專利名稱：印刷油墨制備用蠟的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通過金屬茂催化劑制備的聚烯烴蠟與PTFE、酰胺蠟、褐煤蠟、天然植物蠟、山梨醇酯、合成烴蠟、微晶和大晶石蠟、極性聚烯烴蠟、聚酰胺、聚烯烴和/或潤濕劑結(jié)合作為印刷油墨中添加劑組分的用途。
印刷油墨中蠟的作用是提高印刷品的耐磨、耐劃擦性。這些蠟通常以溶劑分散體或溶劑糊的形式或以固體微?；问绞褂?。微?；蛲ㄟ^在合適的磨機(jī)上碾磨或由熔體噴霧進(jìn)行，如果需要，每種情況下隨后進(jìn)行分級。所要求的平均粒子尺寸通常在10μm以下。
迄今為止，不同制法得到的蠟已用于此方面。除了高分子量聚烯烴熱分解或乙烯在高溫高壓下自由基聚合之外，常規(guī)的制蠟方法是用含鈦化合物作為催化活性種的齊格勒-納塔催化劑進(jìn)行乙烯或丙烯均聚或共聚，例如DE-A-1520914中所公開。
EP-A-0890619公開了特別是使用金屬茂催化劑體系制備聚烯烴蠟時所產(chǎn)生的材料用于印刷油墨中時，會帶來提高的劃擦保護(hù)效果。通過金屬茂催化劑制備的純聚烯烴蠟在印刷油墨中的用途涵蓋了對相對于原始油墨而言改善的擦傷保護(hù)的基本要求。然而，除此之外，還有一些應(yīng)用要求特別改善的劃擦保護(hù)性或高的表面潤滑性或良好的罩印能力，如印刷砂紙或在包裝印刷領(lǐng)域中使用時。
現(xiàn)在已令人驚奇地發(fā)現(xiàn)，用金屬茂催化劑制備的聚烯烴蠟與添加劑結(jié)合以特別的方式滿足了此提高了的要求。
本發(fā)明提供了a)與選自b)-m)的一種或多種其它添加劑的混合物對制備印刷油墨的用途a)、用金屬茂催化劑制備的C2-C18α-烯烴的均聚物或共聚物和用金屬茂催化劑生產(chǎn)的長鏈聚烯烴制備的降解蠟，b)、分子量(Mn)30000-2000000g/mol的聚四氟乙烯，
c)、分子量(Mn)為500000-10000000g/mol的熱塑性PTFE，其粒子大小在1-100μm范圍內(nèi)，d)、由氨或乙二胺與飽和和不飽和脂肪酸反應(yīng)制備的酰胺蠟，e)、褐煤蠟，包括羧酸碳鏈長度為C22-C36的酸蠟和酯蠟，f)、天然植物蠟，g)、山梨醇與飽和和/或不飽和脂肪酸和/或褐煤酸的反應(yīng)產(chǎn)物，h)、合成烴，i)、石油精煉過程中得到的石蠟和微晶蠟，j)、通過氧化乙烯或丙烯均聚物和共聚物蠟或?qū)⑺鼈冇民R來酐接枝制備的極性聚烯烴蠟，k)、顆粒大小在1-100μm范圍內(nèi)的聚酰胺，l)、聚烯烴，例如高密度或低密度聚乙烯、聚丙烯或它們的共聚物，分子量(Mn)為10000-1000000g/mol，其顆粒尺寸在1-100μm范圍，m)、通常降低液體表面張力的試劑(潤濕劑)。
適合的聚烯烴蠟a)是乙烯或丙烯的均聚物，或乙烯與一種或多種1-烯烴，特別是丙烯的共聚物。所用的1-烯烴是有2-18個碳原子，優(yōu)選3-6個碳原子的線性或支化烯烴。該1-烯烴可帶有一個芳族取代基。這些1-烯烴的例子是乙烯、丙烯、1-丁烯、1-已烯、1-辛烯或1-十八碳烯和苯乙烯。優(yōu)選乙烯或丙烯的均聚物或乙烯與丙烯或1-丁烯的共聚物。如果使用共聚物，其乙烯含量優(yōu)選70-99.9wt％，特別是80-99wt％。在一個進(jìn)一步優(yōu)選的實施方案中，蠟的分子量分布Mw/Mn＜5。其熔體粘度優(yōu)選5-100000mPas。
