CN1237129C - 孔版印刷用乳化油墨 - Google Patents

Abstract

本发明涉及孔版印刷用乳化油墨，它是一种由油相和水相组成的油包水型的孔版印刷用乳化油墨，其水相在23℃的表面张力为35-55mN/m，最好水相总量的5-50重量%由一种或二种以上的一元醇类构成。

Description

孔版印刷用乳化油墨

技术领域

本发明涉及乳化油墨，具体地涉及孔版印刷用乳化油墨。

背景技术

孔版印刷中，版的制作容易而正被利用于范围广泛的领域。该孔版印刷后的油墨的干燥，通常通过油墨往印刷用纸中的渗透和乳化液中的水分的蒸发来进行。为了确保油墨的定形性和干燥性，提出的方案有使用了固体树脂的乳化油墨(日本国特许申请，特开昭61-255967号，申请日1985年5月10日；特开平11-310740号，申请日1998年4月27日)，以及在水相中使用了水中油型树脂的乳化液等的乳化油墨(日本国特许申请，特开平6-220382号，申请日1993年1月28日)。

但是，在这些现有技术中，油墨的特性因所添加的树脂易于受到温度的影响。另外，在水相中使用了水中油型树脂乳化液的系统中，由于界面活性剂的影响未形成完整的被膜。再有，由于发生版的孔眼堵塞，在放置稳定性方面操作非常困难。

另外，即使通过使乳化液中的油相的粘度降低来加速油墨往被印刷介质中的渗透，水相的渗透速度和蒸发速度制约了干燥的速度，使油墨的干燥较慢。

因此，至今人们期盼着渗透性和干燥性高，操作性优良的孔版印刷用乳化油墨。

发明内容

本发明提供了一种干燥时间(固化时间)短，使印刷物的操作性提高的孔版印刷用乳化油墨，它是通过降低水相的表面张力，提高油墨往被印刷介质中的渗透性的同时，通过提高油墨的水相的挥发性来实现的。

本发明的一种形式是由油相和水相组成的油包水型孔版印刷用乳化油墨，是水相在23℃的表面张力为35-55mN/m的孔版印刷用乳化油墨。

水相最好含5-50重量％的一种或二种以上的一元醇类。一元醇类最好由甲醇，乙醇，1-丙醇，2-丙醇，叔-丁醇组成的物质组中选择。

乳化液最好由油相10-70重量％和水相90-30重量％组成。

具体实施方式

本发明的孔版印刷用乳化油墨是油相和水相组成的油中水滴(W/O)型。通常，油中水滴(W/O)型乳化油墨可以通过一边将水相(W)成分慢慢地添加到含有乳化剂的油相(O)成分中一边搅拌使其乳化，以使水相以微小的水滴状分散到油相中来制造。

根据需要可以在上述水相(W)成分中含有润湿剂，水溶性树脂，电解质，防霉剂，抗氧化剂，防水蒸发剂等水溶性添加剂。另外，在上述油相(O)成分中，根据需要可以含有溶剂、着色剂，乳化剂等。再有，本发明中所述的水相成分虽然是指包含了根据需要添加的如上所述的水溶性添加剂的水相全部成分，但存在于油相和水相的界面的乳化剂不作为水相成分。

本发明中，水相(W)的表面张力(但是，此为23℃的值。以下同)为35--55mN/m，最好是40--50mN/m。若水相的表面张力比55mN/m高，由于水相的渗透速度慢，其倾向是干燥也慢。水相的表面张力若低于35mN/m，由于水相的渗透速度快，则在印刷物中产生洇迹，还有使其乳化稳定性降低的倾向。

作为使本发明的孔版印刷用乳化油墨的水相的表面张力降低的成分可列举一种或两种以上的一元醇。

可以添加适量的降低表面张力的成分，从而使水相(W)的表面张力在35--55mN/m范围内。一元醇的添加总量最好相对于水相总量在5-50重量％范围内，更好的是在5-30重量％范围内。

