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JP2006008814A - 印刷インキ用バインダー - Google Patents

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JP2006008814A JP2004187207A JP2004187207A JP2006008814A JP 2006008814 A JP2006008814 A JP 2006008814A JP 2004187207 A JP2004187207 A JP 2004187207A JP 2004187207 A JP2004187207 A JP 2004187207A JP 2006008814 A JP2006008814 A JP 2006008814A
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Abstract

【課題】 2種の異なるポリウレタンをブレンドすることで、従来グラビア印刷で問題となっていた「版づまり」現象を解決し、インキに優れた再溶解性を付与し得る印刷インキ用バインダーを提供すること。
【解決手段】 高分子ポリオール、有機ジイソシアネート、鎖伸長剤および必要に応じて鎖長停止剤とを反応させてなる、数平均分子量が2000〜10000であり、且つアミノ基を250ミリ当量/1000g以上有するポリウレタン樹脂(a)、ならびに、高分子ポリオール、有機ジイソシアネート、鎖伸長剤および必要に応じて鎖長停止剤とを反応させてなる、数平均分子量が10000〜100000であり、且つアミノ基を0〜90ミリ当量/1000g有するポリウレタン樹脂(b)を含有することを特徴とする印刷インキ用バインダーを用いる。
【選択図】 なし

Description

本発明は、印刷インキ用バインダーに関する。より詳細には、印刷インキの再溶解性に優れるため版かぶり現象を低減し得る印刷インキ用バインダーに関する。
近年、被包装物の多様化や包装技術の高度化に伴い包装材料として各種のプラスチックフィルムが開発されており、これらに用いるグラビア印刷インキには更なる高度な性能が要求されるようになっている。インキ性能は主に印刷インキ用バインダーの種類に拠る所が大きく、バインダーとしては柔軟性に富む一方で強靭であり、しかもプラスチックフィルムに対する接着性が得られやすいとの理由からポリウレタン樹脂が広く用いられている。バインダーとしてのポリウレタン樹脂の種類は非常に広範であり、その使用態様も様々である。たとえば、単一のポリウレタン樹脂を用いるだけではなく異なる物性を有する2種以上のポリウレタン樹脂をブレンドすることでバインダーに新たな性能を付与する試みがなされており、特許文献1〜3にはバインダーとして2種のポリウレタン樹脂をブレンドすることで顔料分散性や接着強度、耐熱性、耐ブロッキング性などの印刷適性を向上させる技術が記載されている。
ところで、ポリウレタン樹脂は一般にインキ溶剤に対する溶解性が良くない。このため、版胴表面の画線部から被印刷物(プラスチックフィルム)にインキが完全に転写されず、画線部内に残存したインキがインキ壷において再溶解せず、版胴の画線部の箇所にインキが乾燥して堆積してゆき、特に版の浅い部分で乾燥インキが詰まってしまう現象、いわゆる「版づまり」現象が起こり易いという欠点を有している。特に今日の環境問題を考慮してトルエンの如き芳香族系溶剤を用いず、ケトン系溶剤やエステル系溶剤を溶剤成分としたいわゆるノントルエンインキの場合には、溶剤の蒸発スピードが速いため、「版づまり」現象が顕著に生じ易い。
かかる「版づまり」現象を解消するには印刷インキの前記再溶解性を向上させることが有効であるが、この要求に応える単一のポリウレタンを数多く試行錯誤して作製するよりも、適当な2種のポリウレタンをブレンドすることで問題をより簡易迅速に解決できる可能性がある。しかしながら、本出願人の知る限りにおいてそのような例はまだ無い。
特開2003−277669号公報 特開昭64−20272号公報 特開昭56−10551号公報
