JP7243429B2 - 水性フレキソインキ、フレキソ印刷物およびその製造方法 - Google Patents
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Description
本発明は水性フレキソインキ、それを用いたフレキソ印刷物に関する。
食品や衛生用品の包装印刷には絵柄を付与する目的としてグラビア印刷、フレキソ印刷、オフセット印刷、インクジェット印刷、シルクスクリーン印刷、ロールコーター印刷等、各種の印刷方式が手法として広く用いられている。特にプラスチックフィルムを使用する軟包装材に対してはグラビア印刷方式またはフレキソ印刷方式が用いられてきた。フレキソ印刷とは凸版印刷の一種であり、樹脂製の凸版にアニロックスロールを介してインキを付着させ、更に凸版からプラスチック基材等にインキを転移させる印刷方式である。特にフレキソインキは高速印刷性に優れ、更にフレキソ印刷は凸版印刷であるため、インキ転移量が少量であっても細かい文字やシャープな表現を再現することができるため有用であり、印刷方式が異なることで、フレキソインキの設計はグラビアインキのそれとは異なる。
水性フレキソインキは一般的に段ボールや紙袋といった紙基材用途で使用されてきたが、紙基材に使用される水性フレキソインキは水・アルコール等のインキ中の媒体について熱風乾燥（熱風ドライヤーという）による乾燥または紙基材への浸透による乾燥を加味して設計されている。しかし、プラスチック基材では浸透による乾燥ができないため、乾燥不良に起因して印刷層とプラスチック基材との間でブロッキング（インキが裏移りする現象）が発生する可能性がある。また、フレキソ印刷法はインキがアニロックスロールから凸版へ転移して更に凸版から基材へ転移するので印刷の条件や温度湿度等の環境によっては版絡み（印刷汚れ）などが懸念される。版絡みは、版の凸部だけでなく、凸部の側部やそのほかの部分（凹部）にまでインキが入り込み、凹部に溜まったインキにより、印刷物において本来印刷部分でない箇所にまでインキが転移されてしまう現象である。
特許文献１ではコート紙に印刷されるバインダー樹脂がアクリル系樹脂であり、グリセリン、エチレングリコール及びプロピレングリコールモノメチルエーテルを１０～５０質量％及び水５０～９０質量％を含有する紙用水性フレキソインキが開示されており、インキ表面張力をコントロールすることで転移性と重ね刷り適性の向上したことが示されている。しかしながら、該当インキではプラスチックフィルムへの印刷した際に媒体を乾燥させにくく、かつ媒体の乾燥が不十分であればフレキソ印刷層の脆弱化が起こり、巻き取り時のブロッキングが懸念される。
また近年では、印刷絵柄の美粧性向上のみならず、印刷時の有機溶剤排出量削減による環境負荷低減、有機溶剤に起因する火災予防その他の安全性、更に印刷物である包装体の残留溶剤低減といった要求の高まりから、有機溶剤含有量の少ない水性フレキソインキが望まれている。したがって、上記アルコール溶剤、グリコール溶剤及びグリコールエーテル溶剤その他の水溶性有機溶剤を多く含有させた場合、有機溶剤排出量削減（低ＶＯＣ・ノンＶＯＣ）の観点では大気中に揮発する有機溶剤が多いため好ましくはない。また印刷層中に残留する懸念もある。しかしながら、エチレングリコール等の水溶性有機溶剤の使用量を削減して上記版絡み性を維持する技術は今まで成しえた発明はない。
特許文献２ではコート紙に印刷されるバインダー樹脂がアクリル系樹脂であり、水混和性有機溶剤を１０～５０質量％及び水５０～９０質量％を含有することを特徴とする水性フレキソインキの表面張力をコントロールすることで浸透乾燥が僅かに期待できるコート紙での速やかな乾燥と重ね刷り適性の向上を検討している。しかしながら、このように得られた配合では浸透乾燥が全く期待できないプラスチックフィルムへの印刷した際の乾燥性の課題とプラスチック基材への十分なバインダー樹脂由来の密着性が確保できず、巻き取り時のブロッキングや基材からのインキ剥がれを起こす課題が残る。
特許文献３ではアクリル系樹脂をバインダー樹脂とするフレキソインキにおいて、芳香族基を含有するポリオキシエチレン化合物を添加することにより光沢、転移濃度、レベリング性が向上する記載がある。しかしながら、浸透乾燥性のある段ボール等の紙基材への印刷を前提としたものであり、プラスチック基材へ適用すると、版絡み、ブロッキングの課題が発生した。
従って有機溶剤排出量を削減でき、版絡み性、レベリング性、消泡性、並びに耐ブロッキング性等の被膜物性について満たすフレキソインキは報告されていない。
本発明は有機溶剤排出量を削減でき、版絡み性、レベリング性、消泡性、および耐ブロッキング性等の被膜物性を満たす水性フレキソインキを提供することを課題とする。
本発明者らは本願課題に対して鋭意検討を重ねた結果、以下に記載の水性フレキソインキを使用することで当該課題を解決できることを見出し本願発明を成すに至った。
すなわち本発明は水性ポリウレタン樹脂、水性アクリル樹脂および水性アクリルウレタン樹脂からなる群より選ばれる少なくとも一種の水性バインダー樹脂を含有する水性フレキソインキであって、
ＨＬＢ値が６～１９であるポリオキシエチレン化合物をインキ総質量中に１～２０質量％含有し、
前記ポリオキシエチレン化合物は、下記一般式（１）で表されるポリオキシエチレンアルキルエーテルおよび／または下記一般式（２）で表されるポリオキシエチレンアルキルアミンを含むことを特徴とする、水性フレキソインキに関する。
ＨＬＢ値が６～１９であるポリオキシエチレン化合物をインキ総質量中に１～２０質量％含有し、
前記ポリオキシエチレン化合物は、下記一般式（１）で表されるポリオキシエチレンアルキルエーテルおよび／または下記一般式（２）で表されるポリオキシエチレンアルキルアミンを含むことを特徴とする、水性フレキソインキに関する。
一般式（１）
一般式（２）
（式中、Ｒ１は、炭素数が８～１８の、置換基を有してよいアルキル基またはアルケニル基を表し、ｎ、およびｍは、それぞれ独立に２～５０の自然数を表す。）
また、本発明は、ポリオキシエチレン化合物は、重量平均分子量が１００～４，０００であるポリオキシエチレンアルキルエーテルを含む、上記水性フレキソインキに関する。
また、本発明は、水性ポリウレタン樹脂が、ポリエチレングリコール由来の構造単位を含み、酸価が１０～６０ｍｇＫＯＨ／ｇである、上記水性フレキソインキに関する。
また、本発明は、水性アクリル樹脂は、酸価が１０～３００ｍｇＫＯＨ／ｇの水性アクリル樹脂を含む、上記水性フレキソインキに関する。
また、本発明は、水性アクリルウレタン樹脂が、ウレタン樹脂部とアクリル樹脂部とを含んでなるエマルジョン樹脂であり、前記ウレタン樹脂部と前記アクリル樹脂部との質量比（ウレタン樹脂部：アクリル樹脂部）は９０：１０～３０：７０である、上記水性フレキソインキに関する。
また、本発明は、更に、ポリエチレン粒子を含有する、上記水性フレキソインキに関する。
また、本発明は、基材と、上記水性フレキソインキからなるフレキソ印刷層を有する、フレキソ印刷物に関する。
また、本発明は、上記フレキソ印刷物の製造方法であって、
アニロックスロールの線数が３７５ｌｐｉ以上であり、アニロックス容量が１～８ｃｍ３/ｍ２であるアニロックスと、
フレキソ版の線数が７５ｌｐｉ以上であるフレキソ版とを備えたフレキソ印刷機で印刷するフレキソ印刷物の製造方法に関する。
アニロックスロールの線数が３７５ｌｐｉ以上であり、アニロックス容量が１～８ｃｍ３/ｍ２であるアニロックスと、
フレキソ版の線数が７５ｌｐｉ以上であるフレキソ版とを備えたフレキソ印刷機で印刷するフレキソ印刷物の製造方法に関する。
本発明により、有機溶剤排出量を削減でき、版絡み性、レベリング性、消泡性、および耐ブロッキング性等の被膜物性を満たす水性フレキソインキを提供するができた。
以下に本発明の実施の形態を詳細に説明するが、以下に記載する事項の説明は、本発明の実施態様の一例（代表例）であり、本発明はその要旨を超えない限りこれらの内容に限定されない。
以下の説明において、水性フレキソインキを単に「フレキソインキ」や「インキ」と記載する場合があるが同義である。また、水性フレキソインキからなる印刷層は、単に「印刷層」、「インキ被膜」または「インキ層」と記載する場合があるが同義である。
本発明は、水性ポリウレタン樹脂、水性アクリル樹脂および水性アクリルウレタン樹脂からなる群より選ばれる少なくとも一種の水性バインダー樹脂を含有する水性フレキソインキであって、
ＨＬＢ値が６～１９であるであるポリオキシエチレン化合物を含有し、前記ポリオキシエチレン化合物である所定ポリオキシエチレンアルキルエーテルおよび／または所定ポリオキシエチレンアルキルアミンをインキ総質量中に１～２０質量％含有する水性フレキソインキに関する。
ＨＬＢ値が６～１９であるポリオキシエチレンアルキルエーテルおよび／またはポリオキシエチレンアルキルアミンをインキ総質量中に１～２０質量％含有すれば、ポリオキシエチレン化合物の疎水構造部分がインキ表面に浮遊し広がるがことで、版上での乾燥が制御され版絡み性が良好となる。ポリオキシエチレン化合物は、インキ総質量中に３～１８質量％含有することが好ましく、３～１５質量％含有することがさらに好ましい。該当範囲であれば、フレキソ版上におけるインキの乾燥に起因する版絡み性が抑制され、また耐ブロッキング性を確保できる。
また、水性ポリウレタン樹脂、水性アクリル樹脂および水性アクリルウレタン樹脂からなる群より選ばれる少なくとも一種の水性バインダー樹脂を使用することでインキ被膜の強度を損なうことなく耐ブロッキング性を維持できる。ここでＨＬＢ値とは、化合物の水と油(水に不溶性の有機化合物)への親和性の程度を表す値をいい、ＨＬＢ値は０から２０までの値を取り、０に近いほど親油性が高く、２０に近いほど親水性が高くことを意味する。なおＨＬＢ値はグリフィン法で求めることができる。当該グリフィン法とはＨＬＢ値を算出する計算方法の一つであり、以下の式で算出することができる。
ＨＬＢ値=２０×化合物中の親水部位の式量の総和／化合物の分子量
ＨＬＢ値が６～１９であるであるポリオキシエチレン化合物を含有し、前記ポリオキシエチレン化合物である所定ポリオキシエチレンアルキルエーテルおよび／または所定ポリオキシエチレンアルキルアミンをインキ総質量中に１～２０質量％含有する水性フレキソインキに関する。
ＨＬＢ値が６～１９であるポリオキシエチレンアルキルエーテルおよび／またはポリオキシエチレンアルキルアミンをインキ総質量中に１～２０質量％含有すれば、ポリオキシエチレン化合物の疎水構造部分がインキ表面に浮遊し広がるがことで、版上での乾燥が制御され版絡み性が良好となる。ポリオキシエチレン化合物は、インキ総質量中に３～１８質量％含有することが好ましく、３～１５質量％含有することがさらに好ましい。該当範囲であれば、フレキソ版上におけるインキの乾燥に起因する版絡み性が抑制され、また耐ブロッキング性を確保できる。
また、水性ポリウレタン樹脂、水性アクリル樹脂および水性アクリルウレタン樹脂からなる群より選ばれる少なくとも一種の水性バインダー樹脂を使用することでインキ被膜の強度を損なうことなく耐ブロッキング性を維持できる。ここでＨＬＢ値とは、化合物の水と油(水に不溶性の有機化合物)への親和性の程度を表す値をいい、ＨＬＢ値は０から２０までの値を取り、０に近いほど親油性が高く、２０に近いほど親水性が高くことを意味する。なおＨＬＢ値はグリフィン法で求めることができる。当該グリフィン法とはＨＬＢ値を算出する計算方法の一つであり、以下の式で算出することができる。
ＨＬＢ値=２０×化合物中の親水部位の式量の総和／化合物の分子量
＜ポリオキシエチレンアルキルエーテル＞
上記ポリオキシエチレンアルキルエーテルは、ＨＬＢ値が６～１９であり、下記一般式（１）で表されるものをいう。
一般式（１）
（式中、Ｒ１は炭素数が８～１８の、置換基を有してよいアルキル基またはアルケニル基を表し、ｎは２～５０の自然数を表す。）
その構造は一般式（１）の範囲であれば限定されない。ＨＬＢ値は６～１９であればよく、好ましくは８～１９である。ＨＬＢ値が６以上で水との相溶性が高まり、ポリオキシエチレンが、下記水性バインダー樹脂および水を含むインキ中に均一に馴染むことで版絡み抑制効果、印刷物の濃度ムラを抑制でき、良好な印刷物が得られる。
上記ポリオキシエチレンアルキルエーテルは、ＨＬＢ値が６～１９であり、下記一般式（１）で表されるものをいう。
一般式（１）
