平版印刷油墨制造技术

单一流体平版印刷油墨组合物包括疏水相和亲水性流体相。亲水性流体相包含水或液体多元醇或两者。疏水相包含氢键合乙烯基聚合物，该乙烯基聚合物可与亲水性流体相以氢键合。乙烯基聚合物优选是支化的，但溶于疏水相。本发明专利技术提供稳定的油墨，该油墨可以用作具有优异墨池稳定性和耐调色性的单一流体油墨。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
平版印刷油墨
本专利技术涉及平版印刷油墨的组合物和平版印刷方法。
技术介绍
印刷油墨一般包括一种或多种载体聚合物或树脂和一种或多种着色剂作为主要组分。印刷油墨载体必须满足许多性能要求，该性能要求包括：涉及印刷过程的要求，如用于清晰、清楚图像的合适稠度和粘性，避免飞沫或薄雾的合适长度，或适当的干燥特性；和涉及印刷图像的要求，如光泽，耐化学品性，耐用性，或颜色。一般情况下，油墨载体包括一种或多种材料，如：植物油或脂肪酸、树脂、有益于最终产物性能的聚合物，可包括其它组分如有机溶剂、水、流变改进剂等，可影响主体、粘性、或干燥特性的组分。在平版印刷中，特别地，加墨的印刷版接触并转印加墨图像到橡胶垫，然后橡胶垫接触并转移图像到承印物的表面。平版印刷版的生产是通过采用亲油材料处理平板印刷版的图像区域同时保证非图像区域是亲水的。在典型的平版印刷工艺中，版圆筒体首先与润版辊接触，该润版辊转印含水润版液到版的亲水性非图像区域。润版的版然后与加墨辊接触，仅在亲油的图像区域中加入油墨。印刷机操作者必须持续监测印刷过程以保证保持润版液和油墨的正确平衡，使得油墨粘合到版的印刷区域，但仅粘合到印刷区域，以生产清晰的，清楚的印刷物。工业界长期探索胶版印刷工艺和不要求单独润版液的相关材料。已经通过在非图像区域应用硅橡胶制备无水版，它具有非常低的表面能并不被油墨润湿。然而，由于传统两流体方法的润版液也用作冷却剂，而硅氧烷改性的版价格昂贵，并要求使用昂贵的、能特别冷却的印刷机设备。其它尝试涉及-->生产单一流体平版印刷油墨，即，不要求单独润版液的油墨，它可以与工业标准印刷机和全金属版一起使用。Parkinson在美国专利No.4,045,232(该文献的整个公开内容明确在此引入作为参考)中描述了平版印刷和涉及生产单一流体平版印刷油墨的较早尝试以及单一流体油墨的不稳定的倾向。Parkinson注意到包含甘油和盐的乳液倾向于“破乳”，结果是甘油润湿加墨辊，防碍了优质的加墨。Parkinson提出通过使用添加剂获得改进的单一流体油墨，该添加剂包括由浓缩的矿物酸和非必要地多元醇或一元醇处理的树脂。优选的多元醇是甘油、乙二醇和丙二醇。DeSanto，Jr.等人在美国专利No.4,981,517(该文献的整个公开内容明确在此引入作为参考)中描述了印刷油墨，该油墨是以油为基相，水为互溶相的乳液。专利权人提出的包含特征比例的水(10％-21％)和采用磷酸作为关键组分的乳液，具有抗相分离的改进的稳定性并可以用作单一流体平版印刷油墨。De Santo，Jr.的组合物进一步包括作为稀释剂和乳液稳定剂的，具有No.1和No.2燃料油性能的油和多元醇乳化剂，其中仅提供了甘油和乙二醇的例子。然而，由于先前提出的单一流体平版印刷油墨的各种缺点，该缺点包括有限的稳定性和已经提及的差清晰度和调色，工业标准继续是双流体平版印刷油墨，该油墨包括油墨组分和单独的润版液组分。
技术实现思路
本专利技术提供包括疏水相和乳化亲水性流体相的单一流体平版印刷油墨组合物。疏水相包括氢键合乙烯基树脂。术语“乙烯基树脂”和“乙烯基聚合物”在描述本专利技术中同义使用，表示由链反应聚合、或加聚，通过碳-碳双键，使用乙烯基单体(如丙烯酸类和甲基丙烯酸类单体，包括乙烯基酯的其它乙烯基单体和包括苯乙烯的乙烯基芳族单体)和可与这些单体共聚的其它含不饱和烯键的单体而制备的聚合物。术语“氢键合”乙烯基聚合物表示含有与乳化亲水性流体相形成氢键的基团的那些乙烯基聚合物。