特別優(yōu)選的聚烯烴蠟滴點在90-165℃之間，特別是在100-160℃之間，熔體粘度在140℃(聚乙烯蠟)或在170℃(聚丙烯蠟)時為10-10000mPas，特別是50-5000mPas，密度在20℃下是0.85-0.96g/cm3。
在優(yōu)選的實施方案中，添加劑b)包含分子量為100000-1000000g/mol的聚四氟乙烯。
在優(yōu)選的實施方案中，添加劑c)包含顆粒尺寸在3-30μm范圍的熱塑性聚四氟乙烯。
在優(yōu)選的實施方案中，添加劑d)包含由氨或乙二胺與硬脂酸、動物脂脂肪酸、棕櫚酸或芥酸反應(yīng)制備的酰胺蠟。
添加劑e)包含褐煤蠟，包括羧酸碳鏈長度為C22-C36的酸蠟和酯蠟。
酯蠟優(yōu)選包含褐煤酸與有2-6個碳原子的一元醇或多元醇如乙二醇、1，3-丁二醇或1，2，3-丙三醇的反應(yīng)產(chǎn)物。
在一個優(yōu)選的實施方案中，添加劑f)包含巴西棕櫚蠟。
在優(yōu)選的實施方案中，添加劑g)包含山梨醇與硬脂酸、動物脂脂肪酸、棕櫚酸或芥酸的反應(yīng)產(chǎn)物。
在優(yōu)選的實施方案中，添加劑h)包含費-托合成過程中得到的蠟。
添加劑i)優(yōu)選包含滴點為48-65℃的石蠟和滴點為75-95℃的微晶蠟。
添加劑j)包含通過氧化乙烯或丙烯均聚物和共聚物蠟或?qū)⑵溆民R來酐接枝而制備的極性聚烯烴蠟。為此，優(yōu)選由這樣的聚烯烴蠟開始具有的滴點在90-165℃之間，特別是100-160℃之間，熔體粘度在140℃(聚乙烯蠟)或在170℃(聚丙烯蠟)時為10-10000mPas，特別是50-5000Pas，在20℃下密度為0.85-0.96g/cm3。
添加劑j)優(yōu)選包含聚酰胺6，聚酰胺6.6，和聚酰胺12。在一個進(jìn)一步優(yōu)選的實施方案中，聚酰胺的顆粒尺寸在3-30μm范圍內(nèi)。
添加劑k)優(yōu)選包含聚烯烴，例如高密度或低密度的聚乙烯、聚丙烯或它們的共聚物，分子量(Mn)在15000-500000g/mol。在一個進(jìn)一步優(yōu)選的實施方案中，顆粒尺寸為3-30μm。
添加劑m)包含兩親化合物，通?？山档鸵后w的表面張力，例如烷基乙氧化物、脂肪醇乙氧化物、烷基苯磺酸酯或甜菜堿。
組分a)與組分b)至m)的混合比可以在1-99wt％a)1-99wt％b)-m)之間的范圍內(nèi)變化，優(yōu)選5-50％。如果使用兩種或多種組分b)-m)的混合物，所示的量適用于這些組分的總量。
在一個優(yōu)選的實施方案中，為了本發(fā)明的目的上述蠟以微?；问绞褂谩?br> 制備聚烯烴蠟的金屬茂催化劑是式M’Lx的手性或非手性過渡金屬化合物。過渡金屬化合物M’Lx至少包括一個中心金屬原子M’，上面連接著至少一個兀配位體，如環(huán)戊二烯基配位體。
