[发明专利]具有改进的附着力的能量固化型油墨和配制方法

说明书

相关申请

本申请要求2012年3月6日提交的Yuemei Zhang的名称为“ENERGY CURABLE INKS WITH IMPROVED ADHESION AND A METHOD FOR FORMULATING”的美国临时申请序列号61/607,086的优先权。

如果允许，以上提及的临时申请的主题通过全文引用的方式并入本文中。

技术领域

本发明大体上涉及能量固化型油墨和涂料，其展现良好固化、耐MEK擦性和对柔性基材如用于商业物品的包装和标记的膜的附着力。还提供关于相对丙烯酸酯基浓度对组分成分的筛选方法，其用于调节油墨或涂料组成以改进能量固化型油墨和涂料的固化、胶带附着力和耐MEK擦性。

背景技术

柔性膜常用于商业物品和消费品、例如用于食品、饮料、化妆品以及个人护理和家居护理产品的容器的装饰和/或标记中。本领域中已知可使用光化辐射固化的油墨和涂料(例如，参见美国专利号8,371,688；7,749,573；6,893,722；和6,596,407)并且其可以经改进以印刷在柔性基材如柔性膜基材上。各种柔性膜的实例包括含有聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、双轴取向聚苯乙烯(OPS)、取向聚丙烯(OPP)、取向尼龙、聚氯乙烯(PVC)、聚酯(PE)、三醋酸纤维素(TAC)、聚碳酸酯、聚烯烃、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)、聚缩醛和聚乙烯醇(PVA)的那些。含有这些聚合物的膜典型地为非吸收性并且一般不能与涂覆至膜的油墨或涂料组合物形成强键。传统的能量固化型油墨和涂料通常不能表现出与这些柔性基材如用于装饰或标记现代容器设计的膜的足够附着力。因此，此类基材通常需要进行表面处理以使得油墨或涂料适当地附着(例如参见美国专利No.8,236,385；5,849,368；5,264,989；和4,724,508)。

因此，需要对柔性基材如柔性膜(包括非吸收性疏水性基材)展现良好附着力而无需对所述基材进行表面处理的能量固化型油墨和涂料组合物。

发明内容

本发明提供能量固化型油墨和涂料以及所述油墨和涂料用于制备用于装饰和/或标记商业物品和其他应用的印刷柔性基材如柔性膜的配制方法。本文提供的能量固化型油墨展现对柔性基材的良好附着力并且降低或消除对基材进行表面处理以使得油墨或涂料附着的需要。还提供用于配制能量固化型油墨以实现在柔性膜基材上的附着力增强的方法。所述方法包括基于其丙烯酸酯基含量选择油墨或涂料组合物的组分，以使得最终油墨或涂料组合物具有总相对丙烯酸酯基浓度>4.0。

本文提供的能量固化型印刷油墨或涂料组合物包括含有一个或多个丙烯酸酯基的单体或者含有一个或多个丙烯酸酯基的寡聚物或者含有一个或多个丙烯酸酯基的单体和寡聚物的组合，其中所述组合物具有丙烯酸酯基浓度>4.0。在一些情况下，丙烯酸酯基浓度可为>4.25，或>4.5，或>4.75，或>5.0，或>5.25，或>5.5，或>5.75，或>6.0。

可以选择任何具有一个或多个丙烯酸酯基的单体或寡聚物并且用作本文提供的能量固化型印刷油墨或涂料组合物的组分。在一些情况下，选择具有较高密度的丙烯酸酯基的单体或寡聚物(相对于所述单体或寡聚物的总分子量)。示例性单体包括丙氧基化新戊二醇二丙烯酸酯(2PO-NPGDA)、1,6-己二醇二丙烯酸酯(HDODA)、己二醇二丙烯酸酯(HDDA)、二季戊四醇六丙烯酸酯(DPHA)、乙氧基化己二醇二丙烯酸酯(EOHDDA)、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)、乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(EOTMPTA)、二丙二醇二丙烯酸酯(DPGDA)以及其组合。示例性寡聚物包括酸性丙烯酸酯、环氧丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯、乙氧基化丙烯酸酯、不饱和聚酯、聚酰胺丙烯酸酯、聚酰亚胺丙烯酸酯和氨基甲酸酯丙烯酸酯以及其组合。以组合物的重量计，单体可以至多75重量％的量存在。以组合物的重量计，寡聚物可以至多50重量％的量存在。所述能量固化型印刷油墨或涂料可仅包括单体。所述能量固化型印刷油墨或涂料可仅包括寡聚物。所述能量固化型印刷油墨或涂料组合物可包括单体和寡聚物的组合。在一些情况下，当单体和寡聚物存在于能量固化型印刷油墨或涂料组合物中时，单体:寡聚物的比率为X:Y，其中X选自0.1至100且Y选自0.1至10。