CZ20023320A3 - Prostředek pro tvorbu povlaku - Google Patents
Prostředek pro tvorbu povlaku Download PDFInfo
- Publication number
- CZ20023320A3 CZ20023320A3 CZ20023320A CZ20023320A CZ20023320A3 CZ 20023320 A3 CZ20023320 A3 CZ 20023320A3 CZ 20023320 A CZ20023320 A CZ 20023320A CZ 20023320 A CZ20023320 A CZ 20023320A CZ 20023320 A3 CZ20023320 A3 CZ 20023320A3
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- poly
- vinyl alcohol
- ink
- dimethylamino
- acrylate
- Prior art date
Links
- 238000000576 coating method Methods 0.000 title claims description 33
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 title claims description 20
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 title description 8
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title description 6
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 claims abstract description 134
- 239000000178 monomer Substances 0.000 claims abstract description 60
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 claims abstract description 49
- -1 poly(vinyl alcohol) Polymers 0.000 claims abstract description 38
- 239000008199 coating composition Substances 0.000 claims abstract description 34
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 15
- 239000000123 paper Substances 0.000 claims description 41
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims description 41
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical group O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 33
- 239000000049 pigment Substances 0.000 claims description 29
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims description 23
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 22
- 239000004372 Polyvinyl alcohol Substances 0.000 claims description 21
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 claims description 21
- 229920000578 graft copolymer Polymers 0.000 claims description 19
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 claims description 17
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 claims description 17
- 125000003277 amino group Chemical group 0.000 claims description 16
- WIYVVIUBKNTNKG-UHFFFAOYSA-N 6,7-dimethoxy-3,4-dihydronaphthalene-2-carboxylic acid Chemical group C1CC(C(O)=O)=CC2=C1C=C(OC)C(OC)=C2 WIYVVIUBKNTNKG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims description 14
- IMROMDMJAWUWLK-UHFFFAOYSA-N Ethenol Chemical compound OC=C IMROMDMJAWUWLK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 claims description 13
- VVJKKWFAADXIJK-UHFFFAOYSA-N Allylamine Chemical group NCC=C VVJKKWFAADXIJK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 11
- SJIXRGNQPBQWMK-UHFFFAOYSA-N 2-(diethylamino)ethyl 2-methylprop-2-enoate Chemical compound CCN(CC)CCOC(=O)C(C)=C SJIXRGNQPBQWMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M Acrylate Chemical compound [O-]C(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 9
- 238000007334 copolymerization reaction Methods 0.000 claims description 9
- KGIGUEBEKRSTEW-UHFFFAOYSA-N 2-vinylpyridine Chemical compound C=CC1=CC=CC=N1 KGIGUEBEKRSTEW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- DPBJAVGHACCNRL-UHFFFAOYSA-N 2-(dimethylamino)ethyl prop-2-enoate Chemical compound CN(C)CCOC(=O)C=C DPBJAVGHACCNRL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 238000009472 formulation Methods 0.000 claims description 7
- QHVBLSNVXDSMEB-UHFFFAOYSA-N 2-(diethylamino)ethyl prop-2-enoate Chemical compound CCN(CC)CCOC(=O)C=C QHVBLSNVXDSMEB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 238000007641 inkjet printing Methods 0.000 claims description 5
- FQPSGWSUVKBHSU-UHFFFAOYSA-N methacrylamide Chemical compound CC(=C)C(N)=O FQPSGWSUVKBHSU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 125000005208 trialkylammonium group Chemical group 0.000 claims description 5
- UZNHKBFIBYXPDV-UHFFFAOYSA-N trimethyl-[3-(2-methylprop-2-enoylamino)propyl]azanium;chloride Chemical compound [Cl-].CC(=C)C(=O)NCCC[N+](C)(C)C UZNHKBFIBYXPDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- HRPVXLWXLXDGHG-UHFFFAOYSA-N Acrylamide Chemical compound NC(=O)C=C HRPVXLWXLXDGHG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 claims description 4
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 claims description 4
- NJSSICCENMLTKO-HRCBOCMUSA-N [(1r,2s,4r,5r)-3-hydroxy-4-(4-methylphenyl)sulfonyloxy-6,8-dioxabicyclo[3.2.1]octan-2-yl] 4-methylbenzenesulfonate Chemical compound C1=CC(C)=CC=C1S(=O)(=O)O[C@H]1C(O)[C@@H](OS(=O)(=O)C=2C=CC(C)=CC=2)[C@@H]2OC[C@H]1O2 NJSSICCENMLTKO-HRCBOCMUSA-N 0.000 claims description 4
- SZWMBBRKRKJARM-UHFFFAOYSA-N [3-(dimethylamino)-2,2-dimethylpropyl] prop-2-enoate Chemical compound CN(C)CC(C)(C)COC(=O)C=C SZWMBBRKRKJARM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims description 4
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 claims description 4
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 claims description 4
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 claims description 4
- 229920002554 vinyl polymer Polymers 0.000 claims description 4
- CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-M Methacrylate Chemical compound CC(=C)C([O-])=O CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 3
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 claims description 3
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 3
- SUPCQIBBMFXVTL-UHFFFAOYSA-N ethyl 2-methylprop-2-enoate Chemical compound CCOC(=O)C(C)=C SUPCQIBBMFXVTL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 claims 3
- 239000011707 mineral Substances 0.000 claims 3
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims 2
- ZAFFWOKULJCCSA-UHFFFAOYSA-N ethyl 2-methylprop-2-enoate;trimethylazanium;chloride Chemical compound [Cl-].C[NH+](C)C.CCOC(=O)C(C)=C ZAFFWOKULJCCSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O Ammonium Chemical compound [NH4+] QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O 0.000 claims 1
- ACIAHEMYLLBZOI-ZZXKWVIFSA-N Unsaturated alcohol Chemical compound CC\C(CO)=C/C ACIAHEMYLLBZOI-ZZXKWVIFSA-N 0.000 claims 1
- 125000001664 diethylamino group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])N(*)C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 claims 1
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 claims 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 39
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 abstract description 10
- 239000000976 ink Substances 0.000 description 41
- JKNCOURZONDCGV-UHFFFAOYSA-N 2-(dimethylamino)ethyl 2-methylprop-2-enoate Chemical compound CN(C)CCOC(=O)C(C)=C JKNCOURZONDCGV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 32
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 18
- 235000019422 polyvinyl alcohol Nutrition 0.000 description 17
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 16
- 125000002091 cationic group Chemical group 0.000 description 15
- ROOXNKNUYICQNP-UHFFFAOYSA-N ammonium persulfate Chemical compound [NH4+].[NH4+].[O-]S(=O)(=O)OOS([O-])(=O)=O ROOXNKNUYICQNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- XTXRWKRVRITETP-UHFFFAOYSA-N Vinyl acetate Chemical compound CC(=O)OC=C XTXRWKRVRITETP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 229920001519 homopolymer Polymers 0.000 description 12
- 239000000463 material Substances 0.000 description 11
- 238000007792 addition Methods 0.000 description 10
- 238000004128 high performance liquid chromatography Methods 0.000 description 10
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 9
- 238000007127 saponification reaction Methods 0.000 description 8
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M Acetate Chemical compound CC([O-])=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 7
- 229910001870 ammonium persulfate Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000003999 initiator Substances 0.000 description 7
- 150000003254 radicals Chemical class 0.000 description 7
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 7
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 7
- 238000010923 batch production Methods 0.000 description 6
- 238000007639 printing Methods 0.000 description 6
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 5
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 5
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 5
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 5
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 5
- 229920001567 vinyl ester resin Polymers 0.000 description 5
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 4
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 4
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 4
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 4
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 description 4
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 239000002609 medium Substances 0.000 description 4
- 229920000768 polyamine Polymers 0.000 description 4
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 4
- 150000003242 quaternary ammonium salts Chemical class 0.000 description 4
- KFDVPJUYSDEJTH-UHFFFAOYSA-N 4-ethenylpyridine Chemical compound C=CC1=CC=NC=C1 KFDVPJUYSDEJTH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 3
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N acrylic acid group Chemical group C(C=C)(=O)O NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 3
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 3
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 3
- 239000000975 dye Substances 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 3
- 238000010559 graft polymerization reaction Methods 0.000 description 3
- 229920002689 polyvinyl acetate Polymers 0.000 description 3
- 239000011118 polyvinyl acetate Substances 0.000 description 3
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 3
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 3
- GFUOIQFPJDKRCI-UHFFFAOYSA-N 1,1-dimethoxybutan-2-amine Chemical compound CCC(N)C(OC)OC GFUOIQFPJDKRCI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 description 2
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 2
- 239000012736 aqueous medium Substances 0.000 description 2
- TZCXTZWJZNENPQ-UHFFFAOYSA-L barium sulfate Chemical compound [Ba+2].[O-]S([O-])(=O)=O TZCXTZWJZNENPQ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 description 2
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 2
- 150000001735 carboxylic acids Chemical class 0.000 description 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 2
- 239000008119 colloidal silica Substances 0.000 description 2
- HDERJYVLTPVNRI-UHFFFAOYSA-N ethene;ethenyl acetate Chemical group C=C.CC(=O)OC=C HDERJYVLTPVNRI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 description 2
- 229920001002 functional polymer Polymers 0.000 description 2
- 150000002734 metacrylic acid derivatives Chemical class 0.000 description 2
- 125000005395 methacrylic acid group Chemical group 0.000 description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- 229920000139 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 2
- 239000005020 polyethylene terephthalate Substances 0.000 description 2
- 230000000379 polymerizing effect Effects 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 2
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 2
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 2
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 2
- 239000008107 starch Substances 0.000 description 2
- 235000019698 starch Nutrition 0.000 description 2
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 2
- CIHOLLKRGTVIJN-UHFFFAOYSA-N tert‐butyl hydroperoxide Chemical compound CC(C)(C)OO CIHOLLKRGTVIJN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000000391 vinyl group Chemical group [H]C([*])=C([H])[H] 0.000 description 2
- 125000004169 (C1-C6) alkyl group Chemical group 0.000 description 1
