JP2690322B2 - ポリエステルとポリウレタンとの組成物及びその分散液 - Google Patents

ポリエステルとポリウレタンとの組成物及びその分散液

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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ある種のポリエステルとポリウレタン材料
との実質的に均質な水性分散配合物であって、ポリマー
が水分散性、水溶性または水放散性（dissipatable）
〔これら総ては、これ以後「水分散性」と表わす〕であ
るものに関する。これらの配合物は、印刷インキおよび
基材コーティングの分野において例えばエキステンダー
として実質的に利用される。本発明は、かかる配合物の
製造法にも関する。
〔従来の技術〕 コーティングの分野においては、詳細には印刷インキ
等のような水を基材としたコーティングの分野では、コ
ーティングは、着色料と共にまたはなしで、インキワニ
スまたは結合剤として水分散性ポリエステル材料を用い
るが、粘度に関する問題が一般に起こり、コーティング
組成物の配合および調製、それらの使用およびコーティ
ングした生成物の外観に悪影響を与える。例えば、印刷
インキを含む従来の水系のポリエステルの製造と使用に
おいては、多くの場合、かかるインキから得られる粘度
範囲は限定され；例えば加工の際、特に印刷を始めとし
て加熱および／または剪断が起こる操作の際に、特には
チキソトロープ現象が存在して、ポリマー分散液の剪断
粘度を減少させて、適当な剪断が生じずに顔料凝集体を
分離できない点で、典型的な混合装置によると所望量の
着色料の適正な分散が、実質的に不可能になる場合にイ
ンキ組成物の粘度が実質的に変化し；ポリエステル濃度
に関して水性インキ組成物の粘度が非線形的且つ予期し
得ないほど変化し；インキ組成物の粘度が経時的に予期
し得ないほど高まり；組成物の適当な粘度が達成されて
いない練り操作におけるような加工中に顔料の色を完全
に展開することが困難であり；従来の粘度改質剤を用い
る場合に起こるような乾燥したフィルムの曇りおよび光
沢の減少のような問題を生じる。
〔発明が解決しようとする課題〕
本発明の主な目的は、経済的に有効且つ効率的な方法
で上記の粘度に関連した問題点の１個以上、好ましくは
総てを除き、コーティング組成物に対する望ましくない
効果を最少限にするかまたは存在しないようにし、多量
のポリエステルを用いることなくプレス側にインキワニ
スまたは着色料を速やか且つ容易に伸ばす（色密度を減
少させる）手段を提供し、通常はチキソトロープ性挙動
を示す水分散性ポリエステルを含む顔料で着色したある
いは色を付けた実質的に均質な系を速やかに調製する方
法を提供することである。
〔課題を解決するための手段〕
したがって、本発明は、インキとしてまたはインキを
調製するための乾式または湿式濃縮物として有用な組成
物であって、約0.1〜約50.0重量％の水分散性ポリウレ
タンと、逆に約99.9〜約50.0重量％の水分散性ポリエス
テルとの実質的に均質な配合物、そして好ましくは約1.
0〜約95.0重量％の溶媒系であって、水またはその溶媒
系の約30.0重量％以下の共溶媒と混合した水からなる溶
媒系を更に含むものに関する。
本発明は、通常はチキソトロープ性挙動を示す水分散
性ポリマー（すなわちポリエスル）材料の実質的な量を
含む着色した水性インキまたはインキ濃縮物を調製する
方法にも関する。
更に具体的には、本発明の方法は、 （Ａ） 通常はチキソトロープ性挙動を示す水分散性ポ
リエステル材料と、 （Ｂ） ポリエステル材料に本質的に不溶性の、凝集体
状をしている、着色料と、 （Ｃ） 有効量の水分散性ポリウレタン材料とを、上記
凝集体の寸法を減少させるのに十分な条件下で混合する
ことを特徴とする。
かかる方法では、上記混合物は、 （Ａ） 約３〜約60重量％の上記水分散性ポリエステル
材料と、 （Ｂ） 約0.1〜約85重量％の上記着色料と、 （Ｃ） 約0.1〜約20重量％の上記水分散性ポリウレタ
ン材料と、 （Ｄ） 水を有する溶媒０〜約75重量％とからなってい
る。
上記方法の混合物は、好ましくは水を有するまたは有
しないポリマーと顔料との別々のプレミックスである
か、または適当な配合機に別々にまたは組み合わせて供
給されたこれらの材料の混合物である素材混合物であ
る。
ここで用いられる「通常はチキソトロープ性挙動を示
す」とは、水分散性ポリエステル材料が水分散性ポリウ
レタン材料の不在または実質的な不在においてチキソト
ロープ性挙動を示すことを意味し、「チキソトロープ性
挙動」とは、同じ剪断速度での連続剪断で粘度がある最
小値にまで減少し、剪断応力の終了時には粘度の損失が
即時にまたは漸次に回復することを意味し、「有効量」
とは、着色料の寸法を十分な配合条件下で減少させるの
に有効な水分散性ポリウレタン材料の量を意味し、「十
分な配合条件」とは、約1,000フィート／分の周辺また
は尖端速度、好ましくは約4,000〜約6,000フィート／分
の尖端速度で運転される高速ディスクパーサー（すなわ
ち、ディスク・キャビテーション・ミキサーまたは高速
ディスク羽根車）中に存在する力と同じであるかまたは
それより大きな力を有する条件を意味する。
本発明の配合物は、雰囲気条件および工程条件に対す
る粘度の安定性、水希釈の際の粘度の直線的変化、様々
な顔料に対する粘度の一致および保存寿命の大幅な改良
（ポリマーの凝離または積層がほとんど起こらない）の
ようなある種の物性に極めて顕著な改良が見られる。か
かる特性は、詳細にはポリウレタン成分は上記の系との
相溶性が高く且つフィルムブロッキング、接着性、光
沢、曇り等の特性に悪影響を与えないので、顔料で着色
したまたは染色した印刷インキや着色料を含んでいるま
たは含まないその他の基材コーティング処方に用いるこ
れらの配合物の利用性を著しく高める。この点では、こ
れらの配合物は各種の顔料で着色したまたは染料で着色
した印刷インキのような系のエキステンダーとして極め
て有用であり、少なくともポリエステルの水準を著しく
高めることなく、本発明のエキステンダーを添加するこ
とによってインキの粘度を減少させ、増加させまたは保
持することができる。
本発明の方法によれば、十分な配合条件下では系の粘
度が保持されるので、着色料（顔料、分散染料等）の凝
集体（または凝固体）の寸法は極めて速やかに縮小す
る。この速やかで効果的な凝集体の縮小によって２つの
主な目的が達成される。その第一は、例えば顔料の負荷
を低くして素材混合物を処方することができることであ
り、通常は顔料は効果的には縮小しないが、ポリウレタ
ン材料によって顔料が著しく縮小するのである。第二
は、顔料の含量が高い処方では、十分な配合条件下では
粘度は無効な水準まで減少しにくいが、顔料が速やかに
縮小することによって、流動可能でポンプ輸送可能な材
料を極めて速やかに生じ、フィルターまたはポンプの詰
まりのような問題が回避される。
本発明の方法を行うのに有用な配合装置は、攪拌、練
りまたはその他の混合を行って、十分な配合条件を達成
することができるものでなければならない。これらの配
合装置には、極めて高い粘度には、ゴム用二本ロール機
およびバンバリー（シグマブレード）ミル；高粘度に
は、三本ロールペイント練り機；中程度の粘度には、高
速石ミルおよび高速ディスク羽根車、例えばホックマイ
ヤー・ハイ・スピード・ディスクパーサー（Hockmeyer
High Speed Discperser）（商品名、2HL型）またはコウ
レス（Cowles）ミキサー；低粘度には、サンドミル、ボ
ールおよびペブルミル、磨砕機および振動ミル；および
動的分散ミルがある。
本発明の好ましい方法では、成分（Ａ）の重量％は約
５％〜約40％であり、成分（Ｂ）の重量％は約10％〜約
75％であり、成分（Ｃ）の重量％は約0.2％〜約15％で
あり、成分（Ｄ）の重量％は約１％〜約40％である。
本発明の方法は、約０℃〜約100℃の温度で、約１分
間〜約１時間行うのも好ましい。
本発明の方法では、典型的には、配合前の上記凝集体
の平均寸法は、直接が約100ミクロンより大きく、配合
後の上記凝集体の平均寸法は、直径が約50ミクロン未
満、好ましくは直径が約１ミクロン未満である。
着色料の凝集体を縮小するために、（１）物理的衝
