水基絲網印刷油墨的制作方法

專利名稱：水基絲網印刷油墨的制作方法
技術領域：
本發明涉及水基絲網印刷油墨組合物，制造所述油墨組合物的方法，所述油墨組合物用于絲網印刷的用途，和使用所述油墨組合物印刷的價值文件。
印刷的安全文件，如鈔票或類似價值文件必須耐受物理和化學環境影響(第67次開羅會議的國際刑警組織議案號AGN/67/RES/11，1998；墨西哥第5次國際貨幣仿造會議的國際刑警組織議案號8，1969)。根據現有技術，特殊清漆制劑在凹印、凸印或膠印油墨的情況下用于實現這些嚴格耐性要求。
對于特殊顏料，如本領域已知的各種類型光變顏料、閃光顏料、或其它光學效果顏料的應用，絲網印刷最近已作為用于那些顏料的最合適的應用模式而被用于安全文件印刷。絲網印刷油墨必須配制成一方面滿足工業絲網印刷設備的要求，和另一方面具有所需的耐性值。
工業絲網印刷在旋轉絲網印刷或平板床絲網印刷機器上進行。由于在這些印刷工藝中的高印刷速度(5000-12000頁/小時或100-150m/min)，油墨的固化是這些印刷工藝中的相關步驟。旋轉絲網印刷工藝與平板床絲網印刷工藝相比需要不同種類的油墨組合物，主要由于油墨以不同方式供給至印刷工藝。因此，油墨配方必須根據不同的印刷機器條件調節或選擇。由于環境、健康和安全原因，水基絲網印刷油墨配方相對于含揮發性有機溶劑的配方是優選的。
根據現有技術，雙組分(2C)水基油墨通常用于實現所需的化學和物理耐性。丙烯酸或聚氨酯樹脂乳液(水生乳液)或溶液用于制備這種絲網印刷油墨。交聯劑(量最高0.5-3％)必須總是在印刷之前加入，以實現所需耐性。來自NeoResins/Avecia(以前的Zeneca)的通用的和熟知的交聯劑CX-100一般用于水基配方中。1％的CX-100在印刷之前加入用于旋轉場合的絲網印刷油墨，這樣得到優異的結果(6/6，在洗衣試驗中，僅在2天之后)。此外，CX-100在水基絲網油墨中的使用非常普遍。
CX-100是聚氮丙啶，且據記載是毒性的。交聯劑在用于鈔票印刷的水基絲網油墨中的使用存在明顯缺陷它必須就在印刷之前加入，且它必須按照精確所需量加入以避免有缺陷的印刷品。
聚氮丙啶作為交聯劑的其它缺陷在于，它可就在加入之后改變油墨的粘度且它在水基體系中具有6-8小時的有限壽命時間。聚氮丙啶重復加入油墨中可造成油墨在2-3天之后膠凝。
明顯需要一種具有與所述雙組分油墨類似的化學和物理耐性和固化速度的單組分備印油墨體系。
EP 597,986描述了一種水基絲網印刷油墨配方，包含丙烯酸乳液和/或聚氨酯分散體作為粘結劑體系，以及本領域熟練技術人員已知的常規濃度的顏料和可有可無的其它添加劑。所述油墨配方優化用于絲網印刷工藝，其中印刷絲網裝在密閉箱中以在印刷工藝過程中保持箱內的恒定濕度。
本發明的目的是提供一種單組分水基絲網印刷油墨，它具有更適宜的化學組成、改進的穩定性、以及改進的毒理性能，并結合有印刷和固化油墨的優異的化學和物理耐性。
這些和其它目的通過按照獨立權利要求的本發明而實現。
水基油墨組合物包含選自丙烯酸和氨基甲酸乙酯-丙烯酸共聚物乳液的粘結劑體系、交聯劑、任選地含催化劑、顏料和任選地含添加劑。所述交聯劑包含至少兩種不同的化學官能度，其中選擇第一官能度使其在印刷之前反應，和其中選擇第二官能度來影響印刷油墨的固化。所述丙烯酸或氨基甲酸乙酯丙烯酸共聚物乳液選自具有自交聯性能的乳液。
