CN1659198A - 具有酸溶胀的壳的阳离子核－壳颗粒 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及阳离子核－壳颗粒，所述核－壳颗粒具有酸不溶的聚合物核和酸溶胀的聚合物壳组分，所述聚合物壳组分主要排列在所述核周围，以便当用用酸中和所述壳时，所述壳的一部分仍然附着或连接至所述核上。本发明进一步涉及聚合物胶乳组合物，其中所述聚合物壳组分已中和，并且基本上(但不完全)溶解以便形成中性核－壳聚合物和中性壳聚合物的水溶液的共混物。更详细地讲，本发明涉及由这些阳离子核－壳颗粒制备的胶乳组合物的制剂用途。

Description

具有酸溶胀的壳的阳离子核-壳颗粒
发明领域
本发明涉及阳离子核-壳颗粒，所述核-壳颗粒具有酸不溶的聚合物核和酸溶胀的聚合物壳组分，所述聚合物壳组分主要排列在所述核周围，这样当用酸中和所述壳时，所述壳的一部分仍然附着或连接在所述核上。本发明进一步涉及聚合物胶乳组合物，其中所述聚合物壳组分已被中和，并且基本上(但不完全)溶解以便形成中性核-壳聚合物和中性壳聚合物的水溶液的共混物。更详细地讲，本发明涉及由这些阳离子核-壳颗粒制备的胶乳组合物在配制喷墨接受涂料中的用途。
发明背景
喷墨印刷广泛用于在各种基体(包括纸、纺织品和塑料薄膜)上印刷。经常使用可提高吸收喷墨用油墨性能的材料涂覆这些基体。对于水性染料基油墨(包括多数目前用于喷墨印刷的油墨)而言，有两种性能最重要。第一种是亲水性，为使印刷在几秒钟内就干燥至可接触，涂料必须自油墨中吸收大量的水。喷墨用油墨制剂通常包含超过90％的水。而且，在吸收所有这些水的同时，涂料必须保持其物理整体性。换句话说，可接受的涂料的亲水性必须足够吸收大量的水但又不会溶于水。
第二种重要的性能是染料的固定。多数水性喷墨用油墨是基于染料而不是颜料。为得到具有高彩色密度的快干印刷，一旦使油墨与基体接触，染料分子就必须几乎立即被固定。染料渗入基体中将导致彩色密度下降，而染料分子的径向迁移将导致形成的图像不清晰。
为获得较高的吸水性，习惯上用亲水颜料(例如二氧化硅或氧化铝)和亲水粘合剂配制喷墨接受涂料。虽然最常用的亲水粘合剂为聚乙烯醇(PVOH)和聚乙烯吡咯烷酮(PVP)，但是其它合适的天然和合成聚合物(例如明胶、淀粉、聚环氧乙烷(PEO)、羟乙基纤维素、羧甲基纤维素等)也为本领域所知。那些含羟基的聚合物(例如淀粉、PVOH和PEO)通常与如乙二醛或戊二醛等化合物交联，使它们在保持亲水性的同时而不溶于水。因为完全水解的聚乙烯醇可以溶于热水中，并且在冷却至室温时仍然是溶液，所以它特别有用。当PVOH涂覆在基体上并干燥后，它将不会再次容易地溶于室温的水中。但是，使用PVOH存在的一个问题在于PVOH没有染料捕集性能。
通常用于水性喷墨用油墨的染料为包含磺酸基的阴离子。由于一些高极性非离子聚合物(例如PVP和聚乙基噁唑啉)具有有限的染料固化能力，因而通常使用阳离子聚合物来实现染料的固定。非离子聚合物通过它们的酰氨基和染料分子的磺酸基之间的偶极相互作用来固定染料，而阳离子聚合物则通过成盐这种更加有效的机制进行固定。
虽然本领域已知有其它水溶性阳离子聚合物，但在喷墨接受涂料中，最广泛使用的阳离子染料固色剂为聚(二烯丙基二甲基氯化铵)。例如，美国专利第6,010,790号描述了聚(乙烯基苄基季铵盐)的用途。其它水溶性阳离子聚合物的实例有阳离子淀粉、阳离子型聚乙烯醇、胍-甲醛树脂、表氯醇-聚胺缩合物和水溶性阳离子型丙烯酸类树脂。
但是，使用可溶的偶极聚合物和可溶的阳离子聚合物均存在的一个问题是：除非这些聚合物以某种方式交联，否则它们的存在会对喷墨印刷的抗水性产生有害的作用。
作为水溶性阳离子树脂的替代产品，阳离子丙烯酸或苯乙烯胶乳可用作喷墨接受涂料中的阴离子染料的固定剂。这些胶乳的性能类似塑料颜料。正电荷附着在颜料颗粒表面上，而非在可溶性树脂上，因此极大地提高了喷墨印刷的抗水性。但是，在涂料中大量使用这些阳离子塑料颜料也会产生流变问题，这使涂料很难在涂装设备上使用。而且，阳离子塑料颜料可达到的正电荷水平不足以达到染料固定所需的水平。
阴离子丙烯酸胶态分散体聚合物树脂广泛用于油墨和涂料工业中。这类聚合物通过以下步骤制备：首先制备包含大量酸性单体(例如甲基丙烯酸)的丙烯酸胶乳，酸性单体的量通常足以使这些聚合物的酸值达到约为60-120；随后使用碱(例如氢氧化钠、氢氧化钾、氨或水溶性胺)中和聚合物的酸性官能团。这极大提高了所述聚合物的亲水性，而且胶乳颗粒首先溶胀，然后它们的离散性(discreteness)被破坏。虽然从宏观上来看，所得到的阴离子丙烯酸胶态分散体聚合物树脂产品呈现为透明和均匀，但实际在分子水平上是不均匀的，而是存在富含疏水部分的区域和富含亲水部分的其它区域。如果用短效(fugitive)碱中和，这些聚合物分散体干燥后会形成水不溶性薄膜。
美国专利第4,916,171号描述了具有碱不溶的核和胶态分散体类型的壳的阴离子聚合物胶乳的制备方法。但是这些阴离子聚合物不适用于喷墨涂料制剂，因为需要阳离子(cationicity)对染料进行适当的固定。
通常通过将油墨制剂(其中多数为水性染料基油墨溶液)喷涂至喷墨可以接受涂层上，形成喷墨图像。这些染料通过分子吸附在所述涂层的表面上，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抗喷墨印刷褪色性能的方法是向喷墨用油墨制剂中加入稳定剂。例如，美国专利第5,124,723号描述了含羟苯基苯并三唑(以水溶性磺酸盐形式制备)光吸收剂的油墨制剂。美国专利第5,891,229号描述了含水溶性卟吩为光吸收剂的油墨制剂的用途。
另一种期望提高抗喷墨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料中的应用效果不佳，因为其中稳定剂会迁移至经纤维涂覆的基体的纤维中。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；并且一旦油墨从其聚合物水载体中分开，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料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，经常遇到的另一个问题是稳定剂会从所述基体中挤出(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，本发明的一个目的是通过公开具有酸不溶的聚合物核和酸溶胀的聚合物壳组分的阳离子核-壳聚合物胶乳，避免与喷墨涂料使用的传统粘合剂相关的那些主要流变问题，所述聚合物壳任选包括共价键合至所述聚合物壳组分上的稳定剂。
