CN103917611B - 消除油墨反馈的平版印刷油墨添加剂 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了卷筒纸平版胶印油墨组合物，其包含烷基硫醚表面活性剂、烷氧基化改性松香或其组合。所述油墨组合物可为油性油墨或水性油墨，所述油性油墨或水性油墨可为辐射固化性的。所得油墨组合物可用于卷筒纸平版胶印中以显著减少或消除印刷期间发生的油墨反馈和油墨堆积。本发明还提供了用于减少或消除平版印刷工艺期间的油墨反馈和堆积的方法。

Description

消除油墨反馈的平版印刷油墨添加剂
相关申请
要求Ramasamy Krishnan、Jeff Jones和Matthias Hellblau的于2011年9月23日提交的标题为"ADDITIVES TO LITHO INKS TO ELIMINATE INK FEEDBACK"的美国临时申请序列第61/538,718号的优先权权益。在许可的情况下，该申请的主题以引用的方式整体并入。
背景
平版印刷术是一种利用在同一平面具有图像和非图像区的印刷版的平版印刷工艺。平版胶印机通常包括承载一个或多个印刷版的印版滚筒。着墨辊(inker)利用一个或多个靠版墨辊(form roller)将油墨施加到印刷板上。靠版墨辊上的墨膜与印刷板上的图像区接触，从而将油墨从靠版墨辊转移至印刷板。板上的着墨图像随后转移至橡皮布滚筒(blanket cylinder)，该橡皮布滚筒将图像转移至待印刷材料，例如纸张。所述工艺通常称为胶版印刷，因为印刷板并未直接印刷到纸张上，而是首先"胶印"到橡皮布（胶印橡皮布）上，然后在材料上形成图像的复制品。
使用化学处理在印刷板上形成具有不同表面能的区，使得油墨粘附至某些区而不粘附至其它区。印刷（图像）区通常是疏水性的和受墨的，而非印刷区通常是亲水性的和受水的。为实现此效果，板可在着墨之前用水性润版液（润湿液）润湿。润版液可储存在容器中并且通过一个或多个铬（润湿）辊输送至印刷板。润版液通常在板的受水区上形成膜，但在憎水区上形成微小的液滴。当靠版墨辊从润湿板上通过时，不能对膜所覆盖的非印刷区上墨，但能推开憎水区上的液滴，从而用油墨涂布这些区域。
在该印刷工艺期间，必须用润版液对板进行连续处理以保持薄膜，从而保持非图像区的亲水性。润版液的薄膜防止后续施加的油墨覆盖板的非图像区。然而，当印刷的进行反复中断时，油墨有堆积在润湿辊上以及粘附至印刷板表面的非图像区的趋势。这称为"起脏"或"油墨反馈"并导致在印刷材料上形成不可取的斑点和环状物。
润湿辊上的油墨反馈（即，浮脏）和过度油墨堆积（即，起脏）是高速卷筒纸平版胶印中的常见问题。在许多情况中，印刷机在单日内历经若干颜色变化，这可增加浮脏和起脏的量。在此类情况中，铬辊和印刷板必须充分清洁以使得它们保持受水和排斥油墨的能力。提供被动（亲水）铬辊以通过最小化浮脏和起脏来改善"润湿"控制，但就这一点而言并不完美。如果浮脏和起脏得以防止，则将产生良好的印刷。
自转换至与连续辊润湿系统结合的不含酒精的润版液起，浮脏和起脏已变得更具挑战，所述连续辊润湿系统将润版液直接施加至板而无需与墨辊有任何连接。润湿辊可吸取来自板的油墨并将油墨经由计量系统内的多孔和油墨敏感性铬辊转移回计量辊。由于不存在返回至着墨辊的路径，因此乳化油墨继续堆积。虽然存在防止油墨在辊上积聚的方法，但其中许多方法成本高昂、不方便并且可增加印刷时间。为此，需要一种将防止或至少减轻浮脏和起脏问题的溶液。
由于润版液是水性的，因此存在许多包含水溶性添加剂如表面活性剂和松香的市售润版液。然而，润版液中存在添加剂对印刷工艺可能是有害的。由于润版液在印刷工艺期间连续施加，因此不能控制添加剂的实际量，这可导致印刷材料的缺陷。或者，添加剂可掺入油墨组合物而非润版液中。通常，用于印刷行业中的油墨为油性油墨，并且掺入油墨中的添加剂为油溶性添加剂（参见例如美国专利No.5,417,749，其中添加剂为诸如卵磷脂或或烷基多葡萄糖苷的表面活性剂）。即使在加入油墨组合物中时添加剂的量可得以控制，但仍可出现印刷问题。然而，现有技术中还未公开包含水溶性添加剂（如烷基硫醚表面活性剂或高度烷氧基化松香）的油性油墨。
美国专利No.5,203,926公开了一种用于保持辊和印刷版清洁干净以防止油墨附着至辊和印刷版的制剂。这通过使用与印刷行业中所用润版液相容的清洗液来实现。然而，此方法要求中止印刷工艺以使得可在印刷重新开始之前用清洁布对印刷版和辊进行擦拭。
为试图消除油墨反馈和堆积，已开发出掺有水溶性添加剂如表面活性剂的润版液。所述添加剂提供重要的润湿和乳化性质并且还可用于代替润版液中易燃、有毒和刺激性的醇类。美国专利No.7,240,615；No.5,607,816；和No.4,854,969；和美国专利公布No.2002/0083865公开了掺有表面活性剂的润版液。表面活性剂不但有利于疏水性成像组合物在润版液中分散，而且可减少油墨反馈和堆积。
已开发出具有设计用于减少油墨反馈的量的新型部件的润湿系统，以解决油墨反馈和堆积的问题。美国专利No.4,724,764公开了将流体施加至印刷机的印版滚筒的润湿系统。此系统包括润湿靠版墨辊、润湿流体转移辊和用于计量润湿流体的常规计量机构。该系统通过确保承载润湿流体的辊的速度低于印版滚筒的速度来减少油墨反馈量。美国专利No.6,951,174还描述了一种减少油墨反馈和堆积的量的润湿系统。该系统是一种采用减成辊系统(subtractive roller system)的无键式墨印系统，所述减成辊系统接触靠版墨辊并且在印刷之后从靠版墨辊移除过量的油墨和润版液。利用这些系统需要获得新型部件和设备，然后必须将这些部件和设备与平版印刷机互连。