- UUGXDEDGRPYWHG-UHFFFAOYSA-N (dimethylamino)methyl 2-methylprop-2-enoate Chemical compound CN(C)COC(=O)C(C)=C UUGXDEDGRPYWHG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LCPVQAHEFVXVKT-UHFFFAOYSA-N 2-(2,4-difluorophenoxy)pyridin-3-amine Chemical compound NC1=CC=CN=C1OC1=CC=C(F)C=C1F LCPVQAHEFVXVKT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 2-(2-methoxy-5-methylphenyl)ethanamine Chemical compound COC1=CC=C(C)C=C1CCN SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NLHHRLWOUZZQLW-UHFFFAOYSA-N Acrylonitrile Chemical compound C=CC#N NLHHRLWOUZZQLW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 102000009027 Albumins Human genes 0.000 description 1
- 108010088751 Albumins Proteins 0.000 description 1
- 108010076119 Caseins Proteins 0.000 description 1
- VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N Ethene Chemical compound C=C VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005977 Ethylene Substances 0.000 description 1
- 108010010803 Gelatin Proteins 0.000 description 1
- CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-N Methacrylic acid Chemical compound CC(=C)C(O)=O CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WHNWPMSKXPGLAX-UHFFFAOYSA-N N-Vinyl-2-pyrrolidone Chemical compound C=CN1CCCC1=O WHNWPMSKXPGLAX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SJEYSFABYSGQBG-UHFFFAOYSA-M Patent blue Chemical compound [Na+].C1=CC(N(CC)CC)=CC=C1C(C=1C(=CC(=CC=1)S([O-])(=O)=O)S([O-])(=O)=O)=C1C=CC(=[N+](CC)CC)C=C1 SJEYSFABYSGQBG-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- LOPVAWVHGAWUPS-UHFFFAOYSA-M [2-hydroxy-3-(2-methylprop-2-enoyloxy)propyl]-trimethylazanium;chloride Chemical compound [Cl-].CC(=C)C(=O)OCC(O)C[N+](C)(C)C LOPVAWVHGAWUPS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- YKTSYUJCYHOUJP-UHFFFAOYSA-N [O--].[Al+3].[Al+3].[O-][Si]([O-])([O-])[O-] Chemical compound [O--].[Al+3].[Al+3].[O-][Si]([O-])([O-])[O-] YKTSYUJCYHOUJP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002250 absorbent Substances 0.000 description 1
- 230000002745 absorbent Effects 0.000 description 1
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 description 1
- 239000000980 acid dye Substances 0.000 description 1
- 150000001252 acrylic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- WNROFYMDJYEPJX-UHFFFAOYSA-K aluminium hydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[OH-].[Al+3] WNROFYMDJYEPJX-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 150000001408 amides Chemical class 0.000 description 1
- 125000000129 anionic group Chemical group 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 125000006309 butyl amino group Chemical group 0.000 description 1
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 description 1
- 239000005018 casein Substances 0.000 description 1
- BECPQYXYKAMYBN-UHFFFAOYSA-N casein, tech. Chemical compound NCCCCC(C(O)=O)N=C(O)C(CC(O)=O)N=C(O)C(CCC(O)=N)N=C(O)C(CC(C)C)N=C(O)C(CCC(O)=O)N=C(O)C(CC(O)=O)N=C(O)C(CCC(O)=O)N=C(O)C(C(C)O)N=C(O)C(CCC(O)=N)N=C(O)C(CCC(O)=N)N=C(O)C(CCC(O)=N)N=C(O)C(CCC(O)=O)N=C(O)C(CCC(O)=O)N=C(O)C(COP(O)(O)=O)N=C(O)C(CCC(O)=N)N=C(O)C(N)CC1=CC=CC=C1 BECPQYXYKAMYBN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000021240 caseins Nutrition 0.000 description 1
- 229920006317 cationic polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 1
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 239000004927 clay Substances 0.000 description 1
- 229910052570 clay Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 description 1
- JBSLOWBPDRZSMB-FPLPWBNLSA-N dibutyl (z)-but-2-enedioate Chemical compound CCCCOC(=O)\C=C/C(=O)OCCCC JBSLOWBPDRZSMB-FPLPWBNLSA-N 0.000 description 1
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 1
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 description 1
- 125000004185 ester group Chemical group 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- 238000005189 flocculation Methods 0.000 description 1
- 230000016615 flocculation Effects 0.000 description 1
- 239000008273 gelatin Substances 0.000 description 1
- 229920000159 gelatin Polymers 0.000 description 1
- 235000019322 gelatine Nutrition 0.000 description 1
- 235000011852 gelatine desserts Nutrition 0.000 description 1
- 125000004051 hexyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 125000001165 hydrophobic group Chemical group 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 238000010348 incorporation Methods 0.000 description 1
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 description 1
- 238000003475 lamination Methods 0.000 description 1
- 150000002605 large molecules Chemical class 0.000 description 1
- 229920002521 macromolecule Polymers 0.000 description 1
- HCWCAKKEBCNQJP-UHFFFAOYSA-N magnesium orthosilicate Chemical compound [Mg+2].[Mg+2].[O-][Si]([O-])([O-])[O-] HCWCAKKEBCNQJP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000391 magnesium silicate Substances 0.000 description 1
- 229910052919 magnesium silicate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000019792 magnesium silicate Nutrition 0.000 description 1
- VZCYOOQTPOCHFL-UPHRSURJSA-N maleic acid group Chemical group C(\C=C/C(=O)O)(=O)O VZCYOOQTPOCHFL-UPHRSURJSA-N 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- ZQXSMRAEXCEDJD-UHFFFAOYSA-N n-ethenylformamide Chemical compound C=CNC=O ZQXSMRAEXCEDJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- 238000005191 phase separation Methods 0.000 description 1
- 239000002985 plastic film Substances 0.000 description 1
- 229920006255 plastic film Polymers 0.000 description 1
- 229920002037 poly(vinyl butyral) polymer Polymers 0.000 description 1
- 229920002401 polyacrylamide Polymers 0.000 description 1
- 229920001225 polyester resin Polymers 0.000 description 1
- 239000004645 polyester resin Substances 0.000 description 1
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 description 1
- 229920002959 polymer blend Polymers 0.000 description 1
- 229920000915 polyvinyl chloride Polymers 0.000 description 1
- 239000004800 polyvinyl chloride Substances 0.000 description 1
- USHAGKDGDHPEEY-UHFFFAOYSA-L potassium persulfate Chemical compound [K+].[K+].[O-]S(=O)(=O)OOS([O-])(=O)=O USHAGKDGDHPEEY-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 150000003141 primary amines Chemical class 0.000 description 1
- 125000002924 primary amino group Chemical group [H]N([H])* 0.000 description 1
- 239000005871 repellent Substances 0.000 description 1
- 230000002940 repellent Effects 0.000 description 1
- 150000003335 secondary amines Chemical group 0.000 description 1
- 125000005372 silanol group Chemical group 0.000 description 1
- 229910002027 silica gel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000741 silica gel Substances 0.000 description 1
- 238000004513 sizing Methods 0.000 description 1
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 1
- 238000002791 soaking Methods 0.000 description 1
- CHQMHPLRPQMAMX-UHFFFAOYSA-L sodium persulfate Substances [Na+].[Na+].[O-]S(=O)(=O)OOS([O-])(=O)=O CHQMHPLRPQMAMX-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229920003048 styrene butadiene rubber Polymers 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 125000000542 sulfonic acid group Chemical group 0.000 description 1
- 229910002029 synthetic silica gel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000454 talc Substances 0.000 description 1
- 229910052623 talc Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000008719 thickening Effects 0.000 description 1
- 239000002562 thickening agent Substances 0.000 description 1
- 239000004408 titanium dioxide Substances 0.000 description 1
- 238000009281 ultraviolet germicidal irradiation Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L51/00—Compositions of graft polymers in which the grafted component is obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds; Compositions of derivatives of such polymers
- C08L51/003—Compositions of graft polymers in which the grafted component is obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds; Compositions of derivatives of such polymers grafted on to macromolecular compounds obtained by reactions only involving unsaturated carbon-to-carbon bonds
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41M—PRINTING, DUPLICATING, MARKING, OR COPYING PROCESSES; COLOUR PRINTING
- B41M5/00—Duplicating or marking methods; Sheet materials for use therein
- B41M5/50—Recording sheets characterised by the coating used to improve ink, dye or pigment receptivity, e.g. for ink-jet or thermal dye transfer recording
- B41M5/52—Macromolecular coatings
- B41M5/5245—Macromolecular coatings characterised by the use of polymers containing cationic or anionic groups, e.g. mordants
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41M—PRINTING, DUPLICATING, MARKING, OR COPYING PROCESSES; COLOUR PRINTING
- B41M5/00—Duplicating or marking methods; Sheet materials for use therein
- B41M5/50—Recording sheets characterised by the coating used to improve ink, dye or pigment receptivity, e.g. for ink-jet or thermal dye transfer recording
- B41M5/52—Macromolecular coatings
- B41M5/5254—Macromolecular coatings characterised by the use of polymers obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds, e.g. vinyl polymers
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
- C08F261/00—Macromolecular compounds obtained by polymerising monomers on to polymers of oxygen-containing monomers as defined in group C08F16/00
- C08F261/02—Macromolecular compounds obtained by polymerising monomers on to polymers of oxygen-containing monomers as defined in group C08F16/00 on to polymers of unsaturated alcohols
- C08F261/04—Macromolecular compounds obtained by polymerising monomers on to polymers of oxygen-containing monomers as defined in group C08F16/00 on to polymers of unsaturated alcohols on to polymers of vinyl alcohol
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D151/00—Coating compositions based on graft polymers in which the grafted component is obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds; Coating compositions based on derivatives of such polymers
- C09D151/003—Coating compositions based on graft polymers in which the grafted component is obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds; Coating compositions based on derivatives of such polymers grafted on to macromolecular compounds obtained by reactions only involving unsaturated carbon-to-carbon bonds
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Ink Jet Recording Methods And Recording Media Thereof (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
- Paints Or Removers (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Coating Of Shaped Articles Made Of Macromolecular Substances (AREA)
- Ink Jet (AREA)
Description
Prostředek pro tvorbu povlaku
Oblast techniky
Pokroky v technologii inkoustového tryskového tisku (ink jet technology) zvýšily nároky na papíry a jiná záznamová média. Pro správnou funkci musí záznamový papír rychle absorbovat inkoust a vehikula přítomná v inkoustu bezprostředně po tisku, maximalizovat optickou hustotu inkoustu, minimalizovat unikání a rozpíjení inkoustu a poskytovat dobrou odolnost proti vodě a světlu. Pro získání papíru s výše uvedenými funkcemi se papír obvykle opatřuje jedním nebo více povlaky.
Dosavadní stav techniky
Povlaky papíru pro inkoustový tryskový tisk typicky obsahují křemičitý pigment pro svou vysokou absorpční schopnost a polymerní pojivo jako je poly(vinylalkohol) pro svou vysokou vazebnou sílu. Používají se také nekřemičité pigmenty jako jsou jíly, uhličitan vápenatý, oxid titaničitý a hydroxid hlinitý. Mezi další známá polymerní pojivá patří poly(vinylpyrrolidon), styren-butadienové kopolymery, poly(vínylacetát), škrob a polymery s aminovými funkčními skupinami, jako je poly(vinylalkohol) s aminovými funkčními skupinami.
