DE102014201601A1

DE102014201601A1 - Lösungsmittelfreie strahlungshärtbare dehnbare druckfarbenzusammensetzung

Info

Publication number: DE102014201601A1
Application number: DE201410201601
Authority: DE
Inventors: Cameron Derry; Yiliang Wu; Naveen Chopra; Peter Gordon Odell
Original assignee: Xerox Corp
Current assignee: Xerox Corp
Priority date: 2013-02-06
Filing date: 2014-01-29
Publication date: 2014-08-07

Abstract

Lösungsmittelfreie strahlungshärtbare dehnbare Druckfarbenzusammensetzung, die ein aliphatisches Urethanmonomer oder -oligomer; ein Acrylestermonomer; einen Photoinitiator; und einen optionalen Farbstoff enthält. Strukturierter Gegenstand, der ein verformbares Substrat; ein auf das verformbare Substrat gedrucktes Bild enthält, wobei das Bild aus einer strahlungshärtbaren dehnbaren Druckfarbenzusammensetzung gebildet ist, die ein aliphatisches Urethanmonomer oder -oligomer; ein Acrylestermonomer; einen Photoinitiator; und einen optionalen Farbstoff umfasst.

Description

Druckmarken oder -Bilder auf verformbaren Substraten sind für viele Anwendungen wünschenswert, z. B. flexible medizinische Einheiten, darunter chirurgische Werkzeuge und implantierbare medizinische Einheiten, Roboterhaut, Textilien (z. B. für dehnbare Schwimmanzüge), Gummiprodukte wie Reifen, Schläuche und Kabel und dergleichen. Verbrauchsartikel auf der Basis von Gummis und einige Textilien sind ebenfalls dehnbar. Aufgrund des äußerst verformbaren Charakteristikums des Substrats ist eine dehnbare Druckfarbe für den Druck auf solche Substrate wünschenswert, um eine ausgezeichnete Bildqualität, Bildrobustheit und Bildlanglebigkeit zu erzielen.
Die bisherige Arbeit der Erfinder umfasst eine dehnbare Druckfarbenzusammensetzung, die Wasser, einen Farbstoff, ein Tensid und ein Fluorelastomer umfasst, wie in der US-Patentanmeldung mit dem Aktenzeichen 13/182,579 von Wu et al., eingereicht am 14. Juli 2011, offenbart.
Die US-Patentanmeldung mit dem Aktenzeichen 13/495,915 von Wu et al. beschreibt in ihrer Zusammensetzung eine Druckfarbenzusammensetzung, die sich für den Tintenstrahldruck, darunter der Druck auf verformbare Substrate, eignet. Bei Ausführungsformen basiert die dehnbare Druckfarbenzusammensetzung auf einer wässrigen Druckfarbenformulierung, die eine Emulsion eines Polyurethanelastomers in Kombination mit Farbstoffdispersionen und Tensiden umfasst. Auch wenn bekannte Zusammensetzungen und Verfahren für ihre vorgesehenen Zwecke geeignet sind, besteht weiterhin ein Bedarf an verbesserten Druckfarbenzusammensetzungen mit gewissen Charakteristika. Insbesondere besteht ein Bedarf an Druckfarbenzusammensetzungen, die sich für den Druck auf verformbare oder dehnbare Substrate eignen. Darüber hinaus besteht ein Bedarf an dehnbaren Druckfarben, die robuste Bilder bilden, die für eine hohe Anzahl von Zyklen gedehnt und entspannt werden können. Es besteht außerdem ein Bedarf an dehnbaren Druckfarben, die eine gute Farbstabilität aufweisen. Es besteht außerdem ein Bedarf an dehnbaren Druckfarben, die eine gute Beständigkeit gegenüber Umweltfaktoren wie Licht, Chemikalien, Wasser und Oxidationsgase aufweisen, wodurch hydrophobe und wasserbeständige Bilder erzeugt werden. Es besteht darüber hinaus weiterhin ein Bedarf an dehnbaren Druckfarben, die sich für Anwendungen sowohl Innen als auch im Freien eignen. Es besteht darüber hinaus weiterhin ein Bedarf an solchen Druckfarben, die digital aufgetragen werden können.
Es wird eine lösungsmittelfreie strahlungshärtbare dehnbare Druckfarbenzusammensetzung beschrieben, die ein aliphatisches Urethanmonomer oder -oligomer; ein Acrylestermonomer; einen Photoinitiator; und einen optionalen Farbstoff enthält.
Es wird darüber hinaus ein strukturierter Gegenstand beschrieben, der ein verformbares Substrat; ein auf das verformbare Substrat gedrucktes Bild enthält, wobei das Bild aus einer lösungsmittelfreien strahlungshärtbaren dehnbaren Druckfarbenzusammensetzung gebildet ist, die ein aliphatisches Urethanmonomer oder -oligomer; ein Acrylestermonomer; einen Photoinitiator; und einen optionalen Farbstoff umfasst.
Es wird eine lösungsmittelfreie strahlungshärtbare dehnbare Druckfarbenzusammensetzung bereitgestellt, die ein aliphatisches Urethanmonomer oder -oligomer; ein Acrylestermonomer; einen Photoinitiator; und einen optionalen Farbstoff enthält.
Die vorliegenden dehnbaren monomerbasierten Druckfarbenzusammensetzungen bieten eine gute Dehnung nach dem Härten, eine geringe Viskosität für den Tintenstrahldruck, niedrige oder keine Klebrigkeit an der Oberfläche und einen großen Substratspielraum, darunter ausgezeichnete Adhäsion auf Silicium- und Latexgummisubstraten. Bei Ausführungsformen umfassen die vorliegenden Druckfarbenzusammensetzungen eine Kombination von Oligomer- und Monomerkomponenten, bei Ausführungsformen (1) eine Mischung von aliphatischem Urethanoligomer und Acrylester in Kombination mit einem Acryloxyalkylsilan oder 2) eine Mischung von aliphatischem Urethanoligomer und Acrylester in Kombination mit einem Acryloligomer mit einem Methacrylatsäureester, Acrylester und aromatischem Urethanacrylat sowie Kombinationen davon.
Wie hier verwendet, bedeutet "lösungsmittelfreie" strahlungshärtbare dehnbare Druckfarbe "das Nichtvorhandensein eines organischen Lösungsmittels"; das heißt, dass keine organischen Lösungsmittel verwendet werden, um die Monomer- oder Oligomerkomponenten der Druckfarbe aufzulösen oder als Druckfarbenvehikel verwendet werden. Es wird jedoch verstanden, dass geringfügige Mengen solcher Lösungsmittel aufgrund deren Verwendung bei dem Herstellungsverfahren des Harzes in den Harzen vorhanden sein können.
