KR20150084883A

KR20150084883A - 높은 라미네이션 결합 강도를 나타내는 잉크 및 코팅용 조성물

Info

Publication number: KR20150084883A
Application number: KR1020157014657A
Authority: KR
Inventors: 프레스네 폰 호헤네쉐 케드릭 두; 베른트 렉; 아힘 뢰플러; 스테펜 제일스트라; 아르얀 토마스 테르마텐
Original assignee: 바스프 에스이
Priority date: 2012-11-09
Filing date: 2013-11-06
Publication date: 2015-07-22
Also published as: BR112015009926A2; EP2917294A1; CN104769052A; CN104769052B; JP6324397B2; WO2014072302A1; JP2015537080A

Abstract

하기 단계에 의해 수득되는 조성물:
(i) 에멀전 중합체 (a) 를 포함하는 조성물 (C) 을 제공하는 단계 및 그 후
(ii) 상기 조성물 (C) 에 에테르 기를 포함하는 수용성 중합체 (b) 를 포함하는 조성물을 첨가하는 단계,
여기에서
상기 수용성 중합체 (b) 는 카르복실레이트 기를 포함하지 않고,
상기 수용성 중합체 (b) 는 50 g/ℓ 이상의 물 중 용해도를 가짐.
상기 조성물의 제조 방법 및 수계 코팅 또는 잉크를 위한 상기 조성물의 용도가 기재된다.
하기를 포함하는 조성물이 또한 개시된다:
(i) 카르복실레이트 기를 포함하는 에멀전 중합체 (a), 및
(ii) 에틸렌 옥시드 및 프로필렌 옥시드의 공중합체의 양에 대해 45 중량-% 이상의 에틸렌 옥시드 함량을 갖고, 300 내지 4000 g/mol 의 중량 평균 분자량을 갖는 에틸렌 옥시드 및 프로필렌 옥시드의 수용성 랜덤 또는 블록 공중합체.

Description

높은 라미네이션 결합 강도를 나타내는 잉크 및 코팅용 조성물 {COMPOSITION FOR INKS AND COATINGS WITH HIGH LAMINATION BOND STRENGTH}

본 발명은 에멀전 중합체 및 에테르 기를 포함하는 수용성 중합체를 포함하는 조성물에 관한 것이다. 임의로, 카르복실레이트 기를 포함하는 지지체 수지가 조성물에 포함될 수 있다. 게다가, 본 발명은 그러한 조성물의 제조 방법 및 수계 코팅 또는 잉크를 위한 그러한 조성물의 용도에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 플라스틱 기재 위에 인쇄하기 위한 수계 잉크를 위한 및 수계 코팅 예컨대 오버프린트 바니시 (overprint varnish) 또는 페인트를 위한, 특히 결합제로서의 그러한 조성물의 용도에 관한 것이다. 구체적으로, 본 발명은 높은 라미네이션 결합 강도를 요구하는 응용물에 유용한 조성물에 관한 것이다.

여러 가지 플라스틱 필름이 상품의 저장 및 운송을 위한 포장재 산업에서 사용된다. 많은 경우에 이들 플라스틱 필름에는 문자 및 이미지가 인쇄된다. 이러한 목적으로 사용되는 인쇄 잉크는 이러한 응용물에서 성공적 사용을 위해 특정 최종 용도 요건을 만족시켜야 한다. 이들 요건은 양호한 인쇄성 (printability), 재용해성 (resolubility), 저항성, 및 높은 라미네이션 결합 강도 (lamination bond strength) (LBS) 를 포함한다. 플라스틱 포장재에 사용되는 잉크는 또한 양호한 습윤성 및 유동성 및 빠른 건조 시간을 나타내야 한다.

용제계 잉크로부터의 환경 및 건강 염려로 인해, 최근에 포장재에 사용되는 필름 위에 인쇄하기 위한 수계 잉크의 사용이 점점 강조되어 왔다. 그러므로 양호한 인쇄성, 즉, 양호한 잉크 전이성 및 습윤성, 기재에 대한 양호한 부착성 및 양호한 이미지 해상도를 갖는 수계 잉크가 매우 요망된다.

유사하게, 양호한 재용해성, 습윤 상태일 때 동일한 잉크에 재분산되는 건조 잉크의 능력을 갖는 수계 잉크가 또한 중요하다. 프레스 (press) 가 중단되는 경우, 예를 들어, 수계 잉크는 롤러 위에서 건조되기 시작하고, 필름 형성, pH 변화 등으로 인해 물리 화학적 변화를 겪을 수 있으며, 이는 이들 잉크의 인쇄성을 문제 있게 만든다.

마지막으로, 기계력, 물, 용제 및 기타 화학물질에 대한 인쇄된 또는 코팅된 필름의 저항성이 또한 매우 요망된다. 그러나, 많은 수계 중합체 코팅은 전형적으로 부착성, 마모 저항성, 및 물 및 용제 저항성 문제를 겪는다.

코팅의 저항성을 개선하려는 노력에서 다양한 다가 금속 가교제가 수계 코팅에 첨가제로서 사용되어 왔다.

WO 2006/034229 A1 은 수계 중합체, 금속 가교제 및 히드록시 및 카르복시로부터 독립적으로 선택되는 둘 이상의 관능기 및 2 내지 10 개의 탄소 원자를 포함하는 안정화제를 포함하는 안정적 수계 중합체 조성물을 기재한다.

금속 가교제를 사용하지 않고도, 플라스틱 필름 및 기타 기재 위에 인쇄하기 위해 사용될 때 양호한 습윤성, 건조 속도, 유동 거동, 인쇄성, 저항성, 재용해성 및 양호한 라미네이션 결합 강도를 보이는 수계 코팅, 특히 잉크가 필요하다. 게다가, 그러한 코팅은 저장시 및 보통의 사용 조건 하에 안정적이어야 한다. 본 발명의 수계 잉크 및 코팅은 플라스틱 필름 및 기타 기재 위에 사용될 때 이들 및 기타 바람직한 특성을 나타낸다.

현재의 시장에서 용제계 잉크가 종종 사용된다. 이들 용제계 잉크에서 사용되는 결합제 유형은 니트로셀룰로오스/가소제로부터 니트로셀룰로오스/우레탄 조합에 이르고, 폴리비닐부티레이트, 폴리비닐클로라이드/우레탄 및 폴리우레탄을 포함한다. 응용물 예컨대 OPP 에 라미네이팅된 인쇄된 배향 폴리프로필렌 (OPP) 또는 저밀도 폴리에틸렌 (LDPE) 에 라미네이팅된 인쇄된 폴리에틸렌테레프탈레이트 (PET) 에 양호한 LBS 와 조합하여 양호한 인쇄성을 제공하는 수계 대안물의 결여로 인해 수계 시스템으로의 이행은 느리다.

여러 가지 수계 인쇄 잉크 조성물이 최신기술로부터 알려져 있다.

WO 95/28436 A1 은 약 0.5 microns 미만의 평균 입자 직경을 갖고 소수성, 내습성, 부착성 수지 형성 성분으로 구성된 저점도 수지 에멀전을 수용성 중합체를 함유하는 안료 페이스트와 조합함으로써 제조되는 소수성 기재 위의 그라비어 (gravure) 및 플렉소그래픽 (flexographic) 인쇄에 사용하기에 적합한 수계 인쇄 잉크 조성물을 기재한다.

WO 97/19992 는 중합체를 포함하는 수성 중합체 에멀전 조성물을 기재한다. 그러한 수성 에멀전 중합체를 포함하는 착색제 및 상기 착색제용 결합제를 포함하는 인쇄 잉크가 또한 거기에서 기재된다.

