МОНОМЕРЫ НА ОСНОВЕ АКРИЛАТА ДЛЯ ПРИМЕНЕНИЯ В КАЧЕСТВЕ РЕАКЦИОННОСПОСОБНЫХ РАЗБАВИТЕЛЕЙ В СОСТАВАХ ДЛЯ ПЕЧАТИ
ACRYLATE-BASED MONOMERS FOR USE AS REACTIVE DILUENTS IN PRINTING COMPOSITIONS

Настоящее изобретение относится к композициям, содержащим конкретный (мет)акрилатный мономер, а также к применению этих композиций в качестве печатных красок, предпочтительно красок для струйной печати. Кроме того, настоящее изобретение относится к способу печати, предпочтительно струйной печати, в котором применяются эти композиции.
Отверждаемые излучением композиции обычно используются в качестве печатных красок, в частности чернил для струйной печати. Недавно разработанные системы раскрыты, например, в GB 2517592 A, WO 2015/140538, WO 2015/140539, WO 2015/140540, WO 2015/140541, WO 2015/148094, и WO 2015/022228. Однако существует постоянная потребность в отверждаемых композициях, которые сочетают низкую вязкость, высокую реакционную способность и хорошую адгезию к огромному множеству пластиковых подложек.
N-винил-пирролидон (NVP) и N-винил-капролактам (NVC) являются хорошо известными реакционноспособными разбавителями. Однако из-за связанных с ними определенных проблем со здоровьем и маркировки риска, возникающей в результате этого, использование этих мономеров становится все более и более ограниченным из-за растущего отсутствия приемлемости для конечного пользователя из-за их токсичности при обращении с этими мономерами и их использовании. Поэтому другая задача состоит в обеспечении отверждаемых композиций, которые не требуют присутствия N-винил-пирролидона (NVP) и/или N-винил-капролактама (NVC).
В настоящем изобретении было обнаружено, что конкретные (мет)акрилатные мономеры являются особенно подходящими в качестве реакционноспособного разбавителя в утверждаемых композициях, таких как краски для печати, предпочтительно краски для струйной печати.
Соответственно одним объектом настоящего изобретения является композиция, содержащая и предпочтительно состоящая из
a) от 1,00 до 65,00 мас. % по меньшей мере одного соединения формулы (I),
где
1
2
3
4
1
6
1
6
1
6
1
6
R, R, R, R каждый независимо представляет собой H, C-C-алкил, C-C-алкокси, или C-C-алкокси-C-C-алкил;
5
1
6
R представляет собой H или C-C-алкил;
6
7
8
X представляет собой CRR, O, или NR;
6
7
1
6
1
6
1
6
1
6
R, R каждый независимо представляет собой H, C-C-алкил, C-C-алкокси, или C-C-алкокси-C-C-алкил;
8
1
6
1
6
1
6
R представляет собой H, C-C-алкил, или C-C-алкокси-C-C-алкил;
k равно 1, 2, 3, 4 или 5,
в качестве компонента A;
b) от 1,00 до 60,00 мас. % по меньшей мере одного мономера, имеющего две (мет)акрилатные группы, и имеющего молекулярную массу не более 500 Дальтон, в качестве компонента B;
c) от 0 до 25 мас. % по меньшей мере одного мономера, имеющего по меньшей мере три (мет)акрилатные группы, и имеющего молекулярную массу не более 600 Дальтон, в качестве компонента C;
d) от 1,00 до 30,00 мас. % по меньшей мере одного полимера, имеющего по меньшей мере две (мет)акрилатные группы, и имеющего молекулярную массу по меньшей мере 700 Дальтон, в качестве компонента D;
e) от 0 до 20,00 мас. % одного или более фотоинициаторов, в качестве компонента E;
f) от 0 до 10,00 мас. % одного или более красителей, в качестве компонента F;
g) от 0 до 2,00 мас. % одного или более стабилизаторов, в качестве компонента G;
h) от 0 до 50,00 мас. % одного или более других мономеров, в качестве компонента H;
j) от 0 до 10,00 мас. % одной или более других добавок, в качестве компонента J;
при условии, что количество компонентов A) плюс B) составляет по меньшей мере 50 мас. %, на основе суммы компонентов A - J, и что во всех случаях количества компонентов A - J добавляют до 100 мас. %.
Особенно предпочтительным соединением формулы (I) является соединение формулы (Ia)
далее упоминаемое в настоящей заявке как PEA.
Композиции согласно настоящему изобретению сочетают низкую вязкость, высокую реакционную способность и хорошую адгезию к огромному множеству пластиковых подложек. Кроме того, композиции согласно настоящему изобретению не требуют присутствия N-винил-пирролидона (NVP) и/или N-винил-капролактама (NVC). Отвержденные композиции имеют хорошие свойства механической и химической устойчивости.
PEA является превосходным монофункциональным мономерным акрилатом с выдающимся профилем эффективности, который вряд ли можно найти среди коммерчески доступных монофункциональных мономерных акрилатах в области УФ-струйной печати. Он сочетает очень низкую вязкость как в виде чистого вещества, так и в составах красок для УФ-струйной печати с очень высокой скоростью отверждения и очень хорошей адгезией к различным подложкам, таким как пластиковые пленки. Этот хорошо сбалансированный по производительности пакет подходит только для NVC, который, как известно, находится под серьезным давлением на рынке из-за проблем с токсичностью.
В US 5,629,359 и JP 2011-178863 в общем раскрывается PEA в качестве компонент печатных красок и лаков.
Определения
Выражение “(мет)акрилат” означает “акрилат или метакрилат”. В одном варианте выполнения настоящего изобретения (мет)акрилат представляет собой акрилат. В другом варианте выполнения настоящего изобретения (мет)акрилат представляет собой метакрилат. Предпочтительно, (мет)акрилат представляет собой акрилат.
2
3
2
Выражение “(мет)акрилатная группа” означает “акрилатная группа или метакрилатная группа”. В одном варианте выполнения настоящего изобретения (мет)акрилатная группа представляет собой акрилатную группу (-O-C(O)-CH=CH). В другом варианте выполнения настоящего изобретения (мет)акрилатная группа представляет собой метакрилатную группу (-O-C(O)-C(CH)=CH). Предпочтительно, (мет)акрилатная группа представляет собой акрилатную группу.
2
2
2
2
2
2
3
3
2
2
3
3
2
2
2
2
4
8
4
8
Этилен относится к -CH-CH-. Пропилен относится к -CH-CH-CH-, -CH-CH(CH)-, или -CH(CH)-CH-. В предпочтительном варианте выполнения настоящего изобретения пропилен относится к -CH-CH(CH)- или -CH(CH)-CH-. В другом варианте выполнения настоящего изобретения пропилен относится к -CH-CH-CH-. Бутилен относится к линейному или разветвленному CH, предпочтительно разветвленному CH.
2
2
2
2
2
2
3
3
2
2
3
3
2
2
2
2
4
8
4
8
Этиленокси относится к -O-CH-CH-. Пропиленокси относится к -O-CH-CH-CH-, -O-CH-CH(CH)- или -O-CH(CH)-CH-. В предпочтительном варианте выполнения настоящего изобретения пропиленокси относится к -O-CH-CH(CH)- или -O-CH(CH)-CH-. В другом варианте выполнения настоящего изобретения пропиленокси относится к -O-CH-CH-CH-. Бутиленокси относится к линейному или разветвленному OCH, предпочтительно разветвленному OCH.
В случаях, когда молекулярная масса распределена вокруг среднего значения, термин «молекулярная масса» относится к средневесовой молекулярной массе Mw, приведенной в Дальтон (если не указано иное).
Компонент A
Композиция согласно настоящему изобретению содержит, в качестве компонента A, по меньшей мере одно, предпочтительно от одного до трех, более предпочтительно одно или два, даже более предпочтительно одно соединение формулы (I),
где
1
2
3
4
1
6
1
6
1
6
1
6
R, R, R, R каждый независимо представляет собой H, C-C-алкил, C-C-алкокси, или C-C-алкокси-C-C-алкил;
5
1
6
R представляет собой H или C-C-алкил;
6
7
8
X представляет собой CRR, O, или NR;
6
7
1
6
1
6
1
6
1
6
R, R каждый независимо представляет собой H, C-C-алкил, C-C-алкокси, или C-C-алкокси-C-C-алкил;
8
1
6
1
6
1
6
R представляет собой H, C-C-алкил, или C-C-алкокси-C-C-алкил;
k равно 1, 2, 3, 4 или 5.
1
3
1
4
1
4
1
2
1
2
Предпочтительными являются соединения формулы (I), в которой R, R каждый независимо представляет собой H, C-C-алкил, C-C-алкокси, или C-C-алкокси-C-C-алкил.
2
4
1
4
1
2
1
2
Предпочтительными являются соединения формулы (I), в которой R, R каждый независимо представляет собой H, C-C-алкил, или C-C-алкокси-C-C-алкил.
5
1
4
Предпочтительными являются соединения формулы (I), в которой R представляет собой H или C-C-алкил.
6
7
8
Предпочтительными являются соединения формулы (I), в которой X представляет собой CRR, O, или NR.
6
1
4
1
4
1
2
1
2
Предпочтительными являются соединения формулы (I), в которой R представляет собой H, C-C-алкил, C-C-алкокси, или C-C-алкокси-C-C-алкил.
7
1
4
1
2
1
2
Предпочтительными являются соединения формулы (I), в которой R представляет собой H, C-C-алкил, или C-C-алкокси-C-C-алкил.
8
1
4
Предпочтительными являются соединения формулы (I), в которой R представляет собой H или C-C-алкил.
Предпочтительными являются соединения формулы (I), в которой k равно 1, 2 или 3.
1
2
3
4
1
4
Более предпочтительными являются соединения формулы (I), в которой R, R, R, R каждый независимо представляет собой H или C-C-алкил.
5
3
Более предпочтительными являются соединения формулы (I), в которой R представляет собой H или CH.
6
7
Более предпочтительными являются соединения формулы (I), в которой X представляет собой CRR или O.
6
7
Более предпочтительными являются соединения формулы (I), в которой R, R каждый независимо представляет собой H или
1
4
C-C-алкил.
Более предпочтительными являются соединения формулы (I), в которой k равно 1.
1
2
3
4
Даже более предпочтительными являются соединения формулы (I), в которой R, R, R, R представляют собой H.
5
Даже более предпочтительными являются соединения формулы (I), в которой R представляет собой H.
2
Даже более предпочтительными являются соединения формулы (I), в которой X представляет собой CH или O.
Даже более предпочтительными являются соединения формулы (I), в которой k равно 1.
Также предпочтительными являются соединения формулы (I), где все символы и индексы имеют предпочтительные значения.
Также более предпочтительными являются соединения формулы (I), где все символы и индексы имеют более предпочтительные значения.
Также даже более предпочтительным являются соединения формулы (I), где все символы и индексы имеют даже более предпочтительные значения.
Предпочтительными являются соединения формулы (I), в которой
1
3
1
4
1
4
1
2
1
2
R, R каждый независимо представляет собой H, C-C-алкил, C-C-алкокси, или C-C-алкокси-C-C-алкил;
2
4
1
4
1
2
1
2
R, R каждый независимо представляет собой H, C-C-алкил, или C-C-алкокси-C-C-алкил;
