線性聚酯樹脂和改進(jìn)的平版油墨的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明描述了一種適用于能量可固化平版油墨中的包含二環(huán)氧化物單體和二酸單體的線性聚酯樹脂。所述線性聚酯樹脂展示小于20,000的數(shù)均分子量。本發(fā)明還描述了一種包含所述線性聚酯樹脂的能量可固化平版油墨制劑。所述油墨展示了改進(jìn)的印刷密度、印刷反差、水窗以及流變(總體)特性。
【專利說明】線性聚酯樹脂和改進(jìn)的平版油墨
[0001]本申請要求2011年9月2日提交的美國臨時專利申請?zhí)?1/530,536的權(quán)益,所述專利出于所有的目的如同全部列出一樣在此以引用的方式并入本文。
[0002]發(fā)明背景
發(fā)明領(lǐng)域
[0003]本發(fā)明大體上是針對新型線性聚酯樹脂。本發(fā)明還針對包含所述新型線性聚酯樹脂的能量可固化平版油墨和涂料。本發(fā)明進(jìn)一步針對用平版油墨或涂料印刷的制品。
[0004]相關(guān)技術(shù)說明
[0005]能量可固化平版油墨已在印刷和繪圖美術(shù)技術(shù)中使用了很多年。使用能量可固化平版油墨的商業(yè)要求源于其固化后的改進(jìn)的物理和化學(xué)抗性特性。例如,在商業(yè)應(yīng)用中,當(dāng)在基底如紙盒或硬紙板上印刷并固化平版圖像時,可以減少和/或消除在下游基底折疊過程期間與油墨劃傷和脫落有關(guān)的問題。
[0006]油墨制造商已花費(fèi)了大量的資源來改進(jìn)能量可固化平版油墨的總體特征。包括但
不限于點(diǎn)增益(dot gain)、水窗和飛墨的特性對于平版油墨是特別重要的。通常,點(diǎn)增益被
定義為在圖像從平板轉(zhuǎn)印到印刷裝置的橡皮布(blanket)并最終轉(zhuǎn)印到紙上時發(fā)生的半
色調(diào)點(diǎn)尺寸的機(jī)械增加。較大的點(diǎn)增益值(例如,非預(yù)期鋪展)可導(dǎo)致差的圖像質(zhì)量。水 窗通常被定義為油墨對水或潤版液的耐受性。寬水窗值指示油墨維持高印刷密度的能力。
可替代地,窄水窗值指示低印刷密度。低印刷密度油墨引起調(diào)色、堆墨、臟版以及過度點(diǎn)增.、
Mo
[0007]飛墨是與平版油墨有關(guān)的另一個問題。飛墨被定義為由于聞印刷速度和低油墨結(jié)構(gòu)而從印刷壓印線中噴濺的小墨滴。與良好制造規(guī)范(GMP)相反,飛墨造成了健康和清除問題。也就是,墨滴形成了最終遷移到印刷設(shè)備或印刷室中其它敏感區(qū)域內(nèi)的氣溶膠。此外,呈氣溶膠形式的墨滴可以無意間地被員工吸入而引起無法預(yù)料的健康問題。
[0008]關(guān)于能量可固化平版油墨制劑,單體或低聚體如環(huán)氧丙烯酸酯和聚酯丙烯酸酯已經(jīng)用于改進(jìn)某些印刷特征。例如,雙酚-A環(huán)氧丙烯酸酯和它們的類似物已經(jīng)用在低性能油墨中用于改進(jìn)粘性和飛墨。粘性被定義為適當(dāng)轉(zhuǎn)印并印刷到基底上所需要的墨膜中的測量的分離力。對于高性能油墨,聚酯丙烯酸酯和它們的類似物最常被采用,因?yàn)樗鼈冚^低的粘性和較高的官能性。雖然丙烯酸酯單體或低聚體適用于減少飛墨,但是已證明它們在獲得寬水窗,例如低的水或潤版液耐受性方面是無效的。這歸因于它們的反應(yīng)性,所述反應(yīng)性基于它們的極性和溶解度曲線造成了油墨制劑的穩(wěn)定性問題。
[0009]為了控制飛墨和點(diǎn)增益,已在能量可固化平版油墨中采用膠凝化或結(jié)構(gòu)化清漆(樹脂)。膠凝化清漆通過樹脂與螯合劑如烷醇鋁反應(yīng)而產(chǎn)生,并且包含配位共價(jià)鍵和氫鍵。然而,膠凝化樹脂常常與反應(yīng)性丙烯酸酯基單體和低聚體不相容。也就是,丙烯酸酯的極性特性導(dǎo)致了膠凝化清漆中的氫鍵結(jié)構(gòu)的破壞。為了對此進(jìn)行補(bǔ)償,通常用非常高水平的膠凝劑增強(qiáng)膠凝化清漆。然而,在能量可固化平版油墨中出現(xiàn)差的流動和轉(zhuǎn)移質(zhì)量,從而導(dǎo)致操作困難。這些膠凝劑由于低水乳化特性還可以引起差的油墨印刷適性。[0010]根據(jù)本發(fā)明人,在本領(lǐng)域中仍存在對改進(jìn)能量可固化平版油墨制劑的印刷特性的一種新型聚酯樹脂的需要。在本領(lǐng)域中還存在對展示寬水窗值、改進(jìn)的印刷反差、改進(jìn)的印刷密度以及改進(jìn)的流變(主體)特征的能量可固化平版油墨制劑的需要。
發(fā)明概要
[0011]本發(fā)明的發(fā)明人已驚奇地發(fā)現(xiàn),他們的新型線性聚酯樹脂改進(jìn)了能量可固化平版油墨和涂料的印刷特征。確切地說,本發(fā)明的能量可固化平版油墨制劑包含設(shè)計(jì)來通過交聯(lián)和纏結(jié)提供結(jié)構(gòu)的線性聚酯樹脂。通過這樣做,平版油墨制劑展示了改進(jìn)的流變特征、寬水窗值以及總體的改進(jìn)的印刷特征。
[0012]根據(jù)本發(fā)明的一個方面,描述了一種線性聚酯樹脂,其包括二環(huán)氧化物單體與二酸單體的反應(yīng)產(chǎn)物,其中所述聚酯樹脂具有小于20,000的分子量。所述聚酯樹脂具有摩爾過量的二環(huán)氧化物單體或二酸單體。在一個示例性實(shí)施方案中,聚酯樹脂包含在約0.30:0.99范圍內(nèi)的化學(xué)計(jì)量比的二環(huán)氧化物單體與二酸單體。在一個替代的示例性實(shí)施方案中,聚酯樹脂包含在約0.30:0.99范圍內(nèi)的化學(xué)計(jì)量比的二酸單體與二環(huán)氧化物單體。
[0013]根據(jù)本發(fā)明的另一個方面,描述了一種用于合成所述聚酯樹脂的方法。在一個示例性實(shí)施方案中,所述二環(huán)氧化物單體與二酸單體之間的反應(yīng)發(fā)生在溶劑中。在一個示例性實(shí)施方案中,所述溶劑是可聚合的單體。可聚合單體的實(shí)例包括但不限于TMPTA、DiTMPTA, EoTMPTA, PETA, DiPETA, GPTA, TPDDA, SR-CNl20an CN131-B 以及其混合物。
[0014]根據(jù)本發(fā)明的又一方面,描述了一種包含上述線性聚酯樹脂的平版印刷油墨。在一個示例性實(shí)施方案中,所述平版印刷油墨包含少于約35重量%的線性聚酯樹脂。
[0015]本發(fā)明的另一個方面描述了一種包含上述能量可固化的平版印刷油墨的印刷物品O
[0016]本發(fā)明的另外的特性和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的描述中闡述,并且部分特性和優(yōu)點(diǎn)在描述中將是顯而易見的,或可通過實(shí)踐本發(fā)明來領(lǐng)會。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)將通過在書面描述和其權(quán)利要求以及附圖中所特別指出的結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)并達(dá)到。
[0017]附圖簡述
[0018]被包括來提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解,并且被并入本說明書中并構(gòu)成本說明書的一部分的附圖,闡明了本發(fā)明的實(shí)施方案并且與描述一起用于解釋本發(fā)明的觀點(diǎn)。
[0019]在附圖中:
[0020]圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的一種線性聚酯樹脂。
[0021]圖2示出了一種假想的支化聚合物結(jié)構(gòu)。
[0022]圖3示出了純凈聚酯樹脂與乳化的聚酯樹脂的總體(total body)。
[0023]發(fā)明詳述
[0024]現(xiàn)在將詳細(xì)參考本發(fā)明的實(shí)施方案,并且這些實(shí)施方案的實(shí)施例示出在附圖中。
[0025]雖然描述有時可以是指油墨抑或涂料,但是本申請意圖支持油墨和涂料二者。此外,除非另外明確說明,否則術(shù)語“可聚合的”與短語“輻射可固化”同義,并且在貫穿本說明書中將可互換地使用。
[0026]如本文使用的,術(shù)語“單體”意指具有一個或多個可聚合基團(tuán)的相對低分子量(即,具有小于約500g/mol的分子量)的材料?!暗途垠w”意指具有從約500g/mol至約10, 000g/mol的分子量的相對中等分子量的材料?!熬酆衔铩币庵妇哂兄辽偌s10,000g/mol、優(yōu)選10,000g/mol至100,000g/mol的分子量的相對高分子量的材料。除非另外明確說明,否則如貫穿本說明書所使用的術(shù)語“分子量”意指數(shù)均分子量。
