專利名稱：可能量固化凹版印刷油墨的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及新型可能量固化凹版印刷油墨，其特別適合印刷安全文件，包括紙幣。
安全文件優(yōu)選通過凹版印刷方法印刷。本申請所使用的術(shù)語“凹版印刷”指所謂的“雕刻鋼?！被颉般~版”印刷方法，它們是本領(lǐng)域的技術(shù)人員所熟知的。本文中所使用的印版通常是鍍鉻的、雕刻鎳版或滾筒，是由手工雕刻銅版的電鍍復(fù)制而制成。下面的內(nèi)容不適用同樣熟知的輪轉(zhuǎn)凹版印刷方法或凹版印刷方法，它們依賴不同類型的油墨。
在凹版印刷中，油墨在壓力下被施用于滾筒的雕刻表面。因此，油墨不僅填充了滾筒的雕刻圖案，而且它也被施用于滾筒的非圖案平坦表面。因此，在進行印刷過程之前，將油墨從雕刻滾筒的平坦表面完全擦掉是必需的。這一般通過相對于雕刻滾筒反向旋轉(zhuǎn)的刮墨滾筒來實現(xiàn)，使得相接觸的兩個表面以相反方向移動。假定在合適的條件下，并且非常重要的是，在合適油墨的情況下，這將從平坦表面上除去多余的油墨，同時也將從雕刻圖案中的油墨表面除去少量油墨，因此在雕刻滾筒上僅有的油墨是在雕刻圖案中。該刮墨過程是凹版印刷所特有的。然后，待印刷的承印物在雕刻滾筒與壓印材料之間通過，所述壓印材料一般是另一個滾筒，在雕刻滾筒與壓印材料之間施加相當(dāng)大的壓力，該壓印材料是堅硬而可變形的材料。該相當(dāng)大的壓力使壓印材料變形，迫使承印物被印刷到雕刻滾筒上的雕刻圖案中。這導(dǎo)致承印物獲得一些油墨，對應(yīng)于雕刻滾筒表面上的雕刻圖案。然后，油墨必須進行干燥。常規(guī)地，這通過應(yīng)用熱，或者更一般地，通過氧化干燥來進行，氧化干燥具有較大的缺點，其可能需要48小時以上來完全干燥。然而，最近數(shù)年，能量固化——例如通過紫外線或電子束——在其它印刷方法中已經(jīng)變得較為常見，因此，對于用于凹版印刷的相似的能量固化方法存在需求，因為干燥幾乎是瞬時的。
由于凹版印刷的獨特特征，用于其它印刷方式如平版印刷的油墨，不能被用于凹版印刷，并且配方往往完全不同。例如，GB 1466470公布了用于銅版凹版印刷的紫外線可固化油墨，其包括特定量的可固化粘合劑，其為丙烯酸的酯或酰胺；顏料；光敏引發(fā)劑；光敏引發(fā)劑的活化劑和可透過紫外光的惰性增量劑。
GB 1469717公開了紫外線可固化凹版印刷油墨，包括桐油與不飽和羧酸的非紫外線固化加合物和桐油與不飽和羧酸的紫外線固化加合物。
EP432093B1公開了紫外線可固化凹版印刷油墨，包括特定量的顏料、能量敏感的陽離子聚合引發(fā)劑、粘性粘合劑組合物、能夠通過陽離子聚合反應(yīng)而聚合的化合物和非陽離子可聚合的熱塑性高分子材料。
EP1,260,563公開了UV凹版印刷油墨組合物，其為可水洗的，并且其在擦拭后階段可以容易地從擦拭溶液中沉淀。該專利未提供關(guān)于如何改進油墨從雕刻版滾筒的擦拭性能的指導(dǎo)，并且我們發(fā)現(xiàn)，在該專利中的組合物顯示出較差的擦拭性。
盡管這些現(xiàn)有技術(shù)文獻的確公開了可以被用于凹版印刷的油墨，并且能夠通過能量固化來干燥，但它們未能解決一個關(guān)鍵的問題，即在印刷之前，在不去除雕刻圖案內(nèi)的油墨的情況下，油墨從雕刻滾筒的平坦表面被容易地去除的能力。
目前，一般有兩種方法被用于從雕刻滾筒去除過剩的油墨——紙擦拭方法和水擦拭方法。在紙擦拭方法中，通過振蕩刮墨棒，皺紋紙在壓力下被施用于雕刻滾筒的表面。刮墨棒的振蕩與雕刻滾筒的旋轉(zhuǎn)運動的結(jié)合導(dǎo)致高剪切力被施用于油墨，其結(jié)果是過剩油墨被吸附在皺紋紙的表面上，并進入皺紋紙的折縫中，因此被有效地從雕刻滾筒中去除。
