刷头。
喷射油墨液滴量达30 pL的合适商用的压电印刷头可从许多来源获得，如XAAR、KYOCERA、RICOH和TOSHIBA TEC。
为得到非常精细的图像细节，如宽度不超过0.5mm的银色细线，白色喷墨油墨的喷墨印刷优选由一个或多个具有喷嘴直径不超过35µm，优选不超过25 µm的喷嘴的印刷头完成。
珠光和金属颜料
根据本发明的喷墨印刷的方法包括以下步骤：在油墨受体的部分上施加含有珠光或金属颜料的层。对于制备含有珠光或金属颜料的油墨的领域的技术人员来说，这种颜料是很熟悉的。这些颜料也容易买到，一般体均粒径至少3.0µm。
在一个优选实施方案中，珠光或金属颜料的平均粒径为5.0到50.0µm。
这些颜料可包含在水性、基于溶剂的和UV可固化油墨中，如柔版油墨。
对珠光或金属颜料的类型没有作出实际限制。
文献中有关于各种这类颜料和它们的制备的描述。例如，US5972098(MERCK)公开了含有钛酸盐的珠光颜料的制备。
合适的商用金属颜料是来自MERCK的Xirallic级颜料，它是用氧化钛覆盖的氧化铝片，显示具有不同闪烁行为的强烈闪光效果。
同样，涂布二氧化钛和/或氧化铁的云母片也适于商用。可买到的市售的珠光颜料有来自BASF的MearlinTM级和来自ECKART的SymicTM级。
金属颜料可以模仿以下金属：银、青铜、黄铜、铂、钢、铬、钛和不列颠金属。所述金属颜料优选具有银色。在后者的情况下，它可以与一种或多种彩色颜料喷墨油墨相结合来模仿上述金属，由此通过扩大单一金属油墨可获得的金属颜色的数量简化印刷过程。
优选的金属颜料包括氯氧化铋片状结晶，它有银白色和透明的外观。这些金属颜料可作为来自BASF的MearliteTM发光颜料买到。
金属颜料也包括真空镀金属铝颜料(VMP)，如来自BASF的MetasheenTM级。后者是由分散在各种溶剂中的薄片状不分层铝片组成。
其它适合商用的真空镀金属颜料包括来自SILBERLINE的StarbriteTM Reveal VMF颜料，其粒径D50一般为8到12 µm。
白色喷墨油墨
在根据本发明的喷墨印刷方法的一个优选实施方案中，白色喷墨油墨是UV可固化的白色喷墨油墨。发现与水性或基于溶剂的喷墨油墨相反，UV可固化白色喷墨油墨层可附着到各种不同的含有珠光或金属颜料的层上。
所述白色喷墨油墨的颜料优选为折射率大于1.60的颜料，优选大于2.00，更优选为大于2.50，最优选为大于2.60。所述白色颜料可以单独使用或组合使用。
在一个特别优选的实施方案中，二氧化钛被用于白色喷墨油墨中。氧化钛以锐钛矿型、金红石型和板钛矿型的结晶形式呈现。锐钛矿型的密度相对较低，易被磨成精细颗粒，而金红石型具有较高的折射率，表现出较高的遮盖力。其中任一种都可用在本发明中。优选尽最大可能利用其特性，且根据其使用作出选择。使用密度低和粒径小的锐钛矿型可以获得优异的分散稳定性、油墨储存稳定性和喷射能力。可以组合使用至少两种不同的结晶形式。锐钛型和金红石型的组合使用可呈现出高着色力，以此可降低氧化钛总量，从而改进油墨的储存稳定性和喷射性能。
氧化钛的表面处理可应用水性处理或气相处理，并可使用氧化铝-氧化硅处理剂。未经处理的、经氧化铝处理的或经氧化铝-氧化硅处理的氧化钛都是可以用的。
平均粒径的测定优选通过使用盘式离心机(DCS)进行，如CPS仪器的CPS24000。
用于制备喷墨油墨的颜料分散体中优选使用的颜料其用量基于颜料分散体总重量为10-55重量%，更优选为15-50重量%。在UV可固化白色喷墨油墨中，颜料优选以基于喷墨油墨总重量的7-30重量%的量存在，优选10-20重量%。
彩色喷墨油墨
根据本发明的喷墨印刷包括金属或珠光色的彩色图像的方法除了白色喷墨油墨外，也优选使用一种或多种彩色喷墨油墨。
在一个更优选的实施方案中，使用了一组彩色喷墨油墨。所述彩色喷墨油墨组优选包括至少一种白色喷墨油墨(W)、一种青色喷墨油墨(C)、一种品红色喷墨油墨(M)和一种黄色喷墨油墨(Y)，且更优选还有一种黑色喷墨油墨。所述喷墨油墨组优选UV可固化CMYKW喷墨油墨组。
所述CMYKW喷墨油墨组也可以延伸使用额外的油墨，如红色、绿色、蓝色和/或橙色来进一步扩大彩色图像的色域。所述喷墨油墨组也可以通过全密度喷墨油墨与轻密度喷墨油墨的组合加以延伸。暗色与亮色彩色油墨和/或黑色和灰色油墨的组合通过降低颗粒改进了图像的品质。
所述喷墨油墨组还可以包含至少一种白色喷墨油墨和一种或多种专色喷墨油墨。通过使用专色，如Coca-ColaTM的红色，可以减少油墨组合物。或者代替喷墨油墨组，如CMYKW喷墨油墨组，印刷也可以通过只使用1、2或3种喷墨油墨，例如白色喷墨油墨和专色喷墨油墨进行。
所述喷墨油墨组还可以包括清漆，优选UV可固化清漆。清漆可以以理想的方式影响彩色图像的光泽度。
彩色颜料
彩色喷墨油墨优选含有平均粒径不超过230nm的彩色颜料。高于平均粒径230nm，彩色图像趋于不透明。随着彩色图像变得不透明，不仅色域会减少，而且金属效果也会丢失。
彩色喷墨油墨包含至少一种彩色颜料，但可以与染料结合。可使用有机和/或无机彩色颜料。
彩色颜料可为黑色、青色、品红、黄、红、橙、紫、蓝、绿、棕及其混合色等。这种彩色颜料可以选自被HERBST, Willy等人在Industrial Organic Pigments, Production,Properties, Applications. 3rd edition. Wiley-VCH , 2004. ISBN 3527305769中公开的颜料。
特别优选的颜料为C.I.颜料黄1、3、10、12、13、14、17、55、65、73、74、75、83、93、97、109、111、120、128、138、139、150、151、154、155、175、180、181、185、194和213。在喷墨印刷方法的一个特别优选实施方案中，所述黄色颜料选自C.I.颜料黄150、C.I.颜料黄155、C.I.颜料黄180和C.I颜料黄213。
