WO2018198984A1 - 輪転印刷インキ及びその利用 - Google Patents

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WO2018198984A1
WO2018198984A1 PCT/JP2018/016334 JP2018016334W WO2018198984A1 WO 2018198984 A1 WO2018198984 A1 WO 2018198984A1 JP 2018016334 W JP2018016334 W JP 2018016334W WO 2018198984 A1 WO2018198984 A1 WO 2018198984A1
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WO
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rotary printing
printing ink
urethane resin
resin
ink
Prior art date
Application number
PCT/JP2018/016334
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English (en)
French (fr)
Inventor
博明 高位
佐藤 雄一
裕香 永田
通久 小藤
安田 秀樹
紀文 渡辺
須藤 馨
Original Assignee
東洋インキScホールディングス株式会社
東洋インキ株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 東洋インキScホールディングス株式会社, 東洋インキ株式会社 filed Critical 東洋インキScホールディングス株式会社
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/28Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/40High-molecular-weight compounds
    • C08G18/48Polyethers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D11/00Inks
    • C09D11/02Printing inks
    • C09D11/03Printing inks characterised by features other than the chemical nature of the binder
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D11/00Inks
    • C09D11/02Printing inks
    • C09D11/10Printing inks based on artificial resins
    • C09D11/102Printing inks based on artificial resins containing macromolecular compounds obtained by reactions other than those only involving unsaturated carbon-to-carbon bonds

Definitions

  • Embodiments of the present invention relate to a rotary printing ink, a rotary printing ink set, a plastic film rotary printed matter, and a laminate laminate.
  • Patent Documents 1 to 3 a technique of using a water-based polyurethane resin or polyurethane urea resin in water-based ink has been proposed.
  • a winding base material is set and printed, but it is continuously performed at a higher speed than sheet printing in which a sheet is separated and printed. Since printing can be performed, it is suitable for printing that requires a large number of copies and has high productivity.
  • blocking of printed matter printed at high speed (a phenomenon in which the stacked printed matter adheres to the non-printing surface of the base material due to the tackiness of the ink due to the winding pressure, etc., and the ink is offset) It is important to.
  • the drying process is a method in which the substrate passes through the drying oven while printing, so it needs to be performed in a short time. However, particularly when printing on a plastic film, drying at a high temperature in view of the heat resistance of the film. In addition, if the drying is insufficient, residual moisture and solvent are generated, so that the drying property of the ink is also important.
  • JP 2008-49706 A Japanese Patent Laid-Open No. 2001-40057 JP 2005-272587 A
  • Embodiments of the present invention have an object to provide a rotary printing ink excellent in water resistance, laminate strength, and blocking resistance, and a rotary printing ink set, a plastic film print, and a laminate laminate using the same. .
  • One embodiment of the present invention is a rotary printing ink containing an aqueous urethane resin (A), a colorant, a hydrocarbon wax, and water
  • the aqueous urethane resin (A) has an acid value of 25 to 45 mgKOH / g and includes structural units represented by the following general formulas (1) and (2).
  • the hydrocarbon wax relates to a rotary printing ink having a melting point of 90 to 140 ° C. and an average particle size of 0.5 to 10 ⁇ m.
  • Ph represents a substituted or unsubstituted phenyl group.
  • R 1 and R 2 represent a substituted or unsubstituted aliphatic hydrocarbon group, which may be the same or different, and A represents an alicyclic hydrocarbon group.
  • Another embodiment includes a water-based urethane resin (A1), a water-based urethane resin (A2), and a white colorant, the rotary printing ink of one embodiment for gravure printing, the water-based urethane resin (A1), and
  • the present invention relates to a gravure rotary printing ink set including at least one colorant selected from the group consisting of cyan, magenta, yellow, and black, and one or more rotary printing inks of one embodiment for gravure printing.
  • a flexographic rotary printing ink set further comprising an aqueous urethane urea resin (B) comprising a polyester polyol unit having a branch and comprising the rotary printing ink of two or more embodiments for flexographic printing.
  • Flexographic rotary printing ink containing a white colorant;
  • One or more flexo rotary printing inks comprising at least one colorant selected from the group consisting of cyan, magenta, yellow and black; It is related with the flexo rotary printing ink set which is a combination.
  • Another embodiment is a printing formed on the surface of a plastic film using either the rotary printing ink of the above embodiment, the gravure rotary printing ink set of the above embodiment, or the flexo rotary printing ink set of the above embodiment.
  • the present invention relates to a plastic film rotary print having a layer.
  • Another embodiment is to perform rotary printing on the surface of a wound plastic film using the rotary printing ink of the above embodiment, the gravure rotary printing ink set of the above embodiment, or the flexo rotary printing ink set of the above embodiment.
  • the present invention relates to a method for producing a plastic film rotary print.
  • Still another embodiment relates to a laminate laminate including the plastic film rotary print of the above embodiment.
  • a rotary printing ink containing an aqueous urethane resin (A), a colorant, a hydrocarbon wax, and water The aqueous urethane resin (A) has an acid value of 25 to 45 mgKOH / g and includes structural units represented by the following general formulas (1) and (2).
  • the hydrocarbon-based wax is a rotary printing ink having a melting point of 90 to 140 ° C. and an average particle diameter of 0.5 to 10 ⁇ m.
  • the water-based urethane resin (A) is a rotary printing ink according to the above (1) having a structural unit of a compound having three or more functional groups capable of reacting with an isocyanate group in the same molecule.
  • Aqueous urethane resin (A) Aqueous urethane resin (A1) having 3 to 7% by weight of polyethylene glycol units in the solid content of aqueous urethane resin (A1), and 20 to 30% by weight of polyethylene glycol units in the solid content of aqueous urethane resin (A2)
  • Aqueous urethane resin (A2) Aqueous urethane resin (A2), The rotary printing ink according to (1) or (2) above, which contains at least one of the following.
  • aqueous urethane resin (A) a colorant, a hydrocarbon wax, and water-containing ink for rotary printing
  • the aqueous urethane resin (A) has an acid value of 25 to 45 mgKOH / g and includes structural units represented by the above general formulas (1) and (2),
  • the hydrocarbon wax has a melting point of 90 to 140 ° C. and an average particle size of 0.5 to 10 ⁇ m.
  • (2 ′) Use of (1 ′) above, wherein the aqueous urethane resin (A) has a structural unit of a compound having three or more functional groups capable of reacting with an isocyanate group in the same molecule.
  • the rotary printing ink according to (3) which contains an aqueous urethane resin (A1), an aqueous urethane resin (A2), and a white colorant, and is for gravure printing.
  • the weight ratio of the solid content of the aqueous urethane resin (A1) and the aqueous urethane resin (A2) is 30/70 to 50/50.
  • the rotary printing ink according to (3) which contains an aqueous urethane resin (A1) and at least one colorant selected from the group consisting of cyan, magenta, yellow, and black, and is for gravure printing.
  • (4 ′) Use of the rotary printing ink of the above (3) containing the water-based urethane resin (A1), water-based urethane resin (A2), and white colorant for gravure printing.
  • (5 ′) The use of (4 ′) above, wherein the solid content weight ratio of the water-based urethane resin (A1) to the water-based urethane resin (A2) is 30/70 to 50/50.
  • (6 ′) Use of the water-based urethane resin (A1) and the rotary printing ink according to the above (3) containing at least one colorant selected from the group consisting of cyan, magenta, yellow and black for gravure printing .
  • the aqueous urethane resin (A) contains the aqueous urethane resin (A2) having a polyethylene glycol unit in an amount of 20 to 30% by weight in the solid content of the aqueous urethane resin (A2), (7) or (8) Rotary printing ink.
  • a gravure rotary printing ink set comprising the rotary printing ink of (4) and one or more rotary printing inks of (6).
  • a flexographic rotary printing ink set comprising two or more rotary printing inks of (12) above, Flexographic rotary printing ink containing a white colorant; One or more flexo rotary printing inks comprising at least one colorant selected from the group consisting of cyan, magenta, yellow and black; Flexo rotary printing ink set that is a combination of (14 ') Use of a rotary printing ink set comprising two or more rotary printing inks of the above (12) for flexographic printing, wherein the rotary printing ink set comprises: Flexographic rotary printing ink containing a white colorant; One or more flexo rotary printing inks comprising at least one colorant selected from the group consisting of cyan, magenta, yellow and black; Use, which is a combination with.
  • any one of the above rotary printing inks of (1) to (12), the gravure rotary printing ink set of (13), or the flexo rotary printing ink set of (14) A plastic film rotary print having a printing layer formed using (16) The rotary printing ink of any one of (1) to (12) above, the gravure rotary printing ink set of (13) above, or the flexo rotary printing ink set of (14) above on the surface of the wound plastic film
  • a method for producing a plastic film rotary printed matter comprising: using the rotary printing.
  • a laminate laminate comprising the plastic film rotary print of (15) above.
  • the rotary printing ink contains at least an aqueous urethane resin (A), a colorant, a hydrocarbon wax, and water.
  • A aqueous urethane resin
  • This rotary printing ink can form an excellent printed image even by high-speed printing, and various types of base materials can be selected.
  • combining method as needed are demonstrated.
  • Aqueous urethane resin (A) The urethane resin is generally a resin obtained by reacting a polyisocyanate having two or more isocyanate groups in one molecule with a hydroxyl group-containing compound having two or more hydroxyl groups in one molecule.
  • the aqueous urethane resin (A) of the present embodiment has a configuration described below. Such a configuration can be preferably introduced by appropriately selecting the structure and type of the hydroxyl group-containing compound as described later.
  • the aqueous urethane resin (A) does not contain a urea bond, and in this respect, it is distinguished from the “urethane urea resin” described later.
  • the aqueous urethane resin (A) preferably has an acidic group (carboxyl group) and an acid value of 25 to 45 mgKOH / g.
  • the water-based urethane resin (A) has an acid value of 25 mgKOH / g or more, and neutralizes the acidic functional group with a base, so that dispersibility and solubility in water are sufficient, and ink storage stability is obtained. In addition, it is excellent in pigment dispersibility and re-dissolvability.
  • the acid value of water-based urethane resin (A) is 45 mgKOH / g or less, the water resistance of the ink film when used as a binder is securable.
  • the acid value is more preferably 40 mgKOH / g or less.
  • the aqueous urethane resin (A) has the above acid value, it is preferable to use a compound containing a carboxyl group and a functional group (other than the carboxyl group) that can react with an isocyanate group as a synthetic raw material.
  • the functional group capable of reacting with an isocyanate group is preferably a hydroxyl group.
  • carboxyl group-containing compounds include dimethylol alkanoic acids such as 2,2-dimethylolpropionic acid, 2,2-dimethylolbutanoic acid, 2,2-dimethylolbutyric acid, and 2,2-dimethylolvaleric acid. Etc., and one or more of these may be used in combination. Of these, 2,2-dimethylolpropionic acid and / or 2,2-dimethylolbutanoic acid is preferably used from the viewpoint of compatibility and reactivity with other urethane raw materials.
  • the isocyanate group preferentially reacts with the hydroxyl group of the carboxyl group-containing compound, most of the carboxyl group remains in the side chain of the aqueous urethane resin (A) under mild reaction conditions of 60 to 140 ° C. It will be.
  • the aqueous urethane resin (A) includes structural units represented by the following general formula (1) and general formula (2). By having these two structural units together, the cohesive force of the ink film can be improved, and the water resistance, blocking resistance, and laminate strength of the ink film can be improved.
  • Ph represents a substituted or unsubstituted phenyl group.
  • R 1 and R 2 represent a substituted or unsubstituted aliphatic hydrocarbon group, which may be the same or different, and A represents an alicyclic hydrocarbon group.
  • the tertiary amino group is considered to form a pseudo-crosslink in the coating film (coating) with the carboxyl group, and the blocking resistance and the laminate strength of the coating film can be improved.
  • the substituent on the phenyl group include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a methoxy group, and an ethoxy group, and these may have two or more substituents.
  • the substitution site for the phenyl group may be any of the ortho, meta, and para positions.
  • the structural unit of the general formula (1) can be preferably introduced by using a compound containing a tertiary amino group of the general formula (1) and a functional group capable of reacting with an isocyanate group as a synthetic raw material.
  • the functional group capable of reacting with an isocyanate group include a hydroxyl group and a carboxyl group, and a hydroxyl group is preferred from the viewpoint of reactivity with an isocyanate group.
  • Examples of the compound in which the functional group capable of reacting with an isocyanate group is a hydroxyl group include N, N-bis (2-hydroxypropyl) aniline, N, N-bis (2-hydroxyethyl) aniline having two hydroxyl groups, N , N-bis (2-hydroxyethyl) -3-chloroaniline, N, N-bis (2-hydroxyethyl) -p-toluidine, N, N-bis (2-hydroxyethyl) -o-toluidine, N, And N-bis (2-hydroxyethyl) -m-toluidine, N, N-bis (2-hydroxyethyl) -m-xylidine, and N, N-bis (2-hydroxyethyl) -p-xylidine
  • Examples of the compound having one hydroxyl group include N-hydroxyethylaniline, N- (2-cyanoethyl) -N- (2-hydroxyethyl) a Phosphorus, and 2-
  • Examples of the compound in which the functional group capable of reacting with an isocyanate group is a carboxyl group include N, N-bis (2-carboxyethyl) aniline, and these are used alone or in combination of two or more.
  • the structural unit of the general formula (2) is preferable in that the water resistance and blocking resistance of the coating film can be improved.
  • This structural unit can be preferably introduced by using a compound containing a structural unit of the general formula (2) and a functional group capable of reacting with an isocyanate group as a synthetic raw material.
  • the raw material having the structural unit of the general formula (2) reacts with the isocyanate compound to bring the rigidity of the structure due to the alicyclic hydrocarbon group to the aqueous urethane resin (A) molecule, and urethane in the molecule. It is thought that it contributes to improvement of water resistance and blocking resistance also by introducing many bonds and strengthening the coating film.
  • R 1 and R 2 represent a substituted or unsubstituted divalent aliphatic hydrocarbon group, which may be the same or different from each other. That is, R 1 and R 2 are a divalent hydrocarbon group having no aromaticity and composed of carbon and hydrogen except for a substituent, and may have an unsaturated bond.
  • the carbon number of the aliphatic hydrocarbon group (not including the carbon number contained in the substituent) is preferably 1 to 5, and more preferably 1 to 3.
  • examples of the substituent include an alkyl group and an unsaturated bond group.
  • R 1 and R 2 include a methylene group, an ethylene group, and a propylene group.
  • A represents a divalent alicyclic hydrocarbon group. That is, A is a monocyclic or polycyclic group composed of carbon and hydrogen that does not have aromaticity, and may have an unsaturated bond.
  • the number of ring members of the alicyclic hydrocarbon group is preferably 5 to 10, and particularly preferably a 6-membered ring.
  • Specific examples of A include a cyclopentane ring, a cyclohexane ring, and a cyclodecane ring.
  • A is preferably a cycloalkylene group or a dicycloalkylene group, and includes a cyclohexylene group and a methylenebiscyclohexylene group, and may be a mixture of structural isomers.
  • examples of the raw material compound into which the structural unit of the general formula (2) can be introduced include 1,4-cyclohexanedimethanol and 1,1-cyclohexanediethanol. Two or more of these may be used.
  • the structural unit of the general formula (1) preferably includes a structure derived from N, N-bis (2-hydroxypropyl) aniline, and the structure of the general formula (2)
  • the unit preferably includes a structure derived from 1,4-cyclohexanedimethanol.
  • the aqueous urethane resin (A) is not particularly limited, but the structural unit of the general formula (1) is preferably contained in the resin solid content in an amount of 5 to 10% by weight.
  • the structural unit is preferably contained in an amount of 0.5 to 5% by weight in the resin solid content. This ratio can be calculated based on the total weight of all raw materials used for the synthesis of the aqueous urethane resin (A) and the weight of each raw material used to introduce each structural unit.
  • the aqueous urethane resin (A) preferably has a structural unit derived from a compound having three or more functional groups capable of reacting with an isocyanate group in the same molecule.
  • a compound having three or more functional groups capable of reacting with an isocyanate group in the same molecule By using these compounds, three-dimensional crosslinking is possible in the urethane resin, the ink film (coating film) becomes stronger, and the blocking resistance of the ink film, the laminate strength, the cohesive strength of the ink film, etc. are further improved. Can do.
  • a structural unit derived from a compound having three or more functional groups capable of reacting with an isocyanate group in the same molecule contains 0 in the total weight of the solid content of the aqueous urethane resin (A). 0.05% by weight or more, preferably 0.1% by weight or more, more preferably 0.8% by weight or less, more preferably 0.6% by weight or less, Specifically, it is preferably contained in the range of 0.05 to 0.8% by weight, more preferably in the range of 0.1 to 0.6% by weight.
  • examples of the functional group capable of reacting with an isocyanate group include a hydroxyl group and a carboxyl group as described above. From the viewpoint of the bonding group to be formed, a hydroxyl group is preferable.
  • Examples of the compound having 3 or more hydroxyl groups include trimethylolethane, trimethylolpropane, 1,2,6-hexanetriol, and pentaerythritol. These polyols having three or more hydroxyl groups are preferably used as necessary within the range in which the urethane resin does not gel. Trimethylolpropane is preferred.
  • a compound having a total of three or more hydroxyl groups and carboxyl groups as a compound capable of introducing this structural unit.
  • Examples include dimethylol alkanoic acids such as dimethylolpropionic acid, 2,2-dimethylolacetic acid, 2,2-dimethylolbutyric acid, 2,2-dimethylolpentanoic acid, dihydroxypropionic acid; dihydroxysuccinic acid, and dihydroxybenzoic acid. It is done.
  • a carboxyl group can be introduced into the urethane resin, and the resin can be easily made aqueous by neutralizing the carboxylic acid with ammonia or a base.
  • dimethylolpropionic acid and 2,2-dimethylolbutyric acid are preferably used.
  • the above-described compounds are preferably used, but it is also preferable to use a combination of general polyols not containing a specific structure.
  • a low molecular weight glycol having two hydroxyl groups in one molecule and a high molecular weight glycol can be used.
  • Specific examples of the low molecular weight glycol include diethylene glycol, trimethylene glycol, triethylene glycol, propylene glycol, butylene glycol, hexamethylene glycol, and neopentyl glycol. Two or more of these may be used. .
  • Examples of the high molecular weight glycol include polyether, polyester, and epoxy. Among these, use of a high molecular weight glycol which is a polyether type and / or a polyester type is preferable.
  • Examples of the polyether type include polyethylene glycol, polyoxypropylene glycol, poly (ethylene / propylene) glycol, and polytetramethylene glycol. Polyester glycol is obtained by polycondensation of diol and dibasic acid.