有時被稱為“滾筒擦拭”的水擦拭方法使用涂敷有容易與油墨粘附的材料如聚氯乙烯(PVC)的滾筒，從雕刻滾筒去除過剩的油墨。然后，在那部分表面返回而與雕刻滾筒接觸之前，油墨必須被完全地從PVC滾筒的涂敷表面去除。這通過在含水堿浴中的刮、刷和洗的結(jié)合來實現(xiàn)。
清楚地，油墨的流變學(xué)對其成功是關(guān)鍵的。在獲得令人滿意的流變學(xué)方面，熱固油墨具有優(yōu)于能量固化油墨的優(yōu)勢，因為它們可以使用有機溶劑稀釋而獲得期望的粘度，然后該有機溶劑在熱固化過程中被去除?？赡芰抗袒及嬗∷⒂湍痪哂性搩?yōu)勢，因此，其往往比熱固油墨更粘。
除了上面所討論的流變學(xué)和過剩油墨容易去除之外，凹版印刷油墨還必須滿足下列要求它們必須保持在雕刻滾筒上，直到印刷時刻為止，此時它們必須容易地且以一致的方式轉(zhuǎn)移至待印刷的承印物。
它們必須具有良好的成膜性能，并且固化油墨必須是充分柔性的，以便即使當(dāng)被印刷物質(zhì)(例如鈔票)遭到濫用時，它們?nèi)员３滞暾麩o損。
一旦承印物已經(jīng)被印刷，油墨必須不轉(zhuǎn)印回到其可能接觸的其它表面，特別是其它被印刷物。
固化油墨必須具有極佳的耐化學(xué)性和力阻，以便經(jīng)受住鈔票可能遇到的很多不同的材料和條件。
它們必須對包括非常年幼的人在內(nèi)的所有公眾成員的觸摸是安全的。
在油墨是通過能量例如紫外線或電子束固化的情況，被加入到油墨中以實現(xiàn)上述任何要求的任何組分必須不干擾固化，這也是不證自明的。并不令人驚奇的是，很難同時滿足所有這些期望。
現(xiàn)在，我們已經(jīng)驚奇地發(fā)現(xiàn)，將任何一種熟知種類的增塑劑引入常規(guī)紫外線可固化凹版印刷油墨中，將改進油墨的擦拭能力，包括紙擦拭方法和水擦拭方法的情況，而對上述任何一種要求無任何不利影響。
因此，本發(fā)明涉及可能量固化凹版印刷油墨，其包括顏料、可能量固化粘合劑組合物、光敏引發(fā)劑和增塑劑。
術(shù)語“增塑劑”在此被用于指能夠溶劑化成膜聚合物、且在干燥油墨的過程中基本不蒸發(fā)的物質(zhì)。作為增塑劑的物質(zhì)是工業(yè)中熟知的。盡管在本發(fā)明的油墨中增塑劑的主要功能不是溶劑化聚合物，而是增塑聚合物，然而，它們可能在固化油墨中的確擔(dān)當(dāng)這種功能，因此增強了其期望特性。相反，我們已經(jīng)驚人地發(fā)現(xiàn)，增塑劑的引入提高了油墨的擦拭能力，該能力是油墨被固化之前所表現(xiàn)的油墨性能。因此，在本發(fā)明的組合物中，其功能是作為擦拭助劑。
所使用的增塑劑應(yīng)當(dāng)是不致癌的，并且一般對于由人使用而言應(yīng)當(dāng)被認(rèn)為是安全的。優(yōu)選地，其為食品級化合物。
增塑劑傾向于為低分子量物質(zhì)。我們特別優(yōu)選增塑劑應(yīng)當(dāng)具有100至500的分子量，更優(yōu)選150至350。
我們也特別優(yōu)選增塑劑在標(biāo)準(zhǔn)溫度及壓力下應(yīng)當(dāng)具有100至500℃的沸點，更優(yōu)選為150至350℃。
一般而言，在本發(fā)明中所使用的增塑劑不聚合進最終的干燥油墨。盡管，如果它們的確聚合進油墨，這將是期望的，因為這將消除它們浸出的可能性，但在實踐中，我們發(fā)現(xiàn)，能夠聚合的那些增塑劑對提高油墨的擦拭能力效果較小。