[0027]本發(fā)明人已驚奇地發(fā)現(xiàn)一種新型線性聚酯樹脂。這些線性聚酯樹脂能夠在水中乳化并,并且因此可以用于能量可固化的平版印刷油墨和涂料中。即,聚酯樹脂可以具有添加到其中而不會顯著改變樹脂的外觀和特征的水。
[0028]根據(jù)本發(fā)明的第一方面,所述線性聚酯樹脂的特征為具有反應(yīng)性環(huán)氧末端基團(tuán)。出于本發(fā)明的目的,末端基團(tuán)的反應(yīng)性基于特征為與材料有關(guān)的電荷極化程度或偶極矩的“極性”和“非極性”特性。極性差異僅需要為相對的,不需要為絕對的。
[0029]構(gòu)造線性聚酯樹脂,以使得它具有通過交聯(lián)和纏結(jié)形成的定義的結(jié)構(gòu)。常規(guī)的線性聚酯通常每條聚合物鏈具有2個羥基。相比之下,在本發(fā)明的一個示例性實(shí)施方案中,線性聚酯樹脂每個聚酯的重復(fù)單元具有兩個側(cè)基羥基(如果25個重復(fù)單元,則每條聚合物鏈50 個)。
[0030]在另一個示例性實(shí)施方案中,線性聚酯樹脂具有小于約20,000的數(shù)均分子量。在本發(fā)明中描述的線性聚酯樹脂的分子量在適合的溶劑中使用溶液凝膠滲透色譜法(GPC)使用裝備有Waters2410折光率檢測器、或等同于3.0版本W(wǎng)aters Millennium色譜軟件、或
等同于設(shè)定為 300x7.8mm OD、5mm 粒度(Phenomenex)以及50 A、100 A、500 A、103 A
以及104 A孔徑的Phenogel GPC5柱的Waters515HPLC泵進(jìn)行分析。
[0031]由George Odian 編寫的第 3 版聚合反應(yīng)原理(Principles of Polymerization)這本書的第2章第6節(jié)講解了在線性聚合反應(yīng)中控制分子量。也就是,稍微非化學(xué)計(jì)量地調(diào)整兩種單體的濃度允許反應(yīng)進(jìn)行到完成。在反應(yīng)中,消耗了一種反應(yīng)物,并且聚合物鏈都具有相同的末端官能團(tuán)。不發(fā)生另外的聚合反應(yīng),并且聚合物對于隨后的分子量變化是穩(wěn)定的。
[0032]根據(jù)本發(fā)明,出于確認(rèn)沒有與溶劑的副反應(yīng)導(dǎo)致支化聚合物系統(tǒng)的目的,使用熱解氣相色譜法測試線性聚酯樹脂的化學(xué)組成。在這個測試中,迅速加熱所述樣品以開始受控的分解。使用分子的破壞模式確定起始材料的結(jié)構(gòu)。在鈍化的不銹鋼杯中制備樣品,并在指示溫度下于氦載氣下在Frontier雙擊熱裂解儀(Frontier Double-Shot Pyrolyzer)PY-2020iD中進(jìn)行熱解。使用添加到杯子中的氫氧化四甲銨對一些樣品進(jìn)行原位水解和甲基化。在安捷倫(Agilent) 7890A氣相色譜儀中在毛細(xì)管柱上對熱解產(chǎn)物進(jìn)行分離。使用具有EI源的安捷倫5975C質(zhì)量選擇檢測器對產(chǎn)物進(jìn)行鑒別。用于熱解GC-MS的一些條件如下:
[0033]條件1: 10 μ L 樣品 §6000C ;
[0034]條件2:10 μ L 樣品 +2 μ L TMAHi400°C ;以及
[0035]條件3:10 μ L 樣品 +2 μ L TMAHi250°C。
[0036]主要熱解產(chǎn)物全部都與圖1所示的線性結(jié)構(gòu)一致,其中R是雙酚-A單元。出于顯示丙烯酸酯溶劑不與聚酯樹脂反應(yīng)的目的,使用如圖2所示的假想支化分子的結(jié)構(gòu)鑒別特征破壞分子。沒有鑒別出的匹配支化分子的分解模式的m/e種類。確切地說,從所提出的結(jié)構(gòu)中的預(yù)期的熱解產(chǎn)物已為m/z416。這種產(chǎn)物沒有被檢測到。基于這個結(jié)果,不存在確認(rèn)丙烯酸酯溶劑與本發(fā)明的聚酯樹脂之間的反應(yīng)的缺乏的丙烯酸酯分解產(chǎn)物的證據(jù)。
[0037]根據(jù)本發(fā)明的另一個方面,描述了一種合成所述聚酯樹脂的方法。例如,可以在溶劑中制備所述聚酯樹脂,將其蒸餾出來,并隨后用輻射可固化單體替換。溶劑的實(shí)例包括但不限于水、烴類溶劑、醇、二醇、酯以及其混合物。在一個示例性實(shí)施方案中,溶劑包括THF、1,4 二噁烷、2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇二異丁酸酯(Eastman Txib)以及其混合物。以這種方式產(chǎn)生的逐步增長的聚合反應(yīng)聚合物可以按常規(guī)控制為幾千至25,000數(shù)均分子量。在另一個示例性實(shí)施方案中,所述聚酯樹脂直接在輻射可固化單體中合成。根據(jù)本發(fā)明,優(yōu)選具有更低分子量聚酯樹脂,以最大化可以添加到油墨制劑中的聚酯樹脂的量。
[0038]輻射可固化單體是用于合成本發(fā)明的聚酯樹脂的示例性優(yōu)選溶劑。如以上所解釋的,輻射可固化單體不是聚酯樹脂的組分,如由分解產(chǎn)物所證實(shí)的。
[0039]在一個優(yōu)選實(shí)施方案中,輻射可固化單體可以是單官能或多官能單體。單官能單體的實(shí)例包括但不限于(甲基)丙烯酸酯。如本文所使用的術(shù)語“(甲基)丙烯?;焙w了丙烯?;?或甲基丙烯酰基。(甲基)丙烯酸酯包括但不限于(甲基)丙烯酸己酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸叔辛酯、(甲基)丙烯酸異戊酯、(甲基)丙烯酸癸酯、(甲基)丙烯酸異癸酯、(甲基)丙烯酸硬脂酰酯、(甲基)丙烯酸異硬脂酰酯、(甲基)丙烯酸環(huán)己酯、(甲基)丙烯酸4-正丁基環(huán)己酯、(甲基)丙烯酸冰片酯、(甲基)丙烯酸異冰片酯、(甲基)丙烯酸芐酯、2-乙基己基二甘醇(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸丁氧基乙酯、(甲基)丙烯酸2-氯乙酯、(甲基)丙烯酸4-溴丁酯、(甲基)丙烯酸氰乙酯、(甲基)丙烯酸丁氧基甲酯、(甲基)丙烯酸3-甲氧基丁酯、(甲基)丙烯酸烷氧基甲酯、(甲基)丙烯酸烷氧基乙酯、(甲基)丙烯酸2-(2-甲氧基乙氧基)乙酯、(甲基)丙烯酸2-(2-丁氧基乙氧基)乙酯、(甲基)丙烯酸2,2,2-三氟乙酯、(甲基)丙烯酸1H, 1H, 2H, 2H-全氟癸酯、(甲基)丙烯酸4- 丁基苯酯、(甲基)丙烯酸苯酯、(甲基)丙烯酸1,2,4,5-四甲基苯酯、(甲基)丙烯酸4-氯苯酯、(甲基)丙烯酸苯氧基甲酯、(甲基)丙烯酸苯氧基乙酯、(甲基)丙烯酸縮水甘油酯、(甲基)丙烯酸縮水甘油基氧基丁酯、(甲基)丙烯酸縮水甘油基氧基乙酯、(甲基)丙烯酸縮水甘油基氧基丙酯、(甲基)丙烯酸四氫呋喃酯、(甲基)丙烯酸羥基烷酯、(甲基)丙烯酸2-羥基乙酯、(甲基)丙烯酸3-羥基丙酯、(甲基)丙烯酸2-羥基丙酯、(甲基)丙烯酸2-羥基丁酯、(甲基)丙烯酸4-羥基丁酯、(甲基)丙烯酸二甲基氨基乙酯、(甲基)丙烯酸二乙基氨基乙酯、(甲基)丙烯酸二甲基氨基丙酯、(甲基)丙烯酸二乙基氨基丙酯、(甲基)丙烯酸三甲氧基甲硅烷基丙酯、(甲基)丙烯酸三甲基甲硅烷基丙酯、聚氧化乙烯一甲基醚(甲基)丙烯酸酯、低聚氧化乙烯(oligoethyleneoxid) —甲基醚(甲基)丙烯酸酯、聚氧化乙烯(甲基)丙烯酸酯、低聚氧化乙烯(甲基)丙烯酸酯、低聚氧化乙烯一烷基醚(甲基)丙烯酸酯、聚氧化乙烯一烷基醚(甲基)丙烯酸酯、二丙二醇(甲基)丙烯酸酯、聚氧化丙烯一烷基醚(甲基)丙烯酸酯、低聚氧化丙烯一烷基醚(甲基)丙烯酸酯、2-甲基丙烯酰氧基乙基琥珀酸、2-甲基丙烯酰氧基六氫鄰苯二甲酸、鄰苯二甲酸2-甲基丙烯酰氧基乙-2-羥基丙酯、丁氧基二甘醇(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸三氟乙酯、(甲基)丙烯酸全氟辛基乙酯、(甲基)丙烯酸2-羥基-3-苯氧基丙酯、環(huán)氧乙烷變性苯酚(甲基)丙烯酸酯、環(huán)氧乙烷變性甲酚(甲基)丙烯酸酯、環(huán)氧乙烷變性壬基酚(甲基)丙烯酸酯、環(huán)氧丙烯變性壬基酚(甲基)丙烯酸酯、環(huán)氧丙烯變性2-乙基己基(甲基)丙烯酸酯以及其混合物。[0040]單官能單體如(甲基)丙烯酸酯的其它實(shí)例包括但不限于(甲基)丙烯酰胺、N-甲基(甲基)丙烯酰胺、N-乙基(甲基)丙烯酰胺、N-丙基(甲基)丙烯酰胺、N-正丁基(甲基)丙烯酰胺、N-叔丁基(甲基)丙烯酰胺、N-丁氧基甲基(甲基)丙烯酰胺、N-異丙基(甲基)丙烯酰胺、N-羥甲基(甲基)丙烯酰胺、N,N-二甲基(甲基)丙烯酰胺、N,N-二乙基(甲基)丙烯酰胺、N-嗎啉代(甲基)丙烯酰胺以及其混合物。
