JP2022014668A - Printing ink using bio-polyurethane resin - Google Patents

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Abstract

To provide: a bio-polyurethane resin suitable for a varnish for printing ink, which maintains characteristics of the conventional bio-polyurethane resin, has a problem suppressed, the problem being thickening of a mixture when a hardener is added to an ink and, at the same time, has excellent heat resistance (hot peel strength); a bio-polyurethane resin solution; and a printing ink.SOLUTION: Provided is a bio-polyurethane resin containing a polymerization component in which an amount of a bio-derived component accounts for 35 mass% or more. The polymerization component comprises a polyol component (A), an isocyanate component (B), and a polyamine component (C). Further, the polymerization component contains a specific monoamine component (D) containing one amino group having an active amino group active hydrogen(s) and another active hydrogen group(s). The bio-polyurethane resin has a polyurethane-polyurea structure where a portion of a terminal amino group of a terminal active amino group-type polyurethane resin is substituted by another active hydrogen group and has an average number per one resin molecule of amino groups of 1.00 to 1.90.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、バイオポリウレタン樹脂、バイオポリウレタン樹脂溶液、バイオポリウレタン樹脂の製造方法及びこれらを用いた印刷インキに関する。さらに詳しくは、印刷インキ用ワニスに有用なバイオポリウレタン樹脂を提供する技術に関する。 The present invention relates to a biopolyurethane resin, a biopolyurethane resin solution, a method for producing a biopolyurethane resin, and a printing ink using these. More specifically, the present invention relates to a technique for providing a biopolyurethane resin useful for a varnish for printing ink.

近年、枯渇性資源でない産業資源として、化石資源を除く生物由来資源の(バイオマス)が注目されている。特に植物は、太陽光をエネルギーとした光合成により大気中のCOを吸収して成長するので、生物由来原料を製品化した製品(バイオマスプラスチックや、合成繊維、印刷インキ等)は、植物の成長過程における光合成によるCOの吸収量と、植物の焼却によるCOの排出量が相殺され、大気中のCOの増減に影響を与えないと考えられ(カーボンニュートラル)、その開発が期待されている。生物由来原料を使用した製品の中でも、後述するバイオマスマーク認定商品は、安全で、循環型社会の形成に貢献し、地球温暖化防止に役立つという背景から、その開発と利用が望まれている。 In recent years, biological resources (biomass) other than fossil resources have been attracting attention as industrial resources that are not depleting resources. In particular, plants grow by absorbing CO 2 in the atmosphere through photosynthesis using sunlight as energy, so products that commercialize biological raw materials (biomass plastics, synthetic fibers, printing ink, etc.) grow plants. It is thought that the amount of CO 2 absorbed by photosynthesis in the process and the amount of CO 2 emitted by incineration of plants are offset and do not affect the increase or decrease of CO 2 in the atmosphere (carbon neutral), and its development is expected. There is. Among the products using biological raw materials, the biomass mark certified products, which will be described later, are desired to be developed and used because they are safe, contribute to the formation of a recycling-oriented society, and help prevent global warming.

また、ポリウレタン樹脂は、基本的には、高分子量ポリオール成分、有機ポリイソシアネート成分、必要に応じて、ポリアミン鎖伸長剤成分を反応させて得られるものであるが、これらの各成分の種類、組み合わせを変化させることによって、種々の性能(物性)を有するポリウレタン樹脂の提供が可能である。例えば、末端に活性アミノ基を含有するポリエステル系ポリウレタン樹脂溶液を印刷インキ用ワニスとして用いた印刷インキは、各種プラスチック基材に対する優れた接着性能と顔料分散性の点で有用である。 The polyurethane resin is basically obtained by reacting a high-molecular-weight polyol component, an organic polyisocyanate component, and, if necessary, a polyamine chain extender component, but the type and combination of each of these components. It is possible to provide a polyurethane resin having various performances (physical properties) by changing the above. For example, a printing ink using a polyester-based polyurethane resin solution containing an active amino group at the terminal as a varnish for printing ink is useful in terms of excellent adhesion performance to various plastic substrates and pigment dispersibility.

しかし、ポリウレタン樹脂をワニスに使用した印刷インキは、石油資源からの原材料調達、素材製造、使用、最終的にゴミとして焼却されるライフサイクルが大半であり、この点から、エコロジーを考慮した改善が求められている。これに対し、今までのエコロジーを考慮した印刷インキは、接着性、顔料分散性、印刷適性といった従来からの機能性に加えて、生物由来資源の量を示す「バイオマス度」において、十分なものではなかった。また、昨今、生物由来のバイオマスフィルムとしてポリ乳酸フィルムに加え、食品包装等に代表される軟包装用途に適用可能な、生物由来の原料を利用した、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ナイロン(NY)、ポリプロピレン(PP)、ポリエチレン(PE)フィルム等の、バイオマスプラスチックフィルムが市販され始めている。そして、これらの新たなバイオマスプラスチック基材に形成されるインキ層においても、バイオマス化の要望がある。 However, most printing inks that use polyurethane resin for varnish have a life cycle in which raw materials are procured from petroleum resources, materials are manufactured, used, and finally incinerated as garbage. It has been demanded. On the other hand, printing inks that take ecological considerations into consideration have been sufficient in terms of "biomass degree," which indicates the amount of biological resources, in addition to conventional functionality such as adhesiveness, pigment dispersibility, and printability. It wasn't. Recently, in addition to polypropylene films as bio-derived biomass films, polyethylene terephthalate (PET), nylon (NY), which use bio-derived raw materials and are applicable to flexible packaging applications such as food packaging, have been used. Bioplastic films such as polypropylene (PP) and polyethylene (PE) films are beginning to be marketed. There is also a demand for biomass conversion in the ink layer formed on these new biomass plastic base materials.

印刷インキに対するバイオマス化の要望に加えて、トルエンや、メチルエチルケトン(MEK)溶剤を使用しない、ノントルエン溶剤系或いはノントルエンノンMEK溶剤系の印刷インキ用ワニスが求められている。そして、生物由来原料を含有したバイオポリウレタン樹脂を印刷インキ用ワニスに使用した場合や、さらには、ノントルエン溶剤系或いはノントルエンノンMEK溶剤系の印刷インキ用ワニスを使用した場合においても、従来の石油由来のポリウレタン樹脂を使用した場合と同様に、高接着強度で、顔料分散性に優れ、印刷適性に優れた印刷インキとなることが要望されている。 In addition to the demand for biomass conversion of printing inks, non-toluene solvent-based or non-toluene non-MEK solvent-based varnishes for printing inks that do not use toluene or methyl ethyl ketone (MEK) solvent are required. Further, even when a biopolyurethane resin containing a biological raw material is used for a printing ink varnish, or even when a non-toluene solvent-based or non-toluene non-MEK solvent-based printing ink varnish is used, the conventional varnish is used. Similar to the case where a petroleum-derived polyurethane resin is used, there is a demand for a printing ink having high adhesive strength, excellent pigment dispersibility, and excellent printability.

上記した現状に対し、製造原料に生物由来成分を用いた印刷インキ用ワニスとしては、例えば、生物由来のダイマー酸からなるポリエステルポリオールを用いたポリウレタン樹脂が知られている(特許文献1)。また、生物由来のダイマー酸からなるポリエステルの使用量を減らしたポリウレタン樹脂を使用することで、版詰まり性等の印刷適性を改善した印刷インキ(特許文献2)も知られている。 In contrast to the above-mentioned current situation, as a varnish for printing ink using a biological component as a manufacturing raw material, for example, a polyurethane resin using a polyester polyol made of a biological dimer acid is known (Patent Document 1). Further, a printing ink (Patent Document 2) is also known in which printing suitability such as plate jamming is improved by using a polyurethane resin in which the amount of polyester made of biologically-derived dimer acid is reduced.

一方、先に述べたように、地球規模でバイオマスの利用が検討されており、機能性やバイオマス度に優れたポリウレタン樹脂を印刷インキ用ワニスに使用した印刷インキの開発が待望されており、実現できれば、極めて有用である。また、近年における技術動向から、印刷インキ固形分中においてバイオマス度が10質量%以上の場合に、環境製品としての安全・安心性等の他要件を満たすことで、日本有機資源協会から「バイオマスマーク」認定を受けられるといった、社会的な規範の背景がある。この認定を受けるためには、印刷インキ用ワニスの原料となるポリウレタン樹脂において、35質量%以上、より好適には40質量%以上の高いバイオマス度を実現した、工業的に利用できるバイオポリウレタン樹脂が必要であり、その技術開発が待望される。 On the other hand, as mentioned earlier, the use of biomass is being considered on a global scale, and the development of printing inks that use polyurethane resin with excellent functionality and biomass for printing ink varnishes is expected and realized. If possible, it is extremely useful. In addition, due to technological trends in recent years, when the biomass content in the solid content of printing ink is 10% by mass or more, by satisfying other requirements such as safety and security as an environmental product, the "Biomass Mark" from the Japan Organic Resources Association There is a background of social norms, such as being certified. In order to receive this certification, an industrially usable biopolyurethane resin that achieves a high biomass content of 35% by mass or more, more preferably 40% by mass or more in the polyurethane resin used as a raw material for varnish for printing ink is required. It is necessary, and its technological development is awaited.

しかし、上記した特許文献1に記載の樹脂を顔料分散用に使用したインキは、包装用プラスチックフィルムの印刷用として接着力及び耐ボイル性に優れているが、含トルエン溶剤系で環境負荷が大きいと共に印刷適性に劣るため、さらなる改良が求められる。また、特許文献2に記載の技術は、インキとしてのバイオマス度が十分ではなかった。 However, the ink using the resin described in Patent Document 1 described above for pigment dispersion is excellent in adhesive strength and boil resistance for printing a plastic film for packaging, but is a toluene-containing solvent-based ink and has a large environmental load. At the same time, it is inferior in printability, so further improvement is required. Further, the technique described in Patent Document 2 did not have a sufficient degree of biomass as an ink.

上記に対し、本発明者らは、これまでに、各種プラスチック基材、特に、バイオマスプラスチック基材に対して優れた接着性能を示し、しかも、高濃度で含有した顔料の分散性に優れるなどの、印刷適正を有する印刷インキ用バインダー(ワニス)に有用な、高度にバイオマスを含有するポリウレタン樹脂を提案している(特許文献3参照)。この技術によれば、バイオポリウレタン樹脂を印刷インキ用ワニスとして用いることで、「バイオマスマーク」認定基準であるバイオマス度が10質量%以上である、カーボンニュートラルの考えからの環境保全面の要求分野において非常に有用な印刷インキを提供することができる。 In contrast to the above, the present inventors have exhibited excellent adhesion performance to various plastic substrates, particularly biomass plastic substrates, and also have excellent dispersibility of pigments contained in high concentrations. , Proposes a polyurethane resin containing a high amount of biomass, which is useful as a binder (varnish) for printing ink having printability (see Patent Document 3). According to this technology, by using biopolyurethane resin as a varnish for printing ink, the biomass degree, which is the "biomass mark" certification standard, is 10% by mass or more, in the field of environmental conservation requirements from the viewpoint of carbon neutrality. A very useful printing ink can be provided.

具体的には、上記のバイオポリウレタン樹脂を、例えば、グラビアインキ用のワニスとして用いた場合は、他のバイオ系のグラビアインキと比較して、従来から使用されている非バイオ系のグラビアインキとの相溶性に非常に優れるという特徴がある。このため、特許文献3に記載のバイオ系のグラビアインキと非バイオ系のグラビアインキの、両インキの混合/混入時におけるトラブルの発生を効果的に抑制できるという実用上のメリットがある。さらに、印刷インキ用ワニスに、特許文献3に記載のバイオポリウレタン樹脂を用いることで、ノントルエン溶剤系又はノントルエンノンMEK溶剤系の印刷インキの提供も可能になる。 Specifically, when the above-mentioned biopolyurethane resin is used as a varnish for gravure ink, for example, it is compared with other bio-based gravure inks and compared with conventional non-bio-based gravure inks. It is characterized by its excellent compatibility with ink. Therefore, there is a practical merit that troubles can be effectively suppressed when the bio-based gravure ink and the non-bio-based gravure ink described in Patent Document 3 are mixed / mixed. Further, by using the biopolyurethane resin described in Patent Document 3 for the varnish for printing ink, it becomes possible to provide a non-toluene solvent-based or non-toluene non-MEK solvent-based printing ink.

特開平2-189375号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2-189375 特開2003-41175号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-41175 特開2019-172977号公報JP-A-2019-172977

しかしながら、本発明者らが開発した特許文献3に記載のバイオポリウレタン樹脂は、上記した優れたメリットがあるものの、実用化に際して下記の課題があることがわかった。すなわち、上記バイオポリウレタン樹脂を印刷インキ用ワニスに用いた場合、ハードナー(硬化剤)を添加した際のポットライフと耐熱性(熱間ピール強度)が、用途によっては十分でないという課題を見出した。これに対し、新たな樹脂の設計をするにあたり、特許文献3に記載のバイオポリウレタン樹脂によって得られた優れた特性を損なうことなく、新たな特性を実現することが要望される。 However, although the biopolyurethane resin described in Patent Document 3 developed by the present inventors has the above-mentioned excellent merits, it has been found that there are the following problems in practical use. That is, when the biopolyurethane resin is used as a varnish for printing ink, it has been found that the pot life and heat resistance (hot peel strength) when a hardener (hardener) is added are not sufficient depending on the application. On the other hand, in designing a new resin, it is required to realize the new property without impairing the excellent property obtained by the biopolyurethane resin described in Patent Document 3.

具体的には、上記で提案しているバイオポリウレタン樹脂は、印刷インキ用ワニスに用いた場合に、従来のインキに比較して、非バイオグラビアインキとの相溶性に非常に優れるという特徴があるが、この点を維持すること、加えて、下記の特性を有するものであることが要望される。上記で提案しているバイオポリウレタン樹脂は、例えば、末端アミノ基型の直鎖状ポリウレタン樹脂などの、各分子末端に活性アミノ基を有するポリウレタン樹脂の溶液であるが、本発明者らは、実用化に向けての検討において、下記の技術課題があることを見出した。耐熱性を高める目的でインキにハードナー(ポリイソシアネート成分)を添加した際に生じる、ポットライフに影響を及ぼす配合液の粘度上昇を抑制する目的で、末端活性アミノ基の一部をアルキル基に置き換える処置を施した樹脂溶液を用いると、印刷インキで印刷した印刷物をラミネート加工したフィルムなどにおいて熱間ピール強度が弱く、十分な耐熱性が実現できないという技術課題がみつかった。 Specifically, the biopolyurethane resin proposed above has a feature of being extremely excellent in compatibility with non-biogravure inks when used as a varnish for printing inks, as compared with conventional inks. However, it is required that this point is maintained and that the ink has the following characteristics. The biopolyurethane resin proposed above is a solution of a polyurethane resin having an active amino group at the terminal of each molecule, for example, a linear polyurethane resin having an amino terminal group, but the present inventors have put it into practical use. We found that there are the following technical issues in the study for the conversion. Part of the terminal active amino group is replaced with an alkyl group for the purpose of suppressing the increase in the viscosity of the compounding solution that affects the pot life, which occurs when hardener (polyisocyanate component) is added to the ink for the purpose of increasing heat resistance. When the treated resin solution is used, a technical problem has been found that the hot peel strength is weak in a film obtained by laminating a printed matter printed with printing ink, and sufficient heat resistance cannot be realized.

したがって、本発明の目的は、特許文献3に記載のバイオポリウレタン樹脂によって得られた特性を維持し、さらに、印刷インキにハードナーを添加した際の配合液の増粘の問題が抑制され、同時に耐熱性(熱間ピール強度)に優れる、印刷インキ用ワニスに好適なバイオポリウレタン樹脂を得ることを実現することにある。本発明の目的は、このような特性のバイオポリウレタン樹脂を実現し、これを印刷インキ用ワニスに適用することで、得られる印刷インキが多様な使用形態においても優れた効果を示す、より実用性に優れる印刷インキの提供を可能にすることにある。 Therefore, an object of the present invention is to maintain the characteristics obtained by the biopolyurethane resin described in Patent Document 3, further to suppress the problem of thickening of the compounding liquid when a hardener is added to the printing ink, and at the same time to suppress heat resistance. It is an object of the present invention to obtain a biopolyurethane resin having excellent properties (hot peel strength) and suitable for a varnish for printing ink. An object of the present invention is to realize a biopolyurethane resin having such characteristics, and by applying the resin to a varnish for printing ink, the obtained printing ink exhibits excellent effects even in various usage forms, and is more practical. The purpose is to enable the provision of excellent printing inks.

