JP6271376B2 - インクを用いるデジタル印刷のための白色インク組成物 - Google Patents

Description

本開示は、インクを用いるデジタル印刷に関する。特に、本開示は、印刷用途の中で特に、インクを用いるデジタル印刷に適した白色インクに関する。

従来のリソグラフィー印刷技術は、例えば、デジタル印刷システムによって実現可能なような、部数ごとに印刷される画像を変える真の高速可変データ印刷プロセスに適応することができない。リソグラフィープロセスは、使用するインクの品質および色域に起因して、非常に高品質の印刷を与えるため、信頼できることが多い。リソグラフィーインクは、他のインク、トナーおよび多くの他の種類の印刷材料またはマーキング材料と比較して、安価でもある。

インクを用いるデジタル印刷は、可変データリソグラフィー印刷システムまたはデジタルオフセット印刷システムを使用する。「可変データリソグラフィー印刷」は、リソグラフィーインクを用い、画像ごとに変更されてもよいデジタル画像データに基づくリソグラフィー印刷のために構成されたシステムである。「可変データリソグラフィー印刷」または「デジタルインクを用いる印刷」または「デジタルオフセット印刷」は、基材の上に、画像作成プロセスで基材の上にある画像のそれぞれの後に続くレンダリングを用いて変えることができる画像を製造するための可変データ画像のリソグラフィー印刷である。

例えば、デジタルオフセット印刷プロセスは、可変画像データにしたがって浸し液の層で選択的にコーティングされたフルオロシリコーン含有画像化部材または印刷プレートの一部に、放射性硬化性インクを転写することを含んでいてもよい。次いで、インクを、印刷プレートから基材（例えば、画像が印刷され、硬化される紙、プラスチックまたは金属）へと転写する。画像化プレートの同じ部分を、場合により、インクの種類に依存して洗浄し、これを使用し、可変画像データに基づいて、前の画像とは異なる次の画像を製造してもよい。

デジタルオフセット印刷インクは、システム要素の材料と適合性であり、濡れ性および転写性を含むサブシステム要素の機能の要求事項を満たしつつ、リソグラフィー印刷プロセスによって付与される厳しいレオロジー要求事項を満たさなければならないため、従来のインクとは異なる。

放射線硬化性であり、インクを用いるデジタル印刷システム要素と適合性であり、高い転写効率を有し、洗浄システムを使用しない場合、すでに印刷した画像のゴースト発生を減らすデジタルオフセットインクが提供される。デジタルオフセットインクは、かなり多くの（１０倍まで、例えば、またはインク組成物の合計重量の１０重量％〜５０重量％）顔料保持量を有し、従って、印刷プロセス中に、室温および塗布温度で高い粘度を有する。高い顔料保持量を有し、場合により、高い粘度を有するデジタルオフセットインクを製造するための方法が提供されてきた。例えば、Ｌｅｅらによって２０１２年５月１７日に出願された米国特許出願第１３／４７４，１８５号、表題「Ｍｅｔｈｏｄｓ Ｆｏｒ Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ Ｃｕｒａｂｌｅ Ｉｎｋｓ Ｆｏｒ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｏｆｆｓｅｔ Ｐｒｉｎｔｉｎｇ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ Ａｎｄ Ｔｈｅ Ｉｎｋｓ Ｍａｄｅ Ｔｈｅｒｅｆｒｏｍ」（開示内容は、全体的に本明細書に参考として組み込まれる）は、ゲル化せず、顔料保持量が高く、デジタルオフセット印刷に有利な高い粘度を有することが可能なＵＶ硬化性インク組成物およびこれを製造するための方法を開示する。

従来のオフセットインクを含む関連技術のインクには、以下の問題が存在する場合がある。浸し液中の溶解度、画像化部材上でシリコーン層の膨潤、画像化部材からの剥離特性が悪い、制限された硬化性能。デジタルオフセットインクは、画像化部材の表面層と適合性でなければならない。例えば、インク組成物は、シリコーン、フルオロシリコーン、および／またはＶＩＴＯＮ含有画像化部材の表面層を膨潤し、変形すべきではなく、これによって、画質の欠陥を引き起こさないようにすべきである。デジタルオフセットインクは、画像化部材表面の一部に接着するようにも配合すべきである。例えば、このような表面層部分は、画像化部材表面層に塗布された浸し液の層のレーザーパターン形成の後、リソグラフィー印刷プロセス中に浸し液が除去されるものを含む。

さらに、デジタルオフセットインクは、浸し液、例えば、オクタメチルシクロテトラシロキサン（シクロテトラシロキサン、「Ｄ４」）およびデカメチルシクロペンタシロキサン（シクロペンタシロキサン、「Ｄ５」）と相溶性でなければならず、浸し液と混合し、バックグラウンド領域またはレーザーパターン形成後に浸し液が除去されなかった画像化部材表面の部分に影響を与えてはならない。