5
1
4
R представляет собой H или C-C-алкил;
6
7
8
X представляет собой CRR, O, или NR;
6
1
4
1
4
1
2
1
2
R представляет собой H, C-C-алкил, C-C-алкокси, или C-C-алкокси-C-C-алкил;
7
1
4
1
2
1
2
R представляет собой H, C-C-алкил, или C-C-алкокси-C-C-алкил;
8
1
4
R представляет собой H или C-C-алкил;
k равно 1, 2 или 3.
Более предпочтительными являются соединения формулы (I), в которой
1
2
3
4
1
4
R, R, R, R каждый независимо представляет собой H или C-C-алкил;
5
3
R представляет собой H или CH;
6
7
X представляет собой CRR или O;
6
7
1
4
R, R каждый независимо представляет собой H или C-C-алкил;
k равно 1.
Даже более предпочтительными являются соединения формулы (I), в которой
1
2
3
4
R, R, R, R представляют собой H;
5
R представляет собой H;
2
X представляет собой CH или O;
k равно 1.
Особенно предпочтительным соединением формулы (I) является PEA (Ia)
Другим особенно предпочтительным соединением формулы (I) является соединение формулы (Ib):
Соединение формулы (Ib) упоминается в настоящей заявке как heonon acrylate.
Соединения формулы (I) могут быть получены согласно способам, известным в данной области техники. Например, соединения формулы (I) могут быть получены посредством реакции соединения формулы (II),
1
2
3
4
где R, R, R, R, X, и k имеют значения, как определено для формулы (I),
с соединением формулы (III),
5
где R имеет значения, как определено для формулы (I), и
9
1
6
R представляет собой C-C-алкил,
предпочтительно в присутствии катализатора.
Подходящие катализаторы для реакции соединения формулы (II) с соединением формулы (III) включают кислоты Льюиса, такие как тетраизопропоксид титана. Реакцию соединения формулы (II) с соединением формулы (III) можно проводить в присутствии дополнительных добавок, таких как стабилизаторы и/или ингибиторы. Примеры дополнительных добавок для реакции соединения формулы (II) с соединением формулы (III) включают метилгидрохинон и/или фенотиазин.
Компонент B
Композиция согласно настоящему изобретению содержит, в качестве компонента B, по меньшей мере один мономер, имеющий две (мет)акрилатные группы и имеющий молекулярную массу не более 500 Дальтон.
В одном варианте выполнения настоящего изобретения композиция согласно настоящему изобретению содержит, в качестве компонента B, от одного до пяти, предпочтительно от одного до четырех, более предпочтительно от одного до трех, также более предпочтительно от двух до четырех, даже более предпочтительно два или три, особенно предпочтительно два, также особенно предпочтительно три мономера, имеющих две (мет)акрилатные группы и имеющих молекулярную массу не более 500 Дальтон.
Предпочтительные мономеры, имеющие две (мет)акрилатные группы (компонент B), имеют молекулярную массу не более 500 Дальтон, более предпочтительно не более 400 Дальтон, даже более предпочтительно не более 350 Дальтон.
Предпочтительные мономеры, имеющие две (мет)акрилатные группы (компонент B), имеют молекулярную массу в интервале от 150 до 500 Дальтон, более предпочтительно от 150 до 400 Дальтон, даже более предпочтительно от 150 до 350 Дальтон.
w
В случаях, когда молекулярная масса распределена вокруг среднего значения, термин «молекулярная масса» относится к средневесовой молекулярной массе M.
-1
Предпочтительные мономеры, имеющие две (мет)акрилатные группы (компонент B), имеют динамическую вязкость при 23°С в интервале от 3 до 400 мПа⋅с, более предпочтительно от 3 до 150 мПа⋅с, даже более предпочтительно от 3 до 50 мПа⋅с. Типичная скорость сдвига равна 100 с. Типичный метод определения вязкости приведен в экспериментальной части настоящей заявки. Этот способ может применяться во всех случаях в контексте настоящего изобретения, где определяются динамические вязкости.
В другом предпочтительном варианте выполнения настоящего изобретения по меньшей мере один мономер, имеющий две (мет)акрилатные группы, компонента B имеет молекулярную массу в интервале от 150 до 400 Дальтон и динамическую вязкость при 23°C в интервале от 3 до 150 мПа⋅с.
2
2
2
2
2
2
3
3
2
Предпочтительные мономеры, имеющие две (мет)акрилатные группы (компонент B), также имеют по меньшей мере одну группу Y, которая выбрана из -O-CH-CH-, -O-CH-CH-CH-, -O-CH-CH(CH)-, и -O-CH(CH)-CH- и которая присоединена к по меньшей мере одной из (мет)акрилатных групп. Указанная группа Y присоединена через атом углерода к атому кислорода указанной (мет)акрилатной группы.
Предпочтительные мономеры, имеющие две (мет)акрилатные группы (компонент B), представляют собой ди(мет)акрилаты алкоксилированных диолов.
Предпочтительно, алкоксилированный диол выбирают из этоксилированных, пропосилированных, и бутоксилированных диолов. Более предпочтительно, алкоксилированный диол выбирают из этоксилированных и пропосилированных диолов. Даже более предпочтительно, алкоксилированный диол представляет собой этоксилированный диол. Также даже более предпочтительно, алкоксилированный диол представляет собой пропосилированный диол.
2
2
2
3
3
2
2
2
2
3
3
2
Предпочтительные ди(мет)акрилаты алкоксилированных диолов имеют в среднем от 1 до 20, более предпочтительно от 2 до 15, даже более предпочтительно от 2 до 10 алкиленокси групп на молекулу. Предпочтительно, алкиленокси группы выбирают из этиленокси, пропиленокси, и бутиленокси групп. Более предпочтительно, алкиленокси группы выбирают из этиленокси и пропиленокси групп. Даже более предпочтительно, алкиленокси группы выбирают из -O-CH-CH-, -O-CH-CH(CH)-, и -O-CH(CH)-CH- групп. Особенно предпочтительно, алкиленокси группы представляют собой -O-CH-CH- группы. Также особенно предпочтительно, алкиленокси группы выбирают из -O-CH-CH(CH)- и -O-CH(CH)-CH- групп.
Предпочтительными диолами являются этиленгликоль, диэтиленгликоль, триэтиленгликоль, пропиленгликоль, дипропиленгликоль, трипропиленгликоль, 1,3-пропандиол, 1,4-бутандиол, 1,5-пентандиол, неопентилгликоль, 1,6-гександиол, 2,2-диэтил-1,3-пропандиол и 3-метил-1,5-пентандиол
Более предпочтительными диолами являются неопентилгликоль, дипропиленгликоль, трипропиленгликоль и 3-метил-1,5-пентандиол.
Предпочтительные мономеры, имеющие две (мет)акрилатные группы (компонент B), представляют собой мономеры формулы (B-1),
где
B1
3
каждый R независимо представляет собой H или CH;
B1
каждый Y независимо представляет собой этилен, пропилен, или бутилен;
p представляет собой число от 1 до 15.
Предпочтительными являются мономеры формулы (B-1) где
B1
3
каждый R независимо представляет собой H или CH;
B1
каждый Y независимо представляет собой этилен или пропилен;
p представляет собой число от 1,5 до 10.
Более предпочтительными являются мономеры формулы (B-1) где
B1
3
каждый R независимо представляет собой H или CH;
B1
2
2
2
3
3
2
каждый Y независимо представляет собой -CH-CH-, -CH-CH(CH)-, или -CH(CH)-CH-;
p представляет собой число от 1,8 до 2,4,4.
Даже более предпочтительными являются мономеры формулы (B-1) где
B1
каждый R представляет собой H;
B1
2
3
3
2
каждый Y независимо представляет собой -CH-CH(CH)- или -CH(CH)-CH-;
p равно 2.
Особенно предпочтительным соединением, имеющим две (мет)акрилатные группы (компонент B), является дипропиленгликоль диакрилат, который коммерчески доступен как Laromer DPGDA от BASF.
B1
p
Соединения формулы (B-1) могут быть получены согласно способам, известным в данной области техники. Например, соединения формулы (B-1) могут быть получены путем реакции диола формулы HO(YO)H с, например, (мет)акриловой кислотой или алкил(мет)акрилатом, необязательно в присутствии катализатора.
Другие предпочтительные мономеры, имеющие две (мет)акрилатные группы (компонент B), представляют собой мономеры формулы (B-2),
где
1
10
T представляет собой C-C-алкилен;
B2
3
каждый R независимо представляет собой H или CH;
B2
каждый Y независимо представляет собой этилен, пропилен, или бутилен;
e и f представляют собой числа, при условии, что e + f представляет собой число от 1 до 10.
Предпочтительными являются мономеры формулы (B-2) где
3
8
T представляет собой C-C-алкилен;
B2
3
каждый R независимо представляет собой H или CH;
B2
каждый Y независимо представляет собой этилен или пропилен;
e и f представляют собой числа, при условии, что e + f представляет собой число от 1,5 до 5.
Более предпочтительными являются мономеры формулы (B-2) где
4
6
T представляет собой C-C-алкилен;
B2
3
каждый R независимо представляет собой H или CH;
B2
2
2
2
3
3
2
каждый Y независимо представляет собой -CH-CH-, -CH-CH(CH)-, или -CH(CH)-CH-;
e и f представляют собой числа, при условии, что e + f представляет собой число от 1,8 до 2,4,4.
Даже более предпочтительными являются мономеры формулы (B-2) где
2
3
2
2
T представляет собой -CH-C(CH)-CH-;
B2
каждый R представляет собой H;
B2
2
3
3
2
каждый Y независимо представляет собой -CH-CH(CH)- или -CH(CH)-CH-;
e и f представляют собой числа, при условии, что e + f равно 2.
Особенно предпочтительный мономер, имеющий две (мет)акрилатные группы (компонент B), представляет собой пропосилированный неопентилгликоль диакрилат, имеющий в среднем 2 пропиленокси группы на молекулу, т.e. пропосилированный (2.0) неопентилгликоль диакрилат:
2
3
2
2
2
3
2
(CH = CH-COO-CH(CH)-CH-O-CH-)C(CH),
который коммерчески доступен как Laromer PO 9102 от BASF.
В другом предпочтительном варианте выполнения настоящего изобретения компонент B выбирают из группы, состоящей из мономеров формулы (B-1) и мономеров формулы (B-2).
B2
B2
e
f
Мономеры формулы (B-2) могут быть получены согласно способам, известным в данной области техники. Например, мономеры формулы (B-2) могут быть получены путем реакции идола формулы H(OY)OTO(YO)H с, например, (мет)акриловой кислотой или алкил(мет)акрилатом, необязательно в присутствии катализатора.
Компонент C
Необязательно, композиция согласно настоящему изобретению содержит, в качестве компонента C, по меньшей мере один мономер, имеющий по меньшей мере три (мет)акрилатные группы и имеющий молекулярную массу не более 600 Дальтон.
