包含淀粉衍生物的涂层或者油墨组合物、其用途以及包括所述组合物的基底制造技术

本申请涉及包含淀粉衍生物的涂层和油墨组合物、其用途以及包括所述组合物的基底。

Coating or ink composition comprising starch derivatives, use thereof and substrate comprising the composition

The application relates to coating and ink composition comprising starch derivatives, their uses and substrates comprising the composition.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】包含淀粉衍生物的涂层或者油墨组合物、其用途以及包括所述组合物的基底本申请要求欧洲申请第EP15188773.4号的优先权，该申请的全部内容以引用的方式并入本文用于所有目的。本申请涉及包含淀粉衍生物的涂层和油墨组合物、其用途以及包括所述组合物的基底。涂层和油墨组合物常常包含有机粘结剂，诸如，硝化纤维素或者聚氨酯。已经将淀粉和淀粉衍生物作为传统粘结剂的替代物进行了研究，例如，在WO2010/059562中。淀粉和淀粉衍生物由可再生资源制成并且通常具有有利的碳足迹，这使得其成为胜过基于石油的树脂和粘结剂的环保替代物。硝化纤维素在用作粘结剂时常常表现出低固体含量，这意味着高挥发性有机化合物(VOC)，并且常常表现出不良的耐化学性和耐热性。硝化纤维素通常还由棉花制成，已知棉花是一种仅仅在某些地理区域中进行耕种的水密集型植物；进一步地，硝化纤维素的制作方法具有一些缺点。现在已经研究出一种涂层或者油墨组合物，其包含至少一种酰化淀粉衍生物，其中，该至少一种酰化淀粉衍生物的右旋糖当量为0.01至4.95，优选地为0.01至2.95，并且所述组合物可选地进一步包含至少一种着色剂，允许实现有利的物理性质，诸如，该组合物中包含的着色剂的良好的可分散性，这常常意味着良好的着色强度和好处。这种组合物进一步表现出对水和/或气体(尤其是氧气)良好的阻隔性质，这在电子行业和食品包装行业中是有利的。因此，本专利技术涉及一种涂层或者油墨组合物，该涂层或者油墨组合物包含至少一种淀粉衍生物，其中，该至少一种淀粉衍生物的右旋糖当量为0.01至4.95，优选地为0.01至2.95，并且所述组合物可选地进一步包含至少一种着色剂。本专利技术进一步涉及根据本专利技术的涂层组合物或者油墨组合物在印刷过程中的用途，并且进一步涉及包括根据本专利技术的涂层组合物或者油墨组合物的基底。术语“涂层”意在具体表示适合于在基底的表面上沉积一层材料(诸如，清漆、涂料、或者涂漆)的组合物。涂层可以被应用至基底，例如，以便增强其对热、天气、光、化学或者物理冲击的抵抗力，或者以便形成或者增强阻隔功能，诸如，在基底上形成或者增强对液体或者气体(诸如，水、空气或者氧气)的阻隔。进一步地，涂层可以被应用至基底以便更改基底的外观，例如，以涂敷着色剂。这也包括装饰涂层，诸如，指甲油。术语“油墨”意在表示常常包括至少一种着色剂的组合物，其具有足以通过诸如印刷和书写等技术来进行应用的粘度，并且其常常通过印刷过程被应用至基底以便将文本或者装饰元素应用至基底。术语“淀粉衍生物”意在具体表示经化学和/或物理改性的淀粉。例如，淀粉可以通过加热降解而被物理改性为具有较低分子量的多糖链。经化学改性的淀粉衍生物包括通过如下方式制备的淀粉衍生物：通过对淀粉进行酸性消化以便形成较低分子量的淀粉衍生物，或者通过酶解，该酶可以将淀粉分子降解为较低分子量的淀粉分子。在优选的方面中，经化学改性的淀粉衍生物表示已经在沿着多糖链可用的羟基处进行部分地或者完全地醚化或者酰化的淀粉。最优选地，本专利技术涉及乙酰化淀粉衍生物，诸如，淀粉醋酸酯、淀粉丙酸酯、淀粉丁酸酯、淀粉己酸酯以及其他酰化淀粉衍生物；这也包括混合的酰化淀粉或者已经用官能化酰基(诸如，三氟乙酸酯)酰化的淀粉。优选的改性淀粉衍生物是酰化淀粉衍生物，更优选乙酰化淀粉衍生物。最优选的酰化淀粉衍生物是淀粉醋酸酯。酰化淀粉可以通过例如与酰卤或者酸酐反应来制备，如在WO2015055734、WO2015055742或者WO2015055741的方法中所描述的，其全部内容以引用的方式并入本文。另一选项在于通过混合酸酐，通过淀粉与酰化促进剂(诸如，三氟乙酸酐)反应并且随后与醇反应形成，例如，如在B.Y.Yang等人在“AcylationofStarchusingTrifluoroaceticAnhydridePromoter”，Starch58(2006)520-526中描述。根据本专利技术，用于至少一种淀粉衍生物的起始材料的淀粉可以主要包括直链淀粉，或者相反，主要包括支链淀粉(蜡质淀粉)。通常，可以使用全淀粉和/或分离的直链淀粉部分和/或分离的支链淀粉部分。根据本专利技术，术语“包括直链淀粉和/或支链淀粉的聚合物”包括其优选形式，即“淀粉”。淀粉可以源自任何天然资源，其中，天然涉及所述淀粉存在于自然界中的这一事实。