JPS606766A - 撥水加工紙用の水性印刷インキ組成物 - 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、特定の水性樹脂バインダーを含有する撥水加
工紙用の水性印刷インキ組成物に関し、より詳しくは特
定のアクリル系共重合体のアルカリ水溶液を水性樹脂バ
インダーとして含有したことを特徴とダる撥水加工紙用
の水性印刷インキ組成物を提供しようとするものであ°
る。

近年、各種包装用資材、例えば段ボール、重装、その他
各種包装紙等は、輸送中における。内容物の品質保全、
安全輸送、更には包装資材の強度劣化の防止のために、
内容物によって種々の機能付加のための処理が行なわれ
ている。とりわけ青果物、水産物等の包装に用いる段ボ
ール等においては、鮮度の保全および水分等による包装
′ｎ材の強度劣化を防止するため、撥水加工紙が広く使
用されている。ここで撥水加工紙とは、段ボール用ライ
ナーあるいはクラフト紙等の表面に、石油系ワックスエ
マルジョン、シリコン系エマルジョン等の撥１０ 水剤を塗布したもので、通常、Ｒ−Ｒの撥水度（ＪＩＳ
　Ｐ＝８１３７規格による）を有するものを言う。

また、上述包装資材は、内容物に関連する各種表示、及
び商品としての販売促進の目的から、高品質の印刷が行
なわれている。

これら印刷は、一般的には水性印刷インキ組成物を用い
、フレキソ又はグラビア印刷方式で行なわれている。

これら水性印刷インキ組成物に使用されていた従来の水
性バインダーは、古くは、シェラツク及びロジンマレイ
ン樹脂のアルカリ水溶液が、最近では、スチレンマレイ
ン酸系」を重合体、アクリル系共重合体のアルカリ水溶
液あるいは、アクリル系、スチレン系の樹脂エマルジョ
ンが広く使用されている。

しかし、水性印刷インキ組成物に使用されていた上述の
水性バインダーでは、撥水加工紙には十分な剛着性及び
転移性が得られず、高品質な印刷物を得ることが出来な
いもので、撥水加工紙に適性を有づる水性バインダーの
開発が望まれている。

例えば、特公昭５１−２９０４１号公報においては、ス
チレン、（メタ）アクリル酸エステル及びマレイン酸半
エステルからなる特定のビニル系コーポリマーを含有す
る撥水加工紙用の水性印刷インキ組成物が開示されてい
る。

しかしながら、上記の水性印刷インキ組成物にあっては
、上記特定のビニル系コポリマーが有づるマレイン酸半
エステルに基づく構造が必ずしも安定ではない為に、経
時によりｌｉ度変化や臭いを発生づる場合があり、印刷
時の作業性や印刷効果の点で欠点を有していた。

本発明者は、従来の水性印刷インキ組成物、とりわ【プ
撥水加工紙に対して剛着性及び転移性に優れかつ高品質
の印刷物を得ることが出来る水性樹脂バインダーについ
て鋭意研究を重ね、その結果、スチレン同族体、特定の
（メタ）アクリル酸エステル及び（メタ）アクリル酸か
ら成る特定モノマー組成のアクリル系共重合体を水性樹
脂バインダーとして含有する水性印刷インキ組成物が、
撥水加工紙に対する優れたｕ性、転移性を有し、光沢、
印刷適性、印刷作業性及び印刷効果に優れることを見出
し、本発明を完成したちのである。

すなわち本発明は顔料、水性樹脂バインダー及び水性媒
体から主として構成される水性印刷インキ組成物におい
て、該水性樹脂バインダーとして（ａ）スチレン同族体
１２〜４０重間％、ｆｌｌｌアルキル基の炭素数が３以
下であるアクリル酸及び／又はメタクリル酸のアルキル
エステル２５〜６０重量％、（Ｃ）アクリル酸及び／又
はメタクリル酸２０〜４０重量％、（ｄ）その他の共重
合性ビニルモノマー０〜２０重量％、（ここで、前記　
（ａ）（ｂ）（Ｃ）及ヒ（ｄ）ノ合計ハｔｏｏｌ１％）
で、且つ（ａ）／（ｂ）のＭｆｆｉ比が０．２５〜１を
満足するモノマー成分 有づることを特徴とする撥水加工紙用の水性印刷インキ
組成物をその内容とするものである。