撃、（２）粒子−粒子磨砕、及び／または（３）中間流
動層を通る剪断による、凝集体を互いに保持する力に打
ち勝つ１種類以上の手段によって、十分な力を加えなけ
ればならない。通常は、寸法の縮小の大半は、凝集体を
取り囲む流動層を通る剪断または堅い表面に対する凝集
体の衝突によって達成される。
典型的な出発混合物に対して、高速ディスクパーサー
を1,000〜4,000フィート／分の周速で運転するときに
は、存在する力は、約3,000秒-1より大きい、好ましく
は約10,000秒-1より大きいかまたはそれに等しい高剪断
速度を有する。例えば、典型的な出発混合物に対して上
記のような周速で運転されるコウレスミキサーの典型的
な力は、剪断速度が約20,000秒-1、剪断応力が約６ポン
ド／平方インチとなる。当業者によって理解されるよう
に、所定の条件下で所定の型の配合装置では、水分散性
ポリウレタン材料の有効量は変動することができ、従来
の配合技法を用いて決定することができる。
本発明の組成物及び方法に有用なポリウレタンには、
米国特許第4,180,491号、4,155,892号及び4,079,028号
明細書に開示されているものがあり、詳細は上記明細書
を参照されたい。米国特許第4,079,028号明細書に記載
されているようなこれらのポリマーでは、ポリエーテル
セグメントの分子量は少なくとも1500（好ましくは3000
〜20,000）であり、これらのポリマー平均して少なくと
も３個の疏水性基と少なくとも２個のこれらの疏水性基
に結合する水溶性ポリエーテルセグメントを有し、疏水
性基中の炭素原子の和は少なくとも20、好ましくは少な
くとも30であり、総分子量は約10,000〜200,000、好ま
しくは12,000〜150,000である。最適のポリエーテル含
量は、ポリマー中の疏水性基の大きさと分布状態によっ
て変化することは勿論である。ポリマーが小さな外部及
び内部添水性基を有するときには、総ポリエーテル分子
量は4000〜5000が好適であるが、長鎖の脂肪族ポリオー
ルまたはアミンのようなポリマー中により重い及び／ま
たは更に広範囲に分枝した疏水性基が構成されるときに
は、ポリエーテル含量は実質的に増加されなければなら
ないことがある。疏水性部分の炭素原子の数は約200が
実際的な上限であるが、ポリエーテルの比率を増加させ
て増加した疏水性を偏らせることがあるので、これは相
対的なものであることが理解されるであろう。しかしな
がら、総分子量が増加すると、粘度が増加して、取扱易
さが低下し、したがって生成物の経済的有用性が実質的
に減少する。
本発明の組成物および方法に有用な水分散性ポリエス
テル材料は、 線状分子構造中にカルボニルオキシ（すなわち、エス
テル）結合性基を有する少なくとも１種類の線状の水放
散性ポリマーを有する非ポリウレタポリマーであり、結
合性基の80％以下がカルボニルアミド（すなわち、アミ
ド）結合性基であってもよく、 ポリマーの固有粘度が60/40重量部のフェノール／テ
トラクロロエタン溶液中で25℃およびポリマー濃度0.25
g/100ml溶媒で測定した場合に約0.1〜約1.0であり、 ポリマーが、以下の反応体（ａ），（ｂ），（ｃ）お
よび（ｄ）またはそれらのエステル形成性若しくはエス
テルアミド形成性誘導体からの縮合反応生成物であり、 ここで、反応体（ａ），（ｂ），（ｃ）および（ｄ）
は、 （ａ）スルホモノマーではない、少なくとも１種類の二
官能性ジカルボン酸、 （ｂ）酸とヒドロキシルとアミノ等価物の総量を200モ
ル％として約４〜約25モル％の少なくとも１種類の二官
能性スルホモノマーであって、芳香族炭化水素核または
脂環式核へ結合した少なくとも１種類の金属スルホネー
ト基を含み、官能性基がヒドロキシ、カルボキシルまた
はアミノであるもの、 （ｃ）グリコールまたはグリコールと２個の−NRH基を
有するジアミンとの混合物から選択される、スルホネー
トモノマーではない、少なくとも１種類の二官能性反応
体であって、そのグリコールが含む２個の−CH2OH基に
おいて （１）ヒドロキシまたはヒドロキシとアミノ等価物を10
0モル％として少なくとも15モル％が、構造式 ＨOCH2−CH2 nOH （但し、ｎは２〜約20の整数である）を有するポリ（エ
チレングリコール）であるか、または （２）ヒドロキシまたはヒドロキシとアミノ等価物を10
0モル％として約0.1〜約15モル％未満が、構造式 ＨOCH2−CH2 nOH （但し、ｎは２〜約500の整数である）を有するポリ
（エチレングリコール）であるが但し上記範囲内の該ポ
リ（エチレングリコール）のモル％が該範囲内のｎの量
に反比例するものである二官能性反応体、そして （ｄ）１個の−Ｃ（Ｒ）２−OH基を有するヒドロキシカ
ルボン酸、１個の−NRH基を有するアミノカルボン酸、
１個の−Ｃ（Ｒ）2OH基と１個の−NRH基を有するアミノ
アルコールまたはそれら二官能性反応体の混合物から選
択される０個から少なくとも１種類の二官能性反応体で
あって、（ｃ）または（ｄ）の反応体のそれぞれのＲが
水素原子または１〜４個の炭素原子を有するアルキル基
である。
上記ポリエステル材料において、反応体（ｄ）は、例
えば総反応体に対して約10モル％未満の極めて少量を用
い、反応体（ｃ）の少なくとも約70モル％はグリコール
であり、総ヒドロキシ等価物の少なくとも約70モル％は
グリコール中に存在することが好ましい。
本発明の好ましい態様では、 （ａ） 水は、溶媒系全体の少なくとも約90重量％を構
成し、 （ｂ） 共溶媒は、ジエチレグリコールモノメチルエー
テル、プロピレングリコール、エチレングリコール、ジ
エチレングリコール、ｎ−プロピルアルコール、イソプ
ロピルアルコール、エチルアルコール、グリセリン、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
ールモノプロピルエーテル、エチレングリコールモノブ
チルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテ
ル、ジエチレグリコールモノプロピルエーテルおよびジ
エチレングリコールモノブチルエーテルまたはそれらの
混合物から選択され、 （ｃ） プレスの準備の出来たインキの総重量に対し
て、約1.0重量％〜約20.0重量％の着色料が存在し、且
つ （ｄ） 反応体（ｃ）（２）のｎの値は、約２〜約200
である。
本発明に有用な顔料型の着色料としては、下記に具体
的に記載するものの外に、NP1RI Raw Materials Data、
４巻、Pigments、1983年に記載されているものがある。
本発明に有用な染料型の着色料には、分散カラーとして
カラー・インデックスによって分類されているものがあ
る。それらは、アゾ、アントラキノン、メチンおよびジ
スアゾのようないかなる化学的種類のものでもよく、ス
ルホン酸基またはその塩のような如何なるペンダント水
溶性基をも持たないことを特徴とする。これらの染料に
は、熱転写印刷用に有用なものもあり、例えばカラー・
インデックス分散黄色３号（C.I.Disperse Yellow
3）、分散黄色85号、分散黄色23号、分散橙色25号、分
散赤色60号、分散赤色４号、分散赤色78号、分散紫色27
号、分散青色３号、分散青色14号および分散青色35号が
上げられる。
これらの分散染料の１種類以上は、顔料と配合するこ
とができるが、染料の溶解温度で染料間または樹脂との
間に好ましくない化学反応が起こらない場合には、所望
ならば同じ樹脂に配合してカラーを生成させることがで
きる。通常の分散助剤、殺生物剤、消泡剤等を、所望な
らば本発明のインキに用いて既知の効果を得ることがで
きる。
本発明の更に好ましい態様では、水分散性ポリマー材
料は、（ａ） 酸成分（残基）が約75〜約84モル％のイ
ソフタル酸と、逆に約25〜約16モル％の５−ナトリウム
スルホイソフタル酸であり、グリコール成分（残基）が
約45〜約60モル％のジエチレングリコールと、逆に約55
〜約40モル％の1,4−シクロヘキサンジメタノール若し
くはエチレングリゴールまたはそれらの混合物であり、
顔料材料の総ポリエステル材料（ポリエステルおよびポ
リウレタン）に対する重量比が約1/10〜約2/1である。
ポリエステル材料に関して、ここで用いられる「残基」
という用語は、縮合またはポリ縮合反応中にポリマー鎖
