DE602004004179T2

DE602004004179T2 - Für den Tintenstrahldruck geeignete strahlunghärtbare Tintenzusammensetzungen

Info

Publication number: DE602004004179T2
Application number: DE602004004179T
Authority: DE
Inventors: Luc AGFA-GEVAERT 2640 Vanmaele; Johan AGFA-GEVAERT 2640 Loccufier; Roland AGFA-GEVAERT 2640 Claes
Original assignee: Agfa Graphics NV
Current assignee: Agfa NV
Priority date: 2003-02-26
Filing date: 2004-02-06
Publication date: 2007-11-15
Anticipated expiration: 2024-02-07
Also published as: DE602004004179D1; JP2004339480A

Description

TECHNISCHES GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft strahlungshärtbare Tintenzusammensetzungen, die polyedrische oligomere Silsesquioxane (POSS) enthalten.
ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
Bei beschränkten Auflagen einer Drucksache ist Tintenstrahldruck zu einer Vorzugstechnologie geworden. Ein rezenter Überblick über die Fortschritte und Trends in Tintenstrahldrucktechnologie wird von Hue P. Le in „Journal of Imaging Science and Technology", Band 42 (1), Januar/Februar 1998, gegeben.
Beim Tintenstrahldruck werden winzige Tropfen flüssiger Tinte direkt auf eine Drucktinte aufnehmende Oberfläche gespritzt und kommen dabei Druckeinrichtung und Empfangselement nicht physisch miteinander in Kontakt. Die Druckeinrichtung speichert die Druckdaten elektronisch und steuert einen Mechanismus zum bildmäßigen Ausstoßen der Tropfen. Beim Druck bewegt sich der Druckkopf über das Papier oder umgekehrt.
Das Aufspritzen der Tintentröpfchen kann in verschiedenen Weisen erfolgen. Bei einem ersten Typ von Spritzverfahren erfolgt die Erzeugung eines kontinuierlichen Tröpfchenstroms entsprechend einem Druckwellenmuster. Dieses Verfahren ist bekannt als Hochdruckverfahren. In einer ersten Ausführungsform wird der Tröpfchenstrom in Tröpfchen, die elektrostatisch aufgeladen, abgelenkt und wieder gesammelt werden, und in Tröpfchen, die ungeladen bleiben, geradlinig weiter fliegen und das Bild erstellen, aufgelöst. In einer anderen Ausführungsform bildet der aufgeladene abgelenkte Tröpfchenstrom das Bild und wird der nicht aufgeladene, nicht abgelenkte Tröpfchenstrom wieder gesammelt. In dieser Variante von Hochdruck-Tintenstrahlverfahren werden verschiedene Strahlen in unterschiedlichen Winkeln abgelenkt und zeichnen so das Bild auf (mehrfaches Ablenkungssystem).
Nach einem zweiten Verfahren können die Tintentröpfchen "auf Abruf" erzeugt werden ("DOD"-Verfahren oder "Drop on Demand"-Verfahren), wobei die Druckeinrichtung die Tröpfchen nur dann ausstößt, wenn sie zur Bilderzeugung auf einem Drucktinte aufnehmenden Material dienen. Dadurch wird die Komplexität der Aufladung der Tropfen, der Ablenkungshardware und des Wiedersammelns der Tinte vermieden. Bei Tropfen-auf-Abruf-Druck kann die Tintentropfenerzeugung durch eine durch eine mechanische Bewegung eines piezoelektrischen Wandlers erzeugte Druckwelle (das sogenannte Piezoverfahren) oder durch diskrete Wärmestöße (das sogenannte "Bubble Jet"-Verfahren oder "Thermal Jet"-Verfahren) erzwungen werden.
Tintenzusammensetzungen für Tintenstrahldruck enthalten in der Regel folgende Ingredienzien: Farbstoffe oder Pigmente, Wasser und/ oder organische Lösungsmittel, Anfeuchter wie Glycole, Detergenzien, Verdickungsmittel, polymere Bindemittel und Konservierungsmittel. Tintenzusammensetzungen können grob in folgende Kategorien aufgeteilt werden:

– wässrige Tintenzusammensetzungen: der Trocknungsmechanismus umfasst Absorption, Durchdringung und Verdampfung,
– ölige Tintenzusammensetzungen: der Trocknungsmechanismus umfasst Absorption und Durchdringung,
– Tintenzusammensetzungen auf Lösungsmittelbasis: die Trocknung beruht hauptsächlich auf Verdampfung,
– Heißschmelz- oder Phasenwechseltintenzusammensetzungen: das Bindemittel der Tinte ist flüssig bei Ausstoßtemperatur, aber fest bei Zimmertemperatur, keine Trocknung aber Erstarrung,
– UV-härtbare Tintenzusammensetzungen: keine Trocknung aber Polymerisation.

Für die zwei ersten Typen von Tintenzusammensetzungen ist ein Empfangsmedium erforderlich, das ein gewisses Absorptionsvermögen aufweist. Bei nicht-absorbierenden Substraten dagegen sind Tinten auf Lösungsmittelbasis, Heißschmelztinten oder UV-härtbare Tinten geeigneter.
Eine wichtige Grundpatentschrift über Tintenzusammensetzungen für Tintenstrahldruck, die dem Bedarf an einem niedrigen Lösungsmittelgehalt entgegenkommen und eine UV-härtbare Verbindung enthalten, ist US 4 303 924 . In dieser Patentschrift wird ein mit einer strahlungshärtbaren Tintenstrahldrucktinte arbeitendes Tintentröpfchendruckverfahren offenbart, das durch folgende Schritte gekennzeichnet ist: bei hoher Geschwindigkeit wird aus einer oder mehreren Düsen eine strahlungshärtbare Tintenzusammensetzung ausgestoßen, enthaltend ein Gemisch aus (a) 5–80% eines niedermolekularen mehrfunktionellen ethylenisch ungesätttigten Materials, das bei Bestrahlung polymerisiert und gehärtet wird, (b) 0–90% eines niedermolekularen monofunktionellen ethylenisch ungesätttigten Materials zur Steuerung der Viskosität, der Biegsamkeit der gehärteten Folie und der Haftfestigkeit, (c) 0–15% eines reaktionsfähigen Synergisten zur Verbesserung der Härtungseffizienz, (d) 0,2–10% eines die Härtungseffizienz nicht beeinträchtigenden Farbmittels auf Basis eines Farbstoffes auf Lösemittelbasis, (e) 0,5–15% eines öllöslichen, Leitfähigkeit verleihenden Salzes, (f) 0,2–20% eines Fotoinitiators und (g) 0–30% eines organischen polaren, mit dem Gemisch vereinbaren Lösungsmittels, wobei die strahlungshärtbare Tinte eine Viskosität von weniger als etwa 15 Centipoise, einen elektrischen Widerstand von etwa 50–5.000 Ohm-cm und eine Oberflächenspannung von etwa 20–70 Dyne/cm aufweist, wodurch sich der aus der (den) Düse(n) tretende Strom der Tintenzusammensetzung in Tröpfchen auflöst, wonach der Tröpfchenstrom durch einen Ladungsring, durch den die Tröpfchen in unterschiedlicher Höhe geladen werden, geführt wird und anschließend die in unterschiedlicher Höhe geladenen Tröpfchen in selektiver Weise abgelenkt und auf ein Papiersubstrat gerichtet werden, das so positioniert ist, dass ein Teil der in unterschiedlicher Höhe geladenen Tröpfchen darauf aufspritzt wird und sich dabei zumindest ein Teil der in unterschiedlicher Höhe geladenen Tröpfchen mustermäßig auf dem Papiersubstrat absetzt, wonach das mit dem Muster versehene Substrat über einen genügend langen Zeitraum unter einer Strahlungsquelle vorbeigeführt wird, um die strahlungshärtbare Tintenstrahltinte zu härten und dabei auf dem Substrat ein Infrarotlicht absorbierendes, schmierbeständiges und wasserbeständiges Muster zu bilden.
In EP-A 0 071 345 wird eine Tintenstrahlzusammensetzung zur Herstellung sichtbarer Zeichen auf einem Substrat offenbart, wobei die Tintenzusammensetzung aus einem polymerisierbaren Epoxidharz, einem Farbmittel und einem Lösungsmittel zusammengesetzt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Tintenzusammensetzung bei 25°C eine Viskosität von 1,5 bis 25 mPa.s, einen Widerstand von weniger als 4.000 Ohm-cm und eine Schallgeschwindigkeit zwischen 800 und 2.500 m/s aufweist und die Tintenzusammensetzung folgende Bestandteile enthält: (A) 10 bis 70 Gew.-% eines Epoxidharzes ausgewählt aus (i) Diglycidylethern von Bisphenol A, wobei das Harz hauptsächlich das Harz davon ist, (ii) polyepoxidierten Phenol- oder Kresol-Novolaken, (iii) Diepoxidethern oder Diepoxidestern mit zwei Epoxycycloalkylgruppen, (iv) Polyglycidylethern von mehrwertigen Alkoholen und (v) Kombinationen derselben, wobei die Epoxidharze bei Zimmertemperatur flüssig sind oder einen Durran-Schmelzpunkt von weniger als 100°C aufweisen und ein Epoxid-Äquivalentgewicht von weniger als 300 aufweisen, (B) 1 bis 12 Gew.-% eines Fotoinitiators, der eine schnelle Polymerisation des Epoxidharzes auszulösen vermag und eine Lewis-Säure ergibt, die in zweckmäßiger Weise die Polymerisationsreaktion bei Belichtung mit einer Strahlungsquelle wie Ultraviolettlicht auslöst, (C) weniger als 2 Gew.-% eines Farbmittels, das die Härtung der Epoxidharze nicht beeinträchtigt und (D) ein Lösungsmittelgemisch, das als Lösungsmittel alifatische Alkohole mit einem bis fünf Kohlenstoffatomen, Alkylketone mit zwei bis fünf Kohlenstoffatomen, aromatische Kohlenwasserstoffatome von Benzol, Toluol und Xylol, Propylencarbonat, Ethylenglycolether mit drei oder vier Kohlenstoffatomen, Alkylacetate mit zwei bis vier Kohlenstoffatomen und Kombinationen dieser Lösungsmittel enthält, wobei das Lösungsmittelgemisch bei Umgebungsbedingungen flüchtig ist.
