專(zhuān)利名稱(chēng)：用于模版印刷油墨的精細(xì)微粒聚合物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于模版印刷油墨的精細(xì)微粒聚合物。
模版印刷是一種容易操作的而且從古至今被廣泛使用的印刷方法。近些年，由于在模版印刷中模版制備和印刷操作的自動(dòng)化，因此這種印刷方法已經(jīng)變得更加方便并且被廣泛的用于新的應(yīng)用領(lǐng)域，從適應(yīng)性和機(jī)器操作的觀(guān)點(diǎn)，在這種模版印刷中極大的使用W/O乳液油墨類(lèi)。這類(lèi)油墨通常是通過(guò)把色料(著色材料)與樹(shù)脂一起捏合并加入水制得的。
然而，為了賦予油墨滿(mǎn)意的儲(chǔ)存穩(wěn)定性，要按照不同色料而改變配方，而且為了制備適于獲得滿(mǎn)意油墨的特殊配方，需要大量的勞動(dòng)。由于乳液油墨的儲(chǔ)存穩(wěn)定性隨著各個(gè)色料的化學(xué)性能的不同而顯著的變化，所以，當(dāng)選擇色料時(shí)應(yīng)該仔細(xì)測(cè)試色料的適應(yīng)性，而且因此限制了適用的色料品種。
此外，有一些情況，即使改變配方，其中一些色料也不能得到具有滿(mǎn)意儲(chǔ)存穩(wěn)定性的油墨，常規(guī)的乳液油墨的其它缺點(diǎn)是，在加續(xù)印刷過(guò)程中按照乳液油墨的捏合的度，不溶于水相或油相的色料組分的量改變，或色料與乳液油墨油相的組分之間的相互作用改變，導(dǎo)致乳液油墨的粘度的波動(dòng)。
因此，本發(fā)明的目的是提供一種用于模版印刷油墨的精細(xì)微粒聚合物，其優(yōu)點(diǎn)在于，即使當(dāng)油墨含有不同的色料時(shí)，使用相同的配方用微粒聚合物可以容易地獲得具有適當(dāng)粘度的模版油墨；用微粒聚合物，通過(guò)在各個(gè)聚合物微粒中封裝色料，可以使對(duì)模版油墨的儲(chǔ)存穩(wěn)定性產(chǎn)生相反影響而不能使用的色料用于制備具有良好儲(chǔ)存穩(wěn)定性的模版油墨。
因此，為了完成上述目的，本發(fā)明的發(fā)明人進(jìn)行了深入細(xì)致地研究，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，通過(guò)使用特殊類(lèi)的微粒聚合物，用相同的配方可以制備含有不同色料的油墨，所制備的油墨具有良好的儲(chǔ)存穩(wěn)定性?；谶@個(gè)發(fā)現(xiàn)，已經(jīng)完成了本發(fā)明。
本發(fā)明提供一種用于模版油墨的精細(xì)微粒聚合物，它均勻分散在具有溶解度參數(shù)為11.0或更低的粘結(jié)劑聚合物中，具有平均顆粒直徑從0.1-10μm，最大粒徑50μm或更小。
優(yōu)選，按照本發(fā)明用于模油墨的精細(xì)微粒聚合物是由具有溶解度參數(shù)11.0或更低的聚合物組分構(gòu)成，更優(yōu)選，按照本發(fā)明用于模版油的精細(xì)微粒聚合物具有適于維泊爾概率分布的粒子尺寸分布，m值是1.3或更大(a value of m of 1.3 or larger)。
此外，本發(fā)明優(yōu)選包括用于模版油墨的精細(xì)微粒聚合物，其中聚合物是由交聯(lián)的聚合物組分構(gòu)成的。本發(fā)明還優(yōu)選包括用于模版油墨的精細(xì)微粒聚合物，該聚合物含有封裝在顆粒中的色料。
本發(fā)明進(jìn)一步優(yōu)選提供用于模版油墨的精細(xì)微粒聚合物，該聚合物是由包括聚氨酯樹(shù)脂或聚氨酯-聚脲樹(shù)脂的聚合物組分構(gòu)成。
用于模版油墨的任何已知的普通粘結(jié)劑聚合物都可以與本發(fā)明的精細(xì)微粒聚合物結(jié)合在一起。其特殊代表例子包括醇酸樹(shù)脂類(lèi)，松香改性的醇酸樹(shù)脂類(lèi)，松香改性的酚樹(shù)脂類(lèi)，松香酯樹(shù)脂類(lèi)，石油樹(shù)脂類(lèi)，脂肪化合物類(lèi)，改性的脂肪化合物類(lèi)，天然瀝青，聚丁二烯，氫化聚丁二烯，丙烯酸樹(shù)脂類(lèi)，蜜胺樹(shù)脂類(lèi)，脲樹(shù)脂類(lèi)，酚樹(shù)脂類(lèi)，聚酯樹(shù)脂類(lèi)，聚酰胺樹(shù)脂類(lèi)，氨基甲酸乙酯樹(shù)脂類(lèi)，聚硅氧烷樹(shù)脂類(lèi)，環(huán)氧樹(shù)脂類(lèi)，和纖維素樹(shù)脂類(lèi)，所有這些聚合物具有溶解度參數(shù)11.0或更低。
溶解度參數(shù)是對(duì)溶解度或相容性的量度，有幾種測(cè)定溶解度參數(shù)的測(cè)試方法和計(jì)算方法。在下述的文獻(xiàn)中詳細(xì)地描述了這類(lèi)方法，例如(i)Shin kobunshi bunko 7，Toryo-yo Gosei JushiNyumon(New Polymer Library 7，Introduction toSynthetic Resins for Coating介紹用于涂敷的合成樹(shù)脂)，pp.23-31(由K.K.Kobunshi Kankokai出版；1974)，(ii)TosoGijutsu(涂敷技術(shù))；1990年6月，pp.161-168，和(iii)Purasuchikku No Kotingu Gijutsu Soran(塑料涂敷技術(shù)的綜合參考文獻(xiàn))，pp.97-138(由K，K.Sangyo Gijutsu ServiceCenter出版，1989)。在本發(fā)明中，從聚合物的起始原料的化學(xué)結(jié)構(gòu)，用以下的Small的公式(1)計(jì)算聚合物的溶解度參數(shù)。
Small的公式δ＝s∑F/M(I)(其中s代表密度，F(xiàn)代表內(nèi)聚能常數(shù)，M代表主要成分分子量)。
在上述的方法中，因?yàn)閮?nèi)聚能具有疊加性，因此分別給出了具體原子和具體原子基團(tuán)(官能團(tuán))的內(nèi)聚能的值。δ決定于內(nèi)聚能值的總和與密度和分子量。如本發(fā)明所述，這種方法用于測(cè)定聚合物和類(lèi)似物質(zhì)的溶解度參數(shù)，盡管對(duì)內(nèi)聚能常數(shù)有幾種建議，但是在這里使用的值列在表1中。
