JP2020117589A - 水性グラビアインキおよびその利用 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明において使用する天然染料(A)は以下の例には限定されないが、例えば、慣習的に食品として用いられた天然のものから抽出された染料が好ましく、カロチノイド系のクチナシ黄色素(クロシン、クロセチン)、アトナー色素(ビキシン、ノルビキシン)、パプリカ抽出色素(カプサンチン)、ニンジン色素(β−カロチン)、トマト色素(リコピン)、マリーゴールド色素(カロチノイド、フラボノイド)、β−アポー8−カロチナール、カンタキサンチン、トウガラシ色素、フラボノイド系の、タマネギ色素、シアナット色素、ペカンナッツ色素、チコリ色素、カルコン系のベニバナ黄色素(サフロミン)、ベニバナン赤色素(カルタミン)、アントシアニン系のシソ色素(シソニン、マロニルシソニン)、アカキャベツ色素(シアニジンアシルグリコシド)、アカダイコン色素(ペラルゴニジンアシルグリコシド)、ムラサキイモ色素(シアニジンアシルグルコシド、ペオニジンアシルグルコシド)、ムラサキトウモロコシ色素、ブドウ果皮色素(エノシアニン)、エルダーベリー色素(シアニジングリコシド、デルフィニジングリコシド)、ブドウ果汁色素、ブルーベリー色素、ハイビスカス色素、フラボン系のココア色素、カキ色素(フラボノイド)、タマリンド色素、コウリャン色素(アピゲニニジン、ルテオリニジン)フラボノール系のカロブ色素、甘草抽出色素、ポルフィリン系のクロロフィル、アントラキノン系のコチニール色素(カルミン酸)、ラック色素(ラッカイン酸類)、アカネ色素(アリザリン、ルベリトリン酸)、その他、ウコン色素(クルクミン)、ベニコウジ黄色素(キサントモナシン類)、ベニコウジ色素(モナスコルブリン、アンカフラビン)、クチナシ色素、ビートレット(ベタイン系のベタニン、イソベタニン)、銅クロロフィリンナトリウム、クチナシ青色素、スピルリナ色素(フィコシアニン)、植物炭末色素、カラメル色素等が挙げられ、ベニコウジ由来の染料である色素が好ましい。インキ中の染料(色素原体)の含有量は、要求される色柄の濃淡によって変動し特に限定されないが、インキ被膜総質量中、1〜80質量%であることが好ましく、10質量%〜70質量%であることがなお好ましい。発色性およびプラスチック基材に対する接着性が良好となるためである。
本発明において水性バインダー樹脂(B)とは、インキにおける主たる樹脂成分をいう。当該水性バインダー樹脂(B)は、水溶性またはエマルジョン状の樹脂であることが好ましく、天然染料(A)と併用した際にインキの発色の特性を維持・良化させるため、例えば、水性ポリウレタン樹脂(B1)、水性ビニル系樹脂(B2)、水性ポリエステル樹脂、水性ポリアミド樹脂、水性ロジン樹脂等が好適に使用できる。更に、天然染料(A)を併用した場合のプラスチック基材に対する接着性の観点から、水性ポリウレタン樹脂(B1)および/または水性ビニル系樹脂(B2)を含むことが好ましい。これら樹脂はバインダー樹脂総質量中に、70〜100質量%含むことが好ましい。
インキ被膜中の水性バインダー樹脂(B)の含有量は、プラスチック基材に対する接着性の観点と染料の発色性の観点から、インキ被膜全体の10質量%〜80質量%が好ましく、40質量%〜60質量%がより好ましい。
本発明における水性ポリウレタン樹脂(B1)の重量平均分子量は、5000〜100000の範囲内とすることが好ましい。重量平均分子量は、GPCで測定されたポリスチレン換算値である。重量平均分子量が5000〜100000の場合には、プラスチック基材に対する接着性が向上する作用がある。更には得られる水性印刷インキの粘度が好適であるため水−アルコール混合溶剤への溶解性が向上し、インキの再溶解性が良好となる傾向がある。また、酸価(中和前の酸価)としては10〜60mgKOH/gであることが好ましく、25〜45mgKOH/gであることであることがなお好ましい。水性媒体や、水とアルコールの混合溶剤からなる媒体への溶解性が向上し、インキの再溶解性および耐光性が良好となるためである。
またポリイソシアネートと、ヒドロキシ酸と、ポリオール(ただしヒドロキシ酸を除く)とを反応させてなるウレタンプレポリマーを、ポリアミンと反応させて得られる水性ポリウレタン樹脂である場合も好ましい。
