DE102015217553A1

DE102015217553A1 - Invers emulgierte acrylattintenzusammensetzungen für digitalen lithographischen druck auf tintenbasis

Info

Publication number: DE102015217553A1
Application number: DE102015217553.7A
Authority: DE
Inventors: Carolyn Moorlag; Marcel P. Breton; C. Geoffrey Allen; Jenny Eliyahu
Original assignee: Xerox Corp
Current assignee: Xerox Corp
Priority date: 2014-09-30
Filing date: 2015-09-14
Publication date: 2016-03-31
Also published as: JP2016069640A; MX2015012781A; US20160090490A1; CN105462351B; BR102015022406A2; CA2904936A1; US10113076B2; CN105462351A; RU2686827C2; RU2015138794A3; KR20160038740A; RU2015138794A; KR102255761B1; CA2904936C

Abstract

Die offenbarten Ausführungsformen sind auf eine Zusammensetzung einer invers emulgierten Acrylattinte zur Verwendung in digitalen lithographischen Bilderzeugungsvorrichtungen mit variablen Daten und auf Verfahren zur Herstellung und Verwendung der Tinte gerichtet. Die offenbarte invers emulgierte Acrylattinte beinhaltet ein Acrylatmonomer, -oligomer oder -polymer oder Mischungen derselben, bei dem bzw. bei denen es sich um eine kontinuierliche Phase handelt, und Wasser, das als Emulsion in der kontinuierlichen Acrylatphase dispergiert ist. Die offenbarte invers emulgierte Acrylattinte beinhaltet eine(s) oder mehrere von einer Farbpigmentkomponente, einem Rheologiemodifizierungsmittel, einem Stabilisierungsmittel und einer Photoinitiatorkomponente. Das Wasser kann mit einem Tensid ergänzt werden, um eine Oberflächenspannung des Wassers zu senken.

