JPH07157700A - 金属印刷用インキ組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 インクの流動性、耐ミスチング性などの諸特
性を低下させることなく、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。 【構成】 着色剤、樹脂および有機溶剤より主として構
成される金属印刷用インキ組成物において、該有機溶剤
として、室温で液状である、フェノール類、ナフトール
類、フェニルアルカノール類、カテコール類、レゾルシ
ノール類、ハイドロキノン類よりなる群から選ばれる化
合物のエチレンオキサイドおよび／またはプロピレンオ
キサイドの０〜４０モル付加体の少なくとも１種を金属
印刷用インキ組成物中に１〜５０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。

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、金属用印刷インキの流動
性、耐ミスチング性などの諸特性を低下させることな
く、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】従来より、金属素材、たとえば、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
バインダー樹脂と、鉱物油あるいは高級アルコールなど
の有機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、これらの印刷表面には、インキ被膜
の密着性、耐折り曲げ性、耐衝撃性、耐摩擦性などを向
上させるために、一般的にはオーバープリントが行われ
ている。これらの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
キシ樹脂などのバインダー樹脂、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
系などの有機溶剤からなる溶剤タイプのオーバープリン
トワニスが広く使用されていた。そして金属外面の印刷
に際しては、ドライオフセット印刷機、オフセット印刷
機などを用いてインキの印刷を行い、オーバープリント
は、コーターなどを用いて、ウエットオンウエットでイ
ンキ被膜上に塗布され、その後１５０℃〜２３０℃で焼
付けが行われていた。

【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、金属印刷の分野においても、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
インキ被膜上に、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すものであっ
た。

【０００６】そこで、印刷インキにおいても、優れた水
性オーバープリントワニス適性を有することが要求され
てきた。

【０００７】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、印刷インキの有機溶剤の少な
くとも一部にグリコール、グリコールエーテル、あるい
はグリコールエステルなどを用いた金属用印刷インキ組
成物（特公昭５４−２２３３１号公報）が提案されてい
る。

【０００８】また、特公平５−７５０３１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、
特公平５−４０７９１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、特公平５−４０７９２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、特開昭６４−６０６７０号公報には、ポリ
オキシアルキレンアルキルエステル系溶剤の使用が提案
されている。

【０００９】これらの金属印刷用インキ組成物に使用す
る有機溶剤は、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、よ
り過酷な条件では充分とはいえず、印刷インキのミスチ
ングが増加するなどの問題を有していた。

【００１０】さらに、上記の問題を解決するために、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および／またはプロピレンオキサイ
ド付加体の使用が、特開平５−１５６１９５号公報に
は、アルキル基を有する芳香族化合物およびその水素添
加物の使用が提案されている。

【００１１】しかし、特開平３−２７３０６８号公報に
記載されている有機溶剤では、粘度が高いために、イン
キのタック調整に問題を有し、特開平５−１５６１９５
号公報に記載されている有機溶剤では、樹脂の溶解性が
低いため使用できる樹脂が制限されるという問題を有す
るものであった。

【００１２】

【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、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。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記課題
を解決するために鋭意検討した結果、本発明を完成する
に到った。

【００１４】すなわち、本発明は、着色剤、樹脂および
有機溶剤より主として構成される金属印刷用インキ組成
物において、該有機溶剤として、室温で液状である、フ
ェノール類、ナフトール類、フェニルアルカノール類、
カテコール類、レゾルシノール類、ハイドロキノン類よ
りなる群から選ばれる化合物のエチレンオキサイドおよ
び／またはプロピレンオキサイドの０〜４０モル付加体
の少なくとも１種を金属印刷用インキ組成物中に１〜５
０重量％含有することを特徴とする金属印刷用インキ組
成物に関する。

【００１５】

【作用および実施例】以下、本発明の金属印刷用インキ
組成物について詳しく説明する。

【００１６】本発明の金属印刷用インキ組成物において
使用する前記有機溶剤としてはつぎの室温で液状である
ものが好ましいものとしてあげられる。

【００１７】ａ）一般式（１）で示されるフェノール
類、フェニルアルカノール類（フェノール、フェニルア
ルカノールおよびそれらの誘導体）のエチレンオキサイ
ドおよび／またはプロピレンオキサイドの０〜４０モル
付加体。

【００１８】

【化１】

【００１９】（式中、Ｘは水酸基またはヒドロキシアル
キル基、Ｒ¹ は炭化水素基、ｋは０または１〜３の整数
を表し、Ｒ¹ が複数個のばあいはそれらは相互に異なっ
ていてもよい）。

【００２０】ここで、Ｘで表わされるヒドロキシアルキ
ル基としては、たとえばヒドロキシメチル、２−ヒドロ
キシエチル、３−ヒドロキシプロピル、４−ヒドロキブ
チルなどがあげられる。Ｒ¹ で表わされる炭化水素基と
しては、たとえばメチル、エチル、プロピル、イソプロ
ピル、ブチル、ｔ−ブチル、ノニル、オクチルなどのア
ルキル基、フェニル基などのアリール基、ベンジル基、
α−メチルベンジル基などのアラルキル基などがあげら
れる。

【００２１】ｂ）一般式（２）で示されるナフトール類
（ナフトールおよびその誘導体）のエチレンオキサイド
および／またはプロピレンオキサイドの０〜４０モル付
加体。

【００２２】

【化２】

【００２３】（式中、Ｒ² およびＲ³ は独立にアルキル
基、ｍおよびｎは独立に０または１〜３の整数を表し、
Ｒ² またはＲ³ が複数個のばあいはそれらは相互に異な
っていてもよい）。

【００２４】ここで、Ｒ² またはＲ³ で表わされるアル
キル基としては、たとえばメチル、エチル、プロピル、
イソプロピル、ブチル、ｔ−ブチル、ノニル、オクチル
などがあげられる。