В одном варианте выполнения настоящего изобретения композиция согласно настоящему изобретению содержит, в качестве компонента C, от одного до четырех, предпочтительно от одного до трех, более предпочтительно один или два, даже более предпочтительно один, также даже более предпочтительно два манометра, имеющих по меньшей мере три (мет)акрилатные группы и имеющих молекулярную массу не более 600 Дальтон.
Предпочтительные мономеры, имеющие по меньшей мере три (мет)акрилатные группы (компонент C), представляют собой мономеры, имеющие от трех до восьми (мет)акрилатных групп. Более предпочтительными являются мономеры, имеющие от трех до шести (мет)акрилатных групп. Даже более предпочтительными являются мономеры, имеющие три или четыре (мет)акрилатные группы. Особенно предпочтительными являются мономеры, имеющие три (мет)акрилатные группы. Также особенно предпочтительными являются мономеры, имеющие четыре (мет)акрилатные группы.
Предпочтительные мономеры, имеющие по меньшей мере три (мет)акрилатные группы (компонент C), имеют молекулярную массу самое большее 600 г/моль, более предпочтительно самое большее 550 Дальтон, даже более предпочтительно самое большее 500 Дальтон.
Предпочтительные мономеры, имеющие по меньшей мере три (мет)акрилатные группы (компонент C), имеют молекулярную массу в интервале от 200 до 600 Дальтон, более предпочтительно от 200 до 550 Дальтон, даже более предпочтительно от 200 до 500 Дальтон.
w
В случаях, когда молекулярная масса распределена вокруг среднего значения, термин “молекулярная масса” относится к средневесовой молекулярной массе M.
Предпочтительные мономеры, имеющие по меньшей мере три (мет)акрилатные группы (компонент C), имеют динамическую вязкость при 23°C в интервале от 10 до 400 мПа⋅с, более предпочтительно от 10 до 200 мПа⋅с, даже более предпочтительно от 10 до 100 мПа⋅с.
В другом предпочтительном варианте выполнения настоящего изобретения по меньшей мере один мономер, имеющий по меньшей мере три (мет)акрилатные группы, компонента C имеет молекулярную массу в интервале от 200 до 550 Дальтон и динамическую вязкость при 23°C в интервале от 10 до 200 мПа⋅с.
2
2
2
2
2
2
3
3
2
Предпочтительные мономеры, имеющие по меньшей мере три (мет)акрилатные группы (компонент C), также имеют по меньшей мере одну группу Y, которую выбирают из -O-CH-CH-, -O-CH-CH-CH-, -O-CH-CH(CH)-, и -O-CH(CH)-CH-, и которая присоединена к по меньшей мере одной из (мет)акрилатных групп. Указанная группа Y присоединена через атом углерода к атому кислорода указанной (мет)акрилатной группы.
Предпочтительные мономеры, имеющие по меньшей мере три (мет)акрилатные группы (компонент C), представляют собой (мет)акрилаты алкоксилированные многоатомных спиртов.
Предпочтительно, алкоксилированный многоатомный спирт выбирают из этоксилированных, пропосилированных, и бутоксилированных многоатомных спиртов. Более предпочтительно, алкоксилированный многоатомный спирт выбирают из этоксилированных и пропосилированных многоатомных спиртов. Даже более предпочтительно, алкоксилированный многоатомный спирт представляет собой этоксилированный многоатомный спирт. Также даже более предпочтительно, алкоксилированный многоатомный спирт представляет собой пропосилированный многоатомный спирт.
2
2
2
3
3
2
2
2
Предпочтительные (мет)акрилаты алкоксилированные многоатомных спиртов имеют в среднем от 3 до 20, более предпочтительно от 3 до 15, даже более предпочтительно от 3 до 10 алкиленоксигрупп на молекулу. Предпочтительно, алкиленокси группы выбирают из этиленокси, пропиленокси, и бутиленокси групп. Более предпочтительно, алкиленокси группы выбирают из этиленокси и пропиленокси групп. Даже более предпочтительно, алкиленокси группы выбирают из -O-CH-CH-, -O-CH-CH(CH)-, и -O-CH(CH)-CH- групп. Особенно предпочтительно, алкиленокси группы представляют собой -O-CH-CH- группы. Также особенно предпочтительно, алкиленокси группы выбирают из
2
3
3
2
-O-CH-CH(CH)- и -O-CH(CH)-CH- групп.
Предпочтительно, многоатомный спирт выбирают из триолов, тетраолов, пентаолов, и гексаолов. Более предпочтительно, многоатомный спирт выбирают из триолов и тетраолов. Даже более предпочтительно, многоатомный спирт представляет собой триол. Также даже более предпочтительно, многоатомный спирт представляет собой тетраол.
Предпочтительными триолами являются триметилолметан, триметилолэтан, триметилолпропан, глицерин.
Более предпочтительными триолами являются триметилолпропан и глицерин.
Предпочтительными тетраолами являются пентаэритрит и ди(триметилолпропан)
Более предпочтительными тетраолами являются пентаэритрит
Особенно предпочтительным тетраолом является пентаэритрит.
Предпочтительными гексаолами являются дипентаэритрит
Предпочтительно, число (мет)акрилатных групп в молекуле соответствует числу гидрокси групп в многоатомном спирте, на котором основана молекула. Например, когда многоатомный спирт представляет собой триол, число (мет)акрилатных групп предпочтительно равно трем. Когда многоатомный спирт представляет собой тетраол, число (мет)акрилатных групп предпочтительно равно четырем. Когда многоатомный спирт представляет собой пентаол, число (мет)акрилатных групп предпочтительно равно пяти. Когда многоатомный спирт представляет собой гексаол, число (мет)акрилатных групп предпочтительно равно шести.
Предпочтительные (мет)акрилаты алкоксилированных многоатомных спиртов выбирают из три(мет)акрилатов алкоксилированных триолов, тетра(мет)акрилатов алкоксилированных тетраолов, пента(мет)акрилатов алкоксилированных пентаолов, и гекса(мет)акрилатов алкоксилированных гексаолов. Более предпочтительные (мет)акрилаты алкоксилированных многоатомных спиртов выбирают из три(мет)акрилатов алкоксилированных триолов и тетра(мет)акрилатов алкоксилированных тетраолов. Даже более предпочтительными являются три(мет)акрилаты алкоксилированных триолов. Также даже более предпочтительными являются тетра(мет)акрилатов алкоксилированных тетраолов.
Предпочтительные мономеры, имеющие по меньшей мере три (мет)акрилатные группы (компонент C), представляют собой соединения формулы (C-1),
где
C1
3
каждый R независимо представляет собой H или CH;
C1
каждый Y независимо представляет собой этилен, пропилен, или бутилен;
a, b, c, и d представляют собой числа, при условии, что a + b + c + d представляет собой число от 1 до 15.
Предпочтительными являются мономеры формулы (C-1) где
C1
3
каждый R независимо представляет собой H или CH;
C1
каждый Y независимо представляет собой этилен или пропилен;
a, b, c, и d представляют собой числа, при условии, что a + b + c + d представляет собой число от 2 до 10.
Более предпочтительными являются мономеры формулы (C-1) где
C1
3
каждый R независимо представляет собой H или CH;
C1
2
2
2
3
3
2
каждый Y независимо представляет собой -CH-CH-, -CH-CH(CH)-, или -CH(CH)-CH-;
a, b, c, и d представляют собой числа, при условии, что a + b + c + d представляет собой число от 3 до 8.
Даже более предпочтительными являются мономеры формулы (C-1) где
C1
каждый R представляет собой H;
C1
2
2
каждый Y представляет собой -CH-CH-;
a, b, c, и d представляют собой числа, при условии, что a + b + c + d представляет собой число от 4 до 6.
Особенно предпочтительный мономер, имеющий по меньшей мере три (мет)акрилатные группы (компонент C), представляет собой этоксилированный пентаэритрит тетраакрилат, имеющий в среднем 5 этиленоксигрупп на молекулу. Термин “этоксилированный пентаэритрит тетраакрилат, имеющий в среднем 5 этиленоксигрупп на молекулу” представляет собой тетрааакрилат этоксилированного пентаэритрита, который имеет в среднем 5 этиленоксигрупп на молекулу (этоксилированный (5.0) пентаэритрит тетраакрилат), который коммерчески доступен как Laromer PPTTA от BASF.
Соединения формулы (C-1) могут быть получены согласно способам, известным в данной области техники. Например, соединения формулы (C-1) могут быть получены путем реакции соответствующего алкоксилированного (например, этоксилированного, пропосилированного, или бутоксилированного) пентаэритрита с, например, (мет)акриловой кислотой или алкил(мет)акрилатом, необязательно в присутствии катализатора.
Компонент D
Композиция согласно настоящему изобретению содержит, в качестве компонента D, по меньшей мере один полимер, имеющий по меньшей мере две (мет)акрилатные группы и имеющий молекулярную массу по меньшей мере 700 Дальтон.
Предпочтительные полимеры (компонент D) имеют молекулярную массу по меньшей мере 700 Дальтон, более предпочтительно по меньшей мере 1000 Дальтон, даже более предпочтительно по меньшей мере 1500 Дальтон.
w
Предпочтительные полимеры (компонент D) имеют молекулярную массу в интервале от 700 до 2000 Дальтон. В случаях, когда молекулярная масса распределена вокруг среднего значения, термин “молекулярная масса” относится к средневесовой молекулярной массе M.
Предпочтительные полимеры (компонент D) имеют динамическую вязкость при 23°C в интервале от 100 до 5000 мПа⋅с, более предпочтительно от 100 до 2500 мПа⋅с, даже более предпочтительно от 100 до 1000 мПа⋅с.
В другом предпочтительном варианте выполнения настоящего изобретения по меньшей мере один полимер, имеющий по меньшей мере две (мет)акрилатные группы, компонента D имеет молекулярную массу в интервале от 1000 до 2000 Дальтон и динамическую вязкость при 23°C в интервале от 100 до 2500 мПа⋅с.
Подходящие полимеры в качестве компонента D показывают от низкой о средней вязкость, хорошие свойства пленкообразования и хорошую адгезию к бумаге, пластику и другим подложкам. Такие полимеры известны специалистам в данной области техники и являются коммерчески доступными.
Предпочтительными в качестве компонента D являются:
модифицированные амином простые полиэфирные акрилаты, которые являются коммерчески доступными под различными торговыми наименованиями, такими как
Laromer PO 94 F (BASF SE, вязкость при 23,0°C, 300-600 мПа⋅с),
Laromer PO 9103 (BASF SE, вязкость при 23,0°C, 2500-4000 мПа⋅с),
Laromer PO 9106 (BASF SE, вязкость при 23,0°C, 2500-3500 мПа⋅с),
Laromer LR 8997 (BASF SE, вязкость при 23,0°C, 300-500 мПа⋅с);
простые полиэфирные акрилаты (не модифицированные амином), которые являются коммерчески доступными под различными торговыми наименованиями, такими как SR415 (Sartomer, этоксилированный (20) триметилолпропантриакрилат, вязкость при 25°C, 150-300 мПа⋅с), SR 9035 (Sartomer, этоксилированный (15) триметилолпропантриакрилат, вязкость при 25°C, 100-240 мПа⋅с);