所述第一官能度提供了將丙烯酸或氨基甲酸乙酯丙烯酸共聚物乳液用一種能夠在第二步驟中通過進一步初始化而反應的交聯分子(第二官能度)接枝的可能性。該進一步初始化可以是短時間升高溫度，以引發由為中和乳液而加入的化合物的分解而釋放的質子，并開始使印刷油墨膜固化。水基油墨組合物優選用于絲網印刷。通過合適地選擇所述組分(這是所屬技術領域的專業人員容易進行的)，水基油墨組合物也可用于柔性或凹版印刷。
所述交聯劑是一種能夠通過與油墨的其它組分、或與其它交聯劑分子反應而形成三維網狀結構的組分。
所述催化劑是一種降低某種類型化學反應的活化閾限并因此促進所述化學反應的化合物。催化劑按照定義在化學反應之后處于與在此之前相同的狀態下。由于該原因，催化劑僅少量需要。
″添加劑″包括用于調節油墨組合物的物理和化學參數，如pH值、粘度、稠度、發泡性能、潤滑性能等的那些化合物和材料。
化學官能度是指經歷至少一種優選的特定種類化學反應的原子團，如-OH或-SH基團能夠在合適的催化劑的幫助下與酸反應形成酯。各種化學官能度是所屬技術領域的專業人員熟知的。使用精選的條件(如溫度，溶劑等)，本領域熟練技術人員能夠控制包含幾個化學官能度的化合物的反應使得僅一個化學官能度反應。為了使一個剩余的化學官能度反應，需要改變反應條件。
固化在本發明中是指印刷油墨的干燥或凝固或反應，它使得油墨不再可從基材上被去除，且不會粘附到放在印刷油墨面上的其它基材上。另外，固化在規定限度內使印刷油墨針對各種化學或物理劑而鈍化。
接枝是指交聯劑分子與丙烯酸或氨基甲酸乙酯-丙烯酸共聚物乳液的聚合物分子的化學連接。如此改性的分子具有與它們在接枝反應之前近似相同的物理性能。
丙烯酸或氨基甲酸乙酯-丙烯酸共聚物乳液的例如通過反應性亞甲基基團提供的自交聯性能是本領域熟練技術人員熟知的。乙酰乙酸酯基團的作用主要用于改性聚合物主鏈(參見國際聚合物科學和技術，vol.26，No4，1999，T79-T87中的專利綜述)。硅氧烷官能度可通過自由基或陽離子引發的含水乳液聚合反應工藝而被現場引入丙烯酸或氨基甲酸乙酯-丙烯酸共聚物主鏈(參見EP 0 350240 B1，Rohm &Haas)。乙酰乙酸酯或硅氧烷官能度均通過胺蒸發影響pH改變。自交聯性能明顯使得形成更強烈互連的聚合物網狀結構，導致增加的印刷油墨耐性。油墨的穩定性通過選擇具有自交聯性能的丙烯酸或氨基甲酸乙酯丙烯酸共聚物乳液而改進。
本發明的另一有利的實施方案是一種水基油墨組合物，其中粘結劑體系選自膠體丙烯酸乳液或氨基甲酸乙酯丙烯酸共聚物乳液，使得該乳液是堿可溶的。膠體丙烯酸乳液或氨基甲酸乙酯丙烯酸共聚物乳液是一般具有低pH(pH在2.5和6.0之間)的水基聚合物。這種溶解度提供一種穩定的印刷油墨，消除了聚合物乳液從油墨的剩余組分中分離的可能危險。
水基油墨組合物的處理性能進一步通過選擇Tg值在溫度范圍-10至50攝氏度內的丙烯酸或氨基甲酸乙酯-丙烯酸共聚物乳液而改進。Tg值定義為在其之內乳液由幾乎固態或高度粘稠態(玻璃狀)變化成低粘稠態(流體狀)的溫度范圍。Tg值對在印刷過程中處理油墨組合物的能力有重要影響。
