数字印刷方法和系统与流程

文档序号:24123825发布日期:2021-03-02 12:34阅读:87来源:国知局
数字印刷方法和系统与流程
数字印刷方法和系统
[0001]
本申请是pct申请号pct/ib2017/053177,发明名称为“数字印 刷方法和系统”,申请日为2017年5月30日的pct申请进入中国国 家阶段后申请号为201780042135.6的中国国家阶段申请的分案申请。
[0002]
相关申请的交叉引用
[0003]
本公开要求2016年5月30日提交的美国专利申请序列号 62/343,123和2016年5月30日提交的美国专利申请序列号62/343,108 的优先权,这两个专利申请均通过引用整体并入本文。
技术领域
[0004]
本公开涉及一种数字印刷方法、水性处理制剂以及相关的套件和 系统。


背景技术:

[0005]
以下专利公布提供潜在相关的背景材料,并且其全部内容均以引 用的方式并入本文:
[0006]
wo/2017/009722(2016年5月25日提交的公布pct/ib2016/05 3049);
[0007]
wo/2016/166690(2016年4月4日提交的公布pct/ib2016/052 120);
[0008]
wo/2016/151462(2016年3月20日提交的公布pct/ib2016/05 1560);
[0009]
wo/2016/113698(2016年1月14日提交的公布pct/ib2016/05 0170);
[0010]
wo/2015/110988(2015年1月22日提交的公布pct/ib2015/05 0501);
[0011]
wo/2015/036812(2013年9月12日提交的公布pct/ib2013/00 2571);
[0012]
wo/2015/036864(2014年9月11日提交的公布pct/ib2014/00 2366);
[0013]
wo/2015/036865(2014年9月11日提交的公布pct/ib2014/00 2395);
[0014]
wo/2015/036906(2014年9月12日提交的公布pct/ib2014/06 4277);
[0015]
wo/2013/136220(2013年3月5日提交的公布pct/ib2013/051 719);
[0016]
wo/2013/132419(2013年3月5日提交的公布pct/ib2013/051 717);
[0017]
wo/2013/132424(2013年3月5日提交的公布pct/ib2013/051 727);
[0018]
wo/2013/132420(2013年3月5日提交的公布pct/ib2013/051 718);
[0019]
wo/2013/132439(2013年3月5日提交的公布pct/ib2013/051 755);
[0020]
wo/2013/132438(2013年3月5日提交的公布pct/ib2013/051 751);
[0021]
wo/2013/132418(2013年3月5日提交的公布pct/ib2013/051 716);
[0022]
wo/2013/132356(2013年1月10日提交的公布pct/ib2013/05 0245);
[0023]
wo/2013/132345(2013年3月5日提交的公布pct/ib2013/000 840);
[0024]
wo/2013/132339(2013年3月5日提交的公布pct/ib2013/000 757);
[0025]
wo/2013/132343(2013年3月5日提交的公布pct/ib2013/000 822);
[0026]
wo/2013/132340(2013年3月5日提交的公布pct/ib2013/000 782);
[0027]
wo/2013/132432(2013年3月5日提交的公布pct/ib2013/051 743);
[0028]
图1是传统印刷方法的流程图,其中在向其上沉积油墨图像之前 预处理中间转移构件(itm)。在步骤s1中,将处理溶液施加到疏水性 itm的表面上以预处理itm表面。在步骤s9中,将水性油墨的液滴 喷墨到预处理的itm表面上以在其上形成油墨图像。在步骤s13中, 干燥在itm表面上的油墨图像。在步骤s17中,将干燥的油墨图像 转移到基材上。
[0029]
本发明的实施方案涉及改善的印刷方法、改善的itm(或其部分) 和用于在沉积水性油墨的液滴之前预处理itm的改善的组合物。


技术实现要素:

[0030]
本发明的方面涉及一种印刷方法,其包括:a.提供包括有机硅 基剥离层表面的中间转移构件(itm),所述表面具有足够的亲水性以 满足以下性质中的至少一种:(i)沉积在有机硅基剥离层表面上的蒸 馏水滴的后退接触角为至多60
°
;以及(ii)沉积在有机硅基剥离层表 面上的蒸馏水滴的10秒动态接触角(dca)为至多108
°
;b.提供水性 处理制剂,其包含:i.至少3重量%的在25℃下在水中的溶解度为至 少5%的季铵盐;ii.至少1重量%的至少一种在25℃下在水中的溶解 度为至少5%的水溶性聚合物;和iii.含水的载液,所述水占所述水 性处理制剂的至少65重量%;所述水性处理制剂具有以下性质:i.在 25℃下静态表面张力在20达因/厘米和40达因/厘米的范围内;ii.25℃ 动态粘度为至少10cp;以及iii.60℃蒸发负荷按重量计为至多8:1; c.将水性处理制剂施加到itm的有机硅基剥离层表面上以在其上形 成具有至多0.8μm的厚度的湿处理层;d.使湿处理层经受干燥处理 以在有机硅基剥离层表面上由湿处理层形成干燥处理膜;e.将水性 油墨的液滴沉积到干燥处理膜上以在有机硅基剥离层表面的剥离层 表面上形成油墨图像;f.干燥所述油墨图像以在有机硅基剥离层表面 留下油墨图像残留物;以及g.通过itm和印刷基材之间的压力接触 将油墨图像残留物转移到印刷基材上。
[0031]
本发明的方面涉及一种印刷方法,其包括:a.提供包括有机硅 基剥离层表面的中间转移构件(itm),所述表面具有足够的亲水性以 满足以下性质中的至少一种:(i)沉积在有机硅基剥离层表面上的蒸 馏水滴的后退接触角为至多60
°
;以及(ii)沉积在有机硅基剥离层表 面上的蒸馏水滴的10秒动态接触角(dca)为至多108
°
;b.提供水性 处理制剂,其包含:i.至少3重量%的在25℃下在水中的溶解度为至 少5%的季铵盐;ii.至少1重量%的至少一种在25℃下在水中的溶解 度为至少5%的水溶性聚合物;和iii.含水的载液,所述水占所述水 性处理制剂的至少65重量%;所述水性处理制剂具有以下性质:i.在 25℃下静态表面张力在20达因/厘米和40达因/厘米的范围内;ii.25℃ 动态粘度为至少10cp;以及iii.60℃蒸发负荷按重量计为至多8:1;c.将水性处理制剂施加到itm的有机硅基剥离层表面上以在其上形 成湿处理层;d.使湿处理层经受干燥处理以在有机硅基剥离层表面 上由湿处理层形成干燥处理膜;e.将水性油墨液滴沉积到干燥处理 膜上以在有机硅基剥离层表面的剥离层表面上形成油墨图像;f.干燥 所述油墨图像以在有机硅基剥离层表面留下油墨图像残留物;以及 g.通过itm和印刷基材之间的压力接触将油墨图像残留物转移到印 刷基材上。
[0032]
在一些实施方案中,所提供的水性处理制剂的60℃蒸发负荷为 至多6:1、至多5:1、至多4:1、至多3.5:1、或至多3:1,并且任选地, 至少2:1、至少2.2:1、或至少2.5:1。
[0033]
在一些实施方案中,所提供的水性处理制剂内的所述季铵盐的浓 度在3%至15%
的范围内;所述水溶性聚合物的浓度在2.5%至10%、 或2.5%至8%的范围内,60℃蒸发负荷在2.5:1至4:1的范围内,并 且所述粘度为至少12cp,并且任选地,至少14cp或至少16cp。
[0034]
在一些实施方案中,其中所提供的水性处理制剂具有至少6%、 至少7%、至少8%、至少9%、或至少10%,并且任选地,在6%至 40%、6%至30%、6%至20%、7%至30%、7%至20%、7%至15%、 8%至25%、8%至20%、8%至15%、或8%至13%的范围内的总表面 活性剂浓度。
[0035]
在一些实施方案中,所提供的水性处理制剂内有机溶剂的总浓度 为至多3重量%、至多2重量%、至多1重量%、或至多0.5重量%, 或者其中所述制剂不含有机溶剂。
[0036]
在一些实施方案中,所提供的水性处理制剂内液体吸湿剂的总浓 度为至多1.5重量%、至多1重量%、至多0.5重量%、至多0.3重量%、 或至多0.1重量%,或者其中水性处理制剂不含液体吸湿剂。
[0037]
在一些实施方案中,所提供的水性处理制剂的季铵盐是有机季铵 盐。
[0038]
在一些实施方案中,所述有机季铵盐的第一碳链具有至少6个碳 原子,并且任选地在6至20、6至18、8至20、或8至18个碳原子 的范围内的长度。
[0039]
在一些实施方案中,其中所述有机季铵盐的第二碳链具有至多3 个碳原子或至多2个碳原子的长度。
[0040]
在一些实施方案中,其中所述有机季铵盐的第三碳链具有至多3 个碳原子、至多2个碳原子或1个碳原子的长度。
[0041]
在一些实施方案中,所述有机季铵盐是任选地具有硫酸根或磷酸 根阴离子的阳离子有机季铵盐。
[0042]
在一些实施方案中,有机硅基剥离层表面具有足够的亲水性以满 足以下性质中的至少一种:沉积在有机硅基剥离层表面上的蒸馏水滴 的后退接触角为至多60
°

[0043]
在一些实施方案中,有机硅基剥离层表面具有足够的亲水性以满 足以下性质中的至少一种:沉积在有机硅基剥离层表面上的蒸馏水滴 的10秒动态接触角(dca)为至多108
°

[0044]
在一些实施方案中,其中所提供的itm包括支撑层和具有所述 有机硅基剥离层表面和第二表面的剥离层,所述第二表面(i)与所述有 机硅基剥离层表面相背对,并且(ii)附着到所述支撑层,且其中所述 剥离层由加成固化的有机硅材料形成,并且其中所述剥离层的厚度为 至多500微米(μm)。
[0045]
在一些实施方案中,所提供的itm的剥离层基本上由加成固化 的有机硅组成,或者含有至少95重量%的加成固化的有机硅。
[0046]
在一些实施方案中,所提供的itm的所述有机硅基剥离层表面 内的官能团占所述加成固化的有机硅材料的至多3重量%。
[0047]
在一些实施方案中,将聚醚二醇官能化的聚二甲基有机硅浸渍在 所提供的itm的所述加成固化的有机硅材料中。
[0048]
在一些实施方案中,所提供的itm的剥离层适于使得油墨接收 表面的极性基团具有远离第二表面或与第二表面相背对的取向。
[0049]
在一些实施方案中,所提供的itm的有机硅基剥离层表面的表 面疏水性小于剥离层内的固化的有机硅材料的本体疏水性,表面疏水 性由在油墨接收表面上蒸馏水滴的后
退接触角表征,本体疏水性由设 置在通过暴露剥离层内固化的有机硅材料的区域以形成暴露区域而 形成的内表面上的蒸馏水滴的后退接触角表征。
[0050]
在一些实施方案中,将水性处理制剂施加到有机硅基剥离层表 面,由此使得湿处理层的厚度为至多0.5μm、或至多0.4μm。
[0051]
在一些实施方案中,湿处理层通过朝向itm推动圆形表面形成 和/或减薄,或反之亦然,其中:i.圆形表面具有至多2mm、或至多 1.5mm、或至多1.25mm、或至多1mm的曲率半径,并且/或者ii.推 动是在交叉印刷方向上以至少250g/cm、或至少350g/cm、或至少 400gm/cm和/或至多1kg/cm、或至多750g/cm、或至多600g/cm的 力密度下进行,并且/或者iii.推动通过在和itm之间施加压力执行, 所述压力的大小为至少0.1巴、或至少0.25巴、或至少0.35巴、或 至少0.5巴,并且任选地,至多2巴、或至多1.5巴、或至多1巴。
[0052]
在一些实施方案中,湿处理层通过直接或间接地对运转中的itm 施加力的固定施加器和/或圆形表面形成和/或减薄,以(i)使itm变形 以在其中引起凹陷;以及(ii)建立流动的水性处理制剂的速度梯度, 所述速度梯度在itm的法向上并在itm和固定施加器之间的间隙区 域中形成。
[0053]
在一些实施方案中,速度梯度的大小为至少106sec-1
、或至少2
×
106sec-1

[0054]
在一些实施方案中,将水性处理制剂施加到itm的以至少1米/ 秒、或至少1.5米/秒、或至少2米/秒的速度运转的至少一部分或多 部分上,以在其上形成湿处理层。
[0055]
在一些实施方案中,湿处理层的形成或其减薄包括迫使水性处理 制剂流动,由此使得建立在itm的法向上的速度梯度,所述速度梯 度的大小为至少106sec-1
或至少2
×
106sec-1

[0056]
在一些实施方案中,itm的剥离表面具有至多50、或至多45、 或至多40、或至多35、或至多30、或至多25、或至多20、或至多 15的肖氏a硬度。
[0057]
在一些实施方案中,湿处理层的干燥处理足够快,由此使得水性 处理制剂的粘度迅速增加到足以抑制表面张力驱动的成珠,由此使得 干燥处理膜具有光滑的上表面。
[0058]
在一些实施方案中,干燥处理膜的光滑上表面的特征在于平均粗 糙度r
a
为至多12纳米、或至多10纳米、或至多9纳米、或至多8 纳米、或至多7纳米、或至多5纳米。
[0059]
在一些实施方案中,处理溶液的干燥执行得足够快以防止成珠, 并且留下厚度为至多200nm、或至多150nm、或至多120nm、或至 多100nm、或至多80nm、或至多70nm、或至多60nm、或至多50 nm、或至多40nm、或至多30nm的连续亲水性且内聚性的聚合物处 理膜。
[0060]
在一些实施方案中,沉积水性墨滴的干燥处理膜的厚度为至多 200nm、或至多120nm、或至多100nm、或至多80nm。
[0061]
在一些实施方案中,沉积水性墨滴的干燥处理膜的厚度为至少 15nm、或至少20nm、或至少30nm。
[0062]
在一些实施方案中,干燥处理膜在itm的剥离表面的整个矩形 上是连续的,其中所述矩形具有至少10cm的宽度和至少10m的长 度。
[0063]
在一些实施方案中,干燥处理膜占矩形面积的至少50%、或至少 75%、或至少90%、或至少95%、至少95%、或至少99%、或100%, 干燥处理膜的厚度自矩形内的平均厚度值偏差不超过50%、或不超过 40%、或不超过30%
[0064]
在一些实施方案中,在湿处理层的干燥处理期间,其动态粘度在 至多250毫秒的
时间段内增加至少1000倍。
[0065]
在一些实施方案中,干燥处理膜的液体含量为至多10重量%、 或至多7.5重量%、或至多5重量%、或至多2.5重量%、或至多1.5 重量%、或至多1重量%。
[0066]
在一些实施方案中,水性油墨的液滴通过喷墨沉积到干燥处理膜 上。
[0067]
在一些实施方案中,油墨图像残留物连同干燥处理膜的非印刷区 域转移到印刷基材上。
[0068]
在一些实施方案中,干燥处理膜的厚度为至多120nm。
[0069]
在一些实施方案中,干燥处理膜具有足够的内聚性,由此使得在 油墨图像残留的转移期间,在印刷区域和非印刷区域两者中,干燥处 理膜与itm完全分离并且与干燥的油墨图像一起转移到印刷基材上。
[0070]
在一些实施方案中,油墨图像残留物的转移在至多100℃或至多 90℃的转移温度下执行。
[0071]
在一些实施方案中,水性油墨的固体(例如,纳米颜料和/或树脂) 迁移到干燥处理膜的本体中以与驻留在干燥处理膜内的季铵盐相互 作用(例如,与其结合)(例如,以便促进液滴铺展)。
[0072]
在一些实施方案中,水性油墨的固体迁移到干燥处理膜的本体中 以与驻留在干燥处理膜内的季铵盐相互作用,以便促进液滴铺展。
[0073]
在一些实施方案中,执行所述方法使得:i.形成油墨基材驻留墨 点的墨点集ids;ii.沉积到itm驻留干燥处理膜上的水性墨滴的多 个液滴(droplet plurality)dp形成油墨基材驻留墨点的墨点集ids,由 此使得存在以下之间的对应关系:a.多个液滴dp的每个给定液滴 和b.墨点集的各自给定基材驻留墨滴之间存在对应关系,由此使得 给定的液滴产生和/或演变成给定的基材驻留墨点;iii.在沉积期间, 每当多个液滴中的液滴与itm上的干燥处理膜碰撞时,碰撞液滴的 动能使液滴变形;iv.每个变形液滴在itm表面上的最大冲击半径具 有最大冲击半径值r
最大冲击
;v.在冲击之后,物理化学力使变形的液 滴铺展,由此使得基材驻留墨点集ids的每个墨点具有干点半径r
在基材上的干点
;vi.对于多个液滴中的每个液滴和墨点集ids的对应墨点, 在a.基材驻留干点半径r
在基材上的干点
和b.变形液滴最大冲击半径值r 最大冲击
之间的比率为至少1.1。
[0074]
在一些实施方案中,执行所述方法使得:i.沉积到itm驻留干 燥处理膜上的液滴的多个液滴dp产生基材驻留墨点的墨点集 ids(即,固定地粘附到顶部基材表面),多个液滴dp的每个液滴对应 于墨点集ids的不同的各自基材驻留墨点;ii.根据喷射参数,将多 个液滴dp的每个墨滴沉积到基材上;iii.喷射参数连同多个液滴dp 的墨滴的物理化学性质共同限定喷墨纸点半径r
直接喷射到喷墨纸上,理论
,其为 墨滴直接喷墨到喷墨纸上而不是喷墨到干燥处理膜上获得的墨点的 半径;并且iv.(a)墨点集ids的墨点的干点半径r
在基材上的干点
和(b)喷 墨纸点半径r
直接喷射到喷墨纸上,理论
之间的比率为至少1.1。
[0075]
在一些实施方案中,墨点集的基数为至少5、或至少10、或至少 20、或至少50、或至少100,墨点集的每个墨点在基材上是不同的。
[0076]
在一些实施方案中,墨点集的墨点包含在投影在印刷基材上的方 形几何投影内,所述墨点集的每个墨点都被固定地粘附到印刷基材的 表面上,所述方形几何投影内的所有所述墨点都被计为墨点集ids的 单独成员。
[0077]
在一些实施方案中,执行所述方法使得:i.形成油墨基材驻留墨 点的墨点集ids;ii.墨点集的基数为至少5、或至少10、或至少20、 或至少50、或至少100,墨点集的每个墨点在基材上是不同的;iii.墨 点集的墨点包含在投影在印刷基材上的方形几何投影内,所述墨点集 的每个墨点都被固定地粘附到印刷基材的表面上,所述方形几何投影 内的所有所述墨点都被计为墨点集ids的单独成员;iv.每个所述墨点 含有至少一种分散在有机聚合树脂中的着色剂,每个所述点具有小于 2,000nm的平均厚度和5微米至300微米的直径;v.所述墨点中的 每个墨点具有大致凸面形状,其中自凸度的偏差(dc

