JP2019112489A - Liquid ink composition - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、軟包装用ラミネート用途のグラビアインキ、フレキソインキ向けリキッドインキ組成物に関する。特に、密着性が低下しがちな無機や有機のバリアコート材が塗布された各種フィルム向けリキッドインキ組成物に関する。 The present invention relates to a gravure ink for flexible packaging laminate applications and a liquid ink composition for flexographic inks. In particular, the present invention relates to a liquid ink composition for various films coated with an inorganic or organic barrier coating material which tends to have a reduced adhesion.
主に、軟包装材の製造に使用されるラミネート用途のリキッドインキは、ウレタン樹脂若しくはウレタンウレア樹脂が主成分として使用されている。
そして、これらのウレタン樹脂、又はウレタンウレア樹脂は各々の特性を持たせるべく、種々の反応原料を用いて製造される。
例えば、ポリエチレングリコール(以下、PEGという)含有ポリウレタン樹脂及び塩化ビニル酢酸ビニル共重合樹脂を成分とする印刷インキ用バインダーであって、前記PEG含有ポリウレタン樹脂が、少なくとも(A)数平均分子量1000〜6000のポリエステルポリオールと、(B)PEGと、(C)ジイソシアネート化合物と、(D)鎖伸長剤とを反応させて得られるものであり、(B)PEGの含有比率が、PEG含有ポリウレタン樹脂100質量部に対して、1〜40質量部の範囲である印刷インキ用バインダーが例示されている(例えば、特許文献1)。
また、(A)数平均分子量2000〜10000のポリエステルポリオール、(B)有機ジイソシアネート、及び(C)鎖伸長剤を反応させて得られるポリウレタン樹脂において、(A)が(a)グリコールと(b)二塩基酸を反応させて得られるポリエステルポリオールであり、(a)グリコールの少なくとも25質量%が、分子内にエーテル結合を有するグリコールである印刷インキ用バインダーが例示されている(例えば、特許文献2)。
更に、バインダー樹脂、着色剤および芳香族有機溶剤以外の有機溶剤を主成分とする軟包装用ラミネート用インキ組成物において、該バインダー樹脂として、ポリプロピレングリコール(以下PPG)含有ポリウレタン樹脂および水酸基を有する塩化ビニル酢酸ビニル共重合樹脂を必須成分として含有し、該水酸基を有する塩化ビニル酢酸ビニル共重合樹脂の水酸基価が、50〜200mg当量KOH/gで、かつ該共重合樹脂100重量部に対する塩化ビニル含有比率が80〜95重量部である軟包装用ラミネート用インキ組成物が例示されている(例えば、特許文献3)。
In general, a liquid ink for laminating use used for producing a soft packaging material is mainly used a urethane resin or a urethane urea resin.
And these urethane resins or urethane urea resins are manufactured using various reaction raw materials in order to give each characteristic.
For example, a binder for a printing ink comprising a polyethylene glycol (hereinafter referred to as PEG) -containing polyurethane resin and a vinyl chloride-vinyl acetate copolymer resin as components, wherein the PEG-containing polyurethane resin has at least (A) a number average molecular weight 1000 to 6000 Of polyester polyol, (B) PEG, (C) diisocyanate compound, and (D) chain extender, wherein the content ratio of (B) PEG is PEG-containing polyurethane resin 100 mass The binder for printing inks which is the range of 1-40 mass parts with respect to part is illustrated (for example, patent document 1).
In the polyurethane resin obtained by reacting (A) polyester polyol having a number average molecular weight of 2,000 to 10,000, (B) organic diisocyanate, and (C) chain extender, (A) is (a) glycol and (b) A binder for a printing ink, which is a polyester polyol obtained by reacting a dibasic acid and in which at least 25% by mass of the glycol (a) is a glycol having an ether bond in the molecule is exemplified (for example, Patent Document 2) ).
Furthermore, in the ink composition for laminating for soft packaging which contains an organic solvent other than a binder resin, a colorant and an aromatic organic solvent as a main component, polypropylene glycol (hereinafter referred to as PPG) -containing polyurethane resin and chloride having hydroxyl groups as the binder resin. A vinyl chloride / vinyl acetate copolymer resin is contained as an essential component, and the hydroxyl value of the vinyl chloride / vinyl acetate copolymer resin having a hydroxyl group is 50 to 200 mg equivalent KOH / g, and the vinyl chloride content relative to 100 parts by weight of the copolymer resin The ink composition for laminates for soft packaging whose ratio is 80 to 95 parts by weight is exemplified (for example, Patent Document 3).
さらに近年では、印刷時の作業衛生性と包装材料の有害性の両面から、トルエン等の芳香族溶剤やメチルエチルケトン等のケトン系溶剤の使用が制限されつつある。例えば、脱芳香族系溶剤やケトン系溶剤型のリキッドインキには、印刷適性の観点から、溶剤として芳香族、ケトン系溶剤の代わりに酢酸エチルや酢酸プロピルなどの酢酸エステル類、イソプロピルアルコールやノルマルプロピルアルコール等のアルコール系溶剤、又はそれらの混合溶剤が使用される傾向にある。 Furthermore, in recent years, the use of aromatic solvents such as toluene and ketone solvents such as methyl ethyl ketone is being restricted from the viewpoints of both the operational hygiene at the time of printing and the harmfulness of the packaging material. For example, from the viewpoint of printability, aromatic solvents as solvents, ketones such as aromatic solvents as ketone solvents and liquid solvents of ketone solvents type, acetates such as ethyl acetate and propyl acetate instead of ketone solvents, isopropyl alcohol, normal alcohols Alcohol solvents such as propyl alcohol or mixed solvents thereof tend to be used.
軟包装材の製造にはポリエチレンテレフタラート、ポリプロピレン、ナイロンなどの各
種フィルムが用いられ、印刷インキにはこれら各種印刷基材への密着性が求められる。 一方で近年、フィルムパッケージに用いられるフィルムとして、各種バリア性を付与した高機能フィルムが増加する傾向にある。これらの高機能フィルムは、その表面に無機や有機のバリアコート剤が塗布されており、これらの高機能フィルムを原反としてグラビア印刷又はフレキソ印刷した際、フィルム原反とインキの密着性が阻害される事がしばしば発生しうる。これらの高機能フィルムは、食品用、電子部品用向けに内容物の変質を防止すべく空気を遮断する酸素バリア、水蒸気を遮断する水蒸気バリア等、業種・目的用途に応じて多種多様に存在し、また技術的にも非公開なものが多く、一般のフィルム印刷と比較して密着性が保持し難いのが現状である。
Various films such as polyethylene terephthalate, polypropylene and nylon are used for the production of the soft packaging material, and the printing ink is required to have adhesiveness to these various printing substrates. On the other hand, in recent years, there has been a tendency for high-performance films provided with various barrier properties to increase as films used for film packages. In these high-performance films, an inorganic or organic barrier coating agent is applied on the surface, and when the high-performance films are used as gravure for gravure printing or flexo printing, the adhesion between the original film and ink is impaired. It can often occur. These high-performance films exist in a wide variety depending on the type of industry and intended use, such as an oxygen barrier that blocks air to prevent deterioration of contents for food and electronic components, and a water vapor barrier that blocks water vapor. Also, many of them are non-public technically, and it is difficult to maintain adhesion compared to general film printing.
前記した種々の反応原料によるウレタン樹脂を使用しても、増加しつつある多種多様なフィルムに対して普遍なく密着強度を保持することは決して容易ではない。 Even with the use of urethane resins made of the various reaction raw materials described above, it is not easy to maintain the adhesion strength universally to the increasing variety of films.
本発明は、広範囲な種類のフィルムに適用することができ、特に各種高機能バリアーフィルム上での接着性及び耐ブロッキング性に優れ、アルミニウム構成の包剤において熱水処理前後のラミネート強度が高く、耐レトルト性に優れるリキッドインキ組成物を提供することを目的とする。 The present invention can be applied to a wide variety of films, and in particular, is excellent in adhesion and blocking resistance on various high function barrier films, and in the package of aluminum constitution, the laminate strength before and after the hydrothermal treatment is high. An object of the present invention is to provide a liquid ink composition having excellent retort resistance.
本発明者らは、前記した課題を解決するために鋭意研究を重ねた結果、リキッドインキ組成物において、平均重合度が4.0以上の長鎖グリコール(a)を反応原料とするポリエステルポリオール構造を有するポリウレタン樹脂(A)を採用することで、課題解決に有効であることを見出した。 As a result of intensive studies to solve the problems described above, the present inventors have found that, in a liquid ink composition, a polyester polyol structure using a long chain glycol (a) having an average degree of polymerization of 4.0 or more as a reaction raw material By using the polyurethane resin (A) which has, it discovered that it was effective in problem solution.
即ち、本発明は、平均重合度が4.0以上の長鎖グリコール(a)を反応原料とするポリエステルポリオール構造を有するポリウレタン樹脂(A)を含有することを特徴とするリキッドインキ組成物に関する。 That is, the present invention relates to a liquid ink composition comprising a polyurethane resin (A) having a polyester polyol structure which uses as a reaction raw material a long chain glycol (a) having an average polymerization degree of 4.0 or more.
更に、本発明は、塩化ビニル酢酸ビニル共重合樹脂(B)を含有するリキッドインキ組成物に関する。 Furthermore, the present invention relates to a liquid ink composition containing a vinyl chloride vinyl acetate copolymer resin (B).
更に、本発明は、着色剤(C)および有機溶剤(D)を含有するリキッドインキ組成物に関する。 Furthermore, the present invention relates to a liquid ink composition containing a colorant (C) and an organic solvent (D).
更に、本発明は、前記平均重合度が4.0以上の長鎖グリコール(a)の含有比率が、ポリウレタン樹脂(A)の反応原料であるポリエステルポリオール100質量部に対して、1〜60質量部の範囲であるリキッドインキ組成物に関する。 Furthermore, in the present invention, the content ratio of the long chain glycol (a) having an average polymerization degree of 4.0 or more is 1 to 60 mass with respect to 100 mass parts of polyester polyol which is a reaction raw material of the polyurethane resin (A). The present invention relates to a liquid ink composition that is in the range of 1 part.
更に、本発明は、前記平均重合度が4.0以上の長鎖グリコール(a)が、平均重合度が4.0以上のポリエーテルポリオールであるリキッドインキ組成物に関する。 Furthermore, the present invention relates to a liquid ink composition in which the long chain glycol (a) having an average degree of polymerization of 4.0 or more is a polyether polyol having an average degree of polymerization of 4.0 or more.
更に、本発明は、前記平均重合度が4.0以上の長鎖グリコール(a)が、平均重合度が4.0以上のポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、及びポリテトラメチレンエーテルグリコールからなる群から選ばれる何れか1つ以上であるリキッドインキ組成物に関する。 Furthermore, in the present invention, the long chain glycol (a) having an average degree of polymerization of 4.0 or more is selected from the group consisting of polyethylene glycols having an average degree of polymerization of 4.0 or more, polypropylene glycol, and polytetramethylene ether glycol. The present invention relates to a liquid ink composition which is any one or more of the
更に、本発明は、前記塩化ビニル酢酸ビニル共重合樹脂(B)が水酸基価を有し、その水酸基価が、50〜200mg当量KOH/gであり、かつ前記共重合体樹脂中の塩化ビニル成分の含有比率が80〜95質量部である請求項1〜6の何れか1つに記載のリキッドインキ組成物に関する。 Furthermore, according to the present invention, the vinyl chloride component in the copolymer resin is that the vinyl chloride / vinyl acetate copolymer resin (B) has a hydroxyl value, the hydroxyl value is 50 to 200 mg equivalent KOH / g, and The liquid ink composition according to any one of claims 1 to 6, wherein the content ratio of the liquid is 80 to 95 parts by mass.
