JP6565356B2 - Acrylic / urethane composite resin for water-based ink and water-based ink composition. - Google Patents

Acrylic / urethane composite resin for water-based ink and water-based ink composition. Download PDF

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Description

本発明は、水性インキ用アクリル・ウレタン複合樹脂、および水性インキ組成物に関する。   The present invention relates to an acrylic / urethane composite resin for water-based ink and a water-based ink composition.

近年、省エネや低コスト、環境負荷低減の観点から、グラビアやフレキソ、インクジェットなど、各種インキ市場において、非極性フィルム基材に対して優れた密着性と塗膜耐性を発現できる水性インキの開発が急がれている。これらの水性インキには、顔料分散性や耐擦性に優れるアクリル樹脂や、基材密着性に優れるウレタン樹脂が使用されている。また、各々の樹脂の利点を活かすために、アクリル樹脂とウレタン樹脂のブレンド系や複合化樹脂についても活発に検討されている。しかしながら、一般的に、アクリル樹脂とウレタン樹脂の相溶は良くないため、単純なブレンドや複合化では、塗膜耐性の向上は図れず、むしろ脆弱な塗膜となり、塗膜耐性が大幅に悪化する傾向にあった。 In recent years, from the viewpoints of energy saving, low cost, and reduction of environmental impact, water-based inks that can exhibit excellent adhesion and coating film resistance to nonpolar film substrates in various ink markets such as gravure, flexo, and inkjet have been developed. I'm in a hurry. In these water-based inks, an acrylic resin excellent in pigment dispersibility and abrasion resistance and a urethane resin excellent in substrate adhesion are used. In addition, in order to make use of the advantages of each resin, a blend system of acrylic resin and urethane resin and a composite resin have been actively studied. However, in general, the compatibility between acrylic resin and urethane resin is not good, so simple blending and compounding cannot improve the coating resistance, but rather it becomes a fragile coating, which greatly deteriorates the coating resistance. Tended to be.

特許文献1では、シェル成分が水性ウレタン樹脂、コア成分がアクリル樹脂で構成される水性インキ用コアシェル型複合樹脂が開示されている。ウレタン樹脂にヒドラジド基、アクリル樹脂にケト基を導入し、異種樹脂間で常温架橋させる事で、塗膜耐性の向上を試みている。しかしながら、この設計では架橋前のウレタン樹脂とアクリル樹脂の相溶が悪く、最終的に架橋させても飛躍的な塗膜耐性向上には至らない。またエマルジョンタイプであるので顔料分散性も著しく悪い。 Patent Document 1 discloses a core-shell composite resin for water-based ink in which the shell component is an aqueous urethane resin and the core component is an acrylic resin. By introducing a hydrazide group into a urethane resin and a keto group into an acrylic resin, and crosslinking at different temperatures between different resins, we are trying to improve coating film resistance. However, in this design, the compatibility between the urethane resin and the acrylic resin before cross-linking is poor, and even if the cross-linking is finally performed, the coating film resistance is not dramatically improved. Moreover, since it is an emulsion type, the pigment dispersibility is remarkably bad.

特許文献2では、ウレタン骨格にエチレン性不飽和基を導入し、エチレン性不飽和単量体と共重合させる事で、アクリル部分をグラフトさせた水性インキ用アクリル・ウレタン複合樹脂が開示されている。しかしながら、この方法では、ウレタン樹脂部分が3次元的に高分子量化してしまう。したがって、分子鎖の運動性が低下し、ウレタン部分とアクリル部分の相溶も著しく低下するため、低温乾燥条件では、樹脂間で十分に融着できず、優れた塗膜耐性を発現する事はできない。またこのタイプも顔料分散能に劣る。 Patent Document 2 discloses an acrylic / urethane composite resin for water-based ink in which an acrylic moiety is grafted by introducing an ethylenically unsaturated group into a urethane skeleton and copolymerizing with an ethylenically unsaturated monomer. . However, in this method, the urethane resin portion has a three-dimensional high molecular weight. Therefore, the mobility of the molecular chain is reduced, and the compatibility between the urethane part and the acrylic part is also significantly reduced. Under low temperature drying conditions, sufficient fusion cannot be achieved between the resins, and excellent film resistance can be expressed. Can not. This type is also inferior in pigment dispersion.

特許文献3では、ウレタン樹脂末端にメルカプト基を導入し、連鎖移動反応により、アクリル部分をグラフトさせた水性インキ用アクリル・ウレタン複合樹脂が開示されている。この方法であればウレタン部分の3次元的な高分子量化は避ける事ができる。しかしながら、この樹脂では、無機顔料の良好な分散安定性、未処理フィルム基材への密着性、優れた耐水摩擦性、耐水ブロッキング性に劣るといった課題があった。 Patent Document 3 discloses an acrylic / urethane composite resin for water-based ink in which a mercapto group is introduced at the end of a urethane resin and an acrylic portion is grafted by a chain transfer reaction. With this method, the three-dimensional increase in the molecular weight of the urethane portion can be avoided. However, this resin has problems such as good dispersion stability of the inorganic pigment, adhesion to an untreated film substrate, excellent water friction resistance, and poor water blocking resistance.

特開1995−188353号JP 1995-188353 特開1995−082456号Japanese Patent Laid-Open No. 1995-082456 特開2000−345092号JP 2000-345092 A

有機ならびに無機顔料の分散安定性、保存安定性が良好であり、低温乾燥下においても、低臭気かつ処理・未処理フィルム基材に対して、優れた基材密着性、耐水摩擦性、耐スクラッチ性、耐水ブロッキング性を発現する水性インキ用アクリル・ウレタン複合樹脂ならびにそれを用いた水性インキ組成物の提供を目的とする。 Excellent dispersion stability and storage stability of organic and inorganic pigments, low odor, and excellent substrate adhesion, water rub resistance, and scratch resistance against processed and untreated film substrates even under low temperature drying It is an object to provide an acrylic / urethane composite resin for water-based inks exhibiting water resistance and water blocking resistance, and a water-based ink composition using the same.

すなわち本発明は、ポリオール(A)とポリイソシアネート(B)とを反応させてなるウレタンプレポリマー(C-1)に、一般式(1)で表される化合物(D)を反応させてなる酸価5mgKOH/g未満の両末端メルカプト基含有ウレタンウレア樹脂(C-2)を連鎖移動剤として、エチレン性不飽和単量体(E)を重合してなる水性インキ用アクリル・ウレタン複合樹脂であって、
両末端メルカプト基含有ウレタンウレア樹脂(C-2)100重量部に対して、エチレン性不飽和単量体(E)を30〜180重量部の範囲で反応させてなる水性インキ用アクリル・ウレタン複合樹脂に関する。
一般式(1)

(一般式(1)中、Xは水素またはアルキル基を示す。
Rはアルキレン基、アリーレン基、およびアルキレンオキサイド基からなる群より選ばれる少なくとも一種の2価の基である。)
That is, in the present invention, an acid obtained by reacting the compound (D) represented by the general formula (1) with the urethane prepolymer (C-1) obtained by reacting the polyol (A) and the polyisocyanate (B). It is an acrylic / urethane composite resin for water-based inks obtained by polymerizing an ethylenically unsaturated monomer (E) using a urethane transfer resin (C-2) containing both end mercapto groups having a valence of less than 5 mgKOH / g as a chain transfer agent. And
Acrylic / urethane composite for water-based inks obtained by reacting ethylenically unsaturated monomer (E) in the range of 30 to 180 parts by weight per 100 parts by weight of both end mercapto group-containing urethane urea resin (C-2) It relates to resin.
General formula (1)

(In general formula (1), X represents hydrogen or an alkyl group.
R is at least one divalent group selected from the group consisting of an alkylene group, an arylene group, and an alkylene oxide group. )

また、本発明は、一般式(1)で表される化合物(D)を、ウレタンプレポリマー(C-1)のイソシアネート基1モルに対して、0.60〜0.90モルの範囲で反応させてなる前記水性インキ用アクリル・ウレタン複合樹脂に関する。 Moreover, this invention reacts compound (D) represented by General formula (1) in the range of 0.60-0.90 mol with respect to 1 mol of isocyanate groups of a urethane prepolymer (C-1). The present invention relates to the acrylic / urethane composite resin for water-based ink.

また、本発明は、ポリオール(A)が、ポリエーテルポリオール(a−1)、ポリエステルポリオール(a−2)、ポリカーボネートポリオール(a−3)、ポリオレフィン系ポリオール(a−4)、および、ひまし油ポリオールからなる群から選ばれる少なくとも一種を含む前記水性インキ用アクリル・ウレタン複合樹脂に関する。 In the present invention, the polyol (A) is a polyether polyol (a-1), a polyester polyol (a-2), a polycarbonate polyol (a-3), a polyolefin-based polyol (a-4), and a castor oil polyol. The present invention relates to the acrylic-urethane composite resin for water-based inks containing at least one selected from the group consisting of:

また、本発明は、ポリオール(A)が、ポリエーテルポリオール(a−1)および/またはポリカーボネートポリオール(a−3)と、ポリエステルポリオール(a−2)とを含む前記水性インキ用アクリル・ウレタン複合樹脂に関する。 The present invention also provides the acrylic / urethane composite for water-based ink, in which the polyol (A) comprises a polyether polyol (a-1) and / or a polycarbonate polyol (a-3) and a polyester polyol (a-2). It relates to resin.

また、本発明は、前記水性インキ用アクリル・ウレタン樹脂と、顔料と、親水性溶剤と、水とを含有してなる水性インキ組成物に関する。 The present invention also relates to a water-based ink composition comprising the acrylic-urethane resin for water-based ink, a pigment, a hydrophilic solvent, and water.

また、本発明は、ポリオール(A)とポリイソシアネート(B)とを反応させてなるウレタンプレポリマー(C-1)に、一般式(1)で表される化合物(D)を反応させてなる酸価5mgKOH/g未満の両末端メルカプト基含有ウレタンウレア樹脂(C-2)を連鎖移動剤として、エチレン性不飽和単量体(E)を重合する水性インキ用アクリル・ウレタン複合樹脂の製造方法であって、
両末端メルカプト基含有ウレタンウレア樹脂(C-2)100重量部に対して、エチレン性不飽和単量体(E)を30〜180重量部の範囲で反応させる水性インキ用アクリル・ウレタン複合樹脂の製造方法に関する。

一般式(1)

(一般式(1)中、Xは水素またはアルキル基を示す。
Rはアルキレン基、アリーレン基、およびアルキレンオキサイド基からなる群より選ばれる少なくとも一種の2価の基である。)
Moreover, this invention makes the compound (D) represented by General formula (1) react with the urethane prepolymer (C-1) formed by making a polyol (A) and a polyisocyanate (B) react. A process for producing an acrylic / urethane composite resin for water-based inks by polymerizing an ethylenically unsaturated monomer (E) using a urethane transfer resin (C-2) containing both end mercapto groups having an acid value of less than 5 mgKOH / g as a chain transfer agent Because
An acrylic / urethane composite resin for water-based inks in which an ethylenically unsaturated monomer (E) is reacted in an amount of 30 to 180 parts by weight with respect to 100 parts by weight of a both-end mercapto group-containing urethane urea resin (C-2). It relates to a manufacturing method.

General formula (1)

(In general formula (1), X represents hydrogen or an alkyl group.
R is at least one divalent group selected from the group consisting of an alkylene group, an arylene group, and an alkylene oxide group. )

本発明の水性インキ用ウレタン・アクリル複合樹脂は、有機ならびに無機顔料の分散安定性に優れ、インキ組成物の保存安定性に優れる。また、そのインキ塗膜は、低温乾燥下でも処理・未処理フィルム基材に対して、優れた基材密着性、耐水摩擦性、耐スクラッチ性、耐水ブロッキング性を発現し、臭気も少ない。 The urethane / acrylic composite resin for water-based inks of the present invention is excellent in dispersion stability of organic and inorganic pigments and excellent in storage stability of the ink composition. In addition, the ink coating film exhibits excellent substrate adhesion, water rub resistance, scratch resistance, water blocking resistance and low odor even with low-temperature drying even on a treated / untreated film substrate.

まず、本発明の水性インキ用アクリル・ウレタン複合樹脂について説明する。本発明の水性インキ用アクリル・ウレタン複合樹脂は、ウレタン樹脂の両末端からアクリル樹脂がグラフトされた構造を有しており、疎水性のウレタン骨格と、親水性のアクリル骨格から構成される。その疎水性と親水性のコントラストにより、顔料表面への吸着力および分散安定力に優れる。また非極性フィルム基材への吸着力にも優れる。さらにアクリル骨格の硬さとウレタン骨格の柔軟性を両立した強靭な塗膜を形成する事ができる。この樹脂は、メルカプト基末端のウレタンウレア樹脂を合成し、それを連鎖移動剤として、エチレン性不飽和単量体(E)をラジカル重合する事で得る事ができる。具体的に本発明の水性インキ用アクリル・ウレタン複合樹脂の製造方法について説明する。
まず、反応槽にポリオール(A)とポリイソシアネート(B)を仕込み、触媒を加えて反応させ、両末端がイソシアネート基のウレタンプレポリマー(C-1)を合成する。次に、1分子中に1つのアミノ基と1つのメルカプト基を有する化合物(D)と溶媒を添加して反応させると、まず、アミノ基とイソシアネート基が優先的に反応してウレア結合を生成し、アミノ基に対してイソシアネート基が過剰になるように仕込んだ場合には、残存したイソシアネート基とメルカプト基がさらに反応して鎖延長される。これにより、両末端にメルカプト基が導入されたウレタンウレア樹脂(C-1)が合成できる。さらにエチレン性不飽和単量体(E)、溶媒を添加し、窒素雰囲気下でラジカル開始剤を添加する事で、連鎖移動反応により、ウレタンウレア樹脂(C-1)の両末端からアクリル樹脂成分がグラフトされる。最後に、イオン交換水、必要に応じて中和剤を加え、脱溶剤処理をおこなう事で目的の水性インキ用アクリル・ウレタン複合樹脂の水分散体を得る事ができる。
First, the acrylic / urethane composite resin for water-based ink of the present invention will be described. The acrylic / urethane composite resin for water-based ink of the present invention has a structure in which an acrylic resin is grafted from both ends of the urethane resin, and is composed of a hydrophobic urethane skeleton and a hydrophilic acrylic skeleton. Due to its hydrophobicity and hydrophilicity contrast, it is excellent in adsorption power and dispersion stability on the pigment surface. Moreover, it is excellent also in the adsorptive power to a nonpolar film base material. Furthermore, a tough coating film that satisfies both the hardness of the acrylic skeleton and the flexibility of the urethane skeleton can be formed. This resin can be obtained by synthesizing a urethane urea resin having a mercapto group terminal and radical polymerization of the ethylenically unsaturated monomer (E) using the resin as a chain transfer agent. The production method of the acrylic / urethane composite resin for water-based ink of the present invention will be specifically described.
First, the polyol (A) and the polyisocyanate (B) are charged into a reaction vessel, and a catalyst is added to react to synthesize a urethane prepolymer (C-1) having isocyanate groups at both ends. Next, when a compound (D) having one amino group and one mercapto group in one molecule is added and reacted, first, the amino group and the isocyanate group react preferentially to form a urea bond. However, when the isocyanate group is charged in excess with respect to the amino group, the remaining isocyanate group and mercapto group further react to extend the chain. Thereby, a urethane urea resin (C-1) having mercapto groups introduced at both ends can be synthesized. Furthermore, by adding ethylenically unsaturated monomer (E) and solvent, and adding radical initiator under nitrogen atmosphere, acrylic resin component from both ends of urethane urea resin (C-1) by chain transfer reaction Is grafted. Finally, ion-exchanged water and, if necessary, a neutralizing agent are added, and a solvent dispersion treatment is performed to obtain an aqueous dispersion of the target acrylic / urethane composite resin for water-based ink.

