[发明专利]可辐射固化组合物

说明书

本发明涉及一种包含至少一种可辐射固化材料和至少一种溶剂型聚氨 酯的组合物，本发明还涉及包含该组合物的粘合剂以及包含该组合物的油 墨。

这种油墨适用于诸如柔性印刷、凹版印刷和丝网印刷之类的各种印刷 技术，并且可用于多种应用，例如柔性包装基材(如用于表面印刷和层压 应用的纸、板、塑料以及金属箔)的油墨。

层压层(Laminate)是多层复合材料，其每一层由相同或不同材料构 成。在柔性包装领域，层压层通常包括塑料和/或金属薄膜。柔性包装用于 例如食品工业，并且存在许多要求，例如消除或限制水分、氧气、油和气 味的转移；用于微波烹饪的柔性包装不仅需要在存储过程中保护内容物， 而且需要具有良好的耐热性；用于饮料的柔性包装需要具有良好的耐冷性 和耐装运性；用于其它应用的柔性包装还需要耐受香料转移、耐受表面活 性剂、耐受油/水混合物，而且柔性包装应当在需要时易于打开。

通常，通过使用粘合剂将两个或多个层结合或通过进行无粘合剂的挤 压涂层来制造层压层。另外，在层压过程中通常还需要将图像涂覆到一个 或更多个层上。

例如，如果使用粘合剂层压方法，则可以在塑料薄膜基材上印刷图 像，之后将粘合剂涂覆到涂有油墨的基材上，然后在粘合剂上涂覆第二薄 膜(第二薄膜上也可涂覆粘合剂)。如果使用挤压涂层/层压方法，可在塑 料薄膜基材上印刷图像，然后可选地涂覆底漆，之后将熔融树脂挤压在带 油墨的基材上以形成第二层，随后在两个基材直接形成结合。因此需要层 压油墨对印刷基材以及薄膜粘合剂和/或待层压薄膜具有优异的粘附性。

层压薄膜在用于制造包装时通常进行热密封，在用作食品包装时为了 对内容物进行烹饪和消毒必须能够进行煮沸或干馏处理。因此还需要在这 些处理过程中不发生层离。

因此，层压层的性质依赖于所用薄膜的类型、层压工艺、粘合剂种类 和油墨性质，特别依赖于在油墨中用作结合剂(binder)的树脂的性质。

用于柔性包装层压层的薄膜类型包括但不限于：聚酯、玻璃纸、聚丙 烯、聚乙烯、铝箔、尼龙和纸。也可以通过一些化学和物理处理将这些薄 膜官能化。

层压油墨中已经使用的结合剂例如包括改性的PVC(聚氯乙烯)、聚 乙烯醇缩丁醛、聚酰胺、聚酯、硝化纤维、水基聚氨酯和溶剂型聚氨酯、 丙烯酸树脂及其共聚物。然而已发现，某些结合剂是不相容的，难以从油 墨印刷设备中清除，并且许多结合剂仅对特定基材有粘附性，而且即便结 合剂具有粘附性，它们也难以经受煮沸或干馏处理，并且通常无法获得期 望的结合强度。此外，对印刷线速度的要求越来越高，特别是希望线速度 大于200m/min，甚至大于300m/min。然而，在如此高的线速度下，会出 现适印性问题，例如对于柔性印刷会出现网纹(cob webbing)，对于凹版 印刷工艺会出现脏版。引起这些问题的一个原因是这些应用中所用常规溶 剂中的油墨中所用的结合剂的再溶解性(也称为再分散性)较差。再溶解 性是印刷工业中公知的一种性质，由水性聚合物或溶剂型聚合物组合物得 到的干燥聚合物可以再分散或再溶解于相同的组合物(当该组合物被涂覆 到该聚合物上时)。下面更详细地定义再溶解性。再溶解性对于通常涉及 利用各种滚筒(平滑版、雕版或柔性版)涂覆油墨制剂的印刷工艺十分重 要，液体介质(溶剂和/或水)的蒸发可使这些滚筒与聚合物粘连和/或油 墨制剂在辊表面上干燥(例如当工艺出于某种原因而短暂停顿时)，很明 显，如果聚合物不可再次溶解，当工艺重新开始时就会出现问题。

尽管可以通过使用溶剂(例如酮或具有较慢的蒸发速率的溶剂)来解 决一部分上述问题，但这些溶剂具有其它固有问题，例如安全和环境问题 以及干燥缓慢的问题(这可导致溶剂迁移到被包装材料中)。因此，使用 具有较快的蒸发速率的溶剂是有利的，但是蒸发速率过快也会导致不适于 印刷。

当由于印刷难度而用聚氯乙烯基油墨和聚乙烯醇缩丁醛基油墨来印刷 包装时，还应注意该包装燃烧时释放氯气的问题。

克服这些问题的一种方法是使用结合剂的组合，对于特定的薄膜和粘 合剂选择合适的结合剂。然而，这种方法的缺点是，针对涂覆到层压薄膜 上的各种不同类型的油墨需要制备和存储大量的结合剂。此外，如果各种 油墨彼此不相容，则在每次变换油墨后均需要对印刷设备进行彻底的清 洁。