Краска, устройство и способ печати

Краска, устройство и способ печати

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Настоящее изобретение относится к печатной краске, печатающему устройству и способу печати. В частности, настоящее изобретение относится к краске для струйной печати, струйному печатающему устройству и способу краскоструйной печати.

Цифровая краскоструйная печать становится все более распространенным способом производства четких графических изображений для рекламы вследствие своей низкой стоимости осуществления и большей универсальности по сравнению с традиционными способами, включая литографическую и трафаретную печать. Струйные печатающие устройства включают один или более печатающих механизмов, которые содержат ряд дюз, через которые краска выбрасывается на подложку. Печатающие механизмы обычно установлены на каретке печатающего устройства, которая проходит по ширине печати (движется назад и вперед поперек подложки) в процессе печати.

Используют два основных химических состава красок: краски, которые высыхают при испарении растворителя, и краски, которые высыхают при воздействии ультрафиолетового излучения. Широкоформатные струйные печатающие устройства с использованием краски на основе растворителя представляют собой экономичный подход к производству, поскольку они являются относительно низкозатратным вариантом по сравнению с более сложными устройствами, используемыми для ультрафиолетовой обработки. Струйная печать с использованием краски на основе растворителя также имеет другие преимущества. К ним относятся меньшая стоимость, меньшая толщина (и, следовательно, более высокая гибкость) образующихся красочных пленок и получение изображения хорошего качества с естественным видом и глянцем. Кроме того, трудно получить очень высокое содержание пигмента в красках, высыхающих под действием ультрафиолетового излучения, вследствие высокой вязкости краски: если добавить чрезмерное количество пигмента, краска становится чрезмерно вязкой и не может образовывать струю. Напротив, краски на основе растворителя содержат высокую долю растворителя и, таким образом, имеют меньшую вязкость, которая означает, что можно использовать более высокое содержание пигмента. Кроме того, печатное покрытие, полученное из красок для струйной печати на основе растворителя, состоит, главным образом, из пигмента и содержит сравнительно небольшое количество других твердых веществ, которые включены в краску. Таким образом, пигмент является в значительной степени незатемненным, в результате чего получаются интенсивные, живые и энергичные цвета и большая цветовая гамма.

Однако существуют некоторые ограничения в отношении технологии струйной печати с использованием красок на основе растворителя. В частности, краски на основе растворителя могут не удерживаться на подложках определенных типов, в частности, на непористых подложках, в том числе пластмассовых, и высохшие покрытия обладают слабой стойкостью по отношению к растворителям.

Таким образом, существует потребность в альтернативной краске для струйной печати и печатающем устройстве, которое способно печатать данной краской.

Соответственно, настоящее изобретение предлагает краску для струйной печати, включающую по меньшей мере 30 мас.% органического растворителя по отношению к полной массе краски, отверждаемый излучением материал, фотоинициатор и необязательно краситель.

Настоящее изобретение также предлагает струйное печатающее устройство для струйной печати краской на основе растворителя, включающее по меньшей мере один печатающий механизм, приспособление для испарения растворителя из отпечатанной краски и источник актиничного излучения.

Настоящее изобретение также предлагает способ печати краской для струйной печати, как определено выше, с помощью устройства, которое определено выше, причем в данный способ включены:

струйное нанесение краски из печатающего механизма на подложку;

испарение по меньшей мере части растворителя из отпечатанной краски; и

воздействие на отпечатанную краску актиничным излучением для отверждения отверждаемого излучением материала.

Далее настоящее изобретение будет описано со ссылкой на сопровождающие чертежи, из которых:

фиг. 1 представляет вид в перспективе примерного варианта осуществления струйного печатающего устройства согласно настоящему изобретению;

фиг. 2 представляет вид в разрезе примерного варианта осуществления струйного печатающего устройства согласно настоящему изобретению;

фиг. 3 представляет спектральное распределение выходной мощности ртутной амальгамной лампы по сравнению с традиционной ртутной лампой низкого давления;

фиг. 4 представляет вид в разрезе ртутной лампы низкого давления, снабженной отражающим покрытием.