本发明的另一个目的是公开阳离子核-壳颗粒。
本发明进一步目的是公开适用于配制喷墨接受涂料的核-壳颗粒乳胶。
发明概述
本发明的这些目的通过制备具有酸不溶的聚合物核组分和酸溶胀的聚合物壳组分的阳离子核-壳颗粒实现，其中所述聚合物壳组分任选包括共价键合至其上的稳定剂。所述聚合物壳组分主要排列在所述聚合物核组分的周围，这种方式使在用酸中和所述壳时，所述壳聚合物可仍然附着或连接在所述颗粒核上并成为胶态分散体。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，所以只有壳组分包含稳定剂(共价键合至所述壳聚合物上)。与现有技术相比，本发明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料上。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，稳定剂结合至所述壳组分的聚合物主链上可防止喷霜。
使用由这些阳离子核-壳颗粒制备的胶乳组合物配制的喷墨接受涂料，可产生具有增强的清晰度和优异的彩色密度的印刷。这些涂料也表现出出色的流变性能，这使它们适合使用高速纸涂装设备。
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；和
(2)占单体混合物总重量的约0.5％-20.0％的选自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)占混合物总重量的约0.5％-8.0％的选自以下的表面活性剂：非离子表面活性剂、阳离子表面活性剂，及其组合；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酸溶胀的聚合物壳组分，所述壳组分包括以下混合物的自由基聚合反应产物：
(1)占混合物总重量的约5.0％-35.0％的选自含胺的烯键式不饱和单体及其组合的物质；
(2)占混合物总重量的约10.0％-80.0％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、N-烷基-取代的丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、N-烷基-取代的甲基丙烯酰胺，及其组合；
(3)最多可占混合物总重量的约15.0％的选自含至少一个季铵基的烯键式不饱和单体及其组合的物质；
(4)最多可占混合物总重量的约8.0％的选自含至少一个羟基的烯键式不饱和单体及其组合的物质；
(5)最多可占混合物总重量的约8.0％的选自以下的物质：N-羟甲基丙烯酰胺、N-羟甲基甲基丙烯酰胺、N-烷氧基甲基丙烯酰胺、N-烷氧基甲基甲基丙烯酰胺，及其组合；
(6)最多可占混合物总重量的约4.0％的链转移剂；
(7)占混合物总重量的约0.5％-8.0％的选自以下的表面活性剂：非离子表面活性剂、阳离子表面活性剂，及其组合；和
(8)催化量的聚合引发剂。
所述壳组分可包括还含有占混合物占总重量约0.5％-30.0％的稳定剂的混合物的自由基聚合反应产物，其中稳定剂选自：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；并且其中所述稳定剂共价键合至所述壳组分上。
优选的阳离子核-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％-98.0％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；和
(2)占单体混合物总重量的约2.0％-15.0％的选自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)占混合物总重量的约1.0％-6.0％的选自以下的表面活性剂：非离子表面活性剂、阳离子表面活性剂，及其组合；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酸溶胀的聚合物壳组分，所述壳组分包括以下混合物的自由基聚合反应产物：
(1)占混合物总重量的约10.0％-30.0％的选自含胺的烯键式不饱和单体及其组合的物质；
(2)占混合物总重量的约15.0％-80.0％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、N-烷基-取代的丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、N-烷基-取代的甲基丙烯酰胺，及其组合；
(3)最多可占混合物总重量的约10.0％的选自含至少一个季铵基的烯键式不饱和单体及其组合的物质；
(4)最多可占混合物总重量的约5.0％的选自含至少一个羟基的烯键式不饱和单体及其组合的物质；
(5)最多可占混合物总重量的约5.0％的选自以下的物质：(N-羟甲基)丙烯酰胺、(N-羟甲基)甲基丙烯酰胺、(N-烷氧基甲基)丙烯酰胺、(N-烷氧基甲基)甲基丙烯酰胺，及其组合；
(6)最多可占混合物总重量的约3.0％的链转移剂；
(7)占混合物总重量的约1.0％-6.0％的选自以下的表面活性剂：非离子表面活性剂、阳离子表面活性剂，及其组合；和
(8)催化量的聚合引发剂。
在优选的阳离子核-壳颗粒中，所述壳组分可包括还包含占混合物总重量约5.0％-20.0％的稳定剂的混合物的自由基聚合反应产物，其中稳定剂选自：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；
聚合物核组分占所述核-壳颗粒总重量的约60％-95％。优选核组分占所述颗粒总重量的约70％-90％。
