KR20200000340A

KR20200000340A - Led 경화성 조성물

Info

Publication number: KR20200000340A
Application number: KR1020190063183A
Authority: KR
Inventors: 조프리 알렌 씨.; 무어래그 캐롤린; 발레리우 매그달리니스 울레리안; 에스더 아브라함 바이비; 시우-정 리 조나단
Original assignee: 제록스 코포레이션
Priority date: 2018-06-22
Filing date: 2019-05-29
Publication date: 2020-01-02
Also published as: CA3047457A1; JP2020002345A; US20190390073A1; EP3587510A1

Abstract

본 발명은 경화성 단량체 및 경화성 올리고머로 구성되는 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 성분; 자외선 발광 다이오드 파장에서 흡수하는 적어도 하나의 광개시제; 및 자외선 발광 다이오드 파장에서 방사선을 흡수하지 않는 적어도 하나의 광개시제를 포함하는 조성물에 관한 것이다. 본 발명은 조성물을 잉크 테이크 업 온도에서 재이미지화 가능한 이미지화 부재 표면 상으로 도포하는 단계 - 상기 재이미지화 가능한 이미지화 부재는 그 상에 배치되는 축임 유체를 가짐 -; 잉크 이미지를 형성하는 단계; 잉크 이미지를 잉크 전사 온도에서 이미지화 부재의 재이미지화 가능한 표면으로부터 인쇄가능 기재로 전사시키는 단계를 포함하는 디지털 오프셋 인쇄 방법에 관한 것이다. 본 발명은 경화성 단량체 및 경화성 올리고머로 구성되는 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 성분; 자외선 발광 다이오드 파장에서 흡수하는 적어도 하나의 광개시제; 및 자외선 발광 다이오드 파장에서 방사선을 흡수하지 않는 적어도 하나의 광개시제를 배합시키는 단계; 선택적으로, 가열시키는 단계; 및 선택적으로, 필터링하는 단계를 포함하는, LED 경화성 조성물을 제공하는 방법에 관한 것이다.

Description

LED 경화성 조성물{LED CURABLE COMPOSITIONS}

본원에 경화성 단량체 및 경화성 올리고머로 구성되는 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 성분; 자외선 발광 다이오드 파장에서 흡수하는 적어도 하나의 광개시제; 및 자외선 발광 다이오드 파장에서 방사선을 흡수하지 않는 적어도 하나의 광개시제를 포함하는 조성물이 개시된다.

경화성 단량체 및 경화성 올리고머로 구성되는 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 성분; 선택적으로, 적어도 하나의 비-방사선 경화성 폴리-알파-올레핀; 자외선 발광 다이오드 파장에서 흡수하는 적어도 하나의 제1 광개시제 - 적어도 하나의 제1 광개시제는 유형 I 광개시제를 포함함 -; 자외선 발광 다이오드 파장에서 흡수하는 적어도 하나의 제2 광개시제 - 적어도 하나의 제2 광개시제는 유형 II 광개시제를 포함함 -; 및 선택적으로, 적어도 하나의 공-개시제를 포함하는 조성물이 더 개시된다.

디지털 오프셋 인쇄 방법이 더 개시되며, 방법은 조성물을 잉크 테이크 업 온도에서 재이미지화 가능한 이미지화 부재 표면 상으로 도포하는 단계 -재이미지화 가능한 이미지화 부재는 그 상에 배치되는 축임 유체를 가짐 -; 잉크 이미지를 형성하는 단계; 잉크 이미지를 잉크 전사 온도에서 이미지화 부재의 재이미지화 가능한 표면으로부터 인쇄가능 기재로 전사시키는 단계를 포함하며; 잉크 조성물은 경화성 단량체 및 경화성 올리고머로 구성되는 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 성분; 자외선 발광 다이오드 파장에서 흡수하는 적어도 하나의 광개시제; 및 자외선 발광 다이오드 파장에서 방사선을 흡수하지 않는 적어도 하나의 광개시제를 포함한다.

경화성 단량체 및 경화성 올리고머로 구성되는 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 성분; 자외선 발광 다이오드 파장에서 흡수하는 적어도 하나의 광개시제; 및 자외선 발광 다이오드 파장에서 방사선을 흡수하지 않는 적어도 하나의 광개시제를 배합시키는 단계; 및 선택적으로, 가열하는 단계를 포함하여, LED 경화성 조성물을 제공하는 방법이 더 개시된다.

DALI(리소그래피 잉크용 디지털 아키텍처) 잉크는 고속으로 고품질 인쇄를 가능하게 하는, 잉크 전달 서브시스템, 이미지화 서브시스템 및 세정 서브시스템을 포함하는, 상이한 간접 인쇄 서브시스템과 상용 가능하도록 특별히 설계되고 최적화된 오프셋 유형 잉크이다. 신뢰가능한 잉크를 갖는 것 이외에, 이들 잉크로 제조된 결과적인 방사선 경화 인쇄물이 1 미터/초 이상의 속도로 경화된 경우에도 기재에 대한 양호한 내화학성 및 접착성을 포함하는 신뢰가능한 견고성 특성을 갖는 것이 바람직하다.

예시적인 디지털 오프셋 인쇄 아키텍처가 도 1에 도시된다. 도 1에 도시된 바와 같이, 예시적인 시스템(100)은 이미지화 부재(110)를 포함할 수 있다. 도 1에 도시된 구현예의 이미지화 부재(110)는 드럼이지만, 이 예시적인 묘사는 이미지화 부재(110)가 플레이트 또는 벨트, 또는 현재 알려진 또는 나중에 개발되는 다른 구성을 포함하는 구현예를 배제하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 재이미지화 가능한 표면(110(a))은 예를 들어, 특히 플루오로실리콘을 포함하는, 일반적으로 실리콘으로 지칭되는 재료의 부류를 포함하는 재료로 형성될 수 있다. 재이미지화 가능한 표면은 마운팅 층(mounting layer)에 걸쳐 비교적 얇은 층으로 형성될 수 있으며, 상대적으로 얇은 층의 두께는 인쇄 또는 마킹 성능, 내구성 및 제조성을 균형잡도록 선택된다.

공동 양도되고, 그 개시가 이로써 전체적으로 본원에 참조로 통합되는, Timothy Stowe 등에 의해 2011년 4월 27일자로 출원된 발명의 명칭이 "Variable Data Lithography System"인, 현재 포기된, 미국 특허 출원 번호 제13/095,714호("714 출원")는 예를 들어, 원통형 코어, 또는 원통형 코어 위의 1개 이상의 구조적 층들일 수 있는 구조적 마운팅 층 위에 형성되는 재이미지화 가능한 표면 층(110(a))으로 구성되는 이미지화 부재(110)를 포함하는 이미지화 부재(110)의 상세들을 도시한다.

이미지화 부재(110)는 전사 닙(transfer nip)(112)에서 잉크 이미지를 이미지 수용 매체 기재(114)에 도포하기 위해 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 수용 매체 기재(114)는 예를 들어, 종이, 플라스틱, 접은 판지, 크래프트 종이, 투명 기재, 금속 기재 또는 라벨과 같은 임의의 특정 조성물 또는 형태를 포함하지만, 이에 한정되지 않는다. 예시적인 시스템(100)은 매우 다양한 이미지 수용 매체 기재 상에 이미지를 생성하기 위해 사용될 수 있다. 714 출원은 또한 사용될 수 있는 마킹(인쇄) 물질의 광범위한 범위를 설명한다.

예시적인 시스템(100)은 이미지화 부재(110)의 재이미지화 가능한 표면을 축임 유체로 균일하게 습윤시키기 위해서, 축임 롤러 또는 축임 유닛으로 간주될 수 있는, 일련의 롤러를 일반적으로 포함하는 축임 유체 시스템(120)(FS 축임 시스템)을 포함한다. 축임 유체 시스템(120)의 목적은 일반적으로 균일하고 제어된(controlled) 두께를 갖는 축임 유체의 층을 이미지화 부재(110)의 재이미지화 가능한 표면에 전달하는 것이다. 습수액(fountain solution)과 같은 축임 유체는 아래에 더 상세히 설명되는 바와 같이, 주로 물과, 표면 장력을 줄일뿐만 아니라 후속 레이저 패터닝을 지지하기 위해 필요한 증발 에너지를 낮추기 위해 첨가되는 선택적인 소량의 이소프로필 알코올 또는 에탄올을 함께 포함할 수 있다는 것이 알려져 있다. 소량의 특정 계면활성제가 또한 습수액에 첨가될 수 있다. 대안적으로, 다른 적합한 축임 유체가 잉크 기반 디지털 리소그래피 시스템의 성능을 향상시키기 위해 사용될 수 있다. 예시적인 축임 유체는 물, Novec™ 7600(1,1,1,2,3,3-헥사플루오로-4-(1,1,2,3,3,3-헥사플루오로프로폭시)펜탄), 및 D4(옥타메틸시클로테트라실록산)를 포함한다. 다른 적합한 축임 유체는 예로서, 미국 특허 제9,592,699호에 개시되며, 그 개시는 이로써 본원에 전체적으로 참조로 통합된다.

축임 유체가 이미지화 부재(110)의 재이미지화 가능한 표면 상으로 계량되면, 축임 유체의 두께는 축임 유체 시스템(120)에 의해서 이미지화 부재(110)의 재이미지화 가능한 표면 상으로의 축임 유체의 계량을 제어하기 위해 피드백을 제공할 수 있는 센서(미도시)를 사용하여 측정될 수 있다.

축임 유체의 정확하고 균일한 양이 이미지화 부재(110)의 재이미지화 가능한 표면 상에 축임 유체 시스템(120)에 의해 제공된 후에, 광학 패터닝 서브시스템(130)이 예를 들어, 레이저 에너지를 사용하여 축임 유체층을 이미지-방식으로 패터닝함으로써 균일한 축임 유체층에 잠상(latent image)을 선택적으로 형성하기 위해 사용될 수 있다. 일반적으로, 축임 유체는 광 에너지(IR 또는 가시 광선)를 효율적으로 흡수하지 않을 것이다. 이미지화 부재(110)의 재이미지화 가능한 표면은 이상적으로는 표면에 가까운 광학 패터닝 서브시스템(130)으로부터 방출되는 대부분의 레이저 에너지(가시적 또는 비가시적, 예컨대 IR)를 흡수하여 축임 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 축임 유체에 첨가될 수 있다. 광학 패터닝 서브시스템(130)이 레이저 이미터인 것으로 상술되었지만, 다양한 상이한 시스템이 축임 유체를 패턴화하기 위해 광 에너지를 전달하도록 사용될 수 있다는 것이 이해되어야 한다.

예시적인 시스템(100)의 광학 패턴화 서브시스템(130)에 의해 수행되는 패턴화 공정에서 작동하는 메카닉은 714 출원의 도 5를 참조하여 상세히 설명된다. 간략하게, 광학 패터닝 서브시스템(130)으로부터 광학 패터닝 에너지의 적용은 축임 유체 층의 일부에 대한 선택적 제거를 야기한다.

광학 패터닝 서브시스템(130)에 의한 축임 유체층의 패터닝 후에, 이미지화 부재(110)의 재이미지화 가능한 표면에 걸친 패터닝된 층이 잉커 서브시스템(140)에 제공된다. 잉커 서브시스템(140)은 축임 유체의 층 및 이미지화 부재(110)의 재이미지화 가능한 표면 상부에 걸쳐 균일한 잉크 층을 도포하기 위해 사용된다. 잉커 서브시스템(140)은 이미지화 부재(110)의 재이미지화 가능한 표면 층과 접촉하는 하나 이상의 잉크 형성 롤러 상으로, 본 개시의 잉크 조성물과 같은 오프셋 리소그래피 잉크를 계량하기 위해 아닐록스 롤러를 사용할 수 있다. 별개로, 잉커 서브시스템(140)은 재이미지화 가능한 표면에 정확한 잉크의 공급 속도를 제공하기 위해, 일련의 계량 롤러(metering roller)와 같은 다른 종래의 요소를 포함할 수 있다. 잉커 서브시스템(140)은 재이미지화 가능한 표면의 이미지화된 부분을 나타내는 포켓에 잉크를 증착시킬 수 있지만, 축임 유체의 포맷되지 않은 부분 상의 잉크는 이들 부분에 부착되지 않을 것이다.

이미지화 부재(110)의 재이미지화 가능한 층에 존재하는 잉크의 합착(cohesiveness) 및 점도는 다수의 메커니즘에 의해 변형될 수 있다. 하나의 그러한 메커니즘은 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 대한 잉크 응집 강도를 증가시키기 위해 재이미지화 가능한 표면 상에 잉크의 부분 가교층(crosslinking layer)을 형성할 수 있다. 경화 메커니즘은 광학 또는 포토 경화, 열 경화, 건조, 또는 다양한 형태의 화학 경화를 포함할 수 있다. 냉각은 화학 냉각을 통해서뿐만 아니라, 다수의 여러 물리적 냉각 메커니즘을 통해 레올로지를 개질시키기 위해 사용될 수 있다.