中または上に実際に入る反応体酸またはグリコールの残
留部分を表わす。
本発明の更に好ましい態様は、以下の通りである。
（ａ） 水分散性ポリマー材料の固有粘度は、約0.28〜
約0.38であり、上記酸成分（残基）が約80〜約83モル％
のイソフタル酸と、逆に約20〜約17モル％の５−ナトリ
ウムスルホイソフタル酸とからなり、上記グリコール成
分（残基）が約52〜約56モル％のジエチレングリコール
と、逆に約48〜約44モル％の1,4−シクロヘキサンジメ
タノールとからなる。
（ｂ） 顔料は、属名による下記のカラー・インデック
ス材料の一つまたは混合物である：カラー・インデック
ス顔料黄色17号（C.I.Pigment Yellow 17）、カラー・
インデックス顔料青色27号、カラー・インデックス顔料
赤色49:2号、カラー・インデックス顔料赤色81:1号、カ
ラー・インデックス顔料赤色81:3号、カラー・インデッ
クス顔料81:x号、カラー・インデックス顔料黄色83号、
カラー・インデックス顔料赤色57:1号、カラー・インデ
ックス顔料赤色49:1号、カラー・インデックス顔料紫色
23号、カラー・インデックス顔料緑色７号、カラー・イ
ンデックス顔料青色61号、カラー・インデックス顔料赤
色48:1号、カラー・インデックス顔料赤色52:1号、カラ
ー・インデックス顔料紫色１号、カラー・インデックス
顔料白色６号、カラー・インデックス顔料青色15号、カ
ラー・インデックス顔料黄色12号、カラー・インデック
ス顔料青色56号、カラー・インデックス顔料橙色５号、
カラー・インデックス顔料黒色７号、カラー・インデッ
クス顔料黄色14号、カラー・インデックス顔料赤色48:2
号、カラー・インデックス顔料青色15:3号、カラー・イ
ンデックス顔料赤色53:1号、カラー・インデックス顔料
黄色42号、カラー・インデックス顔料褐色６号、カラー
・インデックス顔料赤色101号およびカラー・インデッ
クス顔料黒色11号。
（ｃ） 水性インキを、金属箔、新聞紙、漂白または無
漂白クラフト紙、粘土をコーティングした紙、ガラス、
圧延紙、ステンレス紙、板紙、およびフィルムまたはそ
の他のポリエステル、ポリカーボネート、セルロースエ
ステル、再生セルロース、ポリ（塩化ビニリデン）、ポ
リアミド、ポリオレフィンまたはポリスチレンから選択
される基材上にコーティングまたは印刷する。
（ｄ） ポリウレタンの分子量は少なくとも10,000であ
り、少なくとも３個の分枝基を有し、これらの分枝基は
総数で少なくとも20個の炭素原子を有し且つ分子量がそ
れぞれ約3,000〜約20,000の疏水生ポリエーテルセグメ
ントに結合しており、ポリウレタン増粘剤は、反応体
（ａ）が、少なくとも３個のヒドロキシル基を有する少
なくとも１個の水溶性ポリエーテルポリオールであり、
反応体（ｂ）が、少なくとも１個の水不溶性の有機ジイ
ソシアネートであり、反応体（ｃ）が、少なくとも３個
のイソシアネート基を有する水不溶性の有機ポリイソシ
アネートであり、反応体（ｄ）が、少なくとも１個の疏
水性の有機一官能性活性水素化合物であり、反応体
（ｅ）が少なくとも１個の疏水性の有機モノイソシアネ
ートであり、反応体（ｆ）が３個以上のヒドロキシル基
を有する少なくとも１個の多価アルコールまたは多価ア
ルコールエーテルである場合の、 （Ｉ）反応体（ａ）と（ｅ）との反応生成物、 （II）反応体（ａ），（ｃ）および（ｄ）の反応生成
物、 （III）反応体（ａ），（ｃ），（ｄ）および（ｆ）の
反応生成物、 （IV）反応体（ａ），（ｂ），（ｅ）および（ｆ）の反
応生成物、 （Ｖ）反応体（ａ），（ｂ），（ｃ）および（ｄ）の反
応生成物、 （VI）反応体（ｂ），（ｅ）および（ｆ）の反応生成
物、 （VII）反応体（ａ），（ｃ）および（ｅ）の反応生成
物、および （VIII）反応体（ｂ），（ｄ）および（ｆ）の反応生成
物から選択される。
（ｅ） ポリウレタンは、オクチルデシルイソシアネー
トをキャップしたトリメチロールプロパン／エチレンオ
キシド付加物、オクチルデシルイソシアネートでキャッ
プしたジペンタエリスリトール／エチレンオキシド付加
物、トリレンジイソシアネートポリエチレングリコール
縮合物と反応しそしてオクタデカノールでキャップした
トリメチロールプロパン／エチレンオキシド付加物、オ
クタデシルイソシアネートでキャップしたトリメチロー
ルプロパン／エチレンオキシド/C36ダイマー酸ジイソシ
アネート／ポリエチレングリコール縮合物、ヘキサデカ
ノールでキャップしたトリメチロールプロパンとトリレ
ンジイソシアネートのポリエチレングリコール/4,4′−
メチレンビス（イソシアナトシクロヘキサン）／トリイ
ソシアネート付加物、エイコサノールでキャップしたト
リメチロールプロパンとトリレンジイソシアネート縮合
物のポリエチレングリコール／メチレン−ｐ−フェニレ
ンジイソシアネート／トリイソシアネート付加物、オク
タデカノールでキャップしたポリエチレングリコール／
トリレンジイソシアネート／ポリメチレンポリフェニル
イソシアネート縮合物、オクタデカノールでキャップし
たポリエチレングリコール／トリメチロールプロパン／
トリレンジイソシアネート縮合物、オクタデカノールで
キャップしたポリエチレングリコール／トリレンジイソ
シアネート／ジペンタエリスリトール縮合物、およびペ
ルフルオロドデカノールでキャップしたポリエチレング
リコール／トリメチロールプロパン／トリレンジイソシ
アネート縮合物から選択される。
上記のカラー・インデックス顔料の完全な化学的定義
を、下記の表に示す。
本発明において有用な特定のポリエステル材料の固有
粘度（I.V.）は、1/2mlの毛細管球を有するワグナー・
ビスコメーター［ラブ・グラス、インコーポレーテド
（Lab Glass,Inc.）、バインランド、ニュージャージ
ー］中で、フェノール／テトラクロロエタン（60/40、
重量比）中でポリマー濃度が約0.25重量％でASTMD2857
−70法に準じて決定された約0.1〜約1.0の範囲で変化す
る。この方法は、ポリマー／溶媒系を120℃で15分間加
熱し、溶液を25℃に冷却し、25℃における流下の時間を
測定することによって行う。I.V.は、下記の方程式から
計算される。
但し、 （ｎ）＝ポリマー濃度が0.25g/100ml溶媒における25℃ での固有粘度、 1n ＝自然対数、 ts ＝試料流下時間、 to ＝溶媒ブランク流下時間、および C ＝溶媒100ml当たりのポリマーのグラム数での濃 度＝0.25。
本明細書における固有粘度の単位は、デシリットル／
グラムである。更に高いポリマー濃度、例えば0.50gポ
リマー/100ml溶媒を用いて、更に精確にI.V.を計測する
ことができる。
総体的に言って、本発明に有用な水分散性ポリエステ
ル材料とその配合物は、水を基材とする印刷インキの優
れたフィルム形成剤である。ポリマーは安定な水分散液
を形成し、乾燥時に上部で柔軟なフィルムを生じる。水
の氷点の直ぐ上まで温度を下げるときにフィルムが生じ
る。分散液状のポリマーは、所望ならば、例えばある種
の水に不混和性のフタル酸エステルが可塑化して、高度
に柔軟にすることができる。本発明の濃縮物から調製し
た印刷インキは、更に水で容易に縮小（希釈）すること
ができ、乾性したまたはプレスの準備ができたインキは
典型的には、重量％で約55％〜約90％、好ましくは約65
％〜約75％の水と、約４％〜約30％、好ましくは約10％
〜約25％の水分散性ポリマーと、約１％〜約20％、好ま
しくは約８％〜約15％の顔料を有する。約10.0％以下の
ポリビニルアルコール等のような各種の型の改質剤を用
いることができる。インキは印刷されると速やかに乾燥
し、極めて良好に表面を濡らし、多くのプラスチックフ
ィルムと金属箔あるいは紙、ガラス、ポリエチレンおよ
びその他の多くの基材に良好な接着性を有する。100％
固形物、水放散性ポリマーおよびそれらの対応する水性
分散液のいずれをも、従来の技法によって顔料で着色す
ることができる。本発明に脱イオン水を使用すること
は、未熟なイオン交換を防止する上で好ましい。
上記のポリエステル材料は、米国特許第3,734,874
号、3,779,993号および4,233,196号明細書に記載のポリ
エステル調製技法によって調製され、詳細は上記明細書
の開示内容を参照されたい。上記説明と特許請求の範囲
