用于基于油墨的数字印刷的白色油墨组合物的制作方法

用于基于油墨的数字印刷的白色油墨组合物的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种用于数字胶印印刷中的白色油墨组合物，其包含第一白色着色剂、第二白色着色剂、至少一种分散剂、至少一种选自可固化单体或可固化低聚物的组分、和光引发剂，其中所述第一白色着色剂包含第一多个白色颜料颗粒，其中至少约40％的所述第一多个白色颜料颗粒的平均直径在约250纳米至约350纳米的范围内，所述第二白色着色剂包含第二多个白色颜料颗粒，其中至少约40％的所述第二多个白色颜料颗粒的平均直径在约350纳米至约550纳米的范围内。还提供了一种使用本发明的白色油墨组合物的数字胶印印刷方法。
【专利说明】
用于基于油墨的数字印刷的白色油墨组合物
技术领域
[0001] 本发明涉及数字胶印印刷。特别地，本发明涉及适合于数字胶印印刷等印刷应用 的白色油墨。
【背景技术】
[0002] 典型的平版和胶印印刷技术采用永久性地图案化的版并因此仅在印刷同一图像 的大量复制品如杂志、报纸等时可用。已开发可变数据数字平版印刷术或数字平版胶印印 刷作为使用非图案化可再成像表面的系统，所述表面最初被均匀涂布以润版液层。润版液 的区域通过暴露于聚焦的辐射源(例如，激光光源)来移除以形成凹处。由此在非图案化可 再成像表面上形成润版液中的临时图案。施加于其上的油墨保留在通过润版液的移除所形 成的凹处中。然后使着墨表面与承印物如纸、塑料或金属接触并且油墨从润版液层中的凹 处转移到承印物。然后可移除润版液，向可再成像表面施加新的润版液的均匀层，并重复该 过程。
[0003] 数字胶印印刷系统使用胶印型油墨，其专门设计和优化为与油墨将接触的各种材 料(包括可再成像表面和润版溶液）以及印刷工艺过程中使用的各种子系统相容以允许高 速度下高品质的数字印刷。
[0004] 例如，可使用墨辑子系统来向润版液层上方施加均勾的油墨层。墨辑子系统可使 用网纹辊来向一个或多个与可再成像表面接触的油墨形成辊上计量加入油墨。与此子系统 一起使用的油墨应具有不高到以致于网纹辊吸墨和向可再成像表面的递送困难的粘度。然 而，太低的粘度、粘性和/或差的内聚力可能导致油墨从油墨装载器徐徐"爬"出，从而导致 不希望有的溢出、油墨损失和潜在印刷机污染。因此，数字胶印油墨应具有一定范围的粘 度、粘性和粘性稳定性，以提供足够且可预见的油墨内聚力而实现在各种子系统中和各种 子系统间良好的转移性质。
[0005] 尽管期望数字胶印印刷为例如背景标签、着色目的或金属承印物上的特殊效果产 生白色的需求在增长，但本领域已知的许多白色油墨不具有必要的转移性质。先前配制的 含例如二氧化钛(TiO 2)颜料的白色油墨具有相当低的粘性和差的油墨内聚力或经时具有 越来越高的粘性但越来越差的粘性稳定性。
[0006] 此外，承印物上白色油墨图像的遮盖力(有效地掩盖下面的颜色的能力）与亮度和 反射性质相关联，这些性质对所转移的白色油墨的量特别敏感。降低的粘性和/或降低的粘 性稳定剂可能因此导致使用数字胶印印刷构造印刷的承印物的覆盖不足。
[0007] 因此，本领域中需要这样的白色油墨，其满足数字胶印印刷子系统的所有功能要 求同时保持足够的油墨粘性稳定性，以提供经印刷承印物上白色油墨的充分覆盖。

【发明内容】

[0008] 本发明涉及一种用于数字胶印印刷中的白色油墨组合物，其包含第一白色着色 剂、第二白色着色剂、至少一种分散剂、至少一种选自可固化单体或可固化低聚物的组分、 和光引发剂，其中所述第一白色着色剂包含第一多个白色颜料颗粒，其中至少约40%的所 述第一多个白色颜料颗粒的平均直径在约250纳米至约350纳米的范围内，所述第二白色着 色剂包含第二多个白色颜料颗粒，其中至少约40%的所述第二多个白色颜料颗粒的平均直 径在约350纳米至约550纳米的范围内。
[0009] 本文还提供了一种数字胶印印刷的方法，所述方法包括：向可再成像的成像构件 表面上施加白色油墨组合物，所述可再成像的成像构件上设置有润版液;形成油墨图像;使 所述油墨图像从成像构件的可再成像表面转移到可印刷承印物;其中所述白色油墨组合物 包含第一白色着色剂、第二白色着色剂、至少一种分散剂、至少一种选自可固化单体或可固 化低聚物的组分、和光引发剂，其中所述第一白色着色剂包含第一多个白色颜料颗粒，其中 至少约40 %的所述第一多个白色颜料颗粒的平均直径在约250纳米至约350纳米的范围内， 所述第二白色着色剂包含第二多个白色颜料颗粒，其中至少约40%的所述第二多个白色颜 料颗粒的平均直径在约350纳米至约550纳米的范围内。