表1F內(nèi)聚能常數(shù)(cal/m)1/2/mol
本發(fā)明的精細(xì)微粒聚合物由包括聚合物作為基本組分的精細(xì)微粒構(gòu)成?？梢杂镁酆衔锩芊馍献鳛橥瓿杀景l(fā)明目的手段，即用含有色料的細(xì)聚合物微粒，即使用不同的色料也能生產(chǎn)模版油墨。然而，不是所有種類(lèi)的細(xì)微粒聚合物都適于模版油墨。
這是因?yàn)椋瑥倪m印性觀(guān)點(diǎn)出發(fā)，在模版油墨中含有的粘結(jié)劑和溶劑應(yīng)該具有低極性，因此使用具有高極性的精細(xì)微粒聚合物存在有關(guān)分散性問(wèn)題。如果高極性的精細(xì)微粒聚合物加入到模版油墨中，聚合物微粒聚集在油墨中，在極個(gè)別情況下，油墨膠凝。
此外，因?yàn)楫?dāng)用于印刷時(shí)油墨通過(guò)模版的細(xì)孔，要求用于模版油墨的精細(xì)微粒聚合物具有適當(dāng)?shù)牧?，為了滿(mǎn)足這些要求，本發(fā)明的精細(xì)微粒聚合物具有后面所述的適當(dāng)粒子尺寸，并優(yōu)選由具有溶解度參數(shù)為11.0或更低的聚合物組分構(gòu)成。因?yàn)樗牡蜆O性，精細(xì)微粒聚合物均勻地分散在用于模版油墨的低極性粘結(jié)劑中，因此最適于粘結(jié)劑。
用肉眼或用光學(xué)或電子的顯微鏡，通過(guò)觀(guān)察細(xì)微粒聚合物在粘結(jié)劑樹(shù)脂中的分散，確定在其中的細(xì)微粒聚合物的均勻散。本發(fā)明的細(xì)微粒聚合物的聚合物線(xiàn)分可以包括任何已知的具有溶解度參數(shù)11.0或更低的聚合物。
聚合物組分的特殊代表例包括聚合反應(yīng)樹(shù)脂如聚乙烯、聚丙烯聚苯乙烯、PVC，聚丁乙烯，和丙烯酸類(lèi)，縮合反應(yīng)樹(shù)脂和密胺，脲，酚醛，聚酯，醇酸樹(shù)脂，和聚酰胺樹(shù)脂，和其它的樹(shù)脂，包括氨基甲酸乙酯樹(shù)脂，聚硅氧烷樹(shù)脂，環(huán)氧樹(shù)脂，纖維素樹(shù)脂，松香樹(shù)脂，石油樹(shù)脂黑瀝青和它們的共聚物。
因?yàn)?，可以自由設(shè)計(jì)細(xì)氨基甲酸乙酯樹(shù)脂顆粒的樹(shù)脂組合物，特別優(yōu)選的那些樹(shù)脂是氨基甲酸乙酯樹(shù)脂。在本發(fā)明中細(xì)氨基甲酸乙酯樹(shù)脂顆粒意味著含有氨基甲酸乙酯組分是聚合物細(xì)粒。氨基甲酸乙酯組分包括作為基本成分的聚異氰酸酯化合物?？梢赃x擇氨基甲酸乙酯組分是混合物或與多羥基化合物反應(yīng)的產(chǎn)物，多羥基化合物具有與異氰酸酯基團(tuán)和/或多胺化合物等反應(yīng)的官能團(tuán)。
可以通過(guò)在水中分散有機(jī)相(該有機(jī)相包括聚異氰酸酯化合物)，也可以選擇與多羥基化合物混合，不加入任何物質(zhì)通過(guò)加熱分散體而固化分散相，得到細(xì)氨基甲酸乙酯微粒。另外，可以通過(guò)界面的聚合反應(yīng)方法，其中往分散體中加入多胺或其它化合物，而得到細(xì)氨基甲酸乙酯微粒。
在上述的方法中可以使用任何已知的聚異氰酸酯化合物，下面是其特殊代表例。脂肪族的異氰酸酯單體的代表例包括1，6-己二異氰酸酯，2，4-二異氰酸酯-1-甲基環(huán)己烷，環(huán)丁烷二異氰酸酯，四亞甲基二異氰酸酯，鄰-，間-，或?qū)?亞二甲苯基二異氰酸酯，氫化亞二甲苯基二異氰酸酯，二環(huán)己基甲烷二異氰酸酯，二甲基二環(huán)己基甲烷二異氰酸酯，賴(lài)氨酸二異氰酸酯，環(huán)己烷二異氰酸酯，十二烷二異氰酸酯，四甲基二甲苯二異氰酸酯，和異佛爾酮二異氰酸酯。
芳香的異氰酸酯單體的代表例包括苯亞甲基2，4-二異氰酸酯，苯亞甲基2，6-二異氰酸酯，二苯基甲烷4，4-二異氰酸酯，3-甲基二苯基甲烷4，4-二異氰酸酯，間-或?qū)?亞苯基二異氰酸酯，氯亞苯基2，4-異氰酸酯，萘1，5-二異氰酸酯，二苯基4，4′-二異氰酸酯，3，3′-二甲基二苯基二異氰酸酯，1，3，5-三異丙基苯。2，4-二異氰酸酯，碳化二亞胺改性的二苯基甲烷二異氰酸酯，多苯基多亞甲基異氰酸酯，和二苯基醚二異氰酸酯。
從那些不同的異氰酸酯單體衍生的改性聚異氰酸酯類(lèi)的代表例包括通過(guò)超過(guò)一個(gè)或多個(gè)異氰酸酯單體與多羥基化合物反應(yīng)得到的聚氨基甲酸乙酯聚異氰酸酯類(lèi)，多羥基化合物為各種二-，三-和四元的和更高級(jí)的醇類(lèi)；含有通過(guò)聚合如上所列各種異氰酸酯單體得到的異氰脲(isocyanurate)環(huán)的聚異氰酸酯類(lèi)；和含有通過(guò)與水反應(yīng)獲得的含buret鍵的聚異氰酸酯類(lèi)。從耐候性觀(guān)點(diǎn)出發(fā)，在本發(fā)明中所用的特別優(yōu)選的是用聚異氰酸酯獲得的無(wú)黃色氨基甲酸乙酯樹(shù)脂的細(xì)顆粒，聚異氰酸酯包括至少10％如前述提到的一種脂肪族聚異氰酸酯，優(yōu)選至少20％。聚異氰酸酯的數(shù)均分子量希望從200-10000，優(yōu)選從300-7000。
另一方面，希望所混合的多羥基化合物不僅用來(lái)補(bǔ)償由形成聚合物顆粒墻導(dǎo)致的不足內(nèi)交聯(lián)，而且進(jìn)一步改進(jìn)聚合物顆粒的機(jī)械強(qiáng)度，可以使用任何已知的多羥基化合物。其特殊代表例屬于任何下述的基團(tuán)。
