一種含復合表面活性劑的平版印刷潤版液組合物的制作方法
【專利摘要】一種含復合表面活性劑的平版印刷潤版液組合物，包含復合表面活性劑，其中包括兩種或者兩種以上的非離子表面活性劑、陰離子表面活性劑、陽離子表面活性劑或兩性表面活性劑；還含有緩沖電解質、水溶性高分子化合物、水性殺菌滅藻劑、水性消泡劑及水。本發(fā)明含復合表面活性劑的平版印刷潤版液組合物具有動態(tài)水墨平衡性能好，對配制工作液的水質要求較低，對氣溫條件的改變適應性好等特點；使用本發(fā)明所述平版印刷潤版液，可以明顯改善印品質量，提高印刷效率，降低生產成本；另外，其不含有毒有害物質，穩(wěn)定性好，耐儲存。
【專利說明】一種含復合表面活性劑的平版印刷潤版液組合物

【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種平版印刷用潤版液，具體涉及一種含復合表面活性劑的平版印刷 潤版液組合物。

【背景技術】
[0002] 膠印是現(xiàn)代平版印刷的一種，是借助于膠皮(橡皮布）將印版上的圖文傳遞到承印 物上的印刷方式。在膠印中潤版液的作用是利用水墨不相容的原理，在印版的空白部分鋪 展水層，而圖文部分則不上水層，只吸附油墨，從而實現(xiàn)與空白部分的有效分離。這個過程 是通過潤版液中所含的若干種化學成分的協(xié)同作用來實現(xiàn)的，其中主要包含以下成分：表 面活性劑、緩沖電解質、印版保護劑、消泡劑、防腐劑等。表面活性劑的作用主要是降低水的 表面張力，將水膜鋪展在印版上；緩沖溶液含有酸堿平衡對，主要作用是提供適宜的PH環(huán) 境，維持印版上的酸堿平衡；印版保護劑主要是保護印版，尤其是在停機時無需擦洗印版； 消泡劑的作用主要是消除因為使用活性劑在印刷過程中所產生的泡沫；防腐劑主要是防止 潤版液在水箱及輸送管路中產生腐敗及菌類微生物衍生。
[0003] 目前，在平版印刷領域采用的潤版液所存在的主要問題有：（1)水-墨平衡速度較 慢：由于現(xiàn)代印刷速度不斷加快，傳統(tǒng)的印刷潤版液中往往只使用一種或兩種類型的表面 活性劑，水膜鋪展較慢，因而水墨平衡速度也較慢，印刷開機時紙張浪費嚴重，同時空白與 圖文部分難以有效區(qū)分，造成印品質量不高；（2)潤版液的印刷適應性較差：由于不同地區(qū) 的水質狀況、氣溫條件及印刷機型的千差萬別，造成印刷潤版液的適應性變差，同時機器高 速運轉還會導致印刷作業(yè)環(huán)境惡化，致使印版的耐印率下降，必須及時更換印版，從而影響 印刷速度，同時也增加印刷成本；（3)潤版液本身的穩(wěn)定性和環(huán)保問題：由于潤版液組合物 的化學成分復雜，如果生產后久置不用，則會出現(xiàn)產品穩(wěn)定性變差等問題；且傳統(tǒng)潤版液中 還含有毒的重鉻酸鹽、異丙醇或酒精等揮發(fā)性有機物質（V0C)，使用時對印刷工人的健康及 環(huán)境造成危害。
