JP3224030B2 - インクに改善された耐水性を付与する水分散性ポリエステル - Google Patents
インクに改善された耐水性を付与する水分散性ポリエステルInfo
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Description
ル酸、1,4−シクロヘキサンジメタノール及びジエチレ
ングリコールの特定量の反復単位を含有する水分散性ポ
リエステル、並びにそれらから製造された印刷インクに
関する。
を、例えば顔料のキャリヤーまたはバインダーとして使
用する水性印刷インクが当該技術分野では知られてお
り、例えば、米国特許第4,883,714号;同第4,847,316
号;同第4,704,309号及び同第4,738,785号明細書に教示
されている。これらの従来技術の特許明細書に記載され
ているポリエステルは、ポリ(エチレングリコール)部
分(その定義にはジエチレングリコールが含まれる)
と、芳香核に結合した金属スルホネート部分との存在を
必要としている。このようなポリエステルを含有するイ
ンクは、多くの望ましい特性、例えば各種支持体への良
好な接着性や幅広い粘度範囲、を有することが知られて
いる。このようなインクが当該技術において非常に望ま
しい理由は、それらが水性または水系であり、こうして
多量の有機溶剤の使用を避けることができるからであ
る。
印刷条件の範囲が広いため、特定のインク配合物では、
ある用途については理想的な特性を示しても、別の用途
については乏しい特性を示しかねない。先に引用した技
術において例示された特定のポリエステルを使用して製
造された印刷インクは、ある支持体(例えば、コーテッ
ドペーパー)上では良好な耐水性を示すが、別の支持体
(例えば、アルミニウムのような特性の金属)上での耐
水性は乏しいことを我々は見い出した。当該技術分野で
は、アルミニウムのような支持体用のインクに改善され
た耐水性を付与すると同時に、他の望ましい特性を保持
するポリエステルが必要とされている。また、当該技術
分野では、改善された耐ブロック性を有する水性インク
も必要とされている。我々は、当該技術分野の上述の必
要性に応じる新しい種類のポリエステルを意外にも発見
した。
60/40重量部溶液中、溶剤100ml当たりポリエステル0.5
グラムの濃度で測定したときに少なくとも約0.1のイン
ヘレント粘度を示す線状の、但し、非晶性ではない水散
逸性ポリエステルに関する。該ポリエステルは、ヒドロ
キシ部分の反復単位(100モル%)に対して実質的に等
モル比率の酸部分反復単位(100モル%)を含有する。
該ポリエステルは、以下の成分(a),(b),(c)
及び(d)の反復単位を含んでなる。ここで記載したす
べてのモルパーセントは、すべての酸及びヒドロキシ部
分の反復単位の総量(200モル%に等しい)を基準とす
る。
ル%、及び (d)ジエチレングリコール約15〜約30モル%。 本発明はまた、 (A)少なくとも一種の本発明のポリエステル約4〜約
80重量%、 (B)少なくとも一種の着色剤0〜約45重量%、及び (C)水約15〜約95重量%、 を含んで成るインク組成物またはそれらの濃縮物にも関
する。
あることが知られている従来技術のポリエステルの一般
的教示の範囲内にあるが、従来技術には、本発明の新規
ポリエステルを、そしてこのようなポリエステルがイン
クに付与する驚くべき耐水性及び耐ブロック性を教示す
るあるいは導くものはまったくない。
用いられる場合には、適用可能なポリマーに対する水ま
たは水溶液の活性(activity)を意味することが理解さ
れる。該用語は、詳細には、溶液がポリマー材料を内部
に及び/または全体に溶解及び/または分散しているそ
のような状況を包含することが意図されている。
本開示中に引用した従来技術特許に記載されている方法
論に従って製造することができる。 本発明のポリエステル中の特定成分の用語「反復単
位」は、ポリエステル中に導入されるべき当該技術分野
に周知の特定成分の反復単位を意味する。こうして、
「1,4−シクロヘキサンジメタノール反復単位」は、構
造式:
は、構造式:
位」は、構造式:
は、所望の反復単位を生じるいずれの化学誘導体でも使
用することができる。例えば、対応する酸無水物、エス
テル、及び酸塩化物(並びにそれ自身遊離の二酸)を特
定の出発材料として使用して、ポリエステル中に所望の
ジカルボン酸反復単位を導入することができる。本発明
のポリエステル中の酸部分反復単位の総量は100モル%
である。本発明のポリエステル中の酸部分反復単位は成
分(a)及び(b)であり、よってポリエステル中の成
分(a)プラス(b)の全モル%が100モル%である。
同様に、本発明のポリエステル中のヒドロキシ部分反復
単位の総量は100モル%である。本発明のポリエステル
中のヒドロキシ部分反復単位は成分(c)及び(d)で
あり、よってポリエステル中の成分(c)プラス(d)
の全モル%が100モル%である。そこで、ポリエステル
中のすべての酸部分及びヒドロキシ部分の反復単位の総
量は合わせて200モル%になる。
スルホイソフタル酸は、典型的には金属スルホネート塩
の形態にある。スルホネート塩基の金属イオンは、Na+,
Li+,K+,Mg++,Ca++,Cu++,Fe++またはFe+++であることが
できる。スルホネート塩が非金属系であって、米国特許
第4,304,901号明細書(本明細書に参照として取り入れ
る)に記載されている窒素含有塩基であることも可能で
ある。最も好ましい成分または反復単位は5−ソジオス
ルホイソフタル酸である。
ント粘度(I.V.)は、60/40重量部のフェノール/テト
ラクロロエタン中で約0.5重量%のポリマー濃度を使用
して、1/2mlのキャピラリーバルブを有するWagner粘度
計(New Jersey州VinelandのLab Glass社製)で、ASTM
D2857−70試験法によって測定した場合、少なくとも約
0.1である。ポリエステルのI.V.が約0.1〜約1.0である
ことが好ましく、それが約0.2〜約0.6であることがより
好ましい。I.V.を定量する手順は、ポリマー/溶剤系を
120℃に15分間加熱し、その溶液を25℃に冷却し、そし
て25℃で流動時間を計測することによって行われる。I.
