JP2005105273A - 分枝脂肪酸をベースとする脂肪酸エステルの印刷インキ用溶媒としての使用 - Google Patents
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Abstract
【課題】 印刷インキ用溶媒として好ましく使用できる分枝脂肪酸をベースとする脂肪酸エステルを提供する。
【解決手段】 エステルの脂肪酸構成成分が、合計１２〜２２個の炭素原子を有する脂肪酸であり、エステルのアルコール構成成分が、合計１〜２２個の炭素原子を有する飽和および／またはモノ-若しくはポリオレフィン性不飽和モノアルコールであり、さらにエステルの脂肪酸構成成分が、飽和および／またはモノ-若しくはポリオレフィン性不飽和脂肪酸を含有し、分枝構造を有し、エステルの脂肪酸構成成分としてイソステアリン酸は除く、脂肪酸エステルは、印刷インキ用溶媒として有用である。
【選択図】 なし
【解決手段】 エステルの脂肪酸構成成分が、合計１２〜２２個の炭素原子を有する脂肪酸であり、エステルのアルコール構成成分が、合計１〜２２個の炭素原子を有する飽和および／またはモノ-若しくはポリオレフィン性不飽和モノアルコールであり、さらにエステルの脂肪酸構成成分が、飽和および／またはモノ-若しくはポリオレフィン性不飽和脂肪酸を含有し、分枝構造を有し、エステルの脂肪酸構成成分としてイソステアリン酸は除く、脂肪酸エステルは、印刷インキ用溶媒として有用である。
【選択図】 なし
Description
本発明は、分枝脂肪酸をベースとする特別な脂肪酸エステルの印刷インキ用溶媒としての使用に関する。
先行技術
様々な印刷法は、様々な種類の印刷製品を製造するために使用され、これらは、３つの主要なカテゴリー：
・活版印刷、
・平版印刷（またはオフセット印刷も）、および
・グラビア印刷
に分類することができる。
様々な印刷法は、様々な種類の印刷製品を製造するために使用され、これらは、３つの主要なカテゴリー：
・活版印刷、
・平版印刷（またはオフセット印刷も）、および
・グラビア印刷
に分類することができる。
活版印刷において印刷インキは、ゴムローラーによりインキの薄い層で覆われる硬質の浮出し文字から、基材に転写される。印刷インキは、それが比較的にゆっくりと乾燥し、硬化を始めるのが早すぎないように配合される必要がある。粘性の遅延乾燥性印刷インキは、ロータリー活版印刷法を使用する現代の高速新聞印刷機のために要求される。
オフセット印刷において複写される画像は、逆極性領域の形態の印刷版上に固定される。疎水性の粘性印刷インキが、印刷版の疎水性領域のみを濡らす。
グラビア印刷において図柄は、印刷版中に彫刻される。印刷版を比較的に低粘性の印刷インキで濡らした後に、印刷インキが彫刻くぼみ中にのみ残るように表面がはがされ、次いでそれは、そのくぼみから印刷される基材に転写される。
グラビア印刷において図柄は、印刷版中に彫刻される。印刷版を比較的に低粘性の印刷インキで濡らした後に、印刷インキが彫刻くぼみ中にのみ残るように表面がはがされ、次いでそれは、そのくぼみから印刷される基材に転写される。
記載した例は、印刷インキが、多くの要件を満たす必要があることを示す。印刷インキの主成分は、顔料、結合剤、溶媒、および印刷インキの要求性質を修正するための添加剤である。印刷インキのために認識される用途に応じて、例えばその粘度、流れ挙動およびタックを、このように調節することができる。
特に大規模運転の印刷製品の場合に物性が満たすことを期待される粘性要件は、印刷インキ中で使用される溶媒に対して厳しい要求を課す。他方それは、様々な結合剤（樹脂）および粘性の添加剤を、溶解または分散することができなければならない。他方それは、印刷インキの粘度を要求される範囲に調節することを可能にすべきである。
過去において鉱油が、当初、印刷インキ用の溶媒として、主としてコストの理由から大規模に使用されていた。これは、長い間鉱油代用品を印刷インキ用の溶媒として使用する必要があったように、多くの理由のために不充分であった。およそここ１０年の間、或る脂肪酸エステルが、しばしば印刷インキ用の溶媒として提案されている。しかしながらこの分野において、新しい開発物に対する永続的な要求がなお存在する。
国際公開第90/03419号（Aarhus Oliefabrik）は、印刷機からグリース、インキおよび他の汚れを除去するために脂肪族Ｃ8〜22モノカルボン酸のＣ1〜5エステルを使用することを記載している。
特許第3317512号（日清製油株式会社）は、平版および活版印刷インキ用の溶媒を記載し、これは、脂肪酸成分が６〜２２個の炭素原子を有し、アルコール成分が１〜４個の炭素原子を有する脂肪酸モノエステルを主成分として含有する。
特許第3317512号（日清製油株式会社）は、平版および活版印刷インキ用の溶媒を記載し、これは、脂肪酸成分が６〜２２個の炭素原子を有し、アルコール成分が１〜４個の炭素原子を有する脂肪酸モノエステルを主成分として含有する。
米国特許第5,104,567号（A/S Alaska Gruppen）は、印刷機から印刷インキを除去するための洗浄液を記載し、この洗浄液は、植物油および界面活性剤の形態の乳化剤を含有する。
国際公開第96/34920号（Henkel KGaA）は、印刷インキ用溶媒組成物を記載している。該組成物は、（ａ）脱芳香族化鉱油、（ｂ）Ｃ8〜22脂肪酸エステルおよび／または（ｃ）Ｃ6〜36脂肪アルコールを含有する。
国際公開第96/34920号（Henkel KGaA）は、印刷インキ用溶媒組成物を記載している。該組成物は、（ａ）脱芳香族化鉱油、（ｂ）Ｃ8〜22脂肪酸エステルおよび／または（ｃ）Ｃ6〜36脂肪アルコールを含有する。
米国特許第4,357,164号（Sakata Shokai Ltd）は、Ｃ4〜10脂肪酸、オレイン酸およびエライジン酸をベースとするエステルと組み合わせた高沸点溶媒を含有する印刷インキ組成物を記載している。
米国特許第5,122,188号（アメリカ合衆国）は、熱処理油をベースとする印刷インキを記載し、該熱処理は、２６,０００を超える分子量を有する重合生成物を導く。
米国特許第5,340,493号（R.J. Principato）は、印刷産業において使用される機械部品から印刷インキを除去するための洗浄組成物を記載している。その三元組成物は、トール油脂肪酸のエステル、有機溶媒および界面活性剤を含有する。
米国特許第5,122,188号（アメリカ合衆国）は、熱処理油をベースとする印刷インキを記載し、該熱処理は、２６,０００を超える分子量を有する重合生成物を導く。
米国特許第5,340,493号（R.J. Principato）は、印刷産業において使用される機械部品から印刷インキを除去するための洗浄組成物を記載している。その三元組成物は、トール油脂肪酸のエステル、有機溶媒および界面活性剤を含有する。
米国特許第5,178,672号（Canadian Fine Color Company）は、ペースト形態の印刷インキのためのキャリヤ媒体を記載し、このキャリヤ媒体は、植物脂肪酸および単純アルコールまたはグリコールをベースとするエステルを溶媒として含有する。該植物脂肪酸は、植物起源の油中に天然に生ずるもの、即ちさらなる化学変性に付されていないものであると理解される。脂肪酸の記載群の主要な典型は、第2欄第32-37行に挙げられている。それらは、飽和およびオレフィン性不飽和の直鎖脂肪酸である。
米国特許第5,472,615号（Arizona Chemical Comp.）は、ゲル形態の印刷インキ組成物の製造方法を記載し、脂肪酸エステルは、溶媒として使用される（工程Ｂ）。該エステルの脂肪酸構成成分は、Ｃ8〜24脂肪酸を含み、一方アルコール構成成分は、１〜１０個の炭素原子を有するアルコールまたはグリコールを含み、但し脂肪酸は、アマニ油、大豆油およびナタネ油中に生ずる油から出発することを条件とする。
米国特許第5,173,113号（Topez Comp.）は、オレフィン性不飽和脂肪酸のジ-またはオリゴエステル、および二-または多官能性アクリル酸エステルを官能性構成成分として含有する印刷インキ組成物を記載している。
米国特許第5,713,990号（アメリカ合衆国）は、三元混合物：（１）樹脂または熱処理（この故に重合）油、（２）未熱処理の植物油、および（３）不飽和脂肪酸、とりわけリノール酸およびリノレン酸をベースとする少なくとも１種の脂肪酸エステル、をベースとする印刷インキ組成物を記載している。成分（３）は少量で存在する。
国際公開第90/03419号
特許第3317512号
米国特許第5,104,567号
国際公開第96/34920号
米国特許第4,357,164号
米国特許第5,122,188号
米国特許第5,340,493号
米国特許第5,178,672号
米国特許第5,472,615号
米国特許第5,173,113号
米国特許第5,713,990号
米国特許第5,713,990号（アメリカ合衆国）は、三元混合物：（１）樹脂または熱処理（この故に重合）油、（２）未熱処理の植物油、および（３）不飽和脂肪酸、とりわけリノール酸およびリノレン酸をベースとする少なくとも１種の脂肪酸エステル、をベースとする印刷インキ組成物を記載している。成分（３）は少量で存在する。
本発明は、印刷インキ用溶媒として好ましく使用できる分枝脂肪酸をベースとする脂肪酸エステルを提供しようとするものである。
本発明は、脂肪酸エステルの印刷インキ用溶媒としての使用であって、エステルの脂肪酸構成成分は、合計１２〜２２個の炭素原子を有する脂肪酸であり、エステルのアルコール構成成分は、合計１〜２２個の炭素原子を有する飽和および／またはモノ-若しくはポリオレフィン性不飽和モノアルコールであり、さらにエステルの脂肪酸構成成分が、飽和および／またはモノ-若しくはポリオレフィン性不飽和脂肪酸を含有し、分枝構造を有し、エステルの脂肪酸構成成分としてイソステアリン酸は除くことを特徴とする使用に関する。
本発明によれば、２０℃で液状であるエステルが好ましい溶媒である。
本発明によれば、２０℃で液状であるエステルが好ましい溶媒である。
専門家に知られているように、溶媒は印刷インキ中で様々な機能を果たす。まず第１にそれらは、印刷インキの主成分、とりわけ顔料および結合剤（樹脂）を溶解または分散する。同時にそれらは、液だめから印刷ローラーおよび印刷される基材への印刷インキの移送を保証する。これに関して溶媒は、時折、専門家により、印刷インキ用のキャリヤ媒体またはキャリヤオイルとも称される（Welt der Farben, No. 5/1997, 第11-18頁参照）。表現「印刷インキ用溶媒」が、本明細書において通常の技術に従い使用される場合は、それは、別の名称を包含することが意図される。
エステルの脂肪酸構成成分：
１つの実施態様においてエステルの脂肪酸構成成分は、合計１８個の炭素原子を有する飽和および／またはモノ-若しくはポリオレフィン性不飽和の分枝脂肪酸であり、イソステアリン酸は、エステルの脂肪酸構成成分として除かれる。好ましい実施態様においてエステルの脂肪酸構成成分は、主としてメチル分枝である。イソオレイン酸が特に好ましい。
イソオレイン酸は、例えば以下で記載されるように、ダイマー脂肪酸の製造において形成されるモノマー脂肪酸からステアリン酸を取り除き、次いでモノマー脂肪酸を蒸留することにより得ることができる。
１つの実施態様においてエステルの脂肪酸構成成分は、合計１８個の炭素原子を有する飽和および／またはモノ-若しくはポリオレフィン性不飽和の分枝脂肪酸であり、イソステアリン酸は、エステルの脂肪酸構成成分として除かれる。好ましい実施態様においてエステルの脂肪酸構成成分は、主としてメチル分枝である。イソオレイン酸が特に好ましい。
イソオレイン酸は、例えば以下で記載されるように、ダイマー脂肪酸の製造において形成されるモノマー脂肪酸からステアリン酸を取り除き、次いでモノマー脂肪酸を蒸留することにより得ることができる。
エステルのアルコール構成成分：
好ましいエステルのアルコール構成成分は、合計１〜１２個の炭素原子を有する飽和モノアルコールである。それらは、飽和または不飽和、直鎖または分枝であり得る。メタノール、エタノール、ｎ-プロパノール、イソプロパノール、ｎ-ブタノールおよび２-エチルヘキサノールが、特に、最も適したエステルのアルコール構成成分である。
好ましいエステルのアルコール構成成分は、合計１〜１２個の炭素原子を有する飽和モノアルコールである。それらは、飽和または不飽和、直鎖または分枝であり得る。メタノール、エタノール、ｎ-プロパノール、イソプロパノール、ｎ-ブタノールおよび２-エチルヘキサノールが、特に、最も適したエステルのアルコール構成成分である。
他の態様：
１つの態様において、言及されている分枝脂肪酸をベースとするエステルは、
・直鎖脂肪酸をベースとするエステル、
・脂環式構造要素を有する脂肪酸をベースとするエステル、および
・芳香族構造要素を有する脂肪酸をベースとするエステル
と組み合わせて使用される。
１つの態様において、言及されている分枝脂肪酸をベースとするエステルは、
・直鎖脂肪酸をベースとするエステル、
・脂環式構造要素を有する脂肪酸をベースとするエステル、および
・芳香族構造要素を有する脂肪酸をベースとするエステル
と組み合わせて使用される。
この態様より、本発明は、
・直鎖脂肪酸をベースとするエステル、
・分枝脂肪酸をベースとするエステル、
・脂環式構造要素を有する脂肪酸をベースとするエステル、および
・芳香族構造要素を有する脂肪酸をベースとするエステル
を含有する組成物の、印刷インキ用溶媒としての使用にも関する。
言及した組成物は、好ましくは、いわゆるモノマー脂肪酸のエステル形態で使用される。これらは、市販品であり、例えば Cognis GmbH & Co. KG の Emery 935（以前：Aliphat 47）である。モノマー脂肪酸の製造を、表題「モノマー脂肪酸」の部分に記載する。
・直鎖脂肪酸をベースとするエステル、
・分枝脂肪酸をベースとするエステル、
・脂環式構造要素を有する脂肪酸をベースとするエステル、および
・芳香族構造要素を有する脂肪酸をベースとするエステル
を含有する組成物の、印刷インキ用溶媒としての使用にも関する。
言及した組成物は、好ましくは、いわゆるモノマー脂肪酸のエステル形態で使用される。これらは、市販品であり、例えば Cognis GmbH & Co. KG の Emery 935（以前：Aliphat 47）である。モノマー脂肪酸の製造を、表題「モノマー脂肪酸」の部分に記載する。
以下の所見は、組成物の上記成分にあてはまる：
・直鎖脂肪酸をベースとするエステルは、脂肪酸構成成分が、合計１２〜２２個の炭素原子を有し、アルコール構成成分が、合計１〜２２個の炭素原子を有する飽和および／またはモノ-若しくはポリオレフィン性不飽和モノアルコールであり、さらにエステルの脂肪酸構成成分が、直鎖および脂肪族であることを条件とするエステルであると理解される。この群の化合物の中で、ステアリン酸エステルが特に好ましい。
・直鎖脂肪酸をベースとするエステルは、脂肪酸構成成分が、合計１２〜２２個の炭素原子を有し、アルコール構成成分が、合計１〜２２個の炭素原子を有する飽和および／またはモノ-若しくはポリオレフィン性不飽和モノアルコールであり、さらにエステルの脂肪酸構成成分が、直鎖および脂肪族であることを条件とするエステルであると理解される。この群の化合物の中で、ステアリン酸エステルが特に好ましい。
・分枝脂肪酸をベースとするエステルは、脂肪酸構成成分が、合計１２〜２２個の炭素原子を有する脂肪酸であり、アルコール構成成分が、合計１〜２２個の炭素原子を有する飽和および／またはモノ-若しくはポリオレフィン性不飽和モノアルコールであり、さらにエステルの脂肪酸構成成分が、飽和および／またはモノ-若しくはポリオレフィン性不飽和脂肪酸であり、分枝構造を有することを条件とするエステルであると理解される。イソオレイン酸が、脂肪酸構成成分として好ましい。
・脂環式構造要素を有する脂肪酸をベースとするエステルは、脂肪酸構成成分が、合計１２〜２２個の炭素原子を有し、アルコール構成成分が、合計１〜２２個の炭素原子を有する飽和および／またはモノ-若しくはポリオレフィン性不飽和モノアルコールであり、さらにエステルの脂肪酸構成成分が、脂環式の基、好ましくはシクロへキシル基を有し、これは、任意に脂肪族の基により置換されていても良いことを条件とするエステルであると理解される。脂環式の基が置換されている場合、該置換基は、好ましくはアルキル置換基、とりわけ合計１〜８個の炭素原子を有する飽和の直鎖または分枝アルキル基である。
・芳香族構造要素を有する脂肪酸をベースとするエステルは、脂肪酸構成成分が、合計１２〜２２個の炭素原子を有する飽和および／またはモノ-若しくはポリオレフィン性不飽和脂肪酸であり、アルコール構成成分が、合計１〜２２個の炭素原子を有する飽和および／またはモノ-若しくはポリオレフィン性不飽和モノアルコールであり、さらにエステルの脂肪酸構成成分が、任意に脂肪族の基により置換されていても良いアリール基を有することを条件とするエステルであると理解される。（置換基としての）アリール基は、基本的に、脂肪酸鎖中のどこにでも位置し得る。アリール基は、好ましくはフェニル基である。アリール基が置換されている場合、該置換基は、好ましくはアルキル置換基、とりわけ合計１〜８個の炭素原子を有する飽和の直鎖または分枝アルキル基である。
モノマー脂肪酸：
専門家に知られているように、ダイマー脂肪酸は、不飽和カルボン酸、一般に脂肪酸、例えばオレイン酸、リノール酸、エルカ酸などのオリゴマー化により得ることができるカルボン酸である。オリゴマー化は、高温で、触媒、例えばクレーの存在下で標準的に行われる。得られる物質（工業品質のダイマー脂肪酸）は、二量化生成物が優勢である混合物である。しかしながら混合物は、少量のモノマー（ダイマー脂肪酸の粗混合物中のモノマー全体が、専門家によりモノマー脂肪酸と称される）、および高級オリゴマー、とりわけ、いわゆるトリマー脂肪酸も含有する。ダイマー脂肪酸は市販品であり、様々な組成および品質で入手することができる（例えば名前 Empol(商標) の出願人の製品）。
専門家に知られているように、ダイマー脂肪酸は、不飽和カルボン酸、一般に脂肪酸、例えばオレイン酸、リノール酸、エルカ酸などのオリゴマー化により得ることができるカルボン酸である。オリゴマー化は、高温で、触媒、例えばクレーの存在下で標準的に行われる。得られる物質（工業品質のダイマー脂肪酸）は、二量化生成物が優勢である混合物である。しかしながら混合物は、少量のモノマー（ダイマー脂肪酸の粗混合物中のモノマー全体が、専門家によりモノマー脂肪酸と称される）、および高級オリゴマー、とりわけ、いわゆるトリマー脂肪酸も含有する。ダイマー脂肪酸は市販品であり、様々な組成および品質で入手することができる（例えば名前 Empol(商標) の出願人の製品）。
既に説明したように、反応が行われた後、それから蒸留を基礎とする方法により得ることができる、ダイマー脂肪酸製造のための混合物中に存在するモノマー化合物が、普通は専門家によりモノマー脂肪酸と称される。これに関して、表現「モノマー脂肪酸」は専門家に知られていることが指摘される。例えば参考文献 Kirk-Othmer, Encyclopedia of Chemical Technology, 第3版, 第7巻 (1979年)の "Dimer Acids" の章中の第770頁および第771頁にわたる段落を参照されたい。
モノマー脂肪酸は、ダイマー脂肪酸の製造方法の未反応出発物質ではなく、むしろ少量の未反応物質を含有する副反応の生成物である。副反応は、使用脂肪酸の構造変性を導く。
モノマー脂肪酸の組成は、ダイマー脂肪酸の製造中に使用される出発物質の性質に関して或る変化を受ける。例えば芳香族構造要素を有する化合物のモノマー脂肪酸中の含有量が、リノール酸を出発物質として主に使用する場合に、特に明白である。
モノマー脂肪酸の組成は、ダイマー脂肪酸の製造中に使用される出発物質の性質に関して或る変化を受ける。例えば芳香族構造要素を有する化合物のモノマー脂肪酸中の含有量が、リノール酸を出発物質として主に使用する場合に、特に明白である。
出発物質としてオレイン酸若しくはリノール酸またはオレイン酸とリノール酸との混合物のいずれかを（例えばいわゆるトール油脂肪酸の形態で）使用するダイマー脂肪酸の製造において、得ることができるモノマー脂肪酸をベースとするエステルは、本発明の目的のために特に好ましい。
試験法
カウリブタノール価
いわゆるカウリブタノール価は、しばしば専門家により、印刷インキ樹脂の溶解力（dissolving power）を測定するために使用される。カウリブタノール価は、液状溶媒の溶解能力（dissolving capacity）の特性を表す。該方法の原理は、ｎ-ブタノール中のカウリゴム飽和溶液の一定量を、試験される溶媒ではっきりとした濁りが生ずるまで滴定することである。溶媒の使用量（ｍｌ）が、カウリブタノール価である。典型的なカウリブタノール価は：
・脱芳香族化鉱油に対して約２０、
・約５０％の芳香族構成成分を含有する鉱油に対して約５０、
・トルエンに対して１０５
である。
本発明の目的のためにカウリブタノール価の測定を、ASTM D 1133 に準じて行った。
カウリブタノール価
いわゆるカウリブタノール価は、しばしば専門家により、印刷インキ樹脂の溶解力（dissolving power）を測定するために使用される。カウリブタノール価は、液状溶媒の溶解能力（dissolving capacity）の特性を表す。該方法の原理は、ｎ-ブタノール中のカウリゴム飽和溶液の一定量を、試験される溶媒ではっきりとした濁りが生ずるまで滴定することである。溶媒の使用量（ｍｌ）が、カウリブタノール価である。典型的なカウリブタノール価は：
・脱芳香族化鉱油に対して約２０、
・約５０％の芳香族構成成分を含有する鉱油に対して約５０、
・トルエンに対して１０５
である。
本発明の目的のためにカウリブタノール価の測定を、ASTM D 1133 に準じて行った。
・樹脂の溶液粘度
溶解力を評価するための別の方法は、樹脂溶液の粘度を測定することである。このために、実施例１〜４のモノマー脂肪酸エステル中の Sylvaprint MP 6348（Arizona Chemicals の樹脂製品）の５０質量％の溶液を調製し、粘度について測定した（ブルックフィールド、２５℃、スピンドル１、２ｒｐｍ）。測定値は、実施例１〜４の生成物の特性データにおける「樹脂の溶液粘度」として示される。
溶解力を評価するための別の方法は、樹脂溶液の粘度を測定することである。このために、実施例１〜４のモノマー脂肪酸エステル中の Sylvaprint MP 6348（Arizona Chemicals の樹脂製品）の５０質量％の溶液を調製し、粘度について測定した（ブルックフィールド、２５℃、スピンドル１、２ｒｐｍ）。測定値は、実施例１〜４の生成物の特性データにおける「樹脂の溶液粘度」として示される。
・ＤＳＣ沸騰温度
蒸発挙動も重要である。実施例１〜４のエステルの沸騰温度を、示差走査熱分析により測定した（J. Thermal Analysis 35 (1989年), 第503-513頁中の D. Tilinsky, H. Puberbach: ”Experiences with the Use of DSC in the Determination of Vapor Pressure of Organic Compounds”を参照）。
蒸発挙動も重要である。実施例１〜４のエステルの沸騰温度を、示差走査熱分析により測定した（J. Thermal Analysis 35 (1989年), 第503-513頁中の D. Tilinsky, H. Puberbach: ”Experiences with the Use of DSC in the Determination of Vapor Pressure of Organic Compounds”を参照）。
・ＴＧＡ値
上記のＤＳＣ沸騰温度測定のほかに熱重量分析も、蒸発挙動についての情報を提供する。（等温）熱重量分析は、試験される溶媒の蒸発による重量減少が、時間の関数として測定される方法である。ＴＧＡ値の測定のために、実施例１〜４のモノマー脂肪酸エステルの一定量（２５ｍｇ）を、開放容器に秤りとり（＝１００％）、温度１５０℃で維持した（３Ｌ／時間での空気雰囲気）。６０分、１２０分および１８０分後に容器を秤り、どれくらいの物質がなお存在するかを測定した。この量を、当初秤りとった物質の割合（％）で表現した。
上記のＤＳＣ沸騰温度測定のほかに熱重量分析も、蒸発挙動についての情報を提供する。（等温）熱重量分析は、試験される溶媒の蒸発による重量減少が、時間の関数として測定される方法である。ＴＧＡ値の測定のために、実施例１〜４のモノマー脂肪酸エステルの一定量（２５ｍｇ）を、開放容器に秤りとり（＝１００％）、温度１５０℃で維持した（３Ｌ／時間での空気雰囲気）。６０分、１２０分および１８０分後に容器を秤り、どれくらいの物質がなお存在するかを測定した。この量を、当初秤りとった物質の割合（％）で表現した。
・タック
タックを、２３℃で４００ｍ／分で Tack-o-scope により測定した。
・ミスチング
ミスチングを、Tack-o-scope で測定した（２.６ｍｌ、２６℃、５００ｍ／分、３分）。評価は視覚によった。
タックを、２３℃で４００ｍ／分で Tack-o-scope により測定した。
・ミスチング
ミスチングを、Tack-o-scope で測定した（２.６ｍｌ、２６℃、５００ｍ／分、３分）。評価は視覚によった。
・色濃度
色濃度を、x-Rite により１.５ｇ／ｍ2で測定した。
・光沢
光沢を、Byk-Gardner Trigloss によりコントラスト紙（エリクセン試験カード）で１.５ｇ／ｍ2および６０℃で測定した。
・硬化速度
硬化速度を、視覚により測定した。
色濃度を、x-Rite により１.５ｇ／ｍ2で測定した。
・光沢
光沢を、Byk-Gardner Trigloss によりコントラスト紙（エリクセン試験カード）で１.５ｇ／ｍ2および６０℃で測定した。
・硬化速度
硬化速度を、視覚により測定した。
モノマー脂肪酸エステルの製造
[実施例１]
・モノマー脂肪酸-２-エチルへキシルエステル
装置：
２Ｌの攪拌反応器、水分離器、窒素流
方法：
モノマー脂肪酸（Aliphat 34 R、ＭＷ＝２９２.２、酸価＝１９２）４３８ｇ（１.５モル）およびアルコール（２-エチルヘキサノール、ＭＷ＝１３０）２３４ｇ（１.８モル）を、反応器に導入し、２４０℃に加熱した。触媒（酸化スズ(II)）０.３２ｇを、加熱段階中に１８０℃で添加した。デフレグメーターの温度は約１１０〜１２０℃であった。１０未満の酸価に達したときに、減圧を適用し、反応器を、約３時間にわたって５００ｍｂａｒまでの状態にした。攪拌を、要求される低い酸価に達するまで続けた。使用した過剰のアルコールを、約５０ｍｂａｒで生成物中の２-エチルヘキサノール含有量が０.１％未満になるまで蒸留した。モノマー脂肪酸エステルを蒸留した。次いでそれを、１２０℃で真空乾燥した。次いで混合物を、約５０℃に放冷し、ろ過助剤を使用してろ過した。
・モノマー脂肪酸-２-エチルへキシルエステル
装置：
２Ｌの攪拌反応器、水分離器、窒素流
方法：
モノマー脂肪酸（Aliphat 34 R、ＭＷ＝２９２.２、酸価＝１９２）４３８ｇ（１.５モル）およびアルコール（２-エチルヘキサノール、ＭＷ＝１３０）２３４ｇ（１.８モル）を、反応器に導入し、２４０℃に加熱した。触媒（酸化スズ(II)）０.３２ｇを、加熱段階中に１８０℃で添加した。デフレグメーターの温度は約１１０〜１２０℃であった。１０未満の酸価に達したときに、減圧を適用し、反応器を、約３時間にわたって５００ｍｂａｒまでの状態にした。攪拌を、要求される低い酸価に達するまで続けた。使用した過剰のアルコールを、約５０ｍｂａｒで生成物中の２-エチルヘキサノール含有量が０.１％未満になるまで蒸留した。モノマー脂肪酸エステルを蒸留した。次いでそれを、１２０℃で真空乾燥した。次いで混合物を、約５０℃に放冷し、ろ過助剤を使用してろ過した。
生成物は、以下の特性を有していた：
酸価＝０.４
けん価＝１３７
ヒドロキシル価＝０.２
ヨウ素価＝５３
ブルックフィールド粘度（２５℃、スピンドル４、５０ｒｐｍ）：１５.０ｍＰａｓ
カウリブタノール価＝４１
樹脂の溶液粘度＝＞１,０００,０００ｍＰａｓ
ＤＳＣ沸点＝試料が３００℃で分解した
ＴＧＡ値：９１（６０分後）、８２（１２０分後）、７４（１８０分後）。
酸価＝０.４
けん価＝１３７
ヒドロキシル価＝０.２
ヨウ素価＝５３
ブルックフィールド粘度（２５℃、スピンドル４、５０ｒｐｍ）：１５.０ｍＰａｓ
カウリブタノール価＝４１
樹脂の溶液粘度＝＞１,０００,０００ｍＰａｓ
ＤＳＣ沸点＝試料が３００℃で分解した
ＴＧＡ値：９１（６０分後）、８２（１２０分後）、７４（１８０分後）。
[実施例２]
・モノマー脂肪酸イソブチルエステル
装置：
２Ｌの攪拌反応器、水分離器、窒素流
方法：
モノマー脂肪酸（Aliphat 34 R、ＭＷ＝２９２.２、酸価＝１９２）４３８ｇ（１.５モル）および触媒（Fascat 2001、Unichema の製品）０.２６ｇを、２４０℃に加熱した。次いでアルコール（ｉ-ブタノール）１２２ｇ（１.８モル）を、５時間にわたって滴下して加え、温度が決して２２０℃未満に低下しないように確保して、工程を行った。この期間の終わりに、酸価は５であった。２４０℃でさらに１時間攪拌した後、酸価は３.５に低下した。次いで混合物を、２４０℃でさらに３.５時間攪拌し、酸価は１.８に低下した。次いで混合物を、以下の条件下で蒸留した：留分１は、底部温度１５１〜１６５℃、蒸気温度８５〜１４８℃および圧力０.５〜０.３ｍｂａｒで得られた（収量３１ｇ）。留分２（主留分）は、底部温度１６５〜１７５℃、蒸気温度１４８〜１６０℃および圧力０.３ｍｂａｒで得られた（収量４１２ｇ）。留分２は、ほとんど無色透明であった。残留物５１ｇが残った。
・モノマー脂肪酸イソブチルエステル
装置：
２Ｌの攪拌反応器、水分離器、窒素流
方法：
モノマー脂肪酸（Aliphat 34 R、ＭＷ＝２９２.２、酸価＝１９２）４３８ｇ（１.５モル）および触媒（Fascat 2001、Unichema の製品）０.２６ｇを、２４０℃に加熱した。次いでアルコール（ｉ-ブタノール）１２２ｇ（１.８モル）を、５時間にわたって滴下して加え、温度が決して２２０℃未満に低下しないように確保して、工程を行った。この期間の終わりに、酸価は５であった。２４０℃でさらに１時間攪拌した後、酸価は３.５に低下した。次いで混合物を、２４０℃でさらに３.５時間攪拌し、酸価は１.８に低下した。次いで混合物を、以下の条件下で蒸留した：留分１は、底部温度１５１〜１６５℃、蒸気温度８５〜１４８℃および圧力０.５〜０.３ｍｂａｒで得られた（収量３１ｇ）。留分２（主留分）は、底部温度１６５〜１７５℃、蒸気温度１４８〜１６０℃および圧力０.３ｍｂａｒで得られた（収量４１２ｇ）。留分２は、ほとんど無色透明であった。残留物５１ｇが残った。
生成物（主留分）は、以下の特性を有していた：
酸価＝１.０
けん価＝１５８
ヒドロキシル価＝０.３
ヨウ素価＝５９
ブルックフィールド粘度（２５℃、スピンドル４、１００ｒｐｍ）：１０.２ｍＰａｓ
カウリブタノール価＝５０
樹脂の溶液粘度＝９３０,０００ｍＰａｓ
ＤＳＣ沸点＝３５０℃
ＴＧＡ値：４９（６０分後）、２１（１２０分後）、１４（１８０分後）。
酸価＝１.０
けん価＝１５８
ヒドロキシル価＝０.３
ヨウ素価＝５９
ブルックフィールド粘度（２５℃、スピンドル４、１００ｒｐｍ）：１０.２ｍＰａｓ
カウリブタノール価＝５０
樹脂の溶液粘度＝９３０,０００ｍＰａｓ
ＤＳＣ沸点＝３５０℃
ＴＧＡ値：４９（６０分後）、２１（１２０分後）、１４（１８０分後）。
[実施例３]
・モノマー脂肪酸イソプロピルエステル
装置：
２Ｌの攪拌反応器、水分離器、窒素流
方法：
モノマー脂肪酸（Aliphat 34 R、ＭＷ＝２９２.２、酸価＝１９２）４３８ｇ（１.５モル）および触媒（Fascat 2001）０.２６ｇを、２４０℃に加熱した。次いでアルコール（イソプロパノール）１１２ｇ（１.８モル）を、５時間にわたって滴下して加え、温度が決して２２０℃未満に低下しないように確保して、工程を行った。この期間の終わりに、酸価は５であった。次いで混合物を、２４０℃で５時間、および２５０℃でさらに３.５時間攪拌した。最後に反応混合物を、実施例２と同じように蒸留した。要求される生成物（主留分）はまた、ほとんど無色透明であった。
・モノマー脂肪酸イソプロピルエステル
装置：
２Ｌの攪拌反応器、水分離器、窒素流
方法：
モノマー脂肪酸（Aliphat 34 R、ＭＷ＝２９２.２、酸価＝１９２）４３８ｇ（１.５モル）および触媒（Fascat 2001）０.２６ｇを、２４０℃に加熱した。次いでアルコール（イソプロパノール）１１２ｇ（１.８モル）を、５時間にわたって滴下して加え、温度が決して２２０℃未満に低下しないように確保して、工程を行った。この期間の終わりに、酸価は５であった。次いで混合物を、２４０℃で５時間、および２５０℃でさらに３.５時間攪拌した。最後に反応混合物を、実施例２と同じように蒸留した。要求される生成物（主留分）はまた、ほとんど無色透明であった。
生成物は、以下の特性を有していた：
酸価＝９.５
けん価＝１６３
ヒドロキシル価＝１５.９
ヨウ素価＝６６
ブルックフィールド粘度（２５℃、スピンドル４、１００ｒｐｍ）：９.６ｍＰａｓ
カウリブタノール価＝６１
樹脂の溶液粘度＝６４４,０００ｍＰａｓ
ＤＳＣ沸点＝３７０℃
ＴＧＡ値：７６（６０分後）、５８（１２０分後）、４４（１８０分後）。
酸価＝９.５
けん価＝１６３
ヒドロキシル価＝１５.９
ヨウ素価＝６６
ブルックフィールド粘度（２５℃、スピンドル４、１００ｒｐｍ）：９.６ｍＰａｓ
カウリブタノール価＝６１
樹脂の溶液粘度＝６４４,０００ｍＰａｓ
ＤＳＣ沸点＝３７０℃
ＴＧＡ値：７６（６０分後）、５８（１２０分後）、４４（１８０分後）。
〔実施例４〕
・モノマー脂肪酸メチルエステル
モノマー脂肪酸（Emery 935、Cognis Corp./USA の製品、酸価＝１７５）１００ｋｇ（３１２モル）を、窒素下でグリセロール１１.７ｋｇ（１２７モル）および触媒（Fascat 2001）３３.５ｇと共に溶融および加熱した。形成した反応水を、１８０〜２４０℃で蒸留した。混合物の酸価が１０未満に低下したときに、混合物を、水ジェット減圧において２００℃で、酸価が１未満になるまで加熱した。メタノール１２ｋｇ（３７５モル）およびメタノール中の３０質量％のナトリウムメタノラート溶液約２ｋｇを、そうして製造したグリセリドに添加し、次いで７０℃で２時間窒素下で攪拌した。次いで混合物を、約３０分間、相分離のために静置し、その後にグリセロール相を取り除いた。「後エステル化」のために混合物を、メタノール１.８ｋｇ（５６モル）の添加後に７０℃で１時間攪拌した。次いで８５質量％のリン酸水溶液０.３５ｋｇを添加し、過剰のメタノールを真空蒸留した。残留グリセロールおよび塩を除去するために混合物を、約１５分間、熱水約１００ｋｇと攪拌し、約３０分間沈殿させ、水相を除去した。次いで洗浄を、同じように繰り返した。次いで生成物を、ジェット減圧において乾燥し、続いて蒸留した。２％の第１留分は、１ｍｂａｒおよび１８０℃までの底部温度で得られ、要求されるメチルエステルは、主留分として２００℃までの温度で蒸留した。淡黄色透明の生成物８８ｋｇが得られた。
・モノマー脂肪酸メチルエステル
モノマー脂肪酸（Emery 935、Cognis Corp./USA の製品、酸価＝１７５）１００ｋｇ（３１２モル）を、窒素下でグリセロール１１.７ｋｇ（１２７モル）および触媒（Fascat 2001）３３.５ｇと共に溶融および加熱した。形成した反応水を、１８０〜２４０℃で蒸留した。混合物の酸価が１０未満に低下したときに、混合物を、水ジェット減圧において２００℃で、酸価が１未満になるまで加熱した。メタノール１２ｋｇ（３７５モル）およびメタノール中の３０質量％のナトリウムメタノラート溶液約２ｋｇを、そうして製造したグリセリドに添加し、次いで７０℃で２時間窒素下で攪拌した。次いで混合物を、約３０分間、相分離のために静置し、その後にグリセロール相を取り除いた。「後エステル化」のために混合物を、メタノール１.８ｋｇ（５６モル）の添加後に７０℃で１時間攪拌した。次いで８５質量％のリン酸水溶液０.３５ｋｇを添加し、過剰のメタノールを真空蒸留した。残留グリセロールおよび塩を除去するために混合物を、約１５分間、熱水約１００ｋｇと攪拌し、約３０分間沈殿させ、水相を除去した。次いで洗浄を、同じように繰り返した。次いで生成物を、ジェット減圧において乾燥し、続いて蒸留した。２％の第１留分は、１ｍｂａｒおよび１８０℃までの底部温度で得られ、要求されるメチルエステルは、主留分として２００℃までの温度で蒸留した。淡黄色透明の生成物８８ｋｇが得られた。
生成物は、以下の特性を有していた：
酸価＝０.９
けん価＝１８２
ヒドロキシル価＝０.５
ヨウ素価＝７１
ブルックフィールド粘度（２５℃、スピンドル４、１００ｒｐｍ）：８.４ｍＰａｓ
カウリブタノール価＝６６
樹脂の溶液粘度＝３４０,０００ｍＰａｓ
ＤＳＣ沸点＝試料が３００℃で分解した
ＴＧＡ値：５２（６０分後）、１６（１２０分後）、４（１８０分後）。
酸価＝０.９
けん価＝１８２
ヒドロキシル価＝０.５
ヨウ素価＝７１
ブルックフィールド粘度（２５℃、スピンドル４、１００ｒｐｍ）：８.４ｍＰａｓ
カウリブタノール価＝６６
樹脂の溶液粘度＝３４０,０００ｍＰａｓ
ＤＳＣ沸点＝試料が３００℃で分解した
ＴＧＡ値：５２（６０分後）、１６（１２０分後）、４（１８０分後）。
配合物
ワニス
Setaprint P 7000（Akzo Resins）３８ｇ、Setalin V 405（Akzo Resins）１０ｇおよび実施例３のモノマー脂肪酸エステル５２ｇを組み合わせ、次いで充分に混合した。
混合物は、以下の特性を有していた。
ブルックフィールド粘度（２３℃／１０秒-1）：６２Ｐａｓ
ブルックフィールド粘度（２３℃／５０秒-1）：４６Ｐａｓ
タック（４００ｍ／分、２３℃）＝８.０
顔料濃縮物
上記のワニス７６ｇを、Permanent Yellow GRX 82（Hoechst）２４ｇと組み合わせ、充分に混合した。
ワニス
Setaprint P 7000（Akzo Resins）３８ｇ、Setalin V 405（Akzo Resins）１０ｇおよび実施例３のモノマー脂肪酸エステル５２ｇを組み合わせ、次いで充分に混合した。
混合物は、以下の特性を有していた。
ブルックフィールド粘度（２３℃／１０秒-1）：６２Ｐａｓ
ブルックフィールド粘度（２３℃／５０秒-1）：４６Ｐａｓ
タック（４００ｍ／分、２３℃）＝８.０
顔料濃縮物
上記のワニス７６ｇを、Permanent Yellow GRX 82（Hoechst）２４ｇと組み合わせ、充分に混合した。
オフセット印刷インキ
上記の顔料濃縮物５０ｇを、上記のワニス４７ｇおよび実施例３のモノマー脂肪酸エステル３ｇと組み合わせ、充分に混合した。従ってそうして調製したオフセットインキ１００ｇは、
Permanent Yellow GRX 82：１２ｇ
Setaprint P 7000：３２.３ｇ
Setalin V 405：８.５ｇ
実施例３のモノマー脂肪酸エステル：４７.２ｇ
を含有していた。
上記の顔料濃縮物５０ｇを、上記のワニス４７ｇおよび実施例３のモノマー脂肪酸エステル３ｇと組み合わせ、充分に混合した。従ってそうして調製したオフセットインキ１００ｇは、
Permanent Yellow GRX 82：１２ｇ
Setaprint P 7000：３２.３ｇ
Setalin V 405：８.５ｇ
実施例３のモノマー脂肪酸エステル：４７.２ｇ
を含有していた。
この印刷インキは、以下の特徴を有していた：
ブルックフィールド粘度（２３℃／１０秒-1）：１４０Ｐａｓ
ブルックフィールド粘度（２３℃／５０秒-1）：９０Ｐａｓ
タック（４００ｍ／分、２３℃）＝９.３
流れ＝良好
ミスチング（２.６ｍｌ、２６℃、５００ｍ／分、３分）＝非常にわずか
濃度（１.５ｇ／ｍ2）＝１.７７
光沢（１.５ｇ／ｍ2および６０℃）＝８２
硬化速度＝急速
ブルックフィールド粘度（２３℃／１０秒-1）：１４０Ｐａｓ
ブルックフィールド粘度（２３℃／５０秒-1）：９０Ｐａｓ
タック（４００ｍ／分、２３℃）＝９.３
流れ＝良好
ミスチング（２.６ｍｌ、２６℃、５００ｍ／分、３分）＝非常にわずか
濃度（１.５ｇ／ｍ2）＝１.７７
光沢（１.５ｇ／ｍ2および６０℃）＝８２
硬化速度＝急速
Claims (7)
- 脂肪酸エステルの印刷インキ用溶媒としての使用であって、エステルの脂肪酸構成成分が、合計１２〜２２個の炭素原子を有する脂肪酸であり、エステルのアルコール構成成分が、合計１〜２２個の炭素原子を有する飽和および／またはモノ-若しくはポリオレフィン性不飽和モノアルコールであり、さらにエステルの脂肪酸構成成分が、飽和および／またはモノ-若しくはポリオレフィン性不飽和脂肪酸を含有し、分枝構造を有し、エステルの脂肪酸構成成分としてイソステアリン酸は除くことを特徴とする使用。
- エステルの脂肪酸構成成分が、合計１８個の炭素原子を有する飽和および／またはモノ-若しくはポリオレフィン性不飽和の分枝脂肪酸であることを特徴とする請求項１に記載の使用。
- エステルの脂肪酸構成成分が、主としてメチル分枝であることを特徴とする請求項２に記載の使用。
- エステルの脂肪酸構成成分が、飽和であることを特徴とする請求項３に記載の使用。
- エステルの脂肪酸構成成分が、モノ-またはポリオレフィン性不飽和であることを特徴とする請求項３に記載の使用。
- エステルの脂肪酸構成成分が、イソオレイン酸であることを特徴とする請求項５に記載の使用。
- エステルのアルコール構成成分が、合計１〜１２個の炭素原子を有する飽和モノアルコールであることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の使用。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US50786703P | 2003-10-01 | 2003-10-01 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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| EP (1) | EP1520886B1 (ja) |
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| BR (1) | BRPI0403236A (ja) |
| DE (1) | DE502004001888D1 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009126919A (ja) * | 2007-11-22 | 2009-06-11 | Harima Chem Inc | 印刷インキ用添加剤及び当該添加剤を含む印刷インキ |
| JP2012020984A (ja) * | 2010-07-16 | 2012-02-02 | Nippon Surfactant Kogyo Kk | エステル誘導体並びに該エステル誘導体を含有する化粧料、外用剤、塗料及びインキ組成物 |
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| DE102007027372A1 (de) * | 2007-06-11 | 2008-12-18 | Cognis Oleochemicals Gmbh | Verfahren zur Hydrierung von Glycerin |
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| DE102012103825A1 (de) | 2012-05-02 | 2013-11-07 | Epple Druckfarben Ag | Offsetdruckfarbe oder Offsetdrucklack |
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- 2004-08-09 BR BR0403236-5A patent/BRPI0403236A/pt not_active IP Right Cessation
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- 2004-09-22 AT AT04022488T patent/ATE344302T1/de not_active IP Right Cessation
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- 2004-09-22 ES ES04022488T patent/ES2276205T3/es active Active
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- 2004-09-30 US US10/955,517 patent/US7214261B2/en not_active Expired - Fee Related
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| US7214261B2 (en) | 2007-05-08 |
| ATE344302T1 (de) | 2006-11-15 |
| EP1520886B1 (de) | 2006-11-02 |
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