Description

Digitale Offset-Lithographiedrucksysteme benötigen Offset-geeignete Tinten, die speziell so ausgelegt und optimiert sind, dass sie mit verschiedenen Untersystemen, einschließlich von Tintenabgabesystemen und Laserbilderzeugungssystemen, kompatibel sind, um ein digitales Drucken in hoher Qualität und mit hoher Geschwindigkeit zu ermöglichen. Offset-geeignete Tinten des Standes der Technik haben Nachteile, unter anderem die folgenden: (1) sie lassen sich über bevorzugte Farbwerke, einschließlich von aniloxwalzenartigen Farbwerken, nur schwer abgeben, (2) sie sind in üblicherweise verwendeten Anfeuchtungsfluiden bzw. Feuchtmitteln, beispielsweise Octamethylcyclotetrasiloxan (D4), löslich, (3) sie bewirken Bildhintergrund- und/oder Ghosting-Probleme, (4) sie sind teuer in der Herstellung und im Verbrauch und (5) sie zeigen eine ineffiziente Bildübertragung. Diese Nachteile wirken sich jeder für sich und in Kombination so aus, dass sie einen Gestaltungsraum einengen, in dem Tinten des Standes der Technik im Zusammenhang mit digitalen Offset-Lithographiedrucksystemen verwendbar sind.
Es besteht ein Bedarf an der Entwicklung von Tinten, die von höherer Qualität sind und die einen oder alle der oben genannten Nachteile mindern können. Eingehendes Experimentieren hat ergeben, dass eine emulgierte wasserhaltige Tintenzusammensetzung eine Erleichterung der Abgabe an ein Bilderzeugungselement wie eine wiederbebilderbare Offset-Platte, eine Erhöhung der Effizienz der Übertragung von der wiederbebilderbaren Offset-Platte und eine Verbesserung der Druckqualität auf verschiedenen Substraten ermöglichen kann. Außerdem besteht ein Bedarf an einer Drucktechnik, die eine ausgezeichnete Druckleistung auf verschiedenen Substraten mit geringen Tintenherstellungskosten erreicht.
Wässrige Tinten haben zumindest den Vorteil, dass sie preiswert sind. Außerdem neigen diese Tinten nicht dazu, Drucksystemkomponenten zu schädigen, beispielsweise wiederbebilderbare Oberflächen von Bilderzeugungselementen, mit denen sie in Kontakt kommen. Wässrige Tinten, die sich für ein digitales Drucken auf Tintenbasis eignen, sollten verschiedenen Anforderungen in Bezug auf Untersysteme genügen, die von digitalen Drucksystemen auf Tintenbasis gestellt werden, die für ein lithographisches Drucken mit variablen Daten ausgelegt sind. Diese Anforderungen beinhalten Benetzbarkeit, Ablösbarkeit von einer wiederbebilderbaren Oberfläche eines Bilderzeugungselements und Kompatibilität mit nicht-wässrigen Feuchtmitteln, die zur Verwendung mit auf Tinte basierenden digitalen Druckverfahren und -systemen ausgelegt sind.
Es werden Tinten für ein Offset-Drucken mit variablen Daten geschaffen, welche die oben angegebenen Anforderungen erfüllen. Die offenbarten Tinten können während eines Offset-Druckvorgangs mit variablen Daten, bei dem Bilder auf der wiederbebilderbaren Oberfläche zwischen Zyklen des Bilderzeugungselements veränderlich sind, effizient von einem aniloxwalzenartigen Abgabesystem auf eine wiederbebilderbare Oberfläche des Bilderzeugungselements abgegeben werden. Tinten gemäß offenbarten Ausführungsformen sind härtbare Emulsionstinten, die aus nicht-polaren Acrylattinten und Wasser bestehen. Die offenbarten Tinten zeigen eine stabile Rheologie, die eine Abgabe unter Verwendung eines Aniloxwalzen-Abgabesystems ermöglicht, und zeigen eine vorteilhafte Übertragbarkeit auf eine wiederbebilderbare Oberfläche eines Bilderzeugungselements mit der optionalen Verdampfung von Wasser.
Ausführungsbeispiele werden nachstehend in Bezug auf Formulierung und Verwendung ausführlich beschrieben. Jedoch soll jedes System, das Merkmale der Systeme und Zusammensetzungen beinhaltet, die nachstehend beschrieben werden, im Bereich und im Gedanken der Ausführungsbeispiele eingeschlossen sein.
1 zeigt eine schematische Darstellung eines auf Tinte basierenden digitalen Druckverfahrens für variable Bilder, mit dem invers emulgierte Acrylattintenzusammensetzungen gemäß dieser Offenbarung verwendet werden können.
Ausführungsbeispielen sollen Alternativen, Modifikationen und Äquivalente abdecken, die im Gedanken und im Bereich der nachstehend ausführlich beschriebenen Zusammensetzungen und Systeme eingeschlossen sein können.
Wenn der Modifikator „etwa” in Verbindung mit einer Menge verwendet wird, schließt er den genannten Wert mit ein und hat die Bedeutung, die vom Kontext vorgegeben wird (zum Beispiel beinhaltet er zumindest den Fehlergrad, der mit der Messung der jeweiligen Größe assoziiert ist). Wenn er mit einem bestimmten Wert verwendet wird, soll dies auch bedeuten, dass dieser Wert offenbart ist.
Es wird auf die Zeichnungen Bezug genommen, um die Tintenzusammensetzungen, Verfahren und Systeme von Ausführungsformen, insbesondere die invers emulgierten Acrylattintenzusammensetzungen, besser erklären zu können. Eine Emulsion ist ein Gemisch aus zwei oder mehr Flüssigkeiten, die miteinander unvermischbar sein können. Eine Emulsion gehört zu einer übergeordneten Klasse aus Zweiphasen-Stoffsystemen, die als Kolloide bezeichnet werden. Der Fachmann wird erkennen, dass der Begriff „invers emulgiert” so charakterisiert werden kann, dass er auf eine Emulsionsklasse verweist, in der beispielsweise Wasser in einer kontinuierlichen Ölphase dispergiert ist. Bei einer Emulsion ist eine erste Flüssigkeit, die disperse Phase, in einer zweiten Flüssigkeit, der kontinuierlichen Phase, dispergiert. Bei einer inversen Emulsion kann beispielsweise Wasser die disperse Phase sein und Öl kann die kontinuierliche Phase sein. Eine inverse Emulsion ist außerdem gekennzeichnet durch die Stabilität der Dispersion der beiden Phasen über einen längeren Zeitraum oder über den Zeitraum, der für die Nutzung der Materialien nötig ist. Eine stabile Phase kann dadurch gekennzeichnet sein, dass keine erkennbare Trennung stattfindet und dass rheologische Messwerte stabil sind.
Wässrige Tinten, die Ausführungsformen entsprechen, eignen sich für digitales Drucken auf Tintenbasis. Wenn die Begriffe „lithographisches Drucken mit variablen Daten” oder „digitales Drucken auf Tintenbasis” oder „digitales Offset-Drucken” in der Offenbarung verwendet werden, bezeichnen sie ein lithographisches Drucken von variablen Bilddaten zur Erzeugung von Bildern auf einem Substrat, die mit jeder folgenden Bilderstellung auf dem Substrat in einem Bilderzeugungsprozess veränderbar sind. „Lithographisches Drucken mit variablen Daten” beinhaltet ein Offset-Drucken von Tintenbildern unter Verwendung von lithographischer Tinte, bei dem die Bilder auf digitalen Bilddaten basieren, die von Bild zu Bild verschieden sein können. Für das digitale Drucken auf Tintenbasis wird ein Lithographiesystem zum Drucken mit variablen Daten oder ein digitales Offset-Drucksystem verwendet. Ein „Lithographiesystem mit variablen Daten” ist ein System, das für ein lithographisches Drucken unter Verwendung von lithographischen Tinten ausgelegt ist und das auf digitalen Bilddaten basiert, die von einem Bild zum nächsten verschieden sein können.
Als Beispiel wird ein auf Tinte basierendes digitales Drucksystem mit einem Aniloxwalzen-Tintenabgabeuntersystem beschrieben, das zum Drucken mit invers emulgierten Acrylattinten von Ausführungsformen verwendet werden kann. Die US-Patentanmeldung Nr. 13/095,714 („Anmeldung 714”), mit dem Titel „Variable Data Lithography System,” eingereicht am 27. April 2011 durch Timothy Stowe et al., beschreibt ein als Beispiel dienendes Lithographiesystem 100 mit variablen Daten für digitales Drucken auf Tintenbasis in 1. Nachstehend wird das als Beispiel dienende, in 1 dargestellte Drucksystem 100 allgemein beschrieben. Zusätzliche Einzelheiten in Bezug auf einzelne Komponenten und/oder Untersysteme, die in dem als Beispiel dienenden System 100 von 1 dargestellt sind, finden sich in der Anmeldung 714.