【附图说明】
[0010] 图1示意了可与之一起使用根据本发明的白色油墨组合物的相关技术油墨基可变 图像数字印刷系统的示意图。
[0011] 图2示意了如实例中所述包含混合T i 0 2颜料的油墨在6 0秒时的理论和实际粘性 值。
[0012]图3示意了如实例中所述TiO2油墨的粘性和粘性稳定性值。
【具体实施方式】
[0013] 下文在配制和使用方面详细描述了示例性实施例。然而，可以预想到，引入了如下 文所述系统和组合物的特征的任何系统均可由示例性实施例的范围和精神所涵盖。
[0014] 示例性实施例意在涵盖可包括在下文详细描述的组合物和系统的精神和范围内 的替代方案、修改和等价物。
[0015] 连同量使用的修饰语"约"包括所述及的值并具有上下文所指定的含义(例如，其 包括至少伴随特定量的测量的误差度）。当与特定的值一起使用时，其也应视为公开该值。
[0016] 结合附图来帮助理解实施例的白色油墨组合物、方法和系统。
[0017] 本发明涉及适合用于如本文所述的数字胶印印刷工艺中的白色油墨组合物。本发 明的白色油墨组合物包含第一白色着色剂和第二白色着色剂、分散剂、至少一种可固化单 体和/或可固化低聚物、至少一种光引发剂、任选地至少一种自由基清除剂和任选地至少一 种填料。
[0018] 所述第一和第二白色着色剂包含任何所需或有效的白色着色剂，包括颜料、颜料 混合物、颜料与染料的混合物等，前提条件是所述着色剂可溶解或分散在至少一种可固化 单体或至少一种可固化低聚物和至少一种分散剂中。在特定的实施例中，着色剂为颜料。
[0019] 在一些实施例中，本发明的白色油墨组合物的第一白色着色剂包含第一多个白色 颜料颗粒而第二白色着色剂包含第二多个白色颜料颗粒。表述"白色颜料颗粒"指在引入到 油墨中时赋予使用该含白色颜料颗粒的白色油墨所印刷的特征物以白色的物质颗粒。该术 语排除任何有色颜料的存在，包括有色颜料颗粒。合适的白色颜料颗粒的例子包括二氧化 钛、氧化锌、碳酸钡、二氧化硅、硫化锌、硫酸钡、硫酸钙、碳酸钙、三氧化锑、氢氧化铝、高岭 土以及上述中两者或更多者的混合物的颜料颗粒。
[0020]在一些实施例中，第一白色着色剂和第二白色着色剂包含相同类型的白色颜料颗 粒。例如，第一白色着色剂和第二白色着色剂可分别包含第一多个和第二多个二氧化钛颜 料颗粒。
[0021 ]在各种实施例中，第一白色着色剂包含第一多个各种尺寸的白色颜料颗粒。在一 些实施例中，至少约40%，如至少约75%，如至少约90 %的第一多个白色颜料颗粒具有平均 直径粒度。在一些实施例中，第一多个白色颜料颗粒的平均直径粒度在约250纳米(nm)至约 350nm、如约300nm至约350nm的范围内，更通常为约300nm。
[0022] 在各种实施例中，第二白色着色剂包含第二多个各种尺寸的白色颜料颗粒。在一 些实施例中，至少约40%，如至少约75%，如至少约90%的第二多个白色颜料颗粒具有平均 直径粒度。在一些实施例中，第二多个白色颜料颗粒的平均直径粒度在约450nm至约550nm， 如约500nm至约550nm的范围内，更通常为约500nm。
[0023] 如上所述，在一些实施例中，第一多个白色颜料颗粒和第二多个白色颜料颗粒包 含相同类型的白色颜料颗粒，但具有不同的平均直径粒度。例如，可使用包含二氧化钛的第 一多个白色颜料颗粒，如具有约300nm的平均直径粒度的Ti-Pure? R-703，而第二多个白色 颜料颗粒也可包含二氧化钛，但具有不同的平均直径粒度，如具有约500nm的平均直径粒度 的Ti-Pure?R-931。11~?加6@1?-703和Ti-Pure?R-931可得自特拉华州威尔明顿的 DuPont Titanium Technologies。在一些实施例中，白色颜料粒度可通过透射电子显微镜 评估。
