JP2005272587A - ポリウレタン樹脂組成物、およびそれを含有する水性印刷インキ組成物、さらにそれを用いてなるプラスチックシート被覆物とそのラミネート積層物 - Google Patents
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Abstract
【構成】エチレンオキシド単位含有量を最適化したポリウレタン樹脂を主たるバインダーとする水性印刷インキ。
【効果】本発明が提供するポリウレタン樹脂、若しくはそれを用いてなる水性印刷インキ、水性印刷インキ用バインダーは、従来の水性インキと比較して動摩擦係数が大きく低減され、優れたロングラン適性を示す。
Description
(式1)5≦x≦60
(式2)120-2x≦3y,y≦35
また、本発明は、(A)陰イオン性基含有化合物が、2,2-ジメチロールプロピオン酸および/または2,2-ジメチロールブタン酸であることを特徴とする上記水性印刷インキ組成物に関する。
さらに、本発明は、 (B)エチレンオキシド繰り返し単位含有化合物が、数平均分子量1000以上のポリエチレングリコールであることを特徴とする上記水性印刷インキ組成物に関する。
加えて、本発明は、上記水性印刷インキ組成物からなるプラスチックシート被覆物と、さらにそのラミネート積層物に関する。
H-(-OCH2-CH2-)n-OH
(B-2)分子量 1000以上のポリエチレングリコール、片末端をメチルエーテル化したポリエチレングリコール、ポリエチレン-プロピレン(ブロックまたはランダム共重合)グリコール;(B-3) ポリオキシエチレンジアミノプロピルエーテルなどが挙げられる。(A)陰イオン性基含有化合物のみを導入することで水溶性化を行うと、乾燥皮膜の耐水性が比較的劣るため、このような(B)エチレンオキシド繰り返し単位含有化合物も用いることが望ましく、さらに、この化合物中のエチレンオキシド繰り返し単位は数平均分子量が1000以上であることが望ましい。数平均分子量が1000未満であると、エチレンオキシド成分導入によるウレタン樹脂の水溶化や潤滑性への効果が小さくなり、また、得られるウレタン樹脂の分子量が小さくなるので皮膜の耐性を下げることになる。
[実施例1]温度計、撹拌機、還流冷却管、撹拌装置および窒素ガス導入管を備えた反応器中で窒素ガスを導入しながら、数平均分子量2000のポリテトラメチレングリコール 30.31部、数平均分子量2000のポリエチレングリコール 25.04部、シクロヘキサンジメタノール5.838部、ジメチロールプロピオン酸9.254部およびイソホロンジイソシアネート29.56部を仕込み、140℃、6時間反応させた。次に、冷却しながら、28%アンモニア水3.142部とイオン交換水346.9部とイソプロピルアルコール100部の混合溶液を上記溶剤型ポリウレタン樹脂に徐々に添滴下して中和することにより水溶化し、ポリウレタン樹脂水溶液(a)を得た。分子量はゲル濾過クロマトグラフィにより屈折率検出器を用いてポリスチレン換算にて測定した。得られたポリウレタン樹脂水溶液(a)30.0部と酸化チタン顔料37.0部を混合してサンドミルにて分散し、次いでこの分散体に、ポリウレタン樹脂水溶液(a)26.8部と水3.00部とイソプロピルアルコール3.00部と28%アンモニア水0.200部を撹拌下で添加することで、インキ組成物(a-1)を作成した。インキ組成物(a-1)は、水/イソプロピルアルコール=1/1溶剤で希釈率50%に希釈して作製した。この希釈インキを、版深度25μmのグラビア版、刃先厚み65μのドクターブレード商品名「ニュードクターハイブレード」(富士商興(株)製、以下ドクターブレードと略記する)を備えたグラビア輪転印刷機で、厚さ12μmのコロナ放電処理ポリエステルフィルム商品名「エステルフィルムE5100」(東洋紡績(株)製)のコロナ放電処理面に、印刷速度100m/分で印刷、60℃の熱風で乾燥し、印刷インキ組成物が印刷されたフィルム(以下印刷フィルムと略記する)、および同様のグラビア輪転印刷機で、印刷インキ組成物を100m/分のシリンダー回転速度で60分間空転された後のドクターブレード(以下空転試験後のドクターブレードと略記)を得た。ドクターブレード摩耗量は、ソニー(株)製micro scope VMS-3000および明伸工機(株)製video micro scaler VMS-21を用いて、ドクターブレードの刃先長さを測定した。使用前のドクターブレードの刃先長さから空転試験後のドクターブレードの刃先長さを引いた値(μm)をドクターブレード摩耗量とした。
耐水性は、印刷フィルムを含水脱脂綿で軽く10回擦り、以下の基準で目視評価した。
5:10回擦ってもインキ面の剥離、溶解は認められなかった。
4:約半分の面積でインキ面が剥離、溶解した。
3:ほとんどのインキ面が剥離、溶解した。
2:5回擦ったところでほとんどのインキ面が剥離、溶解した。
1:1回擦ったところでほとんどのインキ面が剥離、溶解した。
得られた特性値を表1に示す。
ポリテトラメチレングリコール(数平均分子量 2000):20.23部
ポリエチレングリコール(数平均分子量 2000):34.93部
シクロヘキサンジメタノール:10.63部
ジメチロールプロピオン酸:4.743部
イソホロンジイソシアネート:29.46部
28%アンモニア水:1.610部
イオン交換水:348.4部
ポリテトラメチレングリコール(数平均分子量 2000):21.36部
ポリエチレングリコール(数平均分子量 2000):34.15部
シクロヘキサンジメタノール:1.578部
ジメチロールプロピオン酸:13.26部
