专利名称：可固化固体油墨组合物的制作方法
技术领域：
本发明总体上涉及一种含有乙氧基化辛基酚衍生物的可固化固体油墨组合物及其制备方法，所述可固化固体油墨显示出比常规固体相变油墨和可固化固体油墨更好的固化速率、遇冷收缩、硬度以及耐划痕性。
背景技术：
印刷油墨通常根据目标市场应用所需的严格性能要求以及所需性能来配制。不管
对于办公印刷还是对于生产印刷，都希望有一种在应力条件下产生稳固持久图像的特定油
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蛮O在通常的压电喷墨印刷设备的设计中，通过基底(图像接收部件或中间转印部件)相对于喷墨头的四至六次旋转(增量运动)过程中喷射适当着色的油墨来施用图像， 即每次旋转之间，印刷头都会相对于基质有细微的平移。该法简化了印刷头设计，并且该细微运动确保了良好的墨滴定位。在喷墨操作温度下，从印刷设备中喷射出液态油墨滴，并且当油墨滴直接或通过加热过的中间转印带或鼓而接触到记录基底表面时，其会迅速固化形成固化油墨滴的预定图案。通常与喷墨印刷头一起使用的热熔油墨具有一种蜡基油墨载体，例如结晶蜡。这种固态喷墨油墨提供了颜色鲜艳的图像。常规油墨体系中，结晶蜡油墨在大约120°C至 140°C的温度下被喷射至转印部件(例如铝质鼓)上。将所述蜡基油墨加热至如此高的温度，使其粘度降低以便高效且适当喷射至转印部件上。所述转印部件大约为60°C以使得蜡充分冷却而固化或结晶。随着转印部件在记录介质(如纸张)上滚动，包含蜡基油墨的图像就被压在纸上。然而，结晶蜡的使用限制了常规固体油墨所用的印刷方法。例如，在印刷过程中使印刷头保持高于120°C的温度，这会导致一些问题。在这些高温下，以分子态溶解在油墨载体中的染料通常易受到不期望的作用影响，导致差的油墨性能，例如由光线引起的光氧化 (导致差的耐光性)；热降解(例如当油墨加热至高于120°C的温度时，荧光染料会失去荧光)；染料由油墨扩散进纸张或其它基底(导致差的图像质量及透印)；染料渗透进其它溶剂中与图像接触(导致差的水/溶剂坚牢度)。此外，当印刷头被冷却并再次加热时，所致的油墨收缩及膨胀需要一个清洗周期以达到最佳的印刷头性能。还希望最终的印刷图像具有增强的机械稳固性。当成功地使用常规油墨组合物，例如COlOrQubeTM9200系列固体油墨时，还需要一种能够通过压电喷墨印刷法来印刷的新型相变油墨。此外，需要能够进行低温操作、能耗小、稳固性提高、喷墨可靠性及幅度提高、且渗透性改善以及可在低压下固色的油墨组合物。此外，还需要在喷墨温度下显示出想要的低粘度值、产生观感和触感特性提高的图像、 产生硬度及柔韧性提高的图像、并且适于多种常用基底的相变油墨组合物。此外，有利的是确保这类油墨中所用有毒的或其它危险化合物的迁移、蒸发或萃取被减少或消除。当这类油墨用于某些应用(例如食品包装及涉及纸张印刷)，有利的是减少或消除所存在的未反应单体的量(其可从图像中迁移或转移出)，以满足环境、健康及安全要求。美国专利6，896，937公开了一种辐射可固化的热熔油墨组合物，其包含着色剂、 可聚合单体、以及光敏引发体系，所述光敏引发体系包含0. 5重量％至1. 5重量％的芳香酮光敏引发剂、2-10重量％的胺增效剂、3-8重量％的不同于所述芳香酮光敏引发剂且能够经历α-裂解的第二光敏引发剂及0.5重量％-1.5重量％的光敏剂。美国专利6，896，937 还公开了液体可固化油墨组合物以及含有液体稀释剂的组合物，这些油墨在室温下不是固体。此外，美国专利7，322，688公开了一种喷墨印刷可固化油墨的方法，但是这些油墨是通过阳离子光敏引发体系而聚合的。然而，上述参考文献中的常规可固化油墨载体不包含本发明的乙氧基化辛基酚衍生物并且包含稀释剂。还发现上述公开文本中配制的油墨的固化硬度小于66，且固化速率为约100，小于本发明油墨的固化速率的一半。在2009 年 12 月 18 日提交的名为 “Curable Solid OvercoatCompositions” 的美国专利申请12/642，538中描述了含市售Licowax树脂的低收缩辐射可固化固体油墨组合物，文中公开了其作为常规固体油墨的替代品显示出比上述公开文本中的油墨更好的性能，该申请的全部内容通过引用的方式纳入本说明书。这些油墨能够用于多种应用，但是需要增强其固化性能以提高印刷速度或降低能量使用(绿色油墨)、提高可喷墨性且降低喷墨温度、并降低由喷墨温度冷却至结晶温度以下时表现出的收缩百分率。
