JPH06503370A - 水性インキ組成物 - Google Patents

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】 本発明は水性インキ組成物に関する。これらのインキ組成物は特に出版グラビア に有用で、これらのインキは、一般に炭化水素溶剤をベースとする通常の出版グ ラビア溶剤型印刷インキに代えて使用することができる。本発明のインキ組成物 は、水、顔料、特定の非イオン界面活性剤および可溶化剤を含有する。

発明の背景 安全性および環境問題の検討によって、印刷インキ処方が強制的に変わりつつあ る。現在、溶剤型印刷インキは、幾つかの見地から、望ましくないと思われつつ 許容されているが、その理由は、使い易さ、印刷適性および経済的観点から、溶 剤型インキにとって代われる程度にまで、水をベースとする有効な水性印刷イン キ組成物が開発されていないだけのためである。このことは特に、概してトルエ ンまたはトルエンと脂肪族炭化水素の混合物をベースとする出版グラビア印刷イ ンキの場合にあてはまる。このような溶剤は危険であり（近年、出版グラビア印 刷工場の爆発が起っている）、かつ空気への流出を制限するため高価な溶剤回収 装置が必要である（トルエンおよびトルエン／脂肪族炭化水素混合物は特に印刷 プレスドライヤーにおける平常の温度および空気流れ条件で非常に揮発する）。

環境および安全性の問題が高まる結果、溶剤型インキに代わり、水性インキが普 及しつつある。しかしながら従来の水性インキは、高価でかつ特に出版グラビア の場合に印刷適性に問題となる傾向にあることがわかった。かかる印刷適性問題 の具体例としては、グラビアセルからの貧転写および紙面の画線太り（スプレッ ディング）現象が挙げられる。これらの印刷適性問題は一般に、色調領域のスキ ップ斑点並びにペターの一般的な”虫くい”外観およびむらとして現われる。

ＵＳ、特許Ｎｏ、４９５４５５６は、エマルジタンポリマーおよび再湿潤剤から 成る水性インキ組成物に関する。この特許によれば、該特許に記載のインキ組成 物は、グラビア／リング−のセルにおいて永続乾燥せずに高速度で印刷でき、該 インキ組成物の基体への転写は悪影響されず、そして紙のカールを起さずにイン キは素早（乾燥することが確言されている。これらの特性はもっとも望ましいが 、それでもやはり、この特許に記載のインキ組成物は、極めて多量（すなわち、 １０〜５０重量％）の界面活性剤を含有する点で不利である。このような高い界 面活性剤量は、紙面のトラッピング、印刷中の発泡の問題、およびもっとも重要 なことには、非常に高いコストに導く。またこれらの問題を解決しえない限りは 、印刷者にとって溶剤型インキからこのような水性インキに変える動機は全く存 在しないことになる。

発明の背景 本発明によれば、ＵＳ、特許Ｎｏ、４４９４５５６のインキ組成物の欠点を解消 し、かつその利点を保持しうる水性インキ組成物を提供できることがわかった。

すなわち、本発明のインキ組成物は、特に出版グラビア印刷の場合に、従来から の溶剤型インキの代わりに容易に使用することができることから、不当な印刷上 の問題もなく、かつ魅力的なコストを維持して、安全性および環境保護の目的を 達成することかできる。

本発明の水性インキ組成物は、 （ａ）水、 （ｂ）＃料、 （ｃ）水への溶解度が約０．５を量％以下で、がっ該インキ組成物の動的表面張 力を約２５〜４０ダイン／　ｃ　ｍ範囲のレベルまで下げるのに有効な量で存在 する、非イオン界面活性剤、および （ｄ）非イオン界面活性剤の実質的全てを可溶化するのに十分な可溶化剤から成 る。該インキ組成物の動的表面張力は、２５〜３０ダイン／　ｃ　ｍの範囲にあ ることが好ましい。この好ましい範囲は、水への溶解度がもっとも小さい非イオ ン界面活性剤の１種または２種以上の混合物を用い、かつその量を調！すること により、容易に達成しうる。非イオン界面活性剤は、０．１〜ｌＸｌ０−’ｍ２ ７秒、好ましくは０．３〜０．６　Ｘ　１０−’ｍ！／秒の範囲の拡散率と、０ ．５重量％以下の水への溶解度を有することが好ましく、約１〜４重量％、好ま しくは３〜４重１％の量で使用される。

非イオン界面活性剤は好ましくは、炭素数８〜１４のアセチレンジオール類、炭 素数８〜１４のアセチレンカルビノール類、および親水性、／親油性バランス（ ＨＬＢ）が約３−８でプロピレンオキシド（ＰＯ）’Ｅエチし・ンオキシド（Ｅ Ｏ）の比率が８１〜３１であるプロピ１ノンオキシドとゴチレンオキシドのブロ ックコポリマーの群から選１ハする。

