DE102016202278A1

DE102016202278A1 - Prozessschwarz-druckfarbenzusammensetzungen und deren verwendung

Info

Publication number: DE102016202278A1
Application number: DE102016202278.4A
Authority: DE
Inventors: Marcel P. Breton; C. Geoffrey Allen; Biby E. Abraham; Carolyn Moorlag; Mihaela Maria Birau; Aurelian Valeriu Magdalinis
Original assignee: Xerox Corp
Current assignee: Xerox Corp
Priority date: 2015-03-02
Filing date: 2016-02-15
Publication date: 2016-09-08
Anticipated expiration: 2036-02-16
Also published as: DE102016202278B4; US20160257829A1; KR20160106492A; US9434848B1; JP6633934B2; KR102291736B1; CN105936765A; JP2016160434A; CN105936765B

Abstract

Die vorliegende Offenbarung betrifft eine Prozessschwarz-Druckfarbenzusammensetzung für den Offsetdruck, die ein cyanfarbene Farbmittel, das ein Cyan-Pigment umfasst, ein magentafarbenes Farbmittel, das ein Magenta-Pigment umfasst, und ein gelbes Farbmittel umfasst, das ein Gelb-Pigment umfasst, wobei die Prozessschwarz-Druckfarbenzusammensetzung eine Gesamtmenge Pigment von mindestens etwa 15 Gew.-%, einen Photoinitiator, ein Dispersionsmittel und eine härtbare Druckfarbenbindemittelkomponente umfasst, die mindestens eine Komponente umfasst, ausgewählt aus einem härtbaren Monomer und einem härtbaren Oligomer, wobei die Prozessschwarz-Druckfarbenzusammensetzung ein Verhältnis von cyanfarbenem Farbmittel zum gelben Farbmittel von 0,70–0,80:1,0 und ein Verhältnis von magentafarbenem Farbmittel zum gelben Farbmittel von 0,90–0,80:1,0 umfasst und wobei die schwarze Skalenfarbenzusammensetzung kein Kohlenstoffschwarz umfasst. Verfahren zum Herstellen der vorliegenden Prozessschwarz-Druckfarbenzusammensetzungen und Verwenden der Prozessschwarz-Druckfarbenzusammensetzungen werden ebenfalls bereitgestellt.

