CN109642105A - 水性墨水组合物 - Google Patents
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Abstract
本公开涉及水性墨水组合物、在胶版涂覆印刷介质上印刷的方法、以及印刷系统。在一个实例中，所述水性墨水组合物可以包含2重量％至5重量％的颜料、70重量％至95重量％的水、1重量％至10重量％的粘合剂、0.1重量％至3重量％的非离子表面活性剂、1重量％至15重量％的包含亲水性基团的湿润剂溶剂、和0.3重量％至4.5重量％的具有220℃或更高的沸点的非挥发性二醇醚助溶剂。
Description
发明背景
数字印刷能够直接印刷数字文件而无需使用印版，并且周转时间短。这些优点增加了对数字印刷的需求，这一印刷领域不断发展壮大。随着这一领域的不断扩大，其进入新的市场和消费者，创造了对新材料的需求。
附图概述
图1示意性显示了根据本公开在胶版涂覆印刷介质上印刷的示例性方法；
图2图示了在使用本公开的实施例的各种溶剂组合以100英尺/分钟(fpm)印刷的胶版涂覆印刷介质上的涂抹试验的结果的柱形图；
图3图示了在使用本公开的实施例的各种溶剂组合以100英尺/分钟(fpm)印刷的胶版涂覆印刷介质上的涂抹试验的中值结果的散点图；
图4图示了在使用本公开的实施例的各种溶剂组合以100英尺/分钟(fpm)印刷的胶版涂覆印刷介质上的涂抹试验的结果的柱形图；和
图5图示了在使用本公开的实施例的各种溶剂组合以100英尺/分钟(fpm)印刷的胶版涂覆印刷介质上的涂抹试验的中值结果的散点图。
发明详述
使用水性墨水在涂覆胶版介质上数字印刷图像的一个挑战是墨水涂抹的倾向，尤其是以高速印刷图像时(大约100至800英尺/分钟(fpm))。由于该介质的疏水性表面，涂覆胶版介质和未涂覆的介质一样不容易吸收水性墨水。在高速喷墨印刷领域，例如使用HPWeb当墨水未能尽快干燥时，一部分墨水可能会在压辊和/或卷带盘上积累。在介质被湿转向辊收取之前，可能从干燥器传递到该介质的热量通常不够时间来蒸发和干燥墨水。在一些设置中，在涂覆介质上的印刷图像卷绕在湿转向辊上之前还不到一秒钟。
更详细地，存在于介质表面上的湿墨水可能在湿转向辊上积累，导致污损和涂抹的印刷图像和其中一部分图像/文字从图像表面抬高的印刷图像。这种损坏可能通过以下过程发生：(i)墨水摩擦到辊上，(ii)在辊上积累的墨水由该辊转移到连续印刷的图像上，和/或(iii)积累的墨水产生发粘的表面，其抬高连续印刷品上的一部分图像/文字。渗透到涂覆胶版介质中并能够实现更快干燥时间的水性墨水组合物是合意的。
在一个实例中，本公开涉及一种用于涂覆胶版介质的水性墨水组合物。该水性墨水组合物可以包含2重量％至5重量％的颜料、70重量％至95重量％的水、1重量％至10重量％的粘合剂、0.1重量％至3重量％的非离子表面活性剂、1重量％至15重量％的包含亲水性基团的湿润剂溶剂、和0.3重量％至4.5重量％的具有220℃或更高的沸点的非挥发性二醇醚助溶剂。这些重量百分比基于该水性墨水组合物。
在另一实例中，公开了在胶版涂覆印刷介质上印刷的方法。该方法可以包括将水性墨水组合物施加到胶版涂覆印刷介质上，使非挥发性二醇醚助溶剂渗透到胶版涂覆印刷介质中以辅助将其它液体载体组分引入该胶版涂覆印刷介质，并使印刷有该水性墨水组合物的胶版涂覆印刷介质沿着且接触加热辊通过。该水性墨水组合物可以包含颜料和液体载体，所述液体载体包含水、粘合剂、非离子表面活性剂、湿润剂溶剂和0.3重量％至4.5重量％的具有220℃或更高的沸点的非挥发性二醇醚助溶剂。此处和其它地方的重量百分比基于作为整体的水性墨水组合物内容物。
