JPH0786127B2 - 紙およびポリ塩化ビニルに印刷する方法 - Google Patents

紙およびポリ塩化ビニルに印刷する方法

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JPH0786127B2
JPH0786127B2 JP26758087A JP26758087A JPH0786127B2 JP H0786127 B2 JPH0786127 B2 JP H0786127B2 JP 26758087 A JP26758087 A JP 26758087A JP 26758087 A JP26758087 A JP 26758087A JP H0786127 B2 JPH0786127 B2 JP H0786127B2
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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明はアクリルポリマーおよびその調製並びに使用方
法に関する。より詳しくは、本発明はN−メチロールア
ミド基、アミノ基および酸基を含有するアクリルポリマ
ーに関する。これらのポリマーはインク組成物に特に有
用である。
(従来の技術) N−メチロール基を有する共重合体を含むアクリルポリ
マー類は公知である。N−メチロール基とアミノ基の両
者を有する共重合体を含むアクリルポリマーも公知であ
る。N−メチロール基は反応性が高く、特に酸基の存在
下に自己縮合性および他の活性水素源に対し高い感応性
を有していることは知られている。従って、N−メチロ
ール基を含む組成物は不必要に反応を起こしゲル化する
か、または所望の用途に対し不活性化する。よって、ポ
リマーマトリックス中にメチロール基および酸基の両方
を有効量含むアクリルポリマーの合成は避けられてい
る。
しかしながら、本発明によりN−メチロール基と酸基の
両者を含むアクリルポリマーは前述の如き不要な反応お
よびその結果生じるアクリルポリマーを含む組成物のゲ
ル化を防止若しくは少なくとも減少し得る方法で得られ
る。
(発明の内容) 即ち、本発明は (i)N−メチロールアミド基含有エチレン系不飽和モ
ノマー、 (ii)カルボキシル基含有エチレン系不飽和モノマー、 (iii)アミノ基含有エチレン系不飽和モノマー、およ
び (iv)(i)、(ii)および(iii)と異なるエチレン
系不飽和モノマー、 から誘導される共重合体を含むアクリルポリマーを提供
する。本発明は更に上記アクリルポリマーを含む被覆組
成物、特に水性被覆組成物に関する。本発明はまた上記
エチレン系不飽和モノマー類を溶媒、塩基および水を含
有する塩基性溶媒中で遊離ラジカル共重合する上記アク
リルポリマーの製法を提供する。
本発明は更にワニスまたはインク組成物をポリ塩化ビニ
ル被覆紙またはポリ塩化ビニルを被覆していない紙に使
用する方法において、該ワニスまたはインク組成物が上
記アクリルポリマーを含有する水性組成物を含むことを
特徴とする改良された基材への塗布方法を提供する。上
記組成物を塗布することにより得られた紙もしくはポリ
塩化ビニルの印刷物も本発明に属する。
本発明のアクリルポリマーは上記エチレン系不飽和モノ
マー類またはそれらの前駆体の遊離ラジカル重合により
調製される。N−メチロール基含有モノマー類はN−メ
チロールアクリルアミドまたはN−メチロールメタクリ
ルアミドであってよい。N−メチロールメタクリルアミ
ドが好ましいが、アルコキシメチロールアミド類を一般
的に用いてもよい。N−メチロールアミド基含有モノマ
ーの使用量はそれを含む組成物が基材に塗布され、下記
のように適当な硬化温度にまで加熱した場合に、硬化す
るのに十分な量である。典型的にはN−メチロールアミ
ド基含有モノマーの量は総モノマー量の約1〜12、好ま
しくは2〜6重量%である。
カルボキシル基を有するエチレン系不飽和モノマーはア
クリル酸、メタクリル酸等であってもよい。カルボキシ
ル基含有モノマーの使用量はアンモニアまたはアミンで
中和した場合に可溶化基を提供するのに十分な量であ
る。典型的にはカルボキシル基含有モノマーは総モノマ
ー重量の約3〜15重量%の量で用いられる。
アミノ基含有モノマーはアクリル酸またはメタクリル酸
のアミノアルキルエステル類であってよい。アミノ基含
有モノマー類の例としてはN,N−ジメチルアミノ−エチ
ルメタクリレート、N,N−ジメチルアミノ−エチルアク
リレート、N,N−ジエチルアミノ−エチルメタクリレー
ト、t−ブチルアミノ−エチルメタクリレート、N−メ
チル−N−ブチルアミノ−エチルメタクリレート、N,N
−ジメチルアミノ−ヘキシルアクリレート等が挙げられ
る。アミノ基含有モノマーの使用量はポリ塩化ビニル基
材にインクまたはワニス組成物の良好な付着性を付与す
るのに十分な量である。典型的にはアミノ基含有モノマ
ー類はモノマー総重量に基づいて約1〜10重量%の量で
使用する。
上記モノマーと異なるモノマーはアクリル酸またはメタ
クリル酸のエステル、アクリロニトリル、スチレン、ア
クリルアミド、メタクリルアミドまたはそれらの混合物
であってよい。モノマー類および該モノマー種の使用量
は該モノマーの存在により付与される特質に基づく。モ
ノマー種の選択は当業者に周知の事項である。
本発明のアクリルポリマーを調製するのに際し、上記エ
チレン系不飽和モノマー種を溶媒、塩基および水を含む
反応媒体中で遊離ラジカル重合することにより共重合す
る。
有用かつ好適な遊離ラジカル開始剤は重合媒体に可溶な
ものであって、アゾビスイソブチロニトリル、アゾブチ
ロニトリル、2,2′−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニ
トリル)およびジ−t−ブチルパーオキシドが例示され
る。
連鎖移動剤、例えばアルキルカプタン(例えば、t−ド
デシルメルカプタン)、ケトン類(例えば、メチルエチ
ルケトン)およびクロロハイドロカーボン類(例えば、
クロロホルム)を使用してもよい。本発明に有用な溶媒
は典型的には有機溶媒である。水性組成物には水分散性
に悪影響を与えない溶媒が用いられる。そのような溶媒
の例としてはアルキル基中に炭素数1〜4を有するエチ
レンのモノアルキルエーテル類、例えばエチレングリコ
ールモノエチルエーテルまたはエチレングリコールモノ
ブチルエーテルが挙げられる。他の好適な溶媒としては
イソプロパノール、ジアセトンアルコール、エチレング
リコールモノヘキシルエーテル等が例示される。
前述のように反応媒体は有機溶媒に他の塩基および水を
含有する。塩基の代表的な例としては、アンモニアまた
はアミン(例えばジメチルエタノールアミン、N−メチ
ルエタノールアミン、モノエタノールアミンおよびトリ
エチルアミンもしくはモルホリン)が挙げられる。有機
溶媒、塩基および水の使用量はモノマー類および得られ
た共重合体が反応媒体と相溶性を有する量である。アミ
ンに関して特にN−メチロールアミド基含有自縮合また
は早期に反応してゲル可性組成物を形成することを避け
るのに十分な量で使用される。また、反応媒体中に存在
するアミンの量は共重合体中のカルボシル基の量に依存
し、および共重合性モノマー類中に存在するアミンの量
にもある程度依存する。反応媒体中にアミンはカルボン
酸の当量に基づいて約0.1〜2当量、好ましくは0.25〜
1当量存在する。
驚くべきことにアミノ基含有モノマーのアミノ基は不必
要ゲル化を防止するのにやくだつ。従って、アミノ基含
有モノマーは反応媒体の塩基の量より少ない量であって
もよい。
得られたアクリルポリマー溶液は重量平均分子量約5,00
0〜50,000、好ましくは10,000〜30,000を有する。通常
アクリルポリマーは取り扱い上の理由で固形分含量約50
〜70%で調製されるが、共溶媒および水を約30〜50%添
加することにより粘度を低下させる。
インク組成物はフレキソグラフ印刷もしくはグラビア印
刷に用いる場合に上記アクリルポリマーを配合する。ア
クリルポリマーの他に、インク組成物は他の樹脂組成
物、顔料、溶媒、水および他の添加剤、例えば、スリッ
プ剤、界面活性剤等を含有してもよい。非着色組成物は
オーバープリントワニスとして用いてもよい。この場
合、本発明のアクリルポリマーは組成物の総重量の約5
〜25%、好ましくは10〜20%固形分の量で用いてもよ
い。
本発明の溶液ポリマーはエマルジョンポリマーに対し、
