辐射可固化的喷墨油墨制造技术

本发明专利技术涉及一种辐射可固化的喷墨油墨，其包括至少６５ｗｔ％的一种或多种单官能的烯键式不饱和单体和至少一种三或更大官能的烯键式不饱和单体，所述油墨在２５℃下的表面张力不超过３６ｄｙｎｅｓ／ｃｍ。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种喷墨油墨和喷墨印刷方法。UV固化喷墨印刷已经成为商业上可接受的技术，用于在刚性和薄柔性基底上制造图像显示以及其他产品。其优点是直接从计算机印刷，从而能够经济地印刷小的印数，并容易定制单个的图像。进一步优点包括工作间的停机时间最小，打印的产品性能好。现有技术的限制是，常规UV喷墨油墨当固化时，没有足够的挠性以符合厚基底挠曲或弯曲时所需的延展。这会使固化的油墨层裂开。对于室内和室外应用而言，例如标语横幅和车侧帘，厚柔性基底在图像市场中都很重要。当基底是刚性的且在印刷后变形或成形时，也会产生油墨裂开的问题。丝网印刷型油墨是公知的，并且当涂覆到高柔性/可变形厚基底上时，具有良好的挠性。溶剂基丝网印刷型油墨具有优异的性能，并且是公知的。具有优异性能的UV可固化的丝网印刷型油墨也是公知的。然而，丝网印刷型油墨不具有上述数字式喷墨过程的优点。溶剂基各种形式的喷墨油墨是公知的，并可用于数字印刷，可以在厚柔性基底上进行。然而，它们不适于在某些刚性基底上印刷。那些溶剂基各种形式的喷墨油墨会释放挥发性材料，从而对环境有不利影响。辐射可固化的喷墨油墨不会释放大量的挥发性溶剂。可以通过加入材料(如聚乙二醇二丙烯酸酯)来改进固化的UV可固化喷墨油墨的挠性，但是经固化形成的薄膜通常非常柔软和/或耐久性较差。因此，需要一种辐射可固化的喷墨油墨，经在厚柔性/可变形基底上固化后得到具有良好挠性的薄膜，而且也具有可接受的耐久性。本专利技术提供一种辐射可固化的喷墨油墨，其包括至少65wt％的一种或多种单官能的烯键式不饱和单体和至少一种三或更大官能的烯键式不饱和单体，所述油墨在25℃下的表面张力不超过36dynes/cm。出乎意料地发现，本专利技术的油墨可以很好地润湿基底，并可得到柔性和足够耐久性的固化薄膜。还发现，本专利技术的油墨具有足够低的粘度。25℃下油墨的粘度小于100cP，优选小于50cP，更优选小于40cP。有利的是，油墨的粘度为25～40cP，更优选为大于30cP至小于40cP。当在25℃下测量时，本专利技术的油墨其表面张力不超过36dynes/cm。优选地，在25℃下油墨的表面张力为24～33dynes/cm，更优选为24～30dynes/cm。较低的表面张力有助于油墨良好地润湿基底，从而提高基底和固化的油墨薄膜间的粘合。通过选择固有表面张力低的单体(例如，丙烯酸烷基酯单体)或在油墨中加入润湿剂(如氟化表面活性剂，例如3M出售的Fluorad类表面活性剂)，可以实现低表面张力。有利的是，油墨包括0.02～1.0wt％的润湿剂。有利的是，油墨包括表面活性剂，尤其是氟化表面活性剂。特别有利的是，油墨包括0.02～1wt％的表面活性剂。油墨包括至少65％(按油墨总重计)的一种或多种单官能的单体。油墨可以仅包括一种单官能的单体。可选择地，油墨可以包括两种或多种单官能的单体的混合物，它们的量总共是至少65wt％。可选择地，油墨包括至少70wt％的单官能烯键式不饱和单体，在某些情况下，至少80wt％。包括极高水平的单官能烯键式不饱和单体的油墨易于使固化的薄膜耐久性不足。优选地，油墨包括不超过95％，更优选不超过90wt％的一种或多种单官能的烯键式不饱和单体。除非在上下文中另有所指，所有的百分比都是按油墨总重计的重量百分比。适用于辐射可固化的喷墨油墨的烯键式不饱和单体对于本领域技术人员是公知的。单官能烯键式不饱和单体的单官能是指仅有一个烯键式不饱和基团参与辐射引发的聚合。烯键式不饱和单官能的单体例如可以是，丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯单体，乙烯基单体，例如N-乙烯基己内酰胺或N-乙烯基吡咯烷酮，乙烯基醚单体，苯乙烯或取代的苯乙烯。