(a)多元的醇如乙二醇，丙二醇，1，3-丙二醇，1，4-丁二醇，1，3-丁二醇，1，5-戊二醇。新戊基二醇，1，6-己二醇，1，4-雙(羥甲基)環(huán)己烷，雙酚A，氫化雙酚A，羥基新戊酰基羥基新戊酸酯，三羥甲基乙烷，三羥甲基丙烷，2，2，4-二甲基-1，3-戊二醇，丙二醇，和己二醇；(b)各種聚醚乙二醇類(lèi)，如聚氧乙烯二醇，聚氧丙烯乙二醇，聚氧乙烯聚氧四亞甲基乙二醇，聚氧丙烯聚氧四亞甲基乙二醇，和聚氧乙烯聚氧丙烯聚氧四亞甲基乙二醇；(c)改性的聚醚多醇類(lèi)，它是由任何各種多元的醇類(lèi)(如前述提到的每種)與任何各種(環(huán)的)含有醚鍵的化合物開(kāi)環(huán)聚合反應(yīng)得到的，含有醚鍵的化合物如環(huán)氧乙烷，環(huán)氧丙烷，四氫呋喃，乙基縮水甘油醚，丙基縮水甘油醚，丁基縮水甘油醚，苯基縮水甘油醚，和烯丙基縮水甘油醚；(d)聚酯多醇類(lèi)，它是通過(guò)至少一種各種多元的醇類(lèi)(如上述提到的各種)與多羧酸共合作用得到的，多羧酸的特殊代表例為琥珀酸，己二酸，癸二酸，壬二酸，苯二甲酸，四氫化鄰苯二甲酸，六氫化鄰苯二甲酸，馬來(lái)酸，富馬酸，檸檬酸，衣康酸，戊烯二酸，1，2，5-己烷三羧酸，1，4-環(huán)己烷二羧酸，1，2，4-苯三羧酸，1，2，5-苯三羧酸，1，2，4-環(huán)己烷三羧酸，2，5，7-萘三羧酸，和類(lèi)似物。
(e)內(nèi)酯基聚酯多醇類(lèi)，它是通過(guò)至少一種不同的多元的醇類(lèi)(如上述提到的各種)與任何各種內(nèi)酯縮聚反應(yīng)得到的，各種內(nèi)酯如己內(nèi)酯，δ-戊內(nèi)酯和3-甲基-δ-戊內(nèi)酯，或內(nèi)酯改性聚酯多醇類(lèi)，它是通過(guò)一種各種多元的醇類(lèi)(如上述提到的各種)與任何各種多羧酸(如上述提到的各種)和任何各種內(nèi)酯(如上述提到的各種)縮聚反應(yīng)得到的。
(f)環(huán)氧改性的聚酯多元醇類(lèi)，它是通過(guò)在至少一種各種環(huán)氧化合物存在下合成聚酯多元醇類(lèi)而得到的，環(huán)氧化合物如雙酚A環(huán)氧化合物，氫化雙酚A環(huán)氧化合物，單和/或多元醇的縮水甘油醚，及單和/或多元酸的縮水甘油酯；和(g)聚酯酰胺多元醇類(lèi)，聚碳酸酯多元醇類(lèi)，聚丁二烯多元醇類(lèi)，聚戊二烯多元醇類(lèi)，醇酸多元醇類(lèi)，羥基化的松香改性的樹(shù)脂，蓖麻油，蓖麻油衍生物，氫化蓖麻油，氫化蓖麻油衍生物，羥基化丙烯酸共聚物，羥基化氟化合物，和羥基化聚硅氧烷樹(shù)脂。
上述所列的從(a)至(g)的多羥基化合物，當(dāng)然既可以單獨(dú)使用又可以是其中的兩個(gè)或多個(gè)結(jié)合使用，從在各個(gè)細(xì)聚合物顆粒范圍內(nèi)獲得足夠交聯(lián)的觀(guān)點(diǎn)出發(fā)，希望這些多羥基化合物的數(shù)均分子量從200-10000，優(yōu)選從300-7000。
特別優(yōu)選的那些多羥基化合物是醇酸多醇類(lèi)，因?yàn)樗鼈內(nèi)菀妆辉O(shè)計(jì)而具有低極性。醇酸多醇類(lèi)是羥基化的聚酯樹(shù)脂，是由包括作為基本成分的脂肪或脂肪酸，羧酸多元醇單體的混合物縮合反應(yīng)得到的，其具有羥基值從5-500，優(yōu)選從10-400，數(shù)均分子量從200-50000，優(yōu)選從400-30000，和油的聚合物程度5-95，優(yōu)選從10-90。
在此的脂肪是指脂肪酸二縮水甘油酯。它們的代表例包括亞麻子油，紫蘇油，桐油，妥爾油，椰子油，豆油，蓖麻油，紅花油，大麻油，奧氣油，菜籽油，糠油，棉籽油，棕櫚油，棕櫚核油，沙丁油，和烏賊肝油。
脂肪酸是脂肪族的單羧酸，其中脂肪部分是烷基，鏈烯基，或炔基。它們的代表例包括從上述的脂肪獲得的脂肪酸，妥爾油脂肪酸，蓖麻油脂肪酸，脫水蓖麻油脂肪酸，″Cardura E″(Versatic酸的縮水甘油酯，由Shell，the Netherlands生產(chǎn))，和辛酸。
本發(fā)明的細(xì)氨基甲酸乙酯微粒特別優(yōu)選由含有作為基本成分的脂肪酸和任何的這些脂肪的樹(shù)脂構(gòu)成。
羧酸的例子包括脂肪的羧酸，如琥珀酸，己二酸，壬二酸，癸二酸，HET酐，Himic酐，馬來(lái)酸(酐)，富馬酸，檸檬酸，衣康酸，戊烯二酸，1，2，5-己烷三羧酸，脂環(huán)族和芳香族羧酸，如1，1-環(huán)己烷二羧酸，六氫化鄰苯二甲酸，1，3-環(huán)己烷二羧酸，1，4-環(huán)己烷二甲酸，甲基六氫化鄰苯二甲酸，4-叔-丁基環(huán)己烷單羧酸，六氫化苯甲酸，鄰苯二甲酸(酐)，間苯二酸，對(duì)苯二酸，四氯鄰苯二甲酸酐，四氫化鄰苯二甲酸酐，六氫化鄰苯二甲酸，苯甲酸，對(duì)-叔-丁基苯甲酸，對(duì)-甲基苯甲酸，1，2，4-苯三酸酐，1，2，4，5-苯四酸酐，1，4-環(huán)己烷二羧酸，1，2，4-苯三羧酸，1，2，5-苯三羧酸，1，2，4-環(huán)己烷三羧酸，2，5，7-萘三羧酸，這些酸的甲酯或其它的酯；和甲基環(huán)己烷三羧酸酐。
多醇單體是每個(gè)分子具有兩個(gè)或更多個(gè)羥基的單體。對(duì)這種多醇單體沒(méi)有特殊的限制。它們的特殊代表例包括乙二醇，丙二醇，丙二醇，丁二醇，戊二醇，己二醇，甲基戊二醇，新戊二醇，三乙二醇，環(huán)己烷二甲醇，1，4-雙(羥甲基)環(huán)己烷，氫化雙酚A，2，2，4-三甲基-1，3-戊二醇，羥基新戊?；u基新戊酸酯，甘油，三羥甲基乙烷，三羥甲基丙烷，己三醇，季戊四醇，和這些醇的聚合物如二聚物，從上述所列的各種起始原料通過(guò)普通已知的熔融或溶劑方法生產(chǎn)醇酸多醇類(lèi)。
在本發(fā)明中使用多羥在化合物的情況下，異氰酸酯化合物與多羥基化合物按這樣的比例進(jìn)行混合，在聚異氰酸酯化合物中的異氰酸酯基團(tuán)與在多羥基化合物中的羥基基團(tuán)的當(dāng)量(equivalent)比從1∶0.05至1∶2.0，優(yōu)選從1∶0.1至1∶1.8。
在本發(fā)明中所用的酰胺化合物的例子包括普通使用的已知的二元胺和多元胺及其混合物。它們的特殊代表例包括1，2-乙二胺，1，3-丙二胺，雙(3-氨丙基)胺，肼，肼-2-醇，雙(2-甲基氨乙基)甲胺，1，4-二氨基環(huán)己烷，3-氨基-1-甲胺基丙烷，N-羥乙基乙二胺，N-甲基雙(3-氨丙基)胺，四乙二胺，六甲三胺，雙(N，N′-胺乙基)-1，2-乙二胺，1-胺乙基-1，2-乙二胺，二乙二胺，四乙五胺，五乙六胺，苯二胺，甲代苯二胺，2，4，6-三氨基甲苯三鹽酸化物，1，3，6-三氨基萘，異佛爾酮二胺，二甲苯基二胺，氫化二甲苯基二胺，4，4′-二氨基二苯基甲烷，氫化4，4′-二氨基二苯基甲烷，甲苯二胺，苯二胺，聚氧化烯多胺類(lèi)(polyoxyalkylenepolyamines)，和這些多胺單體的衍生物。