上記の目的は、以下の本発明によって達成される。すなわち、本発明は、下記の構成のバイオポリウレタン樹脂を提供する。
[1]重合成分中に占める生物由来成分の合計量が35質量%以上であり、且つ、前記重合成分に、ポリオール成分(A)と、イソシアネート成分(B)と、ポリアミン成分(C)とを有するバイオポリウレタン樹脂であって、
さらに、前記重合成分に、活性アミノ基活性水素を有する活性アミノ基1個と他の活性水素基とを有する特定モノアミン成分(D)を含み、末端活性アミノ基型のポリウレタン樹脂の、末端アミノ基の一部が他の活性水素基に置き換えられたポリウレタンポリウレア構造を有してなる、
樹脂1分子当たりの平均アミノ基数が、1.00以上、1.90以下であることを特徴とするバイオポリウレタン樹脂。
The above object is achieved by the following invention. That is, the present invention provides a biopolyurethane resin having the following constitution.
[1] The total amount of biological components in the polymerization component is 35% by mass or more, and the polymerization component includes a polyol component (A), an isocyanate component (B), and a polyamine component (C). It is a biopolyurethane resin that has
Further, the polymerization component contains a specific monoamine component (D) having one active amino group having an active amino group active hydrogen and another active hydrogen group, and is a terminal amino group of a terminal active amino group type polyurethane resin. It has a polyurethane polyurea structure in which a part of is replaced with another active hydrogen group.
A biopolyurethane resin characterized in that the average number of amino groups per molecule of the resin is 1.00 or more and 1.90 or less.

上記したバイオポリウレタン樹脂の好ましい形態としては、下記の構成のものが挙げられる。
[2]前記特定モノアミン成分(D)が、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、モノプロパノールアミン、モノイソプロパノールアミン、ジイソプロパノールアミン及び1-アミノ-2,3-プロパンジオールから選ばれるアミノアルコールを含む上記[1]に記載のバイオポリウレタン樹脂。
[3]末端のアミノ基濃度が、樹脂1g当たり15~100μ当量であり、且つ、前記他の活性水素基濃度が、樹脂1g当たり2~50μ当量である上記[1]又は[2]に記載のバイオポリウレタン樹脂。
[4]前記樹脂1分子当たりの平均アミノ基数が、1.3以上、1.8以下である上記[1]~[3]のいずれかに記載のバイオポリウレタン樹脂。
[5]前記他の活性水素基が、水酸基又はメルカプト基のいずれかである上記[1]~[4]のいずれかに記載のバイオポリウレタン樹脂。
[6]前記ポリアミン成分(C)が、イソホロンジアミンを含む上記[1]~[5]のいずれかに記載のバイオポリウレタン樹脂。
Preferred forms of the above-mentioned biopolyurethane resin include those having the following configurations.
[2] The specific monoamine component (D) contains an amino alcohol selected from monoethanolamine, diethanolamine, monopropanolamine, monoisopropanolamine, diisopropanolamine and 1-amino-2,3-propanediol [1]. ] The biopolyurethane resin described in.
[3] The above-mentioned [1] or [2], wherein the amino group concentration at the terminal is 15 to 100 μe equivalent per 1 g of the resin, and the other active hydrogen group concentration is 2 to 50 μe equivalent per 1 g of the resin. Biopolyurethane resin.
[4] The biopolyurethane resin according to any one of the above [1] to [3], wherein the average number of amino groups per molecule of the resin is 1.3 or more and 1.8 or less.
[5] The biopolyurethane resin according to any one of the above [1] to [4], wherein the other active hydrogen group is either a hydroxyl group or a mercapto group.
[6] The biopolyurethane resin according to any one of the above [1] to [5], wherein the polyamine component (C) contains isophorone diamine.

[7]前記ポリオール成分(A)は、生物由来の成分を含むジオール成分(a)と、生物由来の成分を含むジカルボン酸成分(b)とを原料に含んでなる、多官能アルコール成分と多官能カルボン酸成分との重合物のバイオポリエステルポリオールであり、
前記ジオール成分(a)が、生物由来の、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、1,4-ブタンジオール、1,10-デカンジオール及びダイマージオールからなる群から選ばれる少なくとも1種を含む上記[1]~[6]のいずれかに記載のバイオポリウレタン樹脂。
[8]前記ジカルボン酸成分(b)が、生物由来のコハク酸と、他のジカルボン酸とを含み、そのモル比が、生物由来のコハク酸/他のジカルボン酸98/2~5/95である上記[7]に記載のバイオポリウレタン樹脂。
[9]前記他のジカルボン酸が、生物由来の、セバシン酸又はダイマー酸の少なくともいずれかである上記[8]に記載のバイオポリウレタン樹脂。
[7] The polyol component (A) is a polyfunctional alcohol component and a polyfunctional alcohol component containing a diol component (a) containing a biological component and a dicarboxylic acid component (b) containing a biological component as raw materials. It is a biopolyester polyol that is a polymer with a functional carboxylic acid component.
The diol component (a) is selected from the group consisting of ethylene glycol, 1,2-propanediol, 1,3-propanediol, 1,4-butanediol, 1,10-decanediol and dimerdiol derived from living organisms. The biopolyurethane resin according to any one of the above [1] to [6], which comprises at least one of the above.
[8] The dicarboxylic acid component (b) contains succinic acid derived from a living body and another dicarboxylic acid, and the molar ratio thereof is succinic acid derived from a living body / other dicarboxylic acid 98/2 to 5/95. The biopolyurethane resin according to the above [7].
[9] The biopolyurethane resin according to the above [8], wherein the other dicarboxylic acid is at least one of sebacic acid and dimer acid derived from an organism.

本発明は、別の実施形態として、下記のバイオウレタン樹脂溶液を提供する。
[10]上記[1]~[9]のいずれかに記載のバイオポリウレタン樹脂と、有機溶剤とを含んでなることを特徴とするバイオポリウレタン樹脂溶液。
本発明のバイオウレタン樹脂溶液の好ましい形態としては、下記の構成が挙げられる。
[11]前記有機溶剤が、トルエンを含まないか、或いは、トルエン及びメチルエチルケトンをいずれも含まない上記[10]に記載のバイオポリウレタン樹脂溶液。
The present invention provides the following biourethane resin solution as another embodiment.
[10] A biopolyurethane resin solution comprising the biopolyurethane resin according to any one of the above [1] to [9] and an organic solvent.
Preferred forms of the biourethane resin solution of the present invention include the following configurations.
[11] The biopolyurethane resin solution according to the above [10], wherein the organic solvent does not contain toluene or contains neither toluene nor methyl ethyl ketone.

本発明は、別の実施形態として、下記のバイオウレタン樹脂溶液の製造方法を提供する。
[12]上記[1]~[9]のいずれかに記載のバイオポリウレタン樹脂を得るための製造方法であって、
ポリオール成分(A)とイソシアネート成分(B)を反応させて末端イソシアネート型のウレタンプレポリマーを得、該末端イソシアネート型のプレポリマーと、ポリアミン成分(C)と、活性アミノ基活性水素を有する活性アミノ基1個と他の活性水素基とを有する特定モノアミン成分(D)とを反応させて、末端活性アミノ基型のポリウレタン樹脂の、末端アミノ基の一部が他の活性水素基に置き換えられた構造の、樹脂1分子当たりの平均アミノ基数が、1.00以上、1.90以下であるポリウレタンポリウレア樹脂を得ることを特徴とするバイオポリウレタン樹脂の製造方法。
As another embodiment, the present invention provides the following method for producing a biourethane resin solution.
[12] The production method for obtaining the biopolyurethane resin according to any one of the above [1] to [9].
The polyol component (A) and the isocyanate component (B) are reacted to obtain a terminal isocyanate type urethane prepolymer, and the terminal isocyanate type prepolymer, the polyamine component (C), and the active amino having an active amino group active hydrogen are obtained. By reacting the specific monoamine component (D) having one group with another active hydrogen group, a part of the terminal amino group of the terminal active amino group type polyurethane resin was replaced with another active hydrogen group. A method for producing a biopolyurethane resin, which comprises obtaining a polyurethane polyurea resin having a structure having an average amino group number of 1.00 or more and 1.90 or less per molecule of the resin.

本発明は、別の実施形態として、下記の印刷インキを提供する。
[13]顔料と印刷インキ用ワニスとを含有してなる印刷インキにおいて、前記印刷インキ用ワニスとして、インキ固形分中に占める生物由来成分の割合が10質量%以上となる量で、上記[1]~[9]のいずれかに記載のバイオポリウレタン樹脂、又は、上記[10]又は[11]に記載のバイオポリウレタン樹脂溶液を含有してなることを特徴とする印刷インキ。
The present invention provides the following printing inks as another embodiment.
[13] In a printing ink containing a pigment and a varnish for printing ink, the ratio of the biological component to the solid content of the ink as the varnish for printing ink is 10% by mass or more, and the above [1] ] To [9], or the printing ink comprising the biopolyurethane resin solution according to the above [10] or [11].

上記した印刷インキの好ましい形態としては、下記の構成のものが挙げられる。
[14]さらに、イソシアネート化合物を含むハードナーを配合してなる上記[13]に記載の印刷インキ。
[15]グラビア印刷、フレキソ印刷、スクリーン印刷、オフセット印刷又はインクジェット印刷のいずれかに用いられる上記[13]又は[14]に記載の印刷インキ。
[16]フィルム包装、紙包装、建材又は化粧紙のいずれかへの印刷に用いられる上記[13]~[15]に記載の印刷インキ。
Preferred forms of the above-mentioned printing ink include those having the following configurations.
[14] The printing ink according to the above [13], which further comprises a hardener containing an isocyanate compound.
[15] The printing ink according to the above [13] or [14], which is used for any of gravure printing, flexographic printing, screen printing, offset printing, and inkjet printing.
[16] The printing ink according to the above [13] to [15], which is used for printing on any of film packaging, paper packaging, building materials and decorative paper.

本発明によれば、バイオポリウレタン樹脂によって得られた特性を維持し、さらに、印刷インキにハードナーを添加した際の配合液の増粘の問題が抑制され、同時に、耐熱性(熱間ピール強度)に優れる、印刷インキ用ワニスに好適なバイオポリウレタン樹脂を得ることが実現される。本発明によれば、このような特性のバイオポリウレタン樹脂を実現し、これを印刷インキ用ワニスに適用することで、得られる印刷インキが多様な使用形態においても優れた効果を示す、より実用性に優れる印刷インキの提供が可能になる。 According to the present invention, the characteristics obtained by the biopolyurethane resin are maintained, the problem of thickening of the compounding liquid when the hardener is added to the printing ink is suppressed, and at the same time, heat resistance (hot peel strength) is suppressed. It is realized that a biopolyurethane resin having excellent properties and suitable for a varnish for printing ink can be obtained. According to the present invention, by realizing a biopolyurethane resin having such characteristics and applying it to a varnish for printing ink, the obtained printing ink exhibits excellent effects even in various usage forms, which is more practical. It is possible to provide excellent printing inks.

次に、発明を実施するための好ましい形態を挙げて、本発明をさらに詳しく説明する。本発明者らは、先に述べた、バイオポリウレタン樹脂溶液を印刷インキ用ワニスに適用した場合に生じる、インキにハードナーを添加した際の配合液の粘度上昇を抑制した場合に生じた、耐熱性(熱間ピール強度)が十分でなくなる原因及びこの問題を解消する手段について鋭意検討を行った。まず、本発明者らは、上記の原因について、末端活性アミノ基型のポリウレタン樹脂の、末端アミノ基の一部をアルキル基に置き換えた場合、ポリウレタン樹脂とハードナーが反応して形成する分子網目構造に欠陥が多くなり、結果として熱間ピール強度が弱くなったものと考えた。 Next, the present invention will be described in more detail with reference to preferred embodiments for carrying out the invention. The present inventors have heat resistance, which is generated when the above-mentioned biopolyurethane resin solution is applied to a varnish for printing ink, and which is generated when the increase in viscosity of the compounding liquid when a hardener is added to the ink is suppressed. We enthusiastically investigated the cause of insufficient (hot peel strength) and the means to solve this problem. First, regarding the above causes, the present inventors have a molecular network structure formed by the reaction between the polyurethane resin and Hardener when a part of the terminal amino group of the terminal active amino group type polyurethane resin is replaced with an alkyl group. It was considered that the number of defects increased and the hot peel strength became weaker as a result.

このため、末端アミノ基の一部をモノイソシアネート成分と反応させてアルキル基に置き換える処置をしなければ分子網目構造の欠陥が少なくなり、熱間ピール強度も向上する。しかしながら、この処置は、ハードナーを添加する必要がある場合において回避できないものであり、処置をしなければインキの増粘の問題が生じるため、この用途には印刷インキ用ワニスに用いることができなくなる。このため、本発明者らが開発した従来のバイオポリウレタン樹脂溶液において、より利用の幅を広げるためには、ハードナーが添加されたインキ配合液の粘度安定性と、熱間ピール強度の両立が要望される。 Therefore, unless a treatment is performed in which a part of the terminal amino group is reacted with a monoisocyanate component to replace it with an alkyl group, defects in the molecular network structure are reduced and the hot peel strength is also improved. However, this treatment is unavoidable when it is necessary to add a hardener, and if the treatment is not performed, the problem of thickening of the ink will occur, so that it cannot be used for the varnish for printing ink for this application. .. Therefore, in order to further expand the range of use of the conventional biopolyurethane resin solution developed by the present inventors, it is required to achieve both the viscosity stability of the ink compound liquid to which the hardener is added and the hot peel strength. Will be done.

上記した技術課題に対し、本発明者らは鋭意検討した結果、バイオポリウレタン樹脂を、活性アミノ基活性水素を有する活性アミノ基1個と他の活性水素基とを有する特定モノアミン成分(D)(以下、単に「特定モノアミン成分(D)」とも呼ぶ)を重合成分として用いることで、末端活性アミノ基型のポリウレタン樹脂の、末端アミノ基の一部を、例えば、水酸基等の他の活性水素基に置き換えたポリウレタンポリウレア構造を有する構造のものに改質することで、上記した技術課題を解決できることを見出して本発明に至った。すなわち、重合成分中に占める生物由来成分の合計量が35質量%以上である本発明のバイオポリウレタン樹脂は、下記の点を特徴とするものである。本発明のバイオポリウレタン樹脂は、重合成分に、ポリオール成分(A)と、イソシアネート成分(B)と、ポリアミン成分(C)を用い、さらに、例えば、アミノアルコールなどの、本発明で規定する構造を有する「特定モノアミン成分(D)」を用いることで得られた、末端アミノ基の一部が、水酸基等の他の活性水素基に置き換えられたポリウレタンポリウレア構造を有してなる、樹脂1分子当たりの平均アミノ基数(APM値)が、1.00以上、1.90以下であることを特徴とするものである。 As a result of diligent studies on the above-mentioned technical problems, the present inventors have obtained a specific monoamine component (D) (D) having a biopolyurethane resin having one active amino group having active hydrogen and another active hydrogen group. Hereinafter, by using (hereinafter, also simply referred to as “specific monoamine component (D)”) as a polymerization component, a part of the terminal amino group of the terminal active amino group type polyurethane resin can be used as another active hydrogen group such as a hydroxyl group. The present invention has been made by finding that the above-mentioned technical problems can be solved by modifying the structure to have a polyurethane polyurea structure replaced with. That is, the biopolyurethane resin of the present invention in which the total amount of biological components in the polymerized components is 35% by mass or more is characterized by the following points. The biopolyurethane resin of the present invention uses a polyol component (A), an isocyanate component (B), and a polyamine component (C) as polymerization components, and further has a structure specified in the present invention such as amino alcohol. Each resin molecule has a polyurethane polyurea structure in which a part of the terminal amino group is replaced with another active hydrogen group such as a hydroxyl group, which is obtained by using the "specific monoamine component (D)" having. The average number of amino groups (APM value) of the above is 1.00 or more and 1.90 or less.

