JPH06248051A - ポリウレタン樹脂、その製造方法およびそれを用いたラミネート用印刷インキ組成物 - Google Patents
ポリウレタン樹脂、その製造方法およびそれを用いたラミネート用印刷インキ組成物Info
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Abstract
樹脂として、相反する性能である耐ブロッキング性と耐
ボイル、耐レトルト適性とを同時に有するポリウレタン
樹脂を提供すること。 【構成】 分子量が3000〜10000の高分子量ポ
リオール化合物、分子量が200以下の低分子量ポリオ
ール化合物、有機ジイソシアネート化合物、鎖伸長剤お
よび必要に応じて反応停止剤を、以下の(a)、(b)
および(c)の条件で反応させてえられるポリウレタン
樹脂。 (a)前記高分子量ポリオール化合物および低分子量ポ
リオール化合物の全体の平均分子量が1500〜270
0の範囲にある。 (b)前記高分子量ポリオール化合物に対する、前記有
機ジイソシアネート化合物のイソシアネートインデック
ス(I.I.)が、>2.0である。 (c)ポリウレタン樹脂中のイソシアネート基に由来す
る窒素含有量が1.30〜1.95重量%の範囲にあ
る。
Description
の製造方法およびそれを用いたラミネート用印刷インキ
組成物に関する。さらに詳しくは、ラミネート用印刷イ
ンキ組成物などのバインダー樹脂として使用するばあい
に、接着性、耐ボイル適性、耐レトルト適性と、耐ブロ
ッキング性とを同時に有する印刷物を与えるポリウレタ
ン樹脂、その製造方法およびそれを用いたラミネート用
印刷インキ組成物に関する。
いは表面保護のために用いられる印刷インキやコーティ
ング剤は、高度な性能が要求されるようになっている。
ンキにおいては、従来にもまして、優れた印刷適性、広
範な種類のフィルムに対する接着性、耐ブロッキング
性、および光沢などを備えていることが必要である。
キと内容物とが直接触れることがないために衛生的であ
り、また高級な印刷物としての印象を与えるという点か
ら、ラミネート加工された包装容器が使用されている。
にあげる二つの方法がある。
刷基材としてインキを印刷し、印刷面に必要に応じてア
ンカーコート剤を塗布した後、溶融ポリオレフィンなど
を積層する押出しラミネート加工法、および該印刷面に
接着剤を塗布し、その上にプラスチックフィルムを積層
するドライラミネート加工法である。従って、ラミネー
ト加工される印刷物で使用されるインキは、印刷基材と
良好に接着することはもとより、積層されるフィルムと
の接着性(ラミネート強度)にも優れていなければなら
ない。
して、ラミネート加工された包装容器ごと熱水中に浸漬
するボイル・レトルト処理が施される場合には、処理中
にラミネート浮きの生じない、耐ボイル・レトルト適性
が必要となる。
ンキのバインダーとして使用する樹脂の性能に依存する
ことから、プラスチックフィルム用印刷インキでは、そ
れぞれ要求される性能に応じて、種々のバインダー樹脂
が使用されている。
脂をバインダーとして使用すると、インキの耐ブロッキ
ング性が得られる反面、プラスチックフィルムに対する
接着性やラミネート強度が低下する傾向がある。たとえ
ば、アクリル系、ポリアミド系、ポリエステル系樹脂で
は、インキの耐ブロッキング性付与のために、分子内に
芳香環や極性の高い官能基を導入し、樹脂皮膜を硬くす
ることが行なわれているが、接着性やラミネート強度が
低下し、広範な種類のフィルムを対象とする用途、ある
いはラミネート用途のインキとしては不向きとなる。
内のウレタン結合濃度を高くすることにより、インキ皮
膜の硬度とプラスチックフィルムに対する接着力を同時
に向上させることができる。このタイプのポリウレタン
樹脂をインキのバインダー樹脂とすると、同じ硬度を有
する他の樹脂系のインキと比べて、良好な接着性、ラミ
ネート強度を有する。そのためプラスチックフィルムを
対象としたラミネート用印刷インキのバインダー樹脂と
しては、従来よりウレタン結合濃度を可能な限り高くし
たポリウレタン樹脂が使用されていた。
合濃度が高くなると、耐ボイル・レトルト適性が不良と
なり、充分な耐ボイル・レトルト適性を有する印刷イン
キを得ることはできない。そこで耐ボイル・レトルト適
性の不良をカバーするために、硬化剤としてポリイソシ
アネート化合物を配合せしめた二液反応型印刷インキが
使用されている。
刷直前に硬化剤を配合しなければならないため、取扱い
が不便で、ポットライフ(可使時間)が短かく、印刷後
の残肉インキの安定性が悪いこと、硬化剤が高価であ
り、包装容器のコストが高くなることなど種々の問題を
有していた。
決するためになされたものであって、第一の目的は、ラ
ミネート用印刷インキ組成物のバインダー樹脂などとし
て有用なポリウレタン樹脂を提供することであり、また
第二の目的は、そのポリウレタン樹脂の製造方法を提供
することであり、さらに第三の目的は、そのポリウレタ
ン樹脂を用いたラミネート用印刷インキ組成物を提供す
ることである。
子量が3000〜10000の高分子量ポリオール化合
物、分子量が200以下の低分子量ポリオール化合物、
有機ジイソシアネート化合物、鎖伸長剤および必要に応
じて反応停止剤を、以下の(a)、(b)および(c)
の条件で反応させてえられるポリウレタン樹脂に関す
る。
び低分子量ポリオール化合物の全体の平均分子量が15
00〜2700の範囲にある。
する、前記有機ジイソシアネート化合物のイソシアネー
トインデックス(I.I.)が、I.I.>2.0であ
る。
ト基に由来する窒素含有量が1.30〜1.95重量%
の範囲にある。
00の高分子量ポリオール化合物および分子量200以
下の低分子量ポリオール化合物を、両ポリオール化合物
の全体の平均分子量が1500〜2700となる量で使
用し、前記高分子量ポリオール化合物に対するI.I.
