CN110341333A - 施加可固化胶凝剂组合物的方法 - Google Patents
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Abstract
一种方法，其包括在基材上提供基本上平板印刷图像；将可固化胶凝剂组合物与所述印刷图像配准地安置到所述印刷图像上，连续沉积附加量的所述胶凝剂组合物以形成与所述印刷图像配准的凸起图像；以及固化所述沉积的凸起图像。一种方法，其包括在基材上提供印刷图像；将可固化非胶凝剂组合物与所述印刷图像配准地安置到所述印刷图像上；和将可固化胶凝剂组合物与所述印刷图像配准地安置到所述印刷图像上；以形成与所述印刷图像配准的凸起图像；以及固化所述沉积的凸起图像。一种紫外线可固化相变胶凝剂组合物，其包括可辐射固化的单体或预聚物、光引发剂、硅酮聚合物或预聚物和胶凝剂。
Description
本文公开了一种方法，其包含在基材上提供基本上平板印刷图像；将可固化胶凝剂组合物与印刷图像配准地设置到印刷图像上，其中可固化胶凝剂组合物包含可辐射固化的单体或预聚物、光引发剂和胶凝剂；连续沉积附加量的胶凝剂组合物以形成与印刷图像配准的凸起图像；以及固化沉积的凸起图像。
进一步公开了一种方法，其包含在基材上提供印刷图像；将可固化胶凝剂组合物与印刷图像配准地安置到印刷图像上；将可固化非胶凝剂组合物与印刷图像配准地安置到印刷图像上以形成与印刷图像配准的凸起图像；以及固化沉积的凸起图像。
进一步公开了一种紫外线可固化相变胶凝剂组合物，其包含可辐射固化的单体或预聚物、光引发剂、硅酮聚合物或预聚物和胶凝剂。
凸起印刷用于许多应用中，包括邀请函、书籍、名片、明信片、贺卡、盲文(Braille)和文档认证。在传统的热成像方法中，细线难以压花，并且并非所有颜色都与热成像方法兼容。此外，目前的喷墨技术可能很慢并且与数字印刷机不一致。
目前使用在线方法在同一文档中应用平面和凸起印刷的方法很少。
美国专利8,491,960，其全部内容通过引用并入本文，在其摘要中描述了一种借助凸起印刷生产具印刷产品的方法，包括接收含有多个平面油墨分色和至少一个凸起印刷分色的印前格式文件，使用平面油墨将平面油墨分色印刷到基材上并使用维度油墨将至少一个凸起印刷分色印刷到基材上，允许平面和维度油墨干燥，将着墨的基材加热到引起所施加的维度油墨变粘的温度，将热成像粉末施加到加热的着墨基材，使得热成像粉末粘附到粘性维度油墨，从未施加维度油墨的基材区域除去热成像粉末，再加热片材以熔化热成像粉末，并且冷却片材以得到具有平面和凸起的印刷品的印刷产品。该专利描述了一种方法，其中平面油墨和维度油墨从不同的头部施加到同一文件上。施加热量以干燥平面油墨并使维度油墨“粘稠”。施加热成像粉末，其仅粘附到维度油墨；多余的油墨从非维度油墨区域中除去。再次加热印刷品以激活热成像作用。
美国专利7,925,043(其全部内容通过引用并入本文)在实施例中描述了在记录介质上形成认证标记的系统和方法，所述形成通过在图像区域中的介质上沉积标记材料以形成标记材料图像并形成标记材料认证图像来进行。在认证图像区域中的介质上进一步沉积预定量的附加标记材料，以增加与认证图像区域中的标记材料认证图像相关联的标记材料的量。与认证图像区域相关联的固定标记材料是触觉可感知的认证标记，其中与认证标记相关联的固定标记材料具有相对于介质表面的高度，该高度是触觉可感知的。
以色列鲁什艾因的视高迪有限公司(Scodix Ltd.Rosh Ha'ayin,Israel)生产了Scodix 1200TMUV DigitalEmbossingTM印刷机，其中将澄清的紫外线可固化油墨施加在离线的CMYK(青、品红、黄、黑)平板印刷片材上。固化后，图像的高度为20至80微米。
由纽约州罗彻斯特的伊士曼柯达公司(Eastman Kodak Company of Rochester,New York)制造的Kodak Nexpress S3600在单次通过过程中从第五壳体施加澄清的维度油墨，在此期间一起产生平面和凸起的图像。在CMYK印刷过程中，维度油墨选择性地施加到特定区域。使用该方法可达到的厚度约为30微米。
美国专利8,697,194(其全部内容通过引用并入本文)在其摘要中描述了一种基本上无色的可辐射固化的外涂层组合物，其适于涂覆基于油墨的图像和基于静电印刷的图像。外涂层包含至少一种胶凝剂、至少一种单体、至少一种基本上不黄变的光引发剂、任选的可固化蜡和任选的表面活性剂。
虽然目前可用的凸起印刷方法可能适合于它们的预期目的，但仍需要改进的凸起印刷方法和组合物。此外，仍然需要改进的在线凸起印刷方法及用于其的组合物。此外，仍然需要能够实现高于30微米如约40至约60微米的凸起印刷高度的在线凸起印刷方法和组合物。此外，仍然需要一种用于以在线方法制备平面和凸起印刷品的方法和组合物，其能够在稳固的凸起印刷品中实现约40至约60微米的所需的凸起印刷高度。此外，仍然需要这类方法和组合物，其中所需的凸起印刷品可以安置在静电印刷图像上。此外，仍然需要在粗糙表面上进行凸起印刷，并且还需要在层之间没有中间UV固化(或UV“钉扎”)的情况下进行印刷。此外，仍然需要具有增加的颜色兼容性的凸起印刷，以及具有提高的速度的凸起印刷方法。
此外，可在本公开的实施例中为本公开选择前述美国专利和专利公开中的每一个的适当组分和过程方面。此外，在本申请中，通过识别引文来引用各种出版物、专利和出版的专利申请。本申请中引用的出版物、专利和出版的专利申请的公开内容在此通过引用并入本公开，以更全面地描述这些实施例所属领域的现状。
描述了一种方法，其包含在基材上提供基本上平板印刷图像；将可固化胶凝剂组合物与印刷图像配准地安置到印刷图像上，其中可固化胶凝剂组合物包含可辐射固化的单体或预聚物、光引发剂和胶凝剂；连续沉积附加量的胶凝剂组合物以形成与印刷图像配准的凸起图像；以及固化沉积的凸起图像。
还描述了一种方法，其包含在基材上提供印刷图像；将可固化胶凝剂组合物与印刷图像配准地安置到印刷图像上；和将可固化非胶凝剂组合物与印刷图像配准地安置到印刷图像上以形成与印刷图像配准的凸起图像；以及固化沉积的凸起图像。
还描述了一种紫外线可固化相变胶凝剂组合物，其包含可辐射固化的单体或预聚物、光引发剂、硅酮聚合物或预聚物和胶凝剂。
图1是用本申请的紫外线可固化胶凝剂组合物制备的凸起结构的图示。
图2是用本申请的紫外线可固化胶凝剂组合物印刷的凸起图像的图示。
图3是用5印刷机印刷的套印有本申请的无色紫外线课固化胶凝剂组合物以形成对应于静电印刷图像的凸起图像的静电印刷图像的图示。
图4是提供图3中单词“Day”中字母“a”的高度测量值的图示和曲线图。
图5是根据本发明方法的实施例制备的印刷品的图示。
