專利名稱：油墨組合物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及印刷油墨。特別地，本發(fā)明涉及適用于噴墨印刷的非水基UV-可固化油墨組合物。
UV-可固化油墨組合物已經(jīng)被用于傳統(tǒng)的印刷應(yīng)用、例如苯胺凸板印刷和絲網(wǎng)印刷中數(shù)年。近年來(lái)，開(kāi)發(fā)“清潔的”(例如無(wú)害的、無(wú)毒的、非誘變的、非致畸的、非致癌的等等)UV-單體已經(jīng)導(dǎo)致了使用這樣的材料的油墨被用于傳統(tǒng)印刷應(yīng)用以外的應(yīng)用。例如，UV-可固化油墨技術(shù)已經(jīng)顯示出在噴墨印刷中的應(yīng)用(Caiger，紫外線固化噴墨油墨，為什么？現(xiàn)在？；第6屆歐洲年度噴墨印刷年會(huì)(6thAnnual EuropeanAnnual Ink Jet Printing Conference)，11月，1998年)。
使用UV-可固化噴墨油墨組合物可以提供以下優(yōu)點(diǎn)·提高的印刷圖像耐久性；·提高的在無(wú)孔基材上的印刷質(zhì)量；·高的圖像質(zhì)量；·在油墨干燥時(shí)不產(chǎn)生揮發(fā)性有機(jī)化合物(“VOC”)；·消除了為了除去水而進(jìn)行的加熱；·高的噴墨可靠性；和·低的印刷頭維護(hù)和保管費(fèi)用。
雖然UV-可固化油墨是目前令人感興趣的主題，但是使用這樣的油墨的印刷系統(tǒng)的商業(yè)化是緩慢的。其原因通常是因?yàn)榫哂幸韵氯秉c(diǎn)·紫外線設(shè)備的高成本；·材料的高成本；·在處理包含UV-可固化材料的油墨中所考慮的安全問(wèn)題；·考慮的UV-可固化單體的有害性質(zhì)；和·差的工業(yè)認(rèn)知。
上述優(yōu)點(diǎn)使得噴墨工業(yè)通常投入大量努力，來(lái)開(kāi)發(fā)使用UV-可固化油墨的噴墨印刷技術(shù)方案和系統(tǒng)，并且因此慢慢地減少了上述的缺點(diǎn)。
以下出版物公開(kāi)了UV-可固化噴墨印刷油墨組合物的實(shí)施例。
US-A-5275646(Marshall等；1994年1月4日出版)公開(kāi)了包含著色劑、極性導(dǎo)電組分和一種或多種可聚合的單體的噴墨油墨。通常，油墨包含最高70重量％的單官能單體，例如乙烯基化合物或者(甲基)丙烯酸酯，并且通常最高70重量％的雙官能單體，例如三丙二醇二丙烯酸酯。油墨還可以包含最高10重量％的三-或以上官能的單體，例如乙氧基化的三羥甲基丙烷三丙烯酸酯。可聚合的單體的總含量通常是50至95重量％?？梢詫⑵渌删酆系牟牧霞尤胨鲇湍?，以便提供在25℃下最高50cPs的提高的粘度。該組合物還可以包含光引發(fā)劑、穩(wěn)定劑和潤(rùn)濕劑，例如工業(yè)的有機(jī)溶劑-基表面活性劑。
WO-A-99/29787(Johnson等；1999年6月17日出版)公開(kāi)了輻射可固化噴墨油墨，其粘度在30℃下不大于35cPs，其包含著色劑、基本上由反應(yīng)性液體材料組成的稀釋劑和任選地至少一種光聚催化劑。反應(yīng)性的液體材料包含單官能的、例如單丙烯酸酯和多官能的、例如二-和三丙烯酸酯材料兩者，和5到30重量％的至少一種低聚物(或者“預(yù)聚物”)。反應(yīng)性物質(zhì)包括至少20重量％單體和至少5重量％低聚物的混合物，所述單體例如是丙烯酸酯和其烷氧基或者聚烷氧基衍生物，所述低聚物例如是聚酯-、聚氨酯-和環(huán)氧-丙烯酸酯，例如Actilane251，其是三-官能聚氨酯丙烯酸酯預(yù)聚物。烷氧基化的丙烯酸酯不被認(rèn)為是低聚物。反應(yīng)性物質(zhì)還可以包含0.1至0.6重量％的可聚合的硅氧烷衍生物，例如硅氧烷聚醚丙烯酸酯，以調(diào)節(jié)油墨的表面張力。唯一舉例說(shuō)明的硅氧烷聚醚丙烯酸酯是Tego Rad2200，其通常以0.4重量％的濃度使用。優(yōu)選的二丙烯酸酯包括二丙二醇二丙烯酸酯，優(yōu)選的三丙烯酸酯包括乙氧基化的三羥甲基丙烷三丙烯酸酯。該組合物可以包含分散劑，例如SolsperseTM，其量在顏料的15到100重量％范圍內(nèi)。著色劑可以是炭黑或者顏料染料，例如Irgalite藍(lán)色GLVO。