更に、本発明は、前記有機溶剤(D)が芳香族有機溶剤及び/又はケトン系溶剤を含まないリキッドインキ組成物に関する。 Furthermore, the present invention relates to a liquid ink composition in which the organic solvent (D) does not contain an aromatic organic solvent and / or a ketone solvent.
更に、本発明は、該リキッドインキ組成物を印刷してなる印刷物に関する。 Furthermore, the present invention relates to a printed matter obtained by printing the liquid ink composition.
更に、本発明は、該印刷物からなるラミネート積層体に関する。 Furthermore, the present invention relates to a laminate, which comprises the printed matter.
本発明により、広範囲な種類のフィルムに適用することができ、特に各種高機能バリアーフィルム上での接着性及び耐ブロッキング性に優れ、アルミニウム構成の包剤において熱水処理前後のラミネート強度が高く、耐レトルト性に優れるリキッドインキ組成物が得られる。 According to the present invention, it can be applied to a wide variety of films, and in particular, it is excellent in adhesion and blocking resistance on various high function barrier films, and in the package of aluminum constitution, the laminate strength before and after hot water treatment is high, A liquid ink composition having excellent retort resistance can be obtained.
本発明について詳細に説明する。尚、以下の説明で用いる「インキ」とは全て「印刷インキ」を示す。また「部」、「%」は、全て「質量部」、「質量%」を示す。 The present invention will be described in detail. The term "ink" used in the following description refers to "printing ink". Moreover, "part" and "%" show all "mass part" and "mass%."
本発明のリキッドインキ組成物は、平均重合度が4.0以上の長鎖グリコール(a)を反応原料とするポリエステルポリオール構造を有するポリウレタン樹脂(A)を含有する事を必須とする。 It is essential that the liquid ink composition of the present invention contains a polyurethane resin (A) having a polyester polyol structure using a long chain glycol (a) having an average polymerization degree of 4.0 or more as a reaction raw material.
一般的にポリウレタン樹脂を得るには、ポリエーテル型及び/又はポリエステル型ジオール化合物(数平均分子量1,000〜4,000)、ジイソシアネート化合物及び鎖伸張剤、反応停止剤等、従来より公知の材料及び方法にて製造される。
前記ポリエーテル型ジオールの代表例としては、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリオキシテトラメチレングリコール等がある一方、ポリエステル型ジオールの代表例としては、アジピン酸、無水フタル酸、イソフタル酸等の二塩基酸とエチレングリコール、プロピレングリコール、1,4−ブタンジオール、ネオペンチルグリコール等のグリコール類との縮合物が挙げられる。
本発明のリキッドインキ組成物で使用するポリウレタン樹脂(A)としては、ポリエステルジオールとして、平均重合度が4.0以上の長鎖グリコール(a)を反応原料とするものである。
前記平均重合度が4.0以上の長鎖グリコール(a)としては、−(CmH2mO)n−の繰り返し構造を有する長鎖グリコール、即ちポリアルキレングリコールが好ましい。なお平均重合度とは−(CmH2mO)−、即ちアルキレン基の繰り返し単位数nを表し、n数が4.0以上であることを表す。
具体的にはポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレンエーテルグリコール等が挙げられ、各々単独で使用しても、複数組み合わせて使用してもよい。
Generally, in order to obtain a polyurethane resin, conventionally known materials such as polyether type and / or polyester type diol compounds (number average molecular weight 1,000 to 4,000), diisocyanate compounds and chain extenders, reaction terminators, etc. And manufactured by the method.
Representative examples of the above-mentioned polyether type diol include polyethylene glycol, polypropylene glycol, polyoxy tetramethylene glycol and the like, and as representative examples of polyester type diol, dibasic acids such as adipic acid, phthalic anhydride and isophthalic acid And condensation products of ethylene glycol, propylene glycol, 1,4-butanediol, neopentyl glycol and the like.
As polyurethane resin (A) used by the liquid ink composition of this invention, long-chain glycol (a) whose average polymerization degree is 4.0 or more is used as a reactive raw material as polyester diol.
The average polymerization degree of 4.0 or more long chain glycol (a) is, - (C m H 2m O ) n - long-chain glycol having a repeating structure, that the polyalkylene glycol is preferred. Incidentally average degree of polymerization - (C m H 2m O) -, i.e. represents the number of repeating units n of the alkylene group, that n number is 4.0 or more.
Specifically, polyethylene glycol, polypropylene glycol, polytetramethylene ether glycol and the like can be mentioned, and they may be used alone or in combination.
また、前記平均重合度が4.0以上の長鎖グリコール(a)自身がポリエーテルポリオールであってもよい。 The long chain glycol (a) itself having an average degree of polymerization of 4.0 or more may be a polyether polyol.
また、前記平均重合度が4.0以上の長鎖グリコール(a)の含有比率が、ポリウレタン樹脂(A)の反応原料であるポリエステルポリオール100質量部に対して、1〜60質量部の範囲である事が好ましく、より好ましくは5〜50質量部である。1質量部以上、60質量部以下であれば、透明蒸着フィルム上での密着性、耐ブロッキング性、及び基材にアルミニウムを含む積層フィルム構成でのラミネート強度が優れるようになる。 Further, the content ratio of the long chain glycol (a) having an average polymerization degree of 4.0 or more is in the range of 1 to 60 parts by mass with respect to 100 parts by mass of polyester polyol which is a reaction raw material of the polyurethane resin (A). The content is preferably 5 to 50 parts by mass. If it is 1 part by mass or more and 60 parts by mass or less, the adhesion on the transparent vapor deposition film, the blocking resistance, and the laminate strength in the laminated film configuration containing aluminum in the substrate will be excellent.
また、前記平均重合度が4.0以上の長鎖グリコール(a)の中でも、平均重合度4〜204である事が好ましく、より好ましくは4〜68である。
平均重合度4以上、204以下であれば、特に基材にアルミニウムを含む積層フィルム構成でのラミネート強度が優れる傾向にある。
Among the long chain glycols (a) having an average polymerization degree of 4.0 or more, the average polymerization degree is preferably 4 to 204, and more preferably 4 to 68.
If the average degree of polymerization is 4 or more and 204 or less, in particular, the laminate strength tends to be excellent in the laminated film configuration in which aluminum is contained in the substrate.
本発明のリキッドインキ組成物で使用するポリウレタン樹脂(A)に必要に応じて使用される併用ポリオールとしては、ポリウレタン樹脂の製造に一般的に用いられる各種公知のポリオールを用いることができ、1種または2種以上を併用してもよい。例えば、酸化メチレン、酸化エチレン、テトラヒドロフランなどの重合体または共重合体のポリエーテルポリオール類(1);エチレングリコール、1,2―プロパンジオール、1,3―プロパンジオール、2メチル−1,3プロパンジオール、2エチル−2ブチル−1,3プロパンジオール、1,3―ブタンジオール、1,4―ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、ペンタンジオール、3−メチル−1,5ペンタンジオール、ヘキサンジオール、オクタンジオール、1,4−ブチンジオール、1,4―ブチレンジオール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ジプロピレングリコール、グリセリン、トリメチロールプロパン、トリメチロールエタン、1,2,6−ヘキサントリオール、1,2,4−ブタントリオール、ソルビトール、ペンタエスリトールなどの飽和または不飽和の低分子ポリオール類(2);これらの低分子ポリオール類(2)と、アジピン酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、マレイン酸、フマル酸、こはく酸、しゅう酸、マロン酸、グルタル酸、ピメリン酸、スペリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、トリメリット酸、ピロメリット酸などの多価カルボン酸あるいはこれらの無水物とを脱水縮合または重合させて得られるポリエステルポリオール類(3);環状エステル化合物、例えばポリカプロラクトン、ポリバレロラクトン、ポリ(β−メチル−γ−バレロラクトン)等のラクトン類、を開環重合して得られるポリエステルポリオール類(4);前記低分子ポリオール類(2)などと、例えばジメチルカーボネート、ジフェニルカーボネート、エチレンカーボネート、ホスゲン等との反応によって得られるポリカーボネートポリオール類(5);ポリブタジエングリコール類(6);ビスフェノールAに酸化エチレンまたは酸化プロピレンを付加して得られるグリコール類(7);1分子中に1個以上のヒドロキシエチル、アクリル酸ヒドロキシプロプル、アクリルヒドロキシブチル等、或いはこれらの対応するメタクリル酸誘導体等と、例えばアクリル酸、メタクリル酸又はそのエステルとを共重合することによって得られるアクリルポリオール(8)などが挙げられる。 As a combined polyol which is optionally used in the polyurethane resin (A) used in the liquid ink composition of the present invention, various known polyols generally used in the production of polyurethane resins can be used, and one kind of polyol can be used. Or you may use together 2 or more types. For example, polyether polyols of polymers or copolymers of methylene oxide, ethylene oxide, tetrahydrofuran and the like (1); ethylene glycol, 1,2-propanediol, 1,3-propanediol, 2 methyl-1,3 propane Diol, 2ethyl-2butyl-1,3 propanediol, 1,3-butanediol, 1,4-butanediol, neopentyl glycol, pentanediol, 3-methyl-1,5 pentanediol, hexanediol, octanediol 1,4-Butindiol, 1,4-butylenediol, diethylene glycol, triethylene glycol, dipropylene glycol, glycerin, trimethylolpropane, trimethylolethane, 1,2,6-hexanetriol, 1,2,4- Butantriol, Saturated or unsaturated low molecular weight polyols (2) such as rubitol and pentaethrytol; these low molecular weight polyols (2) and adipic acid, phthalic acid, isophthalic acid, terephthalic acid, maleic acid, fumaric acid, By dehydration condensation or polymerization of succinic acid, oxalic acid, malonic acid, glutaric acid, pimelic acid, speric acid, azelaic acid, sebacic acid, trimellitic acid, polymellitic carboxylic acids such as trimellitic acid, or their anhydrides Polyester polyols (3) obtained: ring-opening polymerization of cyclic ester compounds, for example, lactones such as polycaprolactone, polyvalerolactone and poly (β-methyl-γ-valerolactone) (4 And low molecular weight polyols (2) etc., for example, dimethyl carbonate, Polycarbonate polyols (5) obtained by reaction with carbonate, ethylene carbonate, phosgene etc .; polybutadiene glycols (6); glycols obtained by adding ethylene oxide or propylene oxide to bisphenol A (7); in one molecule Acrylic polyol obtained by copolymerizing one or more of hydroxyethyl, hydroxy propyl acrylate, acrylic hydroxy butyl, etc., or their corresponding methacrylic acid derivatives etc. with, for example, acrylic acid, methacrylic acid or esters thereof (8) etc.
尚、前記ポリエステルポリオール類(3)のなかで、ジオール類(グリコール類)と二塩基酸とから得られる高分子ジオールは、ジオール類のうち5モル%までを前記水酸基を3つ以上有する低分子ポリオール類(2)に置換することが出来る。 Among the polyester polyols (3), a high molecular weight diol obtained from a diol (glycols) and a dibasic acid is a low molecular weight compound having three or more hydroxyl groups up to 5 mol% of the diol. It can be substituted with polyols (2).
