CN107201086A - 光固化油墨组合物 - Google Patents
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Abstract
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。
Description
本申请是申请日为2011年10月9日，申请号为201180074057.0，发明名称为“光固化油墨组合物”的发明专利申请的分案申请。
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)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。
术语“二乙烯基酯”是指连接到二羧酸的两个羧酸基的乙烯基基团，其中所述连接的形式为酯键。术语“乙烯基基团”是指包括至少一个碳碳双键的有机基团。乙烯基基团可包括一个或多个取代基取代乙烯基基团的一个或多个氢。通过说明而非限制的方式，这样的取代基包括例如烷基、芳基和烷芳基。
在一些实施例中，包括二羧酸的二乙烯基酯的化合物具有约0.5至约15毫帕斯卡秒(mpas)的粘度，或约0.5至约10mpas，或约1至约5mpas。在一些其它实施例中，二羧酸的二乙烯基酯具有小于约0.1毫巴(mbar)或小于约0.01mbar的蒸汽压。在另一些实施例中，二羧酸的二乙烯基酯具有大于约150℃或大于约230℃的沸点。
选择包括二羧酸的乙烯基酯的化合物在油墨组合物中的含量为能够保证高的颜料装载量、良好的油墨流变、低粘度和改善的储存稳定性的最优量。在一些实施例中，乙烯基酯组分在油墨组合物中的含量为油墨组合物的总重量的约1wt％至约60wt％。在其它一些实施例中，乙烯基酯组分的含量为油墨组合物的总重量的约10wt％至约50wt％。在另一些实施例中，乙烯基酯组分的含量为油墨组合物的总重量的约20wt％至约45wt％。
根据这里说明的原理，乙烯基酯组分可为己二酸二乙烯基酯(AVES)、环己二羧酸二乙烯基酯(CHDVES)、对苯二甲酸二乙烯基酯(TVES)或它们的任何组合。在一些实施例中，乙烯基酯组分为己二酸二乙烯基酯(AVES)。在其它一些实施例中，乙烯基酯组分为在30℃具有约2.5mpas的粘度、小于0.01mbar的蒸汽压和大于230℃的沸点的AVES。未联系任何理论，认为这样的AVES单体作用为帮助油墨图像附着到基材或涂层的表面以及固化的丙烯酸聚合物或共聚物的良好的稀释剂。
光固化油墨组合物包括多官能单体。多官能单体为包括多于一个在油墨或涂层的固化过程中能够参与固化反应(例如聚合反应)的官能团的化合物。特别地，多官能单体包括多于一个在自由基固化反应中反应的官能团，例如乙烯类不饱和官能团(例如乙烯基或丙烯酸酯官能团)。术语“多官能单体”是指除了乙烯基酯组分外，每个分子包括多于一个可聚合官能团的单体。在一些实施例中，多官能单体为二官能单体，即每个分子包括两个可聚合官能团。
多官能单体可为包括乙烯类不饱和可辐射固化官能团的丙烯酸酯单体。这样的官能的、可辐射固化的单体的实例可包括3-甲基1,5-戊二醇二丙烯酸酯、二(甲基)丙烯酸己二醇酯、四乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、乙氧基化三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、三(2-羟乙基)异氰脲酸酯三丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、乙氧基化(4)季戊四醇四丙烯酸酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、这些的组合等。
在其它一些实施例中，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。
未联系任何理论，认为多官能单体提高了组合物的固化速度，并可用作用为丙烯酸聚合物或共聚物的稀释剂。两种或更多种的多官能单体的组合可被用于优化油墨性能。在一些实施例中，多官能单体在光固化油墨组合物中的含量为油墨组合物的总重量的约5wt％至约35wt％。在其它一些实施例中，多官能单体的含量为油墨组合物的总重量的约10wt％至约30wt％。