その構造は一般式（１）の範囲であれば限定されない。ＨＬＢ値は６～１９であればよく、好ましくは８～１９である。ＨＬＢ値が６以上で水との相溶性が高まり、ポリオキシエチレンが、下記水性バインダー樹脂および水を含むインキ中に均一に馴染むことで版絡み抑制効果、印刷物の濃度ムラを抑制でき、良好な印刷物が得られる。
版絡み等が少なく、良質な印刷物が得るためには、上記ポリオキシエチレンアルキルエーテルの重量平均分子量が、１００～４０００であることが好ましい。２００～３０００であることがなお好ましい。２００～２０００であることが更に好ましい。
上記ポリオキシエチレンアルキルエーテルにおいて、Ｒ１は置換もしくは未置換の、直鎖状もしくは分岐のアルキル基もしくはアルケニル基である。アルキル基やアルケニル基としては、以下に限定されないが、ラウリル基、ミリスチル基、パルミチル基、ステアリル基、オレイル基、リノール基等が好適に挙げられる。炭素数は８～１８であればよいが、炭素数１２～１８であることが好ましく、中でもラウリル基、ステアリル基、オレイル基、の少なくともいずれかを含むことが好ましい。またオキシエチレン基の単位数ｎは２～５０であればよいが、４～５０であることがなお好ましい。
アルキル基やアルケニル基が有してよい置換基としては、特に限定はないが、水酸基、アミノ基、置換アミノ基等が好適に挙げられる。水酸基である場合がより好ましい。
上記ポリオキシエチレンアルキルエーテルとしては、例えば花王社製エマルゲンシリーズ、ライオン社製レオックスシリーズ、レオコールシリーズなどから上記ＨＬＢ値範囲に適合する製品を選択して使用することができるが、これらに限定されるものではない。
＜ポリオキシエチレンアルキルアミン＞
上記ポリオキシエチレンアルキルアミンは、ＨＬＢ値が６～１９であり、下記一般式（２）で表されるものをいう。
一般式（２）
（式中、Ｒ１は炭素数が８～１８の、置換基を有してよいアルキル基またはアルケニル基を表し、ｎ、およびｍはそれぞれ独立に２～５０の自然数を表す。）
本発明に使用されるポリオキシエチレンアルキルアミンの構造は一般式（２）の範囲であり、ＨＬＢ値が６～１９であればよく、好ましくは８～１９である。ＨＬＢ値が６以上で水との相溶性が高まり、ポリオキシエチレンが、下記水性バインダー樹脂および水を含むインキ中に均一に馴染むことで版絡み抑制効果、印刷物の濃度ムラを抑制でき、良好な印刷物が得られる。
上記ポリオキシエチレンアルキルアミンは、ＨＬＢ値が６～１９であり、下記一般式（２）で表されるものをいう。
一般式（２）
本発明に使用されるポリオキシエチレンアルキルアミンの構造は一般式（２）の範囲であり、ＨＬＢ値が６～１９であればよく、好ましくは８～１９である。ＨＬＢ値が６以上で水との相溶性が高まり、ポリオキシエチレンが、下記水性バインダー樹脂および水を含むインキ中に均一に馴染むことで版絡み抑制効果、印刷物の濃度ムラを抑制でき、良好な印刷物が得られる。
版絡み等が少なく、良質な印刷物が得るためには、ポリオキシエチレンアルキルアミンの重量平均分子量としては１００～４０００であることが好ましい。２００～３０００であることがなお好ましい。
上記ポリオキシエチレンアルキルアミンにおいて、Ｒ１は置換もしくは未置換の、直鎖状もしくは分岐のアルキル基もしくはアルケニル基である。アルキル基やアルケニル基としては、以下に限定されないが、ラウリル基、ミリスチル基、パルミチル基、ステアリル基、オレイル基、リノール基等が好適に挙げられる。炭素数は８～１８であればよいが、炭素数１２～１８であることが好ましく、中でもラウリル基、ステアリル基、オレイル基、の少なくともいずれかを含むことが好ましい。またオキシエチレン基の単位数ｎおよびｍはそれぞれ２～５０であればよいが、４～５０であることがなお好ましい。また、ｎ＋ｍの好ましい範囲は４～５０、なお好ましくは４～２０である。
アルキル基やアルケニル基が有してよい置換基としては、特に限定はないが、水酸基、アミノ基、置換アミノ基等が好適に挙げられる。水酸基である場合がより好ましい。
上記ポリオキシエチレンアルキルアミンとしては、例えば花王社製アミートシリーズ、ライオン社製リポールシリーズなどから上記ＨＬＢ値範囲に適合する製品を選択して使用することができるが、これらに限定されるものではない。
＜水性バインダー樹脂＞
本願発明の水性フレキソインキは水性ポリウレタン樹脂、水性ウレタンアクリル樹脂および水性アクリル樹脂からなる群より選ばれる少なくとも一種の水性バインダー樹脂を含有し、前記水性バインダー樹脂は酸価を有する。なお、バインダー樹脂とはインキにおける結着樹脂をいう。水性バインダー樹脂は、インキ総質量中に２～３０質量％含有することが好ましい。
本願発明の水性フレキソインキは水性ポリウレタン樹脂、水性ウレタンアクリル樹脂および水性アクリル樹脂からなる群より選ばれる少なくとも一種の水性バインダー樹脂を含有し、前記水性バインダー樹脂は酸価を有する。なお、バインダー樹脂とはインキにおける結着樹脂をいう。水性バインダー樹脂は、インキ総質量中に２～３０質量％含有することが好ましい。
＜水性ポリウレタン樹脂＞
水性ポリウレタン樹脂は、ポリエステル系またはポリエーテル系、ポリカーボネート系の水性ポリウレタン樹脂であることが好ましい。なお、ポリエステル系、ポリエーテル系、ポリカーボネート系とは水性ポリウレタン樹脂の合成時の主原料としてそれぞれ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を用いた水性ポリウレタン樹脂をいう。当該水性ポリウレタン樹脂は酸価を有し、酸価が１０～６０ｍｇＫＯＨ／ｇであることが好ましく、２０～５０ｍｇＫＯＨ／ｇであることがより好ましい。また、水酸基価が１～３５ｍｇＫＯＨ／ｇであることが好ましく、１～２５ｍｇＫＯＨ／ｇであることがより好ましい。また、ガラス転移温度（以下Ｔｇと記載する場合がある）は－９０～０℃であることが好ましく、－８０～－１０℃であることがなお好ましい。－７０～－２０℃であることが更に好ましい。基材密着性が良好となるためである。ここで、ガラス転移温度とは示差走査熱量測定（ＤＳＣ）による測定値をいう。
なお水性ポリウレタン樹脂の重量平均分子量は１００００～１０００００であることが好ましく、２００００～７００００であることがなお好ましい。
水性ポリウレタン樹脂は、ポリエステル系またはポリエーテル系、ポリカーボネート系の水性ポリウレタン樹脂であることが好ましい。なお、ポリエステル系、ポリエーテル系、ポリカーボネート系とは水性ポリウレタン樹脂の合成時の主原料としてそれぞれ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を用いた水性ポリウレタン樹脂をいう。当該水性ポリウレタン樹脂は酸価を有し、酸価が１０～６０ｍｇＫＯＨ／ｇであることが好ましく、２０～５０ｍｇＫＯＨ／ｇであることがより好ましい。また、水酸基価が１～３５ｍｇＫＯＨ／ｇであることが好ましく、１～２５ｍｇＫＯＨ／ｇであることがより好ましい。また、ガラス転移温度（以下Ｔｇと記載する場合がある）は－９０～０℃であることが好ましく、－８０～－１０℃であることがなお好ましい。－７０～－２０℃であることが更に好ましい。基材密着性が良好となるためである。ここで、ガラス転移温度とは示差走査熱量測定（ＤＳＣ）による測定値をいう。
なお水性ポリウレタン樹脂の重量平均分子量は１００００～１０００００であることが好ましく、２００００～７００００であることがなお好ましい。
上記水性ポリウレタン樹脂は、例えば特開２００８－１９１１号公報や特開２０１７－８２９２号公報に記載の方法で適宜製造することができる。例えばポリエステルポリオールおよび／またはポリエーテルポリオール、低分子ジオール、ジヒドロキシ酸、並びに、ポリイソシアネートを反応させることで得られる。なお更にポリアミンを用いて鎖延長された水性ポリウレタン樹脂である場合も好ましい。
＜ポリエーテルポリオール＞
水性ポリウレタン樹脂はポリエーテルポリオール由来の構造単位を有することが好ましい。ポリエーテルポリオールは、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリエチレングリコール－ポリプロピレングリコール共重合のポリエーテルポリオール、ポリテトラメチレングリコール等が好適である。なお、ポリエチレングリコールに由来する構造単位を有する水性ポリウレタン樹脂であることが好ましく、その含有量は水性ポリウレタン樹脂総質量中に１～３５質量％含有することが好ましく、２～３０質量％含有することがより好ましく、２～２５質量％含有することが更に好ましい。ポリエチレングリコール由来の構造単位を当該範囲で有すると版絡み性が良好となる。
水性ポリウレタン樹脂はポリエーテルポリオール由来の構造単位を有することが好ましい。ポリエーテルポリオールは、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリエチレングリコール－ポリプロピレングリコール共重合のポリエーテルポリオール、ポリテトラメチレングリコール等が好適である。なお、ポリエチレングリコールに由来する構造単位を有する水性ポリウレタン樹脂であることが好ましく、その含有量は水性ポリウレタン樹脂総質量中に１～３５質量％含有することが好ましく、２～３０質量％含有することがより好ましく、２～２５質量％含有することが更に好ましい。ポリエチレングリコール由来の構造単位を当該範囲で有すると版絡み性が良好となる。
＜ポリエステルポリオール＞
上記水性ポリウレタン樹脂を構成するポリエステルポリオールとしては二塩基酸と低分子ジオールの縮合物であることが好ましく、当該低分子ジオールとしてはエチレングリコール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、１，４－ブタンジオール、１，６－ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、１，２－プロパンジオール、１，３－ブタンジオール、２－メチル－１，３－プロパンジオール、１，４－ペンタンジオール、３－メチル－１，５－ペンタンジオール、２，５－ヘキサンジオール、２－メチル－１，４－ペンタンジオール、２，４－ジエチル－１，５－ペンタンジオール、２－ブチル－２－エチル－１，３－プロパンジオール、２－メチル－１，８－オクタンジオール、２，２，４－トリメチル－１，３－ペンタンジオール、２，２，４－トリメチル－１，６－ヘキサンジオール等の分岐構造を有する低分子ジオールが好ましい。なお、分岐構造を有する低分子ジオールとはジオールの有するアルキレン基の少なくとも一つの水素原子がアルキル基に置換された構造を有するジオールをいう。
二塩基酸としては、アジピン酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、マレイン酸、フマル酸、コハク酸、シュウ酸、マロン酸、グルタル酸、ピメリン酸、スペリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、トリメリット酸、ピロメリット酸など多価カルボン酸あるいはこれらの無水物が好ましい。中でもアジピン酸、セバシン酸、アセライン酸、コハク酸その他の脂肪族二塩基酸であることが好ましい。
上記水性ポリウレタン樹脂を構成するポリエステルポリオールとしては二塩基酸と低分子ジオールの縮合物であることが好ましく、当該低分子ジオールとしてはエチレングリコール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、１，４－ブタンジオール、１，６－ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、１，２－プロパンジオール、１，３－ブタンジオール、２－メチル－１，３－プロパンジオール、１，４－ペンタンジオール、３－メチル－１，５－ペンタンジオール、２，５－ヘキサンジオール、２－メチル－１，４－ペンタンジオール、２，４－ジエチル－１，５－ペンタンジオール、２－ブチル－２－エチル－１，３－プロパンジオール、２－メチル－１，８－オクタンジオール、２，２，４－トリメチル－１，３－ペンタンジオール、２，２，４－トリメチル－１，６－ヘキサンジオール等の分岐構造を有する低分子ジオールが好ましい。なお、分岐構造を有する低分子ジオールとはジオールの有するアルキレン基の少なくとも一つの水素原子がアルキル基に置換された構造を有するジオールをいう。