本発明で規定する、末端アミノ基の一部を置き換える「他の活性水素基」とは、インキの成分としてポリウレタン樹脂の末端にある状態で、イソシアネート基と40℃以下の温度で数日以内に概ね反応することが可能で、且つ、アミノ基よりも反応速度が小さい官能基であることが好ましい。代表的には、例えば、水酸基やメルカプト基が挙げられる。以下、本発明を特徴づける、末端活性アミノ基型のポリウレタン樹脂の、末端アミノ基の一部が特定の量で他の活性水素基に置き換えられた構造を有する本発明のバイオポリウレタン樹脂について、特定モノアミン成分(D)の代表例としてアミノアルコール成分を用いた場合、すなわち、他の活性水素基が水酸基である場合を例にとって説明する。 The "other active hydrogen group" that replaces a part of the terminal amino group defined in the present invention is an isocyanate group and a temperature of 40 ° C. or less within a few days in a state of being at the end of the polyurethane resin as a component of the ink. It is preferable that the functional group is capable of generally reacting and has a lower reaction rate than the amino group. Typical examples include hydroxyl groups and mercapto groups. Hereinafter, the biopolyurethane resin of the present invention having a structure in which a part of the terminal amino group is replaced with another active hydrogen group in a specific amount in the terminal active amino group type polyurethane resin which characterizes the present invention is specified. A case where an amino alcohol component is used as a typical example of the monoamine component (D), that is, a case where another active hydrogen group is a hydroxyl group will be described as an example.

本発明で規定する「APM値」は、ポリウレタン樹脂の末端のアミノ基が、どの程度、アミノアルコール成分に置き換わっているかを示す指標となる。そして、本発明者らの検討によれば、バイオポリウレタン樹脂を、先に挙げた問題を生じることなく、本発明の効果を実現し、印刷インキ用ワニスとして使用できるものにするためには、APM値が、1.00以上、1.90以下となるようにする必要がある。さらに、より好適なバイオポリウレタン樹脂にするためには、APM値が1.3~1.8の範囲であるものが好ましい。特に好適には、APM値が1.5~1.8の範囲になるように設計するとよい。 The "APM value" defined in the present invention is an index showing to what extent the amino group at the terminal of the polyurethane resin is replaced with the amino alcohol component. Then, according to the study by the present inventors, in order to realize the effect of the present invention and to make the biopolyurethane resin usable as a varnish for printing ink without causing the above-mentioned problems, APM The value needs to be 1.00 or more and 1.90 or less. Further, in order to obtain a more suitable biopolyurethane resin, those having an APM value in the range of 1.3 to 1.8 are preferable. Particularly preferably, it may be designed so that the APM value is in the range of 1.5 to 1.8.

ここで、印刷インキ用ワニスとして有用なポリウレタン樹脂における末端アミノ基濃度は、樹脂1g当たり15μ当量~100μ当量であり、この点については、本発明の樹脂においても同様であり、従来と変わらない。本発明者らの検討によれば、本発明のバイオポリウレタン樹脂を、印刷インキ用ワニスとして用いる場合、ポリウレタン樹脂の末端水酸基濃度、すなわち、末端の他の活性水素基濃度が、樹脂1g当たり2μ当量~50μ当量であることが好ましい。 Here, the terminal amino group concentration in the polyurethane resin useful as a varnish for printing ink is 15 μe equivalent to 100 μe equivalent per 1 g of the resin, and this point is the same in the resin of the present invention and is not different from the conventional one. According to the studies by the present inventors, when the biopolyurethane resin of the present invention is used as a varnish for printing ink, the terminal hydroxyl group concentration of the polyurethane resin, that is, the concentration of other active hydrogen groups at the ends is 2μ equivalent per 1 g of the resin. It is preferably ~ 50μ equivalent.

なお、印刷インキ用ワニスのポリウレタン樹脂の末端アミノ基の一部を、モノアミン成分やモノイソシアネート成分等を用いてアミノ基以外の基に変更する技術は従来公知である。すなわち、ポリウレタン樹脂の反応停止剤等として、モノアミン成分やモノイソシアネート成分等が利用されており、その結果、ポリウレタン樹脂の末端アミノ基の一部がアルキル基等に変更された構造になる。しかし、モノアミン成分やモノイソシアネート成分を用いて、末端アミノ基の一部をアミノ基以外、例えば、アルキル基等に変更したことによってもたらされる効用については、従来、明らかにされていない。特に、水酸基等の活性水素基に変更したことによってもたらされる効用については明らかにされていない。勿論、本発明で規定するように、ポリウレタン樹脂の末端のアミノ基の一部を、特定の範囲で、水酸基等の活性水素基を有するアミノアルコール成分に置き換わった構成にすること、さらに、そのような構成としたことでもたらされる有用な効果については、明らかにされていない。 A technique for changing a part of the terminal amino group of the polyurethane resin of the varnish for printing ink to a group other than the amino group by using a monoamine component, a monoisocyanate component, or the like is conventionally known. That is, a monoamine component, a monoisocyanate component, or the like is used as a reaction terminator or the like of the polyurethane resin, and as a result, a part of the terminal amino group of the polyurethane resin is changed to an alkyl group or the like. However, the utility brought about by changing a part of the terminal amino group to a non-amino group, for example, an alkyl group or the like by using a monoamine component or a monoisocyanate component has not been clarified so far. In particular, the utility brought about by changing to an active hydrogen group such as a hydroxyl group has not been clarified. Of course, as specified in the present invention, a part of the amino group at the end of the polyurethane resin is replaced with an amino alcohol component having an active hydrogen group such as a hydroxyl group in a specific range, and further, such a structure. The useful effects of this configuration have not been clarified.

ここで、本発明のバイオポリウレタン樹脂を得るために必要となる、ポリウレタン樹脂の末端アミノ基の特定割合を水酸基に置き換える方法としては、特に限定されず、従来の製造方法を適用できる。例えば、以下の製造方法を挙げることができる。
(1)バイオポリオール成分と、イソシアネート成分を反応させて末端イソシアネート型のプレポリマーを得る。
(2)末端イソシアネート型のプレポリマーと、ポリアミン成分と、末端に水酸基を導入するためのアミノアルコール成分を用いて、末端アミノ基の一部が水酸基に置き換わった末端水酸基型のポリウレタンポリウレア樹脂を得る。
Here, the method for replacing the specific ratio of the terminal amino group of the polyurethane resin required for obtaining the biopolyurethane resin of the present invention with a hydroxyl group is not particularly limited, and a conventional production method can be applied. For example, the following manufacturing method can be mentioned.
(1) The biopolyol component and the isocyanate component are reacted to obtain a terminal isocyanate type prepolymer.
(2) Using a terminal isocyanate type prepolymer, a polyamine component, and an amino alcohol component for introducing a hydroxyl group at the terminal, a terminal hydroxyl group type polyurethane polyurea resin in which a part of the terminal amino group is replaced with a hydroxyl group is obtained. ..

具体的な合成方法としては、例えば、(1)の工程で得たプレポリマー中に、ポリアミン成分とアミノアルコール成分の混合物を添加する、或いは、ポリアミン成分で鎖伸長後、アミノアルコール成分を反応させる、アミノアルコール成分を反応させた後ポリアミン成分で鎖伸長させるなどの方法で得ることができる。合成にあたっては、反応促進剤、反応遅延剤、反応停止剤などを適宜に用いることができる。 As a specific synthesis method, for example, a mixture of a polyamine component and an amino alcohol component is added to the prepolymer obtained in the step (1), or a chain is extended with the polyamine component and then the amino alcohol component is reacted. , It can be obtained by a method such as reacting the amino alcohol component and then extending the chain with the polyamine component. In the synthesis, a reaction accelerator, a reaction retarder, a reaction terminator and the like can be appropriately used.

本発明を構成する活性アミノ基活性水素を有する活性アミノ基1個と他の活性水素基とを有する「特定モノアミン成分(D)」としては、特に限定されるものではないが、下記に挙げる化合物を使用することができる。具体的には、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、モノプロパノールアミン、モノイソプロパノールアミン、ジイソプロパノールアミン及び1-アミノ-2,3-プロパンジオールなどの、活性水素を有する活性アミノ基を1分子当たり1つ有し、さらに、他の活性水素基として水酸基をするアミノアルコールが特に好ましい。また、システアミンなどの、活性アミノ基を1分子当たり1つ有し、さらに、他の活性水素基としてメルカプト基を有するメルカプトアミン類も、同様に好ましく使用できる。なお、本明細書では、本発明で規定する特定モノアミン成分(D)として、アミノアルコールを代表例として説明している。 The "specific monoamine component (D)" having one active amino group having an active hydrogen and another active hydrogen group constituting the present invention is not particularly limited, but is a compound listed below. Can be used. Specifically, each molecule has one active amino group having active hydrogen, such as monoethanolamine, diethanolamine, monopropanolamine, monoisopropanolamine, diisopropanolamine and 1-amino-2,3-propanediol. Further, an amino alcohol having a hydroxyl group as another active hydrogen group is particularly preferable. Further, mercaptoamines having one active amino group per molecule such as cysteamine and further having a mercapto group as another active hydrogen group can also be preferably used. In this specification, amino alcohol is described as a representative example as the specific monoamine component (D) defined in the present invention.

本発明者らの検討によれば、他の活性水素を有さない、活性アミノ基しか有さないアミノアルコールや、活性水素を有するアミノ基を1分子当たり2つ以上有するアミノアルコールは、好ましくない。しかし、例えば、活性水素を有するアミノ基を1分子当たり2つ以上有するアミノアルコールは、本発明で規定する「特定モノアミン成分(D)」に該当しないので、成分(D)として使用することはできないが、本発明を構成するポリアミン成分(C)としての使用は差し支えない。 According to the studies by the present inventors, amino alcohols having only active amino groups without other active hydrogens and amino alcohols having two or more amino groups having active hydrogens per molecule are not preferable. .. However, for example, an amino alcohol having two or more amino groups having active hydrogen per molecule does not fall under the "specific monoamine component (D)" defined in the present invention, and therefore cannot be used as the component (D). However, it may be used as the polyamine component (C) constituting the present invention.

本発明で規定するAPM値は、樹脂1分子当たりの平均アミノ基数であり、例えば、下記に挙げる(1)~(4)の式を用いることで算出することができる。これらの式を用いて得られるAPM値は、いずれも同じ意味をもつ値である。したがって、樹脂の有する属性に応じて適用可能な計算式を適宜選択すればよい。例えば、本発明で規定する特定モノアミン成分(D)を使用していない場合は、(1)の式は適用できない。後述する実施例及び比較例で得たポリウレタン樹脂溶液については、APM値を、下記の方法でそれぞれ算出した。具体的には、実施例のPU1~PU15、比較例のPU-C4については、(1)の方法で算出し、比較例のPU-C1~PU-C3、PU-C5、PU-C8~PU-C14におけるAPM値は、(2)に該当し、比較例の、PU-C6は(3)の方法で算出し、PU-C7は(4)の方法で算出した。 The APM value specified in the present invention is the average number of amino groups per molecule of the resin, and can be calculated by using the formulas (1) to (4) listed below, for example. The APM values obtained by using these equations have the same meaning. Therefore, an applicable calculation formula may be appropriately selected according to the attributes of the resin. For example, when the specific monoamine component (D) specified in the present invention is not used, the formula (1) cannot be applied. For the polyurethane resin solutions obtained in Examples and Comparative Examples described later, the APM values were calculated by the following methods, respectively. Specifically, PU1 to PU15 of the example and PU-C4 of the comparative example are calculated by the method of (1), and PU-C1 to PU-C3, PU-C5, and PU-C8 to PU of the comparative example are calculated. The APM value in −C14 corresponds to (2), PU-C6 of the comparative example was calculated by the method of (3), and PU-C7 was calculated by the method of (4).

(1)樹脂のアミン当量、樹脂の水酸基当量、配合したアミノアルコールなどの活性アミノ基を1個と他の活性水素(水酸基)とを有する特定モノアミン成分(D)の平均水酸基数から、APM値を計算する方法
APM値=
[(樹脂のアミン当量)/{(樹脂のアミン当量)+(樹脂の水酸基当量)/(特定モノアミン成分(D)の平均水酸基数)}]×2
(1) APM value from the amine equivalent of the resin, the hydroxyl group equivalent of the resin, and the average number of hydroxyl groups of the specific monoamine component (D) having one active amino group such as a blended amino alcohol and another active hydrogen (hydroxyl group). How to calculate APM value =
[(Amine equivalent of resin) / {(Amine equivalent of resin) + (Equivalent of hydroxyl group of resin) / (Average number of hydroxyl groups of specific monoamine component (D))}] × 2

(2)特定モノアミン成分(D)、該特定モノアミン成分(D)以外の活性アミノ基を有するモノアミン成分、モノイソイソシアネート成分等をいずれも使用せず、すなわち、全て2官能性成分から合成される樹脂のAPM値は、いずれも2.00である。 (2) No specific monoamine component (D), monoamine component having an active amino group other than the specific monoamine component (D), monoisoisocyanate component, etc. is used, that is, all are synthesized from bifunctional components. The APM value of each resin is 2.00.

(3)樹脂のアミン当量、特定モノアミン成分(D)の仕込み濃度から、APM値を計算する方法
APM値=
[(樹脂のアミン当量)/{(樹脂のアミン当量)+(特定モノアミン成分(D)の配合量g/特定モノアミン成分(D)の分子量)/(不揮発分仕込み量)g×1000000}]×2
(3) Method of calculating APM value from the amine equivalent of the resin and the charged concentration of the specific monoamine component (D) APM value =
[(Amine equivalent of resin) / {(Amine equivalent of resin) + (Mixed amount g of specific monoamine component (D) / Molecular weight of specific monoamine component (D)) / (Amount charged with non-volatile component) g × 1000000}] × 2

(4)特定モノアミン成分(D)に替えてモノイソシアネートを使用して、末端アミノ基の一部を置き換える場合、モノイソシアネート配合前のアミン当量と、モノイソシアネート配合後のアミン当量から、APM値を計算する方法
APM値=
[(モノイソシアネート配合後アミン当量)/(モノイソシアネート配合前アミン当量)]×2
(4) When using monoisocyanate instead of the specific monoamine component (D) to replace a part of the terminal amino group, the APM value is calculated from the amine equivalent before monoisocyanate compounding and the amine equivalent after monoisocyanate compounding. How to calculate APM value =
[(Amine equivalent after blending monoisocyanate) / (Amine equivalent before blending monoisocyanate)] × 2

上記(1)で使用する、特定モノアミン成分(D)として配合したアミノアルコールの平均水酸基数の計算方法
アミノアルコールの平均水酸基数=
[Σi(アミノアルコール成分iの配合モル数×アミノアルコール成分iの1分子中の水酸基数)]/[Σi(アミノアルコール成分iの配合モル数)]
Calculation method of the average number of hydroxyl groups of the amino alcohol blended as the specific monoamine component (D) used in the above (1) = The average number of hydroxyl groups of the amino alcohol =
[Σi (number of blended moles of amino alcohol component i x number of hydroxyl groups in one molecule of amino alcohol component i)] / [Σi (number of blended moles of amino alcohol component i)]

樹脂1分子当たりの平均アミノ基数は、この他にも、ポリウレタン樹脂の数平均分子量とアミン当量の積から求めることもできる。例えば、数平均分子量5万、アミン当量30μ当量の樹脂の場合、樹脂1分子当たりの平均アミノ基数は1.50になる。 The average number of amino groups per molecule of the resin can also be obtained from the product of the number average molecular weight of the polyurethane resin and the amine equivalent. For example, in the case of a resin having a number average molecular weight of 50,000 and an amine equivalent of 30 μ, the average number of amino groups per molecule of the resin is 1.50.