<ポリオール(A)>
ウレタンプレポリマー(C-1)に使用するポリオール(A)には、代表的なものとして、ポリエーテルポリオール(a−1)、ポリエステルポリオール(a−2)、ポリカーボネートポリオール(a−3)、ポリオレフィン系ポリオール(a−4)、ひまし油ポリオール等が挙げられる。これらのポリオールは、1種だけを用いてもよいし、複数種を併用してもよい。
<Polyol (A)>
Typical examples of the polyol (A) used for the urethane prepolymer (C-1) include polyether polyol (a-1), polyester polyol (a-2), polycarbonate polyol (a-3), and polyolefin. Based polyol (a-4), castor oil polyol and the like. These polyols may use only 1 type and may use multiple types together.

ポリエーテルポリオール(a−1)としては、例えば、酸化メチレン、酸化エチレン、酸化プロピレン、テトラヒドロフランなどの重合体または共重合体、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(エチレン/プロピレン)グリコール、ポリテトラメチレングリコール等が挙げられる。また、ヘキサンジオール、メチルヘキサンジオール、ヘプタンジオール、オクタンジオールあるいはこれらの混合物の縮合によるポリエーテルポリオール類等が挙げられる。 Examples of the polyether polyol (a-1) include polymers or copolymers such as methylene oxide, ethylene oxide, propylene oxide, and tetrahydrofuran, specifically, polyethylene glycol, polypropylene glycol, poly (ethylene / propylene) glycol. And polytetramethylene glycol. Moreover, the polyether polyols by condensation of hexanediol, methylhexanediol, heptanediol, octanediol, or a mixture thereof can be used.

ポリエステルポリオール(a−2)としては、例えば、ポリオール成分と二塩基酸成分とが縮合反応したポリエステルポリオールがある。ポリオールのうちジオールとしては、エチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ブチレングリコール、1,6−ヘキサンジオール、3−メチル−1,5−ペンタンジオール、3,3’−ジメチロールヘプタン、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、1,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、オクタンジオール、ブチルエチルペンタンジオール、2−エチル−1,3−ヘキサンジオール、シクロヘキサンジオール、ビスフェノールA等が挙げられ、3個以上の水酸基を有するポリオールとしては、グリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール等が挙げられ、二塩基酸成分としてテレフタル酸、アジピン酸、アゼライン酸、セバチン酸、ダイマー酸、水添ダイマー酸、無水フタル酸、イソフタル酸、トリメリット酸等の脂肪族あるいは芳香族二塩基酸、およびそれらの無水物が挙げられる。また、ε−カプロラクトン、ポリ(β−メチル−γ−バレロラクトン)、ポリバレロラクトン等のラクトン類等の環状エステル化合物の開環重合により得られるポリエステルポリオールが挙げられる。   Examples of the polyester polyol (a-2) include a polyester polyol obtained by condensation reaction of a polyol component and a dibasic acid component. Among the polyols, diols include ethylene glycol, propylene glycol, dipropylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, butylene glycol, 1,6-hexanediol, 3-methyl-1,5-pentanediol, and 3,3′-diene. Methylol heptane, polyoxyethylene glycol, polyoxypropylene glycol, 1,3-butanediol, 1,4-butanediol, neopentyl glycol, octanediol, butylethylpentanediol, 2-ethyl-1,3-hexanediol, Examples of the polyol having three or more hydroxyl groups include glycerin, trimethylolpropane, pentaerythritol, and the like as dibasic acid components. Terephthalic acid, adipic acid, azelaic acid, sebacic acid, dimer acid, hydrogenated dimer acid, phthalic acid anhydride, isophthalic acid, aliphatic or aromatic dibasic acids such as trimellitic acid, and anhydrides thereof. Moreover, the polyester polyol obtained by ring-opening polymerization of cyclic ester compounds, such as lactones, such as (epsilon) -caprolactone, poly ((beta) -methyl-gamma-valerolactone), and polyvalerolactone, is mentioned.

ポリカーボネートポリオール(a−3)としては、例えば、ポリオールとジアルキルカーボネート、アルキレンカーボネート、ジアリールカーボネートなどのカーボネート化合物との反応により得られるものを挙げることができる。ポリカーボネートポリオールを構成するポリオールとしては、ポリエステルポリオールの構成成分として先に例示したポリオールを用いることができる。また、ジアルキルカーボネートとしてはジメチルカーボネート、ジエチルカーボネートなどを、アルキレンカーボネートとしてはエチレンカーボネートなどを、ジアリールカーボネートとしてはジフェニルカーボネートなどを挙げることができる。   Examples of the polycarbonate polyol (a-3) include those obtained by a reaction between a polyol and a carbonate compound such as dialkyl carbonate, alkylene carbonate, and diaryl carbonate. As a polyol which comprises a polycarbonate polyol, the polyol illustrated previously as a structural component of a polyester polyol can be used. Examples of the dialkyl carbonate include dimethyl carbonate and diethyl carbonate, examples of the alkylene carbonate include ethylene carbonate, and examples of the diaryl carbonate include diphenyl carbonate.

ポリオレフィン系ポリオール(a−4)としては、水酸基含有ポリブタジエン、水添した水酸基含有ポリブタジエン、水酸基含有ポリイソプレン、水添した水酸基含有ポリイソプレン、水酸基含有塩素化ポリプロピレン、水酸基含有塩素化ポリエチレン等が挙げられる。 Examples of the polyolefin-based polyol (a-4) include hydroxyl group-containing polybutadiene, hydrogenated hydroxyl group-containing polybutadiene, hydroxyl group-containing polyisoprene, hydrogenated hydroxyl group-containing polyisoprene, hydroxyl group-containing chlorinated polypropylene, and hydroxyl group-containing chlorinated polyethylene. .

ひまし油ポリオールは植物由来のひまし油を原料としたバイオポリオールである。 Castor oil polyol is a biopolyol derived from plant-derived castor oil.

上述したポリオール(A)の中でも、ポリオール(A)は、ポリエーテルポリオール(a−1)および/またはポリカーボネートポリオール(a−3)と、ポリエステルポリオール(a−2)とを含有している事がより好ましい。上記のポリオールの組み合わせにより、水中での加水分解安定性が改善され、インキの保存安定性が向上する。また、親水性のアクリル骨格と疎水性のウレタン骨格の相溶性も、このポリオールの組み合わせにおいては特に良好であるため、強靭な塗膜を形成しやすく、インキ塗膜の基材密着性、耐水摩擦性が向上する。 Among the polyols (A) described above, the polyol (A) contains the polyether polyol (a-1) and / or the polycarbonate polyol (a-3) and the polyester polyol (a-2). More preferred. The combination of the above polyols improves hydrolytic stability in water and improves the storage stability of the ink. The compatibility of the hydrophilic acrylic skeleton and the hydrophobic urethane skeleton is also particularly good in this polyol combination, so it is easy to form a tough coating, and the adhesion of the ink coating to the substrate and water resistance friction Improves.

<ポリイソシアネート(B)>
ポリオール(A)と反応させるポリイソシアネート(B)としては、芳香族、脂肪族、脂環式のポリイソシアネートが挙げられる。これらは、1種だけを用いてもよいし、あるいは、複数種を併用してもよい。
<Polyisocyanate (B)>
Examples of the polyisocyanate (B) to be reacted with the polyol (A) include aromatic, aliphatic and alicyclic polyisocyanates. These may use only 1 type or may use multiple types together.

芳香族ポリイソシアネートとしては、例えば、2,4−トリレンジイソシアネート、2,6−トリレンジイソシアネート、m−フェニレンジイソシアネート、p−フェニ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、キシリレンジイソシアネート、リジンジイソシアネート、3,3’−ジメチル−4,4’−ビフェニレンジイソシアネート、3,3’−ジメトキシ−4,4’−ビフェニレンジイソシアネート、3,3’−ジクロロ−4,4’−ビフェニレンジイソシアネート、1,5−ナフタレンジイソシアネート、1,5−テトラヒドロナフタレンジイソシアネート等が挙げられる。   Examples of the aromatic polyisocyanate include 2,4-tolylene diisocyanate, 2,6-tolylene diisocyanate, m-phenylene diisocyanate, p-phenylene diisocyanate, 4,4′-diphenylmethane diisocyanate, xylylene diisocyanate, lysine diisocyanate, 3,3′-dimethyl-4,4′-biphenylene diisocyanate, 3,3′-dimethoxy-4,4′-biphenylene diisocyanate, 3,3′-dichloro-4,4′-biphenylene diisocyanate, 1,5-naphthalene Examples include diisocyanate and 1,5-tetrahydronaphthalene diisocyanate.

脂肪族ポリイソシアネートとしては、例えば、テトラメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート等が挙げられる。   Examples of the aliphatic polyisocyanate include tetramethylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, and trimethylhexamethylene diisocyanate.

脂環式ポリイソシアネートとしては、例えば、イソホロンジイソシアネート、1,4−シクロヘキシ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等が挙げられる。   Examples of the alicyclic polyisocyanate include isophorone diisocyanate, 1,4-cyclohexylene diisocyanate, 4,4′-dicyclohexylmethane diisocyanate, and the like.

<ウレタンプレポリマー(C-1)>
ポリオール(A)とポリイソシアネート(B)を反応させる事でウレタンプレポリマー(C-1)を得る事ができる。
その際、上記のポリオール(A)に、ウレタン結合濃度の調節や各種官能基導入の目的で低分子ジオールを併用する事ができる。低分子ジオールとしては分子量500以下のジオールが好ましく、例えば、
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、1,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、ペンタンジオール、ヘキサンジオール、オクタンジオール、2−ブチル−2−エチル−1,3−プロパンジオール、1,4−ブチレンジオール、ジプロピレングリコール、グリセリン、トリメチロールプロパン、トリメチロールエタン、1,2,6−ブタントリオール、ペンタエリスリトール、ソルビトール、N,N-ビス(2−ヒドロキシプロピル)アニリン、ジメチロール酢酸、ジメチロールプロピオン酸、ジメチロールブタン酸、2,2−ジメチロール酪酸、2,2−ジメチロールペンタン酸等のジメチロールアルカン酸や、ジヒドロキシコハク酸、ジヒドロキシプロピオン酸、ジヒドロキシ安息香酸などが挙げられる。
<Urethane prepolymer (C-1)>
A urethane prepolymer (C-1) can be obtained by reacting the polyol (A) with the polyisocyanate (B).
At that time, a low molecular diol can be used in combination with the polyol (A) for the purpose of adjusting the urethane bond concentration and introducing various functional groups. As the low molecular diol, a diol having a molecular weight of 500 or less is preferable.
Ethylene glycol, 1,2-propanediol, 1,3-propanediol, 1,3-butanediol, 1,4-butanediol, neopentyl glycol, pentanediol, hexanediol, octanediol, 2-butyl-2- Ethyl-1,3-propanediol, 1,4-butylenediol, dipropylene glycol, glycerin, trimethylolpropane, trimethylolethane, 1,2,6-butanetriol, pentaerythritol, sorbitol, N, N-bis ( 2-hydroxypropyl) aniline, dimethylolacetic acid, dimethylolpropionic acid, dimethylolbutanoic acid, 2,2-dimethylolbutyric acid, dimethylolalkanoic acid such as 2,2-dimethylolpentanoic acid, dihydroxysuccinic acid, dihydroxypropionic acid , Dihydroxy And benzoic acid.


また、ウレタンプレポリマーを得る反応に際して、触媒を用いることもできる。使用できる触媒としては、公知の金属系触媒、アミン系触媒が使用できる。金属系触媒としては、ジブチル錫ジラウレート、オクトエ酸錫、ジブチル錫ジ(2−エチルヘキソエート)、 2−エチルヘキソエート鉛、チタン酸2−エチルヘキシル、チタンエチルアセテート、2−エチルヘキソエート鉄、2−エチルヘキソエートコバルト、ナフテン酸亜鉛、ナフテン酸コバルト、テトラ−n−ブチル錫等が挙げられる。アミン系触媒としてはテトラメチルブタンジアミン等の3級アミン等が挙げられる。これらの触媒はポリマーポリオールに対して0.001〜1モル%の範囲で使用される。

Moreover, a catalyst can also be used in the reaction for obtaining the urethane prepolymer. As the catalyst that can be used, a known metal catalyst or amine catalyst can be used. Examples of metal catalysts include dibutyltin dilaurate, tin octoate, dibutyltin di (2-ethylhexoate), lead 2-ethylhexoate, 2-ethylhexyl titanate, titanium ethyl acetate, 2-ethylhexoate Examples thereof include iron, 2-ethylhexoate cobalt, zinc naphthenate, cobalt naphthenate, and tetra-n-butyltin. Examples of amine-based catalysts include tertiary amines such as tetramethylbutanediamine. These catalysts are used in the range of 0.001 to 1 mol% with respect to the polymer polyol.

ウレタンプレポリマーを得る反応は、50〜150℃で2〜10時間行うのが好ましい。反応の終点は、滴定によるNCO%測定により判断される。 The reaction for obtaining the urethane prepolymer is preferably carried out at 50 to 150 ° C. for 2 to 10 hours. The end point of the reaction is judged by measuring NCO% by titration.

ウレタンプレポリマーを得る際に使用できる溶媒としては、イソシアネート基と反応しないものであれば任意のものを使用する事ができるが、後の脱溶剤の工程を考慮し、水と共沸して除去しやすい溶剤を使用する事が好ましい。また、無溶媒で反応をおこない、後で溶媒希釈する事も可能である。好ましい溶剤としては、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトン系溶剤;
酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸ブチル等のエステル系溶剤;
エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート等のグリコールエステル系溶剤;等が挙げられる。
As a solvent that can be used to obtain a urethane prepolymer, any solvent that does not react with an isocyanate group can be used, but in view of the subsequent solvent removal step, it is removed by azeotropy with water. It is preferable to use a solvent that can be easily treated. It is also possible to carry out the reaction without solvent and dilute the solvent later. Preferred solvents include ketone solvents such as acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone;
Ester solvents such as ethyl acetate, propyl acetate, butyl acetate;
And glycol ester solvents such as ethylene glycol monomethyl ether acetate and propylene glycol monomethyl ether acetate.

ウレタンプレポリマーの重量平均分子量は特に限定されないが、5000〜30000が好ましく、8000〜18000がより好ましい。   Although the weight average molecular weight of a urethane prepolymer is not specifically limited, 5000-30000 are preferable and 8000-18000 are more preferable.

<一般式(1)で表される化合物(D)>
上述のウレタンプレポリマー(C-1)に一般式(1)で表される化合物(D)を反応させる事で両末端にメルカプト基を有するウレタンウレア樹脂(C-2)得る事ができる。

一般式(1)

(一般式(1)中、Xは水素またはアルキル基を示す。
Rはアルキレン基、アリーレン基、およびアルキレンオキサイド基からなる群より選ばれる少なくとも一種の2価の基である。)
<Compound (D) Represented by General Formula (1)>
By reacting the urethane prepolymer (C-1) with the compound (D) represented by the general formula (1), a urethane urea resin (C-2) having mercapto groups at both ends can be obtained.

General formula (1)

(In general formula (1), X represents hydrogen or an alkyl group.
R is at least one divalent group selected from the group consisting of an alkylene group, an arylene group, and an alkylene oxide group. )

Xのうちアルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、へキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ドデシル基等の炭素数1〜12のアルキル基が挙げられ、炭素数1〜6のアルキル基が好ましい。
Rのうちアルキレン基としては、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基、ペンチレン基、へキシレン基、ヘプチレン基、オクチレン基、ドデシレン基等の炭素数1〜12のアルキレン基が挙げられ、炭素数1〜6のアルキレン基が好ましい。
アリーレン基としては、フェニレン基等が挙げられ、アルキレンオキサイド基としては、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイド等が挙げられる。Rは、アルキレン基またはアリーレン基が好ましい。
Examples of the alkyl group in X include alkyl groups having 1 to 12 carbon atoms such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, a pentyl group, a hexyl group, a heptyl group, an octyl group, and a dodecyl group. A C1-C6 alkyl group is preferable.
Examples of the alkylene group in R include an alkylene group having 1 to 12 carbon atoms such as a methylene group, an ethylene group, a propylene group, a butylene group, a pentylene group, a hexylene group, a heptylene group, an octylene group, and a dodecylene group. The alkylene group of number 1-6 is preferable.
Examples of the arylene group include a phenylene group, and examples of the alkylene oxide group include ethylene oxide, propylene oxide, and butylene oxide. R is preferably an alkylene group or an arylene group.

