JP2004261679A - Water-soluble surfactant composition - Google Patents

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a water-soluble surfactant composition giving a wetting property, a permeability, an anti-foaming property and a dispersing property to a base material when adding to an ink and a paper coating agent and adapted for an environment problem. <P>SOLUTION: The water-soluble surfactant composition contains (A) 10-95 wt.% of ethylene oxide/propylene oxide block type adduct of acetylene glycol and/or ethylene oxide/propylene oxide random type adduct of acetylene glycol; and (B) 5-90 wt.% of polyoxy (ethylene-propylene)block polymer having a weight average molecular weight of 1,500-12,000 in which the content of ethylene oxide and propylene oxide is 10-90 wt.% respectively. A contact angle after 30 seconds of drop-wise addition of 0.1 wt.% aqueous solution thereof is 60° or lower and dynamic surface tension at 1 Hz and 10 Hz is 50 mN/m or lower respectively. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

（式中、Ｒ^１及びＲ^２はそれぞれ炭素数１〜５のアルキル基を示し、Ａは
−（Ｃ_２Ｈ_４Ｏ）_Ｗ１−（Ｃ_３Ｈ_６Ｏ）_Ｘ１−（Ｃ_２Ｈ_４Ｏ）_Ｙ１−（Ｃ_３Ｈ_６Ｏ）_Ｚ１−Ｈ
であり、Ｂは
−（Ｃ_２Ｈ_４Ｏ）_Ｗ２−（Ｃ_３Ｈ_６Ｏ）_Ｘ２−（Ｃ_２Ｈ_４Ｏ）_Ｙ２−（Ｃ_３Ｈ_６Ｏ）_Ｚ２−Ｈ
であり、Ｗ１，Ｗ２，Ｘ１，Ｘ２，Ｙ１，Ｙ２，Ｚ１，Ｚ２はそれぞれ０又は０．５〜２５の正数であり、Ｗ１＋Ｗ２＋Ｙ１＋Ｙ２は０．５〜５０、Ｘ１＋Ｘ２＋Ｚ１＋Ｚ２は０．５〜５０であり、Ｗ１＋Ｗ２＋Ｘ１＋Ｘ２＋Ｙ１＋Ｙ２＋Ｚ１＋Ｚ２は１〜１００である。）
で表されるアセチレングリコールのエチレンオキサイド／プロピレンオキサイドブロック型付加物及び下記一般式（２）
【化４】

（式中、Ｒ^３及びＲ^４はそれぞれ炭素数１〜５のアルキル基を示し、Ｄは
−（Ｃ_２Ｈ_４Ｏ／Ｃ_３Ｈ_６Ｏ）_ｍ−Ｈ
であり、Ｅは
−（Ｃ_２Ｈ_４Ｏ／Ｃ_３Ｈ_６Ｏ）_ｎ−Ｈ
であり、ｍ及びｎはそれぞれ０又は０．５〜５０の正数であり、ｍ＋ｎは１〜１００である。）
で表されるアセチレングリコールのエチレンオキサイド／プロピレンオキサイドランダム型付加物から選ばれる１種又は２種以上 １０〜９５重量％
（Ｂ）下記一般式（３）
ＨＯ（Ｃ_２Ｈ_４Ｏ）_ａ（Ｃ_３Ｈ_６Ｏ）_ｂ（Ｃ_２Ｈ_４Ｏ）_ｃＨ （３）
（式中、ａ、ｂ、ｃは正数である。）
で表される重量平均分子量が１，５００〜１２，０００であり、エチレンオキサイドの含有量が１０〜９０重量％、プロピレンオキサイドの含有量が１０〜９０重量％のポリオキシ（エチレン・プロピレン）ブロックポリマーから選ばれる１種又は２種以上 ５〜９０重量％
を含有し、その０．１重量％水溶液の滴下３０秒後の接触角が６０度以下、１Ｈｚ及び１０Ｈｚ時の動的表面張力がそれぞれ５０ｍＮ／ｍ以下であることを特徴とする水溶性界面活性剤組成物を提供する。
【００１２】
以下、本発明について更に詳しく説明する。
本発明の水溶性界面活性剤組成物の成分（Ａ）は、上述したように、下記一般式（１）及び（２）で表されるアセチレングリコールのアルキレンオキサイド付加物から選ばれる１種又は２種以上のアセチレングリコール類である。
【００１３】
【化５】

（式中、Ｒ^１及びＲ^２はそれぞれ炭素数１〜５のアルキル基を示し、Ａは
−（Ｃ_２Ｈ_４Ｏ）_Ｗ１−（Ｃ_３Ｈ_６Ｏ）_Ｘ１−（Ｃ_２Ｈ_４Ｏ）_Ｙ１−（Ｃ_３Ｈ_６Ｏ）_Ｚ１−Ｈ
であり、Ｂは
−（Ｃ_２Ｈ_４Ｏ）_Ｗ２−（Ｃ_３Ｈ_６Ｏ）_Ｘ２−（Ｃ_２Ｈ_４Ｏ）_Ｙ２−（Ｃ_３Ｈ_６Ｏ）_Ｚ２−Ｈ
であり、Ｗ１，Ｗ２，Ｘ１，Ｘ２，Ｙ１，Ｙ２，Ｚ１，Ｚ２はそれぞれ０又は０．５〜２５の正数であり、Ｗ１＋Ｗ２＋Ｙ１＋Ｙ２は０．５〜５０、Ｘ１＋Ｘ２＋Ｚ１＋Ｚ２は０．５〜５０であり、Ｗ１＋Ｗ２＋Ｘ１＋Ｘ２＋Ｙ１＋Ｙ２＋Ｚ１＋Ｚ２は１〜１００、好ましくは５〜８５、更に好ましくは１０〜８５である。）
で表されるアセチレングリコールのエチレンオキサイド／プロピレンオキサイドブロック型付加物、
【００１４】
【化６】