Description

Typische Lithographie- und Offsetdrucktechniken nutzen Platten, die dauerhaft mit einem Muster versehen sind, und sind daher nur dann von Nutzen, wenn eine große Anzahl von Kopien des gleichen Bilds, wie etwa bei Zeitschriften, Zeitungen usw. gedruckt wird. Die digitale Lithographie oder der digitale Offsetdruck mit variablen Daten wurden als ein System entwickelt, in dem eine nicht mit einem Muster versehen, neu belichtbare Oberfläche auf einem bildgebenden Element (bedruckbares Tuch) verwendet wird, die anfänglich gleichmäßig mit einer Feuchtmittelschicht überzogen ist. Bereiche des Feuchtmittels werden entfernt, indem die Oberfläche einer fokussierten Strahlungsquelle (z. B. einer Laserlichtquelle) ausgesetzt wird, um Taschen zu bilden. Dadurch wird in dem Feuchtmittel ein temporäres Muster auf der nicht mit einem Muster versehenen, neu belichtbaren Oberfläche gebildet. Darauf aufgetragene Druckfarbe wird in den Taschen zurückgehalten, die durch die Entfernung des Feuchtmittels gebildet wurden. Dann wird die mit Druckfarbe versehene Oberfläche mit einem Substrat, wie etwa Papier, Kunststoff oder Metall, in Kontakt gebracht und die Druckfarbe wird von den Taschen in der Feuchtmittelschicht auf das Substrat übertragen. Das Feuchtmittel kann dann entfernt, eine neue gleichmäßige Schicht aus Feuchtmittel auf die neu belichtbare Oberfläche aufgetragen und der Prozess wiederholt werden.
Um die Anforderungen des digitalen Offsetdrucks zu erfüllen, sollten die bei digitalen Offsetdruckarchitekturen verwendeten Druckfarben viele wünschenswerte physikalische und chemische Eigenschaften aufweisen. Die Druckfarben sollten mit den Materialien, mit denen sie in Kontakt kommen, verträglich sein, einschließlich der Druckplatte, dem Feuchtmittel, dem Papier und den verschiedenen Walzen. Die Druckfarbe für digitalen Offsetdruck sollte auch sämtliche funktionalen Anforderungen für das Übertragen und Härten erfüllen.
Viele schwarze Druckfarben im Stand der Technik stellen bei der Verwendung in digitalen Offsetdruckarchitekturen jedoch eine Herausforderung dar. Solche Druckfarben, die üblicherweise mit Kohlenstoffschwarz formuliert werden, absorbieren stark UV-Strahlung und sind inhärent schwerer zu härten als farbige Druckfarben. Hochviskose Kohlenstoffschwarz-Druckfarben, die für den digitalen Offsetdruck am besten geeignet sind, stellen eine noch größere Herausforderung dar, da diese Druckprozesse die Zugabe von Rheologiemodifizierungsmitteln umfassen können, die sich noch weiter negativ auf das Härten der Kohlenstoffschwarz-Druckfarben auswirken. Darüber hinaus können Kohlenstoffschwarz-Druckfarben auch mit den Kohlenstoffschwarz enthaltenden Tüchern wechselwirken, was zu Problemen beim Übertragen führt. Für eine hochauflösende digitale Bildgebung ist eine hohe Übertragungseffizienz erforderlich. Demzufolge bleibt ein Bedarf im Stand der Technik an Formulierungen für schwarze Druckfarben bestehen, die erfolgreich im digitalen Offsetdruck verwendet werden können.
Die vorliegende Offenbarung betrifft eine Prozessschwarz-Druckfarbenzusammensetzung für den Offsetdruck, die ein cyanfarbenes Farbmittel, das ein Cyan-Pigment umfasst, ein magentafarbenes Farbmittel, das ein Magenta-Pigment umfasst, und ein gelbes Farbmittel umfasst, das ein Gelb-Pigment umfasst, wobei die Prozessschwarz-Druckfarbenzusammensetzung eine Gesamtmenge Pigment von mindestens etwa 15 Gew.-%, einen Photoinitiator, ein Dispersionsmittel und eine härtbare Druckfarbenbindemittelkomponente umfasst, die mindestens eine Komponente umfasst, ausgewählt aus einem härtbaren Monomer und einem härtbaren Oligomer, wobei die Prozessschwarz-Druckfarbenzusammensetzung ein Verhältnis von cyanfarbenem Farbmittel zum gelben Farbmittel von 0,70–0,80:1,0 und ein Verhältnis von magentafarbenem Farbmittel zum gelben Farbmittel von 0,90–0,80:1,0 umfasst und wobei die Prozessschwarz-Druckfarbenzusammensetzung kein Kohlenstoffschwarz umfasst.
Die vorliegende Offenbarung stellt auch ein Verfahren zum Herstellen einer Prozessschwarz-Druckfarbenzusammensetzung bereit, wobei das Verfahren Folgendes umfasst: a) Bereitstellen eines cyanfarbenen Farbmittels, das ein Cyan-Pigment umfasst, eines magentafarbenen Farbmittels, das ein Magenta-Pigment umfasst, und eines gelben Farbmittels, das ein Gelb-Pigment umfasst, wobei ein Verhältnis von cyanfarbenem Farbmittel zum gelben Farbmittel von 0,70–0,80:1,0 beträgt und ein Verhältnis von magentafarbenem Farbmittel zum gelben Farbmittel von 0,90–0,80:1,0 beträgt, b) akustisches Mischen der Pigmente, c) akustisches Mischen eines Photoinitiators, eines Dispersionsmittels und mindestens einer härtbaren Druckfarbenbindemittelkomponente, die aus einem Monomer oder einem Oligomer ausgewählt ist, mit den akustisch gemischten Pigmenten, um eine härtbare Druckfarbenmischung zu bilden, und d) das Mahlen der in c) gebildeten härtbaren Druckfarbenmischung, um eine Prozessschwarz-Druckfarbenzusammensetzung zu erhalten, wobei die Prozessschwarz-Druckfarbenzusammensetzung kein Kohlenstoffschwarz enthält.
Des Weiteren wird hier ein Verfahren zum Halbtondrucken bereitgestellt, wobei das Verfahren Folgendes umfasst: Bereitstellen einer cyanfarbenen Druckfarbenzusammensetzung, einer magentafarbenen Druckfarbenzusammensetzung und einer gelben Druckfarbenzusammensetzung, Auftragen der cyanfarbenen Druckfarbenzusammensetzung, der magentafarbenen Druckfarbenzusammensetzung und der gelben Druckfarbenzusammensetzung auf eine neu belichtbare Oberfläche eines bildgebenden Elements, wobei ein Verhältnis der cyanfarbenen Druckfarbenzusammensetzung zur gelben Druckfarbenzusammensetzung 0,70–0,80:1,0 beträgt und ein Verhältnis der magentafarbenen Druckfarbenzusammensetzung zur gelben Druckfarbenzusammensetzung 0,90–0,80:1,0 beträgt; Bilden eines Druckfarbenbilds, Übertragen des Druckfarbenbilds von der neu belichtbaren Oberfläche des bildgebenden Elements auf eine bedruckbare Oberfläche, um ein schwarzes Halbtonbild zu bilden, wobei das schwarze Halbtonbild kein Kohlenstoffschwarz enthält, wobei die cyanfarbene Druckfarbenzusammensetzung mindestens etwa 15 Gew.-% eines Cyan-Pigments umfasst, die magentafarbene Druckfarbenzusammensetzung mindestens etwa 15 Gew.-% eines Magenta-Pigments umfasst und die gelbe Druckfarbenzusammensetzung mindestens etwa 15 Gew.-% eines Gelb-Pigments umfasst, und wobei die cyanfarbene Druckfarbenzusammensetzung, die magentafarbene Druckfarbenzusammensetzung und die gelbe Druckfarbenzusammensetzung jeweils des Weiteren Folgendes umfassen: einen Photoinitiator, ein Dispersionsmittel und eine härtbare Druckfarbenbindemittelkomponente, die mindestens eine Komponente ausgewählt aus einem härtbaren Monomer oder einem härtbaren Oligomer umfasst.
1 zeigt eine schematische Darstellung eines druckfarbenbasierten digitalen Drucksystems für ein variables Bild, das mit den vorliegenden Prozessschwarz-Druckfarbenzusammensetzungen verwendet werden kann.
2 zeigt eine beispielhafte Ausführungsform zur Herstellung der cyanfarbenen Druckfarbe wie in den Beispielen beschrieben.
3 zeigt eine beispielhafte Ausführungsform zur Herstellung der magentafarbenen Druckfarbe wie in den Beispielen beschrieben.
4 zeigt eine beispielhafte Ausführungsform zur Herstellung der gelben Druckfarbe wie in den Beispielen beschrieben.
5 zeigt die Viskositäten einer cyanfarbenen Druckfarbe, einer magentafarbenen Druckfarbe, einer gelben Druckfarbe und einer Prozessschwarz-Druckfarbe bei 35 °C.
6 zeigt die Wirkung der Bilddicke auf die Anzahl von Methylethylketon(MEK)-Doppelhüben bei einer Prozessschwarz-Druckfarbe wie in den Beispielen beschrieben.
Prozessschwarz-Druckfarbenzusammensetzung
Im Folgenden werden beispielhafte Ausführungsformen detailliert in Formulierung und Verwendung beschrieben. Es ist jedoch gedacht, dass jegliches System, das Merkmale der Systeme und Zusammensetzungen wie unten dargelegt enthält, durch den Umfang und Geist der beispielhaften Ausführungsformen eingeschlossen ist.
Beispielhafte Ausführungsformen sollen Alternativen, Modifizierungen und Äquivalente abdecken, wie sie innerhalb des Geists und Umfangs der unten im Detail beschriebenen Zusammensetzungen und Systeme eingeschlossen sein können.
Das modifizierende Wort „etwa“, das im Zusammenhang mit einer Menge verwendet wird, umfasst den genannten Wert und hat die durch den Zusammenhang diktierte Bedeutung (zum Beispiel umfasst es zumindest den Grad von Fehler, der mit der Messung einer bestimmten Menge einhergeht). Bei Verwendung mit einem spezifischen Wert sollte es so aufgefasst werden, dass dieser Wert beschrieben wird.
Wie hier durchgehend verwendet, werden Bereiche als Abkürzungen für eine Beschreibung für jeglichen Wert verwendet, der innerhalb dieses Bereichs liegt. Jeglicher Wert innerhalb des Bereichs kann als Endpunkt des Bereichs gewählt werden.
Sofern nicht anders angegeben sollten alle hier und an anderer Stelle der Patentschrift ausgedrückten Prozentangaben und Mengen so verstanden werden, dass sie sich auf Gewichtsprozent beziehen. Die gegebenen Mengen basieren auf dem aktiven Gewicht des Materials.
Es wird auf die Abbildungen Bezug genommen, um das Verstehen der schwarzen Druckfarbenzusammensetzungen, Verfahren und Systeme der Ausführungsformen aufzunehmen.
Die vorliegende Offenbarung stellt Prozessschwarz-Druckfarben bereit, die kein Kohlenstoffschwarz enthalten, sowie Verfahren zum Drucken unter Verwendung dieser Druckfarben. Die Prozessschwarz-Druckfarben der der vorliegenden Offenbarung zeigen eine ausgezeichnete Übertragungseffizienz und Härtungsleistung sowie eine geringe Tuchkontamination bei Verwendung von digitalen Offsetdruckarchitekturen. Die vorliegenden schwarzen Druckfarben werden so formuliert, dass sie nur cyanfarbene, magentafarbene und gelbe Farbmittel, wie etwa Pigmente, enthalten und/oder durch das Mischen von cyanfarbenen, magentafarbenen und gelben Druckfarben hergestellt werden. Ein Bild aus Prozessschwarz-Druckfarbe kann erhalten werden, indem: 1) die vorliegende Prozessschwarz-Druckfarbe in einer digitalen Offsetdruckarchitektur verwendet wird, oder 2) Halbtondrucken von cyanfarbenen, magentafarbenen und gelben Druckfarben in einer digitalen Offsetdruckarchitektur in den hier beschriebenen Verhältnissen genutzt wird, um ein Bild aus Prozessschwarz-Druckfarbe zu erhalten. Die Vorteile in beiden Fällen sind eine gute Härtung, eine hohe Übertragungseffizienz und eine geringe Tuchkontamination. Im Falle eines gedruckten Prozessschwarz, das unter Verwendung der drei Farben erhalten wurde, kann in der digitalen Offsetdruckarchitektur eine Farbstation entfernt werden oder die Flexibilität kann erhöht werden, da in den 4. Tintenturm der Architektur eine Spezialdruckfarbe (wie etwa Weiß oder Silber) eingeführt werden kann.
Wie hier verwendet, bezeichnet „Prozessschwarz“ eine schwarze Druckfarbe, die aus einer Mischung der drei Farbmittel Cyan, Magenta und Gelb hergestellt wurde. In einigen Ausführungsformen werden die Farbmittel mit einer härtbaren Bindemittelkomponente, die mindestens ein härtbares Monomer und/oder härtbares Oligomer umfasst, mindestens einem Photoinitiator, gegebenenfalls mindestens einem Stabilisator und gegebenenfalls mindestens einem Füllstoff vermischt. In einigen Ausführungsformen umfasst die Prozessschwarz-Druckfarbenzusammensetzung der vorliegenden Offenbarung kein Kohlenstoffschwarz.
Das cyanfarbene Farbmittel umfasst jegliches gewünschte oder effektive cyanfarbene Farbmittel, einschließlich Pigmenten, Mischungen von Pigmenten, Mischungen von Pigmenten und Farbstoffen und dergleichen, vorausgesetzt, dass das cyanfarbene Farbmittel in mindestens einem härtbaren Monomer oder mindestens einem härtbaren Oligomer und mindestens einem Dispersionsmittel gelöst oder dispergiert werden kann. In besonderen Ausführungsformen ist das cyanfarbene Farbmittel ein Pigment.
Beispiele für geeignete Cyan-Pigmente zur Verwendung mit der schwarzen Druckfarbenzusammensetzung der vorliegenden Offenbarung umfassen Kupfer(octadecylsulfonamido)phthalocyanin, das Kupferphthalocyanin-Pigment, das im Colour-Index (C. I.) als C. I. 74160 aufgeführt ist, C. I. Pigment Blue 1, C. I. Pigment Blue 2, C. I. Pigment Blue 3, C. I. Pigment Blue 15, C. I. Pigment Blue 15:2, C. I. Pigment Blue 15:3, C. I. Pigment Blue 15:4, C. I. Pigment Blue 6, C. I. Pigment Blue 22 und dergleichen. In einigen Ausführungsformen wird Pigment Blue 15:3 verwendet, wie etwa Hostaperm Blue B4G von Clariant International Ltd. Muttenz, Schweiz oder Irgalite^® Blue GLO von Ciba Specialty Chemicals, Tarrytown, N. Y.
In einigen Ausführungsformen kann das Cyan-Pigment in der Prozessschwarz-Druckfarbenzusammensetzung der vorliegenden Offenbarung in jeglicher gewünschten oder effektiven Menge vorhanden sein. Zum Beispiel kann das Cyan-Pigment in der vorliegenden Prozessschwarz-Druckfarbenzusammensetzung in einer Menge (nach Gewicht) im Bereich von 0 %–20 % vorhanden sein, wie etwa 4 %–5 %, z. B. 4,28 % oder 4,6 %, basierend auf dem Gesamtgewicht der vorliegenden Prozessschwarz-Druckfarbenzusammensetzung.
Das magentafarbene Farbmittel umfasst jegliches gewünschte oder effektive magentafarbene Farbmittel, einschließlich Pigmenten, Mischungen von Pigmenten, Mischungen von Pigmenten und Farbstoffen und dergleichen, vorausgesetzt, dass das magentafarbene Farbmittel in mindestens einem härtbaren Monomer oder mindestens einem härtbaren Oligomer und mindestens einem Dispersionsmittel gelöst oder dispergiert werden kann. In besonderen Ausführungsformen ist das magentafarbene Farbmittel ein Pigment.
Beispiele für geeignete Magenta-Pigmente zur Verwendung mit der schwarzen Druckfarbenzusammensetzung der vorliegenden Offenbarung umfassen C. I. Pigment Red 5, C. I. Pigment Red 7, C. I. Pigment Red 12, C. I. Pigment Red 48, C. I. Pigment Red 48:1, C. I. Pigment Red 57, C. I. Pigment Red 112, C. I. Pigment Red 122, C. I. Pigment Red 123, C. I. Pigment Red 146, C. I. Pigment Red 168, C. I. Pigment Red 184, C. I. Pigment Red 202, C. I. Pigment Red 207. In besonderen Ausführungsformen wird ein Monoazo-Litholrubin-Pigment wie etwa Pigment Red 57:1 mit einem Colour-Index von 15850:1 verwendet, wie etwa Permanent Rubine L5B01 von Clariant International Ltd. Muttenz, Schweiz.
In einigen Ausführungsformen kann das Magenta-Pigment in der Prozessschwarz-Druckfarbenzusammensetzung der vorliegenden Offenbarung in jeglicher gewünschten oder effektiven Menge vorhanden sein. Zum Beispiel kann das Magenta-Pigment in der schwarzen Druckfarbenzusammensetzung der vorliegenden Offenbarung in einer Menge (nach Gewicht) im Bereich von 0 %–20 % vorhanden sein, wie etwa 0 %–10 %, wie etwa 4 %–7 %, z. B. 5,4 % oder 4,9 %.
Das gelbe Farbmittel umfasst jegliches gewünschte oder effektive gelbe Farbmittel, einschließlich Pigmenten, Mischungen von Pigmenten, Mischungen von Pigmenten und Farbstoffen und dergleichen, vorausgesetzt, dass das gelbe Farbmittel in mindestens einem härtbaren Monomer oder mindestens einem härtbaren Oligomer und mindestens einem Dispersionsmittel gelöst oder dispergiert werden kann. In besonderen Ausführungsformen ist das gelbe Farbmittel ein Pigment.
Beispiele für geeignete Gelb-Pigmente zur Verwendung mit der Prozessschwarz-Druckfarbenzusammensetzung der vorliegenden Offenbarung umfassen C. I. Pigment Yellow 12, C. I. Pigment Yellow 13, C. I. Pigment Yellow 14, C. I. Pigment Yellow 16, C. I. Pigment Yellow 17, C. I. Pigment Yellow 74, C. I. Pigment Yellow 83, C. I. Pigment Yellow 93, C. I. Pigment Yellow 95, C. I. Pigment Yellow 97, C. I. Pigment Yellow 98, C. I. Pigment Yellow 114, C. I. Pigment Yellow 128, C. I. Pigment Yellow 129, C. I. Pigment Yellow 151, C. I. Pigment Yellow 154. In besonderen Ausführungsformen wird C. I. Pigment Yellow 13 oder C. I. Pigment Yellow 14 verwendet.
In einigen Ausführungsformen kann das Gelb-Pigment in der Prozessschwarz-Druckfarbenzusammensetzung der vorliegenden Offenbarung in jeglicher gewünschten oder effektiven Menge vorhanden sein. Zum Beispiel kann das Gelb-Pigment in der Prozessschwarz-Druckfarbenzusammensetzung der vorliegenden Offenbarung in einer Menge (nach Gewicht) im Bereich von 0 %–20 % vorhanden sein, wie etwa 0 %–10 %, wie etwa 4 %–7 %, z. B. 6,1 %.
In einigen Ausführungsformen liegt die Gesamtmenge an Pigment (Cyan-, Magenta- und Gelb-Pigment) in der Prozessschwarz-Druckfarbenzusammensetzung der vorliegenden Offenbarung zwischen 10 Gew.-%–30 Gew.-%, wie etwa 10 Gew.-% bis 20 Gew.-%, wie etwa 10 Gew.-% bis 15 Gew.-%. In einigen Ausführungsformen beträgt die Gesamtmenge Pigment in der Prozessschwarz-Druckfarbenzusammensetzung der vorliegenden Offenbarung mindestens etwa 15 Gew.-%.
In einigen Ausführungsformen beträgt das Verhältnis von cyanfarbenem Farbmittel zum gelben Farbmittel mindestens etwa 0,65:1 bis etwa 0,85:1, wie etwa 0,70–0,80:1, wie etwa 0,70–0,76:1. In einigen Ausführungsformen beträgt das Verhältnis von cyanfarbenem Farbmittel zum gelben Farbmittel 0,70:1. In anderen Ausführungsformen beträgt das Verhältnis von cyanfarbenem Farbmittel zum gelben Farbmittel etwa 0,76:1.