[0024] 在一些实施例中，分别具有第一和第二平均直径粒度的第一和第二多个白色颜料 颗粒可以任何所需或有效的量存在于本发明的白色油墨组合物中。例如，具有第一平均直 径粒度的第一多个白色颜料颗粒可以至少约2%、如至少约5%、如至少约8%、如至少约 10%、更通常至少约7%的量（以重量计)存在于本发明的白色油墨组合物中；具有第二平均 直径粒度的第二多个白色颜料颗粒可以至少约20%、至少约25%或更通常至少约30%的量 (以重量计)存在于本发明的白色油墨组合物中。
[0025] 在一些实施例中，白色着色剂被分散在合适的分散剂中。在实施例中，合适的分散 剂包括含颜料亲和基团（如胺、酯、醇和羧酸及其盐)的共聚物和嵌段共聚物。合适的分散剂 的示意性例子包括选自以下的分散剂：Efka? 4008、Efka? 4009、Efka? 4047、Efka? 1520、Efka(KH010、Efka丨R) 4015、Efka^ 1020、Efka? 4050、F.fka? 1055、Efka? 1080、 Efka? 13 0 0、Efka? 4 3 3 0、Efkai) 44 0 0、Efka?； I I 〇 I、Efka? 44 0 3、Efka? 44 0 6、 尨士1?1?18〇〇，其均可得自北卡罗来纳州夏洛特市的843?;以8061*1)典_1〇1、 Disperbyk? I 0 2、Disperbyk? I 0 7、Disperbyk? I 0 8、Disperbyk? I 0 9、 Disperbyk? I I 0 ^ Disperbyk? Il^ Disperbyk? I I 2 ^ Disperbyk? I I 5 ^ Disperbyk? 162、Disperbyk⑧ 163、Disperbyk? 164、Dis_perbyk? 2001，其均可得自 德国韦泽尔的BYK Addi tives&Instruments ; Solsperse? 24000SC/GR、Solsperse? 26()()()、Sols.perse? 32000、Solsperse? 36000、:Solsperse? 39000、Solsperse? 41000、 S.O丨sperSfc1? 7 I ()()()，其均可得自俄亥俄州克利夫兰的LubrizoI Advanced Materials， Inc.;或者它们的混合物或组合。
[0026]在特定的实施例中，分散剂包括来自康涅狄格州诺福克的King Industries的XD A-504。基于白色油墨组合物的总重量计，该分散剂可以约0重量％至约20重量％、如约1重 量％至约10重量％、如约6重量％至约10重量％的量存在于本发明的白色油墨组合物中。 [0027]在一些实施例中，本发明的白色油墨组合物还包含组分如合适的可固化单体。合 适的材料的例子包括可自由基固化的单体化合物，如丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯单体化合 物。丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯单体的具体例子包括(但不限于)丙烯酸异冰片酯、甲基丙烯 酸异冰片酯、丙烯酸月桂酯、甲基丙烯酸月桂酯、丙烯酸异癸酯、甲基丙烯酸异癸酯、丙烯酸 己内酯、丙烯酸2-苯氧基乙酯、丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸异辛酯、丙烯酸丁酯、烷氧基化的 丙烯酸月桂酯、乙氧基化的壬基酚丙烯酸酯、乙氧基化的壬基酚甲基丙烯酸酯、乙氧基化的 甲基丙烯酸羟乙酯、甲氧基聚乙二醇单丙烯酸酯、甲氧基聚乙二醇单甲基丙烯酸酯、甲基丙 烯酸四氢糠酯、甲基丙烯酸四氢糠酯等，以及它们的混合物或组合。
[0028]在特定的实施例中，使用丙氧基化的三轻甲基丙烷三丙稀酸酯如来自Sartomer Co.的SR501。基于本发明的白色油墨组合物的总重量计，单体可以约0重量％至约50重 量％、如约1重量％至约30重量％、如约5重量％至约30重量％、如约5重量％至约10重量％ 的量存在于本发明的白色油墨组合物中。
[0029] 在一些实施例中，本发明的白色油墨组合物包含可固化低聚物。合适的可固化低 聚物包括但不限于丙烯酸酯化的聚酯、丙烯酸酯化的聚醚、丙烯酸酯化的环氧化物、氨酯丙 烯酸酯和季戊四醇四丙烯酸酯。合适的丙烯酸酯化的低聚物的具体例子包括但不限于:丙 烯酸酯化的聚酯低聚物，如CN2255?、CN2256?、CN294E?、CN2282? (S a r t 〇 m e r C 〇 .)等；丙稀酸酯化的氨酯低聚物；丙稀酸酯化的环氧低聚物，如 CN2204?、CNl 10? (Sartomer Co.)等；以及它们的混合物和组合。基于本发明的白 色油墨组合物的总重量计，低聚物可以约0重量％至约50重量％、如约1重量％至约30重 量％、如约5重量％至约30重量％的量存在于白色油墨组合物中。