從在油墨粘結(jié)劑中的分散性觀(guān)點(diǎn)出發(fā)，優(yōu)選細(xì)微粒聚合物的顆粒形狀為球形。一般通過(guò)在分散介質(zhì)中的聚合反應(yīng)容易獲得球形的聚合物顆粒。
水和有機(jī)溶劑可以用作分散介質(zhì)。前面的聚合反應(yīng)通常叫做乳液聚合反應(yīng)或懸浮聚合反應(yīng)，而后面的聚合反應(yīng)通常叫做分散聚合反應(yīng)。
在使用有機(jī)溶劑作為分散介質(zhì)的情況下，應(yīng)該選擇組成細(xì)微粒聚合物的聚合物組分在其中不溶解的有機(jī)溶劑。這類(lèi)有機(jī)溶劑的例子包括通常為非極性溶劑的脂肪族烴。在使用水作為分散介質(zhì)的情況下，為了調(diào)節(jié)樹(shù)脂組分的粘度，用有機(jī)溶劑提前稀釋樹(shù)脂組分。適于作稀釋劑的有機(jī)溶劑的例子包括芳香的或脂肪的烴，酯，醚，醇類(lèi)和酮類(lèi)。
然而，從費(fèi)用，設(shè)備，安全等觀(guān)點(diǎn)出發(fā)，希望使用水作分散介質(zhì)。為了穩(wěn)定氨基甲酸乙酯組分在分散介質(zhì)中的分散，可以用一種或多種分散穩(wěn)定劑，分散穩(wěn)定劑選自聚乙烯醇，羥烷基纖維素類(lèi)，羧烷基纖維素類(lèi)，阿拉伯樹(shù)膠，聚丙烯酸酯類(lèi)，聚丙烯酰胺，聚乙烯吡咯烷酮，乙烯-馬來(lái)酸酐共聚物，各種已知的通常所用的非離子，陰離子，或陽(yáng)離子表面活性劑，和保護(hù)膠體。
為了分散到分散介質(zhì)中，要使用分散機(jī)器，如通用的流體攪拌器，高速高剪切攪拌器，膠體磨，超聲波乳化器，叫做高壓均化器的壓力型噴嘴乳化器，泡沫均化器，微流化器(microfluidizer)，或小混合器(nanomizer)。
本發(fā)明的細(xì)微粒聚合物的平均粒徑由基本形狀的球形決定。由于微粒聚合物由許多具有不同粒徑的微粒組成，微粒結(jié)構(gòu)由平均粒徑和顆粒尺寸分布表示。盡管平均粒徑通常包括數(shù)量平均，長(zhǎng)度平均，面積平均，和體積平均的顆粒直徑。但是在本發(fā)明中所用的″平均粒徑″意味著通常所用的體積平均顆粒直徑。
本發(fā)明的細(xì)微粒聚合物具有平均粒徑從0.1至10μm，優(yōu)選從0.1-至5μm，最大粒徑為50μm或更小，優(yōu)選30μm或更小。如果含有粗聚合物顆粒的油墨用在印刷上，模板就會(huì)被該聚合物顆粒堵塞，因而不可能獲得滿(mǎn)意的圖像，優(yōu)選細(xì)微粒聚合物具有窄的，或陡的，顆粒尺寸分布。
作為顆粒尺寸分布銳度的指數(shù)，在此用下面的公式表示在維泊爾分布中的形狀參數(shù)f(t)＝d/dt·F(t)＝m/η(t/η)m-1exp[-(t/η)m](其中F(t)代表維泊爾分布，f(t)代表對(duì)于維泊爾分布的概率密度函數(shù)，t代表顆粒直徑，η代表尺度參數(shù)，和m代表形狀參數(shù))。
形狀參數(shù)代表分布的形狀，m值越大，分布越窄。由于對(duì)于維泊爾分布用概率密度函數(shù)不能完全表達(dá)所述有的顆粒尺寸分布，因此使用最大近似值。希望本發(fā)明的細(xì)微粒聚合物具有顆粒尺寸分布的形狀參數(shù)值是1.3或更大，優(yōu)選1.5或更大。
通常所用的對(duì)本發(fā)明的細(xì)微粒聚合物的著色方法是使用色料，例如顏料或染料。耐久性和耐候性非常重要，優(yōu)選使用顏料。在模版油墨中顏料表面與水的接觸對(duì)油墨的穩(wěn)定性產(chǎn)生顯著的影響。通過(guò)在各個(gè)顆粒中密封色料來(lái)消除這種影響，即用樹(shù)脂組分封閉色料，因此可以改進(jìn)模版油墨的穩(wěn)定性。
按照本發(fā)明被密封的顏料，可以是任何已知的通常使用的有機(jī)顏料，無(wú)機(jī)顏料，和體質(zhì)顏料和其它顏料。有機(jī)顏料的代表例包括不溶的偶氮顏料如聯(lián)苯胺黃，耐曬黃，色淀紅4R；可溶的偶氮顏料如色淀紅C，胭脂紅6B，和棗紅10，銅酞菁顏料如酞藍(lán)和酞菁綠；堿性色淀顏料如羅丹明色淀和甲基紫色淀；酸性色淀顏料如喹啉色淀和堅(jiān)牢天藍(lán)；媒染染料顏料如茜素色淀；甕染料顏料如蒽醌顏料，硫靛顏料，和perinonc顏料，喹丫啶酮系顏料如Cinquacia Red B；二噁嗪顏料如二噁嗪紫顏料；和縮合的偶氮顏料如發(fā)色顏料(Chromophthal)。
無(wú)機(jī)顏料的特殊代表例包括銘酸鹽類(lèi)如銘黃，鋅銘黃，和鋁桔紅；亞鐵氰(ferrocyano)化合物如普魯士藍(lán)；金屬氧化物如鈦白鋅白Mapico黃，氧化黑鐵，氧化紅鐵，和氧化鉻綠；硫化物如鎘黃，鎘紅，和硫化汞；硒化物；硫酸鹽如硫酸鋇和硫酸鉛；硅酸鹽如硅酸鈣和群青；碳酸鹽如碳酸鈣和碳酸鎂；磷酸鹽如鈷紫和鎂紫；金屬粉末如鋁粉末，金粉末，銀粉末，和黃銅粉末；和珍珠顏料。
體質(zhì)顏料的特殊代表例包括沉淀硫酸鋇，碳酸鋇，白涂料，石膏，礬土，白粘土，二氧化硅(silica)，白炭黑，滑石粉，硅酸鈣，和沉淀碳酸鎂，炭黑也用作體質(zhì)顏料，它既不足無(wú)機(jī)顏料又不足有機(jī)顏料。
在制備細(xì)微粒聚合物的過(guò)程中，可以先把顏料分散和捏合人原料聚合物中，以在細(xì)微粒聚合物中封閉顏料。另外，可以先把顏料分散和捏合人用于聚合物的起始原料如單體，低聚物，溶劑和其它添加劑中，然后使混合物進(jìn)行聚合反應(yīng)，以在細(xì)微粒聚合物中封閉顏料。在細(xì)氨基甲酸乙酯顆粒的情況下，優(yōu)選顏料與一種或多種多元醇類(lèi)一起捏合作為起始原料而得到研磨料。如果希望和需要，在使用前或在捏合過(guò)程中可以對(duì)顏料的表面進(jìn)行化學(xué)處理。如果需要，也可以捏合兩種或多種顏料的結(jié)合物或使用在涂料工業(yè)領(lǐng)域或印刷油墨工業(yè)通常使用的已知添加劑，如分散劑和抗浮色劑，用于捏合。
用通常所用的已知分散機(jī)器進(jìn)行捏合，如球磨機(jī)，卵石珠磨機(jī)，砂磨機(jī)，超微磨碎機(jī)，輥磨機(jī)高速葉輪分散器，或高速平石磨。如果希望和需要，可以加入對(duì)羥基基團(tuán)和異氰酸酯基團(tuán)惰性的有機(jī)溶劑，以調(diào)節(jié)被捏合的混合物粘度。
