BR102015022406A2 - composições de tinta de acrilato de emulsão inversa para impressão litográfica digital baseada em tinta - Google Patents
composições de tinta de acrilato de emulsão inversa para impressão litográfica digital baseada em tintaInfo
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Abstract
composições de tinta de acrilato de emulsão inversa para impressão litográfica digital baseada em tinta. as modalidades apresentadas são direcionadas para uma composição de uma tinta de acrilato de emulsão inversa para uso em métodos e dispositivos de formação de imagem litográfica digital de dados variáveis para preparação e uso da tinta. a tinta de acrilato de emulsão inversa apresentada inclui um monômero de acrilato, um oligômero, polímero ou misturas do mesmo que é uma fase contínua, e dispersa em agua como uma emulsão na fase de acrilato contínua. a tinta de acrilato de emulsão inversa apresentada inclui um ou mais de um componente de pigmento de cor, um agente de modificação de reologia, um agente de estabilização e um componente fotoiniciador. a agua pode ser suplementada com um surfactante para diminuir a tensão superficial da água.
Description
COMPOSIÇÕES DE TINTA DE ACRILATO DE EMULSÃO INVERSA PARA IMPRESSÃO LITOGRÁFICA DIGITAL BASEADA EM TINTA
[0001] Sistemas de impressão de litografia offset digital exigem tintas de tipo offset que são especificamente projetadas e otimizadas para compatibilidade com vários subsistemas, incluindo sistemas de entrega de tinta e sistemas de imageamento laser para permitir impressão digita! de alta qualidade em alta velocidade. Tintas de tipo offset de técnica relacionada sofrem deficiências incluindo, mas não se limitando a (1) serem difíceis de entregar via sistemas de tintagem preferenciais, incluindo sistemas de tintagem de tipo rolo anilox, (2) solubilidade em fluidos de amortecimento comumente empregados, tais como octametilciclotetrasiloxano (D4), (3) causam imagem de plano de fundo e/ou problemas de efeito "fantasma", (4) custo alto de fabricação e uso e (5) exibem transferência de imagem ineficiente, Essas deficiências, individualmente ou em combinação, tendem a restringir um espaço de design dentro do qual técnicas relacionadas de tinta são utilizáveis no contexto de sistemas de impressão digital de litografia offset.
[0002] É necessário desenvolver tintas que exibem qualidades melhoradas e que podem abordar uma ou todas as falhas acima identificadas. Experimentação extensiva revela que uma composição de tinta emulsionada, contendo água, pode proporcionar maior facilidade de entrega a um membro de imageamento tal como uma placa de offset re-imageável, eficiência aprimorada de transferência da placa de offset re-imageável e qualidade aprimorada de impressão em uma variedade de substratos. Além disso, há uma necessidade de uma tecnologia de impressão que atinge excelente desempenho de impressão em uma variedade de substratos com um baixo custo de fabricação de tinta.
[0003] Tintas aquosas são vantajosas pelo menos porque são de boa relação custo-benefício. Além disso, estas tintas não tendem a degradar componentes do sistema de impressão tais como superfícies re-imageáveis de membros de imageamento com os quais entram em contato. Tintas aquosas apropriadas para a impressão digital com base em tinta devem cumprir várias exigências de subsistema impostas pelos sistemas de impressão digital baseados em tinta que estão configurados para impressão litográfica de dados variáveis. Esses requisitos incluem molhabilidade e liberabilidade de uma superfície re-imageável de um membro da imageamento, e compatibilidade com fluidos de amortecimento aquosos configurado para uso com sistemas e métodos baseados em tinta de impressão digital.
[0004] Tintas para impressão de dados variáveis de offset são fornecidas que atendem as exigências acima mencionadas. As tintas divulgadas podem ser efetivamente entregues de um sistema de entrega do tipo rolo anilox para uma superfície re-imageável do membro de imageamento durante uma operação de impressão offset de dados variáveis em que imagens na superfície re-imageável são mutáveis entre ciclos do membro de imageamento. Tintas em conformidade com modalidades divulgadas são tintas de emulsão curável que são formadas a partir de água e tintas não polares de acrilato. As tintas divulgadas exibem reologia estável que permite a entrega usando um sistema de entrega de rolo anilox e demonstram a transferibilidade desejável para uma superfície re-imageável de um membro de imageamento com a opcional evaporação da água.
[0005] Modalidades exemplares são descritas em detalhes abaixo, na formulação e no uso. Prevê-se, no entanto, que qualquer sistema que incorpora características dos sistemas e composições, como definidos abaixo, pode ser englobado pelo escopo e o espírito das modalidades exemplares.
[0006] A F1G. 1 ilustra uma representação esquemática de um sistema de impressão digital de imagem variável baseado em tinta de técnica relacionada com que composições de tinta de acrilato de emulsão inversa de acordo com esta divulgação podem ser usadas, [0007] Modalidades exemplares destinam-se a cobrir alternativas, modificações e equivalentes, que podem ser incluídos dentro do espírito e o âmbito das composições e sistemas descritos em detalhes abaixo.
[0008] O modificador "cerca de" usado em conexão com uma quantidade é inclusivo do valor declarado e tem o significado ditado pelo contexto (por exemplo, incluí pelo menos o grau de erro associado com a medição da quantidade particular). Quando usado com um valor específico, ele também deve ser considerado como divulgando esse valor.
