JPH0577710B2 - - Google Patents

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JPH0577710B2
JPH0577710B2 JP20426886A JP20426886A JPH0577710B2 JP H0577710 B2 JPH0577710 B2 JP H0577710B2 JP 20426886 A JP20426886 A JP 20426886A JP 20426886 A JP20426886 A JP 20426886A JP H0577710 B2 JPH0577710 B2 JP H0577710B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
acrylic resin
binder
printing ink
parts
resin
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
JP20426886A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS6357680A (en
Inventor
Sakuzo Tsukada
Takayuki Tsucha
Junichi Tatsumi
Koichiro Ooshima
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyo Ink SC Holdings Co Ltd
Arakawa Chemical Industries Ltd
Original Assignee
Toyo Ink Mfg Co Ltd
Arakawa Chemical Industries Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Toyo Ink Mfg Co Ltd, Arakawa Chemical Industries Ltd filed Critical Toyo Ink Mfg Co Ltd
Priority to JP61204268A priority Critical patent/JPS6357680A/en
Publication of JPS6357680A publication Critical patent/JPS6357680A/en
Publication of JPH0577710B2 publication Critical patent/JPH0577710B2/ja
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Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

[産業上の利用分野] 本発明は、印刷インキ用バインダーに関する。
さらに詳しくは、被印刷物としてプラスチツク、
とくにポリプロピレン、ポリエステルおよびナイ
ロンフイルムのいずれのフイルムに対してもすぐ
れた密着性および印刷適性を呈する印刷インキ用
バインダーに関する。 [従来の技術] 近年、包装材料としてのプラスチツクフイルム
は、包装内容物の複雑化、包装技術の高度化に伴
ない各種のものが開発され、その結果内容物に適
合しうるフイルムを適宜選択して使用されるよう
になつてきている。 従来、プラスチツクフイルム印刷インキ用組成
物のバインダー成分として、ロジン変性マレイン
酸樹脂、硝化綿、ポリアミド樹脂、塩素化ポリプ
ロピレン、ポリウレタン樹脂、塩化ビニル−酢酸
ビニル共重合体からなる樹脂、ポリエステル樹脂
などが使用されているが、なかでもポリウレタン
樹脂は、各種のプラスチツクフイルムへの密着性
にすぐれた性質を示すので、近年その使用量が増
大している。 しかしながら、ポリウレタン樹脂を印刷インキ
用バインダーに用いたばあい、再溶解性不良に基
づく印刷適性が劣り、その結果、印刷時にいわゆ
る「版詰まり」または「版かぶり」現象を生ずる
という不利があり、さらには耐ブロツキング性、
顔料分散性などが劣るという問題点がある。 一方、アクリル系樹脂を用いた印刷インキは一
般に紙コーテイングおよび紙用印刷インキに使用
されており、印刷適性面では良好であることが知
られているものの、該アクリル系樹脂をプラスチ
ツクフイルムへ使用したばあいの密着性が不充分
であるため実用性に欠けるという問題がある。 すなわち、被印刷物としての各種プラスチツク
フイルムに対してすぐれた密着性を有し、しかも
印刷適性面での問題を生じることのないすぐれた
印刷インキはえられていないのが現状である。そ
のため、前記技術的背景に鑑み、いずれのプラス
チツクフイルムに対してもすぐれた密着性および
印刷適性を有する汎用性に富む印刷インキ用バイ
ンダーが切望されている。 そこで、ポリウレタン樹脂とアクリル系樹脂の
利害損失を考慮するに、ポリウレタン樹脂とアク
リル系樹脂を混合することにより密着性および印
刷適性の両性能が高められたものが期待されてい
る。 しかしながら、更にアクリル系樹脂をポリウレ
タン樹脂に添加混合するだけでは相溶性に乏し
く、えられるインキの安定性が低下する結果、イ
ンキが分離したりするばかりでなくプラスチツク
フイルムへの密着性が低下する傾向があり好まし
くない。 [発明が解決しようとする問題点] 本発明者らは、上記のような従来技術では解決
しえなかつた問題点、すなわち、被印刷物として
のポリプロピレン、ポリエステルおよびナイロン
フイルムのいずれのフイルムに対してもすぐれた
密着性および印刷適当を有する印刷インキ用バイ
ンダーを開発するべく鋭意研究を行なつた結果、
ポリウレタン樹脂に対し、分子内に特殊な官能基
を含有するアクリル系樹脂を特定割合で配合して
えられる樹脂混合物をバインダーとして用いたば
あいには前記問題点をことごとく解決しうるとい
う全く新しい事実を見出した。 本発明は、かかる新しい知見に基づいて完成さ
れたものである。 [問題点を解決するための手段] 本発明は、高分子ポリオール、ジイソシアネー
ト化合物および鎖伸長剤を反応させてえられるポ
リウレタン樹脂(A)と、ピリジウム塩基、スルホン
酸基およびスルホン酸塩基からなる群よりえらば
れた少なくとも1種の官能基を分子内に含有する
アクリル系樹脂(B)とを混合してなるインキ用バイ
ンダーに関する。 すなわち本発明は、各種ポリウレタン樹脂に加
えて特殊な官能基を分子内に有するアクリル系樹
脂を特定割合で配合し、これらをバインダーとし
て使用することにより、従来のポリウレタン樹脂
を主バインダーとする印刷インキでは到底解決し
えなかつた前記問題点を解消しうるものである。 [作用および実施例] 本発明の印刷インキ用バインダーは高分子ポリ
オール、ジイソシアネート化合物および鎖伸長剤
を反応させてえられるポリウレタン樹脂(A)と、ピ
リジウム塩基、スルホン酸基およびスルホン酸塩
基からなる群よりえらばれた少なくとも1種の官
能基を分子内に含有するアクリル系樹脂(B)とを混
合することによりえられる。 前記ポリウレタン樹脂(A)の構成成分である高分
子ポリオール成分としては、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
たはこれらの共重合体などのポリエーテルポリオ
ール類;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、1,4−ブテン
ジオール、ジエチレングリコール、トリエチレン
グリコール、ジプロピレングリコールなどの飽和
または不飽和の低分子グリコール類ならびにアジ
ピン酸、無水フタル酸、イソフタル酸、テレフタ
ル酸、マレイン酸、フマル酸、コハク酸、しゆう
酸、マロン酸、グルタル酸、ピメリン酸、スベリ
ン酸、アゼライン酸、セバシン酸などの二塩基酸
またはこれらに対応する酸無水物を脱水縮合せし
めてえられるポリエステルポリオール類;環状エ
ステル化合物を開環重合してえられるポリエステ
ルポリオール類;そのほかポリカーボネートポリ
オール類、ポリブタジエングリコール類、ビスフ
エノールAに酸化エチレンまたは酸化プロピレン
を付加してえられるグリコール類などの一般にポ
リウレタンの製造に用いられる各種公知の高分子
ポリオールが例示される。なお、上記高分子ポリ
オールのなかでもグリコール類と二塩基酸からえ
られる高分子ポリオールを用いるばあいには、該
グリコール成分の5モル%までは以下の各種ポリ
オールに置換しうる。すなわち、たとえばグリセ
リン、トリメチロールプロパン、トリメチロール
エタン、1,2,6−ヘキサントリオール、1,
2,4−ブタントリオール、ペンタエリスリトー
ル、ソルビトールなどと置換しうる。 以上各種の高分子ポリオールの分子量は、えら
れるポリウレタン樹脂の溶解性、乾燥性、耐ブロ
ツキング性などを考慮して適宜決定され、通常は
500〜3000の範囲内とするのがよい。該分子量が
500未満であれば溶解性の低下に併ない印刷適性
が劣る傾向にあり、また3000をこえると乾燥性お
よび耐ブロツキング性が低下するようになる。 さらには、えられるポリウレタン樹脂の性能を
逸脱しない範囲内で、前記高分子ポリオール成分
の一部を低分子ポリオール類に置換して使用する
こともでき、通常ポリオール成分中におけるその
使用量は20重量%以下、好ましくは10重量%以下
とされる。該低分子ポリオール類としては、前記
高分子ポリオールの製造に用いられる各種の低分
子ポリオールを例示しうる。低分子ポリオール類
の使用割合が20重量%をこえたばあいは、えられ
る印刷インキ用組成物のプラスチツクフイルムに
対する密着性や希釈溶剤に対する溶解性が低下す
る傾向にある。 前記ポリウレタン樹脂(A)の構成成分であるジイ
ソシアネート化合物としては、芳香族、脂肪族お
よび脂環族のジイソシアネート類があげられる。
たとえば、1,5−ナフチレンジイソシアネー
ト、4,4′−ジフエニルメタンジイソシアネー
ト、4,4′−ジフエニルジメチルメタンジイソシ
アネート、4,4′−ジベンジルイソシアネート、
ジアルキルジフエニルメタンジイソシアネート、
テトラアルキルジフエニルメタンジイソシアネー
ト、1,3−フエニレンジイソシアネート、1,
4−フエニレンジイソシアネート、トリレンジイ
ソシアネート、ブタン−1,4−ジイソシアネー
ト、ヘキサメチレンジイソシアネート、2,2,
4−トリメチルヘキサメチレンジイソシアネー
ト、2,4,4−トリメチルヘキサメチレンジイ
ソシアネート、リジンジイソシアネート、シクロ
ヘキサン−1,4−ジイソシアネート、キシリレ
ンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネー
ト、ジクロヘキシルメタン−4,4′−ジイソシア
ネート、1,3−ビス(イソシアネートメチル)
シクロヘキサン、メチルシクロヘキサンジイソシ
アネートなどがその代表例としてあげることがで
きる。 また鎖伸長剤としては、エチレンジアミン、プ
ロピレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、ジ
エチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、
イソホロンジアミン、ジシクロヘキシルメタン−
4,4′−ジアミンなどがあげられる。また分子内
に水酸基を有するジアミン類、たとえば2−ヒド
ロキシエチルエチレンジアミン、2−ヒドロキシ
エチルプロピレンジアミン、ジ−2−ヒドロキシ
エチルエチレンジアミン、ジ−2−ヒドロキシエ
チルプロピレンジアミン、2−ヒドロキシプロピ
ルエチレンジアミン、ジ−2−ヒドロキシプロピ
ルエチレンジアミンなども同様に使用することが
できる。さらには必要に応じて、重合停止剤とし
てたとえばジ−n−ブチルアミンなどのジアルキ
ルアミンを使用することもできる。 本発明のポリウレタン樹脂を製造する方法とし
ては、まず高分子ポリオール成分とジイソシアネ
ート化合物とを、イソシアネート基過剰の条件で