[0041]二官能單體的實(shí)例包括但不限于三丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三甘醇二(甲基)丙烯酸酯、四甘醇二(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇羥基特戊酸酯二(甲基)丙烯酸酯(MANDA)、羥基特戊酸新戊二醇酯二(甲基)丙烯酸酯(HPNDA)、
I,3- 丁二醇二(甲基)丙烯酸酯(BGDA)、1,4- 丁二醇二(甲基)丙烯酸酯(BUDA)、1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯(HDDA)、1,9-壬二醇二(甲基)丙烯酸酯、二甘醇二(甲基)丙烯酸酯(DEGDA)、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯(NPGDA)、三丙二醇二(甲基)丙烯酸酯(TPGDA)、新戊二醇酯二(甲基)丙烯酸酯、丙氧基新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、乙氧基變性雙酚A 二(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇200 二(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇400 二(甲基)丙烯酸酯以及其混合物。
[0042]大于2個的多官能化合物的實(shí)例包括但不限于三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯(TMPTA)、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯(PETA)、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯(DPHA)、三烯丙基異氰酸酯、e-己內(nèi)酯變性二季戊四醇的(甲基)丙烯酸酯、三(2-羥乙基)異氰脲酸酯三(甲基)丙烯酸酯、乙氧基三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、丙氧基三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、丙氧基甘油基三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、二(三羥甲基丙烷)四(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇羥基五(甲基)丙烯酸酯、乙氧基季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、五(甲基)丙烯酸乙氧基酯以及其混合物。
[0043]在又一個示例性實(shí)施方案中,本發(fā)明的聚酯樹脂的合成可以包括自由基抑制劑。適用于合成的自由基抑制劑的實(shí)例包括但不限于取代的苯酚化合物,如氫醌、甲基氫醌(THQ)、氫醌的一甲基醚(M EHQ)、叔丁基氫醌、二 -叔丁基氫醌、2,6- 二-叔丁基-4-甲基苯酚(BHT)、吩噻嗪(PTZ)以及其混合物。
[0044]所述聚酯樹脂的合成還可以包括反應(yīng)促進(jìn)劑,即,催化劑。實(shí)例包括但不限于三苯基膦(TPP)、三丁基膦、羧酸二乙酯以及其混合物。
[0045]根據(jù)本發(fā)明的另一個方面,描述了一種平版能量可固化的油墨。所述平版能量可固化的油墨包含上述線性聚酯。所述油墨展示了如以下詳細(xì)描述的改進(jìn)的印刷和商業(yè)優(yōu)點(diǎn)。例如,這些油墨在印刷環(huán)境中減少了飛墨。此外,這些油墨展示了改進(jìn)印刷反差和印刷密度的寬水窗特性。另外,這些油墨展示了純凈油墨與乳化油墨之間的減少的總體變化。本發(fā)明還涵蓋了一種制備能量可固化平版油墨的方法。所述方法包括將所述線性聚酯樹脂并入到溶劑中
[0046]根據(jù)本發(fā)明的又一個方面,描述了一種根據(jù)本發(fā)明的能量可固化平版油墨能印刷在它上面的物品。在一個實(shí)例中,基底包括但不限于硬紙板、紙以及各種塑料,如聚丙烯和PET。
[0047]聚酯樹脂
[0048]現(xiàn)在將參考線性聚酯 樹脂。在一個示例性實(shí)施方案中,線性聚酯樹脂包含二環(huán)氧化物單體。所述二環(huán)氧化物單體可以選自由以下組成的組:二環(huán)氧化物單體、環(huán)脂族環(huán)氧樹脂、環(huán)芳族環(huán)氧樹脂以及其混合物。
[0049]二環(huán)氧化物單體的實(shí)例包括但不限于雙酚A 二縮水甘油醚、雙酚F 二縮水甘油醚、雙酚S 二縮水甘油醚、溴化雙酚A 二縮水甘油醚、溴化雙酚F 二縮水甘油醚、溴化雙酚S 二縮水甘油醚、環(huán)氧基酚醛清漆樹脂、氫化雙酚A 二縮水甘油醚、氫化雙酚F 二縮水甘油醚、氫化雙酚S 二縮水甘油醚、3,4-環(huán)氧基環(huán)己基甲基-3’,4’ -環(huán)氧基環(huán)己烷羧酸酯、2- (3,4-環(huán)氧基環(huán)己基-5,5-螺-3,4環(huán)氧基)環(huán)己基-甲基-二噁烷、雙(3,4環(huán)氧基環(huán)己基甲基)己二酸酯、雙(3,4-環(huán)氧基-6-甲基環(huán)己基甲基)己二酸酯、3,4-環(huán)氧基-6-甲基環(huán)己基-3’,4’環(huán)氧基-6’ -甲基環(huán)己烷羧酸酯、亞甲基雙(3,4環(huán)氧基環(huán)己烷)、二環(huán)戊二烯二環(huán)氧化物、乙二醇二(3,4-環(huán)氧基環(huán)己基甲基)醚、乙烯雙(3,4-環(huán)氧基環(huán)己烷羧酸酯)、環(huán)氧基六氫化鄰苯二甲酸二 -2-乙基己酯、1,4- 丁二醇二縮水甘油醚、1,6-己二醇二縮水甘油醚、甘油三縮水甘油醚、三羥甲基丙烷三縮水甘油醚、聚乙二醇二縮水甘油醚、聚丙二醇二縮水甘油醚、1,I, 3-十四烷二烯二氧化物、檸檬烯二氧化物、1,2,7,8- 二環(huán)氧基辛烷和1,2,5,6- 二環(huán)氧基環(huán)辛烷以及其混合物。
[0050]在一個優(yōu)選實(shí)施方案中,二環(huán)氧化物單體選自雙酚-A 二縮水甘油醚(或者乙氧基化類似物)、或者環(huán)脂族(芳族)環(huán)氧樹脂、氫化雙酚-A 二縮水甘油醚(或其乙氧基化類似物)以及其混合物。
[0051]在另一個示例性實(shí)施方案中,聚酯樹脂包含二酸單體。在一個示例性實(shí)施方案中,二-酸單體是有機(jī)的。有機(jī)二酸可包括但不限于富馬酸、丙二酸、衣康酸、2-甲基衣康酸、馬來酸、馬來酸酐、己二酸、琥拍酸、辛二酸、2-乙基琥拍酸、戊二酸、十二烷基琥拍酸、2-甲基己二酸、庚二酸、壬二酸、癸二酸、對苯二甲酸、間苯二甲酸、鄰苯二甲酸、1,2-環(huán)己二酸、1,3-環(huán)己二酸、1,4-環(huán)己二酸以及烷基酯。對于烷基酯,烷基任選包含約2個至約22個碳原子,并且任選地包括丙二酸酯、琥珀酸酯、富馬酸酯、衣康酸酯、對苯二甲酸酯、間苯二甲酸酯、鄰苯二甲酸酯、環(huán)己二酸酯以及其混合物。
[0052]在另一個示例性實(shí)施方案中,控制聚酯的分子量,以在溶劑中產(chǎn)生單相系統(tǒng),如輻射可固化單體。出于本申請的目的,術(shù)語無單相意指沒有基于目視觀察的沉淀物或不溶解的固體。在商業(yè)上,這使得所述聚酯樹脂因材料處理的改進(jìn)而對潛在客戶更具有吸引力。而且,能量可固化平版油墨更容易配制。
[0053]反應(yīng)性二酸與二環(huán)氧化物單體之間的化學(xué)計(jì)量比將決定最終的聚酯樹脂分子量。在一個優(yōu)選實(shí)施方案中,二環(huán)氧化物單體與二酸單體或者二酸單體與二環(huán)氧化物單體的適合化學(xué)計(jì)量范圍為約I比:0.30-0.99 ;0.30-0.95 ;0.30-0.90 ;0.30-0.85 ;0.30-0.80 ;0.30-0.75 ;0.3-0.70 ;0.30-0.65 ;0.3-0.60 ;0.3-0.55 ;0.3-0.50 ;0.3-0.45 ;0.0.3-0.40 ;以及 0.3-0.35。
[0054]在另一個示例性實(shí)施方案中,二環(huán)氧化物單體與二酸單體或者二酸單體與二環(huán)氧化物單體的化學(xué)計(jì)量范圍為約I比:0.4-0.99 ;0.45-0.99 ;0.5-0.99 ;0.55-0.99 ;