における「酸」という用語は、これらの特許明細書に記
載された調製に用いられる酸反応体のジメチルエステル
のような酸反応体の各種エステル形成性または縮合可能
な誘導体を包含する。好ましいスルホモノマーには、ス
ルホネート基がベンゼン、ナフタレン、ジフェニル等の
芳香族核に結合しているものまたは核が1,4−シクロヘ
キサンジカルボン酸の場合のような脂環式であるものが
ある。
本発明のポリエステル材料と濃縮物材料との水への分
散は、例えば約180゜〜約200゜Fの予熱した水温で、ペ
レット状のポリマーを高剪断攪拌下で渦に加えることに
よって行うことができる。コウレスディゾルバー（Cowl
es Dissolver）、ウォーリングブレンダー（Waring Ble
nder）または類似の装置を用いることができる。水を一
旦所定の温度に加熱したならば、更に熱を加える必要は
ない。調製される容積によって、攪拌によるペレットの
分散は15〜30分以内に完了させるべきである。冷却しな
がら攪拌を継続することは、水の蒸発によって表面が増
粘するのを防止する上で望ましい。分散液の粘度は、約
25％〜30％と不揮発性水準以下の低い水準に止どまる
が、一般的にこれらの水準より上では急激に増加する。
分散液の粘度は、得られるポリマー分散液の程度（粉末
度）によって影響され、これは分散温度、剪断および時
間によって影響を受ける。
本発明の濃縮物とインキは、例えば二本ロールによっ
てポリマー自体を配合物中に練り込むような練りによっ
て、または微細に微粉砕されたポリマーに不溶性の顔料
またはその他の着色料を固形のポリエステルおよびポリ
ウレタン材料中に練り込むことによって調製することも
でき、水性インキおよび半水性濃縮物では、更に、練ら
れた材料を、有機分散繊維染料をポリエステルに可溶化
した後水に分散する米国特許第4,148,779号明細書に記
載の方法とほぼ同じ方法で水に分散させることによって
調製することができる。分散液は、顔料またはその他の
着色料を、水に予め分散させたポリマーに高速攪拌しな
がら加え、次いでボールミルまたはサンドミル中で磨砕
して、本発明の方法によって顔料の寸法を更に縮小する
ことによって作ることもできる。
インクの粘度は、ASTM Ｄ−4212−82に準じて２号ツ
ァーンカップ（Zahn cup）中で測定すると、約15〜約60
秒間と広範囲に変化することができる。粘度が高く、例
えば約22〜約60秒間であり、水の水準が低く、例えば約
20〜約55重量％であれば、本発明のインキは半水性濃縮
状となる。この点では、特定の印刷装置および工程に対
してこれらのインキの粘度を低下させる必要があるとき
には、様々な量の水を加える。この水の添加では、イン
キ粘度を、初めの濃縮物の値の約60％まで低下させるこ
とができ、プレスの準備の出来たインキの粘度は、好ま
しくは２号ツァーンカップ中で約15〜30秒の間で変化す
る。
ポリエステル（P Est.）、ポリウレタン（PU）、溶媒
および顔料の重量％も、本質的に乾燥した濃縮物、水性
濃縮物または乾性したプレスの準備の出来た水性インキ
のどれを製造することが所望であるかによって変化す
る。これらの百分率（乾燥重量％）の典型的な広いおよ
び好ましい範囲を、下記の表に示す。
乾燥濃縮物 広い重量％ 好ましい重量％ P Est. 15−60 20−40 顔料 40−85 50−75 PU 0.5−20 １−８ 水性濃縮物 広い重量％ 好ましい重量％ P Est. 10−40 15−35 顔料 30−75 35−65 PU 0.2−15 0.5−12 溶媒 1.0−40 5−25 プレスの準備の出来たインキ 広い重量％ 好ましい重量％ P Est. 3−30 10−18 顔料 0.1−40 20−35 PU 0.1−10 0.5−５ 溶媒 40−75 45−60 上記の範囲における溶媒は、勿論のことであるが、大
半の水であることが注目される。しかしながら、水の約
30重量％以下を、ジエチレングリコールモノメチルエー
テル、プロピレングリコール、エチレングリコール、ジ
エチレングリコール、ｎ−プロピルアルコール、イソプ
ロピルアルコール、エチルアルコール、グリセリン、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
ールモノプロピルエーテル、エチレングリコールモノブ
チルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテ
ル、ジエチレングリコールモノプロピルエーテルおよび
ジエチレングリコールモノブチルエーテルまたはそれら
の混合物のような相溶性共溶媒で置換することができ
る。
〔実施例〕
下記の実施例において、本発明を更に詳細と説明す
る。
実施例Ａ ポリエステルの調製 ジメチルイソフタレート79.5g（0.41モル）と、ジメ
チル−５−ナトリウムスルホイソフタレート26.6g（0.0
9モル）と、ジエチレングリコール54.1g（0.51モル）
と、1,4−シクロヘキサンジメタノール37.4g（0.26モ
ル）と、チタンテトライソプロポキシドの1.0％（Tiに
換算）触媒溶液1.4mlと、酢酸ナトリウム緩衝剤0.74g
（0.009モル）との混合物を、２間200゜〜220℃で攪拌
し、加熱する。次に、温度を275℃に上昇させて、0.3mm
の真空にする。これらの条件下で、加熱および攪拌を１
時間継続する。冷却後、得られるポリマーは、I.V.は0.
36であり、丈夫でゴム状であり、熱水に約25重量％の程
度まで放散して、透明で若干粘稠な溶液を生じる。この
オリエステル材料の酸残基の組成を分析したところ、82
モル％がイソフタル酸残基であの、18モル％が５−ナト
リウムスルホイソフタル酸残基であり、グリコール残基
について分析すると、54モル％がジエチレングリコール
であり、46モル％が1,4−シクロヘキサンジメタノール
である。この材料を、これ以後は「ポリマー−Ａ」と表
わす。
実施例Ｂ （ａ）、（ｂ）、（ｃ）および（ｄ）と表わされるポ
リエステルを、本質的に上記の米国特許第4,233,196号
明細書の実施例１に準じて下記の材料から調製した。 （ａ） ｇモル ジメチルイソフタレート（IPA） 0.415 ジメチル＝５−ナトリウムスルホ イソフタレート（SIP） 0.085 1,4−シクロヘキサンジメタノール（CHDM） 0.520 カーボワックス（Carbowax）1000（CW 1000） 0.0237 酢酸ナトリウム 0.0085 イルガノックス（Irganox）1010 0.0085 カーボワックス1000の構造は、 ＨOCH2−CH2 nOH（但し、ｎは、約22）である。この
ポリマーをNMRによって分析したところ、（反応した形
状では）IPAが約83モル％、SIPが約17モル％、CHDMが約
94.5モル％およびCW1000が約5.5モル％であり、I.V.は
約0.39である。 （ｂ） ｇモル ジメチルイソフタレート 0.328 ジメチル＝５−ナトリウムスルホ イソフタレート 0.072 1,4−シクロヘキサンジメタノール 0.442 カーボワックス400（ｎ＝10） 0.058 酢酸ナトリウム 0.0072 このポリマーをNMRによって分析したところ、（反応
した形状では）IPAが約82モル％、SIPが約18モル％、CH
DMが約85.5モル％およびCW400が約14.5モル％であり、
I.V.は約0.46である。 （ｃ） ｇモル ジメチルイソフタレート 0.41 ジメチル＝５−ナトリウムスルホ イソフタレート 0.09 1,4−シクロヘキサンジメタノール 0.55 カーボワックス4000（ｎ＝90） 0.0005 酢酸ナトリウム 0.009 このポリマーをNMRによって分析したところ、（反応
した形状では）IPAが約82モル％、SIPが約18モル％、CH
DMが約99.9モル％およびCW4000が約0.1モル％であり、
I.V.は約0.16である。 （ｄ） ｇモル ジメチルイソフタレート 0.205 ジメチル＝５−ナトリウムスルホ イソフタレート 0.045 エチレングリコール（EG） 0.9638 カーボワックス2000（ｎ＝45） 0.03625 酢酸ナトリウム 0.0045 このポリマーをNMRによって分析したところ、（反応
した形状では）IPAが約82モル％、SIPが約18モル％、EG
が約85.5モル％およびCW2000が約14.5モル％であり、I.