Wie in 1 dargestellt ist, kann das als Beispiel dienende Drucksystem 100 ein Bilderzeugungselement 110 aufweisen. Das Bilderzeugungselement 110 in der in 1 dargestellten Ausführungsform ist eine Trommel, aber diese Beispielsdarstellung sollte nicht so aufgefasst werden, als würden dadurch Ausführungsformen, bei denen das Bilderzeugungselement 110 eine Trommel, eine Platte oder einen Gurt beinhaltet, oder eine andere bekannte oder noch zu entwickelnde Gestaltung ausgeschlossen werden. Das Bilderzeugungselement 110 weist eine wiederbebilderbare Oberfläche auf, die aus Materialien bestehen kann, die beispielsweise eine Stoffklasse einschließen, die allgemein als Silikone bezeichnet werden, wozu unter anderem Polydimethylsiloxan (PDMS) gehört. Zum Beispiel können Silikon, Fluorsilikon und/oder Fluorelastomer verwendet werden, um die wiederbebilderbare Oberfläche des Bilderzeugungselements 110 zu bilden. Die wiederbebilderbare Oberfläche kann aus einer relativ dünnen Schicht über einer Befestigungsschicht gebildet sein, wobei eine Dicke der relativ dünnen Schicht so gewählt ist, dass ein Gleichgewicht zwischen Druck- oder Markierungsleistung, Haltbarkeit und Herstellbarkeit erreicht wird.
Das Bilderzeugungselement 110 wird verwendet, um an einem Übertragungsspalt 112 ein Tinten- bzw. eingefärbtes Bild auf ein Bildaufnahmemediensubstrat 114 aufzubringen. Der Übertragungsspalt 112 kann durch einen Presseur 118 als Teil eines Bildübertragungsmechanismus 160 gebildet werden, der Druck in Richtung des Bilderzeugungselements 110 ausübt. Das Bildaufnahmemediensubstrat 114 sollte nicht als beschränkt auf eine bestimmte Zusammensetzung aufgefasst werden, beispielsweise auf Papier, Kunststoff- oder Verbundstofffolie. Das als Beispiel dienende Drucksystem 100 kann zur Erzeugung von Bildern auf einer großen Vielfalt von Bildaufnahmemediensubstraten 114 verwendet werden. Die Anmeldung 714 erläutert außerdem eine große Bandbreite von Markier-(Druck-)Materialien, die verwendet werden können, einschließlich von Markiermaterialien mit Pigmentdichten von über 10 Gew.-%. Wie die Anmeldung 714 verwendet die vorliegende Offenbarung den Begriff Tinte, um einen breiten Bereich von Druck- oder Markiermaterialien zu bezeichnen, der solche, die allgemein als Tinten und Pigmente bezeichnet werden, und andere Materialien einbeziehen soll, die von dem als Beispiel dienenden System 100 aufgebracht werden können, um ein Ausgabebild auf dem Bildaufnahmemediensubstrat 114 zu erzeugen.
Die Anmeldung 714 zeigt und beschreibt Einzelheiten des Bilderzeugungselements 110 einschließlich dessen, dass das Bilderzeugungselement 110 aus einer wiederbebilderbaren Oberflächenschicht besteht, die über einer tragenden Befestigungsschicht, welche beispielsweise ein zylindrischer Kern ist, oder einer oder mehreren tragenden Schichten über einem zylindrischen Kern ausgebildet ist.
Das als Beispiel dienende Drucksystem 100 kann ein Feuchtmittelsystem 120 aufweisen, das allgemein eine Reihe von Walzen umfasst, die als Anfeuchtungswalzen oder gemeinsam als Feuchtwerk betrachtet werden können, um die wiederbebilderbare Oberfläche des Bilderzeugungselements 110 mit Feuchtmittel zu benetzen. Ein Zweck des Feuchtmittelsystems 120 besteht in der Abgabe einer Schicht aus Anfeuchtungsfluid bzw. Feuchtmittel, die im Allgemeinen eine gleichmäßige und gesteuerte Dicke aufweist, auf die wiederbebilderbare Oberfläche des Bilderzeugungselements 110. Ein Feuchtmittel wie ein Wischwasser kann hauptsächlich Wasser umfassen, dem optional kleine Mengen an Isopropylalkohol oder Ethanol zugesetzt sind, um die Oberflächenspannung herabzusetzen und die Verdampfungsenergie zu senken, die nötig ist, um eine anschließende Lasermusterung zu unterstützen, wie nachstehend ausführlicher beschrieben wird. Bestimmte Tenside können der Feuchtmittellösung in kleinen Mengen ebenfalls zugesetzt werden. Alternativ dazu können andere geeignete Feuchtmittel verwendet werden, um die Leistung von auf Tinte basierenden digitalen Lithographiesystemen zu verbessern. Durch eingehende Versuche wurde gefunden, dass D4 (Octadecylcyclotetrasiloxan) ein bevorzugtes Feuchtmittel sein kann. Andere geeignete Feuchtmittel sind beispielsweise in der mit-anhängigen US-Patentanmeldung 13/284,114, eingereicht am 28. Oktober 2011, mit dem Titel „Dampening Fluid for Digital Lithographic Printing” offenbart.
Sobald das Feuchtmittel durch das Feuchtmittelsystem 120 dosiert auf die wiederbebilderbare Oberfläche des Bilderzeugungselements 110 aufgebracht wird, kann eine Dicke des Feuchtmittels anhand eines Sensors 125 gemessen werden, der eine Rückmeldung geben kann, um die Dosierung des Feuchtmittels auf der wiederbebilderbaren Oberfläche des Bilderzeugungselements 110 durch das Feuchtmittelsystem 120 zu regeln.
Nachdem eine präzise und gleichmäßige Menge an Feuchtmittel vom Feuchtmittelsystem 120 auf die wiederbebilderbare Oberfläche des Bilderzeugungselements 110 ausgegeben worden ist, kann ein optisches Musterungsuntersystem 130 verwendet werden, um durch bildweise Musterung der Feuchtmittelschicht, beispielsweise anhand von Laserenergie, selektiv ein latentes Bild in der gleichmäßigen Feuchtmittelschicht zu bilden. In der Regel absorbiert das Feuchtmittel die optische Energie (IR oder sichtbar) nicht effizient. Die wiederbebilderbare Oberfläche des Bilderzeugungselements 110 sollte idealerweise die meiste Laserenergie (sichtbar oder unsichtbar, beispielsweise IR), die von dem optischen Musterungsuntersystem 130 emittiert wird, nahe der Oberfläche absorbieren, um eine Energieverschwendung beim Aufheizen des Feuchtmittels zu minimieren und um eine laterale Ausbreitung von Wärme zu minimieren, um ein hohes räumliches Auflösungsvermögen aufrechtzuerhalten. Alternativ dazu kann dem Feuchtmittel eine geeignete strahlungsempfindliche Komponente zugesetzt werden, um die Absorption der einfallenden Laserstrahlungsenergie zu unterstützen. Obwohl das optische Musterungsuntersystem 130 oben als Laseremitter beschrieben wird, sei klargestellt, dass eine Reihe unterschiedlicher Systeme verwendet werden können, um die optische Energie zur Musterung des Feuchtmittels abzugeben.
Die Mechanik, die im Musterungsprozess am Werk ist, der vom optischen Musterungsuntersystem 130 des als Beispiel dienenden Systems 100 unternommen wird, wird in der Anmeldung 714 ausführlich unter Bezugnahme auf 5 beschrieben. Kurz gesagt führt die Aufbringung optischer Musterungsenergie vom optischen Musterungsuntersystem 130 zu einer selektiven Entfernung von Abschnitten der Feuchtmittelschicht.
Im Anschluss an die Musterung der Feuchtmittelschicht durch das optische Musterungsuntersystem 130 wird die gemusterte Schicht über der wiederbebilderbaren Oberfläche des Bilderzeugungselements 110 einem Tintenaufbringungs- bzw. Einfärbeuntersystem 140 vorgelegt. Das Einfärbeuntersystem 140 wird verwendet, um eine gleichmäßige Schicht aus Tinte über der Schicht aus Feuchtmittel und der wiederbebilderbaren Oberflächenschicht des Bilderzeugungselements 110 aufzutragen. Das Einfärbeuntersystem 140 kann eine Aniloxwalze verwenden, um eine Offset-Lithographietinte auf eine oder mehrere Tintenbildungswalzen zu dosieren, die mit der wiederbebilderbaren Oberflächenschicht des Bilderzeugungselements 110 in Kontakt steht bzw. stehen. Getrennt davon kann das Einfärbeuntersystem 140 andere herkömmliche Elemente aufweisen, wie beispielsweise eine Reihe von Dosierwalzen, um eine präzise dosierte Tintenmenge zur wiederbebilderbaren Oberfläche des Bilderzeugungselements 110 zu liefern. Das Einfärbeuntersystem 140 kann die Tinte auf die Taschen bzw. Näpfchen auftragen, welche die bebilderten Abschnitte der wiederbebilderbaren Oberfläche darstellen, während Tinte auf den unformatierten Abschnitten des Feuchtmittels an diesen Abschnitten nicht haftet.
Der Zusammenhalt und die Viskosität der Tinte, die in der wiederbebilderbaren Schicht des Bilderzeugungselements 110 liegt, kann anhand einer Reihe von Mechanismen modifiziert werden. Einer dieser Mechanismen kann die Verwendung eines Vorhärtungs- oder Rheologiesteuerungsuntersystems 150 (für einen komplexen viskoelastischen Modul) beinhalten. Das Rheologiesteuerungsuntersystem 150 kann einen teilvernetzten Kern der Tinte auf der wiederbebilderbaren Oberfläche ausbilden, um beispielsweise die Kohäsionsfestigkeit in Bezug auf die wiederbebilderbare Oberflächenschicht zu erhöhen. Härtungsmechanismen können optische oder Lichthärtung, Wärmehärtung, Trocknung oder verschiedene Formen einer chemischen Härtung beinhalten. Eine Kühlung kann verwendet werden, um die Rheologie über mehrere physikalische Kühlmechanismen ebenso wie über chemische Kühlung zu modifizieren.
Die Verwendung einer invers emulgierten Tinte kann wegen der Rheologie- und/oder Kohäsionsmodifikation durch die Verdampfung von eingeschlossenem Wasser eine hohe Übertragungseffizienz ohne die Verwendung des Steuerungsuntersystems 150 ermöglichen.