V.は以下の式から算出する。
インヘレント粘度; ln=自然対数; ts=試料の流動時間; t0=溶剤ブランクの流動時間;及び C=溶剤100mL当たりのポリマー(g)の濃度=0.5 本出願明細書全体におけるインヘレント粘度の単位は
デシリットル/グラムである。
が挙げられる: 成分(a)が約91モル%のイソフタル酸で、成分
(b)が約9モル%の5−ソジオスルホイソフタル酸
で、成分(c)が約75モル%の1,4−シクロヘキサンジ
メタノールで、そして成分(d)が約25モル%のジエチ
レングリコールであるもの; 成分(a)が約93モル%のイソフタル酸で、成分
(b)が約7モル%の5−ソジオスルホイソフタル酸
で、成分(c)が約70モル%の1,4−シクロヘキサンジ
メタノールで、そして成分(d)が約30モル%のジエチ
レングリコールであるもの; 成分(a)が約93モル%のイソフタル酸で、成分
(b)が約7モル%の5−ソジオスルホイソフタル酸
で、成分(c)が約85モル%の1,4−シクロヘキサンジ
メタノールで、そして成分(d)が約15モル%のジエチ
レングリコールであるもの; 成分(a)が約95モル%のイソフタル酸で、成分
(b)が約5モル%の5−ソジオスルホイソフタル酸
で、成分(c)が約85モル%の1,4−シクロヘキサンジ
メタノールで、そして成分(d)が約15モル%のジエチ
レングリコールであるもの; 成分(a)が約95モル%のイソフタル酸で、成分
(b)が約5モル%の5−ソジオスルホイソフタル酸
で、成分(c)が約70モル%の1,4−シクロヘキサンジ
メタノールで、そして成分(d)が約30モル%のジエチ
レングリコールであるもの;及び 成分(a)が約97モル%のイソフタル酸で、成分
(b)が約3モル%の5−ソジオスルホイソフタル酸
で、成分(c)が約85モル%の1,4−シクロヘキサンジ
メタノールで、そして成分(d)が約15モル%のジエチ
レングリコールであるもの。
は広い意味で用いられており、文字、模様、及びデザイ
ンのないコーティングのようなすべての形態におけるコ
ーティングのための使用を含み、該コーティングが顔料
のような着色剤を含有することや、完成インク、オーバ
ープリント及びプライマーを含むか否かとは関係が無
い。
量%の量で存在し、成分(B)が約0〜35重量%の量で
存在し、そして成分(C)が約15〜90重量%、より好ま
しくは約35〜90重量%の量で存在することが好ましい
(該パーセントは成分(A)〜(C)の総重量を基準と
する)。該インク組成物が完成インクである場合には、
少なくとも約0.5重量%の着色剤(成分(B))が存在
することが好ましい。より典型的には、インクには、少
なくとも約1重量%、好ましくは少なくとも約5重量%
の着色剤が存在する。該インク組成物が有機顔料を含有
する場合、典型的には、このような有機顔料は全組成物
の約17.5重量%以下の量で存在する。該インク組成物が
無機顔料を含有する場合、典型的には、このようなう無
機顔料は全組成物の約50重量%以下の量で存在する。
物の約15重量%以下、好ましくは約3重量%以下で任意
に含有することができる。このような別の添加剤には、
ワックス類、例えばJonwax(商標)26,Jonwax 120(米
国Wisconsin 43403,RacineのS.C.Johnson and Sons社よ
り市販),またはVanwax(商標)35,(New Jersey 0702
6,GarfieldのVantageより市販);界面活性剤、例えばS
urfynol(商標)104またはSurfynol 440(Pennsylvania
18105,AllentownのAirProducts and Chemicalsより市
販),Carbowet 990(Vantageより市販),Aerosol(商
標)OT−75(New Jersey 07470,WayneのAmericanCyanam
idより市販);脱泡剤、例えばFoamaster(商標)111
(NewJersey 07960,MorristownのHenkel社より市販);
炭素原子1〜10個を含有するアルコール、例えばエタノ
ール、メタノール、n−プロピルアルコールまたはイソ
プロピルアルコール;グリコール、例えばエチレングリ
コールまたはプロピレングリコール;アルコールエーテ
ル、例えばプロピレングリコールモノブチルエーテル、
エチレングリコールモノブチルエーテルまたはプロピレ
ングリコールモノメチルエーテル;殺生剤;pH安定化
剤;増粘剤、例えばAcrysol(商標)RM−825(Pennsylv
ania 19105,PhiladelphiaのRohm & Haasより市販),
などが含まれる。
ましい量を以下の表に記載する。 成 分 重量% ワックス(a) 0.0〜3.0 界面活性剤(b) 0.0〜3.0 脱泡剤(c) 0.0〜2.0 アルコール(d) 0.0〜10.0 (a)例、Jonwax 26,120,Vanwax 35 (b)例、Surfynol 104,440 (c)例、Foamaster 111 (d)例、n−プロピルアルコール、イソプロピルアル