また本発明のインキ組成物は、可溶化剤を含有Ｊる。可溶化剤は、該インキ組成 物に存在する非イオン界面活性剤の実質的すべてを可溶化するのに必要である。

これらの非イオン界面活性剤にあって、約０．５ｆｆｔ量％以下の水への溶解度 を有するもののみが、過剰量で使用しなくとも、動的表面張力を必要な約２５〜 ４０ダイン／　ｃ　ｍの１ノベルにまで下げることがわかった。かかる動的表面 張力のレベルによれば、印刷適性の問題に直面することはない。可溶化剤は、非 イオン界面活性剤の量は、非イオン界面活性剤の種類および量に応じて変えられ る。一般に、可溶化剤は約０．１〜５重量％、好ましくは２〜４重量％範囲の量 で使用される。

可溶化剤は好ましくは、Ｃ２１のジカルボン酸、たとえば８［５−カルボキン− ４−ヘキシルーノクロへキス−２−エニル］オクタン酸のアンモニウム、カリウ ムもしくはナトリウム塩、臨界ミセル濃度約０．０８〜０１２の０８〜ＣＩ３の ジアルキルスルホコハク酸のアンモニウム、カリウムもしくはナトリウム塩、ボ スフェートエステル界面活性剤（たとえばポリリン酸と式％式％ ［式中、Ｘは１〜２０の整数およびＲはアルキル基の炭素数５〜１０であるアル キルフェノキノ基またはＣｌ０−Ｃｌ３のアルコキン基である］の化合物との反 応から得られる縮合物）およびこれらの混合物の群から選ばれる。

本発明のインキ組成物は、概して約３０〜８０重量％、好ましくは５０〜７０重 量％の水および約３〜１５重量籏好ましくは５〜１０重量％の顔料を含有する。

顔料は、一般に溶剤型出版グラビアインキに見られるもののいずれであってもよ く、たとえばカーボンブランク、フタロシアニンブルー、フタロシアニンブルー ン、ジアリリドイエロー、リソール・ルピン、レッドレーキＣ１バリウムリソー ム等が挙げられる。

また本発明のインキ組成物は、アクリルおよびメタクリル樹脂、スチレン−アク リル樹脂、ロジン塩などの固体結合剤、ポリエチレンワックス、ポリテトラフル オロエチレンワックス、シリコーンなどのワックス類を含む通常の助剤、および 要すれば通常の腐蝕抑制剤および殺生剤を含有してもよい。さらに、１０〜１４ 重量％、好ましくは１５〜３０重量％のエマルジョンポリマー、すなわちアクリ ルまたはエマルジョンポリマーなどの水性付加ポリマーの少なくとも１種を添加 することが、一般的に有利である。かかるポリマーは従来より周知のもので、た とえばポリハイドリックアルコール類のアクリル酸、エステルまたはメタクリル 酸エステル、アクリル酸またはメタクリル酸エステル、メチルメタクリレート、 スチレン、ビニルスチレン、ビニルトルエン、酢酸ビニル、塩化ビニル、塩化ビ ニリデンなどのモノマーから製造される。

次に、非制限的な実施例を挙げて、本発明の水性インキ組成物をより具体的に説 明する。なお、実施例中、他に特別な指示がない限り、全ての部は重量部である 。

実施例１ 下記の成分から新聞用の水性フレキソ印刷インキを配合調製する。

アクリルエマルジョン樹脂　８ ジプロピレングリコール　３ 尿素　３ ホスフ工−トエステル界面活性剤　０．５″１′−。

消泡剤　］ 可溶化剤十非イオン界面活性剤　０５ 水　６４ なお、本例で使用する可溶化剤は、ジエチルへキンルスルホコ／”ｔり酸ナトリ ウムで、非イオン界面活性剤は、２．４．７．９−テトラメチル−５−デシン− ４，７−ジオールであり、可溶化剤と非イオン界面活性剤の重量比は１４である 。

上記配合インキを用いて、品質・性能を試験したところ、フレキソ印刷の通常の 利点が存在し、すなわち、紙浪費が非常に減少し、インキの摩擦落ちがほとんど な（急速に乾燥し、オイルによる紙の滲み通りが排除され、そしてすばらしい斑 点解消が得られることがわかった。またこの配合インキについては、新聞用の水 性フレキソ印刷インキに付随する通常の問題が存在しないことがわかった。すな わち、この配合インキは、従来の新聞用フレキソ印刷インキと比べ、発色の改良 、良好な割り付け（ｂｅｔｔｅｒ　１ａｙ）およびからみの減少（ｌｅｓｓ　ｆ ｉｌｌ−ｉｎ）を示した。

