JPH0662907B2 - Binder for printing ink - Google Patents

Binder for printing ink

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JPH0662907B2
JPH0662907B2 JP1035217A JP3521789A JPH0662907B2 JP H0662907 B2 JPH0662907 B2 JP H0662907B2 JP 1035217 A JP1035217 A JP 1035217A JP 3521789 A JP3521789 A JP 3521789A JP H0662907 B2 JPH0662907 B2 JP H0662907B2
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JP
Japan
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polyurethane
diisocyanate
binder
epoxy
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JP1035217A
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弘一郎 大島
正夫 田中
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Arakawa Chemical Industries Ltd
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Arakawa Chemical Industries Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 (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。The present invention relates to a binder for printing ink.

(従来の技術・発明が解決しようとする課題) 近年、被包装物の多様化、包装技術の高度化に伴ない、
包装材料として各種のプラスチックフィルムが開発さ
れ、被包装物に適したものが適宜選択して使用されるよ
うになってきている。ところで、プラスチックフィルム
を包装材料に使用するにあたっては、プラスチックフィ
ルムの装飾または表面保護のために印刷が施されるが、
かかる印刷のための印刷インキには、これら種々のプラ
スチックフィルムに対する接着性が良好であるなど、高
度な性能が要求されるようになってきている。
(Problems to be solved by conventional techniques / inventions) In recent years, with the diversification of packaged items and the sophistication of packaging technology,
Various plastic films have been developed as a packaging material, and one suitable for a packaged item has been appropriately selected and used. By the way, when a plastic film is used as a packaging material, it is printed for decoration or surface protection of the plastic film.
Printing inks for such printing are required to have high performance such as good adhesion to various plastic films.

従来から使用されているこうした印刷インキに用いられ
る印刷インキ用バインダーとして、ポリウレタンが多く
用いられている。一般に、ポリウレタンをバインダーと
する印刷インキはポリエステルフィルムおよびナイロン
フィルムに対しては単独で優れた接着力を有するが、汎
用フィルムであるポリエチレンフィルムやポリプロピレ
ンフィルムに対する接着力は不充分であるため、ポリエ
チレンフィルムやポリプロピレンフィルムに印刷する場
合には、接着力を補うためにポリウレタンにポリイソシ
アネート化合物を配合せしめた二液反応型インキが使用
されている。
Polyurethane is often used as a binder for printing inks used for such printing inks that have been conventionally used. In general, printing inks using polyurethane as a binder have excellent adhesive strength alone to polyester films and nylon films, but since the adhesive strength to general-purpose films such as polyethylene film and polypropylene film is insufficient, polyethylene film When printing on a polypropylene film or a polypropylene film, a two-component reactive ink in which a polyisocyanate compound is mixed with polyurethane is used to supplement the adhesive force.

しかしながら、二液反応型インキは印刷直前に硬化剤を
配合しなければならず、取り扱いが不便であり、しかも
ポットライフ(可使時間)の点でも実用上種々の制限を
受けるという不利を有する。そのため斯界では種々のプ
ラスチックフィルムに対して接着性が良好であり、かつ
ポリイソシアネート化合物を配合する必要のない一液型
インキ用バインダーとして使用しうるポリウレタンにつ
いて種々の研究、開発が行なわれており、接着性の点に
ついてはある程度改善されている。しかしながら、たと
えば食品を包装した後にボイル殺菌、レトルト殺菌工程
等が施される包装基材として用いられるプラスチックフ
ィルムの印刷に前記一液型インキを用いたばあいには、
かかる印刷物は耐ボイル性、耐レトルト性(以下、耐ボ
イル性などという)が依然劣るという問題がある。した
がって、耐ボイル性などが要求される分野では一液型イ
ンキは使用しがたいため、前記したごとく欠点を有する
にもかかわらず依然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インキが主流を占めているのが
現状である。
However, the two-component reactive ink has a disadvantage that it needs to be mixed with a curing agent immediately before printing, is inconvenient to handle, and has various practical limitations in terms of pot life (pot life). Therefore, in this field, various researches and developments have been carried out on polyurethane which has good adhesiveness to various plastic films, and which can be used as a binder for a one-component ink that does not need to contain a polyisocyanate compound, There is some improvement in terms of adhesion. However, for example, when the one-pack ink is used for printing a plastic film used as a packaging base material subjected to a boil sterilization, a retort sterilization step, and the like after packaging food,
Such printed matter still has a problem that the boil resistance and the retort resistance (hereinafter referred to as boil resistance) are inferior. Therefore, since it is difficult to use the one-pack type ink in the field where the boil resistance is required, the two-pack reactive ink in which the polyisocyanate compound is blended still occupies the mainstream although it has the drawbacks as described above. Is the current situation.

(課題を解決するための手段) 本発明者らは前記のごとき課題を解決し、被印刷物とし
てポリエステル、ナイロン、ポリエチレン、ポリプロピ
レンなどの各種プラスチックフィルムに対する優れた接
着性および耐ボイル性などを有する一液型印刷インキ用
バインダーを提供することを目的として鋭意検討を重ね
た結果、特定の方法により得られる特定量のエポキシ基
を有するエポキシ変性ポリウレタンを印刷インキ用バイ
ンダーとして用いた場合には前記課題をことごとく解決
しうることを見出し本発明を完成するに至った。
(Means for Solving the Problems) The present inventors have solved the problems as described above and have excellent adhesiveness and boil resistance to various plastic films such as polyester, nylon, polyethylene, and polypropylene as printed materials. As a result of extensive studies for the purpose of providing a binder for liquid type printing inks, when the epoxy-modified polyurethane having a specific amount of epoxy groups obtained by a specific method is used as a binder for printing inks, the above-mentioned problems occur. The inventors have found that they can be solved, and have completed the present invention.

すなわち本発明は、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からなるポリウレタンに、さら
に樹脂固形分1g当たりのエポキシ基が1.0×10 〜2.0
×10 グラム当量となるように1,2-エポキシアルコー
ルを反応させて得られるエポキシ変性ポリウレタンを主
として含有することを特徴とする印刷インキ用バインダ
ーに関する。
That is, the present invention provides a polymer polyol, a diisocyanate compound and a chain to the polyurethane consisting of extenders, further epoxy groups per resin solids 1g 1.0 × 10 - 6 ~2.0
× 10 - 4 relates to a printing ink binder, characterized in that so that gram equivalent by reacting 1,2-epoxy alcohols containing mainly epoxy-modified polyurethane obtained by.

本発明の印刷インキ用バインダーは1,2-エポキシアルコ
ールで変性したエポキシ変性ポリウレタンであり、エポ
キシ基はエポキシ変性ポリウレタンの末端に導入されて
いる。
The binder for a printing ink of the present invention is an epoxy-modified polyurethane modified with 1,2-epoxy alcohol, and an epoxy group is introduced at the terminal of the epoxy-modified polyurethane.

ここに1,2-エポキシアルコールとしては、たとえばグリ
シドール、その誘導体及びエピクロルヒドリンとジオー
ルとから合成されるジオールのモノグリシジルエーテル
等があげられ、具体的にはエチレングリコールモノグリ
シジルエーテル、ブタンジオールモノグリシジルエーテ
ル、ヘキサンジオールモノグリシジルエーテル等があげ
られる。
Examples of 1,2-epoxy alcohols include glycidol, its derivatives, and monoglycidyl ethers of diols synthesized from epichlorohydrin and diols. Specific examples include ethylene glycol monoglycidyl ether and butanediol monoglycidyl ether. , Hexanediol monoglycidyl ether and the like.

また、前記エポキシ基の含有量は得られるエポキシ変性
ポリウレタンの樹脂固形分1g当たり1.0×10 〜2.0×
10 グラム当量であるのが好ましい。より好ましくは
1.0×10 〜1.0×10 グラム当量である。該含有量
が1.0×10 グラム当量よりも少ないばあいには一液
型のばあいのポリプロピレンフィルム等に対する接着
性、耐ボイル性などが低下する傾向があり、また2.0×1
0 グラム当量よりも多い場合にはポリウレタン溶液
(バインダー)の経時粘度安定性が低下する傾向があ
る。
Further, the epoxy group content 1.0 resin solids per 1g of epoxy-modified polyurethane obtained is × 10 of - 6 to 2.0 ×
10 - is preferably a four gram equivalent. More preferably
1.0 × 10 - 5 ~1.0 × 10 - is 4 gram equivalent. The content is 1.0 × 10 - 6 gram equivalent adhesion to polypropylene film and the like in the case of a one-pack type when less than such resistance boiling resistance tends to deteriorate, also 2.0 × 1
0 - 4 when more than gram equivalent tend to decrease over time stability of viscosity of the polyurethane solution (binder).

次に、本発明のエポキシ変性ポリウレタンの他の構成成
分について説明する。まず、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
ラン等の重合体もしくは共重合体等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、3-メチル‐1,5-ベンタンジオール、ヘキサンジ
オール、オクタンジオール、1,4-ブチンジオール、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
レングリコール等の飽和もしくは不飽和の低分子グリコ
ール成分およびアジピン酸、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、
しゅう酸、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、セバシン酸等の二塩基酸もしくは
これらに対応する酸無水物の二塩基酸成分を脱水縮合せ
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;その他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、ビスフェノールAに酸化エチレン
もしくは酸化プロピレンを付加してえられるグリコール
類等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。
Next, other constituent components of the epoxy-modified polyurethane of the present invention will be described. First, as the polymer polyol component, polyether polyols such as polymers or copolymers of ethylene oxide, propylene oxide, tetrahydrofuran, etc .; ethylene glycol, 1,2-propanediol, 1,3-propanediol, 1, 3-butanediol, 1,4-
Saturated or unsaturated of butanediol, neopentyl glycol, pentanediol, 3-methyl-1,5-bentanediol, hexanediol, octanediol, 1,4-butynediol, diethylene glycol, triethylene glycol, dipropylene glycol, etc. Low molecular weight glycol component and adipic acid, phthalic anhydride, isophthalic acid, terephthalic acid, maleic acid, fumaric acid, succinic acid,
Polyester polyols obtained by dehydration condensation of dibasic acids such as oxalic acid, malonic acid, glutaric acid, pimelic acid, suberic acid, azelaic acid and sebacic acid, or the corresponding dibasic acid components of acid anhydrides; cyclic Polyester polyols obtained by ring-opening polymerization of ester compounds; other polycarbonate polyols, polybutadiene glycols, glycols obtained by adding ethylene oxide or propylene oxide to bisphenol A, and various other known substances generally used for polyurethane production Polymer polyols of

尚、上記の内、グリコール成分と二塩基酸成分からえら
れる高分子ポリオールの場合には、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、
ソルビトール等を例示しうる。
Among the above, in the case of a polymer polyol obtained from a glycol component and a dibasic acid component, up to 5 mol% of the glycol component can be substituted with the following various polyols. That is, for example, glycerin, trimethylolpropane, trimethylolethane, 1,2,6-hexanetriol, 1,2,4-butanetriol, pentaerythritol,
Examples thereof include sorbitol.