Poly(vinylalkohol) s aminovými funkčními skupinami se typicky vyrábí kopolymeraci vinylacetátu s monomery s aminovými funkčními skupinami, jako je trimethyl-(3-methakrylamidopropyl)amoniumchlorid, N-vinylformamid, nebo akrylamid, a následným zmýdelněním za vytvoření derivátu poly(vinylalkoholu). Tento způsob má však určité nevýhody. Volba aminových komonomerů je velmi omezená v důsledku jejich nekompatibility s podmínkami zmýdelnění při výrobě poly(vinylalkoholu). V závislosti na monomeru, který se kopolymeruje s
- 2 vinylacetátem, může mýt zmýdelnění na komonomer nepříznivý vliv. Například jestliže se jako komonomer použije 2-(dimethyl-amino)ethylmethakrylát (DMAEMA), zmýdelnění vede k hydrolýze esterové vazby, čímž se z polymerní kostry odstraní aktivní aminová funkční skupina. Další nevýhoda, která omezuje počet použitelných komonomerů pro přípravu poly(vinylalkoholu) s aminovými funkčními skupinami je poměr reaktivity komonomerů s vinylacetátem. V závislosti na těchto poměrech reaktivity mohou nastat vážná omezení nejen z hlediska úrovně inkorporace aminového monomeru do vinylacetátového kopolymeru, ale také z hlediska dosažitelného rozmezí molekulových hmotností kopolymeru.
Další přístup k výrobě poly(vinylalkoholů) s aminovými funkčními skupinami zahrnuje následnou reakci (post-reakci) poly(vinylalkoholu) s aminosynthony, jako je aminobutyraldehyddimethylacetal (ABAA) nebo roubovací kopolymerace volných radikálů s monomery, jako je 2-(dimethylamino)ethylmethakrylát (DMAEMA). Roubovací kopolymerace aminových funkčních monomerů s poly(vinylalkoholem) poskytuje některé výhody ve srovnání s tradiční kopolymerací s vinylacetátem a následným zmýdelněním. Například použitím poly(vinylalkoholu) jako reaktivního synthonu pro roubovací polymeraci jiných monomerů se obejde krok zmýdelnění, takže je možno použít mnohem vyšší množství monomerů s aminovými funkčními skupinami a tím je dostupné širší rozmezí poly(vinylalkoholových) sloučenin s aminovými funkčními skupinami. Navíc se zabrání potížím, které mohou vznikat z poměrů reaktivity monomerů, což umožní mnohem snazší řízení množství aminových funkčních skupin zavedených na poly(vinylalkoholovou) kostru prostřednictvím roubovaného řetězce. Další výhodou roubovací polymerace aminových funkčních monomerů na poly(vinylaikohol) oproti kopolymerací s vinylacetátem s následným zmýdelněním je tvorba velmi odlišné struktury polymeru. Poly(vinylalkohol) s aminovými funkčními skupinami vyráběný cestou kopolymerace s vinylacetátem a zmýdelněním poskytuje kopolymer
s aminovým monomerem zavedeným do polymerní kostry, který může v některých aplikacích prostorově omezovat a maskovat aktivitu aminu. Roubovaný poly(vinylalkoholový) kopolymer však může obsahovat dlouhé řetězce polyaminu vycházející z poly(vinylalkoholové) kostry, což zvyšuje aktivitu aminových funkčních skupin z důvodů snadnější dostupnosti a poskytuje mnohem lepší rovnováhu vlastnosti polyaminu proti poly(vinylalkoholu). Jedna potenciální nevýhoda při reakcích roubovací polymerace je současná tvorba homopolymeru nebo kopolymerů roubovaných monomerů na poly(vinylalkohol), což vede v důsledku ke tvorbě směsi polymerů.
Většina komerčně dostupných homo- a kopolymerů s aminovými funkčními skupinami a poly(vinylalkoholů) s aminovými funkčními skupinami je ekonomicky nevýhodná. Komerčně dostupné poly(vinylalkoholy) s aminovými funkčními skupinami trpí navíc k jejich ceně nedostatkem aminových funkčních skupin. Důsledkem malého množství aminových funkčních skupin tyto materiály nesplňují přísné požadavky pro dobrou jakost inkoustového tryskového tisku, zvláště pro vysoce kvalitní fotografické papíry pro inkoustový tryskový tisk. Hustota a ostrost vytištěného obrazu jsou nedostatečné stejně jako odolnost proti vodě a světlu. Proto trvá potřeba výroby polymerního systému s lepšími vlastnostmi, který poskytne dobrou hustotu a ostrost vytištěného obrazu stejně jako odolnost proti vodě a světlu. Je také zájem o výrobu vysoce kvalitních polymerních systémů pro jiné substráty přijímající inkoust, jako je polyethylen, polypropylen, poly(ethylentereftalát), vinylové polymery a netkané materiály.
Většina dokumentů z dosavadního stavu techniky řeší problémy s kvalitou povlaků pro papíry pro inkoustový tryskový tisk mícháním různých polymerů nebo kopolymerů s obsahem syntetických aminů do směsí pro výrobu povlaků pro inkoustový tryskový tisk. Pro dosažení požadovaných vlastností hotového papíru pro inkoustový tryskový tisk se dále mění poměry polymerů nebo kopolymerů s obsahem aminových skupin, poly(vinylalkoholového) pojivá, pigmentu a jiných
- 4 aditiv. Použitím těchto směsí však může docházet k problémům s kompatibilitou. Například: 1) Jestliže se připraví a smísí prostředek pro tvorbu povlaku pro inkoustový tisk, může dojít k separací fází, houstnutí a/nebo vločkování, což vede k systému, který nelze potahovat; 2) prostředek smíšeného polymeru může být nekompatibilní s jinými reakčními činidly, která se často používají ve formulacích povlaků pro inkoustový tisk; a 3) když se papír potáhne a usuší, mohou vést problémy s nekompatibilitou směsí k heterogennímu povrchu povlaku, který se projeví po vytištění v různé kvalitě obrazu.
JP58 186696 (1983) popisuje vnitřní prostředek používaný v mokré části výroby papíru, který obsahuje kationtovaný poly(vinylalkohol) vyráběný roubovací kopolymerací poly(vinylalkoholu) s aminoalkylmethakrylátem nebo aminoalkylakrylátem, zvláště dimethylaminoethylmethakrylátem a 3-trimethyl-2-hydroxypropyl-methakrylátamoniumchloridem. Vnitřní prostředek podle údajů poskytuje přínos při udržení plnidla, pevnosti papíru a klížení u neutrálního papíru.
JP55 125109 (1980) poskytuje ve vodě rozpustný kompozitní materiál s vysokou molekulovou hmotností, který se získává polymerací ve vodě rozpustných nenasycených monomerů ethylenového typu, jako jsou alkylaminoalkylakryláty nebo methakryláty, v přítomnosti vysokomolekulární sloučeniny jako je škrob, poly(ethylenglykol) a poly(vinylalkohol), který obsahuje alespoň jednu z následujících funkčních skupin: ether, hydroxy a karboxy. Tento kompozitní materiál má vykazovat dobrou stabilitu a tekutost a má být použitelný v řadě oblastí; například jako barvivo, prostředek pro úpravu papíru a prostředek pro zvýšení vískozity.
JP 93 67432 (1993) (abstrakt) popisuje papír pro inkoustový tryskový tisk obsahující formulaci složenou z kopolymeru vinylalkoholu s kationtovým monomerem jako je trimethyl-3-(1-akrylamidopropyl)-amoniumchlorid a prášku nekoloidního oxidu křemičitého.
• · • · • ·
I · · »· ··· ·
- 5 ·· ··· · • · · • · • · · • · · • · · · · ·
JP 61 230979 (1986) (abstrakt) popisuje papír pro inkoustový tryskový záznam potažený vrstvou s obsahem syntetického amorfního oxidu křemičitého a ve vodě rozpustného polymerního pojivá, s výhodou kationtové modifikovaného poly(vinylalkoholu).
JP 63 149183 (1988) popisuje plochý materiál pro inkoustový tryskový záznam vhodný pro vysokorychlostní záznam a vícebarevný záznam. Tento materiál má absorpční vrstvu obsahující roubovaný polymer složený z 10 až 60 % hmotnostních poly(vinylalkoholu) a 40 až 90 % hmotnostních uvedených nenasycených sloučenin jako je akrylamid, methakrylamid, akrylonitril a akrylové a methakrylové estery.
JP 63 162276 (1988) (abstrakt) popisuje oxid křemičitý předem upravený pryskyřicí rozpustnou ve vodě, který je obsažen na povrchu určeném k zaznamenávání. Pryskyřicí rozpustnou ve vodě je poly(vinylalkohol), albumin, želatina, kasein, atd.
JP 5-278322 (1993) poskytuje záznamový plochý materiál s dobrou absorpční schopností pro inkoust, jakostí obrazu a odolností proti vodě, který je opatřen záznamovou vrstvou obsahující jako hlavní složky polymer s kvarterní amoniovou solí, kationtové modifikovaný poly(vinylalkohol) a sloučeninu schopnou zesítění hydroxylovými skupinami. Polymer s kvarterní amoniovou solí má alespoň jednu kvarterní amoniovou sůl v opakující se jednotce řetězce; například poly(2-hydroxy-3-methakryloxypropyltrimethylamoniumchlorid a poly-(dimethylaminoethylmethakrylátová) sůl. Kationtové modifikovaný poly(vinylalkohol) se získává zmýdelněním kopolymeru vinylacetátu a ethylenově nenasyceného monomeru, který obsahuje kationtové skupiny.
JP 5-278323 (1993) popisuje plochý materiál pro záznam s dobrou absorpční schopností pro inkoust, dobrou jakostí obrazu a dobrou odolností proti vodě, ve kterém je alespoň jedna strana plastického filmu potažena záznamovou vrstvou vytvořenou laminací • ·· · · ~ 232ο
- 6 vrstvy s fixační schopností pro barvivo a vrstvy absorbující inkoust v uvedeném pořadí. Hlavní složky vrstvy fixující barvivo jsou polymer kvarterní amoniové soli, kationtové modifikovaný poly(vinylalkohol) a sloučenina zesítitelná hydroxylovými skupinami, a hlavními složkami vrstvy absorbující inkoust jsou makromolekula rozpustná ve vodě a polymer získaný roubováním alespoň jedné sloučeniny s nenasycenými vazbami (např. vinylestery, estery nenasycených karboxyiových kyselin a amidy nenasycených karboxyiových kyselin) na polyesterovou pryskyřici s obsahem hydrofilních skupin.
US 5,270,103 (Oliver a další, 1993) popisuje přijímací vrstvu složenou ze substrátu a povlaku s obsahem pigmentu a pojivá. Pojivo obsahuje poly(vinylalkohol) a další pojivou složku; například kationtový polyamin, jako jsou látky typu poly(2-hydroxypropyl-1,1-N-dimethylamoniumchloridu), které jsou relativně necitlivé na změny pH ve srovnání s jinými kationtovými polyaminy nebo kationtovým polyakrylamidem. Přijímací vrstva je zvláště použitelná pro tisk inkousty na bázi vody, jako jsou systémy pro inkoustový tryskový tisk.