在一些实施例中，油墨组合物包括光引发剂。如这里描述，光引发剂或UV引发剂为在应用于油墨接收材料或基材后，在暴露于UV光的期望波长时，引发反应以固化油墨组合物的制剂。在一些实施例中，光引发剂为自由基引发剂。光引发剂可为单种化合物或两种或更多种化合物的混合物。光引发剂在油墨组合物中的含量足以固化所用的油墨组合物。在一些实施例中，基于光固化油墨组合物的总重量，光引发剂在油墨组合物中的含量为约0.01wt％至约10wt％，或约1wt％至约5wt％。
通过说明而非限制的方式，自由基光引发剂的实例包括，例如，l-羟基-环己基苯甲酮、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)膦氧化物、苯基双(2,4,6-三甲基苯甲酰)膦氧化物、2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮、苄基-二甲基缩酮、异丙基噻吨酮。还可使用胺增效剂，例如乙基-4-二甲基氨基苯甲酸酯、2-乙基己基-4-二甲基氨基苯甲酸酯、2-甲基-1-[4-(甲硫基)苯基]-2-吗啉代丙-1-酮(来自IGMResins,Bartlett IL的4817)、2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基膦氧化物(来自IGM Resins的TPO)、2-异丙基噻吨酮(来自IGM Resins的ITX)和双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)-苯基膦氧化物(来自BASF Corporation的819)，或以上两种或更多种的组合。
光固化油墨组合物可包括UV稳定剂，即帮助清除自由基的制剂。通过说明而非限制的方式，UV稳定剂的实例包括，醌甲基化物(来自BASF Corporation的UV 22)和16(Rahn USA Corporation)和它们的组合。
油墨组合物可包括一种或多种颜料作为着色剂。不溶性颜料着色剂可帮助实现更好的图像性能。颜料可为自分散颜料、聚合物涂布的颜料或例如粉碎的颜料的普通颜料。可使用单独的分散剂以能够保证颜料在油墨组合物中适当的悬浮。颗粒颜料可为无机或有机的。颜料可为任何颜色，包括但不限于黑色、蓝色、棕色、青色、绿色、白色、紫色、品红、红色、橙色和黄色，以及它们混合物的专色。
通过说明而非限制的方式，光固化油墨组合物中存在的有机颜料的实例包括二萘嵌苯、酞菁染料(例如酞菁绿、酞菁蓝)、菁颜料(Cy3、Cy5和Cy7)、萘酞菁颜料、亚硝基颜料、单偶氮颜料、重氮颜料、重氮缩合颜料、碱性染料颜料、碱性蓝颜料、蓝淀颜料、根皮红(phloxin)颜料、喹吖啶酮颜料、异吲哚啉酮颜料、二噁嗪颜料、咔唑二噁嗪紫颜料、茜素色淀颜料、邻苯二甲酰氧胺(phthaloxy amine)颜料、胭脂红色淀颜料、四氯异吲哚啉酮颜料、紫环酮颜料、硫靛颜料、蒽醌颜料和喹酞酮颜料，及以上两种或更多种的混合物或以上的衍生物。
可存在于油墨组合物中的无机颜料包括，例如金属氧化物(例如二氧化钛、导电性二氧化钛、铁氧化物(例如红色氧化铁、黄色氧化铁、黑色氧化铁和透明氧化铁)、铝氧化物、硅氧化物)、碳黑颜料(例如炉黑)、金属硫化物、金属氯化物和它们两种或更多种的混合物。
通过说明而非限制的方式，可使用的颜料着色剂的实例可包括具有以下黄色颜料显色指数的黄色颜料：PY 83、PY 151、PY 150、PY 155、PY 139、PY120、PY180、PY 129和PY154、PY213。可使用具有PR 202、PR 254、PR 122、PR149、PR185、PR255、PR146的显色指数的红色颜料和具有PV 19、PV 23、PV37和PV29的显色指数的紫色颜料组成的品红颜料。还可利用具有PB 15:3、PB 15:4、PB 15:2和PB 15:1的显色指数的蓝色颜料，及具有PBL Black 7的显色指数的黑色颜料。还可使用无机颜料，例如TiO2类型的白色颜料。还可使用PO46、PO64、PO34的显色指数的橙色颜料及具有PG7的显色指数的绿色颜料。
颜料组分可为可分散的颜料，例如以 (来自BASF)、(来自Clariant)、(来自SunChemical)、Special Black(来自Degussa)、(来自Kronos)、(来自Kemira Pigments)为商标名的颜料。