US-A-6114406(Caiger等；1997年8月28日出版的WO-A-97/31071)公開(kāi)了輻射可固化噴墨油墨組合物，其包含80到95重量％的多官能烷氧基化和/或多官能聚烷氧基化的丙烯酸酯單體材料和光引發(fā)劑。多官能烷氧基化和聚烷氧基化的丙烯酸酯單體材料優(yōu)選包括一種或多種二-或者三-丙烯酸酯，并且適合的實(shí)例包括三甲基丙烷三醋酸酯的乙氧基化衍生物。所述組合物可以包含最多5重量％的單官能或者多官能非烷氧基化輻射可固化材料，例如三丙二醇二乙酸酯，雖然優(yōu)選的是這類組分全部被省略。油墨組合物還可以包含表面活性劑和/或其它潤(rùn)濕劑。適合的表面活性劑優(yōu)選是非離子的，并且以0.1到10wt％的量引入。
噴墨印刷油墨必須具有以下三種特性·良好的印刷頭性能，即很少或者不損失噴墨印刷頭中的噴嘴；·在印刷頭和要被印刷的基材之間具有良好的液滴形成；和·在基材表面上的高質(zhì)量印刷。
油墨的表面張力對(duì)于液滴形成和基材表面的潤(rùn)濕兩者是重要的，并且因此對(duì)于印刷質(zhì)量是重要的。現(xiàn)有的噴墨印刷油墨具有這些特性中的一個(gè)或者兩個(gè)。例如，某些印刷油墨顯示良好的潤(rùn)濕和表面張力，并且因此提供高質(zhì)量的印刷，但是不顯示良好的印刷頭性能，而對(duì)于其它印刷油墨，情況則相反。換言之，在良好的印刷頭性能和高質(zhì)量印刷之間難以獲得正確的平衡。本發(fā)明人相信，選擇表面活性劑對(duì)于油墨的總體性能是關(guān)鍵的。
對(duì)于食品、特別是液體食品例如牛奶和橘子汁的包裝的印刷存在特殊的問(wèn)題，以至于目前還沒(méi)有直接在包裝的食品上印刷精細(xì)的圖形作品的成本有效和有效率的方法。作為替代，用于制造包裝、例如紙箱的材料通常在被成型為包裝之前進(jìn)行預(yù)先印刷。然而，其缺點(diǎn)是，對(duì)于宣傳、廣告等等的特殊包裝必須被預(yù)先設(shè)計(jì)好，并且有時(shí)沒(méi)有足夠的時(shí)間這樣作，因此不得不將張貼物、標(biāo)簽或者標(biāo)記物與通常的包裝一起使用。在一個(gè)優(yōu)選的方面，本發(fā)明提供了噴墨印刷油墨組合物，其可以被用在預(yù)先形成的食品包裝上，或者其可以被用于包裝生產(chǎn)線，以便在包裝材料形成為容器之前對(duì)包裝材料進(jìn)行印刷。
可能接觸到食品的任何化合物必須符合所有與健康和安全規(guī)定有關(guān)的規(guī)定。因此，本發(fā)明另外的優(yōu)選方面是用于油墨組合物的所有組分符合這些規(guī)定。
優(yōu)選的油墨組合物是耐熱的和耐過(guò)氧化氫的，在包裝工藝中的步驟中將遇到它們。此外，由于被包裝的食品的性質(zhì)，一旦印刷之后，油墨組合物優(yōu)選是耐乳酸、檸檬酸和“滲出”(即油墨從包裝中損失)的。此外，油墨理想地還滿足所有通常的要求，例如高的基材粘合性、抗劃傷性和短的固化時(shí)間等等。
按照本發(fā)明的第一個(gè)方面，提供了用于噴墨印刷的非水基UV-可固化油墨組合物，其包含著色劑、UV-可固化有機(jī)稀釋劑和表面活性劑，其中表面活性劑選自丙烯酸酯-改性的聚二甲基硅氧烷或者聚醚-改性的聚二甲基硅氧烷，所述組合物，在750次印刷之后，在噴墨印刷頭中引起不多于5％的噴嘴損失，并且提供不大于0.05的孔與面積的比。所述組合物，在750次印刷之后，在噴墨印刷頭中引起不多于1％的噴嘴損失，并且優(yōu)選提供不大于0.02、更優(yōu)選0.007的孔與面積的比。