[0009] Referência é feita aos desenhos para acomodar a compreensão das composições de tintas, métodos e sistemas de modalidades, particularmente composições de tinta de acrilato de emulsão inversa. Uma emulsão é uma mistura de dois ou mais líquidos que podem ser imiscíveís. Uma emulsão é parte de uma classe mais geral de sistemas de duas fases da matéria conhecida como colóide. Aqueles versados na técnica reconhecerão que o termo "emulsão inversa" pode ser caracterizado como referindo-se a uma classe de emulsões em que, por exemplo, água é dispersa em uma fase contínua de óleo. Em uma emulsão, um primeiro líquido, a fase dispersa, está disperso em um segundo líquido, a fase contínua. Em uma emulsão inversa, por exemplo, a água pode ser a fase dispersa com óleo sendo a fase contínua. Uma emulsão inversa também é caracterizada pela estabilidade da dispersão de duas fases durante um período prolongado de tempo, ou durante o período de tempo necessário para o uso dos materiais. Uma fase estável pode ser caracterizada por nenhuma separação detectável e medição reológica estável, [0010] Tintas aquosas de acordo com modalidades são adequadas para impressão digital baseada em tinta. "Impressão de litografia de dados variáveis" ou "impressão digital com base em tinta" ou "impressão offset digital," conforme estes termos podem ser utilizados ao longo desta divulgação, se referem a impressão litográfica de dados de imagem variáveis para a produção de imagens sobre um substrato que são mutáveis com cada processamento subsequente de uma imagem no substrato em um processo de formação de imagem. "Impressão litográfica de dados variáveis" inclui impressão offset de imagens de tinta usando tinta litográfica onde as imagens são baseadas em dados de imagem digitai que podem variar de imagem para imagem. Impressão digitai com base em tinta usa um sistema de impressão de litografia de dados variáveis, ou sistema de impressão offset digital. Um "sistema de litografia de dados variáveis" é um sistema que é configurado para impressão litográfica usando tintas litográficas e com base nos dados de imagem digital, que podem ser variáveis de uma imagem para a próxima.
[0011] A título de exemplo, um sistema de impressão digitai com base em tinta com subsistema de entrega de tinta de rolo anilox que pode ser utilizado para impressão com tintas de emulsão inversa de acrilato de modalidades é descrito. Pedido de Patente U.S. Ns 13/095,714 ("Aplicação 714"), intitulado "Sistema de Litografia de Dados Variáveis", depositado em 27 de abril de 2011 por Timothy Stowe et al, descreve um sistema de litografia de dados variáveis exemplar 100 para impressão digital baseada em tinta na Fig. 1. Uma descrição geral do sistema de impressão exemplar 100 mostrado na FIG. 1 é fornecida abaixo. Detalhes adicionais sobre componentes individuais e/ou subsistemas mostrados no sistema exemplar 100 da FIG. 1 podem ser encontrados no Pedido 714.
[0012] Como mostrado na FIG. 1, o sistema de impressão exemplar 100 pode incluir um membro de imageamento 110, O membro de imageamento 110 na modalidade mostrada na FIG. 1 é um tambor, mas esta representação exemplar não deve ser interpretada de modo a excluir as modalidades em que o membro de imageamento 110 inclui um tambor, prato ou um cinto ou outra configuração agora conhecida ou posteríormente desenvolvida. O membro de imageamento 110 inclui uma superfície re- imageável que pode ser formada de materiais, incluindo, por exemplo, uma classe de materiais comumente referidos como silicones, incluindo polidimetilsiloxano (PDMS), entre outros. Por exemplo, silicone, fluorosilícone e/ou fluoroelastômeros podem ser usados para formar a superfície re-imageável do membro de imageamento 110, A superfície re-ímageável pode ser formada de uma camada relativamente fina por cima de uma camada de montagem, a espessura da camada relatívamente fina sendo selecionada para equilibrar o desempenho de impressão ou marcação, durabilidade e capacidade de fabricação.
[0013] O membro de imageamento 110 é usado para aplicar uma imagem de tinta para um substrato de meios que recebe imagem 114 em um ponto de grampeamento de transferência 112. Ponto de grampeamento de transferência 112 pode ser formado por um rolo de impressão 118, como parte de um mecanismo de transferência de imagem 160, exercendo pressão na direção do membro de imageamento 110. Substrato de meio que recebe imagem 114 não deve ser considerado limitado a qualquer composição específica como, por exemplo, papel, plástico ou película de folha composta. O sistema de impressão exemplar 100 pode ser utilizado para produzir imagens em uma grande variedade de substratos de meios que recebem imagem 114. O pedido 714 também explica a ampla latitude de materiais de marcação (impressão) que podem ser utilizados, incluindo materiais de marcação com densidades de pigmento maior que 10% em peso. Como o pedido 714, esta divulgação usará o termo tinta para se referir a uma ampla gama de materiais de impressão ou marcação para incluir aqueles que são comumente entendidos como tintas, pigmentos e outros materiais que podem ser aplicados pelo sistema exemplar 100 para produzir uma imagem de saída em um substrato de meios recebendo imagem 114.
[0014] O pedido 714 retrata e descreve os detalhes do membro de imageamento 110, incluindo o membro de imageamento 110 sendo composto por uma camada de superfície re-imageável formada por cima de uma camada de montagem estrutural que pode ser, por exemplo, um núcleo cilíndrico ou uma ou mais camadas estruturais sobre um núcleo cilíndrico.
[0015] O sistema de impressão exemplar 100 pode incluir um sistema de fluído de amortecimento 120 geralmente composto por uma série de rolos, que podem ser considerados como rolos de amortecimento ou coletivamente como uma unidade de amortecimento para molhar uniformemente a superfície re-imageável do membro de ímageamento 110 com fluido de amortecimento. Um objetivo do sistema de fluido de amortecimento 120 é entregar uma camada de fluido de amortecimento, geralmente com uma espessura uniforme e controlada, para a superfície re-imageável do membro de ímageamento 110. Um fluido de amortecimento tal como solução de fonte pode incluir principalmente água, opcionalmente com pequenas quantidades de álcool isopropílico ou álcool etílico adicionado para reduzir a tensão superficial bem como para baixar a energia de evaporação necessária para reforçar a padronização a laser subsequente, como será descrito mais detalhadamente abaixo. Pequenas quantidades de certos surfactantes podem ser adicionadas para a solução de fonte também. Alternativamente, outros fluidos de amortecimento adequados podem ser usados para melhorar o desempenho dos sistemas de litografia digital à base de tinta. Experimentação extensiva descobriu que um fluido de amortecimento preferencial pode ser D4 (octametilciclotetrasiloxano). Outros fluidos de amortecimento adequados são divulgados, a título de exemplo, em co-pendente Pedido de Patente U.S. 13/284.114, depositado em 28 de outubro de 2011, intitulado “Dampening Fluid for Digital Lithographic Printing. ” [0016] Uma vez que o fluido de amortecimento é medido na superfície re-imageável do membro de ímageamento 110 pelo sistema de fluido de amortecimento 120, uma espessura do fluido de amortecimento pode ser medida usando um sensor 125 que pode fornecer um feedback para controlar a medição do fluido de amortecimento na superfície re-imageável do membro de imageamento 110 pelo sistema de fluido de amortecimento 120.
