DE102014226338B4

DE102014226338B4 - Wässrige Druckfarbenzusammensetzung oder wässriges Druckfarbenkonzentrat für den variablen Datenoffsetdruck oder Tintenstrahldruckverfahren, das ein Zwischensubstrat verwendet und Druckverfahren unter Verwendung derselben

Info

Publication number: DE102014226338B4
Application number: DE102014226338.7A
Authority: DE
Inventors: Marcel P. Breton; Carolyn Moorlag; Guerino G. Sacripante
Original assignee: Xerox Corp
Current assignee: Xerox Corp
Priority date: 2013-12-23
Filing date: 2014-12-17
Publication date: 2023-01-12
Anticipated expiration: 2034-12-18
Also published as: CN104725929B; DE102014226338A1; CA2875836C; JP2015120902A; US9644105B2; JP6494267B2; US20150175820A1; CN104725929A; US20170157918A1; CA2875836A1; KR20150073841A; KR102129632B1

Abstract

Wässrige Druckfarbenzusammensetzung oder wässrige Druckfarbenkonzentrat für den variablen Datenoffsetdruck oder Tintenstrahldruckverfahren, das ein Zwischensubstrat verwendet, umfassend:
Wasser,
ein Nanoteilchenpolymer oder eine Mischung von Nanoteilchenpolymeren, wobei das Polymer oder die Polymere der Mischung bei Temperaturen von weniger als 100 Grad Celsius wasserdispergierbar sind;
ein selbstdispergierendes Pigment einer Teilchengröße zwischen 5 bis 200 nm, wobei das Pigment chemisch modifiziert ist oder Harz-verkapselt ist; und
wobei der Gesamtfeststoffgehalt eine Menge in einem Bereich von 25% bis 50% ist,
wobei das Nanoteilchenpolymer oder die Mischung von Nanoteilchenpolymeren einen sulfonierten Polyester umfasst, wobei der sulfonierte Polyester Copoly(1,2-propylen-diethylenterephthalat)-copoly(1,2-propylen-diethylen-5-sodiosulfo-isophthalat) ist.

Description

Es hat sich herausgestellt, dass herkömmliche wässrige thermische Tintenstrahl- oder piezowässrige Druckfarben Faltenbildung, Kräuselung und/oder Durchscheinen herbeiführen, was beim Drucken auf einfachem Papier nur allzu sichtbar ist, insbesondere wenn die Wassermenge in der Druckfarbe 50 Gew.-% überschreitet. Auch erfordert das Drucken auf einem nicht porösen Substrat spezielle Druckfarbenformulierungen mit darin enthaltenen Bindemitteln und Trocknungssysteme, die oftmals die Druckgeschwindigkeit einschränken und die Kosten pro Ausdruck erhöhen.
Eine Reihe von Ansätzen wurden zum Erhöhen der Druckspielräume von wässrigen Druckfarben verwendet, einschließlich der Verwendung eines wasserabweisenden und/oder koagulierenden Untergrunds auf dem Substrat. Die Verwendung von Untergründen erhöht die Kosten und Komplexität des Drucksystems und kann nicht universell für alle Substrattypen verwendet werden, wie z. B. für normales und beschichtetes Papier.
US 2006/0128830 A1 betrifft eine Tintenzusammensetzung, umfassend ein Farbmittel, eine reaktive Polymerlatex, umfassend eine Epoxy-Copolymerlatex, ein optionales, dispergierbares Polymer, ein Dispergiermittel und einen flüssigen Träger, wobei die Tinte bei Umgebungstemperatur eine stabile Flüssigkeit ist, aber beim Erhitzen oder Entfernen eines Teils des flüssigen Trägers zu einem Gel wird.
US 2002/0107303 A1 betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Polymeremulsion, umfassend feine Partikel eines Polymers, wobei das Verfahren die Schritte des Zusammenmischens von Wasser, einem Monomer und Emulgator und einem Polymerisationsinitiator umfasst, um eine Emulsionspolymerisation ablaufen zu lassen, sowie das Einstellen des pH-Wertes der resultierenden Polymeremulsion auf neutral oder alkalisch durch Zugabe eines einwertigen anorganischen Hydroxids.
US 2003/0018100 A1 betrifft eine Tintenzusammensetzung, umfassend ein Vehikel, ein Farbmittel und ein alkalisch-sulfoniertes Polyesteraminharz, welches durch Reaktion eines organischen Diols, einer organischen Disäure, einer alkalisch sulfonierten Disure und einer amino-organischen Disäure hergestellt wurde.
US 5389958 A offenbart ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Verwendung einer Zwischenübertragungsfläche auf einer aufgetragenen Schicht einer Flüssigkeit und einer auf die Flüssigkeitsschicht aufgetragenen Phasenwechseltinte.
US 2004/0142266 A1 offenbart einen Toner, bestehend aus einem verzweigten amorphen Harz, einem kristallinen Harz und einem Farbstoff.
US 6,150,494 A offenbart ein Polymer, das sich wiederholende Einheiten von Resten a) eines Monomers, das eine Dicarbonsäure oder einen Ester umfasst, b) eines Monomers, das ein Diol, ein Diamin oder eine Mischung davon umfasst, c) eines Monomers, das mindestens eine Sulfonatgruppe und mindestens eine polyesterreaktive Gruppe umfasst, und d) eines Monomers, das ein optisches Aufhellungsmittel mit mindestens einer polyesterreaktiven Gruppe umfasst, umfasst.
KURZDARSTELLUNG
Es besteht ein Bedarf an einer wasserbasierten Druckfarbenzusammensetzung, die zum Bereitstellen einer verbesserten Druckqualität auf verschiedenen Substraten ausgestaltet ist. Es besteht auch ein Bedarf an verbesserten Druckfarben, die kein Rühren bei Stehen erfordern und die Filme bei minimaler Erwärmung des Substrats, auf das sie gedruckt werden, bilden können. Außerdem besteht ein Bedarf an einer Drucktechnologie, die eine ausgezeichnete Druckleistung auf verschiedenen Substraten bei geringen Druckfarbenherstellungskosten erreicht.
Es werden wässrige Druckfarben mit hohem Feststoffgehalt, die dispergierbare Polymere oder Mischungen aus Polymeren als Teilchen in Nanogröße umfassen, gemäß Anspruch 1 bereitgestellt. Wasserbasierte Druckfarben senken die Druckfarbenkosten und erweitern die Marktanwendungen, während Teilchen in Nanogröße eine hohe Bildleistung, dünne Bildschichten ermöglichen und die Übertragbarkeit bei Verwenden einer Zwischenwalze oder -bandes verbessern. Dispergierbare Polymere von Druckfarben gemäß den Ausführungsformen laufen zusammen, um beim Trocknen einen robusten Film zu bilden.
Es werden Verfahren des druckfarbenbasierten Digitaldrucks gemäß Anspruch 4 bereitgestellt. In einer Ausführungsform können Verfahren das Auftragen eines dünnen Films der wässrigen Druckfarbe mit geringem Wassergehalt auf ein Zwischenbebilderungselement in einem druckfarbenbasierten Digitaldrucksystem mit einer Offset-Architektur beinhalten. Der geringere Wassergehalt kann mit weniger als 75 Gewichtsprozent oder weniger als 60 Gewichtsprozent oder weniger als 50 Gewichtsprozent Wasser definiert werden. Die Verfahren können das direkte Auftragen eines Dünnfilms der wässrigen Druckfarbe mit geringem Wassergehalt aus einem Tintenstrahl- oder Piezosystem auf ein Substrat beinhalten.
In einer Ausführungsform kann weist eine Druckfarbenzusammensetzung oder ein Druckfarbenkonzentrat für den variablen Daten-Offsetdruck oder ein TintenstrahlDruckverfahren, das ein Zwischensubstrat verwendet, ein Nanoteilchen-Polymer oder eine Nanoteilchen-Polymer-Mischung auf, wobei das Polymer oder die Polymere der Mischung bei Temperaturen von weniger als 100 Grad Celsius wasserdispergierbar sind; und wobei der Feststoffgehalt in einer Menge in einem Bereich von 25 % bis 50% liegt.
Das Polymer oder die Mischung umfasst eine Komponente, die einen sulfonierten Polyester umfasst, wobei der sulfonierte Polyester Copoly(1,2-propylen-diethylenterephthalat)-copoly(1,2-propylen-diethylen-5-sodiosulfo-isophthalat) ist. Das Polymer oder die Polymere der Polymermischung können ein Molekulargewicht zwischen 5000 und 20.000 aufweisen. In einer Ausführungsform können das oder die Polymere der Polymermischung einen Anteil enthalten, der in einer Menge von weniger als 10% wasserlöslich ist und in einem nicht wässrigen Flüssigkeitträgerstoff in einer Menge von weniger als 30 % bei einer Temperatur zwischen 20 und 50 Grad Celsius löslich ist.
In einer Ausführungsform können das oder die Nanoteilchen-Polymere der Mischung bei Temperaturen von über 70 bis 95 Grad Celsius im Wesentlichen löslich sein. In einer anderen Ausführungsform kann das Polymer oder ein Polymer der Polymermischung eine ungesättigte Funktionsgruppe enthalten. Die ungesättigte Funktionsgruppe kann ein Zusatzlösungsmittel enthalten, wobei das Zusatzlösungsmittel mit einer Oberflächenspannung von 15 mN/m (15 dyn/cm) bis 40 mN/m (40 dyn/cm) aufweisen, wobei das Zusatzlösungsmittel ausgewählt ist aus der Gruppe, umfassend Alkohole, Glykole, Alkyl-Pyrrolidinone, Isopropanol, Ketone, Methylethylketon, Amino-Alkohol und DMSO.