聚合物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％(优选约85.0％-98.0％)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0.5-20.0％(优选约2.0-15.0％)的选自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)占混合物总重量的约0.5-8.0％的选自以下的表面活性剂：非离子表面活性剂、阳离子表面活性剂，及其组合；和
(4)催化量的聚合引发剂。
优选用于制备所述聚合物核组分的含至少一个季铵基的烯键式不饱和单体为选自以下的盐：乙烯苄基三甲基铵盐、丙烯酰氧乙基三甲基铵盐、丙烯酰氧乙基二乙基甲基铵盐、甲基丙烯酰氧乙基三甲基铵盐、甲基丙烯酰氧乙基苄基二甲基铵盐、丙烯酰氧乙基苄基二甲基铵盐、2-羟基-3-甲基丙烯酰氧丙基三甲基铵盐、2-羟基-3-丙烯酰氧丙基三甲基铵盐、甲基丙烯酰氨丙基三甲基铵盐，及其组合；其中所述盐包含至少一种选自以下阴离子的抗衡阴离子：卤离子、硫酸根、烷基硫酸根、芳基硫酸根，及其组合。进一步优选所述抗衡阴离子选自氯离子、溴离子、甲基硫酸根、硫酸根，及其组合。
聚合物壳组分占所述核-壳颗粒总重量的约15％-40％。优选所述壳组分占所述颗粒总重量的约10％-30％。
聚合物壳组分包括以下混合物的自由基聚合反应产物：
(1)占混合物总重量的约5.0％-35.0％(优选约10.0％-30.0％)的选自含胺的烯键式不饱和单体及其组合的物质；
(2)占混合物总重量的约10.0％-80.0％(优选约15.0％-80.0％)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、N-烷基-取代的丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、N-烷基-取代的甲基丙烯酰胺，及其组合；
(3)最多可占混合物总重量的约15.0％(优选最多可占约10.0％)的选自含至少一个季铵基的烯键式不饱和单体及其组合的物质；
(4)最多可占混合物总重量的约8.0％(优选最多可占约5.0％)的选自含至少一个羟基的烯键式不饱和单体及其组合的物质；
(5)最多可占混合物总重量的约8.0％(优选最多可占约5.0％)的选自以下的物质：(N-羟甲基)丙烯酰胺、(N-羟甲基)甲基丙烯酰胺、(N-烷氧基甲基)丙烯酰胺、(N-烷氧基甲基)甲基丙烯酰胺，及其组合；
(6)最多可占混合物总重量的约4.0％(优选最多可占约3.0％)的链转移剂；
(7)占混合物总重量的约0.5％-8.0％(优选约1.0％-6.0％)的选自以下的表面活性剂：非离子表面活性剂、阳离子表面活性剂，及其组合；和
(8)催化量的聚合引发剂。
优选聚合物壳组分包括还包含占混合物总重量0.5％-30.0％(优选约5.0％-20％)的稳定剂的混合物的自由基聚合反应的产物，其中所述稳定剂选自：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；并且其中所述稳定剂共价键合至所述壳组分上。
本发明的阳离子核-壳颗粒与传统的核-壳聚合物不同之处在于：所述壳组分包含碱性基团并且是酸溶胀的(即可用酸中和)。在制备所述核-壳颗粒的酸溶胀的聚合物壳组分时，通过使用胺官能的单体提供了这些碱性基团。除任何其他单体外，还使用含胺的烯键式不饱和单体形成所述壳组分。适用于本发明的含胺的烯键式不饱和单体包括那些含有可聚合的不饱和烯键和至少一个氨基(可为伯、仲或叔氨基)的化合物。优选的含胺的烯键式不饱和单体包括：丙烯酸二甲氨基乙酯、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯、甲基丙烯酸二乙氨基乙酯、甲基丙烯酸叔丁氨基乙酯、二甲氨基丙基甲基丙烯酰胺、烯丙胺、2-乙烯基吡啶、4-乙烯基吡啶等。所述含胺的烯键式不饱和单体占所述混合物(用于制备所述核-壳颗粒的聚合物壳组分的自由基聚合反应)总重量的约5.0％-35.0％、优选约10.0％-30.0％。
在用于制备所述核-壳颗粒的聚合物壳组分的自由基聚合反应中加入稳定剂，使得所述稳定剂共价键合至所述聚合物壳组分上。任何包含至少一个烯键式不饱和基团(因此通过自由基聚合反应能够共价键合至所述聚合物壳组分上)的紫外线吸收剂、自由基捕获剂、抗氧化剂或过氧化物分解剂均适用于本发明。通常已知的制备这些包含至少一个烯键式不饱和基团的化合物的方法包括将这些待改性的化合物与包含至少一个丙烯酰基的反应物(例如(甲基)丙烯酸缩水甘油酯或(甲基)丙烯酸异氰酸根合乙酯)反应丙烯酰化。其中紫外线吸收剂用作稳定剂，优选选自包含至少一个烯键式不饱和基团的羟苯基苯并三唑、包含至少一个烯键式不饱和基团的羟苯基二苯甲酮、已改性成包含至少一个烯键式不饱和基团的卟吩，及其组合。其中自由基捕获剂用作稳定剂，优选所述捕获剂选自包含至少一个烯键式不饱和基团的四甲基哌啶衍生物及其组合。其中抗氧化剂用作稳定剂，优选所述抗氧化剂选自包含至少一个烯键式不饱和基团的空间位阻酚、包含至少一个烯键式不饱和基团的二芳基胺，及其组合。当采用过氧化物分解剂用作稳定剂时，优选所述过氧化物分解剂选自已改性成包含至少一个烯键式不饱和基团的亚磷酸三苯酯、已改性成包含至少一个烯键式不饱和基团的硫醇，及其组合。通过任何能生成包含至少一个烯键式不饱和基团的改性化合物的方法，可制备适当改性的亚磷酸三苯酯和改性的硫醇(例如改性的硫代二丙酸、硫代苯并咪唑、二芳基二硫等)。例如，可采用苯乙烯基苯酚与2，4-二叔丁基苯酚的混合物制备亚磷酸三苯酯。同样，可通过硫代二丙酸与甲基丙烯酸缩水甘油酯反应制备这些改性的化合物。
通常用于水性喷墨用油墨的染料为包含磺酸基的阴离子。所述核-壳颗粒的阳离子性能可固定这些阴离子染料。如果需要，在制备含量最多可占所述混合物(用于所述自由基聚合反应)总重量的约15.0％(优选多达约10％)的聚合物壳组分时，可通过加入包含至少一个季铵基的烯键式不饱和单体，增加所述核-壳颗粒的阳离子性能。当使用时，优选所述烯键式不饱和单体为选自以下的盐：乙烯苄基三甲基铵盐、丙烯酰氧乙基三甲基铵盐、丙烯酰氧乙基二乙基甲基铵盐、甲基丙烯酰氧乙基三甲基铵盐、甲基丙烯酰氧乙基苄基二甲基铵盐、丙烯酰氧乙基苄基二甲基铵盐、2-羟基-3-甲基丙烯酰氧丙基三甲基铵盐、2-羟基-3-丙烯酰氧丙基三甲基铵盐、甲基丙烯酰氨丙基三甲基铵盐，及其组合；其中所述盐包含至少一种选自卤离子、硫酸根、烷基硫酸根、芳基硫酸根，及其组合的抗衡阴离子。进一步优选所述抗衡阴离子选自氯离子、溴离子、甲基硫酸根、硫酸根，及其组合。
