可輻射固化的棕色噴墨油墨的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及可輻射固化的棕色噴墨油墨、噴墨油墨套組和使用其噴墨印刷的方 法。
【背景技術(shù)】
[0002] 膠版和柔版印刷系統(tǒng)在印刷應(yīng)用中日益被工業(yè)噴墨印刷系統(tǒng)所代替，這歸因于工 業(yè)噴墨印刷系統(tǒng)的使用靈活性如可變數(shù)據(jù)印刷且歸因于其可靠性增強(qiáng)，這允許其結(jié)合到生 廣線中。特別優(yōu)選可福射固化的噴墨油墨，因?yàn)榕c水性噴墨油墨相反，尚質(zhì)量的圖像也可印 刷在不吸收的受墨體上。
[0003] 已經(jīng)研發(fā)出可紫外固化的噴墨油墨用于一級(jí)食品包裝應(yīng)用，如由EP 2053101 A (AGFA)、EP 2199273 A (AGFA)和EP 2161290 A (AGFA)例示。
[0004] 法規(guī)要求包裝食品列出在產(chǎn)品中使用的每種成分，包括任何添加劑或防腐劑，按 次序從用量最多的成分開始并以用量最少的成分結(jié)束。法律還要求在包裝上提到特定的營 養(yǎng)信息，例如卡路里和脂肪和糖的含量。近來，法律要求在食品包裝上提到用于跟蹤和招回 用途的批號(hào)以及生產(chǎn)和到期日期。此外，在歐洲，這些信息需要以將銷售該產(chǎn)品的國家的官 方語言提到。由于對(duì)于食品包裝的新法定要求，信息的量已經(jīng)增加到不可能在例如巧克力 塊包裝紙的小食品包裝上以所有語言包括其的程度。
[0005] 食品生產(chǎn)商求助于工業(yè)噴墨印刷技術(shù)以便能夠根據(jù)包裝食品物質(zhì)的目的地國家 在生產(chǎn)期間快速改變法規(guī)所要求信息的語言。
[0006] 大多數(shù)噴墨印刷系統(tǒng)使用CMYK油墨套組，即使用青色油墨(C)、品紅色油墨(M)、黃 色油墨(Y)和黑色油墨(K)。然而，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)使用CMYK油墨套組（inset)難以準(zhǔn)確地復(fù)制巧克 力的棕色。US 2011045252 A (PROCTER)公開了使用膠版印刷方法（圖3)或柔版印刷方法 (圖4)制造包含棕色油墨的卷材，在[0003]段中證實(shí)難以準(zhǔn)確地復(fù)制棕色。
[0007] US 2006293412 A (ICF TECHNOLOGY C0)公開了溶劑基紫外線可輻射固化的油 墨，其中C. I.顏料棕24被列作合適的顏料。C. I.顏料棕24為無機(jī)顏料(Ti，Cr，Sb)02，但重金 屬鉻和銻的存在限制生產(chǎn)商將其用于食品包裝用途，這主要還歸因于法規(guī)要求（參見，例 如，1 9 8 9年9月1 3日歐洲理事會(huì)對(duì)于著色劑在與食品接觸的塑料材料中的使用的 Resolution AP (89) 1)。此外，無機(jī)有色顏料趨于比其有機(jī)對(duì)應(yīng)物更大程度地沉降，在工 業(yè)印刷環(huán)境中產(chǎn)生可靠性問題。
[0008] US 2013063535 (SEIKO EPSON)公開了具有低粘度和優(yōu)良的固化性質(zhì)及光致聚合 引發(fā)劑溶解度的光可固化的噴墨記錄油墨組合物。盡管沒有給出具體的實(shí)例，但是顏料 C.I.顏料棕3、5、25和26作為用于噴墨油墨的合適有色顏料列出且這些顏料可單獨(dú)或以其 兩種或更多種的組合使用。油墨包含C.I.顏料棕3、5、25和26中的一種作為唯一的顏料。例 如，顏料棕25提供與棕色巧克力色不類似的微紅色調(diào)的棕色。
