JPH04106166A

JPH04106166A - 金属印刷用インキ

Info

Publication number: JPH04106166A
Application number: JP2223558A
Authority: JP
Inventors: Yoshio Sumi; 角　善男; Nobuhiko Nonaka; 野中　信彦
Original assignee: Toyo Ink Mfg Co Ltd
Current assignee: Toyo Ink SC Holdings Co Ltd
Priority date: 1990-08-24
Filing date: 1990-08-24
Publication date: 1992-04-08

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔発明の目的］（産業上の利用分野）本発明は、被印刷体としての金属に対して印刷を施すた
めの金属印刷用インキに関するものであり、更に詳しく
はインキを印刷後、直ちに水性仕上ニス塗料がウェット
コートされる印刷方式において、優れた印刷適性、塗装
適性及び塗膜物性を示す金属印刷用インキに関する。

（従来の技術）飲料缶等の金属容器の外面は缶材の腐食を防止し、美的
商品価値を高め、かつ、内容物の処理及び輸送時の衝撃
に耐えうる塗膜により被覆形成されている。近年、この
容器外面の塗膜形成方法として先に成型加工された缶胴
の金属上に、あるいはベースコートを施した上に曲面印
刷及び曲面塗装を行ない加熱硬化されるシステムが増加
している。従来、ここでインキ上に塗装される塗料はエ
ポキシ／アミノ系樹脂、アクリル／アミノ系樹脂ポリエ
ステル／アミノ系樹脂等の有機溶剤系塗料が使用され、
これらの塗料に対して適性の合ったインキとして脂肪酸
変性アルキッド樹脂を主体とした有機溶剤系インキが使
用されていた。しかし、これらの有機溶剤系塗料は、焼
付は時に多量の溶剤揮散をもたらし大気汚染の原因とな
るほか、作業環境面でも好ましいものではなく、これら
の問題点が解決可能な水性塗料の使用が検討されている
。

この水性塗料に関しては、従来の有機溶剤系インキ上に
インキウェットの状態で塗装した場合、相溶性及びイン
キと塗料の相互の表面張力の差違により、ハジキ等の塗
装適性の不良を引き起こしやすいことが知られており、
この問題を解決するために水に対して親和性を持ったア
ルキッド樹脂。

ポリエステル樹脂、変性エポキシ樹脂等と、ジエチレン
グリコール　トリエチレングリコール、プロピレングリ
コール、ジプロピレングリコール及びそれらのモノアル
キルエーテル等のグリコール系極性溶剤、あるいは脂肪
族高級アルコールを組合せた水性仕上げニス塗料用のイ
ンキが提案されている。

しかし、これらのインキは使用している溶剤の性質上、
印刷機のローラー、ブランケット等のゴム材質への浸透
及び膨潤や印刷中の機上での安定性などの点で従来の有
機溶剤系インキに比べ劣るという欠点を持っている。

（発明が解決しようとする問題点）本発明は水性仕上げニス塗料用として提案されている金
属印刷用インキの印刷機のゴム材質への浸透及び膨潤や
、印刷中の印刷機上での安定性などの前記の問題を解決
し、水性仕上げニス塗料との組合わせで良好な塗装適性
と塗膜物性を提供するものである。

〔発明の構成］（課題を解決するための手段）本発明は、顔料、樹脂及び希釈剤を含む金属印刷用イン
キにおいて、該樹脂成分として水に対し親和性を有する
脂肪酸変性アルキッド樹脂及び又はオイルフリーポリエ
ステル樹脂を用い、該希釈剤成分として、一般式（ただし、Ａはグリセリン、重合数２〜６のポリグリセ
リンの残基または炭素数２〜６のグリコールノ残基、ａ
＝ｏ〜１０．ｂ＝ｏ〜１０　　ｃ＝０〜１０．ｄ＝ｏ〜
１０でａ、ｂが共にｏではなく、かつｃ＋ｄは全体の分
子量の１０重量％以下であり、プロピレンオキシドとエ
チレンオキシドが共存するときの結合はランダムでもブ
ロックでもよく、ｍ＝ｏ〜８．ｎ＝ｏ〜８でｍとｎが共
に０ではな（、ｍ　＋　ｎ　＝　３〜８である。）で表
わされる成分１１１または２種以上をインキに対し３〜
５０重量％含有することを特徴とする金属印刷用インキ
組成物である。

本発明に使用する希釈剤は、インキ組成物に顔料を均一
に分散させるために基本的には油溶性であるが、２５°
Ｃで０．５〜１０重量％水に溶解する必要がある。また
溶剤の粘度は低い方が好ましい。

