松香酚醛树脂及其相关用途制造技术

技术编号:1642414 阅读:226 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
通过使树脂酸,脂肪酸,三或更高官能的酚类化合物和醛一起反应来制备松香改性的酚醛树脂。该脂肪酸可以是Monomer(从脂肪酸二聚合过程中得到的)。该反应混合物可以任选包括α,β-烯属不饱和羰基化合物和/或多羟基化合物。该树脂可以溶解于溶剂中形成清漆。该树脂可以用作印刷油墨,例如用于平版或凹版印刷油墨的组分。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及由树脂酸、脂肪酸、酚类化合物和醛制得的树脂,其中该树脂可以用作例如平版和凹版印刷油墨中的粘合剂。
技术介绍
在本领域中,在制备用于印刷油墨的粘合剂中,使用松香作为主要成分是众所周知的。这样的松香基油墨树脂被应用于多种印刷方法中,包括苯胺印刷,凹版印刷,凸版印刷和平版印刷。每一种印刷方法都需要具有具体应用于特定方法的性能的油墨,其中有关的油墨性能包括粘性,溶剂蒸发性,可湿性,颜料分散性,以及与该油墨中存在的其它材料的相容性。为了在具有这样多种必要操作性能的油墨中使用松香,选择合适的材料与松香反应形成粘合剂是非常重要的。参见,例如,Roger F.Burke,″Rosin-based Printing Inks(松香基印刷油墨),″Naval Stores(松脂制品),第19章,Pulp Chemicals Association(纸浆化学协会)(1989). 典型的市场上可以购买的到的松香改性酚醛树脂是由松香,正-烷基酚和低聚甲醛制备的,其中在该反应混合物中可以包括多羟基化合物和任选的马来酸酐。下面的参考文献中描述了一些该领域中已知的松香基酚醛树脂Matzinger的美国专利第6,172,174(2001)和5,969,071(1999)号公开了用于平版印刷油墨中的酚醛松香树脂。Matzinger的树脂是不添加消泡剂制备的并且与该领域通常所知的相比减少了醛蒸汽的放出。Matzinger的欧洲专利No.EP 1 054 028(2000)提供了用于粘合剂,油墨和涂料组合物的烃/丙烯酸杂化树脂。二环二戊烯是所公开的树脂的必要成分。Bender的美国专利第5,498,684号(1996)中提供了作为油墨配方中粘合剂的松香基酚醛树脂。据报道Bender的树脂在连续暴露于空气中至少六个月后保持稳定性。在松香基油墨粘合剂的制备中,生产成本是一项需要重点考虑的事项。本领域的技术人员都知道在印刷油墨的生产中所使用的天然树脂和树脂酸通常是油墨粘合剂的相对昂贵的成分。由于全球的天然松香供应正在快速减少的现实,该成本被进一步增加。在松香基油墨粘合剂的制备中,潜在的未来商业法规是另外一项需要重点考虑的事项。在本领域中,将烷基酚,尤其是壬酚作为制备特定松香基油墨粘合剂中的成分是众所周知。然而,最近的文献提供了,由于向水源中释放了壬酚和其它烷基酚,可能对人,家畜,和野生动植物产生不利的内分泌混乱影响的报道。(参见,例如,T.Sweeney的″Is Exposure to Endocrine Disrupting Compounds DuringFetal/Post-Natal Development Affecting the Reproductive Potential ofFarm Animals?″Domest.Anim.Endocrinol.,第23卷,第203-209页(2002);C.Sonnenschein和A.M.Soto的″An Updated Review ofEnvironmental Estrogen and Androgen Mimics and Antagonists,″J.Steroid Biochem.Mol.Biol.,第65卷,第143-150页(1998))。除了这些酚类化合物对人和动物健康的影响外,由于商业制造商不再生产这些化学制品从而导致全球供应逐渐缩小,这些研究结果根本上引起了烷基酚,尤其是壬酚的成本显著增加。有可能壬酚的生产甚至被完全禁止。本专利技术考虑了与在含松香的油墨树脂的制备中使用烷基酚的相关问题,并且进一步提供了如在该文中所描述的相关的优点。
