KR20010080020A - 개선된 안정성을 갖는 분산액 - Google Patents

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Abstract

액상 담체(수성, 반수성 또는 비수성일 수 있음), 액상 담체에 불용성인 유기 또는 무기 입자(또는 이들의 혼합물) 및 중합체 분산제, 바람직하게는 액상 담체중에 가용성인 세그먼트 1 이상 및 액상 담체에 불용성인 세그먼트 1 이상을 갖는 구조화 중합체 분산제를 함유하는 분산액은 상기 불용성 세그먼트(들)이 그 자체 또는 다관능성 단량체, 올리고머 또는 중합체와 같은 가교결합 화합물에 가교결합되는 가교결합기를 함유하여 입자를 가두는 캡슐화된 망상조직을 형성할 때 개선된 안정성을 가지며 코팅 및 인쇄 응용에 페인트 또는 잉크에 대해 특히 유용하다.

Description

개선된 안정성을 갖는 분산액{Dispersions Having Improved Stability}
액상 담체 중의 입자의 분산액은 통상적으로 코팅(예; 페인트 및 잉크), 자기 또는 광학적 기록 매체(예; 테이프 및 디스크), 화장품(예; 립스틱 및 메니큐어용 에나멜), 농업(예; 살충제), 약학적 제형 등의 광범위한 산업 및 공정에서 사용된다. 또한, 농축 형태(원심분리후 상청액을 경사분리하여 얻어질 수 있는 것과 같은)의 분산액은 물들이기, 섬유 착색, 성형 수지 착색에 유용하고, 안료를 플렉서인쇄용 플레이트에 가하는데 유용하고 기타 다양한 응용에 유용하다.
기대한 바와 같이, 이러한 분산액은 매우 다양하다. 그러나, 일반적으로, 이러한 분산액은 모두 액상 담체(예; 물, 유기 용매, 또는 이 둘의 조합) 및 일정 유형의 입자(예; 안료, 약학적 활성 화합물, 금속 플레이크, 중공(中空) 유리구, 이산된 중합체 입자 등)를 함유한다. 대체로, 항상 그렇지는 않지만, 분산제(dispersant)는 액상 담체 중에서 입자가 부유 상태를 유지하도록 하는데 사용된다; 즉, 입자가 액체에 침전되는 것을 방지하는데 사용된다. 많은 예에서, 사용되는 분산제는 중합체이다.
입자가 한정된 조건하에서 액체에 침전하는 경향이 덜 하도록 하기위해 분산액의 안정성을 개선시키는 것에 대하여 당업계에서 상당한 노력이 있어왔다. 상기 노력의 이유는 개선된 안정성을 갖는 분산액은 더 긴 저장 수명을 갖는 제품, 더 가혹한 저장 조건(예; 극한 온도 순환)을 견디는 제품, 사용과정에서 수송 또는 취급하기 더 용이하며 비용이 덜 드는 제품, 및 더 균일하고 지속적인 품질을 갖는 제품, 및 더 큰 제형 허용도를 제공하는 제품으로 전환될 수 있다는 데 있다.
지금까지의 분산액 안정성을 개선하기 위한 노력은 분산액 제조에 이용되는 공정, 신규 분산제의 개발 및 분산제와 특정 액상 담체 제형 사이의 상호작용의 연구를 포함하고 있다. 최근에, 분산액 안정성을 개선시키기 위해, 입자, 특히 입자 표면을 개질시키는 것에 관계된 많은 연구가 있어왔다. 예를 들면, 당업계에서의 최근의 진행에서 코팅된 입자, 표면이 화학적으로 개질된 입자, 및 분산제에 공유적으로 결합된 입자의 출현을 보았다.
상기 노력의 대부분은 분산액 안정성을 개선하는데 있어서 일반적 응용력을 갖는 반면에, 그 노력중 일부는 특정 응용에 있어서 유용성을 발견하지 못했다. 예를 들면, 잉크젯 인쇄 응용에서 사용된 안료 분산액은 매우 특징적이고 엄격한 요구조건을 갖는다. 잉크젯 인쇄는 비충격식 및 비접촉식 인쇄 방법이며, 여기서 전자 신호는 종이, 투명 필름, 플라스틱, 금속 및 직물과 같은 다양한 기재상에 퇴적되는 잉크 액적을 생성한다. 대체로, 잉크는 열 또는 압전 분사 기술을 이용하는 다수의 매우 작은 노즐을 포함하는 프린트헤드로부터 분사된다. 잉크젯 인쇄에서, 잉크 성분이 저장시 뿐만 아니라 반복되는 소성 순환에 대하여도 안정성을 유지하고, 프린트헤드 제작에 사용되는 요소와 상호작용을 하지 않고, 노즐구를 막지 않고, 프린트헤드에서 이용되는 오리피스 플레이트 또는 저항기 상에 필름을 형성하지 않는것이 중요하다. 또한, 그러한 인쇄가 종종 사무실 환경에서 사용되기 때문에, 상기 잉크는 수성 기재 분산액인 경우가 많다.
<발명의 요약>
최광의로서, 본 발명은
(a) 물, 유기 용매 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 액상 담체,
(b) 적어도 실질적으로 상기 액상 담체에 불용성인 입자,
(c) 상기 액상 담체 중에 가용성인 세그먼트 1 이상 및 불용성인 세그먼트 1 이상을 갖는 중합체 분산제를 포함하고,
(d) 이때, 상기 1 이상의 불용성 세그먼트는 1 이상의 가교결합될 수 있는 성분에 가교결합되는 가교결합 부분을 가지며, 가교결합 성분은 적어도 액상 매질 중에 실질적으로 불용성이며, 불용성 세그먼트 자체, 다관능성 단량체, 다관능성 올리고머 및 다관능성 중합체로 이루어진 군으로부터 선택되고 입자를 가두는 캡슐화된 망상조직을 형성하는, 액상 담체 중의 입자의 분산액을 제공한다.
추가의 태양에서, 상기 분산액은 또한 촉매를 함유하여 가교결합 반응이 용이하게 한다. 상기 입자는 유기 또는 무기일 수 있고 분산제에 공유결합되거나 되지 아니할 수 있다.
본 발명은 액상 담체 중의 입자의 분산액, 특히 가교된 중합체 매트릭스 중에 입자가 엉킨 분산액에 관한 것이다.
<도면의 간단한 설명>
도 1은 가용성 및 불용성 세그먼트 및 액상 매질 중의 불용성 입자를 가지는 그래프트 공중합체의 천연 배향에 대한 개략도이다.
도2는 본 발명의 분산액 중에 갇힌 입자, 특히 중합체(이 예에서는 그래프트 공중합체)의 가교된 불용성 세그먼트를 도시하는 개략도이다.
