WO2019188307A1 - 洗浄剤組成物 - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a cleaning composition and a method for cleaning a hard surface using the cleaning composition.
- the hard surface such as the inner wall of a reaction vessel used in the production process for using the polymer or producing the polymer has a highly viscous or hardened polymer represented by the residual polymer after discharging the used polymer or the produced polymer. , Residues of various inorganic and / or organic additives added to the polymer, and a highly viscous or cured polymer mixture in which these polymers and additives are mixed (hereinafter referred to as the above-mentioned polymers, residues and The polymer mixture is generically referred to simply as “polymer etc.”).
- a hard surface to which a polymer adheres like the reaction vessel is used repeatedly, it is necessary to wash the hard surface after each use or before the next use to remove the adhering polymer and the like.
- a water dispersion is generally obtained using a polymer dispersion mainly composed of a polymer, a colorant comprising a pigment or a dye, and various additives as required.
- a polymer dispersion mainly composed of a polymer, a colorant comprising a pigment or a dye, and various additives as required.
- polymer deposits stay on the inner wall of the production apparatus including the reaction tank and the like at the gas-liquid interface with the solvent used for production.
- the inner wall of the production apparatus and the reaction tank is washed.
- the amount of the polymer-like stay is increased, this is mixed in the water dispersion and contains this water dispersion. Reduces water-based ink performance.
- Patent Document 1 uses a cleaning liquid containing a surfactant, a basic compound and water after printing with an ink composition containing a pigment and having a pH of 9 or more. A cleaning method for cleaning the nozzles of an inkjet recording head is disclosed. Japanese Patent Application Laid-Open No.
- Patent Document 2 discloses a hard surface cleaning method for cleaning a hard surface with an aqueous cleaning agent having a cleaning temperature of 45 to 85 ° C., the aqueous cleaning agent comprising (a) an alkaline agent And (b) an alkylamine oxide, and (c) an organic solvent having a solubility parameter of 8 to 12 (cal / cm 3 ) 1/2 and a pH of 11 to 14 is disclosed.
- aqueous cleaning agent comprising (a) an alkaline agent And (b) an alkylamine oxide, and (c) an organic solvent having a solubility parameter of 8 to 12 (cal / cm 3 ) 1/2 and a pH of 11 to 14 is disclosed.
- Patent Document 3 is a cleaning liquid for cleaning a portion to which a discharged aqueous ink adheres in an inkjet printer, and includes an amphoteric surfactant, a basic compound, and water, A cleaning solution having a pH of 9 to 12 and containing an amphoteric surfactant such as dimethyllaurylamine oxide in an amount of 0.1 to 3% by mass based on the total amount of the cleaning solution is disclosed.
- the present invention relates to a water-soluble organic amine (a), an alkylamine oxide (b) represented by the following general formula (1), an organic solvent having a Hansen solubility parameter (HSP value) at 20 ° C. of 15 or more and 19.5 or less. (C) and the cleaning composition containing water.
- R 1 and R 2 each independently represents an alkyl group or alkenyl group having 1 to 3 carbon atoms
- R 3 represents an alkyl group or alkenyl group having 8 to 16 carbon atoms.
- the cleaning methods and cleaning liquids described in Patent Documents 1 to 3 are not sufficiently satisfactory in the cleaning effect on a hard surface to which a polymer or the like is attached.
- the present invention relates to a detergent composition having excellent detergency even at room temperature on a hard surface, particularly a hard surface to which a polymer is adhered, in particular, a hard surface constituting a production line for ink jet recording ink, and
- the present invention relates to a method for cleaning a hard surface using a cleaning composition.
- the present inventors have found that a hard surface can be effectively cleaned by using a specific cleaning composition containing a water-soluble organic amine, an alkylamine oxide and an organic solvent. That is, the present invention relates to the following [1] and [2].
- HSP value Hansen solubility parameter
- R 1 and R 2 each independently represents an alkyl group or alkenyl group having 1 to 3 carbon atoms
- R 3 represents an alkyl group or alkenyl group having 8 to 16 carbon atoms.
- a detergent composition having excellent detergency even at room temperature on a hard surface, in particular, a hard surface to which a polymer is attached, particularly a hard surface constituting a production line for ink jet recording ink, And a method for cleaning a hard surface using the cleaning composition.
- the cleaning composition of the present invention comprises a water-soluble organic amine (a), an alkylamine oxide (b) represented by the following general formula (1) (hereinafter also simply referred to as “alkylamine oxide (b)”), 20
- An organic solvent (c) having a Hansen solubility parameter (HSP value) at 15 ° C. of 15 or more and 19.5 or less hereinafter, also simply referred to as “organic solvent (c)” and water are contained.
- R 1 and R 2 each independently represents an alkyl group or alkenyl group having 1 to 3 carbon atoms
- R 3 represents an alkyl group or alkenyl group having 8 to 16 carbon atoms.
- the cleaning composition of the present invention it is possible to effectively clean a hard surface to which a polymer or the like is attached as an object to be cleaned even at room temperature.
- the hard surface is preferably the surface of a member that comes into contact with a polymer or the like.
- a member for example, a metal, glass, ceramics, or plastic that uses a polymer or constitutes a production line for producing a polymer is used. Widely covered.
- the article to be cleaned to be cleaned by the cleaning composition of the present invention is a deposit such as a polymer generated by using a polymer or produced during the production of the polymer. There is no restriction
- hard surfaces include addition polymerization polymers such as vinyl polymers such as styrene-acrylic copolymers, condensation polymerization polymers such as polyester, polyethylene terephthalate and polyurethane, and ring-opening polymerization such as epoxy resins.
- addition polymerization polymers such as vinyl polymers such as styrene-acrylic copolymers, condensation polymerization polymers such as polyester, polyethylene terephthalate and polyurethane, and ring-opening polymerization such as epoxy resins.
- examples thereof include a reaction tank inner wall of an apparatus in a production line using a polymer or the like, or a production line such as a production line for synthesizing the above-mentioned polymer having a high adhesion frequency of the polymer.
- a hard surface to which a cross-linked polymer, a low acid value polymer (for example, polyester or the like) and the like are attached is difficult to clean with a conventional cleaning agent.
- the cleaning composition of the present invention is attached to, for example, a water-based ink production line for inkjet recording, particularly a polymer in a water-dispersion production line having a step of forming a polymer-containing raw material component in an aqueous medium.
- a water-based ink production line for inkjet recording particularly a polymer in a water-dispersion production line having a step of forming a polymer-containing raw material component in an aqueous medium.
- the stagnant material on the hard surface of the reaction tank which is the object to be cleaned, is a polymer-like adhering substance mainly retained at the gas-liquid interface with the solvent used in the production of the aqueous dispersion.
- the detergent composition of the present invention contains a water-soluble organic amine (a) from the viewpoint of improving the detergency on a hard surface.
- water-soluble means that the solubility at 25 ° C. in 100 g of water is 5 g / 100 gH 2 O or more, preferably 10 g / 100 gH 2 O or more.
- the number of carbon atoms of the water-soluble organic amine (a) is preferably 2 or more, more preferably 3 or more, and preferably 10 or less, more preferably 8 or less, from the viewpoint of improving the detergency on the hard surface. Preferably it is 6 or less.
- the acid dissociation constant pKa in a 25 ° C. aqueous solution of the water-soluble organic amine (a) is preferably 9.0 or more, more preferably 9.2 or more, and still more preferably 9. 5 or more.
- Examples of the water-soluble organic amine (a) include alkanolamine, alkylamine, aralkylamine, polyamine, and cyclic amine. Among these, alkanolamine is preferable from the viewpoint of improving the detergency.
- alkanolamine any of primary alkanolamine, secondary alkanolamine, and tertiary alkanolamine can be used.
- the primary alkanolamine include monoethanolamine, monopropanolamine, monoisopronolamine, monobutanolamine and the like.
- Secondary alkanolamines include N-methylethanolamine, N-ethylethanolamine, N-propylethanolamine, N-butylethanolamine, diethanolamine, diisopropanolamine, N-methylpropanolamine, N-methylisopropanolamine, N-ethylisopropanolamine, N-propylisopropanolamine and the like can be mentioned.
- water-soluble alkanolamines having 2 to 8 carbon atoms are preferable, and one or more selected from primary alkanolamines and secondary alkanolamines are more preferable, and monoethanolamine (pKa: 9.44). ), Monoisopropanolamine (pKa: 9.45), N-methylethanolamine (pKa: 9.99), N-ethylethanolamine (pKa: 9.9), diethanolamine (pKa: 8.88), diisopropanol Amine (pKa: 8.84), N-methylisopropanolamine, N, N-dimethylethanolamine (pKa: 9.22), N, N-diethylethanolamine (pKa: 9.75), N-methyldiethanolamine ( 1 or more types chosen from pKa: 8.56) are still more preferable.
- water-soluble organic amine (a) is at least one selected from monoethanolamine, diethanolamine, and N-methylethanolamine from the viewpoint of improving detergency and versatility. Note that solubility at 25 ° C. in water 100g alkanolamine listed as the preferred example is 50g / 100gH 2 O or more.
- the various water-soluble organic amines (a) can be used alone or in combination of two or more.
- the detergent composition of the present invention contains an alkylamine oxide (b) from the viewpoint of improving the detergency on a hard surface.
- an alkylamine oxide (b) from the viewpoint of improving the detergency on a hard surface.
- the alkylamine oxide (b) contained in the cleaning composition of the present invention is represented by the following general formula (1).
- R 1 and R 2 each independently represents an alkyl group or alkenyl group having 1 to 3 carbon atoms, but improves the cleaning properties when the cleaning composition is used repeatedly several times. From the point of view, it is preferably a methyl group or an ethyl group, more preferably a methyl group. In the present invention, a specific detergency is expressed by using a specific alkylamine oxide.
- R 3 represents an alkyl group or an alkenyl group having 8 to 16 carbon atoms, and preferably 8 to 14 carbon atoms from the viewpoint of improving detergency when the cleaning composition is repeatedly used a plurality of times.
- Specific examples of the compound represented by the general formula (1) include one or more selected from lauryl dimethylamine oxide, lauryl diethylamine oxide, myristyl dimethylamine oxide, cocoalkylamine oxide, and the like. One or more selected from oxide and lauryl diethylamine oxide are more preferable.
- the alkylamine oxide (b) can be used alone or in combination of two or more.
- the cleaning composition of the present invention contains an organic solvent (c) having a Hansen solubility parameter (HSP value) at 20 ° C. of 15 or more and 19.5 or less.
- HSP value Hansen solubility Parameter
- the HSP value consists of the solubility parameter (SP value) introduced by Hildebrand as three components (energy ⁇ d due to intermolecular dispersion force, energy ⁇ p due to intermolecular dipole interaction, energy ⁇ h due to intermolecular hydrogen bond) ).
- HSP values for many solvents and resins are also described in Wesley L. Archer, Industrial Splvents Handbook, and the like.
- the HSP value in the case of using a plurality of organic solvents can be obtained as a weighted average value m of the HSP values of each organic solvent by the following formula (2).
- m ⁇ 1 ⁇ 1 + ⁇ 2 ⁇ 2 (2)
- ⁇ 1 and ⁇ 2 are HSP values of the respective solvent components
- ⁇ 1 and ⁇ 2 are volume fractions of the respective solvent components.
- the HSP value of organic solvents can also be determined using the software HSPiP from Charles Hansen Consulting, Inc. (Horsholm, Denmark, hansen-solubility.com).
- the value is used for a solvent (see various HSP documents) registered in the database of HSPiP version 4.1.03, and the value estimated by the HSPiP is used for a solvent not in the database. use.
- the HSP value is less than 15 or exceeds 19.5, the compatibility with a polymer or the like that is a contaminant is lowered, and thus the cleaning property is deteriorated.
- the SP value is preferably 15.5 or more, more preferably 16.0 or more, still more preferably 16.5 or more, still more preferably 17.0 or more, and preferably 19.4 or less.
- the organic solvent (c) is one or more selected from compounds having an ether group such as cyclic ether and chain ether, compounds having an ester group such as acetate ester, and compounds having a ketone group such as chain ketone. Is preferred.
- Preferred examples of the organic solvent having an HSP value of 15 or more and 19.5 or less as a single solvent include cyclic ether solvents such as tetrahydrofuran (HSP value: 19.46); diethyl ether (HSP value: 15.49) and the like A chain ether solvent of ethyl acetate (HSP value: 18.15), isopropyl acetate (HSP value: 17.59), propyl acetate (HSP value: 17.62), butyl acetate (HSP value: 17.41), etc.
- cyclic ether solvents such as tetrahydrofuran (HSP value: 19.46); diethyl ether (HSP value: 15.49) and the like
- Acetic acid ester solvent methyl ethyl ketone (HSP value: 19.05), methyl propyl ketone (HSP value: 18.33), methyl isobutyl ketone (HSP value: 16.97), diisobutyl ketone (HSP value: 16.93), etc. 1 type or more chosen from these linear ketone solvents etc. are mentioned. Among these, a chain ketone solvent is preferable, and methyl ethyl ketone is more preferable. These organic solvents can be used alone or in combination of two or more.
- a combination of a plurality of solvents is used if the HSP value as a mixed solvent is 15 or more and 19.5 or less according to the above formula (2) can do.
- the organic solvent (c) having a value of 15 or more and 19.5 or less can be used.
- ⁇ Other additives Various known additives such as a nonionic surfactant, a chelating agent, a solubilizer, a slurrying agent, and an antifoaming agent are added to the cleaning composition of the present invention as long as the object of the present invention is not impaired. be able to.
- a nonionic surfactant those having an HLB (by the Davies method) of 4.3 to 8.2 are preferable from the viewpoint of improving the detergency of deposits such as polymers on the hard surface. Is more preferably from 7.9 to 7.9, and even more preferably from 5.5 to 7.5.
- Nonionic surfactants include, for example, BLAUNON EH-2, BLAUNON EH-4, BLAUNON EH-6, BLAUNON EH-11 manufactured by Aoki Oil & Fat Co., Ltd., Emulgen 109P, Emulgen 120, Softanol EP9050 manufactured by Kao Corporation.
- Commercial products such as SOFTANOL EP12030, SOFTANOL 90, SOFTANOL 120, SOFTANOL 150, and SOFTANOL 200 manufactured by Nippon Shokubai Chemical Industry Co., Ltd. can be used. Chelating agents can enhance the cleaning effect of polymers on hard surfaces.
- Preferred examples of chelating agents include alkanoic acid salts of gluconic acid, glucoheptonic acid, ethylenediaminetetraacetic acid, citric acid, malic acid, hydroxyethylidene diphosphonic acid,
- the amine salt include sodium gluconate, sodium glucoheptonate, sodium ethylenediaminetetraacetate, sodium citrate, and sodium hydroxyethylidene diphosphonate.
- the detergent composition when the detergent composition is concentrated, it is preferable to contain a solubilizing agent in order to obtain a stable aqueous solution in which the components do not separate or precipitate, and if necessary, concentrated fluidity It is preferable to contain a slurrying agent in order to ensure this.
- the solubilizer include alkenyl succinic acid having 6 to 18 carbon atoms and salts thereof, hexanoic acid, heptanoic acid, octanoic acid, decanoic acid, lauric acid, butyric acid, valeric acid, isobutyric acid, 2-ethylhexanoic acid and These salts are mentioned.
- the slurrying agent include water-soluble polymer carboxylic acid, naphthalene dicarboxylic acid, alkali metal salts or amine salts thereof.
- the cleaning composition of the present invention comprises a water-soluble organic amine (a), an alkylamine oxide (b) represented by the general formula (1), an organic solvent having an HSP value at 20 ° C. of 15 or more and 19.5 or less ( c) and water.
- the content of each component in the cleaning composition of the present invention can be appropriately adjusted according to the type of the object to be cleaned and the type of dirt, from the viewpoint of improving the cleaning power of the polymer and the like attached to the hard surface, It is preferable that it is the range of these.
- the content of the water-soluble organic amine (a) is preferably 0.05% by weight or more, more preferably 0.1% by weight or more, still more preferably 0.5% by weight or more, and still more preferably in the cleaning composition. Is 1% by weight or more, and preferably 12% by weight or less, more preferably 10% by weight or less, still more preferably 8% by weight or less, and still more preferably 5% by weight or less.
- the content of the alkylamine oxide (b) is preferably 0.01% by weight or more, more preferably 0.05% by weight or more, still more preferably 0.1% by weight or more, still more preferably 0.5% by weight or more. And preferably 10% by weight or less, more preferably 5% by weight or less, still more preferably 3% by weight or less, and still more preferably 2% by weight or less.
- the content of the organic solvent (c) is preferably 1% by weight or more, more preferably 2% by weight or more, still more preferably 5% by weight or more, and still more preferably 10% by weight or more in the cleaning composition. And it is preferably 45% by weight or less, more preferably 40% by weight or less, still more preferably 35% by weight or less, and still more preferably 30% by weight or less.
- the content of water such as deionized water or distilled water is preferably 30% by weight or more, more preferably 40% by weight or more, still more preferably 50% by weight or more in the detergent composition, and preferably 95%. % By weight or less, more preferably 90% by weight or less, and still more preferably 85% by weight or less. When a solubilizer is used, its content is preferably from 0.01 to 3% by weight, preferably from 0.05 to 1 in the detergent composition, from the viewpoint of improving the low-temperature stability of the detergent and economy. Weight percent is more preferred.
- the mass ratio [(a) / (b)] of the water-soluble organic amine (a) to the alkylamine oxide (b) in the cleaning composition is preferably 0.1 or more, more preferably 1 or more, still more preferably It is 2 or more, more preferably 3 or more, still more preferably 4 or more, and preferably 50 or less, more preferably 35 or less, still more preferably 20 or less, and still more preferably 10 or less.
- the mass ratio [(c) / (b)] of the organic solvent (c) to the alkylamine oxide (b) in the cleaning composition is preferably 10 or more, more preferably 15 or more, still more preferably 20 or more, and more. More preferably, it is 25 or more, and preferably 300 or less, more preferably 270 or less, further preferably 250 or less, and still more preferably 200 or less.
- the viscosity at 32 ° C. of the cleaning composition is preferably 1 mPa ⁇ s or more, more preferably 1.1 mPa ⁇ s or more, and still more preferably 1.2 mPa ⁇ s, from the viewpoint of improving the detergency against a polymer or the like on a hard surface. It is above, and is preferably 8 mPa ⁇ s or less, more preferably 6 mPa ⁇ s or less, still more preferably 4 mPa ⁇ s or less, and even more preferably 2 mPa ⁇ s or less.
- the static surface tension of the cleaning composition is preferably 18 mN / m or more, more preferably 20 mN / m or more, still more preferably 22 mN / m or more, and still more from the viewpoint of improving the detergency against a polymer or the like on a hard surface. It is preferably 25 mN / m or more, and preferably 45 mN / m or less, more preferably 40 mN / m or less, still more preferably 35 mN / m or less, and even more preferably 32 mN / m or less.
- the pH of the cleaning composition at 20 ° C.
- the viscosity, static surface tension, and pH of the cleaning composition are measured by the methods described in the examples.
- the hard surface cleaning method of the present invention is characterized in that the hard surface is cleaned at a temperature near room temperature, that is, at a temperature of 0 ° C. or more and 50 ° C. or less, with the cleaning composition of the present invention.
- the method for cleaning a hard surface of the present invention is simple and useful because it does not require special treatment such as heating the hard surface.
- the hard surface is preferably the surface of a metal member that comes into contact with a polymer or the like, and the surface of a member constituting a production line used in the step of granulating a component containing the polymer or the like in an aqueous medium.
- the hard surface to which the polymer or the like adheres is preferably 0 ° C. or higher, more preferably 10 ° C. or higher, and preferably 50 ° C. or lower, more preferably 45 ° C. from the viewpoint of reducing energy.
- an excellent cleaning effect is exhibited at a cleaning temperature in a temperature range of 42 ° C. or lower.
- cleaning method of this invention there is no restriction
- cleaning operations such as immersion washing
- cleaning can be used.
- a higher cleaning effect can be obtained by cleaning the cleaning composition of the present invention while intentionally foaming by stirring, spray brush cleaning, or the like.
- the cleaning method of the present invention after the cleaning composition of the present invention is used, it can be stored separately in a storage facility such as a tank or a drum, and can be reused multiple times. Become. Therefore, it is desirable that the cleaning effect can be maintained even after storing the used cleaning composition.
- the cleaning composition of the present invention has high dirt durability and excellent storage performance. Repeated use is usually possible 5 times or more, further 8 times or more, and further 10 times or more with respect to the adhered hard surface.
- a polymer may be mentioned as an object to be cleaned, and the polymer is preferably a water-insoluble polymer from the viewpoint of exerting cleaning power.
- the apparatus or equipment to which the cleaning composition and the hard surface cleaning method of the present invention are applied For example, as a device to be cleaned, it is applied to cleaning of equipment or equipment such as a reaction tank for producing a polymer, a mixing tank in which the polymer is blended, a pipe for transporting the liquid containing the polymer, a storage tank facility for storing the liquid containing the polymer, etc. can do.
- the apparatus which maintains the printer, an inkjet printing system, etc.
- cleaning composition of the present invention and the method for cleaning a hard surface are used, at least the hard surface is cleaned with the cleaning composition of the present invention using an aqueous dispersion manufacturing apparatus having a hard surface to which an object to be cleaned is attached.
- the raw material component containing the polymer can be granulated in an aqueous medium to produce an aqueous dispersion.
- Examples of the water dispersion manufacturing apparatus include manufacturing apparatuses of various scales ranging from a small scale at a laboratory level to a large scale for mass production. Specifically, a reaction tank having a large capacity of about 200 L to 10 m 3 volume, further 20 m 3 volume, or more can be applied. What was mentioned as the said hard surface can be used conveniently for the said reaction tank. For example, those described in JP-A-9-258479, specifically, a glass-lined reactor whose surface is glass-lined, a reactor having a conductive surface, typically corrosion resistance of stainless steel, etc. It can be suitably used for a reactor made of a reactive metal and various materials.
