包括多元醇的可能量固化组合物制造技术

包括多元醇和乙烯基不饱和单体和低聚物的任一混合物的可能量固化组合物。本发明专利技术的多元醇基本上不含任何乙烯基不饱和基团。优选本发明专利技术的多元醇物质具有多于一个羟基且优选沸点在170℃以上。本发明专利技术的组合物对于食品包装的印刷或涂布特别有用，并且可以通过何印刷或涂布方法施加，虽然喷墨印刷是优选方法。虽然喷墨印刷是优选方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】包括多元醇的可能量固化组合物


[0001]本专利技术涉及醇(alcohols)和特别是多元醇在促进包括乙烯基不饱和单体和低聚物的组合物能量固化中的用途。

技术介绍

[0002]WO2011/021052描述了包括质量分数大于30％w/w的溶剂的可紫外光固化的喷墨组合物。在油墨被紫外光固化之前，所述溶剂被蒸发除去。既没有描述也没有提及任何羟基官能团材料以及特别是多元醇增强紫外线或电子束固化作用的能力。
[0003]WO2013/093414同样描述了用于印刷食品包装材料的含有溶剂的可紫外光固化喷墨组合物。此外，所述溶剂在紫外光固化之前被蒸发除去，且为了实现这种蒸发干燥，另一必要条件是是溶剂的沸点小于170℃。另外，也没有公开多元醇的促进这些组合物固化的能力。
[0004]WO2017/151137描述了包括含有羟基的单官能团单体如丙烯酸羟丁酯的可电子束固化喷墨组合物。没有公开多元醇化合物促进电子束固化的能力。
[0005]WO2017/180496和WO2017/180491描述了可电子束固化组合物选择性包括含有聚环氧烷烃亚基的乙烯基不饱和单体/低聚物的组合物。类似地，WO2015/148094描述了含聚环氧烷烃亚基的乙烯基不饱和单体/低聚物的应用，其促进了可紫外光固化组合物的固化。然而，这些记载都没有描述含有聚环氧烷烃物质的多元醇在可能量固化组合物中应用，上述聚环氧烷烃物质基本上不含任何乙烯基不饱和基团。US6846851描述了聚乙二醇二丙烯酸酯在水性可紫外光固化组合物中的应用，其中，它们被用作反应性润湿剂。同样没有提到基本上不含乙烯不饱和类似物质在电子束固化中的应用。
[0006]大量专利描述了可紫外光固化低迁移喷墨组合物。US9714355描述了包括低迁移光引发剂共混物的组合物，低迁移光引发剂包括I型(解理)光引发剂。US9550898同样描述了可紫外光固化低迁移喷墨组合物，该组合物也含有作为I型光引发剂的酰氧膦光引发剂。US9796865描述了包括杂化单体，例如丙烯酸2-(2-乙烯基氧乙氧基)乙酯(“VEEA”)的可紫外光固化低迁移喷墨组合物。US9701856描述了由基本上包括VEEA作为唯一单体的喷墨组合物是如何能够与硫醇结合，以提供低迁移印刷解决方案。
[0007]从以上现有技术，在紫外线或电子束辐射作用下，多元醇物质促进可自由基聚合的组合物固化的用途尚未被公开。这样的物质显著减少紫外光和电子束固化涂料和喷墨中未固化的乙烯基不饱和单体和低聚物的量的能力，显然是有益的，尤其是对于高单体和低聚物转化率的这样敏感的应用中是有利的，例如食品包装的印刷和涂布，医药包装等等。提高乙烯基不饱和单体和低聚物在紫外线和电子束固化过程中的转化率，将使能从印刷油墨或涂料中扩散并造成污染问题的未结合单体量减少。
[0008]因此，本专利技术的一个特定的目标是减少固化油墨/涂料在包装应用中的污染量。本专利技术通过减少或消除常规油墨/涂料中存在的并造成不良污染的迁移化合物来解决这一问题。出人意料的是，本申请的专利技术人发现非丙烯酸酯物质提供了解决这一问题的方案。
[0009]没有找到任何参考文献描述紫外线或电子束固化的无自由基固化组合物中含有多元醇如三乙二醇的好处。因此，据认为，本专利技术首次意识到使用这样的物质来增强油墨和涂料的辐射固化。
[0010]多元醇用于促进紫外线-阳离子可聚合组合物的固化是众所周知的，如环氧化物和/或乙烯醚的聚合。然而，以前未见描述过它们在促进包括乙烯基不饱和材料和特定的丙烯酸酯单体和低聚物的可紫外光固化和可电子束固化(可自由基聚合)的组合物中的应用。专利技术人已经发现，含有羟基功能化合物，以及优选地平均含量大于一个羟基基团的那些化合物，对于促进包括乙烯基不饱和单体和低聚物的任何混合物的喷墨组合物的紫外光固化特别有效。需要注意的是，术语“乙烯基不饱和单体和低聚物的任何混合物”指的是该组合物可以包括一种或更多种这样的单体和/或一种或更多种这样的低聚物，以及优选地包括至少一种乙烯基不饱和单体和至少一种乙烯基不饱和低聚物。这一发现在要求能量固化后低迁移的未固化的单体和低聚物的那些应用中具有特别有利的用途，包括食品包装、药品包装、玩具、家居用品、用于食品推广的展板等的印刷/涂布。

