KR20190108485A - 디지털 오프셋 리소그래피 잉크 조성물 - Google Patents

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KR20190108485A
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제프리 알렌 씨.
모어랙 캐롤린
발레리유 마그달리니 오렐리안
에스더 아브라함 비비
시우-충 리 조나단
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제록스 코포레이션
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Abstract

경화성 단량체 및 경화성 올리고머로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 1종의 성분; 선택적 분산제; 선택적 광개시제; 및 적어도 1종의 비-방사선 경화성 첨가제를 포함하는 디지털 오프셋 인쇄에 사용하기 위한 잉크 조성물이 제공되며, 여기서 상기 비-방사선 경화성 첨가제는 세제 또는 유화제이거나, 또는 상기 비-방사선 경화성 첨가제는 세정 유체의 존재 하에서 세제 또는 유화제로서 기능하고, 상기 비-방사선 경화성 첨가제는 약 20℃ 내지 약 40℃의 온도에서 고체이다.

Description

디지털 오프셋 리소그래피 잉크 조성물{DIGITAL OFFSET LITHOGRAPHY INK COMPOSITION}
도 1은 본 개시내용에 따른 잉크 조성물이 사용될 수 있는 관련 기술 분야의 잉크 기반 가변 이미지 디지털 인쇄 시스템의 개략도를 도시한다.
도 2는 인쇄 및 체이스 시트 광학 밀도 측정 방식의 도면이다.
도 3은 세정 시스템(x 축, 세정 용액) 대 투명한 면적의 길이(y 축, 밀리미터)로서 잉크 세정성 결과를 도시하는 그래프이다.
본 명세서에는 향상된 전사성(transferability) 및 세정성(cleanability)을 제공하는 DALI(리소그래피 잉크용 디지털 아키텍처(Digital Architecture for Lithographic Inks)) 잉크 조성물이 개시된다. 보다 특별하게는 경화성 단량체 및 경화성 올리고머로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 1종의 성분; 선택적 분산제; 선택적 광개시제; 및 적어도 1종의 비-방사선 경화성 첨가제를 포함하는 디지털 오프셋 인쇄(digital offset printing)에 사용하기 위한 잉크 조성물이 개시되며, 여기서 상기 비-방사선 경화성 첨가제는 세제 또는 유화제이거나, 또는 상기 비-방사선 경화성 첨가제는 세정 유체의 존재 하에서 세제 또는 유화제로서 기능하고, 상기 비-방사선 경화성 첨가제는 약 20℃ 내지 약 40℃의 온도에서 고체이다.
또한 디지털 오프셋 인쇄 장치를 사용한 디지털 오프셋 인쇄 공정이 개시되며, 이 공정은 잉크 조성물을 잉크 테이크업(take up) 온도에서 재이미지화 가능한 이미지화 부재(re-imageable imaging member) - 재이미지화 가능한 이미지화 부재는 상부에 배치된 습윤 유체를 가짐 - 표면 상에 도포하는 단계; 잉크 이미지를 형성하는 단계; 잉크 전사 온도에서 이미지화 부재의 재이미지화 가능한 표면으로부터 인쇄 가능한 기판으로 잉크 이미지를 전사시키는 단계를 포함하며; 잉크 조성물은 경화성 단량체 및 경화성 올리고머로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 1종의 성분; 선택적 분산제; 선택적 광개시제; 및 적어도 1종의 비-방사선 경화성 첨가제를 포함하는 디지털 오프셋 인쇄에 사용하기 위한 잉크 조성물이 개시되며, 여기서 상기 비-방사선 경화성 첨가제는 세제 또는 유화제이거나, 또는 상기 비-방사선 경화성 첨가제는 세정 유체의 존재 하에서 세제 또는 유화제로서 기능하고, 상기 비-방사선 경화성 첨가제는 약 20℃ 내지 약 40℃의 온도에서 고체이다.
추가로 경화성 단량체 및 경화성 올리고머로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 1종의 성분; 선택적 분산제; 선택적 광개시제; 및 적어도 1종의 비-방사선 경화성 첨가제를 배합하는 단계 - 여기서 상기 비-방사선 경화성 첨가제는 세제 또는 유화제이거나, 또는 상기 비-방사선 경화성 첨가제는 세정 유체의 존재 하에서 세제 또는 유화제로서 기능하고, 상기 비-방사선 경화성 첨가제는 약 20℃ 내지 약 40℃의 온도에서 고체임 -; 선택적으로, 가열하는 단계; 및 선택적으로, 필터링하는 단계를 포함하는, 잉크 조성물을 제공하는 공정이 개시된다.
DALI(리소그래피 잉크용 디지털 아키텍처) 잉크는 잉크 전달 서브시스템, 이미지화 서브시스템 및 세정 서브시스템을 비롯한, 다양한 간접 인쇄 서브시스템과 호환되도록 특별히 설계되고 최적화된 오프셋 유형 잉크로서 고속으로 고품질 인쇄가 가능하다. 신뢰할 수 있는 잉크를 만드는 것 이외에, 이들 잉크로 제조된 방사선 경화 인쇄 결과물이 1 미터/초 이상의 속도로 경화된 경우에도 기판에 대한 접착성 및 양호한 내화학성을 포함하는 신뢰성 있는 견고성 특성을 갖는 것이 바람직하다.
예시적인 디지털 오프셋 인쇄 아키텍처가 도 1에 도시되어 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 예시적인 시스템(100)은 이미지화 부재(110)를 포함할 수 있다. 도 1에 도시된 실시형태의 이미지화 부재(110)는 드럼이지만, 이 예시적인 묘사는 이미지화 부재(110)가 플레이트 또는 벨트, 또는 현재 알려진 또는 나중에 개발되는 다른 구성을 포함하는 실시형태를 배제하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 재이미지화 가능한 표면(110(a))은 예를 들어, 특히 플루오로실리콘을 포함하여 일반적으로 실리콘으로 지칭되는 재료 부류를 포함하는 재료로 형성될 수 있다. 재이미지화 가능한 표면은 마운팅층(mounting layer) 위의 비교적 얇은 층으로 형성될 수 있으며, 상대적으로 얇은 층의 두께는 인쇄 또는 마킹 성능, 내구성 및 제조성을 균형잡기 위해 선택된다.
공통으로 양도되고 개시내용이 본 명세서에 참고로 포함된 Timothy Stowe 등의 2011년 4월 27일자로 출원된 "Variable Data Lithography System"이라는 명칭의 미국 특허 공보 제20120103212호("212 호 공개")는 이미지화 부재(110)를 포함하는 이미지화 부재(110)의 세부 사항을 도시하고 있으며, 상기 이미지화 부재는 예를 들어 원통형 코어 또는 원통형 코어 상부의 하나 이상의 구조 층일 수 있는 구조적 마운팅층 상부에 형성된 재이미지화 가능한 표면층(110(a))으로 구성된다.
이미지화 부재(110)는 전사 닙(112)에서 타겟 이미지 수신 매체 기판(114)에 잉크 이미지를 도포하는데 사용된다. 전사 닙(112)은 이미지 전사 메커니즘(160)의 일부로서, 이미지화 부재(110)의 방향으로 압력을 가하는 인상 롤러(118)에 의해 형성된다. 이미지 수신 매체 기판(114)은 종이, 플라스틱, 접힌 판지, 크래프트 종이, 투명 기판, 금속 기판 또는 라벨과 같은 임의의 특정 조성물 또는 형태를 포함하지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 예시적인 시스템(100)은 다양한 이미지 수신 매체 기판 상에 이미지를 생성하는데 사용될 수 있다. 또한 212 공보는 사용될 수 있는 마킹(인쇄) 재료의 광범위한 범위를 설명한다.
예시적인 시스템(100)은 일반적으로 이미지화 부재(110)의 재이미지화 가능한 표면을 습윤 유체로 균일하게 습윤시키기 위해서, 습윤 롤러 또는 습윤 유닛으로 간주될 수 있는, 일련의 롤러를 포함하는 습윤 유체 시스템(120)(FS 습윤 시스템)을 포함한다. 습윤 유체 시스템(120)의 목적은 일반적으로 균일하고 일정한 두께를 갖는 습윤 유체의 층을 이미지화 부재(110)의 재이미지화 가능한 표면에 전달하는 것이다. 습수액(fountain solution)과 같은 습윤 유체는 표면 장력을 줄이기 위해 첨가되는 소량의 이소프로필 알코올 또는 에탄올을 선택적으로 갖는 물을 주로 포함할 수 있으며, 후속하는 레이저 패터닝을 지지하는데 필요한 증발 에너지를 낮추는 것으로 알려져 있다. 소량의 특정 계면활성제가 습수액에도 첨가될 수 있다. 대안적으로, 잉크 기반 디지털 리소그래피 시스템의 성능을 향상시키기 위해 다른 적합한 습윤 유체가 사용될 수 있다. 예시적인 습윤 유체는 물, NovecTM 7600(1,1,1,2,3,3-헥사플루오로-4-(1,1,2,3,3,3-헥사플루오로프로폭시)펜탄), 및 D4(옥타 메틸 시클로 테트라 실록산)를 포함한다. 다른 적합한 습윤 유체는, 예로서, 계류중인 미국 특허 제9,592,699호에 개시되어 있으며, 그 개시내용은 본 명세서에 참고로 포함된다.
습윤 유체가 이미지화 부재(110)의 재이미지화 가능한 표면 상에 계량되면, 습윤 유체의 두께는 습윤 유체 시스템(120)에 의해서 이미지화 부재(110)의 재이미지화 가능한 표면 상의 습윤 유체의 계량을 제어하기 위해 피드백을 제공할 수 있는 센서(도시되지 않음)를 사용하여 측정될 수 있다.
습윤 유체 시스템(120)에 의해서 이미지화 부재(110)의 재이미지화 가능한 표면 상에 습윤 유체의 정확하고 균일한 양이 제공된 후에, 광학 패터닝 서브시스템(130)은 예를 들어 레이저 에너지를 사용하여 습윤 유체층을 이미지-방식으로 패터닝함으로써 균일한 습윤 유체층에 잠상을 선택적으로 형성하는데 사용될 수 있다. 일반적으로, 습윤 유체는 광 에너지(IR 또는 가시 광선)를 효율적으로 흡수하지 않는다. 이미지화 부재(110)의 재이미지화 가능한 표면은 이상적으로는 표면에 가까운 광학 패터닝 서브시스템(130)으로부터 방출된 대부분의 레이저 에너지(가시적 또는 비가시적, 예컨대 IR)를 흡수하여 습윤 유체를 가열할 때 낭비되는 에너지를 최소화하고, 높은 공간 분해능을 유지하기 위해 열의 측면 확산을 최소화한다. 대안적으로, 적절한 방사선 감응성 성분이 입사 복사 레이저 에너지의 흡수를 돕기 위해 습윤 유체에 부가될 수 있다. 광학 패터닝 서브시스템(130)이 레이저 이미터인 것으로 상기에 기술되었지만, 습윤 유체를 패턴화하기 위해 광 에너지를 전달하는 데 다양한 상이한 시스템이 사용될 수 있음을 이해해야 한다.
예시적인 시스템(100)의 광학 패터닝 서브시스템(130)에 의해 수행되는 패터닝 공정에서의 작업 시의 메카닉은 212호 공보에서 도 5를 참조하여 상세하게 설명된다. 간략하게, 광학 패터닝 서브시스템(130)으로부터 광학 패터닝 에너지의 적용은 습윤 유체의 층의 일부를 선택적으로 제거한다.
광학 패터닝 서브시스템(130)에 의한 습윤 유체층의 패터닝 후에, 이미지화 부재(110)의 재이미지화 가능한 표면 상부의 패터닝된 층은 잉크 서브시스템(140)에 제공된다. 잉크 서브시스템(140)은 습윤 유체의 층 및 이미지화 부재(110)의 재이미지화 가능한 표면 상부에 균일한 잉크층을 도포하는데 사용된다. 잉크 서브시스템(140)은 이미지화 부재(110)의 재이미지화 가능한 표면층과 접촉하는 하나 이상의 잉크 형성 롤러 상에 본 개시내용의 잉크 조성물과 같은 오프셋 리소그래피 잉크를 계량하기 위해 아니록스 롤러를 사용할 수 있다. 별개로, 잉크 서브시스템(140)은 재이미지화 가능한 표면에 정확한 속도로 잉크를 제공하기 위해 일련의 계량 롤러와 같은 다른 종래의 요소를 포함할 수 있다. 잉크 서브시스템(140)은 재이미지화 가능한 표면의 이미지화된 부분을 나타내는 포켓에 잉크를 증착시킬 수 있는 반면, 습윤 유체의 포맷되지 않은 부분 상의 잉크는 이들 부분에 접착하지 않는다.
이미지화 부재(110)의 재이미지화 가능한 층에 존재하는 잉크의 응집력 및 점도는 다수의 메카니즘에 의해 변형될 수 있다. 이러한 메커니즘 중 하나는 레올로지(복합 점탄성 모듈러스) 제어 서브시스템(150)(예를 들어, UV LED 부분 경화 시스템)의 사용을 포함할 수 있다. 레올로지 제어 시스템(150)은 예를 들어 재이미지화 가능한 표면 층에 대해 잉크 응집 강도를 높이기 위해 재이미지화 가능한 표면 상에 잉크의 부분 가교층을 형성할 수 있다. 경화 메커니즘은 광학 또는 포토 경화, 열 경화, 건조, 또는 다양한 형태의 화학 경화를 포함할 수 있다. 냉각은 화학 냉각을 통해서 뿐만 아니라 여러 물리적 냉각 메커니즘을 통해 레올로지를 개질시키는 데 사용될 수 있다.
이후 잉크는 전사 서브시스템(160)을 사용하여 이미지화 부재(110)의 재이미지화 가능한 표면으로부터 이미지 수신 매체(114)의 기판으로 전사된다. 전사는 기판(114)이 이미지화 부재(110)와 인상 롤러(118) 사이의 닙(112)을 통과하여 이미지화 부재(110)의 재이미지화 가능한 표면의 공극 내의 잉크가 기판(114)과 물리적으로 접촉할 때 일어난다. 레올로지 제어 시스템(150)에 의해 개질된 본 개시내용의 잉크와 같은 잉크의 접착을 통해, 잉크의 변형된 접착력은 잉크가 기판(114)에 부착되게 하고 잉크가 이미지화 부재(110)의 재이미지화 가능한 표면으로부터 분리되게 한다. 전사 닙(112)에서의 온도 및 압력 조건의 세심한 제어는 잉크, 예컨대 본 개시내용의 잉크가 이미지화 부재(110)의 재이미지화 가능한 표면으로부터 기판(114)으로, 95% 이상의 전사 효율을 갖도록 할 수 있다. 일부 습윤 유체가 또한 기판(114)을 습윤시키는 것이 가능할 수도 있지만, 이러한 습윤 유체의 양은 아주 적을 수 있고, 기판(114)에 의해 신속하게 증발되거나 흡수될 수 있다.
특정 오프셋 리소그래피 시스템에서, 도 1에 도시되지 않은 오프셋 롤러는 먼저 잉크 이미지 패턴을 수용할 수 있고, 그 다음에 공지된 간접 전사 방법에 따라 기판에 잉크 이미지 패턴을 전사할 수 있다는 것을 인지해야 한다.
기판(114)으로 대부분의 잉크를 전사한 후에, 임의의 잔류 잉크 및/또는 잔류 습윤 유체는 일반적으로 그 표면의 스크래핑 또는 마모없이 이미지화 부재(110)의 재이미지화 가능한 표면으로부터 제거될 수 있다. 에어 나이프가 잔류 습윤 유체를 제거하기 위해 사용될 수 있다. 그러나 잉크 잔량이 어느 정도 남아있을 수 있다고 예상된다. 이러한 잔여 잉크 잔류물의 제거는 일부 형태의 세정 서브시스템(170)의 사용을 통해 이루어질 수 있다. 212호 공보는 적어도 제1 세정 부재, 예컨대, 이미지화 부재(110)의 재이미지화 가능한 표면과 물리적으로 접촉하는 접착성 또는 점착성 부재, 이미지화 부재(110)의 재이미지화 가능한 표면의 습윤 유체로부터 잔류하는 잉크 및 임의의 잔류하는 소량의 계면활성제 화합물을 제거하는 접착성 또는 점착성 부재를 비롯한, 이러한 세정 서브시스템(170)의 상세사항을 기술한다. 그 다음 접착성 또는 점착성 부재는 접착성 또는 점착성 부재로부터 잔류 잉크가 전사될 수 있는 매끄러운 롤러와 접촉될 수 있으며, 그 다음 잉크는 예를 들어 닥터 블레이드(doctor blade)에 의해 매끄러운 롤러로부터 제거된다.
