核-壳聚合物组合物制造技术

本发明专利技术涉及阳离子核－壳颗粒，所述核－壳颗粒具有聚合物核组分和主要排列在所述核周围的聚合物壳组分，其中所述壳包含共价键合至所述聚合物壳组分上的稳定剂。更详细地讲，本发明专利技术涉及这些核－壳颗粒在配制喷墨接受涂料中的用途。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
核-壳聚合物组合物专利
本专利技术涉及阳离子核-壳颗粒，所述核-壳颗粒具有聚合物核组分和主要排列在所述核周围的聚合物壳组分，其中所述壳包含共价键合至所述聚合物壳组分上的稳定剂。更详细地讲，本专利技术涉及这些核-壳颗粒在配制喷墨接受涂料中的用途。专利技术背景喷墨印刷广泛应用于在各种基体(包括纸、纺织品和塑料薄膜)上印刷。经常使用可提高它们的吸墨(喷墨用油墨)性能的材料涂覆这些基体。通过将油墨制剂(其中多数为水性染料基油墨溶液)喷涂至喷墨接受涂层上，形成喷墨图像。这些染料通过分子吸附在涂层的表面上，以后它们就暴露在周围大气污染物和光线中。随着时间推移，与氧、臭氧、氧化氮和/或氧化硫进行的光化学反应和化学反应，通常导致这些染料褪色。一种传统的期望提高喷墨印刷抗褪色性能的方法是向喷墨用油墨制剂中加入稳定剂。例如，在美国专利第5,124,723号描述了包含羟苯基苯并三唑光吸收剂的油墨制剂，其中所述羟苯基苯并三唑以水溶性磺酸盐形式制备。在美国专利第5,891,229号描述了包含水溶性卟吩为光吸收剂的油墨制剂的用途。另一种期望提高喷墨印刷抗褪色性能的方法是向喷墨涂料制剂中加入稳定剂。美国专利第4,926,190号描述了将取代的羟苯基苯并三唑衍生物加至涂料混合物中。美国专利第5,096,781号描述了水溶性紫外线吸收剂在涂料制剂中的用途。已证明水溶性光稳定剂在喷墨接受涂层中的应用效果不佳，因为-->其中稳定剂会迁移至经涂覆的含纤维基体的纤维中。包含稳定剂为制剂添加剂的油墨制剂面临同样的迁移问题；而且一旦油墨从其含水聚合物载体中分开，染料就会与环境条件相互作用。但是，如果稳定剂是非水溶性的，当用作制剂添加剂时，它们的亲油性特点使水基涂层体系中的稳定剂达不到适当的浓度。使用光稳定剂为制剂添加剂时，经常遇到的另一个问题是稳定剂容易从基体中挤出(称为“喷霜”现象)。这种“喷霜”现象可导致失效以及粉尘形成问题。因此，本专利技术的一个目的是通过公开阳离子核-壳颗粒来解决这些主要问题，所述核-壳颗粒具有使它们适用于配制喷墨接受涂料的性能。本专利技术的另一个目的是公开阳离子核-壳颗粒。本专利技术进一步的目的是公开核-壳颗粒乳胶。本专利技术的另一个目的是公开有效、经济、抗喷霜的喷墨接受涂料。专利技术概述本专利技术的这些目的和其他目的通过制备具有聚合物核组分和主要排列在所述核周围的聚合物壳组分的阳离子核-壳颗粒实现，其中所述壳包括共价键合至所述壳上的稳定剂。本文中使用的术语“稳定剂”是指在其分子链包含具有紫外线吸收作用、自由基清除作用、抗氧化作用和/或过氧化物分解作用的部位的化合物。由于所述颗粒的核-壳形态，所以只有壳组分包括稳定剂(共价键合至所述壳聚合物上)。与现有技术相比，本专利技术的改进之处在于稳定剂的分布使得染料真正地吸附在喷墨接受涂层上。此外，所述核-壳形态使得使用较少量的稳定剂就可达到较高的表面浓度。将稳定剂共价键合至所述壳组分上，避免了油墨或喷墨接受涂料中使用水溶性光稳定剂为制剂添加剂时经常遇到的迁移问题。另外，-->将稳定剂结合至所述壳组分的聚合物主链上，可防止喷霜。除所使用的其它任何单体外，最好还向所述核-壳颗粒中加入含胺的烯键式不饱和单体。但是，在所述颗粒的壳组分中，稳定剂和含胺的烯键式不饱和单体同时存在时，可引起水解反应(这降低了所述颗粒的光稳定性)。通过将含胺的烯键式不饱和单体加至所述颗粒的核组分而不是壳组分中，可避免该潜在的问题。与不包含这些单体的类似核-壳颗粒相比，将至少一种含胺的烯键式不饱和单体加至本专利技术阳离子核-壳颗粒的核组分中，还能改善这些颗粒的成膜性(例如喷墨印刷材料的图像的色泽、清晰度等)。