- the polymer used for cleaning the water dispersion in particular, the production facility for the water dispersion for ink jet recording and the water-based ink for ink jet recording.
- an organic solvent and water are added to and mixed with the obtained water dispersion, the concentration is adjusted appropriately, and additives such as a wetting agent usually used for water-based inks are added as necessary. Can be obtained.
- Examples of the polymer to be cleaned include water-insoluble polymers, and examples thereof include vinyl polymers such as polyester, polystyrene and polyvinyl chloride, and urethane polymers.
- the colorant such as a pigment is atomized to improve dispersibility and storage stability, and an aqueous system obtained using the aqueous dispersion.
- substrate adhesion it is preferable to use a water-insoluble polymer such as polyester or vinyl polymer.
- the polymer is also used as a fixing resin used as a film forming agent for water-based inks.
- water-insoluble polymer and “water-soluble polymer” means that when the polymer has a salt-forming group, the salt-forming group of the polymer is neutralized with acetic acid or sodium hydroxide according to the type of the polymer. If 100 g of pure water at 25 ° C. is added to 10 g of the resulting product and sufficiently stirred, the polymer is the “water-soluble polymer” in the present invention if all is dissolved.
- a polymer is previously dissolved in an organic solvent such as methyl ethyl ketone, 100% neutralized product is dropped into pure water, and the aqueous dispersion having a concentration of 10% by weight is removed by centrifugation.
- the polymer that has been separated and precipitated is referred to as “water-insoluble polymer”, and the dissolved polymer as “water-soluble polymer”.
- Water-insoluble polymer Preferable examples of the water-insoluble polymer include polyester, vinyl polymer, urethane polymer and the like.
- the polyester is preferably a polyester obtained by condensation polymerization of at least (i) an alcohol component and (ii) a carboxylic acid component.
- (I) Alcohol component It is preferable that the alcohol component which becomes a structural unit of polyester contains aromatic diol from a viewpoint of pigment dispersibility of the obtained water-based ink.
- the aromatic diol is preferably an alkylene oxide adduct of bisphenol A.
- the alkylene oxide adduct of bisphenol A means the entire structure in which an oxyalkylene group is added to 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane.
- the alkylene oxide adduct of bisphenol A is preferably a compound represented by the following general formula (I).
- OR 1 and R 2 O are both oxyalkylene groups, each independently preferably an oxyalkylene group having 1 to 4 carbon atoms, more preferably an oxyethylene group or oxypropylene. It is a group.
- x and y correspond to the number of added moles of alkylene oxide, each independently preferably 1 or more, more preferably 2 or more, and preferably 16 or less, more preferably 7 or less, and even more preferably 5 or less. More preferably, it is 3 or less.
- the average value of the sum of x and y is preferably 2 or more.
- the average value of the sum of x and y is preferably 7 or less, more preferably 5 or less, and still more preferably 3 or less.
- x OR 1 and y R 2 O may be the same or different from each other, but are preferably the same from the viewpoint of improving the adhesion to the substrate.
- the alkylene oxide adduct of bisphenol A may be used alone or in combination of two or more.
- the alkylene oxide adduct of bisphenol A is preferably a propylene oxide adduct of bisphenol A or an ethylene oxide adduct of bisphenol A, and more preferably a propylene oxide adduct of bisphenol A.
- the content of the alkylene oxide adduct of bisphenol A in the alcohol component as the raw material monomer is preferably 50 mol% or more, more preferably 60 mol% or more, and still more preferably 70 mol, from the viewpoint of improving the substrate adhesion. % Or more, and preferably 100 mol% or less.
- the alcohol component which is a raw material monomer for polyester, may contain the following alcohol components.
- Carboxylic acid component The carboxylic acid component that is a constituent unit of the polyester includes carboxylic acid, anhydride of the carboxylic acid, alkyl (1 to 3 carbon atoms) ester of the carboxylic acid, and the like.
- carboxylic acid component aromatic dicarboxylic acid, aliphatic dicarboxylic acid, alicyclic dicarboxylic acid, and trivalent or higher polyvalent carboxylic acid are preferable, and the reactivity between the carboxylic acid component and the alcohol component, and the substrate adhesion are improved. From the viewpoint of improvement, aromatic dicarboxylic acids and aliphatic dicarboxylic acids are more preferable, and aliphatic dicarboxylic acids are more preferable.
- the aromatic dicarboxylic acid is preferably phthalic acid, isophthalic acid or terephthalic acid, more preferably terephthalic acid.
- the aliphatic dicarboxylic acid include unsaturated aliphatic dicarboxylic acid and saturated aliphatic dicarboxylic acid. From the viewpoint of improving the reactivity between the carboxylic acid component and the alcohol component and the substrate adhesion, the unsaturated aliphatic dicarboxylic acid is preferable.
- the unsaturated aliphatic dicarboxylic acid fumaric acid and maleic acid are preferable, and fumaric acid is more preferable.
- the saturated aliphatic dicarboxylic acid is preferably adipic acid or succinic acid (succinic acid may be substituted with an alkyl group and / or an alkenyl group).
- the alicyclic dicarboxylic acid is preferably cyclohexane dicarboxylic acid, decalin dicarboxylic acid, or tetrahydrophthalic acid.
- the trivalent or higher polyvalent carboxylic acid is preferably trimellitic acid or pyromellitic acid.
- the carboxylic acid components may be used alone or in combination of two or more.
- Polyester is produced, for example, by subjecting the alcohol component and the carboxylic acid component to condensation polymerization at a temperature of 180 ° C. or higher and 250 ° C. or lower using an esterification catalyst as necessary in an inert gas atmosphere. be able to.
- the polyester preferably has a sharp molecular weight distribution, and it is preferable to perform condensation polymerization using an esterification catalyst.
- the esterification catalyst include tin catalysts, titanium catalysts, antimony trioxide, zinc acetate, and germanium dioxide. From the viewpoint of the reaction efficiency of the esterification reaction in polyester production, a tin catalyst is preferred.
- tin catalyst dibutyltin oxide, tin (II) di (2-ethylhexane) ate, or a salt thereof is preferably used, and tin (II) di (2-ethylhexane) ate is more preferably used.
- an esterification promoter such as 3,4,5-trihydroxybenzoic acid may be further used.
- a radical polymerization inhibitor such as 4-tert-butylcatechol or hydroquinone may be used in combination.
- the softening point of the obtained polyester is preferably 80 ° C. or higher, more preferably 85 ° C. or higher, still more preferably 90 ° C. or higher, and preferably 170 ° C. or lower, from the viewpoint of improving the substrate adhesion. Is 145 ° C. or lower, more preferably 125 ° C. or lower.
- the glass transition temperature (Tg) of the obtained polyester is preferably 50 ° C. or higher, more preferably 55 ° C. or higher, and preferably 95 ° C. or lower, more preferably 90 ° C., from the viewpoint of improving substrate adhesion. In the following, it is more preferably 85 ° C. or less, and still more preferably 80 ° C. or less.
- the acid value of the obtained polyester is preferably 5 mgKOH / g or more, more preferably 15 mgKOH / g or more, and still more preferably 20 mgKOH / g or more, from the viewpoint of improving the particle size control of the resin particles and the substrate adhesion. And preferably it is 40 mgKOH / g or less, More preferably, it is 37 mgKOH / g or less, More preferably, it is 35 mgKOH / g or less.
- the weight average molecular weight (Mw) of the obtained polyester is preferably 5,000 or more, more preferably 7,500 or more, and still more preferably 10,000 or more, from the viewpoint of solvent resistance, dispersion stability, and the like. , Preferably it is 100,000 or less, More preferably, it is 50,000 or less, More preferably, it is 30,000 or less.
- Vinyl polymer As the vinyl polymer, from the viewpoint of improving the dispersion stability of the pigment-containing polymer particles in the water-based ink, (a) a structural unit derived from an ionic monomer, (b) a structural unit derived from a hydrophobic monomer, and (c) hydrophilicity. It is preferable to contain 1 or more types selected from structural units derived from the nonionic monomer, more preferably 2 or more types among these structural units, and still more preferably 3 types. For example, a combination of (a) an ionic monomer and (b) a hydrophobic monomer, (a) an ionic monomer, (b) a hydrophobic monomer, and (c) a hydrophilic nonionic monomer.
- the vinyl polymer can be obtained, for example, by addition polymerization of a monomer mixture containing (a) an ionic monomer, (b) a hydrophobic monomer, and (c) a hydrophilic nonionic monomer by a known method.
- the ionic monomer includes an anionic monomer and a cationic monomer, and an anionic monomer is preferred.
- the anionic monomer include a carboxylic acid monomer, a sulfonic acid monomer, and a phosphoric acid monomer.
- a carboxylic acid monomer having a carboxy group is preferable from the viewpoint of improving dispersion stability of pigment-containing polymer particles in an aqueous ink, and acrylic acid, methacrylic acid, crotonic acid, itaconic acid, maleic acid are preferred.
- Fumaric acid, citraconic acid, 2-methacryloyloxymethyl succinic acid and the like are more preferable, and one or more selected from acrylic acid and methacrylic acid are more preferable.
- the cationic monomer include N, N-dimethylaminoethyl methacrylate and N, N-dimethylaminoethyl acrylamide.
- the (a) ionic monomer includes a monomer that becomes an ion under acidic or alkaline conditions, even if it is a neutral non-ionic monomer such as an acid or an amine.
- hydrophobic monomer examples include alkyl (meth) acrylates and aromatic group-containing monomers.
- alkyl (meth) acrylate those having an alkyl group having 1 to 22 carbon atoms, preferably 6 to 18 carbon atoms are preferable.
- “(iso or tertiary)” and “(iso)” mean both cases in which these groups are present and cases in which these groups are not present.
- “(Meth) acrylate” indicates acrylate and / or methacrylate.
- aromatic group-containing monomer a vinyl monomer having an aromatic group having 6 to 22 carbon atoms is preferable, and a styrene monomer, an aromatic group-containing (meth) acrylate, and a styrene macromonomer are more preferable.
- styrene monomer styrene, 2-methylstyrene, and divinylbenzene are preferable, and styrene is more preferable.
- aromatic group containing (meth) acrylate benzyl (meth) acrylate, phenoxyethyl (meth) acrylate, etc. are preferable, and benzyl (meth) acrylate is more preferable.
- the styrenic macromonomer has a polymerizable functional group at one end, and the number average molecular weight is preferably 500 or more, more preferably 1,000 or more, preferably 100,000 or less, more preferably 10,000 or less.
- a compound As the polymerizable functional group, an acryloyloxy group or a methacryloyloxy group is preferable, and a methacryloyloxy group is more preferable.
- Specific examples of the styrenic macromonomer include AS-6 (S), AN-6 (S), HS-6 (S) (trade name of Toagosei Co., Ltd.) and the like.
- the commercially available component (c) include NK Esters M-20G, 40G, 90G and 230G from Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd., Bremer PE-90 from NOF Corporation, 200, 350, etc .; PME-100, 200, 400, etc .; PP-500, 800, 1000, etc .; AP-150, 400, 550, etc .; 50 PEP-300, 50 POEP-800B, 43 PAPE-600B Etc.
- the components (a) to (c) can be used alone or in admixture of two or more.
- the vinyl polymer may contain structural units derived from monomers other than those described above.
- the content of the structural unit derived from each component in the vinyl polymer is as follows from the viewpoint of improving the dispersion stability of the pigment-containing polymer particles in the water-based ink.
- the content of the ionic monomer is preferably 3% by mass or more, more preferably 5% by mass or more, still more preferably 8% by mass or more, and preferably 60% by mass or less, more preferably 50% by mass. %, More preferably 40% by mass or less.
- the content of the hydrophobic monomer is preferably 20% by mass or more, more preferably 40% by mass or more, still more preferably 50% by mass or more, and preferably 90% by mass or less, more preferably 80% by mass.
- % Or less more preferably 75% by mass or less.
- C When a hydrophilic nonionic monomer is contained, its content is preferably 5% by mass or more, more preferably 10% by mass or more, still more preferably 20% by mass or more, and preferably 60% by mass. Hereinafter, it is more preferably 55% by mass or less, and still more preferably 50% by mass or less.
- the content of the macromonomer is preferably 5% by mass or more, more preferably 8% by mass or more, further preferably 10% by mass or more, and preferably 50% by mass. % Or less, more preferably 40% by mass or less, still more preferably 30% by mass or less.
- the mass ratio [(a) / (b)] of (a) ionic monomer to (b) hydrophobic monomer containing macromonomer is preferably 0.01 or more, more preferably 0.05 or more, and still more preferably Is 0.10 or more, and preferably 1 or less, more preferably 0.60 or less, and still more preferably 0.50 or less.
- the vinyl polymer is produced by copolymerizing a monomer mixture by a known polymerization method.
- a solution polymerization method is preferable.
- the solvent used in the solution polymerization method is preferably a polar organic solvent.
- the polar organic solvent is preferably, for example, an aliphatic alcohol having 1 to 3 carbon atoms; a ketone having 3 to 8 carbon atoms, or a mixed solvent of one or more of these with water.
- a known radical polymerization initiator such as an azo compound or an organic peroxide can be used.
- the amount of the radical polymerization initiator is preferably 0.01 to 2 moles per mole of the monomer mixture.
- the polymerization conditions of the monomer mixture vary depending on the type of radical polymerization initiator, monomer, and solvent to be used, and thus cannot be generally stated. Usually, however, the polymerization temperature is preferably 50 to 80 ° C., and the polymerization time is preferably 1 ⁇ 20 hours.
- the polymerization atmosphere is preferably an inert gas atmosphere such as a nitrogen gas atmosphere.
- the vinyl polymer is preferably used as it is as a polymer solution without removing the solvent used for the polymerization.
- the solid content concentration of the polymer solution is preferably 30% by mass or more, more preferably 40% by mass or more, and preferably 70% by mass or less from the viewpoint of improving the productivity of the aqueous dispersion of pigment-containing polymer particles. More preferably, it is 65 mass% or less.
- the weight average molecular weight of the polymer is preferably 8,000 or more, more preferably 10,000 or more, still more preferably 11,000 or more, and preferably 500,000 or less.
- a weight average molecular weight can be performed by the method as described in an Example.
- examples of commercially available vinyl polymers include polyacrylic acid such as “Aron AC-10SL” (manufactured by Toa Gosei Co., Ltd.), “John Crill 67”, “John Crill 611”, “John Crill 678”, “John Crill”. And styrene-acrylic resins such as “680”, “Johncrill 690”, “Johncrill 819” (manufactured by BASF Japan Ltd.).
- the pigment used in the aqueous dispersion and the water-based ink is not particularly limited, and may be an organic pigment, an inorganic pigment, or a mixture thereof.
- the solid content concentration (nonvolatile component concentration) of the obtained pigment aqueous dispersion is preferably 10 to 30% by mass from the viewpoint of improving the dispersion stability of the pigment aqueous dispersion and facilitating preparation of the water-based ink. Preferably, the content is 15 to 25% by mass.
- the solid content concentration of the pigment aqueous dispersion is measured by the method described in Examples.
- the average particle diameter of the pigment-containing polymer particles in the pigment aqueous dispersion is preferably 50 to 200 nm, more preferably 60 to 190 nm, and still more preferably from the viewpoint of reducing coarse particles and improving the discharge stability of the water-based ink. 80 to 180 nm.
- the average particle diameter of the pigment-containing polymer particles is measured by the method described in the examples.
- the average particle diameter of the pigment-containing polymer particles in the water-based ink is the same as the average particle diameter in the pigment water dispersion, and the preferred average particle diameter embodiment is a preferred embodiment of the average particle diameter in the pigment water dispersion. Is the same.
- the aqueous dispersion for inkjet recording is a raw material containing a polymer after washing at least the hard surface with the cleaning composition and the washing method of the present invention using an aqueous dispersion production apparatus having a hard surface to which a polymer or the like is attached. Manufactured by granulating the components in an aqueous medium.
- the content of the polymer is preferably 1 to 20% by weight, more preferably 2 to 15% by weight, and still more preferably, from the viewpoint of printing density and storage stability of the water-based ink containing the aqueous dispersion. 3 to 10% by weight.
- the content of the colorant is preferably 1 to 30% by weight, more preferably 2 to 25% by weight, more preferably 4 to 20% by weight, and further preferably 5 to 5% from the same viewpoint as described above. 15 weight.
- the water content in the aqueous dispersion is preferably 30 to 95% by weight, more preferably 40 to 90% by weight, and still more preferably 50 to 80% by weight.
- the water-based ink for inkjet recording can be prepared by adding and mixing an organic solvent and water, if necessary, to the water dispersion obtained by the above method. Agents, penetrants, dispersants, antifoaming agents, preservatives, and the like can be added.
- the content of the polymer is preferably 1 to 20% by weight, more preferably 2 to 15% by weight, and further preferably 3 to 10% by weight from the viewpoint of the print density and storage stability of the water-based ink. .
- the content of the colorant in the water-based ink is preferably 1 to 25% by weight, more preferably 2 to 20% by weight, more preferably 3 to 18% by weight, and further preferably 4 from the viewpoint of increasing the printing density of the ink. ⁇ 15 weight.
- the water content in the water-based ink is preferably 20 to 90% by weight, more preferably 30 to 80% by weight, and still more preferably 40 to 70% by weight.
- the viscosity of the aqueous ink at 32 ° C. is preferably 2 to 12 mPa ⁇ s, more preferably 3 to 9 mPa ⁇ s, and still more preferably 4 to 8 mPa ⁇ s from the viewpoint of the storage stability of the aqueous ink.
- Viscosity of cleaning composition Using an E-type viscometer “TV-25” (manufactured by Toki Sangyo Co., Ltd., using standard cone rotor 1 ° 34 ′ ⁇ R24, rotation speed 50 rpm), the viscosity at 32 ° C. It was measured.
- Static surface tension of detergent composition A platinum plate was immersed in a cylindrical polyethylene container (diameter 3.6 cm x depth 1.2 cm) containing 5 g of a sample adjusted to 20 ° C, and a surface tension meter (Kyowa) Static surface tension at 20 ° C.
- the calibration curves are several types of monodisperse polystyrene [monodisperse polystyrene manufactured by Tosoh Corporation; 2.63 ⁇ 10 3 , 2.06 ⁇ 10 4 , 1.02 ⁇ 10 5 (weight average molecular weight (Mw)), GL Sciences Monodispersed polystyrene manufactured by Co., Ltd .; 2.10 ⁇ 10 3 , 7.00 ⁇ 10 3 , 5.04 ⁇ 10 4 (weight average molecular weight (Mw))] was used as a standard sample.
- Measuring device “CO-8010” (manufactured by Tosoh Corporation)
- Analysis column: “GMHXL” + “G3000HXL” manufactured by Tosoh Corporation
- Solid content concentration of pigment aqueous dispersion Weigh 10.0 g of sodium sulfate constant in a desiccator into a 30 ml polypropylene container (inner diameter 40 mm, height 30 mm), and add 1.0 g of sample to it. After mixing, the mixture was weighed and maintained at 105 ° C. for 2 hours to remove volatile matter, and further left in a desiccator for 15 minutes to measure the mass of the mixture after removal of volatile matter. The mass of the mixture after removal of volatiles minus the mass of sodium sulfate is taken as the solid content of the sample after removal of volatile matter and divided by the mass of the sample before removal of volatile matter to obtain the solid content concentration (% by mass). .
- polyester PA-1 Polyoxypropylene (2.2) -2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane (alcohol component) 3718 g, fumaric acid 1282 g, di (2-ethylhexanoic acid) tin (II) (esterification catalyst) 25 g, And 3,4 g of 3,4,5-trihydroxybenzoic acid (esterification cocatalyst) are placed in a 10 L four-necked flask equipped with a thermometer, a stirrer, a flow-down condenser and a nitrogen inlet tube, After reacting at 210 ° C.
- the reaction was further continued at ⁇ 8.3 kPa (G) until the softening point reached 100.9 ° C. to obtain a polyester.
- the polyester obtained had a softening point of 100.9 ° C., a glass transition temperature of 58.5 ° C., an acid value of 22.4 mgKOH / g, and a weight average molecular weight of 13,700.
- the reaction was further continued at ⁇ 8.3 kPa (G) until the softening point reached 122 ° C. to obtain a polyester.
- the obtained polyester had a softening point of 122 ° C., a glass transition temperature of 72 ° C., an acid value of 31 mgKOH / g, and a weight average molecular weight of 20,700.
- Preparation Example A1 (Preparation of Aqueous Dispersion AI of Pigment Containing Polyester Particles A-1) (1) Step 1 In a container with an internal volume of 2 L, 66.7 g of polyester PA-1 is dissolved in 156.4 g of methyl ethyl ketone (MEK), and 5.36 g of 5N sodium hydroxide aqueous solution and 430 g of ion-exchanged water are added thereto as a neutralizing agent. The mixture was stirred and mixed at 1,500 r / min for 15 minutes at 10 to 15 ° C. using a disper blade. Subsequently, C.I. I.
- MEK methyl ethyl ketone
- Pigment Red 150 100 g of Pigment Red 150 (PR150, azo pigment, manufactured by Fuji Dyestuff Co., Ltd.) was added, and the mixture was stirred and mixed for 2 hours at 6,500 r / min using a disper blade at 10 ° C. or higher and 15 ° C. or lower.
- the obtained pre-dispersion was filtered through 200 mesh, diluted with 36.1 g of ion-exchanged water, and then diluted with a microfluidizer “M-110EH-30XP” (manufactured by Microfluidics, high-pressure homogenizer).
- a 15-pass dispersion treatment was performed under pressure to obtain a pigment dispersion of pigment-containing polymer particles a-1.
- Step 2 Put the total amount of the pigment dispersion obtained in step 1 into a 2 L eggplant flask, add ion-exchanged water to a solid content of 15% by mass, and use a rotary distillation apparatus “Rotary evaporator N-1000S” (Tokyo Rika Kikai Co., Ltd.) Was used for 3 hours at a pressure of 0.09 MPa (abs) in a warm bath adjusted to 32 ° C. at a rotation speed of 50 r / min and the organic solvent was removed. Furthermore, the warm bath was adjusted to 62 ° C., the pressure was lowered to 0.07 MPa (abs), and the mixture was concentrated to a solid concentration of 25% by mass to obtain a concentrate.