In US 4 680 368 wird eine durch Ultraviolettstrahlung härtbare Tintenzusammensetzung offenbart, die als Hauptbestandteile (A) ein Polyurethanpoly(meth)acrylat, das durch Reagieren einer Polyisocyanatverbindung der Formel
in der R₁ ein Wasserstoffatom oder eine Methylgruppe und n eine ganze Zahl zwischen 1 und 20 bedeutet, mit einem hydroxylhaltigen (Meth)acrylat erhältlich ist und in einem Molekül mindestens zwei (Meth)acryloylgruppen und mindestens zwei Urethanbindungen enthält, (B) eine radikalisch polymerisierbare niedermolekulare Verbindung und (C) einen Fotopolymerisationsinitiator enthält.
In US 4 978 969 wird ein durch die nachstehenden Schritte gekennzeichnetes Druckverfahren offenbart: Bereitstellen eines Druckmittels, das ein Substrat mit Drucktinte bedruckt, wobei das Druckmittel ein Tintenstrahlthermodruckgerät umfasst, Versorgen des Tintenstrahlthermodruckgeräts mit einer durch Ultraviolettstrahlung härtbaren Tintenzusammensetzung, die etwa 12 bis 80 Gew.-% eines durch Ultraviolettstrahlung härtbaren Klebstoffes, etwa 3 bis 10 Gew.-% eines Farbstoffpigments und etwa 10 bis 40 Gew.-% eines Lösungsmittels enthält, Bedrucken des Substrats mit der vom Tintenstrahlthermodruckgerät herangeführten Tintenzusammensetzung und Bestrahlung mit Ultraviolettlicht des in einer solchen Menge mit der Tintenzusammensetzung bedruckten Substrats, dass die Tintenzusammensetzung ein permanentes Bild auf dem Substrat erzeugt.
In EP-A 0 465 039 wird eine gegebenenfalls mit UV-A-Licht härtbare Tintenstrahldrucktinte offenbart, die ein Farbmittel, eine polare elektrisch leitende Komponente und als Hauptbestandteil der Flüssigphase ein oder mehrere polymerisierbare Monomere, dessen bzw. deren elektrisch leitende Komponente löslich ist, enthält.
In EP-A 0 540 203 wird eine gegebenenfalls mit UV-A-Licht härtbare, nicht-leitende Drucktinte offenbart, die ein Farbmittel und als Hauptbestandteil der Flüssigphase ein oder mehrere polymerisierbare Monomere enthält.
In US 5 270 368 wird eine die folgenden Bestandteile enthaltende Tintenzusammensetzung zur Verwendung in Tintenstrahldruck offenbart : a) eine zumindest zwei Acrylatharzkomponenten enthaltende Harzzusammensetzung, wobei eine erste Acrylatharzkomponente ein aromatisches, zumindest eine seitenständige Carboxylgruppe enthaltendes Acrylatharz ist und eine zweite Acrylatharzkomponente ein acryliertes Epoxymonomer oder Epoxydimer ist, b) einen Fotoinitiator und c) einen organischen Träger.
In EP-A 0 658 607 wird eine Tinte offenbart, die ein Pigment, ein wasserlösliches Harz, ein durch Beaufschlagung mit Energie härtbares wasserlösliches Monomer und einen Fotopolymerisationsinitiator in einem wässrigen flüssigen Medium enthält.
In US 5 623 001 wird eine durch Ultraviolettstrahlung härtbare Tintenstrahldrucktintenzusammensetzung offenbart, die a) Wasser, wobei der Wassergehalt zwischen etwa 20 Gew.-% und 75 Gew.-% liegt, b) ein wassermischbares, durch Ultraviolettstrahlung härtbares polymerisierbares Material, c) einen Fotoinitiator und d) ein Farbmittel enthält, wobei die Tintenstrahldrucktintenzusammensetzung eine Viskosität zwischen etwa 2 und 40 Centipoise aufweist.
In US 5 641 346 wird eine Tintenstrahldrucktinte offenbart, die ein Farbmittel und eine Flüssigkomponente, die aus Wasser und zumindest einer Verbindung aus der Gruppe bestehend aus Epoxiden und Vinylethern besteht, enthält.
In WO 97/31071 wird eine strahlungshärtbare Tintenstrahldrucktintenzusammensetzung offenbart, die zwischen 80 Gew.-% und 95 Gew.-% eines mehrfunktionellen alkoxylierten und/oder mehrfunktionellen polyalkoxylierten Acrylatmonomermaterials und einen Fotoinitiator enthält.
In US 6 110 987 wird eine strahlungshärtbare Zusammensetzung offenbart, enthaltend (A) 100 Gewichtsteile einer Verbindung mit einer ethylenisch ungesättigten Bindung, (B) 0,001 bis 5 Gewichtsteile eines kationischen, im Wellenlängenbereich des sichtbaren Lichts zwischen 400 nm und 740 nm absorbierenden Farbstoffes der allgemeinen Formel (1): D+·A1– (1)in der D⁺ ein kationischer, im Wellenlängenbereich des sichtbaren Lichts zwischen 400 nm und 740 nm absorbierender Farbstoff ist und A₁ ^– ein Anion ist, (C) 0,005 bis 10 Gewichtsteile eines quaternären Borsalz-Sensibilisators der allgemeinen Formel (2):
in der R₁, R₂, R₃ und R₄ unabhängig voneinander jeweils eine gegebenenfalls substituierte Alkylgruppe, eine gegebenenfalls substituierte Arylgruppe, eine gegebenenfalls substituierte Allylgruppe, eine gegebenenfalls substituierte Aralkylgruppe, eine gegebenenfalls substituierte Alkenylgruppe, eine gegebenenfalls substituierte Alkynylgruppe, eine gegebenenfalls substituierte Silylgruppe, eine heterocyclische Gruppe oder ein Halogenatom bedeuten und Z⁺ ein quaternäres Ammoniumkation, ein quaternäres Pyridiniumkation, ein quaternäres Chinoliniumkation, ein Phosphoniumkation, ein Sulfoniumkation, ein Oxosulfoniumkation, ein Iodoniumkation oder ein Metallkation bedeutet, und (D) 0,01 bis 10 Gewichtsteile eines Radikalpolymerisation-UV-Initiators, der bei Absorption von Licht mit einer Wellenlänge zwischen 200 nm und 400 nm Radikale erzeugt, wobei der Radikalpolymerisation-UV-Initiator eine Verbindung der allgemeinen Formel (9) ist
in der Ar eine gegebenenfalls substituierte Arylgruppe und X eine substituierte Phosphinoylgruppe bedeutet. In US 6 110 987 werden ferner als weitere geeignete Monomere zur Verwendung in der strahlungshärtbaren Zusammensetzung mehrfunktionelle (Meth)acrylpolyorganosilsesquioxane offenbart.
In EP-A 1 302 499 wird eine mit einem aktiven Energiestrahl härtbare Zusammensetzung offenbart, die eine fotokationische polymerisierbare Substanz, einen fotokationischen Polymerisationsinitiator und eine Oxetanverbindung enthält. In EP-A 1 302 499 wird im Besonderen Oxetanylsilsesquioxan offenbart.
In US 6 270 561 wird eine „Hot Melt"-Tintenzusammensetzung (Heißschmelz-Tintenzusammensetzung) offenbart, die (a) eine polyedrische Silsesquioxanverbindung in einem Verhältnis zwischen etwa 0,1 Gew.-% und 30 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Heißschmelz-Tintenzusammensetzung, (b) ein Tintenfarbmittel, (c) ein Harz, (d) einen Klebrigmacher und (e) einen Viskositätsmodifikator enthält.
In US 6 461 419 wird eine bei Bedarf härtbare („cure-on-demand") Tintenzusammensetzung offenbart, umfassend ein homogenes Gemisch mit stabiler Haltbarkeit aus mindestens einem Bestandteil aus (a) einer Verbindung mit 2 reaktiven Silylresten und (b) einer Verbindung mit zumindest 3 reaktiven Silylresten, einem säureerzeugenden, ein Oniumsalz enthaltenden Katalysator und einem Pigment oder einem Pigmentchip, wobei unter "härtbar" zu verstehen ist, dass sich entweder reaktive Silylreste in Gegenwart von Feuchtigkeit hydrolysieren und dabei Verbindungen mit Silanolresten, die in Gegenwart eines aktivierten Katalysators reagieren und -Si-O-Si-Bindungen bilden, entstehen oder aber Silanolreste in Gegenwart eines aktivierten Katalysators reagieren und -Si-O-Si-Bindungen bilden. Diese durch Feuchtigkeit härtbaren Zusammensetzungen härten sich unter der Einwirkung von Feuchtigkeit und bilden sodann vernetzte Materialien, wobei die Feuchtigkeit Luftfeuchtigkeit, vom Substrat herrührende Feuchtigkeit oder der Zusammensetzung zugesetzte Feuchtigkeit sein kann.
