喷墨用油墨和喷墨印刷方法_2

文档序号:9820933阅读:来源:国知局
,所述着 色剂为无机颜料。合适的无机颜料包括金属氧化物。无机颜料能够耐高溫(例如超过400°C 的溫度),因此特别适于在后固化加热步骤中或在使用完成的印刷制品期间要将印刷组合 物暴露于高溫下的应用中。为了在陶瓷基材上印刷,尤其优选无机颜料。在某些实施方案 中,着色剂为有机着色剂,优选有机颜料。有机颜料提供了比无机颜料更宽的颜色范围,因 此对于印刷组合物仅暴露于相对适中的溫度下的应用可能是优选的。
[0021] 本发明还提供了对无孔基材、尤其是玻璃或陶瓷基材进行装饰的方法,所述方法 包括如下步骤:
[0022] a)在基材上喷墨印刷包含具有活性甲娃烷基的化合物和任选的光引发剂的组合 物;
[0023] b)将所述基材上的印刷组合物暴露在电子束或光化福射下W进行固化;W及
[0024] C)将所述基材上的所述印刷组合物加热到至少100°C但小于400°C的溫度。
[0025] 在一个实施方案中,通过本发明的方法和/或使用本发明的组合物,制造了适用于 要求较低的用途如室内用途的装饰制品。例如,在该实施方案中能够制造装饰的玻璃隔板 和浴室口等。在该实施方案中也能够制造装饰的陶瓷制品如用于室内用途的瓷砖或陶器。 在该实施方案中,通常不将装饰的制品暴露于特别严酷的条件如风化和极端溫度下。因此, 固化的印刷组合物不需经受严酷的条件。已经发现,在中等溫度如l〇〇°C~400°C下的后固 化加热,足W提供固化的印刷组合物与陶瓷、尤其是玻璃基材的足够粘附力,由此为要求较 低的用途如室内用途的制品提供足够的耐化学性和耐刮擦性。已经发现,对于预期用于室 内用途的制品上使用的印刷组合物,通常不需要在超过400°C的溫度下进行后固化加热。有 利地,在低于350°C、优选低于300°C且更优选低于250°C的溫度下进行后固化加热。在对要 求较低的用途的制品进行装饰的方法中,在后固化加热步骤中不优选使用高溫,因为将印 刷制品加热至高溫的花费相对较高且更限制了在较高溫度下可使用的着色剂的范围。 [00%]已经发现,超过400°C的溫度、尤其是从约600°C起的溫度,使得印刷的组合物能够 烙合在某些基材的表面上,尤其是能够烙合入玻璃基材的表面中。在一个实施方案中,在步 骤(C)中,将印刷组合物加热到至少400°C的溫度,优选到至少500°C的溫度,更优选到至少 600°C的溫度。已经发现,在运样的溫度下,大部分有机基材,包括为了在进行固化步骤中将 组合物固定到基材上而存在的有机聚合物,被烧掉而仅留下典型烙合入基材表面中的无机 残余物。所述无机残余物可W包括源自印刷组合物中存在的包含活性甲娃烷基的化合物中 的娃酸盐和其他含娃物质、W及源自无机颜料的物质。可推断,包含活性甲娃烷基的化合物 充当了釉料的替代品而使得残余物能够烙合在基材表面上。可任选在步骤C)中W两阶段法 对印刷组合物进行加热,其中在第一阶段中首先将组合物加热至超过l〇〇°C的溫度,足W将 所述组合物固化,然后在第二阶段中例如加热至足W将组合物烙合在基材表面上的溫度。
[0027] 在一个实施方案中,本发明提供了对玻璃基材进行装饰的方法,所述方法包括如 下步骤:
[0028] a)在基材上喷墨印刷包含具有活性甲娃烷基的化合物和任选的光引发剂的组合 物;
[0029] b)将所述基材上的印刷组合物暴露在电子束或光化福射下W进行固化;W及
[0030] C)将所述基材上的所述印刷组合物加热到至少400°C但小于800°C的溫度。
[0031] 在该实施方案中形成的包含玻璃基材的装饰制品,特别适合于相对高要求的用途 例如装饰制品经历风化的室外用途中。超过400°C且小于800°C的溫度,尤其是约600°C~约 700°C的溫度,特别适合于装饰玻璃制品的方法。溫度超过400°C、尤其是超过约600°C,导致 印刷物质中的无机成分变得烙合在玻璃基材表面上。烙合在玻璃表面上的材料与玻璃材料 成为一体,由此被永久固定。溫度超过约700°C、尤其是超过800°C,不适合大部分设及玻璃 基材的方法,因为在运种高溫下会损伤许多玻璃基材的整体性。
[0032] 已经发现,溫度超过lOOOr、尤其是从约1200°C起,使得印刷组合物能够烙合在某 些基材表面上、尤其是烙合到陶瓷基材的表面内。在一个实施方案中,在步骤(C)中将印刷 组合物加热到至少800°C的溫度,优选到至少1000°C的溫度,更优选到至少1100°C的溫度。
[0033] 在一个实施方案中,本发明提供了对陶瓷基材进行装饰的方法,所述方法包括如 下步骤:
[0034] a)在基材上喷墨印刷包含具有活性甲娃烷基的化合物和任选的光引发剂的组合 物;