[0004] CN103189213A公開了 一種潤版液和潤版液濃縮物，其中包括叔戊醇、表面活 性劑、PH調節(jié)劑、螯合劑等，其使用的表面活性劑主要為陰離子和非離子表面活性劑； CN101407144B公開了一種平版印刷用潤版液組合物和熱固定輪轉式膠版印刷方法，其中包 括二醇類非環(huán)狀烴化物、表面活性劑、潤濕助劑、螯合劑等，其中二醇類非環(huán)狀烴化物的成 本較高。兩個專利中雖然使用了表面活性劑，但均不含有陽離子活性劑和兩性表面活性劑。 如果不含陽離子表面活性劑，則在潤版液中陰離子表面活性劑的用量會相應增加，體系泡 沫增多，同時造成浪費及污染環(huán)境；如果不含兩性活性劑，潤版液活性劑體系對印版上的酸 堿環(huán)境較為敏感，導致印刷過程中印品質量較差。
[0005] CN101758680公開了一種含復合緩沖體系的平版印刷潤版液組合物，由緩沖電解 質、非離子表面活性劑等組成，因其只采用了一種類型的表面活性劑，在水墨平衡上存在不 足。
[0006] CN101524931公開了一種無酒精潤版液濃縮物，由脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基葡萄糖 苷、阿拉伯膠、檸檬酸、磺?；被咸烟恰⑵咸烟撬徕c、磷酸、磷酸氫二鈉組成，其中只涉及 到2種非離子表面活性劑，在水墨平衡上也不具有優(yōu)勢。
[0007] CN102303465A公開了一種免酒精潤版液配方及其制備方法。由以100重量份計 的下列組分組成：低泡潤濕劑0. 5?5, pH值調節(jié)劑8?20,印版保護劑3?20,水膜調整 齊U 5?10,去污增強劑0. 2?1. 0,殺菌劑0. 1?1. 0,消泡劑0. 1?1. 2,水余量。其中低 泡潤濕劑是指聚醚類和/或有機硅類水溶性表面活性劑，具體是指：丙二醇嵌段聚醚、烷基 酚聚氧乙烯聚氧丙烯醚、烯丙醇聚氧烷基醚、聚醚多元醇、聚醚改性有機硅氧烷中的一種或 者幾種，其中也只涉及幾種非離子表面活性劑，在水墨平衡上仍然存在不足。
[0008] 平版膠印過程中最關鍵的技術在于水墨平衡的良好控制，而水墨平衡的關鍵又取 決于表面活性劑的正確選擇和使用。目前利用不同種類表面活性劑之間的協(xié)同作用原理將 兩種以上的表面活性物質進行復配用于印刷潤版液組合物的尚未見報道。


【發(fā)明內容】

[0009] 本發(fā)明所要解決的技術問題是，利用不同種類表面活性劑之間的協(xié)同作用原理提 供一種水墨平衡快，適應性強、穩(wěn)定性優(yōu)異，無有毒揮發(fā)性物質的平版印刷潤版液組合物。
[0010] 本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案如下： 一種含復合表面活性劑的平版印刷潤版液組合物，包含復合表面活性劑，其中包括兩 種或者兩種以上的非離子表面活性劑、陰離子表面活性劑、陽離子表面活性劑或兩性表面 活性劑； 所述非離子表面活性劑為烷基酚聚氧乙烯醚、高碳脂肪醇聚氧乙烯醚或聚醚型非離子 表面活性劑中的一種或幾種； 所述陰離子表面活性劑為十二烷基苯磺酸鈉或十二烷基硫酸鈉； 所述陽離子表面活性劑為十六烷基三甲基溴化銨、十二烷基三甲基溴化銨或十二烷基 氯化吡啶中的一種或幾種； 所述兩性表面活性劑為十二烷基氨基丙酸、烷基二甲基甜菜堿、烷基二甲基磺乙基甜 菜堿或烷基二甲基磺丙基甜菜堿中的一種或幾種。
