[发明专利]含微胶囊的水基涂料配方以及应用该配方的复印和/或记录材料

说明书

本发明涉及一个含微胶囊的水基涂料配方以及应用该配方的复印和/或记录材料。更明确地说，本发明涉及一个含微胶囊的水基涂料配方，它和水基涂料配方一样，适用于生产复印和/或记录材料，而在质量和生产率上有非常大的提高。

微胶囊化的历史可追溯到用明胶壁复合凝聚技术的微胶囊化方法。这方法是由（National    Cash    Resister    Company）开发，经过多年广泛研究的结果。随后，这种微胶囊化技术曾经被广泛地试用于各种应用领域。例如记录材料（如压敏记录材料）药物制品、香水、液晶显示的温度指示物质、食品、农业和园艺的化学药品、染料、溶剂、铁锈抑制剂、促进健康的食物等，由此将各种产品或试验引向实用。

曾经提出过许多建议，特别是关于憎水物质（油类物质和/或固体）的微胶囊。在上述建议中，尤其是用明胶凝聚方法（相分离方法）已经商品量的用在大部分无碳复印纸上。

但是，用明胶和高分子量的阴离子电解质经复合凝聚方法制得的微胶囊存在着下列问题：

1）由于凝聚方法机理。很难得到固体含量大于20%的微胶囊;因此微胶囊每单位体积的生产率低而使运输费用大。当将这涂料用在生产无碳复印纸和类似用途时，为了干燥这个涂层必需蒸去大量水，使其仍然存在着涂层工作的效率和消耗能量的严重问题。

2）由于这凝聚方法是用一个天然物质来形成微胶囊壁，它们的质量和价格容易受到波动。

3）由于在制成微胶囊后，微胶囊易于发生腐败和凝结作用，它们不宜于长期储存。

因此强烈要求改进这些问题。

随着大约是迎合这种要求的技术改进，提出了一些建议。例如用脲醛树脂作为形成壁的物质来制备微胶囊，或者用三聚氰胺-甲醛树脂作为形成壁的物质生产微胶囊浆。这些憎水物质（由这些合成树脂作为形成壁的物质）的微胶囊浆比用复合凝聚方法制得的微胶囊浆具有更高的固体含量（30-50%重量左右）。因此从工作效率和节约能源观点看，是卓越的。

具有高固体含量和卓越质地的微胶囊公开的还有用氨-醛树脂类（脲-甲醛树脂，三聚氰胺-甲醛树脂，三聚氰胺-脲-甲醛树脂等）作为形成壁的物质。它们的特点是至少用一个多组份共聚物作为阴离子水溶性高聚物。这个共聚物是由三个或更多的丙烯酸单体作为必要的组份。丙烯酸单体可选自（A）丙烯酸和（或）甲基丙烯酸，（B）丙烯腈和（或）甲基丙烯腈和（C）丙烯酰胺基烷基磺酸和（或）丙烯酸磺烷基酯。由上述微胶囊化技术提供的微胶囊浆，其固体含量可以从低至超高甚至固体含量大小60%而仍能维持它们的粘度在低水平。

用上述各种合成树脂作为形成壁的物质制成的微胶囊，特别是氨醛树脂类作为形成壁的物质通常具有较高的固体含量，它们的壁的稠密度非常好，在储存期间较少地发生腐败或者凝结作用。

由上述方法制得的微胶囊一般是属于可被受压可破裂型的。因此像涂有微胶囊的纸张这类原材料在其制备，整理，选择和印刷或在装卸和应用中，它们面上的微胶囊容易受压力或摩擦力而被破坏，使产生斑迹或降低它们的耐贮性。为了解决这个问题，制成了一个水基涂料配方以使这些微胶囊涂在原材料上。这个涂料配方包含微胶囊浆液，还有作为微胶囊的保护或缓冲物的支撑物和一个通常溶解或悬浮在水中的粘结剂混和在这个浆液中。将这样的水基涂料配方通常用各种涂铺方法（例如用一个空气一刀涂布器和棒式涂布器）或者印刷方法涂在原材料如卷筒纸上。接着将它们干燥。

已知的这种支撑物有玻璃珠，细颗粒的纤维素纤维（纤维素粉），未凝胶化的淀粉（如小麦淀粉，土豆淀粉，豌豆粉淀粉）或其他类似物。通常这些支撑物是惰性的颗粒，颗粒略大于（常常是10-30微米）微胶囊颗粒。

这种支撑物和另外的添加剂，也就是粘结剂一起，和微胶囊浆液混合，制成水基涂料配方。这种粘合剂举例如下：淀粉衍生物（例如氧化淀粉，酯化淀粉），水溶性的高聚合体物质（例如聚乙烯醇，羧甲基纤维素，羟乙基纤维素，丙烯酸聚合物等），或者可悬浮于水的合成树脂粘结剂（例如各种合成的橡胶胶乳，醋酸乙烯酯类乳胶，丙烯酸乳胶等）。

举一个例子，为了制备无碳复印和（或）记录材料，需要一个水基涂料配方，它具有这样的重量组份，每100份重量的微胶囊的固体，有10-100份重量的支撑物和1-50份重量的粘结剂。