US 5,284,894 는 여러 가지 기재 위의 적용을 위한 인쇄 잉크 및 코팅에서 사용하기 위한 라텍스를 기재한다. 이들 라텍스는 폴리올레핀 표면 위로의 코팅을 위한 비히클로서 적합하다고 기재된다.

US 4,954,556 은 에멀전 중합체 및 재습윤제를 포함하는 수계 잉크 조성물을 기재한다.

카르복실레이트 기를 포함하는 알칼리 가용성 수지 (지지체 수지) 에 의해 안정화된 에멀전 중합체를 포함하는 레올로지 조절되는 (Rheology Controlled) (RC)-에멀전은 양호한 재용해성 및 인쇄성을 갖는 수성 인쇄 잉크용 결합제로서 알려졌다. 이들 조성물의 일부 제한은 그러한 잉크가 전형적 신축성 포장 기재 예컨대 폴리에틸렌 (PE), 폴리프로필렌 (PP) 또는 PET 위에 적용될 때 명백해진다.

매우 특이적인 엄격한 요건을 갖는 기재는, 첫째로 예를 들어 투명 OPP 또는 PET 기재 위에 인쇄되고, 후속적으로 제 2 신축성 기재 (필름) 예컨대 OPP 또는 PE 와, 예를 들어 용제 미함유 2K PU (2 성분 폴리우레탄) 라미네이션 접착제로 라미네이팅되는, 라미네이팅된 신축성 포장 재료이다. 이러한 응용물은 높은 라미네이션 결합 강도 (예를 들어 전형적으로 2.0 N/15 ㎜ 초과) 를 요구한다.

일반적으로, RC-에멀전계 잉크는 종종 우수한 인쇄성을 보이지만, 불충분한 라미네이션 결합 강도 (예를 들어 전형적으로 0.5 N/15 ㎜ 미만) 를 보인다.

그러므로, 본 발명의 하나의 당면한 목적은 높은 라미네이션 결합 강도를 보이는 수계 잉크 또는 코팅을 제공하는 것이었다.

놀랍게도 조성물 예컨대 RC-에멀전을 에테르 기를 포함하는 특정 수용성 중합체와 조합함으로써, 양호한 라미네이션 결합 강도를 갖는 잉크가 수득될 수 있다는 것이 밝혀졌다.

본 발명에 따르면, 하기 단계에 의해 수득되는 조성물이 제공된다: (i) 바람직하게는 카르복실레이트 기를 포함하는, 에멀전 중합체 (a) 를 포함하는 조성물 (C) 을 제공하는 단계, 및 그 후 (ii) 상기 조성물 (C) 에 에테르 기를 포함하는 수용성 중합체 (b) 를 포함하는 조성물을 첨가하는 단계, 여기에서 상기 수용성 중합체 (b) 는 카르복실레이트 기를 포함하지 않고, 상기 수용성 중합체 (b) 는 50 g/ℓ 이상의 물 중 용해도를 가짐.

본 발명에 따른 조성물의 바람직한 구현예에서 조성물 (C) 은 카르복실레이트 기를 포함하는 지지체 수지(들)을 추가로 포함하고, 상기 지지체 수지(들)은 10 내지 400 범위의 산가를 갖는다. 이 경우에, 더욱 바람직하게는, 조성물 (C) 은 RC-에멀전에 해당한다.

경화시, 이러한 조성물은 우수한 라미네이션 결합 특성을 제공하며, 따라서 이러한 조성물은 플라스틱 필름 및 기타 기재 위에 인쇄하기 위한 수계 잉크에서의 결합제로서 사용하기에 특히 적합하다. 본 발명의 조성물의 개선된 라미네이션 결합 강도는 수계 잉크, 오버프린트 바니시, 페인트, 접착제, 밀봉 래커 (sealing lacquer), 성형 재료, 장벽 코팅, 전자 재료 예컨대 레지스트 등을 포함하는 여러 가지 응용물에서 본 발명의 조성물이 사용되는 것을 허용한다.

또다른 양상에서, 본 발명은 본원에 기재된 조성물의 제조 및 사용 방법을 제공한다. 따라서, 예를 들어, 조성물은 카르복실레이트 기를 포함하는 에멀전 중합체를 에테르 기를 포함하는 수용성 중합체와 조합함으로써, 예를 들어 이들 물질의 수용액을 혼합함으로써 제조될 수 있다.

본 발명의 조성물은 필름 또는 코팅으로서 기재 예컨대 종이, 목재, 플라스틱, 또는 직물에 적용될 수 있다. 본 발명의 조성물은 커튼 코팅 (curtain coating), 유동 코팅 (flow coating) 또는 롤 코팅 (roll coating) 을 사용하여 적용될 수 있다. 잉크로서 제형화되었을 때, 본 발명의 조성물은 오프셋 (offset) 및 스크린 (screen) 인쇄 공정을 포함하는 그라비어 및 플렉소그래픽 인쇄 공정을 사용하여 적용될 수 있다.

하나의 양상에서, 본 발명은 하기 단계에 의해 수득되는 조성물을 제공한다:

(i) 바람직하게는 카르복실레이트 기를 포함하는, 에멀전 중합체 (a) 를 포함하는 조성물 (C) 을 제공하는 단계, 및 그 후

(ii) 상기 조성물 (C) 에 에테르 기를 포함하는 수용성 중합체 (b) 를 포함하는 조성물을 첨가하는 단계,

여기에서

상기 수용성 중합체 (b) 는 카르복실레이트 기를 포함하지 않고,

상기 수용성 중합체 (b) 는 50 g/ℓ 이상의 물 중 용해도를 가짐.

물 중 용해도는 침강물이 없는 투명한 용액을 만드는 25℃ 에서 물 중 물질의 용액을 평가함으로써 정량적으로 결정된다. 따라서 용해도는 용액이 투명하고/거나 침강물이 없지 않을 때까지 물 중 상기 물질의 농도를 증가시킴으로써 결정된다.

본 발명의 당면한 틀에서, 상기 수용성 중합체 (b) 의 특징을 묘사하는 용어 "수용성" 은 수용성 중합체 (b) 가 적어도 25℃ 에서 물 중 50 g/ℓ, 바람직하게는 25℃ 에서 물 중 100 g/ℓ 의 용해도를 갖는 것으로 이해된다. 가장 바람직하게는 수용성 중합체 (b) 는 물과 완전히 혼화성이다.

다른 구현예에서, 에멀전 중합체 (a) 는 바람직하게는 10 내지 300, 더욱 바람직하게는 15 내지 200, 가장 바람직하게는 20 내지 100 범위의 산가를 가질 수 있다. 바람직한 구현예에서, 에멀전 중합체 (a) 는 40 내지 100 범위의 산가를 갖는다.

산가는 통상의 기술자에게 잘 알려진 방법에 따라 적합한 용제 (아세톤/물; 80/20) 에서 물 중 0.1 M KOH 를 이용하는 전위차 적정에 의해 결정된다. 결과는 "㎎ KOH /g 생성물" 로서 보고된다.

본 발명의 조성물에 사용될 수 있는 지지체 수지(들)은 전형적으로 아크릴계, 비닐 (스티렌계, 폴리비닐 알코올, 및 폴리비닐 아세테이트를 포함하나 그에 제한되지 않음), 아크릴계/비닐, 폴리우레탄, 폴리아미드, 폴리에스테르, 폴리에틸렌 글리콜, 스티렌-부타디엔-고무 (SBR) 중합체, 니트로셀룰로오스, 그의 하이브리드, 또는 그의 블렌드의 군으로부터 선택되는 중합체를 포함한다.