Краска

Краски согласно настоящему изобретению включают модифицированные системы связующих красок. Присутствие отверждаемого излучением материала и фотоинициатора в краске означает, что в пленке высохшей краски возможно образование сшивок, которые приводят к улучшению адгезии с разнообразными подложками и повышению стойкости к растворителям. Присутствие по меньшей мере 30 мас.% органического растворителя означает, что, тем не менее, предполагается сохранение полезных свойств красок на основе растворителя для струйной печати.

Термин «отверждаемый излучением материал» означает материал, который полимеризуется или образует сшивки при воздействии излучения, обычно ультрафиолетового света, в присутствии фотоинициатора.

Отверждаемый излучением материал может включать мономер, у которого молекулярная масса составляет 450 или менее, олигомер или их смеси. Мономеры и/или олигомеры могут обладать различным количеством функциональных групп, и можно использовать смесь, включающую сочетания мономеров и/или олигомеров, содержащих одну, две, три и более функциональных групп.

Отверждаемый излучением материал предпочтительно включает отверждаемый излучением олигомер.

Отверждаемые излучением олигомеры, подходящие для использования в настоящем изобретении, включают основную цепь, например, сложнополиэфирную, уретановую, эпоксидную или простополиэфирную основную цепь, и одну или более полимеризуемых излучением групп. Полимеризуемая группа может представлять собой любую группу, которая способна полимеризоваться при воздействии излучения.

У предпочтительных олигомеров молекулярная масса составляет от 500 до 4000, предпочтительнее от 600 до 4000. Значения молекулярной массы можно вычислить, если известна структура олигомера, или молекулярные массы можно измерять с помощью гельпроникающей хроматографии, используя стандарты из полистирола. Таким образом, для полимерных материалов среднечисленные значения молекулярной массы можно определить с помощью гельпроникающей хроматографии и стандартов из полистирола.

В одном варианте осуществления отверждаемый излучением материал полимеризуется по механизму свободнорадикальной полимеризации.

Подходящие свободнорадикально полимеризуемые мономеры хорошо известны в технике и включают (мет)акрилаты, α,β-ненасыщенные простые эфиры, виниламиды и их смеси.

Однофункциональные (мет)акрилатные мономеры хорошо известны в технике и предпочтительно представляют собой сложные эфиры акриловой кислоты. Предпочтительные примеры включают феноксиэтилакрилат (PEA), циклический триметилолпропан (TMP), формальакрилат (CTFA), изоборнилакрилат (IBOA), тетрагидрофурфурилакрилат (THFA), 2-(2-этоксиэтокси)этилакрилат, октадецилакрилат (ODA), тридецилакрилат (TDA), изодецилакрилат (IDA) и лаурилакрилат. Особенно предпочтительным является PEA.

Подходящие многофункциональные (мет)акрилатные мономеры включают мономеры, содержащие две, три и четыре функциональные группы. Примеры многофункциональных акрилатных мономеров, которые можно использовать в красках для струйной печати, включают гександиолдиакрилат, триметилолпропантриакрилат, пентаэритриттриакрилат, полиэтиленгликольдиакрилат (например, тетраэтиленгликольдиакрилат), дипропиленгликольдиакрилат, три(пропиленгликоль)триакрилат, неопентилгликольдиакрилат, бис(пентаэритрит)гексакрилат и акрилатные сложные эфиры этоксилированных или пропоксилированных гликолей и полиолов, например, пропоксилированный неопентилгликольдиакрилат, этоксилированный триметилолпропантриакрилат и их смеси.

Подходящие многофункциональные (мет)акрилатные мономеры также включают сложные эфиры метакриловой кислоты (т.е. метакрилаты), в том числе гександиолдиметакрилат, триметилолпропантриметакрилат, триэтиленгликольдиметакрилат, диэтиленгликольдиметакрилат, этиленгликольдиметакрилат, 1,4-бутандиолдиметакрилат. Можно также использовать смеси (мет)акрилатов.

Предполагается, что термин «(мет)акрилат» в настоящем документе имеет свое стандартное значение, т.е. означает акрилат и/или метакрилат. Также считается, что термины «однофункциональный» и «многофункциональный» имеют свои стандартные значения, т.е. означают наличие одной, двух или более групп, соответственно, которые принимают участие в реакции полимеризации при отверждении.