提供紫外线可固化胶凝剂组合物，作为用于对静电印刷的印刷图像进行数字压花的材料，在实施例中在线方法中用于对印刷的静电印刷图像(例如用印刷机印刷的静电印刷图像)进行数字压花的材料。在实施例中，紫外线可固化胶凝剂组合物基本上不含着色剂。组合物包含可辐射固化的单体和/或低聚物、光引发剂和胶凝剂。紫外线可固化胶凝剂组合物表现出在高温下强力的喷射，例如在约85℃的温度下粘度为约10至约15厘泊，和在环境基材温度(即室温)下一定程度的机械稳定性(例如，约105至约106厘泊)。当凝胶组合物冷却到基材上时，组合物液滴“钉扎”在适当的位置，这允许在不需要中间固化或紫外线辐射钉扎的情况下构建凸起的印刷品，同时在过程导向中使用多个印刷头。在印刷之后，标记完全固化，以提供稳固的凸起图像或结构。
在实施例中，本文的方法能够在印刷图像上，在实施例中在静电印刷图像上，在实施例中在基本上平板印刷图像上形成凸起文本，凸起文本具有大于约30微米的绒头高度，在实施例中高度为约30至约100微米、或约40至约80微米、或约40至约60微米。本文的方法和胶凝剂组合物与150速度或约585毫米/秒的速度兼容。胶凝剂组合物的凝胶化使得在印刷头之间不需要中间UV固化(“钉扎”)，这提供了比先前已知的方法更不复杂和更有效的印刷方法。在普通纸上，其中静电印刷图像，在实施例中调色剂图像，不能完全密封表面，胶凝剂组合物的凝胶化防止其渗透到纸中。纸渗透使得固化完成变得困难并且导致其它不期望的效果，例如透印。由于本发明胶凝剂组合物的相变性质，在印刷期间材料钉扎在适当位置。因此，可以在不需要层间固化的情况下印刷高度大于约30微米、或约30至约100微米、或约40至约80微米、或约40至约60微米、或超过1.5毫米的结构或凸起图像。该特征简化了使用本发明胶凝剂组合物和方法的印刷架构，并提供了改进的印刷效率和速度。
在实施例中，提供可辐射固化的相变胶凝剂组合物作为用于对平板印刷图像进行数字压花的材料。在实施例中，胶凝剂组合物以在线方法提供，用于套印图像，在实施例中，用于套印基本上平面图像，在实施例中，静电印刷图像，在具体实施例中，调色剂图像，以便“提高”静电印刷图像或数字浮雕，如果你愿意，静电印刷图像，从而产生凸起图像。胶凝剂组合物可通过任何合适或所需的技术处理。制造技术可包括例如基于喷墨的数字制造和快速原型制作技术。胶凝剂组合物由可辐射固化的单体、预聚物和/或低聚物、光引发剂包和胶凝剂构成。根据所需的应用，可任选地包括颜料或其它功能颗粒。在某些实施例中，胶凝剂组合物不含着色剂；也就是说，组合物中不含着色剂化合物。可以调节本发明组合物的流变性以实现在高温(例如，在实施例中，约85℃)下强力的喷射和在环境基材温度(即室温)一定程度的机械稳定性(例如，在实施例中，约105至约106厘泊)。粘度从约105增加到约106厘泊允许在静电印刷图像上构建凸起印刷品并与静电印刷图像配准。然而，在固化之前，凸起印刷物可具有类似牙膏的稠度并且可通过触摸改变。通过固化，结构变得稳固。本发明材料在室温下的凝胶性质防止了印刷液滴的扩散或迁移，并且允许容易地构建三维结构和凸起的印刷图像。由于该材料的可辐射固化性质，印刷的凸起图像可以通过在制造过程中的任何点暴露于紫外线辐射而固化，从而产生具有高度机械强度的稳固的图像。在本文的实施例中，如果需要，可以在沉积每层凸起图像沉积之后固化本文的可辐射固化相变胶凝剂组合物。替代地，为了节省时间，胶凝剂组合物可在完成凸起图像的所有层沉积时就固化。在实施例中，固化沉积的紫外线可固化相变胶凝剂组合物包含在沉积最后的连续附加量的紫外线可固化相变胶凝剂组合物之后固化。
在实施例中，本文的方法包含在基材上提供印刷图像；将可固化相变胶凝剂组合物与印刷图像配准地设置到印刷图像上，其中可固化相变胶凝剂组合物包含可辐射固化的单体或预聚物、光引发剂和胶凝剂；连续沉积附加量的紫外线科固化相变胶凝剂组合物以形成与印刷图像配准的凸起图像；以及固化沉积的紫外线可固化相变胶凝剂组合物。
在具体实施例中，本文的方法是在线方法，其包含在基材上印刷静电印刷图像；以在线方法用可固化相变胶凝剂组合物与印刷的静电印刷图像配准地套印静电印刷图像，其中可固化相变胶凝剂组合物包含可辐射固化的单体或预聚物、光引发剂和胶凝剂；连续沉积附加量的紫外线克固化相变胶凝剂组合物以形成与印刷的静电印刷图像配准的凸起图像；以及固化沉积的紫外线可固化相变胶凝剂组合物。
在实施例中，本文的方法包含沉积连续层的可固化胶凝剂组合物以形成在平板印刷图像之上且与其配准的，在实施例中在静电印刷图像之上且与其配准的具有选定高度和形状的图像。可以沉积连续层的可固化胶凝剂组合物，以便以分层方式构建三维物体或凸起的印刷图像。在本文的实施例中，可以在静电印刷图像上形成几乎任何设计的图像，从微尺寸尺度到宏尺寸尺度，并且可以包括包括细线的简单文本图像和具有复杂几何结构的物体的图像。本文的组合物和方法进一步有利地提供非接触性加成工艺(与如计算机数控加工的减成工艺相反)，从而提供内置能力以将计量量的本发明组合物递送到时间和空间上的精确位置。
在实施例中，本文的方法包括在基材上提供印刷图像。印刷图像是基本上平面或非凸起的图像。在实施例中，印刷图像是静电印刷图像。在某些实施例中，平板印刷图像和可固化相变胶凝剂组合物以在线方法提供。
在实施例中，本文的胶凝剂组合物使用喷墨印刷安置。在喷墨印刷头中，各个压电、热或声致动器产生机械力，该机械力响应于电压信号(有时称为点火信号)从油墨填充的压力室并通过孔口喷射油墨。点火信号的幅度、频率或持续时间影响每个液滴中喷射的油墨量。点火信号由印刷头控制器根据图像数据产生。喷墨印刷机根据图像数据通过在图像接收构件上的特定位置处印刷各个墨滴的图案，形成印刷图像。墨滴落下的位置有时被称为“墨滴位置”、“墨滴定位”或“像素”。因此，印刷操作可以被视为根据图像数据在图像接收构件上放置墨滴。
为了使印刷图像与图像数据紧密对应，在图像对象的保真度和图像数据表示的颜色方面，印刷头必须参照成像表面和印刷机中的其它印刷头进行配准。印刷头的配准是这样的过程，其中操作印刷头以已知图案喷射油墨，然后分析喷射的油墨的印刷图像以确定印刷头相对于图像接收表面和印刷机中的其它印刷头的取向。操作印刷机中的印刷头以与图像数据相对应地喷射油墨假定印刷头与跨图像接收表面的宽度同高并且印刷头中的所有喷墨喷射器都是可操作的。但是，不能假设关于印刷头方向的假定，但必须进行验证。此外，如果无法验证印刷头正确操作的条件，则印刷图像的分析应生成可用于调整印刷头的数据，以便它们更好地符合印刷的假定条件或补偿印刷头与假定条件的偏差。对于另外的细节，参见美国专利8,939,536，所述专利在此全部内容通过引用并入本文。
在实施例中，本文的胶凝剂组合物通过将胶凝剂组合物喷墨印刷在平面图像上，在实施例中在静电印刷图像上来进行安置。在某些实施例中，采用扫描仪来捕获与印刷的静电印刷图像有关的数据，并且将数据中继到喷墨印刷机，以便控制胶凝剂组合物与印刷的静电印刷图像配准地安置。