上記ポリイソシアネートとしては、芳香族、脂肪族または脂環族の各種公知のジイソシアネート類を使用することができる。例えば、1,5−ナフチレンジイソシアネート、4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート、4,4’−ジフェニルジメチルメタンジイソシアネート、4、4’−ジベンジルイソシアネート、ジアルキルジフェニルメタンジイソシアネート、テトラアルキルジフェニルメタンジイソシアネート、1,3−フェニレンジイソシアネート、1,4−フェニレンジイソシアネート、トリレンジイソシアネート、ブタン−1,4−ジイソシアネート、ペンタメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、イソプロピレンジイソシアネート、メチレンジイソシアネート、2,2,4−トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、2,4,4−トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、シクロヘキサン−1,4−ジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、リジンジイソシアネート、ジシクロヘキシルメタン−4,4’−ジイソシアネート、1,3−ビス(イソシアネートメチル)シクロヘキサン、メチルシクロヘキサンジイソシアネート、m−テトラメチルキシリレンジイソシアネートやダイマー酸のカルボキシル基をイソシアネート基に転化したダイマージイソシアネート等が代表例として挙げられる。これらは単独または2種以上を混合して用いることができる。耐候性が向上するため、脂肪族または脂環族ポリイソシネートが好適に用いられ、ペンタメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、シクロヘキサン−1,4−ジイソシアネートから選ばれるポリイソシアネートを原料とすることが好ましい。
上記ヒドロキシ酸のうち、酸を構成する官能基は、スルホン酸(スルホン基)、カルボン酸(カルボキシル基)などの酸性官能基が挙げられるが、カルボン酸を有することが好ましい。なお、ヒドロキシ酸としては、以下に限定されないが、例えば2,2−ジメチロールプロパン酸、2,2−ジメチロールブタン酸、2,2−ジメチロールペンタン酸等のジメチロールアルカン酸などが好適に挙げられ、これらは単独または2種以上を混合して用いることができる。ヒドロキシ酸は通常、ポリイソシアネートとの反応ではおよその酸性官能基は未反応として残存し、水性ポリウレタン樹脂に所定の酸価を含有させることができる。
上記ポリオールは、ポリエステルポリオール、ポリエーテルポリオール、ポリカーボネートポリオール等を使用することにより該当するポリオール由来の構成単位を水性ポリウレタン樹脂(B1)に含有させることが可能である。当該ポリオールは、中でもポリエーテルポリオールおよび/またはポリエステルポリオールを含有することが好ましい。ポリエステルポリオールを含有させることがなお好ましく、ポリエステルポリオールを使用することでプラスチック基材への密着性に加え、印刷時の再溶解性、版かぶり性が向上するためである。
コハク酸、セバシン酸、アジピン酸、バイオ2,5−フランジカルボン酸等の使用が好ましい。中でもコハク酸および/またはセバシン酸を使用することがなお好ましく、コハク酸および/またはセバシン酸に由来する構造単位を含むことが好ましい。コハク酸および/またはセバシン酸由来の構造単位は水性ポリウレタン樹脂(B1)中に10〜40質量%含有することが好ましく、15〜35質量%含有することがなお好ましく、20〜35質量%含有することが更に好ましい。
なお、コハク酸および/またはセバシン酸などの原料はバイオマス原料と呼ばれ、環境保全の観点からも好ましい。バイオマス原料を好適に用いてバイオマス度を高めることが可能であることから、水性ポリウレタン樹脂(B1)のバイオマス度は当該水性ポリウレタン樹脂(B1)全量中30質量%以上であることが好ましく、50質量%以上であることがより好ましい。
また、ポリエステルポリオールは、二塩基酸と、分岐構造を有する低分子ジオールからなるポリエステルポリオールであることが、フィルムへの密着性、印刷適性の面から好ましい。
