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技術 エネルギー硬化型フレキソ印刷インク又は塗料のウェットトラッピング

出願人 サンケミカルコーポレーション
発明者 ティーセン,ジョン,ジェラードベスト,テリーパリス,ジャニータリウ,シャン,ジュン
出願日 2011年1月24日 (9年11ヶ月経過) 出願番号 2012-550194
公開日 2013年5月20日 (7年7ヶ月経過) 公開番号 2013-517962
状態 特許登録済
技術分野 版および印刷用紙の供給、装着、排除 印刷方法 インキ、鉛筆の芯、クレヨン
主要キーワード 操作長 散逸エネルギー ニュートン力学 クリープ回復 ハードエッジ 中間硬化 差動運動 測定データ点
関連する未来課題
重要な関連分野

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図面 (5)

課題・解決手段

フレキカラー印刷のための、より具体的にはエネルギー硬化型フレキソ液体インクを使用するフレキソ印刷におけるウェットトラッピングを実施するための方法及び装置が示される。ダウンライン印刷ユニットプレートアニロックスユニットバックトラッピングせずに、インク塗料貯蔵弾性率を制御することによって、互いの上にウェットトラップする放射線硬化型インクを配合することができる。インクの貯蔵弾性率G’は、最高のG’のインクがファーストダウン印刷され、逐次の色が(減少する)G’値の順にトラップされることを保証するために制御することができる。湿式インクの画線は、第一のインクを逆に拾い、印刷機後続のプレートとローラ上に再付着(バックトラッピング)せずに、異なる色の湿式インクで異なる画線の上にトラップすることができる。

概要

背景

多色印刷プロセスは、典型的に、重ね合わせた単一色のインク層の複数の逐次印刷を必要とする。高品質画線再生が望まれているとき、先に塗布されたインク層と次に塗布されるインク層との混合を避けることが重要である。そのような層の混合は、一般に望ましくない演色をもたらす。

この問題は、いくつかの異なる方法で対処される。望ましくない混合色を防止するための最も簡単な方法は、次の重ねられるインク層の塗布に先立って、各塗布されたインク層を乾燥させることである。しかし、この方法は、各インク層を塗布した後、完全に乾燥が必要であるという点で大きな欠点を被る。乾燥は、達成するために時間とエネルギーを要し、結果として、生産性が低下し、生産コストが増加する。

印刷工程をスピードアップする取り組みにおいて、ウェットトラッピングが開発された。ウエトラッピングは、各インク塗付工程で蒸着または塗布されるインク層は次のインク層が蒸着される前に乾燥されず、その上、色彩視覚的効果を生み出す方法である。ウェットトラッピングを実装するには、重ね合わさるインク層の粘着特性が異なっていることが重要である。

ウェットトラッピングは、オフセット印刷に使用されるインクの粘度が、20,000から100,000cpsの範囲であるため、オフセット印刷では深刻な問題ではない。このような高粘度インクは、インク塗布工程間でインク層を乾燥する必要なしにウェットトラッピングを達成するために使用することができる、広範囲の粘着特性を示す。

近年では、ダンボールから、ポリエチレン、金属まで様々な各種基板への印刷を可能にする印刷の形式が広く受け入れられている。この印刷方法は、フレキソ印刷として知られている。

フレキソ印刷は、隆起部分を有する弾性印刷プレートを採用し、それがインクでコーティングされ、基板にインクを転写するために、基板に押し付けられる。フレキソ印刷では、インクがリザーバから、アニロックスロールなどの当技術分野で知られている中間転写ロールを介して、印刷プレートの隆起表面に転写される。アニロックスロールの表面は、リザーバーからのインクで満たされ、フレキソ印刷プレートに移される複数の小さなインクのウェルで覆われている。明らかに、高品質の印刷には、フレキソ印刷版の表面を均一にかつ一貫して塗られることが必要である。このことにより今度は、アニロックスロールセルが小さく、かつアニロックスセルの全てが、毎回、リザーバからのインクで実質的に同じレベル充填される必要がある。

このような要件は、インクの流動性又は粘度に制限をもたらす。粘性インクはアニロックスロールなどによって均一に又は一貫して取得されず、フレキソ印刷版の表面は均一に塗られない。結果は、フレキソ印刷の用途に適したインクは、典型的には2000cps未満、好ましくは2,000cps以下の粘度を持っているということであった。

溶剤排出に関する現在の規制は、エネルギー硬化型であるフレキソ印刷における使用に適したインクの開発をもたらした。このようなインクは、ほとんど、あるいは全く溶剤を含んでおらず、乾燥することでなく、紫外線電子線などの化学線を介して硬化させることにより、基板に固定される。それらの粘着性は非常に低く、十分に従来の機器で測定することができない。それらの粘度は約30から50cpsの範囲である。このような粘度の範囲は優れたフレキソ印刷をもたらすが、フレキソ印刷用途のためのエネルギー硬化型インクは、非常に低い粘着性を示し、粘着性を評価できず、インク塗布工程間において、インクの逆転写と基板上に印刷されたインクから次の工程のインク塗布ロールへの混合を防ぐために、硬化させる必要がある。このような工程間での硬化は、実質的な設備の変更を必要とするため、高価である。このような硬化は製造的な観点から望ましくなく、その理由は、先に蒸着したインク層の硬化を可能にするために、続くインク層の蒸着の間に必要な時間が増加させ、これによって印刷工程を遅くするためである。

ウェットトラッピングもまた、複数の重なったインクの層を蒸着する場合、それぞれの層が新たに蒸着される層よりも高い粘度を有する層の上に蒸着される場合、混合は生じないであろうという認識に基づいて、フレキソ印刷で提案されている。最高度層は、いわば、下の層との混合又は転写無しで、第二層を捉える。しかし、フレキソ印刷インクのために利用可能な粘度の範囲において、各々の先に塗布された層の粘度とは十分に異なる各層ごとにインクの粘度を絶えず減少させることを用いるウェットトラッピングを実施することは現実的ではない。要するに、人はウェットトラッピングを実施するために利用可能なインク粘度が不足する。

米国特許第5690028号は、上述した限られた利用可能なインク粘度の範囲の問題を、エネルギー硬化型インクを使用する多色印刷用途におけるウェットトラッピング法を用いて、解決することを試みている。しかしながら、ここではエネルギー硬化型インクが、基板に塗布される前に加熱され、先に塗布されたインク層よりも高い温度で基板に塗布される。基板上に先に塗布されたインク層の温度は、加熱されたインクより冷たいので、先に塗布されたインク層の粘度は、塗布されたインクの粘度よりも低くなっている。この粘度の差は、低粘度のインクを一方的に高粘度のインクに移送させ、逆捕捉及びインク混合の両方を防ぐ。この方法は、インクが基材に塗布される前に、各インク塗布工程における加熱装置を提供するために、既存の印刷機機器への実質的な変更を必要とする。更に、工程の数が増加するにつれ、逐次のインク塗布工程においてインクの温度が上昇する。従って、その特性に悪影響を及ぼす可能性のあるレベルにインク温度を上昇させることを防ぐために、基板に冷却を適用する必要があるか、又は印刷速度を低下させる必要があり得る。

米国特許第6772683号は、以前に印刷されたインクが先に硬化することなく、基板上への複数の重ね合わせインク層のフレキソ印刷のための方法を説明する。この方法は、非反応性希釈剤を有する基板のインク層へ塗布し、その後塗布されたインク層中の非反応性希釈剤の少なくとも一部を蒸発させ、これにより、塗布されたインク層の粘度を増加させることを包含する。その後、続くインク層が塗布される。前の層は、希釈剤の蒸発の結果として、粘度が上昇している。したがって、新たに塗布されたインク層は以前に塗布されたインク層の増大した粘度よりも低い粘度を持っている。

同様に、米国特許第6772682号は、エネルギー硬化型(紫外線または電子線)インクのウェットトラッピングは、5%から50%のレベルで存在する一過性(fugitive)希釈剤(水)の損失によって達成することができる工程を説明している。EBフレキソインクにおける少量の水の損失は、粘度の何倍もの上昇を引き起こす可能性がある。これは、印刷処理が不安定にする。

米国特許第7329438号は、非常に低い表面張力を有する鏡面ローラーからのローラー圧を適用することにより、滑らか(高光沢)にウェット(またはドライ)インクに印刷されるウェットコーティングを作成する方法について説明している。しかし、それはそもそもウエットインク上への湿式コーティングトラップ作り方を教示していない。

米国特許出願第2007/0289459号は、セカンドダウンインクが上にトラップされる前に、ファーストダウンインクを部分的に硬化させることによって、EBフレキソシステムにおける一過性溶媒の必要性を克服することについて説明している。これは、もちろん、中間硬化メカニズムを必要とする。

米国特許出願第2010/0242757号は、インクを印刷するための放射線硬化型(EB)ウェットトラッピング方法を、グラビア印刷技術に更に拡張している。それは、オーブン又はIRヒーターにより乾燥/硬化され、かつターンバーまたは他の面の接触点によって損なわれることなく印字デッキの間を通過するのに十分に強力なインクを特徴とする。しかしながら、この開示は、不要な複雑さを伴うウェットトラッピングを達成するために一過性溶媒になお依存している。

無溶媒及び水無しのウェットトラッピング技術は、エネルギー硬化型液体インクウェットオンウェット印刷に、部分的な工程間硬化又は化学線による完全なる工程間硬化を必要としない新しい解決策を提供するであろう。ウェットトラッピングするために必要な粘度の差を達成するために、揮発性蒸発成分の添加を必要としない印刷技術は、より「確実な」印刷応用技術として実用化を有する可能性がある。そのような技術は、印刷条件及び蒸発条件の範囲で、並びに十分広い含水量範囲にわたり安定なインクを供給する物流及び技術的な課題を回避するであろう。

概要

フレキソカラー印刷のための、より具体的にはエネルギー硬化型フレキソ液体インクを使用するフレキソ印刷におけるウェットトラッピングを実施するための方法及び装置が示される。ダウンライン印刷ユニットプレートとアニロックスユニットバックトラッピングせずに、インク/塗料貯蔵弾性率を制御することによって、互いの上にウェットトラップする放射線硬化型インクを配合することができる。インクの貯蔵弾性率G’は、最高のG’のインクがファーストダウンで印刷され、逐次の色が(減少する)G’値の順にトラップされることを保証するために制御することができる。湿式インクの画線は、第一のインクを逆に拾い、印刷機の後続のプレートとローラ上に再付着(バックトラッピング)せずに、異なる色の湿式インクで異なる画線の上にトラップすることができる。

