JPH10130560A - 水性印刷インキ組成物 - Google Patents

水性印刷インキ組成物

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JPH10130560A
JPH10130560A JP28508896A JP28508896A JPH10130560A JP H10130560 A JPH10130560 A JP H10130560A JP 28508896 A JP28508896 A JP 28508896A JP 28508896 A JP28508896 A JP 28508896A JP H10130560 A JPH10130560 A JP H10130560A
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陽子 布川
Shigekazu Takahashi
茂和 高橋
Kiyoshi Onishi
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 とりわけ、印刷適性などにも優れるし、幅広
い種類のプラスチック・フィルムへの接着性などにも優
れるし、とりわけ、ラミネート強度などに代表されるよ
うなラミネート物性などにも優れるし、加えて、耐熱性
ならびに耐水性などにも優れるという、極めて実用性の
高い、斬新なる水性印刷インキ組成物を提供するという
ことにある。 【解決手段】 基本的には、インキ用バインダーとし
て、ダイマー・ジオールあるいはダイマー酸系ポリエス
テルポリオールを用いて得られる水性ポリウレタン樹脂
を含有することから成る、特定の水性印刷インキ組成物
の使用によって、見事に、叙上の課題を解決することが
出来るというものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、新規にして有用な
る水性印刷インキ組成物に関する。さらに詳細には、分
子中に、特定の構造単位を有し、しかも、水分散粒子が
個々に架橋されているという形のポリウレタン樹脂の水
性化物を用いることから成る、つまり、水性ポリウレタ
ン樹脂を用いることから成る、水性印刷インキ組成物に
関する。
【0002】そして、このような特定な形の水性ポリウ
レタン樹脂を用いて得られる、本発明に係る水性印刷イ
ンキ組成物は、幅広い種類のプラスチック・フィルムに
対して良好なる接着性を発揮すると同時に、良好なるラ
ミネート強度を示すというものであるし、加えて、耐熱
性ならびに耐水性などにも優れるという、極めて実用性
の高いものである。
【0003】
【従来の技術】従来において使用されていた、プラスチ
ック・フィルムに印刷されるインキは、顔料分散性、フ
ィルムに対する接着性、耐水性、乾燥性ならびに印刷適
性などのインキの基本性能は勿論のこと、ラミネート加
工や、ボイル・レトルト処理などの後加工適性にも優れ
ているという処からも、ほとんどが、溶剤タイプのもの
であった。
【0004】ところで、インキ用バインダーとしては、
極性基を有するフィルムに対して接着性の良好なるポリ
ウレタン樹脂の単独系であるとか、ポリウレタン樹脂
と、ポリオレフィン系フィルムに対して良好なる接着性
を有する塩素化ポリプロピレンとを特定の組成比で以て
併用した系などが用いられている。
【0005】しかし、最近では、資源保護、環境保全な
らびに作業の安全性の向上などのニーズの高まりによっ
て、印刷インキの水性化が図られており、斯かる水性化
の手段としての、まず、溶剤性インキを水性化する方法
としては、溶剤性インキとして用いられている、いわゆ
るバインダー樹脂を、乳化剤の存在下で、水中に分散さ
せるか(水分散タイプ)、あるいは分子中に酸基を導入
せしめたのちに、塩基性化合物の存在下で、水中に溶解
させ(水溶性タイプ)または分散させて(自己乳化性タ
イプ)、水を媒体とした形のインキと為すという方法が
ある。
【0006】ところが、乳化剤を用いた形の水分散タイ
プの樹脂をインキ用バインダーとして使用するときは、
とりわけ、顔料分散性、インキの流動性ならびに再溶解
性などが不良であるという処から、インキ用バインダー
として使用することが出来ないという状況である。
【0007】そこで、一般には、水溶性タイプおよび自
己乳化タイプの樹脂が用いられているが、分子中に酸基
を有するというものである処から、溶剤タイプに比べる
と、耐熱水性あるいはプラスチック・フィルムへの接着
性、特に、非極性フィルムへの接着性が、依然として充
分ではなく、ポリヒドラジン化合物、ポリアジリジン化
合物またはポリカーボジイミド化合物あるいは其の他の
外部架橋剤を加える二液硬化型インキにするとかなどの
対策が講じられてこそいるものの、とりわけ、印刷適
性、インキの保存安定性ならびに衛生面などに問題があ
って、印刷適性、ポリオレフィン・フィルム、ポリエス
テル・フィルムあるいはナイロン・フィルムなどへの接
着性などをはじめ、さらには、ラミネート物性ならびに
耐熱水性などを必要とする包装材料用の汎用ラミネート
・フィルム用として、充分に実用に耐えるような水性印
刷インキは得られていないというのが、実状である。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】このように、従来型の
技術に従う限りは、どうしても、幅広い種類のプラスチ
ック・フィルムに対して良好なる接着性を発揮すると同
時に、ラミネート強度を示すというような、加えて、耐
熱性ならびに耐水性などに優れるというような、極めて
実用性の高い水性印刷インキ組成物を得ることは、頗
る、困難であった。
【0009】しかるに、本発明者らは、上述したような
従来型技術における種々の欠点ないしは欠陥の存在に鑑
みて、とりわけ、印刷適性、インキの保存安定性ならび
に衛生面などの諸問題を解決し、併せて、とりわけ、ポ
リオレフィン・フィルム、ポリエステル・フィルムある
いはナイロン・フィルムなどへの接着性などをはじめ、
さらには、ラミネート物性ならびに耐熱水性などを必要
とする包装材料用の汎用ラミネート・フィルム用とし
て、充分に実用に耐えるような、極めて実用性の高い水