a) сложные полиэфирные акрилаты, которые являются коммерчески доступными под различными торговыми наименованиями, такими как
Laromer PE 9105 (BASF SE, тетрафункциональный сложный полиэфирный акрилат, вязкость при 23°C, 150-400 мПа⋅с),
Genomer 3485 (Rahn AG, сложный полиэфирный акрилат, вязкость при 25°C, 500 мПа⋅с),
CN 2305 (Sartomer, гиперразветвленный сложный полиэфирный акрилат, вязкость при 25°C, 250-400 мПа⋅с),
CN 2505 (Sartomer, сложный полиэфирный акрилат, вязкость при 25°C, 400-1000 мПа⋅с);
b) уретановые акрилаты, которые являются коммерчески доступными под различными торговыми наименованиями, такими как
CN 925 (Sartomer, вязкость при 25°C, 2500 мПа⋅с),
CN 9251 (Sartomer, вязкость при 20°C, 450 мПа⋅с).
В предпочтительном варианте выполнения настоящего изобретения полимер (компонент D) также имеет аминогруппы.
В одном предпочтительном варианте выполнения настоящего изобретения полимер (компонент D) представляет собой модифицированный амином простой полиэфирный акрилат. Подходящие модифицированные амином простые полиэфирные акрилаты известны специалистам в данной области техники.
В другом предпочтительном варианте выполнения настоящего изобретения полимер (компонент D) представляет собой модифицированный амином (мет)акрилат алкоксилированного многоатомного спирта. Подходящие модифицированные амином (мет)акрилаты алкоксилированных многоатомных спиртов известны специалистам в данной области техники.
Компонент E (Фотоинициатор)
Необязательно, композиция согласно настоящему изобретению содержит, в качестве компонента E, один или более, предпочтительно от одного до пяти, более предпочтительно от одного до четырех, даже более предпочтительно от двух до четырех фотоинициаторов. Подходящие фотоинициаторы известны специалистам в данной области техники.
Примеры подходящих фотоинициаторов включают альфа-гидроксикетоны, альфа-аминокетоны, ацилфосфиноксиды, бензоин и производные бензоина, и бензильные производные, ацетофенон и производные ацетофенона, бензофенон, и производные бензофенона, тиоксантон и производные тиоксантона.
Примеры предпочтительных фотоинициаторов включают альфа-гидроксикетоны и ацилфосфиноксиды. Примеры особенно предпочтительных фотоинициаторов включают 2-гидрокси-1-{4-[4-(2-гидрокси-2-метил-пропионил)-бензил]-фенил}-2-метил-пропан-1-он, бис(2,4,6-триметилбензоил)фенилфосфиноксид, или дифенил(2,4,6-триметилбензоил)фосфиноксид.
В особенно предпочтительном варианте выполнения настоящего изобретения композиция согласно настоящему изобретению содержит, в качестве фотоинициаторов, Irgacure 127, Irgacure 819, и/или Irgacure TPO, которые являются коммерчески доступными от IGM Resins.
Помимо фотоинициатора компонент E может содержать до 50 мас. % (на основе всего компонента E) одного или более синергистов. Примерами синергистов являются алифатические третичные амины, такие как триэтиламин, триэтаноламин или N-метилдиэтаноламин, и ароматические амины, такие как сложные эфиры 4-диметиламинобензойной кислоты.
Композиции согласно настоящему изобретению, которые не содержат фотоинициатор, могут применяться, например, в процессе отверждения пучком электронов.
Компонент F (краситель)
Необязательно, композиция согласно настоящему изобретению содержит, в качестве компонента F, один или более, предпочтительно от одного до пяти, более предпочтительно от одного до четырех, даже более предпочтительно от одного до трех красителей. Подходящие красители известны специалистам в данной области техники. Предпочтительными красителями являются пигменты и красители. Более подходящими красителями являются пигменты.
Примеры подходящих красителей включают азокрасители, антрахиноновые красители, ксантеновые красители или азиновые красители.
Примеры подходящих пигментов включают фталоцианиновые пигменты, хинакридоновые пигменты, бензимидазолоновые пигменты, углеродную сажу, оксиды железа и диоксиды титана.
Примеры предпочтительных пигментов включают фталоцианиновые пигменты, хинакридоновые пигменты, бензимидазолоновые пигменты и углеродную сажу.
В особенно предпочтительном варианте выполнения настоящего изобретения композиция согласно настоящему изобретению содержит в качестве красителя/пигмента, Microlith Blue 7080 J, Microlith Magenta 4500 J, Microlith Yellow 1061 J, или Microlith Black 0066 J, которые являются коммерчески доступными.
Microlith Blue 7080 J представляет собой пигментный препарат, который содержит фталоцианиновый пигмент (около 70 мас. %), предварительно диспергированный в связующем на основе акрилового сополимера. Microlith Magenta 4500 J представляет собой пигментный препарат, который содержит хинакридоновый пигмент (около 70 мас. %), предварительно диспергированный в связующем на основе акрилового сополимера. Microlith Yellow 1061 J представляет собой пигментный препарат, который содержит бензимидазолоновый пигмент (около 70 мас. %), предварительно диспергированный в связующем на основе акрилового сополимера. Microlith Black 0066 J представляет собой пигментный препарат, который содержит углеродную сажу (около 65 мас. %), предварительно диспергированный в связующем на основе акрилового сополимера.
Композиции, согласно настоящему изобретению, которые не содержат краситель, могут применяться, например, в качестве покрывных лаков.
Компонент G (стабилизатор)
Необязательно композиция согласно настоящему изобретению содержит, в качестве компонента G, один или более, предпочтительно от одного до пяти, более предпочтительно от одного до четырех, даже более предпочтительно от одного до трех стабилизаторов. Подходящие стабилизаторы известны специалистам в данной области техники.
В одном предпочтительном варианте выполнения настоящего изобретения, стабилизаторами являются стабилизаторы.
Термин "стабилизатор " означает стабилизатор, который улучшает стабильность при длительном хранении.
Примеры подходящих стабилизаторов включают нитроксильные соединения, такие как 1-оксил-2,2,6,6-тетраметилпиперидин или 4-гидрокси-1-оксил-2,2,6,6-тетраметилпиперидин, фенольные производные, такие как 2,6-ди-трет-бутил-4-метилфенол, токоферолы, хиноны, бензохиноны, хинонметидные проиводные, такие как 4-бензилиден-2,6-дитрет-бутил-циклогекса-2,5-диен-1-он, гидрохиноны, такие как гидрозинона монометиловый простой эфир, N-оксиловые соединения, ароматические амины, фенилендиамины, имины, сульфонамиды, оксимы, гидроксиламины, производные мочевины, фосфор-содержащие соединения, такие как трифенилфосфин, трифенилфосфит, гипофосфористая кислота, тринонилфосфит, триэтилфосфит или дифенилизопропилфосфин, сера-содержащие соединения, такие как фенотиазин, тетраазааннуленовые производные.
Примерами особенно предпочтительных стабилизаторов являются метилгидрохинон или фенотиазин. Другим примером особенно предпочтительного стабилизатора является 4-бензилиден-2,6-дитрет-бутил-циклогекса-2,5-диен-1-он.
В особенно предпочтительном варианте выполнения настоящего изобретения композиция согласно настоящему изобретению содержит, в качестве стабилизатора, Irgastab UV 25, который коммерчески доступен от BASF.
Присутствие одного или более стабилизаторов значительно улучшает стабильность композиции при хранении и/или транспортировке.
Компонент H (другие мономеры)
Необязательно, композиция согласно настоящему изобретению содержит, в качестве компонента H, один или более других мономеров. Предпочтительно, другие мономеры (компонент H) отличны от компонентов A - C. Подходящие другие мономеры известны специалистам в данной области техники.
Примеры других мономеров (компонент H) включают:
N-виниловые соединения, такие как
N-винил-пирролидон (NVP),
N-винил-капролактам (NVC),
N-винил-имидазол,
N-винил-N-метилацетамид (VIMA),
O-виниловые соединения, такие как
этилвиниловый простой эфир,
н-бутилвиниловый простой эфир,
изо-бутилвиниловый простой эфир,
трет.-бутилвиниловый простой эфир,
циклогексилвиниловый простой эфир (CHVE),
2-этилгексилвиниловый простой эфир (EHVE),
додецилвиниловый простой эфир (DDVE),
октадецилвиниловый простой эфир (ODVE),
дивиниловые соединения, такие как
1,4-бутандиоля дивиниловый простой эфир (BDDVE),
диэтиленгликоля дивиниловый простой эфир (DVE-2),
триэтиленгликоля дивиниловый простой эфир (DVE-3),
1,4-циклогексадиметанола дивиниловый простой эфир (CHDM-di),
гидроксивиниловые соединения, такие как
гидроксибутил виниловый простой эфир (HBVE),
1,4-циклогексадиметанол моновиниловый простой эфир (CHDM-моно),
другие виниловые соединения, такие как
1,2,4-тривинилциклогексан (TVCH),
смешанные акрилатные/винилпростоэфирные соединения, такие как
2-(2-винилоксиэтокси)этил акрилат (VEEA)
2-(2-винилоксиэтокси)этил метакрилат (VEEM).
Компонент J (другие добавки)
Необязательно, композиция согласно настоящему изобретению содержит, в качестве компонента J, одну или более других добавок. Другие добавки (компонент J) отличны от компонентов A - H.
Примеры других добавок (компонент J) включают диспергирующие средства, наполнители, вспомогательные средства для модификации реологических свойств, средства для скольжения, выравнивающие средства, смачивающего средства подложки, противовспенивающие средства, антисептические добавки и антиоксиданты.
Подходящие другие добавки известны специалистам в данной области техники.
Предпочтительными в качестве одного класса других добавок (компонент J) являются диспергирующие средства.
Подходящие диспергирующие средства известны специалистам в данной области техники. Предпочтительными диспергирующими средствами являются высокомолекулярные модифицированные полиакрилаты, такие как Efka PA 4400 (BASF) и Efka PX 4733 (BASF), и вывсокомолекулярные акриловые блок-сополимеры, такие как Efka PX 4701 (BASF) и Efka PX 4320.
В одном варианте выполнения настоящего изобретения органически модифицированный полисилоксан применяют в качестве другой добавки, например в качестве средства для скольжения, выравнивающего средства и/или смачивающего средства подложки. В другом варианте выполнения настоящего изобретения Efka SL 3210, который коммерчески доступен от BASF, применяют в качестве другой добавки, например в качестве средства для скольжения, выравнивающего средства и/или смачивающего средства подложки.