<실시태양의 상세한 설명>
본 발명의 분산액은 본질적으로 액상 담체, 입자, 및 입자를 가두기 위해 가교결합된 분산제 중합체를 포함한다. 추가의 태양에서, 분산액은 가교 성분 및 촉매를 함유할 수 있다. 분산액의 궁극적 목적에 따라, 관심있는 특정 응용에서 통상적인 다양한 첨가제 및 보강제를 분산액 중에 이용할 수 있다.
액상 담체
본 발명의 필수 성분인, 상기 액상 담체는 수성 또는 비수성일 수 있고 물, 유기 용매 또는 이들의 조합을 함유할 수 있다. 액체의 특정 형태 및 양은 분산액의 특정 최종 용도에 의해 용이하게 결정될 것이다. 예를 들면, 페인트 산업은 유성 및 수성 페인트 둘 다 착색 및 코팅에 이용한다. 잉크젯 잉크의 응용에서는, 담체는 대체로 물 및 1종 이상의 수용성 유기 용매의 혼합물, 가장 일반적으로는 피롤리돈 또는 다가 알코올, 또는 둘 다를 포함한다. 일반적으로, 가능한 어떤 곳에든지 수성 기재 분산액을 이용하는 것(환경, 비용 및 건강 및 안전을 이유로)이 매우 바람직하다. 따라서, 수성 기재 액상 담체(즉, 물 50 중량% 이상을 포함하는 액상 담체)가 본 발명의 바람직한 실시태양이다.
입자
본 발명에 입자가 요구되지만, 입자의 형태 및 조성은 특별히 중요하지 않고 분산액의 궁극적 최종 용도에 따라 크게 변할 것이다. 명확히 하면, 입자는 적어도 액상 담체 중에서 실질적으로 불용성이다. 가용성인 경우, 생성 혼합물은 분산액이 되기 보다는 용액이 될 것이다. 그러한 일반적 한정 외에, 입자는 유기, 무기 또는 이들의 혼합물일 수 있다. 적합한 입자의 예로는 안료, 불용성 염료, 금속 입자, 생물학적 활성 화합물, 약학적 활성 화합물, 중합체 입자, 중공 유리구 등을 들 수 있다.
입도는 분산액의 안정성에 대해 영향을 미칠 수 있다. 일반적으로, 입자가 작을수록 브라운 운동이 입자가 침전되거나 응집되는 것을 막는데 도움이 된다는 점에서 더 안정한 분산액을 생성하는 경향이 있다. 입도가 작은 안료는 또한 최대 색 강도를 생성하고 따라서 안료 분산액을 이용하는 응용례에서 바람직할 수 있다. 입도는 실질적으로 분산액의 원하는 최종 용도에 따라 변할 수 있다. 잉크젯 잉크 응용을 위해, 예를 들면, 유용한 입도 범위는 0.005 내지 15 미크론일 것이다. 페인트를 위한 경우는, 입도는 75 내지 100 미크론 만큰 클 수 있고 기타 코팅에서는 입자는 수백 미크론 이하일 수 있다. 당업계의 숙련자라면 원하는 응용을 위한 적절한 입도를 쉽게 결정할 수 있다.
금속의 미립자(구리, 철, 강, 알루미늄 및 합금 등) 또는 금속 산화물(예; 실리카, 알루미나, 티타니아)을 본 발명을 실시하는데 이용할 수 있다. 예를 들면, 금속 및 금속 산화물은 자기 및(또는) 광학적 기록 매체 제조에 적합하다. 또한, 일부 코팅 응용의 경우 안료와 함께 금속 플레이크를 이용하여 "진주빛(pearl-like)" 마무리를 제공할 수 있다.
분산액 중에 사용된 입자의 양은 본 발명에서 중요하지 않으며 최종 용도 응용에 원하는 대로 할 수 있다. 예를 들면, 고도로 반응성인 약학적 또는 농업의 화합물의 분산액에 비하여, 페인트, 잉크 및 화장품은 중량기준으로 상당히 큰 입자 농도를 필요로 할 수 있다. 바람직한 태양에서, 입자는 안료를 포함한다.
중합체 분산제
중합체 분산제의 기능은 액상 담체 중에 불용성 입자를 분산시키는 것이다. 구조화 중합체가 특히 바람직하다. 용어 "구조화 중합체"는 랜덤 구조를 가지지 않는 임의의 중합체를 의미한다. 달리 말하면, 용어 "구조화 중합체"는 세그먼트 또는 영역 안에 함유된 단량체의 형태, 동일성 및(또는) 반응을 기초로 동정가능하고 명확히 한정된 세그먼트 또는 영역을 가지는 중합체를 의미한다. 대체로, 항상 그러하지는 않지만, 그러한 세그먼트들은 소수성 또는 친수성인 것으로 특징지워진다.
구조화 중합체의 예로는 블록중합체, 그래프트중합체, 테이퍼중합체 및 분지중합체를 들 수 있다. 본 발명에서 사용하기에 특히 바람직한 구조화 중합체 분산제는 블록 및 그래프트 공중합체이다. 랜덤중합체에 비하여 원하는 관능성을 갖는 세그먼트를 생성하는 것이 더 쉽기 때문에 구조화 중합체가 특히 바람직하다. 불용성 주쇄 및 가용성 분지(arm)를 가지는 그래프트중합체가 특히 바람직하다. 상기 중합체들은 당업계에 공지된 기술로 제조할 수 있다. 예를 들면, 블록중합체는공지된 기전달중합반응 기술을 이용하여 만들 수 있고 그래프트중합체는 사슬전달제를 이용하여 제조할 수 있다. 특히 바람직한 중합체를 제조하는 특정 조건은 실시예에 나타낸다.
중합체 분산제의 구조에 관계없이, 상기 중합체 분산제는 액상 담체에 가용성인 세그먼트 1 이상 및 상기 담체에 불용성인 세그먼트 1 이상을 포함해야 한다. 그럼으로써, 상기 중합체는 액상 담체에 대해 친화성을 갖는 영역 또는 세그먼트, 및 액상 담체에 대해 기피성을 갖는 영역 또는 세그먼트를 갖는다. 상기 중합체를 액체에 넣을 경우, 중합체는 액체에 기피성을 갖는 세그먼트(들)이 응집되어 액체 반대쪽 "코어"를 형성하고 상기 담체에 친화성을 갖는 세그먼트(들)이 코어로부터 떨어져 배열되도록 자연적으로 배향되는 경향이 있을 것이다. 불용성이고 따라서 액체에 대해 또한 기피성을 갖는 입자들은 중합체 배열에 의해 형성된 "코어"로 이동하는 경향이 있다. 이를 도 1에서 개략적으로 도시하고 있는데, 여기서 (10)은 가용성 분지(16) 및 불용성 주쇄(18)을 갖는 중합체(14)(이 예에서는 그래프트 공중합체)의 자연적 배향에 의해 형성된 코어(12) 내부에 배치된 입자이다.
