JP2001279150A - 印刷インキ組成物及びそれを用いた被覆方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 水性型オーバープリント用ワニスに対する適
性を有し、印刷時のミスチングを減少させる印刷インキ
組成物と、それを用いる被覆方法を提供する。 【解決手段】 油長が２０〜５０％、水酸基価が５０〜
２５０であるアルキッド樹脂、とラクトン類を反応させ
てなる樹脂を含有することを特徴とする印刷インキ組成
物、及び、該インキ組成物上に熱硬化性を有するオーバ
ープリント用ワニスを塗布し、加熱硬化させることを特
徴とする被覆方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、印刷インキの分
野、特に金属印刷インキに関し優れた印刷適性、及び塗
膜物性を有する印刷インキ組成物及びそれを用いた金属
板の被覆方法を提供しようとするものである。

【０００２】

【従来の技術】金属缶は、果汁飲料・清涼飲料・炭酸飲
料・ビール等のアルコール飲料・食品等の包装容器とし
て広く使用されている。金属缶の外面は、腐蝕防止、美
装等の目的で印刷・塗装が施されている。この印刷・塗
装方法としては、アルミ、鉄等の金属素材上或いは熱可
塑性樹脂被覆金属板上に、場合によってはベースコート
を施した上に、インキを印刷し、この上に表面保護や外
観向上のために溶剤型のオーバープリント用ワニスを塗
装し焼付乾燥させる方法が従来採用されてきた。近年、
有機溶剤による大気汚染防止、作業環境改善の見地から
金属印刷の分野においても水性型オーバープリント用ワ
ニスが使用されつつある。

【０００３】従来の印刷インキが水性型オーバープリン
ト用ワニスと共に使用されると、塗膜にハジキやインキ
の凝集等の現象が発生し、光沢や密着性等の塗膜性能の
低下を生じることが問題であった。

【０００４】水性型オーバープリント用ワニスに対して
適性を有する金属印刷インキとしてその樹脂成分を特定
化したものが種々提案されている。例えば、特定の一価
アルコールを必須成分とした樹脂を使用したインキ組成
物（特開平２−１２７４８４）特定の一価カルボン酸を
必須成分とした樹脂を使用したインキ組成物（特開平２
−１２７４８５）、アルキレンオキサイド変性物をグリ
コール成分としてなるポリエステルを使用したインキ組
成物（特開平６−２５５８３）等が挙げられる。しか
し、これらの樹脂を用いたインキは印刷時にミストの発
生が多く、さらに、塗膜の耐水性、とりわけ内容物のレ
トルト殺菌処理に対する耐性が十分でない問題を有して
いる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記課題を解
決しようとするものであり、すなわち印刷時のミストの
発生が少なく、未乾燥インキ皮膜上の水性オーバープリ
ント用ワニスの受理性が良好で、且つ耐レトルト性に優
れる皮膜を形成しうる印刷インキ組成物とそれを用いた
金属板の被覆方法を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明者らは上記課題を
解決すべく鋭意検討の結果、以下の発明に至った。すな
わち、本発明は、樹脂、顔料、及び溶剤より主として構
成される印刷インキ組成物において、該樹脂成分とし
て、油長が２０〜５０％であり、水酸基価が５０〜２５
０であるアルキッド樹脂（ａ）、とラクトン類（ｂ）を
反応させてなる樹脂（Ａ）を必須成分として含有してな
ることを特徴とする印刷インキ組成物に関する。

【０００７】さらに、本発明は、アルキッド樹脂（ａ）
とラクトン類（ｂ）の重量比（ａ）：（ｂ）が９７：３
〜６０：４０であることを特徴とする印刷インキ組成物
であり、印刷された本発明の印刷インキ組成物上に熱硬
化性を有するオーバープリント用ワニスを塗布し、加熱
硬化させることを特徴とする被覆方法に関する。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の印刷インキ組成物
について詳細に説明する。

【０００９】本発明で使用するアルキッド樹脂（ａ）の
製造方法は、特に制限はなく、油を原料とするエステル
交換法、脂肪酸を原料とする脂肪酸法など公知の方法が
利用できる。

【００１０】本発明で使用するアルキッド樹脂（ａ）の
油成分としては、あまに油、桐油、大豆油、サフラワー
油、ひまわり油、米ぬか油、（脱水）ひまし油、トール
油、椰子油、パーム核油等がある。これらの油は単独ま
たは、２種以上併用して使用される。

【００１１】また、本発明で使用するアルキッド樹脂
（ａ）の脂肪酸成分としては、上述の油成分の脂肪酸、
カプリル酸、カプリン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、
パルミチン酸、ステアリン酸、オレイン酸、リシノール
酸、リノール酸、リノレン酸、エレオステアリン酸等が
ある。これらの脂肪酸は単独または、２種以上併用して
使用される。さらに、これらの脂肪酸のメチルエステル
化物も使用できる。

【００１２】他の一塩基酸としては、安息香酸、ｐ−ｔ
−ブチル安息香酸、アビエチン酸、水素添加アビエチン
酸等も使用可能である。

【００１３】多塩基酸としては、（無水）フタル酸、イ
ソフタル酸、テレフタル酸、２，６−ナフタレンジカル
ボン酸、５−ナトリウムスルホイソフタル酸等の芳香族
二塩基酸、テトラヒドロ（無水）フタル酸、ヘキサヒド
ロ（無水）フタル酸、１，４−シクロヘキサンジカルボ
ン酸等の脂環族二塩基酸、（無水）コハク酸、アルケニ
ル（無水）コハク酸、フマル酸、（無水）マレイン酸、
イタコン酸、アジピン酸、セバシン酸、アゼライン酸、
（無水）ハイミック酸等の脂肪族二塩基酸、（無水）ト
リメリット酸、（無水）ピロメリット酸、（無水）メチ
ルシクロヘキセントリカルボン酸、ベンゾフェノンテト
ラカルボン酸等が挙げられる。これらの多塩基酸は単独
または、２種以上併用して使用される。

【００１４】本発明のアルキッド樹脂（ａ）で使用する
多価アルコールとしては、エチレングリコール、プロピ
レングリコール、１，３−ブタンジオール、１，４−ブ
タンジオール、１，５−ペンタンジオール、１，６−ヘ
キサンジオール、１，９−ノナンジオール、２−メチル
−１，８−オクタンジオール、ネオペンチルグリコー
ル、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、
ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、
（ポリ）テトラメチレングリコール、１，４−シクロヘ
キサンジオール、１，４−シクロヘキサンジメタノー
ル、水素添加ビスフェノールＡ、スピログリコール、ト
リシクロデカンジメタノール等の二価アルコール、グリ
セリン、トリメチロールプロパン、トリメチロールエタ
ン等の三価アルコール、ペンタエリスリトール、ジグリ
セリン、ジトリメチロールプロパン、ジトリメチロール
エタン、ジペンタエリスリトール等の四価以上のアルコ
ールがある。これらは単独、または２種以上併用して使
用される。

【００１５】アルキッド樹脂（ａ）の油長は２０〜５０
％、好ましくは２５〜４５％、更に好ましくは２５〜４
０％である。２０％未満ではインキ流動性が低下し、５
０％を超えると塗膜硬度の低下を生じる。

【００１６】本発明のアルキッド樹脂（ａ）の水酸基価
は５０〜２５０、好ましくは８０〜２００である。５０
未満では水性型オーバープリント用ワニスに対する適性
が不十分でハジキを生じる。２５０を超えるとインキの
流動性が低下する。

【００１７】本発明におけるラクトン類（ｂ）として
は、β−プロピオラクトン、γ−ブチロラクトン、γ−
バレロラクトン、δ−バレロラクトン、メチル−δ−バ
レロラクトン、ε−カプロラクトン、メチル−ε−カプ
ロラクトン、クマリン、イソクマリン、ベンゾフラノ
ン、フタリドなどがあげられる。

【００１８】本発明における前記（ａ）と（ｂ）の重量
比が９７：３〜６０：４０、好ましくは９７：３〜７
０：３０である。この範囲外では所定の効果が得られな
い。

【００１９】本発明の樹脂（Ａ）の重量平均分子量は、
通常１，０００〜３０，０００の範囲で、好ましくは
２，０００〜２０，０００である。１，０００未満では
ミスチング性が十分でなく、３０，０００を超えるとイ
ンキの流動性が低下する。

【００２０】本発明の樹脂（Ａ）の酸価は、通常７０以
下、好ましくは５０以下、さらに好ましくは３０以下で
ある。７０を超えるとインキの流動性が低下し好ましく
ない。

【００２１】本発明における樹脂（Ａ）は、アルキッド
樹脂（ａ）と、ラクトン類（ｂ）を用い、常法により反
応させて得られる。

【００２２】本発明のインキ組成物は、本発明の樹脂成
分と顔料、溶剤を主成分として構成される。顔料として
は、なんら制限が無く通常の無機顔料、有機顔料、染料
が使用できる。

【００２３】本発明のインキ組成物の溶剤としては、従
来のインキ溶剤が使用できる。たとえば、飽和炭化水
素、芳香族炭化水素、（ポリ）オキシアルキレングリコ
ール、（ポリ）オキシアルキレングリコールのアルキル
エーテル、（ポリ）オキシアルキレングリコールのアル
キルエステル、高級アルコール等が例示できる。これら
の使用量は、通常印刷が行われるインキのＴ．Ｖが２〜
２０の範囲に調整できれば良く特に制限はないが、通常
５〜６０重量％の範囲である。

【００２４】また、必要に応じて硬化剤として、メラミ
ン樹脂、ベンゾグアナミン樹脂、尿素樹脂、あるいはこ
れらの共縮合物、ブロックイソシアネート等が使用でき
る。

【００２５】さらに、従来より用いられている樹脂を本
発明の樹脂と混合して使用できる。すなわち、本発明の
樹脂（Ａ）以外のアルキッド樹脂、ポリエステル樹脂、
エポキシ樹脂、エポキシエステル樹脂、アクリル樹脂、
フェノール樹脂、石油樹脂、ケトン樹脂、あるいはこれ
らの変性樹脂等が必要に応じて使用できる。

【００２６】本発明のその他の成分としては、必要に応
じて公知の顔料分散剤、ワックス、ドライヤー、安定
剤、酸触媒等を添加することが可能である。

【００２７】本発明のインキ組成物は、上述した各種原
料を使用して従来の方法にて製造でき、たとえば、３本
ロールミル、ボールミル等を使用した常法にて製造でき
る。

【００２８】本発明の印刷インキ組成物は、オフセット
方式、ドライオフセット方式など通常の印刷方式によっ
て容易に印刷する事が出来る。インキ膜厚は任意である
が、例えば０．１〜６ミクロンの範囲で行えばよい。

【００２９】本発明の印刷インキ組成物と組み合わせる
オーバープリント用ワニスは、加熱によって硬化する通
常の金属印刷塗装に使われる水性型のオーバープリント
用ワニスが好適に使用でき、さらには従来から使用され
ている溶剤型オーバープリント用ワニスも使用できる。

【００３０】本発明の印刷インキ組成物と組み合わされ
るオーバープリント用ワニスは、基本的に金属板上に印
刷された未乾燥のインキ上にロールコーター塗装された
後、１５０〜２５０℃で５秒〜１５分間加熱乾燥される
ことにより、外観、硬度、加工性、耐レトルト性に優れ
る塗膜を形成することができる。

【００３１】本発明の印刷インキ組成物と組み合わせる
オーバープリント用ワニスの塗装方法は、通常のコータ
ー方式で行うことができる。オーバープリント用ワニス
の膜厚は任意であるが、例えば３〜１０ミクロンの範囲
で行えばよい。

【００３２】以下本発明の理解を容易にするため、実施
例によって本発明を具体的に説明するが、本発明は実施
例のみに限定されるものではない。なお、各例中の部及
び％は重量基準によるものである。

【００３３】

【実施例】（合成例１）攪拌機、精留塔、水分離器、コ
ンデンサー、窒素導入管、温度計を具備した反応装置
に、脱水ひまし油脂肪酸 ４４８部、ネオペンチルグリ
コール １４６部、トリメチロールプロパン ９４部、
ペンタエリスリトール ９５部、無水フタル酸 ３４１
部を仕込み、常法にてエステル化反応し、酸価１３の淡
黄色透明樹脂を得た。これを樹脂ａ−１とする。

【００３４】（合成例２）合成例１と同様の反応装置
に、大豆油脂肪酸 ４５１部、ネオペンチルグリコール
１４９部、トリメチロールエタン ８４部、ペンタエ
リスリトール ９５部、イソフタル酸 ３８２部を仕込
み、常法にてエステル化反応し、酸価１２の淡黄色透明
樹脂を得た。これを樹脂ａ−２とする。

【００３５】（合成例３）合成例１と同様の反応装置
に、脱水ひまし油脂肪酸 ２７６部、１，６−ヘキサン
ジオール １１８部、トリメチロールプロパン ９４
部、ペンタエリスリトール １３６部、ｐ−ｔ−ブチル
安息香酸 ４５部、イソフタル酸 ３８２部を仕込み、
常法にてエステル化反応し、酸価１５の淡黄色透明樹脂
を得た。これを樹脂ａ−３とする

【００３６】（合成例４）合成例１と同様の反応装置
に、サフラワー油脂肪酸 ２８０部、１，６−ヘキサン
ジオール ５９部、トリメチロールプロパン １３４
部、ペンタエリスリトール １７７部、ｐ−ｔ−ブチル
安息香酸 ８９部、無水フタル酸３４１部を仕込み、常
法にてエステル化反応し、酸価１７の淡黄色透明樹脂を
得た。これを樹脂ａ−４とする

【００３７】（合成例５）合成例１と同様の反応装置
に、亜麻仁油脂肪酸 ４６２部、ネオペンチルグリコー
ル ６３部、トリメチロールプロパン １９０部、ペン
タエリスリトール ５２部、無水フタル酸 ２８９部を
仕込み、常法にてエステル化反応し、酸価８の淡黄色透
明樹脂を得た。これを樹脂ａ−５とする。

【００３８】（合成例６）合成例１と同様の反応装置
に、大豆油脂肪酸 ５０８部、１，６−ヘキサンジオー
ル ７１部、トリメチロールプロパン １７４部、ペン
タエリスリトール １０５部、テトラヒドロ無水フタル
酸 ２８１部を仕込み、常法にてエステル化反応し、酸
価１０の淡黄色透明樹脂を得た。これを樹脂ａ−６とす
る。

【００３９】（合成例７）合成例１と同様の反応装置
に、大豆油脂肪酸 １４０部、ネオペンチルグリコール
９４部、トリメチロールプロパン １３４部、ペンタ
エリスリトール ９５部、ｐ−ｔ−ブチル安息香酸 １
７８部、無水フタル酸 ３４１部を仕込み、常法にてエ
ステル化反応し、酸価１５の淡黄色透明樹脂を得た。こ
れを樹脂ｃ−１とする。

【００４０】（合成例８）合成例１と同様の反応装置
に、大豆油脂肪酸 ５４６部、グリセリン １０６部、
ペンタエリスリトール ９４部、無水フタル酸 ２５２
部を仕込み、常法にてエステル化反応し、酸価１２の淡
黄色透明樹脂を得た。これを樹脂ｃ−２とする。

【００４１】（合成例９）合成例１と同様の反応装置
に、大豆油脂肪酸 ５６４部、１，６−ヘキサンジオー
ル ５９部、トリメチロールプロパン ３４９部、ｐ−
ｔ−ブチル安息香酸１７８部、イソフタル酸 ４１５部
を仕込み、常法にてエステル化反応し、酸価７の淡黄色
透明樹脂を得た。これを樹脂ｃ−３とする。

【００４２】（合成例１０）合成例１と同様の反応装置
に、ヤシ油脂肪酸 ５２０部、ペンタエリスリトール４
２２部、テトラヒドロ無水フタル酸 ３５０部を仕込
み、常法にてエステル化反応し、酸価１４の淡黄色透明
樹脂を得た。これを樹脂ｃ−４とする。

【００４３】（合成例１１〜１６）攪拌機、コンデンサ
ー、窒素導入管、温度計を具備した反応装置に、表３に
示す組成にて各々１５０℃５時間反応させて、透明なペ
ースト状物（Ａ−１）〜（Ａ−６）を得た。

【００４４】（合成例１７〜２２）攪拌機、コンデンサ
ー、窒素導入管、温度計を具備した反応装置に、表４に
示す組成にて各々１５０℃５時間反応させて、透明なペ
ースト状物（Ｄ−１）〜（Ｄ−６）を得た。

【００４５】（実施例１〜６ 比較例１〜６）表５、表
６に各々示した組成にて３本ロールミルを用いてインキ
組成物を調製した。

【００４６】（試験方法） （１）ミスチング試験 実施例１〜６、比較例１〜６で得られたインキ組成物を
各々２．６４ＣＣ採取し、予めローラー温度を４０℃に
設定したインコメーターのローラー上に均一に塗布した
後、１６００ｒｐｍで５分間回転させた。ローラー下部
に置いた白紙上へのインキの飛散の程度を目視判定し
た。良好なものを○、不良なものを×、良好なものを
○、更に良好なものを◎として評価した。

【００４７】（２）流動性 実施例１〜６、比較例１〜６で得られたインキ組成物に
ついて、スプレッドメーターにてフロー値を測定し、フ
ロー傾斜（スロープ）値にて評価した。フロー傾斜値が
３以上のものを○、３未満のものを×として評価した。

【００４８】（３）塗装性（水性型オーバープリント用
ワニス適性；ハジキ・光沢） 実施例１〜６、比較例１〜６で得られたインキ組成物
を、各々インキ皮膜厚が１．５μmとなるようにアルミ
板にＲＩテスターで印刷した。印刷に引き続きインキを
ウェット状態のままで、水性オーバープリント用ワニス
である２Ｗ−１３１（大日本インキ化学工業製）を４５
ｍｇ／１００ｃｍ２（焼き付け後固形分）の塗膜量とな
るように塗装した。上記の条件で印刷塗装した印刷塗装
板を２００℃４５秒＋２００℃ ９０秒（ピーク温度）
の条件で焼き付け乾燥する。塗膜を目視して、良好なも
のを○、不良なものを×として評価した。

【００４９】（４）耐レトルト性 上記塗装性にて作成した試験片を未処理、及び加圧容器
中で加湿下にて、１２５℃３０分間処理した後、（４−
１）塗膜密着性、および（４−２）塗膜硬度の試験を行
った。

【００５０】（４−１）塗膜密着性 ＪＩＳ Ｋ ５４００に準じて、塗膜面にカッターナイフ
で１mm間隔で１００個の碁盤目を作り、セロハンテープ
による剥離状態を調べ、剥離していないマス目の個数で
示した。

【００５１】（４−２）塗膜硬度 塗膜面の硬度を、鉛筆引っ掻き試験（ＪＩＳ Ｋ ５４０
０）を行い鉛筆硬度で示した。

【００５２】以上の結果を表７〜表８にまとめた。

【００５３】

【表１】

【００５４】

【表２】

【００５５】

【表３】

【００５６】表中、ＣＬはε−カプロラクトンを、ＭＶ
Ｌはメチル−δ−バレロラクトンをＭＣＬはメチル−ε
−カプロラクトンを意味する。

【００５７】

【表４】

【００５８】表中、ＣＬはε−カプロラクトンを、ＭＶ
Ｌはメチル−δ−バレロラクトンをＭＣＬはメチル−ε
−カプロラクトンを意味する。

【００５９】

【表５】

【００６０】＊１ ファーストゲンブルーＴＧＲ−Ｌ
（大日本インキ化学工業（株）製） ＊２ アルケン５６Ｎ（アルキルベンゼン、日本石油洗
剤（株）製）

【００６１】

【表６】

【００６２】＊１ ファーストゲンブルーＴＧＲ−Ｌ
（大日本インキ化学工業（株）製） ＊２ アルケン５６Ｎ（アルキルベンゼン、日本石油洗
剤（株）製）

【００６３】

【表７】

【００６４】

【表８】

【００６５】

【発明の効果】以上、実施例等で示した通り、本発明で
特定する樹脂成分を含有する印刷インキ組成物は、印刷
時のミスチングが防止でき、インキを印刷後ウェットの
状態で水性タイプのオーバープリント用ワニスを塗装・
加熱乾燥する印刷塗装方式において優れた適性を有し、
さらには優れたレトルト耐性を有している。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4D075 AE03 BB26Z CA02 CA18 CA33 DA03 DA06 DB02 DB07 DC42 EA06 EA07 EA19 EB36 4J039 AE06 AF07 BC01 BC07 BC13 BE01 BE12 CA04 EA37 EA38 EA48 FA01 GA02

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 樹脂、顔料、及び溶剤より主として構成
   される印刷インキ組成物において、該樹脂成分として、
   油長が２０〜５０％であり、水酸基価が５０〜２５０で
   あるアルキッド樹脂（ａ）、とラクトン類（ｂ）を反応
   させてなる樹脂（Ａ）を必須成分として含有してなるこ
   とを特徴とする印刷インキ組成物。
2. 【請求項２】 前記したアルキッド樹脂（ａ）とラクト
   ン類（ｂ）の重量比（ａ）：（ｂ）が９７：３〜６０：
   ４０である請求項１〜３の何れかに記載の印刷インキ組
   成物。
3. 【請求項３】 印刷された請求項１又は２記載の印刷イ
   ンキ組成物上に熱硬化性を有するオーバープリント用ワ
   ニスを塗布し、加熱硬化させることを特徴とする金属板
   の被覆方法。