特定の濡れ特性および剥離特性を有し、デジタルオフセットシステムの再画像化可能な画像化部材で有用であり、非水性浸し液とも相溶性であるデジタルオフセットインク組成物が提供された。例えば、Ｂｒｅｔｏｎらによって２０１２年５月１７日に出願された米国特許出願第１３／４７４，１３８号、表題「Ｉｎｋｓ Ｆｏｒ Ｏｆｆｓｅｔ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｐｒｉｎｔｉｎｇ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ」（開示内容は、全体的に本明細書に参考として組み込まれる）は、浸し液と相溶性である望ましい溶解度パラメーターを有するインク組成物を開示する。

インクを用いるデジタル印刷に適した他のインク組成物が開発されてきた。例えば、Ｉｆｔｉｍｅらによって２０１２年５月１７日に出願された米国特許出願第１３／４７３，７９１号、表題「Ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔ Ｓｅｃｕｒｉｔｙ Ｅｎａｂｌｅｄ Ｉｎｋ Ｆｏｒ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｏｆｆｓｅｔ Ｐｒｉｎｔｉｎｇ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ」（開示内容は、全体的に本明細書に参考として組み込まれる）は、蛍光着色剤および複数の硬化性化合物を含むデジタルオフセット印刷用途で有用なインク組成物を開示する。望ましいＨａｎｓｅｎ溶解度パラメーターを有する化合物は、本明細書に記載されるとおりであり、インク組成物は、特定の浸し液に相溶性であり、低い粘度を含む特定のレオロジー特性を有する。蛍光インク組成物は、高速で、短期間の操作で、特注のデータを用いてセキュリティー特徴物を印刷し、偽造防止包装を製造するのに有用である。

さらに、Ｉｆｔｉｍｅらによって２０１２年５月１７日に出願された米国特許出願第１３／４７３，９２１号、表題「Ｐｈｏｔｏｃｈｒｏｍｉｃ Ｓｅｃｕｒｉｔｙ Ｅｎａｂｌｅｄ Ｉｎｋ ｆｏｒ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｏｆｆｓｅｔ Ｐｒｉｎｔｉｎｇ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ」（開示内容は、全体的に本明細書に参考として組み込まれる）は、浸し液と相溶性であり、可変データリソグラフィー印刷用途でセキュリティー情報を与えるのに有用な特定のフォトクロミックインク組成物を開示する。

しかし、改良されたインクを用いるデジタル印刷のために、デジタルオフセットインクのための新しい放射線硬化性インクの設計が望ましい。インクを用いるデジタル印刷のために利用可能なインクは、浸し液への溶解度、画像バックグラウンドの課題、高コストの要求事項、狭い設計空間に関する不足という問題があることがわかっている。非水性浸し液と相溶性であり、シリコーン含有画像化部材表面を膨潤する傾向が与えられ、濡れ性および剥離性の要求事項を満たす、改良されたインクが提供される。さらに、印刷プロセス中に、得られた印刷画像の画質の欠陥を避けつつ、インク運搬システム（例えば、アニロックスロール）から非常に有効なインク転写を可能にするインクが提供される。

印刷プロセスのためのインクを用いるデジタル印刷の能力を広げるために、白色放射性硬化性インク組成物が提供される。例えば、実施形態の白色インクは、改良されたラベル処理を可能にする。実施形態の白色インク組成物は、例えば、上述の可変データリソグラフィーおよび構造に固有のサブシステムの要求事項を満たす。実施形態のインク組成物は、重大な濡れ特性および剥離特性の要求事項を満たし、非水性浸し液と相溶性であってもよい。さらに、実施形態のインク組成物は、デジタルオフセット画像化部材へのアニロックスロールインクの運搬に適している。あるシステムおよび実施形態では、実施形態のインク組成物を、転写前に部分的に硬化させてもよい。

例示的な実施形態を本明細書に記載する。しかし、本明細書に記載するシステムの特徴を組み込んだ任意のシステムが、例示的な実施形態の範囲および精神によって包含されることが推定される。

図１は、関連技術のインクを用いるデジタル印刷システムの側面略図を示す。 図２は、実施形態の白色デジタルオフセットインクのＩＲスペクトルを示す。

例示的な実施形態は、本明細書に記載する装置およびシステムの精神および範囲に含まれ得るように、あらゆる代替物、改変物、等価物を包含することを意図している。

ある量と組み合わせて用いられる「約」という修飾語は、述べられている値を含み、その内容によって示されている意味を有し（例えば、特定の量の測定に関連する誤差の程度を少なくとも含む）。具体的な値とともに用いられる場合、その値も開示していると考えるべきである。