[0009] 因此，特別是對(duì)于食品包裝目的，需要改進(jìn)的可輻射固化的棕色噴墨油墨，其能夠 準(zhǔn)確地復(fù)制棕色，例如巧克力色。
[0010] 發(fā)明概述 為了解決上述問題，已經(jīng)用權(quán)利要求1限定的可輻射固化的棕色噴墨油墨實(shí)現(xiàn)了本發(fā) 明的優(yōu)選實(shí)施方案。
[0011] 發(fā)現(xiàn)準(zhǔn)確復(fù)制棕色巧克力色的可輻射固化的棕色噴墨油墨可通過混合濃青色、品 紅色和黃色顏料分散體來解決色調(diào)并加入濃黑色顏料分散體來解決棕色的暗度。
[0012] 可輻射固化的棕色噴墨油墨的一個(gè)優(yōu)勢在于制造可輻射固化的噴墨油墨的生產(chǎn) 率改進(jìn)?？奢椛涔袒膰娔湍ǔＭㄟ^首先制備濃顏料分散體(一般通過研磨顏料)且隨 后通過加入例如光引發(fā)劑、表面活性劑及其他單體的其他組分而將其稀釋成噴墨油墨來制 備。通過使用用于制造 CMYK油墨的濃青色、品紅色、黃色和黑色顏料分散體制備可輻射固化 的棕色噴墨油墨，不需要制備濃棕色顏料分散體的額外研磨或清潔方法。
[0013] 另一優(yōu)勢為用于例如巧克力塊的印刷食品包裝材料的靈活性改進(jìn)，因?yàn)樽厣O(shè)計(jì) 成以純形式印刷，而沒有覆蓋色。
[0014]另一優(yōu)勢為所印刷的棕色圖像的清晰度。如果上文提到的成分和營養(yǎng)信息通過使 用CMYK油墨印刷，則觀察到在食品包裝上的文字清晰度劣于通過使用單一棕色噴墨油墨得 到的文字清晰度。
[0015] 本發(fā)明的其他目的將自下文描述中顯而易見。
[0016] 術(shù)語"烷基"意指對(duì)于烷基（即，甲基、乙基）中每個(gè)碳原子數(shù)可能的所有變體，即，對(duì)于3 個(gè)碳原子:正丙基和異丙基;對(duì)于4個(gè)碳原子:正丁基、異丁基和叔丁基;對(duì)于5個(gè)碳原子:正 戊基、1，1_二甲基-丙基、2,2_二甲基丙基和2-甲基-丁基等。
[0017] 除非另作說明，否則被取代或未被取代的烷基優(yōu)選為&-C6-烷基。
[0018] 除非另作說明，否則被取代或未被取代的烯基優(yōu)選為&-C6-烯基。
[0019] 除非另作說明，否則被取代或未被取代的炔基優(yōu)選為&-C6-炔基。
[0020] 除非另作說明，否則被取代或未被取代的芳烷基優(yōu)選為包含一個(gè)、兩個(gè)、三個(gè)或更 多個(gè)&-C6-烷基的苯基或萘基。
[0021] 除非另作說明，否則被取代或未被取代的烷芳基優(yōu)選為包括苯基或萘基的C7-C20-烷基。
[0022] 除非另作說明，否則被取代或未被取代的芳基優(yōu)選為苯基或萘基。
[0023] 除非另作說明，否則被取代或未被取代的雜芳基優(yōu)選為被一個(gè)、兩個(gè)或三個(gè)氧原 子、氮原子、硫原子、硒原子或其組合替代的5或6元環(huán)。
[0024] 在例如被取代的烷基中的術(shù)語"被取代"意指烷基可被除在這一基團(tuán)中通常存在 的原子（即，碳和氫)外的其他原子取代。例如，被取代的烷基可包含鹵素原子或硫醇基。未 被取代的烷基僅含有碳和氫原子。
[0025] 除非另作說明，否則被取代的烷基、被取代的烯基、被取代的炔基、被取代的芳烷 基、被取代的烷芳基、被取代的芳基和被取代的雜芳基優(yōu)選被選自甲基、乙基、正丙基、異丙 基、正丁基、異丁基和叔丁基、酯基、酰胺基、醚基、硫醚基、酮基、醛基、亞砜基、砜基、磺酸酯 基、磺酰胺基、-Cl、-Br、-I、-OH、-SH、-CN和-N〇2的一種或多種成分取代。