[0017] Após uma quantidade precisa e uniforme de fluido de amortecimento ser fornecida pelo sistema de fluído de amortecimento 120 na superfície re-imageável do membro de imageamento 110, um subsistema de padronização óptica 130 pode ser utilizado seletivamente, formando uma imagem latente na camada uniforme de fluído amortecimento pela padronização em termos de imagem da camada de fluido amortecimento utilizando, por exemplo, energia de laser. Normalmente, o fluido de amortecimento não absorverá a energia óptica (IR ou visível) com eficiência. A superfície re-imageável do membro de imageamento 110 deve idealmente absorver a maior parte da energia de laser (visível ou invisível tal como IR) do subsistema de padronização óptico 130 perto da superfície para minimizar a energia desperdiçada em aquecimento do fluido de amortecimento e para minimizar o espalhamento lateral de calor a fim de manter uma capacidade de alta resolução espacial. Alternativamente, um componente sensível de radiação apropriado pode ser adicionado ao fluido de amortecimento para ajuda na absorção da energia do laser incidente radiante. Embora o subsistema de padronização óptico 130 seja descrito acima como sendo um emissor de laser, deve ser entendido que uma variedade de diferentes sistemas pode ser utilizada para entregar a energia ótica para padronizar o fluido de amortecimento.
[0018] A mecânica no trabalho no processo de padronização realizada pelo subsistema de padronização óptico 130 do sistema exemplar 100 é descrita em detalhe com referência à FIG. 5 no pedido 714. Resumidamente, a aplicação da energia de padronização óptica no subsistema de padronização óptica 130 resulta na remoção seletiva de partes da camada do fluído de amortecimento.
[0019] Seguindo a padronização de camada fluida de amortecimento pelo subsistema de padronização óptico 130, a camada padronizada sobre a superfície re-imageável do membro de imageamento 110 é apresentada para um subsistema arte-finalista 140. O subsistema arte-finalista 140 é usado para aplicar uma camada uniforme de tinta sobre a camada de fluido de amortecimento e a camada de superfície re-imageável do membro de imageamento 110. O subsistema arte-finalista 140 pode usar um rolo de anilox para medir uma tinta litográfica offset em um ou mais rolos de formagem de tinta que estão em contato com a camada de superfície re-imageável do membro de imageamento 110. Separadamente, o subsistema arte-finalista 140 pode incluir outros elementos tradicionais como uma série de rolos de medição para fornecer uma taxa de alimentação precisa de tinta para a superfície re-imageável do membro de imageamento 110. O subsistema arte-finalista 140 pode depositar a tinta nos bolsos que representam as porções de imagens da superfície re-imageável, enquanto a tinta nas partes não formatadas do fluido de amortecimento não irá aderir a essas partes.
[0020] A coesão e a viscosidade da tinta que reside na camada re-imageável do membro de imageamento 110 podem ser modificadas por uma série de mecanismos. Um tal mecanismo pode envolver o uso de um pré-cura ou subsistema de controle de reologia (módulo complexo viscoelástico) 150. O sistema de controle de reologia 150 pode formar um núcleo de reticulação parcial da tinta na superfície re-imageável para, por exemplo, aumentar a resistência coesiva de tinta em relação à camada de superfície re-imageável. Mecanismos de cura podem incluir cura óptica foto-cura, secagem por calor ou várias formas de cura química. Refrigeração pode ser usada para modificar a reologia também através de vários mecanismos de arrefecimento físicos, bem como através do arrefecimento químico.
[0021] O uso de uma tinta de emulsão inversa pode permitir eficiência de transferência alta sem o uso do subsistema de controle 150, devido a modificação de reologia e/ou coesão através da evaporação da água inclusa.
[0022] A tinta é então transferida da superfície re-imageável do membro de imageamento 110 para um substrato de meio que recebe imagem 114 usando um subsistema de transferência 160. A transferência ocorre quando o substrato de meios recebendo imagem 114 é passado através de um ponto de grampeamento 112 entre o membro de imageamento 110 e um rolo de impressão 118 tal que a tinta dentro dos vazios da superfície re-imageável do membro de imageamento 110 é colocada em contato físico com o substrato de meios recebendo imagem 114. Com a adesão da tinta tendo sido modificada pelo sistema de controle de reologia 150, ou a adesão da tinta promovida com base em uma composição de emulsão inversa da tinta, a aderência da tinta pode fazer a tinta aderir ao substrato de meios recebendo imagem 114 e separar a superfície re-imageável do membro de imageamento 110. Controle cuidadoso da reologia da tinta através de composição ou outros meios, bem como as condições de temperatura e pressão no ponto de grampeamento de transferência 112 pode permitir, ou caso contrário facilitar, eficiências de transferência para a tinta da superfície re-imageável do membro de imageamento 110 para o substrato de meios recebendo imagem 114 para exceder 95%. Embora seja possível que algum fluido de amortecimento também possa amortecer o substrato de meios recebendo imagem 114, o volume de um tal fluido de amortecimento será mínimo e evaporará rapidamente ou será absorvido pelo substrato de meios recebendo imagem 114.