目的

この方法は、インクが基材に塗布される前に、各インク塗布工程における加熱装置を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

印刷機でのエネルギー硬化型インクウェットトラッピングのための方法において、印刷機で逐次印刷されるエネルギー硬化型インクのセットを提供し、該セット内の各インク貯蔵弾性率G’を歪み範囲にわたって歪みの関数として計算し、載せた逐次の各インクのG’値が、歪み値の定まった範囲Rにわたって、その直前印刷されたインクより、少なくとも定まった降下Dだけ低いように、インクの印刷を順序付けることを含む方法。

請求項2

Dが1.0パスカル及び0.9パスカルの何れかである、請求項1に記載の方法。

請求項3

Rが20%から50%の歪み、10%から65%の歪み、及び10%から120%の歪みの何れかである、請求項1に記載の方法。

請求項4

インクG’の貯蔵弾性率が、G’={σοcos(δ)}/εοここで、σο=応力振幅、εο=歪みの振幅、及びδ=それらの間の位相角で与えられる請求項1に記載の方法。

請求項5

セット中の各インクの貯蔵弾性率G’の前記計算が、振動法を使用してインクのレオロジーを測定することを含む、請求項1に記載の方法。

請求項6

レオロジーが2°のコーンプレート形状を利用するレオメーターを使用して測定される、請求項5に記載の方法。

請求項7

レオロジーが歪み制御モードで測定される、請求項6に記載の方法。

請求項8

前記計算が、個々の測定データ点多項式近似曲線により連結することを更に含む、請求項5に記載の方法。

請求項9

前記セットの一以上のインクについて、目的のRの範囲にわたってG’の降下基準を実質的に満たすように、G’値を変更することを更に含む、請求項1から4の何れか一項に記載の方法。

請求項10

前記セットの一以上のインクについて、インクの印刷の順番を変更するために、G’値を変更することを更に含む、請求項1から4の何れか一項に記載の方法。

請求項11

インクのG’値が、インクのG’値を低下させるために、インク中の顔料の割合を低下させることと、増粘剤を添加することの少なくとも一つにより、操作される、請求項9に記載の方法。

請求項12

前記増粘剤が、ヒュームドシリカである、請求項11に記載の方法。

請求項13

インクのG’値が、インクのG’値を上昇させるために、インクに疑似塑性挙動を与える材料を添加することにより、操作される、請求項9に記載の方法。

請求項14

Dが1.0パスカルであり、Rが10%から65%であり、多少のバックトラッピング許容可能である場合、特定のインクのペアのDを低下させRを短くすることを更に含む、請求項1に記載の方法。

請求項15

インクのペアが最初にウエットトラップするが、操作長が増加するとバックトラップし得る場合、許容可能であり、10%から65%の歪みの範囲にわたる幾つかの点で、Dが1.0パスカルと0.0パスカルでの間であり得る、請求項14に記載の方法。

請求項16

インクのペアが最初にウエットトラップするが、操作長が増加するとバックトラッピングを示し得る場合、許容可能であり、10%から65%の歪みの範囲にわたる幾つかの点でDが負であり得る、請求項14に記載の方法。

請求項17

印刷ユニット間ずり減粘効果とその後の素地回復が、ウエットトラッピングが起きるのを可能にするになお十分である、請求項16に記載の方法。

請求項18

セット中のインクの少なくとも幾つかがニュートン挙動を示す、請求項1に記載の方法。

請求項19

液体インク又は塗料のウエットトラッピングの目的のために、第一のインク又は塗料のG’値を第二のインク又は塗料に対して望まれる範囲へ動かすように、インク又は塗料を処方する方法であって、第一及び第二のインク又は塗料のそれぞれのG’値が、ウエットトラッピングを可能にするために必要な歪み範囲Rにわたり降下Dだけ異なるように、第一及び第二のインク又は塗料素地の一方又は両方を、樹脂オリゴマーモノマー充填剤及び添加剤の任意の組合わせを用いる配合手段により変更することを含む方法。

請求項20

インクのG’値を高くするためにインクに疑似塑性挙動を与える材料を添加することを含む、請求項19に記載の方法。

請求項21

インク中の固形分濃度を低下させるか、あるいはインクのG’値を下げるために、より少ない凝集力を発揮する樹脂を使用することを含む請求項19に記載の方法。

請求項22

材料又は材料の組合わせを試験することがそれらのG’への作用について試験されることであり、トラップされることが意図された前記インク又は塗料の逐次の色の間のG’値の最適間隔を維持するように、必要に応じて前記材料又は材料の組合わせを添加するか又は除去することを更に含む、請求項19に記載の方法。

請求項23

印刷機において成功裏にウエットトラップする2つ以上のインクの能力予測する方法であって、所定の幅と所定の長さを有する開口部を持つマスクの上にハンドプルーファーで第一のインクを印刷し、校正版上に第一のインクを湿ったまま残し、ハンドプルーファーを洗浄し、それにインクの第二色を塗布し、第一の画線が刷られた領域上に第二のインクを直接印刷し、ゴーストトラップ領域を作成するために第一の画線の先端の先に少なくとも所定の距離D引き延ばしUV硬化ユニット校正刷りを通過させ、及び前記ゴーストトラップ領域で第一のインクの色濃度を評価することを含む方法。

請求項24

前記開口部が8から18mm幅の間で20から40mm長の間である、請求項23に記載の方法。

請求項25

ハンドプルーファーの円周が距離Dに等しい、請求項23に記載の方法。

請求項26

前記距離Dが61mmである、請求項25に記載の方法。

請求項27

前記UV硬化ユニットが公称露光量UVA=138mJ(ミリジュール)UVB=102mJUVC=19mJの中圧水銀ランプを含む請求項23に記載の方法。

請求項28

ハンドプルーファーで印刷後で第二のインクの印刷前における第一のインクのUV硬化を除いて、請求項23−27の何れかのものと同じ手順に従い、ドライトラップコントロール試験を行うことを更に含む、請求項23−27に記載の方法。

請求項29

前記ゴーストトラップ領域における第一のインクの色濃度の前記評価が、請求項23−27の何れかのウエットトラップ法と請求項28のドライトラップコントロールの間のゴーストトラップ領域において前記ファーストダウンインクの濃度を比較することを含む、請求項28に記載の方法。

請求項30

Dがセット中のインクの各ペアにより異なる、請求項1に記載の方法。

請求項31

インクの上首尾なウエットトラッピングの挙動を正確に予測する方法であって、各インクのG’値を計算し、及び確実にきれいなトラッピングを保証するために逐次のインクの各ペア間のG’値に十分な降下があることを保証することを含む方法。

請求項32

10%の歪み値から65%の歪み値において、G’対歪み曲線に沿った全ての点で、1.0パスカルの降下が十分な降下である、請求項31に記載の方法。

請求項33

G’値に前記十分な降下を達成するためにインクのG’値を変更することを更に含む、請求項31に記載の方法。

請求項34

G’値をより高くに移動させるために、エネルギー硬化型インクに疑似塑性挙動を与える材料を添加すること、インクのG’値を低下させるために、インク中の固形分濃度を低下させ、又はより小さな凝集力を示す樹脂を使用すること、材料又は材料の組合せを、G’に対するそれらの効果について試験し、その後、トラップされることが意図される逐次の色の間の最適なG’値の間隔を維持するために、必要に応じて添加したり又は除去することの少なくとも一つを更に含む、請求項33に記載の方法。

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0001

関連出願の相互参照
本出願は、2010年1月22日に出願された米国仮特許出願第61/297、312に優先権を主張し、その開示は、参照により本明細書に援用される。

背景技術

0002

多色印刷プロセスは、典型的に、重ね合わせた単一色のインク層の複数の逐次印刷を必要とする。高品質画線再生が望まれているとき、先に塗布されたインク層と次に塗布されるインク層との混合を避けることが重要である。そのような層の混合は、一般に望ましくない演色をもたらす。

0003

この問題は、いくつかの異なる方法で対処される。望ましくない混合色を防止するための最も簡単な方法は、次の重ねられるインク層の塗布に先立って、各塗布されたインク層を乾燥させることである。しかし、この方法は、各インク層を塗布した後、完全に乾燥が必要であるという点で大きな欠点を被る。乾燥は、達成するために時間とエネルギーを要し、結果として、生産性が低下し、生産コストが増加する。

0004

印刷工程をスピードアップする取り組みにおいて、ウェットトラッピングが開発された。ウエトラッピングは、各インク塗付工程で蒸着または塗布されるインク層は次のインク層が蒸着される前に乾燥されず、その上、色彩視覚的効果を生み出す方法である。ウェットトラッピングを実装するには、重ね合わさるインク層の粘着特性が異なっていることが重要である。

0005

ウェットトラッピングは、オフセット印刷に使用されるインクの粘度が、20,000から100,000cpsの範囲であるため、オフセット印刷では深刻な問題ではない。このような高粘度インクは、インク塗布工程間でインク層を乾燥する必要なしにウェットトラッピングを達成するために使用することができる、広範囲の粘着特性を示す。

0006

近年では、ダンボールから、ポリエチレン、金属まで様々な各種基板への印刷を可能にする印刷の形式が広く受け入れられている。この印刷方法は、フレキソ印刷として知られている。

0007

フレキソ印刷は、隆起部分を有する弾性印刷プレートを採用し、それがインクでコーティングされ、基板にインクを転写するために、基板に押し付けられる。フレキソ印刷では、インクがリザーバから、アニロックスロールなどの当技術分野で知られている中間転写ロールを介して、印刷プレートの隆起表面に転写される。アニロックスロールの表面は、リザーバーからのインクで満たされ、フレキソ印刷プレートに移される複数の小さなインクのウェルで覆われている。明らかに、高品質の印刷には、フレキソ印刷版の表面を均一にかつ一貫して塗られることが必要である。このことにより今度は、アニロックスロールセルが小さく、かつアニロックスセルの全てが、毎回、リザーバからのインクで実質的に同じレベル充填される必要がある。