イソホロンジイソシアネート:29.65部
28%アンモニア水:4.502部
イオン交換水:345.5部
ポリテトラメチレングリコール(数平均分子量 2000):45.47部
ポリエチレングリコール(数平均分子量 2000):10.04部
シクロヘキサンジメタノール:1.578部
ジメチロールプロピオン酸:13.26部
イソホロンジイソシアネート:29.65部
28%アンモニア水:4.502部
イオン交換水:345.5部
耐水性は、印刷フィルムを含水脱脂綿で軽く10回擦り、以下の基準で目視評価した。
5:10回擦ってもインキ面の剥離、溶解は認められなかった。
4:約半分の面積でインキ面が剥離、溶解した。
3:ほとんどのインキ面が剥離、溶解した。
2:5回擦ったところでほとんどのインキ面が剥離、溶解した。
1:1回擦ったところでほとんどのインキ面が剥離、溶解した。
得られた特性値を表1に示す。
ポリカプロラクトンジオール(数平均分子量 2000):32.48部
ポリエチレンジオール(数平均分子量 2000):32.48部
ジメチロールプロピオン酸:3.478部
イソホロンジイソシアネート:23.34部
メチルエチルケトン:60部
イソホロンジアミン:8.107部
ジ−n−ブチルアミン:0.1206部
アセトン:40 部
28%アンモニア水:1.181部
イオン交換水:348.8部
下記の原料から、合成例5と同様にして、ポリウレタン樹脂水溶液(g)を得た。その特性値を表1に示す。
ポリカプロラクトンジオール(数平均分子量 2000):13.78部
ポリエチレンジオール(数平均分子量 2000):32.15部
ジメチロールプロピオン酸:10.76部
イソホロンジイソシアネート:34.39部
メチルエチルケトン:60部
イソホロンジアミン:8.783部
ジ-n-ブチルアミン:0.1333部
アセトン:40 部
28%アンモニア水:3.653部
イオン交換水:346.3部
下記の原料から、合成例5と同様にして、ポリウレタン樹脂水溶液(h)を得た。その特性値を表1に示す。
ポリカプロラクトンジオール(数平均分子量 2000):32.15部
ポリエチレンジオール(数平均分子量 2000):13.78部
ジメチロールプロピオン酸:10.76部
イソホロンジイソシアネート:34.39部
メチルエチルケトン:60部
イソホロンジアミン:8.783部
ジ-n-ブチルアミン:0.1333部
アセトン:40 部
28%アンモニア水:3.653部
イオン交換水:346.3部
下記の原料から、合成例1と同様にして、ポリウレタン樹脂水溶液(i)を得た。その特性値を表1に示す。
ポリテトラメチレングリコール(数平均分子量 2000):50.29部
ポリエチレングリコール(数平均分子量 2000):5.002部
シクロヘキサンジメタノール:7.252部
ジメチロールプロピオン酸:7.924部
イソホロンジイソシアネート:29.53部
28%アンモニア水:2.690部
イオン交換水:347.3部
[比較例2]
ポリテトラメチレングリコール(数平均分子量 2000):40.17部
ポリエチレングリコール(数平均分子量 2000):14.96部
シクロヘキサンジメタノール:11.48部
ジメチロールプロピオン酸:3.950部
イソホロンジイソシアネート:29.44部
28%アンモニア水:1.341部
イオン交換水:348.7部
[比較例3]
ポリカプロラクトンジオール(数平均分子量 2000):15.92部
ポリエチレンジオール(数平均分子量 2000):15.92部
ジメチロールプロピオン酸:14.91部
イソホロンジイソシアネート:42.37部
メチルエチルケトン:60部
イソホロンジアミン:10.86部
ジ-n-ブチルアミン:0.01642部
アセトン:40 部
28%アンモニア水:5.063部
イオン交換水:344.9部
[比較例4]
ポリカプロラクトンジオール(数平均分子量 2000):4.905部
ポリエチレンジオール(数平均分子量 2000):44.14部
ジメチロールプロピオン酸:9.849部
イソホロンジイソシアネート:32.64部
メチルエチルケトン:60部
イソホロンジアミン:8.336部
ジ-n-ブチルアミン:0.1265部
アセトン:40 部
28%アンモニア水:3.343部
イオン交換水:346.7部
Claims (4)
- (A)陰イオン性基含有化合物、(B)エチレンオキシド繰り返し単位含有化合物、(C)有機ジイソシアネートの少なくとも3成分からなり、必要に応じて上記(A)および(B)以外の(D)ポリオール、(E)鎖伸長剤および/または(F)末端封鎖剤を反応させて得られる樹脂の酸価x(mgKOH/樹脂固形分1g)と樹脂固形分の重量を基準とするエチレンオキシド単位含有量y(重量%)が下記(式1)および(式2)で示される範囲にある水性ポリウレタン樹脂を主バインダーとする水性印刷インキ組成物。
(式1)5≦x≦60
(式2)120-2x≦3y,y≦35 - (A)陰イオン性基含有化合物が、2,2-ジメチロールプロピオン酸および/または2,2-ジメチロールブタン酸であることを特徴とする請求項1記載の水性印刷インキ組成物。
- (B)エチレンオキシド繰り返し単位含有化合物が、数平均分子量1000以上のポリエチレングリコールであることを特徴とする請求項1または2記載の水性印刷インキ組成物。
- 請求項1〜3いずれか記載の水性印刷インキ組成物からなるプラスチックシート被覆物と、さらにそのラミネート積層物。
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