稳定的氨基-官能胶乳在水基油墨中的应用制造技术

本发明专利技术描述了一种水基油墨组合物。该油墨组合物包含颜料和聚合物胶乳。所述聚合物胶乳可以是（多氨基）烯胺聚合物胶乳、或（多氨基）烯胺聚合物胶乳与乙酰乙酰氧基－官能聚合物胶乳的混合物。该油墨特别适用作层压用油墨和表面印刷油墨。本发明专利技术还描述了印刷方法。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
稳定的氨基-官能胶乳在水基油墨中的应用本专利技术的所属领域本专利技术涉及氨基-官能聚合物胶乳和乙酰乙酰氧基-官能聚合物胶乳在水基印刷油墨中的一种新应用。本专利技术尤其涉及在柔性膜包装材料上印刷的油墨，特别是层压用油墨。
技术介绍
表面印刷和层压印刷是两种印刷方法，它们可用于在基质如膜、或柔性包装材料上印刷，其中柔性包装材料可包括箔和金属膜。在那些基质上，采用这些方法进行印刷则对所用油墨组合物有一定要求。用于表面印刷的油墨要印刷到膜的正面。该油墨应该印刷性能良好，粘附于基质，具有良好的耐水性、耐擦性、耐脏性、以及其它性能，这些性能是可进行普通日常直接使用的油墨所相应具备的。挤出层压和胶粘层压是常用于柔性包装材料的两种层压印刷方法。用于这些方法的油墨通常是印刷到基质的反面。然后，使用熔融聚乙烯挤出物(挤出层压)，或使用水基、溶剂基或无溶剂粘合剂(胶粘层压)，将油墨基质层压到第二防渗基质上。该油墨应该具有良好的印刷性能，而且不应减弱层压粘结强度。为了能够承受层压工艺的影响，且在涂覆后能保持层压结构，该油墨也应具有足够的柔韧性、耐热、水、溶剂性和耐擦性。典型的水基油墨，如表面印刷油墨、挤出层压用油墨、和胶粘层压用油墨组合物包含：水可分散聚合物，一种或多种颜料，水混溶溶剂，和添加剂如润湿剂、匀涂剂、流变添加剂、用于促进再增溶性/再润湿性的添加剂、凝聚助剂、颜料润湿剂、分散剂、表面活性剂、蜡、消泡剂和防沫剂。这些油墨可通过一般的涂布方法进行涂覆，如油墨工业中常用的柔性凸版和凹版印刷方法。油墨在多色印刷机上进行印刷，热干燥，然后转化到包装材料中。印刷后，表面印刷过的基质被重绕，然后运到包装转化器中进行生产。这种挤出或胶粘层压步骤通常是“在线”进行的。通常，“在线”挤出层压方法使用熔融低密度聚乙烯(LDPE)作为挤出物。油墨被反印到第一基质上，该基质通常为非硬质膜，如取向聚丙烯-->(OPP)、聚乙烯、聚酯、聚酰胺等。将该印刷基质通过一干燥炉，干燥和固化该油墨。然后用促进粘附的聚乙烯亚胺或聚氨酯的稀溶液给该油墨涂底。在将熔融聚乙烯注入辊隙开口处的同时，通过在双辊辊隙处压制该涂底油墨，可将其层压到第二基质上。层压后，该油墨应该保持与第一基质的粘附性，应该具有粘附强度，且应该粘附于聚乙烯挤出物。“脱机”挤出层压工艺类似于“在线”工艺，只是在油墨固化干燥后重绕基质。将着墨基质运到层压机中，解开，用聚乙烯亚胺或聚氨酯涂底，然后在双辊辊隙处，用熔融聚乙烯将其层压到第二基质上。该油墨应该保持与第一基质的粘附性，应该保持粘附强度，应该粘附于聚乙烯挤出物，不应堵塞于辊上，且应该具有足够的各种耐性，而不会在运到层压机时被损坏。通常，经受运输所需的各种性能为：耐水性、耐干和湿擦性、以及粘附性。“在线”和“脱机”胶粘层压工艺类似于其各自的挤出层压工艺，只是用溶剂基、水基、或无溶剂粘合剂将着墨基质层压到第二基质上。通常，仅在层压前将粘合剂涂覆于油墨上。该油墨应该具有足够的耐粘合剂性，这样该油墨不会由于粘合剂的作用而从基质上消散或失去其性能。