本発明のバイオポリウレタン樹脂は、重合成分中に占める生物由来成分の合計量が35質量%以上であり、且つ、前記重合成分に、ポリオール成分(A)と、イソシアネート成分(B)と、ポリアミン成分(C)とを有するバイオポリウレタン樹脂であり、さらに、前記重合成分に、上記で説明した特定モノアミン成分(D)を含み、末端活性アミノ基型のポリウレタン樹脂の、末端アミノ基の一部が水酸基などの他の活性水素基に置き換えられた、APM値が、1.00以上、1.90以下であるポリウレタンポリウレア構造を有するものであればよい。 The biopolyurethane resin of the present invention has a total amount of biological components in the polymerization component of 35% by mass or more, and the polymerization components include a polyol component (A), an isocyanate component (B), and a polyamine component. It is a biopolyurethane resin having (C), and further, the polymerization component contains the specific monoamine component (D) described above, and a part of the terminal amino group of the terminal active amino group type polyurethane resin is a hydroxyl group. Any material having a polyurethane polyurea structure having an APM value of 1.00 or more and 1.90 or less, which is replaced with another active hydrogen group such as 1.00 or more, may be used.

本発明のバイオポリウレタン樹脂は、例えば、下記のような原料成分を重合してなる重合物であるポリオール成分(A)を用いて合成したものであることが好ましい。すなわち、上記ポリオール成分(A)が、バイオポリオール成分であり、原料成分に、生物由来の成分を含むジオール成分(a)と、生物由来の成分を含むジカルボン酸成分(b)とを含んでなる、多官能アルコール成分と、多官能カルボン酸成分との重合物のバイオポリエステルポリオールであることが好ましい。より具体的には、例えば、ジオール成分(a)が、生物由来の、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、1,4-ブタンジオール、1,10-デカンジオール及びダイマージオールからなる群から選ばれる少なくとも1種を含み、前記ジカルボン酸成分(b)が、生物由来のコハク酸と、他のジカルボン酸と、を含み、そのモル比が、生物由来のコハク酸/他のジカルボン酸98/2~5/95であるものを重合してなる重合物であるバイオポリエステルポリオールを、ポリオール成分(A)として用いることが好ましい。 The biopolyurethane resin of the present invention is preferably synthesized, for example, by using the polyol component (A), which is a polymer obtained by polymerizing the following raw material components. That is, the above-mentioned polyol component (A) is a biopolyol component, and the raw material component includes a diol component (a) containing a biological component and a dicarboxylic acid component (b) containing a biological component. , A biopolyester polyol which is a polymer of a polyfunctional alcohol component and a polyfunctional carboxylic acid component is preferable. More specifically, for example, the diol component (a) is a biological origin, ethylene glycol, 1,2-propanediol, 1,3-propanediol, 1,4-butanediol, 1,10-decanediol and It contains at least one selected from the group consisting of dimerdiol, and the dicarboxylic acid component (b) contains a biological succinic acid and another dicarboxylic acid, and the molar ratio thereof is the biological succinic acid /. It is preferable to use a biopolyester polyol which is a polymer obtained by polymerizing another dicarboxylic acid 98/2 to 5/95 as the polyol component (A).

ポリオール成分(A)を構成する、上記ジオール成分(a)及びジカルボン酸成分(b)や、ポリオール成分(A)と共に用いる、イソシアネート成分(B)及びポリアミン成分(C)についての詳細は、先に挙げた文献3に記載されており、本発明のバイオポリウレタン樹脂は、これらの原料成分を用いることで容易に得られる。より具体的には、本発明のバイオポリウレタン樹脂は、文献3に記載されている、ポリオール成分(A)及びイソシアネート成分(B)に加えて、ポリアミン成分(C)を反応成分に使用した構成の、末端活性アミノ基型の構造のバイオポリウレタン樹脂における、末端アミノ基の一部を、特定モノアミン成分(D)を用いることで、特定の範囲で水酸基等の他の活性水素基に置き換えて改質した構造のものに該当する。したがって、先に挙げた文献3に、本発明を特徴づける特定モノアミン成分(D)以外の原料について、全て記載されており、本発明においては、これらの原料成分をいずれも用いることができる。下記に、本発明のバイオポリウレタン樹脂を合成する際に使用する、特定モノアミン成分(D)以外の原料成分の概略を説明する。本発明では、生物由来の成分を、「生物由来の」と明記するか、或いは、成分名の頭にバイオを付すことで、石油由来の通常の成分と区別して表現している。 Details of the diol component (a) and the dicarboxylic acid component (b) constituting the polyol component (A), and the isocyanate component (B) and the polyamine component (C) used together with the polyol component (A) are described above. It is described in the above-mentioned Document 3, and the biopolyurethane resin of the present invention can be easily obtained by using these raw material components. More specifically, the biopolyurethane resin of the present invention has a configuration in which a polyamine component (C) is used as a reaction component in addition to the polyol component (A) and the isocyanate component (B) described in Document 3. In a biopolyurethane resin having a terminal active amino group type structure, a part of the terminal amino group is replaced with another active hydrogen group such as a hydroxyl group in a specific range by using a specific monoamine component (D) for modification. It corresponds to the one with the above structure. Therefore, all the raw materials other than the specific monoamine component (D) that characterizes the present invention are described in Document 3 mentioned above, and any of these raw material components can be used in the present invention. The outline of the raw material components other than the specific monoamine component (D) used in synthesizing the biopolyurethane resin of the present invention will be described below. In the present invention, a component derived from a living organism is described as "derived from a living organism" or by adding a bio to the head of the component name to distinguish it from a normal component derived from petroleum.

[生物由来のジオール成分(a)]
上記したバイオポリエステルポリオールの合成に用いる多官能アルコール成分であるジオール成分(a)としては、生物由来の成分である、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、1,4-ブタンジオール、1,10-デカンジオール及びダイマージオールからなる群から選ばれる1種以上を用いることができる。これらの中でも、生物由来の、エチレングリコール、1,2-プロパンジオール、1,3-プロパンジオール及び1,4-ブタンジオールが好ましく、特に、バイオ-1,2-プロパンジオールや、バイオ-1,3-プロパンジオールが好ましい。これらは単独でも、2種類以上を併用してもよい。本発明のバイオポリウレタン樹脂の合成に使用するポリエステルポリオールの合成原料に、バイオ-1,2-プロパンジオールやバイオ-1,3-プロパンジオールを用いる場合には、上記したような生物由来の多官能アルコール成分中における、これらの含有量を10モル%以上とすることが好ましく、さらには、50モル%以上とすることが好ましい。このように構成することで、最終的に得られるポリウレタン樹脂を印刷インキ用ワニスに適用してインキ化すると、顔料分散性、印刷適性、フィルム基材への接着性のバランスが良好となる。
[Biological diol component (a)]
The diol component (a), which is a polyfunctional alcohol component used in the synthesis of the biopolyol polyol described above, includes ethylene glycol, 1,2-propanediol, 1,3-propanediol, and 1,4, which are biological components. One or more selected from the group consisting of -butanediol, 1,10-decanediol and dimerdiol can be used. Among these, ethylene glycol, 1,2-propanediol, 1,3-propanediol and 1,4-butanediol derived from living organisms are preferable, and bio-1,2-propanediol and bio-1, 3-Propanediol is preferred. These may be used alone or in combination of two or more. When bio-1,2-propanediol or bio-1,3-propanediol is used as a raw material for synthesizing the polyester polyol used for synthesizing the biopolyurethane resin of the present invention, the above-mentioned bio-derived polyfunctionality is used. The content of these in the alcohol component is preferably 10 mol% or more, and more preferably 50 mol% or more. With this configuration, when the finally obtained polyurethane resin is applied to a varnish for printing ink to form an ink, the balance between pigment dispersibility, printability, and adhesion to a film substrate is improved.

さらに、バイオポリエステルポリオールの合成に、生物由来の、1,2-プロパンジオールや1,3-プロパンジオールを用いてなるバイオポリウレタン樹脂を、印刷インキ用ワニスに適用すると、印刷装置で先に使用していた印刷インキとの相溶性に優れるという効果が得られる。この従来の石油系の印刷インキに対する相溶性に優れるという効果によって、本発明のバイオポリウレタン樹脂を用いた印刷インキは、印刷作業の過程で生じる、印刷インキを変更する場合に問題となる、印刷装置内の洗浄及びインキの置換にかかる作業上の負荷を低減できるという効果を実現できるものになる。この効果は、作業上の労力の低減のみならず、さらに、洗浄及びインキの置換に要する資材の低減をもたらし、工業上、極めて有用である。加えて、色相の調節のために他のインキと混合使用される場合においてもトラブルを起こしにくく、使用しやすいという利点があり、この点でも、工業上、有用である。 Furthermore, when a biopolyurethane resin made of 1,2-propanediol or 1,3-propanediol derived from a living organism is applied to a varnish for printing ink for the synthesis of a biopolyester polyol, it is used first in a printing apparatus. The effect of excellent compatibility with the printing ink that has been used can be obtained. Due to the effect of excellent compatibility with the conventional petroleum-based printing ink, the printing ink using the biopolyurethane resin of the present invention is a printing device that occurs in the process of printing work and becomes a problem when the printing ink is changed. It is possible to realize the effect of reducing the work load required for cleaning the inside and replacing the ink. This effect not only reduces the labor in work, but also reduces the materials required for cleaning and ink replacement, which is extremely useful industrially. In addition, there is an advantage that troubles are less likely to occur even when mixed with other inks for adjusting the hue and it is easy to use, which is also industrially useful.

[ジカルボン酸成分(b)]
バイオポリエステルポリオールの合成に用いる多官能カルボン酸成分であるジカルボン酸成分(b)としては、生物由来のコハク酸を用いることが好ましい。バイオコハク酸以外のバイオジカルボン酸成分としては、例えば、グルタル酸、セバシン酸、ダイマー酸等が挙げられる。ジカルボン酸成分(b)として、生物由来のバイオコハク酸を用い、さらに、他のジカルボン酸と併用して、バイオコハク酸と、他のジカルボン酸とを併用する場合は、そのモル比が、バイオコハク酸/他のジカルボン酸=98/2~5/95となるように構成する。他のカルボン酸としては、本発明で規定するよりも、より高いバイオマス度を実現可能にするためには、上記に列挙したような生物由来のジカルボン酸を用いることが好ましい。しかし、本発明で目的とする、35質量%以上、さらには、40質量%以上の高いバイオマス度が実現できればよく、石油由来のジカルボン酸成分を含んでもよい。石油由来のジカルボン酸成分を使用して本発明のバイオポリウレタン樹脂を構成した場合は、現状では、石油系の材料に比較し、生物由来の材料コストが高いため、材料コストの低減が可能になる。
[Dicarboxylic acid component (b)]
As the dicarboxylic acid component (b), which is a polyfunctional carboxylic acid component used for synthesizing a biopolyester polyol, it is preferable to use biologically derived succinic acid. Examples of the biodicarboxylic acid component other than biosuccinic acid include glutaric acid, sebacic acid, dimer acid and the like. When biosuccinic acid derived from a living organism is used as the dicarboxylic acid component (b) and further used in combination with another dicarboxylic acid, and the biosuccinic acid is used in combination with another dicarboxylic acid, the molar ratio thereof is bio. Succinic acid / other dicarboxylic acid = 98/2 to 5/95. As the other carboxylic acid, it is preferable to use a bio-derived dicarboxylic acid as listed above in order to realize a higher biomass degree than specified in the present invention. However, a petroleum-derived dicarboxylic acid component may be contained as long as a high biomass content of 35% by mass or more and 40% by mass or more, which is the object of the present invention, can be realized. When the biopolyurethane resin of the present invention is constructed using a petroleum-derived dicarboxylic acid component, the cost of the biological material is higher than that of the petroleum-based material, so that the material cost can be reduced. ..

本発明のバイオポリウレタン樹脂は、上記したように、例えば、原料であるバイオポリエステルポリオールの合成に用いるジカルボン酸成分(b)が、生物由来の成分を含み、且つ、生物由来の成分/他のカルボン酸のモル比が、98/2~5/95となるように構成するとよい。この場合における種類の異なる2種のジカルボン酸成分の組み合わせとしては、例えば、生物由来のコハク酸と石油由来のアジピン酸の組合せ、生物由来のコハク酸と生物由来のダイマー酸の組合せ、生物由来のコハク酸と生物由来のセバシン酸の組合せなどが挙げられる。 As described above, in the biopolyurethane resin of the present invention, for example, the dicarboxylic acid component (b) used for synthesizing the biopolyester polyol as a raw material contains a biological component and the biological component / other carboxylic acid. The molar ratio of the acid may be 98/2 to 5/95. In this case, the combination of two different types of dicarboxylic acid components includes, for example, a combination of succinic acid derived from an organism and adipic acid derived from petroleum, a combination of succinic acid derived from an organism and a dimer acid derived from an organism, and a combination derived from an organism. Examples thereof include a combination of succinic acid and biological sebacic acid.

本発明を構成するバイオポリエステルポリオールの合成原料に、バイオダイマー酸及びバイオコハク酸を用いる場合には、上記したような生物由来の多官能カルボン酸成分中における、バイオダイマー酸及びバイオコハク酸の合計含有量を、30モル%以上とすることが好ましく、さらには40モル%以上とすることが好ましい。このように構成することで、最終的に得られるポリウレタン樹脂溶液を印刷インキ用ワニスに適用してインキ化すると、顔料分散性、印刷適性、フィルム基材への接着性のバランスが良好となる。 When biodimeric acid and biosuccinic acid are used as synthetic raw materials for the biopolyester polyol constituting the present invention, the total amount of biodimeric acid and biosuccinic acid in the above-mentioned bio-derived polyfunctional carboxylic acid component is used. The content is preferably 30 mol% or more, more preferably 40 mol% or more. With this configuration, when the finally obtained polyurethane resin solution is applied to a varnish for printing ink to form an ink, the balance between pigment dispersibility, printability, and adhesion to a film substrate is improved.

[石油由来原料]
本発明が目的の一つとする「バイオマスマーク」認定基準を満足する印刷インキを得るには、本発明で規定するように、印刷インキ用ワニスに用いるポリウレタン樹脂中に占める生物由来成分の割合が、35質量%以上、さらには、40質量%以上になるようにする必要がある。このため、本発明を構成するバイオポリオール成分(A)の原料成分には、前記したような生物由来の成分を高い使用割合で含むようにする必要がある。しかし、バイオポリオール成分(A)の原料成分には、本発明で規定する具体的な成分を含めて、本発明の所期の目的に支障のない範囲で、下記に挙げるような石油由来の原料を併用することができる。
[Petroleum-derived raw materials]
In order to obtain a printing ink that satisfies the "biomass mark" certification standard, which is one of the objects of the present invention, as specified in the present invention, the ratio of biological components in the polyurethane resin used for the varnish for printing ink is determined. It is necessary to make it 35% by mass or more, and further 40% by mass or more. Therefore, it is necessary that the raw material component of the biopolyol component (A) constituting the present invention contains the above-mentioned biological component at a high usage ratio. However, the raw material component of the biopolyol component (A) includes a specific component specified in the present invention, and is a petroleum-derived raw material as listed below to the extent that it does not interfere with the intended purpose of the present invention. Can be used together.

本発明で使用し得る石油由来の多官能アルコールとしては、例えば、1分子中に2個以上、好ましくは2~8個の水酸基を有する化合物が挙げられる。具体的には、例えば、石油由来の、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、プロピレングリコール、1,3-プロパンジオール、1,3-ブタンジオール、2-メチル-1,3-プロパンジオール、ジプロピレングリコール、1,6-ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、1,4-ブタンジオール、1,4-シクロヘキサンジメタノール、トリメチロールプロパン、グリセリン、1,9-ノナンジオール、3-メチル-1,5-ペンタンジオール等を本発明の所期の目的に支障ない範囲で併用できる。これらは、単独でも2種以上を併用してもよい。 Examples of the petroleum-derived polyfunctional alcohol that can be used in the present invention include compounds having two or more, preferably 2 to 8 hydroxyl groups in one molecule. Specifically, for example, petroleum-derived ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, propylene glycol, 1,3-propanediol, 1,3-butanediol, 2-methyl-1,3-propanediol, and dipropylene. Glycol, 1,6-hexanediol, neopentyl glycol, 1,4-butanediol, 1,4-cyclohexanedimethanol, trimethylolpropane, glycerin, 1,9-nonanediol, 3-methyl-1,5-pentane Diol and the like can be used in combination as long as they do not interfere with the intended purpose of the present invention. These may be used alone or in combination of two or more.

