JP5191127B2 - 接着促進剤用の反応性ヒドロキシル基およびカルボキシル基含有ポリマー - Google Patents
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Description
好ましくは、金属錯体は、化学式:(金属)(OR)4を有することが好ましい金属オルトエステルである。ここで、Rは、通常8個までの炭素原子を有するアルキル基を表す。しかしながら、アルキル基は、3または4個の炭素原子を有することがより好ましい。また、混合イソプロピルブチル化合物など、混合アルキルオルト金属を用いてもよいのはもちろんである。この金属含有化合物は、テトライソプロピルチタネートであることが、さらに好ましい。
一般的に、反応性ヒドロキシル基含有ポリマーの調製に使用される、ヒドロキシル基またはカルボキシル基含有ポリマーは、末端および/またはペンダントのヒドロキシル基またはカルボキシル基を有するポリマーであればいかなるものでもよい。これらは、以下のものに限定されるわけではないが、ポリウレタン、ポリウレタンウレア、ポリアミド、ポリエステル、ポリアクリル酸塩、ケトン−ホルムアルデヒドコポリマー、ニトロセルロースなどを含む天然または合成樹脂のいずれかである。これらは、溶剤ベースのコーティング剤と水ベースのコーティング剤の両方に好適なポリマーである。
アルキルリン酸塩は、ポリマー錯体を安定化させるための反応に用いられる。好ましくは、モノアルキルリン酸塩またはジアルキルリン酸塩が用いられる。使用されるモノアルキルリン酸塩は、化学式:(R1O)PO(OH)2を有し、ジアルキルリン酸塩は、化学式:(R2O)(R3O)PO(OH)を有する。ここで、R1,R2,R3は、各々個別に、10個、好ましくは5個までの炭素原子を有するアルキル基を表す。また、モノアルキルリン酸塩およびジアルキルリン酸塩を混合して使用する場合には、R1,R2,R3は同一であることが好ましいが、必ずしもこれに限られない。もちろん、必要であれば、ジアルキルリン酸塩は、異なるアルキル基を有してもよい。使用されるアルキルリン酸塩は、アミルリン酸塩(amyl acid phosphate)であることがより好ましい。
A.接着性改良ヒドロキシル官能性ポリオル樹脂:
窒素下のクリーンで乾燥した反応装置中に、n−プロピルアセテート(20.93g)をデグサ(Degussa)社の合成樹脂SK(20.94g)とともに投入した。結果として生じた反応スラリを攪拌し、50〜60℃に加熱して、全樹脂を溶解した。その後、反応装置の温度を25〜35℃に冷却した。テトライソプロピルチタネート(33.91g)を15分にわたって添加し、その混合物を15分間撹拌した。中間反応生成物の生成後に、ヒドロキシル基の波数3400での赤外線吸収における変化を測定したところ、反応完了時に、信号強度が初期信号の11%に減少した。次に、反応温度を60℃以下に維持しながら、アミルリン酸(24.22g)を20分にわたり添加した。添加終了後、1時間にわたって温度を60℃に維持した。その後、結果として得られたポリマーを、25〜35℃で、25ミクロンのフィルタバッグを通して吐出し、その特性を観察した。その結果を下記の表1に示す。
窒素下のクリーンで乾燥した反応装置中に、酸性官能性ポリウレタンウレアのn−プロパノールおよびn−プロピルアセテート溶液(1000g)を投入した。この材料を25〜35℃で撹拌した。テトライソプロピルチタネート(3g)を15分にわたって添加し、その混合物を15分間撹拌した。中間反応生成物の生成後に、カルボニル酸基の波数3400での赤外線吸収における変化を測定したところ、反応完了時に、信号強度が初期信号の62%に減少した。次に、反応温度を60℃以下に維持しながら、ブチルリン酸(2g)を20分にわたり添加した。添加終了後、1時間にわたって温度を60℃に維持した。その後、結果として得られたポリマーを、25〜35℃で、25ミクロンのフィルタバッグを通して吐出した。