V.は約0.34である。
カーボワックス材料を含むこれらのポリマーでは、ｎ
の値は好ましくは約６〜150である。
ポリエステルとポリウレタンとの混合または配合は、
最後のコーティング配合物の作成前の如何なる段階にお
いても行うことができる。典型的な混合技法は、（１）
ポリマーの溶融相またはロール練り、（２）水または水
−溶媒配合物中の共分散、（３）単なる攪拌による予備
分散したポリエステルと予備分散したポリウレタンの混
合、および（４）これらの技法の適当な組み合わせであ
る。
水性配合物中のポリエステルおよびポリウレタンの量
は、所望な最終使用時の特性によって決まる。ある種の
水素のインキ、水性インキ濃縮物、透明エキステンダ
ー、およびオーバープリントワニスでは、総配合物重量
に対するポリエステル濃度は、典型的には5.0〜40重量
％であり、ポリウレタンは典型的には0.1〜15重量％で
ある。
ポリウレタンの使用によって達成される粘度の増加
は、H2O/ポリエステル／ポリウレタンの比率によって変
わり、まったく増加が見られない場合から数千センチポ
アズの増加（ゲル状態）まで変化することができる。こ
の柔軟性は、多くの理由から重要である。例えば、ポリ
エステル系のチキソトロープ性はポリウレンタと配合す
ることによってほとんど消失し、流動性で極めて高粘度
の顔料濃縮物の配合物が可能となり、これは、高剪断で
高温の練り工程で薄くならないので、練り効率（顔料展
開）を改良し且つ練り摩耗を少なくする。また、この配
合によって、便宜上印刷工が用いる静的粘度測定値の相
関（ツァーンまたはシェルカップの値は、プレス上での
高剪断条件によって生じる実際的粘度を表わす）がよく
なるので、印刷の品質制御および再現性がよくなる。ま
た、ポリエステルのみで作ったインキは極めて薄くなり
やすいので、配合物を加えることによって粘度を増加さ
せることによって、高粘度が必要な用途に一層容易にイ
ンキを用いることができるようになる。
更に、本発明の配合物は、幾つかの用途では、ポリマ
ーの重量水準を例えば75％程度まで減少させ、初めのイ
ンキの品質を保持または凌駕するようにすることができ
るので、インキの経済性を増加させる。下記の実施例に
より、本発明を説明する。
実施例１ 細かく磨砕したカラー・インデックス顔料赤色57:1号
14.0乾燥重量％と、ポリマー−A13.6乾燥重量％と、ｎ
−プロピルアルコール7.2重量％とを含む水性マスター
バッチを作った。低剪断攪拌で、細かく磨砕した顔料濃
縮物（28重量％水性混合物）をポリマー−Ａの水/n−プ
ロパノール中に混合することによって配合を行った。
A. 上記マスターバッチを次にポリマー−Ａの水分散液
と共に、カラー・インデックス顔料赤色57号7.0乾燥重
量％とポリマー−A20.0乾燥重量％と、ｎ−プロピルア
ルコール5.0重量％と、水68.0重量％とからなるプレス
の準備の出来たインキに加えた。このインキの粘度は、
２号ツァーンカップ上では18.5秒であった。
B. 上記Ａのインキに、低剪断混合を行いながら、1.5
重量％の25％活性ポリウレタン材料を加えた。このイン
キの粘度は、２号ツァーンカップ上では30.5秒であっ
た。25％活性ポリウレタン材料は約24〜26重量％のポリ
ウレタンと、約18〜19重量％のジエチレングリコールモ
ノブチルエーテルと、約56〜57重量％の水とからなり、
ローム・アンド・バース・カンパニーによってアクリゾ
ール（ACRYSOL）RM−825という商品名で発売されてい
る。この材料は、「polymers,Resins and Monomers,ACR
YSOL RM−825 Rheology Modifier For Coat−ings」と
いう標題のトレード・セールス・コーティングスのパン
フレット、版権所有ローム・アンド・ハース・カンパニ
ー、1985年に記載されている。
両方のインキＡおよびＢを抜き取り、次に、６号RD棒
で、ペン−オー−パック（Pen−ｏ−Pac）紙素材上に置
いた。両者の比較を行うと、アクリゾールRM−825を添
加することにより、粘度は更に所望な印刷水準まで増加
し、光沢、色合い、印刷品質等は保持された。
実施例２ 22.4乾燥重量％のポリマー−Ａと7.0乾燥重量％のカ
ラー・インデックス顔料赤色−57号と、0.5重量％のデ
ックタマー（Tektamer）38AD殺生剤（25％活性）と、0.
2重量％のスルフィノール（Surfynol）104E湿潤剤（50
％活性）と、6.2重量％のｎ−プロピルアルコールとか
らなるプレスの準備の出来たインキに、下記のような２
種類の粘度改質剤を加えた。
A. キサンタン・ガムのナトリウム塩であるケルザン
（Kelzan）Ｓの水溶液を、プレスの準備の出来たインキ
に0.06乾燥重量％で攪拌混合して、２号ツァーンカップ
上での粘度を31.0秒とした。
B. アクリゾールRM−825（25％活性）を2.0重量％でプ
レスの準備の出来たインキに攪拌混合して、２号ツァー
ンカップ上での粘度を32.0秒とした。
次いで、インキＡおよびＢを、実施例１と本質的に同
じ方法で採取した。結果は、インキＡの色合いは黄色味
を帯びたが、光沢は対照品と同じであった。アクリゾー
ルRM−825含有インキＢは、実施例１のインキＢについ
て観察したのと本質的に同じ結果を得た。
実施例３ 実施例２における実験を、アクリゾールRM−825と、
「VINOLTM POLYVINYL ALCOHOLS」、No.152〜901という
標題のエア・プロダクツ・アンド・ケミカルス、インコ
ーポレーテド（Air Products and Chemicals,Inc.）の
セールス・パンフレットに記載の部分的に加水分解した
ポリビニルアルコール（ビノール（Vinol）540）を用い
て繰り返した。
A. アクリゾールRM−825（25％活性）を1.5重量％でプ
レスの準備の出来たインキに配合して、２号ツァーンカ
ップ上での粘度を27.0秒とした。
B. ポリビニルアルコール（PVA）を1.5重量％（25％活
性）で、プレスの準備の出来たインキに配合して、２号
ツァーンカップ上での粘度を53.5秒とした。PVAは、エ
ア・プロダクツ・アンド・ケミカルス、インコーポレー
テド（Air Products and Chemicals,Inc.）の「MATERIA
L SAFETY DATA SHEET」における「POLYVINYL ALCOHOL,S
tandard Grades」、1979年、改訂１版、1980年１月１日
に記載されている。
次いで、インキＡおよびＢを、実施例１と本質的に同
じ方法で採取した。結果は、PVAインキＢの光沢は色合
いの変化と共に著しく喪失したが、アクリゾールRM−82
5含有インキＡは、実施例１のインキＢについて観察し
たのと本質的に同じ結果を得た。
実施例４ プレスの準備の出来た配合物中でローム・アンド・ハ
ース・カンパニーのアクリゾール（ACRYSOL）Ｇ−110と
アクリゾールRM−825とを用いて、し実施例２と同じ実
験を繰り返した。
A. アクリゾールＧ−110インキの粘度は、２号ツァー
ンカップ上で28.0秒となった。この材料は、ローム・ア
ンド・ハース・カンパニーのトレード・セールス・コー
ティングスのパンフレットにACRYSOL Ｇ−110 THICKEN
ER FOR LATEX PAINTS（ローム・アンド・ハース・カン
パニー、1982年）という標題で記載されている。
B. アクリゾールRM−825インキの粘度は、２号ツァー
ンカップ上で27.0秒となった。
次いで、インキＡおよびＢを、実施例１〜３と本質的
に同じ方法で採取した。結果は、アクリゾールＧ−110
インキは曇っており、光沢と透明度は低かったが、アク
リゾールRM−825含有インキは、実施例１のインキＢに
ついて観察したのと本質的に同じ結果を得た。
実施例５ 実施例２の実験を、アクリゾールRM−825と、ユニオ
ン・カーバイド・コーポレーションの製品明細、1986年
９月４日、１−44c.QP100MH−1h,1904900に記載のセル
