(57)【要約】  本発明は、一般に光硬化性インキ調合物、および特に、これに限定するつもりはないが、具体的には平版印刷分野向けの、一群の光硬化性インキ調合物に関する。本発明のインキ調合物は、アクリレートモノマー類およびオリゴマー類と、β-ケトエステル類(例えば、アセトアセテート)、β-ジケトン類(例えば、2,4-ペンタンジオン)、β-ケトアミド類(例えば、アセトアセトアニリド、アセトアセトアミド)、および/またはマイケル付加反応に加わることができる他のβ-ジカルボニル化合物との反応によって形成される、多官能アクリレート樹脂をベースとする。【特許請求の範囲】
【請求項１】
β-ジカルボニルマイケル供与体;
少なくとも1つの多官能アクリレートオリゴマー;および
少なくとも1つの第三級アミンでキャップされたアクリレートを含む、
平版インキ用の、UV硬化性マイケルレットダウン樹脂組成物であって、
前記樹脂が、水に不溶性であり、
前記樹脂が、水とエマルションを形成し、および
前記樹脂が、約100から約500ポアズの粘度を有する樹脂組成物。
【請求項２】
前記β-ジカルボニルモノマーが、β-ケトエステル類、β-ジケトン類、β-ケトアミド類、およびシアノアセテート類からなる群から選択される、請求項1に記載のUV硬化性マイケル樹脂組成物。
【請求項３】
好ましいβ-ジカルボニルモノマーが、2-メトキシエチルアセトアセテートである、請求項2に記載のUV硬化性マイケル樹脂組成物。
【請求項４】
前記多官能アクリレートオリゴマーが、ポリエステル、エポキシおよびウレタンアクリレートからなる群から選択される、請求項1に記載のUV硬化性マイケル樹脂組成物。
【請求項５】
好ましいアクリレートオリゴマーが、エポキシアクリレートである、請求項4に記載のUV硬化性マイケル樹脂組成物。
【請求項６】
好ましいエポキシアクリレートが、低粘度のエポキシアクリレートである、請求項5に記載のUV硬化性マイケル樹脂組成物。
【請求項７】
顔料分散物;
レットダウン樹脂;
発泡制御剤;および任意選択で
モノマー
を含む平版インキ。
【請求項８】
光開始剤をさらに含む、請求項7に記載の平版インキ。
【請求項９】
前記レットダウン樹脂が請求項1に記載の樹脂である、請求項7に記載の平版インキ。
【請求項１０】
請求項7に記載の平版インキを平版印刷機に供給することを含む平版印刷の方法。
【請求項１１】
前記印刷機を使用してインキを基体に塗布し、前記インキを硬化することをさらに含む、請求項10に記載の平版印刷の方法。
【請求項１２】
請求項7に記載の平版インキで被覆した基体。
【請求項１３】
請求項7に記載の平版インキを収容している、平版印刷機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に放射線硬化性インキ調合物、特に、これに限定するつもりはないが、具体的には平版印刷分野向けの、一群の放射線硬化性インキ調合物に関する。本発明のインキ調合物は、アクリレートモノマー類およびオリゴマー類と、β-ケトエステル類(例えば、アセトアセテート)、β-ジケトン類(例えば、2,4-ペンタンジオン)、β-ケトアミド類(例えば、アセトアセトアニリド、アセトアセトアミド)、および/またはマイケル(Michael)付加反応に加わることができる他のβ-ジカルボニル化合物との反応によって形成される、多官能アクリレート樹脂をベースとする。
【背景技術】
【０００２】
以下に提供する情報は、本発明に対する従来技術として認められているわけではなく、単に、読者の理解を助けるために提供するものである。
【０００３】
平版印刷は、UVおよびEBインキが使用されている、最も広く用いられている印刷方法である。紙、カートン用板紙、金属、プラスチックおよび積層板を含むさまざまな基体をこの方法により印刷することができる。この工程においてUVインキを使用することの利点は、インキの公害性がより低く、取り扱いがより容易なことである。このことは、これらのインキが、印刷する際のインキ/水のバランスを考慮すると汎用性に劣るという事実を相殺するものである。オフセット平版インキに要求される印刷必要条件には、高粘度、良好な流動および移動特性、輪郭のはっきりした画像を描くための良好なタック性数値、低いミスト化数値、水に不溶性であるが水と安定したエマルションを形成することおよび1〜2ミクロンのフィルム厚さで画像を再現するための十分な着色力などが含まれる。高い光沢と不透明度を有するインキおよび被膜を製造することが、印刷業界で望まれている。これらの望ましい性質を導くために、UV/EB硬化性調合物におけるベースオリゴマーは、高い光沢および不透明度、または隠蔽力、を有するインキを製造することができる、優れた顔料ぬれ特性を実現しなければならない。さらに、ベースオリゴマーは、印刷される基体に対する接着を制御する。インキビヒクルの表面張力、極性、および使用する材料の化学的性質は、顔料のぬれおよび基体の接着特性に影響する。
