JP2017160401A - インク用バインダー組成物、インク用材料セット及びインク - Google Patents
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Abstract
Description
ところが、ポリカーボネート樹脂は耐候性に劣るという問題があるため、耐候性に優れたアクリル樹脂を用いたインクが開発されている。例えば、結合剤として少なくとも115℃のビカー軟化温度VST(ISO306B)を有するポリ(メタ)アクリレートを使用するインクが知られている(例えば、特許文献2参照)。
<1> 環状構造を有する単量体に由来の構成単位A、カルボキシ基を有する単量体に由来の構成単位B、及びカルボキシ基以外の極性基を有する単量体に由来の構成単位Cを含み、前記構成単位Aの含有率が、全構成単位に対して40モル%以上であり、前記構成単位Bの含有率及び前記構成単位Cの含有率が、全構成単位に対してそれぞれ3モル%以上であり、かつ、前記構成単位Bの含有率及び前記構成単位Cの含有率の合計が、全構成単位に対して10モル%以上である重合体と、
前記重合体100質量部に対する含有量が2質量部以上20質量部以下である金属キレート化合物と、
を含むインク用バインダー組成物である。
<3> 前記金属キレート化合物が、アルミニウムキレート化合物である前記<1>又は前記<2>に記載のインク用バインダー組成物である。
<4> 前記アルミニウムキレート化合物が、アルミニウムモノアセチルアセトネートビス(エチルアセトアセテート)である前記<3>に記載のインク用バインダー組成物である。
<5> 前記重合体のガラス転移温度が、70℃以下である前記<1>〜前記<4>のいずれか1つに記載のインク用バインダー組成物である。
<6> 前記カルボキシ基以外の極性基を有する単量体の少なくとも一種が、アミノ基を有する単量体である前記<1>〜前記<5>のいずれか1つに記載のインク用バインダー組成物である。
前記重合体100質量部に対する比率が2質量部以上20質量部以下である金属キレート化合物を含む第2の材料と、
を含むインク用材料セットである。
<8> 前記<1>〜前記<6>のいずれか1つに記載のインク用バインダー組成物と、有機溶媒と、を含むインクである。
<9> 更に、着色剤を含む前記<8>に記載のインクである。
<10> 射出成形用のフィルムに用いられる前記<8>又は前記<9>に記載のインクである。
また、本明細書において、組成物中に含まれる各成分の量は、各々の成分について複数種を併用する場合は、特に断らない限り、いずれも複数種の成分の合計量を指す。
また、インク層とは、重合体と金属キレート化合物との架橋反応が終了した後の層であり、例えば固形状の層を指し、インク層は着色剤(例えば顔料及び染料等)を含む着色された層でもよく、非着色の層であってもよい。
本発明のインク用バインダー組成物は、少なくとも、重合体と、金属キレート化合物と、を含み、重合体100質量部に対する金属キレート化合物の含有量が2質量部以上20質量部以下の範囲である。
また、重合体は、環状構造を有する単量体に由来の構成単位Aと、カルボキシ基を有する単量体に由来の構成単位Bと、カルボキシ基以外の極性基を有する単量体に由来の構成単位Cと、を含み、前記構成単位Aの含有率は、全構成単位に対して、40モル%以上であり、構成単位Bの含有率及び構成単位Cの含有率は、重合体中の全構成単位に対してそれぞれ3モル%以上であり、かつ、構成単位Bの含有率及び構成単位Cの含有率の合計は、重合体の全構成単位に対して10モル%以上である。
まず、透明フィルムの裏面にインク用バインダー組成物を含有するインクを付与(例えば印刷)し、透明フィルムの裏面にインク層を形成することで加飾フィルムとする。加飾フィルムを圧縮成形にて曲面、凸凹又は平面を有する形状に加工し、加工後の加飾フィルムを金型に装着する。そして、加飾フィルムのインク層の表面に向けて溶融した樹脂を射出し、樹脂と加飾フィルムとを一体化させる射出成形を行う。これにより、射出成形品が製造される。