噴嘴損失不太可能是由于堵塞。噴嘴很可能是因?yàn)殡S著印刷已經(jīng)de-primed而停止噴射。
術(shù)語(yǔ)“印跡”指在圖2中復(fù)制的并且在實(shí)施例5中進(jìn)一步討論的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試圖像。“孔與面積的比”通過(guò)分析印跡的面積并且計(jì)數(shù)白色像素的數(shù)目，然后將其除以像素的總數(shù)來(lái)計(jì)算。該分析方法在實(shí)施例5中進(jìn)行了進(jìn)一步討論。
本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是油墨組合物顯示優(yōu)異的印刷頭性能、液滴形成和印刷質(zhì)量。此外，所述油墨可以由滿足所有上述指標(biāo)并且可以被快速固化的組分制造。
在優(yōu)選實(shí)施方案中，表面活性劑是丙烯酸酯-改性的聚二甲基硅氧烷，優(yōu)選具有十二到十八個(gè)二甲基硅氧烷基團(tuán)。通常，其具有十五個(gè)二甲基硅氧烷基團(tuán)。表面活性劑優(yōu)選是四丙烯酸酯-改性的聚二甲基硅氧烷。表面活性劑可以被進(jìn)一步有機(jī)-改性，例如聚醚-改性的丙烯酰基官能聚二甲基硅氧烷，雖然優(yōu)選的是其不被進(jìn)一步有機(jī)-改性。優(yōu)選的表面活性劑不是聚醚改性的。
油墨組合物可以包含大約0.01到大約2重量％表面活性劑，但是優(yōu)選其包含大約0.1到大約0.5重量％、例如大約0.3重量％表面活性劑。
按照本發(fā)明的第一個(gè)方面，還提供了用于噴墨印刷的非水基UV-可固化油墨組合物，其包含著色劑、UV-可固化有機(jī)稀釋劑和表面活性劑，其中表面活性劑是嵌段共聚的四丙烯酸酯-改性的聚二甲基硅氧烷，其具有十五個(gè)二甲基硅氧烷單元。
表面活性劑可以是聚醚-改性的聚二甲基硅氧烷，例如BYK-333，其由Abelstrasse 14，D-46483 Wesel，德國(guó)的BYK-Chemie GmbH生產(chǎn)。然而，表面活性劑優(yōu)選是Addid300(具有十五個(gè)二甲基硅氧烷單元的聚二甲基硅氧烷的嵌段共聚四乙酸酯衍生物)，其由Hanns-Seidel-Platz 4，D-81737 Munich，德國(guó)的Wacker-Chemie GmbH(硅氧烷分部)生產(chǎn)。
存在許多不同種類的著色劑，并且可以使用任何著色劑，條件是其與油墨組合物的其余組分相容。黑色油墨可以使用炭黑生產(chǎn)，而青色油墨可以使用Irgalite藍(lán)色GLVO生產(chǎn)。黃色和洋紅油墨可以分別使用Cromophtal黃色131AK和Cromophtal洋紅ST生產(chǎn)。優(yōu)選的著色劑是顏料，雖然可以使用染料來(lái)代替。油墨的色強(qiáng)度取決于著色劑的濃度。優(yōu)選的油墨具有大約1到大約10重量％、更優(yōu)選大約3到大約6重量％和通常大約4.5重量％的著色劑濃度。
UV-可固化有機(jī)稀釋劑可以包括一種或多種可聚合的單體或者低聚物。適合的可聚合的化合物包括丙烯酸烷基酯，例如丙烯酸十八烷基酯(例如“ODA”)，二醇丙烯酸酯例如二丙二醇二丙烯酸酯(“DPGDA”)，烷氧基化的二醇丙烯酸酯例如乙氧基化的三羥甲基丙烷三丙烯酸酯和丙氧基化的新戊二醇二丙烯酸酯，和交聯(lián)劑例如二季戊四醇六丙烯酸酯(“DPHA”)。在優(yōu)選的油墨中UV-可固化有機(jī)稀釋劑構(gòu)成組分總量的大約75到大約95重量％，通常總量的大約85重量％。