在实施例中，本文的胶凝剂组合物可包含任何合适的可固化单体或预聚物。在实施例中，至少一种可固化单体或预聚物是多官能丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯化合物。合适材料的实例包括可辐射固化的单体化合物，如丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯单体化合物，它们适合用作相变载体。相对非极性丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯的具体实例包括(但不限于)丙烯酸异冰片酯、甲基丙烯酸异冰片酯、丙烯酸月桂酯、甲基丙烯酸月桂酯、丙烯酸异癸酯、甲基丙烯酸异癸酯、己内酯丙烯酸酯、丙烯酸2-苯氧基乙酯、丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸异辛酯、丙烯酸丁酯等以及其混合物和组合。另外，可将多官能丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯单体和低聚物包括在相变油墨载体中作为反应性稀释剂，并且作为可增加固化图像的交联密度的材料，从而增强固化图像的韧性。还可以添加不同的单体和低聚物以调节固化图像的可塑性或弹性。合适的多官能丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯单体和低聚物的实例包括(但不限于)季戊四醇四丙烯酸酯、季戊四醇四甲基丙烯酸酯、1,2-乙二醇二丙烯酸酯、1,2-乙二醇二甲基丙烯酸酯、1,6-己二醇二丙烯酸酯、1,6-己二醇二甲基丙烯酸酯、1,12-十二烷醇二丙烯酸酯、1,12-十二烷醇二甲基丙烯酸酯、三(2-羟乙基)异氰脲酸酯三丙烯酸酯、丙氧基化新戊二醇二丙烯酸酯(以SR 9003)购自沙多玛公司(Sartomer Co.Inc.))、己二醇二丙烯酸酯、三丙二醇二丙烯酸酯、二丙二醇二丙烯酸酯、胺改性聚醚丙烯酸酯(以PO 83F、PO8869和/或PO 8889获得(均购自巴斯夫公司(BASF Corporation))、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、甘油丙氧基化三丙烯酸酯、二季戊四醇五丙烯酸酯、二季戊四醇六丙烯酸酯、乙氧基化季戊四醇四丙烯酸酯(可以SR 494购自沙多玛公司)等以及其混合物和组合。当向载体材料中添加反应性稀释剂时，反应性稀释剂以任何所需或有效量添加，在一个实施例中为载体的至少约1重量％，并且在另一个实施例中为载体的至少约35重量％，并且在一个实施例中不超过载体的约80重量％，且在另一个实施例中不超过载体的约70重量％，但稀释剂的量可以在这些范围之外。
在实施例中，胶凝剂组合物含有至少一种可以表现出凝胶样行为的化合物，因为当溶解在液体中时，其在相对窄的温度范围内经历相对急剧的粘度增加，如当暴露于辐射如紫外线时表现为可固化单体的那些化合物。这类液体可固化单体的一个实例是丙氧基化新戊二醇二丙烯酸酯，如SR9003，可从沙多玛公司商购获得。
在一个实施例中，如本文所公开的一些化合物在在一个实施例中至少约30℃，在另一个实施例中至少约10℃，并且在又一个实施例中至少约5℃的温度范围内的粘度变化为至少约103厘泊，在另一个实施例中至少约105厘泊，并且在又一个实施例中至少约106厘泊，但粘度变化和温度范围可在这些范围之外，并且不经历这些范围内的变化的化合物也包括在本文中。
本文公开的化合物的至少一些实施例可以在第一温度下形成半固体凝胶。例如，当化合物掺入相变组合物中时，该温度低于喷射组合物的特定温度。半固体凝胶相是物理凝胶，其作为动态平衡存在，包含一种或多种固体胶凝剂分子和液体载体。半固体凝胶相是通过非共价相互作用保持在一起的分子组分的动态网络组装，所述非共价相互作用如氢键、范德华相互作用、芳香族非键合相互作用、离子或配位键、伦敦分散力等，其在物理力(如温度、机械搅拌等)或化学力(如pH、离子强度等)的刺激下，可以在宏观水平上经历从液态到半固态的可逆转变。当温度在溶液的凝胶点之上或之下变化时，含有胶凝剂分子的溶液在半固体凝胶态和液态之间表现出热可逆转变。半固体凝胶相和液相之间的这种可逆循环的转变可以在溶液制剂中重复多次。
在实施例中，本文公开的胶凝剂组合物可包含任何合适的光引发剂。具体引发剂的实例包括但不限于379和819，两者均可从巴斯夫商购获得。合适的引发剂的另外实例包括(但不限于)二苯甲酮、苄基酮、单体羟基酮、聚合羟基酮、α-烷氧基苄基酮、α-氨基酮、酰基膦氧化物、茂金属、苯偶姻醚、苯偶酰缩酮、α-羟基烷基酰苯、α-氨基烷基苯、以商品名称从巴斯夫销售的酰基膦光引发剂等。具体实例包括低聚[2-羟基-2-甲基-1-[4-(1-甲基乙烯基)苯基]丙酮(以IGM Resins KIP 150获得)、1-羟基-环己基苯基酮、二苯甲酮、2-苄基-2-(二甲基氨基)-1-(4-(4-吗啉基)苯基)-1-丁酮、2-甲基-1-(4-甲硫基)苯基-2-(4-吗啉基)-1-丙酮、联苯-(2,4,6-三甲基苯甲酰)氧化膦、苯基双(2,4,6-三甲基苯甲酰)氧化膦、苄基二甲基缩酮、异丙基噻吨酮、2,4,6-三甲基苯甲酰联苯氧化膦(以BASFTPO获得)、2,4,6-三甲基苯甲酰联乙氧基苯基氧化膦(以BASFTPO-L获得)、二(2,4,6-三甲基苯甲酰)-苯基-氧化膦(以BASF819获得)和其它酰基膦、2-甲基-1-(4-甲硫基)苯基-2-(4-吗啉基)-1-丙酮(以BASF907获得)和1-(4-(2-羟基乙氧基)苯基)-2-羟基-2-甲基丙-1-酮(以BASF2959)获得、2-苄基2-二甲氨基1-(4-吗啉代苯基)丁酮-1(以BASF369获得)、2-二甲基氨基-2-(4-甲基苄基)-1-(4-吗啉-4-基苯基)-丁酮(以BASF379获得)、二茂钛、异丙基噻吨酮、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、联苯-(2,4,6-三甲基苯甲酰)氧化膦、2,4,6-三甲基苯甲酰苯基次膦酸乙酯、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-二甲基缩酮等，及其混合物。
任选地，胶凝剂组合物还可含有胺增效剂，所述胺增效剂是共引发剂，所述共引发剂可将氢原子供给光引发剂并且从而形成引发聚合的自由基物质，并且还可消耗抑制自由基聚合的溶解的氧，从而提高聚合速度。合适的胺增效剂的实例包括(但不限于)4-二甲氨基苯甲酸乙酯、2-乙基己基-4-二甲氨基苯甲酸酯等以及其混合物和组合。
用于本文公开的组合物的引发剂可吸收任何所需或有效的波长的辐射，在一个实施例中，为约200纳米至约560纳米，或约200纳米至约420纳米，但波长可在这些范围之外。
任选地，光引发剂以任何所需或有效量存在于UV可固化组合物中，在一个实施例中为UV可固化组合物的至少约0.5重量％，并且在另一个实施例中为UV可固化组合物的至少约1重量％，并。在一个实施例中不超过UV可固化组合物的约15重量％，并且在另一个实施例中不超过UV可固化组合物的约10重量％，但该量可在这些范围之外。
可固化单体或预聚物可形成大于约50％重量的UV可固化组合物、或至少70％重量的UV可固化组合物、或至少80％重量的UV可固化组合物，但不限于此。在实施例中，基于UV可固化组合物的总重量，可固化单体或预聚物的含量可为约50重量％至约80重量％、或约50重量％至约70重量％。