하이브리드 중합체는 하나 초과의 유형의 중합체를 함유하는 조성물이고, 하나의 중합체의 또다른 중합체의 존재 하의 순차적 중합에 의해 제조된다. 하이브리드 중합체는 공중합체를 포함할 수 있고, 여기에서 제 1 중합체의 존재 하의 제 2 중합체의 중합은 공중합체의 형성을 초래한다. 하이브리드 중합체는 또한 랜덤, 교호 또는 블록-공중합체를 포함하나, 그에 제한되지 않는다.

조성물의 바람직한 구현예에서 지지체 수지(들)은 수용성 수지를 포함한다.

바람직하게는, 지지체 수지(들)은 아크릴계, 아크릴계/비닐, 폴리에스테르 중합체, 그의 하이브리드, 또는 그의 블렌드를 포함한다.

예를 들어 아크릴계 지지체 수지(들)은 아크릴산, 메타크릴산, 이타콘산, 말레산, 푸마르산, 크로톤산, 아크릴산 무수물, 메타크릴산 무수물, 이타콘산 무수물, 말레산 무수물, 푸마르산 무수물, 크로톤산 무수물, 에틸 메타크릴레이트, 메틸 메타크릴레이트, 부틸 아크릴레이트, 부틸 메타크릴레이트, 2-에틸헥실 아크릴레이트, 에틸 아크릴레이트, 비닐 아세테이트, 메틸 아크릴레이트, 2-히드록시에틸 메타크릴레이트, 2-히드록시에틸 아크릴레이트, 메틸올 아크릴아미드, 글리시딜 아크릴레이트, 글리시딜 메타크릴레이트, 디아세톤 아크릴아미드, 아세토아세톡시에틸 메타크릴레이트, 아세토아세톡시에틸 아크릴레이트, 알릴 아세토아세테이트, 비닐 아세토아세테이트, 아크롤레인, 디아세톤 아크릴레이트, 아세토닐 아크릴레이트, 디아세톤 메타크릴레이트, 2-히드록시프로필 아크릴레이트 아세틸아세테이트, 부탄디올-1,4-아크릴레이트 아세틸아세테이트, 그의 하이브리드, 또는 그의 블렌드 중 하나 이상으로부터 선택되는 중합된 단량체를 포함한다.

또다른 바람직한 구현예에서 지지체 수지(들)은 아크릴계/스티렌계 중합체를 포함하고, 지지체 수지(들)은, 위에 열거된 아크릴 기에 더하여, 스티렌, 메틸 스티렌, 알파-메틸 스티렌, 에틸 스티렌, 이소프로필 스티렌, 3 차-부틸 스티렌, 비고리형 공액 디엔, 비닐 에스테르, 비닐 클로라이드, 포르밀 스티롤, 비닐 메틸 케톤, 비닐 에틸 케톤, 비닐 부틸 케톤, 그의 하이브리드, 또는 그의 블렌드 중 하나 이상으로부터 선택되는 중합된 단량체를 포함한다.

비닐/아크릴계 지지체 중합체(들) 예컨대 스티렌/아크릴계 중합체는 특히 본 발명의 조성물에서 사용하기에 적합하다. 천연 중합체가 또한 본 발명에서 사용이 고려되고, 단백질, (히드록시에틸)셀룰로오스, 면, 전분 등을 포함한다.

또다른 구현예에서 지지체 수지(들)은 비닐, 폴리우레탄, 폴리아미드, 스티렌-부타디엔-고무 중합체, 니트로셀룰로오스, 그의 하이브리드, 또는 그의 블렌드를 추가로 포함한다.

통상의 기술자는 단량체의 혼합물을 필요에 따라 변화시켜 중합체를 당면한 특별한 응용물에 맞춰 조정할 수 있다는 것을 쉽게 이해할 것이다. 예를 들어, 본 발명의 조성물에서 사용되는 지지체 수지(들)은 위에 기재된 바와 같은 광범위한 산가를 가질 수 있다.

중합체 (a) (들) 및 (b) 의 합계 건조 중량은 응용물에 따라 조정될 수 있고, 어디에서는 조성물의 약 0.1 내지 약 95 중량 퍼센트 (중량-%) 를 구성할 수 있다. 다른 구현예에서 중합체 (a) 및 (b) 의 중량은 본 발명에 따른 조성물의 약 0.1 내지 약 70 중량-%, 약 0.1 내지 약 60 중량-%, 약 1 내지 약 50 중량-%, 약 5 내지 약 50 중량-%, 또는 약 10 내지 약 50 중량-% 를 구성할 수 있다.

카르복실레이트 기를 포함하는 에멀전 중합체 (a) 의 제조는 통상의 기술자에게 잘 알려져 있다.

예를 들어, 에멀전 중합체의 제조는 Emulsion Polymerization, Gilbert, R.G., Academic Press, N.Y., 1995, pp 1-23 에 기재되어 있다. 스티렌/아크릴계 중합체의 제조는 미국 특허 4,546,160, 4,414,370, 4,529,787 에 기재되어 있다.

일반적으로 그러한 에멀전 중합체는 에틸렌 불포화 단량체, 및 개시제, 및 임의로 계면활성제, 알칼리, 및 물 또는 또다른 반응 용제로 제조된다. 예시적 단량체는 아크릴산, 메타크릴산, 이타콘산, 말레산, 푸마르산, 크로톤산, 아크릴산 무수물, 메타크릴산 무수물, 이타콘산 무수물, 말레산 무수물, 푸마르산 무수물, 크로톤산 무수물, 스티렌, 메틸 스티렌, 알파-메틸 스티렌, 에틸 스티렌, 이소프로필 스티렌, 3 차 부틸 스티렌, 에틸 메타크릴레이트, 메틸 메타크릴레이트, 부틸 아크릴레이트, 부틸 메타크릴레이트, 2-에틸헥실 아크릴레이트, 에틸 아크릴레이트, 비닐 아세테이트, 메틸 아크릴레이트, 비고리형 공액 디엔, 2-히드록시에틸 메타크릴레이트, 2-히드록시에틸 아크릴레이트, 메틸올 아크릴아미드, 글리시딜 아크릴레이트, 글리시딜 메타크릴레이트, 비닐 에스테르, 비닐 클로라이드 등을 포함하나 그에 제한되지 않는다.

본 발명에 사용하기에 적합한 에멀전 중합체는 자가-가교성 중합체를 포함한다 (예를 들어, 미국 특허 번호 5,432,229, 5,605,722, 6,355,720, 및 6,538,062 참고). 자가-가교성 중합체는 중합된 자가-가교성 단량체 예컨대 디아세톤 아크릴아미드 (DAAM), 아세토아세톡시에틸 메타크릴레이트, 아세토아세톡시에틸 아크릴레이트, 알릴 아세토아세테이트, 비닐 아세토아세테이트, 아크롤레인, 포르밀-스티롤, 비닐 메틸 케톤, 비닐 에틸 케톤, 비닐 부틸 케톤, 디아세톤 아크릴레이트, 아세토닐 아크릴레이트, 디아세톤 메타크릴레이트, 2-히드록시프로필 아크릴레이트 아세틸아세테이트, 부탄디올-1,4-아크릴레이트 아세틸아세테이트, 알릴 메타크릴레이트 등을 포함한다. 바람직하게는 에멀전 중합체는 지지체 수지의 존재 하에 제조될 수 있다.