本発明は、2種の異なるポリウレタンをブレンドすることで、従来グラビア印刷で問題となっていた「版づまり」現象を解決し、インキに優れた再溶解性を付与し得る印刷インキ用バインダーを提供することを課題とする。
本発明者は、前記課題を解決すべく鋭意検討を重ねた結果、特定量のアミノ基濃度及び分子量を有する2種のポリウレタン樹脂をブレンドすることにより、印刷インキに優れた再溶解性を与える印刷インキ用バインダーが得られることを見出し、本発明を完成するに到った。
すなわち、本発明は、高分子ポリオール、有機ジイソシアネート、鎖伸長剤および必要に応じて鎖長停止剤とを反応させてなる、数平均分子量が2000〜10000であり、且つアミノ基を250ミリ当量/1000g以上有するポリウレタン樹脂(a)、ならびに、高分子ポリオール、有機ジイソシアネート、鎖伸長剤および必要に応じて鎖長停止剤とを反応させてなる、数平均分子量が10000〜100000であり、且つアミノ基を0〜90ミリ当量/1000g有するポリウレタン樹脂(b)を含有することを特徴とする印刷インキ用バインダー、に関する。
本発明に係る印刷インキ用バインダーによれば、再溶解性に優れる印刷インキを提供することができる。その結果、印刷版の「版づまり」を解消することが可能となる。
本発明に係る印刷インキ用バインダーは、相対的に低分子量であり且つアミノ基を高い濃度(樹脂(固形分)1000gあたりのアミノ基量(ミリ当量))で有するポリウレタン樹脂(a)と、相対的に高分子量でありかつアミノ基を低い濃度で有するポリウレタン樹脂(b)とを混合してなるものであり、かかる混合により印刷インキに優れた再溶解性を付与し得る印刷インキ用バインダーが得られる。
前記ポリウレタン樹脂(a)を構成する高分子ポリオールとしては各種公知のものを格別限定無く使用することができるが、特に数平均分子量が500〜10000程度、好ましくは1000〜5000のものとされる。具体的には、酸化エチレン、酸化プロピレン、テトラヒドロフラン等の重合体であるポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリオキシエチレン−ポリオキシプロピレンジオール(ブロックおよび/またはランダム)ポリテトラメチレンエーテルグリコール等のポリエーテルポリオール類;エチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、1,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、3−メチル−1,5−ペンタンジオール、ヘキサンジオール、1,8−オクタメチレンジオール等の脂肪族ジオールやビス(ヒドロキシメチル)シクロヘキサン、m−およびp−キシリレングリコール、1,4−ビス(2−ヒドロキシエトキシ)ベンゼン、4,4′−ビス(2−ヒドロキシエトキシ)−ジフェニルプロパン等の環状基を有するジオール類等と、無水フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸等の芳香族ジカルボン酸やアジピン酸、マレイン酸、フマル酸、コハク酸、しゅう酸、マロン酸、アゼライン酸、セバシン酸等脂肪族ジカルボン酸等を脱水縮合させて得られるポリエステルポリオール類;環状エステル化合物を開環重合してえられるポリエステルポリオール類;その他ポリカーボネートポリオール類、ポリブタジエングリコール類、等の各種公知の高分子ポリオールが例示される。
