[发明专利]用于印刷油墨和涂料的水基聚合物组合物

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2012年5月29日提交的美国临时申请No.61/652,660的权益和优先权，所述申请以全文引用方式并入本文。

技术领域

本技术通常涉及用于油墨和涂料中的水基聚合物组合物。

发明内容

在一方面，水基组合物包含含有水和羧酸官能载体聚合物(support polymer)的连续相、聚碳化二亚胺、酮官能胶乳聚合物和二酰肼。在一些实施例中，所述水基组合物在环境条件下在封闭容器中储存5天之后发生小于20％的粘度增加。在一些实施例中，所述羧酸官能载体聚合物为碱溶性树脂。在一个实施例中，羧酸官能载体聚合物为包含苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯和丙烯酸的共聚物。在一些实施例中，所述羧酸官能载体聚合物具有约500至100,000g/摩尔，1,000至20,000g/mol，或500至6,000g/mol的数均分子量。本文描述的组合物中的任意者可为透明涂料或有色涂料(如油墨)。在一些实施例中，所述组合物为油墨。

在上述实施例中的任意者中，酮官能胶乳聚合物包括丙烯醛、甲基丙烯醛、甲酰基苯乙烯、分子中具有(甲基)丙烯酰基和酮基(例如乙酰基)的化合物，或乙烯基烷基酮。例如，所述酮官能胶乳聚合物可包括双丙酮丙烯酰胺、双丙酮甲基丙烯酰胺、双丙酮丙烯酸酯、双丙酮甲基丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸乙酰乙酰氧基甲酯、(甲基)丙烯酸2-(乙酰乙酰氧基)乙酯、(甲基)丙烯酸2-乙酰乙酰氧基丙酯、丁二醇-1,4-丙烯酸酯-乙酰乙酸酯、乙烯基甲基酮、乙烯基乙基酮和乙烯基异丁基酮、乙酰乙酸烯丙酯、乙酰乙酸乙烯酯，或乙烯基乙酰乙酰胺。

在如上实施例中的任意者中，所述酮官能胶乳聚合物可包括双丙酮丙烯酰胺。在如上实施例中的任意者中，二酰肼为式I的化合物：

其中R¹为亚烷基(alkylene)、亚环烷基、亚芳基、亚烷基亚芳基、亚烷基芳基亚烷基、亚杂环基、亚烷基亚杂环基、亚烷基杂环基亚烷基、亚杂芳基、亚烷基亚杂芳基或亚烷基杂芳基亚烷基。在各个实施例中，R¹为烷基。在这种实施例中，R¹可为C₁-C₂₀烷基。在一个实施例中，所述二酰肼为己二酰肼。

在如上实施例中的任意者中，聚碳化二亚胺为下式的化合物：

其中：R²为亚烷基(alkylenyl)、亚芳基、亚芳烷基、亚杂芳基、杂芳基亚烷基、亚杂环基或杂环基亚烷基。在一些实施例中，R²为C₁-C₂₀亚烷基、亚苄基、亚苯基或亚全卤苯基。在一些实施例中，R²为C₁-C₁₀亚烷基或C₁-C₂₀环烷基亚烷基。在一些实施例中，R²为2,2,4-三甲基六亚甲基；

在另一方面，一种用于制备水基组合物的方法包括混合聚碳化二亚胺与可交联聚合物负载的乳液；其中：所述可交联聚合物负载的乳液通过包括如下的方法制得：将溶解于水中的经中和的羧酸官能载体聚合物装入反应器；将包含酮官能单体的单体装入反应器；将至少一种引发剂装入反应器；在一定温度下搅拌所述经中和的羧酸官能载体聚合物、所述单体和至少一种引发剂达到一定时间，所述温度和时间足以制备可交联聚合物负载的乳液。所述方法还可包括混合颜料与所述可交联聚合物负载的乳液。根据一些实施例，所述颜料作为颜料分散体混合。所述方法还可包括混合二酰肼与所述可交联聚合物负载的乳液。如上方法中的任意者还可包括将所述水基组合物施用至基材，以及去除水以形成经涂布的基材。

在另一方面，提供了一种涂布有由涂料组合物所形成的涂层的基材。所述涂料组合物包含可交联酮官能化的胶乳聚合物和可交联水溶性载体树脂，其中涂布有涂层的基材显示4或更大的萨瑟兰摩擦测试得分；所述萨瑟兰摩擦测试包括在存在涂层上的的情况下，以#1速度使用5级漂白布和2lb砝码摩擦所述涂布有涂层的基材达15个循环；所述基材包括聚乙烯。在一些实施例中，所述涂层为油墨。在一些实施例中，所述涂层显示萨瑟兰摩擦测试得分为5。