[发明专利]基于丙烯酸酯的可固化打印介质

说明书

背景技术

1.发明领域

本发明涉及有机的(基于丙烯酸酯的)打印介质，采用自由基引发剂而不使用低沸点溶剂能使其固化，因此其释放挥发性有机化合物的水平较低。

2.相关技术说明

对陶瓷应用有用的网版印刷和辊涂布用传统介质包括溶剂和有机粘结剂树脂。某些可能需要紫外光来固化。溶剂基体系因此释放高浓度的挥发性有机化合物(VOCs)，在300-400克每升或更大的范围内。紫外光可固化涂层被限制为大约30微米的膜厚度，并需要紫外光灯来固化。本发明的基于丙烯酸酯的可固化打印介质克服了关于VOC释放和膜厚度两方面的缺点。

发明概述

本发明提供了一种丙烯酸基可固化打印介质，其不使用专门的紫外线固化设备就能固化。本发明的介质能够仅仅通过加热来固化，例如对流加热或红外线加热。该介质能够以比UV可固化介质大得多的厚度进行印刷或另外地施加，快速固化并释放极低量的挥发性有机化学品(VOC)。固化剂如光引发剂不是必需的，并优选不包括固化剂。

单体、二聚体、三聚体、寡聚体和树脂形式的丙烯酸酯，通过由加热和任选使用的固化剂如过氧化物引起的交联形成互穿聚合物网络。可以调整配方来获得固化聚合物所需的性能，包括：膜硬度、燃尽特性以及对玻璃或其它基材的粘附力。通过控制用来形成本发明的介质的丙烯酸单体、寡聚体和树脂的相对比例来调整此类性能。

概括地，本发明的组合物为包括不饱和碳-碳键的可打印介质或载体，其通过由加热和任选的温敏引发剂引发的自由基聚合而进行固化。除了上述组分，还可以使用还原剂。紫外线能量不是必须的，并且紫外线能量实际上不会起到固化本发明体系的作用。不使用光引发剂时，使用紫外光不足以固化本文描述的体系。

本发明的介质包括官能丙烯酸酯单体(单官能至五官能的)、丙烯酸寡聚体和丙烯酸树脂的各种组合。金属干燥剂任选是有用的。可以在配方中加入自由基清除剂来保证长的储存期限，即罐内稳定剂。

具体地，本发明的一个实施方案为低VOC、可热固化介质，其包括：(a)20-95wt％、优选30-80wt％、更优选35-70wt％的具有至少一个官能度的官能丙烯酸酯单体；(b)0.1-20wt％、优选1-18wt％、更优选2-15wt％的在STP下沸点至少为150℃，优选至少为175℃，更优选至少为200℃的溶剂；(c)高达20wt％、优选0.1-18wt％、更优选1-15wt％的丙烯酸树脂；和(d)高达15wt％、优选0.5-12wt％，更优选1-10wt％的包括聚酯残基和聚氨酯残基中的至少一种的寡聚体。

本发明的另一个实施方案为如前段中的介质，其中丙烯酸树脂以介质的0.1-20wt％的量存在，且其中丙烯酸树脂具有选自如下组成的组的通式：(a)R¹C(O)OR、(b)Ar¹C(O)OR、(c)Ar¹R¹C(O)OR、(d)R¹Ar¹C(O)OR及其组合；其中Ar¹为具有高达30个碳的芳香族残基，其任选由至少一个选自如下所组成的组的取代基取代：-OH、C₁-C₄烷氧基、C₁-C₄烷氧羰基或羰基；其中R¹为具有高达15个碳的脂肪族残基，其任选由至少一个选自如下所组成的组的取代基取代：-OH、C₁-C₄烷氧基、C₁-C₄烷氧羰基或羰基；且其中Ar¹或R¹中任一个或两个都可以为C₅-C₁₀环烷基，其任选被以下取代基单取代或多取代：C₁-C₄烷基、-OH、C₁-C₄烷氧基、C₁-C₄烷氧羰基或羰基及其组合。