[发明专利]包含树枝状聚合物的凹版印刷油墨

说明书

发明领域

本发明涉及印刷油墨，更具体地涉及雕刻铜版凹版印刷油墨，其包含高分子量树状聚合物作为粘合剂组分。可以配制包含此种聚合物的油墨，使油墨含有显著减少量的有机溶剂(挥发性有机组分，VOC)，同时仍然具有这种印刷法要求的适当粘度范围。本发明的已印刷且固化的凹版印刷油墨具有改进的化学耐性及机械阻力性质。

发明背景

铜版凹版印刷仍保持是目前印刷采用的基本印刷方法。如技术人员所知，这种种印刷方法仰赖于油脂性的糊状油墨，这种油墨具有在40℃和1000秒-1时5至40 Pa·s范围的粘度。将凹版印刷油墨印刷为相当厚的层，通常具有20-100微米厚度，因此原因，在印刷操作之后，油墨层必须能够“干燥”或固化，即能够在基材上硬化。

为使印刷产品对溶剂具有足够的耐性，相对于通过从油墨中蒸发去除挥发性溶剂的纯粹“物理干燥”优选“化学干燥”，所述化学干燥可通过在空气氧的影响作用下的催化氧化聚合，或通过粘合剂组分的能量活化(紫外光、电子束)的聚合进行。目前使用的大多数氧化聚合干燥凹版印刷油墨却含有显著量的挥发性有机溶剂，所述溶剂用来调整油墨的粘度，以便适合该印刷法的要求。另一方面挥发性有机组分(VOC)受到环保规范的限制，油墨配方厂商倾向于尽可能减少此类物质的用量。

大众对环保关注的敏感度的增高以及要求化学工业必须对环境法规诸如REACH及GHS做出回应，都导致对凹版印刷油墨的新配方要求。具有低挥发性有机物含量的凹版糊状油墨可以按“低VOC”油墨销售；从环保观点，“低VOC”是期望的标志，每一种VOC的减少都表示该油墨的进一步的市场优势。

因此，需要即使未能完全消除但应进一步减少凹版印刷油墨中的挥发性有机物含量。

发明概述

本发明揭示根据独立权利要求项的一种改进的凹版印刷油墨组合物，该组合物解决了减少诸如有机溶剂及稀释剂的挥发性有机组分(VOC)含量的问题，同时能够保持油墨的优良性质，诸如印刷性能、水可擦拭性、以及所得已印刷和干燥的油墨薄膜的机械耐性与化学耐性。

用于雕刻铜版凹版印刷法的油墨已经在EP 0340163B1中描述。该文献已经解决了减少油墨及印刷过程中挥发性有机组分(VOC)的用量，以符合国家法律及国际法规所规定的日趋重要的环保、健康与安全性的要求。根据EP 0340163B1的油墨包含亲水性粘合剂，这种粘合剂允许以水置换部分溶剂，因此减少VOC。本发明揭示了另一种达成同一目的的方法。

根据本发明，依靠树枝状聚合物(枝状聚合物(dendrimer))作为油墨粘合剂作为强制性组分，可减低凹版油墨粘合剂的粘度。树枝状聚合物乃高分子量聚合物，其分子具有紧实的球状形状，而非伸长的分子链形式。如技术人员已知，这种聚合物具有低的粘度/分子量比。可以在不包含显著量溶剂条件下配制相应的油墨。将根据本发明的油墨印刷后，球状分子单元可经由化学干燥机制发生交联，因此在相对少的交联步骤中形成伸长的聚集体，因此将所印刷的油墨的粘度升高至极高值而未造成显著的机械收缩。

根据本发明，优选的油墨粘合剂包含一部分链状分子和一部分树枝状聚合物。出乎意外地发现，与只包含链状分子的标准型粘合剂相比，这种混合型聚合物粘合剂在印刷的油墨中显示明显更佳的抗性(resistance)效能。

在另一个方面中，本发明允许配制水可分散的油墨，该油墨适合用于水擦拭型凹版印刷。这种水可分散型油墨是通过使用包含亲水性聚合物组分，亦即含一定量的极性化学官能团的聚合物的粘合剂获得的。

本发明还包括一种制造油墨的方法、所述油墨用于印刷安全性文件的用途及载有所述油墨的安全性文件。

发明详细说明

本发明涉及一种具有减少有机溶剂量同时保持或提高了油墨的印刷与干燥性能特别是粘度以及所印刷的已干燥的油墨薄膜的机械耐性及化学耐性的凹版印刷油墨组合物。

一方面，粘合剂(清漆)组分的粘度与聚合物的平均分子量相关，聚合物的平均分子量越高则聚合物越粘稠：另一方面，粘合剂组分的粘度与聚合物分子的化学及几何形状因素有关。化学因素包括存在于聚合物链上及链中的官能团；存在极性基团如羰基或羧基以及氢键，通常都可以提高指定分子量的聚合物的粘度。几何形状因素包括聚合物分子形状；在给定的分子量下，球状分子形状比伸长的链状分子形状产生低得多的粘度。

一方面，涂料组合物配制领域的技术人员了解粒状或球状聚合物分子粘合剂可导致粘度减低的事实：另一方面，粘度并非涂料组合物中必需考虑的唯一因素，涂料组合物还必须满足诸如形成抗性薄膜的能力等的要求。这并非始终要求粘合剂是由球形或球状分子所组成。