油墨組合物的粘結劑體系的組分可優選選自具有酸值10-90mgKOH/g的丙烯酸和氨基甲酸乙酯-丙烯酸共聚物乳液。優選的丙烯酸或氨基甲酸乙酯丙烯酸共聚物乳液具有酸值15-75mgKOH/g。交聯劑分子在丙烯酸聚合物或氨基甲酸乙酯-丙烯酸共聚物上的接枝通過羧酸基團而進行。如果酸值低于10mgKOH/g，幾乎沒有交聯劑分子的接枝，而如果酸值超過90mgKOH/g，丙烯酸聚合物或氨基甲酸乙酯-丙烯酸共聚物對堿或洗滌劑溶液太敏感并導致耐性不好的水基油墨。
本發明的另一方面涉及丙烯酸或氨基甲酸乙酯-丙烯酸共聚物乳液的固體含量。固體含量占乳液的35-55％重量能夠獲得最佳結果(丙烯酸乳液或氨基甲酸乙酯-丙烯酸共聚物乳液一般具有固體含量為35-55％，且這是水基聚合物的固體含量。這提供對溫度改變、配方、溶劑加入、pH改變等的更高穩定性)。
本發明優選的水基油墨組合物包含重量30-70％的自交聯丙烯酸或氨基甲酸乙酯-丙烯酸共聚物乳液，基于組合物的總重。所選重量的乳液提供足夠量的粘結劑材料以實現對化學劑和物理處理的必要耐性。所選量的乳液提供足夠的顏料潤濕和提高水基油墨從印刷板至基材(從柔性板至紙或從凹印滾筒至紙)的油墨轉移作用。在優選的油墨組合物中，丙烯酸或氨基甲酸乙酯-丙烯酸共聚物乳液的重量占組合物總重的35-60％，和在更優選的組合物中占組合物總重的40-55％。
本發明的一個重要的方面涉及交聯劑，其選自取代的烷氧基硅烷(R1)y(R2O)zSi。R1和R2是不同的有機取代基且下標y和z必須滿足等式y+z＝4。優選的交聯劑選自單取代的三烷氧基硅烷(其中y＝1和z＝3)。這些取代基R1和R2包含相互不同的官能團。這種差異使得能夠控制所制油墨配方內的各種組分和/或基材在施用油墨的不同階段互連/反應的過程。優選的交聯劑選自單取代的三乙氧基硅烷。所述交聯劑另外包含環氧官能團(第一官能團)和更優選交聯劑選自環氧基-環脂族三乙氧基硅烷和縮水甘油基-三乙氧基硅烷。作為第一官能度的環氧官能度與粘結劑體系的官能團，尤其是與游離羧酸基團反應。如果使用催化劑，酸酐也可與環氧化物反應。
所述環氧基團在誘導期之后與丙烯酸或氨基甲酸乙酯-丙烯酸共聚物乳液的官能團反應。交聯劑的第二官能度(由乙氧基體組成)在固化印刷油墨時反應。該反應通過油墨膜的pH值變化而引發(水解)。pH改變通過作為油墨組分一部分的化合物的分解而引起且是中和粘結劑組分的官能團所需的。在所述分解過程中，涉及中和劑的氨或揮發性胺發生蒸發。
本發明的另一方面在于，所述水基油墨組合物包含占總組合物的0.25-3％重量的所述交聯劑。在這些限度之外，交聯劑的量不能產生充分互連的聚合物網狀結構，或過量的交聯劑會導致高度交聯的太短的聚合物鏈，這抵消了聚合物、并從而抵消了印刷油墨的機械和化學耐性。優選的組合物包含基于油墨組合物總重為0.5-2％和更優選1-2％的交聯劑。
在本發明的另一方面，催化劑包括在油墨組合物中。催化劑選自咪唑類，且該組中的優選的化合物是2-乙基-4-甲基咪唑。因為催化劑加速粘結劑組分的官能團與所述硅氧烷化合物的反應，可在催化劑的存在下減少交聯劑的必要量。
催化劑在油墨組合物中的量占總油墨組合物的0.05-0.6％重量。催化劑的量優選范圍選擇為總油墨制劑的0.1-0.4％和更優選0.2-0.4％重量。