Простоэфирные α,β-ненасыщенные мономеры могут полимеризоваться по механизму свободнорадикальной полимеризации и могут быть полезными для уменьшения вязкости краски при использовании в сочетании с одним или более (мет)акрилатными мономерами. Их примеры хорошо известны в технике и включают виниловые простые эфиры, в том числе триэтиленгликольдивиниловый эфир, диэтиленгликольдивиниловый эфир, 1,4-циклогександиметанолдивиниловый эфир и этиленгликольмоновиниловый эфир. Можно использовать смеси α,β-ненасыщенных простоэфирных мономеров.

В красках согласно настоящему изобретению можно также использовать N-виниламиды и N-(мет)акрилоиламины. В технике хорошо известны N-виниламидные мономеры, и, следовательно, их подробное описание не требуется. В N-виниламидах винильная группа соединена с амидным атомом азота, и возможно дальнейшее замещение аналогичным образом с образованием (мет)акрилатных мономеров. Предпочтительные примеры представляют собой N-винилкапролактам (NVC) и N-винилпирролидон (NVP). Аналогичным образом, N-акрилоиламины также хорошо известны в технике. В N-акрилоиламинах также имеется винильная группа, соединенная с амидом, но через карбонильный атом углерода, и снова возможно дальнейшее замещение аналогичным образом с образованием (мет)акрилатных мономеров. Предпочтительный пример представляет собой N-акрилоилморфолин (ACMO).

Особенно предпочтительные отверждаемые излучением материалы представляют собой олигомеры, имеющие свободнорадикально полимеризуемые группы, предпочтительно (мет)акрилатные группы. Олигомеры с акрилатными функциональными группами являются наиболее предпочтительными.

В одном варианте осуществления олигомер включает две или более, предпочтительно три или более, предпочтительнее четыре или более свободнорадикально полимеризуемых групп. Олигомеры, включающие шесть полимеризуемых групп, являются особенно предпочтительными.

Олигомер предпочтительно включает уретановую основную цепь.

Особенно предпочтительными отверждаемыми излучением материалами являются уретанакрилатные олигомеры, поскольку они обладают превосходными свойствами адгезии и растяжения. Наиболее предпочтительными являются содержащие три, четыре, пять, шесть или более функциональных групп уретанакрилаты, особенно содержащие шесть функциональных групп уретанакрилаты, поскольку они образуют пленки с хорошей устойчивостью по отношению к растворителям.

Другие подходящие примеры отверждаемых излучением олигомеров включают материалы на основе эпоксидов, в том числе эпоксиакрилаты бисфенола А и новолачные эпоксидакрилаты, которые обладают высокой скоростью отверждения и образуют отвержденные пленки с хорошей устойчивостью по отношению к растворителям.

Отверждаемый излучением олигомер, используемый в предпочтительных красках согласно настоящему изобретению, отверждается при воздействии излучения в присутствии фотоинициатора с образованием сшитой твердой пленки. Полученная пленка обладает хорошей адгезией к подложкам и хорошей устойчивостью по отношению к растворителям. Любой отверждаемый излучением олигомер, который является совместимым с остальными компонентами краски и который способен к отверждению с образованием сшитой твердой пленки, подходит для использования в краске согласно настоящему изобретению. Таким образом, составитель краски имеет возможность выбора из широкого круга подходящих олигомеров. В частности, олигомер может представлять собой низкомолекулярный материал, который находится в жидком состоянии при 25°C. Это полезно, когда поставлена цель изготовления низковязкой краски. Кроме того, использование низкомолекулярного жидкого олигомера имеет преимущество при составлении краски, потому что низкомолекулярные жидкие олигомеры с большей вероятностью смешиваются с широким кругом растворителей.

Предпочтительные олигомеры для использования в настоящем изобретении имеют вязкость, которая составляет от 0,5 до 20 Па·с при 60°C, предпочтительнее от 5 до 15 Па·с при 60°C и наиболее предпочтительно от 5 до 10 Па·с при 60°C. Значения вязкости олигомеров можно измерять с помощью реометра ARG2 (производитель T.A. Instruments), в котором используется стальной конус с наклоном длиной 40 мм под углом 2°, при температуре 60°C и скорости сдвига 25 с^-1.

В одном варианте осуществления отверждаемый излучением материал включает от 50 до 100% или от 75 до 100 мас.% отверждаемого свободными радикалами олигомера и от 0 до 50% или от 0 до 25 мас.% отверждаемого свободными радикалами мономера по отношению к полной массе отверждаемого излучением материала, присутствующего в краске.