【０００４】
従来のUV平版印刷では、あらゆる条件下で最適硬化を確実に行うために、異なる光開始剤の混合物を相当な量で使用することが必要である。さらに、平版印刷において通常使用される低エネルギー基体に対して適切に接着することを保証するために、大量の光開始剤の混合物を使用することも必要である。伝統的な光開始剤(例えば、ベンゾフェノン)は、毒性があること、高価であること、悪臭を放つこと、およびフィルムを着色することもありうるものであり、白色のおよび明るく着色されたインキの適用性を限定しうるものである。
【０００５】
平版インキ調合物における外部から加えた光開始剤の量は、米国特許第5945489号および米国特許第6025410号(両方とも、Ashland, Inc.)に記載のアクリレートオリゴマー技術を使用することにより、大幅に低減させることができる。これらの特許には、β-ジカルボニル化合物と多官能アクリレート類とのマイケル付加反応により調製された非架橋樹脂が開示されている。本明細書において開示される本発明は、平版印刷分野向けのインキ調合物において、これらの非架橋樹脂をそれのみで、または添加材料と反応/混合させることによって改質したこれらの非架橋樹脂を、使用することの利点を立証するものである。これらの添加材料には、さまざまのアクリルモノマー類およびオリゴマー類、フリーラジカル反応性ビニルモノマー類、第一級および第二級および第三級アミン類、酸-官能材料、シロキサン類、エラストマー類、蝋などの印刷性能を変更および改善するためのもの、およびインキに色を付与する顔料などが含まれる。
【０００６】
上述の樹脂をベースとする平版印刷インキは、アクリル材料を架橋するために通常使用されるすべての方法によって硬化することができる。硬化、または架橋は、フリーラジカル連鎖機構により通常達成されるが、この機構は、過酸化物、ヒドロペルオキシド類、レドックスの組み合わせなどの、加熱されると分解してラジカルを形成する、いくつかのフリーラジカル生成種のどれでも要求することができる。加えて、硬化は、アミン類または遷移金属助触媒の存在下で、環境温度において達成することができる。紫外線(UV)放射は、適切な光開始剤を分解させてフリーラジカルを形成することにより、反応を開始させる別の手段である。また、電子ビーム(EB)放射も、硬化を実施するために使用することができる。
【０００７】
この新しい自己開始樹脂技術をベースとする平版インキは、かなり低濃度の光開始剤で、商業ラインの速度でUV硬化させ、良好な着色力を有する印刷を行うことができる。ハイドロスコープ上でのこれらのインキの挙動は、良好な粘度、タック性数値およびトルク数値を有する商業的なインキの挙動と類似している。
【特許文献１】米国特許第5945489号
【特許文献２】米国特許第6025410号
【特許文献３】特許出願整理番号20435/0151
【特許文献４】係属出願第10/255541号
【特許文献５】特許出願整理番号20435/0141
【特許文献６】特許出願整理番号20435/0144
【特許文献７】特許出願整理番号20435/0145
【特許文献８】特許出願整理番号20435/0146
【特許文献９】特許出願整理番号20435/0148
【特許文献１０】特許出願整理番号20435/0152
【特許文献１１】特許出願整理番号20435/0154
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本明細書において開示される新規なインキ調合物は、さまざまな基体上に印刷されたとき、調合物を非常に効果的にする性能特性を示す。これらの特性は、伝統的なUVインキシステムにおいて行われている、添加物とブレンドすることによるのではなく、オリゴマー組成および被覆調合によって、大幅に変更することができる。インキは、広範囲にわたる光沢、レオロジー(粘弾性)性能、可撓性、耐汚染性、耐引っかき性、耐候性、耐溶媒性などを示すことができる。ほとんどいずれの所望するインキ性能パラメータでも、インキ調合物の主成分を形成するオリゴマーを製造するのに用いられる原料構築ブロックを適切に選択することによって、獲得することができる。
【０００９】