In einigen Ausführungsformen beträgt das Verhältnis von cyanfarbenem Farbmittel zum gelben Farbmittel mindestens etwa 0,65:1 bis etwa 0,85:1, wie etwa 0,70–0,80:1, wie etwa 0,70–0,76:1. In einigen Ausführungsformen beträgt das Verhältnis von cyanfarbenem Farbmittel zum gelben Farbmittel 0,70:1. In anderen Ausführungsformen beträgt das Verhältnis von cyanfarbenem Farbmittel zum gelben Farbmittel etwa 0,76:1.
In einigen Ausführungsformen beträgt das Verhältnis von magentafarbenem Farbmittel zum gelben Farbmittel mindestens etwa 0,75:1 bis etwa 0,85:1, wie etwa 0,80–0,90:1, wie etwa 0,80–0,88:1. In einigen Ausführungsformen beträgt das Verhältnis von magentafarbenem Farbmittel zum gelben Farbmittel 0,88:1. In anderen Ausführungsformen beträgt das Verhältnis von magentafarbenem Farbmittel zum gelben Farbmittel etwa 0,80:1.
Zum Beispiel umfasst die kohlenstoffschwarzfreie Prozessschwarz-Druckfarbenzusammensetzung der vorliegenden Offenbarung in besonderen Ausführungsformen ein cyanfarbenes Farbmittel, das ein Pigment wie etwa Pigment Blue 15:3 ist, ein magentafarbenes Farbmittel, das ein Pigment wie etwa Pigment Red 57:1 ist, und ein gelbes Farbmittel, das ein Pigment wie etwa Pigment Yellow 14 oder Pigment Yellow 13 ist, wobei jedes der Pigmente jeweils in einem Verhältnis von 0,70:0,88:1,0 verwendet wird. In einigen Ausführungsformen beträgt das Verhältnis von Pigment Blue 15:3, Pigment Red 57:1, Pigment Yellow 14 oder Pigment Yellow 13 0,76:0,80:1,0.
In einigen Ausführungsformen umfasst die schwarze Druckfarbe der vorliegenden Offenbarung des Weiteren ein Bindemittel, einschließlich Dispersionsmitteln, einer härtbaren Bindemittelkomponente, einschließlich härtbarer Monomere oder Oligomere, Photoinitiatoren, gegebenenfalls Stabilisatoren und gegebenenfalls Füllstoffen. In Ausführungsformen umfassen geeignete Dispersionsmittel Copolymere und Blockcopolymere, die pigmentaffine Gruppen enthalten, wie etwa Amine, Ester, Alkohole und Carbonsäuren. Erläuternde Beispiele für geeignete Dispersionsmittel umfassen Dispersionsmittel ausgewählt aus Efka^® 4008, Efka^® 4009, Efka^® 4047, Efka^® 4520, Efka^® 4010, Efka^® 4015, Efka^® 4020, Efka^® 4050, Efka^® 4055, Efka^® 4080, Efka^® 4300, Efka^® 4330, Efka^® 4400, Efka^® 4401, Efka^® 4403, Efka^® 4406, Efka^® 4800, die alle erhältlich sind von der BASF, Charlotte, North Carolina, Disperbyk^® 101, Disperbyk^® 102, Disperbyk^® 107, Disperbyk^® 108, Disperbyk^® 109, Disperbyk^® 110, Disperbyk^® 111, Disperbyk^® 112, Disperbyk^® 115, Disperbyk^® 162, Disperbyk^® 163, Disperbyk^® 164, Disperbyk^® 2001, die alle erhältlich sind von BYK Additives & Instruments, Wesel, Deutschland, Solsperse^® 24000 SC/GR, Solsperse^® 26000, Solsperse^® 32000, Solsperse^® 36000, Solsperse^® 39000, Solsperse^® 41000, Solsperse^® 71000 oder Solsperse^® J-180, die alle erhältlich sind von Lubrizol Advanced Materials, Inc. Cleveland, Ohio oder Mischungen oder Kombinationen davon.
In besonderen Ausführungsformen wird Solsperse^® J-180 oder Solsperse^® 32000 verwendet. Das Dispersionsmittel kann in der Prozessschwarz-Druckfarbenzusammensetzung der vorliegenden Offenbarung in einer Menge von etwa 0 Gew.-% bis etwa 20 Gew.-% vorhanden sein, wie etwa 1 Gew.-% bis etwa 10 Gew.-%, wie etwa 4 Gew.-% bis etwa 6 Gew.-%.
In einigen Ausführungsformen umfasst die Prozessschwarz-Druckfarbenzusammensetzung der vorliegenden Offenbarung des Weiteren Komponenten wie etwa ein härtbares Monomer. Beispiele für geeignete Materialien umfassen radikalisch härtbare Monomerverbindungen wie etwa Acrylat- und Methacrylatmonomerverbindungen. Spezifische Beispiele für Acrylat- und Methacryaltmonomere umfassen (sind aber nicht beschränkt auf) Isobornylacrylat, Isobornylmethacrylat, Laurylacrylat, Laurylmethacrylat, Isodecylacrylat, Isodecylmethacrylat, Caprolactonacrylat, 2-Phenoxyethylacrylat, Isooctylacrylat, Isooctylmethacrylat, Butylacrylat, alkoxyliertes Laurylacrylat, ethoxyliertes Nonylphenolacrylat, ethoxyliertes Nonylphenolmethacrylat, ethoxyliertes Hydroxyethylmethacrylat, Methoxypolyethylenglykolmonoacrylat, Methoxypolyethylenglykolmonomethacrylat, Tetrahydrofurfurylmethacrylat, Tetrahydrofurfurylmethacrylat und dergleichen sowie Mischungen und Kombinationen davon.
In besonderen Ausführungsformen wird propoxyliertes Trimethylolpropantriacrylat, wie etwa SR-501 (auch bekannt als CD501) von Sartomer Co. verwendet. Die Monomere können in der schwarzen Druckfarbenzusammensetzung der vorliegenden Offenbarung in einer Menge von etwa 0 Gew.-% bis etwa 50 Gew.-% vorhanden sein, wie etwa 1 Gew.-% bis etwa 30 Gew.-%, wie etwa 5 Gew.-% bis etwa 30 Gew.-%, wie etwa 5,5 Gew.-% bis etwa 11,5 Gew.-%.
In einigen Ausführungsformen umfasst die Prozessschwarz-Druckfarbenzusammensetzung der vorliegenden Offenbarung ein härtbares Oligomer. Geeignete härtbare Oligomere umfassen, sind aber nicht beschränkt auf acrylierte Polyester, acrylierte Polyether, acrylierte Epoxide, Urethanacrylate und Pentaerythrittetraacrylat. Spezifische Beispiele geeigneter acrylierter Oligomere umfassen, sind aber nicht beschränkt auf acrylierte Polyesteroligomere, wie etwa CN2255^®, CN2256^®, CN294E^® (Sartomer Co.) und dergleichen, acrylierte Urethanoligomere, acrylierte Epoxyoligomere, wie etwa CN2204^®, CN110^® (Sartomer Co.) und dergleichen sowie Mischungen und Kombinationen davon. Die Oligomere können in der Prozessschwarz-Druckfarbenzusammensetzung in einer Menge von etwa 0 Gew.-% bis etwa 80 Gew.-% vorhanden sein, wie etwa 1 Gew.-% bis etwa 70 Gew.-%, wie etwa 4 Gew.-% bis etwa 67 Gew.-%, basierend auf dem Gesamtgewicht der vorliegenden Prozessschwarz-Druckfarbenzusammensetzung.
In einige Ausführungsformen werden CN294E^® und CN2256 ^® verwendet. In einigen Ausführungsformen ist CN294E^® in der Prozessschwarz-Druckfarbenzusammensetzung in einer Menge von etwa 55 Gew.-% bis 65 Gew.-% vorhanden. In einigen Ausführungsformen ist CN2256^® in der Prozessschwarz-Druckfarbenzusammensetzung in einer Menge von etwa 0 Gew.-% bis 10 Gew.-% vorhanden. In einigen Ausführungsformen wird CN2256^® verwendet, um die Bindekraft der Prozessschwarz-Druckfarbenzusammensetzung der vorliegenden Offenbarung zu erhöhen (zum Beispiel die „Läufigkeit“ zu verringern).
In einigen Ausführungsformen umfasst die vorliegende Prozessschwarz-Druckfarbenzusammensetzung einen Photoinitiator wie etwa einen α-Hydroxyketon-Photoinitiator (einschließlich der α-Hydroxyketon-Photoinitatoren, die unter dem Handelsnamen IRGACURE^® 184, IRGACURE^® 500, DAROCUR^® 1173 und IRGACURE^® 2959 verkauft und von der BASF hergestellt werden), α-Aminoketon-Photoinitiatoren (einschließlich der α-Aminoketon-Photoinitiatoren IRGACURE^® 369, IRGACURE^® 379, IRGACURE^® 907 und IRGACURE^® 1300, die von der BASF hergestellt werden) und Bisacylphosphin-Photoinitiatoren (einschließlich der Bisacylphospin-Photoinitiatoren, die unter dem Handelsnamen IRGACURE^® 819, IRGACURE^® 819DW und IRGACURE^® 2022 verkauft und von der BASF hergestellt werden). Andere geeignete Photoinitiatoren umfassen Monoacylphosphinoxid und Bisacylphosphinoxid, wie etwa 2,4,6-Trimethylbenzoylbiphenylphosphinoxid (hergestellt von der BASF unter dem Handelsnamen UCIRIN^® TPO); Ethyl-2,4,6-trimethylbenzoylphenylphosphinat (hergestellt von der BASF unter dem Handelsnamen LUCIRIN^® TPO-L); Mono- und Bisacylphosphin-Photoinitiatoren (wie IRGACURE^® 1700, IRGACURE^® 1800, IRGACURE^® 1850 und DAROCUR^® 4265, hergestellt von der BASF), Benzyldimethylketal-Photoinitiatoren (wie etwa IRGACURE^® 651, das von der BASF hergestellt wird) und Oligo[2-hydroxy-2-methyl-1-[4-(1-methylvinyl)phenyl]propanon] (erhältlich als Esacure KIP 150 von Lamberti) und dergleichen sowie Mischungen und Kombinationen davon.
Der Photoinitiator kann in der Prozessschwarz-Druckfarbenzusammensetzung der vorliegenden Offenbarung in einer Menge von etwa 0 Gew.-% bis etwa 7 Gew.-% vorhanden sein, wie etwa von 0 Gew.-% bis etwa 5 Gew.-%, wie etwa von 1 Gew.-% bis etwa 4 Gew.-%.
In einigen Ausführungsformen umfasst die Prozessschwarz-Druckfarbenzusammensetzung der vorliegenden Offenbarung einen Stabilisator wie etwa IRGASTAB^® UV10, erhältlich von der BASF, oder CN3216, erhältlich von Sartomer Co. Der Stabilisator kann in der Prozessschwarz-Druckfarbenzusammensetzung in einer Menge von etwa 0 Gew.-% bis etwa 5 Gew.-% vorhanden sein, wie etwa von 0,9 Gew.-% bis etwa 4 Gew.-%, wie etwa von 1 Gew.-% bis etwa 2 Gew.-%.
In einigen Ausführungsformen umfasst die Prozessschwarz-Druckfarbenzusammensetzung der vorliegenden Offenbarung Füllstoffe. Geeignete Füllstoffe können amorphen, Diatomeen-, pyrogenen Quarz- und kristalline Kieselsäure,Tonerden, Aluminiumsilikate, Magnesiumaluminiumsilikate, Talk, Glimmer, delaminierte Tonerden, Calciumcarbonate und -silikate, Gips, Bariumsulfat, Zink, Calciumzinkmolybdate, Zinkoxid, Phosphosilikate und Borsilikate von Calcium, Barium und Strontium, Bariummetaborat-Monohydrat und dergleichen umfassen, sind aber nicht darauf beschränkt. In besonderen Ausführungsformen kann der Füllstoff eine Tonerde von Southern Clay Products, Gonzales Texas, e.g CLAYTONE^® HA und CLAYTONE^® HY sein. In einigen Ausführungsformen kann der Füllstoff in der Prozessschwarz-Druckfarbenzusammensetzung der vorliegenden Offenbarung in einer Menge von etwa 0 Gew.-% bis etwa 25 Gew.-% vorhanden sein, wie etwa von 1 Gew.-% bis etwa 10 Gew.-%, wie etwa von 1 Gew.-% bis etwa 5 Gew.-%.
In einigen Ausführungsformen wird der Farbwert der Prozessschwarz-Druckfarbenzusammensetzung in der vorliegenden Offenbarung quantitativ unter Verwendung der L*-, a*- und b*-Koordinaten beschrieben, wie sie nach CIELAB^® definiert sind. CIELAB^® ist der Farbraum, wie er durch die Internationale Beleuchtungskommission (Commission Internationale de l’Eclairage, CIE) beschrieben wird. Nach der CIELAB^®-Definition ergibt eine Helligkeit L* = 100 weiß und eine Helligkeit von L* = 0 ergibt schwarz. In einigen Ausführungsformen liegt der Zielwert für L* für die Prozessschwarz-Druckfarbenzusammensetzung gemäß der vorliegenden Offenbarung im Bereich von etwa 0–40, wie etwa von 15–35, wie etwa von 20–25.
Wie im Fachbereich bekannt, entspricht die „a*“-Dimension dem Anteil von Magenta, der in der Farbe vorhanden ist. Positive „a*“-Werte geben das Vorhandensein von Magenta an und negative „a*“-Werte geben Grün an. In einigen Ausführungsformen liegt der a*-Wert für die Prozessschwarz-Druckfarbenzusammensetzung gemäß der vorliegenden Offenbarung im Bereich von etwa 1–4, wie etwa von 1,5 bis etwa 3,8.
Die „b*“-Dimension entspricht der Menge von Cyan oder Gelb in der Farbe. Positive „b*“-Werte geben das Vorhandensein von Cyan an und negative „b*“-Werte geben das Vorhandensein von Gelb an. In einigen Ausführungsformen liegt der b*-Wert für die Prozessschwarz-Druckfarbenzusammensetzung gemäß der vorliegenden Offenbarung im Bereich von etwa 3–4,5, wie etwa 4,1–4,3.
In einigen Ausführungsformen werden die Farbwerte der Prozessschwarz-Druckfarbe der vorliegenden Offenbarung unter Bezug auf Bilddaten und einem bestimmten Farbraum bestimmt. Zwischen den identifizierten Farbwerten in dem gewählten Farbraum und einem vorbestimmten Farbwert für schwarze Druckfarbe in dem Farbraum kann ein Abstand bestimmt werden. Dieser Abstand bezeichnet eine quantifizierbaren Betrag zwischen Farbwerten, der für das menschliche Auge wahrnehmbar oder nicht wahrnehmbar sein kann. In einigen Ausführungsformen werden die L*-, a*- und b*-Werte unter Verwendung eines dünnen Films der vorliegenden Prozessschwarz-Druckfarbenzusammensetzung bewertet, wobei der dünne Film auf ein Substrat aufgebracht wird und eine optische Dichte im Bereich von etwa 1,0 bis etwa 2,0 aufweist. In einigen Ausführungsformen ist das Substrat Digital-Color-Elite-Gloss(DCEG)-Papier von XEROX^®.
In einigen Ausführungsformen werden die oben für die Prozessschwarz-Druckfarbe der vorliegenden Offenbarung beschriebenen Werte für L*, a* und b* mit einem Pantone^®-Standard für Schwarz verglichen, z. B. dem Pantone^®-Standard für Schwarz, bei dem L* 22,07 ist, a* 1,57 ist und b* 4,26 ist, wie in den Beispielen beschrieben. Wie im Fachgebiet bekannt, ist Pantone^® ein standardisiertes Farbanpassungssystem, das ein Zahlensystem zur Identifizierung von Farben verwendet.
Der Begriff „dE2000“ gibt an, dass die standardmäßige CIEdE2000-Formel, die von CIELAB^® veröffentlicht wurde, berechnet wurde, um einen dE2000-Wert zu liefern, der ein Maß für den Farbabstand zwischen zwei Farben ist. Je größer der dE2000-Wert ist, desto größer ist der Farbabstand. Ein dE2000 von 1,5 bis 2 wird im Allgemeinen als grenzwertig für die visuelle Wahrnehmung betrachtet. In einigen Ausführungsformen liegt der dE2000-Wert für die Prozessschwarz-Druckfarbenzusammensetzungen gemäß der vorliegenden Offenbarung im Vergleich zu einem Pantone^®-Standard bei weniger als 3, wie etwa weniger als etwa 2.
In einigen Ausführungsformen fällt die Viskosität der vorliegenden Prozessschwarz-Druckfarbenzusammensetzung bei hohen Schergeschwindigkeiten ab, ähnliche wie bei herkömmlichen Prozessschwarz-Druckfarbenzusammensetzung, wie in den unten folgenden Beispielen gezeigt. In einigen Ausführungsformen kann die Prozessschwarz-Druckfarbenzusammensetzung der vorliegenden Offenbarung eine Viskosität von etwa 5.000 Centipoise bis etwa 3,66·10⁶ Centipoise bei 35 °C bei einer Schergeschwindigkeit von 0,1 s^–1 aufweisen, typischerweise mehr zwischen etwa 1,00·10⁵ bis etwa 5,00·10⁶. Alternativ kann die Prozessschwarz-Druckfarbenzusammensetzung der vorliegenden Offenbarung einen Scherverdünnungsindex (Viskosität bei 40 s^–1/Viskosität bei 10 s^–1) bei 35 °C von etwa 0,10 bis etwa 0,60 aufweisen, typischerweise mehr von etwa 0,60.
Verfahren zum Herstellen der Prozessschwarz-Druckfarbe
Die Prozessschwarz-Druckfarbenzusammensetzungen der vorliegenden Offenbarung können mittels jeglichem gewünschten oder geeigneten Verfahren hergestellt werden. In einigen Ausführungsformen kann das cyanfarbene Farbmittel, das zum Beispiel ein Cyan-Pigment umfasst, das magentafarbene Farbmittel, das zum Beispiel ein Magenta-Pigment umfasst, und das gelbe Farbmittel, das zum Beispiel ein Gelb-Pigment umfasst, in den hier beschriebenen Verhältnissen mittels akustischem Mischen vermischt werden, bevor die verbleibenden Komponenten, z. B. Dispersionsmittel, Monomere, Oligomere, Photoinitiatoren, Stabilisatoren und Füllstoffe verarbeitet werden. In einigen Ausführungsformen kann das akustische Mischen unter Verwendung eines akustischen Mischer durchgeführt werden, der einen geschlossenen Behälter ohne Propellerrührer umfasst, und der eine niederfrequente, hochintensive akustische Energie nutzt, um das gewünschte Mischen oder Vermengen zu bieten, das für die Herstellung der Prozessschwarz-Druckfarbenzusammensetzung der vorliegenden Offenbarung verwendet wird.
Probleme, die bei der Verwendung von herkömmlichen Mischern, die Propellerrührer besitzen, auftreten können, umfassen einen moderaten Mischzyklus, begrenzte Mischfähigkeit bei hoher Viskosität, viskose Erwärmung, begrenzte Beladungsfähigkeit mit Füllstoff, Mischen mit lokalisierter hoher Scherung, sind aber nicht darauf beschränkt. Darüber hinaus kann herkömmliches Mischen ein Kontaktmischen erfordern, sodass eine Reinigung der Propellerrührer ein zusätzlicher, im Verfahren zu verwendender Schritt ist.
Im Gegensatz dazu umfassen die Vorteile im Zusammenhang mit der Verwendung eines akustischen Mischers einen schnellen Mischzyklus, eine ausgezeichnete Mischfähigkeit bei hoher Viskosität, geringe Wärmeerzeugung, einen hohen Füllstoffbeladungsanteil, hochintensives Mischen im gesamten Volumen des zu mischenden Materials sowie hygienisches und abgedichtetes, kontaktfreies Mischen.
Der gewählte akustische Mischer gemäß der vorliegenden Offenbarung bietet ein Mischen, bei dem ein gleichbleibendes Scherfeld im gesamten Behälter angewandt wird, und kann daher insbesondere für das Mischen von Pigmenten geeignet sein, die zur Herstellung der Prozessschwarz-Druckfarbenzusammensetzung der vorliegenden Offenbarung verwendet werden.
In einigen Ausführungsformen umfasst ein geeigneter akustischer Mischer zur Verwendung gemäß der vorliegenden Offenbarung LABRAM-Mischer und RESONANTACOUSTIC^®-Mischer, ohne Propellerrührer, die kommerziell von der Firma RESODYN^TM Acoustic Mixers, Inc. (Butte, Montana) erhältlich sind. Der akustische Mischer wird bei einer Resonanzfrequenz betrieben. Um das Mischmaterial anzuregen, wird ein sorgfältig gesteuerter, elektromechanischer Oszillator verwendet. In einigen Ausführungsformen werden die Farbmittel, einschließlich der Pigmente, mit einem akustischen Mischer bei einer Frequenz von etwa 15 Hertz bis etwa 2000 Hertz gemischt, in Ausführungsformen von etwa 30 Hertz bis etwa 1000 Hertz, zum Beispiel etwa 60 Hertz. Das gesamte System kann in Resonanz oszillieren, was einen hocheffizienten Energietransfer und ein rasches Mischen der Pigmente der vorliegenden Prozessschwarz-Druckfarbenzusammensetzung erlaubt.