光固化油墨组合物中颜料的量取决于数个因素，例如颜料的性质、油墨组合物的用途的性质、油墨的喷射机制的性质和任何添加剂的性质。油墨组合物可包括多达20wt％的颜料。在一些实施例中，光固化油墨组合物中颜料的量为约0.1wt％至约20wt％，约1wt％至约15wt％、或约5wt％至约10wt％。
光固化油墨组合物中可存在其他组分和添加剂，以改善油墨的性质和性能。添加剂包括但不限于表面活性剂或湿润剂(例如包括硅酮化合物或氟化的化合物的表面活性剂)、分散剂、流变改性剂、抗成型剂、消泡剂、和例如储存稳定增强剂的稳定剂中的一种或多种。油墨组合物中添加剂的总重量为例如约0.1wt％至约1wt％、或约0.2wt％至约0.5wt％。
表面活性剂包括，例如以和(来自Evonik Tego Chemie GmbH,Essen,Germany)、(来自BYK Chemie GmbH,Wesel,Germany)、(来自DynaxCorp.Pound Ridge NY)、3M(来自3M Energy and Advanced Materials,St.PaulMN)和FSO(来自DuPont de Nemours Company,Wilmington DE)为商标名的可商购表面活性剂。
消泡剂的实例是以和(来自Evonik Tego Chemie ServiceGmbH)、(来自BYK Chemie GmbH)和(来自Air Products and Chemicals,Inc.)为商标名的可商购消泡剂。
分散剂的实例包括具有对颜料具有亲和力的基团的高分子量共聚物。分散剂的具体实例包括以为商标名可从BYK Chemie GmbH商购的分散机。
流变改性剂的实例包括以(来自Rohm&Haas)、(来自OMGBorchers GmbH,Langenfield,Germany)、(来自BYK Chemie GmbH)和(来自Cognis GmbH,Monheim am Rhein,Germany)的商标名的可商购的流变改性剂。
根据这里说明的原理，光固化油墨组合物用作用于喷墨印刷机的喷墨油墨。在一些实施例中，光固化油墨组合物可被分配到喷墨技术和设备使用的宽范围的基材的表面。
在一些实施方式中，用于形成印刷品的方法包括：提供含有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；将所述光固化油墨组合物喷射到所述介质基材上；和所述油墨组合物一旦在所述介质基材上印刷，就向所述油墨组合物施加光能，所述光能具有适于固化所述光固化油墨组合物的频率和能级。
在一些实施例中，通过喷墨印刷技术将油墨组合物的液滴流发射到介质基材上。可通过任何合适的印刷技术在材料上建立油墨组合物。这样的技术的非限制实例包括热喷墨印刷、声学喷墨印刷、连续喷墨印刷和压电喷墨印刷。在喷墨印刷装置中，以可控的方式将液体油墨滴加到油墨接收基材上或介质基材上通过从印刷装置或喷墨印刷机的印刷头中的多个喷嘴或孔中喷射油墨滴。按需喷墨系统中，通过根据数字信号控制的压电装置、声学装置或热方法产生的压力，从孔直接将油墨液滴喷射到油墨接收基材或介质基材的表面上的位置。对于喷墨印刷，在将油墨组合物喷射到基材的表面之前，可将油墨组合物加热或冷却到合适的分散温度。关于油墨组合物的温度和粘度的考虑涉及例如对液滴大小和液滴喷射速度的影响。
对于施加光能，可根据文中说明的原理将介质基材上的光固化油墨组合物置于用来固化油墨组合物的合适的光源下。如上述，紫外(UV)辐射可用于固化油墨组合物。固化辐射可为，例如，通过UV灯、蓝色激光、UV激光或紫外LED辐射的UV辐射。可通过连续模式操作的紫外辐射源提供固化辐射。还可通过以闪光或脉冲模式操作的紫外源提供固化辐射。
如上所述，将光固化油墨组合物喷射到介质基材上。所述介质基材可为平面的，可为光滑或粗糙的，或具有适于它应用的特定用途的任何其它形状。所述介质基材可具有在约0.1mm至约10mm的范围内的厚度，或在约1mm至约5mm的范围内的厚度。介质基材可为，例如，多孔的或无孔的、刚性的、半刚性的或柔软的。通过实例说明但不限制，平面介质基材可为，例如，膜、片、板或薄片的形态。