反応させ、高分子ポリオールの両末端にイソシア
ネート基を有するプレポリマーを調製し、ついで
これを適当な溶媒中で鎖伸長剤および/または重
合停止剤と反応させる二段法や、高分子ポリオー
ル成分、ジイソシアネート化合物ならびに鎖伸長
剤および/または重合停止剤を、適当な溶媒中で
一度に反応させる一段法のいずれの方法をも採用
しうるが、均一なポリマー溶液をうる目的に対し
ては前者の方法が好ましい。これらの製造法にお
いて、使用される溶剤としては通常、印刷インキ
用の溶剤としてよく知られているベンゼン、トル
エン、キシレンなどの芳香族溶剤;酢酸エチル、
酢酸ブチルなどのエステル系溶剤;メタノール、
エタノール、イソプロパノール、n−ブタノール
などのアルコール系溶剤;アセトン、メチルエチ
ルケトン、メチルイソブチルケトンなどのケトン
系溶剤などの単独または2種以上の混合物があげ
られる。 本発明に用いられるポリウレタン樹脂(A)を二段
法で製造するばあいには、鎖伸長剤および/また
は重合停止剤をプレポリマーに対し、以下の基準
で配合するのがよい。すなわち、プレポリマーが
その両末端に有する遊離のイソシアネート基を1
当量としたばあいに、鎖伸長剤および/または重
合停止剤中のアミノ基の合計当量が0.9〜1.30当
量の範囲内であるのが好ましい。アミノ基が1.30
当量より過剰になつたばあいには、鎖伸長剤およ
び/または重合停止剤が未反応のまま残存し、臭
気の点で印刷物に悪影響を与えるようになる。 叙上のごとくしてえられる本発明に用いられる
ポリウレタン樹脂(A)の分子量は、5000〜10000の
範囲内とするのが好適である。分子量が5000に満
たないばあいには、これをバインダーとして用い
た印刷インキの乾燥性、耐ブロツキング性、皮膜
強度および耐油性などが劣り、いつぽう100000を
こえるばあいにはポリウレタン樹脂溶液の粘度が
上昇したり、印刷インキの光沢が低下する傾向に
ある。 以上のようにしてえられたポリウレタン樹脂溶
液の樹脂固形分濃度はとくに制限されず、印刷時
の作業性などを考慮して適宜決定され、通常は15
〜60重量%とされ、また粘度は50〜100000cP(25
℃)とするのが実用上好適である。 本発明に用いられるもうひとつのバインダー成
分であるアクリル系樹脂(B)は、ピリジウム塩基、
スルホン酸基およびスルホン酸塩基からなる群よ
りえらばれた少なくとも1種の官能基を含有し、
該アクリル系樹脂(B)の固形分1gに対して前記官
能基を5×10-6〜5×10-4グラム当量含有してい
るのが好ましい。官能基の含有量が5×10-6グラ
ム当量に満たないばあいにはポリウレタン樹脂(A)
との相溶性がわるく、インキの分離を生じプラス
チツクフイルムへの密着性や顔料分散性が低下
し、また5×10-4グラム当量をこえるばあいには
有機溶剤に対する溶解性が低下して不安定になる
ためアクリル系樹脂(B)を添加した効果が現れなく
ななる。該アクリル系樹脂(B)の主成分としては一
般に印刷適性面にすぐれた効果を示すアクリル酸
エステルおよび/またはメタクリル酸エステルを
使用することができる。以下、アクリル酸およ
び/またはメタクリル酸を(メタ)アクリル酸と
表示する。(メタ)アクリル酸エステルモノマー
としては(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)ア
クリル酸エチル、(メタ)アクリル酸プロピル、
(メタ)アクリル酸ブチル、(メタ)アクリル酸2
−エチルヘキシル、(メタ)アクリル酸ステアリ
ル、(メタ)アクリル酸ラウリルなどの(メタ)
アクリル酸アルキルエステルモノマーまたは(メ
タ)アクリル酸2−ヒドロキシエチル、(メタ)
アクリル酸2−ヒドロキシプロピルなどの(メ
タ)アクリル酸ヒドロキシアルキルエステルモノ
マーなどの一般に市販されているものがあげられ
る。なお、該アクリル系樹脂(B)成分の全単量体
100部(重量部、以下同様)中にスチレン単量体
を0〜50部の範囲で添加し、共重合させてもよ
い。 分子内にピリジウム塩基を含有するアクリル系
樹脂は前記(メタ)アクリル酸エステルモノマー
と、ピリジウム塩基を含有するビニルモノマー、
たとえば4−ビニル−N−プロピルピリジウム
塩、2−ビニル−N−プロピルピリジウム塩など
とを共重合するか、または前記(メタ)アクリル
酸エステルモノマーとピリジル基を含有するビニ
ルモノマー、たとえば2−ビニルピリジン、4−
ビニルピリジンなどとを共重合させ、その後、4
級化剤により、4級化させることによりえられ
る。4級化剤としては、たとえばジメチル硫酸、
ジエチル硫酸などのジアルキル硫酸;塩化メチ
ル、塩化ベンジル、ヨウ化メチル、臭化エチルな
どのハロゲン化炭化水素などがあげられる。 分子内にスルホン酸基またはスルホン酸塩基を
含有するアクリル系樹脂は前記(メタ)アクリル
酸エステルモノマーと、スルホン酸基またはスル
ホン酸塩基を含有するモノマー、たとえば2−ア
クリロイルアミノ−2−メチル−1−プロパンス
ルホン酸またはその塩、もしくはp−スチレンス
ルホン酸またはその塩などを共重合させることに
よりえられる。 アクリル系樹脂(B)は、適当な溶媒中にて前記
(メタ)アクリル酸エステルモノマーおよび前記
ピリジウム塩基、スルホン酸基およびスルホン酸
塩基からなる群よりえらばれた少なくとも1種を
ベンゾイルパーオキサイド、アゾビスイソブチロ
ニトリルなどの重合開始剤の存在下で50〜150℃
にて反応を行なうことにより調製される。該アク
リル系樹脂(B)の調製において使用される溶剤には
ポリウレタン樹脂の製造に使用したものと同様の
ものを使用しうる。 叙上のごとくしてえられる本発明に用いられる
アクリル系樹脂(B)の分子量は3000〜200000の範囲
とするのが好適である。分子量が3000に満たない
ばあいには、これをバインダーに用いたばあい、
印刷インキの皮膜強度、乾燥性、耐ブロツキング
性などが劣り、また200000をこえると再溶解性改
良の効果が低下する。 また、ガラス転移点(以下、Tgという)が−
20℃に満たないばあいには耐ブロツキング性が低
下する傾向にある。粘度および濃度はとくに制限
されず、印刷時の作業性を考慮して適宜決定さ
れ、通常は濃度20〜70重量%、粘度50〜
100000cP(25℃)とするのが実用上好適である。 叙上のごとくしてえられたポリウレタン樹脂(A)
とアクリル系樹脂(B)とを重量比(A)/(B)で1/1〜
20/1となるように混合するのが好ましく、その
まままたはさらに希釈して印刷インキ用バインダ
ーとする。該重量比が1/1未満のばあいには密
着性が低下し、また20/1をこえると印刷適性面
に効果が認められなくなるため好ましくない。こ
のバインダーを着色剤、溶剤、必要に応じてイン
キ流動性改良および表面皮膜の改良のための界面
活性剤、ワツクス、そのほかの添加剤と適宜混合
し、ボールミル、アトライター、サンドミルなど
の通常のインキ製造装置を用いて混練することに
より印刷インキがえられる。このようにして調製
された印刷インキは各種プラスチツクフイルムに
対してすぐれた接着性を有し、かつ印刷時の再溶
解性にすぐれ、いわゆる「版詰まり」、「版かぶ
り」などのトラブルを生じず鮮明な印刷仕上りが
えられる。さらに耐ブロツキング性、顔料分散性
などにすぐれた性能を示すものである。 製造例 1 重合容器に分子量2000のポリ(ブチレンアジペ
ート)グリコール100部およびイソホロンジイソ
シアネート22.2部を仕込み、チツ素気流下100℃
で6時間反応させ、遊離イソシアネート価3.36%
のプレポリマーとなし、これにメチルエチルケト
ン81.5部を加えてウレタンプレポリマーの均一溶
液とした。ついで、イソホロンジアミン8.87部、
メチルエチルケトン122.4部およびイソプロピル
アルコール101.9部からなる混合物の存在下に前
記ウレタンプレポリマー溶液203.7部を添加し、
ついで50℃で3時間反応させた。かくしてえられ
たポリウレタン樹脂溶液は、樹脂固形分濃度が30
重量%、粘度が3800cP(25℃)であつた。 製造例 2 分子量2000のポリオキシテトラメチレングリコ
ールを、ポリ(ブチレンアジペート)グリコール
の代わりに用い、製造例1と同様にしてポリウレ
タン樹脂をえた。かくしてえられた該樹脂溶液
は、樹脂固形分濃度が30重量%、粘度が1000cP
(25℃)であつた。 製造例 3 メチルエチルケトン75部とイソプロピルアルコ
ール16部、メチルアクリレート99部、2−アクリ
ロイルアミノ−2−メチル−1−プロパンスルホ
ン酸の10重量%水溶液10部、アアゾビスイソブチ
ロニトリル1部からなる混合液を重合容器に入れ
攪拌しながら加熱し、70℃で5時間反応させた。
かくしてえられたアクリル系樹脂溶液は、樹脂固
形分濃度が50重量%、粘度が1100cP(25℃)、Tg
が8℃であつた。 製造例 4 メチルエチルケトン75部とイソプロピルアルコ
ール25部、メチルアクリレート60部、スチレン38
部、4−ビニルピリジン2部、アゾビスイソブチ
ロニトリル1部からなる混合液を重合容器に入れ
攪拌しながら加熱し、70℃で5時間反応させた。
その後、ベンジルクロライド2.4部を添加し2時
間還流させた。かくしてえられたアクリル系樹脂
溶液は、樹脂固形分濃度が50重量%、粘度が
700cP(25℃)、Tgが39℃であつた。 製造例 5 製造例3で合成した溶液にトリエタノールアミ
ン0.7部を加えて2時間還流させた。かくしてえ
られたアクリル系樹脂溶液は、樹脂固形分濃度が
50重量%、粘度が1100cP(25℃)、Tgが8℃であ
つた。 製造例 6 メチルエチルケトン75部とイソプロピルアルコ
ール25部、メチルメタアクリレート100部、アゾ
ビスイソブチロニトリル1部からなる混合液を重
合容器に入れ攪拌しながら加熱し、70℃で5時間
反応させた。かくしてえられたアクリル系樹脂溶
液は、樹脂固形分濃度が50重量%、粘度が
4300cP(25℃)、Tgが100℃であつた。 製造例 7 メチルエチルケトン75部とイソプロピルアルコ
ール25部、メチルアクリレート100部、アゾビス
イソブチロニトリル1部からなる混合液を重合容
器に入れ攪拌しながら加熱し、70℃で5時間反応
させた。かくしてえられたアクリル系樹脂溶液
は、樹脂固形分濃度が50重量%、粘度が1300cP
(25℃)、Tgが8℃であつた。 第1表に示した組成の各混合物をボールミルに
て練肉し、白色印刷インキ8点を調製した。えら
れた印刷インキそれぞれ100部に対して、さらに
メチルエチルケトン35部およびイソプロピルアル
コール15部を加えて粘度を調整した。 調整された白色インキを以下の項目に基づいて
試験を行ない、評価した。 (インキの安定性) 粘度調整した白インキにおける白顔料の沈降性
を観察評価した。 (接着性) グラビア輪転印刷機にて、上記調整インキをコ
ロナ放電延伸処理ポリプロピレンフイルム(以
下、OPPという)、ポリエチレンテレフタレート
フイルム(以下、PETという)およびナイロン
フイルム(以下、NYという)にそれぞれ印刷し
た。その印刷面にセロフアン粘着テープを貼り、
このセロフアン粘着テープの一端を印刷面に対し
て直角方向に急速に引きはがしたときの印刷面の
状態を観察評価した。 (耐ブロツキング性) グラビア輪転印刷機にて、上記調整インキを
NYにそれぞれ印刷する。その印刷面同士を重ね
合せ、温度40℃、湿度80%、圧力1Kg/cm2で3時
間保持したのちはがし、インキのはがれ具合を観
察評価した。 (再溶解性) グラビア輪転印刷機にて、上記調整インキを
NYにそれぞれ印刷速度100m/分で1分間印刷
した時点で、ロール版の目詰まりの有無を観察評
価した。 (顔料分散性) グラビア輪転印刷機にて、上記調整インキを
NYにそれぞれ印刷し、印刷面の光沢を観察評価
した。
[Industrial Field of Application] The present invention relates to a binder for printing ink.
For more details, please refer to plastic as printing material,
In particular, the present invention relates to a binder for printing ink that exhibits excellent adhesion and printability to polypropylene, polyester, and nylon films. [Prior Art] In recent years, various types of plastic films have been developed as packaging materials as packaging contents have become more complex and packaging technology has become more sophisticated.As a result, it has become necessary to appropriately select a film that is compatible with the contents. It is becoming more and more used. Conventionally, rosin-modified maleic acid resins, nitrified cotton, polyamide resins, chlorinated polypropylene, polyurethane resins, resins made of vinyl chloride-vinyl acetate copolymers, polyester resins, etc. have been used as binder components in plastic film printing ink compositions. Among these, polyurethane resins have been used in increasing amounts in recent years because they exhibit excellent adhesion to various plastic films. However, when polyurethane resin is used as a printing ink binder, it has poor printing suitability due to poor resolubility, and as a result, it has the disadvantage of causing so-called "plate jam" or "plate fog" phenomenon during printing. is blocking resistance,
There is a problem that pigment dispersibility is poor. On the other hand, printing inks using acrylic resins are generally used for paper coatings and paper printing inks, and although they are known to have good printability, it is difficult to use acrylic resins for plastic films. There is a problem in that the adhesion is insufficient in some cases, making it impractical. That is, at present, there is no excellent printing ink that has excellent adhesion to various plastic films as printing materials and does not cause any problems in terms of printability. Therefore, in view of the above-mentioned technical background, there is a strong need for a versatile printing ink binder that has excellent adhesion and printability on any plastic film. Therefore, considering the loss of interest between polyurethane resin and acrylic resin, it is expected that a mixture of polyurethane resin and acrylic resin will improve both adhesion and printability. However, simply adding and mixing an acrylic resin to a polyurethane resin results in poor compatibility, resulting in a decrease in the stability of the resulting ink, which not only tends to separate the ink but also tends to reduce its adhesion to the plastic film. This is not desirable. [Problems to be Solved by the Invention] The present inventors have solved the above-mentioned problems that could not be solved by the conventional techniques, namely, for polypropylene, polyester, and nylon films as printing substrates. As a result of intensive research to develop a printing ink binder with excellent adhesion and printability,
A completely new fact that all of the above problems can be solved if a resin mixture obtained by blending polyurethane resin with a specific proportion of acrylic resin containing special functional groups in the molecule is used as a binder. I found out. The present invention was completed based on this new knowledge. [Means for Solving the Problems] The present invention provides a polyurethane resin (A) obtained by reacting a polymer polyol, a diisocyanate compound, and a chain extender, and a group consisting of a pyridium base, a sulfonic acid group, and a sulfonic acid group. The present invention relates to a binder for ink, which is formed by mixing an acrylic resin (B) containing at least one functional group selected from the above in its molecule. In other words, the present invention combines various polyurethane resins with acrylic resins having special functional groups in the molecule in a specific proportion, and uses these as binders to create printing inks that use conventional polyurethane resins as the main binder. This can solve the above-mentioned problems that could not be solved at all. [Function and Examples] The binder for printing ink of the present invention is a group consisting of a polyurethane resin (A) obtained by reacting a polymer polyol, a diisocyanate compound, and a chain extender, and a pyridium base, a sulfonic acid group, and a sulfonic acid group. It can be obtained by mixing the acrylic resin (B) containing at least one functional group selected from the above in its molecule. The polymer polyol component which is a component of the polyurethane resin (A) includes polyether polyols such as polymers such as ethylene oxide, propylene oxide, and tetrahydrofuran, or copolymers thereof; ethylene glycol, 1,2-propane; diol, 1,3-propanediol, 1,3-
Saturated or unsaturated low molecular weight glycols such as butanediol, 1,4-butanediol, neopentyl glycol, pentanediol, hexanediol, octanediol, 1,4-butenediol, diethylene glycol, triethylene glycol, dipropylene glycol, etc. and dibasic acids such as adipic acid, phthalic anhydride, isophthalic acid, terephthalic acid, maleic acid, fumaric acid, succinic acid, oxalic acid, malonic acid, glutaric acid, pimelic acid, suberic acid, azelaic acid, sebacic acid or Polyester polyols obtained by dehydration condensation of acid anhydrides corresponding to these; polyester polyols obtained by ring-opening polymerization of cyclic ester compounds; other polycarbonate polyols, polybutadiene glycols, bisphenol A with ethylene oxide or oxidation Examples include various known polymer polyols commonly used in the production of polyurethane, such as glycols obtained by adding propylene. Among the above polymer polyols, when a polymer polyol obtained from glycols and dibasic acids is used, up to 5 mol% of the glycol component can be replaced with the following various polyols. That is, for example, glycerin, trimethylolpropane, trimethylolethane, 1,2,6-hexanetriol, 1,
It can be substituted with 2,4-butanetriol, pentaerythritol, sorbitol, etc. The molecular weights of the various polymer polyols mentioned above are determined appropriately by taking into account the solubility, drying properties, blocking resistance, etc. of the polyurethane resin obtained, and are usually
It is best to set it within the range of 500 to 3000. The molecular weight is
If it is less than 500, printability tends to be poor due to a decrease in solubility, and if it exceeds 3,000, drying properties and blocking resistance tend to decrease. Furthermore, within a range that does not deviate from the performance of the resulting polyurethane resin, a part of the above-mentioned high-molecular polyol component can be replaced with low-molecular polyols, and the amount used in the polyol component is usually 20% by weight. % or less, preferably 10% by weight or less. Examples of the low-molecular polyols include various low-molecular polyols used in the production of the polymer polyols. If the proportion of low-molecular polyols used exceeds 20% by weight, the adhesion of the resulting printing ink composition to plastic film and the solubility in diluting solvents tend to decrease. Examples of the diisocyanate compound that is a component of the polyurethane resin (A) include aromatic, aliphatic, and alicyclic diisocyanates.
