JP5978964B2 - 水溶性界面活性剤組成物、インキ及び紙コート剤 - Google Patents
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Description
〔1〕
(A)下記平均組成式(I)
で表されるグリシジルエーテルでキャップされたアセチレンジオールエトキシレート1〜20質量%と、
(B)下記平均組成式(II)
R5O(C2H4O)a(C3H6O)b(C2H4O)c(C3H6O)dH (II)
(式中、R5は炭素数5〜20の直鎖状、分枝状又は環状のアルキル基であり、a,b,c,dは0又は0〜25の正数である。但しa及びbのいずれかは0ではなく、かつ0≦a+c≦50、0≦b+d≦30である。)
で表されるHLBが8〜18のポリオキシアルキレンアルキルエーテル60〜99質量%
を含有してなり、0.1質量%水溶液の滴下30秒後の接触角が20度以下、かつ0.1質量%水溶液を100mlメスシリンダーに20ml採取し、180回/分×40mmの条件で1分間振とうした時の5分後の泡の高さが18ml以下であることを特徴とする水溶性界面活性剤組成物。
〔2〕
(A)成分のグリシジルエーテルが、2−エチルへキシジルグリシジルエーテル及び/又はラウリルグリシジルエーテルである〔1〕に記載の水溶性界面活性剤組成物。
〔3〕
上記平均組成式(II)のR5が、炭素数5〜15の直鎖状、分枝状又は環状のアルキル基である〔1〕又は〔2〕に記載の水溶性界面活性剤組成物。
〔4〕
0.1質量%水溶液の1Hz及び10Hz時の動的表面張力がそれぞれ56mN/m以下であることを特徴とする〔1〕〜〔3〕のいずれかに記載の水溶性界面活性剤組成物。
〔5〕
0.1質量%水溶液の滴下30秒後の接触角が5〜15度である〔1〕〜〔4〕のいずれかに記載の水溶性界面活性剤組成物。
〔6〕
0.1質量%水溶液を100mlメスシリンダーに20ml採取し、180回/分×40mmの条件で1分間振とうした時の直後の泡の高さが37ml以下である〔1〕〜〔5〕のいずれかに記載の水溶性界面活性剤組成物。
〔7〕
〔1〕〜〔6〕のいずれかに記載の水溶性界面活性剤組成物を配合したインキ。
〔8〕
〔1〕〜〔6〕のいずれかに記載の水溶性界面活性剤組成物を配合した紙コート剤。
で示されるアセチレンジオールをエトキシル化し、続いてオキシランを含有する好適な物質によって付加物化することにより製造される。
R5O(C2H4O)a(C3H6O)b(C2H4O)c(C3H6O)dH (II)
(式中、R5は炭素数5〜20の直鎖状、分枝状又は環状のアルキル基であり、a,b,c,dは0又は0〜25の正数である。但しa及びbのいずれかは0ではなく、かつ0≦a+c≦50、0≦b+d≦30である。)
また、a,b,c,dは0又は0〜25の正数であり、a+b+c+dは2〜60の正数、特に5〜50の正数であることが好ましい。更に、a,bのいずれかは0ではなく、かつ0≦a+c≦50、好ましくは3≦a+c≦45、0≦b+d≦30、好ましくは0≦b+d≦10である。
C12H25O(C2H4O)6(C3H6O)2(C2H4O)6(C3H6O)8H、
C13H27O(C2H4O)6(C3H6O)2(C2H4O)6(C3H6O)8H、
C12H25O(C2H4O)a(C3H6O)b(C2H4O)c(C3H6O)dH
(但し、a+c=15、b+d=4)、
C13H27O(C2H4O)a(C3H6O)b(C2H4O)c(C3H6O)dH
(但し、a+c=15、b+d=4)、
C12H25O(C2H4O)8(C3H6O)2(C2H4O)6H、
C13H27O(C2H4O)8(C3H6O)2(C2H4O)6H、
C12H25O(C2H4O)12(C3H6O)2(C2H4O)12H、
C13H27O(C2H4O)12(C3H6O)2(C2H4O)12H、
CH3(CH2)9(CH3)CHO(C2H4O)7(C3H6O)4.5H、
CH3(CH2)11(CH3)CHO(C2H4O)7(C3H6O)4.5H、
CH3(CH2)9(CH3)CHO(C2H4O)5(C3H6O)3.5H、
CH3(CH2)11(CH3)CHO(C2H4O)5(C3H6O)3.5H、
C14H29O(C2H4O)14(C3H6O)2H、
C11H23O(C2H4O)8H、
C10H21O(C2H4O)11H、
RO(C2H4O)a(C3H6O)b(C2H4O)c(C3H6O)dH
(但し、a+c=15、b+d=1、R:炭素数10の分枝アルキル)、
RO(C2H4O)a(C3H6O)b(C2H4O)c(C3H6O)dH
(但し、a+c=4、b+d=1、R:炭素数10の分枝アルキル)、
RO(C2H4O)a(C3H6O)b(C2H4O)c(C3H6O)dH
(但し、a+c=44、b+d=1、R:炭素数10の分枝アルキル)、
RO(C2H4O)a(C3H6O)b(C2H4O)c(C3H6O)dH
(但し、a+c=19、b+d=1、R:炭素数14の直鎖アルキル)、
RO(C2H4O)a(C3H6O)b(C2H4O)c(C3H6O)dH
(但し、a+c=19、b+d=1、R:炭素数14の分枝アルキル)、
RO(C2H4O)11H
(但し、R:炭素数10の直鎖アルキル)
等を挙げることができ、その1種を単独で又は2種以上を混合して使用することができる。
以下に、HLB値の算出に用いたGriffinの式を示す。
HLB値=20×Mw/M
M:非イオン性界面活性剤の分子量、Mw:親水性部分の分子量
また、本発明においては、他の界面活性剤であるアニオン系やカチオン系のものを使用すると、泡立ちやすくなる場合があり、好ましくない。
上記の本発明の水溶性界面活性剤組成物、着色料、溶剤、樹脂、その他添加剤等を分散・溶解して混合攪拌することにより、優れた特性を有するインキが得られる。
得られたインキとしては、粘度を4mPa・s以下(0を含まず)に調整することで、印字特性が優れることになる。
その平均一次粒子径は50nm以下であることが好ましく、30nm以下であることがより好ましく、特に15nm以下であることが好ましい。とりわけ微粒子の平均一次粒子径が15nm以下であると、インキ吸収特性を効果的に向上させることができ、また同時にインキ受容層表面の光沢性をも高めることができる。また、前記微粒子の平均一次粒子径の下限は特に限定はないが、1nm以上であることが好ましい。
インキ吸収性の観点から、上記の水溶性樹脂の中でも、ポリビニルアルコール系樹脂、セルロース系樹脂、エーテル結合を有する樹脂、カルバモイル基を有する樹脂、カルボキシ基を有する樹脂、及びゼラチン類から選ばれる少なくとも1種を含有することがより好ましい。
ポリビニルアルコールを使用する場合のケン化度としては、発色濃度の観点から、82モル%以上が好ましく、86〜99モル%がより好ましい。また、重合度としては、十分な膜強度を得る観点から、300〜4,500が好ましく、500〜2,600がより好ましい。
70℃に加温した下記A−1で示される2−エチルヘキシルグリシジルエーテルでキャップされたアセチレンジオールエトキシレート2部をプロペラ式攪拌機付容器に投入後、攪拌しながら下記B−1で示されるポリオキシアルキレンアルキルエーテル78部、プロピレングリコール5部、水15部を徐々に投入混合し、2時間連続攪拌後、室温まで冷却した。冷却後、200メッシュ濾布にて濾過し、界面活性剤組成物(以下、これをM−1という)を得た。
[実施例2〜8、比較例1〜8]
実施例1と同様に、表1で示した配合組成で界面活性剤組成物M−2〜M−17を得た。
A−2:ラウリルグリシジルエーテルでキャップされた2,4,7,9−テトラメチル−5−デシン−4,7−ジオールのエチレンオキサイド付加物(式(I)において、n+mの平均値約14、p+qの平均値約2)
A’−1:2,4,7,9−テトラメチル−5−デシン−4,7−ジオールのエチレンオキサイド付加物(エチレンオキサイド付加モル数:3.5)
A’−2:2,4,7,9−テトラメチル−5−デシン−4,7−ジオールのエチレンオキサイド付加物(エチレンオキサイド付加モル数:10)
B−1:RO(C2H4O)a(C3H6O)b(C2H4O)c(C3H6O)dH
a+c=15、b+d=1、a,b,c,d>0、HLB=15、R:炭素数10の分枝アルキル
B−2:RO(C2H4O)a(C3H6O)b(C2H4O)c(C3H6O)dH
a+c=4、b+d=1、a,b,c,d>0、HLB=9、R:炭素数10の分枝アルキル
B−3:RO(C2H4O)a(C3H6O)b(C2H4O)c(C3H6O)dH
a+c=44、b+d=1、a,b,c,d>0、HLB=18、R:炭素数10の分枝アルキル
B−4:RO(C2H4O)a(C3H6O)b(C2H4O)c(C3H6O)dH
a+c=19、b+d=1、a,b,c,d>0、HLB=15、R:炭素数14の直鎖アルキル
B−5:RO(C2H4O)11H
HLB=11、R:炭素数10の直鎖アルキル
B−6:RO(C2H4O)a(C3H6O)b(C2H4O)c(C3H6O)dH
a+c=19、b+d=1、a,b,c,d>0、HLB=15、R:炭素数14の分枝アルキル
B’−1:RO(C2H4O)a(C3H6O)b(C2H4O)c(C3H6O)dH
a+c=93、b+d=1、a,b,c,d>0、HLB=19、R:炭素数10の分枝アルキル
B’−2:RO(C2H4O)a(C3H6O)b(C2H4O)c(C3H6O)dH
a+c=24、b+d=1、a,b,c,d>0、HLB=15、R:炭素数21の直鎖アルキル
<水溶解性>
上記水溶液の外観及び不溶解物の有無の確認を行った。
○:水溶液が透明で、不溶解物が認められない
△:水溶液が白濁しているが、不溶解物は認められない
×:一部不溶解物が認められる
KRUSS社製バブルプレッシャー型動的表面張力計クルスBP−100を用いて、界面活性剤組成物の0.1%水溶液の1Hz及び10Hzの動的表面張力を測定した。
界面活性剤組成物の0.1%水溶液を、協和界面科学社製接触角計CA−D型を用いて、日本テストパネル社製SUS−304に滴下30秒後の接触角を測定した。
0.1%水溶液を100mlメスシリンダーに20ml採取し、180回/分×40mmの条件で1分間振とうした時の直後及び5分後の泡の高さ(ml)を測定した。振とう終了直後気泡性は37ml以下で、30ml以下が好ましく、5分後の気泡性は18ml以下で、15ml以下が好ましい。
[実施例9]
インキとして、ブラック顔料であるカラーブラックS170(デグッサ社製)5部をイオン交換水70部にプロペラ式攪拌機で攪拌しながら徐々に添加した後、界面活性剤組成物M−1を1部、ポリエチレングリコール(分子量200)を10部、グリセリンを15部添加し、1時間攪拌した後、インキ組成物(以下、これをイ−1という)を得た。
更に、上記ブラック顔料の代わりに、それぞれマゼンタ顔料(C.I.ピグメントレッド122)、シアン顔料(C.I.ピグメントブルー15:3)、イエロー顔料(C.I.ピグメントイエロー74)を用いて上記と同様の方法により、マゼンタ(M)、シアン(C)、イエロー(Y)インキを作製した。
実施例9と同様にして、表3で示した配合で界面活性剤組成物M−2〜M−17を用いたインキ組成物イ−2〜イ−17を得た。
[インキの評価]
1)インキ分散性
インキを分散調合直後、1.5ミルのドクターナイフで硝子板に塗布し、凝集物に起因すると考えられる塗工ムラの有無を目視で確認した。
○:塗工ムラ無し
×:塗工ムラ有り
顔料分散性が悪いと、印字濃度、ドット径、印字画像の色濃度等が劣る場合がある。
インキ組成物をB型粘度計(25℃)を用いて測定した。
セイコーエプソン製MJ−930で黒インキを用いて普通紙に印字したドットに関し、サクラマイクロデンシトメーターPDM−5型(サクラ精機社製)でドット濃度を測定した。ドット濃度は0.99〜1.10で、1.01〜1.10が好ましい。
セイコーエプソン製MJ−930で黒インキを用いて普通紙に印字し、100倍に拡大し、ドット径を測定した。ドット径は200〜250μmで、220〜240μmが好ましい。
セイコーエプソン製MJ−930でブラック(B)、マゼンタ(M)、シアン(C)、イエロー(Y)を普通紙にベタ印刷し、マクベス濃度計RD−918(マクベス社製)で測定した。色濃度は1.35〜2.00で、1.40〜2.00が好ましい。
セイコーエプソン製MJ−930でブラック(B)、マゼンタ(M)、シアン(C)、イエロー(Y)を同時に普通紙の同一場所に噴射し、1秒後に紙押さえ板でこすり、インキによる汚れを測定した。
○:白色部分の汚れのないもの
△:微かに汚れるもの
×:汚れがひどいもの
[実施例17]
紙コート剤として、クラレポバール117(重合度1,700、ケン化度98〜99モル%ポリビニルアルコール)の2.5%水溶液100部に対し、界面活性剤組成物M−1を1部、気相法シリカ微粒子(AEROSIL300SF75,日本アエロジル製、平均一次粒子径7nm)を10部添加し、プロペラ式攪拌機で30分攪拌した後、紙コート剤配合物(以下、これをコ−1という)を得た。
実施例17と同様にして、表4で示した配合で界面活性剤組成物M−2〜M−17を用いた紙コート剤配合物コ−2〜コ−17を得た。
[紙コート剤の評価]
1)シリカ分散性
上記方法で分散して得られた紙コート剤配合物を分散調合直後、6ミルのドクターナイフで硝子板に塗布し、凝集物の有無を目視で確認した。
○:凝集物無し
×:凝集物有り
シリカ分散性が悪いと、コートされた紙の印刷時の印字性、発色性、インキ吸収性が劣る場合がある。
日商グラビア社製印刷適正試験機(GRAVO−PROOF)にて、紙コート剤を50m/分の塗工速度で無サイズ紙に8g/m2塗工し、塗工面のハジキなどの状態を目視にて確認した。
○:ハジキ及びピンホールが認められない
△:一部ハジキ及びピンホールが認められる
×:ハジキ及びピンホールが多く認められる
紙コート剤をコート剤/水=1/2の比率で希釈し、サンプルとした。このサンプル20mlを100mlメスシリンダーに入れ、180回往復/分のシェーカーで1分間振とうし、振とう終了直後及び5分後の泡のml数を測定した。振とう終了直後起泡性は20ml以下で、15ml以下が好ましく、5分後の起泡性は15ml以下で、10ml以下が好ましい。
Claims (8)
- (A)下記平均組成式(I)
で表されるグリシジルエーテルでキャップされたアセチレンジオールエトキシレート1〜20質量%と、
(B)下記平均組成式(II)
R5O(C2H4O)a(C3H6O)b(C2H4O)c(C3H6O)dH (II)
(式中、R5は炭素数5〜20の直鎖状、分枝状又は環状のアルキル基であり、a,b,c,dは0又は0〜25の正数である。但しa及びbのいずれかは0ではなく、かつ0≦a+c≦50、0≦b+d≦30である。)
で表されるHLBが8〜18のポリオキシアルキレンアルキルエーテル60〜99質量%
を含有してなり、0.1質量%水溶液の滴下30秒後の接触角が20度以下、かつ0.1質量%水溶液を100mlメスシリンダーに20ml採取し、180回/分×40mmの条件で1分間振とうした時の5分後の泡の高さが18ml以下であることを特徴とする水溶性界面活性剤組成物。 - (A)成分のグリシジルエーテルが、2−エチルへキシジルグリシジルエーテル及び/又はラウリルグリシジルエーテルである請求項1に記載の水溶性界面活性剤組成物。
- 上記平均組成式(II)のR5が、炭素数5〜15の直鎖状、分枝状又は環状のアルキル基である請求項1又は2に記載の水溶性界面活性剤組成物。
- 0.1質量%水溶液の1Hz及び10Hz時の動的表面張力がそれぞれ56mN/m以下であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の水溶性界面活性剤組成物。
- 0.1質量%水溶液の滴下30秒後の接触角が5〜15度である請求項1〜4のいずれか1項に記載の水溶性界面活性剤組成物。
- 0.1質量%水溶液を100mlメスシリンダーに20ml採取し、180回/分×40mmの条件で1分間振とうした時の直後の泡の高さが37ml以下である請求項1〜5のいずれか1項に記載の水溶性界面活性剤組成物。
- 請求項1〜6のいずれか1項に記載の水溶性界面活性剤組成物を配合したインキ。
- 請求項1〜6のいずれか1項に記載の水溶性界面活性剤組成物を配合した紙コート剤。
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