非水分散體、其制備方法和含其的單張紙膠印油墨的制作方法
【專利說明】
[0001] 本發(fā)明專利申請是基于2009年6月11日提交的發(fā)明名稱為"具有非水分散聚合 物的快固著型單張紙膠印油墨"的中國專利申請200980123144. 3號的分案申請。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002] 本發(fā)明設(shè)及在有機溶劑中包含膠乳核和殼聚合物（latexcoreandshell polymers)的非水分散體W及利用所述非水分散體提高單張紙膠印油墨固著特性的方法。
【背景技術(shù)】
[0003]單張紙膠印油墨一般包含連接料（vehicle)，所述連接料通過將醇酸樹脂、石油樹 月旨、酪樹脂或其改性樹脂溶于高溫下煮沸的干性油（化ying oil)諸如亞麻仁油或脫水藍麻 油中或者石油衍生溶劑中進行制備。
[0004]因為干燥的機理是氧化一-其動力學相對緩慢，所W至今不能獲得類似于靜電印 刷中所獲得的即干（instant^^ng)紙張，所述即干紙張可被進一步加工諸如裁剪和裝 訂。

【發(fā)明內(nèi)容】
陽〇化]本發(fā)明提供非水分散體，其包括：
[0006] (a)殼聚合物； 陽007] 化）核聚合物訊 陽00引 （C)連續(xù)相溶劑，
[0009] 其中所述殼聚合物在所述連續(xù)相溶劑中可溶并且所述核聚合物在所述連續(xù)相溶 劑中不溶。
[0010] 本發(fā)明還提供了提高單張紙膠印油墨的固著特性的方法，所述方法包括向所述油 墨加入非水分散體，所述非水分散體包括：
[0011] (a)殼聚合物； 陽〇1引 化）核聚合物訊 陽〇1引 （C)連續(xù)相溶劑，
[0014] 其中所述殼聚合物在所述連續(xù)相溶劑中可溶并且所述核聚合物在所述連續(xù)相溶 劑中不溶。
[0015] 本發(fā)明的其它目的和優(yōu)點將從下面的說明和所附權(quán)利要求中變得明顯。
【具體實施方式】
[0016] 現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，將丙締酸聚合物的非水分散體（NADS)滲入單張紙油墨中導致油 墨比傳統(tǒng)油墨干得明顯快。
[0017] 非水分散體（NADS)由分散在一些有機介質(zhì)中的不溶性膠乳組成。它們由于其受 控的大小、不相容性和分散性而是有吸引力的油墨添加劑。它們已成功地用于油漆中來控 制稠度化ody)、包囊顏料并且提供無水環(huán)境中的乳液狀分散體。
[0018] 先前的工作集中于通過采用溶劑控制技術(shù)產(chǎn)生非水分散體（NAD)。在各情況下， 乙締基單體（主要是甲基丙締酸甲醋，MMA)在適宜的溶劑中聚合。所選的溶劑或者是單體 可溶且所得聚合物不可溶的溶劑，或者是單體和聚合物都可溶的溶劑，運需要溶劑轉(zhuǎn)換W 便形成分散體。在任一情況下，MMA反應(yīng)的快速動力學經(jīng)常導致過凝膠化的、不可分散的產(chǎn) 物。另外，雖然嘗試過許多方法，但從沒有得到穩(wěn)定的、均質(zhì)的NAD產(chǎn)物。
[0019] 考慮到溶劑轉(zhuǎn)換機理的反復失敗，目前的工作采用不同的NAD形成方法。運里， NAD通過產(chǎn)生核-殼聚合物而產(chǎn)生，其中殼在連續(xù)相溶劑中可溶而核在該溶劑中不溶但 在殼聚合物中可溶。該結(jié)構(gòu)通過兩步聚合獲得，其中殼首先形成然后核聚合物被"填充 (filledin)"，產(chǎn)生分散體。