For example, 1,5-naphthylene diisocyanate, 4,4'-diphenylmethane diisocyanate, 4,4'-diphenyldimethylmethane diisocyanate, 4,4'-dibenzylisocyanate,
dialkyldiphenylmethane diisocyanate,
Tetraalkyldiphenylmethane diisocyanate, 1,3-phenylene diisocyanate, 1,
4-phenylene diisocyanate, tolylene diisocyanate, butane-1,4-diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, 2,2,
4-trimethylhexamethylene diisocyanate, 2,4,4-trimethylhexamethylene diisocyanate, lysine diisocyanate, cyclohexane-1,4-diisocyanate, xylylene diisocyanate, isophorone diisocyanate, dichlorohexylmethane-4,4'-diisocyanate, 1,3 -Bis(methyl isocyanate)
Representative examples include cyclohexane and methylcyclohexane diisocyanate. In addition, chain extenders include ethylenediamine, propylenediamine, hexamethylenediamine, diethylenetriamine, triethylenetetramine,
Isophoronediamine, dicyclohexylmethane
Examples include 4,4'-diamine. Also, diamines having a hydroxyl group in the molecule, such as 2-hydroxyethylethylenediamine, 2-hydroxyethylpropylenediamine, di-2-hydroxyethylethylenediamine, di-2-hydroxyethylpropylenediamine, 2-hydroxypropylethylenediamine, di-2-hydroxyethylethylenediamine, -Hydroxypropylethylenediamine and the like can be used similarly. Furthermore, if necessary, a dialkylamine such as di-n-butylamine can also be used as a polymerization terminator. As a method for producing the polyurethane resin of the present invention, first, a polymer polyol component and a diisocyanate compound are reacted under conditions with an excess of isocyanate groups to prepare a prepolymer having isocyanate groups at both ends of the polymer polyol. There is a two-step method in which this is reacted with a chain extender and/or polymerization terminator in an appropriate solvent, or a polymer polyol component, a diisocyanate compound, and a chain extender and/or polymerization terminator are reacted at once in an appropriate solvent. Although any one-step reaction method may be employed, the former method is preferred for the purpose of obtaining a uniform polymer solution. In these manufacturing methods, the solvents used are usually aromatic solvents such as benzene, toluene, and xylene, which are well known as solvents for printing inks; ethyl acetate,
Ester solvents such as butyl acetate; methanol,
Alcohol solvents such as ethanol, isopropanol, and n-butanol; ketone solvents such as acetone, methyl ethyl ketone, and methyl isobutyl ketone, and the like may be used alone or in a mixture of two or more. When producing the polyurethane resin (A) used in the present invention by a two-step process, it is preferable to mix a chain extender and/or a polymerization terminator with the prepolymer according to the following criteria. That is, the free isocyanate groups that the prepolymer has at both ends are
In terms of equivalents, the total equivalent of amino groups in the chain extender and/or polymerization terminator is preferably within the range of 0.9 to 1.30 equivalents. Amino group is 1.30
If the amount is in excess of the equivalent amount, the chain extender and/or polymerization terminator will remain unreacted, which will adversely affect printed matter in terms of odor. The molecular weight of the polyurethane resin (A) used in the present invention obtained as described above is preferably within the range of 5,000 to 10,000. If the molecular weight is less than 5,000, the drying properties, blocking resistance, film strength, and oil resistance of printing inks using it as a binder will be poor, and if it exceeds 100,000, the viscosity of the polyurethane resin solution will be poor. The gloss of printing ink tends to increase and the gloss of printing ink tends to decrease. The resin solid content concentration of the polyurethane resin solution obtained as described above is not particularly limited, and is determined as appropriate considering workability during printing, and is usually 15
~60% by weight, and the viscosity is 50~100000cP (25
℃) is practically suitable. The acrylic resin (B), which is another binder component used in the present invention, is a pyridium base,
Contains at least one functional group selected from the group consisting of a sulfonic acid group and a sulfonic acid group,
It is preferable that the functional group is contained in an amount of 5×10 −6 to 5×10 −4 gram equivalent per gram of solid content of the acrylic resin (B). Polyurethane resin (A) if the content of functional groups is less than 5×10 -6 gram equivalent
If the amount exceeds 5 x 10 -4 gram equivalent, the solubility in organic solvents decreases, resulting in ink separation and poor pigment dispersibility. Since it becomes stable, the effect of adding the acrylic resin (B) no longer appears. As the main component of the acrylic resin (B), it is possible to use acrylic esters and/or methacrylic esters, which generally exhibit excellent effects on printability. Hereinafter, acrylic acid and/or methacrylic acid will be referred to as (meth)acrylic acid. (Meth)acrylic acid ester monomers include methyl (meth)acrylate, ethyl (meth)acrylate, propyl (meth)acrylate,
Butyl (meth)acrylate, (meth)acrylic acid 2
- (meth) such as ethylhexyl, stearyl (meth)acrylate, lauryl (meth)acrylate, etc.
Acrylic acid alkyl ester monomer or 2-hydroxyethyl (meth)acrylate, (meth)
Commonly commercially available monomers include (meth)acrylic acid hydroxyalkyl ester monomers such as 2-hydroxypropyl acrylate. In addition, all monomers of the acrylic resin (B) component
A styrene monomer may be added in a range of 0 to 50 parts to 100 parts (by weight, hereinafter the same) and copolymerized. The acrylic resin containing a pyridium base in the molecule includes the above (meth)acrylic acid ester monomer, a vinyl monomer containing a pyridium base,
For example, by copolymerizing 4-vinyl-N-propylpyridium salt, 2-vinyl-N-propylpyridium salt, etc., or by copolymerizing the above (meth)acrylic acid ester monomer with a vinyl monomer containing a pyridyl group, for example, 2-vinyl-N-propylpyridium salt, etc. -vinylpyridine, 4-
Copolymerize with vinylpyridine, etc., and then
It can be obtained by quaternizing with a grading agent. Examples of quaternizing agents include dimethyl sulfate,
Examples include dialkyl sulfates such as diethyl sulfate; halogenated hydrocarbons such as methyl chloride, benzyl chloride, methyl iodide, and ethyl bromide. The acrylic resin containing a sulfonic acid group or a sulfonic acid group in the molecule is composed of the above-mentioned (meth)acrylic ester monomer and a monomer containing a sulfonic acid group or a sulfonic acid group, such as 2-acryloylamino-2-methyl-1. - Obtained by copolymerizing propanesulfonic acid or its salt, p-styrenesulfonic acid or its salt, etc. The acrylic resin (B) is prepared by combining the (meth)acrylic acid ester monomer and at least one member selected from the group consisting of the pyridium base, sulfonic acid group, and sulfonic acid group in a suitable solvent with benzoyl peroxide, azo 50-150℃ in the presence of a polymerization initiator such as bisisobutyronitrile
It is prepared by carrying out a reaction at The solvent used in the preparation of the acrylic resin (B) may be the same as that used in the production of the polyurethane resin. The molecular weight of the acrylic resin (B) used in the present invention obtained as described above is preferably in the range of 3,000 to 200,000. If the molecular weight is less than 3000, if this is used as a binder,
Printing ink film strength, drying properties, blocking resistance, etc. are poor, and when it exceeds 200,000, the effect of improving resolubility decreases. In addition, the glass transition point (hereinafter referred to as Tg) is -
If the temperature is lower than 20°C, blocking resistance tends to decrease. The viscosity and concentration are not particularly limited, and are determined appropriately taking into consideration workability during printing, and usually have a concentration of 20 to 70% by weight and a viscosity of 50 to 50%.
A temperature of 100000cP (25°C) is practically suitable. Polyurethane resin (A) obtained as described above
and acrylic resin (B) at a weight ratio (A)/(B) of 1/1~
It is preferable to mix them in a ratio of 20/1, and use them as is or further diluted to make a binder for printing ink. If the weight ratio is less than 1/1, the adhesion will decrease, and if it exceeds 20/1, no effect on printability will be observed, which is not preferable. This binder is appropriately mixed with a colorant, a solvent, a surfactant for improving ink fluidity and a surface film, wax, and other additives as needed, and is then used in a conventional ink mill such as a ball mill, attritor, or sand mill. Printing ink is obtained by kneading using manufacturing equipment. The printing ink prepared in this way has excellent adhesion to various plastic films, has excellent re-dissolution properties during printing, and does not cause problems such as so-called "plate clogging" and "plate fogging." A clear print finish can be obtained. Furthermore, it exhibits excellent properties such as blocking resistance and pigment dispersibility. Production example 1 100 parts of poly(butylene adipate) glycol with a molecular weight of 2000 and 22.2 parts of isophorone diisocyanate were placed in a polymerization container and heated at 100°C under a nitrogen stream.
The free isocyanate value was 3.36%.
A homogeneous solution of urethane prepolymer was prepared by adding 81.5 parts of methyl ethyl ketone to this prepolymer. Then, 8.87 parts of isophoronediamine,
adding 203.7 parts of the urethane prepolymer solution in the presence of a mixture consisting of 122.4 parts of methyl ethyl ketone and 101.9 parts of isopropyl alcohol;
Then, the mixture was reacted at 50°C for 3 hours. The polyurethane resin solution thus obtained has a resin solid content concentration of 30
The weight percent and viscosity were 3800 cP (25°C). Production Example 2 A polyurethane resin was obtained in the same manner as in Production Example 1, using polyoxytetramethylene glycol having a molecular weight of 2000 instead of poly(butylene adipate) glycol. The resin solution thus obtained has a resin solid concentration of 30% by weight and a viscosity of 1000cP.
(25℃). Production Example 3 Consists of 75 parts of methyl ethyl ketone, 16 parts of isopropyl alcohol, 99 parts of methyl acrylate, 10 parts of a 10% by weight aqueous solution of 2-acryloylamino-2-methyl-1-propanesulfonic acid, and 1 part of aazobisisobutyronitrile. The mixed solution was placed in a polymerization container, heated while stirring, and reacted at 70° C. for 5 hours.
The acrylic resin solution thus obtained has a resin solid content concentration of 50% by weight, a viscosity of 1100cP (25℃), and a Tg.
The temperature was 8°C. Production example 4 75 parts of methyl ethyl ketone, 25 parts of isopropyl alcohol, 60 parts of methyl acrylate, 38 parts of styrene
1 part of 4-vinylpyridine and 1 part of azobisisobutyronitrile was placed in a polymerization vessel, heated with stirring, and reacted at 70°C for 5 hours.