因此需要一种非机械装置，其用于减少与卷筒纸平版胶印相关的问题，例如减少或消除平版印刷工艺期间发生在非印刷版上的油墨反馈和过度油墨堆积。还需要一种油墨组合物，其可消除平版胶印工艺期间的油墨反馈和堆积，从而产生良好有效的印刷。
概述
本文提供了卷筒纸平版胶印油墨组合物，其包含着色剂、清漆和水溶性烷基硫醚表面活性剂或烷氧基化改性松香如乙氧基化改性松香，或其组合。本文提供的油墨组合物可为油性油墨组合物或水性油墨组合物，所述油性油墨组合物或水性油墨组合物可为辐射固化性油墨组合物。本文提供的平版胶印油墨组合物还可包含一种或多种附加成分，例如媒介物、粘土、乳化稳定剂、蜡、油和乳化剂，或其任何组合。
本文还提供了减少或消除卷筒纸平版胶印工艺期间发生的油墨反馈和油墨堆积的方法，方式是通过提供平版印刷油墨，将水溶性烷基硫醚表面活性剂或烷氧基化改性松香如乙氧基化改性松香或其组合添加至平版印刷油墨，以及使用平版印刷工艺将油墨施加至承印物。
还提供了水溶性烷基硫醚表面活性剂或烷氧基化改性松香乙氧基化改性松香或其组合在平版印刷油墨中作为添加剂来减少平版印刷期间的油墨反馈和油墨堆积的用途。
附图简述
图1：图1示出在Didde印刷机上使用21/4凹口、20%水环境和0.95、0.96和0.99的密度进行5分钟印刷试验的结果，试验采用油性油墨4（对比物），为不含烷基硫醚表面活性剂或烷氧基化改性松香的低粘性激光黄色油墨。5分钟后，在底部墨辊的最左边上存在残余油墨的显著积聚并且存在横跨整个底部墨辊积聚的若干黄色油墨带，从而产生了显著的反馈问题。油墨反馈由箭头指示。
图2：图2A示出在Didde印刷机上以对具有5%图像的30#abibo纸张为100fpm的印刷速度进行印刷试验的结果，试验采用油性油墨4（对比物），为不含烷基硫醚表面活性剂或烷氧基化改性松香的低粘性激光黄色油墨。在进行结束之后，底部墨辊上存在油墨反馈的积聚。图2B示出黄色油墨9（包含0.3%的水溶性烷基硫醚表面活性剂360）的试验结果，试验在如针对图2A的相同条件下进行，但却导致底部墨辊上的油墨积聚。油墨反馈由箭头指示。
图3：图3示出在Didde印刷机上采用含有或不含水溶性高度乙氧基化松香添加剂的Dingley黄色激光油墨进行印刷试验的结果。图3A示出采用油墨9的试验结果，油墨9为不含烷基硫醚表面活性剂或烷氧基化改性松香的对比油墨。在底部墨辊上存在油墨的显著积聚，从而导致许多散布的黄色油墨带。图3B示出将4%的高度烷氧基化改性松香添加至油墨后的试验结果。底部墨辊上的油墨反馈显著减少。油墨反馈由箭头指示。
发明详述
A.定义
本文所提供的技术和科学术语的定义包括提交本申请时所预期的定义。这些定义并不意味着是限制性的，因为对所述定义可以有未列举的其它方面，如本发明所属领域技术人员通常理解的方面。除非另有说明，否则在本文的全部公开内容中涉及到的所有专利、专利申请、已公布的申请和出版物、网站和其它公开材料均以引用方式整体并入本文中。如果本文中的术语存在多个定义，则以此章节的定义为准。
应理解，上述一般性描述和下列详细描述均都仅为例示性和说明性的，并且对要求保护的主题没有限制性。在本申请中，除非另有特别说明，否则单数的使用包括复数。在本申请中，除非另有说明，否则"或"的使用是指"和/或"。此外，术语“包括”以及诸如“包含”和“含有”的其它形式不是限制性的。
如本文所用，范围和量可表示为“约”特定值或范围。“约”也包括精确量。因此，"约10%"是指"约10%"以及"10%"。
如本文所用，单数形式“一种”、“一个”和“该”包括复数个指示物，除非上下文中另外明确指示。因此，例如，对包含"烷基硫醚"的组合物的提及包括含有一种或多种烷基硫醚的组合物。
如本文所用，"浮脏"和"油墨反馈"或"反馈"是指印刷材料的非图像区上的微弱颜色外观。当含有或不含其它油墨成分的颜料溶液化或乳化成润版液并转移至印刷材料的非图像区时会发生浮脏。浮脏还可自反相乳液形成时，即，当所形成的乳液为水墨而非必须墨水时发生。反相乳液的形成将导致油墨转移返回通过润湿系统，油墨在润湿系统中将污染墨斗槽或堆积在润湿辊上。
如本文所用，"起脏"和"油墨堆积"或"堆积"是指当板的非图像区接纳油墨并将油墨转移至橡皮布以及将油墨从橡皮布转移至印刷材料时出现的印刷材料上的颜色外观。
B.卷筒纸平版胶印油墨组合物
本文提供了卷筒纸平版胶印油墨组合物，其包含水溶性烷基硫醚表面活性剂、烷氧基化改性松香或其组合。例如，烷氧基化改性松香可为高度烷氧基化改性松香。合适的高度烷氧基化改性松香包括高度乙氧基化改性松香。卷筒纸平版胶印油墨组合物减少了（如果未消除）卷筒纸平版胶印工艺期间的油墨反馈和过度油墨堆积。由于此特征，油墨组合物与现有技术的卷筒纸平版胶印油墨组合物相比是有利的。本文提供的卷筒纸平版胶印油墨组合物可为任何类型的平版印刷油墨。例如，卷筒纸平版胶印油墨可以是油性油墨或水性油墨。油墨可为辐射固化性油墨，例如电子束固化油墨或紫外光固化油墨。油墨组合物可用于其中希望消除油墨反馈的任何卷筒纸平版胶印工艺中。例如，本文提供的油墨组合物可用于诸如高速卷筒纸平版胶印的平版印刷或胶印中。