)由下式定义: dc

=1-aa/csa,aa是所述点的计算投影面积,所述区域大致平 行于所述印刷基材设置;并且csa是凸面形状的表面积,其最小限 度地界定所述投影区域的轮廓;以及vi.自所述墨点集的凸度的平均 偏差(dc
点平均值
)为至多0.05、至多0.04、至多0.03、至多0.025、至多 0.022、至多0.02、至多0.018、至多0.017、至多0.016、至多0.015、 或至多0.014。
[0078]
在一些实施方案中,将水性处理制剂施加到itm的以至少1米/ 秒、或至少1.5米/秒、或至少2米/秒的速度运转的至少一部分或多 部分上,以在其上形成湿处理层。
[0079]
在一些实施方案中,执行所述方法使得水性处理制剂内水溶性聚 合物的水溶性聚合物浓度为至多10重量%、或至多8重量%、或至多 6重量%、或至多5重量%。
[0080]
一种与印刷系统的中间转移构件一起使用的水性处理制剂,所述 水性处理制剂包含:(a)包含第一表面活性剂的第一表面活性剂组合 物,所述第一表面活性剂包含在25℃下在水中的溶解度为至少5%的 季铵盐;(b)至少1重量%的在25℃下在水中的溶解度为至少5%的 水溶性聚合物;和(c)含水的载液,所述水占处理制剂的至少65重 量%;其中所述水性处理制剂内所述季铵盐的浓度为至少3重量%; 并且其中处理制剂具有(i)在20达因/厘米和40达因/厘米的范围内的 25℃下静态表面张力,(ii)按重量计至多8:1的60℃蒸发负荷和(iii)在 10cp至100cp的范围内的25℃粘度。
[0081]
在一些实施方案中,所述季铵盐的所述溶解度为至少7%、至少 10%、至少15%、或至少20%,任选地,至多50%、至多40%、或至 多35%,或者进一步任选地,在5%至40%、5%至30%、5%至25%、 7%至35%、10%至35%、12%至35%、或15%至35%的范围内。
[0082]
在一些实施方案中,所述水性处理制剂内所述季铵盐的浓度为至 少4%、至少5%、至少6%、或至少7%,任选地,至多30%、至多 25%、或至多20%,或进一步任选地,在2%至30%、3%至30%、4% 至30%、4%至20%、5%至25%、6%至25%、6%至20%、或7%至 20%的范围内。
[0083]
在一些实施方案中,水性处理制剂内所述水溶性聚合物的浓度为 至少1.5重量%、或至少2重量%、至少2.5重量%、至少3重量%、 或至少3.5重量%,任选地,至多10重量%、或至多9重量%、或至 多8重量%、或至多7重量%、或至多6重量%,或进一步任选地, 在1.5重量%至20重量%、或2重量%至10重量%、2重量%至8重 量%、2重量%至7重量%、2.5重量%至10重量%、2.5重量%至8 重量%、2.5重量%至7重量%、2.5重量%至6重量%、3重量%至8 重量%、3重量%至7重量%、3重量%至6重量%、3重量%至6重 量%、3.5重量%至10重量%、3.5重量%至8重量%、3.5重量%至7 重量%、3.5重量%至6重量%、或4重量%至6重量%的范围内。
[0084]
在一些实施方案中,所述水溶性聚合物在水中的所述溶解度为至 少7%、至少10%、至少12%、或至少15%。
[0085]
在一些实施方案中,其中所述水溶性聚合物选自由聚乙烯醇、水 溶性纤维素、聚乙烯吡咯烷酮(pvp)、聚环氧乙烷、聚乙烯亚胺和水 溶性丙烯酸酯组成的组。
[0086]
在一些实施方案中,其中60℃蒸发负荷为至多6:1、或至多5:1、 至多4:1、至多3.5:1、或至多3:1,并且任选地,至少2:1、至少2.2:1、 或至少2.5:1。
[0087]
在一些实施方案中,还包含选择用于降低水性处理制剂的静态表 面张力的第二表面活性剂,其中所述第二表面活性剂任选为硅聚醚, 所述第二表面活性剂任选地在制剂内具有至少1重量%、至少1.5重 量%、至少2重量%、至少2.5重量%、或至少3重量%,任选地,至 多15重量%、至多12重量%、至多10重量%、至多8重量%、或至 多7重量%,或进一步任选地,在1.5重量%至13重量%、1.5重量% 至10重量%、2重量%至13重量%、2重量%至10重量%、2.5重量% 至13重量%、2.5重量%至10重量%、或3重量%至10重量%的范围 内的浓度。
[0088]
在一些实施方案中,处理制剂还包含至少在25℃至60℃的范围 内设置在所述载液内的吸水剂;因此,当水性处理溶液被蒸发以形成 固体膜时,所述吸水剂起到水吸收剂的作用。
[0089]
在一些实施方案中,还包含设置在所述载液内的吸水剂,所述吸 水剂至少在25℃至60℃的范围内为固体,以纯态;因此,当水性处 理溶液被蒸发以形成固体膜时,所述吸水剂起到水吸收剂的作用。
[0090]
在一些实施方案中,所述吸水剂具有1%至25%、1%至15%、1% 至10%、2.5%至20%、2.5%至12%、3%至15%、3%至12%、3%至 10%、或3.5%至12%的浓度。
[0091]
在一些实施方案中,所述季铵盐的所述浓度在3%至15%的范围 内;所述水溶性聚合物的浓度在2.5%至10%、或2.5%至8%、或2.5% 至7%、或2.5%至6%的范围内,60℃蒸发负荷在2.5:1至4:1的范围 内,且所述粘度为至少12cp,并且任选地,至少14cp或至少16cp。
[0092]
在一些实施方案中,所述静态表面张力在25达因/厘米至36达 因/厘米的范围内。
[0093]
在一些实施方案中,所述吸水剂具有2.5%至10%的浓度。
[0094]
在一些实施方案中,水性处理制剂具有至少6%、至少7%、至少 8%、至少9%、或至少10%,并且任选地,在6%至40%、6%至30%、 6%至20%、7%至30%、7%至20%、7%至15%、8%至25%、8%至 20%、8%至15%、或8%至13%的范围内的总表面活性剂浓度。
[0095]
在一些实施方案中,水性处理制剂的所有组分完全溶解。
[0096]
在一些实施方案中,水性处理制剂内有机溶剂的总浓度为至多3 重量%、至多2重量%、至多1重量%、或至多0.5重量%,或者其中 所述制剂不含有机溶剂。
[0097]
在一些实施方案中,水性处理制剂内液体吸湿剂的总浓度为至多 1.5重量%、至多1重量%、至多0.5重量%、至多0.3重量%、或至 多0.1重量%,或者其中水性处理制剂不含液体吸湿剂。
[0098]
在一些实施方案中,所述季铵盐是有机季铵盐。
[0099]
在一些实施方案中,所述有机季铵盐的第一碳链具有至少6个碳 原子,并且任选地,在6至20、6至18、8至20、或8至18个碳原 子的范围内的长度。
[0100]
在一些实施方案中,所述有机季铵盐的第二碳链具有至多3个碳 原子或至多2个碳原子的长度。
[0101]
在一些实施方案中,所述有机季铵盐的第三碳链具有至多3个碳 原子、至多2个碳原子或1个碳原子的长度。
[0102]
在一些实施方案中,所述有机季铵盐是任选地具有硫酸根或磷酸 根阴离子的阳离子有机季铵盐。
[0103]
在一些实施方案中,所述聚乙烯亚胺占制剂的至多0.8重量%、 0.6重量%、0.4重量%、或0.3重量%、或0.2重量%、或0.1重量%, 或者其中聚乙烯亚胺占所述水溶性聚合物的至多30%、至多20%、至 多15%、至多10%、或至多5%。
[0104]
在一些实施方案中,所述粘度为至少12cp、至少14cp、或至少 16cp,任选地,至多90cp、至多80cp、至多70cp、至多60cp、 至多55cp、或至多50cp,并且进一步任选地,在10cp至80cp、 12cp至80cp、12cp至60cp、12cp至55cp、或14cp至60cp的 范围内。
[0105]
在一些实施方案中,水溶性聚合物在水性处理制剂中的水溶性聚 合物浓度为至多10重量%、或至多8重量%、或至多6重量%、或至 多5重量%。
[0106]
在一些实施方案中,所提供的itm包括:(a)支撑层;和(b)具 有用于接收油墨图像的油墨接收表面的剥离层,和与所述油墨接收表 面相背对的第二表面,所述第二表面附着到所述支撑层,所述剥离层 由加成固化的有机硅材料形成,所述剥离层具有至多500微米(μm) 的厚度;itm满足以下结构性质中的至少一种:(1)所述油墨接收表 面的总表面能比通过使相应剥离层的油墨接收表面经受标准老化工 序而生成的改性油墨接收表面的总表面能高至少2mn/m、至少3 mn/m、至少4mn/m、至少5mn/m、至少6mn/m、至少8mn/m、 或至少10mn/m;(2)所述油墨接收表面的总表面能比通过所述固化 的有机硅材料的有机硅前体的标准空气固化制备的相应剥离层的疏 水性油墨接收表面的总表面能高至少4mn/m、至少6mn/m、至少8 mn/m、至少10mn/m、至少12mn/m、至少14mn/m、或至少16 mn/m;(3)在所述油墨接收表面上蒸馏水滴的后退接触角比在通过所 述固化的有机硅材料的有机硅前体的标准空气固化制备的相应剥离 层的油墨接收表面上蒸馏水滴的后退接触角低至少7
°
、至少8
°
、至少 10
°
、至少12
°
、至少14
°
、至少16
°
、至少18
°
、或至少20
°
;(4)在所 述油墨接收表面上蒸馏水滴的后退接触角比在通过使所述油墨接收 表面经受标准老化工序而生成的老化表面上蒸馏水滴的后退接触角 低至少5
°
、至少6
°
、至少7
°
、或至少8
°
;(5)所述油墨接收表面的表 面疏水性小于所述剥离层内所述固化的有机硅材料的本体疏水性,所 述表面疏水性通过在所述油墨接收表面上蒸馏水滴的后退接触角表 征,所述本体疏水性通过设置在通过暴露在所述剥离层内所述固化的 有机硅材料的区域以形成暴露区域而形成的内表面上蒸馏水滴的后 退接触角表征;其中在所述油墨接收表面上测量的所述后退接触角比 在所述暴露区域上测量的所述后退接触角低至少7
°
、至少8
°
、至少 10
°
、至少12
°
、至少14
°
、至少16
°
、至少18
°
、或至少20
°
;以及
[0107]
(6)在所述油墨接收表面上蒸馏水滴的后退接触角为至多60
°
、至 多58
°
、至多56
°
、至多54
°
、至多52
°
、至多50
°
、至多48
°
、至多46
°
、 至多44
°
、至多42
°
、至多40
°
、至多38
°
、或至多36
°

[0108]
在一些实施方案中,所述加成固化的有机硅材料基本上由加成固 化的有机硅组成,或者含有至少95重量%的所述加成固化的有机硅。
[0109]
在一些实施方案中,官能团构成所述加成固化的有机硅材料的至 多5重量%、至多3重量%、至多2重量%、或至多1重量%,或者 其中所述加成固化的有机硅材料是基本上
不含所述官能团。
[0110]
在一些实施方案中,聚醚二醇官能化的聚二甲基硅氧烷浸渍在所 述加成固化的有机硅材料中。
[0111]
在一些实施方案中,聚醚二醇官能化硅氧烷浸渍在所述加成固化 的有机硅材料中,但不形成所述加成固化的有机硅材料的共价结构的 一部分。
[0112]
与印刷系统一起使用的中间转移构件(itm)(例如,这可以是

所提 供的itm’的itm),itm包括:(a)支撑层;和(b)具有用于接收油 墨图像的油墨接收表面的剥离层,和与所述油墨接收表面相背对的第 二表面,所述第二表面附着到所述支撑层,所述剥离层由加成固化的 有机硅材料形成,所述剥离层具有至多500微米(μm)的厚度;所述油 墨接收表面适于满足以下结构性质中的至少一种:(i)在所述油墨接收 表面上蒸馏水滴的后退接触角为至多60
°
;(ii)对于沉积在所述油墨接 收表面上的蒸馏水滴,10秒动态接触角(dca)为至多108
°
;并且其中 所述剥离层具有以下结构性质中的至少一种:(1)所述加成固化的有机 硅材料,其基本上由加成固化的有机硅组成,或者含有至少95重量% 的所述加成固化的有机硅;(2)官能团占所述加成固化的有机硅材料的 至多3重量%。
[0113]
在一些实施方案中,所述后退接触角为至多58
°
、至多56
°
、至多 54
°
、至多52
°
、至多50
°
、至多48
°
、至多46
°
、至多44
°
、至多42
°
、 至多40
°
、至多38
°
、或至多37
°

[0114]
在一些实施方案中,所提供的itm(即,印刷方法)具有以下特征: 所述官能团构成所述加成固化的有机硅材料的至多2重量%、至多1 重量%、至多0.5重量%、至多0.2重量%、或至多0.1重量%,或者 其中所述加成固化的有机硅材料基本上不含所述官能团。在一些实施 方案中,聚醚二醇官能化的聚二甲基硅氧烷浸渍在所述加成固化的有 机硅材料中。
[0115]
在一些实施方案中,所提供的itm(即,印刷方法)具有以下特征: 聚醚二醇官能化硅氧烷浸渍在所述加成固化的有机硅材料中,但不形 成所述加成固化的有机硅材料的共价结构的一部分。
[0116]
在一些实施方案中,所提供的itm(即,印刷方法)具有以下特征: 所述剥离层的所述厚度为至多500μm、至多100μm、至多50μm、 至多25μm、或至多15μ。
[0117]
在一些实施方案中,所提供的itm(即,印刷方法)具有以下特征: 所述剥离层的所述厚度在1μm至100μm、5μm至100μm、8μm至 100μm、10μm至100μm、或10μm至80μm的范围内。
[0118]
在一些实施方案中,所提供的itm(即,印刷方法)具有以下特征: 所述支撑层的厚度在约50微米(μ)至1000μ、100μ至1000μ、100μ 至800μ、或100μ至500μ的范围内。
[0119]
在一些实施方案中,所提供的itm(即,印刷方法)具有以下特征: 油墨接收表面的总表面能比通过使相应剥离层的油墨接收表面经受 标准老化工序生成的改性油墨接收表面的总表面层高至少2j/m2、至 少3j/m2、至少4j/m2、至少5j/m2、至少6j/m2、至少8j/m2、或至 少10j/m2。
[0120]
在一些实施方案中,所提供的itm(即,印刷方法)具有以下特征: 油墨接收表面的总表面能比通过固化的有机硅材料的有机硅前体的 标准空气固化制备的相应剥离层的疏水性油墨接收表面的总表面能 大至少4j/m2、至少6j/m2、至少8j/m2、至少10j/m2、至少12j/m2、 至少14j/m2、或至少16j/m2。
[0121]
在一些实施方案中,所提供的itm(即,印刷方法)具有以下特征: 其中在油墨接收
表面上蒸馏水滴的后退接触角比在通过固化的有机 硅材料的有机硅前体的标准空气固化制备的相应剥离层的油墨接收 表面上蒸馏水滴的后退接触角低至少7
°
、至少8
°
、至少10
°
、至少12
°
、 至少15
°
、至少18
°
、或至少20
°

[0122]
在一些实施方案中,在油墨接收表面上蒸馏水滴的后退接触角比 在通过使油墨接收表面经受标准老化工序生成的老化表面上蒸馏水 滴的后退接触角低至少5
°
、至少6
°
、至少7
°
、或至少8
°

[0123]
在一些实施方案中,油墨接收表面的表面疏水性小于剥离层内的 固化的有机硅材料的本体疏水性,表面疏水性由在油墨接收表面上蒸 馏水滴的后退接触角表征,本体疏水性由设置在通过暴露剥离层内固 化的有机硅材料的区域以形成暴露区域而形成的内表面上的蒸馏水 滴的后退接触角表征。
[0124]
在一些实施方案中,所提供的itm(即,印刷方法)具有以下特征: 在油墨接收表面上测量的后退接触角比在暴露区域上测量的后退接 触角低至少7
°
、至少8
°
、至少10
°
、至少12
°
、至少14
°
、至少16
°
、 至少18
°
、或至少20
°

[0125]
在一些实施方案中,在油墨接收表面上所述蒸馏水滴的所述后退 接触角为至少25
°
、至少28
°
、至少30
°
、至少32
°
、至少34
°
、或至少 36
°
,且进一步任选地,在25
°
至60
°
、28
°
至60
°
、30
°
至60
°
、30
°
至 60
°
、30
°
至55
°
、30
°
至50
°
、32
°
至60
°
、32
°
至55
°
、32
°
至44
°
、35
°ꢀ
至60
°
、35
°
至55
°
、36
°
至44
°
、或38
°
至50
°
的范围内。
[0126]
在一些实施方案中,其中剥离层适于使得油墨接收表面的极性基 团具有远离第二表面或与第二表面相背对的取向。在一些实施方案 中,其中剥离层适于使得当itm处于操作模式时,所述油墨接收表 面暴露于周围环境,油墨接收表面的所述极性基团具有朝向或面向所 述周围环境的取向。
[0127]
在一些实施方案中,所提供的itm(即,印刷方法)具有以下特征: itm形成数字印刷系统中的组件。
[0128]
在一些实施方案中,所提供的itm(即,印刷方法)具有以下特征: 所述支撑层包括附着到所述剥离层的所述第二表面的弹性体柔顺层, 所述弹性体柔顺层适于紧密跟随所述油墨图像压印到其上的印刷基 材的表面轮廓。
[0129]
在一些实施方案中,所提供的itm(即,印刷方法)具有以下特征: 所述支撑层包括附着到所述柔顺层的增强层。
[0130]
在一些实施方案中,所提供的itm(即,印刷方法)具有以下特征: 所述剥离层在其有机硅聚合物基质内含有总量为至多3重量%、至多 2重量%、至多1重量%、至多0.5重量%、至多0.2重量%、或基本 上0重量%的官能团。
[0131]
在一些实施方案中,所提供的itm(即,印刷方法)具有以下特征: 所述剥离层在其有机硅聚合物基质内含有总量为至多3重量%、至多 2重量%、至多1重量%、至多0.5重量%、至多0.2重量%、或基本 上0重量%的选自由c=o、s=o、o-h和coo组成的部分的组的官 能团。
[0132]
在一些实施方案中,所提供的itm(即,印刷方法)具有以下特征: 所述剥离层在其有机硅聚合物基质内含有总量为至多3重量%、至多 2重量%、至多1重量%、至多0.5重量%、至多0.2重量%、或基本 上0重量%的选自由硅烷、烷氧基、酰氨基和酰氨基-烷氧基部分组成 的组的官能团。
[0133]
在一些实施方案中,所提供的itm(即,印刷方法)具有以下特征: 所述剥离层在其有机硅聚合物基质内含有总量为至多3重量%、至多 2重量%、至多1重量%、至多0.5重量%、至多0.2重量%、或基本 上0重量%的选自由胺、铵、醛、so2、so3、so4、po3、po4和c-o-c 组成的组的官能团。
[0134]
在一些实施方案中,所提供的itm(即,印刷方法)具有以下特征: 所述加成固化的有机硅材料具有由乙烯基官能的有机硅构成的结构。
[0135]
在一些实施方案中,所提供的itm(即,印刷方法)具有以下特征: 所述加成固化的有机硅材料包含“mq”型的极性基团。
[0136]
在一些实施方案中,所提供的itm(即,印刷方法)具有以下特征: 所述油墨接收表面的所述总表面能使用owens-wendt表面能模型评 价。
[0137]
在一些实施方案中,所提供的itm(即,印刷方法)具有以下特征: 所述10秒dca为至多108
°
、至多106
°
、至多103
°
、至多100
°
、至 多96
°
、至多92
°
、或至多88
°
,任选地,至少60
°
、至少65
°
、至少70
°
、 至少75
°
、至少78
°
、至少80
°
、至少82
°
、至少84
°
、或至少86
°
,且 进一步任选地,在60
°
至108
°
、65
°
至105
°
、70
°
至105
°
、70
°
至100
°
、 70
°
至96
°
、70
°
至92
°
、75
°
至105
°
、75
°
至100
°
、80
°
至105
°
、80
°
至 100
°
、85
°
至105
°
、或85
°
至100
°
的范围内。
[0138]
在一些实施方案中,所提供的itm(即,印刷方法)具有以下特征: 所述油墨接收表面适于对于沉积在所述油墨接收表面上的所述蒸馏 水滴,所述70秒动态接触角(dca)和所述10秒dca之间的所述差 异为至少7
°
、至少8
°
、至少10
°
、或至少12
°
,任选地,至多25
°
、至 多22
°
、至多20
°
、至多18
°
、或至多17
°
,且进一步任选地,在6
°
至 25
°
、6
°
至22
°
、6
°
至20
°
、6
°
至18
°
、6
°
至17
°
、7
°
至25
°
、7
°
至20
°
、 7
°
至17
°
、8
°
至25
°
、8
°
至22
°
、18
°
至20
°
、8
°
至18
°
、8
°
至17
°
、10
°ꢀ
至25
°
、10
°
至22
°
、10
°
至20
°
、10
°
至18
°
、或10
°
至17
°
的范围内。
[0139]
在一些实施方案中,所述油墨接收表面适于对于沉积在所述油墨 接收表面上的所述蒸馏水滴,所述70秒dca为至多92
°
、至多90
°
、 至多88
°
、至多85
°
、至多82
°
、至多80
°
、至多78
°
、至多76
°
、至多 74
°
、或至多72
°
,任选地,至少55
°
、至少60
°
、至少65
°
、或至少68
°
, 且进一步任选地,在55
°
至92
°
、55
°
至90
°
、55
°
至85
°
、55
°
至80
°
、 65
°
至92
°
、65
°
至90
°
、65
°
至85
°
、65
°
至80
°
、68
°
至85
°
、68
°
至80
°
、 70
°
至92
°
、70
°
至90
°
、70
°
至85
°
、或70
°
至80
°
的范围内。
[0140]
一种印刷系统,其包括:a.中间转移构件(itm),其包括安装在 多个导辊上的柔性环形带;b.图像形成工位,其构造成在itm的表 面上形成油墨图像,第一导辊和第二导辊布置在图像形成工位的上游 和下游,以限定穿过图像形成工位的上部行程以及下部行程;b.压 印工位,itm的下部行程穿过所述压印工位,压印工位设置在图像形 成工位的下游并构造成将油墨图像从itm表面转移到基材;和d.处 理工位,其设置在压印工位的下游且在图像形成工位的上游,用于在 其下部行程在itm表面上形成液体处理制剂的均匀薄层,所述处理 工位包括:i.用液体处理制剂涂布itm的涂布机;以及ii.用于除去 过量液体以仅留下处理制剂的所需均匀薄层的涂层厚度调节组装件, 所述涂层厚度调节组装件包括在下部行程面向itm表面的圆形尖端。
[0141]
在一些实施方案中,圆形尖端是刮刀的尖端。
[0142]
在一些实施方案中,刮刀在itm表面的法向上取向。
[0143]
在一些实施方案中,圆形尖端被推向itm表面和/或反之亦然。
[0144]
在一些实施方案中,圆形尖端被具有柔软外表面的背衬辊推向 itm表面和/或反之亦然。
[0145]
在一些实施方案中,(i)背衬辊设置在环形带的闭环内部并且与 刀片相对地定位并且/或者(ii)背衬辊和圆形尖端设置在itm的下部 行程的相背对侧上。
[0146]
在一些实施方案中,背衬辊的外表面具有以下性质中的一种或多 种:(i)弹性;(ii)零记忆;(iii)在一定温度范围内保持其柔软的外表面; (iv)由聚氨酯构造。
[0147]
在一些实施方案中,所述温度范围的最大值和最小值之间的差值 为至少10℃、或至少20℃、或至少50℃和/或所述温度范围的平均值 在50℃和120℃之间。
[0148]
在一些实施方案中,背衬辊具有可压缩的表面,其当圆形尖端被 推向itm表面和/或反之亦然时被压缩,由此使得圆形尖端以穿透深 度穿透到itm中。
[0149]
在一些实施方案中,当圆形尖端被推向itm表面和/或反之亦然 时,由此使得圆形尖端以穿透深度穿透到itm中。
[0150]
在一些实施方案中,穿透深度的大小为至少1m、或至少2mm 和/或至多5mm、或至多4mm、或至多3mm。
[0151]
在一些实施方案中,圆形尖端被推向itm和/或反之亦然抵靠到 设置在圆形尖端和itm表面的面向圆形尖端的部分之间的间隙中的 液体溶液,处于力平衡下,由此使得间隙保持恒定。
[0152]
在一些实施方案中,间隙的大小调节处理制剂的所需均匀薄层的 厚度。
[0153]
在一些实施方案中,间隙和所需均匀薄层的厚度之间的比率为至 少0.1、或至少0.25、或至少0.5,和/或至多10、或至多4、或至多2。
[0154]
在一些实施方案中,(i)间隙的大小为至多2微米、或至多1微米、 或至多0.8微米、或至多0.6微米,并且/或者(ii)间隙的大小和圆形尖 端穿透itm表面的穿透深度之间的比率为至多0.01、或至多0.005、 或至多0.001、或至多0.0005。
[0155]
在一些实施方案中,将穿透深度设定为设定点值,并且调节推动 力的大小以将穿透深度保持在设定点值下。
[0156]
在一些实施方案中,圆形刮刀尖端的曲率半径为至多2mm、或 至多1.5mm、或至多1.25mm、或至多1mm。
[0157]
在一些实施方案中,用于涂布itm的涂布机选自由(i)喷雾装置 和(ii)定位在itm下部行程下方的润湿托盘,在所述润湿托盘中放置 一定量的液体处理制剂。
[0158]
在一些实施方案中,所述系统包括定位在压印工位下游且在调理 工位上游的清洁工位,所述清洁工位用于在将油墨图像转移到基材上 之后除去保留在itm表面上的残留材料。
[0159]
在一些实施方案中,刮刀是安装在转动架圆周上的多个刮刀中的 一个,所述转动架可旋转以便于更换被推向表面的刮刀。
[0160]
在一些实施方案中,转动架圆周上的刀片的间距使得在转动架旋 转以更换刮刀期间,被更换的刀片在更换刀片开始起作用之前不停止 工作。
[0161]
在一些实施方案中,刀片清洁装置设置在转动架附近,以除去粘 附到当前不起作用的刮刀上的任何沉积物。
[0162]
在一些实施方案中,刀片清洁装置设置在转动架附近,以除去粘 附到当前不起作
用的刮刀上的任何沉积物。
[0163]
在一些实施方案中,清洁装置是旋转刷。
[0164]
一种印刷方法包括:a.提供水性油墨、水性处理制剂和具有剥 离表面的中间转移构件(itm);b.将水性处理制剂施加到itm的剥离 表面上以在其上形成湿处理层;c.使湿处理层经受干燥处理以由湿 处理层且在itm上形成干燥处理膜;d.将水性油墨液滴沉积到干燥 处理膜上,以在其上形成油墨图像;e.干燥油墨图像以在itm的剥 离表面上留下油墨图像残留物;以及f.通过itm和基材之间的压力 接触将油墨图像残留物转移到印刷基材上。
[0165]
在一些实施方案中,油墨图像残留物连同干燥处理膜的非印刷区 域转移到印刷基材上。
[0166]
在一些实施方案中,在转移期间和/或紧接其后,干燥处理膜将 非印刷区域机械连接和/或粘合到油墨图像残留物上。
[0167]
在一些实施方案中,在油墨图像残留物之后,立即使干燥处理膜 在多个不同的基材驻留墨点上连续。
[0168]
在一些实施方案中,至少itm的剥离表面具有至多50、或至多 45、或至多40、或至多35、或至多30、或至多25、或至多20、或 至多15的肖氏a硬度。
[0169]
在一些实施方案中,itm呈安装在多个辊上的环形带的形式,湿 处理层通过在上游辊和下游辊之间的辊间位置处施加压力(例如,在 法线方向上)到itm的表面而形成。
[0170]
在一些实施方案中,(i)在itm处于运转中时将水性处理制剂施 加到itm,由此使得其至少一部分或多部分以至少0.5米/秒、或至少 1米/秒、或至少1.5米/秒、或者至少2米/秒、或至少2.5米/秒、或 至少3米/秒的速度移动,和(ii)将水性处理制剂施加到itm的一个或 多个运转中的部分以在其上形成湿处理层。
[0171]
在一些实施方案中,湿处理层通过从曲率半径为至多5mm、或 至多3mm、或至多2.5mm、或至多2mm、或至多1.75mm、或至 多1.5mm、或至多1.25mm、或至多1mm的高度圆形的表面向itm 施加力而形成。
[0172]
在一些实施方案中,高度圆形的表面是刮刀的表面。
[0173]
在一些实施方案中,刮刀沿交叉印刷方向取向并且以沿交叉印刷 方向至少250g/cm、或至少350g/cm、或至少400gm/cm,和/或至多 1kg/cm、或至多750g/cm、或至多600g/cm的力密度推向itm。
[0174]
在一些实施方案中,刮刀由布氏硬度超过100的耐磨材料形成。
[0175]
在一些实施方案中,刮刀是光滑的并且/或者具有规则的圆柱形 表面。
[0176]
在一些实施方案中,刮刀的表面粗糙度ra为至多几微米、或至 多1微米、或至多0.5微米。
[0177]
在一些实施方案中,刮刀是安装在转动架上的多个刮刀中的一 个,所述转动架可旋转以允许快速更换与itm的表面相互作用的刮 刀。
[0178]
在一些实施方案中,转动架上的刀片的间距使得在转动架旋转以 更换刮刀期间,被更换的刀片在更换刀片开始与itm相互作用之前 不停止与itm相互作用。
[0179]
在一些实施方案中,清洁装置如旋转刷在转动架附近设置到至少 一个刮刀的圆形边缘,所述刮刀当前不与itm相互作用。
[0180]
在一些实施方案中,其中在将水性处理溶液施加到itm的剥离 表面之前,洗涤itm
的剥离表面以在完成先前的印刷循环之后除去 保留在剥离表面上的任何处理膜。
[0181]
在一些实施方案中,使用水性处理溶液执行itm的剥离表面的 洗涤,以溶解剥离层上的任何干燥处理膜。
[0182]
在一些实施方案中,湿处理层的厚度为至多2μ、或至多1.5μ、 或至多1μ、或至多0.9μ、或至多0.8μ、或至多0.7μ、或至多0.6μ、 或至多0.5μ、或至多0.5μ、或至多0.4μ、或至多0.3μ、或至多0.2μ、 或至多0.15μ。
[0183]
在一些实施方案中,湿处理层具有均匀的厚度。
[0184]
在一些实施方案中,在宽度为至少w cm且长度为至少l cm的矩 形上,整个矩形被湿处理膜覆盖,由此使得湿处理膜的厚度自矩形内 平均厚度值偏差不超过50%、或不超过40%、或不超过30%、或不 超过20%、或不超过10%、或不超过5%、或不超过2.5%、或不超过 1%,其中(i)w的值为至少10、或至少20、或至少30,和/或至多100、 或至多80、或至多60,并且(ii)l的值为至少50、或至少100、或至 少250、或至少500、或至少1000。
[0185]
在一些实施方案中,i.薄湿处理层的形成包括在强速度梯度(ivg) 位置产生水性处理溶液的速度梯度,所述位置(a)通常自itm的剥离 表面移位(例如,至多3微米、或至多2微米、或至多1微米)和/或(b) 在施加器和施加器的剥离表面之间;以及ii.在ivg位置处,速度梯 度的大小等于或超过vg值,所述vg值为至少106sec-1
、或至少2
×
10
6 sec-1
、或至少4
×
106sec-1
、或至少5
×
106sec-1
、或至少7.5
×
106sec-1
、 或至少107sec-1
、或至少2
×
107sec-1
、或至少4
×
107sec-1
、或至少5
×
10
7 sec-1
、或至少7.5
×
107sec-1