0008

このような要件は、インクの流動性又は粘度に制限をもたらす。粘性インクはアニロックスロールなどによって均一に又は一貫して取得されず、フレキソ印刷版の表面は均一に塗られない。結果は、フレキソ印刷の用途に適したインクは、典型的には2000cps未満、好ましくは2,000cps以下の粘度を持っているということであった。

0009

溶剤排出に関する現在の規制は、エネルギー硬化型であるフレキソ印刷における使用に適したインクの開発をもたらした。このようなインクは、ほとんど、あるいは全く溶剤を含んでおらず、乾燥することでなく、紫外線電子線などの化学線を介して硬化させることにより、基板に固定される。それらの粘着性は非常に低く、十分に従来の機器で測定することができない。それらの粘度は約30から50cpsの範囲である。このような粘度の範囲は優れたフレキソ印刷をもたらすが、フレキソ印刷用途のためのエネルギー硬化型インクは、非常に低い粘着性を示し、粘着性を評価できず、インク塗布工程間において、インクの逆転写と基板上に印刷されたインクから次の工程のインク塗布ロールへの混合を防ぐために、硬化させる必要がある。このような工程間での硬化は、実質的な設備の変更を必要とするため、高価である。このような硬化は製造的な観点から望ましくなく、その理由は、先に蒸着したインク層の硬化を可能にするために、続くインク層の蒸着の間に必要な時間が増加させ、これによって印刷工程を遅くするためである。

0010

ウェットトラッピングもまた、複数の重なったインクの層を蒸着する場合、それぞれの層が新たに蒸着される層よりも高い粘度を有する層の上に蒸着される場合、混合は生じないであろうという認識に基づいて、フレキソ印刷で提案されている。最高度層は、いわば、下の層との混合又は転写無しで、第二層を捉える。しかし、フレキソ印刷インクのために利用可能な粘度の範囲において、各々の先に塗布された層の粘度とは十分に異なる各層ごとにインクの粘度を絶えず減少させることを用いるウェットトラッピングを実施することは現実的ではない。要するに、人はウェットトラッピングを実施するために利用可能なインク粘度が不足する。

0011

米国特許第5690028号は、上述した限られた利用可能なインク粘度の範囲の問題を、エネルギー硬化型インクを使用する多色印刷用途におけるウェットトラッピング法を用いて、解決することを試みている。しかしながら、ここではエネルギー硬化型インクが、基板に塗布される前に加熱され、先に塗布されたインク層よりも高い温度で基板に塗布される。基板上に先に塗布されたインク層の温度は、加熱されたインクより冷たいので、先に塗布されたインク層の粘度は、塗布されたインクの粘度よりも低くなっている。この粘度の差は、低粘度のインクを一方的に高粘度のインクに移送させ、逆捕捉及びインク混合の両方を防ぐ。この方法は、インクが基材に塗布される前に、各インク塗布工程における加熱装置を提供するために、既存の印刷機機器への実質的な変更を必要とする。更に、工程の数が増加するにつれ、逐次のインク塗布工程においてインクの温度が上昇する。従って、その特性に悪影響を及ぼす可能性のあるレベルにインク温度を上昇させることを防ぐために、基板に冷却を適用する必要があるか、又は印刷速度を低下させる必要があり得る。

0012

米国特許第6772683号は、以前に印刷されたインクが先に硬化することなく、基板上への複数の重ね合わせインク層のフレキソ印刷のための方法を説明する。この方法は、非反応性希釈剤を有する基板のインク層へ塗布し、その後塗布されたインク層中の非反応性希釈剤の少なくとも一部を蒸発させ、これにより、塗布されたインク層の粘度を増加させることを包含する。その後、続くインク層が塗布される。前の層は、希釈剤の蒸発の結果として、粘度が上昇している。したがって、新たに塗布されたインク層は以前に塗布されたインク層の増大した粘度よりも低い粘度を持っている。

0013

同様に、米国特許第6772682号は、エネルギー硬化型(紫外線または電子線)インクのウェットトラッピングは、5%から50%のレベルで存在する一過性(fugitive)希釈剤(水)の損失によって達成することができる工程を説明している。EBフレキソインクにおける少量の水の損失は、粘度の何倍もの上昇を引き起こす可能性がある。これは、印刷処理が不安定にする。

0014

米国特許第7329438号は、非常に低い表面張力を有する鏡面ローラーからのローラー圧を適用することにより、滑らか(高光沢)にウェット(またはドライ)インクに印刷されるウェットコーティングを作成する方法について説明している。しかし、それはそもそもウエットインク上への湿式コーティングトラップ作り方を教示していない。

0015

米国特許出願第2007/0289459号は、セカンドダウンインクが上にトラップされる前に、ファーストダウンインクを部分的に硬化させることによって、EBフレキソシステムにおける一過性溶媒の必要性を克服することについて説明している。これは、もちろん、中間硬化メカニズムを必要とする。

0016

米国特許出願第2010/0242757号は、インクを印刷するための放射線硬化型(EB)ウェットトラッピング方法を、グラビア印刷技術に更に拡張している。それは、オーブン又はIRヒーターにより乾燥/硬化され、かつターンバーまたは他の面の接触点によって損なわれることなく印字デッキの間を通過するのに十分に強力なインクを特徴とする。しかしながら、この開示は、不要な複雑さを伴うウェットトラッピングを達成するために一過性溶媒になお依存している。

0017

無溶媒及び水無しのウェットトラッピング技術は、エネルギー硬化型液体インクウェットオンウェット印刷に、部分的な工程間硬化又は化学線による完全なる工程間硬化を必要としない新しい解決策を提供するであろう。ウェットトラッピングするために必要な粘度の差を達成するために、揮発性蒸発成分の添加を必要としない印刷技術は、より「確実な」印刷応用技術として実用化を有する可能性がある。そのような技術は、印刷条件及び蒸発条件の範囲で、並びに十分広い含水量範囲にわたり安定なインクを供給する物流及び技術的な課題を回避するであろう。

0018

フレキソカラー印刷のための、より具体的にはエネルギー硬化型フレキソ液体インクを使用するフレキソ印刷における「ウェットトラッピング」を実施するための方法及び装置が示される。ダウンライン印刷ユニットプレートとアニロックスユニットバックトラッピングせずに、インク/塗料貯蔵弾性率を制御することによって、互いの上にウェットトラップする放射線硬化型インクを配合することができる。インクの貯蔵弾性率G’は、最高のG’のインクがファーストダウンで印刷され、逐次の色が(減少する)G’値の順にトラップされることを保証するために制御することができる。湿式インクの画線は、第一のインクを逆に拾い、印刷機の後続のプレートとローラ上に再付着(バックトラッピング)せずに、異なる色の湿式インクで異なる画線の上にトラップすることができる。振動モードにおけるコーンアンドプレートレオメータを用いて制御された歪み法により測定される場合、歪み値範囲全体にわたり、例えば、20%から50%、又は、例えば10%から65%の範囲内で、各色のG’値における十分な分離を維持しなければならない。本発明の例示的な実施形態において、わずか1.0パスカルの色と色のG’分離値が、例えば、その分離の程度が、20%から50%の歪み範囲、又は例えば、10%から65%の歪み範囲にわたって維持される限り、良好なトラップを確実にするのに十分である。

図面の簡単な説明

0019

図1は、実施例1に記載の3つの例示的なインクにおけるG’(弾性率)対増加する歪みのプロットである。
図2は、実施例2に記載の3つの例示的なインクにおけるG’(弾性率)対増加する歪みのプロットである。
図3は、実施例3に記載の3つの例示的なインクにおけるG’(弾性率)対増加する歪みのプロットである。
図4は、実施例2からのマゼンタB及びその増粘性版、実施例3からのマゼンタCである2つのマゼンタインクにおけるG’(弾性率)対増加する歪みのプロットである。該比較は実施例9に記載される通り。

0020

発明の詳細な説明
本発明の例示的な実施態様では、ウェットトラッピングは、エネルギー硬化型フレキソ液体インク、好ましくはUV硬化型インクの逐次のインク層を塗布し、同時に活性放射線で塗布されたインク層を硬化させることによって達成することができる。

0021

上述したように、従来は、この差を達成するために必要な粘着性と粘度勾配は、平版印刷におけるペーストインクにおいてのみ達成できた。その後、液体インクに含まれる水や溶媒の蒸発によるウェットトラッピングが、その欠点の全てとともに、用いられた。これらの従来技術の問題を解決するにあたり、本発明の例示的な実施態様において、関連するインク特性新規分析を使用し、インク中の水も他の揮発性成分も、ウェットトラッピングを達成するために必要ではない。

0022

従って、一過性希釈剤の使用無しできれいにウェットトラップするエネルギー硬化型インク(UV又はEB)の配合のための方法が提示される。本方法論は、高粘度又は低粘度インク(又は塗料)にも同様に適用可能であるレオロジー測定に基づいている。以下に説明するように、本発明の例示的な実施態様では、上出来なウェットトラッピングに関与する偽塑性流体フロー特性は、ずり減粘であり、そのようなメカニズムはペーストと液体インクに対して同じである。このように、物質の粘度の従来の測定は、正しい予測をする際に有用ではない。

0023

一つの液体層の他へのウェットトラッピングは、一つの面から他へのインクの転送(又はコーティング)に影響を及ぼす要因周りに最終的には回転する。粘度や表面エネルギーの違いのどちらかがこれらの作用に関係すると長い間考えられてきた。表面エネルギーについては、最近、紫外線コーティングについて、"...流体と基板表面との間の化学的相互作用は、外部からの圧力が加えられた場合、吸収率に影響しないか又は最小限の影響を及ぼす。更に、結果は、強制的な湿潤は、接触角測定によって良好には説明されないことを示唆した。"と実証されている。本発明は、そのような考慮事項を必要とせず、Pykonenの結論整合している。

0024

現在、別の上にウエットトラップするインクの能力を測定するために使用される最も一般的な方法は、(インクの種類に関係なく)国際規格ISO12634である。この方法では、インクの固有の特性(又はコーティング)を測定するものではなく、規格内のようなものと認識されている。ISO12634への導入からの引用、「粘着特性は基本的な物理現象由来することができる物質特性と見なすことはできない。」後述するように、本発明の例示的な実施態様で、インク(又はコーティング)の真の物理的性質の定量的測定を使用することができ、かつそれが、薄い流体又は厚い流体(液体インクまたはペーストインクのどちらか)にも同様に適用可能であり、よって優れている場合、低せん断速度で行うことができる。