일반적으로, 불용성 입자는 이 액체로부터 유리된 "코어" 안에 격리되어 머무는 것에 상대적으로 만족한다. 그러나, 온도변화, 액상 담체의 조성 변화 등의 특정 조건하에서, 입자는 코어로부터 나오는 경향이 있고 여기서 입자들은 응집되고 침전될 수 있다. 본 발명은 불용성 중합체 세그먼트를 가교결합시켜, 액상 담체 조성의 변화에 극도로 저항성인 입자 둘레의 망상조직 또는 매트릭스를 형성함에 의해 이 문제를 해결한다. 도 2에서 도시한 바와 같이, 입자(20)는 불용성 중합체 세그먼트(22) 및 가교된 결합(24)에 의해 형성된 망상조직 내에 갇혀있다. 가교된 결합(24)은 매우 안정적이고 효과적으로 입자가 중합체에 의해 형성된 "코어"를 떠나지 못하게 한다. 도 1에서와 같이, 중합체의 가용성 세그먼트(26)은 액상 담체 내로 배열된 상태로 남고 액체 기피성 "코어"로부터 멀어진다. 도 2를 보면 알 수 있는 바와 같이, 입자(20)가 개선된 분산액 안정성을 얻기 위해 중합체 분산제에 공유결합될 필요는 없다. 그러나, 도시하지는 않았지만, 본 발명의 분산액이 가교 매트릭스에 갇히는 것 외에, 입자가 중합체와 공유결합 되기도 하는 상황을 배제하지 않는다.
물론, 분산제의 가용성 세그먼트 및 불용성 세그먼트의 단량체 조성은 분산액을 위해 선택된 액상 담체에 따라 변할 것이다. 수성 담체를 선택할 경우, 가용성 세그먼트는 친수성 단량체를 함유하고 불용성 세그먼트는 소수성 단량체를 함유할 것이다. 비수성 담체(즉, 근본적으로 유기 용매를 함유하는 담체)를 선택할 경우, 그 반대가 될 것이다. 그러므로, 참고하기 쉽도록, 유용한 단량체를 일반적으로 소수성 또는 친수성으로 분류할 수 있고 본 명세서에서는 그런 범주로 나눌 것이다. 가용성 세그먼트에 사용되는 염, 특히 당업계에서 공지된 수성 분산액을 위한 염을 제조하여 가용성을 도입하는 것도 가능하다. 가용성 세그먼트의 정확한 조성이 무엇이든지, 이 세그먼트가 전체 중합체 분산제(또는 그의 염)가 액상 담체에서 가용성이 되도록하는 것이 중요하다.
소수성 및 친수성 단량체는 당업자에게 잘 알려져 있다. 특히 유용한 소수성 단량체(비수성 담체에 가용성임)로는:
1) 메틸, 에틸, 부틸, 프로필, 이소부틸, 헥실, 2-에틸 헥실, 노닐, 라우릴, 이소보르닐, 벤질 아크릴레이트 및 메타크릴레이트 등과 같은, 탄소원자수 1 내지 12인 알킬기 및(또는) 탄소원자수 6 내지 12인 아릴기를 갖는, 알킬, 아릴 및 알킬 아릴 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트,
2) 스티렌, 알파 메틸 스티렌, 비닐 톨루엔 등과 같은 중합가능한 비닐 방향족 단량체, 및
3) 이소프렌 및 부타디렌과 같은 지방족 탄화수소 단량체가 있다.
특히 유용한 친수성 단량체(즉, 수용성을 부여할 수 있는 것들)로는: (1) 아크릴산, 메타크릴산, 아크릴아미도메틸프로판 술폰산, 이타콘산, 말레산 및 스티렌 술폰산과 같은 산 단량체, (2) 2-디메틸아미노에틸 메타크릴레이트, 2-디메틸아미노에틸 아크릴레이트, 2-디에틸아미노에틸 메타크릴레이트 및 2-디에틸아미노에틸 아크릴레이트와 같은 아민-함유 단량체, 및 (3) 하기 일반식의 올리고에테르 부분을 갖는 단량체가 있다:
CH2=CRC(O)O(CH2CH2O)nR1
식 중, R은 H 또는 메틸이고, R1은 탄소원자수 1 내지 4인 알킬, 탄소원자수 6 내지 12인 아릴, 또는 알킬-아릴이고, n은 1 내지 20이며, 상기식의 예로는 에톡시에틸 메타크릴레이트, 부톡시에틸 메타크릴레이트, 에톡시트리에틸렌 메타크릴레이트, 메톡시폴리에틸렌 글리콜 메타크릴레이트 및 2-에톡시트리에틸렌 글리콜 메타크릴레이트가 있다.
단량체를 중화시켜 가용성으로 만드는 것이 필요할 수 있다. 산 단량체를 중화시키는데 적합한 제제로는 모노-, 디-, 트리-메틸아민, 모르폴린, n-메틸 모르폴린이 있고, 디메틸에탄올아민(DMEA), 메틸디에탄올아민, 모노-, 디- 및 트리-에탄올아민과 같은 알콜 아민이 있고, 테트라메틸암모늄 히드록시드, 테트라에틸-암모늄 히드록시드와 같은 테트라-알킬암모늄 염이 있고, 수산화리튬, 수산화나트륨 및 수산화칼륨과 같은 알칼리금속 수산화물, 아미노프로판올 등이 있다. 아민 단량체는 아세트산, 포름산, 옥살산, 디메틸올 프로피온산, 염산, p-톨루엔 술폰산, 벤젠 술폰산, 질산, 시트르산 등과 같은 무기 및 유기산과, 염화물, 불화물 및 브롬화물과 같은 할로겐, 및 황산, 질산, 인산 등의 무기 산으로 중화시킬 수 있다. 아미노기를 테트라-알킬 암모늄 염으로 전환시키는 것도 가능하다. 별법으로는, 벤질 클로라이드, 디메틸술페이트, 메틸 클로라이드 등과 같은 제제로 제4화합물화하여 아민 관능기에 수용성을 부여할 수 있다.
올리고에테르 부분을 함유하는 단량체 중의 옥시에틸렌 단위의 n 수에 따라, 중합체는 약간 또는 완전히 수용성이 될 수 있다. 중합체의 가용성은 옥시에틸렌 단위의 수가 증가함에 따라 증가한다. 올리고에테르 부분을 갖는 단량체는 중합체 분산제의 Tg와 같은 물성을 조절하는데 유리하게 이용될 수 있다.
본 발명에 따라, 분산제의 불용성 세그먼트(들)은 따라서 그 자신에 가교결합되거나 적합한 가교결합 관능기를 갖는 추가의 가교결합 화합물(예; 단량체, 올리고머, 또는 중합체)에 가교결합될 수 있다. 표 1은 분산제의 불용성 세그먼트에 혼입될 수 있는 적합한 관능기 및 가교결합 화합물에 존재할 수 있는 가교결합 짝기를 나타낸다.