  • the raw material diol examples include ethylene glycol, diethylene glycol, dipropylene glycol, 1,4-butanediol, 1,6-hexanediol, 3-methyl-1,5-pentanediol, 2-methyl-1,3-propanediol, And neopentyl glycol, and the raw material dibasic acid includes adipic acid, azelaic acid, sebacic acid, isophthalic acid, and terephthalic acid.
  • a polyester glycol having a structure derived from one or more compounds selected from the group consisting of 3-methyl-1,5-pentanediol, 2-methyl-1,3-propanediol, and neopentyl glycol Is preferred.
  • examples of the high molecular weight substance having two hydroxyl groups include lactone ring-opening polymers such as polycaprolactone and poly ⁇ -methyl- ⁇ -valerolactone, and polycarbonate.
  • the hydroxyl group-containing compounds described above are preferably used alone or in combination of two or more.
  • the aqueous urethane resin (A) has 3 or more functional groups capable of reacting with a structural unit of a polyether-based and / or polyester-based high molecular weight glycol and an isocyanate group in the same molecule. It is preferable to have a structural unit of the compound.
  • the water-based urethane resin (A) is a compound having three or more functional groups capable of reacting with a structural unit of a polyether-based and / or polyester-based high molecular weight glycol and an isocyanate group in the same molecule.
  • the structural unit of the above general formula (1) is contained in a resin solid content of 5 to 10% by weight, and the structural unit of the general formula (2) is 0.5 to It is preferable that 5% by weight is contained.
  • polyethylene glycol hereinafter also abbreviated as “PEG”) as a hydroxyl group-containing compound in the production of an aqueous urethane resin, thereby facilitating water-solubilization and stable dispersion. Hydrosol or water-soluble resin can be obtained.
  • PEG polyethylene glycol
  • the aqueous urethane resin (A) contains a structural unit of polyether high molecular weight glycol, and has an aqueous urethane resin (A1) having a solid content of 3 to 7% by weight in the solid content of the aqueous urethane resin (A1). It is preferable to include at least one of A1) and an aqueous urethane resin (A2) having 20 to 30% by weight of PEG units in the solid content of the aqueous urethane resin (A2).
  • the resin (A1) having a small number of PEG units the water resistance of the film can be enhanced while taking advantage of the above-mentioned properties of the PEG units.
  • the resin (A2) having a large number of PEG units By using the resin (A2) having a large number of PEG units, the pigment dispersibility and the color developability can be improved while taking advantage of the properties of the PEG units. Moreover, the adhesiveness of the film
  • white ink generally uses titanium oxide as a pigment.
  • the content of white pigment for giving coloring power is higher than that of color inks other than white.
  • water-based urethane resins (A1) and (A2) in combination. More preferably, the aqueous urethane resin (A2) is used for dispersion to improve pigment dispersibility, and then the aqueous urethane resin (A1) is added and mixed. The combined use increases the re-dissolvability of the ink component, so that accumulation of white pigment in the recesses of the intaglio can be prevented or reduced.
  • the solid content weight ratio of the water-based urethane resin (A1) to the water-based urethane resin (A2) when used in combination is preferably 30/70 to 50/50.
  • the rotary printing ink is a gravure rotary printing white ink containing an aqueous urethane resin (A1), an aqueous urethane resin (A2), a white colorant, a hydrocarbon wax, and water.
  • A1 aqueous urethane resin
  • A2 aqueous urethane resin
  • white colorant a hydrocarbon wax
  • water-based urethane resin (A2) it is effective in reducing plate fog (a phenomenon in which ink is not scraped off by a doctor in gravure printing and the ink is transferred to locations other than the image area).
  • the rotary printing ink is a gravure rotary printing color ink containing an aqueous urethane resin (A1), a color colorant other than white, a hydrocarbon wax, and water.
  • Aqueous urethane resin (A2) may be included, but when the aqueous urethane resin (A1) is the main resin, the water resistance of the printing layer is improved because the amount of PEG is small, and blocking resistance (back-proof resistance) Will be better.
  • an ink containing a white colorant is also referred to as a white ink
  • a colorant other than white is also referred to as a “color colorant”
  • an ink other than white is also referred to as a “color ink”.
  • the color colorant preferably contains at least one color selected from the group consisting of cyan, magenta, yellow, and black, or any one of them, but is not limited to this, and the above CMYK Other colors other than the basic colors, so-called “spot colors” may be used.
  • examples of the polyisocyanate to be reacted with the hydroxyl group-containing compound include aromatic, aliphatic, and alicyclic bifunctional isocyanates and trifunctional isocyanates.
  • a bifunctional isocyanate is preferable, and examples of the bifunctional isocyanate include 2,4-tolylene diisocyanate, 2,6-tolylene diisocyanate, m-phenylene diisocyanate, p-phenylene diisocyanate, 4, 4'-diphenylmethane diisocyanate, tetramethylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, xylylene diisocyanate, isophorone diisocyanate, trimethylhexamethylene diisocyanate, 1,4-cyclohexylene diisocyanate, 4,4'-dicyclohexylmethane diisocyanate, 3,3'-dimethyl- 4,4'-biphenylene diisocyanate
  • trifunctional isocyanates examples include 1) trimethylolpropane adducts such as Takenate D-160N (manufactured by Takeda Pharmaceutical Co., Ltd.) and Sumijoule HT (manufactured by Sumitomo Bayer Urethane Co., Ltd.); 2) burettes such as Takenate D-165N (manufactured by Takeda Pharmaceutical Co., Ltd.) and Sumijour N3200 (manufactured by Sumitomo Bayer Urethane Co., Ltd.);
  • trifunctional isocyanate it is particularly preferably 0.05 to 2% by weight of the solid content of the water-based urethane resin (A) from the viewpoint of improving cohesion and controlling the viscosity during the reaction.
  • reaction molar ratio (NCO / OH) of the isocyanate group and the hydroxyl group of the aqueous urethane resin (A) is not particularly limited, it is 0.9 or more from the viewpoint of controlling the molecular weight of the resin and the number of urethane bonds. It is preferably 0.94 or more, more preferably 0.99 or less, more preferably 0.98 or less, and more specifically 0.9 to 0.99. Is preferable, and 0.94 to 0.98 is more preferable.
  • the aqueous urethane resin (A) can be obtained by an acetone method using an organic solvent or a solvent-free synthesis method using no solvent at all, and the production method is not particularly limited. In the latter case, since the viscosity is generally high, it is necessary to devise a stirring device, a raw material composition and a chain extension method.
  • the acetone method and the solventless synthesis method will be described.
  • the acetone method is a ketone solvent such as acetone, methyl ethyl ketone, and methyl isobutyl ketone; particularly a reaction in which the viscosity is extremely high, or a reaction that tends to be partially non-uniform, such as gelation; ethyl acetate, butyl acetate, etc.
  • Ester solvent A method of synthesis using an aromatic organic solvent such as toluene and xylene. When an organic solvent is used, the viscosity of the reaction system decreases, and the synthesis reaction can be performed uniformly and smoothly.
  • a catalyst for the reaction between the polyisocyanate and the hydroxyl group-containing compound is preferable to use.
  • a known metal catalyst or amine catalyst can be used.
  • metal catalysts include dibutyltin dilaurate, tin octoate, dibutyltin di (2-ethylhexoate), lead 2-ethylhexoate lead, 2-ethylhexyl titanate, 2-ethylhexoate iron, 2- Examples include ethylhexoate cobalt, zinc naphthenate, cobalt naphthenate, and tetra-n-butyltin.
  • the amine catalyst include tertiary amines such as tetramethylbutanediamine.
  • the urethanization reaction is preferably performed at 50 to 100 ° C. for 10 minutes to 10 hours.
  • the end point of the reaction is judged by viscosity measurement, NCO peak by IR measurement, NCO% measurement by titration, and the like.
  • a basic compound inorganic hydroxides such as sodium hydroxide and potassium hydroxide; ammonia, methylamine, ethylamine, propylamine, butylamine, hexylamine, octylamine, ethanolamine, propanolamine, diethanolamine, N-methyldiethanolamine, dimethylamine, diethylamine, Examples include amine compounds such as triethylamine, N, N-dimethylethanolamine, 2-dimethylamino-2-methyl-1-propanol, 2-amino-2-methyl-1-propanol, and morpholine.
  • basic compounds Inorganic hydroxides such as sodium hydroxide and potassium hydroxide; ammonia, methylamine, ethylamine, propylamine, butylamine, hexylamine, octylamine, ethanolamine, propanolamine, diethanolamine, N-methyldiethanolamine, dimethylamine, diethylamine, Examples include amine compounds
  • the compatibility with the polyurethane solution or the stability after being made into an aqueous solution may be different, so it is necessary to select appropriately.
  • amine compounds are preferred, and ammonia is preferred from the viewpoints of water resistance and residual odor of the printed matter.
  • a compound having a carboxyl group such as dimethylolalkanoic acid
  • a method for making the urethane resin aqueous there are a method of neutralizing with a base using the carboxyl group-containing diol, a method of using polyethylene glycol having a high water-solubilizing ability, and the like. In particular, when both are used in combination, a resin that is well-balanced in stability as a water-soluble resin and water resistance as an ink can be obtained.
  • Solvent removal can be performed, for example, by adding water and a basic compound as a neutralizing agent to the reaction solution, and then raising the temperature and distilling off the required amount of the solvent under normal pressure or reduced pressure.
  • the polyol and isocyanate may be charged from the beginning, or the isocyanate may be added after the polyol is charged.
  • viscosity is generally a problem. Therefore, it is preferable to raise the temperature to such an extent that stirring is sufficiently possible and lower the viscosity.
  • the reaction is preferably started in a uniform state by sufficiently dissolving or melting the resin raw material. If the reaction start temperature is low, or if the compatibility between the resin raw materials or between the raw materials / generated resin is insufficient, a part of the raw materials are dispersed in the molten raw material, and the appearance becomes slightly opaque.
  • reaction temperature is, for example, a polyol containing polyethylene glycol
  • a resin having a more uniform structure can be obtained even with a diol having poor compatibility when the reaction temperature is higher than the compatibility temperature.
  • the urethanization reaction is preferably performed at 90 to 200 ° C. for 10 minutes to 5 hours.
  • the end point of the reaction is judged by viscosity measurement, NCO peak by IR measurement, or NCO% measurement by titration.
  • the aqueous formation of the urethane resin is performed by neutralization of the carboxyl group with the above-mentioned basic compound and water solubilization with polyethylene glycol or the like.
  • the aqueous solution can be formed using only water and a basic compound.
  • the organic solvent has the function of making the reaction product having a high viscosity once into a resin solution and facilitating the aqueous formation. Therefore, when the organic solvent is used as an auxiliary agent before making the urethane resin aqueous, the aqueous formation becomes easy. . At that time, it may be directly added after completion of the synthesis of the urethane resin, or on the contrary, the urethane resin may be added and dissolved in the organic solvent.
  • alcohol When alcohol is used as the organic solvent, alcohol is often used in combination with water-based printing inks.
  • the alcohol include monohydric alcohols, polyhydric alcohols such as glycol, and glycol ethers. More specifically, for example, methyl alcohol, ethyl alcohol, n-propyl alcohol, isopropyl alcohol, n-butyl alcohol, t-butyl alcohol, ethylene glycol, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monoisopropyl ether , Ethylene glycol mono-n-butyl ether, ethylene glycol monoisobutyl ether, ethylene glycol mono-n-hexyl ether, diethylene glycol, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol monobutyl ether, diethylene glycol monoisobutyl ether, diethylene glycol mono-n-hexyl Ether, and 2,
  • the solvent-free synthesis method which is the second method for obtaining a water-based urethane resin, can greatly reduce the cost and the like generated by using a solvent, and therefore has great productivity and cost advantages.
  • the proportion of the solvent removal process in the entire production process increases, which is a major factor in increasing the production cost of the aqueous urethane resin.
  • the number of urethane bonds (mmol / g) of the water-based urethane resin (A) is not particularly limited, but is 2.2 mmol / g or more from the viewpoint of adjusting the molecular weight of the resin and the hardness of the coating film. Preferably, it is 2.3 mmol / g or more, more preferably 3.0 mmol / g or less, and even more preferably 2.9 mmol / g or less. More specifically, the number of urethane bonds is preferably 2.2 to 3.0 mmol / g, and more preferably 2.3 to 2.9 mmol / g. The number of urethane bonds can be set to a desired range by appropriately adjusting the amounts of the hydroxyl group-containing compound and polyisocyanate, and the reaction conditions.
  • the glass transition temperature (Tg) of the water-based urethane resin (A) and the water-based urethane urea resin (B) described later is not particularly limited, but in the water-based urethane resin (A), it is ⁇ 70 ° C. or less, and the water-based urethane urea resin (B) ) Is preferably ⁇ 50 ° C. or lower.
  • the Tg of the aqueous urethane tree species (A1) is preferably ⁇ 70 ° C. or less, more preferably ⁇ 70 ° C.
  • Tg of the aqueous urethane resin (A2) is ⁇ 90 degrees C or less is preferable.
  • the Tg of the aqueous urethane resin (A) is ⁇ 70 ° C. or less, the ink film-forming property is improved and the adhesion of the coating film is improved.
  • the aqueous urethane urea resin (B) those having a Tg of ⁇ 50 ° C. or lower, preferably ⁇ 50 ° C. to ⁇ 70 ° C. are used in combination with the aqueous urethane resin (A), so Is preferable for improving.
  • Tg of aqueous urethane resin (A) and aqueous urethane urea resin (B) is measured by a scanning differential thermal analysis method at a heating rate of 10 ° C./min.
  • the weight average molecular weight (GPC measurement, standard polystyrene conversion) of the aqueous urethane resin (A) is not particularly limited, but is preferably 10,000 or more, more preferably 30,000 or more, and 100 000 or less, more preferably 70,000 or less. More specifically, the weight average molecular weight is preferably 10,000 to 100,000, and more preferably 30,000 to 70,000.
  • the hydroxyl value (mgKOH / g) of the aqueous urethane resin (A) is not particularly limited, but is preferably 0.0 to 3.0 mgKOH / g from the viewpoint of water resistance and the like, and preferably 0.0 to 2. More preferably, it is 0 mgKOH / g.
  • the water-based urethane resin (A) is preferably contained in 3% by weight or more, more preferably 5% by weight or more, and even more preferably 7% by weight or more in the total amount of the rotary printing ink.
  • the content of the aqueous urethane resin (A) is preferably 25% by weight or less, more preferably 20% by weight or less, and still more preferably 17% by weight or less in the total amount of the rotary printing ink.
  • Aqueous urethane urea resin (B) Although the said water-based urethane resin (A) does not contain a urea bond, rotary printing ink can further contain the water-based urethane urea resin (B) containing a urea bond in one Embodiment.
  • the aqueous urethane urea resin (B) preferably contains a branched polyester polyol unit particularly from the viewpoints of printability and plate washability in flexographic printing.
  • the branch is an alkyl group
  • the polyol having a branch has a structure in which at least one hydrogen atom on the alkylene group contained in the polyol is substituted with an alkyl group.
  • the polyester polyol units having this branch are neopentyl glycol, 1.2-propylene glycol, 2-ethyl-2-butyl-propanediol, 2-methyl-1,3-propanediol, and 3-methyl-1,5.
  • a polyester polyol synthesized from a branched polyol such as pentanediol and a polycarboxylic acid can be preferably introduced by using it as a raw material for urethane urea resin synthesis.
  • a urea bond can be preferably introduced by performing a chain extension reaction using any diamine.
  • chain extenders include aliphatic diamines such as ethylenediamine, hexamethylenediamine, and 2,2,4-trimethylhexamethylenediamine; alicyclic diamines such as isophoronediamine and 1,4-diaminocyclohexane; malonic acid dihydrazide, And hydrazide compounds such as succinic acid dihydrazide, glutaric acid dihydrazide, adipic acid dihydrazide, and sebacic acid dihydrazide.
  • hydroxyl groups such as 2-hydroxyethylethylenediamine, 2-hydroxyethylpropylenediamine, di-2-hydroxyethylethylenediamine, di-2-hydroxyethylpropylenediamine, 2-hydroxypropylethylenediamine, and di-2-hydroxypropylethylenediamine are used.
  • the diamine which has.
  • a hydroxyl group can be introduced into the aqueous urethane urea resin (B), and when a curing agent capable of reacting with the hydroxyl group is used, the crosslinking density of the coating film is increased, blocking resistance and water resistance. There is an advantage that can be improved.
  • polyamines such as diethylenetriamine and triethylenetetramine can be used as long as the urethane resin does not gel.
  • isophoronediamine and 2-hydroxyethylethylenediamine (2-aminoethylethanolamine) are preferably used.
  • a reaction terminator may be used.
  • the reaction terminator include dialkylamines such as di-n-butylamine, monoethanolamine, diethanolamine, 2-amino-2-methyl-1-propanol, tri (hydroxymethyl) aminomethane, and 2- Amines having a hydroxyl group such as amino-2-ethyl-1,3-propanediol can also be used.
  • the chain extension reaction is preferably performed at 30 to 80 ° C. for 10 minutes to 10 hours.
  • the end point of the reaction is judged by viscosity measurement, NCO peak by IR measurement, amine value measurement by titration, or the like.
  • reaction molar ratio (NCO / OH) of the isocyanate group and the hydroxyl group of the aqueous urethane urea resin (B) is not particularly limited, the balance between the softness and hardness of the resin depending on the urethane bond concentration, and the anti-blocking property when formed into a coating film. From the viewpoints of properties, substrate adhesion in soft packaging materials, substrate followability, etc., it is preferably 1.2 or more, more preferably 1.5 or more, and 2.5 or less. Preferably, it is 1.8 or less, more preferably 1.2 to 2.5, and more preferably 1.5 to 1.8. By setting the reaction molar ratio of both to 1.2 to 2.5, for example, a urethane prepolymer having an isocyanate group at the terminal can be preferably obtained.
  • the urethane prepolymer having an isocyanate group at the terminal becomes a urethane urea resin (B) by chain extension with a chain extender having an amino group.
  • the reaction molar ratio (NH / residual NCO) between the amino group of the chain extender and the isocyanate group (residual NCO) of the urethane prepolymer is not particularly limited, but includes control of molecular weight, terminal group, and urea bond concentration, etc. From the viewpoint, 0.8 or more is preferable, 0.9 or more is more preferable, 1.2 or less is preferable, 1.1 or less is more preferable, and more specific. Is preferably 0.8 to 1.2, more preferably 0.9 to 1.1.
  • the isocyanate group involved in the urea bond is the remaining isocyanate group (residual NCO) after urethane bond formation.