그 다음, 잉크는 전사 서브시스템(160)을 사용하여 이미지화 부재(110)의 재이미지화 가능한 표면으로부터 이미지 수용 매체(114)의 기재로 전사된다. 전사는 이미지화 부재(110)의 재이미지화 가능한 표면의 공극 내의 잉크가 기재(114)와 물리적으로 접촉되도록 기재(114)가 이미지화 부재(110)와 인상 롤러(118) 사이의 닙(112)을 통해 통과됨에 따라 발생한다. 레올로지 제어 시스템(150)에 의해 개질된, 본 개시의 잉크와 같은 잉크의 접착을 통해, 잉크의 개질된 접착력은 잉크가 기재(114)에 부착되게 하고 잉크가 이미지화 부재(110)의 재이미지화 가능한 표면으로부터 분리되게 한다. 전사 닙(112)에서의 온도 및 압력 조건의 주의 깊은 제어는 이미지화 부재(110)의 재이미지화 가능한 표면으로부터 기재(114)로의 잉크, 예컨대 본 개시의 잉크에 대한 전사 효율이 95%를 초과하는 것을 허용할 수 있다. 일부 축임 유체가 또한 기재(114)를 습윤시킬 수 있는 것이 가능할 수 있지만, 그러한 축임 유체의 양은 최소일 수 있고, 기재(114)에 의해 신속하게 증발하거나 흡수될 수 있다.

특정 오프셋 리소그래피 시스템에서, 도 1에 도시되지 않은 오프셋 롤러가 먼저 잉크 이미지 패턴을 수용하고 그 다음, 잉크 이미지 패턴을 공지된 간접 전사 방법에 따라 기재에 전사할 수 있다는 것이 이해되어야 한다.

대부분의 잉크를 기재(114)에 전사한 후에, 임의의 잔류 잉크 및/또는 잔류 축임 유체는 전형적으로 그 표면의 스크래핑 또는 마모없이, 이미지화 부재(110)의 재이미지화 가능한 표면으로부터 제거될 수 있다. 에어 나이프가 잔류 축임 유체를 제거하기 위해 사용될 수 있다. 그러나, 어느 정도의 잉크 잔량이 남아있을 수 있다는 것이 예상된다. 그러한 잔여 잉크 잔류물의 제거는 일부 형태의 세정 서브시스템(170)의 사용을 통해 달성될 수 있다. 714 출원은 적어도 제1 세정 부재, 예컨대 이미지화 부재(110)의 재이미지화 가능한 표면과 물리적으로 접촉하는 점착성(sticky) 또는 접착성(tacky) 부재를 포함하는 그러한 세정 서브시스템(170)의 상세를 설명하며, 점착성 또는 접착성 부재는 잔류 잉크 및 임의의 잔존 소량의 계면활성제 화합물을 이미지화 부재(110)의 재이미지화 가능한 표면의 축임 유체로부터 제거한다. 그 다음, 점착성 또는 접착성 부재는 잔류 잉크가 점착성 또는 접착성 부재로부터 전사될 수 있는 활면 롤러와 접촉될 수 있으며, 잉크는 예를 들어, 닥터 블레이드(doctor blade)에 의해 활면 롤러로부터 후속적으로 스트립된다.

714 출원은 이미지화 부재(110)의 재이미지화 가능한 표면의 세정이 촉진될 수 있는 다른 메커니즘을 상세히 설명한다. 그러나, 세정 메커니즘과 관계없이, 이미지화 부재(110)의 재이미지화 가능한 표면으로부터의 잔류 잉크 및 축임 유체의 세정은 시스템에서 고스팅(ghosting)을 방지하기 위해 사용될 수 있다. 일단 세정되면, 이미지화 부재(110)의 재이미지화 가능한 표면은 다시 축임 유체 시스템(120)에 제공되며, 이에 의해서 축임 유체의 새로운 층이 이미지화 부재(110)의 재이미지화 가능한 표면에 공급되고, 공정이 반복된다.

구현예에서, 디지털 오프셋 인쇄 방법은 D4로서 상업적으로 판매되는 것과 같은, 이형제 또는 습수액으로 부분적으로 코팅된 플루오로실리콘 인쇄 플레이트 상으로 착색된 UV(자외선) 경화성 잉크의 전사를 포함한다. 그 다음, 잉크는 선택적으로 UV광을 사용하여 부분적인 경화를 받고 플레이트로부터 인쇄될 종이, 플라스틱 또는 금속으로 제조될 수 있는 객체로 전사된다. 객체 상의 잉크는 잉크의 최종 경화를 위해 UV 광에 다시 노출된다.

디지털 오프셋 인쇄 요건을 충족시키기 위해, 잉크는 바람직하게는 많은 물리적 및 화학적 특성을 보유한다. 잉크는 또한 바람직하게는 인쇄 플레이트, 습수액 및 다른 경화 또는 비경화 잉크를 포함하는, 그것이 접촉하는 재료와 상용성이 있다. 그것은 또한 바람직하게는 습윤 및 전사 특성을 포함하는, 서브시스템의 기능적 요건을 충족시킨다. 이미지화된 잉크의 전사는 잉크가 바람직하게는 습윤 및 전사 특성의 조합을 소유함에 따라, 즉, 잉크가 바람직하게는 블랭킷 재료를 균일하게 즉시 습윤시키고 블랭킷으로부터 기재로 전사함에 따라 어렵다. 이미지 층의 전사는 세정 서브스테이션이 소량의 잔류 잉크만을 제거할 수 있음에 따라, 바람직하게는 효율적이고, 바람직하게는 적어도 90%만큼 높다. 세정 후 블랭킷 상에 잔류하는 임의의 잉크는 후속 인쇄물에 출현하는 허용되지 않는 고스트 이미지를 야기한다. 당연히, 잉크 레올로지는 잉크의 전사 특성에서 중요한 역할을 할 수 있다.

DALI 잉크는 원하는 습윤 특성 및 전사 특성을 갖는 것을 포함하는 서브시스템의 기능적 요건을 더욱 바람직하게 충족시킨다. 따라서, DALI 잉크는 착색된 고형물(또는 상 변화) 잉크와 같은 다른 인쇄 응용을 위해 개발되는 다른 잉크와 여러 면에서 상이하다. 디지털 오프셋 또는 DALI 잉크는 바람직하게는 훨씬 더 높은(구현예에서 10배까지 더 높은) 안료 로딩(loading)을 함유하고, 따라서 실온에서 더 높은 점도를 갖는다. 높은 점도는 전사에 필요하지만, 아닐록스 테이크 업(take-up) 및 플루오로실리콘 플레이트에 대한 전달을 위해 충분히 낮아야 한다.

이로써 전체적으로 본원에 참조로 통합되는 미국 특허 출원 일련 번호 제15/910,512호는 그 요약서에서 경화성 단량체 및 경화성 올리고머로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 성분; 선택적 착색제; 선택적 분산제; 선택적 광개시제; 및 적어도 하나의 비-방사선 경화성 첨가제를 포함하는 디지털 오프셋 인쇄에 사용하기 위한 잉크 조성물을 설명하며, 여기서, 비-방사선 경화성 첨가제는 약 20℃ 내지 약 40℃의 온도에서 고형물이다. 디지털 오프셋 인쇄 방법은 잉크 조성물을 잉크 테이크 업 온도에서 재이미지화 가능한 이미지화 부재 상에 도포하는 단계 - 재이미지화 가능한 이미지화 부재는 그 상에 배치되는 습윤 유체를 가짐 -; 잉크 이미지를 형성하는 단계; 잉크 이미지를 잉크 전사 온도에서 이미지화 부재의 재이미지화 가능한 표면으로부터 인쇄 가능한 기판으로 전사시키는 단계를 포함한다.

종래의 공지된 경화성 리소그래픽 잉크 조성물은 수은(Hg)(D-벌브) 광원을 위해 설계되었고 이를 이용하여 경화되었다. 이들 종래 잉크 조성물은 LED 경화에 부적합하다. 발광 다이오드들(LEDs), 예컨대 385, 395, 및 405 나노미터 중심-방출을 갖는 것들은 LED들이 비용이 더 낮고, 더 낮은 열 생성, 및 더 환경친화적인 영향(greener footprint)을 갖는다는 것을 포함하는 이유로 Hg 경화원을 빠르게 대체하고 있다.

현재 이용가능한 조성물이 그 의도된 목적에 적합할 수 있지만, LED 소스로 성공적으로 경화될 수 있는 리소그래픽 인쇄에 적합한 잉크 조성물에 대한 요구가 남아 있다. LED 소스로 성공적으로 경화될 수 있는 리소그래픽 인쇄 잉크에 대한 필요성이 더 남아 있으며, 여기서 잉크로 수득되는 인쇄물은 허용가능한 견고성 품질을 갖는다. 수득한 인쇄물이 용매에 견고하고 기재에 대한 양호한 접착력을 갖도록 이미지화된 블랭킷으로부터 수용 기재로의 양호한 전사를 가능하게 하는, LED 소스로 성공적으로 경화될 수 있는 리소그래픽 인쇄 잉크에 대한 필요성이 더 남아 있다. 이미지에 대해 다양한 미적 품질을 부여하기 위해, 투명한 조성물로 디지털 방식으로 과-인쇄(over-printed)될 수 있는, 구현예에서 오프셋 인쇄되거나 디지털 방식으로 오프셋 인쇄될 수 있는 CMYK(시안색, 심홍색, 황색, 흑색) 및 백색 이미지화된 인쇄물에 대한 필요성이 더 남아 있다. 그러한 CMYK 및 백색 이미지화된 인쇄물에 걸쳐 디지털 방식으로 과-인쇄될 수 있는, 구현예에서 오프셋 인쇄될 수 있는 투명한 LED 경화성 조성물에 대한 필요성이 더 남아 있다. 오프셋 인쇄를 위한 충분한 점도 및 점착 특성을 갖고 바람직하고 허용가능한 색조, 텍스처, 및 견고성 특성을 갖는 인쇄물을 제공할 수 있는, LED 소스로 성공적으로 경화될 수 있는 그러한 투명한 LED 경화성 조성물에 대한 필요성이 더 남아 있다.

전술한 미국 특허 및 특허 공보 각각의 적절한 구성요소 및 공정 양태는 그 실시예에서 본 개시를 위해 선택될 수 있다. 또한, 이 출원서 전반에 걸쳐, 다양한 간행물, 특허 및 공개된 특허 출원은 식별 인용에 의해 지칭된다. 본 출원에서 참조되는 공보, 특허 및 공개된 특허 출원의 개시는 본 발명과 관련된 기술 현황을 보다 충분히 설명하기 위해 본 개시에 참조로 통합된다.

경화성 단량체 및 경화성 올리고머로 구성되는 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 성분; 자외선 발광 다이오드 파장에서 흡수하는 적어도 하나의 광개시제; 및 자외선 발광 다이오드 파장에서 방사선을 흡수하지 않는 적어도 하나의 광개시제를 포함하는 조성물이 설명된다.

또한, 경화성 단량체 및 경화성 올리고머로 구성되는 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 성분; 선택적으로, 적어도 하나의 비-방사선 경화성 폴리-알파-올레핀; 자외선 발광 다이오드 파장을 흡수하는 적어도 하나의 제1 광개시제- 적어도 하나의 제1 광개시제는 유형 I 광개시제를 포함함 -; 자외선 발광 다이오드 파장에서 흡수하는 적어도 하나의 제2 광개시제 - 적어도 하나의 제2 광개시제는 유형 II 광개시제를 포함함 -; 및 선택적으로, 적어도 하나의 공-개시제를 포함하는 조성물이 설명된다.

또한, 디지털 오프셋 인쇄 방법이 설명되며, 방법은 조성물을 잉크 테이크 업 온도에서 재이미지화 가능한 이미지화 부재 표면으로 도포하는 단계 - 재이미지화 가능한 이미지화 부재는 그 상에 배치되는 축임 유체를 가짐 -; 잉크 이미지를 형성하는 단계; 잉크 이미지를 잉크 전사 온도에서 이미지화 부재의 재이미지화 가능한 표면으로부터 인쇄가능 기재로 전사시키는 단계를 포함하며; 잉크 조성물은 경화성 단량체 및 경화성 올리고머로 구성되는 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 성분; 자외선 발광 다이오드 파장에서 흡수하는 적어도 하나의 광개시제; 및 자외선 발광 다이오드 파장에서 방사선을 흡수하지 않는 적어도 하나의 광개시제를 포함한다.

또한, 경화성 단량체 및 경화성 올리고머로 구성되는 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 성분; 자외선 발광 다이오드 파장에서 흡수하는 적어도 하나의 광개시제; 및 자외선 발광 다이오드 파장에서 방사선을 흡수하지 않는 적어도 하나의 광개시제를 배합시키는 단계; 선택적으로, 가열하는 단계; 및 선택적으로, 필터링하는 단계를 포함하여; LED 경화성 조성물을 제공하는 방법이 설명된다.

도 1은 본 개시에 따른 잉크 조성물이 사용될 수 있는 종래 기술의 잉크 기반 가변 이미지 디지털 인쇄 시스템의 개략도를 예시한다.