Die lösungsmittelfreie strahlungshärtbare dehnbare Druckfarbenzusammensetzung kann mittels Tintenstrahldruck auf diverse verformbare Substrate gedruckt werden, z. B. ein dehnbares Latexgummisubstrat, um ein Bild mit Bildlanglebigkeit bereitzustellen. Die gedruckten Bilder zeigen auf den verformbaren Substraten, die im Allgemeinen schwer zu bedrucken sind, eine hervorragende Leistung.
Bei Ausführungsformen kann die lösungsmittelfreie strahlungshärtbare dehnbare Druckfarbenzusammensetzung verwendet werden, um einen strukturierten Gegenstand herzustellen. Bei Ausführungsformen wird ein strukturierter Gegenstand bereitgestellt, der ein verformbares Substrat; ein auf das verformbare Substrat gedrucktes Bild umfasst, wobei das Bild aus einer lösungsmittelfreien strahlungshärtbaren dehnbaren Druckfarbenzusammensetzung gebildet ist, die ein aliphatisches Urethanmonomer oder -oligomer; ein Acrylestermonomer; und einen optionalen Farbstoff umfasst.
Bei Ausführungsformen hat die vorliegende lösungsmittelfreie strahlungshärtbare dehnbare Druckfarbenzusammensetzung eine geringe Viskosität, die mit Tintenstrahldruckverfahren kompatibel ist. Die hier bereitgestellte gedruckte lösungsmittelfreie strahlungshärtbare dehnbare Druckfarbe kann auf diversen Substraten, darunter normales Papier, beschichtetes Photopapier und Gummisubstrat, robuste Bilder bilden. Darüber hinaus können Bilder, die mit der vorliegenden lösungsmittelfreien strahlungshärtbaren dehnbaren Druckfarbe gedruckt sind, bei Ausführungsformen Hunderte von Zyklen gedehnt werden, ohne dass sich Risse und Ablösung zeigen, wenn auf ein verformbares Substrat gedruckt, bei Ausführungsformen ein Gummisubstrat.
Die strahlungshärtbare dehnbare Druckfarbenzusammensetzung umfasst ein oder mehrere aliphatische Urethanmonomere oder -oligomere.
Die vorliegende lösungsmittelfreie dehnbare Druckfarbenzusammensetzung basiert auf einem Monomeransatz. Die vorliegenden Druckfarben meistern diverse Herausforderungen und Anforderungen für monomerbasierte dehnbare mittels Tintenstrahl ausstoßbare Druckfarbe, darunter 1) gute Dehnung nach dem Härten, 2) geringe Viskosität für den Tintenstrahldruck, 3) geringe oder keine Klebrigkeit an der Oberfläche und 4) großer Substratspielraum. Eine ausgewählte Kombination von harten und weichen Segmenten wird bereitgestellt, die eine gute Dehnung erzielt. Aus diesem Grund stellten die hier verwendeten ausgewählten Monomere oder Oligomere in Kombination eine Vernetzungsdichte bereit, die eine gute Dehnung vorsieht. Oligomere können eine hohe Viskosität haben, die sich nicht für den Tintenstrahldruck eignet. Die vorliegende lösungsmittelfreie Druckfarbenzusammensetzung stellt eine Kombination bereit, die die Viskosität auf einen strahlausstoßbaren Bereich verringert und gleichzeitig dennoch Oligomere verwendet. Die finale gehärtete Druckfarbe hat eine Glasübergangstemperatur (Tg) für eine Dehnung, die geringer als Raumtemperatur ist. Für gewöhnlich ist eine Komponente mit niedriger Tg bei Raumtemperatur sehr klebrig. Die vorliegende lösungsmittelfreie Druckfarbenzusammensetzung verringert oder beseitigt die Klebrigkeit. Im Gegensatz zum Druck auf Papier, das eine hohe Oberflächenenergie aufweist, haben Gummisubstrate wie Siliciumgummi im Allgemeinen eine geringe Oberflächenenergie. Die vorliegenden lösungsmittelfreien Druckfarbenzusammensetzungen stellten eine gute Adhäsion an viele unterschiedliche Substrate bereit, darunter Gummisubstrate. Die vorliegenden lösungsmittelfreien Druckfarbenzusammensetzungen umfassen eine Kombination von Oligomer- und Monomerkomponenten. Bei Ausführungsformen umfassen die lösungsmittelfreien Druckfarbenzusammensetzungen eine Mischung von aliphatischem Urethanoligomer und Acrylester in Kombination mit Acryloxyalkylsilan oder Acryloligomer, umfassend ein Element der Gruppe, bestehend aus Methacrylatsäureester, Acrylester, aromatischem Urethanacrylat und Kombinationen davon. Die Druckfarben stellen eine gute Dehnung, eine nicht-klebrige Oberfläche und eine ausgezeichnete Adhäsion auf Silicium- und Latexgummisubstraten bereit.
Bei Ausführungsformen kann das aliphatische Urethanmonomer oder -oligomer ein aliphatisches Urethan/klebrigmachendes Oligomer umfassen, das als Sartomer CN3001 erhältlich ist.
Bei Ausführungsformen kann das aliphatische Urethanmonomer oder -oligomer in einer beliebigen oder wirksamen Menge in der Druckfarbe vorhanden sein. Bei spezifischen Ausführungsformen ist das aliphatische Urethanmonomer oder -oligomer in einer Menge von ungefähr 15 bis ungefähr 50 Gew.-% oder von ungefähr 20 bis ungefähr 45 Gew.-% oder von ungefähr 25 bis ungefähr 40 Gew.-% auf Basis des Gesamtgewichts der lösungsmittelfreien strahlungshärtbaren dehnbaren Druckfarbenzusammensetzung vorhanden.
Bei Ausführungsformen kann das Acrylestermonomer einen Acrylester umfassen, der als Sartomer D420 erhältlich ist.
Bei Ausführungsformen kann das Acrylestermonomer in einer beliebigen oder wirksamen Menge in der Druckfarbe vorhanden sein. Bei spezifischen Ausführungsformen ist das Acrylestermonomer in einer Menge von ungefähr 30 bis ungefähr 70 Gew.-% oder von ungefähr 30 bis ungefähr 60 Gew.-% oder von ungefähr 35 bis ungefähr 60 Gew.-% auf Basis des Gesamtgewichts der lösungsmittelfreien strahlungshärtbaren dehnbaren Druckfarbenzusammensetzung vorhanden.
Bei gewissen Ausführungsformen umfasst die strahlungshärtbare dehnbare Druckfarbenzusammensetzung eine Mischung von aliphatischem Urethanoligomer und Acrylester in Kombination mit einem Acryloxyalkylsilan.