が>2.0となり、かつ生成するポリウレタン樹脂中の
イソシアネート基に由来する窒素含有量が1.30〜
1.95重量%の範囲となる量で有機ジイソシアネート
化合物と反応させて、末端に遊離のイソシアネート基を
有するウレタンプレポリマーを合成した後、鎖伸長剤お
よび必要に応じて反応停止剤を反応させることを特徴と
するポリウレタン樹脂の製造方法に関する。
着色剤および有機溶剤を必須成分として含有することを
特徴とするラミネート用印刷インキ組成物に関する。
ス(I.I.)とは、水酸基に対するイソシアネート基
の当量比を表す。
れるポリウレタン樹脂の分子内のウレタン結合濃度と、
樹脂皮膜特性およびインキ性能との関係は以下の通りで
ある。
濃度が高くなると、分子間凝集力が高くなり、得られる
樹脂皮膜の硬度や耐熱性が向上するため、インキの耐ブ
ロッキング性を向上させることができる。その反面、ウ
レタン結合は分子運動を阻害し、樹脂皮膜の熱や衝撃等
に対する応力緩和能力を低下させる。従って、ウレタン
結合濃度の高いポリウレタン樹脂をインキバインダーと
して使用すると、インキと印刷基材との接着面に、外部
から与えられた応力が何等緩和されずにかかることとな
り、接着性やラミネート強度を低下させる原因となる。
ただし、ウレタン結合は、プラスチックフィルムとの接
着性を有するため、他の同じ応力緩和能力を有する樹脂
系と比較して、接着性などの低下する度合いは低い。
ダーとして使用したインキでは、インキの接着性やラミ
ネート強度が著しく低下しない範囲内で、ウレタン結合
濃度をなるべく高くなるように調節することにより、樹
脂皮膜硬度を向上させて耐ブロッキング性を付与してい
た。
いポリウレタン樹脂をインキバインダーとして使用する
と、ポリウレタン樹脂の熱応力緩和能力の低下、ならび
にウレタン結合の親水性(耐水性の低下)に起因して、
熱水中に浸漬されるボイル・レトルト処理の間に、ラミ
ネート袋のラミ浮き(デラミネーション)を生じるもの
である(耐ボイル・レトルト適性の欠如)。
量3000〜10000の高分子量ポリオール化合物と
分子量200以下の低分子量ポリオール化合物とを特定
の比率で併用すること、高分子量ポリオール化合物に対
するI.I.が>2.0となる量の有機ジイソシアネー
ト化合物を反応させること、およびポリウレタン樹脂中
のイソシアネート基に由来する窒素含有量を1.30〜
1.95重量%の範囲とすることにより、ウレタン結合
濃度を可能な限り低くした条件下で、ウレタン結合の密
な部位と疎な部位がより多く存在する分子構造を得たも
のである。
ンキのバインダーとして使用すると、皮膜の硬度を必要
とする耐ブロッキング性などにはウレタン結合の密な部
位、応力緩和の必要とする接着性、ラミネート強度には
ウレタン結合の粗な部位が有効に作用し、これらの相反
する性能を同時に向上することができる。また、分子中
のウレタン結合の濃度を可能な限り低くしていることか
ら、耐ボイル・レトルト適性をも有するものである。さ
らに本発明で特定するポリウレタン樹脂の製造方法に従
えば、このウレタン結合の密な部位と疎な部位をより局
在化させて、より大きな効果をうることができる。
のポリウレタン樹脂を合成する際に、ポリオール化合物
として高分子量ポリオール化合物と低分子量ポリオール
化合物を併用する技術、および高分子量ポリオール化合
物と有機ジイソシアネート化合物を反応させてウレタン
プレポリマーを合成した後、低分子量ポリオール化合物
で鎖伸長する技術は知られていた。しかし、これらの技
術はあくまでも分子内のウレタン結合濃度を調節するた
めの技術であり、本発明の技術思想として非常に重要
な、高分子量ポリオール化合物と低分子量ポリオール化
合物の全体の平均分子量を特定範囲に規定したこと、高
分子ポリオール化合物に対する有機ジイソシアネート化
合物のイソシアネートインデックスを特定したこと、お
よびポリウレタン樹脂中のイソシアネート基に由来する
窒素含有量を特定したことおよびそれらの組合せについ
ては、全くその概念がない。
の分子構造とウレタン結合濃度とを厳密に規定し、ウレ
タン結合の密な部位と疎な部位を局在化させてはじめて
得られるものであり、ウレタン結合濃度のみを調節する
従来技術とは、発明思想を全く異にするものである。
造方法およびそれを用いたラミネート用印刷インキ組成
物について説明する。
00〜10000の高分子量ポリオール化合物および分
子量200以下の低分子量ポリオール化合物を、有機ジ
イソシアネート化合物と反応させてウレタンプレポリマ
ーを合成し、さらに鎖伸長剤および必要に応じて反応停
止剤と反応させて得られるポリウレタン樹脂である。そ
こで、まず、高分子量ポリオール化合物と低分子量ポリ
オール化合物について説明する。
物としては、ポリウレタン樹脂の合成で一般に用いられ
るポリエステルポリオール類、ポリカーボネートポリオ
ール類、ポリエーテルカーボネートポリオール類、ポリ
ブタジエンポリオール類、ポリカプロラクトンポリオー
ル類などを単独または混合して使用することができる。
は、アジピン酸、無水フタール酸、イソフタール酸、マ
レイン酸、フマール酸、コハク酸などの二塩基酸とエチ
レングリコール、ジエチレングリコール、プロピレング
リコール、1,4−ブタンジオール、3−メチル−1,
5−ペンタンジオール、ネオペンチルグリコール、1,
6−ヘキサンジオールなどのグリコール類との縮合反応
によってえられるポリエステルポリオールなどをあげる
ことができる。
しては、通常使用される1,6−ヘキサンジオールを基
本骨格として有するものの他に、既知の方法で製造され
るポリカーボネートジオールが使用できる。たとえば、
アルキレンカーボネート、ジアリールカーボネート、ジ
アルキレンカーボネートなどのカーボネート成分あるい
はホスゲンと、1,3−プロパンジオール、1,4−ブ
タンジオール、1,6−ヘキサンジオールなどの直鎖
状、あるいは1,2−プロパンジオール、1,3−ブタ
ンジオール、ネオペンチルグリコール、3−メチル−
1,5−ペンタンジオールなどの分岐状のグリコール成
分からなるポリカーボネートポリオールがあげられる。
耐ボイル・レトルト適性を必要とする用途では全く使用
できなかったが、本発明ではポリエチレングリコール、