바람직한 구현예에서, 에멀전 중합체 (a) 는 아크릴산, 메타크릴산, 이타콘산, 말레산, 푸마르산, 크로톤산, 아크릴산 무수물, 메타크릴산 무수물, 이타콘산 무수물, 말레산 무수물, 푸마르산 무수물, 크로톤산 무수물, 에틸 메타크릴레이트, 메틸 메타크릴레이트, 부틸 아크릴레이트, 부틸 메타크릴레이트, 2-에틸헥실 아크릴레이트, 에틸 아크릴레이트, 비닐 아세테이트, 메틸 아크릴레이트, 2-히드록시에틸 메타크릴레이트, 2-히드록시에틸 아크릴레이트, 메틸올 아크릴아미드, 글리시딜 아크릴레이트, 글리시딜 메타크릴레이트, 디아세톤 아크릴아미드, 아세토아세톡시에틸 메타크릴레이트, 아세토아세톡시에틸 아크릴레이트, 알릴 아세토아세테이트, 비닐 아세토아세테이트, 아크롤레인, 디아세톤 아크릴레이트, 아세토닐 아크릴레이트, 디아세톤 메타크릴레이트, 2-히드록시프로필 아크릴레이트 아세틸아세테이트, 부탄디올-1,4-아크릴레이트 아세틸아세테이트, 그의 하이브리드, 또는 그의 블렌드 중 하나 이상으로부터 선택되는 중합된 단량체를 포함한다.

통상의 기술자는 단량체의 혼합물을 필요에 따라 변화시켜 중합체를 당면한 특별한 응용물에 맞춰 조정할 수 있다는 것을 쉽게 이해할 것이다. 예를 들어, 본 발명의 조성물에서 사용되는 에멀전 중합체 (a) 는 위에 기재된 바와 같은 광범위한 산가를 가질 수 있다.

본 발명의 조성물에서 유용한 조성물 (C) 은 또한 광범위한 유리 전이 온도 (Tg) 를 가질 수 있다. 예를 들어 본 발명에서 유용한 중합체는 -40 내지 150℃, 바람직하게는 -40 내지 40℃ 의 Tg 값을 가질 수 있다. Tg 값은 시차 주사 열량측정법 (DSC) 에 의해 측정된다.

본 발명의 조성물에 사용될 수 있는 수용성 중합체 (b) 는 전형적으로 폴리알킬렌 옥시드, 폴리에스테르폴리올, 그의 하이브리드, 또는 그의 블렌드의 군으로부터 선택되는 중합체를 포함한다.

폴리알킬렌 옥시드는 에폭시드, 바람직하게는 에틸렌 옥시드, 프로필렌 옥시드, 1,2-부틸렌 옥시드 및 2,3-부틸렌 옥시드, 더욱 바람직하게는 에틸렌 옥시드 및 프로필렌 옥시드의 군으로부터 선택되는 단량체에 기초하는 중합체이다.

또다른 구현예에서 본 발명의 조성물의 수용성 중합체 (b) 는 알킬렌 옥시드, 바람직하게는 에틸렌 옥시드 (EO), 프로필렌 옥시드 (PO), 부틸렌 옥시드, 더욱 바람직하게는 에틸렌 옥시드 및/또는 프로필렌 옥시드에서 유래하는 에테르 기를 포함한다.

또다른 구현예에서 본 발명의 조성물의 수용성 중합체 (b) 는 랜덤 또는 블록 알킬렌 옥시드 중합체를 포함한다.

통상의 기술자는 단량체의 혼합물을 필요에 따라 변화시켜 중합체를 당면한 특별한 응용물에 맞춰 조정할 수 있다는 것을 쉽게 이해할 것이다.

또다른 구현예에서 본 발명의 조성물의 수용성 중합체 (b) 는 알코올, 예컨대 천연 오일 예컨대 피마자유 및 기타 천연 재료에서 유래하는 알코올, 옥소알코올, 알킬페놀에서 유래하는 기를 포함한다.

또다른 구현예에서 본 발명의 조성물의 수용성 중합체 (b) 는 300 내지 15000 g/mol, 바람직하게는 350 내지 10000 g/mol, 가장 바람직하게는 400 내지 8000 g/mol, 특히 400 내지 6000 g/mol 범위의 중량 평균 분자량 Mw 을 갖는다. Mw 값은 겔 투과 크로마토그래피 (GPC) 에 의해 Waters 2414 굴절률 탐지기를 갖춘 Waters Alliance 2690 분리 모듈을 사용하여 THF 용제 중 약 10 ㎎/㎖ 의 농도에서 측정된다.

또다른 구현예에서 본 발명의 조성물의 수용성 중합체 (b) 는 아민 기를 포함하지 않는다.

또다른 구현예에서 본 발명의 조성물의 수용성 중합체 (b) 는 에스테르 기를 포함하지 않는다.

바람직한 구현예에서 본 발명의 조성물의 수용성 중합체 (b) 는 에스테르 및 아민 기를 둘다 포함하지 않는다.

에테르 기를 포함하는 수용성 중합체 (b) 의 제조는 통상의 기술자에게 잘 알려져 있다.

일반적으로, 본 발명의 조성물에서 에멀전 중합체 (a) 및 수용성 중합체 (b) 의 총량을 기준으로 에멀전 중합체 (a) 의 양은 70 내지 99 중량-% 이고 수용성 중합체 (b) 의 양은 1 내지 30 중량-% 이다. 바람직하게는 에멀전 중합체 및 수용성 중합체의 총량을 기준으로 에멀전 중합체 (a) 의 양은 80 내지 99 중량-% 이고 수용성 중합체 (b) 의 양은 1 내지 20 중량-% 이고, 더욱 바람직하게는 에멀전 중합체 (a) 의 양은 85 내지 99 중량-% 이고 수용성 중합체 (b) 의 양은 1 내지 15 중량-% 이고, 가장 바람직하게는 에멀전 중합체 (a) 의 양은 90 내지 99 중량-% 이고 수용성 중합체 (b) 의 양은 1 내지 10 중량-% 이다.

바람직한 구현예에서 에멀전 중합체 (a), 지지체 수지(들) 및 수용성 중합체 (b) 의 총량을 기준으로 에멀전 중합체 (a) 와 지지체 수지(들)의 합계량은 70 내지 99 중량-% 이고 수용성 중합체 (b) 의 양은 1 내지 30 중량-% 이고, 바람직하게는 에멀전 중합체 (a) 와 지지체 수지(들)의 합계량은 90 내지 99 중량-% 이고 수용성 중합체 (b) 의 양은 1 내지 10 중량-% 이다.

일반적으로, 본 발명의 조성물에서 에멀전 중합체(a) 및 지지체 수지(들)의 총량을 기준으로 에멀전 중합체 (a) 의 양은 50 내지 95 중량-% 이고 지지체 수지(들)의 양은 5 내지 50 중량-% 이다.