介质基材的实例包括但不限于塑料基材(例如二乙酸纤维素酯、三乙酸纤维素酯、丙酸纤维素酯、丁酸纤维素酯、乙酸丁酸纤维素酯、硝化纤维素、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯、聚碳酸酯、聚乙烯醇缩醛和丙烯酸)、纸、塑料层压的纸(例如聚乙烯、聚丙烯或聚苯乙烯)、卡纸板、硬纸板、泡沫板和织物。
在一些实施例中，介质基材为无孔的，并具有低表面张力。非限制实例包括塑料、PVC、广告纸和聚丙烯，以及合成纸，例如合成纸。被特定配置为用于印刷横幅的广告纸具有光滑的表面，并且通常设计为用于彩色印刷。术语“无孔的”包括具有相对差的透水性、吸收和/或吸附的表面。认为乙烯基和其它塑料片或膜、金属、涂布的胶印介质、玻璃和其它相似的基材是无孔的。
所述介质基材可为塑料基材。在一些实施例中，介质基材为聚丙烯、聚氯乙烯(PVC)、丙烯酸或聚碳酸基材。在其它一些实施例中，介质基材为聚丙烯基材。在另一些其它实施例中，介质基材为丙烯酸基材。
所述介质基材可为不可膨胀的和/或非极性的。不可膨胀在这里的意思是基材的表面不因油墨的任何组分所膨胀，并且油墨和基材之间无化学键的形成。非极性在这里的意思是基材表面是电中性的，因此难以获得对它的附着力。
在一些实施方式中，本公开涉及喷墨油墨印刷系统，包括：介质基材；包括丙烯酸聚合物或共聚物、乙烯基酯组分、多官能单体、光引发剂和颜料中的至少一种光固化油墨组合物；和被配置为一旦在所述基材上印刷所述油墨组合物，就将光能施加到所述油墨组合物上的光能源，所述光能具有适于固化所述光固化喷墨油墨的频率和能级。在一些实施例中，光能源为具有适合固化所述光固化喷墨油墨的频率和能级的UV光源。
在其它一些实施方式中，本公开涉及用于制备上述光固化油墨组合物的方法。所述方法包括提供丙烯酸聚合物或共聚物、乙烯基酯组分、多官能单体、光引发剂和颜料的组合；使所述组合处于使所述油墨组合物变得基本均匀并且具有适于喷射的粘度和表面张力的条件下；和过滤所述组合。可通过在高剪切下在乙烯基酯组分中溶解丙烯酸聚合物或共聚物而制备所述光固化油墨组合物。然后可将所得溶液与多官能单体和颜料制剂(研磨料)混合，通过在珠磨机中用分散剂和载剂(多官能单体)与所述颜料一起研磨而分别制备颜料制剂。可向所述混合物加入光引发剂系统。然后，为了溶解所述光引发剂，使所述混合物经受高剪切混合。所述混合物变得均匀，并过滤所述混合物。
实施例
1-成分的列表
表(A)
2-油墨制剂
制备不同的光固化油墨组合物。油墨制剂#1、#2和#3为根据本公开的实施方式。油墨制剂#4、#5和#6为对比油墨组合物。下表(B)说明了油墨制剂1至6。所有的百分比都以全部组合物的wt％表示。
制备油墨制剂#1、#2和#3：在AVES中加入作为40wt％溶液的丙烯酸共聚物MB7022。在珠磨机中使用丙氧基化新戊二醇二丙烯酸酯作为研磨载剂与分散剂(Solsperse)一起研磨青色颜料(GLVO)。然后，为了获得如表(B)中显示的油墨制剂#1、#2和#3，将分散体加入其它成分中。
制备对比油墨制剂#4：在丙氧基化新戊二醇二丙烯酸酯中加入作为40wt％溶液的丙烯酸共聚物MB7022。在珠磨机中使用丙氧基化新戊二醇二丙烯酸酯作为研磨载剂与分散剂(Solsperse)一起研磨青色颜料(GLVO)。然后，为了获得对比油墨制剂#4，将分散体加入其它成分中。
制备对比油墨制剂#5：在四氢糠基-丙烯酸酯中加入作为20wt％的溶液的丙烯酸聚合物BR115。在珠磨机中使用丙氧基化新戊二醇二丙烯酸酯作为研磨载剂与分散剂(Solsperse)一起研磨青色颜料(GLVO)。然后，为了获得对比油墨制剂#5，将分散体加入其它成分中。
制备对比油墨制剂#6：在丙烯酸异癸酯中加入作为20wt％溶液的丙烯酸聚合物BR115。在珠磨机中使用丙氧基化新戊二醇二丙烯酸酯作为研磨载剂与分散剂(Solsperse)一起研磨青色颜料(GLVO)。然后，为了获得对比油墨制剂#6，将分散体加入其它成分中。
表(B)
3-油墨检测步骤：
粘度测试：
使用HAAKE RS-600流变仪(Thermo Electron,Newington NH)和TCP/P Peltier控制单元(Thermo Electron)确定喷墨油墨制剂的粘度。在50℃或40℃的不同的温度下测量粘度。记录在4000 1/秒的剪切速率下的结果。喷墨打印头可处理在正常的喷射温度下具有约4至8cps至约18至22cps的粘度的油墨。喷射温度不能太高；否则会影响光固化油墨的热稳定性。并未用大于50-55℃的温度加热光固化油墨。