Композиция
Композиция согласно настоящему изобретению содержит, и предпочтительно состоит из, (все проценты приведены по массе):
a) от 1,00 %, предпочтительно 3,00 %, более предпочтительно 3,00 %, в частности 5,00 % до 65,00 %, предпочтительно 50 %, более предпочтительно 40,00 %, в частности 30,00 % компонента A;
b) от 1,00 %, предпочтительно 5,00 %, более предпочтительно 10,00 %, в частности 20 % до 60 %, предпочтительно 55 %, более предпочтительно 40,00 %, в частности 35,00 % компонента B;
c) от 0,00 %, предпочтительно 0,50 %, более предпочтительно 3,00 %, в частности 5,00 % до 25,00 %, предпочтительно 22,50 %, более предпочтительно 20,00 %, в частности 15 % компонента C, где в одном варианте выполнения настоящего изобретения, количество компонента C составляет 0,00 %, и где в другом варианте выполнения настоящего изобретения, количество компонента C составляет по меньшей мере 0,50 %;
d) от 1,00 %, предпочтительно 3,00 %, более предпочтительно 5,00 %, в частности 7,50 % до 30,00 %, предпочтительно 25,00 %, более предпочтительно 20,00 %, в частности 15,00 % компонента D;
e) от 0,00 %, предпочтительно 3,00 %, более предпочтительно 5,00 %, в частности 7,50 % до 20,00 %, предпочтительно 15,00 %, более предпочтительно 12,00 %, в частности 10,00 % компонента E, где в одном варианте выполнения настоящего изобретения, количество компонента E составляет 0,00 %, и где в другом варианте выполнения настоящего изобретения, количество компонента E составляет по меньшей мере 3,00 %;
f) от 0,00 %, предпочтительно 0,10 %, более предпочтительно 0,50 %, в частности 1,00 % до 10,00 %, предпочтительно 7,50 %, более предпочтительно 7,25 %, в частности 5,00 % компонента F, где в одном варианте выполнения настоящего изобретения, количество компонента F составляет 0,00 %, и где в другом варианте выполнения настоящего изобретения, количество компонента F составляет по меньшей мере 0,10 %;
g) от 0,00 %, предпочтительно 0,01 %, более предпочтительно 0,02 %, в частности 0,05 % до 2,00 %, предпочтительно 1,50 %, более предпочтительно 0,75 %, в частности 0,50 % компонента G, где в одном варианте выполнения настоящего изобретения, количество компонента G составляет 0,00 %, и где в другом варианте выполнения настоящего изобретения, количество компонента G составляет по меньшей мере 0,01 %
h) от 0,00 %, предпочтительно 1,00 %, более предпочтительно 5,00 %, в частности 10 % до 50 %, предпочтительно 40,00 %, более предпочтительно 30 %, в частности 25 % компонента H, где в одном варианте выполнения настоящего изобретения, количество компонента H составляет 0,00 %, и где в другом варианте выполнения настоящего изобретения, количество компонента H составляет по меньшей мере 1,00 %, и
i) от 0,00 %, предпочтительно 0,10 %, более предпочтительно 0,20 %, в частности 0,25 % до 10 %, предпочтительно 7,50 %, более предпочтительно 5,00 %, в частности 3,00 % компонента J, где в одном варианте выполнения настоящего изобретения, количество компонента J составляет 0,00 %, и где в другом варианте выполнения настоящего изобретения, количество компонента J составляет по меньшей мере 0,10 %,
где во всех случаях количество компонентов A + B составляет по меньшей мере 50, и количества компонентов A - J добавляют до 100 %.
В другом предпочтительном варианте выполнения настоящего изобретения, композиция содержит и предпочтительно состоит из
a) от 3,00 мас. % до 50 мас. % компонента A;
b) от 5,00 мас. % до 55 мас. % компонента B;
c) от 0,50 мас. % до 22,50 мас. % компонента C;
d) от 3,00 мас. % до 25,00 мас. % компонента D;
e) от 3,00 мас. % до 15,00 мас. % компонента E;
f) от 0,10 мас. % до 7,50 мас. % компонента F;
g) от 0,01 мас. % до 1,50 мас. % компонента G;
h) от 0,00 мас. % или от 1,00 мас. % до 40,00 мас. % компонента H;
i) от 0,10 мас. % до 7,50 мас. % компонента J;
где во всех случаях количество компонентов A + B составляет по меньшей мере 50 мас. %, и количества компонентов A - J добавляют до 100 мас. %.
Композиция согласно настоящему изобретению предпочтительно имеет содержание воды менее 2,00 мас. %, более предпочтительно менее 0,50 мас. %, даже более предпочтительно менее 0,10 мас. %. Типичное содержание воды из-за следов воды в различных компонентах составляет от 0,10 до 0,4,40 мас. %.
Композиция согласно настоящему изобретению предпочтительно содержит менее 2,00 мас. %, более предпочтительно менее 0,50 мас. %, даже более предпочтительно менее 0,10 мас. % одного или более инертных органических растворителей. Типичное содержание инертных органических растворителей из-за их следов от синтеза в различных компонентах составляет от 0,10 до 0,04 мас. %.
В одном варианте выполнения настоящего изобретения композиция согласно настоящему изобретению свободна от N-винил-пирролидона (NVP), что означает, что композиция содержит менее 1,00 мас. %, более предпочтительно менее 0,50 мас. %, даже более предпочтительно менее 0,10 мас. %, особенно предпочтительно менее 0,01 мас. % N-винил-пирролидона (NVP), на основе всей массы композиции.
В одном варианте выполнения настоящего изобретения композиция согласно настоящему изобретению свободна от N-винил-капролактама (NVC), что означает, что композиция содержит менее 1,00 мас. %, более предпочтительно менее 0,50 мас. %, даже более предпочтительно менее 0,10 мас. %, особенно предпочтительно менее 0,01 мас. % N-винил-капролактама (NVC), на основе всей массы композиции.
В одном варианте выполнения настоящего изобретения композиция согласно настоящему изобретению свободна от N-винил-пирролидона (NVP) и свободна от N-винил-капролактама (NVC).
В предпочтительном варианте выполнения настоящего изобретения композиция согласно настоящему изобретению представляет собой краску для печати.
В особенно предпочтительном варианте выполнения настоящего изобретения композиция согласно настоящему изобретению представляет собой краску для струйной печати.
-1
Предпочтительно, композиция согласно настоящему изобретению имеет вязкость (динамическую вязкость, 23°C, скорость сдвига 100 с) в интервале от 5 до 100 мПа⋅с, более предпочтительно от 15 до 60 мПа⋅с, даже более предпочтительно от 20 до 50 мПа⋅с, особенно предпочтительно от 25 до 45 мПа⋅с.
Композиция согласно настоящему изобретению может быть получена способами, известными в данной области техники. Например, композиция согласно настоящему изобретению может быть получена путем добавления и смешивания компонентов композиции в любом порядке.
Другие объекты настоящего изобретения
Другим объектом настоящего изобретения является применение композиции согласно настоящему изобретению в качестве краски для печати. Предпочтительно, композиция применяется в качестве краски для струйной печати. Соответственно другим объектом настоящего изобретения является применение композиции согласно настоящему изобретению в качестве краски для струйной печати.
Другим объектом настоящего изобретения является способ печати, предпочтительно струйной печати, включающий стадии:
a) нанесение композиции согласно настоящему изобретению на подложку;
b) отверждение композиции.
Предпочтительными методиками печати являются струйная печать, флексографическая печать (флексографская печать, флексография), глубокая печать, трафаретная печать, литографическая печать (литография, литография), офсетная печать или типографская печать.
Особенно предпочтительной методикой печати является стройная печать.
Можно использовать различные струйные принтеры. Примеры подходящих струйных принтеров включают однопроходные и многопроходные струйные принтеры.
Композиция согласно настоящему изобретению может быть нанесена на различные подложки. Предпочтительными подложками являются бумага, картон, строительный картон, гофрированный картон, стекло, пластиковые пленки или металлизированные пленки. Более предпочтительными подложками являются пластиковые пленки.
Примерами пластиковых пленок являются полиэтилентерефталатные пленки, полиамидные пленки, полистирольные пленки, поливинилхлоридные пленки, поликарбонатные пленки или полиолефиновые (например, полиэтиленовые или полипропиленовые) пленки. Примерами более предпочтительных пластиковых пленок являются полиэтилентерефталатные пленки, полистирольные пленки, поливинилхлоридные пленки, полиэтиленовые пленки или полипропиленовые пленки.
Подложки, например, пластиковые пленки, могут быть предварительно обработаны например, предварительно обработаны коронным разрядом.
Композиция согласно настоящему изобретению может быть отвердела способами, известными в данной области техники. Предпочтительно, композиция согласно настоящему изобретению утверждается посредством воздействия актиничного излучения. Актиничное излучение представляет собой ультрафиолетовое излучение и предпочтительно имеет длину волны в интервале от 200 до 500 нм, более предпочтительно от 250 до 450 нм.
Различные источники излучения могут быть использованы для отверждения композиции согласно настоящему изобретению. Примеры подходящих источников излучения включают галогенные лампы, ртутные лампы среднего давления, ртутные лампы низкого давления, ультрафиолетовые светодиоды, эксимерные лампы или лазеры. В одном варианте выполнения настоящего изобретения для отверждения композиции согласно настоящему изобретению используется ртутно-галлиевая лампа среднего давления.
В одном варианте выполнения настоящего изобретения композиция согласно настоящему изобретению утверждается под действием пучка электронов.
Предпочтительно, композиция согласно настоящему изобретению утверждается при температуре на воздухе в интервале от 15 до 40°C, более предпочтительно от 20 до 40°C, даже более предпочтительно от 20 до 35°C.
Композиция согласно настоящему изобретению может утверждаться в инертной атмосфере, такой как атмосфера азота или атмосфера диоксида углерода.
Настоящее изобретение проиллюстрировано посредством следующих примеров, без ограничения его таким образом.
Примеры
1 Вещества
1.1 Химические соединения
- Монофункциональный мономерный акрилат 2-(2-оксопирролидин-1-ил)этилакрилат от BASF SE (PEA)