このような状況に鑑み、本発明のインク用バインダー組成物では、重合体を用いつつも、架橋剤として選択的に金属キレート化合物を適用して架橋を行うことにより、高温時の弾性と粘性とが上がり、耐熱性と加工性との両立が可能である。インク用バインダー組成物に金属キレート化合物を用いるため、金属キレート化合物以外の架橋剤を用いた組成に比べ、粘性と弾性とのバランスが良好となり、耐熱性と加工性とを両立しやすい。
本発明のインク用バインダー組成物は、重合体に対する金属キレート化合物の割合が2質量%〜20質量%であるので、架橋密度を適切な範囲に調整することができ、インク流れが生じて耐熱性が悪化したり、クラックが生じて加工性が悪化するのを防ぐことができる。
更に、本発明のインク用バインダー組成物では、金属キレート化合物との反応点であるカルボキシ基を有する単量体の量と、カルボキシ基よりも反応性が低い又は反応性を有しない極性基を有する単量体の量と、の間のバランスを図ることによって、高温時の弾性と粘性をともに高めることができる。この点も、耐熱性と加工性との両立に寄与している。
上記に加えて、重合体の構成単位として、環状構造を有する単量体に由来の構成単位を40モル%以上の割合で含むので、重合体の疎水性が高められ、耐アルコール性が向上するものと考えられる。
本発明のインク用バインダー組成物は、重合体の少なくとも一種を含有する。特定構造を有する重合体を含むことにより、高温時の弾性及び粘性をともに高くすることができ、耐熱性と加工性とを両立できる。
また、重合体は、上記に加えて、必要に応じて、更に他の単量体由来の構成単位を含んでいてもよい。
本発明における重合体は、環状構造を有する単量体に由来の構成単位A(以下、単に「構成単位A」ともいう。)を含む。なお、構成単位Aは、カルボキシ基を含む極性基を含まない単位であり、後述する構成単位B及び構成単位Cを含まない。
芳香環構造を有する(メタ)アクリル酸エステルとしては、例えば、(メタ)アクリル酸フェニル、(メタ)アクリル酸ベンジル、(メタ)アクリル酸2−フェノキシエチル、(メタ)アクリル酸フェノキシジエチレングリコール、(メタ)アクリル酸エチレンオキサイド(EO)変性クレゾール、(メタ)アクリル酸エチレンオキサイド(EO)変性ノニルフェノール、(メタ)アクリル酸ビフェニル等が挙げられる。
また、脂環構造を有する(メタ)アクリル酸エステルとしては、例えば、(メタ)アクリル酸シクロヘキシル(CHMA)、(メタ)アクリル酸ジシクロペンタニル、(メタ)アクリル酸イソボルニル等が挙げられる。
芳香族ビニル単量体としては、例えば、スチレン、α−メチルスチレン、t−ブチルスチレン、p−クロロスチレン、クロロメチルスチレン、ビニルトルエン、ビニルピリジン等が挙げられる。
環状構造を有する単量体に由来の構成単位Aが全構成単位に対して40モル%以上含まれると、重合体の疎水化が図れるのみならず、重合体の溶剤溶解性を著しく低下させることなく、重合体の耐アルコール性を効果的に向上させることができる。重合体の疎水化の観点では、例えば長鎖アルキル基を有する単量体を用いて重合体を疎水化する方法も提案されているが、長鎖アルキル基を重合体に導入する方法では、重合体の疎水化に寄与こそするものの、重合体自体の溶剤溶解性を大きく損なう傾向がある。したがって、環状構造を有する単量体に由来する構造を重合体に導入することが、重合体の耐アルコール性の向上に適している。
構成単位Aの含有率としては、圧縮成形時の加工性の観点から、70モル%以下が好ましく、60モル%以下がより好ましい。
本発明における重合体は、カルボキシ基を有する単量体に由来の構成単位B(以下、単に「構成単位B」ともいう。)を含み、構成単位Bの含有率は、重合体中の全構成単位に対して3モル%以上である。カルボキシ基を有する単量体に由来の構成単位Bの含有率が3モル%以上であると、金属キレート化合物との反応点が保て、架橋密度が高められる。そのため、インク流れの発生が抑えられ、耐熱性を向上させることができる。
なお、構成単位Bには、上記の構成単位A及び構成単位Cは含まれない。
中でも、アクリル酸、メタクリル酸が好ましい。
本発明における重合体は、カルボキシ基以外の極性基を有する単量体に由来の構成単位C(以下、単に「構成単位C」ともいう。)を含み、構成単位Cの含有率は、重合体中の全構成単位に対して3モル%以上である。カルボキシ基以外の極性基を有する単量体に由来の構成単位Cの含有率が3モル%以上であると、金属キレート化合物との反応点が保て、架橋密度が高められる。そのため、インク流れの発生が抑えられ、耐熱性を向上させることができる。