（式中、Ｒ^３及びＲ^４はそれぞれ炭素数１〜５のアルキル基を示し、Ｄは
−（Ｃ_２Ｈ_４Ｏ／Ｃ_３Ｈ_６Ｏ）_ｍ−Ｈ
であり、Ｅは
−（Ｃ_２Ｈ_４Ｏ／Ｃ_３Ｈ_６Ｏ）_ｎ−Ｈ
であり、ｍ及びｎはそれぞれ０又は０．５〜５０の正数であり、ｍ＋ｎは１〜１００、好ましくは５〜８５である。）
で表されるアセチレングリコールのエチレンオキサイド／プロピレンオキサイドランダム型付加物。
【００１５】
上記一般式（１）で表されるアセチレングリコールのアルキレンオキサイド付加物として具体的には、例えば、
２，５，８，１１−テトラメチル−６−ドデシン−５，８−ジオールのアルキレンオキサイド付加物（エチレンオキサイド付加モル数１０、プロピレンオキサイド付加モル数４０、Ｗ１＝２モル、Ｗ２＝２モル、Ｘ１＝８モル、Ｘ２＝８モル、Ｙ１＝３モル、Ｙ２＝３モル、Ｚ１＝１２モル、Ｚ２＝１２モル）、
２，５，８，１１−テトラメチル−６−ドデシン−５，８−ジオールのアルキレンオキサイド付加物（エチレンオキサイド付加モル数４０、プロピレンオキサイド付加モル数１０、Ｗ１＝２０モル、Ｗ２＝２０モル、Ｘ１＝５モル、Ｘ２＝５モル、Ｙ１，Ｙ２，Ｚ１，Ｚ２＝０モル）、
５，８−ジメチル−６−ドデシン−５，８−ジオールのアルキレンオキサイド付加物（エチレンオキサイド付加モル数２０、プロピレンオキサイド付加モル数２０、Ｗ１＝７モル、Ｗ２＝７モル、Ｘ１＝１０モル、Ｘ２＝１０モル、Ｙ１＝３モル、Ｙ２＝３モル、Ｚ１，Ｚ２＝０モル）、
５，８−ジメチル−６−ドデシン−５，８−ジオールのアルキレンオキサイド付加物（エチレンオキサイド付加モル数２０、プロピレンオキサイド付加モル数２０、Ｗ１，Ｗ２＝０モル、Ｘ１＝１０モル、Ｘ２＝１０モル、Ｙ１＝１０モル、Ｙ２＝１０モル、Ｚ１，Ｚ２＝０モル）、
２，４，７，９−テトラメチル−５−デシン−４，７−ジオールのアルキレンオキサイド付加物（エチレンオキサイド付加モル数２０、プロピレンオキサイド付加モル数１０、Ｗ１＝３モル、Ｗ２＝３モル、Ｘ１＝１モル、Ｘ２＝１モル、Ｙ１＝７モル、Ｙ２＝７モル、Ｚ１＝４モル、Ｚ２＝４モル）、
２，４，７，９−テトラメチル−５−デシン−４，７−ジオールのアルキレンオキサイド付加物（エチレンオキサイド付加モル数２０、プロピレンオキサイド付加モル数１０、Ｗ１＝１０モル、Ｗ２＝１０モル、Ｘ１＝５モル、Ｘ２＝５モル、Ｙ１，Ｙ２，Ｚ１，Ｚ２＝０モル）、
４，７−ジメチル−５−デシン−４，７−ジオールのアルキレンオキサイド付加物（エチレンオキサイド付加モル数３０、プロピレンオキサイド付加モル数６、Ｗ１＝７モル、Ｗ２＝７モル、Ｘ１＝３モル、Ｘ２＝３モル、Ｙ１＝８モル、Ｙ２＝８モル、Ｚ１，Ｚ２＝０モル）、
４，７−ジメチル−５−デシン−４，７−ジオールのアルキレンオキサイド付加物（エチレンオキサイド付加モル数３０、プロピレンオキサイド付加モル数６、Ｗ１，Ｗ２＝０モル、Ｘ１＝１モル、Ｘ２＝１モル、Ｙ１＝１５モル、Ｙ２＝１５モル、Ｚ１＝２モル、Ｚ２＝２モル）、
２，３，６，７−テトラメチル−４−オクチン−３，６−ジオールのアルキレンオキサイド付加物（エチレンオキサイド付加モル数８、プロピレンオキサイド付加モル数４、Ｗ１＝２モル、Ｗ２＝２モル、Ｘ１＝１モル、Ｘ２＝１モル、Ｙ１＝２モル、Ｙ２＝２モル、Ｚ１＝１モル、Ｚ２＝１モル）、
３，６−ジエチル−４−オクチン−３，６−ジオールのアルキレンオキサイド付加物（エチレンオキサイド付加モル数２４、プロピレンオキサイド付加モル数１８、Ｗ１＝５モル、Ｗ２＝５モル、Ｘ１＝９モル、Ｘ２＝９モル、Ｙ１＝７モル、Ｙ２＝７モル、Ｚ１，Ｚ２＝０モル）、
３，６−ジメチル−４−オクチン−３，６−ジオールのアルキレンオキサイド付加物（エチレンオキサイド付加モル数３６、プロピレンオキサイド付加モル数２６、Ｗ１＝１０モル、Ｗ２＝１０モル、Ｘ１＝５モル、Ｘ２＝５モル、Ｙ１＝８モル、Ｙ２＝８モル、Ｚ１＝８モル、Ｚ２＝８モル）、
２，５−ジメチル−３−ヘキシン−２，５−ジオールのアルキレンオキサイド付加物（エチレンオキサイド付加モル数４４、プロピレンオキサイド付加モル数４０、Ｗ１＝８モル、Ｗ２＝８モル、Ｘ１＝４モル、Ｘ２＝４モル、Ｙ１＝１４モル、Ｙ２＝１４モル、Ｚ１＝１６モル、Ｚ２＝１６モル）
等を挙げることができる。
【００１６】
上記一般式（２）で表されるアセチレングリコールのアルキレンオキサイド付加物として具体的には、例えば、
２，５，８，１１−テトラメチル−６−ドデシン−５，８−ジオールのアルキレンオキサイド付加物（エチレンオキサイド付加モル数２０、プロピレンオキサイド付加モル数２０、ｍ＝２０モル、ｎ＝２０モル）、
５，８−ジメチル−６−ドデシン−５，８−ジオールのアルキレンオキサイド付加物（エチレンオキサイド付加モル数１０、プロピレンオキサイド付加モル数１０、ｍ＝１２モル、ｎ＝８モル）、
２，４，７，９−テトラメチル−５−デシン−４，７−ジオールのアルキレンオキサイド付加物（エチレンオキサイド付加モル数１５、プロピレンオキサイド付加モル数１５、ｍ＝１３モル、ｎ＝１７モル）、
４，７−ジメチル−５−デシン−４，７−ジオールのアルキレンオキサイド付加物（エチレンオキサイド付加モル数２７、プロピレンオキサイド付加モル数２７、ｍ＝２７モル、ｎ＝２７モル）、
２，３，６，７−テトラメチル−４−オクチン−３，６−ジオールのアルキレンオキサイド付加物（エチレンオキサイド付加モル数２．５、プロピレンオキサイド付加モル数２．５、ｍ＝２．５モル、ｎ＝２．５モル）、
３，６−ジエチル−４−オクチン−３，６−ジオールのアルキレンオキサイド付加物（エチレンオキサイド付加モル数２１、プロピレンオキサイド付加モル数２１、ｍ＝２０モル、ｎ＝２２モル）、
３，６−ジメチル−４−オクチン−３，６−ジオールのアルキレンオキサイド付加物（エチレンオキサイド付加モル数３１、プロピレンオキサイド付加モル数３１、ｍ＝２７モル、ｎ＝３５モル）、
２，５−ジメチル−３−ヘキシン−２，５−ジオールのアルキレンオキサイド付加物（エチレンオキサイド付加モル数４２、プロピレンオキサイド付加モル数４２、ｍ＝４２モル、ｎ＝４２モル）
等を挙げることができる。
【００１７】
成分（Ａ）中のアルキレンオキサイド単位の付加モル総数は、１〜１００モル、好ましくは５〜８５モル、更に好ましくは１０〜８５モルである。アルキレンオキサイド単位の付加モル総数が１００モルを超えた場合、静的及び動的表面張力が大きくなり、濡れ剤としての効果がなくなる。
【００１８】
また、成分（Ａ）中のエチレンオキサイドの付加モル総数は、０．５〜５０モル、特に１０〜４０モルであることが好ましく、プロピレンオキサイドの付加モル総数は、０．５〜５０モル、特に１０〜４０モルであることが好ましい。エチレンオキサイドの付加モル総数が５０モルを超えた場合、水溶性はアップするものの消泡性が低下し、インキなどに配合し吐出した際に、安定不良などの問題が発生するし、０．５モル未満では、溶解性が低下し、一方、プロピレンオキサイドの付加モル総数が５０モルを超えた場合、消泡性はアップするものの、溶解性が低下して凝集物が発生するし、０．５モル未満では、分散性及び消泡性が低下する。
【００１９】
これらのアセチレングリコールのアルキレンオキサイド付加物類［成分（Ａ）］は、その１種を単独で又は２種以上を混合して使用することができ、本発明の水溶性界面活性剤組成物を調製する際に用いられる量は、１０〜９５重量％であり、好ましくは１５〜９０重量％である。９５重量％を超えると水への溶解性が悪くなり、配合した際に凝集物が発生し、表面張力低下効果が得られず、ハジキが発生したり、低温放置安定性が著しく低下するし、１０重量％未満であると動的表面張力が上昇し、高速印刷時のハジキ発生の原因になる。
【００２０】
成分（Ａ）のアセチレングリコールのアルキレンオキサイド付加物類に配合する成分（Ｂ）のポリオキシ（エチレン・プロピレン）ブロックポリマーは、下記一般式（３）で表されるものである。
ＨＯ（Ｃ_２Ｈ_４Ｏ）_ａ（Ｃ_３Ｈ_６Ｏ）_ｂ（Ｃ_２Ｈ_４Ｏ）_ｃＨ （３）
（式中、ａ、ｂ、ｃは正数である。）
【００２１】
上記一般式（３）で表されるポリオキシ（エチレン・プロピレン）ブロックポリマーとして具体的には、例えば
ＨＯ（Ｃ_２Ｈ_４Ｏ）_ａ（Ｃ_３Ｈ_６Ｏ）_２０（Ｃ_２Ｈ_４Ｏ）_ｃＨ（但し、ａ＋ｃ＝２７）、
ＨＯ（Ｃ_２Ｈ_４Ｏ）_ａ（Ｃ_３Ｈ_６Ｏ）_２０（Ｃ_２Ｈ_４Ｏ）_ｃＨ（但し、ａ＋ｃ＝１５５）、
ＨＯ（Ｃ_２Ｈ_４Ｏ）_ａ（Ｃ_３Ｈ_６Ｏ）_３０（Ｃ_２Ｈ_４Ｏ）_ｃＨ（但し、ａ＋ｃ＝１６０）、
ＨＯ（Ｃ_２Ｈ_４Ｏ）_ａ（Ｃ_３Ｈ_６Ｏ）_３４（Ｃ_２Ｈ_４Ｏ）_ｃＨ（但し、ａ＋ｃ＝１１）、
ＨＯ（Ｃ_２Ｈ_４Ｏ）_ａ（Ｃ_３Ｈ_６Ｏ）_３５（Ｃ_２Ｈ_４Ｏ）_ｃＨ（但し、ａ＋ｃ＝３０）、
ＨＯ（Ｃ_２Ｈ_４Ｏ）_ａ（Ｃ_３Ｈ_６Ｏ）_３５（Ｃ_２Ｈ_４Ｏ）_ｃＨ（但し、ａ＋ｃ＝４８）
等を挙げることができ、その１種を単独で又は２種以上を混合して使用することができる。
【００２２】
なお、成分（Ｂ）の重量平均分子量は、１，５００〜１２，０００であり、特に２，５００〜９，０００であることが好ましく、重量平均分子量が１，５００未満では、可溶化能が低下するため、インキに配合した際に不溶解物が発生するし、１２，０００を超えた場合は、動的表面張力が大きいため、印刷時の滲みの原因になる。
【００２３】
また、成分（Ｂ）中のエチレンオキサイドの含有量は１０〜９０重量％であり、特に２０〜８５重量％であることが好ましく、含有量が１０重量％未満では、可溶化能が低下して凝集物が発生するし、９０重量％を超えると、可溶化能はアップするものの、動的表面張力が大きくなり、高速塗工時にハジキが発生する。プロピレンオキサイドの含有量についても１０〜９０重量％であり、特に１５〜８０重量％であることが好ましく、含有量が１０重量％未満では、泡立ちが多く、高速塗工時にハジキが発生するし、９０重量％を超えると、可溶化能が低下して凝集物が発生する。
