水性印刷油墨用乳剂以及使用该乳剂的水性印刷油墨制造技术

本发明专利技术提供对于各种塑料薄膜等的粘附性、颜料分散稳定性、适印性等优异的水性印刷油墨以及在该油墨中使用的水性印刷油墨用乳剂。所述乳剂是使（Ａ）数均分子量５００～１０，０００的高分子多元醇、（Ｂ）扩链剂、（Ｃ）具有羧基以及活性氢的化合物、（Ｄ）有机多异氰酸酯以及（Ｅ）中和剂反应制得的聚氨酯类聚合物在水中乳化制成的。其中，（Ｄ）有机多异氰酸酯含有（Ｄ１）脲基甲酸酯改性多异氰酸酯。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及粘附力、适印性优异的用于水性印刷油墨的载体的乳剂以及使用该乳剂的水性印刷油墨。
技术介绍
以前，在印刷油墨的领域内，有机溶剂类的油墨是主流。但是，近年来，由防止大气污染、消防法上的规章、劳动安全卫生等观点来看，重点指出了水性印刷油墨。这样的水性印刷油墨的性能很多情况下依赖于用作载体的树脂的特性，建议使用分子链中导入羧酸盐的树脂，例如聚酯树脂、丙烯酸树脂、聚氨酯树脂等。特别是聚氨酯树脂对于各种塑料薄膜的粘附性良好，因此，在有机溶剂类的印刷油墨中广泛应用。但是，水性印刷油墨用的聚氨酯树脂在性能上劣于有机溶剂类的印刷油墨，因此，一直以来都在开展各种各样的研究。例如，在专利文献1中公开了使用利用聚碳酸酯二醇的聚氨酯树脂的水性乳剂的水性印刷油墨。另外，在专利文献2中公开了使用导入了非离子性以及阴离子性亲水基团的聚氨酯树脂的水性乳剂的水性印刷油墨用粘着剂。专利文献1特开平5-171091号公报专利文献2特开平6-346012号公报在水性乳剂中，树脂是不溶于水的，因此，将有机溶剂类的印刷系统应用于直接利用水性乳剂的印刷油墨的系统，有时会发生干燥不良、油墨的粘附不佳、油墨层破裂等问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供对于各种塑料薄膜等的粘附力、颜料分散稳定性、适印性等优异的水性印刷油墨以及在该油墨中使用的乳剂。即，本专利技术是以下(1)～(3)所示的内容。(1)上述水性印刷油墨用乳剂，其是使(A)数均分子量500～10,000的高分子多元醇、(B)扩链剂、(C)具有羧基以及活性氢的化合物、(D)有机多异氰酸酯以及(E)中和剂反应而制得聚氨酯类聚合物，并在水中对所得聚氨酯类聚合物进行乳化而制成，其特征在于上述(D)有机多异氰酸酯含有(D1)脲基甲酸酯改性多异氰酸酯。(2)如上述(1)所述的水性印刷油墨用乳剂，其中，(D1)脲基甲酸酯改性多异氰酸酯是使六亚甲基二异氰酸酯和碳原子数1～6的一元醇反应而制得的。(3)一种水性印刷油墨，其特征在于含有上述(1)或(2)的乳剂。使用本专利技术的乳剂的水性印刷油墨对于各种塑料薄膜或金属箔的粘附力良好，并具有合适的粘度，因此，颜料分散稳定性或适印性优异。另外，使用特定的脲基甲酸酯改性多异氰酸酯的油墨，由于其平均粒径小，因此，版面堵塞性也良好。用于本专利技术的乳剂的(A)的高分子多元醇的数均分子量为500～10,000，优选为1,000～5,000。另外，该(A)多元醇的平均官能团数优选为2-4，更优选为2-3。当高分子多元醇的数均分子量不足下限时，存在油墨层变得过硬的趋势。另外，如果超过上限，耐结块性容易变得不够。另外，高分子多元醇的数均平均分子量是通过平均官能团数和由末端基定量法求得的末端基量计算出来的。作为用于本专利技术的高分子多元醇，可以列举聚酯多元醇、聚酰胺酯多元醇、聚醚多元醇、聚醚酯多元醇、聚碳酸酯多元醇、聚烯烃多元醇、动植物类多元醇等。这些可以单独使用或者混合2种以上使用。当重视粘附力时，本专利技术优选的(A)高分子多元醇是聚酯多元醇，当重视耐水性时，本专利技术优选的(A)高分子多元醇是聚醚多元醇或聚碳酸酯多元醇。作为该聚酯多元醇，可以列举公知的邻苯二甲酸、间苯二甲酸、对苯二甲酸、萘二甲酸、琥珀酸、酒石酸、草酸、丙二酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、戊烯二酸、壬二酸、癸二酸、琥珀酸、1，4-环己基二羧酸、α-氢粘康酸、β-氢粘康酸、α-丁基-α-乙基戊二酸、α，β-二乙基琥珀酸、马来酸、富马酸等二羧酸或者酸酐等的一种以上与乙二醇、1，2-丙二醇、1，3-丙二醇、1，2-丁二醇、1，3-丁二醇、1，4-丁二醇、1，5-戊二醇、1，6-己二醇、1，8-辛二醇、1，9-壬二醇、3-甲基-1，5-戊二醇、3，3-二羟甲基庚烷、二乙二醇、二丙二醇、新戊二醇、二乙二醇、二丙二醇、环己烷-1，4-二醇、环己烷-1，4-二甲醇、二聚酸二醇、双酚A的环氧乙烷或环氧丙烷加成物、双(β-羟乙基)苯、苯二甲醇、甘油、三羟甲基丙烷、季戊四醇等低分子多元醇类的一种以上通过缩聚反应得到的聚酯多元醇。此外，可以列举由ε-己内酯、烷基取代的ε-己内酯、δ-戊内酯、烷基取代δ-戊内酯等环状酯(所谓内酯)单体的开环聚合而制得的内酯类聚酯多元醇等。此外，还可以使用六亚甲基二胺、异佛尔酮二胺、单乙醇胺等低分子多元胺或低分子氨基醇代替低分子多元醇的一部分。此时获得聚酯-酰胺多元醇。聚醚多元醇可以通过如下过程获得把用于合成上述聚酯多元醇的低分子多元醇类、乙二胺、丙二胺、甲苯二胺、间苯二胺、二苯基甲烷二胺、二甲苯二胺等低分子多元胺类等那样的具有2个以上、优选2-3个活性氢的化合物作为引发剂，利用公知的方法，由环氧乙烷、环氧丙烷、环氧丁烷等那样的环氧烷烃类、甲基缩水甘油醚等烷基缩水甘油醚、苯基缩水甘油基醚等芳基缩水甘油醚类、四氢呋喃等环状醚单体的一种或者它们的混合物进行加成聚合而得到。作为聚碳酸酯多元醇，可以列举利用作为上述聚酯多元醇的合成原料的低分子二醇、低分子三醇等的1种以上与碳酸亚乙酯、碳酸二乙酯、碳酸二苯酯等的脱醇反应或脱酚反应而得到的多元醇。另外，能够适宜地使用上述聚碳酸酯多元醇和聚酯多元醇的酯交换产物。作为聚醚酯多元醇，可以列举由上述聚醚多元醇和上述二羧酸等制得的共聚多元醇。另外，可以列举由上述的聚酯或聚碳酸酯和环氧化物或环状醚的反应而得到的多元醇。作为聚烯烃多元醇，可以列举具有2个以上的羟基的聚丁二烯、加氢聚丁二烯、聚异戊二烯、加氢聚异戊二烯等。作为动植物类多元醇，可以列举蓖麻油类多元醇、丝蛋白等。另外，只要是数均分子量为500～10,000且1分子中平均具有1个以上活性氢的物质，除了二聚酸类多元醇、加氢二聚酸类多元醇，还可以使用环氧树脂、聚酰胺树脂、聚酯树脂、丙烯酸树脂、松香树脂、尿素树脂、蜜胺树脂、酚树脂、香豆酮树脂、聚乙烯醇等具有活性氢的树脂作为高分子多元醇。作为用于本专利技术的(B)扩链剂，可以列举用于合成上述聚酯多元醇或聚醚多元醇的低分子多元醇类、一乙醇胺、二乙醇胺、N-甲基二乙醇胺、N-苯基二丙醇胺等氨基醇类、脂肪族多元胺、脂环族多元胺。这些物质可以单独或者混合2种以上使用。本专利技术优选的扩链剂是碳原子数2～15的脂肪族多元胺或脂环族多元胺。作为用于本专利技术的(C)含有羧基以及活性氢的化合物，可以列举二羟甲基丙酸、二羟甲基丁酸、多元胺和酸酐的反应产物、把二羟甲基丙酸或二羟甲基丁酸作为引发剂的内酯加成物等。这些物质可以单独或者混合2种以上使用。本专利技术优选的(C)含有羧基以及活性氢的化合物是二羟甲基丙酸或二羟甲基丁酸。用于本专利技术的(D)有机多异氰酸酯是含有(D1)脲基甲酸酯改性多异氰酸酯作为必需组成成分的物质。(D1)脲基甲酸酯改性多异氰酸酯是通过在脲基甲酸酯化催化剂的存在下，使后述的有机二异氰酸酯和含羟基的化合物进行脲基甲酸酯化而制得。本专利技术优选的(D1)脲基甲酸酯改性多异氰酸酯是由六亚甲基二异氰酸酯和碳原子数1-6的一元醇而制得的，特别优选的(D1)脲基甲酸酯改性多异氰酸酯是由六亚甲基二异氰酸酯和异丙醇制得的脲基甲酸酯改性多异氰酸酯。由六亚甲基二异氰酸酯和碳原子数1-6的一元醇制得的脲基甲酸酯改性多异氰酸酯形成具有碳原子数1-6的侧链的分子结构。因此，使用它的聚氨酯树脂与不使用它的聚氨酯树脂相比，本文档来自技高网...

【技术保护点】
水性印刷油墨用乳剂，是使（Ａ）数均分子量５００～１０，０００的高分子多元醇、（Ｂ）扩链剂、（Ｃ）具有羧基以及活性氢的化合物、（Ｄ）有机多异氰酸酯以及（Ｅ）中和剂反应而制得的聚氨酯类聚合物在水中乳化而制成的，其特征在于：上述（Ｄ）有机多异氰酸酯含有（Ｄ１）脲基甲酸酯改性多异氰酸酯。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：大木育，森岛刚，泉直考，池本满成，
申请(专利权)人：日本聚氨酯工业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]