In einer Ausführungsform können die Nanoteilchenpolymere kleiner als 1 Mikrometer sein, oder kleiner als 500 nm oder kleiner als 200 nm, oder kleiner als 20 nm oder Mischungen aus Nanoteilchen sein, die bimodale oder trimodale Verteilungen bilden. In einer Ausführungsform kann der Feststoffgehalt der Druckfarbe eines von oder Mischungen aus Folgendem enthalten: Nanoteilchen-Polymerharz, anorganischen Teilchen, Kieselerde, Pigment, Salzen, Biozid, Puffern oder Befeuchtungsmitteln.
Die Druckfarbenzusammensetzung weist ein selbstdispergierendes Pigment einer Teilchengröße zwischen 5 bis 200 nm auf, wobei das Pigment chemisch modifiziert ist oder Harz-verkapselt ist. Der Feststoffgehalt kann ein Harz enthalten, das ein selbstdispergierendes Pigment verkapselt, das ein Nanoteilchenpolymer bildet. In einer anderen Ausführungsform kann die Zusammensetzung ein Tensid aufweisen. In einer anderen Ausführungsform kann das Harz, das zum Verkapseln des Pigments verwendet wird, zwischen 9 bis 66 Gew.-% des kombinierten Gewichts des Pigments und Verkapselungsharzes betragen.
In einer Ausführungsform, kann die Druckfarbenzusammensetzung eine Druckfarbenviskosität von 0,01 Pa·s (10 Centipoise) bis 1000 Pa·s (1.000.000 Centipoise) in dem Temperaturbereich von 20 Grad Celsius bis 50 Grad Celsius aufweisen. In einer anderen Ausführungsform kann die Druckfarbenzusammensetzung eine Druckfarbenviskosität nach Verlust von 0 bis 80 Prozent des Flüssigkeitsträgerstoffes zwischen 10 Pa·s (10.000 Centipoise) und 1000000 Pa·s (1.000.000.000 Centipoise) bei Temperaturen zwischen 10 Grad Celsius bis 90 Grad Celsius aufweisen.
In einer Ausführungsform kann die Druckfarbenviskosität 0,002 Pa·s (2 Centipoise) bis 0,01 Pa·s (10 Centipoise) in dem Temperaturbereich von 20 Grad Celsius bis 50 Grad Celsius betragen. In einer Ausführungsform kann das Polymer oder die Polymermischung ein kritische Phasentrennungstemperatur von 50 Grad Celsius bis 90 Grad Celsius aufweisen.
In einer Ausführungsform kann die Oberflächenspannung der Druckfarbe zwischen 15 und 40 mN/m (15 und 40 dyn/cm) bei 25 Grad C betragen oder über dem Temperaturbereich zwischen 20 bis 50 Grad C liegen. In einer Ausführungsform kann der Dichtebereich zwischen 0,95 bis 1,3 betragen oder zwischen 1,1 und 1,2 g/mL.
In einer Ausführungsform können Druckverfahren, die Druckfarben mit hohem Feststoffgehalt verwenden, das Auftragen einer Druckfarbe beinhalten, die ein Nanoteilchenpolymer oder eine Nanoteilchenpolymermischung auf ein Zwischenübertragungselement umfasst, wobei das Polymer oder die Mischungspolymere wasserdispergierbar sind; und ein Feststoffgehalt in einer Menge von 25 Gew.-% bis 50 Gew.-% beträgt. In Verfahren kann das Zwischenübertragungselement eine Oberflächenspannung von 18 mN/m (18 dyn/cm) bis 25 mN/m (25 dyn/cm) aufweisen. In einer Ausführungsform kann das Zwischenübertragungselement Silikon oder Fluorsilikon aufweisen.
In einer Ausführungsform können die Verfahren das Auftragen einer Druckfarbe bei einer Druckfarbentemperatur oberhalb der oberen kritischen Phasentrennungstemperatur beinhalten, wobei die obere kritische Phasentrennungstemperatur 30 Grad Celsius bis 50 Grad Celsius beträgt; und das Abkühlen der Druckfarbe auf dem Zwischenübertragungselement; und das Übertragen der Druckfarbe von dem Zwischenübertragungselement auf ein bedruckbares Substrat. Das Substrat kann ein Bebilderungselement eines druckfarbenbasierten Digitaldrucksystems sein. In einer Ausführungsform kann das Auftragen dasBilden eines Dünnfilms mit einer Oberflächenspannung von 15 mN/m (15 dyn/cm) bis 40 mN/m (40 dyn/cm) beinhalten.
Hierin werden Ausführungsbeispiele beschrieben. Es wird jedoch berücksichtigt, dass jedes System, das Merkmale der hierin beschriebenen Systeme aufweist, von dem Geist und Schutzbereich der Ausführungsbeispiele eingeschlossen wird.
Es zeigen:

1 eine seitliche Diagrammansicht eines druckfarbenbasierten Digitaldrucksystems aus dem Stand der Technik;
2 eine seitliche Diagrammansicht eines Transfix-Drucksystems mit wässriger Druckfarbe aus dem Stand der Technik;
3 Druckverfahren, die Druckfarben mit hohem Feststoffgehalt gemäß den Ausführungsformen verwenden.

Ausführungsbeispiele sollen alle Alternativen, Modifikationen und Äquivalente abdecken, die innerhalb des Geistes und des Schutzbereichs der hierin beschriebenen Vorrichtungen und Systeme fallen.
Die Bestimmung „etwa“ in Verbindung mit einer Menge versteht sich als einschließlich des genannten Werts und besitzt die Bedeutung, die von dem Kontext vorgegeben ist (z. B. enthält dieser mindestens den Fehlergrad, der mit der Messung einer bestimmten Menge in Verbindung gebracht wird). Wenn mit einem spezifischen Wert verwendet, ist dieser Wert als einschließlich zu verstehen.
Durch Bezugnahme auf die Zeichnungen soll ein Verständnis der Druckfarben, Verfahren und Systeme der Ausführungsformen erreicht werden. In den Zeichnungen bezeichnen gleiche durchgehende Bezugsnummern ähnliche oder identische Elemente.
Wässrige Druckfarben gemäß den Ausführungsformen eignen sich für den druckfarbenbasierten Digitaldruck unter Verwendung von Anilox-Walzen- und Tintenstrahldruckfarbenzufuhr-Untersystemen und eignen sich auch vorteilhaft für den Tintenstrahldruck im Allgemeinen. Wässrige Druckfarben gemäß den Ausführungsformen sind strahlungshärtbar und können formuliert werden, um aufgespritzt zu werden und in Tintenstrahlsystemen verwendet zu werden, die ein Wärmetrocknungsuntersystem einsetzen. Ferner können wässrige Druckfarben gemäß den Ausführungsformen für den druckfarbenbasierten Digitaldruck verwendet werden, der indirektes und Offset-Drucken einschließt.
Rein beispielhaft wird ein druckfarbenbasiertes Digitaldrucksystem mit Anilox-Walzen-Druckfarbenabgabeuntersystem für die Verwendung mit Druckfarben der Ausführungsformen hierin beschrieben. Die US-Patentanmeldung US 2012/0103212 A1 mit der Anmeldenummer 13/095.714 („714er Anmeldung“) mit der Bezeichnung „Variable Data Lithography System,“ das am 27. April von Stowe et al. eingereicht wurde, beschreibt ein beispielhaftes variables Datenlithografiesystem 100 für den druckfarbenbasierten Digitaldruck in 1. Eine allgemeine Beschreibung des beispielhaften Systems 100 aus 1 wird hierin bereitgestellt. Zusätzliche Details in Bezug auf einzelne Komponenten und/oder Untersysteme, die in dem beispielhaften System 100 aus 1 dargestellt sind, sind in der 714er Anmeldung zu finden.
Wie in 1 dargestellt, kann das beispielhafte System 100 ein Bebilderungselement 110 aufweisen. Das Bebilderungselement 110 in der in 1 dargestellten Ausführungsform ist eine Trommel, jedoch ist diese beispielhafte Darstellung nicht so auszulegen, dass Ausführungsformen ausgeschlossen sind, bei denen das Bebilderungselement 110 eine Trommel, Platte oder ein Band oder eine andere derzeit bekannte oder später entwickelte Konfiguration aufweist. Die wiederbebilderbare Oberfläche kann aus Materialien gebildet sein, wie z. B. eine Klasse von Materialien, die allgemein als Silikone bezeichnet werden, einschließlich u. a. Polydimethylsiloxan (PDMS). Es können z. B. Silikon, Fluorsilikon und/oder VITON verwendet werden. Die wiederbebilderbare Oberfläche kann aus einer relativ dünnen Schicht über einer Befestigungsschicht gebildet sein, wobei eine Dicke der relativ dünnen Schicht derart gewählt ist, dass die Druck-oder Markierungsleistung, Dauerhaftigkeit und Herstellbarkeit ausgeglichen sind.
Die wiederbebilderbare Oberfläche kann von einem Verbundstoff ausgebildet werden, der verstärkende oder wärme- oder elektrisch leitfähige Teilchen enthält, oder Teilchen enthält, welche die Oberflächenenergie der Oberfläche modifizieren. Die wiederbebilderbare Verbundstoffschicht kann eingestellt werden, um die Bebilderung, teilweise Entfernung von Wasser, Druckfarbenvernetzbarkeit oder andere Druckanforderungen zu ermöglichen. Teilchen, die in eine wiederbebilderbare Verbundstoffoberfläche eingeschlossen werden können, sind Metalloxide, Rußschwarz, Grafit, Graphen, Kohlenstoffnanoröhrchen und Metalloxid-Nanoröhrchen.
