油墨组合物的制作方法
【专利说明】
[0001] 相关申请的交叉引用
[0002] 本非临时申请在35U.S.C. § 119(a)下要求2014年5月26日在日本提交的专利 申请号2014-107923的优先权，其全部内容通过引用而并入本文。
技术领域
[0003] 本发明涉及包含多种聚醚改性有机硅的油墨组合物。更具体地，其涉及与水/水 溶性有机溶剂混合物组合以配制为完全润湿性和可渗透的并由此容易高速印刷和高速施 涂的喷墨油墨的油墨组合物。
【背景技术】
[0004] 在当前的印刷工业中，由于对环境的担忧和其他考虑，在发展着向水性油墨体系 (或者基于水/低挥发的水溶性有机溶剂混合物的油墨体系）的过渡。由于水性体系干燥 缓慢，所以其生产速率低于溶剂体系。必须对水性体系修整以符合高速操作的生产率提高 目标。需要改善油墨的性能以适合高速印刷和高速施涂。
[0005] 在这样的环境下，在油墨和水性涂料工业中，需要具有表面张力降低能力并且赋 予低接触角使得油墨或涂料组合物可在基材润湿性、基材渗透性和分散性上改善的表面活 性剂。对于表面活性剂的选择，当体系为静止时，静态表面张力重要，而在为了生产率改善 目的而满足印刷高速化需求的高速操作的过程中，动态表面张力系数重要。
[0006] 通常的已知有机硅系表面活性剂为改性的聚硅氧烷化合物。其中，聚醚改性有机 硅目前为止被认为可用作油墨和涂料组合物的润湿和分散试剂，如专利文献1~4中所述。 然而，当添加于油墨组合物时，并非所有具有优异的润湿性和渗透性的聚醚改性有机硅对 于防止颜色洇渗并且提供良好的颜色显现和印刷图像均匀性有效。难以鉴别聚醚改性有机 硅的结构并且选择合适的结构。
[0007] 专利文献5公开了包含不同的聚醚改性有机硅的油墨组合物。当将该油墨组合物 印刷于较差吸收性的纸如涂布纸上时，如不均匀印刷、模糊或洇渗的问题产生。对于从聚醚 改性有机硅的这样的组合所衍生的效果，仍留有待改善的空间。
[0008] 引用f献列表
[0009] 专利文献 1:JP-A 2003-253166 (EP 1234859, USP 7201795)
[0010] 专利文献 2:JP-A 2〇〇7_154〇21
[0011] 专利文献 3: JP-A 2011-046035
[0012] 专利文献 4:JP-A 2013_ 2〇3910(USP 86仳891)
[0013] 专利文献 5: JP-A 2005-120181
【发明内容】
[0014] 本发明的目的为提供油墨组合物，其润湿和渗透良好以致于即使印刷于较差吸收 性介质如光泽纸上时，其也可形成具有良好的颜色显现性和均匀性并且没有颜色洇渗的印 刷图像，并且致使其自身适合高速印刷和高速施涂。
[0015] 发明人发现，包含多种特定的聚醚改性有机硅的油墨组合物具有充分的润湿性和 渗透性以形成具有良好的颜色显现性和均匀性并且没有颜色洇渗的印刷图像，并且致使其 自身适合高速印刷和高速施涂。
[0016] 本发明提供油墨组合物，其包含：(A) 0.01~5重量％的具有平均组成式（I)的聚 醚改性有机硅、（B)0. 01~5重量％的具有平均组成式（II)的聚醚改性有机硅、水、水溶性 有机溶剂和着色剂。聚醚改性有机硅（A)具有平均组成式（I):
[0018] 其中R1为氢、1~4个碳原子的烷基或乙酰基，ml为至少0的整数，nl为至少1的 整数，ml+nl为1~6的整数，alXnl为2~20的整数，blXnl为0~100的整数，并且 (al)和（bl)单元可无规或嵌段排列。所述聚醚改性有机硅（B)具有平均组成式（II):
[0020] 其中R2为氢、1~4个碳原子的烷基或乙酰基，m2为至少1的整数，n2为至少1的 整数，m2+n2为15~40的整数，a2Xn2为5~100的整数，b2Xn2为0~100的整数，并 且（a2)和（b2)单元可无规或嵌段排列。
[0021] 本发明还提供包含上述定义的油墨组合物的喷墨油墨。
[0022] 发明的有利效果