[0030] 在一些实施例中，本发明的白色油墨组合物包含光引发剂如α-羟基酮光引发剂 (包括以商品名 IRGACURE⑩ 18 4、IRGACURE? 5 0 0、DAROCUR? 11 7 3 和 IRGACURE.? 2959出售的α-羟基酮光引发剂，其为BASF所生产）、α-氨基酮光引发剂(包 括α-氨基酮光引发剂IRGACURE_? 369、IRGACURE'? 379、[RG.ACURE? 907和 IRGACURE? 1 3 0 0，其为B A S F所生产）和双酰基膦光引发剂 (包括以商品名 IRGACURE? 819、IROACURE? 819DW和IRGAOJREi) 2022出售的双酰基膦光引 发剂，其为MSF所生产）。其它合适的光引发剂包括单酰基氧化膦和双酰基氧化膦，如2，4， 6-三甲基苯甲酰联苯基氧化膦(BASF所生产，商品名为LUCIRIN? TPO); 2，4，6-三甲基苯 甲酰苯基次膦酸乙酯(BASF所生产，商品名为LUCIRIN? TPO-L);单-和双-酰基膦光引发 剂 (如 IRGACURE? 1 7 0 0、 1RGACURE? 丄 8 0 0、 IRGACURE? 1 8 5 0 和 DAROCUR? 4265，BASF所生产）；苄基二甲基-缩酮光引发剂（如IRG ACURE? 651， BASF所生产）和低聚[2-羟基-2-甲基-ι-[4-(ι-甲基乙烯基)苯基]丙酮](可以EsaG3Ure.⑩ KIP 150得自Lamberti);等，以及它们的混合物。
[0031]基于白色油墨组合物的总重量计，光引发剂或光引发剂混合物可以约0重量％至 约12重量％、如约1重量％至约10重量％、如约2重量％至约8重量％的量存在于本发明的白 色油墨组合物中。
[0032]在一些实施例中，本发明的白色油墨组合物包含自由基清除剂，如可得自MSF的 IRGASTAB?UV10、IRGASTAB?UV22或可得自 Sartomer Co.的CN3216。基于本发明 的白色油墨组合物的总重量计，自由基清除剂可以约0重量％至约5重量％、如约0.5重量％ 至约4重量％、如约2重量％至约3重量％的量存在于白色油墨组合物中。
[0033] 在一些实施例中，本发明的白色油墨组合物包含填料。合适的填料可包括但不限 于无定形硅藻土、煅制石英和结晶二氧化硅、粘土、硅酸铝、硅酸铝镁、滑石、云母、脱层粘 土、碳酸钙和硅酸钙、石膏、硫酸钡、锌、钼酸钙锌、氧化锌、钙的磷硅酸盐和硼硅酸盐、钡和 锁、偏硼酸钡单水合物等。在特定的实施例中，填料可为来自Southern Clay Products的粘 土CLAYTONE? HA和CLAYTONE? HY。在一些实施例中，基于本发明的白色油墨组 合物的总重量计，填料可以约0重量％至约50重量％、如约1重量％至约20重量％、如约2重 量％至约10重量％的量存在于本发明的白色油墨组合物中。
[0034] 在一些实施例中，本发明的白色油墨组合物具有比常规白色油墨更高的粘性性质 和更高的粘性稳定性。如本领域技术人员应理解，"粘性"为在两个快速分离的表面之间分 裂印刷油墨或载体的薄流体膜所需的力的函数并为流体的内部凝聚力的流变参数指示。
[0035] 本发明的白色油墨组合物的粘性可使用油墨粘性测试仪来评估，其中将小的油墨 样品置于反向旋转的辊上，并测量数秒到数分钟的时间段内两个辊之间的吸引量或"粘 性"。使用所产生的力对时间曲线图（称为"粘性曲线"）来预测印刷过程中油墨的稳定性。 [0036]在一些实施例中，本发明的白色油墨组合物在油墨粘性测试仪如宾夕法尼亚州费 城的Thwing-Albert Company所制造的Inkometer 1100上在约32°C下于约 1200rpm下60秒 后的粘性在约26克-米至约35克-米、如约26克-米至约33克-米、更通常约27克-米至约31 克-米的范围内。