その他の目的および利点は、以下の開示から明らかになるはずである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、具体的には平版印刷分野向けの、一群の放射線硬化性インキ調合物を提供する。本発明の一態様は、アクリレートモノマー類およびオリゴマー類と、β-ケトエステル類(例えば、アセトアセテート)、β-ジケトン類(例えば、2,4-ペンタンジオン)、β-ケトアミド類(例えば、アセトアセトアニリド、アセトアセトアミド)などのβ-ジカルボニル化合物、および/またはマイケル付加反応に加わることができる他のβ-ジカルボニル化合物との反応によって形成される多官能アクリレート樹脂をベースとするインキ調合物を提供する。
【００１１】
本発明の一態様は、中心のメチレン炭素、前記炭素にマイケル付加された少なくとも1つの多官能アクリレートオリゴマー、およびアクリレート基を部分的に第三級アミンに改質するための少なくとも1つの第二級アミンを有するβ-ジカルボニルモノマーを含む平版インキ用の、UV硬化性マイケルレットダウン(Michael let-down)樹脂組成物を提供する。さらなる態様は、樹脂は水に不溶性であるが、水とエマルションを形成することを規定する。さらなる態様は、樹脂が、約300から約500ポアズの粘度を有することを規定する。
【００１２】
本発明の一態様は、β-ジカルボニルモノマーが、β-ケトエステル類、β-ジケトン類、β-ケトアミド類、およびシアノアセテート類からなる群から選択される、UV硬化性マイケル樹脂組成物を提供する。一態様は、好ましいβ-カルボニルモノマーは、2-メトキシエチルアセトアセテートであることを規定する。
【００１３】
本発明の一態様は、多官能アクリレートが、ポリエステル、エポキシおよびウレタンアクリレートからなる群から選択される、UV硬化性マイケル樹脂組成物を提供する。一態様は、好ましいアクリレートオリゴマーがエポキシアクリレートであることを規定する。一態様は、好ましいエポキシアクリレートが低粘度のエポキシアクリレートであることを規定する。
【００１４】
本発明の一態様は、顔料分散物、レットダウン樹脂、任意選択で1種または複数種のモノマー、反応性発泡制御剤、および任意選択で光開始剤を含む、平版インキを提供する。
【００１５】
本発明の一態様は、本発明の平版インキを平版印刷機に供給することを含む平版印刷の方法を提供する。さらなる態様は、本発明のインキを充填した平版印刷機を使用して前記インキを基体に塗布し、このインキを硬化することを提供する。
【００１６】
本発明のさらなる態様は、平版インキにより被覆された基体を提供する。
【００１７】
さらに、本発明のさらなる態様は、本発明の平版インキを収容している平版印刷機を提供する。
【００１８】
本発明の一態様は、伝統的な調合物が必要とするより大幅に少ない光開始剤を用いて、標準のUV硬化条件下で硬化(架橋)することになるインキ調合物を提供する。さらなる態様は、多官能ポリアクリレートオリゴマー類から誘導される二官能インキを提供する。このインキはアクリル官能基と、UV光によって照射されると解離してフリーラジカルを形成する不安定なケトンとの両方を持っているので、本発明のインキは二官能性である。
【００１９】
本発明の一態様は、他の材料を適切に組み入れ、インキの望ましい特性を向上させることができるインキ、特に平版インキを提供する。適切な特性を向上させる介在物材料は、また、調合物中に組み込まれて、さまざまな基体に対する接着、光沢、または耐溶媒性などの、インキの性能特性を向上させうる、反応性(従来のアクリレート類)および非反応性(例えば、溶媒)成分を含有することができる。これらの材料には、さまざまのアクリルモノマー類およびオリゴマー類、ビニルモノマー類(例えば、N-ビニル-カプロラクタムおよびビニルエーテル類など);第一級、第二級および第三級アミン、酸-官能モノマー類およびオリゴマー類、シリコーン類、蝋およびエラストマー類、およびその他の材料が含まれる。
【００２０】
本発明の一態様は、平版印刷分野において出合う基体およびデバイスに、インキの許容しうるレオロジー、色、および接着特性を与える、多官能アクリレート平版レットダウン樹脂を提供する。
【００２１】
本発明の一態様は、優れた光沢および接着特性を有するUV硬化性平版インキを提供する。
【００２２】
本発明の一態様は、化学的または熱的手段、あるいはUVまたは電子ビーム放射に曝露することによって硬化することができる平版インキを提供する。
【００２３】
本発明の一態様は、基体の領域の至る所で平版インキ調合物を、非常に効果的なものにする性能特性を示す平版インキ調合物を提供する。さらなる態様によれば、これらの特性は、最終的なインキ調合物のさまざまなオリゴマー組成およびその他の構成成分に応じて大幅に変更することができる。さらなる態様によれば、伝統的なUVインキシステムにおいて行われる、添加物をブレンドすることを必要とせずに、さまざまな特性を考慮した、より経済的なインキ調合物を得るための手段を提供する。さらなる態様によれば、本発明のインキは、広範囲にわたる光沢、レオロジー性能、可撓性、耐汚染性、耐引っかき性、耐候性、耐溶媒性およびその他の望ましい特性を示す。ほとんどいずれの所望するインキ性能パラメータでも、インキ調合物のベースを形成するオリゴマー類を製造するのに用いられる原料構築ブロックを適切に選択することによって、獲得することができる。