更に、補助的に水酸基を2個以上持ち、かつ分岐構造を有する低分子ポリオール類を含有することが好ましい。当該低分子ポリオールはグリセリン、トリメチロールプロパン、トリメチロールエタン等が好適に挙げられる。
本発明における水性ポリウレタン樹脂(B1)の構成成分として用いることのできるポリアミンは、例えば、2−ヒドロキシエチルエチレンジアミン、2−ヒドロキシエチルプロピレンジアミン、ジ−2−ヒドロキシエチルエチレンジアミン、ジ−2−ヒドロキシエチルプロピレンジアミン、2−ヒドロキシプロピルエチレンジアミン、ジ−2−ヒドロキシプロピルエチレンジアミンなどの水酸基を有するジアミン、エチレンジアミン、プロピレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、イソホロンジアミン、ジシクロヘキシルメタン−4,4‘−ジアミン、さらにダイマー酸のカルボキシル基をアミノ基に転化したダイマージアミンなどのジアミン、また、グルタミン、アスパラギン、リジン、ジアミノプロピオン酸、オルニチン、ジアミノ安息香酸、ジアミノベンゼンスルホン酸等のアミノ酸が好適に挙げられる。これらは単独または2種以上を混合して用いることができる。好ましくは、水酸基を有するジアミンである。水性媒体や、水とアルコールの混合溶剤からなる媒体への再溶解性・印刷適性が良好となる傾向があるためである。
本発明における水性ポリウレタン樹脂(B1)は、イソシアネートに対して不活性でかつ親水性の有機溶剤(例えばアセトンやメチルエチルケトン)を用いて合成しておいて、更に水を加えたのちに当該有機溶剤を減圧留去するアセトン法、または、当該有機溶剤を全く使用しない無溶剤合成法等により得ることができる。本発明においては有機溶剤を使用し粘度を低下させ、合成反応を均一にスムーズに行うことができるアセトン法を用いることが望ましい。
本発明における水性ビニル系樹脂(B2)とは、モノマーとしてビニル化合物を重合して得られる水性樹脂をいい、水溶性であってもよいし、水性エマルジョンであってもよい。重合方法としてはラジカル重合、アニオン重合、カチオン重合等が挙げられる。水性ビニル系樹脂(B2)は直鎖状の高分子化合物であることが好ましく、熱可塑性樹脂であることが好ましい。当該ビニル系樹脂としては、ポリスチレン樹脂、アクリル樹脂、スチレン−アクリル共重合樹脂、スチレン−マレイン酸共重合樹脂、およびこれらの変性樹脂が好適に挙げられる。水性ビニル系樹脂(B2)は中和酸価が30〜500mgKOH/gであることが好ましく、50〜300mgKOH/gであることがより好ましい。
なお当該ビニル系樹脂を構成するモノマーは、(メタ)アクリル酸エステル、およびスチレン系モノマー、酸性モノマーから選ばれる少なくとも1種が好適に挙げられる。
水性ビニル系樹脂(B2)を構成する(メタ)アクリル酸エステルとは、例えば、(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)アクリル酸イソプロピル、(メタ)アクリル酸ブチル、(メタ)アクリル酸イソブチル、(メタ)アクリル酸オクチル、(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、(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、(メタ)アクリル酸2−(ジメチルアミノ)エチル、(メタ)アクリル酸−2−(ジエチルアミノ)エチル、(メタ)アクリル酸−2−メトキシエチル、(メタ)アクリル酸−2−ブトキシエチル、(メタ)アクリル酸グリシジル等を好適に挙げられる。
水性ビニル系樹脂(B2)を構成するスチレン系モノマーとは、スチレン、α−メチルスチレンあるいはスチレン誘導体等を好適に挙げられる。
水性ビニル系樹脂(B2)を構成する酸性モノマーは、例えば、フタル酸モノヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、p−カルボキシベンジル(メタ)アクリレート、エチレンオキサイド変性(付加モル数:2〜18)フタル酸(メタ)アクリレート、フタル酸モノヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、コハク酸モノヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、アクリル酸β−カルボキシエチル、2−メタクリロイロキシエチルヘキサヒドロフタル酸などのモノカルボン酸含有モノマー、また、マレイン酸、無水マレイン酸、イタコン酸、シトラコン酸、及びフマル酸等のジカルボン酸含有モノマーが挙げられる。中でも、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、無水マレイン酸、イタコン酸、シトラコン酸、フマル酸等が好適に挙げられる。これら酸性モノマーはビニル系樹脂を構成したのち一部あるいは全部が中和されて水性化される。
本発明における水性グラビアインキには、上記バインダー樹脂(B)のほかに、必要に応じて補助樹脂を併用することができる。併用される樹脂の例としては、シェラック、塩素化ポリオレフィン樹脂、ロジン変性マレイン酸樹脂などを挙げることができる。併用樹脂は、本発明の目的を妨げない範囲内で、単独または2種以上を混合して用いることができる。
本発明の水性グラビアインキは添加剤を含有してもよく、かかる添加剤としては、硬化剤、ブロッキング防止剤、増粘剤、レオロジー調整剤、消泡剤、レベリング剤、防腐剤、表面張力調整剤、pH調整剤およびポリエチレン粒子、紫外線吸収剤などが好適に挙げられる。
本発明における水性グラビアインキは、水性バインダー樹脂(B)、天然染料(A)などを水性溶液中に溶解および/または分散することにより製造することができる。具体的には、天然染料を水性バインダー樹脂(B)および上記併用樹脂により水性溶液中に溶解および/または分散させ、得られた混合物に、ワックス類、消泡剤、増粘剤、硬化剤等、他の化合物を配合することにより水性グラビアインキを製造することができる。
本発明の水性グラビアインキは、公知のグラビア印刷機を用いたグラビア印刷方式でプラスチック基材または紙上に印刷できる。印刷する際は、グラビア印刷方式に適した粘度及び濃度にまで、水性溶液、例えばエチルアルコール、イソプロピルアルコール、ノルマルプロピルアルコールなどのアルコール系有機溶剤と水を混合した希釈溶剤で希釈され、単独でまたは混合されて各印刷ユニットに供給される。印刷は凹版を輪転させ、余分なインキをドクターブレードにより掻き取り、当該基材へ連続的に転移させて印刷される。基材は巻取り方式で供給され、印刷速度としては50〜300m/分であることが好ましい。
本発明の印刷物作製に使用できる基材としては紙基材でもよいしプラスチック基材でもよいが、プラスチック基材を好適に使用できる。かかる基材は例えば、ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィン、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリ乳酸などのポリエステル、ポリスチレン、AS樹脂、ABS樹脂などのポリスチレン系樹脂、ナイロン、ポリアミド、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、セロハン、紙、アルミなど、もしくはこれらの複合材料からなるフィルム状の基材が挙げられる。また、シリカ、アルミナ、アルミニウムなどの無機化合物をポリエチレンテレフタレート、ナイロンフィルムに蒸着した蒸着基材も用いることができ、更に蒸着処理面がポリビニルアルコールなどによるコート処理を施されていても良い。プラスチック基材は、印刷される面(印刷層と接する面)が易接着処理されていることが好ましく、易接着処理とは、例えば、コロナ放電処理、紫外線/オゾン処理、プラズマ処理、酸素プラズマ処理、プライマー処理等が挙げられる。例えばコロナ放電処理では基材上に水酸基、カルボキシル基、カルボニル基等が発現する。水素結合を利用できるためインキ中には水酸基やアミノ基といった官能基を有する化合物を含むことが好ましい。
