专利名称：平版印刷用润版药水组合物的制作方法
技术领域：
本发明是关于平版印刷用润版组成物，具体说来，是关于在平版印刷版的胶印印刷法中使用的润版组成物。
平版印刷是一种十分巧妙利用水与油本质上不能混合的性质的印刷方式，印刷版面由接受水而排斥油墨的区域、以及排斥水而接受油墨的区域构成，前者为非图像区域，后者为图像区域。
用润版药水使非图像区域润湿，扩大图像区域和非图像区域的界面化学之差，能够完成增大非图像区域的油墨的排斥性和图像区域的油墨的受容性。
以往大家所熟知的润版药水有添加了重铬酸的碱金属盐或铵盐、磷酸或磷酸盐、例如铵盐、金合欢胶、羧甲基纤维素(CMC)等胶态物质的水溶液。
但是，仅含有这些化合物的润版药水，具有难以使版的非图像部分均匀湿润的缺陷，由此产生印刷品经常脏污、调节润版药水需要相当熟练的技术等问题。
为了消除这些缺陷，人们提出了一种解决方案。即将添加了20-25％异丙醇的水溶液作为润版药水的达格伦润版方式。采用这一方式后，非图像部分的湿润得到改良，只需用很少量的润版药水即可，印刷油墨和水的供应量的平衡调整也比较容易，润版药水在印刷油墨中的乳化量变少，而且印刷油墨向壳层的转移性能也得到了提高等，在作业及所得到的印刷品的精度方面都具有不少优点。
但是，由于这种异丙醇容易蒸发，因此需要一种特殊的装置来使润版药水的异丙醇浓度保持一定，从而造成成本的加大。另外，由于异丙醇具有其特有的恶臭，因此在毒性方面也存在着问题，不大适合作业环境的要求。此外，即使是将这种添加了异丙醇的润版药水应用到使用水棒的胶印印刷中，由于在辊筒上及版面上异丙醇蒸发，所以不能发挥其效果等问题。
而且，近年来，对于产业公害的社会关心非常高，废水中的铬离子的排出限制变得严格，而且异丙醇等有机溶剂的使用在安全卫生方面有受到限制的倾问。
因此，人们迫切需要一种在环境卫生方面安全，在印刷作业上不需要专门的训练，其供给量的调节容易进行，而且不仅可以防止印刷版的脏污，而且能够适合高速印刷的，能够获得高品质的印刷品的平版印刷用的润版药水组成物。
本发明的目的就是要提供一种能够替代异丙醇系的，作业环境舒适且安全，印刷稳定性好的润版药水组成物。并提供一种在动态表面张力小，高速旋转的构件条件下，能够发挥良好且稳定的印刷适应性，并且对于各种油墨，发挥稳定性好的印刷适应性，能够得到优良的印刷品的平版印刷用润版药水组成物。
为了完成上述目的，本发明者对于平版印刷用润版药水组成物进行了不懈研究，结果发现，通过将下面通式Ⅰ所示的化合物和聚乙烯吡咯烷酮组合使用，可以得到优良的润版药水组成物，从而完成了本发明。
因此，本发明是含有下面通式所示的至少一种化合物及聚乙烯吡咯烷酮为特征的平版印刷用润版药水组成物。
R1O-(-CH2CH(CH3)-O-)m-H(Ⅰ)(通式Ⅰ中，R1为碳原子数为3-8的烷基，m为1-3的整数)。
下面，对本发明的平版印刷版用润版药水进行详细说明。另外，由于润版药水组成物商品化时一般是将药水浓缩作为产品，使用时，再将这种浓缩适当稀释后使用。在本说明书中提到的各种成分的含量及添加量，除特别记述的情况外，均基于使用时的药水组成物的总质量。
在本发明的平版印刷用润版药水组成物中所使用的通式Ⅰ的化合物中，R1表示碳原子数3-8、优选是碳原子数3-6的直链或支链的烷基，m为1-3时整数，优选为1或2。这些化合物以前就作为湿润性能提高剂而广为人知。