【００２４】
本発明の水溶性界面活性剤組成物を調製する際に用いられる成分（Ｂ）の量は、５〜９０重量％であり、好ましくは１０〜７５重量％である。５重量％未満では、成分（Ａ）の十分な可溶化が行われず、水溶性が低下し、配合した際に凝集物が発生するし、９０重量％を超えると配合時の泡立ちが多くなったり、動的表面張力が高くなるなどして塗工ムラやハジキが発生する。
【００２５】
本発明では、上記成分（Ａ）、（Ｂ）の合計が１００重量％になるように用いることが好ましいが、更に第三成分である成分（Ｃ）として、イオン交換水、あるいはエチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、ポリエチレングリコール、プロピレングリコール、１，３−プロパンジオール、１，４−ブタンジオール、グリセリンなどの水溶性有機溶剤を併用してもよく、本水溶性界面活性剤組成物の特性を損なわない限り、組成物全体の０〜２５重量％、好ましくは１０〜２０重量％の量で用いることができる。
【００２６】
本発明の水溶性界面活性剤組成物は、上記各成分をプロペラ式攪拌機などの公知の混合調製方法によって混合することにより得られる。また、常温にて固体の成分については、必要により加温して混合するものである。
【００２７】
ここで、得られた水溶性界面活性剤組成物は、その０．１重量％水溶液の滴下３０秒後の接触角が６０度以下、好ましくは１０〜５０度、更に好ましくは２５〜４５度、更に動的表面張力が５０ｍＮ／ｍ以下、好ましくは１０〜５０ｍＮ／ｍ、更に好ましくは２５〜５０ｍＮ／ｍであることが必要である。０．１重量％界面活性剤組成物水溶液の滴下３０秒後の接触角が６０度を超えると、インキや紙コート剤などに配合した際、インキの吸収性が悪くなるためにインキの滲みが発生するし、同じく０．１重量％水溶液の１Ｈｚ及び１０Ｈｚ時の動的表面張力が５０ｍＮ／ｍを超えると、プリンターなどの印刷機で印刷などを行った際、ハジキや浸透力不足による滲みが発生する。
【００２８】
なお、本発明において、接触角は、接触角計ＣＡ−Ｄ型（協和界面科学社製）を用いて０．１重量％水溶液の滴下３０秒後の値を測定したものであり、動的表面張力は、バブルプレッシャー型動的表面張力計クルスＢＰ−２（ＫＲＵＳＳ社製）を用いて０．１重量％水溶液の１Ｈｚ及び１０Ｈｚの値を測定したものである。
【００２９】
本発明の水溶性界面活性剤組成物は、インキや紙コート剤などに配合した場合、動的表面張力が低いため、優れた濡れ性、浸透性、消泡性及び分散性を発揮し、また高速印刷及び高速塗工にも対応でき、更に近年の環境問題にも適合したものである。
【００３０】
本発明の水溶性界面活性剤組成物を用いてインキを製造したり、紙コート剤の水性濡れ剤として使用する場合、インキ全量又は紙コート剤全量に対して好ましくは０．０５〜１０重量％、より好ましくは０．０５〜５重量％の添加量で使用することが望ましい。
【００３１】
【実施例】
以下、実施例及び比較例を示し、本発明を具体的に説明するが、本発明は下記の実施例に制限されるものではない。なお、例中の部及び％はそれぞれ重量部と重量％を示す。
【００３２】
［実施例１］
５０℃に加温した２，４，７，９−テトラメチル−５−デシン−４，７−ジオールのアルキレンオキサイド付加物（エチレンオキサイド付加モル数２０、プロピレンオキサイド付加モル数１０、Ｗ１＝３モル、Ｗ２＝３モル、Ｘ１＝１モル、Ｘ２＝１モル、Ｙ１＝７モル、Ｙ２＝７モル、Ｚ１＝４モル、Ｚ２＝４モル）５５部をプロペラ式攪拌機付容器に投入し、攪拌しながらポリオキシ（エチレン・プロピレン）ブロックポリマー（エパン７５０、第一工業製薬社製商品名）４５部を徐々に投入混合して２時間連続攪拌後、室温まで冷却した。冷却後、２００メッシュ濾布にて濾過し、界面活性剤組成物（以下、これをＭ−１という）を得た。
【００３３】
更に、組成物Ｍ−１の０．１部をイオン交換水１００部に加え、マグネチックスタラーにて攪拌して０．１％水溶液とし、これを用いて水溶液の外観、接触角、動的表面張力、静的表面張力を測定した。その結果を表２に示す。
【００３４】
また、この界面活性剤組成物を用いて下記の配合処方によりインキ及び紙コート剤を作製し、インキ配合物の場合は、印字濃度、ドット径、印字画像の解像度、インキ吸収性を測定し、その結果を表３に、紙コート剤の場合は、ハジキ、起泡性を測定し、その結果を同じく表３に示した。
【００３５】
（インキ配合）
染料（Ｃｉｂａｆｉｘダイレクトブラック１９、日本チバガイギー社製商品名）５部をイオン交換水７０部にプロペラ式攪拌機で攪拌しながら徐々に添加した後、界面活性剤組成物Ｍ−１を１部、ポリエチレングリコールを１０部、グリセリンを１５部添加し、１時間攪拌してブラック（Ｂ）インキ（以下、このインキをイ−１という）を得た。
【００３６】
更に、上記染料の代わりに、それぞれＣｉｂａｆｉｘダイレクトレッド９、Ｃｉｂａｆｉｘダイレクトブルー８６、Ｃｉｂａｆｉｘダイレクトイエロー２３（日本チバガイギー社製商品名）を用いて上記と同様の方法により、マゼンタ（Ｍ），シアン（Ｃ），イエロー（Ｙ）インキを作製した。
【００３７】
（紙コート剤配合）
紙コート剤用エマルジョン（ビニブラン２７５０、日信化学社製商品名）１００部に対して界面活性剤組成物Ｍ−１を１部添加し、プロペラ式攪拌機で３０分間攪拌した後、紙コート剤（以下、これをコ−１という）を得た。
【００３８】
なお、各特性の測定は下記のようにして行った。
【００３９】
（界面活性剤組成物水溶液の評価）
１）水溶液の外観
上記界面活性剤組成物の０．１％水溶液の外観及び不溶解物の有無の確認を下記の基準により行った。
○：水溶液が透明で、不溶解析出物が認められない。
△：水溶液が白濁しているが、不溶解析出物は認められない。
×：一部不溶解析出物が認められる。
××：ほとんど溶解せず。
【００４０】
２）接触角
界面活性剤組成物の０．１％水溶液を、協和界面科学社製接触角計ＣＡ−Ｄ型を用いて、滴下３０秒後の接触角を測定した。
【００４１】
３）動的表面張力
ＫＲＵＳＳ社製バブルプレッシャー型動的表面張力計クルスＢＰ−２を用いて、界面活性剤組成物の０．１％水溶液の１Ｈｚ及び１０Ｈｚ時における動的表面張力を測定した。
【００４２】
４）静的表面張力
協和界面科学社製表面張力計ＥＳＢ−Ｖ型を用いて、界面活性剤組成物の０．１％水溶液の静的表面張力を測定した。
【００４３】
（インキの評価）
１）印字濃度
キャノンプリンターＢＪＣ４５５Ｊでブラック（Ｂ）インキを用いて印字したドットについて、サクラマイクロデンシトメーターＰＤＭ−５型（サクラ精機社製）でドット濃度を測定した。
【００４４】
２）ドット径
キャノンプリンターＢＪＣ４５５Ｊでブラック（Ｂ）インキを用いて印字し、１００倍に拡大してドット径を測定した。
【００４５】
３）印字画像の解像度
キャノンプリンターＢＪＣ４５５Ｊでブラック（Ｂ）インキをベタ印刷し、マクベス濃度計ＲＤ−９１８型（マクベス社製）で測定した。また、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、イエロー（Ｙ）インキについても同様の方法により測定した。
【００４６】
４）インキ吸収性
キャノンプリンターＢＪＣ４５５Ｊでブラック（Ｂ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、イエロー（Ｙ）インキを同時に同一場所に噴射し、１秒後に紙押さえ板でこすり、インキによる汚れを下記の基準により測定した。
○：白色部分に汚れのないもの。
△：微かに汚れるもの。
×：汚れがひどいもの。
【００４７】
（紙コート剤の評価）
１）ハジキ
日商グラビア社製印刷適正試験機（ＧＲＡＶＯ−ＰＲＯＯＦ）にて、紙コート剤を５０ｍ／分の塗工速度で無サイズ紙に塗工し、塗工面のハジキなどの状態を目視にて下記の基準により確認した。
○：ハジキ及びピンホールが認められない。
△：一部ハジキ及びピンホールが認められる。
×：ハジキ及びピンホールが多く認められる。
【００４８】
２）起泡性
紙コート剤をコート剤／水＝１／２の比率で希釈し、サンプルとした。このサンプル２０ｍｌを１００ｍｌメスシリンダーに入れ、１８０回往復／分のシェーカーで１分間振とうし、振とう終了直後及び５分後の泡のｍｌ数を測定した。
【００４９】
［実施例２〜７、比較例１〜８］
実施例１と同様にして表１に示される配合物の種類及び配合量（％）で攪拌混合し、界面活性剤組成物（Ｍ−２〜Ｍ−１５）を得た。この場合、固体のものについては５０℃に加温し、成分を混合した。なお、実施例１については、配合物の配合量を％で再記した。
【００５０】
実施例１と同様にして０．１％水溶液を作り、同様にして水溶液の評価を行って、その結果を表２に示し、更に、実施例１と同様にしてインキ及び紙コート剤を作製し、同様にしてインキ配合物及び紙コート剤の評価を行って、その結果を表３に示した。
【００５１】
この場合、表３において、インキＮｏ．イ−２〜イ−１５及び紙コート剤Ｎｏ．コ−２〜コ−１５は、それぞれ界面活性剤組成物Ｍ−２〜Ｍ−１５を用いた場合に対応する。
【００５２】
［比較例９］
界面活性剤組成物として、市販品：ダプロＷ−７７（エレメンティス・ジャパン社製商品名、サクシネート系界面活性剤）を用いて、実施例１と同様の評価を行い、その結果を表２、３に示した。なお、表３において、インキＮｏ．イ−１６及び紙コート剤Ｎｏ．コ−１６は、それぞれこの市販品の界面活性剤を用いた場合に対応する。
【００５３】
【表１】