実施形態のインクを用いた、インクを用いるデジタル印刷のためのシステムを理解しやすいように、図面を参照する。図面において、同じ参照番号が、類似または同一の要素を示すために全体で使用される。図面は、インクを用いるデジタル印刷のための例示的なシステム、および実施形態の例示的な白色インク組成物と関連するデータを示す。

実施形態の白色インク組成物は、インクを用いるデジタル印刷システムを使用することに限定されない。本明細書に開示するデジタルオフセットインクは、従来のオフセット印刷システムまたは従来のハイブリッドオフセット印刷システムおよびデジタルオフセット印刷システムに有用であろう。それにもかかわらず、実施形態の白色デジタルオフセットインクは、デジタルオフセット印刷システムに固有のシステムの要求事項を満たす。特に、実施形態のインクは、インクを用いるデジタル印刷システムの再画像化可能な画像化部材によって付与される濡れ性および剥離性の要求を満たす。さらに、実施形態のインクは、非水性浸し液を含むインクを用いるデジタル印刷に適切な浸し液に相溶性である。実施形態のインクは、インク運搬システム、例えば、アニロックスロールから画像化部材、例えば、再画像作成可能なオフセットプレートへの転写を可能にする。

例示的な可変データリソグラフィーシステムは、Ｓｔｏｗｅらによって２０１１年４月２７日に出願された米国特許出願第１３／０９５，７１４号（「７１４号出願」）、表題「Ｖａｒｉａｂｌｅ Ｄａｔａ Ｌｉｔｈｏｇｒａｐｈｙ Ｓｙｓｔｅｍ」に開示され、この開示内容は、本明細書に全体的に参考として組み込まれる。７１４号出願に開示されたシステムおよび方法は、真に有効な可変のデジタルデータリソグラフィー印刷を達成するための湿し液の可変のパターン形成に由来する、すでに企てられた可変データ画像化リソグラフィーのマーキング概念に関する種々の態様での改良に関する。

図１に示される例示的なインクを用いるデジタル印刷システム１００の一般的な記載をここに与える。図１の例示的なシステム１００に示される個々の要素および／またはサブシステムに関するさらなる詳細は、７１４号出願の中に見つけられるだろう。

図１に示されるように、例示的なシステム１００は、画像化部材１１０を備えていてもよい。画像化部材１１０は、図１に示す実施形態ではドラムであるが、この例示的な記載は、画像化部材１１０が、ドラム、プレートまたはベルト、または別の現在知られていないか、または将来開発される形態を含む実施形態を排除するものであると解釈すべきではない。再画像作成可能な表面は、例えば、特に、ポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ）を含め、シリコーンと一般的に呼ばれる材料群を含む材料から作られてもよい。再画像作成可能な表面は、取り付ける層の上にある比較的薄い層から作られてもよく、この比較的薄い層の厚みは、印刷性能またはマーキング性能、耐久性および製造可能性のバランスを保つように選択される。

画像化部材１１０を使用し、転写爪１１２で、画像受け入れ媒体基材１１４にインク画像を塗布する。画像転写機構１６０の一部としてインプレッションローラー１１８によって転写爪１１２が作られ、転写爪１１２は、画像化部材１１０の方向に圧力を加える。画像受け入れ媒体基材１１４は、任意の特定の組成（例えば、紙、プラスチックまたはコンポジットシート膜）に限定されると考えるべきではない。多種多様な画像受け入れ媒体基材の上に画像を製造するために、例示的なシステム１００を使用してもよい。７１４号出願は、顔料密度が１０重量％より大きなマーキング材料を含め、使用可能なマーキング（印刷）材料の広い自由度も説明する。７１４号出願と同様に、本開示は、例示的なシステム１００によって塗布され、画像受け入れ媒体基材１１４の上に出力画像を製造し得るインク、顔料および他の材料であると一般的に理解されるものを含め、広範囲の印刷材料またはマーキング材料を指すために、インクという用語を使用するだろう。

７１４号出願は、構造的に取り付ける層の上に作られる再画像作成可能な表面層で構成される画像化部材１１０を含め、例えば、円柱形コア、または円柱形コアの上にある１つ以上の構造的な層であってもよい画像化部材１１０の詳細を図示し、記載する。