0025

オフセット輪転機ヒートセットの性能及び従来のシート給紙の(ペースト)のインクを調査する最近の論文では、次のような状況を記述することによって、当業者の現在の理解を要約している。「インクの粘度は粘着性の結果の違いを説明していない。 インクが印刷工程や粘着性試験中に経験するせん断速度の範囲を予測することは困難であるが、しかし、高せん断速度を生成できる薄膜層放射状流の流れがある。」後述するように、本発明の種々の実施態様の技術を使用して、「高せん断速度」の範囲(典型的には100s−1よりも有意に高いせん断速度で測定した粘度を包含するように考えられている)を測定することではなく:むしろレオロジー特性、例えば、20%から50%の歪み領域、又は例えば10%から65%の歪み領域、或いは10%から125%の歪み領域を測定することにより、インクトラップ性能を予測することができる。これは、科学的に、より実用的でより正確でもある。

0026

A.カラートラッピング理論
本発明の例示的な実施態様では、非蒸発ウェットトラッピングは、いかなる意図的に添加された揮発性成分を含まないエネルギー硬化型液状インクの逐次の層を塗布することによって行われる。塗布されたインク層のウェットトラッピングの程度は個々のインク層の色濃度多層インクの全体的な色濃度の関数として定量化することができる。ウェットトラッピングが首尾良く達成されると、塗布されたインク層は混ざらず、ブランケット又はプレートから基板へ効果的に転送される別個の層として残る。

0027

多層インク塗布では、トラッピング効率(trappingefficiency)は、次のように説明できる。
% トラッピング=100x[DR/(DY+DM)]
ここで、
DR = 多層インク塗布の色の濃さ;
DY = インク塗布Yの色の濃さ; 及び
DM = インク塗布Mの色の濃さ。

0028

通常、トラッピングは100%未満であり、80%以上のトラッピングレベルが産業用印刷用途のため十分に堅牢であると考えられている。インクのレオロジーと粘度のさらなる最適化を保証し、80%に近いか又はそれ以上のトラッピング効率を実現するために、60%以上のレベルでのトラッピング効率が十分に実行可能である。

0029

B.ウェットトランスファーを予測するために測定するための正しいレオロジー特性の定義
最近の印刷試験において、開発のイエロー、マゼンタ、シアンのフレキソ印刷インクは、イエローがファーストダウン、マゼンタがセカンドダンで、シアンがサードダウンで印刷された場合、効果的にウェットトラップすることが示された。それぞれの場合において、印刷機はバックトラッピング無しで数千フィート動作した。最初の2つの試験で使用されているものから改変されたインクを使用する後続のプレス試験では、印刷機はバックトラップなしで印刷を始めたが、数千フィートの基盤が印刷された後で、トラップの質が悪化し始める状況が生じた。このことは、効果的なウェットトラッピングが発生する可能性のある、インクのレオロジー特性の境界の上限を示した。ごく最近、実験台上でフレキソハンドプルーファーを使用した方法論が開発され、印刷機で見られるものと同じ色のトラップ順序で同じトラップ傾向を示しており、それによって、これまでに収集したデータの正当性を確認し、本発明の技術は、インク/コーティング自体の特性であり、色のトラップを生成するために使用される工具ではないことを示している。

0030

レオロジー的な実践において、せん断弾性係数は、せん断歪みに対するせん断応力の比として記述することができる。
G=T(xy)/Y(xy)=(F/A)/(ΔX/I)=(せん断応力)/(せん断歪み)
ここで、
F=面積に作用する力;
A=力が作用している面積;
ΔX=横方向変位、及び
I=初期長。

0031

実際には、複素動的弾性率(Complex Dynamic Modulus)、Gは、粘弾性流体において、振動するコーンプレートレオメーターを用いて測定することができる。これに関連しては、(i)純粋に弾性材料は、他に引き起こされた一つの応答が即時であるように、応力位相の歪みを有し、(ii)純粋に粘性材料であり、歪みは90度の位相遅れだけ応力を遅延させ、(iii)粘弾性材料は、これらの2つの型の材料の中間の挙動を示し、歪みに若干の遅延を示している。

0032

これらの関係は以下の式で記述される。
貯蔵弾性率,G’={σοcos(δ)}/εο
(G’は流体中の弾性エネルギーに関連付けられている)
損失弾性率,G”={σοsin(δ)}/εο
(G”は流体の粘性エネルギー又は散逸エネルギー損失に関連付けられている)
ここで、
σο=応力の振幅
εο=歪みの振幅;及び
δ=それらの間の位相角

0033

複素動的弾性率Gに対するコンポーネントモジュールのこの一般的な関係は、次の形式である。
G=G’+iG”;ここで(i)2=−1

0034

しかし、流体に加わる剪断が自然に振動する状況においては、これは以下のようになる。
絶対せん断弾性係数(G)2=(G’)2+(G”)2 又は
|G|={(G’)2+(G”)2}(1/2)

0035

量|G|は、時に、TB又は「トータル・ボディ」として知られている。それは、粘度として知られ、より一般的に理解される測定に対して最も密接に関連する量である。粘度は、流れの方向に垂直な流体の速度勾配で割ったせん断応力として一般的に定義されている。
粘度=μ=τ/(du/dy)
Gについての応力/歪みの関係に類似しているが、粘度μは同じではない。du/dy=1.0であるニュートン力学を除くと、du/dyの関係は、常にせん断力の変化に応じて変化している。したがって、損失(粘性/エネルギー散逸)の特性から流体の貯蔵(弾性)の特性を分離することは、不可能でないにしても、非常に困難である。当技術分野で使用されるほとんどの粘弾性測定は、「制御されたせん断」の性質に関してであり、したがって、流体に関連し、一方の表面からその表面の面方位に垂直である別の面に転送される力などとして作用する力の間の相違を決定する際にほとんど価値がない。

0036

本発明の例示的な実施態様は、G’(貯蔵弾性率)のみが、流体の表面に垂直な流体の流れ、例えば、一「平面」表面から別の「平面」表面に移るインクや塗料など、を予測することができるという知見に基づいている。これはG’のみが流体の凝集を説明するからであり、その理由は、それが機械的にエネルギーを蓄積するか、又は放出するため(多くはバネが行うように)である。G”(粘性率)で表される散逸エネルギーは熱として失われ、機械的に流体内に保存されない、したがって、一つの表面から別の面へ流体を移送する際には役立つことができない。よって制御された歪みの方法論において操作する機器のみが、インクやコーティングのウェットトラッピング能力についての正しい予測を行うために要求される必要なデータを生成することができる。

0037

C.ウェットトラッピングを予測する際にG’を測定するための歪みの関連する領域
フレキソ印刷のほとんどの理論はこれまでニュートン流動がフレキソプロセスに最適であることを想定している。しかし、インクをアニロックスからプレートへまたはプレートから基板へ転送するために使用される非常に低いせん断工程ニュートン流体のように実際に定義することができるごく少数のフレキソ印刷インクがある。

0038

フレキソ印刷の理想的な状況は、「キス」の印(”kiss”impression)−すなわち、プレートがかろうじて基板に触れるような状況として知られている。ドット変形、プレートバウンス、ドットの周りのハロー固体の固い縁や他の病気宿主は"キス"の印を用いる場合に避けなければならないと想定される。このタイプの淡い塗りは、多くの場合、多色印刷の場合に別のものの上のインクの1色のドットをトラップするのに十分である。一般的に、固形物を印刷する場合には、より多くの圧力が同じ効果を達成するために加えられる必要がある。いずれの場合も、「バックトラッピング」問題に対処するために、実行する上での一般的な解決策は、プレートとアニロックス間またはプレートと基板との間のいずれかに、印刷機オペレータがより多くの圧力を加えることである。しかし、これは一般的に「未熟」な応答と考えられており、伝統的にフレキソ印刷の教育において推奨されていないことに注意すべきである。学校、教科書専門職協会のガイドライン等により、当技術分野で教えられる好ましい方法は、プレート、インク、基板や取り付けテープに対して、「キスの印」が正しく、目的の芸術作品再現するように変更を加えることである。

0039

一般に考えられていることとは異なり、印刷版からの印刷されている表面へのフレキソ印刷におけるインクの放出は、高せん断工程ではない。プレートとアニロックス、並びにプレートと印刷面は、すべて全く同じ表面速度で動いているので、そうではあり得ない。機械方向の平面内でも、機械横断方向の平面内でも、お互いに対して、インクが付着したの面の差動運動はない。それでは生じると考えられるせん断はどこから来るのであろうか

0040

インクにさらされているせん断のみが、実際には、ローラーの"平らな"の面に垂直な方向に発生したせん断である。言い換えれば、インクに及ぼす全ての転送力は、印刷/コーティング装置の機械方向及び機械横断方向双方に直交すると表現されている。そういう状況であれば、インクが施されるせん断の全量は、印刷機のニップに至る経路上で圧縮され、その後、各表面に残存する部分と途切れるまで外へ出る経路上で引き延ばされることにより説明することができる。(この工程が高せん断であるという概念は、恐らくは、アニロックスローラーのセル内へのドクターブレードを介したインクの計量が、高せん断過程であるという知識から来ている。しかし、アニロックスからの印刷面へのプレートへのインクの実際の転送は、高せん断工程ではない。)

0041

この状況が、多色印刷の場合において、視覚化及び理解するために最も容易である。一つの状況、例えば、プリンターが、そのグリッド表面積の50%をカバーするドットとして定めされる50%のドットを印刷している状況考えることができる。更に、この例では、グリッドがインチあたり133行であることが想定される。この場合:
グリッドのディメンション:191.0μmX191.0μm;
グリッドの面積:36,481μm2
50%ドット面積:36,481μm2X0.50=18,240μm2
50%ドット直径:D=152.4μm

0042

ドットが印刷されている場合、それは、プレートと基板との間の接触により「押しつぶされ」ている。一般的な用語において、ドットゲインとは、ドットがプレート上のドットと正確に同じサイズだった場合には印刷されたであろう、理論的なドット面積対ドットの大きさの増加の比率である。10%のドットゲインを仮定すると:
60%ドット面積:36,481μm2X0.60=21,889μm2
60%ドット直径:D=166.9μm