EP-869,010 B1 (1999) popisuje vrstvy přijímající inkoust obsahující alespoň jednu kopolymerní látku pro použití jako povlaky na vrstvách přijímajících obraz. Tato kopolymerní látka obsahuje primární nebo sekundární aminové skupiny a hydroxylové skupiny odvozené od vinylesteru.
Podstata vynálezu
Předkládaný vynález se týká zlepšených povlaků (nátěrů) pro média nebo substráty přijímající inkoust, jako jsou listy papíru, polyethylen, polypropylen, polyestery a netkané materiály. Zlepšení je založeno na použití prostředku pro tvorbu povlaku přijímajícího inkoust, který obsahuje polymer obsahující větší počet navázaných (pendent) hydroxylových skupin, který byl roubováním polymerován s
0
0000
- 7 monomerem obsahujícím aminové funkční skupiny. Při nanesení na povrch média přijímajícího inkoust poskytuje tento prostředek pro tvorbu povlaku obrazy s vysokou optickou hustotou a vynikající odolností proti vodě. Aminem modifikovaný polymer je vytvořen dodatečnou modifikací polymeru obsahujícího hydroxylové skupiny prostřednictvím roubování s volnými radikály ve vodném prostředí s ethylenově nenasycenými monomery obsahujícími primární, sekundární, terciární nebo kvarterní aminové funkční skupiny. Předkládaný vynález poskytuje jediný jednosložkový potahovací prostředek, který spojuje vlastnosti kationtových polymerů fixovat barviva s vysokou schopností polymerních prostředků na bázi poly(vinylalkoholu) vázat pigment. Je zvláště použitelný pro použití na papíry pro inkoustový tryskový tisk.
Přidávání polymerů modifikovaných aminovými skupinami do prostředků pro tvorbu povlaku přijímajícího inkoust má několik výhod:
• možnost připravit média přijímající inkoust s vysokou jakostí použitím pouze jednoho povlaku prostředku pro tvorbu povlaku;
• možnost připravit média přijímající inkoust s vysokou jakostí, která při tisku poskytují obrazy s vysokou optickou hustotou pro monochromatickou čerň, kompozitní čerň a primární barvy;
• možnost připravit média přijímající inkoust s vysokou jakostí, která při tisku poskytují obrazy odolné proti vodě;
• možnost připravit média přijímající inkoust s vysokou jakostí, která při tisku poskytují obrazy s dobrou odolností vůči světlu; a • možnost dosáhnout krátkých časů zasychání inkoustu po vytištění na médium přijímající inkoust potažené prostředky na bázi polymeru modifikovaného aminovými skupinami.
Zlepšené médium přijímající inkoust se připravuje následujícím způsobem:
• provede se reakce vodného roztoku polymeru, na jehož polymerním řetězci je navázán větší počet hydroxylových skupin, ·· ···· • · · ·· ··· ···· ·· ··· ···♦ ·· ····
- 8 s ethylenově nenasyceným monomerem obsahujícím primární, sekundární, terciární nebo kvartérní aminové funkční skupiny, v přítomnosti iniciátoru tvorby volných radikálů, za získání vodného prostředku roubovaného polymeru;
• prostředek roubovaného polymeru se případně přidá bez dalšího zpracování do kaše pigmentu;
• prostředek roubovaného polymeru se popřípadě kombinuje s jinými aditivy jako jsou povrchově aktivní látky, poly(vinylalkohol) a vinylacetát-ethylenové latexy;
• prostředkem roubovaného polymeru se potáhne substrát; a • potažený substrát se suší.
Podrobný popis vynálezu
Zlepšené médium přijímající inkoust podle předkládaného vynálezu je opatřeno povlakem, který obsahuje polymerní pojivo obsahující polymer s větším počtem navázaných hydroxylových skupin na polymerním řetězci, a s naroubovaným ethylenově nenasyceným monomerem s aminovými funkčními skupinami. Jedním z klíčových objevů přispívajících k novosti tohoto vynálezu jsou vynikající vlastnosti dosahované s poly(vinylalkoholovým) kopolymerem s naroubovaným aminovým monomerem ve srovnání s různými saponifikovanými vinylacetátovými kopolymery.
Reprezentativní monomery s aminovými funkčními skupinami, které mohou být použity pro roubování na polymer s obsahem hydroxylových skupin, zahrnují monoalkylaminoalkylmethakrylát, monoalkylaminoalkylakrylát, dialkylaminoalkylmethakrylát, trialkyl-amoniumalkylmethakrylát, trialkylamoniumalkylakrylát, dialkylamino-alkylakrylát, dialkylaminoalkyl(meth)akrylamidy, diallyldialkyl-amoniumchlorid, allylamin nebo vinylpyridin. Alkylové skupiny výše uvedených monomerů s funkčními skupinami mohou být přímé nebo rozvětvené Ci až C6 alkylové skupiny. Příklady vhodných monomerů
- 9 »9 9 99 9
9 »999 9<
99 99
9 9 9 9 9
9 9 9
9 9 · ·
9 9 9
9999 99 9999 jsou 2-(dimethylamino)ethylmethakrylát, 2-(diethylamino)-ethylmethakrylát, 2-(dimethylamino)ethylakrylát, 3-(dimethylamino)-2,2-dimethylpropylakrylát, 2-(diethylamino)ethylakrylát, 2-(terciárární butylamino)ethylmethakrylát, 2-(trímethylamonium)ethylmethakrylát-chlorid, 2-(trimethylamonium)ethylakrylátchlorid, 3-(dimethyl-amino)propylmethakrylamíd, methakrylamidopropyltrimethylamonium-chlorid, diallyldimethylamoniumchlorid, vinylpyridin, allylamin nebo jejich kombinace.
Polymery obsahující větší počet navázaných hydroxylových skupin se mohou vytvořit polymeraci vinyl- nebo akrylesterů, ve kterých esterová jednotka obsahuje 1 až 4 atomů uhlíku. Navázané esterové skupiny tvoří hydrolýzou polymery obsahující navázané hydroxylové skupiny. Výhodnou skupinou polymerů obsahujících větší počet navázaných hydroxylových skupin jsou polymery založené na hydrolyzovaných vinylacetátových polymerech, kde vinylacetát se polymeruje jako homopolymer nebo spolu s jinými monomery za vytvoření kopolymerů, které jsou známé jako poly(vinylalkoholové) nebo vinylalkoholové kopolymery. Množství vinylalkoholu by mělo být dostatečné, aby mohla probíhat roubovací polymerace s volnými radikály ve vodném roztoku; tj. polymer se musí stát alespoň rozpustným ve vodném prostředí. Vinylester, konkrétně vinylacetát, bude před hydrolýzou obsahovat od 60 do 100 mol % polymeru, s výhodou alespoň 90 mol % polymeru. Poly(vinylalkohol) používaný v rámci předkládaného vynálezu má obecně hmotnostní průměrnou molekulovou hmotnost (Mw) v rozmezí od přibližně 5000 do 300 000, s výhodou 15 000 až 200 000. Alternativně může mít poly(vinylalkohol) stupeň polymerace (Dp) 100 až 5000, s výhodou 200 až 3500. Poly(vinylalkohol) se komerčně vyrábí hydrolýzou poly(vinylacetátu) a má typicky stupeň hydrolýzy v rozmezí od přibližně 85 do více než 99 mol %. Pro předkládaný vynález může být stupeň hydrolýzy v rozmezí od 70 do 100 mol %, s výhodou 75 až 98 mol %. V rámci předkládaného vynálezu mohou být také použity směsné výrobky
- 10 ·· 4444
4 4 · • 4 • · ♦ • · 4 • 44 4 · · ·
4 · · * ·
4 4 4 4 4
4 4 4
4 4 4 4
4 4 4 • 4444 ·· ··♦· poly(vinylalkoholu) používající kombinace poly(vinylalkoholů) s různou molekulovou hmotností a stupněm hydrolýzy.
S vinylesterem může být pro výrobu polymerů obsahujících vinylalkoholové jednotky kopolymerována celá řada monomerů. Monomery, které mohou být polymerovány s vinylesterem, s výhodou vinylacetátem, zahrnují ethylen, nenasycené kyseliny jako je maleinová, akrylová a methakrylová, a estery jako jsou až C12, s výhodou C1 až C6 alkylestery kyseliny akrylové nebo methakrylové. V mnoha případech mohou být tyto polymery hydrolyzovány za získání různých druhů poly(vinylalkoholu), včetně například hydrolýzy pouze vinylesterů a ponechání nedotčených akrylesterových funkčních skupin. Podle potřeby mohou být s vinylacetátem polymerovány jiné monomery obsahující od 2 do 12 atomů uhlíku, jako jsou alkylmaleáty (např. dibutylmaleát apod.), aby bylo možno řídit obsah hydrofilních a hydrofobních skupin.
Roubovací reakce s volnými radikály může být prováděna v homogenních vodných roztocích při teplotě nutné pro uvolnění volných radikálů pro roubovací polymerací. Typické teploty se pohybují od 50 do 95 °C, s výhodou 60 až 80 °C. Obsah pevných látek při reakci (poměr poly(vinylalkoholu) k vodě) se může pohybovat od 5 % do 40 % v závislosti na molekulové hmotnosti poly(vinylalkoholu), s výhodou od 10 % do 30%. Doby reakce se typicky pohybují od 1 do 5 hod. Pokud se pro roubování na poly(vinylalkohol) používají akryláty nebo methakryláty s aminovými funkčními skupinami, je výhodné použití ekvimolárního množství kyseliny pro omezení nebo zabránění hydrolýze aminoesterových skupin. Mezi přijatelné kyseliny patří kyselina octová, kyselina chlorovodíková, kyselina sírová apod. Roubovací reakce může být prováděna vsádkovým způsobem nebo polovsádkovým způsobem, při kterém se vodný roztok monomeru s aminovými funkčními skupinami, s nebo bez ekvimolárního množství kyseliny, přidává k míchanému roztoku poly(vinylalkoholu) ve vodě postupem odloženého přidávání (delay feed). Při polovsádkovém ···· ·· t>2- T&D způsobu může být odloženým přidáváním vodného roztoku přidáván také iniciátor současně s roztokem monomeru, nebo může být iniciátor do reaktoru vložen najednou před zahájením odloženého přidávání roztoku monomeru. Příklady iniciátorů tvorby volných radikálů, které mohou být při této roubovací reakci použity, zahrnují persíran amonný, persíran sodný, persíran draselný, terc-butylhydroperoxid, peroxid vodíku a jiné látky s dobrou schopností přijímat protony. Používá se přibližně 0,1 až 10 % hmotnostních (s výhodou 0,5 až 3,0 % hmotnostní) iniciátoru, vztaženo na množství poly(vinylalkoholu). Vysoké konverze monomeru na polymer byly pozorovány jak s použitím vsádkového, tak i polovsádkového postupu. Je výhodné pokračovat v reakci, dokud nezůstane nezreagováno méně než 0,5 % monomeru s aminovými funkčními skupinami. Obsah aminových funkčních skupin v molárních procentech, tj. míra naroubování aminového monomeru na poly(vinylalkohol) je typicky v rozmezí od 0,5 do 70 mol %, s výhodou od 5 do 30 mol %.
