KR100348866B1 - Method of making emulsion for hydrophilic ink consisting of hydrophilic polymer and hydrophobic polymer - Google Patents

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Abstract

본 발명은 친수성 고분자와 소수성 고분자로 이루어진 수성 잉크용 에멀젼의 제조방법에 관한 것으로, 좀 더 상세하게는 카르복실 그룹에서 기인하는 친수성 고분자를 먼저 합성하고, 상기 친수성 고분자의 pH를 조절한 후, 이를 반응 장소로 사용하여 소수성을 갖는 고분자를 합성하여 친수성 고분자와 소수성 고분자가 동시에 존재하는 에멀젼 수지의 제조방법에 관한 것이다. 본 발명의 방법은 최종 고분자의 조성, 산값, 유리전이온도 등의 물성은 고정시킨 채, 입자 크기를 변화시킴으로써 은폐력과 같은 잉크 물성을 별도의 조절 작업 없이 변화시킬 수 있으며, 에멀젼 합성 후 별도의 pH 조절 및 숙성 과정을 필요로 하지 않으므로, 전체 반응 시간을 크게 단축할 수 있다.The present invention relates to a method for preparing an emulsion for an aqueous ink consisting of a hydrophilic polymer and a hydrophobic polymer, and more specifically, to synthesize a hydrophilic polymer derived from a carboxyl group first, and then adjust the pH of the hydrophilic polymer, The present invention relates to a method for preparing an emulsion resin in which a hydrophilic polymer and a hydrophobic polymer are present at the same time by synthesizing a polymer having hydrophobicity as a reaction site. The method of the present invention can change the physical properties of the final polymer, such as the composition, acid value, glass transition temperature, etc., by changing the particle size without changing the ink properties, such as hiding power, without a separate control operation, after the emulsion synthesis separate pH Since no control and ripening process is required, the overall reaction time can be greatly shortened.

Description

친수성 고분자와 소수성 고분자로 이루어진 수성 잉크용 에멀젼의 제조방법{Method of making emulsion for hydrophilic ink consisting of hydrophilic polymer and hydrophobic polymer}Method of making emulsion for aqueous ink consisting of hydrophilic polymer and hydrophobic polymer {Method of making emulsion for hydrophilic ink consisting of hydrophilic polymer and hydrophobic polymer}

본 발명은 친수성 고분자와 소수성 고분자로 이루어진 수성 잉크용 에멀젼의 제조방법에 관한 것으로, 좀 더 상세하게는 카르복실 그룹에서 기인하는 친수성 고분자를 먼저 합성하고, 이를 반응 장소로 사용하여 소수성을 갖는 고분자를 합성하여 친수성 고분자와 소수성 고분자가 동시에 존재하는 에멀젼 수지의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for preparing an emulsion for an aqueous ink comprising a hydrophilic polymer and a hydrophobic polymer. More specifically, a hydrophilic polymer derived from a carboxyl group is first synthesized, and a hydrophobic polymer is used as a reaction site. The present invention relates to a method for preparing an emulsion resin in which a hydrophilic polymer and a hydrophobic polymer are present simultaneously.

에멀젼 수지의 저장 안정성 및 이를 이용한 잉크의 저장 안정성은 사용된 에멀젼 입자의 표면에 존재하는 카르복실 그룹의 수에 의해 결정되며, 내수성 및 내알카리성과 같은 물성은 에멀젼 수지 전체의 카르복실 그룹의 수에 의해 결정된다. 따라서, 사용된 카르복실 그룹을 입자 표면에만 존재하게 할 수 있으면, 최소한의 카르복실 그룹으로서 최대한의 효과를 얻을 수 있다.The storage stability of the emulsion resin and the storage stability of the ink using the same are determined by the number of carboxyl groups present on the surface of the emulsion particles used, and the physical properties such as water resistance and alkali resistance depend on the number of carboxyl groups throughout the emulsion resin. Is determined by Therefore, if the carboxyl group used can be present only on the particle surface, the maximum effect can be obtained as the minimum carboxyl group.

