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8/17/2019 Us 5154760
1/6
United S t a t e s Patent [ 9 ]
l l l l l l l l l l l l l l l l l I l l l l l l l l l I l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l I l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l
USOOS 54760A
P a t e n t
Number:
1 1 ] 5 , 1 5 4 , 7 6 0
M i l l e r , J r . [ 4 5 ]
D a t e
o f P a t e n t :
O c t .
1 3 , 1 9 9 2
[ 5 4 ]
POLYAMIDE RESIN COMPOSITIONS FOR
USE A S LAMINATING INK RESIN BINDERS FOREIGN PATENT
DOCUMENTS
[ 7 5 ] I n v e n t o r : George E . M i l l e r , J r ” Savannah, Ga_ 1 7 1 8 5 0 4 2 / 1 9 8 6 E u r o p e a n P a t . O f f . . . . . . . . . . 5 2 8 / 3 3 9 3
. .
C
. Primary Examiner-Mark L.
Bell
[ 7 3 ] A s s l g n e e a n y , “
p
C o r p o r a t i o n ’ W a y n e ’ A s s i s t a n t E x a m i n e r — H e l e n e K l e m a n s k i
‘ A t t o r n e y , Agent, or Firm-—William K,
Wissing
[ 2 1 ]
A p p ] . N o . : 6 1 8 , 7 6 7
[ 5 7 ]
A B S T R A C T
[ 2 2 ] F l l e d :
Nov‘
2 7 ’ 1 9 9 0 A olyamide r e s i n c o m p o s i t i o n
f o r u s e
a s l a m i n a t i n g i n k
[ 5 1 ] I n t . C l . 5 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . C09D
11/02 r e s i n
b i n d e r
i s
provided by t h e
condensation
r e a c t i o n
[ 5 2 ]
US.
C l . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 0 6 / 2 0 ; 1 0 6 / 2 7 ; p r o d u c t o f
d i m e r i z e d
f a t t y a c i d s h a v i n g
3 6
c a r b o n
_
5 2 8 / 3 3 8 ;
528/339‘3 atoms, a t l e a s t one d i b a s i c a c i d , a t l e a s t one C1-C4 a l k y l
Fleld of Search . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
d i a m i n e and
a t l e a s t
one
p i p e r a z i n e _ l i k e d i a m i n e _
The
528 /3 9 3 , 3 3 8
e q u i v a l e n t s o f
a m i n e g r o u p s
i n t h e
c o m p o s i t i o n a r e
[ 5 6 ] R e f e r e n c e s
C i t e d s u b s t a n t i a l l y e q u a l t o
t h e e q u i v a l e n t s o f c a r b o x y l
U . S . PATENT DOCUMENTS
2.149.286 l/l 9 3 7 Graves
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. 528/3393
4 , 0 6 6 , 5 8 5 l/1978
Sc h e p p
e t a ] . 106/27
4 , 2 4 3 , 7 0 2
l/198]
Walsh
. . . . . . . . . . .
. 1 0 6 / 2 7
4,514,540 4/1985
Peck . . . . . . . . . . . . . . ..
106/20
4,921,932
5/1 990
Tamura t a l . . 5 2 8 / 3 3 9 3
025,043
6/199] Smith . . . . . . . . . . . . . . . ..
524/607
5,026,755
6/1991 Kyeglis e t
a l .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. 1 06/ 2 0
g r o u p s , where 3 0
t o
5 0
e q u i v a l e n t
p e r e c e n t o f t h e
c a r
b o x y l
g r o u p s
a r e
c o n t r i b u t e d
by
t h e
d i b a s i c
a c i d
c o m
p o n e n t
and
7 3 t o 9 3 e q u i v a l e n t p e r c e n t o f t h e
amine
g r o u p s
a r e
c o n t r i b u t e d b y
t h e
p i p e r a z i n e - l i k e d i a m i n e
c o m p o n e n t . P r i n t i n g i n k s w i t h
t h e
p o l y a m i d e r e s i n
c o m p o s i t i o n o f t h i s i n v e n t i o n a r e a l s o
p r o v i d e d .
1 5 C l a i m s , N0 D r a w i n g s
8/17/2019 Us 5154760
2/6
5 , 1 5 4 , 7 6 0
1
POLYAMIDE RESIN COMPOSITIONS FOR USE
A S LAMINATING INK RESIN
BINDERS
FIELD
OF THE
INVENTION
T h i s i n v e n t i o n r e l a t e s t o p o l y a m i d e r e s i n c o m p o s i
t i o n s
f o r
u s e
a s
l a m i n a t i n g i n k r e s i n b i n d e r s . More p a r
t i c u l a r l y ,
t h e
i n v e n t i o n
r e l a t e s t o
h i g h
p i p e r a z i n e - l i k e
d i a m i n e / h i g h
d i b a s i c
a c i d
p o l y a m i d e r e s i n c o m p o s i
t i o n s t h a t p o s s e s s d e s i r a b l e p r o p e r t i e s
s u c h a s
good
e t h a n o l s o l u b i l i t y
a n d
r e d u c i b i l i t y ,
a n d h a v e
g o o d v i s
c o s i t y s t a b i l i t y i n
s o l u t i o n .
BACKGROUND
OF
THE INVENTION
I n t h e
m a n u f a c t u r e
o f p r i n t i n g i n k s , e f f o r t s a r e c o n t i n
u o u s l y made t o
d e v e l o p
new a n d i m p r o v e d p o l y a m i d e
c o m p o s i t i o n s
u s e f u l a s p i g m e n t b i n d e r s
i n
i n k s f o r p r i n t
i n g a v a r i e t y o f
s u b s t r a t e s .
I n p a r t i c u l a r dem and a r e
t h o s e i n k s which
can b e
p r i n t e d o r l a m i n a t e d on poly
olefm
s u b s t r a t e s such a s
p o l y e t h y l e n e .
These
i n k s
must
p o s s e s s
a
number o f
q u a l i t i e s t o b e c o m m e r c i a l l y u s e f u l ,
i n c l u d i n g
g o o d
e t h a n o l
s o l u b i l i t y
a n d
r e d u c i b i l i t y ,
a n d
g o o d
v i s c o s i t y s t a b i l i t y
i n
s o l u t i o n among o t h e r s .
P o l y a m i d e s c o m p r i s i n g
d i m e r i z e d f a t t y
a c i d s a r e
known t o b e u s e f u l i n t h e m a n u f a c t u r e
o f
p r i n t i n g
i n k s
a n d
i n
a d h e s i v e a p p l i c a t i o n s . A c c o r d i n g
t o US.
P a t .
N o . 3 , 3 7 7 , 3 0 3 ,
p o l y a m i d e c o m p o s i t i o n s i n c l u d i n g a p i
p e r a z i n e o r
d i p i p e r d y l
t y p e d i a m i n e component
a r e
d i s c l o s e d a s s u i t a bl e f o r h o t
m e l t
b i n d i n g . G o o d adhe
s i o n t o v i n y l s u b s t r a t e s
b y t h e s e
p o l y a m i d e
c o m p o s i ‘
t i o n s a r e shown, however s u c h a d h e s i v e c o m p o s i t i o n s
a r e
g e n e r a l l y p o o r l y
s o l u b l e i n
a l c o h o l
and p o s s e s s
o t h e r
p r o p e r t i e s
s u i t a b l e
f o r a d h e s i o n
b u t
g e n e r a l l y
u n s u i t e d
f o r
a p p l i c a t i o n s
a s
a n i n k
r e s i n
b i n d e r .
U . S . P a t . N o . 3 , 6 5 2 , 4 6 9
t e a c h e s
p o l y m e r i c f a t t y a c i d
p o l y a m i d e r e s i n s o b t a i n e d b y
r e a c t i n g
a n
a c i d
m i x t u r e
o f
a
p o l y m e r i c
f a t t y
a c i d
and a low a l i p h a t i c m o no c ar
b o x y l i c
a c i d w i t h a n amine
m i x t u r e
o f
a n a l k y l e n e d i
a m i n e a n d
a p o l y h e x a m e t h y l e n e
p o l y a m i n e .