一般式(1)で表される化合物(D)の好適な例としては、
2−アミノエタンチオール、3−アミノプロピル−1−チオール、1−アミノプロピル−2−チオール、4−アミノ−1−ブタンチオール等のアミノアルカンチオール類;
2−アミノチオフェノール、3−アミノチオフェノール、4−アミノチオフェノール等のアミノベンゼンチオール類;
が挙げられる。
As a suitable example of the compound (D) represented by the general formula (1),
Aminoalkanethiols such as 2-aminoethanethiol, 3-aminopropyl-1-thiol, 1-aminopropyl-2-thiol, 4-amino-1-butanethiol;
Aminobenzenethiols such as 2-aminothiophenol, 3-aminothiophenol, 4-aminothiophenol;
Is mentioned.

ウレタンプレポリマー(C-1)末端にメルカプト基を導入する際、一般式(1)で表される化合物(D)を使用するのが好適である。アミノ基の代わりに水酸基を有する有化合物を用いた場合は、水酸基とメルカプト基の反応性の差が小さいためメルカプト基とイソシアネート基の副反応が高い割合で進行してしまう。従って、樹脂末端に的確にメルカプト基を導入する事は困難である。また、2つのメルカプト基を有する化合物を用いた場合は、着色や臭気が著しいため、水性インキ用途で使用するには不適当である When a mercapto group is introduced at the end of the urethane prepolymer (C-1), it is preferable to use the compound (D) represented by the general formula (1). When a compound having a hydroxyl group is used instead of an amino group, the side reaction between the mercapto group and the isocyanate group proceeds at a high rate because the difference in reactivity between the hydroxyl group and the mercapto group is small. Therefore, it is difficult to introduce a mercapto group accurately at the resin terminal. In addition, when a compound having two mercapto groups is used, it is unsuitable for use in water-based ink applications due to significant coloring and odor.

一般式(1)で表される化合物(D)を用いると、ウレタンプレポリマー(C-1)中のイソシアネート基に対してアミノ基が優先的に反応してウレア結合を形成する。さらに一般式(1)で表される化合物(D)のモル数に対して、イソシアネート基のモル数が過剰になるように仕込んだ場合には、残存したイソシアネート基がメルカプト基と反応して鎖延長され、ウレタンプレポリマー(C-1)が高分子量化される。この時、ウレタンプレポリマー(C-1)の両末端の他に、その骨格内部にもウレア結合が導入されるため、ウレタン樹脂の凝集力が向上し、インキ塗膜の耐水摩擦性が飛躍的に向上する。また、未反応の化合物(D)も低減されるため、印刷物の臭気も大幅に改善される。 When the compound (D) represented by the general formula (1) is used, an amino group preferentially reacts with an isocyanate group in the urethane prepolymer (C-1) to form a urea bond. Further, when the number of moles of the isocyanate group is excessive with respect to the number of moles of the compound (D) represented by the general formula (1), the remaining isocyanate group reacts with the mercapto group to form a chain. The urethane prepolymer (C-1) is increased in molecular weight. At this time, in addition to both ends of the urethane prepolymer (C-1), urea bonds are introduced inside the skeleton, so that the cohesive strength of the urethane resin is improved and the water friction resistance of the ink coating is dramatically improved. To improve. Moreover, since the unreacted compound (D) is also reduced, the odor of the printed matter is greatly improved.

上記の理由から、両末端メルカプト基含有ウレタンウレア樹脂(C-2)を製造する際、ウレタンプレポリマー(C-1)のイソシアネート基が、一般式(1)で表される化合物(D)に対して、過剰になるように仕込む事が好ましい。さらに一般式(1)で表される化合物(D)は、ウレタンプレポリマー(C-1)のイソシアネート基1モルに対して、0.60〜0.90モルになるように反応させる事が好ましい。仕込み量が0.6モル以上であると、ウレタン骨格にアクリル骨格が組み込まれやすくなり、目的の複合樹脂を得やすいため好ましく、インキの保存安定性、耐水摩擦性、基材密着性に優れる。一方で、0.90モル以下であると、樹脂に組み込まれない未反応の化合物(D)の量が少なくなるため、インキ塗膜の耐水摩擦性、臭気の点で優れる。 For the above reasons, when producing the urethane urea resin (C-2) containing both terminal mercapto groups, the isocyanate group of the urethane prepolymer (C-1) is converted into the compound (D) represented by the general formula (1). On the other hand, it is preferable to prepare to be excessive. Further, the compound (D) represented by the general formula (1) is preferably reacted so as to be 0.60 to 0.90 mol with respect to 1 mol of the isocyanate group of the urethane prepolymer (C-1). . The charge amount of 0.6 mol or more is preferable because the acrylic skeleton is easily incorporated into the urethane skeleton, and the desired composite resin is easily obtained. The ink storage stability, water friction resistance, and substrate adhesion are excellent. On the other hand, when the amount is 0.90 mol or less, the amount of the unreacted compound (D) that is not incorporated into the resin is reduced, which is excellent in terms of water friction resistance and odor of the ink coating film.

<両末端メルカプト基含有ウレタンウレア樹脂(C-2)>
両末端にメルカプト基を有するウレタンウレア樹脂(C-2)の酸価は5mgKOH/g未満である事が好ましく、4mgKOH/g未満である事がより好ましく、アニオン性官能基を含有しない事が更に好ましい。本発明の複合樹脂において、ウレタン樹脂骨格部分は、顔料表面やフィルム基材等の疎水性界面に吸着する役割を担っている。したがって、酸価が5mgKOH/gを超えると、ウレタン骨格の顔料吸着能が著しく低下するため、インキの分散安定性、保存安定性も悪化する。同時に未処理フィルム面への疎水性相互作用も阻害されるため、基材密着性が大幅に低下する。さらに印刷時の乾燥性も低下するため、インキ塗膜の耐水ブロッキング性、臭気にも悪影響を及ぼす。本明細書において、酸価とは、樹脂1g中に含まれる酸性成分を中和するのに要する水酸化カリウムのmg数の事であり、実施例に記載の方法で求めることができる。
<Both-end mercapto group-containing urethane urea resin (C-2)>
The acid value of the urethane urea resin (C-2) having a mercapto group at both ends is preferably less than 5 mgKOH / g, more preferably less than 4 mgKOH / g, and further it does not contain an anionic functional group. preferable. In the composite resin of the present invention, the urethane resin skeleton part has a role of adsorbing to a hydrophobic interface such as a pigment surface or a film substrate. Therefore, when the acid value exceeds 5 mgKOH / g, the pigment adsorbing ability of the urethane skeleton is remarkably lowered, so that the dispersion stability and storage stability of the ink are also deteriorated. At the same time, the hydrophobic interaction on the untreated film surface is also inhibited, so that the substrate adhesion is greatly reduced. Furthermore, since the drying property at the time of printing is also lowered, the water blocking resistance and odor of the ink coating film are also adversely affected. In this specification, an acid value is the number of mg of potassium hydroxide required to neutralize the acidic component contained in 1 g of resin, and can be determined by the method described in the examples.

両末端メルカプト基含有ウレタンウレア樹脂(C-2)を得る反応は、50〜100℃で30分〜4時間行うのが好ましい。反応の終点は、IR測定によるNCOピ−クの消失により確認する事ができる。 The reaction for obtaining the both-end mercapto group-containing urethane urea resin (C-2) is preferably carried out at 50 to 100 ° C. for 30 minutes to 4 hours. The end point of the reaction can be confirmed by disappearance of the NCO peak by IR measurement.

両末端メルカプト基含有ウレタンウレア樹脂(C-2)を得る際に使用できる溶媒としては、原料を溶解可能で、イソシアネート基と反応しない溶媒であれば任意のものを使用する事ができるが、後の脱溶剤工程を考慮し、水と共沸して除去しやすい溶剤を使用する事が好ましい。好ましい溶剤としては、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトン系溶剤;酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸ブチル等のエステル系溶剤;エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート等のグリコールエステル系溶剤;等が挙げられ、ケトン系溶剤が好ましい。 As the solvent that can be used for obtaining the both-end mercapto group-containing urethane urea resin (C-2), any solvent that can dissolve the raw material and does not react with the isocyanate group can be used. It is preferable to use a solvent that is easy to remove by azeotropy with water. Preferred solvents include ketone solvents such as acetone, methyl ethyl ketone, and methyl isobutyl ketone; ester solvents such as ethyl acetate, propyl acetate, and butyl acetate; glycol ester solvents such as ethylene glycol monomethyl ether acetate and propylene glycol monomethyl ether acetate; Etc., and ketone solvents are preferred.

両末端メルカプト基含有ウレタンウレア樹脂(C-2)の重量平均分子量は特に限定されないが、10000〜100000が好ましく、15000〜90000がより好ましい。   Although the weight average molecular weight of both end mercapto group containing urethane urea resin (C-2) is not specifically limited, 10,000-100000 are preferable and 15000-90000 are more preferable.

<エチレン性不飽和単量体(E)>
前記両末端メルカプト基含有ウレタンウレア樹脂(C-2)存在下で、エチレン性不飽和単量体(E)をラジカル重合する事でアクリル・ウレタン複合樹脂を得る事ができる。本発明の複合樹脂において、アクリル骨格部分が親水基として機能するために、エチレン性不飽和単量体(E)は親水性基含有エチレン性不飽和単量体(e−1)を含むことが好ましい。使用するエチレン性不飽和単量体の官能基により、アニオン性、カチオン性、非イオン性の親水基を適宜導入する事が可能である。
<Ethylenically unsaturated monomer (E)>
An acrylic / urethane composite resin can be obtained by radical polymerization of the ethylenically unsaturated monomer (E) in the presence of the both-end mercapto group-containing urethane urea resin (C-2). In the composite resin of the present invention, since the acrylic skeleton part functions as a hydrophilic group, the ethylenically unsaturated monomer (E) may contain a hydrophilic group-containing ethylenically unsaturated monomer (e-1). preferable. Depending on the functional group of the ethylenically unsaturated monomer to be used, an anionic, cationic or nonionic hydrophilic group can be appropriately introduced.

親水性基含有エチレン性不飽和単量体(e−1)としては、例えば、
アニオン性の親水基を有するものとして、
マレイン酸、無水マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、シトラコン酸、または、これらのアルキルもしくはアルケニルモノエステル、ヘキサヒドロフタル酸β−(メタ)アクリロキシエチルモノエステル、コハク酸β−(メタ)アクリロキシエチルモノエステル、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、けい皮酸等のカルボキシル基含有エチレン性不飽和単量体;スチレンスルホン酸、スチレンスルホン酸ナトリウム、スチレンスルホン酸アンモニウム、スチレンスルホン酸リチウム、2−アクリルアミド2−メチルプロパンスルホン酸、2−アクリルアミド2−メチルプロパンスルホン酸ナトリウム、メタリルスルホン酸、メタリルスルホン酸ナトリウム、アリルスルホン酸、アリルスルホン酸ナトリウム、アリルスルホン酸アンモニウム、ビニルスルホン酸、アリルオキシベンゼンスルホン酸、アリルオキシベンゼンスルホン酸ナトリウム、アリルオキシベンゼンスルホン酸アンモニウム等のスルホン酸基含有エチレン性不飽和単量体;
2−メタクリロイルオキシエチルアシッドホスフェート、2−アクリロイルオキシエチルアシッドホスフェート、ジフェニル−2−アクリロイルオキシエチルホスフェート、ジフェニル−2−メタクリロイルオキシエチルホスフェート、ジブチル−2−アクリロイルオキシシエチルホスフェート等のリン酸基本含有エチレン性不飽和単量体;
カチオン性の親水基を有するものとして、
ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、ジエチルアミノエチル(メタ)アクリレート、メチルエチルアミノエチル(メタ)アクリレート、ジメチルアミノスチレン、ジエチルアミノスチレン等のアミノ基含有エチレン性不飽和単量体;
非イオン性の親水基を有するものとして、
ポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート(日本油脂社製、ブレンマーPE−90、200、350、350G、AE−90、200、400等)ポリエチレングリコール・ポリプロピレングリコールモノ(メタ)アクリレート(日本油脂社製、ブレンマー50PEP−300、70PEP−350等)、メトキシポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート(日本油脂社製、ブレンマーPME−400、550、1000、4000等)等のポリエチレンオキサイド基含有エチレン性不飽和単量体;
(メタ)アクリルアミド、N−メトキシメチル−(メタ)アクリルアミド、N−エトキシメチル−(メタ)アクリルアミド、N−プロポキシメチル−(メタ)アクリルアミド、N−ブトキシメチル−(メタ)アクリルアミド、N−ペントキシメチル−(メタ)アクリルアミド、N,N−ジ(メトキシメチル)アクリルアミド、N−エトキシメチル−N−メトキシメチルメタアクリルアミド、N,N−ジ(エトキシメチル)アクリルアミド、N−エトキシメチル−N−プロポキシメチルメタアクリルアミド、N,N−ジ(プロポキシメチル)アクリルアミド、N−ブトキシメチル−N−(プロポキシメチル)メタアクリルアミド、N,N−ジ(ブトキシメチル)アクリルアミド、N−ブトキシメチル−N−(メトキシメチル)メタアクリルアミド、N,N−ジ(ペントキシメチル)アクリルアミド、N−メトキシメチル−N−(ペントキシメチル)メタアクリルアミド、N,N−ジメチルアミノプロピルアクリルアミド、N,N−ジエチルアミノプロピルアクリルアミド、N,N−ジメチルアクリルアミド、N,N−ジエチルアクリルアミド、ジアセトン(メタ)アクリルアミド等のアミド基含有エチレン性不飽和単量体;
2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、グリセロールモノ(メタ)アクリレート、アリルアルコール等のヒドロキシル基含有エチレン性不飽和単量体;
等が挙げられるが、特にこれらに限定されるものではない。これらは1種類または2種以上を併用して用いることができる。
As the hydrophilic group-containing ethylenically unsaturated monomer (e-1), for example,
As having an anionic hydrophilic group,
Maleic acid, maleic anhydride, fumaric acid, itaconic acid, citraconic acid, or alkyl or alkenyl monoesters thereof, hexahydrophthalic acid β- (meth) acryloxyethyl monoester, succinic acid β- (meth) acryloxy Carboxyl group-containing ethylenically unsaturated monomers such as ethyl monoester, acrylic acid, methacrylic acid, crotonic acid, cinnamic acid; styrene sulfonic acid, sodium styrene sulfonate, ammonium styrene sulfonate, lithium styrene sulfonate, 2- Acrylamide 2-methylpropanesulfonic acid, sodium 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonate, methallylsulfonic acid, sodium methallylsulfonate, allyl sulfonic acid, sodium allyl sulfonate, ammonium allyl sulfonate Sulfonic acid group-containing ethylenically unsaturated monomers such as vinyl sulfonic acid, allyloxybenzene sulfonic acid, sodium allyloxybenzene sulfonate, ammonium allyloxybenzene sulfonate;
Ethylene phosphate-containing ethylene such as 2-methacryloyloxyethyl acid phosphate, 2-acryloyloxyethyl acid phosphate, diphenyl-2-acryloyloxyethyl phosphate, diphenyl-2-methacryloyloxyethyl phosphate, dibutyl-2-acryloyloxyethyl phosphate Unsaturated monomers;
As having a cationic hydrophilic group,
Amino group-containing ethylenically unsaturated monomers such as dimethylaminoethyl (meth) acrylate, diethylaminoethyl (meth) acrylate, methylethylaminoethyl (meth) acrylate, dimethylaminostyrene, diethylaminostyrene;
As having a nonionic hydrophilic group,
Polyethylene glycol mono (meth) acrylate (Nippon Yushi Co., Ltd., Bremer PE-90, 200, 350, 350G, AE-90, 200, 400, etc.) Polyethylene glycol / polypropylene glycol mono (meth) acrylate (Nippon Yushi Co., Ltd., Blemmer 50PEP-300, 70PEP-350, etc.), polyethylene oxide group-containing ethylenically unsaturated monomers such as methoxypolyethylene glycol mono (meth) acrylate (manufactured by NOF Corporation, BLEMMER PME-400, 550, 1000, 4000, etc.);
(Meth) acrylamide, N-methoxymethyl- (meth) acrylamide, N-ethoxymethyl- (meth) acrylamide, N-propoxymethyl- (meth) acrylamide, N-butoxymethyl- (meth) acrylamide, N-pentoxymethyl -(Meth) acrylamide, N, N-di (methoxymethyl) acrylamide, N-ethoxymethyl-N-methoxymethylmethacrylamide, N, N-di (ethoxymethyl) acrylamide, N-ethoxymethyl-N-propoxymethylmeta Acrylamide, N, N-di (propoxymethyl) acrylamide, N-butoxymethyl-N- (propoxymethyl) methacrylamide, N, N-di (butoxymethyl) acrylamide, N-butoxymethyl-N- (methoxymethyl) meta Acrylic net N, N-di (pentoxymethyl) acrylamide, N-methoxymethyl-N- (pentoxymethyl) methacrylamide, N, N-dimethylaminopropylacrylamide, N, N-diethylaminopropylacrylamide, N, N-dimethyl Amide group-containing ethylenically unsaturated monomers such as acrylamide, N, N-diethylacrylamide, diacetone (meth) acrylamide;
Hydroxyl group-containing ethylenically unsaturated monomers such as 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, 4-hydroxybutyl (meth) acrylate, glycerol mono (meth) acrylate, allyl alcohol;
However, it is not particularly limited to these. These can be used alone or in combination of two or more.

親水性基含有エチレン性不飽和単量体(e−1)と共重合可能なその他のエチレン性不飽和単量体(e−2)としては、例えば、
スチレン、α−メチルスチレン、o−メチルスチレン、p−メチルスチレン、m−メチルスチレン、ビニルナフタレン、ベンジルアクリレート、ベンジルメタクリレート、フェノキシエチルアクリレート、フェノキシエチルメタクリレート、フェノキシジエチレングリコールアクリレート、フェノキシジエチレングリコールメタクリレート、フェノキシテトラエチレングリコールアクリレート、フェノキシテトラエチレングリコールメタクリレート、フェノキシヘキサエチレングリコールアクリレート、フェノキシヘキサエチレングリコールメタクリレート、フェニルアクリレート、フェニルメタクリレート等の芳香族含有エチレン性不飽和単量体;
メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、プロピル(メタ)アクリレート、n−ブチル(メタ)アクリレート、tーブチル(メタ)アクリレート、ペンチル(メタ)アクリレート、ヘプチル(メタ)アクリレート、ヘキシル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、オクチル(メタ)アクリレート、ノニル(メタ)アクリレート、デシル(メタ)アクリレート、ウンデシル(メタ)アクリレート、ドデシル(メタ)アクリレート、トリデシル(メタ)アクリレート、テトラデシル(メタ)アクリレート等の直鎖または分岐アルキル基含有エチレン性不飽和単量体;
シクロヘキシル(メタ)アクリレート、イソボニル(メタ)アクリレート等の脂環式アルキル基含有エチレン性不飽和単量体;
トリフルオロエチル(メタ)アクリレート、ヘプタデカフルオロデシル(メタ)アクリレート等のフッ素化アルキル基含有エチレン性不飽和単量体;
2−アセトアセトキシエチル(メタ)アクリレート等のケト基含有エチレン性不飽和単量体;
アリル(メタ)アクリレート、ビニル(メタ)アクリレート、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、1,4−ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、1,6−ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、1,9−ノナンジオールジ(メタ)アクリレート、1,10−デカンジオールジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、グリセリンジメタクリレート、ジメチロールトリシクロデカンジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ペンタエリストールテトラ(メタ)アクリレート、ジビニルベンゼン、アジピン酸ジビニル、イソフタル酸ジアリル、フタル酸ジアリル、マレイン酸ジアリル等の2個以上のエチレン性不飽和基を有するエチレン性不飽和単量体;
グリシジル(メタ)アクリレート、3,4−エポキシシクロヘキシル(メタ)アクリレート等のエポキシ基含有エチレン性不飽和単量体;
γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリブトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン、γ−アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ−アクリロキシプロピルトリエトキシシラン、γ−アクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、γ−メタクリロキシメチルトリメトキシシラン、γ−アクリロキシメチルトリメトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリブトキシシラン、ビニルメチルジメトキシシラン等のアルコキシシリル基含有エチレン性不飽和単量体;等が挙げられるが、特にこれらに限定されるものではない。これらは1種類または2種以上を併用して用いることができる。
Examples of other ethylenically unsaturated monomer (e-2) copolymerizable with the hydrophilic group-containing ethylenically unsaturated monomer (e-1) include:
Styrene, α-methyl styrene, o-methyl styrene, p-methyl styrene, m-methyl styrene, vinyl naphthalene, benzyl acrylate, benzyl methacrylate, phenoxyethyl acrylate, phenoxyethyl methacrylate, phenoxydiethylene glycol acrylate, phenoxydiethylene glycol methacrylate, phenoxytetraethylene Aromatic-containing ethylenically unsaturated monomers such as glycol acrylate, phenoxytetraethylene glycol methacrylate, phenoxyhexaethylene glycol acrylate, phenoxyhexaethylene glycol methacrylate, phenyl acrylate, and phenyl methacrylate;
Methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, propyl (meth) acrylate, n-butyl (meth) acrylate, t-butyl (meth) acrylate, pentyl (meth) acrylate, heptyl (meth) acrylate, hexyl (meth) acrylate , 2-ethylhexyl (meth) acrylate, octyl (meth) acrylate, nonyl (meth) acrylate, decyl (meth) acrylate, undecyl (meth) acrylate, dodecyl (meth) acrylate, tridecyl (meth) acrylate, tetradecyl (meth) acrylate Linear or branched alkyl group-containing ethylenically unsaturated monomers such as
Alicyclic alkyl group-containing ethylenically unsaturated monomers such as cyclohexyl (meth) acrylate and isobornyl (meth) acrylate;
Fluorinated alkyl group-containing ethylenically unsaturated monomers such as trifluoroethyl (meth) acrylate and heptadecafluorodecyl (meth) acrylate;
Keto group-containing ethylenically unsaturated monomers such as 2-acetoacetoxyethyl (meth) acrylate;
Allyl (meth) acrylate, vinyl (meth) acrylate, ethylene glycol di (meth) acrylate, diethylene glycol di (meth) acrylate, triethylene glycol di (meth) acrylate, polyethylene glycol (meth) acrylate, 1,4-butanediol di (Meth) acrylate, 1,6-hexanediol di (meth) acrylate, 1,9-nonanediol di (meth) acrylate, 1,10-decanediol di (meth) acrylate, neopentyl glycol di (meth) acrylate, Glycerin dimethacrylate, dimethylol tricyclodecane di (meth) acrylate, trimethylolpropane tri (meth) acrylate, pentaerythritol tri (meth) acrylate, pentaerythritol tetra ( Data) acrylate, divinylbenzene, divinyl adipate, diallyl isophthalate, diallyl phthalate, ethylenically unsaturated monomer having two or more ethylenically unsaturated groups such as diallyl maleate;
Epoxy group-containing ethylenically unsaturated monomers such as glycidyl (meth) acrylate and 3,4-epoxycyclohexyl (meth) acrylate;
γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane, γ-methacryloxypropyltriethoxysilane, γ-methacryloxypropyltributoxysilane, γ-methacryloxypropylmethyldimethoxysilane, γ-methacryloxypropylmethyldiethoxysilane, γ-acryloxy Propyltrimethoxysilane, γ-acryloxypropyltriethoxysilane, γ-acryloxypropylmethyldimethoxysilane, γ-methacryloxymethyltrimethoxysilane, γ-acryloxymethyltrimethoxysilane, vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane , An alkoxysilyl group-containing ethylenically unsaturated monomer such as vinyltributoxysilane, vinylmethyldimethoxysilane, etc., but is not particularly limited thereto. These can be used alone or in combination of two or more.

上述の親水性基含有エチレン性不飽和単量体(e−1)の中でも、乾燥後の印刷物塗膜の耐水性を考慮すると、カルボキシル基含有エチレン性不飽和単量体を使用する事が好ましく、その中でもメタクリル酸を使用する事がさらに好ましい。カルボキシル基含有エチレン性不飽和単量体を使用したインキ塗膜は、他の親水性基を導入した場合と比較して、塗膜耐性(耐水摩擦性、耐水ブロッキング性)に優れる。特にメタクリル酸を使用した場合、塗膜の造膜性に優れ、良好な塗膜耐性を発現する。 Among the above-mentioned hydrophilic group-containing ethylenically unsaturated monomers (e-1), it is preferable to use a carboxyl group-containing ethylenically unsaturated monomer in consideration of the water resistance of the printed film after drying. Of these, methacrylic acid is more preferably used. The ink coating film using the carboxyl group-containing ethylenically unsaturated monomer is excellent in coating film resistance (water friction resistance and water blocking resistance) as compared with the case where other hydrophilic groups are introduced. In particular, when methacrylic acid is used, the coating film has excellent film-forming properties and exhibits good coating film resistance.

親水性基がアニオン性基の場合、複合樹脂におけるアクリル樹脂部分の酸価は30から300mgKOH/gの範囲である事が好ましく、更に好ましくは、40から200mgKOH/gの範囲である。酸価が30mgKOH/g以上であると、複合樹脂の分散安定性が良いためインキ物性に優れる。一方で、300mgKOH/g以下であると、インキ塗膜の乾燥性が良いため、耐水摩擦性、耐水ブロッキング性に優れる。 When the hydrophilic group is an anionic group, the acid value of the acrylic resin portion in the composite resin is preferably in the range of 30 to 300 mgKOH / g, and more preferably in the range of 40 to 200 mgKOH / g. When the acid value is 30 mgKOH / g or more, the dispersion stability of the composite resin is good and the ink physical properties are excellent. On the other hand, if it is 300 mgKOH / g or less, the drying property of the ink coating film is good, so that it is excellent in water friction resistance and water blocking resistance.

上述のエチレン性不飽和単量体(E)は、アクリロイル基を含有しない単量体で構成する事が好ましく、共重合性、残留モノマーを考慮すると、メタクリロイル基含有単量体のみで構成する事が更に好ましい。アクリロイル基を含有する場合、ウレタン樹脂中のメルカプト基にアクリルロイル基が付加する副反応が一部で起きてしまい、アクリル部分のグラフトが阻害され、印刷物の耐水摩擦性、基材密着性が悪化する場合がある。一方でメタクリロイル基含有単量体のみで構成される場合には、上述の懸念が無いため、より優れたインキ物性、塗膜物性を発現する。 The above-mentioned ethylenically unsaturated monomer (E) is preferably composed of a monomer that does not contain an acryloyl group, and in view of copolymerizability and residual monomer, it may be composed only of a methacryloyl group-containing monomer. Is more preferable. When acryloyl group is contained, side reaction in which acryloyl group is added to mercapto group in urethane resin occurs in part, and grafting of acrylic part is inhibited, resulting in deterioration of water rub resistance and substrate adhesion of printed matter. There is a case. On the other hand, in the case where it is composed only of a methacryloyl group-containing monomer, since there is no concern as described above, more excellent ink physical properties and coating film physical properties are exhibited.

<アクリル・ウレタン複合樹脂>
アクリル・ウレタン複合化の工程では、両末端メルカプト基含有ウレタンウレア樹脂(C-2)100重量部に対して、エチレン性不飽和単量体(E)の量は30〜180重部である事が好ましい。エチレン性不飽和単量体(E)が30重量部未満の場合、塗膜の強度が不足し、インキ塗膜の耐水摩擦性、耐スクラッチ性が著しく悪化する。一方で、180重量部を超える場合、疎水性のウレタン骨格量の減少に伴い、顔料吸着能が大幅に低下する。したがって、インキの分散安定性、保存安定性が悪化する。また、基材との疎水性相互作用も同様に低下して、未処理フィルム基材への吸着力も低下するため、インキ塗膜の基材密着性、耐水摩擦性、耐スクラッチ性も著しく悪化する。更に好ましくは60〜110重量部の範囲であり、基材密着性及び耐水摩擦性により優れる。
<Acrylic / urethane composite resin>
In the acrylic / urethane compounding step, the amount of the ethylenically unsaturated monomer (E) is 30 to 180 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the both-end mercapto group-containing urethane urea resin (C-2). Is preferred. When the ethylenically unsaturated monomer (E) is less than 30 parts by weight, the strength of the coating film is insufficient, and the water friction resistance and scratch resistance of the ink coating film are remarkably deteriorated. On the other hand, when the amount exceeds 180 parts by weight, the pigment adsorbing ability is greatly lowered as the amount of the hydrophobic urethane skeleton decreases. Accordingly, the dispersion stability and storage stability of the ink are deteriorated. In addition, the hydrophobic interaction with the substrate is similarly reduced, and the adsorptive power to the untreated film substrate is also reduced, so that the substrate adhesion, water friction resistance, and scratch resistance of the ink coating film are significantly deteriorated. . More preferably, it is the range of 60-110 weight part, and is excellent by base-material adhesiveness and water-resistant friction property.

アクリル・ウレタン複合化反応の際に使用するラジカル開始剤としては、公知の油溶性重合開始剤を使用でき、例えば、ベンゾイルパーオキサイド、tert−ブチルパーオキシベンゾエート、tert−ブチルハイドロパーオキサイド、tert−ブチルパーオキシ(2−エチルヘキサノエート)、tert−ブチルパーオキシ−3,5,5−トリメチルヘキサノエート、ジ−tert−ブチルパーオキサイドなどの有機過酸化物;
2,2’−アゾビスイソブチロニトリル、2,2’−アゾビス−2,4−ジメチルバレロニトリル、2,2’−アゾビス(4−メトキシ−2,4−ジメチルバレロニトリル)、1,1’−アゾビス−シクロヘキサン−1−カルボニトリルなどのアゾビス化合物を挙げることができる。
As the radical initiator used in the acrylic / urethane complexing reaction, a known oil-soluble polymerization initiator can be used. For example, benzoyl peroxide, tert-butyl peroxybenzoate, tert-butyl hydroperoxide, tert- Organic peroxides such as butyl peroxy (2-ethylhexanoate), tert-butylperoxy-3,5,5-trimethylhexanoate, di-tert-butyl peroxide;
2,2′-azobisisobutyronitrile, 2,2′-azobis-2,4-dimethylvaleronitrile, 2,2′-azobis (4-methoxy-2,4-dimethylvaleronitrile), 1,1 Mention may be made of azobis compounds such as' -azobis-cyclohexane-1-carbonitrile.

ラジカル開始剤は、エチレン性不飽和単量体(E)100重量%に対して、0.1〜0.5重量部の範囲で使用する事が好ましい。0.1重量%未満であると、重合反応が十分に進行せず、原料成分が残留し、臭気などインキ塗膜物性を悪化させる恐れがある。一方で、0.5重量部を超えると、両末端メルカプト基含有ウレタンウレア樹脂(c−2)のメルカプト基に連鎖移動せず、単独で生成するアクリル樹脂成分が増加するため、耐水摩擦性や基材密着性が悪化する場合がある。 The radical initiator is preferably used in the range of 0.1 to 0.5 parts by weight with respect to 100% by weight of the ethylenically unsaturated monomer (E). If it is less than 0.1% by weight, the polymerization reaction does not proceed sufficiently, the raw material components remain, and the ink coating film properties such as odor may be deteriorated. On the other hand, if the amount exceeds 0.5 parts by weight, the acrylic resin component generated alone does not chain transfer to the mercapto group of the both-end mercapto group-containing urethane urea resin (c-2). The substrate adhesion may be deteriorated.

複合化の反応の際に使用する溶媒としては、原料ならびに複合樹脂を溶解するものであれば任意のものを使用する事ができるが、後の脱溶剤工程を考慮し、水と共沸して除去しやすい溶剤を使用する事が好ましい。好ましい溶剤としては、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトン系溶剤;酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸ブチル等のエステル系溶剤;エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート等のグリコールエステル系溶剤;
エタノール、イソプロピルアルコール、n-ブタノール等のアルコール系溶剤;
等が挙げられ、ケトン系溶剤が好ましい。
As the solvent used in the complexing reaction, any solvent can be used as long as it dissolves the raw materials and the composite resin. However, in consideration of the subsequent solvent removal step, the solvent is azeotroped with water. It is preferable to use a solvent that is easy to remove. Preferred solvents include ketone solvents such as acetone, methyl ethyl ketone, and methyl isobutyl ketone; ester solvents such as ethyl acetate, propyl acetate, and butyl acetate; glycol ester solvents such as ethylene glycol monomethyl ether acetate and propylene glycol monomethyl ether acetate;
Alcohol solvents such as ethanol, isopropyl alcohol, n-butanol;
Etc., and ketone solvents are preferred.

アクリル・ウレタン複合樹脂の重量平均分子量は特に限定されないが、20000〜200000が好ましく、30000〜120000がより好ましい。   Although the weight average molecular weight of acrylic urethane composite resin is not specifically limited, 20000-200000 are preferable and 30000-120,000 are more preferable.

本発明の複合樹脂を水性化する好ましい方法としては、まず、反応が完了した複合樹脂に、イオン交換水ならびに必要であれば塩基性化合物を添加して攪拌する。塩基性化合物は、複合樹脂の親水性基がアニオン性で未中和の場合に、中和剤として使用する。全体が均一になった段階で、脱溶剤処理を開始して有機溶剤を除去する。脱溶剤には必要に応じてアスピレーターや真空ポンプを使用し、減圧下で行う事もできる。 As a preferred method for making the composite resin of the present invention aqueous, first, ion-exchanged water and, if necessary, a basic compound are added to the composite resin that has been reacted and stirred. The basic compound is used as a neutralizing agent when the hydrophilic group of the composite resin is anionic and unneutralized. When the whole becomes uniform, the solvent removal treatment is started to remove the organic solvent. Solvent removal can be performed under reduced pressure using an aspirator or a vacuum pump as necessary.

中和剤として使用する塩基性化合物としては、例えば、

アンモニア、トリエチルアミン、トリイソプロピルアミン、トリブチルアミン、トリエタノールアミン、N−メチルジエタノールアミン、N−フェニルジエタノールアミン、モノエタノールアミン、ジメチルエタノールアミン、ジエチルエタノールアミン、モルホリン、N−メチルモルホリン、2−アミノ−2−エチル−1−プロパノール、ピリジン等のアミン類、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等の無機アルカリ類等が挙げられ、アンモニア、トリアルキルアミンが好ましい。
As a basic compound used as a neutralizing agent, for example,

Ammonia, triethylamine, triisopropylamine, tributylamine, triethanolamine, N-methyldiethanolamine, N-phenyldiethanolamine, monoethanolamine, dimethylethanolamine, diethylethanolamine, morpholine, N-methylmorpholine, 2-amino-2- Examples include amines such as ethyl-1-propanol and pyridine, inorganic alkalis such as sodium hydroxide and potassium hydroxide, and ammonia and trialkylamine are preferable.

<水性インキ組成物>
本発明の水性インキ組成物は、前記アクリル・ウレタン複合樹脂と、顔料と、親水性溶剤と、水を含有してなるインキ組成物である。
<Water-based ink composition>
The aqueous ink composition of the present invention is an ink composition comprising the acrylic / urethane composite resin, a pigment, a hydrophilic solvent, and water.

アクリル・ウレタン複合樹脂は水性インキ組成物100重量%中、固形分換算で5〜40重量%使用するのが好ましく、10〜30重量%使用するのがより好ましい。複合樹脂の添加量が固形分換算で重量5%未満であると、インキの分散安定性、保存安定性、塗膜物性(基材密着性、耐水摩擦性)が低下する場合がある。一方、複合樹脂が固形分換算で40重量%を超えると、インキ組成物の粘度が著しく上昇し、塗膜における乾燥不良の発生し、塗膜物性(基材密着性、耐水摩擦性、耐水ブロッキング性)が低下する場合がある。 The acrylic / urethane composite resin is preferably used in an amount of 5 to 40% by weight, more preferably 10 to 30% by weight, in terms of solid content in 100% by weight of the water-based ink composition. If the addition amount of the composite resin is less than 5% by weight in terms of solid content, the dispersion stability of the ink, the storage stability, and the physical properties of the coating film (substrate adhesion, water friction resistance) may be deteriorated. On the other hand, when the composite resin exceeds 40% by weight in terms of solid content, the viscosity of the ink composition is remarkably increased, resulting in poor drying in the coating film, and physical properties of the coating film (substrate adhesion, water friction resistance, water blocking resistance). Property) may decrease.

アクリル・ウレタン複合樹脂は顔料分散液を作成する際の顔料分散剤として使用することができる。また、バインダー成分として、顔料分散液にさらに添加して使用することもできる。   The acrylic / urethane composite resin can be used as a pigment dispersant for preparing a pigment dispersion. Moreover, it can also be used by further adding to a pigment dispersion as a binder component.

顔料としては、例えば、カーボンブラック、酸化チタン、炭酸カルシウム等の無彩色の顔料または有彩色の有機顔料が使用できる。有機顔料としては、トルイジンレッド、トルイジンマルーン、ハンザエロー、ベンジジンエロー、ピラゾロンレッドなどの不溶性アゾ顔料、リトールレッド、ヘリオボルドー、ピグメントスカーレット、パーマネントレッド2Bなどの溶性アゾ顔料、アリザリン、インダントロン、チオインジゴマルーンなどの建染染料からの誘導体、フタロシアニンブルー、フタロシアニングリーンなどのフタロシアニン系有機顔料、キナクリドンレッド、キナクリドンマゼンタなどのキナクリドン系有機顔料、ペリレンレッド、ペリレンスカーレットなどのペリレン系有機顔料、イソインドリノンエロー、イソインドリノンオレンジなどのイソインドリノン系有機顔料、ピランスロンレッド、ピランスロンオレンジなどのピランスロン系有機顔料、チオインジゴ系有機顔料、縮合アゾ系有機顔料、ベンズイミダゾロン系有機顔料、キノフタロンエローなどのキノフタロン系有機顔料、イソインドリンエローなどのイソインドリン系有機顔料、その他の顔料として、フラバンスロンエロー、アシルアミドエロー、ニッケルアゾエロー、銅アゾメチンエロー、ペリノンオレンジ、アンスロンオレンジ、ジアンスラキノニルレッド、ジオキサジンバイオレット等が挙げられる。 As the pigment, for example, an achromatic pigment such as carbon black, titanium oxide, calcium carbonate, or a chromatic organic pigment can be used. Examples of organic pigments include insoluble azo pigments such as toluidine red, toluidine maroon, Hansa Yellow, Benzidine Yellow, and pyrazolone red, soluble azo pigments such as Ritol Red, Helio Bordeaux, Pigment Scarlet, and Permanent Red 2B, alizarin, indanthrone, and thioindigo. Derivatives from vat dyes such as maroon, phthalocyanine organic pigments such as phthalocyanine blue and phthalocyanine green, quinacridone organic pigments such as quinacridone red and quinacridone magenta, perylene organic pigments such as perylene red and perylene scarlet, isoindolinone yellow , Isoindolinone organic pigments such as isoindolinone orange, pyranthrone organic pigments such as pyranthrone red and pyranthrone orange, thioy Digo-based organic pigments, condensed azo-based organic pigments, benzimidazolone-based organic pigments, quinophthalone-based organic pigments such as quinophthalone yellow, isoindoline-based organic pigments such as isoindoline yellow, and other pigments such as flavanthrone yellow and acylamide yellow Nickel azo yellow, copper azomethine yellow, perinone orange, anthrone orange, dianthraquinonyl red, dioxazine violet and the like.

有機顔料をカラーインデックス(C.I.)ナンバーで例示すると、C.I.ピグメントエロー12、13、14、17、20、24、74、83、86 93、109、110、117、120、125、128、129、137、138、139、147、148、150、151、153、154、155、166、168、180、185、C.I.ピグメントオレンジ16、36、43、51、55、59、61、C.I.ピグメントレッド9、48、49、52、53、57、97、122、123、149、168、177、180、192、202、206、215、216、217、220、223、224、226、227、228、238、240、C.I.ピグメントバイオレット19、23、29、30、37、40、50、C.I.ピグメントブルー15、15:1、15:3、15:4、15:6、22、60、64、C.I.ピグメントグリーン7、36、C.I.ピグメントブラウン23、25、26等が挙げられる。   When organic pigments are exemplified by color index (CI) numbers, C.I. I. Pigment Yellow 12, 13, 14, 17, 20, 24, 74, 83, 8893, 109, 110, 117, 120, 125, 128, 129, 137, 138, 139, 147, 148, 150, 151, 153 154, 155, 166, 168, 180, 185, C.I. I. Pigment orange 16, 36, 43, 51, 55, 59, 61, C.I. I. Pigment Red 9, 48, 49, 52, 53, 57, 97, 122, 123, 149, 168, 177, 180, 192, 202, 206, 215, 216, 217, 220, 223, 224, 226, 227, 228, 238, 240, C.I. I. Pigment violet 19, 23, 29, 30, 37, 40, 50, C.I. I. Pigment blue 15, 15: 1, 15: 3, 15: 4, 15: 6, 22, 60, 64, C.I. I. Pigment green 7, 36, C.I. I. Pigment brown 23, 25, 26, and the like.

カーボンブラックの具体例としては、デグサ社製「Special Black350、250、100、550、5、4、4A、6」「PrintexU、V、140U、140V、95、90、85、80、75、55、45、40、P、60、L6、L、300、30、3、35、25、A、G」、キャボット社製「REGAL400R、660R、330R、250R」「MOGUL E、L」、三菱化学社製「MA7、8、11、77、100、100R、100S、220、230」「#2700、#2650、#2600、#200、#2350、#2300、#2200、#1000、#990、#980、#970、#960、#950、#900、#850、#750、#650、#52、#50、#47、#45、#45L、#44、#40、#33、#332、#30、#25、#20、#10、#5、CF9、#95、#260」等が挙げられる。   Specific examples of carbon black include “Special Black 350, 250, 100, 550, 5, 4, 4A, 6” “Printex U, V, 140 U, 140 V, 95, 90, 85, 80, 75, 55, manufactured by Degussa. 45, 40, P, 60, L6, L, 300, 30, 3, 35, 25, A, G ", Cabot's" REGAL 400R, 660R, 330R, 250R "," MOGUL E, L ", Mitsubishi Chemical “MA7, 8, 11, 77, 100, 100R, 100S, 220, 230” “# 2700, # 2650, # 2600, # 200, # 2350, # 2300, # 2200, # 1000, # 990, # 980, # 970, # 960, # 950, # 900, # 850, # 750, # 650, # 52, # 50, # 47, # 45, # 4 5L, # 44, # 40, # 33, # 332, # 30, # 25, # 20, # 10, # 5, CF9, # 95, # 260 ”and the like.

酸化チタンの具体例としては、石原産業社製「タイペークCR−50、50−2、57、80、90、93、95、953、97、60、60−2、63、67、58、58−2、85」「タイペークR−820,830、930、550、630、680、670、580、780、780−2、850、855」「タイペークA−100、220」「タイペークW−10」「タイペークPF−740、744」「TTO−55(A)、55(B)、55(C)、55(D)、55(S)、55(N)、51(A)、51(C)」「TTO−S−1、2」「TTO−M−1、2」、テイカ社製「チタニックスJR−301、403、405、600A、605、600E、603、805、806、701、800、808」「チタニックスJA−1、C、3、4、5」、デュポン社製「タイピュアR−900、902、960、706、931」などが挙げられる。イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックなどの有機顔料は、水性インキ組成物100重量%中、5〜30重量%の割合で配合する事が好ましい。また、白の酸化チタンの場合は通常10〜60重量%の割合で配合することが好ましい。 Specific examples of titanium oxide include “Taipeku CR-50, 50-2, 57, 80, 90, 93, 95, 953, 97, 60, 60-2, 63, 67, 58, 58- manufactured by Ishihara Sangyo Co., Ltd. 2, 85 "" Tipekes R-820, 830, 930, 550, 630, 680, 670, 580, 780, 780-2, 850, 855 "," Tipekes A-100, 220 "," Tipekes W-10 "," Tipekes " PF-740, 744 "" TTO-55 (A), 55 (B), 55 (C), 55 (D), 55 (S), 55 (N), 51 (A), 51 (C) " "TTO-S-1, 2", "TTO-M-1, 2", "Titanics JR-301, 403, 405, 600A, 605, 600E, 603, 805, 806, 701, 800, 808" manufactured by Teika "Titanic EN-1, C, 3, 4, 5 ", and the like manufactured by Du Pont" Taipyua R-900,902,960,706,931 ". The organic pigments such as yellow, magenta, cyan and black are preferably blended at a ratio of 5 to 30% by weight in 100% by weight of the water-based ink composition. Moreover, in the case of white titanium oxide, it is preferable to mix | blend normally in the ratio of 10 to 60 weight%.

親水性溶剤としては、例えば、エタノール、1−プロパノール(n−プロパノール)、2−プロパノール(イソプロピルアルコール)、1−ブタノール、2−メチル−1−プロパノール、2−ブタノール、2−メチル−2−プロパノールなどの一価のアルコール溶剤;
エチレングリコール、1,3−プロパンジオール、プロピレングリコール、1,2−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、ペンチレングリコール、1,2−ヘキサンジオール、1,6−ヘキサンジオール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール等のグリコール系溶剤;
エチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、トリエチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、トリエチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノイソプロピルエーテル、ジエチレングリコールモノイソプロピルエーテル、トリエチレングリコールモノイソプロピルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、トリエチレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールモノイソブチルエーテル、ジエチレングリコールモノイソブチルエーテル、トリエチレングリコールモノイソブチルエーテル、エチレングリコールモノヘキシルエーテル、ジエチレングリコールモノヘキシルエーテル、エチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、トリエチレングリコールジメチルエーテル、テトラエチレングリコールジメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、トリプロピレングリコールモノメチルエーテル等のグリコールエーテル系溶剤;
N−メチル−2−ピロリドン、N−ヒドロキシエチル−2−ピロリドン、2−ピロリドン、ε−カプロラクタム等のラクタム系溶剤;
ホルムアミド、N−メチルホルムアミド、N,N−ジメチルホルムアミド、出光製エクアミドM−100、エクアミドB−100等のアミド系溶剤
等が挙げられ、一価のアルコール溶剤、グリコールエーテル系溶剤が好ましい。
これらは1種類または2種以上を併用して用いることができる。
Examples of the hydrophilic solvent include ethanol, 1-propanol (n-propanol), 2-propanol (isopropyl alcohol), 1-butanol, 2-methyl-1-propanol, 2-butanol, and 2-methyl-2-propanol. Monohydric alcohol solvents;
Ethylene glycol, 1,3-propanediol, propylene glycol, 1,2-butanediol, 1,4-butanediol, pentylene glycol, 1,2-hexanediol, 1,6-hexanediol, diethylene glycol, triethylene glycol Glycol solvents such as tetraethylene glycol;
Ethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, triethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, triethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monoisopropyl ether, diethylene glycol monoisopropyl ether, triethylene glycol monoisopropyl Ether, ethylene glycol monobutyl ether, diethylene glycol monobutyl ether, triethylene glycol monobutyl ether, ethylene glycol monoisobutyl ether, diethylene glycol monoisobutyl ether, triethylene glycol monoisobutyl ether, ethylene glycol monohexyl ether , Diethylene glycol monohexyl ether, ethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, triethylene glycol dimethyl ether, tetraethylene glycol dimethyl ether, propylene glycol monomethyl ether, dipropylene glycol monomethyl ether, glycol ethers such as tripropylene glycol monomethyl ether solvent;
Lactam solvents such as N-methyl-2-pyrrolidone, N-hydroxyethyl-2-pyrrolidone, 2-pyrrolidone, and ε-caprolactam;
Examples include amide solvents such as formamide, N-methylformamide, N, N-dimethylformamide, Idemitsu Examide M-100, and Ecamide B-100, and monovalent alcohol solvents and glycol ether solvents are preferred.
These can be used alone or in combination of two or more.

また、本発明の水性インキ組成物は、耐水摩擦性や耐水ブロッキング性をさらに向上させる目的で、カルボジイミド基を含有した樹脂微粒子分散体を併用する事もできる。本発明の複合樹脂は疎水性のウレタン骨格を有しているため、カルボジミド基含有樹脂微粒子分散体との造膜時の相溶が良好であり、複合樹脂のカルボキシル基とカルボジイミド基が反応したインキ塗膜は、耐水摩擦性がさらに向上する。 In addition, the water-based ink composition of the present invention can be used in combination with a resin fine particle dispersion containing a carbodiimide group for the purpose of further improving water friction resistance and water blocking resistance. Since the composite resin of the present invention has a hydrophobic urethane skeleton, it has good compatibility with the carbodiimide group-containing resin fine particle dispersion during film formation, and an ink in which the carboxyl group and carbodiimide group of the composite resin have reacted. The coating film is further improved in water friction resistance.

カルボジイミド基含有樹脂微粒子分散体としては、ジシクロヘキシルメタン−4,4'-ジイソシアナートや1,3-ビス(2-イソシアナト−2−プロピル)ベンゼンから製造したポリカルボジイミドに親水基を変性した水分散体等が挙げられる。市販品としては、例えば、日清紡社製、カルボジライトE−02、E−03A、SV−02、V−02、V−02−L2、V−04、E−04等が挙げられる。 As the carbodiimide group-containing resin fine particle dispersion, polycarbodiimide produced from dicyclohexylmethane-4,4′-diisocyanate or 1,3-bis (2-isocyanato-2-propyl) benzene is modified with water dispersion. Examples include the body. Examples of commercially available products include Nisshinbo Co., Ltd., Carbodilite E-02, E-03A, SV-02, V-02, V-02-L2, V-04, E-04, and the like.

カルボジミド基含有樹脂微粒子分散体の添加量は、水性インキ組成物100重量%中、固形分換算で0.5〜10重量%程度使用するのが好ましい。添加量が0.5重量%未満であると、添加量が少ないために、耐水摩擦性や耐水ブロッキング性向上の効果が確認できない場合がある。一方で、10重量%を超えると、インキの分散安定性や保存安定性が悪化する恐れがある。 The addition amount of the carbodiimide group-containing resin fine particle dispersion is preferably about 0.5 to 10% by weight in terms of solid content in 100% by weight of the water-based ink composition. When the addition amount is less than 0.5% by weight, the effect of improving the water friction resistance and water blocking resistance may not be confirmed because the addition amount is small. On the other hand, if it exceeds 10% by weight, the dispersion stability and storage stability of the ink may be deteriorated.

また、本発明の水性インキ組成物には、塗膜の耐摩擦性を向上させる目的で市販のワックス微粒子分散体を使用する事ができる。ワックス樹脂微粒子分散体としては、例えば、三井化学社製、ケミパールW100、W200、W300、W310、W306、W400、W401、W4005、W410、W500、WF640、W700、W800、W900、W950、WH201、WP100などが挙げられる。 In the aqueous ink composition of the present invention, a commercially available wax fine particle dispersion can be used for the purpose of improving the friction resistance of the coating film. Examples of the wax resin fine particle dispersion include Chemipearl W100, W200, W300, W310, W306, W400, W401, W4005, W410, W500, WF640, W700, W800, W900, W950, WH201, and WP100 manufactured by Mitsui Chemicals, Inc. Is mentioned.

ワックス微粒子分散体の添加量は、塗膜物性における耐摩擦性向上と色相への悪影響のバランスを考慮して、水性インキ組成物100重量%中、固形分換算で1〜5重量%程度使用するのが好ましい。 The amount of the wax fine particle dispersion added is about 1 to 5% by weight in terms of solid content in 100% by weight of the water-based ink composition in consideration of the balance between the improvement of the friction resistance in the physical properties of the coating film and the adverse effect on the hue. Is preferred.

また、本発明の水性インキ組成物は、基材へのレベリング性を調節する目的で各種表面調整剤を使用する事ができる。表面調整剤としては例えば、日信化学社製、サーフィノール104E,104H、104A、104PA,104PG−50、104S、420、440、465、485、SE,SE−F、PSA−336、61、2502、ダイノール604、607、ビックケミー社製BYK−381、3441、302、307、325、331、333、342、345、346、347、348、349、378、3455等が挙げられるがこれらに限らない。 The water-based ink composition of the present invention can use various surface conditioners for the purpose of adjusting the leveling property to the substrate. As the surface conditioner, for example, Surfinol 104E, 104H, 104A, 104PA, 104PG-50, 104S, 420, 440, 465, 485, SE, SE-F, PSA-336, 61, 2502, manufactured by Nissin Chemical Co., Ltd. , DYNOL 604, 607, BYK-381, 3441, 302, 307, 325, 331, 333, 342, 345, 346, 347, 348, 349, 378, 3455, etc., manufactured by BYK Chemie.

表面調整剤の添加量は、塗膜物性への悪影響のバランスを考慮して、水性インキ組成物100重量%中、固形分換算で0〜1.0重量%程度使用するのが好ましい。 The addition amount of the surface modifier is preferably about 0 to 1.0% by weight in terms of solid content in 100% by weight of the water-based ink composition in consideration of the balance of adverse effects on the coating film properties.

また、本発明の水性インキ組成物は、基材への密着性向上や、樹脂の常温架橋(ケト基含有の場合)等の目的で、ヒドラジド系添加剤を使用する事ができる。ヒドラジド系添加剤としては、例えば、アジピン酸ヒドラジド等が挙げられる。   In addition, the water-based ink composition of the present invention can use a hydrazide-based additive for the purpose of improving adhesion to a base material, room temperature crosslinking of a resin (in the case of containing a keto group), and the like. Examples of the hydrazide additive include adipic acid hydrazide.

本発明の水性インキ組成物は、低温乾燥条件下においても、ポリエチレンテレフタラートやポリプロピレン等のポリオレフィンなどの非極性フィルム基材において、処理面・未処理面ともに、良好な基材密着性、耐水摩擦性や耐水ブロッキング性を発現する。したがって、近年、水性化、基材拡張が強く求められている、フレキソ、グラビア、インクジェットなどの各種インキの分野において大変有用である。また、上質紙などの浸透性基材やアート紙、コート紙など、従来の基材に対しても塗膜物性向上の目的で使用する事ができる。 The water-based ink composition of the present invention is a non-polar film substrate such as a polyethylene terephthalate or a polyolefin such as polypropylene, even under low temperature drying conditions. And water blocking resistance. Therefore, it is very useful in the field of various inks such as flexo, gravure and ink jet, which have recently been strongly demanded to be water-based and extend the base material. Moreover, it can be used for the purpose of improving the physical properties of the coating film even on conventional substrates such as permeable substrates such as fine paper, art paper, and coated paper.

水性インキ組成物の乾燥工程であるが、基材に悪影響を及ぼさない範囲であれば任意の温度をかける事が可能である。フレキソ印刷、グラビア印刷、インクジェット印刷においては、40〜100℃の低温乾燥で1〜200秒の範囲で処理する事が一般的である。 Although it is a drying process of a water-based ink composition, any temperature can be applied as long as it does not adversely affect the substrate. In flexographic printing, gravure printing, and inkjet printing, it is common to process at a low temperature of 40 to 100 ° C. for 1 to 200 seconds.

以下に、実施例により本発明をさらに具体的に説明するが、以下の実施例は本発明の権利範囲を何ら制限するものではない。なお、特に断りのない限り実施例における「部」は「重量部」、「%」は「重量%」を表す。   EXAMPLES The present invention will be described more specifically with reference to the following examples. However, the following examples do not limit the scope of rights of the present invention. Unless otherwise specified, “parts” in the examples represents “parts by weight” and “%” represents “% by weight”.

<両末端メルカプト基含有ウレタンウレア樹脂の製造>
[製造例1]
攪拌器、温度計、還流器を備えた反応容器に、ポリオール(A)としてポリテトラメチレングリコール(保土谷化学工業社製PTG−2000 官能基数2、OH価57.0mgKOH/g)51.5部、ポリエステルポリオール(クラレ製P−2010 官能基数2、OH価56.0mgKOH/g)34.9部、ポリイソシアネート(B)としてイソホロンジイソシアネート13.6部を仕込み、窒素雰囲気下で攪拌しながら80℃まで昇温させた。そこに、チタンジイソプロポキシビズ(エチルアセトアセテート)を0.02部添加して、110℃に昇温して、5時間反応させた後、80℃まで温度を下げた。この時、生成したウレタンプレポリマー(C−1)の重量平均分子量は12700、残存イソシアネート量は0.35mmol/gであった。続いて、メチルイソブチルケトン40.0部、化合物(D)として2−アミノエタンチオール2.3部を加え、75℃で2時間反応させた。反応の終点は、FT−IRによりイソシアネート基由来のピーク(2270cm-1付近)の消失により確認した。さらにメチルイソブチルケトンを添加して、樹脂溶液の最終固形分を70.0%に調製した。得られた両末端メルカプト基含有ウレタンウレア樹脂(C−2)の酸価は0mgKOH/g、重量平均分子量は19600であった。
<Manufacture of both terminal mercapto group-containing urethane urea resins>
[Production Example 1]
In a reaction vessel equipped with a stirrer, a thermometer, and a refluxer, 51.5 parts of polytetramethylene glycol (PTG-2000 functional group number 2, OH number 57.0 mgKOH / g, manufactured by Hodogaya Chemical Co., Ltd.) as polyol (A) , 34.9 parts of polyester polyol (Kuraray P-2010 functional group number 2, OH value 56.0 mgKOH / g), 13.6 parts of isophorone diisocyanate as polyisocyanate (B), and stirred at 80 ° C. under a nitrogen atmosphere The temperature was raised to. Thereto, 0.02 part of titanium diisopropoxybiz (ethyl acetoacetate) was added, and the temperature was raised to 110 ° C. and reacted for 5 hours, and then the temperature was lowered to 80 ° C. At this time, the urethane prepolymer (C-1) produced had a weight average molecular weight of 12700 and a residual isocyanate content of 0.35 mmol / g. Subsequently, 40.0 parts of methyl isobutyl ketone and 2.3 parts of 2-aminoethanethiol as compound (D) were added and reacted at 75 ° C. for 2 hours. The end point of the reaction was confirmed by the disappearance of the peak derived from the isocyanate group (around 2270 cm −1 ) by FT-IR. Further, methyl isobutyl ketone was added to adjust the final solid content of the resin solution to 70.0%. The acid value of the obtained both-end mercapto group-containing urethane urea resin (C-2) was 0 mgKOH / g, and the weight average molecular weight was 19,600.

[酸価]
樹脂1g中に含まれる酸性成分を中和するのに要する水酸化カリウムのミリグラム数。乾燥させた樹脂について、JIS K2501に記載の方法に従い、水酸化カリウム・エタノール溶液で電位差滴定をおこない算出した。滴定には平沼産業社製:自動滴定装置COM−1600を使用した。
[Acid value]
Number of milligrams of potassium hydroxide required to neutralize acidic components contained in 1 g of resin. The dried resin was calculated by performing potentiometric titration with a potassium hydroxide / ethanol solution according to the method described in JIS K2501. For the titration, an automatic titrator COM-1600 manufactured by Hiranuma Sangyo Co., Ltd. was used.

[重量平均分子量]
ここでいう重量平均分子量は、GPC(ゲルパーミエーションクロマトグラフィー)測定によるポリスチレン換算の値。乾燥させた樹脂をテトラヒドロフランに溶解させ、0.1%溶液を調製し、以下の装置ならびに測定条件により重量平均分子量を測定した。
装置:HLC−8320−GPCシステム(東ソー社製)
カラム;TSKgel-SuperMultiporeHZ−M0021488
4.6 mmI.D.×15 cm×3本(分子量測定範囲2千〜約200万)
溶出溶媒;テトラヒドロフラン
標準物質;ポリスチレン(東ソー社製)
流速;0.6mL/分、試料溶液使用量;10μL、カラム温度;40℃。
[Weight average molecular weight]
The weight average molecular weight here is a value in terms of polystyrene by GPC (gel permeation chromatography) measurement. The dried resin was dissolved in tetrahydrofuran to prepare a 0.1% solution, and the weight average molecular weight was measured using the following apparatus and measurement conditions.
Apparatus: HLC-8320-GPC system (manufactured by Tosoh Corporation)
Column; TSKgel-SuperMultiporeHZ-M0021488
4.6 mm I.D. x 15 cm x 3 (molecular weight measurement range 2,000 to about 2 million)
Elution solvent; Tetrahydrofuran standard substance; Polystyrene (Tosoh Corporation)
Flow rate: 0.6 mL / min, sample solution usage: 10 μL, column temperature: 40 ° C.

[イソシアネート基の定量]
ウレタンプレポリマー0.5gをサンプリングして、0.2モル/L(リットル)のジブチルアミン−トルエン溶液10mL、トルエン25mLを加えて10分攪拌した。その後、イソプロピルアルコール40mLを加え、0.1モル/Lの塩酸エタノール溶液で未消費のジブチルアミンを滴定した。滴定には平沼産業社製:自動滴定装置COM−1600を使用した。この滴定値とブランク実験との差より樹脂中に残存するイソシアネート基の量(mmol/g)を算出した。
[Quantification of isocyanate groups]
0.5 g of urethane prepolymer was sampled, 10 mL of a 0.2 mol / L (liter) dibutylamine-toluene solution and 25 mL of toluene were added, and the mixture was stirred for 10 minutes. Thereafter, 40 mL of isopropyl alcohol was added, and unconsumed dibutylamine was titrated with a 0.1 mol / L hydrochloric acid ethanol solution. For the titration, an automatic titrator COM-1600 manufactured by Hiranuma Sangyo Co., Ltd. was used. From the difference between the titration value and the blank experiment, the amount (mmol / g) of isocyanate groups remaining in the resin was calculated.

[製造例2〜23]
表1に示す配合組成で、製造例1と同様の方法により、ウレタンプレポリマー(C−1)を合成し、重量平均分子量と残存イソシアネート基量を測定した。さらに一般式(1)で表される化合物(D)と反応させ、両末端メルカプト基含有ウレタンウレア樹脂(C-2)を得た。
一般式(1)で表される化合物(D)の代わりに、製造例22ではチオグリコール、製造例23では1,2−エタンジチオールを反応させた。反応後、製造例1と同様の操作をおこない、樹脂溶液の最終固形分を70.0%に調製した。得られた両末端メルカプト基含有ウレタンウレア樹脂についても同様に酸価、重量平均分子量を測定した。
[Production Examples 2 to 23]
With the formulation shown in Table 1, a urethane prepolymer (C-1) was synthesized by the same method as in Production Example 1, and the weight average molecular weight and the residual isocyanate group amount were measured. Furthermore, it was made to react with the compound (D) represented by General formula (1), and the both-end mercapto group containing urethane urea resin (C-2) was obtained.
Instead of the compound (D) represented by the general formula (1), in Production Example 22, thioglycol was reacted, and in Production Example 23, 1,2-ethanedithiol was reacted. After the reaction, the same operation as in Production Example 1 was performed to adjust the final solid content of the resin solution to 70.0%. The acid value and the weight average molecular weight were also measured in the same manner for the obtained both-end mercapto group-containing urethane urea resin.

