[发明专利]聚乙烯醇异缩醛在印刷油墨配制剂中的应用

说明书

技术领域

本发明涉及的是在用于印刷油墨的配制剂中使用可通过聚乙烯醇与支化的脂族醛的化学反应而获得的聚乙烯醇异缩醛。

背景技术

在印刷油墨配制剂中使用聚乙烯醇缩醛，尤其是聚乙烯醇缩丁醛作为粘合剂早就众所周知。

为此常常使用溶剂粘度尽可能低的聚乙烯醇缩醛(例如，作为苯胺印刷油墨中的粘合剂)。这样可同时实现印刷油墨中的高颜料和粘合剂含量，从而导致期望的高颜色强度。

在生产这种聚乙烯醇缩醛时，通常选择粘度也相应较低的聚乙烯醇作为原料，一般情况下该聚乙烯醇与正丁醛进行缩醛化反应。这种工艺方法的缺点是，转化率有不断走低的趋势，而且由于分子量低，致使玻璃化温度也低，造成粘着性增加，给产品生产带来难度。对低粘度聚乙烯醇缩醛典型的低玻璃化温度Tg(＜65℃)还会给终端应用造成困难，例如，在印刷油墨过程中。

根据建议，已经把许多化学上不同的聚乙烯醇缩醛用在印刷油墨中。所熟悉的有使用叔乙烯基酯与乙酸乙烯酯的共聚物作为生产聚乙烯醇缩醛的原料，其中该共聚物的分子中含叔酯官能团作为杂质。众所周知的还有，除丁醛之外使用具有5～10个碳原子的长链醛进行缩醛化反应。同样，长链分子，例如糖或者低聚乙二醇，也可以在聚乙烯醇的缩醛化反应之后或者聚乙烯醇的缩醛化反应过程中与聚合物链发生反应，并且同样充当杂质。

这些工艺方法的缺点是，费时费力并且与工业规模上已经成熟的聚乙烯醇与丁醛之间的缩醛化反应相比成本明显高出许多。

发明内容

因此，期待着能够为印刷油墨配制剂提供一种同时具有高玻璃化温度和低粘度，但是在性能方面，尤其是在极性和生产方法方面，与已知的聚乙烯醇缩丁醛没有显著差别的聚乙烯醇缩醛。

工业生产聚乙烯醇缩丁醛时所使用的丁醛只由正丁醛组成。这可能是由于在通过丙烯的加氢甲酰化作用(氧化法)以工业规模生产丁醛时由于热力学控制而几乎只能得到正丁醛。

通过使聚乙烯醇与异丁醛发生缩醛化反应而制得的聚乙烯醇缩丁醛是已知的化合物(例如，参见Fitzhugh，Crozier，J.Pol.Sci.Vol.VIII，No.2，S.225-241或Nakamura，Suzuki，J.Pol.Sci.Vol.34，S.3319-3328(1996))，但是由于与正丁醛相比异丁醛的工业来源不多，因此没有技术意义。

已出人意料地发现，以异丁醛为基础的聚乙烯醇缩丁醛不仅拥有所要求的特性，例如高玻璃化温度和低粘度，而且同时在极性方面没有显著的变化，因而对颜料起良好湿润作用，并因此良好地适合用于印刷油墨。不受限于这一理论正确与否，估计这种情况可能是与分子分支有关。

通过使用例如异丁醛而不是常用的正丁醛与聚乙烯醇进行缩醛化反应可以制得一种聚乙烯醇缩醛，其与以正丁醛为基础的化学组成相同的对比产品相比玻璃化温度较高且粘度较低。这类化合物以下将被称作聚乙烯醇异缩醛。

本发明的内容是，在印刷油墨配制剂中使用聚乙烯醇异缩醛作为粘合剂，其中聚乙烯醇异缩醛的缩醛基产生于一个或多个具有4～10个碳原子并且在酮基的α位或β位发生至少一次支化的脂族酮基化合物。

通过按照本发明在印刷油墨配制剂中使用聚乙烯醇异缩醛所得到的优势是，在粘合剂含量相同时粘度比使用具有正缩醛基的聚乙烯醇缩醛低。因为在印刷油墨/印刷油墨浓缩物中颜料和粘合剂是按照一定的比例(常常是1∶1.2)的，在给定的印刷油墨最终粘度情况下，颜料和粘合剂的量不能任意提高。如果是粘度较低的粘合剂，其对总粘度的贡献也首先较低。因此可以提高颜料的含量。同时也必须添加略多一些粘合剂，但是总粘度不能超过给定的最高值。如果体系中颜料和粘合剂都较多，则会得到较高的颜色强度。

另一个优势是，与通常的正缩醛相比聚乙烯醇异缩醛的玻璃化温度提高。对于印刷油墨这点很重要，因为较高的耐热性意味着较低的粘着性在和表面上印刷油墨的更迟软化。对于分层印刷油墨，提前软化可能会导致复合材料分层。即使是在表面印刷(饮料纸箱时)，印刷油墨提前软化也有缺点。饮料纸箱可能会相互粘在一起或者颜色毁坏。

按照本发明的聚乙烯醇异缩醛优选通过聚乙烯醇与一个或者多个具有4～10个碳原子并且在醛基的α位或β位有至少一个分支的脂族醛进行反应而制得。

在本发明范围内，优选使用的聚乙烯醇缩醛的缩醛基产生自异丁醛、异戊醛、(α)-异戊醛[2-甲基丁醛]、(β)-异戊醛[3-甲基丁醛]和特戊醛[2，2-二甲基丙醛]组中的一个或者多个脂族醛或酮基化合物。

优选地通过使聚乙烯醇与