【００２５】ｃ）一般式（３）で示されるカテコール
類、レゾルシノール類、ハイドロキノン類（カテコー
ル、レゾルシノール、ハイドロキノンおよびそれらの誘
導体）のエチレンオキサイドおよび／またはプロピレン
オキサイドの０〜４０モル付加体。

【００２６】

【化３】

【００２７】（式中、Ｒ⁴ はアルキル基、ｐは０または
１〜３の整数を表わし、Ｒ⁴ が複数個のばあいはそれら
は相互に異なっていてもよい）。

【００２８】ここで、Ｒ⁴ で表わされるアルキル基とし
ては、たとえばメチル、エチル、プロピル、イソプロピ
ル、ブチル、ｔ−ブチル、ノニル、オクチルなどがあげ
られる。

【００２９】具体的には、フェノール、イソプロピルフ
ェノール、ｔ−ブチルフェノール、キシレノール、クレ
ゾール、イソプロピルクレゾール、ｔ−ブチルクレゾー
ル、チモール、ベンジルアルコール、イソプロピルベン
ジルアルコール、トリルメタノール、フェニルエタノー
ル、フェニルプロパノール、フェニルブタノール、ビフ
ェニルアルコール、ナフトール、カテコール、レゾルシ
ノール、ハイドロキノン、トルエンジオール、イソプロ
ピルメチルハイドロキノン、スチレン化フェノール、ト
リベンジルフェノールなどにエチレンオキサイドおよび
／またはプロピレンオキサイドを付加したものや、ｍ−
トリルメタノール、モノまたはジスチレン化フェノー
ル、トリベンジルフェノールなどが利用でき、この中で
も、室温で液状である、一般式（１）または（２）で示
される化合物にエチレンオキサイドおよび／またはプロ
ピレンオキサイドを付加したもの、および室温で液状で
ある、一般式（１）または（２）で示される１個の水酸
基を有する芳香族化合物が好適に利用できる。

【００３０】前記一般式（１）〜（３）で示される化合
物に対するエチレンオキサイドおよび／またはプロピレ
ンオキサイドの付加モル数は、１〜４０、好ましくは１
〜２０である。付加モル数が前記範囲より大きくなる
と、水性オーバープリントワニス適性がえられない。

【００３１】本発明における前記特定の有機溶剤の使用
量は、金属印刷用インキ組成物中において１〜５０重量
％、好ましくは３〜４０重量％である。有機溶剤の使用
量が前記範囲未満では、目的とする効果がえられず、一
方前記範囲を超えると、粘度が低下し、ミスチングが増
加するなどの問題がある。

【００３２】次に、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る。例えば、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。

【００３３】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。

【００３４】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有機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有
機溶剤として、グリコール類、グリコールのモノアルキ
ルエーテル、モノアルキルエステル類などが使用でき、
またＯＨ基を含有しないインキ用の有機溶剤としては、
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、多
価アルコールのエステル、エーテル、エーテルエステル
類、多価カルボン酸のエステル類、オキシカルボン酸の
エステル、エーテルエステル類などが使用できる。

【００３５】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。

【００３６】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、インク組成物全量に基づ
いて、樹脂１０〜６０重量％、着色剤５〜６０重量％、
有機溶剤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。

【００３７】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。

【００３８】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。

【００３９】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はない。

【００４０】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）。

【００４１】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）。

【００４２】ビヒクル製造例１〜１５ 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。

【００４３】

【表１】

【００４４】実施例１〜１１および比較例１〜５ 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、それぞれの有機溶剤
１０重量部、ジブチルエタノールアミン３重量部を加
え、金属印刷用インキ組成物を調製した。

【００４５】

【表２】

【００４６】印刷試験 実施例１〜１１および比較例１〜５でえた金属印刷用イ
ンキ組成物について、インキ性能を評価し、さらにこれ
ら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／１００ｃｍ² の塗膜量（固
形分換算）にて印刷し、印刷後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樹脂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６０ｍ
ｇ／ｃｍ² の塗膜量にて全面にオーバープリントし、そ
の後温度２００℃２分間焼付けを行い、塗膜性状を評価
した。評価結果を表３に示す。

【００４７】試験方法 （１）ミスチング試験 金属印刷用インキ組成物をそれぞれ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。

【００４８】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（評価値４、３が実用レベル）。

【００４９】（２）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。

【００５０】（３）流動性 金属印刷用インキ組成物について、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。

【００５１】（４）転移性 １２時間の連続印刷を行い、インキのつきの良否及び転
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（評価値３が
実用レベル）。

【００５２】

【表３】

【００５３】

【発明の効果】本発明で特定する有機溶剤を用いた金属
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、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。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 金子 葵 大阪市西区江戸堀一丁目23番37号 サカタ インクス株式会社内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 着色剤、樹脂および有機溶剤より主とし
   て構成される金属印刷用インキ組成物において、該有機
   溶剤として、室温で液状である、フェノール類、ナフト
   ール類、フェニルアルカノール類、カテコール類、レゾ
   ルシノール類、ハイドロキノン類よりなる群から選ばれ
   る化合物のエチレンオキサイドおよび／またはプロピレ
   ンオキサイドの０〜４０モル付加体の少なくとも１種を
   金属印刷用インキ組成物中に１〜５０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。
2. 【請求項２】 前記有機溶剤が、室温で液状である、フ
   ェノール類、ナフトール類、フェニルアルカノール類よ
   りなる群から選ばれる化合物のエチレンオキサイドおよ
   び／またはプロピレンオキサイドの０〜２０モル付加体
   であることを特徴とする請求項１記載の金属印刷用イン
   キ組成物。