專利名稱：用于報刊墨的溶劑組合物及其制備方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及一種用于報刊墨(newspaper oil)的溶劑組合物及其制備方法。更具體地說，本發(fā)明涉及這樣一種用于報刊墨的溶劑組合物，該溶劑組合物具有極好的滲透性和流動性并且可以用輕粗柴油(LGO)和減壓瓦斯油(VGO)餾分進行生產(chǎn)，而不是用由傳統(tǒng)的溶劑脫蠟工藝得到的潤滑油基(礎)油進行生產(chǎn)，本發(fā)明還涉及一種制備所述溶劑組合物的方法。
背景技術(shù)：
一般來說，用印刷機進行印刷的過程是通過將印刷油墨從印刷機的印刷板傳送到紙上而進行的。因此，印刷油墨應該具有適宜的物理性質(zhì)，即流動性、粘性、粘合性、傳遞性等等。另外，油墨在印刷到紙上或其它印刷介質(zhì)上時，可以盡可能迅速地定位并干燥，從而即使與其它物質(zhì)接觸也不會被擦抹掉。
報刊墨含有混合在一起的樹脂、顏料、溶劑、植物油、以及多種添加劑，顯示出適宜的流動性和其它特性，通過膠印而在一卷新聞用紙上實現(xiàn)圖像印刷。一種制備報刊墨的方法該方法包括將樹脂、植物油和溶劑進行混合，加熱該混合物以制備清漆，然后將清漆與顏料和添加劑進行混合，使得顏料均勻分散于清漆中。
由于清漆作為一種媒介物或載體能與顏料有效地混合，形成均勻分散體系，因此清漆使油墨具備流動性，并且清漆起到向紙張傳遞顏料以及使印刷的顏料快速固定在紙張上的功能。
在清漆的組分中，溶劑是決定其粘性、流動性和干燥性能的重要因素。另外，溶劑還起到溶解清漆中包括樹脂和植物油在內(nèi)的各個組分的作用，而且還有助于顏料的濕潤或分散。溶劑的蒸餾以及它向多孔印刷表面的滲透(吸收)過程主要控制油墨的干燥，并影響其在印刷物上的穩(wěn)定性。但是溶劑的氣味會在印刷過程中或印刷完成后有殘留，使用戶感覺不適，因此，溶劑的氣味問題需要改進。
高沸點烴類或潤滑油基(礎)油通常用作報刊墨溶劑。最近，也常用由溶劑脫蠟法生產(chǎn)潤滑油基(礎)油產(chǎn)生的副產(chǎn)物。用ASTM 3238分析發(fā)現(xiàn)，與通過用其它催化劑進行裂化過程從輕粗柴油餾分或潤滑油基(礎)油生產(chǎn)得到的高沸點烴類溶劑相比，通過溶劑脫蠟過程得到的潤滑油基(礎)油中含有的環(huán)烷和芳烴組分更多，因而表現(xiàn)為與新聞墨中使用的松香改性酚樹脂的互溶性更好，且產(chǎn)生的氣味更淡。在被催化劑轉(zhuǎn)化的輕粗柴油餾分或基(礎)油中，正構(gòu)鏈烷烴未被去除，或者已被轉(zhuǎn)化為異構(gòu)鏈烷烴，因此，與溶劑脫蠟基(礎)油相比，上述基(礎)油含有較低含量的芳烴和環(huán)烷烴組分，具有較高的溶解性，而溶劑脫蠟基礎油中的正構(gòu)鏈烷烴已通過溶劑萃取而被去除，導致與松香改性酚樹脂的互溶性較差。因此，盡管更優(yōu)選使用溶劑脫蠟基(礎)油，但這種基礎油的生產(chǎn)受到限制，因而供求難以平衡。更進一步說，如果用上述溶劑脫蠟法生產(chǎn)基(礎)油，可能會產(chǎn)生有關(guān)的產(chǎn)量問題，以及由于使用萃取溶劑而導致?lián)]發(fā)性有機成分釋放問題，從而需要額外的處理步驟。但是這種需要并未被認識到，預計在將來，以由溶劑脫蠟法得到的基(礎)油為原料生產(chǎn)的用于報刊墨的高沸點溶劑將陷入供求極不平衡的狀況，因此，急需一種方法使這一問題得以圓滿解決。
為此，應該開發(fā)一種新的溶劑，油墨用的樹脂種類也需要改變。然而松香改性酚樹脂具有的油墨性能包括附著性、可印刷性或光澤均優(yōu)于相應替代品比如石油樹脂，因此難以發(fā)現(xiàn)一種替代品。另外，新的樹脂需要新的生產(chǎn)工藝，因而會出現(xiàn)經(jīng)濟性問題。所以，從經(jīng)濟利益的角度來說，最好是開發(fā)一種新的溶劑。
