JP2001089690A - 印刷用インキ - Google Patents
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Landscapes
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- Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
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Abstract
ても白化せず、耐熱性および熱安定性に優れ印刷部の良
好なインサートフィルム用の印刷インキとして好適な印
刷用インキを提供する。 【解決手段】 インキを構成するバインダー樹脂がポリ
カーボネート樹脂であって、該ポリカーボネート樹脂
は、9,9−ビスヒドロキシフェニルフルオレン系化合
物を構成単位として5〜95モル%含有するポリカーボ
ネート樹脂であることを特徴とする印刷用インキ。
Description
する。さらに詳しくはバインダー樹脂として、9,9−
ビスヒドロキシフェニルフルオレン系化合物を含有する
二価フェノールより得られたポリカーボネート樹脂を使
用することにより、インキの安定性が良好で、耐熱性お
よび熱安定性に優れ、印刷部の良好なインサートフィル
ム用の印刷インキとして好適な印刷用インキに関する。
性、加工性および機械的強度に優れているが故に自動車
部品、事務用機器、家電部品、建材部品等用途に幅広く
利用されている。また、近年予め単色または多色印刷さ
れたポリカーボネート樹脂フィルム等の印刷フィルムを
成形金型に装着して所定の温度、圧力条件で印刷された
フィルム面に向け射出成形(インサート成形等)するこ
とで曲面、凹凸または平面を有する各種の印刷された射
出成形品を得る方法が用いられつつあり、例えば、自動
車の各種メーター盤や窓ガラスの縁、携帯電話のハウジ
ング、オーディオ製品のハウジング、電卓・複写機等の
表示部分、雑貨類などの射出成形品で既に実用化されて
いる。
れているバインダー樹脂としては、ビニル系樹脂、ポリ
ウレタン系樹脂、ポリアクリル系樹脂、ポリエステル系
樹脂等が挙げられ、これらの樹脂がバインダー樹脂とし
て使用されているインキと希釈剤等とを調合して、熱可
塑性樹脂フィルム等のベースフィルムに印刷すると優れ
た仕上がりの印刷フィルムが得られる。しかしながら、
得られた印刷フィルムを金型内に装着して、成形用のポ
リカーボネート樹脂を用いてインサート成形等の射出成
形をする際、成形温度が300℃程度となり、印刷部分
に滲みやぼやけが発生し、成形品の外観が著しく損なわ
れて商品価値が低下する場合があり問題となっている。
ポリカーボネート樹脂が使用される際、従来から2,2
−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパンから得られ
たポリカーボネート樹脂(以下、PC−A樹脂と略称す
ることがある)が使用されているが、該PC−A樹脂を
印刷インキのバインダー樹脂として調合した場合、該P
C−A樹脂がゲル化したり、印刷後の乾燥条件で印刷面
が白化したり、あるいはバインダー樹脂の耐熱性が不足
してインサート成形後印刷部分に滲みやぼやけが発生す
るなどの不具合が生じることがあり、不十分なものであ
った。
クリーン印刷インキの結合剤(バインダー)として、特
殊なジヒドロキシジフェニルシクロアルカンをベースと
するポリカーボネート樹脂が使用されている。しかしな
がら、かかるポリカーボネート樹脂をバインダー樹脂と
して使用した印刷インキを印刷した樹脂フィルム(ベー
スフィルム)を金型内に装着して、ポリカーボネート樹
脂を用いインサート成形等の射出成形を行うと、耐熱性
は良好であるが、熱安定性が不十分で印刷インキの色調
に変化が生じることがあり、商品価値を著しく損なう場
合があった。
キの安定性が良好で、印刷後に乾燥させても白化せず、
耐熱性および熱安定性に優れ、印刷部の良好なインサー