[0011] 進一步，各組分重量百分比為： 所述非離子表面活性劑為0. 5?3% 所述陰離子表面活性劑為〇?0.5% 所述陽離子表面活性劑為〇?1. 〇% 所述兩性表面活性劑為0?0. 8% 還含有：緩沖電解質1?25% 水溶性高分子化合物0. 5?5. 0% 水性殺菌滅藻劑0. 5?2. 0% 水性消泡劑0. 5?1. 0% 余量為水。
[0012] 進一步，所述烷基酚聚氧乙烯醚為辛基酚聚氧乙烯醚或壬基酚聚氧乙烯醚，其分 子中加成的環(huán)氧乙烷數(shù)為9?12,如OP系列（0P-7?0P-14)、TX系列（TX-7?TX-15)等； 所述高碳脂肪醇聚氧乙烯醚中脂肪醇含碳原子數(shù)為12?18,其分子中加成的環(huán)氧乙烷數(shù) 為9?22 ;所述聚醚型非離子表面活性劑為聚丙二醇的環(huán)氧乙烷加成物，其相對分子質量 為 1100 ?2900,通式為 RO(C3H6O) JC2H4O)nH，其中，R 為 H 或 CH3, m 為 10 ?28, n 為 10 ? 28。非離子表面活性劑用于取代現(xiàn)有潤版劑中對人體健康有害的異丙醇或酒精等揮發(fā)性有 機物質，避免了對印刷工人和環(huán)境造成的危害。
[0013] 進一步，所述燒基_甲基甜菜喊、燒基-甲基橫乙基甜菜喊和燒基-甲基橫丙基 甜菜堿中的烷基碳原子數(shù)均為12?18。
[0014] 進一步，所述含復合表面活性劑的平版印刷潤版液組合物的表面張力在30?45 mN/m。使用時，用水將其稀釋成1?5 wt%的工作液，控制工作液的表面張力在45?65 mN/ m之間。
[0015] 進一步，所述緩沖電解質為檸檬酸或磷酸，檸檬酸三鉀、檸檬酸三鈉或檸檬酸三銨 中的一種與磷酸氫二鉀、磷酸氫二鈉或磷酸氫二銨中的一種的三組分混合物；加入緩沖電 解質的量為能夠使得所述含復合表面活性劑的平版印刷潤版液組合物的PH值在4. 0?4. 8 之間。
[0016] 進一步，所述水溶性高分子化合物為聚乙烯醇、羧甲基纖維素或聚乙烯吡咯烷酮 中的一種或幾種。
[0017] 進一步，所述水性殺菌滅藻劑為卡松或乙內酰脲。
[0018] 進一步，所述水性消泡劑為甘油聚氧丙烯醚。
[0019] 表面活性劑復配系統(tǒng)的臨界膠束濃度（cmc)小于其中各個組分的cmc，甚至呈現(xiàn) 幾個數(shù)量級的降低，極大地提高了降低表面張力的效率；有些復配系統(tǒng)還可同時獲得顯著 低于單組分系統(tǒng)的表面張力，表現(xiàn)出全面增效作用，這種現(xiàn)象稱為表面活性劑之間的協(xié)同 效應。
[0020] 本發(fā)明含復合表面活性劑的平版印刷潤版液組合物，具有以下優(yōu)點： (1) 本發(fā)明使用非離子活性劑與陰、陽離子表面活性劑或兩性活性劑的多元復配體系， 相較傳統(tǒng)使用的單一活性劑具有明顯的優(yōu)勢，比如單獨使用陰離子表面活性劑十二烷基苯 磺酸鈉（SDBS)時，其臨界膠束濃度（cmc)為8 mmol/L，而當它與陽離子活性劑十六烷基三 甲基溴化銨（CTAB)按照1:3的質量比復配時，臨界膠束濃度（cmc)降低為I mmol/L，復配 體系的表面張力降至40 mN/m (純水在25°C時的表面張力為72mN/m)，符合潤版液組合物 原液的表面張力要求范圍30?45 mN/m (原液稀釋后的工作液表面張力范圍要求在40? 