在又一实例中，公开了一种印刷系统。该印刷系统可以包括水性墨水组合物和胶版涂覆印刷介质。该水性墨水组合物可以包含颜料、水、粘合剂、非离子表面活性剂、包含亲水性基团的湿润剂溶剂、和0.3重量％至4.5重量％的具有220℃或更高的沸点的非挥发性二醇醚助溶剂。
现在转向水性墨水组合物。在一个实例中，该水性墨水组合物可以包含2重量％至5重量％的颜料、70重量％至95重量％的水、1重量％至10重量％的粘合剂、0.1重量％至3重量％的非离子表面活性剂、1重量％至15重量％的包含亲水性基团的湿润剂溶剂、和0.3重量％至4.5重量％的具有220℃或更高的沸点的非挥发性二醇醚助溶剂，其中该重量百分比基于该水性墨水组合物。
具体关于颜料，该颜料没有特别限制。所用特定颜料将取决于生产该组合物时调色师的期望。颜料着色剂可以包括青色、品红色、黄色、黑色、红色、蓝色、橙色、绿色、粉红色等。该颜料可以用单独的聚合物分散剂来分散，或者可以是自分散颜料。
合适的有机颜料包括例如偶氮颜料，包括重氮颜料和单偶氮颜料，多环颜料(例如酞菁颜料，如酞菁蓝和酞菁绿，苝颜料，苝酮颜料，蒽醌颜料，喹吖啶酮颜料，二噁嗪颜料，硫靛颜料，异吲哚啉酮颜料，皮蒽酮颜料和喹酞酮颜料)，硝基颜料，亚硝基颜料，蒽嵌蒽醌颜料如PR168等等。酞菁蓝和酞菁绿的代表性实例包括铜酞菁蓝、铜酞菁绿及其衍生物，如颜料蓝15、颜料蓝15：3和颜料绿36。喹吖啶酮的代表性实例包括颜料橙48、颜料橙49、颜料红122、颜料红192、颜料红202、颜料红206、颜料红209、颜料紫19和颜料紫42。蒽醌的代表性实例包括颜料红43、颜料红194、颜料红177、颜料红216和颜料红226。苝的代表性实例包括颜料红123、颜料红190、颜料红189和颜料红224。硫靛的代表性实例包括颜料红86、颜料红87、颜料红198、颜料紫36和颜料紫38。杂环黄的代表性实例包括颜料黄1、颜料黄12、颜料黄13、颜料黄14、颜料黄17、颜料黄73、颜料黄90、颜料黄110、颜料黄117、颜料黄120、颜料黄128、颜料黄138、颜料黄150、颜料黄151、颜料黄155和颜料黄213。可以使用的其它颜料包括颜料蓝15：3、DIC-QA品红颜料、颜料红150和颜料黄74。此类颜料可以从多个来源以粉末、压饼或分散体形式购得。如果调色师需要，两种或更多种颜料可以组合以产生新颖的颜色组合物。
水可以为该水性墨水组合物的主要组分。在一个实例中，水可以为该组合物的大约70重量％至大约95重量％。在另一实例中，水可以为该组合物的大约70重量％至大约92.2重量％。在又一实例中，水可以为该组合物的大约80重量％至大约90重量％。在一些配制品中，水可以是去离子的。
现在转向粘合剂，在一个实例中，该粘合剂可以包括聚氨酯、聚脲、具有可固化双键的聚氨酯、聚氨酯接枝多元醇(polyurethane-graph polyol)或其组合。在一个实例中，该粘合剂可以包括平均分子量为10,000MW至100,000MW的聚氨酯。在另一实例中，该聚氨酯可以具有15,000MW至50,000MW的平均分子量。在又一实例中，该粘合剂可以是具有可固化双键的聚氨酯。在一个实例中，具有可固化双键的聚氨酯可以是n-(2-羟乙基)丙烯酰胺丙烯酸2-羟乙酯、2-羟丙基双-甲基丙烯酸甲酯或其组合。在另一实例中，该粘合剂可以包括聚氨酯接枝多元醇。在进一步的实例中，该粘合剂可以包括聚氨酯接枝多元醇如PUG-49、PUG-84、PUG-400或(可获自BASF，New Jersey)。在又一实例中，该粘合剂可以是任何前述的粘合剂，并可以进一步包含丙烯酸官能团。例如，该粘合剂可以包括甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸2-(2-乙氧基乙氧基)乙酯或其组合。