特别优选的颜料为C.I.颜料红17、22、23、41、48:1、48:2、49:1、49:2、52:1、57:1、88、112、122、144、146、149、170、175、176、184、185、188、202、206、207、210、216、221、248、251、254、255、264、266、270和272。
特别优选的颜料为C.I.颜料紫19、23、32和37。
特别优选的颜料为C.I.颜料蓝15:1、15:2、15:3、15:4、15:6、16、56、61和(桥接)铝酞菁颜料。
特别优选颜料为C.I.颜料橙5、13、16、34、40、43、59、66、67、69、71和73。
特别优选的颜料为C.I.颜料绿7和36。
特别优选的颜料为C.I.颜料棕6和7。
合适的颜料包括上述特别优选颜料的混合晶体。混合晶体也被称为固溶体。例如，在一定条件下不同喹吖啶酮相互混合形成固溶体，固溶体与化合物的物理混合物和化合物本身都非常不同。在固溶体中，通常，但不总是，组分的分子进入其中一种组分分子的相同的晶格内。所得到的结晶固体的x-射线衍射图案是该固体的特征，并且可以清楚地区别于相同比例相同组分的物理混合物的图案。在这种物理混合物中，每一组分的x-射线图案都可以识别，且这些线中有一些线消失是固溶体形成的标准之一。特别优选的商用混合晶体包括来自BASF的CinquasiaTM Magenta RT-355-D和CinquasiaTM Magenta D 4500 J。
炭黑被优选作为黑色颜料。合适的黑色颜料包括炭黑，如颜料黑7 (例如，来自MITSUBISHI CHEMICAL的炭黑MA8®)、来自CABOT Co.的Regal® 400R、Mogul® L、Elftex® 320或来自DEGUSSA的炭黑FW18、Special Black 250、Special Black 350、SpecialBlack 550、Printex® 25、Printex® 35、Printex® 55、Printex® 90、Printex® 150T。在一个优选实施方案中，所使用的炭黑颜料是这样一种颜料，使用如由欧洲理事会公布的1989年9月13日的Resolution AP(89) 1的第III章第5段所述方法，其甲苯可提取部分小于0.15%。
它也可以制备颜料混合物。在一个优选实施方案中，黑色喷墨油墨为中性黑色喷墨油墨。这种中性黑色喷墨油墨优选通过将黑色颜料和青色颜料混合到油墨中获得，也可以任选将品红色颜料混合到油墨中。
油墨中还可能存在非有机颜料。合适的颜料为：C.I.颜料金属1、2和3。无机颜料的示例性实例包括铅黄、锌黄、氧化铁红(III)、镉红、群青、普鲁士蓝、氧化铬绿、钴绿、琥珀、钛黑和合成铁黑。然而，在食品包装应用的情况下应注意防止重金属的迁移和提取。在优选实施方案中不使用含有选自砷、铅、汞和镉的重金属的颜料。在一个更优选的实施方案中，除了氧化钛和碳酸钙之外，在喷墨油墨中不使用无机颜料。
喷墨油墨中的颜料颗粒应足够小，以使油墨可以自由流动通过喷墨印刷设备，特别是在喷射喷嘴。使用小颗粒也可以使得颜色强度最大化和减缓沉降。
颜料平均粒径优选在50-230 nm之间，更优选在70-200 nm之间。最优选平均颜料粒径不大于150 nm。平均粒径小于50 nm由于光牢度下降而不太理想。
颜料颗粒的颜料平均粒径最好用动态光散射测定，如PSS-NicompTM亚微米颗粒分析仪。而且，对熟练人员来说，这种方法是都熟悉的。
聚合分散剂
彩色颜料优选使用聚合分散剂分散。
典型的聚合分散剂是两种单体的共聚物，但聚合分散剂也可能含有三、四、五或甚至更多种单体。聚合分散剂的性质取决于单体的性质及其在聚合物中的分布。共聚分散剂优选有以下的聚合物组成：
统计聚合的单体(如单体A和B聚合成ABBAABAB)；
交替聚合的单体(如单体A和B聚合成ABABABAB)；
梯度(锥形)聚合的单体(如单体A和B聚合成AAABAABBABBB)；
嵌段共聚物(如单体A和B聚合成AAAAABBBBBB)，其中各个嵌段(2、3、4、5甚至更多)的嵌段长度对聚合分散剂的分散性能是很重要的；
接枝共聚物(接枝共聚物由聚合主链及与主链相连接的聚合侧链组成)；和
这些聚合物的混合形式，例如嵌段梯度共聚物。
合适的聚合分散剂在EP 1911814 (AGFA GRAPHICS)中的“Dispersants”章节中，再具体地在[0064]至[0070]和[0074]至[0077]中列出，其作为具体的参考文献结合于此。
聚合分散剂优选数均分子量Mn在500到30000之间，更优选在10000和25000之间。
聚合分散剂优选重均分子量Mw小于100000，更优选小于70000。
聚合分散剂优选多分散性PD小于2，更优选小于1.75，最优选小于1.5。
聚合分散剂的商用实例如下：
可从BYK CHEMIE GMBH获得的DISPERBYKTM分散剂；
可从LUBRIZOL获得的SOLSPERSETM分散剂；
来自EVONIK的TegoTM DISPERSTM分散剂；
来自MÜNZING CHEMIE的EDAPLANTM分散剂；
来自LYONDELL的ETHACRYLTM分散剂；
来自ISP的GANEXTM分散剂；
来自BASF的DISPEXTM和EFKATM分散剂；
来自DEUCHEM的DISPONERTM分散剂。
特别优选的聚合分散剂包括来自LUBRIZOL的SolsperseTM分散剂、来自BASF的EfkaTM分散剂和来自BYK CHEMIE GMBH的DisperBYKTM分散剂。特别优选的分散剂为来自LUBRIZOL的SolsperseTM 32000、35000和39000分散剂。
