JP4815684B2 - Heat resistant printing ink - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、耐熱性が優れると共に、印刷後印刷部の耐屈曲性に優れたインサートフィルム用印刷インキに関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、表面に加飾印刷が施されたフィルムを金型に装着し、フィルム印刷面に向け溶融した樹脂を金型内に射出して、樹脂表面に加飾印刷が施されたフィルムを一体化させる射出成形(以下、インサート成形という。)による、曲面、凹凸または平面を有する各種の印刷された射出成形品を得る方法が用いられている。例えば、自動車の各種メーター盤やサンルーフ、窓ガラスの縁、携帯電話のハウジング、AV製品のハウジング、携帯端末機器や複写機等の表示部分、雑貨類などの射出成形品に応用されている。
【0003】
前記加飾印刷されたフィルムの印刷用インキは、溶剤と染・顔料とバインダー樹脂を主成分に構成される。印刷用インキはフィルムに印刷後乾燥することで溶剤を除去し、染・顔料をバインダー樹脂に固定すると同時にフィルムとバインダー樹脂が密着し、加飾印刷されたフィルムが得られる。加飾印刷されたフィルムは、インサート成形時に、溶融した樹脂に接触することや加温された金型に保持されても印刷面に滲みやぼやけが生じない耐熱性が要求される。
【0004】
耐熱性はバインダー樹脂の耐熱性に左右されるため、特開平8-3502号公報や特開平2000-109492 号公報に耐熱性に優れ、溶剤溶解性もよい特殊なポリカーボネート樹脂をバインダー樹脂に用いた耐熱性印刷インキが開発されている。これらのバインダー樹脂は耐熱性が良好で種々の溶剤にも良溶であり、耐熱性印刷インキ用バインダー樹脂として好適であったが、バインダー樹脂が硬くて脆い性質があり、フィルムの屈曲や射出成形時等の衝撃でクラックが生じる場合があり改善の余地があった。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、耐熱性が優れると共に、印刷後印刷部の耐屈曲性に優れ、印刷面クラック発生を低減した耐熱性印刷インキを提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、従来の課題を解決すべく鋭意検討を重ねた結果、特定のビスフェノール類より誘導された共重合ポリカーボネート樹脂をバインダー樹脂に用いた印刷インキは、印刷性が良好で、印刷後の印刷面の耐屈曲性が優れるためインサート成形用加飾フィルムに好適な耐熱性印刷インキとなることを見いだし、本発明を完成するに至った。
【0007】
【発明実施の形態】
即ち、一般式(A)と一般式(B)、または一般式(A)と一般式(B)と一般式(C)で表される化合物を、炭酸エステル形成化合物と反応させて得られるポリカーボネートであって、一般式(B)が全モノマー成分〔一般式(A)+一般式(B)+一般式(C)〕に対して、20〜60wt%であり、かつ極限粘度[η]が、0.1〜1.0[dl/g]であるポリカーボネート樹脂をバインダー樹脂として用いることを特徴とする耐熱性印刷インキを提供することである。
【化5】
(式中、R1 〜R4 は、各々独立して水素原子、炭素数1〜5のアルキル基、炭素数6〜12のアリール基、炭素数2〜5のアルケニル基、炭素数1〜5のアルコキシ基または炭素数7〜17のアラルキル基を表す。これらの基に炭素原子を有する場合には置換基として、炭素数1〜5のアルキル基、炭素数2〜5のアルケニル基、炭素数1〜5のアルコキシ基を有することもできる。)
【化6】
(式中、R5 〜R8 は、各々独立して水素原子、炭素数1〜5のアルキル基、炭素数6〜12のアリール基、炭素数2〜5のアルケニル基、炭素数1〜5のアルコキシ基または炭素数7〜17のアラルキル基であり、これらの基に炭素原子を有する場合には置換基として、炭素数1〜5のアルキル基、炭素数2〜5のアルケニル基、炭素数1〜5のアルコキシ基を有することもできる。R9 〜R12は、水素原子、炭素数1〜5のアルキル基、炭素数6〜12のアリール基、炭素数2〜5のアルケニル基、炭素数1〜5のアルコキシ基または炭素数7〜17のアラルキル基であり、これらの基に炭素原子を有する場合には置換基として、炭素数1〜5のアルキル基、炭素数2〜5のアルケニル基、炭素数1〜5のアルコキシ基を有することもできる。R13は炭素数1〜6の脂肪族基を表すか、単に結合を表す。Xは、−SiO(R14)(R15) −および/または−SiO(R16)(R17) −の単独重合体またはランダム共重合体を表し、重合度は0〜200であり、R14〜R17は、各々独立して水素原子、炭素数1〜5のアルキル基、炭素数6〜12のアリール基、炭素数2〜5のアルケニル基、炭素数1〜5のアルコキシ基または炭素数7〜17のアラルキル基であり、これらの基に炭素原子を有する場合には置換基として、炭素数1〜5のアルキル基、炭素数2〜5のアルケニル基、炭素数1〜5のアルコキシ基を有することもできる。)
【化7】
(式中、R18〜R19は、各々独立して、水素原子、炭素数1〜10のアルキル基、炭素数6〜12のアリール基、炭素数2〜5のアルケニル基、炭素数1〜5のアルコキシ基または炭素数7〜17のアラルキル基であり、これらの基に炭素原子を有する場合には置換基として、炭素数1〜5のアルキル基、炭素数2〜5のアルケニル基、炭素数1〜5のアルコキシ基を有することもできる。Yは、
【化8】
であり、ここにR20〜R21は、各々独立して、水素原子、炭素数1〜10のアルキル基、炭素数2〜5のアルケニル基、炭素数1〜5のアルコキシ基または炭素数6〜12のアリール基を表すか、R20とR21が一緒に結合して、炭素数3〜6の炭素環または複素環を形成する基を表し、これらの基に炭素原子を有する場合には置換基として、炭素数1〜5のアルキル基、炭素数2〜5のアルケニル基、炭素数1〜5のアルコキシ基を有することもできる。aは0〜20の整数を表す。)
【0008】
本発明のポリカーボネート樹脂を誘導する一般式(A)の化合物としては、具体的には9,9−ビス(4−ヒドロキシ−2−メチルフェニル)フルオレン、9,9−ビス(4−ヒドロキシ−3−メチルフェニル)フルオレン、9,9−ビス(4−ヒドロキシフェニル)フルオレン、3,6−ジメチル−9,9−ビス(4−ヒドロキシフェニル)フルオレン、9,9−ビス(3−メトキシ−4−ヒドロキシフェニル)フルオレン、9,9−ビス(3−エトキシ−4−ヒドロキシフェニル)フルオレン、9,9−ビス(3−エチル−4−ヒドロキシフェニル)フルオレン、4,5−ジメチル−9,9−ビス(4−ヒドロキシフェニル)フルオレン、9,9−ビス(3−フェニル−4−ヒドロキシフェニル)フルオレン、3,6−ジメチル−9,9−ビス(3−メチル−4−ヒドロキシフェニル)フルオレン及び3,6−ジフェニル−9,9−ビス(4−ヒドロキシフェニル)フルオレン等を挙げることができる。中でも特に、9,9−ビス(4−ヒドロキシフェニル)フルオレン、9,9−ビス(4−ヒドロキシ−3−メチルフェニル)フルオレン、9,9−ビス(4−ヒドロキシ−2−メチルフェニル)フルオレンが好ましい。これらの化合物は2種類以上併用して使用することも可能である。
【0009】
本発明のポリカーボネート樹脂を誘導する一般式(B)の化合物としては、具体的には、下記のものが例示される。
【0010】
【化9】
【0011】
これらは、2種類以上併用することも可能である。Xには、ジメチルシロキサンが1〜100個、またはジフェニルシロキサンが1〜100個含まれるものおよびそれらのランダム共重合体が好ましい。中でも、特に、α,ω−ビス[3-(o-ヒドロキシフェニル)プロピル]ポリジメチルジフェニルランダム共重合シロキサン、α,ω−ビス[3-(o-ヒドロキシフェニル)プロピル]ポリジメチルシロキサンが好ましい。
【0012】
本発明中の一般式(C)の化合物としては、具体的には4,4'−ビフェニルジオール、ビス(4-ヒドロキシフェニル)メタン、ビス(4-ヒドロキシフェニル)エーテル、ビス(4-ヒドロキシフェニル)スルホン、ビス(4-ヒドロキシ−3-メチルフェニル)スルホン、ビス(4-ヒドロキシフェニル)スルホキシド、ビス(4-ヒドロキシフェニル)スルファイド、ビス(4-ヒドロキシフェニル)ケトン、1,1-ビス(4-ヒドロキシフェニル)エタン、2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)プロパン(ビスフェノ−ルA;BPA)、2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)ブタン、1,1-ビス(4-ヒドロキシフェニル)シクロヘキサン(ビスフェノ−ルZ;BPZ)、2,2-ビス(4-ヒドロキシ−3-メチルフェニル)プロパン(ジメチルビスフェノールA)、2,2-ビス(4-ヒドロキシ−3,5-ジメチルフェニル)プロパン、1,1-ビス(4-ヒドロキシフェニル)−1-フェニルエタン(ビスフェノールAP;BPAP)、ビス(4-ヒドロキシフェニル)ジフェニルメタン、2,2-ビス(4-ヒドロキシ−3-アリルフェニル)プロパン、3,3,5-トリメチル−1,1-ビス(4-ヒドロキシフェニル)シクロヘキサン、1,1-ビス(4-ヒドロキシ−2-メチル−5-t-ブチルフェニル)ブタンなどが例示される。これらは、2種類以上併用することも可能である。また、これらの中でも特に2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)プロパンが好ましい。
【0013】
また、本発明中の炭酸エステル形成性化合物としては、例えばホスゲンや、ジフェニルカーボネート、ジ−p−トリルカーボネート、フェニル−p−トリルカーボネート、ジ−p−クロロフェニルカーボネート、ジナフチルカーボネートなどのビスアリルカーボネートが挙げられる。これらの化合物は2種類以上併用して使用することも可能である。
【0014】
本発明の耐熱性印刷インキのバインダー樹脂に用いられるポリカーボネート樹脂は、前記一般式(A)と一般式(B)、または一般式(A)と一般式(B)と一般式(C)の化合物とを、炭酸エステル形成化合物と反応させることによって、製造することができるものであり、ビスフェノールAから誘導されるポリカーボネートを製造する際に用いられている公知の方法、例えばビスフェノール類とホスゲンとの直接反応(ホスゲン法)、あるいはビスフェノール類とビスアリールカーボネートとのエステル交換反応(エステル交換法)などの方法を採用することができる。
【0015】
本発明のポリカーボネート樹脂は、耐熱性印刷インキのバインダー樹脂としての必要な溶剤溶解性と強度をバランス良く保持することが必要であり、バインダー樹脂の極限粘度が低すぎると強度が不足し、極限粘度が高すぎると溶剤溶解性の低下とインキ粘度上昇があり印刷性が低下する。望ましい極限粘度範囲として極限粘度が0.1〜1.0dl/gの範囲であることが好ましく、さらには0.15〜0.5dl/gの範囲であることが好ましい。
【0016】
また、前記一般式(B)の使用量はバインダー樹脂の強度と耐熱性を考慮すると、前記一般式(A)及び一般式(B)及び一般式(C)の合計量に対して20〜60重量%が好ましい。前記一般式(B)が20重量%未満では、耐屈曲性が低下し、60重量%を越えると耐熱性が不足する。
【0017】
前記一般式(C)の使用は、諸性能の向上や染・顔料との相溶性改良等のため使用可能であるが、本発明の耐熱性印刷インキ用バインダー樹脂の性能を損なわない範囲で使用することが好ましく、前記一般式(C)の使用量は、前記一般式(A)及び一般式(C)の合計量に対して50重量%未満が好ましい。
【0018】
本発明の耐熱性印刷インキは、前記バインダー樹脂と染・顔料を所望の溶剤に溶解して作製される。本発明の印刷インキにおいて使用される染・顔料としては、例えば、アントラキノン系、ナフトキノン系等の染料、酸化チタン、カーボンブラック、炭酸カルシウム、金属粒子等の無機顔料、アゾ顔料、フタロシアニン顔料等の有機顔料等が挙げられる。これらの染・顔料はインキ中に溶解あるいは分散した状態でバインダー樹脂と共に存在する。
【0019】
インキ調製のための溶剤としては、非ハロゲン系有機溶剤が好ましく、例えばトルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類、シクロヘキサノン、シクロペンタノン等の環状ケトン類、テトラヒドロフラン、ジオキサン等の環状エーテル類、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド等が挙げられ、なかでもジオキサン、テトラヒドロフラン、トルエン、キシレン、シクロヘキサノンが好ましい。また溶剤は単独で用いても、2種以上の混合溶剤で用いても良い。さらには染・顔料分散性、塗布性や乾燥性等を向上させる目的で、メタノール、エタノール等のアルコール、メチルエチルケトン、アセトン等の非環状ケトン、酢酸エチル、酢酸メチル等のエステル類、シクロヘキサン、n-ヘプタン等の脂肪族炭化水素類、アルキレングリコール類及びその誘導体、シリコーンオイル、大豆油等のオイル類などの溶剤または貧溶剤を併用することも可能である。
【0020】
前記印刷インキにはバインダー樹脂及び染・顔料の他に必要に応じて、有機及び無機微粒子、離型剤、酸化防止剤、可塑剤、分散剤、赤外線吸収剤、帯電防止剤、紫外線吸収剤、消泡剤、レベリング剤等を添加しても良い。
【0021】
また、インキ中のバインダー樹脂の配合量は極限粘度や溶剤溶解性に左右されるが、1〜70重量%が好ましく、5〜50重量%がより好ましい。バインダー樹脂の濃度がかかる範囲内であると、溶剤溶解性とインキ塗布性がバランスよく、作業性が向上する。
【0022】
本発明において、前記耐熱性印刷インキは基材フィルムに塗布され、インサート成形加飾用に用いられる。基材フィルムに使用される樹脂フィルムとしては熱可塑性樹脂フィルムであり、具体的にはポリカーボネート樹脂フィルム、ポリエステル樹脂フィルム、ポリアミド樹脂フィルム、耐熱ポリオレフィン樹脂フィルム等であり、特にポリカーボネート樹脂フィルムが透明性、耐熱性、機械的強度等に優れ好ましく用いられる。これらの樹脂フィルムは通常0.1〜2mmの厚みであり、0.1〜0.5mmの厚みが好ましい。
【0023】
本発明の耐熱性印刷インキを基材フィルムに塗布する方法としては、スクリーン印刷、グラビア印刷、フレキソ印刷等が挙げられるが、塗布するインキ層の膜厚範囲が広く、インキ層を厚くすることができる点から、スクリーン印刷が特に好ましい。塗布されたインキは、自然放置、冷・温送風、赤外線照射、加熱焼付、紫外線照射等により乾燥することで乾燥した印刷面が得られる。
【0024】
本発明の耐熱性印刷インキは、熱可塑性樹脂を加飾する目的でインサート成形する際の加飾印刷フィルムのインキとして好適に使用することができる。特に、本発明の耐熱性印刷インキを用いた加飾印刷フィルムは、比較的高温で成形されるポリカーボネート樹脂やポリカーボネート/ABSブレンド樹脂等に加飾を施す際にも、インサート成形後の印刷部パターンに滲みやぼやけが見られず印刷部の接着性も優れている。
【0025】
さらに、本発明の耐熱性印刷インキを用いた加飾印刷フィルムは従来の印刷インキを用いたものに比して、加飾印刷フィルム印刷面の耐屈曲性に優れるため、通常の輸送、保管、成形作業時等に加わる屈曲や衝撃にさらされても加飾面に損傷を与えることが少なく、インサート成形後の外観不良を低減すると同時に、作業性が向上する利点を有する。
【0026】
【実施例】
次に実施例により、本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの例によってなんら限定されるものではない。
【0027】
[印刷フィルムの耐屈曲性試験]
厚み0.2mm のポリカーボネートフィルムの片面に、実施例または比較例の印刷インキを用い、ベタ塗り状のスクリーン印刷を施し、100℃2時間乾燥後、印刷フィルム試験片を得た。得られたフィルム試験片を縦70mm×横50mmの短冊状に切り、試験台に固定し、振とう器にて縦方向に40mmストローク、180 回/minで5分間と1時間の屈曲試験後、フィルム試験片印刷面のクラックの有無を目視判定した。目視でクラックが確認できた場合は×、クラックが確認出来なかった場合は○の判定で表示した。
【0028】
[印刷フィルムの耐屈曲性試験後の成形品外観]
前記5分間屈曲試験後の印刷フィルムを用いて、インサート成形後の成形品印刷部を目視判定し、色抜けやムラなどが確認された場合を×、確認されなかった場合を○と表示した。
【0029】
[極限粘度の測定方法]
ポリカーボネート樹脂のジクロロメタン0.5w/v%溶液を20℃、ハギンズ定数0.45にて、ウベローデ粘度管を用いて求めた。
【0030】
実施例1
9,9-ビス(4-ヒドロキシ-3-メチルフェニル)フルオレン(以下BCFLと略称)50重量部と下記ポリシロキサン化合物(以下Si1 と略称)50重量部とホスゲンとを通常の界面重縮合反応させてポリカーボネート樹脂(極限粘度0.38dl/g)を得た。
【0031】
【化10】
【0032】
得られたポリカーボネート樹脂をバインダー樹脂として30重量部、染料としてアントラキノン系Plast Red 8370(有本化学工業製)10重量部、溶剤としてシクロヘキサノン100重量部およびジオキサン30重量部を混合して、印刷用インキを調整した。次に、基材フィルムとして厚み0.2mm ×150mm ×70mmの市販ポリカーボネートフィルム(三菱瓦斯化学製;ユーピロンFE-2000 )の片面に、前記印刷用インキをスクリーン印刷し、 100℃で2時間乾燥後、印刷フィルムの5分間と1時間屈曲性試験を行い、目視で印刷面を評価した。さらに、5分間屈曲試験後の印刷フィルムを金型に装着し、縦型射出成形機にて 300℃に溶融したポリカーボネート(三菱瓦斯化学製;ユーピロンS-2000)をインサート成形した。得られたインサート成形品の外観を目視にて評価した。結果を表1に示す。
【0033】
実施例2
Si1 の代わりに下記ポリシロキサン化合物(以下Si2 と略称)40重量部に変更し、BCFLを60重量部に変更して得たポリカーボネート樹脂(極限粘度0.28dl/g)をバインダー樹脂に用いた以外は、実施例1と同様に印刷、成形、評価を行った。結果を表1に示す。
【0034】
【化11】
【0035】
実施例3
Si1 の代わりに下記ポリシロキサン化合物(以下Si3 と略称)40重量部に変更し、BCFLを60重量部に変更して得たポリカーボネート樹脂(極限粘度0.25dl/g)をバインダー樹脂に用いた以外は、実施例1と同様に印刷、成形、評価を行った。結果を表1に示す。
【0036】
【化12】
【0037】
実施例4
BCFLを50重量部、Si1を40重量部に変更し、2,2-ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン(以下BPAと略称)を10重量部用いて得られたポリカーボネート樹脂(極限粘度0.35dl/g)をバインダー樹脂に用いた以外は、実施例1と同様に印刷、成形、評価を行った。結果を表1に示す。
【0038】
実施例5
染料の代わりに、コバルトブルー系顔料(バイエル製;Lightfast Blue 100)を20重量部用いた以外は実施例1と同様に印刷、成形、評価を行った。結果を表1に示す。
【0039】
実施例6
シクロヘキサノン100重量部をシクロペンタノン80重量部に変更し、ジオキサン30重量部をテトラヒドロフラン20重量部に変更した以外は実施例1と同様に印刷、成形、評価を行った。結果を表1に示す。
【0040】
実施例7
ジオキサン30重量部をトルエン30重量部に変更し、染料を15重量%に変更した以外は実施例1と同様に印刷、成形、評価を行った。結果を表1に示す。
【0041】
比較例1
実施例1のポリカーボネート樹脂の代わりに、市販の1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)シクロヘキサンから誘導されたポリカーボネート樹脂(三菱瓦斯化学製;ユーピロンZ200、極限粘度0.49dl/g)をバインダー樹脂に用いた以外は、実施例1と同様に印刷、成形、評価を行った。結果を表1に示す。
【0042】
比較例2
実施例1のポリカーボネート樹脂の代わりに、3,3,5-トリメチル−1,1-ビス(4-ヒドロキシフェニル)シクロヘキサンとホスゲンを用いて、通常の界面重縮合反応させてホモポリカーボネート樹脂(極限粘度0.35dl/g)をバインダー樹脂に用いた以外は、実施例1と同様に印刷、成形、評価を行った。結果を表1に示す。
【0043】
比較例3
実施例1のポリカーボネート樹脂の代わりに、市販のBPAから誘導されたホモポリカーボネート樹脂(三菱瓦斯化学製;ユーピロンH-4000、極限粘度0.35dl/g)をバインダー樹脂に用いた以外は、実施例1と同様に行ったが、バインダー樹脂が溶剤に溶けきれず、印刷インキが作成出来なかった。
【0044】
【表1】
【0045】
【発明の効果】
本発明の耐熱性印刷インキを用いた加飾印刷フィルムは従来の印刷インキを用いたものに比して、耐熱性や密着性を維持するとともに加飾印刷フィルム印刷面の耐屈曲性に優れる特徴を有する。故に、通常の輸送、保管、成形作業時等に加わる屈曲や衝撃にさらされても加飾面に損傷を与えることが少なく、インサート成形後の外観不良を低減すると同時に、作業性が向上するため、品質や歩留まりの改善に寄与する。特に薄物や印刷面積の大きい自動車の各種メーター盤やサンルーフ、窓ガラスの縁、携帯電話のハウジング、AV製品のハウジング、携帯端末機器・複写機等の表示部分、雑貨類などのインサート射出成形品に使用される加飾印刷フィルムの印刷インキとして好適である。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a printing ink for insert film that has excellent heat resistance and excellent flex resistance in a printed portion after printing.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, a film with decorative printing on the surface is attached to the mold, and molten resin is injected into the mold toward the film printing surface to integrate the film with decorative printing on the resin surface. A method of obtaining various printed injection molded products having curved surfaces, irregularities, or flat surfaces by injection molding (hereinafter referred to as insert molding) is used. For example, it is applied to injection moldings such as various meter panels and sunroofs of automobiles, edges of window glass, mobile phone housings, AV product housings, display parts of portable terminal devices and copying machines, and miscellaneous goods.
[0003]
The printing ink for the decoratively printed film is mainly composed of a solvent, a dye / pigment, and a binder resin. The printing ink removes the solvent by printing on the film and then drying to fix the dye / pigment to the binder resin, and at the same time the film and the binder resin are in close contact with each other, whereby a decorative printed film is obtained. The decoratively printed film is required to have heat resistance that does not cause bleeding or blurring on the printed surface even when it is in contact with the molten resin or held in a heated mold during insert molding.
[0004]
Since the heat resistance depends on the heat resistance of the binder resin, a special polycarbonate resin having excellent heat resistance and good solvent solubility is used as the binder resin in JP-A-8-3502 and JP-A-2000-109492. Heat resistant printing inks have been developed. These binder resins have good heat resistance and good solubility in various solvents, and were suitable as binder resins for heat-resistant printing inks. However, the binder resins are hard and brittle, and bend and injection-molded films. There was room for improvement because cracks could occur due to impacts such as time.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
The subject of this invention is providing the heat resistant printing ink which was excellent in the heat resistance of the printing part after printing, and was excellent in the bending resistance of the printing part, and reduced the crack generation of the printing surface.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
As a result of intensive studies to solve the conventional problems, the present inventors have found that a printing ink using a copolymer polycarbonate resin derived from a specific bisphenol as a binder resin has good printability and is The present invention has been completed by finding that the printed surface is excellent in bending resistance and can be used as a heat-resistant printing ink suitable for a decorative film for insert molding.
[0007]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
That is, a polycarbonate obtained by reacting a compound represented by the general formula (A) and the general formula (B) or the general formula (A), the general formula (B), and the general formula (C) with a carbonate-forming compound. The general formula (B) is 20 to 60 wt% with respect to all monomer components [general formula (A) + general formula (B) + general formula (C)], and the intrinsic viscosity [η] is It is another object of the present invention to provide a heat-resistant printing ink characterized by using a polycarbonate resin of 0.1 to 1.0 [dl / g] as a binder resin.
[Chemical formula 5]
Wherein R 1 to R 4 are each independently a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, an aryl group having 6 to 12 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 5 carbon atoms, or 1 to 5 carbon atoms. Or an aralkyl group having 7 to 17 carbon atoms, and when these groups have a carbon atom, as a substituent, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 5 carbon atoms, or a carbon number (It can also have 1 to 5 alkoxy groups.)
[Chemical 6]
Wherein R 5 to R 8 are each independently a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, an aryl group having 6 to 12 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 5 carbon atoms, or 1 to 5 carbon atoms. Or an aralkyl group having 7 to 17 carbon atoms, and when these groups have a carbon atom, as a substituent, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 5 carbon atoms, or a carbon number R 9 to R 12 may be a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, an aryl group having 6 to 12 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 5 carbon atoms, or carbon. An alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms or an aralkyl group having 7 to 17 carbon atoms, and when these groups have a carbon atom, as a substituent, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms or an alkenyl group having 2 to 5 carbon atoms A group having an alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms. That .R 13 is either an aliphatic group having 1 to 6 carbon atoms, the .X simply represents a bond, -SiO (R 14) (R 15) - and / or -SiO (R 16) (R 17 ) - represents a homopolymer or random copolymer, the polymerization degree is 0 to 200, R 14 to R 17 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, carbon atoms 6-12 An aryl group, an alkenyl group having 2 to 5 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms or an aralkyl group having 7 to 17 carbon atoms, and when these groups have a carbon atom, (It can also have a 1-5 alkyl group, a C2-C5 alkenyl group, and a C1-C5 alkoxy group.)
[Chemical 7]
(In the formula, R 18 to R 19 are each independently a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an aryl group having 6 to 12 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 5 carbon atoms, or 1 to 1 carbon atoms. 5 alkoxy groups or aralkyl groups having 7 to 17 carbon atoms, and when these groups have a carbon atom, as a substituent, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 5 carbon atoms, carbon It may also have an alkoxy group of 1 to 5. Y is
[Chemical 8]
Wherein R 20 to R 21 are each independently a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 5 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms, or 6 carbon atoms. Represents an aryl group having ˜12 or a group in which R 20 and R 21 are bonded together to form a carbocyclic or heterocyclic ring having 3 to 6 carbon atoms, and when these groups have a carbon atom, As a substituent, it can also have a C1-C5 alkyl group, a C2-C5 alkenyl group, and a C1-C5 alkoxy group. a represents an integer of 0 to 20. )
[0008]
Specific examples of the compound of the general formula (A) for deriving the polycarbonate resin of the present invention include 9,9-bis (4-hydroxy-2-methylphenyl) fluorene and 9,9-bis (4-hydroxy-3). -Methylphenyl) fluorene, 9,9-bis (4-hydroxyphenyl) fluorene, 3,6-dimethyl-9,9-bis (4-hydroxyphenyl) fluorene, 9,9-bis (3-methoxy-4-) Hydroxyphenyl) fluorene, 9,9-bis (3-ethoxy-4-hydroxyphenyl) fluorene, 9,9-bis (3-ethyl-4-hydroxyphenyl) fluorene, 4,5-dimethyl-9,9-bis (4-hydroxyphenyl) fluorene, 9,9-bis (3-phenyl-4-hydroxyphenyl) fluorene, 3,6-dimethyl-9,9 Bis (3-methyl-4-hydroxyphenyl) fluorene and 3,6-diphenyl-9,9-bis (4-hydroxyphenyl) fluorene, and the like. Among these, 9,9-bis (4-hydroxyphenyl) fluorene, 9,9-bis (4-hydroxy-3-methylphenyl) fluorene, and 9,9-bis (4-hydroxy-2-methylphenyl) fluorene are particularly preferable. preferable. Two or more of these compounds can be used in combination.
[0009]
Specific examples of the compound of the general formula (B) for deriving the polycarbonate resin of the present invention include the following.
[0010]
[Chemical 9]
[0011]
These can be used in combination of two or more. X preferably includes 1 to 100 dimethylsiloxanes or 1 to 100 diphenylsiloxanes, and random copolymers thereof. Among these, α, ω-bis [3- (o-hydroxyphenyl) propyl] polydimethyldiphenyl random copolymer siloxane and α, ω-bis [3- (o-hydroxyphenyl) propyl] polydimethylsiloxane are particularly preferable.
[0012]
Specific examples of the compound represented by formula (C) in the present invention include 4,4′-biphenyldiol, bis (4-hydroxyphenyl) methane, bis (4-hydroxyphenyl) ether, and bis (4-hydroxyphenyl). ) Sulfone, bis (4-hydroxy-3-methylphenyl) sulfone, bis (4-hydroxyphenyl) sulfoxide, bis (4-hydroxyphenyl) sulfide, bis (4-hydroxyphenyl) ketone, 1,1-bis (4 -Hydroxyphenyl) ethane, 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane (bisphenol A; BPA), 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) butane, 1,1-bis (4-hydroxyphenyl) ) Cyclohexane (bisphenol Z; BPZ), 2,2-bis (4-hydroxy-3-methylphenyl) propane (dimethylbisphenol A), 2,2-bis (4-hydroxy-3,5-dimethyl) Phenyl) propane, 1,1-bis (4-hydroxyphenyl) -1-phenylethane (bisphenol AP; BPAP), bis (4-hydroxyphenyl) diphenylmethane, 2,2-bis (4-hydroxy-3-allylphenyl) ) Propane, 3,3,5-trimethyl-1,1-bis (4-hydroxyphenyl) cyclohexane, 1,1-bis (4-hydroxy-2-methyl-5-t-butylphenyl) butane The These can be used in combination of two or more. Of these, 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane is particularly preferred.
[0013]
Examples of the carbonate ester-forming compound in the present invention include phosgene, bisallyl carbonate such as diphenyl carbonate, di-p-tolyl carbonate, phenyl-p-tolyl carbonate, di-p-chlorophenyl carbonate, and dinaphthyl carbonate. Is mentioned. Two or more of these compounds can be used in combination.
[0014]
The polycarbonate resin used for the binder resin of the heat-resistant printing ink of the present invention is the compound represented by the general formula (A) and the general formula (B), or the general formula (A), the general formula (B), and the general formula (C). Can be produced by reacting with a carbonate ester-forming compound, which is a known method used in producing a polycarbonate derived from bisphenol A, such as a direct reaction between bisphenols and phosgene. A method such as a reaction (phosgene method) or a transesterification reaction (transesterification method) between a bisphenol and a bisaryl carbonate can be employed.
[0015]
The polycarbonate resin of the present invention needs to maintain the necessary solvent solubility and strength as a binder resin for heat-resistant printing ink in a well-balanced manner. If the intrinsic viscosity of the binder resin is too low, the strength is insufficient and the intrinsic viscosity is low. Is too high, the solvent solubility decreases and the ink viscosity increases, and the printability decreases. As a desirable intrinsic viscosity range, the intrinsic viscosity is preferably in the range of 0.1 to 1.0 dl / g, and more preferably in the range of 0.15 to 0.5 dl / g.
[0016]
The amount of the general formula (B) used is 20 to 60 with respect to the total amount of the general formula (A), the general formula (B), and the general formula (C) in consideration of the strength and heat resistance of the binder resin. % By weight is preferred. When the general formula (B) is less than 20% by weight, the bending resistance is lowered, and when it exceeds 60% by weight, the heat resistance is insufficient.
[0017]
The use of the general formula (C) can be used for improvement of various performances, compatibility with dyes / pigments, etc., but is used within a range not impairing the performance of the binder resin for heat-resistant printing ink of the present invention. The amount of the general formula (C) used is preferably less than 50% by weight based on the total amount of the general formula (A) and the general formula (C).
[0018]
The heat-resistant printing ink of the present invention is produced by dissolving the binder resin and dye / pigment in a desired solvent. Examples of the dye / pigment used in the printing ink of the present invention include, for example, anthraquinone-based and naphthoquinone-based dyes, inorganic pigments such as titanium oxide, carbon black, calcium carbonate, and metal particles, and organic pigments such as azo pigments and phthalocyanine pigments. And pigments. These dyes / pigments are present together with the binder resin in a dissolved or dispersed state in the ink.
[0019]
As the solvent for ink preparation, non-halogen organic solvents are preferable, for example, aromatic hydrocarbons such as toluene and xylene, cyclic ketones such as cyclohexanone and cyclopentanone, cyclic ethers such as tetrahydrofuran and dioxane, dimethyl Examples include formamide and dimethyl sulfoxide. Among them, dioxane, tetrahydrofuran, toluene, xylene, and cyclohexanone are preferable. Moreover, a solvent may be used independently or may be used with 2 or more types of mixed solvents. Furthermore, for the purpose of improving dye / pigment dispersibility, coatability and drying properties, alcohols such as methanol and ethanol, acyclic ketones such as methyl ethyl ketone and acetone, esters such as ethyl acetate and methyl acetate, cyclohexane, n- Solvents or poor solvents such as aliphatic hydrocarbons such as heptane, alkylene glycols and derivatives thereof, and oils such as silicone oil and soybean oil can be used in combination.
[0020]
In addition to the binder resin and dye / pigment, the printing ink includes organic and inorganic fine particles, a release agent, an antioxidant, a plasticizer, a dispersant, an infrared absorber, an antistatic agent, an ultraviolet absorber, as necessary. You may add an antifoamer, a leveling agent, etc.
[0021]
Moreover, although the compounding quantity of binder resin in ink is influenced by intrinsic viscosity or solvent solubility, 1 to 70 weight% is preferable and 5 to 50 weight% is more preferable. When the concentration of the binder resin is within this range, the solvent solubility and the ink application property are well balanced, and the workability is improved.
[0022]
In the present invention, the heat-resistant printing ink is applied to a base film and used for insert molding decoration. The resin film used for the base film is a thermoplastic resin film, specifically, a polycarbonate resin film, a polyester resin film, a polyamide resin film, a heat-resistant polyolefin resin film, and the like. It is excellent in heat resistance and mechanical strength and is preferably used. These resin films are usually 0.1 to 2 mm thick, and preferably 0.1 to 0.5 mm thick.
[0023]
Examples of the method for applying the heat-resistant printing ink of the present invention to the base film include screen printing, gravure printing, flexographic printing, etc., but the ink layer to be applied has a wide film thickness range, and the ink layer can be thickened. Screen printing is particularly preferable because it can be performed. The coated ink is dried by natural standing, cold / hot air blowing, infrared irradiation, heat baking, ultraviolet irradiation or the like to obtain a dried printed surface.
[0024]
The heat-resistant printing ink of the present invention can be suitably used as an ink for a decorative printing film in insert molding for the purpose of decorating a thermoplastic resin. In particular, the decorative print film using the heat-resistant printing ink of the present invention is also suitable for decorating a polycarbonate resin or a polycarbonate / ABS blend resin that is molded at a relatively high temperature. No blur or blur is seen, and the adhesiveness of the printed part is excellent.
[0025]
In addition, the decorative printing film using the heat-resistant printing ink of the present invention is superior in bending resistance of the decorative printing film printing surface as compared with the conventional printing ink, so that the normal transportation, storage, Even if it is exposed to bending or impact applied during the molding operation or the like, the decorative surface is less likely to be damaged, and the appearance defect after insert molding is reduced, and at the same time, the workability is improved.
[0026]
【Example】
EXAMPLES Next, although an Example demonstrates this invention further in detail, this invention is not limited at all by these examples.
[0027]
[Bending resistance test of printed film]
One side of a 0.2 mm thick polycarbonate film was subjected to a solid coating screen printing using the printing ink of the example or the comparative example and dried at 100 ° C. for 2 hours to obtain a printed film test piece. The obtained film test piece was cut into a strip of 70 mm length × 50 mm width, fixed on the test stand, and after bending test for 40 minutes in the vertical direction with a shaker at 180 times / min for 5 minutes and 1 hour. The presence or absence of cracks on the printed surface of the film test piece was visually determined. When the crack was confirmed visually, it was indicated by x, and when the crack was not confirmed, it was indicated by ○.
[0028]
[Appearance of molded product after bending resistance test of printed film]
Using the printed film after the 5-minute bending test, the printed part of the molded product after the insert molding was visually determined, and a case where color loss or unevenness was confirmed was indicated as x, and a case where no color was confirmed was indicated as ◯.
[0029]
[Measurement method of intrinsic viscosity]
A 0.5 w / v% solution of polycarbonate resin in dichloromethane was determined using an Ubbelohde viscosity tube at 20 ° C. and a Huggins constant of 0.45.
[0030]
Example 1
A normal interfacial polycondensation reaction is performed between 50 parts by weight of 9,9-bis (4-hydroxy-3-methylphenyl) fluorene (hereinafter abbreviated as BCFL), 50 parts by weight of the following polysiloxane compound (hereinafter abbreviated as Si1) and phosgene. Thus, a polycarbonate resin (intrinsic viscosity 0.38 dl / g) was obtained.
[0031]
[Chemical Formula 10]
[0032]
The obtained polycarbonate resin was mixed with 30 parts by weight as a binder resin, 10 parts by weight of anthraquinone Plast Red 8370 (Arimoto Chemical Industry) as a dye, 100 parts by weight of cyclohexanone and 30 parts by weight of dioxane as a solvent, and printing ink. Adjusted. Next, the printing ink was screen-printed on one side of a commercially available polycarbonate film (Mitsubishi Gas Chemical; Iupilon FE-2000) having a thickness of 0.2 mm × 150 mm × 70 mm as a base film, dried at 100 ° C. for 2 hours, The printed film was subjected to a flexibility test for 5 minutes and 1 hour, and the printed surface was visually evaluated. Further, the printed film after the bending test for 5 minutes was mounted on a mold, and polycarbonate (Mitsubishi Gas Chemical Co., Ltd .; Iupilon S-2000) melted at 300 ° C. was insert-molded with a vertical injection molding machine. The appearance of the obtained insert-molded product was visually evaluated. The results are shown in Table 1.
[0033]
Example 2
Instead of Si1, the following polysiloxane compound (hereinafter abbreviated as Si2) was changed to 40 parts by weight, and the polycarbonate resin (extreme viscosity 0.28 dl / g) obtained by changing BCFL to 60 parts by weight was used as the binder resin. In the same manner as in Example 1, printing, molding, and evaluation were performed. The results are shown in Table 1.
[0034]
Embedded image
[0035]
Example 3
Instead of Si1, the following polysiloxane compound (hereinafter abbreviated as Si3) was changed to 40 parts by weight, and the polycarbonate resin (extreme viscosity 0.25 dl / g) obtained by changing BCFL to 60 parts by weight was used as the binder resin. In the same manner as in Example 1, printing, molding, and evaluation were performed. The results are shown in Table 1.
[0036]
Embedded image
[0037]
Example 4
Polycarbonate resin obtained by changing BCFL to 50 parts by weight, Si1 to 40 parts by weight, and using 10 parts by weight of 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane (hereinafter abbreviated as BPA) (intrinsic viscosity 0.35 dl / Printing, molding, and evaluation were performed in the same manner as in Example 1 except that g) was used as the binder resin. The results are shown in Table 1.
[0038]
Example 5
Printing, molding, and evaluation were performed in the same manner as in Example 1 except that 20 parts by weight of a cobalt blue pigment (manufactured by Bayer; Lightfast Blue 100) was used instead of the dye. The results are shown in Table 1.
[0039]
Example 6
Printing, molding, and evaluation were performed in the same manner as in Example 1 except that 100 parts by weight of cyclohexanone was changed to 80 parts by weight of cyclopentanone and 30 parts by weight of dioxane was changed to 20 parts by weight of tetrahydrofuran. The results are shown in Table 1.
[0040]
Example 7
Printing, molding, and evaluation were performed in the same manner as in Example 1 except that 30 parts by weight of dioxane was changed to 30 parts by weight of toluene and the dye was changed to 15% by weight. The results are shown in Table 1.
[0041]
Comparative Example 1
Instead of the polycarbonate resin of Example 1, a commercially available polycarbonate resin derived from 1,1-bis (4-hydroxyphenyl) cyclohexane (Mitsubishi Gas Chemical Co., Ltd .; Iupilon Z200, intrinsic viscosity 0.49 dl / g) was used as the binder resin. Printing, molding, and evaluation were performed in the same manner as in Example 1 except that it was used. The results are shown in Table 1.
[0042]
Comparative Example 2
Instead of the polycarbonate resin of Example 1, 3,3,5-trimethyl-1,1-bis (4-hydroxyphenyl) cyclohexane and phosgene were used to carry out a normal interfacial polycondensation reaction to produce a homopolycarbonate resin (intrinsic viscosity). Printing, molding, and evaluation were performed in the same manner as in Example 1 except that 0.35 dl / g) was used as the binder resin. The results are shown in Table 1.
[0043]
Comparative Example 3
Example 1 except that a homopolycarbonate resin derived from commercially available BPA (manufactured by Mitsubishi Gas Chemicals; Iupilon H-4000, intrinsic viscosity 0.35 dl / g) was used as the binder resin instead of the polycarbonate resin of Example 1. However, the binder resin could not be dissolved in the solvent, and printing ink could not be prepared.
[0044]
[Table 1]
[0045]
【Effect of the invention】
The decorative printing film using the heat-resistant printing ink of the present invention is characterized by maintaining the heat resistance and adhesion as well as the bending resistance of the printing surface of the decorative printing film, compared to those using the conventional printing ink. Have Therefore, it is less likely to damage the decorative surface even if it is exposed to bending or impact applied during normal transportation, storage, molding operations, etc., and the workability is improved while reducing appearance defects after insert molding. , Contribute to quality and yield improvement. Especially for various meter panels and sunroofs of automobiles with large thin areas and printing areas, window glass edges, mobile phone housings, AV product housings, display parts of portable terminal devices / copiers, etc. It is suitable as a printing ink for the decorative printing film used.
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