如果需要，通过在制备聚合物壳组分的自由基聚合反应中包括最多占混合物总重量的约8.0％(优选最多占约5.0％)的含羟基单体，可赋予所述核-壳颗粒羟基官能团。除任何其它单体外，还使用含羟基单体形成所述壳组分。适用于本发明的含羟基单体包括那些包含可聚合的不饱和烯键和至少一个羟基的单体。优选的含羟基单体包括：丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、丙烯酸羟丁酯、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯、丁二醇单乙烯醚、烯丙醇等。在所述核-壳颗粒中，羟基的存在有利于与通常用于喷墨接受涂料的交联剂(例如氨基塑料树脂、乙二醛、戊二醛等)的连接。
如果需要，通过在用于制备所述聚合物壳组分的自由基聚合反应中包含最多占所述混合物总重量的约8.0％(优选最多占约5.0％)的选自(N-羟甲基)丙烯酰胺、(N-羟甲基)甲基丙烯酰胺、(N-烷氧基甲基)丙烯酰胺、(N-烷氧基甲基)甲基丙烯酰胺及其组合的物质，也可赋予所述核-壳颗粒自交联的性能。
如果需要，为降低所述聚合物的分子量，可将最多占混合物总重量约4.0％(优选最多占约3.0％)的链转移剂用于所述壳组分聚合反应中。优选的链转移剂包括十二烷硫醇、2-巯基乙醇、巯基丙酸烷酯、巯基乙酸、巯基丙酸、辛基硫醇等。
适用于所述自由基聚合反应的表面活性剂包括选自非离子表面活性剂、阳离子表面活性剂，及其组合的表面活性剂。优选的非离子表面活性剂包括乙氧基化烷基苯酚、乙氧基化脂肪醇、环氧乙烷/1，2-环氧丙烷嵌段共聚物等。优选的阳离子表面活性剂包括但不限于以下表面活性剂：烷基三甲基铵盐，其中所述烷基包含8-22(优选12-18)个碳原子并且所述盐的抗衡离子选自氯离子、溴离子、甲基硫酸根和乙基硫酸根；烷基苄基二甲基铵盐，其中所述烷基包含8-22(优选12-18)个碳原子并且所述盐的抗衡离子选自氯离子、溴离子、甲基硫酸根和乙基硫酸根；和烷基吡啶鎓盐，其中所述烷基包含8-22(优选12-18)个碳原子并且所述盐的抗衡离子选自氯离子、溴离子、甲基硫酸根和乙基硫酸根。所述表面活性剂占用于所述自由基聚合反应的混合物总重量的约0.5％-8.0％，优选约1.0％-6.0％。
在所述自由基聚合反应中使用催化量的聚合引发剂。所述引发剂的用量通常占用于制备所述乳液聚合物的混合物总重量的约0.1％-3.0％(优选约0.2％-2.0％)。传统的乳液聚合引发剂(例如热引发剂、氧化还原引发剂等)适用于所述乳液聚合反应中。适当的热引发剂的实例包括但不限于以下引发剂：叔丁基过氧化氢、二叔丁基过氧化物、过氧化苯甲酰、过氧苯甲酸、2，4-二氯过氧化苯甲酰、过乙酸叔丁酯、偶氮二异丁腈和过氧碳酸异丙酯。适当的氧化还原引发剂的实例包括：氢过氧化枯烯-焦亚硫酸钠、氢过氧化枯烯-硫酸亚铁(II)等。优选的引发剂包括水溶性的偶氮化合物(例如Wako Chemicals生产的V-50或VA-086)。
如果需要，所述核-壳颗粒可包括各自排列在所述核组分周围的多种壳组分。
适合用作本发明的喷墨接受涂料的胶乳包括阳离子核-壳颗粒的水悬浮液。优选这些胶乳中的固体含量范围约为25.0％-50.0％，更优选范围约为35.0％-45.0％。
优选的适合用作本发明的喷墨接受涂料的胶乳也包括阳离子核-壳颗粒的水悬浮液，其中所述胶乳的pH值调节至约3.5-7.0(优选约4.0-6.0)范围的水平，以便溶胀或基本上(但不完全)溶解于所述聚合物壳组分中，从而形成附着在胶态分散体聚合物上的核颗粒。通过加入酸(选自无机酸、水溶性羧酸、水溶性磺酸，及其组合)中和所述核-壳颗粒，形成已调节pH的水分散的胶乳。
优选使用低分子量羧酸(例如乙酸、丙酸、羟基乙酸、乳酸，及其组合)进行所述中和，因为当干燥包含所述聚合物(因此使所述涂料不溶于水)的涂料时，这些酸将迅速的蒸发掉。而且，这些酸对涂料设备的腐蚀性比强酸和无机酸小。
由于酸中和引起所述聚合物壳组分溶胀，并且变得更加易溶，因此粘度会产生很大的提高。优选这些已调节pH的水分散的胶乳的固体含量范围约为25.0％-50.0％，更优选约为35.0％-45.0％。
本发明的阳离子胶乳为优异的喷墨接受涂料。通过将所述喷墨接受涂料涂覆在选定基体的至少一面上，可制得可喷墨印刷的产品。适用于制备这些可喷墨印刷的产品的基体包括纸、纸板、木材、塑料薄膜、金属箔、纺织品等。如果需要，传统用于喷墨接受涂料的任何颜料可用于所述涂料中，条件是所述颜料与阳离子粘合剂相容。这些颜料包括但不限于以下颜料：二氧化硅、氧化铝、塑料颜料、碳酸钙和高岭土。
如果需要，可将阳离子和非离子粘合剂加至所述喷墨接受涂料中。这些粘合剂包括但不限于以下粘合剂：聚乙烯醇、阳离子型聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、阳离子型乙烯吡咯烷酮共聚物、聚乙基噁唑啉、阳离子型水溶性丙烯酸类聚合物、非离子型水溶性丙烯酸酯类聚合物、淀粉、阳离子淀粉、聚乙二醇、甲基纤维素、羟乙基纤维素，及其混合物。
当喷墨接受涂料含羟基官能团时，可将传统使用的具有羟基官能团的树脂交联剂加至所述涂料中。这些交联剂包括脲-甲醛树脂、三聚氰胺-甲醛树脂、乙二醛、戊二醛、钛酸酯、锆盐等。
正如本领域所知，任何涂料施用所需要的确切组分和组分性能可以变化，因此对于特定施用以及所需要性能，需要常规实验确定任选组分和组分性能。
通过下面的实施例进一步举例说明本发明，但并无意对本发明作出任何限制。
实施例1
通过以下方法制备具有酸不溶的乳液聚合物核和酸可溶的乳液聚合物壳的核-壳聚合物组合物。
