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JP2000119538A - Production of aqueous dispersion of composite resin having carbodiimide group and utilization of aqueous dispersion obtained by the same production - Google Patents

Production of aqueous dispersion of composite resin having carbodiimide group and utilization of aqueous dispersion obtained by the same production

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Publication number
JP2000119538A
JP2000119538A JP22685099A JP22685099A JP2000119538A JP 2000119538 A JP2000119538 A JP 2000119538A JP 22685099 A JP22685099 A JP 22685099A JP 22685099 A JP22685099 A JP 22685099A JP 2000119538 A JP2000119538 A JP 2000119538A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
carbodiimide group
aqueous
reacting
group
resin
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP22685099A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Noribumi Watanabe
紀文 渡辺
Minoru Uno
稔 宇野
Takeaki Matsuura
岳昭 松浦
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Artience Co Ltd
Original Assignee
Toyo Ink Mfg Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyo Ink Mfg Co Ltd filed Critical Toyo Ink Mfg Co Ltd
Priority to JP22685099A priority Critical patent/JP2000119538A/en
Publication of JP2000119538A publication Critical patent/JP2000119538A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To produce an aqueous dispersion of a cross-linking agent having carbodiimide group without using a special apparatus and to obtain a water- based printing ink which is a water-based printing ink excellent in preservation stability and capable of forming a printed layer excellent in boiling resistance by using the aqueous dispersion of the cross-linking agent having the carbodiimide group. SOLUTION: When polymerizing a mixture of a compound having carbodiimide group with a radically polymerizable unsaturated monomer in an aqueous medium, an aqueous resin having a functional group reactive with the carbodiimide group and functioning as a protective colloid is used to thereby react the carbodiimide group in the compound having the carbodiimide group with the functional group reactive with the carbodiimide group in the aqueous resin at the time of radical polymerization.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、カルボジイミド基
を有する水性樹脂等の水性分散体の製造方法、カルボジ
イミド基を有する複合樹脂の水性分散体の製造方法、並
びにそれぞれの製造方法によって得られる各樹脂の水性
分散体を含んでなる水性印刷インキに関する。
The present invention relates to a method for producing an aqueous dispersion of an aqueous resin having a carbodiimide group, a method for producing an aqueous dispersion of a composite resin having a carbodiimide group, and various resins obtained by the respective production methods. The present invention relates to an aqueous printing ink comprising an aqueous dispersion of

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、インキ、塗料、接着剤等の業界に
おいて有機溶剤の放出規制、環境安全対策等のため、従
来、多方面に使用されていた溶剤型塗料、インキを水性
型に転換することが幅広く行われ、一部の用途にはほぼ
完全に水性化が達成されている。かかるインキ、塗料等
の皮膜は、それぞれの使用目的によって様々な品質が要
求されるが、従来の溶剤型の場合に比して水性型の場合
は、耐水性、耐溶剤性等に劣るという共通の欠点があ
る。これら耐性は、バインダーの樹脂種、樹脂組成、樹
脂形態に大きく影響される、また、バインダー樹脂とこ
れに対する架橋剤を使用することによっても大幅に改善
される。
2. Description of the Related Art In recent years, solvent-based paints and inks, which have been widely used in various fields, have been converted to water-based paints in the ink, paint, adhesive, and other industries in order to control the release of organic solvents and take measures for environmental safety. This has been widely practiced, and for some applications, almost complete aqueous conversion has been achieved. Such inks and paints are required to have various qualities depending on the purpose of use, but the water-based type is inferior to the conventional solvent type in that it has poor water resistance and solvent resistance. There are disadvantages. These resistances are greatly affected by the resin type, the resin composition, and the resin form of the binder, and are also greatly improved by using a binder resin and a crosslinking agent therefor.

【0003】水性型のインキや塗料用のバインダー樹脂
に対する架橋剤としては、既にヒドラジド化合物、アジ
リジン化合物、ブロックドイソシアネート化合物、カル
ボジイミド基を有する化合物等が上梓されている。中で
も−COOHや−OH等の活性水素を有する化合物と反
応し、架橋構造を形成し得る、カルボジイミド基を有す
る化合物は、低温での架橋も可能なことから幅広く応用
されるようになってきた。
As a crosslinking agent for a water-based ink or a binder resin for a paint, a hydrazide compound, an aziridine compound, a blocked isocyanate compound, a compound having a carbodiimide group, and the like have already been proposed. Above all, compounds having a carbodiimide group, which can react with a compound having active hydrogen such as -COOH or -OH and form a crosslinked structure, have been widely applied because they can be crosslinked at a low temperature.

【0004】しかし、従来、水性型のインキや塗料用の
バインダー樹脂に対する架橋剤としてカルボジイミド基
を有する化合物を使用する場合には、以下のような種々
の欠点を有していた。例えば、水系でカルボジイミド基
を有する化合物を用いるために、カルボジイミド基を有
する化合物を比較的高濃度の界面活性剤の存在下、高剪
断力をかけて乳化し、水性分散体としていた。しかし、
このためにはカルボジイミド基を有する化合物、界面活
性剤、水を高剪断力下に混合し、乳化・分散する特殊な
装置が必要であり、汎用性に欠けるともに、省エネルギ
ーの点でも好ましくないばかりか、強力なエネルギー下
に乳化・分散するために、カルボジイミド基を有する化
合物と水との反応による尿素の生成も避けられず、それ
自身の保存安定性を短くするという問題も有していた。
また、比較的高濃度の界面活性剤で、カルボジイミド基
を有する化合物を乳化・分散しているとはいっても、界
面活性剤の薄い層がカルボジイミド基を有する化合物を
覆っているに過ぎないので、カルボジイミド基を有する
化合物の水性分散体自体の保存安定性がよくなかった。
However, conventionally, when a compound having a carbodiimide group is used as a cross-linking agent for a binder resin for aqueous inks or coatings, there have been the following various disadvantages. For example, in order to use a compound having a carbodiimide group in an aqueous system, a compound having a carbodiimide group is emulsified by applying a high shearing force in the presence of a relatively high concentration of a surfactant to obtain an aqueous dispersion. But,
For this purpose, a compound having a carbodiimide group, a surfactant, and water are mixed under a high shearing force, and a special device for emulsifying and dispersing is required, which is not only versatile but also not preferable in terms of energy saving. In addition, urea is inevitably generated by the reaction of a compound having a carbodiimide group with water due to emulsification / dispersion under strong energy, which has a problem of shortening the storage stability of the compound itself.
Also, with a relatively high concentration of surfactant, even though the compound having a carbodiimide group is emulsified / dispersed, the thin layer of the surfactant only covers the compound having the carbodiimide group, The aqueous dispersion of the compound having a carbodiimide group had poor storage stability.

【0005】係る問題点を解決すべく、特開昭63−2
64128号公報には、カルボジイミド基を有する化合
物自体に、界面活性剤としての機能を担う部分を導入し
てなる表面活性カルボジイミド化合物が開示されている
が、カルボジイミド基を有する化合物を水系で用いるに
は、依然として水との副反応を回避することが困難であ
り、カルボジイミド基を有する化合物の水性分散体自体
の保存安定性には問題があった。
To solve such a problem, Japanese Unexamined Patent Publication No. Sho 63-2
Japanese Patent No. 64128 discloses a surface-active carbodiimide compound obtained by introducing a part that functions as a surfactant into a compound having a carbodiimide group itself.However, in order to use a compound having a carbodiimide group in an aqueous system, However, it is still difficult to avoid side reactions with water, and there is a problem in the storage stability of the aqueous dispersion of the compound having a carbodiimide group itself.

【0006】さらに、カルボジイミド基を有する化合物
の水性分散体自体の保存安定性の他に別の問題があっ
た。即ち、水性型のインキや塗料用のバインダー樹脂
は、水に対する溶解性又は分散性を確保すべく、−CO
OHや−OH等の活性水素基を有することが一般的であ
るが、架橋剤中のカルボジイミド基と前記バインダー樹
脂中の活性水素基との反応性が高いために、インキや塗
料中で架橋剤中のカルボジイミド基と前記バインダー樹
脂中の活性水素基とが反応し、増粘してしまい、イン
キ、塗料、接着剤等としての可使時間が短くなるという
欠点も有していた。
Further, there is another problem in addition to the storage stability of the aqueous dispersion of the compound having a carbodiimide group. That is, the binder resin for water-based inks and coatings is -CO to secure solubility or dispersibility in water.
It is common to have an active hydrogen group such as OH or -OH, but because of the high reactivity between the carbodiimide group in the cross-linking agent and the active hydrogen group in the binder resin, the cross-linking agent is used in inks and paints. The carbodiimide group contained therein reacts with the active hydrogen group in the binder resin to increase the viscosity, and the pot life as an ink, paint, adhesive or the like is shortened.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、カルボジイ
ミド基を有するにも関わらず、水、及び−COOH等を
有するバインダー樹脂に対する保存安定性に優れる架橋
剤の水性分散体を特別な装置を用いずに提供することを
目的とし、さらにそのカルボジイミド基を有する架橋剤
の水性分散体を用いて、保存安定性に優れる水性印刷イ
ンキであって、種々の基材に対する密着性に優れ、耐ボ
イル性に優れる印刷層を形成し得る水性印刷インキを提
供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention uses a special apparatus to prepare an aqueous dispersion of a crosslinking agent having excellent storage stability against water and a binder resin having -COOH or the like, despite having a carbodiimide group. A water-based printing ink having excellent storage stability, using an aqueous dispersion of a crosslinking agent having a carbodiimide group, having excellent adhesion to various substrates, It is an object of the present invention to provide a water-based printing ink capable of forming a printing layer excellent in water resistance.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記目的
に鑑み、カルボジイミド基を有する架橋剤の水性分散体
の製造方法について鋭意研究を重ねた結果、カルボジイ
ミド基を有する化合物とラジカル重合性不飽和単量体と
の混合物を水性媒体中で重合する際に、カルボジイミド
基と反応し得る官能基を有し、且つ保護コロイドとして
機能する水性樹脂を用いることによって、ラジカル重合
の際に、カルボジイミド基を有する化合物中のカルボジ
イミド基と、前記水性樹脂中のカルボジイミド基と反応
し得る官能基とを反応せしめてなる、水性分散体が保存
安定性に極めて優れることを見出し、本発明を完成させ
た。即ち、第1の発明は、カルボジイミド基を有しラジ
カル重合性不飽和二重結合を有しない化合物(a1)と
カルボジイミド基と反応し得る官能基を有しないラジカ
ル重合性不飽和単量体(b1)との混合物を、カルボジ
イミド基と反応し得る官能基を有する水性樹脂(c1)
の存在下に、水性媒体中に分散せしめ、前記ラジカル重
合性不飽和単量体(b1)を重合すると共に前記カルボ
ジイミド基を有する化合物(a1)中のカルボジイミド
基の一部と前記水性樹脂(c1)中のカルボジイミド基
と反応し得る官能基とを反応せしめることを特徴とする
カルボジイミド基を有する水性樹脂と前記ラジカル重合
性不飽和単量体(b1)の重合体とを含む水性分散体の
製造方法である。
Means for Solving the Problems In view of the above objects, the present inventors have conducted intensive studies on a method for producing an aqueous dispersion of a crosslinking agent having a carbodiimide group. By using an aqueous resin having a functional group capable of reacting with a carbodiimide group when polymerizing a mixture with an unsaturated monomer in an aqueous medium, and functioning as a protective colloid, a carbodiimide is obtained during radical polymerization. A carbodiimide group in a compound having a group, and a functional group capable of reacting with the carbodiimide group in the aqueous resin, were reacted, and the aqueous dispersion was found to be extremely excellent in storage stability, thereby completing the present invention. . That is, the first invention relates to a compound (a1) having a carbodiimide group and having no radically polymerizable unsaturated double bond and a radically polymerizable unsaturated monomer (b1) having no functional group capable of reacting with the carbodiimide group. The aqueous resin (c1) having a functional group capable of reacting with a carbodiimide group
Is dispersed in an aqueous medium in the presence of (a), a part of the carbodiimide group in the compound (a1) having the carbodiimide group is polymerized while polymerizing the radically polymerizable unsaturated monomer (b1) and the aqueous resin (c1). Production of an aqueous dispersion containing an aqueous resin having a carbodiimide group and a polymer of the radically polymerizable unsaturated monomer (b1), characterized by reacting a functional group capable of reacting with the carbodiimide group in the above). Is the way.

【0009】第2の発明は、カルボジイミド基を有しラ
ジカル重合性不飽和二重結合を有しない化合物(a1)
と、カルボジイミド基と反応し得る官能基を有するラジ
カル重合性不飽和単量体(b2)との混合物を、カルボ
ジイミド基と反応し得る官能基を有する水性樹脂(c
1)の存在下に、水性媒体中で重合すると共に前記カル
ボジイミド基を有する化合物(a1)中のカルボジイミ
ド基の一部と前記ラジカル重合性不飽和単量体(b2)
中及び前記水性樹脂(c1)中のカルボジイミド基と反
応し得る官能基とを反応せしめることを特徴とするカル
ボジイミド基を有する複合樹脂の水性分散体の製造方法
である。
The second invention relates to a compound (a1) having a carbodiimide group and having no radically polymerizable unsaturated double bond.
And a radical polymerizable unsaturated monomer (b2) having a functional group capable of reacting with a carbodiimide group, and converting the mixture into an aqueous resin (c) having a functional group capable of reacting with a carbodiimide group.
In the presence of 1), a part of the carbodiimide group in the compound (a1) polymerized in an aqueous medium and having the carbodiimide group and the radical polymerizable unsaturated monomer (b2)
A method for producing an aqueous dispersion of a composite resin having a carbodiimide group, characterized by reacting a carbodiimide group with a functional group capable of reacting with a carbodiimide group in the aqueous resin (c1).

【0010】第3の発明は、カルボジイミド基及びラジ
カル重合性不飽和二重結合を有する化合物(a2)と、
カルボジイミド基と反応し得る官能基を有しないラジカ
ル重合性不飽和単量体(b1)との混合物を、カルボジ
イミド基と反応し得る官能基を有する水性樹脂(c1)
の存在下に、水性媒体中で重合すると共に前記カルボジ
イミド基を有する化合物(a2)中のカルボジイミド基
の一部と前記水性樹脂(c1)中のカルボジイミド基と
反応し得る官能基とを反応せしめることを特徴とするカ
ルボジイミド基を有する複合樹脂の水性分散体の製造方
法である。
A third invention provides a compound (a2) having a carbodiimide group and a radically polymerizable unsaturated double bond,
A mixture of a radical polymerizable unsaturated monomer (b1) having no functional group capable of reacting with a carbodiimide group is converted into an aqueous resin (c1) having a functional group capable of reacting with a carbodiimide group.
And reacting a part of the carbodiimide group in the compound (a2) having a carbodiimide group with a functional group capable of reacting with the carbodiimide group in the aqueous resin (c1) in the presence of Which is a method for producing an aqueous dispersion of a composite resin having a carbodiimide group.

【0011】第4の発明は、カルボジイミド基及びラジ
カル重合性不飽和二重結合を有する化合物(a2)と、
カルボジイミド基と反応し得る官能基を有するラジカル
重合性不飽和単量体(b2)との混合物を、カルボジイ
ミド基と反応し得る官能基を有する水性樹脂(c1)の
存在下に、水性媒体中で重合すると共に前記カルボジイ
ミド基を有する化合物(a2)中のカルボジイミド基の
一部と前記ラジカル重合性不飽和単量体(b2)中及び
前記水性樹脂(c1)中のカルボジイミド基と反応し得
る官能基とを反応せしめることを特徴とするカルボジイ
ミド基を有する複合樹脂の水性分散体の製造方法であ
る。
A fourth invention is a compound (a2) having a carbodiimide group and a radically polymerizable unsaturated double bond,
A mixture of a radically polymerizable unsaturated monomer (b2) having a functional group capable of reacting with a carbodiimide group is prepared in an aqueous medium in the presence of an aqueous resin (c1) having a functional group capable of reacting with a carbodiimide group. A functional group capable of polymerizing and reacting with a part of the carbodiimide group in the compound having a carbodiimide group (a2) and the carbodiimide group in the radically polymerizable unsaturated monomer (b2) and the aqueous resin (c1) And a method for producing an aqueous dispersion of a composite resin having a carbodiimide group.

【0012】第5の発明は、カルボジイミド基と反応し
得る官能基を有する水性樹脂(c1)が、ウレタン樹脂
であることを特徴とする第1の発明記載のカルボジイミ
ド基を有する水性樹脂等を含む水性分散体の製造方法で
ある。
According to a fifth aspect of the present invention, the aqueous resin (c1) having a functional group capable of reacting with a carbodiimide group includes the aqueous resin having a carbodiimide group according to the first aspect, wherein the aqueous resin (c1) is a urethane resin. This is a method for producing an aqueous dispersion.

【0013】第6の発明は、カルボジイミド基と反応し
得る官能基を有する水性樹脂(1c)が、ウレタン樹脂
であることを特徴とする第2ないし第4の発明いずれか
に記載のカルボジイミド基を有する複合樹脂の水性分散
体の製造方法である。
According to a sixth aspect, the carbodiimide group according to any one of the second to fourth aspects is characterized in that the aqueous resin (1c) having a functional group capable of reacting with the carbodiimide group is a urethane resin. This is a method for producing an aqueous dispersion of a composite resin having the same.

【0014】第7の発明は、カルボジイミド基と反応し
得る官能基を有する水性樹脂(c1)が、−COOHを
有することを特徴とする第1又は第5の発明記載のカル
ボジイミド基を有する水性樹脂等を含む水性分散体の製
造方法である。
A seventh aspect of the present invention is the aqueous resin having a carbodiimide group according to the first or fifth aspect, wherein the aqueous resin (c1) having a functional group capable of reacting with a carbodiimide group has -COOH. And the like.

【0015】第8の発明は、カルボジイミド基と反応し
得る官能基を有する水性樹脂(c1)が、−COOHを
有することを特徴とする第2〜第4、第6の発明いずれ
かに記載のカルボジイミド基を有する複合樹脂の水性分
散体の製造方法である。
An eighth invention is directed to any one of the second to fourth and sixth inventions, wherein the aqueous resin (c1) having a functional group capable of reacting with a carbodiimide group has -COOH. This is a method for producing an aqueous dispersion of a composite resin having a carbodiimide group.

【0016】第9の発明は、第1又は第5の発明記載の
製造方法によって得られるカルボジイミド基を有する重
合体等の水性分散体である。
A ninth invention is an aqueous dispersion such as a polymer having a carbodiimide group obtained by the production method according to the first or fifth invention.

【0017】第10の発明は、第2〜第4、第6の発明
いずれかに記載の製造方法によって得られるカルボジイ
ミド基を有する複合樹脂の水性分散体である。
A tenth invention is an aqueous dispersion of a carbodiimide group-containing composite resin obtained by the production method according to any one of the second to fourth and sixth inventions.

【0018】第11の発明は、第9又は第10の発明記
載の水性分散体と、カルボジイミド基と反応し得る官能
基を有する水性樹脂(c2)とを含むことを特徴とする
水性印刷インキである。
An eleventh invention is directed to an aqueous printing ink comprising the aqueous dispersion according to the ninth or tenth invention and an aqueous resin (c2) having a functional group capable of reacting with a carbodiimide group. is there.

【0019】第12の発明は、カルボジイミド基と反応
し得る官能基を有する水性樹脂(c2)中のカルボジイ
ミド基と反応し得る官能基が、−COOHであることを
特徴とする第11の発明記載の水性印刷インキである。
The twelfth invention is directed to the eleventh invention, wherein the functional group capable of reacting with the carbodiimide group in the aqueous resin (c2) having a functional group capable of reacting with the carbodiimide group is -COOH. Water-based printing ink.

【0020】 〔発明の詳細な説明〕第1の発明について説明する。第
1の発明は、上記したように、まず、カルボジイミド基
を有しラジカル重合性不飽和二重結合を有しない化合物
(a1)と、カルボジイミド基と反応し得る官能基を有
しないラジカル重合性不飽和単量体(b1)とを混合
し、前記カルボジイミド基を有する化合物(a1)を、
前記ラジカル重合性不飽和単量体(b1)にできるだけ
溶解する。次いで、カルボジイミド基と反応し得る官能
基を有する水性樹脂を保護コロイドとして、前記カルボ
ジイミド基を有する化合物(a1)とラジカル重合性不
飽和単量体(b1)との混合物を水性媒体中に乳化・分
散せしめ、前記ラジカル重合性不飽和単量体(b1)を
重合することを特徴とするものである。即ち、カルボジ
イミド基を有する化合物は、一般に水に難溶性であるた
め、このようなカルボジイミド基を有する化合物の存在
下に、水中でラジカル重合性不飽和単量体を単に重合す
ると、凝集物が発生し易く、保存安定性に欠けるばかり
でなく、得られた水性分散体を用いてなる水性印刷イン
キを用いて印刷しても、要求品質を満たす印刷物を得る
ことができない。そこで、カルボジイミド基を有する化
合物(a1)とラジカル重合性不飽和単量体(b1)と
を十分混合し、好ましくはカルボジイミド基を有する化
合物(a1)をラジカル重合性不飽和単量体(b1)に
溶解せしめた後、カルボジイミド基と反応し得る官能基
を有する水性樹脂を保護コロイドとして用いて、前記混
合物を水性媒体中に分散しつつ、ラジカル重合性不飽和
単量体(b1)を重合することにより凝集物の少ない水
性分散体を得ることができる。また、カルボジイミド基
と反応し得る官能基を有する水性樹脂を保護コロイドと
して用いて、前記混合物を水性媒体中に分散した後に、
ラジカル重合性不飽和単量体(b1)を重合することも
できる。
[Detailed Description of the Invention] The first invention will be described. As described above, the first invention first comprises a compound (a1) having a carbodiimide group and having no radically polymerizable unsaturated double bond, and a radically polymerizable compound having no functional group capable of reacting with the carbodiimide group. A compound (a1) having a carbodiimide group is mixed with a saturated monomer (b1),
It is dissolved in the radical polymerizable unsaturated monomer (b1) as much as possible. Next, a mixture of the compound (a1) having a carbodiimide group and the radically polymerizable unsaturated monomer (b1) is emulsified in an aqueous medium using an aqueous resin having a functional group capable of reacting with a carbodiimide group as a protective colloid. Dispersing and polymerizing the radically polymerizable unsaturated monomer (b1). That is, since a compound having a carbodiimide group is generally poorly soluble in water, when a radically polymerizable unsaturated monomer is simply polymerized in water in the presence of such a compound having a carbodiimide group, an aggregate is generated. Not only is it easy to perform and lacks storage stability, but even if printing is performed using an aqueous printing ink obtained using the obtained aqueous dispersion, a printed material satisfying the required quality cannot be obtained. Therefore, the compound (a1) having a carbodiimide group and the radical polymerizable unsaturated monomer (b1) are sufficiently mixed, and the compound (a1) having a carbodiimide group is preferably mixed with the radical polymerizable unsaturated monomer (b1). Then, the radical polymerizable unsaturated monomer (b1) is polymerized while dispersing the mixture in an aqueous medium using an aqueous resin having a functional group capable of reacting with a carbodiimide group as a protective colloid. This makes it possible to obtain an aqueous dispersion with less aggregates. Further, using an aqueous resin having a functional group capable of reacting with a carbodiimide group as a protective colloid, after dispersing the mixture in an aqueous medium,
The radical polymerizable unsaturated monomer (b1) can also be polymerized.

【0021】第1の発明において用いられるカルボジイ
ミド基を有する化合物(a1)は、ラジカル重合性不飽
和結合を有しない。一方、ラジカル重合性不飽和単量体
(b1)は、カルボジイミド基と反応し得る官能基を有
しない。従って、第1の発明においてプレエマルジョン
中のラジカル重合性不飽和単量体(b1)を重合して
も、得られる重合体とカルボジイミド基を有する化合物
(a1)とが、特に化学的結合しているわけではない。
しかし、ラジカル重合性不飽和単量体(b1)とカルボ
ジイミド基を有する化合物(a1)とを混合した後に、
カルボジイミド基を有する化合物(a1)の存在下にラ
ジカル重合性不飽和単量体(b1)を重合するので、保
護コロイドとして用いる水性樹脂中のカルボジイミド基
と反応し得る官能基と、カルボジイミド基を有する化合
物(a1)中のカルボジイミド基の一部との反応によっ
て生じるカルボジイミド基を有する樹脂と、ラジカル重
合性不飽和単量体(b1)の重合体とが混然一体とした
状態になっていると考えられる。そして、カルボジイミ
ド基を有する樹脂が、ラジカル重合性不飽和単量体(b
1)の重合体と混然一体となっているので、カルボジイ
ミド基が存在するにも関わらず、水系において全体とし
ての保存安定性を向上できたものと考えられる。
The compound (a1) having a carbodiimide group used in the first invention has no radical polymerizable unsaturated bond. On the other hand, the radical polymerizable unsaturated monomer (b1) does not have a functional group capable of reacting with a carbodiimide group. Therefore, even if the radically polymerizable unsaturated monomer (b1) in the pre-emulsion is polymerized in the first invention, the polymer obtained and the compound (a1) having a carbodiimide group are particularly chemically bonded. Not necessarily.
However, after mixing the radical polymerizable unsaturated monomer (b1) and the compound (a1) having a carbodiimide group,
Since the radical polymerizable unsaturated monomer (b1) is polymerized in the presence of the compound (a1) having a carbodiimide group, it has a functional group capable of reacting with a carbodiimide group in an aqueous resin used as a protective colloid, and a carbodiimide group. When the resin having a carbodiimide group generated by the reaction with a part of the carbodiimide group in the compound (a1) and the polymer of the radically polymerizable unsaturated monomer (b1) are in a state of being in a mixed state. Conceivable. And the resin having a carbodiimide group is a radical polymerizable unsaturated monomer (b
It is considered that the storage stability as a whole in an aqueous system could be improved, despite the presence of a carbodiimide group, because it was mixed with the polymer of 1).

【0022】第1の発明において用いられるカルボジイ
ミド基を有しラジカル重合性不飽和二重結合を有しない
化合物(a1)とは、分子内にカルボジイミド基、即
ち、−N=C=N−を少なくとも一つ有し、ラジカル重
合性不飽和二重結合を有しない化合物をいい、中でもカ
ルボジイミド基を分子内に1〜4個有する化合物が好ま
しい。係るカルボジイミド基を有する化合物(a1)を
得る方法の一つとして、有機溶媒中で触媒の存在下に、
イソシアネート化合物を100〜200℃で脱二酸化炭
素する方法がある。100℃以下では反応に長時間要
し、200℃以上では副反応が起こりやすい。かかる反
応は、窒素雰囲気下で行うことが好ましい。
The compound (a1) having a carbodiimide group and having no radically polymerizable unsaturated double bond used in the first invention is a compound having at least a carbodiimide group, ie, -N = C = N- in a molecule. A compound having one and not having a radically polymerizable unsaturated double bond, particularly preferably a compound having 1 to 4 carbodiimide groups in a molecule. As one method for obtaining the compound (a1) having such a carbodiimide group, in an organic solvent in the presence of a catalyst,
There is a method of removing carbon dioxide from an isocyanate compound at 100 to 200 ° C. At 100 ° C. or lower, the reaction requires a long time, and at 200 ° C. or higher, side reactions are likely to occur. Such a reaction is preferably performed under a nitrogen atmosphere.

【0023】カルボジイミド基を有する化合物(a1)
の原料たるイソシアネート化合物としては、モノイソシ
アネート、ポリイソシアネート化合物がある。例を挙げ
ると、モノイソシアネートとしてはメチルイソシアネー
ト、エチルイソシアネート、プロピルイソシアネート、
ブチルイソシアネート、オクタデシルイソシアネート、
フェニルイソシアネート等、ポリイソシアネートとして
は、ヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロンジイ
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、シクロヘキサンジイソシアネ
ート、ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、キシ
リレンジイソシアネート、テトラメチルキシリレンジイ
ソシアネート等がある。
Compound (a1) having a carbodiimide group
Monoisocyanate and polyisocyanate compounds are examples of the isocyanate compound which is a raw material of the above. For example, monoisocyanates include methyl isocyanate, ethyl isocyanate, propyl isocyanate,
Butyl isocyanate, octadecyl isocyanate,
Examples of polyisocyanates such as phenyl isocyanate include hexamethylene diisocyanate, isophorone diisocyanate, tolylene diisocyanate, diphenylmethane diisocyanate, cyclohexane diisocyanate, dicyclohexylmethane diisocyanate, xylylene diisocyanate, and tetramethyl xylylene diisocyanate.

【0024】カルボジイミド化反応に用いられる触媒と
しては、ホスホレン、ホスホレンオキサイド類が上げら
れる。具体的には、1−エチル−3−メチル−3ホスホ
レンオキサイド、1−フェニル−3−メチル−3−ホス
ホレンオキサイド、1−フェニル−3−メチル−2−ホ
スホレンオキサイド等がある。
Examples of the catalyst used in the carbodiimidization reaction include phosphorene and phosphorene oxides. Specifically, there are 1-ethyl-3-methyl-3-phospholene oxide, 1-phenyl-3-methyl-3-phospholene oxide, 1-phenyl-3-methyl-2-phospholene oxide and the like.

【0025】カルボジイミド化反応の際に用いられる有
機溶媒としては沸点が高く、又原料であるイソシアネー
ト化合物、及び生成するカルボジイミド基を有する化合
物(a1)と反応するような活性水素を持たないことが
必要である。例を挙げると、トルエン、キシレン、ジエ
チルベンゼン等の芳香族炭化水素;ジエチレングリコー
ルジアセテート、ジプロピレングリコールジブチレー
ト、ヘキシレングリコールジアセテート、グリコールジ
アセテート、メチルグリコールアセテート、エチルグリ
コールアセテート、ブチルグリコールアセテート、エチ
ルジグリコールアセテート、ブチルジグリコールアセテ
ート等のグリコールエーテルエステル類;エチルブチル
ケトン、アセトフェノン、プロピオフェノン、ジイソブ
チルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類;酢酸アル
ミ、プロピオン酸プロピル、酪酸エチル等の脂肪族エス
テル等がある。カルボジイミド基の生成は、2260c
-1のイソシアネ−ト基の吸収ピ−クの消失、及びカル
ボジイミド基の吸収ピ−クの生成によって確認できる。
It is necessary that the organic solvent used in the carbodiimidation reaction has a high boiling point and does not have active hydrogen which reacts with the isocyanate compound as a raw material and the compound (a1) having a carbodiimide group to be formed. It is. Examples include aromatic hydrocarbons such as toluene, xylene, and diethylbenzene; diethylene glycol diacetate, dipropylene glycol dibutyrate, hexylene glycol diacetate, glycol diacetate, methyl glycol acetate, ethyl glycol acetate, butyl glycol acetate, and ethyl. Glycol ethers such as diglycol acetate and butyl diglycol acetate; ketones such as ethyl butyl ketone, acetophenone, propiophenone, diisobutyl ketone and cyclohexanone; aliphatic esters such as aluminum acetate, propyl propionate and ethyl butyrate; is there. The formation of the carbodiimide group is 2260c
It can be confirmed by disappearance of the absorption peak of the isocyanate group of m- 1 and generation of the absorption peak of the carbodiimide group.

【0026】カルボジイミド基を有する化合物(a1)
は、前記の基本的な方法の他、例えば米国特許第2,9
41,956号、特公昭47−33279号公報、特開
平5−178954、特開平7−330849号公報等
に開示されている方法、J.Org.Chem.,2
8,2069(1963)、Chem.,Review
81,619(1981)に記載されている方法で行う
ことができる。また、最近では特開平5−178954
号公報、特開平6−56950号公報等に開示されてい
る様に無溶媒下でも行うことができる。
Compound having carbodiimide group (a1)
In addition to the basic method described above, for example, US Pat.
JP-A-41,956, JP-B-47-33279, JP-A-5-178954, JP-A-7-330649, and the like. Org. Chem. , 2
8, 2069 (1963), Chem. , Review
81, 619 (1981). Recently, Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-178954 has been proposed.
As described in JP-A-6-56950 and JP-A-6-56950, the reaction can be carried out without using any solvent.

【0027】カルボジイミド基を有する化合物(a1)
の市販品としては、例えば、ジフェニルメタンジイソシ
アネート(MDI)を原料としたモノカルボジイミドと
してルプラネートMM−103、XTB−3003(B
ASF(株)製)、スタバクゾールP(住友バイエルウ
レタン(株)製)、テトラメチルキシリレンジイソシア
ネートを原料としたポリカルボジイミドとしてカルボジ
ライトV−03、V−05等(日清紡(株)製)等が挙
げられる。尚、これらのカルボジイミド基を有する化合
物(a1)は、−N=C=N−の他に原料たるイソシア
ネート化合物に由来するイソシアネート基を分子中に少
なくとも1つ有する。
Compound having carbodiimide group (a1)
Commercially available products include, for example, luplanate MM-103 and XTB-3003 (B) as monocarbodiimides using diphenylmethane diisocyanate (MDI) as a raw material.
ASF Co., Ltd.), Stabacol P (Sumitomo Bayer Urethane Co., Ltd.), and carbodilite V-03, V-05, etc. (Nisshinbo Co., Ltd.) as polycarbodiimides using tetramethylxylylene diisocyanate as a raw material. Can be The compound (a1) having a carbodiimide group has at least one isocyanate group derived from an isocyanate compound as a raw material in addition to -N = C = N-.

【0028】第1の発明において用いられるカルボジイ
ミド基と反応し得る官能基を有しないラジカル重合性不
飽和単量体(b1)としては、(メタ)アクリル酸メチ
ル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸プ
ロピル、(メタ)アクリル酸イソプロピル、(メタ)ア
クリル酸ブチル、(メタ)アクリル酸ペンチル、(メ
タ)アクリル酸ヘキシル、(メタ)アクリル酸2−エチ
ルヘキシル、(メタ)アクリル酸オクチル、メタクリル
酸ノニル、(メタ)アクリル酸ラウリル、(メタ)アク
リル酸メトキシエチル、(メタ)アクリル酸メトキシブ
チル、(メタ)アクリル酸エトキシブチル等の(メタ)
アクリル酸アルキルエステル;アクリルアミド、N−ブ
トキシメチル(メタ)アクリルアミド、N−メチルアク
リルアミド、N,N−ジメチルアクリルアミド、N−イ
ソプロピルアクリルアミド等のアミド基を有する不飽和
単量体;N,N−ジメチルアミノエチルメタクリレー
ト、N,N−ジエチルアミノエチルメタクリレート、
N,N−ジメチルアミノプロピルメタクリレート等の三
級アミノ基を有する(メタ)アクリル酸;N−ビニルピ
ロリドン、N−ビニルイミダゾール、N−ビニルカルバ
ゾール等の含窒素不飽和単量体;シクロペンチル(メ
タ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレー
ト、イソボルニル(メタ)アクリレート等の脂環式(メ
タ)アクリレート;スチレン、α−メチルスチレン、メ
タクリル酸フェニル等の芳香族不飽和単量体;オクタフ
ルオロペンチル(メタ)アクリレート、パーフルオロシ
クロヘキシル(メタ)アクリレート等の含フッ素不飽和
単量体;イソシアネート基をブロックした不飽和単量体
等の不飽和基を一つ有する単量体等が挙げられる。ま
た、ジビニルベンゼン、ポリエチレングリコールジ(メ
タ)アクリレート等の2官能性不飽和単量体等も使用で
きる。
The radically polymerizable unsaturated monomer (b1) having no functional group capable of reacting with the carbodiimide group used in the first invention includes methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, and ( Propyl (meth) acrylate, isopropyl (meth) acrylate, butyl (meth) acrylate, pentyl (meth) acrylate, hexyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, octyl (meth) acrylate, (Meth) such as nonyl methacrylate, lauryl (meth) acrylate, methoxyethyl (meth) acrylate, methoxybutyl (meth) acrylate, and ethoxybutyl (meth) acrylate
Acrylic acid alkyl ester; unsaturated monomer having an amide group such as acrylamide, N-butoxymethyl (meth) acrylamide, N-methylacrylamide, N, N-dimethylacrylamide, N-isopropylacrylamide; N, N-dimethylamino Ethyl methacrylate, N, N-diethylaminoethyl methacrylate,
(Meth) acrylic acid having a tertiary amino group such as N, N-dimethylaminopropyl methacrylate; nitrogen-containing unsaturated monomer such as N-vinylpyrrolidone, N-vinylimidazole, N-vinylcarbazole; cyclopentyl (meth) Alicyclic (meth) acrylates such as acrylate, cyclohexyl (meth) acrylate, and isobornyl (meth) acrylate; aromatic unsaturated monomers such as styrene, α-methylstyrene, and phenyl methacrylate; octafluoropentyl (meth) acrylate And fluorine-containing unsaturated monomers such as perfluorocyclohexyl (meth) acrylate; and monomers having one unsaturated group such as unsaturated monomers having blocked isocyanate groups. Further, bifunctional unsaturated monomers such as divinylbenzene and polyethylene glycol di (meth) acrylate can also be used.

【0029】保護コロイドとして用いる水性樹脂(c
1)としては、カルボジイミド基と反応し得る官能基を
有していることが必要である。カルボジイミド基と反応
し得る官能基としては、カルボキシル基、水酸基、アミ
ノ基等が挙げられ、これらの官能基は、カルボジイミド
基と反応し得る他、中和することににより樹脂を水性媒
体に溶解ないし分散せしめる機能を担う部分である。従
って、これらの官能基の一部を、カルボジイミド基を有
する化合物(a1)中のカルボジイミド基の一部と反応
させることが好ましい。カルボジイミド基と反応し得る
官能基を有して水性樹脂(c1)としては、上記の官能
基を有するウレタン樹脂、アクリル樹脂、ポリエステル
樹脂、エポキシ樹脂等があり、ウレタン樹脂が好まし
く、カルボキシル基を有するウレタン樹脂が好ましい。
ウレタン樹脂は後述するように水性印刷インキのバイン
ダーとしても好適に使われるので、保護コロイドとして
ウレタン樹脂を用いると、得られるカルボジイミド基を
有する樹脂等と水性印刷インキのバインダーとの相溶性
が向上し、インキとしての保存安定性が向上するので好
ましい。保護コロイドたる水性樹脂(c1)は、カルボ
ジイミド基を有するの化合物(a1)とラジカル重合性
不飽和単量体(b1)と混合物100重量部に対して、
固形分で0.3〜10重量部であることが好ましい。
Aqueous resin (c) used as protective colloid
As 1), it is necessary to have a functional group capable of reacting with a carbodiimide group. Examples of the functional group capable of reacting with the carbodiimide group include a carboxyl group, a hydroxyl group, an amino group, and the like.These functional groups can react with the carbodiimide group, and do not dissolve the resin in the aqueous medium by neutralization. It is the part that has the function of dispersing. Therefore, it is preferable to react some of these functional groups with some of the carbodiimide groups in the compound (a1) having a carbodiimide group. Examples of the aqueous resin (c1) having a functional group capable of reacting with a carbodiimide group include a urethane resin, an acrylic resin, a polyester resin, and an epoxy resin having the above-described functional group. A urethane resin is preferable, and a carboxyl group is included. Urethane resins are preferred.
Since urethane resin is suitably used as a binder for aqueous printing inks as described later, use of a urethane resin as a protective colloid improves the compatibility between the obtained resin having a carbodiimide group and the binder for aqueous printing ink. This is preferable because the storage stability as an ink is improved. The aqueous resin (c1) as a protective colloid is based on 100 parts by weight of a mixture of the compound (a1) having a carbodiimide group and the radical polymerizable unsaturated monomer (b1).
The solid content is preferably 0.3 to 10 parts by weight.

【0030】カルボジイミド基を有する樹脂等の水性分
散体を得る際には、重合時の安定性、及び重合後の経時
安定性を改良する目的で、一般的な界面活性剤を併用す
ることも可能である。界面活性剤としては、公知のノニ
オン性、アニオン性、カチオン性何れの活性剤も使用で
きるが、特にノニオン性、アニオン性活性剤が好まし
い。これら界面活性剤は、単独または混合にて使用す
る。使用量は、不飽和単量体に対して0.1重量%〜1
0重量%の範囲内が好ましい。
When obtaining an aqueous dispersion such as a resin having a carbodiimide group, a general surfactant may be used in combination for the purpose of improving the stability during polymerization and the stability over time after polymerization. It is. As the surfactant, any of known nonionic, anionic, and cationic surfactants can be used, and nonionic and anionic surfactants are particularly preferable. These surfactants are used alone or in a mixture. The amount used is from 0.1% by weight to 1% by weight based on the unsaturated monomer.
It is preferably in the range of 0% by weight.

【0031】第1の発明においてラジカル重合性不飽和
単量体(b1)を重合するには、公知のラジカル重合開
始剤を用いることができ、重合開始剤としては、水溶性
開始剤、油溶性開始剤が共に使用可能である。油溶性開
始剤を使用する際には、予めラジカル重合性不飽和単量
体(b1)に溶解させておくことが好ましい。一方、水
溶性開始剤を使用する場合には、水性樹脂(c1)の存
在下にカルボジイミド基を有する化合物(a1)とラジ
カル重合性不飽和単量体(b1)との乳化物を形成する
前、形成する際、形成した後、適宜反応系に加えること
ができる。これら重合開始剤は、ラジカル重合性不飽和
単量体(b1)に対して0.05〜5%の範囲内で好適
に用いられる。重合時の温度は40〜100℃が好まし
く、レドックス開始剤を用いる場合には80℃以下で十
分である。重合開始剤としては、アゾビスイソブチロニ
トリル、アゾビスイソブチルバレロニトリル等のアゾ化
合物、過酸化ベンゾイル、イソブチリルパーオキサイ
ド、オクタノイルパーオキサイド、クミルパーオキシオ
クテート、t−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノ
エート、t−ブチルパーオキシアセテート、ラウリルパ
ーオキサイド、ジ−t−ブチルパーオキサイド、ジ−2
−エチルヘキシルパーオキシジンカーボネイト等の有機
過酸化物、過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウム、過酸
化水素等の無機パーオキサイド化合物がある。有機また
は無機パーオキサイド化合物は、還元剤と組み合わせて
レドックス系開始剤として使用することも可能である。
用いられる還元剤としては、L−アスコルビン酸、L−
ソルビン酸、メタ重亜硫酸ナトリウム、硫酸第二鉄、塩
化第二鉄、ロンガリット等が挙げられる。
In the first invention, a known radical polymerization initiator can be used to polymerize the radically polymerizable unsaturated monomer (b1). Examples of the polymerization initiator include a water-soluble initiator and an oil-soluble initiator. Initiators can be used together. When using an oil-soluble initiator, it is preferable to dissolve it in the radical polymerizable unsaturated monomer (b1) in advance. On the other hand, when a water-soluble initiator is used, before forming an emulsion of the compound (a1) having a carbodiimide group and the radical polymerizable unsaturated monomer (b1) in the presence of the aqueous resin (c1). When forming, after formation, it can be appropriately added to the reaction system. These polymerization initiators are suitably used in the range of 0.05 to 5% based on the radical polymerizable unsaturated monomer (b1). The temperature at the time of polymerization is preferably 40 to 100 ° C, and when a redox initiator is used, 80 ° C or less is sufficient. Examples of the polymerization initiator include azo compounds such as azobisisobutyronitrile and azobisisobutylvaleronitrile, benzoyl peroxide, isobutyryl peroxide, octanoyl peroxide, cumylperoxyoctate, and t-butylperoxy-2. -Ethylhexanoate, t-butylperoxyacetate, lauryl peroxide, di-t-butylperoxide, di-2
-Organic peroxides such as ethylhexylperoxyzine carbonate; and inorganic peroxide compounds such as potassium persulfate, ammonium persulfate and hydrogen peroxide. Organic or inorganic peroxide compounds can also be used as redox initiators in combination with reducing agents.
As the reducing agent used, L-ascorbic acid, L-
Sorbic acid, sodium metabisulfite, ferric sulfate, ferric chloride, Rongalite, and the like.

【0032】第1の発明におけるラジカル重合性不飽和
単量体(b1)の重合は、反応容器に水性樹脂(c1)
と水とを仕込んでおき、ここにカルボジイミド基を有す
る化合物(a1)とラジカル重合性不飽和単量体(b
1)と混合物を滴下することが好ましい。また、重合に
際しては、分子量を調節する目的で公知の連鎖移動剤、
例えばオクチルメルカプタン、ラウリルメルカプタン、
2ーメルカプトエタノール、ターシャルドデシルメルカ
プタン、チオグリコール酸等の使用も可能である。
In the polymerization of the radical polymerizable unsaturated monomer (b1) in the first invention, the aqueous resin (c1)
And water, and the compound (a1) having a carbodiimide group and the radically polymerizable unsaturated monomer (b) are added thereto.
It is preferable to drop the mixture with 1). In the polymerization, a known chain transfer agent for the purpose of adjusting the molecular weight,
For example, octyl mercaptan, lauryl mercaptan,
It is also possible to use 2-mercaptoethanol, tercharddecyl mercaptan, thioglycolic acid and the like.

【0033】次に第2の発明について説明する。前述の
第1の発明において用いられるカルボジイミド基を有す
る化合物(a1)とラジカル重合性不飽和単量体(b
1)とは、化学的に結合し得る官能基を特に有するもの
ではなかったのに対し、第2の発明において用いられる
ラジカル重合性不飽和単量体(b2)は、カルボジイミ
ド基と反応し得る官能基を有する。即ち、第2の発明
は、水性樹脂(c1)の存在下に、カルボジイミド基を
有しラジカル重合性不飽和二重結合を有しない化合物
(a1)と、カルボジイミド基と反応し得る官能基を有
するラジカル重合性不飽和単量体(b2)との混合物
を、水性媒体中で重合する際に、カルボジイミド基を有
する化合物(a1)中のカルボジイミド基の一部とラジ
カル重合性不飽和単量体(b2)中及び水性樹脂(c
1)中のカルボジイミド基と反応し得る官能基とを反応
せしめることを特徴とするものであり、かかる方法によ
って得られる水性分散体中の複合樹脂は、ラジカル重合
性不飽和単量体(b2)に由来する重合体と水性樹脂
(c1)とカルボジイミド基を有する化合物(a1)と
が複雑に結合したカルボジイミド基を有する複合樹脂で
ある。
Next, the second invention will be described. The compound (a1) having a carbodiimide group used in the first invention and the radically polymerizable unsaturated monomer (b)
1) does not particularly have a functional group capable of chemically bonding, whereas the radically polymerizable unsaturated monomer (b2) used in the second invention can react with a carbodiimide group. It has a functional group. That is, the second invention has a compound (a1) having a carbodiimide group and no radically polymerizable unsaturated double bond and a functional group capable of reacting with the carbodiimide group in the presence of the aqueous resin (c1). When the mixture with the radically polymerizable unsaturated monomer (b2) is polymerized in an aqueous medium, a part of the carbodiimide group in the compound having a carbodiimide group (a1) and the radically polymerizable unsaturated monomer ( b2) Medium and aqueous resin (c
The carbodiimide group in 1) is reacted with a functional group capable of reacting. The composite resin in the aqueous dispersion obtained by such a method is a radical polymerizable unsaturated monomer (b2). Is a composite resin having a carbodiimide group in which a polymer derived from the above, an aqueous resin (c1), and a compound (a1) having a carbodiimide group are complexly bonded.

【0034】第2の発明において用いられるカルボジイ
ミド基と反応し得る官能基を有するラジカル重合性不飽
和単量体(b2)としては、カルボキシル基を有する
(メタ)アクリル酸、イタコン酸、クロトン酸等;水酸
基を有する、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレー
ト、ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、4−ヒ
ドロキシブチルアクリレート等がある。第2の発明にお
いては、このラジカル重合性不飽和単量体(b2)のみ
を用いることもでき、また上記第1の発明において使用
するカルボジイミド基と反応し得る官能基を有しないラ
ジカル重合性不飽和単量体(b1)を併用することもで
きるが、重合後にカルボジイミド基を有する化合物(a
1)に由来するカルボジイミド基を重合体に残すために
は、ラジカル重合性不飽和単量体(b2)のみを用いる
よりも、ラジカル重合性不飽和単量体(b1)を併用す
ることが好ましく、むしろラジカル重合性不飽和単量体
(b1)を主として用いることが好ましい。
The radically polymerizable unsaturated monomer (b2) having a functional group capable of reacting with a carbodiimide group used in the second invention includes (meth) acrylic acid, itaconic acid, crotonic acid and the like having a carboxyl group. A 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, hydroxypropyl (meth) acrylate, 4-hydroxybutyl acrylate, or the like having a hydroxyl group. In the second invention, only the radical polymerizable unsaturated monomer (b2) can be used, or the radical polymerizable unsaturated monomer having no functional group capable of reacting with the carbodiimide group used in the first invention can be used. Although the saturated monomer (b1) can be used in combination, the compound (a) having a carbodiimide group after polymerization (a
In order to leave the carbodiimide group derived from 1) in the polymer, it is preferable to use the radical polymerizable unsaturated monomer (b1) in combination, rather than using only the radical polymerizable unsaturated monomer (b2). Rather, it is preferable to mainly use the radical polymerizable unsaturated monomer (b1).

【0035】第2の発明において用いられるカルボジイ
ミド基を有しラジカル重合性不飽和二重結合を有しない
化合物(a1)、カルボジイミド基と反応し得る官能基
を有する水性樹脂(c1)、重合開始剤等は、第1の発
明の場合と同様のものが例示でき、また、混合物の乳化
の方法、重合方法等も第1の発明の場合と同様である。
Compound (a1) having a carbodiimide group and having no radically polymerizable unsaturated double bond used in the second invention, aqueous resin (c1) having a functional group capable of reacting with a carbodiimide group, polymerization initiator Examples of the method include those similar to those in the first invention, and the method of emulsifying the mixture, the polymerization method, and the like are the same as those in the first invention.

【0036】次に、第3の発明について説明する。第3
の発明は、カルボジイミド基を有する化合物(a2)と
ラジカル重合性不飽和単量体(b1)とが、化学的に結
合する場合である。即ち、第3の発明は、水性樹脂(c
1)の存在下に、カルボジイミド基及びラジカル重合性
不飽和二重結合を有する化合物(a2)と、カルボジイ
ミド基と反応し得る官能基を有しないラジカル重合性不
飽和単量体(b2)との混合物を、、水性媒体中で重合
する際に、カルボジイミド基を有する化合物(a2)中
のカルボジイミド基の一部と及び水性樹脂(c1)中の
カルボジイミド基と反応し得る官能基とを反応せしめる
ことを特徴とするものであり、かかる方法によって得ら
れる水性分散体中の複合樹脂は、カルボジイミド基を有
する化合物(a2)とラジカル重合性不飽和単量体(b
1)とに由来する共重合体と水性樹脂(c1)とカルボ
ジイミド基を有する化合物(a2)とが複雑に結合した
カルボジイミド基を有する複合樹脂である。
Next, the third invention will be described. Third
Is a case where the compound (a2) having a carbodiimide group and the radically polymerizable unsaturated monomer (b1) are chemically bonded. That is, the third invention relates to an aqueous resin (c
In the presence of 1), a compound (a2) having a carbodiimide group and a radically polymerizable unsaturated double bond is reacted with a radically polymerizable unsaturated monomer (b2) having no functional group capable of reacting with the carbodiimide group. Reacting a part of the carbodiimide group in the compound (a2) having a carbodiimide group with a functional group capable of reacting with the carbodiimide group in the aqueous resin (c1) when the mixture is polymerized in an aqueous medium. The composite resin in the aqueous dispersion obtained by such a method comprises a compound (a2) having a carbodiimide group and a radical polymerizable unsaturated monomer (b
1) A composite resin having a carbodiimide group in which a copolymer derived from the above, an aqueous resin (c1), and a compound (a2) having a carbodiimide group are intricately bonded.

【0037】第3の方法において用いられるカルボジイ
ミド基及びラジカル重合性不飽和二重結合を有する化合
物(a2)は、前述のカルボジイミド基を有する化合物
(a1)、即ち、分子中に少なくとも1つイソシアネー
ト基を有し、且つ、カルボジイミド基を有する化合物
と、水酸基及びラジカル重合性不飽和二重結合を有する
単量体とを反応させることにより得ることができる。こ
の場合、イソシアネート基1当量に対して、水酸基及び
ラジカル重合性不飽和二重結合を有する単量体を1〜
1.2当量(水酸基の数)、無溶媒下で反応させること
が好ましい。
The compound (a2) having a carbodiimide group and a radically polymerizable unsaturated double bond used in the third method is a compound (a1) having a carbodiimide group, that is, at least one isocyanate group in the molecule. And a compound having a carbodiimide group and a monomer having a hydroxyl group and a radically polymerizable unsaturated double bond. In this case, a monomer having a hydroxyl group and a radically polymerizable unsaturated double bond is used in an amount of 1 to 1 equivalent of the isocyanate group.
Preferably, the reaction is carried out without solvent in an amount of 1.2 equivalents (the number of hydroxyl groups).

【0038】カルボジイミド基及びラジカル重合性不飽
和二重結合を有する化合物(a2)を得る際に用いる水
酸基及びラジカル重合性不飽和二重結合を有する単量体
としては、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレー
ト、ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、ヒドロ
キシブチル(メタ)アクリレート等が挙げられる。
The monomer having a hydroxyl group and a radically polymerizable unsaturated double bond used for obtaining the compound (a2) having a carbodiimide group and a radically polymerizable unsaturated double bond includes 2-hydroxyethyl (meth) Examples include acrylate, hydroxypropyl (meth) acrylate, and hydroxybutyl (meth) acrylate.

【0039】第3の発明において用いられるカルボジイ
ミド基と反応し得る官能基を有しないラジカル重合性不
飽和単量体(b1)、水性樹脂(c1)、重合開始剤等
は、第1及び第2の発明の場合と同様のものが例示で
き、また、混合物の乳化方法、重合方法等も第1及び第
2の発明の場合と同様である。
The radically polymerizable unsaturated monomer (b1) having no functional group capable of reacting with the carbodiimide group used in the third invention, the aqueous resin (c1), the polymerization initiator, etc., are the first and the second. The same method as in the first invention can be exemplified, and the method for emulsifying the mixture, the polymerization method, and the like are the same as those in the first and second inventions.

【0040】次に第4の発明について説明する。第4の
発明は、カルボジイミド基を有する化合物(a2)とラ
ジカル重合性不飽和単量体(b2)とが、化学的に結合
する場合である。即ち、第4の発明は、水性樹脂(c
1)の存在下に、カルボジイミド基及びラジカル重合性
不飽和二重結合を有する化合物(a2)と、カルボジイ
ミド基と反応し得る官能基を有するラジカル重合性不飽
和単量体(b2)との混合物を、水性媒体中で共重合す
る際に、カルボジイミド基を有する化合物(a2)中の
カルボジイミド基の一部とラジカル重合性不飽和単量体
(b2)中及び水性樹脂中ののカルボジイミド基と反応
し得る官能基とを反応せしめることを特徴とするもので
あり、かかる方法によって得られる水性分散体中の複合
樹脂は、カルボジイミド基を有する化合物(a2)とラ
ジカル重合性不飽和単量体(b2)とに由来する共重合
体と水性樹脂(c1)とカルボジイミド基を有する化合
物(a2)とが複雑に結合したカルボジイミド基を有す
る複合樹脂である。
Next, the fourth invention will be described. The fourth invention is a case where the compound (a2) having a carbodiimide group and the radically polymerizable unsaturated monomer (b2) are chemically bonded. That is, the fourth invention provides an aqueous resin (c
In the presence of 1), a mixture of a compound (a2) having a carbodiimide group and a radically polymerizable unsaturated double bond and a radically polymerizable unsaturated monomer (b2) having a functional group capable of reacting with the carbodiimide group Is reacted with a part of the carbodiimide group in the compound having a carbodiimide group (a2) and the carbodiimide group in the radically polymerizable unsaturated monomer (b2) and in the aqueous resin when is copolymerized in an aqueous medium. The composite resin in the aqueous dispersion obtained by such a method comprises a compound (a2) having a carbodiimide group and a radical polymerizable unsaturated monomer (b2). ) Is a composite resin having a carbodiimide group in which an aqueous resin (c1) and a compound (a2) having a carbodiimide group are complexly bonded.

【0041】第4の発明において用いられるカルボジイ
ミド基及びラジカル重合性不飽和二重結合を有する化合
物(a2)、カルボジイミド基と反応し得る官能基を有
するラジカル重合性不飽和単量体(b2)、水性樹脂
(c1)、重合開始剤等は、それぞれ第2又は第3の発
明の場合と同様のものが例示でき、また、混合物の乳化
方法、重合方法等も第1の発明の場合と同様である。
A compound (a2) having a carbodiimide group and a radically polymerizable unsaturated double bond used in the fourth invention, a radically polymerizable unsaturated monomer (b2) having a functional group capable of reacting with the carbodiimide group, The aqueous resin (c1), the polymerization initiator, and the like can be the same as those in the second or third invention, respectively. The emulsification method of the mixture, the polymerization method, and the like are also the same as those in the first invention. is there.

【0042】以上、第1〜第4の発明をまとめると、以
下のようになる。
The first to fourth inventions are summarized as follows.

【表1】 [Table 1]

【0043】次に、第5〜第8の発明について説明す
る。第5及び第6の発明は、第1〜第4の発明において
保護コロイド機能を担うカルボジイミド基と反応し得る
官能基を有する水性樹脂(c1)として、ウレタン樹脂
を用いる場合であり、第7及第8の発明は、第1〜第6
の発明において保護コロイド機能を担うカルボジイミド
基と反応し得る官能基を有する水性樹脂(c1)とし
て、−COOHを有する水性樹脂を用いる場合である。
そして、第9〜10の発明は、上記第1〜6の製造方法
によって得られるカルボジイミド基を有する樹脂等の水
性分散体、又はカルボジイミド基を有する複合である。
Next, the fifth to eighth inventions will be described. The fifth and sixth inventions relate to the case where a urethane resin is used as the aqueous resin (c1) having a functional group capable of reacting with a carbodiimide group having a protective colloid function in the first to fourth inventions. An eighth invention is directed to the first to sixth aspects.
In the above invention, the aqueous resin having —COOH is used as the aqueous resin (c1) having a functional group capable of reacting with a carbodiimide group having a protective colloid function.
The ninth to tenth inventions are aqueous dispersions of a resin having a carbodiimide group obtained by the above-mentioned first to sixth production methods, or a composite having a carbodiimide group.

【0044】次に、第11〜12の発明について説明す
る。第11の発明は、上記第9〜第10の発明のいずれ
かの水性分散体と、インキ用のバインダーたるカルボジ
イミド基と反応し得る官能基を有する水性樹脂(c2)
とを含むことを特徴とする水性印刷インキである。この
水性印刷インキは、水性であるにも関わらず、印刷層中
で、水性樹脂(c2)中のカルボジイミド基と反応し得
る官能基が、架橋剤、即ち、上記水性分散体中のカルボ
ジイミド基を有する複合樹脂中のカルボジイミド基と反
応し、架橋することによって、耐水性、耐ボイル性、耐
レトルト性に優れる印刷物を提供することができる。
Next, the eleventh to twelfth inventions will be described. An eleventh invention is an aqueous resin (c2) having a functional group capable of reacting with the aqueous dispersion according to any one of the ninth and tenth inventions and a carbodiimide group as a binder for ink.
And a water-based printing ink. Although the aqueous printing ink is aqueous, a functional group capable of reacting with the carbodiimide group in the aqueous resin (c2) in the printing layer is a crosslinking agent, that is, a carbodiimide group in the aqueous dispersion. By reacting with and cross-linking with the carbodiimide group in the composite resin, a printed material having excellent water resistance, boiling resistance, and retort resistance can be provided.

【0045】水性印刷インキ中の水性樹脂(c2)と、
第9〜第10の発明のいずれかの水性分散体との混合割
合は特に限定されないが、水性樹脂中のカルボジイミド
基と反応し得る官能基(数)1当量に対して、架橋剤中
のカルボジイミド基(数)が0.1〜5当量の範囲内と
なるように配合することが好ましい。水性樹脂(c2)
中のカルボジイミド基と反応し得る官能基としては、カ
ルボキシル基、水酸基、アミノ基等の活性水素基が挙げ
られ、カルボキシル基が好ましい。第11〜12の発明
において用いられる水性樹脂(c2)としては、上記の
官能基をそれぞれ有するウレタン樹脂、ポリエステル樹
脂、エチレン性不飽和単量体の重合体等が挙げられ、中
でもウレタン樹脂が好ましく、特にカルボキシル基を有
するウレタン樹脂が物性の面からも好ましい。
An aqueous resin (c2) in an aqueous printing ink,
The mixing ratio with the aqueous dispersion of any one of the ninth and tenth inventions is not particularly limited, but the carbodiimide in the crosslinking agent is equivalent to one equivalent of the functional group (number) capable of reacting with the carbodiimide group in the aqueous resin. It is preferable to mix the groups (number) so as to be in the range of 0.1 to 5 equivalents. Aqueous resin (c2)
Examples of the functional group capable of reacting with the carbodiimide group therein include an active hydrogen group such as a carboxyl group, a hydroxyl group and an amino group, and a carboxyl group is preferred. Examples of the aqueous resin (c2) used in the first to twelfth inventions include urethane resins, polyester resins, and polymers of ethylenically unsaturated monomers each having the above functional group, and among them, urethane resins are preferable. Particularly, a urethane resin having a carboxyl group is preferable from the viewpoint of physical properties.

【0046】第11〜12の発明の水性印刷インキにお
いて用いられる顔料としては、アゾ系、フタロシアニン
系、ナフトール系等の有機顔料、チタンホワイト、カー
ボンブラック、炭酸カルシウム等の無機顔料等が挙げら
れる。顔料は、乾燥した粉末状態、または未乾燥の水分
を含有するプレスケーキの状態でも使用することができ
る。水性印刷インキは、任意の処方で調整できる、例え
ば、次の処方に従って得ることができる。即ち、顔料の
乾燥粉末またはプレスケーキを水性樹脂の分散体ないし
は溶液、顔料の分散剤等と共にボールミル、サンドミル
等で練肉・分散し、顔料ベースを得る。次に、必要に応
じて更に水性樹脂の分散体ないしは溶液を加えたり、ま
た消泡剤、増粘剤、界面活性剤、紫外線吸収剤、光安定
剤等を適宜添加する。上記した各種添加剤は、上記した
ように練肉・分散後、顔料ベースに加えることもでき
る、また練肉・分散時に加えることも可能である。そし
て、ここに架橋剤成分たる第7〜第10の発明のいずれ
かの水性分散体を加え、さらに、水、アルコール溶剤等
を適宜用い、印刷に適する粘度に希釈し、水性印刷イン
キを得る。または、顔料ベースに、水、アルコール溶剤
等を適宜加え、印刷に適する粘度に希釈した後に、架橋
剤成分たる第7〜第10の発明のいずれかの水性分散体
を加えることもでき、後者の方法が一般的である。希釈
のためのアルコール溶剤としてはメタノール、エタノー
ル、n−プロパノール、イソプロパノール等が使用され
る。第11〜12の発明の水性印刷インキは、グラビ
ア、フレキソ方式で、ポリエチレテレフタレート(PE
T)、二軸延伸ポリプロピレン(OPP)、ナイロン
(NY)等のプラスチックフイルム上に印刷される。
Examples of the pigments used in the aqueous printing inks of the first to twelfth inventions include organic pigments such as azo, phthalocyanine and naphthol, and inorganic pigments such as titanium white, carbon black and calcium carbonate. The pigment can also be used in the form of a dry powder or a press cake containing undried moisture. The aqueous printing ink can be prepared by any formula, for example, can be obtained according to the following formula. That is, the dry powder or press cake of the pigment is ground and dispersed with a dispersion or solution of an aqueous resin, a dispersant for the pigment, and the like in a ball mill, a sand mill, or the like to obtain a pigment base. Next, if necessary, a dispersion or solution of an aqueous resin is further added, and an antifoaming agent, a thickener, a surfactant, an ultraviolet absorber, a light stabilizer and the like are appropriately added. The above-mentioned various additives can be added to the pigment base after the meat and dispersion as described above, and can also be added at the time of the meat and dispersion. Then, an aqueous dispersion according to any one of the seventh to tenth aspects of the present invention as a crosslinking agent component is added thereto, and further diluted with water, an alcohol solvent, or the like to a viscosity suitable for printing to obtain an aqueous printing ink. Alternatively, water, an alcohol solvent or the like is appropriately added to the pigment base, and after dilution to a viscosity suitable for printing, an aqueous dispersion according to any one of the seventh to tenth inventions, which is a crosslinking agent component, can be added. The method is general. As an alcohol solvent for dilution, methanol, ethanol, n-propanol, isopropanol and the like are used. The aqueous printing inks according to the eleventh to twelfth inventions are gravure or flexographic systems, and are made of polyethylene terephthalate (PE).
T), printed on a plastic film such as biaxially oriented polypropylene (OPP) or nylon (NY).

【0047】[0047]

【実施例】以下の製造例、実施例において、特に断らな
い限り「部」は重量部を意味する。
EXAMPLES In the following Production Examples and Examples, "parts" means parts by weight unless otherwise specified.

【0048】製造例1(カルボジイミド基を有する化合
物の合成) 還流冷却管、ガス導入管、撹拌装置、温度計を備えた4
ツ口の2000mlフラスコを乾燥窒素で置換し、 テトラメチルキシリレンジイソシアネート 1400部、 3−メチル−1−フェニル−2−ホスホレン−1−オキシド 28部を 加え180℃に昇温し、20時間反応させ、両末端にイ
ソシアネート基を有するテトラメチルキシリレンカルボ
ジイミド(A)を得た。
Production Example 1 (Synthesis of Compound Having Carbodiimide Group) 4 equipped with a reflux cooling pipe, a gas introduction pipe, a stirrer, and a thermometer
The one-necked 2000 ml flask was replaced with dry nitrogen, 1400 parts of tetramethylxylylene diisocyanate and 28 parts of 3-methyl-1-phenyl-2-phospholene-1-oxide were added, and the temperature was raised to 180 ° C. and reacted for 20 hours. Thus, tetramethylxylylenecarbodiimide (A) having isocyanate groups at both ends was obtained.

【0049】製造例2(カルボジイミド基を有する化合
物の合成) 還流冷却管、ガス導入管、撹拌装置、温度計を備えた4
ツ口の2000mlフラスコを乾燥窒素で置換し、 イソホロンジイソシアネート 1400部、 3−メチル−1−フェニル−2−ホスホレン−1−オキシド 30部、 ブチルカルビトールアセテート 300部を 加え145℃に昇温し、10時間反応させ、両末端にイ
ソシアネート基を有するイソホロンカルボジイミド
(B)を得た。
Production Example 2 (Synthesis of Compound Having Carbodiimide Group) 4 equipped with a reflux cooling pipe, a gas introduction pipe, a stirrer, and a thermometer
A 2000 ml flask with a one-necked head was replaced with dry nitrogen, 1400 parts of isophorone diisocyanate, 30 parts of 3-methyl-1-phenyl-2-phospholene-1-oxide and 300 parts of butyl carbitol acetate were added, and the temperature was raised to 145 ° C. The reaction was carried out for 10 hours to obtain isophorone carbodiimide (B) having isocyanate groups at both terminals.

【0050】製造例3(カルボジイミド基及びラジカル
重合性不飽和二重結合を有する化合物の合成) 還流冷却管、ガス導入管、撹拌装置、温度計を備えた4
ツ口の2000mlフラスコを乾燥窒素で置換し、イソ
シアネート基を有するテトラメチルキシリレンカルボジ
イミド (V−05、日清紡(株)製) 1000部、 2−ヒドロキシエチルアクリレート 130部、 ジブチルスズジラウレート 1部を 仕込んで100℃に昇温し、10時間反応させ、末端に
ラジカル重合性不飽和基を有するテトラメチルキシリレ
ンカルボジイミド(C)を得た。
Production Example 3 (Synthesis of Compound Having Carbodiimide Group and Radical-Polymerizable Unsaturated Double Bond) 4 equipped with a reflux cooling pipe, a gas introduction pipe, a stirrer, and a thermometer
A 2000 ml flask with a neck was replaced with dry nitrogen, and 1000 parts of tetramethylxylylenecarbodiimide having an isocyanate group (V-05, manufactured by Nisshinbo Industries, Inc.), 130 parts of 2-hydroxyethyl acrylate, and 1 part of dibutyltin dilaurate were charged. The temperature was raised to 100 ° C., and the reaction was carried out for 10 hours to obtain tetramethylxylylenecarbodiimide (C) having a radically polymerizable unsaturated group at a terminal.

【0051】製造例4(ウレタン樹脂の水性分散体の合
成) 還流冷却管、ガス導入管、撹拌装置、温度計を備えた4
ツ口の2000mlフラスコを乾燥窒素で置換し、 イソホロンジイソシアネート 63 部、 数平均分子量約2,000 、水酸基価 56(mg KOH/)の ポリテトラメチレングリコール 180 部、 数平均分子量約2,000 、水酸基価 56 (mg KOH/) の ポリエチレングリコール 29.4部、 ジメチロールブタン酸 28.5部、 ジブチル錫ジラウレート 0.1部、 メチルエチルケトン(MEK) 600 部を 加え80℃まで昇温し、4時間反応させ、−COOHを
有するウレタン樹脂の溶液を得た。ウレタン樹脂溶液を
30℃まで冷却し、アンモニア水15部、蒸留水660
部を加えた後、MEKを除去し、固形分約33%のウレ
タ樹脂の水性分散体を得た。
Production Example 4 (Synthesis of Aqueous Dispersion of Urethane Resin) 4 equipped with a reflux cooling pipe, a gas introduction pipe, a stirrer, and a thermometer
A 2000 ml flask with a one-necked head was replaced with dry nitrogen, and 63 parts of isophorone diisocyanate, 180 parts of polytetramethylene glycol having a number average molecular weight of about 2,000 and a hydroxyl value of 56 (mg KOH /), about 2000 parts of a number average molecular weight of 56 (mg) Add 29.4 parts of polyethylene glycol of KOH /), 28.5 parts of dimethylolbutanoic acid, 0.1 part of dibutyltin dilaurate, and 600 parts of methyl ethyl ketone (MEK), raise the temperature to 80 ° C, and react for 4 hours to obtain a solution of a urethane resin having -COOH. I got The urethane resin solution was cooled to 30 ° C., and 15 parts of ammonia water and 660 of distilled water were used.
After the addition of MEK, MEK was removed to obtain an aqueous dispersion of urethane resin having a solid content of about 33%.

【0052】製造例5(カルボキシル基を有しないウレ
タン樹脂の水性分散体の合成) 還流冷却管、ガス導入管、撹拌装置、温度計を備えた4
ツ口の2000mlフラスコを乾燥窒素で置換し、 イソホロンジイソシアネート 81 部、 数平均分子量約2,000 、水酸基価 56(mg KOH/)の ポリプロピレングリコール 30 部、 数平均分子量約1,000 、水酸基価 111 (mg KOH/)の ポリエチレングリコール 189.3部、 ジブチル錫ジラウレート 0.1部、 メチルエチルケトン(MEK) 600 部を 加え80℃まで昇温し、4時間反応させ、−COOHを
有しないウレタン樹脂の溶液を得た。ウレタン樹脂溶液
を30℃まで冷却し、アンモニア水15部、蒸留水66
0部を加えた後、MEKを除去し、固形分約33%ウレ
タ樹脂の水性分散体を得た。
Production Example 5 (Synthesis of aqueous dispersion of urethane resin having no carboxyl group) 4 equipped with a reflux cooling pipe, a gas introduction pipe, a stirrer, and a thermometer
A 2000 ml flask with a neck was replaced with dry nitrogen, and 81 parts of isophorone diisocyanate, a number average molecular weight of about 2,000, 30 parts of polypropylene glycol having a hydroxyl value of 56 (mg KOH /), a number average molecular weight of about 1,000, and a hydroxyl value of 111 (mg KOH / ), 189.3 parts of polyethylene glycol, 0.1 part of dibutyltin dilaurate and 600 parts of methyl ethyl ketone (MEK) were added, and the mixture was heated to 80 ° C and reacted for 4 hours to obtain a solution of a urethane resin having no -COOH. The urethane resin solution was cooled to 30 ° C., and 15 parts of ammonia water and 66 parts of distilled water were used.
After adding 0 parts, MEK was removed to obtain an aqueous dispersion of a urethane resin having a solid content of about 33%.

【0053】製造例6(アクリル樹脂の水性分散体の合
成) 還流冷却管、滴下漏斗ガス導入管、撹拌装置、温度計を
備えた4ツ口の2000mlフラスコを乾燥窒素で置換
し、イソプロピルアルコール(IPA)700部を仕込
み80℃まで昇温した。 次に、メチルメタクリレート 130部、 ブチルアクリレート 130部、 2ーヒドロキシエチルアクリレート 20部、 アクリル酸 20部、 アゾビスイソブチロニトリル 6部の 混合物を2時間かけて、上記IPAに滴下し、更に2時
間反応させ、−COOHを有するアクリル樹脂溶液を得
た。こうして得られたアクリル樹脂溶液を30℃まで冷
却し、アンモニア水で中和し、蒸留水800部を加えた
後、IPAを除去し、固形分約30%のアクリル樹脂の
水性分散体を得た。
Production Example 6 (Synthesis of Aqueous Dispersion of Acrylic Resin) A four-necked 2000 ml flask equipped with a reflux condenser, a dropping funnel gas inlet tube, a stirrer, and a thermometer was replaced with dry nitrogen, and isopropyl alcohol ( (IPA) 700 parts was charged and heated to 80 ° C. Next, a mixture of 130 parts of methyl methacrylate, 130 parts of butyl acrylate, 20 parts of 2-hydroxyethyl acrylate, 20 parts of acrylic acid, and 6 parts of azobisisobutyronitrile was dropped into the IPA over 2 hours. The reaction was carried out for an hour to obtain an acrylic resin solution having -COOH. The acrylic resin solution thus obtained was cooled to 30 ° C., neutralized with ammonia water, 800 parts of distilled water was added, and then IPA was removed to obtain an aqueous acrylic resin dispersion having a solid content of about 30%. .

【0054】 実施例1 製造例1で得たテトラメチルキシリレンカルボジイミド 60部、 メチルメタクリレート(MMA) 20部、 ブチルアクリレート(BA) 40部、 アゾビスイソブチロニトリル 3部の 混合物を滴下漏斗に仕込む。還流冷却管、滴下漏斗、ガ
ス導入管、撹拌装置及び温度計を備えた4ツ口の100
0mlフラスコに水100部、製造例4で得た水性ウレ
タン樹脂400部を仕込んで、撹拌を開始し、窒素気流
中で80℃まで昇温した。内温を80℃に保ちつつ、上
記混合物を2時間かけて滴下した。滴下終了後更に、8
0℃で2時間反応させ、カルボジイミド基を有する樹脂
及びMMAとBAとの共重合体の水性分散体(A)を得
た。
Example 1 A mixture of 60 parts of tetramethylxylylenecarbodiimide obtained in Production Example 1, 20 parts of methyl methacrylate (MMA), 40 parts of butyl acrylate (BA), and 3 parts of azobisisobutyronitrile was added to a dropping funnel. Prepare. A four-necked 100 equipped with a reflux condenser, a dropping funnel, a gas inlet tube, a stirrer and a thermometer.
100 parts of water and 400 parts of the aqueous urethane resin obtained in Production Example 4 were charged into a 0 ml flask, stirring was started, and the temperature was raised to 80 ° C. in a nitrogen stream. The mixture was added dropwise over 2 hours while maintaining the internal temperature at 80 ° C. After the addition, 8
The reaction was performed at 0 ° C. for 2 hours to obtain an aqueous dispersion (A) of a resin having a carbodiimide group and a copolymer of MMA and BA.

【0055】実施例2〜5、比較例1、2 表2に示す処方に従って、その他は実施例1と同様にし
てカルボジイミド基を有する樹脂及びMMA、BA、等
の共重合体の水性分散体(B)〜(D)、(R−1)、
(R−2)及びカルボジイミド基を有する複合樹脂の水
性分散体(E)を得た。
Examples 2 to 5, Comparative Examples 1 and 2 An aqueous dispersion of a resin having a carbodiimide group and a copolymer of MMA, BA, etc. B) to (D), (R-1),
An aqueous dispersion (E) of (R-2) and a composite resin having a carbodiimide group was obtained.

【0056】実施例1〜5及び比較例1、2で得たカル
ボジイミド基を有する化合物を含む重合体の水性分散
体、カルボジイミド基を有す重合体の水性分散体につい
て凝集物の有無、保存安定性を評価した。結果は表2に
示す。 a)凝集物の有無 ◎ 凝集物がない。 ○ 凝集物が殆どない。 △ 凝集物が少し生じる。 × 凝集物がかなり生じる。 b)水分散性 40℃の恒温槽に7日間保存した時の安定性 ◎ 水分散性が非常に良い。 ○ 水分散性が良い。 △ 水分散性が少し悪い。 × 水分散性が悪い。
The aqueous dispersion of the polymer containing the compound having a carbodiimide group and the aqueous dispersion of the polymer having a carbodiimide group obtained in Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 and 2 were free of aggregates and stable in storage. The sex was evaluated. The results are shown in Table 2. a) Presence or absence of aggregates 物 No aggregates. ○ Almost no aggregates. △ Aggregates are slightly formed. X: considerable agglomerates are formed. b) Water dispersibility Stability when stored in a thermostat at 40 ° C. for 7 days ◎ Very good water dispersibility. ○ Good water dispersibility. △ Water dispersibility is slightly poor. × Poor water dispersibility.

【0057】[0057]

【表2】 [Table 2]

【0058】 実施例6(水性印刷インキの製造) 製造例4で得た水性ウレタン樹脂水性分散体 100 部、 フタロシアニン系青色顔料 (東洋インキ製造(株)製 リオノールブルーKLH) 40 部、 消泡剤 0.2部、 水 60 部、 イソプロピルアルコール 10 部の 混合物をペイントコンデイショナーで練肉しインキベ−
スを得た。次に該インキベースを水/イソプロピルアル
コール=1/1の混合溶剤を用いてザーンカップ#3
(離合社製)で16秒になるよう調整し後、実施例1で
得たカルボジイミド基を有する樹脂、及びMMAとBA
との共重合体との混合物の水性分散体10部を添加し、
水性印刷インキを得た。
Example 6 (Production of Water-based Printing Ink) 100 parts of the aqueous urethane resin aqueous dispersion obtained in Production Example 4, 40 parts of a phthalocyanine-based blue pigment (Lionol Blue KLH manufactured by Toyo Ink Mfg. Co., Ltd.), defoaming A mixture of 0.2 part of the agent, 60 parts of water, and 10 parts of isopropyl alcohol is ground with a paint conditioner and the ink base is prepared.
I got it. Next, the ink base was washed with a mixed solvent of water / isopropyl alcohol = 1/1 using a Zahn cup # 3.
After adjusting the time to 16 seconds (manufactured by Rigosha), the resin having a carbodiimide group obtained in Example 1, MMA and BA
10 parts of an aqueous dispersion of a mixture with a copolymer of
An aqueous printing ink was obtained.

【0059】実施例7〜10、比較例3,4(水性印刷
インキの製造) 表3に示す処方に従って、実施例6と同様にして水性印
刷インキを得た。
Examples 7 to 10 and Comparative Examples 3 and 4 (Production of Water-Based Printing Inks) Water-based printing inks were obtained in the same manner as in Example 6 according to the formulations shown in Table 3.

【0060】実施例6〜10、比較例3,4で得られた
インキを用いて、グラビア校正機で、二軸延伸ポリプロ
ピレンフイルム(以下OPP)、ポリエチレンテレフタ
レートフイルム(以下PET)、ナイロンフィルム(以
下NY)に印刷して、OPP、PET、NYについては
密着性、さらにNYについては耐ボイル適性を評価し
た。結果を表3に示す。
Using the inks obtained in Examples 6 to 10 and Comparative Examples 3 and 4, using a gravure calibrator, a biaxially stretched polypropylene film (hereinafter referred to as OPP), a polyethylene terephthalate film (hereinafter referred to as PET), and a nylon film (referred to below). NY), and OPP, PET, and NY were evaluated for adhesion and NY was evaluated for boil resistance. Table 3 shows the results.

【0061】c)密着性 印刷物のセロファンテープ剥離試験を行い、印刷皮膜の
外観よりその密着性を目視判定した。 ◎ 印刷皮膜が全く剥がれない ○ 印刷皮膜の20%以下が剥がれる △ 印刷皮膜の20%〜50%が剥がれる × 印刷皮膜の50%以上が剥がれる
C) Adhesion The printed matter was subjected to a cellophane tape peeling test, and the adhesion was visually judged from the appearance of the printed film. ◎ Print film does not peel at all ○ 20% or less of print film peels △ 20% to 50% of print film peels × 50% or more of print film peels

【0062】d)耐ボイル性 NYフイルム上に印刷した印刷物の印刷面上にイソシア
ネート系接着剤を塗布した後に、押し出しラミネート機
によって前記接着剤層上に溶融ポリエチレンを積層し、
ラミネート加工物を得た。このラミネート加工物を製袋
し、内部に水/油の混合物を入れ、密封後90℃の熱水
中で30分間加熱し、ラミ状態を外部から目視観察し
た。 ◎ 全くラミ浮きがない。 ○ ピンホール状にラミ浮きがでる。 △ すじ状にデラミネーションが生じる。 × 全面にデラミネーションが生じる。
D) Boil resistance After applying an isocyanate-based adhesive on the printing surface of the printed matter printed on the NY film, a molten polyethylene is laminated on the adhesive layer by an extrusion laminating machine.
A laminated product was obtained. This laminated product was formed into a bag, a mixture of water / oil was put inside, and after sealing, the mixture was heated in hot water at 90 ° C. for 30 minutes, and the state of lamination was visually observed from the outside. ◎ There is no Lami floating at all. ○ Lami floating in pinhole shape. △ Delamination occurs in a streak shape. × Delamination occurs on the entire surface.

【0063】[0063]

【表3】 [Table 3]

【0064】[0064]

【発明の効果】実施例、比較例より明らかなように本発
明のカルボジイミド基を有する樹脂等水性分散体又はカ
ルボジイミド基を有する複合樹脂の水性分散体分散体
は、凝集物もなく保存安定性に優れる。さらに、本発明
の水性分散体を含有する水性印刷インキは、耐ボイル性
にも優れる。
As is clear from the Examples and Comparative Examples, the aqueous dispersion of the present invention such as a resin having a carbodiimide group or the aqueous dispersion of a composite resin having a carbodiimide group is free from agglomerates and has good storage stability. Excellent. Furthermore, the aqueous printing ink containing the aqueous dispersion of the present invention has excellent boil resistance.

Claims (12)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 カルボジイミド基を有しラジカル重合性
不飽和二重結合を有しない化合物(a1)とカルボジイ
ミド基と反応し得る官能基を有しないラジカル重合性不
飽和単量体(b1)との混合物を、カルボジイミド基と
反応し得る官能基を有する水性樹脂(c1)の存在下
に、水性媒体中に分散せしめ、前記ラジカル重合性不飽
和単量体(b1)を重合すると共に前記カルボジイミド
基を有する化合物(a1)中のカルボジイミド基の一部
と前記水性樹脂(c1)中のカルボジイミド基と反応し
得る官能基とを反応せしめることを特徴とするカルボジ
イミド基を有する水性樹脂と前記ラジカル重合性不飽和
単量体(b1)の重合体とを含む水性分散体の製造方
法。
1. A compound (a1) having a carbodiimide group and having no radically polymerizable unsaturated double bond and a radically polymerizable unsaturated monomer (b1) having no functional group capable of reacting with the carbodiimide group. The mixture is dispersed in an aqueous medium in the presence of an aqueous resin (c1) having a functional group capable of reacting with a carbodiimide group to polymerize the radically polymerizable unsaturated monomer (b1) and to convert the carbodiimide group. Reacting a part of the carbodiimide group in the compound (a1) having a carbodiimide group with a functional group capable of reacting with the carbodiimide group in the aqueous resin (c1). A method for producing an aqueous dispersion containing a polymer of a saturated monomer (b1).
【請求項2】 カルボジイミド基を有しラジカル重合性
不飽和二重結合を有しない化合物(a1)と、カルボジ
イミド基と反応し得る官能基を有するラジカル重合性不
飽和単量体(b2)との混合物を、カルボジイミド基と
反応し得る官能基を有する水性樹脂(c1)の存在下
に、水性媒体中で重合すると共に前記カルボジイミド基
を有する化合物(a1)中のカルボジイミド基の一部と
前記ラジカル重合性不飽和単量体(b2)中及び前記水
性樹脂(c1)中のカルボジイミド基と反応し得る官能
基とを反応せしめることを特徴とするカルボジイミド基
を有する複合樹脂の水性分散体の製造方法。
2. A compound (a1) having a carbodiimide group and having no radically polymerizable unsaturated double bond, and a radically polymerizable unsaturated monomer (b2) having a functional group capable of reacting with the carbodiimide group. The mixture is polymerized in an aqueous medium in the presence of an aqueous resin (c1) having a functional group capable of reacting with a carbodiimide group, and a part of the carbodiimide group in the compound (a1) having a carbodiimide group and the radical polymerization A method for producing an aqueous dispersion of a composite resin having a carbodiimide group, comprising reacting a functional group capable of reacting with a carbodiimide group in the unsaturated monomer (b2) and the aqueous resin (c1).
【請求項3】 カルボジイミド基及びラジカル重合性不
飽和二重結合を有する化合物(a2)と、カルボジイミ
ド基と反応し得る官能基を有しないラジカル重合性不飽
和単量体(b1)との混合物を、カルボジイミド基と反
応し得る官能基を有する水性樹脂(c1)の存在下に、
水性媒体中で重合すると共に前記カルボジイミド基を有
する化合物(a2)中のカルボジイミド基の一部と前記
水性樹脂(c1)中のカルボジイミド基と反応し得る官
能基とを反応せしめることを特徴とするカルボジイミド
基を有する複合樹脂の水性分散体の製造方法。
3. A mixture of a compound (a2) having a carbodiimide group and a radically polymerizable unsaturated double bond and a radically polymerizable unsaturated monomer (b1) having no functional group capable of reacting with the carbodiimide group. In the presence of an aqueous resin (c1) having a functional group capable of reacting with a carbodiimide group,
A carbodiimide which is polymerized in an aqueous medium and reacts a part of the carbodiimide group in the compound (a2) having a carbodiimide group with a functional group capable of reacting with the carbodiimide group in the aqueous resin (c1). A method for producing an aqueous dispersion of a composite resin having a group.
【請求項4】 カルボジイミド基及びラジカル重合性不
飽和二重結合を有する化合物(a2)と、カルボジイミ
ド基と反応し得る官能基を有するラジカル重合性不飽和
単量体(b2)との混合物を、カルボジイミド基と反応
し得る官能基を有する水性樹脂(c1)の存在下に、水
性媒体中で重合すると共に前記カルボジイミド基を有す
る化合物(a2)中のカルボジイミド基の一部と前記ラ
ジカル重合性不飽和単量体(b2)中及び前記水性樹脂
(c1)中のカルボジイミド基と反応し得る官能基とを
反応せしめることを特徴とするカルボジイミド基を有す
る複合樹脂の水性分散体の製造方法。
4. A mixture of a compound (a2) having a carbodiimide group and a radically polymerizable unsaturated double bond, and a radically polymerizable unsaturated monomer (b2) having a functional group capable of reacting with a carbodiimide group, Polymerization in an aqueous medium in the presence of an aqueous resin (c1) having a functional group capable of reacting with a carbodiimide group, and a part of the carbodiimide group in the compound (a2) having a carbodiimide group and the radical polymerizable unsaturated compound A method for producing an aqueous dispersion of a carbodiimide group-containing composite resin, comprising reacting a functional group capable of reacting with a carbodiimide group in the monomer (b2) and the aqueous resin (c1).
【請求項5】 カルボジイミド基と反応し得る官能基を
有する水性樹脂(c1)が、ウレタン樹脂であることを
特徴とする請求項1記載のカルボジイミド基を有する水
性樹脂等を含む水性分散体の製造方法。
5. The production of an aqueous dispersion containing an aqueous resin having a carbodiimide group according to claim 1, wherein the aqueous resin (c1) having a functional group capable of reacting with a carbodiimide group is a urethane resin. Method.
【請求項6】 カルボジイミド基と反応し得る官能基を
有する水性樹脂(1c)が、ウレタン樹脂であることを
特徴とする請求項2ないし4いずれか記載のカルボジイ
ミド基を有する複合樹脂の水性分散体の製造方法。
6. The aqueous dispersion of a composite resin having a carbodiimide group according to claim 2, wherein the aqueous resin (1c) having a functional group capable of reacting with a carbodiimide group is a urethane resin. Manufacturing method.
【請求項7】 カルボジイミド基と反応し得る官能基を
有する水性樹脂(c1)が、−COOHを有することを
特徴とする請求項1又は5記載のカルボジイミド基を有
する水性樹脂等を含む水性分散体の製造方法。
7. The aqueous dispersion containing an aqueous resin having a carbodiimide group according to claim 1 or 5, wherein the aqueous resin (c1) having a functional group capable of reacting with a carbodiimide group has -COOH. Manufacturing method.
【請求項8】 カルボジイミド基と反応し得る官能基を
有する水性樹脂(c1)が、−COOHを有することを
特徴とする請求項2〜4、6いずれかに記載のカルボジ
イミド基を有する複合樹脂の水性分散体の製造方法。
8. The composite resin having a carbodiimide group according to claim 2, wherein the aqueous resin (c1) having a functional group capable of reacting with a carbodiimide group has —COOH. A method for producing an aqueous dispersion.
【請求項9】 請求項1又は5記載の製造方法によって
得られるカルボジイミド基を有する重合体等の水性分散
体。
9. An aqueous dispersion of a polymer having a carbodiimide group obtained by the production method according to claim 1 or 5.
【請求項10】 請求項2〜4、6いずれかに記載の製
造方法によって得られるカルボジイミド基を有する複合
樹脂の水性分散体。
10. An aqueous dispersion of a carbodiimide group-containing composite resin obtained by the production method according to claim 2. Description:
【請求項11】 請求項9又は10記載の水性分散体
と、カルボジイミド基と反応し得る官能基を有する水性
樹脂(c2)とを含むことを特徴とする水性印刷イン
キ。
11. An aqueous printing ink comprising the aqueous dispersion according to claim 9 and an aqueous resin (c2) having a functional group capable of reacting with a carbodiimide group.
【請求項12】 カルボジイミド基と反応し得る官能基
を有する水性樹脂(c2)中のカルボジイミド基と反応
し得る官能基が、−COOHであることを特徴とする請
求項11記載の水性印刷インキ。
12. The aqueous printing ink according to claim 11, wherein the functional group capable of reacting with the carbodiimide group in the aqueous resin (c2) having a functional group capable of reacting with the carbodiimide group is —COOH.
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