聚丙烯酸油墨樹脂及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于印刷油墨領(lǐng)域，具體涉及印刷用聚丙烯酸油墨樹脂及其制備方法。本發(fā)明是將(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸酯、乙烯基單體、活性功能單體、輔助組分、分子量調(diào)節(jié)劑和引發(fā)劑在進(jìn)料罐中混合均勻得到反應(yīng)物料，然后將反應(yīng)物料泵入內(nèi)部裝有靜態(tài)混合裝置的管式反應(yīng)器中，在高溫高壓下采用連續(xù)本體聚合法進(jìn)行制備聚丙烯酸油墨樹脂，所采用的連續(xù)本體聚合工藝有效抑制了本體聚合過程中凝膠、爆聚反應(yīng)的發(fā)生，保證了聚丙烯酸油墨樹脂的分子量的可控性，制備出了數(shù)均分子量為10000～70000的聚丙烯酸油墨樹脂。本發(fā)明的聚丙烯酸油墨樹脂具有良好的溶劑釋放性和印刷適應(yīng)性。
【專利說明】聚丙烯酸油墨樹脂及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于印刷油墨領(lǐng)域，具體涉及印刷用聚丙烯酸油墨樹脂及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，隨著包裝要求的多樣化和包裝技術(shù)的發(fā)展，作為包裝材料的各種塑料薄膜應(yīng)運(yùn)而生。由于裝飾或表面保護(hù)的原因，包裝用塑料薄膜通常需要進(jìn)行印刷。塑料凹印油墨是用于塑料包裝印刷的著色材料。
[0003]近年來，市場上出現(xiàn)的酯溶性、醇溶性的聚氨酯塑料凹印油墨，存在價格高、對顏料潤濕分散性差等問題，影響了此類產(chǎn)品的推廣使用。
[0004]鑒于此，研發(fā)人員對于醇溶性的丙烯酸油墨樹脂的開發(fā)越來越多，例如，中國專利CN101747475B公開了一種采用丙烯酸酯、叔碳酸乙烯酯、乙酸乙烯酯等制備的醇溶性油墨用合成樹脂。該樹脂用于凹版印刷油墨中，具有對人體、環(huán)境危害小，原料方便易得、制備成本低、顏料潤濕分散性好等特點(diǎn)。中國專利CN102241795A公開了一種采用甲基丙烯酸酯、丙烯酸酯、活性官能團(tuán)單體、叔碳酸縮水甘油酯、陽離子功能單體、松香加成聚合物等制備的一種醇溶性丙烯酸熱塑性樹脂。
[0005]但是市場實(shí)踐表明，溶劑法生產(chǎn)的該類丙烯酸油墨樹脂具有溶劑釋放性差、溶劑殘留高等缺陷，嚴(yán)重影響了該類油墨樹脂的推廣使用。因此開發(fā)具有良好溶劑釋放性的聚丙烯酸油墨樹脂具有重要意義。 [0006]自1956年陶氏化學(xué)公司的A.W.Hanson提出用本體聚合法制備丙烯酸固體樹脂以來，人們一直致力于本體聚合的研究。由于常用的固體丙烯酸樹脂在常溫常壓下呈固態(tài)，高溫反應(yīng)時單體又呈氣態(tài)，所以只能在高溫高壓的條件下進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)條件給反應(yīng)設(shè)備提出了嚴(yán)格要求。后來，國外有人提出采用懸浮聚合法制備用于水性油墨的水溶性固體丙烯酸樹脂，但是懸浮聚合需要引入保護(hù)膠等反應(yīng)原料，產(chǎn)物需要進(jìn)行后處理以去除雜質(zhì)，提高純度、硬度及光澤；同時樹脂分子量分布指數(shù)偏高，以致油墨黏度偏大，市場上至今很少見到采用此工藝生產(chǎn)的產(chǎn)品。
[0007]羅門哈斯公司提出了采用管道法制備此類水溶性丙烯酸樹脂，但是至今很少采用。美國專利US4529787提出了一種采用連續(xù)攪拌的方式在反應(yīng)釜中進(jìn)行制備分子量低且分子量分布均勻的固體丙烯酸樹脂的方法，在攪拌時需要裝設(shè)盤管以解決反應(yīng)熱的排放問題，從而控制分子量分布，設(shè)備要求嚴(yán)格。