【００２４】
本発明の一態様によれば、最終的なインキ特性は、添加または補充アクリレート材料を使用すること、さまざまなβ-ジカルボニル化合物を使用すること、またはオリゴマーを含む反応物の化学量論を単純に変化させることを含む複数の手段によって変更することができる。
【００２５】
一態様によれば、本発明は、エポキシ、ウレタンまたはポリエステルのアクリレート類から選択されるオリゴマーアクリレート、β-ジカルボニル化合物、および部分的にアクリレート改質をするための第二級アミンを含む、マイケル平版レットダウン樹脂を提供する。
【００２６】
一態様によれば、本発明は、中心のメチレン炭素、前記炭素にマイケル付加された、少なくとも1つのアクリレートオリゴマー、およびアクリレート基を部分的に第三級アミンに改質するための少なくとも1つの第二級アミンを有するβ-ジカルボニルモノマーを含む平版インキ用の、レットダウン樹脂を提供する。
【００２７】
一態様によれば、本発明は、重量部で、顔料分散物を約10部から約60部、マイケル平版レットダウン樹脂を約30部から約75部、1種または複数種の反応性モノマーを約20部まで、反応性または非反応性消泡剤を約2部まで、および光開始剤を約10部までを含む、UV硬化性平版インキ調合物を提供する。
【００２８】
一態様によれば、本発明は、すべての部を重量で表して、顔料分散物約5部から約70部、平版レットダウン樹脂約10部から約90部を混合すること、これを、反応性または非反応性消泡剤約1部までと混合すること、およびこれを、光開始剤約10部までと混合することを含む、UV硬化性平版インキ調合物の製造方法を提供する。
【００２９】
一態様によれば、本発明は、本発明のUV硬化性平版インキを基体に塗布し、任意選択で平版印刷機を使用することおよび基体上のインキを硬化させることを含む、UV硬化性平版印刷インキ調合物を使用する、基体に平版印刷する方法を提供する。
【００３０】
本発明のさらなる態様によれば、本発明のインキによって印刷された基体および表面が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
実施例を次節で示して、これらの新規材料の合成および被覆におけるこれらの用途を詳細に説明する。実施例で与えられたどの液体オリゴマー樹脂の、特定の反応条件および反応パラメータでも、本発明を限定するものではない。
【００３２】
本発明の平版インキは、3種類の主成分:樹脂ベースの顔料分散物、レットダウン樹脂、および一組の副成分、を含む。好ましい顔料分散物は、全ての目的のために、その全体が参照により本明細書に組み込まれる同時係属出願(出願番号はまだ指定されていない;整理番号20435/151)において開示されている、マイケル分散樹脂をベースとする。ベースオリゴマーの表面張力と顔料分散特性とは、直接関連している。一般に、表面張力が低いほど極性が大きくなり、顔料ぬれ特性は良好になるはずでる。これらのパラメータを最適化すると、完成したインキにおける顔料粒子の大きさはより小さくなる。粒子径が小さいほど、最終のインキの透明性および光沢は大きくなる。白色インキの場合は、顔料粒子がより良く分散させられるほど、不透明度(隠蔽性)がより良くなる。顔料粒子の寸法が5ミクロンまたはそれ未満である場合は、受け入れることのできる粉砕が達成されている。
【００３３】
一組の副成分は、顔料分散物のレオロジーを、その上にインキが印刷される基体および印刷工程において使用されるさまざまなデバイスに適合させるために、選択される基体を含む。一組の副成分は、光開始剤、基体に対する接着を促進するために選択されるモノマー類、レベリング剤、および消泡剤を含む。
【００３４】
本発明の平版インキは、調合物中にマイケルレットダウン樹脂を使用することに特徴がある。通常、湿潤性、およびそれによって接着を向上させるために、基体の表面エネルギーは、被覆の表面張力より10dyn/cm大きくなければならない。プラスチック基体は、本来または表面処理した後に、少なくとも35dyn/cmの表面エネルギーを持っている。セルロース基体は、約50から70dyn/cmの範囲の、より大きな表面エネルギーを持っている。レットダウン樹脂は、湿し水による良好なエマルションをもたらし、インキを印刷版の画像領域に適切に分割することができる、親水性基と疎水性基との適切な釣り合いが化学的性質として存在することを特徴とする。また、レットダウン樹脂を適切に選択することにより、インキに良好なタック性を与え、いくつかの回転シリンダを媒介して、インキを基体上へ上手く移動することができるようになる。
