[发明专利]印刷油墨中的超支化聚酯

说明书

本发明涉及制备印刷油墨，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。本发明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.Frey et al.,Chem.Eur.J.2000,6,no.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1）。

本发明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，用本发明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。本发明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VOC、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

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，

其中经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：