JP5515762B2 - Water based gravure ink composition for paper containers - Google Patents

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本発明は紙器用水性グラビア印刷インキ組成物に関する。より詳しくは、各種印刷用紙にグラビア印刷を行った際に、良好な印刷効果を有し、優れた品質の印刷物を得るのに適した紙器用水性インキ組成物に関する。 The present invention relates to an aqueous gravure printing ink composition for paper containers. More specifically, the present invention relates to a water-based ink composition for paper containers that has a good printing effect when gravure printing is performed on various printing papers, and is suitable for obtaining a printed matter of excellent quality.

有機溶剤による大気汚染等の環境問題、作業環境の安全衛生問題、防災といった観点から、印刷インキや塗料の分野では古くから脱有機溶剤化・水性化が検討されてきた。
しかし、実用化されている水性グラビアインキ組成物は、レベリング性に起因する印刷効果(ベタ部形成、網点再現性)の問題から、印刷インキ組成物中にアルコールを多く含有している場合が殆どである。
また、2010年に大気汚染防止法の施行により、揮発性有機化合物の排出濃度が制限され、各印刷メーカーは、その対応を迫られている。それに伴い、水性グラビアインキ組成物に対して、含有する揮発性有機化合物の低減が要求されるようになってきている。
From the viewpoint of environmental problems such as air pollution caused by organic solvents, safety and health problems in the work environment, and disaster prevention, removal of organic solvents and water-based solutions have long been studied in the field of printing inks and paints.
However, water-based gravure ink compositions that have been put to practical use may contain a large amount of alcohol in the printing ink composition due to printing effects (solid portion formation, halftone dot reproducibility) due to leveling properties. It is almost.
In addition, due to the enforcement of the Air Pollution Control Act in 2010, the emission concentration of volatile organic compounds is limited, and each printing manufacturer is forced to take measures. Accordingly, reduction of the volatile organic compounds contained in the aqueous gravure ink composition has been demanded.

特開平08―144191号公報Japanese Patent Laid-Open No. 08-144191 特開2005−290078号公報JP 2005-290078 A 特開平07−316492号公報JP 07-316492 A

本発明は、揮発性有機化合物を極力含有しない、またはまったく含有しない溶剤組成であり、各種印刷用紙にグラビア印刷を行った際に、良好な印刷効果を有し、優れた品質の印刷物を得るのに適した紙器用水性インキ組成物を得ることにある。 The present invention is a solvent composition that contains as little or no volatile organic compound as possible, and has a good printing effect when gravure printing is performed on various printing papers, and obtains an excellent quality printed matter. It is in obtaining the water-based ink composition for paper containers suitable for.

すなわち、本発明は、シェルがポリエチレングリコール(メタ)アクリレート(a)1〜6重量%、(メタ)アクリル酸(b)2〜8重量%、及び(a)、(b)と共重合可能な(メタ)アクリレート(c)25〜70重量%、コアがスチレン(d)15〜40重量%とガラス点移転点が−50〜−70℃(メタ)アクリレート(e)10〜30重量%((a)〜(e)の合計は100重量%)、かつ(a)の重量%M、(b)の重量%Nが式(1)で表される範囲内であるコア/シェル構造を有するアクリルエマルジョン、着色剤、水、水可溶性有機溶剤なることを特徴とする紙器用水性インキ組成物に関する。 That is, in the present invention, the shell is copolymerizable with polyethylene glycol (meth) acrylate (a) 1 to 6% by weight, (meth) acrylic acid (b) 2 to 8% by weight, and (a) and (b). (Meth) acrylate (c) 25 to 70% by weight, core is styrene (d) 15 to 40% by weight, and glass point transfer point is −50 to −70 ° C. (meth) acrylate (e) 10 to 30% by weight (( an acrylic having a core / shell structure in which the sum of a) to (e) is 100% by weight), and the weight% M of (a) and the weight% N of (b) are within the range represented by the formula (1) The present invention relates to an aqueous ink composition for paper containers characterized by being an emulsion, a colorant, water, and a water-soluble organic solvent.

式(1) 0.3<M/N<2
また、ポリエチレングリコール(メタ)アクリレート(a)のエチレンオキサイド付加数が20〜50であることを特徴とし、アクリルエマルジョンのコア/シェル比が30:70〜60:40であることを特徴とする紙器用水性インキ組成物に関する。
加えて、印刷紙基材にインキ組成物を印刷した印刷物に関する。
Formula (1) 0.3 <M / N <2
Further, the ethylene oxide addition number of the polyethylene glycol (meth) acrylate (a) is 20 to 50, and the core / shell ratio of the acrylic emulsion is 30:70 to 60:40. The present invention relates to a water-based ink composition.
In addition, the present invention relates to a printed matter obtained by printing an ink composition on a printing paper substrate.