212호 공보에는 이미지화 부재(110)의 재이미지화 가능한 표면의 세정을 용이하게 할 수 있는 다른 메카니즘이 상세히 기재되어 있다. 그러나, 세정 메커니즘과 관계없이, 이미지화 부재(110)의 재이미지화 가능한 표면으로부터의 잔류 잉크 및 습윤 유체의 세정은 시스템의 고스팅(ghosting)을 방지하기 위해 사용될 수 있다. 일단 세척되면, 이미지화 부재(110)의 재이미지화 가능한 표면이 다시 습윤 유체 시스템(120)에 제공되어, 이에 의해서 습윤 유체의 새로운 층이 이미지화 부재(110)의 재이미지화 가능한 표면에 형성되고, 상기 공정이 반복된다.
실시형태에서, 디지털 오프셋 인쇄 공정은 D4로 상업적으로 판매되는 것과 같은 이형제 또는 습수액으로 부분적으로 코팅된 플루오로실리콘 인쇄 플레이트 상에 착색된 UV(자외선) 경화성 잉크의 전사를 포함한다. 그 다음, 잉크는 선택적으로 UV광을 사용하여 부분적인 경화에 적용되고, 플레이트로부터, 인쇄될 종이, 플라스틱 또는 금속으로 제조될 수 있는 대상물로 전사된다. 대상물의 잉크는 잉크의 최종 경화를 위해 UV 광에 다시 노출된다.
디지털 오프셋 인쇄 요건을 충족시키기 위해, 잉크는 바람직하게는 많은 물리적 및 화학적 특성을 보유한다. 잉크는 바람직하게는 인쇄 플레이트, 습수액 및 다른 경화 또는 비경화 잉크를 비롯하여 그것이 접촉하는 재료와 상용성이다. 또한 바람직하게는 습윤 및 전사 특성을 비롯한 서브시스템의 기능적 요건을 충족시킨다. 이미지화된 잉크의 전사는 어려운데, 그 이유는 잉크가 습윤 및 전사 특성의 조합을 바람직하게 보유하고 있기 때문이며, 즉 잉크가 블랭킷 재료를 균질하게 바람직하게 즉시 습윤시키고, 블랭킷으로부터 기판으로 전사시키기 때문이다. 세정 서브스테이션이 소량의 잔류 잉크도 제거할 수 있기 때문에, 이미지층의 전사는 바람직하게는 효율적이고, 바람직하게는 적어도 90%만큼 높다. 세정 후 블랭킷 상에 남아있는 임의의 잉크는 이후 인쇄물에 허용되지 않는 고스트 이미지를 유발할 수 있다. 일반적으로, 잉크 레올로지는 잉크의 전사 특성에서 중요한 역할을 할 수 있다.
DALI 잉크는 원하는 습윤 특성 및 전사 특성을 갖는 것을 포함하여 서브시스템의 기능적 요건을 더욱 바람직하게 충족시킨다. 따라서, DALI 잉크는 착색된 고체(또는 상 변화) 잉크와 같은 다른 인쇄 응용을 위해서 개발된 다른 잉크와 여러 면에서 상이하다. 디지털 오프셋 또는 DALI 잉크는 바람직하게는 훨씬 더 높은(실시양태에서 최대 10배 더 높은) 안료 적재량을 함유하고, 따라서 실온에서 더 높은 점도를 갖는다. 높은 점도는 전사에 필요하지만, 아니록스 테이크 업(take-up) 및 플루오로실리콘 플레이트에 전달할 수 있을 정도로 아주 낮아야 한다.
따라서, 디지털 오프셋 DALI 아키텍처는 고속으로 고품질 인쇄를 가능하게 하는 잉크 전달 시스템, 이미지화 시스템 및 세정 서브시스템을 비롯한, 상이한 서브시스템과 호환되도록 특별히 설계되고 최적화된 오프셋 유형 잉크가 필요하다. 신뢰성 있는 고속 인쇄에서는, 잉크 전사 효율이 이미지화된 블랭킷으로부터 수용 기판까지 가능한 한 높아야 하며, 그렇지 않으면 이미지 열화 및 열악한 해상도가 초래될 수 있다. 또한, DALI 프린터가 임의의 수의 짧은, 중간 및 긴 런을 디지털 방식으로 인쇄할 수 있기 때문에, 후속 이미지 현상 사이클이 시작되기 전에, 블랭킷으로부터 수용 기판으로 전사되지 않은 잉크의 임의의 양이 완전히 제거되거나 실질적으로 완전히 제거되는 것이 바람직하다. 이는 이미지 현상과 전사 사이클 사이의 짧은 이송시간뿐만 아니라 DALI 잉크가 디자인과 기능의 특성으로 인해, 접착성이고, 실온 및 그 근처에서 비교적 높은 점도를 갖는다는 사실 때문에 어려울 수 있다.
본 명세서에 전문이 참고로 포함된 미국 특허 일련 번호 제15/910,512호는 그 요약서에서 경화성 단량체 및 경화성 올리고머로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 1종의 성분; 선택적 착색제; 선택적 분산제; 선택적 광개시제; 및 적어도 1종의 비-방사선 경화성 첨가제를 포함하는 디지털 오프셋 인쇄에 사용하기 위한 잉크 조성물을 기재하고 있고, 여기서 비-방사선 경화성 첨가제는 약 20℃ 내지 약 40℃의 온도에서 고체이다. 디지털 오프셋 인쇄 공정은 잉크 조성물을 잉크 테이크 업 온도에서 재이미지화 가능한 이미지화 부재 상에 도포하는 단계 - 재이미지화 가능한 이미지화 부재는 상부에 배치된 습윤 유체를 가짐 -; 잉크 이미지를 형성하는 단계; 잉크 전사 온도에서 이미지화 부재의 재이미지화 가능한 표면으로부터 인쇄 가능한 기판으로 잉크 이미지를 전사시키는 단계를 포함한다.
현재 입수 가능한 잉크가 이러한 원하는 목적에 적합할 수 있지만, 1) 블랭킷으로부터 수용 기판으로의 높은 전사 효율이 가능하고, 2) 블랭킷 상의 이의 잔류물(이미지 전사 단계 후)이 더 용이하게 세정될 수 있는 DALI 잉크에 대한 필요성이 존재한다.
경화성 단량체 및 경화성 올리고머로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 1종의 성분; 선택적 분산제; 선택적 광개시제; 및 적어도 1종의 비-방사선 경화성 첨가제를 포함하는 디지털 오프셋 인쇄에 사용하기 위한 잉크 조성물이 기술되며, 여기서 상기 비-방사선 경화성 첨가제는 세제 또는 유화제이거나, 또는 상기 비-방사선 경화성 첨가제는 세정 유체의 존재 하에서 세제 또는 유화제로서 기능하고, 상기 비-방사선 경화성 첨가제는 약 20℃ 내지 약 40℃의 온도에서 고체이다.
디지털 오프셋 인쇄 장치를 사용한 디지털 오프셋 인쇄 공정이 개시되며, 이 공정은 잉크 조성물을 잉크 테이크업 온도에서 재이미지화 가능한 이미지화 부재 - 재이미지화 가능한 이미지화 부재는 상부에 배치된 습윤 유체를 가짐 - 표면 상에 도포하는 단계; 잉크 이미지를 형성하는 단계; 잉크 전사 온도에서 이미지화 부재의 재이미지화 가능한 표면으로부터 인쇄 가능한 기판으로 잉크 이미지를 전사시키는 단계를 포함하며; 잉크 조성물은 경화성 단량체 및 경화성 올리고머로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 1종의 성분; 선택적 분산제; 선택적 광개시제; 및 적어도 1종의 비-방사선 경화성 첨가제를 포함하는 디지털 오프셋 인쇄에 사용하기 위한 잉크 조성물이 기술되며, 여기서 상기 비-방사선 경화성 첨가제는 세제 또는 유화제이거나, 또는 상기 비-방사선 경화성 첨가제는 세정 유체의 존재 하에서 세제 또는 유화제로서 기능하고, 상기 비-방사선 경화성 첨가제는 약 20℃ 내지 약 40℃의 온도에서 고체이다.
또한 경화성 단량체 및 경화성 올리고머로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 1종의 성분; 선택적 분산제; 선택적 광개시제; 및 적어도 1종의 비-방사선 경화성 첨가제를 배합하는 단계 - 여기서 상기 비-방사선 경화성 첨가제는 세제 또는 유화제이거나, 또는 상기 비-방사선 경화성 첨가제는 세정 유체의 존재 하에서 세제 또는 유화제로서 기능하고, 상기 비-방사선 경화성 첨가제는 약 20℃ 내지 약 40℃의 온도에서 고체임 -; 선택적으로, 가열하는 단계; 및 선택적으로, 필터링하는 단계를 포함하는, 잉크 조성물을 제공하는 공정이 기술된다.
도 1은 본 개시내용에 따른 잉크 조성물이 사용될 수 있는 관련 기술 분야의 잉크 기반 가변 이미지 디지털 인쇄 시스템의 개략도를 도시한다.
도 2는 인쇄 및 체이스 시트 광학 밀도 측정 방식의 도면이다.
도 3은 세정 시스템(x 축, 세정 용액) 대 투명한 면적의 길이(y 축, 밀리미터)로서 잉크 세정성 결과를 도시하는 그래프이다.
실시형태에서, 경화성 단량체 및 경화성 올리고머로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 1종의 성분; 선택적 분산제; 선택적 광개시제; 및 적어도 1종의 비-방사선 경화성 첨가제를 포함하는 디지털 오프셋 인쇄에 사용하기 위한 잉크 조성물이 제공되며, 여기서 상기 비-방사선 경화성 첨가제는 세제 또는 유화제이거나, 또는 상기 비-방사선 경화성 첨가제는 세정 유체의 존재 하에서 세제 또는 유화제로서 기능하고, 상기 비-방사선 경화성 첨가제는 약 20℃ 내지 약 40℃의 온도에서 고체이다.
비-방사선 경화성 세제 또는 유화제 첨가제는 블랭킷 상의 이미지화된 잉크의 수용성 기판으로의 전사성을 개선시키기 위해 DALI 잉크 조성물에 사용하기에 특히 적합한 혼화성 첨가제이다. 본질적으로 이들 첨가제는 비-방사선 경화성이지만 DALI 잉크 조성물에 포함되는 성분으로서, 이들 잉크를 사용한 인쇄 결과물의 경화 및 물리적 견고성을 방해하지 않으며, 어떤 경우에는 이러한 잉크를 사용한 인쇄물의 견고성을 향상시킨다. DALI 잉크 조성물에서의 이들 동일한 혼화성 첨가제의 사용은 또한 조성물의 세정 효율을 개선시킨다. 세정 용매로서 물 또는 계면활성제/물을 사용하면, 잉크 조성물에 존재하는 혼화성 첨가제는 유화제로서 작용할 수 있고/있거나 (세정 유체의 존재 하에서) 세정제-유사 품질을 가져서 잉크의 점도 및 점착성을 감소시키고, 잉크를 보다 용이하게 세정될 수 있게 한다.
첨가제.
본 명세서에서 실시형태를 위해 선택된 비-방사선 경화성 첨가제는 임의의 적합한 또는 바람직한 비-방사선 경화성 첨가제를 포함할 수 있되, 단 첨가제는 세제 또는 유화제이거나, 또는 세정 유체의 존재 하에서, 실시형태에서, 디지털 오프셋 인쇄 장치에서 세정 서브시스템의 세정 유체를 포함하는 세정 유체, 실시형태에서, 물 또는 물과 계면활성제의 조합물을 포함하는 세정 유체의 존재 하에서, 세제 또는 유화제로서 작용하는 화합물이고; 추가로 비-경화성 첨가제는 실온 또는 그 근처에서 고체이다.
비-방사선 경화성 또는 비-경화성이란, 예를 들어, 열, 전자기 방사선, 전자빔 에너지 등에 대한 노출로부터 잉크 내의 첨가제가 이러한 수단에 의해 가교될 수 없다는 것을 의미한다.
실시형태에서, 비-방사선 경화성 첨가제는 약 20℃ 내지 약 40℃, 또는 약 20℃ 내지 약 30℃, 또는 20℃ 내지 약 25°의 온도에서 고체이다.
DALI 잉크 디자인의 핵심 부분은 잉크 로더로부터의 기능적인 아니록스 충전을 보장하고, 블랭킷으로 전사시키고, 블랭킷으로부터 수용 기판으로 잉크 이미지를 궁극적으로 높게 전사시키는 것이다. 본 명세서에 기재된 잉크 첨가제를 포함하는 본 발명의 잉크 조성물은 주요 인쇄 기능을 충족시키는데 필요한 특정 범위 내에서 점도 및 점성 특성을 유지하는 잉크를 제공하였다. 본 명세서에서 선택된 첨가제를 포함하는 기술된 잉크 조성물은 이미지화 블랭킷으로부터 수용 기판으로의 잉크의 전사를 향상시키고 다른 주요 특성에 영향을 미치지 않으면서 블랭킷으로부터의 잔류 잉크의 세정에 도움이 된다.
본 DALI 잉크용으로 선택된 첨가제는 DALI 잉크가 잉크 전달 및 아니록스 충전, 블랭킷으로의 전사 및 수용 기판으로의 후속 전사와 관련하여 정상적으로 기능할 수 있게 하지만, DALI 인쇄 공정의 세정 서브스테이션에 도달할 때, 세정 서브스테이션의 용매, 즉 물 또는 계면활성제/물의 존재 하에서 블랭킷 상의 잔류 잉크를 분해하도록 작용하여, 미경화 상태에 있는 동안 잉크를 제거하기 쉽게 한다.
비-방사선 경화성 세제 또는 유화제 첨가제는 다양한 화학 등급 또는 그룹 및 분자량 범위로부터 선택될 수 있다. 적합한 첨가제의 예는 폴리에테르 알코올, 디올, 폴리(옥시 에틸렌) 알킬 에테르, 폴리올 공중합체, 유화 왁스, 폴리에스테르 글리콜, 에스테르 왁스, 소르비탄 에스테르, 에톡실화된 소르비탄 에스테르 및 폴리에스테르 화학 등급으로부터 선택된 것을 포함한다. 여기서 DALI 잉크 조성물을 위한 첨가제를 선택할 때 안전성, 융점 또는 응고점 또는 유리 전이 온도뿐만 아니라 첨가제의 세정/세척 특성과 같은 첨가제의 특성이 고려된다. 대부분의 첨가제는 비누, 세제, 화장품, 헤어 컨디셔너, 크림, 양초 등을 비롯한 일상 생활 용품에 사용될 수 있고, 정기적으로 사람과 접촉하므로 안전하다고 간주된다.
본 명세서의 실시형태에서 선택된 다양한 화학 등급의 첨가제의 일부는 물 중에 용해되거나 혼화성인 반면 다른 것은 그렇지 않다. 수 불용성 첨가제는 여전히 플루오로실리콘 블랭킷으로부터 코팅된 종이와 같은 수용 기판으로의 잉크 이미지의 전사를 현저하게 개선할 수 있는 이형제로서 작용할 수 있다. 수 불용성 첨가제는 인쇄 잉크에 유연성과 인성을 추가할 수 있는 다양한 분자량의 폴리(ε-카프로락톤)을 포함할 수 있다.
실시형태에서, 윤활 능력을 통해 DALI 인쇄 공정의 잉크 세정 사이클을 보조할 수 있는 수용성 폴리에테르 알코올 및 디올 첨가제가 선택된다. 다른 첨가제는 지방 알코올 에톡실레이트 및 유화 왁스, 예컨대, 알케닐 알케네이트, 지방 알코올 및 이들 화합물의 혼합물을 포함하는 다양한 폴리(옥시 에틸렌) 알킬 에테르와 같은 소수성 DALI 잉크에 대한 수중유 유화제로서 작용할 수 있다. 잉크 세정 사이클을 보조하기 위해 여전히 다른 재료, 예컨대, 오일-상 재료와 물의 용해도/혼화성을 증가시키는 폴리올 공중합체, 또는 특히 에톡실레이트- 프로폭실레이트 블록 공중합체가 사용될 수 있다.
본 실시형태의 DALI 잉크에 포함된 비-방사선 경화성 혼화성 첨가제의 화학 등급 내에서, 본 명세서의 첨가제는 안료 및 점토 분산 품질에 악영향을 미치지 않거나 또는 다른 주요 잉크 특성, 예컨대, 특정 온도, 예컨대, 25℃, 45℃ 등에서의 특정 DALI 잉크 조성물의 레올로지, 또는 잉크의 점착성(내부 응집력)에 악영향을 주지 않고, 이러한 첨가제가 본 명세서에서 수계 매체에 의해서 세정되기에 적합한 DALI 잉크에 유화, 세정 또는 윤활 품질을 추가로 부여한다는 것을 발견하였다.
본 실시형태에서 첨가제로서 적합한 화학 구조 및 분자량이 다른 다양한 첨가제가 표 1에 요약되어 있다. 가능한 경우, 성분의 분자량이 포함되었다. 본 실시형태에 적합한 첨가제의 크기 범위는 소분자, 올리고머 및 중합체를 포함한다. 첨가제는 선형 또는 분지형일 수 있다. 실시형태에서, 첨가제는 단일 성분계이고 다른 성분은 다성분계이다.