在一个实例中，该粘合剂可以以大约1重量％至大约10重量％存在于该水性墨水组合物中。在另一实例中，该粘合剂可以以大约1重量％至大约5重量％存在于该水性墨水组合物中。在又一实例中，该粘合剂可以以大约2重量％至大约8重量％存在于该水性墨水组合物中。在另一实例中，该粘合剂可以以大约5重量％至大约10重量％存在于该水性墨水组合物中。在进一步的实例中，该粘合剂可以以大约3重量％至大约7重量％存在。
现在转向非离子表面活性剂。在一个实例中，该非离子表面活性剂可以包括SE-F、DynolTM360、S104、S440、CT-211或其组合(均可获自Air Products & Chemicals Inc.，Pennsylvania)。在另一实例中，该非离子表面活性剂可以包括SE-F、S440或CT-2011。在又一实例中，该非离子表面活性剂可以包括DynolTM360。
该非离子表面活性剂可以以不同浓度存在于该墨水组合物中。在一个实例中，该非离子表面活性剂可以以大约0.1重量％至大约3重量％存在于该水性墨水组合物中。在另一实例中，该非离子表面活性剂可以以大约0.2重量％至2重量％存在于该水性墨水组合物中。在又一实例中，该非离子表面活性剂可以以大约0.2重量％至大约1重量％存在。在进一步的实例中，该非离子表面活性剂可以以大约1重量％至大约3重量％存在。在一个实例中，该非离子表面活性剂可以以大约0.5重量％至大约1重量％存在。
现在转向包含亲水性基团的湿润剂溶剂。在一个实例中，该湿润剂溶剂可以包括甘油、DHE(二-(2-羟乙基)-5，5-二甲基乙内酰脲)(可获自Inc.，NewJersey)、四乙二醇、三丙二醇、2-羟乙基吡咯烷酮(2HE2P)、LEG-1或其组合。在一个实例中，该湿润剂溶剂可以包括甘油。在又一实例中，该湿润剂溶剂可以包括2-羟乙基-2-吡咯烷酮。在进一步的实例中，该湿润剂溶剂可以包括三丙二醇。在再进一步的实例中，该湿润剂溶剂可以包括甘油、2-羟乙基-2-吡咯烷酮、LEG-1或其组合。
该湿润剂溶剂可以以不同的量存在于该水性墨水组合物中。在一个实例中，该湿润剂溶剂可以以该水性墨水组合物的大约1重量％至大约15重量％存在。在另一实例中，该湿润剂溶剂可以以大约1重量％至大约10重量％存在。在进一步的实例中，该湿润剂溶剂可以以大约2重量％至大约10重量％存在。在又一实例中，该湿润剂溶剂可以以大约3重量％至大约8重量％存在。
现在转向非挥发性二醇醚助溶剂。在一个实例中，该非挥发性醚助溶剂可以包括三丙二醇甲醚、二丙二醇丁醚、二乙二醇乙醚、丙二醇苯醚或其组合。在另一实例中，该非挥发性二醇醚助溶剂可以是三丙二醇甲醚。在另一实例中，该非挥发性二醇醚助溶剂可以是二丙二醇丁醚、二乙二醇乙醚或其组合。在进一步的实例中，该非挥发性二醇醚助溶剂可以是丙二醇醚。
在一些实例中，该非挥发性二醇醚助溶剂的沸点可以如所述那样为220℃，或可以是240℃或更高。沸点超过240℃的非挥发性二醇醚助溶剂的实例可以包括三丙二醇甲醚、二丙二醇丁醚或三丙二醇丙醚。在一个实例中，该非挥发性二醇醚助溶剂可以是提交本公开时由EPA确定的无害物质。在一些实例中，该非挥发性二醇醚助溶剂可以是疏水性的和/或包含疏水性官能团。