如此獲得的研磨料，與聚異氰酸酯混合并根據(jù)需要以適應(yīng)所要求用途的比例與醇酸多醇，多羥基化合物，反應(yīng)催化劑，和有機(jī)溶劑混合，得到均勻的有機(jī)相。通過(guò)上述所描述的方法，從這種有機(jī)相中獲得含有封閉顏料的細(xì)微粒聚合物。
例如通過(guò)噴霧干燥法，離心干燥法，過(guò)濾干燥法，或流化床干燥法，把分散的顆粒轉(zhuǎn)換成細(xì)粉末，在分散介質(zhì)中含有的合成顆粒被干燥后，著色的細(xì)微粒聚合物可以被分散到粘結(jié)劑中。另外，在分散介質(zhì)是有機(jī)溶劑的情況下，可以象分散到粘結(jié)劑中那樣分散著色的細(xì)微粒聚合物，在分散介質(zhì)是水的情況下，擠水后著色細(xì)微粒聚合物可以被分散到粘結(jié)劑中。
在上述所描述的分散操作方法中，當(dāng)然可以加入上述所列的任何顏料和體質(zhì)顏料和各種添加劑和有機(jī)溶劑。對(duì)于乳化作為后處理印刷油墨的步驟，使用通常所用的已知乳化機(jī)器，如通用的流體攪拌器，高速高剪切攪拌器，膠體磨，壓力型噴嘴(噴射)乳化器，超聲波乳化器，機(jī)械振動(dòng)攪拌器，或靜電攪拌器。了為提高乳化效率，可以結(jié)合使用兩個(gè)或多個(gè)這樣的乳化器。
作為例子詳細(xì)描述一個(gè)靈活的均勻混合器(agihomomixer)，它具有在中心的高速剪切無(wú)效攪拌機(jī)和配置在周?chē)牡退贊{葉攪拌機(jī)。盡管這種類(lèi)型的攪拌機(jī)不能減少顆粒變成晶粒，但是它足以減少高粘度漿料或凝膠變成膠體。
在此設(shè)備中，攪拌葉不是在敞開(kāi)的區(qū)域，而在接近攪拌漿葉周?chē)渲霉潭ǖ沫h(huán)中高速旋轉(zhuǎn)。由于在有限的區(qū)域高速旋轉(zhuǎn)攪拌漿葉(數(shù)千至數(shù)萬(wàn)RMP)，因而形成顯著的氣蝕。即，除了本身旋轉(zhuǎn)的剪切影響，還受氣蝕的影響，所以，該設(shè)備在降低細(xì)顆粒方面是高效的。
除了以上描述的微觀(guān)均質(zhì)化作用，設(shè)備也具有微觀(guān)均質(zhì)化作用的結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)引起貫穿反應(yīng)器的循環(huán)流動(dòng)。因此該設(shè)備適于降低本發(fā)明的細(xì)顆粒的聚集和加速乳化作用。在本發(fā)明使用非離子表面活性劑形成W/O乳液的情況下，可以使用任何HLB值(用Griffin的公式計(jì)算)1至15的非離子表面活性劑。但是，優(yōu)選具有HLB值1至9的非離子表面活性劑，以形成更穩(wěn)定的W/O乳液。
醚型非離子表面活性劑的代表例包括聚氧乙烯烷基(芳基)醚類(lèi)如乙醇聚氧乙烯乙二醇醚類(lèi)(alcoholpolyoxyethylene glycolethers)，脂肪酸酯聚乙二醇醚類(lèi)，和烷基芳基聚乙二醇醚類(lèi)；聚氧乙烯多元醇醚類(lèi)如山梨醇聚乙二醇類(lèi)，山梨醇/脂肪酸酯聚乙二醇醚類(lèi)，脫水山梨醇聚乙二醇醚，脫水山梨醇/脂肪酸酯聚乙二醇醚類(lèi)，甘露糖醇聚乙二醇醚，一縮甘露醇聚乙二醇醚，季戊四醇聚乙二醇醚，和多元醇類(lèi)的其它醚類(lèi)；聚丙二醇聚乙二醇醚類(lèi)；和其它聚乙二醇醚類(lèi)(不包括多元醇的醚類(lèi))。酯型非離子表面活性劑的代表例包括多元醇的多元醇的酯類(lèi)如季戊四醇/脂肪酸酯類(lèi)，甘露醇/脂肪酸酯類(lèi)，一縮甘露/脂肪酸酯類(lèi)，蔗糖/脂肪酸酯類(lèi)，山梨醇/脂肪酸酯類(lèi)，山梨醇/環(huán)有機(jī)酸酯類(lèi)，脫水山梨醇/脂肪酸酯類(lèi)，脫水山梨醇/環(huán)有機(jī)酸酯類(lèi)，甘油/脂肪酸酯類(lèi)，甘油/環(huán)有機(jī)酸酯類(lèi)，和丙二醇/脂肪酸酯類(lèi)；和其它酯包括脂肪酸/聚乙二醇酯類(lèi)，環(huán)有機(jī)酸/聚乙二醇酯類(lèi)，無(wú)機(jī)酸酯類(lèi)，和聚乙二醇酯類(lèi)。非離子表面活性劑的代表例除了醚型，酯型還包括脂肪酸胺/聚乙二醇加合物，烷基胺/聚乙二醇加合物，烷基醇酰胺類(lèi)，烷基醇胺/聚乙二醇加合物，和其經(jīng)的它們的含氮的衍生物。這些不同的表面活性劑可以被單獨(dú)使用或其中的兩個(gè)或多個(gè)結(jié)合使用。
在本發(fā)明中，乳液的類(lèi)型不特別限制在油包水(W/O)型。通過(guò)使用適當(dāng)選擇的具有合適的HLB值的表面活性劑，本發(fā)明的細(xì)微粒聚合物也既可以應(yīng)用在水包油(W/O)型乳液，又可以應(yīng)用在多個(gè)(W/O/W或O/W/O)組成的乳液。
下面通過(guò)參考合成實(shí)施例，實(shí)施例和比較例更詳細(xì)解釋本發(fā)明，但是本發(fā)明不受它們的限制。在下文，所有份數(shù)和百分?jǐn)?shù)用重量表示，除非另有說(shuō)明。
合成實(shí)施例1往配有攪拌器，氮?dú)馊肟冢瑴囟扔?jì)，回流冷凝器，沉淀分取器的2升四頸燒瓶中加入919份椰子油脂肪酸，49份三羥甲基丙烷，270份季戊四醇，和263份鄰苯二甲酸酐。將其慢慢加熱到240℃，邊反應(yīng)邊去掉水，直到反應(yīng)產(chǎn)物具有酸值為5。因此獲得羥基值50的醇酸多醇(PO-1)。
用二輥碾機(jī)捏合500份PO-1，500份藍(lán)顏料″Fastgen BlueFGF″(由Dainippon Ink & Chemicals.，Japan生產(chǎn)的銅酞菁藍(lán))，和250份甲苯的混合物，獲得著藍(lán)色的多醇。此后，這種藍(lán)色的多醇被稱(chēng)作PO-1B。
接著，在1000ml燒瓶中，在396份水中溶4份″PVA-420K″[由Kuraray Co.，Ltd.，Japan生產(chǎn)的部分皂化的聚乙烯醇]，制備水相。在另外的容器中，68份Burnock DN-901s(由Dannippon Ink &Chemicals Inc，生產(chǎn)的從六亞甲基二異氰酸酯獲得的含有環(huán)異氰尿酸酯的聚異氰酸酯聚氨酯，異氰酸酯基團(tuán)含量23.5％；此聚異氰酸酯被稱(chēng)作PI-1)與214份PO-1B混合，其中加入117份甲苯，得到有機(jī)相。