トフィルム用の印刷インキとして好適な印刷用インキを
提供することにある。本発明者はこの目的を達成せんと
して鋭意研究を重ねた結果、インキを構成するバインダ
ー樹脂として、9,9−ビスヒドロキシフェニルフルオ
レン系化合物を含有する二価フェノールより得られたポ
リカーボネート樹脂を使用することによって、上記目的
を達成できることを見出し、本発明に到達した。
ば、インキを構成するバインダー樹脂がポリカーボネー
ト樹脂であって、該ポリカーボネート樹脂は、下記一般
式[1]
子、炭素原子数1〜9の芳香族基を含んでもよい炭化水
素基又はハロゲン原子を表す。]で表される構成単位お
よび下記一般式[2]
水素原子、炭素原子数1〜9の芳香族基を含んでもよい
炭化水素基又はハロゲン原子であり、mおよびnはそれ
ぞれ独立して0〜4の整数であり、Wは単結合、炭素原
子数1〜20の芳香族基を含んでもよい炭化水素基、
O、S、SO、SO2、CO又はCOO基である。]で
表される構成単位からなり、上記一般式[1]で表され
る構成単位を5〜95モル%含有するポリカーボネート
樹脂であることを特徴とする印刷用インキが提供され
る。
ダー樹脂として使用される芳香族ポリカーボネート樹脂
は、前記一般式[1]で表される構成単位および前記一
般式[2]で表される構成単位からなる芳香族ポリカー
ボネート共重合体である。
成する芳香族ジヒドロキシ成分としては、9,9−ビス
ヒドロキシフェニルフルオレン系化合物であり、例えば
9,9−ビス(4−ヒドロキシフェニル)フルオレン、
9,9−ビス(4−ヒドロキシ−3−メチルフェニル)
フルオレン、9,9−ビス(3,5−ジメチル−4−ヒ
ドロキシフェニル)フルオレン、9,9−ビス(3−エ
チル−4−ヒドロキシフェニル)フルオレン、9,9−
ビス(4−ヒドロキシ−3−メトキシフェニル)フルオ
レン、9,9−ビス(3−フェニル−4−ヒドロキシフ
ェニル)フルオレン等が挙げられるが、9,9−ビス
(4−ヒドロキシ−3−メチルフェニル)フルオレンが
最も好ましい。これらのフルオレン系化合物は全芳香族
ジヒドロキシ成分の5〜95モル%、好ましくは10〜
95モル%、さらに好ましくは30〜85モル%用い
る。5モル%未満の場合、耐熱性に劣り好ましくない。
位を構成する芳香族ジヒドロキシ成分としては、例えば
ハイドロキノン、レゾルシノール、4,4’−ビフェノ
ール、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)シクロ
ヘキサン(ビスフェノールZ)、1,1−ビス(4−ヒ
ドロキシフェニル)エタン(ビスフェノールE)、2,
2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン(ビスフ
ェノールA)、2,2−ビス(4−ヒドロキシ−3−メ
チルフェニル)プロパン(ビスフェノールC)、2,2
−ビス(4−ヒドロキシフェニル)ブタン、1,1−ビ
ス(4−ヒドロキシフェニル)−1−フェニルエタン、
1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)シクロヘキサ
ン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−3,
3,5−トリメチルシクロヘキサン、2,2−ビス(4
−ヒドロキシフェニル)ペンタン、4,4’−(p−フ
ェニレンジイソプロピリデン)ジフェノール、α,α’
−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−m−ジイソプロピ
ルベンゼン(ビスフェノールM)、1,1−ビス(4−
ヒドロキシフェニル)−4−イソプロピルシクロヘキサ
ンなどが挙げられ、なかでもビスフェノールA、ビスフ
ェノールZ、ビスフェノールC、ビスフェノールE、ビ
スフェノールMが好ましく、特にビスフェノールAが好
ましい。
用される前記芳香族ポリカーボネート樹脂は、そのポリ
マー0.7gを塩化メチレン100mlに溶解した溶液