该非挥发性二醇醚助溶剂可以以不同浓度存在于该水性墨水组合物中。在一个实例中，该非挥发性二醇醚助溶剂可以以大约0.3重量％至大约4.5重量％存在。在另一实例中，该非挥发性二醇醚助溶剂可以以大约1重量％至大约3重量％存在。在又一实例中，该非挥发性二醇醚助溶剂可以以大约2重量％至大约3重量％存在。在进一步的实例中，该非挥发性二醇醚助溶剂可以以大约0.5重量％至大约2重量％存在。更高的浓度可能无法提供所需结果，因为这种类型的助溶剂倾向于溶胀同样包含的粘合剂。例如，所产生的具有10重量％或更高的高浓度非挥发性二醇醚助溶剂的墨水配制品可以提高该墨水组合物的粘度，使得该配制品不能通过喷墨印刷头。以超过4.5重量％至10重量％使用的非挥发性二醇醚助溶剂还可能产生印刷可靠性问题。或者，在一些情况下，如果不存在足够的其它溶剂，还有可能发生与溶胀该粘合剂有关的可靠性问题。
在一些实例中，该非挥发性二醇醚助溶剂可以渗透到涂覆胶版介质的疏水性表面中，由此提高墨水的渗透率。在一些实例中，该溶剂与该助溶剂的组合可以相互补充。例如，该溶剂可以是DHE(二-(2-羟乙基)-5，5-二甲基乙内酰脲)(可获自Inc.，New Jersey)、四乙二醇或甘油，该助溶剂可以是三丙二醇甲醚。这些组合能够实现优化的IQ——渗墨、文字质量和可加工性。此外，该非挥发性二醇醚助溶剂可以渗透胶版涂覆介质的表面，并可以辅助将其它溶剂和水引入该胶版涂覆介质。一旦该非挥发性二醇醚助溶剂、其它溶剂和水吸收到胶版涂覆介质中，该粘合剂可以在印刷表面上形成膜。在一个实例中，该水性墨水组合物可以在不使用离线底漆的情况下提供吸收和成膜。
本文中提出的水性墨水组合物可以是水性墨水组合物，并可以具有低粘度。在一个实例中，该粘度可以为大约1cps至大约4cps。在进一步的实例中，该墨水组合物的粘度可以为大约1cps至大约3cps。保持低粘度可以使得该组合物能够与各种高速印刷头相容。
在一些实例中，该水性墨水组合物可以进一步包含乳化剂。在一个实例中，该乳化剂可以包括磷酸酯、CrodafosTMN3(Croda Inc.，New Jersey)、671、680、683(均可获自BASF，North America)或其组合。在一个实例中，该乳化剂可以以大约0重量％至大约3重量％存在于该配制品中。在另一实例中，该乳化剂可以以大约0.5重量％至大约2重量％存在。在又一实例中，该乳化剂可以以大约1重量％至大约2重量％存在于该配制品中。
在一些配制品中，该水性墨水组合物可以进一步包含蜡。在一个实例中，该蜡可以包括aquaslipTM、liquilubeTM(均可获自Lubrizol，Ohio)、聚丙烯蜡、石蜡、巴西棕榈蜡或其组合。在一个实例中，该蜡可以是liquilubeTM。该蜡可以以大约0重量％至大约3重量％存在于该配制品中。在一个实例中，该蜡可以以大约0.2重量％至大约2.5重量％存在。在另一实例中，该蜡可以以大约0.3重量％至大约2重量％存在。在又一实例中，该蜡可以以大约0.5重量％至大约1重量％存在。
在该组合物中还可以包含各种其它添加剂以提供所需性质。例如，可以加入以抑制有害微生物生长的添加剂，并可以包括常规用于墨水配制品的杀生物剂、杀真菌剂和其它抗微生物剂。合适的抗微生物剂的实例包括但不限于(Thor SpecialtiesInc.UK)、NuoseptTM(Troy Corp.，New Jersey)、UcarcideTM(Union Carbide Corp.，Texas)、(R.T.Vanderbilt Co.Connecticut)、ProxelTM(Inc.，NewJersey)及其组合。还可以包含螯合剂如EDTA(乙二胺四乙酸)以消除重金属杂质的有害影响，并且缓冲溶液可用于控制墨水的pH。还可以存在粘度调节剂和缓冲剂，以及本领域技术人员已知的其它添加剂，以便根据需要改变墨水的性质。