Das Bebilderungselement 110 wird an einem Übertragungswalzenspalt 112 zum Aufbringen eines Druckbildes auf ein Bildaufnahmemediensubstrat 114 aufgebracht. Der Übertragungswalzenspalt 112 ist im Wesentlichen durch eine Druckwalze 118 als Teil eines Bildübertragungsmechanismus 160 ausgebildet, der Druck in Richtung des Bebilderungselements 110 ausübt. Das Bildaufnahmemediensubstrat 114 soll nicht auf eine bestimmte Zusammensetzung wie zum Beispiel Papier, Kunststoff oder Verbundfolie eingeschränkt sein. Das beispielhafte System 100 kann zum Erzeugen von Bildern auf vielen verschiedenen Bildaufnahmemediensubstraten verwendet werden. Die 714er Anmeldung legt auch die große Bandbreite an Markierungs-(Druck-)-Materialien dar, die verwendet werden können, einschließlich Markierungsmaterialien mit Pigmentdichten von mehr als 10 Gew.-%. Wie bei der 714er Anmeldung wird in dieser Offenbarung der Ausdruck Druckfarbe verwendet, um eine große Bandbreite an Druck-oder Markierungsmaterialien zu bezeichnen, die diejenigen einschließen, die üblicherweise als Druckfarben, Pigmente und andere Materialien bezeichnet werden, die von dem beispielhaften System 100 aufgebracht werden können, um ein Ausgabebild auf dem Bildaufnahmemediensubstrat 114 zu erzeugen.
Die 714er Anmeldung stellt Details des Bebilderungselements 110 dar und beschreibt diese, wobei das Bebilderungselement 110 aus einer wiederbebilderbaren Oberflächenschicht besteht, die über einer Befestigungsstrukturschicht, die zum Beispiel ein Zylinderkern sein kann, oder einer oder mehreren Strukturschichten über einem Zylinderkern ausgebildet ist.
Das beispielhafte System 100 weist ein Dämpfungsfluidsystem 120 auf, das im Allgemeinen eine Reihe von Walzen umfasst, die als Dämpfungswalzen oder eine Dämpfungseinheit zum gleichmäßigen Benetzen der wiederbebilderbaren Oberfläche des Bebilderungselements 110 mit Dämpfungsfluid betrachtet werden können. Ein Zweck des Dämpfungsfluidsystems 120 ist die Abgabe einer Schicht von Dämpfungsfluid, die eine im Allgemeinen gleichmäßige und gesteuerte Dicke aufweist, auf die wiederbebilderbare Oberfläche des Bebilderungselements 110. Wie oben angegeben, kann ein Dämpfungsfluid wie ein Feuchtmittel bekanntermaßen hauptsächlich Wasser wahlweise mit geringen Mengen Isopropylalkohol oder Ethanol umfassen, die zugesetzt werden, um die Oberflächenspannung zu verringern sowie die Verdampfungsenergie, die zur Unterstützung der Laserstrukturierung notwendig ist, zu senken, wie nachstehend ausführlicher beschrieben wird. Geringe Mengen bestimmter Tenside können dem Feuchtmittel ebenfalls zugesetzt werden. Alternativ können andere geeignete Dämpfungsfluida zum Verbessern der Leistung der druckfarbenbasierten Digitallithografiesysteme verwendet werden. Beispielhafte Dämpfungsfluida schließen Wasser, Novec 7600 (1,1,1,2,3,3-Hexafluor-4-(1,1,2,3,3,3-hexafluoropropoxy)pentan mit CAS-Nr. 870778-34-0.) und D4 (Octamethylcyclotetrasiloxan) ein.
Nach dem Dosieren des Dämpfungsfluids auf die wiederbebilderbare Oberfläche des Bebilderungselements 110 kann eine Dicke des Dämpfungsfluids unter Verwendung eines Sensors 125 gemessen werden, der eine Rückmeldung bereitstellt, um die Dosierung des Dämpfungsfluids auf die wiederbebilderbare Oberfläche des Bebilderungselements 110 durch das Dämpfungsfluidsystem 120 zu steuern.
Nach Bereitstellen einer genauen und gleichmäßigen Menge Dämpfungsfluid durch das Dämpfungsfluidsystem 120 auf der wiederbebilderbaren Oberfläche des Bebilderungselements 110 kann ein optisches Strukturierungssystem 130 verwendet werden, um selektiv ein latentes Bild in der gleichmäßigen Dämpfungsfluidschicht durch bildweise Strukturierung der Dämpfungsfluidschicht unter Anwendung beispielsweise von Laserenergie zu bilden. Typischerweise absorbiert das Dämpfungsfluid die optische Energie (IR oder sichtbar) nicht effizient. Die wiederbebilderbare Oberfläche des Bebilderungselements 110 sollte im Idealfall einen Großteil der Laserenergie (sichtbar oder unsichtbar wie IR), die von dem optischen Strukturierungsuntersystem 130 nahe der Oberfläche emittiert wird, absorbieren, um die Verschwendung von Energie bei der Erwärmung des Dämpfungsfluids zu minimieren und eine seitliche Verteilung von Wärme zu minimieren, um so ein hohes räumliches Auflösungsvermögen aufrechtzuerhalten. Als Alternative kann eine geeignete strahlungsempfindliche Komponente zu dem Dämpfungsfluid gegeben werden, um die Absorption der einfallenden Laserstrahlungsenergie zu unterstützen. Wenngleich das optische Strukturierungsuntersystem 130 oben als ein Laseremitter beschrieben ist, wird man verstehen, dass verschiedene Systeme verwendet werden können, um die optische Energie zur Strukturierung des Dämpfungsfluids abzugeben.
Die Mechanik, die an dem Strukturierungsprozess beteiligt ist, der von dem optischen Strukturierungsuntersystem 130 des Beispielsystems 100 ausgeführt wird, sind unter Bezugnahme auf 5 der 714er Anmeldung genauer beschrieben. Kurz gesagt führt die Anwendung von optischer Strukturierungsenergie aus dem optischen Strukturierungsuntersystem 130 zu einer selektiven Entfernung von Abschnitten der Schicht von Dämpfungsfluid.
Nach der Strukturierung der Dämpfungsfluidschicht durch das optische Strukturierungsuntersystem 130 wird die strukturierte Schicht über der wiederbebilderbaren Oberfläche des Bebilderungselements 110 an ein Farbwalzenuntersystem 140 geleitet. Das Farbwalzenuntersystem 140 wird verwendet, um eine gleichmäßige Druckfarbschicht über die Dämpfungsfluidschicht und die wiederbebilderbare Oberflächenschicht des Bebilderungselements 110 aufzubringen. Das Farbwalzenuntersystem 140 kann eine Rasterwalze verwenden, um eine offsetlithographische Druckfarbe auf eine oder mehrere Druckfarbbildungswalzen zu dosieren, die mit der wiederbebilderbaren Oberflächenschicht des Bebilderungselements 110 in Kontakt stehen. Das Farbwalzenuntersystem 140 kann separat andere herkömmliche Elemente wie eine Reihe von Dosierwalzen aufweisen, um der wiederbebilderbaren Oberfläche eine präzise Druckfarbzuführrate bereitzustellen. Das Farbwalzenuntersystem 140 kann die Druckfarbe auf die Taschen abscheiden, die die bebilderten Abschnitte der wiederbebilderbaren Oberfläche darstellen, während Druckfarbe auf die unformatierten Abschnitte des Dämpfungsfluids an diesen Abschnitten nicht haftet.
Die Kohäsionskraft und Viskosität der Druckfarbe, die sich an der wiederbebilderbaren Schicht des Bebilderungselements 110 befindet, können von mehreren Mechanismen modifiziert werden. Ein solcher Mechanismus kann die Verwendung eines Rheologie-Steuerungsuntersystems 150 (komplexes viskoelastisches Modul). Das RheologieSteuersystem 150 kann einen Teilvernetzungskern der Druckfarbe auf der wiederbebilderbaren Oberfläche bilden, um z. B. die Druckfarbenkohäsivkraft in Bezug auf die wiederbebilderbare Oberflächenschicht zu erhöhen. Aushärtungsmechanismen können optische oder Fotoaushärtung, Wärmeaushärtung, Trocknung oder verschiedene Formen des chemischen Aushärtens einschließen. Die Rheologie kann durch Kühlen sowie durch mehrere physikalische Kühlmechanismen sowie durch chemische Kühlung modifiziert werden.
Danach wird die Druckfarbe von der wiederbebilderbaren Oberfläche des Bebilderungselements 110 auf ein Substrat des Bildaufnahmemediums 114 unter Verwendung eines Übertragungsuntersystems 160 übertragen. Die Übertragung findet statt, während das Substrat 114 durch einen Walzenspalt 112 zwischen dem Bebilderungselement 110 und einer Druckwalze 118 geleitet wird, sodass die Druckfarbe in den Leerstellen der wiederbebilderbaren Oberfläche des Bebilderungselements 110 mit dem Substrat 114 in physischen Kontakt gebracht wird. Durch die Haftung der Druckfarbe, die von dem Rheologiesteuersystem 150 modifiziert wurde, bewirkt die modifizierte Haftung der Druckfarbe, dass die Druckfarbe an dem Substrat 114 haftet und sich von der wiederbebilderbaren Oberfläche des Bebilderungselements 110 trennt. Eine sorgfältige Steuerung der Temperatur- und Druckbedingungen an der Übertragungswalze 112 kann Übertragungseffizienzen für die Druckfarbe von der wiederbebilderbaren Oberfläche des Bebilderungselements 110 auf das Substrat 114 von über 95 % ermöglichen. Wenngleich es möglich ist, dass ein Teil des Dämpfungsfluids auch das Substrat 114 benetzt, ist das Volumen eines solchen Dämpfungsfluids minimal und verdampft rasch oder wird von dem Substrat 114 absorbiert.