ラミネート加工法としては、1)得られた印刷物の印刷層上に、必要に応じてアンカーコート剤を塗布後、溶融樹脂を積層する押し出しラミネート法、2)接着剤を塗布後、必要に応じて乾燥させ更に接着剤層上にプラスチックフィルムを積層するドライラミネート法等が挙げられる。アンカーコート剤(AC剤)としてはイミン系AC剤、イソシアネート系AC剤、ポリブタジエン系AC剤、チタン系AC剤が挙げられ、ウレタン系ラミネート接着剤としてはポリエーテルウレタン系ラミネート接着剤、ポリエステル系ラミネート接着剤などが挙げられ、有機溶剤を含むものと、無溶剤のものとがある。また、溶融樹脂としては、溶融ポリエチレン等が挙げられる。積層体の製造方法としては、例えば、印刷層上に、イミン系、イソシアネート系、ポリブタジエン系、チタン系等の各種アンカーコート剤を介して、溶融ポリエチレン樹脂を積層する通常のエクストルジョンラミネート(押し出しラミネート)法、印刷層上にウレタン系等の接着剤を塗工し、その上にプラスチックフィルムを積層するドライラミネート法やノンソルベントラミネート法、また印刷面に直接溶融ポリプロピレンを圧着して積層するダイレクトラミネート法等、公知のラミネート工程により得られる。
JISK0070に従って求めた。
(酸価)
JISK0070に従って求めた。
重量平均分子量は、GPC(ゲルパーミエーションクロマトグラフィー)装置(東ソー株式会社製HLC−8220)を用いて分子量分布を測定し、ポリスチレンを標準物質に用いた換算分子量として求めた。下記に測定条件を示す。
カラム:下記カラムを直列に連結して使用した。
東ソー株式会社製ガードカラムHXL−H
東ソー株式会社製TSKgelG5000HXL
東ソー株式会社製TSKgelG4000HXL
東ソー株式会社製TSKgelG3000HXL
東ソー株式会社製TSKgelG2000HXL
検出器:RI(示差屈折計)
測定条件:カラム温度40℃
溶離液:テトラヒドロフラン
流速:1.0mL/分
ガスクロマトグラフィー質量分析法(GC/MS)において、クロマトグラフィで分離した成分の検出に質量分析計を用いることで、質量情報から成分の定性及び定量を行った。ガスクロマトグラフィーはSHIMAZU社製 GCMS−QP2010を用いた。
[ポリエステルポリオール合成例E−1]
撹拌機、分溜管、温度計、窒素吹き込み管およびマンホールを備えた反応容器を窒素ガ
スで置換した後、セバシン酸(ひまし油由来)2800部と、1,3−プロパンジオール(植物由来)633部とネオペンチルグリコール865部を仕込み、窒素雰囲気下において、130℃まで加熱して溶解させた。その後、テトラブトキシチタン0.06部を添加し、230℃まで昇温して、発生する水を溜出させながら反応させ、水の溜出がほとんどなくなるまで反応させた。減圧して水をさらに溜去させながら酸価が0.5mgKOH/g以下になるまで加熱減圧を続けた。このようにして、水酸基価が51.0mgKOH/g、数平均分子量2200、酸価が0.2mgKOH/g、バイオマス度が82.2% セバシン酸由来の構造単位を63.1%含むポリエステルポリオールE−1を得た。
温度計、撹拌機、還流冷却管および窒素ガス導入管を備えた四ツ口フラスコで窒素ガスを導入しながら、数平均分子量2200のポリエステルポリオールE−1を143.9部、数平均分子量2000のポリエチレングリコール(PEG2000)を14.7部、1,3プロパンジオールを1.0部、2,2−ジメチロールブタン酸(DMBA)27.2部、およびイソホロンジイソシアネート94.4部を仕込みメチルエチルケトン(MEK)163部中で6時間沸点反応させて末端イソシアネートプレポリマーとし、40℃まで冷却してからMEK64部を加えて、末端イソシアネートプレポリマーの溶剤溶液を得た。次に、2−ヒドロキシエチルエチレンジアミン(AEA)13.35部およびイソプロピルアルコール(IPA)34部を混合したものを得られた末端イソシアネートプレポリマー溶液に室温で徐々に添加して50℃で3時間反応させ、溶剤型ポリウレタン樹脂溶液を得た。次に、10%のアンモニア水31.3部および脱イオン水807部を上記溶剤型ポリウレタン樹脂溶液に徐々に添加して中和することにより水溶化し、さらに共沸下でMEKの全量を留去した後、水を加えて粘度調整を行ない、酸価35mgKOH/g、固形分24%、粘度2000mPa・s、重量平均分子量25000、樹脂全質量中のバイオマス度が40.5%、セバシン酸由来の構造単位を30.8%含む水性ポリウレタン樹脂(P1)を得た。水性ポリウレタン樹脂(P1)はポリエステルポリオール由来の構造単位およびポリエーテルポリオール由来の構造単位を有する。
温度計、撹拌機、還流冷却管および窒素ガス導入管を備えた四ツ口フラスコで窒素ガスを導入しながら、数平均分子量2000のPMPA2000を144.3部、数平均分子量2000のポリエチレングリコール(PEG2000)を14.7部、1,4ブタンジオールを0.63部、2,2−ジメチロールブタン酸(DMBA)27.2部、およびイソホロンジイソシアネート94.4部を仕込みメチルエチルケトン(MEK)163部中で6時間沸点反応させて末端イソシアネートプレポリマーとし、40℃まで冷却してからMEK64部を加えて、末端イソシアネートプレポリマーの溶剤溶液を得た。次に、2−ヒドロキシエチルエチレンジアミン(AEA)13.35部およびイソプロピルアルコール(IPA)34部を混合したものを得られた末端イソシアネートプレポリマー溶液に室温で徐々に添加して50℃で3時間反応させ、溶剤型ポリウレタン樹脂溶液を得た。次に、10%アンモニア水31.3部および脱イオン水807部を上記溶剤型ポリウレタン樹脂溶液に徐々に添加して中和することにより水溶化し、さらに共沸下でMEKの全量を留去した後、水を加えて粘度調整を行ない、酸価35mgKOH/g、固形分24%、粘度2200mPa・s、重量平均分子量26000、溶剤を除く樹脂全質量中のバイオマス度が0%の水性ポリウレタン樹脂(P2)を得た。水性ポリウレタン樹脂(P2)はポリエステルポリオール由来の構造単位およびポリエーテルポリオール由来の構造単位を有する。
撹拌機、温度計、還流冷却器及び窒素ガス導入管を備えた四ツ口フラスコに数平均分子量2200のポリエステルポリオールE−1を231.9部、1,3プロパンジオール21.6部、イソホロンジイソシアネート108.4部、2−エチルヘキシル酸第一錫0.04部及び酢酸エチル79.0部を仕込み、窒素気流下に90℃で3時間反応させ、酢酸エチル218.8部を加え冷却し、末端イソシアネートプレポリマーの溶剤溶液670.3部を得た。次いでイソホロンジアミン20.4部、ジ−n−ブチルアミン1.49部、酢酸エチル349.3部、イソプロピルアルコール160.8部の混合物に、得られた末端イソシアネートプレポリマー618.7部を室温で徐々に添加、次に50℃で1時間反応させた。その後、イソホロンジイソシアネート4.00部を加えて粘度調整した後、酢酸エチル/イソプロピルアルコール(以下「IPA」と略記する)を質量比で8/2の割合で混合した溶剤で固形分を30%に調整し、質量平均分子量35000、溶剤を除く樹脂全量中のバイオマス度が54.6%の有機溶剤系ポリウレタン樹脂(PP1)を得た。
PEG2000:ポリエチレングリコール(数平均分子量2000)
PMPA2000:3−メチル−1,5−ペンタンジオールとアジピン酸からなるポリエステルジオール(数平均分子量2000)
DMBA:2,2−ジメチロールブタン酸
IPDI:イソホロンジイソシアネート
AEA:2−ヒドロキシエチルエチレンジアミン
MEK:メチルエチルケトン
以下の実施例において水性ビニル系樹脂(B2)として、市販のPDX-7630a(ジョンソンポリマー社製 水性エマルジョン スチレン−アクリル共重合樹脂 酸価200mgKOH/g 不揮発分32%)を使用した。
スーパーモナスP20000(ベニコウジ色素(ヤヱガキ醗酵技研社製))10.7部、水性ポリウレタン樹脂(P1)44.5部、イソプロピルアルコール22.4部、水22.4部を撹拌混合し、天然染料を用いた水性グラビアインキ(S1)を得た。
スーパーモナスP20000(ベニコウジ色素(ヤヱガキ醗酵技研社製))10.7部、水性ポリウレタン樹脂(P2)44.5部、イソプロピルアルコール22.4部、水22.4部を撹拌混合し、天然染料を用いた水性グラビアインキ(S2)を得た。
スーパーモナスP20000(ベニコウジ色素(ヤヱガキ醗酵技研社製))13.4部、PDX-7630a(ジョンソンポリマー株式会社製;酸価200mgKOH/gのスチレン−アクリル系共重合体水性分散液,不揮発分32%)41.8部、イソプロピルアルコール22.4部、水22.4部を撹拌混合し、天然染料を用いた水性グラビアインキ(S3)を得た。
スーパーモナスP20000(ベニコウジ色素(ヤヱガキ醗酵技研社製))10.0部、