Предпочтительно краска включает (мет)акрилаты, у которых молекулярная масса составляет менее чем 450, в количестве, составляющем менее чем 20 мас.% или менее чем 10 мас.%, предпочтительнее менее чем 5 мас.% по отношению к полной массе краски. В особенно предпочтительном варианте осуществления краска согласно настоящему изобретению практически не содержит (мет)акрилатов, у которых молекулярная масса составляет менее чем 450.

В одном варианте осуществления краска включает (мет)акрилаты, у которых молекулярная масса составляет менее чем 600, в количестве, составляющем менее чем 20 мас.% или менее чем 10 мас.%, предпочтительнее менее чем 5 мас.% по отношению к полной массе краски. В особенно предпочтительном варианте осуществления краска согласно настоящему изобретению практически не содержит (мет)акрилатов, у которых молекулярная масса составляет менее чем 600.

Термин «практически не содержит» означает, что в краску не добавляют преднамеренно никакого (мет)акрилата, у которого молекулярная масса составляет менее чем 450 или 600, соответственно. Однако допускаются незначительные количества (мет)акрилатов, у которых молекулярная масса составляет менее чем 450 или 600, соответственно, и которые могут присутствовать в виде примесей в имеющихся в продаже отверждаемых излучением олигомерах.

В альтернативном варианте осуществления настоящего изобретения отверждаемый излучением материал способен полимеризоваться по механизму катионной полимеризации. Подходящие материалы включают оксетаны, циклоалифатические эпоксиды, эпоксиды бисфенола А, эпоксидные новолаки и подобные материалы. Отверждаемый излучением материал согласно данному варианту осуществления может включать смесь катионно отверждаемого мономера и олигомера. Например, отверждаемый излучением материал может включать смесь эпоксидного олигомера и оксетанового мономера.

В одном варианте осуществления отверждаемый излучением материал включает от 0 до 40 мас.% катионно отверждаемого олигомера и от 60 до 100 мас.% катионно отверждаемого мономера по отношению к полной массе отверждаемого излучением материала, присутствующего в краске.

Отверждаемый излучением материал может также включать сочетание свободнорадикально полимеризуемых и катионно полимеризуемых материалов.

Отверждаемый излучением материал предпочтительно присутствует в композиции в количестве, составляющем от 2 до 65 мас.%, предпочтительнее от 2 до 45 мас.%, предпочтительнее от 5 до 35 мас.%, еще предпочтительнее от 8 до 25 мас.% и наиболее предпочтительно от 10% до 25 мас.% по отношению к полной массе краски.

Краска согласно настоящему изобретению включает один или более фотоинициаторов. Когда краска согласно настоящему изобретению включает свободнорадикально полимеризуемый материал, система фотоинициатора включает свободнорадикальный фотоинициатор, и когда краска включает катионно полимеризуемый материал, система фотоинициатора включает катионный фотоинициатор. Когда краска включает сочетание свободнорадикально полимеризуемых и катионно полимеризуемых материалов, требуется как свободнорадикальный, так и катионный инициатор.

Свободнорадикальный фотоинициатор можно выбирать из любых, которые известны в технике. Например, можно использовать бензофенон, 1-гидроксициклогексилфенилкетон, 1-[4-(2-гидроксиэтокси)-фенил]-2-гидрокси-2-метил-1-пропан-1-он, 2-бензил-2-диметиламино-(4-морфолинофенил)бутан-1-он, изопропилтиоксантон, бензилдиметилкеталь, бис(2,6-диметилбензоил)-2,4,4-триметилпентилфосфиноксид или их смеси. Такие фотоинициаторы известны и имеются в продаже, в том числе, например, под фирменными наименованиями Irgacure и Darocur (от фирмы Ciba) и Lucerin (от фирмы BASF).

В случае катионно отверждаемой системы можно использовать любой подходящий катионный инициатор, например, системы на основе сульфония или йодония. Неограничительные примеры включают Rhodorsil PI 2074 от фирмы Rhodia; MC AA, MC BB, MC CC, MC CC PF, MC SD от фирмы Siber Hegner; UV9380c от фирмы Alfa Chemicals; Uvacure 1590 от фирмы UCB Chemicals; а также Esacure 1064 от фирмы Lamberti spa.