실시형태에서, 비-방사선 경화성 첨가제는 폴리에테르 알코올, 디올, 폴리(옥시 에틸렌) 알킬 에테르, 폴리올 공중합체, 유화 왁스, 폴리에스테르 글리콜, 에스테르 왁스, 소르비탄 에스테르, 에톡실화된 소르비탄 에스테르, 폴리에스테르 및 이들의 조합물로 이루어진 군으로부터 선택된다.
다른 실시형태에서, 비-방사선 경화성 첨가제는 폴리에틸렌 글리콜, 폴리(에틸렌-코-비닐 아세테이트), 폴리(비닐 알코올), 폴리비닐피롤리돈, 베헤닐 아크릴레이트, 폴리(에틸렌 테레프탈레이트), 폴리(비닐 아세테이트), 1,6-헥산디올, 세테아릴 알코올 및 폴리 소르베이트 60을 포함하는 유화 왁스, 스테아릴 스테아레이트, 1,8-옥탄디올, 1,2-테트라데칸디올, 1,10-데칸디올, 폴리옥시에틸렌(23) 라우릴 에테르), 폴리옥시 에틸렌(100) 스테아릴 에테르), 폴리카프로락톤 디올, 폴리카프로락톤, 폴록사머 188, 베헤닐 베헤네이트, 스테아릴 베헤네이트, 세틸 스테아레이트, 스테아릴 스테아레이트, 폴리카프로락톤-블록-폴리테트라히드로푸란-블록-폴리카프로락톤, 카스터 왁스, 소르비탄 모노스테아레이트, 소르비탄 모노팔미네이트, 세틸 알코올, 스테아릴 알코올, 세토스테아릴 알코올 및 이들의 조합물로 이루어진 군으로부터 선택된다.
또 다른 실시형태에서, 비-방사선 경화성 첨가제는 폴리에틸렌 글리콜, 디올, 유화 왁스, 알킬 알케네이트, 폴리옥시에틸렌 알킬 에테르, 폴리올, 폴리카프로락톤, 폴리카프로락톤-블록- 폴리테트라히드로푸란-블록-폴리카프로락톤, 카스터 왁스 및 이들의 조합물로 이루어진 군으로부터 선택된다. 실시형태에서, 비-방사선 경화성 첨가제는 폴리옥시에틸렌 라우릴 에테르, 폴리옥시에틸렌 스테아릴 에테르 또는 이들의 조합물이다.
비-방사선 경화성 첨가제는 임의의 적합한 또는 원하는 양으로 잉크 조성물 중에 존재할 수 있다. 실시형태에서, 비-방사선 경화성 첨가제는 잉크 조성물의 총 중량을 기준으로 약 1 내지 약 6중량%의 양으로 상기 잉크 조성물 중에 존재한다. 실시형태에서, 비-방사선 경화성 첨가제는 잉크 조성물의 총 중량을 기준으로 약 1중량% 내지 약 5중량% 미만의 양으로 잉크 조성물 중에 존재한다.
단량체, 올리고머.
실시형태에서, 본 발명의 잉크 조성물은 적합한 경화성 단량체와 같은 추가 성분을 포함한다. 적합한 물질의 예는 아크릴레이트 및 메타크릴레이트 단량체 화합물과 같은 방사선 경화성 단량체 화합물을 포함한다. 아크릴레이트 및 메타크렐레이트 단량체의 구체적인 예는 이소보르닐 아크릴레이트, 이소보르닐 메타크릴레이트, 라우릴 아크릴레이트, 라우릴 메타크릴레이트, 이소데실아크릴레이트, 이소데실메타크릴레이트, 카프로락톤 아크릴레이트, 2-페녹시에틸 아크릴레이트, 이소옥틸아크릴레이트, 이소옥틸메타크릴레이트, 부틸 아크릴레이트, 알콕실화 라우릴 아크릴레이트, 에톡실화 노닐 페놀 아크릴레이트, 에톡실화 노닐 페놀 메타크릴레이트, 에톡실화 히드록시에틸 메타크릴레이트, 메톡시 폴리에틸렌 글리콜 모노아크릴레이트, 메 톡시 폴리에틸렌 글리콜 모노메타크릴레이트, 테트라히드로푸르푸릴 메타크릴레이트, 테트라히드로푸르푸릴 메타크릴레이트 등, 및 이들의 혼합물 또는 조합물을 포함한다(이들에 제한되지 않음).
실시형태에서, 본 명세서에서 잉크 조성물 중의 경화성 단량체 및 경화성 올리고머로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 1종의 성분은 아크릴화 폴리에스테르, 아크릴화 폴리에테르, 아크릴화 에폭시, 우레탄 아크릴레이트, 및 펜타에리트리톨 테트라아크릴레이트 및 이들의 조합물로 이루어진 군으로부터 선택된 성분이다.
구체적인 실시형태에서, 사르토머 코.(Sartomer Co.)로부터의 SR501과 같은 프로폭실화 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트가 사용된다. 단량체는 임의의 적합한 또는 원하는 양으로, 실시형태에서 잉크 조성물의 총 중량을 기준으로, 약 0중량% 내지 약 50중량%, 예컨대 약 1중량% 내지 약 30중량%의 양, 예컨대, 약 5중량% 내지 약 30중량%, 예컨대 약 5중량% 내지 약 10중량%의 양으로 본 개시내용의 잉크 조성물 중에 존재할 수 있다.
일부 실시형태에서, 본 개시내용의 잉크 조성물은 경화성 올리고머를 포함한다. 적합한 경화성 올리고머는 아크릴화 폴리에스테르, 아크릴화 폴리에테르, 아크릴화 에폭시, 우레탄 아크릴레이트 및 펜타에리트리톨 테트라아크릴레이트를 포함하지만 이들로 제한되지 않는다. 적합한 아크릴화 올리고머의 구체적인 예는 아크릴화 폴리에스테르 올리고머, 예컨대 CN2255® CN2256®, CN294E®, CN2282®(사르토머 코.) 등, 아크릴화 우레탄 올리고머, 아크릴화 에폭시 올리고머 CN2204®, CN110®(사르토머 코.) 등; 및 이들의 혼합물 및 조합을 포함하지만 이들로 제한되지 않는다. 실시형태에서, 본 명세서에서 잉크 조성물 중의 경화성 단량체 및 경화성 올리고머로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 1종의 성분은 사작용성 폴리에스테르 아크릴레이트 올리고머, 프로폭실화 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트 단량체로 이루어진 군으로부터 선택된 성분이다. 올리고머는 임의의 적합한 또는 원하는 양으로, 실시형태에서 잉크 조성물의 총 중량을 기준으로, 약 0중량% 내지 약 50중량%, 예컨대 약 1중량% 내지 약 30중량%의 양, 예컨대, 약 5중량% 내지 약 30중량%의 양으로 잉크 조성물 중에 존재할 수 있다.
특정 실시형태에서, 본 명세서에 기술된 잉크는 하기 성분을 포함할 수 있다: (a) 일작용성, 이작용성 및 삼작용성 수-희석성 아크릴레이트 단량체를 비롯한 방사선-경화성 수-희석성 단량체 화합물, 올리고머; (b) 분산제; (c) 착색제; (d) 점토 또는 다른 첨가제; (e) 개시제; (f) 추가적인 경화성 화합물, 예컨대, 단량체, 올리고머, 예컨대, 사르토머 유에스에이 엘엘씨(Sartomer USA, LLC) 또는 사이테크 인더스트리즈, 인크.(Cytec Industries, Inc.)로부터의 올리고머, 예비중합체, 중합체; (g) 본 명세서에 기재된 바와 같은 적어도 1종의 비-방사선 경화성 첨가제; (h) 계면활성제, 자유 라디칼 스캐빈저(free-radical scavenger) 등을 포함하는 2차 첨가제; 및 (i) 열 안정제.
실시형태에서, 수-희석된 경화성 성분은 수 희석성일 수 있는 비히클로서 사용하기에 적합한 임의의 수-희석성 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트 단량체 화합물(들)을 포함할 수 있으며, 가변 디지털 데이터 리소그래피 인쇄 아키텍처에 사용하기 위해서 배경 성능을 조정 및/또는 향상시키기 위해 물을 첨가할 수 있다. 실시형태에서, 수-희석된 경화성 성분은 수-희석성 작용성 아크릴레이트 단량체, 메타크릴레이트 단량체, 다작용성 아크릴레이트 단량체, 다작용성 메타크릴레이트 단량체, 또는 이들의 혼합물 또는 조합물이다. 예시적인 아크릴레이트는 폴리에스테르 아크릴레이트 Sartomer CN294E, Sartomer CD-501, Sartomer CN9014, Sartomer CN2282 및 Sartomer CN2256과 같은 아크릴레이트 단량체 또는 중합체를 포함할 수 있다. 실시형태에서, 성분들의 혼합물은 수 희석성이다.
실시형태에서, 잉크 조성물에서 비히클로서 사용될 수 있는 경화성 단량체 및 희석 아크릴레이트의 추가 예는 사르토머(Sartomer)의 SR-492, SR-501, SR-444, SR-454, SR-499, SR-502, SR-9035 및 SR-415; 알넥스(Allnex)의 EBECRYL® 853 및 EBECRYL® 5500을 포함할 수 있다. 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트는 1.474의 굴절률 1.06 g/cm3의 비중, 300 미만의 APHA 색 및 25℃에서 80 내지 120 cps의 점도 범위를 갖는다. Sartomer SR-492는 3 몰의 프로폭실화 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트이고, 1.459의 굴절률 1.05 g/cm3의 비중, -15℃의 Tg, 30의 APHA 색 및 25℃에서 90 cps의 점도를 갖는다. Sartomer SR-501은 6 몰의 프로폭실화 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트이고, 1.4567의 굴절률 1.048 g/cm3의 비중, -2℃의 Tg, 90의 APHA 색 및 25℃에서 125 cps의 점도를 갖는다. Sartomer SR-444는 펜타에리트리톨 트리아크릴레이트이고, 1.4801의 굴절률, 1.162 g/cm3의 비중, 103℃의 Tg, 50의 APHA 색, 25℃에서 520 cps의 점도를 갖는다. Sartomer SR-454는 3 몰 에톡실화 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트이고, 1.4689의 굴절률 1.103 g/cm3의 비중, 120℃의 Tg, 55의 APHA 색 및 25℃에서 60 cps의 점도를 갖는다. Sartomer SR-499은 6 몰 에톡실화 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트이고, 1.4691의 굴절률 1.106 g/cm3의 비중, -8℃의 Tg, 50의 APHA 색 및 25℃에서 85 cps의 점도를 갖는다. Sartomer SR-502는 9 몰 에톡실화 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트이고, 1.4691의 굴절률 1.11 g/cm3의 비중, -19℃의 Tg, 140의 APHA 색 및 25℃에서 130 cps의 점도를 갖는다. Sartomer SR-9035는 15 몰 에톡실화 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트이고, 1.4695의 굴절률 1.113 g/cm3의 비중, -32℃의 Tg, 60의 APHA 색 및 25℃에서 168 cps의 점도를 갖는다. Sartomer SR-415는 20 몰의 에톡실화된 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트이고, 1.4699의 굴절률, 1.115 g/cm3의 비중, -40℃의 Tg, 55의 APHA 색상 및 25℃에서 225 cps의 점도를 갖는다. EBECRYL853은 저점도 폴리에스테르 트리아크릴레이트이고, 1.10 g/cm3의 비중, 200의 APHA 색 및 25℃에서 80 cps의 점도를 갖는다. EBECRYL5500은 저점도 글리세롤 유도체 트리아크릴레이트이고, 1.07 g/cm3의 비중, 62의 APHA 색 및 25℃에서 130 cps의 점도를 갖는다. 다른 트리아크릴레이트, 모노아크릴레이트, 디아크릴레이트, 테트라아크릴레이트 및 고급 작용성 아크릴레이트 단량체, 희석 아크릴레이트 및 이들의 다양한 조합물도 비히클로서 잉크 조성물에 사용될 수 있다.
실시형태에서, 혼합물 중 1종 이상의 성분은 잉크가 수 희석성이고 반응성 성분 자체가 혼화 성인 경우, 비수 희석성일 수 있다. 물이 첨가되는 동일한 방식으로, 일부 실시형태에서, 공반응성 단량체가 잉크의 극성을 제어하기 위해 첨가될 수 있다. 수희석성 경화성 성분의 구체적인 예는 작용성 수용성 방향족 우레탄 아크릴레이트 화합물(EBECRYL® 2003으로서 사이테크로부터 입수 가능), 이작용성 화합물 폴리에틸렌 글리콜 디아크릴레이트(EBECRYL® 11로서 사이테크로부터 입수 가능) 및 삼작용성 화합물 폴리에테르 트리아크릴레이트 (EBECRYL® 12로서 사이테크로부터 입수 가능)을 포함하지만 이들로 제한되지 않는다. 단량체 또는 올리고머는 임의의 적합한 양으로 존재할 수 있다. 실시형태에서, 단량체 또는 올리고머 또는 이들의 조합물은 경화성 잉크 조성물의 총 중량을 기준으로 약 10 내지 약 85중량%, 또는 약 30 내지 약 80중량%, 또는 약 50 내지 약 70중량%의 양으로 첨가된다. 비히클로서 잉크 조성물에 사용될 수 있는 경화성 올리고머는 Sartomer CN294E; CN2256; CN2282; CN9014 및 CN309를 포함할 수 있다. Sartomer CN294E는 사작용성 아크릴화 폴리에스테르 올리고머이다. CN294E는 비중이 0.93이고 60℃에서 점도가 4,000 cps인 투명한 액상이다. Sartomer CN2256은 이작용성 폴리에스테르 아크릴레이트 올리고머이며, 1.5062의 굴절률, -22℃의 Tg, 675 psi의 인장 강도 및 60℃에서 11,000 cps의 점도를 갖는다.
Sartomer CN2282는 사작용성 아크릴화 폴리에스테르이며, 비중이 1.15이고 60℃에서 점도가 2,500 cps인 투명한 액상이다. Sartomer CN9014는 이작용성 아크릴화 우레탄이며, 비중이 0.93이고 60℃에서 점도가 19,000 cps인 불투명한 액상이다. Sartomer CN309는 지방족 소수성 골격에서 유래한 아크릴레이트 에스테르를 함유한 올리고머 또는 다른 말로 지방족 아크릴레이트 에스테르이다. CN309는 0.92의 비중, 7.68 파운드/갤런의 밀도, 26.3 dynes/cm의 표면 장력, 25℃에서 150cps의 점도 및 60℃에서 40 cps의 점도를 갖는 투명한 액상이다.
잉크 조성물에서 비히클로서 사용될 수 있는 경화성 올리고머의 예는 사르토머로부터의 CN294E, CN2256, CN2282, CN9014 및 CN309; 알넥스로부터의 EBECRYL® 8405, EBECRYL® 8411, EBECRYL® 8413, EBECRYL® 8465, EBECRYL® 8701, EBECRYL® 9260, EBECRYL® 546, EBECRYL® 657, EBECRYL® 809 등을 포함할 수 있다. EBECRYL® 8405는 1,6-헥산디올 디아크릴레이트(HDDA) 중에 80중량%로 희석된 사작용성 우레탄 아크릴레이트이다. EBECRYL® 8405는 2의 가드너 색상(Gardner Color) 및 60℃에서 4000 cps의 점도를 갖는 투명한 액상이다. EBECRYL® 8411은 이소보르닐아크릴레이트(IBOA) 중에 80중량%로 희석된 이작용성 우레탄 아크릴레이트이다. EBECRYL® 8411은 65℃에서 3,400 내지 9,500 cps의 점도 범위를 갖는 투명한 액상이다. EBECRYL® 8413은 IBOA 중에 67중량%로 희석된 이작용성 우레탄 아크릴레이트이다. EBECRY® 8413은 60℃에서 35,000 cps의 점도를 갖는 투명한 액상이다. EBECRYL® 8465는 삼작용성 우레탄 아크릴레이트이다. EBECRYL® 8465은 2의 가드너 색상 및 60℃에서 21,000 cps의 점도를 갖는 투명한 액상이다. EBECRYL® 8701은 삼작용성 우레탄 아크릴레이트이다. EBECRYL® 8701은 2의 가드너 색상 및 60℃에서 4,500 cps의 점도를 갖는 투명한 액상이다. EBECRYL® 9260은 삼작용성 우레탄 아크릴레이트이다. EBECRYL® 9260은 2의 가드너 색상 및 60℃에서 4,000 cps의 점도를 갖는 투명한 액상이다. EBECRYL®546은 삼작용성 폴리에스테르 아크릴레이트이다. EBECRYL®546은 1.5의 가드너 색상 및 25℃에서 350,000의 점도를 갖는 투명한 액상이다. EBECRYL® 657은 사작용성 폴리에스테르 아크릴레이트이다. EBECRYL® 657은 4의 가드너 색상 및 25℃에서 125,000 cps의 점도를 갖는 투명한 액상이다. EBECRYL® 809는 삼작용성 폴리에스테르 아크릴레이트이다. EBECRYL® 809은 3의 가드너 색상 및 60℃에서 1,300 cps의 점도를 갖는 투명한 액상이다.