[0037]在一些实施例中，本发明的白色油墨组合物的粘性是高度稳定的。例如，在一些实 施例中，当例如在油墨粘性测试仪如宾夕法尼亚州费城的Thwing-Albert Company所制造 的Inkome ter 1100上在约32°C下于约1200rpm下评估时，在600秒时的粘性值与在60秒时的 粘性值相比较的差异为增加不到约10克-米，如不到约5克-米，如不到约3克-米。更通常地， 当例如在油墨粘性测试仪如宾夕法尼亚州费城的Thwing-Albert Company所制造的 Inkometer 1100上在约32°C下于约1200rpm下评估时，本发明的白色油墨组合物在600秒时 的粘性值与在60秒时的粘性值相比较的差异为减小不到约6克-米，如不到约5克-米，如不 到约3克-米。例如，60秒和600秒之间的粘性值差异可为增加或减小约25%、约20%或约 10%〇
[0038]在一些实施例中，当例如在油墨粘性测试仪如宾夕法尼亚州费城的Thwing-Albert Company所制造的Inkometer 1100上在约32°C下于约1200rpm下评估时，本发明的 白色油墨组合物在600秒时的粘性值与在120秒时的粘性值相比较的差异为增加不到约5.0 克-米，如不到约3克-米，如不到约0.5克-米。在其它实施例中，当例如在油墨粘性测试仪如 宾夕法尼亚州费城的Thwing-Albert Company所制造的Inkometer 1100上在约32°C下于约 1200rpm下评估时，在600秒时的粘性值与在120秒时的粘性值相比较的差异为减小不到约 5.0克-米，如不到约3克-米，如不到约0.5克-米。例如，120秒和600秒之间的粘性值差异可 为增加或减小约25%、约20%或约10%。
[0039]在一些实施例中，如下面的实例中所证实，本发明的白色油墨组合物的粘度在较 高剪切速率下与常规白色油墨组合物相似地下降。在一些实施例中，本发明的白色油墨组 合物可具有与针对数字胶印印刷应用的常规油墨相似的粘度，例如在35°C和0.1 secT1的剪 切速率下约500，000厘泊至约3，000,000厘泊。或者，所述白色油墨组合物可具有35°C下约 0.10至约0.60、更通常约0.60的剪切稀化指数(在^secT 1下的粘度/在lOsecT1下的粘度）。 [0040]本发明还提供了一种数字胶印印刷的方法，其包括向可再成像的成像构件表面上 施加本发明的白色油墨组合物，所述可再成像的成像构件上设置有润版液;形成油墨图像； 使所述油墨图像从成像构件的可再成像表面转移到可印刷承印物。
[0041 ]图1中示出了一种示例性的数字胶印印刷构造。如图1中所见，示例性系统100可包 括成像构件110。图1中所示实施例中的成像构件110为鼓，但此示例性描绘不应理解为排除 其中成像构件Iio包括版或带或其它现在已知或后来开发的构造的实施例。可再成像表面 110(a)可由材料包括例如常称为有机硅的一类材料形成，所述有机硅包括含氟有机硅等。 可再成像表面可由安装层上较薄的层形成，所述较薄的层的厚度选择为平衡印刷或标识性 能、耐久性和可制造性。
[0042] Timothy Stowe等人于2011年4月27日提交的共同受让的标题为"Variable Data Lithography System"的美国专利申请号13/095,714( "714申请"）描绘了成像构件110的细 节，包括成像构件110由形成于结构安装层上方的可再成像表面层110(a)构成，结构安装层 110(a)可为例如圆柱形芯或者圆柱形芯上方的一个或多个结构层。
[0043] 成像构件110用来向转移辊隙112处的图像接收介质承印物114施加油墨图像。转 移辊隙112可由作为图像转移机构160的一部分的压印辊118形成，压印辊118朝成像构件 110的方向施加压力。图像接收介质承印物114包括但不限于任何特别的组成或形式，例如 纸、塑料、折叠纸板、牛皮纸、透明承印物、金属承印物或标签。可使用示例性系统100来在广 泛的图像接收介质承印物上产生图像。714申请还阐明了可使用的广泛的标识(印刷)材料。