【００３５】
以下の実施例においては、Quick Peek 装置を用いて、インキをさまざまな基体に塗布した。硬化は、1つの600WのFusion "H"バルブに、一定の線量および140フィート/分までのベルト速度で、曝露することにより成し遂げた。硬化されたインキの光沢および接着評価は、指示通りに実施した。
【００３６】
インキ性能特性は、当業者によく知られているさまざまな試験方法によって測定した。
【００３７】
粘度は、Laray粘度計を用いて測定した。平版印刷操作の間に、インキは、一連のローラーの間で移動され、最終的に印刷基体に移動される。これらのローラーは非常な高速で回転する。インキがローラーニップで分裂したときに、正しいレオロジーを有していなければ、インキの「ミスト化(misting)」が生じ、インキの小滴が空気によって運ばれる。受け入れ可能なインキは、本質的にミスト化の低いものでなければならない。ミスト化はインキの粘度によって制御することができる。本発明のインキは、約100から約500ポアズの範囲の粘度を有する。
【００３８】
エマルションの挙動は、テストプリントハイドロスコープ(Testprint hydoroscope)によって測定した。平版印刷は、油相と水相との不混和性を基にしている。本発明の平版インキは水に不溶性であるが、水とエマルションを形成する。
【００３９】
光沢は、BYK Gardner(商標)モデル4520マイクロ-TRI-光沢計(BYK-Gardner USA,コロンビア、メリーランド州)を使用して、黒色のフェルト上に置いた被覆基体について測定した。光源は、60°の角度で設置した。試験は、ASTM D523-89に基づいている。
【００４０】
当技術分野で周知のように、タックフリーの硬化は、手袋をはめていない指または手のひらと接触しても粘着しないまたは「グリスのように滑る(greasiness)」こと、およびラテックスの手袋をした指に粘着しないことを必要条件とする、フィルム表面硬化の定性的な評価である。本明細書においては、硬化された表面上を木綿のモップで擦ることによって、タック性を評価する。
【００４１】
本発明のインキの、基体に対する接着は、ASTM 2359のクロスハッチ法の修正版に従って測定した。クロスハッチングは省略した。試験では、OBから5Bまでの数値を報告する。OBは完全な不合格であり、5Bは優れた接着性を備えている。
【００４２】
(実施例)
以下の実施例は、本開示において詳細に述べたインキ調合物の構成、適用、硬化および性能特性を説明するものである。比較調合物1〜3は、市販材料をベースとする「基準」調合物である。これらの調合物は、表1から3において明記されている如く、重量部で表した、市販の原料から構成されている。UCB Viaset(登録商標)ビヒクルは、平版印刷用途向けに最適化されたモノマー類およびオリゴマー類の混合物である。同様に、UCB ViaCure(登録商標)ビヒクルは、さまざまな着色インキ調合物向けに最適化された光開始剤の混合物である。従来のインキと本発明のインキとの比較は、ピグメントイエロー13イルガライト(Irgalite) LB1W(CIBA)、ピグメントブルー15:3イルガライトGLVO(フタロシアニンブルー、CIBA)およびピグメントレッド57:1イルガライトL4BH(含金属アゾレッド、CIBA)を用いて行った。
【００４３】
標準調合物については、顔料は、エベクリル(Ebecryl)3411中に30%充填し、3本ロール式ミルを使用することによって分散させた。次いで、この分散物を、調合物の残りと共にレットダウンさせ、適切な粘度を有する印刷可能なインキを得た。
【００４４】
【表１】
2007535602.tif 000002
【００４５】
【表２】
2007535602.tif 000003
【００４６】
【表３】
2007535602.tif 000004
【００４７】
実施例1から3について、調合物1Aから3Aは、表PF-1からPF-3において詳細に述べた市販のオリゴマーの「ドロップイン(drop in)」置換物として、特定の光活性FlexCure(商標)樹脂を含有する。基準調合物のオリゴマーおよびモノマーの部分だけを置換するように特別の努力を払い、本発明を含む調合物が、標準と比較および対比して、より良くなりうるようにした。それぞれの実験に用いたオリゴマーの定義は、表EO-1にある。
【００４８】