优选实施方案的描述适用于配制喷墨接受涂料的阳离子核-壳颗粒包括：(A)聚合物核组分，所述核组分包括以下混合物的自由基聚合反应的产物：(1)占单体混合物总重量的约45.0％-99.5％的选自以下的物质：包含1-22个碳原子的醇的丙烯酸酯、包含1-22个碳原子的醇的甲基丙烯酸酯、苯乙烯、取代的苯乙烯、丙烯腈、甲基丙烯腈、氯乙烯、1，1-二氯乙烯、乙烯醚、乙烯基酯、N-乙烯基酰胺、丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺，及其组合；(2)占单体混合物总重量的约0.5％-30.0％的选自包含至少一个季铵基的烯键式不饱和单体及其组合的物质；(3)最多可占单体混合物总重量的约35.0％的选自含胺的烯键式不饱和单体及其组合的物质；和(4)催化量的聚合引发剂；和(B)主要排列在所述核组分周围的聚合物壳组分，所述壳组分包括以下混合物的自由基聚合反应产物：(1)占单体混合物总重量的约70.0％-99.5％的选自以下的物质：包含1-22个碳原子的醇的丙烯酸酯、包含1-22个碳原子的醇的甲基丙烯-->酸酯、苯乙烯、取代的苯乙烯、丙烯腈、甲基丙烯腈、氯乙烯、1，1-二氯乙烯、乙烯醚、乙烯基酯、N-乙烯基酰胺、丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺，及其组合；(2)最多可占单体混合物总重量的约30.0％(例如29.5％)的选自包含至少一个季铵基的烯键式不饱和单体及其组合的物质；(3)占单体混合物总重量的约0.5％-30.0％的选自以下的稳定剂：包含至少一个烯键式不饱和基团的紫外线吸收剂、包含至少一个烯键式不饱和基团的自由基捕获剂、包含至少一个烯键式不饱和基团的抗氧化剂、包含至少一个烯键式不饱和基团的过氧化物分解剂，及其组合；和(4)催化量的聚合引发剂；并且其中所述稳定剂共价键合至所述壳组分上。在本专利技术的具体实施方案中，所述聚合物核组分包括：(A)以下混合物的自由基聚合反应产物：(1)占单体混合物总重量的约80.0％-99.5％的选自以下的物质：包含1-22个碳原子的醇的丙烯酸酯、包含1-22个碳原子的醇的甲基丙烯酸酯、苯乙烯、取代的苯乙烯、丙烯腈、甲基丙烯腈、氯乙烯、1，1-二氯乙烯、乙烯醚、乙烯基酯、N-乙烯基酰胺、丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺，及其组合；(2)占单体混合物总重量的约0.5％-20.0％的选自包含至少一个季铵基的烯键式不饱和单体及其组合的物质；和(3)催化量的聚合引发剂。具体的阳离子核-壳颗粒包括：(A)聚合物核组分，所述核组分包括以下混合物的自由基聚合反应产物：(1)占单体混合物总重量的约85.0％-95.0％的选自以下的物质：包含1-22个碳原子的醇的丙烯酸酯、包含1-22个碳原子的醇的甲基丙烯酸酯、苯乙烯、取代的苯乙烯、丙烯腈、甲基丙烯腈、氯乙烯、1，1--->二氯乙烯、乙烯醚、乙烯基酯、N-乙烯基酰胺、丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺，及其组合；(2)占单体混合物总重量的约5.0％-15.0％的选自包含至少一个季铵基的烯键式不饱和单体及其组合的物质；和(3)催化量的聚合引发剂；和(B)主要排列在所述核组分周围的聚合物壳组分，所述壳组分包括以下混合物的自由基聚合反应产物：(1)占单体混合物总重量的约80.0％-95.0％的选自以下的物质：包含1-22个碳原子的醇的丙烯酸酯、包含1-22个碳原子的醇的甲基丙烯酸酯、苯乙烯、取代的苯乙烯、丙烯腈、甲基丙烯腈、氯乙烯、1，1-二氯乙烯、乙烯醚、乙烯基酯、N-乙烯基酰胺、丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺，及其组合；(2)最多可占单体混合物总重量的约15.0％的选自包含至少一个季铵基的烯键式不饱和单体及其组合的物质；(3)占单体混合物总重量的约5.0％本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种适用于配制喷墨接受涂料的阳离子核－壳颗粒，所述颗粒包括：（Ａ）聚合物核组分，所述核组分包括以下混合物的自由基聚合反应产物：（１）占单体混合物总重量的约４５．