如本文所用，在实施例中，胶凝剂是能够形成通过非共价相互作用保持在一起的分子组分的动态网络组装的任何材料，所述非共价相互作用如氢键、范德华相互作用、芳香族非键合相互作用、离子或配位键、伦敦分散力等，其在物理力(如温度、机械搅拌等)或化学力(如pH、离子强度等)的刺激下，可以在宏观水平上经历从液态到半固态的可逆转变。当温度在溶液的凝胶点之上或之下变化时，含有胶凝剂分子的溶液在半固体凝胶态和液态之间表现出热可逆转变。半固体凝胶相和液相之间的这种可逆循环的转变可以在溶液制剂中重复多次。
任何合适的胶凝剂可用于本文的组合物。在实施例中，适用于本文组合物的胶凝剂包括可固化胶凝剂，其由可固化聚酰胺-环氧丙烯酸酯组分和聚酰胺组分构成，可固化复合胶凝剂由可固化环氧树脂和聚酰胺树脂、酰胺胶凝剂等构成。
在实施例中，可以使用如美国专利7,625,956中所述的胶凝剂，所述专利的公开内容通过引用全部并入本文，其中胶凝剂是下式的化合物：
其中R1是：
(i)亚烷基(其中亚烷基被定义为二价脂肪族基团或烷基，包括直链和支链、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，并且其中杂原子，如氧、氮、硫、硅、磷、硼等可以或可以不存在于亚烷基中)，在一个实施例中，所述亚烷基具有至少1个碳原子至约12个碳原子、或约1至约4个碳原子或具有不超过约2个碳原子，但碳原子数可以在这些范围之外，
(ii)亚芳基(其中亚芳基被定义为二价芳香族基团或芳基，包括取代和未取代的亚芳基，并且其中杂原子，如氧、氮、硫、硅、磷、硼等可以存在或可以不存在于亚芳基中)，所述亚芳基在一个实施例中具有至少约5个碳原子至约14个碳原子、或约6个碳原子，并且在一个实施例中具有不超过约14个碳原子、或约6至约10个碳原子、或具有不超过约6个碳原子，但碳原子数可以在这些范围之外，
(iii)芳基亚烷基(其中芳基亚烷基被定义为二价芳基烷基，包括取代和未取代的芳基亚烷基，其中芳基亚烷基的烷基部分可以是直链或支链的、饱和或不饱和的以及环状或非环状的，并且其中杂原子，如氧、氮、硫、硅、磷、硼等可以存在或可以不存在于芳基亚烷基的芳基或烷基部分中)，所述芳基亚烷基在一个实施例中具有至少约6个碳原子至约32个碳原子、或具有至少约7个碳原子至约22个碳原子，但碳原子数可以在这些范围之外，或
(iv)烷基亚芳基(其中烷基亚芳基被定义为二价烷基芳基，包括取代和未取代的烷基亚芳基，其中烷基亚芳基的烷基部分可以是直链或支链的、饱和或不饱和的以及环状或非环状的，并且其中杂原子，如氧、氮、硫、硅、磷、硼等可以存在或可以不存在于烷基亚芳基的芳基或烷基部分中)，所述烷基亚芳基在一个实施例中具有约6至约32个碳原子、或约7至约22个碳原子，但碳原子数可以在这些范围之外，其中取代的亚烷基、亚芳基、芳基亚烷基和烷基亚芳基上的取代基可以是(但不限于)卤素原子、氰基、吡啶基、吡啶鎓基、醚基、醛基、酮基、酯基、酰胺基、羰基、硫代羰基、硫醚基、硝基、亚硝基、酰基、偶氮基、氨基甲酸酯基、脲基、其混合物等，其中两个或多个取代基可以连接在一起以形成环；
R2和R2各自彼此独立地为：
(i)亚烷基(其中亚烷基被定义为二价脂肪族基团或烷基，包括直链和支链、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，并且其中杂原子，如氧、氮、硫、硅、磷、硼等可以存在或不存在于亚烷基中)所述亚烷基在一个实施例中具有至少1个碳原子至约54个碳原子、或约1至约36个碳原子，但碳原子数可以在这些范围之外，
(ii)亚芳基(其中亚芳基被定义为二价芳香族基团或芳基，包括取代和未取代的亚芳基，并且其中杂原子，如氧、氮、硫、硅、磷、硼等可以存在或可以不存在于亚芳基中)，所述亚芳基在一个实施例中具有至少约5个碳原子至约14个碳原子、或约6个碳原子至约10个碳原子、或具有约7至约10个碳原子，但碳原子数可以在这些范围之外，
(iii)芳基亚烷基(其中芳基亚烷基被定义为二价芳基烷基，包括取代和未取代的芳基亚烷基，其中芳基亚烷基的烷基部分可以是直链或支链的、饱和或不饱和的以及环状或非环状的，并且其中杂原子，如氧、氮、硫、硅、磷、硼等可以存在或可以不存在于芳基亚烷基的芳基或烷基部分中)，所述芳基亚烷基在一个实施例中具有至少约6个碳原子至约32个碳原子、或具有至少约7至约22个碳原子、或具有不超过约8个碳原子，但碳原子数可在这些范围之外，或(iv)烷基亚芳基(其中烷基亚芳基被定义为二价烷基芳基，包括取代和未取代的烷基亚芳基，其中烷基亚芳基的烷基部分可以是直链或支链的、饱和或不饱和的以及环状或非环状的，并且其中杂原子，如氧、氮、硫、硅、磷、硼等可以存在或可以不存在于烷基亚芳基的芳基或烷基部分中)，所述烷基亚芳基在一个实施例中具有至少约6个碳原子，并且在另一个实施例中具有至少约7至约32个碳原子、或具有约7至约22个碳原子，但碳原子数可以在这些范围之外，其中取代的亚烷基、亚芳基、芳基亚烷基和烷基亚芳基上的取代基可以是(但不限于)卤素原子、氰基、醚基、醛基、酮基、酯基、酰胺基、羰基、硫代羰基、膦基、鏻基、磷酸酯基、腈基、巯基、硝基、亚硝基、酰基、酸酐基、叠氮基、偶氮基、氰酸基、氨基甲酸酯基、脲基、其混合物等，其中两个或多个取代基可以连接在一起以形成环；
R3和R3'各自彼此独立地为下列基团：
(i)烷基(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，并且其中杂原子，如氧、氮、硫、硅、磷、硼等可以存在或可以不存在于烷基中)，所述烷基在一个实施例中具有至少约2个碳原子至约100个碳原子、或具有至少约3至约60个碳原子、或具有至少约4至约30个碳原子，但碳原子数可以在这些范围之外，
(ii)芳基(包括取代和未取代的芳基，并且其中杂原子，如氧、氮、硫、硅、磷、硼等可以存在或可以不存在于芳基中)，所述芳基在一个实施例中具有至少约5至约100个碳原子、或具有至少约6至约60个碳原子、或具有约6至约30个碳原子，但碳原子数可在这些范围之外，如苯基等，
(iii)芳基烷基(包括取代和未取代的芳基烷基，其中芳基烷基的烷基部分可以是直链或支链的、饱和或不饱和的以及环状或非环状的，并且其中杂原子，如氧、氮、硫、硅、磷、硼等可以存在或可以不存在于芳基烷基的芳基或烷基部分中)，所述芳基烷基在一个实施例中具有至少约6至约100个碳原子、或具有约7至约60个碳原子、或具有约7至约30个碳原子，但碳原子数可以在这些范围之外，如苄基等，或
(iv)烷基芳基(包括取代和未取代的烷基芳基，其中烷基芳基的烷基部分可以是直链或支链的、饱和或不饱和的以及环状或非环状的，并且其中杂原子，如氧、氮、硫、硅、磷、硼等可以存在或可以不存在于烷基芳基的芳基或烷基部分中)，所述烷基芳基在一个实施例中具有至少约6至约100个碳原子、或约7至约60个碳原子、或约7至约30个碳原子，但碳原子数可以在这些范围之外，如甲苯基等，其中取代的烷基、芳基烷基和烷基芳基上的取代基可以是(但不限于)卤素原子、醚基、醛基、酮基、酯基、酰胺基、羰基、硫代羰基、硫醚基、膦基、鏻基、磷酸酯基、腈基、巯基、硝基、亚硝基、酰基、酸酐基、叠氮基、偶氮基、氰酸基、异氰酸基、硫氰酸基、异硫氰酸基、羧酸酯基、羧酸基、氨基甲酸酯基、脲基、其混合物等，其中两个或多个取代基可连接在一起以形成环；
