專利名稱：孔版印刷用油包水型乳液油墨的制作方法
技術領域：
本發(fā)明是關于孔版印刷用油包水型乳液油墨，更具體地說，本發(fā)明是關于粘著性、穩(wěn)定性良好，沒有臭氣的孔版印刷用油包水型乳液油墨。
眾所周知，孔版印刷方法是采用孔版印刷用原紙，使油墨從原紙的一側穿過原紙的孔隙部移動到另一側，從而在紙等被印刷物的表面上進行印刷。
以往，孔版印刷用乳液油墨是采用油包水型乳液油墨，乳液油墨通常是由揮發(fā)性溶劑、不揮發(fā)性礦物油、樹脂、著色劑、表面活性劑、水、防凍劑、電解質、防腐劑等構成的。
近年來，輪轉式孔版印刷機逐漸采用微機進行控制、向著自動化方向發(fā)展，操作更加簡單，伴隨這一趨勢孔版印刷的應用逐漸增加，但是，孔版印刷的干燥只有浸透干燥和蒸發(fā)干燥，另外，為了不使油墨在機器上固化，不能使用反應性的樹脂，因而對于油墨在紙張上的粘著性要求很高，此外，印刷是在室內(nèi)進行的，因而要求使用臭氣較小的油墨。
適應這些要求，特開平6-107998中曾提出了采用芳香族成分較少的溶劑和液狀醇酸樹脂的油墨。但是，該油墨中使用的溶劑具有揮發(fā)性，在印刷機上長期(幾個月)放置時，油墨會干燥，絲印網(wǎng)的孔眼被堵塞。
另外，特開平9-268268中提出了使用松香改性酚醛樹脂之類的固形成分樹脂并使用機油的油墨。
此外，特開平9-31384中提出了水相中含有顏料并使用機油的油墨。
但是，這些機油一般具有很強的臭味，而且隨著溫度的變化油的粘度變化很大。
再有，這些油墨由于顏料只添加到油相或水相中，在已附著有不含顏料的相的紙纖維上顏料很難附著上去，填充性(ベタ埋まり)不理想，顏料不能得到有效的利用。
因此，迫切希望研制出沒有臭味，在印刷機上不干燥，對溫度的依賴性較小，粘著性好而且填充性也很好的油墨。
本發(fā)明的目的是，克服上述現(xiàn)有技術的缺點，提供在孔版印刷機上臭味小、機上放置性和保存穩(wěn)定性好，溫度依賴性小，粘著性良好，不發(fā)生樹脂凝集而且填充性也好的孔版印刷用油包水型乳液油墨。
本發(fā)明提供了孔版印刷用油包水型乳液油墨，其特征是，該油墨是由10-90％(重量)油相和90-10％(重量)水相構成的油包水型乳液油墨，其中含有粘度(40℃下)超過10.0mm2/s、用環(huán)分析測得的碳素分布中的環(huán)烷成分的碳含量在34％CN以上、并且芳香族成分的碳含量在20％CA以下的不揮發(fā)性礦物油。
在本說明書中，不揮發(fā)性礦物油的鏈烷烴成分(CP)、環(huán)烷成分(CN)、芳香族成分(CA)是用環(huán)分析(參見日本潤滑學會編、油滑ハンドブッタ、養(yǎng)賢堂版、p.344)的碳素分析的各成分碳原子數(shù)相對于碳原子總數(shù)的百分比表示，它們的單位分別為％CP、％CN、％CA。
另外，苯胺點采用JIS試驗方法“石油制品苯胺點及混合苯胺點試驗方法(JISK2256)”測定。
此外，色譜分析采用JIS試驗方法“石油制品-烴類型試驗方法(JIS K2536)”。
下面進一步詳細地說明本發(fā)明。
本發(fā)明的孔版印刷用油包水型乳液油墨中的油相是由油成分、不溶性著色劑、不溶性著色劑分散劑、體質顏料、樹脂、乳化劑等構成。水相是由不溶性著色劑、分散劑、水、電解質、殺霉菌劑、水蒸發(fā)防止劑、水溶性高分子、水包油型樹脂乳液(疏水性高分子)、體質顏料等構成。這些構成成分可以使用不妨礙乳液形成的公知的物質。
下面說明本發(fā)明的孔版印刷用油包水型乳液油墨的各種成分。
在本發(fā)明中，作為油成分，含有粘度(40℃下)超過10.0mm2/s、用環(huán)分析測得的碳素分布中的環(huán)烷成分(CN)的碳含量在34％CN以上、并且芳香族成分(CA)的碳含量在20％CA以下的不揮發(fā)性環(huán)烷系礦物油。