In WO 03/052014 wird eine strukturierte hydrophobe Oberfläche mit Erhebungen und Vertiefungen offenbart, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche polyedrische oligomere Silicium-Sauerstoffclustereinheiten aufweist, die zumindest teilweise die Erhebungen bilden. In WO 03/052014 wird ferner eine strukturierte hydrophobe Oberfläche offenbart, die dadurch gekennzeichnet ist, dass die polyedrischen oligomeren Silicium-Sauerstoffclustereinheiten vollständig kondensierte Silsesquioxane der Formel R₈Si₈O₁₂ mit der Struktur 2 sind:
in der die Reste R gleich oder verschieden sind und ein Wasserstoffatom oder eine gegebenenfalls substituierte Alkylgruppe, Cycloalkylgruppe, Alkenylgruppe, Cycloalkenylgruppe, Alkinylgruppe, Cycloalkinylgruppe, Arylgruppe oder Heteroarylgruppe bedeuten.
Zusammengefasst lässt sich sagen, dass eine strahlungshärtbare Tintenzusammensetzung in der Regel ein oder mehrere strahlungshärtbare Prepolymere oder Oligomere, strahlungshärtbare Monomere oder reaktive Verdünnungsmittel, wahlweise einen oder mehrere Fotoinitiatoren, Farbmittel und sonstige Additive enthalten kann. Obgleich polymerisierbare Monomere im Prinzip zum Erzielen der für Tintenstrahldruck erforderlichen niedrigen Viskosität ohne Verwendung einer erheblichen Menge Wasser oder eines sonstigen Lösungsmittels geeignet sind, sind Monomere, die sowohl zum Einsatz in radikalisch härtbaren Tinten als in kationisch härtbaren Tinten geeignet sind, schwierig zu finden.
AUFGABEN DER VORLIEGENDEN ERFINDUNG
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist das Bereitstellen neuer strahlungshärtbarer Tintenzusammensetzungen.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist das Bereitstellen neuer strahlungshärtbarer Tintenzusammensetzungen, die radikalisch härtbar und/oder kationisch härtbar sind.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist das Bereitstellen strahlungshärtbarer Tinten für Tintenstrahldruck, die radikalisch härtbar und/oder kationisch härtbar sind.
Diese und andere Aufgaben der vorliegenden Erfindung werden aus der nachstehenden Beschreibung ersichtlich.
KURZE DARSTELLUNG DER VORLIEGENDEN ERFINDUNG
Man hat unerwartet gefunden, dass strahlungshärtbare Tintenzusammensetzungen, die zumindest ein polyedrisches oligomeres Silsesquioxan (POSS) enthalten, wobei das Silsesquioxan aus der in Anspruch 1 definierten Gruppe ausgewählt wird, radikalisch härtbar und/oder kationisch härtbar ist.
Gelöst werden die Aufgaben der vorliegenden Erfindung durch eine strahlungshärtbare Tintenzusammensetzung, die zumindest einen Initiator und zumindest ein polyedrisches oligomeres Silsesquioxan (POSS) enthält, wobei das Silsesquioxan aus der in Anspruch 1 definierten Gruppe ausgewählt wird.
Gelöst werden die Aufgaben der vorliegenden Erfindung ferner durch ein Verfahren zur Herstellung eines farblosen, monochromen oder mehrfarbigen Tintenstrahlbildes, das als Schritte das Aufschleudern einer oder mehrere Ströme von Tintentropfen mit der obengenannten Zusammensetzung auf ein Tintenstrahltinte aufnehmendes Material und das Strahlungshärten des so erhaltenen Bildes umfasst.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER VORLIEGENDEN ERFINDUNG
Definitionen
Der Begriff „Strahlung" umfasst alle Formen von elektromagnetischer Strahlung und energiereicher Ionisierungsstrahlung, wie IR-Licht, sichtbares Licht, UV-Licht, Röntgenstrahlung, Gammastrahlung, Betastrahlung und beschleunigte Elektronenstrahlung.
Der in Bezug auf ein bestimmtes Polymer benutzte Begriff „Derivate" bezieht sich auf Varianten dieses Polymers, die mit einer Alkylgruppe, Alkoxygruppe, Alkyloxyalkylgruppe, Carboxylgruppe, Alkylsulfonatgruppe oder Carboxylestergruppe substituiert ist.
Der wie in der Beschreibung der vorliegenden Erfindung benutzte Begriff „heterocyclisch" deutet auf cyclische Strukturen, die aus zumindest vier Ringatomen, von denen zumindest eines kein Kohlenstoffatom ist, bestehen, und umfasst keine Epoxidreste.
Der Begriff „Fotoinitiator" umfasst sowohl spaltende als nichtspaltende Fotoinitiatoren. Spaltende Fotoinitiatoren sind in der Lage, bei Belichtung mit UV-Licht unabhängig voneinander Radikale zu erzeugen. Nicht-spaltende Fotoinitiatoren erfordern den Einsatz eines Wasserstoffdonators (tertiäres Amin, das oft als Synergist oder Coinitiator bezeichnet wird), um Radikale erzeugen zu können.
Der in der Beschreibung der vorliegenden Erfindung benutzte Begriff „Klebrigmacher" deutet auf ein Additiv, dass einem sonst nicht-klebenden Material Klebeigenschaften verleiht. Ein Beispiel für einen weit verbreitet eingesetzten Klebrigmacher ist Celloyn 21-E, ein Phthalatester eines technischen Hydroabietylalkohols von Eastman.
Der Begriff „wässriges Medium" deutet auf ein Medium, das Wasser und wassermischbare organische Lösungsmittel, die zwischen 50 Gew.-% und 100 Gew.-% Wasser enthalten, enthält.
Der Begriff „Lösungsmittelmedium" deutet auf ein Medium, das organische Lösungsmittel und ferner ebenfalls gelöstes Wasser in einem Verhältnis von weniger als 50 Gew.-% enthalten kann.
Der Begriff „Farbmittel" umfasst sowohl Farbstoffe als Pigmente.
Der Begriff „Farbstoff" in der vorliegenden Erfindung deutet auf ein Farbmittel mit einer Löslichkeit von mindestens 10 mg/l im Medium, in dem es verwendet wird, und unter den herrschenden Umgebungsbedingungen.
Der Begriff "Pigment" ist in Norm DIN 55943 definiert als ein anorganisches oder organisches, farbgebendes oder nicht-farbgebendes Farbmittel, das unter den herrschenden Umgebungsbedingungen praktisch unlöslich im Auftragsmedium ist und deswegen eine Löslichkeit von weniger als 10 mg/l im Auftragsmedium aufweist.
Silsesquioxane
Gelöst werden die Aufgaben der vorliegenden Erfindung durch eine strahlungshärtbare Tintenzusammensetzung, die zumindest einen Initiator und zumindest ein polyedrisches oligomeres Silsesquioxan (POSS) enthält, dadurch gekennzeichnet, dass das Silsesquioxan aus der in Anspruch 1 beschriebenen Gruppe ausgewählt wird.
Als mögliche Strukturen von Silsesquioxanen sind aus der Literatur eine ungeordnete Struktur, eine Leiterstruktur, Käfigstrukturen und partielle Käfigstrukturen bekannt. Für eine genauere Besprechung solcher Silsesquioxane sowie der Synthese und Eigenschaften von Silsesquioxanen sei hingewiesen auf R. Baney et al. „Chemical Review", 1995, 95, 1409–1430, und die darin erwähnten Verweisungen sowie auf Guizhi Li et al. „Journal of Inorganic and Organometallic Polymers", Band 11 (3), September 2001, Seite 123–154, und die darin erwähnten Verweisungen. Silsesquioxane mit spezifischen Käfigstrukturen sind als polyedrische oligomere Silsesquioxane (POSS), bezeichnet worden. Solche Käfigstrukturen sind beschrieben in „Journal of Inorganic and Organometallic Polymers", Band 11 (3), September 2001, Seite 124, Schema 1 (Strukturen c-f).
Polyedrische oligomere Silsesquioxane (POSS) weisen zwei einzigartige Eigenschaften auf: (1) die chemische Zusammensetzung (RsiO_1,5) ist eine Zwischenstruktur zwischen der Struktur von Kieselsäure (SiO₂) und der Struktur von Silikonen (R₂Si_O) und (2) POSS-Moleküle sind physikalisch groß, d.h. zwischen etwa 1 nm und 3 nm. Diese hybride (organisch/anorganische) Zusammensetzung der POSS-Technologie erlaubt es dem POSS, sich gegenüber herkömmlichen Kohlenwasserstoffen und anorganischen Substanzen mit einzigartigen und erheblich verbesserten Eigenschaften zu unterscheiden. Ein wichtiger Vorteil besteht darin, dass die Materialzusammensetzung mit hervorragender thermischer, mechanischer und oxidativer Beständigkeit sowie hervorragender Entflammbarkeitsbeständigkeit aufwartet, was größtenteils auf den anorganischen Kern der POSS-Moleküle zurückzuführen ist. Der organische Teil der Zusammensetzung verleiht eine verbesserte Vereinbarkeit mit bestehenden Harzen, wodurch sie sich einfacher in herkömmliche Kunststoffe einarbeiten lassen.
POSS-funktionalisierte Monomere der vorliegenden Erfindung weisen eine hybride anorganisch-organische dreidimensionale Struktur auf, die 1 bis 8 reaktive organische funktionelle Reste enthält.
Die meisten POSS-funktionalisierten Monomere enthalten 7 nichtreaktive organische Reste mit einer einzigen Funktionalität. Durch Variieren der Funktionsgruppe und der 7 nicht-reaktiven organischen Reste kann eine Vielzahl POSS-funktionalisierter Monomere, die nahezu jedem Bedarf gerecht werden, hergestellt werden. Monofunktionelle POSS-Monomere können durch Copolymerisieren oder Aufpfropfen eingearbeitet werden, mehrfunktionelle POSS-Monomere können ihrerseits als zweckmäßige Vernetzer eingesetzt werden. POSS-funktionalisierte Monomere weisen bei Polymerisations-, Pfropf- und Vernetzungsreaktionen zu organischen Standardmonomeren eine ähnliche Reaktionsweise auf. Sie reagieren ja als einfache organische Monomere bei ihrer Einarbeitung in ein polymeres Material. POSS-funktionalisierte Monomere bewirken eine erhebliche Verbesserung der thermischen, mechanischen und oxidativen Beständigkeit herkömmlicher Kunststoffe.