0.60-0.99 ;0.65-0.99 ;0.70-0.99 ;0.75-0.99 ;0.80-0.99 ;0.85-0.99 ;0.90-0.99 ;以及
0.95-0.99。在又一個優(yōu)選實(shí)施方案中,二環(huán)氧化物單體與二酸單體或者二酸單體與二環(huán)氧化物單體的比為約I比:0.42-0.65。
[0055] 在又一個示例性實(shí)施方案中,二環(huán)氧化物單體與二酸單體或者二酸單體與二環(huán)氧化物單體的比為約 1 比:0.01 ;0.02 ;0.03 ;0.04 ;0.05 ;0.06 ;0.07 ;0.08 ;0.09 ;0.10 ;0.11 ;0.12 ;0.13 ;0.14 ;0.15 ;0.16 ;0.17 ;0.18 ;0.19 ;0.20 ;0.21 ;0.22 ;0.23 ;0.24 ;0.25 ;0.26 ;0.27 ;0.28 ;029 ;0.30 ;0.31 ;0.32 ;0.33 ;0.34 ;0.35 ;0.36 ;0.37 ;0.38 ;0.39 ;0.40 ;0.41 ;0.42 ;0.43 ;0.44 ;0.45 ;0.46 ;0.47 ;0.48 ;0.49 ;0.50 ;0.51 ;0.52 ;0.53 ;0.54 ;0.55 ;0.56 ;0.57 ;0.58 ;0.59 ;0.60 ;0.61 ;0.62 ;0.63 ;0.64 ;0.65 ;0.66 ;0.67 ;0.68 ;0.69 ;0.70 ;0.71 ;0.72 ;0.73 ;0.74 ;0.75 ;0.76 ;0.77 ;0.78 ;0.79 ;0.80 ;0.81 ;0.82 ;0.83 ;0.84 ;0.85 ;0.86 ;0.87 ;0.88 ;0.89 ;0.90 ;0.91 ;0.92 ;0.93 ;0.94 ;0.95 ;0.96 ;0.97 ;0.98 ;以及 0.99。
[0056]雖然本發(fā)明廣泛涵蓋了待過量使用的任一種單體,本發(fā)明人指出,如果需要低酸值聚合物,則應(yīng)使用不足量的二酸單體,以便它在反應(yīng)中消耗。低酸樹脂在膠版印刷和平版印刷中常常是需要的。低酸值表示反應(yīng)差不多已完成了。高酸值表示反應(yīng)仍在進(jìn)行中。具有高酸值的聚合物傾向于與來自潤版液的水過度乳化,這導(dǎo)致差的印刷質(zhì)量。
[0057]在另一個示例性實(shí)施方案中,所述聚酯樹脂不具有丙烯酸酯。丙烯酸酯不參與聚酯樹脂的化學(xué)反應(yīng)。例如,丙烯酸酯是可聚合的單體。如以上所討論的,進(jìn)行質(zhì)譜分析以確定本發(fā)明的線性聚酯樹脂的化學(xué)組成。進(jìn)行特定測試以確定基于丙烯酸酯的添加劑的存在。基于由本發(fā)明人進(jìn)行的測試,丙烯酸酯不存在于合成的聚酯樹脂中。
[0058]在一個示例性實(shí)施方案中,將反應(yīng)促進(jìn)劑即,催化劑用于二環(huán)氧化物單體與二酸單體之間的反應(yīng)中。實(shí)例包括但不限于三苯基膦(TPP)、三丁基膦、羧酸二乙酯以及其混合物。
[0059]在又一個示例性實(shí)施方案中,聚酯樹脂的平均分子量為約1,000至20,000、更優(yōu)選約2,000至15,000、甚至更優(yōu)選約5,000至10,000以及最優(yōu)選約6,000至8,OOO0在一個示例性實(shí)施方案中,分子量為約 `1,000 ;2,000 ;3,000 ;4,000 ;5, 000 ;6, 000 ;7, 000 ;8,000 ;9,000 ;10,000 ;11,000 ;12,000 ;13,000 ;14,000 ;15,000 ;16,000 ;17,000 ;18,000 ;19,000 ;以及 20,000。
[0060]油墨
[0061]根據(jù)本發(fā)明的另一個方面,描述了一種能量可固化平版油墨或涂料?!澳芰靠晒袒倍x了直接或間接從表面處理過的顆粒、單體、低聚體、聚合物或其它成分上懸垂的官能團(tuán),它在暴露于適合的固化能量源時參與聚合和/或交聯(lián)反應(yīng)。這類官能團(tuán)大體上不僅包括在能量暴露時經(jīng)由陽離子機(jī)制固化的基團(tuán),而且包括經(jīng)由自由基機(jī)制固化的基團(tuán)。
[0062]用于實(shí)現(xiàn)可固化官能團(tuán)的聚合和/或交聯(lián)的能量源可以是光化的(例如,具有光譜的紫外區(qū)或可見區(qū)的波長的輻射)、加速顆粒(例如,電子束輻射)、熱的(例如,熱量或紅外輻射)等。優(yōu)選地,能量是光化輻射或加速粒子,因?yàn)檫@類能量提供了對于聚合和/或交聯(lián)的引發(fā)和速率的優(yōu)異控制。另外,光化輻射和加速顆粒可以用于在相對低溫度下進(jìn)行固化。這避免了可能對相對高的溫度敏感的組分發(fā)生降解或蒸發(fā),所述相對高的溫度可能是當(dāng)使用熱固化技術(shù)時引發(fā)能量可固化基團(tuán)的聚合和/或交聯(lián)所需要的。適合的固化能量源包括激光、電子束、汞燈、氙氣燈、碳弧燈、鎢絲燈、太陽光、低強(qiáng)度紫外線(黑光)等。與很多其它種類的固化能量相比,使用黑光進(jìn)行聚合傾向于形成較高分子量的聚合物。因此,當(dāng)需要在固化時形成較高分子量材料時,優(yōu)選使用黑光。
[0063]根據(jù)本發(fā)明的能量可固化油墨涵蓋了純凈油墨和乳化油墨二者。純凈油墨是還未與水乳化的那些油墨。乳化油墨通常為每10份油墨已與約1份水進(jìn)行乳化。在實(shí)施例部分更詳細(xì)地提供了純凈油墨與乳化油墨的討論。
[0064]在一個示例性實(shí)施方案中,能量可固化油墨包含線性聚酯樹脂。在一個優(yōu)選實(shí)施方案中,聚酯的范圍為約15重量%至35重量% ;20重量%至35重量% ;以及25重量%至35重量%。在另一個優(yōu)選實(shí)施方案中,線性聚酯的范圍為約15重量%至30重量% ;15重量%至25重量% ; 15重量%至20重量%。在又一個示例性實(shí)施方案中,線性聚酯樹脂的范圍為約18重量%至32重量% ;20重量%至30重量% ;20重量%至28重量% ;20重量%至25重量% ;以及20重量%至23重量%。根據(jù)本發(fā)明人,包含大于約35重量%的以上所討論的線性聚酯樹脂的油墨組合物展示了經(jīng)受減小的印刷反差和印刷密度的差印刷特征。
[0065]在一個替代的優(yōu)選實(shí)施方案中,能量可固化平版油墨包含少于約35重量%;34重量% ;33重量% ;32重量% ;31重量% ;30重量% ;29重量% ;28重量% ;27重量% ;26重量% ;25重量% ;24重量% ;23重量% ;22重量% ;21重量% ;20重量% ; 19重量% ; 18重量% ; 17重量% ;16重量% ;15重量% ;14重量% ;13重量% ;12重量% ;11重量% ;10重量% ;9重量% ;8重量% ;7重量% ;6重量% ;5重量% ;4重量% ;3重量% ;2重量% ;以及I重量%的量的線性聚酯樹脂。
[0066]在另一個示例性實(shí)施方案中,能量可固化平版油墨包含溶劑。例如,溶劑可包括但不限于水、烴類溶劑、醇、二醇、酯、單官能或多官能丙烯酸酯以及其混合物。在一個實(shí)例中,溶劑可以為多官能單體,如以上所述的可聚合單體,在其中直接制備聚酯樹脂。這些單體根據(jù)能量可固化部分通??梢詾閱?、二、三、四或其它多官能的。這些單體用作一種或多種較高分子量成分(如果有的話)的稀釋劑或溶劑、用作降粘劑、在固化時用作粘合劑、以及相對于其它能量可固化材料用作交聯(lián)劑。待并入到反應(yīng)性液體載體中的這類單體的量可以根據(jù)所得的組合物的預(yù)期用途而在一個寬范圍內(nèi)變化。
[0067]在一個實(shí)施方案中,可聚合單體少于50重量%。而且,可聚合單體的范圍為約15重量%至35重量% ;20重量%至35重量% ;以及25重量%至35重量%。在另一個實(shí)施方案中,聚酯的范圍為約15重量%至25重量% ;以及20重量%至25重量%。
[0068]可聚合單體可以少 于約50重量% ;49重量% ;48重量% ;47重量% ;46重量% ;45
重量% ;44重量% ;43重量% ;42重量% ;41重量% ;40重量% ;39重量% ;38重量% ;37重量% ;36重量% ;35重量% ;34重量% ;33重量% ;32重量% ;31重量% ;30重量% ;29重量% ;28重量% ;27重量% ;26重量% ;25重量% ;24重量% ;23重量% ;22重量% ;21重量% ;20重量% ; 19重量% ; 18重量% ; 17重量% ; 16重量% ; 15重量% ; 14重量% ; 13重量% ; 12重量% ;11重量% ; 10重量% ;9重量% ;8重量% ;7重量% ;6重量% ;5重量% ;4重量% ;3重量% ;2重量% ;和I重量%的量存在于能量可固化平版油墨中。
