JP2019506639A - 選択的印刷 - Google Patents
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Abstract
【選択図】図1
Description
印刷プロセスでは、インクを基材上に印刷して画像を形成する。画像の耐久性は、インクと基材との間の接着の強さに依存し得る。いくつかのインクは、特定の基材、例えばポリマーフィルムに効果的に接着しない。接着性を改善するために、プライマーを使用して、インクと基材との間の接着を強化することができる。例えば、ポリマーフィルムは、ポリマーフィルム上へのインクの接着を改善するために、印刷前にプライマーでコーティングされてもよい。プライマーは、例えば、グラビアコーティングによって塗布することができる。次いで、プライミングされた基材上にインクを印刷することができる。
本開示が説明される前に、本開示は、そのような工程段階および材料が変更され得るため、本明細書に開示される特定の工程段階および材料に限定されないことが理解されたい。本開示において使用される用語は、特定の例を説明する目的で使用されることも理解されたい。これらの用語は限定することを意図しない。
本開示の選択的印刷方法は、図面の図1から3を参照して例として説明される。
電子写真用インク組成物は、電子写真印刷方法によって基材上に印刷することができるインク組成物である。本開示において、第1のインク組成物は、透明電子写真用インク組成物である。透明電子写真用インク組成物は液体であってもよい。いくつかの例では、第2のインク組成物は、電子写真用インク組成物、例えば液体電子写真用インク組成物であってもよい。液体電子写真用インク組成物は、液体キャリア中に分散された熱可塑性樹脂を含むことができる。液体電子写真用インク組成物はまた、電荷ディレクタおよび/または電荷アジュバントを含むことができる。透明液体電子写真用インク組成物の場合、組成物は着色剤を含まないことがありえる。透明液体電子写真用組成物は、固体極性化合物を含むことができる。第2のインク組成物が液体電子写真用組成物である場合、組成物は着色剤を含むことができる。
上記のように、電子写真用インク組成物は、熱可塑性樹脂を含むことができる。熱可塑性樹脂は、アルキレン(例えば、エチレン)とメタクリル酸またはアクリル酸の少なくとも一方とのポリマーであってもよい。いくつかの例では、熱可塑性樹脂は、アルキレン(例えばエチレン)およびメタクリル酸の第1のポリマー、およびアルキレン(例えばエチレン)およびアクリル酸の第2のポリマーを含む。第1のポリマーと第2のポリマーとの比は、1:1〜10:1、例えば2:1〜8:1とすることができる。一例では、第1のポリマーと第2のポリマーとの比は、3:1〜6:1、例えば4:1〜5:1とすることができる。一例では、透明電子写真用インク組成物は、エチレンとメタクリル酸の第1のコポリマーと、エチレンとアクリル酸の第2のコポリマーとを含む熱可塑性樹脂を含む。第1のポリマーと第2のポリマーとの比は、1:1〜10:1、例えば2:1〜8:1とすることができる。一例では、第1のポリマーと第2のポリマーとの比は、3:1〜6:1、例えば4:1〜5:1とすることができる。一例では、第1のコポリマーは、Nucrel(登録商標)699(DuPont)の商標で販売されているエチレンとメタクリル酸とのコポリマーである。一例では、第2のコポリマーは、AC-5120(Honeywell(登録商標))の商標で販売されているエチレンとアクリル酸とのコポリマーである。
電子写真用組成物は電荷アジュバントを含むことができる。電荷アジュバントは、電荷ディレクタと一緒に存在してもよく、また電荷ディレクタと異なっていてもよく、そして静電組成物の粒子、例えば樹脂含有粒子上の電荷を増加および/または安定化するように作用してもよい。電荷アジュバントは、限定されるものではないが、バリウムペトロネート、カルシウムペトロネート、ナフテン酸のCo塩、ナフテン酸のCa塩、ナフテン酸のCu塩、ナフテン酸のMn塩、ナフテン酸のNi塩、ナフテン酸のZn塩、ナフテン酸のFe塩、ステアリン酸のBa塩、ステアリン酸のCo塩、ステアリン酸のPb塩、ステアリン酸のZn塩、ステアリン酸のAl塩、ステアリン酸のCu塩、ステアリン酸のFe塩、金属カルボン酸塩(例えば、Alトリステアレート、Alオクタノエート、Liヘプタノエート、Feステアレート、Feジステアレート、Baステアレート、Crステアレート、Mgオクタノエート、Caステアレート、Feナフテネート、Znナフテネート、Mnヘプタノエート、Znヘプタノエート、Baオクタノエート、Alオクタノエート、Coオクタノエート、Mnオクタノエート、およびZnオクタノエート)、Coリネオレート(lineolate)、Mnリネオレート、Pbリネオレート、Znリネオレート、Caオレエート、Coオレエート、Znパルミレート、Caレジネート、Coレジネート、Mnレジネート、Pbレジネート、Znレジネート、2−エチルヘキシルメタクリレート−co−メタクリル酸カルシウムおよびアンモニウム塩のABジブロックコポリマー、アルキルアクリルアミドグリコール酸アルキルエーテルのコポリマー(例えば、メチルアクリルアミドグリコール酸メチルエーテル−co−ビニルアセテート)、ならびにヒドロキシビス(3,5−ジ−tert−ブチルサリチル酸)アルミン酸塩一水和物が挙げられる。いくつかの例では、電荷アジュバントはアルミニウムジおよび/またはトリステアレートおよび/またはアルミニウムジおよび/またはトリパルミテートである。
