(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
二量化ロジンの製造方法であって、ロジンをカルボキシル化スルホン酸、アルキル基で置換されたアリールスルホン酸またはそれらの混合物である触媒と１３０℃〜１６０℃の温度で接触させて二量化ロジンを製造することを含み、前記アルキル基で置換されたアリールスルホン酸が少なくとも５個の炭素原子を有するアルキル基を含むことを特徴とする、方法。
【請求項２】
二量化ロジンが、アルカリ塩または有機アミンにより中和されて中和化二量化ロジンを製造し、前記中和化二量化ロジンが、任意選択により界面活性剤の存在下で水中に分散されることを特徴とする、請求項１記載の方法。
【請求項３】
触媒が、カルボキシル化スルホン酸であり、並びに触媒がロジンに基づき０．１〜１重量％の濃度で存在することを特徴とする、請求項１記載の方法。
【請求項４】
触媒が、スルホコハク酸、５−スルホサリチル酸、５−スルホイソフタル酸および４−スルホフタル酸、およびこれらの任意の２種以上の組み合わせからなる群から選択され、並びに触媒が、ロジンに基づき０．１〜１重量％の濃度で存在することを特徴とする、請求項１〜３記載の方法。
【請求項５】
触媒が、アルキル基で置換されたアリールスルホン酸であり、並びに触媒がロジンに基づき１〜５重量％の濃度で存在することを特徴とする、請求項１記載の方法。
【請求項６】
触媒が、ペンチルベンゼンスルホン酸、ヘキシルベンゼンスルホン酸、へプチルベンゼンスルホン酸、オクチルベンゼンスルホン酸、ノニルベンゼンスルホン酸、デシルベンゼンスルホン酸、ドデシルベンゼンスルホン酸、ドデシルジフェニルジスルホン酸、およびこれらの任意の２種以上の組み合わせからなる群から選択される、請求項５記載の方法。
【請求項７】
二量化ロジンが、アルカリ塩、有機アミンまたはアンモニアにより中和されて中和化二量化ロジンを製造し、前記中和化二量化ロジンが水中に分散されることを特徴とする、請求項６記載の方法。
【請求項８】
固体のまたは水中の粘着付与剤樹脂としての、請求項１〜７に従って製造された二量化ロジンの使用。
【請求項９】
インク用途のために樹脂を改質するためのモノマーとしての、請求項１〜７に従って製造された二量化ロジンの使用。
【請求項１０】
接着剤組成物およびインク組成物における請求項１〜７に従って製造された二量化ロジンの使用。
【請求項１１】
二量化ロジンが、界面活性剤の存在下に中和される請求項２記載の方法。
【請求項１２】
ロジンを０．１〜１重量％の触媒と接触させることと、二量化ロジンをアルカリ塩又は有機アミンで中和して、約４１％の中和化二量化ロジンを含む生成物を形成することを含み、ここで、前記生成物は、アルカリ塩、有機アミン又は有機アミンの塩を含む、請求項１記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、極めて低濃度の二量化酸触媒の存在下で、水に分散可能な二量化ロジンを調製する方法に関する。本発明はまた、固体のまたは水中の粘着付与剤樹脂およびインク樹脂としてのこの使用、ならびにロジン樹脂を含む接着剤組成物およびインク組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
ロジンを二量化するための多くの方法が公開されている。以前の方法は、無機の強酸、例えば硫酸を触媒として使用することを記載している（米国特許第２，１３６，５２５号、米国特許第２，１０８，９８２号、米国特許第２，３０７，６４１号、米国特許第２，３２８，６８１号、米国特許第２，５１５，２１８号、米国特許第２，２５１，８０６号、米国特許第２，５３２，１２０号、および米国特許第４，１０５，４６２号）。
【０００３】
別の方法としては、スルホン化ポリマーを用いる方法（米国特許第４，４１４，１４６号）、またはハロゲン化メタンスルホン酸を用いる方法（米国特許第４，３３９，３７７号および米国特許第４，１７２，０７０号）が記載されている。
【０００４】
さらに別の方法では、米国特許第２，３７５，６１８号、米国特許第２，４９２，１４６号、米国特許第４，５３６，３３３号にギ酸を触媒として使用することが記載されている。
【０００５】
先行技術では、最終洗浄および触媒除去工程を含む方法を使用するが、これが方法を複雑にし、コストを上げる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】米国特許第２，１３６，５２５号明細書
【特許文献２】米国特許第２，１０８，９８２号明細書
【特許文献３】米国特許第２，３０７，６４１号明細書
【特許文献４】米国特許第２，３２８，６８１号明細書
【特許文献５】米国特許第２，５１５，２１８号明細書
【特許文献６】米国特許第２，２５１，８０６号明細書
【特許文献７】米国特許第２，５３２，１２０号明細書
【特許文献８】米国特許第４，１０５，４６２号明細書
【特許文献９】米国特許第４，４１４，１４６号明細書
【特許文献１０】米国特許第４，３３９，３７７号明細書
【特許文献１１】米国特許第４，１７２，０７０号明細書