65 mN/m)，在實際使用中復配組合物的水墨平衡速度較不復配要快；當SDBS:CTAB:丙二 醇嵌段聚醚Polyethery L-63的比例為1:3:4時，復配體系的表面張力降為35 mN/m ;當 SDBS: CTAB:丙二醇嵌段聚醚Polyethery L-63:十二烷基二甲基磺丙基甜菜堿的比例為 1:3:4:1時，復配體系的表面張力降為32 mN/m，說明兩種以上類型活性劑的復配產生了明 顯的協(xié)同作用，有助于在印刷過程快速達到水墨平衡； (2) 本發(fā)明采用的非離子表面活性劑的親油基是碳原子數(shù)為8?18的烴鏈(脂肪族 或芳香族)，而親水基是在水中不發(fā)生電離的羥基或聚氧乙烯基上的氧原子，相較在傳統(tǒng)工 藝中為降低潤版液在使用時的表面張力所使用的如酒精或者異丙醇（IPA)等有機揮發(fā)物 (V0C)，非離子表面活性劑解決了使用過程中對印刷工人健康的危害及環(huán)境污染等問題； (3) 使用本發(fā)明潤版液稀釋配制成1?5wt%的工作液用于印刷作業(yè)時，pH值的變化在 ±0. 35以內，配制成1?2wt%的工作液時，pH值的變化在±0. 25以內；一般的印刷作業(yè)環(huán) 境要求控制工作液的pH值在4. 8?5. 5之間，pH值變化幅度小主要歸因于多種酸堿對的 使用，這有利于印版微環(huán)境的控制及印刷網格區(qū)分度的提高； (4) 本發(fā)明采用水溶性好的高分子化合物，如具有一定分子量的聚乙烯醇（PVA)，羧甲 基纖維素（CMC)及聚乙烯吡咯烷酮（PVP)等水溶性高聚物分子。相較傳統(tǒng)工藝中所使用的 親水疏油的阿拉伯樹膠，雖然其能提高膠印印版的潤濕性能，并能防止油墨嚴重乳化，但阿 拉伯樹膠存在著夏季易酸化壞版等缺點，已不適應現(xiàn)代印刷作業(yè)的要求，而本發(fā)明所使用 的水溶性良好的高分子化合物屬于人工合成材料，分散性能及穩(wěn)定性能優(yōu)良，不會產生酸 敗變質現(xiàn)象； (5) 潤版液中添加了適量的殺菌防藻劑，可防止?jié)櫚嬉航M合物在貯存過程及在印刷使 用循環(huán)系統(tǒng)中滋生藻類和細菌； (6) 本發(fā)明制得的含有復合表面活性劑的平版印刷潤版液組合物適應性強，可用于不 同地區(qū)的水質，不同印刷機型的使用； (7) 本發(fā)明潤版液組合物放置1年不會產生結皮、分層及沉淀。
[0021] 綜上，本發(fā)明含復合表面活性劑的平版印刷潤版液組合物，具有水墨平衡速度快， 緩沖寬容度高，對配制工作液的水質要求較低，對氣溫條件的改變適應性好等特點；使用本 發(fā)明所述平版印刷潤版液，可以明顯改善印品質量，提高印刷效率，降低生產成本；另外，其 不含有毒有害物質，穩(wěn)定性好，耐儲存。

【具體實施方式】
[0022] 下面結合實施例對本發(fā)明作進一步說明，所述百分比均為質量百分比。
[0023] 本發(fā)明實施例中所使用化學試劑的簡稱如下： 十二烷基苯磺酸鈉（SDBS)，十六烷基三甲基溴化銨（CTAB)，十二烷基硫酸鈉（SDS)， 烷基酚聚氧乙烯醚OP系列（0P-10)，烷基酚聚氧乙烯醚TX系列（TX-10)，丙二醇嵌段聚 醚 Polyethery (L-63,分子量 2670, HO(C3H6O)26(C2H4O) 26 H)，丙二醇嵌段聚醚 Polyethery (L-35,分子量1868, CH3O (C3H6O) 18 (C2H4O) 18H)，脂肪醇與環(huán)氧乙烷縮合物（M0A-15)，聚乙烯 醇（PVA，分子量20000)，羧甲基纖維素（CMC)及聚乙烯吡咯烷酮（PVP)。