광개시제.
일부 실시형태에서, 잉크 조성물은 광개시제, 예컨대, α-히드록시케톤 광개시제(바스프(BASF)에서 제조된 상표명 IRGACURE® 184, IRGACURE® 500, DAROCUR® 1173 및 IRGACURE® 2959로 시판되는 α-히드록시케톤 광개시제를 포함함), α-아미노케톤 광개시제(바스프에 의해서 제조된 α-아미노케톤 광개시제 IRGACURE 369, IRGACURE 379, IRGACURE 907 및 IRGACURE 1300) 및 비스 아실 포스핀 광개시제(바스프에서 제조된 상품명 IRGACURE® 819, IRGACURE® 819DW 및 IRGACURE® 2022로 판매되는 비스아실 포스핀 광개시제)를 포함한다. 다른 적합한 광개시제는 모노아실포스핀 옥시드 및 비스아실포스핀 옥시드, 예컨대, 2,4,6-트리메틸벤조일비페닐포스핀 옥시드(바스프에서 상표명 LUCIRIN® TPO 하에 제조됨); 에틸-2,4,6-트리메틸벤조일페닐 포스피네이트(바스프에서 상표명 LUCIRIN® TPO-L 하에 제조됨); 모노- 및 비스-아실포스핀 광개시제(바스프에서 예컨대, IRGACURE® 1700, IRGACURE® 1800, IRGACURE® 1850, 및 DAROCUR® 4265 하에 제조됨), 벤질디메틸-케탈 광개시제(바스프에서 예컨대, IRGACURE® 651 하에 제조됨) 및 올리고[2-하이드록시-2-메틸-1-[4-(1-메틸비닐)페닐]프로파논](람버티(Lamberti)로부터 Esacure® KIP 150으로 입수 가능함); 등, 뿐만 아니라 이들의 혼합물을 포함한다.
광개시제 또는 광개시제의 혼합물은 임의의 적합한 또는 원하는 양으로, 실시형태에서 잉크 조성물의 총 중량을 기준으로, 약 0중량% 내지 약 12중량%, 예컨대 약 1중량% 내지 약 10중량%, 예컨대, 약 2중량% 내지 약 8중량%의 양으로 본 개시내용의 잉크 조성물에 존재할 수 있다.
일부 실시형태에서, 본 발명의 잉크 조성물은 자유 라디칼 스캐빈저, 예컨대, 바스프로부터 입수 가능한 IRGASTAB® UV10, IRGASTAB® UV22 또는 사르토머 코로부터 입수 가능한 CN3216을 포함한다. 자유 라디칼 스캐빈저는 임의의 적합한 또는 원하는 양으로, 실시형태에서, 잉크 조성물의 총 중량을 기준으로, 약 0 내지 약 5중량%, 예컨대 약 0.5 내지 약 4중량%, 예컨대 약 2 내지 약 3중량%의 양으로 잉크 조성물에 존재할 수 있다.
충전제.
일부 실시형태에서, 본 발명의 잉크 조성물은 충전제 또는 충전제들을 포함한다. 적합한 충전제는 비정질, 규조토, 훈증 석영 및 결정질 실리카, 점토, 규산 알루미늄, 규산 알루미늄 마그네슘, 활석, 운모, 박리 점토, 탄산 칼슘 및 규산염, 석고, 황산 바륨, 아연, 칼슘 아연 몰리브덴산염, 산화 아연, 칼슘, 바륨 및 스트론튬의 포스포실리케이트 및 보로실리케이트, 바륨 메타보레이트 일수화물 등을 포함할 수 있지만 이들로 제한되지 않는다. 구체적인 실시형태에서, 충전제는 서던 클레이 프로덕츠(Southern Clay Products)로부터의 점토, CLAYTONE® HA 및 CLAYTONE® HY일 수 있다. 일부 실시형태에서, 충전제는 잉크 조성물의 총 중량을 기준으로, 약 0중량% 내지 약 50중량%, 예컨대 약 1중량% 내지 약 20중량%의 양, 예컨대, 약 2중량% 내지 약 10중량%의 양으로 임의의 본 개시내용의 잉크 조성물 중에 존재할 수 있다.
착색제
본 명세서에서 잉크 조성물은 또한 착색제를 함유할 수 있다. 안료, 염료, 염료 분산액, 안료 분산액 및 이들의 혼합물 및 조합물을 비롯한 임의의 적합한 또는 원하는 착색제가 본 명세서에서 실시형태에서 사용될 수 있다.
착색제는 청록색, 자홍색, 황색, 흑색 및 이들의 조합을 포함하는 임의의 적합한 또는 원하는 색상을 포함할 수 있다. 본 발명에서 잉크 조성물의 견고성은 청록색, 자홍색, 황색, 흑색 및 이들의 조합물을 비롯한, 선택된 임의의 색상 또는 조합물에 대해 기술된 첨가제로 달성된다. 실시형태에서, 착색제는 안료를 포함한다. 추가 실시형태에서, 착색제는 안료 분산액의 형태로 제공된다.
착색제는 착색제 분산액의 형태로 제공될 수 있다. 실시형태에서, 착색제 분산액은 약 20 내지 약 500 나노미터(nm), 또는 약 20 내지 약 400 nm, 또는 약 30 내지 약 300 nm의 평균 입자 크기를 갖는다. 실시형태에서, 착색제는 염료, 안료 및 이들의 조합물로 이루어진 군으로부터 선택되며, 선택적으로, 착색제는 착색제, 선택적계면활성제 및 선택적분산제를 포함하는 분산액이다.
언급된 바와 같이, 임의의 적합한 또는 원하는 착색제가 본 명세서의 실시형태에서 선택될 수 있다. 착색제는 염료, 안료 또는 이들의 혼합물일 수 있다. 적합한 염료의 예는 음이온성 염료, 양이온성 염료, 비이온성 염료, 쯔비터이온성 염료 등을 포함한다. 적합한 염료의 구체적인 예는 식품 염료, 예컨대 푸드 블랙 1호, 푸드 블랙 2호, 푸드 레드 40호, 푸드 블루 1호, 푸드 옐로우 7 호 등, FD & C 염료, 에시드 블랙 염료(No.1, 7, 9, 24, 26, 48, 52, 58, 60, 61, 63, 92, 107, 109, 118, 119, 131, 140, 155, 156, 172, 194 등), 에시드 레드 염료(No. 1, 8, 32, 35, 37, 52, 57, 92, 115, 119, 154, 249, 254, 256 등), 에시드 블루 염료(No. 1, 7, 9, 25, 40, 45, 62, 78, 80, 92, 102, 104, 113, 117, 127, 158, 175, 183, 193, 209 등), 에시드 옐로우 염료(No.3, 7, 17, 19, 23, 25, 29, 38, 42, 49, 59, 61, 72, 73, 114, 128, 151 등), 다이렉트 블랙 염료(No. 4, 14, 17, 22, 27, 38, 51, 112, 117, 154, 168 등), 다이렉트 블루 염료(No. 1, 6, 8, 14, 15, 25, 71, 76, 78, 80, 86, 90, 106, 108, 123, 163, 165, 199,226 등), 다이렉트 레드 염료(No. 1, 2, 16, 23, 24, 28, 39, 62, 72, 236 등), 다이렉트 옐로우 염료(No.4, 11, 12, 27, 28, 33, 34, 39, 50, 58, 86, 100, 106, 107, 118, 127, 132, 142, 157 등), 반응성 염료, 예컨대, 반응성 레드 염료(No. 4, 31, 56, 180 등), 반응성 블랙 염료(No. 31 등), 반응성 옐로우 염료(No. 37 등); 안트라퀴논 염료, 모노아조 염료, 디아조 염료, 프탈로시아닌 유도체, 예컨대, 다양한 프탈로시아닌 설포네이트 염, 아자(18)아눌렌, 포르마잔 구리 착물, 트리페노디옥사진 등; 뿐만 아니라 이들의 혼합물을 포함한다.
적합한 안료의 예는 흑색 안료, 백색 안료, 청록색 안료, 자홍색 안료, 황색 안료 등을 포함한다. 또한, 안료는 유기 또는 무기 입자일 수 있다. 적합한 무기 안료는 카본 블랙을 포함한다. 그러나 다른 무기 안료, 예컨대, 산화 티탄, 코발트 블루(CoO-Al203), 크롬 옐로우(PbCr04), 산화철이 적합할 수 있다. 적합한 유기 안료는 예를 들어, 디아조 안료 및 모노아조 안료를 비롯한 아조 안료, 폴리시클릭 안료(예를 들어, 프탈로시아닌 안료, 예컨대, 프탈로시아닌 블루 및 프탈로시아닌 그린), 페릴렌 안료, 페리논 안료, 안트라퀴논 안료, 퀴나크리돈 안료, 디옥사진 안료, 티오인디고 안료, 이소인돌린 안료, 피란트론 안료 및 퀴 노프탈론 안료), 불용성 염료 킬레이트(예를 들어, 염기성 염료형 킬레이트 및 산성 염료형 킬레이트), 니트로 안료, 니트로소 안료, 안탄트론 안료, 예컨대, PR168 등을 포함한다. 프탈로시아닌 블루 및 그린의 대표적인 예는 구리 프탈로시아닌 블루, 구리 프탈로시아닌 그린 및 이의 유도체(피그먼트 블루 15, 피그먼트 그린 7 및 피그먼트 그린 36)를 포함한다. 퀴나크리돈의 대표적인 예는 피그먼트 오렌지 48, 피그먼트 레드 49, 피그먼트 레드 122, 피그먼트 레드 192, 피그먼트 레드 202, 피그먼트 레드 206, 피그먼트 레드 207, 피그먼트 레드 209, 피그먼트 바이올렛 19 및 피그먼트 바이올렛 42를 포함한다. 안트라퀴논의 대표적인 예는 피그먼트 레드 43, 피그먼트 레드 194, 피그먼트 레드 177, 피그먼트 레드 216 및 피그먼트 레드 226을 포함한다. 페릴렌의 대표적인 예는 피그먼트 레드 123, 피그먼트 레드 149, 피그먼트 레드 179, 피그먼트 레드 190, 피그먼트 레드 189 및 피그먼트 레드 224를 포함한다. 티오인디고이드의 대표적인 예는 피그먼트 레드 86, 피그먼트 레드 87, 피그먼트 레드 88, 피그먼트 레드 181, 피그먼트 레드 198, 피그먼트 바이올렛 36 및 피그먼트 바이올렛 38을 포함한다. 헤테로시클릭 옐로우의 대표적인 예는 피그먼트 옐로우 1, 피그먼트 옐로우 3, 피그먼트 옐로우 12, 피그먼트 옐로우 13,피그먼트 옐로우 14, 피그먼트 옐로우 17, 피그먼트 옐로우 65, 피그먼트 옐로 73, 피그먼트 옐로우 74, 피그먼트 옐로우 90, 피그먼트 옐로우 110, 피그먼트 옐로우 117, 피그먼트 옐로우 120, 피그먼트 옐로우 128, 피그먼트 옐로우 138, 피그먼트 옐로우 150, 피그먼트 옐로우 151, 피그먼트 옐로우 155 및 피그먼트 옐로 213을 포함한다. 이러한 안료는 바스프 코퍼레이션(BASF Corporation), 엥겔하드 코퍼레이션(Engelhard Corporation) 및 선 케미컬 코퍼레이션(Sun Chemical Corporation)을 비롯한 다수의 공급원으로부터 분말 또는 프레스 케이크 형태로 상업적으로 입수 가능하다. 사용될 수 있는 흑색 안료의 예는 탄소 안료를 포함한다. 탄소 안료는 허용 가능한 광학 밀도 및 인쇄 특징을 제공하는 상업적으로 입수 가능한 대부분의 임의의 탄소 안료일 수 있다. 본 시스템 및 방법에 사용하기에 적합한 탄소 안료는 카본 블랙, 흑연, 유리질 탄소, 목탄 및 이들의 조합물을 제한 없이 포함한다. 이러한 탄소 안료는 다양한 공지된 방법, 예컨대, 채널 방법, 접촉 방법, 노(furnace) 방법, 아세틸렌 방법 또는 열 방법으로 제조될 수 있으며, 다양원 공급원, 예컨대, 캐봇 코퍼레이션(Cabot Corporation), 콜롬비안 케미컬즈 컴퍼니(Columbian Chemicals Company), 에보닉(Evonik) 및 이아이 듀폰 드 네모아스 앤드 컴퍼니(EI DuPont de Nemours and Company)로부터 상업적으로 입수 가능하다. 적합한 카본 블랙 안료는 제한 없이 카봇 안료, 예컨대, MONARCH®® 1400, MONARCH® 1300, MONARCH® 1100, MONARCH® 1000, MONARCH® 900, MONARCH® 880, MONARCH® 800, MONARCH® 700, CAB-O-JET® 200, CAB-O-JET 300, REGAL, BLACK PEARLS®, ELFTEX®, MOGUL®, 및 VULCAN® 안료; 콜롬비안 안료, 예컨대, RAVEN® 5000, 및 RAVEN® 3500; 에보닉 안료, 예컨대, 컬러 블랙(Color Black) FW 200, FW 2, FW 2V, FW 1, FW18, FW S160, FW S170, 스페셜 블랙(Special Black) 6, 스페셜 블랙 5, 스페셜 블랙 4A, 스페셜 블랙 4, PRINTEX® U, PRINTEX® 140U, PRINTEX® V 및 PRINTEX® 140V를 포함한다. 상기 안료 목록은 미개질 안료 미립자, 작은 분자 부착 안료 미립자 및 중합체 분산 안료 미립자를 포함한다. 다른 안료뿐만 아니라 이들의 혼합물이 또한 선택될 수 있다. 안료 입자 크기는 액상 비히클 중의 입자의 안정한 콜로이드 현탁을 가능하게 하고, 잉크가 열 잉크젯 프린터 또는 압전 잉크젯 프린터에 사용될 때 잉크 채널의 막힘을 방지하기 위해 가능한 한 작은 것이 바람직하다. 실시형태에서, 착색제는 자홍색 착색제이다. 실시형태에서, 착색제는 자홍색 안료이다.
착색제는 임의의 바람직한 또는 유효한 양으로 잉크 조성물 중에 존재할 수 있고, 실시형태에서, 착색제는 잉크 조성물의 총 중량을 기준으로, 약 0.05 내지 약 15중량%, 또는 약 0.1 내지 약 10중량%, 또는 약 1 내지 약 5중량%의 양으로 존재할 수 있다.
실시형태에서, 본 명세서에서 잉크 조성물은, 실온에서 원하는 점도 특성 및 잉크 전사를 위한 가열 온도에서 원하는 점도의 원하는 특성을 유지하면서, 고 착색제 농도, 실시형태에서 잉크 조성물의 총 중량을 기준으로, 50중량% 초과, 실시형태에서 60중량% 초과의 착색제 또는 안료 농도의 사용을 추가로 가능하게 한다.
분산제.
일부 실시형태에서, 착색제는 적합한 분산제 중에 분산된다. 실시형태에서, 적합한 분산제는 안료 친화성기, 예컨대, 아민, 에스테르, 알코올 및 카르복실산 및 이의 염을 함유하는 공중합체 및 블록 공중합체를 포함한다. 적합한 분산제의 예시적인 예는 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(모두 바스프(미국 노쓰 캐롤라이나주 샤롯데 소재)로부터 입수 가능함), 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(모두 비크 애디티프즈 앤드 인스투르먼츠(BYK Additives & Instruments)(독일 베젤 소재)로부터 입수 가능함), Solsperse® 24000 SC/GR, Solsperse® 26000, Solsperse® 32000, Solsperse® 36000, Solsperse® 39000, Solsperse® 41000, Solsperse® 71000(모두 루브리졸 애드밴스트 머티리얼즈, 인크.(Lubrizol Advanced Materials, Inc.)(미국 오하이오주 클레브랜드 소재)로부터 입수 가능함) 또는 이들의 혼합물 또는 조합물로부터 선택된 분산제를 포함한다.
구체적인 실시형태에서, 분산제는 킹 인더스트리즈(King Industries)(미국코네티컷주 노포크 소재)로부터의 K-Sperse® XDA-504 를 포함한다. 분산제는 본 개시내용의 잉크 조성물 중에 백색 잉크 조성물의 총 중량을 기준으로, 약 0중량% 내지 약 30중량%, 또는 약 0중량% 내지 약 20중량%, 또는 약 1중량% 내지 약 10중량%, 또는 약 6중량% 내지 약 10중량%의 양으로 존재할 수 있다.
