印刷油墨中的超支化聚酯制造技术

本发明专利技术涉及用于制备含有至少两个膜以及一层用包装印刷油墨印刷的层的包装材料，所述包装印刷油墨包括某一含有官能团的超支化聚酯。本发明专利技术还涉及包括某一含有官能团的超支化聚酯的包装印刷油墨，并且涉及所述印刷油墨用于制备多层材料的用途。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】印刷油墨中的超支化聚酯本专利技术涉及制备印刷油墨，特别是用于包装应用的印刷油墨。层压包装由多层材料组成。其包括至少两片聚合物膜以及用包装印刷油墨印刷的层，所述包装印刷油墨包括某一含有官能团的超支化聚酯。本专利技术还涉及包括某一含有官能团的超支化聚酯的包装印刷油墨，并且涉及所述印刷油墨用于制备多层材料的用途。用于制备包装材料，特别是食品包装材料的多层材料是已知的。该类多层材料由两层或多层聚合物膜(例如聚烯烃膜)、金属箔或用金属化聚合物膜组成，其彼此连接，例如借助于合适的层压粘合剂通过层压连接。所述膜(包括箔)可以是单层膜，或通过共挤出制备的多层膜。层压材料还可以包括其他功能层，实例为气味阻挡层或水蒸气阻挡层。用于制备包装材料的多层材料通常经印刷或涂覆。印刷油墨可经涂覆至膜之一的内表面(反面印刷)或施加至两层膜之间。印刷清漆可以作为底漆而施加至印刷基材以改进对基材的粘着性。印刷清漆不含着色剂，但是除此之外其组分通常类似于印刷油墨。对适于制备多层包装材料的印刷清漆和印刷油墨施加的要求是不同的。当在非吸收性印刷基材如聚合物膜或金属箔上印刷时，印刷油墨不能渗入基材，而是在溶剂蒸发后在基材上留下干燥膜。因此用于此类基材的印刷油墨必须具有非常良好的成膜特性和良好的粘附强度，以使印刷的油墨膜在机械应力下不与基材分离。印刷油墨还需要同样对不同类别的基材粘结良好，因为层压材料通常含有彼此化学成分不同的膜，实例为合适的极性聚酰胺、或PET膜和非极性聚烯烃膜。因此，借助于粘合剂，层压结构必须具有使多层保持在一起的最小的粘合强度。层压材料的粘合强度通常通过测量使薄膜层彼此剥离所需要的力来评估，通常使用拉力测试仪。特征为具有大量支化位点和高官能度的支化结构的聚合物结构被命名为树枝状聚合物、树枝醇(arborol)、星型聚合物和超支化聚合物。树枝状聚合物为具有高度对称结构的分子均匀性大分子。然而，其只能通过包括大量合成步骤的复杂方法来合成，并且结果是仅获得少量却花费极高的成本。`相反，超支化聚合物在分子和结构上都不均匀。其含有长度和支化度不同的臂。超支化聚合物的一般定义由 P.J.Flory, J.Am.Chem.Soc.1952，74，2718 - 2723 页，和 H.Freyet al.，Chem.Eur.J.2000，6，n0.14，2499 至 2506 页给出，其以引用的方式纳入。用含有超支化聚合物的印刷油墨印刷的多层材料公开于US2005/0147834A1。该文件公开了一般的超支化聚酯及其在印刷油墨中的应用，特别是用于制备多层材料的用途。明确地公开了分别由己二酸和三羟甲基丙烷与丙三醇缩合而制备的聚酯。明确公开了含有具有作为共粘合剂的硝化纤维素的超支化聚酯的印刷油墨。然而，超支化聚酯与所有粘合剂的比值较低并且在实施例中不超过0.43。US2007/0213501A1公开了一种超支化聚酯，其通过缩聚至少一种二酸、至少一种二醇和至少一种至少三官能醇或至少一种至少三官能酸而制备。此外该文献教导了该超支化聚酯用于印刷油墨的用途。而且，明确公开了含有具有作为共粘合剂的硝化纤维素的超支化聚酯的印刷油墨。然而，超支化聚酯与所有粘合剂的比例较低并且在实施例中不超过0.43 (US2007/0213501A1 中式 I)。本专利技术的目的在于提供用于制备包装材料的多层材料，其显示出至少与市售可得产品相当的层压粘合强度。