이러한 노력의 한 일환으로, 우선 친수성 고분자를 합성하고, 소수성 고분자를 합성하여, 친수성 고분자의 카르복실기를 에멀젼 입자 표면으로 끌어내는 방법이 제안되었다.As part of this effort, a method of first synthesizing a hydrophilic polymer, a hydrophobic polymer, and drawing a carboxyl group of the hydrophilic polymer to the surface of the emulsion particle has been proposed.

예를 들면, 유럽 공개특허 제0348 565호에서는 첫번째 단계에서 친수성 고분자를 합성하고, 두번째 단계에서 소수성 고분자를 합성하는 방법을 제안하고 있다. 좀 더 상세하게, 상기 발명은 상기 첫번째 단계 및 두번째 단계 중합에 필요한 단량체를 물 및 유화제와 같이 혼합한 프리-에멀젼 (pre-emulsion) 형태로 반연속(semi-continuous)적으로 반응기에 투입하여 중합시킴으로써 최종 고형분 함량이 38∼47%인 에멀젼을 합성하였다. 그러나, 상기 방법에서는 첫번째 단계와 두번째 단계 중합시 pH를 동일하게 2.0∼4.0으로 고정하여 중합을 실시함으로써, 반응 후 에멀젼의 pH를 8.0이상으로 조절하고자 할 때는 암모니아수를 10분∼15분간 투입한 후, 10일간의 숙성 기간을 필요로 한다.For example, EP 0348 565 proposes a method of synthesizing a hydrophilic polymer in the first step and a hydrophobic polymer in the second step. More specifically, the present invention is a semi-continuous polymerization of the monomers required for the first and second stage polymerization in the form of a pre-emulsion mixed with water and an emulsifier and polymerized. In order to synthesize an emulsion having a final solid content of 38 to 47%. However, in the above method, the polymerization is carried out by fixing the pH at the same level as 2.0 to 4.0 during the first step and the second step polymerization, and when the pH of the emulsion is adjusted to 8.0 or more after the reaction, ammonia water is added for 10 to 15 minutes. Requires a maturation period of 10 days.

이와 같이, 잉크의 사용되는 에멀젼 수지는 잉크 처방의 특성상 pH가 8.0 이상의 알카리 특성을 나타내야 하므로, 최종 합성된 에멀젼 수지의 pH가 알카리 영역이 아니면 별도의 pH 조절공정을 반드시 거쳐야 한다. 상기 중합의 특성상 첫번째에서 합성된 친수성 고분자의 경우는 상대적으로 분자량이 작고, 두번째 단계에서 합성된 소수성 고분자의 경우는 분자량이 크다. 따라서, 최종 단계에서 pH를 조절하게 되면, 라텍스의 고형분 함량 및 분자량이 크게 증가하게 되므로, pH를 8.0 이상으로 조절하여 라텍스의 카르복실 그룹을 입자 표면으로 끌어내는데 많은 숙성기간을 필요로 하는 문제가 있다.As such, the emulsion resin used in the ink should have an alkali property of pH of 8.0 or more due to the nature of the ink formulation, so if the pH of the final synthesized emulsion resin is not in the alkaline region, a separate pH adjustment process must be performed. In the nature of the polymerization, the hydrophilic polymer synthesized in the first is relatively low in molecular weight, the hydrophobic polymer synthesized in the second step is large in molecular weight. Therefore, when the pH is adjusted in the final step, since the solid content and molecular weight of the latex is greatly increased, it is necessary to adjust the pH to 8.0 or more, which requires a lot of maturation period to draw the carboxyl group of the latex to the particle surface. have.

이에, 본 발명자들은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 광범위한 연구를 수행한 결과, 분자량이 조절된 친수성 고분자를 먼저 합성하고, 이의 pH를 8.0 이상으로 조절한 뒤, 친수성 고분자를 반응 장소로 소수성 고분자를 합성하면, 사용된 카르복실 그룹은 입자 표면에 존재할게 될 확률이 열역학적으로 높아지게 되고, 이로써 최소한의 카르복실 그룹으로서 최대한의 효과를 얻을 수 있음을 발견하였고, 본 발명은 이에 기초하여 완성되었다.Accordingly, the present inventors have conducted extensive research to solve the above problems, and as a result, first synthesize a hydrophilic polymer having a molecular weight controlled, and then adjust its pH to 8.0 or more, and then synthesize a hydrophobic polymer as a reaction site. In turn, it has been found that the carboxyl groups used are thermodynamically high in probability of being present on the particle surface, thereby obtaining the maximum effect as a minimum of carboxyl groups, and the present invention has been completed based thereon.