油墨組合物可以進(jìn)一步包含一種或多種光引發(fā)劑。適合的光引發(fā)劑包括2-芐基-2-二甲氨基-1-(4-嗎啉代苯基)-丁酮-1(Irgacure369)、雙-(2，4，6-三甲基苯甲酰基)-苯基膦氧化物(Irgacure819)、2-羥基-2-甲基-1-苯基-丙烷-1-酮(Darocur1173)和雙(2，6-二甲氧基苯甲?；?-2，4，4-三甲基苯基膦氧化物(后兩種光引發(fā)劑的3∶1混合物以商標(biāo)Irgacure1700提供)。光引發(fā)劑的總量構(gòu)成油墨組合物總量的大約3到大約20重量％，通常為總量的大約9重量％。優(yōu)選的光引發(fā)劑體系是Irgacure369、819和1700的1∶1∶1混合物。
組合物還可以包含分散劑體系，其包含至少一種分散劑和任選地分散劑協(xié)同劑。適合的分散劑包括SolsperseTM24000和32000，并且適合的分散協(xié)同劑包括SolsperseTM5000和22000。分散劑體系可以基于著色劑總量為大約15到大約50重量％、通?；谠摽偭繛榇蠹s27.5重量％的量存在。
優(yōu)選的油墨組合物基本上由以下組成大約1到大約10重量％的著色劑；大約15到大約50重量％的分散劑體系(基于著色劑量)；大約75到大約95重量％的UV-可固化有機(jī)稀釋劑；大約0.01到大約2重量％的表面活性劑；和大約3到大約20重量％的光引發(fā)劑，
其中這些組分的總量等于100wt％。
應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明的組合物可以根據(jù)所選擇的特定的組分組合進(jìn)行再配制，以獲得最佳性能。此外，比例是基于最終組合物的總重量進(jìn)行計(jì)算的，除非另有說(shuō)明。
在本發(fā)明的第二個(gè)方面中，提供了噴墨印刷油墨盒，其包含按照本發(fā)明第一個(gè)方面的油墨組合物。
在本發(fā)明的第三個(gè)方面，提供了生產(chǎn)印刷基材的方法，其包括用按照本發(fā)明的第一個(gè)方面的油墨組合物噴墨印刷所述基材，然后將所述基材暴露于紫外輻射。在優(yōu)選實(shí)施方案中，所述基材是容納食品、特別是液體食品例如牛奶或者果汁的包裝。所述基材還可以是在包裝成型的上游的食品包裝材料的卷材。
現(xiàn)在通過(guò)本發(fā)明目前優(yōu)選的實(shí)施方案的以下實(shí)施例，參考附圖來(lái)進(jìn)一步描述本發(fā)明，其中

圖1是本發(fā)明油墨組合物的穩(wěn)定性的圖形表示；和圖2是在本發(fā)明油墨組合物的測(cè)試期間使用的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試圖像的再現(xiàn)。
實(shí)施例1分散體A從以下組分制備分散體A
將組分加入清潔的混合容器，并且使用Silverson高速高剪切混合器(由Silverson Machines Ltd，Waterside，Chesham，Bucks，HP51PQ，英國(guó)提供)混合30分鐘。然后將混合物轉(zhuǎn)移到Eiger Mini250水平玻珠研磨機(jī)(由Eiger Torrance Ltd，40 Hardwick Grange，Woolston，Warrington，Cheshire WA1 4RF，英國(guó)提供)中，其中包含1毫米直徑的釔摻雜鋯珠粒，并且在3,000rpm下研磨兩個(gè)小時(shí)。
然后通過(guò)加入以下組分將分散體A稀釋，以生產(chǎn)油墨制劑A(黑色)，其具有4.5重量％的顏料濃度。
油墨制劑A(黑色)