具体说来，通式Ⅰ的化合物有丙二醇一丙基醚、一缩二丙二醇一丙基醚、三缩三丙二醇一丙基醚、丙二醇一异丙基醚、一缩二丙二醇一异丙基醚、三缩三丙二醇一异丙基醚、丙二醇一丁基醚、一缩二丙二醇一丁基醚、三缩三丙二醇一丁基醚、丙二醇一异丁基醚、一缩二丙二醇一异丁基醚、三缩三丙二醇一异丁基醚、丙二醇单叔丁基醚、一缩二丙二醇单叔丁基醚、三缩三丙二醇单叔丁基醚、丙二醇一n-戊基醚、一缩二丙二醇一n-戊基醚、丙二醇一异戊基醚、一缩二丙二醇一异戊基醚、丙二醇一n-己烷醚、一缩二丙二醇一n-己烷醚、一缩二丙二醇一甲基戊基醚、丙二醇一2-乙基丁基醚等。这些化合物可以单独一种或者二种以上同时使用。
其中，优选使用丙二醇一异丙基醚、丙二醇一n-丁基醚、丙二醇一t-丁基醚、一缩二丙二醇一n-丁基醚、一缩二丙二醇一t-丁基醚、丙二醇一n-戊基醚、丙二醇一异戊基醚等化合物。
通式Ⅰ表示的化合物的润版药水组成物中的含量，是润版药水组成物总质量的0.2-8质量％为合适，更优选为0.5-5质量％。如果小于0.2质量％，则润版药水对于版的湿润性变差，而如果大于8质量％，则容易出现辊筒停止或印刷版的耐刷不良等。
本发明的润版药水组成物所含的聚乙烯吡咯烷酮是聚乙烯吡咯烷酮的均聚物。聚乙烯吡咯烷酮的分子量为200-3,000,000为合适，更优选300-500,000，最优选300-100,000。这些聚乙烯吡咯烷酮可以是一种单独使用，或是分子量不同的二种以上混合使用。如果分子量超过10万，则在印刷中容易出现飞溅，以及印刷机的油墨辊筒的停止等，因此可以用低分子量的聚乙烯吡咯烷酮、例如聚合度为3-5的乙烯基吡咯烷酮低聚合物进行组合。
这种聚乙烯吡咯烷酮可以使用市场上销售的产品。例如ISP公司制造的K-15、K-30、K-60、K-90、K-120等各种等级的产品。
本发明的润版药水组成物中的聚乙烯吡咯烷酮的含量，是润版药水组成物总质量的0.001-0.3质量％为合适，最优选为0.005-0.2质量％。
本发明的润版药水组成物除以上物质外，还可以含有下面的物质。
(a)用于提高湿润性能的助剂(b)聚乙烯吡咯烷酮以外的水溶性高分子化合物(c)PH调整剂(d)臭气掩蔽剂(e)其它(①防腐剂、②螯合剂、②着色剂、④防锈剂、⑤消泡剂等)(a)作为提高湿润性能的助剂，可以使用界面活性剂及其它的溶剂。
界面活性剂中，例如作为阴离子型界面活性剂，可以采用脂肪酸盐类、松香酸盐类、羟基链烷磺酸盐类、链烷磺酸盐类、二烷基硫代琥珀酸盐类、直链烷基苯磺酸盐类、支链烷基苯磺酸盐类、烷基苯磺酸盐类、烷基苯氧基聚环氧乙烷丙磺酸盐类、聚环氧乙烷烷基磺基苯乙醚盐类、N-甲基-N-油基牛磺酸钠盐类、N-烷基硫代琥珀酸酰胺二钠盐类、石油磺酸盐类、硫酸化蓖麻油、硫酸化牛脂油、脂肪酸烷基酯的硫酸酯盐类、烷基硫酸酯盐类、聚氧乙烯烷基醚硫酸酯盐类、脂肪酸甘油酯硫酸酯盐类、聚氧乙烯苯基醚硫酸酯盐类、聚氧乙烯苯乙烯基醚硫酸酯盐类、烷基磷酸酯盐类、聚氧乙烯烷基醚磷酸酯盐类、聚氧乙烯苯基醚磷酸酯盐类、苯乙烯一无水马来酸共聚物的部分皂化物类、烯烃一无水马来酸共聚物的部分皂化物类、萘磺酸盐甲醛缩合物类等。其中优选使用二烷基硫代琥珀酸盐类、烷基硫酸酯盐类及烷基萘磺酸盐类。
作为非离子型界面活性剂，可以使用聚环氧乙烷烷基醚类、聚环氧乙烷苯基醚类、聚苯乙烯苯基醚类、聚环氧乙烷聚氧丙烯烷基醚类、甘油脂肪酸部分酯类、山梨糖醇脂肪酸部分酯类、季戊四醇脂肪酸部分酯类、丙二醇脂肪酸脂类、蔗糖脂肪酸部分酯类、聚环氧乙烷山梨糖醇脂肪酸部分酯类、聚环氧乙烷脂肪酸酯类、聚乙二醇脂肪酸酯类、聚甘油脂肪酸部分酯类、聚环氧乙烷蓖麻油类、聚环氧乙烷甘油脂肪酸部分酯类、脂肪酸二乙醇酰胺类、N，N-二-2-羟基胺类、聚环氧乙烷烷基胺类、三乙醇胺脂肪酸脂类、三烃基胺氧撑类等。此外，还可以使用氟素界面活性剂、硅系界面活性剂。其中，优选使用聚环氧乙烷苯基醚类、聚环氧乙烷-聚环氧丙烯嵌段共聚物等。