なお、構成単位Cには、上記の構成単位A及び構成単位Bは含まれない。
カルボキシ基以外の極性基を有する単量体としては、例えば、水酸基を有する単量体、及びアミノ基又はアミド基を有する単量体が挙げられ、好ましくは、水酸基を有する(メタ)アクリル系単量体、及びアミノ基又はアミド基を有する(メタ)アクリル系単量体が挙げられる。
さらに、構成単位Bの含有率及び構成単位Cの含有率の合計は、インク層を形成した際の耐熱性及び加工性を好適に維持し、かつ、構成単位A、構成単位B、及び構成単位Cのバランスをとる観点から、重合体中の全構成単位に対して、50モル%以下であることが好ましく、45モル%以下であることがより好ましい。
本発明における重合体は、上記した構成単位A〜Cに加え、更に、(メタ)アクリル酸アルキルエステルに由来の構成単位D(以下、単に「構成単位D」ということがある。)を含んでもよい。
なお、構成単位Dには、上記の構成単位A、構成単位B、及び構成単位Cは含まれない。
(メタ)アクリル酸アルキルエステルとしては、例えば、アルキル基が直鎖状又は分枝状である(メタ)アクリル酸アルキルエステルが挙げられる。
本発明における重合体は、上記の構成単位A〜D以外に、他の共重合性単量体に由来する構成単位を更に含んでいてもよい。
他の共重合性単量体としては、例えば、シアン化ビニル単量体、カルボン酸ビニル単量体、これらの各種誘導体が挙げられる。
シアン化ビニル単量体としては、例えば、アクリロニトリル、メタクリロニトリルが挙げられる。
カルボン酸ビニル単量体としては、例えば、蟻酸ビニル、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、「バーサチック酸ビニル」(商品名、ネオデカン酸ビニル)が挙げられる。
重量平均分子量は、重合反応温度、時間、有機溶媒の量などにより調整することができる。
(1)重合体溶液を剥離フィルムに塗布し、100℃で2分間乾燥し、フィルム状の重合体を得る。
(2)上記(1)で得られたフィルム状の重合体をテトラヒドロフランにて固形分0.2質量%になるように溶解させる。
(3)以下の条件にて、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)を用い、標準ポリスチレン換算値として重合体の重量平均分子量(Mw)を測定する。
<条件>
・GPC:HLC−8220 GPC〔東ソー株式会社製〕
・カラム:TSK−GEL GMHXL4本使用
・移動相溶媒:テトラヒドロフラン
・流速:0.6ml/min
・カラム温度:40℃
本発明のインク用バインダー組成物は、既述の重合体に対して所定の量に相当する金属キレート化合物を含有する。金属キレート化合物は、一種単独で含有されてもよいし、二種以上を併用してもよい。
金属キレート化合物を含有することで重合体を架橋することにより、高温時の弾性及び粘性を高め、耐熱性と加工性とを両立することができる。
金属キレート化合物の含有量としては、重合体100質量部に対して、5質量部〜20質量部が好ましく、7質量部〜20質量部がより好ましい。
本発明のインク用バインダー組成物は、本発明の効果を著しく損なわない範囲内において、重合体及び金属キレート化合物以外の他の成分を更に含んでもよい。
他の成分としては、例えば、シランカップリング剤、金属キレート化合物以外の架橋剤、耐候性安定剤、タッキファイヤー、可塑剤、軟化剤、染料、顔料、無機充填剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、ヒンダードアミン系化合物などの光安定剤等が挙げられる。
本発明のインク用バインダー組成物の、架橋後におけるゲル分率は、架橋時における架橋密度を高めてインク流れの発生を抑制する観点から、73%以上が好ましく、80%以上がより好ましく、85%以上がさらに好ましい。
なお、架橋後におけるゲル分率は、酢酸エチルを抽出溶媒として用いて測定される、溶媒不溶分の割合であり、以下の実施例に記載する方法により測定される値である。