窒素下のクリーンで乾燥した反応装置中に、コグニス(Cognis)社のバーサミド(Versamid)972(酸性官能性ポリアミド樹脂)(150g)と共にn−プロパノール(350g)を投入した。結果として生成された反応スラリを撹拌し、50〜60℃に加熱して全樹脂を溶解した。その後、反応装置の温度を25〜35℃に冷却した。次いで、テトライソプロピルチタネート(3g)を15分にわたって添加し、その混合物を15分間撹拌した。中間反応生成物の生成後に、カルボニル酸基の適切な波数での赤外線吸収における変化を測定したところ、反応完了時に初期の信号強度/吸収が数パーセント減少した。次に、反応温度を60℃以下に維持しながら、アミルリン酸(2g)を20分にわたり添加した。添加終了後、1時間にわたって温度を60℃に維持した。その後、結果として得られたポリマーを、25〜35℃で、25ミクロンのフィルタバッグを通して吐出した。
窒素下のクリーンで乾燥した反応装置中に、ヒドロキシル官能性分岐状ポリエステルのn−プロパノールおよびn−プロピルアセテート溶液(1000g)を投入した。この材料を25〜35℃で撹拌した。次いで、テトライソプロピルチタネート(0.6g)を15分にわたって添加し、その混合物を15分間撹拌した。中間反応生成物の生成後に、ヒドロキシル基の波数3400での赤外線吸収における変化を測定したところ、反応完了時に、信号強度が初期信号の50%に減少した。次に、反応温度を60℃以下に維持しながら、ブチルリン酸(0.4g)を20分にわたり添加した。添加終了後、1時間にわたって温度を60℃に維持した。その後、結果として得られたポリマーを、25〜35℃で、25ミクロンのフィルタバッグを通して吐出した。
表2に詳細を示した組成を有する印刷用インクを、IA10接着(チタンキレート)促進剤を用いて調製した。その合成の詳細は、本明細書で参照として組み込まれた米国特許第4,659,848号に開示されている。さらに、追加の印刷用インクとして、接着促進剤を用いないもの、合成樹脂SKを用いたもの、IA10とSKの組み合わせを用いたもの、および、実施例1で示した本発明の反応生成物を用いたものを調製した。
#3ザーン(Zahn)社のディップタイプ流出粘性カップを用いて、インク試料の試験を行った。その結果を表3に示す。
試験インク1〜5を薄めて印刷粘度とし(#2ザーンディップタイプ流出粘性カップで25℃25秒)、フレキソ印刷用ハンドプルーファを用いて、処理済のポリプロピレン上に印刷した。「1バンプ」は1回の塗布を示す。「2バンプ」は同じインクを互いに重ねた2回の塗布を示す。結果を表4に示す。
表5に詳細を示したように、IA10(チタンキレート)接着促進剤を用いた積層インク#6、および、実施例1の反応性ポリマー生成物を用いた積層インク#7を調製した。
#3ザーンディップタイプ流出粘性カップを用いて、インクの試験を行った。結果を表6に示す。
インク6および7を薄めて印刷粘度とし(#2ザーンディップタイプ流出粘性カップで25℃25秒)、フレキソ印刷用ハンドプルーファを用いて、処理済ポリプロピレン上に印刷した。「1バンプ」は1回の塗布を示す。「2バンプ」は同じインクを互いに重ねた2回の塗布を示す。結果を表7に示す。
市販のウレタン/尿素(ウレア)ポリマーにより形成した従来の標準的なインクに対する、実施例1に記載した反応性ポリマーを用いて生成したインクの積層接合強度に関する評価を行った。この結果を表8に示す。
Claims (57)
- 末端またはペンダントのヒドロキシル基、もしくは、末端またはペンダントのカルボキシル基、または、これらの組み合わせを有する1つ以上のポリマーと、少なくとも1つの金属オルトエステルおよび少なくとも1つのアルキルリン酸塩との反応生成物である、ポリマー錯体。
- 前記金属オルトエステルは、4つのR基の各々が独立にアルキル基である化学式:金属(OR)4を有する請求項1に記載のポリマー錯体。
- 前記アルキル基は、C1〜C8のアルキル基である請求項2に記載のポリマー錯体。
- 前記アルキル基は、C3〜C4のアルキル基である請求項2に記載のポリマー錯体。