以下の利点を有する。
1.優れた顔料湿潤性を有し、ポリマー中に顔料を直接分
散することによる顔料着色性に優れている。
2.本発明のインクがグラビア印刷機のシリンダー内で部
分的に乾燥した場合に容易にインク溶液に再溶解するの
でグラビア以下に好適である。エマルジョンポリマーと
は対照的にシリンダーの目詰まりは印刷性を悪くする。
上記水性インクは種々の基材、例えば紙およびポリ塩化
ビニル上に印刷するのに好適である。このインクを紙に
塗布し風乾した場合に、得られた印刷物は優れた耐セッ
ケン性および耐水性ならびに他の諸特性を有する。イン
クをポリ塩化ビニルに塗布し、約180℃で約75秒硬化し
た場合に得られた印刷物は優れた耐アルコール性、優れ
た付着性および他の諸特性を有する。上記特性はインク
を「水洗可能(washable)」にし、カバー印刷に好適で
ある。
(実施例) 本発明を以下の非限定的な実施例に基づいてさらに詳細
に説明する。
実施例1 本実施例は本発明のアクリルポリマーおよびその調製法
を示す。
成分 重量部(グラム) パートA N−メチロールアクリルアミドの48%水溶液 183.8 88 パートB メチルメタクリレート 803 ブチルアクリレート 374 スチレン 220 アクリロニトリル 495 ジメチルアミノエチルメタクリレート 110 メタクリル酸 110 アゾビスイソブチロニトリル 44 攪拌機、温度計、滴下ロートおよび垂直コンデンサーを
有する6リットル反応フラスコ中にプロピレングリコー
ルメチルエーテル808.5g、ジメチルエタノールアミン5
6.56gおよび脱イオン水82.5gを仕込んだ。上記処方を約
100℃に加熱し還流させた。次いで3時間に渡って処方
AおよびBを同時かつ別々に添加した。添加中反応混合
物は連続的に還流させ、添加終了後反応混合物を還流
下、3時間保持した。この期間中30分のインターバルで
反応混合物中にアゾビスイソブチロニトリル2.2gをプロ
ピレングリコールモノメチルエーテル5.5gに混合したも
のの3つの部分を添加した。その後反応混合物を80℃に
冷却し、次いでジメチルエタノールアミン113.85gを添
加した。反応混合物をエタノール1650gおよび脱イオン
水715gで稀釈し40%固形分、粘度20ポイズおよびpH約9
を有するアクリルポリマー溶液を得た。
得られたアクリルポリマーはポリスチレン標準を用いる
ゲルパーミエイションクロマトグラフィーで測定された
重量平均分子量約170,000を有した。低い多分散インデ
ックス(Mw/Mn=2.3)はメチロール基の自己縮合性が低
いことを示す。
上記ポリマーを水性インク組成物に配合し、ポリ塩化ビ
ニル被覆紙およびポリ塩化ビニルを被覆しない紙に以下
のように印刷した。
インク組成物は上記アクリルポリマーおよび以下の他の
成分を用いて調製した。
成分 重量部(グラム) 上記アクリルポリマー 40.60 水 31.10 エタノール 13.30 エチルセロソルブ 2.30 スリップAyd SL2591 3.50 ゾニル(Zonyl)FSN2 0.10 顔料ペースト 9.10 ダニエル・プロダクツからのポリエリレンワックス分
散物。2 E.I.デュポンから市販のフルオロ界面活性剤 得られたインク組成物をエタノールと水の1:1混合物でN
o.4フォードカップで測定された粘度20秒にまで稀釈し
た。インク組成物を紙およびポリ塩化ビニルに湿潤フィ
ルム厚12μにまで塗布した。紙に塗布したインクを風乾
した。ポリ塩化ビニルに塗布したインク180℃で75秒焼
き付けた。紙に塗布したインクは石鹸および/または水
をスポンジにより乾燥フィルムに塗布した場合に乾燥フ
ィルムが溶解せず優れた耐セッケン性および耐水性を示
した。ポリ塩化ビニルに塗布したインクはセルロース糊
を乾燥フィルムに塗布しても剥がれないことから優れた
付着性を示した。またポリ塩化ビニル上のインクはアル
コール、例えばイソプロパノールに対し耐性を示した。
実施例2 実施例1と同様に本発明のアクリルポリマーおよびその
調製・使用法を示す。
モノマー処方 成分 重量部(グラム) パートA N−メチロールアクリルアミドの48%水溶液 137.5 66 パートB メチルメタクリレート 1540 ブチルアクリレート 374 ジメチルアミノエチルメタクリレート 110 メタクリル酸 110 アゾビスイソブチロニトリル 44 6リットル反応フラスコ中にプロピレングリコールメチ