本专利技术的乙烯基聚合物优选支化的，通过在聚合反应中包括的含有两个-->或多个，优选两个反应位点单体；或在聚合期间或之后通过反应聚合物与有限量的交联剂反应而产生枝化。“支化的”乙烯基聚合物是有用地溶于有机溶剂的聚合物，而不是交联成仅可由溶剂溶胀的不溶的三维网络结构的聚合物。本专利技术的支化乙烯基聚合物即使已显著支化，仍出人意料地保留溶解性。本专利技术进一步提供含有亲水性流体相和疏水相的油墨组合物的制备方法，该疏水相包括溶解乙烯基树脂的有机溶剂，该乙烯基树脂可与亲水性流体相形成氢键相互作用。本专利技术的另一方面，疏水相包括一种或多种其它的树脂或聚合物。本专利技术也提供使用本专利技术的平版印刷单一流体油墨的印刷方法。本专利技术出人意外地提供稳定的油墨，该油墨可以用作具有优异墨池稳定性和耐调色性的单一流体油墨。具体实施方式根据本专利技术的平版印刷油墨组合物是含有疏水连续相和乳化相的单一流体油墨，该疏水连续相包含氢键合乙烯基聚合物，该乳化相包含水、液体多元醇、或水和液体多元醇两者。该疏水相可进一步包含适于油墨载体的聚合物和/或树脂以及颜料；而亲水性流体相可包含另外的材料以及添加剂，如弱酸或弱碱以增强流体的氢键合强度。平版印刷油墨组合物在疏水相和亲水相之间具有足够量的氢键，使得单一流体油墨在墨池中不分离；同时，在疏水相和亲水相之间具有足够有限量的氢键，使得在油墨涂敷期间，乳液被破坏，水和/或多元醇来到表面，浸润版的不接收油墨的区域。在墨池中稳定但在版上快速分离的油墨在没有调色的情况下清楚地印刷并提供一致的转印特性。合适的稳定性也依赖于特定的氢键合乙烯基聚合物和选择的特定多元醇。可以调节油墨中氢键合基团的含量，聚合物的分子量和氢键合乙烯基聚合物的数量以提供所需的稳定性。一般情况下，乙烯基树脂上氢键合集团的增加应当伴随着在疏水相中该树脂含量的降低。亲水性流体相包括水、一种或多种液体多元醇、或水和一种或多种液体-->多元醇两者。液体多元醇是含有至少两个羟基的有机液体。聚乙二醇低聚物如二甘醇、三甘醇和四甘醇，以及乙二醇、丙二醇、1，3-丙二醇、一缩二丙二醇、1，4-丁二醇和甘油是优选用于本专利技术单一流体油墨的亲水性流体相的液体多元醇的例子。当然，乳化相可包括不同液体多元醇的混合物或水和一种或多种液体多元醇的混合物。一般情况下，当疏水相的乙烯基聚合物具有氢键合基团的更高当量时，可以优选更高分子量的液体多元醇。乳化相可包括另外的材料。在一个实施方案中，乳化相也可包括一种或多种固体多元醇。固体多元醇可以选自固体多元醇化合物和固体多元醇低聚物。例子非限制性地包括：2，3-丁二醇、1，6-己二醇和其它己二醇、季戊四醇、二季戊四醇、羟基高支化树枝状聚合物(hydroxyl hyperbrancheddendrimers)、三羟甲基乙烷、三羟甲基丙烷、新戊二醇、2，2，4-三甲基-1，3-戊二醇、1，4-环己烷二甲醇、氢化双酚A。也可以包括含有一个羟基和至多约18个碳原子，优选至多约8个碳原子的化合物，如环己醇和硬脂醇。乳化相也可包括一种弱酸，如柠檬酸、酒石酸、或鞣酸；或包括一种弱碱，如三乙醇胺，其含量可以为油墨组合物的约0.01wt％～约2wt％。可以包括某些盐如硝酸镁，含量为油墨组合物的约0.01wt％～约0.5wt％，优选约0.08wt％～约1.5wt％，以有助于保护版和延长版的寿命。水溶性聚合物，如：聚(乙烯基吡咯烷酮)、聚(乙烯醇)和聚(乙二醇)，可以加入到乳化相中。基于油墨组合物的重量，包括约0.5wt％～约1.5wt％的水溶性聚合物。基于油墨组合物的总重量，可以采用约5wt％～约50wt％，优选约10wt％～约35wt％，特别优选约20wt％～约30wt％的乳化流体相配制平版印刷单一流体油墨。除本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种平版印刷油墨组合物，包括：包括氢键合乙烯基聚合物的连续相和包括选自水、液体多元醇、及其结合物中的一种的乳化相。

【技术特征摘要】