Фотоинициатор присутствует в количестве, составляющем предпочтительно от 1 до 20 мас.%, предпочтительно от 4 до 10 мас.% по отношению к полной массе краски.

Краска согласно настоящему изобретению содержит органический растворитель. Органический растворитель существует в жидком состоянии при температурах окружающей среды и способен выступать в качестве носителя остальных компонентов краски. Органический растворитель в качестве компонента краски согласно настоящему изобретению может представлять собой один растворитель или смесь двух или более растворителей. Как в случае известных красок для струйной печати на основе растворителя, органический растворитель, используемый в краске согласно настоящему изобретению, должен испаряться из отпечатанной краски, как правило, при нагревании, чтобы обеспечить высыхание краски. В качестве растворителя можно выбирать любые растворители, которые обычно используются в полиграфической промышленности, в том числе простые гликолевые эфиры, сложные эфиры простых гликолевых эфиров, спирты, кетоны, сложные эфиры и пирролидоны.

Органический растворитель предпочтительно присутствует в количестве, составляющем по меньшей мере 40 мас.%, предпочтительнее, по меньшей мере 45 мас.% и предпочтительнее, по меньшей мере 50 мас.%, например, от 50 до 85 мас.% или от 50 до 80 мас.% по отношению к полной массе краски. В особенно предпочтительном варианте осуществления органический растворитель присутствует в количестве, составляющем по меньшей мере 55 мас.%, например, от 60 до 85% или от 60 до 75 мас.% по отношению к полной массе краски.

Известные краски для струйной печати на основе растворителя высыхают исключительно посредством испарения растворителя, и в них не происходит сшивка или полимеризация. Пленка, полученная таким способом, имеет ограниченные свойства химической устойчивости. Чтобы повысить стойкость отпечатков по отношению к обычным растворителям, включая спирты и бензин, в краску добавляют связующие материалы, которые отличаются ограниченной растворимостью в данных растворителях. Такой связующий материал, как правило, существует в твердом состоянии при 25°C. В результате чего образуется твердое печатное покрытие, когда растворитель испаряется из краски. Подходящие связующие материалы, в том числе смолы на основе сополимеров винилхлорида, как правило, имеют низкую растворимость во всех растворителях, но лучше всего растворяются в таких растворителях, как гликольэфирацетаты и циклогексанон, которые классифицируются как «вредные» и обладают сильным запахом. Чтобы растворить связующие материалы, данные растворители обычно добавляют в краску.

Краска согласно настоящему изобретению включает отверждаемый излучением материал, который отверждается в процессе высыхания краски, и, таким образом, не обязательно добавлять к краске связующие материалы, чтобы получить печатное покрытие, имеющее повышенную устойчивость по отношению к растворителям. В одном варианте осуществления настоящего изобретения органический растворитель, таким образом, не требуется для растворения связующего материала, в том числе смолы на основе сополимеров винилхлорида, и это означает, что составитель краски обладает большей свободой при выборе подходящего растворителя или смеси растворителей.

В предпочтительном варианте осуществления органический растворитель представляет собой растворитель, который обладает низкой токсичностью и/или слабым запахом. Также являются предпочтительными растворители, которым предоставлен статус не содержащих летучих органических веществ по решению Управления по охране окружающей среды США или Европейского совета.

В качестве наиболее предпочтительных растворителей выбирают простые гликолевые эфиры и органические карбонаты и их смеси. Особенно предпочтительными являются циклические карбонаты, в том числе пропиленкарбонат и смеси пропиленкарбоната и одного или более простых гликолевых эфиров.

Альтернативные предпочтительные растворители включают лактоны, которые, как оказалось, усиливают адгезию краски к поливинилхлоридным подложкам. Особенно предпочтительными являются смеси лактонов и одного или более простых гликолевых эфиров, а также смеси лактонов, одного или более простых гликолевых эфиров и одного или более органических карбонатов. Наиболее предпочтительными являются смеси γ-бутиролактона и одного или более простых гликолевых эфиров и смеси γ-бутиролактона, одного или более простых гликолевые эфиров и пропиленкарбоната.

В другом варианте осуществления настоящего изобретения можно использовать сложные эфиры дикарбоновых кислот и/или биорастворители.

