印刷方法
【专利说明】印刷方法
【背景技术】
[0001] 在已知的喷墨印刷方法中，用印刷头将墨水的液滴沉积在基材上。然后干燥或固 化已沉积在基材上的墨水。近来，已使用了可紫外(UV)固化的墨水组合物。此类墨水在暴露 于紫外福射时固化。通常，使用水银蒸气灯产生用于固化此类墨水的紫外福射。此类灯可W 用来产生覆盖了宽波长光谱的紫外光。
[0002] Lm)是具有成本效益并且安全的紫外福射源。然而，和水银蒸气灯相比，Lm)源倾向 于产生覆盖了窄得多的波长光谱的紫外光。 巧〇〇引发明详述 在公开和描述本公开的具体实例前，应当理解的是，本公开并不限于本文公开的特定 方法、系统和材料。还应当理解的是，由于保护范围将会由权利要求及其等同内容所限定， 本文使用的术语仅用于描述具体的实例而不旨在为限制性的。
[0004]在描述和要求保护方法和系统时，将使用下述术语:单数形式"一个"、"一种"和 "所述"包括了复数指代对象，除非上下文明确地另有规定。因此，例如，提及"一种颜料"包 括提及一种或多种该类材料。
[0005]浓度、量和其他数值数据可在本文W范围的形式存在。应当理解的是，此类范围形 式仅为了方便和简明而使用，并且应当被灵活地解释为不仅包括明确叙述的作为该范围限 定的数值，也包括所有涵盖在该范围内的单个数值和子范围，如同明确地叙述了每个数值 和子范围。例如，约1wt%至约20wt%的重量范围应当被解释为不仅包括约1wt%至约20 wt%的明确叙述的浓度限定，也包括了单个浓度例如2wt%、3wt%、4wt%，W及子范围例如5 wt%至15wt%、10wt%至20wt%等。所有的百分比都按重量计(wt%)，除非另有规定。
[0006]已发现，在某些情况下，简单地通过用Lm)源产生的紫外福射福照可福射固化的墨 水，有时可能难W在所需的固化和所需的印刷特性间实现平衡。该平衡可W通过本文描述 的方法和系统得W解决。
[0007]本公开设及将可福射固化的墨水组合物印刷于基材上的方法。将可福射固化的墨 水组合物沉积在基材上。该可福射固化的墨水组合物W不超过约4.5重量％的量包含光引 发剂。用来自L邸源的紫外福射福照该已沉积的墨水组合物。将该经福照的墨水组合物加热 至至少约75摄氏度的溫度。
[0008]本公开还设及将可福射固化的墨水组合物印刷于基材上的方法。将可福射固化的 墨水组合物沉积在基材上。可福射固化的墨水组合物W不超过约4.5重量％的量包含光引 发剂。用W选自375皿、约385皿和约395皿的波长为中屯、的紫外福射福照该已沉积的墨水组 合物。将该经福照的墨水组合物加热至至少约75摄氏度的溫度。
[0009] 本公开还设及喷墨墨水印刷系统。所述系统包括W不超过约4.5重量％的量包含 了光引发剂的可福射固化的墨水组合物、印刷头、L邸紫外福射源和热源。
[0010] 在一个实例中，所述系统可W包括容纳墨水组合物的容器和包括印刷头、Lm)源和 热源的喷墨墨水印刷装置。可W在使用所述装置时将墨水组合物引入装置。所述系统可W 用于实施本文描述的方法。
[0011] 如上所述，将W不超过约4.5重量％的量包含了光引发剂的可福射固化的墨水组 合物沉积在基材上。已沉积的墨水组合物在基材上形成图像，其被紫外福射所福照。
[0012] 可W用任何适合的源来产生紫外福射。例如，Lm)源可W产生W310至400nm范围内 的特定波长为中屯、的紫外福射。紫外福射可^^选自约36511111、约37511111、约38511111和约39511111 的波长为中屯、。在一个实例中，紫外福射可^^选自约37511111、约38511111和约395皿的波长为 中屯、。在另一个实例中，紫外福射可WW约395nm为中屯、。在又一个实例中，紫外福射不W约 365nm为中屯、。在一个实例中，紫外福射W单个的特定波长为中屯、。在一个实例中，紫外福射 W单个的特定波长395nm为中屯、。在某些实例中，使用多于一个Lm)源并且全部的源可WW 相同的波长为中屯、。例如，所述L邸源可WW395nm为中屯、。
[0013]在紫外福射作为峰W特定波长为中屯、的实例中，峰可W窄。举例而言，半峰全宽可 W为约+/- 10nm至约+/- 30nm，例如约+/- 20nm。在某些实例中，紫外福射是单色的。
[0014]将经福照的墨水组合物或图像加热至至少约75摄氏度的溫度。在一个实例中，将 经福照的墨水组合物加热至至少约75摄氏度。热源因此可W位于L邸源的下游。