  • the weight average molecular weight (GPC measurement, standard polystyrene conversion) of the water-based urethane urea resin (B) is not particularly limited, but is preferably 10,000 or more from the viewpoint of re-solubility and blocking resistance. Is more preferably 000 or more, preferably 100,000 or less, and more preferably 70,000 or less. More specifically, it is preferably 10,000 to 100,000, more preferably 30,000 to 70,000.
  • the acid value (mgKOH / g) of the aqueous urethane urea resin (B) is not particularly limited, but is preferably 25 mgKOH / g or more and 30 mgKOH / g or more from the viewpoints of re-solubility and water resistance. More preferably, it is preferably 45 mgKOH / g or less, more preferably 40 mgKOH / g or less, and more specifically 25 to 45 mgKOH / g, preferably 30 to 40 mgKOH / g.
  • the acid value is a value obtained by converting the acid amount in 1 g of a resin calculated by titrating an acid with an alkali into a mg number of potassium hydroxide, and is a measured value based on JIS K0070: 1992.
  • the aqueous urethane urea resin (B) preferably has a hydroxyl value (mgKOH / g).
  • the hydroxyl value of the aqueous urethane urea resin (B) is not particularly limited, but is preferably 35 mgKOH / g or less from the viewpoint of water resistance, blocking resistance, introduction of a crosslinked structure into the coating film, etc., and 25 KOH / G or less is more preferable, 1 mgKOH / g or more is more preferable, and 5 mgKOH / g or more is more preferable.
  • the hydroxyl value is preferably 0 to 35 mgKOH / g, more preferably 0 to 25 mgKOH / g, and more preferably 1 to 35 mgKOH / g. More preferably, it is 25 mgKOH / g.
  • the hydroxyl value is a value obtained by converting the amount of hydroxyl group in 1 g of resin calculated by esterifying or acetylating the hydroxyl group in the resin and back titrating the remaining acid with an alkali into the number of mg of potassium hydroxide. JIS K0070: 1992 It is a measured value based on.
  • the water-based urethane urea resin may easily have a carboxyl group and a salt structure, and the ink stability with time and pigment dispersibility may be deteriorated. Moreover, when there are many amino groups, there exists a tendency for the temporal stability of ink to fall, when an isocyanate type hardening
  • the amine value of the aqueous polyurethane urea resin (B) is preferably in the range of 0 to 13 mgKOH / g. More preferably, it is 0 to 10 mgKOH / g.
  • the amino group in the aqueous urethane urea resin (B) can be introduced into the side chain and / or the terminal.
  • the aqueous urethane urea resin (B) is preferable in that it can further improve the adhesion of the ink film to the substrate.
  • the solid content weight ratio of the water-based urethane resin (A) and the water-based urethane urea resin (B) is preferably 25/75 or more, and 45 / It is preferably 55 or less, more specifically 25/75 to 45/55.
  • blending the water-based urethane urea resin (B) leads to an increase in ink production cost, and further, according to the study by the present inventors, it is better to not include the resin (B) in gravure printing. Is excellent.
  • the aqueous urethane resin (A) of the rotary printing ink preferably contains an aqueous urethane resin (A2) having a high PEG content from the viewpoint of plate washability and the like. Furthermore, it is further preferable to include a urethane / acrylic composite resin (C) described later.
  • the rotary printing ink is a flexographic rotary printing white ink containing an aqueous urethane resin (A2), an aqueous urethane urea resin (B), a white colorant, a hydrocarbon wax, and water.
  • the rotary printing ink is a flexographic rotary printing color ink containing an aqueous urethane resin (A2), an aqueous urethane urea resin (B), a color colorant other than white, a hydrocarbon wax, and water. is there.
  • Urethane / acrylic composite resin (C) The rotary printing ink may further contain a urethane / acrylic composite resin (C). By including this urethane / acrylic composite resin (C), the advantage that the plate-washing property is improved particularly in flexographic ink can be obtained.
  • Urethane / acrylic composite resin (C) is a composite resin composed of a urethane component and an acrylic component as essential components.
  • the urethane component of the urethane / acrylic composite resin is not particularly limited.
  • a polyisocyanate compound and a polyol compound are used as raw material components.
  • As said polyisocyanate compound 1 type of compounds chosen from well-known diisocyanates, such as aromatic diisocyanate, aliphatic diisocyanate, and alicyclic diisocyanate, or 2 or more types of mixtures can be used, for example.
  • urethane component is obtained by reacting.
  • an acrylic polyol can also be used as a polyol compound.
  • Examples of the monomer component constituting the acrylic component of the urethane / acrylic composite resin (C) include, for example, a (meth) acrylic acid alkyl ester having a linear or branched alkyl group, and a carboxyl group-containing (meth) acrylic.
  • examples include acids, hydroxyl group-containing (meth) acrylic acid esters, (meth) acrylic acid amide derivatives, and (meth) acrylic acid dialkylaminoalkyl esters, and it is preferable to use one or more acrylic monomers.
  • other polymerizable unsaturated compounds such as styrene compounds, vinyl esters, and cyano group-containing vinyl compounds may be used in combination.
  • Aqueousization of the urethane / acrylic composite resin (C) can be carried out by using a urethane component and / or a component that can be converted to an acrylic component, such as dimethylolpropionic acid or dimethylolbutanoic acid for the urethane component, and ( This can be achieved by using (meth) acrylic acid or itaconic acid.
  • the urethane component and the acrylic component are preferably chemically bonded.
  • 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, 3-hydroxypropyl (meth) acrylate, 4-hydroxybutyl acrylate, etc. were used for the acrylic component.
  • acrylic polyol a urethane / acrylic composite resin (C) in which a urethane component and an acrylic component are chemically bonded can be obtained.
  • urethane / acrylic composite resin C
  • WEM-031U, 200U, 202U, 321, 3000, and 290A WAN-6000, and Acryt 8UA-140 (above, manufactured by Taisei Fine Chemical Co., Ltd.) and the like.
  • the solid content weight ratio of the water-based urethane resin (A) and the urethane / acrylic composite resin (C) is preferably 85/15 or more, and 90/10 More preferably, it is preferably 99/1 or less, more specifically 85/15 to 99/1, and more preferably 90/10 to 99/1. More preferred.
  • Colorant A known dye or pigment, preferably a pigment, can be used as the colorant, and is not particularly limited.
  • the colors are white, cyan (C), magenta (M), yellow (Y), black (K), orange, violet, green, and the like, and are not particularly limited.
  • a color index Color Index International
  • CI Color Index International
  • different colorants may be used in any combination.
  • the content of the colorant in the rotary printing ink is not particularly limited, but in the case of color ink, it is preferably 10% by weight or more, more preferably 15% by weight or more, and 30% by weight or less. Is preferable, and it is more preferable that it is 25 weight% or less.
  • white ink it is preferably 25% by weight or more, more preferably 30% by weight or more, more preferably 50% by weight or less, and even more preferably 45% by weight or less. More specifically, in the case of color ink, it is preferably 10 to 30% by weight, more preferably 15 to 25% by weight. In the case of white ink, it is preferably 25 to 50% by weight, more preferably 30 to 45% by weight.
  • the hydrocarbon wax preferably has a melting point of 90 to 140 ° C., more preferably 100 to 140 ° C., from the viewpoint of friction resistance and blocking resistance.
  • the average particle size of the hydrocarbon wax is preferably 0.5 to 10 ⁇ m from the viewpoint of blocking resistance and surface gloss. In selecting the average particle diameter of the hydrocarbon wax, it is preferable to select it appropriately in relation to the thickness of the coating film. When the particle diameter is too small compared to the thickness of the coating film, the wax is buried in the coating film, and although there is gloss, the blocking resistance tends to be inferior. On the other hand, when the particle diameter is too larger than the thickness of the coating film, the anti-blocking property is improved, but the gloss tends to decrease. Further, it is preferable that the hydrocarbon wax has a penetration hardness of 10 or less in accordance with JIS K2235: 1991 because blocking resistance is improved.
  • the melting point of the hydrocarbon wax can be measured, for example, using a differential scanning calorimeter “DSC6200” (manufactured by Seiko Instruments Inc.) at a temperature increase rate of 10 ° C./min.
  • the average particle diameter of the hydrocarbon wax can be measured, for example, with a laser diffraction / scattering particle size distribution measuring apparatus “LA-920 type” (manufactured by Horiba, Ltd.).
  • hydrocarbon wax for example, polyethylene wax, polypropylene wax, paraffin wax, Fischer-Tropsch wax, microcrystalline wax and the like may be used, and a plurality of these may be used in combination.
  • WF640 “W300”, “W310” (all trade names) manufactured by Mitsui Chemicals, Inc. can be preferably used.
  • the content of the hydrocarbon-based wax in the rotary printing ink is not particularly limited, and the water-based urethane resin (A), and the water-based urethane urea resin (B) and the urethane / acrylic composite resin (C) optionally blended with Is preferably 0.5% by weight or more, more preferably 1% by weight or more, based on the total weight of the rotary printing ink, from the viewpoint of ensuring the miscibility of the ink and further improving the blocking resistance.
  • Is preferably 0.5% by weight or more, more preferably 1% by weight or more, based on the total weight of the rotary printing ink, from the viewpoint of ensuring the miscibility of the ink and further improving the blocking resistance.
  • Is preferably 0.5% by weight or more, more preferably 1% by weight or more, based on the total weight of the rotary printing ink, from the viewpoint of ensuring the miscibility of the ink and further improving the blocking resistance.
  • it is preferably 7% by weight or less, more
  • Water Water is preferably 40 to 70% by weight in the rotary printing ink. Further, it is preferably 40 to 60% by weight for the color ink, and preferably 50 to 70% by weight for the white ink.
  • the rotary printing ink preferably contains a hydrazide compound. Since the hydrazide compound further increases the cohesive force in the aqueous urethane resin (A) or the aqueous urethane urea resin (B) in the ink, the ink film becomes stronger, and the laminate strength and blocking resistance can be improved. it can.
  • the content of the hydrazide compound is preferably 0.1% by weight or more, more preferably 0.8% by weight or less, more specifically 0.1 to 0%, based on the total weight of the rotary printing ink. It is preferably 8% by weight.
  • hydrazide compound As a preferable compound, malonic acid dihydrazide, succinic acid dihydrazide, glutaric acid dihydrazide, adipic acid dihydrazide, sebacic acid dihydrazide, etc. are mentioned, Adipic acid dihydrazide is especially preferable.
  • the rotary printing ink can contain other known additives such as an antifoaming agent, a thickening agent, a leveling agent, a pigment dispersant, and an ultraviolet absorber as necessary.
  • an alcohol solvent such as an alcohol, a ketone, or an ester may be included, but an alcohol is preferable from the viewpoint of environmental friendliness and printing plate resistance (flexographic printing). Specifically, n-propanol and isopropyl alcohol are preferable.
  • the organic solvent is included, the content thereof is preferably 20% by weight or less in the ink, and more preferably 10% by weight or less.
  • a resin other than the water-based urethane resin (A), the water-based urethane urea resin (B), and the urethane / acrylic composite resin (C) may be included as a binder component of the ink.
  • the resin that can be optionally included include conventional water-based urethane resins other than the water-based urethane resin (A), polyester resins, acrylic resins, styrene-acrylic resins, styrene-maleic anhydride resins, rosin-modified maleic acid resins, and cellulose.
  • Aqueous resins such as chlorinated polyolefins and chlorinated polyolefins can be used, and a plurality of these resins can be used in combination.
  • the manufacturing method of rotary printing ink is not specifically limited, It can manufacture preferably by mixing a compounding component, for example using a ball mill, an attritor, or a sand mill.
  • One embodiment of the present invention relates to the use of the above rotary printing ink for rotary printing. That is, use of the ink (rotary printing ink) containing the water-based urethane resin (A), the colorant, the hydrocarbon wax, and water for the rotary printing. The details of the ink (rotary printing ink) used for this use are as described above.
  • One embodiment of the invention relates to the use of the rotary printing ink. That is, it is use for gravure printing of the rotary printing ink which contains water-based urethane resin (A1), water-based urethane resin (A2), and a white colorant, and is for gravure printing.
  • the solid content weight ratio of the water-based urethane resin (A1) to the water-based urethane resin (A2) in the rotary printing ink is preferably 30/70 to 50/50 as described above.
  • the rotary printing ink preferably contains the water-based urethane resin (A1) and at least one colorant selected from the group consisting of cyan, magenta, yellow, and black.
  • A1 water-based urethane resin
  • B aqueous urethane urea resin
  • the rotary printing ink used for flexographic printing are as described above.
  • Yet another embodiment relates to the use of the above rotary printing ink to form a printed layer of a plastic film rotary print (described later) having a printed layer on the surface of the plastic film.
  • another embodiment is the use of the above-described rotary printing ink in a laminate laminate (described below) containing a plastic film rotary print for forming a printed layer on the plastic film surface of the plastic film rotary print.
  • the gravure rotary printing ink set of one embodiment includes a gravure rotary printing white ink and one or more gravure rotary printing color inks.
  • the gravure rotary printing white ink preferably contains a water-based urethane resin (A1), a water-based urethane resin (A2), a white colorant, a hydrocarbon wax, and water.
  • the gravure rotary printing color ink preferably contains a water-based urethane resin (A1), a color coloring agent, a hydrocarbon wax, and water.
  • the ink set may include a plurality of color inks having different colors (that is, different color coloring agents are included).
  • the color colorant preferably contains at least one colorant selected from the group consisting of cyan, magenta, yellow, and black, or is a colorant of one color among them. It may be an ink set containing color ink containing.
  • the flexographic rotary printing ink set of one embodiment includes a flexographic rotary printing white ink and one or more flexographic rotary printing color inks.
  • the flexographic rotary printing white ink preferably contains a water-based urethane resin (A2), a water-based urethane urea resin (B), a white colorant, a hydrocarbon wax, and water.
  • A2 water-based urethane resin
  • B water-based urethane urea resin
  • white colorant e.g., a white colorant, a hydrocarbon wax, and water.
  • a urethane / acrylic composite resin (C) is included.
  • the flexographic rotary printing color ink contains an aqueous urethane resin (A2), an aqueous urethane urea resin (B), a color coloring agent, a hydrocarbon wax, and water. Furthermore, it is also preferable that a urethane / acrylic composite resin (C) is included.
  • the ink set may include a plurality of color inks having different colors (that is, different color coloring agents are included).
  • the color colorant preferably contains at least one colorant selected from the group consisting of cyan, magenta, yellow, and black, or is a colorant of one color among them. It may be an ink set containing color ink containing.
  • One embodiment of the present invention relates to the use of the rotary printing ink set. That is, use of the gravure rotary printing ink set containing gravure rotary printing white ink and one or more gravure rotary printing color inks for gravure printing. Another embodiment is the use of a flexographic rotary printing ink set comprising flexographic rotary printing white ink and one or more flexographic rotary printing color inks for flexographic printing. Yet another embodiment relates to the use of the rotary printing ink set for forming a printed layer of a plastic film rotary print (described later) having a printed layer on the surface of the plastic film.
  • rotary printing ink set on a laminate laminate (described below) comprising a plastic film rotary print for forming a printed layer on the plastic film surface of the plastic film rotary print.
  • the rotary printing ink set includes a gravure rotary printing color ink set and a flexo rotary printing ink set.
  • the plastic film rotary printed matter of one embodiment has a printing layer formed on the surface of the plastic film using the various rotary printing inks described above, or the gravure rotary printing ink set or the flexo rotary printing ink set described above. It is.
  • the rotary printing ink can be used for both gravure printing and flexographic printing depending on the intended printed matter.
  • the type and thickness of the plastic film are not particularly limited, but examples of the type of film include polyester films, nylon films, polyolefin films, and deposits of these metal oxides.
  • a polyolefin film if a corona discharge-treated polyolefin film having a functional group such as a hydroxyl group or a carbonyl group is used, a good printed matter can be obtained.
  • the plastic film is preferably a uniaxially or biaxially stretched film. The printed material is always handled as a wound product, and then cut into a specific size through a laminating process, a slitting process, and the like as necessary.
  • the manufacturing method of the plastic film rotary printed matter of one Embodiment includes carrying out rotary printing on the surface of a winding plastic film using the above-mentioned rotary printing ink, a gravure rotary printing ink set, or a flexo rotary printing ink set. After printing, processes such as laminating, slitting (cutting unnecessary portions of the width portion), bag making (cutting out and heat-sealing into bags), and the like can be performed.
  • Gravure rotary printing usually uses a gravure plate with cells (recesses) that express pictures and / or characters on the peripheral surface of a cylindrical cylinder.
  • the cells are filled with printing ink and adhere to areas other than the cell parts.
  • the printed ink is scraped off by a metal doctor blade, and the printed material (plastic film) is passed between the gravure plate and the impression cylinder to transfer the printing ink filled in the cells to the printed material.
  • This is a printing method for reproducing a pattern and / or characters on a printing medium.
  • ink is supplied directly from a container for storing printing ink or via an ink supply pump to an anilox roller having an uneven surface, and the ink supplied to the anilox roller The pattern is transferred to the printing plate by contact with the part, and finally transferred to the plastic film by the contact between the printing plate and the plastic film, thereby forming a picture and / or characters.
  • rotary printing means gravure rotary printing and flexographic rotary printing, and does not include other printing methods such as ink jet printing and silk screen printing.
  • the rolled-up plastic film is a roll-shaped plastic film having a specified width, and is a film for rotary printing that is different from a sheet of paper that has been cut one by one in advance.
  • the width of the film is appropriately selected on the basis of the plate width of the rotary printing press to be used and the width of the image (picture) portion of the gravure plate.
  • the order of printing is not particularly limited.
  • a large printing press When performing reverse printing in gravure rotary printing and flexo rotary printing, it is common to print color ink on a wound plastic film first and then white ink.
  • the color ink is a plurality of colors, for example, black, cyan, magenta, and yellow can be printed in this order, but there is no particular limitation.
  • a spot color or the like can be used in addition to the basic color. That is, a large-scale printing press has a plurality of printing units corresponding to 5 to 10 colors, and one printing unit is provided with one color ink, and 5 to 10 colors can be overprinted at a time.
  • the laminate laminate is obtained by applying an anchor coating agent, an adhesive, or the like to the printing surface of the rotary print obtained by the above method, and drying it as necessary to bond it to a film or the like.
  • the laminate laminate of one embodiment includes the above-described plastic film rotary print. That is, it is preferably obtained by laminating the above-mentioned plastic film rotary print.
  • a laminating method 1) an extrusion laminating method in which an anchor coating agent is applied to the printing surface of the obtained printed matter as necessary, and then a molten resin and then a plastic film are laminated in order, or 2) obtained.
  • a dry laminating method in which a plastic film is laminated after applying an adhesive on the printed surface of the printed matter and then drying as necessary.
  • molten resin low density polyethylene, polypropylene, ethylene-vinyl acetate copolymer, and the like can be used, and as the adhesive, imine, isocyanate, polybutadiene, titanate, and the like can be given.
  • the laminate laminate can be preferably used as a packaging material, and is suitably used as a packaging material for foods in addition to general packaging materials.
  • the weight average molecular weight was determined as a converted molecular weight using polystyrene as a standard substance by measuring the molecular weight distribution using a GPC (gel permeation chromatography) apparatus (HLC-8220 manufactured by Tosoh Corporation). The measurement conditions are shown below. Column: The following columns were used in series.
  • MPD / AA 3-methyl-1,5-pentanediol / adipic acid (polyester polyol)
  • PTG Polytetramethylene glycol (polyether polyol)
  • PEG Polyethylene glycol (polyether polyol)
  • DMBA dimethylol butanoic acid
  • Bis-HPA bis (2-hydroxypropylaniline)
  • CHDM 1,4-cyclohexanedimethanol
  • TMP trimethylolpropane
  • IPDI isophorone diisocyanate
  • IPDI isophorone diisocyanate
  • Examples 27 to 29 in Table 5-3 are examples of ink sets particularly preferable for gravure printing, and Examples 30 to 32 are examples of ink sets particularly preferable for flexographic printing.
  • Example 33 And 34 are examples of color inks particularly preferred for gravure printing, Example 35 is an example of white ink particularly preferred for gravure printing, and Example 36 is a white ink particularly preferred for flexographic printing. This is an example.
  • the urethane / acrylic composite resin (C) used is “WEM-202U” manufactured by Taisei Fine Chemical Co., Ltd.
  • As an anilox roll 350 lines / cm is used.
  • As a plate cylinder DuPont's “Syrel DPU” (thickness: 1.14 mm) is made into a solid plate, and a double-sided tape (“DF7342T” manufactured by Toyo Ink Co., Ltd.) “A thickness of 0.50 mm) was used.
  • A The difference between the finished viscosity and the viscosity over time is less than 2 seconds
  • B The difference between the finished viscosity and the viscosity over time is 2 seconds or more and less than 4 seconds
  • C The difference between the finished viscosity and the viscosity over time is 4 seconds or more and less than 6 seconds Things
  • D The difference between the finished viscosity and the viscosity with time is 6 seconds or more and less than 8 seconds
  • E The difference between the finished viscosity and the viscosity with time is 8 seconds or more
  • Adhesiveness to base material A 10 mm wide adhesive tape manufactured by Nichiban Co., Ltd. was applied to a printed matter obtained by printing ink on an OPP film (stretched polypropylene film, P-2161 manufactured by Toyobo Co., Ltd., 30 ⁇ m), and a peel test was performed .
  • the transition state (taken state) of the ink film onto the adhesive tape was visually evaluated according to the following criteria. The evaluation criteria are shown below. The practical level is C or higher.
  • B Ink transfer of less than 5% was observed on the adhesive tape.
  • C Ink transfer of 5% or more and less than 10% was observed on the adhesive tape.
  • D Ink transfer of 10% or more and less than 50% was observed on the adhesive tape.
  • E Ink transfer of 50% or more was observed on the adhesive tape.
  • Blocking resistance The printed matter obtained by printing the ink on the OPP film (P-2161 above) is sampled to 4 cm ⁇ 4 cm, and the printed surface of this sample is combined with the non-corona-treated surface of the unprinted film. At 40 ° C. for 12 hours, a pressure of 10 kgf / cm 2 was applied, and when the sample was peeled, the ink was removed and the resistance was observed. The evaluation criteria are shown below. The practical level is C or higher. A: No ink transfer was observed from the printed matter, and there was no resistance when peeled. B: No transfer of ink was observed from the printed matter, but there was a feeling of resistance during peeling. C: Ink transfer was observed from the printed matter, and the area was less than 10%. D: Ink transfer from the printed material was observed in an area of 10% or more and less than 50%. E: Ink transfer from the printed material was observed in an area of 50% or more.
  • Laminate strength An imine-based anchor coat agent (EL-420 manufactured by Toyo Morton Co., Ltd.) was applied to a printed matter obtained by printing ink on an OPP film (P-2161 above), and an extrusion laminating machine was used. The laminate was bonded to a CPP film (unstretched polypropylene film having a thickness of 30 ⁇ m; sealant film) via polyethylene melted at 315 ° C. (extrusion laminating method). The work piece was cut at a width of 15 mm, and the peel strength when peeled between the ink surface and the OPP film surface was measured using an Intesco 2010 universal tensile tester. The evaluation criteria are shown below. The practical level is C or higher.
  • the amount of ink adhering to the blank portion (non-image area) of the obtained printed film was visually evaluated according to the following criteria. The evaluation criteria are shown below. The practical level is C or higher.
  • D Ink transfer was observed in a large area (10% or more) of the non-image area.
  • E Ink transfer was observed over the entire non-image area.

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Abstract

水性ウレタン樹脂(A)、着色剤、炭化水素系ワックス、及び水を含有する輪転印刷インキであって、 水性ウレタン樹脂(A)は、酸価が25~45mgKOH/gであり、かつ、下記一般式(1)および一般式(2)で表される構造単位を含み、 炭化水素系ワックスは、融点が90~140℃であり、かつ、平均粒子径が0.5~10μmである、輪転印刷インキ。一般式(1)(式中、Phは置換もしくは未置換のフェニル基を表す。) 一般式(2)-R1-A-R2- (式中、R1及びR2は置換もしくは未置換の脂肪族炭化水素基を表し、同一でも異なっていても良く、Aは脂環族炭化水素基を表す。)

Description

輪転印刷インキ及びその利用
 本発明の実施形態は、輪転印刷インキ、輪転印刷インキセット、プラスチックフィルム輪転印刷物、及びラミネート積層物に関する。
 近年、印刷インキ業界において作業時の安全衛生性、環境の保護、包装材の残留溶剤の低減等の見地から、ますます印刷インキの水性化への要望が強まっている。そこで、水性化したポリウレタン樹脂又はポリウレタンウレア樹脂を水性インキに使用する技術が提案されている(特許文献1~3)。
 一方、輪転印刷は、巻取り基材をセットして印刷するものであるが、1枚1枚が切り離されている枚葉紙をセットして印刷する枚用印刷よりも、高速で連続的に印刷を行うことができるため、大量部数が必要な印刷に適しており、生産性が良い。輪転印刷では、高速印刷された印刷物におけるブロッキング(積み重ねた印刷物が、巻取り圧がかかることでインキの粘着性等によって基材の非印刷面と接着して、インキが裏移りする現象)を防止することが重要である。また、乾燥工程は、印刷しながら乾燥オーブンを基材が通る方式であるため、短時間で行う必要があるが、特にプラスチックフィルムに印刷する場合には、フィルムの耐熱性に鑑み高温での乾燥を避けなければならないこと、また乾燥不十分である場合には残留水分・溶剤が発生することから、インキの乾燥性も重要となる。
特開2008-49706号公報 特開2001-40057号公報 特開2005-272587号公報
 しかし、従来の水性インキでは、溶剤型インキと比較すると耐水性が低く、また基材への接着性が低いため、ラミネート積層物を形成したときのラミネート強度が低いという課題があった。また、耐ブロッキング性(耐裏移り性)についても改善が求められていた。
 本発明の実施形態は、耐水性、ラミネート強度、及び耐ブロッキング性に優れた輪転印刷インキと、これを用いた輪転印刷インキセット、プラスチックフィルム印刷物、及びラミネート積層物を提供することを課題とする。
 本発明の一実施形態は、水性ウレタン樹脂(A)、着色剤、炭化水素系ワックス、及び水を含有する輪転印刷インキであって、
 水性ウレタン樹脂(A)は、酸価が25~45mgKOH/gであり、かつ、下記一般式(1)および一般式(2)で表される構造単位を含み、
 炭化水素系ワックスは、融点が90~140℃であり、かつ、平均粒子径が0.5~10μmである、輪転印刷インキに関する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
(式中、Phは置換もしくは未置換のフェニル基を表す。)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
(式中、R及びRは置換もしくは未置換の脂肪族炭化水素基を表し、同一でも異なっていても良く、Aは脂環族炭化水素基を表す。)
 別の実施形態は、水性ウレタン樹脂(A1)、水性ウレタン樹脂(A2)、及び白色着色剤を含み、グラビア印刷用である一実施形態の輪転印刷インキと、水性ウレタン樹脂(A1)、並びに、シアン、マゼンタ、イエロー、及びブラックからなる群から選ばれる少なくとも1色の着色剤を含み、グラビア印刷用である1以上の一実施形態の輪転印刷インキとを含む、グラビア輪転印刷インキセットに関する。
 別の実施形態は、分岐を有するポリエステルポリオール単位を含む水性ウレタンウレア樹脂(B)をさらに含有し、フレキソ印刷用である2以上の一実施形態の輪転印刷インキを含む、フレキソ輪転印刷インキセットであって、
 白色着色剤を含むフレキソ輪転印刷インキと、
 シアン、マゼンタ、イエロー、及びブラックからなる群から選ばれる少なくとも1色の着色剤を含む、1以上のフレキソ輪転印刷インキ、
との組み合わせである、フレキソ輪転印刷インキセットに関する。
 別の実施形態は、プラスチックフィルムの表面に、上記実施形態の輪転印刷インキ、上記実施形態のグラビア輪転印刷インキセット、又は上記実施形態のフレキソ輪転印刷インキセットのいずれかを用いて形成される印刷層を有する、プラスチックフィルム輪転印刷物に関する。
 別の実施形態は、巻取りプラスチックフィルムの表面に、上記実施形態の輪転印刷インキ、上記実施形態のグラビア輪転印刷インキセット、又は上記実施形態のフレキソ輪転印刷インキセットを用いて輪転印刷することを含む、プラスチックフィルム輪転印刷物の製造方法に関する。
 さらに別の実施形態は、上記実施形態のプラスチックフィルム輪転印刷物を含む、ラミネート積層物に関する。
 本発明の実施形態によれば、耐水性、ラミネート強度、及び耐ブロッキング性に優れた輪転印刷インキを提供することができる。
 以下に、本発明の好ましい実施形態について説明するが、本発明がこれらの実施形態に限定されることはない。なお、本明細書において質量と重量は同じ意味で使用されるので、以下、「重量」に統一する。
 本発明の好ましい実施形態の一例は、以下の(1)~(17)のとおりである。
(1)水性ウレタン樹脂(A)、着色剤、炭化水素系ワックス、及び水を含有する輪転印刷インキであって、
 水性ウレタン樹脂(A)は、酸価が25~45mgKOH/gであり、かつ、下記一般式(1)および一般式(2)で表される構造単位を含み、
 炭化水素系ワックスは、融点が90~140℃であり、かつ、平均粒子径が0.5~10μmである、輪転印刷インキ。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
(式中、Phは置換もしくは未置換のフェニル基を表す。)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006
(式中、R及びRは置換もしくは未置換の脂肪族炭化水素基を表し、同一でも異なっていても良く、Aは脂環族炭化水素基を表す。)
(2)水性ウレタン樹脂(A)は、イソシアネート基と反応し得る官能基を同一分子内に3個以上有する化合物の構造単位を有する、上記(1)の輪転印刷インキ。
(3)水性ウレタン樹脂(A)は、
 ポリエチレングリコール単位を、水性ウレタン樹脂(A1)固形分中に3~7重量%有する水性ウレタン樹脂(A1)、及び
 ポリエチレングリコール単位を、水性ウレタン樹脂(A2)固形分中に20~30重量%有する水性ウレタン樹脂(A2)、
の少なくとも一方を含有する、上記(1)又は(2)の輪転印刷インキ。
(1’)水性ウレタン樹脂(A)、着色剤、炭化水素系ワックス、及び水を含有するインキの、輪転印刷への使用であって、
 水性ウレタン樹脂(A)は、酸価が25~45mgKOH/gであり、かつ、上記一般式(1)および一般式(2)で表される構造単位を含み、
 炭化水素系ワックスは、融点が90~140℃であり、かつ、平均粒子径が0.5~10μmである、使用。
(2’)水性ウレタン樹脂(A)は、イソシアネート基と反応し得る官能基を同一分子内に3個以上有する化合物の構造単位を有する、上記(1’)の使用。
(3’)水性ウレタン樹脂(A)は、水性ウレタン樹脂(A1)及び水性ウレタン樹脂(A2)の少なくとも一方を含有する、上記(1’)又は(2’)の使用。
(4)水性ウレタン樹脂(A1)、水性ウレタン樹脂(A2)、及び白色着色剤を含み、グラビア印刷用である、上記(3)の輪転印刷インキ。
(5)水性ウレタン樹脂(A1)と水性ウレタン樹脂(A2)の双方を含む場合において、水性ウレタン樹脂(A1)と水性ウレタン樹脂(A2)の固形分重量比が30/70~50/50である、上記(3)又は(4)の輪転印刷インキ。
(6)水性ウレタン樹脂(A1)、並びに、シアン、マゼンタ、イエロー、及びブラックからなる群から選ばれる少なくとも1色の着色剤を含み、グラビア印刷用である、上記(3)の輪転印刷インキ。
(4’)水性ウレタン樹脂(A1)、水性ウレタン樹脂(A2)、及び白色着色剤を含む上記(3)の輪転印刷インキの、グラビア印刷への使用。
(5’)水性ウレタン樹脂(A1)と水性ウレタン樹脂(A2)の固形分重量比が30/70~50/50である、上記(4’)の使用。
(6’)水性ウレタン樹脂(A1)、並びに、シアン、マゼンタ、イエロー、及びブラックからなる群から選ばれる少なくとも1色の着色剤を含む上記(3)の輪転印刷インキの、グラビア印刷への使用。
(7)分岐を有するポリエステルポリオール単位を含む水性ウレタンウレア樹脂(B)をさらに含有する、上記(1)~(3)のいずれかの輪転印刷インキ。
(8)水性ウレタン樹脂(A)と水性ウレタンウレア樹脂(B)の固形分重量比が25/75~45/55である、上記(7)の輪転印刷インキ。
(9)水性ウレタン樹脂(A)は、ポリエチレングリコール単位を、水性ウレタン樹脂(A2)固形分中に20~30重量%有する水性ウレタン樹脂(A2)を含有する、上記(7)又は(8)の輪転印刷インキ。
(10)ウレタン/アクリル複合樹脂(C)をさらに含有する、上記(7)~(9)のいずれかの輪転印刷インキ。
(11)水性ウレタン樹脂(A)とウレタン/アクリル複合樹脂(C)の固形分重量比が85/15~99/1である、上記(10)の輪転印刷インキ。
(12)フレキソ印刷用である、上記(7)~(11)のいずれかの輪転印刷インキ。
(12’)上記(7)~(11)のいずれかの輪転印刷インキの、フレキソ印刷への使用。
(13)上記(4)の輪転印刷インキと、1以上の上記(6)の輪転印刷インキとを含む、グラビア輪転印刷インキセット。
(13’)上記(4)の輪転印刷インキと、1以上の上記(6)の輪転印刷インキとを含む輪転印刷インキセットの、グラビア印刷への使用。
(14)2以上の上記(12)の輪転印刷インキを含む、フレキソ輪転印刷インキセットであって、
 白色着色剤を含むフレキソ輪転印刷インキと、
 シアン、マゼンタ、イエロー、及びブラックからなる群から選ばれる少なくとも1色の着色剤を含む、1以上のフレキソ輪転印刷インキ、
との組み合わせである、フレキソ輪転印刷インキセット。
(14’)2以上の上記(12)の輪転印刷インキを含む輪転印刷インキセットの、フレキソ印刷への使用であって、該輪転印刷インキセットは、
 白色着色剤を含むフレキソ輪転印刷インキと、
 シアン、マゼンタ、イエロー、及びブラックからなる群から選ばれる少なくとも1色の着色剤を含む、1以上のフレキソ輪転印刷インキ、
との組み合わせである、使用。
(15)プラスチックフィルムの表面に、上記(1)~(12)のいずれかの輪転印刷インキ、上記(13)のグラビア輪転印刷インキセット、又は上記(14)のフレキソ輪転印刷インキセットのいずれかを用いて形成される印刷層を有する、プラスチックフィルム輪転印刷物。
(16)巻取りプラスチックフィルムの表面に、上記(1)~(12)のいずれかの輪転印刷インキ、上記(13)のグラビア輪転印刷インキセット、又は上記(14)のフレキソ輪転印刷インキセットを用いて輪転印刷することを含む、プラスチックフィルム輪転印刷物の製造方法。
(17)上記(15)のプラスチックフィルム輪転印刷物を含む、ラミネート積層物。
(15’)上記(1)~(12)のいずれかの輪転印刷インキ、上記(13)のグラビア輪転印刷インキセット、又は上記(14)のフレキソ輪転印刷インキセットのいずれかの使用であって、プラスチックフィルムの表面に印刷層を有するプラスチックフィルム輪転印刷物の、該印刷層を形成するための使用。
(17’)上記(15)のプラスチックフィルム輪転印刷物を含むラミネート積層物への上記(1)~(12)のいずれかの輪転印刷インキ、上記(13)のグラビア輪転印刷インキセット、又は上記(14)のフレキソ輪転印刷インキセットのいずれかの使用であって、プラスチックフィルム輪転印刷物のプラスチックフィルム表面の印刷層を形成するための使用。
<輪転印刷インキ>
 輪転印刷インキは、少なくとも、水性ウレタン樹脂(A)、着色剤、炭化水素系ワックス、及び水を含有する。この輪転印刷インキは、高速印刷によっても優れた印刷画像を形成することができ、また、基材の種類としては様々なものを選択でき、一般の印刷用紙以外の非浸透性基材、例えばコート紙、及びプラスチックフィルム(プラスチックシートを含む)等への印刷にも適している。
 以下に、インキに含まれる各成分、及び必要に応じてその合成方法について説明する。
1.水性ウレタン樹脂(A)
 ウレタン樹脂は、一般に、1分子中に2以上のイソシアネート基を有するポリイソシアネートと、1分子中に2以上のヒドロキシル基を有するヒドロキシル基含有化合物とを反応させることにより得られる樹脂である。本実施形態の水性ウレタン樹脂(A)は、以下に述べる構成を備えている。こうした構成は、後述のとおり、ヒドロキシル基含有化合物の構造および種類等を適宜選択することにより、好ましく導入することができる。
 水性ウレタン樹脂(A)は、ウレア結合を含まないものであり、この点において、後述する「ウレタンウレア樹脂」とは区別されるものである。
 水性ウレタン樹脂(A)は、酸性基(カルボキシル基)を有し、酸価が25~45mgKOH/gであることが好ましい。水性ウレタン樹脂(A)は、その酸価が25mgKOH/g以上であり、酸性官能基が塩基で中和されることで、水への分散性及び溶解性が充分となりインキの貯蔵安定性が得られるとともに、顔料分散性及び再溶解性にも優れている。また、水性ウレタン樹脂(A)の酸価が45mgKOH/g以下であるため、バインダーとして用いた場合のインキ皮膜の耐水性を確保することができる。この酸価は、さらに好ましくは40mgKOH/g以下である。
 水性ウレタン樹脂(A)が上記酸価のものとなるために、カルボキシル基を含み、且つイソシアネート基と反応し得る官能基(カルボキシル基以外)を含む化合物を合成原料として用いることが好ましい。イソシアネート基と反応し得る官能基としては、ヒドロキシル基であることが好ましい。
 このようなカルボキシル基含有化合物としては、例えば、2,2-ジメチロールプロピオン酸、2,2-ジメチロールブタン酸、2,2-ジメチロール酪酸、2,2-ジメチロール吉草酸等のジメチロールアルカン酸等が挙げられ、これらの1種以上を組み合わせて使用してもよい。なかでも、他のウレタン原料との相溶性及び反応性から、2,2-ジメチロールプロピオン酸、及び/又は、2,2-ジメチロールブタン酸を用いることが好ましい。ここで、イソシアネート基は、カルボキシル基含有化合物のヒドロキシル基と優先的に反応するので、60~140℃の温和な反応条件下では、カルボキシル基のほとんどが水性ウレタン樹脂(A)の側鎖に残ることとなる。
 水性ウレタン樹脂(A)は、下記一般式(1)および一般式(2)で表される構造単位を含む。この二つの構造単位を併せ持つことにより、インキ皮膜の凝集力が向上して、インキ皮膜の耐水性、耐ブロッキング性、及びラミネート強度を向上させることができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000007
(式中、Phは置換もしくは未置換のフェニル基を表す。)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000008
(式中、R及びRは置換もしくは未置換の脂肪族炭化水素基を表し、同一でも異なっていても良く、Aは脂環族炭化水素基を表す。)
 上記一般式(1)の構造単位は、その3級アミノ基がカルボキシル基と塗膜(皮膜)内で疑似架橋を形成すると考えられ、塗膜の耐ブロッキング性とラミネート強度を向上させることができる点で好ましい。フェニル基への置換基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、メトキシ基、及びエトキシ基等が挙げられ、これらの2以上の置換基を有していてもよい。またフェニル基への置換部位はオルト位、メタ位、及びパラ位のいずれでも良い。
 一般式(1)の構造単位は、一般式(1)の3級アミノ基を含み、且つイソシアネート基と反応し得る官能基を含む化合物を合成原料として用いることにより好ましく導入することができる。イソシアネート基と反応し得る官能基としては、ヒドロキシル基及びカルボキシル基等が挙げられ、イソシアネート基との反応性の観点からはヒドロキシル基であることが好ましい。
 イソシアネート基と反応し得る官能基がヒドロキシル基である化合物としては、ヒドロキシル基を2個有するN,N-ビス(2-ヒドロキシプロピル)アニリン、N,N-ビス(2-ヒドロキシエチル)アニリン、N,N-ビス(2-ヒドロキシエチル)-3-クロロアニリン、N,N-ビス(2-ヒドロキシエチル)-p-トルイジン、N,N-ビス(2-ヒドロキシエチル)-o-トルイジン、N,N-ビス(2-ヒドロキシエチル)-m-トルイジン、N,N-ビス(2-ヒドロキシエチル)-m-キシリジン、及びN,N-ビス(2-ヒドロキシエチル)-p-キシリジン等が挙げられ、ヒドロキシル基を1個有する化合物としては、N-ヒドロキシエチルアニリン、N-(2-シアノエチル)-N-(2-ヒドロキシエチル)アニリン、及び2-(N-エチルアニリロ)エタノール等が挙げられ、これらの1種、または2種以上の組み合わせで用いられる。水性樹脂の安定性及びプラスチックフィルムへの接着性等の観点からは、N,N-ビス(2-ヒドロキシプロピル)アニリンが好ましい。
 イソシアネート基と反応しうる官能基がカルボキシル基である化合物しては、N,N-ビス(2-カルボキシエチル)アニリン等が挙げられ、これらの1種、または2種以上の組み合わせで用いられる。
 上記一般式(2)の構造単位は、塗膜の耐水性と耐ブロッキング性を向上させることができる点で好ましい。この構造単位は、一般式(2)の構造単位を含み、且つイソシアネート基と反応し得る官能基を含む化合物を合成原料として用いることにより好ましく導入することができる。一般式(2)の構造単位を有する原料は、イソシアネート化合物と反応することにより、水性ウレタン樹脂(A)分子に対し、脂環族炭化水素基による構造の剛直性をもたらし、また分子内にウレタン結合を多く導入し、塗膜を強固にすることからも、耐水性及び耐ブロッキング性の向上に寄与すると考えられる。
 一般式(2)において、R及びRは置換もしくは未置換の2価の脂肪族炭化水素基を表し、両者は同一であっても互いに異なっていてもよい。すなわち、R及びRは、芳香族性を持たない、置換基を除き炭素及び水素からなる2価の炭化水素基であり、不飽和結合を有していてもよい。脂肪族炭化水素基の炭素数(置換基に含まれる炭素数を含まない)は、1~5であることが好ましく、1~3がより好ましい。置換基を有する場合の置換基としては、アルキル基、及び不飽和結合基等が挙げられる。R及びRとして、具体的には、メチレン基、エチレン基、及びプロピレン基等を例示できる。
 一般式(2)において、Aは2価の脂環族炭化水素基を表す。すなわち、Aは芳香族性を持たない、炭素及び水素からなる単環式又は多環式基であり、不飽和結合を有していてもよい。脂環族炭化水素基の環員数は、5~10であることが好ましく、6員環であることが特に好ましい。Aとして具体的には、シクロペンタン環、シクロヘキサン環、及びシクロデカン環等を例示できる。Aはシクロアルキレン基、及びジシクロアルキレン基が好ましく、シクロヘキシレン基、及びメチレンビスシクロヘキシレン基が挙げられ、構造異性体の混合物であっても良い。
 さらに詳細には、一般式(2)の構造単位を導入できる原料化合物として、1,4-シクロヘキサンジメタノール、及び1,1-シクロヘキサンジエタノール等が挙げられる。これらの2種以上を使用してもよい。
 水性ウレタン樹脂(A)において、上記一般式(1)の構造単位としては、N,N-ビス(2-ヒドロキシプロピル)アニリン由来の構造が含まれることが好ましく、上記一般式(2)の構造単位としては、1,4-シクロヘキサンジメタノール由来の構造が含まれることが好ましい。
 また、水性ウレタン樹脂(A)において、特に限定はされないが、上記一般式(1)の構造単位は、樹脂固形分中に5~10重量%含まれることが好ましく、上記一般式(2)の構造単位は、樹脂固形分中0.5~5重量%含まれることが好ましい。この割合は、水性ウレタン樹脂(A)の合成に使用した全原料の合計重量と、各構造単位を導入するために使用した各原料の重量を元に計算することができる。
 一実施形態において、水性ウレタン樹脂(A)は、イソシアネート基と反応し得る官能基を同一分子内に3個以上有する化合物に由来する構造単位を有することが好ましい。こうした化合物を用いることで、ウレタン樹脂内で3次元架橋が可能となり、インキ皮膜(塗膜)が強固になり、インキ皮膜の耐ブロッキング性、ラミネート強度及びインキ皮膜の凝集力等を一層向上させることができる。この実施形態の水性ウレタン樹脂(A)は、イソシアネート基と反応し得る官能基を同一分子内に3個以上有する化合物に由来する構造単位を、水性ウレタン樹脂(A)固形分総重量中に0.05重量%以上含むことが好ましく、0.1重量%以上含むことがより好ましく、また、0.8重量%以下で含むことが好ましく、0.6重量%以下で含むことがより好ましく、さらに具体的には、0.05~0.8重量%の範囲で含むことが好ましく、0.1~0.6重量%の範囲で含むことがより好ましい。
 イソシアネート基と反応し得る官能基を同一分子内に3個以上有する化合物において、イソシアネート基と反応し得る官能基としては、上記のとおり、ヒドロキシル基及びカルボキシル基等が挙げられるが、反応性制御、及び生成する結合基の点からはヒドロキシル基であることが好ましい。
 水酸基を3個以上有する化合物としては、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、1,2,6-ヘキサントリオール、及びペンタエリスリトール等が挙げられる。これらの水酸基を3個以上有するポリオールは、ウレタン樹脂がゲル化しない範囲内で必要に応じて使用することが好ましい。好ましくはトリメチロールプロパンである。
 また、この構造単位を導入できる化合物として、ヒドロキシル基及びカルボキシル基を合計3つ以上有する化合物を用いることも好ましい。例えば、ジメチロールプロピオン酸、2,2-ジメチロール酢酸、2,2-ジメチロール酪酸、2,2-ジメチロールペンタン酸、ジヒドロキシプロピオン酸等のジメチロールアルカン酸;ジヒドロキシコハク酸、及びジヒドロキシ安息香酸が挙げられる。これらの化合物においては、水酸基がイソシアネートと優先的に反応するため、ウレタン樹脂内にカルボキシル基を導入することができ、該カルボン酸をアンモニア、塩基で中和することにより樹脂の水性化が容易になる。特に、反応性及び溶解性の点からは、ジメチロールプロピオン酸、及び2,2-ジメチロール酪酸を用いることが好ましい。
 水性ウレタン樹脂(A)の合成のためのヒドロキシル基含有化合物としては、上述の化合物を用いることが好ましいが、特定の構造を含まない一般的なポリオールを組み合わせて用いることも好ましい。例えば、一分子中に水酸基を2個有する低分子量グリコール、及び高分子量グリコールを使用できる。
 具体的には、低分子量グリコールとして、ジエチレングリコール、トリメチレングリコール、トリエチレングリコール、プロピレングリコール、ブチレングリコール、ヘキサメチレングリコール、及びネオペンチルグリコール等が挙げられ、これらの二種以上を使用してもよい。
 高分子量グリコールとしては、ポリエーテル系、ポリエステル系、及びエポキシ系等が挙げられる。なかでも、ポリエーテル系および/またはポリエステル系である高分子量グリコールの使用が好ましい。ポリエーテル系としてはポリエチレングリコール、ポリオキシ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、及びポリテトラメチレングリコール等が挙げられる。ポリエステル系のグリコールは、ジオールと二塩基酸の重縮合より得られる。原料ジオールとしては、エチレングリコール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、1,4-ブタンジオール、1,6-ヘキサンジオール、3-メチル-1,5-ペンタンジオール、2-メチル-1,3-プロパンジオール、及びネオペンチルグリコール等が挙げられ、原料二塩基酸としては、アジピン酸、アゼライン酸、セバチン酸、イソフタル酸、及びテレフタル酸等が挙げられる。一実施形態において、3-メチル-1,5-ペンタンジオール、2-メチル-1,3-プロパンジオール、及びネオペンチルグリコールからなる群から選ばれる一以上の化合物に由来する構造を有するポリエステル系グリコールの使用が好ましい。その他、水酸基を2個有する高分子量体として、ポリカプロラクトン、及びポリβ-メチル-δ-バレロラクトン等のラクトン系開環重合体、並びに、ポリカーボネート等が挙げられる。
 以上に説明したヒドロキシル基含有化合物は、1種、又は2種以上の組み合わせで用いることが好ましい。フィルム基材への接着性、インキの皮膜物性、あるいは耐水性等のバランスを取るためには、化学構造の異なる2種類以上を併用し、又はそれらの分子量を適宜選択することが好ましい。
 以上述べたとおり、一実施形態において、水性ウレタン樹脂(A)は、ポリエーテル系及び/又はポリエステル系高分子量グリコールの構造単位およびイソシアネート基と反応し得る官能基を同一分子内に3個以上有する化合物の構造単位を有するものであることが好ましい。また、別の一実施形態において、水性ウレタン樹脂(A)は、ポリエーテル系及び/又はポリエステル系高分子量グリコールの構造単位およびイソシアネート基と反応し得る官能基を同一分子内に3個以上有する化合物の構造単位を有し、上記一般式(1)の構造単位は、樹脂固形分中に5~10重量%含まれ、上記一般式(2)の構造単位は、樹脂固形分中0.5~5重量%含まれるものであることが好ましい。
 一実施形態では、水性ウレタン樹脂の製造において、ヒドロキシル基含有化合物としてポリエチレングリコール(以下、「PEG」とも略記する。)を併用することが好ましく、それにより水溶化が容易になり、安定な分散体、ハイドロゾル、又は水溶解型樹脂を得ることができる。また、PEGを特定の重量比で水性ウレタン樹脂の製造に使用することで、インキとしての適正な粘度を付与できるとともに、印刷時において基材への転移性などの印刷適性を向上させることもできる。
 そこで、水性ウレタン樹脂(A)は、ポリエーテル系高分子量グリコールの構造単位を含むものであって、PEG単位を、水性ウレタン樹脂(A1)固形分中に3~7重量%有する水性ウレタン樹脂(A1)、及び、PEG単位を、水性ウレタン樹脂(A2)固形分中に20~30重量%有する水性ウレタン樹脂(A2)のうちの少なくとも一方を含むことが好ましい。PEG単位の少ない樹脂(A1)を用いることにより、PEG単位の持つ前記特性を生かしつつ皮膜の耐水性を高めることができる。PEG単位の多い樹脂(A2)を用いることにより、PEG単位の持つ前記特性を生かしつつ、顔料分散性及び発色性を向上させることができる。また、樹脂(A1)と(A2)を組み合わせることにより、被印刷体への皮膜の密着性を向上させることができる。そこで、この樹脂(A1)と(A2)は、インキの用途に応じて選択することができる。
 例えば、グラビア印刷は、表面にセルが形成されたグラビアシリンダーに印刷インキを供給し、ドクターブレードによりシリンダー表面の余分な印刷インキを掻き落とした後、被印刷体に印刷を行うものであるが、このグラビア印刷用のグラビア輪転印刷インキの場合、セル内のインキの被印刷体への転移性、及び、セル内に残存したインキの再溶解性等が必要なため、着色剤(特に顔料)の分散性、及び分散体の安定性等が重要となる。水性ウレタン樹脂(A1)を使用することにより、顔料の分散性が向上し、また印刷物にした場合、凝集力に優れた塗膜が得られる。
 また、白インキは一般に酸化チタンを顔料として用いるところ、酸化チタンは比重が大きいため分散困難であることに加え、着色力を持たせるための白顔料の含有量は、白以外の色インキに比べて多い。そこで、グラビア印刷用の白インキの場合は、水性ウレタン樹脂(A1)と(A2)を併用することが好ましい。更に好ましくは、分散には水性ウレタン樹脂(A2)を用い顔料分散性を向上させ、その後水性ウレタン樹脂(A1)を添加、混合することが好ましい。併用により、インキ成分の再溶解性も上がるので、凹版の凹部内への白顔料の蓄積を防止ないし低減できる。併用する場合の水性ウレタン樹脂(A1)と水性ウレタン樹脂(A2)の固形分重量比は、30/70~50/50であることが好ましい。
 すなわち、一実施形態において輪転印刷インキは、水性ウレタン樹脂(A1)、水性ウレタン樹脂(A2)、白色着色剤、炭化水素系ワックス、及び水を含有する、グラビア輪転印刷白インキである。水性ウレタン樹脂(A2)を含むことにより、版かぶり性(グラビア印刷において、ドクターでインキをかき切れず、画像部以外の箇所にインキが転移する現象)の減少にも効果がある。