電荷ディレクタを電子写真用組成物に添加することができる。いくつかの例では、電荷ディレクタは、単塩および一般式MAnの塩のナノ粒子を含み、ここでMはバリウムであり、nは2であり、そしてAは一般式[R1−O−C(O)CH2CH(SO3 −)C(O)−O−R2](式中R1およびR2の各々は、アルキル基)のイオンである。
液体電子写真用組成物のキャリア液体は、静電組成物中の他の成分のための分散媒体として作用することができる。例えば、キャリア液体は、炭化水素、シリコーン油、植物油などを含むことができる。キャリア液体としては、トナー粒子の媒体として使用することができる絶縁性、非極性、非水性の液体を挙げることができるが、これに限定されるものではない。キャリア液体は、約109ohm-cmを超える抵抗率を有する化合物を含むことができる。キャリア液体は、約5未満の誘電率、いくつかの例では約3未満の誘電率を有することができる。キャリア液体としては、炭化水素を挙げることができるが、これに限定されない。炭化水素としては、脂肪族炭化水素、異性化脂肪族炭化水素、分枝鎖脂肪族炭化水素、芳香族炭化水素、およびそれらの組み合わせを挙げることができるが、これらに限定されない。キャリア液体の例には、脂肪族炭化水素、イソパラフィン化合物、パラフィン化合物、脱芳香族炭化水素化合物などを挙げることができるが、これらに限定されない。いくつかの例では、キャリア液体はイソパラフィン性液体である。特に、キャリア液体としては、限定されるものではないが、Isopar-G(商標)、Isopar-H(商標)、Isopar-L(商標)、Isopar-M(商標)、Isopar-K(商標)、Isopar-V(商標)、Norpar 12(商標)、Norpar 13(商標)、Norpar 15(商標)、Exxol D40(商標)、Exxol D80(商標)、Exxol D100(商標)、Exxol D130(商標)、およびExxol D140(商標)(各々はEXXON CORPORATIONにより販売);Teclen N-16(商標)、Teclen N-20(商標)、Teclen N-22(商標)、Nisseki Naphthesol L(商標)、Nisseki NaphthesolM(商標)、Nisseki Naphthesol H(商標)、#0 Solvent L(商標)、#0 Solvent M(商標)、#0 Solvent H(商標)、Nisseki lsosol 300(商標)、Nisseki lsosol 400(商標)、AF-4(商標)、AF-5(商標)、AF-6(商標)、およびAF-7(商標)(各々はNIPPON OIL CORPORATIONにより販売);IP Solvent 1620(商標)、およびIP Solvent 2028(商標)(各々はIDEMITSU PETROCHEMICAL CO., LTD.により販売);AmscoOMS(商標)、およびAmsco 460(商標)(各々はAMERICANMINERAL SPIRITS CORP.により販売);ならびに、Electron, Positron, NewII, Purogen HF(100%合成テルペン)(ECOLINK(商標)により販売)の商標にて販売されている液体が挙げられる。
着色剤は、第1のインクとして使用される透明電子写真用インク組成物に存在しなくてもよい。しかしながら、第2のインク組成物が電子写真用インク組成物である場合、第2のインクは着色剤を含むことができる。着色剤は、顔料、染料およびそれらの組み合わせから選択されてもよい。着色剤は、シアン着色剤、黄色着色剤、マゼンタ着色剤および黒色着色剤から選択することができる。着色剤は、フタロシアニン着色剤、インディゴルド着色剤、インダントロン着色剤、モノアゾ着色剤、ジアゾ着色剤、無機塩および錯体、ジオキサジン着色剤、ペリレン着色剤、アントラキノン着色剤、およびそれらの任意の組み合わせから選択され得る。