該環(huán)烷系礦物油有出光興產(chǎn)社的ダイアナプロセスオイルシリ-ズ(NM-280、NR-68、NR-26、NP-24、NS-24等)、ダイアナフレシアシリ-ズ(N-28、N-90、N-150、U-46、U-56、U-68、U-130、U-170、U-260)、サン石油社的サンセンオイルシリ-ズ(310、410、415、420、430、450、380、480、3125、4130、4240)、モ-ビル石油社的ガ-ゴイルア-クティックオイル155和300ID等。
該環(huán)烷系礦物油中的芳香族成分的碳含量最好是5％CA以下。這類不揮發(fā)性的環(huán)烷系礦物油可以舉出ガ-ゴイルア-クティックオイルライト和ガ-ゴイルア-クティックオイルCヘビ-(都是モ-ビル石油社的產(chǎn)品)。
在本發(fā)明中使用的油成分中，除了上述礦物油之外，在不損害臭味、保存穩(wěn)定性、樹脂的溶解性等性能的范圍內(nèi)還可以并用其它的油。
本發(fā)明中使用的上述礦物油以外的油成分例如可以使用石油系溶劑、液體石蠟、錠子油、機油、潤滑油、其它礦物油；亞嘛仁油、妥爾油、玉米油、橄欖油、菜籽油、蓖麻油、脫水蓖麻油、大豆油、椰子油等植物油等。這些油成分優(yōu)先選用芳香族成分較少的物質。
在本發(fā)明中，在不損害穩(wěn)定性、保存穩(wěn)定性和樹脂溶解性的范圍內(nèi)還可以并用合成油。
另外，還可以并用粘度(40℃下)超過10mm2/s以下的石油系溶劑。
作為安全性高的石油系溶劑，優(yōu)先選用粘度(40℃下)在10.0mm2/s以下、苯胺點100℃以下并且用色譜分析測得的芳香族成分含量在1％(重量)以下的揮發(fā)性溶劑，這樣可以提高保存穩(wěn)定性，例如可以舉出エクソン化學社的アイソパ-シリ-ズ(C，E，G，H，L,M等)和エクソ-ル(D-30，D-40，D-80，D-110，D-130等)、日本石油社的AFソルベントシリ-ズ(4號、5號、6號、7號)等。該揮發(fā)性溶劑的含量最好是油相的液體成分的10％(重量)以上、40％(重量)以下。
另外，還可以并用臭味小、粘度(40℃下)超過10mm2/s、通過環(huán)分析得到的碳素分布的環(huán)烷成分(CN)的碳含量低于34％CN并且芳香族成分(CA)的碳含量在20％CA以下的不揮發(fā)性礦物油。這類礦物油可以舉出日本石油社的日石ス-パ-オイルシリ-ズ(B，C，D，E等)、モ-ビル石油社的ガ-ゴイルア-クテイツクシリ-ズ(1010，1022，1032，1046，1068，1100等)以及モ-ビルバキエオリンエキストラヘビ、モ-ビルDTEエキストラヘビ-、サン石油的サンパ-オイルシリ-ズ(110、115、120、130、150、2100、2280等)、出光興產(chǎn)社的ダイアナフプロセスオイルシリ-ズ(PX-90、PW-32、PW-90、PW-380、PS-32、PS-90、PS-430)等。這些油可以單獨使用，也可以2種以上混合使用。
上述粘度(40℃下)超過10mm2/s的不揮發(fā)性礦物油，是油相成分的25％(重量)以上，優(yōu)選的是50％(重量)以上。
在考慮安全性的場合，這些油成分最好是選用3環(huán)以上的含有縮合芳香族環(huán)的芳香族烴的多環(huán)芳香族成分低于3％(質量)的油成分。