二塩基酸としては、アジピン酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、マレイン酸、フマル酸、コハク酸、シュウ酸、マロン酸、グルタル酸、ピメリン酸、スペリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、トリメリット酸、ピロメリット酸など多価カルボン酸あるいはこれらの無水物が好ましい。中でもアジピン酸、セバシン酸、アセライン酸、コハク酸その他の脂肪族二塩基酸であることが好ましい。
低分子ジオールとしては上記のものに加え、１，４－シクロヘキサンジメタノール、１，４－シクロヘキサンジオール等の脂肪族環構造を有するジオールが好適である。
上記ポリエステルポリオール、ポリエーテルポリオールその他のポリオールの数平均分子量は５００～７０００であることが好ましく、１０００～５０００であることがより好ましい。
また、水性ポリウレタン樹脂は、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、グリセリン、１，２，６－ヘキサントリオール、ペンタエリスリトール等、複数の水酸基を有す低分子化合物を原料に用いられることも好ましい。中でもトリメチロールプロパンが好ましく、前記いずれかに由来する構成単位を水性ポリウレタン中に０．１～０．８質量％含有することが好ましい。インキ被膜の凝集力を向上させるためである。
＜ポリイソシアネート＞
上記ポリイソシアネートとしては、公知のものを使用でき、芳香族ジイソシアネート、脂肪族ジイソシアネート、および脂環族ジイソシアネート等が挙げられ、脂肪族ジイソシアネートまたは脂環族ジイソシアネートであることが好ましい。以下に好ましい態様を示す。
芳香族ジイソシアネートとしては例えば、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（ＭＤＩ）、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、ｍ－テトラメチルキシリ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、キシリレンジイソシアネート、および２，６－ジイソシアネート－ベンジルクロライド等が挙げられる。
脂肪族ジイソシアネートとしては例えば、ブタン－１，４－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、およびリジンジイソシアネート等が挙げられる。
脂環族ジイソシアネートとしては例えば、シクロヘキサン－１，４－ジイソシアネート、水素添加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、ジメリールジイソシアネート、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、ノルボルナンジイソシアネート、およびダイマー酸のカルボキシ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挙げられる。
上記ポリイソシアネートとしては、公知のものを使用でき、芳香族ジイソシアネート、脂肪族ジイソシアネート、および脂環族ジイソシアネート等が挙げられ、脂肪族ジイソシアネートまたは脂環族ジイソシアネートであることが好ましい。以下に好ましい態様を示す。
芳香族ジイソシアネートとしては例えば、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（ＭＤＩ）、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、ｍ－テトラメチルキシリ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、キシリレンジイソシアネート、および２，６－ジイソシアネート－ベンジルクロライド等が挙げられる。
脂肪族ジイソシアネートとしては例えば、ブタン－１，４－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、およびリジンジイソシアネート等が挙げられる。
脂環族ジイソシアネートとしては例えば、シクロヘキサン－１，４－ジイソシアネート、水素添加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、ジメリールジイソシアネート、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、ノルボルナンジイソシアネート、およびダイマー酸のカルボキシ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挙げられる。
＜ジヒドロキシ酸＞
上記ジヒドロキシ酸としては、例えば２，２－ジメチロールプロピオン酸、２，２－ジメチロールブタン酸、２，２－ジメチロール吉草酸等のジメチロールアルカン酸；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ジアミン型アミノ酸類が好適に挙げられる。ジメチロールアルカン酸に由来する構造単位を有することが好ましい。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。ウレタン樹脂合成ではカルボキシル基は５０～１４０℃の温和な反応条件下ではカルボキシル基が残存する。
上記ジヒドロキシ酸としては、例えば２，２－ジメチロールプロピオン酸、２，２－ジメチロールブタン酸、２，２－ジメチロール吉草酸等のジメチロールアルカン酸；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ジアミン型アミノ酸類が好適に挙げられる。ジメチロールアルカン酸に由来する構造単位を有することが好ましい。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。ウレタン樹脂合成ではカルボキシル基は５０～１４０℃の温和な反応条件下ではカルボキシル基が残存する。
＜水性化＞
更に上記ジメチロールアルカン酸に由来するカルボキシル基が塩基性化合物で中和されることでポリウレタン樹脂は水性化する。塩基性化合物としては、アンモニア、モノエチルアミン、ジエチルアミン、トリメチルアミン、トリエチルアミン、トリイソプロピルアミン、トリブチルアミン、トリエタノールアミン、メチルジエタノールアミン、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、モルホリン、Ｎ－メチルモルホリン、２－アミノ－２－メチル－１－プロパノール等のアミン化合物；水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等の無機酸化物等が好適であり、１種または２種以上を組み合わせて用いられる。中でもアミン化合物が好ましく、アンモニアの使用が好ましい。より水溶性が良好となるためである。
更に上記ジメチロールアルカン酸に由来するカルボキシル基が塩基性化合物で中和されることでポリウレタン樹脂は水性化する。塩基性化合物としては、アンモニア、モノエチルアミン、ジエチルアミン、トリメチルアミン、トリエチルアミン、トリイソプロピルアミン、トリブチルアミン、トリエタノールアミン、メチルジエタノールアミン、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、モルホリン、Ｎ－メチルモルホリン、２－アミノ－２－メチル－１－プロパノール等のアミン化合物；水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等の無機酸化物等が好適であり、１種または２種以上を組み合わせて用いられる。中でもアミン化合物が好ましく、アンモニアの使用が好ましい。より水溶性が良好となるためである。
なお水性ポリウレタン樹脂は水溶性であっても水性エマルジョンであってもよいが、水溶性であることが好ましい。なお水性エマルジョンとは水へ難溶解性の樹脂が粒子状に乳濁安定化した状態の樹脂液をいう。
上記ポリアミンとしては、以下が好適であり、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等のヒドロキシル基を含有する有機ジアミン、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等のヒドロキシル基を含有しない有機ジアミンが挙げられる。
＜水性アクリルウレタン樹脂＞
以下の説明において、「アクリル」とは、「アクリル」および「メタクリル」の併記を意味する。
以下の説明において、「アクリル」とは、「アクリル」および「メタクリル」の併記を意味する。
上記水性アクリルウレタン樹脂とは、アクリル樹脂部とウレタン樹脂部からなるバインダー樹脂をいう。ただし、当該水性アクリルウレタン樹脂は上記水性ポリウレタン樹脂である場合を含まない。
アクリル樹脂部とウレタン樹脂部は交互共重合体であってもよいし、主鎖がウレタン樹脂部、側鎖がアクリル樹脂部もしくは主鎖がアクリル樹脂部、側鎖がウレタン樹脂部である、いわゆるグラフト重合体であってもよく、グラフト重合体であることが好ましい。
水性アクリルウレタン樹脂の製造は、例えば特開平０４－１０３６１４号公報、特開平１０－１３９８３９号公報等に記載の方法で製造することができる。水性アクリルウレタン樹脂は酸価を有することが好ましく、酸性基を中和することで水性化する。上記水性ポリウレタン樹脂の場合と同様にウレタン樹脂部にジメチロールアルカン酸を用いて、それに由来する酸性基を中和することで水性化してもよいし、アクリル樹脂部を構成するアクリルモノマーにおいて酸性モノマーを共重合して酸性基を導入し、その酸性基を中和することで水性化してもよい。
アクリル樹脂部とウレタン樹脂部は交互共重合体であってもよいし、主鎖がウレタン樹脂部、側鎖がアクリル樹脂部もしくは主鎖がアクリル樹脂部、側鎖がウレタン樹脂部である、いわゆるグラフト重合体であってもよく、グラフト重合体であることが好ましい。
水性アクリルウレタン樹脂の製造は、例えば特開平０４－１０３６１４号公報、特開平１０－１３９８３９号公報等に記載の方法で製造することができる。水性アクリルウレタン樹脂は酸価を有することが好ましく、酸性基を中和することで水性化する。上記水性ポリウレタン樹脂の場合と同様にウレタン樹脂部にジメチロールアルカン酸を用いて、それに由来する酸性基を中和することで水性化してもよいし、アクリル樹脂部を構成するアクリルモノマーにおいて酸性モノマーを共重合して酸性基を導入し、その酸性基を中和することで水性化してもよい。
水性アクリルウレタン樹脂の酸価は２５～１００ｍｇ／ＫＯＨｇであることが好ましい。なお２５～８０ｍｇ／ＫＯＨｇがより好ましく、３０～６０ｍｇ／ＫＯＨｇが更に好ましい。また重量平均分子量は１０，０００～１２０，０００であることが好ましく、２０，０００～８０，０００であることがより好ましい。また、ウレタン樹脂部とアクリル樹脂部の質量比（ウレタン樹脂部：アクリル樹脂部）は９０：１０～３０：７０が好ましい。
なお水性アクリルウレタン樹脂は水溶性であっても水性エマルジョンであってもよいが、水性エマルジョンであることが好ましく、その平均粒子径は６０ｎｍ～１０００ｎｍの範囲になることが好ましく、６０ｎｍ～４００ｎｍの範囲が更に好ましい。なお平均粒子径は動的光散乱法による測定値をいう。
アクリル樹脂部のガラス転移温度は－１０℃～１１０℃であることが好ましく、４０～１１０℃であることが好ましく、６０～１１０であることが更に好ましい。具体的には、アクリル樹脂部として配合した各モノマーのホモポリマーにおけるガラス転移温度をＴｇ１～Ｔｇｍ、アクリル樹脂部として使用した各モノマーの重量比率をＷ１～Ｗｍとしたとき、以下ＦＯＸ式で表される。
１／Ｔｇ＝（Ｗ１／Ｔｇ１）＋（Ｗ２／Ｔｇ２）＋…＋（Ｗｍ／Ｔｇｍ）
Ｗ１＋Ｗ２＋・・・＋Ｗｍ＝１
なお示差走査熱量測定（ＤＳＣ）による測定値であってもよい。近しい値となるためである。
１／Ｔｇ＝（Ｗ１／Ｔｇ１）＋（Ｗ２／Ｔｇ２）＋…＋（Ｗｍ／Ｔｇｍ）
Ｗ１＋Ｗ２＋・・・＋Ｗｍ＝１
なお示差走査熱量測定（ＤＳＣ）による測定値であってもよい。近しい値となるためである。
なお、水性アクリルウレタン樹脂におけるウレタン樹脂部を構成する原料等は上記水性ポリウレタン樹脂の場合と同様のものを適宜使用可能である。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由来の構造単位をウレタン樹脂部総質量中に５０質量％以上含有することが好ましく、６０質量％以上含有することがなお好ましい。