【００５４】
〈成分Ａ〉
Ａ−１：２，４，７，９−テトラメチル−５−デシン−４，７−ジオールのアルキレンオキサイド付加物（エチレンオキサイド付加モル数２０、プロピレンオキサイド付加モル数１０、Ｗ１＝３モル、Ｗ２＝３モル、Ｘ１＝１モル、Ｘ２＝１モル、Ｙ１＝７モル、Ｙ２＝７モル、Ｚ１＝４モル、Ｚ２＝４モル）
Ａ−２：２，５，８，１１−テトラメチル−６−ドデシン−５，８−ジオールのアルキレンオキサイド付加物（エチレンオキサイド付加モル数１０、プロピレンオキサイド付加モル数４０、Ｗ１＝２モル、Ｗ２＝２モル、Ｘ１＝８モル、Ｘ２＝８モル、Ｙ１＝３モル、Ｙ２＝３モル、Ｚ１＝１２モル、Ｚ２＝１２モル）
Ａ−３：３，６−ジメチル−４−オクチン−３，６−ジオールのアルキレンオキサイド付加物（エチレンオキサイド付加モル数３６、プロピレンオキサイド付加モル数２６、Ｗ１＝１０モル、Ｗ２＝１０モル、Ｘ１＝５モル、Ｘ２＝５モル、Ｙ１＝８モル、Ｙ２＝８モル、Ｚ１＝８モル、Ｚ２＝８モル）
Ａ−４：２，４，７，９−テトラメチル−５−デシン−４，７−ジオールのアルキレンオキサイド付加物（エチレンオキサイド付加モル数１５、プロピレンオキサイド付加モル数１５、ｍ＝１３モル、ｎ＝１７モル）
Ａ−５：２，５，８，１１−テトラメチル−６−ドデシン−５，８−ジオールのアルキレンオキサイド付加物（エチレンオキサイド付加モル数２０、プロピレンオキサイド付加モル数２０、ｍ＝２０モル、ｎ＝２０モル）
Ａ−６：２，４，７，９−テトラメチル−５−デシン−４，７−ジオールのアルキレンオキサイド付加物（エチレンオキサイド付加モル数６０、プロピレンオキサイド付加モル数２０、Ｗ１＝１０モル、Ｗ２＝１０モル、Ｘ１＝８モル、Ｘ２＝８モル、Ｙ１＝２０モル、Ｙ２＝２０モル、Ｚ１＝２モル、Ｚ２＝２モル）
Ａ−７：２，５，８，１１−テトラメチル−６−ドデシン−５，８−ジオールのアルキレンオキサイド付加物（エチレンオキサイド付加モル数６０、プロピレンオキサイド付加モル数５０、Ｗ１＝３０モル、Ｗ２＝３０モル、Ｘ１＝２５モル、Ｘ２＝２５モル、Ｙ１，Ｙ２，Ｚ１，Ｚ２＝０モル）
Ａ−８：３，６−ジメチル−４−オクチン−３，６−ジオールのアルキレンオキサイド付加物（エチレンオキサイド付加モル数８０、プロピレンオキサイド付加モル数０、Ｗ１＝４０モル、Ｗ２＝４０モル、Ｘ１，Ｘ２，Ｙ１，Ｙ２，Ｚ１，Ｚ２＝０モル）
Ａ−９：２，４，７，９−テトラメチル−５−デシン−４，７−ジオールのアルキレンオキサイド付加物（エチレンオキサイド付加モル数３５、プロピレンオキサイド付加モル数３５、ｍ＝１０モル、ｎ＝６０モル）
Ａ−１０：３，６−ジメチル−４−オクチン−３，６−ジオールのアルキレンオキサイド付加物（エチレンオキサイド付加モル数５５、プロピレンオキサイド付加モル数５５、ｍ＝６０モル、ｎ＝５０モル）
【００５５】