RegalTM660是炭黑顏料，由Two Seaport Lane，Suite 1300，波士頓，MA 02210，美國(guó)的Cabot公司提供；SolsperseTM24000是低分子量超分散劑，由Hexagon House，Blackley，曼徹斯特，M9 8ZS，英國(guó)的Avecia Pigments and Additives提供；SolsperseTM5000是由Avecia提供的分散劑協(xié)同劑；DPGDA是由Business Unit Industrial Coatings & Graphics，Anderlecht Str.33，B-1620 Drogenbos，比利時(shí)的UCB S.A.(化學(xué)分部)提供的二丙二醇二丙烯酸酯；SR-454是乙氧基化(3)三羥甲基丙烷三丙烯酸酯，其由OaklandsCorporate Center，502 Thomas Jones Way，Exton，賓夕法尼亞19341，美國(guó)的Sartomer Company Inc.提供；SR-499是乙氧基化(6)三羥甲基丙烷三丙烯酸酯，Sartomer提供；Irgacure369、1700和819是光引發(fā)劑，由Charter Way，Macclesfield，Cheshire SK10 2 NX，英國(guó)的Ciba SpecialityChemicals PLC提供；SR-9003是丙氧基化(2)新戊二醇二丙烯酸酯，由Sartomer提供；DPHA是二季戊四醇六丙烯酸酯，UCB提供；和Addid300是丙烯酸酯改性的聚二甲基硅氧烷表面活性劑，Wacker提供。
將組分加入清潔的混合容器中，并且使用Silverson高速高剪切混合器(Silverson Machines Ltd.提供)混合30分鐘。然后將油墨過(guò)濾達(dá)到1μm，在于印刷頭中進(jìn)行測(cè)試之前用氦吹掃。
實(shí)施例2使用Turbiscan沉降速度計(jì)MA2000(10，Impasse Borde Basse，31240 L’Union，法國(guó)的Formulaction制造)測(cè)定油墨制劑A的穩(wěn)定性。在將近28小時(shí)的時(shí)間內(nèi)每隔一定時(shí)間進(jìn)行掃描，結(jié)果示于圖1的圖形中。該圖形描繪了在示于右側(cè)的一定的時(shí)間間隔時(shí)通過(guò)油墨組合物樣品的光的背散射程度。
沉降速度測(cè)定一般是很敏感的技術(shù)，并且不穩(wěn)定的油墨通常在最初幾個(gè)小時(shí)內(nèi)顯示出沉降和粒徑增大。在整個(gè)測(cè)量時(shí)間中觀察不到影響則很好地說(shuō)明了油墨制劑A具有優(yōu)異的長(zhǎng)期穩(wěn)定性。
實(shí)施例3測(cè)定了一系列工業(yè)上可利用的噴墨印刷油墨的粘合性和潤(rùn)濕性，并且與油墨制劑A的進(jìn)行了相比。通過(guò)指甲刻痕試驗(yàn)和ScotchTM膠帶粘合試驗(yàn)兩者測(cè)試總體粘合性。然后視覺(jué)評(píng)價(jià)每一被測(cè)試樣品的油墨去除情況，并且按1(差-油墨完全除去)到5(優(yōu)異-沒(méi)有油墨被除去)的尺度進(jìn)行評(píng)價(jià)。同樣視覺(jué)評(píng)價(jià)油墨在基材上的潤(rùn)濕，按1(差的潤(rùn)濕性)到5(優(yōu)異的潤(rùn)濕性)進(jìn)行評(píng)價(jià)。對(duì)比測(cè)試的結(jié)果示于表1。
表1
實(shí)施例4使用實(shí)施例1中描述的過(guò)程從以下組分制備分散體B。
分散體B
然后使用實(shí)施例1中描述的過(guò)程通過(guò)加入以下組分將分散體B稀釋，生產(chǎn)具有4.5重量％的顏料濃度的油墨制劑B(黑色)。
油墨制劑B(黑色)
實(shí)施例5對(duì)油墨制劑B和類似的油墨制劑(僅僅在選擇表面活性劑上不同)的印刷頭性能和潤(rùn)濕性進(jìn)行了對(duì)比研究。對(duì)比油墨用和實(shí)施例4中的油墨制劑B一樣的方法制造。