- Монофункциональный мономерный акрилат Laromer POEA (2-феноксиэтилакрилат) от BASF SE (POEA).
- Монофункциональный мономерный акрилат 2-(2-ооксооксазолидин-3-ил)этилакрилат от BASF SE (HEA).
- Монофункциональный мономерный виниламид N-винил-5-метил-оксазолидинон от BASF SE (VIMOX).
- Монофункциональный мономерный виниламид N-винил-капролактам от BASF SE (NVC).
- Монофункциональный мономерный акриламид ACMO (4-(1-оксо-2-пропенил)морфолин) от Rahn AG (ACMO).

- Дифункциональный мономерный акрилат Laromer DPGDA (дипропиленгликоля диакрилат) от BASF SE (DPGDA); молекулярная масса: 242 г/моль.

- Дифункциональный мономерный акрилат Laromer PO 9102 (пропоксилированный (2.0) неопентилгликоля диакрилат) от BASF SE (PONPGDA).

- Дифункциональный мономерный акрилат Laromer HDDA (1,6-гександиолдиакрилат) от BASF SE (HDDA).

- тетрафункциональный мономерный акрилат Laromer PPTTA (этоксилированный (5.0) пентаэритрита тетраакрилат) от BASF SE (PPTTA); молекулярная масса: 572 г/моль (вычисленная).

- Полимерный тетрафункциональный сложный полиэфирный акрилат Laromer PE 9105 от BASF SE.

- Фотоинициатор Irgacure 127 от IHM Resins.

- Фотоинициатор Irgacure 819 от IGM Resins.

- Фотоинициатор Irgacure TPO от IGM Resins.

- Смачивающее средство для подложки EFKA SL 3210 от BASF SE.

- Стабилизатор Irgastab UV 25 от BASF SE.

- Пигментный препарат Microlith Blue 7080 J (70% пигмента) от BASF SE (цветовой индекс: Pigment Blue 15:3).

- Пигментный препарат Microlith Black 0066 J (65% пигмента) от BASF SE (цветовой индекс: Pigment Black 7).
- деионизированная вода.
- MeHQ: монометиловый простой эфир гидрохинона или гидрохиноновый монометиловый простой эфир, также известный как 4-метоксифенол или 4-гидроксианизол.
- гидроксиэтилпирролидин-2-он, который применяют в примере получения 1, приведенном ниже, относится к следующему соединению:
- Heonon, который применяют в примере получения 2, приведенном ниже, относится к следующему соединению:
- Laromer PPTTA: этоксилированный пентаэритрит тетраакрилат, имеющий в среднем 5 этиленоксигрупп на молекулу.
- Laromer DPGDA: дипропиленгликоля диакрилат.

- Irgastab UV 25: 4-бензилиден-2,6-дитрет-бутил-циклогекса-2,5-диен-1-он (14 мас.%) в Laromer POEA.
- Irgacure 127: 2-гидрокси-1-{4-[4-(2-гидрокси-2-метил-пропионил)-бензил]-фенил}-2-метил-пропан-1-он.
- Irgacure 819: бис(2,4,6-триметилбензоил)фенилфосфиноксид.
- Irgacure TPO: дифенил(2,4,6-триметилбензоил)фосфиноксид.
- Efka SL 3210: органически модифицированный полисилоксан.

PC Cyan: пигментный концентрат, который содержит Microlith Blue 7080 J (12 мас. %, на основе пигментного концентрата), Laromer POEA (48 мас. %, на основе пигментного концентрата), и Laromer PO 9102 (40 мас. %, на основе пигментного концентрата).

PC Black: пигментный концентрат, который содержит Microlith Black 0066 J (14 мас. %, на основе пигментного концентрата), Laromer POEA (46 мас. %, на основе пигментного концентрата), и Laromer PO 9102 (40 мас. %, на основе пигментного концентрата).
- Laromer PO 9102: пропоксилированный неопентилгликоля диакрилат, имеющий в среднем 2 пропиленоксигруппы на молекулу.
1.2 Подложки

- Химически обработанная Melinex 506 чистая сложная полиэфирная (PET) пленка с толщиной 175 мкм от DuPont Teijin Films

- Обработанная коронным разрядом Bicor MB400 чистая пленка из полипропилена с биоксальной ориентацией (boPP) с толщиной 30 мкм от Jindal Films
- Обработанная коронным разрядом чистая пленка из полиэтилена низкой плотности (LDPE) с толщиной 50 мкм от Hapece
2 Оборудование
- Ультрафиолетовая сушилка с конвейерным приводом, оснащенная ртутной/галлиевой лампой среднего давления с максимальной потребляемой электрической мощностью 200 Вт/см от IST METZ
- K Control Coater модель 101 с переменной скоростью и оснащенная спиральным стержневым устройством для нанесения покрытий 12 мкм от RK PrintCoat Instruments