따라서, 본 발명의 목적은 저장 안정성이 우수한 수성 잉크용 에멀젼 수지의 제조방법을 제공하는데 있다.Accordingly, it is an object of the present invention to provide a method for producing an emulsion resin for an aqueous ink which is excellent in storage stability.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 수성 잉크용 에멀젼 수지의 제조방법은 수성 잉크용 에멀젼의 제조방법에 있어서, 첫번째 단계에서 친수성 고분자를 중합한 후, 암모니아수로 상기 라텍스의 pH를 8∼9의 알칼리 영역으로 변화시키고, 두번째 단계에서 소수성 고분자를 중합하는 것으로 이루어진다.In order to achieve the above object, a method of preparing an emulsion resin for an aqueous ink according to the present invention is a method for preparing an emulsion for an aqueous ink, wherein the first step is polymerized with a hydrophilic polymer, and the pH of the latex is adjusted to 8-9 with ammonia water. To a region and polymerize the hydrophobic polymer in the second step.

이하, 본 발명을 좀 더 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail.

본 발명의 소성 잉크용 에멀젼 수지의 제조방법은 다음 세 단계로 이루어진다.The manufacturing method of the emulsion resin for baking ink of this invention consists of the following three steps.

먼저, 첫 번째 단계에서 친수성 고분자를 합성한다. 상기 친수성 고분자는 일반 유화제나 레진 폴티파이드 에멀젼의 수용성 수지와 마찬가지로 화학 구조상 친수성 부분과 소수성 부분으로 이루어져 있으므로, 수상에서 유화제 및 수용성 수지와 같은 거동을 하게 된다. 즉, 친수성 부분으로 인해 알카리성 물에 용해되나, 소수성 부분에 의해 물속에서의 거동이 제한받게 되고, 이러한 제한된 거동으로 인해 물속에서 소수성 부분의 모임인 마이셀(micelle)을 형성하게 된다. 이러한 마이셀은 독특한 유화 중합만의 반응 메커니즘으로 인해 반응 장소로 사용되며, 그 결과로 제조된 고분자는 둥근 입자 형태를 지니게 된다. 또한, 제조된 친수성 고분자는 합성된 고분자 입자에 구조적 또는 정전기적인 안정성을 부여하게 된다. 이러한 친수성 고분자의 수상에서의 거동은 친수성 부분과 소수성 부분의 화학 구조, 이의 비율 및 분자량 등에 의해 변화하며 본 발명에서는 친수성과 소수성 부분의 화학 구조 및 비율은 고정하고, 분자량조절제 (chain transter agent)의 사용량을 달리하여, 상기 고분자의 분자량을 조절함으로써, 최종 입자의 크기 및 점도를 조절하여 잉크 생산 현장에서 다양한 활용을 기대할 수 있게 하였다.First, a hydrophilic polymer is synthesized in the first step. Since the hydrophilic polymer is composed of a hydrophilic part and a hydrophobic part in the chemical structure, similar to a water-soluble resin of a general emulsifier or a resin polypeptide emulsion, the hydrophilic polymer behaves like an emulsifier and a water-soluble resin in an aqueous phase. That is, the hydrophilic part is dissolved in alkaline water, but the hydrophobic part is restricted in its behavior in water, and this limited behavior results in the formation of micelles (micelles) in the water. These micelles are used as reaction sites due to the unique reaction mechanism of emulsion polymerization, and the resulting polymer has a rounded particle form. In addition, the prepared hydrophilic polymer imparts structural or electrostatic stability to the synthesized polymer particles. The behavior of the hydrophilic polymer in the water phase is changed by the chemical structure of the hydrophilic part and the hydrophobic part, the ratio and molecular weight thereof, and in the present invention, the chemical structure and the ratio of the hydrophilic part and the hydrophobic part are fixed, and the molecular weight of the chain transter agent By varying the amount of use, by controlling the molecular weight of the polymer, by controlling the size and viscosity of the final particles it was possible to expect a variety of applications in the ink production site.

