JP2003183546A - 水分インジケータ用インキ組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、水分によってインキ被
膜が溶け出し、図柄が崩れ去る水分インジケータ用イン
キ組成物を提供する。 【解決手段】 ポリビニルピロリドンに炭素数２
〜２２のアルキル基を、樹脂全体に対し、１〜８０重量
％含有するようグラフト重合させてなる樹脂、および／
または、ヒドロキシエチルセルロースおよび／またはヒ
ドロキシプロピルセルロースの親水基の末端のＯＨ基
に、炭素数２〜２２のアルキル基を片側に有する、オレ
フィンオキシド、グリシジルエーテル、グリシジルエス
テル、またはグリシド酸エステルからなる群から選択さ
れる少なくとも１つをグラフト重合させてなる樹脂と、
着色剤としての顔料とから主としてなることを特徴とす
る水分インジケータ用インキ組成物。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、水分によってイン
キ被膜が溶け出し、図柄が崩れ去る水分インジケータ用
インキ組成物に関し、例えば、使い捨ておむつの尿の判
定などに利用される。

【０００２】

【従来の技術】従来、水溶性樹脂に顔料を分散してなる
水分インジケータ用インキ組成物は知られており、例え
ば、使い捨ておむつの排尿を知らせる水分インジケータ
用インキ組成物として、おむつの最も外側のバックシー
トと呼ばれるポリエチレンフィルムの内側にグラビア印
刷方式、またはフレキソ印刷方式で被印刷体に図柄を形
成していた。

【０００３】このような水分インジケータ用インキ組成
物に使用される水溶性樹脂には、ポリビニルピロリドン
やヒドロキシプロピルセルロース等が挙げられる。

【０００４】昨今、使い捨ておむつの蒸れを防ぐため、
フィルムの無数にある微細な孔から水蒸気を通過させる
ことによって透湿度を向上させたポリエチレンフィルム
が多用されるようになってきた。

【０００５】しかしながら、透湿度の高いフィルムが普
及するに従って、上述の図柄が崩れ去る水分インジケー
タ手段が機能しないという問題が発生した。顔料に前記
の水溶性樹脂を有する水分インジケータ用インキ組成物
を用いて印刷物を得た場合、それを高温多湿の条件下で
長期にわたって放置すると、形成された図柄の中で、水
溶性樹脂が吸湿し、それに伴い、顔料が水溶性樹脂から
の水分により凝集を起こすため、おむつに排出された尿
などの体液からの水分と図柄が接触した際に、顔料がそ
の水分に分散せず、図柄が思うように崩れないことがあ
った。

【０００６】特にポリビニルピロリドンはヒドロキシプ
ロピルセルロースよりも吸湿性が高いため、より速く経
時変化を起こし、非透湿性のポリエチレンフィルムであ
っても比較的短期間に水分インジケータとしての機能が
低下した。また、その吸湿性の高さから、夏季の高温多
湿の条件下では、加工前の印刷物をロール状に巻き取っ
たままの状態で保管すると、印刷面と接触する反対側に
図柄が移るといういわゆる裏移り現象が発生した。

【０００７】水分インジケータ用として使用可能な水溶
性樹脂には、前記の水溶性樹脂の他にヒドロキシエチル
セルロースが知られているが、この樹脂はアルコール系
溶剤に溶解しないため、乾燥性が悪く、作業性を極端に
遅くするために、製品化に供することはできなかった。
乾燥性を良くするためには、使用する顔料の含有量を更
に高くする必要があるが、それは逆に顔料の凝集を促進
することになり、上述のような水分インジケータ用イン
キ組成物として使用することは困難であった。

【０００８】また、時間の経過に伴い、印刷体中の顔料
が透湿度の高いフィルムを通過した水蒸気によって凝集
し、微細孔に目詰まりを起こすことがあり、水分インジ
ケータとしての機能が十分にはたせられない場合があっ
た。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
従来技術の課題を解決するためになされたものであり、
本発明の目的は、高温多湿の条件下で長期にわたって放
置しても、顔料の凝集を防止し、そのためインジケータ
のターゲットとする水分に図柄が接触した際に安定な図
柄の溶解性を有し、かつ、顔料の裏移りや透湿性の高い
フィルムの微細孔に凝集した顔料が目詰まりすることの
ない水分インジケータ用インキ組成物を提供することで
ある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、ポリ
ビニルピロリドンに炭素数２〜２２のアルキル基を、樹
脂全体に対し、１〜８０重量％含有するようグラフト重
合させてなる樹脂、および／または、ヒドロキシエチル
セルロースおよび／またはヒドロキシプロピルセルロー
スの親水基の末端のＯＨ基に、炭素数２〜２２のアルキ
ル基を片側に有する、オレフィンオキシド、グリシジル
エーテル、グリシジルエステル、またはグリシド酸エス
テルからなる群から選択される少なくとも１つをグラフ
ト重合させてなる樹脂と、着色剤としての顔料とから主
としてなることを特徴とする水分インジケータ用インキ
組成物である。