向配备温度计、搅拌器和加热套的圆底烧瓶中加入393.6g去离子水、30.0g Arquad C-50表面活性剂(来自Akzo的50％的十二烷基三甲基氯化铵的异丙醇溶液)、29.9g苯乙烯、1.6g甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(METAC)和6.0g V-50(来自Wako Chemicals的偶氮类自由基引发剂)的去离子水(15.0g)溶液。将混合物加热至60℃，并在3小时内同时加入169.9g苯乙烯和8.9g METAC。当所述单体进料结束时，将反应温度升至70℃并连续搅拌1小时。然后将该核聚合物冷却至60℃，在1小时内加入1.8g V-50的去离子水(32.0g)溶液，并加入包含70.0g去离子水、10.0g Arquad C-50表面活性剂、54.0g苯乙烯、27.0g甲基丙烯酸二甲氨基乙酯和9.0g METAC的乳液。当进料结束时，将反应温度升至70℃并连续搅拌1小时。然后将温度升至85℃，加入0.45g叔丁基过氧化氢和0.88g异抗坏血酸的去离子水(10.0g)溶液，并连续搅拌2小时以清除任何残留的单体。
所得到的核-壳聚合物组合物的固体含量为37.2％、粘度为45cP、pH值为7.5以及平均粒度为49nm。
实施例2
通过以下方法制备喷墨接受涂料：将60份(干重)的实施例1的阳离子核-壳聚合物组合物、40份(干重)的CAB-O-SPERSE PG003(来自Cabot Corp.的40％的热解法氧化铝的水分散体)和10份(干重)的胶态分散体(通过使用乳酸调节实施例1的核-壳聚合物组合物的pH至3.5制备)一起混合。用去离子水调节所得到的喷墨接受的纸涂料的固体含量至30％重量。
使用8号绕线式刮漆棒，将所述涂料施加于Epson HeavyweightMatte纸上。然后将经涂覆的纸片在105℃下干燥5分钟，并使用Epson880印刷机，在干燥过的纸片上进行测试印刷。在所述涂料上进行的印刷表现出高彩色密度和清晰的印刷质量。
实施例3
通过以下方法制备喷墨接受涂料：将60份(干重)的实施例1的阳离子核-壳聚合物组合物、40份(干重)的CAB-O-SPERSE PG003(来自Cabot Corp.的40％的热解法氧化铝的水分散体)和10份(干重)的TRUDOT P2605(来自MeadWestvaco Corp.的粘合剂)一起混合。用去离子水调节所得到的喷墨可接受的纸涂料的固体含量至30％重量。
使用8号绕线式刮漆棒，将所述涂料施加于Epson HeavyweightMatte纸上。然后将经涂覆的纸片在105℃下干燥5分钟，并使用Epson880印刷机，在干燥过的纸片上进行测试印刷。在所述涂料上进行的印刷表现出高彩色密度和清晰的印刷质量。
实施例4
通过以下方法制备具有酸不溶的乳液聚合物核和酸可溶的乳液聚合物壳的核-壳聚合物组合物。
向配备温度计、搅拌器和加热套的圆底烧瓶中加入393.6g去离子水、30.0g Arquad C-50表面活性剂(来自Akzo的50％的十二烷基三甲基氯化铵的异丙醇溶液)、38.5g苯乙烯、2.0g甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(METAC)和6.0g V-50(来自Wako Chemicals的偶氮类自由基引发剂)的去离子水(15.0g)溶液。将混合物加热至60℃，并在3小时内同时加入218.2g苯乙烯和11.5g METAC。当所述单体进料结束时，将反应温度升至70℃并连续搅拌1小时。然后将该核聚合物冷却至60℃，在1小时内加入1.8g V-50的去离子水(32.0g)溶液，并加入包含70.0g去离子水、10.0g Arquad C-50表面活性剂、18.0g苯乙烯、9.0g甲基丙烯酸二甲氨基乙酯和3.0g METAC的乳液。当进料结束时，将反应温度升至70℃并连续搅拌1小时。然后将温度升至85℃，加入0.45g叔丁基过氧化氢和0.88g异抗坏血酸的去离子水(10.0g)溶液，并连续搅拌2小时以清除任何残留的单体。
得到的核-壳聚合物组合物的固体含量为37.2％、粘度为26cP、pH值为7.0以及平均粒度为52nm。
实施例5
通过以下方法制备喷墨接受涂料：将60份(干重)的实施例4的阳离子核-壳聚合物组合物、40份(干重)的CAB-O-SPERSE PG003(来自Cabot Corp.的40％的热解法氧化铝的水分散体)和10份(干重)的胶态分散体(通过用乳酸调节实施例4的核-壳聚合物组合物的pH至3.5制备)一起混合。用去离子水调节所得到的喷墨可接受的纸涂料的固体含量至30％重量。
使用8号绕线式刮漆棒，将所述涂料施加于Epson HeavyweightMatte纸上。然后将经涂覆的纸片在105℃下干燥5分钟，并使用Epson880印刷机，在干燥过的纸片上进行测试印刷。在所述涂料上进行的印刷表现出高彩色密度和清晰的印刷质量。
实施例6
通过以下方法制备具有酸不溶的乳液聚合物核和酸可溶的乳液聚合物壳的核-壳聚合物组合物。
向配备温度计、搅拌器和加热套的圆底烧瓶中加入393.6g去离子水、30.0g Arquad C-50表面活性剂(来自Akzo的50％的十二烷基三甲基氯化铵的异丙醇溶液)、29.9g苯乙烯、1.6g甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(METAC)和6.0g V-50(来自Wako Chemicals的偶氮类自由基引发剂)的去离子水(15.0g)溶液。将混合物加热至60℃，并在3小时内同时加入169.9g苯乙烯和8.9g METAC。当所述单体进料结束时，将反应温度升至70℃并连续搅拌1小时。然后将该核聚合物冷却至60℃，在1小时内加入1.8g V-50的去离子水(32.0g)溶液，并且加入包含70.0g去离子水、10.0g Arquad C-50表面活性剂、45.0g苯乙烯、27.0g甲基丙烯酸二甲氨基乙酯、9.0g甲基丙烯酸(2-羟基)乙酯和9.0gMETAC的乳液。当进料结束时，将反应温度升至70℃并连续搅拌1小时。然后将温度升至85℃，加入0.45g叔丁基过氧化氢和0.88g异抗坏血酸的去离子水(10.0g)溶液，并连续搅拌2小时以清除任何残留的单体。
得到的核-壳聚合物组合物的固体含量为41.1％、粘度为56cP、pH值为7.8以及平均粒度为97nm。
实施例7