[0044] 示例性系统100包括润版液系统120,润版液系统120通常包括一系列辑，其可视为 润版辊或润版单元，用于用润版液均匀地润湿成像构件110的可再成像表面。润版液系统 120的一个目的在于向成像构件110的可再成像表面递送通常具有均匀且受控的厚度的润 版液层。已知润版液如润版溶液可主要包含水，任选地添加少量的异丙醇或乙醇以减小表 面张力以及降低支持后续激光图案化所必要的蒸发能，这将在下文更详细地描述。也可向 润版溶液添加少量的某些表面活性剂。或者，可使用其它合适的润版液来提高基于油墨的 数字平版系统的性能。示例性的润版液包括水、Novec 7600(I，I，1，2，3，3-六氟-(I，1，2，3， 3,3-六氟丙氧基）戊烷）和D4(八甲基环四硅氧烷）。2011年10月28日提交的标题为 "Dampening Fluid for Digital Lithographic Printing" 的共同待决美国专利申请 13/ 284,114中通过举例公开了其它合适的润版液。
[0045] -旦向成像构件110的可再成像表面上计量加入润版液，即可使用传感器（未示 出）测量润版液的厚度，所述传感器可提供反馈以控制润版液通过润版液系统120向成像构 件110的可再成像表面上的计量加入。
[0046] 在通过润版液系统120向成像构件110的可再成像表面上提供精确且均匀的量的 润版液后，可使用光学图案化子系统130,通过使用例如激光能成图像地图案化润版液层来 在均匀的润版液层中选择性地形成潜像。通常，润版液不会高效地吸收光能（IR或可见光）。 成像构件110的可再成像表面应理想地吸收自靠近所述表面的光学图案化子系统130发出 的大多数激光能(可见或不可见光如IR)，以使润版液的加热中浪费的能量最小化以及热的 横向扩散最小化，以保持高的空间分辨能力。或者，可向润版液中添加适宜的辐射敏感组分 以帮助入射的辐射激光能的吸收。虽然光学图案化子系统130在上文描述为激光发射器，但 应理解可使用多种不同的系统来递送光能以使润版液图案化。
[0047] 示例性系统100的光学图案化子系统130所开展的图案化工艺中的工作机制参考 714申请中的图5有详细描述。简言之，光学图案化能量自光学图案化子系统130的施加导致 部分润版液层的选择性移除。
[0048] 在通过光学图案化子系统130图案化润版液层后，成像构件110的可再成像表面上 方的图案化层被呈现给墨辊子系统140。墨辊子系统140用来向润版液层和成像构件110的 可再成像表面层上方施加均匀的油墨层。墨辊子系统140可使用网纹辊来向一个或多个与 成像构件110的可再成像表面层接触的油墨形成辊上计量加入平版胶印油墨，如本发明的 白色油墨组合物。另外，墨辊子系统140可包括其它常规元件如一系列计量辊以向可再成像 表面提供精确的油墨进给速率。墨辊子系统140可向代表可再成像表面的图像化部分的凹 处沉积油墨，而润版液的未图案化部分上的油墨将不粘附到这些部分。
[0049] 驻留在成像构件110的可再成像层中的油墨的内聚力和粘度可通过若干机制来改 变。一种这样的机制可涉及流变(复粘弹性模量)控制子系统150的使用。流变控制系统150 可形成可再成像表面上油墨的部分交联层，以例如相对于可再成像表面层增大油墨内聚强 度。固化机制可包括光学或光固化、热固化、干燥或各种形式的化学固化。可使用冷却来改 变流变性，如经由多个物理冷却机制以及经由化学冷却。
[0050] 然后使用转移子系统160使油墨从成像构件110的可再成像表面转移到图像接收 介质的承印物114。转移随承印物114经过成像构件110与压印辊118之间的辊隙112而发生， 使得成像构件11〇的可再成像表面的空隙内的油墨与承印物114物理接触。由于油墨如本发 明的白色油墨的粘附性已通过流变控制系统150改变，故油墨改变的粘附性将使得油墨粘 附到承印物114并与成像构件110的可再成像表面分离。转移辊隙112处温度和压力条件的 小心控制可允许油墨如本发明的白色油墨自成像构件110的可再成像表面向承印物114的 转移效率超过95%。虽然一些润版液可能也可润湿承印物114，但这样的润版液的量可能极 小并可能快速蒸发或被承印物114吸收。
[0051] 在某些平版胶印系统中，应认识，胶印辊（图1中未示出）可首先接收油墨图像图案 并然后根据已知的间接转移方法将油墨图像图案转移到承印物。