例示的システム１００は、一般的に、画像化部材１１０の再画像作成可能な表面を湿し液で均一に濡らすための一連のローラーを備える湿し液システム１２０を含む（湿し液ローラーまたは湿し液ユニットと考えてもよい）。湿し液システム１２０の目的は、一般的に均一な制御された厚みを有する湿し液の層を、画像化部材１１０の再画像作成可能な表面に運ぶことである。上述のように、湿し液（例えば、給湿液）が、主に水を含んでいてもよいことが知られており、以下にかなり詳細に記載されるように、表面張力を下げ、その後のレーザーによるパターン形成を補助するために必要な蒸発エネルギーを下げるために、場合により、少量のイソプロピルアルコールまたはエタノールを加えてもよい。同様に、給湿液に少量の特定の界面活性剤を加えてもよい。または、他の適切な湿し液を用い、インクを用いるデジタルリソグラフィーシステムの性能を高めてもよい。例示的な湿し液としては、水、Ｎｏｖｅｃ ７６００（１，１，１，２，３，３−ヘキサフルオロ−４−（１，１，２，３，３，３−ヘキサフルオロプロポキシ）ペンタン、ＣＡＳ番号８７０７７８−３４−０を有する）およびＤ４（オクタメチルシクロテトラシロキサン）が挙げられる。他の適切な湿し液が、一例として、同時係属中の２０１１年１０月２８日に出願された米国特許出願第１３／２８４，１１４号、表題「Ｄａｍｐｅｎｉｎｇ Ｆｌｕｉｄ Ｆｏｒ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｌｉｔｈｏｇｒａｐｈｉｃ Ｐｒｉｎｇｉｎｔ」に開示されており、その開示内容は、本明細書に全体的に参考として組み込まれる。

画像化部材１１０の再画像作成可能な表面で湿し液を計量したら、湿し液の厚みを、センサー１２５を用いて測定してもよく、センサー１２５が、湿し液システム１２０によって、画像化部材１１０の再画像作成可能な表面の上にある湿し液の計量を制御するためのフィードバックを与えてもよい。

湿し液システム１２０によって、画像化部材１１０の再画像作成可能な表面上に正確で均一な量の湿し液が与えられた後、光によってパターン形成するサブシステム１３０を使用し、例えば、レーザーエネルギーを用い、湿し液の層を画像になるようにパターン形成することによって、均一な湿し液の層に潜像を選択的に作成してもよい。典型的には、湿し液は、光学エネルギー（ＩＲまたは可視光）を効果的に吸収しないだろう。画像化部材１１０の再画像作成可能な表面は、理想的には、湿し液の加熱によるエネルギーの無駄使いを最小限にし、高い空間解像能を維持するために、熱の横方向への広がりを最小限にするため、表面付近で、光によってパターン形成するサブシステム１３０から放出されるレーザーエネルギー（可視光または不可視光、例えば、ＩＲ）のほとんどを吸収すべきである。または、入射光レーザーエネルギーの吸収を助けるために、適切な放射線感受性要素を湿し液に加えてもよい。光によってパターン形成するサブシステム１３０を、レーザーエミッターとして上に記載したが、湿し液をパターン形成するために光学エネルギーを運ぶために、さまざまな異なるシステムを使用してもよいことを理解すべきである。

例示的なシステム１００の光によってパターン形成するサブシステム１３０によって行われるパターン形成プロセスで操作中の機構を、７１４号出願の図５を参照して詳細に記載する。簡単に言うと、光によってパターン形成するサブシステム１３０からの光学パターン形成エネルギーの適用によって、湿し液の層の一部を選択的に除去する。

光によってパターン形成するサブシステム１３０によって湿し液の層をパターン形成した後、画像化部材１１０の再画像作成可能な表面の上のパターン形成された層は、インク付与サブシステム１４０に送り出される。インク付与サブシステム１４０を使用し、湿し液の層の上と、画像化部材１１０の再画像作成可能な表面の上に均一なインク層を塗布する。インク付与サブシステム１４０は、画像化部材１１０の再画像作成可能な表面の層と接触する１つ以上のインク作製ローラーの上にあるオフセットリソグラフィーインクを計量するために、アニロックスローラーを使用してもよい。別個に、インク付与サブシステム１４０は、再画像作成可能な表面にインクを正確な供給速度で与えるために、他の従来の要素（例えば、一連の計量ローラー）を備えていてもよい。インク付与サブシステム１４０は、再画像作成可能な表面のうち、画像が作成された部分をあらわすポケットにインクを堆積させつつ、湿し液が初期化されていない部分にあるインクが、これらの部分に付着しないようにしてもよい。

画像化部材１１０の再画像作成可能な層に残留するインクの凝集性および粘度を、多くの機構によって変えてもよい。あるこのような機構は、レオロジー（複素粘弾性）を制御するサブシステム１５０の使用を含んでいてもよい。レオロジーを制御するシステム１５０は、例えば、再画像作成可能な表面層に対するインクの結合強度を上げるために、再画像作成可能な表面に部分的に架橋するインクのコアを作製してもよい。硬化機構は、光学的な硬化または光硬化、熱硬化、乾燥または化学的に硬化させる種々の形態を含んでいてもよい。複数の物理的な冷却機構によって、また、化学的な冷却によって、冷却を利用してレオロジーを変えてもよい。

