[发明专利]印刷油墨、设备和方法

说明书

本发明涉及印刷油墨、印刷设备和印刷方法。特别地，本发明涉及喷墨油墨、喷墨印刷设备和喷墨印刷方法。

与传统技术例如平版印刷和丝网印刷相比，由于它的低实施成本和通用性，数字喷墨印刷正在成为日益流行的用于广告的精细印刷图像的制造方法。喷墨打印机包含一个或多个打印头，它包含一系列喷嘴，通过喷嘴将油墨喷射到基材上。打印头通常安装在打印机滑动架上，打印过程中打印机滑动架沿打印机宽度来回移动(在基材上来回移动)。

使用两种主要的油墨化学：通过蒸发溶剂干燥的油墨和通过在紫外照射下曝露干燥的油墨。宽格式的溶剂基喷墨打印机是进入该行业经济的途径，因为与UV固化使用的更复杂的机器相比，它们是相对低成本的选择。溶剂基喷墨印刷还具有其它的优点。除了成本较低之外，制得的油墨薄膜较薄(因此柔软)并且产生具有光泽饰面的品质良好的看起来自然的图像。而且，由于油墨的高粘度，在UV固化油墨中很难实现很高的颜料负载：如果添加太多的颜料，油墨变得太粘而不能被喷射。相反，溶剂基油墨包括高比例的溶剂，因此具有较低的粘度，这意味着可以容许较高的颜料负载。另外，由溶剂基喷墨油墨生产的印刷薄膜主要由颜料和相对少量的包括在油墨中的其它固体形成。因此颜料基本上不被遮蔽，产生强烈、生动和鲜明的色彩以及大色域。

但是，溶剂基喷墨技术有一些局限性。特别地，溶剂基油墨不能粘附在某些类型的基材上，尤其是非多孔性基材例如塑料，并且固化后的薄膜耐溶剂性差。

因此需要替代的喷墨油墨和能够印刷该油墨的印刷设备。

为此，本发明提供了一种喷墨油墨，包含基于油墨总重量至少30重量％的有机溶剂、照射可固化材料、光引发剂和任选的着色剂。

本发明还提供了一种用于印刷溶剂基喷墨油墨的设备，包括至少一个打印头、用于从印刷油墨中蒸发溶剂的装置和光化照射源。

本发明还提供了一种使用如上定义的设备印刷如上定义的喷墨油墨的方法，该方法包括：

将油墨从打印头喷射到基材上；

从印刷油墨中蒸发至少一部分溶剂；和

将印刷油墨在光化学照射下曝露以固化照射可固化材料。

现在将参照附图描述本发明，其中：

图1显示了根据本发明的喷墨印刷设备的示例性实施方案的透视图；和

图2显示了根据本发明的喷墨印刷设备的示例性实施方案的截面图。

图3显示了与传统低压汞灯相比的汞齐灯的光谱输出。

图4显示了装有反射涂层的低压汞灯的截面图。

油墨

本发明的油墨包含改性油墨粘合剂体系。油墨中照射可固化材料和光引发剂的存在意味着在干燥的油墨薄膜中能形成交联，导致与一定范围的基材的粘附力和耐溶剂性改善。但是，存在至少30重量％的有机溶剂意味着预计可以维持溶剂基喷墨油墨的有利的性能。

“照射可固化材料”是指在光引发剂存在下，在照射(通常是紫外光)下曝露时聚合或交联的材料。

所述照射可固化材料可以包含分子量为450或更小的单体、低聚物或它们的混合物。该单体和/或低聚物可以具有不同程度的官能度，可以使用包括单官能度、双官能度、三官能度和更高官能度的单体和或低聚物的组合的混合物。

优选地，所述照射可固化材料包含照射可固化低聚物。

适用于本发明的照射可固化低聚物包含主链，例如聚酯主链、聚氨酯主链、环氧主链或聚醚主链，和一个或多个照射可聚合基团。所述可聚合基团可以是在照射下曝露时能够聚合的任意基团。

优选低聚物的分子量为500-4000，更优选600-4000。如果已知低聚物的结构可以计算分子量或者分子量可以用凝胶渗透色谱法使用聚苯乙烯标样测量。因此，对于聚合材料来说，数均分子量可以用凝胶渗透色谱法和聚苯乙烯标样得到。

在一个实施方案中，所述照射可固化材料通过自由基聚合反应聚合。

合适的可自由基聚合单体在本领域是众所周知的，包括(甲基)丙烯酸酯、α，β-不饱和醚、乙烯基酰胺和它们的混合物。

单官能(甲基)丙烯酸酯单体在本领域是众所周知的，优选是丙烯酸酯。优选的实例包括丙烯酸苯氧基乙酯(PEA)、环三羟甲基丙烷缩甲醛丙烯酸酯(CTFA)、丙烯酸异冰片酯(IBOA)、四氢呋喃丙烯酸酯(THFA)、2-(2-乙氧基乙氧基)乙基丙烯酸酯、丙烯酸十八酯(ODA)、甲基丙烯酸十三酯(TDA)、丙烯酸异癸酯(IDA)和丙烯酸月桂酯。特别优选PEA。