Tego Rad2200是硅氧烷聚醚丙烯酸酯，由Goldschmidtstr.100，45127 Essen，德國(guó)的Tego Chemie Service GmbH提供；Tego Rad2250是硅氧烷聚醚丙烯酸酯，由Tego Chemie ServiceGmbH提供；EFKA-3232是有機(jī)改性的聚硅氧烷，由Noorderlaan 11，P.O.Box358，2180 AJ Hillegom，荷蘭的EFKA Chemicals B.V.提供；EFKA-3883是具有不飽和末端基團(tuán)的聚硅氧烷改性的聚合物，EFKA Chemicals B.V.提供；ResiflowTMFL9是無(wú)硅氧烷的丙烯酸類低聚物，由Sollerstrasse12-16，D-21481 Lauenburg，德國(guó)的Worlee ChemieGmbH提供；Dow Corning30是聚醚改性的聚二甲基硅氧烷，由Rue Generalde Gaulle 62，B-1310 La Hulpe，比利時(shí)的Dow Corning Europe提供；BYK-UV 3500是聚醚改性的丙烯酸官能聚二甲基硅氧烷，由BYK-Chemie GmbH提供；和BYK-333是聚醚改性的丙烯酸官能聚二甲基硅氧烷，由BYK-Chemie GmbH提供。
對(duì)比油墨A是沒(méi)有Addid300潤(rùn)濕劑的油墨制劑B。油墨制劑C是具有4重量％Actilane251、脂族聚氨酯丙烯酸酯添加劑(其應(yīng)用公開(kāi)于WO-A-99/29787中)的油墨制劑B，該添加劑由Synthesebaan 1，4616RB，Bergen op Zoom的Akzo Nobel Resins B.V.提供。對(duì)比油墨B到H和油墨制劑D是類似于油墨制劑B的制劑，其中Addid300已經(jīng)被0.3重量％濃度的另一種潤(rùn)濕劑代替。
根據(jù)本發(fā)明人所知，雖然所有測(cè)試的表面活性劑可能已經(jīng)在其它類型的印刷油墨中被用作添加劑，但是至今它們當(dāng)中沒(méi)有一個(gè)已經(jīng)被用于噴墨印刷油墨，噴墨印刷油墨對(duì)良好的印刷頭性能具有附加要求。除非另有說(shuō)明，所有比例是在組合物總重量的重量％基礎(chǔ)上計(jì)算的。
印刷頭性能通過(guò)觀察在100、500或者750次印刷之后失去的噴嘴數(shù)目(在由Elektronikhojden 10，SE-17543，Jrflla，瑞典的XaarJetAB提供的XJ500印刷頭中的125個(gè)噴嘴中的數(shù)目)來(lái)評(píng)價(jià)，并且通過(guò)對(duì)比每種油墨的“孔與面積的比”來(lái)量化潤(rùn)濕性。
“印跡”是彩色125像素寬(即使用的印刷頭的一個(gè)部分的寬度)和500像素長(zhǎng)的實(shí)體塊，接著是噴嘴檢測(cè)圖案。圖像以規(guī)定的或者對(duì)于該測(cè)試希望的頻率印刷，在目前的情況下為3.6千赫。用于該測(cè)試的圖像描繪在圖2中。
“孔與面積的比”提供了液滴形成質(zhì)量和基材潤(rùn)濕的定量的指示，其通過(guò)分析印跡的面積和計(jì)數(shù)白色像素的數(shù)目，并且將該數(shù)目除以像素的總數(shù)來(lái)計(jì)算?！鞍咨袼亍焙汀昂谏袼亍敝g的區(qū)別是由灰度閾值定義的?；叶葟?(白色)到255(黑色)有256個(gè)水平。為了研究的目的，本發(fā)明人定義“白色像素”為具有不大于50的灰度的像素。所有測(cè)量使用ImageXpert圖像質(zhì)量分析系統(tǒng)進(jìn)行，該系統(tǒng)由LumenHouse，Lumen Rd，Royston，Herts SG8 7AG，英國(guó)的VisionJet Ltd.提供。
測(cè)試印刷樣品使用由XaarJet AB提供的XJ500印刷頭印刷，然后進(jìn)行固化，并且使用如下所述的ImageXpert系統(tǒng)分析潤(rùn)濕性。