관능기 가교결합 기
에폭시 아민, 무수물, 산, 페놀계 수산화물, 히드록시, N-메틸올, 알데히드, 아세토아세톡시
히드록시 이소시아네이트, 에폭시드, N-메틸올, 무수물, 에스테르
무수물 에폭시드, 아민, 히드록시
산 에폭시드, N-메틸올, 이소시아네이트
고리 탄산염 아민
활성 알릴 아민, 라디칼 개시제
아민 알데히드, 에폭시드, 무수물, 이소시아네이트, 에스테르, 아세토아세톡시, 활성 알릴
실란, 실리케이트, 실란올실리콘 히드록시, 물, 산, 이소시아네이트, 실란, 실리케이트
이민 알데히드, 에폭시드, 무수물, 이소시아네이트, 에스테르, 아세토아세톡시, 활성 알릴
특히 바람직한 가교결합 조합은 에폭시 부분와 아민, 히드록시 부분와 이소시아네이트 및 실란 부분와 그 자체이다. 상기한 바와 같이, 적절한 단량체를 선택함에 의해 중합체 분산제의 불용성 세그먼트(들)에 관능기 및 가교결합 기를 도입할 수 있거나, 바람직하게는, 적절한 관능기를 갖는 별개의 가교결합 화합물을 분산액에 가한다. 유용한 가교결합 화합물은 상기 액상 담체에 불용성이고 액상 담체의 주 성분과 반응이 심하지 않은 것들이다. 수성 분산액에 유용한 가교결합 화합물로는 디아크릴레이트, 디이소시아네이트, m-테트라메틸크실렌 디이소시아네이트("M-TMXDI"), 헥사메틸렌 디이소시아네이트 삼량체("HMDI") 및 이소포론 디이소시아네이트 삼량체("IPDI")가 있다. m-TMXDI가 특히 바람직하다.
본 발명의 분산액은 본질적으로 선행기술의 분산액과 동일한 방식으로 만들어진다. 입자를 선택된 분산제와 예비혼합한 다음 적합한 분산 기구(예; 미디어밀, 마모분쇄기, 2-롤 밀 등)에 넣고 완전히 혼합한다. 이어서, 가교결합 반응이 일어난 다음 가교결합 화합물(사용시)을 혼합물에 가한다. 가교결합 반응을 용이하게 하기 위해, 촉매를 가하고(가하거나) 혼합물의 온도를 올리는 것이 바람직할 수 있다. 유용한 촉매는 액체 중에 가용성이거나 불용성이고 가교결합 기에 따라 선택되는 것들일 수 있다. 이소시아네이트-히드록시 형 가교결합 반응의 경우, 적합한 촉매로는 (수성계에 대하여) 디부틸틴 디라우레이트("DBTDL"), 트리부틸 아민("TBA"), 트리옥틸 아민, 트리도데실 아민 및 디메틸도데실 아민이 있다. DBTDL 및 TBA가 특히 수성 분산액에 바람직하다. 비수성계의 경우, 2,2,2-디아미노비시클로옥탄("DABCO")을 촉매로 이용할 수 있다.
기타 성분
본 발명의 분산액은 또한 특정 최종 용도에 따라 다른 성분 또는 첨가제를 함유할 수 있다. 예를 들면, 표면 장력을 변화시키고 기재로의 침투를 최대로 하기 위해(특히, 잉크 응용의 경우), 계면활성제가 페인트 또는 잉크와 같은 코팅에서 통상적으로 이용된다. 보통, 계면활성제가 입자(즉, 안료)와 경쟁할 수 있고 따라서 분산액을 불안정화할 수 있기 때문에 계면활성제를 선택하는데 있어서 주의를 해야한다. 그러나, 본 발명에 따라 입자를 갇히게 하면 계면활성제를 선택함에 있어서 더 큰 범위를 허용할 것이다.
미생물의 생장을 억제하기 위해 살생제도 통상적으로 분산액에 사용된다. 중금속 불순물의 해로운 영향을 제거하기 위해 EDTA와 같은 격리제도 통상적으로 사용된다. 기타 통상적 첨가제로는, 분산액의 원하는 최종 용도에 따라 습윤제,점도 개질제, 결합제, 코팅 보조제, 증점제 등을 포함한다.
이제 본 발명을 하기 실시예에 의해 더 상세히 예시할 것이지만 실시예에 한정되지는 않으며, 여기서 달리 언급이 없으면 부 및 퍼센트는 중량부 및 중량퍼센트이다.
실시예 1
본 실시예는 음이온성 친수성 분지 및 소수성 주쇄를 갖는 그래프트 공중합체의 합성, 분산 및 캡슐화를 기술한다.
하기 성분을 열전대, 교반기, 적가 깔때기, 환류 응축기 및 반응을 통해 질소를 버블링시키는 수단을 갖춘 2리터 플라스크에 충전시켜 제조한다.
분배 1메틸 메타크릴레이트 단량체메타크릴산 단량체이소프로판올분배 2메틸에틸 케톤이소프로판올이소프로필-비스(보론디플루오로-디메틸글리옥시마토)코발테이트(III) ("DMG Co(III)")촉매VAZO(등록상표)-52 개시제분배 3이소프로판올분배 4DMG Co(III) 촉매VAZO(등록상표)-52 개시제메틸에틸 케톤이소프로판올분배 5메틸 메타크릴레이트 단량체메타크릴산 단량체 부140.9261.60259.808.0418.760.020.2015.600.042.2024.0656.1490.1092.40
분배 1을 약 15분간 환류 온도로 가열하였다. 분배 2를 완전히 혼합하고 동시에 가하고 상기 조성물을 환류 온도에서 5분간 두었다. 분배 2를 함유하는 용기를 분배 3으로 세척한 다음 분배 3을 반응 용기에 가하였다. 분배 4 및 5를 동시에 환류온도를 유지하면서 반응 용기에 가하였다. 분배 4의 경우, 먼저 54.8%를 90분에 걸쳐 가하고 나머지 45.2%를 240분에 걸쳐 가하였다. 분배 5의 경우, 먼저 67%를 120분에 걸쳐 가하고 나머지 33%를 추가로 120분에 걸쳐 가하였다. 분배 4 및 5를 용기에 가한 후, 반응을 추가로 45분간 환류하에 둔 다음 실온으로 냉각시켰다.
생성 마크로머(macromonomer) 용액은 고형분 함량 약 50%를 가졌고 60%의 메틸 메타크릴레이트 및 40%의 메타크릴산을 함유하였다. 이 중합체는 대략적 중량평균분자량 3100을 가지고 수평균분자량 2000을 가진다.
이어서 하기 성분을 상기와 같은 것들을 갖춘 10리터 플라스크에 넣어서 상기 마크로머로부터 그래프트 공중합체를 제조하였다.
