用于胶印油墨的含水颜料膏及其制造方法和应用 【技术领域】
本发明涉及可用作胶印油墨的含水的单偶氮色淀颜料膏及其制造方法和使用该颜料膏的胶印油墨。更具体地说，涉及在挤水适应性、流动性、鲜明性、光泽、无青铜色方面得到改善了的含水的单偶氮色淀颜料膏及其制造方法和使用该颜料膏的胶印油墨。
背景技术
以具有可溶性基团的芳香族胺为重氮成分、以β-羟基萘甲酸、β-萘酚等为偶合剂成分偶合而成的单偶氮色淀颜料被广泛地应用于印刷油墨、涂料、塑料的着色等各种用途。为使这些单偶氮色淀颜料的色调透明和鲜明，并提高其分散性，往往对其进行松香处理。该松香处理是一种通常在偶合剂成分中或染料中添加松香的碱金属盐溶液(即松香皂)，然后添加氯化钙等色淀用金属盐，使松香作为不溶性松香色淀金属盐析出在颜料表面上的方法。
上述松香处理可使颜料粒子细小化，并可提高其透明性和鲜明性。而且松香覆盖在颜料上，可阻止颜料凝集，提高其分散性。但现有的处理方法尚不能说充分发挥了该效果。尤其是胶印用颜料，为提高其分散性，需使用大量松香。而松香的大量使用会产生由流动性下降或耐水性不良引起地印刷适应性下降等众多弊端。此外，若减少松香的使用量，会产生透明性、鲜明性下降、青铜色增大、挤水适应性下降等弊端。
因而，需要开发一种松香的使用量少且可高效率地覆盖颜料的表面处理技术并由此开发一种在挤水适应性、流动性、鲜明性、光泽和无青铜色方面得到改善了的单偶氮色淀颜料。
因此，本发明的目的在于提供一种含水的单偶氮色淀颜料膏及其制造方法和胶印油墨，所述含水的单偶氮色淀颜料膏由于使用少量松香，挤水时间得到缩短，排水的着色少，具有优异的流动性、鲜明性和光泽，无青铜色且具有优异的胶印适应性。发明的公开
本发明提供一种用于胶印油墨的含水颜料膏，该含水颜料膏由具有可溶性基团的芳香族胺的重氮盐和偶合剂成分偶合而成的偶氮染料的色淀颜料、相当于该偶氮染料的3-15重量％的松香、相当于该偶氮染料的1-20重量％的胶印油墨用载色体和相当于整个组合物的60-90重量％的水组成。
本发明还提供一种用于胶印油墨的含水颜料膏的制造方法，该方法包括以下工序：将具有可溶性基团的芳香族胺的重氮盐和偶合剂成分偶合得到偶氮染料的工序、使所得偶氮染料在松香的存在下色淀得到单偶氮颜料料浆的工序、往所得单偶氮颜料料浆中添加胶印油墨用载色体的工序、浓缩在前面工序中得到的单偶氮颜料料浆制成用于胶印油墨的含水颜料膏的工序。
此外，本发明还提供一种通过用胶印油墨用载色体将上述胶印油墨用的含水颜料膏挤水而得到的胶印油墨以及该胶印油墨的制造方法。实施本发明的最佳方式
在本发明中，单偶氮色淀颜料是指将偶氮成分和偶合剂成分偶合而成的染料色淀化而得的颜料，所述偶氮成分系将具有可溶性基团的芳香族胺重氮化而成。
在本发明中，具有可溶性基团的芳香族胺的例子如下所示。1-氨基-4-甲基苯-2-磺酸(p-甲苯胺-m-磺酸)、1-氨基-4-甲基-5-氯苯-2-磺酸、1-氨基-4-氯-5-甲基苯-2-磺酸、1-氨基-4-甲基苯-3-磺酸、2-氨基萘-1-磺酸、1-氨基-3-甲基苯-4-磺酸等。
偶合剂的代表性例子是β-羟基萘甲酸，也可以是β-萘酚、N-乙酰乙酰苯胺。此外，也可以是上述偶合剂成分的衍生物如被低级烷基、烷氧基或卤原子取代的化合物。
在本发明中，单偶氮色淀颜料可按迄今公知的单偶氮色淀颜料的制造方法进行制造。即，可按常法将具有可溶性基团的芳香族胺重氮化，另按常法制备上述偶合剂成分，将两者用常法偶合后，使用颜料色淀化用的金属将所得染料色淀化。此外，也可预先往重氮成分中加入颜料色淀化用的金属加以偶合。颜料色淀化用的金属的例子包括钙、钡、锶、锰等。
将松香制成钠盐、钾盐、铵盐等可溶性盐，加至染料或偶合剂成分等中，使之存在于色淀化的过程中。
本发明的含水颜料膏的特征在于，色淀化的颜料料浆中掺入了胶印油墨用载色体。最好将由油墨用树脂和溶剂等组成的常用的胶印油墨用载色体再用溶剂稀释后掺入。