基于颜料的重量，聚合分散剂的使用量优选为2-600重量%，更优选为5-200重量%，最优选为50-90重量%。
光引发剂
UV可固化喷墨油墨含有至少一种光引发剂，但可能含有一个光引发体系，该体系包括多种光引发剂和/或共引发剂。
光引发剂优选为自由基引发剂，更具体为Norrish I型引发剂或Norrish II型引发剂。自由基光引发剂是一种化学化合物，当暴露于光化辐射时通过形成自由基而引发单体和低聚物的聚合。Norrish I型引发剂是一种受激发后跃迁，立即产生引发自由基的引发剂。Norrish II型引发剂是一种光敏引发剂，它由光化辐射激活，且通过从第二化合物中提取氢来形成自由基，从而成为真正的引发自由基。这个第二化合物叫做聚合增效剂或共引发剂。I型和II型光引发剂均可单独或组合用于本发明。
CRIVELLO, J.V.等人的Photoinitiators for Free Radical Cationic andAnionic Photopolymerization. 2nd edition. Edited by BRADLEY, G.. London, UK:John Wiley and Sons Ltd, 1998. 第287-294页中公开了合适的光引发剂。
光引发剂的具体实例可包括，但不限于下列化合物或它们的组合：二苯甲酮和取代二苯甲酮、1-羟基环己基苯基酮、噻吨酮如异丙基噻吨酮、2-羟基-2-甲基-1-苯基丙-1-酮，2-苄基-2-二甲氨基-(4-吗啉苯基)丁-1-酮、苯偶酰二甲基缩酮、双(2,6-二甲基苯甲酰基)-2,4,4-三甲基戊基氧化膦、2,4,6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦、2,4,6-三甲氧基苯甲酰基二苯基氧化膦、2-甲基-1-[4-(甲硫基)苯基]-2-吗啉基丙-1-酮、2,2-二甲氧基-1,2-二苯基乙-1-酮或5,7-二碘-3-丁氧基-6-荧光酮。
合适的商用光引发剂包括来自CIBA SPECIALTY CHEMICALS的IrgacureTM 184、IrgacureTM 500、IrgacureTM 369、IrgacureTM 1700、IrgacureTM 651、IrgacureTM 819、IrgacureTM 1000、IrgacureTM 1300、IrgacureTM 1870、DarocurTM 1173、DarocurTM 2959、DarocurTM 4265和DarocurTM ITX；得自BASF AG的LucerinTM TPO；得自LAMBERTI的EsacureTMKT046、EsacureTM KIP150、EsacureTM KT37和EsacureTM EDB；得自SPECTRA GROUP Ltd.的H-NuTM 470和H-NuTM 470X。
对于食品包装应用，使用所谓的UV可固化低迁移喷墨油墨，其中光引发剂优选为所谓的扩散受阻光引发剂。扩散受阻光引发剂是在油墨固化层中呈现流动性比单官能引发剂如二苯甲酮低得多的光引发剂。有几种方法可以用来降低光引发剂的流动性。一种方法是增加光引发剂的分子量以降低扩散速度，如聚合光引发剂。另一种方法是增加其反应性以使其可以构建进入聚合网络，如多官能光引发剂(有2、3或更多个光引发基团)和可聚合光引发剂。
扩散受阻光引发剂优选地选自非聚合多官能光引发剂、低聚物或聚合光引发剂和可聚合光引发剂。考虑到非聚合双或多官能的光引发剂具有300到900道尔顿的分子量。分子量在该范围内的非可聚合的单官能引发剂不是扩散受阻光引发剂。最优选地，所述扩散受阻光引发剂是一种可聚合引发剂或聚合光引发剂。
使用一种或多种扩散受阻光引发剂的另一个优点是UV固化后产生的气味小。这有利地用于例如含金属装饰的奢华包装，用于香水、葡萄酒、啤酒标签、化妆品、香烟、刀片、牙膏等。
优选的扩散受阻光引发剂含有一个或多个衍生自Norrish I型光引发剂的光引发基团，该Norrish I型光引发剂选自苯偶姻醚(benzoinethers)类、苯偶酰缩酮类(benzilketals)、α,α-二烷氧基苯乙酮类、α-羟烷基苯酮类、α-氨烷基苯酮类、酰基氧化膦类、酰基硫化膦类、α-卤代酮类，α-卤代砜类和苯基乙醛酸酯类。
优选的扩散受阻光引发剂含有一个或多个衍生自Norrish II型光引发剂的光引发基团，该Norrish II型光引发剂选自苯甲酮类、噻吨酮类、1,2-二酮类和蒽醌类。
合适的扩散受阻光引发剂也是公开在EP 2065362 A (AGFA)，[0074]和[0075]段有关双官能和多官能光引发剂、[0077]到[0080]段有关聚合光引发剂和[0081]到[0083]段有关可聚合光引发剂的段落中的那些。
其它优选的可聚合光引发剂是公开在EP 2161264 A (AGFA)中的那些。光引发剂的优选量为UV可固化喷墨油墨总重量的0-50重量%，更优选地0.1-20重量%，最优选地0.3-15重量%。
在一个非常优选的实施方案中，UV可固化喷墨油墨包括可聚合或聚合噻吨酮光引发剂和基于酰基氧化膦的聚合引发剂，更优选双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)-苯基氧化膦光引发剂。
光引发剂如双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)-苯基氧化膦是单官能的，但是由于其毒性水平很低，是受关于物品和材料(Objects and Materials)的瑞士条例SR 817.023.21允许的。