ポリプロピレングリコール、ポリオキシテトラメチレン
グリコールなどのポリオキシアルキレングリコール類、
ビスフェノールAのアルキレンオキサイド付加物類など
を単独で使用しても耐ボイル適性がえられ、また前記の
他の高分子量ポリオール化合物を適量併用することによ
り、耐レトルト適性を付与することができる。
(数平均分子量、以下同様)は、3000〜10000
であり、好ましくは3500〜8000、特に好ましく
は5500〜7000である。ここで、高分子量ポリオ
ール化合物の分子量が前記範囲未満では、得られる印刷
インキの接着性、耐ボイル・レトルト適性などが劣り、
一方分子量が前記範囲を超えると、耐ブロッキング性が
劣るものとなる。
エチレングリコール、1,2−プロパンジオール、1,
3−プロパンジオール、1,3−ブタンジオール、1,
4−ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、ペンタ
ンジオール、3−メチル−1,5−ペンタンジオール、
ヘキサンジオール、オクタンジオール、ジエチレングリ
コール、トリエチレングリコールなどの脂肪族ジオール
類、1,3−シクロヘキサンジオール、1,4−シクロ
ヘキサンジオールなどの脂環族ジオール類を単独または
混合して用いることができる。さらにグリセリン、トリ
メチロールプロパン、トリメチロールエタン、1,2,
3−ブタントリオール、ペンタエリスリトール、ソルビ
トールなどの3官能以上のポリオール類を併用すること
もできる。
は、200以下、好ましくは120以下であり、下限は
60程度である。ここで、低分子量ポリオール化合物の
分子量が前記範囲を超えると、耐ブロッキング性が劣る
ものになる。
いて説明する。
合物としては、1,5−ナフタレンジイソシアネート、
4,4′−ジフェニルメタンジイソシアネート、トリレ
ンジイソシアネートなどの芳香族ジイソシアネート類、
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などの脂肪族ジイ
ソシアネート類、シクロヘキサン−1,4−ジイソシア
ネート、イソホロンジイソシアネート、1,3−ビス
(イソシアネートメチル)シクロヘキサンなどの脂環族
ジイソシアネート類、キシリレンジイソシアネート、
α,α,α′,α′−テトラメチルキシリレンジイソシ
アネートなどの芳香脂肪族ジイソシアネート類を単独ま
たは混合して用いることができる。
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などの脂肪族ジアミン類、
イソホロンジアミン、4,4′−ジシクロヘキシルメタ
ンジアミンなどの脂環式ジアミン類、トリレンジアミン
などの芳香族ジアミン類、キシリレンジアミンなどの芳
香脂肪族ジアミン類、N−(2−ヒドロキシエチル)エ
チレンジアミン、N−(2−ヒドロキシエチル)プロピ
レンジアミン、N,N′−ジ(2−ヒドロキシエチル)
エチレンジアミンなどの水酸基を有するジアミン類、ヒ
ドラジンなどを用いることができる。
範囲で、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミ
ンなどのポリアミン類を併用することができる。
ル化合物も、鎖伸長剤として使用不可能ではないが、反
応性が低いため、合成されるポリウレタン樹脂の分子量
が充分に高くならず、ブロッキングの原因となり好まし
くない。
おいては、必要に応じて反応停止剤を使用することがで
き、n−プロピルアミン、n−ブチルアミンなどのモノ
アルキルアミン類、ジ−n−ブチルアミンなどのジアル
キルアミン類、モノエタノールアミン、ジエタノールア
ミンなどのアルカノールアミン類、エタノールなどのモ
ノアルコール類などを使用することができる。
法について説明する。
る際の、各々の材料の使用比率は以下の通りである。
リオール化合物と分子量200以下の低分子量ポリオー
ル化合物の併用比率は、両ポリオール化合物の全体の平
均分子量を1500〜2700、好ましくは1700〜
2400とする範囲である。ここで、該平均分子量と
は、高分子量ポリオール化合物の分子量とモル分率との
積および低分子量ポリオール化合物の分子量とモル分率
との積を足したものである。
記範囲未満であると耐ボイル適性、耐レトルト適性など
が劣り、一方平均分子量が前記範囲を超えると耐ブロッ
キング性が劣り好ましくない。
ネート化合物の使用比率は、高分子量ポリオール化合物
に対して、I.I.>2.0、両ポリオール化合物の全
体に対して、1.3≦I.I.≦2.0とする範囲であ
る。高分子量ポリオール化合物に対する有機ジイソシア
ネート化合物のI.I.が前記範囲より小さいと、耐ブ
ロッキング性が劣り、好ましくない。また両ポリオール
化合物の全体に対する有機ジイソシアネート化合物の
I.I.が前記範囲より大きいと、耐ボイル適性、耐レ
トルト適性などが劣り、一方前記範囲より小さいと、耐
ブロッキング性が劣り、好ましくない。
量は、生成するポリウレタン樹脂中で、イソシアネート
基に由来する窒素含有量を1.30〜1.95重量%、
好ましくは1.55〜1.80重量%とする範囲であ
る。
有量は、下記の式を用いて計算することができる。
/(Mwiso.×Wtotal ) Ncont. :イソシアネート基に由来する窒素含有量 Wiso. :有機ジイソシアネート化合物の使用重量 Mwiso.:有機ジイソシアネート化合物の分子量 Wtotal :ポリウレタン樹脂の全材料の使用重量 ポリウレタン樹脂のイソシアネート基に由来する窒素含
有量が前記範囲を超えると、ラミネート用印刷インキの
耐ボイル適性、耐レトルト適性などが低下し、一方前記
範囲より低いと、ラミネート用印刷インキの耐ブロッキ
ング性が低下する。
る際の、各々の材料を反応させる順序については、 (1)分子量3000〜10000の高分子量ポリオー
ル化合物と分子量200以下の低分子量ポリオール化合
物を混合した後、有機ジイソシアネート化合物を反応さ
せ、両末端にイソシアネート基を有するウレタンプレポ
リマーを合成し、鎖伸長剤、必要に応じて反応停止剤を
反応させる方法(以下、第1合成法と称する) (2)分子量3000〜10000の高分子量ポリオー