Akustische Mischer, wie etwa die von der RESODYN^TM Acoustic Mixers, Inc. erhältlichen, legen eine hochintensive, niederfrequente akustische Energie an, um so eine Scherung und ein äußerst effizientes Mischen von Materialien in verschiedenen physikalischen Zuständen zu ermöglichen. In Ausführungsformen erfolgt das optimale Benetzen des Pigments und das nachfolgende Mischen in das Trägerbindemittel, z. B. Dispersionsmittel, Monomere, usw. in einem akustischen Mischer bei einer Beschleunigung von etwa 30 bis etwa 110 g, wobei g die Erdbeschleunigung ist und als etwa 9,81 m²/s definiert ist, und bei einer angelegten Prozentintensität von etwa 50 bis etwa 100 Prozentintensität.
In Ausführungsformen kann ein akustischer Mischer Anwendungen handhaben, die von Gas-Flüssig-Hydrierungen bis zum Mischen von Pulvern und Beschichten von beladenen Harzen mit Viskositäten von bis zu 100 Millionen Centipoise (cP), in Ausführungsformen von etwa 1 Millionen cP bis etwa 80 Millionen cP reichen, was mit Viskositäten der Prozessschwarz-Druckfarbenzusammensetzungen der vorliegenden Anmeldung übereinstimmt. Verglichen mit einem Propellerrührer-basierten Mischer kann ein akustischer Mischer ohne Weiteres eine gute Pigmentbenetzung innerhalb kürzester Zeit erreichen, in Ausführungsformen von etwa 1 Minute bis etwa 300 Minuten, in anderen Ausführungsformen von etwa 2 Minuten bis etwa 60 Minuten, wie etwa von 10 Minuten bis 60 Minuten.
In besonderen Ausführungsformen werden das cyanfarbene Farbmittel, das zum Beispiel ein Cyan-Pigment umfasst, das magentafarbene Farbmittel, das zum Beispiel ein Magenta-Pigment umfasst, und das gelbe Farbmittel, das zum Beispiel ein Gelb-Pigment umfasst, mit einem akustischen Mischer wie etwa dem akustischen Mischer RESODYN^TM von der RESODYN^TM Acoustic Mixers, Inc. benetzt.
In einigen Ausführungsformen werden nach dem guten Vermengen der Farbmittel das Dispersionsmittel, härtbare Monomere und/oder Oligomere, Photoinitiatoren und gegebenenfalls Stabilisatoren und gegebenenfalls Füllstoffe zu den akustisch gemischten Farbstoffen, die Pigmente umfassen, gegeben und die Mischung wird dann weiter etwa 1 Minute bis etwa 300 Minuten lang, in anderen Ausführungsformen von etwa 2 Minuten bis etwa 60 Minuten lang, wie etwa von 10 Minuten bis etwa 60 Minuten lang einem akustischen Mischen unterzogen. Das akustische Mischen wird bei einer Frequenz von etwa 30 Hertz bis etwa 1000 Hertz, zum Beispiel etwa 60 Hertz, bei einer Beschleunigung von etwa 30 bis etwa 110 g und einer angelegten Prozentintensität von etwa 50 bis etwa 100 Prozent angelegt.
In einigen Ausführungsformen wird die verarbeitete Probe nach dem akustischen Mischen dann in in einen Mischbehälter abgeführt, wie etwa einem Metallbecher. Der Behälter wird auf eine Temperatur innerhalb eines Bereichs von etwa 40 °C bis etwa 95 °C oder von etwa 55 °C bis etwa 85 °C oder von etwa 65 °C bis etwa 80 °C erhitzt. Die homogene Mischung wird dann über einen Zeitraum von etwa 5 Minuten bis etwa 80 Minuten oder von etwa 25 bis etwa 60 Minuten oder von etwa 30 bis etwa 45 Minuten vermischt.
In einigen Ausführungsformen wird die homogene Mischung bis auf etwa Raumtemperatur gekühlt und dann vermahlen. In einigen Ausführungsformen erfolgt das Mahlen zum Beispiel unter Verwendung eines 3-Walzen-Walzwerk, durch das die homogene Mischung zwischen etwa 2 Mal bis etwa 10 Mal oder von 3 bis 7 Mal oder 5 Mal, typischerweise 3 Mal oder noch bevorzugter 2 Mal durchgeleitet wird. Die pigmentierte strahlungshärtbare Druckfarbenzusammensetzung kann ausreichend oft vermahlen werden, sodass Agglomerate, die womöglich vorhanden sind, auf eine Partikelgröße von weniger als etwa 1 µm verringert werden, zum Beispiel gemessen mittels eines BYK-Grindometers, um die Prozessschwarz-Druckfarbenzusammensetzung der vorliegenden Offenbarung zu liefern. In einigen Ausführungsformen wird die Partikelgröße innerhalb eines Bereichs von etwa 0,01 bis etwa 1 µm oder von etwa 0,05 bis etwa 0,9 µm oder von etwa 0,1 bis etwa 0,85 µm verringert.
Verfahren zum digitalen Offsetdrucken unter Verwendung der vorliegenden Druckfarbenzusammensetzungen
Die vorliegende Offenbarung stellt des Weiteren ein Verfahren zum digitalen Offsetdrucken bereit, das das Aufbringen der Prozessschwarz-Druckfarbenzusammensetzung der vorliegenden Offenbarung auf eine neu belichtbare Oberfläche eines bildgebenden Elements, wobei auf dem neu belichtbaren bildgebenden Element ein Feuchtmittel aufgebracht ist, das Bilden eines Druckfarbenbilds und das Übertragen der Druckfarbe von der neu belichtbaren Oberfläche des bildgebenden Elements auf ein bedruckbares Substrat umfasst.
Eine beispielhafte digitale Offsetdruckarchitektur ist in 1 gezeigt. Wie in 1 gezeigt, kann ein beispielhaftes System 100 ein bildgebendes Element 110 umfassen. Das bildgebende Element 110 in der in 1 gezeigten Ausführungsform ist eine Trommel, jedoch ist dies eine beispielhafte Darstellung, die nicht so aufgefasst werden sollte, dass Ausführungsformen, in denen das bildgebende Element 110 eine Platte oder ein Band umfasst oder eine andere derzeit bekannte oder später entwickelte Konfiguration umfasst, ausgeschlossen sind. Die neu belichtbare Oberfläche 110(a) kann aus Materialen gebildet sein, die zum Beispiel eine Materialklasse umfassen, die üblicherweise als Silikone bezeichnet wird, einschließlich Fluorsilikon, unter anderem. Die neu belichtbare Oberfläche kann aus einer vergleichsweise dünnen Schicht auf einer Einbauschicht gebildet sein, wobei eine Dicke der vergleichsweise dünnen Schicht so gewählt wird, um Druck- oder Kennzeichnungsleistung, Haltbarkeit und Herstellbarkeit im Gleichgewicht zu halten.
Die US-Patentanmeldung Nr. 13/095,714 („Anmeldung 714“) mit dem Titel „Variable Data Lithography System,“ die am 27. April 2011 von Timothy Stowe et al. eingereicht wurde und jetzt das US-Patent 2012/0103212 ist, das allgemein übertragen wurde und dessen Offenbarung hier durch Nennung in ihrer Gesamtheit aufgenommen ist, gibt Details des bildgebenden Elements 110 wieder, einschließlich eines bildgebenden Elements 110, das aus einer neu belichtbaren Oberflächenschicht 110(a) besteht, die über einer strukturellen Einbauschicht gebildet ist, die zum Beispiel ein zylindrischer Kern oder eine oder mehrere strukturelle Schichten über einem zylindrischen Kern sein kann.
Das bildgebende Element 110 wird verwendet, um an einem Übertragungswalzenspalt 112 ein Druckfarbenbild auf ein Bild empfangendes Mediumsubstrat 114 aufzutragen. Der Übertragungswalzenspalt 112 wird durch einen Presseur 118 gebildet, der Teil eines Bildübertragungsmechanismus 160 ist und in Richtung des bildgebenden Elements 110 Druck ausübt. Das Bild empfangende Mediumsubstrat 114 umfasst jegliche besondere Zusammensetzung oder Form wie zum Beispiel Papier, Kunststoff, gefaltete Pappe, Kraftpapier, transparente Substrate, metallische Substrate oder Etiketten, ist aber nicht darauf beschränkt. Das beispielhafte System 100 kann zum Erzeugen von Bildern auf einer breiten Vielfalt von Bild empfangenden Mediumsubstraten verwendet werden. Die Anmeldung 714 erklärt auch den großen Spielraum der Kennzeichnungs-(Druck-)materialien, die verwendet werden können.
Das beispielhafte System 100 umfasst ein Feuchtmittelsystem 120, das im Allgemeinen aus einer Reihe von Walzen besteht, die sich als Feuchtwalzen oder ein Feuchtwerk betrachtet lassen, um die neu belichtbare Oberfläche des bildgebenden Elements 110 gleichmäßig mit Feuchtmittel zu benetzen. Ein Zweck des Feuchtmittelsystems 120 ist, eine Feuchtmittelschicht, die im Allgemeinen eine gleichmäßige und kontrollierte Dicke aufweist, auf die neu belichtbare Oberfläche des bildgebenden Elements 110 abzugeben. Es ist bekannt, dass ein Feuchtmittel wie etwa Feuchtwasser im Wesentlichen Wasser, gegebenenfalls mit geringen Mengen von Isopropylalkohol oder Ethanol umfassen kann, die zugesetzt werden, um die Oberflächenspannung zu verringern sowie die Verdampfungsenergie zu senken, die notwendig ist, um die nachfolgende lasergestützte Musterbildung zu unterstützen, wie im Folgenden genauer beschrieben wird. Außerdem können geringe Mengen bestimmter Tenside zu dem Feuchtwasser gegeben werden. Alternativ können andere geeignete Feuchtmittel verwendet werden, um die Leistung der druckfarbenbasierten digitalen Lithographiesysteme zu verbessern. Beispielhafte Feuchtmittel umfassen Wasser, Novec 7600 (1,1,1,2,3,3-Hexafluor-4-(1,1,2,3,3,3-hexafluorpropoxy)pentan) und D4 (Octamethylcyclotetrasiloxan). Andere geeignete Feuchtmittel werden beispielsweise in der gleichzeitig anhängigen US-Patentanmeldung 13/284,114 offenbart, die am 28. Oktober 2011 eingereicht wurde, jetzt das US-Patent Nr. 2013/0104756 ist und den Titel „Dampening Fluid For Digital Lithographic Printing.“ trägt.
Sobald das Feuchtmittel auf die neu belichtbare Oberfläche des bildgebenden Elements 110 dosiert wurde, kann eine Dicke des Feuchtmittels unter Verwendung eines Sensors (nicht gezeigt) gemessen werden, der ein Feedback liefert, um die Dosierung des Feuchtmittels auf die neu belichtbare Oberfläche des bildgebenden Elements 110 durch das Feuchtmittelsystem 120 zu steuern.
Nachdem eine exakte und gleichmäßige Menge Feuchtmittel von dem Feuchtmittelsystem 120 auf die neu belichtbare Oberfläche des bildgebenden Elements 110 gegeben wurde, kann ein optisches Musterbildungsuntersystem 130 verwendet werden, um in der gleichmäßigen Feuchtmittelschicht durch eine bildweise Musterbildung in der Feuchtmittelschicht unter Verwendung von zum Beispiel Laserenergie selektiv ein latentes Bild zu bilden. Typischerweise absorbiert das Feuchtmittel die optische Energie (IR oder sichtbar) nicht effizient. Die neu belichtbare Oberfläche des bildgebenden Elements 110 sollte idealerweise die meiste Laserenergie (sichtbar oder nicht sichtbar, wie etwa IR), die von dem optischen Musterbildungsuntersystem 130 emittiert wird, nahe der Oberfläche absorbieren, um einen Energieverlust durch Erhitzen des Feuchtmittels zu minimieren und die laterale Ausbreitung der Wärme zu minimieren, um eine hohe räumliche Auflösungsfähigkeit zu bewahren. Alternativ kann eine geeignete strahlungsempfindliche Komponente zu dem Feuchtmittel gegeben werden, um die Absorption der einfallenden Laserstrahlungsenergie zu unterstützen. Während das optische Musterbildungsuntersystem 130 oben als ein Laseremitter beschrieben wird, versteht sich, dass eine Vielzahl verschiedener Systeme verwendet werden kann, um die optische Energie zur Musterbildung im Feuchtmittel abzugeben.
Die beim Musterbildungsprozess ablaufenden mechanischen Einzelheiten, die durch das optische Musterbildungsuntersystem 130 des beispielhaften Systems 100 durchgeführt werden, werden in Bezug auf 5 der Anmeldung 714 detailliert beschrieben. Kurz gesagt führt die Anwendung der optischen Musterbildungsenergie von dem optischen Musterbildungsuntersystem 130 zu einem selektiven Entfernen von Teilen der Schicht des Feuchtmittels.
Nach der Musterbildung der Feuchtmittelschicht durch das optische Musterbildungsuntersystem 130 wird die mit einem Muster versehene Schicht über der neu belichtbaren Oberfläche des bildgebenden Elements 110 einem Farbwalzenuntersystem 140 präsentiert. Das Farbwalzenuntersystem 140 wird verwendet, um eine gleichmäßige Druckfarbenschicht über der Schicht aus Feuchtmittel und der neu belichtbaren Oberfläche des bildgebenden Elements 110 aufzutragen. Das Farbwalzenuntersystem 140 kann eine Aniloxwalze verwenden, um eine lithographische Offset-Druckfarbe, wie etwa die Prozessschwarz-Druckfarbenzusammensetzungen der vorliegenden Offenbarung, auf eine oder mehrere Druckfarben bildende Walzen abzugeben, die mit der neu belichtbaren Oberflächenschicht des bildgebenden Elements 110 in Kontakt stehen. Getrennt davon kann das Farbwalzenuntersystem 140 andere herkömmliche Elemente wie etwa eine Reihe von Dosierwalzen umfassen, um eine exakte Zuführungsgeschwindigkeit der Druckfarbe auf die neu belichtbare Oberfläche zu bieten. Das Farbwalzenuntersystem 140 kann die Druckfarbe in den Taschen, die die bildgebenden Teile der neu belichtbaren Oberfläche darstellen, abgeben, während Druckfarbe auf nicht formatierten Bereichen des Feuchtmittels nicht auf diesen Bereichen haften bleibt.
Die Bindekraft und Viskosität der Druckfarbe, die auf der neu belichtbaren Schicht des bildgebenden Elements 110 liegt, kann durch eine Anzahl von Mechanismen modifiziert werden. Ein solcher Mechanismus kann die Verwendung eines Rheologiesteuerungsuntersystems (des komplexen Verlustmoduls) 150 beinhalten. Das Rheologiesteuerungssystem 150 kann auf der neu belichtbaren Oberfläche eine teilweise vernetzte Schicht aus Druckfarbe bilden, zum Beispiel um die Haftkraft der Druckfarbe bezüglich der neu belichtbaren Oberflächenschicht zu erhöhen. Härtungsmechanismen können optisches oder Photohärten, Härten durch Hitze, Trocknen oder verschiedene Formen des chemischen Härtens umfassen. Nach dem Übertragen von der neu belichtbaren Schicht auf das Substrat, das zum Beispiel aus Papier, Kunststoff oder Metall hergestellt sein kann, kann die Druckfarbe dann erneut UV-Licht ausgesetzt werden, um die Druckfarbe abschließend zu härten.
In einigen Ausführungsformen zeigt die Prozessschwarz-Druckfarbenzusammensetzung der vorliegenden Offenbarung ausgezeichnete Härtungseigenschaften. Zum Beispiel erfordern in einigen Ausführungsformen die Prozessschwarz-Druckfarbenzusammensetzungen der vorliegenden Offenbarung mehr als 80, wie etwa mehr als 90, wie etwa mehr als 100 MEK-Doppelhübe für ein Bild mit einer optischen Dichte (Dicke) von weniger als 1,7. In anderen Ausführungsformen erfordern die Prozessschwarz-Druckfarbenzusammensetzungen der vorliegenden Offenbarung mehr als 100, wie etwa mehr als 140, wie etwa mehr als 160 MEK-Doppelhübe für ein Bild mit einer optischen Dichte (Dicke) von mehr als 1,7, wie etwa 1,8 oder wie etwa 1,9. „MEK-Doppelhübe“ bezieht sich auf eine Bewertung der Lösungsmittelfestigkeit in einem Lösungsmittelabriebtest. Das Testverfahren wird verwendet, um den Grad der Härtung einer Druckfarbe mittels der Druckfarbenfestigkeit gegenüber einem bestimmten Lösungsmittel zu bestimmen. Der Lösungsmittelabriebtest wird üblicherweise unter Verwendung von Methylethylketon (MEK) als Lösungsmittel durchgeführt. Der Test, wie etwa ASTM D4752, umfasst das Reiben der die Druckfarbe enthaltenden Oberfläche mit einem mit MEK getränkten Wattepad, bis ein Versagen oder ein Durchbrechen der Druckfarbe auftritt. Diese Reibungen werden als Doppelhübe gezählt (eine Reibung vorwärts und eine Reibung rückwärts stellt einen Doppelhub dar).
In Bezug auf 1 wird die Druckfarbe von der neu belichtbaren Oberfläche des bildgebenden Elements 110 unter Verwendung eines Übertragungsuntersystems 160 auf ein Substrat eines Bild empfangenden Mediums 114 übertragen. Die Übertragung tritt auf, wenn das Substrat 114 durch einen Walzenspalt 112 zwischen dem bildgebenden Element 110 und einem Presseur 118 geführt wird, sodass die Druckfarbe innerhalb der Hohlräume der neu belichtbaren Oberfläche des bildgebenden Elements 110 in physikalischen Kontakt mit dem Substrat 114 gebracht wird. Mit dem Haften der Druckfarbe, wie etwa der Prozessschwarz-Druckfarbe der vorliegenden Offenbarung, die durch das Rheologiesteuerungssystem 150 modifiziert wurde, verursacht die modifizierte Haftung der Druckfarbe ein Haften der Druckfarbe auf dem Substrat 114 und ein Ablösen von der neu belichtbaren Oberfläche des bildgebenden Elements 110.
In einigen Ausführungsformen zeigten die Prozessschwarz-Druckfarbenzusammensetzungen der vorliegenden Offenbarung gute Übertragungseffizienzen von der neu belichtbaren Oberfläche des bildgebenden Elements auf das Substrat. In einigen Ausführungsformen ist die Übertragungseffizienz größer als 90 %, wie etwa größer als 95 % oder wie etwa größer als 98 %.
In bestimmten lithographischen Offsetsystemen ist zu berücksichtigen, dass eine Offsetwalze, die in 1 nicht dargestellt ist, das Druckfarbenbildmuster zunächst empfangen und das Druckfarbenbildmuster dann gemäß einem bekannten indirekten Übertragungsverfahren auf ein Substrat übertragen kann.