性印刷インキを求めて、鋭意、研究を開始した。
【0010】したがって、本発明の目的とする処は、端
的には、とりわけ、良好なる印刷適性と、幅広い種類の
プラスチック・フィルムへの接着性と、ラミネート物性
とを示し、さらに、耐熱性ならびに耐水性などにも優れ
た、極めて実用性の高い水性印刷インキ組成物を提供す
るということにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】そこで、本発明者は、上
述したような発明が解決しようとする課題に照準を合わ
せて、鋭意、検討を重ねた結果、良好なる印刷適性と、
幅広い種類のプラスチック・フィルムへの接着性と、ラ
ミネート物性とを示し、さらに、耐熱性ならびに耐水性
などにも優れた、極めて実用性の高い水性印刷インキ組
成物を提供することが出来るということを見出すに及ん
で、ここに、本発明を完成させるに到った。
【0012】すなわち、本発明は、基本的には、ポリウ
レタン樹脂を、塩基性化合物の存在下に、水中に溶解な
いしは分散せしめて得られる水性ポリウレタン樹脂を用
いる印刷インキ組成物において、印刷インキ用バインダ
ーとして、分子中に、次の一般式(I)
【0013】
【化3】
【0014】(ただし、式中のR1 およびR2 は、それ
ぞれ、同一であっても異なっていてもよい、アルキル基
を表わすものとし、また、mおよびnは整数であるもの
とする。)
【0015】で示される構造単位を有するポリウレタン
樹脂の水性化物を用いることから成る水性印刷インキ組
成物を提供しようとするものであるし、
【0016】また、本発明の良好なる状態として、前記
したポリウレタン樹脂が、そのジオール成分として、次
の一般式(I)
【0017】
【化4】
【0018】(ただし、式中のR1 およびR2 は、それ
ぞれ、同一であっても異なっていてもよい、アルキル基
を表わすものとし、また、mおよびnは整数であるもの
とする。)
【0019】で示される構造単位を有する化合物を用い
て得られる形のものであるという特定のポリウレタン樹
脂の水性化物を用いることから成る水性印刷インキ組成
物、つまり、ポリウレタン樹脂を、塩基性化合物の存在
下に、水中に溶解ないしは分散せしめて得られる水性ポ
リウレタン樹脂を用いる水性印刷インキ組成物におい
て、印刷インキ用バインダーとして、分子中に、上掲し
た一般式(I)で示される構造単位を有する化合物を、
ジオール成分として用いて得られるポリウレタン樹脂の
水性化物を用いることから成る水性印刷インキ組成物を
も提供しようとするものである。
【0020】さらに、本発明は、こうした、それぞれの
ポリウレタン樹脂を、水中に分散せしめたのちに、実質
的に、個々の分散粒子が内部架橋するような方法によっ
て得られるという、斬新なるポリウレタン樹脂の水性化
物を用いることから成る水性印刷インキ組成物をも提供
しようとするものである。
【0021】通常、酸基を分子中に導入せしめ、インキ
用バインダーであるポリウレタン樹脂を水性化せしめる
と、インキ皮膜の表面張力が高くなり、フィルムへの接
着性、就中、非極性フィルムへの接着性が不十分とな
る。
【0022】ところが、本発明において使用するポリウ
レタン樹脂の水性化物たる、いわゆる水性ポリウレタン
樹脂は、酸基を導入せしめても、炭化水素成分が多く、
インキ皮膜の表面張力が低くなるという処からも、各種
基材への密着性に優れると考えられる。
【0023】また、本発明に係る水性印刷インキ組成物
を用いて得られるインキ皮膜は、ポリウレタン樹脂特有
の皮膜強度を示し、高度なラミネート強度を示すという
ものである。加えて、本発明において使用するポリウレ
タン樹脂は、水中に分散せしめたのちに、実質的に、個
々の分散粒子が内部架橋するような方法によって調製さ
れているという処からも、二液硬化型インキと同等の耐
熱水性を示すというものである。
【0024】
【発明の実施の形態】このように、本願は、ポリウレタ
ン樹脂を、塩基性化合物の存在下に、水中に溶解ないし
は分散せしめて得られる水性ポリウレタン樹脂を用いる
水性印刷インキ組成物において、印刷インキ用バインダ
ーとして、分子中に、上掲したような一般式(I)で示
される構造単位を有するポリウレタン樹脂の水性化物を
用いることから成る、水性印刷インキ組成物を請求して
いるというものであるし、
【0025】また、本願は、ポリウレタン樹脂を、塩基
性化合物の存在下に、水中に溶解ないしは分散せしめて
得られる水性ポリウレタン樹脂を用いる水性印刷インキ
組成物において、印刷インキ用バインダーとして、分子
中に、上掲したような一般式(I)で示される構造単位
を有する化合物を、ジオール成分として用いて得られる
ポリウレタン樹脂の水性化物を用いることから成る、水
性印刷インキ組成物をも請求しているというものである
し、
【0026】さらに、本願は、上述したような、それぞ
れのポリウレタン樹脂を、特定の方法、つまり、上述し
たような、それぞれのポリウレタン樹脂を、水中に分散
せしめたのちに、実質的に、個々の分散粒子が内部架橋
するというような方法によって得られるという特定のポ
リウレタン樹脂の水性化物を用いることから成る、水性
印刷インキ組成物をも請求しているというものである。
【0027】以下に、本発明を、さらに詳細に、説明す
ることにする。
【0028】まず、本発明において使用するポリウレタ
ン樹脂の水性化物たる、いわゆる水性ポリウレタン樹脂
についての説明をすることにする。
【0029】当該水性ポリウレタン樹脂の調製方法とし
ては、公知慣用の種々の、水性ポリウレタン樹脂の合成
法が利用し適用することが出来るが、次に示すような合
成法によって得られる水性ポリウレタン樹脂は、極め
て、好適なるものであった。
【0030】すなわち、たとえば、有機溶剤に溶解した
形の、親水性基を導入せしめることによって、いわゆる
自己乳化性を与えた両末端NCO型ウレタン・プレポリ
マーと、疎水性ポリイソシアネートとを混合せしめ、該
ウレタン・プレポリマーの一部あるいは全部を中和せし
めるための塩基性化合物(以下、塩基ともいう。)と共
に、水分散化せしめるという合成法ではあるが、
【0031】そうした方法としては、塩基を含有する水