通过以下方法制备喷墨接受涂料：将60份(干重)的实施例6的阳离子核-壳聚合物组合物、40份(干重)的CAB-O-SPERSE PG003(来自Cabot Corp.的40％的热解法氧化铝的水分散体)和10份(干重)的胶态分散体(通过使用乳酸调节实施例6的核-壳聚合物组合物的pH至3.5制备)一起混合。用去离子水调节所得到的喷墨可接受的纸涂料的固体含量至30％重量。
使用8号绕线式刮漆棒，将所述涂料施加于Epson HeavyweightMatte纸上。然后将经涂覆的纸片在105℃下干燥5分钟，并使用Epson880印刷机，在干燥过的纸片上进行测试印刷。在所述涂料上进行的印刷表现出高彩色密度和清晰的印刷质量。
实施例8
按照以下方法制备具有酸不溶的乳液聚合物核和包含键合的紫外线吸收剂的酸溶胀的乳液聚合物壳的核-壳颗粒胶乳。
向配备搅拌器、回流冷凝器、2支加料漏斗、加热套和温度控制器的2L圆底烧瓶中加入330g去离子水、30.0g ARQUAD C-50(来自Akzo Nobel的阳离子表面活性剂)、30.0g苯乙烯、1.6g 75％的甲基丙稀酰氧乙基三甲基氯化铵(METAC)水溶液和6.0g V-50(来自WakoChemicals的阳离子引发剂)的水(15.0g)溶液。将这些进料混合物加热至60℃，并在3小时内同时加入169.5g苯乙烯和9.9g METAC。然后将该批混合物在70℃下加热1小时，以使所述核胶乳生成完全。然后将该批混合物冷却至60℃，并加入1.8g V-50的水(32.0g)溶液。然后在1小时内加入预混合的壳单体进料。所述壳单体进料通过以下方法制备：向烧瓶中加入54.0g苯乙烯、4.5g间位-TMI(来自Cytec Industries的异氰酸酯官能的苯乙烯单体)、1.5g羟基官能的紫外线吸收剂TINUVIN 1130(来自Ciba Speciality Chemicals)和一滴二月桂酸二丁锡。该混合物已在室温下反应过夜，生成可聚合的紫外线吸收剂的苯乙烯溶液。然后向该溶液中加入27.0g甲基丙烯酸二甲氨基乙酯、10.0gARQUAD C-50和70.0g水生成预乳化的单体进料。将9g METAC与该预乳化的进料同时加入该批混合物中。当所述单体进料结束时，将反应温度升至70℃并加入0.45g叔丁基过氧化氢和0.88g异抗坏血酸的水(10.0g)溶液。然后将该批混合物在85℃下加热2小时以完成聚合。
得到的阳离子核-壳颗粒胶乳的固体含量为41.4％、pH值为7.6、粘度为60cP以及平均粒度为47nm。
实施例9
可按照以下方法制备具有酸不溶的乳液聚合物核和包含键合的紫外线吸收剂的酸溶胀的乳液聚合物壳的核-壳聚合物组合物。
向配备温度计、搅拌器和加热套的2L圆底烧瓶中加入393.6g去离子水、30.0g ARQUAD C-50表面活性剂(来自Akzo Nobel的50％的十二烷基三甲基氯化铵的异丙醇溶液)、29.9g苯乙烯、1.6g甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(METAC)和6.0g V-50(来自Wako Chemicals的偶氮类自由基引发剂)的去离子水(15.0g)溶液。将混合物加热至60℃，并在3小时内同时加入169.9g苯乙烯和8.9g METAC。当所述单体进料结束时，将反应温度升至70℃并连续搅拌1小时。然后将该核聚合物组分冷却至60℃，在1小时内加入1.8g V-50的去离子水(32.0g)溶液，并加入包含10.8g TINUVIN 796(来自Ciba Speciality Chemicals的烯键式不饱和的羟苯基苯并三唑紫外线吸收剂)的溶于42.0(g)苯乙烯和27.0g甲基丙烯酸二甲氨基乙酯的溶液。在此1小时时间内单独将10.0g METAC进料同时加至该核聚合物组分中。
当进料结束时，将反应温度升至70℃并连续搅拌1小时。然后将温度升至85℃，加入0.45g叔丁基过氧化氢和0.88g异抗坏血酸的去离子水(10.0g)溶液，并连续搅拌2小时以清除任何残留的单体。
实施例10
可通过以下方法制备喷墨接受涂料：将60份(干重)的实施例9的阳离子核-壳聚合物组合物、40份(干重)的CAB-O-SPERSE PG003(来自Cabot Corp.的40％的热解法氧化铝的水分散体)和10份(干重)的胶态分散体(通过使用乳酸调节实施例9的核-壳聚合物组合物的pH至3.5制备)一起混合。
实施例11
可通过以下方法制备喷墨接受涂料：将60份(干重)的实施例9的阳离子核-壳聚合物组合物、40份(干重)的CAB-O-SPERSE PG003(来自Cabot Corp.的40％的热解法氧化铝的水分散体)和10份(干重)的TRUDOT P2605(来自MeadWestvaco Corp.的粘合剂)一起混合。
实施例12
可按照以下方法制备具有酸不溶的乳液聚合物核和包含键合的紫外线吸收剂的酸溶胀的乳液聚合物壳的核-壳聚合物组合物。
向配备温度计、搅拌器和加热套的2L圆底烧瓶中加入394.0g去离子水、30.0g ARQUAD C-50表面活性剂(来自Akzo Nobel的50％的十二烷基三甲基氯化铵的异丙醇溶液)、30.0g苯乙烯、1.5g甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(METAC)和6.0g V-50(来自Wako Chemicals的偶氮类自由基引发剂)的去离子水(15.0g)溶液。将混合物加热至60℃，并在3小时内同时加入170.0g苯乙烯和8.5g METAC。当所述单体进料结束时，将反应温度升至70℃并连续搅拌1小时。然后将该核聚合物冷却至60℃，在1小时内加入1.8g V-50的去离子水(32.0g)溶液，并加入包含6.3g TINUVIN 796(来自Ciba Speciality Chemicals的烯键式不饱和的羟苯基苯并三唑紫外线吸收剂)的溶于47.0g苯乙烯和28.0g甲基丙烯酸二甲氨基乙酯的溶液。在此1小时时间内单独将10.0gMETAC进料同时加至该核聚合物组分中。
当进料结束时，将反应温度升至70℃并连续搅拌1小时。然后将温度升至85℃，加入0.45g叔丁基过氧化氢和0.88g异抗坏血酸的去离子水(10.0g)溶液，并连续搅拌2小时以清除任何残留的单体。
实施例13
