JP5515763B2 - 高耐アルカリ性水性インキ組成物 - Google Patents
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Description
しかし、顔料分散に用いられる水溶性樹脂の多くは、樹脂骨格中の酸成分をアルカリで中和することにより、水溶液としている為、水やアルカリに対する耐性が油性インキに比べて劣るという欠点がある。一方、水分散性樹脂のみからなる水性インキ組成物では、物性面は、向上するものの、インキの発色、光沢が劣る上、再溶解性や洗浄性が劣るという欠点がある。これらの欠点を改善する為、水性インキ組成物に架橋剤を加える例があるが、二液仕様の為、残肉インキの貯蔵安定性が劣るという問題点がある。
該界面活性剤が、
一般式(1)で表されるアセチレンジオール誘導体(A)と一般式(2)で表されるアセチレンジオール誘導体のエチレンオキサイド付加物(B)が重量比10/90〜40/60で配合されていることを特徴とする高耐アルカリ性水性インキ組成物に関する。
一般式(1)
本発明により一種類の水分散物と界面活性剤の組み合わせにより、良好な顔料分散性と優れた塗膜物性を両立したインキ組成物を得ることが可能となった。
エチレン−アクリル酸共重合物の中和剤としては、アルカノールアミンであり、共重合物のカルボキシル基を中和することにより、水分散物とすることができる。中和剤の添加量は、共重合物中のカルボキシル基の量によってことなるが、通常、カルボキシル基に対して0.8〜1.2当量添加することができ、中和剤の量が0.8当量より少ないとエチレン−アクリル酸共重合物の水分散物の安定性やインキの再溶解性が低下し、1.2当量より多いとインキの乾燥性、耐水性、耐アルカリ性が、低下する。ここで使用できるアルカノールアミンとしては、ジエチルアミン、トリエチルアミンの他、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ジメチルエタノールアミンが好ましい。エチレン−アクリル酸共重合物の水分散物としては、住友精化株式会社より、中和剤の違いにより、ザイクセンAC(アンモニア中和)、ザイクセンL(ジメチルエタノールアミン中和)、ザイクセンN(水酸化ナトリウム中和)が市販されている。中和剤は、アンモニアでは、再溶解性、洗浄性が低下し、アルカリ金属水酸化物では、耐水性、耐アルカリ性が低下する。
本発明における一般式(1)で表されるアセチレンジオール誘導体(A)は、2,4,7,9−テトラメチル−5−デシン−4,7−ジオールである。
一方、一般式(2)で表されるアセチレンジオール誘導体のエチレンオキサイド付加物(B)は、エチレンオキサイドの付加モル数が、1〜10のものを使用でき、より好ましくは、エチレンオキサイドの付加モル数が1.5〜5のもの、例えば、2,4,7,9−テトラメチル−5−デシン−4,7−ポリオキシエチレン−ジオール等がある。エチレンオキサイド付加モル数が、1未満では、貯蔵安定性が低下し、10を超えると、耐水性、耐アルカリ性が低下する。尚、エチレンオキサイドの付加モル数は、平均のモル数を表す。
アセチレンジオール誘導体(A)とそのエチレンオキサイド付加物(B)は、着色剤の種類により異なるが、重量比10/90〜40/60の範囲で配合され、水性インキ組成物に対し0.5〜2.0重量%の範囲で使用される。アセチレンジオール誘導体(A)が重量比10未満では、耐水性、耐アルカリ性が低下し、40を超えると貯蔵安定性が低下する。
本発明に於ける、水性インキ組成物には、更に、着色剤、溶剤、その他目的に応じた助剤を使用することができる。
着色剤としては、一般の水性インキ組成物に使用される無機顔料、有機顔料、体質顔料等を使用することができる。
溶剤としては、水単独または水と混和する有機溶剤を使用することができる。有機溶剤としては、例えばメチルアルコール、エチルアルコール、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や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、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n−プロピルエーテル、エチルカルビトール等のエーテル類等がある。
その他の助剤成分としては、耐摩擦性、滑り性等を付与するためのパラフィン系ワックス、ポリエチレン系ワックス、カルナバワックス等のワックス類やオレイン酸アミド、ステアリン酸アミド、エルカ酸アミド等の脂肪酸アミド類及び印刷時の発泡を抑制するためのシリコン系、非シリコン系消泡剤及び顔料の濡れを向上させる各種分散剤等を適宜使用することもできる。
本発明に係わる水性印刷インキ組成物は、グラビア、フレキソ印刷インキの製造に一般的に使用されているアイガーミル、サンドミル、ガンマミル、アトライター等を用いて製造される。
本発明に係わる水性印刷インキは、油性印刷インキが一般に使用されている印刷方式、即ちグラビア印刷、フレキソ印刷等によりプラスチックフィルム、ポリエチレンコート紙等に印刷することができる。
<実施例1>
LIONOL BLUE FG7330(東洋インキ製造社製) 15.0部
ザイクセンL (住友精化社製) 25.0部
2,4,7,9−テトラメチル−5−デシン−4,7−ジオール 0.1部
2,4,7,9−テトラメチル−5−デシン−4,7−ポリオキシエチレン−ジオール(エチレンオキサイド付加平均モル数3.5) 0.9部