附着力测试：根据标准方法ASTM#D3359/97确定对各种基材的附着力。测试的基材为聚丙烯(未处理)、刚性PVC、透明丙烯酸(聚甲基丙烯酸甲酯)和聚碳酸酯。使用K Control Coater(购自K Print-Coat Instruments有限公司)通过拉下(draw-down)将油墨样品涂布到基材上。涂布的层的湿厚度为12μm。然后在UV灯下幅射油墨直到固化。使用交叉影线测试仪(1542 6×1mm)和Scotch 250级胶带在固化后立即检测附着力。视觉评估附着力，并以1至5的尺度打分，其中：得分1表示非常差的抗力，得分2说明差的抗力，得分3说明中等的抗力，得分4说明良好的抗力，并且得分5说明非常好的抗力。
固化速度测试：用LH6UV固化系统(购自Fusion UV systems股份有限公司，Gaithersburg MD)使用LC6B台式输送机确定喷墨油墨样品的固化速度。使用K ControlCoater(购自K Print-Coat Instruments Ltd.,Litlington,UK)通过下拉以12μm的厚度将油墨样品涂布到自粘乙烯基上。以不同的输送速度在UV灯下辐射油墨一次。在每次通过后通过立即使用纸夹刮擦来测试固化的油墨膜。油墨不能被划伤的最高速度被称为固化速度。
延伸测试：使用12μm厚的油墨层在LLOYD仪器"LRX Plus"型号上进行延伸测试。将油墨用棒涂布在浇铸乙烯基基材(Hewlett Packard出售)上。在UV灯下固化涂布的油墨。以10mm/min的速度拉伸33mm的标距，直到样品被破坏(断裂)。
4-检测结果
表(C)中描述了用油墨制剂#1、#2、#3和对比油墨制剂#4、#5和#6进行的上述检测的结果。
表(C)
这些结果证明：油墨制剂#1、#2和#3具有良好的印刷特性，即它们可被正常喷射，并具有良好的固化速度。对比油墨制剂#4具有高粘度，并且不能被喷射。对比油墨制剂#5和#6具有“较低的固化速度”，并且不支持高印刷速度。此外，油墨制剂#1、#2和#3对不同类型的基材具有良好的附着力性能。对比油墨制剂#4具有差的附着力性能，特别是在聚丙烯和透明丙烯酸上。对比油墨制剂#5具有良好的附着力性能，但是具有非常差的固化速度。
下表(D)显示了如实施例2所述制备的油墨制剂#1、#2和#3在样品破坏时的最大延伸百分比。为了对比，普通的UV油墨(可从HP商购的FB221)在相似条件下的延伸率为约60％。这些结果证明根据本公开的油墨组合物具有优异的延伸性能。
表(D)
| 油墨制剂 | 断裂时的延伸率(％) |
| #1 | 140 |
| #2 | 155 |
| #3 | 138 |
Claims (15)
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、多官能单体、光引发剂和颜料的光固化油墨组合物；
b.提供介质基材；
c.将所述光固化油墨组合物喷射到所述介质基材上；
d.所述油墨组合物一旦在所述介质基材上印刷，就向所述油墨组合物施加光能，所述光能具有适于固化所述光固化油墨组合物的频率和能级。
10.如权利要求9所述的方法，其中，所述介质基材为塑料基材。
11.如权利要求9所述的方法，其中，所述介质基材为聚丙烯基材。
12.如权利要求9所述的方法，其中，所述介质基材为丙烯酸基材。
13.一种喷墨油墨印刷系统，包括：
a.介质基材；
b.包括丙烯酸聚合物或共聚物、乙烯基酯组分、多官能单体、光引发剂和颜料的至少一种光固化油墨组合物；
c.光能源，所述光能源被配置为一旦在所述介质基材上印刷所述油墨组合物，就将光能施加到所述油墨组合物上，所述光能具有适于固化所述光固化喷墨油墨的频率和能级。
14.如权利要求13所述的系统，其中所述光能源为UV光源。
15.用于制备光固化油墨组合物的方法，所述方法包括：
a.提供丙烯酸聚合物或共聚物、乙烯基酯组分、多官能单体、光引发剂和颜料的组合；
b.使所述组合处于使所述油墨组合物变得基本均匀的条件下；和
c.过滤所述组合。
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