The
r e s i n s
a r e
d i s c l o s e d a s
b e i n g p a r t i c u l a r l y u s e f ul i n
f l e x o g r a p h i c
i n k .
A l t h o u g h t h e s e
p r o d u c t s
h a v e
g o o d s o l u b i l i t y i n
a l c o h o l
a c h i e v e d i n
p a r t
t h r o u g h
t h e c o n d e n s a t i o n
o f
a
monobasic
a c i d
a s p a r t
o f t h e a c i d
component, t h e r e s u l
t a n t l o w e r m o l e c u l a r w e i g h t p r o d u c t r e s u l t s i n l e s s
d e s i r a b l e t e n s i l e p r o p e r t i e s . S i m i l a r l y , R e . 2 8 , 5 3 3
d i s
c l o s e s s y n t h e t i c p o l y a m i d e s
p r e p a r e d
b y c o n d e n s i n g a
m o n o c a r b o x y l i c a c i d , d i a m i n e a n d d i m e r i z e d f a t t y a c i d .
A g a i n ,
t h e l o w e r
m o l e c u l a r
w e i g h t
c o m p o s i t i o n s
o b
t a i n e d b y
c o n d e n s i n g
i n t e r
a l i a
a m o n o c a r b o x y l i c a c i d
20
2 5
3 0
3 5
4 5
a c h i e v e s e t h a n o l
s o l u b i l i t y
g e n e r a l l y a t t h e e x p e n s e
o f
5 0
t e n s i l e
p r o p e r t i e s .
A c c o r d i n g
t o
US.
P a t .
N o .
4 , 5 7 1 , 2 6 7 , a l c o h o l - s o l u b l e p o l y a m i d e s
a n d
p r i n t i n g i n k s
a r e d i s c l o s e d p r e p a r e d by c o n d e n s i n g
a n
a c i d
c o m p o
n e n t
of d i m e r i z e d f a t t y a c i d s ,
a t
l e a s t
one a l i p h a t i c un
branc h ed monocarboxylic a c i d and
a t
l e a s t o n e a l i p h a t i c
b r a n c h e d m o n o c a r b o x y l i c
a c i d
w i t h e t h y l e n e d i a m i n e
and h e x a m e t h y l e n e d i a m i n e a s
t h e
amine
component.
Thus t h e r e i s a
n e e d f o r p o l y a m i d e r e s i n c o m p o s i t i o n s
f o r u s e
a s
l a m i n a t i n g i n k
r e s i n
b i n d e r s
w h i c h
p o s s e s s
d e s i r a b l e
p r o p e r t i e s
s u c h
a s
good e t h a n o l s o l u b i l i t y
a n d
r e d u c i b i l i t y , g o o d v i s c o s i t y s t a b i l i t y
i n
s o l u t i o n a n d
g o o d s o f t e n i n g p o i n t s .
SUMMARY OF
THE
INVENTION
I t
h a s
been f o u n d
t h a t
i n
accordance w i t h
t h e
p r e s e n t
i n v e n t i o n a h i g h
p i p e r a z i n e - l i k e
d i a m i n e / h i g h
d i b a s i c
a c i d
p o l y a m i d e
r e s i n c o m p o s i t i o n
h a s p r o p e r t i e s e s p e '
c i a l l y
s u i t ed f o r
u s e a s a n
i n k b i n d e r
r e s i n .
More p a r t i c u
5 5
6 0
6 5
2
l a r l y i t h a s been f o u n d
t h a t
e x c e l l e n t r e s u l t s
a r e
o b t a i n e d
w i t h p o l y a m i d e r e s i n c o m p o s i t i o n s t h a t c o m p r i s e t h e
c o n d e n s a t i o n r e a c t i o n p r o d u c t o f
a
C 3 6 d i m e r i z e d f a t t y
a c i d , a t l e a s t one d i b a s i c a c i d , a t l e a s t one C1-C4 a l k y l
d i a m i n e
and
a t l e a s t
one p i p e r a z i n e - l i k e d i a m i n e , t h e
e q u i v a l e n t s o f a m i n e g r o u p s b e i n g s u b s t a n t i a l l y e q u a l t o
t h e e q u i v a l e n t s
o f c a r b o x y l
g r o u p s , where 3 0 t o 5 0
e q u i v a l e n t p e r c e n t
o f
t h e
c a r b o x y l
g r o u p s
a r e
c o n t r i b
u t e d by t h e d i b a s i c
a c i d component
a n d
7 3
t o
9 3
e q u i v a
l e n t
p e r c e n t o f
t h e amine g r o u p s a r e
c o n t r i b u t e d
by t h e
p i p e r a z i n e - l i k e d i a m i n e c o m p o n e n t .
F u r t h e r p r o v i d e d b y t h i s i n v e n t i o n i s
a
p r i n t i n g i n k
c o m p r i s i n g s o l v e n t , a p o l y a m i d e r e s i n c o m p o s i t i o n f o r
l a m i n a t i n g
i n k
r e s i n b i n d e r s i n a c c o r d a n c e w i t h
t h i s
i n v e n t i o n
and
a c o l o r a n t d i s t r i b u t e d through t h e c o m
p o s i t i o n i n an
e f f e c t i v e
am o u nt
s u f f i c i e n t
t o
i m p a r t a
p r e d e t e r m i n e d
c o l o r t o t h e r e s u l t i n g
c o m p o s i t i o n .
DETAILED
DESCRIPTION
OF
THE
PREFERRED EMBODIMENT
The
p o l y m e r i z e d f a t t y a c i d s u s e f u l i n t h e p r e s e n t
i n v e n t i o n
c a n b e
o b t a i n e d
by
t h e
p o l y m e r i z a t i o n o f
o l e ? n i c a l l y u n s a t u r a t e d m o n o c a r b o x y l i c a c i d s c o n t a i n
i n g
1 6
t o
2 3
carbon a t o m s ,
s u c h
a s o l e i c a c i d ,
l i n o l e i c
a c i d ,
l i n o l e n i c
a c i d , e l e o s t e a r i c a c i d a n d t h e
l i k e .
D i c a r
b o x y l i c a c i d s p r o d u c e d i n
t h i s
m a n n e r , t h a t i s , w h en
two m o l e s o f t h e
monocarboxylic
a c i d a r e c o m b i n e d ,
a r e r e f e r r e d t o a s dimer a c i d s . P r o c e s s e s f o r t h e produc
t i o n o f dimer a c i d s a r e w e l l kn o w n t o t h e a r t . C36 dimer
a c i d s o b t a i n e d by t h e d i m e r i z a t i o n o f a n u n s a t u r a t e d
C 1 8
a a c i d s u c h a s o l e i c a c i d ,
l i n o l e i c
a c i d and
m i x t u r e s
t h e r e o f ( e . g . t a l l o i l f a t t y a c i d s ) a r e e s p e c i a l l y u s e f u l a n d
a d v a n t a g e o u s l y
e m p l o y e d f o r t h e
p r e p a r a t i o n o f
t h e
p o l y a m i d e r e s i n c o m p o s i t i o n s
o f
t h i s i n v e n t i o n . A 3 6
d i m e r i z e d f a t t y
a c i d
a s r e f e r r e d t o h e r e i n
r e f e r s t o
f a t t y
a c i d s
t h a t
have
a s t h e i r
p r i n c i p a l
component
a
C 3 6 d i c a r b o x y l i c
a c i d
a n d t y p i c a l l y
h a v e
a n a c i d v a l u e
i n t h e
r a n g e 1 8 0 - 2 1 5
a n d
n e u t r a l e q u i v a l e n t f r o m
2 6 5 - 3 1 0 .