已經發現，油墨的穩定性和儲存壽命可通過調節水基油墨組合物至pH值7.0-8.5而改進。優選的油墨組合物具有pH值7.5-8.3，更優選的油墨組合物具有pH值7.5-8.0。正確的pH值對于交聯劑的烷氧基體在水存在下的穩定性是重要的，因為這些化學官能度已知對于在升高的pH值下的水解是不穩定的。太高的pH值因此降低水基油墨組合物的儲存壽命。
另一方面，本發明涉及對包含在油墨組合物中的顏料的合適量的選擇。基于油墨組合物的總重，顏料含量是10-25％重量，優選12-20％和甚至更優選15-18％重量。
在水基油墨組合物的特殊實施方案中，顏料選自具有特殊物理性能如選擇性光譜吸收、發光性、磁性、電磁諧振、光學作用等的安全顏料。在本發明中尤其有意義的顏料由具有第一和第二平行平面表面的顏料片組成。所述顏料片優選具有大于2和更優選大于5的縱橫比。縱橫比在本發明中是指片的直徑/高度比率。
本發明的另一方面是一種制造所述水基油墨組合物的方法。該方法包括至少四個步驟-在第一步驟中，提供一種丙烯酸或氨基甲酸乙酯-丙烯酸共聚物乳液。
-在隨后的、可有可無的第二步驟中，將催化劑、顏料和其它可有可無的添加劑加入所述聚合物乳液中。
-在隨后的第三步驟中，加入能夠與丙烯酸或氨基甲酸乙酯-丙烯酸共聚物乳液反應的交聯劑。
-隨后的第四步驟包括將丙烯酸或氨基甲酸乙酯-丙烯酸共聚物乳液、可有可無的催化劑、可有可無的顏料和其它可有可無的添加劑與在步驟三中加入的交聯劑均勻混合，并使丙烯酸或氨基甲酸乙酯丙烯酸共聚物乳液和交聯劑進行化學反應，形成交聯劑分子和所述乳液的丙烯酸或氨基甲酸乙酯-丙烯酸共聚物分子之間的共價鍵。
該方法提供一種可用于絲網印刷和具有良好的儲存穩定性、同時具有為絲網印刷應用所需的性能(如粘度)的水基油墨組合物。
根據所述方法(所述順序)制造油墨確保了優異的印刷性能以及印刷和固化油墨的耐性。
本發明的另一方面涉及水基油墨組合物用于絲網、柔性或凹版印刷的用途。所述油墨組合物包含丙烯酸或氨基甲酸乙酯丙烯酸共聚物乳液和交聯劑，其中所述交聯劑已在印刷之前與乳液的所述丙烯酸或氨基甲酸乙酯丙烯酸共聚物組分反應，并且其中所述丙烯酸或氨基甲酸乙酯丙烯酸共聚物乳液選自具有自交聯性能的乳液。油墨組合物必須為了印刷而調控使得交聯劑與丙烯酸或氨基甲酸乙酯-丙烯酸共聚物乳液的分子的接枝反應已完成。該接枝反應通常在2-4天內進行。
這樣可以確保交聯劑的第二官能度的水解(對應于印刷油墨的固化)涉及接枝的乳液分子和實現油墨對化學和物理劑的所述優異的耐性。
本發明的另一方面涉及帶有通過印刷按照本發明的水基絲網、柔性或凹版印刷油墨組合物而產生的標記的價值文件。印刷的和固化的油墨滿足對化學和物理劑的特定耐性要求。
本發明以下通過為說明目的而給出的非限定性組合物實施例進一步解釋。
簡稱的列舉-Imicure EMI-24 Air Products 2-乙基-4-甲基咪唑-AMP-95 Angus Chemie GmbH 2-氨基-2-甲基-1-丙醇，95％溶液-Neocryl XK-11 NeoResins/Avecia-Neocryl XK-14 NeoResins/Avecia-Neocryl BT-9 NeoResins/Avecia-Neocryl BT-20 NeoResins/Avecia-Armorez CR2900 Westvaco-CoatOSil1770 Witco Co. β-(3，4-環氧環己基)乙基三乙氧基硅烷-CoatOSilY- Witco