US 2001-8-2 60/309,617;US 2002-1-21 10/054,2611、一种平版印刷油墨组合物，包括：包括氢键合乙烯基聚合物的连续相和包括选自水、液体多元醇、及其结合物中的一种的乳化相。2、根据权利要求1的平版印刷油墨，其中乳化相包括选自如下的液体多元醇：乙二醇、二甘醇、三甘醇、四甘醇、丙二醇、一缩二丙二醇、1，3-丙二醇、一缩二丙二醇、1，4-丁二醇、甘油、及其混合物。3、根据权利要求1的平版印刷油墨，其中油墨组合物包括5wt％～50wt％的乳化相。4.、根据权利要求1的平版印刷油墨，其中油墨组合物包括10wt％～35wt％的乳化相。5、根据权利要求1的平版印刷油墨，其中油墨组合物包括20wt％～30wt％的乳化相。6、根据权利要求1的平版印刷油墨，其中乳化相包括弱酸或弱碱。7、根据权利要求1的平版印刷油墨，其中乳化相包括一种选自如下的组分：锂、钠、钾、镁、钙、铁(II)、锰(II)、铜(II)、和乙酸锌、羟基乙酸盐、硝酸盐、硫酸盐、磷酸盐、磷酸氢盐、硫酸氢盐、氯酸盐、氯化物、溴化物、碘化物及其结合物。8、根据权利要求1的平版印刷油墨，其中乳化相是非水性的。9、根据权利要求1的平版印刷油墨，其中乳化相包括水和液体多元醇两者。10、根据权利要求1的平版印刷油墨，其中乳化相包括多种液体多元醇的混合物。11、根据权利要求1的平版印刷油墨，其中乳化相进一步包括至少一种固体多元醇。12、根据权利要求1的平版印刷油墨，其中乳化相包括一种选自如下的组分：2，3-丁二醇、己二醇、季戊四醇、二季戊四醇、羟基官能的高支化树枝状聚合物、三羟甲基乙烷、三羟甲基丙烷、新戊二醇、2，2，4-三甲基-1，3-戊二醇、1，4-环己烷二甲醇、氢化双酚A、含有一个羟基和至多约18个碳原子的化合物及其结合物。13、根据权利要求1的平版印刷油墨，其中乳化相包括一种选自如下的组分：柠檬酸、酒石酸、鞣酸及其混合物。14、根据权利要求1的平版印刷油墨，其中乳化相包括三乙醇胺。15、根据权利要求1的平版印刷油墨，其中乳化相包括0.01wt％～2wt％的弱酸或弱碱。16、根据权利要求1的平版印刷油墨，其中乳化相包括0.01wt％～0.5wt％硝酸镁。17、根据权利要求1的平版印刷油墨，其中乳化相包括水溶性聚合物。18、根据权利要求1的平版印刷油墨，其中乳化相包括一种选自如下的组分：聚(乙烯基吡咯烷酮)、聚(乙烯醇)、聚(乙二醇)及其结合物。19、根据权利要求1的平版印刷油墨，其中氢键合乙烯基聚合物包括选自如下的氢键合基团：羧酸基团、羧酸酐基团、伯胺基团、含有三个或更少碳原子的N-烷基取代的胺基团、伯酰胺基团、含有三个或更少碳原子的N-烷基取代的酰胺基团、含有三个或更少碳原子的侧烷基的酯基团、β-羟基酯基团、羟基、含硫的基团、含磷的基团、乙酰乙酸酯基团及其结合物。20、根据权利要求1的平版印刷油墨，其中氢键合乙烯基聚合物包括伯胺基团、含有三个或更少碳原子的N-烷基取代基的胺基团或其结合物。21、根据权利要求1的平版印刷油墨，其中氢键合乙烯基聚合物包括伯酰胺基团、含有三个或更少碳原子的N-烷基取代基的酰胺基团或其结合物。22、根据权利要求1的平版印刷油墨，其中氢键合乙烯基聚合物包括羟基。23、根据权利要求1的平版印刷油墨，其中氢键合乙烯基聚合物包括羧酸基团、羧酸酐基团或其结合物。24、根据权利要求1的平版印刷油墨，其中氢键合乙烯基聚合物包括含有三个或更少碳原子的侧烷基的酯基团、β-羟基酯基团或其结合物。25、根据权利要求1的平版印刷油墨，其中氢键合乙烯基聚合物包括含硫的基团。26、根据权利要求1的平版印刷油墨，其中氢键合乙烯基聚合物包括选自如下的氢键合基团：磺酸基团、磺酰胺基团、亚砜基团、砜基团、巯基、磷酸基团、磷酸酯基团、膦酰胺基团及其结合物。27、根据权利要求1的平版印刷油墨，其中氢键合乙烯基聚合物包括亚乙基醇单体单元。28、根据权利要求22的平版印刷油墨，其中乳化相包括弱碱。29、根据权利要求1的平版印刷油墨，其中氢键合乙烯基聚合物包括不同氢键合基团的结合。30、根据权利要求1的平版印刷油墨，其中氢键合乙烯基聚合物的氢键合基团用作给氢基团。