[0020] 在NAD的制備中，用于制備聚合物的單體可包含選自簇基和徑基的官能團。
[0021] 優(yōu)選地，含簇基的單體選自丙締酸、甲基丙締酸、衣康酸和馬來酸。另外優(yōu)選地，含 徑基的單體選自丙締酸2-徑乙基醋、甲基丙締酸2-徑乙基醋、丙締酸2-徑丙基醋和甲基 丙締酸2-徑丙基醋。
[0022]NAD聚合物也可從運樣的單體制備，所述單體包括含官能團的乙締基單體。優(yōu)選 地，該乙締基單體選自丙締酸縮水甘油基醋、甲基丙締酸縮水甘油基醋和甲基丙締酸二甲 基氨基醋。
[0023] 優(yōu)選地單張紙膠印油墨中存在的NAD的量為至少從約1 %至約15%，更優(yōu)選地約 5%W及最優(yōu)選地約10%。包含NAD導致提高的干燥和加工性能，如切紙測試所示。
[0024] NAD形成
[0025] 所用的連續(xù)相優(yōu)選地是常見的控溶劑（諸如Magie#47油或MagieN-40油）。優(yōu) 選地，殼聚合物由甲基丙締酸異下醋和甲基丙締酸十二烷基醋W大約3:1的比例形成的共 聚物組成。運些單體上的長控鏈使所得聚合物易溶于Magie油中。另外優(yōu)選地，加入大約 2%的醋酸W助于有效的聚合物形成。此外，可W加入小量的甲基丙締酸縮水甘油基醋，因 為該單體中的環(huán)氧基團增加了殼聚合物和核聚合物之間的吸引力。最優(yōu)選地，核聚合物主 要是含有10%甲基丙締酸N-下基醋的甲基丙締酸甲醋。
[0026] 連施例1 :NAD合成
[0027] 合成了殼聚合物，其包含如下表1中的成分： 陽02引表1-殼聚合物成分和合成
[0029] 配方
[0030]
[0031] 簡單地說，成分A被進料到反應(yīng)器中，并且加熱到120°C并保持在氮氣中。成分B、 C和D被預混合（單體預混合物；MP)，W及成分E、F和G被預混合（催化劑預混合物；CP)。 此后，預混合物MP和CP被分別進料到反應(yīng)器中4小時并且在120°C下保持4小時。然后， 氮氣被換成空氣，成分H、I和J被進料并且再次將溫度保持在12(TC下4小時。然后空氣 被抽真空30分鐘，溫度被冷卻至10(TC，接著將所得產(chǎn)物（殼聚合物）卸料。
[0032] 核聚合物和NAD的形成如表2中所述W及如下進行： 陽03引表2-NAD成分和合成：
[0034] 配方
[0035]
[0036] 成分A和B被進料到反應(yīng)器中，并且加熱到85°C并保持在氮氣中。成分C、D和E 被預混合（單體預混合物；MP)，W及成分F和G(催化劑預混合物1 ;CP1)和成分J和K(催 化劑預混合物1 ;CP3)被預混合。此后，預混合物MP和CP1被分別進料到反應(yīng)器4小時并 且在85°C保持3小時。然后，成分I被進料，接著預混合物CP3逐滴滴下并且混合物被保持 3小時。用氣相色譜檢查殘余單體的存在，并且使所得產(chǎn)物（NAD)處于室溫并且被卸料。 陽的7] 連施例2:單化紙油墨的制備及其測試
[0038] 4色套單張紙油墨被制備，其包含實施例1中制備的NAD并且如表3所述：
[0039] 表3-4套色單張紙油墨的成分
[0040]
[0041] 上述油墨相對于不含任何NAD的標準油墨在化ide化ergM0單張紙印刷機上進 行測試。所用的紙是Magnostar(115gm基本質(zhì)量）。各種顏色的光密度是：度=1，90;C=1，45;M= 1，50;Υ= 1，30)W及對于潤版液來說巧0/50自來水/去離子水，具有3% Sunfount41