Сложные эфиры дикарбоновых кислот представляют собой известные в технике вещества. Их можно описать как ди(C₁-C₄-алкил)эфиры насыщенной алифатической дикарбоновой кислоты, содержащей от 3 до 8 атомов углерода, которые имеют следующую общую формулу:

в которой A представляет собой фрагмент (CH₂)_1-6, и радикалы R¹ и R² могут быть одинаковыми или различными и являются алкильными радикалами C₁-C₄, которые могут представлять собой линейные или разветвленные алкильные радикалы, содержащие от 1 до 4 атомов углерода, предпочтительно метил или этил и наиболее предпочтительно метил. Можно использовать смеси сложных эфиров дикарбоновых кислот.

Биорастворители или заменители растворителей из биологических источников способны уменьшать огромное количество загрязняющих окружающую среду летучих органических соединений, которые выбрасываются в атмосферу, и их дополнительное преимущество заключается в их устойчивости. Кроме того, разработаны новые способы производства биорастворителей, получаемых из биологических исходных материалов, что обеспечивает источник биорастворителей повышенной чистоты при менее высокой стоимости.

Примеры биорастворителей включают метиловые сложные эфиры кислот соевого масла, сложные эфиры молочной кислоты, полигидроксиалканоаты, терпены, нелинейные спирты и D-лимонен. Метиловые сложные эфиры кислот соевого масла получают из сои. Сложные эфиры жирных кислот синтезируют этерификацией соевого масла метанолом. Сложные эфиры молочной кислоты предпочтительно получают из образующейся при брожении молочной кислоты, которая реагирует с метанолом и/или этанолом с образованием сложного эфира. Пример представляет собой этиллактат, источником которого является кукуруза (возобновляемый источник), и который утвержден Управлением по продуктам и медикаментам США для использования в качестве пищевой добавки. Полигидроксиалканоаты представляют собой линейные сложные полиэфиры, которые получают в результате брожения сахаров или липидов. Терпены и нелинейные спирты можно получать из стержней кукурузных початков и рисовой шелухи. Пример представляет собой D-лимонен, который можно выделить из кожуры цитрусовых плодов.

Другие растворители можно также включать в состоящий из органических растворителей компонент. Наиболее часто другие растворители добавляют в процессе, в котором красящее вещество вводят в состав краски для струйной печати. Красящее вещество обычно готовят в виде дисперсии пигмента в растворителе, например, в 2-этилгексилацетате. Растворитель обычно составляет приблизительно от 40 до 50 мас.% дисперсии пигмента по отношению к полной массе дисперсии пигмента, и дисперсия пигмента обычно составляет приблизительно от 5 до 15 мас.% и иногда больше по отношению к массе краски.

Краска предпочтительно практически не содержит воды, хотя некоторое количество воды обычно абсорбируется краской из воздуха или присутствует в виде примесей в компонентах красок, и такие уровни ее содержания являются допустимыми. Например, краска может включать менее чем 5 мас.% воды, предпочтительнее менее чем 2 мас.% воды и наиболее предпочтительно менее чем 1 мас.% воды по отношению к полной массе краски.

Краска согласно настоящему изобретению может представлять собой цветную краску или бесцветную краску.

Термин «бесцветный» означает, что краска практически не содержит красителя, в результате чего никакой цвет не может быть обнаружен невооруженным глазом. Однако допустимы незначительные количества красителя, которые не образуют цвет, заметный на глаз. Как правило количество присутствующего красителя составляет менее чем 0,3 мас.%, предпочтительно менее чем 0,1%, предпочтительнее менее чем 0,03% по отношению к полной массе краски. Бесцветные краски можно также описать терминами «прозрачный» или «белый».

Цветные краски согласно настоящему изобретению включают по меньшей мере одно красящее вещество. Красящее вещество может быть растворено или диспергировано в жидкой среде краски. Предпочтительно красящее вещество представляет собой диспергируемый пигмент, относящийся к типам, которые известны в технике и имеются в продаже, в том числе под фирменными наименованиями Paliotol (поставщик BASF plc), Cinquasia, Irgalite (поставщик Ciba Speciality Chemicals) и Hostaperm (поставщик Clariant UK). Пигмент может иметь любой желательный цвет, в том числе, например, пигмент желтый 13, пигмент желтый 83, пигмент красный 9, пигмент красный 184, пигмент синий 15:3, пигмент зеленый 7, пигмент фиолетовый 19, пигмент черный 7. Особенно полезными цветами являются черный и те, которые требуются в процессе трехцветной печати. Можно использовать смеси пигментов.