- a rotary distillation apparatus “Rotary evaporator N-1000S” (Tokyo Rika Kikai Co., Ltd.) was used for 3 hours at a pressure of 0.09 MPa (abs) in a warm bath adjusted to 32 ° C. at a rotation speed of 50
- the obtained concentrate was put into a 500 mL angle rotor and centrifuged at 3,660 r / min for 20 minutes using a high-speed cooling centrifuge “himac CR22G” (manufactured by Hitachi Koki Co., Ltd., set temperature: 20 ° C.)
- the liquid layer portion was filtered through a membrane filter “Minisart” (manufactured by Sartorius) having a pore diameter of 5 ⁇ m to obtain an aqueous dispersion of pigment-containing polyester particles A-1.
- the average particle size of the pigment-containing polyester particles A-1 was 161 nm.
- Preparation Example A2 (Preparation of Aqueous Dispersion A-II of Contamination Pigment-Containing Polyester Particles A-2) In the same manner as in Preparation Example A1, except that the polyester PA-1 was changed to the polyester PA-2 in Preparation Example A1 to obtain a pigment dispersion of the pigment-containing polymer particles a-2. An aqueous dispersion A-II was obtained. The average particle size of the pigment-containing polyester particles A-2 was 159 nm.
- Production Examples B1 and B2 (Production of water-insoluble vinyl polymers PB-1 and PB-2)
- the monomers, solvent, and polymerization chain transfer agent shown in “Initially charged monomer solution” in Table 1 or 2 are mixed and mixed, and the initial charging is performed. A monomer solution was obtained.
- the monomer, solvent, polymerization initiator and polymerization chain transfer agent shown in “Drip monomer solution 1” in Table 1 or 2 are mixed to obtain a dripping monomer solution 1, which is then placed in the dropping funnel 1 and replaced with nitrogen gas. Went.
- the monomer, solvent, polymerization initiator and polymerization chain transfer agent shown in “Drip monomer solution 2” in Table 1 or 2 are mixed to obtain a dripping monomer solution 2, which is placed in the dropping funnel 2 and replaced with nitrogen gas. Went. Under a nitrogen atmosphere, the initially charged monomer solution in the reaction vessel was maintained at 77 ° C. with stirring, and the dropped monomer solution 1 in the dropping funnel 1 was gradually dropped into the reaction vessel over 3 hours. Subsequently, the dropping monomer solution 2 in the dropping funnel 2 was gradually dropped into the reaction vessel over 2 hours. After completion of dropping, the mixed solution in the reaction vessel was stirred at 77 ° C. for 0.5 hour.
- TM-40G methoxypolyethylene glycol monomethacrylate, manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd., NK ester TM-40G (average number of moles of ethylene oxide added: 4, terminal: methoxy group)
- PP-800 Polypropylene glycol monomethacrylate, manufactured by NOF Corporation, BLEMMER PP-800 (average number of moles of propylene oxide added: 12, terminal: hydroxy group)
- 43PAPE-600B polyethylene glycol polypropylene glycol monomethacrylate, manufactured by NOF Corporation, trade name: BLEMMER 43PAPE-600B (average number of moles of ethylene oxide added: 6, average number of moles of propylene oxide added: 6, terminal: phenyl group)
- Preparation Example B1 (Preparation of Pigment Water Dispersion BI of Pigment-Containing Pigment-Containing Vinyl Polymer Particles B-1)
- polyester PA-1 was changed to vinyl polymer PB-1
- Pigment Red 150 is C.I. I.
- a pigment water dispersion BI of pigment-containing vinyl polymer particles B-1 was obtained in the same manner as in Preparation Example A1, except that the pigment was changed to Pigment Blue 15: 3 (PB15: 3, manufactured by Dainichi Seika Kogyo Co., Ltd.). .
- the average particle size of the pigment-containing polyester particles B-1 was 114 nm.
- Preparation Example B2 (Preparation of Pigment Water Dispersion B-II of Contamination Pigment-Containing Vinyl Polymer Particle B-2) A pigment aqueous dispersion B-II of pigment-containing vinyl polymer particles B-2 was obtained in the same manner as in Preparation Example B1, except that the vinyl polymer PB-1 was changed to the vinyl polymer PB-2 in Preparation Example B1. The average particle size of the pigment-containing polyester particles B-2 was 119 nm.
- Preparation Example C1 (Preparation of a test piece contaminated with an aqueous pigment dispersion) A plate made of SUS304 (50 mm ⁇ 25 mm ⁇ 3 mm) whose surface was polished was prepared as a test piece (having a hole for threading). In a 250 mL heat-resistant glass bottle, 150 g of the pigment dispersion of pigment-containing polymer particles a-1 containing polyester PA-1 obtained in Step 1 of Preparation Example A1 (before concentration) was placed, and then the lower 70% of the test piece. It was hung with a string so as to be immersed and not touching the glass wall. Then, after stirring for 1 hour at room temperature using a stirrer chip, a test piece C-1 contaminated with the pigment aqueous dispersion was obtained.
- Preparation Example C2 (Preparation of test piece contaminated with pigment aqueous dispersion)
- “Pigment dispersion of pigment-containing polymer particles a-1” is “Pigment dispersion of pigment-containing polymer particles a-2 containing polyester PA-2 obtained in Preparation Example A2 (before concentration)”
- a test piece C-2 contaminated with an aqueous pigment dispersion was obtained in the same manner as in Preparation Example C1, except that the test piece C-2 was changed.
- Preparation Example C3 (Preparation of test piece contaminated with pigment aqueous dispersion)
- a 400 mL heat-resistant glass bottle 240 g of pigment aqueous dispersion BI containing polymer PB-1 obtained in Preparation Example B1, 15 g of ion-exchanged water and a crosslinking agent (trimethylolpropane polyglycidyl ether, trade name: Denacol EX321L, After placing 3.05 g of epoxy equivalent 130) manufactured by Nagase ChemteX Corporation, the test piece was hung with a string so that the lower 70% of the test piece was immersed and not touching the glass wall. Thereafter, the mixture was stirred for 1 hour using a stirrer chip while being heated to 90 ° C., and then cooled to obtain a test piece C-3 contaminated with an aqueous pigment dispersion.
- a crosslinking agent trimethylolpropane polyglycidyl ether, trade name: Denacol E
- Preparation Example C4 (Preparation of test piece contaminated with pigment aqueous dispersion) In Preparation Example C3, except that Pigment Water Dispersion BI was changed to Pigment Water Dispersion B-II containing Polymer PB-2 obtained in Preparation Example B2, Pigment Water Dispersion was performed in the same manner as in Preparation Example C3. A test piece C-4 contaminated with the body was obtained.
- Examples 1 to 15 and Comparative Examples 1 to 7 In the mixing ratio shown in Table 3, water-soluble organic amine (a), amine oxide (b), and organic solvent (c) were mixed, and ion-exchanged water was added to adjust the total amount to 200 g. A cleaning composition was obtained. In Comparative Example 1, a 5N NaOH aqueous solution was added so that the pH of the cleaning composition was 11 to 12 (addition amount 1%). The unit of the HSP value in Table 3 is (J / cm 3 ) 1/2 , and “ ⁇ ” in the physical properties column of the cleaning composition indicates that physical properties were not measured.
- (Evaluation criteria) 5 A metallic luster equivalent to that before contamination can be confirmed in an area of 90% or more of the contaminated area. The remainder is lighter than before washing. 4: A metallic luster equivalent to that before contamination can be confirmed in an area of 60% or more and less than 90% of the contaminated area. The remainder is lighter than before washing. 3: A metallic luster equivalent to that before contamination can be confirmed in an area of 30% or more and less than 60% of the contaminated area. The remainder is lighter than before washing. 2: A metallic luster equivalent to that before contamination can be confirmed in an area of less than 30% of the contaminated area. The remainder is lighter than before washing. 1: A metallic luster equivalent to that before contamination can be confirmed in an area of less than 30% of the contaminated area. In the remaining part, there is a part where dirt with the same density as before washing can be confirmed.
- Example 16 In a 1000 L container made of SUS304, 33.35 kg of the polyester PA-2 obtained in Production Example A2 was dissolved in 78.2 kg of MEK, and 2.68 kg of 5N sodium hydroxide aqueous solution as a neutralizing agent and ions 215 kg of exchange water was added, and the mixture was stirred and mixed at 500 r / min for 15 minutes at 10 ° C. to 15 ° C. using a disper blade. Subsequently, C.I. I. 50 kg of Pigment Red 150 (PR150, azo pigment, manufactured by Fuji Dyestuff Co., Ltd.) was added, and the mixture was stirred and mixed at 1,500 r / min for 4 hours at 10 ° C. or more and 15 ° C.
- Pigment Red 150 PR150, azo pigment, manufactured by Fuji Dyestuff Co., Ltd.
- the cleaning composition of the present invention has an excellent cleaning power even at room temperature on a hard surface to which a polymer is adhered, it is particularly useful for cleaning a hard surface constituting an ink jet recording production line. is there.
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Abstract
ポリマーが付着した硬質表面等に対して、室温下においても優れた洗浄力を有する洗浄剤組成物に関し、 〔1〕水溶性有機アミン(a)、下記一般式(1)で表されるアルキルアミンオキシド(b)、20℃におけるハンセン溶解度パラメーター(HSP値)が15~19.5である有機溶剤(c)、及び水を含有する洗浄剤組成物、及び〔2〕前記洗浄剤組成物で、硬質表面を温度45℃以上85℃以下で洗浄する硬質表面の洗浄方法である。 (R1)(R2)(R3)N→O (1)
(式中、R1及びR2は、それぞれ独立に、炭素数1~3のアルキル基又はアルケニル基を示し、R3は炭素数が8~16のアルキル基又はアルケニル基を示す。)
Description
本発明は、洗浄剤組成物及び該洗浄剤組成物を用いる硬質表面の洗浄方法に関する。
ポリマーを用いるか又はポリマーを製造するための製造工程で用いられる反応槽内壁等の硬質表面には、使用したポリマー又は製造したポリマーを排出した後に、残留ポリマーに代表される高粘性又は硬化したポリマー、ポリマーに添加した種々の無機及び/又は有機の添加剤の残留物、更にこれらのポリマーと添加剤が混合した高粘性又は硬化したポリマー混合物等が付着する(以下、前記のポリマー、残留物及びポリマー混合物を総称して、単に「ポリマー等」ともいう)。
前記反応槽のようにポリマーが付着する硬質表面を、繰返し使用する場合、各々の使用後、又は次の使用の前に、該硬質表面を洗浄し、付着したポリマー等を除去する必要がある。
前記反応槽のようにポリマーが付着する硬質表面を、繰返し使用する場合、各々の使用後、又は次の使用の前に、該硬質表面を洗浄し、付着したポリマー等を除去する必要がある。
例えば、インクジェット記録用水分散体の製造分野においては、一般にポリマーを主成分とするポリマー分散体、顔料又は染料からなる着色剤、更に必要に応じて各種添加剤を用いて水分散体が得られるが、この水分散体を製造する際、反応槽等を含む製造装置の内壁に、製造に用いられる溶媒との気液界面でポリマー状の付着物が滞留する。水分散体の品種の変更時等には、製造装置、反応槽の内壁の洗浄を行うが、このポリマー状の滞留物が多くなると、これが水分散体中に混入し、この水分散体を含む水系インク性能を低下させる。また、インクジェット記録用インクにおいては、低粘度でかつ高印字濃度とするためにポリマーを架橋処理することが知られているが、このような架橋処理をされたポリマーは、従来の洗浄剤では洗浄が困難である。このため、反応槽等の硬質表面上に付着するポリマー等の洗浄方法が重要な課題となる。