ロースの非イオン性の水溶性エーテルであるヒドロキシ
エチルセルロースとを用いて、繰り返した。
A. ヒドロキシエチルセルロースの水溶液を0.5重量％
（乾燥）でプレスの準備の出来たインキに配合したとこ
ろ、２号ツァーンカップ上での粘度は62.0秒となった。
B. アクリゾールRM−825を1.5重量％（25％活性）で、
同じプレスの準備の出来たインキに配合したところ、２
号ツァーンカップ上での粘度は27.0秒となった。
次いで、インキＡおよびＢを、実施例１と本質的に同
じ方法で採取した。結果は、ヒドロキシエチルセルロー
ス含有インキの色合いは著しく変化した。アクリゾール
RM−825含有インキは、実施例１のインキＢについて観
察したのと本質的に同じであった。
実施例６ 実施例２の実験を、アクリゾールRM−825と、モンサ
ント・カンパニーのテクニカル・ブレチン1C/FP−７に
「EMAR」という標題で記載されたエチレン・無水マレイ
ン酸コポリマーであるEMAを用いて、繰り返した。
A. アクリゾールRM−825を1.5重量％（25％活性）で、
プレスの準備の出来たインキに配合したところ、２号ツ
ァーンカップ上での粘度は27.0秒となった。
B. EMAを0.25乾燥重量％で、同じプレスの準備の出来
たインキに配合したところ、２号ツァーンカップ上での
粘度は21.0秒となった。
次に、インキＡおよびＢを、実施例１と本質的に同じ
方法で採取した。EMA含有インキは光沢を大幅に喪失
し、印刷品質は著しく劣った。アクリゾールRM−825含
有インキの結果は、実施例１のインキＢについて観察し
たのと本質的に同じであった。
実施例７ 実施例２の実験を、アクリゾールRM−825と、モンサ
ント・カンパニーによって販売されており且つStymer S
Resin For Warp Sizingという標題で添付パンフレッ
ト、出版番号第5013C号に記載されているポルスチレン
／無水マレイン酸コポリマーのナトリウム塩であるスタ
イマー（Stymer）Ｓとを用いて、繰り返した。
A. アクリゾールRM−825を1.5重量％（25％活性）で、
プレスの準備の出来たインキに配合したところ、２号ツ
ァーンカップ上での粘度は27.0秒となった。
B. スタイマーＳを1.5重量％で同じプレスの準備の出
来たインキに配合したところ、２号ツァーンカップ上で
の粘度は60.0秒となった。
次に、インキＡおよびＢを、実施例１と本質的に同じ
方法で採取したところ、スタイマー含有インキは曇って
おり、光沢と透明度は低かった。アクリゾールRM−825
含有インキは、実施例１のインキＢについて観察したの
と本質的に同じであった。
実施例８ この実施例では２種類のインキ配合物、すなわち
（１）の対照品と（２）の本発明で、それぞれ化なり高
い顔料負荷を有するものを、本質的に同じ条件下で同じ
装置上で加工した。処方（１）の対照品は、下記のよう
な重量％の成分を含んでいた。
33.3％炭素ビーズ（レイブン（Raven）1020）、 43.3％AQ 55（33％ポリマー／水）、 2.3％NPA（ｎ−プロピルアルコール）、 2.8％スルフィノール104E（分散剤−界面活性剤−消
泡剤）、 0.8％メルポール（Merpol）LFH（曇り点の低いポリ
エーテル界面活性剤）、 17.5％H2O（追加） 本発明の処方（２）は、 0.91％アクリゾールRM−825（25％活性）および 16.59％H2O（追加）以外は、処方（１）と同じであ
る。
25％活性ポリウレタン材料は、約24〜26重量％のポリ
ウレタンと、約18〜19重量％のジエチレングリコールモ
ノブチルエーテルと、約56〜57重量％の水とからなり、
ローム・アンド・ハース・カンパニーによってアクリゾ
ール（ACRYSOL）RM−825という商標で販売されている。
この材料は、「Polymers,Resins and Monomers,ACRYSOL
RM−825 Rheology Modifier For Coat−ings」という
標題のトレード・セールス・コーティングスのパンフレ
ット、版権所有のローム・アンド・ハース・カンパニ
ー、1985年に記載されている。
これらの処方のそれぞれについての予備混合条件は、
ホックマイヤー（Hockmeyer）ミキサー上で4,000rpm
（ゲージ）で10分間および6,000rpm（ゲージ）で３分間
であった。次の練りは、ダイノミル（Dynomill）横型ミ
ル（0.5〜0.8mmのSAZビーズ（ケイ酸ジルコニウム）を8
5％満たしたもの）の上で、供給速度が約0.25ポンド／
分で行った。精確な処理法は、次の通りであった。
対照品処方（１） 追加の水を除いて、液状成分をホックマイヤー・ディ
スクパーサー用の混合バケットに入れ、炭素黒ビーズを
1,000rpmで10分間を要して加えた。追加の水は、粘度を
最適にするために加えなかった。混合の後、バケットの
内容物をホックマイヤー・ディスクパーサー中で、6,00
0rpmで３分間および4,000rpm（装置のゲージの読み）で
10分間分散させた。生成する温度は27℃であった。この
プレミックスを、ダイノミルのミル供給漏斗に移して、
約0.25ポンド／分の速度で練りを行った。約５分後に、
未分散の顔料ビーズでギヤポンプが詰まった。プレミッ
クスと練り試料の一部は回収されたが、バッチの約４分
の３はプレミックスが不十分であったため練りを行うこ
とができなかった。
処方（２） 追加の水を総て最初に添加したことを除き、対照品と
同様に予備混合した。プレミックスの最高温度は約60℃
であり、粘度が高くなることによって生じる熱が増加す
ることを反映していた。プレミックスを供給出口温度を
50℃として0.277ポンド／分の速度で練りを行った。ビ
ーズはプレミックス中において適当に破壊されたので、
未分散ビーズの沈澱やポンプの詰まりあるいはその他の
問題は起こらなかった。
これらの２種類の配合物の下記の特性を測定した。
物理的外観 処方（１） 処方（２） 極めて稀薄で、多くの 極めて濃厚且つ滑らかで、 未破壊ビーズが沈澱。 沈澱はなかった。
練りの結果 処方（１）のビーズは十分には破壊されず、適正に供
給されなかった。数分間の運転時間の後には、ギヤポン
プは詰まり、運転は中断された。処方（２）の試料で
は、問題は起こらなかった。
練りを行った粒子の表面積 処方（１） 処方（２） 14.627m2/g 15.255m2/g インキの強さ 処方（１）は、顔料が損失し（ビーズの沈澱）、表面
積が低いため、処方（２）よりかなり弱い（約25％低
い）。
練り顔料は、次のようにして希釈した。
15％練り顔料、 69.3％ポリマーエキステンダーであって、32.5ポリマ
ー、H2O中５％ｎ−プロピルアルコールを含むもの、 15.7％H2O。
両方のインキＡおよびＢを抜き取り、次に、６号RD棒
で、ペン−オー−パック（Pen−ｏ−Pac）紙素材上に置
いた。両者の比較を行うと、処方（２）では、処方
（１）に比較して、粘度が増加して、更に所望な印刷水
準を生じ、光沢、色合い、印刷品質等が保持された。対
照品（処方１）のインキの強さは、プレミックスで沈澱
が起こり顔料が損失したため、25％低かった。
〔発明の効果〕
本発明によれば、ポリビニルアルコール、プルロニッ
クス等の各種特性改質剤を有するまたはない本発明の配
合物から調製したインキは、従来の水性インキに較べ
て、上記したように極めて優れており、流展性または印
刷性、顔料の濡れ、顔料の安定性、温度安定性（熱およ
び凍解）、長時間沈澱を生じない、臭いおよび揮発性有
機物に関する非汚染性、非凝集性、広い粘度範囲のイン
キ、各種の基材への接着性、硬度、光沢、基材状での乾
燥速度、耐脂性、耐水性、耐擦りきず性、他の水を基材
としたインキとの相溶性、耐水研ぎ性、インキ接着面積
特性（プレス時にかなりの量の水で希釈することができ
る）、総体的なインキプレス安定性、印刷性（「糸曵き
または曇り」のない、清浄で、鮮明な転写）トラッピン
グ、成層のし易さ、印刷板の非閉塞性、屈曲性、再分散