次いで、インクを、転写サブシステム１６０を用い、画像化部材１１０の再画像作成可能な表面から、画像受け入れ媒体の基材１１４に転写する。基材１１４が、画像化部材１１０とインプレッションローラー１１８の間にある爪１１２を通過するにつれて転写が起こり、画像化部材１１０の再画像作成可能な表面の空洞内にあるインクが基材１１４と物理的に接触する。レオロジーを制御するシステム１５０によって改質されたインクが付着すると、インクの付着を変えることによって、インクが基材１１４に接着し、画像化部材１１０の再画像作成可能な表面から分離する。転写爪１１２での温度条件および圧力条件を注意深く制御することによって、画像化部材１１０の再画像作成可能な表面から基材１１４へのインク転写効率を９５％より高くすることができるだろう。ある程度の湿し液が、基材１１４を濡らしてもよいが、このような湿し液の体積は最小限であり、すばやく蒸発するか、または基材１１４によって吸収されるだろう。

特定のオフセットリソグラフィーシステムでは、オフセットローラー（図１に示していない）が、まず、インク画像のパターンを受け入れ、次いで、インク画像のパターンを、既知の間接的な転写方法によって基材に転写してもよいことを理解すべきである。

大部分のインクを基材１１４に転写した後、任意の残留インクおよび／または残留する湿し液は、好ましくは、表面を傷つけたり、摩耗したりすることなく、画像化部材１１０の再画像作成可能な表面から除去されなければならない。残留する湿し液を除去するために、エアナイフを使用してもよい。しかし、ある程度の量のインク残留物が残っていてもよいことが予想される。このような残ったインク残留物の除去は、ある形態の洗浄サブシステム１７０を使用することによって達成されてもよい。７１４号出願は、少なくとも第１の洗浄部材（例えば、画像化部材１１０の再画像作成可能な表面と物理的に接触する粘着性または接着性の部材、残留するインクおよび任意の残った少量の界面活性剤化合物を、画像化部材１１０の再画像作成可能な表面の湿し液から除去する粘着性または接着性の部材）を備えるこのような洗浄サブシステム１７０の詳細を記載する。次いで、粘着性または接着性の部材を、平滑なローラーと接触させ、このローラーに、粘着性または接着性の部材から残留するインクが移動してもよく、その後、例えば、ドクターブレードによって、平滑なローラーからインクを剥がしてもよい。

７１４号出願は、画像化部材１１０の再画像作成可能な表面の洗浄を促進し得る他の機構の詳細を示す。しかし、洗浄機構にかかわらず、画像化部材１１０の再画像作成可能な表面からの残留するインクおよび湿し液の洗浄は、提案されているシステムでの印刷剥がれを防止するのに必須である。洗浄したら、画像化部材１１０の再画像作成可能な表面を、再び湿し液システム１２０に送り、これによって、画像化部材１１０の再画像作成可能な表面に新しい湿し液の層を供給し、このプロセスを繰り返す。

インク画像を画像受け入れ基材または印刷媒体に転写する前に、インク画像を、部分的なＵＶ硬化サブシステムで部分的に硬化させてもよい。実施形態の白色インク組成物は、部分的な硬化を用いるインクを用いるデジタル印刷に適している。

上述のように、デジタルオフセットインクは、インクを用いるデジタル印刷システムに特有の物理特性および化学特性を有していなければならない。このインクは、接触する材料（画像化プレートおよび浸し液および印刷可能な基材、例えば、紙、金属またはプラスチックを含む）と適合性でなければならない。インクは、サブシステムの構造および材料のセットによって定義される濡れ特性および転写特性を含むサブシステムのあらゆる機能的必要事項も満たさなければならない。

インクを用いるデジタル印刷のために配合されたインク（つまり、デジタルオフセットインク）は、多くの様式で、着色溶媒、ＵＶゲルインクおよび他のインクを含め、印刷用途のために開発される他のインクとは異なる。例えば、デジタルオフセットインクは、かなり多くの顔料を含み、従って、他のインクよりも室温での粘度が高く、アニロックスロールまたはインクジェットシステムによるインクの運搬が困難になる場合がある。デジタルオフセットインクは、非水性浸し液の選択肢と相溶性でありつつ、インクを用いるデジタル印刷プロセスのために使用される画像化部材によって付与される特定の濡れ特性および剥離特性の必要事項を満たさなければならない。