技术实现思路
简要地,本专利技术涉及新树脂,以及这些树脂在印刷和涂料方法中的用途。这些树脂可以被用来制备清漆,油墨和涂料,优选在性能上与现今市场上销售的那些相同或更好。本专利技术还提供了由被认为比本领域通常所使用的反应物对人体具有较少伤害的反应物所形成的树脂。在一方面,本专利技术的树脂是由树脂酸、脂肪酸、与醛反应时至少为三官能的酚类化合物,和醛制备的。松香是树脂酸既合适又优选的来源。脂肪酸的两种优选来源是松浆油脂肪酸(TOFA)和Monomer(来源于脂肪酸二聚合反应过程的脂肪酸混合物)。反应混合物可以任选包括α,β-烯属不饱和羰基化合物,例如,α,β-烯属不饱和羧酸或酸酐,和/或多羟基化合物,和其它可能的任选反应物。该树脂可以被溶解于溶剂中形成清漆,其中该树脂和/或清漆可以被用作平版印刷或凹版印刷油墨的成分。在一个方面,本专利技术提供了通过一种方法生产的树脂,该方法包括在高温下使反应物反应,该反应物包括脂肪酸,树脂酸,酚类化合物和醛。至少一些酚类化合物是三官能的,也就是说,至少一些酚类化合物能够以每摩尔酚类化合物与三摩尔醛反应。任选地,所有的酚类化合物是三官能的,其中苯酚是优选的三官能酚类化合物。作为一种选择方式,该酚类化合物是酚类化合物的混合物,其中该酚类化合物之一是苯酚。当酚类化合物是酚类化合物混合物的时候,则在本专利技术的各种任选的实施方案中,至少为三官能的酚类化合物占用来制备该树脂的酚类化合物混合物总重量的至少5wt%,或至少10wt%,或至少15wt%,或至少20wt%,或至少25wt%,或至少30wt%,或至少35wt%,或至少40wt%,或至少45wt%,或至少50wt%,或至少55wt%,或至少60wt%,或至少65wt%,或至少70wt%,或至少75wt%,或至少80wt%,或至少85wt%,或至少90wt%,或至少95wt%,其中关于每一个wt%值的″或至少″意味着包括100%。另一方面,本专利技术提供了一种通过一种方法制备的树脂,其中该方法包括在高温下使反应物反应,该反应物包括树脂酸(例如,松香),脂肪酸,酚类化合物,和醛。在本专利技术的这一方面,脂肪酸占树脂形成成分总重量的至少30%。在各个实施方案中,脂肪酸占树脂形成成分总重量的至少32wt%,或至少34wt%,或至少36wt%,或至少38wt%,或至少40wt%,或至少42wt%,或至少44wt%,或至少46wt%,或至少48wt%,或至少50wt%。在各种任选的实施方案中,除了如上面所阐述的脂肪酸的具体含量之外,对于每一个如上所阐述的脂肪酸的具体含量(例如,对于30,32,34,36wt%等的每一个),该树脂是另外通过存在于反应物中的三官能或更高官能的酚类化合物的量描述的。在一个实施方案中,三官能或更高官能的酚类化合物是用来形成该树脂的唯一的酚类化合物。在相关的实施方案中,三官能或更高官能的酚类化合物占酚类化合物混合物总重量的至少5wt%,或至少10wt%,或至少15wt%,或至少20wt%,或至少25wt%,或至少30wt%,或至少35wt%,or至少40rvt%,或至少45wt%,或至少50wt%,或至少55wt%,或至少60wt%,或至少65wt%,或至少70wt%,或至少75wt%,或至少80wt%,或至少85wt%,或至少90wt%,或至少95wt%。酚是用于本专利技术的这个方面和其它方面的优选的三官能或更高官能的酚类化合物。另一方面,本专利技术提供了一种通过一种方法制备的树脂,其中该方法包括将反应物带到高温,该反应物包括树脂酸(例如,松香),脂肪酸,酚类化合物本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种由反应物形成树脂的方法,所述反应物包括脂肪酸、树脂酸、醛和就与醛的反应性而言至少为三官能的酚类化合物,该方法包括使该反应物在高温下保持足以形成树脂的时间。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:汤玛士方塔纳
申请(专利权)人:阿利桑那化学公司
类型:发明
国别省市:US[美国]

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