性または再湿潤性、耐皺寄り性、高顔料負荷、耐溶媒
性、耐アルカリ、薬品および洗剤性、耐ブロッキング
性、耐光堅牢度、靭性、基材湿潤性、有効寿命、乾燥速
度、および印刷プレス時（例えば、テンションロールで
のコーティング）の裏写りのなさのような特性の１以上
についても優れている。
本発明を、好ましい態様について詳細且つ具体的に説
明してきたが、発明の精神および範囲内で変更および改
質を行うことができることが理解されるであろう。
フロントページの続き (72)発明者 ゲリー トーマス クラーク アメリカ合衆国，テネシー 37664，キ ングスポート，モンティズーマ ロー ド，ルート 13 (72)発明者 ヘイゼル レベッカ リード ストック ル アメリカ合衆国，テネシー 37660，キ ングスポート，カトーバ ストリート 1138 (56)参考文献 特開 昭60−120751（ＪＰ，Ａ)

Claims (21)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】99.9〜50.0重量％の水分散性ポリエステル
    および0.1〜50.0重量％の水分散性ポリウレタンの実質
    的に均質な配合物からなる組成物であって、 ポリエステル材料が、 線状分子構造中にカルボニルオキシ結合性基を有する少
    なくとも１種類の線状の水放散性ポリマーを有し、結合
    性基の80％以下がカルボニルアミド結合性基であっても
    よく、 ポリマーの固有粘度が60/40重量部のフェノール／テト
    ラクロロエタン溶液中で25℃およびポリマー濃度0.25g/
    100ml溶媒で測定した場合に0.1〜1.0であり、 ポリマーが、以下の反応体（ａ），（ｂ），（ｃ）およ
    び（ｄ）またはそれらのエステル形成性若しくはエステ
    ルアミド形成性誘導体からの縮合反応生成物であり、 ここで、反応体（ａ），（ｂ），（ｃ）および（ｄ）
    は、 （ａ）スルホモノマーではない、少なくとも１種類の二
    官能性ジカルボン酸、 （ｂ）酸とヒドロキシルとアミノ等価物の総量を200モ
    ル％として４〜25モル％の少なくとも１種類の二官能性
    スルホモノマーであって、その二官能性スルホモノマー
    が芳香族炭化水素核または脂環式核へ結合した少なくと
    も１種類の金属スルホネート基を含み、その官能性基が
    ヒドロキシ、カルボキシルまたはアミノである前記の二
    官能性スルホモノマー、 （ｃ）グリコールまたはグリコールと２個の−NRH基を
    有するジアミンとの混合物から選択される、スルホモノ
    マーではない、少なくとも１種類の二官能性反応体であ
    って、そのグリコールが含む２個の−CH2OH基におい
    て、 （１）ヒドロキシまたはヒドロキシとアミノ等価物を10
    0モル％として少なくとも15モル％が、構造式 ＨOCH2−CH2 nOH （但し、ｎは２〜20の整数である）を有するポリ（エチ
    レングリコール）であるか、または （２）ヒドロキシまたはヒドロキシとアミノ等価物を10
    0モル％として0.1〜15モル％未満が、構造式 ＨOCH2−CH2 nOH （但し、ｎは２〜500の整数である）を有するポリ（エ
    チレングリコール）であるが但し上記範囲内の該ポリ
    （エチレングリコール）のモル％が該範囲内のｎの量に
    反比例するものである二官能性反応体、そして （ｄ）１個の−Ｃ（Ｒ）２−OH基を有するヒドロキシカ
    ルボン酸、１個の−NRH基を有するアミノカルボン酸、
    １個の−Ｃ（Ｒ）2OH基と１個の−NRH基を有するアミノ
    アルコールまたはそれら二官能性反応体の混合物から選
    択される０個から少なくとも１種類の二官能性反応体、 であり、 （ｃ）または（ｄ）の反応体のそれぞれのＲが水素原子
    または１〜４個の炭素原子を有するアルキル基であり、 総ポリマー重量に対して０〜60重量％の顔料が組成物中
    に混合されて存在する組成物。
  2. 【請求項２】1.0〜80.0重量％の着色料を含む請求項１
    記載の組成物。
  3. 【請求項３】反応体（ｃ）のｎの値が２〜200である、
    請求項１記載の組成物。
  4. 【請求項４】ポリエステル材料の固有粘度が0.28〜0.38
    であり、酸残基が75〜84モル％のイソフタル酸と、逆に
    25〜16モル％の５−ナトリウムスルホイソフタル酸であ
    り、グリコール残基が45〜60モル％のジエチレングリコ
    ールと、逆に55〜44モル％の1,4−シクロヘキサンジメ
    タノール若しくはエチレングリコールまたはそれらの混
    合物であり、顔料材料が総ポリエステル材料に対して1/
    10〜2/1の重量比で存在する、請求項１記載の組成物。
  5. 【請求項５】上記酸残基が80〜83モル％のイソフタル酸
    と、逆に20〜17モル％の５−ナトリウムスルホイソフタ
    ル酸とからなり、上記グリコール残基が52〜56モル％の
    ジエチレングリコールと、逆に48〜44モル％の1,4−シ
    クロヘキサンジメタノールとからなる、請求項１記載の
    組成物。
  6. 【請求項６】ポリウレタンが、オクチルデシルイソシア
    ネートでキャップしたトリメチロールプロパン／エチレ
    ンオキシド付加物、オクチルデシルイソシアネートでキ
    ャップしたジペンタエリスリトール／エチレンオキシド
    付加物、トリレンジイソシアネートポリエチレングリコ
    ール縮合物と反応しそしてオクタデカノールでキャップ
    したトリメチロールプロパン／エチレンオキシド付加
    物、オクタデシルイソシアネートでキャップしたトリメ
    チロールプロパン／エチレンオキシド/C36ダイマー酸ジ
    イソシアネート／ポリエチレングリコール縮合物、ヘキ
    サデカノールでキャップしたトリメチロールプロパンと
    トリレンジイソシアネートのポリエチレングリコール/
    4,4′−メチレンビス（イソシアナトシクロヘキサン）
    ／トリイソシアネート付加物、エイコサノールでキャッ
    プしたトリメチロールプロパンとトリレンジイソシアネ
    ート縮合物のポリエチレングリコール／メチレンジ−ｐ
    −フェニレンジイソシアネート／トリイソシアネート付
    加物、オクタデカノールでキャップしたポリエチレング
    リコール／トリレンジイソシアネート／ポリメチレンポ
    リフェニルイソシアネート縮合物、オクタデカノールで
    キャップしたポリエチレングリコール／トリメチロール
    プロパン／トリレンジイソシアネート縮合物、オクタデ
    カノールでキャップしたポリエチレングリコール／トリ
    レンジイソシアネート／ジペンタエリスリトール縮合
    物、およびペルフルオロドデカノールでキャップしたポ
    リエチレングリコール／トリメチロールプロパン／トリ
    レンジイソシアネート縮合物から選択される、請求項１
    記載の組成物。
  7. 【請求項７】金属箔、新聞紙、漂白および無漂白クラフ
    ト紙、粘度被覆紙、ガラス、圧延紙、ステンレス紙、板
    紙並びにポリエステル、ポリカーボネート、セルロース
    エステル、再生セルロース、ポリ（塩化ビニリデン）、
    ポリアミド、ポリオレフィンもしくはポリスチレン製の
    フィルムもしくは他の基材から選択される基材上にコー
    ティングされる請求項１記載の組成物。
  8. 【請求項８】水分散性ポリウレタンが、少くとも10,000
    の分子量および少くとも３個の疎水性分枝基を有する請
    求項１記載の組成物。
  9. 【請求項９】水からなる溶媒系または溶媒系の30重量％
    以下の水混和性共溶媒と混和した水からなる溶媒系中
    の、99.9〜50.0重量％の水分散性ポリエステルおよび0.