In bestimmten offsetlithographischen Systemen wird man erkennen, dass eine Offsetwalze, die in 1 nicht dargestellt ist, zuerst das Druckbildmuster aufnehmen und dann das Druckbildmuster gemäß einem bekannten indirekten Übertragungsverfahren auf ein Substrat übertragen kann. Nach der Übertragung des Großteils der Druckfarbe auf das Substrat 114 müssen Druckfarbreste und/oder Dämpfungsfluidreste von der wiederbebilderbaren Oberfläche des Bebilderungselements 110 entfernt werden, vorzugsweise ohne diese Oberfläche zu zerkratzen oder abzunutzen. Eine Luftrakel kann verwendet werden, um Dämpfungsfluidreste zu entfernen. Es sei jedoch vorweggenommen, dass eine gewisse Druckfarbrestmenge zurückbleiben kann. Eine Entfernung solcher zurückbleibender Druckfarbreste kann durch die Verwendung einer bestimmten Form von Reinigungsuntersystem 170 bewerkstelligt werden. Die 714er Anmeldung beschreibt Einzelheiten eines solchen Reinigungsuntersystems 170, das mindestens ein erstes Reinigungselement wie ein klebriges oder haftendes Element aufweist, das mit der wiederbebilderbaren Oberfläche des Bebilderungselements 110 in physischem Kontakt steht, wobei das klebrige oder haftende Element Druckfarbreste und etwaige zurückbleibende geringe Mengen von Tensidverbindungen aus dem Dämpfungsfluid der wiederbebilderbaren Oberfläche des Bebilderungselements 110 entfernt. Das klebrige oder haftende Element kann dann mit einer glatten Walze in Kontakt gebracht werden, auf die Druckfarbreste von dem klebrigen oder haftenden Element übertragen werden können, wobei die Druckfarbe anschließend von der glatten Walze beispielsweise mit einem Farbmesser abgezogen wird.
Die 714er Anmeldung beschreibt andere Mechanismen, durch die die wiederbebilderbare Oberfläche des Bebilderungselements 110 gereinigt werden kann. Ungeachtet des Reinigungsmechanismus ist jedoch die Reinigung der Reste von Druckfarbe und Dämpfungsfluid von der wiederbebilderbaren Oberfläche des Bebilderungselements 110 wesentlich, um die Bildung von Geisterbildern („Ghosting“) in dem vorgeschlagenen System zu verhindern. Nach der Reinigung wird die wiederbebilderbare Oberfläche des Bebilderungselements 110 erneut dem Dämpfungsfluidsystem 120 bereitgestellt, sodass eine frische Schicht Dämpfungsfluid zu der wiederbebilderbaren Oberfläche des Bebilderungselements 110 geleitet und der Prozess wiederholt wird.
Obschon 1 ein beispielhaftes Drucksystem zeigt, bei dem Druckfarben der Ausführungsformen nützlich sind, können andere Druckverfahren und -systeme ebenfalls von der Verwendung von Druckfarben gemäß den Ausführungsformen profitieren. Druckfarben gemäß den Ausführungsformen können beim Drucken im Stand der Technik nützlich sein, egal ob für den druckfarbenbasierten Digitaldruck wie oben offenbart, als auch für das Tintenstrahldrucken wie bekannt oder später entwickelt, einschließlich des direkten oder Offset-Drucks. Zum Beispiel können Druckfarben gemäß Ausführungsformen zum Drucken unter Verwendung von Tintenstrahldrucksystemen und -verfahren nützlich sein, die eine Zwischenübertragungsoberfläche wie das System aus 2 verwenden.
Insbesondere zeigt 2 ein wässriges Transfix-Druckfarbendrucksystem, mit dem Druckfarben und Verfahren der Ausführungsformen vorteilhaft implementiert werden können. 2 zeigt einen zentralen Bebilderungszylinder 201. Ein Druckkopf 205, der ein Tintenstrahldruckkopf sein kann, der für das Aufspritzen von wässriger Druckfarbe geeignet ist, ist zum Aufspritzen von Druckfarbe direkt auf eine Oberfläche eines Zwischensubstrats oder Bebilderungselements 205 angeordnet.
Die wässrige Druckfarbe kann in eine Dämpfungsfluidschicht gespritzt werden, die von einem Dämpfungsfluiddosiersystem 209 aufgetragen wird. Nach dem direkten Aufspritzen der Druckfarbe auf den Bebilderungszylinder 201 kann der Zylinder dazu veranlasst werden, sich zu drehen und die aufgespritzte Druckfarbe in ein Trocknungssystem 211 zu transportieren. Das Trocknungssystem 211 kann zum Trocknen der aufgespritzten Druckfarbe konfiguriert sein, wodurch eine Viskosität der Druckfarbe in Vorbereitung für die Druckfarbenübertragung auf ein anderes Substrat eingestellt wird. Danach kann die aufgespritzte und getrocknete Druckfarbe an einem Walzenspalt 217, der von dem zentralen Bebilderungszylinder und einem separaten Element gebildet wird, per Kontakt übertragen werden. Die Druckfarbe kann auf ein Substrat wie Papier am Walzenspalt 217 übertragen werden. Mit Druckfarben gemäß den Ausführungsformen kann die Druckfarbe mit einer vorteilhaft hohen Leistung übertragen werden.
Wie oben beschrieben, müssen Druckfarben, die für den druckfarbenbasierten Digitaloffsetdruck geeignet sind, physikalische und chemische Eigenschaften besitzen, die den spezifischen Anforderungen von druckfarbenbasierten Digitaldrucksystemen genügen, wie das System aus 1. Die Druckfarbe muss mit Materialien kompatibel sein, mit denen sie in Kontakt tritt, wie der Bebilderungsplatte und dem Dämpfungsfluid, und mit bedruckbaren Substraten wie Papier, Metall oder Kunststoff. Die Druckfarbe muss auch sämtliche funktionale Anforderungen der Untersysteme erfüllen, die von den Befeuchtungs- und Übertragungseigenschaften vorgegeben werden, die von der Untersystemarchitektur und Materialsätzen definiert werden.
Die für den druckfarbenbasierten Digitaldruck formulierten Druckfarben oder Digitaloffsetdruckfarben sind in vielerlei Hinsicht anders als die für Druckanwendungen entwickelten Druckfarben, die pigmentierte Lösungsmittel, UV-Geldruckfarben und andere Druckfarben einschließen. Zum Beispiel enthalten digitale Offsetdruckfarben einen sehr viel höheren Pigmentanteil und weisen somit eine höhere Viskosität bei Raumtemperatur als andere Druckfarben auf, die eine Druckfarbenzufuhr über eine Anilox-Walze oder ein Tintenstrahlsystem erschweren. Die Digitaloffsetdruckfarbe sollte die Bebilderungselementoberfläche nicht veranlassen, anzuschwellen und sollte mit den Dämpfungsfluidoptionen kompatibel sein. Wasserverdünnbare und wasserverdünnte Druckfarben gemäß den Ausführungsformen schließen digitale Offset-Acrylat-Druckfarben ein, die solche Anforderungen erfüllen.
Digitaloffsetdruckfarben gemäß den wasserhaltigen Druckfarbenausführungsformen weisen vorteilhafterweise eine solche geringere Löslichkeit in Dämpfungsfluid, wie z. B. D4, gegenüber anderen Druckfarben aus dem Stand der Technik auf. Auch neigen Digitaloffsetdruckfarben der Ausführungsformen nicht zum Anschwellen eines silikonhaltigen Bebilderungselements, das in druckfarbenbasierten digitalen Drucksystemen wie dem aus 1 dargestellten verwendet wird, das ein Silikon, Fluorsilikon oder eine VITON-haltige Bebilderungsplatte oder -rohling sein kann.
Die Druckfarbe gemäß den Ausführungsformen ist eine dispergierbare Polymerdruckfarbe, die einen hohen Feststoffgehalt von mehr als 25 Prozent und einen geringen Wassergehalt von weniger als 75 Prozent aufweist. Zum Beispiel weist eine Tintenzusammensetzung gemäß den Ausführungsformen einen Wassergehalt von weniger als 60 % auf und kann Nanoteilchen aufweisen, die Polymere und/oder Polymermischungen sind. Wässrige Druckfarben ermöglichen minimale Druckfarbenherstellungskosten und werden von Kunden aufgrund ihrer geringen Toxizität und erweiterten Marktanwendungen vorgezogen, während Teilchen im Nanogrößenbereich eine Bildleistung hoher Qualität, dünne Bildschichten und Übertragbarkeit erleichtern.
Die vorhandenen Feststoffe in der Druckfarbenzusammensetzung können eines von oder Mischungen aus Folgendem umfassen: Nanoteilchenpolymer harz, anorganische Teilchen, Kieselerde, Pigment, Salze, Biozid, Puffer oder Feuchtmittel. Der Feststoffladungsgehalt in der Druckfarbe in den Ausführungsformen beträgt 25% bis 50% botragon. In anderen Ausführungsformen kann die Druckfarbenzusammensetzung als ein Druckfarbenkonzentrat behandelt werden und mit Wasser verdünnt werden, um einen Feststoffladungsgehalt von 4% bis 25% zu erzielen, wie bevorzugt wird, wenn die Druckfarbe auf die Zwischensubstratoberfläche über Tintenstrahldruck abgegeben wird.
Dispergierbare Nanoteilchenpolymere von Druckfarben gemäß den Ausführungsformen schließen selbstkoaleszierende Polymere zum Bilden eines robusten Films ein. Beispielhafte Polymere schließen ein: Polyester, Polystyrol, sulfoniertes Polystyrol, sulfoniertes Polyester, Polyurethanelastomere und Polymermischungen.
Dispergierbare Polymerdruckfarben erfordern im Wesentlichen kein Tensid und im Wesentlichen kein Dispergiermittel, um zu dispergieren. Polymerdruckfarben gemäß den Ausführungsformen können ein Nanoteilchenpolymer oder eine Mischung aus Nanoteilchenpolymeren enthalten und innerhalb eines Temperaturbereichs von 20 bis 50 Grad Celsius wasserdispergierbar sein. Der Temperaturbereich für das lithografische und Tintenstrahldrucken liegt in diesem Temperaturbereich. Ein Abschnitt des Nanoteilchenpolymers, der kleiner als 10 Prozent ist, kann in der Tintenformulierung innerhalb des Temperaturbereichs von 20 bis 50 Grad Celsius löslich sein.