本発明の軟包装用ラミネート用インキ組成物におけるポリウレタン樹脂(A)に使用されるジイソシアネート化合物としては、ポリウレタン樹脂の製造に一般的に用いられる各種公知の芳香族ジイソシアネート、脂肪族ジイソシアネート、脂環族ジイソシアネートなどが挙げられる。例えば、1,5―ナフチレンジイソシアネート、4,4’―ジフェニルメタンジイソシアネート、4,4’―ジフェニルジメチルメタンジイソシアネート、4,4’―ジベンジルイソシアネート、ジアルキルジフェニルメタンジイソシアネート、テトラアルキルジフェニルメタンジイソシアネート、1,3―フェニレンジイソシアネート、1,4―フェニレンジイソシアネート、トリレンジイソシアネート、ブタン―1,4―ジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、イソプロピレンジイソシアネート、メチレンジイソシアネート、2,2,4―トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、リジンジイソシアネート、シクロヘキサン―1,4―ジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、ジメリールジイソシアネート、ジシクロヘキシルメタン―4,4’―ジイソシアネート、1,3―ビス(イソシアネートメチル)シクロヘキサン、メチルシクロヘキサンジイソシアネート、ノルボルナンジイソシアネート、mーテトラメチルキシリレンジイソシアネート、4,4−ジフェニルメタンジイソシアネート、トリレンジイソシアネート、ビス−クロロメチル−ジフェニルメタン−ジイソシアネート、2,6−ジイソシアネート−ベンジルクロライドやダイマー酸のカルボキシル基をイソシアネート基に転化したダイマージイソシアネート等があげられる。これらのジイソシアネート化合物は単独で、または2種以上を混合して用いることができる。 As a diisocyanate compound used for the polyurethane resin (A) in the ink composition for laminates for soft packaging of the present invention, various known aromatic diisocyanates, aliphatic diisocyanates, and alicyclics generally used for the production of polyurethane resins Diisocyanate etc. are mentioned. For example, 1,5-naphthyl diisocyanate, 4,4'-diphenylmethane diisocyanate, 4,4'-diphenyldimethylmethane diisocyanate, 4,4'-dibenzylisocyanate, dialkyldiphenylmethane diisocyanate, tetraalkyldiphenylmethane diisocyanate, 1,3- Phenylene diisocyanate, 1,4-phenylene diisocyanate, tolylene diisocyanate, butane-1,4-diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, isopropylene diisocyanate, methylene diisocyanate, 2,2,4-trimethylhexamethylene diisocyanate, lysine diisocyanate, cyclohexane-1 , 4-diisocyanate, xylylene diisocyanate, isophorone diisocyanate, Maryl diisocyanate, dicyclohexylmethane-4,4'-diisocyanate, 1,3-bis (isocyanatomethyl) cyclohexane, methylcyclohexane diisocyanate, norbornane diisocyanate, m-tetramethyl xylylene diisocyanate, 4,4-diphenylmethane diisocyanate, tolylene diisocyanate And bis-chloromethyl-diphenylmethane-diisocyanate, 2,6-diisocyanate-benzyl chloride, and dimeric isocyanate obtained by converting carboxyl group of dimer acid to isocyanate group. These diisocyanate compounds can be used alone or in combination of two or more.
本発明のリキッドインキ組成物におけるポリウレタン樹脂(A)に使用される鎖伸長剤としては、エチレンジアミン、プロピレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、イソホロンジアミン、ジシクロヘキシルメタン―4,4’―ジアミンなどの他、2―ヒドロキシエチルエチレンジアミン、2―ヒドロキシエチルプロピルジアミン、2―ヒドロキシエチルプロピレンジアミン、ジ―2―ヒドロキシエチルエチレンジアミン、ジ―2―ヒドロキシエチレンジアミン、ジ―2―ヒドロキシエチルプロピレンジアミン、2―ヒドロキシピロピルエチレンジアミン、ジ―2―ヒドロキシピロピルエチレンジアミン、ジ―2―ヒドロキシプロピルエチレンジアミンなど分子内に水酸基を有するアミン類も用いることが出来る。これらの鎖伸長剤は単独で、または2種以上を混合して用いることができる。
また、反応停止を目的とした末端封鎖剤として、一価の活性水素化合物を用いることもできる。かかる化合物としてはたとえば、ジーnーブチルアミン等のジアルキルアミン類やエタノール、イソプロピルアルコール等のアルコール類があげられる。更に、特にポリウレタン樹脂中にカルボキシル基を導入したいときには、グリシン、L−アラニン等のアミノ酸を反応停止剤として用いることができる。これらの末端封鎖剤は単独で、または2種以上を混合して用いることができる。
As a chain extender used for polyurethane resin (A) in the liquid ink composition of the present invention, ethylene diamine, propylene diamine, hexamethylene diamine, diethylene triamine, triethylene tetramine, isophorone diamine, dicyclohexylmethane-4,4'-diamine Other than these, 2-hydroxyethylethylenediamine, 2-hydroxyethylpropyldiamine, 2-hydroxyethylpropylenediamine, di-2-hydroxyethylethylenediamine, di-2-hydroxyethylenediamine, di-2-hydroxyethylpropylenediamine, 2- Also, amines having a hydroxyl group in the molecule such as hydroxypyropirethylenediamine, di-2-hydroxypyropirethylenediamine, di-2-hydroxypropylethylenediamine It can be used. These chain extenders can be used alone or in combination of two or more.
Moreover, a monovalent active hydrogen compound can also be used as an end capping agent for the purpose of terminating the reaction. Such compounds include, for example, dialkylamines such as di-n-butylamine and alcohols such as ethanol and isopropyl alcohol. Furthermore, especially when it is desired to introduce a carboxyl group into the polyurethane resin, amino acids such as glycine and L-alanine can be used as the reaction terminator. These end capping agents can be used alone or in combination of two or more.
本発明のリキッドインキ組成物におけるポリウレタン樹脂(A)は、例えば、ポリプロピレングリコールおよび併用ポリオールとジイソシアネート化合物とをイソシアネート基が過剰となる割合で反応させ、末端イソシアネート基のプレポリマーを得、得られるプレポリマーを、適当な溶剤中、すなわち、グラビアインキ用の溶剤として通常用いられる、酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸ブチルなどのエステル系溶剤;アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンなどのケトン系溶剤;メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、n−ブタノールなどのアルコール系溶剤;トルエン、キシレン、メチルシクロヘキサン、エチルシクロヘキサンなどの炭化水素系溶剤;あるいはこれらの混合溶剤の中で、鎖伸長剤および(または)末端封鎖剤と反応させる二段法、あるいはポリプロピレングリコールおよび併用ポリオール、ジイソシアネート化合物、鎖伸長剤および(または)末端封鎖剤を上記のうち適切な溶剤中で一度に反応させる一段法により製造される。これらの方法のなかでも、均一なポリウレタン樹脂を得るには、二段法によることが好ましい。また、ポリウレタン樹脂を二段法で製造する場合、鎖伸長剤および(または)末端封鎖剤のアミノ基の合計(当量比)が1/0.9〜1.3の割合になるように反応させることが好ましい。イソシアネート基とアミノ基との当量比が1/1.3より小さいときは、鎖伸長剤および(または)末端封鎖剤が未反応のまま残存し、ポリウレタン樹脂が黄変したり、印刷後臭気が発生したりする場合がある。さらに近年、作業環境の観点から、トルエン、キシレンといった芳香族系溶剤やケトン系溶剤を用いないことがより好ましい。 The polyurethane resin (A) in the liquid ink composition of the present invention is obtained, for example, by reacting polypropylene glycol and a combination polyol and a diisocyanate compound at a ratio such that the isocyanate group is excessive to obtain a prepolymer of terminal isocyanate groups. The polymer is used in a suitable solvent, that is, an ester solvent such as ethyl acetate, propyl acetate or butyl acetate which is usually used as a solvent for gravure ink; ketone solvents such as acetone, methyl ethyl ketone and methyl isobutyl ketone; methanol, ethanol Alcohol solvents such as isopropyl alcohol and n-butanol; Hydrocarbon solvents such as toluene, xylene, methylcyclohexane and ethylcyclohexane; or a mixed solvent of these, chain extenders and Or) a two-step method of reacting with an end capping agent, or a one-step method of reacting polypropylene glycol and a combination polyol, diisocyanate compound, chain extender and / or end capping agent all at once in a suitable solvent as described above Be done. Among these methods, in order to obtain a uniform polyurethane resin, the two-stage method is preferable. When the polyurethane resin is produced by a two-step method, the reaction is carried out so that the total (equivalent ratio) of the amino groups of the chain extender and / or the end capping agent is 1 / 0.9 to 1.3. Is preferred. When the equivalent ratio of isocyanate group to amino group is smaller than 1 / 1.3, the chain extender and / or endblocker remain unreacted, yellowing of the polyurethane resin, odor after printing It may occur. Furthermore, in recent years, it is more preferable not to use aromatic solvents such as toluene and xylene and ketone solvents from the viewpoint of working environment.
このようにして得られるポリウレタン樹脂(A)の重量平均分子量は、15,000〜100,000の範囲内とすることが好ましく、より好ましくは15,000〜80,000の範囲である。ポリウレタン樹脂の重量平均分子量が15,000未満の場合には、得られるインキの組成物の耐ブロッキング性、印刷被膜の強度や耐油性などが低くなる傾向があり、100,000を超える場合には、得られるインキ組成物の粘度が高くなり、印刷被膜の光沢が低くなる傾向がある。
本発明のリキッドインキ組成物で使用するポリウレタン樹脂(A)のインキにおける含有量は、インキの被印刷体への接着性を十分にする観点からインキの総質量に対して4質量%以上、適度なインキ粘度やインキ製造時・印刷時の作業効率の観点から25質量%以下が好ましく、更には6〜15質量%の範囲が好ましい。
The weight average molecular weight of the polyurethane resin (A) thus obtained is preferably in the range of 15,000 to 100,000, and more preferably in the range of 15,000 to 80,000. When the weight average molecular weight of the polyurethane resin is less than 15,000, the blocking resistance of the resulting ink composition, the strength of the print film, the oil resistance, etc. tend to be low, and when it exceeds 100,000. The viscosity of the resulting ink composition tends to be high, and the gloss of the printed film tends to be low.
The content of the polyurethane resin (A) in the ink used in the liquid ink composition of the present invention is 4% by mass or more based on the total mass of the ink from the viewpoint of sufficient adhesion of the ink to the printing material The content is preferably 25% by mass or less, and more preferably 6 to 15% by mass from the viewpoint of the ink viscosity and the working efficiency at the time of production and printing of the ink.
更に、本発明のリキッドインキ組成物では、塩化ビニル酢酸ビニル共重合樹脂(B)を添加してもよい。
前記塩化ビニル酢酸ビニル共重合樹脂(B)を添加する事で、耐ブロッキング性や耐レトルト性が向上する。特に塩化ビニル酢酸ビニル共重合樹脂(B)が水酸基を含有する場合、耐レトルト性等の耐熱水性が格段に向上する。
Furthermore, in the liquid ink composition of the present invention, a vinyl chloride vinyl acetate copolymer resin (B) may be added.
The addition of the vinyl chloride / vinyl acetate copolymer resin (B) improves the blocking resistance and retort resistance. In particular, when the vinyl chloride / vinyl acetate copolymer resin (B) contains a hydroxyl group, the heat resistance such as retort resistance is remarkably improved.
前記水酸基を有する塩化ビニル酢酸ビニル共重合樹脂(B)としては、水酸基価が50〜200mgKOH/gであり、かつ前記共重合体樹脂中の塩化ビニル成分の含有比率が80〜95質量%である事が好ましい。 The vinyl chloride / vinyl acetate copolymer resin (B) having a hydroxyl group has a hydroxyl value of 50 to 200 mg KOH / g, and the content ratio of the vinyl chloride component in the copolymer resin is 80 to 95 mass%. Things are preferred.