本発明の紙器用水性インキ組成物は、揮発性有機化合物を極力含有しないか、またはまったく含有しない溶剤組成においても、各種印刷用紙にグラビア印刷を行った際に、良好な印刷効果を有し、優れた品質の印刷物を得るのに適した紙用水性インキ組成物を得ることが可能になった。 The water-based ink composition for paper containers of the present invention has a good printing effect when gravure printing is performed on various printing papers even in a solvent composition containing as little or no volatile organic compound as possible. It has become possible to obtain a paper-based water-based ink composition suitable for obtaining an excellent quality printed matter.

本発明の水性インキ組成物を構成するアクリルエマルションを形成し得るポリエチレングリコール(メタ)アクリレート(a)としてはポリエチレングリコールモノアクリレート、ポリエチレングリコールモノメタクリレート、アルコキシポリエチレングリコールアクリレート、アルコキシポリエチレングリコールメタクリレート、フェノキシポリエチレングリコールアクリレート、フェノキシポリエチレングリコールメタクリレート等が挙げられる。市販品としては末端が水酸基のポリエチレングリコールモノアクリレートとしてブレンマーAE90(エチレンオキサイド付加数約2)、ブレンマーAE200(同約4.5)、ブレンマーAE400(同約10)等がある。末端が水酸基のポリエチレングリコールモノメタアクリレートとしてブレンマーPE90(エチレンオキサイド付加数約2)、ブレンマーPE200(同約4.5)、ブレンマーPE350(同約8)等がある。末端がメトキシであるポリエチレングリコールモノメタアクリレートとしてはブレンマーPME100(エチレンオキサイド付加数約2)、ブレンマーPME200(同約4)、ブレンマーPME400(同約9)、ブレンマーPME1000(同約23)、ブレンマーPME4000(同約90)(以上は日本油脂社製)、ライトエステルD41MA(エチレンオキサイド付加数約30、共栄社製)等がある。エチレンオキサイド付加数は20〜50が好ましい。20〜50の間で特にインキ希釈時の粘度低下性が少なく、かつレベリング性も良好である。 Examples of the polyethylene glycol (meth) acrylate (a) that can form the acrylic emulsion constituting the aqueous ink composition of the present invention include polyethylene glycol monoacrylate, polyethylene glycol monomethacrylate, alkoxy polyethylene glycol acrylate, alkoxy polyethylene glycol methacrylate, and phenoxy polyethylene glycol. Examples thereof include acrylate and phenoxypolyethylene glycol methacrylate. Examples of commercially available products include Blenmer AE90 (ethylene oxide addition number: about 2), Blemmer AE200 (about 4.5), Blenmer AE400 (about 10) as polyethylene glycol monoacrylate having a hydroxyl group at the end. Examples of polyethylene glycol monomethacrylate having a hydroxyl group at the end include Blemmer PE90 (addition number of ethylene oxide: about 2), Blemmer PE200 (about 4.5), Blenmer PE350 (about 8). Examples of polyethylene glycol monomethacrylate having a methoxy terminal include Blemmer PME100 (addition number of ethylene oxide: about 2), Blemmer PME200 (about 4), Blemmer PME400 (about 9), Blemmer PME1000 (about 23), Blemmer PME4000 ( 90) (manufactured by Nippon Oil & Fats Co., Ltd.), light ester D41MA (ethylene oxide addition number of about 30, manufactured by Kyoeisha) and the like. The number of ethylene oxide additions is preferably 20-50. Between 20 and 50, there is little viscosity lowering property when the ink is diluted, and leveling property is also good.

(a)はアクリルエマルジョンを構成する(a)〜(e)の総量の内、1〜6重量%含まれていることが必要である。1重量%よりも少ないとエマルジョンとしての安定性、及び印刷インキとしての粘度が低くなり、印刷適性が劣る。6重量%よりも多く含まれても印刷適性に対して添加しただけの効果は得られない。
(メタ)アクリル酸(b)としては、アクリル酸、メタアクリル酸がある。(メタ)アクリル酸(b)の使用量は(a)〜(e)の総量の内、2〜8重量%であることが必要である。2重量%よりも少なくても、また8重量%より多くても、印刷光沢が低下する。
(a)、(b)と共重合可能な(メタ)アクリレート(c)は、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート等のアルキル鎖を有する(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレートト等の水酸基を有する(メタ)アクリレート。シクロヘキシル(メタ)アクリレート等の脂環構造を有する(メタ)アクリレートが挙げられ、これら1種または2種以上の組み合わせて用いる事ができる。(メタ)アクリレート(c)の使用量は25〜70重量%であることが必要である。25重量%よりも少ないと印刷物の光沢が低下し、70重量%よりも多いと造膜不良を起こし、印刷物としての耐摩耗性が劣化する。
スチレン(d)は、スチレン、α−メチルスチレンが挙げられ、これら1種または2種の組み合わせて用いる事ができる。スチレン(d)は15〜40重量%使用することが必要である。15重量%より少ないとグラビア印刷時、乾燥不良を起こし、40重量%よりも多いと再溶解性が劣化し、良好な網点再現性が得られない。ガラス点移転が−50〜−70℃の(メタ)アクリレート(e)としては、ブチルアクリレート、2−エチルヘキシルアクリレート等が挙げられる。(メタ)アクリレート(e)としては10〜30重量%使用することが必要である。10重量%よりも少ないと印刷物の光沢が低下し、30重量%よりも多いと造膜不良を起こし、印刷物としての耐摩耗性が劣化する。
本発明においては、アクリルエマルジョンはコア/シェル構造を有していることが必要であり、シェルとしては(a)〜(c)が、コアとしては(d)、(e)が使用される。特にシェルに用いられる(a)〜(c)は、エマルジョンとしての経時安定性、粘度を決める重要である。その中でポリエチレングリコール(メタ)アクリレート(a)は、水性化能を有すると同時にエマルジョンを含む印刷インキ組成物の粘度、希釈に対する粘度の保持性を決める重要な(メタ)アクリレートである。
本発明の水性インキ組成物を構成するアクリルエマルションの共重合体を形成し得るモノマー中のポリエチレングリコール(メタ)アクリレート(a)の重量%Mと(メタ)アクリル酸(b)の重量%Nが式(1)で表される範囲内であることが必要である。
(A) needs to be contained in an amount of 1 to 6% by weight in the total amount of (a) to (e) constituting the acrylic emulsion. If it is less than 1% by weight, the stability as an emulsion and the viscosity as a printing ink are lowered, and the printability is poor. Even if it is contained in an amount of more than 6% by weight, the effect simply added to the printability cannot be obtained.
Examples of (meth) acrylic acid (b) include acrylic acid and methacrylic acid. The usage-amount of (meth) acrylic acid (b) needs to be 2-8 weight% among the total amount of (a)-(e). If it is less than 2% by weight or more than 8% by weight, the print gloss is lowered.
(A), (b) copolymerizable (meth) acrylate (c) is methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, butyl (meth) acrylate, isobutyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meta) ) (Meth) acrylate having an alkyl chain such as acrylate and stearyl (meth) acrylate, (meth) acrylate having a hydroxyl group such as 2-hydroxyethyl (meth) acrylate and 2-hydroxybutyl (meth) acrylate. Examples include (meth) acrylates having an alicyclic structure such as cyclohexyl (meth) acrylate, and these can be used alone or in combination of two or more. The amount of (meth) acrylate (c) used needs to be 25 to 70% by weight. When the amount is less than 25% by weight, the gloss of the printed matter is lowered. When the amount is more than 70% by weight, the film formation is poor and the wear resistance as the printed matter is deteriorated.
Examples of styrene (d) include styrene and α-methylstyrene, and these can be used alone or in combination. It is necessary to use 15 to 40% by weight of styrene (d). If it is less than 15% by weight, drying failure occurs during gravure printing, and if it exceeds 40% by weight, the re-dissolvability is deteriorated and good halftone dot reproducibility cannot be obtained. Examples of (meth) acrylate (e) having a glass point transfer of −50 to −70 ° C. include butyl acrylate and 2-ethylhexyl acrylate. It is necessary to use 10 to 30% by weight as the (meth) acrylate (e). When the amount is less than 10% by weight, the gloss of the printed matter is lowered. When the amount is more than 30% by weight, film formation is poor and the wear resistance of the printed matter is deteriorated.
In the present invention, the acrylic emulsion needs to have a core / shell structure, and (a) to (c) are used as the shell and (d) and (e) are used as the core. In particular, (a) to (c) used for the shell are important for determining the aging stability and viscosity of the emulsion. Among them, polyethylene glycol (meth) acrylate (a) is an important (meth) acrylate that determines the viscosity of a printing ink composition containing an emulsion and the retention of viscosity against dilution, as well as having an aqueous ability.
The weight% M of polyethylene glycol (meth) acrylate (a) and the weight% N of (meth) acrylic acid (b) in the monomer capable of forming the copolymer of acrylic emulsion constituting the aqueous ink composition of the present invention are It is necessary to be within the range represented by the formula (1).

式(1) 0.3<M/N<2
M、N重量%は、アクリルエマルジョンの水性化能、粘度安定性、特に希釈に対する粘度保持性を決めるものであり、両者の比率N/Mによりバランスの取れた粘度安定性、希釈時の粘度保持性とレベリング性、インキ皮膜の耐水性等が発現する。本発明においては、エマルジョンのシェルがポリエチレングリコール(メタ)アクリレートを有していることによりインキを希釈したときの粘度の低下が、ポリエチレングリコール(メタ)アクリレートを使用していないエマルジョンよりも少なく、印刷時の希釈率の幅が広く、印刷に好適に用いることができる。これはエマルジョン表面より溶液中に伸びているポリエチレングリコール鎖の高い水性化能、水和能、水素結合能に起因していると思われる。特にアルコール等の溶剤を使用しない場合でも希釈による粘度の低下は低い。M/Nは0.3<M/N<2であることが必要である。M/Nが0.3より小さいと希釈による粘度の低下が大きくなったり、レベリング性が低下する。また2よりも多いとインキ皮膜の耐水性の低下、インキの増粘をもたらす。
本発明で用いられる水性インキ組成物におけるアクリルエマルジョンは、上記ポリエチレングリコール(メタ)アクリレート(a)、(メタ)アクリル酸(b)、(メタ)アクリレート(c)とを共重合して得られた高分子乳化剤の存在下において、共重合可能なスチレン(d)及び(メタ)アクリレート(e)を乳化重合して得られるコア/シェル構造を有するアクリルエマルジョンである。アクリルエマルジョンのコア/シェル比は30:70〜60:40であることが好ましい。コアが30以下では皮膜物性が低下しやすい、また60以上ではアクリルエマルジョンとしての経時安定性が劣る傾向である。アクリルエマルジョンのガラス転移点は、10〜30℃が好ましい。10℃以下では印刷物の耐ブロッキング性、耐摩擦性等が低下する傾向であり、30℃以上では造膜性、光沢の低下が起こりやすい。
アクリルエマルジョンの合成に用いられる中和剤としてはアンモニア、有機アミン、アルカリ金属水酸化物等を使用できる。有機アミンとしてはジエチルアミン、トリエチルアミン、モノエタノールアミン、ジメチルエタノールアミン、ジエチルエタノールアミン等が挙げられる。アルカリ金属の水酸化物としては水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等がある。好ましくは有機アミンであり、更に好ましくはジメチルエタノールアミンである。
重合反応を開始するに当たっては、過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウム等の過硫酸塩またはアゾビス系カチオン塩もしくは水酸基付加物等の水溶性の熱分解型重合開始剤を用いることができる。
またレドックス開始剤を用いることもできる。
レドックス開始剤としては、t−ブチルハイドロパーオキサイド、ベンゾイルパーオキサイド、クメンハイドロパーオキサイドなどの有機過酸化物とロンガリット、メタ重亜硫酸ナトリウムなどの還元剤との組み合わせ、または過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウムとロンガリット、チオ硫酸ナトリウムなどとの組み合わせ、過酸化水素水とアスコルビン酸との組み合わせ等が用いられる。
本発明の紙器用水性印刷インキ組成物は、アクリルエマルジョン、顔料及び溶媒からなる。各種印刷用紙にグラビア印刷した際に、良好な光沢、乾燥性を得る為には、インキ組成中にエマルション型樹脂を固形分として5〜50重量%含有することが重要であり、5重量%より少ない場合、充分な光沢、乾燥性を得ることができず、また50重量%より多い場合、充分な流動性、レベリング性が得られにくく好ましくない。
次に顔料としては、一般のインキ、塗料、および記録剤などに使用されている有機、無機顔料や染料を挙げることができる。有機顔料としてはアゾ系、フタロシアニン系、アントラキノン系、ペリレン系、ペリノン系、キナクリドン系、チオインジゴ系、ジオキサジン系、イソインドリノン系、キノフタロン系、アゾメチンアゾ系、ジクトピロロピロール系、イソインドリン系などの顔料が挙げられる。藍インキには銅フタロシアニン、透明黄インキにはコスト・耐光性の点からC.I.Pigment Yellow No.83を用いることが好ましい。
無機顔料としては、カーボンブラック、酸化チタン、酸化亜鉛、硫化亜鉛、硫酸バリウム、炭酸カルシウム、酸化クロム、シリカ、ベンガラ、アルミニウム、カオリンクレー、タルク、マイカ(雲母)などが挙げられる。白インキには酸化チタン、墨インキにはカーボンブラック、金、銀インキにはアルミニウム、パールインキにはマイカ(雲母)を使用することがコストや着色力の点から好ましい。
顔料はインキの濃度・着色力を確保するのに充分な量、すなわちインキの総重量に対して1〜50重量%の割合で含まれることが好ましい。また、着色剤は単独で、または2種類以上を併用して用いることが出来る。
溶媒としては、水及び必要に応じて水に可溶性の有機溶剤を用いることができる。そのような溶剤としては、メチルアルコール、エチルアルコール、イソプロピルアルコール、N−プロピルアルコール等のアルコール類、エチレングリコール、プロピレングリコール等のグリコール類、ブチルセロソルブ、プロピレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル等のグリコールエーテル類が挙げられる。水と水可溶性有機溶剤の重量比率は、乾燥性の観点から、100/0〜90/10であることが好ましい。また、アルコール類を用いる場合は、揮発性有機化合物の排出量の観点から、水とアルコール類の重量比率は、100/0〜60/40であることが好ましい。
本発明の水性印刷インキには、上記構成材料の他に、必要に応じて、アンモニア、トリエチルアミン、アミノメチルプロパノール、モノエタノールアミン、ジエチルアミノエタノール、水酸化ナトリウム,水酸化カリウム等の塩基類、気相法シリカ、湿式法シリカ、有機処理シリカ、アルミナ処理シリカ等の微粉末シリカ、ポリエチレンワックス、消泡剤、レベリング剤、粘着性付与剤、防腐剤、抗菌剤、防錆剤等の添加剤も配合することができる。
以上の材料と製造方法から得られたインキ組成物は、水及び必要に応じて水に可溶な有機溶剤からなる希釈溶剤で希釈しグラビア印刷方式で、各種印刷用紙に印刷することができる。例えば、アート紙、コート紙、上質紙等がある。具体的に、利用可能な希釈溶剤は水とアルコール系との混合溶剤であり、重量比率は、揮発性有機化合物の排出量の観点から、100:0〜60:40が望ましい。
さらに、グラビア印刷機によって印刷され得られた印刷物は、様々な用途に応じて後加工され、食品など商品の包装に使用される。
Formula (1) 0.3 <M / N <2
M and N% by weight determine the aqueous ability and viscosity stability of the acrylic emulsion, especially the viscosity retention with respect to dilution. The viscosity stability balanced by the ratio N / M of both, viscosity retention during dilution. Properties and leveling properties, water resistance of the ink film, etc. are manifested. In the present invention, since the emulsion shell has polyethylene glycol (meth) acrylate, the viscosity decrease when the ink is diluted is less than that of the emulsion not using polyethylene glycol (meth) acrylate, and printing is performed. The range of dilution rate at the time is wide and can be suitably used for printing. This seems to be due to the high water hydration ability, hydration ability, and hydrogen bonding ability of the polyethylene glycol chain extending from the emulsion surface into the solution. In particular, even when a solvent such as alcohol is not used, the decrease in viscosity due to dilution is low. M / N needs to be 0.3 <M / N <2. When M / N is less than 0.3, the decrease in viscosity due to dilution becomes large, or the leveling property decreases. On the other hand, when the ratio is more than 2, the water resistance of the ink film is lowered and the viscosity of the ink is increased.
The acrylic emulsion in the water-based ink composition used in the present invention was obtained by copolymerizing the polyethylene glycol (meth) acrylate (a), (meth) acrylic acid (b), and (meth) acrylate (c). An acrylic emulsion having a core / shell structure obtained by emulsion polymerization of copolymerizable styrene (d) and (meth) acrylate (e) in the presence of a polymer emulsifier. The core / shell ratio of the acrylic emulsion is preferably 30:70 to 60:40. When the core is 30 or less, the physical properties of the film are liable to deteriorate, and when it is 60 or more, the stability over time as an acrylic emulsion tends to be inferior. The glass transition point of the acrylic emulsion is preferably 10 to 30 ° C. If it is 10 ° C. or less, the blocking resistance, friction resistance, etc. of the printed matter tend to decrease, and if it is 30 ° C. or more, film-forming properties and gloss are liable to decrease.
As the neutralizing agent used for the synthesis of the acrylic emulsion, ammonia, organic amine, alkali metal hydroxide and the like can be used. Examples of the organic amine include diethylamine, triethylamine, monoethanolamine, dimethylethanolamine, diethylethanolamine and the like. Examples of the alkali metal hydroxide include sodium hydroxide and potassium hydroxide. An organic amine is preferable, and dimethylethanolamine is more preferable.
In starting the polymerization reaction, a water-soluble pyrolytic polymerization initiator such as a persulfate such as potassium persulfate or ammonium persulfate or an azobis cation salt or a hydroxyl adduct can be used.
A redox initiator can also be used.
Redox initiators include combinations of organic peroxides such as t-butyl hydroperoxide, benzoyl peroxide, cumene hydroperoxide and reducing agents such as Rongalite, sodium metabisulfite, or potassium persulfate, ammonium persulfate and A combination with Rongalite, sodium thiosulfate, or the like, or a combination of hydrogen peroxide and ascorbic acid is used.
The aqueous printing ink composition for paper containers of the present invention comprises an acrylic emulsion, a pigment and a solvent. In order to obtain good gloss and dryness when gravure printing is performed on various printing papers, it is important to contain 5-50% by weight of an emulsion type resin in the ink composition as a solid content. When the amount is small, sufficient gloss and drying properties cannot be obtained. When the amount is more than 50% by weight, it is difficult to obtain sufficient fluidity and leveling properties.
Next, examples of the pigment include organic and inorganic pigments and dyes used in general inks, paints, and recording agents. Organic pigments include azo, phthalocyanine, anthraquinone, perylene, perinone, quinacridone, thioindigo, dioxazine, isoindolinone, quinophthalone, azomethine azo, dictopyrrolopyrrole, and isoindoline pigments Is mentioned. Indigo ink contains copper phthalocyanine, and transparent yellow ink uses C.I. I. Pigment Yellow No. 83 is preferably used.
Examples of the inorganic pigment include carbon black, titanium oxide, zinc oxide, zinc sulfide, barium sulfate, calcium carbonate, chromium oxide, silica, bengara, aluminum, kaolin clay, talc, mica (mica) and the like. From the viewpoints of cost and coloring power, it is preferable to use titanium oxide for white ink, carbon black for black ink, aluminum for silver ink, and mica for pearl ink.
The pigment is preferably contained in an amount sufficient to ensure the concentration and coloring power of the ink, that is, in a proportion of 1 to 50% by weight based on the total weight of the ink. The colorants can be used alone or in combination of two or more.
As the solvent, water and, if necessary, an organic solvent soluble in water can be used. Examples of such solvents include alcohols such as methyl alcohol, ethyl alcohol, isopropyl alcohol, and N-propyl alcohol, glycols such as ethylene glycol and propylene glycol, butyl cellosolve, propylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, and diethylene glycol monoethyl ether. And glycol ethers such as diethylene glycol monobutyl ether. The weight ratio of water to the water-soluble organic solvent is preferably 100/0 to 90/10 from the viewpoint of drying properties. Moreover, when using alcohol, it is preferable that the weight ratio of water and alcohol is 100 / 0-60 / 40 from a viewpoint of discharge | emission amount of a volatile organic compound.
In the aqueous printing ink of the present invention, in addition to the above-mentioned constituent materials, if necessary, bases such as ammonia, triethylamine, aminomethylpropanol, monoethanolamine, diethylaminoethanol, sodium hydroxide, potassium hydroxide, gas phase Additives such as silica, wet silica, organic silica, alumina silica, etc., polyethylene wax, antifoaming agent, leveling agent, tackifier, antiseptic, antibacterial agent, rust inhibitor can do.
The ink composition obtained from the above materials and production method can be diluted with water and, if necessary, a diluting solvent comprising a water-soluble organic solvent and printed on various printing papers by a gravure printing method. For example, there are art paper, coated paper, high-quality paper, and the like. Specifically, the dilutable solvent that can be used is a mixed solvent of water and alcohol, and the weight ratio is preferably 100: 0 to 60:40 from the viewpoint of the discharge amount of volatile organic compounds.
Furthermore, the printed matter obtained by printing by the gravure printing machine is post-processed according to various uses and used for packaging of products such as food.

以下,実施例および比較例を挙げて本発明を詳細に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。なお、各実施例中の「部」および「%」は「重量部」および「重量%」を表す。
<アクリルエマルジョンの合成>
先ず、実施例、比較例に使用するコア/シェル型のアクリルエマルジョンを合成した。合成例中の「部」は上記と同様である。
(合成例1)
窒素ガス置換した四つ口フラスコに、イソプロピルアルコールを100部仕込み、温度を80〜82℃に上げた後、滴下ロートに仕込んだポリエチレングリコールモノアクリレートA(ブレンマーAE400、エチレンオキサイド付加数約10、日本油脂社製)2部、アクリル酸6部、メチルメタアクリレート40部、ブチルアクリレート12部、過酸化ベンゾイル1部の混合物を2時間かけて滴下した。滴下終了後、過酸化ベンゾイル0.5部を追加し、更に2時間反応させた。温度を40℃に下げ、ジメチルアミノエタノール、イオン交換水を添加した。その後、反応フラスコの温度を80〜82℃に上げ、ストリッピングを行ない、最終的に固形分30%の水を溶媒とする水溶性樹脂を得た。
上記で得た水溶性樹脂、イオン交換水10部を反応フラスコに仕込み、温度を80℃〜82℃に上げた後、過硫酸カリウムを0.8部添加し、スチレン24部、2−エチルヘキシルアクリレート16部の混合物を2時間かけて滴下した。滴下終了後、過硫酸カリウム0.2部を添加し、2時間反応させた。このようにして得られたアクリルエマルジョン(樹脂1)の固形分は40%であった。
(合成例2〜16)
合成例2〜16に付いては合成例1と同様な方法で重合を行い、アクリルエマルジョンである樹脂2〜樹脂16を得た。それらのモノマーの配合を表1、表2に示す。
尚、その他のポリエチレングリコール(メタ)アクリレートとして下記のものを使用した。
EXAMPLES Hereinafter, although an Example and a comparative example are given and this invention is demonstrated in detail, this invention is not limited to these Examples. In the examples, “parts” and “%” represent “parts by weight” and “% by weight”.
<Synthesis of acrylic emulsion>
First, core / shell type acrylic emulsions used in Examples and Comparative Examples were synthesized. The “part” in the synthesis example is the same as described above.
(Synthesis Example 1)
A four-necked flask purged with nitrogen gas was charged with 100 parts of isopropyl alcohol, the temperature was raised to 80-82 ° C., and then a polyethylene glycol monoacrylate A (Blemmer AE400, ethylene oxide addition number of about 10, Japan) charged in a dropping funnel. A mixture of 2 parts manufactured by Yushi Co., Ltd., 2 parts acrylic acid, 40 parts methyl methacrylate, 12 parts butyl acrylate, and 1 part benzoyl peroxide was added dropwise over 2 hours. After completion of the dropwise addition, 0.5 part of benzoyl peroxide was added, and the mixture was further reacted for 2 hours. The temperature was lowered to 40 ° C., and dimethylaminoethanol and ion exchange water were added. Thereafter, the temperature of the reaction flask was raised to 80 to 82 ° C., stripping was performed, and finally a water-soluble resin using 30% solid water as a solvent was obtained.
The water-soluble resin obtained above and 10 parts of ion-exchanged water were charged into a reaction flask, the temperature was raised to 80 ° C. to 82 ° C., 0.8 part of potassium persulfate was added, 24 parts of styrene, 2-ethylhexyl acrylate 16 parts of the mixture was added dropwise over 2 hours. After completion of dropping, 0.2 part of potassium persulfate was added and reacted for 2 hours. The acrylic emulsion (resin 1) thus obtained had a solid content of 40%.
(Synthesis Examples 2 to 16)
About the synthesis examples 2-16, it superposed | polymerized by the method similar to the synthesis example 1, and obtained the resin 2-resin 16 which is an acrylic emulsion. Tables 1 and 2 show the blending of these monomers.
In addition, the following were used as other polyethylene glycol (meth) acrylates.