디지털 방사선 경화성 잉크 적용에 유용한, 구현예에서 디지털 방사선 경화성 오프셋 잉크 적용에 유용한 조성물이 설명된다. 조성물은 광을 흡수하고 발광 다이오드(LED) 광원으로 경화될 수 있으며, 구현예에서, 조성물은 자외선(UV) LED 광원에 의해 생산되는 좁은 스펙트럼 파장에서 흡수하기에 적합하며, 구현예에서, 365 나노미터, 385 나노미터, 395 나노미터, 또는 405 나노미터 파장의 방사선을 흡수하는데 적합하다.

구현예에서, 오프셋 리소그래피 인쇄를 사용하는 구현예에서, 디지털 방법을 사용하여 인쇄될 때를 포함하는 본 조성물로 제조되는 인쇄물은 기재 상으로의 잉크의 접착력의 허용가능한 견고성 품질 및 용매 저항을 포함하는 바람직한 특성을 소유한다.

오프셋 리소그래피 잉크 조성물이 잉크 로더로부터의 아닐록스 충전, 블랭킷에 대한 전사, 및 블랭킷으로부터 수용 기재로의 궁극적으로 높은 전사를 포함하는 적절한, 바람직하게는 뛰어난, 특성 및 성능을 소유하는 것이 매우 바람직하다. 본 조성물은 좁은 스펙트럼 LED 경화에 적합하면서 디지털 오프셋 인쇄 적용에서 중요한 인쇄 기능을 달성하기 위해 요구되는 범위 내의 점도 및 점착 특성을 유지한다.

본원의 조성물은 약 360 나노미터 내지 약 410 나노미터의 선택된 LED UV 파장에서 방사선을 흡수하는 자외선(UV) LED 광원으로 경화될 수 있다. 구현예에서, 조성물은 365 나노미터, 385 나노미터, 395 나노미터, 또는 405 나노미터 파장의 방사선을 흡수하는 자외선(UV) LED 광원으로 경화될 수 있다. 구현예에서, 조성물은 LED 광으로 경화가능한, 구현예에서, 약 395 나노미터를 중심으로 하는 피크 파장을 방출하거나, 구현예에서, 약 365 나노미터를 중심으로 하는 피크 파장을 방출하거나, 약 385 나노미터를 중심으로 하는 피크 파장을 방출하거나, 약 395 나노미터를 중심으로 하는 파장을 방출하거나, 약 405 나노미터를 중심으로 하는 피크 파장을 방출하는 LED로 경화가능한 방사선 경화성 조성물을 포함한다. 특정 구현예에서, 조성물은 고속 프린터에 적합하고 적어도 약 500 밀리미터/초의 속도에서 LED 경화로 경화될 수 있다. LED 경화성 조성물은 오프셋 리소그래픽 인쇄를 위한 바람직한 점착 및 점도 특성을 달성하고 블랭킷 상의 이미지화된 잉크와 수용 기재 사이의 높은 잉크 전사 효율을 가능하게 한다.

특정 구현예에서, 조성물은 투명한 조성물이다.

구현예에서, 잉크는, 구현예에서, 약 50 rad/s 내지 약 200 rad/s, 예컨대 약 100 rad/s의 등가 각 주파수에 대응하는 전단율에서, 약 45℃ 내지 약 80℃, 예컨대 약 50℃ 내지 약 70℃, 예컨대 약 55℃ 내지 약 65℃, 예컨대 약 60℃의 온도 범위 내에서 상대적으로 저점도를 갖는다. 또한, 잉크가 구현예들에서, 약 0.5 rad/sec 내지 약 2 rad/sec, 예컨대 약 1 rad/sec의 등가 각 주파수에 대응하는 전단율에서, 약 18℃ 내지 약 35℃, 예컨대 약 18℃ 내지 약 30℃, 예컨대 약 25℃의 온도 범위 내에서 상대적으로 높은 점도를 갖도록 아닐록스 롤러로부터 블랭킷으로의 고도의 잉크 전사를 보장하는 것이 매우 유리하다.

구현예들에서, 잉크 조성물은 약 45℃ 내지 약 80℃의 잉크 테이크 업 온도에서 약 3,000 내지 약 90,000 센티푸아즈(centipoise)의 제1 점도를 갖고; 잉크 조성물은 약 18℃ 내지 약 30℃의 잉크 전사 온도에서 100,000 내지 약 2,000,000 센티푸아즈의 제2 점도를 갖는다.

구현예들에서, 잉크 조성물은 약 45℃ 내지 약 80℃의 잉크 테이크 업 온도 및 약 50 rad/sec 내지 약 200 rad/sec의 상대적으로 더 높은 전단율에서 약 3,000 내지 약 90,000 센티푸아즈의 제1 점도를 갖고; 잉크 조성물은 약 18℃ 내지 약 30℃의 잉크 전사 온도 및 약 0.5 rad/sec 내지 약 2 rad/sec의 상대적으로 더 낮은 각 주파수에서 약 100,000 내지 약 2,000,000 센티푸아즈의 제2 점도를 갖는다.

특정 구현예에서, 본원의 잉크 조성물은 약 40℃의 온도에서 약 10,000 센티푸아즈 내지 약 20℃의 온도에서 약 800,000 센티푸아즈의 점도를 갖는다.

구현예에서, 조성물은 방사선 경화성 단량체 또는 올리고머, 자외선 발광 다이오드 파장에서 흡수하는 적어도 하나의 광개시제; 자외선 발광 다이오드 파장에서 흡수하지 않는 적어도 하나의 광개시제를 포함한다. 조성물은 선택적으로 비-방사선 경화성 폴리-알파-올레핀을 더 함유한다.

추가 구현예에서, 조성물은 경화성 단량체 및 경화성 올리고머로 구성되는 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 성분; 선택적으로, 적어도 하나의 비-방사선 경화성 폴리-알파-올레핀; 자외선 발광 다이오드 파장에서 흡수하는 적어도 하나의 제1 광개시제 - 적어도 하나의 제1 광개시제는 유형 I 광개시제를 포함함 -; 자외선 발광 다이오드 파장에서 흡수하는 적어도 하나의 제2 광개시제 -적어도 하나의 제2 광개시제는 유형 II 광개시제를 포함함 -; 및 선택적으로, 적어도 하나의 공-개시제를 포함한다. 선택적 공-개시제가 존재하지 않으면, 경화성 단량체 또는 경화성 올리고머 중 하나 이상이 공-개시제로서 기능할 수 있다. 적어도 하나의 아크릴레이트 관능성을 갖는 적합한 경화성 올리고머는 하기를 포함하는 유형 II 광개시제와 반응성 아민 공-개시제로서 기능할 수 있다: Sartomer Corporation의 CN386US, CN371 및 CN373; Allnex의 Ebecryl® 7100 및 Ebecryl® LED 03; 및 그 중에서도 Rahn의 Genomer 5695.

광개시제.

본원의 조성물은 선택된 좁은 자외선 발광 다이오드 파장에서 흡수하는 적어도 하나의 광개시제를 함유한다. 조성물은 종래의 Hg (D-bulb) 경화 시스템에서 기능할 수 있지만, 그들은 특히 특정 파장, 구현예에서 플러스 또는 마이너스 15 나노미터, 구현예에서, 플러스 또는 마이너스 5 나노미터를 중심으로 하는 좁은 스펙트럼 출력을 갖는 UV 발광 다이오드들(LEDs)에 적합하다. 전형적인 상업적 UV LED 램프는 365 나노미터, 385 나노미터, 395 나노미터, 또는 405 나노미터에서 방출한다. 구현예에서, 조성물은 365 나노미터, 385 나노미터, 395 나노미터, 또는 405 나노미터 파장의 방사선을 흡수하는 자외선(UV) LED 광원으로 경화될 수 있다. 본 조성물은 그러한 UV LED 램프 경화에 대해 특히 매우 적합하다.

구현예에서, 조성물은 LED 광으로 경화가능한, 구현예에서 약 395 나노미터를 중심으로 피크 파장을 방출하는, 구현예에서, 약 365 나노미터, 385 나노미터, 395 나노미터, 또는 405 나노미터를 중심으로 피크 파장을 방출하는 LED 광으로 경화가능한 방사선 경화성 조성물을 포함한다. 특정 구현예에서, 조성물은 고속 프린터에 적합하고 적어도 약 500 밀리미터/초의 속도에서 LED 경화로 경화될 수 있다. 특정 구현예에서, LED 경화성 조성물은 적어도 약 500 밀리미터/초의 속도에서 395 플러스 또는 마이너스 5 나노미터를 중심으로 피크 파장을 방출하는 LED 광으로 경화가능하다. LED 경화성 조성물은 오프셋 리소그래픽 인쇄를 위한 바람직한 점착 및 점도 특성을 달성하고 블랭킷 상의 이미지화된 잉크와 수용 기재 사이의 높은 잉크 전사 효율을 가능하게 한다.

구현예에서, 본원의 조성물은 경화성 단량체 및 경화성 올리고머로 구성되는 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 성분; 자외선 발광 다이오드 파장에서 흡수하는 적어도 하나의 광개시제; 및 자외선 발광 다이오드 파장에서 방사선을 흡수하지 않는 적어도 하나의 광개시제를 포함한다. 구현예에서, 자외선 발광 다이오드 파장에서 방사선을 흡수하지 않는 적어도 하나의 광개시제는 범위가 좁은 스펙트럼 LED 파장보다 더 넓은 자외선 파장의 범위에 걸쳐 흡수한다.

구현예에서, 조성물은 선택된 좁은 스펙트럼 LED 파장에서 흡수하는 적어도 하나의 광개시제 및 적어도 하나의 추가적인 광개시제를 포함하며, 적어도 하나의 추가적인 광개시제는 선택된 좁은 스펙트럼 LED 파장에서 흡수하지 않는 광개시제, 범위가 좁은 스펙트럼 LED 파장보다 더 넓은 자외선 파장에 걸쳐 흡수하는 광개시제, 이들의 조합으로 구성되는 군으로부터 선택된다. 구현예에서, 조성물은 선택된 좁은 스펙트럼 LED 파장에서 흡수하는 적어도 하나의 광개시제, 구현예에서, 약 365 나노미터, 약 385 나노미터, 약 395 나노미터, 약 405 나노미터, 또는 약 395 나노미터의 파장에서 흡수하는 광개시제를 포함하고; 조성물은 선택된 좁은 스펙트럼 LED 파장에서 방사선을 흡수하지 않는, 예컨대 395 나노미터의 파장에서 흡수하지 않거나, 365 나노미터, 385 나노미터, 395 나노미터, 405 나노미터, 또는 약 395 나노미터의 파장에서 방사선을 흡수하지 않는 적어도 하나의 광개시제를 더 포함한다.

추가 구현예에서, 조성물은 경화성 단량체 및 경화성 올리고머로 구성되는 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 성분; 자외선 발광 다이오드 파장에서 흡수하는 적어도 하나의 광개시제; 및 자외선 발광 다이오드 파장에서 방사선을 흡수하지 않는 적어도 하나의 광개시제를 포함한다.

특정 구현예에서, 조성물은 경화성 단량체 및 경화성 올리고머로 구성되는 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 성분; 자외선 발광 다이오드 파장에서 흡수하는 적어도 하나의 광개시제; 및 자외선 발광 다이오드 파장에서 방사선을 흡수하지 않는 적어도 하나의 광개시제를 포함하고; 자외선 발광 다이오드 파장에서 흡수하는 적어도 하나의 광개시제는 선택된 좁은 스펙트럼 LED 파장에서 흡수하고; 자외선 발광 다이오드 파장에서 방사선을 흡수하지 않는 적어도 하나의 광개시제는 선택된 좁은 스펙트럼 LED 파장에서 흡수하지 않는다.

임의의 적합한 또는 원하는 광개시제 또는 광개시제의 조합은 그들이 선택된 흡수 성능에 대한 요건을 충족시키는 한 본원의 조성물에 대해 선택될 수 있다.

일부 구현예에서, 잉크 조성물은 광개시제, 예컨대 α-하이드록시케톤 광개시제(BASF에 의해 제조되는, 상표명 IRGACURE® 184, IRGACURE® 500, DAROCUR® 1173, 및 IRGACURE® 2959 하에 판매되는 α-하이드록시케톤 광개시제를 포함함), α-아미노케톤 광개시제(BASF에 의해 제조되는, α-아미노케톤 광-개시제 IRGACURE® 369, IRGACURE® 379, IRGACURE® 907, 및 IRGACURE® 1300을 포함함) 및 비스아킬(bisacyl) 포스핀 광개시제(BASF에 의해 제조되는, 상표명 IRGACURE® 819, IRGACURE® 819DW, 및 IRGACURE® 2022 하에 판매되는 비스아킬 포스핀 광개시제를 포함함)를 포함한다. 다른 적합한 광개시제는 모노아실포스핀 옥사이드 및 비스아실포스핀 옥사이드, 예컨대 2,4,6-트리메틸벤조바이페닐포스핀 옥사이드(상표명 LUCIRIN® TPO 하에 BASF에 의해 제조됨); 에틸-2,4,6-트리메틸벤조일페닐 포스피네이트 (상표명 LUCIRIN® TPO-L 하에 BASF에 의해 제조됨); 모노- 및 비스-아실포스핀 광개시제(BASF에 의해 제조된, 예컨대 IRGACURE® 1700, IRGACURE® 1800, IRGACURE® 1850, 및 DAROCUR® 4265), 벤질디메틸-케탈 광개시제(BASF에 의해 제조된, 예컨대 IRGACURE® 651) 및 올리고[2-하이드록시-2-메틸-1-[4-(1-메틸비닐)페닐]프로파논](Lamberti로부터 Esacure® KIP 150로서 이용가능함); 등뿐만 아니라 그들의 혼합물을 포함한다.