Zum Abschwächen der Anforderungen, die durch das Aufspritzen von Druckfarben mit geringem Wassergehalt und hohem Feststoffgehalt direkt auf ein bedruckbares Substrat als Ergebnis der hohen Viskosität oder des Bedarfs an der Erhöhung der Aufspritztemperatur entstehen, können Druckfarben gemäß den Ausführungsformen auf ein Zwischenübertragungselement als Dünnfilm aufgetragen werden. Der Dünnfilm aus Druckfarbe kann danach auf ein bedruckbares Substrat übertragen werden. Zum Beispiel kann ein System wie in 1 zum Drucken mit Druckfarben gemäß den Ausführungsformen verwendet werden. Die Druckfarben können wesentlich oder vollständig getrocknet werden, nachdem sie in ein Zwischenübertragungsverfahren gespritzt werden, woraufhin sie auf ein bedruckbares Substrat aufgetragen werden. Zum Beispiel können die Druckfarben unter Verwendung einer Luftströmung, eines IR-Heizers und/oder gesteuerten Erwärmung eines Substrats oder einer Komponente des Drucksystems, das mit dem Substrat in Kontakt tritt, getrocknet werden.
Druckfarben gemäß Ausführungsformen weisen einen geringen Wassergehalt mit vorteilhaften Befeuchtungseigenschaften auf, wenn sie auf ein Zwischenübertragungselement übertragen werden. In einem Ausführungsbeispiel kann die Oberfläche des Zwischenübertragungselements eine kritische Oberflächenspannung von 18 dyn/cm bis 25 dyn/cm aufweisen. Beispielhafte Oberflächenmaterialien können Silikon (24 dyn/cm) und Fluorsilikon (19 bis 24 mN/m (19 bis 24 dyn/cm)) oder Fluorelastomer (24 bis 34 mN/m (24 bis 34 dyn/cm)) einschließen. Druckfarben gemäß den Ausführungsformen weisen Druckfarben mit einem geringeren Wassergehalt auf, die zusätzlich zu Wasser mindestens ein Zusatzlösungsmittel mit einer Oberflächenspannung zwischen 15 mN/m (15 dyn/cm) und 30 mN/m (30 dyn/cm) aufweisen. Beispielhafte Zusatzlösungsmittel weisen Isopropanol oder ähnliche Alkohole (22 bis 23 mN/m (22 bis 23 dyn/cm)), Methylethylketon (23 bis 25 mN/m (23 bis 25 dyn/cm)) und DSMO (25 mN/m (25 dyn/cm)) auf. Während diese Beispiele für Druckfarben geeignet sind, die bei Raumtemperatur gedruckt werden, können z. B. andere Zusatzlösungsmittel, die bei höheren Temperaturen nützlich sind, ebenfalls geeignet sein, wenn z. B. die Druckfarben erwärmt werden, um die Wasserverdampfung auf dem Zwischenelement oder zentralen Bebilderungselement eines druckfarbenbasierten Digitaldrucksystems zu beschleunigen. Andere Beispiele für Zusatzlösungsmittel schließen Glykole, Alkylpyrrolidinone und Aminoalkohole ein.
Verfahren zum Drucken mit Druckfarben gemäß den Ausführungsformen mit verbesserten Befeuchtungs-/Freigabeeigenschaften können das Auftragen einer Druckfarbe mit geringem Wassergehalt auf ein Zwischenelement oder ein zentrales Bebilderungselement beinhalten, das z. B. eine Fluorsilikon-Oberfläche aufweist. Die Oberflächenspannung der Tinte kann dynamisch durch Verwenden eines Feststofftensids oder einer geringen Konzentration eines flüssigen Tensids eingestellt werden.
Beispiele für geeignete Tenside sind ionische Tenside, anionische Tenside, kationische Tenside, nichtionische Tenside, zwitterionische Tenside und dergleichen sowie Mischungen davon. Beispiele für geeignete Tenside sind: Alkylpolyethylenoxide, Alkylphenylpolyethylenoxide, Polyethylenoxid-Blockcopolymere, Acetylenpolyethylenoxide, Polyethylenoxid(di)ester, Polyethyleneoxidamine, Protonated Polyethylenoxidamine, protonierte Polyethylenoxidamide, Dimethiconcopolyole, substituierte Aminxide und dergleichen, wobei spezifische Beispiele primäre, sekundäre und tertiäre Salzverbindungen wie Chlorwasserstoffsäuresalze, Essigsäuresalze aus Laurylamin, Kokosamin, Stearylamin, Kolofoniumamin; quarternäre ammoniaksalzartige Verbindungen wie Lauryltrimethylammoniakchlorid, Cetyltrimethylammoniakchlorid, Benzyltributylammoniakchlorid, Benzalkoniumchlorid, usw.; pyridiniumsalzartige Verbindungen wie Cetylpyridiniumchlorid, Cetylpyridiniumbromid, usw.; nichtionisches Tensid wie Polyoxyethylenalkylether, Polyoxyethylenalkylester, Acetylenalkohole, Acetylenglycole; und andere Tenside wie 2- Heptadecenylhydroxyethylimidazolin, Dihydroxyethylstearylamin, Stearyldimethylbetain, und Lauryldihydroxyethylbetain; Fluortenside; und dergleichen sowie Mischungen davon. Zusätzliche Beispiele für nichtionische Tenside sind: Polyacrylsäure, Methalose, Methylcellulose, Ethylcellulose, Propylcellulose, Hydroxyethylcellulose, Carboxymethylcellulose, Polyoxyethylencetylether, Polyoxyethylenlaurylether, Polyoxyethylenoctylether, Polyoxyethylenoctylphenylether, Polyoxyethylenoleylether, Polyoxyethylensorbitanmonolaurat, Polyoxyethylenstearylether, Polyoxyethylennonylphenylether, Dialkylphenoxypoly(ethyleneoxy)ethanol, die bei Rhone-Poulenc als IGEPAL CA-210™ IGEPAL CA-520™, IGEPAL CA-720™, IGEPAL CO-890™, IGEPAL CO-720™, IGEPAL CO-290™, IGEPAL CA-210TM, ANTAROX 890™ und ANTAROX 897™ erhältlich sind. Andere Beispiele geeigneter nichtionischer Tenside sind Blockcopolymer von Polyethylenoxid und Polypropylenoxid, einschließlich die im Handel unter der Bezeichnung SYNPERONIC™ PE/F wie SYNPERONIC™ PE/F 108 erhältlichen. Andere Beispiele geeigneter anionischer Tenside sind Sulfate und Sulfonate, Natriumdodecylsulfat (SDS), Natriumdodecylbenzolsulfonat, Natriumdodecylnaphthalensulfat, Dialkylbenzolalkylsulfate und Sulfonate, Säuren wie Abitinsäure, die von Sigma-Aldrich erhältlich ist, NEOGENR™, NEOGENSC™ erhältlich von Daiichi Kogyo Seiyaku, Kombinationen davon und dergleichen. Andere Beispiele für geeignete anionische Tenside sind DOWFAX™ 2A1, ein Alkyldiphenyloxiddisulfonat von der Dow Chemical Company und/oder TAYCA POWER BN2060 von der Tayca Corporation (Japan), die verzweigte Natriumdodecylbenzolsulfonate sind. Andere Beispiele geeigneter kationischer Tenside, die normalerweise positiv geladen sind, sind Alkylbenzyldimethylammoniakchlorid, Dialkylbenzolalkylammoniakchlorid, Lauryltrimethylammoniakchlorid, Alkylbenzylmethylammoniakchlorid, Alkylbenzyldimethylammoniakbromid, Benzalkoniumchlorid, Cetylpyridiniumbromid, C12, C15, C17-trimethylammoniakbromide, Halogenide aus quaternisierten Polyoxyethylalkylaminen, Dodecylbenzyltriethylammoniakchlorid, MIRAPOL™ und ALKAQUAT™ von der Alkaril Chemical Company, SANIZOL™ (Benzalkoniumchlorid) von Kao Chemicals und dergleichen sowie Mischungen davon. Es können Mischungen aus zwei oder mehreren Tensiden verwendet werden.
Das optionale Tensid kann in jeder gewünschten oder wirksamen Menge vorliegen, in den Ausführungsformen liegt das Tensid in einer Menge von 0,01 bis 5 Gewichtsprozent basierend auf dem Gesamtgewicht der Druckfarbenzusammensetzung vor. Es sei darauf hingewiesen, dass die Tenside in einigen Fällen als Dispergiermittel genannt sind.
Geeignete Tenside und Befeuchtungs- oder Dispergiermittel sind auch die TERGITOL TMN-Serie von Dow, 15-S-Serie von Dow, STRODEX PK-90 von Ashland, superstreuende Silwet-Tenside wie Silvet L77 von Momentive Performance Materials, fluorierte Tenside von 3M. Geeignete Tenside können polyethermodifiziertes Poly-Diemethylsiloxan, BYK 333, ionische Lösung eines Polyacrylcopolymers, BYK 381, polyethermodifiziertes Poly-Dimethylalkylsiloxan, BYK 307 und polyethermodifiziertes Polymethylalkylsiloxan von BYK Chemie GmbH sein.
Geeignete Tenside können Fluortenside, FC 4430 und 4432 von 3M und ZONYL FSN von Du Pont, Ltd sein. Geeignete Tenside sind DYHOL 604 von Air Products, Surfadone LP 100 von ISP, SURFYNOL 2502, von Air Products, TEGO GLIDE 410, TEGO GLIDE 100, TEGO FLOW425, TEGO PROTECT 5000, TEGO PROTECT 5100, TEGO TWIN 4000, TEGO WET KL 245, TEGO WET 510, TEGOT WET 500, TEGO WET 270, TEGO WET 265 und TEGO TWIN 4000, die im Handel von Degussa AG vertrieben werden.
