JPH05271595A - プラスチックフィルム用水性印刷インキ - Google Patents

プラスチックフィルム用水性印刷インキ

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JPH05271595A
JPH05271595A JP10171592A JP10171592A JPH05271595A JP H05271595 A JPH05271595 A JP H05271595A JP 10171592 A JP10171592 A JP 10171592A JP 10171592 A JP10171592 A JP 10171592A JP H05271595 A JPH05271595 A JP H05271595A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】各種プラスチックフィルム基材に対して印刷工
程における濡れが良好な水性印刷インキの提供を目的と
する。 【構成】(a)酸価80〜330(KOH mg/g) のロジン変性マ
レイン酸樹脂のアルカリ中和物および(b)水性バイン
ダー樹脂を、重量比が (a)/(b) = 2/98〜20/80の範
囲で含有するプラスチックフィルム用水性印刷インキ。 【効果】本発明により、各種プラスチックフィルムに対
して濡れが良く、且つ接着性、ラミネート加工を施した
場合のラミネート強度に優れた水性印刷インキを提供で
きるようになった。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、水性印刷インキに関す
る。さらに詳しくは、各種プラスチックフィルム基材に
対して、印刷工程における濡れが良好で、すぐれた接着
性、ラミネート加工適性を有する水性印刷インキに関す
る。
【0002】
【従来の技術】今日、ポリエチレン、ポリプロピレン、
ポリエステル、ナイロン等のプラスチックフィルムが各
種の包装材料として多用されており、これらプラスチッ
クフィルムへの印刷は、グラビアあるいはフレキソ印刷
方式で行われている。従来、かかる用途に対しては、ト
ルエン、酢酸エチル、イソプロピルアルコール等の有機
溶剤を媒体とする溶剤インキが専っぱら用いられてきた
が、近年、大気汚染、火災の危険性、作業衛生面等の配
慮から、有機溶剤を使用しない水性インキに対する関心
が高まりつつある。
【0003】浸透性の紙を被印刷体とする場合、水性イ
ンキの乾燥や基材への均一な濡れの問題は少なく、接着
性を代表とする各種性能面の確保は比較的容易であり、
実用化が進展して来ている。一方、非浸透性のプラスチ
ックフィルムを被印刷体とする場合、水性インキの乾燥
性に加えて基材への均一な濡れ及び接着性、更に各種の
ラミネート加工等の後加工に対する適用性などの諸問題
が解決されておらず、実用化は極めて困難なものであっ
た。
【0004】濡れに関しては、水を主たる溶媒とする水
性インキは表面張力が高く、包装用に最も汎用的に用い
られているコロナ放電処理を施したポリオレフィンフィ
ルム(表面張力36〜38dyne/cm)へは、印刷時に表面張
力低下作用のあるアルコールを併用しても、十分な濡れ
は達し得ず、得られる印刷表面のはじきが著しく、均一
で滑らかな印刷面を得ることは困難であった。濡れを向
上する手段としては、表面張力を低下させる各種の添加
剤の導入や使用するアルコール比率の増大が試みられて
いるが、十分な効果を達し得ず、また、アルコール比率
の増大は大気汚染上好ましくない。
【0005】また、プラスチックフィルムに印刷する業
界においては、近年、小ロット化、品種の多様化が進
み、これに対応するため、各種プラスチックフィルムに
接着し、多様な用途に適合できるいわゆる汎用インキを
用いて、作業効率、経済性の向上が図られており、水性
インキといえども、各種基材へ接着させる技術が望まれ
ている。
【0006】プラスチックフィルムへの接着性を向上さ
せる試みとして、特開昭61-19676号公報には、スチレン
アクリル系共重合体のアルカリ溶液と特定のガラス転移
温度範囲にあるアクリル系エマルジョンを混合し、ロジ
ンエステルを粘着付与剤として水性分散体の形態で添加
することにより、各種プラスチック基材への接着性及び
ラミネート加工適性を付与する水性印刷インキが開示さ
れている。また、特開平3-7783号公報には、水性のアク
リルコポリマーまたはポリウレタン類からなるポリマー
にロジン成分を含有する水分散体を含有してなる、水性
インキ等に使用される組成物が開示されている。
【0007】しかしながら、ロジン等の水性分散体の添
加では、各種フィルム基材に対する接着強度が向上した