- 前記金属オルトエステルは、テトライソプロピルチタネートである請求項1に記載のポリマー錯体。
- 前記アルキルリン酸塩は、R1、R2、R3の各々は独立にアルキル基である、化学式:R1PO(OH)2を有するモノアルキルリン酸塩、および、化学式:(R2O)(R3O)PO(OH)を有するジアルキルリン酸塩である請求項1に記載のポリマー錯体。
- 前記アルキル基は、C1〜C10のアルキル基である請求項6に記載のポリマー錯体。
- 前記アルキル基は、C1〜C5のアルキル基である、請求項6に記載のポリマー錯体。
- 前記アルキルリン酸塩は、アミルリン酸塩である請求項1に記載のポリマー錯体。
- 前記ポリマーは、天然または合成ポリマーである請求項1に記載のポリマー錯体。
- 前記ポリマーは、ポリウレタン、ポリウレタンウレア、ポリアミド、ポリエステル、ポリアクリル酸塩、ニトロセルロース、および、ケトン−ホルムアルデヒドコポリマーからなる群から選択される請求項1に記載のポリマー錯体。
- 末端またはペンダントのヒドロキシル基、もしくは、末端またはペンダントのカルボキシル基、または、これらの組み合わせを有する1つ以上のポリマーと、少なくとも1つの金属オルトエステルおよび少なくとも1つのアルキルリン酸塩との反応生成物を含む、インクまたはコーティング組成物中の接着促進剤。
- インクまたはコーティング組成物の粘度安定性をも促進する請求項12に記載の接着促進剤。
- 前記金属オルトエステルは、4つのR基の各々が独立にアルキル基である化学式:金属(OR)4を有する請求項12に記載の接着促進剤。
- 前記アルキル基は、C1〜C8のアルキル基である請求項14に記載の接着促進剤。
- 前記アルキル基は、C3〜C4のアルキル基である請求項14に記載の接着促進剤。
- 前記金属オルトエステルは、テトライソプロピルチタネートである請求項12に記載の接着促進剤。
- 前記アルキルリン酸塩は、R1、R2、R3の各々は独立にアルキル基である、化学式:R1PO(OH)2を有するモノアルキルリン酸塩、および、化学式:(R2O)(R3O)PO(OH)を有するジアルキルリン酸塩である請求項12に記載の接着促進剤。
- 前記アルキル基は、C1〜C10のアルキル基である請求項18に記載の接着促進剤。
- 前記アルキル基は、C1〜C5のアルキル基である請求項18に記載の接着促進剤。
- 前記アルキルリン酸塩は、アミルリン酸塩である請求項12に記載の接着促進剤。
- 前記ポリマーは、天然または合成ポリマーである請求項12に記載の接着促進剤。
- 前記ポリマーは、ポリウレタン、ポリウレタンウレア、ポリアミド、ポリエステル、ポリアクリル酸塩、ニトロセルロース、および、ケトン−ホルムアルデヒドコポリマーからなる群から選択される、請求項12に記載の接着促進剤。
- 末端またはペンダントのヒドロキシル基、もしくは、末端またはペンダントのカルボキシル基、または、これらの組み合わせを有する1つ以上のポリマーと、少なくとも1つの金属オルトエステルおよび少なくとも1つのアルキルリン酸塩との反応生成物を含む接着促進剤を含有するインクまたはコーティング組成物。
- 前記金属オルトエステルは、4つのR基の各々が独立にアルキル基である化学式:金属(OR)4を有する請求項24に記載の組成物。
- 前記アルキル基は、C1〜C8のアルキル基である請求項25に記載の組成物。
- 前記アルキル基は、C3〜C4のアルキル基である請求項25に記載の組成物。
- 前記金属オルトエステルは、テトライソプロピルチタネートである請求項24に記載の組成物。
- 前記アルキルリン酸塩は、R1、R2、R3の各々は独立にアルキル基である、化学式:R1PO(OH)2を有するモノアルキルリン酸塩、および、化学式:(R2O)(R3O)PO(OH)を有するジアルキルリン酸塩である請求項24に記載の組成物。
- 前記アルキル基は、C1〜C10のアルキル基である請求項29に記載の組成物。
- 前記アルキル基は、C1〜C5のアルキル基である請求項29に記載の組成物。