즉, 상기 첫번째 단계에서는 물과 완충액의 존재하에서 메타아크릴릭에시드 5∼16중량%, 아크릴릭 에시드 5∼16중량%, 에틸 아크릴레이트 61∼85중량%, 아크릴로나이트릴 1∼3중량% 및 음이온성 유화제 1∼3중량%로 이루어진 단량체 혼합물 100중량부에 대하여 분자량조절제 0.1∼4.0중량부를 60∼90℃에서 반응시켜 중합하면, 분자량 10,000∼60,000의 친수성 고분자를 얻을 수 있다.That is, in the first step, 5-16% by weight of methacrylic acid, 5-16% by weight of acrylic acid, 61-85% by weight of ethyl acrylate, 1-3% by weight of acrylonitrile and anionic in the presence of water and buffer solution. A hydrophilic polymer having a molecular weight of 10,000 to 60,000 can be obtained by reacting and polymerizing 0.1 to 4.0 parts by weight of a molecular weight modifier at 60 to 90 ° C with respect to 100 parts by weight of a monomer mixture composed of 1 to 3% by weight of an emulsifier.

이때, 상기 친수성 고분자의 분자량이 10,000미만이면, 제조한 최종 라텍스의 점도가 20,000cps 이상으로 잉크 제조시 취급상에 문제가 발생하고, 60,000을 초과하면, 최종 라텍스의 입자 크기가 200nm 이상으로 잉크 안정성이 저하되는 문제가 발생할 수 있다.At this time, if the molecular weight of the hydrophilic polymer is less than 10,000, the viscosity of the final latex prepared is more than 20,000cps, the problem occurs in handling during ink production, if it exceeds 60,000, the final latex particle size is 200nm or more ink stability This deterioration problem may occur.

상기 친수성 고분자 중합시 사용되는 분자량조절제는 메틸머캅탄 (methyl mercaptan), 부틸 머캅탄 또는 라우릴 머캅탄 등이 있으며, 바람직하게는 메틸 머캅탄이다.Molecular weight regulators used in the hydrophilic polymer polymerization include methyl mercaptan, butyl mercaptan or lauryl mercaptan, and preferably methyl mercaptan.

본 발명에서는 상기 분자량조절제의 사용량을 0.1∼4.0중량부의 범위로 조절하여 고분자 조성 등의 다른 물성은 고정하고 생성되는 최종 입자의 크기와 라텍스의 점도를 자유로이 조절하였다. 즉, 상기 친수성 고분자의 분자량을 조절하여, 최종 입자크기를 70∼190nm, 라텍스의 점도를 400∼10,000cps의 범위에서 자유로이 변화시킴으로써, 최종 잉크 적용시 다양한 응용 분야로의 적용이 가능하게 되었으며, 은폐력과 같은 잉크 물성을 별도의 조절없이 변화시킬 수 있다.In the present invention, by adjusting the amount of the molecular weight modifier used in the range of 0.1 to 4.0 parts by weight, other physical properties such as polymer composition are fixed and the size of the final particles and the viscosity of the latex are freely adjusted. That is, by controlling the molecular weight of the hydrophilic polymer, the final particle size is freely changed in the range of 70 ~ 190nm, the viscosity of the latex 400 ~ 10,000cps, it is possible to apply to various applications when applying the final ink, hiding power Ink properties such as can be changed without additional control.