Acryloxyalkylsilan kann die folgende Formel aufweisen: CH₂=CROO-R'_a-R"-SiX₃ wobei R ein Methylradikal oder ein Wasserstoffatom ist, R' eine zweiwertige Gruppe ist, die aus Kohlenstoff, Wasserstoff und Sauerstoff zusammengesetzt ist, wobei der Sauerstoff in einer Konfiguration vorliegt, die aus der Gruppe ausgewählt ist, bestehend aus Etherverknüpfungen und Hydroxylgruppen, und wobei das Verhältnis von Kohlenstoffatomen zu Sauerstoffatomen im R' nicht größer als 3 zu 1 ist, und wobei R' über CO-Verknüpfungen an sowohl die COO- als auch die R"-Gruppen angehaftet ist, a einen Wert von 0 oder 1 hat, R" ein Alkylenradikal mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen ist und X eine einwertige hydrolysierbare Gruppe ist. Acryloxyalkylsilane sind im US-Patent 3,258,477 beschrieben. Bei Ausführungsformen kann das Acryloxyalkylsilan ein Acryloxyalkylsilan umfassen, das als Sartomer CN3105 erhältlich ist.
Bei Ausführungsformen kann das Acryloxyalkylsilan in einer beliebigen oder wirksamen Menge in der Druckfarbe vorhanden sein. Bei spezifischen Ausführungsformen ist das Acryloxyalkylsilan in einer Menge von ungefähr 5 bis ungefähr 20 Gew.-% oder von ungefähr 8 bis ungefähr 15 Gew.-% auf Basis des Gesamtgewichts der lösungsmittelfreien strahlungshärtbaren dehnbaren Druckfarbenzusammensetzung vorhanden.
Bei gewissen weiteren Ausführungsformen umfasst die strahlungshärtbare dehnbare Druckfarbenzusammensetzung eine Mischung von aliphatischem Urethanoligomer und Acrylester in Kombination mit einem Acryloligomer. Bei Ausführungsformen umfasst das Acryloligomer ein Mitglied der Gruppe, bestehend aus Methacrylatsäureester, Acrylester, aromatischem Urethanacrylat und Kombinationen davon. Bei Ausführungsformen ist das Acryloligomer ein Acryloligomer mit Methacrylatsäureester, Acrylester und aromatischem Urethanacrylat, erhältlich als Sartomer CN3105.
Bei Ausführungsformen kann das Acryloligomer in einer beliebigen oder wirksamen Menge in der Druckfarbe vorhanden sein. Bei spezifischen Ausführungsformen ist das Acryloligomer in einer Menge von ungefähr 5 bis ungefähr 30 Gew.-% oder von ungefähr 10 bis ungefähr 25 Gew.-% oder von ungefähr 10 bis ungefähr 20 Gew.-% auf Basis des Gesamtgewichts der lösungsmittelfreien strahlungshärtbaren dehnbaren Druckfarbenzusammensetzung vorhanden.
Bei Ausführungsformen ist das aliphatische Urethanmonomer oder -oligomer in einer Menge von ungefähr 15 bis ungefähr 50 Gew.-% auf Basis des Gesamtgewichts der Druckfarbenzusammensetzung vorhanden; ist das Acrylestermonomer ist in einer Menge von ungefähr 30 Gew.-% bis ungefähr 70 Gew.-% auf Basis des Gesamtgewichts der Druckfarbenzusammensetzung vorhanden; ist ein Acryloligomer in einer Menge von ungefähr 5 Gew.-% bis ungefähr 30 Gew.-% auf Basis des Gesamtgewichts der Druckfarbenzusammensetzung vorhanden; und ist ein Acryloxyalkylsilan in einer Menge von ungefähr 5 Gew.-% bis ungefähr 20 Gew.-% auf Basis des Gesamtgewichts der Druckfarbenzusammensetzung vorhanden.
Die lösungsmittelfreie strahlungshärtbare dehnbare Druckfarbenzusammensetzung kann optional einen Initiator, z. B. einen Photoinitiator, enthalten. Ein solcher Initiator ist wünschenswert, um das Härten der Druckfarbe zu erleichtern. Bei Ausführungsformen kann ein Photoinitiator verwendet werden, der Strahlung, z. B. ultraviolette (UV-)Lichtstrahlung, absorbiert, um das Härten der härtbaren Komponenten der Druckfarbe einzuleiten. Aus diesem Grund ist die strahlungshärtbare dehnbare Druckfarbenzusammensetzung bei Ausführungsformen eine durch ultraviolette Strahlung härtbare Druckfarbenzusammensetzung. Als Photoinitiator für Druckfarbenzusammensetzungen, die durch Freie-Radikale-Polymerisation gehärtet werden können, z. B. Druckfarbenzusammensetzungen, die Acrylatgruppen enthalten, oder Druckfarben, die aus Polyamiden bestehen, können Photoinitiatoren wie Benzophenone, Benzoinether, Benzilketale, α-Hydroxyalkylphenone, α-Alkoxyalkylphenone α-Aminoalkylphenone und Acylphosphinphotoinitiatoren erwähnt werden, die unter der Handelsmarke IRGACURE^® und DAROCUR^® von Ciba verkauft werden. Spezifische Beispiele für geeignete Photoinitatoren umfassen 2,4,6-Trimethylbenzoyldiphenylphosphinoxid (erhältlich als BASF LUCIRIN^® TPO); 2,4,6-Trimethylbenzoylethoxyphenylphosphinoxid (erhältlich als BASF LUCIRIN^® TPO-L); Bis(2,4,6-trimethylbenzoyl)-phenylphosphinoxid (erhältlich als Ciba IRGACURE^® 819) und andere Acylphosphine; 2-Methyl-1-(4-methylthio)phenyl-2-(4-morphorlinyl)-1-propanon (erhältlich als Ciba IRGACURE^® 907) und 1-(4-(2-Hydroxyethoxy)phenyl)-2-hydroxy-2-methylpropan-1-on (erhältlich als Ciba IRGACURE^® 2959); 2-Benzyl-2-dimethylaminol-(4-morpholinophenyl)butanon-1 (erhältlich als Ciba IRGACURE^® 369); 2-Hydroxy-1-(4-(4-(2-hydroxy-2-methylpropionyl)-benzyl)-phenyl)-2-methylpropan-1-on (erhältlich als Ciba IRGACURE^® 127); 2-Dimethylamino-2-(4-methylbenzyl)-1-(4-morpholin-4-ylphenyl)-butanon (erhältlich als Ciba IRGACURE^® 379); Titanocene; Isopropylthioxanthon; 1-Hydroxycyclohexylphenylketon; Benzophenon; 2,4,6-Trimethylbenzophenon; 4-Methylbenzophenon; Diphenyl-(2,4,6-trimethylbenzoyl)phosphinoxid; 2,4,6-Trimethylbenzoylphenylphosphinsäureethylester; Oligo(2-hydroxy-2-methy-1-(4-(1-methylvinyl)phenyl)propanon); 2-Hydroxy-2-methyl-1-phenyl-1-propanon; Benzyldimethylketal; und Mischungen davon. Es können ebenfalls Aminsynergisten erwähnt werden, die als Coinitiatoren beschrieben sind, die einem Photoinitiator ein Wasserstoffatom spenden und somit eine Radikalspezies bilden, die eine Polymerisation einleitet (Aminsynergisten können auch in der Druckfarbe aufgelösten Sauerstoff verbrauchen – da Sauerstoff die Freie-Radikale-Polymerisation hemmt, wird die Geschwindigkeit der Polymerisation durch deren Verbrauch erhöht), z. B. Ethyl-4-dimethylaminobenzoat und 2-Ethylhexyl-4-dimethylaminobenzoat. Diese Liste ist nicht erschöpfend und es kann ein beliebiger bekannter Photoinitiator verwendet werden, der die Freie-Radikale-Reaktion bei Exposition gegenüber einer gewünschten Wellenlänge von Strahlung, z. B. UV-Licht, einleitet, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein.
