包含水分散的聚氨酯粘合剂和水分散的聚(甲基)丙烯酸酯粘合剂的水基印刷油墨制造技术

本发明专利技术涉及一种包含至少两种粘合剂、至少一种颜料、含水载体和任选地添加剂的印刷油墨，其中一种粘合剂为特殊聚氨酯分散体粘合剂，而再一粘合剂为特殊聚(甲基)丙烯酸酯分散体粘合剂。

Water-based printing inks containing water dispersive polyurethane adhesives and water dispersed poly (methyl) acrylate adhesives

The present invention relates to a printing ink containing at least two kinds of adhesive, at least one pigment, an aqueous carrier and optionally additives, including a binder for special polyurethane dispersion adhesive, and adhesive again for special poly (meth) acrylic dispersion adhesives.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】包含水分散的聚氨酯粘合剂和水分散的聚(甲基)丙烯酸酯粘合剂的水基印刷油墨本专利技术涉及一种包含至少两种粘合剂、至少一种颜料、含水载体和任选地添加剂的印刷油墨，尤其是层压印刷油墨，其中一种粘合剂为特殊聚氨酯水分散体粘合剂，而再一粘合剂为特殊聚(甲基)丙烯酸酯分散体粘合剂。本专利技术还涉及用所述油墨印刷的印刷层压品以及制备所述层压品的方法。包装如用于食品的包装通常包含由两个或更多个层压在一起且其中印刷油墨存在于两个层压膜之间的聚合物膜制备的印刷膜层压品。通常，当制备意欲用于包装食品产品的包装时，将膜印刷在一侧，将粘合剂施加于印刷品顶部以及围绕印刷品的透明区域上，且然后以层压夹(laminatednip)将该膜层压到第二膜。在联机印刷中，将粘合剂涂覆在新印刷的油墨或相对纸幅的顶部上，且其后立即层压。在很多情况下，层压是“脱机”完成的，这是指使印刷卷筒送至另一位置而层压。粘合剂必须结合到油墨和膜而不引起油墨渗出、流出、分层或产生不良结合强度。适合用于经由滚筒印刷方法制造印刷层压品的印刷油墨(下文中称为“层压油墨”)面临各种希望的需求：-在液体油墨中与颜料的高相容性-印刷膜的粘接行为尽可能低-膜层压品的高层压结合强度，以及还在多次印刷情况下-已在印刷卷筒上临时干燥的油墨的高复溶性。尤其应避免油墨成分的凝聚或絮凝。在其中“脱机”完成层压的情况下，重要的是印刷膜在层压之前的耐粘性，即膜的印刷表面不是粘性的且不粘附到其他印刷或未印刷的膜表面区域，尤其是背侧(当将膜在印刷方法之后直接卷压在卷盘时)。高层压结合强度尤其关键且在多次印刷层压品中难以实现，在多次印刷层压品中使第二印刷品或其他印刷品施加于第一印刷品上，例如将白色印刷品施加于之前彩色、非白色的印刷品上。在滚筒印刷过程期间可能发生有意或无意中断。印刷卷筒上的油墨可在这些中断期间变为接触干燥。因此，重要的是当印刷过程重新开始时，印刷设备上的干燥油墨在液体印刷油墨备料中快速复溶。由于工作场所的卫生和安全原因，希望提供不含有机溶剂的印刷油墨。WO2009/023520公开了在各种基材上具有良好层压结合强度的包含含水聚氨酯粘合剂的层压油墨。可进一步改进就油墨复溶性、层压结合强度和耐粘性而言的性能的平衡。困难在于这些性能通常显示出相反趋势。较高的层压结合强度通常与高粘性，即不良耐粘性相关。良好的油墨复溶性(例如由于更多极性的组分)通常与较低层压结合强度相关。本专利技术的一个目的是进一步优化水基印刷油墨，尤其是水基层压印刷油墨，就油墨复溶性、层压结合强度和耐粘性而言的改进平衡，尤其是在保持可接受的耐粘性的同时改进油墨复溶性和层压结合强度。本专利技术提供了一种包含至少两种粘合剂、至少一种颜料、含水载体和任选地添加剂的水基印刷油墨，其中至少一种粘合剂为聚氨酯分散体粘合剂，且至少一种粘合剂为聚(甲基)丙烯酸酯分散体粘合剂，其中所述聚氨酯由包含如下的组分制得：a)至少一种二异氰酸酯，b)至少一种具有500-5000g/mol的数均分子量的二醇，c)至少一种具有500-5000g/mol的数均分子量的单羟基官能化合物，d)任选地，至少一种具有至少3个NCO基团或至少3个NCO反应性基团的多官能化合物，e)任选地，至少一种不含酸基的二胺，f)任选地，至少一种具有至少一个NCO反应性基团和至少一个离子或可离子化基团的化合物，g)任选地，一种或多种具有小于500g/mol，优选60-490g/mol的数均分子量的多元醇化合物；和其中聚(甲基)丙烯酸酯聚合物具有-20至+40℃，优选-10至+35℃的玻璃化转变温度，且通过包含如下的组分的聚合，优选通过含水乳液聚合制得：h)至少一种选自由如下