前記ポリウレタン樹脂(a)を構成する有機ジイソシアネートとしては、各種公知の芳香族、脂肪族及び脂環族のジイソシアネート類を使用できる。例えば、1,5−ナフチレンジイソシアネート、4,4−ジフェニルメタンジイソシアネート、4,4−ジフェニルジメチルメタンジイソシアネート、4,4−ジベンジルイソシアネート、ジアルキルジフェニルメタンジイソシアネート、テトラアルキルジフェニルメタンジイソシアネート、1,3−フェニレンジイソシアネート、1,4−フェニレンジイソシアネート、トリレンジイソシアネート、ブタン−1,4− ジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、2,2,4−トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、2,4,4−トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、リジンジイソシアネート、シクロヘキサン−1,4− ジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、ジシクロヘキシルメタン−4,4−ジイソシアネート、1,3−ビス(イソシアネートメチル)シクロヘキサン、メチルシクロヘキサンジイソシアネート等がその代表例である。
前記ポリウレタン樹脂(a)を構成する鎖伸長剤としては、例えば各種公知のポリアミン化合物を使用することができる。具体的にはエチレンジアミン、プロピレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、イソホロンジアミン、ジシクロヘキシルメタン−4,4−ジアミン等があげられる。また分子内に水酸基を有するジアミン類、例えば2−ヒドロキシエチルエチレンジアミン、2−ヒドロキシエチルプロピレンジアミン、ジ−2−ヒドロキシエチルエチレンジアミン、ジ−2−ヒドロキシエチルプロピレンジアミン、2−ヒドロキシプロピルエチレンジアミン、ジ−2−ヒドロキシプロピルエチレンジアミン等のポリアミン化合物が挙げられる。なお、前記高分子ポリオールの項で記載した低分子ジオールを鎖伸長剤として用いることもできる。
前記ポリウレタン樹脂(a)を構成する鎖長停止剤は必要に応じて用いることができる。具体例としては例えば、ジ−n−ブチルアミン、モノ−n−ブチルアミン、ジエタノ−ルアミン、モノエタノ−ルアミン等が挙げられる。なお、n−オクチルアミン、2−エチルヘキシルアミン、ドデシルアミン、テトラデシルアミン、ヘキサデシルアミン、ステアリルアミン、オレイルアミン、ジ−n−オクチルアミン、ジ−2−エチルヘキシルアミン、ジステアリルアミン、オキシエチレンドデシルアミン、オキシエチレンステアリルアミンなどの炭素数が1〜18程度の飽和又は不飽和炭化水素基を有するモノアミンを用いた場合には、印刷インキの再溶解性が更に向上するため好ましい。
ポリウレタン樹脂(a)を製造する方法としては、例えば前記高分子ポリオールに過剰量のジイソシアネート化合物を反応させ、両末端にイソシアネート基を有するウレタンプレポリマーを調製し、更に前記鎖伸長剤及び鎖長停止剤と反応させる方法が挙げられる。この製造方法において、前記ポリウレタンプレポリマーの製造に際しては、前記高分子ポリオールの水酸基(OH)とジイソシアネート化合物のイソシアネート基(NCO)の当量比NCO/OHが1.2〜4.0程度の範囲となるよう反応させる。ウレタンプレポリマーの製造は、適当な反応装置において、反応系固形分が60〜100%の範囲で、温度70℃〜150℃で、3〜10時間反応させればよい。
前記ウレタンプレポリマーと鎖伸長剤及び必要に応じて用いる鎖長停止剤との反応に際しては、得られるポリウレタン樹脂(a)のアミノ基濃度を250ミリ当量/1000g以上、好ましくは250〜1800ミリ当量/1000g以上の範囲とし、かつその数平均分子量を2000〜10000とするべく、ウレタンプレポリマ−中のイソシアネート基(NCO)当量と鎖伸長剤及び必要に応じて用いる鎖長停止剤中の合計アミン当量(NH)の比NH/NCOを1.1〜3.0となるようにするのが好ましい。当該数値範囲の下限値未満の場合では印刷インキの接着性が得難くなる傾向にある。また当該数値範囲の上限値を超える場合には鎖伸長剤や鎖長停止剤が未反応のまま系中に残存し、臭気の原因となるため好ましくない。
なお、前記ウレタンプレポリマーの合成反応、および鎖伸長や鎖長停止反応は、溶剤の存在下または不存在下で行われる。使用できる溶剤としては、通常印刷インキ用の溶剤としてよく用いられるトルエン、キシレン等の芳香族溶剤;シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、エチルシクロヘキサン等の飽和炭化水素系溶剤;酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル系溶剤;メタノール、エタノール、イソプロパノール、n−ブタノール等のアルコール系溶剤;アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトン系溶剤を単独または混合して使用できる。なお、「ノントルエン型インキ」を得るためにはアルコール系溶剤、エステル系溶剤、ケトン系溶剤を単独または組み合わせて使用するのが好ましい。溶剤は反応系固形分が30〜90%程度となる範囲で用いられる。
こうして得られるポリウレタン樹脂(a)は数平均分子量が2000〜10000であり、且つアミノ基を250ミリ当量/1000g以上、好ましくは250〜1800ミリ当量/1000g有するものである。またポリウレタン樹脂(a)は30重量%の固形分において10~1000mPa・s程度の粘度を有する。かかる数値限定を伴うポリウレタン樹脂(a)を本発明に係る印刷インキ用バインダーの成分とすることで、印刷インキのプラスチックフィルムに対する接着性が良好になる。数平均分子量が前記数値範囲を逸脱する場合および/またはアミノ基濃度が250ミリ当量/1000g未満となる場合には、印刷インキの基材に対する接着性が得難くなる傾向にある。
次に、本発明に係るポリウレタン樹脂(b)について説明する。該ポリウレタン樹脂(b)を構成する高分子ポリオール、有機ジイソシアネート、鎖伸長剤および必要に応じて用いる鎖長停止剤としては、前記ポリウレタン樹脂(a)と同一のものを特に限定無く使用することができる。また、製造方法および製造条件(NCO/OH比など)も前記ポリウレタン樹脂(a)の場合と基本的に変わるところはない。ただし、該ポリウレタン樹脂(b)の樹脂中のアミノ基濃度は0〜90ミリ当量/1000g、好ましくは実質的に0ミリ当量/1000gとされる。また、鎖伸長剤と鎖長停止剤の合計アミノ基当量(NH)の比NH/NCOは0.8〜1.1、好ましくは0.9〜1.0とされる。また、得られるポリウレタン樹脂(b)は、10000〜100000程度、好ましくは20000〜50000程度の数平均分子量を有する。なお、ポリウレタン樹脂(b)は30重量%の固形分において1000~10000mPa・s程度の粘度を有する。かかる数値限定を伴うポリウレタン樹脂(b)を本発明に係る印刷インキ用バインダーの成分とすることで、一定の接着性を保ちながら印刷インキの再溶解性を格段に向上することができる。なお、数平均分子量および/またはアミノ基濃度が前記数値範囲を逸脱する場合には、本発明の目的である印刷インキの再溶解性が得られ難くなり、「版づまり現象」が生じ易くなる傾向にある。
本発明に係る印刷インキ用バインダーは、前記ポリウレタン樹脂(a)とポリウレタン樹脂(b)を混合して溶剤で所定の粘度(200〜2000mPa・s(25℃)程度)に調整してなるものである。両者の固形分比率(重量)(a)/(b)は通常5/95〜50/50程度、好ましくは10/90〜40/60である。かかる数値範囲を逸脱しても前記した印刷インキの再溶解性は得られるが、その効果は低減する傾向にある。また、印刷インキのプラスチックフィルムに対する接着性など他の印刷適性も低下する傾向にある。
ポリウレタン樹脂(a)とポリウレタン樹脂(b)の混合物である本発明に係る印刷インキ用バインダーは、それぞれを独立に製造した後に各種公知の手段で混合することで得られるが、製造工程を簡略化するべく、ポリウレタン樹脂(b)を製造した後に同じ反応系において続けてポリウレタン樹脂(a)を製造することによっても得ることができる。
上記の方法で得られた印刷インキ用バインダーに、溶剤、着色剤、必要に応じてインキ流動性改良および表面皮膜改良のための界面活性剤、ワックス、その他の添加剤を適宜配合し、ボールミル、アトライター、サンドミル等の通常のインキ製造装置を用いて混練することによって印刷インキを得ることができる。なお、今日機運が高まる環境問題を鑑みると、印刷インキ用バインダーの溶剤のみならず、インキ調製の際に用いる溶剤としては非芳香族系の有機溶剤を用いるのが好ましい。特に好ましくは、メチルエチルケトン、イソプロピルアルコール、酢酸エチルなどである。
以下、実施例及び比較例を挙げて本発明を更に説明するが、本発明はこれら各例に限定されるものではない。尚、各例中、部及び%はそれぞれ重量部および重量%を示す。
製造例1(ポリウレタン樹脂(a)の製造)
攪拌機、温度計及び窒素ガス導入管を備えた四つ口フラスコに、数平均分子量2000のポリ(3−メチルペンタンアジペート)ジオール1000部とイソホロンジイソシアネート222部を仕込み、窒素気流下に130℃で6時間反応させプレポリマーを製造したのち(NCO/OH=2.0)、メチルエチルケトン300.0部を加えて分子両末端にイソシアネート基を有するウレタンプレポリマーの均一溶液1522部を得た。次いで、イソホロンジアミン113部、n−ブチルアミン8.6部、メチルエチルケトン1790部及びイソプロピルアルコール1045部からなる混合物に前記ウレタンプレポリマー溶液を添加し(NH/NCO=1.4)、50℃で3時間反応させた。こうして得られたポリウレタン樹脂溶液(a−1)は、樹脂固形分濃度が30%、数平均分子量が5800であり、粘度は100mPa・s/25℃であった。また、樹脂中のアミノ基濃度を測定したところ、295ミリ当量/1000gであった。
製造例2(ポリウレタン樹脂(a)の製造)
製造例1と同様の反応装置を用い、数平均分子量1000のポリ(3−メチルペンタンアジペート)ジオール1000部とイソホロンジイソシアネート444部を仕込み、窒素気流下に130℃で6時間反応させプレポリマーを製造したのち(NCO/OH=2.0)、メチルエチルケトン300.0部を加えて分子両末端にイソシアネート基を有するウレタンプレポリマーの均一溶液1744部を得た。次いで、イソホロンジアミン302.4部、n−ブチルアミン2.0部、メチルエチルケトン2420部及びイソプロピルアルコール1360部からなる混合物に前記ウレタンプレポリマー溶液を添加し(NH/NCO=1.8)、50℃で3時間反応させた。こうして得られたポリウレタン樹脂溶液(a−2)は、樹脂固形分濃度が30%、数平均分子量が2200であり、粘度は30mPa・s/25℃であった。また、樹脂中のアミノ基濃度を測定したところ、900ミリ当量/1000gであった。
製造例3(ポリウレタン樹脂(a)の製造)
製造例1と同様の反応装置を用い、数平均分子量1000のポリ(3−メチルペンタンアジペート)ジオール1000部とイソホロンジイソシアネート444部を仕込み、窒素気流下に130℃で6時間反応させプレポリマーを製造したのち(NCO/OH=2.0)、メチルエチルケトン300.0部を加えて分子両末端にイソシアネート基を有するウレタンプレポリマーの均一溶液1744部を得た。次いで、イソホロンジアミン43.0部、ジエチレントリアミン144.6部、n−ブチルアミン11.6部、メチルエチルケトン2256部及びイソプロピルアルコール1278部からなる混合物に前記ウレタンプレポリマー溶液を添加し(NH/NCO=2.4)、50℃で3時間反応させた。こうして得られたポリウレタン樹脂溶液(a−3)は、樹脂固形分濃度が30%、数平均分子量が2200であり、粘度は50mPa・sであった。また、樹脂中のアミノ基濃度を測定したところ、1710ミリ当量/1000gであった。
製造例4(ポリウレタン樹脂(a)の製造)
製造例1と同様の反応装置を用い、数平均分子量1000のポリ(3−メチルペンタンアジペート)ジオール1000部とイソホロンジイソシアネート444部を仕込み、窒素気流下に130℃で6時間反応させプレポリマーを製造したのち(NCO/OH=2.0)、メチルエチルケトン300.0部を加えて分子両末端にイソシアネート基を有するウレタンプレポリマーの均一溶液1744部を得た。次いで、イソホロンジアミン170部、n−ブチルアミン41部、メチルエチルケトン2274部及びイソプロピルアルコール1287部からなる混合物に前記ウレタンプレポリマー溶液を添加し(NH/NCO=1.16)、50℃で3時間反応させた。こうして得られたポリウレタン樹脂溶液(a−4)は、樹脂固形分濃度が30%、数平均分子量が5200であり、粘度は120mPa・sであった。また、樹脂中のアミノ基濃度を測定したところ、192ミリ当量/1000gであった。
製造例5(ポリウレタン樹脂(a)の製造)
製造例1と同様の反応装置に、数平均分子量1000のポリ(3−メチルペンタンアジペート)ジオール1000部とイソホロンジイソシアネート444部を仕込み、窒素気流下に130℃で6時間反応させプレポリマーを製造したのち(NCO/OH=2.0)、メチルエチルケトン300.0部を加えて分子両末端にイソシアネート基を有するウレタンプレポリマーの均一溶液1744部を得た。次いで、イソホロンジアミン91.9部、n−ブチルアミン186.2部、メチルエチルケトン2378部及びイソプロピルアルコール1339部からなる混合物を前記ウレタンプレポリマー溶液に添加し(NH/NCO=1.26)、50℃で3時間反応させた。こうして得られたポリウレタン樹脂溶液(a−5)は、樹脂固形分濃度が30%、数平均分子量が1750であり、粘度は20mPa・sであった。また、樹脂中のアミノ基濃度を測定したところ、305ミリ当量/1000gであった。
製造例6(ポリウレタン樹脂(a)の製造)
製造例1と同様の反応装置に、数平均分子量5000のポリ(3−メチルペンタンアジペート)ジオール1000部とイソホロンジイソシアネート88.8部を仕込み、窒素気流下に130℃で6時間反応させプレポリマーを製造したのち(NCO/OH=2.0)、メチルエチルケトン300.0部を加えて分子両末端にイソシアネート基を有するウレタンプレポリマーの均一溶液1388.8部を得た。次いで、イソホロンジアミン18.2部、ジエチレントリアミン18.0部、n−ブチルアミン1.5部、メチルエチルケトン1452部及びイソプロピルアルコール876部からなる混合物を前記ウレタンプレポリマー溶液に添加し(NH/NCO=1.88)、50℃で3時間反応させた。こうして得られたポリウレタン樹脂溶液(a−6)は、樹脂固形分濃度が30%、数平均分子量が12100であり、粘度は1500mPa・sであった。また、樹脂中のアミノ基濃度を測定したところ、310ミリ当量/1000gであった。
製造例7(ポリウレタン樹脂(b)の製造)
製造例1と同様の反応装置に、数平均分子量2000のポリ(3−メチルペンタンアジペート)ジオール1000部とイソホロンジイソシアネート222部を仕込み、窒素気流下に130℃で6時間反応させプレポリマーを製造したのち(NCO/OH=2.0)、メチルエチルケトン300.0部を加えて分子両末端にイソシアネート基を有するウレタンプレポリマーの均一溶液1522部を得た。次いで、イソホロンジアミン77.7部、n−ブチルアミン11.1部、メチルエチルケトン1738部及びイソプロピルアルコール1019部からなる混合物に前記ウレタンプレポリマー溶液を添加し(NH/NCO=1.0)、50℃で3時間反応させた。こうして得られたポリウレタン樹脂溶液(b−1)は、樹脂固形分濃度が30%、数平均分子量が30600であり、粘度は3300mPa・sであった。また、樹脂中のアミノ基濃度を測定したところ、0.1ミリ当量/1000gであった。
製造例8(ポリウレタン樹脂(b)の製造)
製造例1と同様の反応装置に、数平均分子量2000のポリ(3−メチルペンタンアジペート)ジオール1000部とイソホロンジイソシアネート222部を仕込み、窒素気流下に130℃で6時間反応させプレポリマーを製造したのち(NCO/OH=2.0)、メチルエチルケトン300.0部を加えて分子両末端にイソシアネート基を有するウレタンプレポリマーの均一溶液1522部を得た。次いで、イソホロンジアミン86.7部、n−ブチルアミン4.2部、メチルエチルケトン1742部及びイソプロピルアルコール1021部からなる混合物に前記ウレタンプレポリマー溶液を添加し(NH/NCO=1.05)、50℃で3時間反応させた。こうして得られたポリウレタン樹脂溶液(b−2)は、樹脂固形分濃度が30%、数平均分子量が31000であり、粘度は3400mPa・sであった。また、樹脂中のアミノ基濃度を測定したところ、40ミリ当量/1000gであった。
製造例9(ポリウレタン樹脂(b)の製造)
製造例1と同様の反応装置に、数平均分子量2000のポリ(3−メチルペンタンアジペート)ジオール1000部とイソホロンジイソシアネート222部を仕込み、窒素気流下に130℃で6時間反応させプレポリマーを製造したのち(NCO/OH=2.0)、メチルエチルケトン300.0部を加えて分子両末端にイソシアネート基を有するウレタンプレポリマーの均一溶液1522部を得た。次いで、イソホロンジアミン76.9部、n−ブチルアミン19.2部、メチルエチルケトン1750部及びイソプロピルアルコール1025部からなる混合物に前記ウレタンプレポリマー溶液を添加し(NH/NCO=1.05)、50℃で3時間反応させた。こうして得られたポリウレタン樹脂溶液(b−3)は、樹脂固形分濃度が30%、数平均分子量が13000であり、粘度は1200mPa・sであった。また、樹脂中のアミノ基濃度を測定したところ、41ミリ当量/1000gであった。
製造例10(ポリウレタン樹脂(b)の製造)
製造例1と同様の反応装置に、数平均分子量2000のポリ(3−メチルペンタンアジペート)ジオール1000部とイソホロンジイソシアネート222部を仕込み、窒素気流下に130℃で6時間反応させプレポリマーを製造したのち(NCO/OH=2.0)、メチルエチルケトン300.0部を加えて分子両末端にイソシアネート基を有するウレタンプレポリマーの均一溶液1522部を得た。次いで、イソホロンジアミン82.5部、ジエチレントリアミン2.7部、n−ブチルアミン0.4部、メチルエチルケトン1734部及びイソプロピルアルコール1017部からなる混合物に前記ウレタンプレポリマー溶液を添加し(NH/NCO=1.05)、50℃で3時間反応させた。こうして得られたポリウレタン樹脂溶液(b−4)は、樹脂固形分濃度が30%、数平均分子量が89000であり、粘度は8000mPa・sであった。また、樹脂中のアミノ基濃度を測定したところ、40ミリ当量/1000gであった。
製造例11(ポリウレタン樹脂(b)の製造)
製造例1と同様の反応装置に、数平均分子量2000のポリ(3−メチルペンタンアジペート)ジオール1000部とイソホロンジイソシアネート222部を仕込み、窒素気流下に130℃で6時間反応させプレポリマーを製造したのち(NCO/OH=2.0)、メチルエチルケトン300.0部を加えて分子両末端にイソシアネート基を有するウレタンプレポリマーの均一溶液1522部を得た。次いで、イソホロンジアミン67.5部、n−ブチルアミン33.3部、メチルエチルケトン1758部及びイソプロピルアルコール1029部からなる混合物に前記ウレタンプレポリマー溶液を添加し(NH/NCO=1.05)、50℃で3時間反応させた。こうして得られたポリウレタン樹脂溶液(b−5)は、樹脂固形分濃度が30%、数平均分子量が8500であり、粘度は680mPa・sであった。また、樹脂中のアミノ基濃度を測定したところ、40ミリ当量/1000gであった。
製造例12(ポリウレタン樹脂(b)の製造)
製造例1と同様の反応装置に、数平均分子量2000のポリ(3−メチルペンタンアジペート)ジオール1000部とイソホロンジイソシアネート222部を仕込み、窒素気流下に130℃で6時間反応させプレポリマーを製造したのち(NCO/OH=2.0)、メチルエチルケトン300.0部を加えて分子両末端にイソシアネート基を有するウレタンプレポリマーの均一溶液1522部を得た。次いで、イソホロンジアミン83.1部、n−ブチルアミン2.9部、メチルエチルケトン1734部及びイソプロピルアルコール1017部からなる混合物に前記ウレタンプレポリマー溶液を添加し(NH/NCO=1.0)、50℃で3時間反応させた。こうして得られたポリウレタン樹脂溶液(b−6)は、樹脂固形分濃度が30%、数平均分子量が115000であり、粘度は12000mPa・sであった。また、樹脂中のアミノ基濃度を測定したところ、0.1ミリ当量/1000gであった。
製造例13(ポリウレタン樹脂(b)の製造)
製造例1と同様の反応装置に、数平均分子量2000のポリ(3−メチルペンタンアジペート)ジオール1000部とイソホロンジイソシアネート222部を仕込み、窒素気流下に130℃で6時間反応させプレポリマーを製造したのち(NCO/OH=2.0)、メチルエチルケトン300.0部を加えて分子両末端にイソシアネート基を有するウレタンプレポリマーの均一溶液1522部を得た。次いで、イソホロンジアミン78.3部、ジブチルアミン7.7部、n−ブチルアミン0.5部、メチルエチルケトン1736部及びイソプロピルアルコール1018部からなる混合物に前記ウレタンプレポリマー溶液を添加し(NH/NCO=1.15)、50℃で3時間反応させた。こうして得られたポリウレタン樹脂溶液(b−7)は、樹脂固形分濃度が30%、数平均分子量が33000であり、粘度は3500mPa・sであった。また、樹脂中のアミノ基濃度を測定したところ、115ミリ当量/1000gであった。
表1に、上記製造例で得られた各ポリウレタン樹脂の数平均分子量、アミノ基濃度、粘度を示す。
Figure 2006008814
(印刷インキ用バインダーの調整)
前記各製造例で得られたポリウレタン樹脂溶液を用い、表2に示す割合で配合してポリウレタン樹脂の混合溶液を調整した。なお、表中、数値は各ポリウレタンの固形分重量を示す。
Figure 2006008814
実施例および比較例
チタン白(ルチル型)40部、調整例1〜11および比較調整例1〜12で得られたポリウレタン樹脂混合溶液を40部、メチルエチルケトン/イソプロピルアルコール=1/1の混合溶媒20部からなる組成の混合物をそれぞれペイントシェイカーで練肉し、表3に示す実施例1〜11、比較例1〜12の白色インキを調製した。
(再溶解性試験)
得られた白色インキをバーコータ(No.4)を用いてガラス板に展色し10秒風乾後、溶剤(酢酸エチル/メチルエチルケトン/イソプロピルアルコール=2/2/1)に浸漬し、インキ皮膜の溶解性(再溶解性)を目視観察した。結果を表3に示す。
評価基準
○:インキ皮膜の80%以上が溶解
○△:インキ皮膜の60〜80%未満が溶解
△:インキ皮膜の40〜60%未満が溶解
△×:インキ皮膜の20〜40%未満が溶解
×:殆ど溶解しなかった
(接着性試験)
得られた白インキをポリエチレンテレフタレートフィルム(PET)、ナイロンフィルム(Ny)の片面にバーコータ(No.4)を用いて展色し、40〜50℃で乾燥し、印刷フィルムを得た。そして得られた印刷フィルムの印刷面上にニチバン株式会社製の18mm幅の粘着テープを貼り付け、この粘着テープの一端を印刷面に対して直角方向に急速に引き剥がした時の印刷面の状態を目視観察した。結果を表3に示す。
評価基準
○:インキ皮膜の80%以上がフィルム上に残った。
△:インキ皮膜の40%以上80%未満がフィルムに残った
×:インキ皮膜の40%未満がフィルムに残った。
Figure 2006008814

Claims (3)

  1. 高分子ポリオール、有機ジイソシアネート、鎖伸長剤および必要に応じて鎖長停止剤とを反応させてなる、数平均分子量が2000〜10000であり、且つアミノ基を250ミリ当量/1000g以上有するポリウレタン樹脂(a)、ならびに、高分子ポリオール、有機ジイソシアネート、鎖伸長剤および必要に応じて鎖長停止剤とを反応させてなる、数平均分子量が10000〜100000であり、且つアミノ基を0〜90ミリ当量/1000g有するポリウレタン樹脂(b)を含有することを特徴とする印刷インキ用バインダー。
  2. ポリウレタン樹脂(a)のアミノ基濃度が250〜1800ミリ当量/1000gである、請求項1に記載の印刷インキ用バインダー。
  3. (a)/(b)の固形分比率(重量)が5/95〜50/50であることを特徴とする請求項1に記載の印刷インキ用バインダー。





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