同时，用本专利技术树脂制备的印刷油墨应该满足柔版印刷或凹版印刷的基本要求；例如粘带粘着性牢(tape adhesion)和抗粘连性至少与参引的现有技术的印刷油墨具有相同的水平。本专利技术在不高于现有技术油墨的粘度下使油墨能具有更高的非挥发物浓度、或更低的V0C、更高的颜料装载。非挥发物浓度越高得到的色密度越高、光泽更好和/或不透明度更高。我们已经发现该目的通过用于制备包装材料的多层材料而实现，所述多层材料包括至少[0011 ] 一种聚合物材料膜I，一种可通过用包装印刷油墨印刷或涂覆而获得的印刷层，一种另外的膜2，所述包装印刷油墨包括至少两种粘合剂，第一粘合剂包括至少一种含有选自0H、COOH和COOR基团的官能团的超支化聚酯，其中经酯化的羧基中的基团R包括具有I至60个碳原子的基团并且任选地还可包括杂原子或其他取代基，其中超支化聚酯可以通过以下成分的反应而获得:至少一种选自下列的环脂族或芳族二羧酸(A2)或其衍生物:邻苯二甲酸、间苯二甲酸、对苯二甲酸、1，2-环己烷二羧酸、I, 3-环己烷二羧酸、I, 4-环己烷二羧酸和甲基六氢邻苯二甲酸或其衍生物，至少一种选自下列的含有X个OH的至少三价脂族醇(Cx):三羟甲基丙烷、丙三醇和季戊四醇，和至少一种含有2个OH基团的环脂族二醇(B2)，聚酯的分子量Mn为至少300g/mol并且多分散度Mw/Mn为1.2-10,并且选择反应混合物中所有组分的活性基团的比例以使羟基与羧基或其衍生物的摩尔比为2:1至1:2第二粘合剂选自聚乙烯丁缩醛、硝化纤维素、聚酰胺、聚氨酯、聚氯乙烯、聚酮、聚碳酸酯、聚丙烯酸酯和聚丙烯酸酯共聚物，其中超支化聚酯占所有粘合剂的重量比为至少50重量％。其次本专利技术提供一种用于柔版印刷和/或凹版印刷的包装印刷油墨，其包括至少一种溶剂或不同溶剂的混合物、至少一种颜料和/或染料、至少一种聚合物粘合剂，和任选地，添加剂。至少一种聚合物粘合剂含有如上所述含有选自0H、C00H和COOR基团的官能团的超支化聚酯。本专利技术还提供将所述包装印刷油墨印刷至印刷聚合物膜或金属箔的方法和用于制备多层材料的方法。本专利技术还提供一种用于柔版印刷和/或凹版印刷的印刷清漆，包括至少一种溶剂或不同溶剂的混合物、至少一种聚合物粘合剂，和任选地添加剂。至少一种聚合物粘合剂包括如上所述含有选自OH、COOH和COOR基团的官能团的超支化聚酯。通过使用含有上述包含OH、COOH和⑶OR基团的超支化聚酯的粘合剂的包装印刷油墨，可以显著降低印刷油墨的VOC含量，因为超支化聚酯粘合剂使印刷油墨与衍生自市售可得的高分子聚氨酯粘合剂或现有技 术的聚氨酯粘合剂(如EP1743911A中公开的那些)相比能具有降低的粘度。此外，上述超支化聚酯可以更高的含量用于印刷油墨，以使其他粘合剂特别是硝化纤维素的用量降低，并且可提高颜料装载。以下详述本专利技术。用于多层材料的膜I由聚合物材料组成。适用于包装材料的膜公开于例如 Ullmann’s Encyclopedia of Industrial Chemistry, 6th Edt.,2000, ElectronicRelease。其包括例如聚烯烃膜，如聚乙烯膜、聚丙烯膜或聚(4_甲基_1_戊烯)膜或聚苯乙烯膜。聚乙烯膜可以为HDPE膜、LDPE膜或LLDPE膜。其可以为共聚物，例如乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)膜、乙烯-乙烯醇共聚物(EVOH)膜、乙烯-丙烯酸共聚物(EAA)膜、乙烯-甲基丙烯酸共聚物(EMM)膜，或苯乙烯/ 丁二烯共聚物膜。此外，可以使用聚丙烯膜，优选取向的聚丙烯(OPP)膜或双轴取向的聚丙烯(BOPP)膜。还可以使用聚苯乙烯(PS)膜、PVC膜、PVdC膜、聚乳酸(PLA)膜或聚碳酸酯膜。