[0008]中國專利CN1279693A公開了一種采用管式反應(yīng)器制備低玻璃化溫度固體丙烯酸酯樹脂的方法。所制樹脂重均分子量為10000或更低，主要用作涂料和鑄塑用樹脂體系的添加劑。
[0009]中國專利CNl 146579C公開了一種加入少量二丙二醇甲基醚和水為溶劑，在一個可控溫反應(yīng)器中進(jìn)行準(zhǔn)本體連續(xù)聚合的方法。所制水溶性苯乙烯/丙烯酸樹脂主要用于水溶性油墨、油漆和涂料中。但是采用該配方制備的油墨樹脂具有嚴(yán)重的印刷適性問題。
[0010]中國專利CN100560622C公開了一種采用連續(xù)本體聚合法制備分子量為6000~9000的固體丙烯酸樹脂的方法，該樹脂主要應(yīng)用于水性油墨，作為色漿的研磨分散樹脂和丙烯酸乳液聚合的保護(hù)樹脂。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]本發(fā)明的目的之一是克服目前溶劑法所制聚丙烯酸油墨樹脂存在的缺陷，從而提供一種具有良好溶劑釋放性、優(yōu)良印刷適性的聚丙烯酸油墨樹脂。
[0012]本發(fā)明的目的之二是提供一種采用連續(xù)本體聚合法制備聚丙烯酸油墨樹脂的方法。
[0013]本發(fā)明的聚丙烯酸油墨樹脂是由以下原料經(jīng)混合后得到的反應(yīng)物料進(jìn)行連續(xù)本體聚合后得到的，以反應(yīng)物料的總重量為基準(zhǔn)，各原料組分占反應(yīng)物料的總重量的比例
為:
[0014]
【權(quán)利要求】
1.一種聚丙烯酸油墨樹脂，其特征是，所述的聚丙烯酸油墨樹脂是由以下原料經(jīng)混合后得到的反應(yīng)物料進(jìn)行連續(xù)本體聚合后得到的，以反應(yīng)物料的總重量為基準(zhǔn)，各原料組分占反應(yīng)物料總重量的比例為: (中.基)丙烯酸1~20% (φ|播)丙烯酸酷30-70% 乙烯基單體20~40% 活件功能單體1~30%。 輔助組分2~15% 分子量調(diào)節(jié)劑0.5~20% 引發(fā)劑0.01~4%
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚丙烯酸油墨樹脂，其特征是:所述的聚丙烯酸油墨樹脂的數(shù)均分子量為10000~70000。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚丙烯酸油墨樹脂，其特征是:所述的(甲基)丙烯酸選自丙烯酸、甲基丙烯酸中的一種或兩種的混合物。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚丙烯酸油墨樹脂，其特征是:所述的(甲基)丙烯酸酯選自(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸異丁酯、(甲基)丙烯酸戊酯、(甲基)丙烯酸己酯、(甲基)丙烯酸-2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸壬酯、(甲基)丙烯酸癸酯、(甲基)丙烯酸十二烷基酯、(甲基)丙烯酸苯酯、(甲基)丙烯酸芐酯、(甲基)丙烯酸乙氧基甲酯、(甲基)丙烯酸甲氧基乙酯、(甲基)丙烯酸丙氧基乙酯、(甲基)丙烯酸丁氧基乙酯、(甲基)丙烯酸乙氧基丙酯、(甲基)丙烯酸異冰片酯中的一種或幾種的混合物。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚丙烯酸油墨樹脂，其特征是:所述的乙烯基單體選自丙酸乙烯酯、丁酸乙烯酯、三甲基乙酸乙烯酯、2-乙基己酸乙烯酯、月桂酸乙烯酯、苯乙烯、甲基苯乙烯、叔碳酸乙烯酯、4-羥丁基乙烯基醚中的一種或幾種的混合物。