含非水溶性聚合物表面活性剂的稳定的胶印乳化油墨制造技术

本发明专利技术公开了一种包含如下物质的印刷油墨：非水溶性聚合物表面活性剂；以及作为分散相的水，其中所述非水溶性聚合物表面活性剂使水稳定以形成稳定的乳化热固印刷油墨。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及含非水溶性聚合物表面活性剂的稳定的乳化热固印刷 油墨。
技术介绍
在历史上，平板印刷巻筒纸(web)胶印热固油墨包含30% 45%的 挥发性有机化合物(VOC)。除了对环境有害之外，VOC还易燃且对操 作印刷的印刷工有害。因此，期望尽可能减少平板印刷巻筒纸胶印热 固油墨中的VOC内容物。解决这种问题的最初尝试包括使用在印刷机 烘箱(press oven)内引发的化学反应。然而，这类烘箱固化油墨系统不 具有贮存稳定性。因此，热固巻筒纸胶印油墨应当典型地包含下列主要成分(a)高 分子量油墨树脂，用于分散颜料，还提供油墨在干燥时需要的韧性和 光泽；(b)溶剂，用于在把油墨放在巻筒纸上并在烘箱中干燥之前向其 提供流动性；(c)颜料；以及(d)其它微量组分，如向油墨提供结构的 胶凝剂、增塑剂(非挥发性溶剂)、蜡、增稠剂和抗氧化剂。常规的热固 油墨通过在250 300下下进行加热来蒸发印刷油，并在某种程度上通 过印刷油渗入纸内留下硬聚合物膜而凝固或干燥。EP 731150和EP 960911描述了快速热固化的低VOC巻筒纸胶印平板印刷油墨系统，所述系统包含固态树脂、干性油醇酸、叠合(bodied) 干性油、植物油、脂肪酸、多官能不饱和聚酯、还原剂和有机酸的过渡金属盐，并且还可以包括含过氧化物的水性润版液(fountain solution),所述过氧化物促进油墨的自由基聚合。1996年的WO 96/34922、美国专利5431721和美国专利5545741 各自描述了使用不挥发性溶剂的平版油墨，但是它们通过不挥发性溶 剂渗透入纸料(stock)而凝固。美国专利7018453描述了含胶乳聚合物(latex polymer)的低VOC 巻筒纸胶印热固油墨。由于其固有的不相容性，印刷膜的光泽明显降 低且在高速下发生堆积。WO 2005/113694描述了一种包含如下物质的乳状液组合物水、 沸点为215 235'C的烃馏出液以及亲水亲油平衡数为IO以下的表面活 性剂。然而，在WO 2005/113694中描述的表面活性剂为单体且乳化组 合物的稳定性不是很好。美国专利5417749描述了用于"无水"印刷工艺的印刷油墨，所 述油墨包含油包水型微乳，其中水存在的量按油墨的重量计为约5 20 wt%。水相包含按油墨的重量计为约0.5 3wtn/。的水溶性表面活性剂， 所述水溶性表面活性剂将不会降低油墨的表面张力(在环境温度下测 得)。总之，传统的胶印油墨具有高挥发性有机内容物(VOC)含量。在 制造过程中向油墨中添加水是一种降低VOC含量的方法。然而，先前 对水进行乳化并降低VOC含量的尝试受到乳化油墨的差的稳定性阻 碍。因此，期望开发更好的技术，以使得预乳化的水在低VOC巻筒纸 胶印热固和胶印油墨中稳定，所述油墨具有良好的贮存稳定性和高干 燥速度。本专利技术提供一种印刷油墨，所述油墨包含(a) 非水溶性聚合物表面活性剂；以及(b) 作为分散相的水，其中所述非水溶性聚合物表面活性剂使水稳定以形成稳定的乳化 热固印刷油墨。本专利技术还提供一种热固印刷油墨，所述油墨包含(a) 含量低于所述油墨的约35重量％的VOC;以及(b) 非水溶性聚合物表面活性剂， 其中所述油墨不含胶乳聚合物。根据下列说明和所附的权利要求书，将使本专利技术的其它目的和优 点变得显而易见。附图说明本专利或申请文件包含至少一个彩色编制的图。在请求并支付必要费用后，将由美国专利商标局(theOffice)提供具有彩色附图的该专利 或专利申请公布的副本。图1显示实施例8的标准组油墨和新型组油墨在50n/。网屏(screen) 处的网点增大(dot gain)值。这证明乳化油墨的印刷性能与标准油墨相 等。