本明細書に記載するインクは、以下の要素を含んでいてもよい。（ａ）放射線硬化性官能性アクリレートモノマー化合物（一官能性、二官能性および三官能性のアクリレートモノマー、オリゴマーを含む）；（ｂ）分散剤；（ｃ）顔料；（ｄ）クレイ；（ｅ）開始剤；（ｆ）さらなる硬化性化合物（モノマー、オリゴマー（ＳＡＲＴＯＭＥＲ ＵＳＡ，ＬＬＣまたはＣＹＴＥＣ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ，Ｉｎｃ．製のオリゴマーを含む）、プレポリマー、ポリマーを含む）；（ｇ）界面活性剤、遊離ラジカル捕捉剤を含む添加剤など。

放射線硬化性モノマー（ａ）を任意の適切な量で加えてもよい。例えば、モノマーまたはオリゴマーは、任意の適切な量で存在していてもよい。いくつかの実施形態では、モノマーまたはオリゴマー、またはこれらの組み合わせを、硬化性インク組成物の合計重量を基準として、約１０〜約８５重量％、または約３０〜約８０重量％、または約５０〜約７０重量％の量で加える。

分散剤要素（ｂ）は、任意の適切な分散剤または望ましい分散剤を含んでいてもよく、限定されないが、分子量が高いＡＢ−ジブロックコポリマー、例えば、ＢＡＳＦ ＳＥから入手可能なＥＦＫＡ（登録商標）４３４０、Ｂｙｋ−Ｃｈｅｍｉｅ ＧｍｂＨから入手可能なＤＩＳＰＥＲＢＹＫ（登録商標）２１００、またはこれらの混合物が挙げられる。具体的な実施形態では、分散剤混合物は、シクロヘキサンジメタノールジアクリレート（例えば、Ｓａｒｔｏｍｅｒ ＵＳＡ，ＬＬＣから入手可能なＣＤ４０６（登録商標））および少なくとも１種類のさらなる要素を含み、例えば、ＥＦＫＡ（登録商標）４３４０は、ＡＢ−ジブロックコポリマー構造を有し、ＢＡＳＦ ＳＥから入手可能な高分子量分散剤である。例示的な実施形態では、分散剤は、ポリマー系分散剤、例えば、Ｔｈｅ Ｌｕｂｒｉｚｏｌ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから市販されるＳＯＬＳＰＥＲＳＥ（登録商標）３９０００である。分散剤を、組成物中の顔料の合計を基準として、約１０重量％〜約８０重量％の範囲の量で加えてもよい。

開示される硬化性インク組成物は、さらに、着色剤または顔料要素（ｃ）を含み、顔料、顔料混合物、顔料と染料の混合物などを含む任意の望ましい着色剤または有効な着色剤を使用してもよいが、但し、着色剤は、少なくとも１種類のモノマーおよび少なくとも１種類の分散剤に溶解または分散し得るものに限る。具体的な実施形態では、着色剤は、顔料である。適切な顔料の例としては、二酸化チタン（ＴｉＯ_２）が挙げられる。ＴｉＯ_２は、ＤｕＰｏｎｔから市販されるＴＩ−ＰＵＲＥシリーズの顔料であるが、アナターゼ型およびルチル型の二酸化チタンを両方とも使用することができるが、ルチル型結晶構造が好ましく、最適粒径は、２００〜３００ナノメートルであることが好ましい。開示される硬化性インク組成物は、二酸化チタンに加え、以下の添加剤（クレイ、シリカ、ケイ酸マグネシウムまたは酸化亜鉛）のうち、１種以上を含んでいてもよい。

例えば、例示的な実施形態の白色インク組成物は、以下の要素を含んでいてもよい。白色顔料（ＤｕＰｏｎｔ Ｔｉ−ＰＵＲＥ Ｔｉ_Ｏ２、油吸収度が１５．０およびｐＨ＝８．２およびＬＡＢ値が、それぞれ９９．６６、−０．５８および２．０５；ＳＡＲＴＯＭＥＲから入手可能な硬化性官能性アクリレートモノマー、ＣＮ ２９３、ＣＮ２９４Ｅ、ＣＮ２５９、ＣＮ４５４を含む）；Ｌｕｂｒｉｚｏｌ製のＳＯＬＳＰＥＲＳＥ（登録商標）３９０００分散剤；熱安定化剤、ＢＡＳＦから入手可能なＩＲＧＡＳＴＡＢ ＵＶ１０；Ｄｅｇｕｓｓａ Ｃａｎａｄａ Ｌｔｄから入手可能なエアロゾル２００；ＩＲＧＡＣＵＲＥ ８１９、ビス（２，４，６−トリメチルベンゾイル）−フェニルホスフィン酸化物）およびＩＲＧＡＣＵＲＥ １８４、１−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトンで構成される光開始剤系。光開始剤系は、それぞれＢＡＳＦ、ＢＡＳＦおよびＬａｍｂｅｒｔｉから入手可能なＩＲＧＡＣＵＲＥ ３７９、２−ジメチルアミノ−２−（４−メチル−ベンジル）−１−（４−モルホリン−４−イル−フェニル）−ブタン−１−オンおよびＥＳＡＣＵＲＥ Ｋｉｐ １５０、オリゴ［２−ヒドロキシ−２−メチル−１−［４−（１−メチルビニル）フェニル］プロパノン］を含んでいてもよい。他の要素または添加剤は、以下のものを含んでいてもよい。Ｓａｒｔｏｍｅｒから選択されるポリエステルオリゴマー、ＣＮ２２５５（ガラス転移温度Ｔが−１３℃である高粘度ポリエステルアクリレートオリゴマー）、ＣＮ２２５６（これもまた、６０℃での粘度が１１，０００ｃｐであり、ガラス転移温度Ｔが−２２℃であるポリエステルアクリレートオリゴマー）；ヒンダードアミン光安定化剤、例えば、ＴＩＮＵＶＩＮ ２９２；レベリング剤、例えば、ＢＹＫ ３５００、ポリエーテル改質されたアクリル官能性ポリジメチルシロキサン；および消泡剤、Ｃｙｔｅｋから入手可能なＡＤＤＩＴＯＬ ＶＸＬ ４９５１。