[0024] 實施例1 平版印刷潤版液濃縮液成分：陰離子表面活性劑SDBS 0. 12%，陽離子表面活性劑CTAB 0. 36%，非離子表面活性劑L-63為0. 50%，檸檬酸4. 0%，磷酸氫二鉀4. 5%，檸檬酸三鉀4. 0%， CMC 2. 0%，殺菌滅藻劑卡松1. 0%，水性消泡劑甘油聚氧丙烯醚0. 5%，其余為水；組合物表面 張力為35 mN/m，pH值為4. 20。放置1年不會產生結皮、分層及沉淀。
[0025] 潤版液工作液配制：取原液加水稀釋50倍，即成含原液2 wt%的潤版工作液，工作 液pH值為5.05。
[0026] 實施例2 平版印刷潤版液濃縮液成分：陰離子表面活性劑SDS 0. 25%，非離子表面活性劑0P-10 為0. 60%，非離子表面活性劑M0A-15為0. 60%，檸檬酸1. 3%，磷酸氫二鈉2. 2%，檸檬酸三鈉 1. 0%，PVP 1. 0%，殺菌滅藻劑乙內酰脲1. 5%，水性消泡劑甘油聚氧丙烯醚0. 6%，其余為水； 組合物表面張力為45 mN/m，pH值為4. 30。放置1年不會產生結皮、分層及沉淀。
[0027] 潤版液工作液配制：取原液加水稀釋50倍，即成含原液2 wt%的潤版工作液，工作 液pH值為5. 15。
[0028] 實施例3 平版印刷潤版液濃縮液成分：非離子表面活性劑TX-10 1. 4%，非離子表面活性劑L-35 為0. 60%，兩性表面活性劑十二烷基二甲基磺丙基甜菜堿0. 50%，檸檬酸8. 0%，磷酸氫二銨 6. 0%，檸檬酸三銨9. 0%，PVA 3. 0%，PVP 1. 0%，殺菌滅藻劑卡松1. 0%，水性消泡劑甘油聚氧 丙烯醚1. 0%，其余為水；組合物表面張力為42 mN/m，pH值為4. 50。放置1年不會產生結 皮、分層及沉淀。
[0029] 潤版液工作液配制：取原液加水稀釋50倍，即成含原液2 wt%的潤版工作液，工作 液pH值為5. 25。
[0030] 實施例4 平版印刷潤版液濃縮液成分：陰離子表面活性劑SDBS 0. 25%，陽離子表面活性劑CTAB 0. 75%，非離子表面活性劑L-63為1. 0%，兩性表面活性劑十二烷基二甲基磺丙基甜菜堿 0. 25%，檸檬酸4. 0%，磷酸氫二鉀4. 5%，檸檬酸三鉀4. 0%，CMC2. 0%，殺菌滅藻劑卡松1. 0%， 水性消泡劑甘油聚氧丙烯醚0. 5%，其余為水；組合物表面張力為32 mN/m，pH值為4. 20。放 置1年不會產生結皮、分層及沉淀。
[0031] 潤版液工作液配制：取原液加水稀釋50倍，即成含原液2wt%的潤版工作液，工作 液pH值為5.05。
[0032] 將實施例1?4及市售傳統(tǒng)輪轉潤版液在上海高斯高速印刷機上，進行70000份 的印刷，其實施性能對照表見表1。

【權利要求】