特開2000-127419号(特許文献1)には、顔料を含有するインク組成物で印字した後、界面活性剤、塩基性化合物、水を含有し、かつpHが9以上である洗浄液を用いてインクジェット記録ヘッドのノズルを洗浄する洗浄方法が開示されている。
特開2012-67152号(特許文献2)には、硬質表面を洗浄温度45~85℃の水系洗浄剤で洗浄する硬質表面の洗浄方法であって、該水系洗浄剤が、(a)アルカリ剤、(b)アルキルアミンオキシド、及び(c)溶解度パラメーターが8~12(cal/cm3)1/2である有機溶剤を含有し、pHが11~14である、硬質表面の洗浄方法が開示されている。
特開2016-60156号(特許文献3)には、インクジェットプリンターにおいて、吐出される水性インクが付着する部位を洗浄するための洗浄液であり、両性界面活性剤と塩基性化合物と水とを含み、pHが9~12であり、ジメチルラウリルアミンオキサイド等の両性界面活性剤を洗浄液全量に対して0.1~3質量%含有する洗浄液が開示されている。
特開2012-67152号(特許文献2)には、硬質表面を洗浄温度45~85℃の水系洗浄剤で洗浄する硬質表面の洗浄方法であって、該水系洗浄剤が、(a)アルカリ剤、(b)アルキルアミンオキシド、及び(c)溶解度パラメーターが8~12(cal/cm3)1/2である有機溶剤を含有し、pHが11~14である、硬質表面の洗浄方法が開示されている。
特開2016-60156号(特許文献3)には、インクジェットプリンターにおいて、吐出される水性インクが付着する部位を洗浄するための洗浄液であり、両性界面活性剤と塩基性化合物と水とを含み、pHが9~12であり、ジメチルラウリルアミンオキサイド等の両性界面活性剤を洗浄液全量に対して0.1~3質量%含有する洗浄液が開示されている。
本発明は、水溶性有機アミン(a)、下記一般式(1)で表されるアルキルアミンオキシド(b)、20℃におけるハンセン溶解度パラメーター(HSP値)が15以上19.5以下である有機溶剤(c)、及び水を含有する洗浄剤組成物に関する。
(R1)(R2)(R3)N→O (1)
(式中、R1及びR2は、それぞれ独立に、炭素数1以上3以下のアルキル基又はアルケニル基を示し、R3は炭素数が8以上16以下のアルキル基又はアルケニル基を示す。)
(R1)(R2)(R3)N→O (1)
(式中、R1及びR2は、それぞれ独立に、炭素数1以上3以下のアルキル基又はアルケニル基を示し、R3は炭素数が8以上16以下のアルキル基又はアルケニル基を示す。)
前記特許文献1~3に記載の洗浄方法や洗浄液では、ポリマー等が付着した硬質表面の洗浄効果において十分に満足できるものではない。
本発明は、硬質表面、特にポリマーが付着した硬質表面、特に、インクジェット記録用インクの製造ラインを構成する硬質表面に対して、室温下においても優れた洗浄力を有する洗浄剤組成物、及び該洗浄剤組成物を用いる硬質表面の洗浄方法に関する。
本発明は、硬質表面、特にポリマーが付着した硬質表面、特に、インクジェット記録用インクの製造ラインを構成する硬質表面に対して、室温下においても優れた洗浄力を有する洗浄剤組成物、及び該洗浄剤組成物を用いる硬質表面の洗浄方法に関する。
本発明者らは、水溶性有機アミン、アルキルアミンオキシド及び有機溶剤を含有する特定の洗浄剤組成物を用いれば、硬質表面を効果的に洗浄できることを見出した。
すなわち、本発明は、次の〔1〕及び〔2〕に関する。
〔1〕水溶性有機アミン(a)、下記一般式(1)で表されるアルキルアミンオキシド(b)、20℃におけるハンセン溶解度パラメーター(HSP値)が15以上19.5以下である有機溶剤(c)、及び水を含有する洗浄剤組成物。
(R1)(R2)(R3)N→O (1)
(式中、R1及びR2は、それぞれ独立に、炭素数1以上3以下のアルキル基又はアルケニル基を示し、R3は炭素数が8以上16以下のアルキル基又はアルケニル基を示す。)
〔2〕前記洗浄剤組成物で、硬質表面を温度0℃以上50℃以下で洗浄する、硬質表面の洗浄方法。
すなわち、本発明は、次の〔1〕及び〔2〕に関する。
〔1〕水溶性有機アミン(a)、下記一般式(1)で表されるアルキルアミンオキシド(b)、20℃におけるハンセン溶解度パラメーター(HSP値)が15以上19.5以下である有機溶剤(c)、及び水を含有する洗浄剤組成物。
(R1)(R2)(R3)N→O (1)
(式中、R1及びR2は、それぞれ独立に、炭素数1以上3以下のアルキル基又はアルケニル基を示し、R3は炭素数が8以上16以下のアルキル基又はアルケニル基を示す。)
〔2〕前記洗浄剤組成物で、硬質表面を温度0℃以上50℃以下で洗浄する、硬質表面の洗浄方法。
本発明によれば、硬質表面、特にポリマーが付着した硬質表面、特に、インクジェット記録用インクの製造ラインを構成する硬質表面に対して、室温下においても優れた洗浄力を有する洗浄剤組成物、及び該洗浄剤組成物を用いる硬質表面の洗浄方法を提供することができる。
[洗浄剤組成物]
本発明の洗浄剤組成物は、水溶性有機アミン(a)、下記一般式(1)で表されるアルキルアミンオキシド(b)(以下、単に「アルキルアミンオキシド(b)」ともいう)、20℃におけるハンセン溶解度パラメーター(HSP値)が15以上19.5以下である有機溶剤(c)(以下、単に「有機溶剤(c)」ともいう)、及び水を含有することを特徴とする。
(R1)(R2)(R3)N→O (1)
(式中、R1及びR2は、それぞれ独立に、炭素数1以上3以下のアルキル基又はアルケニル基を示し、R3は炭素数が8以上16以下のアルキル基又はアルケニル基を示す。)
本発明の洗浄剤組成物は、水溶性有機アミン(a)、下記一般式(1)で表されるアルキルアミンオキシド(b)(以下、単に「アルキルアミンオキシド(b)」ともいう)、20℃におけるハンセン溶解度パラメーター(HSP値)が15以上19.5以下である有機溶剤(c)(以下、単に「有機溶剤(c)」ともいう)、及び水を含有することを特徴とする。
(R1)(R2)(R3)N→O (1)
(式中、R1及びR2は、それぞれ独立に、炭素数1以上3以下のアルキル基又はアルケニル基を示し、R3は炭素数が8以上16以下のアルキル基又はアルケニル基を示す。)
本発明の洗浄剤組成物によれば、特に、室温下においても被洗浄物としてポリマー等が付着した硬質表面を効果的に洗浄することができる。
硬質表面としては、ポリマー等が接触する部材の表面であることが好ましく、このような部材としては、例えば、ポリマーを用いるか、又はポリマーを製造する製造ラインを構成する金属、ガラス、陶磁器、プラスチックス等が広く対象となる。これらの中でも、特に耐アルカリ性が高く、温度変形し難い金属を対象とすることが好ましい。すなわち、硬質表面は、ポリマー等が接触する金属部材の表面であることが好ましく、かかる金属としては、鉄、ステンレスが好ましく、ステンレスがより好ましい。
本発明の洗浄剤組成物により洗浄される被洗浄物は、ポリマーの使用により生じる、又はポリマーの製造の際に生じるポリマー等の付着物である。該ポリマー等としては、特に制限はない。
硬質表面としては、ポリマー等が接触する部材の表面であることが好ましく、このような部材としては、例えば、ポリマーを用いるか、又はポリマーを製造する製造ラインを構成する金属、ガラス、陶磁器、プラスチックス等が広く対象となる。これらの中でも、特に耐アルカリ性が高く、温度変形し難い金属を対象とすることが好ましい。すなわち、硬質表面は、ポリマー等が接触する金属部材の表面であることが好ましく、かかる金属としては、鉄、ステンレスが好ましく、ステンレスがより好ましい。
本発明の洗浄剤組成物により洗浄される被洗浄物は、ポリマーの使用により生じる、又はポリマーの製造の際に生じるポリマー等の付着物である。該ポリマー等としては、特に制限はない。
硬質表面の具体的対象としては、スチレン-アクリル共重合体等のビニル系重合体等の付加重合系のポリマー、ポリエステルやポリエチレンテレフタレート、ポリウレタン等の縮重合系のポリマー、エポキシ樹脂等の開環重合系のポリマー等を用いた製造ライン、又は前記のポリマーを合成する製造ライン等のポリマーの付着頻度が高い製造ラインにおける装置の反応槽内壁等が挙げられる。特に、架橋処理されたポリマーや、低酸価のポリマー(例えば、ポリエステル等)等が付着した硬質表面は、従来の洗浄剤では洗浄が困難である。
本発明の洗浄剤組成物は、例えば、インクジェット記録用水系インクの製造ライン、とりわけ、ポリマーを含有した原料成分を水系媒体中で粒子化する工程を有する水分散体の製造ラインにおけるポリマー等が付着した硬質表面に適用される。この場合、被洗浄物である反応槽の硬質表面の滞留物は、主として水分散体の製造に用いられる溶媒との気液界面でポリマー状の付着物が滞留したものであるが、これは、後述する水分散体の製造におけるポリマー及び未反応のポリマー原料モノマー等の原料成分、着色剤、界面活性剤等の各種添加剤を含み、その主成分はポリマーである。
以下、本発明の洗浄剤組成物に用いられる各成分等について説明する。
本発明の洗浄剤組成物は、例えば、インクジェット記録用水系インクの製造ライン、とりわけ、ポリマーを含有した原料成分を水系媒体中で粒子化する工程を有する水分散体の製造ラインにおけるポリマー等が付着した硬質表面に適用される。この場合、被洗浄物である反応槽の硬質表面の滞留物は、主として水分散体の製造に用いられる溶媒との気液界面でポリマー状の付着物が滞留したものであるが、これは、後述する水分散体の製造におけるポリマー及び未反応のポリマー原料モノマー等の原料成分、着色剤、界面活性剤等の各種添加剤を含み、その主成分はポリマーである。
以下、本発明の洗浄剤組成物に用いられる各成分等について説明する。
<水溶性有機アミン(a)>
本発明の洗浄剤組成物は、硬質表面に対する洗浄力を向上させる観点から、水溶性有機アミン(a)を含有する。
ここで、「水溶性」とは、水100gに対する25℃における溶解度が5g/100gH2O以上、好ましくは10g/100gH2O以上であることをいう。
水溶性有機アミン(a)の炭素数は、硬質表面に対する洗浄力を向上させる観点から、好ましくは2以上、より好ましくは3以上であり、そして、好ましくは10以下、より好ましくは8以下、更に好ましくは6以下である。
水溶性有機アミン(a)の25℃の水溶液における酸解離定数pKaは、硬質表面に対する洗浄力を向上させる観点から、好ましくは9.0以上、より好ましくは9.2以上、更に好ましくは9.5以上である。
本発明の洗浄剤組成物は、硬質表面に対する洗浄力を向上させる観点から、水溶性有機アミン(a)を含有する。
ここで、「水溶性」とは、水100gに対する25℃における溶解度が5g/100gH2O以上、好ましくは10g/100gH2O以上であることをいう。
水溶性有機アミン(a)の炭素数は、硬質表面に対する洗浄力を向上させる観点から、好ましくは2以上、より好ましくは3以上であり、そして、好ましくは10以下、より好ましくは8以下、更に好ましくは6以下である。
水溶性有機アミン(a)の25℃の水溶液における酸解離定数pKaは、硬質表面に対する洗浄力を向上させる観点から、好ましくは9.0以上、より好ましくは9.2以上、更に好ましくは9.5以上である。
水溶性有機アミン(a)としては、アルカノールアミン、アルキルアミン、アラルキルアミン、ポリアミン、環式アミン等が挙げられる。これらの中では、洗浄性を向上させる観点から、アルカノールアミンが好ましい。
アルカノールアミンとしては、第1級アルカノールアミン、第2級アルカノールアミン、及び第3級アルカノールアミンのいずれも使用することができる。
第1級アルカノールアミンとしては、モノエタノールアミン、モノプロパノールアミン、モノイソプロノールアミン、モノブタノールアミン等が挙げられる。
第2級アルカノールアミンとしては、N-メチルエタノールアミン、N-エチルエタノールアミン、N-プロピルエタノールアミン、N-ブチルエタノールアミン、ジエタノールアミン、ジイソプロパノールアミン、N-メチルプロパノールアミン、N-メチルイソプロパノールアミン、N-エチルイソプロパノールアミン、N-プロピルイソプロパノールアミン等が挙げられる。
第3級アルカノールアミンとしては、N,N-ジメチルエタノールアミン、N,N-ジメチルプロパノールアミン、N,N-ジエチルエタノールアミン、N-エチルジエタノールアミン、N-メチルジエタノールアミン、トリエタノールアミン(pKa:7.72)、トリイソプロパノールアミン等が挙げられる。
アルカノールアミンとしては、第1級アルカノールアミン、第2級アルカノールアミン、及び第3級アルカノールアミンのいずれも使用することができる。
第1級アルカノールアミンとしては、モノエタノールアミン、モノプロパノールアミン、モノイソプロノールアミン、モノブタノールアミン等が挙げられる。
第2級アルカノールアミンとしては、N-メチルエタノールアミン、N-エチルエタノールアミン、N-プロピルエタノールアミン、N-ブチルエタノールアミン、ジエタノールアミン、ジイソプロパノールアミン、N-メチルプロパノールアミン、N-メチルイソプロパノールアミン、N-エチルイソプロパノールアミン、N-プロピルイソプロパノールアミン等が挙げられる。
第3級アルカノールアミンとしては、N,N-ジメチルエタノールアミン、N,N-ジメチルプロパノールアミン、N,N-ジエチルエタノールアミン、N-エチルジエタノールアミン、N-メチルジエタノールアミン、トリエタノールアミン(pKa:7.72)、トリイソプロパノールアミン等が挙げられる。
これらの中では、炭素数2以上8以下の水溶性アルカノールアミン等が好ましく、第1級アルカノールアミン及び第2級アルカノールアミンから選ばれる1種以上がより好ましく、モノエタノールアミン(pKa:9.44)、モノイソプロパノールアミン(pKa:9.45)、N-メチルエタノールアミン(pKa:9.99)、N-エチルエタノールアミン(pKa:9.9)、ジエタノールアミン(pKa:8.88)、ジイソプロパノールアミン(pKa:8.84)、N-メチルイソプロパノールアミン、N,N-ジメチルエタノールアミン(pKa:9.22)、N,N-ジエチルエタノールアミン(pKa:9.75)、N-メチルジエタノールアミン(pKa:8.56)から選ばれる1種以上が更に好ましい。
より更に好適な水溶性有機アミン(a)は、洗浄性を向上させる観点及び汎用性の観点から、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、及びN-メチルエタノールアミンから選ばれる1種以上である。
なお、上記好適例として挙げたアルカノールアミンの水100gに対する25℃における溶解度は、50g/100gH2O以上である。
前記各種の水溶性有機アミン(a)は、単独で又は2以上を組み合わせて用いることができる。
より更に好適な水溶性有機アミン(a)は、洗浄性を向上させる観点及び汎用性の観点から、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、及びN-メチルエタノールアミンから選ばれる1種以上である。
なお、上記好適例として挙げたアルカノールアミンの水100gに対する25℃における溶解度は、50g/100gH2O以上である。
前記各種の水溶性有機アミン(a)は、単独で又は2以上を組み合わせて用いることができる。
<一般式(1)で表されるアルキルアミンオキシド(b)>
本発明の洗浄剤組成物は、硬質表面に対する洗浄力を向上させる観点から、アルキルアミンオキシド(b)を含有する。アルキルアミンオキシド(b)を含有することにより、洗浄剤組成物の硬質表面への付着性を高めるだけでなく、硬質表面全体への均一な濡れ広がり性を向上させることができる。また、良好な泡立ち性を発揮し、すすぎ性も向上する。
本発明の洗浄剤組成物に含有されるアルキルアミンオキシド(b)は、下記一般式(1)で表される。
(R1)(R2)(R3)N→O (1)
一般式(1)において、R1及びR2は、それぞれ独立に、炭素数1以上3以下のアルキル基又はアルケニル基を示すが、洗浄剤組成物を複数回繰り返し使用した際の洗浄性を向上させる観点から、好ましくはメチル基又はエチル基、より好ましくはメチル基である。本発明においては、特定のアルキルアミンオキシドを使用することで、特有の洗浄性が発現される。
また、R3は炭素数が8以上16以下のアルキル基又はアルケニル基を示すが、洗浄剤組成物を複数回繰り返し使用した際の洗浄性を向上させる観点から、好ましくは炭素数8以上14以下の直鎖又は分岐鎖のアルキル基又はアルケニル基であり、より好ましくは炭素数8以上14以下の直鎖又は分岐鎖のアルキル基である。
本発明の洗浄剤組成物は、硬質表面に対する洗浄力を向上させる観点から、アルキルアミンオキシド(b)を含有する。アルキルアミンオキシド(b)を含有することにより、洗浄剤組成物の硬質表面への付着性を高めるだけでなく、硬質表面全体への均一な濡れ広がり性を向上させることができる。また、良好な泡立ち性を発揮し、すすぎ性も向上する。
本発明の洗浄剤組成物に含有されるアルキルアミンオキシド(b)は、下記一般式(1)で表される。
(R1)(R2)(R3)N→O (1)
一般式(1)において、R1及びR2は、それぞれ独立に、炭素数1以上3以下のアルキル基又はアルケニル基を示すが、洗浄剤組成物を複数回繰り返し使用した際の洗浄性を向上させる観点から、好ましくはメチル基又はエチル基、より好ましくはメチル基である。本発明においては、特定のアルキルアミンオキシドを使用することで、特有の洗浄性が発現される。
また、R3は炭素数が8以上16以下のアルキル基又はアルケニル基を示すが、洗浄剤組成物を複数回繰り返し使用した際の洗浄性を向上させる観点から、好ましくは炭素数8以上14以下の直鎖又は分岐鎖のアルキル基又はアルケニル基であり、より好ましくは炭素数8以上14以下の直鎖又は分岐鎖のアルキル基である。
一般式(1)で表される化合物の具体例としては、ラウリルジメチルアミンオキシド、ラウリルジエチルアミンオキシド、ミリスチルジメチルアミンオキシド、及びココアルキルアミンオキシド等から選ばれる1種以上が挙げられるが、ラウリルジメチルアミンオキシド及びラウリルジエチルアミンオキシドから選ばれる1種以上がより好ましい。
前記アルキルアミンオキシド(b)は、単独で又は2以上を組み合わせて用いることができる。
前記アルキルアミンオキシド(b)は、単独で又は2以上を組み合わせて用いることができる。
<ハンセン溶解度パラメーターが15以上19.5以下である有機溶剤(c)>
本発明の洗浄剤組成物には、20℃におけるハンセン溶解度パラメーター(HSP値)が15以上19.5以下である有機溶剤(c)が含有される。ハンセン溶解度パラメーター(HSP値)の単位は((J/cm3)1/2)であり、特に記載のない場合は、HSP値の単位は((J/cm3)1/2)である。
HSP値は、Hildebrandによって導入された溶解度パラメーター(SP値)を3成分(分子間の分散力によるエネルギーδd、分子間の双極子相互作用によるエネルギーδp、分子間の水素結合によるエネルギーδh)に分割したものである。各溶剤のδd、δp、δhは“HANSEN SOLBILITY PARAMETERS” A User’s Handbook Second Editionに詳しく記載されている。また、多くの溶媒や樹脂についてのHSP値はWesley L.Archer著、Industrial Splvents Handbook等にも記載されている。
有機溶剤を複数使用する場合のHSP値は、下記式(2)により、各有機溶剤のHSP値の加重平均値mとして求めることができる。
m=δ1φ1+δ2φ2 (2)
ここでδ1、δ2は各溶剤成分のHSP値でありφ1、φ2は各溶剤成分の体積分率である。
本発明の洗浄剤組成物には、20℃におけるハンセン溶解度パラメーター(HSP値)が15以上19.5以下である有機溶剤(c)が含有される。ハンセン溶解度パラメーター(HSP値)の単位は((J/cm3)1/2)であり、特に記載のない場合は、HSP値の単位は((J/cm3)1/2)である。
HSP値は、Hildebrandによって導入された溶解度パラメーター(SP値)を3成分(分子間の分散力によるエネルギーδd、分子間の双極子相互作用によるエネルギーδp、分子間の水素結合によるエネルギーδh)に分割したものである。各溶剤のδd、δp、δhは“HANSEN SOLBILITY PARAMETERS” A User’s Handbook Second Editionに詳しく記載されている。また、多くの溶媒や樹脂についてのHSP値はWesley L.Archer著、Industrial Splvents Handbook等にも記載されている。
有機溶剤を複数使用する場合のHSP値は、下記式(2)により、各有機溶剤のHSP値の加重平均値mとして求めることができる。
m=δ1φ1+δ2φ2 (2)
ここでδ1、δ2は各溶剤成分のHSP値でありφ1、φ2は各溶剤成分の体積分率である。
有機溶剤のHSP値は、Charles Hansen Consulting, Inc.(Horsholm, Denmark, hansen-solubility.com)のソフトウェアHSPiPを用いて求めることもできる。
本発明においては、HSPiPバージョン4.1.03のデータベースに登録されている溶媒(各種HSPの文献参照)に関してはその値を使用し、データベースにない溶媒に関しては、前記HSPiPにより推算される値を使用する。
HSP値が15未満又は19.5を超えると、汚染物であるポリマー等との相溶性が低下するため洗浄性が悪化する。SP値は、好ましくは15.5以上、より好ましくは16.0以上、更に好ましくは16.5以上、より更に好ましくは17.0以上であり、そして、好ましくは19.4以下である。
また、有機溶剤(c)は、環状エーテル、鎖状エーテル等のエーテル基を有する化合物、酢酸エステル等のエステル基を有する化合物、及び鎖状ケトン等のケトン基を有する化合物から選ばれる1種以上が好ましい。
本発明においては、HSPiPバージョン4.1.03のデータベースに登録されている溶媒(各種HSPの文献参照)に関してはその値を使用し、データベースにない溶媒に関しては、前記HSPiPにより推算される値を使用する。
HSP値が15未満又は19.5を超えると、汚染物であるポリマー等との相溶性が低下するため洗浄性が悪化する。SP値は、好ましくは15.5以上、より好ましくは16.0以上、更に好ましくは16.5以上、より更に好ましくは17.0以上であり、そして、好ましくは19.4以下である。
また、有機溶剤(c)は、環状エーテル、鎖状エーテル等のエーテル基を有する化合物、酢酸エステル等のエステル基を有する化合物、及び鎖状ケトン等のケトン基を有する化合物から選ばれる1種以上が好ましい。
単一溶剤としてのHSP値が15以上19.5以下である有機溶剤の好適例としては、テトラヒドロフラン(HSP値:19.46)等の環状エーテル溶媒;ジエチルエーテル(HSP値:15.49)等の鎖状エーテル溶媒;酢酸エチル(HSP値:18.15)、酢酸イソプロピル(HSP値:17.59)、酢酸プロピル(HSP値:17.62)、酢酸ブチル(HSP値:17.41)等の酢酸エステル溶媒;メチルエチルケトン(HSP値:19.05)、メチルプロピルケトン(HSP値:18.33)、メチルイソブチルケトン(HSP値:16.97)、ジイソブチルケトン(HSP値:16.93)等の鎖状ケトン溶媒等から選ばれる1種以上が挙げられる。これらの中では、鎖状ケトン溶媒が好ましく、メチルエチルケトンが更に好ましい。
これらの有機溶媒は、単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。