2 부류의 광개시제가 존재한다: 유형 I 및 유형 II. 유형 I 광개시제는 반응성 종을 렌더링하기 위해 광의 흡수 후에 단분자 결합 절단을 받는 것이다. 다른 종은 이들 광개시제가 작동하기 위해 필요하지 않다. 유형 I 광개시제는 방사성 입사광의 특정 파장을 흡수하여 광개시제의 용혈성 절단이 결합 전자쌍의 균일한 절단을 야기함으로서 중합 반응을 계속해서 개시할 수 있는 2개의 자유 라디칼 생성물이 형성되어 잉크의 경화를 가능하게 한다. 유형 II 광개시제는 이분자 반응을 받는다. 광의 흡수 이후, 광개시제는 그것이 또 다른 분자(공-개시제 또는 상승제)와 반응하여 반응성 종을 생성하는 여기 상태에 도달한다. 유형 II 광개시제는, 공-개시제, 예컨대 아민 또는 알코올의 존재에서, 또한 공-개시제로부터 수소 원자의 추출을 야기하고 결과적으로 자유 라디칼 생성물로부터 결합 전자쌍을 분할시키는 광개시제의 여기 전자 상태를 생성하는 방사성 입사광의 특정 파장을 흡수한다.

구현예에서, 자외선 발광 다이오드 파장에서 흡수하는 적어도 하나의 광개시제는 유형 I 광개시제, 유형 II 광개시제, 또는 이들의 조합을 포함하고; 그리고, 구현예에서, 공-개시제를 더 포함한다. 구현예에서, 본원의 조성물은 선택적으로 1개 이상의 공-개시제와 조합으로, 적어도 하나의 유형 I 광개시제 및 적어도 하나의 유형 II 광개시제 중 하나 이상을 포함한다. 특정 구현예에서, 조성물은 적어도 하나의 유형 I 광개시제 및 적어도 하나의 유형 II 광개시제, 및 선택적으로, 적어도 하나의 공-개시제의 조합을 포함한다.

임의의 적합한 또는 원하는 유형 I 광개시제는 그것인 선택된 흡수 및 오프셋 리소그래피 인쇄 특성에 대한 요건을 충족시키면 선택될 수 있다. 구현예에서, 적합한 유형 I 광개시제는 모노아실포스핀 옥사이드, 예컨대 Rahn AG로부터 이용가능한, GENORAD® TPO로서 이용가능한, 2,4,6-트리메틸벤조일-디페닐-포스핀 옥사이드, IGM Resins로부터 이용가능한 OMNIRAD® TPO, 및 Double Bond Chemical Ind. Co. Ltd로부터 이용가능한 DOUBLECURE® TPO를 포함한다. "TPO" 지정된 광개시제는 그러한 범위의 LED 방사선을 흡수하는 데 유용한 (메탄올, 아세토니트릴 등과 같은 용매에서 희석되는 바와 같은) 약 380 나노미터에서 그리고, 구현예에서, 약 405 나노미터 이상에서 이차 람다-맥스(lambda-max)를 갖고, 약 93℃의 상대적으로 낮은 용융점을 갖고, 광범위한 관능성 단량체 및 올리고머에서 높은 용해도를 갖고, 다른 광개시제 부류와 비교하여 상대적으로 저렴하다. 약 380 나노미터에서 일차 또는 이차 흡광도를 갖는 비스아실포스핀 옥사이드가 또한 선택될 수 있다. 액상-기반 광개시제, 예컨대 액상 모노아실포스핀 옥사이드, 그것의 액체 혼합물 및 공융 혼합물 등 및 고형물-기반 광개시제는 본 조성물에 대해 선택될 수 있다. 특정 구현예에서, 고형물-기반 광개시제, 예컨대 고형물-기반 모노아실포스핀 옥사이드가 선택되며, 이는 액상-기반 광개시제가, 일부 경우에서, 조성물의 충분한 경화를 달성하기 위해 요구되는 양으로 존재할 때 조성물의 점착 및 점도를 감소시킬 수 있는 액상-기반 광개시제와 비교하여 조성물의 제형 범위에 영향을 미치지 않는다.

구현예에서, 자외선 발광 다이오드 파장에서 흡수하는 공개시제는 모노아실포스핀 옥사이드, 및 비스아실포스핀 옥사이드, 예컨대 2,4,6-트리메틸벤조바이페닐포스핀 옥사이드(상표명 LUCIRIN® TPO 하에 BASF에 의해 제조됨); 에틸-2,4,6-트리메틸벤조일페닐 포스피네이트(상표명 LUCIRIN® TPO-L 하에 BASF에 의해 제조됨); 모노- 및 비스-아실포스핀 광개시제(BASF에 의해 제조되는, 예컨대 IRGACURE® 1700, IRGACURE® 1800, IRGACURE® 1850, 및 DAROCUR® 4265), 벤질디메틸-케탈 광-개시제(BASF에 의해 제조되는, 예컨대 IRGACURE® 651) 및 올리고[2-하이드록시-2-메틸-1-[4-(1-메틸비닐)페닐]프로파논](Lamberti로부터 Esacure® KIP 150으로 이용가능함) 등뿐만 아니라 혼합물 및 이들의 조합으로 구성되는 군으로부터 선택된다. 특정 구현예에서, 자외선 발광 다이오드 파장에서 흡수하는 광개시제는 모노아실포스핀 옥사이드, 비스아실포스핀 옥사이드, 벤조페논, 및 이들의 조합으로 구성되는 군으로부터 선택된다.

구현예에서, 자외선 발광 다이오드 파장에서 흡수하는 광개시제는 2,4,6-트리메틸벤조일-디페닐-포스핀 옥사이드, 4,4'-비스(디에틸아미노)벤조페논, 비스(2,4,6-트리메틸벤조일)-페닐포스핀옥사이드, 2-디메틸아미노-2-(4-메틸-벤질)-1-(4-모폴린-4-일-페닐)-부탄-1-온, (2-메틸-4′-(메틸티오)-2-모폴리노프로피오페논), 및 이들의 조합으로 구성되는 군으로부터 선택된다.

임의의 적합한 또는 원하는 유형 II 광개시제는 그것이 선택된 흡수 및 오프셋 리소그래피 인쇄 특성에 대한 요건을 충족시키면 선택될 수 있다. 구현예에서, 적합한 유형 II 광개시제는 약 380 내지 약 400 나노미터 또는 그 근처에서 이차 람다-맥스를 갖는 것들, 예컨대 약 92℃의 용융점을 갖는 4,4'-비스(디에틸아미노)벤조페논(에틸 Micheler의 케톤), 약 56℃ 내지 약 72℃의 용융점 범위를 갖는 2-이소프로필티오크산톤 및 4-이소프로필티오크산톤(일반적으로 이성질체 혼합물로서 발견됨), 및 약 68℃ 내지 약 75℃의 용융점을 갖는 2,4-디에틸티오크산톤(DETX)을 포함한다. 또 다른 적합한 유형 II 광개시제는 실온에서 액상인 1-페닐-1,2-프로판디온(PPD)이다.

임의의 적합한 또는 원하는 공-개시제는 본원의 조성물에 대해 선택될 수 있다. 구현예에서, 유형 II 광개시제를 포함하는 조성물에 대한 적합한 공-개시제는 디하이드록시에틸-파라-톨루이딘, 3차 아민, 예컨대 에틸-4-디메틸아미노 벤조에이트, 메틸디에탄올 아민, 이들의 조합 등을 포함한다. 유형 II 광개시제를 포함하는 조성물에 대한 반응성 공-개시제에 대한 예는 Sartomer로부터 이용가능한 CN374, 25℃에서 약 275 mPa.s의 점도를 갖는 아민-변형된 아크릴레이트, 및 Allnex로부터 이용가능한 Ebecryl® 7100, 25℃에서 약 1,200 mPa.s의 점도를 갖는 아민-관능적 아크릴레이트를 포함한다. 구현예에서, 반응성 아민 공-개시제는 그들이 코팅/인쇄의 경화된 특성에 악영향을 미치는 것 없이 반응될 수 있다는 점에서 선택된다.

구현예에서, 공-개시제는 디하이드록시에틸-파라-톨루이딘, 에틸-4-디메틸아미노벤조에이트, N-메틸디에탄올아민, 2-에틸헥실-4-디메틸아미노벤조에이트 디에틸아미노에틸 메타크릴레이트, 디에틸아미노에틸 메타크릴레이트, 및 이들의 조합으로 구성되는 군으로부터 선택된다.

광개시제 또는 광개시제의 조합은 임의의 적합한 또는 원하는 양으로, 구현예에서, 잉크 조성물의 총 중량을 기준으로, 약 0 중량% 내지 약 8 중량%, 예컨대 약 1 중량% 내지 약 7 중량%, 예컨대 약 2 중량% 내지 약 6 중량%의 양으로 본 개시의 잉크 조성물에 존재할 수 있다.

구현예에서, 자외선 발광 다이오드 파장에서 흡수하는 적어도 하나의 광개시제는 잉크 조성물의 총 중량을 기준으로 적어도 약 7 중량% 내지 약 10 중량%의 양으로 잉크 조성물에 존재한다.

잉크 조성물이 선택된 좁은 스펙트럼 LED 파장에서 흡수하는 적어도 하나의 광개시제 및 선택된 LED 파장에서 흡수하지 않는 적어도 하나의 광개시제를 함유하는 구현예에서, 선택된 좁은 스펙트럼 LED 파장에서 흡수하는 광개시제는 잉크 조성물의 총 중량을 기준으로 약 0.5 중량% 내지 약 8 중량%, 또는 적어도 약 2 중량% 내지 약 7 중량%의 양으로 존재할 수 있고, 선택된 LED 파장에서 흡수하지 않는 적어도 하나의 광개시제는 잉크 조성물의 총 중량을 기준으로 약 0.5 중량% 내지 약 5 중량%, 또는 약 1 중량% 내지 약 3 중량%의 양으로 존재할 수 있다.

공-개시제는, 존재한다면, 임의의 적합한 또는 원하는 양으로 본 개시의 잉크 조성물에 존재할 수 있다. 구현예에서, 공-개시제는 잉크 조성물의 총 중량을 기준으로 약 1 중량% 내지 약 8 중량%, 또는 약 2 중량% 내지 약 7 중량%, 또는 약 3 중량% 내지 약 6 중량%의 양으로 존재한다.

일부 구현예에서, 본 개시의 잉크 조성물은 자유 라디칼 포착제, 예컨대 BASF로부터 이용가능한 IRGASTAB® UV10, IRGASTAB® UV22, Rahn AG로부터 이용가능한 Genorad 20, 또는 Sartomer Co.로부터 이용가능한 CN3216을 포함한다. 자유 라디칼 포착제는 임의의 적합한 또는 원하는 양으로, 구현예에서 잉크 조성물의 총 중량을 기준으로, 약 0 중량% 내지 약 5 중량%, 예컨대 약 0.5 중량% 내지 약 4 중량%, 예컨대 약 2 중량% 내지 약 3 중량%의 양으로 잉크 조성물에 존재할 수 있다.

단량체, 올리고머.

구현예에서, 본 개시의 조성물은 적합한 경화성 단량체 또는 올리고머를 포함한다. 적합한 물질의 예는 방사선 경화성 단량체 화합물, 예컨대 아크릴레이트 및 메타크릴레이트 단량체 화합물을 포함한다. 아크릴레이트 및 메타크릴레이트 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, 메톡시 폴리에틸렌 글리콜 모노메타크릴레이트, 테트라히드로푸르푸릴 메타크릴레이트, 테트라히드로푸르푸릴 메타크릴레이트 등뿐만 아니라 이들의 혼합물 또는 조합물을 포함한다(이들에 제한되지 않음).

구현예에서, 본원의 잉크 조성물에서 경화성 단량체 및 경화성 올리고머로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 성분은 아크릴화 폴리에스테르, 아크릴화 폴리에테르, 아크릴화 에폭시, 우레탄 아크릴레이트, 및 펜타에리트리톨 테트라아크릴레이트 및 이들의 조합물로 이루어진 군으로부터 선택된 성분이다.

구현예에서, 프로폭실화된 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트, 예컨대 Sartomer Co.로부터의 SR501이 사용된다.