Thereafter, 2.4 parts of benzyl chloride was added and the mixture was refluxed for 2 hours. The acrylic resin solution thus obtained has a resin solid content concentration of 50% by weight and a viscosity of 50% by weight.
The temperature was 700cP (25℃) and Tg was 39℃. Production Example 5 0.7 part of triethanolamine was added to the solution synthesized in Production Example 3, and the mixture was refluxed for 2 hours. The acrylic resin solution thus obtained has a resin solid content concentration of
50% by weight, viscosity was 1100cP (25°C), and Tg was 8°C. Production Example 6 A mixed solution consisting of 75 parts of methyl ethyl ketone, 25 parts of isopropyl alcohol, 100 parts of methyl methacrylate, and 1 part of azobisisobutyronitrile was placed in a polymerization vessel, heated with stirring, and reacted at 70°C for 5 hours. The acrylic resin solution thus obtained has a resin solid content concentration of 50% by weight and a viscosity of 50% by weight.
The temperature was 4300cP (25℃) and the Tg was 100℃. Production Example 7 A mixed solution consisting of 75 parts of methyl ethyl ketone, 25 parts of isopropyl alcohol, 100 parts of methyl acrylate, and 1 part of azobisisobutyronitrile was placed in a polymerization vessel, heated with stirring, and reacted at 70°C for 5 hours. The acrylic resin solution thus obtained has a resin solid content concentration of 50% by weight and a viscosity of 1300cP.
(25°C), Tg was 8°C. Each mixture having the composition shown in Table 1 was milled in a ball mill to prepare eight white printing inks. To 100 parts of each of the resulting printing inks, 35 parts of methyl ethyl ketone and 15 parts of isopropyl alcohol were further added to adjust the viscosity. The prepared white ink was tested and evaluated based on the following items. (Stability of Ink) The sedimentation property of the white pigment in the white ink whose viscosity was adjusted was observed and evaluated. (Adhesion) The above adjusted ink was printed on corona discharge stretched polypropylene film (hereinafter referred to as OPP), polyethylene terephthalate film (hereinafter referred to as PET), and nylon film (hereinafter referred to as NY) using a rotogravure printing machine. . Paste cellophane adhesive tape on the printed surface,
One end of this cellophane adhesive tape was rapidly peeled off in a direction perpendicular to the printed surface, and the condition of the printed surface was observed and evaluated. (Blocking resistance) Apply the above adjustment ink on a rotogravure printing machine.
Print each in NY. The printed surfaces were placed on top of each other and held at a temperature of 40° C., a humidity of 80%, and a pressure of 1 Kg/cm 2 for 3 hours, and then peeled off to observe and evaluate the degree of ink peeling. (Re-soluble) Apply the above adjustment ink on a rotogravure printing machine.
After printing on NY for 1 minute at a printing speed of 100 m/min, the presence or absence of clogging of the roll plate was observed and evaluated. (Pigment dispersibility) Apply the above adjusted ink on a rotogravure printing machine.
Each was printed on NY and the gloss of the printed surface was evaluated by observation.

【表】 (2):希釈溶剤はメチルエチルケトンを使用し
た。
[Table] (2): Methyl ethyl ketone was used as the dilution solvent.

【表】 以上の結果から本発明のバインダーを用いたば
あいには、各種のプラスチツクフイルムに対して
すぐれた密着性および印刷適性が呈されることが
わかる。 [発明の効果] 本発明の印刷インキ用バインダーは、各種プラ
スチツクフイルムに対してすぐれた密着性および
印刷適性を有するので、汎用性にすぐれた印刷イ
ンキ用バインダーとして種々の用途に適用するこ
とができる。
[Table] From the above results, it can be seen that when the binder of the present invention is used, excellent adhesion and printability are exhibited for various plastic films. [Effects of the Invention] The printing ink binder of the present invention has excellent adhesion and printability to various plastic films, so it can be applied to various uses as a highly versatile printing ink binder. .

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 高分子ポリオール、ジイソシアネート化合物
および鎖伸長剤を反応させてえられるポリウレタ
ン樹脂(A)と、ピリジウム塩基、スルホン酸基およ
びスルホン酸塩基からなる群よりえらばれた少な
くとも1種の官能基を分子内に含有するアクリル
系樹脂(B)とを混合してなる印刷インキ用バインダ
ー。 2 前記ポリウレタン樹脂(A)と前記アクリル系樹
脂(B)とが重量比((A)/(B))で1/1〜20/1であ
る特許請求の範囲第1項記載の印刷インキ用バイ
ンダー。 3 前記アクリル系樹脂(B)が、該アクリル系樹脂
(B)の固形分1g中に前記官能基を5×10-6〜5×
10-4グラム当量含有するものである特許請求の範
囲第1項記載の印刷インキ用バインダー。 4 前記アクリル系樹脂(B)のガラス転移点が、−
20℃以上である特許請求の範囲第1項記載の印刷
インキ用バインダー。
[Scope of Claims] 1. A polyurethane resin (A) obtained by reacting a polymeric polyol, a diisocyanate compound, and a chain extender, and at least one member selected from the group consisting of a pyridium base, a sulfonic acid group, and a sulfonic acid group. A binder for printing ink made by mixing an acrylic resin (B) containing a functional group in the molecule. 2. The printing ink according to claim 1, wherein the polyurethane resin (A) and the acrylic resin (B) have a weight ratio ((A)/(B)) of 1/1 to 20/1. binder. 3 The acrylic resin (B) is the acrylic resin
The above functional group is added to 1 g of solid content of (B) in an amount of 5×10 -6 to 5×
10 -4 gram equivalent binder for printing ink according to claim 1. 4 The glass transition point of the acrylic resin (B) is -
The binder for printing ink according to claim 1, which has a temperature of 20°C or higher.
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