単一溶剤としてのHSP値が15以上19.5以下である有機溶剤以外も、溶剤を複数組み合わせ混合溶媒としてのHSP値が上記式(2)によるmが15以上19.5以下になれば使用することができる。例えば、メチルエチルケトン(HSP値:19.05)と環状ケトンであるシクロヘキサノン(HSP値:20.33)を体積分率で各々80%、20%とした場合はm=19.31となるため、HSP値が15以上19.5以下である有機溶剤(c)として使用可能となる。
これらの有機溶媒は、単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。
単一溶剤としてのHSP値が15以上19.5以下である有機溶剤以外も、溶剤を複数組み合わせ混合溶媒としてのHSP値が上記式(2)によるmが15以上19.5以下になれば使用することができる。例えば、メチルエチルケトン(HSP値:19.05)と環状ケトンであるシクロヘキサノン(HSP値:20.33)を体積分率で各々80%、20%とした場合はm=19.31となるため、HSP値が15以上19.5以下である有機溶剤(c)として使用可能となる。
<その他の添加剤>
本発明の洗浄剤組成物には、本発明の目的を阻害しない範囲で、非イオン界面活性剤、キレート剤、可溶化剤、スラリー化剤、消泡剤等の公知の各種添加剤を添加することができる。
非イオン界面活性剤としては、硬質表面上のポリマー等の付着物の洗浄性を向上させる観点から、HLB(デイビス(Davies)法による)が4.3~8.2であるものが好ましく、5~7.9であるものがより好ましく、5.5~7.5のものが更に好ましい。
非イオン界面活性剤としては、例えば、青木油脂工業株式会社製のBLAUNON EH-2、BLAUNON EH-4、BLAUNON EH-6、BLAUNON EH-11、花王株式会社製のエマルゲン109P、エマルゲン120、ソフタノールEP9050、ソフタノールEP12030、日本触媒化学工業株式会社製のソフタノール90、ソフタノール120、ソフタノール150、ソフタノール200等の市販品を使用することができる。
キレート剤は、硬質表面上のポリマー等の洗浄効果を高めることができる。
キレート剤の好適例としては、硬質表面上のポリマー等の洗浄性を向上させる観点から、グルコン酸、グルコヘプトン酸、エチレンジアミン四酢酸、クエン酸、リンゴ酸、ヒドロキシエチリデンジホスホン酸のアルカリ金属塩又は低級アミン塩等が挙げられるが、グルコン酸ナトリウム、グルコヘプトン酸ナトリウム、エチレンジアミン四酢酸ナトリウム、クエン酸ナトリウム、ヒドロキシエチリデンジホスホン酸ナトリウム等がより好ましい。
本発明の洗浄剤組成物には、本発明の目的を阻害しない範囲で、非イオン界面活性剤、キレート剤、可溶化剤、スラリー化剤、消泡剤等の公知の各種添加剤を添加することができる。
非イオン界面活性剤としては、硬質表面上のポリマー等の付着物の洗浄性を向上させる観点から、HLB(デイビス(Davies)法による)が4.3~8.2であるものが好ましく、5~7.9であるものがより好ましく、5.5~7.5のものが更に好ましい。
非イオン界面活性剤としては、例えば、青木油脂工業株式会社製のBLAUNON EH-2、BLAUNON EH-4、BLAUNON EH-6、BLAUNON EH-11、花王株式会社製のエマルゲン109P、エマルゲン120、ソフタノールEP9050、ソフタノールEP12030、日本触媒化学工業株式会社製のソフタノール90、ソフタノール120、ソフタノール150、ソフタノール200等の市販品を使用することができる。
キレート剤は、硬質表面上のポリマー等の洗浄効果を高めることができる。
キレート剤の好適例としては、硬質表面上のポリマー等の洗浄性を向上させる観点から、グルコン酸、グルコヘプトン酸、エチレンジアミン四酢酸、クエン酸、リンゴ酸、ヒドロキシエチリデンジホスホン酸のアルカリ金属塩又は低級アミン塩等が挙げられるが、グルコン酸ナトリウム、グルコヘプトン酸ナトリウム、エチレンジアミン四酢酸ナトリウム、クエン酸ナトリウム、ヒドロキシエチリデンジホスホン酸ナトリウム等がより好ましい。
また、洗浄剤組成物が濃厚な場合は、成分が分相したり析出したりしない安定した水溶液とするために、可溶化剤を含有することが好ましく、必要であれば、濃厚系の流動性を確保するためにスラリー化剤を含有することが好ましい。
可溶化剤としては、例えば、炭素数6~18のアルケニルコハク酸及びその塩、ヘキサン酸、ヘプタン酸、オクタン酸、デカン酸、ラウリン酸、酪酸、吉草酸、イソ酪酸、2-エチルヘキサン酸及びこれらの塩等が挙げられる。
スラリー化剤としては水溶性高分子カルボン酸、ナフタレンジカルボン酸又はこれらのアルカリ金属塩又はアミン塩等が挙げられる。
可溶化剤としては、例えば、炭素数6~18のアルケニルコハク酸及びその塩、ヘキサン酸、ヘプタン酸、オクタン酸、デカン酸、ラウリン酸、酪酸、吉草酸、イソ酪酸、2-エチルヘキサン酸及びこれらの塩等が挙げられる。
スラリー化剤としては水溶性高分子カルボン酸、ナフタレンジカルボン酸又はこれらのアルカリ金属塩又はアミン塩等が挙げられる。
<洗浄剤組成物>
本発明の洗浄剤組成物は、水溶性有機アミン(a)、一般式(1)で表されるアルキルアミンオキシド(b)、20℃におけるHSP値が15以上19.5以下である有機溶剤(c)、及び水を含有する。
本発明の洗浄剤組成物中の各成分の含有量は、被洗浄物の種類や汚れの種類により適宜調整することができるが、硬質表面に付着するポリマー等の洗浄力向上の観点から、以下の範囲であることが好ましい。
水溶性有機アミン(a)の含有量は、洗浄剤組成物中、好ましくは0.05重量%以上、より好ましくは0.1重量%以上、更に好ましくは0.5重量%以上、より更に好ましくは1重量%以上であり、そして、好ましくは12重量%以下、より好ましくは10重量%以下、更に好ましくは8重量%以下、より更に好ましくは5重量%以下である。
アルキルアミンオキシド(b)の含有量は、好ましくは0.01重量%以上、より好ましくは0.05重量%以上、更に好ましくは0.1重量%以上、より更に好ましくは0.5重量%以上であり、そして、好ましくは10重量%以下、より好ましくは5重量%以下、更に好ましくは3重量%以下、より更に好ましくは2重量%以下である。
本発明の洗浄剤組成物は、水溶性有機アミン(a)、一般式(1)で表されるアルキルアミンオキシド(b)、20℃におけるHSP値が15以上19.5以下である有機溶剤(c)、及び水を含有する。
本発明の洗浄剤組成物中の各成分の含有量は、被洗浄物の種類や汚れの種類により適宜調整することができるが、硬質表面に付着するポリマー等の洗浄力向上の観点から、以下の範囲であることが好ましい。
水溶性有機アミン(a)の含有量は、洗浄剤組成物中、好ましくは0.05重量%以上、より好ましくは0.1重量%以上、更に好ましくは0.5重量%以上、より更に好ましくは1重量%以上であり、そして、好ましくは12重量%以下、より好ましくは10重量%以下、更に好ましくは8重量%以下、より更に好ましくは5重量%以下である。
アルキルアミンオキシド(b)の含有量は、好ましくは0.01重量%以上、より好ましくは0.05重量%以上、更に好ましくは0.1重量%以上、より更に好ましくは0.5重量%以上であり、そして、好ましくは10重量%以下、より好ましくは5重量%以下、更に好ましくは3重量%以下、より更に好ましくは2重量%以下である。
有機溶剤(c)の含有量は、洗浄剤組成物中、好ましくは1重量%以上、より好ましくは2重量%以上、更に好ましくは5重量%以上、より更に好ましくは10重量%以上であり、そして、好ましくは45重量%以下、より好ましくは40重量%以下、更に好ましくは35重量%以下、より更に好ましくは30重量%以下である。
脱イオン水、蒸留水等の水の含有量は、洗浄剤組成物中、好ましくは30重量%以上、より好ましくは40重量%以上、更に好ましくは50重量%以上であり、そして、好ましくは95重量%以下、より好ましくは90重量%以下、更に好ましくは85重量%以下である。
可溶化剤を使用する場合は、洗浄剤の低温安定性の向上及び経済性の観点から、その含有量は、洗浄剤組成物中、0.01~3重量%が好ましく、0.05~1重量%がより好ましい。
脱イオン水、蒸留水等の水の含有量は、洗浄剤組成物中、好ましくは30重量%以上、より好ましくは40重量%以上、更に好ましくは50重量%以上であり、そして、好ましくは95重量%以下、より好ましくは90重量%以下、更に好ましくは85重量%以下である。
可溶化剤を使用する場合は、洗浄剤の低温安定性の向上及び経済性の観点から、その含有量は、洗浄剤組成物中、0.01~3重量%が好ましく、0.05~1重量%がより好ましい。
洗浄剤組成物中のアルキルアミンオキシド(b)に対する水溶性有機アミン(a)の質量比〔(a)/(b)〕は、好ましくは0.1以上、より好ましくは1以上、更に好ましくは2以上、より更に好ましくは3以上、より更に好ましくは4以上であり、そして、好ましくは50以下、より好ましくは35以下、更に好ましくは20以下、より更に好ましくは10以下である。
洗浄剤組成物中のアルキルアミンオキシド(b)に対する有機溶剤(c)の質量比〔(c)/(b)〕は、好ましくは10以上、より好ましくは15以上、更に好ましくは20以上、より更に好ましくは25以上であり、そして、好ましくは300以下、より好ましくは270以下、更に好ましくは250以下、より更に好ましくは200以下である。
洗浄剤組成物中のアルキルアミンオキシド(b)に対する有機溶剤(c)の質量比〔(c)/(b)〕は、好ましくは10以上、より好ましくは15以上、更に好ましくは20以上、より更に好ましくは25以上であり、そして、好ましくは300以下、より好ましくは270以下、更に好ましくは250以下、より更に好ましくは200以下である。
洗浄剤組成物の32℃における粘度は、硬質表面上のポリマー等に対する洗浄力向上の観点から、好ましくは1mPa・s以上、より好ましくは1.1mPa・s以上、更に好ましくは1.2mPa・s以上であり、そして、好ましくは8mPa・s以下、より好ましくは6mPa・s以下、更に好ましくは4mPa・s以下、より更に好ましくは2mPa・s以下である。
洗浄剤組成物の静的表面張力は、硬質表面上のポリマー等に対する洗浄力向上の観点から、好ましくは18mN/m以上、より好ましくは20mN/m以上、更に好ましくは22mN/m以上、より更に好ましくは25mN/m以上であり、そして、好ましくは45mN/m以下、より好ましくは40mN/m以下、更に好ましくは35mN/m以下、より更に好ましくは32mN/m以下である。
洗浄剤組成物の20℃におけるpHは、硬質表面上のポリマー等に対する洗浄力向上の観点から、好ましくは9以上、より好ましくは9.5以上、更に好ましくは10以上、より更に好ましくは11以上であり、そして、好ましくは14以下、より好ましくは13以下、更に好ましくは12以下である。
洗浄剤組成物の粘度、静的表面張力、pHは、実施例に記載の方法により測定される。
洗浄剤組成物の静的表面張力は、硬質表面上のポリマー等に対する洗浄力向上の観点から、好ましくは18mN/m以上、より好ましくは20mN/m以上、更に好ましくは22mN/m以上、より更に好ましくは25mN/m以上であり、そして、好ましくは45mN/m以下、より好ましくは40mN/m以下、更に好ましくは35mN/m以下、より更に好ましくは32mN/m以下である。
洗浄剤組成物の20℃におけるpHは、硬質表面上のポリマー等に対する洗浄力向上の観点から、好ましくは9以上、より好ましくは9.5以上、更に好ましくは10以上、より更に好ましくは11以上であり、そして、好ましくは14以下、より好ましくは13以下、更に好ましくは12以下である。
洗浄剤組成物の粘度、静的表面張力、pHは、実施例に記載の方法により測定される。
[硬質表面の洗浄方法]
本発明の硬質表面の洗浄方法は、本発明の洗浄剤組成物で、硬質表面を室温付近の温度、すなわち温度0℃以上50℃以下で洗浄することを特徴とする。本発明の硬質表面の洗浄方法においては、硬質表面を加熱する等の特別の処理を行う必要がないので、簡便かつ有用である。
硬質表面とは、前記のとおり、ポリマー等が接触する金属部材の表面であることが好ましく、ポリマー等を含有する成分を水系媒体中で粒子化する工程に用いられる製造ラインを構成する部材の表面であることがより好ましい。
本発明の洗浄方法においては、ポリマー等が付着する硬質表面を、好ましくは0℃以上、より好ましくは10℃以上、そして、エネルギーを削減する観点から、好ましくは50℃以下、より好ましくは45℃以下、さらに好ましくは42℃以下の温度範囲での洗浄温度で優れた洗浄効果を発揮する。
本発明の硬質表面の洗浄方法は、本発明の洗浄剤組成物で、硬質表面を室温付近の温度、すなわち温度0℃以上50℃以下で洗浄することを特徴とする。本発明の硬質表面の洗浄方法においては、硬質表面を加熱する等の特別の処理を行う必要がないので、簡便かつ有用である。
硬質表面とは、前記のとおり、ポリマー等が接触する金属部材の表面であることが好ましく、ポリマー等を含有する成分を水系媒体中で粒子化する工程に用いられる製造ラインを構成する部材の表面であることがより好ましい。
本発明の洗浄方法においては、ポリマー等が付着する硬質表面を、好ましくは0℃以上、より好ましくは10℃以上、そして、エネルギーを削減する観点から、好ましくは50℃以下、より好ましくは45℃以下、さらに好ましくは42℃以下の温度範囲での洗浄温度で優れた洗浄効果を発揮する。
本発明の洗浄方法における洗浄操作に特に制限はなく、例えば、浸漬洗浄、撹拌洗浄、スプレー洗浄、ブラシ洗浄等の通常の洗浄操作がいずれも使用できる。好ましくは、本発明の洗浄剤組成物を、撹拌、スプレーブラシ洗浄等で意図的に発泡させながら洗浄することで、より高い洗浄効果を得ることができる。
また、本発明の洗浄方法においては、本発明の洗浄剤組成物を使用後に、別途タンク、ドラム缶等の貯蔵設備に保管して再利用することができ、これにより複数回の繰返し使用が可能となる。従って、一旦使用した洗浄剤組成物を貯蔵しておいても洗浄効果が持続できることが望ましいが、本発明の洗浄剤組成物は、汚れ耐久性が高く、保存性能も優れているため、ポリマーが付着した硬質表面に対して、通常5回以上、更に8回以上、更に10回以上の繰返し使用が可能である。
また、本発明の洗浄方法においては、本発明の洗浄剤組成物を使用後に、別途タンク、ドラム缶等の貯蔵設備に保管して再利用することができ、これにより複数回の繰返し使用が可能となる。従って、一旦使用した洗浄剤組成物を貯蔵しておいても洗浄効果が持続できることが望ましいが、本発明の洗浄剤組成物は、汚れ耐久性が高く、保存性能も優れているため、ポリマーが付着した硬質表面に対して、通常5回以上、更に8回以上、更に10回以上の繰返し使用が可能である。
<被洗浄物、被洗浄装置>
本発明の洗浄剤組成物及び硬質表面の洗浄方法では、被洗浄物としてポリマーが挙げられ、洗浄力を発揮する観点から、ポリマーは水不溶性ポリマーであることが好ましい。本発明の洗浄剤組成物及び硬質表面の洗浄方法を適用する装置又は設備に特に制限はない。例えば、被洗浄装置として、ポリマーを製造する反応槽、ポリマーが配合される混合槽、ポリマーを含む液体を輸送する配管、ポリマーを含む液体を保存する貯槽設備、等の装置又は設備の洗浄に適用することができる。また、インクジェット記録用水分散体又はインクジェット記録用インクを用いる印刷機、その印刷機を保守する器具、及びインクジェット印刷システム等の洗浄に用いることもできる。
例えば、本発明の洗浄剤組成物及び硬質表面の洗浄方法を用いる場合、被洗浄物が付着した硬質表面を有する水分散体製造装置を用いて、少なくとも該硬質表面を、本発明の洗浄剤組成物及び洗浄方法で洗浄した後、ポリマーを含有する原料成分を水系媒体中で粒子化して水分散体を製造することができる。
本発明の洗浄剤組成物及び硬質表面の洗浄方法では、被洗浄物としてポリマーが挙げられ、洗浄力を発揮する観点から、ポリマーは水不溶性ポリマーであることが好ましい。本発明の洗浄剤組成物及び硬質表面の洗浄方法を適用する装置又は設備に特に制限はない。例えば、被洗浄装置として、ポリマーを製造する反応槽、ポリマーが配合される混合槽、ポリマーを含む液体を輸送する配管、ポリマーを含む液体を保存する貯槽設備、等の装置又は設備の洗浄に適用することができる。また、インクジェット記録用水分散体又はインクジェット記録用インクを用いる印刷機、その印刷機を保守する器具、及びインクジェット印刷システム等の洗浄に用いることもできる。
例えば、本発明の洗浄剤組成物及び硬質表面の洗浄方法を用いる場合、被洗浄物が付着した硬質表面を有する水分散体製造装置を用いて、少なくとも該硬質表面を、本発明の洗浄剤組成物及び洗浄方法で洗浄した後、ポリマーを含有する原料成分を水系媒体中で粒子化して水分散体を製造することができる。
水分散体製造装置は、実験室レベルの小規模のものから、大量生産用の大規模なものまで、多様な規模の製造装置が挙げられる。具体的には、反応槽が200L容程度のものから、10m3容、更には20m3容、更にはそれ以上の大容量の反応槽も適用できる。
前記反応槽には、前記硬質表面として挙げられたものを好適に使用できる。例えば、特開平9-258479号公報に記載されているもの、具体的には、表面がグラスライニングされたグラスライニング反応器、導電性表面を持つ反応器、代表的にはステンレススチール等の耐腐食性金属でできた反応器と多種の材質に対して好適に使用できる。
水分散体、特にインクジェット記録用水分散体やインクジェット記録用水系インクの製造設備の洗浄に用いられるポリマーに特に制限はない。
本発明においては、洗浄剤組成物を用いて装置又は設備を洗浄した後に、例えば、後述する製造方法によりインクジェット記録用水分散体を製造することが好ましい。また、水系インクは、得られた水分散体に、有機溶媒、水を添加、混合して濃度を適宜調整し、更に必要に応じて水系インクに通常用いられる湿潤剤等の添加剤を添加して得ることができる。
前記反応槽には、前記硬質表面として挙げられたものを好適に使用できる。例えば、特開平9-258479号公報に記載されているもの、具体的には、表面がグラスライニングされたグラスライニング反応器、導電性表面を持つ反応器、代表的にはステンレススチール等の耐腐食性金属でできた反応器と多種の材質に対して好適に使用できる。
水分散体、特にインクジェット記録用水分散体やインクジェット記録用水系インクの製造設備の洗浄に用いられるポリマーに特に制限はない。
本発明においては、洗浄剤組成物を用いて装置又は設備を洗浄した後に、例えば、後述する製造方法によりインクジェット記録用水分散体を製造することが好ましい。また、水系インクは、得られた水分散体に、有機溶媒、水を添加、混合して濃度を適宜調整し、更に必要に応じて水系インクに通常用いられる湿潤剤等の添加剤を添加して得ることができる。
<ポリマー>
被洗浄物であるポリマーとしては、水不溶性のポリマーが挙げられ、ポリエステル、ポリスチレン及びポリ塩化ビニル等のビニルポリマー、ウレタンポリマー等が挙げられる。
例えば、上記の水分散体及び水系インクの製造に使用されるポリマーとしては、顔料等の着色剤を微粒化し、分散性、保存安定性を向上すると共に、該水分散体を用いて得られる水系インクの印字濃度、記録媒体に対する密着性(以下「基材密着性」ともいう)を高める観点から、ポリエステル、ビニルポリマー等の水不溶性ポリマーを用いることが好ましい。また、該ポリマーは水系インクの被膜形成剤として用いられる定着樹脂としても用いられる。
ここで、「水不溶性ポリマー」及び「水溶性ポリマー」とは、ポリマーが塩生成基を有する場合は、その種類に応じて、該ポリマーの塩生成基を酢酸又は水酸化ナトリウムで100%中和したもの10gに、25℃の純水100gを加え、十分撹拌したときに、全て溶解すれば、該ポリマーは本発明における「水溶性ポリマー」である。
例えば、予めポリマーをメチルエチルケトン等の有機溶媒に溶解しておき、その100%中和品を純水中に滴下し、有機溶媒を除去して濃度を10重量%にした水分散物を、遠心分離によって分離し、沈殿したポリマーを「水不溶性ポリマー」、溶解しているポリマーを「水溶性ポリマー」とする。
被洗浄物であるポリマーとしては、水不溶性のポリマーが挙げられ、ポリエステル、ポリスチレン及びポリ塩化ビニル等のビニルポリマー、ウレタンポリマー等が挙げられる。
例えば、上記の水分散体及び水系インクの製造に使用されるポリマーとしては、顔料等の着色剤を微粒化し、分散性、保存安定性を向上すると共に、該水分散体を用いて得られる水系インクの印字濃度、記録媒体に対する密着性(以下「基材密着性」ともいう)を高める観点から、ポリエステル、ビニルポリマー等の水不溶性ポリマーを用いることが好ましい。また、該ポリマーは水系インクの被膜形成剤として用いられる定着樹脂としても用いられる。
ここで、「水不溶性ポリマー」及び「水溶性ポリマー」とは、ポリマーが塩生成基を有する場合は、その種類に応じて、該ポリマーの塩生成基を酢酸又は水酸化ナトリウムで100%中和したもの10gに、25℃の純水100gを加え、十分撹拌したときに、全て溶解すれば、該ポリマーは本発明における「水溶性ポリマー」である。
例えば、予めポリマーをメチルエチルケトン等の有機溶媒に溶解しておき、その100%中和品を純水中に滴下し、有機溶媒を除去して濃度を10重量%にした水分散物を、遠心分離によって分離し、沈殿したポリマーを「水不溶性ポリマー」、溶解しているポリマーを「水溶性ポリマー」とする。
<水不溶性ポリマー>
水不溶性ポリマーの代表例としては、ポリエステル、ビニルポリマー、ウレタンポリマー等が好ましく挙げられる。
水不溶性ポリマーの代表例としては、ポリエステル、ビニルポリマー、ウレタンポリマー等が好ましく挙げられる。
〔ポリエステル〕
ポリエステルとしては、少なくとも(i)アルコール成分と(ii)カルボン酸成分とを縮重合して得られるポリエステルが好ましい。
(i)アルコール成分
ポリエステルの構成単位となるアルコール成分は、得られる水系インクの顔料分散性等の観点から、芳香族ジオールを含むことが好ましい。
芳香族ジオールは、ビスフェノールAのアルキレンオキシド付加物であることが好ましい。なお、本発明において、ビスフェノールAのアルキレンオキシド付加物とは、2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)プロパンにオキシアルキレン基を付加した構造全体を意味する。
ビスフェノールAのアルキレンオキシド付加物は、具体的には下記一般式(I)で表される化合物が好ましい。
ポリエステルとしては、少なくとも(i)アルコール成分と(ii)カルボン酸成分とを縮重合して得られるポリエステルが好ましい。
(i)アルコール成分
ポリエステルの構成単位となるアルコール成分は、得られる水系インクの顔料分散性等の観点から、芳香族ジオールを含むことが好ましい。
芳香族ジオールは、ビスフェノールAのアルキレンオキシド付加物であることが好ましい。なお、本発明において、ビスフェノールAのアルキレンオキシド付加物とは、2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)プロパンにオキシアルキレン基を付加した構造全体を意味する。
ビスフェノールAのアルキレンオキシド付加物は、具体的には下記一般式(I)で表される化合物が好ましい。
一般式(I)において、OR1、R2Oはいずれもオキシアルキレン基であり、それぞれ独立に、好ましくは炭素数1以上4以下のオキシアルキレン基であり、より好ましくはオキシエチレン基又はオキシプロピレン基である。
x及びyは、アルキレンオキシドの付加モル数に相当し、それぞれ独立に、好ましくは1以上、より好ましくは2以上であり、そして、好ましくは16以下、より好ましくは7以下、更に好ましくは5以下、より更に好ましくは3以下である。更に、カルボン酸成分との反応性の観点から、xとyの和の平均値は2以上が好ましい。また、xとyの和の平均値は、同様の観点から、7以下が好ましく、5以下がより好ましく、3以下が更に好ましい。