본 발명의 조성물의 바람직한 구현예에서, 에멀전 중합체 (a) 는 아크릴산, 메타크릴산, 이타콘산, 말레산, 푸마르산, 크로톤산, 아크릴산 무수물, 메타크릴산 무수물, 이타콘산 무수물, 말레산 무수물, 푸마르산 무수물, 크로톤산 무수물, 에틸 메타크릴레이트, 메틸 메타크릴레이트, 부틸 아크릴레이트, 부틸 메타크릴레이트, 2-에틸헥실 아크릴레이트, 에틸 아크릴레이트, 비닐 아세테이트, 메틸 아크릴레이트, 2-히드록시에틸 메타크릴레이트, 2-히드록시에틸 아크릴레이트, 메틸올 아크릴아미드, 글리시딜 아크릴레이트, 글리시딜 메타크릴레이트, 디아세톤 아크릴아미드, 아세토아세톡시에틸 메타크릴레이트, 아세토아세톡시에틸 아크릴레이트, 알릴 아세토아세테이트, 비닐 아세토아세테이트, 아크롤레인, 디아세톤 아크릴레이트, 아세토닐 아크릴레이트, 디아세톤 메타크릴레이트, 2-히드록시프로필 아크릴레이트 아세틸아세테이트, 부탄디올-1,4-아크릴레이트 아세틸아세테이트, 그의 하이브리드, 또는 그의 블렌드 중 하나 이상으로부터 선택되는 중합된 단량체를 포함하고,

지지체 수지(들)은 아크릴계, 아크릴계/비닐, 스티렌계, 아크릴계/스티렌계, 폴리에스테르 중합체를 포함하고,

수용성 중합체 (b) 는 에틸렌 옥시드, 프로필렌 옥시드, 1,2-부틸렌 옥시드 및 2,3-부틸렌 옥시드의 군으로부터 선택되는 중합된 단량체, 바람직하게는 에틸렌 옥시드 및 프로필렌 옥시드의 군으로부터 선택되는 중합된 단량체를 포함한다.

본 발명의 또다른 양상은 하기를 포함하는 조성물이다:

(i) 카르복실레이트 기를 포함하는 에멀전 중합체 (a), 및

(ii) 에틸렌 옥시드 및 프로필렌 옥시드의 공중합체의 양에 대해 45 중량-% 이상의 에틸렌 옥시드 함량을 갖고, 300 내지 4000 g/mol, 바람직하게는 350 내지 3000 g/mol 의 중량 평균 분자량을 갖는 에틸렌 옥시드 및 프로필렌 옥시드의 수용성 랜덤 또는 블록 공중합체.

본 발명의 조성물의 하나의 구현예에서, 조성물은 계면활성제, 용제, 평활성 첨가제 (leveling agent), 유동성 조정제 (rheology agent), 왁스, 완충제, 분산제, 소포제 (defoaming agent), 거품방지제 (antifoaming agent), 개질 중합체, 재습윤제 (rewetting agent), 살생물제, 가교제 또는 재용해제 (resolubility agent) 로부터 선택되는 하나 이상의 첨가제 (c) 를 추가로 포함한다.

일반적으로, 하나 이상의 첨가제 (c) 가 존재하는 경우에, 본 발명의 조성물에서 에멀전 중합체 (a), 수용성 중합체 (b) 및 하나 이상의 첨가제 (c) 의 총량을 기준으로 에멀전 중합체 (a) 의 양은 65 내지 98.9 중량-% 이고, 수용성 중합체 (b) 의 양은 1 내지 30 중량-% 이고, 하나 이상의 첨가제 (c) 의 양은 0.1 내지 5 중량-% 이다.

일반적으로, 하나 이상의 첨가제 (c) 및 지지체 수지(들)이 존재하는 경우에, 본 발명의 조성물에서 에멀전 중합체 (a), 지지체 수지(들), 수용성 중합체 (b) 및 하나 이상의 첨가제 (c) 의 총량을 기준으로 에멀전 중합체 (a) 와 지지체 수지(들)의 합계량은 65 내지 98.9 중량-% 이고, 수용성 중합체 (b) 의 양은 1 내지 30 중량-% 이고, 하나 이상의 첨가제 (c) 의 양은 0.1 내지 5 중량-% 이다.

음이온성, 양이온성, 및 비이온성을 포함하는 광범위한 계면활성제가 사용하기에 적합하다. 전형적으로, 음이온성 계면활성제는 알킬 술포네이트, 알킬아릴 술포네이트, 알킬 술페이트, 히드록시알칸올의 술페이트, 알킬 및 알킬아릴 디술포네이트, 술포네이트화 지방산, 폴리에톡시화 알칸올 및 알킬페놀의 술페이트 및 술포네이트 뿐만 아니라 술포숙신산의 에스테르를 포함한다.

비이온성 계면활성제가 특히 본 발명의 조성물에 사용하기에 적합하고, 예를 들어, 폴리비닐피롤리돈, 알킬 다당류 등을 포함한다.

본 발명의 또다른 양상에서, 바람직하게는 지지체 수지(들)과, 에멀전 중합체 (a) 를 포함하는 조성물을, 수용성 중합체 (b) 를 포함하는 조성물과, 바람직하게는 본원에 기재된 양으로, 조합, 예를 들어 혼합하는 것을 포함하는 본원에 기재된 조성물의 제조 방법이 제공된다. 그러므로 본 발명은 또한, 바람직하게는 지지체 수지(들)과, 에멀전 중합체 (a) 를 포함하는 조성물을, 수용성 중합체 (b) 및 임의로 하나 이상의 첨가제 (c) 를 포함하는 조성물과 조합하는 것을 포함하는 본 발명의 조성물의 제조 방법에 관한 것이다.

바람직하게는, 바람직하게는 지지체 수지(들)과, 카르복실레이트 기를 포함하는 에멀전 중합체 (a) 를, 에테르 기를 포함하는 수용성 중합체 (b) 및 임의로 하나 이상의 첨가제 (c) 와 조합하는 것은 이들 물질의 수용액을 혼합함으로써 수행된다.

또다른 구현예에서 수용성 중합체 (b) 가, 바람직하게는 지지체 수지(들)과, 에멀전 중합체 (a) 의 수용액에 첨가되고, 임의로 하나 이상의 첨가제 (c) 가 결과적인 조성물에 첨가된다.

일반적으로, 바람직하게는 지지체 수지(들)과, 에멀전 중합체 (a) 의 수용액이 먼저 공급되고, 수용성 중합체 (b) 및 임의로 하나 이상의 첨가제 (c) 가 나중에 첨가되는 한, (b) 및 (c) 의 첨가 순서는 상관 없다. 수용성 중합체 (b) 및 임의로 하나 이상의 첨가제 (c) 는 (건조) 물질로서 또는 수용액으로 첨가될 수 있다.

용어 물질의 "수용액" 은 또한 물 중 물질의 분산물 및 현탁액을 또한 포함한다.

다른 구현예에서, 본 발명의 조성물은 WO 2006/034229 A1 에 개시된 다가 금속 가교제를 부가적으로 포함할 수 있다. 이용되는 금속 가교제의 양은 에멀전 중합체 (a) 의 양 및 중합체의 산가에 따라 달라질 것이다. 적합한 다가 금속은 지르코늄, 티탄, 하프늄, 크롬, 아연, 알루미늄, 또는 그들의 임의의 둘 이상의 혼합물을 포함한다. 지르코늄이 금속 가교제로서 특히 매우 적합하다. 금속가교제는 전형적으로 암모니아, 아세테이트, 프로피오네이트, 술페이트, 카르보네이트, 니트레이트, 포스페이트, 타르트레이트, 아세틸아세토네이트, 옥시드, 또는 그들의 임의의 둘 이상의 혼합물의 염 또는 착물이다. 따라서, 예시적 금속 가교제는 암모늄 지르코늄 카르보네이트, 지르코늄 아세틸아세토네이트, 지르코늄 아세테이트, 지르코늄 카르보네이트, 지르코늄 술페이트, 지르코늄 포스페이트, 칼륨 지르코늄 카르보네이트, 지르코늄 나트륨 포스페이트, 지르코늄 타르트레이트, 아연 옥시드, 및 상기 다가 금속 및 반대 이온의 기타 조합을 포함한다. 유사하게, 유기 티타네이트 예컨대 티탄 아세틸아세토네이트 및 티탄 락테이트 킬레이트가 사용될 수 있다. 본 발명의 조성물에서 사용되는 임의적 금속 가교제의 양은 중합체 및 다가 금속의 성질에 따라 다를 것이다. 본 발명의 조성물은 일반적으로 카르복실레이트 기 : 금속 가교제 의 몰비가 약 10:1 내지 약 1:2, 약 9:1 내지 약 1:2, 약 8:1 내지 약 1:2, 약 7:1 내지 약 1:2, 약 6:1 내지 약 1:2, 약 5:1 내지 약 1:2, 약 4:1 내지 약 1:2, 약 3:1 내지 약 1:2, 약 10:1 내지 약 1:1, 약 8:1 내지 약 1:1, 약 6:1 내지 약 1:1, 약 4:1 내지 약 1:1, 또는 약 3:1 내지 약 1:1 이다.