분배 1마크로머(위에서 제조)2-에틸헥실 아크릴레이트 단량체히드록시에틸 아크릴레이트 단량체이소프로판올분배 23급부틸페르피발레이트(Lupersol(등록상표)-11)이소프로판올분배 32-에틸헥실 아크릴레이트히드록시에틸 아크릴레이트분배 4VAZO(등록상표)-52 개시제메틸에틸 케톤이소프로판올분배 5VAZO(등록상표)-52 개시제메틸에틸 케톤이소프로판올 부3079.00206.11227.81600.0025.9575.511511.491679.5925.9524.51235.0551.9062.46149.59
분배 1을 대략 20분에 걸쳐 환류온도로 가열하였다. 분배 2를 혼합하고 두 개의 동일한 양으로 반응기에 넣었다. 첫번째 절반을 가한 후, 두번째 절반을 가하기 전에 반응을 10분간 환류하에 두었다. 분배 2의 두번째 절반을 가한 후, 반응을 10분간 환류하에 두었다. 분배 3 및 4를 환류를 유지하면서 반응용기에 동시에 가하였다. 분배 3을 180분에 걸쳐 가하였고, 분배 4를 240분에 걸쳐 가하였다. 분배 3 및 4의 첨가가 완료된 후, 분배 5를 15분에 걸쳐 환류온도를 유지하면서 반응 용기에 가하였다. 분배 5의 첨가가 완료된 후, 반응 혼합물을 120분간 환류하에 둔 다음 실온으로 냉각하였다.
생성된 그래프트 공중합체 용액은 고형분 함량 약 63중량%를 가졌고 하기의 전체 조성을 가졌다: 2-에틸헥실 아크릴레이트 33.25%, 히드록시에틸 아크릴레이트 36.75%, 메틸 메타크릴레이트 18% 및 메타크릴산 12%. 이 재료는 중량평균분자량약 21,000 및 수평균분자량 약 7800을 가졌다.
하기 성분을 01-분쇄기 미디어 밀에 넣어 수중(waterborne) 안료 분산액을 제조하였다.
분배 1위에서 제조한 그래프트 공중합체2-아미노-2-메틸-1-프로판올("AMP")탈이온수분배 2퀴나크리돈 마젠타 안료지르코니아 미디어 (0.8 - 1.0mm) 부54.445.31237.7552.50850.00
그래프트 공중합체를 중화제(AMP) 및 탈이온수와 혼합하여 분배 1을 형성하였다. 분배 1로부터의 재료를 분배 2의 재료와 혼합하고 그 구성성분을 100℉에서 01-분쇄기로 500rpm에서 16시간 동안 분쇄하였다. 균일하고 투명한 수중 안료 분산액을 형성하였는데, 이것은 안정하고 응집되지 않았으며 pH 범위가 7.5 내지 8.5 이었다. 이 분산액은 안료 15% 및 중합체 10%를 함유한다.
이 재료를 주쇄내 히드록시기와 소수성 디이소시아네이트/촉매 시스템 사이의 가교결합 반응을 포함하는 캡슐화 반응에서 사용하였다.
성분위에서 제조한 수중 분산액 (중합체 10%, 안료15%)m-테트라메틸크실렌 디이소시아네이트 가교결합제(이소시아네이트:OH = 0.4:1.0)디부틸틴 디라우레이트 (100% 용액) 양20.00g0.34g1 방울
상기 성분을 함께 혼합하고 6시간 동안 효율적으로 교반시키면서, 40-50℃에서 가열하였다. 이후, 혼합물을 실온으로 냉각시키고 응집 안정성을 시험하였다. 캡슐화된 안료 및 캡슐화되지 않은 안료 분산액의 시료 둘 다에 대하여, 시료 0.5g을 물중의 부틸 셀로솔브와 같은 양립성없는 담체의 다른 농도에 가하여 응집 안정성을 시험하였는데, 캡슐화되지 않은 분산액을 응집시켰다. 캡슐화된 시료는 훨씬 더 공격적인 담체 제형(종종 100% 부틸 셀로솔브)에서 안정하였다.
실시예 2
본 실시예는 비이온성 친수성 분지 및 소수성 주쇄를 갖는 그래프트 중합체의 합성, 분산 및 캡슐화를 기술한다.
하기 성분을 상기한 바와 같은 것을 갖춘 1리터 플라스크에 넣어 그래프트 공중합체 용액을 형성하였다:
분배 1비소머(Bisomer) S20W (폴리에틸렌글리콜 메타크릴레이트, 수중 고형분 49%, Mn = 2000, 인터내셔날 스페셜티 켈미칼스(International Specialty Chemicals)로부터 구입 가능)히드록시에틸 아크릴레이트n-부틸 아크릴레이트이소프로판올분배 2n-부틸 아크릴레이트히드록시에틸 아크릴레이트비소머 S20W분배 3VAZO(등록상표)-52 개시제메틸에틸 케톤이소프로판올분배 4VAZO(등록상표)-52 개시제메틸에틸 케톤이소프로판올 부37.936.565.93191.9443.5248.10278.171.311.2421.972.623.157.56
분배 1을 환류온도로 약 20분에 걸쳐 가열하였다. 반응 용기에서 환류를 유지하면서 분배 2 및 3을 동시에 반응 용기에 가하였다. 분배 2는 180분에 걸쳐 가하였고 분배 3은 240분에 걸쳐 가하였다. 분배 2 및 3의 첨가가 완료된 후, 분배4를 환류온도를 유지하면서 반응 용기에 가하였다. 분배 4의 첨가가 완료된 후, 반응 혼합물을 120분간 환류에서 유지한 다음 실온으로 냉각시켰다.
생성 그래프트 공중합체 용액은 고형분 함량 약 40중량%를 가졌고 하기의 대략적 전체 조성을 가졌다: n-부틸 아크릴레이트 19%, 히드록시에틸 아크릴레이트 21%, 및 비소머 S20W 60%. 이 재료는 중량평균분자량 약 12300 및 수평균분자량 약 5700을 가졌다.
하기 성분을 01-분쇄기 미디어 밀에 넣어 수중 안료 분산액을 제조하였다:
분배 1위에서 제조한 그래프트 공중합체탈이온수분배 2퀴나크리돈 마젠타 안료지르코니아 미디어 (0.8 - 1.0mm) 부87.98209.5252.50850.00
그래프트 공중합체를 탈이온수와 혼합하여 분배 1(중화제가 필요없음)을 형성하였다. 분배 1로부터의 재료를 분배 2의 재료와 혼합하고 그 구성성분을 100℉에서 01-분쇄기로 500rpm에서 16시간 동안 분쇄하였다. 균일하고 투명한 수중 안료 분산액을 형성하였는데, 이것은 안정하고 응집되지 않았으며 pH 범위가 2 내지 4 이었다. 이 분산액은 안료 15% 및 중합체 10%를 함유한다.
이 재료를 주쇄내 히드록시기와 소수성 디이소시아네이트/촉매 시스템 사이의 가교결합 반응을 포함하는 캡슐화 반응에서 사용하였다.
