JP6496803B2

JP6496803B2 - 接着促進システムおよびそのインク組成物

Info

Publication number: JP6496803B2
Application number: JP2017501182A
Authority: JP
Inventors: サブラマニヤム，マヘッシ; ミハルチェフク，マイケル
Original assignee: ドルフケタールケミカルズ（インディア）プライヴェートリミテッド
Priority date: 2014-07-11
Filing date: 2015-07-09
Publication date: 2019-04-10
Anticipated expiration: 2035-07-09
Also published as: WO2016005940A1; AR101187A1; US20170183517A1; US10316203B2; TW201609774A; JP2017524773A; EP3167019A1; BR112017000554A2

Description

本発明の分野
本発明は、第１に、
ａ）インクのための、特に包装インクのための接着促進剤；
ｂ）本発明の接着促進剤を含むインク組成物；
ｃ）基体への、好ましくはポリマー基体へのインクの接着性を改善するための方法；および
ｄ）改善されたインクの接着性を有するポリマー基体、
に関する。

本発明の背景
インクおよびインクがプリントされる基体間の接着性を強化するために、パッキング（packing）インクのための市販のインク処方物中で接着促進化合物が使用されている。接着性の不良により、プリントプロセスにおける困難性がもたらされるか、または接着性不良は、プリントされたインクの除去をもたらす。ポリマーフィルム上での食品包装のプリントは広まっており、プリントされたインクが包装上に残留し、インク組成物の一部が包装にパックされた製品を汚染しないような用途において特に重要である。例えばポリプロピレン（ＰＰ）およびポリエステル（ＰＥ）などのポリマーフィルムは、インクの所望の接着性をフィルムに付与するために表面処理されることが必要である。単位ダイン／ｃｍで表される包装フィルムの表面エネルギーは、包装フィルムをプリントし、コーティングし、または積層する場合には、決定的なフィルム特性である。

ＰＰフィルムについては、表面エネルギーは、良好な接着性を達成するために３６〜４２ダイン／ｃｍでなければならず、ＰＥフィルムについては、表面エネルギーは、良好な接着性を達成するために５２ダイン／ｃｍより大きくなければならない。表面エネルギーがこれらの範囲／値より低下すると、当該技術分野で既知の接着促進剤は良好な接着性を付与しない。

さらに、ＰＰ表面処理フィルムは、特にフィルムがコロナにより３８ダイン／ｃｍまで表面処理される場合であって、これがさらに３６ダイン／ｃｍ未満にまで減少される場合には、表面エネルギー（表面電荷）が緩くなる（loose）傾向がある。したがって、再度フィルムが再処理される必要があるので、ＰＰフィルムの（および同様にＰＥフィルムの）使用は、実質的な経済的不利点を有する。

チタン化合物ベースの接着促進剤が知られており、油性（solvent−borne）包装インク中で何年も商業的に使用されてきた。
使用される一般的な接着促進剤は、
ｉ）チタンアセチルアセトネート；および
ｉｉ）チタンアルキルホスフェート、
である。

ｉ）チタンアセチルアセトネートは、インクおよび処理されたフィルム基体間で良好な接着性を付与する。しかしながら、それらは、ａ）所望されない黄色およびｂ）所望されない臭いをインクに付与する傾向がある。さらにチタンアセチルアセトネートは、ｃ）アセチルアセトンの有毒性の問題により、食品包装のためのインク中での使用には推奨されない。

ｉｉ）米国特許の米国特許第４，６５９，８４８号明細書および米国特許第４，７０５，５６８号明細書は、チタンホスフェート接着促進剤を記載し、これは、チタンオルトエステルおよびアルキルホスフェートの反応生成物からなる。かかる促進剤は、上述のチタンアセチルアセトネートよりずっと少ない黄色および臭いを有する、有効な接着促進を付与し、食品包装上で使用することができる。しかしながら、これらの促進剤であっても、低表面処理（low surface treated）フィルム上での良好な接着性を付与しない。接着促進剤であるＴｙｚｏｒ（登録商標）ＩＡＭは、ＤｏｒｆＫｅｔａｌＳｐｅｃｉａｌｉｔｙＣａｔａｌｙｓｔｓまたはＤｏｒｆＫｅｔａｌＣｈｅｍｉｃａｌｓ（インド国）ＰｒｉｖａｔｅＬｉｍｉｔｅｄから入手可能であり、比較例においては、このファミリーの接着促進剤である。例１および２に記載された接着促進剤は、このファミリーの接着促進剤におけるものである。

近年、フレキシブルな包装に使用されるフィルム基体の質の劣化が存在し、これにより、特にフィルムがコロナ放電表面処理により処理されて接着促進剤のための反応性基が創出される場合には、フィルムにわたって一貫しない（inconsistent）表面処理がもたらされる。例えば、ＰＰフィルムは、約３６ダイン／ｃｍ以下の表面エネルギーを有するフィルムの領域を有し得、ＰＥフィルムは、約５２ダイン／ｃｍ以下の表面エネルギーを有する領域を有し得、これは、ポリマーフィルムへのインクの乏しい接着性を引き起こす原因であることが見出された。これは、次に、克服されるべき性能ギャップを創出する。

本発明の必要性
したがって、接着促進剤または接着促進システムまたは接着促進組成物の必要性が存在し、これは、包装産業で使用される接着促進剤およびプリントインクの上記で検討された問題および制限の１つまたは２つ以上を克服することができる。