C 3 6 d i m e r i z e d
f a t t y a c i d s
c o n t a i n i n g
l e s s
t h a n
30% b y w e i g h t
b y - p r o d u c t
a c i d s i n c l u d i n g m o n o b a s i c
a c i d s ,
t r i m e r
a c i d s
o r h i g h e r
polymer a c i d s a r e
e s p e
c i a l l y
u s e f u l f o r
t h i s i n v e n t i o n .
I t
i s even m o r e
advanta
g e o u s i f t h e dimer
a c i d i s
h y d r o g e n a t e d
p r i o r
t o u s e .
The d i m e r a c i d s m a y a l s o b e
m o l e c u l a r l y d i s t i l l e d o r
otherwise
puri?ed
t o
i n c r e a s e t h e C36
dimer
c o n t e n t t o
90 o r m o r e .
Another a c i d component
i n
t h e
c o n d e n s a t i o n
r e a c
t i o n
t o p r e p a r e t h e p o l y a m i d e r e s i n c o m p o s i t i o n o f t h i s
i n v e n t i o n i s
a
d i b a s i c a c i d
o r m i x t u r e of d i b a s i c
a c i d s .
C6
t o
C10
d i b a si c a c i d s
a r e b e l i e v e d
t o
b e
u s e f u l
i n t h i s
i n v e n t i o n a n d e x a m p l e s i n c l u d e a z e l a i c
a c i d ,
s e b a c i c
a c i d a n d
a d i p i c
a c i d .
C o n v e n i e n t l y ,
a z e l a i c
a c i d
i s p r e
f e r r e d . The d i b a si c a c i d s whi c h
c a n
be u s e d
i n
t h i s
i n
v e n t i o n a r e
w e l l k n o w n
i n
t h e a r t a s
i s
t h e i r
p r e p a r a t i o n
a n d many
a r e
r e a d i l y a v a i l a bl e
c o m m e r c i a l l y .
An amine c om p on e n t r e a c t a n t
i n t h i s
i n v e n t i o n i s
a
C 1 t o C4 a l k y l d i a m i n e o r m i x t u r e s
o f
C 1 t o C4 a l k y l
d i a m i n e s . The d i a m i n e s whi c h can
be
u s e d i n t h i s i n v e n
t i o n a r e w e l l k n o w n i n t h e a r t a s i s t h e i r p r e p a r a t i o n and
m a n y a r e r e a d i l y a v a i l a b l e c o m m e r c i a l l y . The s e l e c t i o n
o f
t h e
p a r t i c u l a r
d i a m i n e f o r u s e
i n
t h e p r e p a r a t i o n o f
t h e r e s i n o u s b i n d e r
o f
t h e p r e s e n t i n v e n t i o n i s d e p e n
d e n t
u p o n t h e
p r o p e r t i e s
d e s i r e d
i n
t h e c o m p o s i t i o n s o f
t h e p r e s e n t i n v e n t i o n . I t s h o u l d be a p p r e c i a t e d
t h a t
u s e
o f d i f f e r e n t
t y p e s
o f
d i a m i n e s
i n
t h e p r e p a r a t i o n
o f
t h e
r e s i n o u s b i n d e r w i l l c h a n g e t h e
v i s c o s i t y
a n d m e l t p o i n t
o f
t h e
r e s i n o u s
b i n d e r s
w h i c h
a r e
o b t a i n e d .
Conve
8/17/2019 Us 5154760
3/6
5 , 1 5 4 , 7 6 0
3
n i e n t l y , e t h y l e n e d i a m i n e (EDA) i s t h e p r e f e r r e d d i
amine i n t h i s i n v e n t i o n .
A
u r t h e r
amine component r e a c t a n t i n
t h i s i n v e n t i o n
i s a
p i p e r a z i n e - l i k e
d i a m i n e o r m i x t u r e s o f
p i p e r a z i n e
l i k e d i a m i n e s .
The
t e r m “ p i p e r a z i n e - l i k e d i a m i n e
r e f e r s
t o a
c o m p o u n d o f
t h e f o r m u l a
YNNH
he r e
Z
s
s e l e c t e d f r o m
t h e g r o u p
c o n s i s t i n g
o f
R R
R
R R
cH-i-ic CH—-HC CH-HC
a n d
nc-m-cn
R R R R R R
where R s s e l e c t e d f r o m t h e g r o u p c o n s i s t i n g o f h y d r o
gen and a l k y l
g r o u p s h a v i n g
from
1
t o
6 c a r b o n
atoms
a n d
R 1 s
a d i v a l e n t
a l i p h a t i c h y d r o c a r b o n g r o u p h a v i n g
a t l e a s t one
carbon
atom, Y s
s e l e c t e d
from
t h e gr ou p
c o n s i s t i n g
o f h y d r o g e n , R’NH; a n d R'OH where R ’ i s a
d i v a l e n t
a l k y l e n e r a d i c a l h a v i n g f r o m
1
t o 6 c a r b o n
a t o m s .
Of
t h e
p i p e r a z i n e - l i k e
d i a m i n e s , p i p e r a z i n e
i s
c o n v e n i e n t l y
p r e f e r r e d .
O t h e r
p i p e r a z i n e - l i k e
d i a m i n e s
s u c h a s a m i n o e t h y l p i p e r a z i n e a n d d i p i p e r i d y l p r o p a n e
a r e e x p e c t e d
t o
be u s e f u l . The p i p e r a z i n e - l i k e d i a m i n e s
w h i c h can be
used i n t h i s i n v e n t i o n
a r e
w e l l
k n o w n
i n
t h e
a r t a s i s t h e i r
p r e p a r a t i o n
and
m a n y a r e
r e a d i l y
a v a i l a b l e
c o m m e r c i a l l y .
The amount
of
r e a c t a n t s p r e s e n t i s e x p r e s s e d
a s
e q u i v a l e n t p e r c e n t .
G e n e r a l l y ,
3 0
t o
5 0 e q u i v a l e n t p e r
c e n t
o f t h e c a r b o x y l g r o u p s
a r e c o n t r i b u t e d by
t h e
d i b a
s i c a c i d component and
7 3
t o 9 3 e q u i v a l e n t p e r c e n t o f
t h e a m i n e
g r o u p s
a r e c o n t r i b u t e d
b y
t h e p i p e r a z i n e - l i k e
d i a m i n e c o m p o n e n t . The p o l y a m i d e
r e s i n
c o m p o s i t i o n
o f t h i s
i n v e n t i o n i s p r e p a r e d
w i t h
t h e e q u i v a l e n t s
o f
a m i n e g r o u p s
e m p l o y e d
b e i n g
s u b s t a n t i a l l y
e q u a l
t o
t h e
e q u i v a l e n t s
o f c a r b o x y l
g r o u p s e m p l o y e d .
H o w e v e r ,
s l i g h t
e x c e s s on t h e
o r d e r o f
up t o
a b o u t
10%,
p r e f e r a
b l y
a b o u t
2 t o
a b o u t
6 , o f amine
groups a r e w i t h i n
t h e
t e r m “ s u b s t a n t i a l l y
e q u a l .
P r e f e r a b l y 3 5 t o
4 5
e q u i v a
l e n t
p e r c e n t o f t h e c a r b o x y l
g r o u p s
a r e c o n t r i b u t e d by
t h e d i b a s i c
a c i d
c o m p o n e n t , 5 5
t o
6 5 e q u i v a l e n t p e r c e n t
o f t h e c a r b o x y l g r o u p s a r e c o n t r i b u t e d by t h e d i m e r i z e d
f a t t y a c i d
component
a n d
7 8
t o
8 8
e q u i v a l e n t
p e r c e n t o f
t h e
a m i n e g r o u p s
a r e
c o n t r i b u t e d
by t h e p i p e r a z i n e - l i k e
d i a m i n e
c o m p o n e n t .