著色劑可以使用各種色調(diào)的公知的顏料、分散染料等，例如乙炔炭黑、槽法炭黑、爐法炭黑等炭黑類；鋁粉、青銅粉等金屬粉；氧化鐵紅、鉻黃、群青、氧化鉻、氧化鈦等無機顏料；不溶性偶氮顏料、偶氮色淀顏料、縮合偶氮顏料等偶氮類顏料；無金屬酞菁顏料或銅酞菁顏料等酞菁類顏料；蒽醌系、喹吖酮系、異吲哚滿酮系、異吲哚滿系、二噁嗪系、士林系、苝系、ペリノン系、硫靛系、奎酞銅系、金屬配位體等縮合多環(huán)系顏料；酸性或堿性染料的色淀等有機顏料；重氮染料、蒽醌系染料等油溶性染料等。這些顏料和染料類可以單獨使用，也可以2種以上混合使用。
分散于油相和水相中的顏料的平均粒徑在10-0.1μm為宜，優(yōu)選的是1-0.1μm。
其用量可根據(jù)需要確定，通常是2-15％(重量)。
另外，盡管是分散或添加到油相和水相中，但性質相近的顏料也可以同相添加2種以上顏料。
至于炭黑，在添加到油相中的場合，應使用pH5以下的酸性顏料，在添加到水相中的場合，應使用pH5以上、優(yōu)選的是pH6-10、最好是pH7-9的堿性顏料。
有代表性的炭黑可以舉出MA-100、MA-7、MA-77、MA-11、#40、#44(三菱化學社制)Raven1080、Raven1255、Raven760、Raven410、Raven1100(コロンビヤンカ-ボン社制)等。
乳化劑是為了形成油包水型乳液的目的而使用的，可以使用陰離子表面活性劑、陽離子表面活性劑、兩性表面活性劑、非離子表面活性劑中的任1種，只要穩(wěn)定地具有效果，無論是低分子還是高分子都可以使用，也可以兩者并用。其中優(yōu)選的是非離子表面活性劑，例如山梨糖醇酐一油酸酯、山梨糖醇酐倍半油酸酯、山梨糖醇酐三油酸酯、山梨糖醇酐一硬酯酸酯等山梨糖醇酐脂肪酸酯；聚氧乙烯山梨糖醇酐一油酸酯，聚氧乙烯山梨糖醇酐三油酸酯等聚氧乙烯山梨糖醇酐脂肪酸酯；甘油一硬酯酸酯、十甘油三油酸酯、六甘油聚蓖麻酸酯等(一、二、三、聚)甘油脂肪酸酯、聚氧乙烯山梨糖醇脂肪酸酯、聚氧乙烯甘油植物油脂肪酸酯等聚氧乙烯甘油脂肪酸酯；聚乙二醇脂肪酸酯、聚氧乙烯烷基醚、聚氧乙烯烷基苯基醚等脂肪酸；高級醇、烷基苯酚等環(huán)氧乙烷加成物；聚氧乙烯烷基胺·脂肪酸酰胺、聚氧乙烯聚氧丙烯烷基醚、聚氧乙烯蓖麻油·硬化蓖麻油等，可以單獨使用1種或2種以上合并使用，制備保存穩(wěn)定性高的乳液。其添加量一般是油墨重量的0.5-15％(重量)，優(yōu)選的是2-8％(重量)。
除以上所述之外，在不妨礙乳液形成的范圍內(nèi)可以在油相中添加樹脂、著色劑的分散劑、體質顏料、凝膠化劑和防氧化劑等。
在本發(fā)明中，作為樹脂可以添加下列樹脂中的1種或2種以上混合添加松香、聚合松香、氫化松香、松香酯、氫化松香酯等松香系樹脂；松香聚酯樹脂、松香改性醇酸樹脂、松香改性馬來酸樹脂、松香改性酚醛樹脂等松香改性樹脂；馬來酸樹脂；酚醛樹脂、石油樹脂、環(huán)化橡膠等橡膠衍生物樹脂；萜烯樹脂、醇酸樹脂、聚合蓖麻油等。
上述樹脂中有代表性的樹脂可以舉出荒川化學社制的タマノル353、タマノル403、タマノル 361、タマノル387、タマノル340、タマノル400、タマノル396、タマノル354、KG836、KG846、KG1834、KG1801等松香改性酚醛樹脂等。
從粘著性和印刷性的角度考慮，該樹脂的重均分子量在5萬-15萬為宜，優(yōu)選的是5.5萬-15萬，這些樹脂優(yōu)先選用對于日石0號溶劑H(日本石油社制)具有溶解性的容限在1g/g以上(在1g樹脂中可以溶解1g以上的0號溶劑H)的樹脂。另外，從油墨成本和印刷性的角度考慮，油相中的樹脂用量應為油相的2-50％(重量)，最好是5-20％(重量)。
樹脂的重均分子量較低的場合以及添加量較少的場合，對粘著性的效果較小，反之，重均分子量過高或樹脂添加量較多的場合，油墨粘度增大，油墨從滾筒后端泄漏。