0043

理想的なドットが2.0μmの厚さであったと仮定し、更にドットゲインにかかわらず、同じ体積のインクが転写し、ドットゲインが高ければ、ドットがまさに粉砕されて「平坦に」なると仮定すると、我々は、どのくらいのせん断歪みが、プレートから基板へのインクの転写に関与しているかを判断するための最も極端ケースを計算することができる。
50%ドット体積=18,240μm2X2.0μm=36,481μm3=60%ドット体積
60%ドット厚=36,481μm3/21,889μm2=1.67μm

0044

これは50%のドットで10%のドットゲインにおける歪み関係をもたらす。
歪み(厚さ)=(2.0−1.67)/2.0=16.5%
歪み(放射状)=(166.9−152.4)/152.4=9.5%

0045

系の全体的な歪みを表す平均的なインク粒子の実際の動きは、直角三角形で表すことができ、そこで、全ひずみは、斜辺と直角を挟む2辺としての直交ベクトルである。
歪み(合計)={歪み(厚み)2+歪み(放射状)2 }(1/2)=19.2%

0046

この一連の計算を用いて、50%レベルでのドットゲインに関連する値の表が定められた。典型的には、ドットゲインと理論ドットサイズの間の最大の不一致は、この領域で生じるため、それは、一つの表面からその他の面へのインクの転写を評価する際に考慮する必要がある歪みの最高量の良好な推定値である。

0047

最も高品質の印刷が15%から30%の公称ドットゲインで発生したので、10%から65%の理論的な歪み範囲は、商業的な関心のあるすべての多色印刷の状態をカバーする。定量化することはより困難である一方、実験台上でのトラッピング試験は、この範囲もまた固体トラップへ関連する関心ごとの一つであることを示しているように見える。

0048

D.ECフレキソ印刷のウェットトラッピングに必要なG’ギャップ仕様
最高のC’値を持つエネルギー硬化型(「EC」)フレキソ印刷インクを、印刷順序におけるファーストダウンで印刷することが必要である。本発明の例示的な実施態様において、信頼性あるきれいなトラップが生じるように、印刷された最初のインクのG’値は、次のインクのそれを、歪み値10%から歪み値65%のG’対歪みの曲線に沿った各点で、少なくとも1.0パスカルだけ超える必要がある。

0049

もし、ファーストダウンインクはその上に印刷されたインクよりG’が低い場合、重ね印刷されたインクがそのファーストダウンインクを逆に捕捉することが示され、従ってそれによりローラーとアニロックスを汚染する。インクのG’値が10%から65%のひずみ値の範囲に沿っていくつかのポイントで交差する場合、良好なトラップが発生することはほとんどない。このような場合には、トラップ順序に関わらず、一色のインクの他方へのせん断の局所レベルの相違に依存して、常にいくつかの逆トラッピングがあるであろう。一つの順番が、他よりもはるかに良い場合があるが、問題のトラップの範囲に常に関わらないように、印刷機を細かく操作することができると仮定すべきではない。従って、このような場合には、より多くの量でインクのG’値を分離するのが良い。

0050

E.本発明の例示的な実施態様におけるインク配合のG’値の変更−インク成分
上記の議論から明らかであるように、最良の方法−及びインクのトラッピング挙動を予測するための真に唯一の正確な測定は、各インクのG’値の計算であり、信頼性のあるきれいなトラッピングを保証するために、逐次のインクの各ペア間のG’値において十分な低下があることを確認することである。述べたように、本発明の例示的な実施形態では、10%の歪み値から65%の歪み値の、G’対歪みの曲線に沿った全ての点で、1.0パスカルの降下が推奨される。

0051

このG’の降下要件を満たすことは、しばしばインクのG’値を変更することによって達成することができる。従って、本発明の例示的な実施態様において、ECインクに対して疑似塑性挙動を与える材料の添加は、G’値をより高く移動するのに有効である可能性がある。そのような挙動を示す最も良く知られている(唯一ではないが)材料は、ヒュームドシリカである。逆に、インク中の固形分濃度を低下させ、又はより小さな凝集力を示す樹脂を使用することは、インクのG’値を低下させるにもまた有効であり得る。従って、本発明の例示的な実施態様において、材料(または材料の組合せ)は、G’に対するそれらの効果が試験され得、その後、トラップされることが意図される逐次の色の間のG’値の最適な間隔を維持するために、必要に応じて追加されたり又は削除することができる。

0052

1.着色剤顔料
このようなインクの第一の成分は、着色剤又は顔料である。任意の適当な顔料が、例えば、着色剤が他の組成物成分と分散性である限り、使用することができる。顔料は、例えば、有機無機金属顔料導電性磁気活性ナノ顔料誘電顔料、光吸収性顔料、またはそれらの任意の様々な組み合わせであり得る。適当な顔料の例としては、モノアゾイエロー、モノアリライドイエロー、ジアリライドイエローイエロー、ナフトールレッドルビンレッド、リソールルビン、フタロシアニンブルーカーボンブラックを含む。いくつかの好適な顔料としては、例えば、ピグメントイエロー1、ピグメントイエロー3、ピグメントイエロー11、ピグメントイエロー12、ピグメントイエロー13、ピグメントイエロー14、ピグメントイエロー17、ピグメントイエロー63、ピグメントイエロー65、ピグメントイエロー73、ピグメントイエローを含む74、ピグメントイエロー75、ピグメントイエロー83、ピグメントイエロー97、ピグメントイエロー98、ピグメントイエロー106、ピグメントイエロー114、ピグメントイエロー121、ピグメントイエロー126、ピグメントイエロー127、ピグメントイエロー136、ピグメントイエロー174、ピグメントイエロー176、ピグメント188、ピグメントオレンジ5、ピグメントオレンジ13、ピグメントオレンジ16、ピグメントオレンジ34、ピグメントレッド2、ピグメントレッド9、ピグメントレッド14、ピグメントレッド17、ピグメントレッド22、ピグメントレッド23、ピグメントレッド37、ピグメントレッド38、ピグメントレッド41、ピグメントレッド42、ピグメントレッド57:1、ピグメントレッド112、ピグメントレッド170、ピグメントレッド210、ピグメントレッド238、ピグメントレッド269、ピグメントブルー15、ピグメントブルー15:1、ピグメントブルー15:2、ピグメントブルー15:3、ピグメントブルー15:4、ピグメントグリーン7、ピグメントグリーン36、ピグメントバイオレット23、ピグメントブラック7、等、又はそれらの組み合わせを含む。

0053

これらの顔料の詳細は、例えば、NPIRIRaw Materials Data Handbook,第4巻,Pigments(第二版)に見つけることができる。

0054

2.エネルギー硬化型成分
本発明の例示的な実施態様では、このようなインクの第二の成分はエネルギー硬化型成分である。これは、例えば、十分な電子ビーム放射をあてることにより重合性又は架橋性である不飽和オリゴマー又はエチレン性不飽和ポリマーを含むことができる。このようなエチレン性不飽和モノマーエチレン性不飽和オリゴマー又はエチレン性不飽和ポリマーは、例えば、アクリレートメタクリレートエポキシ樹脂ロジンエステル炭化水素樹脂ビニル化合物ポリビニルピロリドン化合物、ポリビニルピロリドンを含有する共重合体スチレンマレイン酸無水物系化合物、ウレタン化合物、又はそれらの組み合わせを含めることができる。有用なエチレン性不飽和化合物としては、例えば、エチレン性不飽和単量体、エチレン性不飽和オリゴマー又はエチレン性不飽和ポリマーを含むことができる。

0055

本発明の例示的な実施態様において、好ましいエチレン性不飽和化合物は、例えば、アクリレート、メタクリレート、エポキシ樹脂、ロジンエステル、炭化水素樹脂、ビニル化合物、ポリビニルピロリドン化合物、ポリビニルピロリドンを含有する共重合体、スチレン−マレイン酸無水物系化合物、ウレタン化合物、又はそれらの組み合わせを含めることができる。これらには、例えば、エポキシアクリレートポリエーテルアクリレートポリウレタンアクリレートポリエステルアクリレートエトキシ化又はプロポキシ二官能性アクリレート又はプロポキシ化多官能性アクリレートを含むことができる。使用できる材料は、例えば、アクリル酸メタクリル酸多価アルコールなどの、エチレン性不飽和酸ポリエステルを含む多官能性末端不飽和有機化合物である。これらの多官能化合物のいくつかの例は、トリメチロールプロパンポリアクリレート及びポリメタクリレートペンタエリスリトールジペンタエリスリトールエチレングリコールトリエチレングリコールプロピレングリコールグリセリンソルビトールネオペンチルグリコール、1,6−ヘキサンジオールヒドロキシ末端型ポリエステル、ヒドロキシ末端型エポキシ樹脂、及びヒドロキシ末端型ポリウレタンである。また、末端不飽和有機化合物のこのグループに含まれるのは、例えば、フタル酸ジアリルテトラアリルオキシエタンアジピン酸ジビニルブタンジビニルエーテル、及びジビニルベンゼンなどの、ポリアリル及びポリビニル化合物である。

0056

これらは更に第一級又は多価アルコールのアクリレート、又はオリゴアクリレートとして例示することができ、例えば、アクリル酸メチルアクリル酸エチルプロピルアクリレートアクリル酸ブチルヒドロキシエチルアクリレート、2−エチルヘキシルアクリレート、エチレングリコールジアクリレートトリメチロールプロパントリアクリレートペンタエリスリトールトリアクリレート、エポキシアクリレート、オリゴエステルアクリレート、ウレタンアクリレートなど。それらは、更に一級又は多価アルコールのメタクリル酸として例示することができ、例えば、メチルメタクリレートメタクリル酸エチルプロピルメタクリレート、メタクリル酸ブチルヒドロキシエチルメタクリレート、メタクリル酸2−エチルヘキシル、ジエチレングリコールジメタクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレート等、又はアリルアルコールジアリルエーテルアジピン酸ジアリル、ジアリルフタレート低分子量ポリウレタンの両端ジアリレート等。

0057

好ましいエチレン性不飽和モノマー、エチレン性不飽和オリゴマー、又はエチレン性不飽和ポリマーは、例えば、水分散性アクリレートモノマーまたはオリゴマーである。より好ましいエチレン性不飽和モノマーは、エチレン性不飽和オリゴマー又はエチレン系不飽和ポリマーは、ウレタンアクリレート又はエポキシアクリレートを含むことができる。