本発明で使用し得る石油由来の多官能カルボン酸としては、例えば、コハク酸、アジピン酸、ドデカン二酸、イソフタル酸、テレフタル酸、ナフタレンジカルボン酸、フタル酸、トリメリット酸、ピロメリット酸等が挙げられ、本発明の所期の目的に支障ない範囲で、併用できる。 Examples of the petroleum-derived polyfunctional carboxylic acid that can be used in the present invention include succinic acid, adipic acid, dodecanedioic acid, isophthalic acid, terephthalic acid, naphthalenedicarboxylic acid, phthalic acid, trimellitic acid, and pyromellitic acid. It can be used in combination as long as it does not interfere with the intended purpose of the present invention.

本発明のバイオポリウレタン樹脂では、本発明で規定する最終的に得られる樹脂のバイオマス度を達成できれば、ポリオール成分(A)として、石油由来のポリエステルポリオールや、石油由来のポリエーテルポリオール等を併用することも可能である。具体的には、例えば、石油由来の、ポリオキシエチレングリコール、ポリオキシプロピレングリコール、ポリオキシエチレンポリオキシ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、ポリカプロラクトンジオール、ポリメチルバレロラクトンジオール、ポリカーボネートジオール、ポリブタジエンジオール等を適宜に使用することができる。 In the biopolyurethane resin of the present invention, if the biomass degree of the finally obtained resin specified in the present invention can be achieved, a polyester polyol derived from petroleum, a polyether polyol derived from petroleum, or the like is used in combination as the polyol component (A). It is also possible. Specifically, for example, petroleum-derived polyoxyethylene glycol, polyoxypropylene glycol, polyoxyethylene polyoxypropylene glycol, polyoxytetramethylene glycol, polycaprolactone diol, polymethylvalerolactone diol, polycarbonate diol, and polybutadiene diol. Etc. can be used as appropriate.

本発明では、最終的に、ノントルエン溶剤系、或いは、ノントルエンノンMEK溶剤系の高性能印刷インキの提供を可能にできる、バイオマス度の高い印刷インキ用ワニス材料を開発することを目指している。従来のノントルエン溶剤系や、ノントルエンノンMEK系のインキ用のビヒクルとして一般に有用であるとされているポリウレタン樹脂用のポリエステルポリオールとしては、石油由来の成分である、2-メチル-1,3-プロパンジオール、ネオペンチルグリコール、3-メチル-1,5-ペンタンジオール等のアジペートポリエステルが知られている。したがって、特に、これらのアジペートポリエステルを利用し、これらと、先に説明したバイオポリオール成分とを用いて共重合化してなる構成の本発明のバイオポリウレタン樹脂は、ノントルエン溶剤系や、ノントルエンノンMEK系の印刷インキを実現にすることが可能になる。また、バイオ成分原料が一般に高価格であるという実用上の問題を考慮し、コスト面の観点からバイオマス度を調整することが可能になるバイオマス印刷インキの材料として、有用である。 The present invention finally aims to develop a varnish material for printing inks having a high degree of biomass, which can provide high-performance printing inks of non-toluene solvent type or non-toluene non-MEK solvent type. .. The polyester polyol for polyurethane resin, which is generally considered to be useful as a vehicle for conventional non-toluene solvent-based and non-toluene non-MEK-based inks, is 2-methyl-1,3, which is a component derived from petroleum. -Adipate polyesters such as propanediol, neopentyl glycol, 3-methyl-1,5-pentanediol are known. Therefore, in particular, the biopolyurethane resin of the present invention having a structure obtained by using these adipate polyesters and copolymerizing them with the biopolyol component described above is a non-toluene solvent-based resin or a non-toluene non. It becomes possible to realize MEK-based printing ink. Further, it is useful as a material for biomass printing ink, which makes it possible to adjust the degree of biomass from the viewpoint of cost in consideration of the practical problem that the raw material for biocomponents is generally expensive.

[イソシアネート成分(B)]
本発明のバイオポリウレタン樹脂を構成するイソシアネート成分(B)には、公知のジイソシアネートから誘導された化合物をいずれも用いることができる。具体的には、ヘキサメチレンジイソシアネート、ブタン-1,4-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、2,4,4-トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、m-テトラメチルキシリレンジイソシアネート等の脂肪族ジイソシアネートや、イソホロ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、リジンジイソシアネート、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、4,4’-ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、イソプロピリデンジシクロヘキシル-4,4’-ジイソシアネート、ノルボルナンジイソシアネート等の脂環族ジイソシアネートが挙げられる。さらに、4,4’-ジフェニルメタンジイソシアネート等の芳香族ジイソシアネートなどが挙げられる。反応性・物性等の総合的な観点から、イソホロンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、4,4’-ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、ト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が好ましい。これらは、単独で或いは2種以上で使用することができる。
[Isocyanate component (B)]
As the isocyanate component (B) constituting the biopolyurethane resin of the present invention, any known compound derived from diisocyanate can be used. Specifically, hexamethylene diisocyanate, butane-1,4-diisisethylene, 2,2,4-trimethylhexamethylene diisocyanate, 2,4,4-trimethylhexamethylene diisocyanate, xylylene diisocyanate, m-tetramethylxylylene diisocyanate. And other aliphatic diisocyanis, isophoron diisocyanis, cyclohexane-1,4-diisocyanis, lysine diisocyanate, dicyclohexamethylene-4,4'-diisocyanis, 1,3-bis (isocyanismethyl) cyclohexane, methylcyclohexane diisocyanate, 4,4' Examples thereof include alicyclic diisocyanates such as -dicyclohexamethylene diisocyanate, isopropyridene dicyclohexyl-4,4'-diisocyanate and norbornan diisocyanate. Further, aromatic diisocyanates such as 4,4'-diphenylmethane diisocyanate can be mentioned. From the comprehensive viewpoint of reactivity, physical properties, etc., isophorone diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, 4,4'-dicyclohexylmethane diisocyanate, tolylene diisocyanate, and 4,4'-diphenylmethane diisocyanate are preferable. These can be used alone or in combination of two or more.

また、本発明のバイオポリウレタン樹脂は、本発明で規定する高度のバイオマス度を達成するために、イソシアネート成分(B)として、上記の他、生物由来のジイソシアネートを用いることも好ましい形態である。生物由来のジイソシアネートは、生物由来の二価カルボン酸を酸アミド化、還元することで末端アミノ基に変換し、さらに、ホスゲン法や尿素法等によって、該アミノ基をイソシアネート基に変換することにより得られる。 Further, in the biopolyurethane resin of the present invention, in addition to the above, it is also preferable to use a biologically derived diisocyanate as the isocyanate component (B) in order to achieve the high degree of biomass specified in the present invention. The diisocyanate derived from a living organism is converted into a terminal amino group by acid amidating and reducing a dihydric carboxylic acid derived from the living organism, and further by converting the amino group into an isocyanate group by a phosgene method, a urea method, or the like. can get.

[ポリアミン成分(C)]
本発明のバイオポリウレタン樹脂の合成用いるポリアミン(C)としては特に限定されないが、下記に挙げるようなイソシアネート基と反応し得るアミノ基を2個有するジアミンを用いることが好ましい。ジアミンとしては、従来公知の脂肪族、脂環族及び芳香族ジアミンを使用することができる。例えば、エチレンジアミン、プロピレンジアミン、ブチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、トリメチルヘキサメチレンジアミン、イソホロンジアミン、シクロヘキシルジアミン、ピペラジン、2-メチルピペラジン、フェニレンジアミン、トリレンジアミン、キシレンジアミン、1,3-シクロヘキシルジアミン、4,4’-ジアミノジシクロヘキシルアミン、m-キシリレンジアミン、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、ジ-2-ヒドロキシプロピルエチレンジアミン、ポリオキシアルキレンジアミン及びその水添物等のジアミン又はその混合物等が挙げられる。その他、セルロース由来の1,5-ペンタンジアミン、植物系油脂由来の1,10-デカンジアミン、ダイマージアミン等の生物由来成分からなるジアミンも、本発明の所期の目的に支障のない範囲で用いることができる。
[Polyamine component (C)]
The polyamine (C) used for synthesizing the biopolyurethane resin of the present invention is not particularly limited, but it is preferable to use a diamine having two amino groups capable of reacting with the isocyanate group as described below. As the diamine, conventionally known aliphatic, alicyclic and aromatic diamines can be used. For example, ethylenediamine, propylenediamine, butylene diamine, hexamethylenediamine, trimethylhexamethylenediamine, isophoronediamine, cyclohexyldiamine, piperazine, 2-methylpiperazin, phenylenediamine, tolylenediamine, xylenediamine, 1,3-cyclohexyldiamine, 4 , 4'-Diaminodicyclohexylamine, m-xylylene diamine, 2-hydroxyethylethylenediamine, 2-hydroxyethylpropylenediamine, di-2-hydroxyethylpropylenediamine, di-2-hydroxypropylethylenediamine, polyoxyalkylenediamine and their like. Examples thereof include diamines such as hydrogenated products or mixtures thereof. In addition, diamines composed of biological components such as 1,5-pentanediamine derived from cellulose, 1,10-decanediamine derived from plant-based fats and oils, and dimerdiamine are also used as long as they do not interfere with the intended purpose of the present invention. be able to.

また、必要に応じて、上記したポリアミンに、反応停止剤としてのモノアミン類を併用することもできる。この際に用いるモノアミン類としては、例えば、モノ-n-ブチルアミンやジ-n-ブチルアミン等が挙げられる。反応停止剤を併用する際には、本発明で規定するAPM値への影響を考慮する必要がある。 Further, if necessary, monoamines as a reaction terminator can be used in combination with the above-mentioned polyamines. Examples of the monoamines used in this case include mono-n-butylamine and di-n-butylamine. When using a reaction terminator in combination, it is necessary to consider the effect on the APM value specified in the present invention.

[有機溶剤]
本発明のバイオポリウレタン樹脂は、例えば、印刷インキ用ワニスとして用いる場合、さらに、有機溶剤を含有した溶液状のものにすることが好ましい。すなわち、有機溶剤は、樹脂の合成の際や、粘度や濃度の調整のための希釈に用いられる。溶液状とする場合、使用する有機溶剤に、本発明のバイオポリウレタン樹脂が良好に溶解され、かつ、前記有機溶剤が、トルエンを含まないか、或いは、トルエン及びMEKをいずれも含まない態様とすることが好ましい。使用する有機溶剤としては、本発明のバイオポリウレタン樹脂を溶解するものであればよく、公知の有機溶剤をいずれも使用することができる。また、臭気、安全性といった環境問題対応の観点から、トルエンを含まないか、或いは、トルエンとMEKを含まない形態とすることが望まれる。ノントルエン系とする場合には、例えば、エステル系溶剤/アルコール系溶剤/ケトン系溶剤の混合溶剤が好適に用いられ、ノントルエンノンMEK系とする場合には、エステル系溶剤/アルコール系溶剤の混合溶剤が好適に用いられる。
[Organic solvent]
When the biopolyurethane resin of the present invention is used as a varnish for printing ink, for example, it is preferably in the form of a solution containing an organic solvent. That is, the organic solvent is used in the synthesis of the resin and in the dilution for adjusting the viscosity and the concentration. In the case of a solution, the biopolyurethane resin of the present invention is well dissolved in the organic solvent used, and the organic solvent does not contain toluene or contains neither toluene nor MEK. Is preferable. The organic solvent to be used may be any one that dissolves the biopolyurethane resin of the present invention, and any known organic solvent can be used. Further, from the viewpoint of dealing with environmental problems such as odor and safety, it is desirable that the form does not contain toluene or does not contain toluene and MEK. In the case of non-toluene type, for example, a mixed solvent of ester solvent / alcohol solvent / ketone solvent is preferably used, and in the case of non-toluene non-MEK type, ester solvent / alcohol solvent. A mixed solvent is preferably used.

エステル系溶剤としては、例えば、酢酸エチル、酢酸n-プロピル、酢酸イソプロピル、酢酸n-ブチル、酢酸イソブチル等が挙げられる。本発明において特に好適な溶剤は、酢酸エチルである。 Examples of the ester solvent include ethyl acetate, n-propyl acetate, isopropyl acetate, n-butyl acetate, isobutyl acetate and the like. A particularly suitable solvent in the present invention is ethyl acetate.

アルコール系溶剤としては、例えば、メチルアルコール、エチルアルコール、イソプロピルアルコール、n-ブチルアルコール、ターシャリーブチルアルコール等、及び、エチレングリコールモノメチルエーテル等のグリコールモノアルキルエーテル類等が挙げられる。本発明において特に好適な溶剤は、イソプロピルアルコールである。 Examples of the alcohol-based solvent include methyl alcohol, ethyl alcohol, isopropyl alcohol, n-butyl alcohol, tertiary butyl alcohol and the like, and glycol monoalkyl ethers such as ethylene glycol monomethyl ether and the like. A particularly suitable solvent in the present invention is isopropyl alcohol.

ケトン系溶剤としては、例えば、アセトン、メチルエチルケトン(MEK)、ジイソブチルケトン等が挙げられる。特に好適な溶剤は、MEKである。高速印刷適性を重視する場合、MEKを使用することで有利となる。一方、有害大気汚染物質(HAPS)規制に代表される大気汚染物質を考慮した、ノントルエンノンMEK系の印刷インキを目的の組成物とする場合には、トルエン及びMEKを用いずに製造する。 Examples of the ketone solvent include acetone, methyl ethyl ketone (MEK), diisobutyl ketone and the like. A particularly suitable solvent is MEK. When emphasizing high-speed printing suitability, it is advantageous to use MEK. On the other hand, when the target composition is a non-toluene non-MEK-based printing ink in consideration of air pollutants typified by harmful air pollutant (HAPS) regulations, it is manufactured without using toluene and MEK.

本発明のバイオポリウレタン樹脂を溶液状とする場合に、有機溶剤として、生物由来の有機溶剤を、例えば、印刷インキ用ワニスに使用した場合に、印刷インキの性能に影響のない範囲で含有させることができる。例えば、バイオポリウレタン樹脂の合成の際に使用する有機溶剤として、その一部に生物由来のもの(例えば、酢酸エチル、酢酸ブチル、乳酸エチル、乳酸ブチル、エチルアルコール)を用いれば、樹脂の構成成分だけでなく、溶剤成分についてもCO排出量の削減に配慮した素材となる。 When the biopolyurethane resin of the present invention is in the form of a solution, a biologically-derived organic solvent is contained as an organic solvent within a range that does not affect the performance of the printing ink when used in, for example, a varnish for printing ink. Can be done. For example, if a biological solvent (for example, ethyl acetate, butyl acetate, ethyl lactate, butyl lactate, ethyl alcohol) is used as a part of the organic solvent used in the synthesis of the biopolyurethane resin, the constituent components of the resin are used. Not only that, the solvent component is also a material that takes into consideration the reduction of CO 2 emissions.