【００５６】
【表２】

市販品：ダプロＷ−７７（エレメンティス・ジャパン社製商品名、サクシネート系界面活性剤）
【００５７】
【表３】

【００５８】
【発明の効果】
本発明の水溶性界面活性剤組成物は、滴下直後の接触角が低く、動的表面張力も低いため、インキや紙コート剤などに添加した際、基材への濡れ性、浸透性、消泡性及び分散性を与え、しかも環境問題にも適合した優れたものである。この特性により、本発明の水溶性界面活性剤組成物は実用的に極めて有利である。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a water-soluble surfactant composition, particularly, when formulated into an ink or paper coating agent, because of its low dynamic surface tension, excellent wettability, permeability, defoaming and The present invention relates to a water-soluble surfactant composition which exhibits dispersibility, can cope with high-speed printing and high-speed coating, and is also suitable for recent environmental problems.
[0002]
[Prior art]
In the printing industry, the papermaking industry, and the coating industry, the use of water has been progressing due to environmental problems in recent years. However, in the case of water-based inks, the drying speed is slower, and the production speed is slower than that of solvent-based inks. There is a demand for improved performance of paper and paper coating agents.
[0003]
From such a background, in the water-based ink and water-based paint industry, a surfactant which imparts an excellent surface tension lowering ability is required for wetting, imparting permeability and dispersibility to a substrate. When selecting a surfactant, the static surface tension is low when the system is in a static state, and the dynamic surface tension is low when using at high speeds due to the need for speeding up printing due to the aforementioned productivity improvement. Low is becoming very important.
[0004]
Acetylene glycol-based surfactants such as acetylene glycol and its ethylene oxide derivative have a balance between the ability to reduce static surface tension and dynamic surface tension. Since it has almost no negative points and also has defoaming properties, it has been used as a wetting agent for inks and coatings, a dispersing aid, and the like.
[0005]
In addition, acetylene glycol-based surfactants have problems such as low solubility in water or solids at room temperature, so that polyethylene glycol or polyoxyethylene nonyl phenyl ether is used in combination as a solubilizing agent, and aqueous inks are used. And self-emulsifying properties when added to paper and paper coating agents.
[0006]
Polyoxyethylene nonyl phenyl ether, which has been used as a solubilizing agent, is concerned about the use of substances subject to PRTR and substances containing environmental hormones due to recent environmental problems, and legal regulations are becoming stricter. Under such circumstances, the demand for environment-friendly surfactants has increased, and alternatives have been provided by various companies.
[0007]
However, some of these alternatives have the same static surface tension, but have a large effect on the dynamic surface tension or have a high contact angle, and are used as solubilizers for acetylene glycol-based surfactants. When blended, the same performance as the conventional product was not necessarily obtained.
[0008]
[Patent Document 1]
JP-A-6-24006
[Patent Document 2]
JP-A-6-92008
[Patent Document 3]
JP 2000-290549 A
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been made to improve the above circumstances, and has a low dynamic surface tension, so that it has excellent wettability, permeability, defoaming property, dispersibility to a substrate at the time of printing or coating. It is an object of the present invention to provide a water-soluble surfactant composition which can exhibit high speed printing, can cope with high-speed printing, and further considers solubility in water and environmental issues.
[0010]
Means for Solving the Problems and Embodiments of the Invention
The present inventors have conducted intensive studies to achieve the above object, and as a result, blended the following alkylene oxide adduct of acetylene glycol with a polyoxy (ethylene / propylene) block polymer having a specific alkylene oxide addition mole number and molecular weight range. Surfactant composition, when used as an additive such as water-based ink or paper coating agent, has excellent wettability due to low dynamic surface tension, permeability, defoaming and dispersibility, and The present inventors have found that the above-mentioned conventional problems can be solved in order to meet environmental problems, and have accomplished the present invention.
[0011]
That is, the present invention provides (A) the following general formula (1)
Embedded image

(Where R ¹ And R ² Represents an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, and A represents
− (C ₂ H ₄ O) _W1 − (C ₃ H ₆ O) _X1 − (C ₂ H ₄ O) _Y1 − (C ₃ H ₆ O) _Z1 -H
And B is
− (C ₂ H ₄ O) _W2 − (C ₃ H ₆ O) _X2 − (C ₂ H ₄ O) _Y2 − (C ₃ H ₆ O) _Z2 -H
And W1, W2, X1, X2, Y1, Y2, Z1, and Z2 are each 0 or a positive number of 0.5 to 25, W1 + W2 + Y1 + Y2 is 0.5 to 50, and X1 + X2 + Z1 + Z2 is 0.5 to 50. , W1 + W2 + X1 + X2 + Y1 + Y2 + Z1 + Z2 are 1 to 100. )
An ethylene oxide / propylene oxide block type adduct of acetylene glycol represented by the following general formula (2):
Embedded image

(Where R ³ And R ⁴ Represents an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, and D represents
− (C ₂ H ₄ O / C ₃ H ₆ O) _m -H
And E is
− (C ₂ H ₄ O / C ₃ H ₆ O) _n -H
And m and n are each 0 or a positive number of 0.5 to 50, and m + n is 1 to 100. )
One or more selected from ethylene oxide / propylene oxide random adducts of acetylene glycol represented by the formula: 10 to 95% by weight
(B) The following general formula (3)
HO (C ₂ H ₄ O) _a (C ₃ H ₆ O) _b (C ₂ H ₄ O) _c H (3)
(Where a, b, and c are positive numbers)
Is a polyoxy (ethylene / propylene) block polymer having a weight average molecular weight of 1,500 to 12,000, an ethylene oxide content of 10 to 90% by weight, and a propylene oxide content of 10 to 90% by weight. One or more selected from the group 5 to 90% by weight
Wherein the contact angle after 30 seconds of dropping of the 0.1% by weight aqueous solution is 60 degrees or less, and the dynamic surface tension at 1 Hz and 10 Hz is 50 mN / m or less, respectively. An agent composition is provided.
[0012]
Hereinafter, the present invention will be described in more detail.
As described above, the component (A) of the water-soluble surfactant composition of the present invention is one or two selected from alkylene oxide adducts of acetylene glycol represented by the following general formulas (1) and (2). More than one kind of acetylene glycol.
[0013]
Embedded image

(Where R ¹ And R ² Represents an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, and A represents
− (C ₂ H ₄ O) _W1 − (C ₃ H ₆ O) _X1 − (C ₂ H ₄ O) _Y1 − (C ₃ H ₆ O) _Z1 -H
And B is
− (C ₂ H ₄ O) _W2 − (C ₃ H ₆ O) _X2 − (C ₂ H ₄ O) _Y2 − (C ₃ H ₆ O) _Z2 -H
And W1, W2, X1, X2, Y1, Y2, Z1, and Z2 are each 0 or a positive number of 0.5 to 25, W1 + W2 + Y1 + Y2 is 0.5 to 50, and X1 + X2 + Z1 + Z2 is 0.5 to 50. , W1 + W2 + X1 + X2 + Y1 + Y2 + Z1 + Z2 are 1 to 100, preferably 5 to 85, more preferably 10 to 85. )
An ethylene oxide / propylene oxide block type adduct of acetylene glycol represented by
[0014]
Embedded image