此外，还可以举出如硅衍生物或氟衍生物等界面活性剂。
使用界面活性剂时，从发泡的方面考虑，适当的含量应当是1.0质量％以下，优选为0.001-0.5质量％。并且可以2种以上并用。
作为助剂，除以上列出的种类外，还可以使用乙二醇一甲醚、二甘醇一甲醚、三甘醇一甲醚、四甘醇一甲醚、乙二醇一乙醚、二甘醇一乙醚、三甘醇一乙醚、四甘醇一乙醚、乙二醇一丙醚、二甘醇一丙醚、三甘醇一丙醚、四甘醇一丙醚、乙二醇一异丙醚、二甘醇一异丙醚、三甘醇一异丙醚、四甘醇一异丙醚、乙二醇一丁醚、二甘醇一丁醚、三甘醇一丁醚、四甘醇一丁醚、乙二醇一异丁醚、二甘醇一异丁醚、三甘醇一异丁醚、四甘醇一异丁醚、乙二醇一叔丁醚、二甘醇一叔丁醚、三甘醇一叔丁醚、四甘醇一叔丁醚、丙二醇一甲醚、一缩二丙二醇一甲醚、三缩三丙二醇一甲醚、丙二醇一乙醚、一缩二丙二醇一乙醚、三缩三丙二醇一乙醚、分子量为200-1000的聚丙二醇及其单甲基醚、单乙基醚、单丙基醚、单异丙基醚及单丁基醚，丙二醇、一缩二丙二醇、三缩三丙二醇、四丙二醇及五丙二醇、乙二醇、二甘醇、三甘醇、丁二醇、己二醇、2-乙基-1，3-已二醇、甘油、双甘油、聚甘油、三甲醇丙烷、3-甲氧基-3-甲基丁醇、3-甲氧基丁醇等。
这些溶剂可以单独使用，也可以2种以上并用。一般说来，这些溶剂的使用量应该在润版药水组成物总质量的0.1-3质量％的范围内，优选是0.3-2质量％。
本发明的润版药水组成物中所使用的(b)水溶性高分子化合物，可以使用例如阿拉伯树胶、淀粉衍生物(例如糊精、酵素分解糊精、磷酸淀粉、丙醇化酵素分解糊精、羧甲基化淀粉、辛基噻吩甲基琥珀化淀粉)、褐藻酸盐、纤维素衍生物(例如羧甲基纤维素、羧乙基纤维素、甲基纤维素)等天然物及其变性体、聚乙二醇及其共聚体、聚乙烯醇及其衍生物、聚丙烯酰胺及其共聚物、聚丙烯酸及其共聚体、乙烯基甲基醚/无水马来酸的共聚体、乙酸乙烯/无水马来酸共聚体、聚苯乙烯磺酸及其共聚体的合成物等。
水溶性高分子化合物的含量是润版药水组成物的0.0001-0.1质量％为合适，优选为0.0005-0.05质量％。
本发明的润版药水组成物所使用的(c)PH调整剂，可以使用水溶性的有机酸及/或无机酸或它们的盐。这些化合物对于润版药水的PH调整或PH缓冲、平版印刷版支持体的适度浸蚀或防腐蚀非常有效。作为优选有机酸，可以使用例如柠檬酸、抗坏血酸、苹果酸、酒石酸、乳酸、乙酸、葡酸、乙酸、羟基乙酸、草酸、丙二酸、乙酰乙酸、磺胺酸、P-甲苯磺酸、植酸、有机磷酸等。作为无机酸，可以使用例如磷酸、硝酸、硫酸、多磷酸。而且可以使用这些有机酸及/或无机酸的碱金属盐、碱土类金属盐或铵盐、有机胺盐。这些有机酸、无机酸及/或它们的盐可以单独使用，也可以作为2种以上混合物共用。
这些PH调整剂添加到本发明的润版药水组成物的添加量优选是0.001-0.3质量％，润版药水的PH值优选是在3-7范围内的酸性区域内使用，但也可以在含有碱金属氢氧化物、磷酸、碱金属盐、碳酸碱金属盐、硅酸盐等的PH为7-11的碱性区域内使用。
(d)作为臭气掩蔽剂，包括作为香料而广为人知的酯类。例如下面通式(Ⅱ)所表示的物质。
R2-COOR3(Ⅱ)在通式(Ⅱ)的化合物中，R2表示碳原子数为1-15的烷基、链烯基或芳烷基、或苯基。烷基或链烯基时，其碳原子数优选为4-8。
R2表示烷基、链烯基或芳烷基时，它们可以是直链或支链。适当的是含有链烯基特别是含有1个双聚合。作为芳烷基，可以有苄基或苯乙基。
