非水分散体、其制备方法和含其的单张纸胶印油墨的制作方法
【专利说明】
[0001] 本发明专利申请是基于2009年6月11日提交的发明名称为"具有非水分散聚合 物的快固着型单张纸胶印油墨"的中国专利申请200980123144. 3号的分案申请。
技术领域
[0002] 本发明设及在有机溶剂中包含胶乳核和壳聚合物（latexcoreandshell polymers)的非水分散体W及利用所述非水分散体提高单张纸胶印油墨固着特性的方法。
【背景技术】
[0003]单张纸胶印油墨一般包含连接料（vehicle)，所述连接料通过将醇酸树脂、石油树 月旨、酪树脂或其改性树脂溶于高溫下煮沸的干性油（化ying oil)诸如亚麻仁油或脱水藍麻 油中或者石油衍生溶剂中进行制备。
[0004]因为干燥的机理是氧化一-其动力学相对缓慢，所W至今不能获得类似于静电印 刷中所获得的即干（instant^^ng)纸张，所述即干纸张可被进一步加工诸如裁剪和装 订。
【发明内容】
阳〇化]本发明提供非水分散体，其包括：
[0006] (a)壳聚合物； 阳007] 化）核聚合物讯 阳00引 （C)连续相溶剂，
[0009] 其中所述壳聚合物在所述连续相溶剂中可溶并且所述核聚合物在所述连续相溶 剂中不溶。
[0010] 本发明还提供了提高单张纸胶印油墨的固着特性的方法，所述方法包括向所述油 墨加入非水分散体，所述非水分散体包括：
[0011] (a)壳聚合物； 阳〇1引 化）核聚合物讯 阳〇1引 （C)连续相溶剂，
[0014] 其中所述壳聚合物在所述连续相溶剂中可溶并且所述核聚合物在所述连续相溶 剂中不溶。
[0015] 本发明的其它目的和优点将从下面的说明和所附权利要求中变得明显。
【具体实施方式】
[0016] 现在已经发现，将丙締酸聚合物的非水分散体（NADS)渗入单张纸油墨中导致油 墨比传统油墨干得明显快。
[0017] 非水分散体（NADS)由分散在一些有机介质中的不溶性胶乳组成。它们由于其受 控的大小、不相容性和分散性而是有吸引力的油墨添加剂。它们已成功地用于油漆中来控 制稠度化ody)、包囊颜料并且提供无水环境中的乳液状分散体。
[0018] 先前的工作集中于通过采用溶剂控制技术产生非水分散体（NAD)。在各情况下， 乙締基单体（主要是甲基丙締酸甲醋，MMA)在适宜的溶剂中聚合。所选的溶剂或者是单体 可溶且所得聚合物不可溶的溶剂，或者是单体和聚合物都可溶的溶剂，运需要溶剂转换W 便形成分散体。在任一情况下，MMA反应的快速动力学经常导致过凝胶化的、不可分散的产 物。另外，虽然尝试过许多方法，但从没有得到稳定的、均质的NAD产物。
[0019] 考虑到溶剂转换机理的反复失败，目前的工作采用不同的NAD形成方法。运里， NAD通过产生核-壳聚合物而产生，其中壳在连续相溶剂中可溶而核在该溶剂中不溶但 在壳聚合物中可溶。该结构通过两步聚合获得，其中壳首先形成然后核聚合物被"填充 (filledin)"，产生分散体。
[0020] 在NAD的制备中，用于制备聚合物的单体可包含选自簇基和径基的官能团。
[0021] 优选地，含簇基的单体选自丙締酸、甲基丙締酸、衣康酸和马来酸。另外优选地，含 径基的单体选自丙締酸2-径乙基醋、甲基丙締酸2-径乙基醋、丙締酸2-径丙基醋和甲基 丙締酸2-径丙基醋。
[0022]NAD聚合物也可从运样的单体制备，所述单体包括含官能团的乙締基单体。优选 地，该乙締基单体选自丙締酸缩水甘油基醋、甲基丙締酸缩水甘油基醋和甲基丙締酸二甲 基氨基醋。
[0023] 优选地单张纸胶印油墨中存在的NAD的量为至少从约1 %至约15%，更优选地约 5%W及最优选地约10%。包含NAD导致提高的干燥和加工性能，如切纸测试所示。
[0024] NAD形成
[0025] 所用的连续相优选地是常见的控溶剂（诸如Magie#47油或MagieN-40油）。优 选地，壳聚合物由甲基丙締酸异下醋和甲基丙締酸十二烷基醋W大约3:1的比例形成的共 聚物组成。运些单体上的长控链使所得聚合物易溶于Magie油中。另外优选地，加入大约 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缩水甘油基醋，因 为该单体中的环氧基团增加了壳聚合物和核聚合物之间的吸引力。最优选地，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] 连施例1 :NAD合成
[0027] 合成了壳聚合物，其包含如下表1中的成分： 阳02引表1-壳聚合物成分和合成
[0029] 配方
[0030]
[0031] 简单地说，成分A被进料到反应器中，并且加热到120°C并保持在氮气中。成分B、 C和D被预混合（单体预混合物；MP)，W及成分E、F和G被预混合（催化剂预混合物；CP)。 此后，预混合物MP和CP被分别进料到反应器中4小时并且在120°C下保持4小时。然后， 氮气被换成空气，成分H、I和J被进料并且再次将溫度保持在12(TC下4小时。然后空气 被抽真空30分钟，溫度被冷却至10(TC，接着将所得产物（壳聚合物）卸料。
[0032] 核聚合物和NAD的形成如表2中所述W及如下进行： 阳03引表2-NAD成分和合成：
[0034] 配方
[0035]
[0036] 成分A和B被进料到反应器中，并且加热到85°C并保持在氮气中。成分C、D和E 被预混合（单体预混合物；MP)，W及成分F和G(催化剂预混合物1 ;CP1)和成分J和K(催 化剂预混合物1 ;CP3)被预混合。此后，预混合物MP和CP1被分别进料到反应器4小时并 且在85°C保持3小时。然后，成分I被进料，接着预混合物CP3逐滴滴下并且混合物被保持 3小时。用气相色谱检查残余单体的存在，并且使所得产物（NAD)处于室溫并且被卸料。 阳的7] 连施例2:单化纸油墨的制备及其测试
[0038] 4色套单张纸油墨被制备，其包含实施例1中制备的NAD并且如表3所述：
[0039] 表3-4套色单张纸油墨的成分
[0040]
[0041] 上述油墨相对于不含任何NAD的标准油墨在化ide化ergM0单张纸印刷机上进 行测试。所用的纸是Magnostar(115gm基本质量）。各种颜色的光密度是：度=1，90;C=1，45;M= 1，50;Υ= 1，30)W及对于润版液来说巧0/50自来水/去离子水，具有3% Sunfount41