在一个示例性实施方案中，可将卷筒纸平版胶印油墨组合物配制为包含约0.01%至5%的水溶性烷基硫醚表面活性剂或约1%至10%的烷氧基化改性松香。在另一个实施方案中，可将卷筒纸平版胶印油墨组合物配制为同时包含水溶性烷基硫醚表面活性剂和烷氧基化改性松香。在一些示例性实施方案中，卷筒纸平版胶印油墨组合物为油性油墨组合物。在其它示例性实施方案中，卷筒纸平版胶印油墨组合物为辐射固化性油墨组合物，例如电子束可固化油墨组合物。
1.水溶性烷基硫醚表面活性剂
本文提供的卷筒纸平版胶印油墨组合物可包含水溶性烷基硫醚表面活性剂。水溶性烷基硫醚表面活性剂通常用于润版液中以提高抗臭氧性并抑制色调变化和提供平衡表面张力降低。然而，这些表面活性剂还未用作卷筒纸平版胶印油墨，例如油性卷筒纸平版胶印油墨中的添加剂。可掺入本文提供的油墨组合物中的合适的水溶性烷基硫醚表面活性剂包括其中氧被硫置换的任何醚衍生物。此类表面活性剂是本领域中已知的并且可购自诸如Air Products(Allentown,PA)和Burlington Chemical(Greensboro,NC)的供应商。
用于本文提供的油墨组合物的合适烷基硫醚的实例包括2,3-二羟基丙基-2'-羟基-3'-(2-乙基己氧基)丙基硫化物；2,3-二羟基丙基-2'-羟基-3'-十二烷氧基丙基硫化物；2,3-二羟基丙基-2'-羟基-3'-十六烷氧基丙基硫化物；2,3-二羟基丙基-2'-羟基-3'-十四烷氧基丙基硫化物；2-羟乙基-2'-羟基-3'-丁氧基丙基硫化物；2-羟乙基-2'-羟基-3'-辛氧基丙基硫化物；2-羟乙基-2'-羟基-3'-壬氧基丙基硫化物；2-羟乙基-2'-羟基-3'-癸氧基丙基硫化物；2-羟乙基-2'-羟基-3'-十二烷氧基丙基硫化物；2-羟乙基-2'-羟基-3'-十六烷氧基丙基硫化物；2-羟乙基-2'-羟基-3'-十四烷氧基丙基硫化物；2-羟乙基-2'-羟基-3'-(2-乙基己氧基)丙基硫化物；和2-十二烷基-2'-羟基-3'-丁氧基丙基硫化物。本领域技术人员已知的任何其它合适的水溶性烷基硫醚也可用于本文提供的油墨组合物中。
用于本发明示例性实施方案中的烷基硫醚表面活性剂的具体实例可以360商购自Air Products and Chemicals(Allentown,PA)。360为高性能非离子超润湿和聚结表面活性剂（100%活性液体）。360表面活性剂大大降低了动态和平衡表面张力并且还提供了低泡沫和膜形成/聚结有益效果。360可用于多种水性应用，例如，用作润版液的组分来提供高效实用的印刷版润湿和泡沫控制。
在本文提供的卷筒纸平版胶印油墨组合物中，烷基硫醚表面活性剂的总量按油墨组合物的重量百分比(%)(重量%)计可例如为油墨组合物重量的0.01%或约0.01%至5%或约5%，例如0.01%至0.05%、0.01%至0.1%、0.01%至0.2%、0.01%至0.3%、0.01%至0.4%、0.01%至0.5%、0.01%至0.6%、0.01%至0.7%、0.01%至0.8%、0.01%至0.9%、0.01%至1%、0.01%至1.5%、0.01%至2%、0.01%至2.5%、0.01%至3%、0.01%至3.5%、0.01%至4%、0.01%至4.5%、0.01%至5%、0.05%至0.1%、0.05%至0.2%、0.05%至0.3%、0.05%至0.4%、0.05%至0.5%、0.05%至0.6%、0.05%至0.7%、0.05%至0.8%、0.05%至0.9%、0.05%至1%、0.05%至1.5%、0.05%至2%、0.05%至2.5%、0.05%至3%、0.05%至3.5%、0.05%至4%、0.05%至4.5%、0.05%至5%、0.1%至0.2%、0.1%至0.3%、0.1%至0.4%、0.1%至0.5%、0.1%至0.6%、0.1%至0.7%、0.1%至0.8%、0.1%至0.9%、0.1%至1%、0.1%至1.5%、0.1%至2%、0.1%至2.5%、0.1%至3%、0.1%至3.5%、0.1%至4%、0.1%至4.5%、0.1%至5%、0.2%至0.3%、0.2%至0.4%、0.2%至0.5%、0.2%至0.6%、0.2%至0.7%、0.2%至0.8%、0.2%至0.9%、0.2%至1%、0.2%至1.5%、0.2%至2%、0.2%至2.5%、0.2%至3%、0.2%至3.5%、0.2%至4%、0.2%至4.5%、0.2%至5%、0.3%至0.4%、0.3%至0.5%、0.3%至0.6%、0.3%至0.7%、0.3%至0.8%、0.3%至0.9%、0.3%至1%、0.3%至1.5%、0.3%至2%、0.3%至2.5%、0.3%至3%、0.3%至3.5%、0.3%至4%、0.3%至4.5%、0.3%至5%、0.4%至0.5%、0.4%至0.6%、0.4%至0.7%、0.4%至0.8%、0.4%至0.9%、0.4%至1%、0.4%至1.5%、0.4%至2%、0.4%至2.5%、0.4%至3%、0.4%至3.5%、0.4%至4%、0.4%至4.5%、0.4%至5%、0.5%至0.6%、0.5%至0.7%、0.5%至0.8%、0.5%至0.9%、0.5%至