Geeignete Tenside können auch THETAWET FS8050, vertrieben von der Innovative Chemical Technologies, BYK 347 und BYKDYNWET 800, vertrieben von der BYK Chemie GmbH, DYNOL 604 und DYNOL 810, vertrieben von Air Product, SILSURF A004-AC-UP, vertrieben von SILTECH, POLYFOX 136A, 156A und 151 N, vertrieben von OMNOVA und CHEMGAURD S-764p, vertrieben von Chemgaurd Chemical sein.
Druckfarben gemäß den Ausführungsformen können für eine erweiterte Robustheit nach der Übertragung auf ein bedruckbares Substrat, z. B. von einem Zwischenübertragungselement oder einem direkt-bedruckbaren-Substrat-Tintenstrahlsystem, konfiguriert sein. Insbesondere können Druckfarben gemäß den Ausführungsformen ein abführbares Nanoteilchenpolymer oder Polymermischungen aufweisen, wobei das bzw. die Polymere eine oder mehrere ungesättigte Funktionsgruppen aufweist/aufweisen, die ein Lichtaushärten des endgültig übertragenen Druckfarbenfilms für eine verbesserte Robustheit ermöglichen. Bei Druckfarben gemäß den Ausführungsformen können die Nanoteilchenpolymere oder Polymermischung(en) der Druckfarbenzusammensetzung wasserlösliche Polymere mit hohem Molekulargewicht aufweisen. Der Molekulargewichtsbereich der dispergierbaren Polymere beträgt 5000 bis 20.000. Ausführungsbeispiele können z. B. Polymere umfassen, die eine Komponente einschließen, die ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus sulfoniertem Styrol, Styrol, sulfoniertem Polyester, Carboxyl-Polyester, Polyester, sulfoniertem Styrol, Styrol, Glykolen, multifunktionalen Glykolen, Alkoholen, mehrwertigen Alkoholen, Säuren und Salzen davon. In Ausführungsformen kann das abführbare Polymer ein Nanoteilchenpolymer sein, das kleiner als 1 Mikrometer, oder kleiner als 500 nm oder kleiner als 200 nm oder kleiner als 20 nm ist. Andere Ausführungsformen können abführbare Polymere als Mischungen aus nanoteilchenbildenden bimodalen oder trimodalen Verteilungen über die gleichen Bereiche enthalten.
In einer Ausführungsform umfasst die Druckfarbe ein Pigment, das von einem dispergierbaren Polymer verkapselt oder aggregiert wird. In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Pigment ein selbstdispergierbares Pigment. Geeignete Pigmente schließen z. B. schwarze Pigmente, weiße Pigmente, Cyan-Pigmente, Magentapigmente, Gelbpigmente oder dergleichen ein. Ferner können Pigmente organische oder anorganische Teilchen sein. Geeignete anorganische Pigmente schließen Ruß-Schwarz ein. Jedoch können andere anorganische Pigmente geeignet sein, wie Titanoxid, Kobaltblau (CoO-Al₂O₃), Chromgelb (PbCrO₄) und Eisenoxid. Geeignete organische Pigmente sind beispielsweise Azo-Pigmente, einschließlich Diazo-Pigmente und Monoazo-Pigmente, polyzyklische Pigmente (z. B. Phthalocyanin-Pigmente wie Phthalocyaninblau und Phthalocyaningrün), Perylen-Pigmente, Perinon-Pigmente, Anthrachinon-Pigmente, Chinacridon-Pigmente, Dioxazin-Pigmente, Thioindigo-Pigmente, Isoindolinon-Pigmente, Pyranthron-Pigmente und Chinophthalon-Pigmente), unlösliche Farbstoffchelate (z. B. basische Farbstoffchelate und saure Farbstoffchelate), Nitro-Pigmente, Nitroso-Pigmente, Anthanthron-Pigmente wie PR168 und dergleichen.
Repräsentative Beispiele von Phthalocyanin-Blau und -Grün sind Kupfer-Phthalocyanin-Blau, Kupfer-Phthalocyanin-Grün und deren Derivate (Pigment Blue 15, Pigment Green 7 und Pigment Green 36). Repräsentative Beispiele für Chinacridone sind Pigment Orange 48, Pigment Orange 49, Pigment Red 122, Pigment Red 192, Pigment Red 202, Pigment Red 206, Pigment Red 207, Pigment Red 209, Pigment Violet 19 und Pigment Violett 42. Repräsentative Beispiele für Anthrachinone sind Pigment Red 43, Pigment Red 194, Pigment Red 177, Pigment Red 216 und Pigment Red 226.
Repräsentative Beispiele für Perylene sind Pigment Red 123, Pigment Red 149, Pigment Red 179, Pigment Red 190, Pigment Red 189 und Pigment Red 224. Repräsentative Beispiele für Thioindigoide sind Pigment Red 86, Pigment Red 87, Pigment Red 88, Pigment Red 181, Pigment Red 198, Pigment Violet 36 und Pigment Violet 38. Repräsentative Beispiele für heterozyklisches Gelb sind Pigment Yellow 1, Pigment Yellow 3, Pigment Yellow 12, Pigment Yellow 13, Pigment Yellow 14, Pigment Yellow 17, Pigment Yellow 65, Pigment Yellow 73, Pigment Yellow 74, Pigment Yellow 90, Pigment Yellow 110, Pigment Yellow 117, Pigment Yellow 120, Pigment Yellow 128, Pigment Yellow 138, Pigment Yellow 150, Pigment Yellow 151, Pigment Yellow 155 und Pigment Yellow 213. Solche Pigmente sind entweder als Pulver oder in Presskuchenform von mehreren Anbietern erhältlich, wie BASF Corporation, Engelhard Corporation und Sun Chemical Corporation.
Beispiele für schwarze Pigmente, die verwendet werden können, sind Kohlenstoffpigmente. Das Kohlenstoffpigment kann fast jedes handelsübliche Kohlenstoffpigment sein, das eine annehmbare optische Dichte und Druckeigenschaften bereitstellt. Kohlenstoffpigmente, die zur Verwendung in Systemen und Verfahren gemäß den Ausführungsformen geeignet sind, schließen Ruß, Graphit, glasigen Kohlenstoff, Holzkohle und Kombinationen davon ein, sind aber nicht darauf beschränkt. Solche Kohlenstoffpigmente können mit einer Vielzahl bekannter Verfahren hergestellt werden, wie einem Kanalverfahren, einem Kontaktverfahren, einem Ofenverfahren, einem Acetylen-Verfahren oder einem thermischen Verfahren, und sind im Handel von Anbietern wie Cabot Corporation, Columbian Chemicals Company, Evonik und E.I. DuPont de Nemours and Company erhältlich.
Geeignete Rußpigmente sind Cabot-Pigmente wie MONARCH 1400 MONARCH 1300 MONARCH 1100 MONARCH 1000 MONARCH 900, 880 MONARCH, MONARCH 800, 700 MONARCH, CAB-O-JET 200, CAB-O-JET 300 , REGAL, BLACK PEARLS, ELFTEX, MOGUL und VULCAN-Pigmente; Columbian-Pigmente wie RAVEN 5000 und Raven 3500; Evonik-Pigmente wie Color Black FW 200, FW 2, FW 2 V, FW 1, FW18, FW S160, S170 FW, Special Black 6, Special Black 5, Special Black 4A, Special Black 4, PRINTEX U, PRINTEX 140U, PRINTEX V und PRINTEX140V, aber nicht darauf beschränkt. Die obige Liste von Pigmenten beinhaltet unmodifizierte Pigmentteilchen, kleine molekülgebunde Pigmentteilchen und polymerdispergierte Pigmentteilchen. Es können auch andere Pigmente gewählt werden, sowie deren Mischungen. Die Pigmentteilchengröße ist so klein wie möglich, um eine stabile Kolloidalsuspension der Teilchen in dem flüssigen Trägerstoff zu ermöglichen und ein Verstopfen der Druckfarbenkanäle zu verhindern, wenn die Druckfarbe in einem Wärmetintenstrahldrucker oder einem piezoelektrischen Tintenstrahldrucker verwendet wird.
Der Farbstoff kann in der Druckfarbe in jeder gewünschten oder wirksamen Menge vorliegen. In Ausführungsformen kann der Farbstoff in einer Menge zwischen 0,05 bis 15 Gew.-%, von 0,1 bis 10 Gew.-% oder von 1 bis 5 Gew.-% vorliegen, basierend auf dem Gesamtgewicht der Druckfarbenzusammensetzung vorliegen. Entsprechend ermöglichen die Druckfarben gemäß den Ausführungsformen eine erweiterte Pigmentstabilität für Zwischenübertragungs- und Tintenstrahldruckanwendungen.
Druckfarben können einen Viskositätsbereich zwischen 0,01 Pa·s (10 Centipoise) bis 1000 Pa·s (1.000.000 Centipoise) im Temperaturbereich von 20 bis 50 Grad C aufweisen. Dieser Viskositätsbereich eignet sich für den Digitaloffsetdruck und Tintenstrahldruck mit hoher Feststoffladung, da er in dem Viskositätsbereich von 10 Centipoise durchgeführt werden kann. Nach dem Abscheiden der Druckfarbe auf ein Zwischensubstrat kann durch das Entfernen von Wasser aus der dispergierbaren Polymerdruckfarbe eine rheologische Veränderung herbeigeführt werden. Durch einen Verlust von 50 bis 80 Prozent des Flüssigkeitsträgerstoffs kann die Druckfarbenviskosität in mehrfacher Größenordnung erhöht werden, auf einen Bereich von 10 bis 1000000 Pa·s (10.000 bis 1.000.000.000 Centipoise). In diesem Bereich der höheren Tintenviskosität kann die Übertragungsleistung wesentlich auf über 80 % oder über 90 % oder über 95 % erhöht werden.