合適的增塑劑的例子包括樅酸酯，例如樅酸氫化樅酯、氫化樅酸甲酯、樅酸甲酯；乙酸酯，例如甘油二乙酸酯、甘油三乙酸酯和三甘醇二乙酸酯；己二酸酯，例如己二酸1，2-丙二醇聚酯、己二酸1，3-丁二醇聚酯、己二酸芐基辛酯、己二酸芐基-2-乙基己酯、己二酸丁二醇聚酯、己二酸二-2-乙基己酯、己二酸二丁酯、己二酸二乙酯、己二酸二異丁酯、己二酸二異癸酯、己二酸二異壬酯、己二酸二甲酯、己二酸二-n-C7-C9酯、己二酸二辛酯、己二酸正辛基正癸酯、己二酸聚乙二醇酯和乙二酸聚丙二醇酯；壬二酸酯，例如壬二酸二-2-乙基己酯、壬二酸二己酯和壬二酸二辛酯；苯甲酸酯，例如苯甲酸丁酯、苯甲酸二甘醇酯、苯甲酸雙丙甘醇酯、三苯甲酸甘油酯、二苯甲酸新戊二醇酯、聚乙二醇200二苯甲酸酯、聚乙二醇400二苯甲酸酯、四苯甲酸季戊四醇酯、對羥苯甲酸2-乙基己酯、苯甲酸蔗糖酯和三甘醇二苯甲酸酯；丁酸酯，例如甘油三丁酸酯、二異丁酸2，2，4-三甲基-1，3-戊二醇酯和2，2，4-三甲基-1，3-戊二醇單(2-甲基丙酸酯)；辛酸酯，例如二(三甘醇二辛酸酯)辛酸酯；檸檬酸酯，例如檸檬酸乙?；?2-乙己基)酯、檸檬酸乙?；□ァ幟仕嵋阴；阴ァ幟仕崛□?、檸檬酸三環(huán)己酯、檸檬酸三乙酯和檸檬酸三異戊酯；環(huán)氧化油、脂肪酸及其酯，例如環(huán)氧化松漿油的2-乙基己酯、環(huán)氧化亞麻仁油、環(huán)氧化大豆脂肪酸乙基己酯、環(huán)氧化豆油；脂肪酸，其可以是飽和或不飽和的，特別是那些具有上面所給出的優(yōu)選范圍內(nèi)的分子量的那些脂肪酸，例如己酸、辛酸、癸酸、月桂酸、肉豆蔻酸、棕櫚酸、硬脂酸、花生酸、山崳酸、二十四酸、月桂烯酸(十二烯酸)、十五烷酸、十七酸、肉豆蔻腦酸、棕櫚油酸、油酸、順9-二十碳烯酸(二十碳烯酸)、芥酸、蓖麻油酸、亞油酸、亞麻酸、十八碳三烯-4-酮酸、桐酸(十八碳-9，11，13-三烯酸)、十八碳四烯酸和十八碳三烯酸；這些脂肪酸的組合物，特別是自然界中發(fā)現(xiàn)的混合物，例如亞麻仁油脂肪酸或松漿油脂肪酸；羧酸的金屬鹽，例如硬脂酸鈣、硬脂酸鉛、硬脂酸鋅、硬脂酸鎂、蓖麻酸鈣和羧酸鋅；脂肪族醇和脂肪酸的酯、一元醇和多元醇的脂肪酸酯(例如甘油脂肪酸酯)、脂肪酸與氨基醇的酯、例如油酸與胺醇(例如乙醇胺)的酰胺或酰胺酯、多元醇與多異氰酸酯的脂肪酸偏酯的聚氨酯、和醇與用脂肪酸酰胺化的胺酸的酯；脂肪族胺的鹽，例如辛胺、油酰胺、十二烷胺的鹽；通過脂肪酸酰胺的還原可獲得的胺的鹽，或通過氨或伯和仲脂族或芳香胺的烷氧基化作用可獲得的堿性胺衍生物的鹽；此類烷氧基化作用產(chǎn)物(例如N，N-二甲基乙醇胺、N-甲基二乙醇胺或四乙氧基或四丙氧基乙烯)的脂肪酸酯的鹽；酰氨基胺的鹽，例如脂肪酸與N-甲基二亞乙基三胺或N，N-二甲基亞乙基二胺或三亞乙基四胺的酰氨基胺，和油酸或松漿油脂肪酸、鯨骨脂脂肪酸及其它脂肪酸的鹽(例如亞乙基雙(硬脂酰胺)或油烯基棕櫚酸鹽)；延胡索酸酯，例如富馬酸二丁酯；戊二酸酯，例如戊二酸二甲酯；己酸酯，例如聚乙二醇200二-2-乙基己基己酸酯、聚乙二醇400二-2-乙基己酸酯和聚乙二醇二-(2-乙基己酸酯)；乳酸酯，例如乳酸乙酯、乳酸異丙酯和乳酸正丁酯；月桂酸酯，例如聚乙二醇200單月桂酸酯、聚乙二醇400二月桂酸酯、聚乙二醇400單月桂酸酯和聚氧乙烯月桂酸酯；馬來酸酯，例如馬來酸二丁酯、馬來酸二異丁酯、馬來酸二異辛酯和馬來酸二辛酯；
