紫外线固化的凹版墨制造技术

凹版印刷墨，包括：选自水溶性或水稀释性丙烯酸酯低聚物中的第一粘结剂化合物，和任选的用于调节墨组合物粘度的选自水溶性或水稀释性ＰＥＧ二丙烯酸酯或聚乙氧基化多元醇三丙烯酸酯单体的第二单体粘结剂化合物。为了在用电磁辐射或电子束辐射照射时引发粘结剂化合物的聚合，引入光引发剂。其它任选的添加剂如颜料、填料、光敏剂、稳定剂、乳化剂并且安全颜料可以存在。该墨显示了优异的可擦拭性能和可以从擦拭溶液中沉淀出来。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
紫外线固化的凹版墨本专利技术涉及凹版墨组合物，所述组合物的生产和应用方法，所述组合物在凹版印刷法中的用途和沉淀所得擦拭溶液的方法，以及使用所述组合物进行凹版印刷获得的安全文件。所述墨组合物包括通过用电磁辐射或电子束辐射照射经自由基反应途径可聚合的组分。所述墨组合物另外在低氢氧化钠浓度的擦拭溶液中表现了适宜的分散性能。安全文件的印刷需要优异的印刷质量和防止印刷文件的假冒和伪造的特殊措施。安全文件优选通过凹版印刷方法来印刷。在本申请中使用的术语“凹版印刷”适用于本领域技术人员公知的所谓“钢雕凹版”或“铜版”印刷方法。这里使用的印版通常是由初始铜版(通常手雕刻)的电复制制备的镀铬雕刻镍版或滚筒。以下将不适用于也为公知的轮转凹版或照相凹版印刷方法，它依靠不同类型的墨。在钢雕凹版轮转印刷中，带有所要印刷的图案或影像的轮转雕刻钢滚筒通过一个或多个模板输墨滚筒供给墨，由此，不同颜色的墨的图案转移到印刷滚筒上。在输墨之后，在印刷滚筒的平滑面上的任何过量墨被由塑性溶胶包覆的轮转擦拭滚筒擦除。然后，在印刷滚筒的雕版中的剩余墨在压力下转移到所要印刷的基材(它可以是单张或卷筒形式的纸张或塑料)上。随后使用作为擦除的过量墨的乳化介质的稀氢氧化钠水溶液，或者纸张/白棉布擦拭器具，或者有机溶剂如三氯乙烯来连续清洁擦拭滚筒。这些工艺步骤和用于钢雕凹版印刷的机器对本领域的技术人员来说是已知的。通过用目前使用的进给单张纸或进给卷筒纸进行凹版压印的钢雕凹版印刷法印刷安全文件的印刷用墨必须满足以下要求：-在墨转移到印刷滚筒的时刻和在印刷的时刻合适的流变性能(流变性)；-从印版(printing die)表面的非印刷区域上容易和定量去除墨的能力(可擦拭性)；-用含有0.1-1％苛性钠的水溶液和类似浓度的洗涤剂，或甚至用纯水清洁擦拭滚筒的容易性(去污能力)；-->-墨在输墨辊上在印刷之前直到印刷时的稳定性；-薄膜形成特性，使得它们在印刷之后最近的24小时中或优选在印刷之后立即可以进一步处理带有高达200微米厚度印刷薄膜的纸张或卷筒纸。-防蹭脏性能：在以高达150m/min的速度下在连续卷筒纸上印刷的时候，印刷基材的立即重绕是强制性的。墨体系必须确保没有墨从新印刷表面转移到与之接触的已卷起的基材的背面。在卷筒纸印刷机器装有热空气干燥设备的情况下(如例如由TEC-System，W.R.Grace& Co.供应的机器)，使用高达200微米的雕刻深度必须耐受高达150m/min的卷筒纸印刷速度。在进给单张的纸印刷机上，取决于特定的印刷基材和雕刻的深度，在印刷之后必须立即将500-10,000张叠成摞而不衬垫纸张；-根据在1969年由INTERPOL在the 5th InternationalConference on Currency and Counterfeiting制定的规范或者根据如在BEP-88-214(TN)section M5中所述的the Bureau of Engravingand Printing的试验方法的印刷物的突出的化学和机械抗性；-可接受的毒理和环境性能。