Die Tinte wird dann unter Verwendung eines Übertragungsuntersystems 160 von der wiederbebilderbaren Oberfläche des Bilderzeugungselements 110 auf einen Träger aus einem Bildaufnahmemedium 114 übertragen. Die Übertragung findet statt, wenn das Bildaufnahmemediensubstrat 114 durch einen Spalt 112 zwischen dem Bilderzeugungselement 110 und einem Presseur 118 geführt wird, so dass die Tinte innerhalb der Hohlräume der wiederbebilderbaren Oberfläche des Bilderzeugungselements 110 in physischen Kontakt mit dem Bildaufnahmemediensubstrat 114 gebracht wird. Da die Haftfähigkeit der Tinte durch das Rheologiesteuerungssystem 150 modifiziert worden ist oder die Haftfähigkeit der Tinte auf Basis einer Inversemulsionszusammensetzung der Tinte gefördert wird, kann die Haftfähigkeit der Tinte bewirken, dass die Tinte am Bildaufnahmemediensubstrat 114 haftet und sich von der wiederbebilderbaren Oberfläche des Bilderzeugungselements 110 trennt. Durch eine sorgfältige Steuerung der Rheologie der Tinte durch die Zusammensetzung oder auf andere Weise, ebenso wie der Temperatur- und Druckbedingungen am Übertragungsspalt 112 kann eine Steigerung der Effizienz der Übertragung der Tinte von der wiederbebilderbaren Oberfläche des Bilderzeugungselements 110 auf das Bildaufnahmemediensubstrat 114 auf über 95 % ermöglicht oder jedenfalls erleichtert werden. Obwohl es sein kann, dass ein Teil des Feuchtmittels auch das Bildaufnahmemediensubstrat 114 benetzt, ist das Volumen eines solchen Feuchtmittels minimal, und es verdampft rasch oder wird von dem Bildaufnahmemediensubstrat 114 absorbiert.
Man beachte, dass in bestimmten Offset-Lithographiesystemen gemäß einem bekannten indirekten Übertragungsverfahren zuerst eine Offset-Walze, die in 1 nicht dargestellt ist, das Tintenbildmuster aufnimmt und dann das Tintenbildmuster auf ein Substrat überträgt.
Im Anschluss an die Übertragung eines hohen Prozentanteils der Tinte auf das Bildaufnahmemediensubstrat 114 sollte verbliebene Tinte und/oder verbliebendes Feuchtmittel von der wiederbebilderbaren Oberfläche des Bilderzeugungselements 110 entfernt werden, vorzugsweise ohne Abschaben oder Abtragen der wiederbebilderbaren Oberfläche. Ein Luftschaber kann verwendet werden, um verbliebenes Feuchtmittel zu entfernen. Es ist jedoch anzunehmen, dass eine gewisse Menge an Tintenrückstand auf der wiederbebilderbaren Oberfläche zurückbleibt. Die Entfernung eines solchen verbliebenen Tintenrückstands kann durch die Verwendung irgendeiner Art von Reinigungsuntersystem 170 bewerkstelligt werden. Die Anmeldung 714 beschreibt Einzelheiten eines solchen Reinigungsuntersystems 170, das mindestens ein erstes Reinigungselement, wie ein Kleb- oder Haftelement aufweist, das in physischen Kontakt mit der wiederbebilderbaren Oberfläche des Bilderzeugungselements 110 kommt, wobei das Kleb- oder Haftelement verbliebene Tinte und etwa verbliebene kleine Mengen an Tensidverbindungen von der wiederbebilderbaren Oberfläche des Bilderzeugungselements 110 entfernt. Das Kleb- oder Haftelement kann dann mit einer glatten Walze in Kontakt gebracht werden, auf die verbliebene Tinte von dem Kleb- oder Haftelement übertragen werden kann, wobei die Tinte anschließend beispielsweise unter Verwendung einer Rakel von der glatten Walze abgezogen wird.
Die Anmeldung 714 schildert Einzelheiten von anderen Mechanismen, durch welche die Reinigung der wiederbebilderbaren Oberfläche des Bilderzeugungselements 110 erleichtert werden kann. Unabhängig vom Reinigungsmechanismus ist die Entfernung der zurückgebliebenen Tinte und des zurückgebliebenen Feuchtmittels von der wiederbebilderbaren Oberfläche des Bilderzeugungselements 110 aber wesentlich für eine Verhinderung von Ghosting in dem vorgeschlagenen System. Sobald sie gereinigt worden ist, wird die wiederbebilderbare Oberfläche des Bilderzeugungselements 110 erneut dem Feuchtmittelsystem 120 vorgelegt, wodurch eine frische Schicht des Feuchtmittels zu der wiederbebilderbaren Oberfläche des Bilderzeugungselements 110 geliefert wird, und der Prozess wird wiederholt.
Die wiederbebilderbare Oberfläche des Bilderzeugungselements kann vorzugsweise aus einem polymeren Elastomer, beispielsweise Silikonkautschuk und/oder Fluorsilikonkautschuk, bestehen. Der Begriff „Silikon” ist dem Fachmann auf dem einschlägigen Gebiet vertraut und bezeichnet Polyorganosiloxane mit einer Hauptkette, die aus Silicium- und Sauerstoffatomen gebildet ist, und mit Seitenketten, die Kohlenstoff- und Wasserstoffatome enthalten. Für die Zwecke dieser Anmeldung sollte der Begriff „Silikon” auch so verstanden werden, dass er Siloxane ausschließt, die Fluoratome enthalten, während der Begriff „Fluorsilikon” verwendet wird, um die Klasse der Siloxane abzudecken, die Fluoratome enthalten. Andere Atome können in dem Silikonkautschuk vorhanden sein, beispielsweise Stickstoffatome in Amingruppen, die verwendet werden, um Siloxanketten während der Vernetzung miteinander zu verknüpfen. Die Seitenketten des Polyorganosiloxans können auch Alkyl oder Aryl sein.
Wie oben erörtert, müssen Tinten, die für auf Tinte basierenden digitalen Offsetdruck geeignet sind, physikalische und chemische Eigenschaften aufweisen, die den spezifischen Anforderungen von auf Tinte basierenden digitalen Drucksystemen, beispielsweise dem in 1 dargestellten System, genügen. Die Digital-Offset-Tinte muss mit Materialien kompatibel sein, mit denen sie in Kontakt kommen soll, einschließlich der Bilderzeugungsplatte (der wiederbebilderbaren Oberfläche des Bilderzeugungselements) und verschiedener Feuchtmittel, ebenso wie bedruckbarer Substrate wie Papier, Metall oder Kunststoff. Die Digital-Offset-Tinte muss außerdem alle funktionalen Anforderungen der Untersysteme im Hinblick auf erforderliche Benetzungs- und Übertragungseigenschaften, die von den Kombinationen aus Untersystemarchitektur und Materialiensätzen definiert werden, genügen.
Tinten, die für auf Tinte basierendes digitales Drucken formuliert werden, oder Digital-Offset-Tinten, unterscheiden sich auf vielfältige Weise von anderen Tinten, die für Druckanwendungen entwickelt worden sind, einschließlich pigmentierter Lösungsmitteltinten, Offset-Tinten, Flexographietinten, UV-Geltinten und dergleichen. Zum Beispiel enthalten Digital-Offset-Tinten eine viel höhere Pigmentbeladung, was zu höheren Viskositäten bei Raumtemperatur führt als bei anderen Tinten, wodurch die Tintenabgabe mittels eines Aniloxwalzensystem erschwert sein kann. Digital-Offset-Tinten sollten nicht bewirken, dass die (wiederbebilderbare) Oberfläche des Bilderzeugungselements, bei der es sich um eine Silikon, Fluorsilikon oder VITON enthaltende Bilderzeugungsplatte oder -decke handeln kann, quillt, und sollten kompatibel sein mit Feuchtmitteloptionen.
Formulierungen auf Acrylatbasis sind von Natur aus relativ nicht-polar, können aber durch die Einbeziehung eines Tensidzusatzes mit Wasser emulgiert werden. Es hat sich gezeigt, dass eine inverse Acrylattintenemulgierung eine Löslichkeit der Acrylattinte in einem Feuchtmittel wie D4 minimiert und außerdem das Quellen eines Fluorsilikon enthaltenden Bilderzeugungselements minimiert. Tintenzusammensetzungen gemäß Ausführungsformen zeigen dank einer Wasser-in-Tinte-Emulgierung mit niedrigem Gehalt vorzugsweise eine Rheologie, die für die Abgabe durch Aniloxwalzen geeignet ist. Ein Vorteil der Emulgierung gegenüber einer bloßen Verdünnung mit Wasser besteht darin, dass die Emulgierung eine größere Energiebarriere für die Verdampfung bereitstellt und dadurch eine stabilere Tintenzusammensetzung ergibt.
Invers emulgierte Acrylattinten gemäß Zusammensetzungen von Ausführungsformen können aus nicht-polaren Acrylattintenformulierungen, Wasser und Tensid gebildet werden, um eine stabile Rheologie zu erhalten, die für aniloxwalzenartige Tintenabgabesysteme geeignet ist. Invers emulgierte Tinten gemäß Ausführungsformen beinhalten Digital-Offset-Acrylattinten, die eine vorteilhafte Übertragbarkeit mit Verdampfung von Wasser zeigen. Wichtig ist, dass Emulsionstinten gemäß Ausführungsformen mit nicht-wässrigen Feuchtmitteln kompatibel sind und nach der Tintenbildausbildung eine vorteilhafte Ablösbarkeit von der (wiederbebilderbaren) Oberfläche des Bilderzeugungselements zeigen. Tinten gemäß Ausführungsformen können ein Pigment, ein Acrylat, ein Dispersionsmittel, ein Rheologiemodifizierungsmittel, einen Photoinitiator und/oder einen UV-Stabilisator beinhalten.