[0015]在某些实例中，可W将组合物加热至至少约80摄氏度，例如至少约85摄氏度的溫 度。可W将组合物加热至最高约105摄氏度，例如最高约100摄氏度的溫度。在一个实例中， 将组合物加热至约75至约100摄氏度的溫度。在另一个实例中，进行加热至约80至约100摄 氏度的溫度，并且，在又一个实例中，至约85至约100摄氏度，例如90至100摄氏度的溫度。
[0016]可W用任何适合的热源进行加热。例如，热源可W是红外（IR)福射源。红外福射源 可W产生波长范围为约1000至约3000nm的红外福射。红外福射源还可W产生功率至少为1 kW的红外福射。替代的热源包括烤箱和风扇(例如使用热空气对流的）。例如，风扇可W将热 的气体或热的气体混合物（例如空气）吹过或者吹至墨水组合物。在一个实例中，热源可置 于紫外福射源的下游。
[0017] 在一个实例中，一经福照，就将已沉积的墨水组合物或图像加热足够的时间W固 化该墨水组合物。举例而言，可W将墨水组合物加热最多约2分钟，例如最多约1分钟。在一 个实例中，可W将墨水组合物加热约5秒至50秒。在另一个实例中，将墨水组合物加热约10 秒至约40秒，并且在又一个实例中，将墨水组合物加热约20秒至30秒。
[0018]在某些实例中，可W调节加热的溫度和时长W实现所需的固化水平。在一些实例 中，可W调节加热的溫度和时长W实现深层和/或表面固化，例如至少表面固化。在一个实 例中，可W调节加热的溫度和时长W实现深层和表面固化。例如，可W将组合物加热至至少 75摄氏度的溫度约10秒至约40秒。在另一个实例中，可W将组合物加热至至少约85或约90 摄氏度至约100摄氏度的溫度约20秒至约30秒。
[0019]在某些实例中，可W在紫外固化之后的任何时间点进行加热。
[0020] 可W使用任何适合的可福射固化的墨水组合物。在一个实例中，墨水组合物包含 光引发剂、单体和/或低聚物W及颜料。在另一个实例中，墨水组合物包含光引发剂、单体、 低聚物和颜料。在又一个实例中，墨水组合物还包含增效剂(synergist),例如胺类增效剂。 在进一步的实例中，墨水组合物包含光引发剂、增效剂、单体、低聚体和颜料。在一个实例 中，墨水组合物是无溶剂的。
[0021] 光引发剂是在暴露于福射时引发反应W固化墨水组合物的试剂。在一些实例中， 光引发剂是自由基光引发剂。光引发剂可W是单种化合物或者两种或更多种化合物的混合 物。光引发剂W不超过约4.5重量％，例如W2至4.5wt%的量存在。在一个实例中，光引发剂 的量是3至4wt%。在某些实例中，可W使用减少数量的光引发剂类型来实现固化，运是因为 跨宽范围的紫外波长的吸收可能是不必要的。在一个实例中，W不超过4.5重量%的量使用 单种光引发剂化合物。但是为免生疑问，如果需要，可W使用多于一种(例如两种)光引发剂 化合物。
[0022] 在某些实例中，固化可W通过自由基机理发生。在一些实例中，通过福照已沉积的 墨水组合物并在至少75摄氏度，例如约85至约100摄氏度的溫度下加热经福照的墨水组合 物来进行固化。在一个实例中，用紫外线福照墨水组合物产生引起单体键合在一起W形成 聚合物链的自由基，所述聚合物链能交联在一起形成网络。在某些实例中，紫外福射可W引 起墨水组合物的深层固化。在一些实例中，在至少75摄氏度(例如约85至约100摄氏度）的溫 度下加热经福照的墨水组合物也可W促进或引起固化，举例而言，运是通过促进或引起组 合物的表面和/或深层固化(例如表面和深层固化)来进行的。不希望受任何理论束缚，热量 可W促进深层和/或表面固化，举例而言，运是通过活化经福照的组合物中的活性物质并破 坏任何因氧阻聚而形成的非活性物质W产生能引发聚合的反应性物质来进行的。在某些实 例中，可W使用包含相对低的光引发剂含量(不超过约4.5重量％)的墨水组合物实现固化 W制造固化的图像，所述图像可W具有例如所需的机械性能和耐候性。
[0023] W说明而非限制的方式，光引发剂的实例包括，1-径基-环己基苯基甲酬、二苯甲 酬、2,4,6-S甲基二苯甲酬、4-甲基二苯甲酬、二苯基-(2,4,6-S甲基苯甲酯基)氧化麟、苯 基-双(2,4,6-=甲基苯甲酯基)氧化麟、2-径基-2-甲基-1-苯基-1-丙酬、苯偶酷二甲缩酬、 2-甲基-1-[4-(甲硫基）苯基]-2-吗嘟基-1-丙酬（2-11161:1171-1-[4-(11161:1171111；[0)口116]171]-2-mo巧holinopropan-l-one)、异丙基硫杂蔥酬或者上述两种或更多种的组合。
[0024]在一个实例中，在Lm)源产生的波长下和/或在所产生的紫外光W其为中屯、的波长 (例如395nm)下，光引发剂可W吸收紫外福射。在其中使用了两种或更多中光引发剂的混合 物的实例中，在LED源产生的波长下和/或在所产生的紫外光W其为中屯、的波长（例如 395n