技术实现思路

[0011]根据本专利技术，提供了一种可辐射固化油墨或涂料组合物，其中，由含有伯醇和仲醇的任一混合物的物质所产生的等效羟基值(equivalent hydroxy value)为2.5mgKOH/g或更大；其中，包含所述醇基的所述物质满足以下通式：
[0012]R
1-(CHR2OH)
n
[0013]且其中，R1可以为任何有机残基，R2可以为氢或任何有机残基。n可以为等于或大于1的任意数，优选等于或大于2。所述可辐射固化油墨或涂料组合物被适当地描述为低迁移组合物。
[0014]本专利技术公开了最出人意料的发现，含有醇，特别是多元醇(包括2个或更多羟基的物质)，可以促进包含乙烯基不饱和单体和低聚物的组合物的能量固化(特别是紫外光(UV)固化，也可以是电子束固化)。将这样的化合物包含到进一步包括丙烯酸酯单体的混合物的适合喷墨印刷的组合物中，已被证明可大大减少存在于电子束(EB)固化油墨膜中的未固化单体的量。这对于在紫外线或电子束固化过程中高转化率的单体和低聚物(特别是喷墨组合物)是有益的应用来说是一个重要的发现，例如食品包装、医药包装、个人护理用品包装等的印刷。与喷墨印刷一样，这一发现也有潜力应用于其他印刷/涂料领域，这些领域中需要单体和低聚物在能量固化油墨和涂料中迁移率低，如柔版印刷、凹版印刷和胶印。醇，特别是诸如甘油、三羟甲基丙烷、丙二醇和聚乙二醇的多元醇的使用是有利的，这些多元醇通常被认为是安全的并且具有向食物中迁移超过6mg/Kg的特定限制(在欧洲)，由于这些多元醇的显著浓度可以合并到配方中，而不存在这些多元醇会从固化油墨或涂料迁移到包装食品中超过迁移极限的风险。因此，在本专利技术的可能量固化油墨和涂料中使用这些多元醇是非常有益的，不仅仅是因为他们显著降低固化后未固化的单体(和低聚物)的能力，还由于它们的良性性质，使得它们自身迁移的风险很小。
[0015]本专利技术的另一个方面是，本专利技术物质的羟基应优选为伯醇或仲醇。
[0016]然而，本专利技术的另一个方面是，包含任一多元醇化合物的组合物的羟基值应为至少2.5，且更优选大于5.0mg KOH/g。
[0017]本专利技术还包括多元醇溶剂的使用，如丙二醇和甘油。从对现有技术的回顾中可以明显看出，过去在可能量固化喷墨组合物中加入了溶剂，这样做是为了降低组合物的粘度，并得到在溶剂蒸发干燥后尽可能低的薄膜重量。为了实现根据本专利技术所述醇的掺入的全部好处，最理想的是在能量固化阶段之前它们不被蒸发除去。因此，沸点相对较高的那些醇是优选的，且本专利技术的另一个方面是，本专利技术中使用的任何醇的沸点应优选大于150℃，且更优选大于170℃。
[0018]如前所述，在现有技术中并未记载使用醇，特别是使用多元醇来促进可自由基本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种低迁移的可辐射固化油墨或涂料组合物，其中，由含有伯醇和仲醇的任一混合物的物质所产生的等效羟基值为2.5mgKOH/g或更大；其中，包含醇基的所述物质满足以下通式：R
1-(CHR2OH)
n
且其中，R1可以为任何有机残基，R2可以为氢或任何有机残基，且n为等于或大于1的任意数，优选等于或大于2。2.如权利要求1所述的组合物，所述组合物进一步包括一种或更多种光引发剂。3.如权利要求2所述的组合物，其中，所述光引发剂适用于低迁移率印刷。4.如权利要求1、2或3所述的组合物，其中，所述有机残基包括可以与本发明的醇基结合的任一可能的亚单元。5.如权利要求1或权利要求2到4任一项所述的组合物，其中，所述有机残基选自由烷烃、芳香烃、杂环、聚酯、聚酰胺、聚丙烯、苯乙烯-丙烯酸共聚物、聚氨酯、聚醚及其混合物组成的组。6.如权利要求5所述的组合物，其中，所述聚醚包括与环氧乙烷、环氧丙烷和更高环氧烷烃发生反应后的多元醇。7.如权利要求5所述的组合物，其中，所述聚醚选自由聚乙二醇、聚丙二醇和更高环氧烷烃组成的组。8.如前任一权利要求所述的组合物，其中，所述醇基选自丙二醇、三羟甲基丙烷、甘油、二乙二醇、三乙二醇、四乙二醇、二丙二醇、三丙二醇、聚乙二醇、聚丙二醇、乙氧基化三羟甲基丙烷、乙氧基化季戊四醇、乙氧基化二季戊四醇及其组合中的任意一种。9.如权利要求1到8任一项所述的组合物，其中，所述醇基基本上不含任何乙烯基不饱和基团。10.如前任一权利要求所述的组合物，其中，所述多元醇化合物的分子量小于5,000，更优选小于2,500和最优选小于1,500g/mol。11.如前任一权利要求所述的组合物，其中，所述多元醇的沸点大于150℃，优选大于170℃和最优选大于180℃。12.如前任一权利要求所述的组合物，等效羟基值为5.0mg KOH/g或更...

【专利技术属性】
技术研发人员：德里克，
申请(专利权)人：太阳化学公司，
类型：发明
国别省市：