JPH06306321A

JPH06306321A - 金属印刷用インキ組成物

Info

Publication number: JPH06306321A
Application number: JP9951793A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Yoshizawa; 廣之芳澤; Shigeru Otsuka; 茂大塚; Takashi Hirose; 高志広瀬
Original assignee: Sakata Inx Corp; Sakata Corp
Current assignee: Sakata Inx Corp
Priority date: 1993-04-26
Filing date: 1993-04-26
Publication date: 1994-11-01

Abstract

(57)【要約】【目的】金属印刷用インキ組成物の耐ミスチング性、
流動性などの諸特性を低下させることなく、一次硬化速
度が速く、かつ水性オーバープリントワニスに対し優れ
た印刷適性を有する金属印刷用インキ組成物を提供する
こと。【構成】顔料、バインダー樹脂および溶剤から主とし
て構成される金属印刷用インキ組成物において、溶剤と
して沸点２００〜４００℃の範囲にある一般式（１）、
（２）、（３）および（４）で示される化合物よりなる
群から選ばれた少なくとも１種を金属印刷用インキ組成
物中、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。【化３】

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、金属印刷用インキ組成
物に関する。さらに詳しくは、金属印刷用インキ組成物
の耐ミスチング性、流動性などの諸特性を低下させるこ
となく、一次硬化速度が速く、かつ水性オーバープリン
トワニスに対し優れた印刷適性を有する金属印刷用イン
キ組成物に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、金属素材、たとえば、鉄板、亜鉛
引きまたは錫引き鉄板、アルミニウム板、あるいはこれ
ら金属素材からなる金属缶などの金属外面の印刷には、
アルキッド樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂など
の樹脂と鉱物油あるいは高級アルコールなどの溶剤を主
たるビヒクル成分とする金属印刷用インキ組成物が使用
されていた。

【０００３】また、これら印刷インキの表面には、印刷
被膜の密着性、耐折り曲げ性、耐衝撃性、耐摩擦性など
を向上させるため、一般的にオーバープリントが行われ
ている。これらオーバープリントワニスとしては、アル
キッド樹脂、ポリエステル樹脂、アクリル樹脂、エポキ
シ樹脂などの樹脂、メラミン樹脂、ベンゾグアナミン樹
脂などの硬化剤および鉱物油やセロソルブ系などの溶剤
からなる溶剤タイプのものが広く使用されていた。

【０００４】しかしながら、最近、溶剤による大気汚染
の問題、印刷作業環境における衛生面あるいは安全性の
面から、溶剤タイプのオーバープリントワニスから、水
性タイプのものに移行する動きが顕著になりつつある。

【０００５】しかし、従来の金属印刷用インキ組成物の
インキ塗膜上に水性オーバープリントワニスを塗布した
場合、水性オーバープリントワニスのはじき、水性オー
バープリントワニスのインキ塗膜中へのもぐり込みなど
の現象が生じ、その結果塗膜の光沢あるいは塗膜の密着
性などの塗膜品質の著しい低下をきたしていた。

【０００６】このような水性オーバープリントワニス適
性を改善する方法として、印刷インキの溶剤の少なくと
も一部にグリコール、グリコールモノエーテル、あるい
はグリコールモノエステルなどを用いた金属印刷用イン
キ組成物が提案されている（特公昭５４−２２３３１号
公報）。

【０００７】また、特開昭６２−２９５９７４号公報に
は、炭素数４〜８のアルキレングリコール系溶剤の使用
が、特開昭６２−２９５９７５号公報には、ポリオキシ
アルキレングリコール系溶剤の使用が、特開昭６２−２
９５９７６号公報には、ポリオキシアルキレンアルキル
エーテル系溶剤の使用が、特開平３−２７３０６８号公
報には、ビスフェノールＡのエチレンオキサイド付加体
および／またはプロピレンオキサイド付加体の使用が提
案されている。

【０００８】しかし、これら金属印刷用インキ組成物に
使用する溶剤は、元来親水性溶剤であり、金属印刷用イ
ンキ組成物の水性オーバープリントワニス適性を改善す
る上では効果があるが、印刷インキのミスチングが増加
する問題を有していた。