如在印刷领域中已知的那样，印刷基材通常必须进行干燥，以便可以进行后续加工，并获得最终产品所需的抗性性能。所谓术语“干燥”，提出了三种不同的机理，这对印刷领域的技术人员来说是公知的。两种纯物理干燥方法是指挥发性溶剂从印刷墨膏(ink paste)中蒸发出来，留下了其固体树脂和颜料组分，和非挥发性墨溶剂回吸(吸入)到基材中。第三种(化学干燥方法)也称之为硬化或固化，是指液体组合物通过化学聚合或交联反应转化为固体状态。这些干燥方法的一种或多种可以包含在同一特定印刷墨的干燥中，以及通常印刷机不将物理干燥和化学干燥区分开。凹版墨通常通过氧化反应来固化。这是相当缓慢的干燥方法，并且作为纸张相应地印刷和堆叠的文件在一至数天的干燥时间之前通常不能进行进一步加工。印刷墨用UV辐射固化是已知的，并在印刷领域中广泛引入。UV固化可以让印刷墨薄膜快速、几乎是瞬时地干燥，因此开辟了增加生产速度的途径。化学固化反应在大多数情况下通过由UV照射产生的自-->由基来引发。为了获得对UV辐射的充分敏感性，必须将光引发剂引入到印刷墨中，所述光引发剂在UV照射的影响下分解，形成自由基，这进而引发了固化反应。FR 2274669描述了基于包括桐油和不饱和脂族二羧酸的调墨油(粘结剂)的凹版印刷墨，它能够通过在氧存在下的UV照射来固化。由于所用化合物的类型，这类粘结剂的固化(聚合)速度是相当低的，因此需要很久的时间来完成反应。此外描述了该凹版墨可以分散在其中苛性碱化合物的浓度通常在0.5-2wt％范围内的苛性碱溶液中。为了促进在擦拭溶液中的分散，必须添加表面张力活性分子(表面活性剂)如磺化蓖麻油或月桂基硫酸钠。EP 432093描述了可以分散在苛性碱溶液中的另一种凹版墨。苛性碱溶液的浓度范围与上述专利相同。所述凹版墨在UV照射时经阳离子聚合过程固化。然而，所推荐的光引发剂是有代表性的毒物危险品，因为它们分别含有有毒化学元素如As、Sb或F。本专利技术的目的是克服现有技术的缺点；尤其通过公开能够容易和完全固化的，对于在印刷机上必要的擦拭后处理仅需要低环境要求的化合物，以及不包含有毒性问题的添加剂的凹版墨组合物。所公开的凹版墨的另一性能是墨的水溶性和从擦拭溶液中沉淀出溶解墨的简单、快速和经济方法。本专利技术的另一目的是提供用于采用钢雕凹版印刷法印刷安全文件的通过UV或短波可见光照射可固化的印刷墨。本专利技术的还有一个目的是提供与已知印刷墨相比具有改进水溶性的印刷墨。本专利技术的再一个目的是提供以低毒性的光引发剂化合物为基础的UV固化印刷墨。这些和其它目的通过基于独立权利要求的本专利技术来实现。用于凹版印刷方法的本专利技术的印刷墨包括选自水溶性或水稀释性丙烯酸酯低聚物中的粘结剂。根据本专利技术，脲烷丙烯酸酯低聚物和环氧丙烯酸酯低聚物是优选的低聚物，因为这些产物可以商购或很容易由商业产品起始来制备。水溶性脲烷丙烯酸酯能够由水溶性或亲水性多元醇(由Perstorp Speciality Chemicals，Sweden供应的乙氧基化多元醇如乙氧基化三羟甲基丙烷)和使用二异氰酸酯(甲苯二异氰酸酯TDI，1，6-己烷二异氰酸酯HDDI，异佛尔酮二异氰酸酯IPDI等)接枝到该水溶性多元醇上的丙烯酸2-羟乙基酯或乙氧基化单丙烯酸酯-->(如聚乙二醇或聚丙二醇的单丙烯酸酯，Bisomer，由LaportePerformance Chemicals，UK供应)制备。水溶性环氧丙烯酸酯能够通过使用标准工序添加丙烯酸由乙氧基化二或三缩水甘油基醚(如聚乙二醇或聚丙二醇的二缩水甘油基醚，例如由Sigma-Aldrich供应的二甘醇二缩水甘油基醚，由Witco供应的聚氧化丙烯二和三缩水甘油基醚，Eurepox和例如由瑞士EMS Chemie供应的以9-乙氧基化三羟甲基丙烷为基础的三缩水甘油基醚，Grilonit V51-56)制备。