Co. CoatOSil1770在水中的11988 40％乳液-CX-100 NeoResins 聚氮丙啶化合物-Zonyl UR Dupont 氟表面活性劑水基絲網油墨使用以下色移、光變顏料和熒光/磷光顏料制備●閃光油墨Iriodin(Merck)，Paliosecure，Paliogene，aliotol，Paliochrome(BASF)，Mearlin Dynacolor，ICP和Mearl(Engelhard)，Flonac(Eckart)。
●色移油墨(液晶基)LCP，SLM，Helicone HC(Wacker)。
●色移油墨(非液晶基)Variochrom(BASF)，Colorcrypt(Merck)，Chromaflair(Flex)。
光變油墨(OVITM)OVPTM(Flex)。
用于化學和物理性能的試驗根據以下標準步驟進行丙烯酸或聚氨酯乳液總是用自動手涂布器施用到非熒光鈔票紙上。
本征熒光在254和366nm UV照明下檢查。
將具有色移或光變顏料的水基絲網油墨使用自動手涂布器(3號手涂布器棒，濕膜厚度24μm)施用到安全鈔票紙上。將所施用的油墨在80攝氏度下干燥30秒并用指甲檢查粘附性。
測定在RT或升高的溫度下對溶劑、酸和堿滲色的化學和物理耐性、濕壓皺(＝WC)和干壓皺(＝DC)、濕摩擦(＝WR)和干摩擦(＝DR)，并進行洗衣試驗(按照例如由國際刑警組織在1969年第五次貨幣和仿造國際會議上確立的技術要求，或按照雕版和印刷局在BEP-88-214(TN)M5部分中所述的測試方法)。對洗衣、濕摩擦和堿滲色的耐性通常最難實現。一般將兩個洗衣試驗和一個濕摩擦試驗應用于水基絲網油墨以選擇最佳乳液。試驗通常在7、15和/或30天之后進行以觀察長期交聯作用。
濕和干壓皺試驗在IGT儀器上進行。將約5×5cm的印刷品卷繞并放入管中。將紙卷在管中使用具有相同的直徑的金屬片進行壓摩。將紙片弄平并再次在其它方向(成90度)上卷繞。在4次之后，將印刷品轉至另一面。操作重復4次(濕)或8次(干)。濕試驗在相同的條件下使用已在水中弄濕10分鐘的印刷品進行。
摩擦試驗使用Prüfbau儀器進行。條件干摩擦試驗，用610g重物進行100次，濕摩擦試驗在將樣品在水中弄濕10分鐘之后進行。
第一洗衣試驗(稱作″在攪拌下的洗衣溶液″)使用裝有500mL水、2.5g工業洗衣粉末(Persil，Henkel或等效品)和5g Na2CO3的包括機械攪拌器、加熱套的1L反應器進行。將三種印刷樣品(邊長5×5cm的正方形)放在反應器中、攪拌和加熱30分鐘。樣品使用蒸餾水洗出和在40攝氏度下干燥2小時。結果針對三種樣品的平均值評估。該試驗的慢機械攪拌和高溫是特定化學試驗的實例。
第二洗衣試驗(稱作″洗衣機試驗″)使用具有2千克棉織物和100mL洗衣粉末(Persil，Henkel)的標準洗衣機(Lavamat W 1020，AEG)進行。印刷的樣品(邊長為5×5cm的正方形)放在各個棉袋中。洗衣試驗在95攝氏度下進行40分鐘。結果針對三種樣品的平均值評估。在各個袋中的良好的混合和高溫是特定物理試驗的實例。
油墨改變根據以下等級進行視覺評估
(a)用于旋轉絲網印刷機的水基油墨組合物實施例1油墨樣品根據以下組成制備干樹脂含量18-20％已被選擇用于所有的配方，且丙烯酸/聚氨酯乳液濃度根據固體含量選擇(欄3)。