ImageXpert程序的設(shè)置如下處理連通性參數(shù)光部分采集特征面積測(cè)量類型面積輸入面積。
分析區(qū)域(研究區(qū)域或者“ROI”)是捕獲窗口的全面積。使用標(biāo)準(zhǔn)小面積照相機(jī)系統(tǒng)(設(shè)定到最小縮放)拍攝照片。首先，將閾值設(shè)定為0(使得對(duì)所有像素進(jìn)行計(jì)數(shù))并且進(jìn)行測(cè)量來(lái)測(cè)定ROI的總面積。然后將閾值設(shè)定為50并且測(cè)量孔面積。然后將記錄的孔面積值除以總面積值，給出孔與面積的比。
比較研究的結(jié)果示于表2中。
表2
該結(jié)果表明，當(dāng)沒(méi)有使用潤(rùn)濕劑時(shí)(對(duì)比油墨A)，油墨顯示優(yōu)異的印刷頭性能，但是顯示很差的潤(rùn)濕性(具有0.55的高的孔與面積的比)。當(dāng)將Addid300用作潤(rùn)濕劑時(shí)(油墨制劑B和C)，油墨顯示優(yōu)異的印刷頭性能(在750次印刷之后沒(méi)有或者有一個(gè)噴嘴損失)，以及良好的潤(rùn)濕性(分別具有0.0064和0.012的低的孔與面積的比)。Actilane251的存在(油墨制劑C)降低了印刷頭性能并且增大了孔與面積的比。在其余的對(duì)比油墨中，僅僅有一種(對(duì)比油墨F-ResiflowTMFL9作為表面活性劑)顯示優(yōu)異的印刷頭性能(在750次印刷之后沒(méi)有噴嘴損失)，但是該制劑顯示很差的潤(rùn)濕性(具有0.53的高的孔與面積的比)，因此不適合作為噴墨印刷油墨。油墨制劑D(BYK-333作為表面活性劑)具有合理的印刷頭性能(在750次印刷之后損失4個(gè)噴嘴)，但是具有良好的潤(rùn)濕性(具有0.0080的低的孔與面積的比)。
實(shí)施例6
為了顯示可以按照本發(fā)明制備另一種顏色的油墨，使用實(shí)施例1中描述的過(guò)程從以下組分制備了分散體E。
分散體E
然后使用在實(shí)施例1中描述的過(guò)程通過(guò)加入以下組分將分散體E稀釋，以生產(chǎn)具有4.5重量％的顏料濃度的油墨制劑E(青色)。
油墨制劑E(青色)
IrgaliteTM藍(lán)色GLVO是青色顏料，由Charter Way，Macclesfield，Cheshire SK10 2NX，英國(guó)的Ciba SpecialityChemicals PLC提供。
該結(jié)果清楚地顯示，僅僅使用Addid300(以及較小程度的BYK-333)提供了優(yōu)異的印刷頭性能以及良好的潤(rùn)濕性。此外，該油墨組合物在很低的粘度下顯示很高的穩(wěn)定性，這對(duì)于噴墨印刷而言是有利的，因?yàn)閲娔∷㈩^能夠噴射僅僅低粘度的流體。粘度通常限制了可以包括在油墨制劑中的著色劑的濃度，并且因此限制了最終印刷圖像的顏色深度(光密度)。本發(fā)明的組合物具有低粘度和高光密度，這對(duì)于噴墨印刷而言是理想的。此外，本發(fā)明組合物相對(duì)于所測(cè)試的市售可得的噴墨印刷油墨顯示提高的粘合性和潤(rùn)濕性。
應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明不局限于如上所述的、參考優(yōu)選實(shí)施方案的詳細(xì)說(shuō)明，而是在不背離本發(fā)明的范圍下可以進(jìn)行很多的修正和改變，本發(fā)明的范圍由以下權(quán)利要求進(jìn)行限定。
權(quán)利要求
1.一種用于噴墨印刷的非水基紫外線-可固化油墨組合物，其包含著色劑、紫外線-可固化有機(jī)稀釋劑和表面活性劑，其中表面活性劑選自丙烯酸酯-改性的聚二甲基硅氧烷或者聚醚-改性的聚二甲基硅氧烷，所述組合物，在750次印刷之后，在噴墨印刷頭中引起不多于5％的噴嘴損失，并且提供不大于0.05的孔與面積的比。