特に、（ａ）プリントインクのための、接着促進剤または接着促進システムまたは接着促進組成物；および（ｂ）前記接着促進剤または接着促進システムまたは接着促進組成物を含むプリントインクの必要性が存在し、これらは、包装産業で使用される接着促進剤およびプリントインクの上記で検討された問題および制限の１つまたは２つ以上を克服することができる。

より特には、（ａ）プリントインクのための、接着促進剤または接着促進システムまたは接着促進組成物；および（ｂ）前記接着促進剤または接着促進システムまたは接着促進組成物を含むプリントインク組成物の必要性が存在し、これらは、包装産業で使用される接着促進剤およびプリントインクの上記で検討された問題および制限の１つまたは２つ以上を克服することができ、これは、特に
フレキシブルな包装に使用されるフィルム基体の質が劣化し、
フィルム基体が、フィルムにわたって一貫しない表面処理を有し、および／または
フィルム基体は、ＰＰフィルムで作製されている場合には、表面エネルギーが約３６ダイン／ｃｍ以下である領域を有し、ＰＥフィルムで作製されている場合には、表面エネルギーが約５２ダイン／ｃｍ以下である領域を有し、これは、（既知の接着促進剤により）フィルム基体へのインク組成物の乏しい接着性を引き起こす原因であることが見出され、したがって、性能ギャップを創出する原因であることが見出された。

本発明の狙いおよび目的
本発明は、ポリマー包装フィルムが、本明細書において記載される既知の接着促進剤が作用しない、ａ）最適表面エネルギーより低い（lower then optimal surface energy）エネルギーおよびｂ）一貫しない表面エネルギーを有する場合であっても、すなわち、ＰＰフィルムで作製されている場合には、３６ダイン／ｃｍ以下の表面エネルギーを有し、ＰＥフィルムで作製されている場合には、５２ダイン／ｃｍ以下の表面エネルギーを有する場合であっても、ポリマー包装フィルムに良好な接着性を付与することができる包装インクのための、接着促進システムまたは接着促進組成物とも称され得る接着促進剤を提供することを狙う。

本発明はまた、食品包装中で使用することができる、接着促進システムまたは接着促進組成物を提供することを狙っている。
したがって、本発明の目的は、包装産業で使用される接着促進剤およびプリントインクの上記で検討された問題および制限の１つまたは２つ以上を克服することができる、接着促進組成物を提供することである。

したがって、本発明の別の目的は、（ａ）プリントインクのための、接着促進組成物；および（ｂ）前記接着促進組成物を含むプリントインクを提供することであり、これらは、包装産業で使用される接着促進剤およびプリントインクの上記で検討された問題および制限の１つまたは２つ以上を克服することができる。

したがって、本発明の主要な目的は、
（ｉ）一貫しない表面処理をされ；
（ｉｉ）最適表面エネルギー未満であり、および／または
（ｉｉｉ）既知の接着促進剤ではうまく作用しないと見出された、
ポリマー基体であっても、（ａ）プリントインクのための接着促進組成物であって、ポリマー基体へのプリントインクの接着性を促進するためのプリントインク組成物における使用に好適であると見出された接着促進組成物を提供することである。

例えば、本発明は、ＰＰフィルムについては、ポリマー基体が約３６ダイン／ｃｍ以下の表面エネルギーを有する場合であっても、良好な接着性を付与する接着促進剤組成物を提供し、本発明は、ＰＥフィルムについては、ポリマー基体が約５２ダイン／ｃｍ以下の表面エネルギーを有する場合であっても、良好な接着性を付与する接着促進剤組成物を提供する。

したがって、本発明のなお別の目的は、ｂ）本発明の接着促進組成物を含むプリントインクを提供することである。

態様の１つにおいて、本発明のさらに別の目的は、
（ａ）プリントインクのための接着促進組成物；および
（ｂ）前記接着促進組成物を含むプリントインク組成物、
を提供することであり、
ここで、本発明の接着促進組成物は、包装産業で使用される接着促進剤およびプリントインクの上記で検討された問題および制限を克服し、特に、それは以下の場合である：
（ｉ）フレキシブルな包装に使用されるフィルム基体の質が劣化し、
（ｉｉ）フィルム基体が、フィルムにわたって一貫しない表面処理を有し、
（ｉｉｉ）フィルム基体が、ＰＰフィルムで作製されている場合には、表面エネルギーが約３６ダイン／ｃｍ以下である領域を有し、ＰＥフィルムで作製されている場合には、表面エネルギーが約５２ダイン／ｃｍ以下である領域を有し、これは、（既知の接着促進剤により）フィルム基体へのインク組成物の乏しい接着性を引き起こす原因であることが見出され、したがって、性能ギャップを創出する原因であることが見出された、
場合である。

本発明の目的はまた、関連する当該技術分野のシステムの上記した欠点の少なくとも１つを克服することまたは緩和すること、あるいは関連する当該技術分野のシステムへの有用な代替物を少なくとも提供することである。

本発明の別の目的および利点は、本発明の範囲を限定することを意図しない例と組み合わせて読まれる際に、以下の説明からより明らかになるであろう。

本発明の好ましい態様の説明
従来技術の上記した問題または制限の少なくとも１つを克服することを狙って、本発明者らは、（ａ）有機チタン酸塩接着促進剤を、（ｂ）表面活性剤の１種または２種以上と組み合わせる場合には、得られる接着促進組成物が、驚くべきことにおよび予期しないことに：
（ｉ）フィルム基体の質が劣化し、
（ｉｉ）フィルム基体が、フィルムにわたって一貫しない表面処理を有し、
（ｉｉｉ）フィルム基体が、ＰＰフィルムで作製されている場合には、表面エネルギーが約３６ダイン／ｃｍ以下である領域を有し、ＰＥフィルムで作製されている場合には、表面エネルギーが約５２ダイン／ｃｍ以下である領域を有する、
場合であっても、ポリマーフィルム上で良好なまたは改善されたまたは強化された接着性をもたらすことを見出した。