Nach der Übertragung des Großteils der Druckfarbe auf das Substrat 114 kann jeglicher Druckfarbenrückstand und/oder Feuchtmittelrückstand von der neu belichtbaren Oberfläche des bildgebenden Elements 110 entfernt werden, typischerweise ohne Kratzen oder Abnutzen dieser Oberfläche. Zur Entfernung des Feuchtmittelrückstands kann ein Luftrakel eingesetzt werden. Es ist jedoch zu erwarten, dass eine gewisse Menge des Druckfarbenrückstands zurückbleiben könnte. Das Entfernen solcher verbliebener Druckfarbenrückstände kann durch die Verwendung einer gewissen Form eines Reinigungsuntersystems 170 erreicht werden. Die Anmeldung 714 beschreibt Einzelheiten solch eines Reinigungsuntersystems 170, einschließlich eines ersten Reinigungselements wie etwa einem klebrigen oder haftenden Element in physikalischem Kontakt mit der neu belichtbaren Oberfläche des bildgebenden Elements 110, wobei das klebrige oder haftende Element den Druckfarbenrückstand und jegliche kleinen Mengen von zurückgebliebenen Tensidverbindungen aus dem Feuchtmittel von der neu belichtbaren Oberfläche des bildgebenden Elements 110 entfernt. Das klebrige oder haftende Element kann dann mit einer Glattwalze in Kontakt gebracht werden, auf die der Druckfarbenrückstand dann von dem klebrigen oder haftenden Element übertragen werden kann, wobei die Druckfarbe anschließend von der Glattwalze zum Beispiel mittels eines Rakels abgelöst wird.
Die Anmeldung 714 beschreibt andere Mechanismen detailliert, durch die eine Reinigung der neu belichtbaren Oberfläche des bildgebenden Elements 110 erleichtert werden kann. Ungeachtet der Reinigungsmechanismen kann die Reinigung von Rückständen von Druckfarbe und Feuchtmittel von der neu belichtbaren Oberfläche des bildgebenden Elements 110 jedoch verwendet werden, um Geistereffekte im System zu vermeiden. Nach der Reinigung wird die neu belichtbare Oberfläche des bildgebenden Elements 110 erneut dem Feuchtmittelsystem 120 präsentiert, durch das eine frische Schicht des Feuchtmittels auf die neu belichtbare Oberfläche des bildgebenden Elements 110 aufgebracht wird und der Prozess wird wiederholt.
Cyanfarbene, magentafarbene und gelbe Druckfarbenzusammensetzungen zur Verwendung bei der Bildung eines Prozessschwarz-Druckfarbenbildes
In einigen Ausführungsformen wird ein Prozessschwarz-Druckfarbenbild gebildet, indem zunächst eine cyanfarbene Druckfarbenzusammensetzung, eine magentafarbene Druckfarbenzusammensetzung und eine gelbe Druckfarbenzusammensetzung wie hier beschrieben hergestellt wird und die drei Druckfarbenzusammensetzungen dann auf einem Substrat übereinander gelegt werden, um ein Bild zu erzeugen, das eine Prozessschwarz-Farbe umfasst.
In einigen Ausführungsformen kann ein Bild von einem bildgebenden Element auf ein Substrat übertragen werden, zum Beispiel in einem einzigen Prozess oder unter Verwendung eines dreiteiligen Prozesses, bei dem 3 Bilder, die den 3 Farben entsprechen, auf ein Substrat übertragen werden, wobei das Substrat in diesem Fall dreimal für jeden Transfer um die Walzen in dem Walzenspaltdruckübertragungssystem 160 geführt würde, wie in 1 gezeigt. Das Rheologiesteuerungssystem 150 von 1 kann auf der neu belichtbaren Oberfläche eine teilweise vernetzte Schicht aus Druckfarbe bilden, zum Beispiel um die Haftkraft der Druckfarbe bezüglich der neu belichtbaren Oberflächenschicht zu erhöhen. Härtungsmechanismen können optisches oder Photohärten, Härten durch Hitze, Trocknen oder verschiedene Formen des chemischen Härtens umfassen. Nach dem Übertragen von der neu belichtbaren Schicht auf das Substrat, das zum Beispiel aus Papier, Kunststoff oder Metall hergestellt sein kann, kann die Druckfarbe dann erneut UV-Licht ausgesetzt werden, um die Druckfarbe abschließend zu härten. Das bildgebende Element 110 von 1 kann mittels eines Reinigungsuntersystems 170 (1) für eine nachfolgende Bildverarbeitung, wie hier beschrieben, gereinigt werden.
In einigen Ausführungsformen umfasst ein digitaler Offset-Farbdrucker, der das oben beschriebenen Verfahren zum Erhalten eines Prozessschwarz-Druckfarbenbildes nutzt, vier Druckfarbenstationen. Während die Druckfarbenstationen herkömmlicherweise Druckfarbenstationen für Schwarz, Cyan, Magenta und Gelb umfassen, kann bei Verwendung des vorliegenden Verfahrens die Farbstation für Schwarz vorteilhafterweise durch eine andere Farbe ersetzt werden, wie z. B. eine Spezialfarbe, zum Beispiel Silber, da die Kombination der Bildgebungssystem für die einfache Cyan-, Magenta- und gelbe Farbe verwendet werden kann, um auf einem Substrat ein Prozessschwarz-Druckfarbenbild zu erhalten.
Die cyanfarbene Druckfarbenzusammensetzung, die magentafarbene Druckfarbenzusammensetzung und die gelbe Druckfarbenzusammensetzung können unter Verwendung eines cyanfarbenen Farbmittels, einschließlich zum Beispiel eines Cyan-Pigments, eines magentafarbenen Farbmittels, einschließlich zum Beispiel eines Magenta-Pigments, oder eines gelben Farbmittels, umfassend zum Beispiel ein Gelb-Pigment formuliert werden. Die Arten der cyanfarbenen Farbmittel, der magentafarbenen Farbmittel und der gelben Farbmittel, die in der cyanfarbenen Druckfarbenzusammensetzung, der magentafarbenen Druckfarbenzusammensetzung bzw. der gelben Druckfarbenzusammensetzung verwendet werden können, sind die oben für die Prozessschwarz-Druckfarbenzusammensetzung beschriebenen.
In einigen Ausführungsformen sind mindestens etwa 15 Gew.-%, wie etwa mindestens 20 Gew.-%, wie etwa mindestens 35 Gew.-% des Cyan-Pigments, des Magenta-Pigments bzw. des Gelb-Pigments in der cyanfarbenen Druckfarbenzusammensetzung, der magentafarbenen Druckfarbenzusammensetzung bzw. der gelben Druckfarbenzusammensetzung enthalten. Zu jeder der cyanfarbenen, magentafarbenen und gelben Druckfarbenzusammensetzung können Dispersionsmittel, härtbare Monomere oder Oligomere und gegebenenfalls Stabilisatoren und/oder Füllstoffe der Art und in den Mengen, wie hier für die Prozessschwarz-Druckfarbe der vorliegenden Offenbarung beschrieben, zugegeben werden.
In einige Ausführungsformen werden die cyanfarbene Druckfarbenzusammensetzung, die magentafarbene Druckfarbenzusammensetzung bzw. die gelbe Druckfarbenzusammensetzung jeweils individuell formuliert, indem das härtbare Monomer und/oder Oligomer, die Dispersionsmittel und gegebenenfalls Stabilisatoren in einem Mischbehälter, wie etwa einem Metallbecher zusammengegeben werden. Der Behälter wird auf eine Temperatur innerhalb eines Bereichs von etwa 40 °C bis etwa 95 °C oder von etwa 55 °C bis etwa 85 °C oder von etwa 65 °C bis etwa 80 °C erhitzt. In einigen Ausführungsformen werden die Komponenten dann über einen Zeitraum von etwa 5 Minuten bis etwa 80 Minuten oder von etwa 25 bis etwa 60 Minuten oder von etwa 30 bis etwa 45 Minuten vermischt.
In einigen Ausführungsformen wird das Farbmittel, das zum Beispiel ein Cyan-, Magenta- oder Gelb-Pigment und den/die Photoinitiator(en) umfasst, dann zu den vorher gemischten, härtbaren Bindemittelkomponenten gegeben. In einigen Ausführungsformen wird das Pigment benetzt, indem der Behälter auf eine Temperatur innerhalb eines Bereichs von etwa 40 °C bis etwa 95 °C oder von etwa 55 °C bis etwa 85 °C oder von etwa 65 °C bis etwa 80 °C erhitzt wird. Das Pigment und die härtbaren Bindemittelkomponenten werden dann über einen Zeitraum von etwa 5 Minuten bis etwa 90 Minuten oder von etwa 25 bis etwa 60 Minuten oder von etwa 30 bis etwa 45 Minuten vermischt. In einigen Ausführungsformen wird das Mischen unter Verwendung eines Mischers mit hoher Scherung, wie etwa einem Hochschermischer von Hockmeyer (Hockmeyer Equipment Corporation, Elizabeth City, North Carolina) zum Beispiel bei einer Geschwindigkeit von etwa 800–7000 UpM, wie etwa 800 UpM bis etwa 5000 UpM durchgeführt. In einigen Ausführungsformen wird dann ein Füllstoff wie etwa eine Tonerde zu der erhitzten Mischung gegeben und die Komponenten werden weiter vermischt, indem sie etwa 5 Minuten bis etwa 80 Minuten lang mit hoher Scherung vermischt werden.
In einigen Ausführungsformen wird die Mischung dann, wie hier für eine cyanfarbene Druckfarbenzusammensetzung, eine magentafarbene Druckfarbenzusammensetzung und eine gelbe Druckfarbenzusammensetzung beschrieben, vermahlen. Zum Beispiel kann die Mischung dreimal unter Verwendung eines 3-Walzen-Walzwerks vermahlen werden. In anderen Ausführungsformen wird ein Teil der Mischung dreimal vermahlen und ein zweiter Teil wird nur zweimal vermahlen. Die so hergestellte cyanfarbene, magentafarbene und gelbe Druckfarbenzusammensetzung kann dann kombiniert verwendet werden, um ein Prozessschwarz-Druckfarbenbild zu bilden.
In anderen Ausführungsformen werden die cyanfarbene Druckfarbenzusammensetzung, die magentafarbene Druckfarbenzusammensetzung und/oder die gelbe Druckfarbenzusammensetzung jeweils individuell formuliert, indem die härtbaren Bindemittelkomponenten und ein Farbmittel, einschließlich eines Pigments, in einen akustischen Mischer gegeben und die Komponenten wie oben beschrieben, akustisch gemischt werden. Die Mischung wird dann in einen Mischbehälter, wie etwa einen Edelstahlbecher überführt. Der Behälter wird auf eine Temperatur innerhalb eines Bereichs von etwa 40 °C bis etwa 95 °C oder von etwa 55 °C bis etwa 85 °C oder von etwa 65 °C bis etwa 80 °C erhitzt. In einigen Ausführungsformen werden die Komponenten dann mit einem Ankerrührer über einen Zeitraum von etwa 5 Minuten bis etwa 80 Minuten oder von etwa 25 bis etwa 60 Minuten oder von etwa 30 bis etwa 45 Minuten mit einer Geschwindigkeit im Bereich von 500–5000 UpM, wie etwa von 800 bis 1000 UpM vermischt. In einigen Ausführungsformen wird die Mischung dann in bis zu drei Durchläufen vermahlen, zum Beispiel in zwei Durchläufen.
2, 3 und 4 beschreiben beispielhaft Bestandteile und Verfahren zum Herstellen einer cyanfarbenen Druckfarbenzusammensetzung, einer magentafarbenen Druckfarbenzusammensetzung und einer gelben Druckfarbenzusammensetzung. Diese beispielhaften Ausführungsformen werden in den Beispielen beschrieben.
Um auf einem Substrat ein Prozessschwarz-Bild herzustellen, wie etwa ein Halbton-Prozessschwarz-Bild, werden die cyanfarbene Druckfarbenzusammensetzung, die magentafarbene Druckfarbenzusammensetzung und die gelbe Druckfarbenzusammensetzung auf dem bildgebenden Element bereitgestellt und wie hier beschrieben in jeglichem wirksamen Anteil auf das Substrat übertragen. Zum Beispiel beträgt das relative Verhältnis der cyanfarbenen Druckfarbenzusammensetzung zur gelben Druckfarbenzusammensetzung mindestens etwa 0,65:1 bis etwa 0,85:1, wie etwa 0,70–0,80:1, wie etwa 0,70–0,76:1. In einigen Ausführungsformen beträgt das relative Verhältnis von cyanfarbener Druckfarbenzusammensetzung zur gelben Druckfarbenzusammensetzung 0,70:1. In anderen Ausführungsformen beträgt das relative Verhältnis von cyanfarbener Druckfarbenzusammensetzung zur gelben Druckfarbenzusammensetzung etwa 0,76:1.
Zum Beispiel beträgt das relative Verhältnis der magentafarbenen Druckfarbenzusammensetzung zur gelben Druckfarbenzusammensetzung mindestens etwa 0,75:1 bis etwa 0,85:1, wie etwa 0,80–0,90:1, wie etwa 0,80–0,88:1. In einigen Ausführungsformen beträgt das relative Verhältnis von magentafarbener Druckfarbenzusammensetzung zur gelben Druckfarbenzusammensetzung 0,88:1. In anderen Ausführungsformen beträgt das relative Verhältnis von magentafarbener Druckfarbenzusammensetzung zur gelben Druckfarbenzusammensetzung etwa 0,80:1.
Die Prozessschwarz-Druckfarbenzusammensetzung gemäß der vorliegenden Offenbarung ist nicht auf die Verwendung beim digitalen Offsetdruck beschränkt. Die hier offenbarte Prozessschwarz-Druckfarbenzusammensetzung kann auch beim herkömmlichen Offsetdruck oder in hybriden Systemen mit herkömmlichem Offsetdruck und digitalem Offsetdruck von Nutzen sein. Dennoch erfüllen die Prozessschwarz-Druckfarbenzusammensetzungen der vorliegenden Offenbarung die Systemanforderungen, die für digitale Offsetdrucksysteme einzigartig sind. Insbesondere genügen die vorliegenden Prozessschwarz-Druckfarbenzusammensetzungen den Benetzungs- und Freisetzungsanforderungen, die das neu belichtbare bildgebende Element der druckfarbenbasierten digitalen Drucksysteme stellt. Des Weiteren sind die Prozessschwarz-Druckfarbenzusammensetzungen der vorliegenden Offenbarung verträglich mit Feuchtmitteln, die für ein druckfarbenbasiertes digitales Drucken geeignet sind, einschließlich nicht wässriger Feuchtmittel. Die Prozessschwarz-Druckfarbenzusammensetzungen der vorliegenden Offenbarung sind auch geeignet für die Übertragung von einem Druckfarbenabgabesystem, wie etwa einer Aniloxwalze, auf das bildgebende Element, z. B. eine neu belichtbare Offset-Platte. Die Beispiele und andere hier beschriebene Ausführungsformen sind beispielhaft und nicht dazu gedacht, die Beschreibung des vollständigen Umfangs der Zusammensetzungen und Verfahren dieser Offenbarung einzuschränken. Äquivalente Veränderungen, Modifizierungen und Variationen von spezifischen Ausführungsformen, Materialien, Zusammensetzungen und Verfahren können innerhalb des Umfangs der vorliegenden Offenbarung mit im Wesentlichen ähnlichen Ergebnissen erfolgen.
BEISPIELE
BEISPIEL 1. HERSTELLUNG VON CYANFARBENEN, MAGENTAFARBENEN UND GELBEN DRUCKFARBEN
Es wurde eine Anzahl von Druckfarben formuliert, um das optimale Verhältnis von Cyan-, Magenta- und Gelb-Pigmentdispersionen zu finden, um ein optimales Prozessschwarz wie folgt zu formuliert.
Cyanfarbene Druckfarbe
2 zeigt das Verfahren zur Herstellung einer cyanfarbenen Druckfarbe. Basierend auf einem Gesamtmaßstab von 400 Gramm wurden Dispersionsmittel, Monomer, Oligomere und Stabilisator wie in 2 oder Tabelle 1 in einem 1-l-Edelstahlbehälter zusammengegeben. Der Behälter wurde auf einen Heizmantel gesetzt, erhältlich von IKA^® Works, Inc., Wilmington, Delaware, der mit einem Thermoelement und einem Rührgerät (IKA^®) sowie einem Ankerrührer ausgestattet war. Die Komponenten in dem Behälter wurden etwa 30 Minuten lang bei etwa 80 °C gerührt. Dann wurden die Photoinitiatoren langsam unter Rühren bei etwa 80 °C über etwa 15 Minuten zugegeben. Nach dem Lösen der Bindemittelgrundkomponenten wurden 60 g (15 Gew.-%) Cyan-Pigment (Irgalite^® Blue GLO, Ciba Specialty Chemicals, Tarrytown, N. Y.) zum Bindemittel gegeben und gerührt. Dann ließ man die pigmentierte Mischung etwa 60 Minuten lang bei 80 °C rühren. Der die pigmentierte Mischung enthaltende Behälter wurde dann in ein Hochgeschwindigkeitsscherwalzwerk (Hockmeyer Equipment Corporation, Elizabeth City, North Carolina) überführt, das mit Dissolverscheiben nach Cowles mit hoher Scherung mit einem Durchmesser von 40 mm ausgestattet war, und dann etwa 45 Minuten lang bei 5000 UpM gerührt. Zu diesem Zeitpunkt wurde langsam Tonerde zu der pigmentierten Mischung gegeben und erneut etwa 15 Minuten lang gerührt.
Die gründlich gerührte Komponentenmischung wurde dann quanitativ in ein 3-Walzen-Walzwerk überführt, das von Kent Machine Works, Pendleton, Indiana, hergestellt wurde, und die Materialkompositpaste wurde dreimal hier durchgeleitet und dann in braune Glasflaschen abgeführt.
Magentafarbene Druckfarbe
3 zeigt das Verfahren zur Herstellung einer magentafarbenen Druckfarbe. Die magentafarbene Druckfarbe wurde unter Verwendung der in 3 oder Tabelle 1 beschriebenen Komponenten hergestellt. Dispersionsmittel, Monomer, Oligomere und Stabilisator wurden zunächst wie oben für die cyanfarbene Druckfarbe in einem 1-l-Edelstahlbehälter zusammengegeben und vermischt. Dann wurden die Photoinitiatoren langsam unter Rühren bei etwa 80 °C über etwa 15 Minuten zugegeben. Nach dem Lösen der härtbaren Bindemittelgrundkomponenten wurden 60 g (15 Gew.-%) Magenta-Pigment (PR L5B01, Clariant International Ltd. Muttenz, Schweiz) zum Bindemittel gegeben und gerührt. Dann ließ man die pigmentierte Mischung etwa 90 Minuten lang bei 80 °C rühren. Der die pigmentierte Mischung enthaltende Behälter wurde dann in ein Hochgeschwindigkeitsscherwalzwerk Hockmeyer 15–65 (Hockmeyer Equipment Corporation, Elizabeth City, North Carolina) überführt, das mit Dissolverscheiben nach Cowles mit hoher Scherung mit einem Durchmesser von 40 mm ausgestattet war, und dann etwa 45 Minuten lang bei 5000 UpM gerührt. Zu diesem Zeitpunkt wurde langsam Tonerde zu der pigmentierten Mischung gegeben und erneut etwa 15 Minuten lang gerührt.
Die pigmentierte Mischung wurde dann in einen 100-Gramm-Teil und einen 300-Gramm-Teil aufgeteilt. Der 100-Gramm-Teil wurde dreimal durch ein 3-Walzen-Walzwerk von Erweka (ERWEKA GmbH, Heusenstamm, Deutschland) geführt und dann in braune Glasflaschen abgeführt. Dieser Prozess simuliert eine durch die 3-Walzen-Walzwerk aufgegebene Energiedichte von etwa 300 Gramm in einem 3-Walzen-Walzwerk von Kent (2 Durchgänge).
Der 300-Gramm-Teil wurde durch ein 3-Walzen-Walzwerk (Kent Machine Works) mit einer Eingangswalzengeschwindigkeit von 400 UpM geführt und dann in zwei 150-Gramm-Teile aufgeteilt. Der eine 150-Gramm-Teil wurde dann durch durch das 3-Walzen-Walzwerk von Kent mit einer Eingangswalzengeschwindigkeit von 400 UpM geführt und dann in braune Glasflaschen abgeführt. Der zweite 150-Gramm-Teil wurde durch das 3-Walzen-Walzwerk von Kent mit einer Eingangswalzengeschwindigkeit von 200 UpM geführt und dann in braune Glasflaschen abgeführt.
Gelbe Druckfarbe