[0069]在另一個示例性實(shí)施方案中,能量可固化平版油墨還可以包含粘合劑樹脂,如醛粘合劑樹脂。由于大多數(shù)輻射可固化油墨和涂料組合物通常用低分子量和低粘度丙烯酸單體來配制,所以一般將粘合劑樹脂(優(yōu)選聚合的粘合劑樹脂)并入到制劑中。除提供一般成膜特性和抗性特性之外,使用粘合劑樹脂提高粘度和總體,以使得所述組合物適于用作印刷油墨。這些粘合劑樹脂應(yīng)與油墨制劑中的其它材料相容并且產(chǎn)生較高粘度油墨以便在印刷機(jī)中使用時能更好地操作。
[0070]雖然本發(fā)明未限制為任何特定的粘合劑樹脂,但在一個示例性實(shí)施方案中使用醛樹脂??稍诒旧暾埖妮椛淇晒袒?平版油墨中使用的其它通用類粘合劑樹脂包括但不限于松香酯、苯酚修飾的松香酯、馬來酸修飾的松香酯、聚酯、聚丙烯酸酯樹脂、酮樹脂以及烴類樹月旨,以及本領(lǐng)域技術(shù)人員所已知的其它樹脂。
[0071]在一個優(yōu)選實(shí)施方案中,粘合劑樹脂的范圍為約5重量%至35重量% ;10重量%至35重量% ; 15重量%至35重量% ;以及20重量%至35重量% ;25重量%至35重量%。在另一個實(shí)施方案中,聚酯的范圍為約10重量%至20重量% ;12重量%至18重量% ;以及
14重量%至17重量%。
[0072]在一個替代的優(yōu)選實(shí)施方案中,粘合劑樹脂可以少于約35重量% ;34重量% ;33重
量% ;32重量% ;31重量% ;30重量% ;29重量% ;28重量% ;27重量% ;26重量% ;25重量% ;24重量% ;23重量% ;22重量% ;21重量% ;20重量% ; 19重量% ; 18重量% ; 17重量% ; 16重量% ; 15重量% ; 14重量% ; 13重量% ; 12重量% ; 11重量% ; 10重量% ;9重量% ;8重量% ;7重量% ;6重量% ;5重量% ;4重量% ;3重量% ;2重量% ;以及I重量%的量存在于能量可固化平版油墨中。
[0073]根據(jù)本發(fā)明的另一個示例性實(shí)施方案,能量可固化平版油墨包含輻射可固化低聚體和/或聚合物。這些低聚體和/或聚合物包括但不限于(甲基)丙烯酸酯化聚氨酯(例如,聚氨酯(甲基)丙烯酸酯)、(甲基)丙烯酸酯化環(huán)氧樹脂(例如,環(huán)氧基(甲基)丙烯酸酯)、(甲基)丙烯酸酯化聚酯(例如,聚酯(甲基)丙烯酸酯)、(甲基)丙烯酸酯化(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸酯化硅樹脂、(甲基)丙烯酸酯化聚醚(例如,聚醚(甲基)丙烯酸酯)、乙烯基(甲基)丙烯酸酯以及(甲基)丙烯酸酯化油。
[0074]例如,優(yōu)選的(甲基)丙烯酸酯化脂族聚氨酯包括羥基封端的NCO延長的脂族聚酯或脂族聚醚的二(甲基)丙烯酸酯。(甲基)丙烯酸酯化聚酯是(甲基)丙烯酸與脂族二元酸/脂族二醇基聚酯的反應(yīng)產(chǎn)物??缮藤彽?甲基)丙烯酸酯化聚氨酯和聚酯的實(shí)例包括已知商品名為PH0T0MER(Henkel Corp.0f Hoboken, N.J.);EBECRYL284、810、4830、8402、1290、1657、1810、2001、2047、230、244、264、265、270、4833、4835、4842、4866、4883、657、770、745、754、767、1701 以及 1755、80、81、811、812、83、830、3700、8301、835、870、871、8800、8803、8804(UCB Radcure Inc.0f Smyrna,Ga.);SART0MER CN 系列 CN964B-85、CN292、CN704、CN816、CN817、CN818、CN929、CN944B85、CN945A-60、CN945B-85、CN953、CN961、CN962、CN963、CN965、CN966、CN968、CN980、CN981、CN982、CN983、CN984、CN985 (Sartomer C0.0f Exton1Pa.) ;ACTILANE (AkcrossChemicals of New Brunswick, N.J.); 以及 UVITHANE(Morton International ofChicago, 111) ;ELVACITE2014(ICI Acrylics,Inc, Wilmington, Del) ;J0NCRYL587(S.C.Johnson, Racine1Wis.);以及 ACRYL0ID B 系列和 PARAL0ID B 系列(如 PARALOID B_60)(Rohm&Haas C0., Philadelphia, Pa.)的那些。
[0075]輻射可固化低聚體和/或聚合物可以少于約35重量% ;34重量% ;33重量% ;32重
量% ;31重量% ;30重量% ;29重量% ;28重量% ;27重量% ;26重量% ;25重量% ;24重量% ;23重量% ;22重量% ;21重量% ;20重量% ; 19重量% ; 18重量% ; 17重量% ; 16重量% ; 15重量% ; 14重量% ; 13重量% ; 12重量% ; 11重量% ; 10重量% ;9重量% ;8重量% ;7重量% ;6重量% ;5重量% ;4重量% ;3重量% ;2重量% ;以及I重量%的量存在于能量可固化平版油墨中。
[0076]根據(jù)又一個優(yōu)選實(shí)施方案,能量可固化平版油墨包含光引發(fā)劑。所述光引發(fā)劑通過用光照射以增加預(yù)聚物的分子量來誘導(dǎo)反應(yīng)如交聯(lián)反應(yīng)或聚合反應(yīng)。在這種情況下,當(dāng)所述光引發(fā)劑可以例如為苯偶姻烷基醚衍生物、二苯甲酮衍生物、a-氨基烷基苯基酮類型、廂酯衍生物、噻噸酮衍生物、蒽醌衍生物、?;趸?50 (acylphosphineox-50ide)衍生物、乙醛酸酯衍生物、有機(jī)過氧化物類型、三齒甲基三嗪衍生物、二茂鈦衍生物以及其混合物時。確切地說為,IRGACURE651、IRGACURE184、DAROCUR1173、IRGACURE500、IRGACURE2959、55IRGACURE754、IRGACURE907、IRGACURE369、IRGACURE1300、IRGACURE819、IRGACURE819DW、IRGACURE1880、IRGACURE1870、DAROCUR TPO、DAROCUR4265、IRGACURE784、IRGACURE OXEOl、IRGACURE 0XE02或者IRGACURE250(由60汽巴專用化學(xué)品股份有限公司(Ciba Specialty Chemicals K.K.)制造)、KAYACURE DETX-S、KAYACURE CTX、KAYACUREBMS或者KAYACURE2-EAQ(由日本化藥有限公司(Nippon Kayaku C0.,Ltd.)制造)、TAZ101、TAZ-102、TAZ-103、TAZ-104、TAZ-106、TAZ-107、TAZ-108、TAZ-110, TAZ-113、TAZ-114,TAZ-118、TAZ-65122、TAZ-123、TAZ-140 或者 TAZ-204 (由 Midori Kagaku 有限公司制造)。
[0077]所述光引發(fā)劑可以單獨(dú)使用或者在組合中作為兩種或更多種光引發(fā)劑的混合物來使用。由于通過低照射能量進(jìn)行固化是可能的,所以需要高敏感度的引發(fā)劑。實(shí)例包括但不限于IRGACURE907 ( α -氨基烷基苯基酮類型)、IRGACURE369 ( α -氨基烷基苯基酮類型)、DAROCUR TPO (?;趸㈩愋?、IRGACURE 0XE01 (肟酯衍生物)或者IRGACURE 0XE02 (肟酯衍生物)(為優(yōu)選的)、以及DAROCUR TPO、IRGACURE 0XE01、IRG ACURE 0XE02以及其混合物。[0078]光引發(fā)劑可以少于約5重量% ;4.5重量% ;4重量% ;3.5重量% ;3.0重量% ;2.5重量% ;2重量% ; 1.5重量% ; I重量% ;以及0.5重量%的量存在于能量可固化平版油墨中。
[0079]能量可固化平版油墨還可以包含著色劑。所述著色劑可以為顏料或染料。所述著色劑可以為有機(jī)或無機(jī)的。所述染料包括但不限于酸性染料、天然染料、直接染料(陽離子抑或陰離子)、堿性染料、活性染料以及其混合物。