此外，用R2表示的烷基、链烯基或芳烷基、或者苯基的1个以上的氢原子可以被氢氧基或乙酰基置换。
R3是碳原子数为3-10的烷基、芳烷基或苯基，它们可以是直链或支链。烷基的碳原子数优选是3个至9个。芳烷基可以是苄基及苯乙基。
作为可以使用的(d)臭气掩蔽剂，具体说来，可以使用蚁酸、乙酸、丙酸、酪酸、异酪酸、2-乙基酪酸、吉草酸、异吉草酸、2-甲基吉草酸、已酸、4-甲基戊酸(异已酸)、2-已酸、4-戊烯酸、庚酸、2-甲基庚酸、辛酸、壬酸、癸酸、2-癸烯酸、月桂酸、十四烷酸的酯。此外，还可以使用苯基乙酸苄酯、乙酰乙酸乙酯及乙酰乙酸已酯等乙酰乙酸酯类。
其中，优选使用乙酸n-戊酯、乙酸异戊酯、酪酸n-丁酯、酪酸n-戊酯及酪酸异戊酯，更优选是酪酸n-甲酯、酪酸n-戊酯及酪酸异戊酯。
这些臭气掩蔽剂(d)在润版药水组成物中的含量，适当的是润版药水组成物总质量的0.0001-10质量％，优选为0.001-1质量％。使用这些物质后，可以改善作业环境。另外，也可以与香草醛、乙基香草醛等并用。
作为在本发明的润版药水组成物中使用的(e)①防腐剂，可以使用苯酚或其衍生物、甲醛、咪唑衍生物、脱氧乙酸钠、4-异噻唑3-酮衍生物、苯并三唑衍生物、脒或胍的衍生物、四级铵盐类、吡啶、喹啉或胍的衍生物、二嗪或三唑的衍生物、恶唑或恶嗪的衍生物、溴代硝基醇系的溴代硝基异丙醇、1,1-二溴代硝基乙醇、3-溴代3-硝基戊烷、2,4-二醇等。适当的添加量是对于细菌、霉菌、酵母等发挥稳定效力的量，尽管因细菌、霉菌、酵母的种类而会有所不同，但对于润版药水组成物，优选是在0.001-1.0质量％的范围内，也可以将对于细菌、酵母等生效的2种以上的防腐剂同时使用。
在本发明的润版药水组成物中，还可以添加(e)②螯合剂。
润版药水组成物在使用时，通常要在浓缩的润版药水组成物中加入自来水或井水稀释后进行调制，但此时，用于稀释的自来水或井水中所含的钙离子等将会对印刷带来不好的影响，是造成印刷品脏污的原因。此时，可以通过添加螯合剂的方法，消除上面的缺陷。优选的螯合剂有乙烯二胺甲乙酸、及其钾盐或钠盐、二乙撑三胺五乙酸、及其钾盐或钠盐、三乙撑四胺六乙酸、及其钾盐或钠盐、羟基乙基乙烯二胺三乙酸、及其钾盐或钠盐、氮川三乙酸、及其钠盐、1-羟基乙烷-1,1-二膦酸、及其钾盐或钠盐、甲撑膦酸、及其钾盐或钠盐等有机膦酸类或磷链烷三羧酸类。作为上述的螯合剂的钠盐或钾盐的替代品，有机胺盐也是有效的。这些螯合剂将稳定地存在于使用时的润版药水组成物中，应选择对印刷性能没有影响的物质。使用时的润版药水组成物中的螯合物的含量，适当的是0.001-0.1质量％，优选为0.005-0.05质量％。
作为本发明的润版药水组成物所使用的(e)③着色剂，可以使用食用色素。例如，黄色色素可以使用CINo.19140、15985、红色色素可以使用CINo.16185、45430、16255、45380、45100、紫色色素可以使用CINo.42640、蓝色色素可以使用CINo.42090、73015、绿色色素可以使用CINo.42095等。
作为本发明的润版药水组成物所使用的(e)④防锈剂，可以使用例如苯并三唑、5-甲基苯并三唑、邻巯基苯甲酸、苯并咪唑及其衍生物。
作为本发明的润版药水组成物所使用的(e)⑤消泡剂优选使用硅消泡剂，其中，可以使用乳化分散型及可溶化型的任何一种。
本发明的润版药水组成物的剩余部分是水。
润版药水组成物在出厂时一般要进行浓缩。因此，可以使用水，优选是使用脱盐水即纯水，将上述的各种成分溶解后成为水溶液，从而得到浓缩的润版药水组成物。