Zusätzliche Druckfarbeneigenschaften schließen eine Oberflächenspannung ein, die das Befeuchten auf einem Zwischensubstrat und eine relativ erhöhte Dichte im Vergleich zu Druckfarben mit einer Feststoffgehaltladung von weniger als 25 % und insbesondere z. B. 4 % ermöglichen. Die Oberflächenspannung von Druckfarben beträgt zwischen 15 und 40 dyn/cm bei 25 Grad C oder über dem Temperaturbereich zwischen 20 bis 50 Grad Celsius. Die Druckfarbendichte ist von der Ladung des Feststoffgehalts abhängig und beträgt zwischen 0,95 bis 1,3 oder zwischen 1,1 und 1,2 g/mL.
In einer Ausführungsform kann die Druckfarbenzusammensetzung für den Tintenstrahldruck konfiguriert sein. Zum Beispiel kann eine Druckfarbe gemäß einer Ausführungsform für die Verdünnung konfiguriert sein und eine Wasser-/Zusatzlösungsmittelmischung und eine Feststoffladung von 4 % bis 20 % und eine Viskosität in einem Bereich von 0,025 bis 0,015 Pa s (2,5 bis 15 Centipoise) aufweisen. In einer anderen Ausführungsform kann die Feststoffladung 5 % bis 25 % betragen und vorzugsweise mehr als 25 %, zum Beispiel 25 % und weniger als oder gleich 50 %.
Die Druckfarbenzusammensetzungen gemäß den Ausführungsformen können eine Mischung aus Wasser und einer wasserlöslichen oder wassermischbaren organischen Komponente umfassen, die als Zusatzlösungsmittel, Befeuchtungsmittel oder dergleichen bezeichnet wird (im Folgenden Zusatzlösungsmittel) wie Alkohole und Alkohol-Derivate, einschließlich aliphatischer Alkohole, aromatischer Alkohole, Diale, Glycolether, Polyglycolether, langkettiger Alkohole, primärer aliphatischer Alkohole, sekundärer aliphatischer Alkohole, 1,2-Alkohole, 1,3-Alkohole, 1,5-Alkohole, Ethylenglycol-Alkylether, Propylenglycol-Alkylether, methoxylierter Glycerine, ethoxylierter Glycerine, höherer Homologa von Polyethylenglycol-Alkylether und dergleichen, wobei spezifische Beispiele Ethylenglycol, Propylenglycol, Diethylenglycol, Glycerin, Dipropylenglycol, Polyethylenglycole, Polypropylenglycole, Trimethylolpropan, 1,5-Pentandiol, 2-Methyl-1,3-propandiol, 2-Ethyl-2-hydroxymethyl-1,3-propandiol, 3-Methoxybutanol, 3-Methyl-1,5-pentandiol, 1,3-Propandiol, 1,4-Butandiol, 2,4-Heptandiol und dergleichen einschließen; auch geeignet sind Amide, Ether, Harnstoffe, substituierte Harnstoffe wie Thioharnstoff, Ethylenharnstoff, Alkylharnstoff, Alkyl-Thioharnstoff, Dialkylharnstoff und Dialkylthioharnstoff, Carbonsäuren und ihre Salze wie 2-Methylpentansäure, 2-Ethyl-3-Propylacryl-Säure, 2 -Ethyl-Hexansäure, 3-Ethoxypropansäure und dergleichen, Ester, Organosulfide, Organosulfoxide, Sulfone (wie Sulfolan), Carbitol, Butylcarbitol, Cellosolve, Ether, Tripropylenglycolmonomethylether, Etherderivate, Hydroxyether, Aminoalkohole , Ketone, N-Methylpyrrolidinon, 2-Pyrrolidinon, Cyclohexylpyrrolidon, Amide, Sulfoxide, Lactone, Polyelektrolyte, Methylulfonylethanol, Imidazol, 1,3-Dimethyl-2-imidazolidinon, Betain, Zucker wie beispielsweise 1-Desoxy-D-galactitol, Mannit, Inosit und dergleichen, substituierte und unsubstituierte Formamide, substituierte und unsubstituierte Acetamide und andere wasserlösliche oder wassermischbare Materialien sowie deren Mischungen. In Ausführungsformen wird das Zusatzlösungsmittel aus der Gruppe, bestehend aus Ethylenglycol, N-Methylpyrrolidon, methoxyliertem Glycerin, ethoxyliertem Glycerin, sowie Mischungen davon ausgewählt.
Wenn Mischungen aus Wasser und wasserlöslichen oder wassermischbaren organischen Flüssigkeiten als flüssiger Trägerstoff ausgewählt werden, liegt das Verhältnis von Wasser und organischer Flüssigkeit beliebig in jedem geeigneten oder gewünschten Verhältnisbereich von 100:0 bis 30:70 oder von 97:3 bis 40:60 oder von 95:5 bis 60:40. Die Nicht-Wasser-Komponente des flüssigen Trägerstoffes dient im Allgemeinen als Befeuchtungsmittel oder Zusatzlösungsmittel und weist einen höheren Siedepunkt als der von Wasser (100°C) auf. Die organische Komponente des Druckfarbenträgerstoffes kann auch dazu dienen, die Oberflächenspannung der Druckfarbe zu verändern, die Druckfarbenviskosität zu verändern, den Farbstoff zu lösen oder zu dispergieren und/oder die Trocknungseigenschaften der Druckfarbe zu beeinflussen.
Gemäß einer Ausführungsform kann eine Druckfarbenzusammensetzung ein Polymer aufweisen, das eine kritische Phasentrennungstemperatur in einem Bereich von 50 Grad Celsius bis 90 Grad Celsius aufweist. Wenn die Druckfarbenzusammensetzung auf eine Zwischenübertragungselementoberfläche oberhalb der kritischen Temperatur übertragen wird, wird die Viskosität der Tinte für eine verbesserte Befeuchtung reduziert. Die Viskosität erhöht sich bei Abkühlen zum Ermöglichen einer verbesserten Übertragung. Die Druckfarbenzusammensetzung eignet sich auch für den Tintenstrahldruck bei hohen Temperaturen.
Druckfarben gemäß den Ausführungsformen können auf einen Untergrund gedruckt werden. Der Untergrund kann jede geeignete Verbindung umfassen, die den Trocknungsprozess unterstützt und Bilder mit höherer Druckqualität erzeugt. Dies kann zum Beispiel durch Koagulieren des Pigments und/oder abführbaren Polymers erreicht werden, um die Filmbildung in frühen Stadien der Trocknung zu minimieren. Wenn die Druckfarbe anionischer Natur ist, kann der Untergrund Polymermaterialien wie Polyalkylenimine und ihre Derivate wie Polyethylenimin umfassen. Polymere, die quaternäre Ammoniakfunktionen oder divalente oder trivalente Metallsalze enthalten, sind ebenfalls geeignet.
Zusätzliche pH-Steuermittel können auf Wunsch in der Untergrundzusammensetzung enthalten sein. Beispiele solcher pH-Steuermittel, die sich für Untergründe der vorliegenden Erfindung eignen sind: Säuren; Basen, einschließlich Hydroxide aus Alkalimetallen wie Lithiumhydroxid, Nariumhydroxid und Kaliumhydroxid, Phosphatsalze, Carbonatsalze, Carboxylatsalze, Sulfitsalze; Aminsalze; Amine wie Diethanolamin und Triethanolamin; und Mischungen davon und dergleichen.
Wenn vorhanden, ist das pH-Steuermittel vorzugsweise in einer Menge von bis zu 1 Gew.-% enthalten und vorzugsweise von 0,01 bis 1 Gew.-%. Die angemessene Auswahl eines pH-Steuermittels kann die Wirksamkeit des Koagulationszusatzstoffes verbessern. Druckfarben gemäß den Ausführungsformen können auf einem Untergrund ausgebildet sein und zur Koagulation des Pigments und abführbaren Nanopolymers z. B. auf das Zwischenübertragungselement oder die zentrale Bebilderungselementoberfläche, welche die Trocknung ermöglicht, führen. Demgegenüber bilden Druckfarben aus dem Stand der Technik Filme, die Wasser einfangen, und reduzieren die Trocknungswirksamkeit. Druckfarbenzusammensetzungen gemäß den Ausführungsformen können zum Bilden von Dünnfilmen mit einer kritischen Oberflächenspannung von 15 dyn/cm bis 40 dyn/cm konfiguriert sein.
Es wurde eine nanoteilchendispergiebare Polymerdruckfarbenzusammensetzung mit geringem Wassergehalt gemäß den Ausführungsformen gebildet. Zuerst wurde eine Natriumsulfonatpolyesteremulsion gebildet. Die Emulsion wies die folgenden Komponenten auf: Dimethylterepthalat (388 Gramm), Natriumdimethyl-5-sulfoisophthalat (44 Gramm), Propandiol (302 Gramm), Diethylenglycol (34,2 Gramm), Trimethylolpropan (3 Gramm) und Butylzinnoxid (0,8 Gramm).
Die Komponenten wurden in einem 1 Liter-Parr-Reaktor mit einer mechanischen Rühr- und Destillationsvorrichtung geladen. Die resultierende Mischung wurde eine Stunde auf 175 Grad Celsius erwärmt. Dann wurde die Temperatur auf 185 Grad Celsius erhöht und die Mischung zusätzliche drei Stunden erwärmt. Die Temperatur wurde dann auf 200 Grad Celsius erhöht und der Druck von Luftdruck auf 0,5 Torr über einen Zeitraum von zwei Stunden reduziert, wobei während dieser Zeit überschüssiges Glykol in einer Destillationsaufnahme gesammelt wurde.
Die Mischung wurde an die Unterseite des Ablasses abgelassen, um das Produkt Copoly(1,2-propylen-diethylen-terephthalat)-copoly(1,2-propylen-diethylen-5-sodiosulfoisophthalat) zu ergeben. Das Produktpolyesterharz wies eine Glasübergangstemperatur von 54, 6 °C, ein numerisches durchschnittliches Molekulargewicht (M_n) von 3.500 Gramm pro Mol und ein gewichtsdurchschnittliches Molekulargewicht (M_w) von 9.160 auf, wie von der Gelpermeationschromatografie unter Verwendung von Polystyrol als Standard gemessen. 10 Gramm des Produktpolyesterharzes wurden mit 50 Gramm Wasser bei 75 Grad Celsius für 1 Stunde zum Bereitstellen einer Emulsion aus sulfonierten Polyesterteilchen in Wasser mit einer durchschnittlichen Größe von 50 nm erwärmt.