油酸酯，例如油酸二甘油酯，環(huán)氧化油酸辛酯，油酸一甘油酯，油酸正丁酯，油酸正庚酯，油酸聚乙二醇200、400和600酯，油酸聚乙二醇二酯，油酸聚乙二醇單酯，油酸山梨醇酯，四氫化糠酯，油酸四山梨醇酯，油酸三甘油酯和油酸三山梨醇酯；棕櫚酸酯，例如鯨蠟醇十六酸酯和棕櫚酸聚乙二醇單酯；磷酸酯，例如磷酸二苯基2-乙基己酯、磷酸二苯異癸酯、磷酸二苯辛酯、磷酸三(2-乙基己基)酯、磷酸三丁氧基乙酯、磷酸三丁酯、磷酸三乙酯、磷酸三辛酯和磷酸三苯酯；鄰苯二甲酸酯，例如丁基鄰苯二甲?；蚀妓岫□?、乙基鄰苯二甲酰基甘醇酸乙酯、鄰苯二甲酸芐酯、鄰苯二甲酸芐丁酯、鄰苯二甲酸芐辛酯、鄰苯二甲酸丁酯、鄰苯二甲酸甲酯、鄰苯二甲酸羧丁酯、鄰苯二甲酸丁辛酯、鄰苯二甲酸2-乙基己酯、鄰苯二甲酸二環(huán)己酯、鄰苯二甲酸二癸酯、鄰苯二甲酸二乙酯、鄰苯二甲酸二庚酯、鄰苯二甲酸二庚基壬酯、鄰苯二甲酸二己酯、鄰苯二甲酸二異丁酯、鄰苯二甲酸二異癸酯、鄰苯二甲酸二異庚酯、鄰苯二甲酸二異壬酯、鄰苯二甲酸二異辛酯、鄰苯二甲酸二異十三烷酯、鄰苯二甲酸二甲氧基乙酯、鄰苯二甲酸二甲酯、鄰苯二甲酸二甲基環(huán)己酯、鄰苯二甲酸C6-C10酯、鄰苯二甲酸C7-C11酯、鄰苯二甲酸C8-C10酯、鄰苯二甲酸C8-C12酯、鄰苯二甲酸C9-C11酯、鄰苯二甲酸二丁酯、鄰苯二甲酸C10-C12酯、鄰苯二甲酸二辛酯、鄰苯二甲酸二苯酯、鄰苯二甲酸雙十三烷酯、鄰苯二甲酸雙十一烷酯、鄰苯二甲酸庚酯、鄰苯二甲酸壬酯、鄰苯二甲酸十一烷酯、鄰苯二甲酸己酯、鄰苯二甲酸辛酯和鄰苯二甲酸癸酯；多元醇酯，例如聚乙二醇400、聚丙二醇1，6-己二異氰酸酯共聚物、聚丙二醇和聚丙二醇甲苯二異氰酸酯共聚物；蓖麻醇酸酯，例如乙酰蓖酸丁酯、蓖酸丁酯、乙二醇蓖麻醇酸酯、單蓖麻酸甘油酯、三乙酰蓖麻醇酸甘油酯、甘油三蓖麻酸酯、乙酰蓖麻酸甲酯、蓖麻酸甲酯、聚乙二醇單蓖麻酸酯和丙二醇單蓖麻酸酯；癸二酸酯，例如癸二酸1，2-丙二醇聚酯、癸二酸二-2-乙基己酯、癸二酸二丁酯和癸二酸二辛酯；硬脂酸酯，例如12-羥基硬脂酸、甘油三(12-羥基硬脂酸酯)、硬脂酸異丁酯、硬脂酸丁酯、硬脂酸辛基環(huán)氧酯和硬脂酸聚乙二醇400二酯；松漿油酯，例如樹脂酸己酯、樹脂酸2-乙基己酯、樹脂酸異辛酯和樹脂酸辛基環(huán)氧酯；其它酯類，例如二壬酸二乙二醇酯、二乙基己二酸、二甲基己二酸、亞麻仁油馬來酸酯、甲基鄰苯二甲?；蚀妓嵋阴?、蓖麻油的聚乙二醇酯、硫代二丙酸二月桂酯、丁二酸二甲酯和乙酰異丁酸蔗糖酯；磺酰胺，例如N-丁基磺酰胺、丁芐基磺酰胺、環(huán)己基對-甲苯磺酰胺、甲苯磺酰胺-甲醛縮合產(chǎn)物、鄰-乙基-對-甲苯磺酰胺、N-丁基-對-甲苯磺酰胺、N-環(huán)己基-對-甲苯磺酰胺、N-乙基-鄰-甲苯磺酰胺、N-乙基-鄰，對-甲苯磺酰胺、N-乙基-對-甲苯磺酰胺、鄰-甲苯磺酰胺、鄰，對-甲苯二磺酰胺和對-甲苯磺酰胺；具有150℃以上沸點的脂族烴溶劑。這些一般來自石油的分餾，并且在由Chapman & Hall于1993出版的R H Leach和其他人編輯的Printing InkManual，5th edition，第253-254頁中進行描述。一個例子是Exxsol D 120(售自ExxonMobil)，其沸程為255-300℃；和其它，例如丁基氨基甲酸乙酯-甲醛共聚物、氨基甲酸丁酯、氫化蓖麻油、二(苯氧基乙基)縮甲醛、二乙基·二苯基脲、乙氧基化甘油、乙氧基化脂肪族醇、脲醛共聚物、乙氧基化甘油和聚乙二醇單丁基醚。
在這些化合物中，我們特別優(yōu)選癸二酸酯、檸檬酸酯、脂肪酸(特別是天然存在的脂肪酸混合物)和脂肪酸酯。在脂肪酸中，最優(yōu)選的是亞麻仁油脂肪酸、松漿油脂肪酸和油酸。
增塑劑或擦拭助劑優(yōu)選以0.5％至10％的水平被引入油墨中，更優(yōu)選為3至5％，這是按成品油墨的重量計算的。
本發(fā)明的印刷油墨被設(shè)計為能量固化的油墨，例如通過紫外線或EB(電子束)輻射固化，并且典型地包括粘合劑，所述粘合劑包括一種或多種低聚物和/或活性單體。配方是熟知的，并且可以在標(biāo)準(zhǔn)教科書中找到，例如，由John Wiley & Sons與SITA Technology Limited于1997-1998出版的共計7卷的叢書“Chemistry & Technology of UV & EB Formulation forCoatings，Inks & Paints”。