油墨用的树脂的例子包括松香改性酚醛树脂、醇酸树脂等。其中，优选松香改性酚醛树脂。本发明中使用的胶印油墨用载色体是由20-50重量％的树脂如松香改性酚醛树脂、0-30重量％的植物油如亚麻子油、桐油、大豆油、10-60重量％的溶剂如正链烷、异链烷、芳族溶剂、环烷、α-烯烃等组成。所用溶剂的沸点最好在约270-320℃的范围内。
松香改性酚醛树脂的例子如下所示。
(a)将p-烷基酚、仲甲醛和松香溶解在甲苯中，在酸或碱催化剂的存在下反应后，用多元醇酯化后所得的松香改性酚醛树脂。p-烷基酚的例子有p-辛基酚、p-壬基酚等。多元醇的例子有甘油、季戊四醇等。
(b)将松香在200℃熔融后加入酚醛树脂A进行反应，然后用甘油酯化后所得的松香改性酚醛树脂。
(c)往松香的甘油酯中加入酚醛树脂A进行反应后所得的松香改性酚醛树脂。
(d)将松香改性醇酸树脂和酚醛树脂反应后所得的松香改性酚醛树脂。
可稀释胶印油墨用载色体的溶剂有0号溶剂、5号溶剂、7号溶剂等(日本石油株式会社产品)。这些溶剂是通常用于胶印油墨用载色体的溶剂。
在用于胶印油墨的含水颜料膏中胶印油墨用载色体的掺入量相当于偶氮染料的1-20重量％，最好为5-15重量％。若胶印油墨用载色体的掺入量小于上述下限，则含水颜料膏的挤水适应性变差，由此，胶印油墨的流动性和鲜明性也变得不良。而若超过上述上限，所得含水颜料膏粘连，处理性能变差。
此外，松香的掺入量相当于偶氮染料的3-15重量％，最好为6-12重量％。若小于上述下限，则颜料色淀化时颜料粒子结晶成长，粒子变大，颜料浓度下降。而若超过上述上限，则胶印时油墨对由润湿水引起的乳化的适应性下降。即，印刷适应性下降。
胶印油墨用含水颜料膏的含水率调节在60-90重量％。
最好以下述方法将胶印油墨用载色体添加至色淀颜料中。将胶印油墨用载色体在10-50℃的温度范围通过搅拌溶解或分散在胶印油墨用溶剂中，再将该溶液或悬浮液在10-90℃的温度范围加至色淀化后的颜料料浆中。胶印油墨用载色体最好用胶印油墨用溶剂稀释后使用。更具体地说，将亚麻子油20重量份、5号溶剂(日本石油株式会社：胶印油墨用溶剂)30重量份加至Tamanol 361(日本荒川化学工业株式会社产品：松香改性酚醛树脂) 50重量份中，然后在200℃加热溶解，将所得载色体悬浮在作为胶印油墨用溶剂的5号溶剂(日本石油株式会社产品)中。接着，将该悬浮液添加在色淀化后的颜料料浆中，通过过滤等手段凝缩颜料。
稀释胶印油墨用载色体时的溶剂使用量相当于偶氮染料(以下也称色素)的1-20重量％，最好为5-15重量％，相当于胶印油墨用载色体的1-300重量％，最好为50-200重量％。用溶剂稀释载色体是为了提高胶印油墨用载色体的流动性，使其与颜料料浆的接触变得容易。稀释用的溶剂可以与胶印油墨用载色体中使用的溶剂相同或不同。
用上述方法制得的胶印油墨用含水颜料膏通过挤水法被制成胶印油墨用油墨。即，将胶印油墨用含水颜料膏加至胶印油墨用载色体中进行挤水。胶印油墨用载色体的例子如下所示。
由20-50重量％的树脂如松香改性酚醛树脂、石油树脂、醇酸树脂或它们的干性油改性树脂、0-30重量％的植物油如亚麻子油、桐油、大豆油、10-60重量％的溶剂如正链烷、异链烷、芳族溶剂、环烷、α-烯烃组成的载色体。此外，加入其他油墨溶剂、干燥剂、流平改良剂、各种公知的油墨用添加剂等制成胶印用油墨组合物。
下面，结合实施例对本发明作更详细的说明。若未特别指出，实施例中，份表示重量份，％表示重量％。实施例1
将1-氨基-4-甲基苯-2-磺酸90.6份、1-氨基-4-甲基苯-3-磺酸2.9份、2-氨基萘-1-磺酸1.8份溶解在由水1500份和氢氧化钠20份组成的溶液中。往该混合液中加入35％盐酸124份进行酸析后，再加入冰1000份，将混合物冷却至0℃。然后加入由水100份和亚硝酸钠35份组成的溶液，在3℃以下搅拌30分钟，得到重氮成分。