【０００９】また、最近、焼付時間の短縮化が進んでお
り、金属缶の印刷はたとえばつぎのような工程で行われ
ている。１）金属缶外面へ、オフセット印刷機、ドライオフセッ
ト印刷機などを用いてインキの印刷を行う。２）印刷直後にコーターなどを用いて、ウェットオンウ
ェットでインキ被膜上にオーバープリントワニスを塗布
する。３）１５０〜２８０℃（たとえば２００℃、約３０秒）
で一次焼付けを行う。４）金属缶内面へスプレーなどで内面塗料を塗布する。５）１５０〜２３０℃（たとえば２００℃、約１２０
秒）で二次焼付けを行う。

【００１０】しかし、水性オーバープリントワニス適性
を改善するため金属印刷インキ組成物に、前記公報に記
載した溶剤を使用した場合、該溶剤化合物のＯＨ基と金
属印刷用インキおよび水性オーバープリントワニス中の
アミノ樹脂との反応が起こり、アミノ樹脂の反応性が低
下し、硬化速度が遅くなる結果、一次焼付後の物性が不
充分になり、金属缶内面へスプレーなどで内面塗料を塗
布するまでの工程で塗膜の傷付などが発生するなどの問
題が生じる。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
従来技術の課題を解決するためになされたものであり、
金属印刷用インキ組成物の耐ミスチング性、流動性など
の諸特性を低下させることなく、一次硬化速度が速く、
かつ水性オーバープリントワニスに対し優れた印刷適性
を有する金属印刷用インキ組成物を提供することを目的
とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は、顔料、バイン
ダー樹脂および溶剤から主として構成される金属印刷用
インキ組成物において、溶剤として沸点２００〜４００
℃の範囲にある一般式（１）、（２）、（３）および
（４）で示される化合物よりなる群から選ばれた少なく
とも１種を金属印刷用インキ組成物中、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を提
供する。

【００１３】

【化２】

【００１４】（式中、Ｙ¹、Ｙ²、Ｙ³、Ｙ⁴およびＹ
⁵はそれぞれ独立に炭化水素基もしくは炭化水素基とエ
ーテル結合から構成される、多価アルコールの残基、ま
たは炭化水素基から構成される、多価カルボン酸もしく
はオキシカルボン酸の残基であり、Ｒ¹、Ｒ²、Ｒ³、
Ｒ⁴、Ｒ⁵、Ｒ⁶、Ｒ⁷、Ｒ⁸、Ｒ⁹、Ｒ¹⁰およびＲ¹¹
はそれぞれ独立に炭素数１〜１８の直鎖または分岐状ア
ルキル基、芳香族基、脂環族基および芳香脂肪族基から
選ばれる１種であり、Ｘ¹、Ｘ²、Ｘ³、Ｘ⁴、Ｘ⁵、
Ｘ⁶、Ｘ⁷、Ｘ⁸、Ｘ⁹、Ｘ¹⁰、Ｘ¹¹およびＸ¹²はそれ
ぞれ独立に−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｏ−から選
ばれる１種である）。

【００１５】

【作用および実施例】本発明の金属印刷用インキ組成物
において使用する溶剤は前記一般式（１）、（２）、
（３）または（４）で示されるものである。なお本発明
においてアルコールというときはフェノール類を含む概
念である。