本発明の水性印刷インキ組成物に於番プるアクリル系共
重合体のモノマー成分のうち、（ａ）スチレン同族体と
しては、スチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエ
ン等の芳香族系モノビニル化合物が使用可能であるが、
工業的実施に際しては、経済性及び重合のし易さの点か
らスチレン又はスチレンを主とする芳香族系モノビニル
化合物の混合物の使用が最も好ましい。（ｂ）アルキル
基の炭素数が３以下であるアクリル酸アルキルエステル
及び／又はメタクリル酸アルキルエステルとしては、メ
ヂルー、エヂルー、プロピル−及びイソプロピル・アク
リレート及びメタクリレートが挙げられる。特に好まし
いのは、エヂ“ルアクリレート及びエチルメタクリレー
トである。

上記（ａ）及び（ｂ）のモノマーの各モノ、マー組成は
、前述範囲外にあっては、何れの場合も撥水加工紙に対
する剛着性が劣ることとなる外、（ａ）／（ｂ）　＜　
０　、２　！５である場合はインキの乾燥性、印刷物の
光沢が低下し、ブロッキングを生じ易くなり、（ａ）／
（ｂ）　＞、’１の場合には、印刷面の耐摩擦性が低下
する。

また（Ｃ）アクリル酸及び／又はメタクリル酸が２０重
間％より少ない場合は、剛着性、転移性が著しく低下し
、４０重量％以上である場合には、光沢及び耐水性が不
充分となる。

以上の３モノマー成分に加えて、更に（ｄ）他の共重合
性ビニルモノマーの少量を共重合せしめることもできる
が、この場合には、全モノマー成分の合計重量に対する
他の共重合性モノマーの割合が２０重量％を越えると本
発明の目的を達成覆ることは困難である。

上記の共重合性ビニルモノマーの具体例としては、炭素
数４〜１８のアルキル基を有するアクリル酸アルキルエ
ステル類、炭素数４〜１８のアルキル基を有するメタク
リル酸アルキルエステル類、酢酸ビニル等の脂肪酸ビニ
ルエステル類、ビニルエーテル類、（メタ）アクリルア
ミド及びその誘導体、（メタ）アクリロニトリル、その
他の不飽和カルボン酸エステル類等を挙げることができ
る。

体の軟化点は、８０℃以上且つ酸価１３０以上となすこ
とが望ましい。

上）ボの七ツマー組成からなるモノマー混合物を重合し
て本発明の水性印刷インキ組成物の水性樹脂バインダー
に有用なアクリル系共重合体を製造するに際しては、従
来より公知の各種重合方法を適用づることが可能である
が、インキ適性特にインキの流動性の点で、該共重合体
の分子量を、ゲル透過クロマトグラフィー（ＧＰＣ）に
より測定しｌＣ重隋平均分子量で５０００〜２５０００
の範囲とづることが望ましく、その為には該共重合体を
溶解する沸点８０〜１５０℃の有機溶剤を溶媒とするＰ
８液重含を行なうことが便利″′Ｃある。勿論、該共重
合体の分子量を上記範囲とづる太めに、公知の分子ｆｊ
ＭＩＩ節剤を使用することは任・意、である。

該共重合体の分子量が上記範囲にある場合には、そのア
ンモニア水溶液の粘度は固形分２０％に於いて、通常２
〜１５ボイズ程度となる。

本発明において、当該アクリル系共重合体を水溶液化し
て水性バインダーとづるためには、アンモニア及び／又
は揮発性有機アミン類を使用覆ることが必要であり、そ
れらは、印刷後は揮発して耐水性を有するインキ被膜を
形成するものであり、揮発性有機アミン類の具体例とし
ては、メチルアミン、ジエチルアミン、トリメチルアミ
ン、エチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン
、プロピルアミン、エチルアミン等のアルキルアミン類
、エタノールアミン、ジェタノールアミン、トリエタノ
ールアミン、ブＤパノールアミン等のアルカノールアミ
ン類、ジメチルアミノエタノール、ジエチルアミノエタ
ノール等のアミノアルコール類及びモルホリン等を挙げ
ることができる。

なおアンモニア及び有機アミン類の揮発性は、インキの
乾燥性や流動性及び印刷機上での安定性（版づまり等）
に影響を与えるので、適当な選択及び組合せによって使
用することが望ましい。