The p o l y a m i d e c o m p o s i t i o n o f
t h e
p r e s e n t
i n v e n t i o n
c a n b e
p r e p a r e d by s t a nd a r d c o n d e n s a t i o n
r e a c t i o n s
known
t o t h o s e
i n t h e
a r t . For
e x a m p l e , t h e p o l y a m i d e
c o m p o s i t i o n o f
t h e i n v e n t i o n
c a n b e p r e p a r e d
by
r e a c t
i n g
t h e a c i d c o m p o n e n t s w i t h
t h e
a m i n e c o m p o n e n t s
o p t i o n a l l y i n t h e p r e s e n c e
o f
a c a t a l y s t s u c h a s
p h o s
p h o r i c a c i d
a t
a c o n d e n s a t i o n t e m p e r a t u r e g e n e r a l l y
i n
t h e r a n g e
from
1 5 0 ° t o 2 5 0 ° C . u n t i l t h e
r e a c t i o n
i s
c o m p l e t e d . The o r d e r o f
a d d i t i o n
o f
t h e r e a c t a n t s i s n o t
c r i t i c a l .
The
p o l y a m i d e
c o m p o s i t i o n s o f t h i s
i n v e n t i o n
a r e
c h a r a c t e r i z e d b y
h a v i n g
p h y s i c a l p r o p e r t i e s
t h a t
r e n d e r
them e s p e c i a l l y u s e f u l f o r l a m i n a t i n g i n k
r e s i n
b i n d e r s .
I n
p a r t i c u l a r ,
t h e
p o l y a m i d e r e s i n c o m p o s i t i o n s o f
t h e
i n v e n t i o n h a v e
g o o d
e t h a n o l
s o l u b i l i t y
a n d
r e d u c i b i l i t y ,
g o o d
v i s c o s i t y
s t a b i l i t y a n d g o o d s o f t e n i n g p o i n t s a s
w e l l a s
p o s s e s s i n g
o t h e r d e s i r a b l e p r o p e r t i e s .
A l s o
p r o v i d e d
by
h i s
i n v e n t i o n
i s
a p r i n t i n g i n k
c o m
p r i s i n g s o l v e n t ,
t h e
p o l y a m i d e r e s i n c o m p o s i t i o n
i n
accordance with t h i s i n v e n t i o n
and
a c o l o r a n t d i s t r i b
u t e d t h r o u g h t h e c o m p o s i t i o n i n a n e f f e c t i v e amount
4
s u f ? c i e n t
t o i m p a r t a
p r e d e t e r m i n e d
c o l o r t o t h e r e s u l t
1 5
3 5
i n g c o m p o s i t i o n .
S u i t a b l e
s o l v e n t s f o r
u s e i n t h e
m a n u f a c t u r e
o f
p r i n t
i n g i n k s a r e t h e s h o r t
c h a i n a l i p h a t i c
a l c o h o l s
h a v i n g
from 2 t o 4 carbon
atoms
w h i c h a r e
c o m m o nl y u s e d i n
t h i s
? e l d . An example
o f
a
s u i t a b l e
s o l v e n t i s e t h a n o l .
A n o t h e r i n g r e d i e n t
o f
t h e p r i n t i n g i n k o f
t h i s
i n v e n
t i o n i s t h e c o l o r a n t . The
g e n e r i c
t e r m c o l o r a n t i s
s p e c i ?
c a l l y
u s e d
i n
t h i s s p e c i ? c a t i o n i n t h a t i t i s i n t e n d e d t o
r e f e r t o b o t h
p i g m e n t s
a n d
d y e s
which i m p a r t
a d i s t i n c t
c o l o r t o t h e c o m p o s i t i o n . The p u r p o s e o f
any
c o l o r a n t
i s
t o
p r o v i d e c o n t r a s t
between t h e
c o l o r o f
t h e s u b s t r a t e
and
t h e
c o l o r o f i n k i n o r d e r
t o
p r o v i d e a v i s u a l l y i d e n t i
? a b l e
i n d i c i a on
t h e
s u b s t r a t e .
EXAMPLES
E x a m p l e
1
1 7 8 8 . 1 5
g o f c o m m e r c i a l l y a v a i l a b l e C 3 6 d i m e r i z e d
f a t t y a c i d
( 6 5
e q u i v a l e n t
p e r c e n t )
(UNIDYME
1 4 TM
l o t n o .
7 5 8 ,
s o l d
c o m m e r c i a l l y
b y U n i o n Camp
C o r p . ,
Wayne, NJ) was charged t o
a
f o u r neck
round bottom
f l a s k
? t t e d
w i t h
a
thermometer.
With
t h e
d i m e r i z e d
f a t t y
a c i d
was
a l s o c h a r g e d 3 1 6 . 5 0 g a z e l a i c
a c i d
( 3 5
e q u i v a l e n t p e r c e n t ) . The m i x t u r e was h e a t e d a n d a g i
t a t e d
u n d e r a
n i t r o g e n b l a n k e t t o a p p r o x i m a t e l y 1 0 0 ° C .
when 3 2 2 . 8 0 g p i p e r a z i n e ( 7 8 e q u i v a l e n t
p e r c e n t ) was
a d d e d f o l l o w e d
b y 7 2 . 5 5 g
e t h y l e n e d i a m i n e ( 2 5
e q u i v a _
l e n t
p e r c e n t EDA).
The m i x t u r e was
t h e n
h e a t e d
t o
1 4 0 °
C .
t o
b e g i n
l i b e r a t i n g w a t e r f r o m
t h e c o n d e n s a t i o n
r e a c t i o n . H e a t i n g was
c o n t i n u e d
u n t i l t h e r e a c t i o n mix
t u r e
r e a c h e d a p p r o x i m a t e l y
2 3 0 °
C .
The
e x t e n t
o f
t h e
r e a c t i o n was
m o n i t o r e d by
t h e a c i d number and amine
n umb e r
which were
found
t o be 7 . 7 and
1 1 . 0
r e s p e c
t i v e l y . 4 . 0 g
o f
EDA
a s
added a s an amine
c o r r e c t i o n
t o
a c h i e v e
p r o p e r
s t o i c h i o m e t r y
a n d
c o n t r o l v i s c o s i t y .
Three
drops o f
H 3 P O 4
was added a s
a
c a t a l y s t . The
r e a c t i o n
was
h e l d a t 2 3 0 °
C .
u n t i l t h e completion o f t h e
r e a c t i o n ,
about 4 h o u r s .
F i n a l l y ,
a v a c u u m of down o
6 5
mmHg
n
t h e v e s s e l
was
a p p l i e d f o r
a b o u t 2
m o r e
h o u r s
a t
23 0° C.
-
E x a m p l e 2
The
g e n e r a l
p r o c e d u r e
o f
Example
1
was f o l l o w e d
e x c e p t t h a t t h e f o l l o w i n g amounts o f
r e a c t a n t s were
e m p l o y e d
UNIDYME
4
TM
1 8 6 1 . 5 5 g
( 7 0
e q u i v a l e n t p e r c e n t )
A z e l a i c
Acid 2 6 2 . 2 5 g
( 3 0 e q u i v a l e n t p e r c e n t )
EDA 8 4 . 1 6 g
( 3 0 e q u i v a l e n t p e r c e n t )
P i p e r a z i n e 2 9 2 . 0 5 g
( 7 3
e q u i v a l e n t p e r c e n t )
_ 1 . 4
g
o f EDA was added d u r i n g t h e r e a c t i o n a s a n
amine c o r r e c t i o n .
E x a m p l e
3
The
g e n e r a l
p r o c e d u r e o f
E x a m p l e 2 w a s
f o l l o w e d
e x c e p t t h a t 6 . 0
g
o f
EDA
as added d u r i n g
t h e
r e a c t i o n
a s a n a m i n e
correction.