水性アクリルウレタン樹脂を構成するアクリル樹脂部を構成する原料アクリルモノマーは以下のものが好ましく、例えば、ベンジルアクリレート、ベンジルメタクリレート、フェノキシエチルアクリレート、フェノキシエチルメタクリレート、フェノキシジエチレングリコールアクリレート、フェノキシジエチレングリコールメタクリレート、フェノキシテトラエチレングリコールアクリレート、フェノキシテトラエチレングリコールメタクリレート、フェノキシヘキサエチレングリコールアクリレート、フェノキシヘキサエチレングリコールメタクリレート、フェニルアクリレート、フェニルメタクリレート等の芳香族系アルキル基含有アクリルモノマー、
更には、メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、プロピル（メタ）アクリレート、ｎ－ブチル（メタ）アクリレート、ｔーブチル（メタ）アクリレート、ペンチル（メタ）アクリレート、ヘプチル（メタ）アクリレート、ヘキシル（メタ）アクリレート、２－エチルヘキシル（メタ）アクリレート、オクチル（メタ）アクリレート、ノニル（メタ）アクリレート、デシル（メタ）アクリレート、ウンデシル（メタ）アクリレート、ドデシル（メタ）アクリレート、トリデシル（メタ）アクリレート、テトラデシル（メタ）アクリレート等の直鎖または分岐アルキル基含有アクリルモノマー、
シクロヘキシル（メタ）アクリレート、イソボニル（メタ）アクリレート等の脂環式アルキル基含有アクリルモノマー、
トリフルオロエチル（メタ）アクリレート、ヘプタデカフルオロデシル（メタ）アクリレート等のフッ素化アルキル基含有アクリルモノマー、
（メタ）アクリルアミド、Ｎ－メトキシメチル－（メタ）アクリルアミド、Ｎ－エトキシメチル－（メタ）アクリルアミド、Ｎ－プロポキシメチル－（メタ）アクリルアミド、Ｎ－ブトキシメチル－（メタ）アクリルアミド、Ｎ－ペントキシメチル－（メタ）アクリルアミド、Ｎ，Ｎ－ジ（メトキシメチル）アクリルアミド、Ｎ－エトキシメチル－Ｎ－メトキシメチルメタアクリルアミド、Ｎ，Ｎ－ジ（エトキシメチル）アクリルアミド、Ｎ－エトキシメチル－Ｎ－プロポキシメチルメタアクリルアミド、Ｎ，Ｎ－ジ（プロポキシメチル）アクリルアミド、Ｎ－ブトキシメチル－Ｎ－（プロポキシメチル）メタアクリルアミド、Ｎ，Ｎ－ジ（ブトキシメチル）アクリルアミド、Ｎ－ブトキシメチル－Ｎ－（メトキシメチル）メタアクリルアミド、Ｎ，Ｎ－ジ（ペントキシメチル）アクリルアミド、Ｎ－メトキシメチル－Ｎ－（ペントキシメチル）メタアクリルアミド、Ｎ，Ｎ－ジメチルアミノプロピルアクリルアミド、Ｎ，Ｎ－ジエチルアミノプロピルアクリルアミド、Ｎ，Ｎ－ジメチルアクリルアミド、Ｎ，Ｎ－ジエチルアクリルアミド等のアミド基含有アクリルモノマー、
２－ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、２－ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、４－ヒドロキシブチル（メタ）アクリレート、グリセロールモノ（メタ）アクリレート、４－ヒドロキシビニルベンゼン、１－エチニル－１－シクロヘキサノール、アリルアルコール等のヒドロキシル基含有アクリルモノマー、
ポリエチレングリコールモノアクリレート（日本油脂社製、ブレンマーＰＥ－９０、２００、３５０、３５０Ｇ、ＡＥ－９０、２００、４００等）ポリエチレングリコール・ポリプロピレングリコールモノアクリレート（日本油脂社製、ブレンマー５０ＰＥＰ－３００、７０ＰＥＰ－３５０等）、メトキシポリエチレングリコールモノアクリレート（日本油脂社製、ブレンマーＰＭＥ－４００、５５０、１０００、４０００等）等のポリエチレンオキサイド基含有アクリルモノマー等を使用することができる。
なお、アクリルモノマー以外で、スチレン、α－メチルスチレン、ｏ－メチルスチレン、ｐ－メチルスチレン、ｍ－メチルスチレン、ビニルナフタレン等の芳香族系モノマーを更に含有することが好ましい。
更には、メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、プロピル（メタ）アクリレート、ｎ－ブチル（メタ）アクリレート、ｔーブチル（メタ）アクリレート、ペンチル（メタ）アクリレート、ヘプチル（メタ）アクリレート、ヘキシル（メタ）アクリレート、２－エチルヘキシル（メタ）アクリレート、オクチル（メタ）アクリレート、ノニル（メタ）アクリレート、デシル（メタ）アクリレート、ウンデシル（メタ）アクリレート、ドデシル（メタ）アクリレート、トリデシル（メタ）アクリレート、テトラデシル（メタ）アクリレート等の直鎖または分岐アルキル基含有アクリルモノマー、
シクロヘキシル（メタ）アクリレート、イソボニル（メタ）アクリレート等の脂環式アルキル基含有アクリルモノマー、
トリフルオロエチル（メタ）アクリレート、ヘプタデカフルオロデシル（メタ）アクリレート等のフッ素化アルキル基含有アクリルモノマー、
（メタ）アクリルアミド、Ｎ－メトキシメチル－（メタ）アクリルアミド、Ｎ－エトキシメチル－（メタ）アクリルアミド、Ｎ－プロポキシメチル－（メタ）アクリルアミド、Ｎ－ブトキシメチル－（メタ）アクリルアミド、Ｎ－ペントキシメチル－（メタ）アクリルアミド、Ｎ，Ｎ－ジ（メトキシメチル）アクリルアミド、Ｎ－エトキシメチル－Ｎ－メトキシメチルメタアクリルアミド、Ｎ，Ｎ－ジ（エトキシメチル）アクリルアミド、Ｎ－エトキシメチル－Ｎ－プロポキシメチルメタアクリルアミド、Ｎ，Ｎ－ジ（プロポキシメチル）アクリルアミド、Ｎ－ブトキシメチル－Ｎ－（プロポキシメチル）メタアクリルアミド、Ｎ，Ｎ－ジ（ブトキシメチル）アクリルアミド、Ｎ－ブトキシメチル－Ｎ－（メトキシメチル）メタアクリルアミド、Ｎ，Ｎ－ジ（ペントキシメチル）アクリルアミド、Ｎ－メトキシメチル－Ｎ－（ペントキシメチル）メタアクリルアミド、Ｎ，Ｎ－ジメチルアミノプロピルアクリルアミド、Ｎ，Ｎ－ジエチルアミノプロピルアクリルアミド、Ｎ，Ｎ－ジメチルアクリルアミド、Ｎ，Ｎ－ジエチルアクリルアミド等のアミド基含有アクリルモノマー、
２－ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、２－ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、４－ヒドロキシブチル（メタ）アクリレート、グリセロールモノ（メタ）アクリレート、４－ヒドロキシビニルベンゼン、１－エチニル－１－シクロヘキサノール、アリルアルコール等のヒドロキシル基含有アクリルモノマー、
ポリエチレングリコールモノアクリレート（日本油脂社製、ブレンマーＰＥ－９０、２００、３５０、３５０Ｇ、ＡＥ－９０、２００、４００等）ポリエチレングリコール・ポリプロピレングリコールモノアクリレート（日本油脂社製、ブレンマー５０ＰＥＰ－３００、７０ＰＥＰ－３５０等）、メトキシポリエチレングリコールモノアクリレート（日本油脂社製、ブレンマーＰＭＥ－４００、５５０、１０００、４０００等）等のポリエチレンオキサイド基含有アクリルモノマー等を使用することができる。
なお、アクリルモノマー以外で、スチレン、α－メチルスチレン、ｏ－メチルスチレン、ｐ－メチルスチレン、ｍ－メチルスチレン、ビニルナフタレン等の芳香族系モノマーを更に含有することが好ましい。
アクリル樹脂部は上記モノマーをウレタン樹脂部の存在下でラジカル重合することでグラフト重合樹脂としてエマルジョンを得ることができ、当該ラジカル重合の開始剤には公知の有機過酸化物を使用することができる。有機過酸化物としては、例えば、ベンゾイルパーオキサイド、ｔｅｒｔ－ブチルパーオキシベンゾエート、ｔｅｒｔ－ブチルハイドロパーオキサイド、ｔｅｒｔ－ブチルパーオキシ（２－エチルヘキサノエート）、ｔｅｒｔ－ブチルパーオキシ－３，５，５－トリメチルヘキサノエート、ジ－ｔｅｒｔ－ブチルパーオキサイドなど使用が好ましい。
水性アクリルウレタン樹脂の有する酸性基は塩基性化合物で中和されて水性化される。該当する塩基性化合物としては、ポリウレタン樹脂で例示したものと同じものを挙げられる。中でもアミン化合物が好ましく、アンモニアの使用が好ましい。
アクリルウレタン樹脂のウレタン樹脂部とアクリル樹脂部の質量比（ウレタン樹脂部：アクリル樹脂部）は９０：１０～３０：７０が好ましい。アクリル樹脂部が１０質量％以上でインキ被膜の耐水性が良好であり、アクリル樹脂部が７０質量％以下であればプラスチック基材に対する密着性が十分に得ることができ、また耐ブロッキング性も良好である。
上記水性アクリルウレタン樹脂はポリオール、ポリイソシアネート、場合によりジメチロールアルカン酸を用いてポリウレタン樹脂を有機溶剤中で製造、当該ポリウレタン樹脂を塩基性化合物で中和したのち、更に溶剤を水に置換後、アクリルモノマーおよびラジカル重合開始剤として有機過酸化物を混合加熱して重合反応を行う事でエマルジョン状の水性アクリルウレタン樹脂を得ることができる。なお、アクリルモノマーはポリエステルポリオール、ポリエーテルポリオールその他のポリオールに由来する構造単位に含まれるアルキレン基上の水素原子による水素引抜反応によりラジカル重合が進むものと考えられる。なお、上記反応は４０～１４０℃で反応を行うことが好ましく、反応時間は３０分～１０時間程度であることが好ましい。
＜水性アクリル樹脂＞
上記水性アクリル樹脂は、アクリルモノマー構成単位を有するものである。更にスチレン系モノマー、マレイン酸系モノマーなどを共重合して得られるアクリル樹脂であっても好ましい。なお、アクリル樹脂はカルボキシル基を有し、乳化剤および／または塩基性化合物の存在下で水性化されたものが好ましい。
ただし、当該水性アクリル樹脂は上記水性アクリルウレタン樹脂である場合を含まない。
上記水性アクリル樹脂は、アクリルモノマー構成単位を有するものである。更にスチレン系モノマー、マレイン酸系モノマーなどを共重合して得られるアクリル樹脂であっても好ましい。なお、アクリル樹脂はカルボキシル基を有し、乳化剤および／または塩基性化合物の存在下で水性化されたものが好ましい。
ただし、当該水性アクリル樹脂は上記水性アクリルウレタン樹脂である場合を含まない。
上記アクリルモノマーとしては、上記アクリルウレタン樹脂の場合と同様のアクリルモノマーを使用することができるが、中でも（メタ）アクリル酸のアルキルエステル、（メタ）アクリル酸のアルキルアミド、（メタ）アクリル酸のヒドロキシアルキルエステル等を好適に挙げることができる。なお、アルキルエステル等を構成するアルキル基は炭素数が１～１８であることが好ましい。
上記スチレン系モノマーとしては、たとえばスチレン、α－メチルスチレン、ｏ－メチルスチレン、ｐ－メチルスチレン、ｍ－メチルスチレンその他が好適であり、マレイン酸系モノマーとしては、無水マレイン酸やマレイン酸が好適であり、炭素数が１～１８のアルキルエステル、炭素数が１～１８のアルキルアミド、炭素数が２～４のヒドロキシアルキルエステルとなっていてもよい。さらに、本発明で使用する水性アクリル樹脂は、反応成分として上記以外の一般に水性アクリル系樹脂の反応成分として使用される既知のモノマーをさらに使用してもよい。
これらの各反応成分を用いて、既知の製造方法でアクリル系樹脂を製造でき、また、既知の乳化剤ないし高分子の保護コロイドを用いる方法や、分子内にカルボキシル基を導入し、塩基性化合物で中和する方法により水性化することができる。塩基性化合物としては、ポリウレタン樹脂で例示したものと同じものを挙げることができ、中でもアミン化合物が好ましく、アンモニアの使用が好ましい。また、水性アクリル樹脂は水性エマルジョンであることが好ましい。
なお、当該水性アクリル樹脂の酸価としては、１０～３００ｍｇＫＯＨ／ｇが好ましく、１５～３００ｍｇＫＯＨ／ｇであることがなお好ましく、１５～２５０ｍｇＫＯＨ／ｇであることがさらに好ましい。当該酸価によって良好な水溶性の樹脂が得られ、版絡み性の特性が向上するためである。また、水性アクリル樹脂はガラス転移温度が－２０～１５０℃であることが好ましく、－１０～１３０℃であることがなお好ましい。当該ガラス転移温度範囲によって基材密着性が向上するためである。また、当該水性アクリル樹脂の重量平均分子量は５，０００～７００，０００であることが好ましく、８，０００～５００，０００であることがより好ましく、８，０００～２００，０００であることが更に好ましい。
＜顔料＞
本発明の水性フレキソインキは、水性バインダー樹脂以外に必要に応じて、顔料、水、有機溶剤、ポリエチレン粒子、硬化剤、添加剤などを使用できる。