다른 구현예에서, 본 발명의 조성물은 여러 가지 유기 화합물을 그들이 둘 이상의 히드록시 또는 카르복시 기 또는 그들 중 하나를 함유하는 한 안정화제로서 부가적으로 포함할 수 있다. 안정화제는 2 가지 관능기에 제한되지 않고 부가적 히드록시 및 카르복시 기 뿐만 아니라 기타 관능기 예컨대 옥소, 아미노, 티올, 시아노, 니트로 등을 그러한 기가 화합물의 안정화 능력을 방해하지 않는 경우에 포함할 수 있다고 이해될 것이다. 그러한 화합물은 2 내지 10 개의 탄소 원자를 함유할 수 있지만, 전형적으로 이들 화합물은 2 내지 8 개 또는 2 내지 6 개의 탄소 원자를 가질 것이다. 그러므로 본 발명의 적합한 안정화제는 디올, 히드록시 산, 이산, 당, 또는 그들의 둘 이상의 혼합물을 포함하나 그에 제한되지 않는다. 예를 들어, 안정화제는 타르타르산, 글루콘산, 점액산, 당산, 옥살산, 글리콜산, 락트산, 말산, 시트르산, 만델산, 말론산, 말레산, 숙신산, 그의 염, 또는 그들의 둘 이상의 혼합물일 수 있다. 당인 안정화제는 만니톨, 프룩토스, 글루코스, 및 그들의 둘 이상의 혼합물 또는 디올, 히드록시 산 또는 이산과의 혼합물을 포함한다. 본 발명의 조성물에서 사용되는 안정화제의 양은 가교제의 양의 1.4 mole 퍼센트 이상이다. 다른 구현예에서, 안정화제의 양은 가교제의 양의 2.4 mole 퍼센트 이상, 3 mole 퍼센트 이상, 또는 7 또는 10 mole 퍼센트 이상일 수 있다. 대안적으로, 금속 가교제의 안정화제의 몰 백분율은 적어도 1.4, 2.4, 3, 7, 8, 9, 또는 10 내지 약 40 mole 퍼센트 또는 적어도 1.4, 2.4, 3, 7, 8, 9, 또는 10 내지 약 30 mole 퍼센트 또는 적어도 1.4, 2.4, 3, 7, 8, 9, 또는 10 내지 약 20 mole 퍼센트이다.

건조시, 본 발명의 코팅 조성물은 우수한 강도 및 경도를 나타내고, 플라스틱, 오버프린트 바니시, 인쇄 잉크, 페인트, 접착제, 충전제, 성형 재료, 전자 재료 예컨대 레지스트 등을 위한 탑 코팅제로서 특히 유용하다. 따라서, 오버프린트 바니시, 페인트 또는 가열 밀봉 래커는 각각 독립적으로 본원에 기재된 바와 같은 조성물을 포함할 수 있다. 잉크는 안료를 추가로 포함할 수 있다.

바람직하게는 카르복실레이트 기를 포함하는, 에멀전 중합체 (a), 카르복실레이트 기를 포함하는 지지체 수지(들) 및 에테르 기를 포함하는 수용성 중합체 (b) 를 포함하는 조성물이 추가로 제공되며, 여기에서 상기 지지체 수지(들)은 10 내지 400, 바람직하게는 15 내지 350, 가장 바람직하게는 50 내지 300 범위의 산가를 갖고, 상기 수용성 중합체 (b) 는 카르복실레이트 기를 포함하지 않고, 상기 수용성 중합체 (b) 는 50 g/ℓ 이상의 물 중 용해도를 갖고, 에멀전-중합체 (a), 지지체 수지(들) 및 수용성 중합체 (b) 의 양은 조성물을 포함하는 코팅, 예컨대 잉크가, 바람직하게는 카르복실레이트 기를 포함하는, 에멀전 중합체 (a) 및 카르복실레이트 기를 포함하는 지지체 수지(들)을 포함하는 조성물에 수용성 중합체 (b) 가 첨가되지 않은 동일한 코팅보다 더 큰 LBS 를 나타내는 것을 야기하기에 충분하다. 일부 그러한 조성물은 안료를 추가로 포함할 수 있다.

본 발명의 또다른 양상에서, 본원에 기재된 바와 같은 조성물을 필름 또는 코팅으로서 기재에 적용하는 것을 포함하는 필름 또는 코팅의 제조 방법이 제공된다. 기재는 종이, 목재, 플라스틱, 또는 직물을 포함할 수 있다. 특히, 본 발명의 오버프린트 바니시 및 잉크는 종이 및 폴리에틸렌, 폴리비닐 클로라이드, 폴리프로필렌, 폴리에스테르, 폴리카르보네이트, 및 폴리이미드의 필름 또는 시트, 및 임의의 이들 재료로 처리된 종이에 적용될 수 있다.

본 발명의 오버프린트 바니시 또는 잉크에 의한 기재 코팅 방법은 잘 알려진 방법 예컨대 직접 코팅 및 인쇄를 포함한다. 오버프린트 바니시 또는 잉크로 기재를 직접 코팅하는 경우, 커튼 코팅, 유동 코팅 및 롤 코팅과 같은 방법이 사용될 수 있다. 조성물의 점도가 낮은 경우, 직접 코팅 예컨대 스프레이 코팅이 또한 이용될 수 있다. 코팅에 사용되는 인쇄 공정은 오프셋 인쇄, 그라비어 오프셋 인쇄, 및 그라비어 및 플렉소그래픽 인쇄 공정을 포함한다. 이들 공정에 의해 생성되는 코팅 필름의 두께는 약 0.25 내지 약 25 ㎛, 전형적으로 약 1 내지 약 10 ㎛ 일 수 있다.

게다가 본 발명은 또한 수계 코팅 또는 잉크를 위한 본 발명의 조성물의 용도, 바람직하게는 기재 위에 인쇄하기 위한, 바람직하게는 플라스틱 필름 위에 인쇄하기 위한 수계 잉크를 위한 본 발명의 조성물의 용도, 또한 바람직하게는 오버프린트 바니시 또는 페인트를 위한 수계 코팅을 위한 본 발명에 따른 조성물의 용도에 관한 것이다.

게다가, 본 발명은 또한 인쇄된 (1 차) 기재를 (2 차) 신축성 필름에 라미네이팅하기 위한 수계 잉크를 위한 본 발명에 따른 조성물의 용도에 관한 것이다. 이러한 라미네이트는 가열밀봉 전에 및 후에 바람직하게는 1.5 N/15㎜ 초과, 가장 바람직하게는 2 N/15㎜ 초과의 높은 라미네이션 결합 강도를 제공한다.