该油墨应该保持与第一基质的粘附性、应该粘附于粘合剂、在层压后应该仍具有粘附强度，在用粘合剂涂覆于油墨时不应失去其性能，且应该具有足够的耐水性、非堵塞性、和耐擦性，这样“脱机”层压件可进行重绕和运到层压机上。表面印刷工艺同样类似于“脱机”层压印刷工艺，只是它不包括层压步骤。在油墨固化干燥后，重绕基质。该油墨应该保持粘附性、不堵塞于辊上，且应该具有足够的各种耐性，这样在进一步加工为产品和用作最终产品时不至于被损坏。本专利技术的综述本专利技术涉及含有聚合物胶乳，如氨基-官能聚合物胶乳和乙酰乙酰氧基-官能聚合物胶乳的油墨组合物。本专利技术提供了一种水基油墨组合物，它特别适用作层压用油墨和表面印刷油墨。该水基油墨组合物包含颜料和聚合物胶乳，其中聚合物胶乳选自(多氨基)烯胺聚合物(PPAE)胶乳、以及(多氨基)烯胺聚合物胶乳与乙酰乙酰氧基-官能聚合物胶乳的混合物。PPAE是表面活性剂稳定化乙酰乙酰氧基-官能聚合物(SAAP)-->与聚(亚烷基亚胺)的反应产物。更特别的是，该聚合物胶乳是具有水成氨基-官能PPAE聚合物分散颗粒、水成乙酰乙酰氧基-官能聚合物分散颗粒、或其混合物的水基胶乳。在一优选实施方案中，该水基油墨组合物包含油墨、水成PPAE分散颗粒、和水。在另一实施方案中，该油墨包含颜料、水成PPAE分散颗粒与水成乙酰乙酰氧基-官能聚合物分散颗粒的混合物、和水。本专利技术的详细描述在本申请中所用的术语“表面活性剂稳定化乙酰乙酰氧基官能聚合物”是指通过具有乙酰乙酰氧基官能度的非酸乙烯基单体与至少一种非自聚合的、表面活性的乙烯基单体和其它非酸乙烯基单体的游离基乳液聚合作用制备的聚合物。本专利技术涉及含有聚合物胶乳，如氨基-官能聚合物胶乳和乙酰乙酰氧基-官能聚合物胶乳的油墨组合物。本专利技术的水基油墨可用于在柔性膜包装材料上进行印刷。本专利技术的油墨组合物包含：颜料，优选地为预分散商品颜料分散液；聚合物胶乳选自(多氨基)烯胺聚合物(PPAE)胶乳、以及(多氨基)烯胺聚合物胶乳与乙酰乙酰氧基-官能聚合物胶乳的混合物。以固态物质为基，聚合物在该油墨组合物中的量优选地为约40-80重量％。更优选的是，聚合物的量为55-75重量％。正如本领域所已知的，颜料量可根据油墨种类和颜料种类而改变。本领域已知的任何油墨颜料都可用于本专利技术组合物。例如，以固态物质为基，颜料的量可为约5-50重量％，优选地为30-40重量％。为了将油墨粘度调整至能够，例如用柔性凸版或凹版法进行印刷，也可根据需要加入水。可以看出，按照本专利技术的油墨能够成功地印刷到常用于包装工业的柔性基质(如，取向聚丙烯(OPP)、聚乙烯、聚酯、聚酰胺、等)上。通过调配，这些油墨可具有优异的粘附性、耐水性、耐溶剂性、耐干和湿擦性、耐冰水卷曲性和耐堵塞性。这种同时克服难以润湿和难以粘附于柔性膜包装基质的性能是独特的。有利的是，本专利技术油墨组合物在涂覆和/或层压时可产生非同寻常的粘结强度。该油墨组合物所产生的粘结强度可高至并超过500g/in。作为对比，商品水基油墨所产生的粘结强度通常在150g/in的范围内。然而，为了达到那种粘结强度，商品水基油墨一般需要有聚乙烯亚胺或聚氨酯底涂层。未涂底的常规商品水基油墨所产生的粘结强度则小于5g/in。对于本专利技术油墨，特别是含PPAE与乙酰乙酰氧基-官能聚合物胶乳的混合物的油墨来说，其另一特性在于，它们能够通过油墨中聚合物胶乳的交联作用而增进其耐溶剂性。对用于胶粘层压的溶剂基粘合剂来说，-->交联胶乳更耐来自其的作用。典型的商品水基聚合物是非交联的，因此不具备这种效果。