ル化合物と全有機ジイソシアネート化合物を反応させた
後、この系に分子量200以下の低分子量ポリオール化
合物を加え、残存イソシアネート基と反応させて両末端
に遊離のイソシアネート基を有するウレタンプレポリマ
ーを合成し、次いで、鎖伸長剤、必要に応じて反応停止
剤を反応させる方法(以下、第2合成法と称する) (3)分子量3000〜10000の高分子量ポリオー
ル化合物と有機ジイソシアネート化合物をI.I.が
1.3≦I.I.≦2.0となる量で反応させた後、さ
らにこの系に、分子量200以下の低分子量ポリオール
化合物と有機ジイソシアネート化合物を、I.I.が
1.3≦I.I.≦2.0となる量で添加して反応させ
て、両末端に遊離のイソシアネート基を有するウレタン
プレポリマーを合成し、次いで、鎖伸長剤、必要に応じ
て反応停止剤を反応させる方法(以下、第3合成法と称
する) (4)分子量3000〜10000の高分子量ポリオー
ル化合物と有機ジイソシアネート化合物、分子量200
以下の低分子量ポリオール化合物と有機ジイソシアネー
ト化合物を、それぞれI.I.が1.3≦I.I.≦
2.0となる量で反応させて、別々の両末端に遊離のイ
ソシアネート基を有するウレタンプレポリマーを合成し
た後、両ウレタンプレポリマーを混合し、鎖伸長剤、必
要に応じて反応停止剤を反応させる方法(以下、第4合
成法と称する) のいずれも利用できる。
I.I.≦2.0と限定する理由は、I.I.が前記範
囲より小さくなると、耐ブロッキング性が低下し、一方
前記範囲より大きくなると均一な構造を有するウレタン
プレポリマーの合成が困難になるからである。
べると、まずプレポリマーの合成については、必要に応
じて有機溶剤および触媒の存在下で、ポリオール化合物
と有機ジイソシアネート化合物を60〜130℃の温度
範囲でポリオール化合物の水酸基が消失するまで反応さ
せる。次いで、鎖伸長については、有機溶剤および必要
に応じて触媒の存在下で、ウレタンプレポリマーに鎖伸
長剤および必要に応じて反応停止剤を30〜140℃の
温度範囲で残存イソシアネート基が消失するまで反応さ
せる。
る触媒としては、オクチル酸第一錫、ジブチル錫アセテ
ート、テトラブトキシチタネートなど各種公知の触媒を
あげることができる。
に使用される有機溶剤としては、通常印刷インキ溶剤と
してよく知られているベンゼン、トルエン、キシレンな
どの芳香族系溶剤、メタノール、エタノール、イソプロ
ピルアルコール、n−ブタノールなどのアルコール系溶
剤、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、酢酸エチル、酢酸ブチル、
酢酸プロピルなどのエステル系溶剤、テトラヒドロフラ
ンなどのエーテル類、エチレングリコールモノメチルエ
ーテル、エチレングリコールモノエチルエーテルなどの
多価アルコール誘導体などがあげられ、これらを単独ま
たは混合して使用できる。
疎な部位をより局在化させて、大きな効果を得ることが
できる点から、第2、第3および第4合成法が好まし
い。その中でも第2、第3合成法は、合成が簡便である
点で有利であり、一方第4合成法は、合成されるポリウ
レタン樹脂分子内の、ウレタン結合の密な部分と疎な部
分の局在化の度合いが簡単に制御できるという点で有利
である。
脂の分子量(数平均分子量、以下同様)は、10000
〜100000が好ましい。ポリウレタン樹脂の分子量
が10000未満の場合には、ラミネート用印刷インキ
の乾燥性不良、耐ブロッキング性が低下し、ポリウレタ
ン樹脂の分子量が100000を超える場合はラミネー
ト用印刷インキの粘度が高くなり、印刷適性が低下す
る。
ダーとするラミネート用印刷インキ組成物について説明
する。
は、本発明のポリウレタン樹脂、着色剤および有機溶剤
を必須成分として含有する有機溶剤型ラミネート用印刷
インキ組成物である。
や塗料などで使用される、無機顔料、有機顔料および体
質顔料が使用できる。また有機溶剤としては、前記芳香
族炭化水素系溶剤、ケトン系溶剤、エステル系溶剤、多
価アルコール誘導体、アルコール系溶剤などが使用でき
る。
ン樹脂以外のバインダー樹脂として、塩素化ポリオレフ
ィン、セルロース系樹脂、アクリル系樹脂、ポリ塩化ビ
ニル、塩化ビニル−酢酸ビニルコポリマー、ロジン系樹
脂、ケトン樹脂などの樹脂を併用することができ、また
顔料分散剤、ワックス、その他の添加剤を適宜配合する
こともできる。
おいては、本発明のポリウレタン樹脂をインキ全量に対
して5〜20重量%の範囲で使用するのが好ましく、ま
た着色剤は通常インキ全量に対して1〜50重量%の範
囲で使用される。
造するには、まず着色剤、ポリウレタン樹脂、および必
要に応じて顔料分散剤などを通常のインキ製造装置(た
とえば、ボールミル、アトライター、サンドミルなど)
を用いて攪拌・混練した後、所定の材料を添加混合して
製造することができる。
印刷インキは、一液タイプで各種プラスチックフィルム
もしくはシートに適用可能で、良好な耐ブロッキング
性、接着性、ラミネート強度、および耐ボイル・レトル
ト適性を有する印刷インキである。
が、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
ト、窒素ガス導入管を付した四つ口フラスコに、イソホ
ロンジイソシアネート34.1重量部、アジピン酸と
1,4−ブタンジオールから合成された分子量4000
のポリブチレンアジペートジオール200重量部および
1,4−ブタンジオール4.7重量部を仕込み、窒素ガ
スを導入しながら100℃で10時間反応させた。冷却
後、トルエン192重量部、メチルエチルケトン192
重量部を加え均一に溶解し、イソプロピルアルコール1
92重量部、イソホロンジアミン7.4重量部を加えて
20分間反応させ、さらにn−ブチルアミン1.1重量
部を加えて反応を停止し、ポリウレタン樹脂溶液(A)
をえた。えられたポリウレタン樹脂の分子量は2800
0であった。
ト、窒素ガス導入管を付した四つ口フラスコに、イソホ
ロンジイソシアネート34.3重量部、アジピン酸と
1,4−ブタンジオールから合成された分子量6000
のポリブチレンアジペートジオール200重量部および
1,4−ブタンジオール6.3重量部を仕込み、窒素ガ