4 zeigt das Verfahren zur Herstellung einer gelben Druckfarbe. Die Komponenten für die gelbe Druckfarbe wurden durch Mischen aller Komponenten der in der unten folgenden Tabelle 1 oder in 4 aufgeführten Komponenten der gelben Druckfarbe (mit Ausnahme des Pigments) durch akustisches Mischen über etwa 10 Minuten hergestellt. Die Mischung wurde dann in einen 1-l-Edelstahlbehälter überführt. Der Behälter wurde auf einen Heizmantel gesetzt, erhältlich von IKA^®, der mit einem Thermoelement und einem Rührgerät (IKA^®) sowie einem Ankerrührer ausgestattet war. 70 Gramm PY13 (17,5 Gew.-%) wurden zu dem Behälter gegeben und die Komponenten wurden 60 Minuten lang mit 800 UpM bei 80 °C gerührt. Die Komponentenmischung wurde dann quanitativ auf ein 3-Walzen-Walzwerk (Kent Machine Works) überführt, wo die Materialkompositpaste durch ein 3-Walzen-Walzwerk zunächst mit einer Eingangswalzengeschwindigkeit von 400 UpM für den ersten Durchlauf und dann mit einer Eingangswalzengeschwindigkeit von 200 UPM für den zweiten Durchlauf geführt wurde. Die Mischung wurde dann in braune Glasflaschen abgeführt. Tabelle 1