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚丙烯酸油墨樹脂，其特征是:所述的活性功能單體選自馬來酸、衣康酸、馬來酸酐、(甲基)丙烯酸-2-羥基乙酯、(甲基)丙烯酸-2-羥基丙酯、丙烯酰胺、丙烯腈、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯、烯丙基縮水甘油醚、(甲基)丙烯酸縮水甘油酯中的一種或幾種的混合物。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚丙烯酸油墨樹脂，其特征是:所述的輔助組分選自松香、聚合松香、松香甲酯、松香甘油酯、松香二甘醇酯、松香季戊四醇酯、松香酚醛樹脂、松香萜烯酚醛樹脂、萜烯樹脂、聚酮樹脂、石油樹脂、達(dá)瑪樹脂、酚醛樹脂、聚醚、聚酯、聚氨酯、聚酰胺、纖維素、聚乙烯吡咯烷酮、環(huán)氧樹脂、聚乙烯醇縮甲醛、聚乙烯醇縮丁醛、三聚氰胺甲醛樹脂、醇酸樹脂、乙烯-醋酸乙烯樹脂、聚苯醚、聚砜、聚碳酸酯、脲醛樹脂中的一種或幾種的混合物。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚丙烯酸油墨樹脂，其特征是:所述的分子量調(diào)節(jié)劑選自異丙醇、正丁醇、異丁醇、乙二醇、丙二醇、巰基乙醇、巰基丙醇、巰基丁醇、巰基己醇、巰基乙酸、3-巰基丙酸、3-巰基丙酸丁酯、叔十二烷基硫醇、α-甲基苯乙烯二聚體中的一種或幾種的混合物。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚丙烯酸油墨樹脂，其特征是:所述的引發(fā)劑選自偶氮二異丁腈、偶氮二異庚腈、過氧化二乙酰、過氧化二月桂酰、過氧化苯甲酰、過氧化二異丙苯、過氧化二叔丁基、過氧化二叔戊基、叔丁基過氧化氫、過氧化苯甲酸叔丁基酯、叔丁基過氧化月桂酸酯中的一種或幾種的混合物。
10.一種權(quán)利要求1~9任意一項(xiàng)所述的聚丙烯酸油墨樹脂的制備方法，其特征是:將(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸酯、乙烯基單體、活性功能單體、輔助組分、分子量調(diào)節(jié)劑和引發(fā)劑在進(jìn)料罐中混合均勻得到反應(yīng)物料，然后將反應(yīng)物料泵入內(nèi)部裝有靜態(tài)混合裝置的管式反應(yīng)器中進(jìn)行連續(xù)本體聚合；在進(jìn)行連續(xù)本體聚合時，管式反應(yīng)器的溫度為100~300°C，壓力為0.5~4MPa，反應(yīng)物料在管式反應(yīng)器中的停留時間為2~40分鐘；反應(yīng)產(chǎn)物出料后，經(jīng)抽提、造粒，得到聚丙烯酸油墨樹脂；其中:以反應(yīng)物料的總重量為基準(zhǔn)，(甲基)丙烯酸占反應(yīng)物料的總重量的I~20%、(甲基)丙烯酸酯占反應(yīng)物料的總重量的30~70%、乙烯基單體占反應(yīng)物料的總重量的20~40%、活性功能單體占反應(yīng)物料的總重量的I~30%、輔助組分占反應(yīng)物料的總重量的2~15%、分子量調(diào)節(jié)劑占反應(yīng)物料的總重量的0.5~20%、引發(fā)劑占反應(yīng)物料的總重量的0.01~4%。
【文檔編號】C08F220/06GK104031202SQ201410270168
【公開日】2014年9月10日 申請日期:2014年6月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月17日
【發(fā)明者】王旭朋, 宋延林, 王麗, 李陽 申請人:中國科學(xué)院化學(xué)研究所