(Where R ³ And R ⁴ Represents an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, and D represents
− (C ₂ H ₄ O / C ₃ H ₆ O) _m -H
And E is
− (C ₂ H ₄ O / C ₃ H ₆ O) _n -H
And m and n are each 0 or a positive number of 0.5 to 50, and m + n is 1 to 100, preferably 5 to 85. )
An ethylene oxide / propylene oxide random type adduct of acetylene glycol represented by the formula:
[0015]
Specific examples of the alkylene oxide adduct of acetylene glycol represented by the general formula (1) include, for example,
Alkylene oxide adduct of 2,5,8,11-tetramethyl-6-dodecine-5,8-diol (ethylene oxide addition mole number 10, propylene oxide addition mole number 40, W1 = 2 mole, W2 = 2 mole, X1 = 8 mol, X2 = 8 mol, Y1 = 3 mol, Y2 = 3 mol, Z1 = 12 mol, Z2 = 12 mol),
Alkylene oxide adduct of 2,5,8,11-tetramethyl-6-dodecine-5,8-diol (ethylene oxide addition mole number 40, propylene oxide addition mole number 10, W1 = 20 mole, W2 = 20 mole, X1 = 5 mol, X2 = 5 mol, Y1, Y2, Z1, Z2 = 0 mol),
5,8-dimethyl-6-dodecine-5,8-diol alkylene oxide adduct (ethylene oxide addition mole number 20, propylene oxide addition mole number 20, W1 = 7 mole, W2 = 7 mole, X1 = 10 mole, X2 = 10 mol, Y1 = 3 mol, Y2 = 3 mol, Z1, Z2 = 0 mol),
Alkylene oxide adducts of 5,8-dimethyl-6-dodecine-5,8-diol (ethylene oxide addition moles 20, propylene oxide addition moles 20, W1, W2 = 0 moles, X1 = 10 moles, X2 = 10 Mol, Y1 = 10 mol, Y2 = 10 mol, Z1, Z2 = 0 mol),
Alkylene oxide adducts of 2,4,7,9-tetramethyl-5-decyne-4,7-diol (20 moles of ethylene oxide added, 10 moles of propylene oxide added, W1 = 3 moles, W2 = 3 moles, X1 = 1 mol, X2 = 1 mol, Y1 = 7 mol, Y2 = 7 mol, Z1 = 4 mol, Z2 = 4 mol),
Alkylene oxide adducts of 2,4,7,9-tetramethyl-5-decyne-4,7-diol (20 moles of ethylene oxide added, 10 moles of propylene oxide added, W1 = 10 moles, W2 = 10 moles, X1 = 5 mol, X2 = 5 mol, Y1, Y2, Z1, Z2 = 0 mol),
Alkylene oxide adducts of 4,7-dimethyl-5-decyne-4,7-diol (ethylene oxide addition mole number 30, propylene oxide addition mole number 6, W1 = 7 mole, W2 = 7 mole, X1 = 3 mole, X2 = 3 mol, Y1 = 8 mol, Y2 = 8 mol, Z1, Z2 = 0 mol),
Alkylene oxide adduct of 4,7-dimethyl-5-decyne-4,7-diol (ethylene oxide addition mole number 30, propylene oxide addition mole number 6, W1, W2 = 0 mole, X1 = 1 mole, X2 = 1 Mol, Y1 = 15 mol, Y2 = 15 mol, Z1 = 2 mol, Z2 = 2 mol),
Alkylene oxide adduct of 2,3,6,7-tetramethyl-4-octyne-3,6-diol (ethylene oxide addition mole number 8, propylene oxide addition mole number 4, W1 = 2 mole, W2 = 2 mole, X1 = 1 mol, X2 = 1 mol, Y1 = 2 mol, Y2 = 2 mol, Z1 = 1 mol, Z2 = 1 mol),
Alkylene oxide adduct of 3,6-diethyl-4-octyne-3,6-diol (ethylene oxide addition mole number 24, propylene oxide addition mole number 18, W1 = 5 mole, W2 = 5 mole, X1 = 9 mole, X2 = 9 mol, Y1 = 7 mol, Y2 = 7 mol, Z1, Z2 = 0 mol),
Alkylene oxide adduct of 3,6-dimethyl-4-octyne-3,6-diol (ethylene oxide addition mole number 36, propylene oxide addition mole number 26, W1 = 10 mole, W2 = 10 mole, X1 = 5 mole, X2 = 5 mol, Y1 = 8 mol, Y2 = 8 mol, Z1 = 8 mol, Z2 = 8 mol),
Alkylene oxide adducts of 2,5-dimethyl-3-hexyne-2,5-diol (44 moles of ethylene oxide added, 40 moles of propylene oxide added, W1 = 8 moles, W2 = 8 moles, X1 = 4 moles, X2 = 4 mol, Y1 = 14 mol, Y2 = 14 mol, Z1 = 16 mol, Z2 = 16 mol)
And the like.
[0016]
As the alkylene oxide adduct of acetylene glycol represented by the general formula (2), specifically, for example,
Alkylene oxide adducts of 2,5,8,11-tetramethyl-6-dodecine-5,8-diol (20 moles of ethylene oxide added, 20 moles of propylene oxide added, m = 20 moles, n = 20 moles) ,
Alkylene oxide adducts of 5,8-dimethyl-6-dodecine-5,8-diol (ethylene oxide addition moles 10, propylene oxide addition moles 10, m = 12 moles, n = 8 moles),
Alkylene oxide adduct of 2,4,7,9-tetramethyl-5-decyne-4,7-diol (ethylene oxide addition mole number 15, propylene oxide addition mole number 15, m = 13 mole, n = 17 mole) ,
Alkylene oxide adducts of 4,7-dimethyl-5-decyne-4,7-diol (ethylene oxide addition moles 27, propylene oxide addition moles 27, m = 27 moles, n = 27 moles),
Alkylene oxide adducts of 2,3,6,7-tetramethyl-4-octyne-3,6-diol (ethylene oxide addition mol number 2.5, propylene oxide addition mol number 2.5, m = 2.5 mol , N = 2.5 mol),
Alkylene oxide adduct of 3,6-diethyl-4-octyne-3,6-diol (ethylene oxide addition mole number 21, propylene oxide addition mole number 21, m = 20 mole, n = 22 mole),
Alkylene oxide adducts of 3,6-dimethyl-4-octyne-3,6-diol (ethylene oxide addition mole number 31, propylene oxide addition mole number 31, m = 27 mole, n = 35 mole),
Alkylene oxide adduct of 2,5-dimethyl-3-hexyne-2,5-diol (ethylene oxide addition mole number 42, propylene oxide addition mole number 42, m = 42 mole, n = 42 mole)
And the like.
[0017]
The total number of added moles of the alkylene oxide unit in the component (A) is 1 to 100 mol, preferably 5 to 85 mol, more preferably 10 to 85 mol. When the total number of added moles of the alkylene oxide unit exceeds 100 moles, the static and dynamic surface tensions increase, and the effect as a wetting agent is lost.
[0018]
Further, the total number of added moles of ethylene oxide in the component (A) is preferably 0.5 to 50 moles, particularly preferably 10 to 40 moles, and the total number of moles of propylene oxide added is 0.5 to 50 moles, especially 0.5 to 50 moles. It is preferably from 10 to 40 mol. If the total number of added moles of ethylene oxide exceeds 50 moles, the water solubility increases, but the defoaming property decreases, and when mixed and discharged into ink or the like, problems such as poor stability occur. If the amount is less than 50 mol, the solubility is reduced. On the other hand, if the total number of added propylene oxide exceeds 50 mol, the defoaming property is improved, but the solubility is reduced and aggregates are generated. When the amount is less than the mole, the dispersibility and the defoaming property decrease.
[0019]
These alkylene oxide adducts of acetylene glycol [component (A)] can be used alone or as a mixture of two or more, and the water-soluble surfactant composition of the present invention is prepared. The amount used in this process is 10 to 95% by weight, preferably 15 to 90% by weight. If the content exceeds 95% by weight, the solubility in water becomes poor, agglomerates are generated when blended, the effect of lowering the surface tension is not obtained, repelling occurs, and the low-temperature storage stability is significantly reduced, If it is less than 10% by weight, the dynamic surface tension increases, which causes repelling during high-speed printing.
[0020]
The polyoxy (ethylene / propylene) block polymer of the component (B) to be added to the alkylene oxide adduct of acetylene glycol of the component (A) is represented by the following general formula (3).
HO (C ₂ H ₄ O) _a (C ₃ H ₆ O) _b (C ₂ H ₄ O) _c H (3)
(Where a, b, and c are positive numbers)
[0021]
Specific examples of the polyoxy (ethylene / propylene) block polymer represented by the general formula (3) include, for example,
HO (C ₂ H ₄ O) _a (C ₃ H ₆ O) ₂₀ (C ₂ H ₄ O) _c H (a + c = 27),
HO (C ₂ H ₄ O) _a (C ₃ H ₆ O) ₂₀ (C ₂ H ₄ O) _c H (a + c = 155),
HO (C ₂ H ₄ O) _a (C ₃ H ₆ O) ₃₀ (C ₂ H ₄ O) _c H (a + c = 160),
HO (C ₂ H ₄ O) _a (C ₃ H ₆ O) ₃₄ (C ₂ H ₄ O) _c H (however, a + c = 11),
HO (C ₂ H ₄ O) _a (C ₃ H ₆ O) ₃₅ (C ₂ H ₄ O) _c H (a + c = 30),
HO (C ₂ H ₄ O) _a (C ₃ H ₆ O) ₃₅ (C ₂ H ₄ O) _c H (however, a + c = 48)
And the like, and one kind thereof can be used alone or two or more kinds can be used in combination.
[0022]
The weight-average molecular weight of the component (B) is from 1,500 to 12,000, preferably from 2,500 to 9,000. If the weight-average molecular weight is less than 1,500, the solubilizing ability is low. When the amount is less than 12,000, an insoluble matter is generated when mixed with the ink. When the amount exceeds 12,000, the dynamic surface tension is large, which causes bleeding at the time of printing.
[0023]
Further, the content of ethylene oxide in the component (B) is 10 to 90% by weight, particularly preferably 20 to 85% by weight, and when the content is less than 10% by weight, the solubilizing ability is reduced. When agglomerates are generated and the content exceeds 90% by weight, the solubilizing ability is increased, but the dynamic surface tension is increased and cissing is generated during high-speed coating. The content of propylene oxide is also 10 to 90% by weight, particularly preferably 15 to 80% by weight, and when the content is less than 10% by weight, foaming is large and repelling occurs during high-speed coating, If it exceeds 90% by weight, the solubilizing ability is reduced and aggregates are generated.
[0024]
The amount of the component (B) used in preparing the water-soluble surfactant composition of the present invention is 5 to 90% by weight, preferably 10 to 75% by weight. When the amount is less than 5% by weight, the component (A) is not sufficiently solubilized, the water solubility is reduced, and agglomerates are generated when compounded. When the amount exceeds 90% by weight, foaming during compounding increases. In addition, uneven coating and cissing occur due to an increase in dynamic surface tension.
[0025]
In the present invention, the components (A) and (B) are preferably used so that the total thereof is 100% by weight. Further, as the third component (C), ion-exchanged water or ethylene glycol or diethylene glycol is used. And a water-soluble organic solvent such as triethylene glycol, tetraethylene glycol, polyethylene glycol, propylene glycol, 1,3-propanediol, 1,4-butanediol, and glycerin. It can be used in an amount of 0 to 25% by weight, preferably 10 to 20% by weight of the whole composition, as long as the properties of the product are not impaired.
[0026]
The water-soluble surfactant composition of the present invention can be obtained by mixing the above components by a known mixing preparation method such as a propeller stirrer. In addition, components that are solid at room temperature are heated and mixed as necessary.
[0027]
Here, the obtained water-soluble surfactant composition has a contact angle of 30 degrees or less, preferably 10 to 50 degrees, more preferably 25 to 45 degrees after 30 seconds of dropping of the 0.1% by weight aqueous solution, Further, the dynamic surface tension needs to be 50 mN / m or less, preferably 10 to 50 mN / m, more preferably 25 to 50 mN / m. When the contact angle of the 0.1% by weight aqueous solution of the surfactant composition after 30 seconds from the dropping exceeds 30 degrees, when the ink is mixed with an ink or a paper coating agent, the absorbability of the ink is deteriorated and the ink bleeds. If the 0.1% by weight aqueous solution has a dynamic surface tension of more than 50 mN / m at 1 Hz and 10 Hz, bleeding due to cissing and insufficient penetration force occurs when printing is performed by a printing machine such as a printer. appear.
[0028]
In the present invention, the contact angle is a value obtained by measuring the value of a 0.1% by weight aqueous solution 30 seconds after dropping using a contact angle meter CA-D (manufactured by Kyowa Interface Science Co., Ltd.). The tension was measured by using a bubble pressure type dynamic surface tensiometer Cruz BP-2 (manufactured by KRUSS) at 1 Hz and 10 Hz of a 0.1% by weight aqueous solution.
[0029]
The water-soluble surfactant composition of the present invention exhibits excellent wettability, penetrability, defoaming property and dispersibility because it has a low dynamic surface tension when incorporated into an ink or paper coating agent, and It is compatible with high-speed printing and high-speed coating, and is also suitable for recent environmental problems.
[0030]
When an ink is produced by using the water-soluble surfactant composition of the present invention or used as an aqueous wetting agent for a paper coating agent, it is preferably 0.05 to 10% by weight based on the total amount of the ink or the total amount of the paper coating agent. More preferably, it is used in an amount of 0.05 to 5% by weight.
[0031]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described specifically with reference to Examples and Comparative Examples, but the present invention is not limited to the following Examples. In the examples, parts and% indicate parts by weight and% by weight, respectively.
[0032]
[Example 1]
An alkylene oxide adduct of 2,4,7,9-tetramethyl-5-decyne-4,7-diol heated to 50 ° C. (20 moles of ethylene oxide added, 10 moles of propylene oxide added, W1 = 3 moles , W2 = 3 mol, X1 = 1 mol, X2 = 1 mol, Y1 = 7 mol, Y2 = 7 mol, Z1 = 4 mol, Z2 = 4 mol) 55 parts were put into a vessel equipped with a propeller-type stirrer and stirred. While gradually adding 45 parts of a polyoxy (ethylene / propylene) block polymer (Epan 750, trade name of Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.), the mixture was continuously stirred for 2 hours, and then cooled to room temperature. After cooling, the mixture was filtered through a 200-mesh filter cloth to obtain a surfactant composition (hereinafter referred to as M-1).
[0033]
Further, 0.1 part of the composition M-1 was added to 100 parts of ion-exchanged water, and stirred with a magnetic stirrer to form a 0.1% aqueous solution. The tension and the static surface tension were measured. Table 2 shows the results.
[0034]
In addition, an ink and a paper coating agent were prepared using the surfactant composition according to the following formulation, and in the case of the ink composition, the print density, the dot diameter, the resolution of the printed image, and the ink absorbency were measured. The results are shown in Table 3, and in the case of the paper coating agent, repelling and foaming properties were measured. The results are also shown in Table 3.
[0035]
(Ink formulation)
After gradually adding 5 parts of a dye (Cibafix Direct Black 19, trade name of Nippon Ciba Geigy) to 70 parts of ion-exchanged water while stirring with a propeller stirrer, 1 part of surfactant composition M-1 and 1 part of polyethylene glycol Was added, and 15 parts of glycerin was added thereto, followed by stirring for 1 hour to obtain a black (B) ink (hereinafter, this ink is referred to as "a-1").
[0036]
Further, magenta (M) and cyan (C) were obtained in the same manner as above using Cibafix Direct Red 9, Cibafix Direct Blue 86, and Cibafix Direct Yellow 23 (trade names, manufactured by Ciba Geigy Co., Ltd.) instead of the above dyes. And yellow (Y) ink.
[0037]
(Containing paper coating agent)
One part of the surfactant composition M-1 was added to 100 parts of an emulsion for paper coating agent (Vinibulan 2750, trade name of Nissin Chemical Co., Ltd.), and the mixture was stirred for 30 minutes with a propeller stirrer. Hereinafter, this is referred to as Co-1).
[0038]
In addition, the measurement of each characteristic was performed as follows.
[0039]
(Evaluation of surfactant composition aqueous solution)
1) Appearance of aqueous solution
The appearance of a 0.1% aqueous solution of the above surfactant composition and the presence or absence of insolubles were confirmed according to the following criteria.
：: The aqueous solution is transparent and no insoluble precipitate is observed.
Δ: The aqueous solution was cloudy, but no insoluble precipitate was observed.
×: Insoluble precipitates are partially observed.
XX: Almost no dissolution.
[0040]
2) Contact angle
A contact angle 30 seconds after dropping of a 0.1% aqueous solution of the surfactant composition was measured using a contact angle meter CA-D manufactured by Kyowa Interface Science Co., Ltd.
[0041]
3) Dynamic surface tension
The dynamic surface tension of a 0.1% aqueous solution of the surfactant composition at 1 Hz and 10 Hz was measured using a bubble pressure type dynamic surface tensiometer Cruz BP-2 manufactured by KRUSS.
[0042]
4) Static surface tension
The static surface tension of a 0.1% aqueous solution of the surfactant composition was measured using a surface tension meter ESB-V manufactured by Kyowa Interface Science Co., Ltd.
[0043]
(Evaluation of ink)
1) Print density
With respect to the dots printed with black (B) ink using a Canon printer BJC455J, the dot density was measured with a Sakura Micro Densitometer PDM-5 (manufactured by Sakura Seiki Co., Ltd.).
[0044]
2) dot diameter
Printing was carried out using a black (B) ink with a Canon printer BJC455J, and the dot diameter was measured by enlarging 100 times.
[0045]
3) Resolution of print image
The black (B) ink was solid-printed with a Canon printer BJC455J and measured with a Macbeth densitometer RD-918 (manufactured by Macbeth). In addition, magenta (M), cyan (C), and yellow (Y) inks were measured in the same manner.
[0046]
4) Ink absorption
Black (B), magenta (M), cyan (C), and yellow (Y) inks are simultaneously jetted to the same place with a Canon printer BJC455J, and after one second, rubbed with a paper pressing plate, and the ink stain is measured according to the following criteria. did.
：: No stain on the white portion.
Δ: Slightly soiled.
X: A thing with severe dirt.
[0047]
(Evaluation of paper coating agent)
1) Hajiki
Using a printing suitability tester (GRAVO-PROOF) manufactured by Nissho Gravure Co., Ltd., apply a paper coating agent to non-sized paper at a coating speed of 50 m / min. Confirmed by standard.
：: No cissing or pinholes were observed.
Δ: Repelling and pinholes were partially observed.
×: Many cissings and pinholes are observed.
[0048]
2) Foaming property
The paper coating agent was diluted at a coating agent / water ratio of 1/2 to obtain a sample. 20 ml of this sample was placed in a 100 ml measuring cylinder, shaken for 180 minutes with a shaker at 180 reciprocations / minute, and the number of ml of foam immediately after the shaking and after 5 minutes was measured.
[0049]
[Examples 2 to 7, Comparative Examples 1 to 8]
In the same manner as in Example 1, the mixture was stirred and mixed with the types and amounts (%) of the blends shown in Table 1 to obtain surfactant compositions (M-2 to M-15). In this case, the solid was heated to 50 ° C. and the components were mixed. In addition, about Example 1, the compounding quantity of the compound was described in% again.
[0050]
A 0.1% aqueous solution was prepared in the same manner as in Example 1, and the aqueous solution was evaluated in the same manner. The results are shown in Table 2, and ink and paper coating agents were prepared in the same manner as in Example 1. In the same manner, the ink composition and the paper coating agent were evaluated, and the results are shown in Table 3.
[0051]
In this case, in Table 3, the ink No. A-2 to a-15 and paper coating agent No. Co-2 to Co-15 correspond to the case where the surfactant compositions M-2 to M-15 were used, respectively.
[0052]
[Comparative Example 9]
The same evaluation as in Example 1 was performed using a commercially available product: DAPRO W-77 (trade name, manufactured by Elementism Japan, succinate-based surfactant) as a surfactant composition. 3 is shown. In Table 3, the ink Nos. A-16 and paper coating agent No. Co-16 corresponds to the case where this commercially available surfactant was used.
[0053]
[Table 1]