    1〜50.0重量％の水分散性ポリウレタンの実質的に均質
    な配合物の分散液であって、その溶媒系が分散液全重量
    の1.0〜95.0重量％である分散液において、共溶媒がジ
    エチレングリコールモノメチルエーテル、プロピレング
    リコール、エチレングリコール、ジエチレングリコー
    ル、ｎ−プロピルアルコール、イソプロピルアルコー
    ル、エチルアルコール、グリセリン、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プロピ
    ルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、
    ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレン
    グリコールモノプロピルエーテルおよびジエチレングリ
    コールモノブチルエーテルまたはそれらの混合物から選
    択される分散液。
  10. 【請求項１０】水からなる溶媒系または溶媒系の30重量
    ％以下の水混和性共溶媒と混和した水からなる溶媒系中
    の、請求項１記載の組成物の分散液であって、その溶媒
    系が分散液全重量の1.0〜95.0重量％である分散液。
  11. 【請求項１１】溶媒系が分散液全重量の30〜90重量％で
    ある請求項10記載の分散液。
  12. 【請求項１２】ポリエステルの重量が5.0〜33.0重量％
    であり、ポリウレタンの重量が0.01〜10.0重量％であ
    り、溶媒系の重量が30.0〜90.0重量％であり、上記分散
    液が着色料をも有し且つ着色料の重量が０〜25.0重量％
    である請求項10記載の分散液。
  13. 【請求項１３】ポリエステル材料が、 線状分子構造中にカルボニルオキシ結合性基を有する少
    なくとも１種類の線状の水放散性ポリマーを有し、結合
    性基の80％以下がカルボニルアミド結合性基であっても
    よく、 ポリマーの固有粘度が60/40重量部のフェノール／テト
    ラクロロエタン溶液中で25℃およびポリマー濃度0.25g/
    100ml溶媒で測定した場合に0.1〜1.0であり、 ポリマーが、以下の反応体（ａ），（ｂ），（ｃ）およ
    び（ｄ）またはそれらのエステル形成性若しくはエステ
    ルアミド形成性誘導体からの縮合反応生成物であり、 ここで、反応体（ａ），（ｂ），（ｃ）および（ｄ）
    は、 （ａ）スルホモノマーではない、少なくとも１種類の二
    官能性ジカルボン酸、 （ｂ）酸とヒドロキシルとアミノ等価物の総量を200モ
    ル％として４〜25モル％の少なくとも１種類の二官能性
    スルホモノマーであって、その二官能性スルホモノマー
    が芳香族炭化水素核または脂環式核へ結合した少なくと
    も１種類の金属スルホネート基を含み、その官能性基が
    ヒドロキシ、カルボキシルまたはアミノであるもの、 （ｃ）グリコールまたはグリコールと２個の−NRH基を
    有するジアミンとの混合物から選択される、スルホモノ
    マーではない、少なくとも１種類の二官能性反応体であ
    って、そのグリコールが含む２個の−CH2OH基におい
    て、 （１）ヒドロキシまたはヒドロキシとアミノ等価物を10
    0モル％として少なくとも15モル％が、構造式 ＨOCH2−CH2 nOH （但し、ｎは２〜20の整数である）を有するポリ（エチ
    レングリコール）であるか、または （２）ヒドロキシまたはヒドロキシとアミノ等価物を10
    0モル％として0.1〜15モル％未満が、構造式 ＨOCH2−CH2 nOH （但し、ｎは２〜500の整数である）を有するポリ（エ
    チレングリコール）であるが但し上記範囲内の該ポリ
    （エチレングリコール）のモル％が該範囲内のｎの量に
    反比例するものである二官能性反応体、そして （ｄ）１個の−Ｃ（Ｒ）２−OH基を有するヒドロキシカ
    ルボン酸、１個の−NRH基を有するアミノカルボン酸、
    １個の−Ｃ（Ｒ）２−OH基と１個の−NRH基を有するア
    ミノアルコールまたはそれら二官能性反応体の混合物か
    ら選択される０個から少なくとも１種類の二官能性反応
    体、 であり、 （ｃ）または（ｄ）の反応体のそれぞれのＲが水素原子
    または１〜４個の炭素原子を有するアルキル基であり、 総ポリマー重量に対して０〜60重量％の顔料が組成物中
    に混合されて存在する、請求項９記載の分散液。
  14. 【請求項１４】ポリエステル材料の固有粘度が0.28〜0.
    38であり、酸残基が75〜84モル％のイソフタル酸と、逆
    に25〜16モル％の５−ナトリウムスルホイソフタル酸で
    あり、グリコール残基が45〜60モル％のジエチレングリ
    コールと、逆に55〜44モル％の1,4−シクロヘキサンジ
    メタノール若しくはエチレングリコールまたはそれらの
    混合物であり、顔料材料が総ポリエステル材料に対して
    1/10〜2/1の重量比で存在する請求項10記載の分散液。
  15. 【請求項１５】上記酸残基が80〜83モル％のイソフタル
    酸と、逆に20〜17モル％の５−ナトリウムスルホイソフ
    タル酸とからなり、上記グリコール残基が52〜56モル％
    のジエチレングリコールと、逆に48〜44モル％の1,4−
    シクロヘキサンジメタノールとからなる請求項10記載の
    分散液。
  16. 【請求項１６】ポリウレタンが、オクチルデシルイソシ
    アネートでキャップしたトリメチロールプロパン／エチ
    レンオキシド付加物、オクチルデシルイソシアネートで
    キャップしたジペンタエリスリトール／エチレンオキシ
    ド付加物、トリレンジイソシアネートポリエチレングリ
    コール縮合物と反応しそしてオクタデカノールでキャッ
    プしたトリメチロールプロパン／エチレンオキシド付加
    物、オクタデシルイソシアネートでキャップしたトリメ
    チロールプロパン／エチレンオキシド/C36ダイマー酸ジ
    イソシアネート／ポリエチレングリコール縮合物、ヘキ
    サデカノールでキャップしたトリメチロールプロパンと
    トリレンジイソシアネートのポリエチレングリコール/
    4,4′−メチレンビス（イソシアナトシクロヘキサン）
    ／トリイソシアネート付加物、エイコサノールでキャッ
    プしたトリメチロールプロパンとトリレンジイソシアネ
    ート縮合物のポリエチレングリコール／メチレンジ−ｐ
    −フェニレンジイソシアネート／トリイソシアネート付
    加物、オクタデカノールでキャップしたポリエチレング
    リコール／トリレンジイソシアネート／ポリメチレンポ
    リフェニルイソシアネート縮合物、オクタデカノールで
    キャップしたポリエチレングリコール／トリメチロール
    プロパン／トリレンジイソシアネート縮合物、オクタデ
    カノールでキャップしたポリエチレングリコール／トリ
    レンジイソシアネート／ジペンタエリスリトール縮合
    物、およびペルフルオロドデカノールでキャップしたポ
    リエチレングリコール／トリメチロールプロパン／トリ
    レンジイソシアネート縮合物から選択される請求項10記
    載の分散液。
  17. 【請求項１７】着色料がカラー・インデックス材料であ
    るカラー・インデックス顔料黄色17号、カラー・インデ
    ックス顔料青色27号、カラー・インデックス顔料赤色4
    9:2号、カラー・インデックス顔料赤色81:1号、カラー
    ・インデックス顔料赤色81:3号、カラー・インデックス
    顔料81:x号、カラー・インデックス顔料黄色83号、カラ
    ー・インデックス顔料赤色57:1号、カラー・インデック
    ス顔料赤色49:1号、カラー・インデックス顔料紫色23
    号、カラー・インデックス顔料緑色７号、カラー・イン
    デックス顔料青色61号、カラー・インデックス顔料赤色
    48:1号、カラー・インデックス顔料赤色52:1号、カラー
    ・インデックス顔料紫色１号、カラー・インデックス顔
    料白色６号、カラー・インデックス顔料青色15号、カラ
    ー・インデックス顔料黄色12号、カラー・インデックス
    顔料青色56号、カラー・インデックス顔料橙色５号、カ
    ラー・インデックス顔料黒色７号、カラー・インデック
    ス顔料黄色14号、カラー・インデックス顔料赤色48:2
    号、カラー・インデックス顔料青色15:3号、カラー・イ
    ンデックス顔料赤色53:1号、カラー・インデックス顔料
    黄色42号、カラー・インデックス顔料褐色６号、カラー
    ・インデックス顔料赤色101号およびカラー・インデッ
    クス顔料黒色11号の一つまたは混合物である、請求項12
    記載の分散液。
  18. 【請求項１８】ポリエステル材料が10〜20重量％であ
    り、顔料材料が3.0〜15.0重量％であり、水が20〜70重
    量％であり、ポリウレタンが0.5〜5.0重量％である請求
    項12記載の分散液。
  19. 【請求項１９】ポリエステル材料が15〜18重量％であ
    り、着色剤材料が5.0〜10.0重量％であり、水が70〜80
    重量％であり、ポリウレタンが1.0〜5.0重量％である請
    求項12記載の分散液。
  20. 【請求項２０】水分散性ポリウレタンが、少くとも10,0
    00の分子量、および少くとも３個の疎水性分枝基を有す
    る請求項9,10,11または12記載の分散液。
  21. 【請求項２１】水からなる溶媒系または溶媒系の30重量
    ％以下の水混和性共溶媒と混和した水からなる溶媒系中
    の、（１）99.9〜50.0重量％の水分散性ポリエステルお
    よび（２）0.1〜50.0重量％の水分散性ポリウレタンで
    あって少くとも10,000の分子量および少くとも３個の疎
    水性分枝基を有するポリウレタンの分散液であって、そ
    の溶媒系が分散液全重量の1.0〜95.0重量％である分散
    液。
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