n−プロパノール 4.0部
水 22.0部
合 計 67.0部
を配合、攪拌混合後、サンドミルで分散し、ミルベースとする。これに、ポリエチレンワックス、シリコン消泡剤を加え、水とザイクセンLで、粘度がNo.5ザーンカップで20秒になる様、調整し、水性インキ組成物を得た。
<実施例2>
LIONOL BLUE FG7330 15.0部
ザイクセンL 25.0部
2,4,7,9−テトラメチル−5−デシン−4,7−ジオール 0.4部
2,4,7,9−テトラメチル−5−デシン−4,7−ポリオキシエチレン−ジオール(エチレンオキサイド付加平均モル数3.5) 0.6部
n−プロパノール 4.0部
水 22.0部
合 計 67.0部
を配合、攪拌混合後、サンドミルで分散し、ミルベースとする。これに、ポリエチレンワックス、シリコン消泡剤を加え、水とザイクセンLで、粘度がNo.5ザーンカップで 20秒になる様、調整し、水性インキ組成物を得た。
実施例3
LIONOL RED 5620 15.0部
ザイクセンL 20.0部
2,4,7,9−テトラメチル−5−デシン−4,7−ジオール 0.5部
2,4,7,9−テトラメチル−5−デシン−4,7−ポリオキシエチレン−ジオール(エチレンオキサイド付加平均モル数10) 0.9部
n−プロパノール 4.0部
水 22.0部
合 計 62.4部
を配合、攪拌混合後、サンドミルで分散し、ミルベースとする。これに、ポリエチレンワックス、シリコン消泡剤を加え、水とザイクセンLで、粘度がNo.5ザーンカップで20秒になる様、調整し、水性インキ組成物を得た。
比較例1
実施例1のザイクセンLを住友精化社製ザイクセンAC(中和剤:アンモニア)に変更し、実施例1と同手順により、No.5ザーンカップで20秒の水性インキ組成物を得た。
比較例2
実施例1のザイクセンLを住友精化社製ザイクセンN(中和剤:水酸化ナトリウム)に変更し、実施例1と同手順により、No.5ザーンカップで20秒の水性インキ組成物を得た。
比較例3
実施例1のザイクセンLをジョンクリル741(スチレン−アクリル酸共重合物の水分散物)に変更し、
LIONOL BLUE FG7330 15.0部
ジョンクリル741 20.0部
2,4,7,9−テトラメチル−5−デシン−4,7−ジオール 0.5部
2,4,7,9−テトラメチル−5−デシン−4,7−ポリオキシエチレン−ジオール(エチレンオキサイド付加平均モル数3.5) 0.5部
n−プロパノール 4.0部
水 22.0部
合 計 62.0部
を配合、攪拌混合後、サンドミルで分散し、ミルベースとする。これに、ポリエチレンワックス、シリコン消泡剤を加え、水とザイクセンLで、粘度がNo.5ザーンカップで20秒になる様、調整し、水性インキ組成物を得た。
比較例4
実施例1の界面活性剤を使用せず、実施例1と同手順により、No.5ザーンカップで20秒の水性インキ組成物を得た。
実施例1の界面活性剤を2,4,7,9−テトラメチル−5−デシン−4,7−ポリオキシエチレン−ジオール(エチレンオキサイド付加平均モル数3.5)のみ1.0部とし、実施例1と同手順により、No.5ザーンカップで20秒の水性インキ組成物を得た。
実施例1の界面活性剤を2,4,7,9−テトラメチル−5−デシン−4,7−ジオールのみ1.0部とし、実施例1と同手順により、No.5ザーンカップで20秒の水性インキ組成物を得た。
判定基準:○良好
△やや不良
×不良
(3)貯蔵安定性:40℃の保温庫で、2週間保存した調整済みインキ組成物を25℃まで冷却し、No5ザーンカップにて、粘度測定をする。
判定基準:○粘度上昇が、仕上がり時粘度の5秒未満、
△粘度上昇が、仕上がり時粘度の5秒以上10秒未満
×粘度上昇が、仕上がり時粘度の10秒以上
(4)再溶解性:印刷後24時間放置した印刷物に、各々の調整済みインキ組成物を滴下し、そのインキを脱脂綿にて素早く拭き取る。滴下から拭き取るまでの時間を徐々に短くしていき、完全にインキが溶解するまでの時間を判定。
判定基準:○滴下から、1秒以内に完全に塗膜が溶解する
△滴下から、3秒以内に完全に塗膜が溶解する
×完全に溶解するまで、滴下から3秒以上要する。
(5)密着性 :ニチバン社製セロハンテープ(10mm幅)を印刷面に貼り付け、次にセロハンテープを印刷面よりゆっくり剥離し、セロハンテープへのインキ塗膜取られ度合いを判定。
判定基準:○インキ塗膜の剥離が30%以内
△インキ塗膜が剥離が50%以内
×インキ塗膜が剥離が50%以上
(6)耐水摩擦性:印刷物を水道水に3時間浸漬後、学振型堅牢度摩擦試験機を用い、荷重200g、50回往復の条件にて水道水を含ませた綿布(カナキン3号)で摩擦し、インキ塗膜の溶解の様子を判定。
判定基準:○綿布に色が着かない。
(7)耐アルカリ性(1):pH11に調製した水酸化ナトリウム水溶液に印刷物を24時間浸漬後、印刷物を水道水で洗浄し、インキ塗膜の溶解の様子を判定。
判定基準:○インキ塗膜が溶解しない
△フィルム地は、見えないが、試験液にやや色が着く
×インキ塗膜が溶解し、フィルム地が見える
(8)耐アルカリ性(2):pH13に調製した水酸化ナトリウム水溶液に印刷物を30分間浸漬後、印刷物を水道水で洗浄し、インキ塗膜の溶解の様子を判定。
判定基準:○インキ塗膜が溶解しない
△フィルム地は、見えないが、試験液にやや色が着く
×インキ塗膜が溶解し、フィルム地が見える
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