Der Photoinitiator kann Strahlung mit Wellenlängen von ungefähr 200 bis ungefähr 420 Nanometer absorbieren, um eine Härtung einzuleiten, auch wenn Initiatoren, die bei längeren Wellenlängen absorbieren, wie die Titanocene, die bis zu 560 Nanometer absorbieren können, ebenfalls ohne Einschränkung verwendet werden können.
Der Photoinitiator kann in einer beliebigen geeigneten oder gewünschten Menge vorhanden sein. Bei Ausführungsformen kann die Gesamtmenge an Initiator, die in der lösungsmittelfreien strahlungshärtbaren dehnbaren Druckfarbenzusammensetzung enthalten ist, z. B. ungefähr 0,5 bis ungefähr 15 Gew.-% oder ungefähr 1 bis ungefähr 10 Gew.-% auf Basis des Gesamtgewichts der Druckfarbenzusammensetzung betragen.
Die vorliegende dehnbare Druckfarbenzusammensetzung kann auch einen Farbstoff enthalten. Es kann ein beliebiger geeigneter oder gewünschter Farbstoff bei vorliegenden Ausführungsformen verwendet werden, darunter Pigmente, Färbemittel und Mischungen und Kombinationen davon.
Wie angemerkt, kann ein beliebiger geeigneter oder gewünschter Farbstoff bei vorliegenden Ausführungsformen verwendet werden. Der Farbstoff kann ein Färbemittel, ein Pigment oder eine Mischung oder Kombination davon sein. Beispiele für geeignete Färbemittel umfassen anionische Färbemittel, kationische Färbemittel, nicht-ionische Färbemittel, zwitterionische Färbemittel und dergleichen. Spezifische Beispiele für geeignete Färbemittel umfassen Lebensmittelfärbemittel wie Food Black Nr. 1, Food Black Nr. 2, Food Red Nr. 40, Food Blue Nr. 1, Food Yellow Nr. 7 und dergleichen, FD-&-C-Färbemittel, Acid-Black-Färbemittel (Nr. 1, 7, 9, 24, 26, 48, 52, 58, 60, 61, 63, 92, 107, 109, 118, 119, 131, 140, 155, 156, 172, 194 und dergleichen), Acid-Red-Färbemittel (Nr. 1, 8, 32, 35, 37, 52, 57, 92, 115, 119, 154, 249, 254, 256 und dergleichen), Acid-Blue-Färbemittel (Nr. 1, 7, 9, 25, 40, 45, 62, 78, 80, 92, 102, 104, 113, 117, 127, 158, 175, 183, 193, 209 und dergleichen), Acid-Yellow-Färbemittel (Nr. 3, 7, 17, 19, 23, 25, 29, 38, 42, 49, 59, 61, 72, 73, 114, 128, 151 und dergleichen), Direct-Black-Färbemittel (Nr. 4, 14, 17, 22, 27, 38, 51,112,117,154,168 und dergleichen), Direct-Blue-Färbemittel (Nr. 1, 6,8, 14, 15,25, 71, 76, 78, 80, 86, 90, 106, 108, 123, 163, 165, 199, 226 und dergleichen), Direct-Red-Färbemittel (Nr. 1, 2, 16, 23, 24, 28, 39, 62, 72, 236 und dergleichen), Direct-Yellow-Färbemitteln (Nr. 4, 11, 12, 27, 28, 33, 34, 39, 50, 58, 86, 100, 106, 107, 118, 127, 132, 142, 157 und dergleichen), Reactive-Färbemittel wie Reactive-Red-Färbemittel (Nr. 4, 31, 56, 180 und dergleichen), Reactive-Black-Färbemittel (Nr. 31 und dergleichen), Reactive-Yellow-Färbemittel (Nr. 37 und dergleichen); Anthrachinonfärbemittel, Monoazofärbemittel, Disazofärbemittel, Phthalocyaninderivate, darunter diverse Phthalocyaninsulfonatsalze, Aza(18)annulene, Formazankupferkomplexe, Triphenodioxazine und dergleichen; und dergleichen sowie Mischungen davon.