インク用バインダー組成物を、剥離フィルムの離型剤処理面に塗布し、剥離フィルム上に塗布されたバインダー組成物を乾燥させ、剥離フィルム上にインク層が形成されたバインダーシートを作製する。作製したバインダーシートからバインダーを10mm×20mm幅でカットし、カットしたバインダーを二つ折りにして5mm幅にした試料を用い、動的粘弾性測定装置Rheogel−E4000(株式会社ユービーエム製)にて貯蔵弾性率(E’)及び損失弾性率(E’’)を測定する。測定条件を以下に示す。得られた測定値から損失正接(tanδ=E’’/E’)を求める。
<条件>
・測定長さ:10mm
・測定モード:引っ張り
・温度条件:10℃〜280℃
・昇温速度:5℃/min
・周波数:10Hz
本発明のインク用材料セットは、環状構造を有する単量体に由来の構成単位A、カルボキシ基を有する単量体に由来の構成単位B、及びカルボキシ基以外の極性基を有する単量体に由来の構成単位Cを含み、かつ、前記構成単位Aの含有率が、全構成単位に対して、40モル%以上であり、前記構成単位Bの含有率及び前記構成単位Cの含有率が、全構成単位に対してそれぞれ3モル%以上であり、前記構成単位Bの含有率及び前記構成単位Cの含有率の合計が、全構成単位に対して10モル%以上である重合体を含む第1の材料と、前記重合体100質量部に対する比率が2質量部以上20質量部以下である金属キレート化合物を含む第2の材料と、を有する。
本発明のインク用材料セットは、重合体を含む材料と、金属キレート化合物を含む材料と、の2つの材料を有する点で、既述のインク用バインダー組成物と区別される。
本発明のインクは、既述のインク用バインダー組成物と、有機溶媒と、を含有する。これにより、インク層を形成した場合に、高温時の弾性及び粘性をともに高くすることができ、耐熱性と加工性とを両立できる。
インクは、射出成形用のフィルムに用いられるものであってもよく、例えば、射出成形用のフィルムに印刷され、射出成形品を製造するために用いられるものであってもよい。
本発明のインクは、有機溶媒を含む。有機溶媒を含むことにより、透明フィルムなどの被印刷基材に対する塗布性が向上する。
有機溶媒としては、特に制限はなく、例えば、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、トルエン、キシレン、エチルベンゼン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサンに代表される炭化水素系溶媒、ジクロロメタン、トリクロロエタン、トリクロロエチレン、テトラクロロエチレン、ジクロロプロパンに代表されるハロゲン化炭化水素系溶媒、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、ブタノール、イソブチルアルコール、ジアセトンアルコールに代表されるアルコール系溶媒、ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、ジオキサン、テトラヒドロフランに代表されるエーテル系溶媒、アセトン、アセチルアセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、イソホロン、シクロヘキサノンに代表されるケトン系溶媒、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸イソブチル、酢酸アミル、酢酸エチルに代表されるエステル系溶媒、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノフェニルエーテルに代表されるポリオール系溶媒、並びにこれらの誘導体等が挙げられる。
(製造例1)
温度計、攪拌機、及び還流冷却管を備えた反応器内に、アクリル酸n−ブチル(BA)4.8質量部、アクリル酸(AA)5.1質量部、メタクリル酸シクロヘキシル(CHMA)18.9質量部、メタクリル酸2−ヒドロキシエチル(2HEMA)5.1質量部、メタクリル酸2(ジエチルアミノ)エチル(DEMA)0.3質量部、エチレングリコールモノフェニルエーテル99質量部、及び2,2’−アゾビス(2−メチルプロピオニトリル)0.02質量部を入れて混合し、反応器内を窒素置換した。その後、得られた混合物を撹拌しながら80℃まで昇温した。その温度を0.5時間保った後、アクリル酸n−ブチル(BA)9.2質量部、アクリル酸(AA)9.9質量部、メタクリル酸シクロヘキシル(CHMA)36.1質量部、メタクリル酸2−ヒドロキシエチル(2HEMA)9.9質量部、メタクリル酸2−(ジエチルアミノ)エチル(DEMA)0.7質量部、エチレングリコールモノフェニルエーテル47質量部、及び2,2’−アゾビス(2−メチルプロピオニトリル)0.15質量部の混合液を2.5時間にわたって逐次滴下した。