本発明の水性フレキソインキに使用される顔料としては、一般のインキ、塗料、および記録材などに使用されている有機、無機顔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。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、マイカ（雲母）などが挙げられる。なお、カラーインデックスに収載のＣ．Ｉ．ピグメントとして記載されている顔料を随時使用することができる。
本発明の水性フレキソインキは、水性バインダー樹脂以外に必要に応じて、顔料、水、有機溶剤、ポリエチレン粒子、硬化剤、添加剤などを使用できる。
本発明の水性フレキソインキに使用される顔料としては、一般のインキ、塗料、および記録材などに使用されている有機、無機顔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。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、マイカ（雲母）などが挙げられる。なお、カラーインデックスに収載のＣ．Ｉ．ピグメントとして記載されている顔料を随時使用することができる。
これらの顔料は１種類、または２種類以上併用して用いることができる。上記顔料は水性フレキソインキ総質量中に０．０５～６０質量％含有することが好ましく、有機顔料またはカーボンブラックの場合は０．０５～３５質量％、酸化チタンや硫酸バリウム等の無機顔料の場合は５～６０質量％で含有することが好ましい。
＜有機溶剤＞
本発明における水性フレキソインキに含まれる揮発成分である媒体としては水が主成分（揮発成分のうち５０質量％以上）であるが、その目的等に支障のない範囲で有機溶剤を使用してもよく、使用する場合はアルコール系有機溶剤、グリコール系有機溶剤、グリコールエーテル系有機溶剤であることが好ましい。かかる有機溶剤は例えばアルコール系有機溶剤ではエタノール、１－プロパノール、２－プロパノール、１－ブタノール、２－メチル－１－プロパノール、２－ブタノール、ｔ－ブタノール、２－メチル－２－プロパノール等が挙げられ、グリコール系有機溶剤としてはエチレングリコール、プロピレングリコール等が挙げられ、またグリコールエーテル系有機溶剤としてはエチレングリコールモノプロピルエーテル、ジエチレングリコールモノプロピルエーテル、プロピレングリコールモノプロピルエーテル、ジエチレングリコールモノプロピルエーテル等が挙げられる。本発明の水性フレキソインキにおいて、基材への濡れ性等を制御することができるため、インキ総質量中に１０％以下、更には５％以下で使用することが好ましい。
本発明における水性フレキソインキに含まれる揮発成分である媒体としては水が主成分（揮発成分のうち５０質量％以上）であるが、その目的等に支障のない範囲で有機溶剤を使用してもよく、使用する場合はアルコール系有機溶剤、グリコール系有機溶剤、グリコールエーテル系有機溶剤であることが好ましい。かかる有機溶剤は例えばアルコール系有機溶剤ではエタノール、１－プロパノール、２－プロパノール、１－ブタノール、２－メチル－１－プロパノール、２－ブタノール、ｔ－ブタノール、２－メチル－２－プロパノール等が挙げられ、グリコール系有機溶剤としてはエチレングリコール、プロピレングリコール等が挙げられ、またグリコールエーテル系有機溶剤としてはエチレングリコールモノプロピルエーテル、ジエチレングリコールモノプロピルエーテル、プロピレングリコールモノプロピルエーテル、ジエチレングリコールモノプロピルエーテル等が挙げられる。本発明の水性フレキソインキにおいて、基材への濡れ性等を制御することができるため、インキ総質量中に１０％以下、更には５％以下で使用することが好ましい。
＜ポリエチレン粒子＞
本発明の水性フレキソインキはポリエチレン粒子を含有することが好ましく、プラスチックフィルム基材のインキ被膜の耐摩擦性とブロッキング性を向上する目的および水・有機溶剤の乾燥性を向上させる目的で用いられる。ポリエチレン粒子は融点が９０～１４０℃であるポリエチレンワックスであることが好ましく、９５～１３５℃であることがより好ましく、９５～１２５℃であることが更に好ましい。平均粒子径は０．５～１０μｍであることが好ましく、０．５～８μｍであることがより好ましく、０．５～５μｍであることが更に好ましい。なお、平均粒子径はコールターカウンター法による測定値である。該当するポリエチレン粒子では、上記水性ポリウレタン樹脂、水性アクリルウレタン樹脂および水性アクリル樹脂、並びに、ポリオキシエチレンアルキルエーテルまたはポリオキシエチレンアルキルアミンとなじんだときに良好なインキ被膜を形成し、基材密着性および版絡みの良化を促す。
本発明の水性フレキソインキはポリエチレン粒子を含有することが好ましく、プラスチックフィルム基材のインキ被膜の耐摩擦性とブロッキング性を向上する目的および水・有機溶剤の乾燥性を向上させる目的で用いられる。ポリエチレン粒子は融点が９０～１４０℃であるポリエチレンワックスであることが好ましく、９５～１３５℃であることがより好ましく、９５～１２５℃であることが更に好ましい。平均粒子径は０．５～１０μｍであることが好ましく、０．５～８μｍであることがより好ましく、０．５～５μｍであることが更に好ましい。なお、平均粒子径はコールターカウンター法による測定値である。該当するポリエチレン粒子では、上記水性ポリウレタン樹脂、水性アクリルウレタン樹脂および水性アクリル樹脂、並びに、ポリオキシエチレンアルキルエーテルまたはポリオキシエチレンアルキルアミンとなじんだときに良好なインキ被膜を形成し、基材密着性および版絡みの良化を促す。
ポリエチレン粒子の使用量は、水性フレキソインキ総質量中で固形分として０．５～５質量％使用することが好ましい。０．５質量％以上で耐摩擦性とブロッキング性が向上し、５質量％以下で使用すると水性ポリウレタン樹脂または水性アクリルウレタン樹脂との相溶性が良好となり、更にフレキソインキの経時安定性も良好となる。
本発明の水性フレキソインキはｐＨが６．５～１０．０に調整されていることが好ましい。ｐＨの調整には上記の無機水酸化物またはアミン化合物を使用することが好ましい。
＜硬化剤＞
本発明の水性フレキソインキには、バインダー樹脂に対して硬化剤を用いて架橋させることで基材への密着性向上、インキ被膜のラミネート強度、耐水性向上させることができる。バインダー樹脂がカルボキシル基などの酸性基を有する場合、ヒドラジン系化合物、カルボジイミド化合物またはエポキシ化合物を使用することが好ましい。
ヒドラジン系化合物としてはアジピン酸ジヒドラジド、セバシン酸ジヒドラジド、イソフタル酸ジヒドラジドその他のジヒドラジド化合物が好ましい。
カルボジイミド化合物とは、カルボジイミド基を有する化合物であり、例えば日清紡社製カルボジライトＥ－０２、Ｅ－０３Ａ、ＳＶ－０２、Ｖ－０２、Ｖ０２－Ｌ２、Ｖ－０４等が挙げられる。
エポキシ化合物とはエポキシ基を有する化合物をいい、例えばＡＤＥＫＡ社製アデカレジンＥＰ－４０００、ＥＰ－４００５、７００１などの脂環式エポキシが挙げられる。
当該硬化剤は水性フレキソインキ総質量に対して０．１～５質量％で使用することが好ましく、０．１～３質量％で使用することがより好ましい。
本発明の水性フレキソインキには、バインダー樹脂に対して硬化剤を用いて架橋させることで基材への密着性向上、インキ被膜のラミネート強度、耐水性向上させることができる。バインダー樹脂がカルボキシル基などの酸性基を有する場合、ヒドラジン系化合物、カルボジイミド化合物またはエポキシ化合物を使用することが好ましい。
ヒドラジン系化合物としてはアジピン酸ジヒドラジド、セバシン酸ジヒドラジド、イソフタル酸ジヒドラジドその他のジヒドラジド化合物が好ましい。
カルボジイミド化合物とは、カルボジイミド基を有する化合物であり、例えば日清紡社製カルボジライトＥ－０２、Ｅ－０３Ａ、ＳＶ－０２、Ｖ－０２、Ｖ０２－Ｌ２、Ｖ－０４等が挙げられる。
エポキシ化合物とはエポキシ基を有する化合物をいい、例えばＡＤＥＫＡ社製アデカレジンＥＰ－４０００、ＥＰ－４００５、７００１などの脂環式エポキシが挙げられる。
当該硬化剤は水性フレキソインキ総質量に対して０．１～５質量％で使用することが好ましく、０．１～３質量％で使用することがより好ましい。
＜その他添加剤＞
上記以外で使用できる添加剤としては、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などが好適に挙げられる。
上記以外で使用できる添加剤としては、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などが好適に挙げられる。
＜水性フレキソインキの製造方法＞
本発明の水性フレキソインキは、水性バインダー樹脂、顔料などを水および規定量のポリエーテルポリオール中に溶解および／または分散処理（顔料分散）をすることにより製造することができる。その後、得られた分散体に、必要に応じて添加剤、水および必要に応じ有機溶剤等を配合することにより水性フレキソインキを製造することができる。
本発明の水性フレキソインキは、水性バインダー樹脂、顔料などを水および規定量のポリエーテルポリオール中に溶解および／または分散処理（顔料分散）をすることにより製造することができる。その後、得られた分散体に、必要に応じて添加剤、水および必要に応じ有機溶剤等を配合することにより水性フレキソインキを製造することができる。
顔料分散に使用する分散機としては、一般に使用される、例えば、ローラーミル、ボールミル、ペブルミル、アトライター、サンドミルなどを用いることができる。サンドミル、ガンマミルその他のビーズミルで分散することが好ましい。
前記方法で製造された水性フレキソインキの粘度は、顔料の沈降を防ぎ、適度に分散させる観点から１０ｍＰａ・ｓ以上、インキ製造時や印刷時の作業性効率の観点から１０００ｍＰａ・ｓ以下の範囲であることが好ましい。尚、上記粘度はトキメック社製Ｂ型粘度計で２５℃において測定された粘度である。
＜フレキソ印刷方法＞（アニロックスロール）
本発明のフレキソ印刷物を作成するにあたりフレキソ印刷に使用されるアニロックスロールとしては、セル彫刻が施されたセラミックアニロックスロール、クロムメッキアニロックスロール等を使用することができる。優れたドット再現性を有する印刷物を得るために印刷する際に使用するフレキソ版の版線数の５倍以上好ましくは６倍以上の線数を有するアニロックスロールが使用される。例えば、使用する版線数が７５ｌｐｉ（Lines per inch）の場合は３７５（好ましくは４００）ｌｐｉ以上のアニロックスロールが必要であり、版線数が１５０ｌｐｉの場合は７５０ｌｐｉ以上のアニロックスロールが必要である。アニロックス容量については本発明の水性フレキソインキの乾燥性とブロッキング性の観点から１～８ｃｍ３／ｍ２の容量、好ましくは２～６ｃｍ３／ｍ２のアニロックスロールである。
本発明のフレキソ印刷物を作成するにあたりフレキソ印刷に使用されるアニロックスロールとしては、セル彫刻が施されたセラミックアニロックスロール、クロムメッキアニロックスロール等を使用することができる。優れたドット再現性を有する印刷物を得るために印刷する際に使用するフレキソ版の版線数の５倍以上好ましくは６倍以上の線数を有するアニロックスロールが使用される。例えば、使用する版線数が７５ｌｐｉ（Lines per inch）の場合は３７５（好ましくは４００）ｌｐｉ以上のアニロックスロールが必要であり、版線数が１５０ｌｐｉの場合は７５０ｌｐｉ以上のアニロックスロールが必要である。アニロックス容量については本発明の水性フレキソインキの乾燥性とブロッキング性の観点から１～８ｃｍ３／ｍ２の容量、好ましくは２～６ｃｍ３／ｍ２のアニロックスロールである。
＜フレキソ印刷方法＞（フレキソ版）
本発明のフレキソ印刷物の製造方法に使用されるフレキソ印刷に使用される版としてはＵＶ光源による紫外線硬化を利用する感光性樹脂版またはダイレクトレーザー彫刻方式を使用するエラストマー素材版が挙げられる。フレキソ版の画像部の形成方法に関わらず版のスクリーニング線数において７５ｌｐｉ以上のものが使用される。版を貼るスリーブやクッションテープについては任意のものを使用することができる。
本発明のフレキソ印刷物の製造方法に使用されるフレキソ印刷に使用される版としてはＵＶ光源による紫外線硬化を利用する感光性樹脂版またはダイレクトレーザー彫刻方式を使用するエラストマー素材版が挙げられる。フレキソ版の画像部の形成方法に関わらず版のスクリーニング線数において７５ｌｐｉ以上のものが使用される。版を貼るスリーブやクッションテープについては任意のものを使用することができる。