Beispiele für geeignete Pigmente umfassen Schwarzpigmente, Weißpigmente, Cyanpigmente, Magentapigmente, Gelbpigmente oder dergleichen. Darüber hinaus können Pigmente organische oder anorganische Partikel sein. Geeignete anorganische Pigmente umfassen Industrieruß. Es können jedoch auch andere anorganische Pigmente geeignet sein, wie Titanoxid, Kobaltblau (CoO-Al₂O₃), Chromgelb (PbCrO₄) und Eisenoxid. Geeignete organische Pigmente umfassen z. B. Azopigmente, darunter Diazopigmente und Monoazopigmente, polycyclische Pigmente (z. B. Phthalocyaninpigmente wie Phthalocyaninblau und Phthalocyaningrün), Perylenpgimente, Perinonpigmente, Anthtrachinonpigmente, Chinacridonpigmente, Dioxazinpigmente, Thioindigopigmente, Isoindolinonpigmente, Pyranthronpigmente und Chinophthalonpigmente), unlösliche Färbemittelchelate (z. B. Chelate vom basischen Färbemitteltyp und Chelate vom sauren Färbemitteltyp), Nitropigmente, Nitrosopigmente, Anthanthronpigmente wie PR168 und dergleichen. Repräsentative Beispiele für Phthalocyaninblau und -grün umfassen Kupferphthalocyaninblau, Kupferphthalocyaningrün und Derivate davon (Pigment Blue 15, Pigment Green 7 und Pigment Green 36). Repräsentative Beispiele für Chinacridone umfassen Pigment Orange 48, Pigment Orange 49, Pigment Red 122, Pigment Red 192, Pigment Red 202, Pigment Red 206, Pigment Red 207, Pigment Red 209, Pigment Violet 19 und Pigment Violet 42. Repräsentative Beispiele für Anthrachinone umfassen Pigment Red 43, Pigment Red 194, Pigment Red 177, Pigment Red 216 und Pigment Red 226. Repräsentative Beispiele für Perylene umfassen Pigment Red 123, Pigment Red 149, Pigment Red 179, Pigment Red 190, Pigment Red 189 aud Pigment Red 224. Repräsentative Beispiele für Thioindigoide umfassen Pigment Red 86, Pigment Red 87, Pigment Red 88, Pigment Red 181, Pigment Red 198, Pigment Violet 36 und Pigment Violet 38. Repräsentative Beispiele für heterocyclisches Gelb umfassen Pigment Yellow 1, Pigment Yellow 3, Pigment Yellow 12, Pigment Yellow 13, Pigment Yellow 14, Pigment Yellow 17, Pigment Yellow 65, Pigment Yellow 73, Pigment Yellow 74, Pigment Yellow 90, Pigment Yellow 110, Pigment Yellow 117, Pigment Yellow 120, Pigment Yellow 128, Pigment Yellow 138, Pigment Yellow 150, Pigment Yellow 151, Pigment Yellow 155 und Pigment Yellow 213. Solche Pigmente sind von diversen Quellen entweder in Pulver- oder Presskuchenform erhältlich, darunter BASF Corporation, Engelhard Corporation und Sun Chemical Corporation. Beispiele für Schwarzpigmente, die verwendet werden können, umfassen Kohlenstoffpigmente. Das Kohlenstoffpigment kann beinahe jedes beliebige im Handel erhältliche Kohlenstoffpigment sein, das eine annehmbare optische Dichte und annehmbare Druckcharakteristika bereitstellt. Kohlenstoffpigmente, die sich zur Verwendung beim vorliegenden System und Verfahren eignen, umfassen Kohlenstoff, Graphit, Glaskohlenstoff, Holzkohle und Kombinationen davon, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein. Solche Kohlenstoffpigmente können mithilfe diverser bekannter Verfahren hergestellt werden, z. B. Kanalverfahren, Kontaktverfahren, Ofenverfahren, Acetylenverfahren oder thermisches Verfahren, und sind von Anbietern wie Cabot Corporation, Columbian Chemicals Company, Evonik und E.I. DuPont de Nemours and Company im Handel erhältlich. Geeignete Kohlenstoffpigmente umfassen Cabot-Pigmente wie MONARCH 1400, MONARCH 1300, MONARCH 1100, MONARCH 1000, MONARCH 900, MONARCH 880, MONARCH 800, MONARCH 700, CAB-O-JET 200, CAB-O-JET 300, REGAL, BLACK PEARLS, ELFTEX, MOGUL und VULCAN-Pigmente; Columbian-Pigmente wie RAVEN 5000 und RAVEN 3500; Evonik-Pigmente wie Color Black FW 200, FW 2, FW 2V, FW 1, FW18, FW S160, FW S170, Special Black 6, Special Black 5, Special Black 4A, Special Black 4, PRINTEX U, PRINTEX 140U, PRINTEX V und PRINTEX 140V, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein. Die obige Liste von Pigmenten umfasst unmodifizierte Pigmentpartikel, an kleine Moleküle angehaftete Pigmentpartikel und polymerdispergierte Pigmentpartikel. Andere Pigmente können ebenfalls ausgewählt werden sowie Mischungen davon. Die Pigmentpartikelgröße soll wünschenswerterweise so klein wie möglich sein, um eine stabile kolloidale Suspension der Partikel im flüssigen Vehikel zu ermöglichen und ein Verstopfen der Druckfarbenkanäle bei Verwendung der Druckfarbe in einem thermischen Tintenstrahldrucker oder einem piezoelektrischen Tintenstrahldrucker zu verhindern.
Der Farbstoff kann in einer beliebigen gewünschten oder wirksamen Menge in der dehnbaren Druckfarbenzusammensetzung vorhanden sein, bei Ausführungsformen kann der Farbstoff in einer Menge von ungefähr 0,05 bis ungefähr 15 Gew.-% oder von ungefähr 0,1 bis ungefähr 10 Gew.-% oder von ungefähr 1 bis ungefähr 5 Gew.-% auf Basis des Gesamtgewichts der dehnbaren Druckfarbenzusammensetzung vorhanden sein.
Die dehnbare Druckfarbenzusammensetzung kann darüber hinaus geeignete bekannte Zusatzstoffe als optionale Zusatzstoffe umfassen.
Bei Ausführungsformen ist die dehnbare Druckfarbenzusammensetzung eine Zusammensetzung mit geringer Viskosität. Der Ausdruck "mit geringer Viskosität" wird im Gegensatz zu herkömmlichen Druckfarben mit hoher Viskosität verwendet, wie Siebdruckdruckfarben, die zu einer Viskosität von zumindest 1000 Centipoise (cPs) neigen. Bei spezifischen Ausführungsformen hat die hier offenbarte Druckfarbe eine Viskosität von nicht mehr als ungefähr 100 cPs, nicht mehr als ungefähr 50 cPs oder nicht mehr als ungefähr 20 cPs, auch wenn die Viskosität außerhalb dieser Bereiche liegen kann. Bei Verwendung bei Tintenstrahldruckanwendungen haben die Druckfarbenzusammensetzungen im Allgemeinen eine Viskosität, die sich zur Verwendung bei den Tintenstrahldruckverfahren eignet.
Bei Ausführungsformen haben die dehnbaren Druckfarbenzusammensetzungen eine Oberflächenspannung von zumindest ungefähr 22 Dyn pro Zentimeter, zumindest ungefähr 25 Dyn pro Zentimeter, zumindest ungefähr 28 Dyn pro Zentimeter, nicht mehr als ungefähr 40 Dyn pro Zentimeter, bei einer weiteren Ausführungsform nicht mehr als ungefähr 38 Dyn pro Zentimeter und/oder nicht mehr als ungefähr 35 Dyn pro Zentimeter, auch wenn die Oberflächenspannung außerhalb dieser Bereiche liegen kann.
Bei Ausführungsformen enthalten die dehnbaren Druckfarbenzusammensetzungen Partikel mit einem durchschnittlichen Partikeldurchmesser von nicht mehr als ungefähr 5 Mikrometer (µm), nicht mehr als ungefähr 2 µm, nicht mehr als ungefähr 1 µm oder nicht mehr als ungefähr 0,5 µm, auch wenn die Partikelgröße außerhalb dieser Bereiche liegen kann. Bei spezifischen Ausführungsformen liegt das Polyurethanelastomer in einer Emulsionsform der Druckfarbe mit einem durchschnittlichen Partikelgrößendurchmesser von nicht mehr als ungefähr 2 µm, nicht mehr als ungefähr 1 µm oder nicht mehr als ungefähr 0,5 µm vor, auch wenn die Partikelgröße außerhalb dieser Bereiche liegen kann.