表1に中の略語について下記に示す。
<ポリオール>
・ユニオールD−2000;日油社製ポリプロピレングリコール(官能基数2、OH基価56.0、分子量2000)
・PEG#2000;日油社製ポリエチレングリコール(官能基数2、OH基価56.0、分子量2000)
・PTG−2000SN;保土谷化学工業社製ポリテトラメチレングリコール(官能基数2、OH基価57.0、分子量2000)
・PTG−3000SN;保土谷化学工業社製ポリテトラメチレングリコール(官能基数2、OH基価37.0、分子量3000)
・P−2010;クラレ社製MPD/AA系ポリエステルポリオール(官能基数2、OH価56.0、分子量2000)
・P−2011;クラレ社製MPD/AA/TPA系ポリエステルポリオール(官能基数2、 OH価55.0、分子量2000)
・HS2P−203S;豊国製油社製1,3PD/SA系ポリエステルポリオール(官能基数2、OH価54.6、分子量2000)
・HS2N−220S;豊国製油社製SA系iND/SAAポリエステルポリオール(官能基数2、OH価56.0、分子量2000)
・Priprast−3199;クローダ社製水添ダイマー酸系ポリエステルポリオール(官能基数2、OH価50.0、分子量2000)
・T5652;旭化成社製ポリカーボネートポリオール(官能基数2、OH価56.0、分子量2000)
・T6002;旭化成社製ポリカーボネートポリオール(官能基数2、OH価56.0、分子量2000)
・GI−1000;日本曹達社製水素化ポリブタジエン系ポリオール(官能基数2、OH価64.0、分子1000)
・Poly-bd R−45HT;出光社製液状ポリブタジエン系ポリオール(官能基数2、OH価46.6、分子量2800)
・HS 2G−160R;豊国製油社製ひまし油ポリオール(官能基数2、OH価120、分子量930)
The abbreviations in Table 1 are shown below.
<Polyol>
-Uniol D-2000; Polypropylene glycol manufactured by NOF Corporation (functional group number 2, OH group value 56.0, molecular weight 2000)
・ PEG # 2000; NOF polyethylene glycol (functional group number 2, OH group value 56.0, molecular weight 2000)
PTG-2000SN; polytetramethylene glycol (functional group number 2, OH group value 57.0, molecular weight 2000) manufactured by Hodogaya Chemical Co., Ltd.
PTG-3000SN: Hodogaya Chemical Co., Ltd. polytetramethylene glycol (functional group number 2, OH group value 37.0, molecular weight 3000)
P-2010: Kuraray MPD / AA polyester polyol (functional number 2, OH value 56.0, molecular weight 2000)
P-2011: MPD / AA / TPA polyester polyol manufactured by Kuraray Co., Ltd. (number of functional groups 2, OH value 55.0, molecular weight 2000)
HS2P-203S; 1,3PD / SA polyester polyol manufactured by Toyokuni Oil Co., Ltd. (functional group number 2, OH number 54.6, molecular weight 2000)
HS2N-220S: Toyokuni Oil SA SA iND / SAA polyester polyol (functional group number 2, OH number 56.0, molecular weight 2000)
・ Priprast-3199; hydrogenated dimer acid polyester polyol manufactured by Croda (2 functional groups, OH value 50.0, molecular weight 2000)
-T5652: Asahi Kasei's polycarbonate polyol (functional group number 2, OH value 56.0, molecular weight 2000)
T6002: Polycarbonate polyol manufactured by Asahi Kasei Co., Ltd. (functional group number 2, OH value 56.0, molecular weight 2000)
GI-1000; Nippon Soda Co., Ltd. hydrogenated polybutadiene-based polyol (number of functional groups 2, OH value 64.0, molecule 1000)
・ Poly-bd R-45HT: Liquid polybutadiene polyol manufactured by Idemitsu Co., Ltd. (functional group number 2, OH number 46.6, molecular weight 2800)
HS 2G-160R: Castor oil polyol manufactured by Toyokuni Oil Co., Ltd. (number of functional groups 2, OH number 120, molecular weight 930)

<水性アクリル・ウレタン複合樹脂の製造>
[実施例1]
攪拌器、温度計、滴下ロート、還流器を備えた反応容器に、製造例1で得られた両末端メルカプト基含有ウレタンウレア樹脂溶液142.9部(不揮発成分は100.0部)、メチルメタクリレート50.0部、n−ブチルメタクリレート35.0部、メタクリル酸15.0部、n−プロパノール37.0部を加え、窒素雰囲気下で攪拌しながら75℃まで昇温させた。滴下ロートに、メチルイソブチルケトン20.0部、開始剤として2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)を0.35部仕込み、5時間かけて反応槽に滴下した。75℃で8時間反応させ、アクリル樹脂部分のグラフト反応を終了した。反応後、イオン交換水450.0部、25%アンモニア水7.9部を加え、中和した後、90℃で4時間、脱溶剤処理して水性アクリル・ウレタン複合樹脂の水分散体を得た。イオン交換水により、複合樹脂水分散体の最終固形分を25.0%に調製した。得られた水性アクリル・ウレタン複合樹脂の酸価は48.9mgKOH/g、分子量39800であった。酸価、重量平均分子量は、両末端メルカプト基含有ウレタンウレア樹脂と同様にして測定した。また、両末端メルカプト基含有ウレタンウレア樹脂の酸価、複合樹脂の酸価、およびアクリル・ウレタン重量比から、アクリル部分の酸価を算出した。その結果、アクリル部分の酸価は97.7mgKOH/gであった。
<Manufacture of aqueous acrylic / urethane composite resin>
[Example 1]
In a reaction vessel equipped with a stirrer, a thermometer, a dropping funnel, and a refluxer, 142.9 parts of a urethane urea resin solution containing both terminal mercapto groups obtained in Production Example 1 (non-volatile component is 100.0 parts), methyl methacrylate 50.0 parts, 35.0 parts of n-butyl methacrylate, 15.0 parts of methacrylic acid and 37.0 parts of n-propanol were added, and the temperature was raised to 75 ° C. with stirring in a nitrogen atmosphere. In a dropping funnel, 20.0 parts of methyl isobutyl ketone and 0.35 part of 2,2′-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) as an initiator were charged and dropped into the reaction vessel over 5 hours. The reaction was performed at 75 ° C. for 8 hours to complete the graft reaction of the acrylic resin portion. After the reaction, 450.0 parts of ion-exchanged water and 7.9 parts of 25% ammonia water were added and neutralized, and then the solvent was removed at 90 ° C. for 4 hours to obtain an aqueous dispersion of an aqueous acrylic / urethane composite resin. It was. The final solid content of the composite resin water dispersion was adjusted to 25.0% with ion-exchanged water. The resulting aqueous acrylic / urethane composite resin had an acid value of 48.9 mgKOH / g and a molecular weight of 39800. The acid value and the weight average molecular weight were measured in the same manner as for the urethane urea resin containing both terminal mercapto groups. Further, the acid value of the acrylic part was calculated from the acid value of the urethane urea resin containing both terminal mercapto groups, the acid value of the composite resin, and the acrylic / urethane weight ratio. As a result, the acid value of the acrylic part was 97.7 mgKOH / g.

[実施例2〜32、比較例1〜7]
表2〜4に示す配合組成で、実施例1と同様の方法で水性アクリル・ウレタン複合樹脂を合成した。尚、実施例28では開始剤量を0.60部、実施例29では0.09部に変更した。反応後、実施例1と同様に、水性化、脱溶剤処理をおこない、目的の水性アクリル・ウレタン樹脂の水分散体を得た。得られた複合樹脂の水分散体の最終固形分は25.0%に調製した。得られた樹脂についても、実施例1と同様に酸価、重量平均分子量を測定し、アクリル部分の酸価も算出した。
[Examples 2-32 and Comparative Examples 1-7]
An aqueous acrylic / urethane composite resin was synthesized in the same manner as in Example 1 with the blending composition shown in Tables 2-4. In Example 28, the initiator amount was changed to 0.60 parts, and in Example 29, 0.09 parts. After the reaction, in the same manner as in Example 1, water treatment and solvent removal treatment were carried out to obtain an aqueous dispersion of the desired aqueous acrylic / urethane resin. The final solid content of the obtained aqueous dispersion of composite resin was adjusted to 25.0%. For the obtained resin, the acid value and the weight average molecular weight were measured in the same manner as in Example 1, and the acid value of the acrylic moiety was also calculated.

表2中の略語を下記に示す。
・PME−400:日油製メトキシポリエチレングリコールメタクリレート(エチレンオキサイド付加モル数9)
Abbreviations in Table 2 are shown below.
PME-400: NOF's methoxypolyethylene glycol methacrylate (ethylene oxide addition mole number 9)

<水性インキ組成物の製造> <Production of water-based ink composition>

<白色インキ組成物の製造>
[実施例33]酸化チタン系無機顔料[タイペークCR80 石原産業社製]40.5部、実施例1のウレタン・アクリル樹脂の水分散体(固形分25%)13.5部、イオン交換水11.0部、表面調整剤[サーフィノール420 日信化学工業社製]0.2部、アジピン酸ヒドラジド0.3部、n−プロパノール2.0部をペイントコンディショナーにて2時間分散し、濃縮白顔料分散液を得た。この濃縮白顔料分散液に、実施例1で得られた水性アクリル・ウレタン複合樹脂の水分散体29.0部、三井化学社製ケミパールW500(固形分40.0%)3.0部、ジエチレングリコールモノエチルエーテル0.5部を加えた後、混練して目的の白色水性インキ組成物を得た。
<Manufacture of white ink composition>
[Example 33] Titanium oxide inorganic pigment [Taipeku CR80, manufactured by Ishihara Sangyo Co., Ltd.] 40.5 parts, 13.5 parts of an aqueous dispersion of urethane / acrylic resin of Example 1 (solid content 25%), ion-exchanged water 11 0.0 part, 0.2 parts of a surface conditioner [Surfinol 420 manufactured by Nissin Chemical Industry Co., Ltd.], 0.3 part of adipic acid hydrazide, and 2.0 parts of n-propanol were dispersed in a paint conditioner for 2 hours, and concentrated white. A pigment dispersion was obtained. In this concentrated white pigment dispersion, 29.0 parts of the aqueous dispersion of the aqueous acrylic / urethane composite resin obtained in Example 1, 3.0 parts of Chemipearl W500 (solid content 40.0%) manufactured by Mitsui Chemicals, diethylene glycol After adding 0.5 part of monoethyl ether, the mixture was kneaded to obtain the desired white aqueous ink composition.

[実施例34〜66および比較例8〜14]
表5〜7に示す配合組成で、実施例33と同様の方法で調製し、白色水性インキ組成物を得た。
[Examples 34 to 66 and Comparative Examples 8 to 14]
With the formulation shown in Tables 5-7, it was prepared in the same manner as in Example 33 to obtain a white aqueous ink composition.

<藍色インキ組成物の製造>
[実施例67]
フタロシアニン系有機顔料[リオノールブルーFG7330 トーヨーカラー社製]17.2部、実施例1のウレタン・アクリル樹脂水分散体(固形分25.0%)11.6部、イオン交換水18.7部、表面調整剤[サーフィノール420 日信化学工業製]0.2部、アジピン酸ヒドラジド0.2部、n−プロパノール2.7部をペイントコンディショナーにて2時間分散し、濃縮藍顔料分散液を得た。さらに、実施例1のウレタン・アクリル樹脂水分散体39.5部、三井化学社製ケミパールW500(固形分40.0%)4.5部、親水性溶剤としてジエチレングリコールモノエチルエーテル0.5部、イオン交換水5.0部を加えた後、混練して藍色水性インキ組成物を得た。
<Manufacture of indigo ink composition>
[Example 67]
Phthalocyanine-based organic pigment [Lionol Blue FG7330, manufactured by Toyocolor Co., Ltd.] 17.2 parts, urethane / acrylic resin aqueous dispersion of Example 1 (solid content 25.0%) 11.6 parts, ion-exchanged water 18.7 parts The surface conditioner [Surfinol 420 manufactured by Nissin Chemical Industry Co., Ltd.] 0.2 parts, adipic acid hydrazide 0.2 parts, and n-propanol 2.7 parts were dispersed in a paint conditioner for 2 hours to obtain a concentrated indigo pigment dispersion. Obtained. Furthermore, 39.5 parts of the urethane / acrylic resin aqueous dispersion of Example 1, 4.5 parts of Chemipearl W500 (solid content 40.0%) manufactured by Mitsui Chemicals, 0.5 part of diethylene glycol monoethyl ether as a hydrophilic solvent, After adding 5.0 parts of ion-exchanged water, the mixture was kneaded to obtain an indigo water-based ink composition.

[実施例68〜100および比較例15〜21]
表8〜10に示す配合組成で、実施例67と同様の方法で調製し、藍色水性インキ組成物を得た。
[Examples 68 to 100 and Comparative Examples 15 to 21]
The composition shown in Tables 8 to 10 was prepared in the same manner as in Example 67 to obtain an indigo water-based ink composition.

<水性インキ組成物の評価>
上述の水性インキ組成物について、分散安定性、保存安定性を評価した。さらに水性インキ組成物を、フレキシプルーフ100(アニロックスローラー80線/cm)を用いて、PETならびにOPP基材(処理・未処理面)に塗工した。塗工後、基材をオーブンで60℃・1分で加熱処理して評価用の印刷物塗膜を得た。これを用いて、基材密着性、耐水摩擦性、耐スクラッチ性、耐水ブロッキング性、臭気試験を実施した。表5〜10にその結果を示す。
<Evaluation of water-based ink composition>
About the above-mentioned water-based ink composition, dispersion stability and storage stability were evaluated. Furthermore, the water-based ink composition was applied to PET and an OPP substrate (treated / untreated surface) using a flexoproof 100 (anilox roller 80 lines / cm). After coating, the substrate was heat-treated in an oven at 60 ° C. for 1 minute to obtain a printed film for evaluation. Using this, substrate adhesion, water friction resistance, scratch resistance, water blocking resistance, and odor test were carried out. The results are shown in Tables 5-10.

[分散安定性]
水性インキ組成物について、日機装社製 マイクロトラックMT−3000(レーザー回折型粒度分布測定装置)により、粒度分布を測定した。サンプル溶液はサンプルローデイングにより、DV値(検出器で受光した試料からの散乱光総を使用した濃度指標)が適性範囲内なるように希釈して測定した。評価基準は以下の通りである。(粒度分布が小さいほど優れており実用可能レベルは○以上)
[白色インキ組成物の場合]
◎;メディアン径d50が500nm未満である
〇;メディアン径d50が500nm以上1000nm未満である
△;メディアン径d50が1000nm以上1500nm未満である
×;メディアン径d50が1500nm以上である
[藍色インキ組成物の場合]
◎;メディアン径d50が300nm未満である。
〇;メディアン径d50が300nm以上500nm未満である
△;メディアン径d50が500nm以上1000nm未満である
×;メディアン径d50が1000nm以上である
[Dispersion stability]
About the water-based ink composition, the particle size distribution was measured by Microtrack MT-3000 (laser diffraction type particle size distribution measuring device) manufactured by Nikkiso Co., Ltd. The sample solution was diluted by sample loading so that the DV value (concentration index using the total scattered light from the sample received by the detector) was within an appropriate range. The evaluation criteria are as follows. (The smaller the particle size distribution, the better and the practical level is better than ○)
[In case of white ink composition]
A: Median diameter d50 is less than 500 nm; Median diameter d50 is 500 nm or more and less than 1000 nm; Δ; Median diameter d50 is 1000 nm or more and less than 1500 nm; X; Median diameter d50 is 1500 nm or more in the case of]
A: Median diameter d50 is less than 300 nm.
◯: Median diameter d50 is 300 nm or more and less than 500 nm Δ: Median diameter d50 is 500 nm or more and less than 1000 nm ×: Median diameter d50 is 1000 nm or more

[保存安定性]
水性インキ組成物について、40℃・1週間の条件下での粘度の経時変化を評価した。粘度はザーンカップ(No.4)を使用して測定した。
評価基準は以下の通りである。(粘土変化が小さいほど優れており実用可能レベルは○以上)
◎;インキの粘度変化が±10%未満である
○;インキの粘度変化が±10%以上、±15%未満である
△;インキの粘度変化が±15%以上、±20%未満である
×;インキの粘度変化が±20%以上である
[Storage stability]
The aqueous ink composition was evaluated for changes in viscosity over time under conditions of 40 ° C. and 1 week. The viscosity was measured using a Zahn cup (No. 4).
The evaluation criteria are as follows. (The smaller the clay change, the better and the practical level is better than ○)
A: Change in the viscosity of the ink is less than ± 10% B: Change in the viscosity of the ink is ± 10% or more and less than ± 15% Δ: Change in the viscosity of the ink is ± 15% or more and less than ± 20% × ; The viscosity change of the ink is ± 20% or more.