実施形態の２種類の放射線硬化性白色デジタルオフセットインクを製造し、試験した。Ｌｅｅらの１８５号出願に開示されるプロセスによってインクを調製した。例示的な配合物を表１に開示する。

例示的な配合物を表１に示し、開示範囲に限定されない。表１に示される２種類のインクで作られるインク配合物を特性決定し、レオロジーを決定した。２５ｍｍの平行なプレート幾何形状を用い、ギャップ０．５ｍｍ、２５℃に設定したＡｒｅｓ Ｇ２歪み制御型レオメーターを用い、適用される剪断速度の上昇範囲が０．０００１から５００ｓ^−１になるようにサンプルの剪断粘度を測定した。レオロジーデータを得るために、迅速に加熱し、冷却するためにＰＥＬＴＩＥＲ温度制御（２５ＭＮ、０．０２ ＲＡＤ円錐形プレート）を用いたＡＲＥＳ Ｇ２歪み制御型レオメーターを使用した。流量上昇試験手順を２５℃、剪断速度１．０×１０^−４〜５００ １／ｓｅｃで実施した。

ハンド試験を用い、放射線硬化性白色デジタルオフセットインクの印刷性能を試験した。例えば、表１に示されるＷ２インク配合物をハンドローラーによって塗布するか、またはシリコーン試験プレートの上にフルオロシリコーンをはけ塗りし、観察してプレートを濡らした。インク付与の前に、Ｄ４浸し液をプレートに塗布した。白色インクは、フルオロシリコーンの浸し液で覆われている部分に付着しなかった。対応するインク画像を黒い紙に転写し、良好なバックグラウンド性能を示す転写したインク画像を作成した。紙へすぐに転写すると、観察された５０％転写効率でインクが割れた。画像化プレートへのＤ４浸し液の塗布、次いで、ゴムローラーを用い、プレートの上にインクをロールによって塗布し、紙に転写すると、良好なバックグラウンド性能を示し、白色インクは、フルオロシリコーンを含有する画像化プレートのうち、浸し液でコーティングされた部分に対応するバックグラウンド領域には存在しない。

部分的な光硬化を行うと（例えば、室内の蛍光で２４時間固定させると）、さらなる試験において、白色インクが紙に効果的に転写され、ある実施形態では、転写効率が約９０％を超え、インクが完全に転写された。低い強度でゆっくりと硬化させるか、または代理の硬化を行うと、もっと高い強度および短い露光時間になるように簡単にスケールを変えてもよい。部分的に硬化されたインクは、まだ濡れ、触れると汚れるだろう。暗室に７２時間放置するインクの制御実験によって、５０％の転写効率が得られ、このことは、ＵＶによって誘発される硬化は、インクの転写を高めることを示す。転写効率は、硬化性要素およびレベリング剤の適切な選択によって、適切な厚みの画像を得るためにインク運搬プロセスを制御することによって、さらに最適化されてもよい。

図２は、（ａ）未硬化物、（ｂ）転写に十分なほど部分的に硬化したもの、（ｃ）完全に硬化したものの白色インクの赤外線スペクトルを示す。ＦＴＩＲによって、未硬化物、部分的に硬化したもの、完全に硬化した白色デジタルオフセットインクを測定し、硬化度を決定した。部分的に硬化した層の上部および底部を測定し、同じスペクトルを示すことがわかった。未硬化インクは、それぞれ１７００ｃｍ−１および１６００ｃｍ−１にカルボニルピークおよびビニルピークを示すＩＲ吸収を示す。完全に硬化したインクは、ビニルピークの１００％低下を示す。部分的に硬化したインクは、ピークの１０％未満の低下を示し、このことは、転写に十分なインクの１０％以下の硬化を示す。白色インクの色および光沢の測定は、以下のとおりである。Ｌ^＊＝９６．９４；Ａ^＊＝−０．０５；Ｂ^＊＝４．２２；および６０％光沢＝２４。