更には、本発明のポリウレタン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%を越えた場合は、得られる印刷インキ
用組成物のプラスチックフィルムに対する密着性や稀釈
溶剤に対する溶解性が低下する傾向にあり好ましくな
い。
Furthermore, within the range not deviating from the performance of the polyurethane of the present invention, a part of the high molecular weight polyol component can be used by substituting it with a low molecular weight polyol, and the amount used in the normal polyol component is 20% by weight. % Or less, preferably
It is set to 10% by weight or less. Examples of the low molecular weight polyols include various low molecular weight polyols used for producing the high molecular weight polyols. When the use ratio of the low molecular weight polyol exceeds 20% by weight, the adhesiveness of the obtained printing ink composition to a plastic film and the solubility to a diluting solvent tend to decrease, which is not preferable.

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、耐ブロッキング性等を
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
に伴ない印刷適性が劣る傾向があり、他方3000を越える
と乾燥性及び耐ブロッキング性が低下する傾向がある。
The molecular weights of the various polymer polyols described above are appropriately determined in consideration of the solubility, drying property, blocking resistance and the like of the obtained polyurethane resin, and it is usually preferable to be in the range of 500 to 3000. If the molecular weight is less than 500, the printability tends to be poor due to the decrease in solubility, while if it exceeds 3,000, the drying property and blocking resistance tend to deteriorate.

また、ジイソシアネート化合物としては芳香族、脂肪族
または脂環族のイソシアネート類を使用することができ
る。具体的には、1,5-ナフチ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、4,4′‐ジフ
ェ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、ジアルキルジフェニルメタンジ
イソシアネート、テトラアルキルジフェニルメタンジイ
ソシアネート、1,3-フェニレンジイソシアネート、1,4-
フェ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、ジシクロヘキシルメ
タン‐4,4′‐ジイソシアネート、1,3-ビス(イソシア
ネートメチル)シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン
ジイソシアネート、m-テトラメチルキシリレンジイソシ
アネート等がその代表例としてあげられる。
As the diisocyanate compound, aromatic, aliphatic or alicyclic isocyanates can be used. Specifically, 1,5-naphthylene diisocyanate, 4,
4'-diphenylmethane diisocyanate, 4,4'-diphenyldimethylmethane diisocyanate, 4,4'-dibenzyl isocyanate, 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- Representative examples thereof include diisocyanate, xylylene diisocyanate, isophorone diisocyanate, dicyclohexylmethane-4,4'-diisocyanate, 1,3-bis (isocyanatomethyl) cyclohexane, methylcyclohexane diisocyanate and m-tetramethylxylylene diisocyanate.

さらに、本発明のエポキシ変性ポリウレタンは鎖伸長剤
を使用することを必須とする。すなわち、鎖伸長剤を使
用しない場合はフィルム物性が十分でなく粘着性が強く
なり、印刷インキとしたときの乾燥性、耐ブロッキング
が著しく低下する。鎖伸長剤としては、たとえばエチレ
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′‐ジアミン等のポリアミン類、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
エチレンジアミン等の分子内に水酸基を有するジアミン
類および前記した高分子ポリオールの項で説明した低分
子グリコールを使用することができる。
Furthermore, the epoxy-modified polyurethane of the present invention requires the use of a chain extender. That is, when the chain extender is not used, the physical properties of the film are not sufficient and the tackiness becomes strong, and the drying property and blocking resistance of the printing ink are remarkably lowered. Examples of the chain extender include ethylenediamine, propylenediamine, hexamethylenediamine, diethylenetriamine, triethylenetetramine, isophoronediamine, dicyclohexylmethane-4,
Polyamines such as 4'-diamine, 2-hydroxyethylethylenediamine, 2-hydroxyethylpropylenediamine, di-2-hydroxyethylethylenediamine, di-
It is possible to use diamines having a hydroxyl group in the molecule such as 2-hydroxyethylpropylenediamine, 2-hydroxypropylethylenediamine and di-2-hydroxypropylethylenediamine, and the low-molecular-weight glycols described in the above-mentioned polymer polyol section. .

更には必要に応じて鎖長停止剤を用いてもよく、鎖長停
止剤としては、たとえばジ‐n-ブチルアミン等のジアル
キルアミン類やエタノール、イソプロピルアルコール等
のアルコール類があげられる。
Furthermore, a chain length terminating agent may be used if necessary, and examples of the chain length terminating agent include dialkylamines such as di-n-butylamine and alcohols such as ethanol and isopropyl alcohol.