특정 실시형태에서, 착색제 및 분산제는 함께 잉크 조성물의 총 중량을 기준으로 약 50 내지 약 85중량%의 양으로 잉크 조성물 중에 존재한다.
잉크 조성물은 임의의 적합한 방법, 예컨대, 성분의 간단한 혼합에 의해 제조될 수 있다. 하나의 공정은 모든 잉크 성분을 함께 혼합하고 혼합물을 여과하여 잉크를 얻는 것을 수반한다. 잉크는 성분을 혼합하고, 필요에 따라 가열하고, 여과시킨 후, 혼합물에 임의의 원하는 첨가제를 첨가하고, 균질한 혼합물이 수득될 때까지, 실시형태에서, 약 5 내지 약 10분 동안 적당한 진탕 실온에서 혼합함으로써 제조될 수 있다. 대안적으로, 선택적 잉크 첨가제는 잉크 준비 공정 중에 다른 잉크 성분과 혼합될 수 있는데, 이는 모든 성분을 혼합하고, 필요에 따라 가열하고, 여과하는 것과 같은 임의의 바람직한 절차에 따라 이루어진다.
실시형태에서, 본 명세서에서 공정은 경화성 단량체 및 경화성 올리고머로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 1종의 성분; 선택적 분산제; 선택적 광개시제; 및 적어도 1종의 비-방사선 경화성 첨가제를 배합하는 단계 - 여기서 상기 비-방사선 경화성 첨가제는 세제 또는 유화제이거나, 또는 상기 비-방사선 경화성 첨가제는 세정 유체의 존재 하에서 세제 또는 유화제로서 기능하고, 상기 비-방사선 경화성 첨가제는 약 20℃ 내지 약 40℃의 온도에서 고체임 -; 선택적으로, 가열하는 단계; 및 선택적으로, 필터링하는 단계를 포함한다.
본 개시내용은 본 개시내용의 백색 잉크 조성물을 재이미지화 가능한 이미지화 부재 상에 도포하는 단계 - 재이미지화 가능한 이미지화 부재는 상부에 배치된 습윤 유체를 가짐 -; 잉크 이미지를 형성하는 단계; 및 이미지화 부재의 재이미지화 가능한 표면으로부터 인쇄 가능한 기판으로 잉크 이미지를 전사시키는 단계를 포함하는, 디지털 오프셋 인쇄 방법을 추가로 제공한다.
예시적인 디지털 오프셋 인쇄 아키텍처가 상기에 기술된 도 1에 도시되어 있다 실시형태에서, 본 명세서에서 잉크 조성물은 도 1에 기술된 것과 같은 장치에 사용될 수 있다.
실시형태에서 본 명세서에서 디지털 오프셋 인쇄 공정은 잉크 조성물을 잉크 테이크업 온도에서 재이미지화 가능한 이미지화 부재 - 재이미지화 가능한 이미지화 부재는 상부에 배치된 습윤 유체를 가짐 - 표면 상에 도포하는 단계; 잉크 이미지를 형성하는 단계; 잉크 전사 온도에서 이미지화 부재의 재이미지화 가능한 표면으로부터 인쇄 가능한 기판으로 잉크 이미지를 전사시키는 단계를 포함하며; 여기서 잉크 조성물은 경화성 단량체 및 경화성 올리고머로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 1종의 성분; 선택적 분산제; 선택적 광개시제; 및 적어도 1종의 비-방사선 경화성 첨가제를 포함하는 디지털 오프셋 인쇄에 사용하기 위한 잉크 조성물이 기술되며, 여기서 상기 비-방사선 경화성 첨가제는 세제 또는 유화제이거나, 또는 상기 비-방사선 경화성 첨가제는 세정 유체의 존재 하에서 세제 또는 유화제로서 기능하고, 상기 비-방사선 경화성 첨가제는 약 20℃ 내지 약 40℃의 온도에서 고체이다. 실시형태에서, 잉크 조성물을 도포하는 단계는 아니록스 전달 시스템을 사용하여 잉크 조성물을 도포하는 단계를 포함한다. 실시형태에서, 비-방사선 경화성 첨가제는 세정 유체의 존재 하에서 세제 또는 유화제로서 기능하고, 세정 유체는 디지털 오프셋 인쇄 장치에 세정 시스템의 세정 유체를 포함한다. 실시형태에서, 세정 유체는 물 또는 물과 계면활성제의 조합물을 포함한다.
잉크의 경화는 임의의 원하는 또는 효과적인 파장, 실시형태에서 약 200나노미터에서 약 480나노미터에서 화학 방사선에 잉크 이미지를 노출함으로써 달성되지만, 파장은 이 범위 밖일 수 있다. 화학 방사선에 대한 노출은 임의의 원하는 또는 효과적인 시간, 실시형태에서 약 0.2초에서 약 30초, 또는 약 1초에서 15초 동안일 수 있지만, 노출시간은 이 범위 밖일 수 있다. 경화는 잉크 중의 경화성 화합물이 가교, 사슬 길이 연장 등과 같이(그러나 이에 제한되지 않음) 화학 방사선 노출 시 분자량이 증가하게 되는 것을 의미한다.
인쇄된 기판은 제조 공정의 임의의 지점에서 방사선, 실시형태에서는 자외선 노출에 의해 경화되어, 내구성 있는 인쇄물을 생성할 수 있다.
보통지, 예컨대, XEROX® 4024 종이, XEROX® Image Series 종이, Courtland 4024 DP 종이, 줄이 있는 노트북 종이, 본드지, 실리카 코팅 종지, 샤프 컴퍼니(Sharp Company) 실리카 코팅 종이, JuJo 종이, HAMMERMILL LASERPRINT® 종이 등, 및 광택 코팅 종이, 예컨대, XEROX® Digital Color Gloss, Sappi Warren Papers LUSTROGLOSSβ 등, 투명 재료, 직물, 텍스타일 제품, 플라스틱, 중합체 필름, 유리, 유리판, 금속 및 목재와 같은 무기 기판, 및 독립형 물품을 위한 제거 가능한 지지체의 경우에는 왁스 또는 염과 같은 용융 또는 용해 가능한 기판을 비롯한, 임의의 적합한 기판, 기록 시트 또는 제거 가능한 지지체, 스테이지, 플랫폼 등이 본 명세서에서 잉크 조성물을 침착시키기 위해 사용될 수 있다. 특정 실시형태에서, 기판은 종이, 플라스틱, 접은 판지, 크래프트지 및 금속으로 이루어진 군에서 선택된다.
하기 예는 본 개시내용의 다양한 종을 구체적으로 정의하기 위해 제공되었다. 이들 예는 단지 설명에 도움을 주기 위한 것으로 본 발명의 범주를 제한하려는 것은 아니다. 또한 비율 및 백분율은 달리 명시되지 않는 한 중량 기준이다.
본 명세서 자체의 비-방사선 경화성 세제 또는 유화제 첨가제 또는 잉크 내에서 그것이 부여하는 특성(예컨대, 표면 습윤 등)은 잉크가 접촉할 때 플루오로실리콘 블랭킷의 품질에 부정적인 영향을 미치지 않는다. DALI 잉크에서 주어진 첨가제의 혼화성은, 안료화된 잉크로 존재하는 동안 잉크가 블랭킷과 결속된 경우, 블랭킷을 부정적으로 손상시키거나 또는 블랭킷의 표면 특성에 적어도 영향을 미치는 잉크의 분산 낙하, 분리 또는 다른 열화 상태가 존재하지 않도록 잉크의 지속적인 안정성을 보장하는 주요 특성 중 하나이다. 이에 따라서, 잉크에 사용된 다양한 첨가제의 용해도 연구를 수행하였다.
단량체 및 올리고머를 포함하지만, 안료, 점토, 분산제, 광개시제 및 안정제가 없는 DALI 잉크 베이스를 제조하였다. 보다 구체적으로, 제조된 혼합 베이스는 중량부로서 Sartomer CN294E®(사작용성 아크릴화 폴리에스테르 올리고머) 16 부, Sartomer CN9014®(소수성 지방족 우레탄 아크릴레이트 올리고머) 2 부 및 Sartomer SR-501®(프로폭실화(6) 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트) 1부로 이루어졌다. 약 5 그램의 투명한 베이스를 소형 교반 막대가 구비된 알루미늄 접시에 넣고 약 85℃로 설정된 고온 플레이트 상에서 교반시켰다. 약 0.2 그램(약 4중량%)의 첨가제를 천천히 교반되는 DALI 베이스에 첨가하였다. 혼합물을 20분 동안 교반하였다. 색상의 변화가 나타났다. 첨가제의 화학적 조성 또는 분자량 효과의 특성으로 인해 일부 첨가제의 경우 DALI 베이스 중에 쉽게 용해되거나 용융되지 않음이 분명했다. DALI 잉크 베이스 중에 쉽게 용해되지 않는 첨가제에 대한 혼합시간을 더 연장시켜도 용해도 결과가 변하지 않는다. 혼합 후, DALI 재료를 함유하는 알루미늄 접시를 실온 표면에 두었고, 용해도 특성을 2시간 후 및 하룻밤(약 18시간) 후에 재조사하였다. 용해도 결과를 표 2에 요약한다.
표 1, 2 및 3 는 극성, 융점, 분자량 등의 범위와 함께 비-방사선 경화성 세제 또는 유화제 첨가제의 예를 포함한다. 특정 DALI 잉크에서 안료-클레이-성분 상호 작용의 복잡한 특성으로 인해, 주어진 첨가제는 그것이 시험될 때까지 얼마나 용해성, 혼합성 또는 상용성이 있는지 분명하지 않다. 실온에서 DALI 잉크 베이스 중에서 첨가제가 제한된 용해성 또는 불용해성임에도 불구하고, 일부 첨가제는 특정 DALI CMYK(청록색, 마젠타 색, 노란색 및 검정색) 잉크에서 발견되는 안료 및 점토와 유리하게 상호 작용할 수 있다. 따라서, 본 발명의 비-방사선 경화성 세제 또는 유화제 첨가제를 사용하지 않고 제 1 안료/점토 분산액을 형성할 수 있고, 어느 정도까지 가공하여 제1 분산액에 상기한 바와 같은 비-방사선 경화성 세제 또는 유화제를 포함하는 제2 분산액을 형성할 수 있고, 본 명세서에서 임펠러에 의한 혼합, 하이-베인 임펠러를 사용하는 것과 같은 고 전단 혼합 및 3-롤 밀을 사용하는 것과 같은 밀링을 비롯하여 어느 정도까지 추가로 가공하여 최종적으로 개선된 특성, 예컨대, 블랭킷으로부터 수용 기판으로의 잉크 전사 효율 및/또는 잉크 잔류물 세정성을 갖는 제3 분산액을 생성시킨다.
첨가제 성분 공급원 카스 번호 카탈로그 번호 Mw Mn
A1 폴리에틸렌 글리콜 시그마-알드리치 25322-68-3 202436-250G 해당 없음 1500
A2 폴리(에틸렌-코-비닐 아세테이트) 시그마-알드리치 24937-78-8 340502-250G 해당 없음 해당 없음
A3 폴리(비닐 알코올) 시그마-알드리치 9002-89-5 18,933-2 14000 해당 없음
A4 폴리비닐피롤리돈 시그마-알드리치 9003-39-8 234257-100G 29000 해당 없음
A5 폴리에틸렌 글리콜 시그마-알드리치 25322-68-3 309028-250G 10000 해당 없음
A6 베헤닐 아크릴레이트 사르토머 18299-85-9 CD587 해당 없음 해당 없음
A7 폴리에틸렌 글리콜 시그마-알드리치 25322-68-3 373001-250G 해당 없음 4600
A8 폴리(에틸렌 테레프탈레이트) 사이언티픽 폴리머 프로덕츠(Scientific Polymer Products)
 25038-59-9 138 해당 없음 해당 없음
A9 폴리(비닐 아세테이트) 시그마-알드리치 9003-20-7 43,043-9 12800 해당 없음
A10 1,6-헥산디올 시그마-알드리치 629-11-8 H11807-500G 해당 없음 해당 없음
A11 NF 유화 왁스 #109P(세테아릴 알코올, 폴리소르베이트 60) 코스터-케우넨(Koster-Keunen) 67762-27-0, 9005-67-8 왁스# 109P 해당 없음 해당 없음
첨가제 성분 공급원 카스 번호 카탈로그 번호 Mw Mn
A12 Kester® 왁스 K-59 (스테아릴 스테아레이트) 코스터-케우넨 2778-96-3 왁스 # 129P 해당 없음 해당 없음
A13 1,8-옥탄디올 시그마-알드리치 112-92-5 258768-100G 해당 없음 해당 없음
A14 1,2-테트라데칸디올 시그마-알드리치 21129-09-9 26,029-0 해당 없음 해당 없음
A15 1,10-데칸디올 시그마-알드리치 112-47-0 D1203-100G 해당 없음 해당 없음
A16 Brij® L23, (Brij® 35 또는 폴리옥시에틸렌(23) 라우릴 에테르) 시그마-알드리치 9002-92-0 16005-250G 4670 해당 없음
A17 Brij® S100, (폴리옥시에틸렌(100) 스테아릴 에테르)
 시그마-알드리치 9005-00-9 466387-250G 1152 해당 없음
A18 Brij® S20, (폴리옥시에틸렌(100) 스테아릴 에테르) 시그마-알드리치 9005-00-9 P4019 해당 없음 1152
A19 Pluronic® F127 바스프 9003-11-6 해당 없음 12600
A20 폴록사머 188 알파-에이서 9003-11-6 J66087 해당 없음 8400
A21 Tetronic® 1307 바스프 해당 없음 18000
A22 폴리카프로락톤 디올 시그마-알드리치 36890-68-3 18,942-1 해당 없음 2000
첨가제 성분 공급원 카스 번호 카탈로그 번호 Mw Mn
A23 폴리카프로락톤 해피 와이어 독(Happy Wire Dog) 24980-41-4 Instamorph® 폴리카프로락톤 높은 높은
A24 베헤닐 베헤네이트 코스터-케우넨 17671-27-1 Kester® 왁스 K-72, 왁스 # 131P 해당 없음 해당 없음
A25 스테아릴 베헤네이트, 세틸 스테아레이트, 스테아릴 스테아레이트 코스터-케우넨 24271-12-3, 1190-63-2, 2778-96-3 Kester® 왁스 K-62, 왁스 # 130P 해당 없음 해당 없음
A26 폴리카프로락톤 -블록-폴리테트라히드로푸란-블록-폴리카프로락톤 퍼스토프(Perstorp) 31831-53-5 CAPA 2302A 해당 없음 3000
A27 폴리카프로락톤 퍼스토프 24980-41-4 카파 6250 해당 없음 25000
A28 LancoTM Flow P30 (개질 된 캐스터 왁스) 루브리졸 해당 없음 Lanco® Flow P30 해당 없음 해당 없음
A29 유화제 U 플레이크 바이엘 해당 없음 유화제 U 플레이크 해당 없음 해당 없음
A30 소르비탄 모노스테아레이트 크로다(Croda) 1338-41-6 SPAN® 60 해당 없음 해당 없음
A31 소르비탄 모노팔미테이트 크로다 26266-57-9 SPAN® 40 해당 없음 해당 없음
A32 세틸 알코올 크로다 36653-82-4 CrodacolTM C70 해당 없음 해당 없음
A33 스테아릴 알코올 크로다 112-92-5 CrodacolTM S95 해당 없음 해당 없음
A34 세토스테아릴 알코올 크로다 67762-30-5 CrodacolTM CS90 해당 없음 해당 없음
첨가제 성분 공급 업체 카스 번호 카탈로그 번호 DALI 잉크 베이스의 용해도
85℃ 2시간 후 RT 18시간 후 RT
A1 폴리에틸렌 글리콜 시그마-알드리치 25322-68-3 202436-250G 예 예 예
A2 폴리(에틸렌-코-비닐 아세테이트) 시그마-알드리치 24937-78-8 340502-250G 아니요 아니요 아니요
A3 폴리(비닐 알코올) 시그마-알드리치 9002-89-5 18,933-2 아니요 아니요 아니요
A4 폴리비닐피롤리돈 시그마-알드리치 9003-39-8 234257-100G 아니요 아니요 아니요
A5 폴리에틸렌 글리콜 시그마-알드리치 25322-68-3 309028-250G 예 예 예
A6 베헤닐 아크릴레이트 사토머 18299-85-9 CD587 예 sl. ppte sl. ppte
A7 폴리에틸렌 글리콜 시그마-알드리치 25322-68-3 373001-250G 예 예 예
A8 폴리(에틸렌 테레프탈레이트) 사이언티픽 폴리머 프로덕츠 25038-59-9 138 아니요 아니요 아니요
A9 폴리(비닐 아세테이트) 시그마-알드리치 9003-20-7 43,043-9 아니요 아니요 아니요
A10 1,6-헥산디올 시그마-알드리치 629-11-8 H11807-500G 예 예 예
A11 NF 유화 왁스 #109P(세테아릴 알코올, 폴리소르베이트 60) 코스터-케우넨 67762-27-0, 9005-67-8 왁스# 109P 예 예 예
첨가제 성분 공급 업체 카스 번호 카탈로그 번호 DALI 잉크 베이스의 용해도
85℃ 2시간 후 RT 18시간 후 RT
A12 Kester® 왁스 K-59 (스테아릴 스테아레이트) 코스터-케우넨 2778-96-3 왁스 # 129P 예 예 예
A13 1,8-옥탄디올 시그마-알드리치 112-92-5 258768-100G 예 예 예
A14 1,2-테트라데칸디올 시그마-알드리치 21129-09-9 26,029-0 예 예 예
A15 1,10-데칸디올 시그마-알드리치 112-47-0 D1203-100G 예 예 예
A16 Brij® L23, (Brij® 35 또는 폴리옥시에틸렌(23) 라우릴 에테르) 시그마-알드리치 9002-92-0 16005-250G 예 예 예
A17 Brij® S100, (폴리옥시에틸렌(100) 스테아릴 에테르) 시그마-알드리치 9005-00-9 466387-250G 예 예 예
A18 Brij® S20, (폴리옥시에틸렌(100) 스테아릴 에테르) 시그마-알드리치 9005-00-9 P4019 예 예 예
A19 Pluronic® F127 바스프 9003-11-6 Pluronic® F127 예 예 예
A20 폴록사머 188 알파-에이서 9003-11-6 J66087 예 예 예
A21 Tetronic® 1307 바스프 예 예 예
A22 폴리카프로락톤 디올 시그마-알드리치 36890-68-3 18,942-1 예 예 예
첨가제 성분 공급 업체 카스 번호 카탈로그 번호 DALI 잉크 베이스의 용해도
85℃ 2시간 후 RT 18시간 후 RT
A23 폴리카프로락톤 해피 와이어 독 24980-41-4 Instamorph® 폴리카프로락톤 예 예 예
A24 베헤닐 베헤네이트 코스터-케우넨 17671-27-1 Kester® 왁스 K-72, 왁스 # 131P 예 예 예
A25 스테아릴 베헤네이트, 세틸 스테아레이트, 스테아릴 스테아레이트 코스터-케우넨 24271-12-3, 1190-63-2, 2778-96-3 Kester® 왁스 K-62, 왁스 # 130P 예 예 예
A26 폴리카프로락톤- 블록-폴리테트라히드로푸란 -블록-폴리카프로락톤 퍼스토프 31831-53-5 CAPATM 2302A 예 예 예
A27 폴리카프로락톤 퍼스토프 24980-41-4 CAPATM 6250 예 예 예
A28 Lanco® Flow P30 (개질 된 캐스터 왁스) 루브리졸 해당 없음 Lanco® Flow P30 예 sl. ppte sl. ppte
A29 유화제 U 플레이크 바이엘 해당 없음 유화제 U 플레이크 예 sl. ppte sl. ppte
A30 소르비탄 모노스테아레이트 크로다) 1338-41-6 SPAN® 60 예 예 예
A31 소르비탄 모노팔미테이트 크로다 26266-57-9 SPAN® 40 예 예 예
A32 세틸 알코올 크로다 36653-82-4 Crodacol® C70 예 예 예
A33 스테아릴 알코올 크로다 112-92-5 Crodacol® S95 예 예 예
A34 세토스테아릴 알코올 크로다 67762-30-5 Crodacol® CS90 예 예 예
표 4, 5 및 6 에서, RT는 약 20 내지 약 25℃의 실온이다.