【特許文献１２】米国特許第２，３７５，６１８号明細書
【特許文献１３】米国特許第２，４９２，１４６号明細書
【特許文献１４】米国特許第４，５３６，３３３号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、極めて低濃度で使用できる触媒および／または後続の製品用途を助ける触媒を利用することによって、費用のかかる洗浄および触媒除去工程の必要性をなくす方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、触媒としてカルボキシル化スルホン酸を使用して二量化ロジンを製造することによって、上記で同定した欠点を解決する。この方法は、本発明の触媒の高活性により触媒除去の必要性をなくす。
【０００９】
本発明はまた、本方法に従って製造された二量化ロジン粘着付与剤を含む接着剤組成物に関する。
【００１０】
本発明はさらに、二量化ロジンを構成要素として含むインク用途のための樹脂に関する。
【００１１】
本発明はまた、二量化ロジンに基づくインク樹脂を含むインク組成物に関する。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
二量化ロジンを製造する本発明の方法は、触媒としてのカルボキシル化スルホン酸に基づく。実施形態の１つでは、例えばスルホコハク酸、５−スルホサリチル酸または４−スルホフタル酸のようなカルボキシル化スルホン酸誘導体を触媒として、ロジンに対して０．１から１重量％で使用する。好ましい方法では、４−スルホサリチル酸を触媒として使用する。触媒は、最終生成物中に残留してもよく、または任意選択により水酸化カリウムまたはアミンのようなアルカリで中和してもよい。
【００１３】
水性粘着付与剤のような水性分散液での後続用途のために二量化ロジンを製造する本発明の方法は、触媒としてのスルホン化界面活性剤に基づく。
【００１４】
水性粘着付与剤のような水性分散液の製造には、乳化方法を助け、最終分散液を安定化するために界面活性剤が必要である。スルホン化界面活性剤は、周知の界面活性剤であり、多くの用途に広く使用されている。実施形態の方法では、スルホン化界面活性剤を触媒として使用して二量化ロジンを製造する。触媒は分離工程を必要とせず、水性粘着付与剤を調製するための処方における界面活性剤濃度に典型的な、ロジンに対して１から５重量％の高濃度で使用できる。後続の乳化方法において、水性粘着付与剤分散液を製造するためには、水酸化カリウムまたはアミンのようなアルカリ添加だけが必要である。スルホナート界面活性剤は２つの役割を果たす。まず初めにロジンの二量化触媒として、次いで後続の中和後、水性粘着付与剤を調製するための乳化剤として形成される。
【００１５】
本方法の好ましい実施形態において、ドデシルベンゼンスルホン酸は、約３重量％にて使用される。方法は、約３０％二量化ロジンを製造する。トリエタノールアミンでの中和後、後続の粘着付与剤分散液が調製される。
【００１６】
実施例
【実施例１】
【００１７】
Ｃｈｉｎｅｓｅガムロジン１０００ｇおよび４−スルホフタル酸２０ｇを１３５℃にてガラス反応器に添加した後、内容物を攪拌し、４時間維持した。次いで混合物を１６０℃に加熱し、さらに４時間維持した。
【００１８】
分析：軟化点：９２℃（Ｒ＆Ｂ）；酸値：１５０ｍｇＫＯＨ／ｇ；色（トルエン、５０％）：ガードナー７；
二量化ロジン（ＧＰＣ；ＲＩ検出器）：４１％。
【実施例２】
【００１９】
Ｃｈｉｎｅｓｅガム１０００ｇおよびドデシルベンゼンスルホン酸３８ｇを１４０℃にてガラス反応器に添加した後、内容物を攪拌し、４時間維持した。
【００２０】
分析：軟化点：８４℃（Ｒ＆Ｂ）；酸値：１５２ｍｇＫＯＨ／ｇ；色（トルエン、５０％）：ガードナー８；
二量化ロジン（ＧＰＣ；ＲＩ検出器）：２９％。
【実施例３】
【００２１】
実施例２のロジン樹脂１０００ｇを１１０℃にてスチールビーカーにて溶融する。攪拌しながら、トリエタノールアミン２５ｇを添加する。攪拌しながら、水（６０℃）を１５分間で添加する。最終分散液を冷却する。
【００２２】
分析：固形分５２％；粘度２４０ｍＰａｓ；
粒径（平均）：０．２８μＭ；ｐＨ７．５。
【００２３】
比較例
ｐ−ＴＳＡ（実施例２のドデシルベンゼンスルホナート３８ｇと等モル量）を用いる実験。
【実施例４】
【００２４】
トールオイルロジン樹脂（ＴＯＲ）１０００ｇおよびｐ−ＴＳＡ２０ｇを１３５℃にてガラス反応器に添加した後、内容物を攪拌して４時間維持する。
【００２５】
温度を１５０℃まで上昇させ、さらに１時間維持する。ＫＯＨ水溶液（５０％）１３ｇを添加する。
【００２６】
分析：軟化点：８３℃（Ｒ＆Ｂ）；酸値：１４６ｍｇ  ＫＯＨ／ｇ；
二量化ロジン（ＧＰＣ；ＲＩ検出器）：２２％。
【実施例５】
【００２７】
実施例４のロジン樹脂１０００ｇを１１０℃でスチールビーカーにて溶融する。攪拌しながら、６０℃で水１０００ｇを１５分間にわたって添加する。
【００２８】
内容物を冷却する。
【００２９】
分析：乳化点も逆転温度も見られない。二層のうち、一層は固体のロジン樹脂で他方は水である。