したがって、本発明の第１の態様に従い、
（ａ）有機チタン酸塩接着促進剤；および
（ｂ）少なくとも１種の表面活性剤、
を含む接着促進組成物であって、
（ｃ）任意に少なくとも１種の溶媒を含み、
ここで、表面活性剤は、界面活性剤およびポリマー界面活性剤を含む群から選択される化合物を含む、
接着促進組成物に関し、
ここで、接着促進組成物は、驚くべきことにおよび予期しないことに：
（ｉ）フィルム基体の質が劣化し、
（ｉｉ）フィルム基体が、フィルムにわたって一貫しない表面処理を有する、
場合であっても、ポリマーフィルム上で好適に接着性を付与することが見出された。

本発明の態様の１つに従い、表面活性剤は、本発明の接着促進組成物を含むインク組成物の表面エネルギー（表面張力）を低減することができる。

本発明の態様の１つに従い、フィルム基体は、ポリプロピレン（ＰＰ）フィルムで作製されている場合には、表面エネルギーが約３６ダイン／ｃｍ以下である領域を有し、ポリエステル（ＰＥ）フィルムで作製されている場合には、表面エネルギーが約５２ダイン／ｃｍ以下である領域を有する。

本発明の第２の態様に従い、接着促進組成物を含むインク組成物に関し、ここで、接着促進組成物は：
（ａ）有機チタン酸塩接着促進剤；および
（ｂ）少なくとも１種の表面活性剤、
を含む接着促進組成物であって、
（ｃ）任意に少なくとも１種の溶媒を含み、
ここで、表面活性剤は、界面活性剤およびポリマー界面活性剤を含む群から選択される化合物を含み、
ここで、インク組成物は、驚くべきことにおよび予期しないことに：
（ｉ）フィルム基体の質が劣化し、
（ｉｉ）フィルム基体が、フィルムにわたって一貫しない表面処理を有する、
場合であっても、ポリマーフィルム上で好適に接着性を有することが見出された。

本発明の第３の態様に従い、基体へのインク組成物の接着性を改善するための方法に関し、ここで、インク組成物は接着促進組成物を含み、ここで、接着促進組成物は：
（ａ）有機チタン酸塩接着促進剤；および
（ｂ）少なくとも１種の表面活性剤、
を含み、
（ｃ）任意に少なくとも１種の溶媒を含み、
ここで、表面活性剤は、界面活性剤およびポリマー界面活性剤を含む群から選択される化合物を含み、
ここで、インク組成物は、驚くべきことにおよび予期しないことに：
（ｉ）基体の質が劣化し、
（ｉｉ）基体が一貫しない表面処理を有する、
場合であっても、基体上で好適に接着性を有することが見出された。

本発明の態様の１つに従い、基体はポリマー基体である。
本発明の態様の１つに従い、表面活性剤は、本発明の接着促進組成物を含むインク組成物の表面エネルギー（表面張力）を低減することができる。

本発明の第４の態様に従い、基体、好ましくはインク組成物の改善された接着性を有するポリマー基体に関し、ここで、インク組成物は接着促進組成物を含み、ここで、接着促進組成物は：
（ａ）有機チタン酸塩接着促進剤；および
（ｂ）少なくとも１種の表面活性剤、
を含み、
（ｃ）任意に少なくとも１種の溶媒を含み、
ここで、表面活性剤は、界面活性剤およびポリマー界面活性剤を含む群から選択される化合物を含み、
ここで、基体は、驚くべきことにおよび予期しないことに：
（ｉ）基体（基体フィルム）の質が劣化し、
（ｉｉ）基体が、一貫しないまたは低い表面処理を有する、
場合であっても、インク組成物の接着性を有することが見出された。

本発明により、ポリマー基体があらゆる従来のまたは既知の方法により表面処理され得ることが留意され得る。本発明の範囲は、基体の表面処理の方法により限定されない。本発明に関係する特徴は、ポリマー基体が低い表面処理を有し、低いおよび／または一貫しない表面エネルギーを有することである。

態様の１つに従い、本発明で提供される接着促進組成物は、表面処理されたポリプロピレン（ＰＰ）フィルムが約３６ダイン／ｃｍ未満（一般的には、３６〜４２ダイン／ｃｍ）、好ましくは約３０より大きく約３６ダイン／ｃｍ未満、より好ましくは、約３３から約３６ダイン／ｃｍ未満の表面エネルギーを有していても、表面処理されたポリプロピレン（ＰＰ）フィルムへの良好な接着性を提供することができる。

態様の１つに従い、本発明で提供される接着促進組成物はまた、表面処理されたポリエステル（ＰＥ）フィルムが約５２ダイン／ｃｍ未満（一般的には、５２ダイン／ｃｍより大きい）、好ましくは約４８より大きく約５２ダイン／ｃｍ未満、より好ましくは、約５０から約５２ダイン／ｃｍ未満の表面エネルギーを有していても、表面処理されたポリプロピレン（ＰＰ）フィルムへの良好な接着性を提供することができる。