Erfindungsgemäße Silsesquioxane (POSS) sind im Handel erhältlich durch Firmen wie Hybrid Plastics, Fountain Valley, CA 92708-6117, USA, und sind in nachstehender Tabelle 1 aufgelistet. Gegenüber aus dem aktuellen Stand der Technik bekannten, in UV-härtbaren Tinten verwendeten Acrylaten und Methacrylaten haben die erfindungsgemäßen Verbindungen zumindest eine zusätzliche Funktionalität im Molekül, was neue Möglichkeiten beim Zusammensetzen von Tinten sowie beim Drucken auf nicht-absorbierenden Substraten, wie Metalloberflächen und keramischen Oberflächen, eröffnet.
Tabelle 1
Eine Vielzahl geeigneter Monomere zur Verwendung in den erfindungsgemäßen strahlungshärtbaren Tintenzusammensetzungen kann nach den in US 6 100 417 , US 5 942 638 , US 5 939 576 , US 5 589 562 , US 5 484 867 und US 5 412 053 und in den obengenannten, von R. Baney et al. in „Chemical Review", 1995, 95, 1409–1430, und von Guizhi Li et al. in „Journal of Inorganic and Organometallic Polymers", Band 11 (3), September 2001, Seite 123–154, veröffentlichten Artikeln beschriebenen Syntheseverfahren hergestellt werden. Ferner sind viele der Monomere erhältlich durch Hydrid Plastics Inc., Fountain Valley, Kalifornien, USA (siehe die zwischen Klammern erwähnten Kodes).
Initiatoren
Nach einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen strahlungshärtbaren Tintenzusammensetzung ist der Initiator ein Fotoinitiator.
Fotoinitiatoren können in für kationische Polymerisation geeignete Verbindungen, für radikalische Polymerisation geeignete Verbindungen und Verbindungen, die je nach eingestellten Bedingungen eine radikalische und/oder kationische Polymerisation auslösen, unterteilt werden.
Information in Bezug auf geeignete Fotoinitiatoren findet sich in P.K.T. Oldring (Herausgeber), "Chemistry and Technology of W and EB Formulation for Coatings, Inks and Paints: Vol. 3 Photoinitiators for Free Radical and Cationic Polymerization", SITA Technology Ltd., London, GB (1991), N.S. Allen, "Photoinitiators for W and visible curing of coatings: mechanism and properties", Journal of Photochemistry and Photobiology, A: Chemistry 100 (1996) 101–107, und J.V. Koleske, "A radiation-cure primer", Journal of Coatings Technology, Band 69, Nr. 866, März 1997, 29–38.
Als spezifische Veröffentlichungen über Fotoinitiatoren für kationische Polymerisation sind u.a. folgende zu nennen: J.V. Crivello, "The Chemistry of Photoacid Generating Compounds", Proceedings of the ACS Division of Polymeric Materials: Science and Engineering, Band 61, Seiten 62–66, (1989), J.V. Crivello und J.H.W. Lam, "Complex Triarylsulfonium Salt Photoinitiators I. The Identification, Characterization, and Synthesis of a New Class of Triarylsulfonium Salt Photoinitiators", Journal of Polymer Science, Polymer Chemistry Edition, Band 18, 2677–2695 (1980), J.V. Crivello und J.H.W. Lam, "Complex Triarylsulfonium Photoinitiators II. The Preparation of Several New Complex Triarylsulfonium salts and the Influence of Their Structure in Photoinitiated Cationic Polymerization", Journal of Polymer Science, Polymer Chemistry Edition, Band 18, Seiten 2697–2714 (1980), J.V. Crivello und J.H.W. Lam, "Diaryliodonium Salts A New Class of Photoinitiators for Cationic Polymerization", Macromolecules, Band 10, Seiten 1307–1315 (1977), und J.V. Crivello, J.L. Lee und D.A. Conlon, "Developments in the Design and Applications of Novel Thermal and Photochemical Initiators for Cationic Polymerization", Makromol. Chem. Macromolecular Symposium, Band 13/14, Seiten 134–160 (1988).
Nach einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen strahlungshärtbaren Tintenzusammensetzung enthält die strahlungshärtbare Tinte ferner einen Fotoinitiator aus der Gruppe bestehend aus gegebenenfalls alkyl- und/oder arylsubstituierten Diaryliodoniumsalzen und deren Derivaten, gegebenenfalls alkyl- und/oder arylsubstituierten Triarylsulfoniumsalzen und deren Derivaten und gegebenenfalls alkyl- und/oder arylsubstituierten Triphenylphosphoniumsalzen und deren Derivaten.
Weitere geeignete Fotoinitiatoren für eine kationische Polymerisation sind das von C. Priou et al. in "Conference Proceedings of Radtech Europe '97", S. 314, beschriebene Triarylsulfoniumtetrakis-(pentafluorphenyl)-borat (RHODORSIL 2074, Rhône-Poulenc Chimie) und die in WO 97/47660 beschriebenen Oniumsalze mit einem spezifischen Lichtabsorptionsverhalten.
Geeignete Fotoinitiatoren für eine radikalische Polymerisation sind z.B. LUCIRIN LR8953 (BASF), IRGACURE 819 und 907 (Ciba-Geigy), DAROCUR 4865 (Ciba-Geigy) und Isopropylthioxanthone, z.B. QUANTACURE ITX (Rahn AG). Nutzbare polymere oder oligomere Fotoinitiatoren für eine radikalische Polymerisation sind copolymerisierbare Fotoinitiatoren, wie von M. Visconti et al. bzw. W. Davies at al. in "Conference papers 6" bzw. "Conference Papers 7 of the Radcure Coatings and Inks, Curing and Performance Conference" (Harrogate, 22.–23. Juni 1998) beschrieben. Solche Fotoinitiatoren sind z.B. ESACURE KIP150, ESACURE KT 37 und KT 55 (Lamberti) und mit acryliertem IRGACURE 2959 oder IRGACURE 2959 modifiziertes Melaminacrylat (Akcros Chemicals).
Zusätzliche geeignete Initiatoren sind beschrieben in folgenden Patentschriften: US 4 683 317 , US 4 378 277 , US 4 279 717 , US 4 480 368 , US 4 443 495 , US 4 303 924 , US 4 751 102 , US 4 334 970 , US 5 270 368 , US 5 395 724 , EP 0 540 203 , EP 0 568 607 und EP 0 659 039 .
Nach einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen strahlungshärtbaren Tintenzusammensetzung ist der Initiator ein Fotoinitiator und enthält die strahlungshärtbare Tinte ferner einen Coinitiator, ebenfalls als Initiatorsynergist bezeichnet. Der Initiatorsynergist ist vorzugsweise des Amin-Typs, z.B. des Aminbenzoat-Typs.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen strahlungshärtbaren Tintenzusammensetzung enthält die strahlungshärtbare Tinte ferner einen Coinitiator des Aminbenzoat-Typs in Kombination mit einem Hauptfotoinitiator aus der Gruppe bestehend aus Benzophenon-Verbindungen und Xanthon/Thioxanthon-Verbindungen. Weitere Beispiele finden sich in der obengenannten Oldring-Verweisung. Neben einer Härtung mit UV-Licht eignen sich auch Härtungssysteme auf Basis einer Härtung mit sichtbarem Licht, z.B. das Kampferchinon-Dimethylaminethylmethacrylat-System (DMAEMA-System).
Nach einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen strahlungshärtbaren Tintenzusammensetzung enthält die strahlungshärtbare Tinte ferner einen Fotoinitiator in einer Menge zwischen 0,2 und 20 Gew.-%, bezogen auf die Tinte, und ganz besonders bevorzugt in einer Menge zwischen 1 und 10 Gew.-%, bezogen auf die Tintenzusammensetzung.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen strahlungshärtbaren Tintenzusammensetzung enthält die strahlungshärtbare Tinte ferner einen Coinitiator in einer Menge zwischen 0,2 und 20 Gew.-%, bezogen auf die Tinte, und ganz besonders bevorzugt in einer Menge zwischen 1 und 10 Gew.-%, bezogen auf die Tintenzusammensetzung.
Farbmittel
Nach einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen strahlungshärtbaren Tintenzusammensetzung enthält die strahlungshärtbare Tinte ferner zumindest ein Farbmittel. Zur Erstellung der erwünschten Tintenfarbe kommen alle beliebigen Farbmittel in Frage.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen strahlungshärtbaren Tintenzusammensetzung enthält die strahlungshärtbare Tinte ferner zumindest einen Farbstoff.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen strahlungshärtbaren Tintenzusammensetzung enthält die strahlungshärtbare Tinte ferner zumindest ein Pigment.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen strahlungshärtbaren Tintenzusammensetzung enthält die strahlungshärtbare Tinte ferner zumindest ein anorganisches Pigment.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen strahlungshärtbaren Tintenzusammensetzung enthält die strahlungshärtbare Tinte ferner zumindest ein Farbmittel und ist das Farbmittel ein dispergiertes Pigment oder eine feste Lösung eines Pigments.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen strahlungshärtbaren Tintenzusammensetzung enthält die strahlungshärtbare Tinte ferner zumindest eine Kombination von zumindest einem Pigment und zumindest einem Farbstoff.