성분위에서 제조한 수중 분산액 (중합체 10%, 안료15%)m-테트라메틸크실렌 디이소시아네이트 가교결합제(이소시아네이트:OH = 0.4:1.0)디부틸틴 디라우레이트 (100% 용액) 양20.00g0.34g1 방울
상기 성분을 함께 혼합하고 6시간 동안 효율적으로 교반시키면서, 40-50℃에서 가열하였다. 이후, 혼합물을 실온으로 냉각시키고 응집 안정성을 시험하였다. 캡슐화된 안료 및 캡슐화되지 않은 안료 분산액의 시료 둘 다에 대하여, 실시예 1에서와 같이 응집 안정성을 시험하였다. 캡슐화된 시료는 캡슐화되지 않은 시료에 비하여, 훨씬 더 공격적인 담체 제형에서 안정하였다.
실시예 3
본 실시예는 양이온성 친수성 분지 및 소수성 주쇄를 갖는 그래프트 공중합체의 합성, 분산 및 캡슐화를 기술한다.
하기 성분을 상기한 바와 같은 것들을 갖춘 1리터 플라스크에 넣어 그래프트 공중합체 용액을 형성하였다:
분배 1디메틸아미노에틸 메타크릴레이트("DMAEMA")마크로머 (50.6% 고형분; MW=8000; 약 51 DMAEMA 단위 함유)히드록시에틸 아크릴레이트2-에틸헥실 아크릴레이트이소프로판올분배 2Luperisol(등록상표)-11 개시제이소프로판올분배 32-에틸헥실 아크릴레이트히드록시에틸 아크릴레이트DMAEMA 마크로머분배 4VAZO(등록상표)-52 개시제메틸에틸 케톤이소프로판올분배 5VAZO(등록상표)-52 개시제메틸에틸 케톤이소프로판올 부29.6018.2516.5160.882.086.05121.07134.53217.032.081.9618.834.165.0011.98
분배 1을 대략 20분에 걸쳐 환류온도로 가열하였다. 분배 2를 10분 간격을 두고 두 개의 동일한 양으로 분배 1에 가하였다. 분배 2의 두번째 절반을 가한 후, 반응을 10분간 환류하에 두었다. 분배 3 및 4를 환류를 유지하면서 반응용기에 동시에 가하였다. 분배 3을 180분에 걸쳐 가하였고, 분배 4를 240분에 걸쳐 가하였다. 분배 3 및 4의 첨가가 완료된 후, 분배 5를 15분에 걸쳐 환류온도를 유지하면서 반응 용기에 가하였다. 분배 5의 첨가가 완료된 후, 반응 혼합물을 120분간 환류하에 둔 다음 실온으로 냉각하였다.
생성된 그래프트 공중합체 용액은 고형분 함량 약 65중량%를 가졌고 하기의 전체 조성을 가졌다: 2-에틸헥실 아크릴레이트 33%, 히드록시에틸 아크릴레이트 37% 및 DMAEMA 마크로머 30%. 이 재료는 중량평균분자량 약 7337 및 수평균분자량 약 3252를 가졌다.
하기 성분을 01-분쇄기 미디어 밀에 넣어 수중 안료 분산액을 제조하였다.
분배 1위에서 제조한 그래프트 공중합체0.1N HCl 수용액분배 2퀴나크리돈 마젠타 안료지르코니아 미디어 (0.8 - 1.0mm) 부54.09243.4052.50850.00
그래프트 공중합체를 0.1N HCl로 중화시켜 분배 1을 형성하였다. 분배 1로부터의 재료를 분배 2의 재료와 혼합하고 그 구성성분을 100℉에서 01-분쇄기로 500rpm에서 16시간 동안 분쇄하였다. 균일하고 투명한 수중 안료 분산액을 형성하였는데, 이것은 안정하고 응집되지 않았으며 pH 범위가 2 내지 4 이었다. 이 분산액은 안료 15% 및 중합체 10%를 함유한다.
이 재료를 주쇄내 히드록시기와 소수성 디이소시아네이트/촉매 시스템 사이의 가교결합 반응을 포함하는 캡슐화 반응에서 사용하였다.
성분위에서 제조한 수중 분산액 (중합체 10%, 안료15%)m-테트라메틸크실렌 디이소시아네이트 가교결합제(이소시아네이트:OH = 0.4:1.0)디부틸틴 디라우레이트 (100% 용액) 양20.00g0.28g1 방울
상기 성분을 함께 혼합하고 6시간 동안 효율적으로 교반시키면서, 40-50℃에서 가열하였다. 이후, 혼합물을 실온으로 냉각시키고 실시예 1에서와 같이 응집 안정성을 시험하였다. 캡슐화된 시료는 캡슐화되지 않은 시료보다 더 안정적이었다.
실시예 4
본 실시예는 음이온성 친수성 블록 및 수소성 블록을 갖는 블록 공중합체의 합성, 분산 및 캡슐화를 기술한다.
하기 성분을 상기한 바와 같은 것을 갖춘 1리터 플라스크에 넣어 블록 공중합체 용액을 형성하였다:
분배 1MMA/MAA 마크로머(실시예 1로부터)이소프로판올분배 2Luperisol(등록상표)-11 개시제분배 32-에틸헥실 메타크릴레이트히드록시에틸 메타크릴레이트분배 4VAZO(등록상표)-52 개시제이소프로판올 부227.0960.000.24126.68140.013.0874.50
분배 1을 반응기에 두고 약 20분에 걸쳐 환류온도로 가열하였다. 분배 2를 분배 1에 한번에 가하고 반응을 5분간 그대로 두었다. 분배 3 및 4를 각각 완전히 혼합하고 환류를 유지하면서 동시에 반응 용기에 가하였다. 분배 3은 240분에 걸쳐 가하였고, 분배 4는 270분에 걸쳐 가하였다. 분배 3 및 4의 첨가가 완료된 후, 반응 혼합물을 30분 이상 환류를 유지시킨 다음 실온으로 냉각하였다.
생성된 블록 공중합체 용액은 고형분 함량 약 60중량%를 가졌고 하기의 대략적 전체 조성을 가졌다: 2-에틸헥실 메타크릴레이트 33%, 히드록시에틸 메타크릴레이트 36%, 메틸 메타크릴레이트 18% 및 메타크릴산 12%.
하기 성분을 01-분쇄기 미디어 밀에 넣어 수중 안료 분산액을 제조하였다:
분배 1위에서 제조한 블록 공중합체AMP물분배 2퀴나크리돈 마젠타 안료지르코니아 미디어 (0.8 - 1.0mm) 부58.547.15231.8152.50850.00
블록 공중합체를 AMP로 중화시켜 분배 1을 형성하였다. 분배 1로부터의 재료를 분배 2의 재료와 혼합하고 그 구성성분을 100℉에서 01-분쇄기로 500rpm에서 16시간 동안 분쇄하였다. 균일하고 투명한 수중 안료 분산액을 형성하였는데, 이것은 안정하고 응집되지 않았으며 pH 범위가 2 내지 4 이었다. 이 분산액은 안료 15% 및 중합체 10%를 함유한다.