Následující tabulka 1 uvádí provozní a výhodná rozmezí vzhledem k použití poly(vinylalkoholu) s naroubovaným monomerem s aminovými funkčními skupinami v povlacích pro inkoustový tryskový tisk podle vynálezu.
Tabulka 1
Provozní rozmezí | Výhodné rozmezí | |
Hmotnostní průpměrná molekulová hmotnost poly(vinylalkoholu) | 5000 - 300 000 | 15 000 - 200 000 |
Acetátová hydrolýza (mol %) | 70 - 100 | 75 - 98 |
Obsah aminových skupin v roubovaném monomeru (mol %) | 0,5 - 70 | 5 - 30 |
Hmotnostní procenta pojivá v povlaku (vztaženo na sušinu) | 5 - 99 | 10 - 50 |
pH povlaku | 3 - 10 | 4 - 8 |
· ·· ·· ··· toto <·····« ·· ····
- 12 ····
Když je roubovací reakce mezi monomerem s aminovými funkčními skupinami a poly(vinylalkoholem) u konce, mohou být v produktu přítomná různá množství homopolymeru monomeru s aminovými funkčními skupinami. Získaný polymerní produkt může být použit přímo při formulaci prostředku pro tvorbu povlaku přijímajícího inkoust bez dalšího zpracování nebo čištění roubovaného polymeru.
Prostředky povlaku přijímajícího inkoust obsahují s výhodou jeden nebo více pigmentů. Mohou být použity pigmenty dobře známé v oboru, např. oxid křemičitý jako je silikagel, koloidní oxid křemičitý, srážený oxid křemičitý a amorfní oxid křemičitý (fumed silica), křemičitan hlinitý, jíl, talek, uhličitan vápenatý, křemičitan hořečnatý, síran barnatý apod. Výhodný je oxid křemičitý. Pigment (počítáno na sušinu) je typicky obsažen v množstvích v rozmezí od přibližně 1 do přibližně 95 % hmotnostních, s výhodou 30 až 85 % hmotnostních z prostředku pro tvorbu povlaku.
Množství polymerního pojivá (počítáno na sušinu) může být v rozmezí od 5 do 99 % hmotnostních prostředku pro tvorbu povlaku přijímajícího inkoust; s výhodou 10 až 50 % hmotnostních.
Celkový obsah pevných látek co se týče pigmentu a polymerního pojivá ve vodném prostředku pro tvorbu povlaku, může být v rozmezí od 1 do 50 % hmotnostních, s výhodou 10 až 35 % hmotnostních.
Množství pigmentu a pojivá závisí na typu potahovacího zařízení užívaného při výrobě papíru pro inkoustový tryskový tisk. Například nátokový klížící lis („puddle“ size press) by používal nízký hmotnostní obsah pigmentu vzhledem k pojivu v důsledku omezení z hlediska viskozity ve srovnání s natíracím strojem se vzdušným stíračem („air knife“), kde by mohl být poměr pigmentu k pojivu vyšší.
Prostředku pro tvorbu povlaků mohou také obsahovat běžná ···· « · · • · ·
• · · ···· ·· • V • · »
• ··»·
V 9 W » * · · • « · • · · · • · · ·· ·«··
- 13 aditiva jako jsou odpěňovače, povrchově aktivní látky, barviva, látky absorbující ultrafialové záření, látky pro usnadnění dispergace pigmentu, inhibitory plesnivění, zahušťovadla a látky odpuzující vodu.
Do prostředku povlaků mohou být přidány jiné polymery. Příklady vhodných polymerů jsou poly(vinylalkohol), poly(vinylacetát) a vinylacetát-ethylenové latexy.
Prostředek pro tvorbu povlaku může být nanášen na jednu nebo obě strany celé řady substrátů; patří sem například papír, polyestery jako je poly(ethylentereftalát), polyethylen, polypropylen, vinylové polymery jako je poly(vinylbutyral) a poly(vinylchlorid) a netkané materiály, jako jsou celulózové materiály a materiály na bázi syntetické celulózy. Substráty mohou mít kontinuální formu nebo může jít o diskrétní jednotlivé listy.
Prostředek pro tvorbu povlaku může být na povrch nebo stranu nanášen v množstvích, vztaženo na sušinu, v rozmezí od přibližně 0,5 do 20 g prostředku pro tvorbu povlaku na m2 povrchu. S výhodou 3 až 15 g/m2. Hmotnost povlaku se liší v závislosti na typu natíracího zařízení a na povrchu, na který je povlak nanášen. Například při použití na papír může nátokový klížící lis nanést povlak o hmotnosti 2 až 4 g/m2. Natírací stroj se vzdušným stíračem může být použit pro nanášení vyšší hmotnosti povlaku na řadu substrátů, například až do 10 g na m2.
Pro prostředku pro tvorbu povlaků podle předkládaného vynálezu je výhodným substrátem papír. Z papírových substrátů je výhodný nepotažený bezdřevý papír. Prostředku pro tvorbu povlaků se nanáší na suchém konci procesu výroby papíru.
Aniž by si autoři přáli být vázáni teorií, předpokládá se, že aminová skupina v polymerech s aminovými funkčními skupinami poskytne povrchu papíru kationtový náboj, který reaguje s aniontovými skupinami sulfonových kyselin v přímých nebo kyselých barvivech inkoustů pro tryskový tisk za vytvoření nerozpustné soli. Jako takové
přejdou inkousty na povrchu papíru do formy odolné vodě. Pevnost vazby pigmentu se použitím poly(vinylalkoholu) s aminovými funkčními skupinami zlepší také důsledkem silné absorpce aminů silanolovými skupinami křemičitého pigmentu.
Vynález bude dále osvětlen na následujících příkladech, kterými však nemá být rozsah vynálezu omezen.
Příklady provedení vynálezu
Příklad 1
Příprava polv(vinylalkoholu) roubovaného 10 mol % 2-(dimethyl-aminojethylmethakrylátu (DMAEMA) polovsádkovym způsobem
Poly(vinylalkohol) Airvol® 523 (200 g, DP-1200, 88% hydrolyzovaný) byl rozpuštěn v deionizované vodě (1200 ml) za míchání při 80 °C 1 hod. Reakční teplota byla udržována na 80 °C a do reaktoru byl najednou přidán roztok obsahující persíran amonný (0,5 g) rozpuštěný ve vodě (20 ml). Potom byly metodou odloženého přidávání (delay feed) do reaktoru zaváděny následující dva roztoky: 1) roztok obsahující 63,0 g 2-(dimethylamino)ethylmethakrylátu, 24,0 g kyseliny octové a 150 ml vody byl přidávánn během 90 minutové periody odloženého přidávání; a 2) roztok persíranu amonného (4,0 g) a vody (100 g) byl přidáván v průběhu 120 minutové periody odloženého přidávání. Po ukončení obou odložených přidávání míchání pokračovalo při 80 °C 2 hod. Po ochlazení na teplotu laboratoře byla získaná reakční směs použita bez dalšího zpracování nebo čištění pro výrobu povlaků na papír. Údaje z vysokotlaké kapalinové chromatografie (HPLC) ukázaly přítomnost 4,8 % hmotnostních poly(DMAEMA)acetátového homopolymeru (maximální možná teoretická tvorba homopolymeru = 31 % hmotnostních), což ukazuje na to, že většina (přibližně 84 %) DMAEMA vloženého do reaktoru se naroubuje na poly(vinylalkohol).
• · · · • ·
- 15 Příklad 2
Příprava polv(vinylalkoholu) roubovaného 10 mol % 2-(dimethyl-amino)ethylmethakrylátu (DMAEMA) vsádkovym způsobem
Poly(vinylalkohol) Airvol® 523 (100 g, DP-1200, 88 % hydrolyzován) byl rozpuštěn v deionizované vodě (600 ml) za míchání při teplotě 80 °C 1 hod. Teplota reakční směsi byla udržována na 80 °C a najednou byl do reaktoru přidán roztok obsahující 2-(dimethylamino)ethylmethakrylát (31,4 g), kyselinu octovou (12,0 g) a vodu (75 ml). Potom byl do reaktoru najednou přidán roztok obsahující persíran amonný (2,4 g) ve vodě (60 ml) a získaná reakční směs byla míchána při 80 °C 5 hod. Po ochlazení na laboratorní teplotu byla získaná reakční směs použita bez dalšího zpracování nebo čištění. Vysokotlaká kapalinová chromatografie (HPLC) ukázala přítomnost 8,1 % hmotnostních poly(DMAEMA)acetátového homopolymeru, což ukazuje, že bylo ve srovnání s roubovací reakcí prováděnou za podmínek polovsádkové reakce (příklad 1) naroubováno na poly(vinylalkohol) menší množství (přibližně 74 %) vloženého
DMAEMA.
Příklad 3
Polovsádkovy způsob při nižší teplotě
Postup z příkladu 1 byl opakován s tím rozdílem, že při roubovací polymeraci byla použita teplota 60 °C. Údaje z vysokotlaké kapalinové chromatografie (HPLC) ukázaly přítomnost 5,0 % hmotnostních poly(DMAEMA) acetátového homopolymeru (maximální teoretická tvorba homopolymeru = 31 % hmotnostních), což ukazuje, že většina (přibližně 84 %) DMAEMA vloženého do reaktoru se naroubuje na poly(vinylalkohol).
• · · · • · ^-Z3.2é?
Příklad 4
Vsádkovy způsob při nižší teplotě
Byl opakován způsob z příkladu 2 s tím rozdílem, že při roubovací polymeraci byla použita teplota 60 °C. Údaje z vysokotlaké kapalinové chromatografie (HPLC) ukázaly přítomnost 6,4 % hmotnostního póly (DMAEMA) acetátového homopolymeru (maximální teoretická tvorba homopolymeru = 31 % hmotnostních), což ukazuje, že většina (přibližně 79 %) DMAEMA se naroubuje na poly(vinylalkohol), což vede k polymeru s obsahem přibližně 15 % DMAEMA. Doby konverze DMAEMA se podstatně zlepší, jestliže se roubovací reakce provádí při této nižší teplotě. Například za vsádkových podmínek se více než 90 % DMAEMA převede na polymer po reakční době 30 min při 60 °C, zatímco pro dosažení stejné konverze při 80 °C je zapotřebí více než 5 hod.