[0054]
<Component A>
A-1: alkylene oxide adduct of 2,4,7,9-tetramethyl-5-decyne-4,7-diol (ethylene oxide addition mol number 20, propylene oxide addition mol number 10, W1 = 3 mol, W2 = 3 mol, X1 = 1 mol, X2 = 1 mol, Y1 = 7 mol, Y2 = 7 mol, Z1 = 4 mol, Z2 = 4 mol)
A-2: alkylene oxide adduct of 2,5,8,11-tetramethyl-6-dodecine-5,8-diol (ethylene oxide addition mol number 10, propylene oxide addition mol number 40, W1 = 2 mol, W2 = 2 mol, X1 = 8 mol, X2 = 8 mol, Y1 = 3 mol, Y2 = 3 mol, Z1 = 12 mol, Z2 = 12 mol)
A-3: an alkylene oxide adduct of 3,6-dimethyl-4-octyne-3,6-diol (ethylene oxide addition mole number 36, propylene oxide addition mole number 26, W1 = 10 mole, W2 = 10 mole, X1 = 5 mol, X2 = 5 mol, Y1 = 8 mol, Y2 = 8 mol, Z1 = 8 mol, Z2 = 8 mol)
A-4: alkylene oxide adduct of 2,4,7,9-tetramethyl-5-decine-4,7-diol (ethylene oxide addition mole number 15, propylene oxide addition mole number 15, m = 13 mole, n = 17 mol)
A-5: Alkylene oxide addition product of 2,5,8,11-tetramethyl-6-dodecine-5,8-diol (ethylene oxide addition mole number 20, propylene oxide addition mole number 20, m = 20 mole, n = 20 mol)
A-6: alkylene oxide adduct of 2,4,7,9-tetramethyl-5-decyne-4,7-diol (ethylene oxide addition mole number 60, propylene oxide addition mole number 20, W1 = 10 mole, W2 = 10 mol, X1 = 8 mol, X2 = 8 mol, Y1 = 20 mol, Y2 = 20 mol, Z1 = 2 mol, Z2 = 2 mol)
A-7: alkylene oxide adduct of 2,5,8,11-tetramethyl-6-dodecine-5,8-diol (ethylene oxide addition mole number 60, propylene oxide addition mole number 50, W1 = 30 mole, W2 = 30 mol, X1 = 25 mol, X2 = 25 mol, Y1, Y2, Z1, Z2 = 0 mol)
A-8: alkylene oxide adduct of 3,6-dimethyl-4-octyne-3,6-diol (ethylene oxide addition mole number 80, propylene oxide addition mole number 0, W1 = 40 mole, W2 = 40 mole, X1 , X2, Y1, Y2, Z1, Z2 = 0 mol)
A-9: alkylene oxide adduct of 2,4,7,9-tetramethyl-5-decyne-4,7-diol (ethylene oxide addition mole number 35, propylene oxide addition mole number 35, m = 10 mole, n = 60 mol)
A-10: Alkylene oxide adduct of 3,6-dimethyl-4-octyne-3,6-diol (ethylene oxide addition mol number 55, propylene oxide addition mol number 55, m = 60 mol, n = 50 mol)
[0055]