因此，有必要開發(fā)一種與松香改性酚樹脂具有高相容性的溶劑組合物，增強油墨性能，并保持傳統(tǒng)產(chǎn)品的各項性能，從而可產(chǎn)生經(jīng)濟效益，另外還有必要開發(fā)其制備方法。

發(fā)明內(nèi)容
為完成本發(fā)明，發(fā)明人對用于報刊墨的溶劑組合物作了廣泛深入的研究，以避免在先技術(shù)中遇到的問題，從而開發(fā)了一種溶劑組合物，其中，通過由石油加工從LGO或VGO餾分得到的蒸餾物制備的高沸點烴類溶劑的溶解度增大了，且低溫穩(wěn)定性、氣味和顏色均得到了改善。
因此，本發(fā)明的一個目的是提供一種用于報刊墨的溶劑組合物，該組合物由LGO或VGO餾分制備得到，具有極好的滲透性和溶解性并且低溫穩(wěn)定性、氣味和顏色得到改善，還提供所述溶劑組合物的制備方法。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種制備過程節(jié)約、與樹脂具有極好相容性的用于報刊墨的溶劑組合物，及其制備方法。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面內(nèi)容，提供了一種用于報刊墨的溶劑組合物，該溶劑組合物含有(a)50-80重量％的烴類溶劑，該烴類溶劑的餾程為280-400℃，來自石油加工中的輕粗柴油和減壓瓦斯油餾分，以及(b)20-50重量％的高沸點芳香化合物，該芳香化合物來自催化重整過程所得的餾分，其中，組合物用粘土(clay)處理過，去除了異味。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種用于報刊墨的溶劑組合物的制備方法，該方法包括下列步驟(a)將50-80重量％的餾程為280～400℃、來自石油加工中的輕粗柴油或減壓瓦斯油餾分的烴類溶劑，與20-50重量％的來自催化重整過程所得餾分的高沸點芳烴化合物進行混合，得到混合物，以及(b)將100重量份的上述混合物與1-10重量份的粘土接觸。
具體實施例方式
下面對本發(fā)明進行詳細說明。
根據(jù)本發(fā)明，提供了一種用于報刊墨的溶劑組合物，該溶劑組合物含有以預定比率混合然后用粘土處理的由石油加工中的LGO或VGO制備的高沸點烴類溶劑以及高沸點芳香化合物，從而，與僅由傳統(tǒng)溶劑脫蠟過程所得潤滑油基(礎)油副產(chǎn)品而制備得到的其它報刊墨溶劑相比，該溶劑組合物提供了優(yōu)越的流動性和滲透性，可替代傳統(tǒng)溶劑。另外還提供了該溶劑組合物的制備方法。
本發(fā)明的用于報刊墨的溶劑組合物含有50-80重量％的烴類溶劑，該烴類溶劑的餾程為280-400℃，來自石油加工中的LGO和VGO餾分；以及20-50重量％的高沸點芳香化合物，該芳香化合物由催化重整過程轉(zhuǎn)化、蒸餾和凈化制得。所得溶劑組合物的苯胺點為68-75℃。
苯胺點是等量的苯胺與烴類完全混合的最低溫度，是用于測定礦物油溶解性的標準，與烴類溶劑組成線性相關(guān)。
通過向餾程為280-400℃、自LGO或VGO餾分凈化而得的高沸點烴類溶劑中加入高沸點芳香化合物，將本發(fā)明的用于報刊墨的溶劑組合物的苯胺點控制在68-75℃，從而確保與樹脂的相容性。
所述烴類溶劑是由LGO或VGO餾分制得的溶劑，包括如鏈烷烴、環(huán)烷烴、芳香化合物等，所述烴類溶劑的餾程為280-400℃，優(yōu)選為290-360℃，。為得到理想的報刊墨印刷質(zhì)量，油墨溶劑優(yōu)選具有與烴類溶劑相同的餾程。
為制備油墨溶劑，自LGO或VGO餾分凈化制得的烴類溶劑的用量為50-80重量％，高沸點芳香化合物組分的用量為20-80重量％。如果自LGO或VGO餾分凈化制得的烴類溶劑的用量小于50重量％，油墨流動性則會急劇增加，而如果該用量超過80重量％，則貯存穩(wěn)定性或光澤變差。