滴下終了後、1時間重合反応を行い、さらにエチレングリコールモノフェニルエーテル15質量部、及び2,2’−アゾビス(2−メチルプロピオニトリル)0.34質量部の混合液を1時間逐次滴下した。滴下終了後、さらに1.5時間重合反応を行った。重合反応終了後の反応混合物をエチレングリコールモノフェニルエーテルで希釈し、重合体の固形分を30質量%に調整した。
以上のようにして、(メタ)アクリル系重合体の溶液を得た。
製造例1において、(メタ)アクリル系重合体の製造に用いる単量体を下記表1に示す単量体に変更し、表1に示すガラス転移温度(Tg)及び重量平均分子量(Mw)となるように重合条件を調整したこと以外は、製造例1と同様にして、(メタ)アクリル系重合体の溶液を得た。
・MMA:メタクリル酸メチル
・BA:アクリル酸n−ブチル
・2EHA:アクリル酸2−エチルヘキシル
・CHMA:メタクリル酸シクロヘキシル(環状構造を有する単量体)
・St:スチレン(環状構造を有する単量体)
・AA:アクリル酸(カルボキシ基を有する単量体)
・2HEMA:メタクリル酸2−ヒドロキシエチル(カルボキシ基以外の極性基を有する単量体)
・DEMA:メタクリル酸2−(ジエチルアミノ)エチル(アミノ基を有する単量体)
これに対して、製造例7は、構成単位Aを含まず、製造例8〜9は、構成単位Aの含有率が40モル%未満である。また、製造例10は、構成単位Bの含有率及び構成単位Cの含有率の合計が10モル%未満であり、製造例11は、構成単位Bの含有率及び構成単位Cの含有率がともに3モル%未満であり、かつ、構成単位Bの含有率及び構成単位Cの含有率の合計が10モル%未満である。また、製造例12は、構成単位Bの含有率が3モル%未満である。
上記の製造例1で得た(メタ)アクリル系重合体の溶液333質量部(重合体の固形分30質量%(100質量部))と、金属キレート化合物としてアルミキレートD(川研ファインケミカル株式会社製のアルミニウムキレート:アルミニウムモノアセチルアセトネートビス(エチルアセトアセテート)76質量%イソプロパノール溶液)9.6質量部と、アセチルアセトン(有機溶媒)9.6質量部と、を充分に撹拌混合し、バインダー組成物を調製した。調製されたバインダー組成物に有機溶媒を加えることで、インクとして好ましく用いられる。
なお、バインダー組成物中の金属キレート化合物の含有量は、(メタ)アクリル系重合体100質量部に対して7.3質量部である。
まず、シリコーン系離型剤で表面処理された剥離フィルムの離型剤処理面に、乾燥後の塗布量が30g/m2になるようにバインダー組成物を塗布した。次いで、剥離フィルム上に塗布されたバインダー組成物を、熱風循環式乾燥機を用いて80℃で1時間乾燥させることにより、剥離フィルム上にインク層を形成し、バインダーシートとした。
実施例1において、上記の製造例1で得た(メタ)アクリル系重合体の溶液に代えて上記の製造例2で得た(メタ)アクリル系重合体の溶液をそれぞれ用いたこと以外は、実施例1と同様にして、バインダー組成物を調製し、バインダーシートを作製した。
実施例1において、架橋剤である金属キレート化合物の添加量を7.3質量部から19.7質量部又は2.3質量部にそれぞれ変更したこと以外は、実施例1と同様にして、バインダー組成物を調製し、バインダーシートを作製した。
実施例1において、上記の製造例1で得た(メタ)アクリル系重合体の溶液に代えて上記の製造例3〜6で得た(メタ)アクリル系重合体の溶液をそれぞれ用いたこと以外は、実施例1と同様にして、バインダー組成物を調製し、バインダーシートを作製した。
実施例1において、上記の製造例1で得た(メタ)アクリル系重合体の溶液に代えて上記の製造例7〜12で得た(メタ)アクリル系重合体の溶液をそれぞれ用いたこと以外は、実施例1と同様にして、バインダー組成物を調製し、バインダーシートを作製した。