이어서, 이 재료를 소수성 블록내 히드록시기와 소수성 디이소시아네이트/촉매 시스템 사이의 가교결합 반응을 포함하는 캡슐화 반응에서 사용하였다.
성분위에서 제조한 수중 분산액 (중합체 10%, 안료15%)m-테트라메틸크실렌 디이소시아네이트 가교결합제(이소시아네이트:OH = 1.0:1.0)디부틸틴 디라우레이트 (100% 용액) 양20.00g0.7g1 방울
상기 성분을 함께 혼합하고 6시간 동안 효율적으로 교반시키면서, 40-50℃에서 가열하였다. 이후, 혼합물을 실온으로 냉각시키고 실시예 1에서와 같이 응집 안정성을 시험하였고, 동일한 결과를 보였다.
실시예 5
본 실시예는 실시예 1 및 4에서 보인 동일 부분 반응성 관능기 및 단량체를 함유하는 랜덤 선형 공중합체의 합성, 분산 및 캡슐화를 기술한다.
하기 성분을 상기한 바와 같은 것들을 갖춘 1리터 플라스크에 넣어 랜덤 선형 공중합체 용액을 형성하였다:
분배 1메틸에틸 케톤2-에틸헥실 메타크릴레이트히드록시에틸 메타크릴레이트메틸 메타크릴레이트메타크릴산분배 2메틸에틸 케톤VAZO(등록상표)-67분배 32-에틸헥실 메타크릴레이트히드록시에틸 메타크릴레이트메틸 메타크릴레이트메타크릴산분배 4메틸에틸 케톤 VAZO(등록상표)-52VAZO(등록상표)-67 부200.0031.7336.4020.0012.0435.005.00126.90145.6080.0048.1665.0010.00
분배 1을 반응기에 두고 약 20분에 걸쳐 환류온도로 가열하였다. 분배 2를 분배 1에 1분에 걸쳐 가하고 반응을 5분간 그대로 두었다. 분배 3 및 4를 환류를 유지하면서 동시에 반응 용기에 가하였다. 분배 3은 240분에 걸쳐 가하였고, 분배 4는 300분에 걸쳐 가하였다. 분배 3 및 4의 첨가가 완료된 후, 반응 혼합물을 30분 이상 환류를 유지시킨 다음 실온으로 냉각하였다.
생성된 선형 랜덤 공중합체 용액은 고형분 함량 약 58중량%를 가졌고 하기의 대략적 전체 조성을 가졌다: 2-에틸헥실 메타크릴레이트 33%, 히드록시에틸 메타크릴레이트 36%, 메틸 메타크릴레이트 18% 및 메타크릴산 12%
하기 성분을 01-분쇄기 미디어 밀에 넣어 수중 안료 분산액을 제조하였다:
분배 1위에서 제조한 공중합체AMP물분배 2퀴나크리돈 마젠타 안료지르코니아 미디어 (0.8 - 1.0mm) 부59.966.98230.5652.50850.00
공중합체를 AMP로 중화시켜 분배 1을 형성하였다. 분배 1로부터의 재료를 분배 2의 재료와 혼합하고 그 구성성분을 100℉에서 01-분쇄기로 500rpm에서 16시간 동안 분쇄하였다. 균일하고 투명한 수중 안료 분산액을 형성하였는데, 이것은 안정하고 응집되지 않았으며 pH 범위가 2 내지 4 이었다. 이 분산액은 안료 15% 및 중합체 10%를 함유한다.
이 재료를 하기 캡슐화 반응에서 사용하였다.
성분위에서 제조한 수중 분산액 (중합체 10%, 안료15%)m-테트라메틸크실렌 디이소시아네이트 가교결합제(이소시아네이트:OH = 1.0:1.0)디부틸틴 디라우레이트 (100% 용액) 양20.00g0.7g1 방울
상기 성분을 함께 혼합하고 6시간 동안 효율적으로 교반시키면서, 40-50℃에서 가열하였다. 이후, 혼합물을 실온으로 냉각시키고 실시예 1에서와 같이 응집 안정성을 시험하였다. 캡슐화된 시료가 더 안정하였다.
실시예 6
본 실시예는 비이온성 친수성 분지 및 글리시딜 메타크릴레이트 관능기를 함유하는 소수성 주쇄를 갖는 그래프트 공중합체의 합성, 분산 및 캡슐화를 기술한다. 이것은 다른 형태의 가교결합제를 사용하는 캡슐화 반응의 예이다. 글리시딜 메타크릴레이트 기가 실시예 1의 친수성 분지에서 발견되는 산기와 반응할 것이기 때문에 비이온성 친수성 분지가 필요하다.
하기 성분을 상기한 바와 같은 것들을 갖춘 2리터 플라스크에 넣어 그래프트공중합체 용액을 형성하였다:
분배 1비소머 S20W글리시딜 메타크릴레이트n-부틸 아크릴레이트이소프로판올분배 2n-부틸 아크릴레이트글리시딜 메타크릴레이트비소머 S20W분배 3VAZO(등록상표)-52 개시제메틸에틸 케톤이소프로판올분배 4VAZO(등록상표)-52 개시제메틸에틸 케톤이소프로판올 부60.3512.1518.22440.26133.6389.09442.542.542.4023.005.086.1114.64
분배 1을 약 20분에 걸쳐 환류온도로 가열하였다. 분배 2 및 3을 환류를 유지하면서 동시에 반응 용기에 가하였다. 분배 2는 180분에 걸쳐 가하였고, 분배 3은 240분에 걸쳐 가하였다. 분배 2 및 3의 첨가가 완료된 후, 분배 4를 완전히 혼합하고 반응 용기에 15분에 걸쳐 환류를 유지하면서 가하였다. 분배 4의 첨가가 완료된 후, 반응 혼합물을 120분간 환류를 유지시킨 다음 실온으로 냉각하였다.
생성된 그래프트 공중합체 용액은 고형분 함량 약 41중량%를 가졌고 하기의 대략적 전체 조성을 가졌다: n-부틸 아크릴레이트 30%, 글리시딜 메타크릴레이트 20% 및 비소머 S20W 50%. 상기 재료는 중량평균분자량 약 24000 및 수평균분자량 약 9000을 가졌다.
하기 성분을 01-분쇄기 미디어 밀에 넣어 수중 안료 분산액을 제조하였다:
분배 1위에서 제조한 그래프트 공중합체탈이온수분배 2퀴나크리돈 마젠타 안료지르코니아 미디어 (0.8 - 1.0mm) 부88.72208.7852.50850.00
그래프트 공중합체를 탈이온수와 혼합하여 분배 1(중화제가 필요없음)을 형성하였다. 분배 1로부터의 재료를 분배 2의 재료와 혼합하고 그 구성성분을 100℉에서 01-분쇄기로 500rpm에서 16시간 동안 분쇄하였다. 균일하고 투명한 수중 안료 분산액을 형성하였는데, 이것은 안정하고 응집되지 않았으며 pH 범위가 2 내지 4 이었다. 이 분산액은 안료 15% 및 중합체 10%를 함유한다.