を、撹拌させつつ、徐々に、この樹脂溶液を、つまり、
該ウレタン・プレポリマーの有機溶剤溶液を添加して分
散化せしめるというような方法によってもよいし、その
逆に、此の樹脂溶液に対して、塩基を含有する水を、徐
々に、添加して行なって、いわゆる転相乳化せしめると
いうような方法によってもよい。
【0032】一般には、斯かる樹脂溶液を、よく撹拌さ
せながら、其処へ、塩基を含有する水を、徐々に、滴下
して行くということによって、転相乳化せしめるという
ような方法によるのが、微細なる粒子径を有し、安定な
る樹脂分散液を得易くするという処からも、一層、好ま
しいというものである。その際の水分散後は、速やか
に、ポリアミンを添加するということによって、鎖伸長
化せしめ、次いで、脱溶剤するということによって、目
的とする水性ポリウレタン樹脂を得るという方法であ
る。
【0033】自己乳化性を与えた両末端NCO型ウレタ
ン・プレポリマーとは、前掲した一般式(I)で示され
る構造単位を有するジオール化合物と、有機イソシアネ
ート化合物と、親水性基を有し、しかも、両末端にイソ
シアネート基との反応性のある官能基を、2個、有する
化合物とを、NCO/OH=1.1以上、好ましくは、
1.3〜2.0なる比率で以て反応せしめるということ
によって得ることが出来る。
【0034】かくして得られる、自己乳化性の与えられ
た両末端NCO型ウレタン・プレポリマーの固形分酸価
としては、約5〜約100の範囲内が、特に好ましく
は、10〜40の範囲内が適切である。
【0035】また、斯かるジオール成分として、従来に
おいて公知慣用の種々のポリオールを併用することも可
能である。前掲した一般式(I)の構造単位を有するジ
オール化合物/その他のジオール化合物との重量比とし
ては、約0.5以上が、好ましくは、1以上が適切であ
る。この際において、反応溶液の粘度が高くならないよ
うに、イソシアネート基と反応しない有機溶剤を、反応
中あるいは反応後に添加するというようにしてもよい。
【0036】前掲した一般式(I)で示される構造単位
を有するジオール化合物としては、たとえば、重合脂肪
酸を還元させて得られるダイマー・ジオールや、此のダ
イマー・ジオールを用いて得られるという形のポリエス
テルジオールや、重合脂肪酸を水添せしめて得られると
いう形の、いわゆる水添ダイマー酸を用いて得られると
いう形のポリエステルポリオールなどが、特に代表的な
る例示例である。
【0037】上記した重合脂肪酸として特に代表的なも
ののみを例示するにとどめれば、オレイン酸またはリノ
ール酸などのような、C18なる不飽和脂肪酸のディー
ルス・アルダー型の二量化反応の生成物などであり、こ
うした重合脂肪酸としては、種々の形のものが市販され
ている。それらのうちでも特に代表的なもののみを例示
するにとどめれば、C18なるモノカルボン酸の0〜約
5重量%と、C36なるダイマー酸の約70〜約98重
量%と、C54なるトリマー酸の0〜約30重量%とか
らなるものである。
【0038】また、上記したダイマー・ジオールを用い
た形のポリエステルジオールとは、此のダイマー・ジオ
ールと、ジカルボン酸あるいは此等の無水物とを反応さ
せて得られるというような形の生成物を指称するもので
ある。
【0039】ここにおいて、上記したジカルボン酸ある
いは此等の無水物として特に代表的なもののみを挙げれ
るにとどめれば、アジピン酸、フタル酸、イソフタル
酸、テレフタル酸、マレイン酸、フマル酸、コハク酸、
シュウ酸、マロン酸、グルタル酸、アゼライン酸または
セバチン酸などである。
【0040】さらに、上記した水添ダイマー酸を用いた
形のポリエステルポリオールとは、此の水添ダイマー酸
と、ジオール化合物とを反応させて得られるというよう
な形の生成物を指称するものである。
【0041】ここにおいて、上記したジオール化合物と
して特に代表的なもののみを例示するにとどめれば、エ
チレングリコール、1,2−プロパンジオール、1,3
−プロパンジオール、1,3−ブタンジオール、1,4
−ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、1,5−
ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオールまたは
1,8−オクタンジオールなどである。
【0042】従来において公知慣用のポリオール化合物
として特に代表的なもののみを例示するにとどめれば、
ジカルボンポリエチレンアジペート、ポリブチレンアジ
ペート、ポリヘキサメチレンアジペート、ポリエチレン
/プロピレンアジペート、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、ポリエチレングリコ
ール、ポリプロピレングリコールまたはポリテトラメチ
レンエーテルグリコールなどである。
【0043】さらに亦、上記した有機イソシアネート化
合物ないしは有機イソシアネート成分としては、芳香
族、脂肪族または脂環式に属する、公知慣用の種々のジ
イソシアネート類を使用することが出来る。
【0044】それらのうちでも特に代表的なもののみを
例示するにとどめれば、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、トリレンジイソシ
アネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、ナフタ
レンジイソシアネート、フェニ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、シクロヘキサンジイ
ソシアネートまたはイソホロンジイソシアネートなどで
ある。
【0045】また、前記した、親水性基を有し、しか
も、両末端にイソシアネート基との反応性のある官能基
を、2個、有する化合物として特に代表的なもののみを
例示するにとどめれば、ジヒドロキシアルカン酸などで
あるが、それらのうちでも特に代表的なもののみを例示
するにとどめればば、ジメチロールプロピオン酸または
ジメチロールブタン酸などである。
【0046】さらに、前記した疎水性ポリイソシアネー
ト化合物とは、水に対して、単独では、溶解ないしは分