[0186]
在一些实施方案中,速度梯度沿印刷方向定位,由此使得:i.在 ivg位置上游的上游位置处,最大速度梯度为ivg位置处的速度梯 度值的至多x%;ii.在ivg位置下游的下游位置处,最大速度梯度为 ivg位置处的速度梯度值的至多x%;iii.x的值为至多50、或至多30、 或至多20、或至多10;并且/或者iv.上游位置和下游位置各自沿印 刷方向从ivg位置位移至多至多2cm、或至多1.5cm、或至多1.25 cm、或至多1cm、或至多9mm、或至多8mm、或至多7.5mm、或 至多7mm、或至多6mm、或至多5mm。
[0187]
在一些实施方案中,处理溶液的干燥足够快地执行以防止成珠并 留下厚度(例如,基本均匀的厚度)为至多200nm、或至多150nm、 或至多120nm、或至多100nm、或至多80nm、或至多70nm、或至 多60nm、或至多50nm、或至多40nm、或至多30nm的连续亲水 性和内聚性的聚合物处理膜。
[0188]
然而,在不同的实施方案中,即使干燥处理膜极其薄,它也比单 层或单层型构造体厚。因此,在不同的实施方案中,干燥处理层的厚 度可以为至少20纳米、或至少30纳米、或至少40纳米、或至少50 纳米。在一些实施方案中,提供这样的“本体”(即,最小厚度特征-例 如连同下面描述的一种或多种其他特征)有助于形成具有内聚性和/或 弹性的干燥处理膜-这可以在步骤s117中使用,其中期望干燥处理膜 (即,在那个阶段,在其上承载干燥的油墨图像)在从itm转移到基材 时保持其结构完整性。
[0189]
在一些实施方案中,其上沉积墨滴的干燥处理膜的厚度为至多 200nm、或至多100nm、或至多50nm、或至多30nm。
[0190]
在一些实施方案中,其上沉积墨滴的干燥处理膜的厚度为至少 15nm、或至少20m、或至少30nm、或至少50nm、或至少75nm。
[0191]
在一些实施方案中,干燥处理膜在itm的剥离表面的整个矩形 上是连续的,其中
所述矩形具有至少w cm的宽度和至少l cm的长度, 其中(i)w的值为至少10、或至少20、或至少30,和/或至多100、或 至多80、或至多60,且(ii)l的值为至少50、或至少100、或至少250、 或至少500、或至少1000。
[0192]
在一些实施方案中,干燥处理膜是连续的,由此使得对于矩形的 至少50%、或至少75%、或至少90%、或至少95%、或至少99%、 或100%的面积,干燥处理膜的厚度自矩形内的平均厚度值偏离不超 过50%、或不超过40%、或不超过30%、或不超过20%、或不超过 10%、或超过不5%、或不超过2.5%、或不超过1%。
[0193]
在一些实施方案中,在湿处理层的干燥处理期间,其动态粘度在 至多1秒、或至多500毫秒、或至多250毫秒、或至多150毫秒、或 至多100毫秒、或至多75毫秒、或至多50毫秒、或至多25毫秒、 或至多15毫秒、或至多10毫秒的时间段内增加至少100倍、或至少 500倍、或至少1000倍、或至少2500倍、或至少5000倍、或至少 10,000倍、或至少25,000倍。
[0194]
在一些实施方案中,干燥处理膜的液体含量为至多10重量%、 或至多7.5重量%、或至多5重量%、或至多2.5重量%、或至多1.5 重量%、或至多1重量%。
[0195]
在一些实施方案中,干燥处理除去湿处理层中至少80重量%、 或至少90重量%、或至少95重量%的水(例如,在至多1秒、或至多 0.5秒、或至多100毫秒、或至多50毫秒、或至多25毫秒、或至多 10毫秒的时间段内)以形成干燥处理膜。
[0196]
在一些实施方案中,干燥处理除去湿处理层的至少80重量%、 或至少90重量%、或至少95重量%的60摄氏度/1大气压液体以形 成干燥处理膜。
[0197]
在一些实施方案中,其上沉积水性墨滴的干燥处理膜的表面(例 如,上表面)的特征在于平均粗糙度r
a
(常用的一维平均粗糙度参数) 为至多30纳米、或至多25纳米、或至多20纳米、或至多18纳米、 或至多16纳米、或至多15纳米、或至多14纳米、或至多12纳米、 或至多10纳米、或至多9纳米、或至多8纳米、或至多7纳米、或 至多5纳米,和/或至少3纳米、或至少5纳米。
[0198]
在一些实施方案中,其上沉积水性墨滴的干燥处理膜和干燥处理 膜的表面(例如,上表面)通过干燥处理层的(i)平均粗糙度r
a
和(ii)厚度 之间的无量纲比率表征,其中所述无量纲比率为至少0.02、或至少 0.03、或至少0.04、或至少0.05、或至少0.06、或至少0.07、或至少 0.08、或至少0.09、或至少0.10、或至少0.11、或至少0.12、或至少 0.13、或至少0.14、或至少0.15、或至少0.16、或至少0.17、或至少 0.18、或至少0.19、或至少0.2。
[0199]
在一些实施方案中,其上沉积水性墨滴的干燥处理膜和所述干燥 处理膜的表面(例如,上表面)通过干燥处理层的(i)平均粗糙度r
a
和(ii) 厚度之间的无量纲比率表征,其中所述无量纲比率为至多0.5、至多 0.4、至多0.3、至多0.25、至多0.2、至多0.15、或至多0.1,并且任 选地,至少0.02、或至少0.03、或至少0.04、或至少0.05、或至少 0.06、或至少0.07、或至少0.08。
[0200]
在一些实施方案中,在干燥时,所述干燥处理膜是连续的。
[0201]
在一些实施方案中,水性处理制剂以溶液的形式提供。
[0202]
在一些实施方案中,水性处理制剂以分散体的形式提供。
[0203]
在一些实施方案中,其中水性油墨的固体(例如,纳米颜料和/或 树脂)迁移到干燥处理膜的本体中以与驻留在干燥处理膜内的季铵盐 相互作用(例如,与其结合)(例如,以促进液滴铺展)。
[0204]
在一些实施方案中,基材选自由未涂布的纤维印刷基材、商品涂 布的纤维印刷基材和塑料印刷基材组成的组。
[0205]
在一些实施方案中,印刷基材是纸,任选地选自由证券纸、未涂 布的胶版纸、涂布的胶版纸、复印纸、磨木纸、涂布的磨木纸、不含 磨木浆的纸、涂布的不含磨木浆的纸和激光纸组成的纸组。
[0206]
在一些实施方案中,转移是在至多120℃、或至多120℃、或至 多100℃、或至多90℃、或至多80℃的转移温度下执行。
[0207]
在一些实施方案中,水性油墨的固体(例如,纳米颜料和/或树脂) 迁移到干燥处理膜的本体中以与驻留在干燥处理膜内的季铵盐相互 作用(例如,与其结合)。
[0208]
在一些实施方案中,执行所述方法使得形成油墨基材驻留墨点的 墨点集ids。
[0209]
在一些实施方案中,执行所述方法使得沉积到itm驻留的干燥 处理膜上的水性墨滴的多个液滴dp形成油墨基材驻留墨点的墨点集 ids,由此使得在(i)多个液滴dp的每个给定液滴和(ii)墨点集的相应 给定基材驻留墨点之间存在对应性,由此使得给定液滴产生和/或演 变成给定基材驻留的墨点。
[0210]
在一些实施方案中,执行所述方法使得在沉积期间,每当多个液 滴中的液滴与itm上的干燥处理膜碰撞时,碰撞液滴的动能使液滴 变形。
[0211]
在一些实施方案中,执行所述方法使得:(i)每个变形液滴在itm 表面上的最大冲击半径具有最大冲击半径值r
最大冲击
和(ii)在冲击之后 和/或在转移期间和/或在转移之后,物理化学力使变形的液滴或由此 得到的点铺展,由此使得基材驻留的墨点集ids的每个墨点具有干点 半径r
基材上的干点
;(iii)对于多个液滴的每个液滴和墨点集ids的对应墨 点,在
[0212]
i.基材驻留干点半径r
基材上的干点
;和
[0213]
ii.变形液滴的最大冲击半径值r
最大冲击

[0214]
之间的比率为至少1、或至少1.01、或至少1.02、或至少1.03、或至 少1.04、或至少1.05、或至少1.1、或至少1.15、或至少1.2、或至少 1.25、或至少1.3、或至少1.35、或在至少1.4、或至少1.45、或至少 1.5,并且任选地,至多2、至多1.8、至多1.7、至多1.6、或至多1.55。
[0215]
在一些实施方案中,执行所述方法使得:i.沉积到itm驻留的 干燥处理膜上的液滴的多个液滴dp产生基材驻留墨点的墨点集 ids(即,固定地粘附到顶部基材表面),多个液滴dp的每个液滴对应 于墨点集ids的不同的对应基材驻留墨点;ii.根据喷射参数,将多 个液滴dp的每个墨滴沉积到基材上;iii.喷射参数连同多个液滴dp 的墨滴的物理化学性质共同限定喷墨纸点半径r
直接喷射到喷墨纸上,理论
,其为 墨滴直接喷墨到喷墨纸上而不是喷墨到干燥处理膜上获得的墨点的 半径;并且iv.(a)墨点集ids的墨点的干点半径r
在基材上的干点
和(b)喷 墨纸点半径r
直接喷射到喷墨纸上,理论
之间的比率为至少1、或至少1.01、或至 少1.02、或至少1.03、或至少1.04、或至少1.05、或至少1.1、或至 少1.15、或至少1.2、或至少1.25、或至少1.3、或至少1.35、或至少 1.4、或至少1.45、或至少1.5,并且任选地,至多2、至多1.8、至多 1.7、至多1.6、或至多1.55。
[0216]
在一些实施方案中,墨点集的基数为至少5、或至少10、或至少 20、或至少50、或至少100,墨点集的每个墨点在基材上是不同的。
[0217]
在一些实施方案中,执行所述方法使得墨点集的墨点包含在投影 在印刷基材上
的方形几何投影内,所述墨点集的每个墨点都被固定地 粘附到印刷基材的表面上,所述方形几何投影内的所有所述墨点都被 计为墨点集ids的单独成员。
[0218]
在一些实施方案中,执行所述方法使得:所述墨点中的每一个包 含分散在有机聚合物树脂中的至少一种着色剂,所述点中的每一个的 平均厚度小于2,000nm,且直径为5微米至300微米。
[0219]
在一些实施方案中,执行所述方法使得:所述墨点中的每个墨点 具有大致凸面形状,其中自凸度的偏差(dc

)由下式定义:dc

= 1-aa/csa,aa是所述点的计算投影面积,所述区域大致平行于所 述印刷基材设置;并且csa是凸面形状的表面积,其最小限度地界 定所述投影区域的轮廓;其中自所述墨点集的凸度的平均偏差(dc
点平均值
)为至多0.05、至多0.04、至多0.03、至多0.025、至多0.022、至 多0.02、至多0.018、至多0.017、至多0.016、至多0.015、或至多 0.014。
[0220]
在一些实施方案中,执行所述方法使得:其中每个墨点含有分散 在有机聚合物树脂中的至少一种着色剂,每个所述墨点覆盖基材的顶 部表面的连续区域;每个所述墨点完全设置在所述连续区域上方,由 此使得(i)向所述顶部基材表面向下延伸的投影垂直线在遇到所述顶 部基材表面之前在所述连续区域中的每个点处首先与所述墨点相遇; 并且/或者(ii)每个所述墨点具有15微米至300微米的直径;并且/或 者(iii)所述墨点中的每一个具有至多1,800nm的平均厚度;所述墨点 中的每一个的特征在于由下式定义的无量纲纵横比(r
纵横
):r
纵横
=d 点
/h

,其中d

是所述直径;且h

是所述平均厚度;并且/或者(iv) 所述纵横比为至少50、或至少60、或至少75、或至少95、或至少 110、或至少120、或至少135、或至少150、或至少170、或至少180、 或至少190、或至少200、或至少220、或至少240、或至少260、或 至少280、或至少300。
[0221]
在一些实施方案中,执行所述方法使得:所述纵横比为至多400、 至多350、或至多325。
[0222]
在一些实施方案中,执行所述方法使得:每个墨点含有分散在有 机聚合物树脂中的至少一种着色剂,每个所述墨点覆盖基材的顶部表 面的连续区域;每个所述墨点完全设置在所述连续区域上方,由此使 得(i)向所述顶部基材表面向下延伸的投影垂直线在遇到所述顶部基 材表面之前在所述连续区域中的每个点处首先与所述墨点相遇;并且 /或者(ii)每个所述墨点具有15微米至300微米的直径;并且/或者(iii) 所述墨点中的每一个具有至多1,800nm的平均厚度;所述墨点中的 每一个的特征在于由下式定义的无量纲纵横比(r
纵横
):r
纵横
=d

/h

, 其中d

是所述直径;且h

是所述平均厚度;并且/或者(iv)所述纵横 比在140至400、150至300、160至300、180至300、200至300、 210至300、220至300、230至300、或240至300的范围内。
[0223]
在一些实施方案中,执行所述方法使得:墨滴集ids的所述墨点 中的至少一个(或至少大部分或全部)含有小于2%的电荷导向剂。
[0224]
在一些实施方案中,执行所述方法使得:墨滴集ids的所述墨点 中的至少一个(或至少大部分或全部)不含电荷导向剂。
[0225]
在一些实施方案中,执行所述方法使得:墨点集ids的所述墨点 中的至少一个(或至少大部分或全部)具有至多至多1,500nm、或至多 1000nm、或至多800nm、或至多600nm、或至多400nm、或至多 350nm、或至多300nm、或至多250nm的厚度。
[0226]
在一些实施方案中,执行所述方法使得:墨滴集ids的所述墨点 中的至少一个(或至少大部分或全部)含有至少1.2重量%的所述着色 剂。
[0227]
在一些实施方案中,执行所述方法使得:墨滴集ids的所述墨点 中的至少一个(或至少大部分或全部)含有至少5重量%的所述树脂。
[0228]
在一些实施方案中,执行所述方法使得:墨点集ids的所述墨点 中的至少一个(或至少大部分或全部)使得所述墨点内的所述着色剂和 所述树脂的总浓度为至少40%。
[0229]
在一些实施方案中,执行所述方法使得:墨点集ids的所述墨点 中的至少一个(或至少大部分或全部)使得所述墨点内所述树脂与所述 着色剂的重量比为至少1:1。
[0230]
在一些实施方案中,执行所述方法使得:墨点集ids的所述墨点 中的至少一个(或至少大部分或全部)使得在经受标准带材测试时没有 粘合失效。
[0231]
在一些实施方案中,执行所述方法使得:至少一个(或至少大部 分或全部)其中每个所述墨点的膜上表面处氮的表面浓度超过所述膜 内氮的本体浓度,所述本体浓度在所述膜上表面下至少30纳米的深 度处测量,并且其中所述表面浓度与所述本体浓度的比率为至少1.1 至1。
[0232]
在一些实施方案中,执行所述方法使得:每个所述墨点的膜上表 面的至少一个(或至少大部分或全部)表现出在402.0
±
0.4ev下的x
-ꢀ
射线光电子能谱(xps)峰值。
[0233]
在一些实施方案中,执行所述方法使得:所述墨滴集的所述墨点 中的至少一个(或至少大部分或全部)在90℃至195℃的范围内具有在 106cp至3
·
108cp的范围内的第一动态粘度。
[0234]
在一些实施方案中,执行所述方法使得:第一动态粘度为至多 7
·
107cp。
[0235]
在一些实施方案中,执行所述方法使得:所述第一动态粘度在 106cp至108cp的范围内。
[0236]
在一些实施方案中,执行所述方法使得:所述第一动态粘度为至 少4
·
106cp。
[0237]
在一些实施方案中,执行所述方法使得:至少一个(或至少大部 分或全部)是多个连续墨点。
[0238]
在一些实施方案中,执行所述方法使得:对于至少一个(或至少 大部分或全部),点厚度为至多1,200nm、或至多1,000nm、或至多 800nm、或至多650nm、或至多500nm、或至多450nm、或至多400 nm。
[0239]
在一些实施方案中,执行所述方法使得itm是本文公开的任何 itm和/或水性处理溶液是本文公开的任何水性处理溶液。
[0240]
在一些实施方案中,水性油墨包含颜料、粘结剂、分散剂和至少 一种添加剂。
附图说明
[0241]
这里参考附图描述印刷系统的一些实施方案。通过非限制性实施 例,本描述连同附图使得本领域普通技术人员可以了解如何实施本公 开的教导。这些图是出于说明性讨论的目的,并且并非试图以比对本 公开的基本理解所必需的程度更详细地显示实施方案的结构细节。为 了清楚和简明性,附图中描绘的一些对象并未按比例绘制。
[0242]
在图中:
[0243]
图1是现有技术印刷方法的流程图;
[0244]
图2和12是根据本发明的一些实施方案的印刷过程的流程图;
[0245]
图3a-3d、4a-4b、5、6-9、10a-10b和11a-11c示出印刷系统 或其组件;
[0246]
图11d示出作为位置的函数的剪切强度;
[0247]
图13a-13e示意性地描述墨滴沉积在itm(例如,其剥离表面) 上的过程;
[0248]
图14a-14b提供根据本发明生成的干燥处理膜的仪器绘制的形 貌特征图;
[0249]
图15a-15d示出纸基材上的墨点的一些实例;
[0250]
图16示意性地显示穿过载体的截面;
[0251]
图17至21示意性地表现出根据本发明方法的制造itm的不同 阶段;
[0252]
图22是在安装在印刷系统中之后穿过完成的itm的剖视图;
[0253]
图23a和23b示意性地示出穿过根据现有技术制备的剥离层的 横截面;
[0254]
图23c示意性地示出穿过根据本发明方法制备的剥离层的横截 面;
[0255]
图24a至24d示意性地展示一种设备,其中可以实现本发明方 法的一些实施方案,示出不同的制造阶段;
[0256]
图25a-25c是印刷到本发明的itm的剥离层上的各种油墨图案 的图像,其中剥离层相对于pet载体表面固化;以及
[0257]
图26a-26c是印刷到现有技术的itm的剥离层上的各种油墨图 案的图像,其中剥离层是空气固化的。
具体实施方式
[0258]
本文仅通过举例的方式并参考附图来描述本发明。现在详细地 具体参考附图,应强调的是,所示详情仅作为举例并且仅出于说明 性讨论本发明的优选实施方案的目的,并且所述详情是为了提供相 信是对本发明的原理和概念方面的最适用且最易理解的描述而呈 现。就这一点而言,不再试图与对于基本理解本发明所必需相比更 详细地示出本发明的结构细节,参考附图进行的描述使得本领域的 技术人员明白如何可在实践中实施本发明的若干形式。在整个附图 中,相同参考字符通常用于表示相同的元件。
[0259]
定义
[0260]
在本申请内,以下术语应理解为具有以下含义:
[0261]
a)术语“后退接触角”或“rca”是指使用dataphysics oca15 pro 接触角测量装置或类似的基于视频的光学接触角测量系统使用液滴 形状法测量的后退接触角。相似的“前进接触角”或“aca”是指基本上 以相同方式测量的前进接触角。
[0262]
b)术语“标准老化工序”是指在标准对流烘箱中在160℃下对每 个测试的剥离层执行2小时的加速老化方案。
[0263]
c)术语“标准空气固化”是指用于固化剥离层的常规固化方法,其 中,在剥离层的固化期间,剥离层表面(或“油墨接收表面”)暴露于空 气中。
[0264]
d)术语“本体疏水性”由设置在剥离层内表面上的蒸馏水滴的后 退接触角表征,所述内表面通过暴露剥离层内固化的有机硅材料的区 域而形成。
[0265]
e)术语“图像转移构件”或“中间转移构件”或“转移构件”是指印 刷系统的组件,在所述组件上油墨最初由印刷头例如通过喷墨头施 加,并且随后将喷射的图像转移到另一个或多个基材,通常是最终的 印刷基材。
[0266]
f)术语“毯子”是指可以安装在印刷装置内以在两个或更多个辊 上形成带状结构的柔性转移构件,其中至少一个辊能够旋转并移动毯 子(例如,通过移动其带)以绕辊行进。
[0267]
g)关于诸如油墨图像或油墨残留物的物体的术语“在剥离表面 上”是指由所述剥离表面支撑和/或在所述剥离表面上方。所述术语“在 剥离表面上”未必意味着油墨图像或油墨残留物和剥离表面之间的直 接接触。
[0268]
h)关于水性处理制剂内的特定表面活性剂的术语“具有足够高 以增加水性处理制剂的静态表面张力的静态表面张力”等通过添加额 外量或等分试样的特定表面活性剂到制剂中并比较制剂的所得静态 表面张力与在添加那些等分试样之前制剂的静态表面张力来评价。
[0269]
i)术语“液体吸湿剂”是指吸湿剂,其在25℃至90℃的范围内的 至少一种温度下为液体,并且在纯态和90℃下具有至多0.05ata,且 更通常至多0.02ata、至多0.01ata、或至多0.003ata的蒸气压。术语
ꢀ“
液体吸湿剂”具体是指诸如甘油的材料。
[0270]
j)术语“疏水性”和“亲水性”等可以以相对意义使用,并且并非绝 对意义。
[0271]
k)术语