合適的低聚物(也被稱為預(yù)聚物)包括環(huán)氧丙烯酸酯、丙烯酸化(acrylated)的油、聚氨酯丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯、硅氧烷丙烯酸酯、丙烯酸化的胺、丙烯酸飽和樹脂和丙烯酸丙烯酸酯。在G Webster編輯的“Chemistry & Technology of UV & EB Formulation for Coatings，Inks &Paints”，Volume IIPrepolymers&Reactive Diluents中提供了更多的細節(jié)和實例。
因為大部分低聚物具有高粘度，因此經(jīng)常需要稀釋劑，以減小能量固化油墨或涂層配方的總粘度，以便有助于處理和施用。稀釋劑可以包括普通有機溶劑、水或“活性”單體，它們被引入固化的膜中?；钚詥误w一般為丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯，并且可以是單官能或多官能的。多官能單體的例子包括聚酯丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯、多元醇丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯和聚醚丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯。更多細節(jié)和例子在由G Webster編輯的書(如前所引用)中提供。
在油墨是通過紫外線輻射而固化的情況下，引入一種或多種光敏引發(fā)劑通常是必要的，以引發(fā)低聚物和活性單體的固化反應(yīng)。
光敏引發(fā)劑可以被分為兩組；一組是分子內(nèi)鍵裂解型，而另一組是分子內(nèi)氫提取型。
分子內(nèi)鍵裂解型光敏引發(fā)劑的例子包括例如乙酰苯，諸如二乙氧基乙酰苯、2-羥基-2-甲基-1-苯基丙-1-酮、芐基二甲醛縮苯乙酮(benzyldimethylketal)、1-(4-異丙基苯基)-2-羥基-2-甲基丙-1-酮、4-(2-羥乙氧基)苯基-(2-羥基-2-甲基丙基)酮、4-(2-羥乙氧基)苯基-(2-羥基-2-丙基)酮、1-羥基環(huán)己基-苯酮、2-甲基-2-嗎啉代(4-硫甲基苯基)丙-1-酮和2-芐基-2-二甲胺基-1-(4-嗎啉代苯基)-丁酮；苯偶姻類，例如苯偶姻、苯偶姻甲醚、苯偶姻異丙醚；酰基氧化膦類，例如2，4，6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦；芐基和甲基苯基-乙醛酸酯。
分子內(nèi)氫提取型光敏引發(fā)劑的例子包括例如二苯酮類，諸如二苯酮、鄰苯甲酰苯甲酸甲基-4-苯基二苯酮酯、4，4′-二氯代二苯甲酮、羥基二苯甲酮、4-苯甲酰-4′-甲基-二苯硫、丙烯酸-二苯酮、3，3′，4，4′-四(叔丁基過氧羰基)二苯酮、3，3′-二甲基-4-甲氧基二苯酮；噻噸酮，例如2-異丙基-噻噸酮、2，4-二甲基噻噸酮、2，4-二乙基-噻噸酮、2，4-二氯噻噸酮；氨基二苯酮，例如米蚩酮、4，4′-二乙氨基二苯酮；10-丁基-2-氯代吖啶酮、2-乙基蒽醌、9，10-菲醌和樟腦醌。