能够使用的供选择低聚物是聚酯丙烯酸酯和丙烯酸丙烯酸酯。各低聚物包括反应性丙烯酸酯官能团和分隔这些官能团的两个或多个重复单元。术语“低聚物”用来表示通过将两个或多个反应性单元(单体)化学连接在一起获得的分子，从而连接的反应本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种凹版印刷墨组合物，包括： （ａ）选自水溶性或水稀释性丙烯酸酯低聚物中的第一粘结剂化合物； （ｂ）任选的用于调节粘度的选自水溶性或水稀释性ＰＥＧ二丙烯酸酯或聚乙氧基化多元醇三丙烯酸酯单体中的第二单体粘结剂化合物； （ｃ）在用电磁辐射或电子束辐射进行照射时引发粘结剂聚合的光引发剂； （ｄ）任选的添加剂，优选颜料、填料、光敏剂、光稳定剂、乳化剂、安全颜料； 其中选择第一粘结剂（ａ）和任选的第二粘结剂（ｂ），以制备基本完全可分散于氢氧化钠浓度在０和０．５％之间，优选在０．１和０．３％之间和更优选在０．１和０．２％之间的水擦拭溶液中的组合物。

【技术特征摘要】
EP 2001-5-21 01112378.31.一种凹版印刷墨组合物，包括：(a)选自水溶性或水稀释性丙烯酸酯低聚物中的第一粘结剂化合物；(b)任选的用于调节粘度的选自水溶性或水稀释性PEG二丙烯酸酯或聚乙氧基化多元醇三丙烯酸酯单体中的第二单体粘结剂化合物；(c)在用电磁辐射或电子束辐射进行照射时引发粘结剂聚合的光引发剂；(d)任选的添加剂，优选颜料、填料、光敏剂、光稳定剂、乳化剂、安全颜料；其中选择第一粘结剂(a)和任选的第二粘结剂(b)，以制备基本完全可分散于氢氧化钠浓度在0和0.5％之间，优选在0.1和0.3％之间和更优选在0.1和0.2％之间的水擦拭溶液中的组合物。2.根据权利要求1的凹版印刷墨，其中第一粘结剂组分是水溶性或水稀释性脲烷丙烯酸酯低聚物。3.根据权利要求1的凹版印刷墨，其中第一粘结剂组分是水溶性或水稀释性环氧丙烯酸酯低聚物。4.根据权利要求1的凹版印刷墨，其中第一粘结剂组分是水溶性或水稀释性丙烯酸丙烯酸酯低聚物。5.根据权利要求1的凹版印刷墨，其中第一粘结剂组分是水溶性或水稀释性聚酯丙烯酸酯低聚物。6.根据权利要求1的凹版印刷墨，其中第一粘结剂组分是根据权利要求2-5的水溶性或水稀释性低聚物的混合物。7.根据权利要求1-6的凹版印刷墨，其中组合物在40℃下的粘度是在7和60Pa.s之间，优选在12和40Pa.s之间，以及更优选在15和30Pa.s之间。8.根据权利要求1-7的凹版印刷墨，其中粘结剂(a)在40℃下的粘度是在5和40Pa.s之间。9.根据前述权利要求之一的凹版印刷墨，其中粘结剂(a)的分子量Mw是在1,500和10,000g/mol之间。10.根据权利要求1-7的凹版印刷墨，特征在于水溶性或水稀释性丙烯酸酯低聚物的含量是在30-70wt％之间，优选在40和60wt％之间，和更优选在45和55wt％之间，基于墨的总重量。11.根据权利要求1-10之一的凹版印刷墨，特征在于水溶性或水稀释性PEG二丙烯酸酯或聚乙氧基化多元醇三丙烯酸酯单体的含量是在5和25wt％之间，优选在10和20wt％之间和更优选在10和15wt％之间，相对于墨的总重量。12.根据权利要求1-11的凹版印刷墨，特征在于光引发剂能够引发第一粘结剂(a)和第二粘结剂(b)的自由基聚合反应。13.根据权利要求12的凹版印刷墨，特征在于所述光引发剂选自由乙酰苯或二苯甲酮类化合物组成的组。14.根据权利要求13的凹版印刷墨，特征在于所...

【专利技术属性】
技术研发人员：P维亚，O阿姆雷恩，A克里斯蒂纳特，
申请(专利权)人：西柏控股有限公司，
类型：发明
国别省市：CH[瑞士]