[0035] b)将所述基材上的印刷组合物暴露在光化福射或电子束福射下W进行固化;W及
[0036] C)将所述基材上的所述印刷组合物加热到至少800°C的溫度。
[0037] 在该实施方案中形成的包含陶瓷基材的装饰制品,特别适合于相对高要求的用途 如装饰制品经历风化的室外用途和高溫用途。溫度超过8〇o°c,尤其是溫度超过Iiocrc,特 别适合于装饰陶瓷制品的方法。溫度超过800°c、尤其是超过约Iioor,导致印刷物质中的 无机成分烙合在陶瓷基材的表面上。烙合在陶瓷表面上的材料与陶瓷材料成为一体,由此 被永久固定。
[0038] 除了具有活性甲娃烷基的化合物之外,所述组合物可任选包含不含活性甲娃烷基 的可聚合单体。任选地,所述不含活性甲娃烷基的可聚合单体可W是可阳离子固化的单体, 所述单体可通过阳离子机理进行聚合。有利地,不含活性甲娃烷基的阳离子聚合单体的含 量为全部组合物的至少IOwt%,更优选为全部组合物的至少20wt%,尤其为全部组合物的 至少30wt%。不含活性甲娃烷基的可阳离子固化的单体可W包括环状醋、环状碳酸醋、氧杂 环下烧或环氧官能团。优选的可阳离子固化的单体包括二氧杂环下烧、氧杂环下烧、碳酸亚 丙醋、下内醋、己内醋和脂环族环氧树脂如3,4-环氧环己基甲基-3,4-环氧环己烧簇酸醋 (CyracureR?UVR-6105)和二(3,4-环氧环己基)己二酸醋(CyracureR?UVR-6128)。
[0039] 优选地,所述组合物包含含有环氧官能团的环氧单体。任选地,所述组合物可包含 软环氧单体。任选地,所述组合物可包含硬环氧单体。有利地,所述组合物包含硬环氧单体 和软环氧单体两者。优选地,所述组合物包含环氧单体的量为全部组合物的至少lOwt%,更 优选全部组合物的至少20wt%,尤其为全部组合物的至少30wt%。有利地,所述组合物包含 占全部组合物至少lOwt%的软环氧单体和占全部组合物至少lOwt%的硬环氧单体。软环氧 单体固化而提供具有柔性主链如包含长的酸接头的柔性聚合物。硬环氧单体固化而提供 硬、非柔性的聚合物。硬环氧单体的实例为UVR-6105。软环氧单体的实例为UVR-6128。其他 实例对本领域技术人员是已知的。优选地,所述组合物包含含有活性甲娃烷基的环氧单体。 任选地,所述组合物可包含不含活性甲娃烷基的环氧单体。任选地,所述组合物可包含乙締 基酸单体。为了实现低粘度(例如在25°C下低于50cPs),可W存在乙締基酸和/或氧杂环下 烧单体。
[0040] 本发明还提供对无孔基材、尤其是玻璃或陶瓷基材进行装饰的方法,所述方法包 括如下步骤:
[0041] a)在基材上喷墨印刷包含可自由基固化的单体和具有活性甲娃烷基的化合物的 组合物;
[0042] b)将所述基材上的印刷组合物暴露在光化福射或电子束福射下W使得所述可自 由基固化的单体发生聚合;和
[0043] C)将所述基材上的所述印刷组合物加热到至少100°C的溫度。
[0044] 本发明还提供一种可喷墨印刷的组合物,所述组合物包含具有活性甲娃烷基的化 合物、任选的自由基光引发剂和可自由基固化的单体。优选地,可自由基固化的单体不包含 活性甲娃烷基。在许多情况下已经发现,包含可自由基固化的单体的本发明的实施方案从 使用自由基固化组合物的便利中受益,包括它们良好的胆存期W及通过阳离子固化组合物 而提供的优异粘附性、硬度和耐化学性。所述组合物中可自由基固化的单体的含量可W是 例如全部组合物的至少20wt%,例如全部组合物的至少40wt%。在某些实施方案中,所述组 合物中可自由基固化的单体的含量可W是例如全部组合物的至少50wt%。典型地,所述可 自由基固化的单体为締属不饱和单体。任选地,所述可自由基固化的单体可包含选自丙締 酸醋单体、甲基丙締酸醋单体、乙締基单体如N-乙締基己内酷胺或N-乙締基化咯烧酬、和苯 乙締的締属不饱和单体。优选地,所述可自由基固化的单体选自丙締酸醋类和甲基丙締酸 醋类。已经发现,大部分可自由基固化的单体通过自由基机理而完全固化。然而,已经发现, 某些可自由基固化的单体在膜性能方面确实显示了优势,例如在使用后固化加热步骤时, 硬化更高。优选的可自由基固化的单体是在后固化加热步骤中膜性能得W提高的那些单 体。W后固化加热步骤提高膜性能的可自由基固化的单体的实例为CTFA(环状S径甲基丙 烧缩甲醒丙締酸醋)。
[0045] 有利地,所述组合物包含自由基光引发剂。所述自由基光引发剂是在暴露于光化 福射下、尤其是UV光下时产生
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