 別の一実施形態において輪転印刷インキは、水性ウレタン樹脂(A1)、白色以外の色着色剤、炭化水素系ワックス、及び水を含有する、グラビア輪転印刷色インキである。このグラビア輪転印刷色インキの場合は、水性ウレタン樹脂(A1)のみで充分な顔料分散性と再溶解性を得ることができる。水性ウレタン樹脂(A2)を含んでも良いが、水性ウレタン樹脂(A1)が主たる樹脂であると、PEG量が少ないので印刷層の耐水性が良好となり、かつ、耐ブロッキング性(耐裏移り性)が良くなる。
 本明細書においては、白色着色剤を含むインキを白インキ、白色以外の着色剤を「色着色剤」、白色以外のインキを「色インキ」とも記載する。
 色着色剤は、シアン、マゼンタ、イエロー、及びブラックからなる群から選ばれる少なくとも一色を含むか、又は、それらのいずれか一色であることが好ましいが、これに限定されることはなく、上記CMYKの基本色以外のその他の色、いわゆる「特色」等であってもよい。
 次に、ヒドロキシル基含有化合物と反応させるポリイソシアネートとしては、芳香族、脂肪族、脂環式の2官能性イソシアネート、3官能性イソシアネート等が挙げられる。なかでも、2官能性イソシアネートであることが好ましく、2官能性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、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、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、トリメチルヘキサメチレ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、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、2,5(2,6)-ビシクロ[2,2,1]ヘプタンビス(イソシアナートメチル)(ノルボルナンジイソシアネート)等が挙げられ、これらは1種、又は2種以上の組み合わせで使用できる。
 3官能イソシアネートとしては、1)トリメチロールプロパンのアダクト体、例えばタケネートD-160N(武田薬品工業(株)製)、及びスミジュールHT(住友バイエルウレタン(株)製);2)ビュレット体、例えばタケネートD-165N(武田薬品工業(株)製)、及びスミジュールN3200(住友バイエルウレタン(株)製);3)イソシアヌレート環タイプ、例えばVESTANAT T1890(ヒュルス(株)製)等が挙げられる。3官能イソシアネートを使用する場合は、凝集力の向上と反応時の粘度制御等の観点から、水性ウレタン樹脂(A)の固形分の0.05~2重量%であることが特に好ましい。
 水性ウレタン樹脂(A)のイソシアネート基と水酸基の反応モル比率(NCO/OH)は、特に限定はされないが、樹脂の分子量、及びウレタン結合数の制御等の観点から、0.9以上であることが好ましく、0.94以上であることがより好ましく、また、0.99以下であることが好ましく、0.98以下であることがより好ましく、さらに具体的には、0.9~0.99であることが好ましく、0.94~0.98であることがより好ましい。
 次に、水性ウレタン樹脂(A)の合成方法について説明する。水性ウレタン樹脂(A)は、有機溶剤を用いたアセトン法、又は、溶剤を全く使用しない無溶剤合成法等により得ることができ、その製法が特に限定されることはない。後者においては一般に粘度が高くなるため、撹拌装置、原料組成及び鎖延長方法に工夫が必要である。以下、アセトン法及び無溶剤合成法をそれぞれ説明する。
 アセトン法とは、特に粘度が極めて高くなる反応、又は部分的にゲル化等不均一になりやすい反応において、アセトン、メチルエチルケトン、及びメチルイソブチルケトン等のケトン系溶剤;酢酸エチル、及び酢酸ブチル等のエステル系溶剤;トルエン、及びキシレン等の芳香族有機溶剤を使用して合成する方法である。有機溶剤を使用すると反応系の粘度が低下し、合成反応を均一に円滑に行うことができる。
 ポリイソシアネートとヒドロキシル基含有化合物との反応には、触媒を使うことが好ましい。触媒としては、公知の金属系触媒、又は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、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、及びテトラ-n-ブチルすず等が挙げられる。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。
 ウレタン化反応は、50~100℃で10分~10時間行うのが好ましい。反応の終点は、粘度測定、IR測定によるNCOピ-ク、滴定によるNCO%測定等により判断される。
 所定の分子量を有するウレタン樹脂が得られた後、これを水性化するには、樹脂中のカルボキシル基を塩基性化合物で中和することが好ましい。塩基性化合物としては、
 水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等の無機水酸化物;アンモニア、メチルアミン、エチルアミン、プロピルアミン、ブチルアミン、ヘキシルアミン、オクチルアミン、エタノールアミン、プロパノールアミン、ジエタノールアミン、N-メチルジエタノールアミン、ジメチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン、N,N-ジメチルエタノールアミン、2-ジメチルアミノ-2-メチル-1-プロパノール、2-アミノ-2-メチル-1-プロパノール、及びモルホリン等のアミン化合物が挙げられ、これらは1種、又は2種以上の組み合わせで用いられる。塩基性化合物の種類によっては、ポリウレタン溶液へのなじみ易さ、又は水性化後の安定性が異なる場合があるので適宜選択する必要がある。これらのうち、アミン化合物が好ましく、印刷物の耐水性、及び残留臭気等の点からはアンモニアが好ましい。
 ジメチロールアルカン酸等のカルボキシル基を有する化合物の中和においては、カルボキシル基1当量に対し0.4~1.2当量の塩基性化合物を用いることが好ましい。ウレタン樹脂を水性化する方法は、前記したカルボキシル基含有ジオールを用い、塩基で中和する方法、水溶化能の高いポリエチレングリコ-ルを用いる方法等がある。特に両者を併用すると水溶性樹脂としての安定性、及びインキとしての耐水性にもバランスのとれた樹脂が得られる。
 アセトン法においては、用いた溶剤の種類又は量によっては脱溶剤する必要がある。脱溶剤は、例えば反応溶液に水及び中和剤である塩基性化合物を添加した後、温度を上げて常圧下、又は減圧下で、溶剤を必要量留去する方法で行うことができる。
 無溶剤合成法では、ポリオール及びイソシアネートを最初から仕込んでも良いし、ポリオールを仕込んだ後、イソシアネートを添加しても良い。合成反応においては一般に粘度が問題となるため、攪拌が充分可能な程度に温度を上げて粘度を下げることが好ましい。反応は、樹脂原料を充分に溶解又は溶融させ、均一状態で始めることが好ましい。反応開始温度が低いか、又は、樹脂原料同士もしくは原料/生成樹脂間の相溶性が不十分であると、一部原料が溶融原料中に分散して、外観が僅かに不透明になる。この状態でも製造可能であるが、反応温度を、例えばポリエチレングリコールを含むポリオールの場合、相溶温度以上にすると、相溶性の悪いジオール類でもより構造が均一な樹脂を得ることができる。
 ウレタン化反応は、90~200℃で10分~5時間行うのが好ましい。反応の終点は粘度測定、IR測定によるNCOピ-ク、又は滴定によるNCO%測定等により判断される。
 ウレタン樹脂の水性化は、前述の塩基性化合物によるカルボキシル基の中和、ポリエチレングリコール等による水溶化により行われる。無溶媒で反応させた場合、水性化は水及び塩基性化合物のみでも可能である。しかし、有機溶剤は粘度が高い反応物を一旦、樹脂溶液にし、水性化を円滑にする働きがあるため、有機溶剤を助剤としてウレタン樹脂の水性化前に使用すると、水性化が容易となる。その際、ウレタン樹脂の合成終了後にそのまま直接添加してもよいし、反対に、有機溶剤中にウレタン樹脂を添加して溶解させることも可能である。
 有機溶剤としてアルコールを使用すると、一般に水性印刷インキにはアルコールを併用する場合が多いことから、脱溶剤しなくてもそのまま使用できる利点がある。アルコールとしては、1価アルコール、グリコール等の多価アルコール、及びグリコールエーテル等が挙げられる。さらに詳細には、例えば、メチルアルコール、エチルアルコール、n-プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、n-ブチルアルコール、t-ブチルアルコール、エチレングリコール、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、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-n-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、エチレングリコールモノ-n-ヘキシルエーテル、ジエチレングリコール、ジ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エチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、ジ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-n-ヘキシルエーテル、及び2,2,4-トリメチルペンタンジオール-1,3-モノイソブチレート(テキサノール、イーストマンケミカル社製)等が挙げられ、特にイソプロピルアルコール、n-プロピルアルコール、n-ブチルアルコール、エタノール、及びメタノールが好ましい。これらは1種、又は2種以上の組み合わせで用いることができる。これらのアルコールのなかから、目的とする印刷インキの印刷粘度(希釈性)、乾燥性、及び成膜性に適したアルコ-ルを適宜選択することにより、脱溶剤過程を省略することもできる。
 水性ウレタン樹脂を得る第二の方法である無溶剤合成法は、溶剤を用いることにより発生するコスト等をゼロにできることから、生産性及びコスト上のメリットは極めて大きい。特に、印刷物の残留溶剤量が問題とされる場合、脱溶剤工程が全生産工程に占める割合が多くなり、水性ウレタン樹脂の生産コストを上げる大きな要因となっている。
 水性ウレタン樹脂(A)のウレタン結合数(mmol/g)は、特に限定はされないが、樹脂の分子量、及び塗膜の硬さの調整等の観点から、2.2mmol/g以上であることが好ましく、2.3mmol/g以上であることがより好ましく、また、3.0mmol/g以下であることが好ましく、2.9mmol/g以下であることがより好ましい。さらに具体的には、このウレタン結合数は、2.2~3.0mmol/gであることが好ましく、2.3~2.9mmol/gであることがより好ましい。このウレタン結合数は、ヒドロキシル基含有化合物及びポリイソシアネートの量、並びに反応条件を適宜調整することにより、所望の範囲とすることができる。
 水性ウレタン樹脂(A)、及び後述する水性ウレタンウレア樹脂(B)のガラス転移温度(Tg)は、特に限定はされないが、水性ウレタン樹脂(A)では-70℃以下、水性ウレタンウレア樹脂(B)では-50℃以下が好ましい。水性ウレタン樹脂(A)では、水性ウレタン樹種(A1)のTgは-70℃以下であることが好ましく、さらに好ましくは-70℃~-90℃であり、水性ウレタン樹脂(A2)のTgは-90℃以下が好ましい。水性ウレタン樹脂(A)のTgが-70℃以下であることにより、インキの成膜性が向上し、塗膜の密着性が向上する。水性ウレタンウレア樹脂(B)については、Tgが-50℃以下のものを、好ましくは-50℃~-70℃のものを水性ウレタン樹脂(A)と併用することにより、印刷後の洗版性が向上するために好ましい。水性ウレタン樹脂(A)、及び水性ウレタンウレア樹脂(B)のTgは、走査型示差熱分析法で昇温速度10℃/分において測定される。
 水性ウレタン樹脂(A)の重量平均分子量(GPC測定、標準ポリスチレン換算)は、特に限定はされないが、10,000以上であることが好ましく、30,000以上であることがより好ましく、また、100,000以下であることが好ましく、70,000以下であることがより好ましい。さらに具体的には、重量平均分子量は、10,000~100,000であることが好ましく、30,000~70,000であることがより好ましい。
 水性ウレタン樹脂(A)の水酸基価(mgKOH/g)は、特に限定はされないが、耐水性等の観点から、0.0~3.0mgKOH/gであることが好ましく、0.0~2.0mgKOH/gであることがより好ましい。
 水性ウレタン樹脂(A)は、輪転印刷インキ全量中に、3重量%以上含まれることが好ましく、5重量%以上であることがより好ましく、7重量%以上が一層好ましい。一方、水性ウレタン樹脂(A)の含有量は、輪転印刷インキ全量中に、25重量%以下であることが好ましく、20重量%以下であることがより好ましく、17重量%以下が一層好ましい。
2.水性ウレタンウレア樹脂(B)
 上記水性ウレタン樹脂(A)は、ウレア結合を含まないものであるが、輪転印刷インキは、一実施形態において、ウレア結合を含む水性ウレタンウレア樹脂(B)をさらに含むことができる。
 水性ウレタンウレア樹脂(B)は、特にフレキソ印刷における印刷適性及び洗版性等の観点から、分岐を有するポリエステルポリオール単位を含むものであることが好ましい。ここで、該分岐は、アルキル基であり、分岐を有するポリオールとは、ポリオールの含有する、アルキレン基上の水素原子の少なくとも一つがアルキル基によって置換された構造である。
 この分岐を有するポリエステルポリオール単位は、ネオペンチルグリコール、1.2-プロピレングリコール、2-エチル-2-ブチループロパンジオール、2-メチル-1,3-プロパンジオール、及び3-メチル-1,5-ペンタンジオール等の分岐のあるポリオールとポリカルボン酸から合成されるポリエステルポリオールを、ウレタンウレア樹脂の合成原料として用いることにより好ましく導入できる。
 ウレア結合は、任意のジアミンを用いた鎖延長反応を行うことにより好ましく導入できる。鎖延長剤としては、エチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、及び2,2,4-トリメチルヘキサメチレンジアミン等の脂肪族ジアミン;イソホロンジアミン、及び1,4-ジアミノシクロヘキサン等の脂環式ジアミン;マロン酸ジヒドラジド、コハク酸ジヒドラジド、グルタル酸ジヒドラジド、アジピン酸ジヒドラジド、及びセバシン酸ジヒドラジド等のヒドラジド化合物等が挙げられる。また、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、及びジ-2-ヒドロキシプロピルエチレンジアミン等の水酸基を有するジアミンが挙げられる。水酸基を有するジアミンを使用することにより、水性ウレタンウレア樹脂(B)中に水酸基を導入でき、水酸基と反応し得る硬化剤を使用した場合、塗膜の架橋密度を上げ、耐ブロッキング性及び耐水性等を向上できる利点がある。これらの1種又は2種以上を用いることができる。また、ウレタン樹脂がゲル化しない範囲内で、ジエチレントリアミン、及びトリエチレンテトラミン等のポリアミンを使用することもできる。
 なかでも、イソホロンジアミン、及び2-ヒドロキシエチルエチレンジアミン(2-アミノエチルエタノールアミン)を用いることが好ましい。
 鎖延長反応には、反応停止剤を使用してもよい。反応停止剤としては、例えばジ-n-ブチルアミンなどのジアルキルアミン類などの他、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、2-アミノ-2-メチル-1-プロパノール、トリ(ヒドロキシメチル)アミノメタン、及び2-アミノ-2-エチル-1,3-プロパンジオール等の、水酸基を有するアミン類を用いることもできる。反応停止剤を鎖延長剤と併用することにより、分子量の制御が容易になり、また、末端への官能基導入が可能となる。
 鎖延長反応は、30~80℃で10分~10時間行うのが好ましい。反応の終点は、粘度測定、IR測定によるNCOピ-ク、又は滴定によるアミン価測定等により判断される。
 水性ウレタンウレア樹脂(B)のイソシアネート基と水酸基の反応モル比率(NCO/OH)は、特に限定はされないが、ウレタン結合濃度による樹脂の柔らかさと硬さのバランス、塗膜にした時の耐ブロッキング性、軟包装材用途での基材接着性、及び基材追随性等の観点から、1.2以上であることが好ましく、1.5以上であることがより好ましく、また、2.5以下であることが好ましく、1.8以下であることがより好ましく、さらに具体的には、1.2~2.5であることが好ましく、1.5~1.8であることがより好ましい。両者の反応モル比率を、例えば1.2~2.5とすることにより、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好ましく得ることができる。
 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は、アミノ基を有する鎖延長剤による鎖延長により、ウレタンウレア樹脂(B)となる。鎖延長剤のアミノ基と、ウレタンプレポリマーのイソシアネート基(残NCO)との反応モル比率(NH/残NCO)は、特に限定はされないが、分子量、末端基、及びウレア結合濃度の制御等の観点から、0.8以上であることが好ましく、0.9以上であることがより好ましく、また、1.2以下であることが好ましく、1.1以下であることがより好ましく、さらに具体的には0.8~1.2であることが好ましく、0.9~1.1であることがより好ましい。なお、ウレア結合に関与するイソシアネート基は、ウレタン結合形成後の残りのイソシアネート基(残NCO)である。
 水性ウレタンウレア樹脂(B)の重量平均分子量(GPC測定、標準ポリスチレン換算)は、特に限定はされないが、再溶解性及び耐ブロッキング性等の観点から10,000以上であることが好ましく、30,000以上であることがより好ましく、また、100,000以下であることが好ましく、70,000以下であることがより好ましい。さらに具体的には、10,000~100,000であることが好ましく、30,000~70,000であることがより好ましい。
 水性ウレタンウレア樹脂(B)の酸価(mgKOH/g)は、特に限定はされないが、再溶解性及び耐水性等の観点から、25mgKOH/g以上であることが好ましく、30mgKOH/g以上であることがより好ましく、また、45mgKOH/g以下であることが好ましく、40mgKOH/g以下であることがより好ましく、さらに具体的には、25~45mgKOH/gであることが好ましく、30~40mgKOH/gであることがより好ましい。酸価は、酸をアルカリで滴定して算出した樹脂1g中の酸量を、水酸化カリウムのmg数に換算した値で、JIS K0070:1992に準拠した測定値である。
 水性ウレタンウレア樹脂(B)は、水酸基価(mgKOH/g)を有するものであることが好ましい。水性ウレタンウレア樹脂(B)の水酸基価は、特に限定はされないが、耐水性、耐ブロッキング性、及び塗膜中への架橋構造導入等の観点から、35mgKOH/g以下であることが好ましく、25KOH/g以下であることがより好ましく、また、1mgKOH/g以上であることがより好ましく、5mgKOH/g以上であることがさらに好ましい。さらに具体的には、この水酸基価は、0~35mgKOH/gであることが好ましく、0~25mgKOH/gであることがより好ましく、また、1~35mgKOH/gであることがより好ましく、5~25mgKOH/gであることがさらに好ましい。水酸基価は樹脂中の水酸基をエステル化またはアセチル化し、残存する酸をアルカリで逆滴定して算出した樹脂1g中の水酸基量を、水酸化カリウムのmg数に換算した値で、JIS K0070:1992に準拠した測定値である。
 水性ポリウレタンウレア樹脂(B)中にアミノ基が多く存在すると、水性ウレタンウレア樹脂のカルボキシル基と塩構造を取りやすく、インキの経時安定性、及び顔料分散性が低下する場合がある。また、アミノ基が多いと、イソシアネート系硬化剤を使用した時にインキの経時安定性が低下する傾向がみられる。一方で、アミノ基が存在することにより、基材への密着性、とりわけポリオレフィンフルムへの密着性、及び耐ブロッキング性が向上する。したがって、水性ポリウレタンウレア樹脂(B)のアミン価は0~13mgKOH/gの範囲内が好ましい。更に好ましくは、0~10mgKOH/gである。水性ウレタンウレア樹脂(B)におけるアミノ基は、側鎖及び/又は末端に導入することができる。