透明電子写真用インク組成物は、固体極性化合物をさらに含んでいてもよい。いくつかの例では、固体極性化合物は、(例えば、室温、すなわち約20℃〜約25℃で)固体の無色の有機材料である。固体有機材料は、ポリマー材料または非ポリマー材料であってもよい。固体極性化合物は、非極性キャリア流体、例えばイソ−パラフィン系流体中で膨潤または溶解するのに耐える有機粒子であってもよい。固体極性化合物は、樹脂中に分散されていてもよく、いくつかの例では、透明静電インキ組成物中の固形物の60重量%までの量で存在してもよい。固体極性化合物は、サッカリド、ポリアクリル酸、ポリビニルアルコール、スチレン無水マレイン酸、ビスマレイミドオリゴマー、セルロース誘導体および脂肪族ウレタンアクリレートからなる群から選択することができる。
一例では、透明電子写真用インク組成物は、液体キャリアと熱可塑性樹脂とを含む。いくつかの実施例では、透明電子写真用インク組成物はまた、固体極性化合物を含む。液体キャリアは、イソパラフィンキャリアであってもよい。熱可塑性樹脂は、エチレンメタアクリル酸コポリマーおよび/またはエチレンアクリル酸コポリマーを含むことができる。いくつかの例では、熱可塑性樹脂は、エチレンメタクリル酸コポリマーおよびエチレンアクリル酸コポリマーを、10:1〜1:1、例えば5:1〜3:1、例えば4:1の比率で含む。固体極性化合物は、サッカリド、例えば、マルトース一水和物であってもよい。適切な透明電子写真用インク組成物の例は、HP Indigo ElectroInk(登録商標) Primerの商標で販売されている。
上述したように、少なくとも透明電子写真用インク組成物でインプリントされていない基材の領域にプライマーを塗布することができる。いくつかの例では、プライマーはまた、透明電子写真用インク組成物の上に塗布される。
本開示の方法は、任意の適切な基材を印刷するために使用され得る。基材(例えば、基材またはさらなる基材)はポリマーであってもよい。いくつかの例では、基材(例えば基材またはさらなる基材)は可撓性基材である。いくつかの例では、基材(例えば基材またはさらなる基材)はポリマーフィルムである。いくつかの例では、基材(例えば、基材またはさらなる基材)はペーパーフィルムである。いくつかの例では、基材は布地であってもよい。基材はさらに、例えばコーティング層または支持層として金属を含むことができる。
上述のように、透明電子写真用インク組成物は、基材上に電子写真的に印刷されてもよい。第2のインク組成物として使用される任意の電子写真用インク組成物は、基材上のプライマー層上に電子写真的に印刷されてもよい。電子写真印刷方法は、表面上に潜在的な電子写真画像を形成することを含むことができる。その後、少なくともいくらかの電子写真用インク組成物が表面に付着して表面上に現像されたトナー画像を形成するように、表面を電子写真用インク組成物と接触させることができる。次いで、トナー画像は、いくつかの例では中間転写部材を介して基材に転写される。プリンティングプロセス印刷に使用される電子写真用インク組成物は、例えば、熱可塑性樹脂、電荷アジュバントおよび/または電荷ディレクタを含むトナー粒子を含むことができる。第2のインク組成物の場合、トナー粒子は着色剤をさらに含んでいてもよい。透明電子写真用インク組成物の場合、トナー粒子は固体極性化合物をさらに含むことができる。
上述したように、透明電子写真用インクは、熱転写または加温転写によって、基材の選択された領域から(それらの領域の上にある任意のプライマーおよび/または第2のインク組成物と共に)除去することができる。これは、印刷された基材をさらなる基材と接触させることを含み得る。熱および圧力は、透明電子写真用インクおよびその上にあるプライマーまたは第2のインクをさらなる基材上に転写するように適用されてもよい。加熱工程は、印刷された透明電子写真用インク組成物中の熱可塑性樹脂を軟化または溶融させ、基材からの転写を容易にするのに役立ち得る。接触は、市販されているラミネーション装置または圧力シーラーで行うことができる。その後、基材とさらなる基材が分離されると、さらなる基材は、透明電子写真用インクと、初期基材上に透明電子写真用インク層を予め重ねた任意のプライマーまたは第2のインクとで形成された画像でインプリントされることができる。
本実施例では、透明電子写真用インク組成物を調製した。この組成物は、Isopar中に分散された35重量%の固形分を含有するペースト(73.14g)として形成された。この固形分は、ペースト中の固形分の総重量に基づいて、65重量%の樹脂(Nucrel(登録商標)699(DuPont)とA-C 5120(Honeywell)の4:1混合物)、35重量%のマルトース一水和物(Fisher)、および1.0重量%のアルミニウムステアレート(電荷アジュバント、SigmaAldrich)を含んでいた。25℃で24時間、アトライター(米国ユニオン・プロセスのS0)を用いてペーストを粉砕した。次いで、このペーストをIsopar中で2重量%の固形分に希釈し、2kgの加工インク溶液に8mlのNCD溶液を添加することによって荷電した。