マイケル分散樹脂。マイケルポリアクリレート樹脂を、同等の意味合いで、マイケルオリゴマー、マイケルアダクト、またはマイケル付加生成物と呼ぶ。好ましいマイケル分散樹脂、FlexCure(登録商標)D40を以下のように合成した:プロポキシ化グリセロールトリアクリレート(GPTA,56.7g)、ヘキセンジオールジアクリレート(HDDA,40.0g)、エベクリル(登録商標)81(53.0g)、エトキシ化ノニルフェノールアクリレート(19.9g)、エチルアセトアセテート(EAA,14.4g)、2,4-ペンタンジオン(11.0g)、グリシジルメタクリレート(4.0g)、テトラブチルアンモニウムブロミド(1.0g)を、機械的攪拌機と凝縮装置とを装備した500mlの三ツ口丸底フラスコに秤量した。この溶液を95℃に加熱し、マイケル供与体の100%二基置換に対応する適切な粘度が得られるまで、この温度に保持した。3.5時間後、3490cP(センチポアズ)の円錐円板粘度を有する、粘りのある黄色液体を得た。この黄色液体は、静置してもゲル化することはなかった。
【００４９】
マイケル付加反応は、強力な塩基によって触媒される。好ましい塩基は、ジアザビシクロウンデセン(DBU)であり、十分強力で、モノマー混合物に容易に溶解する。その他の環状アミジン、例えば、ジアザビシクロノネン(DBN)およびグアニジン、例えば、1,1,3,3-テトラメチルグアニジンも、また、この付加反応を触媒するのに適している。カリウムテトラブトキシドなどのI属のアルコキシド塩基は、反応媒質において十分な溶解度を有するならば、所望の反応を促進するのに、通常、十分である。第四級水酸化物およびアルコキシド、例えば、テトラブチルアンモニウムヒドロキシドまたはベンジルトリメチルアンモニウムメトキシドなどは、マイケル付加反応を促進する好ましい塩基触媒の別の種類を構成する。樹脂D-30Rの合成を図2に模式的に示すが、これは、強力な、有機親和性アルコキシド塩基が、ハロゲン化物アニオン(例えば、テトラブチルアンモニウムブロミドなどの第四級ハロゲン化物)とグリシジルメタクリレートなどのエポキシド部位との反応から、in situで生成されうることを示す。このようなin situ触媒は、本願の譲渡人であるAshland, Inc.に譲渡された、係属出願10/255541において開示されている。10/255541の全体の内容は、事実上、参照により本明細書に組み込まれる。
【００５０】
マイケル分散樹脂を合成するために用いられるマイケル受容体は、ポリエステルアクリレート類、エポキシアクリレート類、ウレタンアクリレート類、アクリルモノマー類、アミン修飾アクリレート類およびこれらの混合物を含む。さらに、さまざまな受容体のマイケル供与体に対するモル比は、2.0から8.0の間にあることが適切である。
【００５１】
アクリレート被覆表面における酸素抑制は、アミン相乗剤の樹脂主鎖への取り込みにより減少させることができる。アクリレートオリゴマーのアミン修飾は、第一級および/または第二級アミンを、アミンが一対一付加においてアクリル不飽和と共有結合を形成する「擬マイケル付加反応」において、アクリレートオリゴマーのブレンドと混合することにより達成できる。好ましいアミン類には、アルキル、シクロアルキルおよびアルカノールアミン類、およびジアルキルまたはジアルカノールアミン類が含まれる。特に好ましいアミン類の非限定的な例には、エタノールアミン、イソプロパノールアミン、シクロヘキシルアミン、ブチルアミン、ヘキシルアミン、ラウリルアミン、ピペリジン、置換されたピペリジン類、モルホリン、ジエタノールアミン、ジイソプロピルアミン、および/またはジブチルアミンが含まれる。
【００５２】
マイケル分散樹脂を合成するために用いられるβ-ジカルボニルマイケル供与体は、好ましくは、エチルアセトアセテート(EAA)および2,4-ペンタンジオン(2,4-PD)を含む。EAAは、好ましくは、全受容体のモル数に対して0.50のモル比で存在する。適切なβ-ジカルボニル供与体の非限定的な例には、エチルアセトアセテート、メチルアセトアセテート、2-エチルヘキシルアセトアセテート、ラウリルアセトアセテート、t-ブチルアセトアセテート、アセトアセトアニリド、N-アルキルアセトアセトアニリド、アセトアセトアミド、2-アセトアセトキシルエチルアクリレート、2-アセトアセトキシエチルメタクリレート、アリルアセトアセテート、ベンジルアセトアセテート、2,4-ペンタンジオン、2,4-ヘキサンジオン、3,5-ヘプタンジオン、イソブチルアセトアセテート、および2-メトキシエチルアセトアセテート、1,4-ブタンジオールジアセトアセテート、1,6-ヘキサンジオールジアセトアセテート、ネオペンチルグリコールジアセトアセテート、シクロヘキサンジメタノールジアセトアセテート、エトキシ化ビスフェノールAジアセトアセテート、トリメチロールプロパントリアセトアセテート、ポリカプロラクトントリアセトアセテート、ペンタエリスリトールテトラアセトアセテート、およびこれらの混合物が含まれる。さらに、供与体の受容体に対するモル比は、約0.125から約0.5まで変化することができる。