具体的，在使用一级一元醇时，最好使用对水的溶解度高的甲醇，乙醇，1-丙醇。这些一级醇本身在室温的表面张力在24.5mN/m以下，适用于将水相的表面张力降低。当分别单独使用时，最好相对于水相总量，若为甲醇添加10-50重量％，若为乙醇添加5-30重量％，若为1-丙醇添加5-20重％。这些既可以单独使用，也可以组合使用。

由于一元醇的添加总量过少使水相的表面张力超过55mN/m时，如特开2000-17214号公报所述，一元醇具有防止蒸发和防止冻结的效果。但是，对于这样的表面张力，其倾向是油墨的干燥性，尤其是油墨的水组分对纸的渗透性不充分。相反，一元醇的添加总量过多，水相的表面张力不足35mN/m时，其倾向是使油墨的保存稳定性降低。

在使用二级，三级的一元醇时同一级的一元醇同样地可以作为水相的表面张力降低剂使用。作为二级、三级一元醇的例了，可以列举2-丙醇及叔-丁醇。将这些单独使用时，若相对于水相总量添加5-20重量％，可以达到同一级一元醇相同的降低表面张力的效果。

另外，由于多元醇本身的表面张力高，单独使用时降低水相的表面张力的能力小。若要使油墨的表面张力达到55mN/m以下，相对于水相总量必须添加40重量％以上的多元醇。这时，存在使油墨的干燥性和保存稳定性降低的倾向。但是，若将少量的多元醇同碳原子数在3以下的一元醇组合使用，也可以将水相的表面张力降到55mN/m以下。这时的多元醇的添加量相对于水相总量最好在15重量％以下。

若使用碳原子数在4个以上的一级一元醇，以很少的量就可以将水相的表面张力大大地降低。然而，碳原子数在4个以上的一级一元醇本身对水相的溶解量就不足10重量％，而且同油相组分的亲和力高。因此，乳化状态大部分转移到油相，另外，有时也使乳化油墨的保存稳定性降低。

当使用不饱和的一元醇时，对水的溶解度高者具有同饱和的一元醇相同的、降低水相的表面张力的效果。但是，由于不饱和一元醇同油相的亲和力高，使用选择时必须对此多加注意。作为这样的不饱和一元醇，可列举例如，烯丙醇以及炔丙醇。

作为降低水相表面张力的成分，最好可由上述甲醇，乙醇，1-丙醇，2-丙醇，叔-丁醇组成的物质中至少适当选择一种。

在水相(W)中，除了添加如上所述的降低表面张力的成分外，根据需要可以含有电解质或PH值调整剂，润湿剂，水蒸发抑制剂，防冻剂等水溶性添加剂。例如，作为电解质或PH值调整剂，可以使用硫酸钠，硫酸锰，磷酸氢钾，枸橡酸钠，酒石酸钾，硼酸钠等。这些无机盐类若与一元醇比较，对降低水相的表面张力几乎没有影响。

可以含在水相中的润湿剂，水蒸发抑制剂，防冻剂等中，最好使用水溶性有机溶剂，作为水溶性有机溶机，可以列举例如，乙二醇、丙二醇、二乙二醇，聚乙二醇，丙三醇等多元醇类，2-丁氧基乙醇，三甘醇单乙醚等多元醇的烷基醚类，三甲醇胺。若大量添加这些物质，由于印刷时油墨的干燥性变坏，其用量最好相对于油墨总量在2-10重量％范围内。

根据需要还在水相(W)中添加水溶性树脂，防霉剂，抗氧化剂等水溶性添加剂。作为水溶性树脂，可列举例如，聚乙烯醇，甲基纤维系，羰基甲基纤维素，羟基甲基纤维素，聚乙烯比咯烷酮，聚乙烯-聚乙烯醇共聚物，聚氧化乙烯，聚乙烯醚，聚丙烯酰胺，阿拉伯树胶，淀粉，水溶液氨基甲酸乙酯。由于其提高水相的表面张力，水溶性树脂最好只添加必须的最小量。