本発明のリキッドインキ組成物に用いられる水酸基を有する塩化ビニル酢酸ビニル共重合樹脂(B)は、二種類の方法で得ることができる。一つは塩化ビニルモノマー、酢酸ビニルモノマーおよびビニルアルコールを適当な割合で共重合して得られる。もう一つは、塩化ビニルと酢酸ビニルを共重合した後、酢酸ビニルを一部ケン化することにより得られる。水酸基を有する塩化ビニル酢酸ビニル共重合樹脂は、塩化ビニル、酢酸ビニルおよびビニルアルコールのモノマー比率により樹脂被膜の性質や樹脂溶解挙動が決定される。即ち、塩化ビニルは樹脂被膜の強靭さや硬さを付与し、酢酸ビニルは接着性や柔軟性を付与し、ビニルアルコールは極性溶剤への良好な溶解性を付与する。 The vinyl chloride vinyl acetate copolymer resin (B) which has a hydroxyl group used for the liquid ink composition of this invention can be obtained by two types of methods. One is obtained by copolymerizing vinyl chloride monomer, vinyl acetate monomer and vinyl alcohol in appropriate proportions. The other is obtained by partially saponifying vinyl acetate after copolymerization of vinyl chloride and vinyl acetate. In the vinyl chloride / vinyl acetate copolymer resin having a hydroxyl group, the properties of the resin film and the resin dissolution behavior are determined by the monomer ratio of vinyl chloride, vinyl acetate and vinyl alcohol. That is, vinyl chloride imparts toughness and hardness to the resin film, vinyl acetate imparts adhesiveness and flexibility, and vinyl alcohol imparts good solubility in polar solvents.
リキッドインキを軟包装用ラミネートインキとして使用する場合、接着性、耐ブロッキング、ラミネート強度、ボイルレトルト適性、印刷適性、これら全ての性能を満足する必要があるため、水酸基を有する塩化ビニル酢酸ビニル共重合樹脂は適正なモノマー比率が存在する。即ち、水酸基を有する塩化ビニル酢酸ビニル共重合樹脂100質量部に対し、塩化ビニルは80〜95質量部が好ましい。80質量部未満だと樹脂被膜の強靭さが劣る傾向となり、耐ブロッキング性が低下する傾向にある。95質量部を超えると樹脂被膜が硬くなりすぎ、接着性が低下する傾向にある。また、ビニルアルコールから得られる水酸基価は50〜200mgKOH/gが好ましい。50mgKOH/g未満だと極性溶媒への溶解性が劣り、印刷適性が不良と成り易い。200mgKOH/gを超えると耐水性が低下して、ボイル、レトルト適性が不良となる傾向にある。 When liquid ink is used as a laminating ink for soft packaging, it is necessary to satisfy all the properties of adhesiveness, blocking resistance, laminate strength, boil retort aptitude, print aptitude, and vinyl chloride vinyl acetate copolymer having a hydroxyl group. The resin has a proper monomer ratio. That is, 80 to 95 parts by mass of vinyl chloride is preferable with respect to 100 parts by mass of vinyl chloride-vinyl acetate copolymer resin having a hydroxyl group. If the amount is less than 80 parts by mass, the toughness of the resin coating tends to be poor, and the blocking resistance tends to decrease. If the amount is more than 95 parts by mass, the resin coating tends to be too hard, resulting in a decrease in adhesion. The hydroxyl value obtained from vinyl alcohol is preferably 50 to 200 mg KOH / g. If it is less than 50 mg KOH / g, the solubility in polar solvents will be poor and the printability tends to be poor. If it exceeds 200 mg KOH / g, the water resistance tends to be reduced, and the boil and retort suitability tends to be poor.
本発明のリキッドインキ組成物で使用する着色剤(D)としては、着色顔料、白色顔料いずれでもよい。これら顔料を添加しなければオーバーコートニス用途として使用する事もできる。 The colorant (D) used in the liquid ink composition of the present invention may be either a color pigment or a white pigment. If these pigments are not added, they can also be used as overcoat varnish applications.
本発明のリキッドインキ組成物に使用される着色剤(D)としては、一般のインキ、塗料、および記録剤などに使用されている有機顔料や染料を挙げることができる。有機顔料としては、アゾ系、フタロシアニン系、アントラキノン系、ペリレン系、ペリノン系、キナクリドン系、チオインジゴ系、ジオキサジン系、イソインドリノン系、キノフタロン系、アゾメチンアゾ系、ジクトピロロピロール系、イソインドリン系などの顔料が挙げられる。 As a coloring agent (D) used for the liquid ink composition of this invention, the organic pigment and dye currently used for general ink, coating material, a recording agent, etc. can be mentioned. Examples of organic pigments include azo pigments, phthalocyanine pigments, anthraquinone pigments, perylene pigments, perinone pigments, quinacridone pigments, thioindigo pigments, dioxazine pigments, isoindolinone pigments, quinophthalone pigments, azomethine azo pigments, dictopyrrolopyrrole pigments, and isoindoline pigments. And pigments.
カラーインデックス名としては、
C.I.Pigment Yellow 1、3、12、13、14、17、42、74、83;
C.I.Pigment Orange 16;
C.I.Pigment Red 5、22、38、48:1、48:2、48:4、49:1、53:1、57:1、63:1、81、101;
C.I.Pigment Violet 19、23;
C.I.Pigment Blue 23、15:1、15:3、15:4、17:1、18、27、29
C.I.Pigment Green 7、36、58、59;
C.I.Pigment Black 7;
C.I.Pigment White 4、6、18などが挙げられる。
As a color index name,
C. I. Pigment Yellow 1, 3, 12, 13, 14, 17, 42, 74, 83;
C. I. Pigment Orange 16;
C. I. Pigment Red 5, 22, 38, 48: 1, 48: 2, 48: 4, 49: 1, 53: 1, 57: 1, 63: 1, 81, 101;
C. I. Pigment Violet 19, 23;
C. I. Pigment Blue 23, 15: 1, 15: 3, 15: 4, 17: 1, 18, 27, 29
C. I. Pigment Green 7, 36, 58, 59;
C. I. Pigment Black 7;
C. I. Pigment White 4, 6, 18 and the like.
藍インキにはC.I.Pigment Blue 15:3(銅フタロシアニン)、黄インキにはコスト・耐光性の点からC.I.Pigment Yellow83、紅インキにはC.I.Pigment Red 57:1を用いることが好ましい。墨インキにはカーボンブラック、金、銀インキにはアルミニウム、パールインキにはマイカ(雲母)を使用することがコストや着色力の点から好ましい。アルミニウムは粉末またはペースト状であるが、取扱い性および安全性の面からペースト状で使用するのが好ましく、リーフィングまたはノンリーフィングを使用するかは輝度感および濃度の点から適宜選択される。 C.I. I. Pigment Blue 15: 3 (copper phthalocyanine), yellow ink, C.I. I. Pigment Yellow 83, C.I. I. It is preferable to use Pigment Red 57: 1. It is preferable to use carbon black for the black ink, aluminum for the gold and silver inks, and mica for the pearl ink from the viewpoint of cost and coloring power. Aluminum is in the form of powder or paste, but is preferably used in the form of paste in terms of handleability and safety, and whether leafing or non-leafing is used is appropriately selected in terms of brightness and density.
また、本発明のリキッドインキ組成物に使用される白色顔料としては、例えば、酸化チタン、硫化亜鉛、鉛白、亜鉛華、リトボン、アンチモンホワイト、塩基性硫酸鉛、塩基性ケイ酸鉛、硫酸バリウム、炭酸カルシウム、石膏、シリカ、等があげられる。
尚、前記顔料の平均粒径は、10〜200nmの範囲にあるものが好ましく、より好ましくは50〜150nm程度のものである。
また前記着色顔料の添加量としては、十分な画像濃度や印刷画像の耐光性を得るため、インキ全量の1〜20質量%の範囲で含有させることが好ましい。
In addition, as the white pigment used for the liquid ink composition of the present invention, for example, titanium oxide, zinc sulfide, lead white, zinc flower, lithobon, antimony white, basic lead sulfate, basic lead silicate, barium sulfate , Calcium carbonate, gypsum, silica, etc.
The average particle diameter of the pigment is preferably in the range of 10 to 200 nm, more preferably about 50 to 150 nm.
Moreover, as an addition amount of the color pigment, in order to obtain sufficient image density and light resistance of a printed image, it is preferable to be contained in the range of 1 to 20% by mass of the total amount of the ink.
本発明のリキッドインキ組成物で使用する有機溶剤(E)としては、各種有機溶剤を使用することができ、例えば、トルエン、キシレン等の芳香族有機溶剤、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトン系溶剤、酢酸エチル、酢酸n−プロピル、酢酸ブチル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート等のエステル系溶剤、n−プロパノール、イノプロパノール、n−ブタノール、プロピレングリコールモノメチルエーテル等のアルコール系溶剤があげられ、これらを単独または2種以上の混合物で用いることができる。近年、作業環境の観点から、トルエン、キシレンといった芳香族系溶剤やケトン系溶剤を用いないことがより好ましい。 As the organic solvent (E) used in the liquid ink composition of the present invention, various organic solvents can be used. For example, aromatic organic solvents such as toluene and xylene, ketones such as acetone, methyl ethyl ketone and methyl isobutyl ketone Ester solvents such as ethyl acetate, n-propyl acetate, butyl acetate and propylene glycol monomethyl ether acetate, alcohol solvents such as n-propanol, inopropanol, n-butanol and propylene glycol monomethyl ether Can be used alone or in combination of two or more. In recent years, it is more preferable not to use aromatic solvents such as toluene and xylene or ketone solvents from the viewpoint of working environment.
本発明のリキッドインキ組成物に必要に応じて併用される樹脂の例としては、前記ポリウレタン樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合樹脂、硝化綿以外の樹脂として、例えば、塩素化ポリプロピレン樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合体樹脂、酢酸ビニル樹脂、ポリアミド樹脂、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、アルキッド樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ロジン系樹脂、ロジン変性マレイン酸樹脂、ケトン樹脂、環化ゴム、塩化ゴム、ブチラール、石油樹脂などを挙げることができる。併用樹脂は、単独で、または2種以上を混合して用いることができる。併用樹脂の含有量は、インキの総質量に対して0.1〜25質量%が好ましく、更に好ましくは2〜15質量%である。 Examples of the resin used in combination with the liquid ink composition of the present invention as required include the aforementioned polyurethane resin, vinyl chloride-vinyl acetate copolymer resin, and resins other than nitrified cotton, such as chlorinated polypropylene resin, ethylene- Vinyl acetate copolymer resin, vinyl acetate resin, polyamide resin, acrylic resin, polyester resin, alkyd resin, polyvinyl chloride resin, rosin resin, rosin modified maleic resin, ketone resin, cyclized rubber, chlorinated rubber, butyral, Petroleum resin etc. can be mentioned. The combination resin can be used alone or in combination of two or more. The content of the combined resin is preferably 0.1 to 25% by mass, more preferably 2 to 15% by mass, based on the total mass of the ink.
本発明では更に必要に応じて、併用樹脂、体質顔料、顔料分散剤、レベリング剤、消泡剤、ワックス、可塑剤、赤外線吸収剤、紫外線吸収剤、芳香剤、難燃剤なども含むこともできる。 In the present invention, if necessary, combined resins, extender pigments, pigment dispersants, leveling agents, antifoaming agents, waxes, plasticizers, infrared absorbers, ultraviolet absorbers, fragrances, flame retardants, etc. can also be included. .
本発明のリキッドインキ組成物は、具体的には前記ポリウレタン樹脂、塩化ビニル酢酸ビニル共重合樹脂及び/又は硝化綿を、酢酸エチル、メチルエチルケトン、トルエン、IPAなど各種有機溶剤に予め混合する。ニス組成物であれば、分散攪拌機にて前記溶液を攪拌しながら各種添加剤を投入し更に攪拌することでニス組成物を得る事ができる。インキ組成物であれば、着色剤を添加し十分分散する事でインキ組成物を得る。 Specifically, in the liquid ink composition of the present invention, the polyurethane resin, the vinyl chloride vinyl acetate copolymer resin and / or the nitrification cotton are previously mixed with various organic solvents such as ethyl acetate, methyl ethyl ketone, toluene and IPA. If it is a varnish composition, a varnish composition can be obtained by adding and stirring various additives while stirring the said solution with a dispersion stirrer. If it is an ink composition, an ink composition will be obtained by adding a coloring agent and fully disperse | distributing.