を20℃で測定した比粘度が0.2〜2.0のものが好
ましく、0.35〜0.92の範囲のものがより好まし
い。比粘度が0.2未満ではバインダー樹脂としての強
度が弱く、耐熱性が不十分であり、比粘度が2.0を超
えるとインキの溶剤に溶け難くなり、インキの安定性が
低下し好ましくない。
族ジヒドロキシ成分にホスゲンや炭酸ジエステルなどの
カーボネート前駆物質を反応させる方法により製造され
る。次にこれらの製造方法について基本的な手段を簡単
に説明する。
ゲンを使用する界面重縮合法では、通常酸結合剤および
溶媒の存在下に反応を行う。酸結合剤としては、例えば
水酸化ナトリウム、水酸化カリウムなどのアルカリ金属
水酸化物またはピリジンなどのアミン化合物が用いられ
る。溶媒としては、例えば塩化メチレン、クロロベンゼ
ンなどのハロゲン化炭化水素が用いられる。また反応促
進のために例えば第三級アミンまたは第四級アンモニウ
ム塩などの触媒を用いることもできる。その際、反応温
度は通常0〜40℃であり、反応時間は数分〜5時間で
ある。
ルを用いる溶融法は、不活性ガス雰囲気下所定割合の芳
香族ジヒドロキシ成分を炭酸ジエステルと加熱しながら
撹拌して、生成するアルコールまたはフェノール類を留
出させる方法により行われる。反応温度は生成するアル
コールまたはフェノール類の沸点などにより異なるが、
通常120〜300℃の範囲である。反応はその初期か
ら減圧にして生成するアルコールまたはフェノール類を
留出させながら反応を完結させる。また反応を促進する
ために通常エステル交換反応に使用される触媒を使用す
ることもできる。前記エステル交換反応に使用される炭
酸ジエステルとしては、例えばジフェニルカーボネー
ト、ジナフチルカーボネート、ビス(ジフェニル)カー
ボネート、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネー
ト、ジブチルカーボネートなどが挙げられる。これらの
うち特にジフェニルカーボネートが好ましい。
重合反応において、末端停止剤として通常使用される単
官能フェノール類を使用することができる。殊にカーボ
ネート前駆物質としてホスゲンを使用する反応の場合、
単官能フェノール類は末端停止剤として分子量調節のた
めに一般的に使用され、また得られた芳香族ポリカーボ
ネート樹脂は、末端が単官能フェノール類に基づく基に
よって封鎖されているので、そうでないものと比べて熱
安定性に優れている。
にはフェノール又は低級アルキル置換フェノールであっ
て、下記一般式(3)で表される単官能フェノール類を
示すことができる。
鎖または分岐のアルキル基あるいはアリールアルキル基
であり、rは1〜5、好ましくは1〜3の整数であ
る。]
は、例えばフェノール、p−tert−ブチルフェノー
ル、p−クミルフェノールおよびイソオクチルフェノー
ルが挙げられる。
長鎖のアルキル基あるいは脂肪族ポリエステル基を置換
基として有するフェノール類または安息香酸クロライド
類、もしくは長鎖のアルキルカルボン酸クロライド類を
使用することができる。なかでも、下記一般式(4)お
よび(5)で表される長鎖のアルキル基を置換基として
有するフェノール類が好ましく使用される。
−または−R−O−CO−である、ここでRは単結合ま
たは炭素数1〜10、好ましくは1〜5の二価の脂肪族
炭化水素基を示し、nは10〜50の整数を示す。]
はnが10〜30、特に10〜26のものが好ましく、
その具体例としては例えばデシルフェノール、ドデシル
フェノール、テトラデシルフェノール、ヘキサデシルフ
ェノール、オクタデシルフェノール、エイコシルフェノ
ール、ドコシルフェノール及びトリアコンチルフェノー
ル等を挙げることができる。
はXが−R−CO−O−であり、Rが単結合である化合
物が適当であり、nが10〜30、特に10〜26のも
のが好適であって、その具体例としては例えばヒドロキ
シ安息香酸デシル、ヒドロキシ安息香酸ドデシル、ヒド
ロキシ安息香酸テトラデシル、ヒドロキシ安息香酸ヘキ
サデシル、ヒドロキシ安息香酸エイコシル、ヒドロキシ