除非明确地示出区别，在本说明书中提及的淀粉意在包括其对应的面粉，该面粉仍包含蛋白质，诸如，小麦谷蛋白(下文为“淀粉”)。在本专利技术中，可以使用单个或者多个淀粉来源。所述淀粉也可以是由多个来源(分离的直链淀粉部分和/或支链淀粉部分和/或衍生物例如经化学或物理改性的淀粉)组合而来，这将在下文进行进一步解释。淀粉的典型来源是谷类、块茎、根、豆类、水果淀粉以及混合淀粉。合适的来源包括但不限于：小米、豌豆、土豆、甘薯、玉米、高粱、香蕉、大麦、小麦、稻米、西米、苋菜、木薯、竹芋以及美人蕉属(cannay)。根据本专利技术优选的来源选自由块茎、豆类、或者谷类组成的组。甚至更优选地，所述淀粉来源选自由豌豆、土豆、甘薯、小麦以及玉米组成的组。最优选地，使用具有高支链淀粉含量的玉米(蜡质玉米)作为淀粉来源。合适的淀粉来源还包括源自通过育种技术获得的植物的淀粉，所述育种技术包括杂交育种、易位、倒位、转化、或者对基因或染色体工程改造以包括其变异的任何其他方法。在其最宽泛的方面中，涂层或者油墨组合物包含的至少一种淀粉衍生物的右旋糖当量为0.01至4.95，优选地为0.01至2.95。右旋糖当量(DE)表示基于干重以右旋糖(葡萄糖)计算的还原糖的百分比。这是通过Lane-Eynon方法进行测量，该Lane-Eynon方法对于本领域的技术人员是已知的并且例如在ISO5377:1981标准中进行了描述。右旋糖当量不一定严格地与链长以及因此与淀粉或者淀粉衍生物的分子量相关；如果淀粉或者淀粉衍生物包含相对高含量的支链淀粉(直链淀粉的支化形式)，则支链的降解也将影响所产生的淀粉衍生物中的DE。已经发现，包含淀粉衍生物(具体而言酰化淀粉衍生物，最具体而言淀粉醋酸酯，具有0.01至4.95、优选地0.01至2.95的DE)的涂层或者油墨组合物常常显示出特别良好的特性，诸如，其他组分(诸如，着色剂)的可分散性、高固体含量以及因此低VOC(挥发性有机化合物)、良好的印刷密度、光泽度、耐水性、对基底的粘附性、耐久性、着色强度、颜料润湿、流变性以及低毒性。例如，所述DE可以通过选择淀粉起始材料和/或应用某些降解过程(诸如，对淀粉的酸处理)来实现。应该注意，例如，通过选择正确的酸量、酸的性质、反应条件(诸如，降解的温度和持续时间)以便不会使淀粉“过度降解”，由此获得具有高于4.95的DE的淀粉衍生物。有利地，可以应用如在WO2015055741中描述的过程。通常，淀粉衍生物(优选地淀粉醋酸酯)的DE等于或者大于0.01，优选地等于或者大于0.1，更优选地等于或者大于0.5。通常，所述DE等于或者低于4.95，优选地等于或者低于4.5，最优选地等于或者低于4.1。在优选的方面中，所述DE为1.8至2.9，例如，2.4、2.5、或者2.6。最优选约2.4的DE。在本专利技术的一个方面中，至少一种淀粉衍生物(优选地淀粉醋酸酯)的分支比为1至2本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种涂层或者油墨组合物，包含至少一种淀粉衍生物，其中，所述淀粉衍生物的右旋糖当量为0.01至4.95，优选地为0.01至2.95，并且所述组合物可选地进一步包含至少一种着色剂。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.10.07 EP 15188773.41.一种涂层或者油墨组合物，包含至少一种淀粉衍生物，其中，所述淀粉衍生物的右旋糖当量为0.01至4.95，优选地为0.01至2.95，并且所述组合物可选地进一步包含至少一种着色剂。2.根据权利要求1所述的涂层或者油墨组合物，其中，所述至少一种淀粉衍生物是化学改性的淀粉衍生物，优选地是酰化淀粉衍生物，最优选地是乙酰化淀粉衍生物。3.根据权利要求1或者2所述的涂层或者油墨组合物，其中，所述至少一种淀粉衍生物的分支比为1至20。4.根据权利要求1至3中的任一项所述的涂层或者油墨组合物，其中，所述至少一种淀粉衍生物具有等于或者大于3700g/mol的分子量。5.根据权利要求1至4中的任一项所述的涂层或者油墨组合物，其中，所述至少一种淀粉衍生物具有在10至200mPas之间的粘度(在25℃下在EtOAc中35重量％)。6.根据权利要求1至5中的任一项所述的涂层或者油墨组合物，其中，用于制备所述至少一种淀粉衍生物的淀粉具有0至20重量％的直链淀粉含量。7.根据权利要求6所述的涂层或者油墨组合物，其中，用于制备所述至少一种淀粉衍生物的所述淀粉是蜡质玉米淀粉。8.根据权利要求1至7中的任一项所述的涂层或者油墨组合物，其中，所述至少一种淀粉衍生物具有100℃至180℃的Tg(玻璃化转变温度)。9.根据权利要求1至8中的任一项所述的涂层或者油墨组合物，其中，所述至少一种淀粉衍生物是酰化淀粉衍生物，并且其中，所述酰化淀粉衍生物具有2.0至2.9的取代度(DS)。10.根据权利要求1至9中的任一项所述的涂层或者油墨组合物，其中，所述涂层或者油墨组合物包含至少一种着色剂，所述至少一种着色剂的量为1重...

【专利技术属性】
技术研发人员：雅娜·露布科尔，阿明·施泰恩，
申请(专利权)人：罗地亚阿塞托有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE