JP3452386B2 - 熱収縮性ラベルの製造方法 - Google Patents

熱収縮性ラベルの製造方法

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栄一 菅原
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  • Coating Of Shaped Articles Made Of Macromolecular Substances (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Polyurethanes Or Polyureas (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、飲料、酒類、食品調理
料や医薬品等のガラス、プラスチックや金属等の容器に
使用する熱収縮性ラベルに関する。
【0002】
【従来の技術】従来、清涼飲料水、水等の入ったガラス
ビンやPETボトルに貼着されるラベルとして熱収縮性
ラベルが多く使用されている。上記の熱収縮性ラベルと
しては、一般に、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ポリ
エステル等の素材を用いたフイルムが使用されている。
これら熱収縮性フイルムの中でも特に、スチレン・ブタ
ジエンブロック共重合体よりなる熱収縮性フイルムは、
熱収縮する際、シワや歪みがなく、収縮後の外観に優れ
ているため、好ましく使用されている。そして一方、こ
れらの熱収縮性ラベルには、各種デザイン、文字、商標
等を表示するために、各種有機溶媒をベースとした油性
印刷インキにより、グラビア印刷やフレキソ印刷が行わ
れている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】従来の有機溶媒をベー
スとした油性印刷インキは、プラスチックに対して密着
性に優れているという利点を有しているものの、油性の
グラビア印刷インキを上記のスチレン・ブタジエンブロ
ック共重合体よりなる熱収縮性フイルムに印刷するとフ
イルムの柔軟性(伸度)の低下が生じ、また、経時収縮
が起こり易くなった。このような柔軟性の低下により、
ラベルの自動装着時の破断や容器への装着後商品の流通
時においてキズや破れが起こり易くなるという問題があ
った。また、フイルムが経時収縮することにより、予め
円筒状に加工しておいたラベルの径が小さくなり、容器
への装着不良が増加する等の問題点があった。上記の油
性印刷インキによる問題点を解消するため、水性印刷イ
ンキによる印刷も試みられているが、印刷インキの密着
性が十分得られないという問題点があった。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、水性印刷
インキによる密着性の問題点を解消すべく種々研究を重
ねた結果、水性印刷インキを熱収縮性フイルムに印刷す
るに当たって、予めこのフイルム表面に、特定のポリウ
レタン水性分散体からなるプライマー層を設け、その上
に水性印刷インキを印刷して熱収縮性ラベルとしたもの
は、インキの密着性が非常によく、フイルムの経時収縮
が生じないことを知見して本発明に到達したものであ
る。すなわち、本発明は、 (1)スチレン・ブタジエンブロック共重合体よりな
り、少なくとも、一方向の加熱収縮率が30%以上であ
る熱収縮フイルムの表面に、ポリウレタン尿素樹脂水性
分散体を印刷してプライマー層として塗布したのち乾燥
し、ついで水性印刷インキで印刷された印刷層を漸次設
けたことを特徴とする熱収縮性ラベルの製造方法、及び (2)ポリウレタン尿素樹脂水性分散体がイソシアネー
ト末端基及びカルボキシル基を含有するウレタンプレポ
リマーに第3級アミンを添加して、該ウレタンプレポリ
マー中に含有されるカルボキシル基の80〜95%を中
和し、鎖伸長反応させて得たカルボキシル基含有ウレタ