例示的態様として、包装インク中で使用されるポリマー基体は、典型的にはコロナ放電により表面処理され、チタン酸塩接着促進剤と反応するための反応性ヒドロキシルおよびカルボキシル基を創出する。表面処理の量を、フィルムの表面エネルギーにより測定して表す。従来技術分野において既知の標準接着促進剤について、使用が必要な最適レベルが存在する。

表面処理されたポリプロピレン（ＰＰ）フィルムについて、表面エネルギーは、３６〜４２ダイン／ｃｍである。
未処理ＰＰフィルムは、約３０ダイン／ｃｍの表面エネルギーを有するであろう。
表面処理されたポリエステル（ＰＥ）フィルムについて、表面エネルギーは、５２ダイン／ｃｍより大きい。
未処理ＰＥフィルムは、約４６〜４８ダイン／ｃｍの表面エネルギーを有するであろう。

基体（または基体フィルムと称されてもよく、またはポリマー基体と称されてもよく、またはポリマーフィルムと称されてもよい）の表面エネルギーが、0最適レベルより低い場合には、接着性は、既知の接着促進剤により乏しい。これは、市場に見合わない必要性である。本発明は、驚くべきことにおよび予期しないことに、上記の最適レベルの表面エネルギーを有しない基体への良好な接着性を提供する。

本発明の態様の１つに従い、本発明の接着促進剤は、有機チタン酸塩、界面活性剤および任意の溶媒を、インクへ添加する前にあらゆる順で混合することにより作製してもよい。代替的に、有機チタン酸塩、界面活性剤および任意の溶媒を、別々の構成成分としてインクへ添加して、次いで混合することができる。

本発明の態様の１つに従い、本発明の有機チタン酸塩接着促進剤は：
１．チタンオルトエステルおよびベータジケトンの反応生成物を含む、有機チタンベータジケトネート；
２．チタンオルトエステルおよび少なくともモノアルキルホスフェートの反応生成物を含む、有機チタンアルキルホスフェート；

３．チタンオルトエステルおよびスルホン酸またはスルホン酸の誘導体の反応生成物を含む、有機チタンアルキルスルホネート；
４．チタンオルトエステル、アルキルホスフェートおよび樹脂の反応生成組成物、
を含む群から選択される化合物であり、
ここで、チタンオルトエステル、スルホン酸またはスルホン酸の誘導体および樹脂を、ここで全体が引用される参考文献であるＷＯ２００７／１１９０７８に記載された１つから選択してもよい。

本発明の態様の１つに従い、有機チタンベータジケトネートは、チタンオルトエステルおよび例えばアセチルアセトンなどのベータジケトンの反応生成物を含む。

本発明の態様の１つに従い、有機チタンアルキルホスフェートは、チタンオルトエステルおよび例えばモノアルキルホスフェートおよびジアルキルホスフェートの混合物などの少なくともモノアルキルホスフェートの反応生成物を含む。

本発明の好ましい態様の１つに従い、有機チタン接着促進剤は、ＤｏｒｆＫｅｔａｌＳｐｅｃｉａｌｉｔｙＣａｔａｌｙｓｔｓから入手可能な、Ｔｙｚｏｒ（登録商標）ＡＡ−６５、Ｔｙｚｏｒ（登録商標）ＡＡ−７５およびＴｙｚｏｒ（登録商標）ＩＡＭを含む群から選択されてもよい。

本発明の好ましい態様の１つに従い、本発明の組成物の表面活性剤は、界面活性剤、ポリマー界面活性剤を含む群から選択される化合物を含み、これは、一定ではない（inconstantly）処理をされたポリマーフィルムの最低表面エネルギーより小さく、溶媒系インクの表面エネルギーを低減することができる。

本発明の好ましい態様の１つに従い、本発明の組成物の表面活性剤は、ＰＰフィルムについては３６ダイン／ｃｍ未満に、ＰＥフィルムについては５２ダイン／ｃｍ未満に、溶媒系インクの表面エネルギーを低減することができ、フィルムが最適表面エネルギー未満を有する領域を有する場合に、インクはＰＰまたはＰＥフィルムへの良好な接着性を達成することができる。

本発明に従い、本発明の組成物の表面活性剤は、インク媒体中で過度の溶解性を有するものではない。
本発明の好ましい態様の１つに従い、表面活性剤は、３ＭからのＮｏｖｅｃ（登録商標）フッ素界面活性剤ＦＣ４４３０およびＦＣ４４３２、ＡｉｒＰｒｏｄｕｃｔｓからのＳｕｒｆｙｎｏｌ（登録商標）４２０、４４０および４６５、Ｄｙｎｏｌ（登録商標）６０４およびＥｎｖｉｒｏｇｅｍ（登録商標）３６０界面活性剤を含む群から選択される。

本発明の態様の１つに従い、Ｓｕｒｆｙｎｏｌ（登録商標）表面活性剤は、それらが、食品接触用途における特定の制限下でこれらを使用できるという利点を有するので好ましい。

本発明の好ましい態様の１つに従い、溶媒は、一般的に、インク処方物に使用される当該技術分野で既知のアルキルアルコール、エステルを含む群から選択される。

本発明の好ましい態様の１つに従い、溶媒は、エタノール、１−プロパノール、２−プロパノール、エチルアセテートおよびｎ−プロピルアセテートを含む群から選択される。

本発明の接着促進組成物が、典型的には架橋可能で適切な有機溶媒に溶解されるニトロセルロースである、ポリマーバインダを含むフレキソグラフィックおよびグラビアインクにおける使用に特に有用であることが見出された。本発明の包装インクはまた、典型的にはこのタイプのものである。