[0080]酸性染料也被視為陰離子染料,它可溶于水中并且大體上不可溶于有機(jī)溶劑中,并且選自黃色酸性染料、橙色酸性染料、紅色酸性染料、紫羅蘭酸性染料、藍(lán)色酸性染料、綠色酸性染料以及黑色酸性染料。例如,黃色酸性染料可選自酸性黃I國際色指數(shù)(International Color Index)或 C.1.10316 ;酸性黃 7 (C.1.56295);酸性黃 17 (C.1.18965);酸性黃 23 (C.1.19140);酸性黃 29 (C.1.18900);酸性黃 36 (C.1.13065);酸性黃 42 (C.1.22910);酸性黃 73 (C.1.45350);酸性黃 99 (C.1.13908);酸性黃 194 ;以及食用黃(Food Yellow) 3 (C.1.15985)。橙色酸性染料可選自酸性橙I (C.1.13090/1);酸性橙10 (C.1.16230);酸性橙 20 (C.1.14603);酸性橙 76 (C.1.18870);酸性橙 142 ;食用橙 2 (C.1.15980);以及橙色B。紅色酸性染料可選自酸性紅I (C.1.18050);酸性紅4(C.1.14710);酸性紅 18 (C.1.16255);酸性紅 26 (C.1.16150);酸性紅 2.7 (C.1.為酸性紅 51 (C.1.45430,可從 BASF 公司,Mt.0live, N.J.獲得)酸性紅 52 (C.1.45100);酸性紅 73 (C.1.27290);酸性紅87 (C.1.45380);酸性紅94 (C.1.45440)酸性紅194 ;以及酸性紅I (C.1.14700)。紫羅蘭酸性染料可以選自酸性紫羅蘭7 (C.1.18055);和酸性紫羅蘭49 (C.1.42640)。藍(lán)色酸性染料可以選自包括酸性藍(lán)I (C.1.42045);酸性藍(lán)9 (C.1.42090);酸性藍(lán)22 (C.1.42755);酸性藍(lán)74 (C.1.73015);酸性藍(lán)93 (C.1.42780);以及酸性藍(lán)158A(C.1.15050)。綠色酸性染料可以選自酸性綠I (C.1.10028);酸性綠3(C.1.42085);酸性綠5(C.1.42095);酸性綠26 (C.1.44025);以及食用綠3 (C.1.42053)。黑色酸性染料可以選自酸性黑I (C.1.20470);酸性黑194 (BASANTOLTM X80,可從BASF公司獲得)、偶氮/1: 2CR-復(fù)合物。
[0081]選擇用于本發(fā)明的直接染料包括但不限于直接藍(lán)86 (C.1.74180);直接藍(lán)199 ;直接黑168 ;直接紅253 ;以及直接黃107/132 (C.1.未指定);以及其混合物。
[0082]選擇用于本發(fā)明的天然染料包括但不限于紫草素(Alkanet) (C.1.75520,75530);胭脂樹紅(Annafto) (C.1.75120);胡蘿卜素(Carotene) (C.1.75130);栗色(Chestnut);胭脂蟲紅(Cochineal) (C.1.75470);兒茶(Cutch) (C.1.75250,75260);蕓實(shí)(Div1-Divi);佛提樹染料(Fustic) (C.1.75240);紅色天然染料(Hypernic) (C.1.75280);洋蘇木(Logwood) (C.1.75200);奧塞奇澄(Osage Orange) (C.1.75660);紅椒色(Paprika);棟皮粉(Quercitron) (C.1.75720);桑魯(Sanrou) (C.1.75100);植香木(Sandal Wood)(C.1.75510、75540、75550、75560);漆樹(Sumac);以及姜黃(Tumeric) (C.1.75300)。
[0083]選擇用于本發(fā)明的活性染料包括但不限于活性黃37(單偶氮染料);活性黑31 (雙偶氮染料);活性藍(lán)77 (酞花青染料)以及活性紅180和活性紅108染料。
[0084]橙色顏料可以是一種顏料或者顏料的組合,例如像,顏料黃編號12、13、14、17、74、83、114、126、127、174、188 ;顏料紅編號 2、22、23、48:1、48:2、52、52:1、53、57:1、112、122、166、170、184、202、266、269 ;顏料橙編號 5、16、34、36 ;顏料藍(lán)編號 15,15:3,15:4 ;顏料紫羅蘭編號3、23、27 ;和/或顏料綠編號7。
[0085]所述顏料是可以 用于現(xiàn)有技術(shù)的常規(guī)印刷油墨染色的任何有機(jī)顏料。
[0086]所述顏料還可以是顏料黑7 (碳黑)或其它無機(jī)顏料,如顏料白6 ( 二氧化鈦)、顏料黑11 (黑色氧化鐵)、顏料紅101 (紅色氧化鐵)以及顏料黃42 (黃色氧化鐵)。適合用于本發(fā)明的那些顏料是常規(guī)有機(jī)顏料,如:顏料黃1、顏料黃3、顏料黃12、顏料黃13、顏料黃14、顏料黃17、顏料黃37、顏料黃63、顏料黃65、顏料黃73、顏料黃74、顏料黃75、顏料黃83、顏料黃97、顏料黃98、顏料黃106、顏料黃114、顏料黃121、顏料26黃126、顏料黃136、顏料黃174、顏料黃176、顏料黃188、顏料橙5、顏料橙13、顏料橙16、顏料橙34、顏料紅2、顏料紅9、顏料紅14、顏料紅17、顏料紅22、顏料紅23、顏料紅37、顏料紅38、顏料紅41、顏料紅42、顏料紅112、顏料紅146、顏料紅170、顏料紅196、顏料紅210、顏料紅238、顏料藍(lán)
15、顏料藍(lán)15: 1、顏料藍(lán)15:2、顏料藍(lán)15:3、顏料藍(lán)15:4、顏料綠7、顏料綠36、顏料紫羅蘭23或碳黑(包括顏料黑7等)。
[0087]無機(jī)顏料可包括但不限于氧化鐵、二氧化鈦、氧化鉻、亞鐵氰化鐵銨、氧化鐵黑、顏料黑編號7和/或顏料白編號6和7。還可以采用其它有機(jī)和無機(jī)顏料以及實(shí)現(xiàn)所需顏色的組合。
[0088]著色劑可以少于25重量% ;24重量% ;23重量% ;22重量% ;21重量% ;20重量% ;
19重量% ;18重量% ;17重量% ;16重量% ;15重量% ;14重量% ;13重量% ;12重量% ;11
重量% ; 10重量% ;9重量% ;8重量% ;7重量% ;6重量% ;5重量% ;4重量% ;3重量% ;2重量% ;以及I重量%的量存在于能量可固化平版油墨中。
[0089]根據(jù)另一個實(shí)施方案,能量可固化平版油墨包含蠟。所述蠟可以包括但不限于石蠟、巴西棕櫚蠟、礦物蠟、褐煤蠟和其衍生物、石油蠟以及合成的蠟,如聚乙烯和氧化的聚乙烯臘。在一個示例性實(shí)施方案中,所述臘可以少于12重量% ;11重量% ;10重量% ;9重量% ;
8重量% ;7重量% ;6重量% ;5重量% ;4重量% ;3重量% ;2重量% ; I重量%的量存在于能量可固化平版油墨中。
[0090]基團(tuán)聚合反應(yīng)抑制劑的實(shí)例包括但不限于氫醌、苯醌、對-甲氧基苯酚或TEMPO。不限于這些化合物,這類抑制劑包括具有醌或氫醌單元的化合物,具體地說為苯醌和取代的苯醌、氫醌和取代的氫醌,如2,6-二甲基氫醌;氫醌,具體地說為氫醌和取代的氫醌的醚,如氫醌一甲基醚(4-甲氧基苯酚)、叔丁基氫醌(4-叔丁基苯酚,TBHQ)以及叔丁基羥基茴香醚(BHA);間苯二酚;連苯三酚;亞磷酸酯;以及空間位阻苯酚和雙?),如2,6-二-叔丁基-4-甲基苯酚(BHT)、2,6- 二-叔丁基-4-甲氧基苯酚和2,4,6-三-叔丁基苯酚;穩(wěn)定的自由基,如二 -叔丁基硝基氧化物和2,2,6,6-四甲基-4-吡啶酮硝基氧化物;硝基取代的芳族化合物;吩噻嗪和二芳基仲胺,如取代的二苯胺、N,N’ - 二苯基-對-苯二胺和N-苯基萘胺。醌、氫醌、氫醌的醚以及空間位阻苯酚是優(yōu)選的自由基抑制劑。更優(yōu)選為氫醌的醚(具體地說為氫醌的醚)和空間位阻苯酚。氫醌一甲基醚(4-甲氧基苯酚)、2,6-二-叔丁基-4-甲基苯酚以及2,4,6-三-叔丁基苯酚是優(yōu)選的化合物。
[0091]抑制劑包括但不限于取代的苯酚化合物,如氫醌、甲基氫醌(THQ)、氫醌的一甲基醚(MEHQ)、叔丁基氫醌、二-叔丁基氫醌、2,6- 二-叔丁基-4-甲基苯酚(BHT)、以及吩噻嗪(PTZ)以及其混合物。
[0092]在能量可固化平版油墨中的抑制劑總量的大體范圍為約O重量%至4重量%、優(yōu)選為按重量計(jì)1%至3%、以及最優(yōu)選為約1.5重量%至2.5重量%。