[0023] Em certos sistemas de litografia offset, deve-se reconhecer que um rolo de offset, não mostrado na Fig. 1, pode receber primeiro o padrão de imagem tintado e depois transferir o padrão de imagem tintado para um substrato de acordo com um método de transferência indireta conhecido, [0024] Após a transferência de uma elevada percentagem da tinta para o substrato de meios recebendo imagem 114, tinta residual e/ou fluido de amortecimento residual devem ser removidos da superfície re-imageável do membro de imageamento 110, de preferência sem raspagem ou desgastar a superfície re-imageável. Uma faca de ar pode ser empregada para remover o fluido de amortecimento residual. Prevê-se, no entanto, que uma certa quantidade de resíduo de tinta pode permanecer na superfície re-imageável. Remoção de tal resíduo de tinta restante pode ser realizada através do uso de alguma forma de subsistema de limpeza 170. O pedido 714 descreve detalhes de um subsistema de limpeza 170, incluindo pelo menos um membro de limpeza primeiro como um membro pegajoso ou viscoso em contato físico com a superfície re-imageável do membro de imageamento 110, o membro pegajoso ou viscoso fazendo remoção de tinta residual e qualquer pequena quantidade restante de compostos surfactantes da superfície re-imageável do membro de imageamento 110. O membro pegajoso ou viscoso então pode ser posto em contato com um rolo liso ao qual tinta residual pode ser transferida do membro pegajoso ou viscoso, a tinta sendo posteriormente retirada do rolo liso por, por exemplo, por uma lâmina raspadora.
[0025] O pedido 714 detalha outros mecanismos pelo qual limpeza da superfície re-imageável do membro de imageamento 110 pode ser facilitada. Independentemente do mecanismo de limpeza, no entanto, limpeza da tinta residual e fluido de amortecimento da superfície re-imageável do membro de imageamento 110 é essencial para evitar reflexos (efeito "fantasma") no sistema proposto, Uma vez limpa, a superfície re-imageável do membro de imageamento 110 é de novo apresentada ao sistema de fluido de amortecimento 120 pelo qual uma nova camada de fluido de umedecimento é fornecida à superfície re-imageável do membro de imageamento 110, e o processo é repetido.
[0026] A superfície re-imageável do membro de imageamento de preferência pode ser formada de um elastômero polimérico, tais como a borracha de fluorosiiicone e/ou borracha de silicone, O termo "silicone" é bem compreendido por aqueles versados na técnica relevante e refere-se a poliorganosiloxanos com uma estrutura principal formada por átomos de silício e oxigênio e cadeias laterais contendo átomos de carbono e hidrogênio. Para efeitos desta aplicação, o termo "silicone" também deve ser entendido excluindo siloxanos que contêm átomos de flúor, enquanto o termo "fluorosiiicone" é usado para cobrir a classe de siloxanos que contêm átomos de flúor. Outros átomos podem estar presentes na borracha de silicone, por exemplo átomos de nitrogênio em grupos amina que são usados para interligar as cadeias de siloxano durante a reticulação. As cadeias laterais do poliorganosiloxano também podem ser alquil ou aril, [0027] Como discutido acima, tintas que são úteis para impressão offset digital com base em tinta devem possuir propriedades físicas e químicas que atendam às demandas específicas de sistemas de impressão digital baseados em tinta como o sistema mostrado na FIG. 1. A tinta offset digital deve ser compatível com os materiais com os quais se destina a entrar em contato, incluindo a placa de imageamento (superfície re-imageável do membro de imageamento) e vários fluidos de amortecimento, bem como substratos para impressão como papel, metal ou plástico. A tinta offset digital também deve cumprir todos os requisitos funcionais dos subsistemas, conforme impostos pelas propriedades de transferência e amortecimentos definidas por conjuntos de materiais e subsistema de arquitetura, [0028] Tintas formuladas para impressão digital baseada em tinta, ou tintas offset digitais, são diferentes em muitos aspectos de outras tintas desenvolvidas para aplicações de impressão, incluindo tintas solventes pigmentadas, tintas offset, tintas de flexografia, tintas de gel UV e afins. Por exemplo, tintas offset digital contêm muito maior carregamento de pigmento levando a viscosidades superiores à temperatura ambiente do que outras tintas, o que pode dificultar a entrega de tinta por meio de um sistema de rolo anilox. Tintas offset digitais não devem fazer a superfície (re-imageável) de membro de imageamento, que pode ser uma placa ou cobertor contendo silicone, fluorosilicone, ou V1TON, inchar e deve ser compatível com opções de fluido de amortecimento.
[0029] Formulações à base de acrílato são relativamente não polares na natureza, mas podem ser emulsionadas com água por modalidade de um aditivo surfactante. Foi descoberto que uma emulsificação inversa da tinta de acrilato minimiza uma solubilidade da tinta de acrilato em fluido de amortecimento tal como D4 e minimiza ou evita o inchaço de um membro de imageamento contendo fluorosilicone. Composições de tinta em conformidade com modalidades de preferência exibem uma reologia que é apropriada para a entrega de rolo anilox por meio de emulsificação de baixo conteúdo de água-em-tinta. Uma vantagem da emulsificação sobre mera diluição com água é que a emulsificação fornece uma maior barreira de energia para a evaporação, produzindo uma composição de tinta mais estável.
[0030] Tintas de acrilato de emulsão inversa de acordo com composições de modalidades podem ser formadas de formulações de tinta não polares de acrilato, água e surfactante para reologia de rendimento estável apropriada para sistemas de entrega de tinta de tipo rolo anilox. Tintas de emulsão inversa em conformidade com modalidades incluem tintas de acrilato de offset digital que exibem transferibilidade desejável com a evaporação da água. Importante, tintas de emulsão, em conformidade com as modalidades, são compatíveis com os fluidos não-aquosos de amortecimento e exibem liberabilidade desejável da superfície (re-imageável) de membro de imageamento após a formação da imagem de tinta. Tintas em conformidade com modalidades podem incluir um pigmento, um acrilato, dispersante, um modificador de reologia, um iniciador de foto, ou um estabilizador de UV, [0031] Pigmentos exemplares podem incluir Giba IRGALITE Blue GLO, Outros pigmentos apropriados incluem pigmentos pretos, pigmentos brancos, pigmentos ciano, pigmentos magenta, pigmentos amarelos e afins. Além disso, os pigmentos podem ser partículas orgânicas ou inorgânicas. Pigmentos inorgânicos adequados podem incluir o negro de fumo. No entanto, outros pigmentos inorgânicos podem ser adequados, como óxido de titânio, azul cobalto (CoO-AI2G3), amarelo de cromo (PbCr04) e óxido de ferro. Pigmentos orgânicos apropriados incluem, por exemplo, pigmentos azo, incluindo pigmentos diazo e pigmentos monoazo, pigmentos policíclicos (por exemplo,, pigmentos de ftalocianina como azuis de ftalocianina e verdes de ftalocianina), pigmentos de perileno, pigmentos de perinona, pigmentos de antraquinona, pigmentos de quinacridona, pigmentos de dioxazina, pigmentos de tioindigo, pigmentos de isoindolinona, pigmentos de pirantrona e pigmentos de quinoftalona), quelatos de tintura insolúvel (por exemplo,, quelatos de tintura tipo básico e quelato de tintura tipo ácido) , pigmentos nitrosos, pigmentos de nitro, pigmentos de antantrona como PR168 e afins.