- Dispermill Yellowline 2075 устройство для растворения от ATP Engineering

- Physica MCR 301 реометр с геометрией конусной пластины от Anton Paar
- Micro-gloss 60° прибор для измерения блеска от BYK Gardner
- UV Integrator 140 радиометр от Kühnast
- 500 Series спектроденситометр от X-Rite
3 Способы измерения
Вязкость:
-1
-1
-1
Вязкость была измерена при 23,0°C для различных скоростей сдвига с увеличением скорости сдвига от 10 с через 100 с до 1000 с.
Блеск:
Блеск оценивали под углом 60° в безразмерных единицах блеска для мазков 12 мкм на Melinex 506. Соответствующие мазки были получены на автоматическом устройстве для нанесения покрытия, а затем сразу же УФ-отверждены на УФ-сушилке с плотностью энергии на 10% выше, чем определенная для реакционной способности.
Кроющая способность краски:
Кроющую способность краски определяли как плотность краски для мазков 12 мкм на Melinex 506. Соответствующие мазки были получены на автоматическом устройстве для нанесения покрытия, а затем сразу же УФ-отверждены на УФ-сушилке с плотностью энергии на 10% выше, чем определенная для реакционной способности.
Реакционная способность:
2
Реакционная способность была определена радиометрически как плотность энергии в мДж/см для мазков 12 мкм на Melinex 506. Соответствующие мазки были получены на автоматическом устройстве для нанесения покрытия, а затем сразу же УФ-отверждены на УФ-сушилке путем изменения скорости конвейерной ленты и с учетом плотности энергии, до тех пор, пока пленка УФ-отверждаемой краски больше не может быть повреждена тестом на поворот большого пальца. Для этого большой палец поворачивали под давлением по часовой стрелке и затем против часовой стрелки под давлением на поверхности пленки УФ-отверждаемой краски, пока больше не наблюдалось никакого отпечатка на пленке УФ-отверждаемой краски. Плотность энергии в этой точке была определена как реакционная способность.
Адгезия:

Адгезия была определена для мазков 12 мкм на пленках boPP и PE, полученных на автоматическом устройстве для нанесения покрытия, а затем сразу же подверженных УФ-отверждению на УФ-сушилке с плотностью энергии на 10% выше, чем определенная для реакционной способности. Через 24 часа адгезию определяли с помощью измерения силы адгезии испытанием методом клейкой ленты, проведенного с Scotch Cellophane Film Tape 610 от 3M. Адгезию оценивали визуально по количеству УФ-отверждаемой краски, оставшейся на подложке, и оценивали от 5 = 100% адгезии до 1 = 0% адгезии.
Устойчивость к ацетону:
Устойчивость к ацетону была определена для мазков 12 мкм на Melinex 506, полученных на автоматическом устройстве для нанесения покрытия, и затем сразу же подверженных УФ-отверждению в УФ-сушилке с плотностью энергии на 10% выше, чем определенная для реакционной способности. Через 24 часа число двойных циклов истирания было зарегистрировано для ватного тампона, пропитанного ацетоном, которые не вызывали видимого повреждения поверхности пленки УФ-отверждаемой краски; максимальное применяемое число двойных циклов истирания составляло 100.
4 Получение PEA, Heonon Acrylate, пигментных концентратов и УФ-отверждаемых красок для струйной печати
4.1 PEA и Heonon Acrylate
Пример получения 1: PEA
В реактор с двойной рубашкой объемом 4 л с колонкой (структурированное уплотнение Montz A3-500), конденсатором, распределителем обратного потока, якорной мешалкой и линейным нагнетанием воздуха добавили этилакрилат (2550 г), MeHQ (1,28 г), фенотиазин (128 мг) и гидроксиэтилпирролидин-2-он (1100 г). Смесь нагревали при перемешивании и начинали линейное нагнетание воздуха. Этилацетат подвергали дистилляции для удаления следов воды, и добавляли свежий этилакрилат. Добавляли тетраизопропоксилат титана (33,3 г) при температуре отстойника 67°C и далее нагревали до 93°C с вакуумом 800 мбар. Коэффициент обратного потока 10:1 (флегма: дистиллят) устанавливали, когда смесь начинала кипеть, что было адаптировано в ходе реакции. Температура отстойника увеличилась до 104°C, а вакуум был адаптирован до 680 мбар. Отбор проб отстойника и дистиллята производился регулярно для контроля за ходом реакции Через 7 ч GC дистиллята показало содержание 3,1% этанола (% по площади GC). 300 мл воды были добавлены. Через 30 мин воду и этилакрилат отгоняли при температуре бани 80°С в вакууме 20 мбар. Продукт был получен после фильтрации с чистотой 96% (% по площади GC).
1
2
H
H ЯМР (500 МГц, метиленхлорид-d) δ = 6,37 (dd, J = 17,4,4, 1,5 Гц, 1H), 6,12 (dd, J = 17,4,4, 10,4,4 Гц, 1H), 5,86 (dd, J = 10,4,4, 1,5 Гц, 1H), 4,25 (t, J = 5,6 Гц, 2H), 3,53 (t, J = 5,6 Гц, 2H), 3,4,45 (p, J = 6,6 Гц, 2H), 2,33 - 2,24 (m, 2H), 2,04 - 1,94 (m, 2H).
-1
IR (KBr) ν (см) = 2958, 1725, 1689, 1635, 1620, 1495, 1463, 1409, 1289, 1187, 1110, 1068, 988, 811, 654, 570.
+
MS m/z (EI) = 183 (M), 165, 155, 140, 128, 111, 98, 83, 70, 55, 41.
9
13
3
+
HRMS, как вычислено для CHNO (M) 183,0895, обнаружено 183,0888.
-1
Динамическая вязкость (23°C, скорость сдвига 100 с):  η = 18 мПас
3
Плотность (20°C, DIN EN ISO 2811-3):  ρ= 1,1309 г/см
Показатель преломления (20°C):  d = 1,4,4880
Поверхностное натяжение (20°C, DIN EN 14370):  γ= 41 мН/м
Пример получения 2: Heonon Acrylate
В реактор с двойной рубашкой объемом 4 л с колонкой (структурированное уплотнение Montz A3-500), конденсатором, распределителем обратного потока, якорной мешалкой и линейным нагнетанием воздуха добавили этилакрилат (1500 г), MeHQ (2 г), акриловую кислоту (2,5 г) и heonon (694 г). Смесь нагревали при перемешивании и начинали линейное нагнетание воздуха. Этилацетат подвергали дистилляции для удаления следов воды, и добавляли свежий этилакрилат. Добавляли тетраизопропоксилат титана (14 г) при температуре отстойника 79°C и далее нагревали до 102°C. Коэффициент обратного потока 5:2 (флегма: дистиллят) устанавливали, когда смесь начинала кипеть. Этилакрилат дозировали в реактор в количестве, равном количеству дистиллята. Через 5,5 ч добавляли 20 г катализатора. Температура отстойника повысилась до 104°C. Отбор проб отстойника и дистиллята производился регулярно для контроля за ходом реакции. Через 17 ч GC показывает содержание 98,8% (% по площади) heonon acrylate и 1,2% остаточного спирта (этилакрилат брали для вычисления). Добавляли 150 мл воды, реакционную смесь фильтровали через заполненную песком фритту и концентрировали в вакууме. Продукт получают после фильтрации с выходом 830 г и чистотой 96% (% по площади GC).
1
2
H
H ЯМР (500 МГц, метиленхлорид-d) δ = 6,4,40 (dd, J = 17,4, 1,4 Гц, 1H), 6,13 (dd, J = 17,4, 10,4 Гц, 1H), 5,88 (dd, J = 10,4, 1,4 Гц, 1H), 4,29 (td, J = 7,4, 6,8, 2,8 Гц, 4H), 3,68 - 3,61 (m, 2H), 3,56 - 3,50 (m, 2H).
-1
IR (KBr) ν (см) = 3482, 2918, 1751, 1635, 1619, 1485, 1438, 1410, 1363, 1272, 1188, 1119, 1054, 985, 914, 811, 764, 697, 628, 460.
+
MS m/z (EI) = 186 (M+H), 177, 167, 154, 141, 130, 122, 113, 100, 69, 56, 42.
8
11
4
+
HRMS, как вычислено для CHNO (M) 185,0688, обнаружено 185,0683.
-1
Динамическая вязкость (23°C, скорость сдвига 100 с):  η = 36,2 Пас
3
Плотность (20°C, DIN EN ISO 2811-3):  ρ= 1,2190 г/см
Показатель преломления (20°C):  nd = 1,4820
Поверхностное натяжение (20°C, DIN EN 14370):  γ = 39 мН/м
4.2 Пигментные концентраты
Пигментные концентраты получали путем медленного добавления твердых, уже предварительно диспергированных наноразмерных пигментных препаратов Microlith J в Laromer POEA и Laromer PO 9102 в сосуде для диспергирования при постоянном перемешивании с последующим высокоскоростным перемешиванием с помощью устройства для растворения при 3200 оборотах в минуту в течение 30 минут (все концентрации приведены в процентах по массе). Полученные жидкие пигментные концентраты использовались для получения соответствующих УФ-отверждаемых красок для струйной печати без дальнейшей характеризации.
Компонент композиции
PC Cyan
PC Black
Microlith<sup></sup> Blue 7080 J
12,0%
-
Microlith<sup></sup> Black 0066 J
-
14,0%
Laromer<sup></sup> POEA
48,0%
46,0%
Laromer<sup></sup> PO 9102
40,0%
40,0%
4.3 УФ-отверждаемые краски для струйной печати
4.3.1 УФ-отверждаемая циановая краска для струйной печати
Все бесцветные соединения композиции осторожно перемешивали при непрерывном перемешивании в сосуде для диспергирования, который затем нагревали до 50°C на горячей плите, чтобы завершить полное растворение труднорастворимых фотоинициаторов Irgacure 127 и Irgacure 819. После этого был добавлен пигментный концентрат PC Black, и полученные УФ-отверждаемые краски для струйной печати были гомогенизированы путем смешивания в течение 5 минут при 600 оборотах в минуту с помощью устройства для растворения (все концентрации приведены в процентах по массе).
Компонент композиции
циановая 1 (сравнительная)
Циановая 2 (согласно изобретения)
Циановая 3 (сравнительная)
Циановая 4 (согласно изобретения)
Циановая 5 (сравнительная)
Циановая 6 (сравнительная)
Циановая 7 (сравнительная)
PC Cyan
20,00%
20,00%
20,00%
20,00%
20,00%
20,00%
20,00%
Laromer<sup></sup> PE 9105
11,00%
11,00%
11,00%
11,00%
11,00%
11,00%
11,00%
Laromer<sup></sup> PPTTA
9,00%
9,00%
9,00%
9,00%
9,00%
9,00%
9,00%
Laromer<sup></sup> DPGDA
50,45%
30,45%
30,45%
30,45%
30,45%
30,45%
30,45%
PEA
-
20,00%
-
-
-
-
-
NVC
-
-
20,00%
-
-
-
-
HEA
-
-
-
20,00%
-
-
-
VMOX
-
-
-
-
20,00%
-
-
ACMO
-
-
-
-
-
20,00%
-
HDDA
-
-
-
-
-
-
20,00%
Irgacure<sup></sup> 127
3,00%
3,00%
3,00%
3,00%
3,00%
3,00%
3,00%
Irgacure<sup></sup> 819
2,00%
2,00%
2,00%
2,00%
2,00%
2,00%
2,00%
Irgacure<sup></sup> TPO
4,00%
4,00%
4,00%
4,00%
4,00%
4,00%
4,00%
EFKA<sup></sup> SL 3210
0,15%
0,15%
0,15%
0,15%
0,15%
0,15%
0,15%
Irgastab<sup></sup> UV 25
0,40%
0,40%
0,40%
0,40%
0,40%
0,40%
0,40%
“согласно изобретения” означает пример согласно настоящему изобретению; “сравнительная” означает сравнительный пример
4.3.2 Черная УФ-отверждаемая краска для струйной печати
Все бесцветные соединения композиции осторожно перемешивали при непрерывном перемешивании в сосуде для диспергирования, который затем нагревали до 50°C на горячей плите, чтобы завершить полное растворение труднорастворимых фотоинициаторов Irgacure 127 и Irgacure 819. После этого был добавлен пигментный концентрат PC Black, и полученные УФ-отверждаемые краски для струйной печати были гомогенизированы путем смешивания в течение 5 минут при 600 оборотах в минуту с помощью устройства для растворения (все концентрации приведены в процентах по массе).
Компонент композиции
Черная 1 (сравнительная)
Черная 2 (согласно изобретения)
Черная 3 (сравнительная)
Черная 4 (согласно изобретения)
Черная 5 (сравнительная)
Черная 6 (сравнительная)
Черная 7 (сравнительная)
PC Black
20,00%
20,00%
20,00%
20,00%
20,00%
20,00%
20,00%
Laromer<sup></sup> PE 9105
11,00%
11,00%
11,00%
11,00%
11,00%
11,00%
11,00%
Laromer<sup></sup> PPTTA
9,00%
9,00%
9,00%
9,00%
9,00%
9,00%
9,00%
Laromer<sup></sup> DPGDA
50,45%
30,45%
30,45%
30,45%
30,45%
30,45%
30,45%
PEA
-
20,00%
-
-
-
-
-
NVC
-
-
20,00%
-
-
-
-
HEA
-
-
-
20,00%
-
-
-
VMOX
-
-
-
-
20,00%
-
-
ACMO
-
-
-
-
-
20,00%
-
HDDA
-
-
-
-
-
-
20,00%
Irgacure<sup></sup> 127
3,00%
3,00%
3,00%
3,00%
3,00%
3,00%
3,00%
Irgacure<sup></sup> 819
2,00%
2,00%
2,00%
2,00%
2,00%
2,00%
2,00%
Irgacure<sup></sup> TPO
4,00%
4,00%
4,00%
4,00%
4,00%
4,00%
4,00%
EFKA<sup></sup> SL 3210
0,15%
0,15%
0,15%
0,15%
0,15%
0,15%
0,15%
Irgastab<sup></sup> UV 25
0,40%
0,40%
0,40%
0,40%
0,40%
0,40%
0,40%
“согласно изобретения” означает пример согласно настоящему изобретению; “сравнительная” означает сравнительный пример
5 Оценка эффективности и результаты
5.1 Циановая УФ-отверждаемая краска для струйной печати
5.1.1 Реологические свойства, Блеск, кроющая способность краски и реакционная способность
УФ-отверждаемые краски для струйной печати с PEA находятся ближе к верхнему концу типичного диапазона вязкости для УФ-струйной печати, который составляет 25-50 мПа⋅с при 23°С, но все еще демонстрирует поведение почти ньютоновского течения. Эти данные по вязкости краски идут параллельно данным для чистых мономеров.
По блеску и кроющей способности краски нет существенных различий между мономерными акрилатами, виниламидами и акриламидами, подлежащими оценке.
С точки зрения реакционной способности PEA является мономером с быстрым отверждением, более реакционноспособным, чем оба дифункциональных мономерных акрилата HDDA и DPGDA. PEA имеет такой же высокий уровень реакционной способности, как и другие азотсодержащие гетероциклические мономеры, несущие каждый ненасыщенную полимеризуемую группу.
Трестируемая краска
Мономерный акрилат
Вязкость
Блеск
Плотность краски
Реакционная способность [мДж/см<sup>2</sup>]
D = 10 с<sup>-1</sup> [мПа⋅с]
D = 100 с<sup>-1 </sup>[мПа⋅с]
D = 1000 с<sup>-1 </sup>[мПа⋅с]
Циановая 1 (сравнительная)
DPGDA
34,2
33,5
32,8
116
1,79
102
Циановая 2 (согласно изобретения)
PEA
46,4
45,2
41,1
117
1,77
87
Циановая 3 (сравнительная)
NVC
34,6
34,3
33,0
117
1,83
73
Циановая 4 (согласно изобретения)
HEA
67,4
57,2
49,1
115
1,79
73
Циановая 5 (сравнительная)
VIMOX
30,1
29,5
27,9
115
1,89
60
Циановая 6 (сравнительная)
ACMO
39,7
38,8
36,6
116
1,84
94
Циановая 7 (сравнительная)
HDDA
29,7
29,1
28,4
116
1,80
115
5.1.2 Адгезия и устойчивость к ацетону
PEA характеризуется превосходной адгезией и очень хорошими свойствами стойкости к ацетону и является по меньшей мере таким же хорошим, как другие мономерные акрилаты, виниламиды и акриламиды с точки зрения адгезии; виниламиды и акриламиды, как известно, демонстрируют наилучшую эффективность адгезии среди всех отверждаемых излучением мономеров на пластиковых пленках, к которым трудно прикрепляться.
Трестируемая краска
Мономерный акрилат
адгезия
устойчивость к ацетону
чистая PP пленка
чистая PE пленка
Циановая 1 (сравнительная)
DPGDA
5
5
100 двойных циклов истирания
Циановая 2 (согласно изобретения)
PEA
5
5
100 двойных циклов истирания
Циановая 3 (сравнительная)
NVC
5
5
100 двойных циклов истирания
Циановая 4 (согласно изобретения)
HEA
5
5
100 двойных циклов истирания
Циановая 5 (сравнительная)
VMOX
5
5
100 двойных циклов истирания
Циановая 6 (сравнительная)
ACMO
1
5
100 двойных циклов истирания
Циановая 7 (сравнительная)
HDDA
2
5
100 двойных циклов истирания
5.2 Черная УФ-отверждаемая краска для струйной печати
5.2.1 Реологические свойства, Блеск, кроющая способность краски и реакционная способность
УФ-отверждаемые краски для струйной печати с PEA находятся в середине типичного диапазона вязкости для УФ-струйной печати, который составляет 25 - 50 мПа⋅с при 23°С, и демонстрирует отличные характеристики ньютоновского течения. Эти данные по вязкости краски идут параллельно данным для чистых мономеров.
По блеску и кроющей способности краски нет существенных различий между мономерными акрилатами, виниламидами и акриламидами, подлежащими оценке.
С точки зрения реакционной способности PEA является мономером с быстрым отверждением, более реакционно способным, чем дифункциональные мономерные акрилаты HDDA и DPGDA. PEA имеет такой же высокий уровень реакционной способности, как и другие азотсодержащие гетероциклические мономеры, несущие каждый ненасыщенную полимеризуемую группу.
Трестируемая краска
Мономерный акрилат
Вязкость
Блеск
Плотность краски
Реакционная способность [мДж/см<sup>2</sup>]
D = 10 с<sup>-1 </sup>[мПа⋅с]
D = 100 с<sup>-1</sup> [мПа⋅с]
D = 1000 с<sup>-1 </sup>[мПа⋅с]
Черная 1 (сравнительная)
DPGDA
30,5
30,2
30,0
95
1,71
172
Черная 2 (согласно изобретения)
PEA
37,7
37,4
37,1
98
1,66
126
Черная 3 (сравнительная)
NVC
32,7
32,5
32,3
99
1,73
101
Черная 4 (согласно изобретения)
HEA
44,3
44,0
43,7
97
1,69
101
Черная 5 (сравнительная)
VMOX
25,9
25,5
25,4
98
1,72
69
Черная 6 (сравнительная)
ACMO
33,4
33,2
33,0
98
1,68
127
черная 7 (сравнительная)
HDDA
26,1
25,9
25,8
94
1,70
206
5.2.2 Адгезия и устойчивость к ацетону
PEA характеризуется превосходной адгезией и очень хорошими свойствами стойкости к ацетону и превосходит другие мономерные акрилаты, виниламиды и акриламиды с точки зрения адгезии, причем виниламиды и акриламиды, как известно, демонстрируют наилучшую эффективность адгезии среди всех отверждаемых излучением мономеров на пластиковых пленках, к которым трудно прикрепляться.
Трестируемая краска
Мономерный акрилат
Адгезия
Устойчивость к ацетону
чистая PP пленка
чистая PE пленка
Черная 1 (сравнительная)
DPGDA
1
4
100 двойных циклов истирания
Черная 2 (согласно изобретения)
PEA
5
5
65 двойных циклов истирания
Черная 3 (сравнительная)
NVC
1
3
100 двойных циклов истирания
Черная 4 (согласно изобретения)
HEA
1
5
50 двойных циклов истирания
Черная 5 (сравнительная)
VMOX
1
5
35 двойных циклов истирания
Черная 6 (сравнительная)
ACMO
1
5
100 двойных циклов истирания
Черная 7 (сравнительная)
HDDA
5
5
100 двойных циклов истирания