다음은 상기 합성된 친수성 고분자를 숙성시킨 후, 암모니아수로 라텍스의 pH를 8∼9로 조절한다. 이때, 상기 라텍스의 pH가 8 미만이면, 친수성 고분자에 존재하는 카르복실 그룹이 충분히 해리되지 않아 소수성 고분자의 중합시 안정성을 주지 못할 수 있으며, 9를 초과하면, pH를 맞추기 위해서 첨가한 과다한 이온으로 인해 친수성 고분자의 수상 거동을 오해려 방해하여 최종 라텍스의 안정성을 저해하는 문제를 발생시킬 수 있다.Next, after ripening the synthesized hydrophilic polymer, the pH of the latex is adjusted to 8-9 with ammonia water. In this case, when the pH of the latex is less than 8, the carboxyl groups present in the hydrophilic polymer may not be sufficiently dissociated, thereby preventing stability in the polymerization of the hydrophobic polymer. When the latex is higher than 9, the excess ions may be added to adjust the pH. Due to misinterpretation of the water phase behavior of the hydrophilic polymer may cause a problem that inhibits the stability of the final latex.

두번째 단계에서는, 상기 친수성 고분자를 반응장소로 하여 물과 중합개시제의 존재하에서, 스티렌 70∼90중량%, 메틸 메타아크릴레이트 6∼29중량% 및 비이온성 유화제 1∼4중량%를 60∼90℃에서 반응시켜 소수성 고분자를 제조한다.In the second step, the hydrophilic polymer is used as a reaction site, and in the presence of water and a polymerization initiator, 70 to 90% by weight of styrene, 6 to 29% by weight of methyl methacrylate and 1 to 4% by weight of a nonionic emulsifier are used at 60 to 90 ° C. Reaction at to prepare a hydrophobic polymer.

이와 같이, 본 발명은 분자량이 조절된 친수성 고분자 합성하고, pH를 조절한 후, 소수성 고분자 중합을 실시하므로, 종래의 최종 단계에서 pH를 조절하는 방법에 비해 보다 짧은 시간내에 효과적으로 pH를 조절할 수 있다.As described above, the present invention synthesizes a hydrophilic polymer having a controlled molecular weight, adjusts the pH, and then performs a hydrophobic polymer polymerization, so that the pH can be effectively controlled in a shorter time than the method of controlling the pH in a conventional final step. .

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 좀 더 구체적으로 설명하지만, 하기 실시예에 본 발명의 범주가 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples, but the scope of the present invention is not limited to the following Examples.

실시예 1Example 1

반응기에 탈이온수 1126g과 음이온성 유화제 (소디움 라우릴 설페이트, sodium lauryl sulfate) 7.9g, 소디움 바이카보네이트 2.2g을 일시에 투입하고, 반응기의 온도를 80℃로 승온시킨다. 반응기의 온도가 80℃에 도달하면 암모늄 퍼설페이트 3.4g을 탈이온수 13.8g에 용해한 용액을 반응기에 일시에 투입하고 10분간 교반시킨다. 10분 후 메타 아크릴릭에시드 30.5g, 아크릴릭 에시드 30.5g, 에틸 아크릴레이트 258.8g, 아크릴로나이트릴 8.0g, 분자량조절제로 메틸 머캅탄 6.0g으로 이루어진 단량체 혼합물을 60분간 5.9㎖/분의 유속으로 반응기에 투입한 후, 40분간 숙성시킨다. 암모니아수 (28% 용액) 48.6g과 탈이온수 88.3g을 혼합한 용액을 반응기에 일시에 투입하여 반응물의 pH를 8.0으로 맞춘다. 10분 후 암모늄 퍼설페이트 5.8g을 탈이온수 132.4g에 녹인 용액을 반응기에 0.9㎖/분으로 투입을 시작한다. 10분 후 스티렌 875g과 메틸 메타아크릴레이트 108g, 비이온성 유화제 (Pluronic L10, BASF) 19.6g으로 이루어진 단량체 혼합물을 반응기에 7.3㎖/분의 유속으로 투입한다. 투입이 끝난 후 60분간 숙성시킨다. 최종 라텍스의 pH는 8.0이므로, 별도의 pH 조절 공정 없이 잉크 처방에 적용이 가능하다.1126 g of deionized water, 7.9 g of anionic emulsifier (sodium lauryl sulfate) and 2.2 g of sodium bicarbonate were added to the reactor at a time, and the temperature of the reactor was raised to 80 ° C. When the temperature of the reactor reaches 80 ° C, a solution of 3.4 g of ammonium persulfate dissolved in 13.8 g of deionized water is added to the reactor at a time and stirred for 10 minutes. After 10 minutes, the monomer mixture consisting of 30.5 g of methacrylic acid, 30.5 g of acrylic acid, 258.8 g of ethyl acrylate, 8.0 g of acrylonitrile, and 6.0 g of methyl mercaptan as a molecular weight regulator was reacted at a flow rate of 5.9 ml / min for 60 minutes. After the addition, it is aged for 40 minutes. 48.6 g of ammonia water (28% solution) and 88.3 g of deionized water were added to the reactor at once to adjust the pH of the reaction to 8.0. After 10 minutes, a solution in which 5.8 g of ammonium persulfate was dissolved in 132.4 g of deionized water was started to the reactor at 0.9 ml / min. After 10 minutes, a monomer mixture consisting of 875 g of styrene, 108 g of methyl methacrylate and 19.6 g of a nonionic emulsifier (Pluronic L10, BASF) is charged to the reactor at a flow rate of 7.3 ml / min. Allow 60 minutes after the feeding is finished. Since the pH of the final latex is 8.0, it can be applied to the ink formulation without a separate pH adjustment process.