为了进一步提高光敏性，UV可固化喷墨油墨可另外含有共引发剂。共引发剂的合适实例可以归为三组：1)脂族叔胺类，如甲基二乙醇胺、二甲基乙醇胺、三乙醇胺、三乙胺、N-甲基吗啉；(2)芳族胺类，如对二甲氨基苯甲酸戊酯、2-正丁氧基乙基-4-(二甲氨基)苯甲酸酯、苯甲酸2-(二甲氨基)乙酯、乙基-4-(二甲氨基)苯甲酸酯和2-乙基己基-4-(二甲氨基)苯甲酸酯；和(3) (甲基)丙烯酸酯化的胺类，如(甲基)丙烯酸二烷氨基烷基酯类(例如，丙烯酸二乙氨基乙酯)或N-吗啉基烷基-(甲基)丙烯酸酯类(例如，N-吗啉基乙基-丙烯酸酯)。优选的共引发剂为氨基苯甲酸酯类。
当UV可固化喷墨油墨中包含一种或多种共引发剂，出于安全原因，这些共引发剂优选是扩散受阻光引发剂。
扩散受阻共引发剂优选选自非聚合双官能或多官能共引发剂、低聚或聚合共引发剂和可聚合共引发剂。更优选地，扩散受阻共引发剂选自聚合共引发剂和可聚合共引发剂。最优选地，扩散受阻共引发剂为具有至少一个(甲基)丙烯酸酯基团的可聚合共引发剂，更优选为具有至少一个丙烯酸酯基团的可聚合共引发剂。
UV可固化喷墨油墨优选包含可聚合或聚合的叔胺共引发剂。
优选的扩散受阻共引发剂是公开在EP 2053101 A (AGFA) [0088]和[0097]段中的可聚合共引发剂。
优选的扩散受阻共引发剂包括具有树枝状聚合结构的聚合共引发剂，更优选的是超支化聚合结构。优选的超支化聚合共引发剂是US 2006014848(AGFA)中公开的那些。
UV可固化喷墨油墨优选包含(扩散受阻)共引发剂，其量为UV可固化喷墨油墨总重量的0.1到50重量%，更优选为0.5到25重量%的量，最优选为1到15重量%的量。
可聚合化合物
可聚合化合物优选单体和/或低聚物。
UV可固化喷墨油墨中使用(尤其对于食品包装应用)的单体和低聚物优选为不含或几乎不含杂质、更具体地不含有毒或致癌的杂质的纯化的化合物。所述杂质通常是在可聚合化合物的合成中获得的衍生化合物。然而有时，可以故意在纯净的可聚合化合物中添加无害量的某些化合物，例如聚合抑制剂或稳定剂。
能自由基聚合的任何单体或低聚物可以用作可聚合的化合物。也可以使用单体、低聚物和/或预聚物的组合。单体、低聚物和/或预聚物可以具有不同程度的官能度，可以使用包括单官能度、双官能度、三官能度和更高官能度的单体、低聚物和/或预聚物的组合的混合物。可以通过改变单体和低聚物之间的比率来调整UV可固化油墨的粘度。
特别优选的单体和低聚物是EP 1911814 A (AGFA)第[0106]至[0115]段中列出的那些。
聚合抑制剂
辐射可固化的喷墨油墨可含有聚合抑制剂。合适的聚合抑制剂包括酚型抗氧化剂、受阻胺光稳定剂、磷光体型抗氧化剂，氢醌单甲醚(通常用于(甲基)丙烯酸酯单体)，且也可用氢醌、叔丁基儿茶酚、邻苯三酚。
合适商用的抑制剂例如为由Sumitomo Chemical Co. Ltd.生产的SumilizerTMGA-80、SumilizerTM GM和SumilizerTM GS；来自Rahn AG的GenoradTM 16、GenoradTM 18和GenoradTM 20；来自BASF的IrgastabTM UV10和IrgastabTM UV22、TinuvinTM 460和CGS20；来自Kromachem Ltd的FloorstabTM UV类(UV-1、UV-2、UV-5和UV-8)；来自Cytec SurfaceSpecialties的AdditolTM S 类(S100、S110、S120和S130)。
由于过量加入这些聚合抑制剂会降低油墨的固化敏感性，因此优选在共混之前确定能够防止聚合的量。聚合抑制剂的量优选低于喷墨油墨总量的2重量%。
在一个优选实施方案中，该聚合抑制剂是可聚合抑制剂，优选含有一个或多个丙烯酸酯基团以获得良好的反应性。
表面活性剂
UV可固化喷墨油墨可含有至少一种表面活性剂。表面活性剂可以是阴离子、阳离子、非离子或两性离子，且优选以基于油墨总重量小于3重量%，且特别基于UV可固化喷墨油墨总重量小于1重量%的总量加入。
优选的表面活性剂选自氟表面活性剂(如氟化烃)和有机硅表面活性剂。有机硅表面活性剂优选硅氧烷和可烷氧基化的、聚酯改性的、聚醚改性的、聚醚改性的羟基官能的，胺改性的、环氧基改性的和其它改性的或它们的组合。优选的硅氧烷是聚合的，例如聚二甲基硅氧烷。
优选的商用有机硅表面活性剂包括来自BYK Chemie的BYKTM 333和BYKTM UV3510。
在一个优选实施方案中，该表面活性剂是可聚合化合物。
优选的可聚合有机硅表面活性剂包括(甲基)丙烯酸酯化的有机硅表面活性剂。最优选地，该(甲基)丙烯酸酯化的有机硅表面活性剂是一种丙烯酸酯化的有机硅表面活性剂，因为丙烯酸酯的反应性高于甲基丙烯酸酯。
在一个优选实施方案中，该(甲基)丙烯酸酯化的有机硅表面活性剂是聚醚改性的(甲基)丙烯酸酯化的聚二甲基硅氧烷或聚酯改性的(甲基)丙烯酸酯化的聚二甲基硅氧烷。
优选的商业上可获得的(甲基)丙烯酸酯化的有机硅表面活性剂包括：来自Cytec的EbecrylTM 350，一种有机硅二丙烯酸酯；均由BYK Chemie生产的聚醚改性的丙烯酸酯化的聚二甲基硅氧烷BYKTM UV3500和BYKTM UV3530、聚酯改性的丙烯酸酯化的聚二甲基硅氧烷BYKTM UV3570；来自EVONIK的TegoTM Rad 2100、TegoTM Rad 2200N、TegoTM Rad 2250N、TegoTM Rad 2300、TegoTM Rad 2500、TegoTM Rad 2600和TegoTM Rad 2700、TegoTM RC711；均由Chisso Corporation生产的SilaplaneTM FM7711、SilaplaneTM FM7721、SilaplaneTMFM7731、SilaplaneTM FM0711、SilaplaneTM FM0721、SilaplaneTM FM0725、SilaplaneTMTM0701、SilaplaneTM TM0701T；以及均由Gelest, Inc.生产的DMS-R05、DMS-R11、DMS-R18、DMS-R22、DMS-R31、DMS-U21、DBE-U22、SIB1400、RMS-044、RMS-033、RMS-083、UMS-182、UMS-992、UCS-052、RTT-1011和UTT-1012。