＜フレキソ印刷方法＞（印刷機）
フレキソ印刷機としてはＣＩ型多色フレキソ印刷機、ユニット型多色フレキソ印刷機等があり、インキ供給方式についてはチャンバー方式、２ロール方式が挙げることが出来、適宜の印刷機を使用することができる。
フレキソ印刷機としてはＣＩ型多色フレキソ印刷機、ユニット型多色フレキソ印刷機等があり、インキ供給方式についてはチャンバー方式、２ロール方式が挙げることが出来、適宜の印刷機を使用することができる。
＜基材＞
本発明の印刷物に使用できる基材としてはプラスチック基材でも紙基材でもよく、特に限定は無いが、プラスチック基材に特に有用であり、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、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。
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、カルボジイミド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。
本発明の印刷物に使用できる基材としてはプラスチック基材でも紙基材でもよく、特に限定は無いが、プラスチック基材に特に有用であり、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、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。
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、カルボジイミド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。
＜積層体＞
上記印刷物の印刷層上に、更に異なる基材を、接着剤を介して貼り合わせる（ラミネート）事でラミネート積層体を得ることもできる。積層体は例えば工業用袋、軟包装用袋を製造するために用いられることに有用である。
上記印刷物の印刷層上に、更に異なる基材を、接着剤を介して貼り合わせる（ラミネート）事でラミネート積層体を得ることもできる。積層体は例えば工業用袋、軟包装用袋を製造するために用いられることに有用である。
以下、実施例をあげて本発明を詳細に説明するが、以下に記載したものは本発明における実施態様の一例または代表例であり、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。なお、以下の記載において「部」および「％」は、特に注釈の無い場合、「質量部」および「質量％」を表す。
（水酸基価）
なお、水酸基価は、樹脂中の水酸基を過剰のアセチル化試薬にてアセチル化し、残存する酸をアルカリで逆滴定して算出した樹脂１ｇ中の水酸基量を、水酸化カリウムのｍｇ数に換算した値で、ＪＩＳＫ００７０に従って行った値である。
なお、水酸基価は、樹脂中の水酸基を過剰のアセチル化試薬にてアセチル化し、残存する酸をアルカリで逆滴定して算出した樹脂１ｇ中の水酸基量を、水酸化カリウムのｍｇ数に換算した値で、ＪＩＳＫ００７０に従って行った値である。
（ガラス転移温度・融点）
示差走査熱量計（ＤＳＣ）測定によりベースラインシフトにおける変曲点の温度をガラス転移温度とし、融点は吸熱ピークの温度とした。測定装置はリガク社製ＤＳＣ８２３１を用いた。測定温度範囲は－１００～２００℃で行った。
示差走査熱量計（ＤＳＣ）測定によりベースラインシフトにおける変曲点の温度をガラス転移温度とし、融点は吸熱ピークの温度とした。測定装置はリガク社製ＤＳＣ８２３１を用いた。測定温度範囲は－１００～２００℃で行った。
（酸価）
樹脂固形分１ｇ中に含まれる酸性成分を中和するのに要する水酸化カリウムのｍｇ数であり、乾燥させた樹脂について、ＪＩＳ Ｋ２５０１に記載の方法に従い、水酸化カリウム・エタノール溶液で電位差滴定により算出した。
樹脂固形分１ｇ中に含まれる酸性成分を中和するのに要する水酸化カリウムのｍｇ数であり、乾燥させた樹脂について、ＪＩＳ Ｋ２５０１に記載の方法に従い、水酸化カリウム・エタノール溶液で電位差滴定により算出した。
（重量平均分子量）
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）測定によるポリスチレン換算値であり、樹脂をテトラヒドロフランに溶解させ、０．１％の溶液に調製し、東ソー製ＨＬＣ－８３２０－ＧＰＣ（カラム番号Ｍ－００５３分子量測定範囲約２０００～約４００００００）により重量平均分子量を測定した。
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）測定によるポリスチレン換算値であり、樹脂をテトラヒドロフランに溶解させ、０．１％の溶液に調製し、東ソー製ＨＬＣ－８３２０－ＧＰＣ（カラム番号Ｍ－００５３分子量測定範囲約２０００～約４００００００）により重量平均分子量を測定した。
（水性エマルジョンの平均粒子径）
マイクロトラック・ベル社製 ナノトラックＵＰＡ１５０を用いて、動的光散乱法による粒子分布測定法で測定し、Ｄ５０の値を平均粒子径とした。
（ポリエチレン粒子の平均粒子径）
ベックマンコールター社製 コールターマルチサイザーを用いて、コールターカウンター法による粒子分布測定法で測定した。測定範囲０．４～１６００（μｍ）
マイクロトラック・ベル社製 ナノトラックＵＰＡ１５０を用いて、動的光散乱法による粒子分布測定法で測定し、Ｄ５０の値を平均粒子径とした。
（ポリエチレン粒子の平均粒子径）
ベックマンコールター社製 コールターマルチサイザーを用いて、コールターカウンター法による粒子分布測定法で測定した。測定範囲０．４～１６００（μｍ）
以下の実施例および比較例において使用したポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルアミンおよび比較例で使用した化合物を表１に示した。
表中、Ｒ１、ｎおよびｍは上記一般式（１）または（２）におけるＲ１に相当する部分構造式または自然数を表し、不飽和結合数とは表１中の化合物の含有するアルキル基が有する不飽和基を表し、ＨＬＢ値はグリフィン法による計算値を表す。
表中、Ｒ１、ｎおよびｍは上記一般式（１）または（２）におけるＲ１に相当する部分構造式または自然数を表し、不飽和結合数とは表１中の化合物の含有するアルキル基が有する不飽和基を表し、ＨＬＢ値はグリフィン法による計算値を表す。
［合成例1］（水性ポリウレタン樹脂ＵＲ１）
還流冷却管、滴下漏斗、ガス導入管、撹拌装置、温度計を備えた４ツ口の２０００ｍｌフラスコにＰＴＧ－２０００ＳＮ（保土ヶ谷化学工業株式会社製 数平均分子量２０００のポリテトラメチレングリコール）２４０部、ＰＥＧ２０００（数平均分子量２０００のポリエチレングリコール）２４部、ＤＭＢＡ（ハイケム株式会社製 ジメチロールブタン酸）３５部、ＩＰＤＩ（エボニックデグサジャパン社製 イソホロンジイソシアネート）７５部、ＭＥＫ（メチルエチルケトン）９４部を入れ、乾燥窒素で置換し、撹拌下にて、温度を徐々に８５℃まで昇温し、５時間反応させた。次に、冷却しながら、２８％アンモニア水８．９部とイオン交換水９００部とイソプロピルアルコール（ＩＰＡ）１１９部の混合溶液を上記溶剤型ポリウレタン樹脂に徐々に滴下して中和することにより水溶化させた。その後、溶剤を減圧留去し、留去分をイオン交換水で置換することで固形分２５％の水性ポリウレタン樹脂水溶液ＵＲ１を得た。
ＵＲ１はポリエチレングリコール由来の構造単位６.４％、重量平均分子量は３００００、ガラス転移温度は－８０℃、酸価３５ｍｇＫＯＨ／ｇであった。
還流冷却管、滴下漏斗、ガス導入管、撹拌装置、温度計を備えた４ツ口の２０００ｍｌフラスコにＰＴＧ－２０００ＳＮ（保土ヶ谷化学工業株式会社製 数平均分子量２０００のポリテトラメチレングリコール）２４０部、ＰＥＧ２０００（数平均分子量２０００のポリエチレングリコール）２４部、ＤＭＢＡ（ハイケム株式会社製 ジメチロールブタン酸）３５部、ＩＰＤＩ（エボニックデグサジャパン社製 イソホロンジイソシアネート）７５部、ＭＥＫ（メチルエチルケトン）９４部を入れ、乾燥窒素で置換し、撹拌下にて、温度を徐々に８５℃まで昇温し、５時間反応させた。次に、冷却しながら、２８％アンモニア水８．９部とイオン交換水９００部とイソプロピルアルコール（ＩＰＡ）１１９部の混合溶液を上記溶剤型ポリウレタン樹脂に徐々に滴下して中和することにより水溶化させた。その後、溶剤を減圧留去し、留去分をイオン交換水で置換することで固形分２５％の水性ポリウレタン樹脂水溶液ＵＲ１を得た。
ＵＲ１はポリエチレングリコール由来の構造単位６.４％、重量平均分子量は３００００、ガラス転移温度は－８０℃、酸価３５ｍｇＫＯＨ／ｇであった。
［合成例２］（水性ポリウレタン樹脂ＵＲ２）
還流冷却管、滴下漏斗、ガス導入管、撹拌装置、温度計を備えた４ツ口の２０００ｍｌフラスコにＰＴＧ－２０００ＳＮ １４０部、ＰＥＧ２０００ ７７部、ＤＭＢＡ ２８部、ＩＰＤＩ６０部、ＭＥＫ（メチルエチルケトン）１３０部を入れ、乾燥窒素で置換し、撹拌下にて、温度を徐々に８５℃まで昇温し、５時間反応させた。次に、冷却しながら、２８%アンモニア水７.８部とイオン交換水 ９４０部とイソプロピルアルコール１３８部の混合溶液を上記溶剤型ポリウレタン樹脂に徐々に滴下して中和することにより水溶化させた。その後、溶剤を減圧留去し、留去分をイオン交換水で置換することで固形分２５％の水性ポリウレタン樹脂水溶液ＵＲ２を得た。ＵＲ２はポリエチレングリコール由来の構造単位２５％、重量平均分子量は２５０００、ガラス転移温度は－８５℃、酸価３５ｍｇＫＯＨ／ｇであった。
還流冷却管、滴下漏斗、ガス導入管、撹拌装置、温度計を備えた４ツ口の２０００ｍｌフラスコにＰＴＧ－２０００ＳＮ １４０部、ＰＥＧ２０００ ７７部、ＤＭＢＡ ２８部、ＩＰＤＩ６０部、ＭＥＫ（メチルエチルケトン）１３０部を入れ、乾燥窒素で置換し、撹拌下にて、温度を徐々に８５℃まで昇温し、５時間反応させた。次に、冷却しながら、２８%アンモニア水７.８部とイオン交換水 ９４０部とイソプロピルアルコール１３８部の混合溶液を上記溶剤型ポリウレタン樹脂に徐々に滴下して中和することにより水溶化させた。その後、溶剤を減圧留去し、留去分をイオン交換水で置換することで固形分２５％の水性ポリウレタン樹脂水溶液ＵＲ２を得た。ＵＲ２はポリエチレングリコール由来の構造単位２５％、重量平均分子量は２５０００、ガラス転移温度は－８５℃、酸価３５ｍｇＫＯＨ／ｇであった。
［合成例３］（水性ポリウレタン樹脂ＵＲ３）
還流冷却管、滴下漏斗、ガス導入管、撹拌装置、温度計を備えた４ツ口の２０００ｍｌフラスコにＰ－２０１０（クラレ社製 アジピン酸と３－メチル－１,５－ペンタンジオールの縮合物からなる数平均分子量２０００のポリエステルポリオール）２６３部、ＤＭＢＡ ３４部、ＩＰＤＩ ７８部、ＭＥＫ（メチルエチルケトン）２５０部を入れ、乾燥窒素で置換し、撹拌下にて、温度を徐々に８５℃まで昇温し、５時間反応させた。次に、冷却しながら、２８%アンモニア水１３部とイオン交換水７２３部とイソプロピルアルコール７３部の混合溶液を上記溶剤型ポリウレタン樹脂に徐々に滴下して中和することにより水溶化させた。その後、溶剤を減圧留去し、留去分をイオン交換水で置換することで固形分２５％の水性ポリウレタン樹脂水溶液ＵＲ３を得た。ＵＲ３は、重量平均分子量は３００００、ガラス転移温度は－５５℃、酸価３５ｍｇＫＯＨ／ｇであった。
還流冷却管、滴下漏斗、ガス導入管、撹拌装置、温度計を備えた４ツ口の２０００ｍｌフラスコにＰ－２０１０（クラレ社製 アジピン酸と３－メチル－１,５－ペンタンジオールの縮合物からなる数平均分子量２０００のポリエステルポリオール）２６３部、ＤＭＢＡ ３４部、ＩＰＤＩ ７８部、ＭＥＫ（メチルエチルケトン）２５０部を入れ、乾燥窒素で置換し、撹拌下にて、温度を徐々に８５℃まで昇温し、５時間反応させた。次に、冷却しながら、２８%アンモニア水１３部とイオン交換水７２３部とイソプロピルアルコール７３部の混合溶液を上記溶剤型ポリウレタン樹脂に徐々に滴下して中和することにより水溶化させた。その後、溶剤を減圧留去し、留去分をイオン交換水で置換することで固形分２５％の水性ポリウレタン樹脂水溶液ＵＲ３を得た。ＵＲ３は、重量平均分子量は３００００、ガラス転移温度は－５５℃、酸価３５ｍｇＫＯＨ／ｇであった。
［合成例４］（アクリルウレタン樹脂におけるウレタンプレポリマーＡの合成）
還流冷却管、滴下漏斗、ガス導入管、撹拌装置、温度計を備えた４ツ口の２０００ｍｌフラスコにＰ－２０１０を１３０部、ＩＰＤＩを２０．０部仕込み、攪拌しながら、窒素還流下で温度９０℃まで昇温する。次に、触媒として、２－エチルヘキサン酸スズを０．０３部添加し、３時間反応させた後、反応物中の水酸基がイソシアネート基と全て反応したことを確認し、ノルマルプロパノール３０．０部を添加して、更に１時間反応させた。イソシアネート基の消失を確認した後に、冷却してメチルエチルケトン１２０部を添加し更に３０分撹拌して均一状態を確認した後に取り出しを行い、不揮発分５０％、重量平均分子量は１４０００ 酸価０ｍｇＫＯＨ／ｇのウレタンプレポリマー溶液Ａを得た。
還流冷却管、滴下漏斗、ガス導入管、撹拌装置、温度計を備えた４ツ口の２０００ｍｌフラスコにＰ－２０１０を１３０部、ＩＰＤＩを２０．０部仕込み、攪拌しながら、窒素還流下で温度９０℃まで昇温する。次に、触媒として、２－エチルヘキサン酸スズを０．０３部添加し、３時間反応させた後、反応物中の水酸基がイソシアネート基と全て反応したことを確認し、ノルマルプロパノール３０．０部を添加して、更に１時間反応させた。イソシアネート基の消失を確認した後に、冷却してメチルエチルケトン１２０部を添加し更に３０分撹拌して均一状態を確認した後に取り出しを行い、不揮発分５０％、重量平均分子量は１４０００ 酸価０ｍｇＫＯＨ／ｇのウレタンプレポリマー溶液Ａを得た。
［合成例５］（アクリルウレタン樹脂ＵＲ－ＡＣ１の合成）
攪拌器、温度計、滴下漏斗および還流器を備えた反応容器に、上記ウレタンプレポリマー溶液Ａを１２０部とメチルエチルケトン３０部を仕込み、攪拌しながら、窒素還流下で温度８０℃まで昇温した。次に、滴下漏斗に、アクリル酸４部、メタクリル酸メチル６部、ターシャリーブチルパーオキシ－２－エチルヘキサノエート１．２部を予め混合撹拌したものを仕込み、８０℃において反応容器に２時間をかけて滴下した。その後、さらに１時間反応させて、ターシャリーブチルパーオキシ－２－エチルヘキサノエート０．１部を反応器内に添加し、更に１時間反応させて再度ターシャリーブチルパーオキシ－２－エチルヘキサノエート０．１部を反応器内に添加した。反応容器を冷却し、アクリル樹脂からなるグラフト鎖を有するアクリルウレタン樹脂を得た。次に、４０℃以下で２５％アンモニア水４部を加えてアクリルグラフト鎖を有するウレタン樹脂溶液を中和した。のち脱溶剤および水置換を行い、固形分を３４％に調整し、質量比（ウレタン樹脂部：アクリル樹脂部）が８６：１４、アクリル樹脂部のＴｇが１０５℃の水性アクリルウレタン樹脂エマルジョンであるＵＲ－ＡＣ１を得た。重量平均分子量は２０，０００、酸価は４３ｍｇＫＯＨ／ｇ、エマルジョンの平均粒子径は２１０ｎｍであった。
攪拌器、温度計、滴下漏斗および還流器を備えた反応容器に、上記ウレタンプレポリマー溶液Ａを１２０部とメチルエチルケトン３０部を仕込み、攪拌しながら、窒素還流下で温度８０℃まで昇温した。次に、滴下漏斗に、アクリル酸４部、メタクリル酸メチル６部、ターシャリーブチルパーオキシ－２－エチルヘキサノエート１．２部を予め混合撹拌したものを仕込み、８０℃において反応容器に２時間をかけて滴下した。その後、さらに１時間反応させて、ターシャリーブチルパーオキシ－２－エチルヘキサノエート０．１部を反応器内に添加し、更に１時間反応させて再度ターシャリーブチルパーオキシ－２－エチルヘキサノエート０．１部を反応器内に添加した。反応容器を冷却し、アクリル樹脂からなるグラフト鎖を有するアクリルウレタン樹脂を得た。次に、４０℃以下で２５％アンモニア水４部を加えてアクリルグラフト鎖を有するウレタン樹脂溶液を中和した。のち脱溶剤および水置換を行い、固形分を３４％に調整し、質量比（ウレタン樹脂部：アクリル樹脂部）が８６：１４、アクリル樹脂部のＴｇが１０５℃の水性アクリルウレタン樹脂エマルジョンであるＵＲ－ＡＣ１を得た。重量平均分子量は２０，０００、酸価は４３ｍｇＫＯＨ／ｇ、エマルジョンの平均粒子径は２１０ｎｍであった。
［合成例６］（アクリルウレタン樹脂ＵＲ－ＡＣ２の合成）
ウレタン樹脂プレポリマー溶液Ａを１２０部、メチルエチルケトン３０部、アクリル酸７部、スチレン８部、メチルメタクリレート３５部、ｎ－ブチルメタクリルレート１０部、ターシャリーブチルパーオキシ－２－エチルヘキサノエート１．２部を用いた以外は合成例５と同様の方法にて固形分３４％、質量比（ウレタン樹脂部：アクリル樹脂部）が５０：５０、アクリル樹脂部のＴｇが６７℃の水性アクリルウレタン樹脂エマルジョンであるＵＲ－ＡＣ２を得た。重量平均分子量は２３０００、酸価は４４mgＫＯＨ／ｇ、分散体の平均粒子径は２３０ｎｍであった。
ウレタン樹脂プレポリマー溶液Ａを１２０部、メチルエチルケトン３０部、アクリル酸７部、スチレン８部、メチルメタクリレート３５部、ｎ－ブチルメタクリルレート１０部、ターシャリーブチルパーオキシ－２－エチルヘキサノエート１．２部を用いた以外は合成例５と同様の方法にて固形分３４％、質量比（ウレタン樹脂部：アクリル樹脂部）が５０：５０、アクリル樹脂部のＴｇが６７℃の水性アクリルウレタン樹脂エマルジョンであるＵＲ－ＡＣ２を得た。重量平均分子量は２３０００、酸価は４４mgＫＯＨ／ｇ、分散体の平均粒子径は２３０ｎｍであった。
［合成例７］（アクリルウレタン樹脂におけるウレタンプレポリマーＢの合成）
還流冷却管、滴下漏斗、ガス導入管、撹拌装置、温度計を備えた４ツ口の２０００ｍｌフラスコにＰＴＧ－２０００ＳＮを５１．５部、Ｐ２０１０を３４．９部、ＩＰＤＩを１３．６部、チタンジイソプロポキシビズ（エチルアセトアセテート）を０．０２部を添加して、１１０℃にて５時間反応させた。続いて、メチルイソブチルケトン４０．０部、２－アミノエタノール１．９部を加え、７５℃で２時間反応させた。さらにメチルイソブチルケトン６２．３部を添加して、３０分撹拌して均一状態を確認した後に取り出しを行い、不揮発分５０％、重量平均分子量は２００００、酸価は０ｍｇＫＯＨ／ｇのウレタンプレポリマー溶液Ｂを得た。
還流冷却管、滴下漏斗、ガス導入管、撹拌装置、温度計を備えた４ツ口の２０００ｍｌフラスコにＰＴＧ－２０００ＳＮを５１．５部、Ｐ２０１０を３４．９部、ＩＰＤＩを１３．６部、チタンジイソプロポキシビズ（エチルアセトアセテート）を０．０２部を添加して、１１０℃にて５時間反応させた。続いて、メチルイソブチルケトン４０．０部、２－アミノエタノール１．９部を加え、７５℃で２時間反応させた。さらにメチルイソブチルケトン６２．３部を添加して、３０分撹拌して均一状態を確認した後に取り出しを行い、不揮発分５０％、重量平均分子量は２００００、酸価は０ｍｇＫＯＨ／ｇのウレタンプレポリマー溶液Ｂを得た。
［合成例８］（アクリルウレタン樹脂ＵＲ－ＡＣ３の合成）
攪拌器、温度計、滴下漏斗、還流器を備えた反応容器に、上記ウレタンプレポリマー溶液Ｂを６０部とノルマルプロパノール３０部、アクリル酸８部、メチルメタクリレート５２部、ｎ－ブチルアクリレート３０．０部を加え、窒素雰囲気下で攪拌しながら７５℃まで昇温させた。滴下漏斗に、メチルイソブチルケトン２０．０部、開始剤として２，２’－アゾビス（２，４－ジメチルバレロニトリル）０．３５部を反応槽に滴下した。７５℃で８時間反応させた後、イオン交換水および２５％アンモニア水７．９部を加えて中和した。脱溶剤処理および水を用いて固形分調整して固形分３４％水性アクリルウレタン樹脂のエマルジョンを得た。得られた水性アクリルウレタン樹脂ＡｃＵｒ３は質量比（ウレタン樹脂部：アクリル樹脂部）が２５：７５、アクリル樹脂部のＴｇが３７℃、酸価は４１．０ｍｇＫＯＨ／ｇ、分子量４００００、エマルジョンの平均粒子径は４２０ｎｍであった。
攪拌器、温度計、滴下漏斗、還流器を備えた反応容器に、上記ウレタンプレポリマー溶液Ｂを６０部とノルマルプロパノール３０部、アクリル酸８部、メチルメタクリレート５２部、ｎ－ブチルアクリレート３０．０部を加え、窒素雰囲気下で攪拌しながら７５℃まで昇温させた。滴下漏斗に、メチルイソブチルケトン２０．０部、開始剤として２，２’－アゾビス（２，４－ジメチルバレロニトリル）０．３５部を反応槽に滴下した。７５℃で８時間反応させた後、イオン交換水および２５％アンモニア水７．９部を加えて中和した。脱溶剤処理および水を用いて固形分調整して固形分３４％水性アクリルウレタン樹脂のエマルジョンを得た。得られた水性アクリルウレタン樹脂ＡｃＵｒ３は質量比（ウレタン樹脂部：アクリル樹脂部）が２５：７５、アクリル樹脂部のＴｇが３７℃、酸価は４１．０ｍｇＫＯＨ／ｇ、分子量４００００、エマルジョンの平均粒子径は４２０ｎｍであった。
［実施例１］（水性フレキソインキＳ１）
藍顔料（フタロシアニン系顔料、リオノールブルーＦＧ７３５８Ｇ、トーヨーカラー社製）２０部 水性ポリウレタン樹脂水溶液（ＵＲ１）５０．５部、イオン交換水２４．５部をディスパーにて撹拌混合後、サンドミルで３０分間分散し、藍顔料分散液を得た。得られた上記藍顔料分散液に、ポリオキシエチレンアルキルエーテルＡ（表１参照）３．０部、ポリエチレン粒子（平均粒子径３μｍ 融点１２０℃ ｐＨ９ 固形分４０％水分散体）２．０部をディスパーにて撹拌混合し、水性フレキソインキＳ１を得た。
藍顔料（フタロシアニン系顔料、リオノールブルーＦＧ７３５８Ｇ、トーヨーカラー社製）２０部 水性ポリウレタン樹脂水溶液（ＵＲ１）５０．５部、イオン交換水２４．５部をディスパーにて撹拌混合後、サンドミルで３０分間分散し、藍顔料分散液を得た。得られた上記藍顔料分散液に、ポリオキシエチレンアルキルエーテルＡ（表１参照）３．０部、ポリエチレン粒子（平均粒子径３μｍ 融点１２０℃ ｐＨ９ 固形分４０％水分散体）２．０部をディスパーにて撹拌混合し、水性フレキソインキＳ１を得た。
［実施例２～１６］（水性フレキソインキＳ２～Ｓ１６）
表２－１に示す原料および配合組成を用いた以外は実施例１と同様の方法で水性フレキソインキＳ２～Ｓ１６を調製した。なお、表中の略称は以下を示す。
表２－１に示す原料および配合組成を用いた以外は実施例１と同様の方法で水性フレキソインキＳ２～Ｓ１６を調製した。なお、表中の略称は以下を示す。
［実施例１７］（水性フレキソインキＴ１）
藍顔料（フタロシアニン系顔料、リオノールブルーＦＧ７３５８Ｇ、トーヨーカラー社製）２０部 水性アクリルウレタン樹脂水溶液（ＵＲ－ＡＣ１）５３．５部、イオン交換水 ２１．５部を加え、ディスパーにて撹拌混合後、サンドミルで分散し、藍顔料分散液を得た。得られた上記藍顔料分散液に、ポリオキシエチレンアルキルエーテルＡ ３．０部、ポリエチレン粒子（平均粒子径３μｍ 融点１２０℃ ｐＨ９ 固形分４０％水分散体）２．０部を加え、ディスパーにて撹拌混合し水性フレキソインキＴ１を得た。
藍顔料（フタロシアニン系顔料、リオノールブルーＦＧ７３５８Ｇ、トーヨーカラー社製）２０部 水性アクリルウレタン樹脂水溶液（ＵＲ－ＡＣ１）５３．５部、イオン交換水 ２１．５部を加え、ディスパーにて撹拌混合後、サンドミルで分散し、藍顔料分散液を得た。得られた上記藍顔料分散液に、ポリオキシエチレンアルキルエーテルＡ ３．０部、ポリエチレン粒子（平均粒子径３μｍ 融点１２０℃ ｐＨ９ 固形分４０％水分散体）２．０部を加え、ディスパーにて撹拌混合し水性フレキソインキＴ１を得た。
［実施例１８～３１］（水性フレキソインキＴ２～Ｔ１５）
表２に示す原料および配合組成を用いた以外は実施例１７と同様の方法で水性フレキソインキＴ２～Ｔ１５を調製した。
表２に示す原料および配合組成を用いた以外は実施例１７と同様の方法で水性フレキソインキＴ２～Ｔ１５を調製した。
［実施例３２］（水性フレキソインキＵ１）
藍顔料（フタロシアニン系顔料、リオノールブルーＦＧ７３５８Ｇ、トーヨーカラー社製）２０部、ＡＣ１（ＢＡＳＦ社製 水性スチレン－アクリル共重合樹脂水溶液 重量平均分子量１６５００ 酸価２４０ｍｇＫＯＨ／ｇ ガラス転移温度１０２℃ 固形分３０％）３５部、ＡＣ３（ＢＡＳＦ社製 水性アクリル樹脂エマルジョン 重量平均分子量 １５万 酸価１００ｍｇＫＯＨ／ｇ ガラス転移温度０℃ 固形分５０％）２０部、イオン交換水２０部をディスパーにて撹拌混合後、サンドミルで分散し、藍顔料分散液を得た。得られた上記藍顔料分散液に、ポリオキシエチレンアルキルエーテルＡを３部、 ポリエチレン粒子（平均粒子径３μｍ 融点１２０℃ ｐＨ９ 固形分４０％水分散体）２部を加え、水性フレキソインキＵ１を得た。
