JP2001220426A - 変性ポリビニルアセタール樹脂及びインク組成物 - Google Patents

変性ポリビニルアセタール樹脂及びインク組成物

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JP2001220426A JP2000032071A JP2000032071A JP2001220426A JP 2001220426 A JP2001220426 A JP 2001220426A JP 2000032071 A JP2000032071 A JP 2000032071A JP 2000032071 A JP2000032071 A JP 2000032071A JP 2001220426 A JP2001220426 A JP 2001220426A
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acetal resin
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ポリビニルアセタール樹脂の優れた顔料分散
性や接着性、柔軟性等の特性を損なうことなく耐水性を
改善することにより環境に優しいインク組成物等に供し
得る変性ポリビニルアセタール樹脂及びインク組成物を
提供する。 【解決手段】 部分的に水酸基が残存するポリビニルア
セタール樹脂と脂肪族或いは芳香族エポキシ化合物とを
反応させてなることを特徴とする変性ポリビニルアセタ
ール樹脂。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、新規な変性ポリビ
ニルアセタール樹脂及びこれを含有してなるインク組成
物に関する。
【0002】
【従来の技術】ポリビニルアセタール樹脂は、アルコー
ルに溶解可能であることから、環境に優しい樹脂とし
て、各種のインク組成物等の用途で再評価されている。
水酸基を多く含有するポリビニルアセタール樹脂は、ア
ルコールに溶解可能であるだけでなく、顔料分散性や柔
軟性に優れた性能を示し、特に、接着性補助剤と組み合
わせて用いることによって、プラスチック等の基材に対
する接着性にも優れたインク組成物として利用可能な樹
脂として評価できる。
【0003】しかしながら、水酸基を多く含有し、アル
コールに溶解可能であることは、反面、インク塗膜の耐
水性不良をきたし、吸湿によってインク塗膜の接着性が
問題となることがある。
【0004】ポリビニルアセタール樹脂の上述の耐水性
不良を改善しようとする試みとして、例えば、特開平1
0−219066号公報に、イソシアネート変性やシラ
ンカップリング剤によって耐湿性や密着性を向上しよう
とした樹脂組成物が開示されている。
【0005】しかし、上記公報に開示された樹脂組成物
では、水酸基の減少によりアルコールに対する溶解性や
顔料分散性が低下し、環境に優しい樹脂の特性も失わ
れ、インク組成物としても種類によってはその適性を失
うといった問題が生じる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上述の事実に
鑑みなされたものであって、その目的とするところは、
ポリビニルアセタール樹脂の優れた顔料分散性や接着
性、柔軟性等の特性を損なうことなく耐水性を改善する
ことにより環境に優しいインク組成物等に供し得る変性
ポリビニルアセタール樹脂及びインク組成物を提供する
ことにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明の変
性ポリビニルアセタール樹脂は、部分的に水酸基が残存
するポリビニルアセタール樹脂と脂肪族或いは芳香族エ
ポキシ化合物とを反応させてなるものである。
【0008】請求項2記載の発明の変性ポリビニルアセ
タール樹脂は、請求項1記載の発明の変性ポリビニルア
セタール樹脂において、水酸基と反応可能な上記エポキ
シ化合物の官能基がグリシジル基であるものである。
【0009】請求項3記載の発明の変性ポリビニルアセ
タール樹脂は、請求項1又は2記載の発明の変性ポリビ
ニルアセタール樹脂において、上記エポキシ化合物との
反応後、残存する水酸基が1〜26モル%であるもので
ある。
【0010】請求項4記載の発明のインク組成物は、請
求項1、2又は3記載の発明の変性ポリビニルアセター
ル樹脂を含有してなるものである。
【0011】本発明で使用されるポリビニルアセタール
樹脂のアセタール化反応に用いられたアルデヒドは、特
に限定されるものではないが、例えば、アセトアルデヒ
ド、プロピオンアルデヒド、n−ブチルアルデヒド、イ
ソブチルアルデヒド、n−バレルアルデヒド、n−ヘキ
シルアルデヒド、2−エチルブチルアルデヒド、n−ヘ
プチルアルデヒド、n−オクチルアルデヒド、n−ノニ
ルアルデヒド、n−デシルアルデヒド等の脂肪族アルデ
ヒド、ベンズアルデヒド、シンナムアルデヒド等の芳香
族アルデヒド等が挙げられる。中でもアセタール化反応
にも優れ、接着性等優れた諸特性を付与し得るブチルア
ルデヒドが好適に用いられる。これらのアルデヒドは、