[0093]在本發(fā)明中可以采用多種官能可交聯(lián)的成膜劑(有時在下文中被稱為“成膜劑”)。代表性成膜劑通常將為具有乙烯基官能性(如烷基二-、三-、四-以及更高官能的丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯)的單體或低聚體和具有烯丙基、富馬酸基或巴豆酸基不飽和鍵的單體和低聚體,并且它們在交聯(lián)后進(jìn)行固化并變成較硬的膜之前為軟膜。優(yōu)選的成膜劑(并且在一些情況下,它 們的玻璃轉(zhuǎn)變溫度或“Tg”)包括但不限于丙烯酸十八烷酯(例如,SR-257 (Tg=約35°C ),可從沙多瑪公司(Sartomer Company)商購)、甲基丙烯酸十八燒酯(例如,SR-324(Tg=約38°C ),可從沙多瑪公司商購)、甲基丙烯酸縮水甘油酯(例如,SR-379 (Tg=約41 °C ),可從沙多瑪公司商購)、1,6-己二醇二丙烯酸酯(例如,SR-238 (Tg=約43°C ),可從沙多瑪公司商購)、聚氨酯甲基丙烯酸酯(例如,CN-1963(Tg=約45°C),可從沙多瑪公司商購)、1,4- 丁二醇二丙烯酸酯(例如,SR-213 (Tg=約45°C ),可從沙多瑪公司商購)、烷氧基化脂族二丙烯酸烷酯(例如,SR-9209(Tg=約48°C ),可從沙多瑪公司商購)、烷氧基化環(huán)己烷二甲醇二丙烯酸酯(例如,CD-582(Tg=約49°C),可從沙多瑪公司商購)、乙氧基化雙酚A 二甲基丙烯酸酯(例如,CD-541(Tg=約54°C )、SR-601(Tg=約60°C )以及CD-450(Tg=約108°C ),都可從沙多瑪公司商購)、甲基丙烯酸2-苯氧基乙酯(例如,SR-340(Tg=約54°C ),可從沙多瑪公司商購)、環(huán)氧基丙烯酸酯(例如,CN_120(Tg=約60°C )、CN-124(Tg=約64°C )以及CN-104 (Tg=約67°C ),都可從沙多瑪公司商購)、三丙二醇二丙烯酸酯(例如,SR-306(Tg=約62°C),可從沙多瑪公司商購)、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯(例如,SR-351(Tg=約62°C),可從沙多瑪公司商購)、二甘醇二甲基丙烯酸酯(例如,SR-231 (Tg=約66°C ),可從沙多瑪公司商購)、環(huán)氧基甲基丙烯酸酯(例如,CN-151 (Tg=約68°C ),可從沙多瑪公司商購)、三乙二醇二丙烯酸酯(例如,SR-272 (Tg=約70°C ),可從沙多瑪公司商購)、聚氨酯丙烯酸酯(例如,CN-968 (Tg=約84°C )和CN-983 (Tg=約90°C ),二者都可從沙多瑪公司商購;PH0T0MERtm6210、PH0T0MER6010和PH0T0MER6230,都可從科寧公司(Cognis Corporation)商購;EBECRYL?8402、EBECRYL8807 和 EBECRYL4883,都可從 UCBRadcure 商購;以及 LAR0MER?LR8739 和 LAROMER LR8987, 二者都可從 BASF 商購)、二季戊四醇五丙烯酸酯(例如,SR-399,可從沙多瑪公司商購,Tg=約90°C )、與苯乙烯共混的環(huán)氧基丙烯酸酯(例如,CN-120S80,可從沙多瑪公司商購,Tg=約95°C )、二-三羥甲基丙烷四丙烯酸酯(例如,SR-355,可從沙多瑪公司商購,Tg=約98°C )、二甘醇二丙烯酸酯(例如,SR-230,可從沙多瑪公司商購,Tg=約1000°C )、1,3_ 丁二醇二丙烯酸酯(例如,SR-212,可從沙多瑪公司商購,Tg=約101°C )、五丙烯酸酯(例如,SR-9041,可從沙多瑪公司商購,Tg=約102°C )、季戊四醇四丙烯酸酯(例如,SR-295,可從沙多瑪公司商購,Tg=約103°C )、季戊四醇三丙烯酸酯(例如,SR-444,可從沙多瑪公司商購,Tg=約103°C )、乙氧基化(3)三羥甲基丙烷三丙烯酸酯(例如,SR-454,可從沙多瑪公司商購,Tg=約103°C )、烷氧基化三官能丙烯酸酯(例如,SR-9008,可從沙多瑪公司商購,Tg=約103°C )、二丙二醇二丙烯酸酯(例如,SR-508,可從沙多瑪公司商購,Tg=約104°C )、新戊二醇二丙烯酸酯(例如,SR-247,可從沙多瑪公司商購,Tg=約107°C )、環(huán)己烷二甲醇二丙烯酸酯(例如,⑶-406,可從沙多瑪公司商購,Tg=約110°C )、環(huán)狀二丙烯酸酯(例如,IRR-214,可從UCBChemicals商購,Tg=約208°C )、聚酯丙烯酸酯(例如,CN2200 (Tg=約_20°C )和CN2256,二者都可從沙多瑪公司商購)以及三(2-羥基乙基)異氰脲酸酯三丙烯酸酯(例如,SR-368,可從沙多瑪公司商購,Tg=約272°C )、上述甲基丙烯酸酯的丙烯酸酯和上述丙烯酸酯的甲基丙烯酸酯。己二醇二丙烯酸酯、丁二醇二丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯(“PETA”)、季戊四醇四丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯(“TMPTA”)。
[0094]作為本發(fā)明的組合物的另外的組分,可以根據(jù)常規(guī)實(shí)踐將一種或多種其它成分并入本發(fā)明的組合物中。這些任選的添加劑包括一種或多種另外的溶劑;光澤調(diào)節(jié)劑;滑動調(diào)節(jié)劑;消泡劑;流動或其它流變控制劑、油;塑化劑;粘合劑;抗氧化劑;穩(wěn)定劑;殺真菌劑;殺細(xì)菌劑;有機(jī)和/或無機(jī)填充劑顆粒;均化劑;遮光劑;抗靜電劑;分散劑;等。
實(shí)施例
[0095]以下根據(jù)本發(fā)明提供了具有少于約20,000分子量的每種本發(fā)明的線性聚酯樹脂的描述。
[0096]實(shí)施例A將聚酯-Dow DER331、環(huán)氧化雙酚-A單體(266g)和癸二酸(82g)添加到1-L樹脂鍋中。添加GPTA (350g)作為反應(yīng)溶劑并且添加MEHQ和BHT作為自由基抑制劑
0.5重量%至I重量%。添加三苯基膦(TPP) (2g)以促進(jìn)偶合反應(yīng)。將反應(yīng)加熱至110°C至120°C,持續(xù)10小時,之后將澄清溶液過濾到黑色玻璃瓶中。酸值為〈0.2。
[0097]實(shí)施例B將聚酯_DER331 (307g)和癸二酸(71g)添加到IL樹脂鍋中,其中以EoTMPTA(290g)作為反應(yīng)溶劑。添加BHT、MEHQ作為自由基抑制劑0.5重量%.至I重量%。添加TPP作為反應(yīng)促進(jìn)劑0.4%。使反應(yīng)在95°C至100°C下進(jìn)行12h,并且隨后添加12g丙烯酸,以使由環(huán)氧化物基團(tuán)的開環(huán)反應(yīng)產(chǎn)生的仲醇基團(tuán)官能化。將清澈溶液過濾到黑色玻璃罐中,并且它具有0.81的酸值。
[0098]實(shí)施例C將聚酯-DER331 (305g)和間苯二甲酸(59g)添加到IL樹脂鍋中,其中以EoTMPTA(3IOg)作為反應(yīng)溶劑。添加BHT、MEHQ以0.5重量%至I重量%的量作為自由基抑制劑,并且添加TPP作為反應(yīng)促進(jìn)劑0.4%。使反應(yīng)在100°C至115°C下進(jìn)行9小時。將清澈溶液過濾到黑色玻璃罐中,并且它具有0.22的酸值。
[0099]實(shí)施例D將聚酯_DER331 (305g)和間苯二甲酸(59g)添加到IL樹脂鍋中,其中以TPGDA(305g)作為反應(yīng)溶劑。添加BHT、MEHQ作為自由基抑制劑0.5重量%至I重量%。添加TPP作為反應(yīng)促進(jìn)劑0.4%。使反應(yīng)在95°C至105°C下進(jìn)行9小時。將清澈溶液過濾到黑色玻璃罐中,并且它具有0.44的酸值。
[0100]實(shí)施例E將聚酯-DER331 (152g)和富馬酸(47g)添加到IL樹脂鍋中。添加GPTA (350g)作為反應(yīng)溶劑。添加BHT和MEHQ作為自由基抑制劑0.5重量%至I重量%。使用TPP作為反應(yīng)促進(jìn)劑0.4%。使反應(yīng)在110°C至120°C下進(jìn)行12小時,以產(chǎn)生具有0.45的酸值的清澈聚合物溶液。
[0101]實(shí)施例F將聚酯-Epotuf37-140(305g)和間苯二甲酸(59g)添加到IL樹脂鍋中。添加沙多瑪CN-131-B(310g)作為反應(yīng)溶劑。添加BHT和MEHQ作為自由基抑制劑0.5重量%至I重量%。使用TPP作為反應(yīng)促進(jìn)劑0.4%。使反應(yīng)在110°C至120°C下進(jìn)行9小時,以產(chǎn)生具有0.22的酸值的清澈聚合物溶液。