０％－９９．５％的选自以下的物质：包含１－２２个碳原子的醇的丙烯 酸酯、包含１－２２个碳原子的醇的甲基丙烯酸酯、苯乙烯、取代的苯乙烯、丙烯腈、甲基丙烯腈、氯乙烯、１，１－二氯乙烯、乙烯醚、乙烯基酯、Ｎ－乙烯基酰胺、丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺，及其组合；（２）占单体混合物总重量的约０．５％－３０．０％的 选自包含至少一个季铵基的烯键式不饱和单体及其组合的物质；（３）最多可占单体混合物总重量的约３５．０％的选自含胺的烯键式不饱和单体及其组合的物质；和（４）催化量的聚合引发剂；和（Ｂ）主要排列在所述核组分周围的聚合物壳组 分，所述壳组分包括以下混合物的自由基聚合反应产物：（１）占单体混合物总重量的约７０．０％－９９．５％的选自以下的物质：包含１－２２个碳原子的醇的丙烯酸酯、包含１－２２个碳原子的醇的甲基丙烯酸酯、苯乙烯、取代的苯乙烯、丙烯腈、甲基丙烯 腈、氯乙烯、１，１－二氯乙烯、乙烯醚、乙烯基酯、Ｎ－乙烯基酰胺、丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺，及其组合；（２）最多可占单体混合物总重量的约２９．５％的选自包含至少一个季铵基的烯键式不饱和单体及其组合的物质；（３）占单体混合物总重量 的约０．５％－３０．０％的选自以下的稳定剂：包含至少一个烯键式不饱和基团的紫外线吸收剂、包含至少一个烯键式不饱和基团的自由基捕获剂、包含至少一个烯键式不饱和基团的抗氧化剂、包含至少一个烯键式不饱和基团的过氧化物分解剂，及其组合；和（ ４）催化量的聚合引发剂；并且其中所述稳定剂共价键合至所述壳组分上。...

【技术特征摘要】
US 2002-5-16 10/147,655;US 2002-11-8 10/291,1411.一种适用于配制喷墨接受涂料的阳离子核-壳颗粒，所述颗粒包括：(A)聚合物核组分，所述核组分包括以下混合物的自由基聚合反应产物：(1)占单体混合物总重量的约45.0％-99.5％的选自以下的物质：包含1-22个碳原子的醇的丙烯酸酯、包含1-22个碳原子的醇的甲基丙烯酸酯、苯乙烯、取代的苯乙烯、丙烯腈、甲基丙烯腈、氯乙烯、1，1-二氯乙烯、乙烯醚、乙烯基酯、N-乙烯基酰胺、丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺，及其组合；(2)占单体混合物总重量的约0.5％-30.0％的选自包含至少一个季铵基的烯键式不饱和单体及其组合的物质；(3)最多可占单体混合物总重量的约35.0％的选自含胺的烯键式不饱和单体及其组合的物质；和(4)催化量的聚合引发剂；和(B)主要排列在所述核组分周围的聚合物壳组分，所述壳组分包括以下混合物的自由基聚合反应产物：(1)占单体混合物总重量的约70.0％-99.5％的选自以下的物质：包含1-22个碳原子的醇的丙烯酸酯、包含1-22个碳原子的醇的甲基丙烯酸酯、苯乙烯、取代的苯乙烯、丙烯腈、甲基丙烯腈、氯乙烯、1，1-二氯乙烯、乙烯醚、乙烯基酯、N-乙烯基酰胺、丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺，及其组合；(2)最多可占单体混合物总重量的约29.5％的选自包含至少一个季铵基的烯键式不饱和单体及其组合的物质；(3)占单体混合物总重量的约0.5％-30.0％的选自以下的稳定剂：包含至少一个烯键式不饱和基团的紫外线吸收剂、包含至少一个烯键式不饱和基团的自由基捕获剂、包含至少一个烯键式不饱和基团的抗氧化剂、包含至少一个烯键式不饱和基团的过氧化物分解剂，及其组合；和(4)催化量的聚合引发剂；并且其中所述稳定剂共价键合至所述壳组分上。2.