JP2016196550A - アルコール系インキ組成物およびそれを用いた印刷物、積層体 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ポリオール(A)、ジイソシアネート(B)、および鎖延長剤(C)を反応させてなるポリウレタンウレア樹脂(D)と、
着色剤(E)と、分散剤(F)と、イソプロパノールを含む溶剤と、を含むアルコール系印刷インキ組成物であって、以下の(1)、(2)および(3)を特徴とするアルコール系印刷インキ組成物。
(1)前記ポリオール(A)が、水添ひまし油ポリオール(A1)を含む。
(2)前記分散剤(F)が、主鎖にスチレン骨格を有し、側鎖にポリアルキレンオキシド鎖(f1)を有する櫛型分散剤(F1)を含む。
(3)前記イソプロパノールが、全溶剤中50重量%以上である。
【選択図】なし
Description
着色剤(E)と、分散剤(F)と、イソプロパノールを含む溶剤と、を含むアルコール系印刷インキ組成物であって、以下の(1)、(2)および(3)を特徴とするアルコール系印刷インキ組成物に関する。
(1)前記ポリオール(A)が、水添ひまし油ポリオール(A1)を含む。
(2)前記分散剤(F)が、主鎖にスチレン骨格を有し、側鎖にポリアルキレンオキシド鎖(f1)を有する櫛型分散剤(F1)を含む。
(3)前記イソプロパノールが、全溶剤中50重量%以上である。
ポリウレタンウレア樹脂(D)は、ポリオール(A)、ジイソシアネート(B)、および鎖延長剤(C)を反応させてなる。
(式1)ポリオールの数平均分子量=1000×56.1×水酸基の価数/水酸基価
また、本発明に用いる水添ひまし油ポリオール(A1)、ポリエステルポリオール(A3)の酸価は1.0mgKOH/g以下であることが好ましく、0.5mgKOH/g以下であることがより好ましい。酸価が1.0mgKOH/gより大きいと、ポリウレタンウレア樹脂(D)のワニスや印刷インキの経時増粘の傾向が大きくなるためである。
一般式(1)
‐(C3H6O)n‐(C2H4O)m‐R
(式中、Rは水素原子または炭素数が1〜4の炭化水素基、nおよびmはそれぞれ0〜50の整数[ただし、nとmとの合計が9〜50である。])
試料を0.5〜2g精秤する。(試料量:Sg)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た。
(式1) アミン価=(A×f×0.2×56.108)/S
攪拌機、温度計、還流冷却器および窒素ガス導入管を備えたフラスコに、水添ひまし油ポリオール(製品名:「URIC PH−100」伊藤製油社製、水酸基価41.6mgKOH/g、数平均分子量2700)91.4部と、ポリプロピレングリコール(水酸基価56.1mgKOH/g、数平均分子量2000)91.7部と、1,3−プロパンジオール7.1部と、イソホロンジイソシアネート77.3部とを仕込み、窒素気流下、100℃で6時間反応させウレタンプレポリマーを製造した。次いで、得られたウレタンプレポリマーに酢酸エチル66.9部を加えて、ウレタンプレポリマーの均一溶液とした。次いで、イソホロンジアミン32.5部、イソプロパノール633部からなる混合物に、前記ウレタンプレポリマー溶液を1時間かけて滴下し、その後1時間反応させてポリウレタンウレア樹脂(PU1)の溶液を得た。得られたポリウレタンウレア樹脂(PU1)の溶液は、樹脂固形分濃度30重量%、粘度250mPa・s(25℃)であり、樹脂固形分のアミン価は6.1mgKOH/樹脂1g、重量平均分子量35000であった。
ひまし油ポリオール(製品名:「URIC HF−2009」伊藤製油社製、水酸基価41.8mgKOH/g、数平均分子量2700)および(製品名:「URIC H1824」伊藤製油社製、水酸基価71.2mgKOH/g、数平均分子量1576)、アジピン酸と3−メチル−1,5−ペンタジオールから得られる数平均分子量2000のポリエステルジオール「PMPA2000」、アジピン酸と1,2―プロパンジオールとから得られる数平均分子量2000のポリエステルジオール「PPA2000」、数平均分子量2000のポリトリメチレングリコール「PTG2000」を用意し、表1に示す原料を用い、合成例1と同様の方法により、ポリウレタンウレア樹脂溶液PU2〜PU9を得た。なお、表1中の「PPG2000」とは数平均分子量2000のポリプロピレングリコールを、「PDO」は1,3−プロパンジオールを、「IPDI」はイソホロンジイソシアネートを、「IPDA」はイソホロンジアミンを表す。また本発明に使用したPDOを除くポリオールの数平均分子量は、水酸基価からポリマーが全てジオール分子であると仮定し、計算により求めた。
攪拌機、温度計、還流冷却器および窒素ガス導入管を備えたフラスコに、ポリアルキレンオキシドモノアミン(製品名:「JeffamineM2005」Huntsman社製、数平均分子量1953、固形分100%、一般式(1)におけるn=29、m=6、R=CH3)163部、およびスチレン−無水マレイン酸共重合体(製品名:「SMAEF60」SARTOMER社製、酸価156mgKOH/g、固形分100%、スチレン:無水マレイン酸比率=6:1)60部を仕込み、窒素気流下、150℃で8時間反応させた後、イソプロパノール334部を加えて櫛形分散剤(DP1)の均一溶液とした。得られた櫛形分散剤(DP1)の溶液は、樹脂固形分濃度40重量%であり、樹脂固形分の酸価は9.0mgKOH/樹脂1g、アミン価は0.1mgKOH/樹脂1g、重量平均分子量は30000であった。
攪拌機、温度計、還流冷却器および窒素ガス導入管を備えたフラスコに、ポリアルキレンオキシドモノアミン(製品名:「JeffamineM1000」Huntsman社製、数平均分子量1000、固形分100%、一般式(1)におけるn=3、m=19、R=CH3)83.4部、およびスチレン−無水マレイン酸共重合体(製品名:「SMAEF60」SARTOMER社製、酸価156mgKOH/g、固形分100%、スチレン:無水マレイン酸比率=6:1)60部を仕込み、窒素気流下、150℃で8時間反応させた後、イソプロパノール215部を加えて櫛形分散剤(DP2)の均一溶液とした。得られた櫛形分散剤(DP2)の溶液は、樹脂固形分濃度40重量%であり、樹脂固形分の酸価は10.0mgKOH/樹脂1g、アミン価は0.1mgKOH/樹脂1g、重量平均分子量は30000であった。
攪拌機、温度計、還流冷却器および窒素ガス導入管を備えたフラスコに、ポリアルキレンオキシドモノアミン(製品名:「JeffamineM2005」、Huntsman社製、数平均分子量1953、固形分100%、一般式(1)におけるn=29、m=6、R=CH3)93.3部を仕込み、窒素気流下、40℃で、滴下槽から2−イソシアナトエチルアクリレート6.7部を1時間かけて滴下し、その後40℃で2時間反応させ反応生成物(DP3−1)を得た。更にイソプロパノール50部、スチレン30部、アクリル酸1.1部を添加後均一に撹拌混合し、ここへジメチル2,2’−アゾビス(2−メチルプロピオネート)4.0部とIPA50部の均一混合液を30分かけて滴下し、その後80℃で8時間反応した後、さらにイソプロパノール103部を加えて櫛形分散剤(DP3)の均一溶液とした。得られた櫛形分散剤(DP3)の溶液は、固形分40重量%、酸価は9.0mgKOH/樹脂1g、アミン価は0.1mgKOH/樹脂1g、重量平均分子量は30000であった。
<製造例1:インキ組成物J−1の調整>
ポリウレタンウレア樹脂(PU1)を40部、櫛形分散剤(DP1)を5部、C.Iピグメントブルー15:3を10部、水を5部、イソプロパノール10部を混合し、サンドミル(メディア:粒子径0.8mmガラスビーズ)で30分間練肉した後、イソプロパノール40部を添加、混合してインキ組成物を得た。
<製造例2〜28:インキ組成物(J−2〜J−14)および(K−1〜K−14)の調整>
表2−1および表2−2に記載の材料および組成(重量部または配合比率)を用いる以外は製造例1と同様の方法にてアルコールインキ組成物(J−2〜J−14)および(K−1〜K−14)を調整した。
<印刷物の作成>
上記インキ組成物(K−4〜K−6)に対してはエタノールで、またインキ組成物(J−1〜J−14)および(K−1〜K−3、K−7〜K−14)に対してイソプロパノールで粘度が15秒(25℃、ザーンカップNo.3)となるように希釈し、彫刻175線、版式エロンゲート、版深100%部〜版深5%部の諧調版を備えたグラビア印刷機により、厚さ20μmのコロナ処理の2軸延伸ポリプロピレン(OPP)フィルム「パイレンP2161」(東洋紡績株式会社製)のコロナ処理面に印刷速度100m/minで4000m印刷して印刷物を得た。なお、印刷は気温27℃、湿度55%(W1〜W14)および(Y1〜Y14)および気温30℃、湿度65%(X1〜X14)および(Z1〜Z14)の環境下で行った。
インキ組成物、および得られた印刷物について次のような試験を行った。結果を表3−1および表3−2に示す。なお以下の試験において実用レベルの評価は○〜○△である。
調製直後のインキ組成物(J−1〜J−14)および(K−1〜K−14)をポリプロピレンフィルムにバーコーター(ミヤバーNo.6)で塗工し、目視で発色性(光沢)の評価を行った。
○:塗工表面に色目が濃く光沢がある。
○△:塗工表面の色目が濃いが光沢がやや劣る。
△:塗工表面の色目がやや薄くが光沢がやや劣る。
△×:塗工表面に色目がやや薄く光沢が無い。
×:塗工表面に色目が薄く光沢無い。
調製直後のインキ組成物(J−1〜J−14)および(K−1〜K−14)を50℃で1週間保存し、試験前後の粘度の変化率より以下の評価基準で判定した。粘度の測定は、ザーンカップNo.4(25℃)で行った。
○:粘度の変化率が3秒未満である。
○△:粘度の変化率が5秒未満である。
△:粘度の変化率が5秒以上10秒未満である。
△×:粘度の変化率が20秒以上である。
×:粘度の変化率が60秒以上である。
前記印刷物(W1〜W14)および(Y1〜Y14)の4000m印刷後の版深10%印刷部を用いてインキの着肉性(転移性)を評価した。なお評価は印刷画像部の中のインキの着色割合から判断した。
○:着肉が100%である。
○△:着肉が90%以上である。
△:着肉が60〜90%である。
△×:着肉が30〜60%である。
×:着肉が30%以下である。
前記印刷物(W1〜W14)および(Y1〜Y14)の4000m印刷後の版深5%印刷部を用いてインキの着肉性(転移性)を評価した。なお評価は印刷画像部の中のインキの着色割合から判断した。
○:着肉が100%である。
○△:着肉が80%以上である。
△:着肉が50〜80%である。
△×:着肉が20〜50%である。
×:着肉が20%以下である。
前記印刷物(X1〜X14)および(Z1〜Z14)の4000m印刷後の版深10%印刷部を用いてインキの着肉性(転移性)を評価した。なお評価は印刷画像部の中のインキの着色割合から判断した。
○:着肉が100%である。
○△:着肉が90%以上である。
△:着肉が60〜90%である。
△×:着肉が30〜60%である。
×:着肉が30%以下である。
前記印刷物(X1〜X14)および(Z1〜Z14)の4000m印刷後の版深5%印刷部を用いてインキの着肉性(転移性)を評価した。なお評価は印刷画像部の中のインキの着色割合から判断した。
○:着肉が100%である。
○△:着肉が80%以上である。
△:着肉が50〜80%である。
△×:着肉が20〜50%である。
×:着肉が20%以下である。
Claims (6)
- ポリオール(A)、ジイソシアネート(B)、および鎖延長剤(C)を反応させてなるポリウレタンウレア樹脂(D)と、
着色剤(E)と、分散剤(F)と、イソプロパノールを含む溶剤と、を含むアルコール系印刷インキ組成物であって、以下の(1)、(2)および(3)を特徴とするアルコール系印刷インキ組成物。
(1)前記ポリオール(A)が、水添ひまし油ポリオール(A1)を含む。
(2)前記分散剤(F)が、主鎖にスチレン骨格を有し、側鎖にポリアルキレンオキシド鎖(f1)を有する櫛型分散剤(F1)を含む。
(3)前記イソプロパノールが、全溶剤中50重量%以上である。 - ポリオール(A)が、更にポリエーテルポリオール(A2)を含むことを特徴とする請求項1に記載のアルコール系印刷インキ組成物。
- ポリオール(A)が、更に二塩基酸(a)とジオール(b)とを反応させてなるポリエステルポリオール(A3)を含むことを特徴とする請求項1または2に記載のアルコール系印刷インキ組成物。
- ポリアルキレンオキシド鎖(f1)が、プロピレンオキシド単位および/またはエチレンオキシド単位を有する構造を含むことを特徴とする請求項1から3いずれかに記載のアルコール系印刷インキ組成物。
- フィルム基材に、請求項1〜4いずれかに記載のアルコール系印刷インキ組成物を塗布してなる印刷物。
- 請求項5に記載の印刷物の印刷面にフィルムをラミネートして形成される積層体。
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