此外，取代基如鹵素、烷基、烷氧基或芳基也可連接在中心金屬原子M’上。M’優(yōu)選元素周期表III、IV、V或VI主族的一種元素，如Ti，Zr或Hf。環(huán)戊二烯基配體指的是未取代環(huán)戊二烯基和取代的環(huán)戊二烯基，如甲基環(huán)戊二烯基、茚基、2-甲基茚基、2-甲基-4-苯基茚基、四氫茚基或八氫芴基。匹配體可以橋接或未橋接，可能包括單橋和多橋-也可經(jīng)由環(huán)系統(tǒng)。術(shù)語金屬茂還包括含有不止一個金屬茂片段的化合物，稱作多核金屬茂。這些金屬茂可以有任何所需取代形式和橋接變體。該多核金屬茂單獨的金屬茂片段可以相同或相互不同。該多核金屬茂的例子例如述于EP-A-0632063。
金屬茂結(jié)構(gòu)通式及其用助催化劑活化的例子特別在EP-A-0571882中給出。
在下文中，由金屬茂催化劑制備的聚烯烴蠟稱作組分1，而添加劑b)-m)稱作組分2。混合物可通過共同研磨兩組分制備或通過預(yù)先在液體熔體相中混合各組分并然后噴霧或碾磨混合物而制備。
實施例表1測試聚烯烴蠟的物理性能
在蠟1和蠟2及對比蠟1的基礎(chǔ)上，制備如下混合物
表2聚烯烴蠟與添加劑的混合物
為制備混合物，首先將粉末狀起始物質(zhì)預(yù)混，然后在HosokawaAlpine公司生產(chǎn)的流化床反向噴射磨上繼續(xù)粉碎至平均顆粒尺寸小于10μm。在Malvern生產(chǎn)的一臺儀器上通過激光衍射法測定顆粒尺寸。蠟以干燥粉末或者優(yōu)選以粘合劑溶液或溶劑中的分散體的形式加入到印刷油墨中。
印刷油墨制備實施例1)平版印刷油墨混合物M1、M2、M3、M4、M9和M10以1.5wt％導(dǎo)入平版印刷油墨中(Novaboard藍(lán)綠色4C86，BASF Drucksysteme GmbH)，同時用溶解器充分?jǐn)嚢?，之后在一個三輥磨上勻化。在115/m2的Phoenomatt型紙上(Scheufelen GmbH+CoKG)進(jìn)行試印(Prüfbau多功能試印機(jī)系統(tǒng)Dr.Durner)，在擦傷測試儀器上(Prufbau Quartant擦傷測試機(jī))以48g/cm2的擦傷載荷，15cm/秒的劃擦速率測試擦傷行為。評價參數(shù)為油墨在50、100和200個劃擦循環(huán)(沖程)之后向測試紙片轉(zhuǎn)移的強(qiáng)度(根據(jù)DIN6174的色差，用Hunterlab D25-2測試，Hunter)和印刷圖像的損傷。
表3在加入微粉蠟的平版印刷油墨中的測試結(jié)果
2)凹版印刷油墨混合物M3、M4、M5、M6、M7和M8以1wt％導(dǎo)入一插圖凹版印刷油墨中(RR型凹版印刷，紅色，Siegwerk Farbenfabrik)，同時用溶解器充分?jǐn)嚢?。?0g/m2的Allgau型紙上(G.Haindl＇sche Papierfabriken KG)進(jìn)行試印(凹版印刷試印儀LTG20，Einlehner Prüfmaschinenbau)，并按平版印刷油墨的實施例進(jìn)行測試。
表4在加入微粉蠟的凹版印刷油墨中的測試結(jié)果
本發(fā)明的蠟得到低的色差并因而得到改善的耐磨性。令人驚奇地還發(fā)現(xiàn)了當(dāng)加入脫水山梨醇酯時滑動摩擦降低了。