첨가제가 없는 안료화된 잉크(첨가제의 첨가를 수용할 수 있는 방식으로 제형화됨)를 먼저 스톡 잉크로서 준비하였다. 예시적인 제제는 안료 및 점토를 첨가하기 전에 혼합 DALI 잉크 베이스에 첨가제를 첨가하는 것을 포함한다. 하기 실시형태는 사용된 첨가제 및 잉크 제조 공정을 예시하지만, 이러한 개시된 개념에서 사용된 첨가제 및 공정의 부류를 제한하는 기능을 하는 것은 아니다.
비교예 1
농축액의 제조(첨가제 없음). 잉크 제제 총 1,500 그램 스케일을 기준으로, 잉크 베이스 성분의 제1 세트(분산제, 단량체, 올리고머 및 열 안정제 포함)를 3 리터 재킷 스테인리스강 용기에 첨가하였다. 용기에는 앵커 임펠러(anchor impeller)를 갖는 IKA®로부터 입수 가능한 순환조, 열전쌍 및 교반기 장치에 대한 연결 라인이 구비되었다. 용기 내의 성분을 약 80℃에서 약 30분 동안 약 200 RPM(분당 회전수)으로 교반하였다. 그 다음, 잉크 베이스 성분의 제 2 세트(광개시제 포함)를 약 80℃에서 교반하면서 천천히 첨가하고, 또 다른 약 1시간 동안 계속하였다. 비히클 베이스 성분이 가용화됨에 따라, 주어진 양의 착색된 안료를 시스템에 첨가하였고, 이 때 보다 격렬한 교반을 발생시켰지만, 공기가 시스템으로 비말 동반될 때는 그렇게 하지 않았다. 안료화된 혼합물을 약 400 RPM에서 약 30분 동안 교반하였고, 그 때 점토를 감소된 RPM에서 안료화된 혼합물에 천천히 첨가하였고, 그 다음 약 400 RPM에서 또 다른 약 15분 동안 재교반하였다. 혼합된 성분을 함유하는 용기를 직경 40밀리미터의 고 전단 카울즈 블레이드(Cowles blade)가 구비된 호크마이어 이큅먼트 코퍼레이션(Hockmeyer Equipment Corporation)에서 입수 가능한 고속 전단 밀로 옮기고, 그 다음 약 5,300 RPM으로 약 1시간 동안 교반하였다. 그 다음 완전 혼합된 성분 혼합물을 유리 병으로 방출하였다.
비교예 2
첨가제가 없는 잉크의 제조. 잉크 제제 총 300 그램 스케일을 기준으로, 잉크 베이스 성분의 제1 세트(분산제, 단량체, 올리고머 및 열 안정제 포함)를 1 리터 재킷 스테인리스강 용기에 첨가하였다. 용기에는 앵커 임펠러(anchor impeller)를 갖는 IKA®로부터 입수 가능한 순환조, 열전쌍 및 교반기 장치에 대한 연결 라인이 구비되었다. 용기 내의 성분을 약 80℃에서 약 30분 동안 약 200 RPM으로 교반하였다. 그 다음, 잉크 베이스 성분의 제 2 세트(광개시제 포함)를 약 80℃에서 교반하면서 천천히 첨가하고, 또 다른 약 1시간 동안 계속하였다. 비히클 베이스 성분이 가용화됨에 따라, 주어진 양의 착색된 안료를 시스템에 첨가하였고, 이때 보다 격렬한 교반을 발생시켰지만, 공기가 시스템으로 비말 동반될 때는 그렇게 하지 않았다. 착색된 혼합물을 약 400 RPM에서 약 30 분 동안 교반하고, 이 시점에서 점토를 감소된 RPM에서 착색된 혼합물에 천천히 첨가했지만 약 400 RPM에서 약 15 분 동안 다시 교반하였다. 혼합된 성분을 함유하는 용기를 직경 40 mm의 고 전단 카울즈 블레이드가 구비된 호크마이어 이큅먼트 코퍼레이션에서 입수 가능한 고속 전단 밀로 옮기고, 그 다음 약 5300 RPM으로 약 1시간 동안 교반하였다. 그 다음 철저하게 혼합된 성분 혼합물을 켄트 머신 워크스(Kent Machine Works)에 의해서 제조된 3-롤 밀 장치로 정성적으로 옮기고, 재료 복합재 페이스트를 3-롤 밀을 통해서 200 RPM의 입력 에이프런 롤 속도로 최초 및 단지 우회로 통과시켰다. 그 다음 완전 혼합된 성분 혼합물을 호박색 갈색 유리병으로 배출하였다.
실시예 3
폴리에틸렌 글리콜 첨가제를 사용한 잉크의 제조. 비교예 1 제제의 일부를 예컨대, 표 7 에 나타낸 조성물을 실현하기 위해 첨가제 A1로 추가로 희석하였다. 그 다음 완전히 혼합된 성분 혼합물을 켄트 머신 워크스에 의해서 제조된 3-롤 밀 장치로 정성적으로 옮기고, 재료 복합재 페이스트를 먼저 3-롤 밀을 통해서 200 RPM의 입력 에이프런 롤 속도로 최초 및 단지 우회로 통과시켰다.
실시예 4
폴리에틸렌 글리콜 첨가제를 사용한 잉크의 제조. 비교예 1 제제의 일부를 예컨대, 표 7 에 나타낸 조성을 실현하기 위해 첨가제 A5로 추가로 희석시켰다. 그 다음 완전히 혼합된 성분 혼합물을 켄트 머신 워크스에 의해서 제조된 3-롤 밀 장치로 정성적으로 옮기고, 재료 복합재 페이스트를 먼저 3-롤 밀을 통해서 200 RPM의 입력 에이프런 롤 속도로 최초 및 단지 우회로 통과시켰다.
실시예 5
폴리에틸렌 글리콜 첨가제를 사용한 잉크의 제조. 비교예 1 제제의 일부를 예컨대, 표 7에 나타난 조성물을 실현하기 위해 첨가제 A7로 추가로 희석하였다. 그 다음 철저하게 혼합된 성분 혼합물을 켄트 머신 워크스에 의해서 제조된 3-롤 밀 장치로 정성적으로 옮기고, 재료 복합재 페이스트를 먼저 3-롤 밀을 통해서 200 RPM의 입력 에이프런 롤 속도로 최초 및 단지 우회로 통과시켰다.
실시예 6
디올 첨가제를 사용한 잉크의 제조. 비교예 1 제제의 일부를 예컨대, 표 7에 나타낸 조성물을 실현하기 위해 첨가제 A10으로 추가로 희석시켰다. 그 다음 완전히 혼합된 성분 혼합물을 켄트 머신 워크스에 의해서 제조된 3-롤 밀 장치로 정성적으로 옮기고, 재료 복합재 페이스트를 먼저 3-롤 밀을 통해서 200 RPM의 입력 에이프런 롤 속도로 최초 및 단지 우회로 통과시켰다.
실시예 7
유화 왁스 첨가제를 사용한 잉크의 제조. 비교예 1 제제의 일부를 예컨대, 표 7에 나타낸 조성물을 실현하기 위해 첨가제 A11로 추가로 희석하였다. 그 다음 완전히 혼합된 성분 혼합물을 켄트 머신 워크스에 의해서 제조된 3-롤 밀 장치로 정성적으로 옮기고, 재료 복합재 페이스트를 먼저 3-롤 밀을 통해서 200 RPM의 입력 에이프런 롤 속도로 최초 및 단지 우회로 통과시켰다.
실시예 8
알킬 알케네이트 첨가제를 사용한 잉크의 제조. 비교예 1 제제의 일부를 예컨대, 표 7에 나타낸 조성물을 실현하기 위해 첨가제 A12로 추가로 희석하였다. 그 다음 완전히 혼합된 성분 혼합물을 켄트 머신 워크스에 의해서 제조된 3-롤 밀 장치로 정성적으로 옮기고, 재료 복합재 페이스트를 먼저 3-롤 밀을 통해서 200 RPM의 입력 에이프런 롤 속도로 최초 및 단지 우회로 통과시켰다.
실시예 9
디올 첨가제를 사용한 잉크의 제조. 비교예 1 제제의 일부를 예컨대, 표 7에 나타낸 조성물을 실현하기 위해 첨가제 A13으로 추가로 희석하였다. 그 다음 완전히 혼합된 성분 혼합물을 켄트 머신 워크스에 의해서 제조된 3-롤 밀 장치로 정성적으로 옮기고, 재료 복합재 페이스트를 먼저 3-롤 밀을 통해서 200 RPM의 입력 에이프런 롤 속도로 최초 및 단지 우회로 통과시켰다.
실시예 10
디올 첨가제를 사용한 잉크의 제조. 비교예 1 제제의 일부를 예컨대, 표 7에 나타낸 조성물을 실현하기 위해 첨가제 A14로 추가로 희석하였다. 그 다음 완전히 혼합된 성분 혼합물을 켄트 머신 워크스에 의해서 제조된 3-롤 밀 장치로 정성적으로 옮기고, 재료 복합재 페이스트를 먼저 3-롤 밀을 통해서 200 RPM의 입력 에이프런 롤 속도로 최초 및 단지 우회로 통과시켰다.
실시예 11
디올 첨가제를 사용한 잉크의 제조. 비교예 1 제제의 일부를 예컨대, 표 7에 나타낸 조성물을 실현하기 위해 첨가제 A15로 추가로 희석하였다. 그 다음 완전히 혼합된 성분 혼합물을 켄트 머신 워크스에 의해서 제조된 3-롤 밀 장치로 정성적으로 옮기고, 재료 복합재 페이스트를 먼저 3-롤 밀을 통해서 200 RPM의 입력 에이프런 롤 속도로 최초 및 단지 우회로 통과시켰다.
실시예 12
폴리옥시에틸렌 알킬 에테르 첨가제를 사용한 잉크의 제조. 비교예 1 제제의 일부를 예컨대, 표 7에 나타낸 조성물을 실현하기 위해 첨가제 A16으로 추가로 희석하였다. 그 다음 완전히 혼합된 성분 혼합물을 켄트 머신 워크스에 의해서 제조된 3-롤 밀 장치로 정성적으로 옮기고, 재료 복합재 페이스트를 먼저 3-롤 밀을 통해서 200 RPM의 입력 에이프런 롤 속도로 최초 및 단지 우회로 통과시켰다.
실시예 13
폴리옥시에틸렌 알킬 에테르 첨가제를 사용한 잉크의 제조. 비교예 1 제제의 일부를 예컨대, 표 7에 나타낸 조성물을 실현하기 위해 첨가제 A17로 추가로 희석시켰다. 그 다음 완전히 혼합된 성분 혼합물을 켄트 머신 워크스에 의해서 제조된 3-롤 밀 장치로 정성적으로 옮기고, 재료 복합재 페이스트를 먼저 3-롤 밀을 통해서 200 RPM의 입력 에이프런 롤 속도로 최초 및 단지 우회로 통과시켰다.
실시예 14
폴리옥시에틸렌 알킬 에테르 첨가제를 사용한 잉크의 제조. 비교예 1 제제의 일부를 첨가제 A18로 추가로 희석하여 표 7에 나타난 조성을 얻었다. 그 다음 완전히 혼합된 성분 혼합물을 켄트 머신 워크스에 의해서 제조된 3-롤 밀 장치로 정성적으로 옮기고, 재료 복합재 페이스트를 먼저 3-롤 밀을 통해서 200 RPM의 입력 에이프런 롤 속도로 최초 및 단지 우회로 통과시켰다.
실시예 15
폴리올 첨가제를 사용한 잉크의 제조. 비교예 1 제제의 일부를 예컨대, 표 7에 나타낸 조성물을 실현하기 위해 첨가제 A19로 추가로 희석하였다. 그 다음 완전히 혼합된 성분 혼합물을 켄트 머신 워크스에 의해서 제조된 3-롤 밀 장치로 정성적으로 옮기고, 재료 복합재 페이스트를 먼저 3-롤 밀을 통해서 200 RPM의 입력 에이프런 롤 속도로 최초 및 단지 우회로 통과시켰다.
실시예 16
폴리올 첨가제를 사용한 잉크의 제조. 비교예 1 제제의 일부를 예컨대, 표 7에 나타낸 조성물을 실현하기 위해 첨가제 A20으로 추가로 희석하였다. 그 다음 완전히 혼합된 성분 혼합물을 켄트 머신 워크스에 의해서 제조된 3-롤 밀 장치로 정성적으로 옮기고, 재료 복합재 페이스트를 먼저 3-롤 밀을 통해서 200 RPM의 입력 에이프런 롤 속도로 최초 및 단지 우회로 통과시켰다.
실시예 17
폴리올 첨가제를 사용한 잉크의 제조. 비교예 1 제제의 일부를 예컨대, 표 7에 나타낸 조성물을 실현하기 위해 첨가제 A21로 추가로 희석하였다. 그 다음 완전히 혼합된 성분 혼합물을 켄트 머신 워크스에 의해서 제조된 3-롤 밀 장치로 정성적으로 옮기고, 재료 복합재 페이스트를 먼저 3-롤 밀을 통해서 200 RPM의 입력 에이프런 롤 속도로 최초 및 단지 우회로 통과시켰다.