ン尿素樹脂中間体水性分散体に残存する20〜5%のカ
ルボキシル基をポリアミド樹脂により中和して得たポリ
ウレタン尿素樹脂水性分散体であることを特徴とする
1項記載の熱収縮性ラベルの製造方法、を提供するもの
である。以下、本発明を更に詳細に説明する。本発明に
使用するスチレン・ブタジエン共重合体よりなる熱収縮
性フイルムは、スチレン・ブタジエン共重合体を主成分
とした樹脂組成物をTダイまたは環状ダイから押出成形
し得られた未延伸シートを一軸または二軸延伸して得ら
れる。該熱収縮フイルムは、各種容器への収縮密着性よ
り一方向の収縮率が30%以上、好ましくは50%以
上、厚みが20〜100μm、好ましくは30〜60μ
mである。本発明に使用するポリウレタン尿素樹脂水性
分散体とは、例えば、イソシアネート末端基及びカルボ
キシル基を含有するウレタンプレポリマーに第3級アミ
ンを添加して上記ウレタンプレポリマー中に含有される
カルボキシル基の80〜95%を中和し、鎖伸長反応さ
せて得たカルボキシル基含有ウレタン尿素樹脂中間体水
性分散体に残存する20〜5%のカルボキシル基をポリ
アミド樹脂により中和して得たポリウレタン尿素樹脂水
性分散体が挙げられる。
【0005】本発明におけるポリウレタン尿素樹脂のプ
レポリマーの製造に用いる末端ヒドロキシル基含有ポリ
オール化合物とは、分子量1000〜6000を有する
ものであって、具体的には、 ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコー
ル、ポリテトラメチレングリコール、エチレンオキサイ
ドプロピレンオキサイド共重合体、ポリエチレングリコ
ールポリカプロラクトン共重合体、ポリプロピレングリ
コールポリカプロラクトン共重合体、ポリエチレングリ
コールポリバレロラクトン共重合体、ポリテトラメチレ
ングリコールポリカプロラクトン共重合体などのポリエ
ーテルポリオール、 ポリカプロラクトンポリオール、ポリバレロラクトン
ポリオール、ラクトンブロック共重合ポリオール、バレ
ロラクトン共重合ポリオールなどのラクトンポリオー
ル、 エチレングリコール、プロピレングリコール、ブタン
ジオール、ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコー
ル、ダイマージオールなどのジオール類とアジピン酸、
セバチン酸、アゼライン酸、イソフタル酸、テレフタル
酸、マレイン酸、フマル酸、ダイマー酸などの2塩基酸
類からのポリエステルポリオール、 ポリカボーネートジオール、 上記〜の任意混合ポリオールなどを使用すること
ができる。 本発明におけるポリウレタン尿素樹脂のプレポリマー製
造に使用するジイソシアネート化合物とは、例えば、 脂肪族ジイソシアネート化合物、例えば、ヘキサメチ
レンジイソシアネート、 脂環族ジイソシアネート化合物、例えば、イソホロン
ジイソシアネート、水添加キシレンジイソシアネート、
水添加MDI、 芳香族ジイソシアネート化合物、例えば、TDI、M
DI、XDI、TMXDI、 上記〜の任意の混合ジイソシアネート化合物など
を使用することができる。
【0006】本発明におけるポリウレタン尿素樹脂のプ
レポリマー製造に使用するカルボキシル基含有ジヒドロ
オキシ化合物とは、例えば、 ジメチロールプロピオン酸などジヒドロオキシアルカ
ノン酸、 酸価50〜200、ヒドロキシル価100〜500の
半エステル化合物、例えば、グリセリン、トリメチロー
ルプロパンなどの3官能性アルコール化合物にエチレン
オキサイド、プロピレンオキサイドなどのアルキレンオ
キサイドを付加して得られる3官能性ポリオール及び無
水マレイン酸などの脂肪族無水ジカルボン酸、無水フタ
ル酸などの芳香族無水ジカルボン酸、トリメリット酸、
例えば、無水トリメリット酸などの芳香族無水トリメリ
ット酸とから得られるカルボキシル基及びヒドロキシル
基を含有する半エステル化合物を使用することができ
る。上記のポリウレタン尿素樹脂プレポリマーの第一次
中和反応に用いる中和剤は炭素数1〜6の脂肪族3級ア
ミン化合物であり、例えば、トリメチルアミン、トリエ
チルアミン、トリブチルアミン、N,N'ジメチルエタノ
ールアミン、N,N'ジメチールブタノールアミン等が挙
げられる。本発明におけるポリウレタン尿素樹脂プレポ
リマーの製造に用いる鎖伸長剤としてのジアミン化合物
としては、例えば、 エチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミンなどの脂
肪族ジアミン、 イソホロンジアミン、水添加4,4ジアミノジフェニ
ルメタンなどの脂環族ジアミン化合物、 キシレンジアミン、4,4ジアミノジフェニルメタン
などの芳香族ジアミン化合物、 上記〜の任意の混合ジアミンを使用することがで
きる。
【0007】上記の鎖伸長反応に続き、ポリアミド樹脂
による中和反応を行う。カルボキシル基の中和に使用す
るポリアミド樹脂中和剤とは、例えば、ダイマー酸とジ
アミン化合物から得られる樹脂が好適に使用される。具
体的には、エチレンジアミン、ジエチレンジアミン、ヘ
キサメチレンジアミンなどの脂肪族ジアミン化合物とか
ら得られるポリアミド樹脂であってアミン価100〜5
00のものである。アミン価がこの範囲外になるとポリ
アミド樹脂の中和に要する配合量が変化し水性樹脂分散
体の性質が低下し好ましくない。このようなポリアミド
樹脂としては、例えば、商品名;トーマイド♯558、
♯250、♯535、♯255、♯245S、♯225
X、♯215X、♯210、富士化成工業社製品、商品
名;ポリマイドL−15−3、L−45−5、L−28
1、L−4051、H1035、H2270、三洋化成
工業社製品、商品名;バーサミド100、125、15
0、228ヘンケル白水社製品等が挙げられる。
【0008】本発明のポリウレタン尿素樹脂水性分散体
は、次のような工程によって製造することができる。 2官能性末端水酸基含有ポリオール化合物をカルボキ
シル基含有ポリオール化合物と、これらポリオールのヒ
ドロキシル基の総モル数に対して過剰モル数のイソシア
ネート基になるようなジイソシアネート化合物の量を用
いて、80〜100℃程度の温度で3〜5時間反応させ
て末端にイソシアネート基を有するカルボキシル基含有
プレポリマーをアセトン等の水性有機溶媒中で作成する
工程、 上記カルボキシル基含有ポリウレタンプレポリマーの
有機溶媒溶液に、第3級アミンを添加して、含有するカ
ルボキシル基の80〜95%を温度25〜30℃で約1
時間撹拌して中和し、該プレポリマーの有機溶媒溶液を
得る工程、 上記のプレポリマー有機溶媒溶液を、鎖伸長剤が含ま
れる水溶液中に撹拌しながら注入して25〜30℃の温
度で約1時間鎖伸長反応を行い、次いで残存カルボキシ
量に見合う等量のポリアミド樹脂の有機溶媒溶液を添加
して残存している遊離カルボキシル基をほぼ中和して有
機溶媒一水の混合溶媒の水性分散体を得る工程、 これを常圧または減圧蒸留によって、上記分散体から
有機溶媒を除去して純粋の水性分散体とする。 このようにして調整したポリウレタン尿素樹脂水性分散
体を熱収縮性フイルムの上に塗布してプライマー層を設
ける。次に、上記のプライマー層の上に印刷する水性印
刷インキとしては、従来公知の水性印刷インキが使用さ
れる。具体的には、例えば、アクリル酸、メタクリル
酸、あるいはそのアルキルエステル、あるいはスチレン
などをモノマーの構成成分として共重合して得たアクリ
ル系水溶性樹脂、水溶性スチレン−マレイン酸樹脂共重
合体、水溶性ポリウレタン樹脂、水溶性ポリエステル樹
脂、水分散性エチレン−アクリル酸共重合体、水分散性
ウレタン尿素樹脂等をバインダー樹脂とし、これに染
料、顔料、分散剤、ワックス、体質顔料などを必要によ
って加え、水、水混和性有機溶媒、例えば、エチルアル
コール、イソプロピルアルコール、ノルマルプロピルア
ルコール等を加え、アトライター、サンドミル等の練肉
機を使用して分散を行い、所定の粘度になるよう調整し