本文中提出的水性墨水组合物可以表现出向胶版涂覆介质中的加速渗透，并可以快速干燥。在一个实例中，该水性墨水组合物当以1至5dpp覆盖率在胶版涂覆印刷介质上印刷时可以在1至15秒内干燥，或在相同条件下在3至15秒内干燥。在另一实例中，该水性墨水组合物当以1至5dpp覆盖率在胶版涂覆印刷介质上印刷时可以在3至10秒内干燥。干燥时间方面的这种改进在高速数字印刷中是有利的。
本文中还提出了一种在胶版涂覆印刷介质上印刷的方法。在显示在图1中的一个实例中，方法100可以包括将水性墨水组合物施加到胶版涂覆印刷介质上102，使该非挥发性二醇醚助溶剂渗透到胶版涂覆印刷介质中以辅助将其它液体载体组分引入该胶版涂覆印刷介质104，并使印刷有该水性墨水组合物的胶版涂覆印刷介质沿着且接触加热辊通过106。该水性墨水组合物可以包含颜料和液体载体，所述液体载体包含水、粘合剂、非离子表面活性剂、湿润剂溶剂和0.3重量％至4.5重量％的具有220℃或更高的沸点的非挥发性二醇醚助溶剂。该重量百分比可以基于作为整体的水性墨水组合物内容物。
本文中提出的方法可以在高印刷速度下提供无涂抹印刷品，几乎没有至没有墨水转移到印刷辊上。在一个实例中，该方法可以在100fpm至800fpm的印刷速度下提供无涂抹印刷品。在另一实例中，该方法可以在400fpm至800fpm的印刷速度下提供无涂抹印刷品。在又一实例中，该方法可以在大约600fpm的印刷速度下提供无涂抹印刷品。在进一步的实例中，该方法可以在大约400fpm至600fpm的印刷速度下印刷时提供无涂抹印刷品。
如前所述，在涂覆胶版介质上印刷该墨水之后，该图像通过热辊。在该方法的一个实例中，加热辊可以在大约70℃至大约140℃的温度下。在另一实例中，加热辊可以在大约100℃的温度下。在又一实例中，加热辊可在大约90℃至大约120℃的温度下。
此外，本文中提出了一种印刷系统。在一个实例中，该印刷系统可以包括水性墨水组合物和胶版涂覆印刷介质。在一个实例中，该水性墨水组合物可以包含颜料、水、粘合剂、非离子表面活性剂、包含亲水性基团的湿润剂溶剂、和0.3重量％至4.5重量％的具有220℃或更高的沸点的非挥发性二醇醚助溶剂。
在一个实例中，该水性墨水组合物可以如上所述。在另一实例中，该水性墨水组合物的非挥发性二醇醚助溶剂组分可以包括三丙二醇甲醚、二丙二醇丁醚、二乙二醇乙醚、丙二醇苯醚或其组合，并可以以1重量％至3重量％存在。在又一实例中，该水性墨水组合物可以包括2重量％至5重量％的颜料、70重量％至95重量％的水、1重量％至10重量％的粘合剂、0.1重量％至3重量％的非离子表面活性剂、和1重量％至15重量％的湿润剂。
该胶版涂覆印刷介质可以包括任何市售介质。在一个实例中，该胶版涂覆印刷介质可以是Kemi Graph Plus(Europe)、Rieger ECD、或Modo Northen Light(MNL)Litho(Europe)。在一个实例中，该胶版涂覆印刷介质可以是KemiGraph Plus。在另一实例中，该胶版涂覆印刷介质可以是Rieger ECD。选择胶版涂覆印刷介质时要考虑的因素是孔隙尺寸和吸收率。在一些实例中，该胶版涂覆印刷介质可以具有大约140gsm至大约220gsm的重量。
要指出，除非文中清楚地另行规定，本说明书和所附权利要求书中所用的单数形式“一个”、“一种”和“该”包括复数对象。