本発明のリキッドインキ組成物の内、着色剤(D)を使用する場合、色相としては使用する着色剤(D)の種類に応じて、プロセス基本色として黄、紅、藍、墨、白の5色があり、プロセスガマット外色として赤(橙)、草(緑)、紫の3色がある。更に透明黄、牡丹、朱、茶、金、銀、パール、色濃度調整用のほぼ透明なメジウム(必要に応じて体質顔料を含む)などがベース色として準備される。ボイルレトルト用インキには顔料のマイグレーション性、耐熱性を考慮して適宜選定される。各色相のベースインキは、グラビア印刷、又はフレキソ印刷に適した粘度及び濃度にまで希釈溶剤で希釈され、単独でまたは混合されて各印刷ユニットに供給される。 Among the liquid ink compositions of the present invention, when a colorant (D) is used, yellow, red, amber, black, and white as basic colors of the process depending on the type of colorant (D) to be used. There are five colors, and there are three colors of red (orange), grass (green) and purple as process gamut outer color. Furthermore, transparent yellow, peony, mochi, tea, gold, silver, pearl, almost transparent medium for adjusting color density (including an extender pigment if necessary), etc. are prepared as base colors. The ink for boiling retort is appropriately selected in consideration of the migration property of the pigment and the heat resistance. The base ink of each color is diluted with a dilution solvent to a viscosity and concentration suitable for gravure printing or flexo printing, and supplied alone or mixed to each printing unit.
顔料分散体における顔料の粒度分布は、分散機の粉砕メディアのサイズ、粉砕メディアの充填率、分散処理時間、顔料分散体の吐出速度、顔料分散体の粘度などを適宜調節することにより、調整することができる。分散機としては、一般に使用される、例えば、ローラーミル、ボールミル、ペブルミル、アトライター、サンドミルなどを用いることができる。
インキ中に気泡や予期せずに粗大粒子などが含まれる場合は、印刷物品質を低下させるため、濾過などにより取り除くことが好ましい。濾過器は従来公知のものを使用することができる。
The particle size distribution of the pigment in the pigment dispersion is adjusted by appropriately adjusting the size of the grinding media of the dispersing machine, the filling ratio of the grinding media, the dispersion treatment time, the discharge speed of the pigment dispersion, the viscosity of the pigment dispersion, etc. be able to. As a dispersing machine, a roller mill, a ball mill, a pebble mill, an attritor, a sand mill etc. can be used generally, for example.
In the case where air bubbles or unexpectedly large particles are contained in the ink, it is preferable to remove by filtration etc. in order to reduce the print quality. The filter can use a conventionally well-known thing.
前記方法で製造されたインキ粘度は、顔料の沈降を防ぎ、適度に分散させる観点から10mPa・s以上、インキ製造時や印刷時の作業性効率の観点から1000mPa・s以下の範囲であることが好ましい。尚、上記粘度はトキメック社製B型粘度計で25℃において測定された粘度である。
インキの粘度は、使用される原材料の種類や量、例えばポリウレタン樹脂、着色剤、有機溶剤などを適宜選択することにより調整することができる。また、インキ中の顔料の粒度および粒度分布を調節することによりインキの粘度を調整することもできる。
The viscosity of the ink produced by the above method is in the range of 10 mPa · s or more from the viewpoint of preventing sedimentation of the pigment and appropriately dispersing it, and 1000 mPa · s or less from the viewpoint of workability at the time of ink production or printing preferable. The above viscosity is a viscosity measured at 25 ° C. with a B-type viscometer manufactured by Tokimec.
The viscosity of the ink can be adjusted by appropriately selecting the type and amount of the raw material used, for example, a polyurethane resin, a colorant, an organic solvent and the like. The viscosity of the ink can also be adjusted by adjusting the particle size and particle size distribution of the pigment in the ink.
利用可能なプラスチックフィルムとしては、ポリエステル樹脂フィルムが特に好ましい一方、本発明のリキッドインキ組成物は密着性が低下しがちなポリプロピレンフィルムに対して特に有用であり、その他のポリプロピレン、ナイロン、ポリエチレン樹脂フィルム等の表面に無機や有機のバリアコート材が塗布された種々高機能フィルムに対しても幅広く用いることが出来る。 While polyester resin films are particularly preferred as usable plastic films, the liquid ink composition of the present invention is particularly useful for polypropylene films in which adhesion tends to decrease, and other polypropylene, nylon, polyethylene resin films It can be widely used for various high-performance films in which an inorganic or organic barrier coating material is coated on the surface of the film.
本発明を実施例によりさらに具体的に説明する。以下、「部」及び「%」は、いずれも質量基準によるものとする。
なお、本発明におけるGPC(ゲルパーミエーションクロマトグラフィー)による重量平均分子量(ポリスチレン換算)、及び数平均分子量(ポリスチレン換算)の測定は東ソー(株)社製HLC8220システムを用い以下の条件で行った。
分離カラム:東ソー(株)製TSKgelGMHHR−Nを4本使用。カラム温度:40℃。移動層:和光純薬工業(株)製テトラヒドロフラン。流速:1.0ml/分。試料濃度:1.0重量%。試料注入量:100マイクロリットル。検出器:示差屈折計。
粘度はトキメック社製B型粘度計で25℃において測定した。
The present invention will be more specifically described by way of examples. Hereinafter, “parts” and “%” are all based on mass.
The measurement of the weight average molecular weight (in terms of polystyrene) and the number average molecular weight (in terms of polystyrene) by GPC (gel permeation chromatography) in the present invention was performed under the following conditions using Tosoh Co., Ltd. HLC 8220 system.
Separation column: Four Tosoh Co., Ltd. product TSKgelGMH HR- N is used. Column temperature: 40 ° C. Moving bed: tetrahydrofuran manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd. Flow rate: 1.0 ml / min. Sample concentration: 1.0% by weight. Sample injection volume: 100 microliters. Detector: Differential refractometer.
The viscosity was measured at 25 ° C. with a Tokimec B-type viscometer.
〔合成実施例1〕ポリエステルポリオール中のポリエチレングリコールが60質量%(ウレタン結合濃度:2.32mmol/g):ポリウレタン樹脂溶液A1の合成
攪拌機、温度計、環流冷却器および窒素ガス導入管を備えた4つ口フラスコに、ポリエチレングリコール(水酸基価:560.0mgKOH/g、平均重合度:4.1)、アジピン酸からなるポリエステルポリオール60.0部(水酸基価:280.5mgKOH/g)とネオペンチルグリコール、アジピン酸からなるポリエステルポリオール40.0部(水酸基価:56.1mgKOH/g)およびヘキサメチレンジイソシアネート37.1部を仕込、窒素気流下に90℃で10時間反応させ、イソシアネート基含有率3.12質量%のウレタンプレポリマーを製造した後、これに酢酸エチル73.8部を加えてウレタンプレポリマーの均一溶液とした。次いで、イソホロンジアミン8.73部、ジ−n−ブチルアミン0.59部、酢酸エチル131.2部およびイソプロピルアルコール136.6部からなる混合物に、前記ウレタンプレポリマー溶液を添加し、45℃で5時間撹拌反応させて、ポリウレタン樹脂溶液A1を得た。得られたポリウレタン樹脂溶液A1は、樹脂固形分濃度30.2質量%、樹脂固形分の重量平均分子量(Mw)は61,000であった。
Synthesis Example 1 60 mass% of polyethylene glycol in polyester polyol (urethane bond concentration: 2.32 mmol / g): Synthesis of polyurethane resin solution A1 A stirrer, a thermometer, a reflux condenser and a nitrogen gas inlet pipe were provided. In a four-necked flask, 60.0 parts of a polyester polyol consisting of polyethylene glycol (hydroxyl number: 560.0 mg KOH / g, average polymerization degree: 4.1), adipic acid (hydroxyl number: 280.5 mg KOH / g) and neopentyl Charge 40.0 parts of a polyester polyol consisting of glycol and adipic acid (hydroxyl value: 56.1 mg KOH / g) and 37.1 parts of hexamethylene diisocyanate, and react at 90 ° C. for 10 hours under a nitrogen stream to obtain an isocyanate group content of 3 .12% by mass of urethane prepolymer is produced Then, 73.8 parts of ethyl acetate was added thereto to prepare a uniform solution of urethane prepolymer. Then, the above urethane prepolymer solution is added to a mixture of 8.73 parts of isophorone diamine, 0.59 parts of di-n-butylamine, 131.2 parts of ethyl acetate and 136.6 parts of isopropyl alcohol, The reaction was allowed to stir for time to obtain a polyurethane resin solution A1. The obtained polyurethane resin solution A1 had a resin solid concentration of 30.2% by mass, and the resin solid content had a weight average molecular weight (Mw) of 61,000.
〔合成実施例2〕ポリエステルポリオール中のポリエチレングリコールが5質量%(ウレタン結合濃度:1.41mmol/g):ポリウレタン樹脂溶液A2の合成
攪拌機、温度計、環流冷却器および窒素ガス導入管を備えた4つ口フラスコに、ポリエチレングリコール(水酸基価:282.0mgKOH/g、平均重合度:8.6)、アジピン酸からなるポリエステルポリオール5.0部(水酸基価:13.9mgKOH/g)と3−メチル−1,5ペンタンジオール、アジピン酸からなるポリエステルポリオール95.0部(水酸基価:112.2mgKOH/g)およびイソホロンジイソシアネート28.9部を仕込、窒素気流下に90℃で10時間反応させ、イソシアネート基含有率2.25質量%のウレタンプレポリマーを製造した後、これに酢酸エチル69.4部を加えてウレタンプレポリマーの均一溶液とした。次いで、イソホロンジアミン6.13部、ジ−n−ブチルアミン0.25部、酢酸エチル120.0部およびイソプロピルアルコール126.3部からなる混合物に、前記ウレタンプレポリマー溶液を添加し、45℃で5時間撹拌反応させて、ポリウレタン樹脂溶液A2を得た。得られたポリウレタン樹脂溶液A2は、樹脂固形分濃度30.0質量%、樹脂固形分の重量平均分子量(Mw)は70,000であった。
Synthesis Example 2 5% by mass of polyethylene glycol in polyester polyol (urethane bond concentration: 1.41 mmol / g): Synthesis of polyurethane resin solution A2 A stirrer, a thermometer, a reflux condenser and a nitrogen gas inlet pipe were provided. In a four-necked flask, 5.0 parts (hydroxyl number: 13.9 mg KOH / g) of polyester polyol consisting of polyethylene glycol (hydroxyl number: 282.0 mg KOH / g, average degree of polymerization: 8.6) and adipic acid Charge 95.0 parts of a polyester polyol consisting of methyl-1,5 pentanediol, adipic acid (hydroxyl value: 112.2 mg KOH / g) and 28.9 parts of isophorone diisocyanate, and react at 90 ° C. for 10 hours under nitrogen stream, Produces a urethane prepolymer with an isocyanate group content of 2.25% by mass After that, 69.4 parts of ethyl acetate was added thereto to obtain a uniform solution of urethane prepolymer. Then, the above urethane prepolymer solution is added to a mixture of 6.13 parts of isophorone diamine, 0.25 parts of di-n-butylamine, 120.0 parts of ethyl acetate and 126.3 parts of isopropyl alcohol, The reaction was allowed to stir for time to obtain a polyurethane resin solution A2. The obtained polyurethane resin solution A2 had a resin solid concentration of 30.0% by mass, and the weight average molecular weight (Mw) of the resin solid was 70,000.