作为防霉剂，可列举例如，羟基化合物及其氯化物，酚类及其衍生物，山梨酸，水扬酸，P-羟基苯甲酸及其衍生物。

作为抗氧化剂，可列举例如，2，6-二-叔-丁基-4-甲酚，2，6-二叔-丁基-4-甲基苯酚(通称BHT)，氢醌，叔-丁基-对苯二酚(通称TBHQ)。作为抗氧化剂，现已公知的所有任意组成均可使用。

另外，这些水溶性添加剂通常，可以作为溶液或者作为对水相的均匀分散液使用，也可以作为对油相的均匀分散液使用。

作为油相(O)成分的溶剂可列举以下石油系列溶剂，例如，インクソルベント240(沸点242--260℃，日石三菱社商品名)，日石三菱アイソゾ—ル400(沸点206--257℃，日石三菱社商品名)，AF4号ソルベント(沸点206--267℃，日石三菱社商品名)等。

作为含在油相(O)成分中的树脂，没有特别的限定，只要是同着色剂及其它的油相成分具有相溶性和均匀分散性的树脂即可。作为这些树脂可列举例如，苯酚树脂，马来树脂，石油树脂，醇酸树脂，松香改性苯酚树脂，橡胶衍生物树脂等。

在油相(O)的着色剂中，无论无机颜料，有机颜料，在印刷技术领域中通常使用的那些物质均可使用。作为这些着色剂，可以列举例如，炉碳黑、灯黑，亮不溶性偶氮颜料，镉红，钼红，铬黄，镉黄，钛黄，氧化铬，锰红(ビリジアン)，钛钴绿，群青兰，普鲁士兰，钴兰，偶氮系列颜料，酞花青系列颜料，喹吖啶酮系列颜料，异哚吲满系列颜料，二噁嗪系列颜料，士林系列颜料，二萘嵌苯系列颜料，硫靛系列颜料，奎诺酞酮系列颜料，金属配位化合物颜料等。

除上述而外，在本发明的油相中，在不损害乳化液的形成及稳定性的范围内，还可添加颜料分散剂，抗氧化剂，调整流动性的助剂，以蜡等为主要成分的复合物等。

作为制造W/O型乳化液时的乳化剂，最好使用非离子性界面活性剂。作为这些乳化剂，可列举例如，山梨聚糖高级脂肪酸酯(山梨聚糖单十二酸酯，山梨聚糖单棕榈酸酯，山梨聚糖单硬脂酸酯，三硬脂酸山梨聚糖，山梨聚糖油酸酯，三油酸山梨聚糖，倍半油酸山梨聚糖等)，脂肪酸单甘油酯(油酸单甘油酯，油酸二甘油酯等)，高级醇，烷基苯酚，脂肪酸等的环氧乙烷附加物。为了得到稳定的W/O型乳化液，考虑水相的HLB，最好适当选择非离子性界面活性剂。

本发明的一种实施方式的孔版印刷用乳化油墨最好是由油相(O)成分10-70重量％，水相(W)成分为90-30重量％组成的W/O型。

本发明的一种实施方式的孔版印刷用乳化油墨伴随着印刷在被印刷介质上的W/O型油墨中的水分的渗透和蒸发而干燥。因此，当使用本发明的该实施形式时，提高了印刷文字等的干燥性，从而提高了印刷物的可操作性。

以下，通过实施例对本发明作更详细的说明，但本发明不受这些实施例的限定。再有，实施例中的“分”为“重量分”。

实施例1

相对于醇酸树脂17.0分，添加インクソルベント240(沸点为242--260℃，日石三菱社制)7.0分，作为界面活性剂的油酸单甘油酯2.0分得到混合物。随后，将作为颜料的铜酞青兰5.5分和作为粘度调整剂的有机膨润土0.5分分散在该混合物中得到油相。

另外，在离子交换水45.5分中溶解乙二醇5.5分和硫酸镁的7水合物理学1.0分制成溶液，在该溶液中加入甲醇16.0分得到水相。将上述合计68.0分水相一边一点点地加入到上述合计32.0分油相中，一边用搅拌机搅拌，通过乳化制得孔版印刷用油包水型乳化油墨。