本文中所用的术语“湿润剂溶剂”是指具有两个或更多个羟基基团的溶剂。在一些情况下，湿润剂溶剂可以包括表现出高沸点的任何水溶性溶剂，这将降低蒸发速率并表现为伪湿润剂。
本文所用的“颜料”通常包括颜料着色剂、磁性粒子、氧化铝、二氧化硅和/或其它陶瓷、有机金属或其它不透明粒子，无论此类微粒是否提供颜色。因此，尽管本说明书主要例举颜料着色剂的使用，但术语“颜料”可以更笼统地不仅用于描述颜料着色剂，还用于描述其它颜料，如有机金属、铁氧体、陶瓷等。但是，在一个特定方面，该颜料是颜料着色剂。
本文所用的术语“大约”用于为数值范围端点提供灵活性，其中给定值可以“略高于”或“略低于”该端点。这一术语的灵活性程度取决于特定变量并基于本文中的相关描述确定。
如本文所用，为方便起见，可能在通用名单中陈述多个项目、结构要素、组成要素和/或材料。但是，这些名单应该像该名单的各成员作为单独和独特的成员逐一规定的那样解释。因此，如果没有作出相反的指示，此类名单的任一成员不应仅基于它们出现在同一组中而被解释为同一名单中的任何其它成员的事实等同物。
浓度、量和其它数值数据在本文中可能以范围格式表示或呈现。要理解的是，这样的范围格式仅为方便和简要起见使用，因此应灵活解释为不仅包括作为该范围的界限明确列举的数值，还包括该范围内涵盖的独立数值或子范围，就像明确列举各数值和子范围那样。例如，“大约1重量％至大约5重量％”的数值范围应被解释为不仅包括大约1重量％至大约5重量％的明确列举的值，还包括在所示范围内的独立值和子范围。因此，在这一数值范围中包括独立值，如2、3.5和4，和子范围，如1-3、2-4和3-5等。这一原理同样适用于仅列举一个数值的范围。此外，无论该范围的幅度或描述的特征如何，都适用这样的解释。
实施例
下面例示本公开的几个实施例。但是，要理解的是，下面仅例示本公开的原理的应用。可以设计许多修改和替代性组成、方法和系统而不背离本公开的精神和范围。所附权利要求书意在涵盖这样的修改和布置。
实施例1-墨水配制品
制备了四种不同的水性墨水组合物。为了配制该组合物，将粘合剂、湿润剂溶剂、乳化剂、非离子表面活性剂和助溶剂混合，随后加入蜡并混合以形成墨水载体。随后将该墨水载体与颜料混合。这些组合物各自具有如下表1-4中所示的配制品。
表1：配制品1(F1)
*CrodafosTM N3(Croda Inc.，New Jersey)；liquilubeTM(Lubrizol，Ohio)，104和DynolTM 360(均可获自Air Products & Chemicals Inc.，Pennsylvania)。
表2：配制品2(F2)
*CrodafosTM N3(Croda Inc.，New Jersey)；liquilubeTM(Lubrizol，Ohio)，104和DynolTM 360(均可获自Air Products & Chemicals Inc.，Pennsylvania)。
表3：配制品3(F3)
*CrodafosTM N3(Croda Inc.，New Jersey)；liquilubeTM(Lubrizol，Ohio)，104和DynolTM 360(均可获自Air Products & Chemicals Inc.，Pennsylvania)。
表4：配制品4(F4)
*CrodafosTM N3(Croda Inc.，New Jersey)；liquilubeTM(Lubrizol，Ohio)，104和DynolTM 360(均可获自Air Products & Chemicals Inc.，Pennsylvania)。
配制品1-3不包含非挥发性二醇醚助溶剂，而是包含不同的溶剂组合。配制品4包含3重量％的非挥发性二醇醚助溶剂。