Eine wässrige Cyanpigmentdispersion (17 % in Wasser) mit dem Dowfax-Tensid wurde auf 80 Grad Celsius erwärmt und zu dem getrockneten festen natriumsulfonierten Polyesterharzprodukt zugegeben. Die Mischung wurde dann eine Stunde bei Raumtemperatur gerührt. Die Menge der Dispersion und Harz, die in jeder der Beispielzusammensetzungen A bis E enthalten war, ist in Tabelle 1 dargestellt. Tabelle 1 - Dispergierbare Polymerdruckfarbenzusammensetzungen mit geringem Wassergehalt

Beispie le	Pigmentdis persion (Masse, g)	Harz (Mass e, g)	Pigment und Harz (anfänglic he Masse, g)	Pigment und Harz (abschließe nde Masse, g)	% Pigmen t	% Harz	% Feststof fe
A	100	15	115	117,62	14,45	12,75	27,21
B	100	20	120	118,25	14,38	16,91	31,29
C	100	25	125	118,70	14,32	21,06	35,38
D	100	30	130	128,25	13,26	23,39	36,65
E	100	35	135	130,35	13,04	26,85	39,89

Es wurde gefunden, dass die Druckfarbe A 27 % Feststoff bei einer Temperatur von 25 Grad Celsius enthielt. Die Druckfarben B bis E wiesen einen höheren Feststoffgehalt auf und erforderten daher eine geringere Verdampfung von Wasser, um eine hoch viskose Druckfarbe zu ergeben. Die Druckfarben, die weniger als 27 % Wasser enthalten, weisen normalerweise eine Viskosität von weniger als 10 mPa∙s (10 Centipoise) auf und können daher zum Beispiel aus Tintenstrahlpiezodruckköpfen ausgegeben werden.
Es wurde gefunden, dass die Druckfarben C bis E Viskositäten in dem Bereich von 100 bis 1.000 Centipoise aufweisen und daher von einer Anilox-Walze zum Ergeben eines Dünnfilms auf einer Digitalbebilderungsdruckoberfläche zugeführt werden können. Durch Entfernen von 20 bis 30 % des Wassers, das in der Druckfarbe enthalten war, wurde die Rheologie auf den Bereich von 50.000 bis 500.000 mPa∙s (50.000 bis 500.000 cp) erhöht, der sich zur Übertragung von einer Zwischenoberfläche eignet.
Die Druckfarbenzusammensetzungen gemäß den Ausführungsformen sind filmbildende, wässrige dispergierbare Nanoteilchenpolymerdruckfarben, die sich für den Tintenstrahldruck und den druckfarbenbasierten Digitaldruck unter Verwendung eines Zwischenübertragungselements oder zentralen Bebilderungselements eignen, die in einer Offsetarchitektur angeordnet sind. Die Druckfarbe ist für eine starke Haftung an vielen verschiedenen Substraten konfiguriert.
Gemäß dem Vorstehenden sind Druckfarben der Ausführungsformen für Druckverfahren einschließlich des indirekten Druckens, druckfarbenbasierten Digitaldrucks und Tintenstrahldrucks nützlich. Druckverfahren unter Verwendung von Druckfarben mit hohem Feststoffgehalt sind in 3 dargestellt. Insbesondere zeigt 3 Verfahren 300 zum Drucken mit Druckfarben mit hohem Feststoffgehalt. Die Verfahren können bei S3001 das Auftragen einer Druckfarbe, die ein Nanoteilchenpolymer oder eine Mischung aus Nanoteilchenpolymeren auf ein Bebilderungselement oder Zwischenübertragungselement beinhalten, wobei das Polymer oder die Polymere der Mischung wasserdispergierbar sind; und ein Feststoffgehalt in einer Menge von 5 Gew.- % bis 50 Gew.-% vorliegt. Das Bebilderungselement oder Zwischenübertragungselement kann vorzugsweise eine Oberflächenspannung von 18 mN/m (18 dyn/cm) bis 25 mN/m (25 dyn/cm) aufweisen. Das Bebilderungselement oder Zwischenübertragungselement kann eine Oberfläche aufweisen, die Silikon oder Fluorsilikon aufweist. Das Bebilderungselement kann z. B. eine Komponente eines druckfarbenbasierten Digitaldrucksystems bilden. Das Zwischenübertragungselement kann z. B. eine Komponente eines indirekten oder Transfix-Drucksystems bilden.
Bei S3001 kann das Auftragen das Aufragen einer Druckfarbe bei einer Druckfarbentemperatur über der oberen kritischen Phasentrennungstemperatur beinhalten, wobei die obere kritische Phasentrennungstemperatur 30 Grad Celsius bis 50 Grad Celsius beträgt; Des Weiteren kann die aufgetragene Druckfarbe einen Film bilden, der eine Oberflächenspannung von 15 mN/m (15 dyn/cm) bis 40 mN/m (40 dyn/cm) aufweist. Die Druckfarbe kann unter Verwendung einer bekannten oder einer später entwickelten Tintenstrahlvorrichtung aufgespritzt werden oder kann unter Verwendung z. B. eines Anilox-Walzenzuführuntersystems aufgetragen werden. Die Druckfarben können mit Wasser bei der Vorbereitung auf das Aufsprühen verdünnt werden, sodass ein Feststoffgehalt der Druckfarbe weniger als 25 Gew.-% beträgt. Zum Beispiel können die wasserverdünnbaren Druckfarben mit einem Feststoffgehalt von mehr als 25 Gew.-% hergestellt und transportiert werden und später für Tintenstrahldruckanwendungen mit Wasser verdünnt werden. Daher können Verfahren das Verdünnen der Druckfarbe mit Wasser vor dem Auftragen beinhalten, wobei der Feststoffgehalt der Druckfarbe weniger als 25 Gew.-% oder zwischen 5 und 25 Gew.-% beträgt, wobei das Verdünnen vor dem Auftragen stattfindet und wobei das Auftragen ferner das Aufspritzen der verdünnten Druckfarbe aus einem Tintenstrahldruckkopf umfasst.
Das Verfahren kann bei S3005 das Abkühlen der Druckfarbe auf dem Bebilderungselement oder Zwischenübertragungselement beinhalten. Die Verfahren können bei S3007 das Übertragen der Druckfarbe von dem Bebilderungselement oder Zwischenübertragungselement auf ein bedruckbares Substrat wie Papier, Karton, Kunststoff oder auf andere geeignete Substrate beinhalten.

Claims

Wässrige Druckfarbenzusammensetzung oder wässrige Druckfarbenkonzentrat für den variablen Datenoffsetdruck oder Tintenstrahldruckverfahren, das ein Zwischensubstrat verwendet, umfassend: Wasser, ein Nanoteilchenpolymer oder eine Mischung von Nanoteilchenpolymeren, wobei das Polymer oder die Polymere der Mischung bei Temperaturen von weniger als 100 Grad Celsius wasserdispergierbar sind; ein selbstdispergierendes Pigment einer Teilchengröße zwischen 5 bis 200 nm, wobei das Pigment chemisch modifiziert ist oder Harz-verkapselt ist; und wobei der Gesamtfeststoffgehalt eine Menge in einem Bereich von 25% bis 50% ist, wobei das Nanoteilchenpolymer oder die Mischung von Nanoteilchenpolymeren einen sulfonierten Polyester umfasst, wobei der sulfonierte Polyester Copoly(1,2-propylen-diethylenterephthalat)-copoly(1,2-propylen-diethylen-5-sodiosulfo-isophthalat) ist.
Wässrige Druckfarbenzusammensetzung nach Anspruch 1, umfassend: ein Zusatzlösungsmittel, wobei das Zusatzlösungsmittel eine Oberflächenspannung von 15 mN/m (15 dyn/cm) bis 40 mN/m (40 dyn/cm) aufweist, wobei das Zusatzlösungsmittel ausgewählt ist aus der Gruppe, umfassend Alkohole, Glykole, Alkyl-Pyrrolidinone, Isopropanol, Ketone, Methylethylketon, Amino-Alkohol und DMSO.
Wässrige Druckfarbenzusammensetzung nach Anspruch 1, wobei die Nanoteilchenpolymere eine Größe von weniger als 1 Mikrometer oder weniger als 500 nm oder weniger als 200 nm oder weniger als 20 nm aufweisen oder Mischungen aus Nanoteilchen sind, die bimodale oder trimodale Verteilungen bilden.
Druckverfahren unter Verwendung von Druckfarben mit hohem Feststoffgehalt, umfassend: Auftragen einer wässrigen Tinte, die ein Nanoteilchenpolymer oder eine Mischung aus Nanoteilchenpolymeren auf ein Zwischenübertragungselement umfasst, wobei die Tinte die Druckfarbenzusammensetzung nach Anspruch 1 ist.
Verfahren nach Anspruch 4, ferner umfassend das Zwischenübertragungselement, das eine Oberflächenspannung von 18 mN/m (18 dyn/cm) bis 25 mN/m (25 dyn/cm) aufweist.
Verfahren nach Anspruch 4, wobei das Zwischenübertragungselement eine Oberfläche aufweist, die Silikon oder Fluorsilikon umfasst.
Verfahren nach Anspruch 4, wobei das Auftragen ferner umfasst: Auftragen der wässrigen Druckfarbe bei einer Druckfarbentemperatur über der oberen kritischen Phasentrennungstemperatur, wobei die obere kritische Phasentrennungstemperatur 30 Grad Celsius bis 50 Grad Celsius beträgt; Abkühlen der Druckfarbe auf dem Zwischenübertragungselement; und Übertragen der Druckfarbe von dem Zwischenübertragungselement auf ein bedruckbares Substrat.