0058

3.インク添加剤パッケージ
インクの第三成分は添加剤パッケージである。ECのフレキソ印刷インクは、必要に応じてさらに、1つまたは複数の任意の追加の成分、例えば、湿潤剤ワックスタルク界面活性剤レオロジー調整剤シリカシリコーン分散剤(disbursing agents)、脱気器、又はそれらの組み合わせを含む。

0059

適当な湿潤剤としては、例えば、ポリシロキサンポリアクリル酸、直鎖及び分岐ポリアルコキシレート化合物、又はそれらの組合せを含むことができ、存在する場合には、例えば、約0.25重量%から約2重量%、及び好ましくは約0.5重量%から約1重量%の量である。

0060

適当なワックスとしては、例えば、ポリエチレンワックスポリアミドワックスPTFEワックス、カルナバワックス、又はそれらの組合せを含むことができ、存在する場合には、約0.1重量%から約1重量%、及び好ましくは約0.25重量%から約0.5重量%の量である。適当なタルクとしては、例えば、約0.8から約2.4ミクロンメジアン粒子サイズを持つものを含むことができ、存在する場合には、約0重量%から約2重量%、及び好ましくは約0.5重量%から約1重量%の量である。

0061

適当な界面活性剤としては、例えば、アルコキシル化化合物ピロリドン化合物ポリアクリル系ポリマーなどの両性界面活性剤、又はそれらの組合せを含むことができ、存在する場合には、約0.5重量%から約3重量%、及び好ましくは約0.2重量%から約1重量%の量ある。

0062

適当なシリカとしては、例えば、約50から約800mm2/gの表面積を持つ、ヒュームドシリカゲル又は非晶質シリカゲルを含むことができ、存在する場合には、約0.5重量%から約3重量%、及び好ましくは約0.5重量%から約2重量%の量である。

0063

適当なシリコーンとしては、例えば、ポリシロキサン及びそれらの誘導体を含むことができ、存在する場合には、約0.2重量%から約2重量%、及び好ましくは約0.2重量%から約1重量%の量である。

0064

適当な分散剤(disbursing agent)としては、例えば、プロピレン及び酸化エチレン重合体の誘導体、ポリシロキサン化合物、スチレン−無水マレイン酸及びアクリル樹脂を含むことができ、存在する場合には、約0.5重量%から約10重量%、及び好ましくは約0.5重量%から約3重量%の量である。

0065

適当な脱気器としては、例えば、ポリシロキサン誘導体、及びポリアルコキシレートを含むことができ、存在する場合には、約0.1重量%から約0.7重量%、及び好ましくは約0.1重量%から約0.4重量%の量である。

0066

4.重合光開始剤
第四の成分は、配合の光重合の開始に関する。組成物が、電子ビーム硬化で使用するために特別に配合されていない限り、エネルギー硬化型組成物は、典型的には、紫外線等、活性放射線を照射することによってフリーラジカルを生成する付加重合の光開始剤を含む。このような光開始剤は、化学放射線により活性化されると直接フリーラジカルを供給する1つ以上の化合物を持っている。光開始剤はまた、近紫外可視又は近赤外スペクトル領域スペクトル応答を拡張する、増感剤を含有してもよい。フリーラジカル開始硬化系では、一般的に、光重合開始剤の照射は、重合及び/又は架橋を開始するフリーラジカルを生成する。一般的に、ごく少量の光開始剤が効果的に重合を開始するために必要とされ、例えば、重合性(硬化型溶液の総重量に基づいて、例えば約0.5重量%から約10重量%である。一般的に、光開始剤は、エネルギー硬化型溶液の主要成分の少なくとも1つに容易に溶解する。一般的に、フリーラジカル重合阻害剤もまた、保管中に容器内のインク/コーティングの予備重合を防ぐために、これらの材料に使用される。この目的のために使用することができる典型的な材料は、次の本に記載されている。“A Compilation of Photoinitators Commercially Available for UV Today,”Dr.Kurt Dietliker,Ciba Specialty Chemicals,PLC,2002 SITA Technology Limited,London−Edinburgh UK;ISBN#947798676。その本が出版されてから市場に現れ、食品包装での使用を意図されるインク/塗料用に特に関心のある比較的新しい材料は、例えば、“Swiss Ordinance on Materials and Articles in Contact with Food,”(S.R.817.023.21)においても参照することができる。

0067

実施例1−ECのフレキソ印刷インク印刷試験「A」
3つのUVフレキソインクが、中央の圧ドラムを利用して、Kopackフレキソ印刷機でウェットトラッピング試験のために配合された。これらのインクの配合は:
イエローA:
16.0%のイエローピグメント;上記の「第一成分」一覧から選択された。
68.55%のオリゴマー、モノマー及び樹脂;上記の「第二の成分」一覧から選択された。
4.55%の添加剤;上記の「第三の成分」一覧から選択された。
10.9%の光開始剤および阻害剤;上記の「第四の成分」一覧から選択された。
マゼンタA:
22.0%のマゼンタピグメント;上記の「第一成分」一覧から選択された。
61.0%のオリゴマー、モノマー及び樹脂;上記の「第二の成分」一覧から選択された。
3.55%の添加剤;上記の「第三の成分」一覧から選択された。
13.45%の光開始剤および阻害剤;上記の「第四の成分」一覧から選択された。
シアンA:
24.0%のシアンピグメント;上記の「第一成分」一覧から選択された。
61.4%のオリゴマー、モノマー及び樹脂;上記の「第二の成分」一覧から選択された。
0.6%の添加剤;上記の「第三の成分」一覧から選択された。
14.0%の光開始剤および阻害剤;上記の「第四の成分」一覧から選択された。

0068

これらの各インクのレオロジーは2°のコーンプレートの形状を利用したAR−1000レオメーター(TAインスツルメンツ)により振動法を用いて測定した。測定結果は以下のとおりであった。

0069

このデータは、目的の歪み範囲全体で、G’(弾性率)を増加する歪みに対してプロットすることで、10%未満の歪みを有する最終データ点から65%の歪みを超える第一のデータ点までをプロットすることで、図示することができる。これが完了すると、結果のプロットは、図1に示すようになる。

0070

本発明の例示的な実施態様では、個々のデータ点は、統計的に非常に良好にこれらの曲線のそれぞれを表す多項式近似曲線によって連結することができる(すべての曲線についてR2値>0.99)。典型的な方程式は、Microsoft Excelなど一般に入手可能な統計分析プログラムによって導出することができ、例えば、
G’(シアン)=4.5041S2−7.0054S+6.1035;R2=0.9995
G’(ルビン)=6.869S2−12.775S+9.7873;R2=0.9995
G’(イエロー)=8.3586S2−14.83S+12.209;R2=0.9954
ここでS=ひずみ値でG’は貯蔵(弾性)率である。

0071

この実施例1の試験についてのカラートラッピングの順序は、ファーストダウン=イエローA、セカンドダウン=ルビンA及びサードダウン=シアンAであった。

0072

図1に見られるように、図示的又は数値的に決定できるように、G’曲線はいずれも互いに交差しない。本発明の例示的な実施態様では、特定のひずみ値で、線がお互いにどの程度接近するのかについて数値的推定値を得るために、上に示された式を、例えば、任意の望まれる歪みについて、インクとその上にトラップされたインクとの間のG’値の差を計算するために用いることができる。これが完了すると、下の表1Aに示されるように、このデータが10%から65%の間の全ての歪み値について正しい向きにでG’の差が0.9を上回る場合を示すことが見て取れる。

0073

KopackCIセントラルインプレッション)印刷機での印刷試験は、運転が長期間にわたって実行される場合、トラッピングの問題の兆候を示さずに、インクの優れたトラッピングをもたらした。多色印刷作業用色分解はインチ基準あたり133行で行われた。インク工具に対する印刷条件の細目は次のとおりであった。

0074

トラップのドットゲイン値は、マゼンタの濃度が約0.3単位で典型的な商用的レベルを超えていることを踏まえれば、商業許容範囲内であった。

0075

イエローに重ねたマゼンタに重ねたシアンの3重トラップの全体的なトラップ値は67%であった。

0076

幾つかの事項が実施例1から特記されるべきである:(i)ルビンAに重ねたシアンAのトラップはイエローAに重ねたルビンAのトラップよりも優れていた;(ii)5%から35%の歪みのルビンAに重ねたシアンAのG’値の差は、同じ歪みの領域においてイエローAに重ねたマゼンタAについてのG’値の差のそれを超える;及び(iii)イエローAに重ねたマゼンタAのG’値の差は、40%以上の歪み領域においてルビンAに重ねたシアンAのそれを超える。このデータから、10%から65%の歪み範囲の下端のG’値の差が性能の面で考慮すべき重要な要因であることを理解することができる。

0077

実施例2−ECのフレキソ印刷インク印刷試験「B」
3つの更なるUVフレキソインクが、中央の圧ドラムを利用して、Kopackフレキソ印刷機でウェットトラッピング試験のために配合された。これらのインクの配合は以下の通りである:
イエローB:
16.0%のイエローピグメント;上記の「第一成分」一覧から選択された。
61.83%のオリゴマー、モノマー及び樹脂;上記の「第二の成分」一覧から選択された。
6.17%の添加剤;上記の「第三の成分」一覧から選択された。
16.0%の光開始剤および阻害剤;上記の「第四の成分」一覧から選択された。
マゼンタB:
22.38%のマゼンタピグメント;上記の「第一成分」一覧から選択された。
58.54%のオリゴマー、モノマー及び樹脂;上記の「第二の成分」一覧から選択された。
8.51%の添加剤;上記の「第三の成分」一覧から選択された。
10.57%の光開始剤および阻害剤;上記の「第四の成分」一覧から選択された。
シアンB:
21.82%のシアンピグメント;上記の「第一成分」一覧から選択された。
57.43%のオリゴマー、モノマー及び樹脂;上記の「第二の成分」一覧から選択された。
1.45%の添加剤;上記の「第三の成分」一覧から選択された。
19.3%の光開始剤および阻害剤;上記の「第四の成分」一覧から選択された。