[0026] 可輻射固化的棕色噴墨油墨 根據(jù)本發(fā)明的可輻射固化的棕色噴墨油墨含有有色顏料的混合物，但無棕色顏料。
[0027] 在所述可輻射固化的棕色噴墨油墨的一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，所述有色顏料的混 合物包含青色顏料、品紅色顏料、黃色顏料和黑色顏料。
[0028] 在所述可輻射固化的棕色噴墨油墨中的有色顏料混合物優(yōu)選由碳黑和有機(jī)有色 顏料組成。
[0029] 所述可輻射固化的棕色噴墨油墨優(yōu)選包含在所述有色顏料混合物中的至少一種 銅酞青顏料。
[0030] 所述可輻射固化的棕色噴墨油墨優(yōu)選包含在所述有色顏料混合物中的喹吖啶酮 和二酮基吡咯并吡咯顏料中的至少一種。
[0031] 所述可輻射固化的棕色噴墨油墨優(yōu)選包含在所述有色顏料混合物中的選自以下 顏料的至少一種黃色顏料:C. I.顏料黃120、C. I.顏料黃150、C. I.顏料黃155、C. I.顏料黃 139、C. I.顏料黃151、C. I.顏料黃181和C. I.顏料黃180。
[0032] 所述可輻射固化的棕色噴墨油墨優(yōu)選含有用于分散顏料的分散劑，更優(yōu)選為聚合 型分散劑。所述可輻射固化的棕色噴墨油墨還可含有分散協(xié)同劑，以改進(jìn)油墨的分散品質(zhì) 和穩(wěn)定性?？墒褂梅稚f(xié)同劑的混合物以進(jìn)一步改進(jìn)分散穩(wěn)定性。
[0033]所述可輻射固化的棕色噴墨油墨的表面張力優(yōu)選在25°C下為20-50mN/m，且更優(yōu) 選在25 °C下為22-30mN/m。從第二可輻射固化噴墨油墨的適印性的觀點(diǎn)來看，其優(yōu)選為 20mN/m或更大，且從潤濕性的觀點(diǎn)來看，其優(yōu)選不超過30mN/m。
[0034] 為了具有良好的噴射能力，在30JT1的剪切速率和10_70°C的噴射溫度下，所述可輻 射固化的棕色噴墨油墨在噴射溫度下的粘度優(yōu)選小于30mPa.s，更優(yōu)選小于15mPa. s且最優(yōu) 選為 l_l〇mPa. s。
[0035] 可輻射固化的棕色噴墨油墨的粘度在25°C下且在30JT1的剪切速率下優(yōu)選小于 35mPa. s，優(yōu)選小于28mPa. s且最優(yōu)選為l_25mPa. s。
[0036] 所述輻射可固化的棕色噴墨油墨還可進(jìn)一步含有至少一種抑制劑，以便改進(jìn)油墨 的熱穩(wěn)定性。
[0037] 所述可輻射固化棕色噴墨油墨還可進(jìn)一步含有用于在基材上獲得良好鋪展特性 的至少一種表面活性劑。
[0038] 所述可輻射固化的棕色噴墨油墨優(yōu)選包含基于可輻射固化的棕色噴墨油墨的總 重量計(jì)60-95重量%的可聚合化合物，更優(yōu)選70-90重量%的可聚合化合物。
[0039] 噴墨油墨套組 在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，根據(jù)本發(fā)明的可輻射固化的棕色噴墨油墨為可輻射固化噴 墨油墨套組的一部分，更優(yōu)選為包含多種非棕色噴墨油墨的可輻射固化噴墨油墨套組的一 部分。所述可輻射固化的噴墨油墨套組優(yōu)選至少包含青色可輻射固化的噴墨油墨、品紅色 可輻射固化的噴墨油墨、黃色可輻射固化的噴墨油墨和黑色可輻射固化的噴墨油墨。