将β-羟基萘甲酸溶解在由水3000份和氢氧化钠51份组成的溶液中，然后冷却至15℃作为偶合剂成分。用20分钟时间将重氮成分滴加至偶合剂成分中，进行偶合反应，搅拌混合液30分钟，得到偶氮染料。然后，加入25％松香皂84.8份(树脂固含量相当于染料的10％)，用1％氢氧化钠调至pH11.5。往该混合物中加入35％氯化钙水溶液300份，连续搅拌1小时，使色淀化反应完全。然后，用20分钟时间往该色淀化后的颜料料浆中加入通过在20℃搅拌、分散胶印油墨用载色体21.2份(相当于色素的10％)和5号溶剂21.2份(相当于色素的10％)而制成的溶液，而色素胶印油墨用载色体是由50份Tamanol361、20份亚麻子油和30份5号溶剂在200℃合成而来的。这时的混合物的pH为11.0。将该混合物加热至70℃，过滤、水洗，得到颜料含量占254份的含水膏状的单偶氮色淀颜料(颜料含量为27.5％，水分含量为72.5％)。颜料含量中，色素为212份，松香为21.2份(相当于色素的10％)，载色体为21.2份(相当于色素的10％)。比较例1
除不往实施例1的色淀化后的颜料料浆中添加胶印油墨用载色体、胶印油墨用溶剂的悬浮液外，其余按与上述同样的方法进行操作。即，将色淀化后的颜料料浆在70℃加热后，过滤、水洗，得到含水膏状的单偶氮色淀颜料(颜料含量为27.0％，水分含量为73.0％)。比较例2
除在比较例1中，将加至偶氮染料中的25％松香皂由84.8份改为169.6份(相当于色素的20％)外，其余按与比较例1同样的方法进行操作，得到含水膏状的单偶氮色淀颜料(颜料含量为27.0％，水分含量为73.0％)。胶印油墨试验
用由实施例1和比较例1、2所得的颜料进行胶印油墨试验。往Tamanol361(荒川化学株式会社生产的松香改性酚醛树脂)50份中加入亚麻子油20份、5号溶剂(日本石油株式会社生产的油墨溶剂)30份，在200℃加热进行溶解。往该载色体98份中加入辛酸铝2份，制成胶印油墨用载色体，以进行下述试验。(挤水适应性)
将胶印油墨用载色体200g置入容量为1升的挤水试验装置中，调节至60℃后，加入颜料含量为106g的含水颜料膏，进行搅拌。比较例1的颜料在16分钟内、比较例2的颜料在14分钟内挤水完毕，而实施例1的颜料则在11分钟内挤水完毕。此外，挤水产生的排水的着色度以实施例1的颜料为最小，其他则较大。这表明，通过用胶印油墨用载色体进行处理后，颜料对载色体的湿润性得到提高。排水后，加入胶印油墨用载色体84g，在110℃、70mmHg减压加热搅拌1小时，除去油墨中的水分和颜料中的结晶水。冷却后，加入胶印油墨用载色体110.5份、油墨溶剂78.5g(5号溶剂)。将该混合物用三辊研磨机进行捏合和分散，然后加入胶印油墨用载色体和油墨溶剂(5号溶剂)共45g，将所得油墨的粘合性调节至7.0。(流动性)
用扩展测定仪以60秒值(半径)将流动性数值化。比较例1的颜料为19.2，比较例2的颜料为18.4，而实施例1的颜料为19.8，其流动性良好。(鲜明性)
将各深色油墨0.2g与白色油墨(将氧化钛分散在上述载色体中而成)5.0g混合，制成浅色油墨。用彩度仪(日本电色株式会社生产的∑80)测定彩度，比较它们的孟塞尔C值，比较例1为12.12，比较例2为12.55，而实施例1为12.32。比较例1和实施例1的比较结果表明，在松香使用量相同的情况下，仍可以通过载色体处理来提高油墨的鲜明性。(胶印适应性试验)
制备含有将油墨乳化在水中而成的水溶性成分的油墨提取水，测定表面张力。比较例1的颜料为61.5达因/cm，比较例2的颜料则下降至56.7达因/cm，而实施例1的颜料为61.5达因/cm，与比较例1无差异，由此推断用胶印油墨用载色体处理色淀颜料对胶印适应性无不良影响。(光泽度试验和目测青铜色)
将饱和色油墨展色在铜版纸上，用RI测试器(日本Suga试验机株式会社产品：60°光泽)测定它们的光泽，比较例1为74.5％，比较例2为72.9％，而实施例1最高，为78.3％。此外，目测结果表明，实施例1的颜料的青铜色最少。
工业上应用的可能性
根据本发明，通过将松香使用量减至最低必要限度的新颖的表面处理方法，可提高含水的单偶氮色淀颜料膏对胶印油墨用载色体的湿润性、挤水适应性、流动性、鲜明性、光泽和无青铜色性，本发明还提供该颜料膏的制造方法以及使用该颜料膏的胶印油墨。