(处理)制剂’是指溶液或分散体。
[0272]
l)现在定义x摄氏度的蒸发负荷,其中x是正数。当溶液在x摄 氏度下为y%固体重量和z%液体重量时,溶液的

x-摄氏度蒸发负荷
’ꢀ
为z/y比。

蒸发负荷’的单位是“溶剂重量/总溶质重量”。对于本公开, 蒸发负荷总是在大气压下定义。对于本公开,

x

的默认值是60摄氏 度-没有指定温度的前缀的术语

蒸发负荷’是指在大气压下的60摄氏 度蒸发负荷。
[0273]
m)当itm的一部分以v米/秒的速度运转时,这意味着毯子itm 的一部分沿平行于其局部表面/平面的方向以至少v米/秒的速度-例如 相对于固定的施加器移动。
[0274]
n)术语

静态表面张力’是指在25℃和大气压下的静态表面张力。
[0275]
o)术语湿层的

厚度’定义如下。当一定体积vol的材料用湿层覆 盖具有面积sa的表面的表面区域时,假设湿层的厚度为vol/sa。
[0276]
p)术语干膜的

厚度’定义如下。当一定体积vol的x重量%液体 的材料湿润或覆盖表面的表面区域sa,并且所有液体被蒸发掉以将 湿层转化为干膜时,假定干膜的厚度为
[0277]
vol/ρ
湿层
(100-x)/()sa
·
ρ
干层
)
[0278]
其中ρ
湿层
是湿层的比重且ρ
干层
是干层的比重。
[0279]
q)术语

连续湿层’是指覆盖凸面区域而在凸面区域的周边内没 有任何裸露的子区域的连续湿层。
[0280]
r)术语

连续薄干燥膜’是指覆盖凸面区域而在凸面区域的周边 内没有任何不连续性的连续干燥膜。
[0281]
s)术语

内聚膜/拉伸强度’是指当从粘附其的表面上剥离时保持 在一起的构造体-即当从表面剥离时,

内聚膜’保持其结构完整性并且 被作为表皮剥离,而不是分裂成小块。
[0282]
t)术语

法向施加的力’是指在法线方向上具有至少一个分量的 力
--
并且任选地,

法向施加的’力可以在其他方向上具有附加分量(例 如,沿着力施加到的表面)。
[0283]
u)除非另有说明,否则液体(例如,处理制剂)的物理性质如粘度 和表面张力是指
25℃下的性质。
[0284]
v)除非另有说明,否则

浓度’是指以重量计-即,制剂组分的重 量/制剂总重量。
[0285]
图2的讨论
[0286]
图2是通过水性油墨间接印刷到中间转移构件(itm)的有机硅基 剥离后续表面上的方法的流程图。在一些实施方案中,图2的方法(或 其步骤的任何组合)可以使用图3a-3d、4a-4b、5-9、10a-10b和 11a-11c中公开的设备(或其一个或多个组件)来执行。特定地讲并且 如下面将讨论的,本发明的实施方案涉及可用于在大面积的itm上 和/或以高印刷速度生成均匀亚微米厚度的湿处理层的方法和设备。
[0287]
在不同的实施方案中,可以执行图2以生成油墨图像,所述油墨 图像由以下特征的任何组合表征:均匀且受控的点增益、良好且均匀 的印刷光泽以及由于具有一致的点凸度/或明确定义的边界的高质量 点而具有良好的图像质量。
[0288]
步骤s201-s205涉及在图2的印刷过程中使用的成分或组分或消 耗品,而步骤s209-s225涉及过程本身。
[0289]
简而言之,图2的步骤如下:在步骤s201和s205中,提供itm(即, 包括有机硅基剥离层表面)和水性处理制剂(例如,溶液),其各自都具 有下面讨论的特定性质。在步骤s209中,将水性处理制剂施加到itm 的剥离层表面上,以在其上形成湿处理层。在步骤s213中,使湿处 理层经受干燥处理,由此在itm上形成干燥处理膜。在步骤s217中, 将水性油墨的液滴沉积到所述干燥处理膜上,以在itm表面上形成 油墨图像。在步骤s221中,干燥所述油墨图像以在itm表面上留下 油墨图像残留物,并且在步骤s225中,将所述油墨图像残留物转移 到印刷基材上。
[0290]
本发明的实施方案涉及用于实现点增益、图像光泽和点质量的潜 在竞争目标的方法、装置和套件,优选地在高印刷速度至关重要的生 产环境中。根据一些实施方案,本发明人已经发现,执行图2的方法 是有用的,由此使得在步骤s213中形成的干燥处理膜非常薄(例如, 至多150纳米、或至多120纳米、或至多100纳米、或至多80纳米、 或至多70纳米、或至多60纳米、或至多50纳米,并且任选地,至 少20纳米或至少30纳米)和/或在大面积上连续和/或由非常光滑的上 表面和/或富含季铵盐(例如,以促进点增益)和/或具有促进从itm到 基材的良好转移的性质(即,膜本身或膜相对于itm表面的性质)表 征。
[0291]
例如,较厚的处理膜可能对其光泽或均匀性产生负面影响,因为 在转移后,干燥的油墨残留物可能驻留在处理膜下方和在基材表面 上。因此,可以优选生成非常薄的处理膜。
[0292]
例如,处理膜的不连续性和/或不同厚度的处理膜可以在基材上 产生不均匀光泽的图像,或者可以生成在转移到基材时失去其机械完 整性的油墨图像残留物(在步骤s113中)。因此,可能优选生成在大 面积上连续的处理膜-优选地,内聚性足以在印刷基材上保持结构完 整性和/或具有热流变性质,因此处理膜在75摄氏度和150摄氏度之 间的转移温度下是发粘的。
[0293]
例如,在干燥处理膜中存在季铵盐可以促进墨滴的铺展,但未必 是均匀的液滴铺展。然而,(i)干燥处理膜中的高浓度季铵盐和(ii)具有 非常光滑的上表面的均匀厚度的处理膜的组合可以促进均匀的墨滴 铺展。
[0294]
本发明的实施方案涉及用于同时实现这些结果的技术,即使它们 需要潜在的竞
争目标。例如,要求处理膜非常薄使得形成在大面积上 连续和/或具有足够内聚性以便良好地转移到基材和/或具有非常光滑 且均匀的上表面的处理膜更具挑战性。
[0295]
步骤s201的讨论
[0296]
尽管步骤s201中提供的itm具有有机硅基剥离层,但其剥离表 面可以比许多常规有机硅基剥离层更不疏水或明显更不疏水。所述结 构性质可以以各种方式测量和表征。
[0297]
例如,如图2的步骤s201所示,中间转移构件(itm)包括有机硅 基剥离层表面,其具有足够的亲水性以满足以下性质中的至少一种:(i)沉积在有机硅基剥离层表面上的蒸馏水滴的后退接触角为至多 60
°
;(ii)沉积在有机硅基剥离层表面上的蒸馏水滴的10-秒动态接触角 (dca)为至多108
°

[0298]
可以采用许多用于降低有机硅基剥离层的疏水性的技术中的任 何一种。
[0299]
在一些实施方案中,将极性官能团引入有机硅基剥离层中和/或 在有机硅基剥离层中产生。在一个实施例中,可以将官能团加成到预 聚合物批料中(例如,溶液中的单体)-这些官能团在固化时可以变成有 机硅聚合物网络的组成部分。另选地或另外地,有机硅基剥离层经过 预处理(例如,通过电晕放电,或通过电子束),从而增加其表面能。
[0300]
另选地,可以制造有机硅基剥离层以具有降低的疏水性,即使在 基本上不含官能团时也是如此。在一个实施例中,剥离层的有机硅聚 合物主链可以被构造成使得其极性基团(例如,o-si-o)在通常在itm 表面的局部平面的法向方向上取向并且

向上’面向剥离层表面。
[0301]
迄今为止,本发明人认为前一段落的技术可以提供优异的图像转 移(步骤s225)。
[0302]
图2的步骤s205的讨论
[0303]
步骤s205中提供的水性处理制剂的一个特征是水性处理制剂的 静态表面张力在20达因/厘米和40达因/厘米的范围内。例如,水性 处理制剂包含一种或多种表面活性剂。
[0304]
因此,步骤s205的水性处理制剂不如许多常规处理溶液亲水, 并且亲水性显著低于水。
[0305]
在一些实施方案中,(i)具有降低的疏水性的有机硅基剥离层(步 骤s201)和(ii)具有降低的亲水性的水性处理制剂的组合减少(但未必 消除)促进常规水性处理溶液的成珠的表面张力效应。
[0306]
除了在20达因/厘米和40达因/厘米的范围内的静态表面张力之 外,步骤s205中提供的水性处理制剂具有以下性质:
[0307]
a.水性处理制剂包含至少3重量%的季铵盐。这可以用于确保干 燥处理膜(即,步骤s217中生成)富含季铵盐,这可以用于促进良好 的点增益;
[0308]
b.水性处理制剂包含至少1重量%(例如,至少1.5重量%、或至 少2重量%、或至少3重量%)的至少一种水溶性聚合物,所述水溶性 聚合物在25℃下在水中的溶解度为至少5%。这可以用于促进在干燥 处理膜(在步骤s217中生成)中形成聚合物膜或基质,其具有足够的 内聚性以在步骤225中实现良好的转移。
[0309]
c.25℃动态粘度为至少10cp。如下所讨论,相信升高的粘度可 用于抵消任何表面张力驱动的成珠趋势。
[0310]
d.按重量计至多8:1(例如,至多7:1、或至多6:1、或至多5:1、 或至多4:1)的60℃蒸发负荷。因此,相对于具有较高蒸发负荷的常规 处理制剂,所述溶液具有低比热容。此
外,对于水性处理溶液的特定 必需残留物厚度,并且对于递送至水性处理溶液的给定热输出,水性 处理制剂的粘度将随着蒸发而快速增加,以实现有效抵消表面张力的 高绝对粘度。
[0311]
在物理上,与具有较低粘度的流体相比,更难以诱导具有较高粘 度的流体流动
--
即,为了诱导具有较高粘度的流体的流动,需要更大 的驱动力。至少适度的初始粘度(即,25℃动态粘度为至少10cp)和在 itm表面上蒸发后的快速粘度增加(例如,由于低蒸发负荷)的组合确 保水性处理制剂在相对较短的时间(例如,至多1秒或至多0.5秒)内 达到相对较

高’(例如,至少10,000cp)的粘度。因此,即使存在一些 趋于成珠的热力学趋势,也可以抑制或明显减轻可能对干燥处理膜 (即,在步骤s213中形成)的性质产生负面影响的实际成珠。
[0312]
在一些实施方案中,初始水性处理制剂的25℃动态粘度可以为 至少12cp、或至少14cp-例如,在10cp至100cp、12cp至100cp、 14cp至100cp、10cp至60cp、或12cp至40cp的范围内。
[0313]
总结:以下组合:(a)剥离层具有足够的亲水性,其亲水性足以 满足下列性质中的至少一种:(i)沉积在有机硅基剥离层表面上的蒸馏 水滴的后退接触角为至多60
°
;以及(ii)沉积在有机硅基剥离层表面上 的蒸馏水滴的10-秒动态接触角(dca)为至多108
°
;(b)水性处理制剂 的静态表面张力在20达因/厘米至40达因/厘米的范围内可用于使将 引起成珠的热力学驱动力的大小最小化。另外,上述粘度相关特征可 用于抵消这种驱动力。
[0314]
驱动成珠的热力学力的大小的所述减小以及所述趋势的抵消确 保任何成珠倾向都不妨碍在步骤s209中形成具有均匀厚度的步骤 s209中的湿处理制剂层。
[0315]
在本发明的实施方案中,水性处理制剂包含含水的载液,所述水 占水性处理制剂的至少65重量%(例如,至少70重量%或至少75重 量%);
[0316]
步骤s209的讨论
[0317]
在步骤s209中,将水性处理制剂施加到itm的有机硅基剥离层 表面上,以在其上形成具有至多0.8μm(例如,至多0.7μm、或至多 0.6μm、或至多0.5μm)的厚度的湿处理层。
[0318]“湿层的厚度”如下定义:当一定体积vol的材料用湿层覆盖具有 面积sa的表面的表面区域时,假设湿层的厚度为vol/sa。
[0319]
优选地,执行步骤s209,由此使得湿处理层具有均匀的厚度并 且优选地在大面积上,例如在剥离层的整个面积上无缺陷。当湿处理 层具有亚微米厚度时,这可能特别具有挑战性。
[0320]
如上所述,有用的是水性处理制剂具有至少

适度粘度’(例如, 25℃动态粘度为至少10cp)以抵消成珠。然而,在这样的粘度下,可 能存在与获得一层均匀的亚微米厚度的水性处理制剂相关的挑战性。
[0321]
在步骤s209中,将水性处理制剂施加到有机硅基剥离层表面上, 以形成具有至多0.8μm的厚度的湿处理层。
[0322]
本发明的实施方案涉及用于施加所述湿处理层的设备和方法,由 此使得厚度优选在大面积的itm上均匀。
[0323]
在一些实施方案中,在用水性处理制剂的初始涂料涂布itm表 面之后,可以从初始涂料中除去过量的处理制剂或获得具有至多0.8 μm的均匀厚度的湿处理层。
[0324]
在一些实施方案中,这可以通过朝向itm推动高度圆形表面(例 如,刮刀的高度圆形表面)来实现,或者反之亦然。例如,高度圆形 表面的曲率半径可以为至多1.5mm、或至多1.25mm、或至多1mm。
[0325]
在高印刷速度下(例如,在itm的表面速度相对较大(例如,至少 1米/秒、或至少1.25米/秒、或至少1.5米/秒)的情况下),除去过量 的液体以形成具有亚微米厚度的处理层可能需要在高度表面和itm 之间的间隙区域中建立相对较大的速度梯度(即,剪切)(例如,所述速 度梯度在itm表面的法向上)-例如至少106sec-1
或至少2
×
106sec-1
的 速度梯度。
[0326]
如上所述,处理制剂的25℃动态粘度可以是至少10cp。即使在 较高温度下执行步骤s209,在这些较高温度下的动态粘度也可以是 至少3cp、或至少5cp、或至少10cp。因此,在本发明的一些实施 方案中,需要相对较大的力(例如,朝向itm推动高度圆形表面或反 之亦然)以实现所需的均匀亚-0.8μm(优选地)的均匀厚度。
[0327]
在一些实施方案中,圆形表面沿交叉印刷方向以至少250g/cm、 或至少350g/cm、或至少400gm/cm,和/或至多1kg/cm、或至多750 g/cm、或至多600g/cm的力密度推向itm或反之亦然。
[0328]
在一些实施方案中,湿处理层通过在施加器和itm之间施加压 力来形成,所述压力的大小为至少0.1巴、或至少0.25巴、或至少 0.35巴、或至少0.5巴,并且任选地为至多2巴、或至多1.5巴、或 至多1巴。
[0329]
步骤s213的讨论
[0330]
在步骤s213中,使湿处理层经受干燥处理,由此形成干燥处理 膜。
[0331]
例如,在湿处理层的干燥处理期间,其动态粘度在至多0.5秒或 至多0.25秒的时间段内增加至少1000倍。
[0332]
在一些实施方案中,干燥处理膜(例如,内聚聚合物处理膜)的厚 度为至多150纳米、或至多120纳米、或至多100纳米、或至多80 纳米、或至多60纳米。
[0333]
在一些实施方案中,干燥处理膜具有光滑的上表面。例如,湿处 理层的干燥处理足够快,由此使得水性处理制剂的粘度迅速增加到足 以抑制表面张力驱动的成珠,因此干燥处理膜具有光滑的上表面。
[0334]
在一些实施方案中,干燥处理膜的光滑上表面的特征在于平均粗 糙度r
a
为至多12纳米、或至多10纳米、或至多9纳米、或至多8 纳米、或至多7纳米、或至多5纳米。技术人员提到图13和随附的 讨论。
[0335]
在一些实施方案中,干燥处理膜在itm的剥离表面的整个矩形 上是连续的,其中所述矩形具有至少10cm的宽度和至少10m的长 度。
[0336]
在一些实施方案中,处理膜为透明的。
[0337]
干燥处理膜的目的之一是保护itm表面免于与沉积在处理膜上 的水性油墨液滴直接接触。然而,水性油墨液滴可以

侵蚀’干燥处理 膜的厚度,特别是在干燥处理膜很薄(例如,至多150纳米、或至多 120纳米、或至多100纳米、或至多80纳米)时。因此,在一些实施 方案中,提供的水性处理制剂(例如,在图2的步骤s205中或在图12 的步骤s95中)内水溶性聚合物的水溶性聚合物浓度为至多10重 量%、或至多8重量%、或至多6重量%、或至多5重量%。
[0338]
步骤s217-s221的讨论
[0339]
在步骤s217中,将水性油墨的液滴沉积(例如,通过墨滴沉积) 到干燥处理膜上以在itm表面上形成油墨图像。在步骤s221中,干 燥所述油墨图像以在itm表面上留下油墨图像残留物。
[0340]
例如,干燥处理膜中季铵盐的存在可用于在液滴沉积时或紧接其 后促进点铺展和/或点增益(例如,均匀的点铺展和/或点增益)
--
技术人 员提到下面参考图13a-13e的讨论。如上所述,具有均匀厚度和/或 无缺陷和/或具有非常光滑的上表面的干燥处理膜的形成(在步骤 s213中)可以有利于水性油墨在膜上表面上的均匀流动。
[0341]
步骤s225的讨论
[0342]
在步骤ss25中,将油墨图像残留物转移到基材上。例如,油墨 图像残留物可以连同干燥处理膜的非印刷区域转移到印刷基材上。
[0343]
在实施方案中,干燥处理膜具有足够的内聚性,由此使得在油墨 图像残留物的转移期间,在印刷区域和非印刷区域两者中,干燥处理 膜与itm完全分离并且与干燥的油墨图像一起转移到印刷基材上。
[0344]
在一些实施方案中,转移期间itm的温度在80℃和120℃之间 的范围内。在一些实施方案中,itm温度为至多100℃或至多90℃。 在一些实施方案中,itm温度为至少100℃、或至少110℃、或至少 120℃。
[0345]
在一些实施方案中,步骤s205中提供的水性处理溶液中水溶性 聚合物的存在有助于确保(即,通过形成聚合物膜或基质)在步骤s213 中形成的干燥处理膜在转移期间具有足够的内聚性。
[0346]
在一些实施方案中,油墨图像残留物的基材为光泽纸,例如光泽 涂布纸。
[0347]
转移可以是完美的(即,油墨图像残留物和干燥处理膜整体转移 到基材上)。另选地,转移可能不完美
--
为此,清洁工位可以清除在 s225的转移步骤之后保留在itm表面上的材料。
[0348]
图3a-3b的讨论
[0349]
图3a是根据本发明的一些实施方案的间接印刷的系统的示意 图。图3a的系统包括中间转移构件(itm)210,其包括安装在多个导 辊232、240、250、251、253、242上的柔性环形带。在其他实施例(未 示出)中,itm 220是转筒或包裹在转筒上的带。
[0350]
在图3a的实施例中,itm 210(即,其带)沿顺时针方向移动。带 移动的方向限定上游方向和下游方向。辊242、240分别定位在图像 形成工位212的上游和下游-因此,辊242可以被称为“上游辊”,而 辊240可以被称为“下游辊”。
[0351]
图3a的系统还包括:
[0352]
(a)图像形成工位212(例如,包括印刷棒222a-222d,其中每个 印刷棒包括一个或多个喷墨头)构造成在itm 210的表面上形成油墨 图像(未示出)(例如,通过在干燥处理膜上沉积液滴-例如参见图2的 步骤s217或图12的步骤s109);
[0353]
(b)用于干燥油墨图像的干燥工位214(例如,参见图2的步骤 s221或图12的步骤s113)
[0354]
(c)压印工位216,其中油墨图像从itm 210的表面转移到片材 或幅材基材上(例如,参见图2的步骤s225或图12的步骤s117)。
[0355]
在图3a的特定非限制性实施例中,压印工位216包括压印滚筒 220和承载可压缩毯子219的毯子滚筒218。在一些实施方案中,可 以在图像转移工位的两个滚筒218和220之间的辊隙之前不远处提供 加热器231,以有助于使油墨膜发粘,从而有利于转移到基材(例如, 片材基材或幅材基材)。示意性地示出基材进料。
[0356]
(d)清洁工位258(即,图3a中示意性地示为方框),其中自itm210的表面清洁残留材料(例如,处理过的处理膜和/或油墨图像或其 部分)(图2中未示出清洁步骤)。
[0357]
(e)处理工位260(即,图3a中示意性地示为方框),其中在itm 表面上形成液体处理制剂(例如,水性处理制剂)的层(例如,具有均匀 厚度)(例如,参见图2的步骤s209或图12的步骤s101)。
[0358]
本领域技术人员将理解,并不需要图3a中所示的每个组件。
[0359]
图3b示出在空间中固定的多个