Druckfarbe Chemikalien	C139 Gew.-%	M41-2 Gew.-%	Y14 Gew.-%
Pigmente und Füllstoffe
Hostaperm Blue B4G (PB15:3)	15
Permanent Rubine L5B01(PR57:1)		15
Permanent Yellow G-MX, PY14			17,40
Southern Clay Claytone HY	2,00	2,00	1,99

Dispersionsmittel und Benetzer
Solsperse J-180	4,50	6,00
Solsperse 32000			4,77

Monomere
Sartomer SR 501	5,49	11,27	5,77

Oligomer
Sartomer CN294E	65,00	48,91	57,66
Sartomer CN2256E		8,81	4,47

Photoinitiator
Irgacure 379	2,00	2,00	1,99
Irgacure 819	1,39	1,39	1,38
Esacure KIP 150	3,62	3,62	3,58

Stabilisatoren
Sartomer CN3216	1,00	1,00	0,99
Gesamt	100,00	100,00	100,00

BEISPIEL 2. VERFAHREN ZUR FORMULIERUNG DES SCHWARZ

5-Gramm-Proben der Kandidaten für die Prozessschwarz-Druckfarbe wurden gemäß den in der unten folgenden Tabelle 2 beschriebenen Formulierungen hergestellt. Die Komponenten in jeder Formulierung wurden mit einem Spatel auf einer Glasoberfläche zusammengemischt, um eine homogene Mischung zu erhalten. Tabelle 2

StdOrder	RunOrder	Cyan	Magenta	Gelb
7	1	1,63	2,21	1,16
1	2	1,48	1,48	2,04
4	3	1,83	1,83	1,33
2	4	2,58	1,43	0,99
5	5	1,66	1,66	1,68
6	6	1,63	2,21	1,16
3	7	1,43	2,58	0,99

Die Analyse der ersten sieben Druckfarben führte zu der Formulierung von weiteren 6 Druckfarben (Tabelle 3). Die Druckfarben im Standardauftrag 8 bis 13 waren Teil einer iterativen Optimierung, bei der zunächst eine Optimierung der dE2000-Werte zwischen einem Pantone-Standard (EA) und den vorliegenden Druckfarben erfolgte. In einem zweiten Stadium wurde ein Versuch unternommen, die dE2000-Werte für alle Pantone^®-Standards gleichzeitig zu minimieren. Schließlich wurde ein optimales Prozessschwarz nach Pantone^®-Standard erhalten (Probe 13 in der unten folgenden Tabelle 3), indem der dE2000 der Druckfarbe bezogen auf Prozessschwarz des Pantone^®-Standards minimiert wurde, um eine gewünschte optische Dichte (OD) von 1,5 zu erhalten, während die Unterschiede in a* und b* zwischen den beiden Schwarztönen bei einer gewünschten OD von 1,0 minimiert wurden. Dies erwies sich als günstig, um die Farbverschiebung zu minimieren, die bei Prozessschwarz-Farben häufig gesehen wird, wenn man von einer hohen OD zu einer niedrigen OD geht. Bei dem optimalen Kandidaten, Probe 13, betrugen die L*-, a*- und b*-Werte 20,35, 3,82 bzw. 4,25, bei einer normalisierten OD von 1,5 für einen Standard-dE2000-Wert von 3,16 und 2,85. Die Zielwerte für L*, a* und b* für das Pantone^®-Standard-Schwarz betragen 22,07, 1,57 bzw. 4,26, wie in der unten folgenden Tabelle 4 gezeigt. Demzufolge wurden erfolgreich schwarze Druckfarben formuliert. Die Prozessschwarz-Druckfarbe wurde unter Verwendung einer digitalen Offset-Lithographiedruckarchitektur gedruckt. Die Übertragungseffizienz betrug 95 % ohne Vorhärtung. Die Druckfarben mit einer 95%igen Übertragungseffizienz ohne Vorhärtung zeigen mit Vorhärtung eine 100%ige Übertragungseffizienz. Tabelle 3

Std Order Cyan Magenta Gelb

8 1,70 1,51 1,78

9 1,62 1,90 1,48

10 1,61 1,43 1,96

11 1,47 1,91 1,63

12 1,55 1,82 1,64

13 1,43 1,80 1,76

Tabelle 4
BEISPIEL 3. NEUE,SKALIERBARE DRUCKFARBENVERARBEITUNG FÜR PROZESSSCHWARZ-DRUCKFARBEN
Es wurden Drucke mit unterschiedlichen optischen Dichten erzeugt und die dE2000-Werte wurden erhalten. Die dE2000-Werte unter D65-Beleuchtung sind in Tabelle 5 dargestellt. Als Bezugswert wird Standard-Pantone^®-Schwarz verwendet. Ein dE2000-Wert von 1 oder weniger zwischen zwei Farben, die einander nicht berühren, ist bei Verwendung durchschnittlicher Druckerpressen kaum wahrnehmbar, da das menschliche Sehvermögen empfindlicher auf Farbunterschiede anspricht, wenn zwei Farben einander tatsächlich berühren. Jeglicher dE2000-Wert von weniger als 3 wird als ein akzeptabler Treffer betrachtet. Tabelle 5
In einem separaten Experiment und um ein neues skalierbares Verfahren für Druckfarben mit gemischten Pigmenten vorzuführen, wurde eine Prozessschwarz-Druckfarbe mit einem Pigmentverhältnis formuliert, das dem in Probe 13 oben beschrieben entsprach. Die Anteile der für die Prozessschwarz-Druckfarbe verwendeten Pigmente, normalisiert auf 1, sind in Tabelle 6 wiedergegeben. Wie in Tabelle 6 ersichtlich, umfasst das Prozessschwarz-Druckfarbenpräparat (60 g) 3,67 g Gelb-Pigment, 3,24 Gramm Magenta-Pigment und 2,57 Gramm Cyan-Pigment.
Die Pigmente wurden mittels eines akustischen Mischverfahrens benetzt und dann mit den verbliebenen Komponenten verarbeitet. Mischer für akustisches Mischen arbeiten an der mechanischen Resonanz. Bei diesem Betriebsparameter tritt eine verlustlose Übertragung der mechanischen Energie des Mischers auf die vermischten Materialien durch die Ausbreitung von akustischen Druckwellen im Mischbehälter auf. Dies wird erreicht, indem der mechanische Betrieb des Mischers mit den Eigenschaften und Merkmalen des Bereichs von zu mischenden Materialien abgeglichen wird. Die Betriebseigenschaften des Mischers werden automatisch erfasst und kontrolliert, um das System bei den Mischbedingungen zu halten, die für die beste Mischleistung etabliert wurden. Resonante ACOUSTIC^®-Mischer sind in drei Größen erhältlich: Pint (0,47 l) für das Labor, Systeme im Produktionsmaßstab mit 5 Gallonen (etwa 19 l) bzw. 55 Gallonen (etwa 208 l). Gemäß der Literatur wurden verschiedene Anwendungen vorgestellt, bei denen die gleiche Mischdauer erforderlich ist, ungeachtet der Größe der Mischladung. Dieser Trend stimmt überein mit Anwendungen, die von Gas-Flüssig-Hydrierungen bis zum Mischen von Pulvern und Beschichten auf beladene Harze mit Viskositäten von bis zu 100.000.000 cP reichen.