단량체는 임의의 적합한 또는 원하는 양으로, 구현예에서 잉크 조성물의 총 중량을 기준으로, 약 0 중량% 내지 약 50 중량%, 예컨대 약 1 중량% 내지 약 30 중량%의 양, 예컨대, 약 5 중량% 내지 약 30 중량%, 예컨대 약 5 중량% 내지 약 10 중량%의 양으로 본 개시의 잉크 조성물에 존재할 수 있다.

구현예에서, 본 개시의 조성물은 경화성 올리고머를 포함한다. 적합한 경화성 올리고머는 아크릴화 폴리에스테르, 아크릴화 폴리에테르, 아크릴화 에폭시, 우레탄 아크릴레이트 및 펜타에리트리톨 테트라아크릴레이트를 포함하지만, 이에 제한되지 않는다. 적합한 아크릴화 올리고머의 구체적인 예는 아크릴화 폴리에스테르 올리고머, 예컨대 CN2255®, CN2256®, CN294E®, CN2282®(Sartomer Co.) 등, 아크릴화 우레탄 올리고머, 아크릴화 에폭시 올리고머, 예컨대 CN2204®, CN110®(Sartomer Co.) 등; 및 이들의 혼합물 및 조합을 포함하지만, 이에 제한되지 않는다. 구현예에서, 본원이 조성물에서 경화성 단량체 및 경화성 올리고머로 구성되는 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 성분은 4-관능성 폴리에스테르 아크릴레이트 올리고머, 프로폭실화된 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트 단량체, 및 이들의 조합으로 구성되는 군으로부터 선택되는 성분이다.

조성물이 착색제가 없는 특정 구현예에서, 올리고머는 임의의 적합한 또는 원하는 양으로, 구현예에서 잉크 조성물의 총 중량을 기준으로 약 50 중량% 내지 약 90 중량%, 또는 약 55 중량% 내지 약 85 중량%, 또는 약 60 중량% 내지 약 80 중량%의 양으로 본 개시의 잉크 조성물에 존재할 수 있다.

구현예에서, 경화성 단량체 및 경화성 올리고머로 구성되는 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 성분은 적어도 약 6개의 탄소 원자 내지 약 20개의 탄소 원자를 갖는 분지형 아크릴레이트이다.

특정 구현예에서, 경화성 올리고머 중 적어도 하나는 폴리에스테르 아크릴레이트 올리고머이다. 이론에 의해 구속되기를 바라지 않으면서, 폴리에스테르 아크릴레이트 올리고머는 시스템의 반응성을 개선하고 일단 경화되면 더욱 견고하고 강력한 3차원 구조가 실현되게 할 수 있는 것으로 믿어진다. 그러한 폴리에스테르 아크릴레이트 올리고머의 특정 예는 CN2302(Sartomer Co.)이며, 이는 저점도 및 높은 관능성(functionality)으로 설계되는 초-분지형 폴리에스테르 아크릴레이트 올리고머이다. 고도의 초-분지형 관능성(약 16)이 있다고 믿어진다. 고도의 초-분지형 관능성(약 n = 16 아크릴레이트 관능성)은 시스템의 반응성을 개선하고 경화 시 달성되는 더욱 견고하고 강력한 3차원 구조에 기여하는 것으로 믿어진다.

특정 구현예에서, 본원에 설명되는 조성물은 하기 성분을 포함할 수 있다: (a) 모노-, 디-, 및 트리-관능성 수-희석성 아크릴레이트 단량체, 올리고머를 포함하는 방사선-경화성 수-희석성 단량체 화합물; (b) 분산제; (c) 착색제 - 구현예에서, 조성물은 무색소임 -; (d) 점토 또는 다른 첨가제; (e) 개시제; (f) 단량체, Sartomer USA, LLC 또는 Cytec Industries, Inc.의 올리고머를 포함하는 올리고머, 예비중합체, 폴리머를 포함하는 추가적인 경화성 화합물; (g) 본원에 설명되는 적어도 하나의 UV LED 광개시제; (h) 계면활성제, 자유 라디칼 포착제 등을 포함하는 이차 첨가제; 및 (i) 열 안정제.

구현예에서, 수-희석된 경화성 성분은 수-희석성일 수 있는 비히클로서 사용하기에 적합한 임의의 수-희석성 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트 단량체 화합물(들)을 포함할 수 있으며, 물의 첨가는 가변 디지털 데이터 리소그래피 인쇄 아키텍처에 사용하기 위해서 배경 성능을 조정 및/또는 향상시키기 위해 이용 가능하다. 구현예에서, 수-희석된 경화성 성분은 수-희석성 관능성 아크릴레이트 단량체, 메타크릴레이트 단량체, 다관능성 아크릴레이트 단량체, 다관능성 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 폴리머를 포함할 수 있다. 구현예에서, 성분들의 혼합물은 수-희석성이다.

구현예에서, 비히클로서 조성물에서 사용될 수 있는 경화성 단량체 및 희석 아크릴레이트의 추가적인 예는 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트; Sartomer의 SR-492, SR-501, SR-444, SR-454, SR-499, SR-502, SR-9035 및 SR-415; Allnex의 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 3몰의 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 6몰의 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 3몰의 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 6몰의 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 9몰의 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 15몰의 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 20몰의 에톡실화된 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트이고, 1.4699의 굴절률, 1.115 g/cm³의 비중, -40℃의 Tg, 55의 APHA 색 및 25℃에서 225 cps의 점도를 갖는다. EBECRYL® 853은 저점도 폴리에스테르 트리아크릴레이트이고, 1.10 g/cm³의 비중, 200의 APHA 색상 및 25℃에서 80 cps의 점도를 갖는다. EBECRYL® 5500은 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 고 관능성 아크릴레이트 단량체, 희석 아크릴레이트 및 이들의 다양한 조합물이 또한 비히클로서 잉크 조성물에 사용될 수 있다.

구현예에서, 혼합물 중 하나 이상의 성분은 잉크가 수희석성이고 반응성 성분 자체가 혼화성인 경우, 비-수희석성일 수 있다. 물이 첨가되는 동일한 방식으로, 일부 구현예에서, 공반응성 단량체는 잉크의 극성을 제어하기 위해 첨가될 수 있다. 수희석성 경화성 성분의 구체적인 예는 관능성 수용성 방향족 우레탄 아크릴레이트 화합물(EBECRYL® 2003으로서 CYTEC로부터 이용가능), 2-관능성 화합물 폴리에틸렌 글리콜 디아크릴레이트(EBECRYL® 11로서 CYTEC로부터 이용가능) 및 3-관능성 화합물 폴리에테르 트리아크릴레이트(EBECRYL® 12로서 CYTEC로부터 이용가능)을 포함하지만 이들로 제한되지 않는다. 단량체 또는 올리고머는 임의의 적합한 양으로 존재할 수 있다. 구현예에서, 단량체 또는 올리고머 또는 이들의 조합물은 경화성 잉크 조성물의 총 중량을 기준으로, 약 10 중량% 내지 약 85 중량%, 또는 약 30 중량% 내지 약 80 중량%, 또는 약 50 중량% 내지 약 70 중량%의 양으로 첨가된다. 비히클로서 잉크 조성물에 사용될 수 있는 경화성 올리고머는 Sartomer CN294E; CN2256; CN2282; CN9014 및 CN309를 포함할 수 있다. Sartomer CN294E는 4-관능성 아크릴화 폴리에스테르 올리고머이다. CN294E는 비중이 0.93이고 60℃에서 점도가 4,000 cps인 투명한 액상이다. Sartomer CN2256은 2-관능성 폴리에스테르 아크릴레이트 올리고머이고, 1.5062의 굴절률, -22℃의 Tg, 675 psi의 인장 강도 및 60℃에서 11,000 cps의 점도를 갖는다.

Sartomer CN2282는 4-관능성 아크릴화 폴리에스테르이고, 비중이 1.15이고 60℃에서 점도가 2,500 cps인 투명한 액상이다. Sartomer CN9014는 2-관능성 아크릴화 우레탄이고, 비중이 0.93이고 60℃에서 점도가 19,000 cps인 불투명한 액상이다. Sartomer CN309는 지방족 소수성 백본에서 유래하는 아크릴레이트 에스테르를 함유한 올리고머이거나, 환언하면 지방족 아크릴레이트 에스테르이다. CN309는 0.92의 비중, 7.68 파운드/갤런의 밀도, 26.3 dynes/cm의 표면 장력, 25℃에서 150 cps의 점도, 및 60℃에서 40 cps의 점도를 갖는 투명한 액상이다.

조성물에서 비히클로서 사용될 수 있는 경화성 올리고머의 예는 Sartomer로부터의 CN294E, CN2256, CN2282, CN9014 및 CN309; Allnex로부터의 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 80 중량%로 희석된 4-관능성 우레탄 아크릴레이트이다. EBECRYL® 8405는 2의 가드너 색상(Gardner Color) 및 60℃에서 4000 cps의 점도를 갖는 투명한 액상이다. EBECRYL® 8411은 이소보르닐아크릴레이트(IBOA) 중에 80 중량%로 희석된 2-관능성 우레탄 아크릴레이트이다. EBECRYL® 8411은 65℃에서 3,400 내지 9,500 cps의 점도 범위를 갖는 투명한 액상이다. EBECRYL® 8413은 IBOA 중에 67 중량%로 희석된 2-관능성 우레탄 아크릴레이트이다. EBECRYL® 8413은 60℃에서 35,000 cps의 점도를 갖는 투명한 액상이다. EBECRYL® 8465는 3-관능성 우레탄 아크릴레이트이다. EBECRYL® 8465는 2의 가드너 색상 및 60℃에서 21,000 cps의 점도를 갖는 투명한 액상이다. EBECRYL® 8701은 3-관능성 우레탄 아크릴레이트이다. EBECRYL® 8701은 2의 가드너 색상 및 60℃에서 4,500 cps의 점도를 갖는 투명한 액상이다. EBECRYL® 9260은 3-관능성 우레탄 아크릴레이트이다. EBECRYL® 9260은 2의 가드너 색상 및 60℃에서 4,000 cps의 점도를 갖는 투명한 액상이다. EBECRYL® 546은 3-관능성 폴리에스테르 아크릴레이트이다. EBECRYL® 546은 1.5의 가드너 색상 및 25℃에서 350,000 cps의 점도를 갖는 투명한 액상이다. EBECRYL® 657은 4-관능성 폴리에스테르 아크릴레이트이다. EBECRYL® 657은 4의 가드너 색상 및 25℃에서 125,000 cps의 점도를 갖는 투명한 액상이다. EBECRYL® 809는 3-관능성 폴리에스테르 아크릴레이트이다. EBECRYL® 809는 3의 가드너 색상 및 60℃에서 1,300 cps의 점도를 갖는 투명한 액상이다.

특정 구현예에서, Sartomer CN2282, 60℃에서 약 2,500 mPa.s의 점도 및 수-백색 외관을 갖는 4-관능성 폴리에스테르 아크릴레이트 올리고머, Ebecryl® 80 (Allnex), 60℃에서 약 3,000 mPa.s의 점도 및 담황색(straw)-유사 색상을 갖는 아민-변형된 폴리에테르 테트라-아크릴레이트, Sartomer CN 299, 60℃에서 약 5,200 mPa.s의 점도 및 약한 담황색 외관을 갖는 4-관능성 폴리에스테르 아크릴레이트, 및 이들의 조합은 본 조성물에 대해 선택될 수 있다. 특정 구현예에서, 이들 올리고머 중 하나 이상은 본원의 투명한, 착색제-프리 조성물에 대해 선택된다.

폴리-알파-올레핀.

잉크 조성물은 적어도 하나의 폴리-알파-올레핀을 포함할 수 있다. 폴리올레핀은 단순 올레핀(또한 소위 알켄)으로부터 유래되는 폴리머이다. 폴리-알파-올레핀은 알파-올레핀을 중합시킴으로써 제조된다. 알파-올레핀(또는 α-올레핀)은 탄소-탄소 이중결합이 α-탄소 원자에서 시작하는 알켄이다. 알파-올레핀, 예컨대 1-헥센은 알킬 분지형 폴리머를 제공하기 위해 공-단량체로서 사용될 수 있다. 많은 폴리-알파-올레핀은 그것의 폴리머 백본 체인의 모든 다른 탄소 상에 가요성 알킬 분지화 기를 갖는다. 수많은 형태로 스스로를 형상화할 수 있는 이들 알킬기는 폴리머 분자가 정돈된 방식으로 나란히 스스로를 정렬시키는 것을 매우 어렵게 만든다. 이것은 분자 사이의 더 낮은 접촉 표면적을 야기하고 분자 사이의 분자간 상호작용을 감소시킨다. 예를 들어, https://en.wikipedia.org/wiki/Polyolefin을 참고한다.

조성물은 적어도 하나의 폴리-알파-올레핀을 포함할 수 있다. 구현예에서, 폴리-알파-올레핀은 실온에서 또는 거의 실온에서, 구현예에서, 약 20℃ 내지 약 40℃, 또는 약 20℃ 내지 약 30℃, 또는 약 20℃ 내지 약 25℃의 온도에서 고형물인 비-경화성 물질이다.