【００５３】
【表４】
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【００５４】
本発明の好ましい実施形態は、7069-45と指定された平版印刷レットダウン樹脂であり、25℃において468ポアズの粘度を有する。これは、(重量%で)84.6%のエポキシアクリレート、11.6%の2-メトキシエチルアセトアセテート、2.5%の触媒パッケージ、および2.4%の第二級アミンから構成される。
【００５５】
(実施例1)
FlexCure樹脂をベースとする黄色平版インキ調合物:
最終調合物(Litho-y-011904-05)は、表Vに明記したように、重量部で表したFlexCure(商標)樹脂および市販原料から構成される。
【００５６】
【表５】
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【００５７】
(実施例2)
FlexCure(商標)樹脂をベースとする赤色平版インキ調合物
最終調合物(Litho-R-011904-03)は、表VIに明記したように、重量部で表したFlexCure(商標)樹脂および市販原料から構成される。
【００５８】
【表６】
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【００５９】
(実施例3)
FlexCure(商標)樹脂をベースとする青色平版インキ調合物
最終調合物(Litho-b-011904-01)は、表VIIに明記したように、重量部で表したFlexCure(商標)樹脂および市販原料から構成される。
【００６０】
【表７】
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【００６１】
好ましいマイケル平版印刷レットダウン樹脂7069-45を、オリゴマーFlexCure D40を得るために用いたものと同様の手順によって合成した。エポキシアクリレート(422.9g)、2-メトキシエチルアセトアセテート(57.9g)、グリシジルメタクリレート(9.9g)、およびテトラブチルアンモニウムブロミド(2.5g)から成る混合物を、機械的攪拌機および凝縮器を装備した、1000mLの三ツ口丸底フラスコに入れた。この溶液を95℃に加熱し、マイケル供与体の100%二基置換に対応する適切な粘度が得られるまで、この温度に保持した。3時間後、反応を冷却し、DEA6.9gを添加してペンダントアクリレート基の一部をキャッピングした。最終生成物は、50℃において468P(ポアズ)の円錐円板粘度を有する粘りのある黄色な液体であり、静置してもゲル化しなかった。
【００６２】
工業用の標準顔料を選択し、本発明のUV硬化樹脂を従来のUV硬化樹脂と比較した。選択した黄色顔料は、ピグメントイエロー14イルガライトLB1W(ディアリライドイエロー、CIBA)であった。選択した青色顔料は、ピグメントブルー15:3イルガライトGLVO(フタロシアニンブルー、CIBA)であった。選択した赤色顔料は、ピグメントレッド57:1イルガライトL4BH(含金属アゾレッド、CIBA)であった。産業界の標準として、さまざまな顔料を選択した。本発明は、引用した顔料に限定されるものではない。当業界の技術者であれば、別の適切な顔料を容易に決定することができる。
【００６３】
マイケル樹脂顔料-分散。青色顔料を、3本ロール式ミルを用いて分散樹脂中で粉砕した。好ましい実施形態では、オリゴマーFlexCure D40を分散樹脂として利用する。この他のマイケル分散樹脂も、本発明のインキ用として適切に使用することができる。青色インキ用の、好ましいマイケル樹脂-顔料分散物(粉砕調合物)は、マイケルオリゴマーFlexCure D40を70重量部と青色顔料を30重量部含む。樹脂を、重量で、約10部から約75部まで適切に含むことができる。顔料は重量ベースで約10部から約90部まで適切に含むことができる。マイケル分散樹脂および顔料分散物は、事実上、その全体が参照により本明細書に組み込まれる同時係属出願(出願番号はまだ指定されていない;整理番号20435/0151)において開示されている。
【００６４】
