由多官能丙烯酸酯低聚物制成的用于胶版印刷和丝网印刷应用的可辐射固化的油墨制造技术

本发明专利技术大体上涉及可辐射固化的油墨配制品，并且尤其（但不作为限制）涉及一类特别用于胶版印刷和丝网印刷应用的可辐射固化的油墨配制品。本发明专利技术油墨配制品基于这样的多官能丙烯酸酯树脂，即其通过使丙烯酸酯单体和低聚物与β－酮酸酯（例如乙酰乙酸酯）、β－二酮（例如２，４－戊二酮）、β－酮酰胺（例如Ｎ－乙酰乙酰苯胺、乙酰乙酰胺）和／或其它能参与迈克尔加成反应的β－二羰基化合物反应来形成。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术大体上涉及可辐射固化的油墨配制品，并且尤其，但不作为限制，涉及一类特别用于胶版印刷和丝网印刷应用的可辐射固化的油墨配制品。此外，本专利技术尤其，但不作为限制，涉及一类特别用于胶版印刷应用的可辐射固化的油墨配制品。本专利技术油墨配制品基于这样的多官能丙烯酸酯树脂，即其通过使丙烯酸酯单体和低聚物与β-酮酸酯(例如乙酰乙酸酯)、β-二酮(例如2，4-戊二酮)、β-酮酰胺(例如N-乙酰乙酰苯胺、乙酰乙酰胺)和/或其它能参与迈克尔(Michael)加成反应的β-二羰基化合物反应来形成。
技术介绍
以下提供的信息不认为是本专利技术的现有技术，而仅提供用来帮助读者理解。丝网印刷由于其工艺的通用性、小批量(short run work)的经济性以及起动丝网印刷方法所要求的相对低的投资而被认为是主要的印刷方法之一。在丝网印刷中基于溶剂的蒸发干燥油墨体系仍然是最广泛使用的技术，但是对环境考虑的日益重视已驱使在丝网印刷中推进应用UV技术。原料技术中的进步已使得有可能配制能在生产线速度(commercial line speed)下UV固化的丝网油墨来获得具有良好阻光度、耐久性和耐化学品性的印刷品。在厚膜应用(如丝网印刷)中，使用大量的不同光引发剂的混合物来确保表面完全固化(through cure)是重要的。传统的光引发剂(例如二苯甲酮)是有毒、昂贵和恶臭的。传统光引发剂的另一个缺陷是它们有导致膜着色的倾向，这会限制它们对白色和浅色油墨的适用性。近年来，UV胶印油墨经过开发已成为胶版或凸版印刷油墨以及溶剂和水基胶印油墨的重要替代方案。要求减少使用挥发性溶剂的环境关注、财力考虑和替代技术的可用性共同促使印刷商将UV胶版印刷作为可行的低成本选择予以考虑。原料技术中的进步已使得有可能配制具有较高的颜料负载量和良好的流动特性(在储墨槽中所需要的性能)的胶印(flexo)油墨，以使得油墨能从供墨辊(anilox roll)清洁地转移，以及能从细管供墨斗(fine line anilox)以较高的色密度印刷。此外，较好流动性产生较好的印刷外观，因为油墨会更均匀地分布并产生良好的光泽。本专利技术的胶印油墨能以工业生产线速度(commercialline speed)来UV-固化来产生具有良好的阻光度、耐久性和耐化学品性的印刷品。在薄膜应用中在各种适用于胶版印刷的条件下，当前市售UV-固化胶印油墨要求使用大量的不同光引发剂的混合物来确保最佳固化和获得适当的粘合性。传统的光引发剂(例如二苯甲酮)是不理想的，因为它们是有毒、昂贵和恶臭的。此外，它们的使用会导致膜着色，这会限制在白色和淡色的油墨中的适用性。丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯和其它不饱和单体广泛地用于涂层、粘合剂、密封剂和弹性体，并且可以在光引发剂存在下通过紫外光来交联或通过过氧化物-引发的自由基固化来交联。这些光引发剂和/或过氧化物通常是挥发性的或容易经由皮肤吸收的低分子量多官能化合物并且会对健康产生不利影响。官能化的低聚物光引发剂可以克服这些缺陷中的一些；通常，聚合物光引发剂是不挥发性化合物，不易经由皮肤吸收。然而，会要求多步的合成，低官能度会对反应性和最终性能有害，并且仍然需要催化剂或引发剂来进行交联。通过乙酰乙酸酯给体化合物与多丙烯酸酯受体化合物的迈克尔加成来制备交联聚合物已在文献中描述。例如Mozner和Rheinberger报道了乙酰乙酸酯与三丙烯酸酯和四丙烯酸酯的迈克尔加成(16Macromolecular Rapid Communications 135(1995))。所形成的产物是交联凝胶。