〔合成実施例3〕ポリエステルポリオール中のポリエチレングリコールが40質量%(ウレタン結合濃度:0.43mmol/g):ポリウレタン樹脂溶液A3の合成
攪拌機、温度計、環流冷却器および窒素ガス導入管を備えた4つ口フラスコに、ポリエチレングリコール(水酸基価:55.3mgKOH/g、平均重合度:45.7)、アジピン酸からなるポリエステルポリオール40.0部(水酸基価:18.7mgKOH/g)と2−メチル−1,3プロパンジオール、アジピン酸からなるポリエステルポリオール60.0部(水酸基価:37.1mgKOH/g)およびイソホロンジイソシアネート15.4部を仕込、窒素気流下に90℃で10時間反応させ、イソシアネート基含有率3.12質量%のウレタンプレポリマーを製造した後、これに酢酸エチル62.1部を加えてウレタンプレポリマーの均一溶液とした。次いで、イソホロンジアミン7.37部、ジ−n−ブチルアミン0.42部、酢酸エチル110.4部およびイソプロピルアルコール115.0部からなる混合物に、前記ウレタンプレポリマー溶液を添加し、45℃で5時間撹拌反応させて、ポリウレタン樹脂溶液A3を得た。得られたポリウレタン樹脂溶液A3は、樹脂固形分濃度30.2質量%、樹脂固形分の重量平均分子量(Mw)は64,000であった。
Synthesis Example 3 40% by mass of polyethylene glycol in polyester polyol (urethane bond concentration: 0.43 mmol / g): Synthesis of polyurethane resin solution A3 A stirrer, a thermometer, a reflux condenser and a nitrogen gas introduction pipe were provided. In a four-necked flask, 40.0 parts of a polyester polyol consisting of polyethylene glycol (hydroxyl value: 55.3 mg KOH / g, average polymerization degree: 45.7) and adipic acid (hydroxyl value: 18.7 mg KOH / g) 60.0 parts (hydroxyl value: 37.1 mg KOH / g) of polyester polyol consisting of methyl-1,3 propanediol and adipic acid and 15.4 parts of isophorone diisocyanate are charged, and reacted at 90 ° C. for 10 hours under nitrogen stream, Manufacture of urethane prepolymer with an isocyanate group content of 3.12% by mass After that, 62.1 parts of ethyl acetate was added to this to make a uniform solution of urethane prepolymer. Then, the above urethane prepolymer solution is added to a mixture of 7.37 parts of isophorone diamine, 0.42 parts of di-n-butylamine, 110.4 parts of ethyl acetate and 115.0 parts of isopropyl alcohol, The reaction was allowed to stir for time to obtain a polyurethane resin solution A3. The obtained polyurethane resin solution A3 had a resin solid concentration of 30.2% by mass, and the resin solid content had a weight average molecular weight (Mw) of 64,000.
〔合成実施例4〕ポリエステルポリオール中のポリプロピレングリコールが20質量%(ウレタン結合濃度:0.49mmol/g):ポリウレタン樹脂溶液A4の合成
攪拌機、温度計、環流冷却器および窒素ガス導入管を備えた4つ口フラスコに、ポリプロピレングリコール(水酸基価:360.0mgKOH/g、平均重合度:5.1)、アジピン酸からなるポリエステルポリオール20.0部(水酸基価:75.0mgKOH/g)とネオペンチルグリコール、2−メチル−1,3プロパンジオール、アジピン酸からなるポリエステルポリオール80.0部(水酸基価:22.4mgKOH/g)およびイソホロンジイソシアネート7.7、ヘキサメチレンジイソシアネート5.8部を仕込、窒素気流下に90℃で10時間反応させ、イソシアネート基含有率2.95質量%のウレタンプレポリマーを製造した後、これに酢酸エチル61.1部を加えてウレタンプレポリマーの均一溶液とした。次いで、イソホロンジアミン6.77部、ジ−n−ブチルアミン0.56部、酢酸エチル108.0部およびイソプロピルアルコール112.8部からなる混合物に、前記ウレタンプレポリマー溶液を添加し、45℃で5時間撹拌反応させて、ポリウレタン樹脂溶液A4を得た。得られたポリウレタン樹脂溶液A4は、樹脂固形分濃度30.4質量%、樹脂固形分の重量平均分子量(Mw)は58,000であった。
Synthesis Example 4 20% by mass of polypropylene glycol in polyester polyol (urethane bond concentration: 0.49 mmol / g): Synthesis of polyurethane resin solution A4 A stirrer, a thermometer, a reflux condenser and a nitrogen gas introduction pipe were provided. In a four-necked flask, 20.0 parts of a polyester polyol consisting of polypropylene glycol (hydroxyl value: 360.0 mg KOH / g, average polymerization degree: 5.1) and adipic acid (hydroxyl value: 75.0 mg KOH / g) and neopentyl Charge 80.0 parts of polyester polyol consisting of glycol, 2-methyl-1,3 propanediol and adipic acid (hydroxyl value: 22.4 mg KOH / g), 7.7 parts of isophorone diisocyanate and 5.8 parts of hexamethylene diisocyanate, Let react at 90 ° C for 10 hours under air flow, After producing a urethane prepolymer having an isocyanate group content of 2.95% by mass, 61.1 parts of ethyl acetate was added thereto to prepare a uniform solution of the urethane prepolymer. Then, the above urethane prepolymer solution is added to a mixture of 6.77 parts of isophorone diamine, 0.56 parts of di-n-butylamine, 108.0 parts of ethyl acetate and 112.8 parts of isopropyl alcohol, The reaction was allowed to stir for time to obtain a polyurethane resin solution A4. The obtained polyurethane resin solution A4 had a resin solid content concentration of 30.4% by mass, and the resin solid content had a weight average molecular weight (Mw) of 58,000.
〔合成実施例5〕ポリエステルポリオール中のポリプロピレングリコールが50質量%(ウレタン結合濃度:0.72mmol/g):ポリウレタン樹脂溶液A5の合成
攪拌機、温度計、環流冷却器および窒素ガス導入管を備えた4つ口フラスコに、ポリプロピレングリコール(水酸基価:111.0mgKOH/g、平均重合度:17.1)、アジピン酸からなるポリエステルポリオール50.0部(水酸基価:37.9mgKOH/g)とネオペンチルグリコール、アジピン酸からなるポリエステルポリオール50.0部(水酸基価:56.1mgKOH/g)およびトリレンジイソシアネート11.4部を仕込、窒素気流下に80℃で8時間反応させ、イソシアネート基含有率1.78質量%のウレタンプレポリマーを製造した後、これに酢酸エチル60.0部を加えてウレタンプレポリマーの均一溶液とした。次いで、イソホロンジアミン4.09部、ジ−n−ブチルアミン0.46部、酢酸エチル102.4部およびイソプロピルアルコール108.3部からなる混合物に、前記ウレタンプレポリマー溶液を添加し、45℃で5時間撹拌反応させて、ポリウレタン樹脂溶液A5を得た。得られたポリウレタン樹脂溶液A5は、樹脂固形分濃度30.1質量%、樹脂固形分の重量平均分子量(Mw)は58,000であった。
Synthesis Example 5 50 mass% of polypropylene glycol in polyester polyol (urethane bond concentration: 0.72 mmol / g): Synthesis of polyurethane resin solution A5 A stirrer, a thermometer, a reflux condenser and a nitrogen gas introduction pipe were provided. In a four-necked flask, 50.0 parts (hydroxyl value: 37.9 mg KOH / g) of a polyester polyol consisting of polypropylene glycol (hydroxyl value: 111.0 mg KOH / g, average degree of polymerization: 17.1) and adipic acid and neopentyl Charge 50.0 parts of polyester polyol (hydroxyl value: 56.1 mg KOH / g) consisting of glycol and adipic acid, and 11.4 parts of tolylene diisocyanate, and react at 80 ° C. for 8 hours under nitrogen stream to obtain isocyanate group content 1 After producing a .78% by weight urethane prepolymer, Then, 60.0 parts of ethyl acetate was added thereto to obtain a uniform solution of urethane prepolymer. Then, the above urethane prepolymer solution is added to a mixture of 4.09 parts of isophorone diamine, 0.46 parts of di-n-butylamine, 102.4 parts of ethyl acetate and 108.3 parts of isopropyl alcohol, The reaction was allowed to stir for time to obtain a polyurethane resin solution A5. The resulting polyurethane resin solution A5 had a resin solid concentration of 30.1% by mass, and the resin solid content had a weight average molecular weight (Mw) of 58,000.
〔合成実施例6〕ポリエステルポリオール中のポリテトラメチレンエーテルグリコールが20質量%(ウレタン結合濃度:1.35mmol/g):ポリウレタン樹脂溶液A6の合成
攪拌機、温度計、環流冷却器および窒素ガス導入管を備えた4つ口フラスコに、ポリテトラメチレンエーテルグリコール(水酸基価:174.0mgKOH/g、平均重合度:8.7)、アジピン酸からなるポリエステルポリオール20.0部(水酸基価:44.9mgKOH/g)と1,2−プロパンジオール、アジピン酸からなるポリエステルポリオール80.0部(水酸基価:112.5mgKOH/g)およびイソホロンジイソシアネート8.3、トリレンジイソシアネート15.2部を仕込、窒素気流下に80℃で13時間反応させ、イソシアネート基含有率2.48質量%のウレタンプレポリマーを製造した後、これに酢酸エチル66.5部を加えてウレタンプレポリマーの均一溶液とした。次いで、イソホロンジアミン6.14部、ジ−n−ブチルアミン0.70部、酢酸エチル115.9部およびイソプロピルアルコール121.6部からなる混合物に、前記ウレタンプレポリマー溶液を添加し、45℃で5時間撹拌反応させて、ポリウレタン樹脂溶液A6を得た。得られたポリウレタン樹脂溶液A6は、樹脂固形分濃度30.1質量%、樹脂固形分の重量平均分子量(Mw)は51,000であった。
Synthesis Example 6 20 mass% of polytetramethylene ether glycol in polyester polyol (urethane bond concentration: 1.35 mmol / g): Synthesis of polyurethane resin solution A6 Stirrer, thermometer, reflux condenser and nitrogen gas inlet tube In a four-necked flask equipped with a polytetramethylene ether glycol (hydroxyl value: 174.0 mg KOH / g, average polymerization degree: 8.7), 20.0 parts of a polyester polyol consisting of adipic acid (hydroxy value: 44.9 mg KOH) / G), 1, 2-propanediol, 80.0 parts of polyesterpolyol consisting of adipic acid (hydroxyl value: 112.5 mg KOH / g), 8.3 isophorone diisocyanate, 15.2 parts of tolylene diisocyanate, charged with nitrogen gas The reaction is carried out at 80.degree. C. for 13 hours under After preparing a urethane prepolymer having a content of 2.48% by weight, 66.5 parts of ethyl acetate was added thereto to prepare a uniform solution of the urethane prepolymer. Then, the above urethane prepolymer solution is added to a mixture of 6.14 parts of isophorone diamine, 0.70 parts of di-n-butylamine, 115.9 parts of ethyl acetate and 121.6 parts of isopropyl alcohol, The reaction was allowed to stir for time to obtain a polyurethane resin solution A6. The resulting polyurethane resin solution A6 had a resin solid concentration of 30.1% by mass, and the resin solid content had a weight average molecular weight (Mw) of 51,000.