また、x個のOR1とy個のR2Oは、各々同一であっても異なっていてもよいが、基材密着性を向上させる観点から、同一であることが好ましい。ビスフェノールAのアルキレンオキシド付加物は、単独で又は2種以上を組み合わせて用いてもよい。このビスフェノールAのアルキレンオキシド付加物は、ビスフェノールAのプロピレンオキシド付加物及びビスフェノールAのエチレンオキシド付加物が好ましく、ビスフェノールAのプロピレンオキシド付加物がより好ましい。
原料モノマーであるアルコール成分中におけるビスフェノールAのアルキレンオキシド付加物の含有量は、基材密着性を向上させる観点から、好ましくは50モル%以上、より好ましくは60モル%以上、更に好ましくは70モル%以上であり、そして、好ましくは100モル%以下である。
x及びyは、アルキレンオキシドの付加モル数に相当し、それぞれ独立に、好ましくは1以上、より好ましくは2以上であり、そして、好ましくは16以下、より好ましくは7以下、更に好ましくは5以下、より更に好ましくは3以下である。更に、カルボン酸成分との反応性の観点から、xとyの和の平均値は2以上が好ましい。また、xとyの和の平均値は、同様の観点から、7以下が好ましく、5以下がより好ましく、3以下が更に好ましい。
また、x個のOR1とy個のR2Oは、各々同一であっても異なっていてもよいが、基材密着性を向上させる観点から、同一であることが好ましい。ビスフェノールAのアルキレンオキシド付加物は、単独で又は2種以上を組み合わせて用いてもよい。このビスフェノールAのアルキレンオキシド付加物は、ビスフェノールAのプロピレンオキシド付加物及びビスフェノールAのエチレンオキシド付加物が好ましく、ビスフェノールAのプロピレンオキシド付加物がより好ましい。
原料モノマーであるアルコール成分中におけるビスフェノールAのアルキレンオキシド付加物の含有量は、基材密着性を向上させる観点から、好ましくは50モル%以上、より好ましくは60モル%以上、更に好ましくは70モル%以上であり、そして、好ましくは100モル%以下である。
ポリエステルの原料モノマーであるアルコール成分には、ビスフェノールAのアルキレンオキシド付加物以外に、以下のアルコール成分を含有してもよい。
例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、グリセリン、ペンタエリスリトール、トリメチロールプロパン、水素添加ビスフェノールA、ソルビトール、又はこれらのアルキレン(炭素数2以上4以下)オキシド付加物(平均付加モル数1以上16以下)等が挙げられる。
前記アルコール成分は、単独で又は2種以上を組み合わせて用いてもよい。
例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、グリセリン、ペンタエリスリトール、トリメチロールプロパン、水素添加ビスフェノールA、ソルビトール、又はこれらのアルキレン(炭素数2以上4以下)オキシド付加物(平均付加モル数1以上16以下)等が挙げられる。
前記アルコール成分は、単独で又は2種以上を組み合わせて用いてもよい。
(ii)カルボン酸成分
ポリエステルの構成単位となるカルボン酸成分には、カルボン酸、該カルボン酸の無水物、該カルボン酸のアルキル(炭素数1以上3以下)エステル等が含まれる。
該カルボン酸成分としては、芳香族ジカルボン酸、脂肪族ジカルボン酸、脂環族ジカルボン酸及び3価以上の多価カルボン酸が好ましく、カルボン酸成分とアルコール成分との反応性、基材密着性を向上させる観点から、芳香族ジカルボン酸及び脂肪族ジカルボン酸がより好ましく、脂肪族ジカルボン酸が更に好ましい。
芳香族ジカルボン酸は、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸が好ましく、テレフタル酸がより好ましい。
脂肪族ジカルボン酸は、不飽和脂肪族ジカルボン酸及び飽和脂肪族ジカルボン酸が挙げられ、カルボン酸成分とアルコール成分との反応性、基材密着性を向上させる観点から、不飽和脂肪族ジカルボン酸が好ましい。
不飽和脂肪族ジカルボン酸としては、フマル酸、マレイン酸が好ましく、フマル酸がより好ましい。飽和脂肪族ジカルボン酸は、アジピン酸、コハク酸(コハク酸は、アルキル基及び/又はアルケニル基で置換されていてもよい)が好ましい。
脂環族ジカルボン酸は、シクロヘキサンジカルボン酸、デカリンジカルボン酸、テトラヒドロフタル酸が好ましい。
3価以上の多価カルボン酸は、トリメリット酸、ピロメリット酸が好ましい。
前記カルボン酸成分は、単独で又は2種以上を組み合わせて用いてもよい。
ポリエステルの構成単位となるカルボン酸成分には、カルボン酸、該カルボン酸の無水物、該カルボン酸のアルキル(炭素数1以上3以下)エステル等が含まれる。
該カルボン酸成分としては、芳香族ジカルボン酸、脂肪族ジカルボン酸、脂環族ジカルボン酸及び3価以上の多価カルボン酸が好ましく、カルボン酸成分とアルコール成分との反応性、基材密着性を向上させる観点から、芳香族ジカルボン酸及び脂肪族ジカルボン酸がより好ましく、脂肪族ジカルボン酸が更に好ましい。
芳香族ジカルボン酸は、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸が好ましく、テレフタル酸がより好ましい。
脂肪族ジカルボン酸は、不飽和脂肪族ジカルボン酸及び飽和脂肪族ジカルボン酸が挙げられ、カルボン酸成分とアルコール成分との反応性、基材密着性を向上させる観点から、不飽和脂肪族ジカルボン酸が好ましい。
不飽和脂肪族ジカルボン酸としては、フマル酸、マレイン酸が好ましく、フマル酸がより好ましい。飽和脂肪族ジカルボン酸は、アジピン酸、コハク酸(コハク酸は、アルキル基及び/又はアルケニル基で置換されていてもよい)が好ましい。
脂環族ジカルボン酸は、シクロヘキサンジカルボン酸、デカリンジカルボン酸、テトラヒドロフタル酸が好ましい。
3価以上の多価カルボン酸は、トリメリット酸、ピロメリット酸が好ましい。
前記カルボン酸成分は、単独で又は2種以上を組み合わせて用いてもよい。
(ポリエステルの製造)
ポリエステルは、例えば、前記アルコール成分と前記カルボン酸成分とを不活性ガス雰囲気中にて、必要に応じてエステル化触媒を用いて、180℃以上250℃以下の温度で縮重合することにより製造することができる。
得られたポリエステルを樹脂粒子として用いる場合の粒径制御の観点から、ポリエステルはシャープな分子量分布を有することが好ましく、エステル化触媒を用いて縮重合をすることが好ましい。
エステル化触媒は、スズ触媒、チタン触媒、三酸化アンチモン、酢酸亜鉛、二酸化ゲルマニウム等の金属化合物等が挙げられる。ポリエステル製造におけるエステル化反応の反応効率の観点から、スズ触媒が好ましい。スズ触媒は、酸化ジブチルスズ、ジ(2-エチルヘキサン)酸スズ(II)、又はこれらの塩等が好ましく用いられ、ジ(2-エチルヘキサン)酸スズ(II)がより好ましく用いられる。
必要に応じて、更に、3,4,5-トリヒドロキシ安息香酸等のエステル化助触媒を用いてもよい。また、4-tert-ブチルカテコール、ヒドロキノン等のラジカル重合禁止剤を併用してもよい。
ポリエステルは、例えば、前記アルコール成分と前記カルボン酸成分とを不活性ガス雰囲気中にて、必要に応じてエステル化触媒を用いて、180℃以上250℃以下の温度で縮重合することにより製造することができる。
得られたポリエステルを樹脂粒子として用いる場合の粒径制御の観点から、ポリエステルはシャープな分子量分布を有することが好ましく、エステル化触媒を用いて縮重合をすることが好ましい。
エステル化触媒は、スズ触媒、チタン触媒、三酸化アンチモン、酢酸亜鉛、二酸化ゲルマニウム等の金属化合物等が挙げられる。ポリエステル製造におけるエステル化反応の反応効率の観点から、スズ触媒が好ましい。スズ触媒は、酸化ジブチルスズ、ジ(2-エチルヘキサン)酸スズ(II)、又はこれらの塩等が好ましく用いられ、ジ(2-エチルヘキサン)酸スズ(II)がより好ましく用いられる。
必要に応じて、更に、3,4,5-トリヒドロキシ安息香酸等のエステル化助触媒を用いてもよい。また、4-tert-ブチルカテコール、ヒドロキノン等のラジカル重合禁止剤を併用してもよい。
得られるポリエステルの軟化点は、基材密着性を向上させる観点から、好ましくは80℃以上、より好ましくは85℃以上、更に好ましくは90℃以上であり、そして、好ましくは170℃以下、より好ましくは145℃以下、更に好ましくは125℃以下である。
得られるポリエステルのガラス転移温度(Tg)は、基材密着性を向上させる観点から、好ましくは50℃以上、より好ましくは55℃以上であり、そして、好ましくは95℃以下、より好ましくは90℃以下、更に好ましくは85℃以下、より更に好ましくは80℃以下である。
得られるポリエステルの酸価は、樹脂粒子の粒径制御、基材密着性を向上させる観点から、好ましくは5mgKOH/g以上、より好ましくは15mgKOH/g以上、更に好ましくは20mgKOH/g以上であり、そして、好ましくは40mgKOH/g以下、より好ましくは37mgKOH/g以下、更に好ましくは35mgKOH/g以下である。
得られるポリエステルの重量平均分子量(Mw)は、耐溶剤性、分散安定性等の観点から、好ましくは5,000以上、より好ましくは7,500以上、更に好ましくは10,000以上であり、そして、好ましくは10万以下、より好ましくは5万以下、更に好ましくは3万以下である。
得られるポリエステルのガラス転移温度(Tg)は、基材密着性を向上させる観点から、好ましくは50℃以上、より好ましくは55℃以上であり、そして、好ましくは95℃以下、より好ましくは90℃以下、更に好ましくは85℃以下、より更に好ましくは80℃以下である。
得られるポリエステルの酸価は、樹脂粒子の粒径制御、基材密着性を向上させる観点から、好ましくは5mgKOH/g以上、より好ましくは15mgKOH/g以上、更に好ましくは20mgKOH/g以上であり、そして、好ましくは40mgKOH/g以下、より好ましくは37mgKOH/g以下、更に好ましくは35mgKOH/g以下である。
得られるポリエステルの重量平均分子量(Mw)は、耐溶剤性、分散安定性等の観点から、好ましくは5,000以上、より好ましくは7,500以上、更に好ましくは10,000以上であり、そして、好ましくは10万以下、より好ましくは5万以下、更に好ましくは3万以下である。
〔ビニルポリマー〕
ビニルポリマーとしては、顔料含有ポリマー粒子の水系インク中における分散安定性を向上させる観点から、(a)イオン性モノマー由来の構成単位、(b)疎水性モノマー由来の構成単位、及び(c)親水性ノニオン性モノマー由来の構成単位から選ばれる1種以上を含有することが好ましく、これらの構成単位のうち、2種以上を含有することがより好ましく、3種を含有することが更に好ましい。例えば、(a)イオン性モノマー及び(b)疎水性モノマーの組み合わせ、(a)イオン性モノマー、(b)疎水性モノマー、及び(c)親水性ノニオン性モノマーの組み合わせが挙げられる。
ビニルポリマーは、例えば、(a)イオン性モノマー、(b)疎水性モノマー、及び(c)親水性ノニオン性モノマーを含むモノマー混合物を公知の方法により付加重合して得ることができる。
ビニルポリマーとしては、顔料含有ポリマー粒子の水系インク中における分散安定性を向上させる観点から、(a)イオン性モノマー由来の構成単位、(b)疎水性モノマー由来の構成単位、及び(c)親水性ノニオン性モノマー由来の構成単位から選ばれる1種以上を含有することが好ましく、これらの構成単位のうち、2種以上を含有することがより好ましく、3種を含有することが更に好ましい。例えば、(a)イオン性モノマー及び(b)疎水性モノマーの組み合わせ、(a)イオン性モノマー、(b)疎水性モノマー、及び(c)親水性ノニオン性モノマーの組み合わせが挙げられる。
ビニルポリマーは、例えば、(a)イオン性モノマー、(b)疎水性モノマー、及び(c)親水性ノニオン性モノマーを含むモノマー混合物を公知の方法により付加重合して得ることができる。
(a)イオン性モノマー
(a)イオン性モノマー(以下「(a)成分」ともいう)としては、アニオン性モノマー及びカチオン性モノマーが挙げられ、アニオン性モノマーが好ましい。
アニオン性モノマーとしては、カルボン酸モノマー、スルホン酸モノマー、リン酸モノマー等が挙げられる。
上記アニオン性モノマーの中では、顔料含有ポリマー粒子の水系インク中における分散安定性を向上させる観点から、カルボキシ基を有するカルボン酸モノマーが好ましく、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、イタコン酸、マレイン酸、フマル酸、シトラコン酸、2-メタクリロイルオキシメチルコハク酸等がより好ましく、アクリル酸及びメタクリル酸から選ばれる1種以上が更に好ましい。
カチオン性モノマーとしては、N,N-ジメチルアミノエチルメタクリレート、N,N-ジメチルアミノエチルアクリルアミド等が挙げられる。
なお、(a)イオン性モノマーには、酸やアミン等の中性ではイオンではないモノマーであっても、酸性やアルカリ性の条件でイオンとなるモノマーを含む。
(a)イオン性モノマー(以下「(a)成分」ともいう)としては、アニオン性モノマー及びカチオン性モノマーが挙げられ、アニオン性モノマーが好ましい。
アニオン性モノマーとしては、カルボン酸モノマー、スルホン酸モノマー、リン酸モノマー等が挙げられる。
上記アニオン性モノマーの中では、顔料含有ポリマー粒子の水系インク中における分散安定性を向上させる観点から、カルボキシ基を有するカルボン酸モノマーが好ましく、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、イタコン酸、マレイン酸、フマル酸、シトラコン酸、2-メタクリロイルオキシメチルコハク酸等がより好ましく、アクリル酸及びメタクリル酸から選ばれる1種以上が更に好ましい。
カチオン性モノマーとしては、N,N-ジメチルアミノエチルメタクリレート、N,N-ジメチルアミノエチルアクリルアミド等が挙げられる。
なお、(a)イオン性モノマーには、酸やアミン等の中性ではイオンではないモノマーであっても、酸性やアルカリ性の条件でイオンとなるモノマーを含む。
(b)疎水性モノマー
(b)疎水性モノマー(以下「(b)成分」ともいう)としては、アルキル(メタ)アクリレート、芳香族基含有モノマー等が挙げられる。
アルキル(メタ)アクリレートとしては、炭素数1~22、好ましくは炭素数6~18のアルキル基を有するものが好ましく、例えば、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、(イソ)プロピル(メタ)アクリレート、(イソ又はターシャリー)ブチル(メタ)アクリレート、(イソ)アミル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、2-エチルヘキシル(メタ)アクリレート、(イソ)オクチル(メタ)アクリレート、(イソ)デシル(メタ)アクリレート、(イソ)ドデシル(メタ)アクリレート、(イソ)ステアリル(メタ)アクリレート等が挙げられる。
なお、「(イソ又はターシャリー)」及び「(イソ)」は、これらの基が存在する場合としない場合の双方を意味し、これらの基が存在しない場合には、ノルマルを示す。また、「(メタ)アクリレート」は、アクリレート及び/又はメタクリレートを示す。
(b)疎水性モノマー(以下「(b)成分」ともいう)としては、アルキル(メタ)アクリレート、芳香族基含有モノマー等が挙げられる。
アルキル(メタ)アクリレートとしては、炭素数1~22、好ましくは炭素数6~18のアルキル基を有するものが好ましく、例えば、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、(イソ)プロピル(メタ)アクリレート、(イソ又はターシャリー)ブチル(メタ)アクリレート、(イソ)アミル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、2-エチルヘキシル(メタ)アクリレート、(イソ)オクチル(メタ)アクリレート、(イソ)デシル(メタ)アクリレート、(イソ)ドデシル(メタ)アクリレート、(イソ)ステアリル(メタ)アクリレート等が挙げられる。
なお、「(イソ又はターシャリー)」及び「(イソ)」は、これらの基が存在する場合としない場合の双方を意味し、これらの基が存在しない場合には、ノルマルを示す。また、「(メタ)アクリレート」は、アクリレート及び/又はメタクリレートを示す。
芳香族基含有モノマーとしては、炭素数6~22の芳香族基を有するビニルモノマーが好ましく、スチレン系モノマー、芳香族基含有(メタ)アクリレート、及びスチレン系マクロモノマーがより好ましい。
スチレン系モノマーとしてはスチレン、2-メチルスチレン、及びジビニルベンゼンが好ましく、スチレンがより好ましい。また、芳香族基含有(メタ)アクリレートとしては、ベンジル(メタ)アクリレート、フェノキシエチル(メタ)アクリレート等が好ましく、ベンジル(メタ)アクリレートがより好ましい。
スチレン系マクロモノマーは、片末端に重合性官能基を有し、数平均分子量が好ましくは500以上、より好ましくは1,000以上で、好ましくは100,000以下、より好ましくは10,000以下の化合物である。重合性官能基としては、アクリロイルオキシ基又はメタクリロイルオキシ基が好ましく、メタクリロイルオキシ基がより好ましい。
スチレン系マクロモノマーの具体例としては、AS-6(S)、AN-6(S)、HS-6(S)(東亞合成株式会社の商品名)等が挙げられる。
スチレン系モノマーとしてはスチレン、2-メチルスチレン、及びジビニルベンゼンが好ましく、スチレンがより好ましい。また、芳香族基含有(メタ)アクリレートとしては、ベンジル(メタ)アクリレート、フェノキシエチル(メタ)アクリレート等が好ましく、ベンジル(メタ)アクリレートがより好ましい。
スチレン系マクロモノマーは、片末端に重合性官能基を有し、数平均分子量が好ましくは500以上、より好ましくは1,000以上で、好ましくは100,000以下、より好ましくは10,000以下の化合物である。重合性官能基としては、アクリロイルオキシ基又はメタクリロイルオキシ基が好ましく、メタクリロイルオキシ基がより好ましい。
スチレン系マクロモノマーの具体例としては、AS-6(S)、AN-6(S)、HS-6(S)(東亞合成株式会社の商品名)等が挙げられる。
(c)親水性ノニオン性モノマー
(c)親水性ノニオン性モノマー(以下「(c)成分」ともいう)としては、2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、3-ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコール(n=2~30、nはオキシアルキレン基の平均付加モル数を示す。以下同じ)(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコール(メタ)アクリレート(n=2~30)等のポリアルキレングリコール(メタ)アクリレート、メトキシポリエチレングリコール(n=1~30)(メタ)アクリレート、オクトキシポリエチレングリコール(n=1~30)(メタ)アクリレート等のアルコキシポリアルキレングリコール(メタ)アクリレート、フェノキシ(エチレングリコール・プロピレングリコール共重合)(n=1~30、その中のエチレングリコール:n=1~29)(メタ)アクリレート等が挙げられる。
商業的に入手しうる(c)成分の具体例としては、新中村化学工業株式会社のNKエステルM-20G、同40G、同90G、同230G等、日油株式会社のブレンマーPE-90、同200、同350等;PME-100、同200、同400等;PP-500、同800、同1000等;AP-150、同400、同550等;50PEP-300、50POEP-800B、43PAPE-600B等が挙げられる。
(a)~(c)成分は、それぞれ単独で又は2種以上を混合して用いることができる。
ビニルポリマーは、上記以外の他のモノマー由来の構成単位を含有していてもよい。
(c)親水性ノニオン性モノマー(以下「(c)成分」ともいう)としては、2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、3-ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコール(n=2~30、nはオキシアルキレン基の平均付加モル数を示す。以下同じ)(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコール(メタ)アクリレート(n=2~30)等のポリアルキレングリコール(メタ)アクリレート、メトキシポリエチレングリコール(n=1~30)(メタ)アクリレート、オクトキシポリエチレングリコール(n=1~30)(メタ)アクリレート等のアルコキシポリアルキレングリコール(メタ)アクリレート、フェノキシ(エチレングリコール・プロピレングリコール共重合)(n=1~30、その中のエチレングリコール:n=1~29)(メタ)アクリレート等が挙げられる。
商業的に入手しうる(c)成分の具体例としては、新中村化学工業株式会社のNKエステルM-20G、同40G、同90G、同230G等、日油株式会社のブレンマーPE-90、同200、同350等;PME-100、同200、同400等;PP-500、同800、同1000等;AP-150、同400、同550等;50PEP-300、50POEP-800B、43PAPE-600B等が挙げられる。
(a)~(c)成分は、それぞれ単独で又は2種以上を混合して用いることができる。
ビニルポリマーは、上記以外の他のモノマー由来の構成単位を含有していてもよい。
(ビニルポリマー中における各成分又は構成単位の含有量)
ビニルポリマー中における各成分に由来する構成単位の含有量は、顔料含有ポリマー粒子の水系インク中における分散安定性を向上させる観点から、次のとおりである。
(a)イオン性モノマーの含有量は、好ましくは3質量%以上、より好ましくは5質量%以上、更に好ましくは8質量%以上であり、そして、好ましくは60質量%以下、より好ましくは50質量%、更に好ましくは40質量%以下である。
(b)疎水性モノマーの含有量は、好ましくは20質量%以上、より好ましくは40質量%以上、更に好ましくは50質量%以上であり、そして、好ましくは90質量%以下、より好ましくは80質量%以下、更に好ましくは75質量%以下である。
(c)親水性ノニオン性モノマーを含有する場合、その含有量は、好ましくは5質量%以上、より好ましくは10質量%以上、更に好ましくは20質量%以上であり、そして、好ましくは60質量%以下、より好ましくは55質量%以下、更に好ましくは50質量%以下である。
ビニルポリマー中における各成分に由来する構成単位の含有量は、顔料含有ポリマー粒子の水系インク中における分散安定性を向上させる観点から、次のとおりである。
(a)イオン性モノマーの含有量は、好ましくは3質量%以上、より好ましくは5質量%以上、更に好ましくは8質量%以上であり、そして、好ましくは60質量%以下、より好ましくは50質量%、更に好ましくは40質量%以下である。
(b)疎水性モノマーの含有量は、好ましくは20質量%以上、より好ましくは40質量%以上、更に好ましくは50質量%以上であり、そして、好ましくは90質量%以下、より好ましくは80質量%以下、更に好ましくは75質量%以下である。
(c)親水性ノニオン性モノマーを含有する場合、その含有量は、好ましくは5質量%以上、より好ましくは10質量%以上、更に好ましくは20質量%以上であり、そして、好ましくは60質量%以下、より好ましくは55質量%以下、更に好ましくは50質量%以下である。