根据特定油墨或印刷方法的要求，本专利技术油墨组合物还可包含各种常用油墨添加剂。这些油墨添加剂包括，但不限于：润湿剂、匀涂剂、流变添加剂、用于增加压力可溶性/再润湿性的添加剂、凝聚助剂、颜料润湿剂、分散剂、表面活性剂、蜡、消泡剂、防沫剂和改性聚合物。例如，为了提高流变性能和压力可溶性/再润湿性，本专利技术油墨可用低分子量胺溶性树脂进行调配，比如，但不限于：苯乙烯化丙烯酸系树脂(如，Joncryl 678树脂，得自SC Johnson & Sons)、和苯乙烯化马来酸酐树脂(如，Arco 1440H本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种水基油墨组合物，它包含颜料和聚合物胶乳，所述聚合物胶乳选自（多氨基）烯胺聚合物胶乳、以及（多氨基）烯胺聚合物胶乳与乙酰乙酰氧基－官能聚合物胶乳的混合物，其中（多氨基）烯胺聚合物是表面活性剂稳定化乙酰乙酰氧基－官能聚合物与聚（亚烷基亚胺）的反应产物。

【技术特征摘要】
US 1997-5-21 08/861,436;US 1996-5-28 60/018,423;US1．一种水基油墨组合物，它包含颜料和聚合物胶乳，所述聚合物胶乳选自(多氨基)烯胺聚合物胶乳、以及(多氨基)烯腠聚合物胶乳与乙酰乙酰氧基．官能聚合物胶乳的混合物，其中(多氨基)烯胺聚合物是表面活性剂稳定化乙酰乙酰氧基．官能聚合物与聚(亚烷基亚胺)的反应产蝴。2．根据权利要求l的油墨组合物，其中所述聚合物胶乳为(多氨基)烯胺聚合物胶乳。3．根据权利要求2的油墨组合物，其中所述表面活性剂稳定化乙酰乙酰氧基．官能聚合物包含：约1—40重量％的具有通式(1)的单体R1-CH＝C(R2)C(O)-X1-X2-X3-C(O)-CH2-C(O)-R3    (1)其中R1为氢或卤素，R2为氢、卤素、C1-C6烷基硫代基团、或C1-C6烷基基团，R3为C1-C6烷基基团，x1和x3独立地为O、s、或具有通式-N(R’)-的基团，其中R’为C1-C6烷基基团，X2为C2-C12亚烷基基团或C3-C12环亚烷基基团；约0.1-5重量％的非自聚、表面活性乙烯基单体；和约75-90重量％的非酸乙烯基单体；且其中聚(亚烷基亚胺)为聚(乙烯亚胺)。4．根据权利要求3的油墨组合物，其中：具有通式(1)的单体选自甲基丙烯酸乙酰乙酰氧基乙酯、丙烯酸乙酰乙酰氧基乙酯、丙烯酸乙酰乙酰氧基(甲基)乙酯、丙烯酸乙酰乙酰氧基丙酯和丙烯酸乙酰乙酰氧基丁酯；且非自聚、表面活性乙烯基单体选自具有通式(3)、  (4)或(5)的聚氧乙烯烷基苯基醚：其中R为壬基或辛基，n为5-50，m为15-40。5．根据权利要求1的含有胶乳的油墨组合物，它还包含至少一种选自以下物质的添加剂：溶剂、匀涂剂、流变剂、凝聚助剂、颜料润湿剂、分散剂、表面活性剂、蜡、消泡剂、防沫剂、改性聚合物、和用于提高再溶性/再润湿性的添加剂。6．根据权利要求5的油墨组合物，其中该油墨组合物是一种胶粘层压油墨、挤出层压油墨、或表面印刷油墨。7．根据权利要求2的油墨组合物，它还包含至少一种选自以下物质的添加剂：溶剂、匀涂剂、流变剂、凝聚助剂、颜料润湿剂、分散剂、表面活性剂、蜡、消泡剂、防沫剂、改性聚合物、和用于提高再溶性/再润湿性的添力口齐4。8．根据权利要求7的油墨组合物，其中该油墨组合...

【专利技术属性】
技术研发人员：MJ科林斯，GD希尔兹，RR斯托克尔，JW泰勒，
申请(专利权)人：伊斯曼化学公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]