JP2002371221A - 水性コーティング剤およびその使用 - Google Patents

水性コーティング剤およびその使用

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JP2002371221A
JP2002371221A JP2001182904A JP2001182904A JP2002371221A JP 2002371221 A JP2002371221 A JP 2002371221A JP 2001182904 A JP2001182904 A JP 2001182904A JP 2001182904 A JP2001182904 A JP 2001182904A JP 2002371221 A JP2002371221 A JP 2002371221A
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aqueous coating
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benzotriazole
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Eita Shinagawa
英太 品川
Michio Nakane
通雄 中根
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Toyo Ink Mfg Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】通常の印刷用水性コーティング剤としての特性
を維持しつつ、金インキによる印刷層の変色を防止する
作用を併せ持つような水性コーティング剤を提供する。 【解決段】ガラス転移点が90〜140℃のスチレン−
アクリル酸共重合体の水性樹脂に、1,2,3ベンゾト
リアゾール系防錆剤を添加してなることを特徴とする水
性コーティング剤。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は水性コーティング剤に関
し、特に、金色印刷された紙器、パッケージなどの外観
を美麗にし、意匠性を高めるための水性コーティング
剤、それを用いた印刷物および金インキの変色防止法に
関する。
【0002】
【従来の技術】近年、紙器、パッケージなどの分野で、
外観、意匠の観点から金インキが印刷に用いられる機会
が増大している。このような金インキは、主として黄銅
などの銅合金を適当なワニスに分散したものが用いられ
る。しかし、比較的化学活性の高い銅合金は、これらの
紙器、パッケージの印刷、製函工程、あるいは商品とし
ての展示中に、用紙から発生する酸性ガスの発生など、
種々の理由から変色、特に直径数ミリの点状の黒点が発
生しやすく、金インキの変色により著しく商品価値を損
ねることがあった。
【0003】金インキの変色防止のために、金インキ中
に防錆剤を含有させ、変色防止する方法は公知である
が、充分な効果は得られない。このため、特開昭63−
95277号公報では、金インキに用いられる黄銅粉を
ポリエチレングリコールと脂肪酸エステルで被覆し変色
を防止する技術が、又、特公平05−78591号公報
では、変色しやすい黄銅粉を着色されたアルミ合金に変
える技術等の方法が提案されている。これらの改良方法
は金インキの変色防止効果は認められるが、金属粉の表
面処理による工程の煩雑化、金属粉の価格上昇などいく
つかの欠点もあり更なる改良が期待されている。
【0004】紙器、パッケージ分野では、光沢の向上に
よる商品価値の増大、表面の保護、すべり適性の付与な
どのために印刷工程の最後に印刷用コーティング剤を被
覆する場合が多い。このような印刷用コーティング剤
は、本来、金インキが外気と接触するのを防ぎ、変色防
止に有効なのであるが、一方で基材である紙から発生す
る、銅を腐食する物質の拡散を止めるためか、特に高
温、多湿時に金インキの点状の黒変が発生しやすくなる
傾向があり、不都合であった。したがって、美観と変色
防止を兼ねたコーティング剤の開発が待たれていた。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記欠点を改
良し、通常の印刷用水性コーティング剤としての特性を
維持しつつ、金インキによる印刷層の変色を防止する作
用を併せ持つような水性コーティング剤を提供すること
を目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、ガラス転移点
が90〜140℃のスチレン−アクリル酸共重合体の水
性樹脂に、1,2,3ベンゾトリアゾール系防錆剤を添
加してなることを特徴とする水性コーティング剤に関す
る。
【0007】更に本発明は、1,2,3ベンゾトリアゾ
ール系防錆剤の添加量が水性コーティング剤を基準とし
て0.1〜2重量%である上記水性コーティング剤に関
する。
【0008】更に本発明は、基材上に、銅合金粉末もし
くは薄片を含む金インキの印刷層、および該印刷層上に
上記水性コーティング剤のコーティング層をそれぞれ形
成してなることを特徴とする印刷物に関する。
【0009】更に本発明は、銅合金粉末もしくは薄片を
含む金インキの印刷層の上に上記水性コーティング剤を
コーティングすることを特徴とする金インキの変色防止
法に関する。
【0010】本発明における金インキとは、インキ中に
銅合金の粉末もしくは薄片などを含有し、金色の外観を
呈するインキを言う。銅合金として代表的な物は真鍮が
挙げられる。合金中の銅の比率により、青口、赤口など
の金インキがあり、用途によって使い分けられる。銅の
比率の高い、赤口金インキにおいて変色、黒変などが発
生しやすい傾向にある。本発明の金インキにおける、銅
合金中の銅の比率、粉末の形状、ワニス成分および添加
剤等はなんら制限されることなく使用することができ
る。
【0011】金インキによる印刷は、オフセット印刷、
グラビア印刷等の従来使用されている印刷方法を用いる
ことができ、印刷層の硬化も熱硬化、酸化重合、空気乾
燥、紫外線硬化等のいずれであってもよい。
【0012】本発明において1,2,3ベンゾトリアゾ
ール系防錆剤は、防錆効果だけではなく、水性コーティ
ング剤への添加のしやすさ、塗布、乾燥後の特性維持な
どの理由による選択されたものである。
【0013】本発明において1,2,3ベンゾトリアゾ
ール系防錆剤とは、例えば、1,2,3ベンゾトリアゾ
ール、4−メチル−1,2,3ベンゾトリアゾール、5
−メチル−1,2,3ベンゾトリアゾール等の低級アル
キル置換体等が挙げられる。これらの中で、入手が容易
であり、着色が少なく、水性コーティング剤への悪影響
の少ない、1,2,3ベンゾトリアゾールまたは4−メ
チル−1,2,3ベンゾトリアゾールが好ましく、特に
1,2,3ベンゾトリアゾールは防錆効果とコーティン
グ剤適性に優れ、好ましい。
【0014】1,2,3ベンゾトリアゾール系防錆剤の
添加量は、水性コーティング剤に0.1〜2.0重量部
が好ましい。0.1重量部未満では、変色防止効果が充
分ではなく、2重量部より多いとコーティング剤として
の特性を損ないやすい。すなわち、上記添加量の範囲
は、変色防止効果とコーティング剤としての特性のバラ
ンスがとれ、特に好ましい。
【0015】1,2,3ベンゾトリアゾール系防錆剤の
添加方法は、防錆剤が充分に微細であれば直接に粉末を
添加することも可能であるが、防錆剤の分散等を考慮す
ると、あらかじめメタノール、エチルアルコールなどの
良溶媒に溶解し、10〜60重量%の溶液にした後水性
コーティング剤に添加し、充分に攪拌することが好まし
い。
【0016】本発明における水性樹脂とは、公知の方法
により合成されたスチレン−アクリル酸共重合体のエマ
ルジョン、コロイダルディスパージョンあるいはアルカ
リ性水溶液などを含む。重合体組成としては、モノマー
として、スチレン、アクリル酸以外にも、マレイン酸等
のエチレン性不飽和二塩基酸、メタクリル酸メチル、ア
クリル酸エチル、2−エチルヘキシルアクリレート等の
(メタ)アクリル酸アルキルエステルを含んでいても良
い。あるいは常法によって得られたスチレン−アクリル
酸共重合体の固形樹脂をアンモニア水または/あるいは
水酸化カリウムなどのアルカリ性水溶液に溶解したもの
であってもよい。また、エマルジョン粒子の内部と外周
部とで組成、性質を変えた、いわゆるコア−シェル型エ
マルジョンであっても良い。これらの水性樹脂は印刷用
コーティング剤として印刷インキまたは白紙上にコーテ
ィングされ、加熱乾燥により水分、アンモニアの揮発に
より被覆膜を形成し、光沢、すべり性を持った有用なコ
ーティング膜となる。
【0017】本発明では、1,2,3ベンゾトリアゾー
ル系防錆剤を添加することによる耐ブロッキング性の低
下を補うためにスチレン−アクリル酸共重合体のガラス
転移点(理論値)を90〜140℃、好ましくは94〜
130℃とする。
【0018】耐ブロッキング性とは、乾燥させたコーテ
ィング面同士を重ね、高温、多湿の条件下で荷重をかけ
た場合でも、コーティング面同士が接着、固着しない性
質のことである。 耐ブロッキング性が良好でないと、
印刷の後工程、製函、箱詰め、輸送、展示などの使用状
況により、コーティング剤の接着、固着により印刷面の
傷つきなどが発生し、著しく商品価値を減じることにな
る。
【0019】スチレン−アクリル酸共重合体のガラス転
移点が90℃より高いと、耐ブロッキング性の著しい向
上が見られる。したがって、ガラス転移点が高いほど、
耐ブロッキング性は向上するのであるが、一方でコーテ
ィング材料として、塗布後レベリング性、成膜性、クラ
ックの発生などで不都合が生じる場合があるのでガラス
転移点の上限は140℃とする。特に94〜130℃は
耐ブロッキング性と他物性のバランスがとれ好ましい。
【0020】本発明の水性コーティング剤は、樹脂成分
としてガラス転移点が94〜105℃のスチレン−アク
リル酸共重合体を水性コーティング剤を基準として6〜
50重量%含むことが好ましく、それ以外の水性分散体
樹脂、水溶解性樹脂を添加してもよい。
【0021】本発明の水性コーティングは、水およびイ
ソプロピルアルコールのような水混和性溶剤の混合物が
媒体として好ましく使用される。
【0022】本発明の水性コーティング剤は、離型剤、
滑性付与のため微粒子状のポリエチレンワックスを添加
することも可能である。
【0023】本発明の水性コーティング剤は、紙、金
属、プラスチック等の基材の金インキを含む印刷層の上
にロールコーター等の塗工機を使用してコーティングす
る。コーティング層の厚さとしては5μm以下が好まし
い。
【0024】以下、本発明を実施例により説明する。
【0025】
【実施例】以下に実施例を示すが、本発明は以下の実施
例により限定されるものではない。例中、部とは重量部
を表す。 スチレン−アクリル酸共重合体:Joncryl761
0,780,354,734,450、ジョンソンポリ
マー株式会社製 ワックス:Jonwax26(平均粒子径0.07μ
m)、ジョンソンポリマー株式会社製 すべり剤:KM−788、信越化学株式会社製 消泡剤:B−748A、旭電化株式会社製 離型剤:AP−13、大八化学工業所製 防錆剤1:1,2,3−ベンゾトリアゾール 防錆剤2:5−メチル−1,2,3−ベンゾトリアゾー
ル 表1に示した配合量で、水性コーティング剤を作成し
た。容器中にスチレン−アクリル酸共重合体水性分散体
を投入し、ハイスピードミキサーで3000rpmに攪
拌しながら、各添加剤を順次、投入した。また、防錆剤
はあらかじめイソプロピルアルコールに50wt%の濃
度で溶解し、その溶解液を同様の方法で添加した。得ら
れた水性コーティング剤は、水/イソプロピルアルコー
ルの混合溶剤でB型粘度計にて150±50mPa・秒
の粘度に調製した。
【0026】マリコート紙(25×27cm、北越製紙
株式会社製)に枚葉用金インキ(黄銅粉を使用)0.3
mlをRIテスターにて展色し、展色15分後に上記各
水性コーティング剤を#3バーコーターで塗布、60℃
に設定した乾燥機で30秒間乾燥する。塗布物は16時
間放置後、120℃に設定した平板プレスにて、40M
pa,10秒間、加圧しプレス加工を行った。得られた
水性コーティング被覆物は所定の形状に切断し、試験片
とした。
【0027】試験方法 光沢: 光沢計 60度/60度、鏡面光沢 耐ブロッキング性:45℃、相対湿度80%の恒温恒湿
器に荷重500g/cm2をかけ、24時間放置後のブ
ロッキングを評価した。
【0028】金インキ黒変: 4×5cmの大きさに切
断した試料と同紙質、同サイズの白紙を試料表面に置
き、10試料を準備する。80℃、相対湿度80%、の
恒温恒湿器に荷重100g/cm2をかけ、放置し、2
4時間後に取り出し、1個以上の黒点が発生した試験片
の数を計数した。
【0029】
【表1】
【0030】比較例1と比較例2の結果を比べると、防
錆剤の添加により耐ブロッキング性が悪化し、実用に耐
えないことがわかる。比較例2と実施例2の結果から、
本発明による水性コーティング剤では、防錆剤の添加に
よっても耐ブロッキング性は悪化しないことが明らかと
なり、比較例3と実施例1,2から耐ブロッキング性を
維持したまま、金インキの黒点発生を抑えることが可能
である。
【0031】また、実施例1,4から、防錆剤の添加は
微量であっても金インキの黒点発生の低減に有効である
ことがわかる。実施例3から黒点発生の低減と耐ブロッ
キング性の向上の両立が図れる。
【0032】
【発明の効果】本発明により、金色印刷層に上に形成す
るコーティングに防錆剤を添加するという新規な手法に
より、通常の印刷用水性コーティング剤としての特性を
維持しつつ、金インキの変色を防止することが可能とな
った。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) C09D 133/02 C09D 133/02 Fターム(参考) 4F100 AB17B AB25B AB31B AH07C AK12C AK12J AK25C AK25J AL01C AT00A BA03 BA07 BA10A BA10C CA14C CA19 CA30 DE01B DE02B DG10 EH46C EJ17 EJ42 GB15 HB31B JA05C JB05C JL00 YY00C 4J038 CC061 CG031 HA156 JA17 JB35 KA05 KA06 MA08 MA13 NA01 NA03 NA10 PB04 PC10

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ガラス転移点が90〜140℃のスチレ
    ン−アクリル酸共重合体の水性樹脂に、1,2,3ベン
    ゾトリアゾール系防錆剤を添加してなることを特徴とす
    る水性コーティング剤。
  2. 【請求項2】 1,2,3ベンゾトリアゾール系防錆剤
    の添加量が水性コーティング剤を基準として0.1〜2
    重量%である請求項1記載の水性コーティング剤。
  3. 【請求項3】 基材上に、銅合金粉末もしくは薄片を含
    む金インキの印刷層、および該印刷層上に請求項1また
    は2記載の水性コーティング剤のコーティング層をそれ
    ぞれ形成してなることを特徴とする印刷物。
  4. 【請求項4】 銅合金粉末もしくは薄片を含む金インキ
    の印刷層の上に請求項1または2記載の水性コーティン
    グ剤をコーティングすることを特徴とする金インキの変
    色防止法。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010189808A (ja) * 2009-02-19 2010-09-02 Oji Paper Co Ltd 防錆段ボールおよびその製造方法
WO2020026743A1 (ja) * 2018-08-02 2020-02-06 関西ペイント株式会社 水性塗料組成物

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