本發(fā)明中使用的醇酸樹脂是由油脂和多元酸及多元醇構成的。所述的油脂可以舉出椰子油、棕櫚油、橄欖仁油、蓖麻油、米糠油、棉籽油等碘值80以下的不干性油或半干性油以及這些脂肪酸，在醇酸樹脂的碘值為80以下的范圍內(nèi)也可以使用一部分大豆油、亞麻仁油、桐油等干性油。
上述的多元酸可以使用鄰苯二甲酸酐、間苯二甲酸、對苯二甲酸、琥珀酸、己二酸、癸二酸、四氫化鄰苯二甲酸等飽和多元酸，以及馬來酸、馬來酸酐、富馬酸、衣康酸、檸康酸酐等不飽和多元酸。
上述的多元醇可以使用乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、聚乙二醇、丙二醇、亞丙基二醇、1，4-丁二醇、丙三醇、三羥甲基丙烷、新戊二醇、二甘油、三甘油、季戊四醇、二季戊四醇、甘露糖醇、山梨糖醇等。
醇酸樹脂的含油率用油脂中的脂肪酸以甘油三酸酯存在時的樹脂中的重量％表示。從分散穩(wěn)定性以及由于形成皮膜而堵塞絲網(wǎng)孔眼等的角度考慮，醇酸樹脂的含油率應為60-90，碘值應在80以下。醇酸樹脂的重均分子量在3萬以下為宜，優(yōu)選的是1萬以下。
在本發(fā)明中，分散于油相和水相中的著色劑的著色劑分散劑可以使用不妨礙乳液形成的物質，也可以使用上述乳化劑用非離子表面活性劑和水溶性高分子。
所述分散劑可以舉出烷基胺類高分子化合物、鋁螯合物系化合物、苯乙烯-馬來酸酐系共聚高分子化合物、聚羧酸酯型高分子化合物、脂肪族多元羧酸、高分子聚酯的胺鹽類、酯型陰離子表面活性劑、高分子量聚羧酸的長鏈胺鹽類、長鏈聚氨基酰胺與高分子酸聚酯的鹽、聚酰胺系化合物、磷酸酯系表面活性劑、烷基硫代碳酸鹽類、α-烯烴磺酸鹽類、二辛基硫代琥珀酸鹽類、聚乙烯亞胺、醇胺鹽以及醇酸樹脂等不溶性具有著色劑分散能的樹脂。除此之外，在不損害油墨的保存穩(wěn)定性的范圍內(nèi)，還可以使用離子性表面活性劑、兩性表面活性劑。
這些分散劑可單獨添加1種或2種以上混合添加，高分子和樹脂以外的著色劑分散劑的添加量是著色劑重量的40％(重量)以下，優(yōu)選的是2-35％(重量)。醇酸樹脂在添加高分子量樹脂時對于不溶性著色劑的分散穩(wěn)定性特別有效，在單獨使用醇酸樹脂或與其它分散劑并用醇酸樹脂時，相對于1份重量的不溶性著色劑，樹脂的添加量在0.05份重量以上為宜。
凝膠化劑可以使油相中所含的樹脂凝膠化，具有提高油墨的保存穩(wěn)定性、粘著性和流動性的作用，在本發(fā)明的油墨中添加的凝膠化劑最好是可以與油相中的樹脂配位結合的化合物。這樣的化合物例如可以舉出含有Li、Na、K、Al、Ca、Co、Fe、Mn、Mg、Pb、Zn、Zr等金屬的有機酸鹽、有機螯合化合物、金屬皂低聚物等，具體地說可以舉出辛酸鋁等辛酸金屬鹽、環(huán)烷酸錳等環(huán)烷酸金屬鹽、硬脂酸鋅等硬脂酸鹽、鋁二異丙醇一乙基乙酰乙酸鹽等有機螯合化合物等。
這些凝膠化物可以選用1種或2種以上添加到油相中，其添加量是油相中樹脂的15％(重量)以下，最好是5-10％(重量)。
添加到油相中的防氧化劑是二丁基羥基甲苯、沒食子酸丙酯、丁基羥基苯甲醚等，添加這些防氧化劑可以防止油相中的粘合劑樹脂等發(fā)生氧化，從而防止油墨粘度升高。其添加量為油墨中的油的2％(重量)以下，最好是0.1-1.0％(重量)。這些防氧化劑可單獨使用1種，也可2種以上混合使用。
為了保濕或增稠以及使顏料、體質顏料分散和固著，在本發(fā)明的孔版印刷用油包水型乳液油墨的水相中還可以添加水溶性高分子或水包油型樹脂乳液。