E x a m p l e
4
The g e n e r a l p r o c e d u r e
o f
E x a m p l e
2 was f o l l o w e d
e x c e p t t h a t 5 . 9
g
EDA a s added d u r i n g t h e r e a c t i o n a s
a n
a m i n e c o r r e c t i o n .
8/17/2019 Us 5154760
4/6
5 , 1 5 4 , 7 6 0
5
E x a m p l e
5
The g e n e r a l
p r o c e d u r e o f
Example 1 w a s f o l l o w e d
e x c e p t t h a t t h e f o l l o w i n g amounts o f r e a c t a n t s were
e m p l o y e d
UNIDYME 4
TM 1 7 6 2 . 0 7
g
( 6 2 . 9
e q u i v a l e n t p e r c e n t )
A z e l a i c Acid 3 4 1 . 6 3 g
( 3 7 . 1
e q u i v a l e n t p e r c e n t )
EDA 8 8 . 6 5 g
( 3 0 . 0 e q u i v a l e n t p e r c e n t )
P i p e r a z i n e
3 0 7 . 6 4 g
( 7 3 . 0 e q u i v a l e n t p e r c e n t )
5 . 8
g
o f
EDA
a s
added
d u r i n g t h e r e a c t i o n
a s an
amine c o r r e c t i o n .
E x a m p l e 6
The
g e n e r a l p r o c e d u r e
o f Example
2
was f o l l o w e d
e x c e p t t h a t 3 . 3 g EDA as added d u r i n g
t h e r e a c t i o n
a s
an
amine c o r r e c t i o n .
Example
7
The g e n e r a l
p r o c e d u r e
o f E x a m p l e 2 was r e p e a t e d .
E x a m p l e
8
The
g e n e r a l
p r o c e d u r e o f Example 2 was r e p e a t e d .
E x a m p l e
9
The p r o c e d u r e o f
Example
1 was
f o l l o w e d e x c e p t
t h a t
t h e f o l l o w i n g amounts
o f
r e a c t a n t s
were employed:
UNlDYME
4 TM
1 7 0 8 . 3 3
g
( 6 0 e q u i v a l e n t p e r c e n t )
A z e l a i c Acid 3 7 4 . 3 7 g
( 4 0 e q u i v a l e n t p e r c e n t )
EDA 6 6 . 0 7
g
( 2 2 e q u i v a l e n t p e r c e n t )
Piperazine 351.23
g
( 8 2 e q u i v a l e n t p e r c e n t )
1 . 4 g of EDA
a s
added during t h e r e a c t i o n a s an
amine c o r r e c t i o n .
E x a m p l e 1 0
The
g e n e r a l
p r o c e d u r e
o f
Example
1 was f o l l o w e d
e x c e p t
t h a t t h e
f o l l o w i n g
amounts
of
r e a c t a n t s
were
e m p l o y e d :
UNIDYME
4
TM 1 8 2 6 . 5 0 g
( 6 7 . 5 e q u i v a l e n t p e r c e n t )
A z e l a i c Acid 2 8 9 . 0 8 g
( 3 2 . 5 e q u i v a l e n t p e r c e n t )
EDA 9 1 . 3 4
g
( 3 2 . 0
e q u i v a l e n t
p e r c e n t )
P i p e r a z i n e 2 9 3 . 0 9 g
( 7 2 . 0 e q u i v a l e n t p e r c e n t )
E x a m p l e 1 l
The g e n e r a l p r o c e d u r e o f Example 1 was f o l l o w e d
e x c e p t t h a t
t h e
f o l l o w i n g amounts o f
r e a c t a n t s
were
e m p l o y e d :
1 O
1 5
2 0
3 5
40
.45
5 0
5 5
6
- c o n t i n u e d
A z e l a i c
Acid
3 1 6 . 4 6 g
( 3 5 . 0 e q u i v a l e n t p e r c e n t )
EDA 3 1 . 4 4
g
( 2 8 . 1 e q u i v a l e n t p e r c e n t )
P i p e r a z i n e 3 1 4 . 1 9 g
( 7 5 . 9
e q u i v a l e n t p e r c e n t )
0 . 5
g of
EDA
a s
added
during
t h e r e a c t i o n a s
an
a m i n e c o r r e c t i o n .
C o m p a r a t i v e E x a m p l e
A
The
g e n e r a l p r o c e d u r e o f Example 1 was
f o l l o w e d
e x c e p t t h a t t h e
f o l l o w i n g
amounts
o f
r e a c t a n t s were
e m p l o y e d :
UNIDYME 4 TM 1 9 2 1 . 3 2
g
( 7 5
e q u i v a l e n t p e r c e n t )
A z e l a i c Acid 2 1 0 . 5 2 g
( 2 5 e q u i v a l e n t p e r c e n t )
EDA
6 7 . 5 6
g
( 2 5 e q u i v a l e n t p e r c e n t )
P i p e r a z i n e
3 0 0 . 6 0
g
( 7 8
e q u i v a l e n t p e r c e n t )
7 . 9 g of EDA a s
added
during t h e r e a c t i o n a s an
amine c o r r e c t i o n .
C o m p a r a t i v e
E x a m p l e
B
The
g e n e r a l p r o c e d u r e o f Example
1
was
f o l l o w e d
e x c e p t
t h a t
t h e f o l l o w i n g amounts
o f
r e a c t a n t s
were
e m p l o y e d :
UNIDYME
4 TM 1 9 3 0 . 2 2 g
( 7 5 e q u i v a l e n t
p e r c e n t )
A z e l a i c
Acid
2 1 1 . 4 9
g
( 2 5
e q u i v a l e n t p e r c e n t )
EDA
9 5 . 0 2
g
( 3 5
e q u i v a l e n t p e r c e n t )
P i p e r a z i n e
2 6 3 . 2 7 g
( 6 8 e q u i v a l e n t p e r c e n t )
0 . 4 g of
EDA
a s
added
during t h e r e a c t i o n a s an
amine c o r r e c t i o n .
C o m p a r a t i v e
E x a m p l e
C
The g e n e r a l
p r o c e d u r e o f Example
1
was
f o l l o w e d
e x c e p t
t h a t
t h e f o l l o w i n g amounts o f
r e a c t a n t s were
e m p l o y e d :
UNIDYME
4 TM
1 7 9 7 . 0 4
g
( 6 5 e q u i v a l e n t p e r c e n t )
A z e l a i c Acid
3 1 8 . 0 7
g
( 3 5
e q u i v a l e n t p e r c e n t )
EDA
10207 g
( 3 5 e q u i v a l e n t p e r c e n t )
P i p e r a z i n e 2 8 2 . 8 2
g
( 6 8 e q u i v a l e n t p e r c e n t )
3 . 3
g
of EDA a s
added during
t h e
r e a c t i o n
a s
an
a m i n e c o r r e c t i o n .
C o m p a r a t i v e E x a m p l e D
The g e n e r a l p r o c e d u r e o f Example
1
was
f o l l o w e d
e x c e p t
t h a t t h e
f o l l o w i n g amounts
o f r e a c t a n t s
were
e m p l o y e d :
UNIDYME 4
TM
1 7 8 7 . 9 1 g
( 6 5 . 0
e q u i v a l e n t p e r c e n t ) UNIDYME 4 TM
1 9 5 1 . 4 3 g
8/17/2019 Us 5154760
5/6
5 , 1 5 4 , 7 6 0
7
- c o n t i n u e d
( 7 7 . 1 e q u i v a l e n t p e r c e n t )
A z e l a i c
Acid
1 9 0 . 5 2
g
( 2 2 . 9
e q u i v a l e n t
p e r c e n t )
EDA 8 0 . 0 9 g
( 3 0 . 0 e q u i v a l e n t p e r c e n t )
P i p e r a z i n e 2 7 7 . 9 5 g
( 7 3 . 0 e q u i v a l e n t p e r c e n t )
5 . 8
g
of EDA
a s
added during t h e r e a c t i o n a s an
amine c o r r e c t i o n .