高沸點芳香化合物有12-20個碳，包括那些餾程與從LGO或VGO餾分蒸餾和凈化的烴類溶劑相似的物質(zhì)，例如餾程為280-400℃的芳香化合物，該芳香化合物由催化重整過程所得餾分或通過合成過程所得的苯基二甲苯基乙烷制備得到。
高沸點芳香化合物的用量為20-50重量％。當高沸點芳香化合物的用量小于20重量％時，貯存穩(wěn)定性或光澤下降，而當該用量超出50重量％時，則流動性急劇增加，因而難以維持適宜的粘合性或粘度。
另外，高沸點芳香化合物組分會產(chǎn)生一些獨特的氣味，在油墨生產(chǎn)、使用時會引起不適感。因此必須實施用粘土去除異味的步驟。即，將溶劑組合物與粘土接觸，以去除有味組分。
這時，上述過程可以間歇式或連續(xù)式過程進行，在連續(xù)式過程中，所述組合物通過粘土，液時空速(LHSV(Liquid Hourly Space Velocity))為1-5小時-1。
以100重量份的溶劑組合物為基準，粘土的用量為1-10重量份，因此從經(jīng)濟利益的角度考慮表現(xiàn)出最高的異味去除效率。另外，作為空速的LHSV優(yōu)選1-5小時-1?？账傩∮?小時-1的時候無經(jīng)濟效益，而超過5小時-1則異味去除效率下降。
另外，當使用由石油加工中的LGO或VGO餾分所制備的物質(zhì)時，本發(fā)明報刊墨溶劑組合物的低溫穩(wěn)定性會下降。因此，為在冬季使用，本發(fā)明溶劑組合物還可進一步含有添加劑，所述添加劑選自由聚丙烯酸酯、苯乙烯基聚酯、交聯(lián)烷基酚、烷基化萘及它們的混合物所組成的組中。以100重量份的溶劑組合物為基準，添加劑的用量通常為0.02-0.10重量份，從而最大程度地獲得需要的性能而不會對其它固有的性能產(chǎn)生負面影響。
另外，本發(fā)明提供了一種用上述溶劑組合物作為報刊墨溶劑而制備的清漆或油墨。由此制備的清漆或油墨與商購樹脂比如松香改性酚樹脂的高度相容性。與用傳統(tǒng)溶劑脫蠟法所得潤滑油基(礎)油制備的油墨相比，本發(fā)明的油墨具有更好的流動性和滲透性，其它性能與現(xiàn)有油墨相似。
另外，與高沸點烴類混合的高沸點芳香化合物溶劑的氣味和顏色的問題均得到改善，這樣，可減少用戶的不適感。而且也保證了冬季的低溫穩(wěn)定性。
為更好地理解本發(fā)明，下列實施例對本發(fā)明進行說明，但不用于限定本發(fā)明的范圍。
實施例1A、溶劑組合物的制備將70重量％的餾程為290-360℃、由石油加工中的LGO或VGO制備的烴類溶劑，與30重量％的通過重整過程所得餾分蒸餾而得到的高沸點芳香組分進行混合。然后，以溶劑的重量為基準，將100重量份的上述混合物通過2重量份的粘土(F-24，購自Engelhard)，LHSV為2-4hr-1。隨后，在混合物中加入0.08重量份的聚甲基丙烯酸酯(YA265，購自Rohmax)，制備得到所需的溶劑組合物。
B、清漆的制備為測定由此得到的組合物的可塑性能，根據(jù)下列步驟制備了預定樣品。即將40重量％的松香改性酚樹脂、20重量％的亞麻子油以及40重量％的步驟A得到的溶劑組合物加入容量瓶內(nèi)，將混合物進行加熱，加入膠凝劑，然后進一步加熱，制備得到清漆。
C、用于性能測試的油墨的制備將50重量％的步驟B得到的清漆與25重量％的顏料及25重量％的步驟A得到的溶劑組合物混合，混合物經(jīng)過分散過程，制得油墨。油墨的性能用L型粘度計、平行板粘度計(spreadometer)、油墨汁粘性儀(inkometer)、RI測試儀等進行測定。
D、油墨性能的測試下面測定油墨的各種性能。
使用從Rigo購買的苯胺點測定系統(tǒng)，測定等量苯胺與樣品完全混合時的溫度作為苯胺點。