在其中一个反应中，如图1中描述，Mozner将一摩尔具有3个官能团的三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)添加到一摩尔具有两个官能团的聚乙二醇(分子量为600)二乙酰乙酸酯(PEG600-DAA)中。(由于每个乙酰乙酸酯“官能团”反应两次，因此每摩尔二乙酰乙酸酯具有四个反应性当量。)所得的网络据认为是“凝胶的”或固化的，尽管还存在未反应的丙烯酸系官能团。虽然能促进进一步的反应，但是不能通过加热或者使用溶剂来使这一网络成为液体，因为它本质上是交联的。Moy等人的转让给本专利技术受让人的美国专利US5,945,489和US6,025,410公开了通过β-二羰基给体化合物(例如乙酰乙酸酯)对多官能丙烯酸酯的一步迈克尔加成制备的某些可溶液体未交联低聚物能使用紫外光进一步交联而不需要昂贵的光引发剂。此外，当在碱性催化剂存在下结合多丙烯酸酯受体化合物与β-二羰基给体化合物的精确比率时，得到液体低聚物组合物。如果使用的比率低于上面引用的专利文件中所公开的范围，则获得交联的凝胶或固体产物。此外，所公开的液体低聚物组合物在紫外光固化之前使用常规涂覆技术如辊或喷涂能容易地涂覆到各种基材。油墨配制品中外部光引发剂的量能通过使用在专利US 5,945,489和US 6,025,410(都是Ashland，Inc.的)中描述的丙烯酸酯低聚物技术而显著地减小。这里公开的本专利技术证实了这些未交联的树脂单独或通过与附加的材料反应/共混来改性后在用于胶印和丝网印刷应用的油墨配制品中有利的用途。这些附加的材料包括各种丙烯酸系单体和低聚物；乙烯基单体，如N-乙烯基己内酰胺和乙烯基醚；伯、仲和叔胺；酸-官能化的材料；硅氧烷；弹性体；蜡；和其它改变和改进印刷性能的材料和赋予油墨颜色的颜料。由传统的单体和低聚物制成的丝网印刷油墨配制品通常与一些上述添加剂存在相容性问题。因此，可供传统丝网印刷油墨的设计者选择的配制品更少。然而，由本文描述的新型光可固化的低聚物树脂制成的配制品由于在它们的合成中可能的化学/构造控制所能引入的添加剂的种类几乎不受限制。因此，在面对每种特定基材的具体要求(例如粘合性、柔韧性等)时，配制品的设计者可以有更多的选择。基于上述树脂的胶印和丝网印刷油墨能通过通常用来交联丙烯酸系材料的所有方法来固化。固化或交联通常经由自由基链反应机理来完成，它需要许多产生自由基的物质如过氧化物、氢过氧化物、REDOX结合物和其它当加热时分解或者在环境温度下在促进剂如胺或过渡金属的存在下分解形成自由基的材料中的任何一种。自由基还可通过在紫外线(UV)或电子束(EB)辐射影响下分解光引发剂来产生。基于本专利技术中描述的新型丙烯酸酯低聚物的胶印和丝网印刷油墨与基于传统的多官能丙烯酸系单体和低聚物的油墨相比优点在于它们能在光引发剂用量仅为标准UV-固化油墨所需光引发剂量的一部分的情况下通过暴露于UV辐射下而固化。在典型的UV固化条件(≈300-600mJ/cm2)下，这些油墨能在存在更少光引发剂的情况下有效地在各种基材上固化。其它的目的和优点将通过以下公开内容变得显而易见。
技术实现思路
本专利技术提供一类特别用于丝网印刷和胶版印刷应用的可辐射固化的油墨配制品。本专利技术的一个方面提供这样的油墨配制品，即其通过使丙烯酸酯单体和低聚物与β-二羰基化合物如β-酮酸酯(例如乙酰乙酸酯)、β-二酮(例如2，4-戊二酮)、β-酮酰胺(例如N-乙酰乙酰苯胺、乙酰乙酰胺)和/或其它能参与迈克尔加成反应的β-二羰基化合物反应来形成。本专利技术的一个方面提供油墨配制品，与传统配制品相比，其能在存在显著更少的光引发剂的情况下在标准UV固化条件下固化(交联)。本专利技术的另一个方面提本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于胶印油墨的迈克尔兑稀树酯，所述迈克尔胶印兑稀树脂包含：起颜料润湿作用的单体或低聚物；起粘度控制作用的单体或低聚物；起粘合促进作用的单体或低聚物；起固化增强作用的成分；起迈克尔给体作用并提供对光不稳定的生色团的成分。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：斯瑞德威纳拉扬萨拉提，莉萨玛丽哈恩，
申请(专利权)人：亚什兰许可和知识产权有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]