C o m p a r a t i v e
E x a m p l e
E
The
g e n e r a l
p r o c e d u r e o f Example
1
was f o l l o w e d
e x c e p t t h a t t h e f o l l o w i n g amounts of
r e a c t a n t s
were
e m p l o y e d :
UNIDYME 4 TM 1 8 6 7 . 8 9 g
( 7 0 . 0 e q u i v a l e n t p e r c e n t )
A z e l a i c Acid 2 6 3 . 1 4
g
( 3 0 . 0 e q u i v a l e n t p e r c e n t )
EDA 1 0 4 . 4 3
g
( 3 7 . 1 e q u i v a l e n t
p e r c e n t )
P i p e r a z i n e 2 6 4 . 5 4
g
( 6 5 . 9 e q u i v a l e n t p e r c e n t )
4 . 3 g of EDA a s added
during
t h e r e a c t i o n a s an
a m i n e
c o r r e c t i o n .
C o m p a r a t i v e
E x a m p l e
F
The
p r o c e d u r e o f Example
1 was f o l l o w e d
e x c e p t
t h a t t h e f o l l o w i n g amounts
o f
r e a c t a n t s were
employed:
UNIDYME
4
TM 1 8 5 5 . 2 5 g
( 7 0 . 0
e q u i v a l e n t p e r c e n t )
A z e l a i c
Acid 2 6 1 . 3 6
g
( 3 0 . 0 e q u i v a l e n t p e r c e n t )
EDA 6 4 . 0 2 g
( 2 2 . 9
e q u i v a l e n t p e r c e n t )
P i p e r a z i n e 3 1 9 . 3 7
g
( 5 8 . 7
e q u i v a l e n t p e r c e n t )
3 . 9
g of
EDA a s added during t h e r e a c t i o n
a s an
amine
c o r r e c t i o n .
C o m p a r a t i v e E x a m p l e G
The p r o c e d u r e o f
Example
1 was f o l l o w e d e x c e p t
t h a t t h e f o l l o w i n g amounts o f r e a c t a n t s were
employed:
UNIDYME
4
TM 1 8 6 3 . 9 1
g
( 7 0 e q u i v a l e n t p e r c e n t )
A z e l a i c Acid 2 6 2 . 5 8 g
( 3 0 e q u i v a l e n t p e r c e n t )
EDA 1 0 1 . 1 2 g
( 3 6
e q u i v a l e n t p e r c e n t )
P i p e r a z i n e 2 7 2 . 3 9
g
( 6 8
e q u i v a l e n t p e r c e n t )
3 . 9 g o f EDA
a s
added d u r i n g t h e
r e a c t i o n
a s
an
a m i n e c o r r e c t i o n .
The
p r o p e r t i e s
a n d c h a r a c t e r i s t i c s o f
t h e v a r i o u s
p o l y a m i d e
r e s i n
c o m p o s i t i o n s a r e d e t a i l e d i n T a b l e I
1 0
20
2 5
3 5
45
5 5
8
and I I
and
elsewhere below and were
determined
f o l
l o w s :
l ) The S o f t e n i n g P o i n t
( ° C . )
was m e a s u r e d
by
c o n
v e n t i o n a l B a l l a n d
R i n g ” m e l t i n g
p o i n t
d e t e r m i n a t i o n s
ASTM D
4 6 1 - 7 6 ;
2 )
Amine
No.
i s
t h e
m i l l i g r a m s o f
KOH q u i v a l e n t
t o
a m i n e
a l k a l i n i t y
i n o n e gram s a m p l e o f c o m p o s i t i o n ;
3 ) Acid N o . i s t h e m i l l i g r a m s
o f K O l - I
e q u i v a l e n t t o
a c i d i t y
i n
o n e
gram
s a m p l e
o f
c o m p o s i t i o n ;
4 ) M e l t v i s c o s i t y ( V i s c 2 0 5 ) r e p o r t e d
i n c e n t p o i s e
( c p s ) was m e a s u r e d
b y
a d d i n g a p p r o x i m a t e l y 9 g o f
r e s i n
t o
a s a m p l e
chamber
( B r o o k ? e l d
T h e r m o c e l )
which s _
t h e n h e a t e d
t o
t h e
t e s t t e m p e r a t u r e , s u i t a b l e t o
p r o v i d e a m o l t e n
s t a t e .
A p i n d l e
( 8 0 1 - 3 )
i s
a t t a c h e d
t o
a
r o t a t i o n a l
m o t o r c a p a b l e o f
s e n s i n g
t o r q u e .
T h i s s p i n
d l e i s immersed i n t o t h e
s a m p l e
a n d
r o t a t e d
u n t i l t h e
t e m p e r a t u r e
h a s e q u i l i b r a te d ( 2 0 5 “ C . ) .
E i t h e r
a t o r q u e
f a c t o r or
a
d i r e c t r e a d o u t
m a y
be p o s s i b l e depending on
t h e model v i s c o m e t e r
( B r o o k ? e l d
R o t a t i o n a l
Viscome
t e r
model
LVT).
5 ) G a r d n e r H o l d t v i s c o s i t y o f 40% NV - p r o p a n o l
s o l u t i o n
was
measured by comparing t h e r a t e a b u b b l e
r i s e s
through
a
r e s i n
s o l u t i o n
o f
k n o w n
volume, concen
t r a t i o n
a n d t e m p e r a t u r e a g a i n s t v i s c o s i t y s t a n d a r d t u b es
i n a c o n s t a n t t e m p e r a t u r e w a t e r b a t h ( 2 5 ° C . ) . R e s u l t s
a r e c o n v e r t e d and e x p r e s s e d a s c p s ( c o n v e r s i o n t a b l e s
a l l o w t h e v i s c o s i t y r e s u l t s
t o
b e
t r e a t e d s t a t i s t i c a l l y ) .
6 )
E t h a n o l r e d u c i b i l i t y ( E t o h
R e d u c ) w a s
m e a s u r e d
a s f o l l o w s :
20
g
o f polyamide r e s i n
a r e i n t r o d u c e d i n t o
a
250 ml
Erlenmeyer
? a s k
and
d i s s o l v e d i n 3 0 g o f
n - p r o p a n o l
w i t h h e a t
a n d
a g i t a t i o n .
The s o l u t i o n i s
c o o l e d
and
p u r e
e t h y l a l c o h o l i s
t h e n
added from
a
b u r e t t e w i t h c o n s t a n t s w i r l i n g u n t i l t h e
s o l u t i o n
s t a r t s
t o
c l o u d .
E t h a n o l r e d u c i b i l i t y
i s e x p r e s s e d a s t h e p e r c e n t
o f
p o l y a m i d e r e s i n t h e n c o n t a i n e d i n
t h e
d i l u t e d ,
s t i l l
b a r e l y c l e a r
s o l u t i o n .
7 )
V i s c o s i t y s t a b i l i t y
i s
t h e G a r d n e r
v i s c o s i t y ,
a s d e
s c r i b e d a b o v e , a f t e r 7 2 h r s d i v i d e d by
t h e
i n i t i a l
Gar d
n e r
v i s c o s i t y .
8 ) F o i l a d h e s i o n i s m e a s u r e d by
m a k i n g
4 0 %
n o n
v o l a t i l e s o l u t i o n s
i n
a l c o h o l u s i n g th e
l a m i n a t i n g p o l y
a m i d e
r e s i n s . The e s i n
i s a p p l i e d t o 4X 0 i n c h p i e c e s
o f
corona t r e a t e d
aluminum
f o i l u s i n g a 4 Meyer
c o a t e d
w i r e
w o u n d
r o d and a l l o w e d t o d r y . A e n t i n e l
Heat
S e a l e r
( P a c k a g i n g
I n d u s t r i e s , H y a n n i s , MA) s
s e t
t o
200 ° F . ,
6 0 p s i
and
5
s e c o n d s . (Allow 1 5 m i n u t e s f o r
t e m p e r a t u r e t o e q u i l i b r a t e . ) A n
u n - p r i n t e d p i e c e
o f
f o i l
i s
p l a c e d on t o p
o f
a p r i n t e d
s a m p l e a n d s e a l e d i n t h e
S e n t i n e l s e a l e r . The sample i s
c u t
i n t o one
i n c h
wide
s t r i p s .