散せしめることの出来ない、一分子中に2個以上の基を
有する比較的分子量の低い化合物を指称するものであ
る。そうした化合物のうちでも特に代表的なもののみを
例示するにとどめれば、二液型塗料用硬化剤の名で、一
般的に呼称されているような、各種のポリイソシアネー
ト・プレポリマー類などであるが、
【0047】こうしたポリイソシアネート・プレポリマ
ー類としては、トルエンジイソシアネート、1,6−ヘ
キサンジイソシアネートまたはイソホロンジイソシアネ
ートの如き、各種のジイソシアネート類の重合体;また
はトリメチロールプロパンやエチレングリコールなどの
各種のポリオール類のアダクト;あるいは水分子を反応
に介在させた形のアロファネート体などが該当するとい
うものであり、当該疎水性ポリイソシアネート化合物の
数平均分子量としては、おおよそ、600〜1,000
なる範囲内が適切であるし、また、当該化合物の平均官
能基数としては、4〜6なる範囲内が適切である。
【0048】これらとは別に、湿気硬化型ポリウレタン
樹脂の名で、一般的に呼称されているような、各種のポ
リイソシアネート・プレポリマーなどもあり、こうした
形のポリウレタン樹脂として特に代表的なもののみを例
示するにとどめれば、トリメチロールプロパンやエチレ
ングリコールなどのような各種のポリオール類とか、
【0049】ポリエーテルポリオールまたはポリエステ
ルポリオールの如き、ポリオール・プレポリマー類と
か、トルエンジイソシアネート、1,6−ヘキサンジイ
ソシアネートまたはイソホロンジイソシアネートの如
き、ジイソシアネート類を基本原料として、OH/NC
O<1なる条件下で、常法により、ウレタン化反応せし
めるということによって得られるような形のものなどで
ある。
【0050】親水性基を導入して自己乳化性を与えた両
末端NCO型ウレタン・プレポリマーと、疎水性ポリイ
ソシアネート化合物との混合比率としては、疎水性ポリ
イソシアネート・プレポリマーの重量%表示で以て、0
〜約60%の範囲内が、好ましくは、0〜40%の範囲
内が適切である。
【0051】約60%を超えて余りにも多くなる場合に
は、どうしても、カプセル化が困難となり易くなるし、
ひいては、粒子径の方も、1マイクロ・メータないしは
ミクロン(μm)を超えて、頗る、大きくなって、水分
散安定性に支障が出て来るというようになるので、好ま
しくない。
【0052】前述した鎖伸長化に際して用いられる、い
わゆる鎖伸長剤のポリアミンとは、1級または2級のア
ミノ基を、2個以上、有するという形の化合物を脂称す
るものであって、そうした形の化合物として特に代表的
なもののみを例示するにとどめれば、ヒドラジン、エチ
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、ヘキサメチレンジアミン、キシリレンジアミ
ン、メタフェニレンジアミン、ピペラジンまたはマレイ
ン酸ジヒドラジドなどである。
【0053】これらのポリアミンのうちでも、三次元架
橋化樹脂を形成するような、ジエチレントリアミンまた
はトリエチレンテトラミンなどの、ポリアルキレンポリ
アミン型の化合物の使用が、耐熱水性などの上で望まし
い処である。当該ポリアミンの使用量としては、両末端
NCOウレタン・プレポリマーの末端イソシアネート基
を基準として、約50〜約150当量%の範囲内で、適
宜、選択することが出来る。
【0054】また、前述した、中和剤たる塩基性化合物
として特に代表的なもののみを例示するにとどめれば、
水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、アンモニアおよび
トリメチルアミン、トリエチルアミン、ジメチルエタノ
ールアミンまたはN−メチルモルホリンなどのような第
3級アミン類などであるが、これらの塩基のうちにあっ
ても、とりわけ、分散性が良好で、しかも、塗膜中に残
存しにくい、揮発性の高い、アンモニア、トリエチルア
ミンまたはジメチルエタノールアミンの使用が特に望ま
しいものである。
【0055】本発明に係る水性印刷インキ組成物には、
水性ポリウレタン樹脂以外の成分として、着色剤などを
はじめ、さらには、必要に応じて、其の他の水性樹脂、
ワックス、消泡剤、中和剤または有機溶剤あるいは其の
他の添加剤類が含有される。
【0056】上記した着色剤としては、顔料類または染
料類を、それぞれ、単独で用い、あるいは2種以上の併
用の形で用いることが出来るが、当該着色剤として特に
代表的なもののみを例示するにとどめれば、溶性ないし
は不溶性アゾ系、フタロシアニン系またはナフトール系
などのような、公知慣用の各種の有機顔料;
【0057】酸化チタン、弁柄、カーボンブラック、炭
酸カルシウムまたは硫酸バリウムなどのような、公知慣
用の各種の無機顔料;あるいは金属錯塩などのような各
種の有機染料などであって、これらは単独でも、2種以
上の併用でもよいことは、勿論である。
【0058】当該着色剤は、乾燥粉末のものを使用して
もよいが、水分を含有する、いわゆるプレス・ケーキを
使用することも出来る。
【0059】一方、その他の水性樹脂として特に代表的
なるもののみを例示するにとどめれば、シェラック、ロ
ジン変性マレイン酸樹脂、水性アクリル系樹脂または水
性ポリエステル樹脂などをはじめ、さらには、既存の水
性ポリウレタン樹脂などである。
【0060】前掲した一般式(I)で示されるような構
造を有する水性ポリウレタン樹脂の使用量としては、着
色剤を除く固形分重量当たり、約5〜100%の範囲内
が適当であり、好ましくは、20〜100%の範囲内が
適切である。約5%未満の場合には、どうしても、ほと
んど、効果が発現され得ないということになるので、好
ましくない。
【0061】本発明に係る水性印刷インキ組成物は、任
意の方法で調製してもよいが、たとえば、次の処方に従
って調製することが出来る。すなわち、プレス・ケーキ
または乾燥粉末の着色剤は、通常、一部の水性ポリウレ
タン樹脂と、其の他の水性樹脂との混合物とを、あるい
は其の他の水性樹脂の単独と、必要に応じて、中和剤、
分散助剤または消泡剤と共に、ボールミルまたはサンド
ミル、あるいは其の他のメディアミルなどのような、公
知慣用の練肉機で以て練肉分散せしめるということによ
って、着色剤ベースと為すというものである。
【0062】当該着色剤ベースは、残りの水性ポリウレ
タン樹脂を含む樹脂成分と、水、溶剤、中和剤、消泡剤
あるいは其の他の添加剤類と混合せしめるということに
よって、目的とする水性インキ組成物として、最終的に
調製される。
【0063】
【実施例】次に、本発明を、合成例、実施例および比較
例により、一層、具体的に説明することにするが、本発
明は、決して、これらの例示例のみに限定されるもので
はない。以下において、部および%は、特に断りの無い
限り、すべて、重量基準であるものとする。
【0064】合成例1 反応容器に、「ペスポールHP−1000」[東亜合成
(株)製の、ダイマー・ジオールの商品名;水酸基価=
200mgKOH/g]の141部およびイソホロンジ
イソシアネートの137.4部を仕込んだ。これらを撹
拌しながら、110℃に加熱した。
【0065】1時間後に、80℃にまで冷却して、ジメ
チロールプロピオン酸の21.6部、オクチル酸錫の
0.3部および酢酸エチルの100部を加え、80℃
で、2時間のあいだ反応させた。此処へ、「バーノック
DN−980S」[大日本インキ化学工業(株)製の、
HDIをビュレット化した形のポリイソシアネートの商
品名;NCO含有量=20%]の15部と、MEKの1
00部とを加えた。この時のNCO基含有量は、固形分
換算で以て、5.3%であった。
【0066】次いで、かくして得られた親水性基含有自
己乳化性ウレタン・プレポリマーを、30℃以下にまで
冷却して、トリエチルアミンの17.9部を加え、しか
るのち、、イオン交換水の960.5部を加えて、O/
W型エマルジョンを得た。
【0067】引き続いて、10%ジエチレントリアミン
水溶液の116.9部を、徐々に加え、加え終わったの
ちに、60℃にまで昇温して、同温に、30分間のあい
だ撹拌を続行した。
【0068】しかるのち、減圧下において、蒸留を行な
い、溶剤と水の一部とを除去せしめた。此処に得られた
反応生成物は、不揮発分が34.0%で、粘度が300
cpsで、かつ、pHが7.3なる樹脂の溶液であっ
た。以下、これをポリウレタン樹脂(A−1)と略記す
る。
【0069】合成例2 反応容器に、「ペスポールHP−1000」の77.7
部と、「PLACCEL 212」[ダイセル化学工業
(株)製の、ポリカプロラクトンジオールの商品名;水
酸基価=90mgKOH/g]の77.7部およびイソ
ホロンジイソシアネートの123部とを仕込んだ。これ
らを撹拌しながら、110℃に加熱した。
【0070】1時間後に、80℃にまで冷却して、ジメ
チロールプロピオン酸の21.6部、オクチル酸錫の
0.3部および酢酸エチルの100部を加え、80℃
で、2時間のあいだ反応させた。此処へ、「バーノック
DN−980S」の15部と、MEKの100部とを加
えた。この時のNCO基含有量は、固形分換算で以て、
5.5%であった。
【0071】次いで、かくして得られた親水性基含有自
己乳化性ウレタン・プレポリマーを、30℃以下にまで
冷却して、トリエチルアミンの17.9部を加え、しか
るのち、イオン交換水の960.5部を加えて、O/W
型エマルジョンを得た。
【0072】引き続いて、10%ジエチレントリアミン
水溶液の121.1部を、徐々に加えて、加え終わった
のちに、60℃にまで昇温して、同温に、30分間のあ
いだ撹拌を続けた。
【0073】次いで、減圧下において、蒸留を行ない、
溶剤と水の一部とを除去せしめた。此処に得られた反応
生成物は、不揮発分が34.4%で、粘度が360cp
sで、かつ、pHが7.4なる樹脂の溶液であった。以
下、これをポリウレタン樹脂(A−2)と略記する。
【0074】合成例3 反応容器に、「ペスポールHP−1000」の81.3
部と、「PolyTHF 2000」[ビー・エー・エ
ス・エフ・ジャパン(株)製の、ポリテトラメチレング
リコールの商品名;水酸基価=56mgKOH/g]の
81.3部およびイソホロンジイソシアネートの11
5.8部とを仕込んだ。これらを撹拌しながら、110
℃にまで加熱した。
【0075】1時間後に、80℃にまで冷却して、ジメ
チロールプロピオン酸の21.6部、オクチル酸錫の
0.3部および酢酸エチルの100部を加えて、80℃
で、2時間のあいだ反応させた。此処へ、「バーノック
DN−980S」の15部と、MEKの100部とを加
えた。この時のNCO基含有量は、固形分換算で以て、
4.2%であった。
【0076】次いで、かくして得られた親水性基含有自
己乳化性ウレタン・プレポリマーを、30℃以下にまで
冷却して、トリエチルアミンの17.9部を加え、しか
るのち、イオン交換水の960.5部を加えて、O/W
型エマルジョンを得た。
【0077】引き続いて、10%ジエチレントリアミン
水溶液の102.9部を、徐々に加えて、加え終わった
のちに、60℃にまで昇温して、同温に、30分間のあ
いだ撹拌を続けた。
【0078】次いで、減圧下において、蒸留を行ない、
溶剤と水の一部とを除去せしめた。此処に得られた反応
生成物は、不揮発分が31.4%で、粘度が400cp
sで、かつ、pHが7.3なる樹脂の溶液であった。以
下、これをポリウレタン樹脂(A−3)と略記する。
【0079】合成例4 反応容器に、「ペスポールHP−1000」の81.3
部と、「クラポールP−2010」[クラレ(株)製
の、ポリ(3−メチル−1,5−ペンタンアジペートの
商品名;水酸基価=56mgKOH/g]の81.3部
およびイソホロンジイソシアネートの115.8部とを
仕込んだ。これらを撹拌しながら、110℃にまで加熱
した。
【0080】1時間後に、80℃にまで冷却して、ジメ
チロールプロピオン酸の21.6部、オクチル酸錫の
0.3部および酢酸エチルの100部を加えて、80℃
で、2時間のあいだ反応させた。ここに得られた反応生
成物に、MEKの100部を加えた。この時のNCO基
含有量は、固形分換算で以て、4.2%であった。
【0081】次いで、かくして得られた親水性基含有自
己乳化性ウレタン・プレポリマーを、0℃以下にまで冷
却して、トリエチルアミンの17.9部を加え、しかる
のち、イオン交換水の960.5部を加えて、O/W型
エマルジョンを得た。
【0082】引き続いて、10%ジエチレントリアミン
水溶液の92.6部を、徐々に加えて、加え終わったの
ちに、60℃にまで昇温して、同温に、30分間のあい
だ撹拌を続けた。
【0083】次いで、減圧下において、蒸留を行ない、
溶剤と水の一部とを除去せしめた。此処に得られた反応
生成物は、不揮発分が33.6%で、粘度が380cp
sで、かつ、pHが7.2なるものであった。以下、こ
れをポリウレタン樹脂(A−4)と略記する。
【0084】合成例5 反応容器に、「ペスポールPP−200」の168.6
部およびイソホロンジイソシアネートの109.8部を
仕込んだ。これらを撹拌しながら、110℃にまで加熱
した。
【0085】1時間後に、80℃にまで冷却して、ジメ
チロールプロピオン酸の21.6部、オクチル酸錫の
0.3部および酢酸エチルの100部を加え、80℃
で。2時間のあいだ反応させた。ここに得られた反応生
成物に、MEKの100部を加えた。この時のNCO基
含有量は、固形分換算で以て、4.4%であった。
【0086】次いで、かくして得られた親水性基含有自
己乳化性ウレタン・プレポリマーを、30℃以下まで冷
却し、トリエチルアミンの17.9部を加え、しかるの
ち、イオン交換水の960.5部を加えて、O/W型エ
マルジョンを得た。
【0087】引き続いて、10%ジエチレントリアミン
水溶液の97部を、徐々に加えて、加え終わったのち
に、60℃にまで昇温して、30分間のあいだ撹拌を続
けた。
【0088】次いで、減圧下において、蒸留を行ない、
溶剤と水の一部とを除去せしめた。此処に得られた反応
生成物は、不揮発分が33.4%で、粘度が340cp
sで、かつ、pHが7.3なるものであった。以下、こ
れをポリウレタン樹脂(A−5)と略記する。
【0089】合成例6 反応容器に、「ペスポールPP−601」[東亜合成
(株)製の、ダイマー酸/1,6ヘキサンジオールなる
構成のポリエステルジオールの商品名;水酸基価=50
mgKOH/g]の195.6部およびイソホロンジイ
ソシアネートの82.5部を仕込んだ。これらを撹拌し
ながら、110℃にまで加熱した。
【0090】1時間後に、80℃にまで冷却して、ジメ
チロールプロピオン酸の21.6部、オクチル酸錫の
0.3部および酢酸エチルの100部を加えて、80℃
で、2時間のあいだ反応させた。此処へ、「バーノック
DN−980S」の15部と、MEKの100部とを加
えた。この時のNCO基含有量は、固形分換算で以て、
3.3%であった。
【0091】次いで、かくして得られた親水性基含有自
己乳化性ウレタン・プレポリマーを、30℃以下にまで
冷却して、トリエチルアミンの17.9部を加え、しか
るのち、イオン交換水の960.5部を加えて、O/W
型エマルジョンを得た。
【0092】引き続いて、10%ジエチレントリアミン
水溶液の72.8部を、徐々に加えて、加え終わったの
ちに、60℃にまで昇温して、30分間のあいだ撹拌を
続けた。
【0093】次いで、減圧下において、蒸留を行ない、
溶剤と水の一部とを除去せしめた。此処に得られた反応
生成物は、不揮発分が33.4%で、粘度が340cp
sで、かつ、pHが7.3なるものであった。以下、こ
れをポリウレタン樹脂(A−6)と略記する。
【0094】合成例7 反応容器に、「PLACCEL 212」[ダイセル化
学工業(株)製の、ポリカプロラクトンジオールの商品
名;水酸基価=90mgKOH/g]の186.9部お
よびイソホロンジイソシアネートの100.0部を仕込
んだ。これらを撹拌しながら、110℃に加熱した。
【0095】1時間後に、80℃にまで冷却して、ジメ
チロールプロピオン酸の20.1部、ジブチル錫ジラウ
レートの0.3部および酢酸エチルの76.8部を加え
て、80℃で、2時間のあいだ反応させた。
【0096】此処へ、「バーノック DN−980S」
の15部と、MEKの408部とを加えた。この時のN
CO基含有量は、固形分換算で以て、4.9%であっ
た。
【0097】次いで、かくして得られた親水性基含有自
己乳化性ウレタン・プレポリマーを、30℃以下にまで
冷却して、トリエチルアミンの15.2部を加え、しか
るのち、イオン交換水の1293部を加えて、O/W型
エマルジョンを得た。
【0098】引き続いて、10%ジエチレントリアミン
水溶液の116.4部を、徐々に加えて、加え終わった
のちに、60℃にまで昇温して、30分間のあいだ撹拌
を続けた。
【0099】次いで、減圧下において、蒸留を行ない、
溶剤と水の一部とを除去せしめた。此処に得られた反応
生成物は、不揮発分が35.6%で、粘度が340cp
sで、かつ、pHが7.7なるものであった。以下、こ
れをポリウレタン樹脂(B−1)と略記する。
【0100】合成例8 反応容器に、「PolyTHF 1000」の168.
6部およびイソホロンジイソシアネートの101.1部
を仕込んだ。これらを撹拌しながら、110℃にまで加
熱した。
【0101】1時間後に、80℃にまで冷却して、ジメ
チロールプロピオン酸の21.6部、オクチル酸錫の
0.3部および酢酸エチルの100部を加え、80℃
で、2時間のあいだ反応させた。ここに得られた反応生
成物に、MEKの100部を加えた。この時のNCO基
含有量は、固形分換算で以て、4.6%であった。
【0102】次いで、かくして得られた親水性基含有自
己乳化性ウレタン・プレポリマーを、30℃以下にまで
冷却して、トリエチルアミンの17.9を加え、しかる
のち、イオン交換水の960.5部を加えて、O/W型
エマルジョンを得た。
【0103】引き続いて、10%ジエチレントリアミン
水溶液の101.4部を、徐々に加えて、加え終わった
のちに、60℃にまで昇温して、30分間のあいだ撹拌
を続けた。
【0104】次いで、減圧下において、蒸留を行ない、
溶剤と水の一部とを除去せしめた。此処に得られた反応
生成物は、不揮発分が33.1%で、粘度が460cp
sで、かつ、pHが7.2なるものであった。以下、こ
れをポリウレタン樹脂(B−2)と略記する。
【0105】合成例9 反応容器に、「クラポール P−2010」の192.
6部およびイソホロンジイソシアネートの85.8部を
仕込んだ。これらを撹拌しながら、110℃にまで加熱
した。
【0106】1時間後に、80℃にまで冷却して、ジメ
チロールプロピオン酸の21.6部、オクチル酸錫の
0.3部および酢酸エチルの100部を加え、80℃
で、2時間のあいだ反応させた。ここに得られた反応生
成物に、MEKの100部を加えた。この時のNCO基
含有量は、固形分換算で以て、3.7%であった。
【0107】次いで、かくして得られた親水性基含有自
己乳化性ウレタン・プレポリマーを、30℃以下にまで
冷却して、トリエチルアミンの24.9部を加え、しか
るのち、イオン交換水の1655部を加えて、O/W型
エマルジョンを得た。
【0108】引き続いて、10%ジエチレントリアミン
水溶液の81.6部を、徐々に加えて、加え終わったの
ちに、60℃にまで昇温して、30分間のあいだ撹拌を
続けた。
【0109】次いで、減圧下において、蒸留を行ない、
溶剤と水の一部とを除去せしめた。此処に得られた反応
生成物は、不揮発分が32.1%で、粘度が320cp
sで、かつ、pHが7.5なるものであった。以下、こ
れをポリウレタン樹脂(B−3)と略記する。
【0110】合成例10 反応容器に、「PLACCEL 212」の186.9
部およびイソホロンジイソシアネートの100.0部を
仕込んだ。これらを撹拌しながら、110℃にまで加熱
した。
【0111】1時間後に、80℃にまで冷却して、ジメ
チロールプロピオン酸の20.1部、ジブチル錫ジラウ
レートの0.3部および酢酸エチルの76.8部を加
え、80℃で、2時間のあいだ反応させた。ここに得ら
れた反応生成物に、MEKの408部を加えた。この時
のNCO基含有量は、固形分換算で以て、4.1%であ
った。
【0112】次いで、かくして得られた親水性基含有自
己乳化性ウレタン・プレポリマーを、30℃以下にまで
冷却して、トリエチルアミンの15.2部を加え、しか
るのち、イオン交換水の1293部を加えて、O/W型
エマルジョンを得た。続いて10%エチレンジアミン水
溶液の74.6部を、徐々に加え、加え終わったのち
に、60℃にまで昇温して、30分間のあいだ撹拌を続
けた。
【0113】次いで、減圧下において、蒸留を行ない、
溶剤と水の一部とを除去せしめた。此処に得られた反応
生成物は、不揮発分が33.6%で、粘度が300cp
sで、かつ、pHが7.6なるものであった。以下、こ
れをポリウレタン樹脂(B−4)と略記する。
【0114】実施例1
【0115】 ポリウレタン溶液(A−1) 55部 酸化チタン 35部 エタノール 10部 ─────────────────────── 合 計 100部
【0116】まず、上記のような使用割合で、此のポリ
ウレタン溶液(A−1)を、水で希釈して、固形分を3
0%に調整し、ペイント・シェイカーを用い、上記の組
成で練肉せしめるということによって、白色印刷インキ
を得た。
【0117】此処に得られた印刷インキは、ザーン・カ
ップ#3で、17秒となるように、水/エタノール=1
/1(重量部比)なる組成の混合溶剤で以て希釈せし
め、次いで、版深が30μmなるグラビア版を備えた簡
易グラビア印刷機によって、それぞれ、
【0118】厚さが12μmなる片面コロナ処理ポリエ
ステルフィルム(以下、PETともいう、。)、厚さが
15μmなる片面コロナ処理ナイロンフィルム(以下、
Nyともいう。)ならびに厚さが30μmなる片面コロ
ナ処理ポリプロピレンフィルム(以下、OPPともい
う。)処理面上に印刷せしめ、
【0119】しかるのち、70℃の乾燥機を通して乾燥
せしめるということによって、印刷フィルムを得た。か
くして得られた印刷フィルムについて、それぞれ、印刷
インキの接着性、ラミネート強度ならびに耐ボイル性の
評価判定を行なった。それらの結果は、まとめて、第1
表に示す。評価判定の要領ならびに評価判定の結果の表
示要領は、次の通りである。
【0120】(1) 接着試験
【0121】実施例1で得られた印刷フィルムを、1日
間のあいだ(一昼夜)放置したのちに、印刷面上に、セ
ロファン・テープを貼り付け、次いで、それを、急速に
剥がしたときの印刷皮膜の外観の状態を、目視により評
価判定した。評価判定の結果を表わす判定基準は、次の
通りである。
【0122】 5…印刷皮膜が全く剥がれなかった場合 4…印刷皮膜の80%以上がフィルムに残った場合 3…印刷皮膜の50〜80%がフィルムに残った場合 2…印刷皮膜の30〜50%がフィルムに残った場合 1…印刷皮膜の30%未満がフィルムに残った場合
【0123】(2) ラミネート試験
【0124】接着剤として、「ディックドライLx−7
5A」[大日本インキ化学工業(株)製の、主剤の商品
名]の10部、「ディックドライKW−40」(同上社
製の、硬化剤の商品名)の2部および酢酸エチルの1
5.2からなる組成の溶液を用意した。
【0125】実施例1で得られた印刷フィルムの印刷面
上に、接着剤を、ドローダウンロット#12を用いて塗
布し、溶剤を揮散させてから、線状低密度ポリエチレン
フィルム(厚さ=60μm)と重ね、80kg/cm2
圧の加圧ロールを用いて、ラミネート化を行なった。
【0126】かくして得られたラミネート化物を、50
℃の恒温槽中に、72時間のあいだ保持して、エージン
グを行なったのちに、15mm幅のテープ状に切断し、
(株)オリエンテック製の「テンシロン RTM−2
5」を用いて、300mm/分なる速度下におけるイン
キ層のT型剥離の剥離強度を測定した。
【0127】(3) ボイル試験
【0128】上記したラミネート化物から、12cm×
12cmの袋を作製して、水を充填した形のものを、熱
水中へ、30分間のあいだ浸漬させるという、いわゆる
ボイル処理を行ない、その後は、すぐに、ラミネート・
フィルムの状態の変化を観察した。
【0129】その際の処理温度としては、OPPを用い
たラミネート化物の場合が90℃であり、PETおよび
Nyを用いたラミネート化物の場合が、98℃であっ
た。評価判定の結果を表わす判定基準は、次の通りであ
る。
【0130】A…変化がない B…やや変化している C…変化している
【0131】実施例2〜6ならびに比較例1〜3 ポリウレタン樹脂(A−1)の代わりに、それぞれ、実
施例2の場合には、ポリウレタン樹脂(A−2)を、実
施例3の場合には、ポリウレタン樹脂(A−3)を、実
施例4の場合には、ポリウレタン樹脂(A−4)を、
【0132】実施例5の場合には、ポリウレタン樹脂
(A−5)を、そして、実施例6の場合には、ポリウレ
タン樹脂(A−6)を用いるというように変更した以外
は、実施例1と同様にして、印刷フィルムを得、しかる
のち、印刷インキの接着性、ラミネート強度ならびに耐
ボイル性を評価判定した。それらの結果は、まとめて、
第1表ならびに第2表に示す。
【0133】別に、ポリウレタン樹脂(A−1)の代わ
りに、それぞれ、比較例1の場合には、ポリウレタン樹
脂(B−1)を、比較例2の場合には、ポリウレタン樹
脂(B−2)を、そして。比較例3の場合には、ポリウ
レタン樹脂(B−3)を、を用いた以外は、実施例1と
同様にして、印刷フィルムを得、印刷インキの接着性、
ラミネート強度ならびに耐ボイル性を評価判定した。そ
れらの結果は、まとめて、第1表ならびに第2表に示
す。
【0134】
【表1】
【0135】
【表2】
【0136】
【発明の効果】本発明に係る水性印刷インキ組成物は、
とりわけ、印刷適性にも優れるし、幅広い種類のプラス
チック・フィルムに対しての接着性にも優れるし、ラミ
ネート強度に代表されるラミネート諸物性にも優れる
し、併せて、耐熱性ならびに耐水性などにも優れるとい
う、極めて実用性の高いものであることが、無理なく、
知り得よう。
【0137】したがって、本発明により、それぞれ、良
好なる印刷適性と、幅広い種類のプラスチック・フィル
ムへの接着性と、良好なるラミネート物性とを示し、さ
らに、耐熱性ならびに耐水性などに優れた印刷インキ組
成物が得られるようになった。
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成8年11月6日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】
【化1】 (ただし、式中のR1 およびR2 は、それぞれ、同一で
あっても異なっていてもよい、アルキル基を表わすもの
とし、また、mおよびnは、それぞれ、同一であっても
異なっていてもよい、整数であるものとする。)で示さ
れる構造単位を有するポリウレタン樹脂の水性化物を用
いることを特徴とする、水性印刷インキ組成物。
【化2】 (ただし、式中のR1 およびR2 は、それぞれ、同一で
あっても異なっていてもよい、アルキル基を表わすもの
とし、また、mおよびnは、それぞれ、同一であっても
異なっていてもよい、整数であるものとする。)で示さ
れる構造単位を有する化合物を、ジオール成分として用
いて得られるポリウレタン樹脂の水性化物を用いること
を特徴とする、水性印刷インキ組成物。
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0014
【補正方法】変更
【補正内容】
【0014】(ただし、式中のR1 およびR2 は、それ
ぞれ、同一であっても異なっていてもよい、15以下の
アルキル基を表わすものとし、また、mおよびnは、そ
れぞれ、同一であっても異なっていてもよい、7〜14
の範囲内の整数であるものとする。)
【手続補正3】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0018
【補正方法】変更
【補正内容】
【0018】(ただし、式中のR1 およびR2 は、それ
ぞれ、同一であっても異なっていてもよい、15以下の
アルキル基を表わすものとし、また、mおよびnは、そ
れぞれ、同一であっても異なっていてもよい、7〜14
の範囲内の整数であるものとする。)

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ポリウレタン樹脂を、塩基性化合物の存
    在下に、水中に溶解ないしは分散せしめて得られる水性
    ポリウレタン樹脂を用いる水性印刷インキ組成物におい
    て、印刷インキ用バインダーとして、分子中に、一般式
    (I) 【化1】 (ただし、式中のR1 およびR2 は、それぞれ、同一で
    あっても異なっていてもよい、アルキル基を表わすもの
    とし、また、mおよびnは整数であるものとする。)で
    示される構造単位を有するポリウレタン樹脂の水性化物
    を用いることを特徴とする、水性印刷インキ組成物。
  2. 【請求項2】 ポリウレタン樹脂を、塩基性化合物の存
    在下に、水中に溶解ないしは分散せしめて得られる水性
    ポリウレタン樹脂を用いる水性印刷インキ組成物におい
    て、印刷インキ用バインダーとして、分子中に、一般式
    (I) 【化2】 (ただし、式中のR1 およびR2 は、それぞれ、同一で
    あっても異なっていてもよい、アルキル基を表わすもの
    とし、また、mおよびnは整数であるものとする。)で
    示される構造単位を有する化合物を、ジオール成分とし
    て用いて得られるポリウレタン樹脂の水性化物を用いる
    ことを特徴とする、水性印刷インキ組成物。
  3. 【請求項3】 請求項1または2に記載のポリウレタン
    樹脂を水中に分散させたのち、実質的に、個々の分散粒
    子が内部架橋するような方法によって得られる水性ポリ
    ウレタン樹脂であることを特徴とする、水性印刷インキ
    組成物。
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