这种辐射可固化化合物的优选基团包括丙烯酸十三烷基酯，环状TMP缩甲醛丙烯酸酯，丙烯酸2(2-乙氧基乙氧基)乙基酯，丙烯酸异癸基酯，丙烯酸四氢呋喃甲基酯，乙氧基化的壬基酚丙烯酸酯，Actilan410(芳香单官能丙烯酸酯)(从Akzo Nobel得到)，丙烯酸2-苯氧基乙基酯，N-乙烯基吡咯烷酮和N-乙烯基-2-己内酰胺。丙烯酸十三烷基酯和丙烯酸2-苯氧基乙基酯是特别优选的。可用于固化油墨的射线类型包括UV，X-射线，γ射线，及电子束。优选地，油墨是UV可固化的。优选地，在使用时，利用剂量小于1000mJ cm-2，更优选小于800mJ cm-2和可选择地小于700mJ cm-2的UV源，基本上可以完全固化油墨。油墨包括至少一种三或更大官能的烯键式不饱和单体。″三或更大官能的″应被理解成具有三个或更多个能够参与辐射引发的固化反应的官能团的单体，例如，丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯基团。优选地，油墨包括至少1wt％，更优选5～30wt％，特别优选地5～10wt％的三或更多官能的单体。优选地，至少一种三或更多官能的烯键式不饱和单体是四、五或六官能的单体。包括具有如此高官能度的单体可以促进油墨的固化，从而在较低辐射剂量和/或较低引发剂浓度时可以实现良好的固化。油墨也可以包括一种或多种双官能的单体。本专利技术的油墨通常也包括着色剂，可以是染料或颜料。按油墨总重计，着色剂的存在量可以是0.1～10wt％。着色剂优选是颜料，可选择地其存在量为1～8％，更优选为3～6wt％。油墨可以包括一种或多种引发剂，例如，光引发剂。在一个实施方案中，油墨是UV可固化的油墨，包括0.1～20％，更优选0.1～15％，特别优选0.1～13wt％的光引发剂。优选地，单体易于自由基聚合，光引发剂可以分解提供自由基。可选择地，单体通过阳离子聚合来聚合，在这种情况下，光引发剂在照射时产生阳离子。对于某些应用而言，例如，在用电子束固化时，油墨不必包括引发剂。油墨中的挥发性成分，不参与油墨固化，因此也不会成为交联的固化油墨的一部分，它们可能蒸发，而对环境造成不利的影响。优选地，油墨包括小于3％，更优选小于1wt％的挥发性未固化化合物，尤其是挥发性有机化合物。在本专利技术中，如果化合物在通常印刷条件下或其后能够充分挥发，那么将被认作是挥发物。因此，油墨优选包括小于3％，更优选小于1wt％的沸点低于170℃的任何化合物或其组合。优选地，油墨是不导电油墨。这种不导电油墨优选包括不超过0.5wt％的使油墨具有导电性的任何成分，例如油溶性盐。然而，在有些情况下，需要油墨是导电的，在这种情况下优选包括1～20wt％的使油墨具有导电性的成分。油墨也可以包括一种或多种成分，如分散剂和稳定剂，这在常规辐射可固化的喷墨油墨中是公知的。公知的是，与不包括具有高级烷基的单体的相似油墨相比，喷墨油墨中包括具有高级烷基的单体可以提高耐候性。本文中，术语″高级烷基″可指直链或支链的包括6个或更多个碳原子(在非烷基部分的单体中不包括碳原子)的任何烷基。出乎意料的是，在本专利技术的油墨中还发现包括具有芳香基团的单体(称作″芳香单体″)在很大程度上提高了耐候性。乙氧基化的壬基酚丙烯酸酯，Actilan 410(芳香单官能丙烯酸酯)，及丙烯酸2-苯氧基乙基酯是适合的芳香单体。优选地，油墨包括5～50％，更优选10～40％和可选择地15～40％的芳香单体。有利的是，基底和喷墨油墨的组成使得基底可被喷墨油墨溶胀。通过与油墨喷墨接触而使基底溶胀被认为可以促进干燥或固化的喷墨油墨与基底的粘合。喷墨油墨是否适本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种辐射可固化的喷墨油墨，其包括至少６５ｗｔ％的一种或多种单官能的烯键式不饱和单体和至少一种三或更大官能的烯键式不饱和单体，所述油墨在２５℃下的表面张力不超过３６ｄｙｎｅｓ／ｃｍ。

【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：哈特利达维德塞尔曼，奈杰尔安托尼凯杰，德里克爱德沃德威尔逊，
申请(专利权)人：太阳化学有限公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]