【００１６】本発明で使用できる溶剤としては、下記
ａ）、ｂ）、ｃ）で示される化合物から選ばれた１種以
上を使用することができる。

【００１７】ａ）ジエチレングリコール、トリエチレン
グリコール、テトラエチレングリコール、ヘキサプロピ
レングリコール、ポリエチレングリコール、グリセリ
ン、ポリグリセリン、トリメチロールプロパン、トリメ
チロールエタン、ペンタエリストール、エチレングリコ
ール、プロピレングリコール、ネオペンチルグリコー
ル、ペンタンジオール、２，２，４−トリメチル−１，
３−ペンタンジオール、３−メチル−１，３−ペンタン
ジオール、ビスフェノールＡ、ビスフェノールＦなどの
２価、３価もしくは４価の多価アルコールまたはこれら
多価アルコールのエチレンオキサイド付加体および／ま
たはプロピレンオキサイド付加体などの多価アルコール
のエーテル化物、エステル化物、エーテルエステル化
物。具体的には、テトラエチレングリコールジメチルエ
ーテル、テトラエチレングリコールジブチルエーテル、
ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、
ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、
グリセリントリアセテート、テトラプロピレングリコー
ルモノブチルエーテルアセテート、トリエチレングリコ
ールモノメチルエーテルアセテート、トリエチレングリ
コールモノブチルエーテルアセテート、テトラエチレン
グリコールモノブチルエーテルアセテート、ジエチレン
グリコールモノ（２−エチルヘキシル）エーテルアセテ
ート、ジエチレングリコールメチル２−エチルヘキシル
ジエーテル、２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタ
ンジオールジイソブチレートなどが例示できる。

【００１８】ｂ）マロン酸、コハク酸、グルタル酸、ア
ジピン酸、ピメリック酸、スベリン酸、アゼライン酸、
セバチン酸、ノナンジカルボン酸、デカンジカルボン
酸、フマール酸、マレイン酸、イタコン酸、フタール
酸、イソフタル酸、テレフタル酸、トリメリット酸、ピ
ロメリット酸などの２価、３価または４価の多価カルボ
ン酸のエステル化物。具体的には、コハク酸ジエチル、
イタコン酸ジエチル、セバチン酸ジメチル、セバチン酸
ジブチル、セバチン酸ジオクチル、グルタル酸ジエチ
ル、マレイン酸ジメチル、マレイン酸ジエチル、マレイ
ン酸ジイソプロピル、マレイン酸ジブチル、フマル酸ジ
エチル、フマル酸ジブチル、マレイン酸ジ（２−エチル
ヘキシル）、フマル酸ジイソブチル、フタル酸ジメチ
ル、フタル酸ジエチル、フタル酸ジブチル、フタル酸ジ
（２−エチルヘキシル）、アジピン酸ジメチル、アジピ
ン酸ジブチル、アジピン酸ジイソブチル、アジピン酸ジ
オクチル、アジピン酸ブチルベンジル、アゼライン酸ジ
オクチルなどが例示できる。

【００１９】ｃ）グリコール酸、グリセリン酸、乳酸、
ヒドロアクリル酸、酒石酸、クエン酸、サリチル酸、ｍ
−オキシ安息香酸、ｐ−オキシ安息香酸、マンデル酸、
ヒマシ油脂肪酸などのオキシ油脂肪酸、ｐ−ヒドロキシ
フェニル酢酸、ジメチロールプロピオン酸などのオキシ
カルボン酸のエステル化物、エーテルエステル化物。具
体的には、アセチルクエン酸トリブチル、アセチルクエ
ン酸トリエチルなどが例示できる。

【００２０】ｄ）前記多価カルボン酸と前記オキシカル
ボン酸との反応物のエステル化物。具体的には、エチル
フタリルエチルグリコレートなどが例示できる。

【００２１】本発明の溶剤の沸点は、２００〜４００
℃、好ましくは２５０〜３５０℃の範囲であることが望
ましい。溶剤の沸点が、２００℃未満では、揮発性が速
くなり、金属印刷用インキ組成物の機上安定性が低下す
るという問題がある。また、溶剤の沸点が、４００℃を
超えると、乾燥性が悪くなり、えられた被膜物性が低下
するという問題がある。

【００２２】本発明の溶剤の使用量は、金属印刷用イン
キ組成物中、３〜５０重量％、好ましくは５〜４５重量
％含有させることが望ましい。本発明の溶剤の使用量が
３重量％未満では、目的とする効果がえられない。ま
た、本発明の溶剤の使用量が５０重量％を超えると、粘
度が低下し、ミスチングが増加するという問題がある。