有機溶剤系ポリウレタン樹脂(PP1)40.0部、塩化ビニル‐酢酸ビニル共重合樹脂(ソルバインTAO:日信化学社製 塩化ビニル/酢酸ビニル/ビニルアルコール=91/2/7(質量比)の共重合樹脂、固形分30%酢酸エチル溶液))を5部、酢酸n−プロピル37.0部、IPA5部、メチルプロピレングリコール3.0部混合し、アイガーミルで30分間分散し、天然染料を用いた有機溶剤系グラビアインキSS1を得た。
表1に記載した原料および比率を用いた以外は比較例1と同様の方法にて水性グラビアインキSS2および有機溶剤系グラビアインキSS3を得た。なお、表中の略称は以下を示す。
F−783:大日精化社製 有機顔料 C.I.ピグメントレッド146
上記で得られた水性グラビアインキS1を、水/イソプロピルアルコール混合溶剤(質量比1/1)の混合溶剤を用いて、ザーンカップ#3(離合社製)で16秒になるように調整し、ヘリオ175線グラデーション版(版式コンプレストグラデーション100%〜3%)を備えたグラビア印刷機により、片面コロナ放電処理されたセロファンフィルム(フタムラ化学社製 PL 厚さ20μm バイオマス度90%)基材のコロナ処理面に、印刷速度80m/分で行い、水性グラビアインキS1を用いた印刷物を得た。
インキS2、S3(実施例)およびインキSS1〜SS3(比較例)を用いた以外は実施例1と同様の方法でインキS2およびS3(実施例)およびインキSS1〜SS3(比較例)を用いた印刷物を得た。なお、有機溶剤系グラビアインキの希釈にはMEK:酢酸n−プロピル:IPA=40:40:20(質量比)からなる混合溶剤を用いて印刷粘度を調整した。
グラビアインキS1〜S3(実施例)、SS1〜SS3(比較例)およびその印刷物を用いて、以下の評価を行った。
S1〜S3(実施例)、SS1〜SS3(比較例)を用いた印刷物について、200mm×200mmサイズの試験片に切り出し、目視によって外観を以下の5段階で評価した。なお、以下においてムラとは印刷部分の濃淡部位をいい、欠陥とは印刷部分のピンホールやハジキなどをいう。
(評価基準)
A.印刷物のムラまたは欠陥が目視で確認できない(良好)
B.印刷物のムラまたは欠陥が1個目視で確認できる(実用可)
C.印刷物のムラまたは欠陥が目視で2個以上5個以下確認できる(やや不良)
D.印刷物にムラまたは欠陥が目視で6個以上10個以下確認できる(不良)
E.印刷物にムラまたは欠陥が目視で11個以上確認できる(極めて不良)
なお、A、Bは実用上問題がない範囲である。
S1〜S3(実施例)、SS1〜SS3(比較例)を用いた印刷物について、グラデーション5%部分についてインキの転移した面積%で基材転移性評価を行った。
A.インキ転移面積が100%である(良好)
B.インキ転移面積が80%以上100%未満である(実用可)
C.インキ転移面積が60%以上80%未満である(やや不良)
D.インキ転移面積が30%以上60%未満である(不良)
E.インキ転移面積が30%未満である。(極めて不良)
なお、A、Bは実用上問題がない範囲である。
グラビアインキS1〜S3(実施例)、SS1〜SS3(比較例)について版かぶり性評価を行った。なお、評価は、印刷機における版の空転60分後の、版かぶり部分の面積を目視判定した。
A.版かぶり面積が5%未満である(良好)
B.版かぶり面積が5%以上10%未満である(実用可)
C.版かぶり面積が10%以上30%未満である(やや不良)
D.版かぶり面積が30%以上〜50%未満である(不良)
E.かぶり面積が50%以上である(極めて不良)
なお、A、Bは実用上問題がない範囲である。
Claims (5)
- 天然染料(A)および水性バインダー樹脂(B)を含む水性グラビアインキであり、当該インキの不揮発成分総質量中のバイオマス度が40質量%以上である、水性グラビアインキ。
- 水性バインダー樹脂(B)が、水性ポリウレタン樹脂(B1)および/または水性ビニル系樹脂(B2)を含む、請求項1に記載の水性グラビアインキ。
- 水性ポリウレタン樹脂(B1)が、セバシン酸および/またはコハク酸由来の構造を有する、請求項2に記載の水性グラビアインキ。
- 天然染料(A)が、ベニコウジ由来の染料を含む、請求項1〜3いずれかに記載の水性グラビアインキ。
- 基材上に、請求項1〜4いずれかに記載の水性グラビアインキからなる印刷層を具備した印刷物。
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