可uv固化的喷墨和罩印清漆组合的制作方法_3

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率(对于在乙腈或其他合适的溶剂中的0.01% (w/w)溶液)。对 于该油墨,进一步优选的是,它们结合在大于340nm的波长处具有小于0. 1的吸光率(对于 在合适溶剂中的0.01% (w/w)溶液)的光引发剂。
[0057] 吸光率是表示为落到材料上的辐射和透射通过材料的辐射之间的对数比率的定 量测量:
[0059] 其中六;^是光在某波长处(λ)的吸光率,I1是已经穿过该材料的辐射(光)(透射 辐射)的强度,并且I。是光在穿过该材料之前的辐射(入射辐射)的强度。
[0060] 在分析化学的领域之外,例如当与可调二极管激光吸收光谱(TDLAS)技术一起使 用时,吸光率通常使用自然对数代替常用对数定义,g卩,如下
[0061] Αλ = -ln(I j/Iq)
[0062] 其中,I1是在特定波长λ处已经穿过样品的光的强度(透射光强度),并且I。是 光进入样品之前的强度,或入射光强度(或功率)。
[0063] 术语吸收是指吸收光的物理过程,而吸光率是指数学数量。并且,吸光率不总是测 量吸收:例如,如果给定样品是分散体,入射光中的部分实际上将通过分散的颗粒被散射, 而不是真正地被吸收。然而,在此类情况下,推荐使用术语"衰减率"(从前叫"消光率"), 其说明由于散射和发光的损失。更完整的讨论见比尔-朗伯定律。
[0064] 虽然吸光率正确地是无单位的,但是通常以"吸光率单位"或AU记录。然而,许多 人,包括科学研究人员,错误地以任意单位表示来自吸光率测量实验的结果。
[0065] 对数与成lH比的测量
[0066] 透射通过材料的光的量随着它穿过材料以指数方式减少。因为样品的吸光率测量 为对数,所以它与样品的厚度和在样品中的吸收材料的浓度成正比。与吸收相关的其他测 量,诸如透射率,测量为简单的比率,所以它们随材料的厚度和浓度以指数方式变化,如表1 所示。
[0067] 表1-其间的关系和透射率
[0068] CN 105163869 A 说明书 8/16 页
[0069] 在施加本发明的OPV组分之前,只要它们在可以与油墨的光引发剂相互作用的波 长下发出,油墨可以在从任何源发出的UV光的作用下固化;其包括中压汞灯和LED灯。不 限制油墨应该初始暴露到的UV剂量,只要当OPV施加在油墨上时,足以"钉住"油墨层并阻 止显著的渗出。然而,UV剂量优选大于lOmJ/cm2(根据校准的国际照明技术ILT490探查皮 带辐射计测量(覆盖UV-A和UV-B范围)),并且更优选大于25mJ/cm2。不存在对OPV应该 暴露到的UV剂量的限制,只是它应该足以确保OPV和油墨的满意固化,并且UV光源具有能 与本发明的OPV和油墨组分的光引发剂都反应的发射。然而,优选的是,油墨-OPV层暴露 到的总UV剂量大于25mJ/cm2,更优选大于50mJ/cm2。优选的是,油墨-OPV层暴露到的总UV 剂量不应大于300mJ/cm2,更优选不大于250mJ/cm2。
[0070] 在本发明的另一实施方式中,采用用于通过本发明的油墨-OPV组合打印物品的 制备的流线过程。该过程包含首先沉积油墨组分,随后初步(或"钉住")UV固化,之后是沉 积本发明的OPV组分,随后用合适剂量的UV光固化油墨-OPV层。该流线过程将帮助在施加 OPV之前,防止随任何未固化的油墨从部分固化的表面转移可能发生的任何问题,如果打印 物品在OPV组分施加之前是卷曲或堆叠的,将是该情况。
[0071] 通过移出套印OPV和油墨中的任一项(或两者)的光引发剂并且通过电子束(EB) 辐射固化,也可以实现本发明的目标(具有低迀移物的最终印刷品)。然而,这对于大多数 打印机不是可行的选择,因为这需要用添加 EB固化单元完全改型现有设备。
[0072] 本发明可以适用于实际上任何基底,其包括例如塑料,例如聚酯、聚乙烯、聚丙烯、 聚酰胺、聚(乳酸)、纤维素膜,或它们的任何涂覆或预处理的膜。考虑的其他塑料基底还包 括乙烯基(PVDF类和共聚物)、丙烯酸树脂类(例如PMMA)、聚碳酸酯、PEN(聚(对萘二甲 酸乙二醇酯));金属,例如钢、铝及其合金、锡和涂有锡的材料;玻璃等。
[0073] 优选地,用于本发明的基底对空气不是高度可透过的,以便足以阻止在油墨的背 面上到清漆的氧抑制,即基底-油墨界面上的。
[0074] 已经详细地描述了本发明,包括它的优选的实施方式。然而,应当理解,本领域的 技术人员,在考虑本发明时,可以对本发明做出落入本发明的范围和精神内的修改和/或 改进。
[0075] 实施例
[0076] 以下实施例说明本发明的具体方面,并且不旨在任何方面限制其范围,并且不应 该按此解释。
[0077] 油墨制备
[0078] 通过将颜料分散体和油墨组分使用Silverson型扩散器混合20分钟制备油墨。然 后过滤油墨,以移除可能存在于油墨中的任何过大的颗粒。
[0079] 粘度测量
[0080] 油墨的粘度使用配备有18号锭子的Brookfield DV-11+Pro粘度计在IOOrpm下 测量。
[0081] UV固化响应