비-경화성은 잉크 내의 물질이 예를 들어, 열, 전자기 방사선, 전자 빔 에너지 등에 대한 노출과 같은 수단에 의해 교차-결합될 수 없다는 것을 의미한다.

이론에 의해 구속되기를 바라지 않으면서, 폴리-알파-올레핀의 존재는 경화된 인쇄물에 경도를 부여하고 잉크 또는 조성물이 이미지화되고 경화 방사선이 인가되기 전에 수용 기재로 이전될 때 산소에 대한 장벽의 역할을 하는 것으로 믿어진다. 특히 이미지화된 잉크 표면뿐만 아니라 어느 정도의 잉크 층에서의 산소의 존재는, 잉크가 UV 및 가시광선을 받을 때, 잉크 내의 광-생성 자유 라디칼과 반응하여 상대적으로 긴 수명이지만 매우 낮은 반응성을 갖고 따라서 경화의 연장 및 결과적으로, 경화의 견고성에 부정적 영향을 미치는 퍼옥시 라디칼을 형성하는 그것의 능력으로 인하여, 방사선-경화성 시스템, 예컨대 방사선 경화성 아크릴레이트 시스템에서 높은 수준의 경화를 방지하는 것으로 공지되어 있다. 구현예에서, 폴리-알파-올레핀은, 본원의 잉크 내에 존재할 때, 경화된 인쇄물의 경화된 견고성 특성을 향상시킨다.

구현예에서, 폴리-알파-올레핀은 분지형 합성 기반 폴리-알파-올레핀, 분지형 생체 기반 폴리-알파-올레핀, 및 이들의 조합으로 구성되는 군으로부터 선택된다. 생체 기반 단량체는 천연 공급원(예를 들어 식물, 조류, 원생동물, 동물, 미생물 등)으로부터 유래되거나 그렇지 않으면 이로부터 공급되고, 본원의 생체 기반 폴리-알파-올레핀은 적어도 하나의 생체 기반적 모이어티(moiety)를 포함하거나 생체 기반 성분으로 완전히 구성될 수 있다.

구현예에서, 폴리-알파-올레핀은 상표명 Vybar™ 하에 판매되는 물질로부터 선택될 수 있다. Baker Hughes로부터 이용가능한 물질의 Vybar™ 등급은 가변 분자량 및 분지화도를 갖는 초-분지형 지방족 폴리머이다. 초-분지형은 폴리머가 고분지형 거대분자이고 불완전한 또는 완전한 분지를 가질 수 있다는 것을 의미하며, 후자는 덴드리머(dendrimers)를 설명한다.

폴리-알파-올레핀은 임의의 적합한 또는 원하는 양으로 잉크 조성물에 존재할 수 있다. 구현예에서, 폴리-알파-올레핀은 잉크 조성물의 총 중량을 기준으로 약 1 중량% 내지 약 10 중량%, 또는 약 1 중량% 내지 약 6 중량%, 또는 약 1 중량% 내지 약 5 중량% 미만의 양으로 잉크 조성물에 존재한다. 구현예에서, 폴리-알파-올레핀은 잉크 조성물의 총 중량을 기준으로 약 적어도 약 1 중량% 내지 약 10 중량%, 또는 적어도 약 1.5 중량% 내지 약 10 중량%의 양으로 잉크 조성물에 존재한다.

충전제.

일부 구현예에서, 본 개시의 조성물은 충전제 또는 충전제들을 포함한다. 적합한 충전제는 비정질, 규조토, 흄드(fumed) 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, 이에 제한되지 않는다. 특정 구현예에서, 충전제는 Southern Clay Products로부터의 점토, CLAYTONE® HA 및 CLAYTONE® HY일 수 있다. 구현예에서, 점토는 점토의 형태로 또는 점토 분산물의 형태로 존재하거나 제공될 수 있다. 일부 구현예에서, 충전제는 조성물의 총 중량을 기반으로, 약 0중량% 내지 약 50중량%, 예컨대 약 1 중량% 내지 약 20중량%, 예컨대 약 2 중량% 내지 약 10중량%의 양으로 본 개시의 잉크 조성물에 존재할 수 있다.

착색제.

본원의 잉크 조성물은 또한 착색제를 함유할 수 있다. 안료, 염료, 염료 분산액, 안료 분산액, 및 이들의 혼합물 및 조합물을 포함하는 임의의 적합한 또는 원하는 착색제가 본원의 구현예들에서 사용될 수 있다.

특정 구현예에서, 잉크 조성물은 착색제가 없다.

착색제는 청록색, 자홍색, 황색, 흑색 및 이들의 조합을 포함하는 임의의 적합한 또는 원하는 색상을 포함할 수 있다. 본원의 잉크 조성물의 견고성은 청록색, 자홍색, 황색, 흑색 및 이들의 조합을 포함하는, 선택된 임의의 색상 또는 조합에 대해 설명되는 첨가제로 달성된다. 구현예에서, 착색제는 안료를 포함한다. 추가 구현예에서, 착색제는 안료 분산물의 형태로 제공된다. 특정 구현예에서, 잉크 조성물은 구현예에서 안료 분산물, 및 점토의 형태로 제공되는, 안료를 함유한다.

착색제는 착색제 분산액의 형태로 제공될 수 있다. 구현예들에서, 착색제 분산액은 약 20 내지 약 500 나노미터(nm), 또는 약 20 nm 내지 약 400 nm, 또는 약 30 nm 내지 약 300 nm의 평균 입자 크기를 갖는다. 구현예들에서, 착색제는 염료, 안료 및 이들의 조합물로 이루어진 군으로부터 선택되고, 선택적으로, 착색제는 착색제, 선택적 계면활성제 및 선택적 분산제를 포함하는 분산액이다.

언급된 바와 같이, 임의의 적합한 또는 원하는 착색제는 본원의 구현예들에서 선택될 수 있다. 착색제는 염료, 안료 또는 이들의 혼합물일 수 있다. 적합한 염료의 예는 음이온성 염료, 양이온성 염료, 비이온성 염료, 쯔비터이온성(zwitterionic) 염료 등을 포함한다. 적합한 염료의 구체적인 예는 식품 염료, 예컨대 푸드 블랙 1호, 푸드 블랙 2호, 푸드 레드 40호, 푸드 블루 1호, 푸드 옐로우 7호 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, 다양한 프탈로시아닌 설포네이트 염을 포함하는 프탈로시아닌 유도체, 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), 및 산화철이 적합할 수 있다. 적합한 유기 안료는 예를 들어, 디아조 안료 및 모노아조 안료를 포함하는 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 퀴노프탈론 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 BASF Corporation, Engelhard Corporation 및 Sun Chemical Corporation을 비롯한 다수의 공급원으로부터 분말 또는 프레스 케이크 형태로 상업적으로 이용가능하다. 사용될 수 있는 흑색 안료의 예는 탄소 안료를 포함한다. 탄소 안료는 허용가능한 광학 밀도 및 인쇄 특징을 제공하는 상업적으로 이용가능한 대부분의 임의의 탄소 안료일 수 있다. 본 시스템 및 방법에 사용하기에 적합한 탄소 안료는 제한 없이, 카본 블랙, 흑연, 유리질 탄소, 목탄 및 이들의 조합물을 포함한다. 이러한 탄소 안료는 다양한 공지된 방법, 예컨대, 채널 방법, 접촉 방법, 노(furnace) 방법, 아세틸렌 방법 또는 열 방법으로 제조될 수 있으며, Cabot Corporation, Columbian Chemicals Company, Evonik 및 E.I. DuPont de Nemours and Company와 같은 그러한 벤더들(vendors)로부터 상업적으로 이용가능하다. 적합한 카본 블랙 안료는 제한 없이, Cabot 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; Columbian 안료, 예컨대 RAVEN® 5000, 및 RAVEN® 3500; Evonik 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 비히클에서 입자의 안정한 콜로이드 현탁을 가능하게 하고, 잉크가 열 잉크젯 프린터 또는 압전 잉크젯 프린터에 사용될 때 잉크 채널의 막힘(clogging)을 방지하기 위해 가능한 한 작은 것이 바람직하다. 구현예에서, 착색제는 자홍색 착색제이다. 구현예에서, 착색제는 자홍색 안료이다.

착색제는 임의의 바람직한 또는 유효한 양으로 잉크 조성물에 존재할 수 있고, 구현예에서, 착색제는 잉크 조성물의 총 중량을 기준으로, 약 0.05 중량% 내지 약 15 중량%, 또는 약 0.1 중량% 내지 약 10 중량%, 또는 약 1 중량% 내지 약 5 중량%의 양으로 존재할 수 있다.

구현예에서, 본원의 잉크 조성물은, 실온에서 원하는 점도 및 잉크 전사를 위한 가열 온도에서 원하는 점도의 원하는 특성을 유지하면서, 고 착색제 농도, 구현예에서 잉크 조성물의 총 중량을 기준으로, 50 중량% 초과, 구현예에서 60 중량% 초과의 착색제 또는 안료 농도의 사용을 추가로 가능하게 한다.

구현예에서, 본원의 조성물 투명하거나 실질적으로 무색이다. 본원에서 사용된 바와 같이, "투명" 또는 "실질적으로 무색"은 잉크 조성물이 실질적으로 또는 완전히 투명하거나, 예컨대 방사선 경화, 예컨대 UV 광, 예컨대 UV LED 광, 건조, 열적 경화 등에 의해 경화 또는 연속적인 경화 단계를 받기 전후에 투명한 것을 지칭한다. 이를 위해, 조성물은 실질적으로 착색제가 없을 수 있으며, 구현예들에서, 실질적으로 염료 또는 안료가 없다. 본원의 조성물은 건조 시 황변되지 않고 실질적으로 또는 완전히 맑고 투명하게 남아 있으며; L* a* b* 값, 또는 k, c, m, y 중 어느 것에도 거의 또는 전혀 측정가능한 차이가 관측되지 않는다. "실질적으로 비-황변화" 또는 "실질적으로 또는 완전히 맑거나 투명한"이라는 것은 조성물이 약 15% 미만, 또는 약 10% 미만, 또는 약 5% 미만, 또는 약 2% 미만, 또는 약 1% 미만, 예를 들어, 약 0%의 양으로 경화 시 색상 또는 색조를 변화시키는 것을 지칭한다.

구현예에서, 본 조성물은 실질적으로 또는 완전히 착색제, 예컨대 안료, 염료, 또는 이들의 혼합물이 없다.

구현예에서, 본 조성물은 투명한 색이 있는 잉크를 제공하기에 충분한 소량의 착색제를 포함할 수 있다. 이들 구현예들에서, 착색제는 잉크 조성물의 선명도(clarity)를 유지하면서 그리고 잉크 점도, 습윤, 또는 전사 특성에 부정적으로 영향을 미치지 않으면서 원하는 착색(tint)을 부여하기에 적합한 소량으로 선택된다. 구현예들에서, 잉크 조성물은 실질적으로 무색이거나 인쇄 시 착색된 투명한 잉크이다.

구현예에서, 선택적 색이 있는 투명한 조성물은 잉크 조성물의 총 중량을 기준으로 약 0.0001 중량% 내지 약 0.3 중량%, 또는 약 0.001 중량% 내지 약 0.2 중량%, 또는 약 0.01 중량% 내지 약 0.1 중량%의 양으로 착색제를 포함한다.

소량의 착색제가 투명한, 색이 있는 잉크를 제공하기 위해 포함되면, 착색제는 본원에서 설명되는 것들을 포함하는, 안료, 염료, 염료 분산물, 안료 분산물, 및 혼합물 그리고 이들의 조합을 포함하는 임의의 적합한 또는 원하는 착색제로부터 선택될 수 있다.

LED 방사선에 노출된 후에 이에 의해 경화되는, 본원에 설명되는 투명한 조성물로 제조되는 방사선-경화된 인쇄물은 그들에 대해 원하는 미적 속성 및 견고성 품질을 갖는다.

기본 CMYK(시안색, 심홍색, 황색, 흑색) 이미지에 대한 오버코트 또는 과-인쇄(over-print)로 작용하는 디지털 방식으로 인쇄된 투명한 잉크 조성물은 궁극적으로 강인화된 인쇄 이미지를 야기하며, 예컨대 인쇄된 페이지 또는 영역이 디지털 잉크(본 조성물)로 실질적으로 또는 완전히 커버되는 경우 보호성 라미네이팅 층으로서 효과적으로 작용한다. 용매 저항에 대한 스트레스 시험은 메틸 에틸 케톤 (MEK)용매와 함께 이용되며, 여기서 인쇄물은 지지 기재가 가시적이 되기 전에 실온에서 가해지는 MEK의 적어도 15 이중 마찰을 견딜 수 있는 것이 바람직하다. 이론적으로, 고도로 가교-결합된 잉크 매트릭스는 덜 가교-결합된 것보다 더욱 용매-저항성이지만 너무 높은 가교-결합 밀도는 인쇄 층의 취성(brittleness)을 초래할 수 있고 결과적으로 불량한 접착이 경화된 잉크와 인쇄된 기재 사이에 발생할 수 있다. 용매 저항성 및 접착 특성 둘 다는 인쇄물이 지지 기재가 가시화되기 전에 MEK의 적어도 15번의 이중 마찰을 견디고 ASTM D-3359-09, "테이프 시험에 의한 접착력 측정"에 규정되는 방법을 사용하여 결정된 바와 같이 적어도 3B의 접착력 등급을 달성할 수 있도록 균형을 이루는 것이 바람직하다.