位置’loc
a-loc
j
,loc
a
位于辊242 处,loc
b
位于图像工位212的

开始’处,loc
c
位于图像工位212的

末 端’,依此类推。因此,在itm 210的上部行程上的图像形成工位212 处,在位置loc
a
和loc
b
之间的区域中形成油墨图像(例如,在图2的 步骤s217中)。在位置loc
c
和loc
e
之间的区域中干燥油墨图像(例如, 参见图2的步骤s221或图12的步骤s105)以形成油墨图像残留物
--ꢀ
这可以在油墨图像移动(例如,由于itm的顺时针旋转)通过干燥工位 214时发生。油墨图像残留物在位置loc
e
和loc
f
之间的压印工位216 处从itm表面转移到基材(例如,参见图2的步骤s225或图12的步 骤s117)。在转移油墨图像残留物之后保留在itm 210表面上的材料 可以在loc
g
和loc
h
之间的清洁工位258处从itm 210的表面清除。 可以在图2的步骤s209(或图12的步骤s101)中在位置loc
i
和loc
j
之间的处理工位260处在itm 210的表面上形成湿处理层(例如,参 见图2的步骤s209或图12的步骤s101)。使所述湿处理层经受干燥 处理(即,将湿处理层转换成干燥处理膜)(例如,参见图2的步骤s213 或图12的步骤s105)-这可以在右手侧在位置loc
j
和loc
a
之间发生。 在干燥处理膜被传送(例如,通过itm 210的逆时针旋转)到图像形成 工位212之后,随后可以通过液滴沉积到干燥处理膜而形成油墨图像 (例如,参见图2的步骤s217或图2的步骤s109)。
[0360]
如图3a-3b中所示,在位置loc
a
和loc
d
之间的itm部分是itm210的上部行程(即,其带)。所述上部行程(在图3c中示出)在(i)在图 像形成工位212上游的上游导辊242和(ii)在图像形成工位下游的下 游导辊240之间。上部行程穿过图像形成工位212。
[0361]
itm的下部行程在itm 210的位置loc
d
和loc
a
之间,并且在图 3d中示出。所述下部行程穿过压印工位216、清洁工位258和处理 工位260。
[0362]
处理工位的一个实例如图4a所示。
[0363]
在图4a的特定非限制性实施方案中,itm 210如所观察从右向 左(如箭头2012所示)在通常指定为2014的刮刀上移动,并且适当地 安装在罐2016内。在图4a中,刮刀202014是刮刀杆型,并且由在 itm 210的整个宽度上延伸的刚性棒或支架2020形成。在其面向itm 210下侧的上表面中,形成具有通道或凹槽24的棒2020,在所述通 道或凹槽24内支撑由熔融石英制成并具有光滑且规则的圆柱形表面 的杆2022,所述圆柱形表面的粗糙度不大于几微米,优选小于10微 米且特别小于0.5微米。
[0364]
在经过刮刀2014之前,itm 210(或下部行程)的下侧涂布有过量 的处理制剂(例如,溶液)2030(例如,在图2的步骤s205或图12的步 骤s95中提供)。下面参考图5描述将过
量的处理制剂(例如,溶液) 施加到itm 210上,本图示中特别是其下侧的方式,但是对本发明不 是至关重要的。itm 210可以例如简单地浸没在容纳液体的罐中,经 过处理制剂(例如,溶液)的喷泉,或者如图5所示,用向上指向的射 流1128喷雾。
[0365]
在本发明的一个实施方案中,将透液性布料放置在向上指向的喷 头上方,由此使得液体渗透布料并在布料的面向待涂布表面的一侧形 成层。在这种情况下,喷头将用于推动布料朝向表面,但是通过渗透 其的液体将防止接触表面,液体以与流体动力轴承相同的方式起作 用。
[0366]
如图所示,当itm 210接近刮刀片2014时,其具有液体的涂层 2030,所述涂层2030显著大于将要施加到itm 210的膜的期望厚度。
[0367]
刮刀2014的功能是从itm 210移除过量的液体2030并确保剩余 的液体平坦且均匀地铺展在itm 210的整个表面上。为了实现这一 点,itm 210例如通过气压(未示出)被推向刮刀2014。另选地,将itm210推向刮刀2014的力可以是背衬辊1141,在一些实施方案中,是 如下海绵辊,通过其自身重量或通过其弹簧作用向下压在幅材的上侧 或相对侧上。作为另一替代方案,可以将刮刀2014本身推向itm 210, 同时后者保持在张力下。
[0368]
由圆柱形光滑杆2022构成的刮刀2014的尖端在itm 210的宽度 上具有均匀的半径,并且其光滑度确保液体在其和itm 210的下侧之 间的间隙中的层流。流动的性质可以类似于流体动力轴承中的液体润 滑剂的性质,并且取决于推动itm抵靠刮刀2014的力和杆2022的 曲率半径而将保持粘附到itm 210下侧的液体膜2030(即,itm的

下 部行程’的表面)减小到一定厚度。由于半径和力两者在幅材的宽度上 是恒定的,所得膜是均匀的,并且可以通过适当选择所施加的力和杆 直径来设定其厚度。由刮刀2014除去的过量液体在落入罐2016中之 前紧邻杆2022的上游形成小池2032。
[0369]
在本发明的一个替代实施方案中,将用液体涂布的itm 210的表 面可以面朝上而不是向下。在这种情况下,不是将过量的液体施加到itm 210(即,itm的

下部运行’的表面),而是可以将液体计量到表面 上以产生并维持在擦拭片和幅材上侧表面之间的接触线上游的类似 小液体池。在这种情况下可以提供气刀以防止处理制剂(例如,溶液) 自池溢出itm 210的侧边缘。
[0370]
在本发明的实施方案中,池2032在itm 210的整个宽度上提供 处理制剂(例如,溶液)的恒定供应,由此使得即使液体由于任何原因 (例如,由于

成珠’)而在到达刮刀2014之前被幅材的表面的部分排斥, itm 210的所有区域也被涂布。
[0371]
剩余处理制剂(例如,溶液)落入其中的罐2016可以是主要的储 罐,自其中抽吸液体以用过量的处理制剂(例如,溶液)涂布幅材的下 侧,或者它可以是单独的罐,其被排入主储罐和/或排空到合适的废 弃系统。
[0372]
杆2022由诸如熔融石英的硬质材料制成,以抵抗磨损。液体中 可能存在小粒子的砂砾或灰尘,这可能损坏液体流过的圆形边缘。可 以使用除熔融石英之外的材料,但所述材料应优选具有超过100(例 如,超过200、或超过500、或甚至超过1000)的布氏硬度。在本发明 的实施方案中,所述材料应该能够形成直径均匀且表面粗糙度小于 10微米,特别是小于0.5微米的光滑杆。
[0373]
可以具有6mm但可能仅0.5mm的半径的杆2022相对易碎并且 可能需要用于支撑的棒2020。为了将杆2022精确地保持就位,形成 具有凹槽24的棒,杆2022搁置在凹槽24中。杆
可以以任何合适的 方式保持在凹槽24中。例如,可以使用粘合剂并使用棒2020以将杆 2022压靠在诸如玻璃片材的平坦表面上,直到粘合剂凝固。作为另 一替代方案,可以精确地加工凹槽以使其略窄于杆直径,并且可以使 用热收缩以将杆保持在凹槽内的适当位置。
[0374]
有时,当使用这种刮刀施加某些制剂(例如,溶液)时,溶质的沉 积物34积聚在刮刀2014的下游侧。虽然不希望受理论束缚,但相信 这可能是由于制剂(例如,溶液)的固定膜粘附到刮刀的下游侧并且随 着其干燥而留下溶质所引起。无论形成这种沉积物的原因及其组成如 何,如果允许过度生长,其最终会干扰施加到itm 210的处理制剂(例 如,溶液)的层。
[0375]
本发明的实施方案涉及用于在刮刀变脏时更换刮刀2014的设备 和方法。图4b示出如何容易地更换刮刀的实施例,并且优选地不需 要中断幅材涂布过程,或者需要将调理剂施加到其itm的印刷系统。
[0376]
在图4b中,十二个刮刀1122均匀地安装在围绕圆柱形可旋转转 动架1120的圆周的凹口中。轴向延伸的刮刀1122以与图4a中的刮 刀杆1122相同的方式作用,并且转动架1120用于与杆支架2020的 相同目的。代替使用圆形横截面的杆,刮刀1122被构造为具有光滑 圆形且抛光的边缘的条带。具有均匀曲率半径的圆形边缘的条带可以 例如通过使圆形横截面的杆变平坦制成。刮刀1122可以适当地由不 锈钢制成,但是可以另选地使用耐磨损的其他硬质材料。
[0377]
转动架1120和刮刀122与itm 110相互作用的方式在图5中示 出,图5示出清洁工位258和处理工位260的一个实施例(例如,用 于施加湿处理制剂层-例如,如在图2的步骤s209或图2的步骤s101 中)。
[0378]
在图5的实施例中,显示两个单独的罐1125、1127。将一定量 的处理溶液(例如,具有图2的步骤s205或图12的步骤s95的一种 或多种性质)储存在罐1125中。例如,所述处理溶液可以喷射(即,通 过喷射设备774)到itm 210的表面。图5中还示出刷子1126a和 1126b,其用于从itm 210的表面机械地除去材料以清洁itm表面
-ꢀ
例如,可以在分别设置在相对刷子1126a-1126b上的背衬辊 772a-772b之间施加压力。
[0379]
在一些实施方案中,从itm的表面除去的材料包括干燥处理膜, 其可以例如在储存在罐1125中的液体处理制剂(例如,具有图2的步 骤s205或图12的步骤s95中的一种或多种性质)中溶解-这可以允许 处理制剂的再循环。
[0380]
不考虑所述体系的任何机械性质,在本发明的实施方案中,图2 的步骤s205或图12的步骤s95中提供的水性处理制剂是完全可以溶 解的(例如,在干燥后,其可以在水性处理制剂中完全溶解)。
[0381]
处理制剂1128可以通过喷射设备1128喷射。在图5的实施例中, 一个刮刀1122是活动的-这被标记为1122
活动
。可以施加相对较厚的 处理制剂层(例如,通过设备1128),并且可以通过刮刀1122
活动
和背 衬辊1141的组合除去过量的处理制剂,背衬辊1141被推向刮刀1122 活动。
[0382]
喷射设备1128是用于将处理制剂的涂层施加到itm 210的表面 的

涂布器’的一个实例。涂布器的另一个实例是池2032,此时池的液 体内容物保留在itm表面上。
[0383]
总体地,刮刀1122
活动
(或其圆形尖端)和背衬辊1141(或者另选地, 用于向圆形尖端1123提供气压的装置)总体上是涂层厚度调节组装件
ꢀ-
因此,在图10a和11a中,处理制剂


最终厚度’可以根据推动尖 端1123朝向itm 210的相对部分(例如,朝向背衬辊1141)的力的量 来调节,或者反之亦然。
[0384]
在图5的实施例中,在任何给定时间仅一个刮刀122与itm 110 相互作用,但是当刀片变脏时,转动架120旋转以使下一个相邻刮刀 进入刀片起作用的操作位置,即充分靠近所述表面以除去过量的液 体,并且仅允许所需厚度的膜粘附到设备下游的表面上。
[0385]
在返回到操作位置之前,在转动架旋转循环的一些稍后阶段,变 脏的刀片1122穿过清洁装置,例如刷子1130,其除去任何沉积物并 清洁刀片,之后所述刀片再次起作用。
[0386]
转动架1120的旋转可以由操作者根据需要发起,或者可以以规 则的间隔执行。
[0387]
转动架1120上的刮刀的数量不必是十二个,但是期望存在足够 的数量使得在转换期间,如图8-9所示,应该存在两个刮刀1122起 作用并同时与itm 110相互作用的时间。结果,基本上连续更换刀片, 从而不中断膜计量操作,这又容许在不中断印刷系统的情况下改变刮 刀。
[0388]
图8-9分别是转动架1120和刮刀清洁刷1130的更详细的透视图 和分解剖视图。两者都安装在可旋转地支撑在浸入罐1127中的金属 框架1140中的轴上。转动架1120和刮刀清洁刷1130的轴连接到安 装在罐1127外部的相应驱动马达1412和1144。如从图7中可以看 出,转动架1120由空心圆柱体制成,并且其圆柱形表面可以穿孔以 减小其重量和惯性矩,同时仍然提供足够的强度来支撑刮刀1122。
[0389]
尽管由转动架1120支撑的刮刀1122已经显示为扁平条带,但应 该理解的是,它们可以另选地形成为如参考图4所述的圆形杆。
[0390]
已经发现,对于某些调理剂,调理剂溶液的剧烈搅拌可以导致泡 沫体或泡沫的形成。可以使用超声波破坏泡沫体,并且这种消泡装置 可以结合在罐1125中。
[0391]
如图10a所示,当刮刀1122
活动
被推向背衬辊1141时,或反之 亦然,刮刀可以穿透到itm 210的下部行程中。如图10a所示,itm210(即,其下部行程)设置在辊1141和刮刀1122
活动
之间。因此,当辊 1141被推向刮刀1122
活动
时,辊1141推动在itm 210(即,其下部行 程)上并且itm 210被推向刮刀1122
活动-反之亦然。
[0392]
在图10a-10b的实施例中,示出刮刀1122
活动
的中心轴1188。在 图10a-10b中,刮刀1122
活动
的圆形尖端标记为1123。
[0393]
在图10a的实施例中,尖端1123面向itm 210的表面(即,局部 法线)。在图10a的实施例中,刮刀1122
活动
基本上在itm 210的面向 圆形尖端1123的局部表面的法向上取向。
[0394]
在图10a的实施例中,可以通过辊1141朝向圆形尖端1123施 加向下的力(即,经由itm)。另选地,可以使用气压以使itm 210朝 向圆形尖端1123偏置。这导致刮刀122
活动
除去除了薄液膜(例如,小 于通常小于1微米)之外的所有膜,其厚度由曲率半径和施加的压力 确定。
[0395]
喷射装置1128或其中可以浸泡itm表面的浴或任何其他用于施 加初始涂层的装置可以被认为是用液体处理制剂涂布itm的

涂布 器’。另外,(i)圆形表面1123(例如,圆形尖端)和用于施加反作用力 的装置(例如,辊1141)以朝向itm 210的相对方向推动圆形表面 1112(或反之亦然)的组合形成用于除去过量液体的厚度调节组装件, 以便仅留下处理制剂的所需均匀薄层(例如,亚微米厚度)。
[0396]
在本发明的实施方案中,即使圆形尖端1123与相对的itm表面 外接触(例如,为了
保持它们之间的间隙,施加器仍然可以通过处理 流体间接地向itm施加压力。
[0397]
在一些实施方案中,圆形尖端施加至少0.1巴、或至少0.25巴、 或至少0.35巴、或至少0.5巴,并且任选地,至多2巴、或至多1.5 巴、或至多1巴的压力。
[0398]
所述压力可以在印刷方向定位。例如,

压力条带’(例如,条带可 以在交叉印刷方向上伸长)(例如,具有至少10cm、或至少30cm、或 至少50cm的长度)可以通过施加器施加到itm上,由此使得(i)施加 到条带内的itm的最大压力为p条带最大值,其值为至少至少0.1 巴、或至少0.25巴、或至少0.35巴、或至少0.5巴,并且任选地, 至多2巴、或至多1.5巴、或至多1巴;(ii)在条带内的所有位置处, 通过施加器施加到itm的局部压力为至少0.5*p条带最大值,以及 (iii)在条带相对侧的交叉印刷方向上的所有位置(条带的上游和下游
-ꢀ
从条带移位至多2cm、或至多1cm、或至多5mm、或至多3mm、 或至多2mm、或至多1mm、或至多0.5mm)处,最大压力为至多0.2 *p条带最大值或至多0.1*p条带最大值。
[0399]
如图11a所示,圆形尖端1123(例如,刮刀)的存在(例如,保持 固定)可以产生剪切场或速度梯度-例如参见图11b和图11c。在itm 表面上的位置处,由于与itm表面的无粘边界条件,处理流体的速 度可以不为零(例如,基本上等于itm的速度);在施加器处,处理流 体的速度可以为零。
[0400]
在一些实施方案中,i.薄湿处理层的形成(例如,在图2的步骤 s209或图12的步骤s101中)包括在强烈速度梯度ivg位置x=x
ivg位置 位置产生水性处理溶液的速度梯度(例如,在itm表面的法向方向 上),所述位置(i)通常从itm的剥离表面移位(例如,至多3微米、或 至多2微米、或至多1微米)和/或在施加器和施加器的剥离表面之间 移位;以及ii.在ivg位置,速度梯度的大小等于或超过vg值,所 述vg值为至少106sec-1
、或至少2
×
106sec-1
、或至少4
×
106sec-1
、 或至少5
×
106sec-1
、或至少7.5
×
106sec-1
、或至少107sec-1
、或至少2
×
10
7 sec-1
、或至少4
×
107sec-1
、或至少5
×
107sec-1
、或至少7.5
×
107sec-1