Beispiele für Pigmente können Ciba IRGALITE Blue GLO einschließen. Andere geeignete Pigmente schließen schwarze Pigmente, weiße Pigmente, Cyanpigmente, Magentapigmente, gelbe Pigmente und dergleichen ein. Ferner können Pigmente organische oder anorganische Partikel sein. Geeignete anorganische Pigmente können Kohleschwarz einschließen. Jedoch können andere anorganische Pigmente geeignet sein, beispielsweise Titanoxid, Kobaltblau (CoO-Al2O3), Chromgelb (PbCrO4) und Eisenoxid. Geeignete organische Pigmente sind beispielsweise Azopigmete, was Diazopigmente und Monoazopigmente einschließt, polycyclische Pigmente (z.B. Phthalocyaninpigment wie Phthalocyaninblau- und Phthalocyaningrün-Pigmente), Perylenpigmente, Perinonpigmente, Anthrachinonpigmente, Chinacridonpigmente, Dioxazinpigmente, Thioindigopigmente, Isoindolinonpigmente, Pyranthronpigmente und Chinophthalonpigmente), unlösliche Farbstoffchelate (z.B. basische Farbstoffchelate und saure Farbstoffchelate), Nitropigmente, Nitrosopigmente, Anthanthronpigment wie PR168 und dergleichen.
Als Beispiele für blaue und grüne Phthalocyaninpigmente sind Kupferphthalocyaninblau, Kupferphthalocyaningrün und deren Derivate (Pigment Blue 15, Pigment Green 7 und Pigment Green 36) zu nennen. Als 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 Violet 42 zu nennen. Als Beispiele für Anthrachinone sind Pigment Red 43, Pigment Red 194, Pigment Red 177, Pigment Red 216 und Pigment Red 226 zu nennen.
Als Beispiele für Perylene sind Pigment Red 123, Pigment Red 149, Pigment Red 179, Pigment Red 190, Pigment Red 189 und Pigment Red 224 zu nennen. Als Beispiele für Thioindigoide sind Pigment Red 86, Pigment Red 87, Pigment Red 88, Pigment Red 181, Pigment Red 198 und Pigment Violet 36 und Pigment Violet 38 zu nennen. Als Beispiele für heterocyclische Gelbpigmente 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 zu nennen. Diese Pigmente sind im Handel entweder in Pulver- oder in Presskuchenform von einer Reihe von Anbietern erhältlich, unter anderem von der BASF Corporation, der Engelhard Corporation und der Sun Chemical Corporation.
Beispiele für schwarze Pigmente, die verwendet werden können, schließen Kohlepigmente ein. Bei den Kohlepigmenten kann es sich um fast jedes im Handel erhältliche Kohlepigment handeln, das eine annehmbare optische Dichte und annehmbare Druckmerkmale liefert. Kohlepigmente, die zur Verwendung in Systemen und Verfahren gemäß Ausführungsformen geeignet sind, können unter anderem Kohleschwarz, Graphit, glasförmigen Kohlenstoff, Holzkohle und Kombinationen davon beinhalten. Solche Kohlepigmente können auf verschiedene Weise hergestellt werden, beispielsweise anhand eines Channel-Verfahrens, eines Kontaktverfahrens, eines Furnace-Verfahrens, eines Acetylenverfahrens oder eines thermischen Verfahrens, und sind im Handel von Anbietern wie der Cabot Corporation, der Columbian Chemicals Company, Evonik und E.I. DuPont de Nemours and Company erhältlich.
Geeignete Kohleschwarzpigmente sind unter anderem Cabot-Pigmente wie MONARCH 1400, MONARCH 1300, MONARCH 1100, MONARCH 1000, MONARCH 900, MONARCH 880, MONARCH 800, MONARCH 700, 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 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 und PRINTEX 140V. Die obige Liste von Pigmenten beinhaltet unmodifizierte Pigmentteilchen, an kleinen Molekülen haftende Pigmentteilchen und in Polymer dispergierte Pigmentteilchen. Andere Pigmente können ebenfalls ausgewählt werden, ebenso wie Mischungen daraus. Die Pigmentteilchengröße ist vorzugsweise so klein wie möglich, um eine stabile kolloidale Suspension der Partikel beispielsweise in dem flüssigen Träger zu ermöglichen.
Acrylate oder Propenoate sind Salze und Ester von Acrylsäure. Man weiß, dass Acrylat- und Methacrylatmonomere reaktive vinylfunktionelle Gruppen enthalten, welche die Bildung von Acrylatpolymeren erleichtern. Beispiele für solche Acrylate können Acrylatmonomere oder -polymere beinhalten wie die Polyesteracrylate Sartomer CN294E, Sartomer CD 501 und Sartomer CN 2256. Insbesondere besitzen Acrylattinten, die als Beispiele zu nennen sind, polare funktionelle Gruppen, sind aber entlang der monomeren oder oligomeren Hauptkette im Wesentlichen nicht-polar, und zwar in einem solchen Maße, dass sie ohne Tensid nicht mit Wasser mischbar sind.
Beispiele für Dispergiermittel können polymere Dispergiermittel einschließen wie solche von Lubrizol, einschließlich SOLSPERSE 32000, SOLSPERSE 39000, SOLSPERSE 71000, SOLSPERSE J-100, SOLSPERSE J-200, SOLSPERSE X300, und von der BASF, wie EFKA 4300, EFKA 4330, EFKA 4340, EFKA 4400, EFKA PX 4701, EFKA 4585, EFKA 5207, EFKA 6230, EFKA 7701, EFKA 7731, und von Tego wie TEGO Dispers 656, TEGO Dispers 685, TEGO Dispers 710, und von King Industries, wie K-SPERSE A-504.
Beispiele für Rheologiemodifizierungsmittel können modifizierte oder unmodifizierte Verbindungen sein, die Organoclays, Attapulgitclays and Bentonitclays, einschließlich von Tetraallkylammoniumbentoniten, ebenso wie behandelte und unbehandelte synthetische Silicas einschließen. Geeignete Organoclays sind unter anderem die Southern Clay-Produkte CLAYTONE HA und CLAYTONE HY. Geeignete Beispiele für Tetraallkylammoniumbentonite sind unter anderem CELCHEM 31743-09, CELCHEM 31744-09 und CELCHEM 31745-09 von Celeritas Chemicals. Andere Beispiele für Rheologiemodifizierungsmittel sind organische Verbindungen wie EFKA RM1900 und EFKA RM1920, beides modifizierte hydrierte Kastoröle von der BASF.
Photoinitiatoren können auf Flüssigkeit oder Feststoffen oder einer Kombination davon basieren. Geeignete Typ-I-Photoinitatoren schließen die aus den Klassen der α-Dialkoxyacetophenone, α-Dialkoxyalkylphenone, α-Aminoalkylphenone und Acylphosphinoxide ein. Geeignete Typ-II-Photoinitatoren schließen die aus den Klassen der Benzophenone und Thioxanthone ein, die eine Aktivierung von geeigneten Aminsynergistika erfordern. Beispiele für Photoinitatoren sind ADDITOL LX, ADDITOL DX, ADDITOL BDK, ADDITOL CPK, ADDITOL DMMTA, ADDITOL TPO von Allnex, Esacure 1001M, IRGACURE 127, IRGACURE 184, IRGACURE 379, IRGACURE 819 und IRGACURE 2959 von der BASF. Beispiele für Aminsynergistika, die mit Typ-II-Photoinitatoren verwendet werden, schließen SPEEDCURE PDA, SPEEDCURE EDB von Lambson, Diethylaminoethylmethacrylat, Ethyl-4-dimethylaminobenzoat, 2-Ethylhexyl-4-dimethylaminobenzoat von Esstech, Inc. ein.
Beispiele für UV-Stabilisierungsmittel können CN3216 von Sartomer USA und IRGASTAB UV22 von der BASF einschließen.
Invers emulgierte Tinten gemäß Ausführungsformen können durch Herstellen einer ersten Lösung, die entionisiertes Wasser und Tensid enthält, gebildet werden. Es hat sich gezeigt, dass eine verbesserte Gleichmäßigkeit der Emulsionsgrößenverteilung der Mischung erhalten wird, wenn die Oberflächenspannung von Wasser in der ersten Lösung unter einer Oberflächenspannung von Tinte mit minimalem Tensid liegt.
Nach der Bildung der ersten Lösung kann durch Eintropfen der ersten Lösung in eine Acrylattintenzusammensetzung mit Komponenten wie den oben offenbarten eine inverse Emulsion von Digital-Acrylattinte erhalten werden, die für einen Digitaldruck auf Tintenbasis geeignet ist.
Verfahren zum Drucken mit Tinten gemäß Ausführungsformen, die verbesserte Benetzungs-/Ablösungseigenschaften aufweisen, können die Aufbringung einer invers emulgierten Tinte auf ein Zwischenelement oder mittleres Bilderzeugungselement, das beispielsweise eine wiederbebilderbare Fluorsilikonoberfläche aufweist, beinhalten. Die Oberflächenspannung der Tinte kann unter Verwendung eines festen Tensids oder einer niedrigen Konzentration eines flüssigen Tensids dynamisch angepasst werden. Verfahren können beinhalten, dass das Wasser, das in der invers emulgierten Tintenzusammensetzung enthalten ist, verdampft, wodurch eine Ablösbarkeit der Tinte von der Oberfläche des Bilderzeugungselements verbessert wird. Zum Beispiel kann die invers emulgierte Tinte so gebildet werden, dass sie einen Wassergehalt von etwa 1 % bis etwa 10 % aufweist, und sie kann vorzugsweise so gebildet werden, dass sie einen Wassergehalt von etwa 5 % aufweist.