ポリエチレングリコールメタアクリレートB: ブレンマーPME1000(末端がメトキシ基、エチレンオキサイド付加数約23、日本油脂社製)
ポリエチレングリコールメタアクリレートC: ライトエステルD41MA(末端がメトキシ基、エチレンオキサイド付加数約30、共栄社製)
また、シェル層樹脂の合成における中和剤は、合成例1〜3、5、7〜10においてはジメチルエタノールアミン、合成例4,6においてはアンモニア水を使用し、ストリッピングによる留去も考慮し、カルボキシル基に対して最終的には110%中和とした。
<実施例1>
合成例1で得られたアクリルエマルジョン(樹脂1)20部(固形40%)、顔料(フタロシアニンブルー) 20部 、水20部をペイントコンディショナーにて60分間分散した分散液に対し、上記アクリルエマルジョン30部(固形40%)、ポリエチレンワックス 2.5部、シリコーン系消泡剤0.01部、 水 17.49部を添加し、更にペイントコンディショナーにて10分間分散して、水性グラビアインキ組成物(1)を得た。
上記水性グラビアインキ組成物(1)は、水にてザーンカップ3番(離合社製)で15〜18秒になるよう調整し、印刷用紙としてコート紙(CRC230g、レンゴー株式会社製)に対し、グラビア印刷機にて、彫刻グラデーション版を用い印刷し、印刷効果(光沢、レベリング性、網点再現性)を評価した。
<実施例2〜10、比較例1〜6>
実施例1と同様な配合により水性グラビアインキ組成物(2)〜水性インキ組成物(16)を得た。次に実施例1と同様な方法で印刷物を得た。
実施例1〜10、比較例1〜6の印刷効果(光沢、レベリング性、網点再現性)について評価を行った。評価方法及び判定基準は以下の通りである。
判定基準も併せて示す。結果を表2に示す。
<評価>
光沢:グラデーションの100%部の光沢値を、「ヘイズ−グロスリフレクトメーター」〔ビックケミー・ジャパン株式会社〕により60°−60°を測定した。
判定基準:○ 光沢値40以上
△ 光沢値30〜40
× 光沢値30未満
レベリング性:グラデーションの100%部の泳ぎ、色ムラの程度を目視にて判定。
Polyethylene glycol methacrylate B: Blemmer PME1000 (terminated with methoxy group, ethylene oxide addition number about 23, manufactured by NOF Corporation)
Polyethylene glycol methacrylate C: Light ester D41MA (terminal is methoxy group, ethylene oxide addition number is about 30, manufactured by Kyoeisha)
Further, as the neutralizing agent in the synthesis of the shell layer resin, dimethylethanolamine is used in Synthesis Examples 1 to 3, 5, and 7 to 10, and ammonia water is used in Synthesis Examples 4 and 6, and distillation by stripping is also considered. Finally, the carboxyl group was neutralized by 110%.
<Example 1>
For the dispersion obtained by dispersing 20 parts (solid 40%) of the acrylic emulsion (resin 1), 20 parts of pigment (phthalocyanine blue) and 20 parts of water obtained in Synthesis Example 1 for 60 minutes with a paint conditioner, the acrylic emulsion 30 Parts (solid 40%), polyethylene wax 2.5 parts, silicone-based antifoaming agent 0.01 parts, water 17.49 parts, and further dispersed in a paint conditioner for 10 minutes to obtain an aqueous gravure ink composition ( 1) was obtained.
The water-based gravure ink composition (1) is adjusted to 15 to 18 seconds with Zahn Cup No. 3 (manufactured by Raigo Co., Ltd.) with water. A gravure printing machine was used to print using a sculpture gradation plate, and printing effects (gloss, leveling properties, halftone dot reproducibility) were evaluated.
<Examples 2 to 10 and Comparative Examples 1 to 6>
A water-based gravure ink composition (2) to a water-based ink composition (16) were obtained by the same formulation as in Example 1. Next, a printed matter was obtained in the same manner as in Example 1.
The printing effects (gloss, leveling property, halftone dot reproducibility) of Examples 1 to 10 and Comparative Examples 1 to 6 were evaluated. Evaluation methods and criteria are as follows.
Judgment criteria are also shown. The results are shown in Table 2.
<Evaluation>
Gloss: The gloss value of 100% part of the gradation was measured at 60 ° -60 ° by “Haze-Gloss Reflectometer” [Bic Chemie Japan Co., Ltd.].
Judgment criteria: ○ Gloss value of 40 or more
△ Gloss value 30-40
X Gloss value less than 30 Leveling property: Swim 100% part of gradation, visually determine the degree of color unevenness.

判定基準:〇 泳ぎ、色ムラが認められない
△ 僅かに泳ぎ、色ムラが認められるもの
× 泳ぎ、色ムラが著しいもの
網点再現性:グラデーションの10〜70%部のインキ着肉性を目視判定する。
判定基準:○ 良好
△ やや不良
× 不良
結果を表1、表2に示す。印刷効果(ベタ形成性、網点再現性)における判定は○〜△が実用範囲である。
Judgment criteria: ○ No swimming or color irregularity △ Slight swimming, color irregularity recognized
X Swim, remarkably uneven color halftone dot reproducibility: Ink fillability of 10 to 70% of gradation is visually determined.
Judgment criteria: ○ Good
△ Somewhat bad
X Defect results are shown in Tables 1 and 2. In the printing effect (solid formability, halftone dot reproducibility), ○ to Δ are practical ranges.

Figure 0005515762
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Figure 0005515762
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Claims (5)

シェルがポリエチレングリコール(メタ)アクリレート(a)1〜6重量%、(メタ)アクリル酸(b)2〜8重量%、及び(a)、(b)と共重合可能な(メタ)アクリレート(c)25〜70重量%、
コアがスチレン(d)15〜40重量%とガラス転移点が−50〜−70℃の(メタ)アクリレート(e)10〜30重量%((a)〜(e)の合計は100重量%)、
かつ(a)の重量%M、(b)の重量%Nが式(1)で表される範囲内であるコア/シェル構造を有するアクリルエマルジョン、顔料、及び溶媒からなることを特徴とする紙器用水性インキ組成物。

式(1) 0.3<M/N<2

ただし、ポリエチレングリコール(メタ)アクリレート(a)は、末端が水酸基のポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレートまたはアルコキシポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレートであって、エチレンオキサイド付加数が2〜90である。
The shell is polyethylene glycol (meth) acrylate (a) 1 to 6% by weight, (meth) acrylic acid (b) 2 to 8% by weight, and (meth) acrylate (c) copolymerizable with (a) and (b) ) 25-70% by weight,
(Meth) acrylate (e) having a core of 15 to 40% by weight of styrene (d) and glass transition point of −50 to −70 ° C. (e) of 10 to 30% by weight (the total of (a) to (e) is 100% by weight) ,
And a paper container comprising an acrylic emulsion having a core / shell structure in which the weight% M of (a) and the weight% N of (b) are within the range represented by the formula (1), a pigment, and a solvent Water-based ink composition.

Formula (1) 0.3 <M / N <2

However, the polyethylene glycol (meth) acrylate (a) is a polyethylene glycol mono (meth) acrylate or alkoxy polyethylene glycol mono (meth) acrylate having a hydroxyl group at the end, and has an ethylene oxide addition number of 2 to 90.
ポリエチレングリコール(メタ)アクリレート(a)のエチレンオキサイド付加数が20〜50であることを特徴とする請求項1記載の紙器用水性インキ組成物。 The water-based ink composition for paper containers according to claim 1, wherein the ethylene oxide addition number of the polyethylene glycol (meth) acrylate (a) is 20 to 50. アクリルエマルジョンのコア/シェル重量比が30:70〜60:40であることを特徴とする請求項1または2記載の紙器用水性インキ組成物。 The water-based ink composition for paper containers according to claim 1 or 2, wherein the acrylic emulsion has a core / shell weight ratio of 30:70 to 60:40. アクリルエマルジョンがジメチルエタノールアミンで中和されていることを特徴とする請求項1〜3何れか記載の紙器用水性インキ組成物。 The water-based ink composition for paper containers according to any one of claims 1 to 3, wherein the acrylic emulsion is neutralized with dimethylethanolamine. 印刷紙基材に請求項1〜4何れか記載の紙器用水性インキ組成物を印刷した紙器用印刷物。



The printed matter for paper containers which printed the water-based ink composition for paper containers in any one of Claims 1-4 on the printing paper base material.



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