0078

上記の実施例1に関して説明されたように、各インクのレオロジーは2°のコーンプレートの形状を利用したAR−1000レオメーター(TAインスツルメンツ)により振動法を用いて測定した。測定結果は以下のとおりで記録される。

0079

図2に示されるように、このデータは実施例1について行われたのと同じ方式でプロットすることができる。更に、上述したように、プロットされた点は、統計的にこれらの曲線のそれぞれを表す多項式近似曲線によって連結することができる。そのような近似曲線の典型的な式は:
G’(シアン)=6.2527S2−12.348S+12.284;R2=0.9805
G’(ルビン)=52.151S2−80.153S+44.705;R2=0.9807
G’(イエロー)=22.08S2−49.932S+37.907;R2=0.9979
ここでS=ひずみ値でG’は貯蔵(弾性)率である。

0080

実施例2で用いられたトラップの順番は、実施例1にあるように、ファーストダウン=イエローB,セカンドダン=ルビンB及びサードダウン=シアンBであった。

0081

図2からわかるように、インクはかろうじて約35から65%の歪み値の範囲内にトラップするべきであるが、しかしその点以下では、G’値は良好なトラップとして期待されるものから実際には逆転し、マゼンタBインクは、その範囲内でイエローBが有するよりも高いG’値を有する。再び、これは、インクとそれにトラップされた他のインクとの間のG’値の差を計算するための式を使用して、歪みの任意の望まれる値に対して、数値的に調べることができる。

0082

この試験は、黄色の上にマゼンタの上出来なトラップ(驚くべきことであり、図2に与えられる)、及びマゼンタの上のシアンの上出来なトラップ(驚くべきことではない、図2に与えられる)で始まった。しかし、数分後、数千フィートのストックが印刷機を動いた後で、イエローはマゼンタのローラー上へ逆トラッピングし始めた。全ての着色は、インチあたり800行のスクリーン行と1.8BCMのセル容積を持つハーパーセラミックアニロックスローラを使用して実行された。多色印刷作業用の色分解はインチ基準あたり150行で行われた。それらはポリエチレン袋フィルム上に印刷され、最後の工程においてUVランプのみが点灯され、ウェットトラッピングは全ての工程で使用された。トラップ濃度の観点から結果は次のとおりだった:
アニロックス800 1.8 BCM
最後に1WPI電球で硬化する。

0083

完全UV硬化による4色印刷法(ドライトラッピング)
アニロックス800LPI 1.8 BCM

0084

このデータからあまりにも驚くべきことではないこととは、平均して高い弾性率を持つ色であるマゼンタBであり、速度に対する色濃度が少しも違わず、並びにウエットトラップ条件対ドライトラップ条件の間で色濃度が少しも違わないことを示した。速度が上昇すると(したがってせん断が増加すると)、シアン(これは、これらの流体のうち最もニュートン流体である)は着実に色の転写能力を失った。このことは、--「常識」に反し--擬似塑性挙動が、速度が変化する条件下で印刷された色濃度を維持する上でフレキソ印刷インクに有利に働くことができることを示している。

0085

トラップに関しては、
・オレンジウェットトラップ濃度(イエローの上のマゼンタ)は、速度によって有意に変化し;100/200/300でそれぞれ1.25/1.18/1.09であって、平均値は1.17。(上限値−下限値)/平均=13.6%
グリーンウェットトラップ濃度(イエローの上のシアン)は、速度によってより安定にとどまり;100/200/300でそれぞれ1.32/1.24/1.21であって、平均値は1.26。(上限値−下限値)/平均=8.75%
・パープルウェットトラップ濃度(マゼンタの上のシアン)は、速度に対して最も安定にとどまり;100/200/300でそれぞれ1.50/1.40/1.48であって、平均値は1.46。(上限値−下限値)/平均=6.85%

0086

従って、最も有利なG’の関係(すなわちそれらの間のGの分離の最大量)を持つトラップはまた、印刷性能において最も安定していた。

0087

試験「B」(例2)のドットゲインも記録された。ドットゲインは著しく安定しており、その工程が動作することを実証していた。イエローのマゼンタへのバックトラッピングが高速で発生した場合を除いて、これらの値はウェットトラッピング工程として商業的に許容可能な性能を実証している。

0088

アニロックス800 1.8 BCM
最後に300WPIの電球で硬化する。

0089

適切なウェットトラッピングが、依然としてマゼンタとイエローのインクの間に発生した理由を説明するためには、Kopack印刷機の形状(geometry)に対する擬似塑性流体の特性を考慮することが有用である。印刷ユニット#2、#3、#4が、この試験のために使用された。ユニット#2と#3の間の距離は42インチであり、ユニット#3と#4の間の距離は16インチである。黄色は、ユニット#2であり、マゼンタはユニット#3であった。毎分100フィートの速度で、これは拓本間で2.1秒の時間に対応する。毎分300フィートの速度で、拓本間でこれは0.7秒に下落する。

0090

クリープ回復試験は、「A」、「B」及び「C」インク(すなわち、実施例1−3からのインク)で行った。1500Paの初期せん断応力が加えられた。歪回復が停止するまで試験が実行された。コンプライアンス(J)は、平衡コンプライアンス(Je)が加えられる応力で正規化された全回復可能歪みとして定義され、報告された。
Je = γ/ σ =(回復歪み)/(負荷応力

0091

一部の色が最終平衡に至るのに必要な長い時間のために、Jが等しい値(95% X Je)が、歪みの回復が本質的に完了したと言われる基準点とされ、その点に到達するために必要な時間が記録された。

0092

これらの95%回復時間の値に関して注意すべきことは、前述のように、基板がKopackの印刷ユニットの間を通過するのに必要な時間に対して、いかにそれらが短いかということである。したがって、各インクは、上記に示した速度で印刷ユニットの間で元の素地特性の全てを本質的に回復するのに十分な時間を持っている。このことは、応力の無いインク上でゼロ歪み近くで開始し、その後段階的に歪みを増加させることにより構成されたG’曲線は、動圧条件下でトラッピングを分析するために確かに有効であることを意味している。

0093

「B」のイエローと「B」のマゼンタ間のG’値で分離はわずかであるが、もしマゼンタとイエローがトラップするときに30%以上の歪みを経験する場合、イエローはマゼンタへバックトラップしないであろう。(30%の歪みは約18のドットゲインと相関関係がある。)明らかに、もしマゼンタがこれより少ない歪みを経験する場合、G’の関係は良好でなく、バックトラップが発生するであろう。遅い速度でマゼンタの50%ドットゲインは、約23%の理論歪み値に相関する約13であったので、G’値の良好な関係は達成されず、バックトラップが発生していたと仮定することができる。しかし、マゼンタが上にトラップされる場合に、イエローはまた厳密に23%の歪みを経験していると仮定することは必ずしも正確ではない。実際には、それがマゼンタよりも印刷点でプレートの表面から物理的に離れているため、若干小さいものを経験している可能性がある。23%の歪みで、マゼンタは29Pa程度のG’値を持っているであろう。イエローは19%程度の歪みで同一のG’値を持っている。従って、マゼンタを転写する作用によってイエローに強制される歪みが19%未満である場合は、インクがまだトラップする可能性がある。実際のケースでは、インクが長時間にわたって非常に良好にはトラップしなかったが、始めはそれらは首尾良くウエットトラップした。

0094

このメカニズムの慎重な検討は、バックトラッピングが生じる場合、印刷機のオペレーターがプレートを基板印圧へと操作する傾向を説明している。2つのインク間のG’値の関係が最適ではない場合には(すなわち、インクが、G’対歪みの曲線の全点で交差点無しで、分離していない)、分離が所望の方向に大きなせん断で大きくなる場合、印圧の増加によりバックトラッピングを消すことができる。逆に、圧力の増加がインクのG’の相関を不利にする場合、バックトラップは増加するであろう。ファーストダウンインクに与えられた印圧と実際のひずみとの間の複雑な関係は、この技術の制御を困難なものとしている。

0095

印刷の印圧の操作により、インクの準最適セットであっても、トラッピングを実際に生じさせることができる。従って、これは有用な結果である。それは実際には、それらのG’の特性に基づいて、「トラッッピングボーダーライン」と考えられるインクのセットは、首尾よくトラップを印刷することを「強制」され得ることを意味している。しかし、過剰に押しつけられた状態(固形上のハードエッジドーナツ、ハローなど)又は押しつけ不足状態欠落印刷、固形物の濃度ムラなど)における印刷の場合に生じるよく知られていた問題が、正しいG’分離を持つインクを選択し、正常な印圧でこれを印刷するよりも、これを望まれない状態にする。

0096

実施例3−ECのフレキソ印刷インク印刷試験「C」
試験「B」で使用されているインクの例は、インクのG’を操作するための増粘化合物と混合され、試験が再度実行された。
R3505−136
増粘性_イエロー
50% R3505−136(インク「B」)
45% UVフレキソ印刷増量剤
5%ヒュームドシリカ
R3505−120
増粘性_マゼンタ
50% R3505−120(インク「B」)
45% UVフレキソ印刷増量剤
5% ヒュームドシリカ
R3505−155
増粘性_シアン
50% R3505−155(インク「B」)
45% UVフレキソ印刷増量剤
5% ヒュームドシリカ
インクの名称:UVフレキソ印刷増量剤
0.0%の顔料;上記の「第一成分」一覧から選択された。
89.7%のオリゴマー、モノマー及び樹脂;上記の「第二の成分」一覧から選択された。
0.3%の添加剤;上記の「第三の成分」一覧から選択された。
10.0%の光開始剤および阻害剤;上記の「第四の成分」一覧から選択された。

0097

各インクのレオロジーが上記のように測定され、測定結果が次のように記録される。

0098

このデータは、関心のある歪み範囲全体で図示的に表示することができる。これが完了すると、結果のプロットは、図3に示すようになる。

0099

これらのインクは、同じ順番でトラップされることを含み、実施例2(試験「B」)と同じ条件で実行された:ファーストダウン=イエローC、セカンドダン=ルビンC及びサードダウン=シアンCであった。

0100

トラッピングは、試験「B」の場合よりもはるかに急速に、ほとんどすぐに失敗した。これはウェットトラッピングの予測を追認する。従って、本発明の例示的な実施態様において、お互いにトラップすることを意図した2つのインクの間のG’値の比較は、(i)試験「A」にあるように、良好なトラップを予測し、(ii)試験「B」にあるように、圧力の操作を介して対処可能であるボーダーラインの状況を予想し、しかしこれは長期的に失敗の可能性が最も高いレシピだが、(iii)試験「C」にあるように、トラップの失敗を予想することが可能である。

