JPH0613656B2 - 水性印刷インキ組成物 - Google Patents

水性印刷インキ組成物

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JPH0613656B2
JPH0613656B2 JP62060212A JP6021287A JPH0613656B2 JP H0613656 B2 JPH0613656 B2 JP H0613656B2 JP 62060212 A JP62060212 A JP 62060212A JP 6021287 A JP6021287 A JP 6021287A JP H0613656 B2 JPH0613656 B2 JP H0613656B2
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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,普通紙のみならず,プラスチックフィルムな
どの表面張力が45dyne/cm以下の被印刷体,あるいは
撥水性を有する紙または板紙にも濡れが良好なフレキソ
印刷あるいはグラビア印刷に適した水性印刷インキ組成
物に関する。
(従来の技術) 紙,板紙,あるいはポリエチレン,ポリプロピレン,ポ
リエステルなどのプラスチックフィルムは,包装材料と
して広く用いられている。これらを被印刷体とする印刷
インキとしては,従来から,硝化綿/ポリアミド系,ポ
リウレタン系,塩素化ポリプロピレン系など有機溶剤型
のグラビア印刷用またはフレキソ印刷用の印刷インキが
用いられてきた。しかしながら,これらの有機溶剤型の
印刷インキには,大気汚染や作業環境汚染の問題があ
り,近年,水性化が進められている。
しかし,水性型の印刷インキには,有機溶剤型の印刷イ
ンキに較べ,溶媒または分散媒として水を使用している
ため,乾燥性に劣る,被印刷体への濡れが不十分とな
り,印刷インキの被印刷体への接着性不良,転移性不良
をおこすなどの欠点があった。これらの欠点は,被印刷
体が,プラスチックフィルムなどの表面張力が45dyne
/cm以下の被印刷体,あるいは撥水性を有する紙または
板紙である場合に,とりわけけ顕著である。このため,
被印刷体がプラスチックフィルムである場合には,プラ
スチックフィルム表面にコロナ放電処理などの表面処理
を施したり,プラスチックフィルムにあらかじめ充填剤
を練り込むなどの工夫がなされたが,水性型の印刷イン
キの濡れを十分良好とするには不満足なものであった。
水性型の印刷インキに,エタノール,イソプロピルアル
コールなどの水溶性の有機溶剤,界面活性剤,あるいは
スチレン−マレイン酸半エステル樹脂を添加することに
よって,あるいは特公昭51−29041号公報にみら
れるような特定のビニル系コポリマーを含有する印刷イ
ンキを用いることによって,被印刷体への印刷インキの
濡れ性や印刷インキの乾燥性を改善する試みも行なわれ
た。しかしながら,これらの方法では,得られる印刷イ
ンキの粘度の経時安定性が損なわれるとともに,チクソ
トロープ性が高くなり印刷適正に劣り,水性エマルショ
ン型の印刷インキの場合にはエマルションの安定性が損
なわれるという欠点があった。
(発明が解決しようとする問題点) 本発明は,上記の種々の欠点を改良し,普通紙のみなら
ず,表面張力が45dyne/cm以下の被印刷体,あるいは
撥水性を有する紙または板紙への濡れが良好であるた
め,これらの被印刷体への接着性や転移性が良好であ
り,チクソロープ性が小さく,印刷インキの流動性にす
ぐれるため印刷適正が良好であり,粘度の経時安定性に
すぐれた水性印刷インキ組成物を提供するものである。
〔発明の構成〕
(問題点を解決するための手段) (A)アンモニアおよび(または)有機塩基性物質,
(B)多価無機カチオン,(C)酸価が30〜300の
範囲にあり,(A)の存在下,または(A)および
(B)の存在下で水溶性を示すアクリル系樹脂,および
必要に応じて(D)アクリル系樹脂エマルションからな
り,(D)/(C)(固形分重量比)が0〜5であり,
水性印刷インキ組成物1kg当り(B)が5×10-3
1.0モルの比率で含まれる水性印刷インキ組成物であ
る。
本発明において(A)アンモニアおよび(または)有機
塩基性物質としては,アンモニア,ジメチルエタノール
アミン,トリエチルアミン,トリブチルアミン,モリホ
リン,ジエタノールアミン,トリエタノールアミンな
ど,またはこれらの混合物を例示することができるが,
インキの乾燥被膜の耐水性の面からはアンモニアまたは
揮発性アミンを用いることが好ましい。
(B)多価無機カチオンとしては,カルシウム,マグネ