安息香酸ドコシル及びヒドロキシ安息香酸トリアコンチ
ルが挙げられる。
ボネート樹脂の全末端に対して少くとも5モル%、好ま
しくは少くとも10モル%末端に導入されることが望ま
しく、また、末端停止剤は単独でまたは2種以上混合し
て使用してもよい。
族ジカルボン酸、例えばテレフタル酸、イソフタル酸、
ナフタレンジカルボン酸あるいはその誘導体を共重合し
たポリエステルカーボネート樹脂であってもよい。また
少量の3官能化合物を共重合した分岐ポリカーボネート
樹脂であってもよい。
ダー樹脂として使用されるポリカーボネート樹脂のガラ
ス転移温度は155〜230℃が好ましく、158〜2
25℃がより好ましく、160〜220℃が特に好まし
い。ガラス転移温度がかかる範囲内では、耐熱性が十分
でインサート成形等のベースフィルムの印刷インキに使
用すると印刷部分に滲みやぼやけが発生し難く好まし
い。
樹脂と染・顔料を所望の溶剤に溶解して作製される。本
発明の印刷インキにおいて使用される染・顔料として
は、例えばアントラキノン系、ナフトキノン系等の染
料、酸化チタン、カーボンブラック、炭酸カルシウム等
の無機顔料、アゾ顔料、フタロシアニン顔料等の有機顔
料等が挙げられる。これらの染・顔料はインキ中に溶解
あるいは分散した状態でバインダー樹脂と共に存在す
る。
サン、ジオキソラン、イソホロン、テトラヒドロフラ
ン、トルエン、キシレン、酢酸エチル、シクロヘキサノ
ン等が挙げられ、なかでもジオキサン、ジオキソラン、
テトラヒドロフラン、トルエン、キシレン、シクロヘキ
サノンが好ましく用いられる。また溶剤は単独で用いて
も、2種以上の混合溶剤で用いても良い。
他に必要に応じて、有機及び無機微粒子、離型剤、酸化
防止剤、可塑剤、分散剤、赤外線吸収剤、帯電防止剤、
紫外線吸収剤、消泡剤、レベリング剤等を添加しても良
い。
は1〜70重量%が好ましく、5〜50重量%がより好
ましい。バインダー樹脂の濃度がかかる範囲内である
と、溶剤に溶け易く作業性も向上し好ましい。
ルム(殊にインサート成形の際に、金型内にインサート
するフィルム)に塗布される。かかるベースフィルムに
使用される樹脂フィルムとしては熱可塑性樹脂フィルム
であり、具体的にはポリカーボネート樹脂フィルム、ポ
リエステル樹脂フィルム等であり、特にポリカーボネー
ト樹脂フィルムが透明性、耐熱性、機械的強度等に優れ
好ましく用いられる。これらの樹脂フィルムは通常0.
1〜2mmの厚みであり0.1〜0.5mmの厚みが好
ましい。
しては、スクリーン印刷、グラビア印刷、フレキソ印刷
等が挙げられるが、塗布するインキ層の膜厚範囲が広
く、インキ層を厚くすることができる点から、スクリー
ン印刷が特に好ましい。スクリーン印刷とは、スクリー
ンと称する網目状に組まれた絹、ナイロン、テトロン等
によるスクリーンの四周を版枠に、緊張、固定した上
に、手工的または光化学的な方法で図柄に応じてインキ
の通過を防ぐ皮膜(レジスト)を構成して、これを版と
し、船状になった版枠内にインキを入れ、スクイジーと
称するゴム状のヘラで版面内を加圧、摺動すると、イン
キはスクリーン目を通し、レジストのない部分(画線
部)より版の外に押出され、版の下に置かれた被印刷体
面に印刷される方式であり、例えば、平面印刷機、ロー
タリーシステム印刷機、シリンダータイプの印刷機の曲
面印刷機等を使用して行うことができ、乾燥方法として
は、自然放置、冷・温送風、赤外線照射、加熱焼付、紫
外線照射等が採用される。
のポリカーボネート樹脂をインサート成形する際に、金
型内にインサートするフィルムに印刷するためのインキ
として好適に使用することができる。ポリカーボネート
樹脂は、通常280℃以上の成形温度で射出成形される
ことから、金型内にインサートするフィルムに印刷され
たインキのバインダー樹脂においても高度な耐熱性と熱
安定性が要求され、上記9,9−ビスヒドロキシフェニ
ルフルオレン系化合物を含有する二価フェノールより得
られたポリカーボネート樹脂は、耐熱性および熱安定性