[0032] Exemplos representativos de azuis e verdes de ftalocianina são azul de ftalocianina de cobre, verde de ftalocianina de cobre e seus derivados (pigmento azul 15, pigmento verde 7 e pigmento verde 36). Exemplos representativos de quinacridonas incluem pigmento laranja 48, pigmento laranja 49, pigmento vermelho 122, pigmento vermelho 192, pigmento vermelho 202, pigmento vermelho 206, pigmento vermelho 207, pigmento vermelho 209, pigmento violeta 19 e pigmento violeta 42. Exemplos representativos de antraquinonas incluem pigmento vermelho 43, pigmento vermelho 194, pigmento vermelho 177, pigmento vermelho 216 e pigmento vermelho 226.
[0033] Exemplos representativos de perilenos incluem pigmento vermelho 123, pigmento vermelho 149, pigmento vermelho 179, pigmento vermelho 190, pigmento vermelho 189 e pigmento vermelho 224. Exemplos representativos de tioindigóides incluem pigmento vermelho 86, pigmento vermelho 87, pigmento vermelho 88, pigmento vermelho 181, pigmento vermelho 198, pigmento violeta 36 e pigmento violeta 38, Exemplos representativos dos amarelos heterocíclicos incluem pigmento amarelo 1, pigmento amarelo 3, pigmento amarelo 12, pigmento amarelo 13, pigmento amarelo 14, pigmento amarelo 17, pigmento amarelo 65, pigmento amarelo 73, pigmento amarelo 74, pigmento amarelo 90, pigmento amarelo 110, pigmento amarelo 117, pigmento amarelo 120, pigmento amarelo 128, pigmento amarelo 138, pigmento amarelo 150, pigmento amarelo 151, pigmento amarelo 155 e pigmento amarelo 213. Esses pigmentos são comercialmente disponíveis em forma de pó ou prensada de bolo a partir de um número de fontes, incluindo BASF Corporation, Engelhard Corporation e Sun Chemical Corporation, [0034] Exemplos de pigmentos pretos que podem ser utilizados incluem os pigmentos de carbono. Os pigmentos de carbono podem ser quase qualquer pigmento de carbono comercialmente disponível que fornece a densidade óptica aceitável e as características de impressão. Os pigmentos de carbono adequados para uso em sistemas e métodos de acordo com modalidades podem incluir, sem limitação, negro de fumo, grafite, carbono vítreo, carvão vegetal e suas combinações. Tais pigmentos de carbono podem ser fabricados por uma variedade de métodos conhecidos, como um método de canal, um método de contato, um método de fornalha, um método de acetileno ou um método térmico e são comercialmente disponíveis a partir de tais fornecedores como Cabot Corporation, Columbian Chemicals Company, Evonik, e E.l, DuPont de Nemours and Company.
[0035] Pigmentos de negro de fumo apropriados incluem, sem limitação, pigmentos Cabot como MONARCH 1400, MONARCH 1300, MONARCH 1100, MONARCH 1000, MONARCH 900, MONARCH 880, MONARCH800, MONARCH 700, CAB-O-JET 200, CAB-O-JET 300, REGAL, BLACK PEARLS, ELFTEX, MOGUL, e pigmentos VULCAN ; pigmentos Columbian como RAVEN 5000, e RAVEN 3500; pigmentos Evonik como Color Black FW 200, FW 2, FW 2V, FW 1, FW18, FW S160, FW S170, Special Black 6, Special Black 5, Special Black 4A, Special Black 4, PRINTEX U, PRINTEX 140U, PRINTEX V. A lista acima de pigmentos inclui partículas de pigmento não modificadas, partículas de pigmento de pequena molécula anexada e partículas de pigmento polímero-dispersas. Outros pigmentos também podem ser selecionados, bem como suas misturas. O tamanho de partícula do pigmento é desejado que seja tão pequeno quanto possível para permitir que uma suspensão coloidal estável das partículas no veículo líquido, por exemplo.
[0036] Acrilatos ou propenoatos são sais e ésteres do ácido acrílico. Entende-se que monômeros de acrilato e metacrilato contêm grupos funcionais reativos do vinil que facilitam a formação de polímeros de acrilato. Acrilatos exemplares podem incluir monômeros ou polímeros de acrilato tais como o acrilatos de poliéster Sartomer CN294E, Sartomer CD501 e Sartomer CN2256. Em particular, tintas de acrilatos exemplares possuem grupos polares funcionais, mas são substancialmente não polares ao longo da estrutura principal monomérica ou oligoméricas na medida em que são não-miscíveis em água sem surfactante.
[0037] Exemplares dispersantes podem incluir dispersantes poliméricos, tais como aqueles da Lubrizol incluindo SOLSPERSE 32000, SOLSPERSE 39000, SOLSPERSE 71000, SOLSPERSE J-100, SOLSPERSE J-200, SOLSPERSE X300 e da BASF como EFKA 4300, EFKA 4330, EFKA 4340, EFKA 4400, EFKA PX 4701, EFKA 4585, EFKA 5207, EFKA 6230, EFKA 7701, EFKA 7731 e da Tego como TEGO Dispers 656, TEGO Dispers 685, TEGO Dispers 710 e da King Industries tais como K-SPERSE A-504.