具體地說，水溶性高分子可以添加下列天然或合成高分子，例如淀粉、甘露聚糖、褐藻酸鈉、半乳聚糖、西黃蓍膠、阿拉伯樹膠、プルラン、葡聚糖、合成生物聚合膠、骨膠、明膠、膠原、酪蛋白等天然高分子；羧甲基纖維素、羥甲基纖維素、甲基纖維素、羥乙基纖維素、羥丙基纖維素、羥甲基淀粉、羧甲基淀粉、二醛淀粉等半合成高分子；丙烯酸樹脂和聚丙烯酸鈉等的中和物、聚乙烯基酰亞胺、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯亞胺、聚丙烯酰胺、聚N-丙烯酰吡咯烷或聚N-異丙基丙烯酰胺等聚N-烷基取代丙烯酰胺、聚氧化乙烯、聚乙烯基甲基醚、苯乙烯-馬來酸酐共聚物、苯乙烯-丙烯酸共聚物以及用烷基使它們部分疏水的高分子，另外，關于丙烯酰胺系聚合物和丙烯酸系聚合物，也可以是用烷基使取代基部分地疏水化的共聚型的聚合物。另外，也可以使用聚乙烯與聚丙烯或聚丁烯的嵌段共聚物。這些高分子可以使用具有1g/dL的水溶液表面張力顯示65mN/m以下的表面活性能的水溶性合成高分子。
這些水溶性高分子可以單獨使用1種，也可以2種以上混合使用，其添加量為油墨中所含水的25％(重量)以下，最好是0.5-15％(重量)。
水包油型樹脂乳液可以是合成高分子，也可以是天然高分子。
合成高分子可以舉出聚醋酸乙烯酯、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯、聚氯乙烯、苯乙烯-醋酸乙烯共聚物、醋酸乙烯-丙烯酸酯共聚物、苯乙烯-丙烯酸酯共聚物、偏二氯乙烯-丙烯酸酯共聚物、氯乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、聚氨酯等。天然高分子可以舉出在油相中可以添加的上述高分子。這些高分子在不損害油包水型乳液油墨的穩(wěn)定性的范圍內(nèi)也可以2種以上并用，另外，分散方法可以是添加分散劑、保護膠體、表面活性劑，也可以是通過無皂乳化聚合合成的物質。這些水包油型樹脂乳液的最低成膜溫度最好是40℃以下。
添加到水相中的防腐、殺霉菌劑是為了防止細菌或霉菌在乳液內(nèi)繁殖而添加的，在需要長期保存乳液油墨的場合，通常要添加防腐、殺霉菌劑。
其添加量是油墨中所含水的3％(重量)以下，優(yōu)選的是0.1-1.2％(重量)。作為防腐、殺霉菌劑，除了水楊酸、酚類、對羥基苯甲酸甲酯、對羥基苯甲酸乙酯等芳香族羥基化合物及其氯化物之外，還可以使用異噻唑啉化合物、三嗪系化合物與吡啶系化合物的混合物山梨酸或脫氫乙酸等，可以單獨使用1種，也可以2種以上混合使用。
水蒸發(fā)防止劑和防凍結劑可以兼用，為此目的而添加的物質可以舉出乙二醇、二乙二醇、丙二醇等二元醇；甲醇、乙醇、異丙醇、丁醇、異丁醇等低級飽和一元醇；丙三醇或山梨糖醇等多元醇等。
這些物質可以添加1種，也可以添加2種以上。其添加量是油墨中的水的重量的15％(重量)以下，優(yōu)選的是4-12％(重量)。
在水相中添加的pH調(diào)節(jié)劑是二異丙醇、二-2-(乙基己基)胺、三乙醇胺、三戊胺、β-二甲氨基丙腈、十二烷基胺、嗎啉等低分子胺或堿胺等有機堿，或者氫氧化鈉、氫氧化鉀、醋酸鈉、氫氧化銨等無機堿等，在需要的時候添加這些pH值調(diào)節(jié)劑，可以將水相的pH值保持在6-8。水相的pH值偏離上述范圍時，在添加增稠劑用水溶性高分子的場合，其效果將會受到損害。
添加到水相中的電解質是為了提高乳液油墨的穩(wěn)定性的目的而添加的。因此，希望在水相中不存在受電解質影響的材料的場合使用。
所述的電解質最好是含有檸檬酸根離子、酒石酸根離子、硫酸根離子、醋酸根離子等陰離子或者堿金屬離子、堿土金屬離子等陽離子的電解質。
這樣的電解質優(yōu)先選用硫酸鎂、硫酸鈉、檸檬酸鈉、磷酸氫鈉、硼酸鈉、醋酸鈉等。其添加量是水相的0.1-2％(重量)，優(yōu)選的是0.5-1.5％(重量)。
另外，在本發(fā)明的孔版印刷用油包水型乳液油墨中，為了防止涸色或者為了調(diào)整粘度，還可以添加體質顏料。