Eine wässrige, invers emulgierte Cyanpigmenttinte gemäß Zusammensetzungen von Ausführungsformen wurde durch Experimentieren gebildet. Invers emulgierte Tinten gemäß Ausführungsformen können eine Formulierung umfassen, wie sie beispielsweise in Tabelle 1 gezeigt ist. Es zeigte sich, dass die in Tabelle 1 gezeigte Formulierung für ein digitales Drucken auf Tintenbasis mit guter Übertragbarkeit und Hintergrundleistung geeignet ist, wobei die Tinte durch ein starkes Haftvermögen gekennzeichnet ist.

Chemische Substanz	Gew.-% Komponente in Tinte
BASF HELIOGEN Blue D 7088	15,0
Sartomer CN294E	55,5
Lubrizol Solsperse 39000	4,5
Southern Clay CLAYTONE HY	2,0
BASF IRGASTAB UV10	0,2
Sartomer SR 501	12,8
Sartomer CN2256	10,0
Insgesamt	100,0

Die in Tabelle 1 gezeigte Formulierung beinhaltet keine Photoinitatoren, was die Handhabung während des Prüfens der Beispiele erleichterte.
Eine Anzahl von invers emulgierten Tinten gemäß Ausführungsformen wurden formuliert und sind nachstehend als Beispiele gezeigt, einschließlich von vorausgesagten Beispielen.
BEISPIEL 1
Eine erste Lösung wurde hergestellt. Genauer wurde die erste Lösung durch Zugabe von 1,0 ppm Silsurf A004-AC-UP (Siltech Corporation) zu entionisiertem Wasser ausgebildet. Die Oberflächenspannung der ersten Lösung bei 21,5 °C war 23 Dyne/cm. Die entsprechende Oberflächenspannung des gleichen reinen deionisierten Wassers bei 21,5 °C war 72,6 Dyn/cm (in der Literatur angegebener Wert ~72,65 Dyne/cm bei 21,5 °C). Alle Oberflächenspannungsmessungen wurden auf dem K-100-Spannungsmesser durchgeführt, der mit einer Wilhelmy-Patte (erhältlich von Kruss) ausgestattet war. Durch Senken der Oberflächenspannung von Wasser unter die Oberflächenspannung der Tinte (mit minimalem Tensid) erhielt man eine gleichmäßigere und gleichförmigere Emulsionsgrößenverteilung der Mischung.

Es wurde eine Tintenemulsion hergestellt, die für digitales Drucken auf Tintenbasis geeignet ist. Genauer wurde eine Tintenzusammensetzung mit einer Formulierung gemäß der in Tabelle 1 dargestellten Formulierung bereitgestellt. Die erste Lösung wird in die bereitgestellte Digitaltinte eingetropft, um eine inverse Emulsion mit 4,2 Gew.-% der ersten Lösung als Komponente zu bilden. Die Emulsion wurde vorsichtig gemischt, um eine Struktur zu bilden, die zu Anfang eine scheinbare hohe Viskosität und Elastizität aufwies, die bei weiterem sanftem Rühren rasch verschwanden. Die Emulsionstinte wurde getestet, und Rheologiedaten wurde erhalten wie in Tabelle 2 dargestellt.

Scherviskositätsmessung bei 25 °C	Acrylattinte	Invers emulgierte Acrylattinte
Maximale Viskosität im Bereich von 0,0001 bis 0,001 s^–1, mPa.s	5,58E + 05	1,87E + 05
Viskosität (5 1/s), mPa.s	120725	47235
Viskosität (50 1/s), mPa.s	50955	23616
Pseudoplastizitätsindex (50/5)	0,42	0,50