 アミン価はJIS K0070:1992に準じた既知の滴定法により測定される。すなわち、試料を0.5~2g精秤し(試料量:Sg、固形分:Z%)、精秤した試料に中性エタノール(BDG中性)30mLを加え溶解させる。得られた溶液を0.2mol/Lエタノール性塩酸溶液(力価:f)で滴定を行なう。溶液の色が緑から黄に変化した点を終点とし、この時の滴定量(AmL)を用い、次の(式1)によりアミン価を求める。
 (式1)アミン価=(A×f×0.2×56.108)/(S×Z/100)
 水性ウレタンウレア樹脂(B)は、被印刷体へのインキ皮膜の密着性をさらに向上させることができる点で好ましい。輪転印刷インキが水性ウレタンウレア樹脂(B)を含む場合、水性ウレタン樹脂(A)と水性ウレタンウレア樹脂(B)の固形分重量比は、25/75以上であることが好ましく、また、45/55以下であることが好ましく、さらに具体的には25/75~45/55であることが好ましい。
 一方で、水性ウレタンウレア樹脂(B)を配合することはインキの製造コストアップに繋がり、さらに、本発明者らの検討によると、グラビア印刷においては樹脂(B)を含まない方が、印刷適性に優れている。
 そこで、フレキソ印刷用のフレキソ輪転印刷インキの場合は、水性ウレタンウレア樹脂(B)を含むことが好ましい。また、フレキソ印刷用の場合、輪転印刷インキの水性ウレタン樹脂(A)は、洗版性等の観点から、PEG含量の多い水性ウレタン樹脂(A2)を含むことが好ましい。さらに、後述するウレタン/アクリル複合樹脂(C)を含むことも一層好ましい。
 すなわち、一実施形態において輪転印刷インキは、水性ウレタン樹脂(A2)、水性ウレタンウレア樹脂(B)、白色着色剤、炭化水素系ワックス、及び水を含有する、フレキソ輪転印刷白インキである。
 別の一実施形態において輪転印刷インキは、水性ウレタン樹脂(A2)、水性ウレタンウレア樹脂(B)、白色以外の色着色剤、炭化水素系ワックス、及び水を含有する、フレキソ輪転印刷色インキである。
3.ウレタン/アクリル複合樹脂(C)
 輪転印刷インキは、さらに、ウレタン/アクリル複合樹脂(C)を含んでもよい。このウレタン/アクリル複合樹脂(C)を含むことにより、特にフレキソインキにおいて洗版性が向上する利点が得られる。
 ウレタン/アクリル複合樹脂(C)は、ウレタン成分とアクリル成分を必須の構成成分として構成された複合樹脂である。ウレタン/アクリル複合樹脂のウレタン成分は、特に限定されないが、例えば、ポリイソシアネート化合物とポリオール化合物を原料成分として構成される。上記ポリイソシアネート化合物としては、例えば、芳香族ジイソシアネート、脂肪族ジイソシアネート、及び脂環族ジイソシアネート等の公知のジイソシアネート類から選ばれた1種の化合物又は2種以上の混合物を使用できる。これらのポリイソシアネート化合物と、ポリオール化合物である、低分子量グリコール類、ポリエーテルジオール、ポリエステルジオール;又は、ポリカプロラクトンジオール、ポリバレロラクトンジオール、ラクトンブロック共重合ジオールなどのラクトンジオール等の公知のジオール類を反応させることでウレタン成分が得られる。また、ポリオール化合物として、アクリルポリオールを使用することもできる。
 ウレタン/アクリル複合樹脂(C)のアクリル成分を構成する単量体成分としては、例えば、直鎖又は分岐鎖状のアルキル基を有する(メタ)アクリル酸アルキルエステル、カルボキシル基含有の(メタ)アクリル酸、ヒドロキシル基含有(メタ)アクリル酸エステル、(メタ)アクリル酸アミド誘導体、及び(メタ)アクリル酸ジアルキルアミノアルキルエステル類が挙げられ、これらの一種以上のアクリル系単量体を用いることが好ましく、その他に、スチレン系化合物、ビニルエステル類、及びシアノ基含有ビニル化合物などの重合性不飽和化合物を併用してもよい。
 ウレタン/アクリル複合樹脂(C)の水性化は、ウレタン成分および/又はアクリル成分に水性化可能な成分、例えばウレタン成分には、ジメチロールプロピオン酸又はジメチロールブタン酸等を、アクリル成分には(メタ)アクリル酸又はイタコン酸等を使用することで可能となる。ウレタン成分とアクリル成分は化学的に結合させたものが好ましい。例えばアクリル成分に、(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、(メタ)アクリル酸-3-ヒドロキシプロピル、及びアクリル酸-4-ヒドロキシブチル等を使用したアクリルポリオールを用いることで、ウレタン成分とアクリル成分が化学的に結合されたウレタン/アクリル複合樹脂(C)を得ることができる。
 ウレタン/アクリル複合樹脂(C)として、市販品を使用することも可能である。例えば、WEM-031U、200U、202U、321、3000、及び290A;WAN-6000、並びにアクリット8UA-140(以上、大成ファインケミカル(株)製)等が挙げられる。
 輪転印刷インキがウレタン/アクリル複合樹脂(C)を含む場合、水性ウレタン樹脂(A)とウレタン/アクリル複合樹脂(C)の固形分重量比は85/15以上であることが好ましく、90/10以上であることがより好ましく、また、99/1以下であることが好ましく、さらに具体的には、85/15~99/1であることが好ましく、90/10~99/1であることがより好ましい。
4.着色剤
 着色剤としては、公知の染料又は顔料、好ましくは顔料を使用することができ、特に限定されない。色は、白、シアン(C)、マゼンタ(M)、イエロー(Y)、ブラック(K)、オレンジ、バイオレット、及びグリーン等であって特に限定されることはなく、例えばカラーインデックス(Colour Index International、略称 C.I.)に収載の着色剤を任意に使用できる。必要に応じて、異なる色の着色剤を任意に組み合わせて使用してもよい。
 着色剤としては、白色着色剤、シアン着色剤、マゼンタ着色剤、イエロー着色剤、及びブラック着色剤のなかの一つを用いることが好ましい。
 輪転印刷インキ中の着色剤の含量は、特に限定されないが、色インキの場合10重量%以上であることが好ましく、15重量%以上であることがより好ましく、また、30重量%以下であることが好ましく、25重量%以下であることがより好ましい。白インキの場合は、25重量%以上であることが好ましく、30重量%以上であることがより好ましく、また、50重量%以下であることが好ましく、45重量%以下であることがより好ましい。さらに具体的には、色インキの場合10~30重量%であることが好ましく、15~25重量%であることがより好ましい。白インキの場合25~50重量%であることが好ましく、30~45重量%であることがより好ましい。
5.炭化水素系ワックス
 炭化水素系ワックスは、耐摩擦性及び耐ブロッキング性等の観点から、融点が90~140℃であることが好ましく、100~140℃であることがより好ましい。また、炭化水素系ワックスの平均粒子径は、耐ブロッキング性及び表面光沢等の観点から、0.5~10μmであることが好ましい。炭化水素系ワックスの平均粒子径の選択においては、塗膜の厚さとの関係で適宜選択することが好ましい。塗膜の厚さに比べて粒子径が小さすぎると、塗膜中にワックスが埋もれて、光沢はあるものの耐ブロッキング性が劣る傾向にある。一方、粒子径が塗膜の厚さより大きすぎる場合は、耐ブロッキング性は向上するものの、光沢が低下する傾向がみられる。また、炭化水素系ワックスは、そのJIS K2235:1991に準じた針入度法硬度が10以下であると、耐ブロッキング性が向上するので好ましい。
 炭化水素系ワックスの融点は、例えば、示差走査熱量計「DSC6200」(セイコーインスツルメンツ(株)製)を用い、10℃/分の昇温速度により測定することができる。
 炭化水素系ワックスの平均粒子径は、 例えば、レーザー回折/散乱式粒度分布測定装置「 LA-920型」((株)堀場製作所製)により測定することができる。
 炭化水素系ワックスとしては、例えば、ポリエチレンワックス、ポリプロピレンワックス、パラフィンワックス、フィッシャートロプシュワックス、及びマイクロクリスタリンワックス等を用いることができ、これらの複数種を組み合わせて使用してもよい。市販品として、三井化学(株)製の「WF640」、「W300」、「W310」(いずれも商品名)等を好ましく使用できる。
 輪転印刷インキ中の炭化水素系ワックスの含量は、特に限定されないが、上記水性ウレタン樹脂(A)、並びに、任意で配合される水性ウレタンウレア樹脂(B)及びウレタン/アクリル複合樹脂(C)との混和性を確保して、耐ブロッキング性を一層向上させるとの観点から、輪転印刷インキの総重量中に0.5重量%以上であることが好ましく、1重量%以上であることがより好ましく、また、7重量%以下であることが好ましく、4重量%以下であることがより好ましく、さらに具体的には、0.5~7重量%であることが好ましく、1~4重量%であることがより好ましい。
6.水
 水は、輪転印刷インキ中に40~70重量%であることが好ましい。更に、色インキでは40~60重量%であることが好ましく、白インキでは50~70重量%であることが好ましい
7.ヒドラジド化合物
 一実施形態において、輪転印刷インキはヒドラジド化合物を含有することが好ましい。ヒドラジド化合物は、インキ中の水性ウレタン樹脂(A)又は水性ウレタンウレア樹脂(B)において更に凝集力を高めるので、そのインキ皮膜は強固となって、ラミネート強度及び耐ブロッキング性などを向上させることができる。ヒドラジド化合物の含量は、輪転印刷インキの総重量中に0.1重量%以上であることが好ましく、また、0.8重量%以下であることが好ましく、さらに具体的には0.1~0.8重量%であることが好ましい。ヒドラジド化合物としては、特に限定はされないが、好ましい化合物としてはマロン酸ジヒドラジド、コハク酸ジヒドラジド、グルタル酸ジヒドラジド、アジピン酸ジヒドラジド、及びセバシン酸ジヒドラジド等が挙げられ、なかでもアジピン酸ジヒドラジドが好ましい。
8.その他の成分
 輪転印刷インキは、その他、必要に応じて消泡剤、増粘剤、レベリング剤、顔料分散剤、及び紫外線吸収剤等の公知の添加剤を含むことができる。また、アルコ-ル系、ケトン系、及びエステル系等の有機溶剤を含んでもよいが、環境対応、及び印刷版の耐性(フレキソ印刷)の点からはアルコール系が好ましい。具体的には、n-プロパノール、及びイソプロピルアルコールが好ましい。有機溶剤を含む場合、その含量は、インキ中に20重量%以下であることが好ましく、10重量%以下であることがより好ましい。
 また、上記水性ウレタン樹脂(A)、水性ウレタンウレア樹脂(B)、及びウレタン/アクリル複合樹脂(C)以外の樹脂を、インキのバインダー成分として含んでもよい。任意で含みうる樹脂としては、例えば、上記水性ウレタン樹脂(A)以外の従来の水性ウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、アクリル樹脂、スチレン-アクリル樹脂、スチレン-無水マレイン酸樹脂、ロジン変性マレイン酸樹脂、セルロース系樹脂、及び塩素化ポリオレフィン等の水性樹脂が挙げられ、これらの複数種を併用することもできる。
 輪転印刷インキの製造方法は、特に限定されないが、配合成分を、例えばボールミル、アトライター、又はサンドミル等を使用して混合することにより、好ましく製造できる。
<インキの使用>
 本発明の一実施形態は、上記輪転印刷インキの、輪転印刷への使用に関する。すなわち、水性ウレタン樹脂(A)、着色剤、炭化水素系ワックス、及び水を含有するインキ(輪転印刷インキ)の、輪転印刷への使用である。この使用に用いられるインキ(輪転印刷インキ)の詳細は、上述のとおりである。
<輪転印刷インキの使用>
 本発明の一実施形態は、上記輪転印刷インキの使用に関する。すなわち、水性ウレタン樹脂(A1)、水性ウレタン樹脂(A2)、及び白色着色剤を含み、グラビア印刷用である輪転印刷インキの、グラビア印刷への使用である。この場合において、輪転印刷インキにおける水性ウレタン樹脂(A1)と水性ウレタン樹脂(A2)の固形分重量比は、上記のとおり、30/70~50/50であることが好ましい。また、輪転印刷インキは、上記のとおり、水性ウレタン樹脂(A1)、並びに、シアン、マゼンタ、イエロー、及びブラックからなる群から選ばれる少なくとも1色の着色剤を含むものであることが好ましい。その他、グラビア印刷への使用に用いられる輪転印刷インキの詳細は、上述のとおりである。
 また、別の一実施形態は、水性ウレタンウレア樹脂(B)をさらに含む上記フレキソ印刷用である輪転印刷インキの、フレキソ印刷への使用である。フレキソ印刷への使用に用いられる輪転印刷インキの詳細は、上述のとおりである。
 さらに別の一実施形態は、プラスチックフィルムの表面に印刷層を有するプラスチックフィルム輪転印刷物(後述)の該印刷層を形成するための、上記輪転印刷インキの使用に関する。同様に、別の一実施形態は、プラスチックフィルム輪転印刷物を含むラミネート積層物(後述)への上記輪転印刷インキの使用であって、プラスチックフィルム輪転印刷物のプラスチックフィルム表面の印刷層を形成するための使用に関する。
<グラビア輪転印刷インキセット>
 一実施形態のグラビア輪転印刷インキセットは、グラビア輪転印刷白インキと、1以上のグラビア輪転印刷色インキとを含む。
 グラビア輪転印刷白インキは、上述のとおり、水性ウレタン樹脂(A1)、水性ウレタン樹脂(A2)、白色着色剤、炭化水素系ワックス、及び水を含有することが好ましい。
 グラビア輪転印刷色インキは、上述のとおり、水性ウレタン樹脂(A1)、色着色剤、炭化水素系ワックス、及び水を含有することが好ましい。インキセットには、色の異なる(つまり、含まれる色着色剤の異なる)複数の色インキが含まれていてもよい。色着色剤は、シアン、マゼンタ、イエロー、及びブラックからなる群から選ばれる少なくとも一色の着色剤を含むか、又はそれらのうちの一色の着色剤であることが好ましいが、その他の色の着色剤を含む色インキを含むインキセットであってもよい。
<フレキソ輪転印刷インキセット>
 一実施形態のフレキソ輪転印刷インキセットは、フレキソ輪転印刷白インキと、1以上のフレキソ輪転印刷色インキとを含む。
 フレキソ輪転印刷白インキは、上述のとおり、水性ウレタン樹脂(A2)、水性ウレタンウレア樹脂(B)、白色着色剤、炭化水素系ワックス、及び水を含有することが好ましい。さらに、ウレタン/アクリル複合樹脂(C)を含むことも好ましい。
 フレキソ輪転印刷色インキは、上述のとおり、水性ウレタン樹脂(A2)、水性ウレタンウレア樹脂(B)、色着色剤、炭化水素系ワックス、及び水を含有することが好ましい。さらに、ウレタン/アクリル複合樹脂(C)を含むことも好ましい。インキセットには、色の異なる(つまり、含まれる色着色剤の異なる)複数の色インキが含まれていてもよい。色着色剤は、シアン、マゼンタ、イエロー、及びブラックからなる群から選ばれる少なくとも一色の着色剤を含むか、又はそれらのうちの一色の着色剤であることが好ましいが、その他の色の着色剤を含む色インキを含むインキセットであってもよい。
<輪転印刷インキセットの使用>
 本発明の一実施形態は、上記輪転印刷インキセットの使用に関する。すなわち、グラビア輪転印刷白インキと、1以上のグラビア輪転印刷色インキとを含む上記グラビア輪転印刷インキセットの、グラビア印刷への使用である。
 別の一実施形態は、フレキソ輪転印刷白インキと、1以上のフレキソ輪転印刷色インキとを含む上記フレキソ輪転印刷インキセットの、フレキソ印刷への使用である。
 さらに別の一実施形態は、プラスチックフィルムの表面に印刷層を有するプラスチックフィルム輪転印刷物(後述)の該印刷層を形成するための、上記輪転印刷インキセットの使用に関する。同様に、別の一実施形態は、プラスチックフィルム輪転印刷物を含むラミネート積層物(後述)への上記輪転印刷インキセットの使用であって、プラスチックフィルム輪転印刷物のプラスチックフィルム表面の印刷層を形成するための使用に関する。ここで、輪転印刷インキセットは、グラビア輪転印刷色インキセット及びフレキソ輪転印刷インキセットを含む。
<プラスチックフィルム輪転印刷物>
 一実施形態のプラスチックフィルム輪転印刷物は、プラスチックフィルムの表面に、上述の各種の輪転印刷インキ、或いは、上述のグラビア輪転印刷インキセット又はフレキソ輪転印刷インキセットを用いて形成される印刷層を有するものである。輪転印刷インキは、目的とする印刷物に応じて、グラビア印刷及びフレキソ印刷のどちらの版方式にも用いることができる。
 プラスチックフィルムの種類及び厚み等は特に限定されないが、フィルムの種類としては、ポリエステル系フィルム、ナイロンフィルム、及びポリオレフィンフィルム、並びにこれらの金属酸化物の蒸着物等が挙げられる。ポリオレフィンフィルムの場合、水酸基又はカルボニル基等の官能基を有するコロナ放電処理ポリオレフィンフィルムを用いると、良好な印刷物を得ることができる。プラスチックフィルムとしては1軸もしくは2軸延伸されたフィルムであることが好ましい。印刷物は常時巻取り物として扱われ、必要に応じてその後ラミネート工程、スリット工程等を経て特定のサイズにカットされる。
<プラスチックフィルム輪転印刷物の製造方法>
 一実施形態のプラスチックフィルム輪転印刷物の製造方法は、巻取りプラスチックフィルムの表面に、上述の輪転印刷インキ、グラビア輪転印刷インキセット、又はフレキソ輪転印刷インキセットを用いて輪転印刷することを含むものである。印刷後は、ラミネート、スリット(幅部分の不要部をカット)、製袋(切り取ってヒートシールして袋にする)等の工程を行うことができる。
 印刷インキを巻き取りプラスチックフィルムへ輪転印刷することにより、高速印刷が可能であり、生産性に優れる。
 グラビア輪転印刷は、通常、円筒状のシリンダーの周面に絵柄及び/又は文字などを表現するセル(凹部)を設けたグラビア版を用い、このセルに印刷インキが充填され、セル部位以外に付着したインキは金属製のドクターブレードにより掻き取られ、被印刷体(プラスチックフィルム)をグラビア版と圧胴との間を圧接通過させることにより、前記セルに充填した印刷インキを被印刷体に転移させて、被印刷体に絵柄及び/又は文字などを再現する印刷方式である。
 フレキソ輪転印刷では、印刷インキを溜める容器からインキを直接、又はインキ供給用ポンプ等を介して、表面に凹凸形状を有するアニロックスローラに供給し、このアニロックスローラに供給されたインキが、版面の凸部との接触により版面に転移し、さらに版面とプラスチックフィルムとの接触により最終的にプラスチックフィルムに転移して、絵柄及び/又は文字が形成される。
 なお、本明細書において輪転印刷とは、グラビア輪転印刷及びフレキソ輪転印刷を意味するものであり、その他の印刷方式であるインキジェット印刷及びシルクスクリーン印刷方式を含まない。
 巻取りプラスチックフィルムとは、規定の幅に揃えられたロール状のプラスチックフィルムのことであり、1枚1枚が予め切り離されている枚葉紙とは異なる、輪転印刷用のフィルムである。フィルムの幅は、使用する輪転印刷機の版幅、及びグラビア版の画像(絵柄)部分の幅を基準として適宜選択される。
 複数の色の輪転印刷インキを用いて色を重ねる場合、それらの印刷の順番は特に限定されない。
 グラビア輪転印刷及びフレキソ輪転印刷方式において裏刷り印刷を行う場合、巻取りプラスチックフィルムに、先に色インキを印刷し、次に白インキを印刷するのが一般的である。色インキが複数色の場合、例えばブラック、シアン、マゼンタ、及びイエローの順に印刷することができるが、特に制限されるものではない。なお、大型印刷機では更に、前記基本色に加えて特色等を用いることができる。すなわち、大型印刷機には5~10色に対応する複数の印刷ユニットがあり、1印刷ユニットには1色のインキが備えられ、5~10色の重ね印刷を一度に行うことができる。ラミネート積層物は、上記の方法で得られた輪転印刷物の印刷面にアンカーコート剤及び接着剤等を塗布し、必要に応じて乾燥後に、フィルム等と貼り合せることで得られる。
 表刷り印刷を行うときは、必要に応じて先に白インキを印刷し、その後色インキを印刷するのが一般的である。色インキが複数の場合、例えばイエロー、マゼンタ、シアン、及びブラックの順に印刷することができるが、特に制限されるものではない。表刷り印刷構成の場合、必要に応じて輪転印刷物の印刷面にオーバーコート剤を塗布することにより、耐摩耗性、及び耐水性等を向上させることができる。
 基材が白色系の場合、すなわち、例えば紙基材、及び白色系顔料を練り込んだプラスチックフィルムの場合、必要に応じて色インキのみでの印刷も可能である。