本発明のエポキシ変性ウレタンは、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からなる末端イ
ソシアネート基含有のポリウレタンに、1,2-エポキシア
ルコールを反応させる方法により製造する。
The epoxy-modified urethane of the present invention is a polymer polyol,
It is produced by a method of reacting a polyurethane containing a terminal isocyanate group composed of a diisocyanate compound and a chain extender with 1,2-epoxy alcohol.

末端イソシアネート基含有のポリウレタンの製造にあた
っては、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(好ましくはイソシアネート含量0.5
〜10%)を調製し、次いでこれを適当な溶媒中で鎖伸長
剤、および必要に応じて鎖長停止剤と反応させる二段
法、ならびに高分子ポリオール成分、ジイソシアネート
化合物、鎖伸長剤および必要に応じて鎖長停止剤を、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
も採用できるが、均一なポリマー溶液がえやすいという
点で二段法を採用するのが好ましい。
In the production of a polyurethane containing a terminal isocyanate group, first, a polymer polyol component and a diisocyanate compound are reacted under conditions of excess isocyanate groups, and a prepolymer having an isocyanate group at both ends of the polymer polyol (preferably an isocyanate content 0.5
~ 10%) and then reacting it with a chain extender in a suitable solvent, and optionally a chain length terminating agent, as well as a polymeric polyol component, a diisocyanate compound, a chain extender and the required Depending on the situation, any one-step method in which the chain-length terminating agent is reacted at once in a suitable solvent can be adopted, but the two-step method is preferred because a uniform polymer solution is easily obtained.

本発明に用いられる末端イソシアネート基含有のポリウ
レタンを二段法で製造する場合、高分子ポリオール成分
とジイソシアネート化合物とを反応させる際の条件は、
イソシアネート基が過剰になるようにするほかは特に限
定はされないが、水酸基/イソシアネート基が当量比で
1/1.2〜1/3の範囲になるように反応させるのが好
ましい。また、得られたプレポリマーと鎖伸長剤および
必要に応じて用いる重合停止剤とを反応させる際の条件
にも特に限定はされないがプレポリマーの両末端に有す
る遊離のイソシアネート基を1当量とした場合に、鎖伸
長剤中のイソシアネート基と反応しうる活性水素の合計
当量が0.5〜0.99当量の範囲内であるのが好ましい。前
記活性水素が0.5当量未満の場合、乾燥性、耐ブロッキ
ング性、皮膜強度が充分でなく、前記活性水素が0.99当
量より過剰になった場合には、1,2-エポキシアルコール
と反応させるのに必要なイソシアネート基が不十分とな
り耐ボイル性などが低下する。
When producing a polyurethane containing a terminal isocyanate group used in the present invention by a two-step method, the conditions for reacting the polymer polyol component and the diisocyanate compound,
There is no particular limitation except that the amount of the isocyanate group is excessive, but it is preferable to react the hydroxyl group / isocyanate group in an equivalent ratio of 1 / 1.2 to 1/3. The conditions for reacting the obtained prepolymer with a chain extender and optionally a polymerization terminator are also not particularly limited, but the free isocyanate group at both ends of the prepolymer is 1 equivalent. In this case, the total equivalent of active hydrogen capable of reacting with the isocyanate group in the chain extender is preferably within the range of 0.5 to 0.99 equivalent. If the active hydrogen is less than 0.5 equivalents, the drying property, blocking resistance, and film strength are not sufficient, and if the active hydrogen is more than 0.99 equivalents, it is necessary to react with 1,2-epoxy alcohol. The required isocyanate groups become insufficient, and the boiling resistance and the like decrease.

次いで、得られるエポキシ変性ポリウレタンのエポキシ
基のグラム当量が前記範囲となるように、前記末端イソ
シアネート基含有のポリウレタンに1,2-エポキシアルコ
ールを仕込み反応させればよい。
Then, 1,2-epoxy alcohol may be charged and reacted with the terminal isocyanate group-containing polyurethane so that the gram equivalent of epoxy groups of the obtained epoxy-modified polyurethane falls within the above range.

これら製造法において、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、キシレン等の芳香族系溶剤;酢酸エチル、酢
酸ブチル等のエステル系溶剤;メタノール、エタノー
ル、イソプロパノール、n-ブタノール等のアルコール系
溶剤;アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチ
ルケトン等のケトン系の溶剤があげられ、これらの1種
または2種以上の混合物を適宜選択して用いる。
In these production methods, the solvent used is usually
Benzene, which is well known as a solvent for printing inks,
Aromatic solvents such as toluene and xylene; Ester solvents such as ethyl acetate and butyl acetate; Alcohol solvents such as methanol, ethanol, isopropanol, n-butanol; Ketone solvents such as acetone, methyl ethyl ketone and methyl isobutyl ketone One of these or a mixture of two or more thereof is appropriately selected and used.

叙上の如くしてえられる本発明のポリウレタン樹脂の数
平均分子量は、5000〜100000の範囲とするのがよい。数
平均分子量が5000に満たない場合には、これをビヒクル
として用いた印刷インキの乾燥性、耐ブロッキング性、
皮膜強度、耐油性等が低下しやすくなり、一方、100000
を越える場合にはポリウレタン樹脂溶液(バインダー)
の粘度が上昇したり、印刷インキの光沢が低下しやすく
なる。また、ポリウレタン樹脂溶液の樹脂固形分濃度は
特に制限はされないが、印刷時の作業性等を考慮して適
宜決定すればよく、通常は15〜60重量%、粘度は50〜10
0000cP/25℃の範囲に調製するのが実用上好適である。
The number average molecular weight of the polyurethane resin of the present invention obtained as described above is preferably in the range of 5,000 to 100,000. When the number average molecular weight is less than 5000, the drying property of the printing ink using this as a vehicle, blocking resistance,
The film strength, oil resistance, etc. tend to decrease, while 100,000
Polyurethane resin solution (binder)
The viscosity of the ink increases and the gloss of the printing ink tends to decrease. The concentration of the resin solid content of the polyurethane resin solution is not particularly limited, but may be appropriately determined in consideration of workability at the time of printing, and is usually 15 to 60% by weight, and the viscosity is 50 to 10%.
It is practically preferable to adjust it in the range of 0000 cP / 25 ° C.

また、本発明では必要に応じて、本発明の主成分である
ポリウレタンの他に以下に示すような樹脂を副成分とし
て本発明のバインダーとして併用しうる。たとえば、本
発明以外のポリウレタン、ポリアミド、ニトロセルロー
ス、ポリアクリル酸エステル、ポリ塩化ビニルと酢酸ビ
ニルとのコポリマー、ロジン系樹脂、ケトンレジン等が
あげられる。
Further, in the present invention, in addition to polyurethane which is the main component of the present invention, the following resins may be used in combination as a binder of the present invention as an auxiliary component, if necessary. Examples thereof include polyurethanes, polyamides, nitrocellulose, polyacrylic acid esters, copolymers of polyvinyl chloride and vinyl acetate, rosin-based resins, and ketone resins other than those of the present invention.

本発明のバインダーに着色剤、溶剤、さらに必要に応じ
てインキ流動性およびインキ表面皮膜を改良するための
界面活性剤、ワックス、その他添加剤を適宜配合しボー
ルミル、アトライター、サンドミル等の通常のインキ製
造装置を用いて混練することにより印刷インキ組成物を
製造することができる。なお、印刷インキ組成物中の本
発明のバインダーの配合量は印刷インキ組成物中、その
樹脂固形分が3〜20重量%になるように配合するのが好
ましい。
A colorant, a solvent, a surfactant for improving ink fluidity and an ink surface film, if necessary, a wax, and other additives are appropriately blended in the binder of the present invention, and a usual ball mill, attritor, sand mill or the like is used. A printing ink composition can be produced by kneading with an ink producing device. The amount of the binder of the present invention in the printing ink composition is preferably such that the resin solid content in the printing ink composition is 3 to 20% by weight.

以下に製造例、実施例および比較例をあげて本発明を詳
細に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるも
のではない。
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to production examples, examples and comparative examples, but the present invention is not limited to these examples.

製造例1 攪拌機、温度計及び窒素ガス導入管を備えた丸底フラス
コに、分子量2000のポリ(1,2-プロピレンアジペート)
グリコール1000部とイソホロンジイソシアネート222部
を仕込み、窒素気流下に100℃で6時間反応させ、遊離
イソシアネート含量3.36%のプレポリマーを製造したの
ち、これにメチルエチルケトン815部を加えてウレタン
プレポリマーの均一溶液とした。次いで、イソホロンジ
アミン77.6部、メチルエチルケトン1214部からなる混合
物を前記ウレタンプレポリマーに添加し50℃で3時間保
温した。保温後、グリシドール4.8部を添加し、さらに7
0℃で5時間反応させ、次にイソプロピルアルコール101
5部を加え反応を終了した。こうしてえられたポリウレ
タン樹脂溶液(以下、樹脂溶液Aという)は、樹脂固形
分濃度が30%、粘度が820cP/25℃であった。また、ポ
リウレタン樹脂の数平均分子量は38000であった。
Production Example 1 Poly (1,2-propylene adipate) having a molecular weight of 2000 was placed in a round bottom flask equipped with a stirrer, a thermometer and a nitrogen gas inlet tube.
1000 parts of glycol and 222 parts of isophorone diisocyanate were charged and reacted at 100 ° C for 6 hours under a nitrogen stream to produce a prepolymer having a free isocyanate content of 3.36%. Then, 815 parts of methyl ethyl ketone was added thereto to prepare a uniform solution of urethane prepolymer. And Then, a mixture of 77.6 parts of isophorone diamine and 1214 parts of methyl ethyl ketone was added to the urethane prepolymer and kept at 50 ° C. for 3 hours. After incubating, add 4.8 parts of glycidol and add another 7
React at 0 ° C for 5 hours, then isopropyl alcohol 101
The reaction was terminated by adding 5 parts. The polyurethane resin solution thus obtained (hereinafter referred to as resin solution A) had a resin solid content concentration of 30% and a viscosity of 820 cP / 25 ° C. The number average molecular weight of the polyurethane resin was 38,000.

製造例2 攪拌機、温度計及び窒素ガス導入管を備えた丸底フラス
コに、分子量1000のポリ(ε−カプロラクトン)グリコ
ール1000部とイソホロンジイソシアネート333部を仕込
み、窒素気流下に100℃で6時間反応させ、遊離イソシ
アネート含量3.10%のプレポリマーを製造したのち、こ
れにメチルエチルケトン815部を加えてウレタンプレポ
リマーの均一溶液とした。次いで、イソホロンジアミン
65.6部、メチルエチルケトン1385部からなる混合物を前
記ウレタンプレポリマーに添加し50℃で3時間保温し
た。保温後、グリシドール15.7部を添加し、さらに70℃
で5時間反応させ、次にイソプロピルアルコール1100部
を加え反応を終了した。こうしてえられたポリウレタン
樹脂溶液(以下、樹脂溶液Bという)は、樹脂固形分濃
度が30%、粘度が480cP/25℃であった。また、ポリウ
レタン樹脂の数平均分子量は13000であった。
Production Example 2 A round bottom flask equipped with a stirrer, a thermometer and a nitrogen gas introduction tube was charged with 1000 parts of poly (ε-caprolactone) glycol having a molecular weight of 1000 and 333 parts of isophorone diisocyanate, and reacted at 100 ° C. for 6 hours under a nitrogen stream. Then, a prepolymer having a free isocyanate content of 3.10% was produced, and then 815 parts of methyl ethyl ketone was added thereto to prepare a uniform solution of the urethane prepolymer. Then isophorone diamine
A mixture of 65.6 parts and 1385 parts of methyl ethyl ketone was added to the urethane prepolymer and kept at 50 ° C. for 3 hours. After keeping warm, add 15.7 parts of glycidol and further 70 ℃
Then, the reaction was terminated by adding 1100 parts of isopropyl alcohol. The polyurethane resin solution thus obtained (hereinafter referred to as resin solution B) had a resin solid content concentration of 30% and a viscosity of 480 cP / 25 ° C. The number average molecular weight of the polyurethane resin was 13,000.

製造例3 攪拌機、温度計及び窒素ガス導入管を備えた丸底フラス
コに、分子量3000のポリ(ε−カプロラクトン)グリコ
ール1000部とイソホロンジイソシアネート185部を仕込
み、窒素気流下に100℃で6時間反応させ、遊離イソシ
アネート含量3.44%のプレポリマーを製造したのち、こ
れにメチルエチルケトン815部を加えてウレタンプレポ
リマーの均一溶液とした。次いで、イソホロンジアミン
71.7部、ジブチルアミン16.2部、メチルエチルケトン11
65部からなる混合物を前記ウレタンプレポリマーに添加
し50℃で3時間保温した。保温後、グリシドール0.1部
を添加し、さらに70℃で5時間反応させ、次にイソプロ
ピルアルコール990部を加え反応を終了した。こうして
えられたポリウレタン樹脂溶液(以下、樹脂溶液Cとい
う)は、樹脂固形分濃度が30%、粘度が1000cP/25℃で
あった。また、ポリウレタン樹脂の数平均分子量は2000
0であった。
Production Example 3 A round bottom flask equipped with a stirrer, a thermometer and a nitrogen gas introduction tube was charged with 1000 parts of poly (ε-caprolactone) glycol having a molecular weight of 3000 and 185 parts of isophorone diisocyanate, and reacted at 100 ° C. for 6 hours under a nitrogen stream. After producing a prepolymer having a free isocyanate content of 3.44%, 815 parts of methyl ethyl ketone was added thereto to obtain a uniform solution of urethane prepolymer. Then isophorone diamine
71.7 parts, dibutylamine 16.2 parts, methyl ethyl ketone 11
A mixture of 65 parts was added to the urethane prepolymer and kept at 50 ° C. for 3 hours. After maintaining the temperature, 0.1 part of glycidol was added and further reacted at 70 ° C. for 5 hours, and then 990 parts of isopropyl alcohol was added to terminate the reaction. The polyurethane resin solution thus obtained (hereinafter referred to as resin solution C) had a resin solid content concentration of 30% and a viscosity of 1000 cP / 25 ° C. The number average molecular weight of the polyurethane resin is 2000
It was 0.

製造例4 攪拌機、温度計及び窒素ガス導入管を備えた丸底フラス
コに、分子量2000のポリ(1,2-プロピレンアジペート)
グリコール1000部とイソホロンジイソシアネート222部
を仕込み、窒素気流下に100℃で6時間反応させ、遊離
イソシアネート含量3.34%のプレポリマーを製造したの
ち、これにメチルエチルケトン815部を加えてウレタン
プレポリマーの均一溶液とした。次いで、イソホロンジ
アミン77.0部、ジブチルアミン8.4部、イソプロピルア
ルコール1017部、メチルエチルケトン1219部からなる混
合物に前記ウレタンプレポリマーを添加し50℃で3時間
保温した。こうしてえられたポリウレタン樹脂溶液(以
下、樹脂溶液Dという)は、樹脂固形分濃度が30%、粘
度が700cP/25℃であった。また、ポリウレタン樹脂の
数平均分子量は36000であった。
Production Example 4 Poly (1,2-propylene adipate) having a molecular weight of 2000 was placed in a round bottom flask equipped with a stirrer, a thermometer and a nitrogen gas inlet tube.
1000 parts of glycol and 222 parts of isophorone diisocyanate were charged and reacted at 100 ° C for 6 hours under a nitrogen stream to produce a prepolymer having a free isocyanate content of 3.34%, and then 815 parts of methyl ethyl ketone was added thereto to prepare a uniform solution of urethane prepolymer. And Next, the urethane prepolymer was added to a mixture consisting of 77.0 parts of isophoronediamine, 8.4 parts of dibutylamine, 1017 parts of isopropyl alcohol, and 1219 parts of methyl ethyl ketone, and the mixture was kept at 50 ° C. for 3 hours. The polyurethane resin solution thus obtained (hereinafter referred to as resin solution D) had a resin solid content concentration of 30% and a viscosity of 700 cP / 25 ° C. The number average molecular weight of the polyurethane resin was 36,000.

製造例5 攪拌機、温度計及び窒素ガス導入管を備えた丸底フラス
コに、分子量1000のポリ(ε−カプロラクトン)グリコ
ール1000部とイソホロンジイソシアネート333部を仕込
み、窒素気流下に100℃で6時間反応させ、遊離イソシ
アネート含量3.10%のプレポリマーを製造したのち、こ
れにメチルエチルケトン937部を加えてウレタンプレポ
リマーの均一溶液とした。次いで、グリシドール72.8部
を添加し、さらに70℃で5時間反応させ、次にイソプロ
ピルアルコール469部を加え反応を終了した。こうして
えられたポリウレタン樹脂溶液(以下、樹脂溶液Eとい
う)は、樹脂固形分濃度が50%、粘度が500cP/25℃で
あった。また、ポリウレタン樹脂の数平均分子量は3200
であった。
Production Example 5 A round bottom flask equipped with a stirrer, a thermometer and a nitrogen gas inlet tube was charged with 1000 parts of poly (ε-caprolactone) glycol having a molecular weight of 1000 and 333 parts of isophorone diisocyanate, and reacted at 100 ° C. for 6 hours under a nitrogen stream. Then, after producing a prepolymer having a free isocyanate content of 3.10%, 937 parts of methyl ethyl ketone was added thereto to prepare a uniform solution of the urethane prepolymer. Then, 72.8 parts of glycidol was added and further reacted at 70 ° C. for 5 hours, and then 469 parts of isopropyl alcohol was added to complete the reaction. The polyurethane resin solution thus obtained (hereinafter referred to as resin solution E) had a resin solid content concentration of 50% and a viscosity of 500 cP / 25 ° C. The number average molecular weight of polyurethane resin is 3200.
Met.

製造例6 攪拌機、温度計及び窒素ガス導入管を備えた丸底フラス
コに、分子量3000のポリ(ε−カプロラクトン)グリコ
ール1000部とイソホロンジイソシアネート81.4部を仕込
み、窒素気流下に150℃で6時間反応させ遊離イソシア
ネート含量0.23%のプレポリマーを製造したのち、これ
にメチルエチルケトン1689部を加えてウレタンプレポリ
マーの均一溶液とした。次いで、グリシドール4.4部を
添加し、さらに70℃で5時間反応させ、次にイソプロピ
ルアルコール845部を加え反応を終了した。こうしてえ
られたポリウレタン樹脂溶液(以下、樹脂溶液Fとい
う)は、樹脂固形分濃度が30%、粘度が280cP/25℃で
あった。また、ポリウレタン樹脂の数平均分子量は4200
0であった。
Production Example 6 A round bottom flask equipped with a stirrer, a thermometer and a nitrogen gas inlet tube was charged with 1000 parts of poly (ε-caprolactone) glycol having a molecular weight of 3000 and 81.4 parts of isophorone diisocyanate, and reacted at 150 ° C. for 6 hours under a nitrogen stream. After producing a prepolymer having a free isocyanate content of 0.23%, 1689 parts of methyl ethyl ketone was added thereto to prepare a uniform solution of urethane prepolymer. Then, 4.4 parts of glycidol was added, and the reaction was further performed at 70 ° C. for 5 hours, and then 845 parts of isopropyl alcohol was added to complete the reaction. The polyurethane resin solution thus obtained (hereinafter referred to as resin solution F) had a resin solid content concentration of 30% and a viscosity of 280 cP / 25 ° C. The number average molecular weight of the polyurethane resin is 4200.
It was 0.

実施例1〜3及び比較例1〜4 チタン白(ルチル型) 30部 製造例1〜6で得られた ポリウレタン樹脂溶液 50部 トルエン 10部 イソプロピルアルコール 10部 からなる組成の混合物をそれぞれペイントシェイカーで
練肉して白色印刷インキを調製した。えられた混合物10
0部に、トルエン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第1表に示すような7点の白色
印刷インキを調整した。なお、比較例4の白色印刷イン
キは比較例1でえられらものにさらにイソホロンジイソ
シアネーート2部を添加して2液型印刷インキとしたも
のである。
Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 4 Titanium white (rutile type) 30 parts Polyurethane resin solution obtained in Preparation Examples 1 to 50 parts Toluene 10 parts Isopropyl alcohol 10 parts Mixtures of composition respectively with paint shaker A white printing ink was prepared by kneading. Obtained mixture 10
To 0 parts, toluene 35 parts and isopropyl alcohol 15
Then, 7 parts of white printing ink as shown in Table 1 were prepared by adding parts. The white printing ink of Comparative Example 4 is a two-component printing ink obtained by further adding 2 parts of isophorone diisocyanate to those obtained in Comparative Example 1.

