[发明专利]水溶性树脂及其在纸涂料中的应用

说明书

本发明涉及一种水溶性树脂及一种含此水溶性树脂的纸涂料组合物，尤其是含有此种树脂、颜料和水溶粘结剂的纸涂料组合物。更确切地说本发明提供此水溶性树脂和纸涂料组合物，不产生甲醛，并能提供优良的可印性和印刷效果。此处称谓“纸”这一字词，有很广的含义，包括狭义的纸张和纸板在内。

通过在纸上涂敷主要含有颜料和水溶粘结剂的涂料组合物，随后对该纸做必要的处理，如干燥、砑光等，所得到的涂料纸在商用本册、杂志和书籍中有广泛的用途，由于其有优良的印刷效果等性能。因为对印刷质量要求的提高，印刷速度的加快，人们一直致力于改善涂料纸的质量。尤其在用于大多数印刷品的胶板印刷中，改善在润湿水影响下油墨的可接受性、抗水性(如轧痕)、以及在转压印刷中的抗泡性已成为本领域的重大问题。

为解决这些问题，已知的方法有加入蜜胺甲醛树脂、脲甲醛树脂、如日本专利JP-B-44-11667所述的聚酰胺聚脲甲醛树脂、如日本专利申请JP-A-63-120197所述的嵌段乙二醛树脂等作为抗水剂或粘结添加剂。虽然这些常用抗水剂和粘结添加剂有其有效性，但是在其性能的效果方面也有很大的缺点和不尽人意处，因而从实用观点看总是不令人满意的。

例如所谓氨基塑料树脂，如蜜胺甲醛树脂和脲甲醛树脂等树脂，其问题在于，它们不仅在加工过程中产生或从涂料纸上发出大量的甲醛，而且对油墨可接受性和抗泡性也无多大改善。当涂料组合物pH值较高时，它们对抗水性也不太有效。另一方面，尽管被认为是无甲醛粘结添加剂的嵌段乙二醛树脂，可提供一定程度的对润湿水的抗水性，但是它们对油墨可接受性和抗泡性几乎没有什么改进作用。

本发明的一个目的是提供纸涂料组合物，它能使涂料纸的质量提高，例如较高水平的油墨可接性和抗水性，以满足涂料纸质量的要求，并且不产生甲醛。

本发明的另一目的是提供一种水溶性树脂，它无甲醛，并且可用于纸涂料组合物中。

为解决前述问题，本发明人做了广泛的研究，发现含有由特殊化合物反应得到的一种水溶性树脂的纸涂料组合物可使纸具有很好的性能。本发明人还进一步发现此水溶性树脂和一种特殊酰胺化合物的结合能使纸具有优良的性能。于是便完成了本发明。

本发明提供一种水溶性树脂(A)，它可由以下方法得到：

(1)将至少一种选自亚烷基二胺和多亚烷基多胺的多胺(a)和一种脲化合物(b)进行反应；

(2)随后将所得反应产物与一种选自缩水甘油化合物和异氰酸酯的交联化合物(c)进行反应。

在制备水溶性树脂(A)的反应中，除所述多胺(a)、脲(b)、和交联化合物(c)外，可再加入其它化合物，诸如二价羧酸化合物(d)、一种选自至少有一个活性氢的脂环胺和脂环族环氧化合物的脂环化合物(e)、以及一种选自表卤代醇和α，γ-二卤-β-醇的化合物(f)。

本发明还提供一种水溶性树脂(B)，它可由以下方法得到：

(1)将至少一种选自亚烷基二胺和多亚烷基多胺的多胺(g)、一种脲化合物(h)、一种二价羧酸化合物(i)以及一种内酰胺(j)进行反应；

(2)随后将所得反应产物与一种选自表卤代醇、α，γ-二卤-β-醇、缩水甘油化合物以及异氰酸酯的交联化合物(k)进行反应。

在制备水溶性树脂(B)的反应中，除所述多胺(g)、脲(h)、二价羧酸(i)、内酰胺(j)和交联化合物(k)之外，还可以加入其它化合物，诸如选自至少有一个活性氢的脂环胺及脂环族环氧化合物的脂环化合物(l)。

如此得到的水溶性树脂(A)和水溶性树脂(B)可用作纸涂料组合物的一个组分，它可使涂料纸具有良好的性能。因此，本发明还提供一种含有水溶性树脂(A)或水溶性树脂(B)作为活性组分的纸涂料组合物。

水溶性树脂(A)和水溶性树脂(B)尤其适用于含有颜料和水溶粘结剂的纸涂料组合物中。因此，本发明更进一步提供一种含有(I)颜料、(II)水溶粘结剂和(III)水溶性树脂(A)或水溶性树脂(B)的纸涂料组合物。

水溶性树脂(A)或水溶性树脂(B)用作纸涂料组合物时，可以混合物或者与其它树脂反应产物的形式使用。所说其它树脂的实例包括一种由α，γ-不饱和羧酸化合物(x)与有一个伯氨基或仲氨基的胺(y)进行反应所得的酰胺化合物(C)。