실시예 2∼4Examples 2-4

메틸 머캅탄의 양을 하기 표 1과 같이 변화시킨 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 같은 방법으로 에멀젼 수지를 합성하였다.The emulsion resin was synthesized in the same manner as in Example 1, except that the amount of methyl mercaptan was changed as shown in Table 1 below.

수성 잉크용 에멀젼 수지의 조성 및 물성Composition and Properties of Emulsion Resin for Water-based Inks 실시예 1Example 1 실시예 2Example 2 실시예 3Example 3 실시예 4Example 4 탈이온수Deionized water 1360.51360.5 1360.51360.5 1360.51360.5 1360.51360.5 음이온성 유화제1 Anionic emulsifiers 1 7.97.9 7.97.9 7.97.9 7.97.9 SB2 SB 2 2.22.2 2.22.2 2.22.2 2.22.2 APS3 APS 3 9.29.2 9.29.2 9.29.2 9.29.2 MAA4 MAA 4 30.530.5 30.530.5 30.530.5 30.530.5 AA5 AA 5 30.530.5 30.530.5 30.530.5 30.530.5 EA6 EA 6 258.8258.8 258.8258.8 258.8258.8 258.8258.8 AN7 AN 7 8.08.0 8.08.0 8.08.0 8.08.0 분자량조절제8 Molecular Weight Regulators 8 6.06.0 8.08.0 9.59.5 10.510.5 암모니아수ammonia 48.648.6 48.648.6 48.648.6 48.648.6 ST9 ST 9 875.0875.0 875.0875.0 875.0875.0 875.0875.0 MAA10 MAA 10 108.0108.0 108.0108.0 108.0108.0 108.0108.0 비이온성 유화제11 Nonionic Emulsifiers 11 19.619.6 19.619.6 19.619.6 19.619.6 고형분 함량 (%)Solid content (%) 50.050.0 50.050.0 50.050.0 50.050.0 분자량 (Mn)Molecular Weight (Mn) 61,00061,000 43,00043,000 30,00030,000 27,00027,000 점도 (cps)Viscosity (cps) 400400 1,2001,200 5,0005,000 10,00010,000 최종 pHFinal pH 8.08.0 8.08.0 8.08.0 8.08.0 입자 크기 (nm)Particle size (nm) 190190 115115 8080 7070 유리전이온도 (℃)Glass transition temperature (℃) 9090 9090 9090 9090 산값Acid value 3333 3434 3131 3434

1: 소디움 라우릴 설페이트, 2: 소디움 바이카보네이트, 3: 암모늄 퍼셀페이트, 4: 메타 아크릴릭에시드, 5: 아크릴릭 에시드, 6: 에틸 아크릴레이트, 7: 아크릴로나이트릴, 8: 메틸 머캅탄, 9: 스티렌, 10: 메틸 메타아크릴레이드, 11: Pluronic L 10 (BASF).1: Sodium Lauryl Sulfate, 2: Sodium Bicarbonate, 3: Ammonium Perselate, 4: Methacrylic acid, 5: Acrylic acid, 6: Ethyl acrylate, 7: Acrylonitrile, 8: Methyl mercaptan, 9 : Styrene, 10: methyl methacrylate, 11: Pluronic L 10 (BASF).