藍顔料（フタロシアニン系顔料、リオノールブルーＦＧ７３５８Ｇ、トーヨーカラー社製）２０部、ＡＣ１（ＢＡＳＦ社製 水性スチレン－アクリル共重合樹脂水溶液 重量平均分子量１６５００ 酸価２４０ｍｇＫＯＨ／ｇ ガラス転移温度１０２℃ 固形分３０％）３５部、ＡＣ３（ＢＡＳＦ社製 水性アクリル樹脂エマルジョン 重量平均分子量 １５万 酸価１００ｍｇＫＯＨ／ｇ ガラス転移温度０℃ 固形分５０％）２０部、イオン交換水２０部をディスパーにて撹拌混合後、サンドミルで分散し、藍顔料分散液を得た。得られた上記藍顔料分散液に、ポリオキシエチレンアルキルエーテルＡを３部、 ポリエチレン粒子（平均粒子径３μｍ 融点１２０℃ ｐＨ９ 固形分４０％水分散体）２部を加え、水性フレキソインキＵ１を得た。
［実施例３３～４８］（水性フレキソインキＵ２～Ｕ１７）
表２－３に示す原料および配合組成を用いた以外は実施例３２と同様の方法で水性フレキソインキＵ２～Ｕ１７を調製した。なお、表中の略称は以下を示す。
ＡＣ２：水性アクリル樹脂エマルジョン ＢＡＳＦ社製 重量平均分子量２０万 酸価７ｍｇＫＯＨ／ｇ ガラス転移温度９℃ 固形分５０％
ＡＣ４：水性アクリル樹脂エマルジョン 星光ＰＭＣ社製 重量平均分子量２０万 酸価１９ｍｇＫＯＨ／ｇ ガラス転移温度１５℃ 固形分４７％
表２－３に示す原料および配合組成を用いた以外は実施例３２と同様の方法で水性フレキソインキＵ２～Ｕ１７を調製した。なお、表中の略称は以下を示す。
ＡＣ２：水性アクリル樹脂エマルジョン ＢＡＳＦ社製 重量平均分子量２０万 酸価７ｍｇＫＯＨ／ｇ ガラス転移温度９℃ 固形分５０％
ＡＣ４：水性アクリル樹脂エマルジョン 星光ＰＭＣ社製 重量平均分子量２０万 酸価１９ｍｇＫＯＨ／ｇ ガラス転移温度１５℃ 固形分４７％
［比較例１～１５］（水性フレキソインキＳＳ１～ＳＳ１６）
表３に示す原料および配合組成を用いた以外は実施例１、１７または３２と同様の方法で比較例となる水性フレキソインキＳＳ１～ＳＳ１６を調製した。
表３に示す原料および配合組成を用いた以外は実施例１、１７または３２と同様の方法で比較例となる水性フレキソインキＳＳ１～ＳＳ１６を調製した。
＜水性フレキソインキＳ１の印刷＞
上記水性フレキソインキＳ１を、フレキソ版（感光性樹脂版 ＫＯＤＡＫ社製 ＦＬＥＸＣＥＬ ＮＸＨデジタルフレキソプレート 版厚１．１４ｍｍ 版線数１５０ｌｐｉ）及びアニロックスロール（９００ｌｐｉ ３ｃｃ/ｍ２）を具備したフレキソ印刷機（ＭＩＲＡＦＬＥＸ ＣＭ）にて、コロナ処理ポリエステル（ＰＥＴ）基材（東洋紡績社製 Ｅ５１００、厚さ１２μｍ）にて速度３００ｍ／分にて２０００ｍ印刷を行い、印刷物を得た。なお印刷層の乾燥条件は乾燥温度：色間ドライヤー１００℃、トンネルドライヤー１００℃とした。
上記水性フレキソインキＳ１を、フレキソ版（感光性樹脂版 ＫＯＤＡＫ社製 ＦＬＥＸＣＥＬ ＮＸＨデジタルフレキソプレート 版厚１．１４ｍｍ 版線数１５０ｌｐｉ）及びアニロックスロール（９００ｌｐｉ ３ｃｃ/ｍ２）を具備したフレキソ印刷機（ＭＩＲＡＦＬＥＸ ＣＭ）にて、コロナ処理ポリエステル（ＰＥＴ）基材（東洋紡績社製 Ｅ５１００、厚さ１２μｍ）にて速度３００ｍ／分にて２０００ｍ印刷を行い、印刷物を得た。なお印刷層の乾燥条件は乾燥温度：色間ドライヤー１００℃、トンネルドライヤー１００℃とした。
＜水性フレキソインキＳ２～Ｓ１６、Ｔ１～Ｔ１５Ｕ１～Ｕ１７およびＳＳ１～ＳＳ１６の印刷＞
水性フレキソインキＳ２～Ｓ１６、Ｔ１～Ｔ１５Ｕ１～Ｕ１７およびＳＳ１～ＳＳ１６を使用した以外は上記と同様にフレキソ印刷を行いそれぞれのインキに対応する印刷物を得た。
水性フレキソインキＳ２～Ｓ１６、Ｔ１～Ｔ１５Ｕ１～Ｕ１７およびＳＳ１～ＳＳ１６を使用した以外は上記と同様にフレキソ印刷を行いそれぞれのインキに対応する印刷物を得た。
上記実施例および比較例で得られたそれぞれの水性フレキソインキまたは印刷物を使用して、網点部の版絡み性、耐ブロッキング性、消泡性および接着性を評価した。
［版絡み性の評価］
上記実施例および比較例で得られた印刷物について、印刷速度３００ｍ／分で２０００ｍ印刷後の印刷部にて１％網点部の版絡み性を目視にて評価した。
Ａ：１％網点部の太りが見られず鮮明な画像が形成されている。（優秀）
Ｂ：１％網点部にやや太りが認められ、網点同士は繋がっていない。（良好）
Ｃ：１％網点部の形状が崩れ、網点の繋がり（ドットブリッジ）が若干認められる。（使用可）
Ｄ：１％網点部の形状が崩れ、網点の繋がり（ドットブリッジ）がはっきり認められる（不良）
なお実用レベルの評価はＡ～Ｃである。
上記実施例および比較例で得られた印刷物について、印刷速度３００ｍ／分で２０００ｍ印刷後の印刷部にて１％網点部の版絡み性を目視にて評価した。
Ａ：１％網点部の太りが見られず鮮明な画像が形成されている。（優秀）
Ｂ：１％網点部にやや太りが認められ、網点同士は繋がっていない。（良好）
Ｃ：１％網点部の形状が崩れ、網点の繋がり（ドットブリッジ）が若干認められる。（使用可）
Ｄ：１％網点部の形状が崩れ、網点の繋がり（ドットブリッジ）がはっきり認められる（不良）
なお実用レベルの評価はＡ～Ｃである。
［レベリング性の評価］
上記実施例および比較例で得られた印刷物について、印刷速度３００ｍ／分で２０００ｍ印刷後の印刷部にてベタ部(１００％網点部)の濃度ムラ、素抜け（ピンホール）の有無を目視にて確認した。
Ａ：ベタ部での濃度ムラがなく、ピンホールもない。（優秀）
Ｂ：ベタ部での若干の濃度ムラは見られるが、ピンホールの発生はない。（良好）
Ｃ：ベタ部での若干の濃度ムラとピンホールが見られる。（使用可）
Ｄ：ベタ部での濃度ムラまたは／及びピンホールが目立つ。（不良）
なお実用レベルの評価はＡ～Ｃである。
上記実施例および比較例で得られた印刷物について、印刷速度３００ｍ／分で２０００ｍ印刷後の印刷部にてベタ部(１００％網点部)の濃度ムラ、素抜け（ピンホール）の有無を目視にて確認した。
Ａ：ベタ部での濃度ムラがなく、ピンホールもない。（優秀）
Ｂ：ベタ部での若干の濃度ムラは見られるが、ピンホールの発生はない。（良好）
Ｃ：ベタ部での若干の濃度ムラとピンホールが見られる。（使用可）
Ｄ：ベタ部での濃度ムラまたは／及びピンホールが目立つ。（不良）
なお実用レベルの評価はＡ～Ｃである。
［印刷濃度の評価］
上記実施例および比較例で得られた印刷物について、印刷速度３００ｍ／分で２０００ｍ印刷後の印刷部にてベタ部(１００％網点部)の印刷濃度をエックスライト社製 Ｘ－ＲｉｔｅｅＸａｃｔ（濃度ステータス：ＩＳＯステータスE、白色基準：絶対値、フィルター：なし、イルミナント／観測者視野：Ｄ５０／２°）を用い計測した。
Ａ：ベタ部での印刷濃度が１．６０以上（優秀）
Ｂ：ベタ部での印刷濃度が１．５０以上、１．６０未満（良好）
Ｃ：ベタ部での印刷濃度が１．４０以上、１．５０未満（使用可）
Ｄ：ベタ部での印刷濃度が１．４０未満（不良）
なお実用レベルの評価はＡ～Ｃである。
上記実施例および比較例で得られた印刷物について、印刷速度３００ｍ／分で２０００ｍ印刷後の印刷部にてベタ部(１００％網点部)の印刷濃度をエックスライト社製 Ｘ－ＲｉｔｅｅＸａｃｔ（濃度ステータス：ＩＳＯステータスE、白色基準：絶対値、フィルター：なし、イルミナント／観測者視野：Ｄ５０／２°）を用い計測した。
Ａ：ベタ部での印刷濃度が１．６０以上（優秀）
Ｂ：ベタ部での印刷濃度が１．５０以上、１．６０未満（良好）
Ｃ：ベタ部での印刷濃度が１．４０以上、１．５０未満（使用可）
Ｄ：ベタ部での印刷濃度が１．４０未満（不良）
なお実用レベルの評価はＡ～Ｃである。
［耐ブロッキング性］
上記実施例および比較例で得られた印刷物について、印刷物の印刷層と印刷に用いたＰＥＴ基材の非コロナ処理面を重ねた後、荷重５ｋｇ／ｃｍ２、温度２５℃－湿度５０％の環境下で２４時間放置し、印刷物の印刷層と重ねた基材を剥がし、重ねた基材へとの剥離抵抗または転移面積にて耐ブロッキング性を評価した。
Ａ：剥離抵抗がなく、印刷層の転移がない（優良）
Ｂ：弱い剥離抵抗があるが、印刷層の転移がない（良好）
Ｃ：やや強い剥離抵抗があるが、印刷層の転移がない（使用可）
Ｄ：印刷層から基材フィルム非処理面への転移が３０％未満の面積で認められる（不良）
なお実用レベルの評価はＡ～Ｃである。
上記実施例および比較例で得られた印刷物について、印刷物の印刷層と印刷に用いたＰＥＴ基材の非コロナ処理面を重ねた後、荷重５ｋｇ／ｃｍ２、温度２５℃－湿度５０％の環境下で２４時間放置し、印刷物の印刷層と重ねた基材を剥がし、重ねた基材へとの剥離抵抗または転移面積にて耐ブロッキング性を評価した。
Ａ：剥離抵抗がなく、印刷層の転移がない（優良）
Ｂ：弱い剥離抵抗があるが、印刷層の転移がない（良好）
Ｃ：やや強い剥離抵抗があるが、印刷層の転移がない（使用可）
Ｄ：印刷層から基材フィルム非処理面への転移が３０％未満の面積で認められる（不良）
なお実用レベルの評価はＡ～Ｃである。
［消泡性］
上記で作製した水性フレキソインキ（Ｕ１～２１、ＵＡ１～２０、Ａｃ１～２２）に３００重量部を１Ｌメスシリンダーに入れ、インキの温度が２５℃となるように適宜調整し、スクリュー型撹拌羽を使用して３，０００ｒｐｍで５分間撹拌させた。撹拌停止後、泡が消失する時間または泡の残り具合（泡面の高さ）を計測し、次の基準で評価を行った。
Ａ：撹拌停止後、生じた泡が１０秒以内に破泡し、液面が確認される（優良）
Ｂ：撹拌停止後、生じた泡が６０秒以内に破泡し、液面が確認される（良好）
Ｃ：撹拌停止後、生じた泡が３００秒以内に破泡し、液面が確認される（使用可）
Ｄ：撹拌停止後、液面が確認されるまで３００秒以上要する（不良）
なお実用レベルの評価はＡ～Ｃである。
上記で作製した水性フレキソインキ（Ｕ１～２１、ＵＡ１～２０、Ａｃ１～２２）に３００重量部を１Ｌメスシリンダーに入れ、インキの温度が２５℃となるように適宜調整し、スクリュー型撹拌羽を使用して３，０００ｒｐｍで５分間撹拌させた。撹拌停止後、泡が消失する時間または泡の残り具合（泡面の高さ）を計測し、次の基準で評価を行った。
Ａ：撹拌停止後、生じた泡が１０秒以内に破泡し、液面が確認される（優良）
Ｂ：撹拌停止後、生じた泡が６０秒以内に破泡し、液面が確認される（良好）
Ｃ：撹拌停止後、生じた泡が３００秒以内に破泡し、液面が確認される（使用可）
Ｄ：撹拌停止後、液面が確認されるまで３００秒以上要する（不良）
なお実用レベルの評価はＡ～Ｃである。
上記評価結果より本発明の水性フレキソインキを使用すれば、有機溶剤排出量を削減でき、版絡み性、レベリング性、印刷濃度、消泡性及び耐ブロッキング性に良好である水性フレキソインキを得ることができた。
Claims (7)
- 水性ポリウレタン樹脂、水性アクリル樹脂および水性アクリルウレタン樹脂からなる群より選ばれる少なくとも一種の水性バインダー樹脂、及びポリエチレン粒子を含有する水性フレキソインキであって、
ＨＬＢ値が６～１９であるポリオキシエチレン化合物をインキ総質量中に１～２０質量％含有し、
前記ポリオキシエチレン化合物は、下記一般式（１）で表されるポリオキシエチレンアルキルエーテルおよび／または下記一般式（２）で表されるポリオキシエチレンアルキルアミンを含むことを特徴とする、水性フレキソインキ。
一般式（１）
- ポリオキシエチレン化合物は、重量平均分子量が１００～４，０００であるポリオキシエチレンアルキルエーテルを含む、請求項１記載の水性フレキソインキ。
- 水性ポリウレタン樹脂が、ポリエチレングリコール由来の構造単位を含み、酸価が１０～６０ｍｇＫＯＨ／ｇである、請求項１または２に記載の水性フレキソインキ。
- 水性アクリル樹脂は、酸価が１０～３００ｍｇＫＯＨ／ｇの水性アクリル樹脂を含む、請求項１～３いずれかに記載の水性フレキソインキ。
- 水性アクリルウレタン樹脂が、ウレタン樹脂部とアクリル樹脂部とを含んでなるエマルジョン樹脂であり、前記ウレタン樹脂部と前記アクリル樹脂部との質量比（ウレタン樹脂部：アクリル樹脂部）は９０：１０～３０：７０である、請求項１～４いずれかに記載の水性フレキソインキ。
- 基材と、請求項１～５いずれかに記載の水性フレキソインキからなるフレキソ印刷層を有する、フレキソ印刷物。
- 請求項６記載のフレキソ印刷物の製造方法であって、
アニロックスロールの線数が３７５ｌｐｉ以上であり、アニロックス容量が１～８ｃｍ３/ｍ２であるアニロックスと、
フレキソ版の線数が７５ｌｐｉ以上であるフレキソ版とを備えたフレキソ印刷機で印刷するフレキソ印刷物の製造方法。
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