В одном аспекте настоящего изобретения предпочтительными являются следующие пигменты. Голубой: фталоцианиновые красители, включая фталоцианиновый синий 15.4. Желтый: азокрасители, в том числе пигмент желтый 120, пигмент желтый 151 и пигмент желтый 155. Пурпурный: хинакридоновые красители, в том числе пигмент фиолетовый 19 или смешанные кристаллические хинакридоны, в том числе Cromophtal Jet пурпурный 2BC и Cinquasia RT-355D. Черный: красители на основе сажи, в том числе пигмент черный 7.

Частицы пигмента, диспергированные в краске, должны быть достаточно мелкими, чтобы позволить краске проходить через дюзы краскоструйного механизма; как правило, размер этих частиц составляет менее чем 8 мкм, предпочтительно менее чем 5 мкм, предпочтительнее менее чем 1 мкм и особенно предпочтительно менее чем 0,5 мкм.

Краситель присутствует в количестве, которое обычно составляет 20 мас.% или менее, предпочтительно 10 мас.% или менее, предпочтительнее 8 мас.% или менее и наиболее предпочтительно от 2 до 5 мас.% по отношению к полной массе краски. Однако для белых красок может потребоваться повышенная концентрация пигмента, составляющая, например, вплоть до 30 мас.% или 25 мас.% по отношению к полной массе краски.

Краска может необязательно содержать термопластический полимер. Термопластический полимер не включает реакционноспособные группы, которые могут образовывать сшивки при воздействии излучения. Другими словами, термопластический полимер не представляет собой отверждаемый излучением материал. У подходящих материалов молекулярная масса составляет от 10000 до 100000, согласно определению методом гельпроникающей хроматографии со стандартами из полистирола. Термопластический полимер можно выбирать, например, из эпоксидных, сложнополиэфирных, виниловых или (мет)акрилатных полимеров. Предпочтительными являются метакрилатные сополимеры. В случае присутствия термопластического полимера в краске, его содержание может составлять от 1 до 5 мас.% по отношению к полной массе краски. Термопластический полимер увеличивает вязкость пленки краски перед отверждением, в результате чего улучшается четкость печати. Термопластический полимер также уменьшает температуру стеклования отвержденной краски, придавая пленке повышенную гибкость для применения в различных областях, в том числе для нанесения на корпуса транспортных средств.

В одном варианте осуществления краска согласно настоящему изобретению включает по меньшей мере 50 мас.% органического растворителя по отношению к полной массе краски; отверждаемый излучением материал, в которой отверждаемый излучением материал включает от 50 до 100 мас.% отверждаемого свободными радикалами олигомера, у которого молекулярная масса составляет 600 до 4000, и от 0 до 50 мас.% отверждаемого свободными радикалами мономера, у которого молекулярная масса составляет 450 или менее, по отношению к полной массе отверждаемого излучением материала, присутствующего в краске; свободнорадикальный фотоинициатор и необязательно краситель.

Краска для струйной печати проявляет желательную низкую вязкость (200 мПа·с или менее, предпочтительно 100 мПа·с или менее, предпочтительнее 25 мПа·с или менее, предпочтительнее 10 мПа·с или менее и наиболее предпочтительно 7 мПа·с или менее при 25°C).

Чтобы получить высококачественное печатное изображение, желательно его струйное нанесение каплями малого размера. Кроме того, мелкие капли имеют более высокое соотношение площади поверхности и объема по сравнению с каплями большего размера, что способствует испарению растворителя из наносимой струей краски. Капли малого размера, таким образом, обеспечивают преимущества в скорости высыхания. Краску для струйной печати согласно настоящему изобретению наносят струей из капель, размер которых составляет предпочтительно менее чем 50 пиколитров, предпочтительнее менее чем 30 пиколитров и наиболее предпочтительно менее чем 10 пиколитров.