[0082] 通过将12 μ m膜施加到Leneta不透明图表(形状2A),使用校准的K-Bar (来自 RK Print)确定油墨的固化响应。然后使涂覆的图表通过配备有中压H-灯的Fusion UV系 统UV-装置。调节皮带速度,以便根据通过校准的国际照明技术ILT490探查皮带辐射计测 量(覆盖UV-A和UV-B范围)的UV剂量是约50mJ/cm2。然后记录通过装置以实现表面和 贯穿固化的遍数,从而允许确定实现固化的UV剂量水平。表面固化通过在打印的表面上轻 轻拉脱脂棉芽评估,完全固化根据其中没有观察到的表面缺陷的点来确定。贯穿固化通过 用约5Kg向下的负载在油墨表面上拖I. 5mm宽的木销钉评估。贯穿固化根据木销钉不能透 过到Leneta图表的下表面的点确定。
[0083] 在油墨膜在UV LED灯的作用下固化的情况下,在施加可UV固化的OPV之前,使用 配备有在395nm处发射,具有lOW/cm2的标称峰辐射率的集成技术LED零度Solidcure灯 的Nordson Conveyor。油墨暴露的UV剂量使用校准的国际照明技术ILT 400剖面带福射 计测量(在BVA范围内测量;275-485nm)。
[0084] 固化油墨和OPV用于测试i千移
[0085] 将油墨以12 μ m施加到36 μ m的Melinex S (聚酯膜)上。然后将该油墨通过先 前描述的UV装置在特定UV剂量下固化。本发明的OPV以8 μ m施加,并且通过先前所述的 配备有中压汞H灯的UV装置在特定UV剂量下固化。然后,在进行下面所述的迀移测试之 前,将印刷物堆叠2小时。
[0086] 估计讦務物种类的含量
[0087] 来自印刷表面的污染的含量通过"抵销"迀移测试确定。该测试涉及用LDPE(低 密度聚乙烯)的30微米片在10吨下72小时的时间段内封闭(blocking)90cm2的印刷表 面。已经示出封闭该打印油墨膜比这更长的时间,最多至21天,不导致迀移物含量的任何 显著差异。然后,将聚乙烯膜在含有0.025% (w/w)的MEHQ(稳定剂)的2ml甲醇中提取3 小时,之后通过GC-MS分析甲醇溶液。浸泡膜24小时,或在40°C下在提取的甲醇中温育该 膜5小时,在通过该技术检测的迀移物含量中无明显差异。GC-MS用已知的分析物(单体、 低聚物、光引发剂和光引发剂分解产品)溶液校准,并且结果记录为PPb (份数每十亿),这 是根据EU包装模型,可以存在于IKg食品的迀移物材料的量,其中假设包装IKg食品需要 600cm2的基底。
[0088] 油墨实施例1和油墨实施例2 :
[0089] 按照上述步骤,采用表2中所载明的组成制备油墨实施例1。
[0090] 表2*-油墨实施例1和油墨实施例2的组合物
[0092] *表1的沣释
[0093] DPGDA =二丙二醇二丙烯酸酯
[0094] 3-MePDDA = 3-甲基戊二醇二丙烯酸酯
[0095] VEEA = 2-(2-乙烯氧乙氧基)乙基丙烯酸酯
[0096] DDA =癸二醇二丙烯酸酯
[0097] CN3715LM =丙稀酸胺,来自 Sartomer
[0098] Genopol TX =聚合的噻吨酮(来自Rahn)
[0099] Irgacure 819 =双氧化膦光引发剂,来自巴斯夫
[0100] Genorad 16 =稳定剂,来自 Rahn
[0101] 黑色分散体1 =含有25. 0% (w/w)特种黑350,剩余物包括分散剂(Efka 7476)、 稳定剂和DPGDA的分散体。
[0102] 品红色分散体1 =含有21. 0 % (w/w)的颜料红122,剩余物包括分散剂(Efka 7476)、稳定剂和NPG(PO)DA(丙氧基化的新戊基二醇二丙烯酸酯的分散体。
[0103] OPV 实施例 1
[0104] 表3提供了 OPV实施例1可UV固化的OPV的细节,其具有适于通过喷墨印刷应用 并且与本发明一致的粘度。
[0105] 表3*_可UV固化的OPV实施例1的组合物
[0107] *表3的沣释
[0108] TMP (EO) 3TA =三羟甲基(3摩尔当量的乙氧基化)三丙烯酸酯
[0109] Omnipol 682 =聚合的二苯甲酮(光引发剂);来自IGM Resins
[0110] KIP160 =双官能的羟基-酮光引发剂,来自Lamberti
[0111] Irgacure 127 =双官能的羟基-酮光引发剂,来自BASF
[0112] Tego Glide 410 =滑爽剂;来自 Evonik
[0113] 表4示出从固化的油墨膜和也固化的油墨-OPV组合物检测的可迀移组分的含量。 在这些情况下油墨和OPV在中压汞H-灯泡的影响下固化。
[0114] 表4*_从UV固化膜(油墨实施例1和油墨实施例2
[0115] 以及OPV实施例1)的迀移组分
[0116] CN 105163869 A 说明书 12/16 页
[0117] *表4的沣释
[0118] 1.2, 4, 6-三甲基苯甲醛是由Irgacure 819分解
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