[ポリウレタン樹脂溶液]
本発明のバイオポリウレタン樹脂は、先に挙げたポリアミン成分(C)と、特定モノアミン成分(D)とを反応成分に用いることで、高度のバイオマス度を達成した、構造中にウレタンウレア結合を有し、末端活性アミノ基型のポリウレタン樹脂の末端アミノ基の一部を、特定の範囲で、水酸基等の他の活性水素基に置き換えたポリエステル系ポリウレタン樹脂となる。より具体的には、本発明のバイオポリウレタン樹脂は、樹脂1分子当たりの平均アミノ基数(APM値)が、1.00以上、1.90以下であることを特徴とする。好ましい形態としては、活性アミノ基の濃度が、樹脂1g当たり15~100μ当量であり、且つ、末端水酸基濃度が、樹脂1g当たり2~50μ当量である。
[Polyurethane resin solution]
The biopolyurethane resin of the present invention has a urethane urea bond in its structure, achieving a high degree of biomass by using the polyamine component (C) and the specific monoamine component (D) mentioned above as reaction components. The polyurethane resin is a polyester-based polyurethane resin in which a part of the terminal amino group of the terminal active amino group type polyurethane resin is replaced with another active hydrogen group such as a hydroxyl group in a specific range. More specifically, the biopolyurethane resin of the present invention is characterized in that the average number of amino groups (APM value) per molecule of the resin is 1.00 or more and 1.90 or less. In a preferred embodiment, the concentration of the active amino group is 15 to 100 μe equivalent per 1 g of the resin, and the terminal hydroxyl group concentration is 2 to 50 μe equivalent per 1 g of the resin.

本発明では、印刷インキ用ワニスに有用な液状の樹脂材料を見出すことを目的としており、そのためには、上記構造的特徴を有するバイオポリウレタン樹脂の、エステル系溶剤及びアルコール系溶剤及び/又はケトン系溶剤からなる樹脂溶液とすることが挙げられる。このように構成することで、顔料分散に適した、樹脂固形分中に生物由来成分の占める割合が、35質量%以上、さらには40質量%以上と高度のバイオマス度を示す、生物由来成分を有するバイオポリウレタン樹脂溶液になる。このような構成の本発明のポリウレタン樹脂溶液を、顔料分散用ワニスとしてインキ用途に使用した場合、高度のバイオマス度、顔料の分散安定性、印刷する基材フィルムへの密着性、印刷適性等に優れる印刷インキを実現することが可能になる。 An object of the present invention is to find a liquid resin material useful for a varnish for printing ink, and for that purpose, an ester solvent, an alcohol solvent and / or a ketone solvent of a biopolyurethane resin having the above structural characteristics is used. An example is to use a resin solution composed of a solvent. With this configuration, the biological component suitable for pigment dispersion has a high biomass content of 35% by mass or more, and further 40% by mass or more, in the resin solid content. It becomes a biomass resin solution that has. When the polyurethane resin solution of the present invention having such a structure is used as a pigment dispersion varnish for ink applications, it has a high degree of biomass, pigment dispersion stability, adhesion to a base film to be printed, printability, and the like. It becomes possible to realize excellent printing ink.

[ポリウレタン樹脂溶液の製造方法]
生物由来原料を用いて合成される、上記した構造的特徴を有する本発明のバイオポリウレタン樹脂溶液は、下記のようにして製造できる。例えば、先に説明した原料からなるバイオポリオールや、石油由来ポリオールや短鎖のジオールなどを含むポリオール成分(A)と、これらの資材に対してイソシアネート(B)成分を反応させて両末端イソシアネートウレタンプレポリマーを得る。そして、ポリアミン成分(C)と、特定モノアミン成分(D)とを用いて反応させて、鎖伸長反応、末端活性アミノ基型のポリウレタン樹脂の、末端アミノ基の一部を水酸基に置き換る反応をさせることで得ることができる。上記(C)成分や(D)成分の溶液には、前記した有機溶剤を用いればよい。なお、ポリウレタン樹脂末端の活性アミノ基の濃度調整等が必要な場合は、停止剤としてのモノアミン類を適宜に使用することができるし、モノイソシアネート化合物を使用することができる。また、上記した両末端イソシアネートウレタンプレポリマーの製造時に、必要に応じて金属触媒又はアミン塩からなる反応触媒を使用することができる。
[Manufacturing method of polyurethane resin solution]
The biopolyurethane resin solution of the present invention having the above-mentioned structural characteristics synthesized by using a biological raw material can be produced as follows. For example, the biopolyol made of the raw material described above, the polyol component (A) containing a petroleum-derived polyol, a short-chain diol, and the like, and the isocyanate (B) component are reacted with these materials to react the isocyanate (B) component to both ends of the isocyanate urethane. Obtain a prepolymer. Then, the polyamine component (C) is reacted with the specific monoamine component (D) to carry out a chain extension reaction, a reaction in which a part of the terminal amino group of the terminal active amino group type polyurethane resin is replaced with a hydroxyl group. Can be obtained by letting. The organic solvent described above may be used as the solution of the component (C) and the component (D). When it is necessary to adjust the concentration of the active amino group at the end of the polyurethane resin, monoamines as a terminator can be appropriately used, or a monoisocyanate compound can be used. Further, in the production of the above-mentioned double-ended isocyanate urethane prepolymer, a reaction catalyst composed of a metal catalyst or an amine salt can be used, if necessary.

<印刷インキ>
本発明の印刷インキは、顔料と印刷インキ用ワニスとを含有してなり、本発明のバイオポリウレタン樹脂溶液を、インキ固形分中に占める生物由来成分の割合が10質量%以上となる量で、印刷インキ用ワニスとして使用したことを特徴とする。具体的には、上記のようにして得られる本発明のバイオポリウレタン樹脂溶液と、顔料と、希釈のための有機溶剤とを、公知の各種分散機を用いて分散することで、生物由来成分を有する高度のバイオマス度を達成した印刷インキが得られる。希釈のための有機溶剤には、前記したように、エステル系溶剤及びアルコール系溶剤及び/又はケトン系溶剤、より好適には、トルエンを含まないか、或いは、トルエンとMEKを含まないものを用いることが好ましい。また、本発明の印刷インキには、必要により、イソシアネート化合物を含むハードナー、顔料分散剤、ブロッキング防止剤、消泡剤、レベリング剤、シラン系やチタネート系等のカップリング剤、可塑剤、水、乾燥制御のための遅乾性溶剤、有機酸等の粘度安定剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤等を添加することもできる。本発明によれば、特に、イソシアネート化合物を含むハードナーが添加された印刷インキの構成において要望されている、インキ配合液の粘度安定性と、熱間ピール強度の両立を、本発明のバイオポリウレタン樹脂溶液をインキ用ワニスに用いることで実現することが可能になる。
<Printing ink>
The printing ink of the present invention contains a pigment and a varnish for printing ink, and the biopolyurethane resin solution of the present invention is contained in an amount such that the ratio of biological components in the ink solid content is 10% by mass or more. It is characterized by being used as a varnish for printing ink. Specifically, the biomass resin solution of the present invention obtained as described above, the pigment, and the organic solvent for dilution are dispersed using various known dispersers to obtain biological components. A printing ink that achieves a high degree of biomass can be obtained. As the organic solvent for dilution, as described above, an ester solvent, an alcohol solvent and / or a ketone solvent, and more preferably, a toluene-free solvent or a toluene-free MEK-free solvent is used. Is preferable. Further, the printing ink of the present invention includes, if necessary, a hardener containing an isocyanate compound, a pigment dispersant, an antiblocking agent, an antifoaming agent, a leveling agent, a coupling agent such as a silane type or a titanate type, a plasticizer, water, and the like. It is also possible to add a slow-drying solvent for drying control, a viscosity stabilizer such as an organic acid, an ultraviolet absorber, an antioxidant and the like. According to the present invention, the biopolyurethane resin of the present invention achieves both the viscosity stability of the ink compounding liquid and the hot peel strength, which are particularly required in the configuration of a printing ink to which a hardener containing an isocyanate compound is added. This can be achieved by using the solution as an ink varnish.

さらに、上記印刷インキには、硝化綿、塩素化ポリエチレン、塩素化ポリプロピレン、塩ビ酢ビ共重合樹脂、マレイン酸樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、繊維素系樹脂等を併用することもできる。 Further, nitrified cotton, chlorinated polyethylene, chlorinated polypropylene, vinyl acetate copolymer resin, maleic acid resin, polyvinyl butyral resin, fibrous resin and the like can be used in combination with the printing ink.

上記のようにして調製される本発明の印刷インキは、種々の印刷方法に適用可能である。具体的には、グラビア印刷、フレキソ印刷、スクリーン印刷、オフセット印刷又はインクジェット印刷のいずれかに用いられる。特に、グラビア印刷に好適である。 The printing ink of the present invention prepared as described above can be applied to various printing methods. Specifically, it is used for any one of gravure printing, flexographic printing, screen printing, offset printing or inkjet printing. Especially suitable for gravure printing.

さらに、上記した構成の本発明の印刷インキは、種々の基材に適用可能であり、例えば、植物由来の材料からなる各種バイオマスプラスチックフィルムや、植物由来の紙等にも良好な印刷ができる。特に、食品包装向けの、フィルム包装、紙包装、建材又は化粧紙等種々の用途に広く用いることができる。 Further, the printing ink of the present invention having the above-mentioned structure can be applied to various substrates, and for example, good printing can be performed on various biomass plastic films made of plant-derived materials, plant-derived paper, and the like. In particular, it can be widely used for various purposes such as film packaging, paper packaging, building materials or decorative paper for food packaging.

次に、実施例及び比較例を挙げて本発明をさらに具体的に説明する。なお、文中「部」又は「%」とあるのは特に断りのない限り、質量基準である。 Next, the present invention will be described in more detail with reference to Examples and Comparative Examples. In addition, "part" or "%" in the text is based on mass unless otherwise specified.

[ポリウレタン樹脂溶液の調製]
(製造例1)
下記のようにしてポリエステルポリオールを調製した。多官能カルボン酸成分(以下、ジカルボン酸成分と呼ぶ)として、生物由来成分からなるダイマー酸(ダイマー純度98%)/生物由来成分からなるコハク酸=90/10(モル比)を用い、多官能アルコール成分(以下、ジオール成分と呼ぶ)として、生物由来成分からなる1,3-プロパンジオールを用いた。そして、これらの成分を、目的の分子量となる適宜な量で用いて重合して、表1-1に示した、水酸基価が37.3mgKOH/g、酸価が0.3mgKOH/g、数平均分子量が3000である、100%生物由来成分からなるポリエステルジオールPE(1)を得た。
[Preparation of polyurethane resin solution]
(Manufacturing Example 1)
A polyester polyol was prepared as follows. As a polyfunctional carboxylic acid component (hereinafter referred to as a dicarboxylic acid component), dimer acid composed of a biological component (dimer purity 98%) / succinic acid composed of a biological component = 90/10 (molar ratio) is used and polyfunctional. As an alcohol component (hereinafter referred to as a diol component), 1,3-propanediol composed of a biological component was used. Then, these components were polymerized using an appropriate amount having a target molecular weight, and shown in Table 1-1, the hydroxyl value was 37.3 mgKOH / g, the acid value was 0.3 mgKOH / g, and the number average. A polyester diol PE (1) having a molecular weight of 3000 and composed of 100% biological components was obtained.

(製造例2~16)
表1-1~表1-3(まとめて表1と呼ぶ場合がある)に示した合成原料を記載の量で用いた以外は、製造例1と同様にして、ポリエステルポリオールPE(2)~PE(16)をそれぞれ調製した。また、表2に、使用した合成原料の表中の略称を示した。
(Manufacturing Examples 2 to 16)
Polyester polyol PE (2) to PE (16) was prepared respectively. In addition, Table 2 shows the abbreviations in the table of the synthetic raw materials used.

Figure 2022014668000001
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Figure 2022014668000002
Figure 2022014668000002

Figure 2022014668000003
Figure 2022014668000003

Figure 2022014668000004
Figure 2022014668000004

(実施例1)
製造例1で得たポリオール成分(A)を用い、ポリウレタン樹脂溶液を作製した。反応容器に、製造例1で得たポリエステルジオールPE(1)を500部と、イソシアネート成分(B)として、有機ジイソシアネートであるイソホロンジイソシアネート(以下、IPDIと略記)66.4部を仕込み、窒素気流下、100℃で5時間反応させて、NCO基含有率1.87%のウレタンプレポリマーを得た。得られたウレタンプレポリマーを希釈溶剤の酢酸エチル188.8部に溶解して、不揮発分75%のウレタンプレポリマー溶液(1)とした。
(Example 1)
A polyurethane resin solution was prepared using the polyol component (A) obtained in Production Example 1. In the reaction vessel, 500 parts of the polyester diol PE (1) obtained in Production Example 1 and 66.4 parts of isophorone diisocyanate (hereinafter abbreviated as IPDI) which is an organic diisocyanate as an isocyanate component (B) are charged, and a nitrogen stream is charged. Under the reaction, the reaction was carried out at 100 ° C. for 5 hours to obtain a urethane prepolymer having an NCO group content of 1.87%. The obtained urethane prepolymer was dissolved in 188.8 parts of ethyl acetate as a diluting solvent to prepare a urethane prepolymer solution (1) having a non-volatile content of 75%.

次いで、ポリアミン成分(C)として、イソホロンジアミン(以下、IPDAと略記)23.2部と、特定モノアミン成分(D)である、モノエタノールアミン(以下、MEAと略記)0.168部と、酢酸エチル980.9部と、イソプロピルアルコール(以下、IPAと略記)206.5部の混合物(ジアミン溶液)を配合し、撹拌しながら、先に得たウレタンプレポリマー溶液(1)を滴下して、40℃で1時間反応した。その結果、不揮発分(固形分)30%、粘度1120mPa・s(25℃)の、樹脂固形分中に、生物由来成分を84.8%有する本実施例のポリウレタン樹脂溶液PU1を得た。PU1の、末端のアミノ基濃度が樹脂1g当たり40.2μ当量(以下、アミノ基当量と略記)で、末端の水酸基濃度が樹脂1g当たり4.5μ当量(以下、水酸基当量と略記)であり、これらより算出した、樹脂1分子中の平均アミノ基数を示すAPM値は、1.80であった。表3-1に、上記で得たポリウレタン樹脂溶液PU1の、合成原料成分の組成及び樹脂の性状を示した。 Next, as the polyamine component (C), 23.2 parts of isophorone diamine (hereinafter abbreviated as IPDA), 0.168 parts of monoethanolamine (hereinafter abbreviated as MEA) which is a specific monoamine component (D), and acetic acid. A mixture (diamine solution) of 980.9 parts of ethyl and 206.5 parts of isopropyl alcohol (hereinafter abbreviated as IPA) was mixed, and the previously obtained urethane prepolymer solution (1) was added dropwise with stirring. The reaction was carried out at 40 ° C. for 1 hour. As a result, a polyurethane resin solution PU1 of this example having a non-volatile content (solid content) of 30% and a viscosity of 1120 mPa · s (25 ° C.) and a biological component of 84.8% in the resin solid content was obtained. The terminal amino group concentration of PU1 is 40.2 μe equivalent per 1 g of resin (hereinafter abbreviated as amino group equivalent), and the terminal hydroxyl group concentration is 4.5 μ equivalent per 1 g of resin (hereinafter abbreviated as hydroxyl group equivalent). The APM value indicating the average number of amino groups in one molecule of the resin calculated from these was 1.80. Table 3-1 shows the composition of the synthetic raw material component and the properties of the resin of the polyurethane resin solution PU1 obtained above.

(実施例2~15)
先の製造例で得たポリエステルポリオールPE(1)~PE(10)を用い、それぞれ表3-1、表3-2(まとめて表3と呼ぶ場合がある)に示した各合成原料成分を、表3に記載の量で用いた以外は、実施例1と同様にして、ウレタンプレポリマー溶液をそれぞれ調製した。次いで、それぞれ表3-1、3-2に示した各合成原料成分を、表3に記載の量で用いた以外は、実施例1と同様にして、各実施例のポリウレタン樹脂溶液PU2~PU13を得た。また、表3に、上記で得たポリウレタン樹脂溶液の性状を示した。また、表6に、表3~表5中において略称で記載したイソシアネート化合物及びアミン成分のそれぞれの名称と、これらについての、イソシアネート基、アミノ基及び水酸基の数について、まとめて示した。
(Examples 2 to 15)
Using the polyester polyols PE (1) to PE (10) obtained in the previous production example, each synthetic raw material component shown in Table 3-1 and Table 3-2 (may be collectively referred to as Table 3) is used. , Urethane prepolymer solutions were prepared in the same manner as in Example 1 except that the amounts used in Table 3 were used. Next, the polyurethane resin solutions PU2 to PU13 of each example were used in the same manner as in Example 1 except that the synthetic raw material components shown in Tables 3-1 and 3-2 were used in the amounts shown in Table 3, respectively. Got In addition, Table 3 shows the properties of the polyurethane resin solution obtained above. In addition, Table 6 summarizes the names of the isocyanate compounds and amine components described by abbreviations in Tables 3 to 5 and the number of isocyanate groups, amino groups and hydroxyl groups thereof.