[0401]
在一些实施方案中,速度梯度沿印刷方向定位,由此使得:
[0402]
i.在ivg位置上游的上游位置处,最大速度梯度为ivg位置处 的速度梯度值的至多x%;
[0403]
ii.在ivg位置下游的下游位置处,最大速度梯度为ivg位置处 的速度梯度值的至多x%;
[0404]
iii.x的值为至多50、或至多30、或至多20、或至多10;并且/ 或者
[0405]
iv.上游位置和下游位置各自从ivg位置移位至多至多2cm、或 至多1.5cm、或至多1.25cm、或至多1cm、或至多9mm、或至多8 mm、或至多7.5mm、或至多7mm、或至多6mm、或至多5mm。
[0406]
在一些实施方案中,圆形表面沿交叉印刷方向以至少250g/cm、 或至少350g/cm、或至少400gm/cm,和/或至多1kg/cm、或至多750 g/cm、或至多600g/cm的力密度推向itm或反之亦然。
[0407]
图12的讨论
[0408]
本发明的实施方案涉及图12中描述的印刷过程。在一些非限制 性实施方案中,可以采用图3-11中描述的设备、系统和装置来执行 图12的方法。图12中的步骤顺序不是限制性的-特别地讲,步骤 s91-s99可以以任何顺序执行。在一些实施方案中,步骤s101-s117 以图12中所示的顺序执行。
[0409]
在一些实施方案中,可以执行步骤s91以提供图2的步骤s201 的任何特征或特征组合。
[0410]
在一些实施方案中,可以执行步骤s95以提供图2的步骤s205 的任何特征或特征组合。
[0411]
在一些实施方案中,可以执行步骤s101以提供图2的步骤s209 的任何特征或特征组合。
[0412]
在一些实施方案中,可以执行步骤s105以提供图2的步骤s213 的任何特征或特征组合。
[0413]
在一些实施方案中,可以执行步骤s109以提供图2的步骤s217 的任何特征或特征组合。
[0414]
在一些实施方案中,可以执行步骤s113以提供图2的步骤s221 的任何特征或特征组合。
[0415]
在一些实施方案中,可以执行步骤s117以提供图2的步骤s225 的任何特征或特征组合。
[0416]
步骤s91-99涉及图12的过程中使用的成分或组分或消耗品,而 步骤s101-s117涉及过程本身。简而言之,(i)在步骤s101中,将湿 处理制剂的薄处理层施加到中间转移构件(itm)(例如,具有具有疏水 性质的剥离层),(ii)在步骤s105中,将这种处理层干燥(例如,快速 干燥)成在itm的剥离表面上的薄干燥处理膜,(iii)在步骤s109中, 将水性油墨的液滴沉积(例如,通过喷射)到薄的干燥处理膜上,(iv) 在步骤s113中,将油墨图像干燥以在itm上的干燥处理膜上留下油 墨图像,且(v)在步骤s117中,将油墨图像转移到印刷基材上(例如, 连同干燥处理膜)。
[0417]
下面描述步骤s91-s99的成分以及工艺步骤s101-s117的细节。
[0418]
在本发明的实施方案中,步骤s91-s117如下执行:
[0419]
(a)在步骤s91中,提供itm-例如,至多适度的疏水性和/或具 有疏水性质和/或具有基于有机硅的剥离层和/或仅适度的疏水性和/ 或缺乏官能团;
[0420]
(b)在步骤s95中,提供水性处理溶液(例如(i)具有低蒸发负荷, 并且/或者(ii)富含表面活性剂,并且/或者(ii)仅具有适度的亲水性,并 且/或者(iii)包含水溶性聚合物,并且/或者(iv)包含季铵盐,并且/或者 (v)具有足够低使得溶液可以铺展成均匀薄层的粘度,并且/或者(vi) 包含吸湿性材料,并且/或者(vii)基本上不含有机溶剂,并且/或者(viii) 具有至多低浓度的含有多价阳离子的絮凝剂;
[0421]
(c)在步骤s99中,提供水性油墨;
[0422]
(d)在步骤s101中,将水性处理制剂施加到itm(例如,运转中 的itm)的剥离表面,以在其上形成薄的湿处理层(例如,厚度≤0.8μ);
[0423]
(e)在步骤s105中,在itm剥离表面上使湿薄处理层经受干燥 处理(例如,快速干燥),以在itm剥离表面上留下水溶性聚合物的薄 干燥处理膜(例如,厚度≤0.08μ)。例如,薄干燥处理膜可以具有以下 性质中的一种或两种:(i)例如,处理膜是连续的和/或内聚性的膜;(ii) 干燥处理膜的上表面的特征在于粗糙度非常低;
[0424]
(f)在步骤s109中,将水性油墨液滴沉积(例如,通过喷墨)到薄 干燥处理膜上,以在其上形成油墨图像;
[0425]
(g)在步骤s119中,油墨图像在干燥处理膜上留下油墨残留物 (例如,以实现良好的墨点铺展)
[0426]
(h)在步骤s119中,将干燥的油墨图像(例如,在相对较低的温 度下)(例如,连同干燥处理膜)从itm表面转移到印刷基材(例如,纸 基或塑料基)。
[0427]
在一些实施方案中,执行图12的过程,由此使得当在步骤s101 中将水性处理溶液施加到itm时,几乎没有或没有成珠,由此使得 所得的薄干燥处理膜(即,在步骤s105中获得)是连续的和/或具有光 滑的(例如,极其光滑的)上表面。所述光滑的上表面对于获得高质量 的基材驻留油墨图像可能是重要的。
[0428]
与预处理itm并将油墨图像施加在预处理的itm顶部的常规方 法相关的一个特征是,在转移到基材后,干燥的处理制剂(例如,在 干燥后)驻留在油墨图像之上,并且可能为油墨图像添加不希望的光 泽。为了克服或最小化这种潜在的不期望的影响,在步骤s105中获 得薄的干燥处理膜(例如,具有至多400纳米、或至多200纳米、或 至多100纳米或甚至更小的厚度)。另外,在一些实施方案中,这种 薄的干燥处理膜(即,在步骤s105中获得)是连续的,这可能是有益 的,如下所讨论。
[0429]
尽管不是限制,但在一些实施方案中,执行图12的过程,由此 使得步骤s117的图像转移在低温下(例如,对于未涂布的基材)执行
-ꢀ
例如,所述温度为至多90℃、或至多85℃、至多80℃、或至多75℃、 至多70℃、或至多65℃、至多60℃-例如,在约60℃下。
[0430]
图12的步骤s91的讨论
[0431]
在不同的实施方案中,itm(即,在图12的步骤s91中或在图2 的步骤s201中提供的itm)可以提供以下特征a1-a5中的一个或多 个(即,任何组合):
[0432]
a1:在一些实施方案中,剥离层由有机硅材料形成(例如,加成 固化)-这为itm提供在步骤s117中有用的疏水性质;
[0433]
a2:在用于图12的方法之前,已经以降低其疏水性的方式生成 有机硅基剥离层。例如,不是依赖于添加官能性反应性基团以使剥离 层具有亲水性,而是可以固化有机硅剥离层,由此使得极性基团中的 极性原子(例如,极性si-o-si部分中的氧原子)相对于剥离层表面排 列或以其他方式面向外。在这个实施例中,在步骤s117中,“si-o-si
”ꢀ
的氧原子在典型的工艺条件下不能与处理溶液内的材料、干燥的油墨 图像和/或干燥处理膜化学键合。然而,在步骤s101-s105中,可以 受益于面向外的极性“o”的亲水性。
[0434]
a3:itm的剥离表面可以具有适度的疏水性质,但不过度疏水。 因此,剥离表面可以具有至少23达因/厘米,且更通常至少25达因/ 厘米、至少28达因/厘米、至少30达因/厘米、至少32达因/厘米、 至少34达因/厘米,或至少36达因/厘米,和/或至多48达因/厘米、 至多46达因/厘米、至多44达因/厘米、至多42达因/厘米、至多40 达因/厘米、至多38达因/厘米、或至多37达因/厘米的表面能(在25℃ 下)。
[0435]
a4:油墨接收或剥离层表面上蒸馏水滴的后退接触角通常为至 少30
°
,且更通常为30
°
至75
°
、30
°
至65
°
、30
°
至55
°
、或35
°
至55
°

[0436]
a5:itm的剥离层可以没有或基本上没有在交联聚合物结构内 键合的官能团;本发明人相信这些官能团可以增加或促进不期望的粘 合。
[0437]
图12的步骤s95的讨论
[0438]
在步骤s95中,提供水性处理制剂。这种处理制剂包含至少50 重量%、或至少55重
量%、或至少60重量%、或至少65重量%水载 液)。
[0439]
在不同的实施方案中,水性处理制剂(即,在施加图12的步骤 s101之前处于其初始状态的水性处理制剂或在施加图1的步骤s205 之前处于其初始状态的水性处理制剂)可以提供以下特征中的一种或 多种(即,任意组合):
[0440]
b1.低蒸发负荷
--
在一些实施方案中,初始水性处理制剂具有低 蒸发负荷并且相对富含在60℃下(和在大气压下)为固体的材料。如下 面将讨论的,在一些实施方案中,这可能是有用的,由此使得在步骤 s105期间,粘度在非常短的时间内快速增加,从而抵消水性处理制 剂在itm的剥离表面上成珠的任何趋势,所述剥离表面具有疏水性 质。例如,60℃蒸发负荷可以是至多10:1、或至多9:1、或至多8:1、 或至多6:1、或至多5:1、或至多4:1。在一些实施方案中,这对于获 得缺少秃块的连续干燥处理膜是有用的。
[0441]
b2.富含表面活性剂-在一些实施方案中,初始水性处理制剂包 含至少2重量%、或至少2.5重量%、至少3重量%、或至少4重量%、 或至少5重量%、或至少6重量%、或至少7重量%、或至少8重量%、 或至少9重量%、或至少10重量%的一种或多种表面活性剂。例如, 存在于初始水性处理制剂中的一种或多种表面活性剂(例如,处理制 剂中至少50重量%、或至少75重量%、或至少90重量%的表面活性 剂)在60℃下可以为固体,因此有助于低蒸发负荷。在一些实施方案 中,初始水性处理制剂中相对较高浓度的表面活性剂可以用于使水性 处理制剂较不亲水,从而在步骤s101和/或s105中降低水性处理制 剂在itm的剥离表面上成珠的倾向。在一些实施方案中,因为表面 活性剂是润湿剂,所以相对较高浓度的表面活性剂可以用于在步骤 s109和/或s113期间在干燥油墨膜表面上铺展水性墨滴(或抵消墨滴 收缩的任何趋势),从而增加最终驻留在基材上的所得墨点的覆盖度。
[0442]
b3.存在(例如,相对较高浓度)的季铵盐
--
在一些实施方案中, 初始水性处理制剂包含至少1.5重量%(例如,至少2重量%、至少2.5 重量%、至少3重量%、至少4重量%、至少5重量%)的季铵盐。在 一些实施方案中,季铵盐在水中的溶解度在25℃下为至少5%。在一 些实施方案中,铵季铵盐含有脂族取代基。
[0443]
b4.适度亲水的初始水性处理制剂-在一些实施方案中,初始水 性处理制剂仅具有适度亲水性-例如在25℃下的静态表面张力为至多 32达因/厘米(例如,在20达因/厘米和32达因/厘米之间)、或至多30 达因/厘米(例如,在20达因/厘米和32达因/厘米之间)、或至多28达 因/厘米(例如,在20达因/厘米和32达因/厘米之间)。因为itm的剥 离表面具有适度疏水(或适度亲水)性质,所以采用具有高亲水性的初 始水性处理制剂可能没有用,这将导致在步骤s101和/或s105中水 性处理制剂在itm的表面上成珠。这对于湿处理层的厚度薄的情况 可能尤其重要,并且期望避免秃块,因此所得薄的干燥处理膜是连续 的。
[0444]
b5.存在形成聚合物基质的水溶性聚合物(例如,在图21的步骤s105中干燥后或在图2的步骤s213中干燥后)-在一些实施方案中, 初始水性制剂包含至少1.5重量%(例如,至少2重量%、至少2.5重 量%,或至少3重量%)的至少一种水溶性聚合物,更特别地基质形成 聚合物,其在25℃下在水中的溶解度为至少5%。这一种或多种聚合 物包括但不限于聚乙烯醇(pva)、水溶性纤维素,包括其衍生物,诸 如羟丙基甲基纤维素、pvp、聚环氧乙烷和丙烯酸系。在一些实施方 案中,即使在干燥处理膜相当薄时,聚合物基质的形成促进膜的形成 和/或使干燥处理膜具有所需的弹性和/或内聚性或拉伸强度。
[0445]
b6.在图12的步骤s101中施加到itm之前(或在图2的步骤s209中施加到itm之前)
相对较低的粘度
--
如下面将讨论的,在图12 的步骤s101中(或在图2的步骤s209中),本发明人发现期望施加薄 但相对均匀的湿水性处理制剂层。为此,初始水性处理制剂的25℃ 动态粘度可以是至多100cp、或至多80cp、或至多40cp、或至多 30cp。另选地或另外地,初始水性处理制剂的25℃动态粘度可以为 至少8cp、或至少10cp、或至少12cp、或至少14cp-例如,在8cp 至100cp、10cp至100cp、12cp至100cp、14cp至100cp、10cp 至60cp、或12cp至40cp的范围内。
[0446]
在一些实施方案中,当将处理制剂施加到itm时,这种特征可 能特别有用,因为itm以高速移动(例如,经过施加器构造-例如,固 定的施加器构造)。
[0447]
b7.没有有机溶剂如甘油-在一些实施方案中,低蒸气压有机溶 剂的存在可能延迟步骤s105中itm表面上的处理制剂的干燥和/或产 生缺乏转移步骤s117期望的所需弹性和/或内聚性或拉伸强度的处理 膜。在一些实施方案中,所述制剂不含有机溶剂,而不论其在纯态下 的蒸气压如何,和/或包含至多3重量%、至多2重量%、至多1重量%、 或至多0.5重量%、或至多0.25重量%、或至多0.1重量%的有机溶 剂。特定地讲,在一些实施方案中,制剂不含有机溶剂和/或包含至 多3重量%、至多2重量%、至多1重量%、或至多0.5重量%、或至 多0.25重量%、或至多0.1重量%的甘油。在一些实施方案中,制剂 完全不含甘油。
[0448]
b8.包含吸水材料-在一些实施方案中,初始水性处理制剂包含 固体吸水剂,所述固体吸水剂选择为在吸水剂设置在固体干燥处理膜 内时自油墨中吸收水。例如,这种固体吸水剂可以具有至多60℃、 或至多50℃、或至多40℃、或至多30℃、或至多25℃的熔点(即, 在以纯态时)-例如,至少1.5重量%、或至少2重量%、或至少2.5重 量%、或至少3重量%。这种吸水剂的实例包括但不限于蔗糖、尿素、 山梨糖醇和异麦芽酮糖醇。
[0449]
b9.存在多种类型的表面活性剂,包括至少一种表面张力超过整体制剂的表面活性剂-在一些实施方案中,初始水性处理制剂包含第 一表面活性剂和第二表面活性剂,其中第一表面活性剂比第二表面活 性剂(例如,季铵盐)更疏水(并且具有更低的表面张力)。在一个实施 例中,第一表面活性剂包含硅聚醚和/或第二表面活性剂为季铵盐。 例如,第一表面活性剂和第二表面活性剂之间的各自表面张力差的绝 对值可以是至少5达因/厘米、或至少7.5达因/厘米、或至少10达因 /厘米。例如,(i)第一表面活性剂的表面张力小于初始水性处理制剂 的表面张力(例如,小至少1达因/厘米、或至少2达因/厘米、或至少 3达因/厘米、或至少4达因/厘米、或至少5达因/厘米、或至少7达 因/厘米),并且/或者(ii)第二表面活性剂的表面张力超过初始水性处理 制剂的表面张力(例如,大至少1达因/厘米、或至少2达因/厘米、或 至少3达因/厘米、或至少4达因/厘米、或至少5达因/厘米、或至少 7达因/厘米)。
[0450]
在一些实施方案中,第一表面活性剂的主要目的是降低初始水性 处理制剂的亲水性(例如,上文在

特征a4’中描述的值)-例如,因此, 处理制剂在步骤s101和/或s105中不会成珠。另选地或另外地,第 二表面活性剂的主要目的是提供上述b3中描述的任何特征。
[0451]
在不同的实施方案中,初始水性处理制剂包含至少2重量%、或 至少2.5%重量/重量、至少3重量%、或至少4重量%、或至少5重 量%的第一表面活性剂和/或至少2重量%、或至少2.5重量%、或至 少3重量%、或至少4重量%、或至少5重量%的第二表面活性
剂。 例如,第一表面活性剂的重量浓度和第二表面活性剂的重量浓度之间 的比率为至少0.1、或至少0.2、或0.25、或至少0.33、或至少0.5、 或至少0.75和/或至多10、或至多4、或至多3、至多2、或至多4/3。
[0452]
b10.具有至多低浓度的含有多价阳离子(诸如氯化钙)的絮凝剂
-ꢀ
在一些实施方案中,相信这些化合物对图像质量不利。
[0453]
图12的步骤s99的讨论
[0454]
水性油墨的潜在特征:
[0455]
特征c1:在一些实施方案中(例如,涉及图2或图12的方法), 油墨提供pct/ib13/51755或us2015/0025179、pct/ib14/02395或 us14/917461中公开的一种或多种特征(特征的任何组合),所有这些 都通过引用结合到本文中。
[0456]
图12的步骤s105的讨论
[0457]
特征d1:在步骤s105中形成的干燥处理层是薄的,但不是单层 (例如,显著比单层厚)-例如,具有至多100纳米的厚度。在一些实施 方案中,干燥处理层极其薄,具有至多80纳米、或至多75纳米、或 至多70纳米、或至多65纳米、或至多60纳米、或至多55纳米、或 至多50纳米的厚度。然而,在不同的实施方案中,即使干燥处理膜 极其薄,它也比单层或单层型构造体厚。因此,在不同的实施方案中, 干燥处理层的厚度可以为至少20纳米、或至少30纳米、或至少40 纳米、或至少50纳米。在一些实施方案中,提供这样的

本体’(即, 最小厚度特征-例如连同下面描述的一种或多种其他特征)有助于形成 具有内聚性和/或弹性的干燥处理膜-这可以在步骤s117中使用,其中 期望干燥处理膜(即,在那个阶段,在其上承载干燥的油墨图像)在从 itm转移到基材时保持其结构完整性。
[0458]
在一些实施方案中,干燥的处理制剂可以在转移至基材后为所得 油墨图像增加不期望的光泽-因此,形成薄但内聚性的干燥处理层的 能力可能是有用的。薄层还有助于将层蒸发和干燥成膜。
[0459]
特征d2:在步骤s105中在itm上形成的干燥处理膜是连续的, 并且在其上没有

秃块’,尽管其薄或极薄。如下面将讨论的,在一些 实施方案中,为了实现这一点(即,特别是对于薄或非常薄的层),可 能需要以下两者:(i)在步骤s101中施加的初始施加的湿层是连续的 并且没有秃块,即使最初施加的湿层相对较薄,具有至多约1μ(或至 多0.8μ、或至多0.6μ、或至多0.4μ,且更通常至多0.3μ、至多0.25 μ、或至多0.2μ和/或至少0.1μ)的厚度,以及(ii)步骤s105的干燥处 理非常快速地发生,其中干燥处理制剂的粘度非常快速地增加(例如, 在至多100毫秒内、在至多50毫秒内、在至多40毫秒内、在至多 30毫秒内、在至多25毫秒内、在至多20毫秒内、在至多15毫秒内、 或在至多10毫秒内增加至少100、或至少1000、或至少10,000倍)。 因为itm剥离层具有疏水性质并且处理制剂是水性的且更亲水的, 所以当将水性处理制剂施加到itm剥离层时,水性处理制剂可以经 历成珠。然而,如果在施加湿处理层后粘度迅速增加,则粘度较高的 处理制剂可以比低粘度的制剂更好地抵抗成珠。在一些实施方案中并 且如上文在特征“b1”中所讨论的,水性处理制剂可以富含固体和/或 包括低蒸发负荷-这可以有利于粘度的快速增加。
[0460]
可用于获得连续的干燥处理膜的另一种抗成珠特征(即,步骤 s101-s105中的处理制剂的抗成珠)可以涉及以下的相对性质:(i)itm 的剥离表面,其在一些实施方案中具有疏水性质但不过度疏水(参见 特征(参见特征“ba”);和(ii)水性处理制剂,其在一些实
施方案中具有 亲水性质但不过度亲水(参见特征“b4”)。当水性处理制剂和itm的剥 离层之间的静态表面张力可以相对较小时,对于成珠的驱动力较小, 并且水性处理形成的粘度(例如,当其快速增加时)可以足以防止成珠。
[0461]
如上所讨论的,尽管itm的剥离层仅具有适度的疏水性(参见特 征“a3”),但itm剥离层可以具有特定的性质(参见特征“a5”),这限 制itm剥离层和干燥处理膜之间的粘合性-因此,即使处理表面仅具 有适度的疏水性以避免在步骤s101和/或s105中处理制剂在其上成 珠,也可以(例如,至少部分地归功于特征“b2”)在期望稍后最小化itm 的剥离层和干燥处理膜之间的粘附力时避免在步骤s117中为所述益 处付出

代价’。
[0462]
在一些实施方案中,这可用于生成具有适当图像完整性的基材驻 留油墨图像(参见,例如,图15a-15d)。
[0463]
特征d3.在步骤s105中在itm上形成的干燥处理膜通过极低的 表面粗糙度表征-在一些实施方案中,表面粗糙度可以通过至多20纳 米、或至多18纳米、或至多16纳米、或至多15纳米、或至多14纳 米、或至多12纳米、或至多10纳米、或至多9纳米、或至多8纳米、 或至多7纳米、或至多6纳米的粗糙度平均值r
a
(常用的一维粗糙度 参数)来表征。在itm上形成的干燥处理膜可以具有至少3纳米或至 少5纳米的r
a

[0464]
在一些实施方案中,即使对于在步骤s105中形成的薄或极薄的 干燥处理膜,也可以实现这种低粗糙度平均值r
a-例如,即使在粗糙 度平均值r
a
和干燥处理层的厚度之间的比率为至少0.02、或至少 0.03、或至少0.04、或至少0.05、或至少0.06、或至少0.07、或至少 0.08、或至少0.9、或至少0.1、或至少0.11、或至少0.12、或至少0.13、 或至少0.14、或至少0.15、或至少0.16、或至少0.17、或至少0.18、 或至少0.19、或至少0.2时。
[0465]
在一些实施方案中,其上沉积水性墨滴的干燥处理膜和干燥处理 膜的表面(例如,上表面)通过干燥处理层的(i)平均粗糙度r
a
和(ii)厚度 之间的无量纲比率表征,其中所述无量纲比率为至多0.5、至多0.4、 至多0.3、至多0.25、至多0.2、至多0.15、或至多0.1,并且任选地, 至少0.02、或至少0.03、或至少0.04、或至少0.05、或至少0.06、或 至少0.07、或至少0.08。
[0466]
特征d4:在一些实施方案中,可以获得覆盖整个矩形的连续干 膜,所述矩形为至少10cm
×
1m,或者整体为1m2、3m2或10m2。 所述膜可以具有至多120nm、至多100nm、至多80nm、至多60nm、 至多50nm、或至多40nm,并且通常至少20nm、至少25nm、或至 少30nm的厚度或平均厚度。
[0467]
步骤s109-s117的讨论
[0468]
在不同的实施方案中,可以执行步骤s109和/或s113和/或s117 以提供以下过程相关特征中的一种或多种:
[0469]
特征e1:在一些实施方案中,步骤s117在低转移温度下(例如, 至多90℃、或80℃、或75℃、或70℃、或65℃、或60℃
--
由于热塑 性性质和/或拉伸强度)进行,即使是在图像被转移至未涂布的基材时。 在一些实施方案中,提供低温转移步骤可以用于减少或避免喷墨头的 堵塞,并且/或者也可以用于使印刷过程整体上更环保。
[0470]
在一些实施方案中,干燥处理膜和干燥油墨图像在转移温度下都 是发粘的,因此即使在相对较低的温度下也可以干净地从剥离层上剥 离。所述性质可以至少部分归因于初始水性处理溶液的化学特性。在 一些实施方案中,剥离层的化学和结构(参见,例如,特


a5’)也可 以用于在步骤s117中提供低温转移过程。
[0471]
特征e2:铺展
--
液滴沉积在膜上的方式(例如,润湿角度)和处理 膜的物理和/或化学性质[a2和/或a3和/或a8-油墨中的纳米粒子也可 能有贡献]使得在冲击干燥处理膜时,墨点的半径立即超过前体液滴 的半径-例如每个液滴的尺寸增加到超过由液滴的冲击能引起的液滴 铺展所产生的尺寸。[d最大值=2
·
r最大值,或d冲击最大值=2
·
r 冲击最大值]。
[0472]
图13a-13e示意性地描述墨滴沉积在itm(例如,其剥离表面) 上的过程。在图13a中,墨滴向itm移动。图13b-13c描述紧接着 在(i)液滴和(ii)itm(或其上的干燥处理膜)之间碰撞后的墨滴。液滴的 动能使得液滴的变形
--
这在图13b-13c中示出。特别地讲,液滴的动 能使得液滴向外膨胀
--
图13c显示撞击时液滴的最大半径
--
即半径的 最大增加归因于由液滴的动能引起的变形。在液滴达到所述最大半径 (“冲击时的r”或“r最大冲击”可互换使用)之后,例如,在冲击的10 毫秒内,由于动能驱动的液滴变形,液滴(或其后续点,因为每个液 滴在干燥后最终变成墨点-首先点驻留在itm上(例如,通过干燥处理 膜),如图13d所示,并且在转移后,墨滴驻留在基材上,如图13e 所示)。由于物理化学力或化学相互作用,液滴或其后续点可以进一 步扩展。这是通过比较图13c或13d与图13b示意性说明的铺展现 象。再一次,注意到13a-13e是示意性的,并且不要求变形的液滴将 具有图13a-13e中示出的特定形状。
[0473]
图14a-14b提供根据本发明的实施方案生成的干燥处理膜的仪 器绘制的形貌特征图。
[0474]
关于图2和12的一般评论-在一些实施方案中,可以执行图2的 步骤s201以提供图12的步骤s91的任何特征或特征组合。在一些实 施方案中,可以执行图2的步骤s205以提供图12的步骤s95的任何 特征或特征组合。在一些实施方案中,可以执行图2的步骤s209以 提供图12的步骤s101的任何特征或特征组合。在一些实施方案中, 可以执行图2的步骤s213以提供图12的步骤s105的任何特征或特 征组合。在一些实施方案中,可以执行图2的步骤s217以提供图12 的步骤s109的任何特征或特征组合。在一些实施方案中,可以执行 图2的步骤s221以提供图12的步骤s113的任何特征或特征组合。 在一些实施方案中,可以执行图2的步骤s225以提供图12的步骤 s117的任何特征或特征组合。
[0475]
图14a-14b提供根据本发明的一些实施方案生成的干燥的连续 处理膜的仪器绘制的形貌特征图。由zygo激光干涉仪生成的形貌特 征图分别显示出约40-50纳米(图14a)和约100纳米(图14b)的平均膜 厚度。膜表面极其光滑,在图14a中表现出约7纳米的平均粗糙度 (r
a
),在图14b中展示出稍小的平均粗糙度(r
a
)。在其他形貌特征图 中,观察到约40纳米的平均膜厚度和约5纳米的r
a

