JPH0415834B2

JPH0415834B2 -

Info

Publication number: JPH0415834B2
Application number: JP58244586A
Authority: JP
Inventors: Atsushi Katsuya
Original assignee: Toyo Ink Mfg Co Ltd
Current assignee: Toyo Ink SC Holdings Co Ltd
Priority date: 1983-12-27
Filing date: 1983-12-27
Publication date: 1992-03-19
Also published as: JPS60137906A

Description

【発明の詳細な説明】本発明はコーテイング剤もしくは印刷インキの
バインダーとして有用な水性樹脂組成物に関し、
特に耐熱性を要求される段ボールのプレプリント
方式用の水性印刷インキ用バインダーもしくはそ
の水性オーバーコーテイング用ワニスとして有用
な水性樹脂組成物に関する。近年、段ボールの美粧化、生産の合理化および
効率化が進められつつあり、その中で、段ボール
のコルゲート加工前にライナー紙に印刷を行うプ
レプリント方式が注目を集めている。従来、この
プレプリント用の水性インキ用バインダーあるい
は水性コーテイング用ワニスとしては、セラツ
ク、ロジン変性マレイン酸等の天然または変性樹
脂、あるいはアクリル酸系、スチレン／マレイン
酸系、スチレン系などの合成樹脂のエマルジヨン
などがある。しかしながら、上記エマルジヨンを用いたイン
キもしくはオーバーコーテイング剤は、耐熱性が
不十分のため、段ボールのコルゲート加工時に印
刷物もしくはコーテイング物が剥離もしくは汚れ
たりする。また、コルゲート加工後も乾燥皮膜が
硬く、造膜性に劣るため、耐摩擦性が劣るなどの
欠点を有している。そのため、さらに種々のワツ
クスや滑剤が添加して、印刷面の摩擦抵抗を小さ
くして、耐摩擦性を向上する試みもされた。しか
し、多量にワツクスを添加すると、印刷面が滑り
易くなり、輸送時などでの荷くずれ、充填作業で
のトラブルを生じ、耐摩擦性と耐熱性、滑り止め
の効果を同時に満足できなかつた。また、スチレ
ンを多く含んだエマルジヨンは、コルゲート加工
に耐える耐熱性を有するが、造膜性に劣り、光沢
が不十分であり、このスチレン系エマルジヨンの
造膜性改善の目的で可塑剤を使用すると耐熱性を
低下させ、コルゲート加工に耐えられないなどの
問題点があつた。本発明者は、上記した問題点を改良すべく鋭意
研究を重ねた結果、架橋型ビニルモノマーと連鎖
移動剤、ビニルモノマーの選択によつて、段ボー
ルのコルゲート加工に耐える程の耐熱性を有する
他、光沢、滑り性、耐摩擦性、耐水性、耐油性が
優れ、かつ凝集物が少なく印刷適性を有する水性
樹脂組成物を得ることができるとの知見を得、本
発明に至つた。本発明に使用する、分子内に重合性二重結合を
２個以上もつビニルモノマー(A)としては、エチレ
ングリコールジ（メタ）アクリレート、ポリエチ
レングリコールジ（メタ）アクリレート、プロピ
レングリコールジ（メタ）アクリレート、ポリプ
ロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、ブ
チレングリコールジ（メタ）アクリレート、ヘキ
シルグリコールジ（メタ）アクリレート、ネオペ
ンチルグリコールジ（メタ）アクリレート、トリ
メチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、
ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレ
ート、ジビニルベンゼンなどが挙げられ、３〜20
重量部好ましくは５〜15重量部の範囲で使用され
る。上記所定量のモノマーが耐熱性、耐摩擦性に
効果を発揮し、使用量が５重量部未満では架橋密
度が低くなるために、耐熱性が不十分になり、段
ボールのコルゲート加工に耐えられない。使用量
が20重量部を超えるとエマルジヨンの合成時に凝
集物が発生し易くなり、その凝集物が印刷適性を
低下させ、また造膜性が低下し耐摩擦性が不良に
なる傾向がある。カルボキシル基含有ビニルモノマー(B)として