[0102]實(shí)施例G將聚酯-DER331 (267g)和癸二酸(95g)添加到IL樹脂鍋中,其中以EoTMPTA(350g)作為反應(yīng)溶劑。添加BHT、MEHQ作為自由基抑制劑0.5重量%至I重量%。添加TPP作為反應(yīng)促進(jìn)劑0.4%。添加單官能酸、壬酸(37g)以使聚合物末端官能化。使反應(yīng)在95°C至115°C下進(jìn)行12小時。將清澈溶液過濾到黑色玻璃罐中,并且它具有I的酸值。
[0103]所有本發(fā)明的聚酯實(shí)施例A至G當(dāng)用于能量可固化平版油墨中并且與常規(guī)制劑比較時,展示了改進(jìn)的飛墨和/或流變特性(總體變化)。在以下表1中可以看出評價(jià)的結(jié)果。也就是,在本發(fā)明 的油墨實(shí)施例1至7中使用的實(shí)施例A至G,分別如以下表1所示。
[0104]表1:本發(fā)明的油墨
[0105]
本發(fā)明本發(fā)明本發(fā)削本發(fā)明本發(fā)明本發(fā)明本發(fā)明
的洎墨丨的濁墨2的滷墨3的油墨4 的油墨5的濁墨O 的洵墨7
13 I 13 I 13 [ 13 I 13 I 13 [ 13
[0106]
【權(quán)利要求】
1.一種具有大致上線性的結(jié)構(gòu)和小于約20,OOO的數(shù)均分子量的聚酯樹脂,所述聚酯樹脂包含: 二環(huán)氧化物單體;以及 二酸單體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚酯樹脂,其中所述二環(huán)氧化物單體與所述二酸單體或者所述二酸單體與所述二環(huán)氧化物單體的化學(xué)計(jì)量比的范圍為約1:0.30至1.0:0.99。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的聚酯樹脂,其中所述化學(xué)計(jì)量比的范圍為約1.0:0.35至1.0:0.80。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的聚酯樹脂比,其中所述化學(xué)計(jì)量比的范圍為約1.0:0.42至1.0: 0.65。
5.根據(jù)以上權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的聚酯樹脂,其中所述分子量的范圍為約5,000至10,000。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的聚酯樹脂,其中所述分子量的范圍為約6,000至8,000。
7.根據(jù)以上權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的聚酯樹脂,其中所述二環(huán)氧化物單體選自由以下組成的組:雙酚-A 二縮水甘油醚或其乙氧基化類似物、環(huán)脂族環(huán)氧樹脂、環(huán)芳族環(huán)氧樹脂、氫化雙酚-A 二縮水甘油醚或其乙氧基類似物以及其混合物。
8.根據(jù)以上權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的聚酯樹脂,其中所述二酸單體選自由以下組成的組:間苯二甲酸、癸二酸、富馬酸、馬來酸、己二酸、硝基間苯二甲酸、對苯二甲酸、十一烷酸、琥珀酸、戊二酸、庚二酸、壬二酸、丙二酸、辛二酸以及其混合物。
9.根據(jù)以上 權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的聚酯樹脂,其中所述聚酯樹脂不含丙烯酸酯。
10.根據(jù)以上權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的聚酯樹脂,其中所述聚酯樹脂每個重復(fù)單元包含兩個側(cè)基羥基。
11.根據(jù)以上權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的聚酯樹脂,其中所述酸值小于1.0。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的聚酯樹脂,其中所述酸值小于0.5。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的聚酯樹脂,其中所述酸值小于0.25。
14.根據(jù)以上權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的聚酯樹脂,其進(jìn)一步包含自由基抑制劑。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的聚酯樹脂,其中所述自由基抑制劑選自由以下組成的組:氫醌、甲基氫醌、氫醌的一甲基醚、叔丁基氫醌、二 -叔丁基氫醌、2,6- 二-叔丁基-4-甲基苯酚、吩噻嗪、三苯基銻、草酸以及其混合物。
16.一種制備根據(jù)以上權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的聚酯樹脂的方法,其包括使所述二環(huán)氧化物單體與所述二酸單體反應(yīng)。
17.一種包含根據(jù)權(quán)利要求1至15中任一項(xiàng)所述的聚酯樹脂的能量可固化平版印刷油墨或涂料。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的能量可固化平版印刷油墨,其中所述聚酯樹脂為所述能量可固化平版油墨的約15重量%至35重量%。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的能量可固化平版印刷油墨,其中所述聚酯樹脂為所述油墨的約18重量%至32重量%。
20.根據(jù)權(quán)利要求17至19中任一項(xiàng)所述的能量可固化平版印刷油墨,其展示小于約40%的總體變化。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的能量可固化平版印刷油墨,其中所述總體變化小于約15%。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的能量可固化平版印刷油墨,其中所述總體變化小于約3%。
23.根據(jù)權(quán)利要求17至22中任一項(xiàng)所述的能量可固化平版印刷油墨,其展示大于約15%的水窗。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的能量可固化平版印刷油墨,其中所述水窗大于約30%。
25.根據(jù)權(quán)利要求17至24中任一項(xiàng)所述的能量可固化平版印刷油墨,其中所述印刷密度小于約8%。
26.根據(jù)權(quán)利要求17至25中任一項(xiàng)所述的能量可固化平版印刷油墨,其進(jìn)一步包含可聚合的多官能單體。
27.根據(jù)權(quán)利要求26所述的能量可固化平版印刷油墨,其中所述可聚合的多官能單體少于所述油墨的約35重量%。
28.根據(jù)權(quán)利要求27所述的能量可固化平版印刷油墨,其中所述可聚合的多官能單體少于所述油墨的約25重量%。
29.根據(jù)權(quán)利要求17至28中任一項(xiàng)所述的能量可固化平版印刷油墨,其進(jìn)一步包含輻射可固化低聚體和/或聚合物。
30.根據(jù)權(quán)利要求29所述的能量可固化平版印刷油墨,其中所述輻射可固化低聚體和/或聚合物選自由以下組成的組:(甲基)丙烯酸酯化聚氨酯、(甲基)丙烯酸酯化環(huán)氧樹月旨、(甲基)丙烯酸酯化聚酯、(甲基)丙烯酸酯化(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸酯化硅樹脂、(甲基)丙烯酸酯化聚`醚、乙烯基(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸酯化油以及其混合物。
31.根據(jù)權(quán)利要求17至30中任一項(xiàng)所述的能量可固化平版印刷油墨,其進(jìn)一步包含光引發(fā)劑。
32.—種制備根據(jù)權(quán)利要求17至31中任一項(xiàng)所述的能量可固化平版印刷油墨的方法,其包括: 提供一種聚酯樹脂;以及 將所述聚酯樹脂與溶劑混合。
33.一種包含根據(jù)權(quán)利要求17至31中任一項(xiàng)所述的能量可固化平版印刷油墨的印刷的物品。
34.根據(jù)權(quán)利要求17至31中任一項(xiàng)所述的能量可固化平版印刷油墨用于印刷在基底上的用途。
【文檔編號】C08L67/00GK103874719SQ201280046480
【公開日】2014年6月18日 申請日期:2012年8月30日 優(yōu)先權(quán)日:2011年9月2日
【發(fā)明者】約瑟夫·馬蘭加, 邁克爾·J·尤雷克 申請人:太陽化學(xué)公司