辐射可固化油墨组合物制造技术

本发明专利技术涉及一种辐射可固化油墨组合物，所述油墨组合物显示对刚性记录介质改善的附着，显示优良喷射性能，并且不提供或提供最小限度的健康和安全风险。本发明专利技术的辐射可固化油墨在50℃具有30mPa.s或更小的粘度，包含至少两种单官能单体，所述至少两种单官能单体包含选自N-乙烯基酰胺的第一单体和为丙烯酸异冰片酯的第二单官能单体；二官能丙烯酸酯单体，为丙氧基化(或乙氧基化)新戊二醇二丙烯酸酯(SR9003)；至少一种多官能单体，选自三官能丙烯酸酯单体、四官能丙烯酸酯单体、五官能丙烯酸酯单体、三官能环氧化物单体、四官能环氧化物单体、五官能环氧化物单体、三官能氧杂环丁烷单体、四官能氧杂环丁烷单体、五官能氧杂环丁烷单体、三官能乙烯基醚单体、四官能乙烯基醚单体和五官能乙烯基醚单体，该油墨进一步包含着色剂和至少一种光引发剂。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于喷墨印刷应用的辐射可固化油墨組合物，具体地讲，涉及应用于刚性记录介质上的辐射可固化油墨組合物。
技术介绍
辐射可固化油墨組合物一般在本领域已知。紫外辐射油墨組合物包含至少ー种辐射可固化组分，并且可包含光引发剂、着色剂和抑制剂。辐射可固化油墨的喷墨印刷装置通常需要低粘度油墨。在喷墨印刷中，油墨滴可通过喷墨印刷头按需形成。为了保证适当形成油墨滴，可能需要使用中油墨的粘度不大于IOOmPa. s，一般不大于30mPa. s。一般在油墨从印刷头喷出吋，在印刷头的操作温度下，油墨的粘度小于20mPa. s，例如8-12mPa. s。为了使油墨粘度减小到所需水平，目前将很多油墨印刷头加热到升高的温度。然而，印刷头的操作温度受到限制，一方面是因为印刷头的设计和材料选择，另一方面是因为辐射可固化油墨組合物的热稳定性。在现有技术中，一般用于辐射可固化油墨的喷墨印刷头在约45-55°C操作。为了提供适当的固化性质，选择油墨组分，尤其是可固化组分和/或光引发剂。另外，固化速度和固化品质取决于在应用中使用的紫外辐射装置。在固化品质中，可在记录介质顶上油墨层的外表面固化水平和内部固化水平之间作出区分。油墨层对记录介质的附着也可受固化品质影响。在油墨应用于刚性记录介质上时，已知油墨层在记录介质上的附着是重要的性质。某些刚性记录介质对辐射可固化油墨的附着相对苛刻。例如，具有相对非极性表面性质的记录介质，如聚苯乙烯，倾向于对辐射可固化油墨显示较差附着。辐射可固化油墨组分的ー个重要方面是它们在固化条件下的反应性。很多这些反应性组分的已知缺陷是它们的健康和安全风险，例如，反应性组分可具有(皮肤)刺激性质，并且/或者长期提供敏化作用。(未固化)油墨的健康和安全风险由标准化标签指出。健康和安全风险尤其取决于选择的具体组分、在油墨中使用的组分的量和在油墨組合物中与其它组分的組合。为了减小健康和安全风险，使油墨在施加期间固化。通常，在固化后，油墨組合物在图像应用中减小至少部分健康和安全风险，特别是与油墨組合物的辐射可固化性质相关的风险，从而限制所得印刷品的健康和安全风险。然而，已知现有技术的未固化油墨在未固化时显示这些安全和健康风险，而这类未固化油墨可能由无疑虑的使用者处理，例如，用于将油墨供给到印刷装置。专利技术概述本专利技术的ー个目的是提供用于喷墨印刷的辐射可固化油墨組合物，所述油墨組合物提供对刚性记录介质改善的附着，保持施加到柔性记录介质上所需的适当柔韧性，不提供或提供至少最小限度健康和安全风险，并且提供在现有技术喷墨印刷头中优良的喷射性能。根据本专利技术，此目的通过ー种在50°C具有30mPa. s或更小粘度的辐射可固化油墨达到，所述油墨包含至少两种单官能単体，所述至少两种单官能単体包含选自N-乙烯基酰胺的第一単体和为丙烯酸异冰片酯的第二单官能単体；二官能丙烯酸酯単体，为丙氧基化(或乙氧基化)新戊ニ醇ニ丙烯酸酷，例如SR 9003 ；至少ー种多官能単体，选自三官能丙烯酸酯单体、四官能丙烯酸酯単体、五官能丙烯酸酯単体、三官能环氧化物単体、四官能环氧化物単体、五官能环氧化物単体、三官能氧杂环丁烷单体、四官能氧杂环丁烷单体、五官能氧杂环丁烷单体、三官能乙烯基醚単体、四官能乙烯基醚単体和五官能乙烯基醚単体，该油墨进ー步包含至少ー种光引发剂和着色剂。