디지털 방식으로 인쇄된 투명한 잉크의 다양한 미적 속성은 이미지의 색조 및 텍스처 향상을 포함한다. 본원의 투명한 조성물의 높은 광 투과 및 광택 속성은 아래-인쇄된(under-printed) CMYK 이미지 및 고체 충전물의 포화도를 향상시키기 위해 사용될 수 있어서 뷰어에 대해 선택적으로 전문적으로 보이는 "눈부신(dazzling)" 및 "바니쉬(varnished)" 효과를 허용한다. 디지털 투명 잉크는 특정 텍스트 또는 그래픽에 집중하기 위해 사용되거나 이미지, 문서 등을 개인화하기 위해 첨가될 수 있다. 투명한 잉크는 또한 아래-인쇄된 CMYK 이미지 및 고체 충전물보다 더 낮은 광택을 달성하기 위해 제형화될 수 있지만 여전히 더 많은 무광택 처리를 필요로 하는 그들의 응용에 대해 높은 광 투과를 갖는다.

인쇄된 투명 잉크의 텍스처 특징은 예컨대 시각적 및 촉각적 어필 둘 다를 야기할 수 있는 텍스처화된 인쇄에 의해 양각 인쇄(raised printing) 또는 엠보싱된 효과를 포함한다. 과-인쇄된 투명 잉크의 원하는 모양 및 텍스처의 특성(nature)에 따라, 투명 잉크는 음영 효과를 생성하기 위해 추가적인 색상과 함께 도포될 수 있다. 많은 층의 투명 잉크를 인쇄할 수 있는 그러한 구조의 경우, 촉각 인쇄물은 그것이 CMYK 및 백색 잉크 중 하나 이상으로 인쇄되는 경우, 다양한 정도의 광 투과율로 이루어질 수 있다.

구현예에서, 본원의 투명 잉크 조성물은 수-백색 또는 거의 수-백색 광학 특성을 갖는다. 구현예에서, 본원의 투명 잉크가 일단 경화되면 약 1 마이크론 이하 두께의 매우 얇은 인쇄된 파일 높이로 인하여 독점적으로 수-백색인 것이 필수적인 것은 아니지만, 인쇄된 투명 잉크가 관측된 표면 품질 및 일반적으로 하부 이미지의 관점에서 경화된 인쇄물의 미적 품질에 부정적으로 영향을 미치는 시간에 걸쳐 황색, 블리스터, 헤이즈 등을 유발하지 않는 것이 유리한 특징이다. 잉크 조성물은 구현예에서, 일단 경화되면 두께에서 약 3 내지 약 4 마이크론, 또는 약 0.5 내지 약 3 마이크론, 또는 약 0.8 내지 약 2 마이크론, 또는 두께에서 약 1.5 마이크론, 또는 약 1 마이크론 이하의 인쇄된 파일 높이로 인쇄된다.

기재 표면 특성인 광택은 경면 방사를 포함하며, 이는 평활한, 균일한 표면에서 반사되는 예리하게 정의된 광에 의해 설명될 수 있다. "광택"의 인간 지각은 광 반사의 물리학과 관련된다. 즉, 광선이 표면에서 반사될 때, 광선의 입사각은 광선의 반사각과 동일하다.

광택 특성은 일반적으로 ISO2813/ ASTM D523에 명시된 바와 같은 20/60/85°의 기하학적 구조를 구비하는 종래의 광택계를 사용하여, 소위 가드너 광택 유닛("GGU") 값을 통해 결정된다. 인쇄물, 코팅물 등의 광택을 결정할 때 60° 광택 값에 따라 광택계의 측정 각을 변경시키는 것은 확립된 관행이다. 전형적으로, 약 10 GGU 미만의 상대적으로 낮은 60° 광택 값에 대해, 85°의 광택계 측정 각이 사용되는 반면에 약 10 내지 약 70 GGU의 중간 60°광택 값에 대해, 그들 60°GGU 값은 유지되는 반면에 약 70 GGU 이상의 더 높은 60°광택 값에 대해, 20°의 광택계 측정 각이 사용된다. 따라서, 측정 각은 광택계 결과와 인간 지각 사이의 선형 관계를 보존하기 위해 선택된다. 사본 및 인쇄물에 대한 허용가능한 광택 수준은 일반적으로 관여된 특정 시장 부문에 의존한다. 따라서, 특정 소비자(이하에서 "고객")는 예를 들어, 80 GGU 유닛 이상의 값을 갖는 광택 인쇄물을 선호할 수 있지만, 다른 고객은 예를 들어, 40 GGU 유닛 아래의 값을 갖는 소위 "무광" 모양을 선호할 수 있고, 또 다른 고객은 특정 이미지 광택 값이 하부 기재의 광택 값과 일치하는 것을 선호할 수 있다.

구현예에서, 본원의 조성물로 제조되는 인쇄물은 약 20 내지 약 100 GGU, 또는 약 30 내지 약 90 GGU, 또는 약 40 내지 약 80 GGU의 광택 값을 갖는다.

분산제.

일부 구현예에서, 착색제가 존재하면, 착색제는 적합한 분산제에서 분산된다. 구현예에서, 적합한 분산제는 안료 친화성기, 예컨대 아민, 에스테르, 알코올 및 카르복실산 및 이들의 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 BASF(Charlotte, North Carolina)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 BYK Additives & Instruments(Wesel Germany)로부터 입수 가능함), Solsperse® 24000 SC/GR, Solsperse® 26000, Solsperse® 32000, Solsperse® 36000, Solsperse® 39000, Solsperse® 41000, Solsperse® 71000(모두 Lubrizol Advanced Materials, Inc.(Cleveland, Ohio)로부터 입수 가능함) 또는 이들의 혼합물 또는 조합물로부터 선택된 분산제를 포함한다.

특정 구현예에서, 분산제는 King Industries(Norfolk, Connecticut)로부터의 K-Sperse® XDA-504를 포함한다. 분산제는 백색 잉크 조성물의 총 중량을 기준으로, 약 0 중량% 내지 약 30 중량%, 또는 약 0 중량% 내지 약 20 중량%, 또는 약 1 중량% 내지 약 10 중량%, 또는 약 6 중량% 내지 약 10 중량%의 양으로 본 개시의 잉크 조성물에 존재할 수 있다.

특정 구현예에서, 착색제 및 분산제는 함께 잉크 조성물의 총 중량을 기준으로 약 50 중량% 내지 약 85 중량%의 양으로 잉크 조성물에 존재한다.

잉크 조성물은 임의의 적합한 방법에 의해, 예컨대 성분의 간단한 혼합에 의해 제조될 수 있다. 하나의 방법은 모든 잉크 성분을 함께 혼합하는 단계 및 선택적으로 혼합물을 여과하여 잉크를 수득하는 단계를 수반한다. 잉크는 성분을 혼합하고, 필요에 따라 가열하고, 선택적으로 여과시킨 후, 임의의 원하는 첨가제를 혼합물에 첨가하고, 균질한 혼합물이 수득될 때까지, 실시형태에서, 약 5 내지 약 10분 동안 적당한 진탕으로 실온에서 혼합함으로써 제조될 수 있다. 대안적으로, 선택적 잉크 첨가제는 잉크 준비 공정 동안에 다른 잉크 성분과 혼합될 수 있으며, 이는 임의의 원하는 절차에 따라, 예컨대 모든 성분을 혼합하고, 필요에 따라 가열하고, 선택적으로 여과함으로써 발생한다.

구현예에서, 본원의 방법은 경화성 단량체 및 경화성 올리고머로 구성되는 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 성분 - 경화성 올리고머 중 적어도 하나는 폴리에스테르 아크릴레이트 올리고머임 -; 선택적으로, 적어도 하나의 비-방사선 경화성 폴리-알파-올레핀; 자외선 발광 다이오드 파장에서 흡수하는 적어도 하나의 광개시제; 및 자외선 발광 다이오드 파장에서 방사선을 흡수하지 않는 적어도 하나의 광개시제를 배합시키는 단계; 선택적으로, 가열하는 단계; 및 선택적으로, 필터링하는 단계를 포함하여; 잉크 조성물을 제공한다.

본원의 조성물은 임의의 적합한 또는 원하는 장치에서 이용될 수 있다. 본 개시는 디지털 오프셋 인쇄의 방법을 더 제공하며, 이는 본 개시의 잉크 조성물을 재이미지화 가능한 이미지화 부재 표면으로 도포하는 단계 - 재이미지화 가능한 이미지화 부재는 그 상에 배치되는 축임 유체를 가짐 -; 잉크 이미지를 형성하는 단계; 및 잉크 이미지를 이미지화 부재의 재이미지화 가능한 표면으로부터 인쇄가능 기재로 전사시키는 단계를 포함한다.

예시적인 디지털 오프셋 인쇄 아키텍처가 상술된 도 1에 도시된다. 구현예에서, 본원의 잉크 조성물은 도 1에서 설명되는 것과 같은 장치에 사용될 수 있다.

현예들에서, 본원의 디지털 오프셋 인쇄 방법은 조성물을 잉크 테이크 업 온도에서 재이미지화 가능한 이미지화 부재 표면 상으로 도포하는 단계 - 재이미지화 가능한 이미지화 부재는 그 상에 배치되는 축임 유체를 가짐 -; 잉크 이미지를 형성하는 단계; 잉크 이미지를 잉크 전사 온도에서 이미지화 부재의 재이미지화 가능한 표면으로부터 인쇄가능 기재로 전사시키는 단계를 포함하며; 잉크 조성물은 경화성 단량체 및 경화성 올리고머로 구성되는 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 성분; 자외선 발광 다이오드 파장에서 흡수하는 적어도 하나의 광개시제; 및 자외선 발광 다이오드 파장에서 방사선을 흡수하지 않는 적어도 하나의 광개시제를 포함한다.

구현예들에서, 잉크 조성물을 도포하는 단계는 아닐록스 전사 시스템을 사용하여 잉크 조성물을 도포하는 단계를 포함한다.

구현예에서, 본원의 조성물은 디지털 "바니쉬(varnish)" 또는 오버코트로서 기능한다. 구현예에서, 인쇄가능 기재는 사전-이미지화된 기재를 포함하고; 잉크 이미지를 형성하고 잉크 이미지를 전사시키는 단계는 기재 상에 사전-이미지를 형성하고 이에 걸쳐 전사시키는 단계를 포함한다.

잉크의 경화는 임의의 원하는 또는 효과적인 파장, 구현예에서 약 200 나노미터 내지 약 480 나노미터에서 화학 방사선에 대한 잉크 이미지의 노출에 의해 수행될 수 있지만, 파장은 이 범위 밖일 수 있다. 화학 방사선에 대한 노출은 임의의 원하는 또는 유효 기간, 구현예에서 약 0.2초 내지 약 30초, 또는 약 1초 내지 15초 동안일 수 있지만, 노출 기간은 이 범위 밖일 수 있다. 경화는 잉크 중의 경화성 화합물이 가교, 사슬 길이 연장 등과 같은(그러나 이에 제한되지 않는), 화학 방사선에 대한 노출 시 분자량의 증가를 겪는 것을 의미한다.

구현예에서, 경화는 본원에 기재된 바와 같이, 선택된 좁은 UV LED 파장에서, 구현예에서, 365 나노미터, 385 나노미터, 395 나노미터, 또는 405 나노미터의 LED 파장에서의 경화를 포함한다.

인쇄된 기재는 견고한 인쇄물을 야기하는 제조 공정의 임의의 지점에서, 방사선, 구현예에서 자외선 방사선, 구현예에서, 본원에 설명되는 LED 파장에 대한 노출에 의해 경화될 수 있다.

보통지, 예컨대 XEROX® 4024 종이, XEROX® Image Series 종이, Courtland 4024 DP 종이, 줄이 쳐진 노트북 종이, 본드지, 실리카 코팅 종이, 예컨대 Sharp Company 실리카 코팅 종이, JuJo 종이, HAMMERMILL LASERPRINT® 종이 등, 광택 코팅 종이, 예컨대 XEROX® Digital Color Gloss, Sappi Warren Papers LUSTROGLOSS® 등, 투명 재료, 직물, 텍스타일 제품, 플라스틱, 중합체 필름, 유리, 유리판, 무기 기재, 예컨대 금속 및 목재, 뿐만 아니라 독립형 객체를 위한 제거가능한 지지체의 경우, 왁스 또는 염과 같은, 용융 또는 용해 가능한 기재 등을 포함하는 임의의 적합한 기재, 기록 시트 또는 제거가능한 지지체, 스테이지, 플랫폼 등은 본원에서 잉크 조성물을 침착시키기 위해 사용될 수 있다. 기재는 종이, 플라스틱, 접은 판지, 크래프트 종이 및 금속으로 이루어진 군으로부터 선택된다.