组成的组的乙烯基单体：丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯和苯乙烯，i)0,1-4重量％一种或多种具有酸基的乙烯基单体，优选(甲基)丙烯酸，j)任选地，至多5重量％一种或多种在20℃下具有大于100g/l的水溶解度的非离子亲水乙烯基单体，其优选选自由丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、丙烯酸羟乙基酯和甲基丙烯酸羟乙基酯组成的组，k)任选地，至多5重量％一种或多种与单体h)、i)和j)不同的其他单体，和其中聚氨酯和聚(甲基)丙烯酸酯基于聚合物总重量以1:9-9:1，优选1:5-5:1或者1:4-4:1，更优选1:3-3:1的重量比存在。在下文中，表示“(甲基)丙烯酰基……”和类似表示用作“丙烯酰基……或甲基丙烯酰基……”的缩写符号。表述“(甲基)丙烯酸Cx烷基酯”包括在烷基中具有x个C原子的丙烯酸烷基酯和甲基丙烯酸烷基酯。术语“含水载体”意指仅由水组成或主要(至少50重量％，优选至少70重量％，至少90重量％或大于95重量％所有溶剂)由水组成的溶剂体系。术语“聚氨酯分散体粘合剂”和“聚(甲基)丙烯酸酯分散体粘合剂”意指可分散于水中且分散于含水载体的粘合剂聚合物。聚(甲基)丙烯酸酯分散体粘合剂与有时在油墨中用作颜料润湿剂或作为水溶性聚合物分散剂而非粘合剂且具有通常大于4或5重量％的酸单体含量以实现其水溶性的丙烯酸系树脂水溶液不同。玻璃化转变温度通过差示扫描量热法(ASTMD3418-08，第二加热曲线的“中点温度”，加热速率为20℃/min)测定。由于聚合羟基化合物具有分子量分布，平均分子量基于所测得羟值(OH值)和平均官能度(每个分子的羟基数)计算：平均分子量＝(56.11*1000*官能度)/OH值其中56.11为氢氧化钾的分子量且1000为1g样品中的毫克数。羟值如DIN53240-2:2007-11所述测量。优选地，聚氨酯由包含以下的组分制备：a)5-30重量％至少一种二异氰酸酯(a)，其选自由如下组成的组：1-异氰酸酯基-3,5,5-三甲基-5-异氰酸酯基甲基环己烷(IPDI)、四甲代苯二亚甲基二异氰酸酯(TMXDI)、六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、双(4-异氰酸酯基环己基)甲烷(HMDI)或其混合物，b)10-80重量％或20-80重量％，优选40-80重量％至少一种具有500-5000g/mol的数均分子量的二醇，其选自由如下组成的组：(b1)由至少一种式HOOC-(CH2)y-COOH(其中y为1-20的数，优选2-20的偶数)的二羧酸和至少一种选自由式HO-(CH2)x-OH(其中x为1-20的数)的化合物和新戊二醇及其混合物组成的组的多元醇制备的聚酯二醇，和(b2)至少一种聚醚二醇，或(b1)和(b2)的混合物，c)1-20重量％至少一种具有500-5000g/mol的数均分子量的单羟基聚氧化烯化合物，d)0-10重量％或0,1-5重量％至少一种具有至少3个氨基的聚胺化合物，e)0-10重量％或0.1-10重量％或0.1-5重量％至少一种不含酸基的二胺，f)0.5-10重量％或0.5-5重量％至少一种二氨基酸化合物，其优选选自由如下组成的组：二氨基羧酸化合物和二氨基磺酸化合物，优选N-(2-氨基乙基)-2-氨基乙烷磺酸、N-(2-氨基乙基)-2-氨基乙烷羧酸及其相应碱金属盐，g)0-20重量％或0.1-10重量％任选地一种或多种具有小于500g/mol，优选60-490g/mol的数均分子量的多元醇化合物。二异氰酸酯(a)优选以5-30重量％，更优选10-25重量％的量使用。多异氰酸酯(a)尤其为二异氰酸酯X(NCO本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种水基印刷油墨，包含至少两种粘合剂、至少一种颜料、含水载体和任选地添加剂，其中至少一种粘合剂为聚氨酯分散体粘合剂，且至少一种粘合剂为聚(甲基)丙烯酸酯分散体粘合剂，其中所述聚氨酯由包含如下的组分制得：a)至少一种二异氰酸酯，b)至少一种具有500‑5000g/mol的数均分子量的二醇，c)至少一种具有500‑5000g/mol的数均分子量的单羟基官能化合物，d)任选地，至少一种具有至少3个NCO基团或具有至少3个NCO反应性基团的多官能化合物，e)任选地，至少一种不含酸基的二胺，f)任选地，一种具有至少一个NCO反应性基团和至少一个离子或可离子化基团的化合物，g)任选地，至少一种或多种具有小于500g/mol，优选60‑490g/mol的数均分子量的多元醇化合物；和其中聚(甲基)丙烯酸酯具有‑20至+40℃，优选‑10至+35℃的玻璃化转变温度，且通过包含如下的组分的聚合制得：h)至少一种选自由如下组成的组的乙烯基单体：丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯和苯乙烯，i)0,1‑4重量％一种或多种含有酸基的乙烯基单体，优选(甲基)丙烯酸，j)任选地，至多5重量％一种或多种在20℃下具有大于100g/l的水溶解度的非离子亲水乙烯基单体，其优选选自由如下组成的组：丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、丙烯酸羟乙基酯和甲基丙烯酸羟乙基酯，k)任选地，一种或多种与单体h)，i)和j)不同的其他单体，和其中聚氨酯和聚(甲基)丙烯酸酯基于聚合物总重量以1:9‑9:1，优选1:5‑5:1，更优选1:3‑3:1的重量比存在。