スを導入しながら100℃で10時間反応させた。冷却
後、トルエン194重量部、メチルエチルケトン194
重量部を加え均一に溶解し、イソプロピルアルコール1
94重量部、イソホロンジアミン7.3重量部を加えて
20分間反応させ、さらにn−ブチルアミン1.3重量
部を加えて反応を停止し、ポリウレタン樹脂溶液(B)
をえた。えられたポリウレタン樹脂の分子量は2800
0であった。
ト、窒素ガス導入管を付した四つ口フラスコに、イソホ
ロンジイソシアネート34.3重量部、アジピン酸と
1,4−ブタンジオールから合成された分子量6000
のポリブチレンアジペートジオール200重量部および
1,4−ブタンジオール6.3重量部を仕込み、窒素ガ
スを導入しながら100℃で10時間反応させた。冷却
後、トルエン194重量部、メチルエチルケトン194
重量部を加え均一に溶解し、イソプロピルアルコール1
94重量部、イソホロンジアミン6.5重量部、ジエチ
レントリアミン0.3重量部を加えて20分間反応さ
せ、さらにn−ブチルアミン1.4重量部を加えて反応
を停止し、ポリウレタン樹脂溶液(C)をえた。えられ
たポリウレタン樹脂の分子量は28000であった。
ト、窒素ガス導入管を付した四つ口フラスコに、イソホ
ロンジイソシアネート29.8重量部、アジピン酸と
1,4−ブタンジオールから合成された分子量6000
のポリブチレンアジペートジオール200重量部および
1,4−ブタンジオール6.3重量部を仕込み、窒素ガ
スを導入しながら100℃で10時間反応させた。冷却
後、トルエン187重量部、メチルエチルケトン187
重量部を加え均一に溶解し、イソプロピルアルコール1
87重量部、イソホロンジアミン3.7重量部を加えて
20分間反応させ、さらにn−ブチルアミン1.4重量
部を加えて反応を停止し、ポリウレタン樹脂溶液(D)
をえた。えられたポリウレタン樹脂の分子量は2600
0であった。
ト、窒素ガス導入管を付した四つ口フラスコに、イソホ
ロンジイソシアネート38.8重量部、アジピン酸と
1,4−ブタンジオールから合成された分子量6000
のポリブチレンアジペートジオール200重量部および
1,4−ブタンジオール9.5重量部を仕込み、窒素ガ
スを導入しながら100℃で10時間反応させた。冷却
後、トルエン197重量部、メチルエチルケトン197
重量部を加え均一に溶解し、イソプロピルアルコール1
97重量部、イソホロンジアミン4.0重量部を加えて
20分間反応させ、さらにn−ブチルアミン1.6重量
部を加えて反応を停止し、ポリウレタン樹脂溶液(E)
をえた。えられたポリウレタン樹脂の分子量は2300
0であった。
ト、窒素ガス導入管を付した四つ口フラスコに、イソホ
ロンジイソシアネート29.0重量部、アジピン酸と
1,4−ブタンジオールから合成された分子量6000
のポリブチレンアジペートジオール200重量部および
1,4−ブタンジオール4.4重量部を仕込み、窒素ガ
スを導入しながら100℃で10時間反応させた。冷却
後、トルエン188重量部、メチルエチルケトン188
重量部を加え均一に溶解し、イソプロピルアルコール1
88重量部、イソホロンジアミン6.8重量部を加えて
20分間反応させ、さらにn−ブチルアミン1.4重量
部を加えて反応を停止し、ポリウレタン樹脂溶液(F)
をえた。えられたポリウレタン樹脂の分子量は2600
0であった。
ト、窒素ガス導入管を付した四つ口フラスコに、イソホ
ロンジイソシアネート34.4重量部、アジピン酸と
1,4−ブタンジオールから合成された分子量7000
のポリブチレンアジペートジオール200重量部および
1,4−ブタンジオール6.7重量部を仕込み、窒素ガ
スを導入しながら100℃で10時間反応させた。冷却
後、トルエン194重量部、メチルエチルケトン194
重量部を加え均一に溶解し、イソプロピルアルコール1
94重量部、イソホロンジアミン7.3重量部を加えて
20分間反応させ、さらにn−ブチルアミン1.3重量
部を加えて反応を停止し、ポリウレタン樹脂溶液(G)
をえた。えられたポリウレタン樹脂の分子量は2800
0であった。
ト、窒素ガス導入管を付した四つ口フラスコに、イソホ
ロンジイソシアネート34.0重量部、アジピン酸と
1,4−ブタンジオールから合成された分子量6000
のポリブチレンアジペートジオール200重量部および
エチレングリコール4.3重量部を仕込み、窒素ガスを
導入しながら100℃で10時間反応させた。冷却後、
トルエン192重量部、メチルエチルケトン192重量
部を加え均一に溶解し、イソプロピルアルコール192
重量部、イソホロンジアミン7.2重量部を加えて20
分間反応させ、さらにn−ブチルアミン1.3重量部を
加えて反応を停止し、ポリウレタン樹脂溶液(H)をえ
た。えられたポリウレタン樹脂の分子量は28000で
あった。
ト、窒素ガス導入管を付した四つ口フラスコに、イソホ
ロンジイソシアネート34.7重量部、アジピン酸と
1,4−ブタンジオールから合成された分子量6000
のポリブチレンアジペートジオール200重量部および
3−メチル−1,5−ペンタンジオール8.4重量部を
仕込み、窒素ガスを導入しながら100℃で10時間反
応させた。冷却後、トルエン196重量部、メチルエチ
ルケトン196重量部を加え均一に溶解し、イソプロピ
ルアルコール196重量部、イソホロンジアミン7.2
重量部を加えて20分間反応させ、さらにn−ブチルア
ミン1.3重量部を加えて反応を停止し、ポリウレタン
樹脂溶液(I)をえた。えられたポリウレタン樹脂の分
子量は28000であった。
ト、窒素ガス導入管を付した四つ口フラスコに、イソホ
ロンジイソシアネート34.3重量部、分子量6000
のポリカプロラクトンジオール200重量部および1,
4−ブタンジオール6.3重量部を仕込み、窒素ガスを
導入しながら100℃で10時間反応させた。冷却後、
トルエン194重量部、メチルエチルケトン194重量
部を加え均一に溶解し、イソプロピルアルコール194
重量部、イソホロンジアミン6.5重量部、ジエチレン
トリアミン0.3重量部を加えて20分間反応させ、さ
らにn−ブチルアミン1.4重量部を加えて反応を停止
し、ポリウレタン樹脂溶液(J)をえた。えられたポリ
ウレタン樹脂の分子量は28000であった。
ト、窒素ガス導入管を付した四つ口フラスコに、イソホ
ロンジイソシアネート34.3重量部、分子量6000
のポリブチレングリコール200重量部および1,4−
ブタンジオール6.3重量部を仕込み、窒素ガスを導入
しながら100℃で10時間反応させた。冷却後、トル
エン194重量部、メチルエチルケトン194重量部を
加え均一に溶解し、イソプロピルアルコール194重量
部、イソホロンジアミン6.5重量部、ジエチレントリ
アミン0.3重量部を加えて20分間反応させ、さらに
n−ブチルアミン1.4重量部を加えて反応を停止し、
ポリウレタン樹脂溶液(K)をえた。えられたポリウレ
タン樹脂の分子量は28000であった。
ト、窒素ガス導入管を付した四つ口フラスコに、イソホ
ロンジイソシアネート77.7重量部、アジピン酸と
1,4−ブタンジオールから合成された分子量5000
のポリブチレンアジペートジオール500重量部および
1,4−ブタンジオール12.4重量部を仕込み、窒素
ガスを導入しながら100℃で10時間反応させた。冷
却後、トルエン465重量部、メチルエチルケトン46
5重量部を加え均一に溶解し、イソプロピルアルコール
465重量部、イソホロンジアミン17.3重量部を加
えて20分間反応させ、さらにn−ブチルアミン1.5
重量部を加えて反応を停止し、ポリウレタン樹脂溶液
(L)をえた。えられたポリウレタン樹脂の分子量は6
0000であった。
ト、窒素ガス導入管を付した四つ口フラスコに、イソホ
ロンジイソシアネート77.7重量部およびアジピン酸
と1,4−ブタンジオールから合成された分子量500
0のポリブチレンアジペートジオール500重量部仕込
み、窒素ガスを導入しながら100℃で10時間反応さ
せ、ウレタンプレポリマーを得た後、さらに1,4−ブ
タンジオール12.4重量部を加え、窒素ガスを導入し
ながら100℃で10時間反応させた。冷却後、トルエ
ン465重量部、メチルエチルケトン465重量部を加
え均一に溶解し、イソプロピルアルコール465重量
部、イソホロンジアミン17.3重量部を加えて20分
間反応させ、さらにn−ブチルアミン1.5重量部を加
えて反応を停止し、ポリウレタン樹脂溶液(M)をえ
た。えられたポリウレタン樹脂の分子量は60000で
あった。
ト、窒素ガス導入管を付した四つ口フラスコに、イソホ
ロンジイソシアネート33.3重量部(ポリブチレンア
ジペートジオールに対するI.I=1.5)およびアジ
ピン酸と1,4−ブタンジオールから合成された分子量
5000のポリブチレンアジペートジオール500重量
部仕込み、窒素ガスを導入しながら100℃で10時間
反応させ、ウレタンプレポリマーを得たのち、さらにイ
ソホロンジイソシアネート44.4重量部(1,4−ブ
タンジオールに対するI.I.=1.8)、1,4−ブ
タンジオール12.4重量部を加え100℃で10時間
反応させ、ウレタンプレポリマーを得た。冷却後、トル
エン465重量部、メチルエチルケトン465重量部を
加え均一に溶解し、イソプロピルアルコール465重量
部、イソホロンジアミン17.3重量部を加えて20分
間反応させ、さらにn−ブチルアミン1.5重量部を加
えて反応を停止し、ポリウレタン樹脂溶液(N)をえ
た。えられたポリウレタン樹脂の分子量は60000で
あった。
ト、窒素ガス導入管を付した四つ口フラスコに、イソホ
ロンジイソシアネート33.3重量部(ポリブチレンア
ジペートジオールに対するI.I.=1.5)およびア
ジピン酸と1,4−ブタンジオールから合成された分子
量5000のポリブチレンアジペートジオール500重
量部仕込み、窒素ガスを導入しながら100℃で10時
間反応させ、ウレタンプレポリマーを得た。さらに別の
攪拌機、温度計、ジムロート、窒素ガス導入管を付した
四つ口フラスコに、イソホロンジイソシアネート44.
4重量部(1,4−ブタンジオールに対するI.I.=
1.8)、1,4−ブタンジオール12.4重量部およ
びメチルエチルケトン100重量部を加え均一に溶解し
79℃で15時間反応させ、ウレタンプレポリマーを得
た。冷却後、上記反応物を混合し、トルエン465重量
部、メチルエチルケトン365重量部を加え均一に溶解
し、イソプロピルアルコール465重量部、イソホロン
ジアミン6.8重量部を加えて20分間反応させ、さら
にn−ブチルアミン1.5重量部を加えて反応を停止
し、ポリウレタン樹脂溶液(O)をえた。えられたポリ
ウレタン樹脂の分子量は60000であった。
ト、窒素ガス導入管を付した四つ口フラスコに、イソホ
ロンジイソシアネート39.1重量部、アジピン酸と
1,4−ブタンジオールから合成された分子量2000
のポリブチレンアジペートジオール207重量部を仕込
み、窒素ガスを導入しながら100℃で10時間反応さ
せた。冷却後、トルエン193重量部、メチルエチルケ
トン193重量部を加え均一に溶解し、イソプロピルア
ルコール193重量部、イソホロンジアミン11.9重
量部を加えて20分間反応させ、さらにn−ブチルアミ
ン1.5重量部を加えて反応を停止し、ポリウレタン樹
脂溶液(P)をえた。えられたポリウレタン樹脂の分子
量は25000であった。
ト、窒素ガス導入管を付した四つ口フラスコに、イソホ
ロンジイソシアネート39.1重量部、アジピン酸と
1,4−ブタンジオールから合成された分子量2000
のポリブチレンアジペートジオール200重量部および
1,4−ブタンジオール3.2重量部を仕込み、窒素ガ
スを導入しながら100℃で10時間反応させた。冷却
後、トルエン193重量部、メチルエチルケトン193
重量部を加え均一に溶解し、イソプロピルアルコール1
93重量部、イソホロンジアミン4.7重量部を加えて
20分間反応させ、さらにn−ブチルアミン1.8重量
部を加えて反応を停止し、ポリウレタン樹脂溶液(Q)
をえた。えられたポリウレタン樹脂の分子量は2200
0であった。
ト、窒素ガス導入管を付した四つ口フラスコに、イソホ
ロンジイソシアネート43.4重量部、アジピン酸と
1,4−ブタンジオールから合成された分子量6000
のポリブチレンアジペートジオール200重量部および
分子量500のポリブチレンアジペートジオール44.