〔合成実施例7〕ポリエステルポリオール中の、ポリエチレングリコールとポリプロピレングリコールの総計が60質量%(ウレタン結合濃度:0.36mmol/g):ポリウレタン樹脂溶液A7の合成
攪拌機、温度計、環流冷却器および窒素ガス導入管を備えた4つ口フラスコに、ポリエチレングリコール(水酸基価:282.0mgKOH/g、平均重合度:8.6)、ポリプロピレングリコール(水酸基価:360.0mgKOH/g、平均重合度:5.1)、アジピン酸からなるポリエステルポリオール60.0部(水酸基価:27.9mgKOH/g)と3−メチル−1,5ペンタンジオール、アジピン酸からなるポリエステルポリオール40.0部(水酸基価:18.9mgKOH/g)およびヘキサメチレンジイソシアネート11.1部を仕込、窒素気流下に90℃で10時間反応させ、イソシアネート基含有率3.36質量%のウレタンプレポリマーを製造した後、これに酢酸エチル59.8を加えてウレタンプレポリマーの均一溶液とした。次いで、イソホロンジアミン7.48部、ジ−n−ブチルアミン0.63部、酢酸エチル107.1部およびイソプロピルアルコール111.2部からなる混合物に、前記ウレタンプレポリマー溶液を添加し、45℃で5時間撹拌反応させて、ポリウレタン樹脂溶液A7を得た。得られたポリウレタン樹脂溶液A7は、樹脂固形分濃度30.3質量%、樹脂固形分の重量平均分子量(Mw)は55,000であった。
Synthesis Example 7 A total of polyethylene glycol and polypropylene glycol of 60% by mass (urethane bond concentration: 0.36 mmol / g) in polyester polyol: Synthesis of polyurethane resin solution A7 Stirrer, thermometer, reflux condenser and nitrogen Polyethylene glycol (hydroxyl number: 282.0 mg KOH / g, average degree of polymerization: 8.6), polypropylene glycol (hydroxyl number: 360.0 mg KOH / g, average degree of polymerization: 5) in a four-necked flask equipped with a gas inlet tube .1), 60.0 parts of polyester polyol consisting of adipic acid (hydroxyl number: 27.9 mg KOH / g), 40.0 parts of polyester polyol consisting of 3-methyl-1,5 pentanediol and adipic acid (hydroxyl number: 18) .9 mg KOH / g) and hexamethylene diisocyanate 11.1 parts are charged, and reacted under a nitrogen stream at 90 ° C. for 10 hours to produce a urethane prepolymer having an isocyanate group content of 3.36% by mass, and then 59.8 ethyl acetate is added thereto to give a urethane prepolymer It was a homogeneous solution of the polymer. Then, the above urethane prepolymer solution is added to a mixture of 7.48 parts of isophorone diamine, 0.63 parts of di-n-butylamine, 107.1 parts of ethyl acetate and 11.2 parts of isopropyl alcohol, The reaction was allowed to stir for time to obtain a polyurethane resin solution A7. The obtained polyurethane resin solution A7 had a resin solid content concentration of 30.3% by mass, and the resin solid content had a weight average molecular weight (Mw) of 55,000.
〔合成実施例8〕ポリエステルポリオール中の、ポリエチレングリコールとポリテトラメチレンエーテルグリコールの総計が10質量%(ウレタン結合濃度:0.81mmol/g):ポリウレタン樹脂溶液A8の合成
攪拌機、温度計、環流冷却器および窒素ガス導入管を備えた4つ口フラスコに、ポリエチレングリコール(水酸基価:560.0mgKOH/g、平均重合度:4.1)、ポリテトラメチレンエーテルグリコール(水酸基価:174.0mgKOH/g、平均重合度:8.7)、アジピン酸からなるポリエステルポリオール10.0部(水酸基価:37.0mgKOH/g)とジエチレングリコール、アジピン酸からなるポリエステルポリオール90.0部(水酸基価:55.7mgKOH/g)およびイソホロンジイソシアネート15.5部を仕込、窒素気流下に90℃で15時間反応させ、イソシアネート基含有率1.59質量%のウレタンプレポリマーを製造した後、これに酢酸エチル62.2を加えてウレタンプレポリマーの均一溶液とした。次いで、イソホロンジアミン4.06部、ジ−n−ブチルアミン0.13部、酢酸エチル105.4部およびイソプロピルアルコール111.7部からなる混合物に、前記ウレタンプレポリマー溶液を添加し、45℃で5時間撹拌反応させて、ポリウレタン樹脂溶液A8を得た。得られたポリウレタン樹脂溶液A8は、樹脂固形分濃度30.4質量%、樹脂固形分の重量平均分子量(Mw)は73,000であった。
Synthesis Example 8 10 mass% of total of polyethylene glycol and polytetramethylene ether glycol in polyester polyol (urethane bond concentration: 0.81 mmol / g): Synthesis of polyurethane resin solution A8 Stirrer, thermometer, reflux cooling In a four-necked flask equipped with a vessel and a nitrogen gas inlet, polyethylene glycol (hydroxyl number: 560.0 mg KOH / g, average degree of polymerization: 4.1), polytetramethylene ether glycol (hydroxyl number: 174.0 mg KOH / g Average degree of polymerization: 8.7), 10.0 parts of polyester polyol consisting of adipic acid (hydroxyl value: 37.0 mg KOH / g), 90.0 parts of polyester polyol consisting of diethylene glycol, adipic acid (hydroxyl value: 55.7 mg KOH) / G) and isophorone After 15.5 parts of anate were charged and reacted at 90 ° C. for 15 hours under a nitrogen stream to produce a urethane prepolymer having an isocyanate group content of 1.59% by mass, ethyl acetate 62.2 was added thereto to prepare a urethane prepolymer. It was a homogeneous solution of the polymer. Then, the above urethane prepolymer solution is added to a mixture of 4.06 parts of isophorone diamine, 0.13 parts of di-n-butylamine, 105.4 parts of ethyl acetate and 111.7 parts of isopropyl alcohol, The reaction was allowed to stir for time to obtain a polyurethane resin solution A8. The resulting polyurethane resin solution A8 had a resin solid concentration of 30.4% by mass, and the resin solid content had a weight average molecular weight (Mw) of 73,000.
〔合成比較例1〕非エステル化ポリエチレングリコール使用(ウレタン結合濃度:0.41mmol/g):ポリウレタン樹脂溶液H1の合成
攪拌機、温度計、環流冷却器および窒素ガス導入管を備えた4つ口フラスコに、ネオペンチルグリコール、2−メチル−1,3プロパンジオール、アジピン酸とを反応させたポリエステルポリオール85.0部(水酸基価:22.4mgKOH/g 炭素原子数が4)を得た。
得たポリエステルポリオールに、ポリエチレングリコール(水酸基価:56.1mgKOH/g、平均重合度:45.0)15.0部およびイソホロンジイソシアネート12.1部を仕込、窒素気流下に90℃で10時間反応させ、イソシアネート基含有率2.25質量%のウレタンプレポリマーを製造した後、これに酢酸エチル60.4を加えてウレタンプレポリマーの均一溶液とした。次いで、イソホロンジアミン5.17部、ジ−n−ブチルアミン0.43部、酢酸エチル104.4部およびイソプロピルアルコール1109.8部からなる混合物に、前記ウレタンプレポリマー溶液を添加し、45℃で5時間撹拌反応させて、ポリウレタン樹脂溶液H1を得た。得られたポリウレタン樹脂溶液H1は、樹脂固形分濃度30.4質量%、樹脂固形分の重量平均分子量(Mw)は62,000であった。
Synthesis Comparative Example 1 Use of non-esterified polyethylene glycol (urethane bond concentration: 0.41 mmol / g): Synthesis of polyurethane resin solution H1 Four-necked flask equipped with a stirrer, thermometer, reflux condenser and nitrogen gas inlet tube Further, 85.0 parts (hydroxyl value: 22.4 mg KOH / g carbon atom number: 4) of polyester polyol obtained by reacting neopentyl glycol, 2-methyl-1, 3-propanediol and adipic acid are obtained.
To the obtained polyester polyol, 15.0 parts of polyethylene glycol (hydroxyl value: 56.1 mg KOH / g, average degree of polymerization: 45.0) and 12.1 parts of isophorone diisocyanate are charged, and reacted at 90 ° C. for 10 hours under nitrogen stream. Then, after preparing a urethane prepolymer having an isocyanate group content of 2.25% by mass, ethyl acetate 60.4 was added thereto to make a uniform solution of the urethane prepolymer. Then, the above urethane prepolymer solution is added to a mixture of 5.17 parts of isophorone diamine, 0.43 parts of di-n-butylamine, 104.4 parts of ethyl acetate and 1109.8 parts of isopropyl alcohol, The reaction was allowed to stir for time to obtain a polyurethane resin solution H1. The obtained polyurethane resin solution H1 had a resin solid concentration of 30.4% by mass, and the resin solid content had a weight average molecular weight (Mw) of 62,000.
〔合成比較例2〕非エステル化ポリプロピレングリコール使用(ウレタン結合濃度:2.33mmol/g):ポリウレタン樹脂溶液H2の合成
攪拌機、温度計、環流冷却器および窒素ガス導入管を備えた4つ口フラスコに、と3−メチル−1,5ペンタンジオール、アジピン酸からなるポリエステルポリオール50.0部(水酸基価:18.9mgKOH/g 炭素原子数が6)を得た。
得たポリエステルポリオールに、ポリプロピレングリコール(水酸基価:360.0mgKOH/g、平均重合度:5.1)50.0部およびトリレンジイソシアネート34.2部を仕込、窒素気流下に80℃で10時間反応させ、イソシアネート基含有率1.72質量%のウレタンプレポリマーを製造した後、これに酢酸エチル72.3を加えてウレタンプレポリマーの均一溶液とした。次いで、イソホロンジアミン4.62部、ジ−n−ブチルアミン0.80部、酢酸エチル123.1部およびイソプロピルアルコール130.3部からなる混合物に、前記ウレタンプレポリマー溶液を添加し、45℃で5時間撹拌反応させて、ポリウレタン樹脂溶液H2を得た。得られたポリウレタン樹脂溶液H2は、樹脂固形分濃度30.5質量%、樹脂固形分の重量平均分子量(Mw)は50,000であった。
Synthesis Comparative Example 2 Non-esterified polypropylene glycol (urethane bond concentration: 2.33 mmol / g): Synthesis of polyurethane resin solution H2 Four-necked flask equipped with a stirrer, thermometer, reflux condenser and nitrogen gas inlet tube Thus, 50.0 parts (hydroxyl number: 18.9 mg KOH / g carbon atom number 6) of a polyester polyol consisting of, 3-methyl-1,5 pentanediol and adipic acid were obtained.
50.0 parts of polypropylene glycol (hydroxyl value: 360.0 mg KOH / g, average degree of polymerization: 5.1) and 34.2 parts of tolylene diisocyanate are added to the obtained polyester polyol, and 10 hours at 80 ° C. in a nitrogen stream. After reacting to prepare a urethane prepolymer having an isocyanate group content of 1.72% by mass, ethyl acetate 72.3 was added thereto to prepare a uniform solution of the urethane prepolymer. Then, the above urethane prepolymer solution is added to a mixture of 4.62 parts of isophorone diamine, 0.80 parts of di-n-butylamine, 123.1 parts of ethyl acetate and 130.3 parts of isopropyl alcohol, The reaction was allowed to stir for time to obtain a polyurethane resin solution H2. The obtained polyurethane resin solution H2 had a resin solid concentration of 30.5% by mass, and the resin solid content had a weight average molecular weight (Mw) of 50,000.
〔調整例1:塩化ビニル酢酸ビニル共重合樹脂溶液Vの調整〕
ポリウレタン樹脂と併用して用いる水酸基を有する塩化ビニル酢酸ビニル共重合樹脂(樹脂モノマー組成が質量%で塩化ビニル/酢酸ビニル/ビニルアルコール=92/3/5、水酸基価(mgKOH)=64)を酢酸エチルで15%溶液とし、これを塩酢ビ樹脂溶液Vとした。
Preparation Example 1: Preparation of vinyl chloride vinyl acetate copolymer resin solution V
Acetic acid / vinyl acetate copolymer resin having a hydroxyl group to be used in combination with a polyurethane resin (resin monomer composition is% by mass vinyl chloride / vinyl acetate / vinyl alcohol = 92/3/5, hydroxyl value (mg KOH) = 64) The solution was made into a 15% solution with ethyl, and this was made into a salt and vinyl acetate resin solution V.