此外，可以使用极性材料膜，实例为玻璃纸膜、聚酯膜，如聚对苯二甲酸乙二醇酯膜、聚对本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于制备包装材料的多层材料，包括至少：一种聚合物材料膜1，一种可通过用包装印刷油墨印刷或涂覆而获得的印刷层，一种另外的膜2，所述包装印刷油墨包括至少两种粘合剂，第一粘合剂包括至少一种含有选自OH、COOH和COOR基团的官能团的超支化聚酯，其中酯化的羧基中的基团R包括具有1至60个碳原子的基团并且任选地还可包括杂原子或另外的取代基，其中超支化聚酯可通过以下物质反应而获得：至少一种环脂族或芳族二羧酸(A2)或其衍生物，选自：邻苯二甲酸、间苯二甲酸、对苯二甲酸、1,2?环己烷二羧酸、1,3?环己烷二羧酸、1,4?环己烷二羧酸和甲基六氢邻苯二甲酸或其衍生物，至少一种含有x个OH基团的至少三价脂族醇(Cx)，选自三羟甲基丙烷、丙三醇和季戊四醇，和至少一种含有2个OH基团的环脂族二醇(B2)，聚酯的分子量Mn为至少300g/mol且多分散度Mw/Mn为1.2?10，并且选择反应混合物中所有组分活性基团的比例以使羟基与羧基或其衍生物的摩尔比为2:1至1:2第二粘合剂选自聚乙烯丁缩醛、硝化纤维素、聚酰胺、聚氨酯、聚氯乙烯、聚酮、聚碳酸酯、聚丙烯酸酯和聚丙烯酸酯共聚物，其中超支化聚酯与所有粘合剂的总量的重量比为至少50重量%。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.04.15 US 61/475,8351.用于制备包装材料的多层材料，包括至少: 一种聚合物材料膜1， 一种可通过用包装印刷油墨印刷或涂覆而获得的印刷层， 一种另外的膜2， 所述包装印刷油墨包括至少两种粘合剂，第一粘合剂包括至少一种含有选自OH、COOH和COOR基团的官能团的超支化聚酯， 其中酯化的羧基中的基团R包括具有I至60个碳原子的基团并且任选地还可包括杂原子或另外的取代基， 其中超支化聚酯可通过以下物质反应而获得: 至少一种环脂族或芳族二羧酸(A2)或其衍生物，选自:邻苯二甲酸、间苯二甲酸、对苯二甲酸、1，2-环己烷二羧酸、I, 3-环己烷二羧酸、I, 4-环己烷二羧酸和甲基六氢邻苯二甲酸或其衍生物， 至少一种含有X个OH基团的至少三价脂族醇(Cx)，选自三羟甲基丙烷、丙三醇和季戊四醇，和 至少一种含有2个OH基团的环脂族二醇(B2)， 聚酯的分子量Mn为至少300g/mol且多分散度Mw/MnS 1.2_10，并且选择反应混合物中所有组分活性基团的比例以使羟基与羧基或其衍生物的摩尔比为2:1至1:2 第二粘合剂选自聚乙烯丁缩醛、硝化纤维素、聚酰胺、聚氨酯、聚氯乙烯、聚酮、聚碳酸酯、聚丙烯酸酯和聚丙烯酸酯共聚物， 其中超支化聚酯与所有粘合剂的总量的重量比为至少50重量％。2.权利要求1的多层材料，其特征在于膜I选自聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚酯和聚酰胺。3.权利要求1的多层材料，其特征在于膜2选自聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚酯、聚酰胺和铝箔。4.权利要求1的多层材料，其特征在于超支化聚酯的玻璃化转变温度为20至60°C。5.权利要求1的多层材料，其特征在于二羧酸(A2)为1，2-环己烷二羧酸或1，2-环己烷二羧酸酐。6.权利要求1的多层材料，其特征在于所述含有X个OH基团的至少三价的脂族醇为三羟甲基丙烷。7.权利要求1的多层材料，其特征在于二醇(B2)选自1，2-环戊二醇和1，3-环戊二醇、1，2-环己二醇、1，3-环己二醇和1，4-环己二醇、1，1-双(羟甲基)环己烷、1，2-双(羟甲基)环己烷、1，3-双(羟甲基)环己烷、1，4-双(羟甲基)环己烷、1，1-双(羟乙基)环己烷、1，2-...

【专利技术属性】
技术研发人员：C·L·许，B·布鲁赫曼，M·哈贝雷希特，J·坎贝尔，J·W·泰勒，
申请(专利权)人：巴斯夫欧洲公司，
类型：
国别省市：