0101

このインクセットのデータは、そのイエローはマゼンタの上にトラップするが、そのマゼンタはイエローの上にトラップしないであろうことを予測する。以下に記載される、このセットのインクに対する多項式もまた、グラフにプロットされた実際のデータによるR2値によって測定される高い統計的相関を示している。
G’(シアン)=25.193S2−37.15S+19.798;R2=0.992
G’(ルビン)=139.89S2−177.7S+76.907;R2=0.964
G’(イエロー)=27.555S2−49.827S+32.584;R2=0.987

0102

10%から65%の歪みの関心のある領域における二次多項式回帰分析により計算される近似曲線と実際のデータ点との間の統計的な相関関係は非常に良好である;「A」のシアンにおける4Pa未満のG’値から、「C」のマゼンタにおける60Paより大きいG’値までどこでも。

0103

実施例4−UVフレキソインク「B」、シアンとマゼンタのウェットトラッピングのベンチ試験
この実施例では、校正刷りは、米国ノースカロライナ州の、シャーロットの米国のハーパー・コーポレーションにより供給された、ファントムモデルブレード付きハンドプルーファーを使用して、UVフレキソインクのレネタフォーム2A不透明度(Leneta Form 2A−Opacity)で行われた。ハンドプルーファーの転写ローラー円周は61ミリメートルを測定した。試験で使用される標準的なアニロックスは(特に指定のない限り)3.35bcmセルでシリンダーのインチ毎に440行であった。校正刷りは、中圧水銀ランプにより実験用UV硬化ユニット上で以下の公称露光量で硬化された。
UVA=138mJ(ミリジュール
UVB=102mJ
VC=19mJ

0104

トラッピング標的の色を確立するために、2つの色の乾いたトラップが最初に作られた。ファーストダウンインクは、8−18mmの幅の間と20−40mm長さの間の開口部を持つマスクの上にハンドプルーファーで印刷された。インクは、上記の条件で実験室のUV硬化ユニットを用いて硬化させた。ハンドプルーファーは洗浄され、第二の色のインクがそれに塗布された。第一の画線が刷られ、“ゴースト“トラップと呼ばれる領域である、第一の画線の先端の先に少なくとも61mmに引き延ばされた領域上に、第二の校正刷りが直接成された。校正刷りは、2回目について上記の条件でUV硬化ユニットを通過させた。

0105

続いて2つの色のウェットトラップも行われた。ファーストダウンインクは、8−18mmの幅の間と20−40mm長さの間の開口部を持つマスクの上にハンドプルーファーで再度印刷された。今回は、インクは校正用紙上でぬれたままにしたが、ハンドプルーファーは洗浄され、第二の色のインクがそれに塗布された。第一の画線が刷られ、“ゴーストトラップ“領域である、第一の画線の先端の先に少なくとも61mmに引き延ばされた領域上に、第二の校正刷りが直接成された。校正刷りは、上記の条件でUV硬化ユニットを通過させた。

0106

X−Rite社の分光濃度計(モデル500)が、各校正刷りに印刷された色を評価するために使用された。トラップの先端からの下方へ61mmの点から始まるトラップのサイズと形状に相関する領域の印刷色の濃さが評価された。乾式トラップのためのこの領域の色は、「完璧なトラップ」の特性を持っていると想定された。この値は、その後ウェットトラップ条件について同じ領域からの測定と比較された。ファーストダウンの印刷色濃度の違いが記録された。この測定は、G(1d)と称され、望まれていない二番目の印刷位置におけるファーストダウン色のゲインの効果的な測定である。低い値は良好であり、高い値は、ローラーが最初にそれに触れ、ローラーが二回目の回転を終えたときに基板上で再付着された場所から「追跡」されたウエットインクであることを示している。

0107

実施例2を参照すると、マゼンタ及びシアンのG’値の差は、10%の歪みから65%の歪みまでの範囲にわたり、マゼンタが、シアンよりも7.7Paから26.1Pa高い任意のところにあるようである。我々の予測では、セカンドダウンのシアンはファーストダウンのマゼンタの上によくトラップするが、ファーストダウンのシアンはセカンドダウンのマゼンタ上に逆トラップし、「ゴーストトラップ」領域に色を入れるであろうということであった。

0108

測定された値は:

測定値は、こうして、これらのインクのトラッピング能力の我々の予測を確認した。

0109

実施例5−UVフレキソインク「B」、シアンとイエローのウェットトラッピングのベンチ試験
この実施例では、実験方法は、実施例4で用いたものと同一であった。実施例2を参照すると、イエロー及びシアンのG’値の差は、10%の歪みから65%の歪みまでの範囲にわたり、イエローが、シアンよりも7.9Paから22.0Pa高い任意のところにあるようである。我々の予測では、セカンドダウンのシアンはファーストダウンのイエローの上によくトラップするが、ファーストダウンのシアンはセカンドダウンのイエロー上に逆トラップし、「ゴーストトラップ」領域に色を入れるであろうということである。

0110

測定された値は:

測定値は、再度、これらのインクのトラッピング能力の我々の予測を確認する。

0111

実施例6−UVフレキソインク「B」、マゼンタとイエローのウェットトラッピングのベンチ試験
実験方法は、実施例4で用いたものと同一であった。実施例IIを参照すると、イエロー、マゼンタのG’値の差が混乱している。10%の歪みでマゼンタのG’値は4.0Paだけイエローのそれを超えており、35%の歪みでそれらが等しいところに下がる。曲線が交差した後、イエローは、そのG’値が50%の歪みでマゼンタより0.7Pa大きくなるまで増加し続ける。その後、それは、70%ひずみまで下落し続け、その予測値は再度マゼンタのそれ以下に下がる。この混乱した状況は重要であり、それは、双方が不確定な結果を示すべきであり、並びにG’に対するその歪み領域がトラッピングの評価において非常に重要であることを示しているためである。

0112

測定された値は:

0113

測定値は、全体的に、ファーストダウンマゼンタ、セカンドダンイエローが許容されることを示している。しかし、視覚的評価は、「ゴースト・トラップ」領域内の追跡マゼンタの多数の小さな斑点があることを示している;読み取りを混乱させるのに十分でなく、しかし、それらは十分に可視的である。最大のものは直径が0.1mm未満であり、その分布は、印刷表面全体にわたってかなりランダムである。

0114

この測定は、再び予測が正しかったことを証明している。G’対歪み曲線が2色について交差したという事実は、どちらのトラップ順序も許容可能なトラップをもたらそうとしていないことを意味していた。興味深いことは、大部分において、ファーストダウンのマゼンタ上のセカンドダウンのイエローは2者の内で更に上出来であり、そのことがマゼンタのG’値がより高い低歪み領域に関係しているであろうということである。

0115

実施例7−UVフレキソインク「B」、イエローの上のシアンのウェットトラッピングのベンチ試験さまざまなインク膜の厚さ
実験方法は、アニロックスの選択を除き、実施例4で用いたものと同一であった。使用するインクは、実施例2からの「B」インクであった。様々なアニロックスが、トラッピングがアニロックスの大きさに影響されたかどうかを判断するために使用された。イエロー「B」はファーストダウン印刷され、シアン「B」はセカンドダウンで;G’値対歪み曲線の比較はトラップが良好であろうことを予測している。

0116

測定された値は:

「ゴースト・トラップ」領域内に、どのくらいの量のファーストダウンの色が持ち込まれたかを視覚的評価することは、カラーゲインの数値より、この場合に、はるかに優れた指針である。目は色の濃さに依存する色のバランスの違いを見ることができる可能性があり、数値的な直接的な表現を開発することは困難である。

0117

ウェットECフレキソトラッピングは、より厚いインクフィルムでうまく機能するように見える。興味深いことに、最初に薄い層を適用し、2番目に厚い層を適用することの結果は、色のトラップの効率をそれほどは変えないように見えた。このことは、インクの物性を、ウェット・オン・ウェットフレキソトラッピングを制御するために必要な主な要因であるとして主張する傾向がある。

0118

実施例8−UVフレキソインク「B」、シアンの上のイエローのウェットトラッピングのベンチ試験、様々なインクフィルムの厚さ
実験方法は、アニロックスの選択を除き、実施例4で用いたものと同一であった。使用するインクは、実施例2からの「B」インクであった。様々なアニロックスが、トラッピングがアニロックスの大きさに影響されたかどうかを判断するために使用された。シアン「B」はファーストダウン印刷され、イエロー「B」はセカンドダウンで;G’値対歪み曲線の比較はトラップが作用しないことを予測している。

0119

測定された値は:

前の実施例にあるように、「ゴースト・トラップ」領域内に、どのくらいの量のファーストダウンの色が持ち込まれたかを視覚的評価することは、カラーゲインの数値より、はるかに優れた指針である。この実施例の結果は、非常に明確である。インクをバックトラップするための予測される傾向がすでに存在する場合、基板によりインクを塗布しようと試みるほど、よりバックトラップし、追跡する視覚的評価がより悪くなるであろう。

0120

実施例9−配合の変化によるインクのG’値の制御
インクの素地(body)を増やすために、当該技術分野で知られている材料は、例えば、ヒュームドシリカは、インクの凝集性を改変するために有用であるこれらの凝集特性はG’で表すことができる。マゼンタBとマゼンタCの配合は、(それぞれ、実施例2および3で提供される)、シリカ含有量を除き、基本的に同等である。シリカ化合物の添加は、図4に示すように、目的の歪み範囲全体にわたり30%から60%のどこでもインクのG’値を増やす。図4は、これらの2つの色のそれぞれについて上記の提供されたデータを使用して、マゼンタC及びマゼンタBにおけるG’対ひずみ曲線を比較している。図4からわかるように、G’値が、歪みの全体ドメインにわたり、しかし両極端では一層、増加していることが見てとれる。

0121

本発明は、その様々な例示的な実施態様、および様々な記載例を含めて、詳細に説明された。しかし、当業者は、本開示を考慮すれば、本発明の範囲および趣旨内に収まる、本発明の変更及び/又は改善を行うことができ得ることが理解されるであろう。

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