实施例2

将苯酚树脂18.0分加入到AF4号ソルベント(沸点206--267℃，日石三菱社制)7.0分中，加热溶解制成清漆。

将上述清漆自然冷却后，加入作为界面活性剂的山梨聚糖单油酸酯2.0分，随后将作为颜料的炉碳墨6.5分分散在其中得到油相。

另外，在离子交换水43.5分中溶解乙二醇10.0分和硫酸镁的7水合物1.0分制成溶液，在该溶液中加入乙醇12.0分得到水相。

将上述合计66.5分水相加入到上述合计33.5分油相中，通过乳化制得孔版印刷用油包水型乳化油墨。

实施例3

相对于醇酸树脂18.0分，加入インクソルベント240(沸点242--260℃，日石三菱社制)7.5分，作为界面活性剂的山梨聚糖单油酸酯2.0分得到混合物。随后，将颜料(炉碳黑)6.5分分散到该混合物中制得油相。

另外，在离子交换水49.5分中溶解甘油5.5分和硫酸镁的7水合物1.0分制得溶液，在该溶液中加入2-丙醇10.0分制得水相。

将上述合计66.0分水相加入到上述合计34.0分油相中，通过乳化制得孔版印刷用油包水型乳化油墨。

实施例4

油相使用同实施例1相同者。另外，在离子交换水51.5分中溶解甘油5.5分和硫酸镁的7水合物1.0分制得溶液，在该溶液中加入甲醇10.0分制得水相。

将上述合计68.0分水相加入到上述合计32分油相中，通过乳化制得孔版印刷用油中水型乳化油墨。

实施例5

油相使用同实施例3相同者。

另外，在离子交换水15.0分中溶解二乙二醇50.0分和硫酸镁的7水合物1.0分制成溶液，得到水相。

将上述合计66.0分水相加入到上述合计34.0分油相中，通过乳化制得孔版印刷用油包水型乳化油墨。

实施例6

油相使用同实施例2相同者。

另外，在离子交换水45.5分中溶解乙二醇5.5分和硫酸镁的7水合物1.0分制成溶液，在该溶液中加入甲醇4.5分和乙醇10.0分制得水相。

将上述合计66.5分水相加入到上述合计33.5分油相中，通过乳化制得孔版印刷用油包水型乳化油墨。

比较例1

油相使用同实施例2相同者。

另外，在离子交换水44.0分中溶解甘油5.5分和硫酸镁的7水合物1.0分制得溶液，在该溶液中加入2-丙醇16.0分制得水相。

将上述合计66.5分水相加入到上述合计33.5分油相中，通过乳化制得孔版印刷用油包水型乳化油墨。

比较例2

油相使用同实施例3相同者。

另外，在离子交换水53.5分中溶解乙二醇5.5分和硫酸镁的7水合物1.0分制成溶液，在该溶液中加入甲醇6.0分制得水相。

将上述合计66.0分水相加入到上述合计34.0分油相中，通过乳化制得孔版印刷用油包水型乳化油墨。

比较例3

油相使用同实施例3相同者。

另外，在离子交换水55.5分中溶解乙二醇9.5分和硫酸镁的7水合物1.0分制成溶液，得到水相。

将上述合计66.0分水相加入到上述合计34.0分油相中，通过乳化制得孔版印刷用油包水型乳化油墨。

将上述实施例和比较例的孔版印刷用油包水型乳化油墨的各组成(单位：重量分)示于表1。

表1

	实施例1	实施例2	实施例3	实施例4	实施例5	实施例6	比较例1	比较例2	比较例3
										油性成分
醇酸树脂	17.0		18.0	17.0	18.0			18.0	18.0
										苯酚树脂		18.0				18.0	18.0
AF4ソルベント号		7.0				7.0	7.0
										インクソルベント240	7.0		7.5	7.0	7.5			7.5	7.5
山梨聚糖单油酸酯		2.0	2.0		2.0	2.0	2.0	2.0	2.0
										油酸单甘油酯	2.0		2.0
碳黑		6.5	6.5		6.5	6.5	6.5	6.5	6.5
										铜酞青兰	5.5			5.5
有机膨润土	0.5			0.5