光敏引發(fā)劑的更多的例子可以在標(biāo)準(zhǔn)教科書中找到，例如“Chemistry& Technology of UV & EB Formulation for Coatings，Inks & Paints”，VolumeIII，“Photoinitiators for Free Radical Cationic and Anionic Polymerisation”，2nd edition，J.V.Crivello & K.Dietliker，由G Bradley編輯，由John Wiley &Sons和SITA Technology Limited于1998年出版。
結(jié)合光敏引發(fā)劑來使用敏化劑可能是有利的，目的是實現(xiàn)有效的固化。
為了使油墨適合水擦拭凹版印刷機，油墨必須是在稀釋的苛性堿溶液中可溶的。這可以通過使用酸官能的樹脂來實現(xiàn)。這些可以是丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯官能的，因此在紫外線和電子束體系中是活性的或惰性的。合適的例子包括苯乙烯馬來酸酐樹脂，例如供應(yīng)自Cray Valley的SMA1440F，和芳香酸甲基丙烯酸酯和丙烯酸酯半酯。
油墨將含有一種或多種顏料作為著色劑。顏料可以是適合凹版印刷的任何期望的無機和/或有機顏料，例如CI顏料黃12、CI顏料黃42、CI顏料黃93、CI顏料黃110、CI顏料黃173、CI顏料黑7、CI顏料黑11、CI顏料橙34、CI顏料紅9、CI顏料紅22、CI顏料紅23、CI顏料紅57:1、CI顏料紅67、CI顏料紅122、CI顏料紅146、CI顏料紅185、CI顏料紅224、CI顏料紅242、CI顏料紅254、CI顏料綠7、CI顏料綠36、CI顏料藍15、CI顏料藍15:3、CI顏料紫23、CI顏料紫32或CI顏料紫37。
優(yōu)選地，油墨將含有一種或多種填料(也被稱作增量劑)，其含量基于成品油墨的重量為大約1-35％。合適的填料包括陶土、碳酸鈣、硫酸鈣、滑石、硅石、玉米淀粉、二氧化鈦、氧化鋁及其混合物。
油墨也可以含有基于成品油墨的重量為大約1至5％的蠟，以改進耐磨損性。合適的蠟包括巴西棕櫚蠟、褐煤蠟、聚四氟乙烯蠟、聚乙烯蠟、Fischer-Tropsch蠟、硅樹脂液及其混合物。
其它添加劑可以被引入油墨中，包括膠粘劑、防沫劑、均化劑、流動劑、抗氧化劑、紫外線吸收劑、阻燃劑等。
在26℃和100sec-1的剪切速率下測量的油墨粘度優(yōu)選在20-200帕斯卡秒(Pas)更優(yōu)選為50-125帕斯卡秒。
本發(fā)明的油墨可以被用在裝備有紫外線燈和印版溫度為40℃的標(biāo)準(zhǔn)凹版印刷機上。紫外線油墨的固化條件在本領(lǐng)域中是熟知的。
本發(fā)明通過下面的非限定性實施例被進一步闡明。百分比按重量計算。
實施例1-3和比較實施例1水擦拭油墨使用Silverson高速攪拌器，將下面表1中所示的前三種組分混合在一起大約30分鐘，直到產(chǎn)生清澈的琥珀色清漆。然后將其它組分加入該混合物中，并混合形成糊。然后將該糊充分混合，并使用三輥碾磨機將其分散，以產(chǎn)生均勻的糊狀油墨。
表1
所使用的擦拭助劑(增塑劑)是癸二酸二丁酯(實施例1)、檸檬酸乙酰基三乙酯(實施例2)和松漿油脂肪酸(TOFA)(實施例3)。在比較實施例1中，使用另外的Sartomer SR494來代替擦拭助劑。
這些實施例的粘度數(shù)據(jù)顯示在下面的表2中。
表2
實施例4紙擦拭油墨使用Silverson高速攪拌器，將下面表3中所示的前三種組分混合在一起大約30分鐘，直到產(chǎn)生清澈的琥珀色清漆。然后將其它組分加入該混合物中，并混合形成糊。然后將該糊充分混合，并使用三輥碾磨機將其分散，以產(chǎn)生均勻的糊狀油墨。在該實施例和下面的實施例中，增塑劑(擦拭助劑)在表中以表明。