이어서, 이 재료를 주쇄내 에폭시드기 및 소수성 디아민/촉매 시스템 사이의 가교결합 반응으로 캡슐화하였다.
성분위에서 제조한 수중 분산액 (중합체 10%, 안료15%)노르보르넨디아민 가교결합제(아민:글리시딜 메타크릴레이트 = 1.0:1.0)트리부틸 아민 양20.00g0.17g1 방울
상기 성분을 함께 혼합하고 6시간 동안 효율적으로 교반시키면서, 40-50℃에서 가열하였다. 이후, 혼합물을 실온으로 냉각시키고 전기 실시예들과 같이 응집 안정성을 시험하였다. 캡슐화된 시료를 실시예 1에서와 같이 시험하였고, 캡슐화되지 않은 시료보다 더 안정하였다.
실시예 7
캡슐화되지 않은 분산액 및 캡슐화된 분산액으로부터 두 잉크를 제조하고 세번째 잉크를 통상의 분산액으로부터 제조하여 잉크젯 인쇄 장치에서 인쇄도뿐만 아니라 캡슐화된 분산액으로 열순환에 대한 안정성을 시험하였다.
분산액 #1은 퀴나크리돈 마젠타 안료 및 실시예 1에서 제조된 형태의 분산제를 함유하는데, 상기 분산액은 2 롤 밀 공정을 이용하여 제조하였고 안료 15중량% 및 안료 2.5부 대 분산제 1부로 물에 녹였다. 분산제 #2는 실시예 1에서 기술한 방법을 이용하여 캡슐화된 분산액 #1이다. 분산액 #3은 통상적 메타크릴계 분산제 및 퀴나크리돈 마젠타 안료를 이용하고 2 롤 밀 공정을 이용하여 제조하고 안료 15% 및 안료 1.5부 대 분산제 1부로 물에 녹였다. 담체 #1은 에톡시화 글리세롤 100그램, 1,2헥산 디올 100그램, 디에틸렌 글리콜 100그램, 나트륨 디옥틸 술포숙시네이트 27그램을 함유하고 나머지는 물로 총중량 1000그램이 되게하였다.
잉크 #1을 분산액 #1 11그램, 담체 #1 25그램 및 총중량 50그램이 되도록 물을 가함에 의해 제조하였다. 잉크 #2를 분산액 #2 11그램, 담체 #1 25그램 및 총중량 50그램이 되도록 물을 가함에 의해 제조하였다. 잉크 #3은 분산액 #3 11그램, 담체 #1 25그램 및 총중량 50그램이 되도록 물을 가하여 제조하였다.
이어서 상기 잉크들을 잉크젯 프린터에서 시험하였는데 모두 인쇄가 잘되었다. 또한 -20℃ 내지 60℃로 4회의 냉동-해동 순환을 잉크에 적용하였고 입도 변화를 관찰하였다. 모든 잉크가 평균 입도에서 증가를 보였지만, 캡슐화된 시료(잉크 #2)는 약 25% 증가한 반면에 잉크 #1은 187%, 잉크 #3은 132% 증가하였다. 이러한 데이타는 잉크 #2가 열 순환에 대해 더 안정함을 가리킨다.
실시예 8
페인트 공정에서 본발명의 유용성을 증명하기 위해 페인트 제조에서 사용하기에 적합한 틴트를 제조하였다. 실시예 1의 방법에 따라, 구리 프탈로시아닌 블루 안료를 함유하는 분산액을 제조하고 분쇄하고 캡슐화하였다. 이어서, 생성된 분산액의 pH를 9로 조절하고 분산액 외양의 저하(즉, 색상 및 흐릿함) 및 고형분의 백분율을 표준 시료와 비교하였다.
분산액의 표준화에 따라, 이를 밑칠 라텍스, 물, 증점제 및 살생제와 혼합하였다. 최종 용액 pH, 틴트 강도 및 점도를 모니터하고 추가의 물 및(또는) 증점제를 가하여 표분 점도 및 틴트 강도를 유지하였다.

Claims (8)

  1. (a) 물, 유기 용매 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 액상 담체,
    (b) 적어도 실질적으로 상기 액상 담체에 불용성인 입자,
    (c) 상기 액상 담체 중에 가용성인 세그먼트 1 이상 및 불용성인 세그먼트 1 이상을 갖는 중합체 분산제를 포함하고,
    (d) 상기 1 이상의 불용성 세그먼트는 1 이상의 가교결합가능 성분에 가교결합되는 가교결합 부분을 가지며, 가교결합가능 성분은 액상 매질에 불용성이며, 불용성 세그먼트 자체, 다관능성 단량체, 다관능성 올리고머 및 다관능성 중합체로 이루어진 군으로부터 선택되고 입자를 가두는 캡슐화된 망상조직을 형성하는 것인, 액상 담체 중의 입자의 분산액
  2. 제1항에 있어서, 상기 담체가 물 50중량%를 포함하는 것인 분산액.
  3. 제1항에 있어서, 상기 입자가 안료를 포함하는 것인 분산액.
  4. 제1항에 있어서, 중합체의 1 이상의 불용성 세그먼트상의 상기 가교결합 부분이 히드록시기를 포함하고, 가교결합가능 성분으로서는 디이소시아네이트를 더 포함하는 분산액.
  5. 제1항에 있어서, 아민, 무수물, 산, 페놀계 수산화물, 히드록시, N-메틸올, 알데히드, 아세토아세톡시, 이소시아네이트, 에폭시드, 에스테르, 이소시아네이트, 라디칼 개시제, 알데히드, 활성 알릴 및 물로 이루어진 군으로부터 선택된 가교결합 부분을 갖는 가교결합가능한 성분을 더 포함하는 분산액.
  6. 제1항에 있어서, 중합체 분산제의 1이상의 불용성 세그먼트상에 상기 가교결합가능한 부분이 에폭시, 히드록시, 무수물, 산, 고리 탄산염, 활성 알릴, 아민, 실란, 실리케이트, 실란올, 실리콘 및 이민으로 이루어진 군으로부터 선택되는 것인 분산액.
  7. 제1항에 있어서, 가교결합이 용이하도록 촉매를 더 포함하는 것인 분산액.
  8. 제7항에 있어서, 상기 촉매는 2,2,2-디아미노비시클로옥탄, 디부틸틴 디라우레이트, 트리부틸 아민, 트리옥틸 아민, 트리도데실 아민 및 디메틸도데실 아민으로 이루어진 군으로부터 선택된 것인 분산액.
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