Figure 2022014668000005
Figure 2022014668000005

Figure 2022014668000006
Figure 2022014668000006

(実施例14)
本例では、製造例で得たポリオールを2種類併用して、ポリウレタン樹脂溶液PU14を作製した。反応容器に、製造例2で得たポリエステルジオールPE(2)を250部と、製造例11で得たポリエステルジオールPE(11)を250部と、IPDIを78.5部仕込み、窒素気流下、100℃で5時間反応させて、NCO基含有率1.93%のウレタンプレポリマーを得た。得られたウレタンプレポリマーを希釈用有機溶剤の酢酸エチル192.8部に溶解して、不揮発分75%のウレタンプレポリマー溶液(14)とした。
(Example 14)
In this example, a polyurethane resin solution PU14 was prepared by using two kinds of the polyols obtained in the production example in combination. 250 parts of the polyester diol PE (2) obtained in Production Example 2, 250 parts of the polyester diol PE (11) obtained in Production Example 11, and 78.5 parts of IPDI were charged in the reaction vessel under a nitrogen stream. The reaction was carried out at 100 ° C. for 5 hours to obtain a urethane prepolymer having an NCO group content of 1.93%. The obtained urethane prepolymer was dissolved in 192.8 parts of ethyl acetate as an organic solvent for dilution to obtain a urethane prepolymer solution (14) having a non-volatile content of 75%.

次いで、IPDAを23.7部と、MEAを0.347部と、酢酸エチル1002.1部と、IPAを210.9部の混合物(ジアミン溶液)を配合し、撹拌しながら、先に得たウレタンプレポリマー溶液(14)を滴下して、40℃で1時間反応した。その結果、不揮発分(固形分)30%、粘度1140mPa・s(25℃)の、樹脂固形分中に生物由来成分を41.5%有する本実施例のポリウレタン樹脂溶液PU14を得た。PU14の、アミノ基当量は31.5μ当量で、水酸基当量は10.0μ当量であり、これより算出される樹脂1分子中の平均アミノ基数を示すAPM値は1.52であった。表4に、上記で得たPU14の、合成原料成分の組成及び樹脂の性状を示した。 Next, a mixture (diamine solution) of 23.7 parts of IPDA, 0.347 parts of MEA, 1002.1 parts of ethyl acetate, and 210.9 parts of IPA was mixed and obtained first with stirring. The urethane prepolymer solution (14) was added dropwise and reacted at 40 ° C. for 1 hour. As a result, a polyurethane resin solution PU14 of this example having a non-volatile content (solid content) of 30% and a viscosity of 1140 mPa · s (25 ° C.) and having 41.5% of biological components in the resin solid content was obtained. The amino group equivalent of PU14 was 31.5 μe equivalent, the hydroxyl group equivalent was 10.0 μe equivalent, and the APM value indicating the average number of amino groups in one molecule of the resin calculated from this was 1.52. Table 4 shows the composition of the synthetic raw material component and the properties of the resin of PU14 obtained above.

(実施例15)
実施例14で用いたPE(2)及びPE(11)を、製造例10及び製造例12で得たPE(10)及びPE(12)とした以外は、実施例14と同様にして、不揮発分(固形分)30%、粘度1170mPa・s(25℃)の、樹脂固形分中に、生物由来成分を49.9%有する本実施例のポリウレタン樹脂溶液PU(15)を得た。得られたPU(15)の、アミノ基当量は29.9μ当量で、水酸基当量は4.5μ当量であり、これより算出される樹脂1分子中の平均アミノ基数を示すAPM値は1.74であった。表4に、上記で得たPU15の、合成原料成分の組成及び樹脂の性状を示した。
(Example 15)
Non-volatile in the same manner as in Example 14, except that PE (2) and PE (11) used in Example 14 were PE (10) and PE (12) obtained in Production Example 10 and Production Example 12. A polyurethane resin solution PU (15) of this example having a content (solid content) of 30% and a viscosity of 1170 mPa · s (25 ° C.) and a biological component of 49.9% in the resin solid content was obtained. The obtained PU (15) has an amino group equivalent of 29.9 μe and a hydroxyl group equivalent of 4.5 μe, and the APM value indicating the average number of amino groups in one molecule of the resin calculated from this is 1.74. Met. Table 4 shows the composition of the synthetic raw material component and the properties of the resin of PU15 obtained above.

Figure 2022014668000007
Figure 2022014668000007

(比較例1)
製造例で得たポリエステルポリオールPE(1)~(4)、PE(10)、PE(11)、PE(13)~PE(16)を用い、それぞれ表5-1、5-2(まとめて表5と呼ぶ場合がある)に示した通りの合成原料成分を記載の量で用いたこと、及びPU-C7でアミン化合物とプレポリマー溶液を反応させた後にDDIを配合して30分間反応させたこと以外は、実施例1と同様の手順でウレタンプレポリマー溶液をそれぞれ調製した。次いで、それぞれ表5に示した合成原料を記載の量で用いた以外は、実施例1と同様にして、比較例のポリウレタン樹脂溶液PU-C1~PU-C14を得た。また、表5に、上記で得たポリウレタン樹脂溶液の組成及び性状を示した。
(Comparative Example 1)
The polyester polyols PE (1) to (4), PE (10), PE (11), PE (13) to PE (16) obtained in the production example were used, and Tables 5-1 and 5-2 (collectively) were used. The synthetic raw material components as shown in Table 5) were used in the amounts described, and after the amine compound and the prepolymer solution were reacted with PU-C7, DDI was added and reacted for 30 minutes. Except for the above, urethane prepolymer solutions were prepared in the same procedure as in Example 1. Next, polyurethane resin solutions PU-C1 to PU-C14 of Comparative Examples were obtained in the same manner as in Example 1 except that the synthetic raw materials shown in Table 5 were used in the amounts described. In addition, Table 5 shows the composition and properties of the polyurethane resin solution obtained above.

Figure 2022014668000008
Figure 2022014668000008

Figure 2022014668000009
Figure 2022014668000009

Figure 2022014668000010
Figure 2022014668000010

<評価>
実施例及び比較例の各ポリウレタン樹脂溶液の性能評価は、以下のようにして、各樹脂溶液をそれぞれに配合した印刷インキを調製し、得られた印刷インキを用いて行った。
<Evaluation>
The performance evaluation of each polyurethane resin solution of Examples and Comparative Examples was carried out by preparing a printing ink containing each resin solution as follows and using the obtained printing ink.

[印刷インキの調製:実施例1~15及び比較例1~14]
実施例及び比較例のポリウレタン樹脂溶液をそれぞれ40部用い、下記のようにして、実施例及び比較例の各印刷インキを調製した。具体的には、顔料として酸化チタン白を30部、各ポリウレタン樹脂溶液を40部、酢酸n-プロピル15部及びイソプロピルアルコール15部からなる組成の混合物を、ペイントシェーカーで1時間混練して、白インキを調製した。さらに、得られた白インキを、希釈用のnプロピルアセテート/酢酸エチル/IPAの混合溶剤(質量比40/40/20)で、#3ザーンカップ18秒に粘度調整して、実施例及び比較例の印刷インキをそれぞれ得た。
[Preparation of printing ink: Examples 1 to 15 and Comparative Examples 1 to 14]
Using 40 parts each of the polyurethane resin solutions of Examples and Comparative Examples, the printing inks of Examples and Comparative Examples were prepared as follows. Specifically, a mixture consisting of 30 parts of titanium oxide white as a pigment, 40 parts of each polyurethane resin solution, 15 parts of n-propyl acetate and 15 parts of isopropyl alcohol is kneaded with a paint shaker for 1 hour to white. Ink was prepared. Further, the viscosity of the obtained white ink was adjusted to # 3 Zahn cup for 18 seconds with a mixed solvent of npropyl acetate / ethyl acetate / IPA for dilution (mass ratio 40/40/20), and the examples and comparisons were made. The example printing inks were obtained respectively.

(印刷インキの評価方法及び評価基準)
上記で調製した実施例及び比較例の各印刷インキを用いて、下記の試験方法及び基準でそれぞれ評価し、その結果を表7(表7-1~表7-4)にまとめて示した。
(Evaluation method and evaluation criteria for printing ink)
Using the printing inks of Examples and Comparative Examples prepared above, evaluations were made according to the following test methods and criteria, and the results are summarized in Table 7 (Tables 7-1 to 7-4).

(1)バイオマス成分量
実施例及び比較例の各印刷インキの固形分中における、バイオマスウレタン樹脂中のバイオマス成分の含有量(質量%)を算出して求め、以下の基準にて評価した。
(評価基準)
○:バイオマス成分含量が10%以上である。
×:バイオマス成分含量が10%未満である。
(1) Biomass component amount The content (mass%) of the biomass component in the biomass urethane resin in the solid content of each printing ink of Examples and Comparative Examples was calculated and calculated, and evaluated according to the following criteria.
(Evaluation criteria)
◯: The biomass component content is 10% or more.
X: Biomass component content is less than 10%.

(2)相溶性
石油由来の標準的な印刷インキとの相溶性を評価するため、下記のようにして標準的なインキを評価用に調製した。まず、反応容器に、石油由来成分を100%有するポリエステルジオールPE(4)を500部と、IPDIを66.4部仕込み、窒素気流下、100℃で5時間反応させて、NCO基含有率1.87%のウレタンプレポリマーを得た。次に、得られたウレタンプレポリマーを希釈用有機溶剤の酢酸エチル188.8部に溶解して、不揮発分75%のウレタンプレポリマー溶液とした。次いで、IPDAを23.6部と、酢酸エチルを981.4部、IPAを206.5部の混合物(ジアミン溶液)を配合し、撹拌しながら、上記で得たウレタンプレポリマー溶液を755.2部滴下して、40℃で1時間反応した。その結果、不揮発分30%、粘度1150mPa・s(25℃)の、末端のアミノ基濃度が樹脂1g当たり42.8μ当量で、樹脂固形分中に生物由来成分を有しないポリウレタン樹脂溶液を得た。
(2) Compatibility In order to evaluate the compatibility with the standard printing ink derived from petroleum, the standard ink was prepared for evaluation as follows. First, 500 parts of polyester diol PE (4) having 100% petroleum-derived components and 66.4 parts of IPDI were charged in a reaction vessel and reacted at 100 ° C. for 5 hours under a nitrogen stream to have an NCO group content of 1. A .87% urethane prepolymer was obtained. Next, the obtained urethane prepolymer was dissolved in 188.8 parts of ethyl acetate as an organic solvent for dilution to obtain a urethane prepolymer solution having a non-volatile content of 75%. Next, a mixture (diamine solution) of 23.6 parts of IPDA, 981.4 parts of ethyl acetate, and 206.5 parts of IPA was mixed, and the urethane prepolymer solution obtained above was 755.2 while stirring. The parts were dropped and reacted at 40 ° C. for 1 hour. As a result, a polyurethane resin solution having a non-volatile content of 30%, a viscosity of 1150 mPa · s (25 ° C.), a terminal amino group concentration of 42.8 μe equivalent per 1 g of the resin, and no biological component in the resin solid content was obtained. ..

そして、得られたポリウレタン樹脂溶液を40部、酸化チタン白を30部、酢酸n-プロピルを15部及びIPAを15部からなる組成の混合物を、ペイントシェーカーで1時間混練して、白インキを調製した。さらに、得られた白インキを、希釈用のnプロピルアセテート/酢酸エチル/IPAの混合溶剤(質量比40/40/20)で、#3ザーンカップ18秒に粘度調整して、相溶性評価用の標準印刷インキ(原料が100%石油由来)を得た。 Then, a mixture having a composition of 40 parts of the obtained polyurethane resin solution, 30 parts of titanium oxide white, 15 parts of n-propyl acetate and 15 parts of IPA was kneaded with a paint shaker for 1 hour to obtain white ink. Prepared. Further, the viscosity of the obtained white ink is adjusted to # 3 Zahn cup for 18 seconds with a mixed solvent of npropyl acetate / ethyl acetate / IPA for dilution (mass ratio 40/40/20) for compatibility evaluation. Standard printing ink (raw material is 100% derived from petroleum) was obtained.

上記で調製した相溶性評価用の標準印刷インキを100部カップにとり、実施例及び比較例の印刷インキをそれぞれ100部カップにとって、上記石油由来の原料からなる標準印刷インキに注ぎ込み、その際の状態を目視観察して、標準的な印刷インキと、評価対象の印刷インキとの相溶性を下記の基準で評価した。 Take 100 copies of the standard printing ink for compatibility evaluation prepared above, take 100 copies of the printing inks of Examples and Comparative Examples, and pour them into the standard printing ink made of the above petroleum-derived raw materials. Was visually observed, and the compatibility between the standard printing ink and the printing ink to be evaluated was evaluated according to the following criteria.

(評価基準)
◎:混合しただけで均一になった。
○:混合しただけでは不均一だが撹拌すれば均一になった。
×:撹拌しても均一にならなかった。
(Evaluation criteria)
⊚: It became uniform just by mixing.
◯: It became non-uniform when mixed, but became uniform when stirred.
X: Not uniform even after stirring.

(3)顔料分散性
実施例及び比較例の各印刷インキをそれぞれ、黒帯付きの白い展色紙に少量垂らし、垂らしたインキを金属へらを用いて展色し、顔料分散の均一さと発色性を目視にて観察し、以下の規準で評価した。
(3) Pigment dispersibility A small amount of each of the printing inks of Examples and Comparative Examples was dropped on a white colored paper with a black belt, and the dropped ink was spread with a metal spatula to improve the uniformity and color development of the pigment dispersion. It was visually observed and evaluated according to the following criteria.

(評価基準)
◎:顔料分散が均一で、発色も良好である。
○:顔料分散がほぼ均一で、発色がほぼ良である。
△:顔料分散がやや不均一で、発色がやや不良である。
×:顔料分散が不均一で、発色が明らかに劣る。
(Evaluation criteria)
⊚: Pigment dispersion is uniform and color development is good.
◯: Pigment dispersion is almost uniform, and color development is almost good.
Δ: The pigment dispersion is slightly non-uniform, and the color development is slightly poor.
X: The pigment dispersion is non-uniform, and the color development is clearly inferior.

(4)印刷適性
実施例及び比較例の各印刷インキをそれぞれ、版深35μmのグラビア版を装着したグラビア印刷機にセットし、ドクター刃を版に当てながら、25℃環境下、30分間輪転させた前後での1回印刷物における発色の変化を、目視にて観察し、以下の規準で評価した。印刷物の基材は、コロナ放電処理した厚さ12μmの2軸延伸バイオマスPETとした。
(4) Printability Set each of the printing inks of the examples and comparative examples in a gravure printing machine equipped with a gravure plate having a plate depth of 35 μm, and rotate the printing ink in a 25 ° C environment for 30 minutes while applying the doctor blade to the plate. The change in color development in the printed matter before and after the printing was visually observed and evaluated according to the following criteria. The substrate of the printed matter was a 12 μm-thick biaxially stretched biomass PET treated with corona discharge.

(評価基準)
○:グラビア印刷機30分間輪転前後での印刷の発色に、差がなかった。
△:グラビア印刷機30分間輪転後での印刷の発色が、輪転開始時と比較し、やや劣る。
×:グラビア印刷機30分間輪転後での印刷の発色が、輪転開始時と比較し、明らかに劣る。
(Evaluation criteria)
◯: There was no difference in the color development of the gravure printing machine before and after the rotation for 30 minutes.
Δ: The color development of the print after the gravure printing machine has rotated for 30 minutes is slightly inferior to that at the start of the rotation.
X: The color development of the print after the gravure printing machine has rotated for 30 minutes is clearly inferior to that at the start of the rotation.