表3
實施例5紙擦拭油墨稱重如在下面表4中所示的油墨的組分，并將其混合形成糊。然后將該糊充分混合，并使用三輥碾磨機將其分散，以產(chǎn)生均勻的粘性糊狀油墨。
表4
實施例6紙擦拭油墨稱重如在下面表5中所示的油墨的組分，并將其混合形成糊。然后將該糊充分混合，并使用三輥碾磨機將其分散，以產(chǎn)生均勻的粘性糊狀油墨。
表5
實施例7水擦拭油墨稱重如在下面表6中所示的油墨的組分，并將其混合形成糊。然后將該糊充分混合，并使用三輥碾磨機將其分散，以產(chǎn)生均勻的粘性糊狀油墨。
表6
實施例8水擦拭油墨使用Silverson高速攪拌器，將下面表7中所示的前三種組分混合在一起大約30分鐘，直到產(chǎn)生清澈的琥珀色清漆。然后將其它組分加入該混合物中，并混合形成糊。然后將該糊充分混合，并使用三輥碾磨機將其分散，以產(chǎn)生均勻的糊狀油墨。
表7
新鮮油墨樣品的粘度數(shù)據(jù)顯示在下面的表8中。
表8
實施例9水擦拭油墨使用Silverson高速攪拌器，將下面表9中所示的前三種組分混合在一起大約30分鐘，直到產(chǎn)生清澈的琥珀色清漆。然后將其它組分加入該混合物中，并混合形成糊。然后將該糊充分混合，并使用三輥碾磨機將其分散，以產(chǎn)生均勻的糊狀油墨。
表9
新鮮油墨樣品的粘度數(shù)據(jù)顯示在下面的表10中。
表10
實施例10紙擦拭油墨稱重如在下面表11中所示的油墨的組分，并將其混合形成糊。然后將該糊充分混合，并使用三輥碾磨機將其分散，以產(chǎn)生均勻的粘性糊狀紙擦拭油墨。
表11
將紫外線油墨施用于雕刻凹版，并且用手使用皺紋紙擦拭。從被擦拭的版上獲取印跡，并目測評價留在平坦非圖案區(qū)的油墨的量。增塑劑的加入提供了干凈的印刷，因為在平坦的非圖案部分中沒有油墨，并且比未加入增塑劑的紫外凹版印刷油墨有相當(dāng)大的改進。
實施例11水擦拭油墨使用Silverson高速攪拌器，將下面表12中所示的前三種組分混合在一起大約30分鐘，直到產(chǎn)生清澈的琥珀色清漆。然后將其它組分加入該混合物中，并混合形成糊。然后將該糊充分混合，并使用三輥碾磨機將其分散，以產(chǎn)生均勻的糊狀水擦拭型油墨。
表12
粘度數(shù)據(jù)顯示在下面的表13中。
表13
實施例12水擦拭油墨使用Silverson高速攪拌器，將下面表14中所示的前三種組分混合在一起大約30分鐘，直到產(chǎn)生清澈的琥珀色清漆。然后將其它組分加入該混合物中，并混合形成糊。然后將該糊充分混合，并使用三輥碾磨機將其分散，以產(chǎn)生均勻的糊狀水擦拭型油墨。
表14
粘度數(shù)據(jù)顯示在下面的表15中。
表15
實施例13紙擦拭油墨將在下面表16中所述的所有組分一起加入并混合形成糊。然后將該糊充分混合，并使用三輥碾磨機將其分散，以產(chǎn)生均勻的糊狀紙擦拭型油墨。
表16
粘度數(shù)據(jù)顯示在下面的表17中。
表17
實施例14擦拭和固化試驗通過在由Komori Currency Technology制造的打稿印刷機I311P上印刷，評價油墨的擦拭性和適印性。將油墨放置在印刷機的墨斗中，并且通過檢查擦拭能力、油墨從模板(schablone)到印版的轉(zhuǎn)移和印刷的質(zhì)量來評價適印性。通過印刷物的非圖像區(qū)的干凈程度來評價擦拭能力。通過被轉(zhuǎn)移至紙的油墨的量來評價油墨的轉(zhuǎn)移。印刷機的印版溫度設(shè)置在35℃。所試驗的油墨是實施例1-3和比較實施例1中的那些油墨。結(jié)果由有經(jīng)驗的操作員主觀地判斷。