1%、0.5%至1.5%、0.5%至2%、0.5%至2.5%、0.5%至3%、0.5%至3.5%、0.5%至4%、0.5%至4.5%、0.5%至5%、0.6%至0.7%、0.6%至0.8%、0.6%至0.9%、0.6%至1%、0.6%至1.5%、0.6%至2%、0.6%至2.5%、0.6%至3%、0.6%至3.5%、0.6%至4%、0.6%至4.5%、0.6%至5%、0.7%至0.8%、0.7%至0.9%、0.7%至1%、0.7%至1.5%、0.7%至2%、0.7%至2.5%、0.7%至3%、0.7%至3.5%、0.7%至4%、0.7%至4.5%、0.7%至5%、0.8%至0.9%、0.8%至1%、0.8%至1.5%、0.8%至2%、0.8%至2.5%、0.8%至3%、0.8%至3.5%、0.8%至4%、0.8%至4.5%、0.8%至5%、0.9%至1%、0.9%至1.5%、0.9%至2%、0.9%至2.5%、0.9%至3%、0.9%至3.5%、0.9%至4%、0.9%至4.5%、0.9%至5%、1%至1.5%、1%至2%、1%至2.5%、1%至3%、1%至3.5%、1%至4%、1%至4.5%、1%至5%、1.5%至2%、1.5%至2.5%、1.5%至3%、1.5%至3.5%、1.5%至4%、1.5%至4.5%、1.5%至5%、2%至2.5%、2%至3%、2%至3.5%、2%至4%、2%至4.5%、2%至5%、2.5%至3%、2.5%至3.5%、2.5%至4%、2.5%至4.5%、2.5%至5%、3%至3.5%、3%至4%、3%至4.5%、3%至5%、3.5%至4%、3.5%至4.5%、3.5%至5%、4%至4.5%、4%至5%，或4.5%至5%。一般而言，油墨组合物包含小于5%的烷基硫醚表面活性剂。例如，基于所述组合物的重量计，本文提供的卷筒纸平版胶印油墨组合物包含最多为或约0.01%、0.1%、0.2%、0.3%、0.4%、0.5%、0.6%、0.7%、0.8%、0.9%、1%、1.5%、2%、2.5%、3%、3.5%、4%、4.5%或5%的烷基硫醚表面活性剂。
本文提供的是包含水溶性烷基硫醚表面活性剂的示例性卷筒纸平版胶印油墨组合物。本文提供的卷筒纸平版胶印油墨组合物可用于减少或消除通常在平版印刷工艺期间发生的油墨反馈和堆积。示例性的此类油墨组合物包含油性油墨和0.01%或约0.01%至5%或约5%的水溶性烷基硫醚表面活性剂。例如，油墨组合物可包含油性油墨和0.3%或约0.3%的水溶性烷基硫醚表面活性剂。
2.烷氧基化改性松香
本文提供的是包含烷氧基化改性松香的卷筒纸平版胶印油墨组合物。松香是获自松树和一些其它植物（大多数为针叶植物）的树脂的固体形式，制备方式是通过将新鲜液态树脂加热至使挥发性液体萜类组分挥发。松香主要是C20、三环稠环、以游离酸形式为代表的一元羧酸（即，松香酸）的混合物，其由下式表示：
松香可通过例如添加官能团来改性。例如，松香可通过添加一个或多个烷氧基来改性。松香可经改性以使得其为高度烷氧基化改性松香。高度烷氧基化改性松香为烷氧基化大于或约10%但小于或约70%的松香。例如，本文提供的油墨组合物中使用的高度烷氧基化改性松香的烷氧基化可介于或介于约10%至70%，例如10%至20%、10%至30%、10%至40%、10%至45%、10%至50%、10%至55%、10%至60%、10%至70%、20%至30%、20%至40%、20%至45%、20%至50%、20%至55%、20%至60%、20%至70%、30%至40%、30%至45%、30%至50%、30%至55%、30%至60%、30%至70%、40%至45%、40%至50%、40%至55%、40%至60%、40%至70%、50%至55%、50%至60%、50%至70%、55%至60%、55%至70%以及60%至70%。一般而言，烷氧基化改性松香为低于70%烷氧基化的。例如，本文提供的油墨组合物中使用的烷氧基化改性松香为至少或约至少10%、20%、30%、40%、45%、50%、55%、60%但低于70%烷氧基化的。可通过烷氧基化作用改性并且用于本文提供的油墨组合物中的合适松香包括脂松香、木松香和妥尔油松香。高度烷氧基化改性松香化合物通常也在印刷行业中用作润版液的组分，但还未用作卷筒纸平版胶印油墨的添加剂。
可掺入本文提供的组合物中的合适烷氧基化改性松香包括烷氧基化改性松香，例如甲氧基改性的（即，甲氧基化）松香、乙氧基改性的（即，乙氧基化）松香、丙氧基改性的（即，丙氧基化）松香、丁氧基改性的（即，丁氧基化）松香以及本领域技术人员已知的任何其它烷氧基改性的松香。此类改性松香是本领域中已知的并且可购自诸如Ethox Chemicals(Greenville,SC)、Eastman Chemical Company(Kingsport,TN)、Lawter(Chicago,IL)和MWV(Richmond,VA)的供应商。
用于本发明示例性实施方案中的烷氧基化改性松香的具体实例为Ethox4614(Ethox Chemicals,Greenville,SC)。Ethox4614是至少50%乙氧基化的水溶性高度乙氧基化改性松香。