라미네이션은 통상의 기술자에게 잘 알려진 절차에 의해 수행된다. 라미네이트는 일반적으로 예를 들어 본 발명에 따른 조성물 또는 상기 조성물의 잉크-제형을 플라스틱 기재의 표면에 적용함으로써 수득된다. 건조 후에 코팅된 기재가 수득된다. 후속적으로 라미네이션 접착제가 사용되어 제 2 플라스틱 표면을 코팅된 기재에 고정시킨다.

전형적 잉크 제조:

30 부의 (수지-계 또는 수지-비함유) 안료 페이스트 (예를 들어 PB15.3) 및 70 부의 시험 에멀전을 블렌딩함으로써 유색 잉크를 제조한다. DIN4 컵을 이용하여 잉크의 점도를 측정할 수 있다. 안료 페이스트/물 의 30/70 블렌드를 사용하여 잉크의 점도를 20 s DIN4 로 감소시킬 수 있다.

40 부의 수지-비함유 안료 페이스트 (예를 들어 PW6) 및 60 부의 시험 에멀전을 블렌딩함으로써 백색 잉크를 제조한다. DIN4 컵을 이용하여 잉크의 점도를 측정할 수 있다. 안료 페이스트/물 의 40/60 블렌드를 사용하여 잉크의 점도를 20 s DIN4 로 감소시킬 수 있다.

전형적 잉크 적용:

와이어-바 (wire-bar) 0 를 사용하여 coex-OPP (30MB400 - 배향 폴리프로필렌 필름, ExxonMobil Chemical 로부터 수득될 수 있음) 의 처리된 면 및 화학 처리된 폴리에스테르 (Mylar® 813, DuPont Teijin Films 로부터 수득될 수 있음) 위에 잉크를 적용했다 (4 ㎛ 젖은 잉크). 잉크를 100% 유색 (1 개의 층), 200% 유색 (2 개의 층) 및 100% 유색 + 100% 백색 (2 개의 층) 으로서 적용했다. 결과적인 프린트를 라미네이트를 제조하기 전에 오븐 내에서 60 s 동안 60℃ 에서, 그에 뒤이어 약 16 시간 (밤새) 의 추가의 건조 기간 동안 실온에서 건조했다.

전형적 라미네이션 절차:

라미네이션 결합 강도를 시험하기 위해, coex-OPP 및 화학 처리된 폴리에스테르 위의 프린트를 coex-OPP 및 표준 LDPE (저밀도 폴리에틸렌) 에 라미네이팅하여, 각각 OPP//OPP 및 PET//LDPE 라미네이트를 수득했다.

1. 2 성분 폴리우레탄 라미네이션 접착제의 제조:

Liofol Hardener UR6080: 8.0 (Henkel Industrial Adhesives 로부터 수득됨)

Liofol UR7780 : 20.0 (Henkel Industrial Adhesives 로부터 수득됨)

에틸 아세테이트 : 20.0 (적용의 용이성을 위한 용제)

2. 라미네이트의 제조:

갓 제조된 접착제를 2 차 (인쇄되지 않은) 필름에 2.5 g/㎡ (건조) 의 코팅 중량으로 적용하고, 후속적으로 오븐 내에서 10 s 동안 60℃ 에서 건조시켜 용제를 증발시킨다. 그 다음 인쇄된 필름을 인쇄된 면으로 접착제 프린트에 조심스럽게 적용하고, 그에 의해 라미네이트에서 기포의 발생을 방지한다. 접착제가 경화되는 것을 허용하기 위해, 결과적인 라미네이트를 3 일 동안 압력 하에 저장한다.

3. 결합 강도 측정:

15㎜ 너비의 스트립을 경화된 라미네이트로부터 절단하고, 라미네이션 결합 강도를 Lloyd Instruments 인장 시험기 (이는 AMETEK, Inc. 로부터 구입할 수 있음) 를 사용하여 측정한다. 측정을 150㎜/min 의 속도로 실시한다. 측정 동안, 라미네이팅된 스트립을 필름 클램프에 대해 90°각도 하에 유지해야 한다.

가열-밀봉 결합 강도를 시뮬레이션하기 위해, 라미네이팅된 스트립을 Brugger 가열 밀봉기 (이는 Brugger Feinmechanik GmbH 로부터 구입할 수 있음) 를 사용하여 140℃/400N/1s 에서 가열-밀봉한 후에 이 시험을 반복한다.

라미네이션 결합 강도를 N/15㎜ 로 보고한다.

임의의 및 모든 목적에서, 특히 기재된 설명을 제공하는 면에서, 당업자에 의해 이해될 바와 같이, 본원에 개시된 모든 범위는 또한 임의의 및 모든 가능한 하위 범위 및 하위 범위의 조합을 포함한다. 임의의 열거된 범위는 동일한 범위가 적어도 동일한 2 분의 1, 3 분의 1, 4 분의 1, 5 분의 1, 10 분의 1 등으로 나누어지는 것을 충분히 기술 및 가능케하는 것으로 쉽게 인식될 수 있다. 비제한적 예로서, 본원에 논의된 각각의 범위는 아래 3 분의 1, 중간 3 분의 1, 위 3 분의 1 등으로 쉽게 나눠질 수 있다. 당업자에 의해 이해될 바와 같이 모든 언어 예컨대 "이하", "이상, "초과", "미만" 등은 언급된 숫자를 포함하고, 위에 논의된 바와 같이 후속적으로 하위범위로 나누어질 수 있는 범위를 언급한다.

본원에 기재된 모든 특허 및 문헌은 전문이 모든 목적을 위해 참조로 포함된다.

실시예

하기 비제한적 실시예는 개시된 발명의 이점을 추가로 설명하는 역할을 한다.

실시예 1 - 지지체 수지(들)의 제공

표 1 에 제시된 지지체 수지 조성물을 미국 특허 번호 4,546,160, 4,414,370, 4,529,787 에 기재된 연속 중합 공정을 사용하여 제조했다.

표 1

성분들의 양이 성분들의 총량에 대한 중량-% 로 제시되어 있다.

실시예 2 - 지지체 수지(들)의 존재 하에 에멀전 중합으로 에멀전 중합체 (a) 를 수득함

표 2 에 제시된 에멀전 중합체를 표 1 에 제시된 지지체 수지로부터 제조했다. 지지체 수지, 암모니아 (25%) 및 탈염 (DI) 수의 용액을 4-목 둥근 바닥 플라스크 내에서 질소의 약한 유동 하에 85℃ 가 되게 했다. 단량체의 혼합물을 제조하고 반응기에 충전했다. 그 다음, DI 수에 용해된 암모늄 퍼술페이트 (APS) 를 반응기에 충전했다. 15 분 후에, 남은 단량체 혼합물을 45-60 분에 걸쳐 반응기에 충전했다. 공정 동안, 온도를 85℃ 에서 유지했다. 이후, 반응기 내용물을 이들 조건 하에 60 분 동안 유지하여 잔류 단량체 함량을 감소시켰다. 이러한 유지-기간 후에, 에멀전을 냉각시켰다. 에멀전을 부가적 15 분 동안 혼합하고, 후속적으로 여과했다.

표 2

Trigonox AW70: 2-히드로퍼옥시-2-메틸프로판

실시예 3 - 중합체 블렌드의 제조

표 2 에 기재된 에멀전 중합체 (E-1, E-2, E-3) 및 표 3 에 기재된 수용성 중합체 (P-1, P-2, P-3, P-4, P-5) 의 블렌드를 실온에서 물리적 블렌딩에 의해 제조했다. 선택된 제형이 표 4 에 제시되어 있다.