3)苯胺印刷油墨混合物M3、M4、M5、M6、M7、M8、M11和M12以1wt％導(dǎo)入水性苯胺印刷油墨中，同時用溶解器充分?jǐn)嚢?。苯胺印刷油墨的組成是35wt％的SynthacrylSW175，20wt％HostapermblauB2G，45wt％的水。用繞絲涂覆棒將濕膜厚6μm的油墨施于80g/m2的Allgau型紙上(G.Haindl’schePapierfabriken KG)進(jìn)行試印，并按平版印刷油墨的實施例進(jìn)行測試。
表5在加入微粉蠟的苯胺印刷油墨中的測試結(jié)果
本發(fā)明的蠟得到低的色差并因而得到改善的耐磨性。令人驚奇地還發(fā)現(xiàn)當(dāng)加入脫水山梨醇酯時滑動摩擦降低了。
權(quán)利要求
1.含有a)與選自b)-m)的一種或多種其它添加劑的混合物對制備印刷油墨的用途a)、用金屬茂催化劑制備的C2-C18α-烯烴的均聚物或共聚物和用金屬茂催化劑生產(chǎn)的長鏈聚烯烴制備的降解蠟，b)、分子量(Mn)為30000-2000000g/mol的聚四氟乙烯，c)、分子量(Mn)為500000-10000000g/mol的熱塑性PTFE，其粒子大小在1-100μm范圍內(nèi)，d)、由氨或乙二胺與飽和和不飽和脂肪酸反應(yīng)制備的酰胺蠟，e)、褐煤蠟，包括羧酸碳鏈長度為C22-C36的酸蠟和酯蠟，f)、天然植物蠟，g)、山梨醇與飽和和/或不飽和脂肪酸和/或褐煤酸的反應(yīng)產(chǎn)物，h)、合成烴，i)、石油精煉過程中得到的石蠟和微晶蠟，j)、通過氧化乙烯或丙烯均聚物和共聚物蠟或?qū)⑺鼈冇民R來酐接枝制備的極性聚烯烴蠟，k)、顆粒大小在1-100μm范圍內(nèi)的聚酰胺，l)、聚烯烴，例如高密度或低密度聚乙烯、聚丙烯或它們的共聚物，分子量(Mn)為10000-1000000g/mol，其顆粒尺寸在1-100μm范圍，m)、通常降低液體表面張力的試劑(潤濕劑)。
2.如權(quán)利要求1的用途，其中組分a)是乙烯均聚物或共聚物蠟。
3.如權(quán)利要求1的用途，其中組分a)是丙烯均聚物或共聚物蠟。
4.如權(quán)利要求1-3中一項或多項的用途，其中聚烯烴蠟的分子量分布Mw/Mn＜5。
5.如權(quán)利要求1-4中一項或多項的用途，其中聚烯烴蠟的熔體粘度為5-100000mPas。
6.如權(quán)利要求1-5中一項或多項的用途，其中聚烯烴蠟的滴點為70-165℃
7.如權(quán)利要求1-6中一項或多項的用途，其中添加劑的含量為1-99wt％，以混合物總質(zhì)量為基準(zhǔn)。
8.如權(quán)利要求1-7中一項或多項的用途，其中蠟以微?；问绞褂谩?br> 全文摘要
本發(fā)明涉及一種混合物用于生產(chǎn)印刷油墨的用途。該混合物由a)與選自b)－m)的一種或多種其它添加劑組成a)、用金屬茂催化劑制備的C
文檔編號C08L91/06GK1406267SQ01805871
公開日2003年3月26日 申請日期2001年2月15日 優(yōu)先權(quán)日2000年3月1日
發(fā)明者M·施瑪爾澤爾, G·斯略特 申請人:科萊恩有限公司