TABELLE 2

Die Rheologiedaten für die emulgierten Tinten wurden unter Verwendung eines zugspannungsgesteuerten ARES G2-Rheometers mit einem Peltier-Temperatursteuerungssystem für rasches Erwärmen und Abkühlen und einer Geometrie von 25 mm, 0,02 rad mit einer Kegelplatte erhalten. Das verwendete Prüfverfahren ist gekennzeichnet durch ein Strömungsvolumen bei 25 °C und einer Scherrate von 1,0 e-4 bis 500 1/s.
Die Druckleistung der Prüftintenzusammensetzungen, die gemäß der Formulierung von Tabelle 1 hergestellt worden waren, wurde auf einem Digitaldrucksystem auf Tintenbasis evaluiert. Es zeigte sich, dass eine Übertragungseffizienz 95 % betrug, wenn eine (als Simulation der wiederbebilderbaren Oberfläche eines Bilderzeugungselements gedachte) Fluorsilikonplatte verwendet wurde, auf der ein Tintenfilm mit 0,084 mg/cm² Tinte und einer Filmdicke von etwa 0,7 Mikrometer ausgebildet worden war. Es zeigte sich, dass eine Übertragungseffizienz von invers emulgierten Tinten mit verringerter Rheologie vorteilhaft war und eine hohe Abgabe von einer Aniloxwalze erleichtert und verbessert war.
Genauer wurde gefunden, dass eine Prüfung durch von Hand durchgeführte simulierte Aniloxabgabeversuche einer Übertragung anhand einer Vorrichtung nahekam und dass dadurch vergleichbare Daten erzeugt wurden. Rheologiemessungen zeigten, dass bei Testtintenzusammensetzungen, die gemäß der in Tabelle 1 gezeigten Formulierung hergestellt worden waren und die mit 5 % Wasser emulgiert wurden, die Tintenrheologie um etwa eine halbe Größenordnung verringert war, aber die Tintenzusammensetzungen einen hohen Pseudoplastizitätsindex aufwiesen. Daher fließen Emulsionstinten gemäß Ausführungsformen, die eine Rheologie und einen Pseudoplastizitätsindex in den beobachteten Bereichen aufweisen, effizient von einem Aniloxwalzen-Abgabesystem auf eine Oberfläche eines Bilderzeugungselements. In Ausführungsformen liegt eine Wassermenge, die verwendet wird, um die Tintenzusammensetzung zu emulgieren, bei etwa 1 % bis etwa 10 % und vorzugsweise bei etwa 5 %.
Während der Versuche wurde gefunden, dass eine Effizienz der Übertragung einer invers emulgierten Tinte gemäß Ausführungsformen zum Zeitpunkt null bei weniger als 95 % lag, wie dies von einer Tinte mit niedrigerer Viskosität erwartet wird. Nachdem Wasser von der Tintenoberfläche verdampft war, wurde jedoch eine höhere Übertragungseffizienz von 95 % und mehr beobachtet. Somit kann Wasser zu invers emulgierten Acrylattinten gemäß Ausführungsformen zugesetzt werden, um die Übertragungseffizienz zu verbessern.
BEISPIEL 2
Eine erste Lösung wird hergestellt wie die erste Lösung von Beispiel 1, außer dass 0,5 ppm Siltech-Tensid zugesetzt werden.
Es wird eine Tintenemulsion hergestellt, die für digitales Drucken auf Tintenbasis geeignet ist. Genauer wird eine Tintenzusammensetzung mit einer Formulierung gemäß der in Tabelle 1 gezeigten Formulierung bereitgestellt, außer dass die Pigmentmenge auf 12 Gew.-% verringert ist und die Mengen an CN294E und CN2256 jeweils um 1 Gew.-% bzw. 2 Gew.-% erhöht sind. Die erste Lösung wird in die bereitgestellte Digitaltinte eingetropft, um eine inverse Emulsion mit 1,5 Gew.-% der ersten Lösung als Komponente zu bilden. Die Emulsion wird vorsichtig gemischt, um eine Struktur zu bilden, die zu Anfang eine scheinbare hohe Viskosität und Elastizität aufweist, die bei weiterem sanftem Rühren rasch verschwanden. Es wird erwartet, dass die invers emulgierte Tinte von Beispiel 2 Eigenschaften und Leistungsmerkmale zeigt, die denen von Beispiel 1 ähnlich sind, insbesondere eine ausgezeichnete Übertragungseffizienz nach Verdampfen des Wassers.
BEISPIEL 3
Eine erste Lösung wird hergestellt wie die erste Lösung von Beispiel 1, außer dass 2,0 ppm Siltech-Tensid zugesetzt werden.
Es wird eine Tintenemulsion hergestellt, die für digitales Drucken auf Tintenbasis geeignet ist. Genauer wird eine Tintenzusammensetzung mit einer Formulierung gemäß der in Tabelle 1 gezeigten Formulierung bereitgestellt, außer dass die Pigmentmenge auf 17,5 Gew.-% erhöht ist und die Mengen an CN294E und CN2256 jeweils um 2 Gew.-% bzw. 0,5 Gew.-% verringert sind. Die erste Lösung wird in die bereitgestellte Digitaltinte eingetropft, um eine inverse Emulsion mit 7 Gew.-% der ersten Lösung als Komponente zu bilden. Die Emulsion wird vorsichtig gemischt, um eine Struktur zu bilden, die zu Anfang eine scheinbare hohe Viskosität und Elastizität aufweist, die bei weiterem sanftem Rühren rasch verschwanden. Es wird erwartet, dass die invers emulgierte Tinte von Beispiel 3 Eigenschaften und Leistungsmerkmale zeigt, die denen von Beispiel 1 ähnlich sind, insbesondere eine ausgezeichnete Übertragungseffizienz nach Verdampfen des Wassers.
BEISPIEL 4
Eine erste Lösung wird hergestellt wie die erste Lösung von Beispiel 1, außer dass 1,2 ppm Siltech-Tensid zugesetzt werden.
Es wird eine Tintenemulsion hergestellt, die für digitales Drucken auf Tintenbasis geeignet ist. Genauer wird eine Tintenzusammensetzung mit einer Formulierung gemäß der in Tabelle 1 dargestellten Formulierung bereitgestellt, außer dass 2 Photoinitiatoren, Irgacure 184 und Irgacure 819, in Konzentrationen von 4 Gew.-% bzw. 5 Gew.-% zugesetzt werden. Die Pigmentmenge wird bei 15 % gehalten, und die relative Menge aller anderen Komponenten wird auch um 9 % angepasst, wodurch das Verhältnis zwischen den Komponenten gleich bleibt. Die erste Lösung wird in die bereitgestellte Digitaltinte eingetropft, um eine inverse Emulsion mit 3 Gew.-% der ersten Lösung als Komponente zu bilden. Die Emulsion wird vorsichtig gemischt, um eine Struktur zu bilden, die zu Anfang eine scheinbare hohe Viskosität und Elastizität aufweist, die bei weiterem sanftem Rühren rasch verschwanden. Es wird erwartet, dass die invers emulgierte Tinte von Beispiel 4 Eigenschaften und Leistungsmerkmale zeigt, die denen von Beispiel 1 ähnlich sind, insbesondere eine ausgezeichnete Übertragungseffizienz nach Verdampfen des Wassers. Die härtbare invers emulgierte Tinte kann optional vor der Übertragung vorgehärtet werden.
BEISPIEL 5
Es wird eine erste Lösung hergestellt wie die erste Lösung von Beispiel 1.
Es wird eine Tintenemulsion hergestellt, die für digitales Drucken auf Tintenbasis geeignet ist. Genauer wird eine Tintenzusammensetzung mit einer Formulierung gemäß der in Tabelle 1 dargestellten Formulierung bereitgestellt, außer dass 2 Photoinitatoren, Irgacure 184 und Irgacure 819, bei Konzentrationen von 2 Gew.-% bzw. 5 Gew.-% zugesetzt werden. Die Pigmentmenge wird auf 10 % verringert, und die relative Menge aller anderen Komponenten wird auch um 2 % angepasst, wodurch das Verhältnis zwischen den Komponenten gleich bleibt. Die erste Lösung wird in die bereitgestellte Digitaltinte eingetropft, um eine inverse Emulsion mit 2 Gew.-% der ersten Lösung als Komponente zu bilden. Die Emulsion wird vorsichtig gemischt, um eine Struktur zu bilden, die zu Anfang eine scheinbare hohe Viskosität und Elastizität aufweist, die bei weiterem sanftem Rühren rasch verschwanden. Es wird erwartet, dass die invers emulgierte Tinte von Beispiel 5 Eigenschaften und Leistungsmerkmale zeigt, die denen der Beispiele 1 und 4 ähnlich sind, insbesondere eine ausgezeichnete Übertragungseffizienz nach Verdampfen des Wassers. Die härtbare invers emulgierte Tinte kann optional vor der Übertragung vorgehärtet werden.
BEISPIEL 6
Es wird eine erste Lösung hergestellt wie die erste Lösung von Beispiel 1.
Es wird eine Tintenemulsion hergestellt, die für digitales Drucken auf Tintenbasis geeignet ist. Genauer wird eine Tintenzusammensetzung mit einer Formulierung gemäß der in Tabelle 1 dargestellten Formulierung bereitgestellt, außer dass 2 Photoinitatoren, Irgacure 184 und Irgacure 819, bei Konzentrationen von 3 Gew.-% bzw. 6 Gew.-% zugesetzt werden. Die Pigmentmenge wird bei 15 % gehalten, und die relative Menge aller anderen Komponenten wird auch um 9 % angepasst, wodurch das Verhältnis zwischen den Komponenten gleich bleibt. Die erste Lösung wird in die bereitgestellte Digitaltinte eingetropft, um eine inverse Emulsion mit 5 Gew.-% der ersten Lösung als Komponente zu bilden. Die Emulsion wird vorsichtig gemischt, um eine Struktur zu bilden, die zu Anfang eine scheinbare hohe Viskosität und Elastizität aufweist, die bei weiterem sanftem Rühren rasch verschwanden. Es wird erwartet, dass die invers emulgierte Tinte von Beispiel 6 Eigenschaften und Leistungsmerkmale zeigt, die denen der Beispiele 1 und 4 ähnlich sind, insbesondere eine ausgezeichnete Übertragungseffizienz nach Verdampfen des Wassers. Die härtbare invers emulgierte Tinte kann optional vor der Übertragung vorgehärtet werden.
Umkehremulsions-Acrylattintenzusammensetzungen gemäß Ausführungsformen eignen sich für digitales Drucken auf Tintenbasis. Tinten gemäß den Ausführungsformen sind mit Feuchtmittelen und Bilderzeugungselementen oder wiederbebilderbaren Oberflächen-/Plattenmaterialien, die für digitalen Druck auf Tintenbasis verwendet werden, kompatibel. Zum Beispiel können Zusammensetzungen gemäß den offenbarten Ausführungsformen in Feuchtmitteln, beispielsweise D4, unmischbar sein und in Bereichen, in denen kein Bild erzeugt wird, nur wenig Hintergrund erzeugen. Da Wasser verwendet wird, um Umkehremulsions-Acrylattinten zur Verwendung in Digitaldruckanwendungen auf Tintenbasis zu erzeugen, können die Tintenkosten für damit im Zusammenhang stehende Druckvorgänge gesenkt werden.
Tinten gemäß Ausführungsformen erlauben ein robustes Drucken und lassen wegen einer hohen Kompatibilität zwischen Wasser, Feuchtmittel und Digitalbilderzeugungselement auf Tintenbasis oder wiederbebilderbaren Oberflächen-/Plattenmaterialien eine längere Standzeit der Untersysteme erwarten. Es wird erwartet, dass Tintenzusammensetzungen gemäß offenbarten Ausführungsformen von einem für die Produktion ausgelegten Aniloxwalzen-Tintenabgabeuntersystem genau so leicht wie bei dem für die Versuche verwendeten simulierten Aniloxwalzen-Tintenübertragungssystem und im Vergleich zu herkömmlichen Offset-Tinten mit höherer Viskosität abgeben werden können. Ferner zeigen Tintenzusammensetzungen gemäß den offenbarten Ausführungsformen wegen der Emulsionsbildung, die während eines normalen Gebrauchs eine höhere Verdampfungsbarriere bereitstellt, eine höhere Stabilität von Wasser in Tinte im Vergleich zu wasserverdünnten Formulierungen. Schließlich zeigen Tintenzusammensetzungen gemäß Ausführungsformen eine Effizienz von 95 % oder mehr bei der Übertragung von der wiederbebilderbaren Oberfläche des Bilderzeugungselements nach Verdampfung von Wasser. Ein Wasserentzug durch Verdampfung kann durch eine gesteuerte Wärmeaufbringung oder auf andere Weise während des Druckprozesses bewirkt werden.