水相與有機(jī)相用攪拌器混合。得到的混合物加入高壓均質(zhì)化器中(由APV Gaulin Co.生產(chǎn))，在500kg/cm2壓力下處理。
所得分散體轉(zhuǎn)入燒瓶中，往分散體中加入4份25％的乙二胺水溶液(此后稱(chēng)作EDA)，用漿葉型攪拌器攪拌。在室溫保持2小時(shí)后，混合物加熱到50℃，在這個(gè)溫度反應(yīng)1小時(shí)，然后繼續(xù)在80℃反應(yīng)2小時(shí)。因此，獲得大約細(xì)藍(lán)顆粒的25％懸浮液作為所需要制備的顆粒。
這種懸浮液被稱(chēng)作FP-1B。用激光衍射型顆粒尺寸分布分析儀分析顆粒尺寸的分布，發(fā)現(xiàn)平均粒徑為1.5μm，表示顆粒尺寸分布的m值為1.5，聚合物組分具有溶解度參數(shù)為10.1。
合成實(shí)施例2用三輥碾機(jī)捏合500份合成實(shí)施例1獲得的PO-1，500份紅顏料″Symuler Brilliant Carmine 6B288E″(由Dannippon Ink &Chemicals，Inc.，生產(chǎn)的紅色可溶的偶氮顏料)，和250份甲苯的混合物，獲得著紅色的多醇。這種紅色的多醇被稱(chēng)作PO-1R。除了用PO-1R代替PO-1B外，接著的步驟與合成實(shí)施例1相同。因此，獲得細(xì)紅顆粒懸浮液作為所要制備的顆粒。這種懸浮液被稱(chēng)作FR-1R。
用激光衍射型顆粒尺寸分布分析儀分析顆粒尺寸的分布，發(fā)現(xiàn)平均粒徑為2.1μm，表示顆粒尺寸的m為1.6。聚合物組分具有溶解度參數(shù)為10.1。
合成實(shí)施例3用與合成實(shí)施例1相同的方法反應(yīng)875份豆油，268份二羥甲基丙烷，和357份鄰苯二甲酸酐的混合物，直到反應(yīng)產(chǎn)物具有酸值為5。因此獲得羥基值50的醇酸多醇(PO-2)。
除了用PO-2代替PO-1外，用與合成實(shí)施例1相同的方法進(jìn)行捏合。因此，獲得著藍(lán)色的多醇，被稱(chēng)作PO-2B，除了用PO-2B代替PO-1B外，接著的步驟與合成實(shí)施例1的方法相同。因此，獲得細(xì)藍(lán)顆粒懸浮液作為所要制備的顆粒。這種懸浮液被稱(chēng)作FP-2B。用激光衍射型顆粒尺寸分布分析儀分析顆粒尺寸的分布，發(fā)現(xiàn)平均粒徑為2.5μm，表示顆粒尺寸的m值為1.6。聚合物組分具有溶解度參數(shù)為10.0。
合成實(shí)施例4除了用PO-2代替PO0-1外，用與合成實(shí)施例2相同的方法進(jìn)行捏合，因此獲得著紅色的多醇，被稱(chēng)作PO-2R。除了用PO-2R代替PO-1R外，接著的步驟與合成實(shí)施例2的方法相同。因此，獲得細(xì)紅顆粒懸浮液作為所要制備的顆粒。這種懸浮液被稱(chēng)作FP-2R。用激光衍射型顆粒尺寸分布儀分析顆粒尺寸的分布，發(fā)現(xiàn)平均粒徑為2.2μm，表示顆粒尺寸的m值為1.5。聚合物組分具有溶解度參數(shù)為10.0。
合成實(shí)施例5除了用蓖麻油代替PO-1，用與合成實(shí)施例1相同的方法進(jìn)行捏合。因此獲得著藍(lán)色的多醇，被稱(chēng)作PO-3B，除了PI-1的量變成94份，PO-1B用179份PO-3B代替，甲苯的量變成124份，25％ EDA水溶液變成12份外，接著的步驟與合成實(shí)施例1的方法相同。因此，獲得細(xì)藍(lán)顆粒懸浮液作為所要制備的顆粒。
這種懸浮液被稱(chēng)作FP-3B。用激光衍射型顆粒尺寸分布分析儀分析顆粒尺寸的分布，發(fā)現(xiàn)平均粒徑為1.9μm，表示顆粒尺寸的m值為1.7。聚合物組分具有溶解度參數(shù)為9.0。
合成實(shí)施例6除了用蓖麻油代替PO-1外，用與合成實(shí)施例2相同的方法進(jìn)行捏合。因此獲得著紅色的多醇，被稱(chēng)作PO-3R，除了用PO-3R代替PO-1R外，接著的步驟與合成實(shí)施例2的方法相同。因此，獲得細(xì)紅顆粒懸浮液作為所要制備的顆粒。這種懸浮液被稱(chēng)作FP-3R。
用激光衍射型顆粒尺寸分布分析儀分析顆粒尺寸的分布，發(fā)現(xiàn)平均粒徑為2.0μm，表示顆粒尺寸的m 1.5。聚合物組分具有溶解度參數(shù)為9.0。
合成實(shí)施例7用與合成實(shí)施例1相同的方法使336份椰子油，484份椰子油脂肪酸，和294份季戊四醇，和387份鄰苯二甲酸酐的混合物反應(yīng)，直到反應(yīng)產(chǎn)物具有酸值為5。因此獲得用作模版油墨粘結(jié)劑的醇酸樹(shù)脂(AL-1)。這種樹(shù)脂具有溶解度參數(shù)為10.6。
對(duì)比合成實(shí)施例1用與合成實(shí)施例1相同的方法使469份乙二醇和1031份己二酸的混合物反應(yīng)，直到反應(yīng)產(chǎn)物具有酸值為5。因此獲得羥基值50的聚酯多醇(PO-4)。除了用PO-4代替PO-1，用與合成實(shí)施例1相同的方法進(jìn)行捏合。因此獲得著藍(lán)色的多醇，其稱(chēng)作PO-4B。
除了用PO-4B代替PO-1B外，接著的步驟與合成實(shí)施例1的方法相同。因此，獲得細(xì)藍(lán)粒懸浮液作為所要制備的顆粒。這種懸浮液被稱(chēng)作FP-4B。用激光衍射型顆粒尺寸分布分析儀分析顆粒尺寸的分布，發(fā)現(xiàn)平均粒徑為2.4μm，表示顆粒尺寸分布的m值為1.5。聚合物組分具有溶解度參數(shù)為11.1。
對(duì)比合成實(shí)施例2降了用PO-4代替PO-1外，用與合成實(shí)施例2相同的方法進(jìn)行捏合，因此獲得著紅色的多醇，其被稱(chēng)作PO-4R。除了用PO-4R代替PO-1R外，接著的步驟與合成實(shí)施例2的方法相同。因此，獲得細(xì)紅顆粒懸浮液作為所要制備的顆粒。這種懸浮液被稱(chēng)作FP-4R。用激光衍射型顆粒尺寸分布分析儀分析顆粒尺寸的分布，發(fā)現(xiàn)平均粒徑為2.6μm，表示顆粒尺寸分布的m值為1.5。聚合物組分具有溶解度參數(shù)為11.1。