添加到油墨中的體質顏料可以舉出白土、二氧化硅、滑石、粘土、碳酸鈣、硫酸鋇、氧化鈦、礬土白、硅藻土、高嶺土、云母、氫氧化鋁等無機微粒子，以及聚丙烯酸酯、聚氨酯、聚酯、聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯、聚苯乙烯、聚硅氧烷、酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂等有機微粒子，或者由它們的共聚物組成的微粒子。
具體的例子可以舉出アエロヅル200、アエロヅルR972等(日本アエロヅル社)、NEW D ORBEN(白石工業(yè)社)、BEN-GEL、S-BEN、ORGANITE等(豐順洋行社)、TIXOGELシリ-ズ(VP、DS、GB、VG、EZ-100等)、OPTIGEL(日產(chǎn)ガ-ドラ-觸媒社)等。
它們可以添加到油相、水相或兩相中。相對于油墨來說，其添加量在0.01-50％(重量)為宜，優(yōu)選的是0.1-10％(重量)。
除了上述之外，在本發(fā)明的孔版印刷用油包水型乳液油墨中，為了印刷時使印刷用紙與印刷輥筒良好分離，或者為了防止印刷用紙卷起，可以在油相中添加蠟。另外，在水相中可以添加三乙醇胺和氫氧化鈉等，進一步促進通過水溶性高分子添加而產(chǎn)生的高粘度化。此外，在水相中還可以添加防銹劑和消泡劑，以防止印刷時油墨使印刷機銹蝕或者防止油墨起泡。這些添加劑可以根據(jù)需要使用孔版印刷用油墨中以往添加的公知產(chǎn)品，其添加量與以往產(chǎn)品的場合相同。
本發(fā)明的孔版印刷用油包水型乳液油墨，可以與以往的乳液油墨同樣，制備油相和水相液，在公知的乳化機內(nèi)使這兩相乳化而制備。即，將著色劑、乳化劑以及根據(jù)需要添加的樹脂等添加物充分分散，在常溫下制成油相，向其中緩慢添加由根據(jù)需要添加了防腐、殺霉菌劑和水溶性高分子等的水溶液構成的水相，然后使之乳化即可。
油墨的粘度可根據(jù)攪拌條件進行調(diào)節(jié)，只要是系統(tǒng)的粘度即可，沒有特別的限制，剪切速度20s-1時的粘度在3-40Pa·s為宜，優(yōu)選的是10-30Pa·s。另外，在油相中添加不溶性著色劑、樹脂、體質顏料等時的剪切速度20s-1的油相粘度為0.01-20Pa·s，優(yōu)選的是0.1-3Pa·s。
實施例下面通過實施例更具體地說明本發(fā)明，但本發(fā)明不受這些實施例的限制。下文中所述的份是重量份。
孔版印刷用油包水型乳液油墨的制造①油相中含有不溶性著色劑的油包水型乳液油墨使用表2中所示的各種成分，首先用3輥油墨混煉機將著色劑、油和不溶性著色劑分散劑混煉，制備不溶性著色劑分散體。向該不溶性著色劑分散體中添加乳化用表面活性劑、油和樹脂等調(diào)墨油，形成油相，再添加由水、防凍劑、抗菌劑、電解質或水溶性樹脂等構成的水相，將其乳化，得到孔版印刷用乳液油墨。根據(jù)表2中所示的組成，添加體質顏料等其它成分。
②水相中含有不溶性著色劑的W/O乳液油墨使用表2中所示的各種成分，首先添加不溶性著色劑、分散劑、水溶性高分子和水，用球磨機攪拌24小時，制成不溶性著色劑水相分散液，向其中添加防凍劑和抗菌劑，形成水相。在預先制備的由油、乳化用表面活性劑、調(diào)墨油等組成的油相中攪拌混合水相，經(jīng)乳化后得到孔版印刷用乳液油墨。根據(jù)表2中所示的組成，添加體質顏料等其它成分。
③在油相和水相兩相中含有不溶性著色劑的油墨使用表2所示的各種成分，首先制備油相、水相各自的不溶性著色劑分散液，然后在油相中攪拌混合水相，經(jīng)乳化后得到孔版印刷用乳液油墨。根據(jù)表2中所示的組成，添加體質顏料等其它成分。