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)烷基，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，并且其中杂原子可以存在或可以不存在于烷基中，所述烷基在一个实施例中具有至少1个碳原子至约100个碳原子、或约1至约60个碳原子、或约1至约30个碳原子，但碳原子数可在这些范围之外，
(iii)芳基，包括取代和未取代的芳基，并且其中杂原子可以存在或可以不存在于芳基中，所述芳基在一个实施例中具有至少约5至约100个碳原子、或约6至约100个碳原子、或约6至约30个碳原子，但碳原子数可以在这些范围之外，
(iv)芳基烷基，包括取代和未取代的芳基烷基，其中芳基烷基的烷基部分可以是直链或支链的、饱和或不饱和的以及环状或非环状的，并且其中杂原子可以存在或可以不存在于芳基烷基的芳基或烷基部分，所述芳基烷基在一个实施例中具有至少约6个碳原子，并且在另一个实施例中具有至少约7至约100个碳原子、或约7至约60个碳原子、或约7至约30个碳原子，但碳原子数可以在这些范围之外，或
(v)烷基芳基，包括取代和未取代的烷基芳基，其中烷基芳基的烷基部分可以是直链或支链的、饱和或不饱和的以及环状或非环状的，并且其中杂原子可以存在或可以不存在于烷基芳基的芳基或烷基部分中，所述烷基芳基在一个实施例中具有至少约6至约100个碳原子、或约7至约100个碳原子、或约7至约30个碳原子，但碳原子数可以在这些范围之外，其中取代的烷基、芳基、芳基烷基和烷基芳基上的取代基可以是(但不限于)卤素原子、醚基、醛基、酮基、酯基、酰胺基、羰基、硫代羰基、硫酸酯基、磺酸酯基、磺酸基、硫醚基、亚砜基、膦基、鏻基、磷酸酯基、腈基、巯基、硝基、亚硝基、砜基、酰基、酸酐基、叠氮基、偶氮基、氰酸基、异氰酸基、硫氰酸基、异硫氰酸基、羧酸酯基、羧酸基、氨基甲酸酯基、脲基、其混合物等，其中两个或多个取代基可以连接在一起以形成环。
在一个具体实施例中，R2和R2'彼此相同；在另一个具体实施例中，R2和R2'彼此不同。在一个具体实施例中，R3和R3'彼此相同；在另一个具体实施例中，R3和R3'彼此不同。
在一个具体实施例中，R2和R2'各自为式-C34H56+a-的基团，并且为支链亚烷基，其可包括不饱和基团和环状基团，其中a为0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11或12的整数，包括(但不限于)下式的异构体
在一个具体实施例中，R1是亚乙基(-CH2CH2-)基团。
在一个具体实施例中，R3和R3'都是
在一个具体实施例中，化合物具有下式
其中-C34H56+a-表示支链亚烷基，其可包括不饱和基团和环状基团，其中a为0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11或12的整数，包括(但不限于)下式的异构体
在本文的实施例中也可以选择如美国专利7,563,489中公开的由可固化环氧树脂和聚酰胺树脂构成的合适的复合胶凝剂，所述专利全部内容通过引用并入本文。
在本文的实施例中也可以选择如美国专利7,632,546中公开的由可固化聚酰胺-环氧丙构酸酯组分和聚酰胺组分组成的合适的胶凝剂，所述专利全部内容通过引用并入本文。
在本文的实施例中也可以选择如美国专利7,276,614和7,279,587中公开的酰胺胶凝剂，所述专利全部内容通过引用并入本文。
胶凝剂可以任何合适或所需的量包括在UV可固化组合物中。在实施例中，基于UV可固化组合物的总重量，胶凝剂的含量为约1至约50重量％、或约2至约20重量％、或约3至约10重量％。
在实施例中，UV可固化组合物包括硅酮聚合物或预聚物。可以选择任何合适或所需的硅酮聚合物或预聚物。例如，可以选择线性二官能丙烯酸酯-封端的硅酮预聚物，其以名称ACR Di-50is出售，购自银彩公司(Siltech Corporation)。还可以选择Dow31-441添加剂，一种在基于聚酰胺的复合材料中用作添加剂的固体硅酮聚合物，购自道康宁公司(Dow Corning Corporation)。
在实施例中，本文的UV可固化组合物基本上无色。如本文所用，“基本上无色”是指组合物在进行固化之前和之后基本上或完全透明或澄清。为此，UV可固化组合物可基本上不含着色剂。本文的可UV固化组合物在固化时不黄变并保持基本上或完全透明和澄清；也就是说，观察到L*a*b*值或K、C、M、Y中的任何的很少或没有可测量的差异。“基本上不黄变”或“基本上或完全透明或澄清”是指UV固化组合物在固化时改变颜色或色调的量小于约15％、或小于约10％、或小于约5％，例如，约百分之零。
在实施例中，UV可固化组合物基本上或完全不含着色剂，如颜料、染料或其混合物。
在其它实施例中，UV可固化组合物可包孔一种或多种任选的着色剂。任选的着色剂(如果存在的话)可以以任何合适或所需的量存在，例如基于UV可固化组合物的总重量约0.5至约75重量％、或约1至约50重量％、或约1至约25重量％。
任何合适的着色剂可用于本文的实施例中，包括染料、颜料或其组合。作为着色剂，实例可包括能够分散或溶解在媒剂中的任何染料或颜料。
合适的颜料的实例包括，例如，Paliogen Red Violet 5411(巴斯夫)；HeliogenGreen L8730(巴斯夫)；Blue 15:4(太阳化工(Sun Chemical))；Hostaperm BlueB4G(科莱恩(Clariant))；Permanent Red P-F7RK；Hostaperm Violet RL 02(科莱恩)；Paliogen Red 3580K(巴斯夫)；SunBrite Yellow 155；Heliogen Blue L 6600F、L7085(巴斯夫)；Heliogen Blue K6902、K6911(巴斯夫)；Heliogen Blue D6700、D7079(巴斯夫)；Paliogen Blue 6470(巴斯夫)；Sudan Orange 220(巴斯夫)；Paliotol Yellow K 1841(Sudan Orange)；Novoperm Yellow FGL(科莱恩)；Hostaperm Pink E 02(科莱恩)；HansaBrilliant Yellow5GX03(科莱恩)；Permanent Yellow GRL 03(科莱恩)；PermanentRubine F6B(科莱恩)；Cinquasia Magenta(巴斯夫)；Paliogen Black L0086(巴斯夫)；和炭黑如350A120和250R(卡博特(Cabot))、其混合物等。
本文的可辐射固化的胶凝剂组合物还可任选含有抗氧化剂。任选的抗氧化剂可保护图像免受氧化，并且还可在制备过程的加热部分期间保护组分免受氧化。合适的抗氧化剂稳定剂的具体实例包括(但不限于)445和I-403，可从康涅狄格州丹伯里的Addivant(Addivant,Danbury,CT)商购获得；1010和UV 22，可从巴斯夫商购获得；GENORAD 16和GENORAD 40，可从瑞士苏黎世的Rahn公司(Rahn AG,Zurich,Switzerland)商购获得等，及其混合物。当存在时，任选的抗氧化剂以任何所需或有效量存在，在一个实施例中为载体的至少约0.01重量％，在另一个实施例中为载体的至少约0.1重量％，并且在又一个实施例中为载体的至少约1重量％，并且在一个实施例中不超过载体的约20重量％，在另一个实施例中不超过载体的约5重量％，并且在又一个实施例中不超过载体的约3重量％，但量可以在这些范围之外。
如果需要，可辐射固化的胶凝剂组合物还可含有添加剂以利用与这类添加剂相关联的已知功能。这类添加剂可包括例如消泡剂、滑爽剂和流平剂、颜料分散剂、表面活性剂等以及其混合物和组合。根据需要，组合物还可包括附加的单体或聚合材料。
本发明组合物的固化可以通过将所得图像暴露于任何所需或有效波长的光化辐射来实现，所述波长在一个实施例中为至少约200纳米，并且一个实施例不超过约480纳米，但波长可以在这些范围。暴露于光化辐射可以持是任何所需或有效的时间段，在一个实施例中至少约0.2秒，在另一个实施例中至少约1秒，并且在又一个实施例中至少约5秒，并且在一个实施例中不超过约30秒，且在另一个实施例中不超过约15秒，但暴露时间可以在这些范围之外。固化是指制剂中的可固化化合物在暴露于光化辐射时经历分子量的增加，如(但不限于)交联、链延长等。
可辐射固化组合物通常在喷射温度(在一个实施例中不低于约50℃，在另一个实施例中不低于约60℃，并且在又一个实施例中不低于约70℃，并且在一个实施例中不高于约120℃，并且在另一个实施例中不高于约110℃，但喷射温度可以在这些范围之外)下具有熔体粘度，在一个实施例中不超过约30厘泊，在另一个实施例中不超过约20厘泊，并且在又一个实施例中不超过15厘泊，并且在一个实施例中不小于约2厘泊，在另一个实施例中不小于约5厘泊，在又一个实施例中不小于约7厘泊，但熔体粘度可以在这些范围之外。
在一个具体实施例中，组合物在低温下喷射，具体来说在低于约110℃的温度下，在一个实施例中约40℃至约110℃，在另一个实施例中约50℃至约110℃，并且在又一个实施例中约60℃至约90℃，但喷射温度可以在这些范围之外。在这样低的喷射温度下，喷射的组合物与其上喷射组合物以在组合物中实现快速相变(即，从液体到固体)的基材之间的常规温差可能是无效的。因此，胶凝剂可用于实现喷射的组合物在基材上的快速粘度增加。具体来说，喷射的组合物液滴可以钉扎到接收基材上的位置，如最终记录基材，如纸或透明材料，或中间转移构件如输液鼓或带，其保持在比组合物通过相变转变的活动的组合物喷射温度冷的温度下。在相变转变的活动中组合物组合物经历从液态到凝胶态(或半固态)的显著粘度变化。
在一些实施例中，组合物形成凝胶态的温度为低于喷射温度的任何温度，在一个实施例中为低于喷射温度约5℃或更多的任何温度。在一个实施例中，可以在至少约25℃的温度下形成凝胶状态，并且在另一个实施例中在至少约30℃的温度下，并且在一个实施例中不超过100℃，在另一个实施例中不超过约70℃，并在又一个实施例中不超过约50℃，但温度可以在这些范围之外。在从组合物处于液态的喷射温度冷却到组合物处于凝胶状态的凝胶温度时，组合物粘度发生快速且大的增加。在一个具体实施例中，粘度增加至少为粘度增加102.5倍。
在实施例中，本发明方法包含使用可固化胶凝剂组合物和非胶凝剂可固化组合物的组合，彼此协同使用。在该实施例中，实现了实心填充区域的光滑的光洁度以及增加的受控图案化能力。在印刷之后，固化标记以提供稳固的结构。在实施例中，可固化胶凝剂组合物和非胶凝剂可固化组合物依次印刷在基本上平面图像上并固化以形成凸起图像。在某些实施例中，首先将可固化胶凝剂组合物置设于印刷的平面图像上，其次将非胶凝剂可固化组合物安置在印刷的平面图像上(也就是说，非胶凝剂可固化组合物在所安置的可固化胶凝剂之后或之上安置)并且进行固化，在实施例中，固化是在安置所有可固化胶凝剂组合物和非胶凝剂可固化组合物层两者之后进行的。
因此，在某些实施例中，可固化胶凝剂组合物和非胶凝剂可固化组合物的组合用于在在线方法中对印刷品，如印刷品进行数字压花。在实施例中，非胶凝剂组合物包含可辐射固化的单体和/或低聚物、光引发剂包和润湿剂。非胶凝剂组合物不含，即不含有胶凝剂。可辐射固化的单体和/或低聚物、光引发剂和润湿剂可选自上文对含胶凝剂的组合物所述的那些。在实施例中，可固化胶凝剂组合物包含可辐射固化的单体或预聚物、光引发剂、任选的硅酮聚合物或预聚物和胶凝剂；并且可以如上所述。
在实施例中，可固化非胶凝剂组合物和可固化胶凝剂组合物各自单独地与印刷图像配准地印刷在基材上的印刷图像上。可固化非胶凝剂组合物和可固化胶凝剂组合物可以以任何合适或所需的方式以一层或多层印刷在印刷图像上，如连续交替一层或多层可固化非胶凝剂组合物和可固化胶凝剂组合物。
在实施例中，可固化胶凝剂组合物和可固化非胶凝剂组合物依次安置到印刷图像上；其中首先安置可固化胶凝剂组合物，其次安置可固化非胶凝剂组合物。
在实施例中，特别选择润湿剂用于定影辊油。合适润湿剂的实例包括ACR Di-10，一种硅酮丙烯酸酯预聚物，购自银彩公司；ACR Di-50，一种线性二官能丙烯酸酯-封端的硅酮预聚物，购自银彩公司；C-20，一种甲醇官能硅酮乙二醇共聚物，购自银彩公司；C-42，一种硅酮聚醚共聚物，购自银彩公司；BYK-UV 3510，一种来自毕克(BYK)的含硅酮表面添加剂；Dow 31-441，一种在基于聚酰胺的复合材料中用作添加剂的固体硅酮聚合物，购自道康宁公司；及其混合物。
UV胶凝剂组合物另外含有胶凝剂。在实施例中，胶凝剂选自上文描述的胶凝剂。凝胶组合物在高温下具有强力的喷射(10-15cP)，并且在环境基材温度(即室温)下具有一定程度的机械稳定性(105-106cP)。当凝胶冷却到基材上时，UV胶凝剂组合物液滴“钉扎”在适当位置，这允许在不需要中间固化或UV钉扎的情况下构建凸起的印刷品，同时在过程导向中使用多个印刷头。在印刷之后，标记完全固化，以提供稳固的结构。当胶凝剂和非胶凝剂组合物一起印刷时，固体填充物看起来“更光滑”，并且图案化更可控。
在本发明方法的实施例中，文本的绒头高度为约40至约60微米。多个M级印刷头符合此规格，并且兼容150速度或585毫米/秒。与上述实施例一样，组合物的凝胶化使得在印刷头之间不需要UV钉扎，这导致不太复杂和更有效的印刷过程。此外，在粗糙纸上，其中静电印刷图像不能完全密封表面，凝胶化使UV可固化胶凝剂组合物不会渗透到纸中。纸渗透使得固化完成变得困难并且导致其它不期望的效果，例如透印。