实施例2-涂抹测试F1-F4
将来自上述实施例1的墨水组合物印刷到胶版涂覆介质上。图像在Innovator上以2gsm的墨水和0.75gsm的固定剂的滴落速度在Graph Plus涂覆介质上以100英尺/分钟(fpm)印刷。该印刷品使用对流干燥在375°F下干燥5秒钟，随后通过100℃下的热辊。对于每种墨水配制品，该实验一式三份进行。
分析印刷的图像以确定对图像发生的损坏的量。不干燥的图像具有最大的抬升量，并表现出可见的损坏。干燥的图像未被损坏。结果如下表5所示，其中1表示最大损坏，5表示无损坏。结果还图示在图2和3中。
表5：涂抹测试结果
使用配制品4印刷了具有最低损坏量的图像。配制品4混入非挥发性二醇醚助溶剂。如可以在上表与图2和3中看到的那样，加入非挥发性二醇醚助溶剂改善了墨水配制品在胶版涂覆介质上的干燥速度，并使印刷品损坏量最小化。
实施例3-墨水配制品F5-F8
使用实施例1中给出的方法制备了四种不同的水性墨水组合物。在该配制品中，使用不同的粘合剂。这些组合物各自具有如下表6-8中所示的配制品。
表6：配制品5(F5)
*CrodafosTM N3(Croda Inc.，New Jersey)；liquilubeTM(Lubrizol，Ohio)，440和DynolTM 360(均可获自Air Products & Chemicals Inc.，Pennsylvania)。
表7：配制品6(F6)
*CrodafosTM N3(Croda Inc.，New Jersey)；liquilubeTM(Lubrizol，Ohio)，440和DynolTM 360(均可获自Air Products & Chemicals Inc.，Pennsylvania)。
表8：配制品7(F7)
*CrodafosTM N3(Croda Inc.，New Jersey)；liquilubeTM(Lubrizol，Ohio)，440和DynolTM 360(均可获自Air Products & Chemicals Inc.，Pennsylvania)。
表9：配制品8(F8)
*CrodafosTM N3(Croda Inc.，New Jersey)；liquilubeTM(Lubrizol，Ohio)，440和DynolTM 360(均可获自Air Products & Chemicals Inc.，Pennsylvania)。
配制品5与配制品4相同，除了使用不同的粘合剂。配制品6混入更大量的溶剂，但在其它方面类似于配制品5。配制品5和6均混入非挥发性二醇醚助溶剂。配制品7类似于配制品6，除了其不包含非挥发性二醇醚助溶剂。配制品8类似于配制品7，除了其混入了不同的溶剂。
实施例4-涂抹测试F5-F8
将来自上述实施例3的墨水组合物印刷到胶版涂覆介质上。图像在Innovator上以2gsm的墨水和0.75gsm的固定剂的滴落速度在Graph Plus涂覆介质上以100英尺/分钟(fpm)印刷。该印刷品使用对流干燥在375°F下干燥5秒钟，随后通过100℃下的热辊。对于每种墨水配制品，该实验一式三份进行。
分析印刷的图像以确定对图像发生的损坏的量。不干燥的图像具有最大的抬升量，并表现出可见的损坏。干燥的图像损坏较少。结果如下表10所示，其中1表示最大损坏，5表示无损坏。结果还图示在图4和5中。
表10：涂抹测试结果