油墨受体
对油墨受体的类型没有实际限制。油墨受体可具有用于印刷的陶瓷、金属、木材、皮革、纸或聚合表面。油墨受体也可以是涂过底漆的。
然而，本发明的UV可固化组合物和喷墨的优点可以特别有利地用于(食品)包装、化妆品、香水、牙膏和药品的油墨受体上。食品包装理解为也包括液体和饮料，如牛奶、水、可乐、啤酒、植物油等的包装。
本发明被有利地用于提供所谓的“初级”食品包装。初级食品包装是最初封装和容纳产品的材料。通常这是最小的分配或使用单位，也是与内容物直接接触的包装。二次包装是在初级包装外面的包装，用来将初级包装组合在一起。三次包装用于大货装卸、仓库存储和交通运输。三次包装最常见的形式是以托盘为单位装载以紧凑地装进货柜。根据本发明在(初级)包装上产生的包括金属或珠光色的彩色图像具有使产品在货架上脱颖而出的优点。这种效果可以通过使用允许看到包装内容物的透明的油墨受体来增强，且这通过使用单一油墨受体作为包装材料和避免使用如现有技术状态的包装要求的多种包装材料和胶水来增强。
基材可以是多孔的，例如纺织、纸张和纸板基材，或者基本上不吸收的基材，例如具有聚对苯二甲酸乙二醇酯表面的塑料基材。
优选的基材包括聚乙烯、聚丙烯、聚碳酸酯、聚氨酯、聚氯乙烯、聚酯类如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)和聚乳酸(PLA)、聚酰亚胺、它们的共聚物和它们的共混物的表面。
基材也可以是纸基材，如普通纸或树脂涂布纸，如聚乙烯或聚丙烯涂布纸。对纸张类型没有实际限制，且它包括新闻纸、杂志纸、办公用纸、壁纸，也包括高克重的纸，通常称为板，如白衬纸板，瓦楞纸板和包装纸板。
基材可以是透明的、半透明的或不透明的。优选的不透明基材包括所谓的合成纸，如来自Agfa-Gevaert的SynapsTM级，它是密度1.10 g/cm3以上的不透明聚对苯二甲酸乙二醇酯片材。
在喷墨印刷方法的一个优选实施方案中，所述油墨受体为透明基材。
对基材的形状没有限制。它可以是平板，如纸张或聚合膜或者可以是三维物体，例如塑料咖啡杯。三维物体也可以是如瓶子或油桶这种用来盛装如油、洗发水、杀虫剂、农药、溶剂、涂料稀释剂或其它类型的液体的容器。
彩色图像
通过根据权利要求1至11中任一项的喷墨印刷方法印刷的彩色图像。
根据权利要求12的彩色图像，在作为油墨受体的包装材料上印刷。
根据权利要求13的彩色图像，其中所述包装材料是用于食品包装的包装材料，且所述彩色图像包括一种或多种化合物，所述化合物选自可聚合光引发剂、聚合光引发剂和含有至少一个乙烯醚基团和一个丙烯酸酯基团的可聚合化合物。
喷墨印刷设备
喷墨油墨可以通过一个或多个喷射小液滴的印刷头以受控方式通过喷嘴喷射到相对印刷头移动的油墨受体上。
喷墨印刷系统的优选的印刷头是压电头。压电喷墨印刷是基于对其施加电压时压电陶瓷换能器的运动。施加电压改变印刷头内压电陶瓷换能器的形状从而产生空洞，然后这个空洞被油墨填充。当电压再次被移除时，陶瓷膨胀到其原来的形状，便从印刷头喷出一滴油墨。然而，根据本发明的喷墨印刷方法不局限于压电喷墨印刷。其它喷墨印刷头也可以使用，包括各种类型，例如连续式的喷墨印刷头。
喷墨印刷头通常跨移动的油墨受体表面以横向方向来回扫描。通常喷墨印刷头不会在返回时印刷。优选双向印刷，也被称为多程印刷以获得高的区域产能。另一种优选的印刷方法是通过一种“单程印刷方法”，它可以通过使用覆盖油墨受体表面整个宽度的页宽喷墨印刷头或多个交错喷墨印刷头来完成。在单程印刷方法中，喷墨印刷头通常保持静止，而基材表面在喷墨印刷头下传送。
固化设备
辐射可固化喷墨油墨可通过电子束或UV光固化。优选地，辐射可固化喷墨油墨是UV可固化喷墨油墨，它优选通过暴露于紫外线辐射固化，最优选是专门来自于UV LED的紫外线辐射。该固化设备可与喷墨印刷机的印刷头组合在一起，与之一起行进，以便在喷射后很快应用固化辐射。这种快速固化有时被称为“针固化(pin curing)”，用于通过控制点的大小提高图像品质。优选这种固化装置由一个或多个UV LED组成。在这种布置下，很难提供其它类型的小到足以连接到印刷头并与印刷头一起移动的固化装置。因此，可以使用静态固定辐射源，例如固化UV光源，其通过柔性辐射导电装置(例如光纤束或内部反射软管)连接到辐射源。或者，可通过布置镜子(包括印刷头上的镜子)，从固定源向辐射头提供光化辐射。
辐射源也可以是横跨需固化的油墨受体延伸的加长辐射源。它可以与印刷头的横向路径相邻，以便由印刷头形成的后续图像行在该辐射源下方逐步或连续通过。
任何紫外光源，只要发射光的部分可以被光引发剂或光引发剂体系吸收，可被用作辐射源，如高或低压汞灯、冷阴极管、黑光、紫外线LED、紫外线激光器和闪光。其中，优选的光源是一种主波长300-400 nm，呈现相对较长波长UV-贡献的光源。具体来说，优选UV-A光源，由于其光散射少而使得内部固化更加高效。
UV辐射一般如下分为UV-A、UV-B和UV-C： • UV-A: 400 nm到320 nm • UV-B: 320nm到290 nm • UV-C: 290 nm到100 nm。
在一个优选实施方案中，喷墨印刷设备包含一个或多个波长大于360nm的UV LED，优选一个或多个波长大于380 nm的UV LED，最优选波长为约395 nm的UV LED。