Für die erfindungsgemäßen Tintenzusammensetzungen eignet sich eine Verschiedenheit organischer und anorganischer Farbstoffe und Pigmente, die gesondert oder kombiniert verwendet werden können. Die Teilchengröße der Pigmentteilchen soll genügend klein sein, um ein ungehindertes Durchfließen der Tinte durch die Tintenstrahldruckvorrichtung, insbesondere in den Spritzdüsen, die in der Regel einen Durchmesser zwischen 10 μm und 50 μm aufweisen, zu erlauben. Die Teilchengröße der Pigmentteilchen hat ebenfalls einen Einfluss auf die Stabilität der Pigmentdispersion, die über die ganze Lebensdauer der Tinte von größter Wichtigkeit ist. Auch zur Erzielung einer maximalen Farbstärke ist es wünschenswert, kleine Teilchen zu verwenden.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen strahlungshärtbaren Tintenzusammensetzung enthält die strahlungshärtbare Tinte ferner zumindest ein Pigment mit einem mittleren Teilchendurchmesser von 5 nm bis 15 μm, vorzugsweise 5 nm bis 5 μm, besonders bevorzugt 5 nm bis 1 μm und ganz besonders bevorzugt 5 nm bis 300 nm. Auch Pigmentteilchengrößen außerhalb dieser Teilchengrößenbereiche kommen in Frage, solange die Aufgaben der vorliegenden Erfindung gelöst werden.
Sehr feine Pigmentdispersionen und Herstellungsverfahren dafür sind z.B. beschrieben in EP 0 776 952 , US 5 538 548 , US 5 443 628 , EP 0 259 130 , US 5 285 064 , EP 0 429 828 und EP 0 526 198 .
Als Pigment eignen sich Schwarz, Blaugrün, Purpur, Gelb, Rot, Blau, Grün, Braun, Gemische derselben und dergleichen. Zu geeigneten Russpigmenten zählen Regal 400R, Mogul L, Elftex 320 von Cabot Co. oder Carbon Black FW18, Special Black 250, Special Black 350, Special Black 550, Printex 25, Printex 35, Printex 55, Printex 150T von Degussa Co. und Pigment Black 7. Zu geeigneten Pigmenten außer Russ zählen zum Beispiel C.I. Pigment Yellow 17, C.I. Pigment Blue 27, C.I. Pigment Red 49:2, C.I. Pigment Red 81:1, C.I. Pigment Red 81:3, C.I. Pigment Red 81:x, C.I. Pigment Yellow 83, C.I. Pigment Red 57:1, C.I. Pigment Red 49:1, C.I. Pigment Violet 23, C.I.
Pigment Green 7, C.I. Pigment Blue 61, C.I. Pigment Red 48:1, C.I. Pigment Red 52:1, C.I. Pigment Violet 1, C.I. Pigment White 6, C.I. Pigment Blue 15, C.I. Pigment Yellow 12, C.I. Pigment Blue 56, C.I. Pigment Orange 5, C.I. Pigment Black 7, C.I. Pigment Yellow 14, C.I. Pigment Red 48:2, C.I. Pigment Blue 15:3, C.I. Pigment Yellow 1, C.I. Pigment Yellow 3, C.I. Pigment Yellow 13, C.I. Pigment Orange 16, C.I. Pigment Yellow 55, C.I. Pigment Red 41, C.I. Pigment Orange 34, C.I. Pigment Blue 62, C.I. Pigment Red 22, C.I. Pigment Red 170, C.I. Pigment Red 88, C.I. Pigment Yellow 151, C.I. Pigment Red 184, C.I. Pigment Blue 1:2, C.I. Pigment Red 3, C.I. Pigment Blue 15:1, C.I. Pigment Blue 15:3, C.I. Pigment Blue 15:4, C.I. Pigment Red 23, C.I. Pigment Red 112, C.I. Pigment Yellow 126, C.I. Pigment Red 169, C.I. Pigment Orange 13, C.I. Pigment Red 1–10, 12, C.I. Pigment Blue 1:x, C.I. Pigment Yellow 42, C.I. Pigment Red 101, C.I. Pigment Brown 6, C.I. Pigment Brown 7, C.I. Pigment Brown 7:X, C.I. Pigment Black 11, C.I. Pigment Metal 1, C.I. Pigment Metal 2, C.I. Pigment Yellow 128, C.I. Pigment Yellow 93, C.I. Pigment Yellow 74, C.I. Pigment Yellow 138, C.I. Pigment Yellow 139, C.I. Pigment Yellow 154, C.I. Pigment Yellow 185, C.I. Pigment Yellow 180, C.I. Pigment Red 122, C.I. Pigment Red 184, verbrückte Aluminiumphthalocyanin-Pigmente und feste Pigmentlösungen.
Als Pigment kommen ebenfalls die in "Industrial Organic Pigments, Production, Properties, Applications", 2. Ausgabe, W. Herbst, K. Hunger, VCH, 1997, beschriebenen Pigmente in Frage. Zusätzliche Beispiele für geeignete Pigmente sind beschrieben in US 5 389 133.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen strahlungshärtbaren Tintenzusammensetzung enthält die strahlungshärtbare Tinte ferner zumindest ein Pigment aus der Gruppe bestehend aus Pigment Yellow 1, 3, 128, 109, 93, 17, 14, 10, 12, 13, 83, 65, 75, 74, 73, 138, 139, 154, 151, 180, 185, Pigment Red 122, 22, 23, 17, 210, 170, 188, 185, 146, 144, 176, 57:1, 184, 202, 206, 207, Pigment Blue 15:3, Pigment Blue 15:2, Pigment Blue 15:1, Pigment Blue 15:4, Pigment Blue 15:6, Pigment Blue 16 und Russ.
Das Pigment kann nach Bedarf in Form einer Dispersion, die ein ebenfalls als Pigmentstabilisator bezeichnetes Dispergierungsmittel enthält, verwendet werden. Geeignete Dispergierungsmittel sind u.a. Dispergierungsmittel des Polyester-, Polyurethan- oder Polyacrylat-Typs, insbesondere in Form eines hochmolekularen Blockcopolymers, und werden in der Regel in einem Verhältnis zwischen 2,5 Gew.-% und 100 Gew.-%, bezogen auf das Pigment, eingearbeitet. Geeignete Dispergierungsmittel sind u.a. die DISPERBYK-Typen (BYK Chemie) oder die SOLSPERSE-Typen (Zeneca). Eine detaillierte Übersicht geeigneter nicht-polymerer und gewisser polymerer Dispergierungsmittel findet sich in "McCutcheon's Functional Materials, North American Edition", Manufacturing Confectioner Publishing Co., Glen Rock, N.J., S. 110–129 (1990). Weitere geeignete Pigmentstabilisatoren sind in DE 19636382 , US 5 720 802 , US 5 713 993 , PCT/GB95/02501, US 5 085 689 und GB 2 303 376 beschrieben.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen strahlungshärtbaren Tintenzusammensetzung enthält die strahlungshärtbare Tinte ferner Pigmente in einem Verhältnis zwischen 0,5 und 20 Gew.-%, bezogen auf die Tintenzusammensetzung.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen strahlungshärtbaren Tintenzusammensetzung enthält die strahlungshärtbare Tinte ferner Farbstoffe in einem Verhältnis zwischen 0,5 und 20 Gew.-%, bezogen auf die Tintenzusammensetzung.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen strahlungshärtbaren Tintenzusammensetzung enthält die strahlungshärtbare Tinte ferner Farbmittel in einem Verhältnis zwischen 0,5 und 20 Gew.-%, bezogen auf die Tintenzusammensetzung.
Andere geeignete Monomere, Oligomere oder reaktive Verdünnungsmittel zur Verwendung in Kombination mit den erfindungsgemäßen Monomeren
Nach einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen strahlungshärtbaren Tintenzusammensetzung enthält die strahlungshärtbare Tinte ferner zumindest eine fotopolymerisierbare Verbindung.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen strahlungshärtbaren Tintenzusammensetzung enthält die strahlungshärtbare Tinte ferner zumindest eine fotovernetzbare Verbindung.
Es kann eine Verschiedenheit fotopolymerisierbarer und fotovernetzbarer Verbindungen in Kombination mit den erfindungsgemäßen Monomeren in der erfindungsgemäßen strahlungshärtbaren Tintenzusammensetzung verwendet werden.
Zu geeigneten fotopolymerisierbaren Verbindungen zählen z.B. die in DE-A 4005231, DE-A 3516256, DE-A 3516257 und DE-A 3632657, in US 4 629 676 , US 6 294 592 , in WO 97/31071 und in US 6 300 388 beschriebenen Monomere.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen strahlungshärtbaren Tintenzusammensetzung enthält die strahlungshärtbare Tinte ferner zumindest eine fotopolymerisierbare Verbindung aus der Gruppe bestehend aus Vinylethermethacrylaten und Vinyletheracrylaten, wie beschrieben in US 6 310 115 . Typische Beispiele für solche Verbindungen sind in Tabelle 2 aufgelistet. Tabelle 2: Vinylether(meth)acryate
Nach einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen strahlungshärtbaren Tintenzusammensetzung enthält die strahlungshärtbare Tinte ferner zumindest eine fotopolymerisierbare Verbindung aus der Gruppe bestehend aus
und
Nach einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen strahlungshärtbaren Tintenzusammensetzung enthält die strahlungshärtbare Tinte ferner zumindest ein Polymer.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen strahlungshärtbaren Tintenzusammensetzung enthält die strahlungshärtbare Tinte ferner zumindest ein Prepolymer mit einer oder mehreren polymerisierbaren Funktionen.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen strahlungshärtbaren Tintenzusammensetzung enthält die strahlungshärtbare Tinte ferner zumindest ein Oligomer mit einer oder mehreren polymerisierbaren Funktionen.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen strahlungshärtbaren Tintenzusammensetzung enthält die strahlungshärtbare Tinte ferner zumindest ein reaktives Verdünnungsmittel mit einer oder mehreren polymerisierbaren Funktionen.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen strahlungshärtbaren Tintenzusammensetzung enthält die strahlungshärtbare Tinte ferner zumindest ein zweites fotopolymerisierbares Monomer, Oligomer oder Prepolymer.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen strahlungshärtbaren Tintenzusammensetzung enthält die strahlungshärtbare Tinte ferner zumindest ein zweites fotopolymerisierbares Monomer aus der Gruppe bestehend aus aminmodifizierten Polyetheracrylaten, Urethanacrylaten, Polyesteracrylaten, Polyetheracrylaten und Epoxyacrylaten.