31、根据权利要求1的平版印刷油墨，其中氢键合乙烯基聚合物的氢键合基团用作氢接受基团。32、根据权利要求1的平版印刷油墨，其中氢键合乙烯基聚合物的氢键合基团即可用作给氢基团还可用作氢接受基团。33、根据权利要求30的平版印刷油墨，其中乳化相包括弱碱。34、根据权利要求31的平版印刷油墨，其中乳化相包括弱酸。35、根据权利要求1的平版印刷油墨，其中氢键合乙烯基聚合物的当量重量至少为1800克每当量，基于氢键合基团。36、根据权利要求1的平版印刷油墨，其中氢键合乙烯基聚合物的当量重量至多为20,000克每当量，基于氢键合基团。37、根据权利要求1的平版印刷油墨，其中氢键合乙烯基聚合物的当量重量至少为2200克每当量到7200克每当量，基于氢键合基团。38、根据权利要求1的平版印刷油墨，其中氢键合乙烯基聚合物包括乙酰乙酸酯基团。39、一种平版印刷油墨组合物，包括：包括支化的氢键合乙烯基聚合物溶液的疏水性连续相和包括选自水、液体多元醇、及其结合物的组分的乳化相。40、根据权利要求39的平版印刷油墨，其中乳化相包括一种选自如下的液体多元醇：乙二醇、二甘醇、三甘醇、四甘醇、丙二醇、一缩二丙二醇、1，3-丙二醇、1，4-丁二醇、甘油及其混合物。41、根据权利要求39的平版印刷油墨，其中油墨组合物包括5wt％～50wt％的乳化相。42、根据权利要求39的平版印刷油墨，其中油墨组合物包括10wt％～35wt％的乳化相。43、根据权利要求39的平版印刷油墨，其中乳化相包括一种选自如下的组分：锂、钠、钾、镁、钙、铁(II)、锰(II)、铜(II)、和乙酸锌、羟基乙酸盐、硝酸盐、硫酸盐、磷酸盐、磷酸氢盐、硫酸氢盐、氯酸盐、氯化物、溴化物、碘化物及其结合物。44、根据权利要求39的平版印刷油墨，其中乳化相是非水的。45、根据权利要求39的平版印刷油墨，其中乳化相包括水和液体多元醇两者。46、根据权利要求39的平版印刷油墨，其中乳化相包括多种液体多元醇的混合物。47、根据权利要求39的平版印刷油墨，其中乳化相进一步包括至少一种固体多元醇。48、根据权利要求39的平版印刷油墨，其中乳化相包括一种选自如下的组分：2，3-丁二醇、己二醇、季戊四醇、二季戊四醇、羟基官能的高支化树枝状聚合物、三羟甲基乙烷、三羟甲基丙烷、新戊二醇、2，2，4-三甲基-1，3-戊二醇、1，4-环己烷二甲醇、氢化双酚A、含有一个羟基和至多约18个碳原子的化合物及其结合物。49、根据权利要求39的平版印刷油墨，其中乳化相包括0.01wt％～2wt％弱酸或弱碱。50、根据权利要求39的平版印刷油墨，其中乳化相包括润湿剂。51、根据权利要求39的平版印刷油墨，其中氢键合乙烯基聚合物包括选自如下的氢键合基团：羧酸基团、羧酸酐基团、伯胺基团、含有三个或更少碳原子的N-烷基取代的胺基团、伯酰胺基团、含有三个或更少碳原子的N-烷基取代的酰胺基团、含有三个或更少碳原子的侧烷基的酯基团、β-羟基酯基团、羟基、含硫的基团、含磷的基团、乙酰乙酸酯基团及其结合物。52、根据权利要求39的平版印刷油墨，其中氢键合乙烯基聚合物包括伯胺基团、含有三个或更少碳原子的N-烷基取代基的胺基团或其结合物。53、根据权利要求39的平版印刷油墨，其中氢键合乙烯基聚合物包括伯酰胺基团、含有三个或更少碳原子的N-烷基取代基的酰胺基团或其结合物。54、根据权利要求39的平版印刷油墨，其中氢键合乙烯基聚合物包括羟基。55、根据权利要求39的平版印刷油墨，其中氢键合乙烯基聚合物包括羧酸基团、羧酸酐基团或其结合物。56、根据权利要求39的平版印刷油墨，其中氢键合乙烯基聚合物包括含有三个或更少碳原子的侧烷基的酯基团、β-羟基酯基团或其结合物。57、根据权利要求39的平版印刷油墨，其中氢键合乙...

【专利技术属性】
技术研发人员：马克D拉顿斯基，丹尼斯R吉拉顿，格雷厄姆C巴特斯拜，凯文P金曼，里克A巴尔尤，迈克尔V奥伯斯基，
申请(专利权)人：富林特墨水公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]