可通过任何所需或合适的方法制备组合物。例如，成分可混合在一起，随后加热至一定温度(在一个实施例中加热至至少约80℃，并且在一个实施例中不超过约120℃，但温度可在此范围之外)，并且搅拌直至获得均匀的组合物，随后将组合物冷却至环境温度(通常为约20℃至约25℃)。组合物在环境温度下是凝胶。
UV可固化组合物可用于图像方法中，在实施例中在线成像方法，包含在生成图像之后在基材上产生基于油墨或基于静电印刷的图像，根据所需的凸起图像高度以一个或连续层与所生成的图像配准地将本发明的胶凝剂组合物喷墨到所生成的图像上，并固化沉积的胶凝剂组合物。
本发明的紫外线可固化胶凝材料以及本文的方法可以与任何所需的印刷系统一起使用，包括适合于制备三维物体的系统，如固体物体印刷机、热喷墨印刷机(室温下油墨液体和相变油墨)、压电喷墨印刷机(室温下油墨液体和相变油墨)、声学喷墨印刷机(室温下油墨液体和相变油墨)、热转印印刷机、凹版印刷机、静电印刷方法(使用干标记材料的那些和使用液体标记材料的那些)等。在替代实施例中，UV可固化材料可用于手动制备三维物体，如通过使用模具或通过手动沉积材料来制备所需的三维物体。
在具体实施例中，可以使用如美国专利8,061,791中所述的喷墨印刷装置，所述专利全部内容通过引用并入本文。喷墨印刷设备至少包括喷墨印刷头和从喷墨印刷头喷射油墨的印刷区域表面，其中喷墨印刷头和印刷区域表面之间的高度距离是可调节的。其中，喷墨印刷头相对于印刷区域表面的间距是可调节的，以便允许喷墨印刷头从用于常规高度印刷的第一位置移动到大于第一高度距离的第二高度距离(即，喷墨印刷头和印刷区域表面之间的间距大于第一高度距离)。第二高度距离不固定，并且可以根据给定印刷的需要而改变。而且，根据需要，第二高度距离本身可以在印刷期间改变。例如，当喷墨印刷头构建图像时，可能需要调节从第一位置到第二位置的高度距离，并且然后在图像继续构建时调节油墨喷射印刷头从第二位置到第三位置，其中与印刷区域表面的间距甚至进一步增加，等等，根据需要以完成物体或凸起文本图像的构建。
本公开涵盖凸起图像或物体(范围从非常小的物体到非常大的物体)的制造。例如，可以制备高度或最长尺寸为约1微米至约10,000微米或的物体，但高度并不限于这些范围。可以选择适当数量的通过或喷墨，以便可以将物体构建到所需的总印刷高度和所需形状。
在三维印刷中，印刷头或目标台可以三维x、y和z移动，从而能够构建任何所需大小的物体。对可以形成的物体的高度或整体大小没有限制；然而，非常大的物体可能需要在沉积过程中进行中间固化。在构建图像中，例如通过印刷头多次通过在图像的各部分的的方式，通过沉积连续层的油墨以包括凸起图像，使得物体或物体的一部分具有所需的印刷高度和几何形状。
喷墨头可以支持单色或全色印刷。在全色印刷中，喷墨头通常包括用于印刷不同颜色的不同通道。喷墨头可包括四组不同的通道，例如一组用于青色、品红色、黄色和黑色中的每一个。在这类实施例中，当喷墨头设置在距印刷区域表面最小距离处时，印刷头能够印刷全色常规高度印刷品，或者当喷墨头处于大于距印刷区域表面的最小距离的距离时，印刷头能够印刷任何颜色的凸起高度印刷物。
例如，三维物体可以通过在一个区域上适当地多次通过喷墨印刷头来形成，以实现所需的物体高度和几何形状。在单次通过期间从喷墨头的多个不同喷墨朝向图像的相同位置喷射油墨也可用于形成凸起高度的物体。如上所讨论，在实施例中，每层油墨可以在图像高度上增加约4μm至约80μm的高度。知道所需的总印刷高度，可以容易地确定适当的通过次数或喷射次数。
然后，控制器可以控制喷墨印刷头，以在图像的位置处沉积适当量和/或层的油墨，以便获得具有所需印刷高度和整体几何形状的图像。
本文制备的三维物体或凸起文本图像可以是自立式部件或物体、快速原型制作装置、基材上的凸起结构，例如地形图或其它所需物体。在实施例中，通过本文方法形成的凸起图像是盲文图像。
可以使用任何合适的基材、记录片材或可移除的支撑体、工作台、平台等，包括普通纸如4024纸、图像系列纸、Courtland 4024DP纸、方格笔记本纸、证券纸、二氧化硅涂层纸(如夏普公司(Sharp Company)的二氧化硅涂布纸、JuJo纸、HAMMERMILL纸等)、光泽涂布纸(如Digital Color Gloss、Sappi Warren Papers等)、透明材料、织物、纺织产品、塑料、聚合膜、无机基材(如金属和木材)以及在用于自立式物体的可移动支撑体的情况下可熔性或可溶性基材(如蜡或盐)等。
在实施例中，基材是在其上印刷了静电印刷图像的基材。在某些实施例中，静电印刷图像是调色剂图像。在实施例中，当根据本发明实施例对基于静电印刷的图像进行数字压花时，首先获得基于熔融静电印刷的印刷品，然后使其经受含有本发明可固化相变胶凝剂组合物的喷墨印刷机。基于静电印刷的印刷品可以通过任何合适的常规静电印刷技术或其变体来制备。在实施例中，基于静电印刷的印刷品和在其上形成凸起图像的可固化相变胶凝剂组合物以在线方法完成。
在实施例中，当对基于油墨的图像进行数字压花时，可首先产生基于油墨的图像，然后使其经受含有本发明可固化相变胶凝剂组合物的喷墨印刷机。在实施例中，这是以在线方法完成的。
提交以下实例以进一步定义本公开的各种物质。这些实例仅旨在是说明性的，并不旨在限制本公开的范围。此外，除非另有说明，否则份数和百分比均以重量计。
以下组分用于制备下面提供的实例。
SR 9003是双官能丙烯酸酯单体(丙氧基化新戊二醇二丙烯酸酯)，购自沙多玛公司)。
酰胺胶凝剂是如美国专利7,279,587的实例VIII中所述制备的可固化酰胺胶凝剂，所述专利全部内容通过引用并入本文。
SR 399LV是二季戊四醇五丙烯酸酯，购自沙多玛公司。
819是光引发剂(购自巴斯夫)。
KIP 150是光引发剂，低聚[2-羟基-2-甲基-1-[4-(1-甲基乙烯基)苯基]丙酮](可以KIP 150购自美国IFGM树脂公司(IGM Resins USA Inc.))。
ACR Di-10is是硅酮丙烯酸酯预聚物，购自银彩公司。
ACR Di-50is是线性二官能丙烯酸酯-封端的聚硅酮预聚物，购自银彩公司。Dow
是购自巴斯夫的自由基清除剂。
Dow31-441添加剂是在基于聚酰胺的复合材料中用作添加剂的固体硅酮聚合物，购自道康宁公司。
制备具有表1中所列量的组分的紫外线可固化相变胶凝剂组合物。将所有组分在90℃下在一起搅拌1小时。
表1
实例1的材料在90℃下熔化并且流体组合物通过从玻璃吸管手动分配到的未涂布的片材上。由于组合物的相变性质，分配的流体在与室温Mylar接触时快速凝胶化，允许形成几毫米高的自立式结构。图1示出了在UV固化之后沿着尺子放置的自立式柱，其由实例1的本发明相变材料沉积到室温基材上形成。然后通过暴露于来自UV Fusion LC-6B台式输送机的UV光持续至少1秒来固化沉积的三维结构以提供非常稳固的聚合物柱，所述UV Fusion LC-6B台式输送机配备有使用“D”灯泡的UV Fusion Light Hammer 6紫外灯系统。图2是用实例1的组合物印刷的凸起图像的图示。