顏料(Iriodin fine Gold)濃度是16.5-18％，進一步加入3％蠟(Jonwax 22，S.C.Johnson Polymer)，6％凝聚溶劑或共溶劑(乙二醇，雙丙甘醇甲基醚，Texanol)和2％添加劑(Byk 24，BYK-Chemie)。組合物的最終粘度用增稠劑(Rheolat 278，Rheox)調節以得到粘度800-1000mPa.s，并加入水以使配方被補充至100％。
樣品按照上述組成而制成，但相應地樣品1包含Neocryl XK-11，樣品2包含Neocryl XK-14，樣品3包含Armorez CR2900作為丙烯酸/聚氨酯乳液。
制備出閃光油墨，施用到鈔票紙上并試驗。
洗衣溶液和攪拌的結果
*LSS洗衣溶液+攪拌樣品4改進油墨樣品1的組成使得0.5％的CX-100在印刷之前加入(樣品4用作參考)。
樣品5改進油墨樣品1的組成使得加入2％的CoatOSilY-11988并將油墨的pH值根據需要使用AMP-95調節至8.0-8.3。
油墨在印刷之前在環境溫度下儲存3天，以使交聯劑與乳液反應。將油墨印刷、干燥和在7天之后和在30天之后測試。
*LWM用洗衣機洗衣；LSS洗衣溶液+攪拌試驗表明油墨制劑的優異的穩定性，這可從樣品1和5在25攝氏度和40攝氏度下的粘度測量(DV-I+型粘度計，Brookfield)的結果看出油墨組合物的粘度作為儲存時間的函數
實施例2交聯劑的用量分別對洗衣溶液和洗衣機耐性的影響。
樣品6、7和8使用根據樣品5的油墨組合物，但加入更穩定的CoatOSil1770替代CoatOSilY11988。樣品6包含0.15％的CoatOSil1770，樣品7包含0.25％的CoatOSil1770，樣品8包含0.5％的CoatOSil1770。交聯劑的量分別是指基于樹脂20％干重的值。
具有變化量的交聯劑的油墨組合物的結果
*LWM用洗衣機洗衣；LSS洗衣溶液+攪拌實施例3催化劑分別對洗衣溶液和洗衣機耐性的影響樣品9、10和11向樣品6、7和8的油墨組合物加入相對交聯劑量重量比為0.2的催化劑EMI-24。
具有變化量的催化劑的油墨組合物的結果
*LWM用洗衣機洗衣；LSS洗衣溶液+攪拌實施例4具有光變顏料或光學效果顏料的單組分水基油墨組合物。
光變顏料或光學效果顏料可按照不同方式制成且為本領域熟練技術人員所已知。根據其化學性質，光變顏料可針對油墨制劑內的條件而具有不同的穩定性。它們在某些情況下必須使用合適的方法和化學品鈍化。
樣品12和14包含鈍化的光變顏料。樣品13和15包含相同的光變顏料但處于非鈍化態。油墨樣品根據以下步驟制備樣品121.現場在水中的顏料鈍化丙二醇甲基醚6.0Zonyl UR0.5水 22.0OVP綠/藍15.0AMP-95 0.25向Zonyl UR在丙二醇甲基醚中的溶液在50攝氏度下加入水。另外，OVP在室溫下在混合時加入并用AMP-95將pH保持為7.5-8.0。
OVP顏料使用實驗室混合器慢慢(500rpm)分散30分鐘。