[実施例1]
ポリウレタン樹脂溶液A(固形分30.2%)を25部、塩化ビニル酢酸ビニル共重合樹脂溶液G(固形分15%)10部、酸化チタン顔料35部テイカ(株)製JR−805、酢酸エチル10部、イソプロピルアルコール10部からなる混合物をダイノーミル(ウィリー・エ・バッコーフェノン社製)を用いて混練し、得られた白色練肉ベースインキに更に、酢酸エチル10部を添加し、本発明のリキッド白インキを作成した。
Example 1
25 parts of polyurethane resin solution A (solid content 30.2%), 10 parts of vinyl chloride / vinyl acetate copolymer resin solution G (solid content 15%), 35 parts of titanium oxide pigment JR-805, manufactured by Taika Co., Ltd., ethyl acetate The mixture comprising 10 parts of isopropyl alcohol and 10 parts of isopropyl alcohol is kneaded using a Dino Mill (manufactured by Willie E. Baccophenon Co., Ltd.), and 10 parts of ethyl acetate is further added to the obtained white meat base ink. Liquid white ink was created.
[実施例2〜8,比較例1及び2]
表1、2に示す組成配合により実施例2〜8、比較例1及び2を、実施例1と同様にしてリキッド白インキを作成した。
得られた印刷インキの粘度を酢酸エチルでザーンカップ#3(離合社製)で16秒(25℃)に調整し、版深35μmグラビア版を備えたグラビア校正機により、表1、2に示す各種バリアフィルム(W、X、Y、Z)及びコロナ処理ポリエステルフィルム(以下PETフィルム:東洋紡製(株)製 商品名 エステルE5102 厚さ12μm)に印刷して40〜50℃で乾燥し、印刷物を得た。
得られた印刷物について、各種バリアフィルムへの接着性と耐ブロッキング性とPETフィルム/アルミニウム/無延伸ポリプロピレンフィルム(以下、R−CPP:東レ合成フィルム社製 ZK−75 50μm)構成でのラミネート強度とレトルト処理後の外観評価を行い評価した。その結果を表1及び2に示す。なお、評価は下記の試験方法にて行った。
[Examples 2 to 8, Comparative Examples 1 and 2]
A liquid white ink was prepared in the same manner as in Example 1 according to Examples 2 to 8 and Comparative Examples 1 and 2 according to the composition shown in Tables 1 and 2.
The viscosity of the obtained printing ink is adjusted to 16 seconds (25 ° C.) with ethyl acetate with Zahn cup # 3 (manufactured by Rigosha Co., Ltd.), and shown in Tables 1 and 2 with a gravure proofer equipped with a plate depth of 35 μm gravure plate. Printed on various barrier films (W, X, Y, Z) and corona-treated polyester film (hereinafter referred to as PET film: manufactured by Toyobo Co., Ltd. trade name ester E5102 thickness 12 μm) and dried at 40 to 50 ° C. Obtained.
About the obtained printed matter, adhesion to various barrier films and blocking resistance, and laminating strength with PET film / aluminum / non-oriented polypropylene film (hereinafter, R-CPP: ZK-75 50 μm manufactured by Toray Synthetic Film Co., Ltd.) The appearance was evaluated after retort treatment. The results are shown in Tables 1 and 2. In addition, evaluation was performed by the following test method.
1)接着性(各種バリアフィルム)
上記印刷物を1日放置後、印刷面にセロハンテープ(ニチバン製12mm幅)を貼り付け、これを急速に剥がしたときの印刷皮膜の外観の状態を目視判定した。なお判定基準は次の通りとした。
○:印刷皮膜が全く剥がれなかった。
△:印刷皮膜の面積率で50%以上〜80%未満がフィルムに残った。
×:印刷皮膜の面積率で50%未満がフィルムに残った。
1) Adhesiveness (various barrier films)
After the printed matter was left to stand for 1 day, a cellophane tape (12 mm wide made by Nichiban Co., Ltd.) was attached to the printing surface, and the appearance of the printed film was visually determined when the tape was rapidly peeled off. The judgment criteria were as follows.
○: The printed film did not peel at all.
Fair: 50% or more and less than 80% of the area ratio of the printed film remained on the film.
X: Less than 50% of the area ratio of the printed film remained on the film.
2)耐ブロッキング性(各種バリアフィルム)
上記印刷物の印刷面と非印刷面が接触するようにフィルムを重ね合わせ、10kgf/cm2の加重をかけ、40℃の環境下に12時間経時させ、取り出し後、非印刷面へのインキの転移の状態を、3段階で目視評価した。
○:非印刷面へのインキの転移量0%で転移が見られない
△:面積率20%未満の比率で転移が見られる
×:面積率20%以上の比率で転移が見られる。
2) Blocking resistance (various barrier films)
The film is overlaid so that the printed side and the non-printed side of the above printed matter are in contact, a load of 10 kgf / cm 2 is applied, and aging is carried out for 12 hours under 40 ° C. environment. The state of was visually evaluated in three steps.
Good: Transfer of 0% of the ink to the non-printed surface No transfer is observed Δ: Transfer is observed at a ratio of less than 20% of area ratio x: Transfer is observed at a ratio of 20% or more of area ratio
3)ラミネート強度の測定
上記PETフィルム印刷物にウレタン系のドライラミネート接着剤ディックドライLX−500/KW−75(DIC製)を塗膜量が3.5g/m2となるように塗布、乾燥後、ドライラミネート機(DICエンジニアリング製)によってアルミニウム箔(以下、AL:東洋アルミニウム工業(株)製 アルミ箔C、15μm)をラミネートし、2層のラミネート物1を得た。次にラミネート物1のAL上に接着剤を同様に塗布し、無延伸ポリプロピレンフィルム(以下、R−CPP:東レ合成フィルム社製 ZK−75 50μm)を積層し、40℃で5日間エージング施し、3層の複合ラミネート物2を得た。その後、ラミネート強度の測定を行った。数値が大きい方がラミネート強度が強い。
3) Measurement of laminate strength The above-mentioned PET film printed matter is coated with a urethane-based dry lamination adhesive, Dick Dry LX-500 / KW-75 (made by DIC) so that the coating amount is 3.5 g / m 2, and after drying An aluminum foil (hereinafter, AL: manufactured by Toyo Aluminum Industry Co., Ltd., aluminum foil C, 15 μm) was laminated by a dry laminating machine (manufactured by DIC Engineering) to obtain a laminate 1 of two layers. Next, an adhesive is similarly applied on the AL of the laminate 1, a non-oriented polypropylene film (hereinafter, R-CPP: Toray Synthetic Film ZK-75 50 μm) is laminated, and aged at 40 ° C. for 5 days, A three-layer composite laminate 2 was obtained. Thereafter, measurement of laminate strength was performed. The larger the number, the stronger the laminate strength.
4)耐レトルト性(ラミネート物のレトルト処理後の外観評価)
得られたラミネート物2を120mm×120mmの大きさのパウチに製袋し、内容物として、食酢、サラダ油、ミートソースを重量比で1:1:1に配合した疑似食品70gを充填密封した。作成したパウチを135℃、30分間の蒸気レトルト殺菌処理をした後、剥離の程度を3段階で評価を行った。
○:剥離がない。
△:小さなブリスター状の剥離がある。
×:大小問わず、全面に剥離がある。
4) Retort resistance (appearance evaluation after retort treatment of laminate)
The obtained laminate 2 was formed into a pouch of 120 mm × 120 mm and filled with 70 g of simulated food containing vinegar, salad oil and meat sauce at a weight ratio of 1: 1: 1. The prepared pouch was subjected to steam retort sterilization treatment at 135 ° C. for 30 minutes, and the degree of peeling was evaluated in three steps.
○: There is no peeling.
Δ: Small blister-like exfoliation.
X: There is peeling on the entire surface regardless of size.
表1、2に、各リキッド白インキの配合、及び評価結果を記す。 Tables 1 and 2 show the composition of each liquid white ink and the evaluation results.
評価対象のバリアフィルム
W:大日本印刷(株)製 アルミナ蒸着透明PETフィルム IB−PET−PUB(厚み:12μm)
X:三菱樹脂(株)製 シリカ蒸着透明PETフィルム テックバリア TX−R(厚み:12μm)
Y:尾池工業(株)製 シリカ蒸着透明PETフィルム MOS−TEB(厚み:12μm)
Z:凸版印刷(株)製 酸化アルミニウム蒸着透明PETフィルム GL−ARH(厚み:12μm)
評価対象のOPPフィルム
U:東洋紡(株)製 P2161(厚み:20μm)
Barrier film to be evaluated W: Dainippon Printing Co., Ltd. alumina-deposited transparent PET film IB-PET-PUB (thickness: 12 μm)
X: Mitsubishi Resins Co., Ltd. Silica vapor deposited transparent PET film Tech Barrier TX-R (thickness: 12 μm)
Y: Oike Kogyo Co., Ltd. silica vapor deposited transparent PET film MOS-TEB (thickness: 12 μm)
Z: Letterpress printing Co., Ltd. aluminum oxide vapor deposition transparent PET film GL-ARH (thickness: 12 μm)
OPP film to be evaluated U: Toyobo Co., Ltd. P2161 (thickness: 20 μm)
実施例では、透明蒸着フィルムに対する接着性、耐ブロッキング性、及びアルミニウム構成の包剤において熱水処理前後のラミネート強度が高く、耐レトルト性に優れる結果となった。 In the examples, the adhesiveness to the transparent vapor deposition film, the blocking resistance, and the laminate strength before and after the hot water treatment in the package of the aluminum constitution were high, and the result was excellent in the retort resistance.
本発明のリキッドインキ組成物は、食品包材・サニタリー・コスメ・電子部品等工業製品向け用途に幅広く展開され得る。 The liquid ink composition of the present invention can be widely deployed in industrial products such as food packaging, sanitary cosmetics, electronic parts and the like.
Claims (10)
A liquid ink composition comprising a polyurethane resin (A) having a polyester polyol structure having as a reaction raw material a long chain glycol (a) having an average polymerization degree of 4.0 or more.
The liquid ink composition according to claim 1, further comprising a vinyl chloride / vinyl acetate copolymer resin (B).
The liquid ink composition according to claim 1, further comprising a colorant (C) and an organic solvent (D).
The content ratio of the long chain glycol (a) having an average polymerization degree of 4.0 or more is in the range of 1 to 60 parts by mass with respect to 100 parts by mass of polyester polyol which is a reaction raw material of the polyurethane resin (A). The liquid ink composition according to any one of Items 1 to 3.
The liquid ink composition according to any one of claims 1 to 4, wherein the long chain glycol (a) having an average degree of polymerization of 4.0 or more is a polyether polyol having an average degree of polymerization of 4.0 or more.
Any one or more of the long chain glycol (a) having an average degree of polymerization of 4.0 or more selected from the group consisting of polyethylene glycol, polypropylene glycol, and polytetramethylene ether glycol having an average degree of polymerization of 4.0 or more The liquid ink composition according to any one of claims 1 to 5, which is
The vinyl chloride / vinyl acetate copolymer resin (B) has a hydroxyl value, the hydroxyl value is 50 to 200 mg equivalent KOH / g, and the content ratio of the vinyl chloride component in the copolymer resin is 80 to The liquid ink composition according to any one of claims 1 to 6, which is 95 parts by mass.
The liquid ink composition according to any one of claims 1 to 7, wherein the organic solvent (D) does not contain an aromatic organic solvent and / or a ketone solvent.
The printed matter formed by printing the liquid ink composition as described in any one of Claims 1-8.
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