Для достижения совместимости с печатающими механизмами, которые способны создавать струю из капель, размер которых составляет 50 пиколитров или менее, требуется низковязкая краска. Предпочтительной является вязкость, составляющая при 25°C 10 мПа·с или менее, например, от 2 до 10 мПа·с, от 4 до 8 мПа·с или от 5 до 7 мПа·с. Достижение таких низких уровней вязкости при использовании традиционных отверждаемых излучением красок является проблематичным вследствие относительно высоких вязкостей акрилатных мономеров и олигомеров, используемых в композициях, но присутствие значительного количества органического растворителя в краске согласно настоящему изобретению допускает достижение таких низких уровней вязкости.

Вязкость краски можно измерять, используя вискозиметр Брукфильда (Brookfield), оборудованный термостатически регулируемой системой чаши и шпинделя, в том числе цифровой вискозиметр модели DVI со шпинделем 00, который вращается со скоростью 20 об/мин при 25°C.

Другие компоненты известных в технике типов могут присутствовать в краске для улучшения ее свойств или эффективности. Данные компоненты могут представлять собой, например, поверхностно-активные вещества, пеногасители, диспергаторы, синергисты для фотоинициатора, стабилизаторы против теплового или светового разрушения, реодоранты, повышающие текучесть или скольжение добавки, биоциды и идентифицирующие индикаторы.

В одном аспекте настоящего изобретения поверхностное натяжение краски регулируется путем добавления одного или более поверхностно-активных материалов, в том числе имеющихся в продаже поверхностно-активные веществ. Регулирование поверхностного натяжения краски позволяет регулировать смачивание краской поверхности различных подложек, например, пластмассовых подложек. Чрезмерно высокое поверхностное натяжение может привести к скоплению краски и/или крапчатому внешнему виду в местах с высоким печатным покрытием. Чрезмерно низкое поверхностное натяжение может привести к растеканию избытка краски между разноцветными красками. Поверхностное натяжение составляет предпочтительно от 20 до 32 мН/м и предпочтительнее от 21 до 27 мН/м.

Настоящее изобретение также предлагает комплект красок, в который включены голубая краска, пурпурная краска, желтая краска и черная краска (так называемый трехцветный комплект), в котором по меньшей мере одна из красок представляет собой краску согласно настоящему изобретению. Предпочтительно все краски в данном комплекте красок представляют собой краски согласно настоящему изобретению. Краски в данном трехцветном комплекте можно использовать для получения широкого разнообразия вторичных цветов и тонов путем наложения печатных точек на белой подложке.

Комплект красок согласно настоящему изобретению может необязательно включать одну или более красок светлых цветов. Можно использовать светлые варианты любой цветной краски, но предпочтительными цветами являются светло-голубой, светло- пурпурный и светло-черный. Особенно предпочтительными красками являются светло-голубая и светло-пурпурная краски. Краски светлых цветов служат для расширения цветовой гаммы и плавного перехода от освещенных к теневым областям печатного изображения.

Комплект красок согласно настоящему изобретению может необязательно включать одну или более из зеленой краски, оранжевой краски и фиолетовой краски. Данные цвета дополнительно расширяют гамму цветов, которые могут быть получены. Фиолетовая и оранжевая краски являются предпочтительными, наиболее предпочтительной является оранжевая краска.

Комплект красок согласно настоящему изобретению может необязательно включать белую краску. Белую краску можно использовать двумя способами. При печати на прозрачной подложке белой краской можно печатать поверх изображения, чтобы данное изображение можно было рассматривать с обратной стороны. В качестве альтернативы, белую краску можно использовать для грунтовки цветной подложки перед печатью изображения.

Даже при использовании описанного выше комплекта красок воспроизведение некоторых цветов может оказаться очень затруднительным. Если важно, чтобы цвет печати точно соответствовал стандарту, в том числе фирменному стандарту цвета, комплект красок согласно настоящему изобретению может необязательно содержать одну или более красок, имеющих соответствующие плашечные цвета, которые предназначены для печати в чистом виде без наложения.

Краска согласно настоящему изобретению может создавать изображение, имеющее высокую степень глянца. Это означает, что при печати краской на подложке, имеющей низкую степень глянца, области изображения с высоким содержанием краски (например, где изображение имеет глубокий цвет или темное затенение) имеют значительно более высокий уровень глянца, чем области изображения с низким содержанием краски (например, где имеется только легкое затенение на изображении). Другими словами, освещенные области печати будут иметь меньший уровень глянца, чем теневые области. На изображении мог