										水性成分
甲醇(22.2)*	16.0			10.0		4.5		6.0
										乙醇(22.1)*		12.0				10.0
2-丙醇(21.1)*			10.0				16.0
										乙二醇(48.2)*	5.5	10.0				5.5		5.5	9.5
甘油(63.5)*			5.5	5.5			5.5
										二乙二醇(44.9)*					50.0
硫酸镁的7水合物	1.0	1.0	1.0	1.0	1.0	1.0	1.0	1.0	1.0
										离不交换水	45.5	43.5	49.5	51.5	15.0	45.5	44.0	53.5	55.5
合计	100	100	100	100	100	100	100	100	100

*()内为23℃时的表面张力(单位：mN/m)

关于在上述实施例和比较例中所得到的乳化油墨，用以下方法对水相的表面张力，干燥性，洇墨情况，保存稳定性进行评价。将评价结果示于表2。

表2

	实施例1	实施例2	实施例3	实施例4	实施例5	实施例6	比较例1	比较例2	比较例3
										水相的表面张力(Mn/M@23℃)	49.8	48.8	39.5	53.1	54.6	41.2	33.3	60.2	67.7
干燥性	○	○	○	△	△	○	○	×	×
										洇墨	○	○	○	○	○	○	×	○	○
保存稳定性	○	○	△	○	△	○	×	○	○

(1)水相的表面张力：用协和界面化学株式会社制自动表面张力计(CBVP—乙型)对所制得到的乳化前的水相进行测定。

(2)干燥性：使用所制得的乳化油墨，利用リソグラフ(理想科学工业株式会社注册商标)GR375型(同社制)作为孔版印刷机进行印刷，得到印刷物。在印刷该印刷物一分钟后，通过触指试验对油墨转移表面的干燥状态进行检查，按如下所述进行评价。

○：完全不脏，

△：有一点点粘手，

×：当用手指触及文字部分时，可以读出粘在手上的油墨的文字。

(3)洇墨情况：观察用上述(2)印刷了一分钟后文字的轮廓部分。

○：未见到文字的轮廓因洇墨而模糊，

×：由于洇墨文字的轮廓模糊。

(4)保存稳定性：将所制得的乳化油墨在室温下放置一个月，用目测法检查乳化的稳定性，按如下进行评价。

○：未产生水相和油相的分离，乳化油墨粘度的降低同一开始比不足10％，

△：水相和油相虽未产生分离，但乳化油墨粘度的降低同一开始比在10％以上。

×：水相和油相产生分离。

若使用本实施例，可提高孔版印刷用乳化油墨对被印刷介质的渗透性，而且可以提高在印刷到印刷介质上后油墨水相的挥发性。因此，可缩短印刷后油墨的干燥时间，提高印刷物的可操作性。

Claims (6)

1、一种孔版印刷用乳化油墨，其特征在于：是由油相和水相组成的油包水型的孔版印刷用乳化油墨，水相总量的大于15重量％至等于50重量％由一种或二种以上的一级一元醇类构成，水相的23℃的表面张力为35-55mN/m。

2、根据权利要求1所述的孔版印刷用乳化油墨，其特征在于：一级一元醇类是由甲醇，乙醇，1-丙醇组成的物质组中选择的至少一种。

3、根据权利要求1所述的孔版印刷用乳化油墨，其特征在于：由油相10-70重量％和水相90-30重量％构成。

4、一种孔版印刷用乳化油墨，其特征在于：是由油相和水相组成的油包水型的孔版印刷用乳化油墨，水相总量的大于15重量％至等于20重量％由一种或二种以上的二级或三级一元醇类构成，水相的23℃的表面张力为35-55mN/m。

5、根据权利要求4所述的孔版印刷用乳化油墨，其特征在于：由油相10-70重量％和水相90-30重量％构成。

6、根据权利要求4所述的孔版印刷用乳化油墨，其特征在于：二级或三级一元醇类是由2-丙醇，叔-丁醇组成的物质组中选择的至少一种。