실시예 18
폴리카프로락톤 디올 첨가제를 사용한 잉크의 제조. 비교예 1 제제의 일부를 예컨대, 표 7에 나타낸 조성물을 실현하기 위해 첨가제 A22로 추가로 희석하였다. 그 다음 완전히 혼합된 성분 혼합물을 켄트 머신 워크스에 의해서 제조된 3-롤 밀 장치로 정성적으로 옮기고, 재료 복합재 페이스트를 먼저 3-롤 밀을 통해서 200 RPM의 입력 에이프런 롤 속도로 최초 및 단지 우회로 통과시켰다.
실시예 19
폴리카프로락톤 첨가제를 사용한 잉크의 제조. 비교예 1 제제의 일부를 예컨대, 표 7에 나타낸 조성물을 실현하기 위해 첨가제 A23으로 추가로 희석하였다. 그 다음 완전히 혼합된 성분 혼합물을 켄트 머신 워크스에 의해서 제조된 3-롤 밀 장치로 정성적으로 옮기고, 재료 복합재 페이스트를 먼저 3-롤 밀을 통해서 200 RPM의 입력 에이프런 롤 속도로 최초 및 단지 우회로 통과시켰다.
실시예 20
폴리카프로락톤 첨가제를 사용한 잉크의 제조. 비교예 1 제제의 일부를 예컨대, 표 7에 나타낸 조성물을 실현하기 위해 첨가제 A23으로 추가로 희석하였다. 그 다음 완전히 혼합된 성분 혼합물을 켄트 머신 워크스에 의해서 제조된 3-롤 밀 장치로 정성적으로 옮기고, 재료 복합재 페이스트를 먼저 3-롤 밀을 통해서 200 RPM의 입력 에이프런 롤 속도로 최초 및 단지 우회로 통과시켰다.
실시예 21
알킬 알케네이트 첨가제를 사용한 잉크의 제조. 비교예 1 제제의 일부를 예컨대, 표 7에 나타낸 조성물을 실현하기 위해 첨가제 A24로 추가로 희석하였다. 그 다음 완전히 혼합된 성분 혼합물을 켄트 머신 워크스에 의해서 제조된 3-롤 밀 장치로 정성적으로 옮기고, 재료 복합재 페이스트를 먼저 3-롤 밀을 통해서 200 RPM의 입력 에이프런 롤 속도로 최초 및 단지 우회로 통과시켰다.
실시예 22
알킬 알케 네이트 첨가제가 혼합 된 잉크의 제조. 비교예 1 제제의 일부를 예컨대, 표 7에 나타낸 조성물을 실현하기 위해 첨가제 A25로 추가로 희석하였다. 그 다음 완전히 혼합된 성분 혼합물을 켄트 머신 워크스에 의해서 제조된 3-롤 밀 장치로 정성적으로 옮기고, 재료 복합재 페이스트를 먼저 3-롤 밀을 통해서 200 RPM의 입력 에이프런 롤 속도로 최초 및 단지 우회로 통과시켰다.
실시예 23
폴리카프로락톤-블록-폴리테트라히드로푸란-블록- 폴리카프로락톤 첨가제를 사용한 잉크의 제조. 비교예 1 제제의 일부를 예컨대, 표 7에 나타낸 조성물을 실현하기 위해 첨가제 A26으로 추가로 희석하였다. 그 다음 완전히 혼합된 성분 혼합물을 켄트 머신 워크스에 의해서 제조된 3-롤 밀 장치로 정성적으로 옮기고, 재료 복합재 페이스트를 먼저 3-롤 밀을 통해서 200 RPM의 입력 에이프런 롤 속도로 최초 및 단지 우회로 통과시켰다.
실시예 24
폴리카프로락톤 첨가제를 사용한 잉크의 제조. 비교예 1 제제의 일부를 예컨대, 표 7에 나타낸 조성물을 실현하기 위해 첨가제 A27로 추가로 희석하였다. 그 다음 완전히 혼합된 성분 혼합물을 켄트 머신 워크스에 의해서 제조된 3-롤 밀 장치로 정성적으로 옮기고, 재료 복합재 페이스트를 먼저 3-롤 밀을 통해서 200 RPM의 입력 에이프런 롤 속도로 최초 및 단지 우회로 통과시켰다.
실시예 25
개질된 캐스터 왁스 첨가제를 사용한 잉크의 제조. 비교예 1 제제의 일부를 예컨대, 표 7에 나타낸 조성물을 실현하기 위해 첨가제 A28로 추가로 희석하였다. 그 다음 완전히 혼합된 성분 혼합물을 켄트 머신 워크스에 의해서 제조된 3-롤 밀 장치로 정성적으로 옮기고, 재료 복합재 페이스트를 먼저 3-롤 밀을 통해서 200 RPM의 입력 에이프런 롤 속도로 최초 및 단지 우회로 통과시켰다.
실시예 26
유화 왁스 첨가제를 사용한 잉크의 제조. 비교예 1 제제의 일부를 예컨대, 표 7에 나타낸 조성물을 실현하기 위해 첨가제 A29로 추가로 희석하였다. 그 다음 완전히 혼합된 성분 혼합물을 켄트 머신 워크스에 의해서 제조된 3-롤 밀 장치로 정성적으로 옮기고, 재료 복합재 페이스트를 먼저 3-롤 밀을 통해서 200 RPM의 입력 에이프런 롤 속도로 최초 및 단지 우회로 통과시켰다.
표 7) 중량%로서의 잉크 제형 실시태 및 비교예
성분 비교예 1 비교예 2 실시예 2 실시예 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 20, 21, 22, 23, 24 실시예 18, 25, 26 실시예 19
클라리언트(Clariant) CI 피그먼트 레드 57:1 15.57 15.00 15.00 15.00 15.00 15.00
Southern Clay Products Claytone® HY 2.08 2.00 2.00 2.00 2.00 2.00
Lubrizol SolsperseTM J-180 6.23 6.00 6.00 6.00 6.00 6.00
Sartomer SR-501 4.20 4.28 4.05 4.05 4.22 4.29
Sartomer CN294E 62.15 63.34 59.91 59.92 62.49 62.87
BASF Irgacure® 379 2.08 2.00 1.92 2.00 2.00 2.00
BASF Irgacure® 819 2.50 2.40 2.30 2.40 2.40 2.40
BASF Irgacure® 184 0.50 3.50 3.36 3.50 3.50 3.50
Lamberti S.p.A. Esacure® KIP 150 3.65 0.48 0.46 0.48 0.48 0.48
Sartomer CN3216 1.04 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00
첨가제 0 0 4.00 3.65 0.91 0.46
합계 100 100 100 100 100 100
실시예 잉크의 레올로지를 레오메트릭 사이언티픽(Rheometric Scientific)(현 티에이 인스트루먼츠(TA Instruments))으로부터의 RFS-3 제어-변형 레오미터를 사용하여 25 mm의 평행판 조립체가 구비된 45℃에서 확인하고 동적 모드를 사용하여 구동시켜 0.1 내지 100 rad/s에서 잉크 레올로지 프로파일을 생성하였다. 잉크의 레올로지를 DHR-2 제어-잉크/변형 레오미터(티에이 인스트루먼츠)를 사용하여 25 mm의 평행판 조립체가 구비된 25℃에서 결정하고 동적 모드를 사용하여 구동시켜 0.1 내지 100 rad/s에서 잉크 레올로지 프로파일을 생성하였다. 결과 요약을 표 8에서 확인할 수 있다.
실시예 잉크의 점성 프로파일을 트윙-알버트(Thwing-Albert)로부터의 잉코미터 점착 측정기(Inkometer tack meter)를 사용하여 확인하였다. 인코메터를 32℃에서 평형화시키고, 이 때 잉크가 장비의 다른 2개의 롤로 퍼지게 하는 시험 설정으로, 1.32 밀리리터의 잉크를 분배 롤러 상에 놓고, 그 다음 롤러 RPM을 1200 RPM으로 10분 동안 증가시키고, 이 때 상기 10분 동안 20초 간격으로 점착 측정치를 수득하였다. 점착 결과 요약을 표 8에 나타낸다.
실시예 잉크 45℃에서 100 rad/s에서의 복합 점도, mPa.s 25℃에서 1 rad/s에서의 복합 점도, mPa.s 60 내지 600초에서의 평균 점착, gm 60초에서의 점착, g-m
비교예 1 3.18E + 04 2.55E + 05 46.3 55.2
비교예 2 3.86E + 04 2.07E + 05 41.2 47.7
실시예 3 2.04E + 04 2.84E + 05 33.9 40.0
실시예 4 6.43E + 04 8.27E + 05 48.2 57.1
실시예 5 4.45E + 04 6.93E + 05 46.0 53.8
실시예 6 1.42E + 05 1.27E + 06 31.7 36.6
실시예 7 2.81E + 04 8.53E + 04 34.4 38.6
실시예 8 6.02E + 04 1.10E + 05 43.9 53.3
실시예 9 1.02E + 05 2.10E + 05 36.9 43.2
실시예 10 1.77E + 05 4.50E + 05 37.8 44.6
실시예 11 7.75E + 04 2.73E + 05 42.0 49.4
실시예 12 2.16E + 04 1.47E + 05 34.5 41.1
실시예 13 2.35E + 04 4.55E + 05 40.3 48.4
실시예 14 2.29E + 04 1.58E + 05 32.6 39.2
실시예 15 2.76E + 04 4.55E + 05 34.6 39.0
실시예 16 2.64E + 04 1.35E + 05 40.6 45.3
실시예 17 2.94E + 04 4.73E + 05 37.2 42.4
실시예 18 2.11E + 04 4.78E + 05 36.3 41.6
실시예 19 3.64E + 04 4.03E + 05 35.3 61.2
실시예 20 2.94E + 04 2.71E + 05 27.5 53.3
실시예 21 4.48E + 04 3.36E + 05 45.1 51.2
실시예 22 4.13E + 04 3.03E + 05 44.3 49.5
실시예 23 2.10E + 04 7.43E + 05 40.1 45.3
실시예 24 6.57E + 04 1.63E + 06 20.4 26.0
실시예 25 3.60E + 04 2.80E + 05 42.7 48.8
실시예 26 　해당 없음 2.50E + 05 42.8 48.9
기판 상의 잉크의 전사 및 방사선 경화.
20중량%의 카본 블랙 입자를 포함하는 플루오로실리콘 블랭킷; 잉크당 1000 라인(lpi)의 스크린 카운트를 갖는 임프레글론 셀라믹(Impreglon Cellramic)으로부터의 인쇄 아니록스 롤러; 제곱인치당 21억 입방미크론(BCM/cm2)의 셀 부피 및 60도의 스크린 각; 및 플루오로실리콘 블랭킷에 도포된 잉크를 수용 기판으로 전사시키는 수단으로서의 닙 롤러를 인쇄 고정장치에 장치하였다. 따라서, 잉크 각각을 아니록스 롤러로부터 플루오로실리콘 블랭킷 상에 이미지화하고, 생성된 균일한 가시 광학 밀도가 1.45 내지 1.55 범위이고, 전사된 이미지의 L* 휘도가 D 전구가 구비된 Fusion UV Lighthammer® L6 경화 스테이션을 사용하여 1 m/s에서 경화시킨 후 100% 자홍색 색 채우기에 적합한 범위이고, UVV, UVA, UVB 및 UVC 밴드의 경우 인가된 에너지 용량이 각각 119, 274, 81 및 6 mJ/cm2이도록 유사한 광학 밀도로 Sterling® Ultra Gloss 80# 종이 상에 전사시켰다. 인쇄 이미지의 크기는 5 센티미터 Х 10 센티미터 정도였다.
예를 들어, CIELAB로서 일반적으로 지칭되는, CIE(Commission International de I'Eclairage) 규격에 의해서 색상 측정을 특징규명할 수 있는데, 여기서 L*, a* 및 b*은 수정된 상대 색상 좌표이며, 3 차원 공간을 형성하고, L*은 색상의 밝기를 특징구명하고, a*은 적색을 대략적으로 특징규명하고, b*은 색상의 황색을 대략적으로 특징규명한다.
일단 0.1 미만의 O.D.(기간에 따라서 보정되지 않음)가 수득되면 더 이상 체이스 시트가 생성되지 않도록 인쇄된 페이지의 광학 밀도(O.D. 또는 O.D.들)와 그 잉크의 연속적인 체이스 시트의 합계로부터 잉크의 전사 효율을 결정하였다. X-Rite 538 스펙트로덴시오미터(Spectrodensitometer)를 사용하여 인쇄 이미지 X의 가장자리로부터의 거리에서 공정 방향에 수직인 선을 따라 측정하였는데, 여기서 후속 테이스 시트의 O.D.를 동일한 상대적인 거리 X에서 또한 측정하였다. 도 2는 인쇄물의 전사 효율을 평가하는 데 사용된 방법을 요약한 도면이다. 기본 단계는 페이지 그 다음 체이스 시트 #1, 체이스 시트 #2 등과 같은 2개 이상의 체이스 시트를 인쇄하는 것을 포함한다. 종이 O.D.를 다음의 관계식에 따라 인쇄물 및 체이스 시트 O.D. 각각으로부터 뺄셈하였고:
인쇄물 전사% = [인쇄물의 O.D./ 인쇄물 O.D. 및 체이스 시트 O.D.의 합계] Х 100 %
적어도 하나의 체이스 시트가 잉크의 전사 효율을 달성하기 위해 생성되어야 했다.
잉크의 세정성 평가.
다양한 계면활성제계의 수성 용액을 제조하여 잉크의 세정성을 평가하였다. 수성 용액은 각각 스테판 컴퍼니(Stepan Company)로부터 입수 가능한 BIOSOFT® D-40, BIO-SOFT® EC-690 및 STEPOSOL® 10중량%를 포함하였다. 10중량% 계면활성제 용액을 제조하고, 실온에서 2시간 동안 교반하였고, 그 때 용액 중의 계면활성제 각각이 완전히 가용화된 것을 확인하였다. 표 9는 스테판으로부터 입수 가능한 계면활성제의 일부 선택된 속성을 요약한다.
계면활성제 화학 구조 부류 수 중의 고형물% 표면 장력, dynes/cm CMC, mg/L 점도, cP
BIOSOFT® D-40 나트륨 도데실벤젠 설포네이트 40 34.1 815 867
BIO-SOFT® EC-690 라우릴 알코올 에톡실레이트, POE-7 90 28.7 10.4 60
STEPOSOL® CITRI-MET 독점적 생물계 2-성분 시스템(D-리모넨 + 비이온성) 51 31.8 40 25
인쇄물을 생성하는 데 사용되는 인쇄 고정장치에 고정된 블랭킷으로부터의 잔류 잉크의 세정성을 평가하는 데 있어서의 물류 제약으로 인해서, 애드 혹(ad hoc) 스트레스-시험을 개발하여 잉크의 세정성을 평가하였다. Dorco® USA로부터 입수 가능한 단일 모서리 안전 블레이드를 사용하여 시험 잉크의 필름을 듀폰 테진 필름즈(Dupont Tejin Films)로부터 입수 가능한 4 mil의 투명한 MYLAR® 상에 도포하여, 약 35 x 100 밀리미터의 코팅된 면적 및 약 2의 O.D.를 생성하였다. Puritan® 의료 제품 코튼 팁 적용기 스왑(swap)을 5초 동안 주어진 용액 중에 담그고, 그 때 그것을 약 200 그램의 힘으로 필름 전체에 수직으로 드래그하였다. 완전히 깨끗한 영역의 길이를 밀리미터-눈금자를 사용하여 결정하였다. 이 공정은 탈이온수뿐만 아니라 수 중의 10중량%로 제조된 표 9의 계면활성제를 사용하여 진행하였다. 잉크 중 일부가 줄무늬 또는 반-세정된(semi-cleaned) 세정된 구역 내에 면적을 갖는 경우가 존재하였다. 완전하게 세정된 영역의 길이 만을 확인하였다.
상기에 기술된 애드 혹 시험은 플루오로실리콘 블랭킷으로부터 잉크를 제거하는 능력 및 세정 기능의 평가와 유사하다. 애드 혹 시험은 몇몇 방식으로 잉크 세정성 기능을 평가한다: 투명한 MYLAR® 기판은 플루오로실리콘 블랭킷에 비해서 더 높은 표면 에너지를 가지기 때문에(약 42 대 20 dynes/cm 또는 그 미만) 투명한 MYLAR®에 대한 잉크의 접착력의 실질적인 증가를 초래함; 투명한 MYLAR® 상의 잉크의 잉크 필름 두께는 실제 DALI 이미지화 공정에서 약 1.3 내지 약 1.7의 원하는 O.D. 범위를 갖는 자홍색 잉크를 이미지화하는 데 사용되는 것보다 더 두꺼움; 이러한 애드 혹 시험의 경우 잉크의 총 표면 피복율은 플루오로실리콘 블랭킷 상에 남아 있는 임의의 잔류하는 잉크 보다 훨씬 더 높음. 따라서, 애드 혹 스트레스에서의 세정성 기능의 임의의 개선은 플루오르실리콘 이미지화 블랭킷을 사용하고, 약 1.3 내지 약 1.7의 원하는 이미지화 O.D. 범위로 그것 상에 남아 있는 잔류 잉크 만을 갖는 인쇄 공정에 대해서 쉽게 실현될 것으로 예상된다. 잉크 세정성 결과를 표 10에 요약한다.