えられた7点の白色印刷インキを、版深30μmのグラビ
アプレートを備えた簡易グラビア印刷機により厚さ15μ
mのコロナ放電処理ナイロンフィルム(NY)の放電処理
面と厚さ11μmのポリエチレンテレフタレート(PET)
の片面に印刷し、40〜50℃で乾燥し、印刷フィルムを得
た。
The 7 white printing inks obtained were applied with a simple gravure printing machine equipped with a gravure plate with a plate depth of 30 μm to a thickness of 15 μm.
m corona discharge treated nylon film (NY) discharge treated surface and 11 μm thick polyethylene terephthalate (PET)
Was printed on one side and dried at 40 to 50 ° C. to obtain a printed film.

そして、得られた印刷フィルムの印刷面上に固形分25%
のポリウレタン系接着剤を3g/mの塗布量で塗布乾燥
した後、ラミネーターにより60μmのポリエチレンフィ
ルムをドライラミネートし、ラミネートフィルムを得
た。こうして得られたラミネートフィルムの耐ブロッキ
ング性、ラミネート強度(接着力)及び100℃でのボイ
ル適性を評価した。評価結果を第1表に示す。
Then, the solid content of 25% on the printing surface of the obtained printing film
After applying and drying the polyurethane adhesive of (3) at a coating amount of 3 g / m 2, a 60 μm polyethylene film was dry laminated with a laminator to obtain a laminated film. The thus obtained laminate film was evaluated for blocking resistance, laminate strength (adhesive strength) and suitability for boiling at 100 ° C. The evaluation results are shown in Table 1.

なお、第1表中の官能基含有量は、ポリウレタン樹脂固
形分1g当たりのエポキシ基のグラム当量である。
The functional group content in Table 1 is the gram equivalent of epoxy groups per 1 g of polyurethane resin solids.

耐ブロッキング性 印刷フィルムの印刷面同士を重ね合せ、温度40℃、湿度
80%、圧力1kg/cmで3時間保持した後に剥がし、イ
ンキの剥がれ具合を観察評価した。
Blocking resistance Overlapping the printing surfaces of printing films, temperature 40 ℃, humidity
The ink was peeled off after being held at 80% and a pressure of 1 kg / cm 2 for 3 hours, and the degree of ink peeling was observed and evaluated.

○……印刷面のインキが全く剥がれない。○: The ink on the printed surface does not come off at all.

△……印刷面のインキがごく一部剥がれる。△: A part of the ink on the printed surface comes off.

×……印刷面のインキが50%以上剥がれる。×: 50% or more of the ink on the printed surface comes off.

ボイル適性 (1)フィルムの外観変化による評価 ラミネートフィルムを100℃で30分間煮沸した後の外観
変化を観察した。
Boilability (1) Evaluation by change in appearance of film Laminated film was observed for change in appearance after boiling at 100 ° C for 30 minutes.

○……フィルムに異常なし。○: There is nothing wrong with the film.

△……フィルムのごく一部がデラミネートしているか、
またはブリスターがわずかであるが発生している。
△: Is a small part of the film delaminated?
Or there are few blister but they are occurring.

×……フィルムの一部がデラミネートしているか、また
はブリスターが発生している。
×: A part of the film is delaminated or blisters occur.

(2)ラミネート強度(接着力)による変化 ラミネートフィルムを100℃で30分間煮沸したあと、15m
m巾に切断し剥離試験機にて速度300mm/分でT型剥離強
度を測定しボイル前の強度と比較した。(単位g/15m
m) 発明の効果 本発明の印刷インキ用バインダーを用いた1液型印刷イ
ンキは被印刷物であるポリエステル、ナイロンフィル
ム、ポリエチレン、ポリプロピレン等の各種プラスチッ
クフィルムに対して優れた耐ブロッキング性、接着性、
耐ボイル性などを呈するという効果を奏する。
(2) Change due to laminating strength (adhesive strength) 15m after laminating the laminated film at 100 ℃ for 30 minutes
The T-type peel strength was measured with a peel tester at a speed of 300 mm / min and compared with the strength before boil. (Unit: g / 15m
m) Effect of the Invention A one-pack type printing ink using the binder for a printing ink of the present invention has excellent blocking resistance, adhesion to various plastic films such as polyester, nylon film, polyethylene, and polypropylene, which are print targets,
It has the effect of exhibiting boil resistance and the like.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】高分子ポリオール、ジイソシアネート化合
物および鎖伸長剤からなるポリウレタンに、さらに樹脂
固形分1g当たりのエポキシ基が1.0×10 〜2.0×10
グラム当量となるように1,2-エポキシアルコールを反
応させて得られるエポキシ変性ポリウレタンを主として
含有することを特徴とする印刷インキ用バインダー。
1. A polymeric polyol, a diisocyanate compound and a chain to the polyurethane consisting of extenders, further resin solids 1g per epoxy group 1.0 × 10 - 6 ~2.0 × 10 -
A binder for a printing ink, which mainly contains epoxy-modified polyurethane obtained by reacting 1,2-epoxy alcohol so as to have a weight of 4 grams.
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