【００２３】本発明の金属印刷用インキ組成物に使用で
きるバインダー樹脂としては、従来より金属印刷用イン
キ組成物のバインダー樹脂として使用されている各種樹
脂が使用でき、特に制限はない。たとえば長油長アルキ
ッド樹脂、短油長アルキッド樹脂、オイルフリーアルキ
ッド樹脂、各種変性ポリエステル樹脂、あるいはエポキ
シエステル樹脂などの樹脂が使用でき、その他必要に応
じ、ビニル変性アルキッド樹脂、ロジンあるいは脂肪酸
変性フェノール樹脂またはマレイン酸樹脂などを併用す
ることができる。

【００２４】硬化剤としては、メラミン樹脂、ベンゾグ
アナミン樹脂などのアミノ樹脂が例示できる。

【００２５】本発明の金属印刷用インキ組成物において
は、従来から使用されている溶剤を水性オーバープリン
ト適性の性能が低下しない範囲で併用することができ
る。具体的には、ＯＨ基を含有しているインキ用の溶剤
として、グリコール類、グリコールのモノアルキルエー
テル類などが例示でき、インキ溶剤中５０重量％以下、
好ましくは３０重量％以下で使用できる。また、ＯＨ基
を含有しないインキ用の溶剤としては、高沸点石油溶
剤、アルキルベンゼン系溶剤、ビフェニルエーテルおよ
びそのモノまたはジ置換体系溶剤、ビフェニルアルカン
およびそのモノまたはジ置換体系溶剤などが使用でき
る。

【００２６】着色剤としては、通常の無機および有機顔
料、染料が使用できる。また、必要に応じ、ワックスな
ども使用できる。

【００２７】前記した各種材料から本発明の金属印刷用
インキ組成物を製造するには、樹脂１０〜６０重量％、
顔料５〜６０重量％、溶剤５〜５０重量％、硬化剤０〜
３０重量％の割合で混合し、常法により製造することが
できる。

【００２８】また、金属印刷用インキ組成物の上に塗工
する水性オーバープリントワニスとしては、従来から使
用されているものが使用でき、具体的には、水性アクリ
ル樹脂、水性ポリエステル樹脂、水性アルキッド樹脂、
水性エポキシ樹脂、またはこれらの２種以上の変性樹脂
などをバインダーとし、硬化剤としてのアミノ樹脂を併
用したものが使用できる。

【００２９】前述の金属印刷用インキ組成物および水性
オーバープリントワニスを用いて、金属素材面に印刷す
る場合は、まず金属印刷用インキ組成物を、通常ドライ
オフセット印刷機、オフセット印刷機などにより印刷を
行い、インキが乾燥しないウエット状態で、水性オーバ
ープリントワニスをコーターなどでオーバーコーティン
グし、その後１５０〜２８０℃で数秒〜数分焼付けられ
る。

【００３０】以下、実施例に基づき、本発明をさらに具
体的に説明するが、これに限定されるものでない。

【００３１】合成例１大豆油脂肪酸２００重量部、トリメチロールプロパン１
００重量部、ネオペンチルグリコール１６０重量部、ア
ジピン酸１３０重量部、およびイソフタル酸１７５重量
部を常法にてエステル化し、酸価９．０、油長２６％の
液状の長油長アルキッド樹脂をえた（樹脂１という）。

【００３２】合成例２ネオペンチルグリコール１７０重量部、トリメチロール
プロパン１１０重量部、アジピン酸１７０重量部、およ
びイソフタル酸２００重量部を常法にてエステル化し、
酸価１７．０の液状のオイルフリーアルキッド樹脂をえ
た（樹脂２という）。

【００３３】ビヒクル製造例１〜１４合成例１、合成例２でえたそれぞれの樹脂を用い、表１
に従いビヒクルを製造した。

【００３４】

【表１】

【００３５】実施例１〜１０及び比較例１〜４ビヒクル製造例でえたそれぞれのビヒクルを用い、ビヒ
クル４０重量部、酸化チタン５０重量部を常法に従い練
肉分散せしめ、その後、表２に従い、それぞれの溶剤１
０重量部を加え、金属印刷用インキ組成物を調製した。