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.06.18 EP 15172708.81.一种水基印刷油墨，包含至少两种粘合剂、至少一种颜料、含水载体和任选地添加剂，其中至少一种粘合剂为聚氨酯分散体粘合剂，且至少一种粘合剂为聚(甲基)丙烯酸酯分散体粘合剂，其中所述聚氨酯由包含如下的组分制得：a)至少一种二异氰酸酯，b)至少一种具有500-5000g/mol的数均分子量的二醇，c)至少一种具有500-5000g/mol的数均分子量的单羟基官能化合物，d)任选地，至少一种具有至少3个NCO基团或具有至少3个NCO反应性基团的多官能化合物，e)任选地，至少一种不含酸基的二胺，f)任选地，一种具有至少一个NCO反应性基团和至少一个离子或可离子化基团的化合物，g)任选地，至少一种或多种具有小于500g/mol，优选60-490g/mol的数均分子量的多元醇化合物；和其中聚(甲基)丙烯酸酯具有-20至+40℃，优选-10至+35℃的玻璃化转变温度，且通过包含如下的组分的聚合制得：h)至少一种选自由如下组成的组的乙烯基单体：丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯和苯乙烯，i)0,1-4重量％一种或多种含有酸基的乙烯基单体，优选(甲基)丙烯酸，j)任选地，至多5重量％一种或多种在20℃下具有大于100g/l的水溶解度的非离子亲水乙烯基单体，其优选选自由如下组成的组：丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、丙烯酸羟乙基酯和甲基丙烯酸羟乙基酯，k)任选地，一种或多种与单体h)，i)和j)不同的其他单体，和其中聚氨酯和聚(甲基)丙烯酸酯基于聚合物总重量以1:9-9:1，优选1:5-5:1，更优选1:3-3:1的重量比存在。2.根据权利要求1的印刷油墨，其中所述二异氰酸酯(a)选自由如下组成的组：1-异氰酸酯基-3,5,5-三甲基-5-异氰酸酯基甲基环己烷(IPDI)、四甲代苯二亚甲基二异氰酸酯(TMXDI)、六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、双(4-异氰酸酯基环己基)甲烷(HMDI)或其混合物。3.根据前述权利要求中任一项的印刷油墨，其中所述单官能化合物(c)为至少一种数均分子量为500-5000g/mol的单羟基聚氧化烯化合物，其中所述烯烃优选为乙烯和/或丙烯。4.根据前述权利要求的印刷油墨，其中所述至少一种单羟基聚氧化烯(c)构成聚氨酯聚合物的4-15重量％。5.根据前述权利要求中任一项的印刷油墨，其中所述组分(b)和(c)一起构成所述聚氨酯的至少75重量％。6.根据前述权利要求中任一项的印刷油墨，其中所述至少一种二醇(b)选自由如下组成的组：(b1)由至少一种其中y为1-20的数，优选2-20的偶数的式HOOC-(CH2)y-COOH的二羧酸与至少一种选自由其中x为1-20的数的式HO-(CH2)x-OH的化合物和新戊二醇及其混合物组成的组的多元醇制备的聚酯二醇，和(b2)至少一种聚醚二醇，或(b1)和(b2)的混合物。7.根据前述权利要求中任一项的印刷油墨，其中所述至少一种多官能化合物(d)为三胺化合物。8.根据前述权利要求中任一项的印刷油墨，其中所述至少一种化合物(f)为二氨基酸化合物，其优选选自由如下组成的组：二氨基羧酸化合物和二氨基磺酸化合物，优选N-(2-氨基乙基)-2-氨基乙烷磺酸、N-(2-氨基乙基)-2-氨基乙烷羧酸及其相应的碱金属盐。9.根据前述权利要求中任一项的印刷油墨，其中所述聚氨酯由包含以下化合物的组分制备：a)5-30重量％至少一种二异氰酸酯(a)，其选自由如下组成的组：1-异氰酸酯基-3,5,5-三甲基-5-异氰酸酯基甲基环己烷(IPDI)、四甲代苯二亚甲基二异氰酸酯(TMXDI)、六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、双(4-异氰酸酯基环己基)甲烷(HMDI)或其混...

【专利技术属性】
技术研发人员：P·罗曼纳托，B·雷克，K·黑贝勒，K·乔治艾娃，A·特玛登，S·兹耶尔斯特拉，W·图特恩霍福德，
申请(专利权)人：巴斯夫欧洲公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE