フィルム印刷インキへのポリウレタンバインダーの応用

インク成分の液体部分はバインダーと呼ばれます。固体成分は色材（顔料または染料）です。接続材は一定の粘度を持ったコロイド流体です。その機能は、まず顔料のキャリアとして機能し、粉末顔料などの固体粒子を混合および結合します。顔料はその湿潤効果に基づいて均一に分散されます。、粉砕機で細かく粉砕するのが簡単です。第二に、文字、画像、マーク、装飾などを表示する目的を達成するために、顔料を基材の表面に最終的に固定できるようにするバインダーとして機能します。また、インクを接着できるのは、その接着機能に依存しています。最後に、印刷物上では接続材が保護膜の役割も果たし、必要な光沢を与え、基材を保護することもできます。

接続材はインクの粘度、粘着性、乾燥性、流動性などの特性を大きく左右するため、接続材の品質はインクの性能に直接影響します。高品質なインクを入手したい場合は、接続材の品質がインクの性能に直接影響します。インキバインダーのさまざまな特性によって、印刷インキのさまざまな適応性が決まります。プラスチック製のグラビア印刷インキに使用される樹脂には、一般に塩素化ポリプロピレン、ポリアミド、ポリウレタンなどが含まれます。塩素化ポリプロピレンは、その低価格と OPP への優れた接着性により、長年にわたってグラビア複合バック印刷インキの樹脂市場の大部分を占めてきました。しかし、その最大の欠点は主溶媒がトルエンであり、通常はエステルなどの環境に優しい溶媒が使用されることです。アルコール系溶剤は効果がありません。インク用の溶剤ベースの ポリウレタンバインダーは 、使いやすさ、安定した性能、強力な接着力、優れた光沢、優れた耐熱性などの利点を備えています。さまざまな印刷法の要件を満たすことができ、特にスクリーン印刷、プラスチック包装、複合フィルムに適しています。海外では1970年代に東洋商事、大日本インキ化学工業、武田薬品工業などで工業化が達成された。中国で使用されるポリウレタンインク接続材料は、一般的にポリウレタンゴム粒子を海外から輸入し、加工して使用します。需要は30,000トンに達します。近年、国内の多くの生産部門と科学研究部門がポリウレタンインクコネクタの研究に従事し、良好な成果を上げています。たとえば、121 °C および 135 °C の調理用インク コネクタに耐えることができるユニットが生産され、広く販売促進され、市場で使用されています。, しかし、製品の総合的な性能と輸入製品の間には一定のギャップがあります。製品の総合性能の向上と多機能製品の開発は、国内のポリウレタンインク接続材料の研究の焦点です。

インクに使用されるポリウレタン 樹脂は、一般にポリエステル/ポリエーテルポリオールとイソシアネートの反応によって形成され、分子力は約20,000～40,000です。溶剤は主にベンゼン、ケトン、エステル系溶剤です。研究開発の過程では、ケトンエステル系溶剤が使用されます。インキ工場や印刷工場の環境保護ニーズに応じて、ベンゼンフリーのインキ樹脂を調製するために、溶剤またはアルコールエステル溶剤を使用できます。 

インキ用ポリウレタン樹脂の特徴

1. 優れた耐黄変性

インキ用ポリウレタン樹脂は、製造工程において主に脂肪族ポリエステルと脂肪族イソシアネートを主原料として合成されます。芳香族ポリウレタンに比べて光安定性に優れ、製膜後のフィルムの耐黄変性にも優れています。

2. フィルム基材に対する優れた密着堅牢性

インキ用ポリウレタン樹脂の分子セグメントにはウレタン、アロファネート、エステル結合、エーテル結合などの極性基が含まれており、PETやPAなどの各種極性基材表面の極性基と結合して形成されます。水素結合により、一定の接続強度を持った接合部を形成します。ポリウレタン樹脂をインキ化した後、極性プラスチック基材表面に印刷した際の接着堅牢性に優れています。

3. 顔料・染料との親和性、濡れ性が良好

インク用のポリウレタン樹脂は、一般的にポリエステルまたはポリエーテルポリオール、脂環式ジイソシアネート、ジアミン/ジオール鎖延長剤から作られ、分子量は数万程度です。PU樹脂にウレア結合を導入することにより、ポリウレタンウレア樹脂（PUU）となります。が形成され、顔料の分散性と湿潤性に優れています。

4.樹脂相溶性が良い

インキ用ポリウレタン樹脂は、アルデヒドケトン樹脂、塩素酢樹脂などとの相溶性が良好です。ユーザーは、状況や独自のプロセス配合に応じて適切に添加することで、インキ全体の性能を向上させることができます。

優れた成膜性

インキ用ポリウレタン樹脂は、他の分野で使用されているポリウレタン樹脂とは構造が異なります。従来のポリウレタンは主にポリエステルポリオール/ポリエーテルポリオールおよびイソシアン酸と反応して、ヒドロキシル末端ポリウレタン樹脂を形成します。分子構造上の極性基はカルバミン酸です。エステルを主成分としているため、分子凝集力がインキ用樹脂の成膜性能を満たすには不十分である。そこで、インキ用ポリウレタン樹脂は従来のポリウレタンをベースにウレア基を導入し、凝集力と成膜性を大幅に向上させたものである。樹脂そのもの。

6. 有機溶剤との幅広い相溶性と溶剤放出性の良さ

樹脂に対する有機溶剤の溶解効果は、溶剤分子の極性を通じて溶質分子を引きつけることであり、これは一般に類似混和性として知られています。従来のポリウレタン樹脂は、ケトン類、エステル類、ベンゼンなどの有機溶剤と幅広い相溶性を持っています。非アルコール性有機溶剤は優れた溶剤です。しかし、インクを製造する過程で、流動性や粘度を調整するために、インクにはアルコール性有機溶剤の添加が必須です。従来のポリウレタン樹脂では、アルコール系溶剤を添加すると樹脂系の安定性が大幅に低下し、濁りや凝集沈殿などの不相溶現象が発生することがよくありました。しかし、インク用ポリウレタン樹脂には尿素基が存在するため、アルコールとの相溶性が現実のものとなります。ただし、アルコール溶媒は依然として擬似溶媒であることを指摘する価値があります。アルコール系溶剤は、微視的にはポリウレタン樹脂の分子を真の溶剤と同様に包み込んでおり、分子内に分子極性が通っているため、流動性が良好です。

ポリウレタンインキ樹脂の用途

①溶剤の選択

インキの製造プロセスでは、インキの溶剤系全体の揮発勾配を考慮して、印刷インキの溶剤放出を改善し、印刷製品の溶剤の有機溶剤残留を減らすために、使用される溶剤は、多くの場合、異なる成分を含む数種類の混合溶剤です。インキの製造工程で使用される主な有機溶剤には、トルエン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸n-プロピル、イソプロピルアルコールなどがあり、季節の変化に合わせてインキの揮発性を調整することができます。調整する。

②顔料の選択

現在市場にある顔料グレードには大きな違いがあるため、同じ樹脂の異なるメーカーの同じ顔料でも、ポリウレタン インクでは分散とインクの安定性が大きく異なることがよくあります。したがって、ユーザーは自分の実際のニーズに基づいて判断することをお勧めします。お客様は顔料を慎重に選択する必要があります。

③添加剤の選定

ワックスパウダー：ポリウレタンインクの製造に使用されるワックスパウダーは低分子量のポリエチレンワックスが多く、その相対分子量は一般に1000～6000です。インク中の有機溶剤への溶解性が良く、ポリウレタン樹脂との親和性が高いです。自体。化学的安定性に優れており、主にインク膜表面の摩擦抵抗を高める働きがあり、同時にインク自体の非固着性も適度に緩和することができます。

分散剤: 界面活性剤の一種で、主に顔料の表面を湿らせ、インクの製造時間を短縮し、顔料の分散を促進し、場合によっては顔料の吸油量を適切に低減するために使用されます。高濃度のインクを製造する場合、それはインクの降伏値を低下させ、インク中の顔料粒子の凝集と沈殿を防ぎます。

密着促進剤：インクに使用されているポリウレタン樹脂には極性基が多く含まれています。BOPP や PE などの非極性基材の表面が表面コロナで処理されている場合でも、表面張力は一般に 38 ～ 42 ダインです。ポリウレタン インクの接着性を向上させるには、このタイプの基材表面の接着堅牢性を高めるために、チタン酸カップリング剤または塩素化ポリプロピレン接着促進剤を適切に添加する必要があることがよくあります。

インクバインダー樹脂は、インクの製造において非常に重要な原料です。色材と基材の架け橋として機能するだけでなく、インクにさまざまな優れた物性を与えます。インク製造において、適切な樹脂接続材の選択は、さまざまな基材上でのインクの性能やプロセス適応性に直接影響します。樹脂を選択する際には、インクが達成する必要がある性能と一致するように、樹脂の物性を十分に考慮する必要があります。

ポリウレタン樹脂は、フィルム用グラビア印刷インキの製造に使用できる汎用性の高い材料です。グラビア印刷は、彫刻されたシリンダーを使用してインクを基材に転写する印刷方法であり、パッケージやラベルなどの大量印刷用途に一般的に使用されます。

インクに密着性と耐久性を与えるバインダーとして使用されます。また、インクの粘度や流動特性を調整するために使用することもできます。これは、安定した印刷品質と素材への最適なインク転写を確保するために重要です。

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