Als geeignete Prepolymere und reaktive Verdünnungsmittel zum Einsatz in strahlungshärtbaren Zusammensetzungen wie der erfindungsgemäßen Tintenzusammensetzung kommen ungesättigte Urethan(meth)acrylate, Epoxy(meth)acrylate, Polyolacrylate, Polyether(meth)acrylate und Polyester(meth)acrylate in Frage, wie beschrieben in z.B. "Chemistry & Technology of UV and EB formulation for coatings, inks and paints, Vol. 2: Prepolymers and Reactive diluents for UV and EB curable formulations", herausgegeben von G. WEBSTER – SITA Technology – London (1996), und in der Zeitschrift "Coating" 9/88, S. 348–353.
Weitere nutzbare Prepolymere und Oligomere gehören zur Klasse von alifatischen und aromatischen Polyesterurethanacrylaten. Die Struktur von Polyesterurethanacrylaten findet sich im Buch "Radiation Cured Coatings" von John R. Constanza, A.P. Silveri und Joseph A. Vona, veröffentlicht von der "Federation of Societies for Coatings Technology", 1315 Walnut St. Philadelphia, PA 19107 USA (Juni 1986), S. 9. Es ist deutlich, dass all die oben erwähnten Monomere, Prepolymere, Polymere und Oligomere miteinander vermischt verwendet werden können.
Ein bevorzugtes zweites Oligomer zur Verwendung in Kombination mit einem erfindungsgemäßen Monomer ist ein als CN 501 von Cray Valley Co. bekanntes aminmodifiziertes Polyetheracrylat.
In einer besonderen Ausführungsform ist das nicht-erfindungsgemäße zweite Monomer, Oligomer oder Prepolymer die Hauptverbindung bei der Strahlungshärtung und dient das erfindungsgemäße Monomer als sogenanntes "reaktionsfähiges Verdünnungsmittel", durch das die Viskosität der fertigen Tintenzusammensetzung beschränkt wird.
Andere Zutaten
Nach einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen strahlungshärtbaren Tintenzusammensetzung enthält die strahlungshärtbare Tintenzusammensetzung ferner Wasser als Lösungsmittel.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen strahlungshärtbaren Tintenzusammensetzung enthält die strahlungshärtbare Tintenzusammensetzung ferner Wasser und/oder zumindest ein organisches Lösungsmittel.
Geeignete organische Lösungsmittel sind u.a. Alkohole, fluorierte Lösungsmittel und Bipolare protonenfreie Lösungsmittel. Bevorzugt werden Methanol, Ethanol, Propanol, 1-Butanol, 1-Pentanol, 2-Butanol, t.-Butanol, Glycol, Glycolether, N-Methylpyrrolidon, N,N-Dimethylacetamid, N,N-Dimethylformamid, 2,4-Pentandion und Hexafluoraceton.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen strahlungshärtbaren Tintenzusammensetzung enthält die strahlungshärtbare Tintenzusammensetzung keinen Klebrigmacher.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen strahlungshärtbaren Tintenzusammensetzung enthält die strahlungshärtbare Tinte zumindest ein Leiterpolymer oder Halbleiterpolymer.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen strahlungshärtbaren Tintenzusammensetzung enthält die strahlungshärtbare Tinte zumindest ein Leiterpolymer oder Halbleiterpolymer aus der Gruppe bestehend aus substituierten Polyanilinen, nicht-substituierten Polyanilinen, Polypyrrolen, substituierten Polythiophenen (wie Poly(ethylendioxythiophen) (PEDOT)], nicht-substituierten Polythiophenen, substituierten Poly(phenylenvinylenen) [wie MEH-PPV], nicht-substituierten Poly(phenylenvinylenen) [wie PPV] und Polyfluorenen [wie PF6].
Nach einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen strahlungshärtbaren Tintenzusammensetzung enthält die strahlungshärtbare Tinte ferner zumindest ein Antioxidans.
Die erfindungsgemäßen strahlungshärtbaren Tintenzusammensetzungen können ferner eine oder mehrere Zutaten wie Biozide, Puffermittel, Fungizide, pH-Regler, die elektrische Leitfähigkeit regelnde Substanzen, Chelatbildner, Rostschutzmittel, Polymerisationshemmer, Lichtschutzmittel, Antioxidantien, Tenside und Fotoinitiatorstabilisatoren enthalten. Solche Zutaten können nach Bedarf in einer beliebigen wirksamen Menge in die erfindungsgemäßen Tintenstrahltinten eingearbeitet werden.
Als Beispiele für geeignete pH-Regler sind in nicht-limitativer Weise Säuren und Basen, z.B. Hydroxide von Alkalimetallen wie Lithiumhydroxid, Natriumhydroxid und Kaliumhydroxid, zu nennen. Die Menge wird selbstverständlich je nach Art der gewählten Substanz eingestellt.
Als geeignete Fotoinitiatorstabilisatoren sind die in EP 0 465 039 erwähnten zu nennen. Bevorzugte Tenside sind solche des nichtionischen Typs, zum Beispiel FLUORAD FC430 (3M Corp.). Der Anteil solcher nach Wunsch verwendeten Tenside liegt vorzugsweise zwischen 0,1 Gew.-% und 10 Gew.-%, bezogen auf die gesamte Tintenzusammensetzung.
Dendrimere
Nach einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen strahlungshärtbaren Tintenzusammensetzung enthält die strahlungshärtbare Tinte ferner ein Dendrimer.
Dendrimere sind Moleküle mit radialer Symmetrie und einer STARBURST^TM-Topologie, die aus einem Initiatorkern, wie Stickstoff, Ethylenimin und dergleichen, an den Kern gebundenen und aus einer geeigneten Anzahl von Armen, zum Beispiel zwei bis vier Armen, bestehenden Innenschichten, wobei jeder Arm aus Struktureinheiten aufgebaut ist und die Anzahl der Struktureinheiten in jedem Arm als die Generation des Dendrimers gilt, und funktionellen Endgruppen, wie zum Beispiel einer an die Außengeneration gebundenen primären Aminfunktion, besteht, wobei diese Dendrimere zum Beispiel in US-P 4 507 466, 4 631 337, 4 558 120, 4 568 737 und 4 587 329, und in Tomalia et al., Angewandte Chemie, Int. Ed. Engl. 29, 138 (1990), erläutert werden. Die Größe und Form des STARBURST^TM-Dendrimermoleküls und der im Dendrimermolekül enthaltenen funktionellen Gruppen können durch Wahl des Initiatorkern-Typs, der Anzahl der Generationen und der Anzahl der in jeder Generation verwendeten Struktureinheiten gesteuert werden.
Die Wahl der Dendrimerbausteine kann die Eigenschaften der Dendrimere beeinflussen. So kann die Dendrimergröße durch den Typ des Initiatorkerns bestimmt werden, wobei zum Beispiel sphäroidische Dendrimere, zylindrische Dendrimere oder stabartige Dendrimere oder ellipsoidale Dendrimere gebildet werden. Die sequentielle Bildung von Generationen bestimmt die Abmessungen der Dendrimere sowie die Art der Innenoberfläche des Dendrimers. Beispiele für geeignete Kernmaterialien sind u.a. Ammoniak, polyfunktionelle Alkohole, wie Pentaerythrit oder Tris-(hydroxymethyl)-ethan, 1,1,1-Tris-(4'-hydroxyphenyl)-ethan, polyfunktionelle Amine, wie Ethylendiamin, lineare Polyethylenimine und dergleichen. Als chemische Funktionalität der Struktureinheit in den Innenschichten sind zum Beispiel ein Amidoamin, wie Aminethylacetamid, ein Imin, wie Diethylendiimin, oder ein Ether wie die aus Materialien wie zum Beispiel 3,5-Dihydroxyethylbenzylalkohol erhaltenen zu nennen. Als funktionelle Endgruppen sind zum Beispiel Aminogruppen, Hydroxylgruppen, Carbonsäuregruppen, Carboxylate, Ester, Amide, Phosphate, Sulfonate und dergleichen zu nennen. Die Synthese von Dendrimeren ist in der Regel ein divergenter Vorgang mit einer Beginnreaktion eines Monomers mit dem Initiatorkern und anschließend daran einer vollständigen Reaktion der erhaltenen funktionellen Gruppen mit einer difunktionellen Verbindung, wie einem Diamin, wie zum Beispiel u.a. Ethylendiamin, um die nächste Generation reaktiver Aminogruppen zu ermöglichen. So kann zum Beispiel Ethylendiamin zunächst eine geeignete Reaktion mit Methylacrylat eingehen, um eine Verbindung wie N,N,N',N'-Tetra(methoxycarbonylethyl)-ethylendiamin zu bilden. Diese Verbindung kann man sodann in einem nächsten Schritt mit Ethylendiamin reagieren lassen, um ein Amidoamin-Dendrimer mit einer Generationszahl Null, einem Molekulargewicht von 517 und 4 primären Aminogruppen an der Oberfläche zu erhalten. Zur Bildung folgender Generationen wird die obige zweistufige Vorgehensweise wiederholt.
Ein alternatives Syntheseverfahren ist eine Synthese mit konvergentem Wachstum, wie im Einzeln von Hawker et al. in "J. Amer. Chem. Soc.", 112, 7638 (1990), beschrieben.