可通过以下方法制备喷墨接受涂料：将60份(干重)的实施例12的阳离子核-壳聚合物组合物、40份(干重)的CAB-O-SPERSE PG003(来自Cabot Corp.的40％的热解法氧化铝的水分散体)和10份(干重)的胶态分散体(通过使用乳酸调节实施例5的核-壳聚合物组合物的pH至3.5制备)一起混合。
实施例14
可按照以下方法制备具有酸不溶的乳液聚合物核和包含键合的紫外线吸收剂的酸溶胀的乳液聚合物壳的核-壳聚合物组合物。
向配备温度计、搅拌器和加热套的2L圆底烧瓶中加入393.0g去离子水、29.0g ARQUAD C-50表面活性剂(来自Akzo Nobel的50％的十二烷基三甲基氯化铵的异丙醇溶液)、31.0g苯乙烯、1.5g甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(METAC)和6.0g V-50(来自Wako Chemicals的偶氮类自由基引发剂)的去离子水(15.0g)溶液。将混合物加热至60℃，并在3小时内同时加入169.9g苯乙烯和8.9g METAC。当所述单体进料结束时，将反应温度升至70℃并连续搅拌1小时。然后将该核聚合物冷却至60℃，在1小时内加入1.8g V-50的去离子水(32.0g)溶液，并加入包含10.8g TINUVIN 796(来自Ciba Speciality Chemicals的烯键式不饱和的羟苯基苯并三唑紫外线吸收剂)的溶于34.0g苯乙烯和27.0g甲基丙烯酸二甲氨基乙酯的溶液。在此1小时时间内单独将9.0gMETAC和9.0g甲基丙烯酸羟乙酯的溶液同时加至该核聚合物组分中。
当进料结束时，将反应温度升至70℃并连续搅拌1小时。然后将温度升至85℃，加入0.45g叔丁基过氧化氢和0.88g异抗坏血酸的去离子水(10.0g)溶液，并连续搅拌2小时以清除任何残留的单体。
实施例15
可通过以下方法制备喷墨接受涂料：将60份(干重)的实施例14的阳离子核-壳聚合物组合物、40份(干重)的CAB-O-SPERSE PG003(来自Cabot Corp.的40％的热解法氧化铝的水分散体)和10份(干重)的胶态分散体(通过使用乳酸调节实施例7的核-壳聚合物组合物的pH至3.5制备)一起混合。
对本领域的普通技术人员来说，根据上述说明，对本发明作出的各种修改和变更将是显而易见的。因此可理解本发明的范围并不限于前面的描述，而是由这里附加的权利要求书确定。

Claims (38)

1.一种适用于配制喷墨接受涂料的阳离子核-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)占混合物总重量的约0.5％-8.0％的选自以下的表面活性剂：非离子表面活性剂、阳离子表面活性剂，及其组合；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酸溶胀的聚合物壳组分，所述壳组分包括以下混合物的自由基聚合反应产物：
(1)占混合物总重量的约5.0％-35.0％的选自含胺的烯键式不饱和单体及其组合的物质；
(2)占混合物总重量的约10.0％-80.0％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、N-烷基-取代的丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、N-烷基-取代的甲基丙烯酰胺，及其组合；
(3)最多可占混合物总重量的约15.0％的选自含至少一个季铵基的烯键式不饱和单体及其组合的物质；
(4)最多可占混合物总重量的约8.0％的选自含至少一个羟基的烯键式不饱和单体及其组合的物质；
(5)最多可占混合物总重量的约8.0％的选自以下的物质：(N-羟甲基)丙烯酰胺、(N-羟甲基)甲基丙烯酰胺、(N-烷氧基甲基)丙烯酰胺、(N-烷氧基甲基)甲基丙烯酰胺，及其组合；
(6)最多可占混合物总重量的约4.0％的链转移剂；
(7)占混合物总重量的约0.5％-8.0％的选自以下的表面活性剂：非离子表面活性剂、阳离子表面活性剂，及其组合；和
(8)催化量的聚合引发剂。
2.权利要求1的核-壳颗粒，其中所述壳组分包括还含有占混合物总重量的约0.5％-30.0％的稳定剂的混合物的自由基聚合反应产物，其中所述稳定剂选自：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；并且其中所述稳定剂共价键合至所述壳组分上。
3.权利要求1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％-98.0％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；和
(2)占单体混合物总重量的约2.0％-15.0％的选自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)占混合物总重量的约1.0％-6.0％的选自以下的表面活性剂：非离子表面活性剂、阳离子表面活性剂，及其组合；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酸溶胀的聚合物壳组分，所述壳组分包括以下混合物的自由基聚合反应产物：
(1)占混合物总重量的约10.0％-30.0％的选自含胺的烯键式不饱和单体及其组合的物质；
(2)占混合物总重量的约15.0％-80.0％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、N-烷基-取代的丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、N-烷基-取代的甲基丙烯酰胺，及其组合；
(3)最多可占混合物总重量的约10.0％的选自含至少一个季铵基的烯键式不饱和单体及其组合的物质；
(4)最多可占混合物总重量的约5.0％的选自含至少一个羟基的烯键式不饱和单体及其组合的物质；
(5)最多可占混合物总重量的约5.0％的选自以下的物质：(N-羟甲基)丙烯酰胺、(N-羟甲基)甲基丙烯酰胺、(N-烷氧基甲基)丙烯酰胺、(N-烷氧基甲基)甲基丙烯酰胺，及其组合；
(6)最多可占混合物总重量的约3.0％的链转移剂；