に優れ、インサート成形後の印刷部パターンに滲みやぼ
やけが見られず好ましく採用される。
る。なお、実施例中の部は重量部であり、%は重量%で
ある。なお、評価は下記の方法によった。
ートフィルムの片面にスクリーン印刷し、100℃で6
0分間乾燥した後の、実施例で使用した印刷フィルムの
印刷部分に白化が見られない場合を○、白化がわずかで
も見られる場合を×で表示した。
樹脂、染料または顔料、溶剤とを混合した、実施例で使
用の印刷用インキを、常温で1日間放置した後、インキ
がゲル化しているかどうかを目視で判定した。
例で得られたインサート成形後の成形品の印刷部パター
ンに変化がない場合を○、印刷部パターンにわずかでも
滲みやぼやけ等変化がある場合を×で表示した。
方法]ポリカーボネート樹脂0.7gを塩化メチレン1
00mlに溶解し、20℃で測定し求めた。
ポリカーボネート樹脂5gを脱気した試験管中で350
℃に10分間保ち、前後の比粘度(ηSP)の変化(Δη
SP)を測定した。
ュポン社製910型DSC型DSC測定装置にて、48
ml/分の窒素気流下、20℃/分の昇温条件で測定
し、ガラス転移温度(Tg)を求めた。
−ビス(4−ヒドロキシ−3−メチルフェニル)フルオ
レン(以下“ビスクレゾールフルオレン”と略称する)
と2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン
(以下“ビスフェノールA”と略称する)からなる二価
フェノール{ビスクレゾールフルオレン:ビスフェノー
ルA=30:70(モル比)}、ホスゲンおよび末端停
止剤としてp−tert−ブチルフェノールを使用し
て、通常の界面重縮合反応させて得られたポリカーボネ
ート樹脂(比粘度;0.612、Tg;192℃、Δη
SP;0.006)30部、染料としてPlast Red 8370
(アントラキノン系染料;有本化学工業製)12部、溶
剤としてシクロヘキサノン50部およびジオキソラン5
0部を混合して、印刷用インキを調整した。
mmのポリカーボネートフィルム(パンライトフィルム
PC−2151 帝人化成製)の片面に、上記印刷用イ
ンキをシルクスクリーン印刷機(300型半自動スクリ
ーン印刷機、江口孔板製)を用いてスクリーン印刷し、
100℃で60分間乾燥させて、印刷フィルムを得た。
さらに、得られた印刷フィルムを射出成形金型内に印刷
面を内側にして装着し、ポリカーボネート樹脂ペレット
(パンライトL−1225 帝人化成製)を用いて31
0℃の成形温度でインサート成形を行った。印刷、乾燥
後の印刷フィルムの外観、調製したインキの保存安定性
及びインサート成形後の成形品の印刷部外観を評価し、
表2にその結果を示した。
レゾールフルオレンとビスフェノールAからなる二価フ
ェノール{ビスクレゾールフルオレン:ビスフェノール
A=50:50(モル比)}、ホスゲンおよび末端停止
剤としてp−tert−ブチルフェノールを使用して、
通常の界面重縮合反応させて得られたポリカーボネート
樹脂(比粘度;0.576、Tg;205℃、ΔηSP;
0.005)を使用する以外は実施例1と同様にして、
インサート成形を行った。印刷、乾燥後の印刷フィルム
の外観、調製したインキの保存安定性及びインサート成
形後の成形品の印刷部外観を評価し、表2にその結果を
示した。
わりに顔料(Lightfast Blue 100:バイエル製)を使用
する以外は実施例1と同様にして、インサート成形を行
った。印刷、乾燥後の印刷フィルムの外観、調製したイ
ンキの保存安定性及びインサート成形後の成形品の印刷
部外観を評価し、表2にその結果を示した。
ェノールA、ホスゲンおよび末端停止剤としてp−te
rt−ブチルフェノールを使用して、通常の界面重縮合
反応させて得られたポリカーボネート樹脂(比粘度;
0.492、Tg;150℃、ΔηSP;0.006)を
使用し、溶剤として塩化メチレンを使用する以外は実施
例1と同様にして、インサート成形を行った。印刷、乾
燥後の印刷フィルムの外観、調製したインキの保存安定
性及びインサート成形後の成形品の印刷部外観を評価