は、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、ク
ロトン酸、イタコン酸などが挙げられ、１〜20重
量部好ましくは５〜15重量部の範囲で使用する。
使用量が、１重量部未満では得られた分散体の安
定性が悪いばかりか、塗膜の硬度が低下し、耐摩
擦性が劣るので好ましくない。使用量が20重量部
を超えると、耐水性を低下させる。他の共重合可能なビニルモノマー(C)としては
（メタ）アクリル酸エステル例えばメチル（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、２−エチルヘキシル
（メタ）アクリレート、アクリロニトリル、スチ
レン、酢酸ビニル、アクリルアミド、塩化ビニ
ル、ヒドロキシエチル（メタ）アクリレートなど
が挙げられ、共重合体中体中に２種以上含有され
てもよい。これらのモノマーは10〜90重量部の範囲で使用
されるが、より好ましくは30〜60重量部の範囲と
するのがよい。連鎖移動剤としては、例えば、２−メルカプト
エタノール、ドデシルメルカプタン、ベンゼンチ
オエタノール、メルカプトコハク酸、ブチルメル
カプタン、ラウリルメルカプタンなどが挙げられ
る。この連鎖移動剤は、上記ビニルモノマーの合
計量に対して、0.1〜５重量％の範囲であるが、
より好ましくは１〜３重量％の範囲が好ましい。
使用量が0.1重量％未満では、エマルジヨン合成
時に凝集物が発生し易くなる他、エマルジヨンの
流動性が低下し、印刷時にインキの転移不良を生
じ、良好な印刷物が得られない。使用量が５重量
％を超えると分子量の低下を招き塗膜の耐熱性を
低下させるばかりか、臭気においても良い結果は
得られない。本発明の水性樹脂組成物を製造するには、各ビ
ニルモノマー(A)，(B)，(C)および連鎖移動剤を、所
定割合用いて、乳化重合させる。その乳化重合に
おいては適当な乳化剤および重合開始剤が使用さ
れる。乳化剤としては、例えば高級アルコール硫酸エ
ステル塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩、ポリ
オキシチレンアルキルサルフエート塩、ポリオキ
シエチレンアルキルフエノールエーテルサルフエ
ード塩などの陰イオン性界面活性剤、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
アルキルフエノールエーテル、エチレンオキサイ
ドプロピレンオキサイドブロツクコポリマー、ソ
ルビタン誘導体などの非イオン性界面活性剤が使
用される。重合開始剤としては、例えば過硫酸カリウム、
過硫酸アンモニウムなどの過硫酸塩、ベンジルパ
ーオキサイド、第３級ブチルハイドロパーオキサ
イド、過酸化水素、クメンパーオキサイドなどの
過酸化物、アゾビスイソブチロニトリルなどが用
いられる。特に水溶性開始剤およびレドツクス型
開始剤が好ましい。得られた水系分散体は通常少なくとも部分中和
される。中和に用いる塩基物質としては、アンモ
ニア、あるいはジメチルエタノールアミン、モル
ホリンなどのアミンが挙げられ、耐水性、耐熱性
の点から、揮発性の塩基、特にアンモニアが好ま
しい。また、本発明に係る水性樹脂組成物は目的に応
じて各種添加剤を更に添加して使用される。例え
ば、印刷適性あるいはコーテイング適性改良のた
めのアルコール類、消泡剤、顔料などの着色剤、
充填剤などが用いられる。以下本発明を実施例によつてより詳細に説明す
るが、これらのみに限定されるものではない。実施例１撹拌機、還流冷却機、温度計を備えた反応容器
にイオン交換水30重量部、エマール10パウダー
（花王石(株)製、アニオン系界面活性剤）1.5重量部
およびラウリルルメルカプタン2.0重量部を仕込
み、窒素置換後、70℃に昇温し、過硫酸アンモニ
ウム0.5重量部を加え下記組成物：スチレン 35重量部Ｎ−ブチルアクリレート 44 〃１，６ヘキシルグリコールジメタクリレート
16 〃メタクリル酸５〃のモノマー混合物を反応温度を約70℃に保ちつ
つ、２時間で滴下し乳化重合を行つた。滴下終了
後約80℃で２時間熟成させ、アンモニア水を添加
してPH7.5とし、不揮発分40重量％、粘度230cps
の共重合体水性樹脂組成物を得た。実施例２実施例１のラウリルメルカプタン2.0重量部に
代えて、ドデシルメルカプタン３重量部を用い、