(7)占混合物总重量的约1.0％-6.0％的选自以下的表面活性剂：非离子表面活性剂、阳离子表面活性剂，及其组合；和
(8)催化量的聚合引发剂。
4.权利要求3的核-壳颗粒，其中所述壳组分包括还含有占混合物总重量约5.0％-20.0％的稳定剂的混合物的自由基聚合反应产物，其中所述稳定剂选自以下的物质：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；并且其中所述稳定剂共价键合至所述壳组分上。
5.权利要求1-4中任一项的核-壳颗粒，其中所述核组分占所述颗粒总重量的约60％-95％。
6.权利要求5的核-壳颗粒，其中所述核组分占所述颗粒总重量的约70％-90％。
7.权利要求5的核-壳颗粒，其中所述壳组分占所述颗粒总重量的约5％-40％。
8.权利要求6的核-壳颗粒，其中所述壳组分占所述颗粒总重量的约10％-30％。
9.权利要求2的核-壳颗粒，其中所述紫外线吸收剂选自：包含至少一个烯键式不饱和基团的羟苯基苯并三唑、包含至少一个烯键式不饱和基团的二苯甲酮、包含至少一个烯键式不饱和基团的改性卟吩，及其组合。
10.权利要求2的核-壳颗粒，其中所述自由基捕获剂选自包含至少一个烯键式不饱和基团的四甲基哌啶衍生物及其组合。
11.权利要求2的核-壳颗粒，其中所述抗氧化剂选自：包含至少一个烯键式不饱和基团的空间位阻酚、包含至少一个烯键式不饱和基团的二芳基胺，及其组合。
12.权利要求2的核-壳颗粒，其中所述过氧化物分解剂选自：包含至少一个烯键式不饱和基团的改性亚磷酸三苯酯、包含至少一个烯键式不饱和基团的改性硫醇，及其组合。
13.前述权利要求中任一项的核-壳颗粒，其中所述含至少一个季铵基的烯键式不饱和单体选自以下的盐：乙烯苄基三甲基铵盐、丙烯酰氧乙基三甲基铵盐、丙烯酰氧乙基二乙基甲基铵盐、甲基丙烯酰氧乙基三甲基铵盐、甲基丙烯酰氧乙基苄基二甲基铵盐、丙烯酰氧乙基苄基二甲基铵盐、2-羟基-3-甲基丙烯酰氧丙基三甲基铵盐、2-羟基-3-丙烯酰氧丙基三甲基铵盐、甲基丙烯酰氨丙基三甲基铵盐，及其组合；并且其中所述盐包含至少一种选自卤离子、硫酸根、烷基硫酸根、芳基硫酸根，及其组合的抗衡阴离子。
14.权利要求13的核-壳颗粒，其中所述抗衡阴离子选自：氯离子、溴离子、甲基硫酸根、硫酸根，及其组合。
15.前述权利要求中任一项的核-壳颗粒，其中所述聚合引发剂占用于制备所述壳组分的混合物的总重量的约0.1％-3.0％，并且选自热引发剂、氧化还原引发剂，及其组合。
16.前述权利要求中任一项的核-壳颗粒，其中所述含胺的烯键式不饱和单体选自：丙烯酸二甲氨基乙酯、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯、甲基丙烯酸二乙氨基乙酯、甲基丙烯酸叔丁氨基乙酯、二甲氨基丙基甲基丙烯酰胺、烯丙胺、2-乙烯基吡啶、4-乙烯基吡啶，及其组合。
17.前述权利要求中任一项的核-壳颗粒，其中所述含至少一个羟基的烯键式不饱和单体选自：丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、丙烯酸羟丁酯、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯、丁二醇单乙烯醚、烯丙醇，及其组合。
18.前述权利要求中任一项的核-壳颗粒，其中所述链转移剂选自：十二烷硫醇、2-巯基乙醇、巯基丙酸烷基酯、巯基乙酸、巯基丙酸、辛基硫醇，及其组合。
19.前述权利要求中任一项的核-壳颗粒，其中所述非离子表面活性剂选自：乙氧基化烷基苯酚、乙氧基化脂肪醇、环氧乙烷/1，2-环氧丙烷嵌段共聚物，及其组合。
20.前述权利要求中任一项的核-壳颗粒，其中所述阳离子表面活性剂选自：烷基三甲基铵盐，其中所述烷基包含8-22个碳原子并且所述盐的抗衡离子选自氯离子、溴离子、甲基硫酸根和乙基硫酸根；烷基苄基二甲基铵盐，其中所述烷基包含8-22个碳原子而且所述盐的抗衡离子选自氯离子、溴离子、甲基硫酸根和乙基硫酸根；烷基吡啶鎓盐，其中所述烷基包含8-22个碳原子并且所述盐的抗衡离子选自氯离子、溴离子、甲基硫酸根和乙基硫酸根；及其组合。
21.前述权利要求中任一项的核-壳颗粒，所述核-壳颗粒还包括各自排列在所述核组分周围的多种壳组分。
22.一种胶乳，所述胶乳包含前述权利要求中任一项的核-壳颗粒的水悬浮液。
23.权利要求22的胶乳，所述胶乳的核-壳颗粒的固体含量约为25.0％-50.0％。
24.权利要求23的胶乳，所述胶乳的核-壳颗粒的固体含量约为35.0％-45.0％。
25.一种喷墨接受涂料，所述涂料包含权利要求22-24中任一项的胶乳。
26.权利要求25的喷墨接受涂料，所述涂料还包含颜料。
27.权利要求26的喷墨接受涂料，其中所述颜料选自：二氧化硅、氧化铝、塑料颜料、碳酸钙和高岭土，及其组合。
28.一种可喷墨印刷的产品，所述产品包括使用权利要求25-27中任一项的涂料涂覆至少一面的基体。
29.权利要求28的可喷墨印刷的产品，其中所述基体选自：纸、纸板、木材、塑料薄膜、金属箔、纺织品，及其组合。
30.一种胶乳，所述胶乳包含权利要求1-21中任一项的核-壳颗粒的水悬浮液，其中所述胶乳的pH通过加入酸调至约3.5-7.0，所述酸选自无机酸、水溶性羧酸、水溶性磺酸，及其组合。
31.权利要求30的胶乳，其中所述酸选自：乙酸、丙酸、羟基乙酸、乳酸，及其组合。
32.权利要求30的胶乳，所述胶乳的核-壳颗粒的固体含量约为25.0％-50.0％。
33.权利要求30的胶乳，所述胶乳的核-壳颗粒的固体含量约为35.0％-45.0％。
34.一种喷墨接受涂料，所述涂料包含权利要求30-33中任一项的胶乳。
35.权利要求34的喷墨接受涂料，所述涂料还包含颜料。
36.权利要求34的喷墨接受涂料，其中所述颜料选自：二氧化硅、氧化铝、塑料颜料、碳酸钙、高岭土，及其组合。
37.一种可喷墨印刷的产品，所述产品包括使用权利要求34的涂料涂覆至少一面的基体。
38.权利要求37的可喷墨印刷的产品，其中所述基体选自：纸、纸板、木材、塑料薄膜、金属箔、纺织品，及其组合。
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