使用Brookfield LVF粘度儀在25℃、60轉(zhuǎn)/分下操作30秒之后測定粘度。進一步如下測定流動性將油墨引入到兩個彼此平行的玻璃板之間，將兩個玻璃板擠壓30秒、60秒和90秒之后，使用Voet平行板粘度計測定油墨的擴散度(毫米)。還可以這樣測定流動性在室溫(23±2℃)下充分攪拌樣品，將玻璃棒浸入到攪拌的樣品中并豎直地提起來，油墨的連續(xù)線斷裂之后從玻璃棒上形成的第二滴油墨滴到放在桌子上的玻璃板的基線上，然后立即將玻璃板垂直放在桌面上，10分鐘和60分鐘后測定油墨的流動距離。
對于清漆的干燥測試，將實施例和對比例的各個清漆施用到玻璃板上，測定并比較干燥至可以接觸所需的時間。通過下列步驟測定凝固時間將涂有標準樣品和對比樣品的紙卷在鼓狀物(RI測試儀)上，將另外一片紙卷在上述紙上，在勻速轉(zhuǎn)動鼓狀物時將葉片按壓在鼓狀物上來描繪油墨在另外一片紙上的蹤跡，并且測定、比較油墨在紙上的轉(zhuǎn)移度。
在32℃、800轉(zhuǎn)/分的條件下用油墨汁粘性儀測定粘合性。
將油墨涂在紙上并用RI測試儀干燥，然后使用耐磨性測試儀測定耐磨性。
測定結(jié)果如下表1所示。
實施例2A、溶劑組合物的制備采用與實施例1中的步驟A相同的方法制備溶劑組合物，不同的是，采用苯基二甲苯基乙烷作為高沸點芳香組分。
B、清漆的制備采用與實施例1中的步驟B相同的方法制備清漆，不同的是，用本實施例中步驟A所得溶劑組合物。
C、性能測試用油墨的制備按照實施例1中的步驟D所述的性能測試程序制備油墨并測定其性能。結(jié)果見下表1。
對比例1A、清漆的制備采用與實施例1中的步驟B相同的方法制備清漆，不同的是使用由傳統(tǒng)溶劑脫蠟過程潤滑油基(礎)油所得餾分制備的用于報刊墨的溶劑，其中所用溶劑的碳成分由7％的芳烴、49％的環(huán)烷烴和44％的鏈烷烴組成。
B、性能測試用油墨的制備按照實施例1中的步驟D所述的性能測試程序制備油墨并測定其性能。結(jié)果如下表1所示。
對比例2A、溶劑組合物的制備僅用餾程為280-400℃、由石油加工中的LGO或VGO制備而得的烴類溶劑。
B、清漆的制備采用與實施例1中的步驟B相同的方法制備清漆，不同的是，用本對比例中A步驟所示的溶劑。
C、性能測試用油墨的制備按照實施例1中的步驟D所述的性能測試程序制備油墨并測定其性能。結(jié)果如下表1所示。
表1

注A好(快)←----→D差(慢)由表1可見，在實施例1和實施例2制備的溶劑流動性和粘性優(yōu)于對比例1制備的溶劑。因此在紙張中的滲透性更高，從而使得干燥速度增加。將實施例1-2和對比例1制備的溶劑與對比例2制備的溶劑相比可知，對比例2中的溶劑，只含有由LGO或VGO餾分制備而得的高沸點烴類溶劑，而不含芳香組分，具有高的苯胺點，但油墨性能差。
含有從石油加工中的LGO或VGO餾分的蒸餾物制備而得的高沸點烴類以及芳香組分的報刊墨溶劑被證實具有與由溶劑脫蠟潤滑油基(礎)油制備的溶劑相似的樹脂溶解性能和油墨性能。由此可見，可用一般石油加工中的高沸點烴類對該溶劑進行商業(yè)化制備。另外，功能性氣味實驗表明，特殊氣味可以被去除，因此，本發(fā)明溶劑在防止使用或生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的不適感方面具有優(yōu)越性。
如上所述，本發(fā)明提供了一種用于報刊墨的溶劑組合物及其制備方法。本發(fā)明的報刊墨溶劑組合物可用于制備報刊墨，因此，可增強與商購樹脂松香改性酚樹脂的相容性，并改善在紙張中的滲透性，另外，低溫穩(wěn)定性、氣味和顏色也可得到改善。
盡管為了便于說明，本發(fā)明公開了了一些具體實施方式
，但本領域技術(shù)人員應該理解，在不偏離所附權(quán)利要求中公開的發(fā)明范圍和要點的前提下，仍存在多種修改、添加和替代方式。