[0476]
尽管膜薄度(通常至多120nm、至多100nm、至多80nm、至多 70nm、至多60nm、至多50nm、或至多40nm,更通常30nm至100 nm、40nm至100nm、40nm至80nm、40nm至70nm、或40nm 至60nm),所述膜通常不含裸点并且无缺陷,即使在20cm2、50cm2或200cm2或更大的大面积上也是如此。
[0477]
不希望受理论的限制,本发明人相信干燥处理膜的超光滑表面使 得墨点的铺展能够以均匀且受控的方式发生,由此使得明显地减轻或 避免不利小溪等的形成。所得墨点的形状在质量上与在landacorporation的申请号pct/ib2013/000840中获得的优异形状
(凸度、 圆度、边缘清晰度)非常相似,所述申请出于所有目的通过引用结合, 如同在本文中全面阐述一样。考虑到本公开所利用的铺展机制,与在 所述申请中公开的表面张力控制的液滴钉扎和收缩相比,这是特别令 人惊讶的。
[0478]
图15a-15d示出纸基材上的墨点的一些实例。特别地讲,图 15a提供根据本发明的实施方案在喷墨到itm上并自其转移之后粘 附到涂布纸基材(130gsm)上的单个墨点的放大图像的顶视图;图 15b提供根据本发明的实施方案的设置在涂布纸基材(130gsm)上的 视场内的多个喷墨墨点的放大图像的顶视图;图15c提供根据本发 明的实施方案在喷射到itm上并自其转移之后粘附到未涂布的纸基 材上的单个墨点的放大图像的顶视图;图15d提供根据本发明的实 施方案设置在未涂布纸基材上的视场内的多个喷墨墨点的放大图像 的顶视图。
[0479]
根据pct/ib2013/000840公开的工序执行点和凸度测量。此外, 基本上如下所述执行点和凸度测量:
[0480]
图像采集方法
[0481]
点图像的采集使用lext(olympus)ols3000显微镜法执行。图 像用x100和x20光学变焦拍摄。彩色图像以未压缩格式(tiff)保存, 分辨率为640x640像素。
[0482]
此外,为了测量点厚度和直径,使用具有x100透镜的zygo显 微镜。
[0483]
关于分析
[0484]
本工作中包括的基本参数(及其单位)为:
[0485][0486]
根据这些参数,计算以下:
[0487][0488]
使用matlab图像处理工具进行分析,在可能的情况下,利用 wo2013/132418中应用的上述分析工序。
[0489]
毯子
[0490]
itm可以以图17-22描述的创造性方式和与之相关的描述制造。 这样的itm可能特别适合landa corporation的nanographic printing
tm
技术。
[0491]
现在参考图16,图16示意性地显示穿过载体10的截面。在所 有附图中,为了将其与形成成品的一部分的层区分开,载体10显示 为实心黑线。载体10具有载体接触表面12。
[0492]
在一些实施方案中,载体接触表面12可以是良好抛光的平坦表 面,其具有至多约50nm、至多30nm、至多20m、至多15nm、至 多12nm,或更通常地,至多10nm、至多7nm、或至多5nm的粗 糙度(ra)。在一些实施方案中,载体接触表面12可以在1nm和50nm 之间、在3nm和25nm之间、在3nm和20nm之间、或在5nm和 20nm之间。
[0493]
载体接触表面12的亲水性质在下文中描述。
[0494]
在一些实施方案中,载体10可以是非柔性的,例如由玻璃片或 厚金属片形成。
[0495]
在一些实施方案中,载体10可以有利地由柔性箔形成,所述柔 性箔诸如为主要由铝、镍和/或铬组成或包含铝、镍和/或铬的柔性箔。 在一个实施方案中,所述箔是镀铝pet(聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚 酯)片材,例如涂有热解铝金属的pet。铝的顶部涂层可以由聚合物 涂层保护,所述片材通常具有0.05mm和1.00mm之间的厚度,以便 保持柔性但难以通过小半径弯曲,从而避免起皱。
[0496]
在一些实施方案中,载体10可以有利地由抗静电聚合物膜如诸 如pet的聚酯膜形成。抗静电膜的抗静电性质可以通过本领域技术 人员已知的各种方式实现,这些方式包括向聚合物组合物中添加各种 添加剂(诸如铵盐)。
[0497]
在本发明itm制造方法的一个步骤中,其结果如图17所示,提 供流体第一可固化组合物(在图24b中示为36),并且在载体接触表面 12上由其形成层16,层16构成具有外部油墨转移表面14的初始剥 离层。
[0498]
层16的流体第一可固化组合物可以包括弹性体,通常由有机硅 聚合物,例如聚二甲基硅氧烷如乙烯基封端的聚二甲基硅氧烷制成。
[0499]
在一些实施方案中,流体第一可固化材料包括乙烯基官能的有机 硅聚合物,例如除端基乙烯基外还包含至少一个侧链乙烯基的乙烯基
ꢀ-
有机硅聚合物,例如乙烯基官能的聚二甲基硅氧烷。
[0500]
在一些示例性实施方案中,流体第一可固化材料包括乙烯基封端 的聚二甲基硅氧烷、除端基乙烯基外在聚硅氧烷链上还包括至少一个 侧链乙烯基的乙烯基官能的聚二甲基硅氧烷、交联剂和加成固化催化 剂,并且任选地还包含固化阻滞剂。
[0501]
如本领域所知,可固化的粘合剂组合物可以包含任何合适量的加 成固化催化剂,以每摩尔计,通常至多0.01%的预聚物。
[0502]
以下在实施例中提供用于流体第一可固化材料的示例性制剂。
[0503]
将流体第一可固化组合物的层16施加到载体接触表面12上,并 随后固化。可以使用例如刮刀(辊上的刀)将层16铺展到所需厚度,而 不允许刮刀接触最终将用作itm的油墨转移表面14的表面,由此使 得刮刀中的缺陷不影响成品的质量。固化后,“剥离”层16可以具有 在约2微米和约200微米之间的厚度。在图24a和24b中示意性地 示出可以实现这种步骤和方法的设备。
[0504]
例如,可以将上面详述的剥离层制剂均匀地施加在pet载体上, 整平至5-200微米(μ)的厚度,并在120-130℃下固化约2-10分钟。令 人惊讶的是,如此制备的剥离层的油墨转移表面的疏水性(通过其 0.5-5微升(μl)蒸馏水滴的后退接触角(rca)评估)可以是约60
°
,而同 一剥离层的另一侧(其用于近似通常用空气界面制备的层的疏水性)可 以具有显著更高,通常为约90
°
的rca。用于生成油墨转移表面14 的pet载体通常可以显示约40
°
或更小的rca。所有接触角测量均 用接触角分析仪-kr
ü
ss
tm“easy drop”fm40mk2和/或dataphysicsoca15 pro(particle and surface sciences pty.ltd.,gosford,nsw, australia)执行。
[0505]
在所述方法的后续步骤中,其结果如图18所示,在与油墨转移 表面14相对的一侧上,将另外的层18(称为柔顺层)施加到层16上。 柔顺层18是弹性体层,其允许层16及其最外表面14紧密地跟随基 材的表面轮廓,油墨图像压印在所述基材上。柔顺层18附着与油墨 转移表面14相对的一侧可以包括除了柔顺层18的材料之外还施加粘 合剂或粘结组合物。通常,柔顺层18通常可以具有约100微米和约 300微米之间或更大的厚度。
[0506]
虽然柔顺层18可以具有与剥离层16相同的组成,但材料和工艺 经济性可以保证使用较便宜的材料。此外,通常选择柔顺层18以具 有与剥离层16不同的机械性质(例如,更大的抗拉伸性)。例如通过利 用相对于剥离层16而言不同的组成,通过改变用于制备剥离层16的 制剂的成分之间的比例,和/或通过添加另外的成分到这种制剂中, 和/或通过选择不同的固化条件,可以实现这种期望的性质差异。例 如,添加填料粒子可以有利地增加柔顺层18相对于剥离层16的机械 强度。
[0507]
在一些实施方案中,柔顺层18可以包含各种橡胶。优选地,这 种橡胶在至少100℃的温度下是稳定的,并且可以包括橡胶,诸如丙 烯酸烷基酯共聚物橡胶(acm)、甲基乙烯基硅橡胶(vmq)、乙烯丙烯 二烯单体橡胶(epdm)、含氟弹性体聚合物、丁腈橡胶(nbr)、乙烯丙 烯酸系弹性体(eam)和氢化丁腈橡胶(hnbr)。
[0508]
作为非限制性实例,将lsr 2530(momentiveperformance materials inc.,waterford ny)双组分液体硅橡胶施加到前 述的固化剥离层16上,其中两种组分以1:1的比率混合。用刮刀计 量/整平硅橡胶混合物,获得具有约250微米的厚度的初始柔顺层18, 然后在150-160℃下固化约5分钟。
[0509]
在所述方法的后续步骤中,其结果如图19所示,增强层或支撑 层20在柔顺层18上
构造。支撑层20通常包括成网或织物形式的纤 维增强材料,以提供具有足够结构完整性的支撑层20,从而承受住 在itm在印刷系统中保持张紧时的拉伸。支撑层20通过用树脂涂布 纤维增强材料形成,所述树脂随后固化并在固化后保留柔韧性。
[0510]
另选地,支撑层20可以单独形成为增强层,包括嵌入和/或浸渍 在独立固化的树脂内的这种纤维。在这种情况下,支撑层20可以经 由粘合剂层附着到柔顺层18,任选地消除原位固化支撑层20的需要。 通常,支撑层20,无论是在柔顺层18上原位形成还是单独形成,可 以具有在约100微米和约500微米之间的厚度,其一部分归因于纤维 或织物的厚度,所述厚度通常在约50微米和约300微米之间变化。 然而,支撑层厚度不是限制性的。对于重载应用,举例来说,支撑层 可以具有大于200微米、大于500微米、或1mm或更大的厚度。
[0511]
例如,对本文所述的多层itm结构,包括乙烯基官能化的剥离 涂层16和双组分硅橡胶柔顺层18,施加包括玻璃纤维的织造织物的 支撑层20。具有约100微米的厚度的玻璃纤维织物是平纹织物,其 在垂直方向上具有16根纱线/厘米。将玻璃纤维织物嵌入包含对应于 柔顺层的液体硅橡胶lsr 2530的可固化流体中。总之,所 得支撑层20具有约200微米的厚度,并在150℃下固化约2-5分钟。 优选地,可以使用更致密的编织织物(例如,具有24x23纱线/厘米)。
[0512]
在支撑层20原位形成或附着之后,可以根据需要在其背侧构造 附加层。图20显示紧固到支撑层20的反侧的任选毡毯22(例如,通 过固化的粘合剂或树脂),且图21显示涂布到毯子22的反侧上的高 摩擦层24。如本领域技术人员将理解的,各种相对较软的橡胶可以 用于制备具有高摩擦性质的层,有机硅弹性体仅是这种橡胶的一个实 例。在不存在诸如毯子22的居间层的情况下,高摩擦层24可以直接 附着到支撑层20。
[0513]
如上所述,加到itm的剥离层的所有层(例如,18、20、22、24 或任何居间的粘合剂或底涂层等)共同形成结构的基部,如相对于在 图23c中的基部200所示。
[0514]
在使用itm之前,必须移除载体10以暴露剥离层16的油墨转 移表面14,如图22所示。通常,可以简单地将成品从载体10上剥 离。
[0515]
如果载体10是柔性箔,则可以优选将其留在itm上的适当位置, 直到将itm安装到印刷系统中为止。箔将用于在储存、运输和安装 期间保护itm的油墨转移表面14。另外,在完成制造过程之后,可 以通过适合作为保护膜的替代箔替换载体10。
[0516]
图24a至24d示意性地示出可以制造itm的设备90。图24a 提供这种设备90的示意图,所述设备90具有移动柔性环形传送机 100的退绕辊40和卷绕辊42。沿着传送机100所遵循的路径可以定 位分配工位52,能够分配适合所需itm的可固化流体组合物;整平 工位54,能够随着其在所述工位的下游移动而控制可固化层的厚度; 以及固化工位56,能够至少部分地固化所述层,使其能够用作后续 步骤(如果有的话)的初始层。分配工位52、整平工位54和固化工位 56构成层形成工位50a。如50b所示,设备90可以任选地包括一个 以上的层形成工位。另外,形成工位50可以包括附加的子工位,由 工位50a中的分配辊58示出。
[0517]
在一些实施方案中,避免对环形传送机100的需求:载体10在 辊40和42之间直接张紧。未加工的载体10从退绕辊40退绕,并且 在经过工位50a和50b之后,重绕到卷绕辊42上。
[0518]
尽管未在图中示出,但是所述设备还可以在分配工位的上游包括
ꢀ“
表面处理”工位,其有助于随后施加可固化组合物,或者根据具体情 况将其附着到载体接触表面或初始
层。如关于载体所述,任选的表面 处理工位(未示出)可以适于物理处理(例如,电晕处理、等离子体处理、 臭氧化等)。
[0519]
图24b示意性地示出如何在设备90的成形工位50中涂布放置在 传送机100上的载体10。在分配工位52处,将剥离层16的可固化 组合物36施加到载体接触表面12。当载体10沿箭头方向驱动时, 可固化组合物36在整平工位54处例如通过使用刮刀而整平至所需厚 度。随着整平层向下游行进,它进入固化工位56,所述固化工位56 构造成至少部分地固化可固化组合物36,由此使得能够在固化工位 的出口侧形成初始层16。已经结合图16和17描述这样的示例性步 骤。
[0520]
图24c和24d示意性地示出如何施加附加层(形成基部)。在图 24c中,可固化组合物38在分配工位52(其可以与用于用剥离层16 涂布载体的工位相同或不同,如图24b所示)处分配。可固化组合物 38在整平工位54被整平至所需厚度,然后进入固化工位56,并在充 分固化的情况下离开固化工位56,以用作后续步骤的初始层18,等 等。已经结合图18描述这样的示例性步骤。现在参考图24c,图24c 示意性地描绘在分配工位52处施加的可固化组合物39。支撑层(例 如,织物)的主体可以通过分配辊58传送。示例性织物可以在其进入 固化工位56之前在工位60处浸没到可固化组合物中。以这种方式, 可以在固化工位的出口侧形成支撑层20。
[0521]
图23a和23b示意性地示出缺陷如何出现在根据本领域的上述 方法制备的外层80(例如,剥离层)的部分中。图23a示出与气泡有关 的不同现象,如果在可以消除这种气泡(例如,通过脱气)之前发生固 化,则气泡可以被捕获在任何可固化组合物中。从图中可以看出,当 微小气泡82朝向空气界面迁移时,层80在制造期间在主体800上的 取向,因此沿迁移方向(由箭头指示),它们可以合并成更大的气泡。 气泡(与其尺寸无关)可以保持被捕获在层的本体内或其表面上,气泡 包层的上部形成突起84。当邻近表面的气泡在层固化进行的同时破 裂时,即使从表面突出的气泡的包层部分消失,凹坑86也可以保留。 因此,这些现象通常提供气泡的“梯度”,与下部相比,上部通常被更 大的气泡填充和/或每个横截面积或每体积具有更高的气泡密度,更 低和更高是相对于层制造期间的取向而言的。气泡衍生的缺陷对表面 的影响是不言而喻的,表面的异质性通常对任何后续的例如与油墨图 像的相互作用产生负面影响。随着时间的推移,这种itm通常在张 力下和/或在压力下操作,凹坑可以变宽并合并以形成更显著的裂缝。 因此,这种现象可能影响表面的结构完整性,并且任何机械性质如完 整性将赋予itm。
[0522]
图23b示意性地示出与固体污染物如灰尘有关的不同现象。尽管 在本发明图示中,除了气泡之外还示出灰尘,但不一定必须是这种情 况,每个这样的表面或层缺陷都能够独立地发生。从图中可以看出, 固体污染物可以保留在表面上。如果在外层80固化之后发生污染物 的沉降,则甚至可以通过适当地清洁外表面来除去这些污染物92。 仍然,这种现象是不希望的,因为在能够使用这种itm之前需要对 其进行额外处理。如果在所述层仍然未固化时发生这种污染,则污染 物可以被捕获在层80的表面上(例如,污染物94,其看起来是“漂浮
”ꢀ
的),或者甚至可以浸没在剥离层内,(例如,污染物96)。如可以容 易地理解,较大/较重的污染物可以比较小/较重的污染物下沉得更深。
[0523]
与本领域已知的方法不同,本文公开的方法包括形成流体第一可 固化材料层,其中所述层的一侧接触载体接触表面,所述层构成初始 剥离层。载体接触表面用于保护初始
剥离层,赋予油墨转移层所需性 质,而载体用作物理上坚固的支撑结构,其他层加在其上以形成itm, 直到itm完成。结果,避免许多潜在的缺陷源。此外,油墨转移表 面的光洁度主要(如果不是排他性地的话)由载体接触表面决定。
[0524]
图23c示意性地示出穿过根据本发明方法制备的外层16(例如, 剥离层)的截面。为了与先前的附图执行比较,显示截面,其没有载 体并且与图23a和23b的取向相同,尽管如箭头所示以反转取向执 行制造。如在下文中将详细描述的,基部200在所述层至少部分地固 化之后附着到第一外层16,因此不等同于在制造过程期间已经用作 支撑的主体800。仅出于说明的目的,层16表示为包括重要数量的 气泡82,但不一定是这种情况。然而,如果存在,这种气泡将显示 出与先前描述的不同的图案。首先,由于层16的现在最上面的油墨 转移表面14预先与载体接触,因此没有观察到突出部,因此剥离层 没有诸如先前由表面突出气泡84所示的现象。同样,先前作为空腔 86示出的凹坑是非常不可能的,因为它们意味着使用不相容的可固 化层和载体。根据本发明方法,由于形成外层而使可固化材料适当地 润湿载体,相信在载体和在其上形成的初始层之间基本上不夹带气 泡。因此,如果存在的话,这种气泡将被设置在层的本体中。然而, 由于与传统方法相比,制造以反转取向执行,出于相同的原因,气泡 的梯度将被反转。因此,并且如图23c所绘,微小气泡比较大气泡 更接近外表面,较大气泡更接近基部。
[0525]
由加成固化制剂制备的本发明的发明剥离层结构可以基本上不 含官能团,或非实质量的官能团(例如,非实质量的oh基团),共价 附着在聚合物基质内。举例来说,这些官能团可以包括诸如c=o、 s=o和oh的部分。
[0526]
因为这些剥离层结构至多含有非实质量的这种官能团,所以可以 预期其剥离层将是高度疏水的。然而,本发明人惊奇地发现,通过本 发明方法生成的剥离层表面实际上可以是稍微亲水的,并且比相应的 剥离层明显更亲水,即剥离层具有相同的组成但使用常规的固化技术 制造,其中剥离层暴露于空气中(“标准空气固化”)。不希望受理论束 缚,本发明人相信在载体接触表面和初始剥离层表面之间的紧密接 触,在剥离层表面中诱导载体接触表面的稍微亲水性质。
[0527]
如上所讨论,具有低表面能的itm剥离层可以有利于将干燥的 油墨图像转移到印刷基材。然而,在油墨接收阶段,喷射到这种低能 量疏水剥离层上的水性墨滴倾向于在初始冲击后成珠,从而损害图像 质量。能量较高、疏水性较低的剥离层可以减轻这种影响,但是对图 像转移质量有害。本发明人已经发现,本发明的剥离层结构通常具有 特征性适度疏水性的剥离表面,如通过蒸馏水的后退接触角为至多 80
°
、或至多70
°
,通常至多60
°
、或至多50
°
,并且更通常地,30
°-
60
°
、 35
°-
60
°
、30
°-
55
°
、30
°-
50
°
、30
°-
45
°
、或35
°-
50
°
所表明。然而,令人 惊讶的是,油墨接收和干燥加热的油墨图像的转移都可以具有良好的 质量。必须强调的是,通过采用具有较高亲水性(相对于蒸馏水滴的 接触角较低)和/或通过电晕(或类似)处理的载体表面,可以实现较低 的后退接触角值(以及下文讨论的动态接触角)。
[0528]
不希望受理论束缚,本发明人相信上述诱导的表面性质改善剥离 层表面上的极性基团(例如,o-si-o)与沉积在其上的水性液体(例如, 水性喷墨油墨)中的相应极性部分(例如,水中的oh基团)之间的相互 作用,由此有助于接收喷射的墨滴。随后,在干燥油墨并加热油墨膜 以转移温度之后,这些相互作用被削弱,使干燥或基本干燥的油墨图 像能够
完全转移。因此,本发明剥离层结构
--
在油墨接收阶段和油墨 膜转移阶段两者
--
的性能明显优于具有适度疏水性但没有特殊表面结 构和由载体接触表面诱导的性质的剥离层所预期的性能。
[0529]
实施例
[0530]
现在参考以下实施例,其连同以上描述以非限制性方式说明本发 明。
[0531]
使用的材料清单:
[0532][0533][0534]
在剥离层表面的制造中用作基材的载体包括(1)抗静电聚酯膜(实 施例1-7);(2)
未处理的聚酯膜,即不抗静电(实施例11);和(3)镀铝聚 酯膜(实施例10)。
[0535]
实施例1
[0536]
实施例1的itm剥离层具有以下组成(重量):
[0537][0538]
基本上如本发明的毯子制备工序中所述制备剥离层,如下所述。
[0539]
毯子制备工序(用于在载体表面上固化的剥离层)
[0540]
将剥离层制剂的所有组分彻底混合在一起。使用杆/刀将所需厚 度的初始剥离层涂布在pet片材上(也可以使用其他涂布方法),然后 在150℃下固化3分钟。随后,使用刀将siloprene lsr 2530涂布在 剥离层的顶部上,以获得所需厚度。然后在150℃下执行固化3分钟。 然后将另一层的siloprene lsr 2530涂布在先前(固化的)有机硅层的 顶部,并将玻璃纤维织物结合到这种湿的新鲜层中,由此使得湿有机 硅渗透到织物结构中。然后在150℃下执行固化3分钟。然后将最后 一层的siloprene lsr 2530涂布到玻璃纤维织物上,并且再次在150℃ 下固化3分钟。然后将整体毯子结构冷却至室温并除去pet。
[0541]
实施例2
[0542]
实施例2的itm剥离层具有以下组成:
[0543]
组分名称份数dms-v3570xprv-500030vqm-14640抑制剂6005sip6831.20.1交联剂hms-30112silsurf a010-d-up5
[0544]
毯子基本上如实施例1中所述制备。
[0545]
实施例3
[0546]
实施例3的itm剥离层具有以下组成:
[0547]
组分名称份数dms-v3570xprv-500030vqm-14640抑制剂6005sip6831.20.1
交联剂1006.5silsurf a010-d-up5