シウム,アルミニウム,鉄,ニッケル,すず,鉛,亜鉛
などの2価以上の無機カチオンであり,これらの酸化
物,水酸化物,塩化物,臭化物,硫化物,硝酸,亜硝酸
塩,炭酸塩,有機酸塩などの形で用いられる。多価無機
カチオンのうち2価無機カチオンとしては,マグネシウ
ムイオン,カルシウムイオンを用いることが特に好まし
い。
本発明において(C)酸価が30〜300の範囲にあ
り,(A)の存在下または(A)および(B)の存在下
で水溶性を示すアクリル系樹脂としては特に制限はな
く,酸価が30〜300の範囲にあり,(A)の一部量
または全量の存在下で,(A)の全量および(B)の一
部量の存在下で,または(A)全量および(B)の全量
の存在下で,水溶性を示すカルボキシ基などの酸基ある
いは無水酸基を有するアクリル系樹脂であり,(メタ)
アクリル酸,マレイン酸,無水マレイン酸,マレイン酸
半エステルなどと,これらの共重合可能な単量体,例え
ば(メタ)アクリル酸アルキルエステル類,(メタ)ア
クリル酸ヒドロキシアルキルエステル類,酢酸ビニル,
(メタ)アクリルアミド,(メタ)アクリロニトリル,
スチレン,α−メチルスチレンなどとを共重合して得ら
れるアクリル系樹脂などがある。アクリル系樹脂の酸価
が30未満の場合にはアクリル系樹脂の水溶性が低くな
り,300を超えると得られる水性印刷インキ組成物の
濡れ性が悪くなる。また,アクリル系樹脂としては,重
量平均分子量が5000〜50000の範囲にあるもの
を用いることが好ましい。重量平均分子量が5000未
満のアクリル系樹脂を用いると得られる水性印刷インキ
組成物の耐摩擦性が耐水性が低くなる傾向があり,50
000を超えるアクリル系樹脂を用いると得られる水性
印刷インキ組成物の濡れ性が若干低くなることが生じる
場合があるようになる。
本発明において(D)アクリル系エマルションとして
は,水,または水と水溶性有機溶媒との混合溶媒の中
で,(メタ)アクリル酸アルキルエステル類,(メタ)
アクリル酸ヒドロキシアルキルエステル類,(メタ)ア
クリル酸,(メタ)アクリロニトリル,(メタ)アクリ
ルアミド,酢酸ビニル,スチレン,α−アルキルスチレ
ン,無水マレイン酸,マレイン酸,マレイン酸半エステ
ルなどを,界面活性剤や保護コロイド剤,および(また
は)(C)の存在下または不存在下に重合させて得られ
るアクリル系エマルションである。
本発明の水性印刷インキ組成物は,(A),(B),
(C),および必要に応じて(D)からなり,(D)/
(C)(固形分重量比)が0〜5であり,水性印刷イン
キ組成物1kg当り(B)が5×10-3〜1.0モルの比
率で含まれる。(D)/(C)(固形分重量比)が5を
超えると得られる水性印刷インキ組成物の濡れ性が悪く
なる。乾燥性の面から,(D)/(C)(固形分重量
比)は2〜3であることが好ましい。また,水性印刷イ
ンキ組成物1kg当りの(B)の量が5×10-3モル未満
では十分な効果が得られず,1.0モルを超えると得ら
れる水性印刷インキ組成物の粘度が高くなりすぎるとと
もに,粘度の経時安定性が悪くなる。
本発明の水性印刷インキ組成物には,その性能を阻害し
ない範囲で,必要に応じて,スチレン−マレイン酸半エ
ステル共重合樹脂,水溶性ポリエステル樹脂などの水溶
性樹脂,水溶性または親水性の有機溶媒,顔料,体質顔
料,ワックス,消泡剤,可塑剤,造膜助剤を添加するこ
とができる。
本発明の水性印刷インキ組成物は,フレキソ印刷あるい
はグラビア印刷により,普通紙の他,ポリエチレン,ポ
リプロピレン,ポリエステルなどのプラスチックフィル
ム,またはこれらの積層フィルムなどの表面張力が45
dyne/cm以下の被印刷体,撥水性を有する紙または板紙
に印刷される。なお,ここで,表面張力とはJIS K
6768に準拠して測定された表面張力である。
撥水性を有する紙または板紙とは,JIS P8137
に準拠して測定された撥水度がR〜R10である紙また
は板紙であり,パラフィンワックス,石油樹脂,シリコ
ーンなどを主成分とする撥水剤を塗布したライナー紙,
クラフト紙などの撥水加工紙を例示することができる。
普通紙はJIS P8137に準拠して測定された撥水
度がR〜Rである紙または板紙である。
(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%を表わす。
製造例1〜4 イソプロピルアルコール300部を83℃に加熱し,こ
れを還流させながら,表1に示す組成の単量体混合物2
00部,およびアゾビスイソブチロニトリル1部を2時
間で滴下した後,83℃で4時間反応させた。次に,イ
ソプロピルアルコール全量を減圧留去させ,反応生成物