- 前記アルキルリン酸塩は、アミルリン酸塩である請求項24に記載の組成物。
- 前記ポリマーは、天然または合成ポリマーである請求項24に記載の組成物。
- 前記ポリマーは、ポリウレタン、ポリウレタンウレア、ポリアミド、ポリエステル、ポリアクリル酸塩、ニトロセルロース、およびケトン−ホルムアルデヒドコポリマーからなる群から選択される請求項24記載の組成物。
- インクまたはコーティング組成物に対して、末端またはペンダントのヒドロキシル基、もしくは、末端またはペンダントのカルボキシル基、または、これらの組み合わせを有する1つ以上のポリマーと、少なくとも1つの金属オルトエステルおよび少なくとも1つのアルキルリン酸塩との反応生成物からなるエージェントを添加する、インクまたはコーティング組成物の接着能力を改善する方法。
- 前記インクまたはコーティング組成物の粘度安定性をも改善する請求項35に記載の方法。
- 前記金属オルトエステルは、4つのR基の各々が独立にアルキル基である化学式:金属(OR)4を有する請求項35に記載の方法。
- 前記アルキル基は、C 1 〜C 8 のアルキル基である請求項37に記載の方法。
- 前記アルキル基は、C3〜C4のアルキル基である請求項37に記載の方法。
- 前記金属オルトエステルは、テトライソプロピルチタネートである請求項35に記載の方法。
- 前記アルキルリン酸塩は、R1、R2、R3の各々は独立にアルキル基である、化学式:R1PO(OH)2を有するモノアルキルリン酸塩、および、化学式:(R2O)(R3O)PO(OH)を有するジアルキルリン酸塩である請求項35に記載の方法。
- 前記アルキル基は、C1〜C10のアルキル基である請求項41に記載の方法。
- 前記アルキル基は、C1〜C5のアルキル基である請求項41に記載の方法。
- 前記アルキルリン酸塩は、アミルリン酸塩である請求項35に記載の方法。
- 前記ポリマーは、天然または合成ポリマーである請求項35に記載の方法。
- 前記ポリマーは、ポリウレタン、ポリウレタンウレア、ポリアミド、ポリエステル、ポリアクリル酸塩、ニトロセルロース、およびケトン−ホルムアルデヒドコポリマーからなる群から選択される請求項35に記載の方法。
- インクまたはコーティング組成物に対して、末端またはペンダントのヒドロキシル基、もしくは、末端またはペンダントカルボキシル基、または、これらの組み合わせを有する1つ以上のポリマーと、少なくとも1つの金属オルトエステルおよび少なくとも1つのアルキルリン酸塩との反応生成物からなるエージェントを添加する、インクまたはコーティング組成物の粘度を安定させる方法。
- 前記金属オルトエステルは、4つのR基の各々が独立にアルキル基である化学式:金属(OR)4を有する請求項47に記載の方法。
- 前記アルキル基は、C 1 〜C 8 のアルキル基である請求項48に記載の方法。
- 前記アルキル基は、C3〜C4のアルキル基である請求項48に記載の方法。
- 前記金属オルトエステルは、テトライソプロピルチタネートである請求項47に記載の方法。
- 前記アルキルリン酸塩は、R1、R2、R3の各々は独立にアルキル基である、化学式:R1PO(OH)2を有するモノアルキルリン酸塩、および、化学式:(R2O)(R3O)PO(OH)を有するジアルキルリン酸塩である請求項47に記載の方法。
- 前記アルキル基は、C1〜C10のアルキル基である請求項52に記載の方法。
- 前記アルキル基は、C1〜C5のアルキル基である請求項52に記載の方法。
- 前記アルキルリン酸塩は、アミルリン酸塩である請求項47に記載の方法。
- 前記ポリマーは、天然または合成ポリマーである請求項47に記載の方法。
- 前記ポリマーは、ポリウレタン、ポリウレタンウレア、ポリアミド、ポリエステル、ポリアクリル酸塩、ニトロセルロース、およびケトン−ホルムアルデヒドコポリマーからなる群から選択される請求項47に記載の方法。
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