ルエーテル808.5g、ジエチルエタノールアミン56.65gお
よび脱イオン水110gを仕込んだ。次いで反応を実施例1
と本質的に同様に処理し重合終了時に理論固形分含量約
67%を得た。反応混合物を80℃に冷却し、エタノール16
50gおよび脱イオン水715gを加えて40%固形分、粘度14
ポイズおよびpH約8を有するアクリルポリマー溶液を得
た。
上記ポリマーを中和し本質的に実施例1と同様に水性イ
ンク組成物に配合した。得られたインクはポリ塩化ビニ
ル被覆紙およびポリ塩化ビニルを被覆しない紙に首尾よ
く印刷された。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭56−5863(JP,A) 特公 昭45−6429(JP,B1) 特公 昭46−22344(JP,B1) 特公 昭52−26797(JP,B2)

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】組成物でポリ塩化ビニルまたは紙基材を印
    刷するための方法において、該方法が、組成物を基材に
    塗布しその後該基材上で該組成物を空気乾燥または熱硬
    化させる工程を包含し、該組成物が、水、塩基および水
    希釈性アクリルコポリマーを含有し、該水希釈性アクリ
    ルコポリマーが、 (i)1〜12重量%のN−メチロールアミド基含有エチ
    レン系不飽和モノマー、 (ii)3〜15重量%のカルボキシル基含有エチレン系不
    飽和モノマー、 (iii)1〜10重量%のアミノ基含有エチレン系不飽和
    モノマー、および (iv)モノマーの合計量に基づいた重量%の(i)、
    (ii)および(iii)と異なるエチレン系不飽和モノマ
    ー、から誘導される方法。
  2. 【請求項2】モノマー(i)がN−メチロールアクリル
    アミドまたはN−メチロールメタクリルアミドである第
    1項記載の方法。
  3. 【請求項3】モノマー(ii)がアクリル酸、メタクリル
    酸またはイタコン酸である第1項記載の方法。
  4. 【請求項4】モノマー(iii)がアクリル酸またはメタ
    クリル酸のアミノアルキルエステルである第1項記載の
    方法。
  5. 【請求項5】モノマー(iii)がN,N−メジメチルアミノ
    −エチルメタクリレート、N,N−ジメチルアミノ−エシ
    ルアクリレート、N,N−ジエチルアミノ−エチルメタク
    リレート、t−ブチルアミノ−エチルメタクリレート、
    N−メチル−N−ブチルアミノ−エチルメタクリレート
    またはN,N−ジメチルアミノ−ヘキシルアクリレートで
    ある第4項記載の方法。
  6. 【請求項6】前記組成物が有機溶媒を含有する第1項記
    載の方法。
  7. 【請求項7】有機溶媒がアルキレングリコールモノエチ
    ルエーテルまたはメチルエチルケトンである第6項記載
    の方法。
  8. 【請求項8】塩基がアンモニアまたはアミンである第1
    項記載の方法。
JP26758087A 1986-10-21 1987-10-21 紙およびポリ塩化ビニルに印刷する方法 Expired - Lifetime JPH0786127B2 (ja)

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US06/921,098 US4772518A (en) 1986-10-21 1986-10-21 Water reducible acrylic polymer for printing of paper and polyvinyl chloride

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JPS63128011A JPS63128011A (ja) 1988-05-31
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