(5)接着性(テープ密着性試験)
実施例及び比較例の各印刷インキをそれぞれ、版深35μmのグラビア版を装着したグラビア印刷機にセットし、コロナ放電処理した厚さ12μmの2軸延伸バイオマスPETフィルム基材に対して、各2回重ね印刷し、50℃で乾燥して、評価用の白印刷フィルムをそれぞれ得た。
(5) Adhesiveness (tape adhesion test)
Each of the printing inks of Examples and Comparative Examples was set in a gravure printing machine equipped with a gravure plate having a plate depth of 35 μm, and 2 each was applied to a 12 μm-thick biaxially stretched biomass PET film substrate subjected to corona discharge treatment. The printing was repeated and dried at 50 ° C. to obtain white printing films for evaluation.

そして、得られた白印刷フィルムの1日放置後のインキの密着性を、セロファンテープ(ニチバン製、セロテープ(登録商標)、24mm)を用いて行う、テープ密着性試験により評価した。具体的には、各白印刷フィルムの印刷面に、上記セロファンテープを貼り付け、角度90度で一気に引き剥がした時の印刷面の状態を目視にて観察し、印刷面に残ったインキの残存率で印刷インキの接着性の良否を判定した。上記テープ密着性試験において、印刷インキの残存率が90%以上であれば、十分に実用性がある。 Then, the adhesion of the ink of the obtained white printing film after being left for one day was evaluated by a tape adhesion test performed using cellophane tape (manufactured by Nichiban, cellophane tape (registered trademark), 24 mm). Specifically, the cellophane tape is attached to the printed surface of each white printing film, and the state of the printed surface when the cellophane tape is peeled off at a stretch at an angle of 90 degrees is visually observed, and the ink remaining on the printed surface remains. The quality of the adhesiveness of the printing ink was judged by the rate. In the tape adhesion test, if the residual ratio of the printing ink is 90% or more, it is sufficiently practical.

(6)ハードナー配合液粘度保持性
20℃に調整した実施例及び比較例で得られた白インキ100部に、20℃に調整した、混合希釈溶剤(nプロピルアセテート/酢酸エチル/IPA=40/40/20)を用い、インキ粘度をザーンカップ#3で18秒に調整後、ラミックSRハードナー(イソシアネート化合物系、大日精化工業社製)を0.2部添加しミキサー(1000rpm)で30秒攪拌・1分静置した後にザーンカップ#3で初期粘度を測定。その後金属容器に密閉して20℃恒温槽内に静置し、1時間後にザーンカップ#3で再び粘度を測定し粘度変化率を測定する。
(粘度比)=(1時間後粘度)/(初期粘度)
(6) Hardener compounding liquid Viscosity retention 100 parts of white ink obtained in Examples and Comparative Examples adjusted to 20 ° C. was mixed and diluted solvent (npropyl acetate / ethyl acetate / IPA = 40 /) adjusted to 20 ° C. After adjusting the ink viscosity to 18 seconds with Zahn Cup # 3 using 40/20), add 0.2 part of Ramic SR Hardener (isocyanate compound type, manufactured by Dainichiseika Kogyo Co., Ltd.) and use a mixer (1000 rpm) for 30 seconds. After stirring and allowing to stand for 1 minute, measure the initial viscosity with Zahn Cup # 3. After that, it is sealed in a metal container and allowed to stand in a constant temperature bath at 20 ° C., and after 1 hour, the viscosity is measured again with Zahn Cup # 3 and the viscosity change rate is measured.
(Viscosity ratio) = (Viscosity after 1 hour) / (Initial viscosity)

(評価基準)
◎:(粘度比)1.5未満
○:(粘度比)1.5以上~2.0未満
×:(粘度比)2.0以上
(Evaluation criteria)
⊚: (viscosity ratio) less than 1.5 ○: (viscosity ratio) 1.5 or more to less than 2.0 ×: (viscosity ratio) 2.0 or more

(7)耐熱性(熱間ラミネート強度)
(印刷物の作成)
実施例及び比較例で得られた白インキ100部を希釈溶剤(MEK/酢酸エチル/IPA=40/40/20)を用いザーンカップ#3で18秒に調整後、ラミックSRハードナー(大日精化工業社製)を5部添加し、ヘリオ175Lベタ版(版式;コンプレスト)を装着したグラビア印刷機にて、コロナ放電処理した厚さ12μmの2軸延伸バイオマスPETフィルムに対して、印刷速度100m/分で1回刷りを行った。その後40℃の乾燥機にて24時間エージングし実施例及び比較例の印刷物を得た。
(7) Heat resistance (hot laminate strength)
(Creation of printed matter)
100 parts of the white ink obtained in Examples and Comparative Examples was adjusted to 18 seconds with Zahn Cup # 3 using a diluting solvent (MEK / ethyl acetate / IPA = 40/40/20), and then Ramic SR Hardener (Dainichiseika). A printing speed of 100 m for a 12 μm-thick biaxially stretched biomass PET film treated with corona discharge using a gravure printing machine equipped with a Helio 175 L solid plate (plate type; compressed) with 5 copies added (manufactured by Kogyo Co., Ltd.). Printing was performed once at / minute. Then, it was aged in a dryer at 40 ° C. for 24 hours to obtain printed matter of Examples and Comparative Examples.

(ドライラミネート加工)
ポリエステル系ドライラミネート剤(大日精化工業社製、セイカボンドE-263/C-75N)を、酢酸エチルを用いて固形分30%になるように調整し、その後、先に作成した印刷物の印刷面に乾燥後の塗布量が3.0g/mとなるように塗布・乾燥させた。その後、ドライラミネート剤層に厚さ15μmの二軸延処理ナイロンフィルムを貼り合わせてドライラミネート加工を行い、さらに、ナイロンフィルム面に上記方法と同様に、ポリエステル系ドライラミネート剤を塗布・乾燥させ、ドライラミネート剤層に厚さ60μmの無延伸ポリプロピレンフィルムを貼り合わせてドライラミネート加工を行い、40℃で48時間エージングし、ラミネート物を得た。
(Dry laminating)
A polyester-based dry laminating agent (Seikabond E-263 / C-75N manufactured by Dainichiseika Kogyo Co., Ltd.) was adjusted to have a solid content of 30% using ethyl acetate, and then the printed matter surface of the previously prepared printed matter was prepared. It was applied and dried so that the applied amount after drying was 3.0 g / m 2 . After that, a biaxially stretched nylon film having a thickness of 15 μm is bonded to the dry laminating agent layer to perform a dry laminating process, and further, a polyester-based dry laminating agent is applied and dried on the nylon film surface in the same manner as in the above method. An unstretched polypropylene film having a thickness of 60 μm was attached to the dry laminating agent layer to perform a dry laminating process, and the product was aged at 40 ° C. for 48 hours to obtain a laminated product.

(熱間ラミネート強度測定)
得られたラミネート物を15mm幅でカットし、100℃雰囲気の万能引張り試験機に装着し、バイオマスPETフィルムとナイロンフィルム間のラミネート強度を測定した。
(評価基準)
◎:1.0N以上
○:0.5N以上1.0N未満
×:0.5N未満
(Measurement of hot laminate strength)
The obtained laminate was cut to a width of 15 mm and mounted on a universal tensile tester in an atmosphere of 100 ° C., and the laminate strength between the biomass PET film and the nylon film was measured.
(Evaluation criteria)
⊚: 1.0N or more ○: 0.5N or more and less than 1.0N ×: less than 0.5N

Figure 2022014668000011
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Figure 2022014668000012
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Figure 2022014668000013
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Figure 2022014668000014
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Claims (16)

重合成分中に占める生物由来成分の合計量が35質量%以上であり、且つ、前記重合成分に、ポリオール成分(A)と、イソシアネート成分(B)と、ポリアミン成分(C)とを有するバイオポリウレタン樹脂であって、
さらに、前記重合成分に、活性アミノ基活性水素を有する活性アミノ基1個と他の活性水素基とを有する特定モノアミン成分(D)を含み、末端活性アミノ基型のポリウレタン樹脂の、末端アミノ基の一部が他の活性水素基に置き換えられたポリウレタンポリウレア構造を有してなる、
樹脂1分子当たりの平均アミノ基数が、1.00以上、1.90以下であることを特徴とするバイオポリウレタン樹脂。
A biopolyurethane having a total amount of biological components in the polymerization component of 35% by mass or more and having a polyol component (A), an isocyanate component (B), and a polyamine component (C) in the polymerization component. It ’s a resin,
Further, the polymerization component contains a specific monoamine component (D) having one active amino group having an active amino group active hydrogen and another active hydrogen group, and is a terminal amino group of a terminal active amino group type polyurethane resin. It has a polyurethane polyurea structure in which a part of is replaced with another active hydrogen group.
A biopolyurethane resin characterized in that the average number of amino groups per molecule of the resin is 1.00 or more and 1.90 or less.
前記特定モノアミン成分(D)が、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、モノプロパノールアミン、モノイソプロパノールアミン、ジイソプロパノールアミン及び1-アミノ-2,3-プロパンジオールから選ばれるアミノアルコールを含む請求項1に記載のバイオポリウレタン樹脂。 The first aspect of claim 1, wherein the specific monoamine component (D) contains an amino alcohol selected from monoethanolamine, diethanolamine, monopropanolamine, monoisopropanolamine, diisopropanolamine and 1-amino-2,3-propanediol. Biopolyurethane resin. 末端のアミノ基濃度が、樹脂1g当たり15~100μ当量であり、且つ、前記他の活性水素基濃度が、樹脂1g当たり2~50μ当量である請求項1又は2に記載のバイオポリウレタン樹脂。 The biopolyurethane resin according to claim 1 or 2, wherein the terminal amino group concentration is 15 to 100 μe equivalent per 1 g of the resin, and the other active hydrogen group concentration is 2 to 50 μe equivalent per 1 g of the resin. 前記樹脂1分子当たりの平均アミノ基数が、1.3以上、1.8以下である請求項1~3のいずれか1項に記載のバイオポリウレタン樹脂。 The biopolyurethane resin according to any one of claims 1 to 3, wherein the average number of amino groups per molecule of the resin is 1.3 or more and 1.8 or less. 前記他の活性水素基が、水酸基又はメルカプト基のいずれかである請求項1~4のいずれか1項に記載のバイオポリウレタン樹脂。 The biopolyurethane resin according to any one of claims 1 to 4, wherein the other active hydrogen group is either a hydroxyl group or a mercapto group. 前記ポリアミン成分(C)が、イソホロンジアミンを含む請求項1~5のいずれか1項に記載のバイオポリウレタン樹脂。 The biopolyurethane resin according to any one of claims 1 to 5, wherein the polyamine component (C) contains isophorone diamine. 前記ポリオール成分(A)は、生物由来の成分を含むジオール成分(a)と、生物由来の成分を含むジカルボン酸成分(b)とを原料に含んでなる、多官能アルコール成分と多官能カルボン酸成分との重合物のバイオポリエステルポリオールであり、
前記ジオール成分(a)が、生物由来の、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、1,4-ブタンジオール、1,10-デカンジオール及びダイマージオールからなる群から選ばれる少なくとも1種を含む請求項1~6のいずれか1項に記載のバイオポリウレタン樹脂。
The polyol component (A) is a polyfunctional alcohol component and a polyfunctional carboxylic acid, which comprises a diol component (a) containing a biological component and a dicarboxylic acid component (b) containing a biological component as raw materials. It is a biopolyester polyol that is a polymer with the ingredients.
The diol component (a) is selected from the group consisting of ethylene glycol, 1,2-propanediol, 1,3-propanediol, 1,4-butanediol, 1,10-decanediol and dimerdiol derived from living organisms. The biopolyurethane resin according to any one of claims 1 to 6, which comprises at least one of the above.
前記ジカルボン酸成分(b)が、生物由来のコハク酸と、他のジカルボン酸とを含み、そのモル比が、生物由来のコハク酸/他のジカルボン酸98/2~5/95である請求項7に記載のバイオポリウレタン樹脂。 The claim that the dicarboxylic acid component (b) contains a biological succinic acid and another dicarboxylic acid, and the molar ratio thereof is biological succinic acid / other dicarboxylic acid 98/2 to 5/95. 7. The biopolyurethane resin according to 7. 前記他のジカルボン酸が、生物由来の、セバシン酸又はダイマー酸の少なくともいずれかである請求項8に記載のバイオポリウレタン樹脂。 The biopolyurethane resin according to claim 8, wherein the other dicarboxylic acid is at least one of sebacic acid and dimer acid derived from an organism. 請求項1~9のいずれか1項に記載のバイオポリウレタン樹脂と、有機溶剤とを含んでなることを特徴とするバイオポリウレタン樹脂溶液。 A biopolyurethane resin solution comprising the biopolyurethane resin according to any one of claims 1 to 9 and an organic solvent. 前記有機溶剤が、トルエンを含まないか、或いは、トルエン及びメチルエチルケトンをいずれも含まない請求項10に記載のバイオポリウレタン樹脂溶液。 The biopolyurethane resin solution according to claim 10, wherein the organic solvent does not contain toluene or contains neither toluene nor methyl ethyl ketone. 請求項1~9のいずれか1項に記載のバイオポリウレタン樹脂を得るための製造方法であって、
ポリオール成分(A)とイソシアネート成分(B)を反応させて末端イソシアネート型のウレタンプレポリマーを得、該末端イソシアネート型のプレポリマーと、ポリアミン成分(C)と、活性アミノ基活性水素を有する活性アミノ基1個と他の活性水素基とを有する特定モノアミン成分(D)とを反応させて、末端活性アミノ基型のポリウレタン樹脂の、末端アミノ基の一部が他の活性水素基に置き換えられた構造の、樹脂1分子当たりの平均アミノ基数が、1.00以上、1.90以下であるポリウレタンポリウレア樹脂を得ることを特徴とするバイオポリウレタン樹脂の製造方法。
The production method for obtaining the biopolyurethane resin according to any one of claims 1 to 9.
The polyol component (A) and the isocyanate component (B) are reacted to obtain a terminal isocyanate type urethane prepolymer, and the terminal isocyanate type prepolymer, the polyamine component (C), and the active amino having an active amino group active hydrogen are obtained. By reacting the specific monoamine component (D) having one group with another active hydrogen group, a part of the terminal amino group of the terminal active amino group type polyurethane resin was replaced with another active hydrogen group. A method for producing a biopolyurethane resin, which comprises obtaining a polyurethane polyurea resin having a structure having an average amino group number of 1.00 or more and 1.90 or less per molecule of the resin.
顔料と印刷インキ用ワニスとを含有してなる印刷インキにおいて、前記印刷インキ用ワニスとして、インキ固形分中に占める生物由来成分の割合が10質量%以上となる量で、請求項1~9のいずれか1項に記載のバイオポリウレタン樹脂、又は、請求項10又は11に記載のバイオポリウレタン樹脂溶液を含有してなることを特徴とする印刷インキ。 In the printing ink containing the pigment and the varnish for printing ink, the ratio of the biological component to the solid content of the ink as the varnish for printing ink is 10% by mass or more, according to claims 1 to 9. A printing ink comprising the biopolyurethane resin according to any one of the above or the biopolyurethane resin solution according to claim 10 or 11. さらに、イソシアネート化合物を含むハードナーを配合してなる請求項13に記載の印刷インキ。 The printing ink according to claim 13, further comprising a hardener containing an isocyanate compound. グラビア印刷、フレキソ印刷、スクリーン印刷、オフセット印刷又はインクジェット印刷のいずれかに用いられる請求項13又は14に記載の印刷インキ。 The printing ink according to claim 13 or 14, which is used for any of gravure printing, flexographic printing, screen printing, offset printing, and inkjet printing. フィルム包装、紙包装、建材又は化粧紙のいずれかへの印刷に用いられる請求項13~15のいずれか1項に記載の印刷インキ。

The printing ink according to any one of claims 13 to 15, which is used for printing on any of film packaging, paper packaging, building materials, and decorative paper.

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