て水性印刷インキが製造される。上記の水性印刷インキ
は、グラビア印刷、フレキソ印刷、スクリーン印刷によ
ってプライマー層上に印刷される。
【0009】
【作用】本発明の熱収縮性ラベルは、フイルム基材とし
ての熱収縮性スチレン・ブタジエンブロック共重合体と
該フイルムに印刷される水性印刷インキとの間に、両者
に対して非常に密着性の良好なウレタン尿素樹脂水性分
散体によるプライマー層が形成されているため、フイル
ムからインキが剥離することがない。また、上記のウレ
タン尿素樹脂水性分散体は、スチレン・ブタジエン共重
合フイルムを侵触しないため、フイルムの経時収縮が生
ずることがなく、ラベルの自動装着時に破断が起こらな
い。
【0010】
【実施例】以下、実施例により本発明を説明する 実施例1 [ポリウレタン尿素樹脂水性分散体の製造] (配合組成) (a)ポリテトラメチレングリコール#2000 2,000重量部 (b)ヘキサメチレンジイソシアネート 504重量部 (c)グリセリン・プロピレンオキサイド付加トリオールと無水マレイン酸とか らなる半エステル化合物(酸価127、OH価280) 400重量部 (d)オクチル酸亜鉛(触媒) 0.2重量部 (e)メチルエチルケトン 968重量部 (f)アセトン 1936重量部 上記配合成分の(a)〜(e)を反応釜に仕込み90℃
で3時間反応後、(f)を添加し、固形分50重量%、
NCO含有量1.38重量%、酸価8.70のポリウレタ
ンプレポリマー溶液を得た。
【0011】 [ポリウレタンプレポリマーの水分散体化] (g)上記のポリウレタンプレポリマー溶液 1000重量部 (h)イソプロピルアルコール 25重量部 (i)アセトン 25重量部 (j)IPDA(鎖伸長剤) 25.14重量部 (k)DBA(重合禁止剤) 4.24重量部 (l)トリエチルアミン(カルボキシル基の90重量%) 14.10重量部 (m)ポリアミド樹脂(商品名:トーマイド#250、富士化成工業社製品) 3.48重量部 (n)蒸留水 1236重量部 反応釜に上記の(g)〜(l)成分を仕込みカルボキシル基
の酸の中和後、別に予め(h)、(i)、(j)、(k)、
(m)、(n)の全量を混合した混合物を常温で少しずつ添
加し、ポリウレタンプレポリマーの鎖伸長反応と、残り
のカルボキシル基の中和反応と得られたポリマーの水分
散化を行い、ポリウレタン尿素樹脂水性分散体を得た。
この水性分散体の固形分は、30重量%、粘度約200
センチポイズ/25℃、pH=8.2であった。
【0012】 [水性印刷インキの調整] 二酸化チタン顔料 30重量部 スチレン−アクリル酸共重合体エマルジョン(固形分25重量%)50重量部 イソプロピルアルコール 4重量部 水 13重量部 ワックスエマルジョン 2重量部 分散剤 1重量部 上記の成分を分散機により均一に混合して水性印刷イン
キを調整した。
【0013】[熱収縮性ラベルの製造]スチレン・ブタ
ジエンブロック共重合体よりなる横一軸熱収縮性フイル
ム(厚さ:60μ、収縮率:温水90℃において縦方向
−2.0%、横方向55%)を用い、これに上記により
得たポリウレタン尿素樹脂水性分散体を版深20μm、
175線のグラビア印刷版により塗布、乾燥し、プライ
マー層を設ける。次いで、このプライマー層上に、上記
の水性印刷インキを用い版深20μm、175線のグラ
ビア印刷版で印刷模様を形成し、熱収縮性ラベルを得
た。この熱収縮性ラベルの印刷模様は、密着性に非常に
優れていた。また、この熱収縮性ラベルの印刷7日後に
測定した引張伸度(JIS K-7127)及び35℃×
30日後の経時収縮率を第1表に示す。
【0014】実施例2 [ポリウレタン尿素樹脂水性分散体の製造](配合組成) (a)ポリテトラメチレングリコール#2000(OH価約56) 1,500重量部 (b)ポリカプロラクトンジオール(OH価約56) 500重量部 (c)ジメチロールプロピオン酸 107重量部 (d)オクチル酸亜鉛(触媒) 0.2重量部 (e)メチルエチルケトン 902重量部 (f)アセトン 1805重量部 上記の成分を実施例1と同様の方法によってポリウレタ