実施例２ 下記の成分から２つの黒色出版グラビア印刷インキを配合調製する。

黒色顔料基剤工　３０　３０ クレー基剤”　１５　１５ アクリルエマルジヨン樹脂　１２　１２非イオン界面活性剤８ｘ工　２２ 可溶（ＩＪＦ””　１．５　０ 水　３９．５　４１ 庄＊）アクリル樹脂溶液ビヒクル中の３０％カーボンプラ・ツクから成る黒色顔 料基剤 ＊＊）スチレン−無水マレイン酸樹脂溶液ビヒクル中の６０％クレーからなるク レー基剤 ＊　＊　＊）２．４．７．９−テトラメチル−５−デンジ−４，フーフオール＊ ＊＊＊）Ｃ２１のジカルボン酸のカリウム塩上記インキＡおよびＢを商用印刷機 で品質・性能を試験したところ、インキＢの赤色に重なる黒色のトラップ（ｔｒ ａｐ）並びにレイダウン（ｌａｙ−ｄｏｗｎ）は、インキＡのそれらに比べ劣り 、このことから可溶化剤の必要は明らかであった。

実施例３ 下記の成分から青色の水性出版グラビア印刷インキを配合調製する。

成分　重量％ 青色顔料分散液工　２０ 実施例２のクレー基剤　２５ アクリルエマルジヨン樹脂　１８５ 消泡剤　０５ 水　３２ 非イオン界面活性剤１１　２ 可溶化剤ｔｇＸ−１ 可溶化剤ｘｘｘｘ　１ 注＊）アクリル溶液ビヒクル中の５０％フタロシアニンブルー顔料＊＊＊＊、　 ４．７．９−テトラメチル−５−デシン−４，７−ジオール＊＊＊）ノエチルへ キンルスルホコハク酸ナトリウム＊＊＊＊）８−［５（６）−カルボキン−４− へキシルシクロへキス−２−工二ル］オクタン酸のカリウム塩 上記青色水性インキは、出版グラビア印刷機で品質・性能を試験したところ、す ばらしい印刷適性を示した。またこのインキは、印刷機のセルから容易に転写し うろことが認められた。

実施例４ 下記の成分から赤色の出版グラビア印刷インキを配合調製する。

成分　重量％ リソール・ルピン顔料分散液工３０ アクリルエマルジョン樹脂　１４ 実施例２のクレー基剤　１０ ＥＯ／ＰＯコポリマー界面活性剤ｘｘ　２水　３８ 注＊）アクリル溶液ビヒクル中の４０％リソール・ルピン顔料＊＊）エチレンオ キシド（Ｅ　Ｏ）プロピレンオキシド（ＰＯ）比が１・４で、ＨＬＢ７のコポリ マー 上記インキを１３００″フィート／分で走行する商用印刷機て品質・性能を試験 した。インキの品質は、通常の出版グラビア印刷インキの品質に匹敵した。

平成５年　５月１０日

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. １．（ａ）水、 （ｂ）顔料、 （ｃ）水への溶解度が約０．５重量％以下で、かつ該インキ組成物の動的表面張 力を約２５〜４０ダイン／ｃｍ範囲のレベルまで下げるのに有効な量で存在する 、非イオン界面活性剤、 および （ｄ）非イオン界面活性剤の実質的全てを可溶化するのに十分な可溶化剤から成 ることを特徴とする水性インキ組成物。
2. ２．２５〜３０ダイン／ｃｍの動的表面張力を有する請求の範囲第１項記載のイ ンキ組成物。
3. ３．非イオン界面活性剤が約１〜４重量％の量で存在する請求の範囲第１項記載 のインキ組成物。
4. ４．非イオン界面活性剤が、炭素数８〜１４のアセチレンジオール類、炭素数８ 〜１４のアセチレンカルビノール類、および親水性／親油性バランス（ＨＬＢ） が約３〜８でプロピレンオキシドとエチレンオキシドの比率が８：１〜３：１で あるプロピレンオキシドとエチレンオキシドのブロックコポリマーの群から選ば れる請求の範囲第１項記載のインキ組成物。
5. ５．可溶化剤が約０．１〜５重量％の量で存在する請求の範囲第１項記載のイン キ組成物。
6. ６．可溶化剤が、Ｃ２１のジカルボン酸、たとえば８［５−カルボキシ−４−ヘ キシル−シクロヘキス−２−エニル］オクタン酸のアンモニウム、カリウムもし くはナトリウム塩、臨界ミセル濃度約０．０８〜０．１２のＣ８〜Ｃ１３のジア ルキルスルホコハク酸のアンモニウム、カリウムもしくはナトリウム塩、ホスフ ェートエステル界面活性剤およびこれらの混合物の群から選ばれる請求の範囲第 １項記載のインキ組成物。
7. ７．水が約３０〜８０重量％の量で存在する請求の範囲第１項記載のインキ組成 物。
8. ８．顔料が約３〜１５重量％の量で存在する請求の範囲第１項記載のインキ組成 物。