水溶性表面活性劑組合物、墨配制劑和紙涂布配制劑制造技術(shù)

提供水溶性表面活性劑組合物，其包括(A)縮水甘油醚封端的炔屬二醇乙氧基化物和(B)具有8-18的HLB的聚氧化烯烷基醚。在墨和紙涂布劑中配合時，該表面活性劑組合物發(fā)揮改善的泡沫控制、分散、潤濕和滲透能力，是水溶性的，并且適合高速打印和涂布條件。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
水溶性表面活性劑組合物、墨配制劑和紙涂布配制劑
本專利技術(shù)涉及水溶性表面活性劑組合物，更具體地，涉及水溶性表面活性劑組合物，其在墨或紙涂布劑中配合時具有低動態(tài)表面張力，可發(fā)揮改進(jìn)的潤濕性、滲透性和泡沫抑制且適合高速打印或涂布，并且消除了近來的環(huán)境擔(dān)心。還涉及其中配合有該表面活性劑組合物的墨或紙涂布配制劑。
技術(shù)介紹
近來，由于它們降低的價格、改善的打印質(zhì)量和改善的可靠性，與個人計算機和其他電子設(shè)備一起用于操作的打印機在辦公室和家庭中迅速地普及。因此，對墨的需求正從家庭向工業(yè)應(yīng)用擴展。為了進(jìn)一步改善打印的圖像的質(zhì)量、色彩、外觀、清晰度和貯存穩(wěn)定性，對墨的需求從常規(guī)染料墨向顏料墨和具有較高水平的性能的其他墨轉(zhuǎn)變?，F(xiàn)在可利用較多種類的墨。也是在打印和造紙工業(yè)中，鑒于目前的環(huán)境擔(dān)心，向水性體系的轉(zhuǎn)變也在進(jìn)行中。由于與溶劑系體系相比，水系體系的干燥速度慢并因此制造速度慢，因此水系體系常常需要趕上用于生產(chǎn)率改進(jìn)的較高速度操作。因此，要求墨和紙涂布配制劑改善它們的性能以適合高度打印或涂布條件。在這種環(huán)境下，墨和水性涂料工業(yè)需要表面活性劑，該表面活性劑具有減小水的表面張力以賦予對于基材的潤濕性、滲透性和分散性的能力。對于選擇表面活性劑要考慮的重要的因素是：體系靜止時的靜態(tài)表面張力，但為了滿足用于生產(chǎn)率改進(jìn)的較高打印速度的需要而以高速度應(yīng)用該體系時的動態(tài)表面張力?，F(xiàn)有技術(shù)中，認(rèn)為壬基酚的環(huán)氧乙烷加成物和聚氧化烯烷基醚可用作墨和涂布配制劑的潤濕劑和分散助劑。但是，由于可能的環(huán)境激素的牽制，使用壬基酚的環(huán)氧乙烷加成物造成對環(huán)境的擔(dān)心。聚氧化烯烷基醚安全，但具有高起泡性以對顏料分散產(chǎn)生不利影響，無法適應(yīng)高速打印。專利文獻(xiàn)1-4提出了水溶性表面活性劑組合物，其包括聚氧化烯烷基醚和炔屬二醇表面活性劑例如2，4，7，9-四甲基-5-癸炔-4，7-二醇或其乙氧基化物。盡管這些表面活性劑組合物具有改善的表面張力減小能力、接觸角減小能力和泡沫控制能力，但近來在高速印刷技術(shù)中的發(fā)展對具有進(jìn)一步改善的顏料分散能力和泡沫控制能力的表面活性劑組合物提出了需要。專利文獻(xiàn)5公開了縮水甘油醚封端的炔屬二醇乙氧基化物。盡管良好的表面張力減小能力、潤濕能力和泡沫控制能力，但其水溶解性不足以形成透明涂布配制劑，無法滿足令人滿意的性能。引用列表專利文獻(xiàn)1：JP-A2002-348500專利文獻(xiàn)2：JP-A2003-113397專利文獻(xiàn)3：JP-A2003-253599專利文獻(xiàn)4：JP-A2003-080839專利文獻(xiàn)5：JP-A2003-238472(USP6717019，EP1333048B1)
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的在于提供水溶性表面活性劑組合物，其發(fā)揮改善的泡沫控制能力和分散能力，具有低動態(tài)表面張力以賦予潤濕性和滲透性，是水溶性的，消除對環(huán)境的擔(dān)心，并且適合高速打印和涂布條件。另一目的在于提供其中配合有該表面活性劑組合物的墨或紙涂布配制劑。本專利技術(shù)人已發(fā)現(xiàn)，包含(A)縮水甘油醚封端的炔屬二醇乙氧基化物和(B)具有特定范圍內(nèi)的HLB的聚氧化烯烷基醚的水溶性表面活性劑組合物，在墨和紙涂布配制劑中配合時，發(fā)揮改善的泡沫控制能力和分散能力，具有低動態(tài)表面張力以賦予潤濕性和滲透性，是水溶性的，并且適合高速打印和涂布條件。此外，該組合物消除了目前的對環(huán)境的擔(dān)心。一個方面中，本專利技術(shù)提供水溶性表面活性劑組合物，包括(A)1-60重量％的具有平均組成式(I)的縮水甘油醚封端的炔屬二醇乙氧基化物：其中R1獨立地為氫、直鏈C1-C6烷基或者支化或環(huán)狀C3-C6烷基；R2獨立地為直鏈C1-C12烷基或者支化或環(huán)狀C3-C12烷基；R3為-CH2OR4，R4獨立地為直鏈C2-C30烷基、支化或環(huán)狀C3-C30烷基、C2-C30烯基、C6-C30芳基或C7-C30芳烷基；n、m、p和q為正數(shù)，n+m具有1-100的平均值，和p+q具有0.5-5的平均值，和(B)40-99重量％的具有平均組成式(II)的聚氧化烯烷基醚：R5O(C2H4O)a(C3H6O)b(C2H4O)c(C3H6O)dH(II)其中R5為直鏈、支化或環(huán)狀C5-C20烷基，a、b、c和d為0或者0-25的正數(shù)，條件是a和b的任一個不等于0，0≤a+c≤50，和0≤b+d≤30，所述聚氧化烯烷基醚具有8-18的HLB值。優(yōu)選地，組分(A)中的縮水甘油醚為2-乙基己基縮水甘油基醚和／或十二烷基縮水甘油基醚。也優(yōu)選地，式(II)中R5為直鏈、支化或環(huán)狀C5-C15烷基。作為0.1重量％水溶液制備該表面活性劑組合物時，從液滴沉積30秒后其優(yōu)選具有至多20度的接觸角并且在1Hz和10Hz下優(yōu)選都具有至多56mN／m的動態(tài)表面張力。也提供墨配制劑和紙涂布配制劑，其中配合有上述的水溶性表面活性劑組合物。專利技術(shù)的有利效果該水溶性表面活性劑組合物在液滴沉積后即刻具有低接觸角和低動態(tài)表面張力。添加到墨中時，該表面活性劑組合物發(fā)揮基材潤濕性、基材滲透性和泡沫控制性。添加到紙涂布劑中時，該表面活性劑組合物用于輔助細(xì)顆粒在接受層中的分散，提高打印性和顯色性，適合高速打印和涂布條件，并且消除任何對環(huán)境的擔(dān)心。由于這些優(yōu)勢，該表面活性劑組合物在工業(yè)中非常有用。具體實施方式本文中使用的符號(Cn-Cm)意味著每個基團(tuán)含有n-m個碳原子的基團(tuán)。本專利技術(shù)的一個實施方案是水溶性表面活性劑組合物，包括(A)縮水甘油醚封端的炔屬二醇乙氧基化物和(B)具有特定范圍內(nèi)的HLB的聚氧化烯烷基醚。組分(A)是縮水甘油醚封端的炔屬二醇乙氧基化物，其為其末端OH與縮水甘油醚的環(huán)氧部分鍵合的炔屬二醇乙氧基化物。組分(A)具有平均組成式(I)。其中R1獨立地為氫、直鏈C1-C6烷基或者支化或環(huán)狀C3-C6烷基，優(yōu)選地直鏈、支化或環(huán)狀C3-C5烷基，最優(yōu)選地異丁基或異戊基。R2獨立地為直鏈C1-C12烷基或者支化或環(huán)狀C3-C12烷基，優(yōu)選地直鏈C1-C5烷基或者支化或環(huán)狀C3-C5烷基，最優(yōu)選地甲基。R3為-CH2OR4，其中R4獨立地為直鏈C2-C30、優(yōu)選地C2-C15烷基，支化或環(huán)狀C3-C30烷基，C2-C30烯基，C6-C30芳基或C7-C30芳烷基，更優(yōu)選地直鏈或支化C5-C15烷基，最優(yōu)選地乙基己基或十二烷基。下標(biāo)n、m、p和q為正數(shù)，n+m具有1-100、優(yōu)選地3-30、更優(yōu)選地8-20的平均值，和p+q具有0.5-5、優(yōu)選地0.8-2的平均值。組分(A)通過對具有下式的炔屬二醇進(jìn)行乙氧基化，并且使乙氧基化物與含有環(huán)氧乙烷的化合物反應(yīng)以形成加成產(chǎn)物而制備：其中R1和R2如上所定義。優(yōu)選的初始反應(yīng)物是上式的炔屬二醇，其中R1為直鏈、支化或環(huán)狀C3-C5烷基，和R2為甲基。更優(yōu)選的初始反應(yīng)物是上式的炔屬二醇，其中R1為直鏈、支化或環(huán)狀C4-C5烷基，和R2為甲基。最優(yōu)選的初始反應(yīng)物是上式的炔屬二醇，其中R1為異丁基或異戊基，和R2為甲基。形成乙氧基化物中間體的步驟中，以每摩爾在炔屬二醇上的OH基1摩爾-100摩爾的量使用環(huán)氧乙烷。優(yōu)選的中間體含有3-30摩爾環(huán)氧乙烷，每摩爾在炔屬二醇上的OH基。最優(yōu)選的中間體含有8-20摩爾環(huán)氧乙烷，每摩爾在炔屬二醇上的OH基。優(yōu)選使用縮水甘油醚作為該中間體的封端劑。該縮水甘油醚典型地為下式：其中R4為直鏈C2-C30、本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點】
水溶性表面活性劑組合物，包括(A)1?60重量％的具有平均組成式(I)的縮水甘油醚封端的炔屬二醇乙氧基化物：其中R1獨立地為氫、直鏈C1?C6烷基或者支化或環(huán)狀C3?C6烷基；R2獨立地為直鏈C1?C12烷基或者支化或環(huán)狀C3?C12烷基；R3為?CH2OR4，R4獨立地為直鏈C2?C30烷基、支化或環(huán)狀C3?C30烷基、C2?C30烯基、C6?C30芳基或C7?C30芳烷基；n、m、p和q為正數(shù)，n+m具有1?100的平均值，和p+q具有0.5?5的平均值，和(B)40?99重量％的具有平均組成式(II)的聚氧化烯烷基醚：R5O(C2H4O)a(C3H6O)b(C2H4O)c(C3H6O)dH??????(II)其中R5為直鏈、支化或環(huán)狀C5?C20烷基，a、b、c和d為0或者0?25的正數(shù)，條件是a和b的任一個不等于0，0≤a+c≤50，和0≤b+d≤30，所述聚氧化烯烷基醚具有8?18的HLB值。

【技術(shù)特征摘要】
2012.12.04 JP 2012-2649671.水溶性表面活性劑組合物，包括(A)1-60重量％的具有平均組成式(I)的縮水甘油醚封端的炔屬二醇乙氧基化物：其中R1獨立地為氫、直鏈C1-C6烷基或者支化或環(huán)狀C3-C6烷基；R2獨立地為直鏈C1-C12烷基或者支化或環(huán)狀C3-C12烷基；R3為-CH2OR4，R4獨立地為直鏈C2-C30烷基、支化或環(huán)狀C3-C30烷基、C2-C30烯基、C6-C30芳基或C7-C30芳烷基；n、m、p和q為正數(shù)，n+m具有1-100的平均值，和p+q具有0.5-5的平均值，其中，制備組分(A)所使用的縮水甘油醚的量相對于每摩爾在炔屬二醇乙氧基化物上的OH基為0.5-5摩爾,和(B)40-99重量％的具有平均組成式(II)的聚氧化烯烷基醚：R5O(C2H4O)a...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：水崎透，谷井一郎，
申請(專利權(quán))人：日信化學(xué)工業(yè)株式會社，
類型：發(fā)明
國別省市：日本;JP