Příklad 5
Příprava polv(vinylalkoholu) roubovaného 20 mol % 2-(dimethylamino)-ethylmethakrylátu (DMAEMA) polovsádkovym způsobem
Poly(vinylalkohol) Airvol® 523 (100 g, DP-1200, 88 % hydrolyzován) byl rozpuštěn v deionizované vodě (600 ml) za míchání při 80 °C 1 hod. Reakční teplota byla udržována na 80 °C a do reaktoru byl najednou přidán roztok obsahující persíran amonný (0,5 g) rozpuštěný ve vodě (10 ml). Metodou odloženého přidávání byly potom do reaktoru zavedeny následující dva roztoky: 1) roztok složený z 63,0 g 2-(dimethylamino)ethylmethakrylátu, 24,0 g kyseliny octové a 150 ml vody byl přidán v průběhu 225 min odloženého přidávání, a 2) roztok persíranu amonného (4,1 g) a vody (100 g) byl přidán v průběhu 245 minut odloženého přidávání. Po ukončení obou odložených přidávání míchání pokračovalo při 80 °C 2 hod. Po ochlazení na laboratorní teplotu byla získaná reakční směs použita bez dalšího • · 0 · 0 · * ·0 ·0 00
000 0 0 00 · • 0 0 0 « • 0 0 0 0 ·
- 17 zpracování nebo čištění roubovaného polymeru, pro výrobu povlaků na papír. Údaje vysokotlaké kapalinové chromatografie (HPLC) ukázaly přítomnost 15,0 % hmotnostních poly(DMAEMA) acetátového homopolymeru (maximální teoretická tvorba homopolymeru = 46,5 % hmotnostního), což ukazuje, že většina (přibližně 68 %) DMAEMA vloženého do reaktoru je naroubováno na poly(vinylalkohol).
Příklad 6
Příprava polv(vinylalkoholu) roubovaného 4-vinvlpyridinem
Poly(vinylalkohol) Airvol® 523 (125 g, DP-1200, 88 % hydrolyzován) byl rozpuštěn v deionizované vodě (600 ml) za míchání při 80 °C 1 hod. Reakční teplota byla snížena na 70 °C a najednou byl do roztoku polymeru přidán roztok obsahující 11,2 g persíranu amonného ve 25 ml vody. Potom byl do reakční směsi přidán 4-vinylpyridin (52,0 g) v průběhu 45 min. Po ukončení přidávání byla reakční směs míchána při 70 °C 2 hod. V průběhu reakce roztok přejde z homogenního stavu na emulzi. Po ochlazení na teplotu laboratoře byla získaná reakční směs použita bez dalšího zpracování nebo čištění pro výrobu povlaků na papír.
Příklad 7
Příprava povlaku papíru pro inkoustový tryskový tisk
Listy nepotaženého základního papíru byly potahovány pro účely vyhodnocení optické hustoty inkoustového tryskového tisku pro několik barev, odolnosti proti vodě a odolnosti proti světlu. Disperze povlaku na papír byla připravena smícháním 800 dílů vody, 100 dílů křemičitého pigmentu a 40 dílů (vztaženo na sušinu) poly(vinylalkohol)-g-poly(DMAEMA) acetátového kopolymeru, připraveného jak bylo popsáno v příkladech výše. Při přípravě povlaků byla nejprve připravena disperze křemičitého pigmentu ve vodě a • ·
potom byl přidán vodný roztok poly(vinylalkohol)-g-poly(DMAEMA)acetátu k této disperzi za podmínek vysoké intenzity střižných sil. Získaná disperze byla potažena na jednu stranu listů nepotaženého bezdřevého papíru se základní hmotností 40 g/m2 a hmotností potahu 7 až 8 g/m2, s použitím dávkovači tyče Meyer Rod draw down bar. Po potažení a sušení při teplotě 121 °C 60 s byly listy potištěny inkoustovou tryskovou tiskárnou Hewlett Packard 560 s použitím testovacího obrazce HP distribuovaného firmou Hewlett Packard pro účely testování papírových médií pro inkoustový tryskový tisk. Po vytištění byla měřena optická hustota vzorků použitím denzitometru Tobiáš IQ 200 Reflection Densitometer. Test odolnosti proti vodě byl nejprve prováděn měřením hustoty monochromatického černého inkoustu po vytištění. Potištěná oblast byla potom ponoena na 30 s za mírného míchání do destilované vody a sušena na topné desce pod napětím. Potom byla znovu změřena optická hustota. Odolnost proti světlu byla zjišťována měřením optické hustoty potištěného papíru pro inkoustový tryskový tisk před a po expozici UV záření po dobu 70 hod.
V tabulce 2 se uvádí optická hustota inkoustů, odolnost proti vodě a odolnost proti světlu povlaků pro inkoustový tryskový tisk s obsahem poly(vinylalkoholových) pojiv s naroubovaným monomerem s aminovými funkčními skupinami a srovnávacích povlaků využívajících standardní poly(vinylalkoholové) pojivo (vzorek 1), zmýdelněný vinylacetátový kopolymer (vzorek 14) a komerční kationtové poly(vinylalkoholové) pojivo (vzorek 15).
• ·
- 19 Tabulka 2
Vzorek | Polymerní pojivo* | Optická hustota inkoustu | Odolnost proti vodě3 | Odolnost proti světlub | ||||
Mono- chrom. čerň | Magenta | Žlutá | Modrá (cyan) | Kompozitní čerň | ||||
1 | Airvol® 523 PVOH | 1,16 | 0,87 | 0,61 | 1,12 | 0,82 | 51,7 | 38,5 |
2 | PVOH/ DMAEMA 10 mol % (9,5 % I, polovsád.) | 1,24 | 0,82 | 0,54 | 1,1 | 0,85 | 0 | 46,6 |
3 | PVOH/ DMAEMA 10 mol % (9,5 % I, polovsád.) | 1,28 | 0,84 | 0,54 | 1,07 | 0,95 | 0 | nd |
4 | PVOH/ DMAEMA 10 mol % (9,5 % I, vsádkově) | 1,2 | 0,76 | 0,5 | 0,99 | 0,8 | 0 | nd |
5 | PVOH/ DMAEMA 10 mol % (1 % I, polovsád.) | 1,20 | 0,82 | 0,57 | 1,11 | 0,84 | 9,2 | nd |
6 | PVOH/ DMAEMA 10 mol % (0,5 % I, polovsád.) | 1,18 | 0,81 | 0,59 | 1,07 | 0,81 | 11,0 | nd |
7 | PVOH/ DMAEMA 10 mol % (1 % I, vsádkově) | 1,19 | 0,88 | 0,59 | 1,16 | 0,83 | 16,0 | nd |
8 | PVOH/ DMAEA 10 mol % (1 % I, polovsád.) | 1,10 | 0,88 | 0,62 | 1,22 | 0,72 | 20,9 | nd |
• · • · · ·
9 | PVOHZ DMAEMA 5 mol % (polovsád.) | 1,23 | 0,86 | 0,55 | 1,15 | 0,82 | 8,1 | nd |
10 | PVOH/ TMAEMA 10 mol % (5 % I, polovsád.) | 1,36 | 0,90 | 0,64 | 1,14 | 0,92 | 0 | nd |
11 | PVOH/ DMAPMAm 10 mol % (5 % I, polovsád.) | 1,37 | 0,95 | 0,65 | 1,15 | 0,88 | 4,0 | nd |
12 | PVOH/ DMAEMA 21 mol % (vsádkově) | 1,35 | 0,88 | 0,54 | 1,05 | 0,95 | 0 | 50,5 |
13 | PV0H/4-VP 20 mol % (polovsád.) | 1,09 | 0,74 | 0,56 | 1,0 | 0,81 | 0 | 61,6 |
14 | 4 mol % DMAPMAm- co-PVOH (zmýdelněnýV AM/DMAPAm kopolymer) | 1,09 | 0,89 | 0,60 | 1,25 | 0,71 | 32,7 | nd |
15 | POVAL® C- 506 (kationtový PVOH) | 1,23 | 0,95 | 0,64 | 1,23 | 0,91 | 45,5 | nd |
* | Polymerní pojivo použité pro přípravu popisovaného prostředku povlaku pro inkoustový tryskový tisk |
mol % | Množství monomeru s aminovými funkčními skupinami použité při přípravě roubovaného kopolymeru |
% I | Množství iniciátoru použitého při roubovací reakci s volnnými radikály |
PVOH | poiy(vinylalkohol) |
DMAEMA | 2-(dimethylamino)ethylmethakrylát |
DMAEA | 2-(dimethylamino)ethylakrylát |
TMAEMA | 2-(trimethylamonium)ethylmethakrylát |
- 21 DMAPMAm 3-(dimethylamino)propylmethakrylamid
4-VP 4-vinylpyridin
VAM vinylacetátový monomer
POVAL® C-506 Kationtový polyvinylalkohol dodávaný firmou Kuraray a Úbytek (%) optické hustoty monochromatické černi po 30 s namočení ve vodě b Celkové % úbytku inkoustu (všechny barvy) po 71 hod ozáření UV nd Údaje nejsou k dispozici
Výsledky ukazují, že odolnost proti vodě se podstatně zlepší použitím několika různých prostředků s obsahem poly(vinylalkoholu) s naroubovaným monomerem obsahujícím aminové funkční skupiny (vzorky 2 až 13) ve srovnání se samotným poly(vinylalkoholem) (vzorek 1). Všechny poly(vinylalkoholy) s naroubovaným DMAEMA mají podstatně lepší, pokud ne úplnou, odolnost proti vodě. Optické hustoty inkoustu se obecně zachovají nebo zlepší při použití vzorků 2 až 13. Je zajímavé, že ne všechny obsahy iniciátoru použité při roubovací kopolymeraci DMAEMA s poly(vinylalkoholem) jsou důležité pro jakost inkoustového tryskového tisku. Lepší optické hustoty inkoustu a odolnosti proti vodě se například dosahuje pro vzorek 3 ve srovnání se vzorky 5 a 6). Ačkoli hustota inkoustu a odolnost proti světlu pro vzorek 13 (poly(vinylalkohol) roubovaný vinylpyridinem nejsou tak dobré jako u samotného poly(vinylalkoholu) (vzorek 1), výtisk je zcela odolný proti vodě. Zvláště vzorky 2 až 4, 10 a 12 mají vynikající optickou hustotu inkoustu stejně jako výjimečně dobrou odolnost proti vodě. Navíc jsou materiály na bázi poly(vinylalkoholu) roubovaného DMAEMA (např. vzorky 3 a 9) lepší v celkové kvalitě inkoustového tryskového tisku, zvláště z hlediska odolnosti proti vodě, při porovnání se zmýdelněným vinylacetátovým kopolymerem (vzorek 14) a komerčním kationtovým poly(vinylalkoholem) (vzorek 15).