実施例1において、架橋剤である金属キレート化合物の添加量を7.3質量部から1.8質量部又は22.0質量部にそれぞれ変更したこと以外は、実施例1と同様にして、バインダー組成物を調製し、バインダーシートを作製した。
実施例1において、架橋剤として、金属キレート化合物7.3部を下記のイソシアネート系架橋剤10.0部(固形分換算)又はエポキシ系架橋剤2.5部(固形分換算)に代えたこと以外は、実施例1と同様にして、バインダー組成物を調製し、バインダーシートを作製した。
・イソシアネート系架橋剤:コロネートL−45E、東ソー社製
・エポキシ系架橋剤:TETRAD−CS、三菱ガス化学社製
上記の実施例及び比較例で得られたバインダー組成物及びバインダーシートについて、以下の測定及び評価を行った。測定及び評価の結果は、下記表2に示す。
なお、表2に記載の「質量部」は固形分換算の値であり、(メタ)アクリル系重合体のMw及びTgは、既述の方法により求めた。
下記(1)から(3)の操作を行ない、下記式(A)からバインダー組成物のゲル分率(質量%)を算出した。
(1)バインダーシートの片面の剥離フィルムを剥離した後、バインダー約0.5gを精秤した250メッシュの金網(100mm×100mm)で包み、抽出用試料とした。この抽出用試料の質量(金網及びバインダーの総質量)を精密天秤にて測定した。
(2)抽出溶媒として酢酸エチル80gが入ったガラス瓶の中に、抽出用試料を入れて3日間浸漬した。
(3)浸漬終了後、抽出用試料を取り出して少量の酢酸エチルで洗浄し、120℃で24時間乾燥させた。この乾燥後の抽出用試料の質量(金網及びバインダーの不溶分の総質量)を精密天秤にて測定した。
ゲル分率(質量%)=[(Z−X)/(Y−X)]×100 ・・・(A)
X:金網の質量(g)
Y:抽出用試料の質量(金網及びバインダーの総質量;g)
Z:浸漬後、乾燥させた抽出用試料の質量(金網及びバインダーの不溶分の総質量;g)
バインダーシートよりバインダーを10mm×20mm幅でカットし、カットしたバインダーを二つ折りにして5mm幅にした試料を、動的粘弾性測定装置Rheogel−E4000(株式会社ユービーエム製)にて、以下の条件で貯蔵弾性率(E’)及び損失弾性率(E’’)を測定し、損失正接(tanδ=E’’/E’)を求めた。表2には、温度250℃のときのE’、E’’及びtanδを示した。
<条件>
・測定長さ:10mm
・測定モード:引っ張り
・温度条件:10℃〜280℃
・昇温速度:5℃/min
・周波数:10Hz
上記の実施例及び比較例で得られたバインダー組成物を、ポリエチレンテレフタレート(PET)フィルムに乾燥後の塗布量が30g/m2になるように塗布し、PETフィルムに塗布されたバインダー組成物を、熱風循環式乾燥機を用いて80℃で1時間乾燥させることにより、PETフィルム上にインク層が配置された評価用シートを作製した。次いで、評価用シートのインク層の表面を、メタノールが含浸された綿棒で20回往復して擦り、擦ったインク層の表面のタック性を指触にて下記の評価基準にしたがって評価した。
評価基準のうち、ランクAが許容範囲である。
なお、タック性により、アルコールに対する溶けやすさの程度を評価できる。タック性とは、インク層の擦過部に触れて指を移動させた場合の粘着感の程度をいう。
<評価基準>
A:擦過直後のタック性はみられない。
B:擦過直後はタック性がみられるが、30秒後にはタック性が消えている。
C:擦過直後のみならず30秒後もタック性がみられる。
上述の測定方法により得られた貯蔵弾性率(E’)及び損失弾性率(E’’)を用い、耐熱性及び加工性を以下の基準で評価した。耐熱性及び加工性のいずれも、A,B,Cが許容範囲である。
<耐熱性の評価基準>
A:250℃のE’が6.0×106Pa以上である。
B:250℃のE’が5.0×106Pa以上6.0×106Pa未満である。
C:250℃のE’が4.0×106Pa以上5.0×106Pa未満である。
D:250℃のE’が4.0×106Pa未満である。
<加工性の評価基準>
A:250℃のE’’が4.0×105Pa以上である。
B:250℃のE’’が3.5×105Pa以上4.0×105Pa未満である。
C:250℃のE’’が3.0×105Pa以上3.5×105Pa未満である。
D:250℃のE’’が3.0×105Pa未満である。