所使用的醇酸樹脂由76份椰子油、7份季戊四醇和17份間苯二甲酸合成。
另外，使用日本石油社制的AF-5山梨糖醇(粘度4.2mm2/s40℃下、環(huán)烷成分76.8％(重量)、芳香族成分0.2％(重量))、荒川化學社制的松香聚酯(ペンセルPL、Mw=1萬)和松香改性酚醛樹脂、三菱化學社制的カ-ボンブラツクMA-77(pH=3.0)、コロンビヤンカ-ボン社制的Raven760(pH=7.4)、日本アエロヅル社制的アエロヅルR972、聚丙烯酸鈉使用BF Goodrich社制的カ-ボポ-ル940、聚乙烯吡咯烷酮使用BASF社制的K30。
表1中示出實施例和比較例中使用的礦物油
表1<
注)CA芳香族成分的碳，CN環(huán)烷成分的碳，CP鏈烷烴成分的碳(通過環(huán)分析得到的碳分布)注)サンセンオイル(サン石油社)，ダイアナプロセスオイル(出光興產(chǎn)社)，ガ-ゴイルア-クティックオイル(モ-ビル石油社)實施例1著色劑炭黑(MA-77、pH=3.0、三菱化學社) 4.5份酞菁藍 0.5份礦物油サンセンオイル310 16.5份顏料分散劑鋁螯合物0.5份乳化劑山梨糖醇酐倍半油酸酯 4.0份水離子交換水 62.9份防凍結劑 乙二醇 10.0份電解質硫酸鎂 1.0份防腐劑對羥基苯甲酸甲酯 0.1份實施例2-19、比較例1-5與實施例1同樣進行，表2-5中示出實施例2-19和比較例1-5的配方。
乳液油墨的評價使用這些油墨，用市售的(株)理光制造的孔版印刷機(プリポ-トVT3920)進行印刷，將油墨裝入印刷機內(nèi)，然后印刷。用反射式光學濃度計(マクベス社制RD914)測定此時印刷品的印刷濃度。
①臭氣通過嗅覺評價臭氣。沒有臭氣為◎，臭氣嚴重為×，分◎○△×4級進行評價。
②溫度依賴性對于溫度依賴性，評價在10℃和30℃印刷時的濃度差，濃度差小者為10，濃度差大者為1，分10級進行評價。
③粘著性評價用橡皮擦印刷部分時的印刷濃度變化，變化較小者為◎、較大者為×，分◎○△×4級進行評價。
④油墨的保存穩(wěn)定性將油墨在室溫下保存一年，分離少者為10，分離多者為1，分10級評價油墨的保存穩(wěn)定性。
⑤機上放置性對于機上放置性，用刮涂器將油墨薄薄地涂在玻璃板上，評價油墨的干燥性，放置后油墨不干者為○，干固者為×。
⑥樹脂有無凝集(樹脂凝集)評價樹脂有無凝集，油墨化時系統(tǒng)均一者為○，不均一部分較少者為△，存在不均一部分者為×。只評價含有樹脂的油墨。
⑦填充性用光學顯微鏡觀察印刷樣品，評價填充性。纖維著色沒有不均勻者為○，有不均勻者為△。
這些結果匯總示于表3中。
表2
表3
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表4<
<p>表5<
<p>表6
表7
由表2-5的實施例和比較例的結果可以看出，粘度(40℃下)超過10mm2/s、用環(huán)分析測得的碳素分布中的環(huán)烷成分的碳含量在34％CN以上、并且芳香族成分的碳含量在20％CA以下的不揮發(fā)性礦物油具有良好的效果(機上放置性、溫度依賴性、保存穩(wěn)定性、臭氣)。
由實施例1和實施例5的結果可以看出，不揮發(fā)性礦物油的芳香族成分的碳含量在5％CA以下時，臭氣和溫度依賴性的效果更好。
由實施例7和實施例13、或實施例3和實施例7、或實施例3和實施例4的結果可以看出，不揮發(fā)性礦物油的粘度(40℃下)應當在10mm2/s以上、300mm2/s以下(溫度依賴性低)，優(yōu)選的是10mm2/s以上、120mm2/s以下，最好是10mm2/s以上、60mm2/s以下。
由實例8和實例9的結果可以看出，不揮發(fā)性礦物油成分的含量應當占全不揮發(fā)性礦物油成分的30％(重量)以上(保存穩(wěn)定性)。