표 3 - 수용성 중합체 (b)

EO (에틸렌 옥시드) 의 양이 공중합체의 총량에 대한 중량-% 로 제시되어 있다. PO 는 프로필렌 옥시드를 나타낸다.

표 4 - 중합체 블렌드

실시예 4 - 라미네이션 잉크의 제조

라미네이션 결합 강도에 대한 효과를 시험하기 위해, 표 4 에 기재된 선택된 중합체 블렌드 (B-1 - B-11) 와 PB15.3 (Heliogen® Blue D 7088) 및 Joncryl® HPD96-E (높은 분자량, 높은 산가 스티렌 아크릴 수지) (둘다 BASF S.E. 로부터 수득됨) 를 포함하는 안료 농축물을 4:1 비율로 블렌딩함으로써 잉크 제형을 제조했다. 결과적인 잉크의 점도를 안료 농축물 및 물의 혼합물 (30/70) 의 첨가에 의해 요구되는 프린트 점도 (20" DIN4 / ~150 mPa.s) 로 조정했다.

표 5 - 잉크 제형

실시예 5 - 라미네이트의 제조 및 결합 강도 측정

와이어-바 0 를 사용하여 coex-OPP (30MB400) 의 처리된 면 및 화학 처리된 폴리에스테르 (Mylar 813) 위에 결과적인 잉크를 적용했다 (4 ㎛ 젖은 잉크). 프린트를 오븐 내에서 60 s 동안 60℃ 에서 건조시키고, 밤새 (16 시간) 놔두었다.

갓 제조된 2 성분 폴리우레탄 접착제 (8.0 g Liofol UR6080, 20.0 g Liofol UR7780, 20.0 g 에틸아세테이트) 를 2 차 (인쇄되지 않은) 필름에 2.5 g/㎡ (건조) 의 코팅 중량으로 적용하고, 그에 뒤이어 오븐 내에서 10 s 동안 60℃ 에서 건조시켜 라미네이트를 제조한다. 인쇄된 필름 (coex-OPP 및 화학 처리된 PET) 을 인쇄된 면으로 2 차 필름 (각각, coex-OPP 및 LDPE) 의 접착제 면에 적용하여 OPP//OPP 및 PET//LDPE 라미네이트 구조를 수득했다. 접착제의 완전 경화를 허용하기 위해 라미네이트 구조를 3 일 동안 압력 (약 0.25 kg/c㎡) 하에 저장했다.

라미네이션 결합 강도의 측정을 위해, 15㎜ 너비의 스트립을 경화된 라미네이트로부터 절단하고, 결합 강도를 Lloyd Instruments 인장 시험기 (이는 AMETEK, Inc. 로부터 구입할 수 있음) 를 사용하여 측정한다. 측정을 150㎜/min 의 속도로 실시한다. 측정 동안, 라미네이팅된 스트립을 필름 클램프에 대해 90°각도 하에 유지해야 한다.

라미네이션 결합 강도를 N/15㎜ 로 보고한다.

표 6 - 라미네이션 결합 강도 결과

수용성 중합체를 포함하는 본 발명에 따른 조성물은 수용성 중합체를 포함하지 않는 조성물 (I-8) 에 비해 개선된 라미네이션 결합 강도 결과를 나타낸다.

Claims

하기 단계에 의해 수득되는 조성물:
(i) 에멀전 중합체 (a) 를 포함하는 조성물 (C) 을 제공하는 단계 및 그 후
(ii) 상기 조성물 (C) 에 에테르 기를 포함하는 수용성 중합체 (b) 를 포함하는 조성물을 첨가하는 단계,
여기에서
상기 수용성 중합체 (b) 는 카르복실레이트 기를 포함하지 않고,
상기 수용성 중합체 (b) 는 50 g/ℓ 이상의 물 중 용해도를 가짐.
제 1 항에 있어서, 조성물 (C) 가 카르복실레이트 기를 포함하는 지지체 수지(들)을 추가로 포함하고, 상기 지지체 수지(들)이 10 내지 400 범위의 산가를 갖는 조성물.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 수용성 중합체 (b) 가 알킬렌 옥시드에서 유래하는 에테르 기를 포함하는 조성물.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 수용성 중합체 (b) 가 랜덤 또는 블록 알킬렌 옥시드 중합체를 포함하는 조성물.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 에멀전 중합체 (a) 가 아크릴산, 메타크릴산, 이타콘산, 말레산, 푸마르산, 크로톤산, 아크릴산 무수물, 메타크릴산 무수물, 이타콘산 무수물, 말레산 무수물, 푸마르산 무수물, 크로톤산 무수물, 에틸 메타크릴레이트, 메틸 메타크릴레이트, 부틸 아크릴레이트, 부틸 메타크릴레이트, 2-에틸헥실 아크릴레이트, 에틸 아크릴레이트, 비닐 아세테이트, 메틸 아크릴레이트, 2-히드록시에틸 메타크릴레이트, 2-히드록시에틸 아크릴레이트, 메틸올 아크릴아미드, 글리시딜 아크릴레이트, 글리시딜 메타크릴레이트, 디아세톤 아크릴아미드, 아세토아세톡시에틸 메타크릴레이트, 아세토아세톡시에틸 아크릴레이트, 알릴 아세토아세테이트, 비닐 아세토아세테이트, 아크롤레인, 디아세톤 아크릴레이트, 아세토닐 아크릴레이트, 디아세톤 메타크릴레이트, 2-히드록시프로필 아크릴레이트 아세틸아세테이트, 부탄디올-1,4-아크릴레이트 아세틸아세테이트 중 하나 이상으로부터 선택되는 중합된 단량체를 포함하는 조성물.
제 2 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 지지체 수지(들)이 수용성 수지를 포함하는 조성물.
제 2 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서, 지지체 수지(들)이 아크릴계, 아크릴계/비닐, 폴리에스테르 중합체를 포함하는 조성물.
제 2 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서, 지지체 수지(들)이 아크릴계/스티렌계 공중합체를 포함하는 조성물.
제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서, 계면활성제, 용제, 평활성 첨가제, 유동성 조정제, 왁스, 완충제, 분산제, 소포제, 거품방지제, 개질 중합체, 재습윤제, 살생물제, 가교제 또는 재용해제로부터 선택되는 하나 이상의 첨가제 (c) 를 추가로 포함하는 조성물.
에멀전 중합체 (a) 및 존재하는 경우 지지체 수지(들)을 포함하는 조성물을 수용성 중합체 (b) 및 임의로 하나 이상의 첨가제 (c) 를 포함하는 조성물과 조합시키는 것을 포함하는, 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 따른 조성물의 제조 방법.
수계 코팅 또는 잉크를 위한, 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 따른 조성물의 용도.
기재 위에 인쇄하기 위한, 바람직하게는 플라스틱 필름 위에 인쇄하기 위한 수계 잉크를 위한, 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 따른 조성물의 용도.
오버프린트 바니시 (overprint varnish) 또는 페인트를 위한 수계 코팅을 위한, 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 따른 조성물의 용도.
인쇄된 기재를 2 차 신축성 필름에 라미네이팅하기 위한 수계 잉크를 위한, 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 따른 조성물의 용도.
하기를 포함하는 조성물:
(i) 카르복실레이트 기를 포함하는 에멀전 중합체 (a), 및
(ii) 에틸렌 옥시드 및 프로필렌 옥시드의 공중합체의 양에 대해 45 중량-% 이상의 에틸렌 옥시드 함량을 갖고, 300 내지 4000 g/mol 의 중량 평균 분자량을 갖는 에틸렌 옥시드 및 프로필렌 옥시드의 수용성 랜덤 또는 블록 공중합체.