としても、汎用的に用いられるコロナ放電処理を施され
たポリオレフィンフィルムへの濡れは全く改善されてお
らず、平滑な印刷面が得られないという欠点があった。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】本発明者らは、かかる
問題を解決すべく鋭意研究を行った結果、酸価80〜330
(KOH mg/g)のロジン変性マレイン酸樹脂をアルカリで
中和し、水または水/アルコール混合溶媒で均一に溶解
された状態で、かつ、特定の配合比で印刷インキに含有
させることにより、処理されたポリオレフィンへの接着
性、ラミネート強度を向上すると同時に、印刷インキの
表面張力を著しく低下させ、表面張力の低い処理された
ポリオレフィンフィルムの濡れを向上させる作用をもつ
ことを見い出し、本発明に至った。
【0009】
【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は、
(a)酸価80〜330(KOH mg/g) のロジン変性マレイン酸
樹脂のアルカリ中和物および(b)水性バインダー樹脂
を、重量比が(a)/(b)= 2/98〜20/80の範囲で
含有することを特徴とするプラスチックフィルム用水性
印刷インキを提供する。
【0010】ロジン変性マレイン酸樹脂のロジン成分と
しては、アビエチン酸、デヒドロアビエチン酸、ネオア
ビエチン酸、パラストリン酸、ピマル酸、イソピマル酸
を主成分とするトール油ロジン、ガムロジン、ウッドロ
ジンが挙げられる。ロジン変性マレイン酸樹脂とは、こ
れらロジンと無水マレイン酸のディールス−アルダー反
応による付加物及びグリセリン、ペンタエリトリット、
エチレングリコール等の多価アルコールによるエステル
化物であり、原料の配合割合、エステル化の程度で酸価
が決定される。
【0011】ロジン変性マレイン酸樹脂の酸価は80〜33
0(KOH mg/g) の範囲のものが使用できるが、 100〜300
(KOH mg/g) がより好ましい。酸価が80(KOH mg/g)未満
の場合、そのアルカリ中和物の水溶性が不十分であり、
低表面張力のプラスチック基材への濡れが不十分とな
る。また、酸価が 330(KOH mg/g)を越えると親水性が強
すぎるため、得られるインキ皮膜の耐水性が著しく低下
し、実用上問題となる。
【0012】ロジン変性マレイン酸樹脂の中和に用いる
アルカリは、中和され水又は水/アルコールの混合溶剤
で均一に溶解できるものであれば制限はなく、アンモニ
ア、有機アミン、無機アルカリ等が挙げられるが、アン
モニアまたは揮発性有機アミンの使用がインキ組成物の
乾燥皮膜の耐水性を保持する上で好ましい。
【0013】水性バインダー樹脂(b)は水溶性または
水分散性の樹脂で、例えば(メタ)アクリル酸、イタコ
ン酸、マレイン酸、フマール酸、クロトン酸などの重合
性不飽和カルボン酸またはそれらの無水物と、(メタ)
アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メ
タ)アクリル酸ブチル、(メタ)アクリル酸2-エチルヘ
キシル、(メタ)アクリル酸2-ヒドロキシエチル、(メ
タ)アクリル酸2-ヒドロキシプロピルなどの(メタ)ア
クリル酸エステル類、(メタ)アクリルアミド、アクリ
ロニトリルなどの(メタ)アクリル酸以外の(メタ)ア
クリル系モノマー及び必要に応じてα−メチルスチレ
ン、酢酸ビニルなどを乳化重合、溶液重合、塊状重合な
どの重合法により共重合させて得られるアクリル系樹
脂、ポリウレタン樹脂、カルボキシル基及び又はスルホ
ン酸金属塩基を含有するポリエステル樹脂、シェラック
樹脂、ポリアミド樹脂及びそれらの変性物などで、ロジ
ン変性マレイン酸樹脂と相溶し、安定な水性印刷インキ
を製造し得るものであればよく、単独または混合して用
いることができる。
【0014】水性印刷インキ中のロジン変性マレイン酸
樹脂のアルカリ中和物(a)および水性バインダー樹脂
(b)の重量比は、 (a)/(b) = 2/98〜20/80の範囲
であり、好ましくは (a)/(b) = 5/95〜15/85であ
る。(a)/(b) = 2/98未満の場合、36dyne/cm程度の
弱処理を施されたポリオレフィンフィルムに対して濡れ
が不十分で、均一で平滑な印刷面が形成できなくなると
共に、接着性、ラミネート加工に供した場合のラミネー
ト強度が不十分となる。(a) /(b) =20/80を越える
と、36dyne/cm程度の弱処理を施されたポリオレフィン
フィルムに対しても濡れ及び接着性は向上するものの、
乾燥したインキ皮膜の凝集力が低下するためラミネート
加工物のラミネート強度が弱く、更に乾燥皮膜の耐水性