Claims (17)
- PATENTOVÉ NÁROKY1. Prostředek pro tvorbu povlaku přijímajícího inkoust, s obsahem vodného polymerního pojivá a popřípadě pigmentu a/nebo jiných aditiv, vyznačující se tím, že obsahuje jako vodné polymerní pojivo vodný prostředek obsahující roubovaný polymer zvolený ze skupiny roubovaných kopolymerů na bázi poly(vinylalkoholu) a roubovaných kopolymerů na bázi vinylalkoholových kopolymerů, kde uvedené roubované kopolymery na bázi polyvinylalkoholu jsou připraveny roubováním ethylenově nenasyceného monomeru s obsahem aminových funkčních skupin na polyvinylalkohol, a kde uvedené roubované kopolymery na bázi alkoholového kopolymerů jsou připraveny roubováním ethylenově nenasyceného monomeru s obsahem aminových funkčních skupin na vinylalkoholový kopolymer, a kde navíc roubovaný poly(vinylalkoholový) kopolymer obsahuje 0,5 až 70 molárních procent monomeru s aminovými funkčními skupinami.
- 2. Prostředek pro tvorbu povlaku přijímajícího inkoust podle nároku 1, vyznačující se tím, že ethylenově nenasycený monomer s obsahem aminových funkčních skupin je zvolený ze skupiny allylamin, alkylenamin, vinylpyridin, monoalkylaminoalkylmethakrylát, monoalkylaminoalkylakrylát, dialkylaminoalkylmethakrylát, dialkylaminoalkylakrylát, trialkyl-amoniumalkylmethakrylát, trialkylamoniumalkylakrylát, trialkyl-amoniumalkylmethakrylamid, diallyldialkylamoniumchlorid, trialkylamoniumalkylakrylamid a jejich kombinací.·· ····
- 3. Prostředek pro tvorbu povlaku přijímajícího inkoust podle nároku 2, vyznačující se tím, že ethylenově nenasycený monomer s aminovými funkčními skupinami je zvolen ze skupiny 2-(dimethylamino)ethylmethakrylát, 2-(diethylamino)ethylmethakrylát, 2-(dimethylamino)ethylakrylát, 3-(dimethylamino)-2,2-dimethylpropylakrylát, 2-(diethylamino)ethylakrylát, 2-(terciárární butylamino)ethylmethakrylát, 2-(trimethylamonium)ethylmethakrylátchlorid, 2-(trimethylamonium)ethylakrylátchlorid, 3-(dimethylamino)propylmethakrylamid, methakrylamidopropyltrimethylamoniumchlorid, diallyldimethylamoniumchlorid, vinylpyridin, allylamin a jejich kombinace.
- 4. Prostředek pro tvorbu povlaku přijímajícího inkoust podle nároku 2, vyznačující se tím, že hmotnostní průměrná molekulová hmotnost poly(vinylalkoholu) je v rozmezí od 5000 do 300 000, a stupeň hydrolýzy tohoto poly(vinylalkoholu) je v rozmezí od 70 do 100 molárních procent.
- 5. Prostředek pro tvorbu povlaku přijímajícího inkoust podle nároku 2, vyznačující se tím, že hmotnostní průměrná molekulová hmotnost poly(vinylalkoholu) je v rozmezí od 15 000 do 200 000, stupeň hydrolýzy tohoto poly(vinylalkoholu) je v rozmezí od 75 do 98 molárních procent a roubovaný poly(vinylalkoholový) kopolymer obsahuje 5 až 30 molárních procent monomeru s aminovými funkčními skupinami.
6. ·· to··· • · · · • · • · ♦ • · · • · · to · · · - 24 - Prostředek pro tvorbu povlaku přijímajícího • ·· • · · • · to · to to · • to ·· • · · · • to · • · · • · · • · · · · · podle dále inkoust ž e nároku 2, vyznačující obsahuje minerální pigment. se tím 7. Prostředek pro tvorbu povlaku přijímajícího inkoust podle nároku 6, vyznačující se tím, že pigmentem je oxid křemičitý. - 8. Prostředek pro tvorbu povlaku přijímajícího inkoust, vyznačující se tím, že obsahuje pigment a vodný poly(vinylalkoholový) roubovaný kopolymer, kde tento poly(vinylalkoholový) roubovaný kopolymer je vytvořený roubovací kopolymerací poly(vinylalkoholu) s ethylenově nenasyceným monomerem s aminovými funkčními skupinami zvolený ze skupiny 2-(dimethylamino)ethylmethakrylát, 2-(diethylamino)ethylmethakrylát, 2-(dimethylamino)ethylakrylát, 3-(dimethylamino)-2,2-dimethylpropylakrylát, 2-(diethyl-amino)ethylakrylát, 2-(terciárární butylamino)ethylmethakrylát, 2-(trimethylamonium)ethylmethakrylátchlorid, 2-(trimethyl-amonium)ethylakrylátchlorid, 3-(dimethylamino)propyl-methakrylamid, methakrylamidopropyltrimethylamoniumchlorid, diallyldimethylamoniumchlorid, vinylpyridin, allylamin a jejich kombinace, přičemž roubovaný poly(vinylalkoholový) kopolymer obsahuje 0,5 až 70 molárních procent monomeru s aminovými funkčními skupinami.
- 9. Prostředek pro tvorbu povlaku přijímajícího inkoust podle nároku 8, vyznačující se tím, že pigmentem je oxid křemičitý, hmotnostní průměrná molekulová hmotnost poly(vinylalkoholu) je v rozmezí od 15 000 do 200 000, stupeň ··· · ··- 25 hydrolýzy poly(vinylalkoholu) je v rozmezí od 75 do 98 molárních procent a roubovaný poly(vinylalkoholový) kopolymer obsahuje 5 až 30 molárních procent monomeru s aminovými funkčními skupinami.
- 10. Médium přijímající inkoust, obsahující substrát potažený prostředkem přijímajícím inkoust, vyznačující se tím, že prostředek přijímající inkoust obsahuje poly(vinylalkohol) roubováním kopolymerovaný s ethylenově nenasyceným monomerem s aminovými funkčními skupinami zvoleným ze skupiny 2-(dimethylamino)ethylmethakrylát, 2-(diethylamino)ethylmethakrylát, 2-(dimethylamino)ethylakrylát, 3-(dimethylamino)-2,2-dimethylpropylakrylát, 2-(diethylamino)-ethylakrylát, 2-(terciárární butylamino)ethylmethakrylát, 2(trimethylamonium)ethylmethakrylátchlorid, 2-(trimethyl-amonium)ethylakrylátchlorid, 3-(dimethylamino)propyl-methakrylamid, methakrylamidopropyltrimethylamoniumchlorid, diallyldimethylamoniumchlorid, vinylpyridin, allylamin a jejich kombinace, přičemž roubovaný poly(vinylalkoholový) kopolymer obsahuje 0,5 až 70 molárních procent monomeru s aminovými funkčními skupinami.
- 11. Médium přijímající inkoust podle nároku 10, vyznačující se tím, že hmotnostní průměrná molekulová hmotnost poly(vinylalkoholu) je v rozmezí od 15 000 do 200 000, stupeň hydrolýzy poíy(vinylalkoholu) je v rozmezí od 75 do 98 molárních procent a roubovaný poly(vinylalkoholový) kopolymer obsahuje 5 až 30 molárních procent monomeru s aminovými funkčními skupinami.·· ····- 26 12. Médium přijímající inkoust podle nároku 10, vyznačující se tím, že prostředek přijímající inkoust dále obsahuje pigment.
13. Médium vyznač křemičitý. přijímající u j í c í se inkoust tím, podle nároku ž e pigmentem je 12, oxid 14. Médium přijímající inkoust podle nároku 10, vyznač u j í c í se tím, ž e substrát je zvolený ze skupiny papír, polyethylen, polypropylen, polyester, vinylový polymer a netkaný materiál. - 15. Způsob výroby média přijímajícího inkoust, vyznačující se tím, že se na substrát nanáší povlak vodného prostředku pro tvorbu povlaku přijímajícího inkoust, kde prostředek pro tvorbu povlaku přijímajícího inkoust obsahuje vodný poly(vinylalkoholový) roubovaný kopolymer, kde tento poly(vinylalkoholový) roubovaný kopolymer je vytvořený roubovací kopolymerací poly(vinylalkoholu) s monomerem zvoleným ze skupiny 2-(dimethylamino)-ethylmethakrylát, 2-(diethylamino)ethylmethakrylát, 2-(dimethylamino)ethylakrylát, 3-(dimethylamino)-2,2-dimethylpropylakrylát, 2-(diethylamino)ethylakrylát, 2-(terciárární butylamino)ethylmethakrylát, 2-(trimethylamonium-ethylmethakrylátchlorid, 2-(trimethylamonium)ethylakrylát-chlorid, 3-(dimethylamino)propylmethakrylamid, methakryl-amidopropyltrimethylamoniumchlorid, diallyldimethyl-amoniumchlorid, vinylpyridin, allylamin a jejich kombinace; a potažený substrát se suší, přičemž dále roubovaný ·· «44*- 27 • 4 • · · ···· 44 poly(vinylalkoholový) kopolymer obsahuje 0,5 až 70 molárních procent monomeru s aminovými funkčními skupinami.
- 16. Způsob podle nároku 15, vyznačující se tím, ž e hmotnostní průměrná molekulová hmotnost poly(vinylalkoholu) je v rozmezí od 15 000 do 200 000, stupeň hydrolýzy poly(vinylalkoholu) je v rozmezí od 75 do 98 molárních procent a roubovaný poly(vinylalkoholový) kopolymer obsahuje 5 až 30 molárních procent monomeru s aminovými funkčními skupinami.
17. Médium přijímající inkoust vyznačující se tím, inkoust dále obsahuje pigment. podle nároku ž e prostředek přijírr 16, lající 18. Médium přijímající inkoust podle nároku 17, vyznačující se tím, ž e pigmentem je oxid křemičitý. - 19. Natíraný papír pro záznam inkoustovým tryskovým tiskem, vyznačující se tím, že obsahuje papírový substrát potažený formulací obsahující minerální pigment a vodné polymerní pojivo obsahující roubovaný kopolymer připravený z polymeru s větším počtem navázaných hydroxylových skupin roubováním s volnými radikály uvedeného polymeru s ethylenově nenasyceným monomerem s aminovými funkčními skupinami obsahujícím primární, sekundární, terciární nebo kvartérní aminové skupiny, přičemž roubovaný kopolymer obsahuje 0,5 až 70 molárních procent monomeru s aminovými funkčními skupinami.·· ··+·- 28
- 20. Natíraný papír pro záznam inkoustovým tryskovým tiskem podle nároku 15, vyznačující se tím, že minerální pigment je oxid křemičitý, polymer s větším počtem navázaných hydroxylových skupin je polyvinylalkohol a monomer s aminovými funkčními skupinami je zvolený ze skupiny alkylenamin, vinylpyridin, monoalkylamino-alkylmethakrylát, monoalkylaminoalkylakrylát, dialkylamino-alkylmethakrylát, dialkylaminoalkylakrylát, trialkyl-amoniumalkylmethakrylát, trialkylamoniumalkylakrylát, trialkyl-amoniumalkylmethakrylamid, diallyldimethylamoniumchlorid, trialkylamoniumalkylakrylamid a jejich kombinací.