Die Druckfarbenzusammensetzungen können mithilfe eines beliebigen geeigneten Verfahrens hergestellt werden, z. B. durch einfaches Vermischen der Inhaltsstoffe. Ein Verfahren umfasst das Mischen aller Druckfarbeninhaltsstoffe zusammen und das Filtern der Mischung, um eine Druckfarbe zu erhalten. Druckfarben können durch Mischen der Inhaltsstoffe, Erhitzen (bei Bedarf) und Filtrieren, gefolgt von der Zugabe beliebiger geeigneter weiterer Zusatzstoffe zur Mischung und Mischen bei Raumtemperatur bei mäßigem Schütteln, bis eine homogene Mischung erhalten wird, bei Ausführungsformen von ungefähr 5 bis ungefähr 10 Minuten. Alternativ können die optionalen Druckfarbenzusatzstoffe während des Druckfarbenherstellungsverfahrens mit den anderen Druckfarbeninhaltsstoffen vermischt werden, was gemäß einer beliebigen gewünschten Vorgehensweise erfolgen kann, z. B. durch Vermischen aller Inhaltsstoffe, Erhitzen (bei Bedarf) und Filtrieren.
Es wird hier darüber hinaus ein Verfahren offenbart, das das Auftragen einer Druckfarbenzusammensetzung wie hier offenbart auf ein Substrat in einem bildweisen Muster umfasst.
Die Druckfarbenzusammensetzungen können in einem Verfahren verwendet werden, das das Integrieren der Druckfarbenzusammensetzung in eine Tintenstrahldruckvorrichtung und das Bewirken, dass Tropfen der Druckfarbe in einem bildweisen Muster auf ein Substrat ausgestoßen werden, umfassen. Bei einer spezifischen Ausführungsform verwendet die Druckvorrichtung ein thermisches Tintenstrahldruckverfahren, wobei die Druckfarbe in den Düsen in einem bildweisen Muster selektiv erhitzt wird, wodurch bewirkt wird, dass Tropfen der Druckfarbe in einem bildweisen Muster ausgestoßen werden. Bei einer weiteren Ausführungsform verwendet die Druckvorrichtung ein akustisches Tintenstrahldruckverfahren, wobei bewirkt wird, dass Tropfen der Druckfarbe durch akustische Strahlenbündel in einem bildweisen Muster ausgestoßen werden. Bei einer noch weiteren Ausführungsform verwendet die Druckvorrichtung ein piezoelektrisches Tintenstrahldruckverfahren, wobei bewirkt wird, dass Tropfen der Druckfarbe durch Schwingungen von piezoelektrischen Schwingelementen in einem bildweisen Muster ausgestoßen werden. Es kann ein beliebiges geeignetes Substrat verwendet werden.
Bei einer spezifischen Ausführungsform umfasst das Verfahren das Drucken der Druckfarbe auf ein verformbares Substrat, z. B. Textil, Gummi, Gummifolien, Kunststoff, Kunststofffolien, beschichtetes Papier oder dergleichen. Bei einigen Ausführungsformen ist das Substrat ein dehnbares Substrat, z. B. Textil oder Gummifolien. Bei weiteren Ausführungsformen ist das Substrat Kunststoff, der bei einer erhöhten Temperatur über der Glasübergangstemperatur des Kunststoffs verformbar ist, z. B. beim Prozess des Formens in dreidimensionale Objekte. Wenn die hier offenbarte Druckfarbe verwendet wird, wird das bildweise Muster beim Formen nicht beschädigt. Die Gummifolien mit dem bildweisen Muster können z. B. als Umwicklung für ein 3D-Objekt verwendet werden.
Bei einer Ausführungsform können die hier offenbarten Druckfarben auf ein Gummisubstrat gedruckt werden, z. B. natürliches Polyisopren, Polybutadiengummi, Chloroprengummi, Neoprengummi, Butylgummi (Copolymer von Isobutylen und Isopren), Styrolbutadiengummi, Siliciumgummi, Nitrilgummi (ein Copolymer von Butadien und Acrylonitril), Ethylenpropylengummi, Ethylenpropylendiengummi, Epichlorhydringummi, Polyacrylgummi, Ethylenvinylacetat, Polyetherblockamide, Polysulfidgummi, chlorsulfoniertes Polyethylen wie Hypalon^® oder dergleichen. Bei einer spezifischen Ausführungsform können die hier offenbarten Druckfarben auf ein verformbares Substrat gedruckt werden, bei Ausführungsformen Siliciumgummi-, Polyacrylgummi-, Butylgummi- oder Neoprengummisubstrat, und das bebilderte Substrat kann in eine Axialrichtung (d. h. entlang der x-Achse im Gegensatz zu sowohl x-Achse als auch y-Achse) gedehnt werden, bei Ausführungsformen auf zumindest 110 %, zumindest 150 %, zumindest 200 % oder zumindest 500 % der Länge ihrer ursprünglichen Dimension, bei Ausführungsformen zumindest ungefähr 50 Mal, zumindest ungefähr 100 Mal oder zumindest ungefähr 500 Mal, ohne sichtbare Risse oder Ablösung zu zeigen. Bei Ausführungsformen hat die dehnbare Druckfarbe das Charakteristikum, dass ein mit der dehnbaren Druckfarbenzusammensetzung gedrucktes Bild in eine Axialrichtung auf bis zu zumindest 110 % entlang der Länge seiner ursprünglichen Dimension gedehnt werden kann, ohne dass es für das nackte menschliche Auge sichtbare Risse oder Ablösung zeigt; oder das Charakteristikum, dass ein mit der dehnbaren Druckfarbenzusammensetzung gedrucktes Bild in eine Axialrichtung auf ungefähr 110 % bis ungefähr 500 % entlang der Länge seiner ursprünglichen Dimension gedehnt werden kann, ohne dass es für das nackte Auge sichtbare Risse oder Ablösung zeigt.
Bei Ausführungsformen sind die mit den vorliegenden dehnbaren Druckfarben erzeugten Bilder äußerst wasserbeständig. Bei einer Ausführungsform zeigen die mit den Druckfarben erzeugten Bilder einen Wassertropfenkontaktwinkel von zumindest ungefähr 80°, zumindest ungefähr 90° oder zumindest ungefähr 95°, auch wenn der Kontaktwinkel außerhalb dieser Bereiche liegen kann. Durch das wasserbeständige Charakteristikum eignet sich die hier offenbarte Druckfarbe für Anwendungen im Freien oder den Druck auf wasserbezogene Produkte wie Fahrzeugabdeckung, Badeanzüge und dergleichen.
Bei einer spezifischen Ausführungsform haben mit den hier offenbarten dehnbaren Druckfarben erzeugte Bilder eine gute chemische Beständigkeit. Beispielsweise können sie eine ausgezeichnete Beständigkeit in Bezug auf Alkohole, Essigsäure, Acetamid, Allylbromid, Allylchlorid, Benzoylchlorid, Ether, Ester, Kohlenwasserstoffe, Blut, Salzlösungen und dergleichen aufweisen.