[0038] Modificadores de reologia exemplares podem ser compostos inorgânicos modificados ou não modificados, incluindo organoargilas, argilas attapulgita e argilas de bentonita, incluindo bentonitas de tetraalquil amônio, bem como sílícas sintéticas tratadas e não tratadas. Organoargilas adequadas incluem Southern Clay Products a CLAYTONE HA e CLAYTONE HY, Exemplos adequados de bentonitas de tetraalquil amônio incluem, da Celeritas Chemicals, CELCHEM 31743-09, CELCHEM 3174409 e CELCHEM 31745-09. Outros modificadores reológicos exemplares incluem compostos orgânicos como EFKA RM1900 e EFKA RM1920, ambos óleos de rícino modificados hidrogenados da BASF, [0039] Fotoiniciadores podem ser baseados em líquido ou sólido ou suas combinações. Tipo adequados de fotoiniciadores de Tipo 1 incluem aqueles de classes de α-díalcóqui-aceto-fenonas, a-dialcoxi-alquil-fenonas, α-amino-alquil-fenonas e óxidos de acil-fosfina. Fotoiniciaodores adequados de tipo II incluem aqueles de classes de benzofenonas e tioxantonas, que exigem a ativação de agentes sinérgicos de amina apropriados. Fotoiniciadores exemplares incluem ADDITOL LX, ADDITOL DX, ADDITOL BDK, ADDITOL CPK, ADDITOL DMMTA, ADDITOL TPO da Allnex, Esacure 1001M, IRGACURE 127, IRGACURE 184, IRGACURE 379, IRGACURE 819 e IRGACURE 2959 da BASF. Agentes sinérgicos de amina exemplares que são usados com Fotoiniciadores de tipo II incluem SPEEDCURE PDA, SPEEDCURE EDB de Lambson, dietilaminoetil metacrilato, benzoato de etil-dimetilamino-4, 2-etil-hexil 4-dimetilamino benzoato de Esstech, Inc.
[0040] Exemplares estabilizadores UV podem incluir Sartomer USA CN3216 e BASF IRGASTAB UV22.
[0041] Tintas de emulsão inversa de acordo com modalidades podem ser formadas através da elaboração de uma primeira solução composta por surfactante e água deionizada. Verificou-se que quando a tensão superficial da água na primeira solução está abaixo de uma tensão de superfície da tinta com mínimo surfactante, resulta uma reforçada uniformidade de distribuição de tamanho de emulsão da mistura, [0042] Depois de formar a primeira solução, uma emulsão inversa de tinta de acrilato digital pode ser preparada adicionando a primeira solução gota a gota para uma composição de tinta de acrilato tendo componentes tais como aqueles divulgadas acima e que está configurada para impressão digital baseada em tinta.
[0043] Métodos de impressão com tintas de acordo com modalidades tendo aprimoradas propriedades umectantes/de liberação podem incluir a aplicação de tinta de emulsão inversa em um membro intermediário ou membro de imageamento central tendo, por exemplo, uma superfície re-imageável de fluorosilicone. A tensão superficial da tinta pode ser ajustada dinamicamente com o uso de surfactante sólido ou uma pequena concentração de surfactante líquido. Métodos podem incluir fazer com que a água contida na composição de tinta de emulsão inversa evapore, realçando um liberabilidade da tinta da superfície do membro de imageamento. Por exemplo, a tinta de emulsão inversa pode ser formada apresentando um teor de água de cerca de 1% a cerca de 10% e de preferência pode ser formada apresentando um teor de água de cerca de 5%.
[0044] Uma tinta de emulsão inversa de pigmento ciano aquosa em conformidade com composições de modalidades foi formada através da experimentação. Tintas de emulsão inversa em conformidade com modalidades podem incluir uma formulação, por exemplo, como mostrada na tabela 1. A formulação mostrada na tabela 1, descobriu-se, é apropriada para a impressão digital com base em tinta com bom desempenho de transferibilidade e de plano de fundo, a tinta sendo caracterizada pela alta aderência. TABELA 1 [0045] A formulação mostrada na tabela t não inclui Fotoiniciadores, o que facilitou a facilidade de manuseio durante o teste dos exemplos.
[0046] Uma série de tintas de emulsão inversa, em conformidade com modalidades, foram formuladas e são mostradas como exemplos abaixo, incluindo exemplos proféticos. EXEMPLO 1 [0047] A primeira solução foi preparada. Específícamente, a primeira solução foi formada pela adição de 1,0 ppm de Silsurf A004-AC-UP (Síltech Corporation) a água deionizada. A tensão de superfície da primeira solução a 21,5 °C foi 23 dinas/cm. A tensão de superfície correspondente da mesma água desionisada pura a 21,5 °C foi 72,6 dinas/cm (literatura-valor -72,65 dinas/cm, a 21,5 °C). Todas as medições de tensão superficial foram realizadas no tensiômetro K-100 equipado com placa de Wilhelmy (disponível a partir de Kruss). Diminuindo a tensão superficial da água abaixo da tensão superficial da tinta (com surfactante mínimo) resultou numa distribuição mais uniforme e homogênea de um tamanho de emulsão da mistura.
[0048] Uma emulsão de tinta apropriada para a impressão digital com base em tinta foi preparada. Especificamente, forneceu-se uma composição de tinta tendo uma formulação de acordo com a formulação mostrada na tabela 1. A primeira solução foi adicionada gota a gota na tinta digital fornecida para formar uma emulsão de inversão tendo 4,2% em peso da primeira solução como um componente. A emulsão foi cuidadosamente misturada para formar uma estrutura com inicialmente uma alta viscosidade aparente e elasticidade, que se dissipou rapidamente com mistura ainda mais suave. A tinta de emulsão foi testada e dados de reologia obtidos, como mostrado na tabela 2, TABELA 2 [0049] Os dados de reologia foram obtidos para as tintas emulsionadas usando um reômetro de cepa controlada ARES G2 tendo um sistema de controle de temperatura Peltier para rápido aquecimento e resfriamento e uma geometria de 25 mm, 0,02 rad com um prato de cone. O procedimento de teste empregado é caracterizado por uma varredura de fluxo a 25° e uma taxa de cisalhamento de 1,0 e-4 para 500 1/seg.