本発明の態様の１つに従い、包装インク中で使用されるバインダは、ニトロセルロースまたは例えばセルロースアセテートプロピオネートなどのエステルタイプの修飾をされたセルロース系のものである。しばしば、かかるポリマーバインダを、ポリアミド、ポリウレタンまたは他の樹脂との混合形態で用いる。

本発明の態様の１つに従い、本発明のインク組成物は、任意に、少なくとも１種の顔料および少なくとも１種の染料を含む群から選択される追加の構成成分を含む。

本発明の態様の１つに従い、使用可能な顔料は、着色された無機顔料、白色無機顔料、着色された有機顔料および着色された染料である。本発明の接着促進システムと使用されるプリントインクは、必ずしも顔料および／または染料を含む必要はない。顔料または染料が存在しない場合には、インク組成物は、しばしばワニスと称される。

本発明の態様の１つに従い、本発明のインク組成物はまた、例えば滑り助剤（slip aid）および可塑剤などの他の添加剤を含んでもよい。

本発明のインク組成物は、通常、インクの合計重量の約１０重量％までの量の、好ましくはインク組成物の約１〜約６重量％の量の本発明の接着促進組成物を含んでもよい。

本発明の接着促進組成物は、低い表面エネルギー処理を有する基体上で特に有効である。３６ダイン／ｃｍより大きな、高い表面エネルギーを有する金属およびポリマー基体上では、それらは特に有効であり、したがって、それらを既知の接着促進剤より低い濃度で用いてもよい。したがって、いくつかの用途において、本発明の接着促進組成物を、インク組成物の合計重量の約１〜約３％の量でインク組成物に添加してもよい。接着促進剤をマスターバッチ組成物で使用する場合には、濃度は、例えば約２０重量％までなどのずっと大きいものとなり得るが、プリント前にこれをインク組成物の他の構成成分で希釈してもよい。

特に本発明のインク組成物が、本発明において既に記載された樹脂安定化された有機チタン接着促進剤と使用される場合には、それらは、インクの粘度の増加に改善された安定性を付与し得る。

本発明のインク組成物は、例えば包装、特に食品包装などに使用されるフィルムがであるポリマー材料で形成された基体のプリントに特に有用である。かかる基体の例には、ポリエステル、ポリウレタン、ポリエチレンまたは共押し出しポリプロピレン／ポリエチレンフィルムまたはシートおよびポリビニリデンジクロリドコーティングされたプラスチック材料が含まれるが、この列挙は限定することを意図しない。

本発明を、ここで、以下の例を補助にして説明し、これらは本発明の範囲を限定することを意図しないが、組み入れられて本発明の実施のモードおよびベストモードを例示する。

本発明の例
インク接着性試験
試験された本発明および従来技術の接着促進剤は、ＨｉｔｅｃｈＩｎｋｓ、Ｖａｐｉ、インド国により供給されたマゼンタ色インクベースに添加され、磁気撹拌子を使用して約５分間混合した。およそ約１０ミクロンの平均厚さの二軸延伸ポリプロピレン（ＢＯＰＰ）フィルムをコロナ放電処理して、約３３ダイン／ｃｍの平均表面エネルギーを付与した。２番のＫバーを使用して、Ｋ−コータアプリケータ上でインクドローダウン（drawdown）がなされた。フィルムをヘアドライヤーを使用して約３２〜３５秒間乾燥し、次いでテープ接着性試験をセロハンテープを使用して行った。０時間（即時）、２時間、１５時間および２４時間後の接着テープの除去後、試験領域中に残留するインクのパーセンテージにより結果を決定した。比較された３種のインクを、同一の基体フィルムへ並べて塗布し、セロハンテープの１片をプリントサンプル全ての上に置いて試験条件が同一になることを保証する。ドローダウン中で左、中央および右位置を占める各インクでさらに２回インクを試験し、残留するインクの量を測定し、平均化し、フィルム上での保持％として表した。基体上に残留するインクの量を、試験前のインクのパーセンテージとして表す。

例１（比較例）
乾燥されて窒素ガスでパージされた１リットルフラスコ中で、３７７．１ｇのテトラ（イソプロピル）チタネート（ＤｏｒｆＫｅｔａｌＳｐｅｃｉａｌｉｔｙＣａｔａｌｙｓｔｓにより供給されたＴｙｚｏｒ（登録商標）ＴＰＴ）をチャージし、次いで撹拌して約４０℃まで加熱した。１１２．２ｇの２−プロパノールを、続いて１７４．５ｇの変性エタノールを添加した。約５℃までの穏やかな発熱が観察された。撹拌された溶液を約５０℃より低く保持した。８６．２ｇのブチル酸ホスフェート（butyl acid phosphate）（Ｃｌａｒｉａｎｔから得たＨｏｒｄａｐｈｏｓＭＤＢ）を添加し、撹拌された混合物を、約２０〜４０℃で最低約３時間維持し、次いで室温まで冷却し、約８．６９％のチタン含有量の透明溶液を得た。