単独で用いられてもよいが、2種以上が併用されてもよ
い。
【0012】上記ポリビニルアセタール樹脂の製造方法
は、特に限定されるものではないが、例えば、ポリビニ
ルアルコールを温水に溶解し、該ポリビニルアルコール
水溶液を所定温度に保持し、アルデヒド及び酸触媒を加
え、攪拌しながらアセタール化反応を進行させ、次い
で、反応温度を上げて熟成し、反応を完結させ、中和、
洗浄、乾燥の各工程を経てポリビニルアセタール樹脂を
製造する方法等が挙げられる。
【0013】上記ポリビニルアセタール樹脂の平均重合
度は、余り低いとインク組成物として用いられた場合、
塗膜強度が十分に得られず、余り高いとインク粘度が高
くなり過ぎてノズル通過性や取扱性等が悪化するので、
好ましくは100〜1000である。
【0014】上記ポリビニルアセタール樹脂の水酸基含
有量は、余り少ないと、顔料の分散性が低下し、得られ
るインク組成物の性能を低下させるものとなり、余り多
いと所望の耐水性や耐(熱)水性が低下し、又、塗膜が
硬く脆くなるので、好ましくは15〜40モル%であ
る。上記ポリビニルアセタール樹脂の水酸基含有量は、
例えば、ポリビニルブチラール樹脂の場合、JIS K
6728に準拠して測定することができる。
【0015】上記ポリビニルアセタール樹脂の変性に用
いられる脂肪族或いは芳香族エポキシ化合物は、特に限
定されるものではないが、好ましくは、分子間架橋によ
るゲル化のおそれがなく、品質の制御が容易である一官
能性のエポキシ化合物である。上記一官能性のエポキシ
化合物としては、例えば、アリルグリシジルエーテル、
2−エチルヘキシルグリシジルエーテル、フェニルグリ
シジルエーテル、フェニルヘキサエチレングリコールグ
リシジルジエーテル、p−t−ブチルフェニルグリシジ
ルエーテル、ラウリルアルコールオリゴエチレングリコ
ールグリシジルジエーテル、ポリブタジエンジグリシジ
ルエーテル、グリシジルトリメチルアンモニウムクロラ
イド等が挙げられる。
【0016】上記エポキシ化合物の投入量は、エポキシ
化合物の種類によって反応性が異なるので、特に限定さ
れるものではないが、余り少ないと、耐水性が十分に付
与できず、余り多いと、エポキシ化合物の洗浄が難しく
なるので、好ましくは、ポリビニルアセタール樹脂の残
存水酸基の量に対して1〜120モル%、より好ましく
は、10〜100モル%である。
【0017】上記エポキシ化合物によって得られた変性
ポリビニルアセタール樹脂の残存水酸基量は、余り少な
いと溶解性、顔料等の分散性が低下し、余り多いと、耐
水性が低下するので、好ましくは1〜26モル%、より
好ましくは5〜15モル%である。
【0018】上記変性反応で用いられる溶剤としては、
特に限定されるものではないが、例えば、トルエン、キ
シレン、エチルベンゼン、安息香酸メチル等の芳香族有
機溶剤、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、プロピ
オン酸メチル、プロピオン酸エチル、酪酸メチル、酪酸
エチル、アセト酢酸メチル、アセト酢酸エチル等の脂肪
族エステル系溶剤、アセトン、メチルエチルケトン、メ
チルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、メチルシク
ロヘキサノン、ベンゾフェノン、アセトフェノン等のケ
トン系溶剤、ヘキサン、ペンタン、オクタン、シクロヘ
キサン、デカン等の低級パラフィン系溶剤、イソプロピ
ルアルコール等のアルコール系溶剤、ジエチルエーテ
ル、テトラヒドロフラン、エチレングリコールジメチル
エーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、プロ
ピレングリコールジエチルエーテル等のエーテル系溶
剤、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチル
アセトアミド、N−メチルピロリドン、アセトアニリド
等のアミド系溶剤、アンモニア、トリメチルアミン、ト
リエチルアミン、n−ブチルアミン、ジn−ブチルアミ
ン、トリn−ブチルアミン、アニリン、N−メチルアニ
リン、N,N−ジメチルアニリン、ピリジン等のアミン
系溶剤等が挙げられる。中でも、反応性、環境負荷等を
考慮すると、イソプロピルアルコールや酢酸エチルが好
適に用いられる。
【0019】上記変性反応で用いられる触媒としては、
特に限定されるものではないが、例えば、ルイス酸、水
酸化物、アミン類、イミダゾール類、金属塩類等の酸系
或いは塩基性等の触媒が挙げられるが、中でも、後処理
の容易さ、反応性等から、アミン類もしくはイミダゾー
ル類が好適に用いられる。
【0020】上記変性反応における反応温度は高い程、
反応時間は長い程、反応は進行する。上記変性反応は、
常温等の低温でも反応は進行するが、反応速度が低下
し、余り高温すると副反応により着色等が起こるおそれ
があるので、或る程度の加熱が好ましい。上記変性反応
の最適温度は、用いられる溶剤によって大きく異なる
が、例えば、溶剤として酢酸エチルが用いられる場合、