Im vorliegenden Beispiel wurde die Probe 10 Minuten lang in einem RESODYN^® RAM mit 90%iger Intensität und 60 Hz Frequenz verarbeitet. Sobald die Pigmente gut vermischt waren, wurden die restlichen Komponenten in die Flasche eingewogen und weitere 10 Minuten bei 90%iger Intensität und bei 60 Hz Frequenz verarbeitet. Die verarbeitete Probe wurde dann in einen Metallbecher abgeführt und unter Erhitzten bei 80 °C 60 Minuten lang unter Verwendung eines Ankerrührers gerührt. Schließlich wurde die Druckfarbe dreimal durch ein 3-Walzen-Walzwerk geleitet und in braune Flaschen abgeführt. Tabelle 6

	Tatsächliche Menge Pigment in 5 g	Experimenteller Anteil an schwarzer Farbe (g)	Pigmentdichte g/cm³ (generisches Mittel aus der Literatur)
Cyan	0,2150	0,271	1,65
Magenta	0,2705	0,341	1,56
Gelb	0,3069	0,387	1,25

BEISPIEL 4. RHEOLOGISCHE EIGENSCHAFTEN VON PROZESSSCHWARZ

Die rheologischen Eigenschaften des Prozessschwarz wurden unter den gleichen Bedingungen bestimmt wie die der Cyan-, Magenta- und Gelb-Druckfarbe, die zur Bestimmung der Pigmentverhältnisse verwendet wurden. Tabelle 7 und 5 zeigen die Viskosität und den Scherverdünnungsindex der Druckfarben. Diese Daten zeigen, dass sich die Prozessschwarz-Eigenschaften aus den Eigenschaften der Ausgangsprimärfarben vorhersagen lassen, was zeigt, dass die Auswahl der Pigmente geeignet war und dass keine starken Pigment-Pigment-Wechselwirkungen existieren. Tabelle 7

Messzahl	Cyan C139	Magenta M41-2	Gelb Y14	Schwarz K41
Viskosität (0,1 rad/sec) mPa·s	2,66·10⁶	2,14·10⁶	1,37E+07	3,66·10⁶
Viskosität (0,4 rad/sec) mPa·s	1,18·10⁶	9,08·10⁵	4,36·10⁶	1,44·10⁶
Viskosität (1 rad/sec) mPa·s	6,79·10⁵	5,39·10⁵	2,10·10⁶	8,11·10⁵
Viskosität (4 rad/sec) mPa·s	3,36·10⁵	2,92·10⁵	8,00·10⁵	4,01·10⁵
Viskosität (10 rad/sec) mPa·s	2,26·10⁵	2,11·10⁵	4,69·10⁵	2,73·10⁵
Viskosität (40 rad/sec) mPa·s	1,30·10⁵	1,32·10⁵	2,32·10⁵	1,59·10⁵
Viskosität (100 rad/sec) mPa·s	8,78·10⁴	9,18·10⁴	1,45·10⁴	1,06·10⁵

Scherverdünnungsindex (0,4/0,1)	0,45	0,42	0,32	0,39
Scherverdünnungsindex (4/1)	0,50	0,54	0,38	0,49
Scherverdünnungsindex (40/10)	0,57	0,63	0,50	0,58

BEISPIEL 5. HANDÜBERTRAGUNG VON DRUCKFARBEN AUF SUBSTRAT UND OD-DATENANALYSE
Jede der Druckfarben wurde mit unterschiedlichen Dichten auf Digital-Color-Elite-Gloss(DCEG)-Papier von XEROX^® übertragen, sodass die resultierenden sichtbaren optischen Dichten im Bereich von etwa 1 bis etwa 2 lagen, die L*-Helligkeit der übertragenen Bilder lag nach dem Härten unter Verwendung einer Härtungsstation Fusion UV Lighthammer L6, ausgestattet mit einer D-Lampe von Heraeus Noblelight America LLC., im Bereich von etwa 8 bis etwa 40. Die angewandten Energiedosen für die UVV-, UVA-, UVB- und UVC-Banden betrugen 640, 1401, 420 bzw. 37 mJ/cm². Die Druckbildabmessungen waren in der Größenordnung von 2 cm mal 3 cm.
Die beste Anpassung der L*a*b*-Parameter gegen die OD wurde ebenso erhalten wie L*a*b*-Werte für sämtliche Druckfarben bei OD = 1,5 und bei OD = 1,0. Für die abschließende Optimierung wurden drei Antworten gewählt. Der dE2000 zwischen dem Pantone^®-Standard und dem Prozessschwarz der vorliegenden Offenbarung bei OD = 1,5 und die a*b*-Werte für den Pantone^®-Standard gegen die a*b*-Werte der vorliegenden Druckfarben, die bei OD = 1 zu erwarten waren, wurden ebenfalls bewertet (Daten nicht dargestellt). Rasterelektronentransmissionsaufnahmen mit 10.000-facher Vergrößerung zeigten eine Schwankung der Dicke der Prozessschwarz-Drucke von etwa 1,2 bis etwa 3,9 µm mit einer mittleren Dicke in gleichförmigen Bereichen von etwa 2,0 bis etwa 2,4 µm bei einer mittleren OD im Bereich von 1,5 bis etwa 1,7.
BEISPIEL 6. CHARAKTERISIERUNG VON DRUCKFARBENÜBERTRAGUNGSDRUCKEN
Um die Härtungsleistung zu bewerten, wurde ein weicher Applikator, der bei Raumtemperatur in Methylethylketon(MEK)-Lösungsmittel getaucht wurde, unter Verwendung eines konstanten Drucks gleichmäßig über jedes der Bilder (etwa 2 cm) auf dem DCEG-Papier aufgetragen, wobei alle 5 MEK-Doppelhübe frisches MEK auf den Applikator aufgebracht wurde. Die Anzahl von MEK-Doppelhüben, die erforderlich war, bis das Papiersubstrat sichtbar wurde, wurde aufgezeichnet. Diese Daten sind in 6 dargestellt.
Wie aus 6 ersichtlich, wurde unter Verwendung der Prozessschwarz-Druckfarbe der vorliegenden Offenbarung eine ausgezeichnete Härtungsleistung erreicht. Die Zunahme bei höherer OD wird durch die Zunahme der Bilddicke erklärt, die notwendig ist, um mit dem Prozessschwarz der vorliegenden Offenbarung eine hohe OD zu erreichen. Bei einer OD von weniger als etwa 1,7 gab es keine signifikante Schwankung der MEK-Doppelhübe. Vergleichsdaten wurden mit schwarzen Druckfarben unter Verwendung von Kohlenstoffschwarz-Pigmenten erhalten (Daten nicht gezeigt). Keine der MEK-Doppelhübe der Kohlenstoffschwarz enthaltenden Druckfarben überschritt 80.
Die Beispiele zeigen, dass es möglich war, ein kohlenstoffschwarzfreies Prozessschwarz unter Verwendung von Pigmenten wie etwa PB 15:3, PR57:1 und PY 14 zu erhalten, wobei die Pigmente jeweils in einem relativen Verhältnis von 0,70:0,88:1,0 verwendet wurden. Dies weicht vom erwarteten Verhältnis ab (bei dem die Pigmente in einem gleichen Volumenverhältnis verwendet werden). Auf Dichte korrigiert, beträgt das erwartete relative Verhältnis 0,76:0,8:1,0.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

US 2012/0103212 [0065]
US 13/284114 [0067]
US 2013/0104756 [0067]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

ASTM D4752 [0073]

Claims

Prozessschwarz-Druckfarbenzusammensetzung für digitales Offsetdrucken, umfassend: ein cyanfarbenes Farbmittel, umfassend ein Cyan-Pigment, ein magentafarbenes Farbmittel, umfassend ein Magenta-Pigment und ein gelbes Farbmittel, umfassend ein Gelb-Pigment, wobei die Prozessschwarz-Druckfarbenzusammensetzung eine Gesamtmenge Pigment von mindestens etwa 15 Gew.-%, einen Photoinitiator, ein Dispersionsmittel und eine härtbare Druckfarbenbindemittelkomponente umfasst, die mindestens eine Komponente ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus einem härtbaren Monomer und einem härtbaren Oligomer umfasst, wobei die Prozessschwarz-Druckfarbenzusammensetzung ein Verhältnis von cyanfarbenem Farbmittel zu gelbem Farbmittel von 0,70–0,80:1,0 und ein Verhältnis von magentafarbenem Farbmittel zu gelbem Farbmittel von 0,90–0,80:1,0 umfasst, und wobei die Prozessschwarz-Druckfarbenzusammensetzung kein Kohlenstoffschwarz umfasst.
Prozessschwarz-Druckfarbenzusammensetzung nach Anspruch 1, wobei die Prozessschwarz-Druckfarbe des Weiteren einen Stabilisator umfasst.
Prozessschwarz-Druckfarbenzusammensetzung nach Anspruch 1, wobei die Prozessschwarz-Druckfarbe des Weiteren einen Füllstoff umfasst.
Prozessschwarz-Druckfarbenzusammensetzung nach Anspruch 1, wobei ein L*-Wert der Prozessschwarz-Druckfarbenzusammensetzung im Bereich von 0 bis etwa 40 liegt, ein a*-Wert im Bereich von etwa 1,5 bis etwa 4,0 liegt und ein b*-Wert im Bereich von etwa 1,5 bis etwa 4,5 liegt.
Verfahren zur Herstellung einer Prozessschwarz-Druckfarbenzusammensetzung, wobei das Verfahren Folgendes umfasst: a) Bereitstellen eines cyanfarbenen Farbmittels, das ein Cyan-Pigment umfasst, eines magentafarbenen Farbmittels, das ein Magenta-Pigment umfasst, und eines gelben Farbmittels, das ein Gelb-Pigment umfasst, wobei ein Verhältnis von cyanfarbenem Farbmittel zum gelben Farbmittel von 0,70–0,80:1,0 beträgt und ein Verhältnis von magentafarbenem Farbmittel zum gelben Farbmittel von 0,90–0,80:1,0 beträgt, b) akustisches Mischen der Pigmente, c) akustisches Mischen eines Photoinitiators, eines Dispersionsmittels und mindestens einer härtbaren Druckfarbenbindemittelkomponente, die aus einem Monomer oder einem Oligomer ausgewählt ist, mit den akustische gemischten Pigmenten, um eine härtbare Druckfarbenmischung zu bilden, d) Mahlen der in c) gebildeten härtbaren Druckfarbenmischung, um eine Prozessschwarz-Druckfarbenzusammensetzung zu erhalten, wobei die Prozessschwarz-Druckfarbenzusammensetzung kein Kohlenstoffschwarz umfasst.
Verfahren nach Anspruch 5, wobei das cyanfarbene Farbmittel Pigment Blue 15:3 umfasst, das magentafarbene Farbmittel Pigment Red 57:1 umfasst und das gelbe Farbmittel ein Pigment umfasst, das aus der Gruppe bestehend aus Pigment Yellow 14 und Pigment Yellow 13 ausgewählt ist.
Verfahren nach Anspruch 6, wobei das Verhältnis des cyanfarbenen Farbmittels, das Pigment Blue 15:3 umfasst, zum gelben Farbmittel, das das Gelb-Pigment umfasst, 0,76:1 beträgt und wobei das Verhältnis des magentafarbenen Farbmittels, das Pigment Red 57:1 umfasst, zum gelben Farbmittel, das ein Gelb-Pigment umfasst, 0,80:1,0 beträgt.
Verfahren zum Halbtondrucken, wobei das Verfahren Folgendes umfasst: Bereitstellen einer cyanfarbenen Druckfarbenzusammensetzung, einer magentafarbenen Druckfarbenzusammensetzung und einer gelben Druckfarbenzusammensetzung, Auftragen der cyanfarbenen Druckfarbenzusammensetzung, der magentafarbenen Druckfarbenzusammensetzung und der gelben Druckfarbenzusammensetzung auf eine neu belichtbare Oberfläche eines bildgebenden Elements, wobei ein Verhältnis der cyanfarbenen Druckfarbenzusammensetzung zur gelben Druckfarbenzusammensetzung 0,70–0,80:1,0 beträgt und ein Verhältnis der magentafarbenen Druckfarbenzusammensetzung zur gelben Druckfarbenzusammensetzung 0,90–0,80:1,0 beträgt; Bilden eines Druckfarbenbilds, Überführen des Druckfarbenbilds von der neu belichtbaren Oberfläche des bildgebenden Elements auf eine bedruckbare Oberfläche, um ein schwarzes Halbtonbild zu bilden, wobei das schwarze Halbtonbild kein Kohlenstoffschwarz enthält, wobei die cyanfarbene Druckfarbenzusammensetzung mindestens etwa 15 Gew.-% eines Cyan-Pigments umfasst, die magentafarbene Druckfarbenzusammensetzung mindestens etwa 15 Gew.-% eines Magenta-Pigments umfasst und die gelbe Druckfarbenzusammensetzung mindestens etwa 15 Gew.-% eines Gelb-Pigments umfasst, und wobei diese cyanfarbene Druckfarbenzusammensetzung, diese magentafarbene Druckfarbenzusammensetzung und diese gelbe Druckfarbenzusammensetzung des Weiteren: einen Photoinitiator, ein Dispersionsmittel und eine härtbare Druckfarbenbindemittelkomponente umfassen, die mindestens eine Komponente ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus einem härtbaren Monomer und einem härtbaren Oligomer umfasst.
Verfahren nach Anspruch 8, wobei das Überführen des Druckfarbenbilds von der neu belichtbaren Oberfläche des bildgebenden Elements auf eine bedruckbare Oberfläche eine Effizienz von 90 % oder mehr aufweist.
Verfahren nach Anspruch 8, wobei das Verfahren des Weiteren umfasst, die cyanfarbene, magentafarbene und gelbe Druckfarbenzusammensetzung partiell zu härten, nachdem die cyanfarbene, magentafarbene und gelbe Druckfarbenzusammensetzung auf eine neu belichtbare Oberfläche eines bildgebenden Elements aufgetragen wurden.