例２（比較例）
乾燥されて窒素ガスでパージされた１リットルフラスコ中で、５０３ｇのテトラ（イソプロピル）チタネート（ＤｏｒｆＫｅｔａｌＳｐｅｃｉａｌｉｔｙＣａｔａｌｙｓｔｓにより供給されたＴｙｚｏｒ（登録商標）ＴＰＴ）をチャージし、次いで撹拌して約４０℃まで加熱した。２４６ｇの２−プロパノールを、続いて１０３ｇの変性エタノールを添加した。穏やかな発熱が観察された。撹拌された溶液を約５０℃より低く保持した。次いで、８２ｇのブチル酸ホスフェート（Ｃｌａｒｉａｎｔから得たＨｏｒｄａｐｈｏｓＭＤＢ）を添加し、撹拌された混合物を、約２０〜４０℃で最低約３時間維持し、次いで室温まで冷却し、約８．８％のチタン含有量の透明溶液を得た。

例３（比較例）
接着促進剤であるＴｙｚｏｒ（登録商標）ＩＡＭを用いて、インクを上記のとおり同一の試験インク処方物を使用して作製した。接着性を試験し、基体上のフィルムの保持％を表１に記録する。

例４（比較例）
接着促進剤であるＴｙｚｏｒ（登録商標）ＩＡＭを使用して、インクを上記のとおり同一の試験インク処方物を使用して作製したが、今回は、ＤｕＰｏｎｔ社からの得られたＣａｐｓｔｏｎｅ（登録商標）ＦＳ−３１００フッ素界面活性剤も添加した。Ｃａｐｓｔｏｎｅ（登録商標）ＦＳ−３１００は、インク溶媒系中で良好な溶解性を有するので、表面活性剤としての代わりの溶質として振舞う。

接着性を試験し、接着促進剤であるＴｙｚｏｒ（登録商標）ＩＡＭおよび例１の接着促進剤は接着性を与えず、フィルムの保持はゼロであったことが見出された。例２の接着促進剤は、６３％のみのＢＯＰＰ基体へフィルムの接着を示したが、２４時間後であった。Ｔｙｚｏｒ（登録商標）ＩＡＭ／Ｃａｐｓｔｏｎｅ（登録商標）ＦＳ−３１００の組合せ（組成物）は、ＢＯＰＰ基体への接着性を与えなかった。

例５（本発明の組成物のための従来技術の接着促進剤）
乾燥されて窒素ガスでパージされた１リットルフラスコ中で、５００ｇのテトラ（イソプロピル）チタネート（ＤｏｒｆＫｅｔａｌＳｐｅｃｉａｌｉｔｙＣａｔａｌｙｓｔｓにより供給されたＴｙｚｏｒ（登録商標）ＴＰＴ）をチャージし、次いで撹拌して約４０℃まで加熱した。１２５ｇのドデシルベンゼンスルホン酸（ＤＤＢＳＡ）を、続いて変性エタノールを添加して、チタン含有量を８．５％くらいに調節した。穏やかな発熱が観察された。撹拌された溶液を約５０℃より低く保持し、次いで室温まで冷却し、透明溶液を得た。

例６（本発明の組成物のための従来技術の接着促進剤）
乾燥されて窒素ガスでパージされた１リットルフラスコ中で、５０３ｇのテトラ（イソプロピル）チタネート（ＤｏｒｆＫｅｔａｌＳｐｅｃｉａｌｉｔｙＣａｔａｌｙｓｔｓにより供給されたＴｙｚｏｒ（登録商標）ＴＰＴ）をチャージし、次いで撹拌して約４０℃まで加熱した。１７５ｇのドデシルベンゼンスルホン酸（ＤＤＢＳＡ）を、続いて変性エタノールを添加して、チタン含有量を８．５％くらいに調節した。穏やかな発熱が観察された。撹拌された溶液を約５０℃より低く保持し、次いで室温まで冷却し、透明溶液を得た。

例７（本発明の組成物／本発明の例）
インクを上記のとおり同一の試験インク処方物を使用して作製したが、今回は、本発明の界面活性剤も添加し、得られた組成物は、インク溶媒系で表面活性を付与した。接着性を試験し、基体上のフィルムの保持％を表２Ａおよび２Ｂに記録する。接着性は、驚くべきことにおよび予期しないことに、従来技術の接着促進剤を本発明の表面活性剤と組み合わせることにより実質的に改善され、本発明の接着促進組成物が得られる。

上記の例から、以下：
例１の接着促進剤は接着性を与えず、フィルムの保持はゼロであること；
接着促進剤であるＴｙｚｏｒ（登録商標）ＩＡＭ（例３について）も接着性を与えず、フィルムの保持はゼロであること；
Ｃａｐｓｔｏｎｅ（登録商標）ＦＳ−３１００フッ素界面活性剤と組み合わせた接着促進剤であるＴｙｚｏｒ（登録商標）ＩＡＭ（例４について）でも、ＢＯＰＰ基体上で接着性を与えず、ここで、Ｃａｐｓｔｏｎｅ（登録商標）ＦＳ−３１００は、インク溶媒系で良好な溶解性を有するので、表面活性剤としての代わりの溶質として振舞うこと；
例２の接着促進剤は接着性を示したが、６３％のみのＢＯＰＰ基体へフィルムの接着を示し、それもまた２４時間後であること；および
本発明の表面活性剤を従来技術の接着促進剤と組み合わせた、本発明の組成物である例７であること、
を結論付け得、すなわち：
例１の接着促進剤；
例２の接着促進剤；
Ｔｙｚｏｒ（登録商標）ＩＡＭ（Ｃａｐｓｔｏｎｅ（登録商標）ＦＳ−３１００フッ素界面活性剤が添加された、例４ではなく例３について）；
例５の接着促進剤；および
例６の接着促進剤、
により、驚くべきことにおよび予期しないことに従来技術の接着促進剤の接着性の実質的な改善がもたらされる。