[0056]
[Table 2]

Commercial product: DAPRO W-77 (trade name, manufactured by Elementis Japan, succinate surfactant)
[0057]
[Table 3]

[0058]
【The invention's effect】
Since the water-soluble surfactant composition of the present invention has a low contact angle immediately after dropping and a low dynamic surface tension, when added to an ink or a paper coating agent, the wettability to the substrate, the permeability, It has excellent foaming properties and dispersibility, and is also suitable for environmental issues. Due to this property, the water-soluble surfactant composition of the present invention is extremely advantageous in practical use.

Claims (1)

(A) The following general formula (1)

(Wherein, R ¹ and R ² each represent an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, and A represents — (C ₂ H ₄ O) _{W 1} — (C ₃ H ₆ O) _{X 1} — (C ₂ H ₄ O) _{Y1 - (C 3 H 6 O} ) Z1 -H
In and, B is _{- (C 2 H 4 O)} W2 - (C 3 H 6 O) X2 - (C 2 H 4 O) Y2 - (C 3 H 6 O) Z2 -H
And W1, W2, X1, X2, Y1, Y2, Z1, and Z2 are each 0 or a positive number of 0.5 to 25, W1 + W2 + Y1 + Y2 is 0.5 to 50, and X1 + X2 + Z1 + Z2 is 0.5 to 50. , W1 + W2 + X1 + X2 + Y1 + Y2 + Z1 + Z2 are 1 to 100. )
An ethylene oxide / propylene oxide block type adduct of acetylene glycol represented by the following general formula (2):

(Wherein, R ³ and R ⁴ each represent an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, and D represents — (C ₂ H ₄ O / C ₃ H ₆ O) _m —H
In it, E is _{- (C 2 H 4 O /} C 3 H 6 O) n -H
And m and n are each 0 or a positive number of 0.5 to 50, and m + n is 1 to 100. )
One or more selected from ethylene oxide / propylene oxide random adducts of acetylene glycol represented by the formula: 10 to 95% by weight
(B) The following general formula (3)
HO (C ₂ H ₄ O) _a (C ₃ H ₆ O) _b (C ₂ H ₄ O) _c H (3)
(Where a, b, and c are positive numbers)
Is a polyoxy (ethylene / propylene) block polymer having a weight average molecular weight of 1,500 to 12,000, an ethylene oxide content of 10 to 90% by weight, and a propylene oxide content of 10 to 90% by weight. One or more selected from the group 5 to 90% by weight
Wherein the contact angle after 30 seconds of dropping of a 0.1% by weight aqueous solution thereof is 60 degrees or less, and the dynamic surface tension at 1 Hz and 10 Hz is 50 mN / m or less, respectively. Composition.