[0548]
毯子基本上如实施例1中所述制备。
[0549]
实施例4
[0550]
实施例4的itm剥离层具有以下组成:
[0551]
组分名称份数dms-v35100vqm-14640抑制剂6003sip6831.20.1交联剂hms-3015
[0552]
毯子基本上如实施例1中所述制备。
[0553]
实施例5
[0554]
实施例5的itm剥离层由lsr 2530(momentiveperformance materials inc.,waterford,ny)双组分液体硅橡胶制备,其 中两种组分以1:1的比率混合。毯子基本上如实施例1中所述制备。
[0555]
实施例6
[0556]
实施例6的itm剥离层具有与实施例4基本相同的组成,但包 含含有极性基团的市售有机硅基树脂sr545(momentive performance materials inc.,waterford,ny)。这些极性基团是“mq”型,其中“m”代 表me3sio,且“q”代表sio4。完整的组成如下:
[0557]
组分名称份数dms-v35100vqm-14640sr5455抑制剂6003sip6831.20.1交联剂hms-3015
[0558]
毯子基本上如实施例1中所述制备。
[0559]
实施例7
[0560]
实施例7的itm剥离层具有与实施例6基本相同的组成,但包 含聚合物rv 5000,其包括具有高密度乙烯基的乙烯基官能的聚二甲 基硅氧烷,如上所述。完整的组成如下:
[0561]
组分名称份数dms-v3570rv 500030vqm-14640抑制剂6005sip6831.20.1交联剂hms-30112
sr5455
[0562]
毯子基本上如实施例1中所述制备。
[0563]
比较实施例1a-1f
[0564]
将itm剥离层制备为实施例1-6的组合物的“相应剥离层”或“参 考剥离层”,由此使得相应剥离层(称为比较实施例1a-1f)分别具有与 实施例1-6相同的组成。然而,在剥离层固化期间,根据下面提供的 常规制备工序,将剥离层表面(或“油墨接收表面”)暴露于空气(“标准 空气固化”)。
[0565]
比较毯子制备工序(剥离层在固化期间暴露于空气)
[0566]
使用棒/刀将第一层的siloprene lsr 2530涂布在pet片材上, 然后在150℃下固化3分钟,以获得所需厚度。然后将另一层的 siloprene lsr 2530涂布在先前(固化的)有机硅层的顶部,并将玻璃纤 维织物结合到这种湿的新鲜层中,由此使得湿有机硅渗透到织物结构 中。然后将siloprene lsr 2530涂布在玻璃纤维织物的顶部,并在 150℃下固化3分钟。在形成初始剥离层之前,将剥离层制剂的所有 组分彻底混合在一起。将剥离层涂布在固化的siloprene lsr 2530的 顶部以获得所需厚度,随后在150℃下固化3分钟,同时将剥离层表 面暴露于空气中。
[0567]
实施例8
[0568]
使用专用的dataphysics oca15 pro接触角测量装置(particle andsurface sciences pty.ltd.,gosford,nsw,australia)测量剥离层表面上 的蒸馏水滴的接触角。用于执行后退接触角(rca)和前进接触角(aca) 测量的工序是dr.roger p.woodward(尤其“contact anglemeasurements using the drop shape method”, www.firsttenangstroms.com/pdfdocs/capaper.pdf)详细阐述的传统技 术。
[0569]
下面提供实施例1-6的结果,以及根据比较实施例1a-1f生成的 剥离层的结果。
[0570]
在几乎所有情况下,相对于载体表面生成的剥离表面表现出比在 空气中固化的相同制剂低的后退接触角。更通常地,相对于载体表面 生成的剥离表面表现出低至少5
°
、至少7
°
、至少10
°
、至少12
°
或至 少15
°
,或者低5
°-
30
°
、7
°-
30
°
、10
°-
30
°
、5
°-
25
°
、5
°-
22
°
、7
°-
25
°
、或 10
°-
25
°
的后退接触角。
[0571]
实施例9
[0572]
将实施例1-6中生成的剥离表面和比较实施例1a-1f中生成的相 应剥离表面在160℃下老化2小时,以模拟在延长的操作条件下剥离 层的老化。测量后退接触角,并且结果如下:
[0573]
[0574][0575]
关于比较实施例,显然在执行老化过程之后基本上保持后退接触 角。然而,关于本发明的实施例1-6,显然在执行老化过程后,后退 接触角通常增加4
°-
15
°
。不希望受理论束缚,本发明人认为本发明的 剥离层结构中接触角的增加可以归因于由于极性基团(例如,si-o-si) 在剥离层表面上的位置的一些变化引起的亲水行为的损失(或疏水行 为的增加)。
[0576]
实施例10
[0577]
包括实施例2的组合物的剥离层的毯子基本上如实施例1中所 述,但针对镀铝的pet载体表面制备。
[0578]
实施例11
[0579]
具有实施例2的剥离层组合物的剥离层基本上如实施例1中所 述,但针对未经受抗静电预处理的市售pet载体表面制备。
[0580]
实施例12
[0581]
使根据本发明的实施例2、10和11中生成的剥离层经受接触角 测量,以确定前进接触角和后退接触角两者。结果如下:
[0582][0583]
实施例10和11表现出的后退接触角比暴露于空气中的剥离层固 化的相同组合物的后退接触角小约30
°
。针对抗静电pet载体表面制 备的实施例2的剥离层表面显示出比在暴露于空气时制备的相同组 合物的后退接触角小约50
°
的后退接触角。
[0584]
实施例13
[0585]
使实施例2、10和11中利用的载体表面经受接触角测量,以确 定前进接触角和后退接触角两者。结果如下:
[0586][0587]
从所获得的后退接触角可以看出,三个载体表面表现出亲水行 为,并且经受抗静电处理的pet表现出最大程度的亲水行为(20
°
rca 相对于40
°
rca)。
[0588]
显著地,载体表面的亲水行为至少部分地在相应剥离表面中诱 导:在暴露于空气时固化的制剂具有65
°
的rca;针对抗静电pet 表面制备的相同制剂具有45
°
的rca;使用的抗静电pet载体显示 20
°
的rca。因此,本发明的剥离层结构具有如下剥离表面,其亲水 /疏水性质介于在空气中固化的相同制剂的性质和载体表面本身之 间。
[0589]
实施例14
[0590]
计算以下实施例的油墨接收表面的剥离层表面能:实施例1a, 在暴露于空气下固化;实施例1,针对抗静电pet表面固化;和实施 例1,针对抗静电pet表面固化,然后在160℃下经受标准老化工序 2小时。这三个实施例具有相同的化学制剂。
[0591]
对于这些实施例中的每一个,使用经典的“调和平均”方法(也称 为owens-wendt表面能模型,参见例如kruss technical note tn306e)计算总表面能。结果如下:
[0592]
剥离制剂总表面能j/m2实施例1a
--
空气固化的20.9实施例1
--
老化的22.6实施例126.1
[0593]
在实施例1a中,在暴露于空气下固化,剥离层表面极其疏水, 并且如所预期,所述表面的总表面能低,20.9j/m2。对于聚二甲基硅 氧烷(pdms),这与表面能的文献值非常接近。显著地,针对抗静电 pet表面固化的实施例1表现出约26j/m2的总表面能,其比“空气固 化的”样品低的适度疏水性。在所述制剂经受标准老化工序后,总表 面能从约26j/m2降低到23j/m2以下。这种结果似乎证实对这种示例 性制剂的各种老化材料和未老化材料所获得的rca结果。
[0594]
实施例15
[0595]
计算以下实施例的油墨接收表面的剥离层表面能:实施例2a, 在暴露于空气下固化;实施例2,针对抗静电pet表面固化;和实施 例2,针对抗静电pet表面固化,然后在160℃下进行标准老化工序 2小时。这三个实施例具有相同的化学制剂。
[0596]
如在实施例14中,使用经典的“调和平均”方法计算总表面能。 结果如下:
[0597]
剥离制剂总表面能(j/m2)实施例2a
--
空气固化的34.6实施例2
--
老化的39.9实施例249.1
[0598]
在实施例2a中,在暴露于空气下固化,剥离层表面的疏水性低 于实施例1a的剥离
层,所述表面的总表面能为约35j/m2。显著地, 针对抗静电pet表面固化的实施例2表现出约49j/m2的总表面能, 其具有比“空气固化的”样品显著更低的疏水性。在这种制剂经受标准 老化工序后,总表面能从约49j/m2降低到约40j/m2。这种结果似乎 证实对这种示例性制剂的各种老化材料和未老化材料所获得的rca 结果。
[0599]
实施例16
[0600]
毯子表面的温度保持在75℃下。在毯子上以1.7米/秒的速度印 刷图像(通常为10-100%的颜色梯度),分辨率为1200dpi。在压辊和 毯子之间设置未涂布的纸(a4 xerox premium copier paper,80gsm), 并将辊压在毯子上,同时将压力设定为3巴。辊子在纸张上移动,在 毯子和纸张之间的接触线上施加压力并促进转移过程。在某些情况 下,可以观察到不完全转移,油墨残留物保留在毯子表面上。为了评 价油墨残留物的程度,与未涂布纸类似,在毯子上施加光泽纸(a4 burgo光泽纸130gsm),并且再次执行转移过程。保留在毯子上并且 未转移到未涂布纸上的任何油墨都将被转移到光泽纸上。因此,可以 根据以下比例评价光泽纸的油墨残留(图像表面积的%):
[0601]
a-没有可见的残留物
[0602]
b-1-5%的可见残留物
[0603]
c-超过5%的可见残留物
[0604]
评价的结果如下:
[0605]
剥离制剂转移等级实施例4b实施例1b实施例2a实施例3a实施例6c
[0606]
实施例17
[0607]
对于实施例2和3的剥离表面重复实施例16,但是在毯子上的 印刷速度为3.4米/秒。两个剥离表面保持转移等级a。
[0608]
实施例18
[0609]
根据实施例1中提供的工序,将实施例2和3的itm剥离层组 合物相对于pet基材固化。根据比较实施例1b和1c中提供的工序, 将实施例2和3的itm剥离层组合物相对于空气固化。然后根据以 下工序在10秒和随后在70秒使样品经受动态接触角(dca)测量:
[0610]
将液滴置于光滑的ptfe膜表面上,使液滴尽可能少地落下,因 此动能不使液滴铺展。然后形成悬垂的液滴。随后,将样本升高直至 其触及液滴的底部。如果液滴足够大,表面的附着力会将其从针尖上 拉下来。针尖定位在表面上方,其定位高度使得生长的悬垂液滴将触 及表面并在其由于其自重而自由地下落之前脱离。
[0611]
然后在10秒和70秒测量动态接触角。结果如下:
[0612][0613]
观察到在10秒时动态接触角的初始测量提供剥离层表面的亲水 性的强烈指示。在70秒的后续测量提供设置在剥离层内的任何液体 (例如,聚醚二醇官能化的聚二甲基硅氧烷)已经结合到液滴中的程度 的指示。这种结合可以进一步降低测量的dca。
[0614]
因此,相对于针对空气固化的相应样品的亲水性初始dca测量 值(114
°
、113
°
),针对pet固化的样品表现出显著更低(更亲水)的初 始dca测量值(105
°
、87
°
)。除了显示的亲水性之外,针对pet固化 的样品在第一次测量和第二次测量之间表现出8
°
至17
°
的dca下降。
[0615]
图25a-25c提供印刷到本发明的itm的剥离层上的各种油墨图 案的图像,其中实施例2的剥离层针对pet载体表面固化。图26a-26c 是印刷到实施例2的剥离层上的相同油墨图案的图像,但其中剥离层 针对空气固化。在图25a和26a之间进行比较,显而易见本发明的 itm的剥离层表现出更高的光学密度,并且更准确地反映油墨图像图 案。在图25c和26c之间的比较产生相同的结论。现在在图25b和 26b之间进行比较,显然图25b中的每个墨点明显大于图26b中的 相应墨点。
[0616]
如本说明书和随后的权利要求部分中所用,术语“后退接触角”或
ꢀ“
rca”是指使用dataphysics oca15 pro接触角测量装置或可相比的 基于视频的光学接触角测量系统使用上述液滴形状方法在环境温度 下测量的后退接触角。相似的“前进接触角”或“aca”是指基本上以相 同方式测量的前进接触角。
[0617]
如本说明书和随后的权利要求书中所用,术语“动态接触角”或
ꢀ“
dca”是指如使用dataphysics oca15 pro接触角测量装置或可相比 的基于视频的光学接触角测量系统使用roger p.woodward博士在上 述“contact angle measurements using the drop shape method”中详述 的方法在环境温度下所测量,并如上文在实施例17中所详述的动态 接触角。
[0618]
如本说明书和随后的权利要求书中所用,术语“标准老化工序”是 指在标准对流烘箱中在160℃下对每个测试的剥离层执行2小时的加 速老化方案。
[0619]
如本说明书和随后的权利要求书中所用,术语“标准空气固化”是 指用于固化剥离层的常规固化方法,如关于比较实施例1a-1f所述, 其中,在剥离层的固化期间,剥离层表面(或“油墨接收表面”)暴露在 空气中。
[0620]
如本说明书和随后的权利要求部分中所用,术语“本体疏水性”由 设置在剥离层内表面上的蒸馏水滴的后退接触角表征,所述内表面通 过暴露剥离层内固化的有机硅材料的区域而形成。
[0621]
实施例c1-c12
[0622]
本发明的itm水性处理液的示例性组成在下表中提供:
[0623]
[0624][0625]
实施例c13-c22
[0626]
itm水性处理液的组成及其各种性质在下表中提供,作为实施例 组合物c13至c22。
[0627][0628]
关于实施例c1-c12,在室温下测量的每种样品的粘度在下面提 供(所有值都以cp为单位):
[0629]
c1=19.2
[0630]
c2=18.15
[0631]
c3=22.3
[0632]
c4=36.2
[0633]
c5=19.8
[0634]
c6=21.2
[0635]
c7=28.1
[0636]
c8=18.0
[0637]
c9=50.0
[0638]
c10=48.2
[0639]
c11=20.2
[0640]
c12=20.7
[0641]
对于这12种示例性制剂,这些水性处理制剂的表面张力更均匀, 并且在室温下通常在26mn/m至29mn/m、或26mn/m至28mn/m 的范围内。
[0642]
实施例c23
[0643]
在实施例c23中提供另外的水性处理制剂。除了季铵盐(larostate 264a)之外,这种制剂不含表面活性剂,所述季铵盐以相对高的百分 比(8重量%)存在,从而充分降低水性处理制剂的表面张力。室温下 的表面张力和粘度分别为32.3mn/m和17.8cp。
[0644][0645]
颜料的制备
[0646]
在下面描述的实施例中使用的颜料通常以几微米的初始粒度供 应。在分散剂存在下将这些颜料研磨至亚微米范围,将两种材料作为 水性混合物进料到研磨装置中。除非另有说明,否则将30g颜料与 满足以下实施例中所示的重量比的重量的分散剂混合。添加去离子水 至200g的余量。在union process的attritor hddm-01/hd-01中, 在4500g直径为0.8mm的铬钢珠(glen mills inc.,usa)的存在下且在 一定能量输入下,将所述液体浆料减小尺寸,持续一段时间,以足以 制备包含具有100nm或更小(d
v50
≤100nm)的中值直径(如按每体积粒 子分析)的颜料粒子的研磨料。通常,磨碎机在约3000rpm下操作至 少48小时,研磨持续时间也取决于初始粒度。
[0647]
使用dls方法(malvern zetasizer nano zs)测定如此制备的组合 物中的粒度及其分布。除非另有说明,否则从所考虑的组合物中除去 等分试样,并且如果需要,在双蒸水(ddw)中稀释,以获得固体浓度 为约1重量%的样品。在dls测量之前,将液体样品短暂超声处理(在 sonics vibracell vcx 750(750瓦)中以最大功率的75%进行约7秒), 以确保在评估粒度和分布期间颜料粒子的适当分散。基于粒子的体积 分析结果。
[0648]
一旦颜料分散剂混合物达到所需的粒度,就将50g水添加到研 磨装置的腔室中,并从中提取所得稀释的分散体。通过合适的筛网过 滤稀释的研磨料来分离珠粒。所述阶段的颜料浓度为12重量%。
[0649]
向含有颜料分散剂的研磨料中添加十二烷酸钠(sdd)和/或来自 以下添加剂的至少一种添加剂:十二烷酸钾、油酸钠、油酸钾、肉豆 蔻酸钠、肉豆蔻酸钾、十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、辛酸钾 和辛酸钠。根据需要添加水,产生颜料浓度为10重量%的组合
物。
[0650]
实施例i1-油墨组合物
[0651]
在本实施例中,描述油墨组合物的制备:将blue d7079 在如前所述的hddm-01/hd-01磨碎机中与190一起研 磨,材料按以下比例混合:
[0652][0653]
将现在具有小于100nm的d
v
50的研磨浓缩物用50g水进一步 稀释,并以12重量%颜料浓度从研磨装置中提取。如下所述进一步 处理研磨料浓缩物以制备油墨组合物在第一阶段,将2.4g的十二烷 酸钠添加到200g的研磨料浓缩物中,产生研磨料。将混合物搅拌至 均匀(5'磁力搅拌器,50rpm)并在60℃下温育1天。然后将混合物冷 却至环境温度。
[0654]
在第二阶段,将油墨成分添加到研磨料中,如下所示:
[0655][0656]
将混合物在环境温度下搅拌30分钟,得到粘度小于10cp的可 喷墨油墨组合物。
[0657]
实施例i2至i5-油墨组合物
[0658]
配制实施例i1的油墨,但分别添加5g、10g、12g和15g的 tween 20。
[0659]
点增益
[0660]
点增益是指点尺寸相对于初始球形液滴直径的增加。点增益由最 终点直径与初始液滴直径的比率确定。非常期望找到一种增加点尺寸 而不必增加液滴体积的方法。
[0661]
利用本文公开的发明技术,本发明人获得至少1.5或1.6,且更 通常至少1.7、至少1.8、至少1.9、或至少2.0,或在1.5至2.2、1.5 至2.1、1.7至2.1、或1.8至2.1的范围内的点增益。
[0662]
例如,使用体积为6.3皮升(d=22.9微米)的液滴,并使用本发 明的水性处理制剂,获得的干燥墨点在40微米至48微米的直径范围 内。
[0663]
如本文在本说明书和随后的权利要求书部分中所用,术语“疏水 性”和“亲水性”等可以相对意义使用,并且不一定是绝对意义上的。
[0664]
如本文在本说明书和随后的权利要求书部分中所用,术语“官能 团”是指连接到剥离层的聚合物结构并且具有比常规加成固化的有机 硅的o-si-o基团高的极性的基团或部分。本文提供各种实施例。本 发明人观察到纯加成固化的聚二甲基硅氧烷聚合物含有o-si-o、 sio4、si-ch3和c-c基团,并且大多数其他官能团将具有更高的偶极 子,由此使得它们可以被认为是“功能性的”。本领域技术人员将理解, 这些官能团可以具有与在高达120℃的加工温度下间接喷墨印刷中利 用的水性油墨中通常存在的组分反应的趋势或强烈趋势。
[0665]
除非另外定义,否则本文使用的所有技术术语和科学术语均具有 与本发明所属领域的普通技术人员通常所理解相同的含义。如果出现 矛盾,本说明书(包括定义)将优先。
[0666]
在本公开的描述和权利要求书中,动词“包含”、“包括”和“具有
”ꢀ
及其缀合词中的每一个用于指示动词的一个或多个主语不一定是动 词的一个或多个主语的成员、组分、元素、步骤或部分的完整列表。 这些术语涵盖术语“由......组成”和“基本上由......组成”。
[0667]
因此,除非上下文另外明确指出,否则如在本文中使用,单数形 式“一个”、“一种”和“所述”包括复数引用并且意为“至少一个”或“一个 或多个”。
[0668]
位置或动作术语如“上”、“下”、“右”、“左”、“底部”、“下方”、“低 的”、“低”、“顶部”、“上方”、“抬高”、“高”、“垂直”、“水平”、“向后”、
ꢀ“
向前”、“上游”和“下游”以及其语法变体在本文中可以仅用于示例性 目的,以说明某些组件的相对定位、位置或移位,以指示当前插图中 的第一组件和第二组件或两者。这些术语不一定指示,例如,“底部
”ꢀ
组件在“顶部”组件下方,按照这样的方向,组件或两者可以在空间中 翻转、旋转、移动、放置在对角线方向或位置、水平或垂直放置、或 类似地修改。
[0669]
除非另有说明,否则在用于选择的选项列表的最后两个成员之间 使用表达“和/或”指示选择所列出选项中的一个或多个是适当的并且 可以进行。
[0670]
如本文在说明书和随后的权利要求书部分中所用,术语“%”是指 重量百分比,除非另外明确地规定。
[0671]
类似地,如本说明书和之前的权利要求书部分所使用的术语“比 率”指的是重量比率,除非另外明确地规定。
[0672]
在本公开中,除非另有说明,否则修饰本发明技术的实施方案的 一种或多种特征的条件或关系特征的诸如“基本上”和“约”的形容词 应理解为是指条件或特征被限定在公差范围内,所述公差范围对于预 期的应用的实施方案的操作是可接受的。
[0673]
虽然依据某些实施方案以及大体上相关联的方法描述本公开,但 是实施方案和方法的变更和排列对本领域的技术人员来说将是显而 易见的。本公开应理解为不受本文所述的具体实施方案的限制,而仅 受所附权利要求的范围的限制。
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