실시예 인쇄물 전사 % 세정된 면적의 길이(mm)
BIOSOFT® D-40 BIOSOFT® EC-690 STEPOSOL® CITRI-MET DIW
비교예 2 89.7 5 8 3 0
실시예 4 96.2 35 30 35 10
실시예 13 94.4 10 20 10 5
실시예 21 95.9 10 12 15 2
실시예 23 87.7 35 35 35 6
실시예 5 해당 없음 8 15 15 4
실시예 8 해당 없음 30 26 14 4
실시예 7 해당 없음 10 8 15 4
실시예 12 해당 없음 14 12 10 4
실시예 14 해당 없음 28 26 32 2
실시예 15 해당 없음 14 26 34 1
실시예 16 해당 없음 24 28 28 9
실시예 18 해당 없음 17 23 14 4
실시예 24 해당 없음 9 15 7 2
실시예 25 해당 없음 14 8 10 4
실시예 26 해당 없음 11 8 14 3
도 3은 비교예 잉크에 비해 실시예 잉크의 유리한 세정성 결과를 나타낸다. 인쇄물의 % 전사 데이터가 또한 결정된 실시예 잉크, 인쇄의 % 전사 데이터가 결정되지 않은 실시예 잉크 및 세정성이 평가된 실시예 잉크 전부에 대한 애드 혹(ad hoc) 세정 시험으로부터 세정된 영역의 평균 길이를 계산함으로써 데이터를 분류하였다. 실시형태 잉크의 개선된 평균 세정성은 사용된 세정 시스템에 따라서 비교예 잉크의 평균 세정성의 약 3 내지 7배 정도였다. 평균적으로, BIOSOFT® D-40, BIO-SOFT® EC-690 및 STEPOSOL® CITRI-MET 각각의 10% 수성 용액은 도 3에 도시된 바와 같은 데이터 세트 카테고리 중에서 유사한 잉크 세정성을 가졌다.
실시예 잉크 4, 13, 21 및 23은 플루오로실리콘 블랭킷으로부터 Sterling® Ultra Gloss 80# 종이로의 인쇄물의 % 전사가 바람직하게 높고, 또한 투명한 MYLAR®로부터 바람직하게 높은 잉크 세정성 양상을 갖는다. 다른 실시예 잉크는 또한 본 개시내용에 따른 첨가제를 포함하지 않는 비교예 2 잉크(그 자체는 비교적 불량한 세정성을 가짐)보다 양호한 세정성, 종종 훨씬 더 양호한 세정성을 나타낸다. 결과는, 탈이온수 단독을 사용하는 것과 비교하여, 투명한 MYLAR® 표면에서 잉크를 세정하는 데 있어서, 계면활성제로 구성된 경우, 세정 용매의 효능을 나타낸다. 본 개시내용의 첨가제 및 잉크를 세정하는데 사용되는 계면활성제/물을 포함하는 특정 잉크에 대하여 긍정적인 상승작용적 상호 작용이 발생할 수 있다고 추정된다. 투명한 MYLAR®로부터의 잉크의 높은 제거량과 표 10의 잉크의 세정 결과, 예를 들어 약 15 mm를 초과하는 세정된 면적의 길이에 대해서, 잉크 중의 첨가제의 구조(들) 및 잉크를 세정하기 위해서 용액 중에서 사용되는 계면활성제의 구조(들)를 기초로 잉크 세정 효능에서 명백한 예측성이 존재하지 않으며, 이는 본 실시형태의 비자명성을 나타낸다. 또한, 25℃에서의 저 전단 점도와 비교예 잉크 및 실시예 잉크의 세정성 사이에는 어떠한 관계도 존재하지 않는다. 실제로, 본 발명의 첨가제가 없는 비교예 잉크에 비해 훨씬 높은 세정성을 갖는 25℃에서 보다 높은 저 전단 점도를 갖는 다수의 실시예 잉크가 존재한다.
따라서, 실시형태에서, 본 발명에 개시된 비-방사선-경화성 첨가제를 포함하는, DALI 응용에 적합한 방사선 경화성 잉크(UV 경화성 잉크 포함)의 조성물은 블랭킷으로부터 수용 기판으로의 잉크의 더 높은 전사를 제공하고, 물 및 안전한 계면활성제/수용액을 사용한 상당히 개선된 세정성을 제공한다.
지금까지 확인된 바와 같이, 상업적인 잉크 및 공개 도메인에 사용되는 대부분의 첨가제는 다수의 특정 목적을 위해서 사용되는 독점적 첨가제이며, 이 목적 중 일부는 다음을 포함한다: 분산 또는 잉크 레올로지를 개질하기 위함; 분산 또는 잉크의 극성을 확장하기 위함; 안료 분산을 돕기 위함; 안료 분산 또는 잉크 제조에 적은 거품을 제공하기 위함; 잉크의 표면 습윤 특성을 개선하기 위함; 제형 안정제로서 작용하기 위함 등.
첨가제는 또한 다음과 같은 소정의 원하는 인쇄 특징을 부여하기 위해 잉크 중에 제형화된다: 개선된 물, 오일 및 용매 반발성을 초래하는 기능성 장벽으로서의 기판에 대한 인쇄물의 개선된 접착력; 개선된 내마모성; 제어된 슬립 및 방출 특성; 기계적 특성의 제어; 재코팅성 옵션, 저/비 이미지 오프셋; 원하는 광택의 제어; 개선된 광학 선명도; 안티-컬 및 안티-픽-오프 특징; UV 및 가시광 열화에 대한 개선된 내성 등.
실시예 잉크에 제형화된 구체적인 실시예 첨가제와 함께, 알코올, 에스테르, 에테르 및 알콕실레이트 작용기를 갖는 실온-고형물- 기반 첨가제를 포함하는, 본 실시형태의 화학 등급은 저 극성도 UV 오프셋 잉크로 제형화되는 것으로 공지되어 있지 않다. 본 실시형태의 첨가제와 함께 제형화된 잉크의 개선된 잉크 전사 및 세정성의 이점은 또한 종래 기술에서는 발견되지 않는다.

Claims (20)

  1. 디지털 오프셋 인쇄(digital offset printing)에 사용하기 위한 잉크 조성물로서,
    경화성 단량체 및 경화성 올리고머로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 1종의 성분;
    선택적 분산제;
    선택적 광개시제; 및
    적어도 1종의 비-방사선 경화성 첨가제를 포함하며,
    여기서 상기 비-방사선 경화성 첨가제가 세제 또는 유화제이거나, 또는 상기 비-방사선 경화성 첨가제가 세정 유체의 존재 하에서 세정제 또는 유화제로서 기능하고,
    상기 비-방사선 경화성 첨가제가 약 20℃ 내지 약 40℃의 온도에서 고체인, 잉크 조성물.
  2. 제1항에 있어서, 상기 적어도 1종의 비-방사선 경화성 첨가제가 약 20℃ 내지 약 30℃의 온도에서 고체인, 잉크 조성물.
  3. 제1항에 있어서, 상기 적어도 1종의 비-방사선 경화성 첨가제가 폴리에테르 알코올, 디올, 폴리(옥시 에틸렌) 알킬 에테르, 폴리올 공중합체, 유화 왁스, 폴리에스테르 글리콜, 에스테르 왁스, 소르비탄 에스테르, 에톡실화된 소르비탄 에스테르, 폴리에스테르 및 이들의 조합물로 이루어진 군으로부터 선택되는, 잉크 조성물.
  4. 제1항에 있어서, 상기 적어도 1종의 비-방사선 경화성 첨가제가 폴리에틸렌 글리콜, 폴리(에틸렌-코-비닐 아세테이트), 폴리(비닐 알코올), 폴리비닐피롤리돈, 베헤닐 아크릴레이트, 폴리(에틸렌 테레프탈레이트), 폴리(비닐 아세테이트), 1,6-헥산디올, 세테아릴 알코올 및 폴리 소르베이트 60을 포함하는 유화 왁스, 스테아릴 스테아레이트, 1,8-옥탄디올, 1,2-테트라데칸디올, 1,10-데칸디올, 폴리옥시에틸렌(23) 라우릴 에테르), 폴리옥시에틸렌(100) 스테아릴 에테르), 폴리카프로락톤 디올, 폴리카프로락톤, 폴록사머 188, 베헤닐 베헤네이트, 스테아릴 베헤네이트, 세틸 스테아레이트, 스테아릴 스테아레이트, 폴리카프로락톤-블록-폴리테트라히드로푸란-블록-폴리카프로락톤, 카스터 왁스, 소르비탄 모노스테아레이트, 소르비탄 모노팔미네이트, 세틸 알코올, 스테아릴 알코올, 세토스테아릴 알코올 및 이들의 조합물로 이루어진 군으로부터 선택되는, 잉크 조성물.
  5. 제1항에 있어서, 상기 적어도 1종의 비-방사선 경화성 첨가제가 폴리에틸렌 글리콜, 디올, 유화 왁스, 알킬 알케네이트, 폴리옥시에틸렌 알킬 에테르, 폴리올, 폴리카프로락톤, 폴리카프로락톤-블록- 폴리테트라히드로푸란-블록-폴리카프로락톤, 카스터 왁스 및 이들의 조합물로 이루어진 군으로부터 선택된, 잉크 조성물.
  6. 제1항에 있어서, 상기 적어도 1종의 비-방사선 경화성 첨가제가 잉크 조성물의 총 중량을 기준으로 약 1 내지 약 6중량%의 양으로 상기 잉크 조성물 중에 존재하는, 잉크 조성물.
  7. 제1항에 있어서, 상기 비-방사선 경화성 첨가제가 세정 유체의 존재 하에서 세제 또는 유화제로서 기능하고, 상기 세정 유체가 디지털 오프셋 인쇄 장치에 세정 서브시스템의 세정 유체를 포함하는, 잉크 조성물.
  8. 제1항에 있어서, 상기 세정 유체가 물 또는 물과 계면활성제의 조합물을 포함하는, 잉크 조성물.
  9. 제1항에 있어서, 경화성 단량체 및 경화성 올리고머로 이루어진 군으로부터 선택된 상기 적어도 1종의 성분이 아크릴화 폴리에스테르, 아크릴화 폴리에테르, 아크릴화 에폭시, 우레탄 아크릴레이트, 및 펜타에리트리톨 테트라아크릴레이트 및 이들의 조합물로 이루어진 군으로부터 선택된 성분인, 잉크 조성물.
  10. 제1항에 있어서, 경화성 단량체 및 경화성 올리고머로 이루어진 군으로부터 선택된 상기 적어도 1종의 성분이 사작용성 폴리에스테르 아크릴레이트 올리고머, 프로폭실화 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트 단량체로 이루어진 군으로부터 선택된 성분인, 잉크 조성물.
  11. 디지털 오프셋 인쇄 장치를 사용한 디지털 오프셋 인쇄 공정으로서,
    잉크 조성물을 잉크 테이크업(take up) 온도에서 재이미지화 가능한 이미지화 부재(re-imageable imaging member) - 재이미지화 가능한 이미지화 부재는 상부에 배치된 습윤 유체를 가짐 - 표면 상에 도포하는 단계;
    잉크 이미지를 형성하는 단계;
    잉크 전사 온도에서 인쇄 가능한 기판에 이미지화 부재의 재이미지화 가능한 표면으로부터 잉크 이미지를 전사시키는 단계를 포함하며;
    여기서 상기 잉크 조성물은
    경화성 단량체 및 경화성 올리고머로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 성분;
    선택적 분산제;
    선택적 광개시제; 및
    적어도 1종의 비-방사선 경화성 첨가제를 포함하며,
    여기서 상기 비-방사선 경화성 첨가제가 세제 또는 유화제이거나, 또는 상기 비-방사선 경화성 첨가제는 세정 유체의 존재 하에서 세정제 또는 유화제로서 기능하고,
    상기 비-방사선 경화성 첨가제가 약 20℃ 내지 약 40℃의 온도에서 고체인, 디지털 오프셋 인쇄 공정.
  12. 제11항에 있어서, 상기 적어도 1종의 비-방사선 경화성 첨가제가 약 20℃ 내지 약 30℃의 온도에서 고체인, 디지털 오프셋 인쇄 공정.
  13. 제11항에 있어서, 상기 적어도 1종의 비-방사선 경화성 첨가제가 폴리에테르 알코올, 디올, 폴리(옥시 에틸렌) 알킬 에테르, 폴리올 공중합체, 유화 왁스, 폴리에스테르 글리콜, 에스테르 왁스, 소르비탄 에스테르, 에톡실화된 소르비탄 에스테르, 폴리에스테르 및 이들의 조합물로 이루어진 군으로부터 선택되는, 디지털 오프셋 인쇄 공정.
  14. 제11항에 있어서, 상기 적어도 1종의 비-방사선 경화성 첨가제가 폴리에틸렌 글리콜, 폴리(에틸렌-코-비닐 아세테이트), 폴리(비닐 알코올), 폴리비닐피롤리돈, 베헤닐 아크릴레이트, 폴리(에틸렌 테레프탈레이트), 폴리(비닐 아세테이트), 1,6-헥산디올, 세테아릴 알코올 및 폴리 소르베이트 60을 포함하는 유화 왁스, 스테아릴 스테아레이트, 1,8-옥탄디올, 1,2-테트라데칸디올, 1,10-데칸디올, 폴리옥시에틸렌(23) 라우릴 에테르), 폴리옥시 에틸렌(100) 스테아릴 에테르), 폴리카프로락톤 디올, 폴리카프로락톤, 폴록사머 188, 베헤닐 베헤네이트, 스테아릴 베헤네이트, 세틸 스테아레이트, 스테아릴 스테아레이트, 폴리카프로락톤-블록-폴리테트라히드로푸란-블록-폴리카프로락톤, 카스터 왁스, 소르비탄 모노스테아레이트, 소르비탄 모노팔미네이트, 세틸 알코올, 스테아릴 알코올, 세토스테아릴 알코올 및 이들의 조합물로 이루어진 군으로부터 선택되는, 디지털 오프셋 인쇄 공정.
  15. 제1항에 있어서, 상기 적어도 1종의 비-방사선 경화성 첨가제가 폴리에틸렌 글리콜, 디올, 유화 왁스, 알킬 알케네이트, 폴리옥시에틸렌 알킬 에테르, 폴리올, 폴리카프로락톤, 폴리카프로락톤-블록- 폴리테트라히드로푸란-블록-폴리카프로락톤, 카스터 왁스 및 이들의 조합물로 이루어진 군으로부터 선택된, 디지털 오프셋 인쇄 공정.
  16. 제11항에 있어서, 상기 비-방사선 경화성 첨가제가 세정 유체의 존재 하에 있는 경우 세제 또는 유화제로서 기능하고, 상기 세정 유체는 디지털 오프셋 인쇄 장치에 세정 서브시스템의 세정 유체를 포함하는, 디지털 오프셋 인쇄 공정.
  17. 제11항에 있어서, 상기 세정 유체가 물 또는 물과 계면활성제의 조합물을 포함하는, 디지털 오프셋 인쇄 공정.
  18. 제11항에 있어서, 상기 잉크 조성물을 도포하는 단계는 아니록스 전달 시스템(anilox delivery system)을 사용하여 잉크 조성물을 도포하는 것을 포함하는, 디지털 오프셋 인쇄 공정.
  19. 공정으로서,
    경화성 단량체 및 경화성 올리고머로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 1종의 성분; 선택적 분산제; 선택적 광개시제; 및 적어도 1종의 비-방사선 경화성 첨가제를 배합하는 단계 - 상기 비-방사선 경화성 첨가제는 세제 또는 유화제이거나, 또는 상기 비-방사선 경화성 첨가제가 세정 유체의 존재 하에서 세제 또는 유화제로서 기능하고, 상기 비-방사선 경화성 첨가제가 약 20℃ 내지 약 40℃의 온도에서 고체임 -;
    선택적으로, 가열하는 단계; 및
    선택적으로, 필터링하는 단계를 포함하는,
    잉크 조성물을 제공하는 공정.
  20. 제19항에 있어서, 상기 적어도 1종의 비-방사선 경화성 첨가제가 폴리에테르 알코올, 디올, 폴리(옥시 에틸렌) 알킬 에테르, 폴리올 공중합체, 유화 왁스, 폴리에스테르 글리콜, 에스테르 왁스, 소르비탄 에스테르, 에톡실화된 소르비탄 에스테르, 폴리에스테르 및 이들의 조합물로 이루어진 군으로부터 선택되는, 공정.
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