就它們的擦拭能力而言，所有油墨都是可以接受的，但是它們中的兩個顯示出優(yōu)良的結(jié)果含有檸檬酸酯的油墨(實施例2)和含有TOFA的油墨(實施例3)。這兩種油墨除具有良好的擦拭性之外，還對輸墨條件的細微變化顯示出更好的耐受性，并且是更用戶友好的。另外，含有TOFA的油墨比任何其它油墨轉(zhuǎn)移得更好。
對照(比較實施例1)不具有良好的流動，并且轉(zhuǎn)移較差。對操作員而言，這是最差的油墨。
隨后，使用300W/英寸功率的中壓汞燈，在70m/min的輸送帶速度下固化油墨。在燈下通過一次，油墨都顯示出極佳的固化。
權(quán)利要求
1.可能量固化凹版印刷油墨，其包括顏料、可能量固化粘合劑組合物、光敏引發(fā)劑和增塑劑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的印刷油墨，其中所述增塑劑是食品級。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或權(quán)利要求2所述的印刷油墨，其中所述增塑劑具有100至500的分子量。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的印刷油墨，其中所述分子量為150至350。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4任一項所述的印刷油墨，其中所述增塑劑具有100至500℃的沸點。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的印刷油墨，其中所述沸點為150至350℃。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6任一項所述的印刷油墨，其中所述增塑劑是癸二酸酯。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的印刷油墨，其中所述癸二酸酯是癸二酸二丁酯。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至6任一項所述的印刷油墨，其中所述增塑劑是檸檬酸酯。
10.根據(jù)權(quán)利要求3所述的印刷油墨，其中所述增塑劑是脂肪酸或脂肪酸的混合物。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的印刷油墨，其中所述脂肪酸是油酸、亞麻仁油脂肪酸或松漿油脂肪酸。
12.一種印刷方法，其中使用凹版印刷機，將根據(jù)上述權(quán)利要求中任何一項所述的油墨印刷到承印物上。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中使用水擦拭方法，將所述油墨從印版滾筒擦去。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中使用紙擦拭方法，將所述油墨從印版滾筒擦去。
15.根據(jù)權(quán)利要求12至14任一項所述的方法，其中，在印刷之后，所述油墨通過能量被固化。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中所述固化是通過電子束或紫外線進行的。
全文摘要
可能量固化凹版印刷油墨的擦拭能力通過引入增塑劑得以改進。
文檔編號C09D11/10GK1961052SQ200580017917
公開日2007年5月9日 申請日期2005年3月30日 優(yōu)先權(quán)日2004年4月1日
發(fā)明者M·W·萊昂納德, J·A·E·戴爾, M·J·湯普森, J·R·圖赫爾, G·M·羅賓遜 申請人:太陽化學(xué)公司