Using
a
“ T - P e e l ”
method
o f
1 2
i n c h e s
p e r m i n u t e
on
a n I n s t r o n t e s t e r
( I n s t r o n
4 2 0 1
T e s t e r ,
I n s t r o n
C o r p . ,
C a n t o n ,
MA), t h e
s a m p l e s a r e r a t e d i n grams p e r i n c h a t
m a x i m u m
l o a d .
9 )
Low t e m p e r a t u r e a d h e s i o n i s
measured
a s
de
s c r i b e d u n d e r F o i l Adhesion e x c e p t
t h a t
t h e t e m p e r a
ture o n the S e n t i n e l i s re d u ce d t o
150
“
F.
~ I n t h e f o i l a d h e s i o n t e s t s , a l l c o m p o s i t i o n s
showed
c o m p a r a b l e
p e r f o r m a n c e .
S i m i l a r l y ,
i n
t h e l o w t e m p e r
a t u r e a d h e s i o n t e s t s ,
a l l
c o m p o s i t i o n s
d e m o n s t r a t e d
c o m p a r a b l e p e r f o r m a n c e i n t h a t
l a m i n a t e s
o f l l c om p o
s i t i o n s
e x h i b i t e d d e s t r u c t i v e f a i l u r e i n T - p e e l t e s t i n g on
v a r i o u s s u b s t r a t e s .
TABLE
Example No.
l 2 3 4 5 6 7 8 9 1 0 1 1
S o f t e n i n g P t .
1 2 3
1 2 0 1 2 6
1 2 9 1 3 7 1 1 5 1 2 2 1 2 5 1 2 7 1 3 1 1 2 7
8/17/2019 Us 5154760
6/6
5 , 1 5 4 , 7 6 0
9
1 0
TABLE - c o n t i n u e d
E x a m p l e N o .
l
2 3
4
5 6 7 8 9 1 O 1 1
Acid No.
2 . 0 1 . 9 1 . 5 1 . 2 1 . 9
2 . 7
1 . 8
1 . 6 1 . 0 1 . 2
1 . 7
A m i n e No.
7 . 8 5 . 4 6 . 7
6 . 2
6 . 9
6 . 8 5 . 4
7 . 4 6 . 9 7 . 2
6 . 7
V ' s c .
2 0 5 : C .
1 3 2 0 0
37250
21200 41000
27500
1 7 2 0 0 7 0 0 0 0 1 7 4 4 0 40800
28200
2 4 7 5 0
Gardner v i s e . 2 4 0 0 6 1 0 0 3 7 0 0 4 1 0 0 3 7 0 0 3 0 6 7 7 6 6 7 2 8 3 3 5 5 6 7 4 1 0 0 3 9 0 0
Etch Reduc, ‘ 7 4 2 0 . 4 2 3 . 5 2 2 . 7 2 2 . 9 2 0 . 8 2 2 . 8 2 3 . 5 2 2 . 3
1 9 . 0
2 1 . 5 2 0 . 4
Mn
2 4 4 9 2 5 0 8
3 0 3 7 2 7 6 8 3 0 4 5 4 5 6 1
3 6 7 9
2 7 9 2
3 2 9 4
1 6 9 2 2 7 7 3
MW
1 1 6 5 1 1 0 2 9 3 1 4 2 4 1 1 5 3 3 7 1 3 1 0 6 1 7 1 3 7 1 8 6 5 2 1 4 1 9 3
2 0 9 0 5
1 2 3 9 4 1 6 2 2 7
V i s e .
S t a b .
1 . 0 3 6 0 1 . 0 1 7 4 1 . 0 8 7 1 1 . 0 6 6 4 1 . 5 7 8 6 1 . 0 1 7 4 1 . 0 5 8 2 1 . 2 0 4 9 1 . 0 3 3 0 1 . 3 1 3 3 1 . 0 9 6 7
TABLE I
C o m p a r a t i v e
E x a m p l e
N o .
A B C D E F
G
S o f t e n i n g
P t .
1 0 3 1 2 1 1 3 7 1 1 2 1 3 0
1 1 1
1 3 1
Acid No.
. 9
1 . 5 1 . 6 1 . 9 3 . 0 1 . 8 1 . 1
A m i n e
No.
7 . 9
5 . 2 6 . 7
6 . 4
8 . 2 7 . 0
8 . 0
V i s e . 2 0 5
C . 1 7 7 0 0
6 7 5 0 0
5 0 5 0 0 3 3 5 0 0 6 5 2 0
22500
1 8 2 0 0
Gardner
v i s c . 2 8 3 3 6 9 3 3 5 5 6 7 5 0 3 3
1 7 3 3 3900 2950
Etch
R e d u c . , 2 4 . 5
2 4 . 0 2 4 . 4 2 5 . 4 2 1 . 6 2 2 . 9
2 1 . 9
Mn 3 1 5 1
3 4 4 9 2 7 8 4 3 6 4 1
2 1 1 8 2 1 1 2
2 2 0 4
MW 1 4 6 2 9 1 3 4 2 6 1 1 6 9 3 1 5 9 0 7 8 8 4 8 1 1 7 6 2 1 1 7 1 7
V i s c . S t a b . 0 . 9 9 3 1
1 . 0 1 7 4
2 . 0 6 5 9 0 . 9 9 4 6 1 . 7 4 7 6 1 . 3 9 6 1
1 . 6 8 8 2
W h a t
i s c l a i m e d
i s :
1 .
A
olyamide r e s i n
c o m p o s i t i o n
f o r u s e
a s
l a m i n a t
i n g
i n k
r e s i n b i n d e r w h i c h c o m p r i s e s
t h e
c o n d e n s a t i o n
r e a c t i o n p r o d u c t
o f :
( a ) a C 3 6 d i m e r i z e d
f a t t y a c i d ;
( b ) a t
l e a s t one C6
t o
C10
d i b a s i c
a c i d ; ( 0 ) a t
l e a s t
one C1-C4
a l k y l d i a m i n e ;
a n d ( d ) a t l e a s t
o n e p i p e r a z i n e - l i k e
d i
a m i n e ;
t h e e q u i v a l e n t s o f a m i n e g r o u p s b e i n g
s u b s t a n
t i a l l y e q u a l t o t h e
e q u i v a l e n t s
o f c a r b o x y l g r o u p s ,
where 3 5 t o
4 5
e q u i v a l e n t
p e r c e n t o f t h e c a r b o x y l
g r o u p s a r e
c o n t r i b u t e d by
t h e
d i b a si c a c i d component,
5 5 t o 6 5 e q u i v a l e n t p e r c e n t o f t h e c a r b o x y l g r o u p s a r e
c o n t r i b u t e d by
t h e
d i m e r i z e d f a t t y
a c i d
component
a n d
7 8
t o 8 8
e q u i v a l e n t p e r c e n t
o f
t h e
amine
g r o u p s
a r e
c o n t r i b u t e d
b y
t h e p i p e r a z i n e - l i k e d i a m i n e c o m p o n e n t .
2 . The
p o l y a m i d e
r e s i n
c o m p o s i t i o n a c c o r d i n g
t o
c l a i m 1
t h e
d i b a s i c a c i d i s a z e l a i c a c i d .
3 .
The
p o l y a m i d e
r e s i n
c o m p o s i t i o n a c c o r d i n g
t o
c l a i m 1
w h e r e i n
t h e p i p e r a z i n e - l i k e d i a m i n e i s p i p e r a
zine.