[0040] 所述可固化CMYK噴墨油墨套組還可用額外的油墨延伸，額外的油墨例如紅色油 墨、綠色油墨、藍(lán)色油墨和/或橙色油墨以進(jìn)一步擴(kuò)大圖像的色域。所述CMYK-油墨套組還可 通過組合全密度噴墨油墨與輕密度噴墨油墨而擴(kuò)大。深色和淺色油墨和/或黑色和灰色油 墨的組合通過降低的顆粒度改善圖像品質(zhì)。
[0041]在所述可輻射固化噴墨油墨套組的一個(gè)非常優(yōu)選的實(shí)施方案中，在所述可輻射固 化的棕色噴墨油墨中的有色顏料中的兩種或更多種存在于所述可輻射固化噴墨油墨套組 的非棕色噴墨油墨的兩種或更多種中，甚至更優(yōu)選所述可輻射固化的棕色噴墨油墨的所有 有色顏料存在于所述可輻射固化噴墨油墨套組的非棕色噴墨油墨的兩種或更多種中。這不 僅在生產(chǎn)率方面具有優(yōu)勢，而且在圖像品質(zhì)方面具有優(yōu)勢。
[0042] 通過在所述可輻射固化的棕色噴墨油墨和所述可輻射固化噴墨油墨套組的非棕 色噴墨油墨的兩種或更多種中使用相同的濃顏料分散體，可保持顏料和顏料分散體的較小 庫存。并且分散體生產(chǎn)設(shè)備的清潔操作次數(shù)下降，因?yàn)榇嬖谳^少的不同類型的待制備的濃 顏料分散體。
[0043] 在所述可輻射固化的棕色噴墨油墨和所述噴墨油墨套組的其他可輻射固化的噴 墨油墨兩者中使用相同的有色顏料的另一優(yōu)勢在于褪色不會(huì)產(chǎn)生扭曲的彩色圖像，因?yàn)榕c 例如無機(jī)棕色顏料相反，有色顏料因光、臭氧或例如溫度、濕度或其組合的其他外界因素以 相當(dāng)?shù)耐噬俣韧噬?br>[0044] 所述非棕色可輻射固化的噴墨油墨優(yōu)選具有與所述可輻射固化的棕色噴墨油墨 類似或相同的粘度和表面張力。
[0045] 所述非棕色可輻射固化的噴墨油墨優(yōu)選含有與所述可輻射固化的棕色噴墨油墨 相同類型或類似的化合物，例如單體和低聚物、光引發(fā)劑、共引發(fā)劑、分散劑、分散協(xié)同劑、 抑制劑、表面活性劑等。
[0046] 所述可輻射固化噴墨油墨套組優(yōu)選為自由基可固化的噴墨油墨套組。
[0047] 有色顏料 根據(jù)本發(fā)明的可輻射固化的棕色噴墨油墨和所述可輻射固化噴墨油墨套組的非棕色 噴墨油墨可包含具有選自黑色、白色、青色、品紅色、黃色、紅色、橙色、紫色、藍(lán)色、綠色、棕 色等的顏色的顏料。有色顏料可選自由HERBST, Willy等，Industrial Organic Pigments, Production, Properties, Applications (工業(yè)有機(jī)顏料、生產(chǎn)、性質(zhì)、應(yīng)用）·第3版， Wiley-VCH, 2004. ISBN 3527305769公開的那些。
[0048] 合適的顏料公開在W0 2008/074548 (AGFA GRAPHICS)的[0128]-[0138]段中。
[0049] 還可使用混晶?；炀б卜Q作固溶體。例如，在一定條件下，不同的喹吖啶酮彼此混 合以形成固溶體，其與這些化合物的物理混合物以及化合物本身完全不同。在固溶體中，組 分的分子通常但并不總是進(jìn)入與所述組分之一相同的晶格中。所得結(jié)晶固體的X-射線衍射 圖案為該固體所特有的并且可明確地區(qū)分于相同組分以相同比例的物理混合物的圖案。在 這樣的物理混合物中，所述組分中的每一種的X-射線圖案均可區(qū)分，并且這些線中許多線 的消失為固溶體形成的標(biāo)準(zhǔn)之一。市售的實(shí)例為得自Ciba Specialty Chemicals的 Cinquasia? Magenta RT-355_D〇
[0050] 所述可輻射固化的棕色噴墨油墨