[0052] 在大多数油墨转移到承印物114后，应从成像构件110的可再成像表面移除残余的 油墨和/或残余的润版液，通常不刮擦或磨损该表面。可采用气刀来移除残余的润版液。然 而，预期可能残留一定量的油墨残余物。这样的残留的油墨残余物的移除可通过使用一定 形式的清洁子系统170来实现。714申请描述了此类清洁子系统170的详情，其包括至少第一 清洁构件如与成像构件110的可再成像表面物理接触的粘性或发粘构件，所述粘性或发粘 构件从成像构件110的可再成像表面的润版液移除残余油墨和任何残留的小量表面活性剂 化合物。然后可使所述粘性或发粘构件与光滑辊接触，残余油墨可自所述粘性或发粘构件 转移至光滑辊，随后通过例如刮墨刀片自光滑辊剥离油墨。
[0053] 714申请详述了通过其可促进成像构件110的可再成像表面的清洁的其它机制。然 而，不管采用何种清洁机制，都可用从成像构件110的可再成像表面清洁残余油墨和润版液 来防止系统中发生重影。清洁后，成像构件110的可再成像表面被再次呈现给润版液系统 120,通过润版液系统120,新的润版液层被供给到成像构件110的可再成像表面，并重复该 过程。
[0054] 根据本发明的白色油墨组合物不限于用在数字胶印印刷中。本文公开的白色油墨 组合物还可用于常规胶印印刷或常规胶印和数字胶印混合印刷系统中。尽管如此，本发明 的白色油墨组合物满足数字胶印印刷系统所特有的系统要求。特别地，本发明的白色油墨 组合物满足基于油墨的数字印刷系统的可再成像成像构件所提出的润湿和释放要求。此 外，本发明的白色油墨组合物与适合于基于油墨的数字印刷的润版液(包括非水性润版液） 相容。本发明的白色油墨组合物还允许从油墨递送系统如网纹辊向成像构件例如可再成像 胶印版转移。
[0055] 实例
[0056] 实例 1
[0057]通过向125毫升低密度聚乙烯(LDPE)瓶中称取下表1中所列油墨组分来制备适于 数字胶印印刷的白色油墨。然后使用RAM Resodyn?混合器在90%强度、60Hz频率和约100G 力下通过声学混合来处理样品约15分钟。将经处理的样品泄放到金属烧杯中并在加热的同 时搅拌，使用锚式叶轮于80°C下搅拌约60分钟。最后使油墨三次通过Erweka 3-辑磨机并然 后泄放到玻璃褐色瓶中。
[0058]表1

[0061] 实例2
[0062] 在油墨粘性测试仪1100上测试如上所述制得的每一白色油墨，该测试仪可得自宾 夕法尼亚州费城的Thwing-Albert Company。使油墨粘性测试仪上的UV油墨额定辑于32.2 °C下平衡。在每一情况下，向分配辊施加1.3毫升油墨，在这里，让其它辊上的转移和分配于 150RMP下继续15秒，其后，辊速自动增至1200rpm。每20秒进行一次油墨粘性测量，进行10分 钟。下表2中示出了示例性的粘性数据度量。
[0063] 表 2
[0065] 1测试中的最低粘性结果
[0066] 2测试中的最高粘性结果
[0067] 3以20秒的时间间隔取得的30个粘性读数的平均值
[0068] 4在60秒时的粘性值
[0069] 5在600秒时的粘性与在60秒时的粘性的相对差异
[0070] 6在600秒时的粘性与在120秒时的粘性的相对差异
[0071] 分别用具有较大和小颗粒的单一组分TiO2牌号配制的比较例白色油墨1和2产生 了不同的粘性程度，但两种油墨均具有较差的粘性稳定性。本发明的实例3和4白色油墨组 合物(两种白色油墨的配方均显著更多地用了具有较大颗粒的TiO 2牌号来配制）首先惊人 地显示出高于预期的粘性，其次，如数据所证实，粘性经时的稳定性远高于比较例油墨的稳 定性。
[0072]比较例油墨1、2和实例3油墨在60秒时的测量和理论粘性值汇总于图2中。如图2中 所见，根据本发明制备的实例3白色油墨的测量粘性值出人意料地显著高于基于该油墨的 TiO2牌号的重量比计算的理论粘性值。
[0073] 具有高的粘性稳定性(经时的粘性差异小）的白色油墨将允许这样的白色油墨具 有可预测的粘性和相应地可预测的油墨内聚力和转移特性，从而具有可预测的不透明性和 各种承印物遮盖能力。这样的可预测性是向数字胶印印刷机构造中递送的过程中所期望 的，所述印刷机构造可例如因几何形状和速度的不同而具有不同的油墨停留时间来改变。
[0074] 图3描绘了在60秒时的粘性值以及与60秒的粘性的差异百分数。图3中示出的结果 证实了根据本发明通过混合具有不同平均颜料粒度的TiO 2颜料制备油墨时不仅增大粘性 而且提高粘性稳定性的出人意料但期望的结果。
[0075] 实例3