ンプレポリマーを得た。得られたポリウレタンプレポリ
マー溶液は、固形分50重量%、NCO含有量1.33
重量%、酸価8.2であった。
【0015】 [ポリウレタンプレポリマーの水分散体化] (g)上記のポリウレタンプレポリマー溶液 1000重量部 (h)イソプロピルアルコール 25重量部 (i)アセトン 25重量部 (j)IPDA(鎖伸長剤) 24.22重量部 (k)DBA(重合禁止剤) 4.09重量部 (l)トリエチルアミン(カルボキシル基の90重量%) 13.43重量部 (m)ポリアミド樹脂(商品名:トーマイド#250、富士化成工業社製品) 3.32重量部 (n)蒸留水 1271重量部 上記の成分を用いて実施例1と同様にして、ポリウレタ
ン尿素樹脂水性分散体を得た。この水性分散体の固形分
は、30重量%、粘度約220センチポイズ/25℃、
pH=8.0であった。
【0016】 [水性印刷インキの調整] 二酸化チタン顔料 30重量部 スチレン−アクリル酸共重合体エマルジョン(固形分25重量%)50重量部 イソプロピルアルコール 4重量部 水 13重量部 ワックスエマルジョン 2重量部 分散剤 1重量部 上記の成分を分散機により均一に混合して水性印刷イン
キを調整した。
【0017】[熱収縮性ラベルの製造]スチレン・ブタ
ジエンブロック共重合体よりなる横一軸熱収縮性フイル
ム(厚さ:55μ、収縮率:温水90℃において縦方向
−3.0%、横方向55%)を用い、これに上記により
得たポリウレタン尿素樹脂水性分散体を版深20μm、
175線のグラビア印刷版により塗布、乾燥し、プライ
マー層を設ける。次いで、このプライマー層上に、上記
の水性印刷インキを用い版深20μm、175線のグラ
ビア印刷版で印刷模様を形成し、熱収縮性ラベルを得
た。この熱収縮性ラベルの印刷模様は、密着性に非常に
優れていた。また、この熱収縮性ラベルの印刷7日後に
測定した引張伸度(JIS K-7127)及び35℃×
30日後の経時収縮率を第1表に示す。
【0018】実施例3 実施例1のポリテトラメチレングリコールの替わりに、
2官能性末端OH基含有、分子量約1500ポリテトラ
メチレングリコールにプロピレンオキサイドを付加させ
て得られた分子量2000のポリオールを用いた以外
は、実施例1と同様にしてポリウレタン尿素樹脂水性分
散体を得た。 [水性印刷インキの調製] 実施例1で得たポリウレタン尿素樹脂水性分散体(固形分30重量%) 70重量部 銅フタロシアニンブルー顔料 10重量部 シリカ(商品名:サイロイド#244、富士デビソン社製品) 0.5重量部 CMC(カルボキシメチルセルローズ) 0.1重量部 ノニオン界面活性剤 1.0重量部 水 30重量部 上記実施例3で得たポリウレタン尿素樹脂水性分散体を
用いて、実施例1と同様の熱収縮性フイルム上にプライ
マー層を形成し、さらにその上に実施例3の水性印刷イ
ンキにより、印刷模様を印刷して熱収縮性ラベルを得
た。この熱収縮性ラベルの印刷模様は、密着性に非常に
優れていた。また、この熱収縮性ラベルの印刷7日後に
測定した引張伸度(JIS K-7127)及び35℃×
30日後の経時収縮率を第1表に示す。
【0019】比較例1 実施例1のプライマー層形成用のポリウレタン尿素樹脂
水性分散体に替えアクリル酸エステル共重合体エマルジ
ョン(商品名:モビニール#748、ヘキスト合成社製
品)を使用してプライマー層を設け、その他の水性印刷
インキ、熱収縮性フイルムは、実施例1と同様のものを
使用、熱収縮性ラベルを得た。この熱収縮性ラベルの印
刷模様は、手で摩擦すると簡単に剥離してしまった。ま
た、この熱収縮性ラベルの印刷7日後に測定した引張伸
度(JIS K-7127)及び35℃×30日間の経時
収縮率を第1表に示す。
【0020】比較例2 実施例2のプライマー層形成用のポリウレタン尿素樹脂
水性分散体に替えエチレン−酢酸ビニルエマルジョン