油墨制備實(shí)施例1往1升的燒杯中加入42份醇酸樹(shù)脂AL-1在30份4號(hào)溶劑(由Nippon Oil Co.，Ltd.，Japan生產(chǎn)，沸點(diǎn)235-266℃；苯胺65℃)中的溶液。用錨型漿葉攪拌的同時(shí)，把溶液加熱至100℃左右，用整個(gè)大約2小時(shí)的時(shí)間，把112份細(xì)藍(lán)色顆粒(FP-1B)的懸浮液滴加到溶液中，這種混合物在那些條件下保持5小時(shí)以蒸發(fā)水。因此，獲得100份細(xì)藍(lán)色顆粒的醇酸樹(shù)脂分散體。這種分散體被稱(chēng)作M-1B。
往這種分散體中加入6份Hexaglyn 5-O(Nikko ChemicalsCo.Ltd.，Japan生產(chǎn)；聚甘油/脂肪酸酯；HLB＝4)。充分捏合這種混合物。接著往捏合的混合物中滴加含有1份硫酸鎂的離子交換水105份同時(shí)攪拌大約1小時(shí)獲得W/O乳液作為模版油墨。用1000倍的光學(xué)顯微鏡觀(guān)察如此獲得的模版油墨，顯示細(xì)顆粒沒(méi)有聚集并均勻分散在油墨中。這種油墨被稱(chēng)作I-1B。
油墨制備實(shí)施例2-6除了分別用FP-1R，F(xiàn)P-2B，F(xiàn)P-2R，F(xiàn)P-3B，和FP-3R代替FP-1B外，操作方法與油墨制備實(shí)施例1相同。因此，分別獲得與那些懸浮液相應(yīng)的模版油墨1-1R，I-2B，I-2R，I-3B，和I-3R，用1000倍的光學(xué)顯微鏡觀(guān)察如此獲得的模版油墨，顯示在每種油墨中細(xì)顆粒有聚集并均勻分散在油墨中。
油墨制備實(shí)施例7-12除了用蓖麻油(溶解度參數(shù)9.9)代替醇酸樹(shù)脂AL-1，并分別使用FP-1B，F(xiàn)P-1R，F(xiàn)P-2B，F(xiàn)P-2R，F(xiàn)P-3B和FP-3R，操作方法與油墨制實(shí)施例1相同。因此，分別獲得相應(yīng)于那些懸浮液的模版油墨1-5B，1-5R，1-6B，1-6R，1-7B，和1-7R。用1000倍的光學(xué)顯微鏡觀(guān)察如此獲得的模版油墨，顯示在每種油墨中細(xì)顆粒沒(méi)有聚集并均勻分散在油墨中。這種油墨被稱(chēng)作1-B。
油墨制備實(shí)施例131升的均勻混合器(agihomomixer)(由Tokushu Kika KogyoCo.，Ltd.Japan生產(chǎn))，它具有在中心的高速剪切均相混合機(jī)和配置在周?chē)牡退贊{式混合機(jī)。往其中加入139份醇酸樹(shù)脂AL＝1,99份4號(hào)溶劑，和20份hexaglyn，充分捏合各組分。
接著用大約兩個(gè)小時(shí)的時(shí)間往捏合的混合物中滴加含有3份硫酸鎂和69份離子交換水的細(xì)藍(lán)色顆粒(FP-1B)的懸浮液370份，并乳化獲得W/O乳液作為模版油墨。用1000倍的光學(xué)顯微鏡觀(guān)察如此獲得的模版油墨，顯示細(xì)顆粒沒(méi)有聚集并均勻分散在油墨中。這種油墨被稱(chēng)作I＝1B。
油墨制備實(shí)施例14除了分別用FP-1R代替FP-1B外，操作方法與油墨制備例13相同。因此，獲得模版油墨1-1R′。用1000倍的光學(xué)顯微鏡觀(guān)察如此獲得的模版油墨，顯示細(xì)顆粒沒(méi)有聚集并均勻分散在油墨中。
對(duì)比油墨制備實(shí)施例1和2除了分別用FP-4B和FR-4R代替FP-1B外，操作方法與油墨制備實(shí)施例1相同來(lái)制備油墨。但是，在用熱水蒸發(fā)以獲得藍(lán)色或紅色細(xì)顆粒的醇酸樹(shù)脂分散體的步驟中，用肉眼可辨認(rèn)在每種混合物中產(chǎn)生的聚集。最后獲得的分散體是膠體狀態(tài)。因此，不能獲得所希望質(zhì)量的模版油墨。
對(duì)比油墨制備實(shí)施例3和4除了分別用蓖麻油代替醇酸樹(shù)脂A1-1，和每個(gè)FP-4B和FP-4R代替FP-1B外，操作方法與油墨制備實(shí)施例1相同來(lái)制備油墨。但是，如在對(duì)比油墨制備實(shí)施例1和2中那樣，在用熱水蒸發(fā)以獲得藍(lán)色或紅色顆粒的醇酸樹(shù)脂分散體的步驟中，用肉眼可辨認(rèn)在每種混合物中產(chǎn)生的聚集。最后獲得的分散體是膠體狀態(tài)。因此，不能獲得所希望質(zhì)量的模版油墨。
對(duì)比油墨制備實(shí)施例5和6除了分別用每個(gè)FP-4R和FP-4R代替FP-1B外，操作方法與油墨制備實(shí)施例7相同來(lái)制備油墨。但是，在滴加細(xì)顆粒的懸浮液的步驟中，用肉眼可辨認(rèn)在每各混合物中產(chǎn)生的聚集。最后獲得的分散體是膠體狀態(tài)。因此，不能獲得所希望質(zhì)量的模版油墨。
對(duì)比油墨制備實(shí)施例7用二輥碾機(jī)捏合620份醇酸樹(shù)脂AL-1，300份4號(hào)溶劑，和80份藍(lán)顏料″Fastgen Blue FGF″(Dainippon Ikn & Chemicals，Inc.，Japan生產(chǎn)的銅酞菁藍(lán)顏料)的混合物。往1升燒瓶中加入100份如此獲得的藍(lán)色顏料的醇酸樹(shù)脂分散體。
往這種分散體中加入6份Hexaglin 5-O(由Nikko ChemicalsCo.，Ltd.，Japan生產(chǎn)，聚甘油/脂肪酸酯；HLB-4)。充分捏合這種混合物。接著往捏合的混合物中，滴加含有1份硫酸鎂的離子交換水105份同時(shí)攪拌大約1小時(shí)，獲得W/O乳液作為模版油墨。這種油墨被稱(chēng)作1-4B。
對(duì)比油墨制備實(shí)施例8除了用紅色顏料代替藍(lán)色顏料外，操作方法與對(duì)比油墨制備實(shí)施例7相同來(lái)制備模版油墨。所得這種油墨被稱(chēng)作I-4R。
對(duì)比油墨制備實(shí)施例9和10除了分別用蓖麻油代替醇酸樹(shù)脂AI-1外，操作方法分別與對(duì)比油墨制備實(shí)施例7和8相同來(lái)制備藍(lán)色模版油墨和紅色模版油墨。所獲得的藍(lán)色油墨被稱(chēng)作I-8B，紅色油墨被稱(chēng)作I-8R。