[0023] 由于优异的润湿性和渗透性，该油墨组合物确保形成具有良好的颜色显现性和均 匀性并且没有颜色洇渗的印刷图像，并且容易高速印刷和高速施涂。利用这些优点，该油墨 组合物作为基于水/水溶性有机溶剂混合物的喷墨油墨在实际中非常有用。特别地，当印 刷于较差吸收性的纸如涂布纸上时，该组合物显示充分的印刷性能以形成具有印刷图像的 高印刷浓度和高颜色密度并且没有洇渗或模糊的图像。
【具体实施方式】
[0024] 本发明的油墨组合物包含两种特定的聚醚改性有机硅（A)和（B)、水、水溶性有机 溶剂和着色剂。
[0025] 组分㈧为具有平均组成式⑴的聚醚改性有机硅。
[0027] 式⑴中，R1为氢、1~4个碳原子的烷基或乙酰基，优选氢、甲基或乙酰基。下标 ml为至少0的整数，nl为至少1的整数，并且ml+nl为1~6的整数、优选1~3的整数。 如果ml+nl大于6,润湿性可能不会在施涂于基材如纸后即刻显示。
[0028] al Xnl的值为2~20的整数、优选5~15的整数。优选地al为5~10的整数。 如果al Xnl小于2,组分（A)可能不溶于水中，留下不溶物质于油墨组合物中。如果al Xnl 超过20,润湿性可能不会在施涂后即刻显示。
[0029] bl Xnl的值为0~100的整数、优选0~50的整数。优选地bl为0~10的整 数。如果blXnl大于100,组分（A)可能不溶于水中，留下不溶物质于油墨组合物中。（al) 和（bl)单元即C2H40和C3H60单元可无规或嵌段排列，并且单元的排列顺序不受限制。
[0030] 用于制备油墨组合物的组分（A)的量优选地为0. 01~5重量％、更优选0. 05~3 重量％，基于100重量％的油墨组合物。如果组分（A)的量少于0.01重量％，油墨组合物 可能发泡，引起印刷时模糊或洇渗。如果组分（A)的量大于5重量％，水溶性可能受到不利 影响，引起印刷时模糊或洇渗。
[0031] 组分（B)为具有平均组成式（II)的聚醚改性有机硅。
[0033] 式（II)中，R2为氢、1~4个碳原子的烷基或乙酰基，优选地为氢、甲基或乙酰基。 下标m2为至少1的整数，n2为至少1的整数，并且m2+n2为15~40的整数、优选20~40 的整数。如果m2+n2小于15,润湿性可能不会在干燥前即刻显示。如果m2+n2大于40,油 墨组合物可能变得对基材如纸排斥。
[0034] a2Xn2的值为5~100的整数、优选20~100的整数。优选地a2为7~30的整 数。如果a2Xn2小于5,组分（B)可能不溶于水中，留下不溶物质于油墨组合物中。如果 a2+n2超过100,油墨组合物可能不会在干燥前即刻完全显示润湿性。
[0035] b2Xn2的值为0~100的整数、优选20~100的整数。优选地b2为7~30的整 数。如果b2Xn2大于100,组分（B)可能不溶于水中，留下不溶物质于油墨组合物中。（a2) 和（b2)单元即C2H40和C3H60单元可无规或嵌段排列，并且单元的排列顺序不受限制。
[0036] 用于制备油墨组合物的组分⑶的量优选地为0.01~5重量％，更优选地 0. 05~3重量％，基于100重量％的油墨组合物。如果组分（B)的量少于0. 01重量％，油 墨组合物可能在渗透上不足，引起印刷时模糊或洇渗。如果组分（B)的量大于5重量％，水 溶性可能受到不利影响，引起印刷时模糊或洇渗。
[0037] 该油墨组合物还包含水和水溶性有机溶剂。水优选地以5~95重量％，更优选 地50~90重量％的量使用，基于100重量％的油墨组合物。水溶性有机溶剂的实例包括 二醇如乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、丙二醇、二丙二醇、三丙二醇、具有至多2, 000的分子 量的聚乙二醇、1，3-丙二醇、异丙二醇、异丁二醇、1，4- 丁二醇、1，3- 丁二醇、1，5-戊二醇、 1，6-己二醇、甘油，中赤藓糖醇，季戊四醇，硫甘醇，和己二醇，1~4个碳原子的烷基醇，二 醇醚，甲酰胺，乙酰胺，二甲基亚砜，山梨醇，山梨醇酐，乙酸甘油酯，二乙酸甘油酯，三乙酸 甘油酯，环丁砜，多元醇如1，2, 6-己三醇和三羟甲基丙烷，脲，2-吡咯烷酮，N-甲基-2-吡 咯烷酮，二乙二醇单甲基醚，二乙二醇单乙基醚，二乙二醇单丙基醚，二乙二醇单丁基醚， 乙二醇单甲基醚，乙二醇单乙基醚，乙二醇单丙基醚，和乙二醇单丁基醚，其可单独或者两 种或更多种混合使用。水溶性有机溶剂可以优选地1~60重量％，更优选地1~50重 量％的量使用，基于100重量％的油墨组合物。