使用这种浓缩液时，通常在使用时用自来水、井水等稀释10-200倍左右，成为使用时的润版药水组成物。
本发明的平版印刷版用润版药水组成物，可以防止在连续给水方式的润版药水的供给装置所使用的铬辊及橡胶辊等附着的二价金属离子的堆积，能稳定地将润版药水均匀的水膜供应给平版印刷版的版面。此外，其作业环境也较舒适，安全性也高。通过使用聚乙烯吡咯烷酮，可以减少其它的有机溶剂的使用量，从而降低因有机溶剂而造成的蒸发，提高印刷稳定性。此外，本发明的润版药水组成物的动态表面张力低，即使是在高速旋转的部件下，也能很好地发挥稳定的印刷适应性，稳定地得到优质的印刷品。特别是可以提高以前曾被认为用润版药水难以印刷的金属颜料油墨下的印刷性能。可以长期稳定地使用，提高生产性能。下面通过实施例对本发明进行更具体地说明。此时，只要没有特别指定，％表示的是质量％。按照表1-2的组成，调制各种组成物。单位为克，加水最终形成1000ml。各种均为浓缩型，在使用时进行稀释。表1
表2
按照上面调液的实施例1-8及比较例1及2的组成物分别用为硬度400ppm的模拟硬水稀释40倍，用NaOH/磷酸(85％)将PH调整到4.8-5.3左右，作为实际使用的润版药水组成物用于印刷。
印刷机使用的是海德MOV(阿拉卡尔给水装置)，东洋油墨(株式会社)名称海阔的氰基油墨，版则是使用富士写真胶片(株式会社)生产的VPS在标准条件下制版，进行下面所述的印刷测试。
其结果如下面的表3所示。表3
(a)印刷稳定宽度在印刷机的给水刻度1-100(以给水辊的转速为主)处，观察可以印刷的宽度。
○……70-100△……80-100×……90-100××……不能印刷(b)给水辊的安稳性1天印刷10,000张，连续印刷3天。
观察第1日(印刷1万张后)、第2日(印刷2万张后)、第3日(印刷3万张后)的给水辊上的脏污(辊上是否能够形成均匀干净的水膜)。
○……几乎没有脏污△……稍微能看到脏污×……脏污(c)渗色性在印刷5,000张及10,000张时将印刷机的运转停止，检查图像部分的油墨渗透到非图像部分的程度。
○……几乎没有渗透△……有一些渗透×……渗透较多(d)金属颜料油墨、UV油墨印刷稳定性使用的油墨女神油墨(株式会社)金油墨(青口)、粉红(UV油墨)东华色素(株式会社)○……在印刷5,000张时仍很好△……在壳层上有油墨(中途1次版面洗净)×……在印刷1,000张左右时有油墨脏污(中途、版面及壳层2次洗净)一无法测试可以看出，本发明的润版药水组成物，在任何一个测试项目上都好，可以得到良好的印刷品，并且润版药水适应性也很好。
权利要求
1.一种平版印刷用润版药水组成物，其特征在于该组成物含有下面通式所示的至少一种化合物及聚乙烯吡咯烷酮，R1O-(-CH2CH(CH3)-O-)m-H(Ⅰ)通式Ⅰ中，R1为碳原子数为3-8的烷基，m为1-3的整数。
全文摘要
本发明提供能够替代异丙醇系的,作业环境上舒适并且安全,印刷稳定性好的润版药水组成物。并且提供在动态表面张力小,高速旋转的构件的条件,发挥良好的稳定的印刷适应性,并且对于各种油墨,发挥稳定性好的印刷适应性,能够得到优良的印刷品的平版印刷用润版药水组成物。含有下面通式所示的至少一种化合物及聚乙烯吡咯烷酮为特征的平版印刷用润版药水组成物。R
文档编号B41N3/00GK1297016SQ001322
公开日2001年5月30日 申请日期2000年11月10日 优先权日1999年11月11日
发明者松本博 申请人:富士胶片株式会社