由實施例4和實施例14以及實施例14和比較例4的結果可以看出，在水相中添加不溶性著色劑以及水相中含有不溶性著色劑的油墨中使用本發(fā)明的不揮發(fā)性礦物油的效果(溫度依賴性低)。
由實施例1和實施例10-12的結果可以看出添加樹脂所產(chǎn)生的效果(粘著性)。
由實施例11和實施例12的結果可以看出樹脂的分子量產(chǎn)生的效果(粘著率)。
由實施例1和實施例14以及實施例18的結果可以看出，通過在油水兩相中添加不溶性著色劑所產(chǎn)生的填充性效果。
由實施例2和實施例5的結果可以看出，并用揮發(fā)性溶劑的效果(保存穩(wěn)定性)良好，另外，由實施例2和實施例6以及實施例6和比較例5可以看出，揮發(fā)性溶劑的含量為油相的液體成分的10％(重量)以上、40％(重量)以下時，效果良好。
權利要求
1.孔版印刷用油包水型乳液油墨，其特征是，該油墨是由10-90％(重量)油相和90-10％(重量)水相構成的油包水型乳液油墨，其中，該油相含有粘度(40℃)超過10.0mm2/s、用環(huán)分析測得的碳素分布中的環(huán)烷成分的碳含量在34％CN以上、并且芳香族成分的碳含量在20％CA以下的不揮發(fā)性礦物油。
2.權利要求1所述的孔版印刷用油包水型乳液油墨，其特征是，所述不揮發(fā)性礦物油的芳香族成分的碳含量是5％CA以下。
3.權利要求1或2所述的孔版印刷用油包水型乳液油墨，其特征是，所述不揮發(fā)性礦物油的40℃的粘度是10.0mm2/s以上、300mm2/s以下。
4.權利要求3所述的孔版印刷用油包水型乳液油墨，其特征是，所述不揮發(fā)性礦物油的粘度是10.0mm2/s以上、120mm2/s以下。
5.權利要求4所述的孔版印刷用油包水型乳液油墨，其特征是，所述不揮發(fā)性礦物油的40℃的粘度是10.0mm2/s以上、60mm2/s以下。
6.權利要求1-5中任一項所述的孔版印刷用油包水型乳液油墨，其特征是，所述不揮發(fā)性礦物油的含量是40℃的粘度超過10.0mm2/s的全不揮發(fā)性礦物油成分的30％(重量)以上。
7.權利要求1-6中任一項所述的孔版印刷用油包水型乳液油墨，其特征是，水相中含有不溶性著色劑。
8.權利要求1-7中任一項所述的孔版印刷用油包水型乳液油墨，其特征是，上述油相還含有松香改性酚醛樹脂或松香聚酯樹脂。
9.權利要求8所述的孔版印刷用油包水型乳液油墨，其特征是，所述松香改性酚醛樹脂和松香聚酯樹脂的重均分子量是3萬-15萬。
10.權利要求1-9中任一項所述的孔版印刷用油包水型乳液油墨，其特征是，在油相和水相兩相中含有不溶性著色劑。
11.權利要求1-10中任一項所述的孔版印刷用油包水型乳液油墨，其特征是，上述油相還含有40℃的粘度為10mm2/s以下、苯胺點100℃以下并且用色譜分析測得的芳香族成分含量為1％(重量)以下的揮發(fā)性溶劑。
12.權利要求11所述的孔版印刷用油包水型乳液油墨，其特征是，所述揮發(fā)性溶劑的含量是油相的液體成分的10％(重量)以上、40％(重量)以下。
全文摘要
本發(fā)明提供了沒有臭味，機上放置性、保存穩(wěn)定性、粘著性和填充性良好，溫度依賴性較小的孔版印刷用油包水型乳液油墨。該孔版印刷用油包水型乳液油墨由10—90%(重量)油相和90—10%(重量)水相構成的油包水型乳液油墨，其中，油相含有粘度(40℃)超過10.0mm
文檔編號C09D11/02GK1239124SQ9910764
公開日1999年12月22日 申請日期1999年4月27日 優(yōu)先權日1998年4月27日
發(fā)明者淺田啟介 申請人:東北理光株式會社