も低下し好ましくない。
【0015】印刷インキには、着色剤として一般の無機
及び有機顔料が使用でき、例えば溶性及び不溶性アゾ
系、フタロシアニン系、ナフトール系等の有機顔料、酸
化チタン、カーボンブラック、弁柄、炭酸カルシウム、
硫酸バリウム等の無機顔料が挙げられる。また、溶剤と
しては水が用いられるが、アルコール類、好ましくはエ
チルアルコール、イソプロピルアルコール、ノルマルプ
ロピルアルコール等の低級アルコールを併用しても良
い。その他、耐摩剤としてワックス類、消泡剤、分散剤
等を使用しても良い。
【0016】印刷インキは、通常グラビア、フレキソ用
印刷インキの製造時に使用されるアトライター、サンド
ミル、高速撹拌機等を使用して練肉し、所定の粘度にな
る様調整を行うことにより、製造される。得られた印刷
インキは、印刷時に適正粘度になるまで水で希釈して、
プラスチックフィルムに印刷される。なお、希釈剤とし
て乾燥調整の目的で、必要に応じてアルコール類と水を
混合して使用することができる。
【0017】
【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。
表1に示した組成の混合物 100部をボールミルで24時間
混練し、水性印刷インキを調整した。原料の内容は表2
に纏める。
【0018】
【表1】
【0019】
【表2】
【0020】得られた水性印刷インキの25℃における表
面張力を、協和科学(株)製 KYOWACBVP SURFACE TENSI
OMETER A1により測定した。測定結果を表3に示す。
ついで、水性印刷インキを、粘度が離合社製カップNo.3
で25℃にて16秒となるように水で希釈調整し、グラビア
印刷機(版:電子彫刻版 250線/インチ)を用いて、表
面張力38dyne/cmのコロナ放電処理延伸ポリプロピレン
フィルム(東洋紡製 パイレンP2161 20μ)に50m/分
で印刷し、60℃の熱風で乾燥させ、得られた印刷物の平
滑性、接着性および耐水性を評価した。
【0021】さらに、得られた印刷物の印刷面上にポリ
エチレンイミン系アンカーコート剤(東洋モートン
(株)製 EL420)を塗布し、塗布面上に低密度ポリエチ
レン(三菱油化(株)製 ユカロンLK30)を40μの膜厚
となるようにエクストルージョンラミネートし、得られ
たラミネート物のラミネート強度を測定した。測定結果
は表3に示す。
【0022】なお、各評価は以下の方法によった。 1)平滑性 印刷物の表面状態を、目視にて次のように判定した。 ○:はじき及び抜けがなく、平滑な表面状態を形成して
いるもの △:はじき及び抜けがやや有り、平滑な表面状態形成に
欠けるもの ×:はじき及び抜け著しく、平滑な表面状態を形成して
いないもの
【0023】2)接着性 ニチバン製セロファンテープ12mm幅を用い剥離を行い、
次のように判定した。 5:急激に引離しても剥離しないもの 3:急激に引離せば剥離するが、徐々に引離した場合剥
離しないもの 1:徐々に引離しても剥離するもの
【0024】3)耐水性 水を含ませた脱脂綿で印刷物表面をラビングし、インキ
皮膜が消失するまでの回数で、次のように判定した。 5: 100回以上 4:60〜100 回 3:30〜 60 回 2:10〜 30 回 1: 10回以下 4)エクストルージョンラミネート強度 得られたラミネート物を2日放置後、15mm巾に切断し、
引張り試験機を用いてT型剥離強度(g/15mm巾)を測定
した。
【0025】
【表3】
【0026】
【発明の効果】本発明により、各種プラスチックフィル
ムに対して濡れが良く、且つ接着性、ラミネート加工を
施した場合のラミネート強度にすぐれた水性印刷インキ
を提供できるようになった。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 (a)酸価80〜330(KOH mg/g) のロジン
    変性マレイン酸樹脂のアルカリ中和物および(b)水性
    バインダー樹脂を、重量比が(a)/(b)= 2/98〜
    20/80の範囲で含有することを特徴とするプラスチック
    フィルム用水性印刷インキ。
  2. 【請求項2】 (b)水性バインダー樹脂が、アクリル
    系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリエステル系樹脂また
    はシェラック樹脂から選ばれる少なくとも1種からなる
    請求項1記載のプラスチックフィルム用水性印刷イン
    キ。
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