JP2006002033A - 水性印刷インキ組成物 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 顔料、樹脂、及び水性媒体を必須成分とし、前記樹脂成分として、水性樹脂エマルジョンを水性印刷インキ組成物中に固形分として15〜40重量%、及び、ポリ(エチレンオキサイド/プロピレンオキサイド)ブロックポリマーを固形分として0.2〜1.0重量%含有してなる水性印刷インキ組成物。また、前記ポリ(エチレンオキサイド/プロピレンオキサイド)ブロックポリマーのHLBが8〜20である水性印刷インキ組成物。
【選択図】 なし
Description
一方、最近では産業界をあげて環境にやさしい製品作りを目指しており、段ボールの材料としても、古紙や再製紙等が利用されるようになっている。このような材料から得られる段ボールは、表面の凹凸が粗い上に不鮮明な色合いを有し、浸透性も高いため、美粧印刷物を製造することは極めて困難である。加えて、印刷業界では、経済性の追求から高希釈率のインキがより高速で印刷されており、印刷条件は厳しくなる一方である。したがって、印刷インキに求められる性能が、高級志向、環境対応、経済性のすべてに対応しなければならないという、非常に大きな課題がある。
ところが、水性印刷インキで利用できる界面活性剤は、極めて多く存在するものの、レベリング性の向上と引き換えに、何らかの性能が低下するといったものがほとんどである。例えば、有機溶剤を使用しない水性インキでは、レベリング性を向上させるために、通常、界面活性剤等を大量に使用する必要があり、多くの場合、そのような手法では発泡や耐水性の低下等が生じる。また、炭化水素系、フッ素系、シリコン系化合物等の、より少量で表面張力を低下させる効果を有するものを利用したとしても、インキの保存中に色別れが発生したり、フレキソ印刷に使用した場合、版上又は印刷物とした時のハジキ等の新たな問題を生じ易くなる。この様に、いずれの界面活性剤が有効であるかは、全く手探りに近い状況であり、いろいろなインキ性能をより高いレベルでバランスよく兼ね備えた水性インキはないのが現状である。
さらに、(2)前記ポリ(エチレンオキサイド/プロピレンオキサイド)ブロックポリマーのHLBが8〜20であることを特徴とする(1)記載の水性印刷インキ組成物に関するものである。
本発明の水性印刷インキ組成物は、顔料、樹脂、及び水性媒体を必須成分とし、かつ前記樹脂成分として、水性樹脂エマルジョン及びポリ(エチレンオキサイド/プロピレンオキサイド)ブロックポリマーを特定量含有してなることを特徴とする水性印刷インキ組成物である。
上記顔料は、1種でも2種以上でも用いることができる。
当該顔料の含有量は、水性印刷インキ組成物中に、好ましくは1〜40重量%である。
なお、本発明で使用できるポリ(エチレンオキサイド/プロピレンオキサイド/エチレンオキサイド)ブロックポリマーの市販されている具体例としては、旭電化社製のアデカプルロニックシリーズ等が挙げられる。
また、後記する水性樹脂エマルジョンの含有量が増加するに従って、当該ブロックポリマーを増量すると良好な効果が得られるものであるが、ポリ(エチレンオキサイド/プロピレンオキサイド)ブロックポリマーの含有量が0.2重量%未満の場合、本発明の効果が得られず、また、1.0重量%を超えると耐水性が低下する。
ここで、HLBとは、界面活性剤の分野で利用されている、分子の親水性部分と親油性部分とのバランス(hydrophile−lipophile balance)を表すものであり、上記HLBは、下記に示すグリフィン式(一定の油に対する乳化効率の測定から求めた実験値と親水部の重量分率に基づく式)を適用して求める事ができる。
[グリフィンの式]HLB=(100/5)×親水基重量/(親水基重量+疎水基重量)
アクリル系モノマーとしては、(メタ)アクリル酸;(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)アクリル酸ブチル、(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)アクリル酸ラウリル、(メタ)アクリル酸ステアリル等の(メタ)アクリル酸アルキルエステル化合物;(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシプロピル等の(メタ)アクリル酸ヒドロキシアルキルエステル化合物;(メタ)アクリル酸ベンジル、(メタ)アクリル酸ナフチル等の芳香族環を含む(メタ)アクリル酸エステル化合物等が挙げられる。
スチレン系モノマーとしては、スチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエン、それらの誘導体等が挙げられる。
マレイン酸系モノマーとしては、(無水)マレイン酸;マレイン酸モノメチル、マレイン酸モノエチル、マレイン酸モノブチル、マレイン酸モノヘキシル、マレイン酸モノオクチル、マレイン酸モノ2−エチルヘキシル、マレイン酸モノラウリル、マレイン酸モノステアリル等のマレイン酸モノアルキルエステル化合物;マレイン酸ジメチル、マレイン酸ジエチル、マレイン酸ジブチル等のマレイン酸ジアルキルエステル化合物等が挙げられる。
上記ビニルモノマーは、1種でも2種以上でも用いることができる。
なお、特にインキに高い光沢と隠蔽性を付与するためには、(メタ)アクリル酸メチルやスチレン系モノマー等の屈折率の高いものを利用することが好ましい。
水性樹脂エマルジョンの含有量が15重量%未満の場合は、光沢や隠蔽性が低下し、40重量%を超えると流動性が低下する。
また、分散媒としては、後述の水性媒体と同じもの等が挙げられる。
水溶性樹脂としては、具体的には、ロジン変性マレイン酸樹脂、アクリル系樹脂、スチレン−アクリル系樹脂、スチレン−マレイン酸系樹脂、スチレン−アクリル−マレイン酸系樹脂の群から選択される少なくとも1種等が挙げられる。
塩基性化合物としては、例えば水酸化ナトリウム等の無機の塩基性化合物、アンモニア、さらにトリエチルアミン、トリエタノールアミン等の有機アミン等が挙げられる。
また、溶媒としては、後述の水性媒体と同じもの等が挙げられる。
水混和性溶剤としては、例えば、低級アルコール類、多価アルコール類、及びそれらのアルキルエーテル類、アルキルエステル類等が挙げられる。具体的には、メタノール、エタノール、ノルマルプロパノール、イソプロパノール等の低級アルコール類;エチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、グリセリン等の多価アルコール類;エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノアセテート、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル等が挙げられる。
なお、特に断りがない限り、「部」及び「%」は、それぞれ「重量部」及び「重量%」を表す。また、St−Ac系とはスチレン−アクリル系を、St−2EHA系とはスチレン−2−エチルヘキシルアクリレート系を意味する。
(1)ベースインキの調製
表1の配合に従って、顔料(フタロシアニンブルー、B−15:3)、水溶性樹脂ワニス(ジョンクリルHPD−671<ジョンソンポリマー社製、St−Ac系、固形分25%>)、イソプロピルアルコール、水の混合物をビーズミルで混合した後、残りの材料を添加混合してベースインキを調製した。
表2の配合に従って、上記で調製したベースインキに、水性樹脂エマルジョン(ジョンクリル631<ジョンソンポリマー社製、St−2EHA系、固形分50%>)、水溶性樹脂ワニス(ジョンクリルHPD−671<ジョンソンポリマー社製、St−Ac系、固形分25%>)、各種ポリ(エチレンオキサイド/プロピレンオキサイド)ブロックポリマーを添加し、攪拌混合して実施例1〜5及び比較例1〜3の各水性印刷インキ組成物を調製した。
なお、表2において、各種ポリ(エチレンオキサイド/プロピレンオキサイド)ブロックポリマーの物性は以下のとおり(Mwは重量平均分子量を示す)。
ポリ(EO/PO)ブロックポリマー1:HLB14、Mw16000
ポリ(EO/PO)ブロックポリマー2:HLB10、Mw16000
ポリ(EO/PO)ブロックポリマー3:HLB14、Mw8000
さらに、各水性印刷インキ組成物を、ザーンカップNo.4(離合社製)で流出秒数が10秒になるまで水で希釈し、フレキソ印刷機(東谷製作所(株)製、東谷フレキソ機)を用いて、Kライナー(王子製紙(株)製、壷量140g以下)に印刷を行い、得られた実施例1〜5及び比較例1〜3の印刷物の性能について、以下に示す方法でレベリング性、転移性、耐水性を評価した。これらの評価結果を表2に示す。
各水性印刷インキ組成物について、その初期粘度と、40℃で1週間保存後の粘度をB型粘度計により測定し、それら粘度比(40℃で1週間保存後の粘度/初期粘度)から粘度安定性を評価した。
A:粘度比が2.0以下のもの
B:粘度比が2.0を超え、5.0以下のもの
C:粘度比が5.0を超えるもの
各印刷物の泳ぎ(すじムラ)、色ムラの程度を目視にて評価した。
A:全くムラが認められないもの
B:僅かにムラが認められるもの
C:ムラが激しいもの
各印刷物の印刷版から原紙へのインキの転移の度合を目視にて評価した。
A:全て原紙へ転移しているもの
B:僅かに原紙へ転移していないのが認められるもの
C:原紙へ転移していない状態がひどいもの
各印刷物を水で濡らした布により擦って、インキ落ちの程度を目視にて評価した。
A:インキ落ちがないもの
B:僅かにインキ落ちが見られるもの
C:インキ落ちがひどいもの
Claims (2)
- 顔料、樹脂、及び水性媒体を必須成分とし、かつ、前記樹脂成分として、水性樹脂エマルジョンを水性印刷インキ組成物中に固形分として15〜40重量%、及び、ポリ(エチレンオキサイド/プロピレンオキサイド)ブロックポリマーを固形分として0.2〜1.0重量%含有してなることを特徴とする水性印刷インキ組成物。
- 前記ポリ(エチレンオキサイド/プロピレンオキサイド)ブロックポリマーのHLBが8〜20であることを特徴とする請求項1記載の水性印刷インキ組成物。
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