상기 표 1에 나타난 바와 같이, 친수성 고분자의 분자량을 조절함으로써, 유리전이온도 및 산값 등이 같은 값을 갖는 다양한 크기의 입자를 생성할 수 있었다.As shown in Table 1, by controlling the molecular weight of the hydrophilic polymer, it was possible to produce particles of various sizes having the same value as the glass transition temperature and acid value.

비교예 1Comparative Example 1

친수성 고분자 합성 후 40분간 숙성시키고, 암모니아수 용액을 반응기에 일시에 투입하여 반응물의 pH를 8.0으로 조절하는 단계를 수행하지 않는 것을 제외하고는 상기 실시예 2와 동일한 방법으로 합성하여 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.40 minutes after the hydrophilic polymer was synthesized, and the ammonia solution was temporarily added to the reactor to adjust the pH of the reactant to 8.0. 2 is shown.

수성 잉크용 에멀젼 수지의 조성 및 물성Composition and Properties of Emulsion Resin for Water-based Inks 실시예 2Example 2 비교예 1Comparative Example 1 탈이온수Deionized water 1360.51360.5 1360.51360.5 음이온성 유화제1 Anionic emulsifiers 1 7.97.9 7.97.9 SB2 SB 2 2.22.2 2.22.2 APS3 APS 3 9.29.2 9.29.2 MAA4 MAA 4 30.530.5 30.530.5 AA5 AA 5 30.530.5 30.530.5 EA6 EA 6 258.8258.8 258.8258.8 AN7 AN 7 8.08.0 8.08.0 분자량조절제8 Molecular Weight Regulators 8 8.08.0 8.08.0 암모니아수ammonia 48.648.6 0.00.0 ST9 ST 9 875.0875.0 875.0875.0 MMA10 MMA 10 108.0108.0 108.0108.0 비이온성 유화제11 Nonionic Emulsifiers 11 19.619.6 19.619.6 고형분 함량 (%)Solid content (%) 50.050.0 50.050.0 분자량 (Mn)Molecular Weight (Mn) 43,00043,000 42,00042,000 점도 (cps)Viscosity (cps) 1,2001,200 100100 최종 pHFinal pH 8.08.0 4.04.0 입자크기 (nm)Particle Size (nm) 115115 측정이 어려움Difficult to measure 유리전이온도 (℃)Glass transition temperature (℃) 9090 9090 산값Acid value 3434 3333

1∼11은 상기 표 1과 같다.1-11 are shown in the said Table 1.

상기 비교예와 같이, 숙성 후, pH를 미리 조절하지 않고 합성할 경우, 라텍스의 안정성이 좋지 않아 다량의 응괴 (coagulum)가 발생하여 정확한 입자크기를 측정하는 것이 불가능하였고, 잉크 처방으로의 응용이 어려웠다.As shown in the comparative example, after the aging, when synthesized without adjusting the pH in advance, the stability of the latex is poor, a large amount of coagulum occurs, it was impossible to measure the exact particle size, the application to the ink prescription It was difficult.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명의 수성 잉크용 에멀젼의 제조방법은 우선, 친수성 고분자 중합시 사용되는 분자량조절제의 양을 조절하여 생성되는 최종 라텍스의 입자 크기 및 점도를 자유로이 조절할 수 있으며, 이러한 방법을 사용함으로써 최종 고분자의 조성, 산값, 유리전이온도 등의 물성은 고정시킨 채, 입자 크기를 70∼190nm의 범위 내에서 자유로이 변화시킴으로써 은폐력과 같은 잉크 물성을 별도의 조절 작업 없이 변화시킬 수 있다. 또한 중합 중 pH를 8.0∼9.0으로 조절하므로 별도의 pH 조절 및 숙성 고정을 필요로 하지 않으므로, 전체 반응 시간을 크게 단축할 수 있어, 산업적으로 매우 유용하게 사용될 수 있다.As described above, the method for preparing an emulsion for aqueous ink of the present invention may first control the particle size and viscosity of the final latex produced by controlling the amount of the molecular weight regulator used in the hydrophilic polymer polymerization, and the method By using it, the physical properties such as composition, acid value, glass transition temperature, and the like of the final polymer can be freely changed within the range of 70 to 190 nm, and ink properties such as hiding power can be changed without additional control. In addition, since the pH is adjusted to 8.0 to 9.0 during the polymerization, no separate pH control and aging fixation are required, so that the overall reaction time can be greatly shortened, and thus it can be very usefully used industrially.