単量体組成として下記組成：スチレン 10重量部メチルメタクリレート 16 〃２−エチルヘキシルアクリレート 50 〃トリメチロールプロパントリメタクリレート
12 〃イタコン酸 12 〃のモノマー混合物を用いて、実施例１と同様の手
段で乳化重合を行い、中和して、不揮発分40重量
％、粘度420cpsの水性樹脂組成物を得た。実施例３実施例１のエマール10パウダーに代えて、リボ
ノツクスNC2Y（ライオン油脂(株)製、ノニオン系
界面活性剤）５重量部を用い、下記組成：スチレン 10重量部ｎ−ブチルメタクリレート 68 〃ネオペンチルグリコールジメタクリレート
７〃アクリル酸 15 〃のモノマー混合物を用いて、実施例１と同様の手
段で乳化重合を行い、中和して、不揮発分40重量
％、粘度340cpsの水性樹脂組成物を得た。比較例１実施例１における連鎖移動剤（ラウリルメルカ
プタン）を使用せずに下記組成：スチレン 30重量部ｎ−ブチルアクリレート 44 〃トリメチロールプロパントリメタクリレート
６〃メタクリル酸 20 〃のモノマー混合物を用いて、実施例１と同様の手
段で乳化重合を行い、中和して、不揮発分40重量
％、粘度540cpsの水性樹脂組成物を得た。比較例２実施例１において、下記組成：スチレン 58重量部２−エチルヘキシルアクリレート 30 〃エチレングリコールジメタクリレート２〃アクリル酸 10 〃のモノマー混合物を用いて、実施例１と同様の手
段で乳化重合を行い、中和して、不揮発分40重量
％、粘度170cpsの水性樹脂組成物を得た。比較例３実施例１において、ラウリルメルカプタン２重
量部に代えて２−メルカプトエタノール２重量部
を用い、下記組成：メタクリル酸メチル 13重量部ｎ−ブチルアクリレート 60 〃エチレングリコールジメタクリレート 25 〃メクリル酸２〃のモノマー混合物を用いて、実施例１と同様の手
段で乳化重合を行い、中和して、不揮発分40重量
％、粘度60cpsの水性樹脂組成物を得た。実施例４次に、上記実施例および比較例で得られた水性
樹脂分散体凝集物の発生度を見るために、合成し
たエマルジヨンをガラス板に塗布し、その凝集物
の発生度を目視で評定し、その結果を表１に示
す。実施例５また、各水性樹脂分散体を、水：イソプロピル
アルコール＝３：１（容量比）の混合溶剤にてザ
ーンカツプ＃３で25秒（25℃）になるよう調整し
たワニスを、コート紙にアニロツクスローラーに
て塗布（乾燥膜厚約2μ）、乾燥後、光沢、耐摩擦
性、耐水摩擦性、耐熱性、スリツプ角度を下記の
ようにして測定した。試験結果を表１に示す。表１中の評価は、５……優、４……やや優、３
……良、２……やや不良、１……不良で示す。・光沢…コート紙に塗布したものを目視で判定
する。・耐摩擦性…学振型耐摩擦試験機を用いて、
500ｇの荷重1000回の条件で塗布物を摩擦する。・耐水摩擦性…綿布に水を含ませ、耐摩擦性試
験と同様にして、200ｇの荷重100回の条件で行
う。・耐熱性…塗布面とアルミ箔を合わせ、ヒート
シーラーにて200℃３Kg／cm²、３秒間の条件で
ヒートシールを行い、塗布面の変化を見る。・スリツプ角度…滑り角度測定機（東洋精機(株)
製）を用いて、滑り角度を測定する。実施例６また、各水性樹脂分散体を用い、下記処方でボ
ールミルで12時間練肉後、更に各ワニス30重量部
および水23重量部を添加し、水：イソプロピルア
ルコール＝３：１（容量比）の混合溶剤にてザー
ンカツプ＃３で25秒（25℃）になるよう調整した
インキを、コート紙にアニロツクスローラーを用
いてフレキソ印刷（乾燥膜厚約2μ）、乾燥後、光
沢、耐摩擦性、耐水摩擦性、耐熱性、スリツプ角
度を下記のようにして測定した結果、表１と同様
の傾向が観察され、本発明の水性樹脂分散体の優
秀性がインキについても確認された。処方ワニス 50重量部銅フタロシアニン顔料 15重量部イソプロパノール２重量部水 33重量部【表】

Claims

【特許請求の範囲】

１分子内に重合性二重結合を２個以上有するビ
ニルモノマー(A)３〜20重量部、カルボキシル基含
有ビニルモノマー(B)１〜20重量部および他の共重
合可能なビニルモノマー(C)10〜90重量部を、上記
ビニルモノマーの合計量に対し0.1〜５重量％の
連鎖移動剤、ラジカル重合開始剤および乳化剤の
存在下に乳化重合した重合物を含有することを特
徴とする印刷インキもしくはオーバーコーテイン
グ用水性樹脂組成物。