例１の接着促進剤および３Ｍから入手可能な表面活性剤であるＦＣ−４４３２（登録商標）の組み合わせは、２：１重量％の比の接着促進剤および表面活性剤により、ちょうど２時間後に９５％保持を与え；２：０．５重量％の比の接着促進剤および表面活性剤により、ちょうど１５時間後に８５％保持を与え、ちょうど２４時間後に９５％保持を与え；３：０．２重量％の比の接着促進剤および表面活性剤により、ちょうど１５時間後に９０％保持を与え、これは２４時間後であっても維持され；

例２の接着促進剤および３Ｍから入手可能な表面活性剤であるＦＣ−４４３２（登録商標）の組み合わせは、４：０．０５重量％の比の接着促進剤および表面活性剤により、ちょうど２４時間後に８５％保持を与え；４：０．１重量％の比の接着促進剤および表面活性剤により、ちょうど１５時間後に８３％保持を与え、ちょうど２４時間後に９５％保持を与え；

例２の接着促進剤およびＡｉｒＰｒｏｄｕｃｔｓから入手可能な表面活性剤であるＳｕｒｆｙｎｏｌ（登録商標）４６５の組み合わせは、４：０．１重量％の比の接着促進剤および表面活性剤により、ちょうど２４時間後に９５％保持を与え；

例２の接着促進剤およびＡｉｒＰｒｏｄｕｃｔｓから入手可能な表面活性剤であるＤｙｎｏｌ（登録商標）６０４の組み合わせはまた、４：０．１重量％の比の接着促進剤および表面活性剤により、ちょうど２４時間後に９５％保持を与え；

例２の接着促進剤およびＡｉｒＰｒｏｄｕｃｔｓから入手可能な表面活性剤であるＥｎｖｉｒｏＧｅｍ（登録商標）３０６界面活性剤の組み合わせは、ちょうど１５時間後に９０％保持を与え、４：０．１重量％の比の接着促進剤および表面活性剤により、ちょうど２４時間後に９５％保持を与え；

（例３についての）接着促進剤であるＴｙｚｏｒ（登録商標）ＩＡＭおよび３Ｍから入手可能な表面活性剤であるＦＣ−４４３２（登録商標）の組み合わせは、４：０．１重量％の比の接着促進剤および表面活性剤により、ちょうど１５時間後に８５％保持を与え、ちょうど２４時間後に９５％保持を与え；

例５の接着促進剤および３Ｍから入手可能な表面活性剤であるＦＣ−４４３２（登録商標）の組み合わせは、４：０．１重量％の比の接着促進剤および表面活性剤により、ちょうど２４時間後に９０％保持を与え；

例６の接着促進剤および３Ｍから入手可能な表面活性剤であるＦＣ−４４３２（登録商標）の組み合わせは、４：０．１重量％の比の接着促進剤および表面活性剤により、ちょうど２４時間後に９０％保持を与えた。

したがって、上記の実験の知見により、従来技術に対する本発明の相乗的な、驚くべきおよび予期しない効果および技術的利点および進歩が確認されるとも結論付け得る。

したがって、既知の接着促進剤を本発明の１種または２種以上の表面活性剤と組み合わせることに対し、既知の接着促進剤の実質的な有効性の増加が存在するとも結論付け得る。

したがって、本発明の組成物は、より低い投入量であっても、実質的により高い接着性を達成することができ、それにより、本発明により経済的および環境的利益がもたらされることを意味するとも結論付け得る。

したがって、本発明により提供される組成物は従来技術の接着促進剤より優れ、よって、従来技術に対する技術的利点および驚くべき効果を有するとも結論付け得る。

したがって、上記の実験の証拠の観点から、本発明の主要な目的および利点は達成され、すなわち、従来技術の上記で検討された問題または制限の１つまたは２つ以上を、本発明の接着促進組成物により克服し、ここで、従来技術の有機チタン酸塩接着促進剤を本発明の表面活性剤の１種または２種以上と組み合わせて得られた本発明の接着促進組成物は、驚くべきことにおよび予期しないことに、ポリマーフィルムが、ＰＰフィルムについては３６ダイン／ｃｍ未満の表面エネルギーを有し、ＰＥフィルムについては５２ダイン／ｃｍ未満の表面エネルギーを有する場合であっても、ポリマーフィルム上で実質的に改善された接着性をもたらした。

供給者の登録商標により定義された化合物は、供給者の開示に従って化学的性質または組成を有するとみなされることが留意され得る。
本明細書および特許請求の範囲において使用される用語「約」は、本発明の分野において許容可能な実験誤差を含むことが意図され、本発明の範囲を広げることを意図しないことが留意され得る。