Bei Ausführungsformen haben mit den hier offenbarten dehnbaren Druckfarben erzeugte Bilder eine Zugfestigkeit gemäß ASTM D142C von zumindest ungefähr 1,0 MPa, zumindest ungefähr 3 MPa, zumindest ungefähr 4 MPa, zumindest ungefähr 8 MPa, nicht mehr als ungefähr 25 MPa, nicht mehr als ungefähr 20 MPa oder nicht mehr als ungefähr 18 MPa, bei Ausführungsformen eine Zugfestigkeit von zumindest 1,0 MPa und nicht mehr als 25 MPa, auch wenn die Zugfestigkeit außerhalb dieser Bereiche liegen kann.
Bei Ausführungsformen haben mit den hier offenbarten dehnbaren Druckfarben erzeugte Bilder eine Bruchdehnung gemäß ASTM 0412C von zumindest ungefähr 150 %, zumindest ungefähr 200 %, zumindest ungefähr 400 %, nicht mehr als ungefähr 1000 %, nicht mehr als ungefähr 800 % oder nicht mehr als ungefähr 700 %, auch wenn die Bruchdehnung außerhalb dieser Bereiche liegen kann. Im Allgemeinen haben die Bilder eine höhere Bruchdehnung als das verformbare Substrat.
Bei Ausführungsformen können mit den hier offenbarten dehnbaren Druckfarben erzeugte Bilder einen Härtewert (Shore A) gemäß ASTM 2240 von zumindest ungefähr 20, zumindest ungefähr 30 zumindest ungefähr 40, nicht mehr als ungefähr 100, nicht mehr als ungefähr 90 oder nicht mehr als ungefähr 85 aufweisen, auch wenn die Härte außerhalb dieser Bereiche liegen kann.
Bei Ausführungsformen bilden mit den hier offenbarten Druckfarben erzeugte Bilder eine kontinuierliche Schicht am Substrat. Aus diesem Grund haben die Bilder mit oder ohne Dehnen einen kleinen Farbunterschied. Dies steht im Kontrast zu einigen herkömmlichen dehnbaren Druckfarben, die aus einer Punktanordnung zusammengesetzt sind. Auf einer unterbrochenen Punktanordnung basierende Bilder haben eine schlechte Bildqualität, inbesondere bei Dehnung, z. B. nimmt die Farbdichte drastisch ab. Bei Ausführungsformen haben die mit der hier offenbarten dehnbaren Druckfarbenzusammensetzung erzeugten Bilder einen Farbunterschied (∆E) von weniger als 5,0 oder weniger als 3,5 oder weniger als 3,0 oder weniger als 2,0 oder weniger als 1,0, wenn in eine Axialrichtung auf ungefähr 150 % gedehnt. Es ist allgemein bekannt, dass das nicht-geschulte nackte menschliche Auge Farben mit Farbunterschiedwerten (∆E) von < 3,0 nicht unterscheiden kann. Farbunterschiedwerte (∆E) von > 6,0 werden als sehr offensichtlicher Farbunterschied erachtet.
Bei Ausführungsformen haben mit den hier offenbarten Druckfarben erzeugte Bilder vor oder nach Dehnung eine auszeichnete Adhäsion auf diversen Substraten.
Bei Ausführungsformen umfasst ein vorliegender strukturierter Gegenstand ein verformbares Substrat; ein auf das verformbare Substrat gedrucktes Bild, wobei das Bild aus einer lösungsmittelfreien strahlungshärtbaren dehnbaren Druckfarbe gebildet ist, die ein aliphatisches Urethanmonomer oder -oligomer, ein Acrylestermonomer; und einen optionalen Farbstoff umfasst. Bei einer spezifischen Ausführungsform kann das gedruckte Bild entlang einer Achse auf zumindest 110 % der Länge seiner ursprünglichen Dimension gedehnt werden, ohne dass es sichtbare Risse oder eine Ablösung vom verformbaren Substrat zeigt. Bei einer weiteren Ausführungsform hat das mit der dehnbaren Druckfarbenzusammensetzung gedruckte Bild in Bezug auf ein nicht-gedehntes gedrucktes Bild einen Farbunterschied von weniger als 3,0, wenn in eine Axialrichtung auf ungefähr 150 % gedehnt.
Im Handel erhältliches Oligomer CN3001 von Sartomer (Exton, Pennsylvannia), eine Klasse aliphatischen Urethanoligomers, wurde nach Selbsthärtungstests anfänglich als elastomeres Material identifiziert. Es war bis zur maximalen Dehnung des getesteten Latexgummisubstrats dehnbar. Um den gewünschten Viskositätsbereich für einen Strahlausstoß zu erreichen, wurden diverse Acrylatmonomere zu den Oligomeren hinzugefügt. Die ausgewählten Monomere erfüllten die Kriterien der niedrigen Viskosität und niedrigen Glasübergangstemperatur, um die Elastizität des Oligomers zu beizubehalten. CD420 (ebenfalls von Sartomer im Handel erhältlich), eine Klasse kleinmolekularen Acrylestermonomers, wurde verwendet, um die Viskosität zu verringern.
Ein Problem bei Filmen, die aus sowohl CN3001 als auch CD420 hergestellt sind, bestand in dem hohen Klebrigkeitsgrad. Auch wenn die gesamte Beschichtung nach der Härtung fest war und es schien, dass kein Restmonomer durch das Nichtvorhandensein von übertragenem Material nach Kontakt zurückblieb, war der Film sehr klebrig. Es wurde entdeckt, dass die Klebrigkeit eine Materialeigenschaft der 2-Komponenten-Mischung von CN3001 und CN420 ist, nachdem sowohl die Härtungsexpositionszeit als auch die Initiatorkonzentrationen untersucht wurden. Um die Klebrigkeit zu verringern, wurde eine dritte Komponente identifiziert und eingebracht, um die Dichte der harten Segmente zu erhöhen und die Oberflächeneigenschaften zu verbessern, ohne die Elastizität einzuschränken. Oligomer CN3105 (ebenfalls von Sartomer im Handel erhältlich), das eine Klasse Acryloligomers mit Methacrylatsäureester, Acrylester und aromatischem Urethanacrylat oder Monomeracryloxypropyltrimethoxysilan ist, wurde identifiziert und verwendet, um die Dichte von harten Segmenten zu erhöhen und die Oberflächenklebrigkeit zu senken.