此外，也可以连续或同时使用两个不同波长或亮度的光源来固化图像。例如，第一UV光源可选择主要是UV-C的，尤其是波长在260 nm-200 nm范围内的。然后第二UV光源可以选择主要是UV-A的，例如镓掺杂的灯，或者以UV-A和UV-B为主的不同灯。发现同时使用两种UV光源具有的优点是：固化速度快，固化程度高。
为了促进固化，喷墨印刷设备通常包括一个或多个贫氧单元。贫氧单元布置一位置可调和惰性气体浓度可调的氮气或其它相对惰性的气体(如CO2)的覆盖层，以降低固化环境中的氧浓度。残留氧水平通常保持低至200 ppm，但一般是在200 ppm至1200 ppm的范围内。
实施例
材料
除非另有说明，以下实施例中使用的所有材料都容易从标准来源获得，例如Sigma-Aldrich (比利时)和Acros (比利时)。
PBL7是Special BlackTM 550，可从DEGUSSA获得的一种炭黑。
PM是CinquasiaTM Magenta D 4500 J，来自BASF的一种混合的结晶喹吖啶酮颜料。
PB15:4是用于HostapermTM Blue P-BFS的简称，来自CLARIANT的一种C.I.颜料蓝15:4颜料。
PY150是用于ChromophtalTM Yellow LA2的简称，来自BASF的C.I.颜料黄150。
TR52是TIOXIDE TR 52TM，来自HUNTSMAN CHEMICAL GROUP的一种表面改性二氧化钛。
S35000是SOLSPERSETM 35000的简称，来自NOVEON的一种聚乙烯亚胺聚酯型超分散剂。
DB162是用于聚合分散剂DisperBYKTM 162的简称，它可从BYK CHEMIE GMBH获得，其中乙酸2-甲氧基-1-甲基乙酯、二甲苯、乙酸正丁酯混合溶剂已被去除。
GenoradTM 16是来自RAHN AG的聚合抑制剂。
QAD是由下式表示的喹吖啶酮衍生物：
QAD。
分散增效剂QAD根据WO 2007 / 060254(AGFA)中第252段公开的方法合成。
DPGDA是可从SARTOMER获得的商品名为SartomerTM SR508的二丙二醇二丙烯酸酯。
PG400DA是可从SARTOMER获得的作为SartomerTM SR344的聚乙二醇400二丙烯酸酯。
15EO-TMPTA是可从SARTOMER获得的作为SartomerTM SR9035的一种含15个乙氧基单元，分子量为956的乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯。
IDA是可从SARTOMER获得的作为SartomerTM SR395的丙烯酸异癸酯。
TMPTA是可从RAHN获得的作为MIRAMERTM M300的三羟甲基丙烷三丙烯酸酯。
VEEA是可从Nippon Shokubai, Japan获得的一种双官能单体，丙烯酸2-(2-乙烯氧基乙氧基)乙酯。
DarocurTM ITX是可从BASF获得的一种噻吨酮光引发剂。
IrgacureTM 379是可从BASF获得的一种光引发剂。
IrgacureTM 907是可从BASF获得的一种光引发剂。
EsacureTM KTO是可从FRATELLI LAMBERTI SPA获得的一种三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦、α-羟基酮二苯甲酮(alfa-hydroxyketone en benzophenone)衍生物的光引发剂混合物。
TPO是可从BASF获得的商品名为DarocurTM TPO的2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基-氧化膦。
GenocureTM EPD是可从RAHN AG获得的4-二甲氨基苯甲酸乙酯。
BYKTM UV3510是可从BYK CHEMIE GMBH获得的聚醚改性聚二甲基硅氧烷润湿剂。
EbecrylTM 136是来自ALLNEX的一种有机硅六丙烯酸酯材料。
PMMA是一种透明的聚甲基丙烯酸甲酯油墨受体，使用了来自比利时ANTALIS的BARLOTM XT并且由德国BARLO生产。
UltrastarTM FX-1504 Silver是可从ECKART GMBH获得的含有一种金属颜料的基于溶剂的柔印油墨，该颜料列出的平均粒径为6 µm。
测量方法
1.彩色喷墨油墨的平均粒径
颜料颗粒的平均粒径用基于动态光散射原理的PSS-Nicomp 380亚微米颗粒分析仪确定。油墨或分散体用合适的溶剂稀释至颜料浓度为0.002重量%。对于UV可固化彩色喷墨油墨，用于稀释颜料浓度至0.002重量%的溶剂为乙酸乙酯。
2.白色喷墨油墨的平均粒径
对于白色喷墨油墨，平均粒径的测定通过差速离心沉降来完成。测量使用来自CPSInstruments, Inc. Stuart, Fl (USA)的CPS24000来完成。该分析仪使用离心沉降测量粒径分布，离心沉降在填充有合适的流体的光学透明旋转盘内进行。沉降通过流体的密度梯度得以稳定，测量尺寸的精确性通过在每次试验前使用粒径已知的校准标准物而得以保证。通过连续测量旋转盘外边缘附近流体的浊度来确定各粒径的颗粒浓度。浊度测量，针对分析时间的函数，使用Mie理论光散射计算方法被转换成重量分布。用于UV可固化的白色喷墨油墨的梯度为12ml 85-15 %/60%-40%乙酸叔丁基酯/邻苯二甲酸二丁基酯。在分析前通过使一滴油墨与20ml乙酸叔丁基酯混合稀释样品。转速为9000 rpm。
3.金属/珠光颜料体均粒径