上述の開示された特徴および機能、および他の特徴および機能、またはその代替物を、望ましくは多くの他の異なるシステムまたは用途と組み合わせてもよいことが理解されるだろう。さらに、その後、当業者によって、種々の現時点では予測されていないか、または予期されていない代替物、改変物、等価物が作られてもよい。

Claims (20)

1. 可変データリソグラフィー印刷のためのインク組成物であって、
   インク組成物の溶液に懸濁した少なくとも２０重量％の比率の白色着色剤要素と；
   ２種類以上の少なくとも１種類の硬化性モノマー、少なくとも１種類の分散剤と；
   光開始剤系とを含み、
   前記インク組成物は、約４．２５×１０ ^５ ｃｐｓ〜約１．３３×１０ ^６ ｃｐｓの範囲の２５℃でのゼロ剪断粘度を有し、前記インク組成物は印刷用のＵＶゲルインクではない、インク組成物。
2. 白色着色剤要素が、顔料を含む、請求項１に記載のインク組成物。
3. 顔料が、二酸化チタンを含む、請求項２に記載のインク組成物。
4. 顔料が、３５重量％の量で存在する、請求項２に記載のインク組成物。
5. 顔料が、２０〜８０重量％の範囲の量で存在する、請求項２に記載のインク組成物。
6. 顔料が、さらに、複数の顔料粒子を含み、複数の顔料粒子の７０％以上の平均直径が、約１５０ナノメートル〜約４００ナノメートルの範囲である、請求項２に記載のインク組成物。
7. 画像化部材を用い、印刷可能な基材にインクが９０％以上の効率で転写される、インクを用いるデジタル印刷のために構成されたインク組成物を含む、請求項１に記載のインク組成物。
8. 複数の少なくとも１種類の硬化性モノマーを含み、少なくとも１種類の硬化性モノマーは、分子量が低く、ＵＶを照射すると、複数のモノマーのうち、少なくとも１種類の低分子量硬化性モノマーの４０％未満が、高分子量モノマーに変換される、請求項１に記載のインク組成物。
9. 複数の少なくとも１種類の硬化性モノマーを含み、少なくとも１種類の硬化性モノマーは、分子量が低く、ＵＶを照射すると、複数のモノマーのうち、少なくとも１種類の低分子量硬化性モノマーの２０％未満が、高分子量モノマーに変換される、請求項１に記載のインク組成物。
10. インクを用いるデジタル印刷の方法であって、
    再画像作成可能な画像化部材表面に白色インク組成物を塗布することを含み、前記再画像作成可能な画像化部材はその表面に配置された湿し液を有し、前記白色インク組成物は、インク組成物の溶液に懸濁した少なくとも２０重量％の比率の白色着色剤要素と、２種類以上の少なくとも１種類の硬化性モノマーと、少なくとも１種類の分散剤と、光開始剤系とを含み、前記白色インク組成物は、約４．２５×１０ ^５ ｃｐｓ〜約１．３３×１０ ^６ ｃｐｓの範囲の２５℃でのゼロ剪断粘度を有し、前記白色インク組成物は印刷用のＵＶゲルインクではない、方法。
11. 前記白色インク組成物を塗布する前に、前記画像化部材表面に前記湿し液を塗布することを含む、請求項１０に記載の方法。
12. 前記白色インク組成物が、二酸化チタンを含む、請求項１１に記載の方法。
13. 前記二酸化チタンが、２０〜８０重量％の範囲の量で存在する、請求項１２に記載の方法。
14. 前記湿し液が、オクタメチルシクロテトラシロキサン、デカメチルシクロペンタシロキサン、またはこれらの混合物を含む、請求項１２に記載の方法。
15. 前記白色インクを塗布することは、さらに、インク画像を形成することを含む、請求項１１に記載の方法。
16. 前記画像化部材の再画像作成可能な表面から印刷可能な基材に前記インク画像を転写することを含む、請求項１５に記載の方法。
17. 前記印刷可能な基材は、ラベルである、請求項１６に記載の方法。
18. 前記転写前に前記インク画像を部分的に硬化することを含み、前記部分的硬化は、約５％から約４０％のビニルピーク転換を有する、請求項１５に記載の方法。
19. 前記転写後に前記インク画像を硬化することを含む、請求項１８に記載の方法。
20. 前記インクを塗布することは、アニロックス運搬システムを用いて前記インクを適用することを含む、請求項１０に記載の方法。

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