[0038] 油墨组合物中的着色剂可选自染料、有机颜料和无机颜料。染料的实例包括在 色指数（Colour Index)中归类为酸染料、直接染料、反应性染料、还原染料、硫染料和食 品色料的着色剂以及归类为油溶性色料和碱性染料的那些。适合于黑色油墨的颜料包括 炭黑（C.I.颜料黑7)如炉黑（色素黑）、灯黑、乙炔黑和槽法炭黑。具体实例包括Raven 7000,Raven 5750, Raven 5250, Raven 5000, Raven 3500, Raven2000, Raven 1500, Raven 1250,Raven 1200, Raven 1190 ULTRA-II, Raven 1170, Raven 1255(可购自 Columbian Chemicals Company), Black Pearls L,Regal 400R, Regal 330R, Regal 660R,Mogul L, Monarch 700, Monarch 800, Monarch 880, Monarch 900, MonarchlOOO, Monarch 1100,Monarch 1300, Monarch 1400, Valcan XC_72R(可购自 Cabot Corporation), Color Black Fffl, Color Black FW2, Color Black FW2V,Color Black FW18,Color Black FW200,Color Black S150,Color Black S160,Color Black S170,Printex 35, Printex U,Printex V, Printex 140U, Printex 140V, Special Black 6,Special Black 5,Special Black 4A, Special Black 4 (可购自 Degussa)，No. 25, No. 33, No. 40, No. 47, No. 52， N〇.900，N〇.2300，MCF-88，MA600，MA7，MA8 和 MA100(可购自 Mitsubishi Chemical Corporation);金属如氧化铜、氧化铁（C. I.颜料黑11)和氧化钛；以及有机颜料如苯胺 黑（C. I.颜料黑1)。适合于色料油墨的颜料包括C. I.颜料黄1(坚牢黄G)，3, 12(双 偶氮黄 AAA)，13, 14, 17, 24, 34, 35, 37, 42 (氧化铁黄），53, 55, 74, 81，83 (双偶氮黄 HR) ，93, 94, 95, 97, 98, 100, 101，104, 108, 109, 110, 117, 120, 128, 138, 153, 180, C.I.颜料红 1，2, 3, 5, 17, 22(Brilliant Fast Scarlet), 23, 31，38, 48:2(永久红 2B(Ba))，48:2(永 久红 2B (Ca))，48:3 (永久红 2B (Sr))，48:4 (永久红 2B (Μη))，49: 1，52:2, 53: 1，57:1 (亮 胭脂红 6B), 60:1，63:1，63:2, 64:1,81(若丹明 6GRake), 83, 88,101(氧化铁 红），104, 105, 106