コール 脱泡剤または消泡剤を約0.05〜0.25重量%で使用する
ことが特に好ましく、より好ましくは約0.1〜0.25重量
%である。殺生剤は、典型的には、0〜約1重量%の量
で存在する。ある特定のインク組成物、とりわけオーパ
ープリントにはワックス類が特に有用であり、そしてこ
のようなインクは、典型的には、前記ワックス類の一種
以上を少なくとも0.01重量%で含有する。
ンク用途に望まれる正確な成分や成分特性は変化しうる
ので、ある特定の用途及び所望の特性に対する任意成分
及び成分比率を決めるには日常実験を要する可能性があ
る。 もちろん、本発明のインク組成物の成分(A)〜
(C)のうちのいずれか二種以上を使用できることが期
待される。さらに、安全性の理由から、本発明のインク
の引火点が約100゜F(37.78℃)よりも高いことが好ま
しい。
用紙、漂白及び未漂白クラフト紙、クレー被覆紙、ガラ
ス、圧延紙、ステンレスペーパー、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
リプロピレン、ポリエチレンまたはポリスチレンのフィ
ルムまたは他の支持体上に印刷されることが好ましい。
ばフレキソグラフ、グラビア、凸版、インクジェットま
たはスクリーンプロセス印刷用途のいずれに用いること
もできる。本発明のインク組成物は、ポリエステルのよ
うなプラスチックフィルム;アルミニウム箔;ガラス及
び紙を含む幅広い種類の支持体に対して優れた接着性を
示す。
示し、好ましくは約5〜8のpHを示す。pHが約8.2より
も高い場合には、ポリマーが加水分解してある状況下で
系のゲル化をもたらしかねないという危険性がある。 ポリエステル材料は、本明細書に記載した技法または
当該技術分野に周知の技法を用いて水または水溶液中に
分散させて、次いで他の成分と配合させることができ
る。以下の一般手順を使用してポリエステルを水に分散
させることができる:水を約140゜F(60℃)〜約200゜F
(93.33℃)に予備加熱すべきであり、そしてペレット
状のポリエステルを高せん断攪はん下の渦に素早く加え
る。Cowles溶解機、Waring(商標)配合機または類似の
装置を使用することができる。調製される体積に依存し
て、ペレットの分散は攪はんしながら約15分〜約2時間
の範囲内で完了すべきであり、ポリエステルの全量をあ
る時間にわたり分けて加えることが望ましい。冷却しな
がら攪はんを継続して、水の蒸発による表面での濃縮を
防止することが望ましい可能性がある。その分散液の粘
度は25〜30%のポリエステル水準以下で低く保たれ、そ
してこれらの水準を超えると粘度は急に増加する。該分
散液の粘度は、分散温度、せん断及び時間によって影響
される得られたポリマー分散度によって影響を受ける。
ポリエステル含有量は、典型的には、水性分散液の約15
〜約50重量%の範囲にあることができ、たいていの用途
については約26〜約38重量%が好ましい。
は、例えば米国特許第4,148,779号明細書に開示されて
いるように製造することができ、その全体を本明細書で
は参照する。例えば、印刷インク、オーバープリントま
たはプライマーは以下のように製造することができる。
顔料をポリマー分散液に加えて、そして適当に調整され
た粘度において、ボールミル、サンドミル、高せん断流
動ミル、Cowles溶解機、Kadyミルなどを用い分散させ
る。約220〜360゜F(104.44〜182.22℃)に加熱した2
本ロール機で練磨すること及び所望の加工助剤、例えば
溶剤または可塑剤を使用することによって、顔料をポリ
マー中に直接分散させることも可能である。インク組成
物の粘度や印刷特性は、水、溶剤、可塑剤、封鎖ワック
ス(seques−tered wax)、界面活性剤などの添加によ
りさらに改質して、特定の印刷ニーズに適合させること
ができる。これら任意の添加剤の量や性質については、
本明細書に既に記載した。
そしてポリエステル、水または水性ポリマー系のいずれ
かにいずれかの方法で分散、練磨、混合、配合または溶
解されうるいずれの顔料または分散染料にも適合するこ
とができる。 本発明における使用に有用なC.I.顔料の例を以下の表
に記載する。 上に特別に示したものの他に有用な顔料は、NPIRI原
材料データ、Vol.4、顔料(1983)に記載されているも
のを含む。
従来技術に特別に開示されているように製造されたポリ
エステルを使用して製造されたインクと比較して、ある
特定の支持体、例えばアルミニウム箔のような特定の金
属やポリ(エチレンテレフタレート)のようなプラスチ
ック上の耐水性を改善した。さらにまた、本発明のポリ
エステルを使用して製造されたインクは、従来技術のイ
ンクと比較して改善された耐ブロック性をも示す。
物は、アルミニウム支持体及び/または他の非孔質支持
体上に印刷された場合、水接触1,5及び/または20分に
おいて少なくとも3、好ましくは4の耐水性値を示す。
耐水性値は、本開示の実施例部に記載した方法論に従い
決定される。 典型的には、耐ブロック性に関しては、本発明のイン