 一実施形態のラミネート積層物は、上記のプラスチックフィルム輪転印刷物を含むものである。すなわち、上記のプラスチックフィルム輪転印刷物をラミネート加工することにより好ましく得られる。
 ラミネ-ト加工法としては、1)得られた印刷物の印刷面に、必要に応じてアンカーコート剤を塗布後、溶融樹脂、次いでプラスチックフィルムを順に積層する押し出しラミネート法、又は、2)得られた印刷物の印刷面に、接着剤を塗布後、必要に応じて乾燥させ、プラスチックフィルムを積層するドライラミネート法等が挙げられる。溶融樹脂としては、低密度ポリエチレン、ポリプロピレン、及びエチレン-酢酸ビニル共重合体等が使用でき、接着剤としてはイミン系、イソシアネ-ト系、ポリブタジエン系、及びチタネ-ト系等が挙げられる。
 ラミネート積層物は、包装材料として好ましく使用することができ、一般の包装材料のほか、特には食品用途の包装材料として好適に用いられる。
 次に、本発明の実施例について説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではなく、発明の主旨に基づいたこれら以外の多くの実施態様を含むことは言うまでもない。なお、特に断りのない限り、「部」及び「%」は重量基準である。また、輪転印刷インキを単に「インキ」とも記す。
<水性ウレタン樹脂(A)の合成>
(合成例1)
 還流冷却管、滴下漏斗、ガス導入管、撹拌装置、及び温度計を備えた4ツ口の2000mlフラスコに、数平均分子量2000のポリテトラメチレングルコール74.3部、数平均分子量2000のポリエチレングリコール3部、ジメチロールブタン酸13部、ビス(2-ヒドロキシプロピル)アニリン8部、及び1,4-シクロヘキサンジメタノール1.7部を仕込み、乾燥窒素で置換し、100℃まで昇温した。撹拌下、イソホロンジイソシアネ-ト41.3部を20分間で滴下し、温度を徐々に140℃まで昇温した(NCO/0H=0.98)。さらに30分間反応させ、ウレタン樹脂を得た。次に、冷却しながら28%アンモニア水8.9部を含む蒸留水750部を加え、水性ウレタン樹脂(A1-1)を得た(重量平均分子量約40,000)。
 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)装置(東ソー株式会社製HLC-8220)を用いて分子量分布を測定し、ポリスチレンを標準物質に用いた換算分子量として求めた。下記に測定条件を示す。
 カラム:下記カラムを直列に連結して使用した。
  東ソー株式会社製ガードカラムHXL-H
  東ソー株式会社製TSKgelG5000HXL
  東ソー株式会社製TSKgelG4000HXL
  東ソー株式会社製TSKgelG3000HXL
  東ソー株式会社製TSKgelG2000HXL
 検出器:RI(示差屈折計)
 測定条件:カラム温度40℃
 溶離液:テトラヒドロフラン
 流速:1.0mL/分
(合成例2~9)
 上記合成例1と同様にして、表1に示す原料化合物を用いて、水性ウレタン樹脂(A1-2)~(A1-9)を合成した。なお、28%アンモニア水による中和は、合成例1と同じく、ジメチロールブタン酸由来のカルボキシル基と等モル量になるように行った。
 表1の各原料化合物の略号は、それぞれ次の化合物を示す。
 MPD/AA:3-メチル-1,5-ペンタンジオール/アジピン酸(ポリエステルポリオール)
 PTG:ポリテトラメチレングルコール(ポリエーテルポリオール)
 PEG:ポリエチレングリコール(ポリエーテルポリオール)
 DMBA:ジメチロールブタン酸
 Bis-HPA:ビス(2-ヒドロキシプロピルアニリン)
 CHDM:1,4-シクロヘキサンジメタノール
 TMP:トリメチロールプロパン
 IPDI:イソホロンジイソシアネ-ト
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000009
(合成例10~14)
 上記合成例1と同様にして、表2に示す原料化合物を用いて、水性ウレタン樹脂(A2-1)~(A2-5)を合成した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000010
(比較合成例1~6)
 上記合成例1と同様にして、表3に示す原料化合物を用いて、比較水性ウレタン樹脂(PU1)~(PU6)を合成した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000011
<水性ウレタンウレア樹脂(B)の合成>
(合成例15)
 還流冷却管、滴下漏斗、ガス導入管、撹拌装置、及び温度計を備えた反応器中で窒素ガスを導入しながら、数平均分子量2000のポリ(ネオペンチルアジペート)ジオール(NPG/AA)77.6部、数平均分子量2000のポリエチレングリコール(PEG)8部、2,2-ジメチロールブタン酸(DMBA)14.4部、及びメチルエチルケトン(MEK)40.6部を混合、撹拌しながら昇温した。沸点温度でイソホロンジイソシアネート(IPDI)62.2部を1時間かけて滴下し、更に4時間沸点反応させて末端イソシアネートプレポリマーとし、その後30℃まで冷却してからイソプロピルアルコール100部を加えて、末端イソシアネートプレポリマーの溶剤溶液を得た。イソホロンジアミン(IPDA)25.7部及びイソプロピルアルコール400部を混合したものに、得られた末端イソシアネートプレポリマー溶液全量を室温で徐々に添加して、40℃で2時間反応させ、溶剤型ポリウレタン樹脂溶液を得た。次に、28%アンモニア水5.9部及びイオン交換水485.8部を上記溶剤型ポリウレタン樹脂溶液に徐々に添加して中和することにより水溶化し、さらに共沸下でメチルエチルケトン及びイソプロピルアルコールを留去した後、水を加えて粘度調整を行ない、酸価29mgKOH/g、固形分25%、重量平均分子量45,000の水性ポリウレタンウレア樹脂(B-1)を得た。
(合成例16)
 上記合成例15と同様にして、表4に示す原料化合物を用いて、水性ウレタンウレア樹脂(B-2)を合成した。なお、28%アンモニア水による中和は、合成例11と同じく、DMBA由来のカルボキシル基と等モル量になるように行った。表4において、AEAは2-アミノエチルエタノールアミンである。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000012
<実施例及び比較例のインキの製造>
 表5に示す各原料をアイガーミル(アイガー社製)で10分間撹拌し、実施例のインキを製造した。また、表6に示す原料を用いて、同様に、比較例のインキを製造した。使用した炭化水素系ワックスの詳細を表7に示す。表5-1の実施例1~8は、特にグラビア印刷用として好ましい色インキの実施例であり、実施例9~13は、特にグラビア印刷用として好ましい白インキの実施例である。表5-2の実施例14~23は、特にフレキソ印刷用として好ましい色インキの実施例であり、実施例24~26は、特にフレキソ印刷用として好ましい白インキの実施例である。表5-3の実施例27~29は、特にグラビア印刷用として好ましいインキセットの実施例であり、実施例30~32は、特にフレキソ印刷用として好ましいインキセットの実施例であり、実施例33及び34は、特にグラビア印刷用として好ましい色インキの実施例であり、実施例35は、特にグラビア印刷用として好ましい白インキの実施例であり、実施例36は、特にフレキソ印刷用として好ましい白インキの実施例である。使用したウレタン/アクリル複合樹脂(C)は、大成ファインケミカル(株)製「WEM-202U」である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000013
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000014
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000015
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000016
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000017
<評価方法及び評価基準>
 実施例、比較例における印刷は、下記のように行った。
 グラビア輪転印刷:岩瀬印刷機械(株)のベビー印刷機を用い、プラスチックフィルムに速度50m/minで印刷して60~70℃で乾燥し、印刷物を得た。版は、腐蝕200線版深20μmベタ版を用いた。
 フレキソ輪転印刷:ウインドミラー&ヘルシャー社製センタードラム型6色フレキソ印刷機「SOLOFLEX」を用い、プラスチックフィルムに速度100m/minで印刷して60~70℃で乾燥し、印刷物を得た。アニロックスロールとしては、350線/cmを使用し、版胴としては、デュポン社「サイレルDPU」(厚さ1.14mm)をベタ版に製版したものを、両面テープ(東洋インキ株式会社製「DF7382T」厚さ0.50mm)で貼り付けて使用した。
(1)インキ安定性
 インキを40℃にて3ヶ月恒温保管した後に、ザーンカップNo.4(25℃)を用いて経時粘度を測定し、仕上り(初期)粘度との差を評価した。評価基準を下記に示す。実用レベルはC以上である。
 A:仕上り粘度と経時粘度の差が2秒未満のもの
 B:仕上り粘度と経時粘度の差が2秒以上4秒未満のもの
 C:仕上り粘度と経時粘度の差が4秒以上6秒未満のもの
 D:仕上り粘度と経時粘度の差が6秒以上8秒未満のもの
 E:仕上り粘度と経時粘度の差が8秒以上のもの
(2)発色性
 インキをPETフィルム(ポリエチレンテレフタレートフィルム、東洋紡績(株)製E-5102、12μm)にメーヤバーで展色し、透明性、濃度、及び光沢の度合いを目視で判定した。透明感が高く、濃度があり、高光沢のものほど発色性が良好と判断した。評価基準を下記に示す。実用レベルはC以上である。
 A:透明感が高く、濃度が高く、高い光沢を有する。
 B:透明感、濃度があり、高い光沢を有する。
 C:透明感、濃度がやや劣り、中程度の光沢を有する。
 D:透明感、濃度が劣り、光沢が乏しい。
 E:透明感、濃度がなく、光沢感もない。
(3)再溶解性
 インキをバラード版に塗布し、風乾させた後、希釈溶剤(水/n-プロパノール混合溶剤、重量比70/30)を25mlかけ流し、印刷インキ皮膜の溶け具合を目視判定した。実用レベルはD以上である。
 A:全て溶解した。
 B:わずかな溶け残りが認められた。
 C:10%未満の面積の溶け残りが認められた。
 D:10%以上30%未満の面積の溶け残りが認められた。
 E:30%以上の面積の溶け残りが認められた。
(4)基材密着性
 インキをOPPフィルム(延伸ポリプロピレンフィルム、東洋紡績(株)製P-2161、30μm)に印刷した印刷物にニチバン(株)製10mm幅の粘着テープを貼り、剥離試験をした。粘着テープ(ニチバン社製セロテープ)へのインキ皮膜の転移状態(取られ状態)を以下の基準で目視評価した。評価基準を下記に示す。実用レベルはC以上である。
 A:粘着テープにインキが全く転移しなかった。
 B:粘着テープに5%未満のインキの転移が認められた。
 C:粘着テープに5%以上10%未満のインキの転移が認められた。
 D:粘着テープに10%以上50%未満のインキの転移が認められた。
 E:粘着テープに50%以上のインキの転移が認められた。
(5)耐ブロッキング性
 インキをOPPフィルム(上記P-2161)に印刷した印刷物を4cm×4cmにサンプリングし、このサンプルの印刷面と同じ大きさの未印刷フィルムの非コロナ処理面とを合わせて、40℃12時間、10kgf/cmの加圧を行い、サンプルを剥離した時の、インキ取られ及び抵抗感を観察した。評価基準を下記に示す。実用レベルはC以上である。
 A:印刷物からインキの転移が全く認められず、剥離時の抵抗感もなかった。
 B:印刷物からインキの転移が全く認められなかったが、剥離時の抵抗感があった。
 C:印刷物からインキの転移が認められ、面積にして10%未満であった。
 D:印刷物からインキの転移が、10%以上50%未満の面積で認められた。
 E:印刷物からインキの転移が、50%以上の面積で認められた。
(6)耐水性
 インキをOPPフィルム(上記P-2161)に印刷した印刷物について、その表面を含水脱脂綿で軽く10回擦り、以下の基準で目視評価した。評価基準を下記に示す。実用レベルはC以上である。
 A:10回擦ってもインキ面の剥離、溶解は認められなかった。
 B:10回擦ると約半分の面積でインキ面が剥離、溶解した。
 C:10回擦るとほとんどのインキ面が剥離、溶解した。
 D:5回擦ったところでほとんどのインキ面が剥離、溶解した。
 E:2回擦ったところでほとんどのインキ面が剥離、溶解した。
(7)ラミネート強度
 インキをOPPフィルム(上記P-2161)に印刷して得た印刷物に、イミン系アンカーコート剤(東洋モートン(株)製EL-420)を塗布し、押出しラミネート機を用いて、315℃で溶融させたポリエチレンを介してCPPフィルム(厚さ30μmの未延伸ポリプロピレンフィルム;シーラントフィルム)と貼りあわせ、ラミネート加工物を得た(押し出しラミネート法)。加工物を幅15mmで裁断し、インキ面とOPPフィルム面の層間で剥離させた際の剥離強度を、インテスコ製201万能引張り試験機を用いて測定した。評価基準を下記に示す。実用レベルはC以上である。
 A:剥離強度が0.9N/15mm以上のもの
 B:剥離強度が0.7N/15mm以上、0.9N/15mm未満のもの
 C:剥離強度が0.5N/15mm以上、0.7N/15mm未満のもの
 D:剥離強度が0.3N/15mm以上、0.5N/15mm未満のもの
 E:剥離強度が0.3N/15mm未満のもの
(8)版かぶり性(グラビアインキに対する評価)
 インキ100部に対して、水/イソプロピルアルコール(混合比1:1)の混合溶剤を加えて(株)離合社製ザーンカップ#3で16秒になるように粘度調整したものを用い、版深度25μmのグラビア版、刃先厚み65μのドクターブレード(商品名「ニュードクターハイブレード」、富士商興(株)製)を備えたグラビア輪転印刷機で、100m/分のシリンダー回転速度で60分間空転した後に、PETフィルム(上記E-5102)のコロナ放電処理面に、印刷速度100m/分で印刷し、60℃の熱風で乾燥し、印刷物を得た。
 得られた印刷フィルムの余白部分(非画線部)に付着したインキの量を、以下の基準で目視評価した。評価基準を下記に示す。実用レベルはC以上である。
 A:非画像部にインキの転移が全く認められなかった。
 B:非画像部の小面積(5%未満)にインキの転移が僅かに認められた。
 C:非画像部の中面積(5~10%未満)にインキの転移が認められた。
 D:非画像部の大面積(10%以上)にインキの転移が認められた。
 E:非画像部全面にインキの転移が認められた。
(9)洗版性(フレキソインキに対する評価)
 OPPフィルム(上記P-2161)にインキを展色し、10分間室温で乾燥させた。次に、水、n-プロパノール、及びマジックリン(洗版用の専用溶剤、花王(株)製)の各々を塗膜に垂らして、塗膜の溶解性を調べ、洗版性の簡易評価とした。評価基準を下記に示す。実用レベルはC以上である。
 A:水単独で溶解する。
 B:n-プロパノール単独で溶解する。
 C:マジックリンで溶解する。
 D:マジックリンでも溶解しない。
 得られた結果を、表8(実施例)及び表9(比較例)に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000018
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000019
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000020
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000021
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000022
 表8(8-1~8-3)に示されるとおり、実施例では、耐ブロッキング性、耐水性、及びラミネート強度の全てが実用レベル以上であるインキが得られ、プラスチックフィルム上への輪転印刷に適したインキであることが確認できた。一方、表9(9-1~9-2)に示されるとおり、比較例のインキは、耐ブロッキング性、耐水性、及びラミネート強度のうちのいずれか一つ以上において実用レベルに満たないものであった。

Claims (15)

  1.  水性ウレタン樹脂(A)、着色剤、炭化水素系ワックス、及び水を含有する輪転印刷インキであって、
     水性ウレタン樹脂(A)は、酸価が25~45mgKOH/gであり、かつ、下記一般式(1)および一般式(2)で表される構造単位を含み、
     炭化水素系ワックスは、融点が90~140℃であり、かつ、平均粒子径が0.5~10μmである、輪転印刷インキ。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
    (式中、Phは置換もしくは未置換のフェニル基を表す。)
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
    (式中、R及びRは置換もしくは未置換の脂肪族炭化水素基を表し、同一でも異なっていても良く、Aは脂環族炭化水素基を表す。)
  2.  水性ウレタン樹脂(A)は、ポリエーテル系及び/又はポリエステル系高分子量グリコールの構造単位およびイソシアネート基と反応し得る官能基を同一分子内に3個以上有する化合物の構造単位を有し、一般式(1)の構造単位は、樹脂固形分中に5~10重量%含まれ、一般式(2)の構造単位は、樹脂固形分中0.5~5重量%含まれる、請求項1記載の輪転印刷インキ。
  3.  水性ウレタン樹脂(A)は、
     ポリエチレングリコール単位を、水性ウレタン樹脂(A1)固形分中に3~7重量%有する水性ウレタン樹脂(A1)、及び
     ポリエチレングリコール単位を、水性ウレタン樹脂(A2)固形分中に20~30重量%有する水性ウレタン樹脂(A2)、
    の少なくとも一方を含有する、請求項1又は2記載の輪転印刷インキ。
  4.  水性ウレタン樹脂(A1)、水性ウレタン樹脂(A2)、及び白色着色剤を含み、グラビア印刷用である、請求項3記載の輪転印刷インキ。
  5.  水性ウレタン樹脂(A1)と水性ウレタン樹脂(A2)の双方を含む場合において、水性ウレタン樹脂(A1)と水性ウレタン樹脂(A2)の固形分重量比が30/70~50/50である、請求項3又は4記載の輪転印刷インキ。
  6.  水性ウレタン樹脂(A1)、並びに、シアン、マゼンタ、イエロー、及びブラックからなる群から選ばれる少なくとも1色の着色剤を含み、グラビア印刷用である、請求項3記載の輪転印刷インキ。
  7.  分岐を有するポリエステルポリオール単位を含む水性ウレタンウレア樹脂(B)をさらに含有する、請求項1~3のいずれか1項記載の輪転印刷インキ。
  8.  水性ウレタン樹脂(A)と水性ウレタンウレア樹脂(B)の固形分重量比が25/75~45/55である、請求項7記載の輪転印刷インキ。
  9.  水性ウレタン樹脂(A)は、ポリエチレングリコール単位を、水性ウレタン樹脂(A2)固形分中に20~30重量%有する水性ウレタン樹脂(A2)を含有する、請求項7又は8記載の輪転印刷インキ。
  10.  ウレタン/アクリル複合樹脂(C)をさらに含有する、請求項7~9のいずれか1項記載の輪転印刷インキ。
  11.  フレキソ印刷用である、請求項7~10のいずれか1項記載の輪転印刷インキ。
  12.  請求項4記載の輪転印刷インキと、1以上の請求項6記載の輪転印刷インキとを含む、グラビア輪転印刷インキセット。
  13.  2以上の請求項11記載の輪転印刷インキを含む、フレキソ輪転印刷インキセットであって、
     白色着色剤を含むフレキソ輪転印刷インキと、
     シアン、マゼンタ、イエロー、及びブラックからなる群から選ばれる少なくとも1色の着色剤を含む、1以上のフレキソ輪転印刷インキ、
    との組み合わせである、フレキソ輪転印刷インキセット。
  14.  プラスチックフィルムの表面に、請求項1~11のいずれか1項記載の輪転印刷インキ、請求項12記載のグラビア輪転印刷インキセット、又は請求項13記載のフレキソ輪転印刷インキセットのいずれかを用いて形成される印刷層を有する、プラスチックフィルム輪転印刷物。
  15.  請求項14記載のプラスチックフィルム輪転印刷物を含む、ラミネート積層物。
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