[發明專利]用于高密度印刷頭的可UV固化的噴墨組合物

有效

• 申請號: 201080045016.4
• 申請日: 2010-09-22
• 公開（公告）號: CN102575122A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發明（設計）人: G·范迪克;D·蒂萊曼斯
• 申請（專利權）人: 愛克發印藝公司;愛克發-格法特公司
• 主分類號: C09D11/10
• 分類號: C09D11/10;B41J2/435
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 李進;林森

技術領域

本發明涉及可UV固化的噴墨組合物，更具體地，本發明涉及可UV固化的噴墨油墨，所述噴墨油墨適用于通過具有小的外噴嘴直徑的高密度印刷頭噴射。

背景技術

在噴墨印刷中，將流體的細微液滴直接噴射在受墨體表面上，而印刷裝置與受墨體之間無物理接觸。印刷裝置電儲存印刷數據，并控制噴射液滴成圖像的機構。通過將印刷頭橫過受墨體移動或反過來或二者完成印刷。

當將噴墨油墨噴射在受墨體上時，該油墨通常包含液體載體和一種或多種固體(例如染料或顏料和聚合物)。油墨組合物可粗略地分為：

●基于水的，干燥機理包括吸收、滲透和蒸發；

●基于溶劑的，干燥主要包括蒸發；

●基于油的，干燥包括吸收和滲透；

●熱熔性或相變，其中該油墨在噴射溫度下為液體，但于室溫下為固體，并且其中用固體化代替干燥；和

●可UV固化，其中用聚合代替干燥。

應清楚的是，前三種類型的油墨組合物更適用于吸收性受墨體，而熱熔性油墨和可UV固化的油墨也可在無吸收性受墨體上印刷。由于熱熔性油墨對基材造成的熱需求，特別是可UV固化的油墨在噴墨印刷應用中已得到工業關注。

對于可UV固化的油墨，工業噴墨持續需要較高的印刷速度和較薄的圖像層。較薄的圖像層導致改進柔韌性和較低的生產成本，這通過使油墨滴在較長的時間段期間在受墨體上鋪展可實現。然而，對于圖像品質這是不利的。為了實現較高的印刷速度和保持圖像品質，必須提高發射(fire)頻率和/或噴嘴密度。

提高噴嘴密度導致較小的噴嘴直徑并因此導致較小的油墨滴體積。例如，在360dpi下，液滴體積為約87pL，并導致油墨層厚度為17.5ml/m²。在900dpi下，液滴體積變為7.7pL，并且所得到的油墨層厚度僅為9.7mL/m²。

問題在于，由于在噴嘴中相對較高的摩擦損失，較小的油墨滴呈現較小的液滴速度。專業技術人員知道通過加入有機溶劑或使用單官能單體可提高液滴速度。

然而，在延長的非印刷時間期間，有機溶劑傾向于在噴墨印刷頭的噴嘴處蒸發。當再啟動印刷機時，一些噴嘴看起來被堵塞(＝失效噴嘴)。該現象稱為潛伏狀態(latency)。當采用高水平的有機溶劑時，在干燥過程中這種溶劑的蒸發可能呈現環境和健康和安全危害二者。在油墨中使用大量的單官能單體通常呈現較低的油墨固化速度。

US?2009099277(HEXION)公開了一種包含烯屬不飽和多官能組分和烯屬不飽和單官能單體的可輻射固化和可噴射的油墨組合物，其中組合物實質上不含溶劑。

US?6310115(AGFA)公開了含有可輻射固化的多官能單體的可輻射固化的噴墨組合物，所述單體含有乙烯基醚和丙烯酸酯官能。

因此，在工業噴墨印刷中，對于較高的印刷速度和含有可UV固化的油墨的較薄的圖像層，同時保持良好的固化速度、圖像品質和潛伏狀態存在需要。

發明公開

發明概述

意外地發現，當在油墨中以一定量存在時，使用包含乙烯基醚和丙烯酸酯二者作為可聚合基團的二官能單體，在高印刷速度下使用外噴嘴直徑小于25μm的高噴嘴密度印刷頭，能得到可靠的噴墨印刷，從而用可UV固化的油墨產生較薄的圖像層，同時保持良好的固化速度、圖像品質和潛伏狀態。

為了克服上述問題，本發明的優選的實施方案提供了權利要求1所定義的噴墨印刷頭和可UV固化的噴墨組合物的組合，在高印刷速度下產生高圖像品質的薄層圖像。

由以下描述，本發明的其他優點和實施方案將顯而易見。

附圖簡述

圖1-圖5為在不同的粘度和/或外噴嘴直徑下通過印刷頭噴射的油墨滴的直線的照片，用于評價噴墨印刷可靠性。

定義

用于公開本發明的術語“染料”是指在其所應用的介質中和有關的周圍條件下的溶解度為10mg/L以上的著色劑。

在DIN?55943(通過引用結合到本文中)中定義術語“顏料”為在有關的周圍條件下實際上不溶于應用介質，因此在其中的溶解度小于10mg/L的著色劑。

術語“C.I.”在公開本申請中用作染料索引(Colour?Index)的縮寫。

術語“烷基”是指對于烷基中對各碳原子數所有可能的變體，即對于3個碳原子：正丙基和異丙基；對于4個碳原子：正丁基、異丁基和叔丁基；對于5個碳原子：正戊基、1，1-二甲基丙基、2，2-二甲基丙基和2-甲基丁基等。