权利要求1的核-壳颗粒，其中所述核组分包括以下混合物的自由基聚合反应产物：(1)占单体混合物总重量的约80.0％-99.5％的选自以下的物质：包含1-22个碳原子的醇的丙烯酸酯、包含1-22个碳原子的醇的甲基丙烯酸酯、苯乙烯、取代的苯乙烯、丙烯腈、甲基丙烯腈、氯乙烯、1，1-二氯乙烯、乙烯醚、乙烯基酯、N-乙烯基酰胺、丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺，及其组合；(2)占单体混合物总重量的约0.5％-20.0％的选自包含至少一个季铵基的烯键式不饱和单体及其组合的物质；和(3)催化量的聚合引发剂。3.权利要求2的核-壳颗粒，所述核-壳颗粒包括：(A)聚合物核组分，所述核组分包括以下混合物的自由基聚合反应产物：(1)占单体混合物总重量的约85.0％-95.0％的选自以下的物质：包含1-22个碳原子的醇的丙烯酸酯、包含1-22个碳原子的醇的甲基丙烯酸酯、苯乙烯、取代的苯乙烯、丙烯腈、甲基丙烯腈、氯乙烯、1，1-二氯乙烯、乙烯醚、乙烯基酯、N-乙烯基酰胺、丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺，及其组合；(2)占单体混合物总重量的约5.0％-15.0％的选自包含至少一个季铵基的烯键式不饱和单体及其组合的物质；和(3)催化量的聚合引发剂；和(B)主要排列在所述核组分周围的聚合物壳组分，所述壳组分包括以下混合物的自由基聚合反应产物：(1)占单体混合物总重量的约80.0％-95.0％的选自以下的物质：包含1-22个碳原子的醇的丙烯酸酯、包含1-22个碳原子的醇的甲基丙烯酸酯、苯乙烯、取代的苯乙烯、丙烯腈、甲基丙烯腈、氯乙烯、1，1-二氯乙烯、乙烯醚、乙烯基酯、N-乙烯基酰胺、丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺，及其组合；(2)最多可占单体混合物总重量的约15.0％的选自包含至少一个季铵基的烯键式不饱和单体及其组合的物质；(3)占单体混合物总重量的约5.0％-20.0％的选自以下的稳定剂：包含至少一个烯键式不饱和基团的紫外线吸收剂、包含至少一个烯键式不饱和基团的自由基捕获剂、包含至少一个烯键式不饱和基团的抗氧化剂、包含至少一个烯键式不饱和基团的过氧化物分解剂，及其组合；和(4)催化量的聚合引发剂；并且其中所述稳定剂共价键合至所述壳组分上。4.权利要求1的核-壳颗粒，其中所述核组分包括以下混合物的自由基聚合反应产物：(1)占单体混合物总重量的约45.0％-95.0％的选自以下的物质：包含1-22个碳原子的醇的丙烯酸酯、包含1-22个碳原子的醇的甲基丙烯酸酯、苯乙烯、取代的苯乙烯、丙烯腈、甲基丙烯腈、氯乙烯、1，1-二氯乙烯、乙烯醚、乙烯基酯、N-乙烯基酰胺、丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺，及其组合；(2)占单体混合物总重量的约0.5％-30.0％的选自包含至少一个季铵基的烯键式不饱和单体及其组合的物质；(3)占单体混合物总重量的约4.5％-35.0％的选自含胺的烯键式不饱和单体及其组合的物质；和(4)催化量的聚合引发剂。5.权利要求4的核-壳颗粒，所述核-壳颗粒包括：(A)聚合物核组分，所述核组分包括以下混合物的自由基聚合反应产物：(1)占单体混合物总重量的约60.0％-70.0％的选自以下的物质：包含1-22个碳原子的醇的丙烯酸酯、包含1-22个碳原子的醇的甲基丙烯酸酯、苯乙烯、取代的苯乙烯、丙烯腈、甲基丙烯腈、氯乙烯、1，1-二氯乙烯、乙烯醚、乙烯基酯、N-乙烯基酰胺、丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺，及其组合；(2)占单体混合物总重量的约10.0％-15.0％的选自包含至少一个季铵基的烯键式不饱和单体及其组合的物质；(3)占单体混合物总重量的约20...

【专利技术属性】
技术研发人员：GS萨马拉纳亚克，
申请(专利权)人：米德韦斯瓦科公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]