2.油墨的制備Neocryl XK-11 48.0Jonwax 22 3.0Byk 024(BYK-Chemie) 1.9Byk 025(BYK-Chemie) 0.1Aerosil 200(Degussa)1.0CoatOSil 1770 1.0Silwet L-7608(Witco)0.1所有組分直接加入OVP分散體中并在1000-1500rpm下攪拌5分鐘。測定pH-值并根據需要用AMP-95調節至7.5-8.0。CoatOSil1770和Silwet L-7608在1500rpm 15分鐘良好的混合下作為共混物加入油墨。
3.粘度調節水 1.7Rheolat 278 0.55小心加入增稠劑(Rheolat 278)以得到粘度為250±50mPa.s。如果需要，加入AMP-95以保持pH為7.5-8.0。
制備出沒有鈍化劑Zonyl UR的相同的油墨(樣品13)。含有和不含Zonyl UR的含ChromaflairTM顏料(品紅至金色)的油墨也按照相同的方式制成(實施例14和15)。
具有鈍化和非鈍化光變顏料的油墨組合物的結果。
*LWM用洗衣機洗衣；LSS洗衣溶液+攪拌(b)用于平板床絲網印刷機的水基油墨組合物實施例5用于制備油墨的一般步驟去離子水 x共溶劑6.0AMP-95y丙烯酸乳液(干固體19％) 42-57Byk 024 2.0Jonwax 22 3.0Iriodin fine Gold 18.0增稠劑z總計 97.00
AMP-95和丙烯酸乳液(堿可溶)在混合過程中被同時加入水和共溶劑中。水和氨的量根據每種乳液的酸值和固體含量而計算。油墨pH值用AMP-95調節至7.5-7.7。油墨粘度使用增稠劑Rheolat 278調節至800-1000mPa.s。
所用丙烯酸乳液的物理性能
樣品16包含Neocryl BT-9乳液，而樣品17包含Neocryl BT-20。
向每種油墨制劑中加入2％的CoatOSil1770(基于組合物總重的量)并在環境溫度下最低儲存期3天之后使用自動手涂布器(3號手涂布器棒，濕膜厚度24μm)將該油墨施用到安全鈔票紙上。將所施用的油墨在80攝氏度下干燥60秒并用指甲檢查粘附性。
具有交聯劑的油墨組合物的結果。
實施例6交聯劑用量的影響。
按照實施例5的油墨制劑使用Neocryl BT-20作為丙烯酸乳液制備。向該油墨中加入相對樹脂的干固體重量為1％(樣品18)和2％(樣品19)的CoatOSil1770。
油墨在室溫下放置三天并隨后施用(印刷)到鈔票紙上。印刷樣品在7、15、30和60天之后使用洗衣機和洗衣溶液試驗進行測試。
變化量的交聯劑的結果
LWM用洗衣機洗衣；LSS洗衣溶液+攪拌
權利要求
1.水基絲網印刷油墨組合物，含有(a)丙烯酸或氨基甲酸乙酯-丙烯酸共聚物乳液；(b)交聯劑；(c)任選地，催化劑；(d)任選地，顏料；和(e)任選地，添加劑，特征在于所述交聯劑在同一分子內包含至少兩個不同的化學官能度，其中第一所述官能度選擇成在印刷之前與所述聚合物形成共價鍵，且第二所述官能度選擇成影響所述聚合物交聯以固化印刷的墨，并且丙烯酸或氨基甲酸乙酯-丙烯酸共聚物乳液選自具有自交聯性能的乳液。
2.根據權利要求1的水基絲網印刷油墨組合物，其中丙烯酸或氨基甲酸乙酯-丙烯酸共聚物乳液是堿可溶的。
3.根據權利要求1或2的水基絲網印刷油墨組合物，特征在于丙烯酸或氨基甲酸乙酯-丙烯酸共聚物的Tg值在-10℃-50℃的溫度范圍內。
4.根據權利要求1-3之一的水基絲網印刷油墨組合物，其中丙烯酸或氨基甲酸乙酯-丙烯酸共聚物乳液的酸值為10-90mg KOH/g，優選為15-75mg KOH/g。