1. 一種含復合表面活性劑的平版印刷潤版液組合物，其特征在于：包含復合表面活性 齊IJ，其中包括兩種或者兩種以上的非離子表面活性劑、陰離子表面活性劑、陽離子表面活性 劑或兩性表面活性劑； 所述非離子表面活性劑為烷基酚聚氧乙烯醚、高碳脂肪醇聚氧乙烯醚或聚醚型非離子 表面活性劑中的一種或幾種； 所述陰離子表面活性劑為十二烷基苯磺酸鈉或十二烷基硫酸鈉； 所述陽離子表面活性劑為十六烷基三甲基溴化銨、十二烷基三甲基溴化銨或十二烷基 氯化吡啶中的一種或幾種； 所述兩性表面活性劑為十二烷基氨基丙酸、烷基二甲基甜菜堿、烷基二甲基磺乙基甜 菜堿或烷基二甲基磺丙基甜菜堿中的一種或幾種。
2. 根據(jù)權利要求1所述含復合表面活性劑的平版印刷潤版液組合物，其特征在于：各 組分重量百分比為： 所述非離子表面活性劑為〇. 5?3% 所述陰離子表面活性劑為〇?0.5% 所述陽離子表面活性劑為〇?1. 〇% 所述兩性表面活性劑為0?0. 8% 還含有：緩沖電解質1?25% 水溶性高分子化合物0. 5?5. 0% 水性殺菌滅藻劑0. 5?2. 0% 水性消泡劑0. 5?1. 0% 余量為水。
3. 根據(jù)權利要求1或2所述含復合表面活性劑的平版印刷潤版液組合物，其特征在于： 所述烷基酚聚氧乙烯醚為辛基酚聚氧乙烯醚或壬基酚聚氧乙烯醚，其分子中加成的環(huán)氧乙 烷數(shù)為9?12 ;所述高碳脂肪醇聚氧乙烯醚中脂肪醇含碳原子數(shù)為12?18,其分子中加成 的環(huán)氧乙烷數(shù)為9?22 ;所述聚醚型非離子表面活性劑為聚丙二醇的環(huán)氧乙烷加成物，其 相對分子質量為1100?2900,通式為RO(C3H 6O)m(C2H4O)n H，其中，R為H或CH3, m為10? 28, n 為 10 ?28。
4. 根據(jù)權利要求1或2所述含復合表面活性劑的平版印刷潤版液組合物，其特征在于： 所述燒基-甲基甜菜喊、燒基-甲基橫乙基甜菜喊和燒基-甲基橫丙基甜菜喊中的燒基碳 原子數(shù)均為12?18。
5. 根據(jù)權利要求1或2所述含復合表面活性劑的平版印刷潤版液組合物，其特征在于： 所述含復合表面活性劑的平版印刷潤版液組合物的表面張力在30?45 mN/m。
6. 根據(jù)權利要求2?5之一所述含復合表面活性劑的平版印刷潤版液組合物，其特征 在于：所述緩沖電解質為朽1檬酸或磷酸，朽 1檬酸三鉀、朽1檬酸三鈉或朽1檬酸三銨中的一種與 磷酸氫二鉀、磷酸氫二鈉或磷酸氫二銨中的一種的三組分混合物；加入緩沖電解質的量為 能夠使得所述含復合表面活性劑的平版印刷潤版液組合物的PH值在4. 0?4. 8之間。
7. 根據(jù)權利要求2?6之一所述含復合表面活性劑的平版印刷潤版液組合物，其特征 在于：所述水溶性高分子化合物為聚乙烯醇、羧甲基纖維素或聚乙烯吡咯烷酮中的一種或 幾種。
8. 根據(jù)權利要求2?7之一所述含復合表面活性劑的平版印刷潤版液組合物，其特征 在于：所述水性殺菌滅藻劑為卡松或乙內酰脲。
9. 根據(jù)權利要求2?8之一所述含復合表面活性劑的平版印刷潤版液組合物，其特征 在于：所述水性消泡劑為甘油聚氧丙烯醚。
【文檔編號】B41N3/08GK104309350SQ201410588076
【公開日】2015年1月28日 申請日期:2014年10月29日 優(yōu)先權日:2014年10月29日
【發(fā)明者】楊春明 申請人:湖南師范大學