權(quán)利要求
1.一種用于報刊墨的溶劑組合物，該組合物含有(a)50-80重量％的烴類溶劑，該烴類溶劑的餾程為280-400℃，來自石油加工中的輕柴油和減壓瓦斯油餾分，以及(b)20-50重量％的高沸點芳香化合物，該高沸點芳香化合物來自催化重整過程的餾分，其中，該組合物用粘土處理過，去除了異味。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合物，其中，高沸點芳香化合物為餾程為280-400℃的芳香化合物。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合物，其中，高沸點芳香化合物為苯基二甲苯基乙烷。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合物，其中，所述溶劑組合物的苯胺點為68-75℃。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合物，該組合物還含有添加劑，該添加劑選自由聚丙烯酸酯、苯乙烯基聚酯、交聯(lián)烷基酚、烷基化萘及它們的混合物所組成的組中。
6.一種制備用于報刊墨的溶劑組合物的方法，該方法包括以下步驟(a)將50-80重量％的餾程為280-400℃、來自石油加工中的輕柴油或減壓瓦斯油餾分的烴類溶劑，與20-50重量％的來自催化重整過程的餾分的高沸點芳香化合物混合，制得混合物，并且(b)將100重量份上述混合物與1-10重量份的粘土接觸。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中，高沸點芳香化合物為餾程為280-400℃的芳香化合物。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中，高沸點芳香化合物為苯基二甲苯基乙烷。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中，所述方法以間歇式或連續(xù)式實施。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中，當該方法以連續(xù)式實施時，混合物與粘土的接觸是將混合物通過粘土，液時空速為1-5小時-1。
11.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，該方法還包括(c)將通過粘土的混合物與選自由聚丙烯酸酯、苯乙烯基聚酯、交聯(lián)烷基酚、烷基化萘及它們的混合物所組成的組中的添加劑進行混合。
12.一種報刊墨用清漆，該清漆含有權(quán)利要求1-5中任意一項所述的溶劑組合物。
13.一種報刊墨，該報刊墨含有權(quán)利要求1-5中任意一項所述的溶劑組合物。
全文摘要
在此公開了一種報刊墨溶劑組合物，該組合物含有餾程為280－400℃、由石油加工中的LGO和VGO餾分蒸餾制得的烴類溶劑，以及由催化重整過程所得餾分制得的高沸點芳香化合物。另外還公開了一種制備這種報刊墨溶劑組合物的方法。本發(fā)明的溶劑組合物適用于報刊墨的制備，由于它的滲透性和流動性比僅用由溶劑脫蠟工藝所得潤滑油基(礎)油的副產(chǎn)物制得的傳統(tǒng)溶劑好，因此本發(fā)明的溶劑組合物具有優(yōu)越性，而且也可解決由于原料受限而造成的供求問題。
文檔編號C11D11/02GK1793310SQ20051012394
公開日2006年6月28日 申請日期2005年11月24日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月21日
發(fā)明者權(quán)兌旭, 高在石 申請人:Sk株式會社