在本文提供的组合物中，烷氧基化改性松香的总量按所述组合物的重量百分比(%)（重量%）计可例如为所述组合物重量的0.1%或约0.1%至10%或约10%，例如0.1%至0.5%、0.1%至0.75%、0.1%至1%、0.1%至1.5%、0.1%至2%、0.1%至2.5%、0.1%至3%、0.1%至3.5%、0.1%至4%、0.1%至4.5%、0.1%至5%、0.1%至5.5%、0.1%至6%、0.1%至6.5%、0.1%至7%、0.1%至7.5%、0.1%至8%、0.1%至8.5%、0.1%至9%、0.1%至9.5%、0.1%至10%、0.5%至0.75%、0.5%至1%、0.5%至1.5%、0.5%至2%、0.5%至2.5%、0.5%至3%、0.5%至3.5%、0.5%至4%、0.5%至4.5%、0.5%至5%、0.5%至5.5%、0.5%至6%、0.5%至6.5%、0.5%至7%、0.5%至7.5%、0.5%至8%、0.5%至8.5%、0.5%至9%、0.5%至9.5%、0.5%至10%、0.75%至1%、0.75%至1.5%、0.75%至2%、0.75%至2.5%、0.75%至3%、0.75%至3.5%、0.75%至4%、0.75%至4.5%、0.75%至5%、0.75%至5.5%、0.75%至6%、0.75%至6.5%、0.75%至7%、0.75%至7.5%、0.75%至8%、0.75%至8.5%、0.75%至9%、0.75%至9.5%、0.75%至10%、1%至1.5%、1%至2%、1%至2.5%、1%至3%、1%至3.5%、1%至4%、1%至4.5%、1%至5%、1%至5.5%、1%至6%、1%至6.5%、1%至7%、1%至7.5%、1%至8%、1%至8.5%、1%至9%、1%至9.5%、1%至10%、1.5%至2%、1.5%至2.5%、1.5%至3%、1.5%至3.5%、1.5%至4%、1.5%至4.5%、1.5%至5%、1.5%至5.5%、1.5%至6%、1.5%至6.5%、1.5%至7%、1.5%至7.5%、1.5%至8%、1.5%至8.5%、1.5%至9%、1.5%至9.5%、1.5%至10%、2%至2.5%、2%至3%、2%至3.5%、2%至4%、2%至4.5%、2%至5%、2%至5.5%、2%至6%、2%至6.5%、2%至7%、2%至7.5%、2%至8%、2%至8.5%、2%至9%、2%至9.5%、2%至10%、2.5%至3%、2.5%至3.5%、2.5%至4%、2.5%至4.5%、2.5%至5%、2.5%至5.5%、2.5%至6%、2.5%至6.5%、2.5%至7%、2.5%至7.5%、2.5%至8%、2.5%至8.5%、2.5%至9%、2.5%至9.5%、2.5%至10%、3%至3.5%、3%至4%、3%至4.5%、3%至5%、3%至5.5%、3%至6%、3%至6.5%、3%至7%、3%至7.5%、3%至8%、3%至8.5%、3%至9%、3%至9.5%、3%至10%、3.5%至4%、3.5%至4.5%、3.5%至5%、3.5%至5.5%、3.5%至6%、3.5%至6.5%、3.5%至7%、3.5%至7.5%、3.5%至8%、3.5%至8.5%、3.5%至9%、3.5%至9.5%、3.5%至10%、4%至4.5%、4%至5%、4%至5.5%、4%至6%、4%至6.5%、4%至7%、4%至7.5%、4%至8%、4%至8.5%、4%至9%、4%至9.5%、4%至10%、4.5%至5%、4.5%至5.5%、4.5%至6%、4.5%至6.5%、4.5%至7%、4.5%至7.5%、4.5%至8%、4.5%至8.5%、4.5%至9%、4.5%至9.5%、4.5%至10%、5%至5.5%、5%至6%、5%至6.5%、5%至7%、5%至7.5%、5%至8%、5%至8.5%、5%至9%、5%至9.5%、5%至10%、5.5%至6%、5.5%至6.5%、5.5%至7%、5.5%至7.5%、5.5%至8%、5.5%至8.5%、5.5%至9%、5.5%至9.5%、5.5%至10%、6%至6.5%、6%至7%、6%至7.5%、6%至8%、6%至8.5%、6%至9%、6%至9.5%、6%至10%、6.5%至7%、6.5%至7.5%、6.5%至8%、6.5%至8.5%、6.5%至9%、6.5%至9.5%、6.5%至10%、7%至7.5%、7%至8%、7%至8.5%、7%至9%、7%至9.5%、7%至10%、7.5%至8%、7.5%至8.5%、7.5%至9%、7.5%至9.5%、7.5%至10%、8%至8.5%、8%至9%、8%至9.5%、8%至10%、8.5%至9%、8.5%至9.5%、8.5%至10%、9%至9.5%、9%至10%，或9.5%至10%。一般而言，所述组合物包含小于10重量%的烷氧基化改性松香。例如，基于油墨组合物的重量计，本文提供的组合物可包含最多为或约1%、2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%、9%，或10%的烷氧基化改性松香。
本文提供的是包含烷氧基化改性松香的示例性卷筒纸平版胶印油墨组合物。本文提供的卷筒纸平版胶印油墨组合物可用于减少或消除通常在平版印刷工艺期间发生的油墨反馈和堆积。示例性的此类油墨组合物包含油性油墨和0.1%或约0.1%至10%或约10%的烷氧基化改性松香。例如，油墨组合物可包含油性油墨和3%或约3%的烷氧基化改性松香。在另一个实例中，油墨组合物可包含油性油墨和4%或约4%的烷氧基化改性松香。另一个示例性实施方案包含辐射可固化油墨和0.1%或约0.1%至10%或约10%的烷氧基化改性松香。例如，油墨组合物可包含辐射固化性油墨，例如电子束固化油墨，和3%或约3%的烷氧基化改性松香。