模版油墨評(píng)價(jià)實(shí)施例通過(guò)下面的方法評(píng)價(jià)油墨制備實(shí)施例1-14和對(duì)比油墨制備實(shí)施例7-10所獲得的模版油墨。評(píng)價(jià)結(jié)果顯示在表2和3中。使用下面的測(cè)試方法。
粘度測(cè)定在30℃，用應(yīng)力控制流變儀測(cè)定每種油墨的粘度。
儲(chǔ)存穩(wěn)定性把每種模版油墨放在300ml的樣品容器中，然后將其放在50℃恒溫室中。
在整個(gè)10周中，間隔1周觀(guān)察一次油墨的狀態(tài)。
印刷測(cè)試使用模版印刷機(jī)器Risograph Ra203(由Riso KagakuCorporation，Japan生產(chǎn)的模數(shù)印刷機(jī)器)，用普通的方法進(jìn)行印刷，用下面的等級(jí)觀(guān)察獲得的圖像A獲得良好印刷材料。
C獲得的印刷材料成形顏色差。
D印刷過(guò)程中沒(méi)有圖像。
表2模版油墨評(píng)價(jià)結(jié)果模版油墨粘度 儲(chǔ)存穩(wěn)定性 印刷測(cè)試(Pa.s)(50℃)I-1B 3.88 無(wú)變化(10周后)AI-2B 3.89 ″ ″I-3B 3.85 ″ ″I-1B′3.90 ″ ″I-1R 3.86 ″ ″I-2R 3.88 ″ ″I-3R 3.90 ″ ″I-1R′3.88 ″ ″I-4B 2.21 只在乳化后顏色變化CI-4R 1.68 5周后發(fā)生水分離 D
表3模版油墨評(píng)價(jià)結(jié)果模版油墨粘度 儲(chǔ)存穩(wěn)定性 印刷測(cè)試(Pa.s) (50℃)I-5B 3.15 10周后無(wú)變化 AI-6B 3.14″ ″I-7B 3.17″ ″I-5B′3.15″ ″I-6R 3.15″ ″I-7R 3.14″ ″I-8B 1.87 只在乳化后顏色變化CI-8R 1.42 3周后發(fā)生水分離 D上述的結(jié)果表明，使用按照本發(fā)明細(xì)微粒聚合物獲得的模版油墨，不僅可以用在普通印刷操作上，而且甚至可以不同顏色的顏料使用相同的配方，還具有相同的粘度。此外，即使加入的色料在其未處理狀態(tài)，因?qū)δ０嬗湍膬?chǔ)存穩(wěn)定性產(chǎn)生不利影響而被看作是不能使用的顏料，作用按照本發(fā)明細(xì)微粒聚合物獲得的模版油墨顯示良的儲(chǔ)存穩(wěn)定件，因?yàn)槟切╊伭媳幻芊庠诟鱾€(gè)細(xì)聚合物顆粒中。
本發(fā)明可以提供一種用于模版印刷油墨的精細(xì)微粒聚合物，其優(yōu)點(diǎn)在于，即使當(dāng)油墨含有不同的色料時(shí)，使用相同的配方用微粒聚合物可以容易地獲得具有適當(dāng)粘度的模版油墨；用微粒聚合物，通過(guò)在各個(gè)聚合物微粒中封裝色料，可以使對(duì)模版油墨的儲(chǔ)存穩(wěn)定性產(chǎn)生不利影響而不能使用的色料用于制備具有良好儲(chǔ)存穩(wěn)定性的模版油墨。
在不違背本發(fā)明的精神和范圍情況下，雖然本發(fā)明已參考其特殊實(shí)施例而詳細(xì)加以敘述，然而，顯然對(duì)本領(lǐng)域的熟練人員來(lái)說(shuō)可以作出各種變化和改進(jìn)。
權(quán)利要求
1.一種用于模版油墨的細(xì)微粒聚合物，所述的聚合物均勻分散在具有溶解度參數(shù)為11.0或更低的粘結(jié)劑聚合物中，具有平均粒徑從0.1至10μm，最大粒徑50μm或更小。
2.如權(quán)利要求1所述的一種用于模版油墨的細(xì)微粒聚合物，其中所述的細(xì)微粒聚合物由具有溶解度參數(shù)為11.0或更低的聚合物成分構(gòu)成。
3.如權(quán)利要求1所述的一種用于模版油墨的細(xì)微粒聚合物，其中所述的細(xì)微粒聚合物具有的顆粒尺寸分布，當(dāng)適于維泊爾概率分布時(shí)，m值為1.3或更大。
4.如權(quán)利要求2所述的一種用于模版油墨的細(xì)微粒聚合物，其中所述的細(xì)微粒聚合物具有顆粒尺寸分布，當(dāng)適于維爾概率分布時(shí)，m值為1.3或更大。
5.如權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的一種用于模版油墨的細(xì)微粒聚合物，其中所述的細(xì)微粒聚合物由交聯(lián)聚合物成分構(gòu)成。
6.如權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的一種用于模版油墨的細(xì)微粒聚合物，其中所述的細(xì)微粒聚合物中含有密封的色料。
7.如權(quán)利要求5所述的一種用于模版油墨的細(xì)微粒聚合物，其中所述的細(xì)微粒聚合物由包括聚氨基甲酸乙酯樹(shù)脂或聚氨基甲酸乙酯-聚脲樹(shù)脂的聚合物成分構(gòu)成。
8.如權(quán)利要求6所述的一種用于模版油墨的細(xì)微粒聚合物，其中所述的細(xì)微粒聚合物由包括聚氨基甲酸乙酯樹(shù)脂或聚氨基甲酸乙酯-聚脲樹(shù)脂的聚合物成分構(gòu)成。
全文摘要
公開(kāi)了一種用于模版油墨的細(xì)微粒聚合物，它均勻分散在具有溶解度參數(shù)為11.0或更低的粘結(jié)劑聚合物中，具有平均粒徑從0.1至10μm，最大粒徑50μm或更小。細(xì)微粒聚合物的優(yōu)點(diǎn)在于，通過(guò)在各聚合物顆粒中密封色料，即使當(dāng)油墨含有不同的色料時(shí)，使用相同的配方用微粒聚合物可以容易地獲得具有適當(dāng)粘度的模版油墨，用微粒聚合物，可以使由于對(duì)模版油墨的儲(chǔ)存穩(wěn)定性產(chǎn)生不利影響而不能使用的色料通過(guò)將該色料包封在各個(gè)聚合物顆粒中而用于制備具有良好儲(chǔ)存穩(wěn)定性的模版油墨。
文檔編號(hào)C08L75/00GK1137550SQ9611005
公開(kāi)日1996年12月11日 申請(qǐng)日期1996年5月22日 優(yōu)先權(quán)日1995年5月22日
發(fā)明者村松一郎, 加瀨光雄, 加野敏明, 松田宏 申請(qǐng)人:大日本油墨化學(xué)工業(yè)株式會(huì)社, 理想科學(xué)工業(yè)株式會(huì)社