各々の実施例及び比較例における調製直後のバインダー組成物を測定サンプルとし、測定サンプルの粘度(η1)をB型粘度計にて測定した。その後、測定サンプルを密閉し、23℃で24時間静置した後、再びB型粘度計を用い、静置前と同様にして測定サンプルの粘度(η2)を測定した。得られた測定値から、初期粘度(η1)に対する24時間静置後の粘度(η2)の比率(η2/η1)を求め、下記の評価基準にしたがってポットライフを評価した。
<評価基準>
A:η2/η1の値が1.2倍以下である。
B:η2/η1の値が1.2倍より大きく、かつ、2倍以下である。
C:η2/η1の値が2倍より大きい。
これに対して、比較例で得られたバインダー組成物は、いずれも耐熱性、圧縮成形時の加工性、及び耐アルコール性の全てを満足するものではなかった。具体的に以下に示す。
環状構造を有する単量体に由来の構成単位Aの含有率が40モル%未満である比較例1〜3では、いずれも耐アルコール性が著しく劣っていた。
架橋剤として用いた金属キレート化合物の添加量が少なくなり過ぎると、比較例4のように耐アルコール性及び耐熱性が劣っていた。また、金属キレート化合物の添加量が多過ぎると、比較例5のように所望とする加工性を保つことができなかった。
また、構成単位B,Cの量的関係について、構成単位Bの含有率及び構成単位Cの含有率、並びに構成単位B及び構成単位Cの合計含有率が低い比較例6〜7では、耐アルコール性に劣り、かつ、耐熱性及び加工性も悪化した。構成単位Bの含有率が3モル%に満たない、つまり酸基の量が少ない比較例8では、耐熱性及び加工性が著しく低下した。
また、架橋剤として金属キレート化合物以外の化合物を用いた比較例9〜10では、加工性、ポットライフが劣る結果となった。
Claims (10)
- 環状構造を有する単量体に由来の構成単位A、カルボキシ基を有する単量体に由来の構成単位B、及びカルボキシ基以外の極性基を有する単量体に由来の構成単位Cを含み、前記構成単位Aの含有率が、全構成単位に対して40モル%以上であり、前記構成単位Bの含有率及び前記構成単位Cの含有率が、全構成単位に対してそれぞれ3モル%以上であり、かつ、前記構成単位Bの含有率及び前記構成単位Cの含有率の合計が、全構成単位に対して10モル%以上である重合体と、
前記重合体100質量部に対する含有量が2質量部以上20質量部以下である金属キレート化合物と、
を含むインク用バインダー組成物。 - 前記構成単位Bに対する前記構成単位Cの含有比率が、モル基準で0.5以上10以下である請求項1に記載のインク用バインダー組成物。
- 前記金属キレート化合物が、アルミニウムキレート化合物である請求項1又は請求項2に記載のインク用バインダー組成物。
- 前記アルミニウムキレート化合物が、アルミニウムモノアセチルアセトネートビス(エチルアセトアセテート)である請求項3に記載のインク用バインダー組成物。
- 前記重合体のガラス転移温度が、70℃以下である請求項1〜請求項4のいずれか1項に記載のインク用バインダー組成物。
- 前記カルボキシ基以外の極性基を有する単量体の少なくとも一種が、アミノ基を有する単量体である請求項1〜請求項5のいずれか1項に記載のインク用バインダー組成物。
- 環状構造を有する単量体に由来の構成単位A、カルボキシ基を有する単量体に由来の構成単位B、及びカルボキシ基以外の極性基を有する単量体に由来の構成単位Cを含み、前記構成単位Aの含有率が、全構成単位に対して40モル%以上であり、前記構成単位Bの含有率及び前記構成単位Cの含有率が、全構成単位に対してそれぞれ3モル%以上であり、かつ、前記構成単位Bの含有率及び前記構成単位Cの含有率の合計が、全構成単位に対して10モル%以上である重合体を含む第1の材料と、
前記重合体100質量部に対する比率が2質量部以上20質量部以下である金属キレート化合物を含む第2の材料と、
を含むインク用材料セット。 - 請求項1〜請求項6のいずれか1項に記載のインク用バインダー組成物と、有機溶媒と、を含むインク。
- 更に、着色剤を含む請求項8に記載のインク。
- 射出成形用のフィルムに用いられる請求項8又は請求項9に記載のインク。
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