3.平版胶印油墨
本文提供了卷筒纸平版胶印油墨组合物，其包含水溶性烷基硫醚表面活性剂、烷氧基化改性松香或其组合。用于本文提供的组合物中的卷筒纸平版胶印油墨可为油性油墨或水性油墨。在一些实施方案中，卷筒纸平版胶印油墨可为辐射固化性油墨，例如电子束固化或紫外光固化油墨。用于本文提供的组合物中的卷筒纸平版胶印油墨可包含大量组分，包括但不限于在以下表1中所列出的那些。如表1中所示，油性油墨组合物可包含例如一种或多种选自以下的成分：清漆、媒介物（凝胶、插入物或G80）、粘土、颜料基料、乳化稳定剂、蜡、水、亚麻籽胶、亚麻籽油、蓖麻油、大豆油、润滑剂、乳化剂和油类。通常，例如在示例性油墨本文提供的组合物中，当增加或减少油墨组合物中水溶性烷基硫醚表面活性剂或烷氧基化改性松香的量时，清漆例如凝胶媒介物的量可相应地减少或增加。
表1.可用于配制典型油性油墨组合物的材料
本文提供的卷筒纸平版胶印油墨组合物包含水溶性烷基硫醚表面活性剂或烷氧基化改性松香例如高度乙氧基化改性松香或其组合。本文提供的油墨组合物可为油性油墨或水性油墨。油墨可为辐射固化性油墨，例如电子束固化或紫外光固化油墨。这些油墨组合物在印刷例如卷筒纸平版胶印中使用改善了印刷并减少或消除了在平版印刷中为关键问题的油墨反馈和油墨堆积。所述油墨组合物可用于多种印刷应用中，例如在热定型胶印油墨印刷、单张给纸印刷、报纸印刷和可能量固化的胶印油墨印刷中。
C.实施例
实施例1
包含表1中所示组分的一种或多种的呈各种颜色的代笔性卷筒纸平版胶印油性油墨组合的实施例为下表2所述的油墨1-4。表2中示出的油性油墨组合物仅为不含水溶性烷基硫醚表面活性剂或烷氧基化改性松香的典型油性油墨的实施例并且不应视为具有限制性。
表2.不含水溶性硫醚表面活性剂或烷氧基化改性松香的对比油性油墨的组成（以重量%计）
下表3提供了包含0.3%水溶性烷基硫醚表面活性剂360(AirProducts,Allentown,PA)的示例性卷筒纸平版胶印油性油墨组合物。这些组合物仅为示例性的并且不应视为具有限制性。
表3.包含水溶性烷基硫醚表面活性剂的油性油墨的组成（以重量%计）
以下表5和表6提供了来自表2（油墨1-4）的对比油性油墨与来自表3的包含水溶性烷基硫醚表面活性剂的例示油性油墨（油墨5-8）的粘性、Laray粘度（L粘度）和Laray屈服值（L屈服值）的比较。
粘性的重要性在于其不能过度到使其不允许油墨从辊到板，然后到橡皮布，再到待印刷的承印物上的有效转移。油墨的粘性还可以降序"分级"以允许一种颜色在另一种颜色上的较佳截留。具有过多粘性的油墨可导致纸张表面脱落并且妨碍向后续印刷单元和原版上的转移。
可使用通常市场上可获得的油墨粘性仪测量粘性。油墨粘性仪能够通过模拟印刷工艺中存在的动态条件来提供油墨粘性的可靠数据。在粘性测试中，油墨粘性仪实际测量墨膜分裂的整合力以及速度、膜厚、温度和溶剂蒸发对这些力的影响。
试验结果以数值给出（以克-米计），这些数值表示在预定的膜厚和温度下以已知速率"运转"墨膜所需的扭矩。这些扭矩读数实际上为油墨粘性的测量值。
电子油墨粘性仪通过按钮操作和温度、粘性、RPM和试验时间的数字显示而简化了油墨测试。为了进行上述测试，使用Thwing-Albert油墨粘性仪(West Berlin,NJ)。
粘度和屈服值通过Laray粘度计测量。Laray粘度计通过测量棒行进规定距离所需的时间来测定各种液体和粘稠材料的粘度。例如，可使用Laray粘度计、Laray定时器TMI92-15（0.00秒精度）、能够以0.5℃增量进行测量的温度探针、Laray计算机程序、保持在25±1℃的水浴、大约2至3.5克流体或液体样品以及刮刀测量液体的粘度。最初，应检查仪器的清洁度和整体正常状况。Laray粘度计应调水平。还应检查温度并且应将仪器控制在25±1℃。可使用通风控制机柜来保持25±1℃的温度。可在无需过度操作样品的情况下用刮刀来润湿Laray棒。液体样品优选地均匀沉积在Laray棒周围。用于测试不同样品的此初始步骤的一致性可能产生更加一致的数据。可使用足以相当于大约一秒的下落时间的力使Laray棒下落到流体样品中。
可使用下表4中列出的下落顺序完成标准Laray试验。
表4.Laray试验下落顺序
第1次下落 1.00-1.15秒
第2次下落 1.85-2.15秒
第3次下落 2.85-3.15秒
第4次下落 3.85-4.10秒
第5次下落 4.80-5.00秒
应当理解，可选择能够使棒在规定时间范围内下落的砝码并且针对表4列出的下落顺序进行适当调节。通常优选的是避免或最小化每一时间范围的多次下落。重量（以千克计）和时间（以秒计）应连同套环温度（以摄氏度计）一起记录。然后可将记录的试验数据上传至可计算粘度、屈服值和脆性比的Laray程序。
可记录来自这些计算的结果。为了进行这些测量，2500秒-1剪切速率下的粘度被定义为样品流体抵抗变形或流动的能力并且以泊（1泊=0.1帕斯卡秒）测量。2.5秒-2剪切速率下的屈服值为引发流动所需的假想力并且以达因/厘米2测量。最后，脆性比为屈服值与粘度的比率。