ＰＯの付加量が限定されるのは請求範囲外であると水に
溶けなくなってしまうためであり、ＥＯの付加量が限定
されるのは、範囲外であると水溶性になってしまうため
である。

Ａで示されるグリセリンまたはポリグリセリンの重合数
が限定されるのは重合数が６をこえると粘度が著しく高
くなってしまうためである。

Ａで示される炭素数２〜６のグリコールとしては、エチ
レングリコール、工、２プロピレングリコール、１，３
プロピレングリコール、１．２７’チレングリコール、
１．３ブチレングリコール、１．４ブチレングリコール
、工、２ヘキシレングリコール、１．６ヘキシレングリ
コール、ネオペンチルグリコールがある。

また、本希釈剤の使用量は全インキ量に対して３〜５０
重量％であり、好ましくは１０重量％から３０重量％が
望ましい。３重量％より少ないと印刷適性及び水性仕上
げニス塗料に対してインキウェットでの塗装適性の効果
がなく、５０重量％を超え名と塗膜物性が不良になり、
また、インキ粘度の調整も困難になる。

本発明に使用される、水に対して親和性を有する脂肪酸
変性アルキッド樹脂とは、アマニ油脂肪酸、大豆油脂肪
酸、脱水ヒマシ油脂肪酸、ヒマシ油脂肪酸、ヤシ油脂肪
酸のうちの１ないし複数の脂肪酸と、エチレングリコー
ル、ジエチレングリコール、ネオペンチルグリコール、
グリセリン。

トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール等の多
価アルコールと、無水フタル酸、イソフタル酸、テトラ
ヒドロ無水フタル酸、アジピン酸。

無水トリメリット酸等の多塩基酸と、を組合せエステル
化反応により合成したもので、前記希釈剤との相溶性及
び水性仕上げニス塗料に対してのインキウェットの塗装
性の点から、酸当量に対し水酸基当量を過剰にとったも
のが望ましく、例えば酸当量１に対し水酸基当量１．１
〜２が望ましい。

また、合成後の樹脂の酸価は１０〜５０の範囲が好まし
い。

水に対して親和性を有するオイルフリーポリエステル樹
脂とは前項脂肪酸変性アルキッド樹脂に記載の脂肪酸を
全く含まず、前記同様の多価アルコール及び前記同様の
多塩基酸を組合わせて、エステル化反応により合成した
もので、更に芳香族系及び又は脂肪族系−塩基酸を変性
に加えることもできる。なお、酸当量１に対し水酸基当
量１．１〜２が望ましい。

また、硬化性樹脂成分として、水性アミンホルムアルデ
ヒド縮金物が使用され、これにはアルキムエーテル化メ
ラミン樹脂、アルキルエーテル化尿素樹脂、アルキルエ
ーテル化ベンゾグアナミン樹脂等がありこの中から１な
いし複数を混合使用することができる。しかし、インキ
ウェットで仕上げニス塗料が塗装される場合は、インキ
と仕上げニス塗料が同時に焼付けられる過程で塗料中の
硬化性樹脂成分がインキ塗膜の硬化にも寄与するために
、インキ組成物中のこの硬化性樹脂成分は必ずしも必要
ではない。

インキの粘度調整用希釈剤としては、本発明の前記希釈
剤成分と合わせて、従来より使用されているジエチレン
グリコール、トリエチレングリコール、プロピレングリ
コール、ジプロピレングリコールおよびそれらのモノア
ルキルエーテル等の溶剤成分を印刷適性のバランスのと
れる範囲で併用することができる。

また、インキ塗膜の硬化性を調整するために、必要に応
じて、金属塩ドライヤー、有機酸系触媒などの硬化助剤
を０．１〜３重量％添加しても良い。

顔料成分については従来より金属印刷用インキに使用さ
れているものが、そのまま使用できる。

以上の各素材を用いて金属印刷用インキとするには、樹
脂および希釈剤に顔料を分散させるが、その方法は特に
限定されることはなく、三本ロール、ボールミル等を用
いた常法の分散方法において行なうことができる。

本発明の金属印刷用インキの印刷方法はいわゆるドライ
オフセット曲面印刷にて行なわれ、印刷後、インキウェ
ットの状態で仕上げニス塗料がロール塗装される。

インキの焼付けは仕上げニス塗料と同時に行なわれ、焼
付条件は通常、温度１８０°Ｃがら２３０°Ｃ１時間２
０秒から１２０秒の範囲である。またドライオフセット
のシート印刷にも使用することができるが、この場合の
焼付条件は通常、温度１３０°Ｃから２００°Ｃ１時間
６分から２０分の範囲である。

（実施例）以下、実施例により本発明を説明する。例中、部とは重
量部を、％とは重量％をそれぞれ表わす。

製造例−１（脂肪酸変性アルキンド樹脂の製造）脱水ヒ
マシ油脂肪酸４５．５％、ジエチレングリコール８゜６
％、トリメチロールプロパン２１．８％ヲ攪拌機付４つ
ロフラスコに仕込み、不活性ガスを吹込みながら２２０
〜２３０°Ｃにて反応し、酸価４ｏ以上になったら無水
フタル酸２４．１％を加え同温度で反応、酸価が２５に
なったら汲み出す。これを樹脂Ａとする。

製造例−２（オイルフリーポリエステル樹脂の製造）ジ
エチレングリコール１６．０％、トリメチ口−ルプロパ
ン２６．９％、安息香酸２２．５％、イソフタル酸２５
．０％、無水トリメリット酸９，６％を撹拌機付４つロ
フラスコに仕込み、不活性ガスを吹込みながら２２０〜
２３０°Ｃにて反応し、酸価が２２になったら汲み出す
。これを樹脂Ｂとする。

実施例および比較例製造例−１および２で得られた樹脂に対し、次に示す希
釈剤（１）〜（６）を加え加熱溶解し、樹脂ワニスとし
た後、紅顔料ファイネスレッドＦ−２Ｂ　（東洋インキ
製造■製）を加えて３本ロールで分散後、粘度調整を該
希釈剤にて行ない、実施例１〜６のインキ組成物を作成
した。同様に公知のグリコール系溶剤及び脂肪族高級ア
ルコールを用いて、比較例７〜１０のインキ組成物を作
成した。

実施例及び比較例のインキ組成物の構成内容を表−１に
示す。

（１）　　ＣＨｚＯ（ＣｘＨｂＯ）ｚＨＣＨＯ（Ｃ３Ｈ
６０）２ＨＣＨ，０（Ｃ３Ｈ，０）２Ｈ（２）　　Ｃ１−１ｔｏ（Ｃ３Ｈ，０）４ＨＣＨＯ（Ｃ
ｓ　Ｈｂ　Ｏ）　−ＨＣＨ２０（ＣｆｆＨ６０）４Ｈ（３）　　ＣＨｚＯ（ＣｊＨ６０）！ＨＣＨＯ（Ｃｆｆ
Ｈ６０）ＺＨＣＨ。

　ＨｚＣＨＯ（ＣｓＨａＯ）ｚＨＣＨｔＯ（ＣｎＨ６０）ＺＨ（４）　　ＣＨｚＯ（ＣａＨ６０）ｓ（ＣｚＨａＯ）＋
ＨＣＨＯ（Ｃ，Ｈ，Ｏ）！（Ｃ２Ｈ，０）ＬＨＣＨ。

Ｒ１ＣＨＯ（Ｃ，Ｈ，０）ｚ（Ｃ！Ｈ４０ＬＨＣＨｚ　Ｏ（
Ｃｓ　Ｈｂ　Ｏ）　ｓ　（Ｃｚ　Ｈａ　Ｏ）　＋　ＨＣ
ＨｚＯ（ＣｙＨｂＯ）ｚＨＣＨＯ（Ｃ３ＨｉＯ）ｚＨＨ２ＨｚＣＨＯ（Ｃ，Ｈ６０）、ＨＨ２（６）　　ＣＨ，Ｏ（Ｃ，Ｈ，０）３ＨＣＨＯ（ｃ３Ｈ
ａｏ）＋ＨＨｚ（７）三菱石油化学■脱脂肪族高級アルコール（８）三
井東圧化学■製メラミン樹脂表−１の場合と同様にして、希釈剤（９）〜圓、さらに
（３）、　（４）を用いて実施例１１〜１Ｂのインキ組
成物を作成した。

（９１ＨＯ（Ｃ３Ｈ，０）４ＨＯ■　ＨＯ（Ｃｙ　Ｈｂ　Ｏ）　ｂ　Ｈ０２）　　ＨＯ
（ＣｆｆＨ，０）２Ｃ，Ｈ，Ｏ（Ｃ，Ｈ６０）ｚＨＨｘ０４）　　ＨＯ（Ｃ，Ｈ６０ｈＣＨＩＣＣＨ２０（Ｃ３
Ｈ，０）２ＨＣＨ。

実施例１〜６．１１〜１８および比較例７〜１０で得ら
れたインキ組成物について印刷適性試験を行なった上で
アルミニウム板にＲ１テスターにて３０■／　ｄ　ｍ　
”の塗膜量にて印刷を行なった後インキウェットで水性
アクリルアミノ系仕上げニス塗料をロールコータ−で６
０■／ｄ　ｍ　”の塗膜量で塗布し、塗装適性を確認す
ると共に２００°Ｃ９０秒の条件で焼付後塗膜物性試験
を行なった。