Das Dendrimer kann außer den Aminogruppen andere Gruppen oder Segmente enthalten. So kann das Dendrimer zum Beispiel einen kovalent daran gebundenen Farbstoff oder gewisse aufgepfropfte funktionelle Gruppen enthalten. Bevorzugte Dendrimere zur Verwendung bei der Herstellung der erfindungsgemäßen Tintenzusammensetzung sind u.a. die in US 6 312 679 beschriebenen Dendrimere.
Die Dendrimere können zum Beispiel mit Alkylenoxidoligomeren oder -polymeren, wobei die Alkylengruppe 1 bis 12 Kohlenstoffatome enthält und der Polymerisationsgrad des Alkylenoxids zwischen 2 und 100 liegt, bepfropft werden. Die Pfropfmenge kann innerhalb eines geeigneten Bereiches variieren, liegt vorzugsweise aber unter 50% der Aminogruppenmenge, besonders bevorzugt unter 10% der Aminogruppenmenge. Die Aufpfropfung von Ethylenoxid auf dem Dendrimer kann mit einem beliebigen geeigneten, den Fachleuten allgemein bekannten Mittel erfolgen. So kann zum Beispiel ein Polyethylenglycolmonomethylether mit geeignetem Molekulargewicht durch eine geeignete Reaktion mit p-Toluolsulfonylchlorid und Pyridin und anschließendes Reagieren des Sulfonats mit dem Dendrimer unter geeigneten, den Fachleuten allgemein bekannten Bedingungen in Polyethylenglycolmonomethylether-p-toluolsulfonat umgewandelt werden. Pfropfdendrimere sind ebenfalls erhältlich durch Dendritech, Inc. in Midland, Mich.
Weitere bevorzugte Dendrimere zur Verwendung bei der Herstellung der erfindungsgemäßen Tintenzusammensetzung sind u.a. solche mit einer endständigen Aminofunktionalität an der Oberfläche. Ferner liegt das Molekulargewicht des Dendrimers vorzugsweise zwischen 300 und 100.000 und weist das Dendrimer eine Generationsanzahl zwischen 0 und 10, eine Aminogruppenmenge an der Oberfläche zwischen 3 und 4.100 und einen Moleküldurchmesser zwischen 1 nm und 1.000 nm auf. Besonders bevorzugt werden Dendrimere mit endständiger primärer Aminofunktionalität. Es wird ebenfalls besonders bevorzugt, dass das Dendrimer ein Molekulargewicht zwischen 500 und 30.000, eine Generationsanzahl zwischen 0 und 5, ein Oberflächengruppenverhältnis zwischen 4 und 150 und einen Moleküldurchmesser zwischen 1 nm und 150 nm aufweist. Ferner weist das Dendrimer vorzugsweise einen niedrigen Polydispersitätsindex (Mw/Mn) auf, vorzugsweise zwischen 1,1000 und 1,0001, besonders bevorzugt zwischen 1,001 und 1,0001. Als Beispiele für mit einem divergenten Ansatz hergestellte Dendrimere sind die durch Dendritech, Inc. erhältlichen STARBURST^TM-Dendrimere zu nennen. Diese Dendrimere von Dendritech, Inc. sind Polyamidoamine (PAMAMs) mit primärer endständiger Aminofunktionalität an der Oberfläche, die aus einem Ethylendiaminkern und sequentiellen Copolymeren aus Ethylendiamin und Methylacrylat aufgebaut sind. Solche Dendrimere weisen einen Polydispersitätsindex von 1,0007 auf.
Der Anteil des Dendrimers in der Tintenzusammensetzung muss genügen, um eine ausreichende Haftung der Tintenbestandteile an der Druckoberfläche und eine hinreichende Beständigkeit gegen Wasser und kalte und warme Feuchtigkeit zu erzielen. Der Anteil des Dendrimers liegt vorzugsweise zwischen 0,1 Gew.-% und 10 Gew.-%, besonders bevorzugt zwischen 0,5 Gew.-% und 2 Gew.-% und ganz besonders bevorzugt zwischen 1 Gew.-% und 2 Gew.-%, bezogen auf die Tintenzusammensetzung.
Physikalische Eigenschaften der strahlungshärtbaren
Tintenzusammensetzungen
Beim Zusammensetzen der erfindungsgemäßen strahlungshärtbaren Tintenzusammensetzungen sollte man gewissen physikalischen Eigenschaften gerecht werden. So sollten Tintenzusammensetzungen für Tintenstrahldruckverfahren geeignete Eigenschaften in Bezug auf Viskosität und Oberflächenspannung aufweisen.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen strahlungshärtbaren Tintenzusammensetzung liegt die Viskosität der strahlungshärtbaren Tinte zwischen 1 und 100 mPa.s bei 25°C.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen strahlungshärtbaren Tintenzusammensetzung liegt die Oberflächenspannung der strahlungshärtbaren Tinte zwischen 20 und 72 mN/m, vorzugsweise zwischen 20 und 60 mN/m.
Verfahren zur Erzeugung eines Tintenstrahlbildes
Gelöst werden die Aufgaben der vorliegenden Erfindung durch ein Verfahren zur Erzeugung eines farblosen, monochromen oder mehrfarbigen Tintenstrahlbildes, das als Schritte das Aufschleudern einer oder mehrere Ströme von Tintentropfen mit der obengenannten Zusammensetzung auf ein Tintenstrahltinte aufnehmendes Material und das Strahlungshärten des so erhaltenen Bildes umfasst.
Nach einer ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Erzeugung eines Tintenstrahlbildes erfolgt die Strahlungshärtung mittels zumindest einer Ultraviolettstrahlungsquelle und/oder zumindest einer Elektronenstrahlungsquelle.
Nach einer zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Erzeugung eines Tintenstrahlbildes handelt es sich bei der Härtung um einen Radikalpolymerisationsprozess.
Nach einer dritten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Erzeugung eines Tintenstrahlbildes handelt es sich bei der Härtung um einen kationischen Polymerisationsprozess.
Nach einer vierten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Erzeugung eines Tintenstrahlbildes wird als Tintenstrahltinte aufnehmendes Material Papier, gestrichenes Papier, polyolefinbeschichtetes Papier, Karton, Holz, Verbundkarton, Kunststoff, gestrichener Kunststoff, Kanevas, Textilien, Metall, Glas, ein Pflanzenfaserprodukt, Leder, ein magnetisches Material oder Keramik oder ein mit einer tintenaufnehmenden Schicht beschichteter Träger verwendet.
Nach einer fünften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Erzeugung eines Tintenstrahlbildes umfasst das Tintenstrahltinte aufnehmende Material eine tintenaufnehmende Schicht, die ein mikroporöses Pigment oder ein Polymergemisch enthält.
Strahlungshärtungsvorrichtungen
Vorrichtungen für Strahlungshärtung sind den Fachleuten bekannt und sind handelsüblich. Zum Beispiel kann die Härtung mit wahlweise mit Elektroden ausgerüsteten Quecksilberdampf-Mitteldrucklampen oder Impuls-Xenonröhren vorgenommen werden. Diese Ultraviolettquellen sind in der Regel mit einer Kühlanlage ausgestattet und verfügen über eine Ozonabführungseinrichtung und wahlweise über einen Stickstoffeinlass, um die Oberfläche des zu härtenden Produktes während der Strahlungsbehandlung zu entlüften. In der Regel wird eine Lampenstärke zwischen 40 und 240 W/cm im Bereich zwischen 200 und 400 nm eingestellt. Ein Beispiel für eine handelsübliche elektrodenlose Quecksilberdampf-Mitteldruckultraviolettlampe ist das VPS/I600-Härtungssystem von Fusion UV Systems Ltd., Großbritannien. Eine Impuls-Xenonblitzröhre ist im Handel erhältlich durch IST Strahlentechnik GmbH, Nürtingen, Deutschland. Das Fusion-Modell ermöglicht ebenfalls den Einsatz von metallhalogeniddotierten Quecksilberdampf-Glimmlampen oder XeCl-Glimmlampen, jeweils mit ihrem spezifischen UV-Emissionsspektrum. Diese Lampen erlauben eine größere Freiheit beim Zusammensetzen der Härtungszusammensetzung eine zweckmäßigere Härtung wird jeweils durch Einsatz der Lampe mit den geeignetesten spektralen Eigenschaften erhalten.
Zur Härtung der Tintenzusammensetzung eignet sich ebenfalls energiereiche Ionisierungsstrahlung wie Röntgenstrahlung, Gammastrahlung, Betastrahlung und beschleunigte Elektronenstrahlung.
Tintenstrahldruckköpfe
Die erfindungsgemäßen strahlungshärtbaren Tintenzusammensetzungen können mit jedem beliebigen Tintenstrahldruckkopf verwendet werden. Vorzugsweise verwendet man sie aber in Kombination mit piezoelektrischen Druckköpfen mit je nach erwünschter Tintenviskosität einstellbarer Kopftemperatur. Zu typischen Beispielen zählen Druckköpfe von Spectra Inc., Epson, Brother, Xaar Ltd., Trident International, und die in "Inkjet Technology and Product Development Strategies, S.F. Pond, Torrey Pines research, 2000" und in "Proceedings IS&T's International Conference on Digital Production Printing and Industrial Applications", 2001, Antwerpen, Belgien, wie z.B. auf S. 230–234, beschriebenen Druckkopftypen. Die strahlungshärtbaren Tintenzusammensetzungen lassen sich mit jedem beliebigen Düsenplattentyp, wie Düsenplatten auf Silicium-, Polyimid- und Siliciumnitridbasis, einsetzen.