标准Laray试验的替代方式为Vertis Laray法。Vertis Laray法包括制备样品并将样品放置在上述的Laray棒上。然后在棒下落之前将700g砝码放置在棒上。然后将棒拉回以使得样品可重新分布在套环和棒周围。然后棒在700g砝码下连续下落两次，同时记录时间。下落时间优选地在彼此±0.1秒的范围内。将下落时间的平均值设定为初始时间。然后棒可下落另外三次：一次在500g砝码下；一次在300g砝码下；一次在100g砝码下。应记录每次下落的时间。还应以摄氏度记录套环温度。然后将记录的数据上传到Laray程序中，然后Laray程序可计算上文所定义的粘度、屈服值和脆性比。
为了对不含表2中所列的水溶性烷基硫醚表面活性剂的对比油性油墨（油墨1-4）与包含表3中所列的水溶性烷基硫醚表面活性剂的油性油墨（油墨5-8）的性质进行比较，进行1分钟和5分钟的粘性试验。如表5和表6中所示，向油性油墨中添加水溶性烷基硫醚表面活性剂不影响所需的油墨性质例如粘性、粘度和屈服值，但的确会（如下文所述）减轻油墨反馈问题。
表5.不含水溶性烷基硫醚表面活性剂的对比油性油墨的性质
表6.包含水溶性烷基硫醚表面活性剂的油性油墨的性质
对卷筒纸平版胶印油性油墨组合物进行测试以比较水溶性烷基硫醚表面活性剂的存在对油墨反馈和油墨堆积所具有的效应。测试涉及卷筒纸胶印热定型印刷机(DiddeCorporation,Springboro,OH)。
在Didde印刷机上使用21/4凹口、20%水环境和0.95、0.96和0.99的密度，用油性对比油墨4（参见表2）和不含任何烷基硫醚表面活性剂的低粘性激光黄色油墨进行5分钟试验。5分钟后，残余油墨积聚在墨辊上并因此产生显著的反馈问题。在底部墨辊的最左边上存在黄色油墨的高度积聚并且存在横跨整个底部墨辊积聚的若干黄色油墨带。结果在图1中示出，箭头指示油墨反馈。
在Didde印刷机上以对具有5%图像的30#abibo纸张为100fpm的印刷速度进行印刷试验，试验采用对比油墨4（参见表2），为不含任何烷基硫醚表面活性剂的黄色油墨。所用润版液为Printeasy2050(5盎司/加仑)。在进行结束之后，底部墨辊上存在油墨反馈的积聚。结果在图2A中示出，箭头指示油墨反馈区域。反之，当将约0.3%的水溶性烷基硫醚表面活性剂360添加至黄色油墨（油墨8；表3）中并且在与针对油墨4的相同条件下进行测试时，底部墨辊上的反馈积聚显著减少。底部墨辊不具有任何可见的黄色油墨带。这些结果在图2B中示出，箭头指示油墨反馈区域。
实施例2
制备若干种卷筒纸平版胶印油性油墨组合物并且在下表7中示出。油墨9（对比物）为不含任何烷氧基化改性松香的油性Dingley黄色激光油墨。例示组合物（油墨10-11）为包含约3%或约4%的水溶性高度乙氧基化松香Ethox4614(Ethox Chemicals,Greenville,SC)的油性油墨组合物。
表7.包含水溶性烷氧基化改性松香的油性油墨的组成（以重量%计）
在Didde印刷机上使用对比油墨9（表7）进行试验。试验结束后，在底部墨辊存在呈多个散布的暗黄色带形式的黄色油墨反馈的显著积聚。结果在图3A中示出，箭头指示油墨反馈区域。然后将约4%的高度乙氧基化松香(Ethox4614)添加至黄色油墨（油墨11；表7）并且重新进行试验。图3B示出向油墨中添加4%松香后的试验结果，箭头指示油墨反馈区域。向油墨中添加高度乙氧基化松香导致底部辊上的油墨反馈显著减少。若干黄色带在底部墨辊上可见，但它们与不含高度乙氧基化改性松香的油墨（油墨9）的结构相比数量较少并且颜色明显更亮。
实施例3
制备包含3%水溶性高度乙氧基化松香、Ethox4614的六种电子束(EB)固化平版胶印油墨，每种油墨具有不同的颜料颜色（油墨13=青色；油墨14=品红色；油墨15=黄色；油墨16=黑色；油墨17=绿色；油墨18=棕色）。制备不含改性松香的对比EB固化平版胶印油墨（油墨12）。油墨配方在下表8中示出，其中油墨13-18的"颜料"分别为青色、品红色、黄色、黑色、绿色或棕色。
表8.电子束固化胶印油墨的组成（以重量%计）
在Drent Goebel VSOP印刷机(Eerbeek,Netherlands)和Goss VSOP印刷机(Durham,New Hampshire)上使用涂布的承印板和PrintEasyTM4600润版液(Sun Chemical,Chicago,IL)，采用对比油墨12和示例性油墨13-18（表8）进行印刷试验。在采用对比油墨12的所有印刷试验中，在进行结束后，底部墨辊存在若干油墨反馈积聚。采用包含3%Ethox4614的示例性油墨13-18的印刷试验中完全消除了油墨反馈。向油墨13-18中添加高度乙氧基化改性松香导致底部辊上的油墨反馈显著减少。
对本领域的技术人员将显而易见的是，可在不脱离本发明的精神和范围的情况下在本发明中做出各种修改和变型。因此，本发明意欲涵盖本发明中的修改和变型，条件是这些修改和变型落在所附权利要求及其等同内容的范围之内。

Claims (20)

1.油性卷筒纸平版胶印油墨组合物，其包含：
着色剂；
清漆；和