【００１１】請求項２の発明は、アルコール系溶剤およ
び／または水に溶解または分散してなる請求項１に記載
の水分インジケータ用インキ組成物である。

【００１２】上記のように構成された本発明は、水溶性
樹脂のポリビニルピロリドンの一部に疎水性のアルキル
基をグラフト重合することや、水溶性樹脂のヒドロキシ
エチルセルロースおよび／またはヒドロキシプロピルセ
ルロースの親水基の末端のＯＨ基に、疎水性のアルキル
基を片側に有する置換基をグラフト重合させることで、
疎水化によって全体として水溶性樹脂の親水性が低下
し、吸湿性が低下することによって、たとえ、上述した
透湿性のフィルムを用いたとしても、高温多湿時の顔料
凝集を防止することができる。また、水溶性樹脂中に非
極性部分が生じ、界面活性能を発現し、それが顔料に配
向することで、顔料の分散安定化が可能となるため、図
柄がインジケータのターゲットとする水分に接した際
に、水分に対して速やかに溶解して図柄が崩れ去る水分
インジケータ用インキ組成物を提供することができる。

【００１３】更に、本発明によれば、ヒドロキシエチル
セルロースは一般にアルコール系溶剤には溶解しない
が、上記のようにグラフト重合させる事で疎水化し、ア
ルコール系溶剤に溶解することが可能となる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下本発明を詳細に説明する。本
発明の一つの水分インジケータ用インキ組成物は、ポリ
ビニルピロリドンに炭素数２〜２２のアルキル基を、樹
脂全体に対し、１〜８０重量％含有するようグラフト重
合させてなる樹脂、および／または、ヒドロキシエチル
セルロースおよび／またはヒドロキシプロピルセルロー
スの親水基の末端のＯＨ基に、炭素数２〜２２のアルキ
ル基を片側に有する、オレフィンオキシド、グリシジル
エーテル、グリシジルエステル、またはグリシド酸エス
テルからなる群から選択される少なくとも１つをグラフ
ト重合させてなる樹脂と、着色剤としての顔料とから主
としてなることを特徴とする水分インジケータ用インキ
組成物である。

【００１５】上記ポリビニルピロリドンのグラフト重合
樹脂において、ポリビニルピロリドンにグラフト重合さ
せるアルキル基は、炭素数２〜２２からなるアルキル基
であることが必要であり、炭素数４〜１２からなるアル
キル基であることが好ましい。アルキル基の炭素数が２
より少ないと目的の疎水性を得ることができず、炭素数
が２２を超えると、水溶性樹脂の水溶性を阻害する。

【００１６】また、ポリビニルピロリドンに前記アルキ
ル基をグラフト重合させる際の前記アルキル基の含有量
は、樹脂全体に対して１〜８０重量％であることが必要
であり、前記アルキル基の含有量が樹脂全体に対して５
〜２０重量％であることが好ましい。前記アルキル基の
割合が１重量％より少ないと目的の疎水性を得ることが
できず、８０重量％を超えると、水溶性樹脂の水溶性を
阻害する。

【００１７】また、前記アルキル基は本発明の目的を達
成するものであれば、直鎖状であっても分岐鎖状であっ
てもよく、アルキル基をグラフト重合させるのにα−オ
レフィンを用いる。重合方法は特に限定されず、従来一
般の方法を使用することができる。

【００１８】上記ヒドロキシエチルセルロースおよび／
またはヒドロキシプロピルセルロースのグラフト重合樹
脂において、オレフィンオキシド、グリシジルエーテ
ル、グリシジルエステル、およびグリシド酸エステルの
片側に配置されるアルキル基は、炭素数２〜２２のアル
キル基であることが必要であり、炭素数４〜１２からな
るアルキル基であることが好ましい。アルキル基の炭素
数が２より少ないと目的の疎水性を得ることができず、
炭素数が２２を超えると、水溶性樹脂の水溶性を阻害す
る。なお、前記アルキル基は本発明の目的を達成するも
のであれば、直鎖状であっても分岐鎖状であってもよ
い。また、前記アルキル基の含有量は、特に限定され
ず、さらにまた、前記グラフト重合の重合方法も、特に
限定されず、従来一般の方法を使用することができる。

【００１９】上記ポリビニルピロリドンのグラフト重合
樹脂（Ａ）と、上記ヒドロキシエチルセルロースおよび
／またはヒドロキシプロピルセルロースのグラフト重合
樹脂（Ｂ）は、それぞれ単独でインキ組成物に使用して
も、混合してインキ組成物に使用してもよく、混合させ
る場合、好ましい混合割合は、Ａ／Ｂ＝０．５〜２０
（重量比）であり、更に好ましくは、４〜２０（重量
比）である。

【００２０】上記の水分インジケータ用インキ組成物は
アルコール系溶剤および／または水に溶解または分散し
て使用され、アルコール系溶剤としては、例えば、メチ
ルアルコール、エチルアルコール、ｎ−プロピルアルコ
ール、イソプロピルアルコール、ｎ−ブチルアルコー
ル、ｓｅｃ−ブチルアルコール、イソブチルアルコー
ル、ｎ−ペンタノール等のアルコール類が挙げられる。
また、アルコール類の濃度は、特に限定されない。

【００２１】また、上記の水分インジケータ用インキ組
成物は、顔料の配合割合が樹脂に対して０〜５０重量％
以下であることが好ましい。顔料の配合割合が５０重量
％を超えると顔料が凝集を起こしやすい。

【００２２】本発明の水分インジケータ用インキ組成物
は、印刷方式に特に限定されず、グラビア印刷方式やフ
レキソ印刷方式など、インキの組成や濃度に応じて使用
する印刷方式を選択することができる。

【００２３】本発明の水分インジケータ用インキ組成物
は、顔料、上記の水溶性樹脂のグラフト重合体、溶剤お
よび助剤からなり、本発明の作用を阻害しない範囲で、
消泡剤、増粘剤、可塑剤、乳化剤、酸化防止剤、乾燥剤
などの成分を含有していても良い。

【００２４】また、顔料は無機顔料であっても有機顔料
であってもよく、通常一般に使用されるものならば、特
に限定されない。

【００２５】また、本発明の水分インジケータ用インキ
組成物に使用可能な印刷媒体も特に限定されず、例え
ば、紙、合成紙、合成樹脂フィルムまたは不織布等を用
いることができる。

【００２６】

【実施例】以下、上記実施形態の具体的実施例について
説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。

【００２７】表１の配合に従い、実施例１および比較例
１，２として、各樹脂と顔料を混合し、適宜、イソプロ
ピルアルコールにて適正粘度に調製した後に、ペイント
シェーカーにより通常のグラビアインキ製造手法に基づ
き顔料を分散し、インキ組成物を調製した。なお、表１
においてピグメントブルー１５：４（大日精化工業
（株）製）は顔料を、アンタロンＰ９０４（アイエスピ
ージャパン（株）製）は９０重量％のポリビニルピロリ
ドンに対して１０重量％の１−ブテンで置換された樹脂
を、ＨＰＣ−ＳＬ（日本曹達（株）製）はヒドロキシプ
ロピルセルロースを、またＰＶＰＫ−３０（アイエスピ
ージャパン（株）製）はポリビニルピロリドンを示す。
なお、アンタロンＰ９０４は顔料と混合する際に少量の
ヒドロキシプロピルセルロースを加えた。

【００２８】

【表１】

【００２９】実施例１および比較例１，２を離合社製ザ
ーンカップ＃３において１８〜２０秒になるよう更にイ
ソプロピルアルコールにて希釈し、グラビア印刷方式
（グラビア版、版深２０〜３０μｍ）で紙、透湿ポリエ
チレンフィルム、ポリエチレンフィルムのそれぞれに印
刷を行い、印刷物を所定の方法で乾燥させた後、消去性
の試験を行った。また、印刷後５０℃、８０％の恒温槽
中で密閉された状態で１週間経過した後に消去性の試験
をした場合を経時消去性とした。消去性の評価は次の各
方法によった。

【００３０】（１）水滴下方法 図柄の上にティッシュを２枚広げ、そこへスポイトで１
ｍｌの水を滴下し、１分間放置後、ティッシュを取り除
き、別の新しいティッシュを用いて手のひらで強く押し
当てて水を吸い取り、目視により消去性を評価した。

【００３１】評価基準 ◎：すべての図柄が消去した。
○：図柄が一部残留した。△：図柄は一部のみ消去し
た。×：図柄は全く消去しなかった。

【００３２】（２）水浸漬方法 印刷物を水道水に浸漬し、１分間放置後、流水で印刷物
を軽く水洗し、目視により消去性を評価した。なお、評
価基準は上記と同様である。

【００３３】結果を表２に示す。なお、消去試験で用い
た水滴下方法および水浸漬方法は同程度の評価となっ
た。

【００３４】

【表２】

【００３５】表３に記載した割合で配合したインキ組成
物を、実施例２および比較例３，４として、実施例１と
同様の手法で調製した。

【００３６】

【表３】

【００３７】実施例２および比較例３，４を離合社製ザ
ーンカップ＃３において１８〜２０秒になるよう更にイ
ソブチルアルコールにて希釈し、フレキソ印刷方式（フ
レキソ版、アニロックスロール２００−４００Ｌ／イン
チ）で透湿ポリエチレンフィルム、ポリエチレンフィル
ムのそれぞれに印刷を行い、印刷物を所定の方法で乾燥
させた後、実施例１と同様の消去性の試験を行った。結
果を表４に示す。

【００３８】

【表４】

【００３９】表５に記載した割合で配合したインキ組成
物を、実施例３，４および比較例５，６として、実施例
１と同様の手法で調製した。

【００４０】

【表５】

【００４１】実施例３，４および比較例５，６を離合社
製ザーンカップ＃３において１８〜２０秒になるよう、
実施例３および比較例５は、ＦＳアンチフォームＦ−２
０（ダウコーニングアジア（株）製）を表５のように調
製したインキ組成物に対して０．１重量％添加した後、
更にエチルアルコール／水＝５／９５（重量比）の割合
で混合した希釈剤にて希釈し、また、実施例４および比
較例６は更にエチルアルコール／水＝３０／７０（重量
比）の割合で混合した希釈剤にて希釈し、グラビア印刷
方式（グラビア版、版深２０〜３０μｍ）で紙、透湿ポ
リエチレンフィルム、ポリエチレンフィルムのそれぞれ
に印刷を行い、印刷物を所定の方法で乾燥させた後、実
施例１と同様の消去性の試験を行った。結果を表６に示
す。

【００４２】

【表６】

【００４３】上記に示した実施例以外にも、水溶性樹脂
として、ヒドロキシエチルセルロースおよび／またはヒ
ドロキシプロピルセルロースの親水基の末端のＯＨ基
に、炭素数２〜２２のアルキル基を片側に有する、オレ
フィンオキシド、グリシジルエーテル、グリシジルエス
テル、またはグリシド酸エステルからなる群から選択さ
れる少なくとも１つをグラフト重合させてなる樹脂を用
いてインキ組成物を調製しても、ポリビニルピロリドン
のグラフト重合樹脂とヒドロキシエチルセルロースおよ
び／またはヒドロキシプロピルセルロースのグラフト重
合樹脂とを混合した樹脂を用いてインキ組成物を調製し
ても、グラビア印刷方式、フレキソ印刷方式の印刷によ
って、上記実施例と同程度の印刷物の消去性、経時消去
性が達成できる。

【００４４】

【発明の効果】以上、実施例で具体的に示したように、
本発明の水分インジケータ用インキ組成物は、以下に示
す効果が達成できた。 （ｉ）水溶性樹脂の吸湿性が低下することや、水溶性樹
脂に界面活性能が発現することによって、グラビア印刷
方式やフレキソ印刷方式などの印刷方式に関係なく、高
温多湿の条件下で長期にわたって放置しても顔料が凝集
せず、ターゲットとする水分に図柄が接触した際に安定
した図柄の溶解性を有する。 （ｉｉ）水溶性樹脂の吸湿性が低下することにより、透
湿性の高いフィルムの微細孔に凝集した顔料が目詰まり
することや顔料の裏移りを防止することが可能である。 （ｉｉｉ）本発明のヒドロキシエチルセルロースのグラ
フト重合体は、アルコール系溶剤に易溶となるため、乾
燥性が向上し、従来必要であった顔料の使用量を減じる
ことができ、顔料の凝集を防止することができる。 （ｉｖ）水を溶剤に使用する事によりアルコール系溶剤
の割合を低くする事が可能となり、アルコール分が３０
％以下では継続燃焼性がなくなり、５％前後で危険物か
ら除外され、防火安全の面から望ましい。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中川 和弘 大阪府柏原市本郷５丁目８番12号 大阪印 刷インキ製造株式会社柏原工場内 Ｆターム(参考） 2G054 AA04 AB10 CA11 CE01 4C098 AA09 CD09 CD10 4J039 AB02 AD23 AE05 AE07 BC07 BE01 CA03 CA06

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ポリビニルピロリドンに炭素数２〜２２
   のアルキル基を、樹脂全体に対し、１〜８０重量％含有
   するようグラフト重合させてなる樹脂、および／また
   は、ヒドロキシエチルセルロースおよび／またはヒドロ
   キシプロピルセルロースの親水基の末端のＯＨ基に、炭
   素数２〜２２のアルキル基を片側に有する、オレフィン
   オキシド、グリシジルエーテル、グリシジルエステル、
   またはグリシド酸エステルからなる群から選択される少
   なくとも１つをグラフト重合させてなる樹脂と、着色剤
   としての顔料とから主としてなることを特徴とする水分
   インジケータ用インキ組成物。
2. 【請求項２】 アルコール系溶剤および／または水に溶
   解または分散してなる請求項１に記載の水分インジケー
   タ用インキ組成物。