Claims

インク組成物でプリントされたまたはコーティングされたポリマー基体を含む、インク組成物の改善された接着性を有するプリントされたまたはコーティングされたポリマー基体であって、
（ｉ）ここで、ポリマー基体は（プリントまたはコーティング前に）、ｉ）一貫しない表面処理、および／またはｉｉ）表面エネルギーが最適表面エネルギー以下の領域を有し、ここで、ポリマー基体はポリプロピレン（ＰＰ）フィルムで作製され、表面エネルギーが、３６ダイン／ｃｍ以下である領域を有し、またはここで、基体はポリエステル（ＰＥ）フィルムで作製されている場合には、表面エネルギーが、５２ダイン／ｃｍ以下である領域を有し、ここで、ポリマー基体は（プリントまたはコーティング後に）、インク組成物の改善された接着性を有し；
（ｉｉ）ここで、インク組成物は、接着促進組成物を含み、前記接着促進組成物は、
（ａ）有機チタン酸塩接着促進剤；および
（ｂ）少なくとも１種の表面活性剤、
を含む接着促進組成物であって、
（ｃ）任意に少なくとも１種の溶媒を含み、
ここで、表面活性剤は、界面活性剤およびポリマー界面活性剤を含む群から選択される化合物を含み、
表面活性剤が、
（ｉ）ＡｉｒＰｒｏｄｕｃｔｓからのＳｕｒｆｙｎｏｌ（登録商標）４６５、Ｓｕｒｆｙｎｏｌ（登録商標）４２０および４４０、
を含む群から選択される、
基体。
ポリプロピレン（ＰＰ）フィルムで作製されているポリマー基体について、表面エネルギーが、３０〜３６ダイン／ｃｍ、および３３〜３６ダイン／ｃｍを含む群から選択される範囲である領域を有し；ポリエステル（ＰＥ）フィルムで作製されているポリマー基体について、表面エネルギーが、４８〜５２ダイン／ｃｍ、および５０〜５２ダイン／ｃｍを含む群から選択される範囲である領域を有する、請求項１に記載の基体。
有機チタン酸塩接着促進剤が：
ａ．チタンオルトエステルおよびベータジケトンの反応生成物を含む、有機チタンベータジケトネート；
ｂ．チタンオルトエステルおよび少なくともモノアルキルホスフェートの反応生成物を含む、有機チタンアルキルホスフェート；
ｃ．チタンオルトエステルおよびスルホン酸またはスルホン酸の誘導体の反応生成物を含む、有機チタンアルキルスルホネート；および
ｄ．チタンオルトエステル、アルキルホスフェートおよび樹脂の反応生成組成物、
を含む群から選択される化合物である、
請求項１または２に記載の基体。
溶媒が、インク組成物のためのアルキルアルコールおよびエステルを含む群から選択され、アルキルアルコールが、エタノール、１−プロパノール、および２−プロパノールを含む群から選択され；エステルが、エチルアセテートおよびｎ−プロピルアセテートを含む群から選択される、請求項１〜３のいずれか一項に記載の基体。
ポリマー基体をプリントまたはコーティングするためのインク組成物であって、ここで、前記ポリマー基体は、ｉ）一貫しない表面処理、および／またはｉｉ）表面エネルギーが最適表面エネルギー以下の領域を有し、ここで、ポリマー基体はポリプロピレン（ＰＰ）フィルムで作製され、表面エネルギーが、３６ダイン／ｃｍ以下である領域を有し、またはここで、基体はポリエステル（ＰＥ）フィルムで作製され、表面エネルギーが、５２ダイン／ｃｍ以下である領域を有し、ここで、インク組成物は請求項１に記載の接着促進組成物を含み、前記接着促進組成物は：
（ａ）有機チタン酸塩接着促進剤；および
（ｂ）少なくとも１種の表面活性剤、
を含み、
（ｃ）任意に少なくとも１種の溶媒を含み、
ここで、表面活性剤は、界面活性剤およびポリマー界面活性剤を含む群から選択される化合物を含み、
ここで、表面活性剤が、
（ｉ）ＡｉｒＰｒｏｄｕｃｔｓからのＳｕｒｆｙｎｏｌ（登録商標）４６５、Ｓｕｒｆｙｎｏｌ（登録商標）４２０および４４０、
を含む群から選択され、
ここで、インク組成物は：
（ｉ）ポリマー基体の質が劣化し、
（ｉｉ）ポリマー基体が、一貫しない表面処理を有する、
場合であっても、ポリマー基体上で接着することができる、
インク組成物。
組成物が、任意に、少なくとも１種の顔料および少なくとも１種の染料を含む群から選択される追加の構成成分を含む、請求項５に記載のインク組成物。
請求項５または６に記載のインク組成物のポリマー基体への接着性を改善するための方法であって、前記ポリマー基体は、ｉ）一貫しない表面処理、および／またはｉｉ）表面エネルギーが最適表面エネルギー以下の領域を有し、ここで、ポリマー基体はポリプロピレン（ＰＰ）フィルムで作製され、表面エネルギーが、３６ダイン／ｃｍ以下である領域を有し、またはここで、ポリマー基体はポリエステル（ＰＥ）フィルムで作製されている場合には、表面エネルギーが、５２ダイン／ｃｍ以下である領域を有し、ここで、インク組成物は、請求項１に記載の接着促進組成物を含み、前記接着促進組成物は：
（ａ）有機チタン酸塩接着促進剤；および
（ｂ）少なくとも１種の表面活性剤、
を含み、
（ｃ）任意に少なくとも１種の溶媒を含み、
ここで、表面活性剤は、界面活性剤およびポリマー界面活性剤を含む群から選択される化合物を含み、
ここで、表面活性剤が、
（ｉ）ＡｉｒＰｒｏｄｕｃｔｓからのＳｕｒｆｙｎｏｌ（登録商標）４６５、Ｓｕｒｆｙｎｏｌ（登録商標）４２０および４４０、
を含む群から選択され、
ここで、インク組成物は：
（ｉ）ポリマー基体の質が劣化し、
（ｉｉ）ポリマー基体が一貫しない表面処理を有する、
場合であっても、ポリマー基体上で接着できる、
方法。