ク組成物は、クレー被膜紙上に印刷された場合、110,12
0,130及び/または140゜F(43,33,48.89,54.44及び/ま
たは60℃)で評価したときに少なくとも3、好ましくは
4の耐ブロック性等級を示す。耐ブロック性値は、本開
示の実施例部に記載した方法論に従い決定される。
これを限定するものとして解釈すべきではない。別に示
さない限りすべてのパーセントは重量によるものであ
る。 実施例 ポリマーの調製 調製したポリマーは、イソフタル酸(I)、5−ソジ
オスルホイソフタル酸(SIP)、ジエチレングリコール
(DEG)及び1,4−シクロヘキサンジメタノール(CHDM)
由来のコポリエステルである。酸部分を形成するのに使
用される出発化合物は、酸、ジメチルエステル、ジエチ
レングリコールエステルまたは他の適当なエステル
(例、エチル、混合DEG,CHDM)のいずれか、あるいはDE
Gジエステルのように系に導入されるかまたは除去され
る続く反応生成物及びグリコールと反応しうるものとし
て存在することができる(米国特許第3,546,008号;同
第3,734,874号;及び同第3,779,993号明細書を参照のこ
と)。また、米国特許第3,546,008号;同第3,734,874
号;及び同第3,779,993号明細書に記載されているよう
に、スルホネート上のNaの代わりに他のカチオンを用い
ることもできる。一般に、ポリマーの調製にはエステル
化、エステル交換及びポリエステル化に用いられる典型
的な触媒を使用することができる(米国特許第3,546,00
8号;同第3,734,874号;及び同第3,779,993号明細書を
参照のこと)。該ポリマーは、従来のポリエステル化法
によって調製される。 ポリマー調製の実施例 方法1: 以下の技法によって実験室で0.5モルのポリマーを調
製する。97モル%のイソフタル酸と3モル%の5−ソジ
オスルホイソフタル酸からなる酸成分、54モル%のジエ
チレングリコールと46モル%の1,4−シクロヘキサンジ
メジメタノール(シス−トランス比約35/65)のグリコ
ールを用いてポリマーを調製する。以下を500mlの丸底
フラスコ中で直接秤量するか、あるいは秤量して移す。 実施例1(比較用) イソフタル酸 80.51g(0.485モル) 5−ソジオスルホイソフタル酸 4.02g(0.015モル) ジエチレングリコール 54.06g(0.51モル) 1,4−シクロヘキサンジメタノール 37.44g(0.26モ
ル) 無水酢酸ナトリウム 0.123g(0.0015モル) チタニウムテトライソプロポキシド触媒 1.02ml(100p
pm) ステンレススチール製のスターラーシャフト及びブレ
ードを使用して系を攪はんすることで反応と揮発分の除
去とを促進した。加熱媒体として、温度制御器に接続し
た加熱マントル中に配置したBelmont金属浴を使用し
た。系を窒素でパージし、実験中にはN2ガスシール下で
保持した。ドライアイストラップを使用して揮発分を収
集した。エステル化工程後の分子量増成のために、油系
真空ポンプを使用して系を減圧下に置いた。
し、そして80分間攪はんした。温度を約10分間かけて26
5℃に上昇させ、そして系を5分間かけて減圧下(<10m
m torr)とし、10分間保持した。系を窒素パージに戻
し、ポリマーを冷却してフラスコから取り出しそして破
砕した。ポリマーのI.V.(60/40フェノール/テトラク
ロロエタンにおけるインヘレント粘度)は0.296であっ
た。核磁気共鳴分光分析による分析は、3モル%の5−
ソジオスルホイソフタル酸、97モル%のイソフタル酸、
47モル%の1,4−シクロヘキサンジメタノール及び53モ
ル%のジエチレングリコールの組成を示した。ポリマー
は、示差走査熱量計(DSC)によって40℃の第二サイク
ル(secondcycle)ガラス転移温度を示した。 実施例2(比較用) 同様の装置を使用して、目標組成イソフタル酸90モル
%、5−ソジオスルホイソフタル酸10モル%、シクロヘ
キサンジメタノール60モル%及びジエチレングリコール
40モル%を有するポリマーを調製した。以下の成分を使
用した: イソフタル酸ジメチル 87.30g(0.450モル) 5−ソジオスルホイソフタル酸ジメチル 14.80g(0.05
0モル) 1,4−シクロヘキサンジメタノール 45.36g(0.315モ
ル) ジエチレングリコール 42.40g(0.400モル) 無水酢酸ナトリウム 0.410g(0.005モル) 1.45%Tiのチタニウムテトライソプロポキシド触媒溶液
0.75cc(75ppm)。
熱し、温度を240℃に上昇して約30分間保持し、次いで
温度を280℃に上昇して系を<1.0mmHg(<0.133kPa)の
圧力下に置いて25〜30分間保持した。ポリマーのインヘ
レント粘度は0.405であり、そしてNMRによる組成は5−
ソジオスルホイソフタレート10.9モル%及びイソフタル
酸89.1モル%であり、グリコールはジエチレングリコー
ル43.7モル%及び1,4−シクロヘキサンジメタノール56.
3モル%と分析された。ポリマーのDSC分析による第二サ
イクルガラス転移温度は58.5℃であった。 方法2: ポリマーはまた、パイロット設備のステンレススチー
ル製バッチプロセス装置においてより大量に調製するこ
ともできた。このような調製の例を以下に記載する。以
下を攪はん反応器に装填した: 実施例3(比較用) イソフタル酸 9.40lbs(4.23kg) 5−ソジオスルホイソフタル酸 212.86g ジエチレングリコール 6.19lbs(2.79kg) 1,4−シクロヘキサンジメタノール 4.25lbs(1.91kg) n−ブタノール中のチタニウムテトライソプロポキシド 27.0g 酢酸ナトリウム 5.90g 材料をN2パージ下に置き、次いで230℃に加熱して1.5
時間保持した。温度を約265℃に上昇して、<4000ミク
ロン圧下に約20分間置いた。溶融ポリマーを押出してド
ライアイス中で冷却した。得られた生成物のI.V.は0.40
で、NMRによる組成は5−ソジオスルホイソフタル酸2.6
モル%及びイソフタル酸97.4モル%;1,4−シクロヘキサ
ンジメタノール46.2モル%及びジエチレングリコール5
3.8モル%であった。第二サイクルガラス転移温度は41
℃であった。 実施例4 方法2、実施例3にあるのと同じタイプの反応器を使
用して、以下の材料を反応器に装填した: イソフタル酸 8.65lbs(3.89kg) 5−ソジオスルホイソフタル酸のジエチレングリコール
ジエステル(ジエチレングリコール中46.5重量%) 2.
57lbs(1.16kg) 1,4−シクロヘキサンジメタノール 7.39lbs(3.33kg) n−ブタノール中のチタニウムテトライソプロポキシド
(2.54重量%Ti)20.09g 無水酢酸ナトリウム 10.21g 加熱媒体の温度を255℃に上昇して1時間保持した。
加熱媒体の温度を285℃に上昇し、系を<4000ミクロン
圧下に置いて20分間保持した。ポリマーを押出して冷却
した。ポリマーのI.V.は0.43で、NMRによる組成は5−
ソジオスルホイソフタル酸5.5モル%及びイソフタル酸9
4.5モル%;1,4−シクロヘキサンジメタノール79.3モル
%及びジエチレングリコール20.7モル%であった。DSC
による第二サイクルガラス転移温度は67.7℃であった。
たが、成分の比率を変えることで以下に示したポリマー
を調製した: 方法3: バッチプロセス反応器の他に、従来の連続式ユニット
パイロットプラントまたは生産装置においてもポリマー
を調製することができる。このような装置において以下
の組成を有するポリマーが得られた。
ことができるが、一般に、固形分20〜35%を得るために
はn−プロパノールまたはi−プロパノールのような共
溶剤が必要である。ポリマーを分散させるのに必要な共
溶剤の量はポリマー組成に依存するが、一般に、すべて
のポリマーは還流(3:1H2O:n−プロパノール)において
分散しうる。共沸混合物を除去することで、より低いパ
ーセントのアルコール及びより高いパーセントの固形分
を得ることができる。 実施例11 20.0gのn−プロパノールと60.0gの蒸留水を三口フラ
スコ中で秤量した。その試料を加熱して還流させ(約88
℃)、そして20gのポリマー(イソフタル酸96モル%、
5−ソジオスルホイソフタル酸4モル%、シクロヘキサ
ンジメタノール76モル%及びジエチレングリコール24モ
ル%の組成を有する)を導入して、その分散液を還流下
で1時間攪はんした。次いで、蒸留器の頭部凝縮器を使
用して共沸混合物32mlを除去し、<2%のn−プロパノ
ール及び約28%の固形分を有する分散液を得た。 実施例12 128.8gの蒸留水と42.5gのn−プロパノールをフラス
コに充填しそして加熱して還流した。60gのポリマー(I
93%、5−ソジオスルホイソフタレート7%、ジエチ
レングリコール15モル%、1,4−シクロヘキサンジメタ
ノール85モル%)を導入して、その分散液を還流下で1
時間攪はんした。36.2gの蒸留物を除去して、ポリマー
固形分30%及びn−プロパノール10%を含有する最終分
散液を得た。 実施例13 12.0gの蒸留水と2.0gのn−プロパノールをフラスコ
に入れ、そしてマグネチックスターラー及びスターラー
ホットプレートを使用して沸騰水中で加熱して還流し
た。6.0gのポリマー(I 91モル%、5−ソジオスルホイ
ソフタレート9モル%、ジエチレングリコール25モル
%、1,4−シクロヘキサンジメタノール75モル%)。そ
の分散液を1時間攪はんすると、理論的なポリマー固形
分30%及びn−プロパノール10%を有する希薄な若干不
透明な分散液が得られた。 実施例14 19,905gの蒸留水と6,435gのn−プロパノールを50リ
ットルフラスコに装填して攪はんし、そして加熱して還
流(約88℃)した。9,085gのポリマー(実施例9)を、
側腕の漏斗からフラスコにできるだけ素早く装填した。
その分散液を還流に戻し、そして1時間沸騰させて攪は
んした。系を10℃に冷却し、次いで交換してテークオフ
レシーバーを受容した。
l)を除去した。試料を冷却して、粗いスクリーンで濾
過したその分散液は固形分29.7%及びn−プロパノール
9.61%を含有した。 実施例12に示した方法を使用して、固形分30%及びn
−プロパノール10%における以下のポリマーの分散液を
調製した。
リマー由来の実施例12と同様の分散液からインクを製造
した。インクは、9.1重量%の青色練り顔料〔24重量%
のPigment CI 15:3(フタロシアニンブルー)を含有〕
並びに実施例3のポリマー15重量%と練り顔料からのバ
インダー樹脂5%を与える実験ポリマー、6.7%のn−
プロパノール、0.6%のAcrysol RM、及び0〜2%のEkt
asolve(商標)EBの分散液からなり、残部の水を足して
100%とした。標準試験法により、ポリマーは良好な耐
水性及び耐ブロック性を示した。 実施例25 実施例3のポリマーと本質的に等価の組成を有するポ
リマー由来の実施例12と同様の分散液からインクを製造
した。インクは、15.0重量%の青色練り顔料〔24重量%
のPigment CI 15:3(フタロシアニンブルー)を含有〕
並びにポリマー7.5重量%(さらに練り顔料からのバイ
ンダー樹脂7.5%)を与える実施例2のポリマー、2.6重
量%のn−プロパノール、1.1%のAcrysol RM−825、残
部の水または水及びEktasolve EBを含有する分散液から
なった。得られたインクは良好な耐水性及び乏しい耐ブ
ロック性を示した。 分散液のフィルム特性の比較 各種ポリマーを含有する先に調製した分散液の試料
を、アルミニウム箔〔Reynolds(商標)Wrap〕とクレー
被膜紙上に、Pamarco Anilox Rolls Gravure Type Hand
Proofer(180線/インチ(2.54cm))を使用して引落
した。その箔試料を100℃の強制空気炉内に3秒間置い
た。耐水性の試験として、箔上の試料に蒸留水のしずく
を散在させ、それを1,5及び20分後にKleenex(商標)ペ
ーパーティッシュで拭った。フィルムが除去された度合
を、4−除去されない、3−汚れたまたは白化したが本
質的にフィルムは除去されていない、2−部分的にフィ
ルムが除去された、1−フィルム全体が除去された、で
示した。クレー被膜紙に引落とした材料を耐ブロック性
について試験した。試料を折り曲げてフィルムをそれ自
身と(向い合わせで)接触させた。次いで、その試料を
Sentinelヒートシーラー内に配置して、40psi(275.79
キロパスカル)において各種温度で5秒間保持した。温
度は100〜140゜F(37.78〜60℃)の間で10゜F(5.56
℃)間隔で増加させた。次いで、試料の引き離して、以
下の尺度によるブロッキングについて等級付けた:4−粘
着しない、3−粘着したが紙むけ(picking)は無い、
2−部分的に紙むけした、1−全体が紙むけした。その
結果を表1にまとめた。
9〜10モル%未満及びジエチレングリコール約30モル%
未満の試料が優れた耐水性及び耐ブロック性を有するこ
とを示している。 (a)水性分散液は、分散液の実施例12に従いポリマー
から調製して約30%固形分及び約10%n−プロパノール
とした。フィルムは、Pamarco Anilox Rolls Gravure型
ハンドプルーファー(180線/インチ(2.54cm))を使
用して分散液を引落とすことによって製造した。 (b)耐水性試験のため、試料をアルミニウム箔(Reyn
olds Wrap)上に引落し、そして100℃の強制空気炉内に
3秒間置いた。次いで、そのフィルムに脱イオン水を散
在させて、1,5及び20分後にティッシュで拭い取った。
以下の等級付けを行った: 1−フィルム全体が除去された 2−フィルムの一部が除去された 3−フィルム表面が汚れたが本質的に除去されていない 4−フィルムに変化なし−−汚れまたは除去なし (c)耐ブロック性試験のため、試料をクレー被膜紙上
に引落とした。試料を折り曲げてフィルムをそれ自身と
(向い合わせで)接触させた。次いで、その試料を各種
温度のSentinelヒートシーラー内に配置して、40psi(2
75.79キロパスカル)で5秒間保持した。以下の等級付
けを行った: 1−ひどく紙むけした 2−部分的に紙むけした 3−粘着したが紙むけしなかった 4−粘着または紙むけしなかった (d)比較用
Claims (23)
- 【請求項1】25℃のフェノール/テトラクロロエタンの
60/40重量部溶液中、溶剤100ml当たりポリエステル0.5
グラムの濃度で測定したときに少なくとも0.1のインヘ
レント粘度を示す線状の水散逸性ポリエステルであっ
て、ヒドロキシ部分反復単位(100モル%)に対して実
質的に等モル比率の酸部分反復単位(100モル%)を含
有し且つ、以下の成分(a),(b),(c)及び
(d): (a)イソフタル酸90〜97モル%、 (b)5−スルホイソフタル酸3〜10モル%、 (c)1,4−シクロヘキサンジメタノール70−85モル
%、及び (d)ジエチレングリコール15〜30モル% 〔上記モルパーセントは、いずれもすべての酸及びヒド
ロキシ部分の反復単位の総量(200モル%に等しい)を
基準とする〕の反復単位を含んで成るが、但し、非晶性
ではない、ことを特徴とする水散逸性ポリエステル。 - 【請求項2】成分(b)がナトリウム塩の形態である、
請求項1記載のポリエステル。 - 【請求項3】成分(a)がイソフタル酸91モル%で、成
分(b)が5−ソジオスルホイソフタル酸9モル%で、
成分(c)が1,4−シクロヘキサンジメタノール75モル
%で、そして成分(d)がジエチレングリコール25モル
%である、請求項1記載のポリエステル。 - 【請求項4】成分(a)がイソフタル酸93モル%で、成
分(b)が5−ソジオスルホイソフタル酸7モル%で、
成分(c)が1,4−シクロヘキサンジメタノール70モル
%で、そして成分(d)がジエチレングリコール30モル
%である、請求項1記載のポリエステル。 - 【請求項5】成分(a)がイソフタル酸93モル%で、成
分(b)が5−ソジオスルホイソフタル酸7モル%で、
成分(c)が1,4−シクロヘキサンジメタノール85モル
%で、そして成分(d)がジエチレングリコール15モル
%である、請求項1記載のポリエステル。 - 【請求項6】成分(a)がイソフタル酸95モル%で、成
分(b)が5−ソジオスルホイソフタル酸5モル%で、
成分(c)が1,4−シクロヘキサンジメタノール85モル
%で、そして成分(d)がジエチレングリコール15モル
%である、請求項1記載のポリエステル。 - 【請求項7】成分(a)がイソフタル酸95モル%で、成
分(b)が5−ソジオスルホイソフタル酸5モル%で、
成分(c)が1,4−シクロヘキサンジメタノール70モル
%で、そして成分(d)がジエチレングリコール30モル
%である、請求項1記載のポリエステル。 - 【請求項8】成分(a)がイソフタル酸97モル%で、成
分(b)が5−ソジオスルホイソフタル酸3モル%で、
成分(c)が1,4−シクロヘキサンジメタノール85モル
%で、そして成分(d)がジエチレングリコール15モル
%である、請求項1記載のポリエステル。 - 【請求項9】インヘレント粘度が0.2〜0.6である、請求
項1記載のポリエステル。 - 【請求項10】(A)25℃のフェノール/テトラクロロ
エタンの60/40重量部溶液中、溶剤100ml当たりポリエス
テル0.5グラムの濃度で測定したときに少なくとも0.1の
インヘレント粘度を示す線状の水散逸性ポリエステルで
あって、ヒドロキシ部分反復単位(100モル%)に対し
て実質的に等モル比率の酸部分反復単位(100モル%)
を含有し且つ、以下の成分(1),(2),(3)及び
(4): (1)イソフタル酸90〜97モル%、 (2)5−スルホイソフタル酸3〜10モル%、 (3)1,4−シクロヘキサンジメタノール70〜85モル
%、及び (4)ジエチレングリコール15〜30モル% 〔上記モルパーセントは、いずれもすべての酸及びヒド
ロキシ部分の反復単位の総量(200モル%に等しい)を
基準とする〕の反復単位を含んで成るが、但し、非晶性
ではない、少なくとも一種の水散逸性ポリエステル4〜
80重量%、 (B)少なくとも一種の着色剤0〜45重量%、及び (C)水15〜95重量% を含んで成るインクまたはその濃縮物。 - 【請求項11】成分(A)5〜40重量%、成分(B)0
〜35重量%、及び成分(C)35〜90重量%を含んで成
る、請求項10記載のインク。 - 【請求項12】ワックス、脱泡剤、界面活性剤、アルコ
ール、グリコール、アルコールエーテル、殺生剤、増粘
剤、pH安定化剤及びそれらの混合物より成る群から選択
された添加剤を15重量%以下でさらに含んで成る、請求
項10記載のインク。 - 【請求項13】少なくとも0.5重量%の成分(B)を含
有する、請求項10記載のインク。 - 【請求項14】前記着色剤が、以下のカラーインデック
ス材料: C.I.Pigment Yellow 17,C.I.Pigment Blue 27,C.I.Pigm
ent Red 49:2,C.I.Pigment Red 81:1,C.I.Pigment Red
81:3,C.I.Pigment Red 81:x,C.I.Pigment Yellow 83,C.
I.Pigment Red 57:1,C.I.Pigment Red 49:1,C.I.Pigmen
t Violet 23,C.I.Pigment Green 7,C.I.Pigment Blue 6
1,C.I.Pigment Red 48:1,C.I.Pigment Red 52:1,C.I.Pi
gment Violet 1,C.I.Pigment White 6,C.I.Pigment Blu
e 15,C.I.Pigment Yellow 12,C.I.Pigment Blue 56,C.
I.Pigment Orange 5,C.I.Pigment Black 7,C.I.Pigment
Yellow 14,C.I.Pigment Red 48:2,C.I.Pigment Blue 1
5:3,C.I.Pigment Yellow 1,C.I.Pigment Yellow 3,C.I.
Pigment Yellow 13,C.I.Pigment Orange 16,C.I.Pigmen
t Yellow 55,C.I.Pigment Red 41,C.I.Pigment Orange
34,C.I.Pigment Blue 62,C.I.Pigment Red 22,C.I.Pigm
ent Red 170,C.I.Pigment Red 88,C.I.Pigment Yellow
151,C.I.Pigment Red 184,C.I.Pigment Blue 1:2,C.I.P
igment Red 3,C.I.Pigment Blue 15:1,C.I.Pigment Red
23,C.I.Pigment Red 112,C.I.Pigment Yellow 126,C.
I.Pigment Red 169,C.I.Pigment Orange 13,C.I.Pigmen
t Red 1−10,12,C.I.Pigment Blue 1:X,C.I.Pigment Ye
llow 42,C.I.Pigment Red 101,C.I.Pigment Brown 6,C.
I.Pigment Brown 7,C.I.Pigment Brown 7:X,C.I.Pigmen
t Black 11,C.I.Pigment Metal 1またはC.I.Pigment Me
tal 2 の一種または混合物である、請求項13記載のインク。 - 【請求項15】成分(A)のポリエステルがイソフタル
酸91モル%、5−ソジオスルホイソフタル酸9モル%で
1,4−シクロヘキサンジメタノール75モル%、及びジエ
チレングリコール25モル%を含んで成る、請求項10記載
のインク。 - 【請求項16】成分(A)のポリエステルがイソフタル
酸93モル%、5−ソジオスルホイソフタル酸7モル%で
1,4−シクロヘキサンジメタノール70モル%、及びジエ
チレングリコール30モル%を含んで成る、請求項10記載
のインク。 - 【請求項17】成分(A)のポリエステルがイソフタル
酸93モル%、5−ソジオスルホイソフタル酸7モル%で
1,4−シクロヘキサンジメタノール85モル%、及びジエ
チレングリコール15モル%を含んで成る、請求項10記載
のインク。 - 【請求項18】成分(A)のポリエステルがイソフタル
酸95モル%、5−ソジオスルホイソフタル酸5モル%で
1,4−シクロヘキサンジメタノール85モル%、及びジエ
チレングリコール15モル%を含んで成る、請求項10記載
のインク。 - 【請求項19】成分(A)のポリエステルがイソフタル
酸95モル%、5−ソジオスルホイソフタル酸5モル%で
1,4−シクロヘキサンジメタノール70モル%、及びジエ
チレングリコール30モル%を含んで成る、請求項10記載
のインク。 - 【請求項20】成分(A)のポリエステルがイソフタル
酸97モル%、5−ソジオスルホイソフタル酸3モル%で
1,4−シクロヘキサンジメタノール85モル%、及びジエ
チレングリコール15モル%を含んで成る、請求項10記載
のインク。 - 【請求項21】成分(A)(2)がナトリウム塩の形態
にある、請求項10記載のインク。 - 【請求項22】成分(A)のポリエステルのインヘレン
ト粘度が0.2〜0.6である、請求項10記載のインク。 - 【請求項23】金属箔、新聞印刷用紙、漂白クラフト
紙、未漂白クラフト紙、クレー被覆紙、ガラス、圧延
紙、ステンレスペーパー、板紙、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、ポリオレフィン及
びポリスチレンより成る群から選択された支持体上に塗
布された、請求項10〜22のいずれか一に記載のインク。
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