し、表2にその結果を示した。
−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−3,3,5−トリ
メチルシクロヘキサン(以下“ビスフェノールTMC”
と略称する)とビスフェノールAからなる二価フェノー
ル{ビスフェノールTMC:ビスフェノールA=65:
35(モル比)}、ホスゲンおよび末端停止剤としてp
−tert−ブチルフェノールを使用して、通常の界面
重縮合反応させて得られたポリカーボネート樹脂(比粘
度;0.393、Tg;205℃、ΔηSP;0.03
1)を使用する以外は実施例1と同様にして、インサー
ト成形を行った。印刷、乾燥後の印刷フィルムの外観、
調製したインキの保存安定性及びインサート成形後の成
形品の印刷部外観を評価し、表2にその結果を示した。
脂として9,9−ビスヒドロキシフェニルフルオレン系
化合物を含有する二価フェノールより得られたポリカー
ボネート樹脂を使用することにより、印刷インキのゲル
化が防止され、また印刷後に白化せず、耐熱性および熱
安定性に優れ印刷部の良好なインキであり、殊にインサ
ートフィルム用の印刷インキとして好適に用いられ、自
動車の各種メーター盤、窓ガラスの縁、携帯電話のハウ
ジング等のインサート成形による射出成形品に極めて有
用であり、その工業的効果は格別のものがある。
Claims (4)
- 【請求項1】 インキを構成するバインダー樹脂がポリ
カーボネート樹脂であって、該ポリカーボネート樹脂
は、下記一般式[1] 【化1】 [式中、R1〜R4は夫々独立して水素原子、炭素原子数
1〜9の芳香族基を含んでもよい炭化水素基又はハロゲ
ン原子を表す。]で表される構成単位および下記一般式
[2] 【化2】 [式中、R5およびR6はそれぞれ独立して水素原子、炭
素原子数1〜9の芳香族基を含んでもよい炭化水素基又
はハロゲン原子であり、mおよびnはそれぞれ独立して
0〜4の整数であり、Wは単結合、炭素原子数1〜20
の芳香族基を含んでもよい炭化水素基、O、S、SO、
SO2、CO又はCOO基である。]で表される構成単
位からなり、上記一般式[1]で表される構成単位を5
〜95モル%含有するポリカーボネート樹脂であること
を特徴とする印刷用インキ。 - 【請求項2】 前記一般式[1]で表される構成単位
が、9,9−ビス(4−ヒドロキシ−3−メチルフェニ
ル)フルオレンから構成されたものである請求項1記載
の印刷用インキ。 - 【請求項3】 前記一般式[2]で表される構成単位
が、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン
から構成されたものである請求項1記載の印刷用イン
キ。 - 【請求項4】 ポリカーボネート樹脂をインサート成形
する際に、金型内にインサートするフィルムとして、請
求項1に記載のインキを印刷したフィルムを使用するこ
とを特徴とするポリカーボネート樹脂のインサート成形
方法。
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2002275405A (ja) * | 2001-03-21 | 2002-09-25 | Mitsubishi Gas Chem Co Inc | 耐熱性印刷インキ |
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- 1999-09-21 JP JP26693899A patent/JP3688529B2/ja not_active Expired - Fee Related
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JP2002275405A (ja) * | 2001-03-21 | 2002-09-25 | Mitsubishi Gas Chem Co Inc | 耐熱性印刷インキ |
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