Industrielle Anwendbarkeit
Die erfindungsgemäßen strahlungshärtbaren Tintenzusammensetzungen können in Tintenstrahldruck sowie in solch anderen Druckanwendungen, die eine Strahlungshärtung umfassen, wie Flexodruck und Flüssigelektrofotografie, angewandt werden.
Die erfindungsgemäßen strahlungshärtbaren Tintenzusammensetzungen können ebenfalls zur Herstellung von Druckplatten, wie in Computer-to-Plate-Anwendungen, sowie zur Herstellung gedruckter Schaltungen (PCBs) und von Anzeigen, wie OLEDs, verwendet werden.
Die vorliegende Erfindung wird jetzt anhand der folgenden Beispiele veranschaulicht, ohne sie jedoch darauf zu beschränken.
Inhaltsstoffe der in den BEISPIELEN beschriebenen strahlungshärtbaren Tintenzusammensetzungen:

TPGDA: = Tri(propylenglycol)diacrylat
DPGDA: = Di(propylenglycol)diacrylat
TMPTA: = Trihydroxymethylpropantriacrylat
CN501: = CRAYNOR^TM CN501, ein aminmodifiziertes Polyetheracrylat von Cray Valley Co.

BEISPIEL 1
Die Löslichkeit gewisser erfindungsgemäßer Verbindungen wird in verschiedenen reaktiven Verdünnungsmitteln und Oligomeren, wie TPGDA, TMPTA und CN501, bestimmt. Die Ergebnisse sind in nachstehender Tabelle 3 aufgelistet. Tabelle 3

* durch Zugabe einer winzigen Menge CH₂Cl₂ wird eine 100%ige Löslichkeit erzielt, wobei der gelöste Zustand der Verbindung nach Entfernung des CH₂Cl₂ aufrechterhalten bleibt,
# gelöst nach Zugabe einer winzigen Menge CH₂Cl₂.

BEISPIEL 2
Die folgenden klaren Tinten werden zusammengesetzt: Tabelle 4
Zu jeder Tintenzusammensetzung gibt man 10 g Irgacure 500 und 5 g NMDA. Die so erhaltenen Tintenzusammensetzungen werden durch Stabbeschichtung und mittels eines 10 μm-Mayer-Rakels auf einen klaren, nicht-substrierten, 175 μm starken PET-Polyesterfilm aufgetragen.
Ausgehärtet werden die beschichteten Filme mit einem mit einer Fusion VPS/I600-Lampe (D-Glühlampe) bestückten Fusion DRSE-120-Fördersystem, wobei die Filme bei einer Bandgeschwindigkeit von 20 m/Min. auf einem Förderband unter der UV-Lampe vorbeigefördert werden. Der Prozentsatz der maximalen zur Aushärtung des Films benötigten Lampenausgangsleistung dient als Maß für die Empfindlichkeit.
Die Härtung wird anhand einer Kratzprobe mit einer Baumwollknospe beurteilt. Weist die Beschichtung nach Ankratzen ein visuell geändertes Bild auf, ist die Aushärtung nicht vollständig. Die Empfindlichkeitswerte der Tinten sind in Tabelle 5 angegeben. Tabelle 5
Aus Tabelle 5 ergibt sich, dass alle Tinten zügig ausgehärtet werden.

Claims

Eine strahlungshärtbare Tintenzusammensetzung, die zumindest einen Initiator und zumindest ein polyedrisches oligomeres Silsesquioxan (POSS) enthält, dadurch gekennzeichnet, dass das Silsesquioxan aus folgender Gruppe ausgewählt wird:
in der R = Cyclohexyl, Cyclopentyl oder Isobutyl,
in der R = Cyclohexyl, Cyclopentyl, Ethyl, Isobutyl, Isooctyl oder Phenyl,
in der R = Cyclohexyl, Cyclopentyl oder Isobutyl,
in der R = Cyclohexyl, Cyclopentyl, Ethyl, Isobutyl, Isooctyl oder Phenyl,
in der R = Cyclohexyl, Cyclopentyl oder Isobutyl,
in der R = Cyclohexyl oder Isobutyl,
in der R = Cyclohexyl, Cyclopentyl oder Isobutyl,
in der R = Cyclopentyl,
in der R = Cyclopentyl,
in der R = Cyclopentyl oder Isobutyl,
in der R = Cyclohexyl, Cyclopentyl oder Isobutyl,
in der R = Cyclohexyl, Cyclopentyl oder Isobutyl,
in der R = Cyclohexyl, Cyclopentyl, Ethyl, Isobutyl, Isooctyl oder Phenyl,
in der R = Isobutyl,
in der R = Cyclohexyl, Cyclopentyl, Ethyl oder Isobutyl,
in der R = Cyclohexyl, Cyclopentyl oder Isobutyl,
in der R = Cyclohexyl, Cyclopentyl oder Isobutyl,
in der R = Cyclopentyl,
in der R = Isobutyl und
in der R = Cyclohexyl, Cyclopentyl oder Isobutyl.
Strahlungshärtbare Tintenzusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Initiator ein Fotoinitiator ist.
Strahlungshärtbare Tintenzusammensetzung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusammensetzung ferner einen Initiatorsynergisten enthält.
Strahlungshärtbare Tintenzusammensetzung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusammensetzung ferner zumindest ein Farbmittel enthält.
Strahlungshärtbare Tintenzusammensetzung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Farbmittel ein Farbstoff ist.
Strahlungshärtbare Tintenzusammensetzung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Farbmittel ein Pigment ist.
Strahlungshärtbare Tintenzusammensetzung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Farbmittel ein anorganisches Pigment ist.
Strahlungshärtbare Tintenzusammensetzung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Farbmittel ein dispergiertes Pigment oder eine feste Lösung eines Pigments ist.
Strahlungshärtbare Tintenzusammensetzung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Pigment aus der Gruppe bestehend aus Pigment Yellow 1, 3, 128, 109, 93, 17, 14, 10, 12, 13, 83, 65, 75, 74, 73, 138, 139, 154, 151, 180, 185, Pigment Red 122, 22, 23, 17, 210, 170, 188, 185, 146, 144, 176, 57:1, 184, 202, 206, 207, Pigment Blue 15:3, Pigment Blue 15:2, Pigment Blue 15:1, Pigment Blue 15:4, Pigment Blue 15:6, Pigment Blue 16 und Russ ausgewählt wird.
Strahlungshärtbare Tintenzusammensetzung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusammensetzung ferner zumindest eine fotopolymerisierbare Verbindung aus der Gruppe bestehend aus Vinylethermethacrylaten und Vinyletheracrylaten enthält.
Strahlungshärtbare Tintenzusammensetzung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Vinylethermethacrylat oder Vinyletheracrylat aus folgender Gruppe ausgewählt wird
Strahlungshärtbare Tintenzusammensetzung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Tintenzusammensetzung ferner ein zweites fotopolymerisierbares Monomer, Oligomer oder Prepolymer enthält.
Strahlungshärtbare Tintenzusammensetzung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Monomer aus der Gruppe bestehend aus aminmodifizierten Polyetheracrylaten, Urethanacrylaten, Polyetteracrylaten, Polyetheracrylaten und Epoxyacrylaten ausgewählt wird.
Strahlungshärtbare Tintenzusammensetzung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusammensetzung ferner Wasser als Lösungsmittel enthält.
Strahlungshärtbare Tintenzusammensetzung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusammensetzung ferner Wasser und/oder zumindest ein organisches Lösungsmittel enthält.
Strahlungshärtbare Tintenzusammensetzung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusammensetzung ferner zumindest ein Leiterpolymer oder Halbleiterpolymer enthält.
Strahlungshärtbare Tintenzusammensetzung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Leiterpolymer oder Halbleiterpolymer aus der Gruppe bestehend aus substituierten Polyanilinen, nicht-substituierten Polyanilinen, Polypyrrolen, substituierten Polythiophenen, nicht-substituierten Polythiophenen, substituierten Poly(phenylenvinylenen), nichtsubstituierten Poly(phenylenvinylenen) und Polyfluorenen ausgewählt wird.
Strahlungshärtbare Tintenzusammensetzung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusammensetzung ferner zumindest ein Antioxidans enthält.
Strahlungshärtbare Tintenzusammensetzung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusammensetzung ferner ein Dendrimer enthält.
Strahlungshärtbare Tintenzusammensetzung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Viskosität der Tintenzusammensetzung zwischen 1 und 100 mPa.s bei 25°C liegt.
Strahlungshärtbare Tintenzusammensetzung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die strahlungshärtbare Tintenzusammensetzung eine strahlungshärtbare Tintenzusammensetzung für Tintenstrahldruck ist.
Ein Verfahren zur Herstellung eines farblosen, monochromen oder mehrfarbigen Tintenstrahlbildes, das als Schritte das Aufschleudern einer oder mehrere Ströme von Tintentropfen mit einer Zusammensetzung nach einem der vorstehenden Ansprüche auf ein Tintenstrahltinte aufnehmendes Material und das Strahlungshärten des so erhaltenen Bildes umfasst.
Verfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Strahlungshärtung mittels zumindest einer Ultraviolettstrahlungsquelle und/oder zumindest einer Elektronenstrahlungsquelle erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Härtung ein radikalischer Polymerisationsprozess ist.
Verfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Härtung ein kationischer Polymerisationsprozess ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 22 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass als Tintenstrahltinte aufnehmendes Material Papier, gestrichenes Papier, polyolefinbeschichtetes Papier, Karton, Holz, Verbundkarton, Kunststoff, gestrichener Kunststoff, Kanevas, Textilien, Metall, Glas, ein Pflanzenfaserprodukt, Leder, ein magnetisches Material oder Keramik oder ein mit einer tintenaufnehmenden Schicht beschichteter Träger verwendet wird.
Verfahren nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass die tintenaufnehmende Schicht ein mikroporöses Pigment oder ein Polymergemisch enthält.