[0050] O desempenho de impressão de composições de tinta de teste feitas de acordo com a formulação da tabela 1 foi avaliado em um sistema de impressão digital baseado em tinta. Uma eficiência de transferência foi encontrada de 95% quando usando uma placa de fluorosilicone (destinada a simular a superfície re-imageável de um membro de imageamento) na qual foi formada uma película de tinta com 0,084 mg/cmA2 de tinta e uma espessura de cerca de 0,7 mícrones. Verificou-se que uma eficiência de transferência de tintas emulsionadas inversas tendo reduzida reologia era desejável e alta, entrega de rolo anilox foi facilitada e aprimorada.
[0051] Em particular, testes por experimentos de entrega manual de anilox simulados, descobriu-se, aproximam a transferência do dispositivo elétrico e produzem dados comparativos. Medições de reologia demonstraram que quando as composições de teste de tinta feitas de acordo com a formulação mostrada na tabela 1 foram emulsionadas com 5% de água, reologia de tinta foi reduzida por cerca de uma metade de uma magnitude e, no entanto, as composições de tinta exibiram um índice de diluição de cisalhamento elevado. Como tal, tintas de emulsão em conformidade com modalidades com reologia e um índice de diluição de cisalhamento nas faixas observadas fluem eficientemente de um sistema de entrega de rolo de anilox para uma superfície de um membro de ímageamento. Em modalidades, uma quantidade de água utilizada para emulsionar a composição da tinta é de cerca de 1% a cerca de 10% e de preferência cerca de 5%.
[0052] Durante os testes, verificou-se que a eficiência de transferência de tinta de emulsão inversa em conformidade com modalidades foi inferior a 95% no tempo zero, conforme o esperado com uma tinta de viscosidade inferior. Após a evaporação da água da superfície da tinta, no entanto, foi observada uma maior eficiência de transferência de 95% e maior. Por conseguinte, água pode ser adicionada a tintas de emulsão inversa de acrilato de acordo com modalidades para melhorar a eficiência de transferência. EXEMPLO 2 [0053] É preparada uma solução primeira conforme a solução primeira do exemplo 1, exceto que 0,5 ppm de surfactante Siltech é adicionado.
[0054] Uma emulsão de tinta apropriada para a impressão digital com base em tinta é preparada. Especificamente, uma composição de tinta tendo uma formulação de acordo com a formulação mostrada na tabela 1 é fornecida, exceto que a quantidade de pigmento é reduzida para 12% em peso, e as quantidades de CN294E e CN2256 são respectivamente aumentadas por 1% e 2% em peso, respectívamente. A primeira solução é adicionada gota a gota na tinta digital fornecida para formar uma emulsão de inversão tendo 1,5% em peso da primeira solução como um componente, A emulsão é cuidadosamente misturada para formar uma estrutura com inicialmente uma alta viscosidade aparente e elasticidade, que se dissipou rapidamente com mistura ainda mais suave. A tinta de emulsão inversa do exemplo 2 deverá ter propriedades e características de desempenho semelhantes ao exemplo 1, partícularmente eficiência de transferência excelente após evaporação da água. EXEMPLO 3 [0055] É preparada uma solução primeira conforme a solução primeira do exemplo 1, exceto que 2,0 ppm de surfactante Siltech são adicionados.
[0056] Uma emulsão de tinta apropriada para a impressão digital com base em tinta é preparada. Especificamente, uma composição de tinta tendo uma formulação de acordo com a formulação mostrada na tabela 1 é fornecida, exceto que a quantidade de pigmento é aumentada até 17,5% em peso, e as quantidades de CN234E e CN2256 são respectivamente diminuídas por 2% e 0,5% em peso, respectivamente. A primeira solução é adicionada gota a gota na tinta digital fornecida para formar uma emulsão de inversão tendo 7% em peso da primeira solução como um componente. A emulsão é cuidadosamente misturada para formar uma estrutura com inicialmente uma alta viscosidade aparente e elasticidade, que se dissipou rapidamente com mistura ainda mais suave. A tinta de emulsão inversa do exemplo 3 deverá ter propriedades e características de desempenho semelhantes ao exemplo 1, particularmente eficiência de transferência excelente após evaporação da água, EXEMPLO 4 [0057] É preparada uma solução primeira conforme a solução primeira do exemplo 1, exceto que 1,2 ppm de surfactante Siltech são adicionados.
[0058] Uma emulsão de tinta apropriada para a impressão digital com base em tinta é preparada. Especificamente, uma composição de tinta tendo uma formulação de acordo com a formulação mostrada na tabela 1 é fornecida exceto para a adição de 2 Fotoiniciadores, Irgacure 184 e Irgacure 819, em concentrações de 4% e 5%, em peso, respectivamente. A quantidade de pigmento é mantida em 15% e a quantidade relativa de todos os outros componentes são ajustadas também em 9% em peso, mantendo a proporção entre os componentes a mesma. A primeira solução é adicionada gota a gota na tinta digital fornecida para formar uma emulsão de inversão tendo 3% em peso da primeira solução como um componente. A emulsão é cuidadosamente misturada para formar uma estrutura com inicialmente uma alta viscosidade aparente e elasticidade, que se dissipou rapidamente com mistura ainda mais suave. A tinta de emulsão inversa do exemplo 4 deverá ter propriedades e características de desempenho semelhantes ao exemplo 1, particularmente eficiência de transferência excelente após evaporação da água. A tinta de emulsão inversa curável, opcionalmente, pode ser pré-curada antes da transferência. EXEMPLO 5 [0059] Uma primeira solução é preparada conforme a primeira solução do exemplo 1.
[0060] Uma emulsão de tinta apropriada para a impressão digital com base em tinta é preparada. Especificamente, uma composição de tinta tendo uma formulação de acordo com a formulação mostrada na tabela 1 é fornecida exceto para a adição de 2 Fotoiniciadores, Irgacure 184 e Irgacure 819, em concentrações de 2% e 5%, em peso, respectivamente. A quantidade de pigmento é reduzida a 10% e a quantidade relativa de todos os outros componentes são ajustadas também em 2% em peso, mantendo a proporção entre os componentes a mesma. A primeira solução é adicionada gota a gota na tinta digital fornecida para formar uma emulsão de inversão tendo 2% em peso da primeira solução como um componente. A emulsão é cuidadosamente misturada para formar uma estrutura com inicialmente uma alta viscosidade aparente e elasticidade, que se dissipou rapidamente com mistura ainda mais suave. A tinta de emulsão inversa do exemplo 5 deverá ter propriedades e características de desempenho semelhantes aos exemplos 1 e 4, particularmente eficiência de transferência excelente após evaporação da água, A tinta de emulsão inversa curável, opcionalmente, pode ser pré-curada antes da transferência. EXEMPLO 8 [0061] Uma primeira solução é preparada conforme a primeira solução do exemplo 1.