N-乙烯基酰胺为本领域已知的単体。N-乙烯基酰胺具有连接到酰胺的氮原子的乙烯基。该酰胺可进ー步被取代。N-乙烯基酰胺优选为N-乙烯基己内酰胺(NVC)。単体N-乙烯基己内酰胺提供快速固化和低粘度，改善在刚性接收介质上的附着范围，并且为用于辐射可固化油墨的相对安全単体。加入到油墨組合物的N-乙烯基己内酰胺的量为15至25%重量，优选小于20%重量。如果以基于油墨重量总量小于20%重量的量加入到油墨組合物，则此类油墨实施方案可不需要贴标签(取决于油墨組合物的其它成分)，表明油墨对于健康是安全的。丙烯酸异冰片酯(IBOA)选自环状单官能単体。丙烯酸异冰片酯提供在刚性接收介质上的优良附着。通常已知在油墨中使用环状单官能単体。环状单官能単体也包含丙烯酸苯氧基乙酷、丙烯酸四氢糠醇酯和环状TMP缩甲醛丙烯酸酷。还发现，丙烯酸异冰片酯提供在喷墨印刷头中改善的喷射性能。一段时间未喷射油墨滴，同时印刷头和油墨保持在操作温度的印刷头，它的喷嘴的恢复时间通过在油墨组合物中使用丙烯酸异冰片酯而改善。优点是，在相继的印刷操作之间，喷射印刷机中印刷头的温度可较长时间保持在操作温度，而无需在开始下ー个印刷工作之前的维护操作。并且， 与其中印刷头需要在完成印刷工作之后立即冷却的印刷机比较，这种喷墨印刷机的启动时间也可显著減少。另外发现，在用于喷墨印刷应用时，与替代的单官能単体比较，油墨中的丙烯酸异冰片酯提供减小的气味。使用者在印刷头操作期间可感受到已知的替代单官能単体的这种气味，已知至少被使用者认为是不健康的，并且已经由于该原因而不受欢迎。丙烯酸异冰片酯的量为基于油墨总重量的15%重量至25%重量，优选小于20%重里。另外发现，与只包含两种单官能単体之一(以类似于两种单官能単体的总量的量)的油墨比较，包含第一单官能単体(优选为N-乙烯基己内酰胺)和第二单官能単体 (丙烯酸异冰片酷)的組合的油墨提供提高的固化速度。因此，选择本专利技术的第一单官能单体和第二单官能単体的組合提供油墨固化性能的优点，同时保持较高单官能単体水平。除了在本专利技术中选择的两种单官能单体外，油墨也可包含另外的单官能単体。油墨中单官能単体的总量可以为基于油墨总重量的30%重量至60%重量，优选30%重量至50% 重量。单官能単体和多官能単体之比提供油墨的固化速度和经固化油墨层的柔韧性之间的平衡。经固化油墨层的较高柔韧性对附着于柔性记录介质是有益的。ニ官能丙烯酸酯単体为丙氧基化新戊ニ醇ニ丙烯酸酷，例如SR 9003。或者，可用乙氧基化新戊ニ醇ニ丙烯酸酯作为ニ官能丙烯酸酯単体。所选ニ官能丙烯酸酯単体的优势是该ニ官能単体的使用相对安全。如果加到油墨組合物，则此种油墨实施方案可不需要贴标签(取决于油墨組合物的其它成分)，表明油墨对健康是安全的。ニ官能丙烯酸酯単体的量为基于油墨总重量的15%重量至60%重量，优选35%重量至45%重量。本专利技术的多官能単体选自三官能単体、四官能単体和五官能単体。在一个实施方案中，多官能単体选自三官能丙烯酸酯単体和四官能丙烯酸酯単体。或者，多官能単体可选自五官能丙烯酸酯単体、三官能环氧化物単体、四官能环氧化物単体、五官能环氧化物单体、三官能氧杂环丁烷单体、四官能氧杂环丁烷单体、五官能氧杂环丁烷单体、三官能乙烯基醚单体、四官能乙烯基醚単体和五官能乙烯基醚単体。例如，多官能単体可以为双三羟甲基丙烷四丙烯酸酷，例如市售可得的SR355。双三羟甲基丙烷四丙烯酸酯的优点是它的使用相对安全。多官能単体(例如，三、四或五官能丙烯酸酯単体)的量为基于油墨总重量的1% 重量至10%重量，优选约5%重量。加入相对小量的至少1%重量的多官能单体提高固化速度，同吋，在对附着于柔性记录介质保持柔韧性的同吋，保持在刚性介质上的改善的附着。油墨包含至少ー种光弓I发剂，优选至少三种光弓I发剂。在一个实施方案中，油墨包含至少三种光引发剂，特别是2-对甲苯基-2-( 本文档来自技高网...

【技术保护点】

【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：FHM施塔珀斯，PMA韦特詹斯，HJA奥格林克，GCP弗考伦，
申请(专利权)人：奥西技术有限公司，
类型：发明
国别省市：