配制品5在印刷过程中表现出印刷可靠性问题，因此没有获得数据。这表明在该配制品中与该特定粘合剂一起使用时需要更高的溶剂载量。关于配制品6-8，使用配制品6印刷受到最少量的损坏的图像。配制品6混入非挥发性二醇醚助溶剂。配制品6类似于配制品7和8，除了替代该非挥发性二醇醚助溶剂。如可以在上表与图4和5中看到的那样，添加该非挥发性二醇醚助溶剂改善了墨水配制品在胶版涂覆介质上的干燥速度，并使印刷品损坏量最小化。
实施例5-印刷测试
使用HP Web印刷机在Graph Plus涂覆介质上印刷上述配制品1和6。该图像以2gsm的墨水和0.75gsm的固定剂以100fpm印刷。使用配制品1印刷的图像在辊上产生大约1英寸宽的墨水积累带。使用配制品6印刷的图像似乎未在辊上留下任何墨水残留。
Claims (15)
1.水性墨水组合物，包含：
2重量％至5重量％的颜料，
70重量％至95重量％的水，
1重量％至10重量％的粘合剂，
0.1重量％至3重量％的非离子表面活性剂，
1重量％至15重量％的包含亲水性基团的湿润剂溶剂，和
0.3重量％至4.5重量％的具有220℃或更高的沸点的非挥发性二醇醚助溶剂。
2.权利要求1的水性墨水组合物，其中所述粘合剂包含聚氨酯、聚脲、具有可固化双键的聚氨酯、聚氨酯接枝多元醇或其组合。
3.权利要求1的水性墨水组合物，其中所述粘合剂包含聚氨酯接枝多元醇。
4.权利要求1的水性墨水组合物，其中所述湿润剂溶剂包含甘油、二-(2-羟乙基)-5，5-二甲基乙内酰脲、四乙二醇、三丙二醇、2-羟乙基吡咯烷酮(2HE2P)或其组合。
5.权利要求1的水性墨水组合物，其中所述非挥发性二醇醚助溶剂的沸点为240℃或更高。
6.权利要求1的水性墨水组合物，其中所述非挥发性二醇醚助溶剂包含三丙二醇甲醚、二丙二醇丁醚、二乙二醇乙醚、丙二醇苯醚或其组合。
7.权利要求1的水性墨水组合物，其中所述非挥发性二醇醚助溶剂以1重量％至3重量％存在。
8.权利要求1的水性墨水组合物，具有1cps至4cps的粘度。
9.权利要求1的水性墨水组合物，其中所述水性墨水组合物当以1至5dpp覆盖率在胶版涂覆印刷介质上印刷时可以在1至15秒内干燥。
10.在胶版涂覆印刷介质上印刷的方法，包括：
将水性墨水组合物施加到胶版涂覆印刷介质上，其中所述水性墨水组合物包含颜料和液体载体，所述液体载体包含水、粘合剂、非离子表面活性剂、湿润剂溶剂和基于作为整体的水性墨水组合物内容物计0.3重量％至4.5重量％的非挥发性二醇醚助溶剂，其中所述非挥发性二醇醚助溶剂具有220℃或更高的沸点；
使所述非挥发性二醇醚助溶剂渗透到胶版涂覆印刷介质中以辅助将其它液体载体组分引入所述胶版涂覆印刷介质；并且
使印刷有所述水性墨水组合物的胶版涂覆印刷介质沿着且接触加热辊通过。
11.权利要求10的方法，其中所述方法以100fpm至800fpm的印刷速度进行。
12.权利要求10的方法，其中所述加热辊在70℃至140℃的温度下。
13.印刷系统，包括：
水性墨水组合物，包含颜料、水、粘合剂、非离子表面活性剂、包含亲水性基团的湿润剂溶剂、和0.3重量％至4.5重量％的具有220℃或更高的沸点的非挥发性二醇醚助溶剂；和
胶版涂覆印刷介质。
14.权利要求13的印刷系统，其中所述非挥发性二醇醚助溶剂包含三丙二醇甲醚、二丙二醇丁醚、二乙二醇乙醚、丙二醇苯醚或其组合，并以1重量％至3重量％存在。
15.权利要求13的印刷系统，其中所述颜料以2重量％至5重量％存在，所述水以70重量％至95重量％存在，所述粘合剂以1重量％至10重量％存在，所述非离子表面活性剂以0.1重量％至3重量％存在，所述湿润剂以1重量％至15重量％存在。
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