디지털 오프셋 리소그래피 인쇄 방법에서 투명 조성물의 실질적인 전사를 가능하게 하는 충분히 높은 점도 및 점착을 나타내는 유형 I 및 유형 II 광개시제를 포함하는 다양한 투명 조성물이 제조된다. 표 1은 실시예 1-4의 유형 I 광개시제를 갖는 투명 잉크 조성물에 대한 성분 및 양(중량%)을 제공한다. 표 1은 실시예 5-8의 유형 II 광개시제를 갖는 투명 잉크 조성물에 대한 성분 및 양(중량%)을 제공한다.

Sartomer CN2282는 4-관능성 아크릴화된 폴리에스테르이고 Sartomer로부터 이용가능한 1.15의 비중 및 60℃에서 2,500 cps의 점도를 갖는 투명 액상이다.

Ebecryl® 80은 Allnex로부터 이용가능한 아민 변형된 폴리에스테르 테트라아크릴레이트이다.

Ebecryl® 7100은 Allnex로부터 이용가능한 올리고머성 아민 변형된 아크릴레이트 관능성 수지이다.

CN299은 Sartomer로부터 이용가능한 4-관능성 아크릴화된 폴리에스테르 올리고머이다.

CN2302은 Sartomer로부터 이용가능한 하이퍼분지형 폴리에스테르 아크릴레이트 올리고머이다.

Vybar™ 260은 Baker Hughes로부터 이용가능한 초-분지형 지방족 폴리머이다.

OMNIRAD® TPO는 IGM Resins로부터 이용가능한 2, 4, 6-트리메틸벤조일-디페닐-포스핀 옥사이드 광개시제이다.

OMNIRAD® 184은 IGM Resins로부터 이용가능한 1-하이드록시-사이클로헥실-페닐-케톤 광개시제이다.

GENOCURE® DETX는 Rahn AG로부터 이용가능한 2,4-디에틸티오크산톤이다.

GENOCURE® EMK는 Rahn AG로부터 이용가능한 티오크산톤 광개시제이다.

Esstech PL-EDB는 ESSTECH, Inc로부터 이용가능한 에틸-4-디메틸아미노 벤조에이트이다.

CN3216은 Sartomer로부터의 인-캔(in-can) 안정화제이다.

실시예 1

투명 잉크 조성물의 총 300 그램의 제조 스케일에 기초하여, 표 1에 제시된 성분의 제형, 제1 세트의 잉크 기본 성분(올리고머 및 열 안정제를 포함함)이 1 리터 스테인레스강 용기에 첨가된다. 용기는 IKA®로부터 이용가능한 열전쌍 및 교반기 장치, 및 앵커 임펠러를 갖는, 역시 IKA®로부터 이용가능한 가열 맨틀 상에 배치된다. 용기 내의 성분은 약 85℃에서 약 30분 동안 약 200 회전수/분(RPM)으로 교반된다. 비히클 기본 성분이 가용화된 상태에서, OMNIRAD® TPO 및 OMNIRAD® 184의 주어진 양이 느리게 교반하면서 첨가된다. 제제는 약 85℃에서 약 200 RPM으로 약 60분 동안 교반하도록 허용되며 이 시점에서 그것은 유리의 호박색 병으로 배출된다.

실시예 2

표 1에 제시된 성분의 제형에 기초하여, 실시예 2의 제조는 실시예 1의 그것과 같이 진행한다.

실시예 3

표 1에 제시된 성분의 제형에 기초하여, 실시예 2의 제조는 광개시제를 교반한 후에, Vybar™ 260의 주어진 양이 혼합 제제에 느리게 첨가하고 약 85℃에서 200 RPM으로 추가적인 60분 동안 교반되는 것을 제외하고, 실시예 1의 그것과 같이 진행한다.

실시예 4

실시예 5

투명 잉크 조성물의 총 300 그램의 제제 스케일에 기초하여, 표 2에 제시된 성분의 제형, 제1 세트의 잉크 기본 성분(올리고머, Esstech PL-EDB 공-개시제, 및 열 안정제를 포함함)이 1 리터 스테인레스강 용기에 첨가된다. 용기는 IKA®로부터 이용가능한 열전쌍 및 교반기 장치, 및 앵커 임펠러를 갖는, 역시 IKA®로부터 이용가능한 가열 맨틀 상에 배치된다. 용기 내의 성분은 약 85℃에서 약 30분 동안 약 200 회전수/분(RPM)으로 교반된다. 비히클 기본 성분이 가용화된 상태에서, GENOCURE® EMK의 주어진 양이 느리게 교반하면서 첨가된다. 제조는 약 85℃에서 약 200 RPM으로 약 60분 동안 교반하도록 허용된다. Vybar™ 260의 주어진 양은 혼합 제제에 느리게 첨가되고 약 85℃에서 200 RPM으로 추가적인 60분 동안 교반되며 이 시점에서 그것은 유리의 호박색 병으로 배출된다.

실시예 6

표 2에 제시된 성분의 제형에 기초하여, 실시예 6의 잉크는 Allnex Ebecryl® 7100 공-개시제가 Esstech PL-EDB 공-개시제를 대체하는 것을 제외하고 실시예 5의 잉크와 동일한 방식으로 진행한다.

실시예 7

표 2에 제시된 성분의 제형에 기초하여, 실시예 7의 잉크는 GENOCURE® DETX 광개시제가 GENOCURE® EMK 광개시제를 대체하는 것을 제외하고 실시예 5의 잉크와 동일한 방식으로 진행한다.

실시예 8

표 2에 제시된 성분의 제형에 기초하여, 실시예 8의 잉크는 GENOCURE® DETX 광개시제가 GENOCURE® EMK 광개시제를 대체하고 Allnex Ebecryl®7100 공-개시제가 Esstech PL-EDB 공-개시제를 대체하는 것을 제외하고 실시예 5의 잉크와 동일한 방식으로 진행한다.

Claims

조성물로서,
경화성 단량체 및 경화성 올리고머로 구성되는 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 성분;
자외선 발광 다이오드 파장에서 흡수하는 적어도 하나의 광개시제; 및
상기 자외선 발광 다이오드 파장에서 방사선을 흡수하지 않는 적어도 하나의 광개시제를 포함하는, 조성물.
제1항에 있어서, 자외선 발광 다이오드 파장에서 흡수하는 상기 적어도 하나의 광개시제는 약 365 나노미터, 약 385 나노미터, 약 395 나노미터, 또는 약 405 나노미터의 파장에서 흡수하는 광개시제인, 조성물.
제1항에 있어서, 자외선 발광 다이오드 파장에서 흡수하는 상기 적어도 하나의 광개시제는 선택된 좁은 스펙트럼 LED 파장에서 흡수하고;
상기 자외선 발광 다이오드 파장에서 방사선을 흡수하지 않는 상기 적어도 하나의 광개시제는 상기 선택된 좁은 스펙트럼 LED 파장에서 흡수하지 않는, 조성물.
제1항에 있어서, 자외선 발광 다이오드 파장을 흡수하는 상기 적어도 하나의 광개시제는 선택된 좁은 스펙트럼 LED 파장에서 흡수하고,
상기 자외선 발광 다이오드 파장에서 방사선을 흡수하지 않는 상기 적어도 하나의 광개시제는 상기 좁은 스펙트럼 LED 파장보다 더 넓은 자외선 파장의 범위에 걸쳐 흡수하는, 조성물.
제1항에 있어서, 자외선 발광 다이오드 파장에서 흡수하는 상기 적어도 하나의 광개시제는 유형 I 광개시제, 유형 II 광개시제, 또는 이들의 조합을 포함하는, 조성물.
제5항에 있어서, 공-개시제를 더 포함하는, 조성물.
제1항에 있어서, 자외선 발광 다이오드 파장에서 흡수하는 상기 광개시제는 모노아실포스핀 옥사이드, 비스아실포스핀 옥사이드, 벤조페논, 및 이들의 조합으로 구성되는 군으로부터 선택되는, 조성물.
제1항에 있어서, 자외선 발광 다이오드 파장에서 흡수하는 상기 광개시제는 2,4,6-트리메틸벤조일-디페닐-포스핀 옥사이드, 4,4'-비스(디에틸아미노)벤조페논, 비스(2,4,6-트리메틸벤조일)-페닐포스핀옥사이드, 2-디메틸아미노-2-(4-메틸-벤질)-1-(4-모폴린-4-일-페닐)-부탄-1-온, (2-메틸-4'-(메틸티오)-2-모폴리노프로피오페논), 및 이들의 조합으로 구성되는 군으로부터 선택되는, 조성물.
제1항에 있어서, 공-개시제를 더 포함하며; 상기 공-개시제는 디하이드록시에틸-파라-톨루이딘, 에틸-4-디메틸아미노벤조에이트, N-메틸디에탄올아민, 2-에틸헥실-4-디메틸아미노벤조에이트 디에틸아미노에틸 메타크릴레이트, 디에틸아미노에틸 메타크릴레이트, 및 이들의 조합으로 구성되는 군으로부터 선택되는, 조성물.
제1항에 있어서, 상기 경화성 단량체 및 경화성 올리고머로 구성되는 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 성분은 아크릴화된 폴리에스테르, 아크릴화된 폴리에테르, 아크릴화된 에폭시, 우레탄 아크릴레이트, 및 펜타에리트리톨 테트라아크릴레이트, 및 이들의 조합으로 구성되는 군으로부터 선택되는 성분인, 조성물.
제1항에 있어서, 상기 경화성 단량체 및 경화성 올리고머로 구성되는 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 성분은 4-관능성 폴리에스테르 아크릴레이트 올리고머, 프로폭실화된 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트 단량체, 및 이들의 조합으로 구성되는 군으로부터 선택되는 성분인, 조성물.
제1항에 있어서, 적어도 하나의 비-방사선 경화성 폴리-알파-올레핀을 더 포함하는, 조성물.
제1항에 있어서, 상기 조성물은 실질적으로 착색제가 없는, 조성물.
제1항에 있어서, 상기 조성물은 실질적으로 무색이거나 인쇄 시 색이 있는 투명 잉크인, 조성물.
디지털 오프셋 인쇄 방법으로서,
조성물을 잉크 테이크 업 온도에서 재이미지화 가능한 이미지화 부재 표면 상으로 도포하는 단계 - 상기 재이미지화 가능한 이미지화 부재는 그 상에 배치되는 축임 유체를 가짐 -;
잉크 이미지를 형성하는 단계;
상기 잉크 이미지를 잉크 전사 온도에서 상기 이미지화 부재의 상기 재이미지화 가능한 표면으로부터 인쇄가능 기재로 전사시키는 단계를 포함하며,
상기 잉크 조성물은,
경화성 단량체 및 경화성 올리고머로 구성되는 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 성분;
자외선 발광 다이오드 파장에서 흡수하는 적어도 하나의 광개시제; 및
상기 자외선 발광 다이오드 파장에서 방사선을 흡수하지 않는 적어도 하나의 광개시제를 포함하는, 방법.
제15항에 있어서,
상기 인쇄가능 기재는 사전-이미지화된 기재이고;
잉크 이미지를 형성하는 단계 및 상기 잉크 이미지를 전사시키는 단계는 상기 기재 상에 상기 사전-이미지를 형성하는 단계 및 상기 기재 상의 상기 사전-이미지에 걸쳐 전사시키는 단계를 포함하는, 방법.
제15항에 있어서, 상기 자외선 발광 다이오드 파장에서 흡수하는 상기 적어도 하나의 광개시제는 약 365 나노미터, 약 385 나노미터, 약 395 나노미터, 또는 약 405 나노미터의 선택된 좁은 스펙트럼 LED 파장에서 흡수하고;
상기 자외선 발광 다이오드 파장에서 방사선을 흡수하지 않는 상기 적어도 하나의 광개시제는 상기 선택된 좁은 스펙트럼 LED 파장에서 흡수하지 않는, 방법.
제15항에 있어서, 상기 자외선 발광 다이오드 파장에서 흡수하는 상기 적어도 하나의 광개시제는 유형 I 광개시제, 유형 II 광개시제, 또는 이들의 조합을 포함하고, 상기 조성물은 선택적으로 공-개시제를 더 포함하는, 방법.
조성물로서,
경화성 단량체 및 경화성 올리고머로 구성되는 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 성분;
선택적으로, 적어도 하나의 비-방사선 경화성 폴리-알파-올레핀;
자외선 발광 다이오드 파장에서 흡수하는 적어도 하나의 제1 광개시제 - 상기 적어도 하나의 제1 광개시제는 유형 I 광개시제를 포함함 -;
자외선 발광 다이오드 파장에서 흡수하는 적어도 하나의 제2 광개시제 - 상기 적어도 하나의 제2 광개시제는 유형 II 광개시제를 포함함 -; 및
선택적으로, 적어도 하나의 공-개시제를 포함하는, 조성물.
제19항에 있어서, 상기 조성물은 실질적으로 착색제가 없는, 조성물.