图2显示了跨印刷机的键(keys of the press)得到的并对标准组油墨 的密度绘图的实施例8的2种黑色和青色的标准油墨和实验油墨的印 刷密度。这证明乳化油墨的流动性与标准油墨相等。图3显示了跨印刷机的键得到的并对标准组油墨的密度绘图的实 施例8的2种品红色和黄色的标准油墨和实验油墨的印刷密度。这证 明乳化油墨的流动性与标准油墨相等。图4显示了实施例8的黑色标准油墨和实验油墨(WM)由Duke粘 度计在2500 s"下测得的高剪切粘度对时间的曲线。这证明在高剪切速率下所述实验油墨随时间同等地稳定。图5显示了实施例8的青色标准油墨和实验油墨由Duke粘度计在 2500 s"下测得的高剪切粘度对时间的曲线。这证明在高剪切速率下所 述实验油墨随时间同等地稳定。图6显示了实施例8的品红色标准油墨和实验油墨由Duke粘度计 在2500 s"下测得的高剪切粘度对时间的曲线。这证明在高剪切速率下 所述实验油墨随时间同等地稳定。图7显示了实施例8的黄色标准油墨和实验油墨由Duke粘度计在 2500 s"下测得的高剪切粘度对时间的曲线。这证明在高剪切速率下所 述实验油墨随时间同等地稳定。具体实施方式令人惊奇地发现，借助于乳状液、尤其是微乳来掺入水能够使得 VOC降低到50%。利用新型聚合物表面活性剂得到所述微乳。这种新型非水溶性聚合物表面活性剂提高了预乳化的热固和胶印 油墨的油包水型乳状液的稳定性。使聚合/叠合不饱和油与马来酸酐(优 选4 5重量％)反应，随后部分或全部地分别与胺或醇反应以形成酰胺 或酯。优选地，所述聚合/叠合不饱和油选自亚麻籽油、聚合亚麻籽油、 大豆油、大豆脂肪酸酯、脱水蓖麻脂肪酸酯。更优选地，所述不饱和 油为聚合亚麻籽油。优选地，所述胺选自乙醇胺、二乙胺、异丁胺、辛胺、吗啉、 苄胺和苯胺。还优选地，所述醇为十三垸醇。优选地，本专利技术的稳定的乳化热固印刷油墨包含超过20重量％、更优选约5 约50重量％、还更优选约5 约20重量％、最优选约5 约15重量％的水。还优选地，包含本专利技术非水溶性聚合物表面活性剂的印刷油墨为 平版印刷的油包水型微乳化印刷油墨，所述油墨的粘度为约30 约300 泊且VOC含量小于约35wt%、更优选小于约20wt%。在所述印刷油墨 中存在的非水溶性聚合物表面活性剂的量优选为小于约5wt%、更优选 约l 3wt%。还优选地，本专利技术的印刷油墨不含胶乳聚合物。只要使用任意聚合/叠合不饱和油并使用至少一种下列物质，通过 上述程序就能够制造所述非水溶性聚合物表面活性剂1. 一元仲胺或一元仲醇；2. —元伯胺或一元伯醇；3. 使用环状一元仲胺；或4. 芳香族一元伯胺或一元伯醇。当用于凸版印刷油墨中时，添加非水溶性聚合物表面活性剂具有 另一个优点。把凸版印刷油墨直接印刷在纸上，即，把净油墨涂布到 纸上。水向油墨中的添加将吸收到纸中，使得纸纤维溶胀。纸纤维的 这种溶胀影响油墨/纸的相互作用，使得印刷的图像将类似于胶印印刷 油墨而显得更加平滑且更加鲜明。非水溶性聚合物表面活性剂的目的 是在油墨沿墨辊线路(roller train)移动时阻止水分蒸发。水溶性聚合物含非水溶性聚合物表面活性剂的印刷油墨可以任选地包含一种水 溶性聚合物。不管水相的pH而溶于油墨水相中的适当改性的聚合物的 实例包括羧甲基纤维素、羟乙基纤维素、羟丙基纤维素、羟丁基甲 基纤维素、聚环氧(C1 C4)垸、聚乙烯亚胺、聚乙烯醇、聚乙酸乙烯 酯、聚乙烯基吡咯垸酮、聚乙烯基-嗯本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种印刷油墨，其包含：　（ａ）非水溶性聚合物表面活性剂；和　（ｂ）作为分散相的水，　其中所述非水溶性聚合物表面活性剂使水稳定以形成经稳定的乳化热固印刷油墨。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：拉马塞米克里希南，肯尼斯史密斯，尼尔永，伊涅萨古列维奇，
申请(专利权)人：太阳化学公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]