水溶性烷基硫醚表面活性剂，选自2,3-二羟基丙基-2'-羟基-3'-(2-乙基己氧基)丙基硫化物、2,3-二羟基丙基-2'-羟基-3'-十二烷氧基丙基硫化物、2,3-二羟基丙基-2'-羟基-3'-十六烷氧基丙基硫化物、2,3-二羟基丙基-2'-羟基-3'-十四烷氧基丙基硫化物、2-羟乙基-2'-羟基-3'-丁氧基丙基硫化物、2-羟乙基-2'-羟基-3'-辛氧基丙基硫化物、2-羟乙基-2'-羟基-3'-壬氧基丙基硫化物、2-羟乙基-2'-羟基-3'-癸氧基丙基硫化物、2-羟乙基-2'-羟基-3'-十二烷氧基丙基硫化物、2-羟基-乙基-2'-羟基-3'-十六烷氧基丙基硫化物、2-羟乙基-2'-羟基-3'-十四烷氧基-丙基硫化物、2-羟乙基-2'-羟基-3'-(2-乙基己氧基)丙基硫化物或2-十二烷基-2'-羟基-3'-丁氧基丙基硫化物或其组合。
2.根据权利要求1所述的组合物，其中所述烷基硫醚表面活性剂的存在量以所述油墨组合物的重量计为0.01％至5％。
3.油性卷筒纸平版胶印油墨组合物，其包含：
着色剂；
清漆；和
水溶性烷氧基化改性松香，其中所述水溶性烷氧基化改性松香为10％至70％烷氧基化的。
4.辐射固化性卷筒纸平版胶印油墨组合物，其包含：
着色剂；
清漆；和
水溶性烷氧基化改性松香，其中所述水溶性烷氧基化改性松香为10％至70％烷氧基化的。
5.根据权利要求3或4所述的组合物，其中所述改性松香为脂松香、木松香或妥尔油松香。
6.根据权利要求3或4所述的组合物，其中所述改性松香选自甲氧基化改性松香、乙氧基化改性松香、丙氧基化改性松香和丁氧基化改性松香。
7.根据权利要求3或4所述的组合物，其中所述改性松香为至少50％烷氧基化的。
8.根据权利要求3或4所述的组合物，其中所述改性松香的存在量以所述油墨组合物的重量计为0.1％至10％。
9.根据权利要求3或4所述的组合物，其中所述改性松香为乙氧基化改性松香。
10.根据权利要求1、3或4中任一项所述的组合物，其进一步包含选自媒介物、粘土、乳化稳定剂、蜡、油和乳化剂或其任何组合的成分。
11.减少或消除卷筒纸平版胶印工艺期间油墨反馈和油墨堆积的方法，其包括：
提供平版印刷油墨；
将水溶性烷基硫醚表面活性剂或烷氧基化改性松香或其组合添加至所述平版印刷油墨中，其中所述水溶性烷基硫醚表面活性剂选自2,3-二羟基丙基-2'-羟基-3'-(2-乙基己氧基)丙基硫化物、2,3-二羟基丙基-2'-羟基-3'-十二烷氧基丙基硫化物、2,3-二羟基丙基-2'-羟基-3'-十六烷氧基丙基硫化物、2,3-二羟基丙基-2'-羟基-3'-十四烷氧基丙基硫化物、2-羟乙基-2'-羟基-3'-丁氧基丙基硫化物、2-羟乙基-2'-羟基-3'-辛氧基丙基硫化物、2-羟乙基-2'-羟基-3'-壬氧基丙基硫化物、2-羟乙基-2'-羟基-3'-癸氧基丙基硫化物、2-羟乙基-2'-羟基-3'-十二烷氧基丙基硫化物、2-羟基-乙基-2'-羟基-3'-十六烷氧基丙基硫化物、2-羟乙基-2'-羟基-3'-十四烷氧基-丙基硫化物、2-羟乙基-2'-羟基-3'-(2-乙基己氧基)丙基硫化物或2-十二烷基-2'-羟基-3'-丁氧基丙基硫化物或其组合，所述改性松香为10％至70％烷氧基化的；以及
使用卷筒纸平版胶印工艺将所述油墨施加至承印物。
12.根据权利要求11所述的方法，其中所述烷基硫醚表面活性剂以基于所述油墨的重量计0.01％至5％的量添加至所述油墨中。
13.根据权利要求12所述的方法，其中所述烷氧基化改性松香以基于所述油墨的重量计为0.1％至10％的量添加至所述油墨中。
14.根据权利要求11至13中任一项所述的方法，其中所述烷氧基化改性松香为至少50％烷氧基化的。
15.根据权利要求11至13中任一项所述的方法，其中所述改性松香选自甲氧基化改性松香、乙氧基化改性松香、丙氧基化改性松香和丁氧基化改性松香。
16.根据权利要求11至13中任一项所述的方法，其中所述烷氧基化改性松香为乙氧基化改性松香。
17.水溶性烷基硫醚表面活性剂在平版印刷油墨中作为添加剂以减少平版印刷期间油墨反馈和油墨堆积的用途，其中所述烷基硫醚表面活性剂选自2,3-二羟基丙基-2'-羟基-3'-(2-乙基己氧基)丙基硫化物、2,3-二羟基丙基-2'-羟基-3'-十二烷氧基丙基硫化物、2,3-二羟基丙基-2'-羟基-3'-十六烷氧基丙基硫化物、2,3-二羟基丙基-2'-羟基-3'-十四烷氧基丙基硫化物、2-羟乙基-2'-羟基-3'-丁氧基丙基硫化物、2-羟乙基-2'-羟基-3'-辛氧基丙基硫化物、2-羟乙基-2'-羟基-3'-壬氧基丙基硫化物、2-羟乙基-2'-羟基-3'-癸氧基丙基硫化物、2-羟乙基-2'-羟基-3'-十二烷氧基丙基硫化物、2-羟基-乙基-2'-羟基-3'-十六烷氧基丙基硫化物、2-羟乙基-2'-羟基-3'-十四烷氧基-丙基硫化物、2-羟乙基-2'-羟基-3'-(2-乙基己氧基)丙基硫化物或2-十二烷基-2'-羟基-3'-丁氧基丙基硫化物或其组合。
18.水溶性烷氧基化改性松香在平版印刷油墨中作为添加剂以减少平版印刷期间油墨反馈和油墨堆积的用途，其中所述改性松香为10％至70％烷氧基化的。
19.根据权利要求18所述的用途，其中所述改性松香选自甲氧基化改性松香、乙氧基化改性松香、丙氧基化改性松香和丁氧基化改性松香。
20.根据权利要求18或19所述的用途，其中所述烷氧基化改性松香为乙氧基化改性松香。
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