4重量部を仕込み、窒素ガスを導入しながら100℃で
10時間反応させた。冷却後、トルエン233重量部、
メチルエチルケトン233重量部を加え均一に溶解し、
イソプロピルアルコール233重量部、イソホロンジア
ミン10.6重量部を加えて20分間反応させ、さらに
n−ブチルアミン1.6重量部を加えて反応を停止し、
ポリウレタン樹脂溶液(R)をえた。えられたポリウレ
タン樹脂の分子量は27000であった。
ト、窒素ガス導入管を付した四つ口フラスコに、イソホ
ロンジイソシアネート24.7重量部、アジピン酸と
1,4−ブタンジオールから合成された分子量6000
のポリブチレンアジペートジオール200重量部および
1,4−ブタンジオール2.0重量部を仕込み、窒素ガ
スを導入しながら100℃で10時間反応させた。冷却
後、トルエン183重量部、メチルエチルケトン183
重量部を加え均一に溶解し、イソプロピルアルコール1
83重量部、イソホロンジアミン8.0重量部を加えて
20分間反応させ、さらにn−ブチルアミン1.1重量
部を加えて反応を停止し、ポリウレタン樹脂溶液(S)
をえた。えられたポリウレタン樹脂の分子量は2900
0であった。
ト、窒素ガス導入管を付した四つ口フラスコに、イソホ
ロンジイソシアネート46.9重量部、アジピン酸と
1,4−ブタンジオールから合成された分子量6000
のポリブチレンアジペートジオール200重量部および
1,4−ブタンジオール11.6重量部を仕込み、窒素
ガスを導入しながら100℃で10時間反応させた。冷
却後、トルエン207重量部、メチルエチルケトン20
7重量部を加え均一に溶解し、イソプロピルアルコール
207重量部、イソホロンジアミン5.7重量部を加え
て20分間反応させ、さらにn−ブチルアミン2.1重
量部を加えて反応を停止し、ポリウレタン樹脂溶液
(T)をえた。えられたポリウレタン樹脂の分子量は2
6000であった。
ト、窒素ガス導入管を付した四つ口フラスコに、イソホ
ロンジイソシアネート41.2重量部、アジピン酸と
1,4−ブタンジオールから合成された分子量6000
のポリブチレンアジペートジオール200重量部および
1,4−ブタンジオール6.3重量部を仕込み、窒素ガ
スを導入しながら100℃で10時間反応させた。冷却
後、トルエン202重量部、メチルエチルケトン202
重量部を加え均一に溶解し、イソプロピルアルコール2
02重量部、イソホロンジアミン11.4重量部を加え
て20分間反応させ、さらにn−ブチルアミン2.0重
量部を加えて反応を停止し、ポリウレタン樹脂溶液
(U)をえた。えられたポリウレタン樹脂の分子量は2
9000であった。
ト、窒素ガス導入管を付した四つ口フラスコに、イソホ
ロンジイソシアネート23.6重量部、アジピン酸と
1,4−ブタンジオールから合成された分子量6000
のポリブチレンアジペートジオール200重量部および
1,4−ブタンジオール4.4重量部を仕込み、窒素ガ
スを導入しながら100℃で10時間反応させた。冷却
後、トルエン180重量部、メチルエチルケトン180
重量部を加え均一に溶解し、イソプロピルアルコール1
80重量部、イソホロンジアミン2.8重量部を加えて
20分間反応させ、さらにn−ブチルアミン1.1重量
部を加えて反応を停止し、ポリウレタン樹脂溶液(V)
をえた。えられたポリウレタン樹脂の分子量は2200
0であった。
ト、窒素ガス導入管を付した四つ口フラスコに、イソホ
ロンジイソシアネート40.0重量部、分子量2000
のポリカプロラクトンジオール200重量部を仕込み、
窒素ガスを導入しながら100℃で10時間反応させ
た。冷却後、トルエン193重量部、メチルエチルケト
ン193重量部を加え均一に溶解し、イソプロピルアル
コール193重量部、イソホロンジアミン11.9重量
部を加えて20分間反応させ、さらにn−ブチルアミン
1.5重量部を加えて反応を停止し、ポリウレタン樹脂
溶液(W)をえた。えられたポリウレタン樹脂の分子量
は26000であった。
ト、窒素ガス導入管を付した四つ口フラスコに、イソホ
ロンジイソシアネート40.0重量部、分子量2000
のポリブチレングリコール200重量部を仕込み、窒素
ガスを導入しながら100℃で10時間反応させた。冷
却後、トルエン193重量部、メチルエチルケトン19
3重量部を加え均一に溶解し、イソプロピルアルコール
193重量部、イソホロンジアミン11.9重量部を加
えて20分間反応させ、さらにn−ブチルアミン1.5
重量部を加えて反応を停止し、ポリウレタン樹脂溶液
(X)をえた。えられたポリウレタン樹脂の分子量は2
5000であった。
ト、窒素ガス導入管を付した四つ口フラスコに、イソホ
ロンジイソシアネート39.1重量部、アジピン酸と
1,4−ブタンジオールから合成された分子量5000
のポリブチレンアジペートジオール517重量部を仕込
み、窒素ガスを導入しながら100℃で10時間反応さ
せた。冷却後、トルエン193重量部、メチルエチルケ
トン193重量部を加え均一に溶解し、イソプロピルア
ルコール193重量部、1,4−ブタンジオール6.3
重量部を加えて20分間反応させ、さらにn−ブチルア
ミン1.5重量部を加えて反応を停止し、ポリウレタン
樹脂溶液(Y)をえた。えられたポリウレタン樹脂の数
平均分子量が10000未満であったため、評価試験を
行わなかった。
1〜9でえたポリウレタン樹脂溶液(A)〜(X)の各
々について、ポリウレタン樹脂溶液30重量部、イソプ
ロピルアルコール25重量部、酢酸エチル35重量部、