[0062] Uma emulsão de tinta apropriada para a impressão digital com base em tinta é preparada. Especificamente, uma composição de tinta tendo uma formulação de acordo com a formulação mostrada na tabela 1 é fornecida exceto para a adição de 2 Fotoiniciadores, Irgacure 184 e Irgacure 819, em concentrações de 3% e 6%, em peso, respectivamente. A quantidade de pigmento é mantida em 15% e a quantidade relativa de todos os outros componentes são ajustadas também em 9% em peso, mantendo a proporção entre os componentes a mesma. A primeira solução é adicionada gota a gota na tinta digital fornecida para formar uma emulsão de inversão tendo 5% em peso da primeira solução como um componente. A emulsão é cuidadosamente misturada para formar uma estrutura com inicialmente uma alta viscosidade aparente e elasticidade, que se dissipou rapidamente com mistura ainda mais suave. A tinta de emulsão inversa do exemplo 6 deverá ter propriedades e características de desempenho semelhantes aos exemplos 1 e 4, particularmente eficiência de transferência excelente após evaporação da água, A tinta de emulsão inversa curável, opcionalmente, pode ser pré-curada antes da transferência.
[0063] Composições de tinta de acrilato de emulsão inversa em conformidade com as modalidades são adequadas para impressão digital baseada em tinta. Tintas em conformidade com as modalidades são compatíveis com fluidos de amortecimento e membro de imageamento ou materiais de superfície re-imageável/placa usando impressão digital baseada em tinta. Por exemplo, composições em conformidade com as modalidades divulgadas podem ser imiscíveis em fluidos de amortecimento, como D4 e fornecer baixo plano de fundo em áreas de não-imageamento. Porque a água é usada para formar as tintas de acrilato de emulsão inversa para uso em aplicações de impressão digita! baseada em tinta, custo de tinta pode ser reduzido para operações de impressão relacionadas.
[0064] Tintas de acordo com modalidades permitem impressão robusta e expectativa de vida úti! de subsistema mais alta devido à alta compatibilidade entre água, fluido de amortecimento e membro de imageamento digital baseado em tinta ou materiais de superfície re-imageável/placa. Composições de tinta em conformidade com as modalidades divulgadas são esperados por serem entregues tão facilmente de um subsistema de entrega de tinta de rolo de produção como eram no sistema de transferência de tinta de rolo anilox simulado experimental e em comparação com tintas offset convencionais de maior viscosidade. Além disso, composições de tinta em conformidade com as modalidades divulgadas apresentam alta estabilidade de água em tinta em comparação com as formulações diluídas em água, devido à formação de emulsão que fornece uma barreira maior de evaporação durante a utilização normal. Finalmente, composições de tinta em conformidade com modalidades apresentam eficiência de transferência de 95% ou mais da superfície re-imageável do membro de imageamento após a evaporação da água. Remoção de água por evaporação pode ser provocada pela aplicação controlada de calor ou por outro método durante o processo de impressão.
REIVINDICAÇÕES
Claims (10)
1. Composição de tinta útil para impressão digital litográfica de dados variáveis, caracterizada pelo fato de compreender: formulação com base em tinta de acrilato; e solução aquosa dispersa na formulação com base em tinta de acrilato como uma emulsão inversa.
2. Composição da tinta, de acordo com a reivindicação t, a formulação com base em tinta de acrilato caracterizada pelo fato de compreender: componente de pigmento de cor; e pelo menos um de um monômero de acrilato, oligômero ou polímero ou uma mistura destes.
3. Composição da tinta, de acordo com a reivindicação 2, formulação com base em tinta de acrilato caracterizada pelo fato de compreender ainda: agente modificador de reologia; e agente de estabilização.
4. Composição de tinta, de acordo com a reivindicação 3, caracterizada pelo fato de compreender ainda pelo menos um fotoiniciador.
5. Composição da tinta, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de a solução aquosa compreender água e surfactante.
6. Método para a preparação de uma composição de tinta para uso em impressão digital caracterizado pelo fato de compreender: preparar uma formulação com base em tinta de acrilato; e dispersar uma solução aquosa na formulação com base em tinta de acrilato como uma emulsão inversa.
7. Método, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de a formulação com base em tinta de acrilato ser preparada misturando um componente de pigmento de cor com pelo menos um de um monômero de acrilato, ou oligômero ou polímero ou uma mistura destes.
8. Método, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de pelo menos um do monômero de acrilato ou oligômero, ou polímero ou a mistura dos mesmos, constituindo uma fase contínua e a solução aquosa é dispersa como um líquido emulsionado dentro da fase contínua.
9. Método, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de a formulação com base em tinta de acrilato ser preparada através da introdução de pelo menos um dentre um agente modificador de reologia e um agente de estabilização para a formulação com base em tinta de acrilato.
10. Método de impressão usando um dispositivo de impressão litográfica digital de dados variáveis caracterizado pelo fato de compreender: aplicar uma composição de tinta de emulsão inversa para uma superfície re-imageável de um membro de imageamento; evaporar água da composição de tinta de emulsão inversa aplicada à superfície re-imageável do membro de imageamento; e transferir a composição de tinta de emulsão inversa da superfície re-imageável do membro de imageamento para um substrato de meio que recebe imagem, a composição de tinta de emulsão inversa compreendendo: uma formulação com base em tinta de acrilato incluindo um componente de pigmento de cor e pelo menos um de um monômero de acrilato, ou oligômero ou polímero ou uma mistura destes, e uma solução aquosa dispersa na formulação com base em tinta de acrilato como uma emulsão inversa.
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