4 . The
p o l y a m i d e
r e s i n
c o m p o s i t i o n a c c o r d i n g t o
c l a i m
1
w h e r e i n
t h e
C 1
t o
C4 l k y l d i a m i n e s
e t h y l e n e d i
a m i n e .
5 .
A
olyamide r e s i n
c o m p o s i t i o n
f o r u s e a s
l a m i n a t
i n g i n k r e s i n b i n d e r
w h i c h c o m p r i s e s
t h e c o n d e n s a t i o n
r e a c t i o n p r o d u c t o f : ( a )
a b o u t
6 0 e q u i v a l e n t p e r c e n t o f a
C 3 6 d i m e r i z e d f a t t y a c i d ; ( b ) a b o u t
4 0
e q u i v a l e n t p e r c e n t
a z e l a i c
a c i d ;
( c )
e t h y l e n e d i a m j n e
i n
a n
amount
s u f f i c i e n t
t o
p r o v i d e
a b o u t 2 t o a b o u t 6 e q u i v a l e n t p e r c e n t e x c e s s
o f
a m i n e g r o u p s ;
a n d ( d )
a b o u t 8 3 e q u i v a l e n t
p e r c e n t
p i p e r a z i n e .
6 . A r i n t i n g i n k c o m p r i s i n g :
( a )
a
C2-C4
a l i p h a t i c
a l c o h o l
s o l v e n t , ( b ) a p o l y a m i d e
r e s i n
c o m p o s i t i o n
w h i c h c o m p r i s e s t h e
c o n d e n s a t i o n
r e a c t i o n p r o d u c t o f :
( a )
a
C 3 6 d i m e r i z e d f a t t y a c i d ; ( b ) a t l e a s t
o n e
C6
t o C 1 0
d i b a s i c
a c i d ; ( 0 ) a t l e a s t
o n e C1-C4 a l k y l
d i a m i n e ; a n d
( d ) a t
l e a s t
o n e
p i p e r a z i n e - l i k e
d i a m i n e ;
t h e e q u i v a l e n t s
o f
a m i n e
g r o u p s
b e i n g s u b s t a n t i a l l y
e q u a l t o
t h e
e q u i v a
l e n t s o f c a r b o x y l g r o u p s , where 3 0
t o
5 0 e q u i v a l e n t
p e r c e n t
o f
t h e c a r b o x y l
g r o u p s
a r e
c o n t r i b u t e d
by t h e
d i b a s i c a c i d
component
a n d 7 3 t o 9 3 e q u i v a l e n t p e r c e n t
o f t h e amine g r o u p s a r e c o n t r i b u t e d by t h e
p i p e r a z i n e
l i k e d i a m i n e
component, and
( c ) a c o l o r a n t d i s t r i b u t e d
t h r o u g h t h e
p r i n t i n g i n k
i n a n e f f e c t i v e
amount s u f f r
c i e n t
t o i m p a r t
a c o l o r
t o
t h e r e s u l t i n g
p r i n t i n g i n k .
7 .
The p r i n t i n g i n k a c c o r d i n g t o
c l a i m
6
w h e r e i n
t h e
d i b a s i c a c i d
i s a z e l a i c
a c i d .
2 5
45
5 0
5 5
6 5
8 .
The p r i n t i n g i n k a c c o r d i n g t o
c l a i m
6 w h e r e i n t h e
p i p e r a z i n e - l i k e d i a m i n e
i s
p i p e r a z i n e .
9 .
The p r i n t i n g
i n k
a c c o r d i n g t o
c l a i m 6
w h e r e i n t h e
C 1 t o
C4
l k y l d i a m i n e
i s e t h y l e n e d i a m i n e .
1 0 . A
r i n t i n g i n k
c o m p r i s i n g :
a n
a l c o h o l
s o l v e n t ,
a p o l y a m i d e r e s i n
c o m p o s i t i o n w h i c h c o m p r i s e s
t h e
c o n d e n s a t i o n r e a c t i o n
p r o d u c t o f : ( a )
a C 3 6 d i m e r
i z e d
f a t t y a c i d ; ( b ) a t l e a s t
o n e
C6 t o
C 1 0 d i b a s i c
a c i d ;
( 0 ) a t
l e a s t o n e
C1-C4
l k y l
d i a m i n e ; a n d ( d ) a t
l e a s t
o n e p i p e r a z i n e - l i k e d i a m i n e ; t h e e q u i v a l e n t s
o f
a m i n e g r o u p s b e i n g s u b s t a n t i a l l y
e q u a l
t o t h e
e q u i v a l e n t s
o f c a r b o x y l
g r o u p s ,
where
3 5
t o
4 5
e q u i v a l e n t
p e r c e n t o f t h e
c a r b o x y l
g r o u p s a r e con
t r i b u t e d
by t h e d i b a s i c a c i d
c o m p o n e n t , 5 5 t o
6 5
e q u i v a l e n t p e r c e n t o f t h e c a r b o x y l
g r o u p s
a r e
con
t r i b u t e d by t h e d i m e r i z e d f a t t y a c i d
component
a n d
7 8
t o
8 8 e q u i v a l e n t p e r c e n t
o f
t h e amine groups a r e
c o n t r i b u t e d
b y t h e p i p e r a z i n e - l i k e d i a m i n e
compo
n e n t ,
and
a
c o l o r a n t
d i s t r i b u t e d t h r o u g h
t h e
p r i n t i n g i n k i n a n
e f f e c t i v e am o u nt s u f f i c i e n t t o impart a c o l o r t o t h e
r e s u l t i n g
p r i n t i n g
i n k .
1 1 .
The
p r i n t i n g i n k
a c c o r d i n g
t o c l a i m 1 0 w h e r e i n
t h e
d i b a s i c a c i d
i s
a z e l a i c a c i d .
1 2 . The p r i n t i ng i n k a c c o r d i n g t o c l a i m 1 0 w h e r e i n
t h e
p i p e r a z i n e - l i k e
d i a m i n e
i s
p i p e r a z i n e .
1 3 .
The
p r i n t i n g
i n k
a c c o r d i n g
t o c l a i m 1 0
w h e r e i n
t h e C 1
t o
C4
l k y l
d i a m i n e i s e t h y l e n e d i a m i n e .
1 4 .
The
p r i n t i n g
i n k
a c c o r d i n g
t o
c l a i m
1 0 w h e r e i n
t h e a l c o h o l s o l v e n t i s
c o m p r i s e d
p r i m a r i l y
o f
a
C2-C4
aliphatic alcohol.
1 5 .
A
r i n t i n g i n k c o m p r i s i n g :
a C2-C4 l i p h a t i c
a l c o h o l
s o l v e n t ,
a
p o l y a m i d e
r e s i n
c o m p o s i t i o n
w h i c h
c o m p r i s e s
t h e
c o n d e n s a t i o n
r e a c t i o n p r o d u c t
o f : ( a ) a b o u t 6 0
e q u i v a l e n t p e r c e n t
o f
a C 3 6 d i m e r i z e d
f a t t y a c i d ;
( b )
a b o u t
4 0
e q u i v a l e n t p e r c e n t
a z e l a i c
a c i d ; ( c ) e t h y l
enediamine
i n
an
am o u nt
s u f f i c i e n t
t o
provide
a b o u t 2 t o a b o u t 6 e q u i v a l e n t p e r c e n t e x c e s s o f
a m i n e
g r o u p s ;
a n d
1 )
a b o u t
8 3
e q u i v a l e n t p e r c e n t
p i p e r a z i n e , a n d
a
c o l o r a n t
d i s t r i b u t e d
through t h e
p r i n t i n g i n k i n a n
e f f e c t i v e am o u nt s u f f i c i e n t t o impart
a
c o l o r t o
t h e
r e s u l t i n g
p r i n t i n g
i n k .
t t i i i t