通过使用具有PIDS组件的CoulterTM LS230的激光衍射来确定粒径分布范围在0.04到2000µm。样品先用合适的稀释剂(如存在于样品中的一种液体)稀释至1%。例如，水，相应地异丙醇可用于基于水，相应地基于溶剂的金属或珠光颜料分散体。稀释后的样品加入到小的体积单元，填充有稀释剂，直到参数暗度(obscuration)获得在45和55%之间的值。一旦到达这个值，连续进行三次测量。体均粒径是三次测量中每一次测得的体均粒径值的平均值。
4.粘度
使用具有传感器C60/1 Ti的Haake Rotovisco流变计在45℃下测量制剂的粘度。使用1.5mL等分物且在剪切速率1000 s-1下分析。对于喷墨印刷，优选粘度小于20 mPa.s(45℃)，更优选地，粘度小于15 mPa.s。
5.表面张力
喷墨油墨的表面张力使用KRÜSS张力计K9在25℃下在60秒后测量。喷墨油墨的表面张力优选20到 50 mN/m (25℃)，更优选地22到35 mN/m (25℃)。从第二喷墨油墨的可印性角度来考虑，优选20 mN/m或更高的，从润湿性角度考虑，优选不超过35 mN/m。
实施例1
该实施例举例说明通过根据本发明的喷墨印刷方法如何能得到细的银和金色线条。
浓缩的彩色颜料分散体的制备
浓缩的颜料分散体KD、MD、CD和YD都以相同方式制备，不同之处在于根据表1使用不同类型和量的颜料、聚合分散剂和其它组分。浓缩的颜料分散体的制备以浓缩的颜料分散体CD为例，它被用于制备青色喷墨油墨C1。
表1
重量% KD MD CD YD
PB7 11.03 --- --- ---
PM --- 15.00 --- ---
QAD --- 0.80 --- ---
PB15:4 3.97 --- 15.00 ---
PY150 --- --- --- 15.00
S35000 15.00 15.00 15.00 15.00
Genorad<sup>TM</sup> 16 1.00 1.00 1.00 1.00
DPGDA 69.00 68.20 69.00 69.00
用于油墨: K1 M1 C1 Y1
浓缩的颜料分散体CD通过以下方式制备：使用DISPERLUXTM YELLOW075(来自DISPERLUX S.A.R.L.,(卢森堡))将100.0 g的颜料PB15:4、6.7 g的GenoradTM 16和333.3 g的聚合分散剂S35000在DPGDA中的30% DPGDATM水溶液混合30分钟，接着在Eiger Lab Bead磨机(来自EIGER TORRANCE Ltd.)中使用直径为0.4 mm的钇稳定的氧化锆珠(来自TOSOHCo.的“高耐磨氧化锆研磨介质”)研磨该混合物。珠磨机的50%用研磨珠填充和在4250 rpm的研磨期间水冷180分钟。在研磨后分散体使用滤布从珠中分离。
浓缩的白色颜料分散体WD的制备
制备具有根据表2的组成的浓缩的白色颜料分散体WD。
表2
重量%: W1
TR52 50.00
DB162 10.00
Genorad<sup>TM</sup> 16 1.00
VEEA 39.00
浓缩的白色颜料分散体WD通过以下方式制备：将3.1 kg的VEEA、28.5 kg的白色颜料TR52，0.380 kg的抑制剂GenoradTM 16和19.0 kg的聚合分散剂DB162在VEEA中的30%水溶液，在装备有DISPERLUXTM分散器(来自DISPERLUX S.A.R.L., (卢森堡))的60L容器内混合30分钟。接着该混合物在DYNOTM-MILL KD 6(来自公司WAB Willy A. Bachofen (瑞士))中使用0.65mm的钇稳定氧化锆珠研磨。珠磨机的52%用研磨珠填充并通过使用尖端速度14.7m/s以循环模式运转1小时。运转期间对研磨腔进行水冷。
喷墨油墨组1的制备
浓缩的颜料分散体KD、MD、CD、YD和WD通过将它们与根据表3中的成分混合，被分别用来制造喷墨油墨K1、M1、C1、Y1和W1。
表3
按油墨的重量% K1 M1 C1 Y1 W1
DPGDA 48.51 50.35 48.90 47.00 ---
PG400DA 15.00 10.00 10.00 10.00 ---
15EO-TMPTA --- 5.00 7.50 10.00 ---
IDA 15.00 15.00 15.00 15.00 ---
TMPTA --- --- --- --- 34.85
VEEA --- --- --- --- 35.90
PB7 2.00 --- --- --- ---
PM --- 3.50 --- --- ---
QAD 0.01 0.05 --- --- ---
PB15:4 0.72 --- 3.00 --- ---
PY150 --- --- --- 2.70 ---
TR52 --- --- --- --- 17.50
SS35000 3.44 3.50 3.00 2.70 ---
DB162 --- --- --- --- 3.50
Darocur<sup>TM</sup> ITX 5.00 5.00 5.00 5.00 ---
Irgacure<sup>TM</sup> 907 5.00 4.00 4.00 4.00 ---
Irgacure<sup>TM</sup> 379 1.00 --- --- --- ---
GenocureTM EPD 2.50 2.50 2.50 2.50 ---
Esacure<sup>TM</sup> KTO --- --- --- --- 4.00
TPO --- --- --- --- 2.95
BYK<sup>TM</sup> UV3510 0.10 0.10 0.10 0.10 ---
Ebecryl<sup>TM</sup> 1360 --- --- --- --- 0.30