二軸延伸ポリプロピレン(BOPP)フィルム基材(Treofan(登録商標))をコロナ放電(1kW)を用いて処理した。実施例1で調製した透明電子写真用インク組成物を、HP Indigo 6600印刷システムを用いて、処理したフィルム基材上に電子写真的に印刷した。印刷された層は約1μmの厚さであった。
本実施例では、実施例2の基材の種々の特性を試験した。
接着テープ片(テープ810 scotch、3M)を実施例2の基材の印刷面の上に置いた。接着テープの裏側に2kgのゴムローラーを巻いて、接着テープと基材との間の接着を強化した。その後、接着テープを基材から剥がした。基材の露出部分と初期二軸延伸ポリプロピレン(BOPP)フィルム基材(Treofan(登録商標))の未処理部分との間にシールが形成された。シールは、半自動シール機(Sealer Brugger HSC-s)を用いて形成した。接着強度はInstron210 Family Electromechanical Universal Test Machineを用いて測定した。
接着テープ片(テープ810 scotch、3M)を実施例2の基材の印刷面の上に置いた。接着テープの裏側に2kgのゴムローラーを巻いて、接着テープと基材との間の接着を強化した。次いで、接着テープを基材から剥がした。基材の露出した表面を分析し(pH指示薬を使用して)、残留プライマーの存在を判定した。プライマーは検出されなかった。
実施例2の基材の印刷面を紙フィルム(Condat130gr)と接触させて、印刷画像の熱転写の効率を測定した。紙フィルムへの熱転写は、実験用ラミネーター(GMP製、モデルEXCELAM PLUS 355RM)を用いて行った。紙フィルムは、画像を紙フィルムに熱転写する前に、実施例2の基材の印刷面の上に置いた。基材および紙フィルムを2つの加熱ロールラミネーターに通し、ここで実施例2の印刷基材をトップロールによって120℃に加熱した:底部の紙フィルムを、底部のロールによって50℃に加熱した。フォイル速度は1.9m/分であり、圧力は最大に設定された。
実施例3で概説した試験を比較基材について繰り返した。サンプルAは、実施例2の出発基材に用いた未処理二軸延伸ポリプロピレン(BOPP)フィルム基材(Treofan(登録商標))であった。
Claims (15)
- 基材上に画像を選択的に印刷する方法であって、
第1のインク組成物を基材の選択された領域に電子写真的に印刷すること、ここで第1のインク組成物は透明電子写真用インク組成物であり、
基材の少なくとも印刷されていない領域上にプライマーを塗布すること、
第2のインク組成物をプライマー上に印刷すること、および
基材の選択された領域から第1のインク組成物を除去すること、を含む方法。 - プライマーコートは、基材の印刷されていない領域上および基材上に印刷された第1のインク組成物の上に塗布される、請求項1に記載の方法。
- 第1のインク組成物は、基材の選択された領域を覆うプライマーおよび第2のインク組成物とともに、基材の選択された領域から除去される、請求項2に記載の方法。
- 第1のインク組成物が、
基材をさらなる基材と接触させること、および
熱を加えて、基材の選択された領域を覆う第1のインク組成物および任意のプライマーおよび/または第2のインク組成物をさらなる基材に転写することにより除去される、請求項1に記載の方法。 - 熱を加えて、第2のインク組成物の層、第2のインク組成物の層の上に配置されたプライマーの層、およびプライマーの層の上に配置された第1の電子写真用インク組成物の層を含む画像が第2の基材にインプリントされる、請求項4に記載の方法。
- さらなる基材がポリマーフィルムから形成される、請求項4または5に記載の方法。
- 基材がポリマーフィルムから形成される、請求項1に記載の方法。
- 基材のポリマーフィルムの部分を共に接着し、またはさらなる基材のポリマーフィルムの部分を共に接着してシームを形成することをさらに含む、請求項6または7に記載の方法。
- 第1の電子写真用インク組成物を基材上に電子写真的に印刷する前に、基材がコロナ放電によって処理される、請求項1に記載の方法。
- 第2のインク組成物が、着色剤を含む電子写真用インク組成物である、請求項1に記載の方法。
- 第1のインク組成物が、熱可塑性樹脂を含む透明電子写真用インク組成物である、請求項1に記載の方法。
- 透明電子写真用インク組成物が着色剤を含まない、請求項1に記載の方法。
- 第1のインク組成物および第2のインク組成物が、電荷ディレクタおよび/または電荷アジュバントを含む液体電子写真用組成物である、請求項1に記載の方法。
- 着色剤を含む電子写真用インクの第1の層、
電子写真用インクの第1の層上に配置されたプライマーの第2の層、および
プライマーの第2の層上に配置された透明電子写真用インクの第3の層を含む画像が印刷された基材。 - 基材がポリマーフィルムから形成される、請求項14に記載の基材。
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