[0076] 在RFS-3流变仪（Rheometrics Scientif ic，现为特拉华州纽卡斯尔的TA Instruments的一部分)上于35°C下使用使得频率在0.1至100弧度每秒(rad/s)范围的频率 扫描方案测试如上所述制得的白色油墨的流变性。下表3中示出了选定的粘度度量，包括在 非常低的频率(O.lrad/s)、中等频率(1至lOrad/s)和仪器能够测量的最高频率（100rad/ S) 下的粘度。表3中还汇总了不同粘度下的粘度比。
[0077] 表 3
[0079] 表3中的流变性结果表明尽管在CN294E的配混上有细微不同但包含相同的混合 TiO2颜料和比率的实例白色油墨3和4不推动表2的结果中所见的优选粘性行为。相反，其是 来自具有不同粒度分布的不同牌号TiO 2颜料的不可预测的相互反应的出人意料的行为和 有益效果，其中所述粒度分布以统计学不同的平均尺寸为中心。
[0080] 应理解，上面公开的及其它特征和功能或它们的替代方案可理想地组合到许多其 它不同的组合物或制剂、系统或应用中。另外，印刷和油墨领域技术人员可随后在其中进行 各种目前未预见到的或未预料到的替代、修改、变型或改进。
【主权项】
1. 一种用于数字胶印印刷中的白色油墨组合物，所述白色油墨组合物包含： 第一白色着色剂，所述第一白色着色剂包含第一多个白色颜料颗粒，其中至少约40% 的所述第一多个白色颜料颗粒的平均直径在约250纳米至约350纳米的范围内， 第二白色着色剂，所述第二白色着色剂包含第二多个白色颜料颗粒，其中至少约40% 的所述第二多个白色颜料颗粒的平均直径在约350纳米至约550纳米的范围内， 至少一种分散剂， 至少一种选自可固化单体和可固化低聚物的组分，和 光引发剂。2. 根据权利要求1所述的白色油墨组合物，其中所述第一多个白色颜料颗粒包含二氧 化钛颜料颗粒并且其中所述第二多个白色颜料颗粒包含二氧化钛颜料颗粒。3. 根据权利要求1所述的白色油墨组合物，其中所述至少约40%的平均直径在约250纳 米至约350纳米的范围内的所述第一多个白色颜料颗粒为至少约75%，并且其中所述至少 约40%的平均直径在约350纳米至约550纳米的范围内的所述第二多个白色颜料颗粒为至 少约75 %。4. 根据权利要求3所述的白色油墨组合物，其中至少约75%的所述第一多个白色颜料 颗粒的平均直径为约300纳米并且其中至少约75%的所述第二多个白色颜料颗粒的平均直 径为约500纳米。5. 根据权利要求1所述的白色油墨组合物，其中所述白色油墨组合物在约1200rpm和约 32°C下60秒后的粘性在约26克-米至约35克-米的范围内。6. 根据权利要求1所述的白色油墨组合物，其中所述白色油墨组合物在约1200rpm和约 32°C下60秒后的粘性在约27克-米至约31克-米的范围内。7. 根据权利要求1所述的白色油墨组合物，其中所述白色油墨组合物的粘性稳定性保 持至少10分钟。8. -种数字胶印印刷的方法，所述方法包括： 向可再成像的成像构件表面上施加白色油墨组合物，所述可再成像的成像构件上设置 有润版液； 形成油墨图像； 使所述油墨图像从所述成像构件的可再成像表面转移到可印刷承印物； 其中所述白色油墨组合物包含： 第一白色着色剂，所述第一白色着色剂包含第一多个白色颜料颗粒，其中至少约40% 的所述第一多个白色颜料颗粒的平均直径在约250纳米至约350纳米的范围内， 第二白色着色剂，所述第二白色着色剂包含第二多个白色颜料颗粒，其中至少约40% 的所述第二多个白色颜料颗粒的平均直径在约350纳米至约550纳米的范围内， 至少一种分散剂， 至少一种选自可固化单体和可固化低聚物的组分，和 光引发剂。9. 根据权利要求8所述的方法，其中所述第一多个白色颜料颗粒包含二氧化钛颜料颗 粒并且其中所述第二多个白色颜料颗粒包含二氧化钛颜料颗粒。10. 根据权利要求8所述的方法，其中至少约40%的所述第一多个白色颜料颗粒的平均 直径为约300纳米并且其中至少约40%的所述第二多个白色颜料颗粒的平均直径为约500 纳米。
【文档编号】C09D11/03GK105860647SQ201610035944
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年1月20日
【发明人】M·M·毕罗, C·G·艾伦, A·V·马格达利尼什
【申请人】施乐公司