2.權(quán)利要求1的油墨組合物，其中在750次印刷之后，組合物在噴墨印刷頭中引起不多于1％的噴嘴損失。
3.權(quán)利要求1或者權(quán)利要求2的油墨組合物，其中組合物提供不大于0.02的孔與面積的比。
4.前述權(quán)利要求任何一項(xiàng)的油墨組合物，其中組合物提供不大于0.007的孔與面積的比。
5.前述權(quán)利要求任何一項(xiàng)的油墨組合物，其包含大約0.01到大約2重量％的表面活性劑。
6.前述權(quán)利要求任何一項(xiàng)的油墨組合物，其包含大約0.3重量％的表面活性劑。
7.前述權(quán)利要求任何一項(xiàng)的油墨組合物，其中表面活性劑是丙烯酸酯-改性的聚二甲基硅氧烷。
8.前述權(quán)利要求任何一項(xiàng)的油墨組合物，其中表面活性劑是具有十二到十八個(gè)二甲基硅氧烷基團(tuán)的丙烯酸酯-改性的聚二甲基硅氧烷。
9.前述權(quán)利要求任何一項(xiàng)的油墨組合物，其中表面活性劑是具有十五個(gè)二甲基硅氧烷基團(tuán)的丙烯酸酯-改性的聚二甲基硅氧烷。
10.前述權(quán)利要求任何一項(xiàng)的油墨組合物，其中表面活性劑是四丙烯酸酯-改性的聚二甲基硅氧烷。
11.權(quán)利要求10的油墨組合物，其中表面活性劑不進(jìn)一步進(jìn)行有機(jī)改性。
12.前述權(quán)利要求任何一項(xiàng)的油墨組合物，其中表面活性劑不是聚醚-改性的。
13.一種用于噴墨印刷的非水基紫外線-可固化油墨組合物，其包含著色劑、紫外線-可固化有機(jī)稀釋劑和表面活性劑，其中表面活性劑是具有十五個(gè)二甲基硅氧烷單元的嵌段共聚四丙烯酸酯-改性的聚二甲基硅氧烷。
14.前述權(quán)利要求任何一項(xiàng)的油墨組合物，其中表面活性劑是Addid300。
15.權(quán)利要求1到6任何一項(xiàng)的油墨組合物，其中表面活性劑是聚醚-改性的聚二甲基硅氧烷。
16.權(quán)利要求15的油墨組合物，其中表面活性劑是BYK-333。
17.前述權(quán)利要求任何一項(xiàng)的油墨組合物，其基本上由以下物質(zhì)組成大約1到大約10重量％的著色劑；大約15到大約50重量％的分散劑體系(基于著色劑量)；大約75到大約95重量％的紫外線-可固化有機(jī)稀釋劑；大約0.01到大約2重量％的表面活性劑；和大約3到大約20重量％的光引發(fā)劑，其中這些組分的總量等于100重量％。
18.一種油墨組合物，其基本上如以上參考所附實(shí)施例描述的。
19.一種噴墨印刷油墨盒，其包含前述權(quán)利要求任何一項(xiàng)的油墨組合物。
20.一種生產(chǎn)印刷基材的方法，其包括用權(quán)利要求1到18任何一項(xiàng)的油墨組合物對(duì)所述基材進(jìn)行噴墨印刷，然后將基材暴露于紫外輻射。
21.權(quán)利要求20的方法，其中基材是包含食品的包裝。
22.權(quán)利要求20的方法，其中基材是在包裝成型的上游的食品包裝材料的卷材。
全文摘要
在適用于噴墨印刷的非水基UV－可固化油墨組合物中，與至少著色劑和UV－可固化有機(jī)稀釋劑一起使用了選自丙烯酸酯－改性的聚二甲基硅氧烷或者聚醚－改性的聚二甲基硅氧烷的表面活性劑。使用這類表面活性劑防止了油墨組合物在噴墨印刷頭中引起大于5％的噴嘴損失，并且能夠使組合物提供不大于0.05的孔與面積的比。本發(fā)明油墨組合物在食品包裝的印刷中具有特殊的應(yīng)用。
文檔編號(hào)C09D11/00GK1703471SQ200380101005
公開(kāi)日2005年11月30日 申請(qǐng)日期2003年10月6日 優(yōu)先權(quán)日2002年10月7日
發(fā)明者A·L·胡德, K·J·西姆, J·E·?？怂? J·R·帕特爾 申請(qǐng)人:加里托股份有限公司