Claims (5)

수성 잉크용 에멀젼의 제조방법에 있어서, 첫번째 단계에서 친수성 고분자를 중합한 후, 암모니아수로 상기 라텍스의 pH를 8∼9의 알칼리 영역으로 변화시키고, 두번째 단계에서 소수성 고분자를 중합하여 최종 에멀젼 고분자의 입자 내에 친수성 고분자와 소수성 고분자가 동시에 존재하도록 하는 것을 특징으로 하는 소성 잉크용 에멀젼의 제조방법.In the method for preparing an emulsion for an aqueous ink, the first step is polymerized with a hydrophilic polymer, the pH of the latex is changed to an alkaline region of 8 to 9 with ammonia water, and the second step is polymerized with a hydrophobic polymer to produce particles of the final emulsion polymer. A method for producing an emulsion for plastic ink, characterized in that the hydrophilic polymer and the hydrophobic polymer are present at the same time. 제1항에 있어서, 상기 친수성 고분자는 물과 완충액의 존재하에서, 메타아크릴릭에시드 5∼16중량%, 아크릴릭 에시드 5∼16중량%, 에틸 아크릴레이트 61∼85중량%, 아크릴로나이트릴 1∼3중량% 및 음이온성 유화제 1∼3중량%로 이루어진 단량체 혼합물 100중량부에 대하여 분자량조절제 0.1∼4.0중량부를 60∼90℃에서 반응시켜 중합되고, 분자량이 10,000∼60,000인 것을 특징으로 하는 방법.The method of claim 1, wherein the hydrophilic polymer is 5-16% by weight of methacrylic acid, 5-16% by weight of acrylic acid, 61-85% by weight of ethyl acrylate, 1-3 acrylonitrile in the presence of water and a buffer solution. And 0.1 to 4.0 parts by weight of the molecular weight modifier is reacted at 60 to 90 ° C to polymerize with respect to 100 parts by weight of the monomer mixture consisting of% by weight and 1 to 3% by weight of anionic emulsifier, wherein the molecular weight is 10,000 to 60,000. 제1항에 있어서, 상기 소수성 고분자는 물과 중합개시제의 존재하에서, 스티렌 70∼90중량%, 메틸 메타아크릴레이트 6∼29중량% 및 비이온성 유화제 1∼4중량%를 60∼90℃에서 반응시켜 중합됨을 특징으로 하는 방법.The method of claim 1, wherein the hydrophobic polymer is reacted with 70 to 90% by weight of styrene, 6 to 29% by weight of methyl methacrylate and 1 to 4% by weight of nonionic emulsifier at 60 to 90 ℃ in the presence of water and a polymerization initiator. To polymerize. 제1항에 있어서, 상기 최종 에멀젼의 점도는 400∼10,000이고, 입자크기는 70∼190 nm인 것을 특징으로 하는 방법.The method of claim 1 wherein the final emulsion has a viscosity of 400-10,000 and a particle size of 70-190 nm. 제2항에 있어서, 상기 분자량조절제는 메틸 머캅탄, 부틸 머캅탄 또는 라우릴 머캅탄인 것을 특징으로 하는 방법.The method of claim 2, wherein the molecular weight modifier is methyl mercaptan, butyl mercaptan or lauryl mercaptan.
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