[发明专利]生物聚氨酯树脂、生物聚氨酯树脂溶液和印刷油墨

说明书

本发明提供尤其对生物质塑料基材显示出优异的粘接性能、以高浓度含有的颜料的分散性优异、对于印刷油墨用粘结剂而言有用且生物质度高的聚氨酯树脂、使用了其的印刷油墨。一种生物聚氨酯树脂，其是使生物多元醇(A)与异氰酸酯(B)发生反应而成的，(A)为包含植物来源成分的二醇成分(a)与二羧酸成分(b)的聚合物即生物聚酯多元醇，(a)包含选自植物来源的乙二醇、1,2‑丙二醇、1,3‑丙二醇、1,4‑丁二醇、1,10‑癸二醇和二聚二醇中的1种以上，(b)包含植物来源的琥珀酸和其它二羧酸，植物来源的琥珀酸/其它羧酸＝98/2～5/95，相对于生物聚氨酯树脂100质量％，植物来源成分的含量为35％以上；以及一种印刷油墨。

技术领域

本发明涉及以生物质作为原料的生物聚氨酯树脂、聚氨酯树脂溶液和印刷油墨。详细而言，涉及提供能作为有机溶剂型的印刷油墨用粘结剂而适当利用的生物质度高的生物聚氨酯树脂、液态的生物聚氨酯树脂的技术。作为其优选的方式，涉及如下技术：从应对异味、安全性之类的环境问题的观点出发，通过在构成树脂溶液的有机溶剂中使用以酯系溶剂、醇溶剂作为主体的有机溶剂，从而能够提供作为所谓的无甲苯溶剂系或无甲苯无MEK(甲乙酮)溶剂系且粘接性能、颜料分散性、印刷适应性优异、生物质度高的印刷油墨。本发明中，不仅是通过异氰酸酯化合物与羟基化合物的反应而得到的、具有重复的氨酯键的聚氨酯，还包括通过异氰酸酯化合物与胺化合物的反应而得到的、具有脲键的树脂在内，均称为“聚氨酯树脂”。

背景技术

近年来，作为非枯竭性资源的产业资源，除了化石资源之外的生物来源资源(生物质)备受关注。尤其是，植物通过以太阳光作为能量的光合作用而吸收大气中的CO₂并生长，因此可认为：将植物来源原料制品化而得的制品(生物质塑料、合成纤维、印刷油墨等)通过植物在生长过程中的光合作用而吸收的CO₂量与通过植物的焚烧而排放的CO₂量相互抵消，不对大气中的CO₂的增减造成影响(碳中和)，期待对其进行开发。在使用了植物来源原料的制品之中，从安全、有助于形成循环型社会、有效防止全球变暖的背景出发，期望开发并利用后述生物质标记认证商品。

此外，聚氨酯树脂基本是使高分子量多元醇成分、有机多异氰酸酯成分、根据需要的多胺扩链剂成分发生反应而得到的树脂，通过使这些各成分的种类、组合发生变化，从而能够提供具有各种性能(物性)的聚氨酯树脂。尤其是，使用在末端含有活性氨基的聚酯系聚氨酯树脂溶液作为印刷油墨用粘结剂的印刷油墨在对于各种塑料基材的优异粘接性能和颜料分散性的方面是有用的。

但是，将聚氨酯树脂用于粘结剂的印刷油墨大多经过自石油资源供应原材料、原材制造、使用、最终作为垃圾而被焚烧的生命周期，从这一点出发，寻求考虑了生态学的改善。对此，至今为止的考虑了生态学的印刷油墨在粘接性、颜料分散性、印刷适应性之类的一直以来的功能性不充分的基础上，在表示生物来源资源的量的“生物质度”方面也不充分。

最近，在作为植物来源的生物质薄膜而一直以来常用的聚乳酸薄膜之外，可应用于以食品包装等为代表的软包装用途且利用了植物来源原料的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、尼龙(NY)、聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)薄膜等生物质塑料薄膜也开始在市场上销售。此外，对于包含这些生物质塑料基材的塑料基材中形成的油墨层而言，也存在生物质化的期望，并且，寻求不使用甲苯、甲乙酮(以下简写为MEK)溶剂的无甲苯溶剂系或无甲苯无MEK溶剂系的印刷油墨用粘结剂。并且，在将含有植物来源原料的聚氨酯树脂用于粘结剂的情况、进而在使用无甲苯溶剂系或无甲苯无MEK溶剂系的粘结剂的情况下，也期望与使用以往的石油来源的聚氨酯树脂粘结剂的情况同样地，形成粘接强度高、颜料分散性优异、印刷适应性优异的印刷油墨。

针对上述现状，作为在制造原料中使用了植物来源成分的印刷油墨用粘结剂，已知例如使用由植物来源的二聚酸形成的聚酯多元醇而得的聚氨酯树脂(专利文献1)。此外，还已知通过将减少了由植物来源的二聚酸形成的聚酯的用量的聚氨酯树脂用作印刷油墨用粘结剂，从而改善了堵版性等印刷适应性的印刷油墨(专利文献2)。