5.根據權利要求1-4之一的水基絲網印刷油墨組合物，特征在于丙烯酸或氨基甲酸乙酯-丙烯酸共聚物乳液的固體含量為所述乳液的35-55％重量。
6.根據權利要求1-5之一的水基絲網印刷油墨組合物，特征在于所述交聯劑選自取代的烷氧基硅烷(R1)y(R2O)zSi(其中R1、R2是不同的取代基，y+z＝4)，優選選自單取代的三烷氧基硅烷(y＝1，z＝3)。
7.根據權利要求1-6之一的水基絲網印刷油墨組合物，特征在于所述交聯劑選自單取代的三乙氧基硅烷，優選選自環氧基-環脂族三乙氧基硅烷和縮水甘油基-三乙氧基硅烷。
8.根據權利要求1-7之一的水基絲網印刷油墨組合物，其中催化劑選自咪唑類。
9.根據權利要求1-8之一的水基絲網印刷油墨組合物，包含相對于組合物的總重為30-70％、優選35-60％和更優選40-55％重量的自交聯丙烯酸或氨基甲酸乙酯丙烯酸共聚物乳液。
10.根據權利要求1-9之一的水基絲網印刷油墨組合物，包含相對于組合物的總重為0.25-3％、優選0.5-2％、和甚至更優選1-2％重量的所述交聯劑。
11.根據權利要求1-10之一的水基絲網印刷油墨組合物，包含相對于組合物的總重為0.05-0.6％、優選0.1-0.4％、和甚至更優選0.2-0.4％重量的催化劑。
12.根據權利要求1-11之一的水基絲網印刷油墨組合物，特征在于該組合物的pH值為7.0-8.5，優選7.5-8.3，和甚至更優選7.5-8.0。
13.根據權利要求1-12之一的水基絲網印刷油墨組合物，特征在于顏料含量占組合物總重的10-25％，優選12-20％和甚至更優選15-18％。
14.根據權利要求1-13之一的水基絲網印刷油墨組合物，特征在于所述顏料選自發光顏料、磁性顏料、光學效果顏料和光變顏料，尤其是具有第一和第二平行平面表面和縱橫比大于2、優選大于5的片顏料。
15.制造根據權利要求1-14之一的水基絲網印刷油墨組合物的方法，包括下列步驟(a)提供丙烯酸或氨基甲酸乙酯-丙烯酸共聚物乳液；(b)任選地提供催化劑、可有可無的顏料和可有可無的添加劑；(c)提供能夠在第一條件下與在(a)中提供的聚合物形成共價鍵，和在第二條件下交聯所得聚合物的交聯劑；(d)均勻混合在(a)、(b)和(c)中提供的組分并使在(a)中提供的聚合物與在(c)中提供的交聯劑在所述第一條件下進行反應。
16.包含丙烯酸或氨基甲酸乙酯-丙烯酸共聚物乳液和交聯劑的水基絲網印刷油墨組合物作為絲網、柔性或凹版印刷油墨的應用，其中所述交聯劑與所述丙烯酸或氨基甲酸乙酯-丙烯酸共聚物共價鍵接，并且其中所述丙烯酸或氨基甲酸乙酯-丙烯酸共聚物乳液選自具有自交聯性能的乳液。
17.帶有通過使用根據權利要求1-14的水基絲網、柔性或凹版印刷油墨組合物而印刷的標記的價值文件。
全文摘要
本發明涉及水基絲網、柔性或凹版印刷油墨組合物，制造所述油墨組合物的方法，所述油墨組合物用于絲網、柔性或凹版印刷的用途，和使用所述油墨組合物印刷的價值文件。
文檔編號C09D11/10GK1547604SQ02816723
公開日2004年11月17日 申請日期2002年8月15日 優先權日2001年8月28日
發明者A·梅諾, P·韋亞, A 梅諾 申請人:西柏控股有限公司