【００３６】

【表２】

【００３７】〔印刷試験〕実施例１〜１０および比較例
１〜４でえた金属印刷用インキ組成物を使用し、アルミ
２ピース缶にドライオフセット方式で約３０ｍｇ／１０
０ｃｍ²の塗膜量（固形分換算）にて印刷した。また、
印刷と同時に、インキが乾燥しないウエット状態で水性
アクリルアミノ系オーバープリントワニスをロールコー
ターを用いて、固形分換算で約６０ｍｇ／１００ｃｍ²
の塗膜量にて全面にオーバープリントし、その後、温度
２００℃で３０秒、６０秒または１２０秒間焼付けを行
い、塗膜性状、塗膜耐性を評価した。評価結果を表３に
示す。

【００３８】〔試験方法〕（１）硬化速度２００℃で３０秒、６０秒または１２０秒間焼付けを行
った後の塗膜性状を、タックのないものを３、少しタッ
クのあるものを２、べたつくものを１として評価した。

【００３９】（２）ミスチング試験インキをそれぞれ１．３ｃｃとってインコメーター（ス
イング・アルバート社製）に塗布し、均一にならした
後、１２００ｒｐｍで１分間回転させた。この間、ロー
ラーの下に黒紙を置いておき、その上へのインキのミス
チングの多少を比較した。測定はローラーを３０℃に保
って行った。

【００４０】黒紙上１ｃｍ²当り、白点が１個以下のも
のを４、白点が２〜５個のものを３、白点が６〜１０個
のものを２、白点が１１個以上のものを１として評価し
た。

【００４１】（３）塗装性（水性オーバーコートプリン
トワニス適性）金属印刷用インキ組成物の塗膜上に塗布した水性オーバ
ーコートプリントワニスについて、はじき、もぐり込み
の有無を目視で調べ、全く問題のないものを２、はじ
き、もぐり込み傾向のあるものを１として評価した。

【００４２】（４）流動性スプレッドメーターにてフロー値を測定し、フロー傾斜
（スロープ）値にて評価した。フロー傾斜値が２．０以
上のものを２、２．０未満のものを１として評価した。

【００４３】（５）転移性１２時間の連続印刷を行い、インキのつきの良否および
転移性を調べ、転移が良好なものを３、転移が不良なも
のを２、転移しないものを１として評価した。

【００４４】

【表３】

【００４５】

【発明の効果】本発明で特定する溶剤を用いた金属印刷
用インキ組成物は、金属印刷用インキ組成物の耐ミスチ
ング性、流動性などの諸特性を低下させることなく、一
次硬化速度が速く、かつ水性オーバープリントワニスに
対し優れた印刷適性を有している。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】顔料、バインダー樹脂および溶剤から主
として構成される金属印刷用インキ組成物において、溶
剤として沸点２００〜４００℃の範囲にある一般式
（１）、（２）、（３）および（４）で示される化合物
よりなる群から選ばれた少なくとも１種を金属印刷用イ
ンキ組成物中、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。【化１】（式中、Ｙ¹、Ｙ²、Ｙ³、Ｙ⁴およびＹ⁵はそれぞれ
独立に炭化水素基もしくは炭化水素基とエーテル結合か
ら構成される、多価アルコールの残基、または炭化水素
基から構成される、多価カルボン酸もしくはオキシカル
ボン酸の残基であり、Ｒ¹、Ｒ²、Ｒ³、Ｒ⁴、Ｒ⁵、
Ｒ⁶、Ｒ⁷、Ｒ⁸、Ｒ⁹、Ｒ¹⁰およびＲ¹¹はそれぞれ独
立に炭素数１〜１８の直鎖または分岐状アルキル基、芳
香族基、脂環族基および芳香脂肪族基から選ばれる１種
であり、Ｘ¹、Ｘ²、Ｘ³、Ｘ⁴、Ｘ⁵、Ｘ⁶、Ｘ⁷、
Ｘ⁸、Ｘ⁹、Ｘ¹⁰、Ｘ¹¹およびＸ¹²はそれぞれ独立に−
Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｏ−から選ばれる１種で
ある）。