图3是用实例1的组合物套印的文本的图示。在5印刷机上生成图3的文本。然后使用M-级印刷头用实例1的无色紫外线可固化凝胶组合物对5静电印刷图像进行数字套印，接着通过暴露于来自UV Fusion LC-6B台式输送机的UV光持续最少1秒来固化成稳固的成品，所述UV Fusion LC-6B台式输送机秒配备有使用“D”灯泡的UV Fusion Light Hammer 6紫外灯系统。
可以使用多次通过来安置胶凝剂组合物。在实施例中，凝胶组合物可以单次铺设，但协同使用非常高的加工方向DPI(每英寸点数)或多个印刷头(即4个)，以实现50μm的绒头高度。当需要高的速度(150速度为585毫米/秒)时，使用多印刷头选项。
使用这种方法，细线条和文本以及由5印刷机生成的所有印刷的颜色可以在线转换成凸升起印刷品。目前使用传统的热成像方法无法实现这些特征。凸起图像和文本的边缘感觉到触摸“清晰”，这是所需的特征。
图4提供了图3中单词“Day”中字母“a”的高度测量值。图4示出了确认40至60微米高度要求的字母的实际测量高度，并展示了用指尖感触的文本的纹理。
根据表2中列出的配方制备包含UV可固化非胶凝剂组合物和UV可固化胶凝剂组合物的实例2。将所有组分在90℃下在一起搅拌1小时。
表2
图5是用实例2的UV可固化非胶凝剂和UV可固化胶凝剂组合物套印的文本的图示。在5印刷机上生成图5的文本。然后用实例2的UV可固化非胶凝剂和UV可固化胶凝剂组合物以连续的方式对5静电印刷图像进行数字套印。
转到图5，通过以下制备最顶部的印刷品，标记为1(非凝胶+钉扎+凝胶)：印刷表2中所示的非胶凝剂部分A，用24W LED灯钉扎印刷的非胶凝剂部分A，印刷表2中所示的胶凝剂部分B，并在具有如表3所示的功率读数(nm/mJ/cm2)的Prime UV灯下以540毫米/秒以一至三次通过来固化最终图像。
表3
| uvA | uvB | uvC | uvV | 总和 | |
| 能量 | 320-390nm | 280-320nm | 250-260nm | 395-450nm | |
| mJ/cm<sup>2</sup> | 332 | 142 | 39 | 270 | 783 |
通过以下制备图5中所示的中心印刷品，标记为2(凝胶+无凝胶)：依次印刷UV胶凝剂组合物部分B和UV可固化非胶凝剂组合物部分A，随后在Prime UV灯下以540毫米/秒以一至三次通过来固化最终图像。
通过以下制备图5中所示的最右边的印刷品，标记为3(凝胶+凝胶)：印刷UV胶凝剂组合物部分B并在Prime UV灯下以540毫米/秒以一至三次通过来固化最终图像。
印刷工艺选项2(依次印刷UV凝胶组合物和非凝胶UV组合物，固化最终图像)产生最受控制的图像，并且看起来最令人愉悦。单独印刷时的UV非凝胶组合物可以渗透基材并且不能产生某些应用所需的外观和高度。当使用UV凝胶组合物的两个印刷头时，图像可具有粗糙纹理(“灯芯绒”，不光滑)，需要加热基材以使UV可固化制剂流动。使用UV凝胶和非凝胶组合物的组合可以实现高质量的“压花”效果，减少向基材中的迁移，具有良好的高度和更光滑的光洁度。
因此，在实施例中，使用如本文所述的单一UV可固化材料提供用于涂覆基本上平面图像以产生凸起文本和线条的方法。在其它实施例中，使用UV可固化非胶凝剂组合物和UV可固化胶凝剂组合物的组合提供用于涂覆基本上平面图像以产生凸起文本和线条的方法，在实施例中以覆盖较大的凸起区域或实现增强的受控图案化。在实施例中，将UV可固化胶凝剂组合物和UV可固化非胶凝剂组合物依次安置在基本上平板印刷图像上，以根据平板印刷图像产生凸起文字和线条。
Claims (20)
1.一种方法，其包含：
在基材上提供基本上平板印刷图像；
将可固化胶凝剂组合物与所述印刷图像配准地安置到所述印刷图像上，其中所述可固化胶凝剂组合物包含可辐射固化的单体或预聚物、光引发剂和胶凝剂；
连续沉积附加量的所述胶凝剂组合物以形成与所述印刷图像配准的凸起图像；以及
固化所述沉积的凸起图像。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述印刷图像是静电印刷图像。
3.根据权利要求1所述的方法，其中所述方法包含在线方法。
4.根据权利要求1所述的方法，其中所述固化的凸起图像具有大于30微米的高度。
5.根据权利要求1所述的方法，其中所述凸起图像具有约40微米至约60微米的高度。
6.根据权利要求1所述的方法，其中固化所述沉积的可固化胶凝剂组合物包含在沉积最后的所述连续附加量的所述可固化胶凝剂组合物之后固化。
7.根据权利要求1所述的方法，其中所述可固化胶凝剂不含着色剂。
8.根据权利要求1所述的方法，其中所述至少一种可固化单体或预聚物是多官能丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯化合物。
9.根据权利要求1所述的方法，其中所述光引发剂选自以下组成的组：苄基酮、单体羟基酮、α-烷氧基苄基酮、α-氨基酮、酰基膦氧化物、茂金属、二苯甲酮、二苯甲酮衍生物、异丙基硫杂蒽酮、芳基锍盐和芳基碘鎓盐。
10.根据权利要求1所述的方法，其中所述可固化胶凝剂进一步包含硅酮聚合物或预聚物。
11.根据权利要求1所述的方法，其中所述基材包含由以下组成的组的成员：普通纸、方格笔记本纸、证券纸、二氧化硅涂布纸、光泽涂布纸、透明材料、织物、纺织产品、塑料、聚合膜、金属、木材、蜡和盐。
12.一种方法，其包含：
在基材上提供基本上平板印刷图像；
将可固化胶凝剂组合物与所述印刷图像配准地安置到所述印刷图像上；和
将可固化非胶凝剂组合物与所述印刷图像配准地安置到所述印刷图像上以形成与所述印刷图像配准的凸起图像；以及
固化所述沉积的凸起图像。
13.根据权利要求12所述的方法，其中所述印刷图像是静电印刷图像。
14.根据权利要求12所述的方法，其中所述凸起图像具有约40微米至约60微米的高度。
15.根据权利要求12所述的方法，其中固化所述沉积的凸起图像包含在沉积最后的连续附加量的所述可固化非胶凝剂组合物和可固化胶凝剂组合物之后固化。
16.根据权利要求12所述的方法，其中形成的所述凸起图像是盲文(Braille)图像。
17.根据权利要求12所述的方法，其中所述可固化胶凝剂组合物和所述可固化非胶凝剂组合物依次安置到基本上平板印刷图像上；
其中首先安置所述可固化胶凝剂组合物并且其次安置所述可固化非胶凝剂组合物。
18.根据权利要求12所述的方法，其中所述可固化非胶凝剂组合物包含可辐射固化的单体或预聚物、光引发剂和任选的硅酮聚合物或预聚物；并且
其中所述可固化胶凝剂组合物包含可辐射固化的单体或预聚物、光引发剂、任选的硅酮聚合物或预聚物和胶凝剂。
19.一种紫外线可固化相变胶凝剂组合物，其包含：
可辐射固化的单体或预聚物；
光引发剂；
硅酮聚合物或预聚物；和
胶凝剂。
20.根据权利要求19所述的紫外线可固化相变胶凝剂组合物，其中所述组合物不含着色剂。
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