发明内容
本发明的可固化固体油墨解决了常规可固化固体油墨的上述问题及缺陷。本发明的一个方面提供了一种辐射可固化的固体油墨组合物，包括可固化组分；包含至少一种乙氧基化辛基酚衍生物的不可固化组分；至少一种光敏引发剂；以及着色剂；其中这些组分形成的可固化油墨组合物在第一温度(所述第一温度为约20至约25°C)下为固体，并且这些组分在第二温度下形成液体组合物(所述第二温度大于约40°C )。
图1显示出说明与用Licowax-KFO树脂(对比例)配制的可固化固体油墨相比， 本发明的示例性无色可固化固体油墨的硬度数据的图表；图2显示出说明本公开的示例性可固化固体油墨(实施例1)的粘度数据随温度变化得到的图表；图3显示出说明本公开的示例性可固化固体油墨(实施例2)的粘度数据随温度变化得到的图表。
具体实施例方式本文描述了能够在较低温度(例如70°C至100°C )下实现印刷、同时操作稳固性超过常规固体蜡基油墨的油墨制剂。这些低收缩可固化固体油墨为蜡、乙氧基化辛基酚衍生物树脂、单体、可固化蜡及自由基光敏引发剂的掺混物，这些物质都是在低于约40°C下有少量或没有气味的固体。还选择这些组合物以能够生产在约20°C至约25°C的第一温度下
6为固体或糊状物的油墨；并且其中这些组分在大于约40°C的第二温度下形成液体组合物。本发明提供一种辐射可固化固体油墨组合物，包含可固化组分；不可固化组分，其包含至少一种乙氧基化辛基酚衍生物；至少一种光敏引发剂；以及着色剂；其中所述组分形成在第一温度下为固体的可固化油墨组合物，并且所述组分在第二温度下形成液体组合物，其中所述第一温度为约20至约25°C，且所述第二温度大于约40°C。在一个优选的实施方案中，在所述可固化固体油墨组合物中，所述可固化组分包含可固化蜡。在一个优选的实施方案中，在所述可固化固体油墨组合物中，所述不可固化组分包含至少一种不可固化蜡。在一个优选的实施方案中，在所述可固化固体油墨组合物中，所述乙氧基化辛基酚衍生物为选自下式的化合物
权利要求
1.一种辐射可固化固体油墨组合物，包含 可固化组分；不可固化组分，其包含至少一种乙氧基化辛基酚衍生物； 至少一种光敏引发剂；以及着色剂；其中所述组分形成在第一温度下为固体的可固化油墨组合物，并且所述组分在第二温度下形成液体组合物， 其中所述第一温度为约20至约25°C，且所述第二温度大于约40°C。
2.权利要求1的可固化固体油墨组合物，其中所述可固化组分包含可固化蜡。
3.权利要求1的可固化固体油墨组合物，其中所述不可固化组分包含至少一种不可固化蜡。
4.权利要求1的可固化固体油墨组合物，其中所述乙氧基化辛基酚衍生物为选自下式的化合物
5.权利要求1的可固化固体油墨组合物，其中所述乙氧基化辛基酚衍生物为选自下式的化合物
6.权利要求1的可固化固体油墨组合物，其中所述组合物的固化速率(ft/s)在约100 至约300的范围内。
7.权利要求1的可固化固体油墨组合物，其中所述组合物由100°C冷却至室温的收缩值为约5%至约0. 1%。
8.权利要求1的可固化固体油墨组合物，其中所述组合物的固化后硬度为约70至约95。
9.权利要求1的可固化固体油墨组合物，其中所述组合物在90°C下的粘度小于12cPs， 优选在约5至约12的范围内。
10.权利要求1的可固化固体油墨组合物，其中所述可固化组分与所述不可固化组分的重量比为约0. 95至约0.5。
全文摘要
一种可固化固体油墨组合物，包含可固化组分、含有乙氧基化辛基酚衍生物的不可固化组分、光敏引发剂及着色剂。所述可固化固体油墨组合物的粘度在90℃下小于10cPs，收缩值小于3％，并且相较于现有可固化固体油墨组合物具有较高的固化速率。通过使乙氧基化辛基酚、直链醇、及二异氰酸酯或多异氰酸酯反应来制备所述乙氧基化辛基酚衍生物。
文档编号C09D11/02GK102153906SQ20111003525
公开日2011年8月17日 申请日期2011年2月9日 优先权日2010年2月11日
发明者C·A·瓦格纳, I·达菲, J·H·班宁, M·N·克雷蒂安, M·P·布莱顿, S·V·德雷派尔 申请人:施乐公司