Aus diesem Grund wurde bei Ausführungsformen eine spezifische Kombination von Komponenten entdeckt, die eine gewünschte Kombination von Eigenschaften wie Elastizität, Oberflächenklebrigkeit, Druckfarbenviskosität und Druckqualität und eine finale optimierte Formulierung bereitstellte. Bei weiteren Ausführungsformen wurde eine spezifische Kombination von Komponenten in einem spezifischen Verhältnis entdeckt, die eine gewünschte Kombination von Eigenschaften wie Elastizität, Oberflächenklebrigkeit, Druckfarbenviskosität und Druckqualität bereitstellte. Beispielhafte Druckfarben mit den in Tabelle 1 gezeigten Formulierungen wurden hergestellt und unter Verwendung eines Dimatrix^TM piezoelektrischen Druckers gedruckt. Tabelle 1

Lösungsmittelfreie strahlungshärtbare dehnbare Druckfarbe
Beispiel 1		Beispiel 2
Komponente	Gew.-%	Komponente	Gew.-%
Irgacure^® UV10	0,2 %	Irgacure^® UV10	0,2 %
Irgacure^® IC819	1,0 %	Irgacure^® IC819	1,0%
Irgacure^® IC127	3,5 %	Irgacure^® IC127	3,5%
CN3001	33,0 %	CN3001	33,0 %
CN3105	14,0 %	Acryloxypropyltrimethoxysilan	9,5 %
CD420	47,3 %	CD420	51,8 %
Pigment Blue 15 (Kupferphthalocyanin)	1,0 %	Pigment	1,0 %
Viskositätsbereich (mPas)	12,1 bis 11,9	Viskositätsbereich (mPas)	10,6 bis 8,2
Durchschn. Viskosität bei 50 °C (mPas)	12	Durchschn. Viskosität bei 50 °C (mPas)	9,4

Druckfarben beider Formulierungen zeigten die beste Druckleistung bei einem Tropfenabstand von 20 µm. Die Druckfarbe von Beispiel 1 zeigte die beste Druckleistung bei 55 °C und die Druckfarbe von Beispiel 2 wurde bei 40 °C am besten gedruckt. Druckfarben beider Formulierungen hatten eine beispielhafte Lebensdauer, nachdem sie in den Druckkopf geladen worden waren, wobei alle Düsen arbeiteten und nicht verstopften.
Bilder wurden gemäß den optimierten Parametern auf Substrate aus plasmagereinigtem Latex und Silicon gedruckt. Die beiden Substrate wurden von kommerziellen Quellen erworben und vor dem Druck gereinigt. Sie wurden mit Isopropylalkohol-(IPA-)Lösungsmittel gespült, bevor sie für 1 Minute in Luftplasma gereinigt wurden. Die Druckfarben wurden in einem Quadrat von 4 Zentimetern mal 4 Zentimeter mit zwei Druckdurchläufen vor dem Härten gedruckt. Beide Druckfarben zeigten eine sehr gute Adhäsion auf den Silikon- und Latexsubstraten. Das gehärtete Bild war intakt und durch die mehreren Dehnzyklen und heftiges Reiben des Bildes unbeeinflusst. Ein Klebstreifentest wurde unter Verwendung eines Scotch-Klebstreifens durchgeführt, um die Adhäsion zu überprüfen. Alle Filme bestanden den Klebstreifenadhäsionstest, sogar nach mehreren Dehnzyklen am Silikonsubstrat. Dies war eine große Leistung, da es für einen gedruckten Film bekanntlich schwierig ist, an Silikongummi zu haften. Bilder, die den gedruckten gehärteten Filmen von Beispiel 1 und Beispiel 2 auf Silikon und Latex entsprachen, sowie ihr Klebstreifentest nach Dehnung sind nachstehend gezeigt.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

US 3258477 [0019]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

ASTM D142C [0042]
ASTM 0412C [0043]
ASTM 2240 [0044]

Claims

Lösungsmittelfreie strahlungshärtbare dehnbare Druckfarbenzusammensetzung, die umfasst: ein aliphatisches Urethanmonomer oder -oligomer; ein Acrylestermonomer; einen Photoinitiator; und einen optionalen Farbstoff.
Strahlungshärtbare dehnbare Druckfarbenzusammensetzung nach Anspruch 1, wobei das aliphatische Urethanmonomer oder -oligomer in einer Menge von ungefähr 15 bis ungefähr 50 Gew.-% auf Basis des Gesamtgewichts der Druckfarbenzusammensetzung vorhanden ist.
Strahlungshärtbare dehnbare Druckfarbenzusammensetzung nach Anspruch 1, die ferner umfasst: ein Acryloxyalkylsilan.
Strahlungshärtbare dehnbare Druckfarbenzusammensetzung nach Anspruch 1, die ferner umfasst: ein Acryloligomer, das ein Mitglied der Gruppe, bestehend aus Methacrylatsäureester, Acrylester, aromatischem Urethanacrylat und Kombinationen davon, umfasst.
Strahlungshärtbare dehnbare Druckfarbenzusammensetzung nach Anspruch 3, wobei das Acryloxyalkylsilan in einer Menge von ungefähr 5 bis ungefähr 20 Gew.-% auf Basis des Gesamtgewichts der Druckfarbenzusammensetzung vorhanden ist.
Strahlungshärtbare dehnbare Druckfarbenzusammensetzung nach Anspruch 4, wobei das Acryloligomer in einer Menge von ungefähr 5 bis ungefähr 30 Gew.-% auf Basis des Gesamtgewichts der Druckfarbenzusammensetzung vorhanden ist.
Strahlungshärtbare dehnbare Druckfarbenzusammensetzung nach Anspruch 1, wobei das Acrylestermonomer in einer Menge von ungefähr 30 bis ungefähr 70 Gew.-% auf Basis des Gesamtgewichts der Druckfarbenzusammensetzung vorhanden ist.
Strahlungshärtbare dehnbare Druckfarbenzusammensetzung nach Anspruch 1, wobei die dehnbare Druckfarbe nach dem Härten eine Zugfestigkeit von zumindest 1,0 MPa und nicht mehr als 25 MPa aufweist.
Strahlungshärtbare dehnbare Druckfarbenzusammensetzung nach Anspruch 1, die das Charakteristikum aufweist, dass ein mit der dehnbaren Druckfarbenzusammensetzung gedrucktes Bild in eine Axialrichtung auf bis zu zumindest 110 % entlang der Länge seiner ursprünglichen Dimension gedehnt werden kann, ohne dass es für das nackte menschliche Auge sichtbare Risse oder Ablösung zeigt.
Strukturierter Gegenstand, der umfasst: ein verformbares Substrat; ein auf das verformbare Substrat gedrucktes Bild, wobei das Bild aus einer lösungsmittelfreien strahlungshärtbaren dehnbaren Druckfarbenzusammensetzung gebildet ist, die umfasst: ein aliphatisches Urethanmonomer oder -oligomer; ein Acrylestermonomer; einen Photoinitiator; und einen optionalen Farbstoff.