シアニンブルー顔料(C.I.74100)10重量部
をペイントコンディショナーで練肉し、藍色インキを調
製した。
((株)東谷製作所製、版深度32μm)にて、二軸延
伸ポリプロピレンフィルム(以下OPPという、東洋紡
績(株)製 P−2161、厚さ30μm)、ポリエチ
レンテレフタレートフィルム(以下PETという、東洋
紡績(株)製、E−5100、厚さ12μm)、ナイロ
ンフィルム(以下NYという、東洋紡績(株)製、N−
1102、厚さ15μm)に印刷した。すべての藍色イ
ンキの耐ブロッキング性および耐ボイル適性を評価し、
その結果を表1に示した。また、実施例1〜10、12
〜15、比較例1〜8のポリウレタン樹脂溶液をバイン
ダーとした藍色インキの耐レトルト適性を評価し、その
結果を表1に示した。なお、各評価方法はつぎのとおり
である。
ロナ放電処理面とを重ね合わせ、3kg/cm2 の荷重
をかけて、温度40℃で1日放置した。その後、インキ
面とフィルム面をはがし、インキ被膜のフィルム面への
移行を評価した。
くないもの B:抵抗はあるがインキ被膜の移行が全くないもの C:50%未満のインキ被膜の移行が認められたもの D:50〜100%のインキ被膜の移行が認められたも
の 2)耐ボイル適性 PET、NY印刷物に、イソシアネート系のアンカーコ
ート剤を塗布した後、押出ラミネート機によって溶融ポ
リエチレンを厚さ40μmで積層し、ラミネート加工物
をえた。
/油の混合物を入れて密封後、90℃/30分間、熱水
中で加熱し、外観のラミ浮きの有無から耐ボイル適性を
判断した。
布した後、ドライラミネート機によって厚さ60μmの
ポリエチレンフィルムを積層し、ラミネート加工物をえ
た。
/油の混合物を入れて密封後、120℃/30分間、加
圧熱水中で加熱し、外観のラミ浮きの有無から耐レトル
ト適性を判断した。
説明したように、本発明で特定したポリウレタン樹脂
は、分子内にウレタン結合の粗な部位と密な部位を有
し、これをバインダーとしたインキは、一液系で各種プ
ラスチックフィルムやシートに印刷されたとき、相反す
る性能である耐ブロッキング性と耐ボイル適性、耐レト
ルト適性とを同時に満足することができる。
Claims (7)
- 【請求項1】 分子量が3000〜10000の高分子
量ポリオール化合物、分子量が200以下の低分子量ポ
リオール化合物、有機ジイソシアネート化合物、鎖伸長
剤および必要に応じて反応停止剤を、以下の(a)、
(b)および(c)の条件で反応させてえられるポリウ
レタン樹脂。 (a)前記高分子量ポリオール化合物および低分子量ポ
リオール化合物の全体の平均分子量が1500〜270
0の範囲にある。 (b)前記高分子量ポリオール化合物に対する、前記有
機ジイソシアネート化合物のイソシアネートインデック
ス(I.I.)が、>2.0である。 (c)ポリウレタン樹脂中のイソシアネート基に由来す
る窒素含有量が1.30〜1.95重量%の範囲にあ
る。 - 【請求項2】 ポリウレタン樹脂中のイソシアネート基
に由来する窒素含有量が1.55〜1.80重量%の範
囲であることを特徴とする請求項1記載のポリウレタン
樹脂。 - 【請求項3】 分子量3000〜10000の高分子量
ポリオール化合物および分子量200以下の低分子量ポ
リオール化合物を、両ポリオール化合物の全体の平均分
子量が1500〜2700となる量で使用し、前記高分
子量ポリオール化合物に対するI.I.が>2.0とな
り、かつ生成するポリウレタン樹脂中のイソシアネート
基に由来する窒素含有量が1.30〜1.95重量%の
範囲となる量で有機ジイソシアネート化合物と反応させ
て、末端に遊離のイソシアネート基を有するウレタンプ
レポリマーを合成した後、鎖伸長剤および必要に応じて
反応停止剤を反応させることを特徴とするポリウレタン
樹脂の製造方法。 - 【請求項4】 分子量3000〜10000の高分子量
ポリオール化合物と有機ジイソシアネート化合物とを反
応させた後、その系に分子量200以下の低分子量ポリ
オール化合物を添加し、さらに反応させて、末端に遊離
のイソシアネート基を有するウレタンプレポリマーを合
成する請求項3記載のポリウレタン樹脂の製造方法。 - 【請求項5】 分子量3000〜10000の高分子量
ポリオール化合物と有機ジイソシアネート化合物とを、
I.I.が1.3≦I.I.≦2.0となる量で反応さ
せた後、その系に分子量200以下の低分子量ポリオー
ル化合物と有機ジイソシアネート化合物とを、I.I.
が1.3≦I.I.≦2.0となる量で添加し、さらに
反応させて、末端に遊離のイソシアネート基を有するウ
レタンプレポリマーを合成する請求項3記載のポリウレ
タン樹脂の製造方法。 - 【請求項6】 前記の末端に遊離のイソシアネート基を
有するウレタンプレポリマーが、分子量3000〜10
000の高分子量ポリオール化合物と有機ジイソシアネ
ート化合物とをI.I.が1.3≦I.I.≦2.0と
なる量で、および分子量200以下の低分子量ポリオー
ル化合物と有機ジイソシアネート化合物とをI.I.が
1.3≦I.I.≦2.0となる量で、別々に反応させ
てえた末端に遊離のイソシアネート基を有するウレタン
プレポリマーの混合物である請求項3記載のポリウレタ
ン樹脂の製造方法。 - 【請求項7】 請求項1または2記載のポリウレタン樹
脂、着色剤および有機溶剤を必須成分として含有するこ
とを特徴とするラミネート用印刷インキ組成物。
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