- 21. Natíraný papír pro záznam inkoustovým tryskovým tiskem podle nároku 16, vyznačující se tím, že monomer s aminovými funkčními skupinami je zvolen ze skupiny 2-(dimethylamino)ethylmethakrylát, 2-(diethylamino)-ethylmethakrylát, 2-(dimethylamino)ethylakrylát, 3-(dimethyl-amino)-2,2-dimethylpropylakrylát, 2-(diethylamino)ethylakrylát, 2-(terciárární butylamino)ethylmethakrylát, 2-(trimethyl-amonium)ethylmethakrylátchlorid, 2-(trimethylamonium)-ethylakrylátchlorid, 3-(dimethylamino)propylmethakrylamid, vinylpyridin, allylamin a jejich kombinace.
- 22. Natíraný papír pro záznam inkoustovým tryskovým tiskem podle nároku 16, vyznačující se tím, že hmotnostní průměrná molekulová hmotnost poly(vinylalkoholu) je v rozmezí od 15 000 do 200 000, a stupeň hydrolýzy tohoto poly(vinylalkoholu) je v rozmezí od 50 do 100 molárních procent.*· ···* • · · • · • · • · · ···· ··- 29 *· ·· «« • · 4 * * · • 4 · · • * · · · • 4 4 4 • ··*· 4« ·(«·
- 23. Natíraný papír pro záznam inkoustovým tryskovým tiskem podle nároku 16, vyznačující se tím, že hmotnostní průměrná molekulová hmotnost poly(vinylalkoholu) je v rozmezí od 15 000 do 200 000, stupeň hydrolýzy tohoto poly(vinylalkoholu) je v rozmezí od 75 do 98 molárních procent a roubovaný poly(vinylalkoholový) kopolymer obsahuje 5 až 30 molárních procent monomeru s aminovými funkčními skupinami.
- 24. Natíraný papír pro záznam inkoustovým tryskovým tiskem podle nároku 16, vyznačující se tím, že polymerní pojivo je přítomno v množství, vztaženo na pevné látky, 10 až 50 molárních procent z formulace a oxid křemičitý je přítomen v množství 30 až 85 % hmotnostních z formulace.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PCT/US2000/008917 WO2001074599A1 (en) | 2000-04-04 | 2000-04-04 | Ink receptive coating compositions containing poly(vinyl alcohol) grafted with amine functional groups |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CZ20023320A3 true CZ20023320A3 (cs) | 2003-04-16 |
Family
ID=21741237
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CZ20023320A CZ20023320A3 (cs) | 2000-04-04 | 2000-04-04 | Prostředek pro tvorbu povlaku |
Country Status (13)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP1268214B1 (cs) |
JP (1) | JP2003529640A (cs) |
KR (1) | KR100631256B1 (cs) |
CN (1) | CN1198736C (cs) |
AT (1) | ATE328744T1 (cs) |
AU (1) | AU2000240695A1 (cs) |
BR (1) | BR0017200A (cs) |
CA (1) | CA2401101A1 (cs) |
CZ (1) | CZ20023320A3 (cs) |
DE (1) | DE60028618T2 (cs) |
ES (1) | ES2265342T3 (cs) |
MX (1) | MXPA02009814A (cs) |
WO (1) | WO2001074599A1 (cs) |
Families Citing this family (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB0017988D0 (en) * | 2000-07-21 | 2000-09-13 | Glaxo Group Ltd | Novel process |
US6485609B1 (en) | 2001-03-08 | 2002-11-26 | Celanese International Corporation | Ink jet printing paper incorporating amine functional poly(vinyl alcohol) |
US7144946B2 (en) * | 2002-12-19 | 2006-12-05 | Hugh McIntyre Smith | Cationic polyvinyl alcohol-containing compositions |
KR100674613B1 (ko) * | 2005-05-04 | 2007-01-25 | 해동화학(주) | 폴리염화비닐 또는 폴리염화비닐 공중합체의 아민 개질체및 그의 제조방법 |
JP5464409B2 (ja) * | 2009-03-26 | 2014-04-09 | 日東紡績株式会社 | ジアリルジアルキルアンモニウム塩とマレイン酸との共重合体の製造方法 |
BR112017023974B1 (pt) | 2015-05-08 | 2022-10-18 | Evonik Operations Gmbh | Partículas de pigmento colorido e seu uso, processo de produção e composição |
CN107164999B (zh) * | 2017-03-30 | 2019-11-29 | 天长市天达纸箱纸品厂 | 一种打印纸用有机-无机杂化复合吸墨剂的制备方法 |
EP3873735A1 (en) * | 2018-11-02 | 2021-09-08 | Buckman Laboratories International, Inc. | Synthesis of re-pulpable temporary wet strength polymer for tissue application |
LU101319B1 (en) * | 2019-07-18 | 2021-01-20 | Michelman Inc | Amine-based primer coatings for electrophotographic printing |
JP7464702B2 (ja) * | 2019-09-11 | 2024-04-09 | バックマン ラボラトリーズ インターナショナル,インコーポレイティド | グラフト化ポリビニルアルコールポリマー、それを含む製剤、およびクレーピング方法 |
Family Cites Families (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2110706A5 (cs) * | 1970-10-27 | 1972-06-02 | Inst Textile De France | |
JPS61132377A (ja) * | 1984-11-30 | 1986-06-19 | Lion Corp | インクジエツト記録用シ−ト |
JPS61186598A (ja) * | 1985-02-08 | 1986-08-20 | 昭和電工株式会社 | ポリビニルアルコールグラフト共重合体水溶液およびそれを含む紙の加工面保護層形成剤 |
JPH0753469B2 (ja) * | 1987-12-29 | 1995-06-07 | 新王子製紙株式会社 | インクジェット記録用シート、およびその製造法 |
JP2609895B2 (ja) * | 1988-03-11 | 1997-05-14 | 荒川化学工業株式会社 | 感熱記録体用オーバーコート剤 |
JP3216908B2 (ja) * | 1992-04-28 | 2001-10-09 | 株式会社クラレ | エチレン−ビニルアルコール系共重合体の水性分散液 |
DE19526626A1 (de) * | 1995-07-21 | 1997-01-23 | Basf Ag | Pfropfpolymerisate aus Vinylester- und/oder Vinylalkohol-Einheiten enthaltenden Polymerisaten und ethylenisch ungesättigten Verbindungen, Verfahren zu ihrer Herstellung und ihre Verwendung |
JP3547106B2 (ja) * | 1996-05-09 | 2004-07-28 | ハイモ株式会社 | インクジェット印刷紙用定着剤及びその使用方法 |
US5942335A (en) * | 1997-04-21 | 1999-08-24 | Polaroid Corporation | Ink jet recording sheet |
JP3792815B2 (ja) * | 1997-01-13 | 2006-07-05 | 高松油脂株式会社 | コーティング組成物及びその製造法、用途 |
JPH1193092A (ja) * | 1997-09-11 | 1999-04-06 | Hymo Corp | 紙用表面塗布剤 |
-
2000
- 2000-04-04 CZ CZ20023320A patent/CZ20023320A3/cs unknown
- 2000-04-04 EP EP00920106A patent/EP1268214B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2000-04-04 AU AU2000240695A patent/AU2000240695A1/en not_active Abandoned
- 2000-04-04 DE DE60028618T patent/DE60028618T2/de not_active Expired - Fee Related
- 2000-04-04 KR KR1020027013148A patent/KR100631256B1/ko not_active Expired - Fee Related
- 2000-04-04 CN CNB008193916A patent/CN1198736C/zh not_active Expired - Fee Related
- 2000-04-04 BR BR0017200-6A patent/BR0017200A/pt not_active Application Discontinuation
- 2000-04-04 ES ES00920106T patent/ES2265342T3/es not_active Expired - Lifetime
- 2000-04-04 JP JP2001572312A patent/JP2003529640A/ja active Pending
- 2000-04-04 AT AT00920106T patent/ATE328744T1/de not_active IP Right Cessation
- 2000-04-04 CA CA002401101A patent/CA2401101A1/en not_active Abandoned
- 2000-04-04 WO PCT/US2000/008917 patent/WO2001074599A1/en active IP Right Grant
- 2000-04-04 MX MXPA02009814A patent/MXPA02009814A/es not_active Application Discontinuation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE60028618D1 (de) | 2006-07-20 |
WO2001074599A1 (en) | 2001-10-11 |
CN1452563A (zh) | 2003-10-29 |
CN1198736C (zh) | 2005-04-27 |
MXPA02009814A (es) | 2003-03-27 |
EP1268214B1 (en) | 2006-06-07 |
DE60028618T2 (de) | 2007-06-06 |
CA2401101A1 (en) | 2001-10-11 |
BR0017200A (pt) | 2003-01-14 |
ES2265342T3 (es) | 2007-02-16 |
ATE328744T1 (de) | 2006-06-15 |
KR20020093880A (ko) | 2002-12-16 |
AU2000240695A1 (en) | 2001-10-15 |
EP1268214A1 (en) | 2003-01-02 |
JP2003529640A (ja) | 2003-10-07 |
KR100631256B1 (ko) | 2006-10-02 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5433817B2 (ja) | ポリオキシアルキレン変性ビニルアルコール系重合体およびその用途 | |
EP1433619B1 (en) | Alkylated non-polymer polyamines | |
EP1365922B1 (en) | Ink jet printing paper incorporating amine functional poly (vinyl alcohol) | |
JP5597194B2 (ja) | ビニルアルコール系重合体を含有するコーティング剤 | |
US6348256B1 (en) | Ink jet paper coatings containing amine functional monomer grafted poly(vinyl alcohol) | |
KR20080102363A (ko) | 수지 조성물 및 그의 용도 | |
JP5561894B2 (ja) | 樹脂組成物およびその用途 | |
CZ20023320A3 (cs) | Prostředek pro tvorbu povlaku | |
EP1500669B1 (en) | Vinyl alcohol polymer | |
US6455134B1 (en) | Ink jet media comprising a coating containing amine functional emulsion polymers | |
JP5078268B2 (ja) | 樹脂組成物およびその用途 | |
EP1523414B1 (en) | Use of pvp/pva copolymers in inkjet recording materials | |
JP2008163179A (ja) | 樹脂組成物、およびそれを用いてなるインクジェット記録用媒体 | |
JP2009102641A (ja) | ビニルアルコール系重合体 | |
JP3914417B2 (ja) | インクジェット用記録媒体 | |
JP2002103803A (ja) | 印刷用コーティング剤及び印刷用媒体 | |
JP2001010219A (ja) | インクジェット記録用バインダー組成物 | |
JP2002019266A (ja) | インクジェット記録材 |