Claims

Tintenzusammensetzung, die für digitales lithographisches Drucken mit variablen Daten geeignet ist, umfassend: eine Acrylattinten-Basisformulierung; und eine wässrige Lösung, die als inverse Emulsion in der Acrylattinten-Basisformulierung dispergiert ist.
Tintenzusammensetzung nach Anspruch 1, wobei die Acrylattinten-Basisformulierung umfasst: eine Farbpigmentkomponente; und ein Acrylatmonomer, -oligomer und/oder -polymer oder eine Mischung derselben.
Tintenzusammensetzung nach Anspruch 2, wobei die Acrylattinten-Basisformulierung ferner umfasst: ein Rheologiemodifizierungsmittel; und ein Stabilisierungsmittel.
Tintenzusammensetzung nach Anspruch 3, ferner mindestens eine Photoinitiatorkomponente umfassend.
Tintenzusammensetzung nach Anspruch 1, wobei die wässrige Lösung Wasser und Tensid enthält.
Verfahren zur Herstellung einer Tintenzusammensetzung zur Verwendung beim digitalen Drucken, umfassend: Herstellen einer Acrylattinten-Basisformulierung; und Dispergieren einer wässrigen Lösung als inverse Emulsion in der Acrylattinten-Basisformulierung.
Verfahren nach Anspruch 6, wobei die Acrylattinten-Basisformulierung durch Mischen einer Farbpigmentkomponente mit einem Acrylatmonomer, -oligomer und/oder -polymer oder einer Mischung derselben hergestellt wird.
Verfahren nach Anspruch 7, wobei das Acrylatmonomer, -oligomer und/oder -polymer oder die Mischung derselben eine kontinuierliche Phase darstellt bzw. darstellen und die wässrige Lösung als emulgierte Flüssigkeit in der kontinuierlichen Phase dispergiert wird.
Verfahren nach Anspruch 7, wobei die Acrylattinten-Basisformulierung ferner durch Einführung eines Rheologiemodifizierungsmittels und/oder eines Stabilisierungsmittels in die Acrylattinten-Basisformulierung hergestellt wird.
Verfahren zum Drucken unter Verwendung einer digitalen lithographischen Druckvorrichtung mit variablen Daten, umfassend: Aufbringen einer invers emulgierten Tintenzusammensetzung auf eine wiederbebilderbare Oberfläche eines Bilderzeugungselements; Verdampfen von Wasser aus der invers emulgierten Tintenzusammensetzung, die auf die wiederbebilderbare Oberfläche des Bilderzeugungselements aufgebracht worden ist; und Übertragen der invers emulgierten Tintenzusammensetzung von der wiederbebilderbaren Oberfläche des Bilderzeugungselements auf ein Bildaufnahmemediensubstrat, wobei die invers emulgierte Tintenzusammensetzung umfasst: eine Acrylattinten-Basisformulierung, die eine Farbpigmentkomponente und ein Acrylatmonomer, -oligomer und/oder -polymer oder eine Mischung derselben beinhaltet, und eine wässrige Lösung, die als inverse Emulsion in der Acrylattinten-Basisformulierung dispergiert ist.