Genorad<sup>TM</sup> 16 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00
测量喷墨油墨的物理性质并显示在表4中。
表4
物理性质 K1 M1 C1 Y1 W1
在45℃下的粘度(mPa.s) 9.2 9.9 9.2 9.6 13.5
表面张力 (mN/m) 23.9 24.3 24.6 24.5 22.9
平均粒径 (nm) 130 159 153 199 275
彩色图像的制备
基于溶剂的柔印油墨UltrastarTM FX-1504 Silver的体均粒径使用激光衍射和稀释液(0.5 mL，在50 mL异丙醇中)测定。发现体均粒径为11.2 µm。
基于溶剂的柔印油墨UltrastarTM FX-1504 Silver使用棒式涂布机和10µm绕线棒涂布在透明的PMMA油墨受体的部分上。经部分涂布的油墨受体在25℃下干燥。干燥后，经涂布的油墨受体的部分具有镜子样的银色。经涂布并干燥的油墨受体样品用于以下的喷墨印刷试验，其中油墨组1连接到Agfa Graphics NV的AnapurnaTM Mw喷墨印刷机。双向印刷用全功率的UV固化灯以4程模式在720x720 dpi下进行。
白色喷墨油墨W1的3 cm x 4 cm长方块印刷在用柔印油墨UltrastarTM FX-1504Silver涂布的油墨受体的区域和未经涂布的区域上。这两个区域之间未见明显差异。在用柔版油墨涂布并通过白色喷墨油墨W1印刷的油墨受体的区域中，镜子样的银色不再可见。
通过印刷彩色喷墨油墨C1、M1、Y1和K1中的一种或多种，在用柔版油墨UltrastarTMFX-1504 Silver涂布的油墨受体的区域上喷墨印刷由青色、品红色、黄色、黑色、红色、蓝色和绿色的3 cm x 4 cm长方块组成的彩色图像。彩色长方块呈现金属光泽。
通过先印刷一层白色喷墨油墨W1，随后印刷彩色喷墨油墨C1、M1、Y1和K1中的一种或多种，在用柔版油墨UltrastarTM FX-1504 Silver涂布的油墨受体的区域上喷墨印刷由青色、品红色、黄色、黑色、红色、蓝色和绿色的3 cm x 4 cm长方块组成的相同彩色图像。现在彩色方块处观察到明亮的色彩。
通过先印刷一层白色喷墨油墨W1，随后印刷彩色喷墨油墨C1、M1、Y1和K1中的一种或多种，在用柔版油墨UltrastarTM FX-1504 Silver涂布的油墨受体的区域上喷墨印刷由青色、品红色、黄色、黑色、红色、蓝色和绿色的3 cm x 4 cm长方块组成的彩色图像。不同的彩色图像通过宽度0.5 mm 和1 mm的细银线彼此隔开。
后一种印刷模式为喷墨印刷奢华包装开启了可能性，例如，含有精细的银色线条和文本的黑色咖啡包装。由于印刷仅在透明的油墨受体的部分上进行，这使得它也可以显示包装内的咖啡豆。运行中喷墨印刷变化的文本(例如改变文本的语言)的能力，使得包装材料的制造具有高灵活性和生产率，现在甚至可以使用单一透明的油墨受体在使用包装材料的产品制造商内部进行。
令人惊讶地，当进一步印刷试验时发现了当前喷墨印刷方法的另一个优点。在含有柔版油墨UltrastarTM FX-1504 Silver的银色层的油墨受体的区域上印刷黄色油墨Y1时，发现在表面覆盖在10%和45%之间下，可以产生金色。这种效果只有黄色喷墨油墨不是不透明油墨才有可能，也就是说平均粒径要小于230 nm。例如与都需要应用银色和金色柔版油墨两者的柔版印刷相反，喷墨印刷机中业已存在的4原色(CMYK)之一(即黄色喷墨油墨)也可以用来产生金色，以此简化了印刷方法。

Claims (12)

1.一种喷墨印刷包括金属或珠光色的彩色图像的方法，包括以下步骤：
-在油墨受体的部分上施加含有珠光或金属颜料的层，所述珠光或金属颜料具有如由激光衍射测量的5.0和50.0 µm之间的体均粒径；和
-在所述含有珠光或金属颜料的层的部分上喷墨印刷含有白色颜料的白色喷墨油墨的层，所述白色颜料具有如由差速离心沉降测量的250和400 nm之间的平均粒径，
其中所述含有珠光或金属颜料的层通过选自涂布技术、柔版印刷、阀门喷射印刷、填塞印刷、凹版印刷、丝网印刷和胶印的方法施加。
2.根据权利要求1所述的方法，包括其它步骤：在所述含有珠光或金属颜料的层的部分上喷墨印刷含有平均粒径不超过230 nm的彩色颜料的彩色喷墨油墨的层，其中所述平均粒径通过动态光散射测量。
3.根据权利要求2所述的方法，其中所述彩色喷墨油墨是一种以10%和45%之间的表面覆盖率施加的黄色喷墨油墨。
4.根据权利要求2所述的方法，其中所述彩色喷墨油墨是一种UV可固化彩色喷墨油墨。
5.根据权利要求1所述的方法，其中从具有喷嘴直径不超过35 µm的喷嘴的一个或多个印刷头喷墨印刷所述白色喷墨油墨。
6.根据权利要求1所述的方法，其中所述喷墨印刷通过单程喷墨印刷完成。
7.根据权利要求1所述的方法，其中所述油墨受体是透明的。
8.根据权利要求1所述的方法，其中所述白色喷墨油墨包括二氧化钛颜料。
9.根据权利要求3所述的方法，其中所述黄色喷墨油墨含有选自C.I.颜料黄150、C.I.颜料黄155、C.I.颜料黄180和C.I颜料黄213的黄色颜料。
10.通过根据权利要求1至9中任一项所述的喷墨印刷方法在油墨受体上印刷的包含彩色图像的印刷制品。
11.根据权利要求10所述的印刷制品，其中所述印刷制品选自包装和箔。
12.根据权利要求11所述的印刷制品，其中所述彩色图像包括一种或多种化合物，所述化合物选自可聚合光引发剂、聚合光引发剂和可聚合化合物，该可聚合化合物含有一个丙烯酸酯基团和至少一个乙烯醚基团。
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