[基材密着性]
印刷物塗膜にセロハンテープ(ニチバン社製18mm幅)を貼り付け、垂直方向に剥離試験をおこない、インキの剥がれた面積の割合から基材密着性について評価した。
評価基準は以下の通りである。(実用可能レベルは○以上)
◎;インキの剥がれがない
○;インキの剥がれがややある(10%未満)
△;インキの剥がれがある(10%以上、50%未満)
×;インキの剥がれがかなりある(50%以上)
[Base material adhesion]
Cellophane tape (18 mm width manufactured by Nichiban Co., Ltd.) was applied to the printed film, and a peel test was conducted in the vertical direction, and the substrate adhesion was evaluated from the ratio of the area where the ink was peeled off.
The evaluation criteria are as follows. (Practical level is more than ○)
◎: No ink peeling ○: Some ink peeling (less than 10%)
Δ: Ink peeling (10% or more, less than 50%)
×: Ink peeling is considerable (50% or more)

[耐水摩擦性]
印刷物塗膜を1分間水に浸漬させた。浸漬後、摩擦子にカナキン(JIS L 0803)を用い、水をたらした塗膜表面を学振試験機(テスター産業社製)により、荷重500gで500往復させた。インキの剥がれた面積の割合から耐水摩擦性について評価した。評価基準は以下の通りである。(実用可能レベルは○以上)
◎;インキの剥がれがない
○;インキの剥がれがややある(5%未満)
△;インキの剥がれがある(5%以上、30%未満)
×;インキの剥がれがかなりある(30%以上)
[Water friction resistance]
The printed film was immersed in water for 1 minute. After dipping, using Kanakin (JIS L 0803) as a friction element, the surface of the coated film with water was reciprocated 500 times with a load of 500 g using a Gakushin tester (manufactured by Tester Sangyo Co., Ltd.). The water friction resistance was evaluated from the ratio of the area where the ink was peeled off. The evaluation criteria are as follows. (Practical level is more than ○)
◎: No ink peeling ○: Ink peeling slightly (less than 5%)
Δ: Ink peeling (5% or more, less than 30%)
×: Ink peeling is considerable (30% or more)

[耐スクラッチ性]
各印刷物塗膜について、爪で10回擦って塗工面の傷付き易さを観察した。評価基準は以下の通りである。(実用可能レベルは○)
〇;印刷物塗膜全てに傷がつかなかった
×;印刷塗膜のいずれかに傷が付いた。
[Scratch resistance]
About each printed matter coating film, it rubbed 10 times with the nail | claw and observed the ease of being damaged of the coating surface. The evaluation criteria are as follows. (Practical level is ○)
◯: All the printed film was not damaged. ×: Either of the printed films was damaged.

[耐水ブロッキング性]
各印刷物塗膜について、塗工面に水を一滴垂らし、同じフィルム基材の未処理面を重ね合わせ、1kg/cmの荷重をかけて、恒温恒湿室で、40℃で24時間放置した。その後、評価用塗膜を取り出し、裏写りの有無を確認した。裏移りした面積の割合から耐水ブロッキング性について評価した。
評価基準は以下の通りである。(実用可能レベルは○△以上)
◎;剥離時に音がせず、裏移りもしていない
○;剥離時に音がするが、裏移りはしていない
△;インキがやや裏面に裏写りしている(1%未満)
×;インキが裏面に裏写りしている(1%以上)
[Water blocking resistance]
For each printed film, one drop of water was dropped on the coated surface, the untreated surface of the same film base material was superposed, and a load of 1 kg / cm 2 was applied, and left in a constant temperature and humidity chamber at 40 ° C. for 24 hours. Then, the coating film for evaluation was taken out and the presence or absence of show-through was confirmed. The water blocking resistance was evaluated from the ratio of the offset area.
The evaluation criteria are as follows. (Practical level is more than ○ △)
◎: No sound when peeling, no set-off ○: Sound when peeling, but no set-off Δ: Ink is slightly show-through on back side (less than 1%)
×: The ink is show-through on the back (1% or more)

[臭気試験]
40cm×20cmの印刷物塗膜を500ml瓶にいれ、蓋をして密封したものを作成した。80℃で2時間加熱した後、10人のパネラーで蓋を開けて臭気を確認した。評価基準は以下の通りである。(臭気が少ないほど優れており実用可能レベルは〇以上)
◎;10名全員、臭気を感じなかった。
○;10人中、1名もしくは2名が臭気を感じた
△;10人中、3名もしくは4名が臭気を感じた
×;10人中、5名以上が臭気を感じた
[Odor test]
A printed film of 40 cm × 20 cm was put into a 500 ml bottle, and a sealed one was created by closing the lid. After heating at 80 ° C. for 2 hours, the lid was opened with 10 panelists to confirm the odor. The evaluation criteria are as follows. (The lower the odor, the better the practical level is 〇)
A: All 10 people felt no odor.
○: 1 or 2 out of 10 felt odor △; 3 or 4 out of 10 felt odor ×; 5 or more out of 10 felt odor

表5、6、8、9に示すように、実施例1〜32の水性ウレタン・アクリル複合樹脂を使用した白色水性インキ組成物(実施例33〜66)ならびに藍色水性インキ組成物(実施例67〜100)は、インキの顔料分散性、保存安定性に優れ、印刷物塗膜についても、処理・未処理フィルム基材への密着性、耐水摩擦性、耐スクラッチ性、耐水ブロッキング性、低臭気に優れ、実用可能なレベルにある事がわかった。特に、無機顔料の分散安定性、コロナ未処理の非極性フィルム基材への密着性、耐水摩擦性、低臭気に優れる点は、今後求められてくる、油性インキの水性化、基材拡張において大変有用であると期待できる。
一方、比較例1〜7の水性インキ用樹脂を使用した白色水性インキ組成物(比較例8〜14)ならびに藍色水性インキ組成物(比較例15〜21)は、表7ならびに10に示すようにインキの顔料分散性、保存安定性、印刷物塗膜のフィルム基材密着性、耐水摩擦性、耐スクラッチ性、印刷物の臭気のいずれかに問題を有しており、実用可能なレベルを満たさない結果となった。
As shown in Tables 5, 6, 8, and 9, white aqueous ink compositions (Examples 33 to 66) and indigo water-based ink compositions (Examples) using the aqueous urethane / acrylic composite resins of Examples 1 to 32. 67 to 100) are excellent in pigment dispersibility and storage stability of ink, and with regard to printed coatings, adhesion to treated and untreated film substrates, water rub resistance, scratch resistance, water blocking resistance, low odor It was found to be excellent and practical. In particular, the excellent dispersion stability of inorganic pigments, adhesion to non-corona-treated nonpolar film substrates, water rub resistance, and low odor are expected in the future for water-based ink ink expansion and substrate expansion. It can be expected to be very useful.
On the other hand, the white aqueous ink compositions (Comparative Examples 8 to 14) and the indigo water-based ink compositions (Comparative Examples 15 to 21) using the aqueous ink resins of Comparative Examples 1 to 7 are shown in Tables 7 and 10. In addition, there are problems with ink pigment dispersibility, storage stability, film substrate adhesion of printed film, water rub resistance, scratch resistance, and odor of printed material, and does not meet the practical level. As a result.

Claims (6)

ポリオール(A)とポリイソシアネート(B)とを反応させてなるウレタンプレポリマー(C-1)に、一般式(1)で表される化合物(D)を反応させてなる酸価5mgKOH/g未満の両末端メルカプト基含有ウレタンウレア樹脂(C-2)を連鎖移動剤として、 メタクリロイル基含有単量体を含むエチレン性不飽和単量体(E)を重合してなり、
前記エチレン性不飽和単量体(E)を重合してなるアクリル樹脂部分の酸価が、30〜300mgKOH/gである水性インキ用アクリル・ウレタン複合樹脂であって、
両末端メルカプト基含有ウレタンウレア樹脂(C-2)100重量部に対して、エチレン性不飽和単量体(E)を30〜180重量部の範囲で反応させてなる水性インキ用アクリル・ウレタン複合樹脂。
一般式(1)

(一般式(1)中、Xは水素またはアルキル基を示す。Rはアルキレン基、アリーレン基、およびアルキレンオキサイド基からなる群より選ばれる少なくとも一種の2価の基である。)
Acid value less than 5 mgKOH / g obtained by reacting the compound (D) represented by the general formula (1) with the urethane prepolymer (C-1) obtained by reacting the polyol (A) and the polyisocyanate (B). A polymerized ethylenically unsaturated monomer (E) containing a methacryloyl group-containing monomer , using the both-end mercapto group-containing urethane urea resin (C-2) as a chain transfer agent ,
The ethylenically unsaturated monomer (E) an acid value of the acrylic resin moiety obtained by polymerizing a is a 30 to 300 mg KOH / g Der Ru aqueous ink for acrylic urethane composite resin,
Acrylic / urethane composite for water-based inks obtained by reacting ethylenically unsaturated monomer (E) in the range of 30 to 180 parts by weight per 100 parts by weight of both end mercapto group-containing urethane urea resin (C-2) resin.
General formula (1)

(In general formula (1), X represents hydrogen or an alkyl group. R represents at least one divalent group selected from the group consisting of an alkylene group, an arylene group, and an alkylene oxide group.)
一般式(1)で表される化合物(D)を、ウレタンプレポリマー(C-1)のイソシアネート基1モルに対して、0.60〜0.90モルの範囲で反応させてなる請求項1記載の水性インキ用アクリル・ウレタン複合樹脂。 The compound (D) represented by the general formula (1) is reacted in the range of 0.60 to 0.90 mol with respect to 1 mol of the isocyanate group of the urethane prepolymer (C-1). Acrylic / urethane composite resin for water-based ink as described. ポリオール(A)が、ポリエーテルポリオール(a−1)、ポリエステルポリオール(a−2)、ポリカーボネートポリオール(a−3)、ポリオレフィン系ポリオール(a−4)、および、ひまし油ポリオールからなる群から選ばれる少なくとも一種を含む請求項1または2記載の水性インキ用アクリル・ウレタン複合樹脂。 The polyol (A) is selected from the group consisting of polyether polyol (a-1), polyester polyol (a-2), polycarbonate polyol (a-3), polyolefin-based polyol (a-4), and castor oil polyol. The acrylic / urethane composite resin for water-based ink according to claim 1 or 2, comprising at least one kind. ポリオール(A)が、ポリエーテルポリオール(a−1)および/またはポリカーボネートポリオール(a−3)と、ポリエステルポリオール(a−2)とを含む請求項1〜3いずれか記載の水性インキ用アクリル・ウレタン複合樹脂。 The acrylic (1) for water-based ink according to any one of claims 1 to 3, wherein the polyol (A) comprises a polyether polyol (a-1) and / or a polycarbonate polyol (a-3) and a polyester polyol (a-2). Urethane composite resin. 請求項1〜いずれか記載の水性インキ用アクリル・ウレタン樹脂と、顔料と、親水性溶剤と、水とを含有してなる水性インキ組成物。 A water-based ink composition comprising the acrylic urethane resin for water-based inks according to any one of claims 1 to 4 , a pigment, a hydrophilic solvent, and water. ポリオール(A)とポリイソシアネート(B)とを反応させてなるウレタンプレポリマー(C-1)に、一般式(1)で表される化合物(D)を反応させてなる酸価5mgKOH/g未満の両末端メルカプト基含有ウレタンウレア樹脂(C-2)を連鎖移動剤として、メタクリロイル基含有単量体を含むエチレン性不飽和単量体(E)を重合してなり、
前記エチレン性不飽和単量体(E)を重合してなるアクリル樹脂部分の酸価が、30〜300mgKOH/gである水性インキ用アクリル・ウレタン複合樹脂の製造方法であって、
両末端メルカプト基含有ウレタンウレア樹脂(C-2)100重量部に対して、エチレン性不飽和単量体(E)を30〜180重量部の範囲で反応させる水性インキ用アクリル・ウレタン複合樹脂の製造方法。
一般式(1)

(一般式(1)中、Xは水素またはアルキル基を示す。Rはアルキレン基、アリーレン基、およびアルキレンオキサイド基からなる群より選ばれる少なくとも一種の2価の基である。)
Acid value less than 5 mgKOH / g obtained by reacting the compound (D) represented by the general formula (1) with the urethane prepolymer (C-1) obtained by reacting the polyol (A) and the polyisocyanate (B). A polymerized ethylenically unsaturated monomer (E) containing a methacryloyl group-containing monomer , using the both-end mercapto group-containing urethane urea resin (C-2) as a chain transfer agent ,
The ethylenically unsaturated monomer (E) polymerizing the acid value of the acrylic resin moiety comprising a can, a process for the preparation of 30 to 300 mg KOH / g Der Ru aqueous ink for acrylic urethane composite resin,
An acrylic / urethane composite resin for water-based inks in which an ethylenically unsaturated monomer (E) is reacted in an amount of 30 to 180 parts by weight with respect to 100 parts by weight of a both-end mercapto group-containing urethane urea resin (C-2). Production method.
General formula (1)

(In general formula (1), X represents hydrogen or an alkyl group. R represents at least one divalent group selected from the group consisting of an alkylene group, an arylene group, and an alkylene oxide group.)
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017171735A (en) * 2016-03-22 2017-09-28 東洋インキScホールディングス株式会社 Acryl urethane composite resin for aqueous adhesive and manufacturing method therefor and aqueous adhesive

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6809160B2 (en) * 2016-11-18 2021-01-06 東洋インキScホールディングス株式会社 Water-based composite resin and its manufacturing method, water-based ink composition, printed matter
CN107417882A (en) * 2017-09-18 2017-12-01 郑州华普密封材料有限公司 A kind of photocuring water-based polyurethane ink binder and preparation method thereof
CN110343422A (en) * 2019-07-15 2019-10-18 深圳市美丽华科技股份有限公司 A kind of aqueous PC ink and preparation method thereof
JP6791319B1 (en) * 2019-08-20 2020-11-25 東洋インキScホールディングス株式会社 Curable resin composition
JP7342686B2 (en) * 2019-12-23 2023-09-12 東洋インキScホールディングス株式会社 block polymer
JP7371490B2 (en) * 2019-12-25 2023-10-31 東洋インキScホールディングス株式会社 Method for producing resin composition and adhesive composition
JP7447484B2 (en) * 2019-12-26 2024-03-12 artience株式会社 Resin composition and laminate
WO2022071514A1 (en) * 2020-09-30 2022-04-07 東洋インキScホールディングス株式会社 Adhesive, cured product, and laminate

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6191268A (en) * 1984-10-11 1986-05-09 Sakata Shokai Ltd Coating resin composition
JP3062483B2 (en) * 1997-12-03 2000-07-10 日本ポリウレタン工業株式会社 Water-based emulsion, production method thereof, and water-based paint using the same
JP3329771B2 (en) * 1998-09-22 2002-09-30 日本ポリウレタン工業株式会社 Water-based printing ink
JP3040388B1 (en) * 1998-12-16 2000-05-15 日本ポリウレタン工業株式会社 Water-based emulsion and water-based paint using the same
US6306947B1 (en) * 1999-05-27 2001-10-23 Nippon Polyurethane Industry Co., Ltd. Printing ink and paint composed of an aqueous emulsion of self-emulsifiable urethane copolymer
GB0414598D0 (en) * 2004-06-30 2004-08-04 Avecia Bv Aqueous compostion III
CN101959915B (en) * 2008-02-19 2013-01-30 路博润高级材料公司 Aqueous polymer compositions obtained from epoxidized natural oils

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017171735A (en) * 2016-03-22 2017-09-28 東洋インキScホールディングス株式会社 Acryl urethane composite resin for aqueous adhesive and manufacturing method therefor and aqueous adhesive

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