(商品名:スミカフレクス400、住友化学工業社製
品)を使用してプライマー層を設け、その他の水性印刷
インキ、熱収縮性フイルムは、実施例2と同様のものを
使用、熱収縮性ラベルを得た。この熱収縮性ラベルは、
プライマー層の乾燥に非常に時間がかかり、印刷模様
は、手で摩擦すると簡単に剥離してしまった。また、こ
の熱収縮性ラベルの印刷7日後に測定した引張伸度(J
IS K-7127)及び35℃×30日後の経時収縮率
を第1表に示す。
【0021】比較例3 [油性印刷インキの調整] 銅フタロシアニン顔料 10重量部 アクリル樹脂 17重量部 セルロースアセチルブチレート 3重量部 イソプロピールアルコール 40重量部 酢酸エチル 30重量部 上記の成分を分散機により均一に混合して油性印刷イン
キを調整した。この油性印刷インキを用いて、プライマ
ー層を設けずに実施例1と同様の熱収縮性フイルムに印
刷し、熱収縮性ラベルを得た。この熱収縮性ラベルの印
刷模様は、手で摩擦しても簡単に落ちないものであっ
た。しかしながら、ラベルの引張伸度が低下し、経時収
縮が激しく実用に供することができなかった。この熱収
縮性ラベルの印刷7日後に測定した引張伸度(JIS
K-7127)及び35℃×30日後の経時収縮率を第
1表に示す。
【0022】
【表1】
【0023】
【発明の効果】本発明の熱収縮性ラベルは、印刷インキ
層の下にポリウレタン尿素樹脂水性分散体からなるプラ
イマー層が設けてあるため、印刷インキの密着性に優れ
ている。そしてまた、ラベル上に設けた印刷インキ層及
びプライマー層は、共に水性系であるので残留溶媒の問
題がなく、ラベルの経時収縮が殆ど生じない。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 菅原 栄一 東京都中央区日本橋馬喰町一丁目7番6 号 大日精化工業株式会社内 (72)発明者 岩永 祐介 東京都中央区日本橋馬喰町一丁目7番6 号 大日精化工業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭61−255938(JP,A) 特開 平3−146332(JP,A) 特開 平2−86674(JP,A) 特開 平5−155965(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G09F 3/02 G09F 3/04 C08J 7/04 - 7/06 B29D 9/00 B32B 1/00 - 35/00 B41M 5/035 B41M 5/26 - 5/40

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】スチレン・ブタジエンブロック共重合体よ
    りなり、少なくとも、一方向の加熱収縮率が30%以上
    である熱収縮フイルムの表面に、ポリウレタン尿素樹脂
    水性分散体を印刷してプライマー層として塗布したのち
    乾燥し、ついで水性印刷インキで印刷された印刷層を漸
    次設けたことを特徴とする熱収縮性ラベルの製造方法。
  2. 【請求項2】ポリウレタン尿素樹脂水性分散体がイソシ
    アネート末端基及びカルボキシル基を含有するウレタン
    プレポリマーに第3級アミンを添加して、該ウレタンプ
    レポリマー中に含有されるカルボキシル基の80〜95
    %を中和し、鎖伸長反応させて得たカルボキシル基含有
    ウレタン尿素樹脂中間体水性分散体に残存する20〜5
    %のカルボキシル基をポリアミド樹脂により中和して得
    たポリウレタン尿素樹脂水性分散体であることを特徴と
    する請求項1記載の熱収縮性ラベルの製造方法。
JP31586293A 1993-11-22 1993-11-22 熱収縮性ラベルの製造方法 Expired - Fee Related JP3452386B2 (ja)

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