また、(b)成分としてマクロモノマーを含有する場合、マクロモノマーの含有量は、好ましくは5質量%以上、より好ましくは8質量%以上、更に好ましくは10質量%以上であり、好ましくは50質量%以下、より好ましくは40質量%以下、更に好ましくは30質量%以下である。
さらに、マクロモノマーを含む(b)疎水性モノマーに対する(a)イオン性モノマーの質量比〔(a)/(b)〕は、好ましくは0.01以上、より好ましくは0.05以上、更に好ましくは0.10以上であり、そして、好ましくは1以下、より好ましくは0.60以下、更に好ましくは0.50以下である。
さらに、マクロモノマーを含む(b)疎水性モノマーに対する(a)イオン性モノマーの質量比〔(a)/(b)〕は、好ましくは0.01以上、より好ましくは0.05以上、更に好ましくは0.10以上であり、そして、好ましくは1以下、より好ましくは0.60以下、更に好ましくは0.50以下である。
(ビニルポリマーの製造)
ビニルポリマーは、モノマー混合物を公知の重合法により共重合させることによって製造される。重合法としては溶液重合法が好ましい。
溶液重合法で用いる溶媒としては極性有機溶媒が好ましい。極性有機溶媒が水混和性を有する場合には、水と混合して用いることもできる。極性有機溶媒としては、例えば、炭素数1~3の脂肪族アルコール;炭素数3~8のケトン類等又はこれらの1種以上と水との混合溶媒が好ましい。
重合の際には、アゾ化合物や有機過酸化物等の公知のラジカル重合開始剤を用いることができる。ラジカル重合開始剤の量は、モノマー混合物1モルあたり、好ましくは0.01~2モルである。
モノマー混合物の重合条件は、使用するラジカル重合開始剤、モノマー、溶媒の種類等によって異なるので一概にはいえないが、通常、重合温度は好ましくは50~80℃であり、重合時間は好ましくは1~20時間である。また、重合雰囲気は、窒素ガス雰囲気等の不活性ガス雰囲気であることが好ましい。
ビニルポリマーは、モノマー混合物を公知の重合法により共重合させることによって製造される。重合法としては溶液重合法が好ましい。
溶液重合法で用いる溶媒としては極性有機溶媒が好ましい。極性有機溶媒が水混和性を有する場合には、水と混合して用いることもできる。極性有機溶媒としては、例えば、炭素数1~3の脂肪族アルコール;炭素数3~8のケトン類等又はこれらの1種以上と水との混合溶媒が好ましい。
重合の際には、アゾ化合物や有機過酸化物等の公知のラジカル重合開始剤を用いることができる。ラジカル重合開始剤の量は、モノマー混合物1モルあたり、好ましくは0.01~2モルである。
モノマー混合物の重合条件は、使用するラジカル重合開始剤、モノマー、溶媒の種類等によって異なるので一概にはいえないが、通常、重合温度は好ましくは50~80℃であり、重合時間は好ましくは1~20時間である。また、重合雰囲気は、窒素ガス雰囲気等の不活性ガス雰囲気であることが好ましい。
ビニルポリマーは、顔料含有ポリマー粒子の水分散体の生産性を向上させる観点から、重合に用いた溶媒を除去せずに、そのままポリマー溶液として用いることが好ましい。
ポリマー溶液の固形分濃度は、顔料含有ポリマー粒子の水分散体の生産性を向上させる観点から、好ましくは30質量%以上、より好ましくは40質量%以上であり、また、好ましくは70質量%以下、より好ましくは65質量%以下である。
ポリマーの重量平均分子量は、分散安定性を向上させる観点から、好ましくは8,000以上、より好ましくは10,000以上、更に好ましくは11,000以上であり、そして、好ましくは50万以下、より好ましくは30万以下、更に好ましくは10万以下である。なお、重量平均分子量の測定は実施例に記載の方法により行うことができる。
ビニルポリマーの市販品としては、例えば、「アロンAC-10SL」(東亜合成株式会社製)等のポリアクリル酸、「ジョンクリル67」、「ジョンクリル611」、「ジョンクリル678」、「ジョンクリル680」、「ジョンクリル690」、「ジョンクリル819」(以上、BASFジャパン株式会社製)等のスチレン-アクリル樹脂等が挙げられる。
ポリマー溶液の固形分濃度は、顔料含有ポリマー粒子の水分散体の生産性を向上させる観点から、好ましくは30質量%以上、より好ましくは40質量%以上であり、また、好ましくは70質量%以下、より好ましくは65質量%以下である。
ポリマーの重量平均分子量は、分散安定性を向上させる観点から、好ましくは8,000以上、より好ましくは10,000以上、更に好ましくは11,000以上であり、そして、好ましくは50万以下、より好ましくは30万以下、更に好ましくは10万以下である。なお、重量平均分子量の測定は実施例に記載の方法により行うことができる。
ビニルポリマーの市販品としては、例えば、「アロンAC-10SL」(東亜合成株式会社製)等のポリアクリル酸、「ジョンクリル67」、「ジョンクリル611」、「ジョンクリル678」、「ジョンクリル680」、「ジョンクリル690」、「ジョンクリル819」(以上、BASFジャパン株式会社製)等のスチレン-アクリル樹脂等が挙げられる。
水分散体及び水系インクに用いられる顔料は、特に限定されず、有機顔料、無機顔料、又はこれらの混合物であってもよい。
得られる顔料水分散体の固形分濃度(不揮発成分濃度)は、顔料水分散体の分散安定性を向上させる観点及び水系インクの調製を容易にする観点から、好ましくは10~30質量%、より好ましくは15~25質量%である。
顔料水分散体の固形分濃度は、実施例に記載の方法により測定される。
顔料水分散体中の顔料含有ポリマー粒子の平均粒径は、粗大粒子を低減し、水系インクの吐出安定性を向上させる観点から、好ましくは50~200nm、より好ましくは60~190nm、更に好ましくは80~180nmである。
顔料含有ポリマー粒子の平均粒径は、実施例に記載の方法により測定される。
また、水系インク中の顔料含有ポリマー粒子の平均粒径は、顔料水分散体中の平均粒径と同じであり、好ましい平均粒径の態様は、顔料水分散体中の平均粒径の好ましい態様と同じである。
得られる顔料水分散体の固形分濃度(不揮発成分濃度)は、顔料水分散体の分散安定性を向上させる観点及び水系インクの調製を容易にする観点から、好ましくは10~30質量%、より好ましくは15~25質量%である。
顔料水分散体の固形分濃度は、実施例に記載の方法により測定される。
顔料水分散体中の顔料含有ポリマー粒子の平均粒径は、粗大粒子を低減し、水系インクの吐出安定性を向上させる観点から、好ましくは50~200nm、より好ましくは60~190nm、更に好ましくは80~180nmである。
顔料含有ポリマー粒子の平均粒径は、実施例に記載の方法により測定される。
また、水系インク中の顔料含有ポリマー粒子の平均粒径は、顔料水分散体中の平均粒径と同じであり、好ましい平均粒径の態様は、顔料水分散体中の平均粒径の好ましい態様と同じである。
<インクジェット記録用水分散体>
インクジェット記録用水分散体は、ポリマー等が付着した硬質表面を有する水分散体製造装置を用いて、少なくとも該硬質表面を本発明の洗浄剤組成物及び洗浄方法で洗浄した後、ポリマーを含有する原料成分を水系媒体中で粒子化して製造される。
水分散体中、ポリマーの含有量は、水分散体を含有する水系インクの印字濃度と保存安定性の観点から、好ましくは1~20重量%、より好ましくは2~15重量%、更に好ましくは3~10重量%である。
水分散体中、着色剤の含有量は、上記と同様の観点から、好ましくは1~30重量%、より好ましくは2~25重量%、より好ましくは4~20重量%、更に好ましくは5~15重量である。
水分散体中、水の含有量は、好ましくは30~95重量%、より好ましくは40~90重量%、更に好ましくは50~80重量%である。
インクジェット記録用水分散体は、ポリマー等が付着した硬質表面を有する水分散体製造装置を用いて、少なくとも該硬質表面を本発明の洗浄剤組成物及び洗浄方法で洗浄した後、ポリマーを含有する原料成分を水系媒体中で粒子化して製造される。
水分散体中、ポリマーの含有量は、水分散体を含有する水系インクの印字濃度と保存安定性の観点から、好ましくは1~20重量%、より好ましくは2~15重量%、更に好ましくは3~10重量%である。
水分散体中、着色剤の含有量は、上記と同様の観点から、好ましくは1~30重量%、より好ましくは2~25重量%、より好ましくは4~20重量%、更に好ましくは5~15重量である。
水分散体中、水の含有量は、好ましくは30~95重量%、より好ましくは40~90重量%、更に好ましくは50~80重量%である。
[インクジェット記録用水系インク]
インクジェット記録用水系インクは、前記の方法で得られる水分散体に、必要に応じて、有機溶媒及び水を添加、混合して調製することができ、さらに水系インクに通常用いられるラテックスエマルション、湿潤剤、浸透剤、分散剤、消泡剤、防腐剤等を添加することができる。
水系インク中、ポリマーの含有量は、水系インクの印字濃度と保存安定性の観点から、好ましくは1~20重量%、より好ましくは2~15重量%、更に好ましくは3~10重量%である。
水系インク中、着色剤の含有量は、インクの印字濃度を高める観点から、好ましくは1~25重量%、より好ましくは2~20重量%、より好ましくは3~18重量%、更に好ましくは4~15重量である。
水系インク中、水の含有量は、好ましくは20~90重量%,より好ましくは30~80重量%、更に好ましくは40~70重量%である。
水系インクの32℃の粘度は、水系インクの保存安定性等の観点から、好ましくは2~12mPa・s、より好ましくは3~9mPa・s、更に好ましくは4~8mPa・sである。
インクジェット記録用水系インクは、前記の方法で得られる水分散体に、必要に応じて、有機溶媒及び水を添加、混合して調製することができ、さらに水系インクに通常用いられるラテックスエマルション、湿潤剤、浸透剤、分散剤、消泡剤、防腐剤等を添加することができる。
水系インク中、ポリマーの含有量は、水系インクの印字濃度と保存安定性の観点から、好ましくは1~20重量%、より好ましくは2~15重量%、更に好ましくは3~10重量%である。
水系インク中、着色剤の含有量は、インクの印字濃度を高める観点から、好ましくは1~25重量%、より好ましくは2~20重量%、より好ましくは3~18重量%、更に好ましくは4~15重量である。
水系インク中、水の含有量は、好ましくは20~90重量%,より好ましくは30~80重量%、更に好ましくは40~70重量%である。
水系インクの32℃の粘度は、水系インクの保存安定性等の観点から、好ましくは2~12mPa・s、より好ましくは3~9mPa・s、更に好ましくは4~8mPa・sである。
以下の製造例、調製例、実施例及び比較例において、「部」及び「%」は特記しない限り「質量部」及び「質量%」である。なお、洗浄剤組成物及びポリマーの物性の測定は、以下の方法により行った。
<洗浄剤組成物の物性測定>
(1)洗浄剤組成物の粘度
E型粘度計「TV-25」(東機産業株式会社製、標準コーンロータ1°34’×R24使用、回転数50rpm)を用いて、32℃における粘度を測定した。
(2)洗浄剤組成物の静的表面張力
20℃に調整したサンプル5gの入った円柱ポリエチレン製容器(直径3.6cm×深さ1.2cm)に白金プレートを浸漬し、表面張力計(協和界面化学株式会社製、「CBVP-Z」)を用いて、ウィルヘルミ法で20℃における静的表面張力を測定した。
(3)洗浄剤組成物のpH
JIS Z8802に準拠し、株式会社堀場製作所製、商品名:F-23を用いて、20℃における洗浄剤組成物のpHを測定した。
(1)洗浄剤組成物の粘度
E型粘度計「TV-25」(東機産業株式会社製、標準コーンロータ1°34’×R24使用、回転数50rpm)を用いて、32℃における粘度を測定した。
(2)洗浄剤組成物の静的表面張力
20℃に調整したサンプル5gの入った円柱ポリエチレン製容器(直径3.6cm×深さ1.2cm)に白金プレートを浸漬し、表面張力計(協和界面化学株式会社製、「CBVP-Z」)を用いて、ウィルヘルミ法で20℃における静的表面張力を測定した。
(3)洗浄剤組成物のpH
JIS Z8802に準拠し、株式会社堀場製作所製、商品名:F-23を用いて、20℃における洗浄剤組成物のpHを測定した。
<ポリエステルの物性測定>
(1)ポリエステルの軟化点
フローテスター「CFT-500D」(株式会社島津製作所製)を用い、1gの試料を昇温速度6℃/分で加熱しながら、プランジャーにより1.96MPaの荷重を与え、直径1mm、長さ1mmのノズルから押し出した。温度に対し、フローテスターのプランジャー降下量をプロットし、試料の半量が流出した温度を軟化点とした。
(1)ポリエステルの軟化点
フローテスター「CFT-500D」(株式会社島津製作所製)を用い、1gの試料を昇温速度6℃/分で加熱しながら、プランジャーにより1.96MPaの荷重を与え、直径1mm、長さ1mmのノズルから押し出した。温度に対し、フローテスターのプランジャー降下量をプロットし、試料の半量が流出した温度を軟化点とした。
(2)ポリエステルのガラス転移温度
示差走査熱量計(Perkin Elmer社製、商品名:Pyris 6 DSC)を用いて200℃まで昇温し、その温度から降温速度10℃/分で0℃まで冷却したサンプルを昇温速度10℃/分で昇温し、吸熱の最大ピーク温度以下のベースラインの延長線とピークの立ち上がり部分からピークの頂点までの最大傾斜を示す接線との交点の温度をガラス転移温度とした。
なお、水分散体中のポリマー粒子の場合は、水分散体を東京理化器械株式会社製の凍結乾燥機「FDU-2100」を用いて-10℃で9時間凍結乾燥させたものを試料とした。
示差走査熱量計(Perkin Elmer社製、商品名:Pyris 6 DSC)を用いて200℃まで昇温し、その温度から降温速度10℃/分で0℃まで冷却したサンプルを昇温速度10℃/分で昇温し、吸熱の最大ピーク温度以下のベースラインの延長線とピークの立ち上がり部分からピークの頂点までの最大傾斜を示す接線との交点の温度をガラス転移温度とした。
なお、水分散体中のポリマー粒子の場合は、水分散体を東京理化器械株式会社製の凍結乾燥機「FDU-2100」を用いて-10℃で9時間凍結乾燥させたものを試料とした。
(3)ポリエステルの酸価
測定溶媒を、エタノールとエーテルとの混合溶媒から、アセトンとトルエンとの混合溶媒〔アセトン:トルエン=1:1(容量比)〕に変更したこと以外は、JIS K0070-1992に記載の中和滴定法に従って測定した。
測定溶媒を、エタノールとエーテルとの混合溶媒から、アセトンとトルエンとの混合溶媒〔アセトン:トルエン=1:1(容量比)〕に変更したこと以外は、JIS K0070-1992に記載の中和滴定法に従って測定した。
(4)ポリエステルの重量平均分子量(Mw)
濃度が0.5g/100mLになるように、ポリマーをクロロホルムに溶解させた。次いで、この溶液をポアサイズ2μmのフッ素樹脂フィルター「FP-200」(住友電気工業株式会社製)を用いて濾過して不溶解成分を除き、試料溶液を調製した。
溶解液としてテトラヒドロフランを毎分1mLの流速で流し、40℃の恒温槽中でカラムを安定させた。そこに試料溶液100μLを注入して測定を行った。試料の重量平均分子量は、予め作製した検量線に基づき算出した。
検量線は、数種類の単分散ポリスチレン〔東ソー株式会社製の単分散ポリスチレン;2.63×103、2.06×104、1.02×105(重量平均分子量(Mw))、ジーエルサイエンス株式会社製の単分散ポリスチレン;2.10×103、7.00×103、5.04×104(重量平均分子量(Mw))〕を標準試料として用いて作成した。
測定装置:「CO-8010」(東ソー株式会社製)
分析カラム:「GMHXL」+「G3000HXL」(東ソー株式会社製)
濃度が0.5g/100mLになるように、ポリマーをクロロホルムに溶解させた。次いで、この溶液をポアサイズ2μmのフッ素樹脂フィルター「FP-200」(住友電気工業株式会社製)を用いて濾過して不溶解成分を除き、試料溶液を調製した。
溶解液としてテトラヒドロフランを毎分1mLの流速で流し、40℃の恒温槽中でカラムを安定させた。そこに試料溶液100μLを注入して測定を行った。試料の重量平均分子量は、予め作製した検量線に基づき算出した。
検量線は、数種類の単分散ポリスチレン〔東ソー株式会社製の単分散ポリスチレン;2.63×103、2.06×104、1.02×105(重量平均分子量(Mw))、ジーエルサイエンス株式会社製の単分散ポリスチレン;2.10×103、7.00×103、5.04×104(重量平均分子量(Mw))〕を標準試料として用いて作成した。
測定装置:「CO-8010」(東ソー株式会社製)
分析カラム:「GMHXL」+「G3000HXL」(東ソー株式会社製)
<ビニルポリマーの物性測定>
(1)ビニルポリマーの酸価
ビニルポリマー2g又は架橋後の顔料水分散体2gを、50gのイオン交換水で希釈し、0.1Nの水酸化ナトリウム溶液を3ml添加した。そこへ0.1Nの塩酸を徐々に滴下し、pHの変曲点を2か所測定した。2点間の0.1Nの塩酸の滴下量の差から計算される酸のモル数が、ポリマー中のカルボン酸のモル数に相当し、このモル数を酸価に換算した。
(1)ビニルポリマーの酸価
ビニルポリマー2g又は架橋後の顔料水分散体2gを、50gのイオン交換水で希釈し、0.1Nの水酸化ナトリウム溶液を3ml添加した。そこへ0.1Nの塩酸を徐々に滴下し、pHの変曲点を2か所測定した。2点間の0.1Nの塩酸の滴下量の差から計算される酸のモル数が、ポリマー中のカルボン酸のモル数に相当し、このモル数を酸価に換算した。
(2)ビニルポリマーの重量平均分子量(Mw)
N,N-ジメチルホルムアミドに、リン酸及びリチウムブロマイドをそれぞれ60mmol/Lと50mmol/Lの濃度となるように溶解した液を溶離液として、ゲルクロマトグラフィー法〔東ソー株式会社製GPC装置(HLC-8120GPC)、東ソー株式会社製カラム(TSK-GEL、α-M×2本)、流速:1mL/min〕により、標準物質として分子量が既知の単分散ポリスチレンを用いて測定した。
N,N-ジメチルホルムアミドに、リン酸及びリチウムブロマイドをそれぞれ60mmol/Lと50mmol/Lの濃度となるように溶解した液を溶離液として、ゲルクロマトグラフィー法〔東ソー株式会社製GPC装置(HLC-8120GPC)、東ソー株式会社製カラム(TSK-GEL、α-M×2本)、流速:1mL/min〕により、標準物質として分子量が既知の単分散ポリスチレンを用いて測定した。
<その他>
(1)顔料水分散体の固形分濃度
30mlのポリプロピレン製容器(内径40mm、高さ30mm)にデシケーター中で恒量化した硫酸ナトリウム10.0gを量り取り、そこへ試料1.0gを添加して、混合した後、該混合物を秤量し、105℃で2時間維持して、揮発分を除去し、更にデシケーター内で15分間放置し、揮発分除去後の該混合物の質量を測定した。揮発分除去後の混合物の質量から硫酸ナトリウムの質量を引いたものを揮発分除去後の試料の固形分として、揮発分除去前の試料の質量で除して固形分濃度(質量%)とした。
(1)顔料水分散体の固形分濃度
30mlのポリプロピレン製容器(内径40mm、高さ30mm)にデシケーター中で恒量化した硫酸ナトリウム10.0gを量り取り、そこへ試料1.0gを添加して、混合した後、該混合物を秤量し、105℃で2時間維持して、揮発分を除去し、更にデシケーター内で15分間放置し、揮発分除去後の該混合物の質量を測定した。揮発分除去後の混合物の質量から硫酸ナトリウムの質量を引いたものを揮発分除去後の試料の固形分として、揮発分除去前の試料の質量で除して固形分濃度(質量%)とした。
(2)顔料含有(架橋)ポリマー粒子の平均粒径
レーザー粒子解析システム「ELSZ-1000」(大塚電子株式会社製)を用いてキュムラント解析を行い測定した。測定条件は、温度25℃、入射光と検出器との角度165°、積算回数100回であり、分散溶媒の屈折率として水の屈折率(1.333)を入力した。測定濃度は、5×10-3質量%(固形分濃度換算)で行い、得られたキュムラント平均粒径を顔料含有(架橋)ポリマー粒子の平均粒径とした。
レーザー粒子解析システム「ELSZ-1000」(大塚電子株式会社製)を用いてキュムラント解析を行い測定した。測定条件は、温度25℃、入射光と検出器との角度165°、積算回数100回であり、分散溶媒の屈折率として水の屈折率(1.333)を入力した。測定濃度は、5×10-3質量%(固形分濃度換算)で行い、得られたキュムラント平均粒径を顔料含有(架橋)ポリマー粒子の平均粒径とした。
製造例A1(ポリエステルPA-1の製造)
ポリオキシプロピレン(2.2)-2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)プロパン(アルコール成分)3718g、フマル酸1282g、ジ(2-エチルヘキサン酸)スズ(II)(エステル化触媒)25g、及び3,4,5-トリヒドロキシ安息香酸(エステル化助触媒)0.25gを、温度計、撹拌装置、流下式コンデンサー及び窒素導入管を装備した内容積10Lの四つ口フラスコに入れ、窒素雰囲気にてマントルヒーター中で、210℃で10時間反応を行った後、更に-8.3kPa(G)で軟化点が100.9℃に到達するまで反応させて、ポリエステルを得た。
得られたポリエステルの軟化点は100.9℃、ガラス転移温度は58.5℃、酸価は22.4mgKOH/g、重量平均分子量は13700であった。
ポリオキシプロピレン(2.2)-2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)プロパン(アルコール成分)3718g、フマル酸1282g、ジ(2-エチルヘキサン酸)スズ(II)(エステル化触媒)25g、及び3,4,5-トリヒドロキシ安息香酸(エステル化助触媒)0.25gを、温度計、撹拌装置、流下式コンデンサー及び窒素導入管を装備した内容積10Lの四つ口フラスコに入れ、窒素雰囲気にてマントルヒーター中で、210℃で10時間反応を行った後、更に-8.3kPa(G)で軟化点が100.9℃に到達するまで反応させて、ポリエステルを得た。
得られたポリエステルの軟化点は100.9℃、ガラス転移温度は58.5℃、酸価は22.4mgKOH/g、重量平均分子量は13700であった。
製造例A2(ポリエステルPA-2の製造)
ポリオキシプロピレン(2.2)-2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)プロパン(アルコール成分)5740g、テレフタル酸1633g、フマル酸571g、トリメリット酸無水物378g、及びジ(2-エチルヘキサン酸)スズ(II)(エステル化触媒)40gを、温度計、撹拌装置、流下式コンデンサー及び窒素導入管を装備した内容積10Lの四つ口フラスコに入れ、窒素雰囲気にてマントルヒーター中で、210℃で10時間反応を行った後、更に-8.3kPa(G)で軟化点が122℃に到達するまで反応させて、ポリエステルを得た。
得られたポリエステルの軟化点は122℃、ガラス転移温度は72℃、酸価は31mgKOH/g、重量平均分子量は20700であった。
ポリオキシプロピレン(2.2)-2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)プロパン(アルコール成分)5740g、テレフタル酸1633g、フマル酸571g、トリメリット酸無水物378g、及びジ(2-エチルヘキサン酸)スズ(II)(エステル化触媒)40gを、温度計、撹拌装置、流下式コンデンサー及び窒素導入管を装備した内容積10Lの四つ口フラスコに入れ、窒素雰囲気にてマントルヒーター中で、210℃で10時間反応を行った後、更に-8.3kPa(G)で軟化点が122℃に到達するまで反応させて、ポリエステルを得た。
得られたポリエステルの軟化点は122℃、ガラス転移温度は72℃、酸価は31mgKOH/g、重量平均分子量は20700であった。
調製例A1(汚染用顔料含有ポリエステル粒子A-1の水分散体A-Iの調製)
(1)工程1
内容積2Lの容器内で、メチルエチルケトン(MEK)156.4gにポリエステルPA-1を66.7g溶かし、その中に中和剤として5N水酸化ナトリウム水溶液を5.36g、及びイオン交換水430gを加え、10℃以上15℃以下でディスパー翼を用いて1,500r/minで15分間撹拌混合を行なった。
続いてC.I.ピグメントレッド150(PR150、アゾ系顔料、富士色素株式会社製)100gを加え、10℃以上15℃以下でディスパー翼を用いて6,500r/minで2時間撹拌混合した。
得られた予備分散体を200メッシュ濾過し、イオン交換水を36.1g添加して希釈した後に、マイクロフルイダイザー「M-110EH-30XP」(Microfluidics社製、高圧ホモジナイザー)を用いて、150MPaの圧力で15パス分散処理し、顔料含有ポリマー粒子a-1の顔料分散液を得た。
(2)工程2
工程1で得られた顔料分散液全量を2Lナスフラスコに入れ、固形分濃度15質量%になるようにイオン交換水を添加し、回転式蒸留装置「ロータリーエバポレーター N-1000S」(東京理化器械株式会社製)を用いて、回転数50r/minで、32℃に調整した温浴中、0.09MPa(abs)の圧力で3時間保持して、有機溶媒を除去した。更に、温浴を62℃に調整し、圧力を0.07MPa(abs)に下げて固形分濃度25質量%になるまで濃縮して濃縮物を得た。
得られた濃縮物を500mLアングルローターに投入し、高速冷却遠心機「himac CR22G」(日立工機株式会社製、設定温度20℃)を用いて3,660r/minで20分間遠心分離した後、液層部分を孔径5μmのメンブランフィルター「Minisart」(Sartorius社製)で濾過し、顔料含有ポリエステル粒子A-1の水分散体を得た。
顔料含有ポリエステル粒子A-1の平均粒径は161nmであった。
(1)工程1
内容積2Lの容器内で、メチルエチルケトン(MEK)156.4gにポリエステルPA-1を66.7g溶かし、その中に中和剤として5N水酸化ナトリウム水溶液を5.36g、及びイオン交換水430gを加え、10℃以上15℃以下でディスパー翼を用いて1,500r/minで15分間撹拌混合を行なった。
続いてC.I.ピグメントレッド150(PR150、アゾ系顔料、富士色素株式会社製)100gを加え、10℃以上15℃以下でディスパー翼を用いて6,500r/minで2時間撹拌混合した。
得られた予備分散体を200メッシュ濾過し、イオン交換水を36.1g添加して希釈した後に、マイクロフルイダイザー「M-110EH-30XP」(Microfluidics社製、高圧ホモジナイザー)を用いて、150MPaの圧力で15パス分散処理し、顔料含有ポリマー粒子a-1の顔料分散液を得た。
(2)工程2
工程1で得られた顔料分散液全量を2Lナスフラスコに入れ、固形分濃度15質量%になるようにイオン交換水を添加し、回転式蒸留装置「ロータリーエバポレーター N-1000S」(東京理化器械株式会社製)を用いて、回転数50r/minで、32℃に調整した温浴中、0.09MPa(abs)の圧力で3時間保持して、有機溶媒を除去した。更に、温浴を62℃に調整し、圧力を0.07MPa(abs)に下げて固形分濃度25質量%になるまで濃縮して濃縮物を得た。
得られた濃縮物を500mLアングルローターに投入し、高速冷却遠心機「himac CR22G」(日立工機株式会社製、設定温度20℃)を用いて3,660r/minで20分間遠心分離した後、液層部分を孔径5μmのメンブランフィルター「Minisart」(Sartorius社製)で濾過し、顔料含有ポリエステル粒子A-1の水分散体を得た。
顔料含有ポリエステル粒子A-1の平均粒径は161nmであった。
調製例A2(汚染用顔料含有ポリエステル粒子A-2の水分散体A-IIの調製)
調製例A1において、ポリエステルPA-1をポリエステルPA-2に変更し、顔料含有ポリマー粒子a-2の顔料分散液を得た以外は、調製例A1と同様にして顔料含有ポリエステル粒子A-2の水分散体A-IIを得た。顔料含有ポリエステル粒子A-2の平均粒径は159nmであった。
調製例A1において、ポリエステルPA-1をポリエステルPA-2に変更し、顔料含有ポリマー粒子a-2の顔料分散液を得た以外は、調製例A1と同様にして顔料含有ポリエステル粒子A-2の水分散体A-IIを得た。顔料含有ポリエステル粒子A-2の平均粒径は159nmであった。
製造例B1~B2(水不溶性ビニルポリマーPB-1及びPB-2の製造)
2つの滴下ロート1及び2を備えた反応容器内に、表1又は2の「初期仕込みモノマー溶液」に示すモノマー、溶媒、重合連鎖移動剤を入れて混合し、窒素ガス置換を行い、初期仕込みモノマー溶液を得た。
一方、表1又は2の「滴下モノマー溶液1」に示すモノマー、溶媒、重合開始剤、重合連鎖移動剤を混合して、滴下モノマー溶液1を得、滴下ロート1中に入れて、窒素ガス置換を行った。
また、表1又は2の「滴下モノマー溶液2」に示すモノマー、溶媒、重合開始剤、重合連鎖移動剤を混合して、滴下モノマー溶液2を得、滴下ロート2中に入れて、窒素ガス置換を行った。
窒素雰囲気下、反応容器内の初期仕込みモノマー溶液を攪拌しながら77℃に維持し、滴下ロート1中の滴下モノマー溶液1を3時間かけて徐々に反応容器内に滴下した。次いで滴下ロート2中の滴下モノマー溶液2を2時間かけて徐々に反応容器内に滴下した。滴下終了後、反応容器内の混合溶液を77℃で0.5時間攪拌した。次いで重合開始剤2,2’-アゾビス(2,4-ジメチルバレロニトリル)(富士フイルム和光純薬株式会社製、商品名:V-65)0.6部をメチルエチルケトン27.0部に溶解した重合開始剤溶液を調製し、該混合溶液に加え、77℃1時間攪拌することで熟成を行った。前記重合開始剤溶液の調製、添加及び熟成を更に5回行った。次いで反応容器内の反応溶液を80℃に1時間維持し、メチルエチルケトンを加えて水不溶性ポリマーPB-1の溶液(固形分濃度:40.8%)を得た。
得られた水不溶性ビニルポリマーPB-1(表1)の重量平均分子量は52,700であり、水不溶性ビニルポリマーPB-2(表2)の重量平均分子量は170,000であった。
2つの滴下ロート1及び2を備えた反応容器内に、表1又は2の「初期仕込みモノマー溶液」に示すモノマー、溶媒、重合連鎖移動剤を入れて混合し、窒素ガス置換を行い、初期仕込みモノマー溶液を得た。
一方、表1又は2の「滴下モノマー溶液1」に示すモノマー、溶媒、重合開始剤、重合連鎖移動剤を混合して、滴下モノマー溶液1を得、滴下ロート1中に入れて、窒素ガス置換を行った。
また、表1又は2の「滴下モノマー溶液2」に示すモノマー、溶媒、重合開始剤、重合連鎖移動剤を混合して、滴下モノマー溶液2を得、滴下ロート2中に入れて、窒素ガス置換を行った。
窒素雰囲気下、反応容器内の初期仕込みモノマー溶液を攪拌しながら77℃に維持し、滴下ロート1中の滴下モノマー溶液1を3時間かけて徐々に反応容器内に滴下した。次いで滴下ロート2中の滴下モノマー溶液2を2時間かけて徐々に反応容器内に滴下した。滴下終了後、反応容器内の混合溶液を77℃で0.5時間攪拌した。次いで重合開始剤2,2’-アゾビス(2,4-ジメチルバレロニトリル)(富士フイルム和光純薬株式会社製、商品名:V-65)0.6部をメチルエチルケトン27.0部に溶解した重合開始剤溶液を調製し、該混合溶液に加え、77℃1時間攪拌することで熟成を行った。前記重合開始剤溶液の調製、添加及び熟成を更に5回行った。次いで反応容器内の反応溶液を80℃に1時間維持し、メチルエチルケトンを加えて水不溶性ポリマーPB-1の溶液(固形分濃度:40.8%)を得た。
得られた水不溶性ビニルポリマーPB-1(表1)の重量平均分子量は52,700であり、水不溶性ビニルポリマーPB-2(表2)の重量平均分子量は170,000であった。
なお、表1及び表2に示すモノマーの詳細は下記のとおりである。
・スチレンマクロマー:東亜合成株式会社製「AS-6(S)」、(有効分濃度50%、数平均分子量6000)
・TM-40G:メトキシポリエチレングリコールモノメタクリレート、新中村化学工業株式会社製、NKエステルTM-40G(エチレンオキシド平均付加モル数:4、末端:メトキシ基)
・PP-800:ポリプロピレングリコールモノメタクリレート、日油株式会社製、ブレンマーPP-800(プロピレンオキシド平均付加モル数:12、末端:ヒドロキシ基)
・43PAPE-600B:ポリエチレングリコールポリプロピレングリコールモノメタクリレート、日油株式会社製、商品名:ブレンマー43PAPE-600B(エチレンオキシド平均付加モル数:6、プロピレンオキシド平均付加モル数:6、末端:フェニル基)
・スチレンマクロマー:東亜合成株式会社製「AS-6(S)」、(有効分濃度50%、数平均分子量6000)
・TM-40G:メトキシポリエチレングリコールモノメタクリレート、新中村化学工業株式会社製、NKエステルTM-40G(エチレンオキシド平均付加モル数:4、末端:メトキシ基)
・PP-800:ポリプロピレングリコールモノメタクリレート、日油株式会社製、ブレンマーPP-800(プロピレンオキシド平均付加モル数:12、末端:ヒドロキシ基)
・43PAPE-600B:ポリエチレングリコールポリプロピレングリコールモノメタクリレート、日油株式会社製、商品名:ブレンマー43PAPE-600B(エチレンオキシド平均付加モル数:6、プロピレンオキシド平均付加モル数:6、末端:フェニル基)
調製例B1(汚染用顔料含有ビニルポリマー粒子B-1の顔料水分散体B-Iの調製)
調製例A1において、ポリエステルPA-1をビニルポリマーPB-1に変更し、C.I.ピグメントレッド150をC.I.ピグメントブルー15:3(PB15:3、大日精化工業株式会社製)に変更した以外は、調製例A1と同様にして顔料含有ビニルポリマー粒子B-1の顔料水分散体B-Iを得た。顔料含有ポリエステル粒子B-1の平均粒径は114nmであった。
調製例A1において、ポリエステルPA-1をビニルポリマーPB-1に変更し、C.I.ピグメントレッド150をC.I.ピグメントブルー15:3(PB15:3、大日精化工業株式会社製)に変更した以外は、調製例A1と同様にして顔料含有ビニルポリマー粒子B-1の顔料水分散体B-Iを得た。顔料含有ポリエステル粒子B-1の平均粒径は114nmであった。
調製例B2(汚染用顔料含有ビニルポリマー粒子B-2の顔料水分散体B-IIの調製)
調製例B1において、ビニルポリマーPB-1をビニルポリマーPB-2に変更した以外は、調製例B1と同様にして顔料含有ビニルポリマー粒子B-2の顔料水分散体B-IIを得た。顔料含有ポリエステル粒子B-2の平均粒径は119nmであった。
調製例B1において、ビニルポリマーPB-1をビニルポリマーPB-2に変更した以外は、調製例B1と同様にして顔料含有ビニルポリマー粒子B-2の顔料水分散体B-IIを得た。顔料含有ポリエステル粒子B-2の平均粒径は119nmであった。
調製例C1(顔料水分散体で汚染されたテストピースの調製)
表面を研磨したSUS304製の板材(50mm×25mm×3mm)をテストピース(紐通し用の穴あり)として用意した。
250mLの耐熱ガラス瓶に、調製例A1の工程1で得られたポリエステルPA-1を含む(濃縮前の)顔料含有ポリマー粒子a-1の顔料分散液を150g入れた後、テストピースの下部7割が浸漬されるようにまた、ガラス壁には触れないように紐で吊るしてセットした。その後、室温でスターラーチップを用いて1時間撹拌した後、顔料水分散体で汚染されたテストピースC-1を得た。
表面を研磨したSUS304製の板材(50mm×25mm×3mm)をテストピース(紐通し用の穴あり)として用意した。
250mLの耐熱ガラス瓶に、調製例A1の工程1で得られたポリエステルPA-1を含む(濃縮前の)顔料含有ポリマー粒子a-1の顔料分散液を150g入れた後、テストピースの下部7割が浸漬されるようにまた、ガラス壁には触れないように紐で吊るしてセットした。その後、室温でスターラーチップを用いて1時間撹拌した後、顔料水分散体で汚染されたテストピースC-1を得た。
調製例C2(顔料水分散体で汚染されたテストピースの調製)
調製例C1において、「顔料含有ポリマー粒子a-1の顔料分散液」を「調製例A2で得られたポリエステルPA-2を含む(濃縮前の)顔料含有ポリマー粒子a-2の顔料分散液」に変更したこと以外は、調製例C1と同様にして顔料水分散体で汚染されたテストピースC-2を得た。
調製例C1において、「顔料含有ポリマー粒子a-1の顔料分散液」を「調製例A2で得られたポリエステルPA-2を含む(濃縮前の)顔料含有ポリマー粒子a-2の顔料分散液」に変更したこと以外は、調製例C1と同様にして顔料水分散体で汚染されたテストピースC-2を得た。
調製例C3(顔料水分散体で汚染されたテストピースの調製)
400mLの耐熱ガラス瓶に、調製例B1で得られたポリマーPB-1を含む顔料水分散体B-Iを240g、イオン交換水15gと架橋剤(トリメチロールプロパンポリグリシジルエーテル、商品名:デナコールEX321L、ナガセケムテックス株式会社製、エポキシ当量130)を3.05g入れた後、テストピースの下部7割が浸漬されるようにまた、ガラス壁には触れないように紐で吊るしてセットした。その後90℃に加熱しながらスターラーチップを用いて1時間撹拌した後、冷却し、顔料水分散体で汚染されたテストピースC-3を得た。
400mLの耐熱ガラス瓶に、調製例B1で得られたポリマーPB-1を含む顔料水分散体B-Iを240g、イオン交換水15gと架橋剤(トリメチロールプロパンポリグリシジルエーテル、商品名:デナコールEX321L、ナガセケムテックス株式会社製、エポキシ当量130)を3.05g入れた後、テストピースの下部7割が浸漬されるようにまた、ガラス壁には触れないように紐で吊るしてセットした。その後90℃に加熱しながらスターラーチップを用いて1時間撹拌した後、冷却し、顔料水分散体で汚染されたテストピースC-3を得た。
調製例C4(顔料水分散体で汚染されたテストピースの調製)
調製例C3において、顔料水分散体B-Iを、調製例B2で得られたポリマーPB-2を含む顔料水分散体B-IIに変更した以外は、調製例C3と同様にして顔料水分散体で汚染されたテストピースC-4を得た。
調製例C3において、顔料水分散体B-Iを、調製例B2で得られたポリマーPB-2を含む顔料水分散体B-IIに変更した以外は、調製例C3と同様にして顔料水分散体で汚染されたテストピースC-4を得た。
実施例1~15、比較例1~7
表3に示す配合割合で、水溶性有機アミン(a)等、アミンオキシド(b)、及び有機溶剤(c)を混合した中に、全量で200gになるようにイオン交換水を加えて調整し、洗浄剤組成物を得た。
なお、比較例1では、洗浄剤組成物のpHが11~12になるように、5NのNaOH水溶液を添加した(添加量1%)。
表3中のHSP値の単位は(J/cm3)1/2であり、洗浄剤組成物の物性欄の「-」は、物性測定をしなかったことを示す。
この洗浄剤組成物を250mlの耐熱ガラス瓶に入れた後、調製例C1~C4で得られた汚染されたテストピースC-1~C-4を完全に浸漬されるように、また、ガラス壁には触れないように紐で吊るしてセットした。洗浄は、スターラーチップを用いて、室温(25℃)で1時間撹拌しながら行った。その後、洗浄されたテストピースを得た。
洗浄されたテストピースを、目視観察により下記の評価基準で汚れ落ちを評価した。結果を表3に示す。
表3に示す配合割合で、水溶性有機アミン(a)等、アミンオキシド(b)、及び有機溶剤(c)を混合した中に、全量で200gになるようにイオン交換水を加えて調整し、洗浄剤組成物を得た。
なお、比較例1では、洗浄剤組成物のpHが11~12になるように、5NのNaOH水溶液を添加した(添加量1%)。
表3中のHSP値の単位は(J/cm3)1/2であり、洗浄剤組成物の物性欄の「-」は、物性測定をしなかったことを示す。
この洗浄剤組成物を250mlの耐熱ガラス瓶に入れた後、調製例C1~C4で得られた汚染されたテストピースC-1~C-4を完全に浸漬されるように、また、ガラス壁には触れないように紐で吊るしてセットした。洗浄は、スターラーチップを用いて、室温(25℃)で1時間撹拌しながら行った。その後、洗浄されたテストピースを得た。
洗浄されたテストピースを、目視観察により下記の評価基準で汚れ落ちを評価した。結果を表3に示す。
(評価基準)
5:汚染された面積の90%以上の領域で、汚染前と同等の金属光沢を確認できる。残部も洗浄前より淡色化している。
4:汚染された面積の60%以上90%未満の領域で、汚染前と同等の金属光沢を確認できる。残部も洗浄前より淡色化している。
3:汚染された面積の30%以上60%未満の領域で、汚染前と同等の金属光沢を確認できる。残部も洗浄前より淡色化している。
2:汚染された面積の30%未満の領域で、汚染前と同等の金属光沢を確認できる。残部も洗浄前より淡色化している。
1:汚染された面積の30%未満の領域で、汚染前と同等の金属光沢を確認できる。残部のうち洗浄前と同等の濃さの汚れが確認できる部分がある。
5:汚染された面積の90%以上の領域で、汚染前と同等の金属光沢を確認できる。残部も洗浄前より淡色化している。
4:汚染された面積の60%以上90%未満の領域で、汚染前と同等の金属光沢を確認できる。残部も洗浄前より淡色化している。
3:汚染された面積の30%以上60%未満の領域で、汚染前と同等の金属光沢を確認できる。残部も洗浄前より淡色化している。
2:汚染された面積の30%未満の領域で、汚染前と同等の金属光沢を確認できる。残部も洗浄前より淡色化している。
1:汚染された面積の30%未満の領域で、汚染前と同等の金属光沢を確認できる。残部のうち洗浄前と同等の濃さの汚れが確認できる部分がある。
表3から、本発明によれば、ポリマー等が付着した硬質表面を効果的に洗浄することができることが分かる。
実施例16
SUS304製の1000Lの容器内に、MEK78.2kgに、製造例A2で得られたポリエステルPA-2を33.35kg溶かし、その中に中和剤として5N水酸化ナトリウム水溶液を2.68kg、及びイオン交換水215kgを加え、10℃以上15℃以下でディスパー翼を用いて500r/minで15分間撹拌混合を行なった。
続いてC.I.ピグメントレッド150(PR150、アゾ系顔料、富士色素株式会社製)50kgを加え、10℃以上15℃以下でディスパー翼を用いて1,500r/minで4時間撹拌混合した。その後、内容物をすべて抜き出し、室温(25℃)で1時間放置することで汚染された反応釜を用意した。
汚染された反応釜の中に、実施例1と同組成の洗浄剤組成物800kgを滝落としで注ぎ、洗浄剤組成物を発泡させた。洗浄組成物と発生した泡により反応釜はおおむね洗浄剤組成物で満たされた。その後、室温でディスパー翼を用いて200r/minで1時間撹拌混合し、内容物をすべて抜き出し、洗浄された反応釜の表面を確認したところ、全体的に前記評価基準5に相当する結果であり、優れた洗浄性を示した。
この結果から、本発明によれば、被洗浄物の大きさを問わず、ポリマー等が付着した硬質表面を室温下で効果的に洗浄できることが分かる。
SUS304製の1000Lの容器内に、MEK78.2kgに、製造例A2で得られたポリエステルPA-2を33.35kg溶かし、その中に中和剤として5N水酸化ナトリウム水溶液を2.68kg、及びイオン交換水215kgを加え、10℃以上15℃以下でディスパー翼を用いて500r/minで15分間撹拌混合を行なった。
続いてC.I.ピグメントレッド150(PR150、アゾ系顔料、富士色素株式会社製)50kgを加え、10℃以上15℃以下でディスパー翼を用いて1,500r/minで4時間撹拌混合した。その後、内容物をすべて抜き出し、室温(25℃)で1時間放置することで汚染された反応釜を用意した。
汚染された反応釜の中に、実施例1と同組成の洗浄剤組成物800kgを滝落としで注ぎ、洗浄剤組成物を発泡させた。洗浄組成物と発生した泡により反応釜はおおむね洗浄剤組成物で満たされた。その後、室温でディスパー翼を用いて200r/minで1時間撹拌混合し、内容物をすべて抜き出し、洗浄された反応釜の表面を確認したところ、全体的に前記評価基準5に相当する結果であり、優れた洗浄性を示した。
この結果から、本発明によれば、被洗浄物の大きさを問わず、ポリマー等が付着した硬質表面を室温下で効果的に洗浄できることが分かる。
本発明の洗浄剤組成物は、ポリマーが付着した硬質表面に対して、室温下においても優れた洗浄力を有するため、特に、インクジェット記録用インクの製造ラインを構成する硬質表面の洗浄に有用である。
Claims (16)
- 水溶性有機アミン(a)、下記一般式(1)で表されるアルキルアミンオキシド(b)、20℃におけるハンセン溶解度パラメーター(HSP値)が15以上19.5以下である有機溶剤(c)、及び水を含有する洗浄剤組成物。
(R1)(R2)(R3)N→O (1)
(式中、R1及びR2は、それぞれ独立に、炭素数1以上3以下のアルキル基又はアルケニル基を示し、R3は炭素数が8以上16以下のアルキル基又はアルケニル基を示す。) - 水溶性有機アミン(a)がアルカノールアミンである、請求項1に記載の洗浄剤組成物。
- アルカノールアミンが、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、及びN-メチルエタノールアミンから選ばれる1種以上である、請求項2に記載の洗浄剤組成物。
- アルキルアミンオキシド(b)が、ラウリルジメチルアミンオキシド、ラウリルジエチルアミンオキシド、ミリスチルジメチルアミンオキシド、及びココアルキルアミンオキシドから選ばれる1種以上である、請求項1~3のいずれかに記載の洗浄剤組成物。
- 有機溶剤(c)が、エーテル基を有する化合物、エステル基を有する化合物、及びケトン基を有する化合物から選ばれる1種以上である、請求項1~4のいずれかに記載の洗浄剤組成物。
- 有機溶剤(c)が、テトラヒドロフラン、ジエチルエーテル、酢酸エチル、酢酸イソプロピル、酢酸プロピル、酢酸ブチル、メチルエチルケトン、メチルプロピルケトン、メチルイソブチルケトン、及びジイソブチルケトンから選ばれる1種以上である、請求項1~5のいずれかに記載の洗浄剤組成物。
- アルキルアミンオキシド(b)に対する水溶性有機アミン(a)の質量比〔(a)/(b)〕が、0.1以上50以下である、請求項1~6のいずれかに記載の洗浄剤組成物。
- アルキルアミンオキシド(b)に対する水溶性有機アミン(a)の質量比〔(a)/(b)〕が、1以上20以下である、請求項7に記載の洗浄剤組成物。
- アルキルアミンオキシド(b)に対する有機溶剤(c)の質量比〔(c)/(b)〕が、10以上300以下である、請求項1~8のいずれかに記載の洗浄剤組成物。
- アルキルアミンオキシド(b)に対する有機溶剤(c)の質量比〔(c)/(b)〕が、15以上250以下である、請求項9に記載の洗浄剤組成物。
- pHが9以上である、請求項1~10のいずれかに記載の洗浄剤組成物。
- 請求項1~11のいずれかに記載の洗浄剤組成物で、硬質表面を温度0℃以上50℃以下で洗浄する、硬質表面の洗浄方法。
- 硬質表面が、ポリマーが接触する金属部材の表面である、請求項12に記載の硬質表面の洗浄方法。
- 洗浄剤組成物を発泡させた状態で硬質表面を洗浄する、請求項12又は13に記載の硬質表面の洗浄方法。
- 請求項1~11のいずれかに記載の洗浄剤組成物の、インクジェット記録用インク製造設備の洗浄用への使用。
- 請求項1~11のいずれかに記載の洗浄剤組成物の、インクジェット印刷システム洗浄用への使用。
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