中のカルボキシル基と当量のアンモニアを含有する水6
00部を添加し,表1に示すアクリル系樹脂の水溶液
(固形分25%)(a)〜(d)を得た。なお,表1に示す酸
価はアクリル系樹脂それぞれの酸価である。
製造例5 製造例1〜4と同様にして,表1に示す組成の単量体混
合物から酸価25のアクリル系樹脂のイソプロピルアル
コール溶液を得,イソプロピルアルコールを減圧留去さ
せ,反応生成物中のカルボキシ基と当量のアンモニアを
含有する水により水溶化しようとしたが水溶化できなか
った。
製造例6 水174部に非イオン界面活性剤「エマルゲン935」
(花王アトラス(株)製,商品名)を溶解し,70℃に加
熱したものに,スチレン150部およびアクリル酸エチ
ル50部からなる単量体混合液200部,および過硫酸
アンモニウム4部を水20部に溶解した溶液24部を3
時間で滴下した後,固形分が51.8%になるまで70
℃で反応させ,アクリル系樹脂エマルション(e)(粘度
80cP,25℃)を得た。
製造例7 製造例3で得られたアクリル系樹脂水溶液(c)400部
および水171部を70℃に保ち,スチレン100部お
よびアクリル酸2−エチルヘキシル130部からなる単
量体混合液230部,および4部の過硫酸アンモニウム
を20部の水に溶解した水溶液24部を1時間で滴下
し,固形分40.2%となるまで反応させ,ハイドロゾ
ル型のアクリル型樹脂エマルション(f)(粘度720c
P,25℃)を得た。
実施例1〜9および比較例1〜8 製造例1〜4および6〜7で得られたアクリル系樹脂水
溶液(a)〜(d),アクリル系樹脂エマルション(e)および
ハイドロゾル型アクリル系樹脂エマルション(f)を用い
た表2に示す組成の混合物100部を混練し,さらに3
0部前後の水で希釈して粘度をザーンカップNo.3で2
0秒(25℃)となるように調整し,水性印刷インキ組
成物を得た。得られた水性印刷インキ組成物のそれぞれ
の粘度をE型粘度計により回転数20rpmおよび100r
pmにて測定し,チクソトロープ性の有無から水性印刷イ
ンキ組成物の流動性を評価した。評価結果を表2に示し
た。流動性が優秀なものを◎,流動性が良好なものを
○,流動性がやや不良なものを△,流動性が不良なもの
を×で表示した。また,得られた水性印刷インキ組成物
それぞれを,アニロックスハンドローラーを用いて,コ
ロナ放電処理延伸ポリプロピレンフィルム「パイレンP
−2161」(東洋紡績(株)製,商品名,表面張力42
dyne/cm),普通紙「ジュートライナー」(レンゴー
(株)製,商品名,撥水度R)および撥水加工紙「SK
ライナー」本州製紙(株)製,商品名,撥水度R10)それ
ぞれ印刷し,水性印刷インキ組成物それぞれに転移性を
目視評価するとともに,得られた印刷物それぞれについ
てセロファン粘着テープによる剥離試験を行ない,水性
印刷インキ組成物の接着性を評価した。評価結果をあわ
せて表2に示す。評価結果の表示は,転移性,接着性と
もに,○:良好,△:可,×:不可である。なお,実施
例1〜9により得られた水性印刷インキ組成物の粘度は
常温で7日間放置した後も変化がなかったが,比較例1
〜7で得られた水性印刷インキ組成物には,常温7日間
放置後顕著な増粘が認められた。
なお,表2中,「リオノールブル−FH−7330」
は,フタロシアニブル−顔料(東洋インキ製(株)性,商
品名)であり,「ハイロスT−75」はスチレン−マレ
イン酸半エステル共重合樹脂水溶液(星光化学工業(株)
製,商品名,固形分25%)である。
〔発明の効果〕 本発明により,普通紙のみならず,表面張力が45dyne
/cm以下の被印刷体,あるいは撥水性を有する紙または
板紙への濡れが良好であるため,これらの被印刷体への
接着性や転移性が良好であり,チクソトロープ性が小さ
く,印刷インキの流動性にすぐれるため印刷適性が良好
であり,粘度の経時安定性にすぐれた水性印刷インキ組
成物が得られるようになった。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】(A)アンモニアおよび(または)有機塩
    基性物質,(B)多価無機カチオン,(C)酸価が30
    〜300の範囲にあり,(A)の存在下,または(A)
    および(B)の存在下で水溶性を示すアクリル系樹脂,
    および必要に応じて(D)アクリル系樹脂エマルション
    からなり,(D)/(C)(固形分重量比)が0〜5で
    あり,水性印刷インキ組成物1kg当り(B)が5×10
    -3〜1.0モルの比率で含まれる水性印刷インキ組成
    物。
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