分散物を、本発明の適切な平版印刷レットダウン樹脂および添加剤と混合し、所望のインキ調合物(litho)を提供する。レットダウン樹脂は、接着、レオロジーおよびその他の性能を向上させる特性を組み込むことができるので、レットダウン樹脂とは異なる分散樹脂を有することから利点が生まれる。インキを、さまざまな基体上に平版印刷することができる。硬化は、決められた線量で、600W/inのFusion "H"バルブで行われる。
【００６５】
(実施例5)
平版インキ調合物の比較評価:
【００６６】
【表８】
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【００６７】
上表に列挙した実施例は、FlexCure樹脂と、平版インキ調合用に特別に発売されている市販のUCBビヒクルとを用いて調合した、さまざまなカラーインキの性能を比較および対比するものである。市販の標準品より明らかに勝るFlexCureインキの利点は、同等の接着および光沢水準を達成するために、FlexCureインキが必要とする光開始剤より遥かに少量であることである。このことは、毒性および/または悪臭を有する可能性のある従来の光開始剤をより少量しか使用しないことから得られる、大幅なコスト削減および取り扱い上の利益につながりうる。
【００６８】
(実施例6)
ハイドロスコープによるインキの性能比較
ハイドロスコープは、Testprint, B.V.社が開発した新しいデバイスである。このデバイスは、平版インキを開発する際の研究に使用され、インキ/湿し水の相互作用を調査し、印刷機への移動性能を予測することができる。平版印刷における良好な印刷品質の秘訣は、適切なインキ/湿し水の釣り合いを維持することである。これには、印刷中にインキによって吸収される湿し水の量だけでなく、創られるエマルションの性質(液滴の大きさ、安定性、インキのタック性および移動に及ぼす影響)も含まれる。ハイドロスコープ装置は、その上にインキが導入されるローラーシステムを備えている点で、印刷機をまねている。ローラー間の距離は、インキ層の厚みおよびニップでインキが受けるずり速度を決定する。ずり速度は、また、ローラー速度によって決まる。ローラーは液体冷却され、温度の上昇およびその結果としての誤った読み取りを最小限に抑える大きな冷却面を有する。湿し水を、液滴を分配することまたは細かい霧を吹き付けることによって、異なった体積および流速でインキローラーに導入する。インキおよび湿し水が乳化するとき、この乳化の結果として得られたタック性およびフィルム剥離力(film splitting force)によるトルクを、測定する。
【００６９】
エマルションの、乳化の結果として得られたタック性曲線の理想的な形は、「どんぶり型(bowl shape)」(図1)であることが、この計測器を用いて行った以前の研究により、一般に認められている。加えて、未乳化インキのタック性およびトルクは、相対的に一定のままで存在するはずである。このことは、FlexCureインキと、UCBオリゴマービヒクルをベースとする標準インキとについて、下表から読み取れる。
【００７０】
最後に、(湿し水の計量が中断された後)元のタック性およびトルクを回復するインキは、印刷性能が良好のはずであることが期待される。この挙動は、下記のFlexCureインキにおいて明白である。
【００７１】
【表９】
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【００７２】
参照による組み込み
本明細書において引用されたすべての刊行物、特許、特許出願、およびASTM試験法は、全てのおよび任意の目的のために、それぞれの刊行物、特許、特許出願、またはASTM法が、参照により組み込まれることを具体的および個別に指示されているように、参照により本明細書に組み込まれる。矛盾が生じる場合は、本開示が優先する。最も特別に、米国特許第5945489号および第6025410号;同時係属出願10/255541、および同時係属出願番号(出願番号はまだ指定されていない;整理番号20435/0141、20435/0144、20435/0145、20435/0146、20435/0148、20435/0151、20435/0152、および20435/0154)のすべての内容が、参照により、全てのおよび任意の目的のために、本明細書に組み込まれる。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】Fuji Hunt社の湿し水の存在下における、UVシアンインキb-091603-01のテストプリントハイドロスコープ分析を示す図である。
【図１】
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【国際調査報告】
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