その結果を表−３に示す。

各試験方法は次のとおりである。

印刷適性試験・流動性ニスブレッドメーターにてフローを測定し、フ
ロー傾斜（スロープ）値にて評価。フロー傾斜４！２．
０以上を○、２．０未満〜１．０以上をΔ、１．０未満
を×と判定した。

・機上安定性：Ｒ■テスターを４５°Ｃに加熱し、２０
分間回転させた後印刷を行ない、常法による印刷との差
異を比較した。

・ブランケット膨潤性：ブランケット（藤倉ゴム■製Ｆ
　Ｄ−６４０）上に一定量のインキサンプルを乗せて４
０°Ｃ１２４時間放置後インキを拭き取り、膨潤の程度
を評価した。

塗装適性試験・塗装性：前記条件にて塗装、焼付後の塗膜を観察し、
ハジキの有無、フローの状態を評価した。

塗膜物性試験・鉛筆硬度：ＪＩＳ規格にのっとった鉛筆硬度試験法に
より評価した。

・耐衝撃性：デュポン衝撃試験機１７２インチ、荷重３
００ｇの条件にて試験した。

〔発明の効果〕

本発明の金属印刷用インキは、前記実施例に示すごとく
、従来より知られている金属印刷用インキに比べ、印刷
機上での安定性、ローラー、ブラケット等のゴム材質へ
の浸透や膨潤に関して優れた性能を有しており、水性仕
上げニス塗料用インキとしての印刷適性の向上効果をも
たらすと共に水性仕上げニス塗料に対して十分満足でき
る塗装性の付与が可能となり、水性仕上げニス用金属印
刷インキの適用拡大に有効である。

手続補正書１、事件の表示　　平成２年特許願第２２３５５８号２
、発明の名称　　金属印刷用インキ３、補正をする者事件との関係　　特許出願人住　所　　東京都中央区京橋二丁目３番１３号特許出願
人　東洋インキ製造株式会社明細書の「特許請求の範囲」な説明」の欄６、補正の内容別紙のとおりおよび［発明の詳細補正の内容１．特許請求の範囲別紙のとおり２、発明の詳細な説明（１）明細書第４頁第２０行の「及びＪを［およびＪに
訂正する。

（２）明細書第５頁第２行の「及び又」を「およびまた
」に訂正する。

（３）明細書第５頁第１６行のｒｍ＋ｎ＝：３〜８Ｊを
ｒｍ＋ｎ−＝２〜８ノに訂正する。

特許請求の範囲「１．顔料、樹脂および希釈剤を含む金属印刷用インキ
において、該樹脂成分として水に対し親和性を存する脂
肪酸変性アルキッド樹脂およびまたはオイルフリーポリ
エステル樹脂を用い、該希釈剤成分として、一般式（ただし、Ａはグリセリン、重合数２〜６のポリグリセ
リンの残基または炭素数２〜６のグリコールの残基、ａ
＝０〜工０、ｂ＝０〜Ｉ　Ｏ，ｃ＝０〜ｌ　０１ｄ＝ｏ
〜１０てａ、　ｌ）が共に０てはなく、かつｃ十ｄは全
体の分子量の１０重量％以下であり、プロピレンオキシ
ドとエチレンオキシドが共存するときの結合はランダム
でもブロックでもよく、ｍ＝ｏ〜８、ｎ＝ｏ〜８でｍと
ｎが共に０ではなく、ｍ＋ｎ＝２〜８である。）で表される成分１種または２種以上をインキに対し３〜
５０重量％含有することを特徴とする金属印刷用インキ
。ｊ

Claims

【特許請求の範囲】１、顔料、樹脂及び希釈剤を含む金属印刷用インキにお
いて、該樹脂成分として水に対し親和性を有する脂肪酸
変性アルキッド樹脂及び又はオイルフリーポリエステル
樹脂を用い、該希釈剤成分として、一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼ （ただし、Ａはグリセリン、重合数２〜６のポリグリセ
リンの残基または炭素数２〜６のグリコールの残基、ａ
＝０〜１０、ｂ＝０〜１０、ｃ＝０〜１０、ｄ＝０〜１
０でａ、ｂが共に０ではなく、かつｃ＋ｄは全体の分子
量の１０重量％以下であり、プロピレンオキシドとエチ
レンオキシドが共存するときの結合はランダムでもブロ
ックでもよく、ｍ＝０〜８、ｎ＝０〜８でｍとｎが共に
０ではなく、ｍ＋ｎ＝３〜８である。）で表わされる成分１種または２種以上をインキに対し３
〜５０重量％含有することを特徴とする金属印刷用イン
キ。