60〜77℃(還流)の範囲で行われることが好まし
い。
【0021】本発明のインク組成物は、請求項1、2又
は3記載の変性ポリビニルアセタール樹脂を含有してな
るものであるが、変性ポリビニルアセタール樹脂に顔料
等のインク用着色料の他、必要に応じて、接着性付与
剤、分散剤等の添加剤が含有されたものであってもよ
い。上記接着性付与剤としては、例えば、ポリエチレン
イミン等のカチオン系接着性付与剤等が挙げられる。
【0022】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例について説
明するが、本発明は、これらの実施例のみに限定される
ものではない。 (実施例1)ポリビニルアセタール樹脂(重合度45
0、水酸基28mol%)80gを酢酸エチル460g
の入ったセパラブルフラスコに投入し、攪拌して溶解し
た。次いで、フェニルグリシジルエーテル35.5gを
触媒のイミダゾール0.58g(触媒濃度1000pp
m)と共に加え、77℃にて10時間反応させた。得ら
れた反応溶液をエーテル中に滴下し、未反応物を除去し
た後、沈殿物を減圧乾燥して微黄色固体の変性ポリビニ
ルアセタール樹脂を得た。
【0023】(実施例2)実施例1のイミダゾールに替
えて、触媒としてトリエチルアミンを用いたこと以外
は、実施例1と同様にして変性ポリビニルアセタール樹
脂を得た。
【0024】(実施例3)実施例1の酢酸エチルに替え
て、溶剤としてイソプロピルアルコールを用い、反応温
度を85℃に変更したこと以外は、実施例1と同様にし
て変性ポリビニルアセタール樹脂を得た。
【0025】(実施例4)実施例1の反応温度を40℃
に変更し、反応時間を倍の20時間に変更したこと以外
は、実施例1と同様にして変性ポリビニルアセタール樹
脂を得た。
【0026】(比較例)実施例1で用いたポリビニルア
セタール樹脂をエポキシ変性することなくインク組成物
用樹脂とした。
【0027】得られた実施例1〜4の変性ポリビニルア
セタール樹脂と比較例の(実施例1で用いた)ポリビニ
ルアセタール樹脂について、エポキシ変性反応の反応率
及び吸湿時の接着性を、以下に示す方法で試験した。試
験結果は表1に示した。
【0028】1.エポキシ変性反応の反応率:赤外分光
測定によって、1官能性フェニル基のピークの強度とア
セチル基のピークの吸光度から吸光度比を求め、エポキ
シ変性反応の反応率(%)を算出した。
【0029】2.吸湿時の接着性 得られた変性ポリビニルアセタール樹脂の20重量%イ
ソプロピルアルコール溶液を、OPPフィルム表面に1
0〜15μmの厚さになるように塗布し、130℃にて
1分間乾燥した後、常温まで冷却して塗膜を形成する。
得られた塗膜が形成されたOPPフィルムを熱水に浸漬
して1日後、塗膜のOPPフィルムに対する接着度合を
セロピックテスト(親指の腹で2回強く擦った後、勢い
よく剥がしたときの塗膜の残存率)を行い、○:良好、
△:標準、×:不良、の3段階で評価した。
【0030】
【表1】
【0031】
【発明の効果】請求項1記載の発明の変性ポリビニルア
セタール樹脂は、上述のように構成されているので、ポ
リビニルアセタール樹脂の優れた顔料分散性や接着性、
柔軟性等の特性を損なうことなく耐水性を改善すること
により環境に優しいインク組成物等に供し得る優れた特
性を有するものである。
【0032】請求項2記載の発明の変性ポリビニルアセ
タール樹脂は、上述のように構成されているので、より
確実に前項に示す優れた特性を有するものである。
【0033】請求項3記載の発明の変性ポリビニルアセ
タール樹脂は、上述のように構成されているので、より
確実に前項に示す優れた特性を有するものである。
【0034】請求項4記載の発明のインク組成物は、上
述のように構成されているので、前各項記載のポリビニ
ルアセタール樹脂由来の優れた顔料分散性や接着性、柔
軟性等の特性に加えて、新たに優れた耐水性が付与さ
れ、優れた塗布性を示し、美麗にして強固な塗膜を形成
し得るものであり、且つ、環境に優しく、安全にして取
扱性に優れたものである。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 部分的に水酸基が残存するポリビニルア
    セタール樹脂と脂肪族或いは芳香族エポキシ化合物とを
    反応させてなることを特徴とする変性ポリビニルアセタ
    ール樹脂。
  2. 【請求項2】 水酸基と反応可能な上記エポキシ化合物
    の官能基がグリシジル基であることを特徴とする請求項
    1記載の変性ポリビニルアセタール樹脂。
  3. 【請求項3】 上記エポキシ化合物との反応後、残存す
    る水酸基が1〜26モル%であることを特徴とする請求
    項1又は2記載の変性ポリビニルアセタール樹脂。
  4. 【請求項4】 請求項1、2又は3記載の変性ポリビニ
    ルアセタール樹脂を含有してなることを特徴とするイン
    ク組成物。
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