本発明の水性印刷インキ組成物は、上述のアクリル系共
重合体をアンモニア及び／又は揮発性有剤、好ましくは
アルコール類との混合物から選択される水性溶媒に溶解
せしめて成る水、性樹脂バインダーに、顔料及びその他
の任意の添加剤を加え、練肉して調製される。

本発明に於いて、顔料としては無機及び有機系を問わず
、公知の各種顔料またはそれらの混合物を使用できる。

本発明の水性印刷インキ組成物は、本発明の目的に支障
のない範囲ｅＳ弛の水溶性樹脂若しくは樹脂エマルジョ
ンを配合することも可能である。

かくして得られる本発明の水性印刷インキ組成物は、そ
の主成分をなす特定のアクリル系共重合体が有する撥水
加工紙に対する剛着性及び転移性に基づいて、撥水加工
紙に対しで極めて美麗な印刷を行うことができる外、優
れた顔゛料分散性から経時安定性が良好で、印刷作業性
に優れ且つ優れた印刷効果を発現し得るものである。

かかる本発明の優れた効果は前述のアクリル系共重合体
に於ける特定モノマーの組合せとその特のみ初めて達成
し得る効果であって、これについては以下の具体例に基
づいて明確に示されるところである。

合成例１ ２１の４つロフラスコに６００部の酢酸セロソルブを仕
込み、撹拌装置、窒素導入管、分液ロート、還流冷却管
を付設覆る。別の容器にメタクリル＠１９２部、スチレ
ン１６８部、アクリル酸エチル２４０部、ジターシャリ
−ブチルパーオキシイド９部を取り均一に混合してモノ
マー混合液を調製する。

フラスコ内に窒素ガスを導入し、フラスコ内を窒素気流
下におき、油浴にて酢酸セルソルブの還流温度まで昇温
する。

貨温後、別に調製したモノマー混合液を分液ロートを通
じて約２時間かけて添加プる。添加終了後更に３時間重
合反応を続ける。この間フラスコ内は溶剤の速流下に保
つ。重合反応終了後、減圧蒸留により、溶剤を除去し、
樹脂を取出す。得られた樹脂（Ａ）は酸価２０３、軟化
点１１５℃、重量平均分子量（島津製作所製ＧＰＣ−Ｌ
Ｃ−５Ａで測定した）１０５００であった。

合成例２〜９ 合成例１に於【プるモノマー混合液に代えて、後記第１
表の七ツマー混合液の各々を使用し、合成例１と同様に
操作して樹脂（Ｂ）〜Ｅｌ）を調製した。各樹脂の性状
を第１表に併記づる。

（以下余白） 比較合成例１〜１０ 合成例１に於けるモノマー混合液に代えて、後記第２表
のモノマー混合液の各々を使用し、合成例１と同様に操
作して樹脂（Ｊ）〜（Ｓ）をｖＡＩＩした。各樹脂の性
状を第２表に併記する。

（以下余白） 実施例１〜９ 合成例１〜９で得られた＃ｉＡ脂（Ａ）〜（１）の各々
を、各樹脂の酸価と当量のアンモニアを含む水溶液に溶
解し、樹脂分２０ｍｍ％濃度の水性樹脂バインダーを得
た。得られた水性樹脂バインダーに顔料〈シアニンブル
ー）を加えてペイントラ１カーを用いて練肉分散し、顔
料温度約２５％の高濃度ベースを作成する。該ベース５
０重量％に対して、該水性バインダー、水、イソプロピ
ルアルコール、少量の消泡剤を加えて、約２００センチ
ボイスの粘度を有する本発明の青色水性インキ組成物を
調製した。各インキについて以下の方法により、その特
性を試験した。結果は第３表に示す。

（転移性〕 撥水加工紙（段ボール用ライナー紙、撥水度Ｒ８）上に
各インキをハンドプリンターを用いて展色し、転移性を
目視判定した。

〔光　沢〕

上記撥水加工紙上に各インキをバーコーター（ＮＯ，８
）で展色し、光沢を目視判定した。

〔流動性〕

インキ粘度をＢ型粘度計により、３０　ｒｐｍ及びノ粘
度　の比で判定した。

〔安定性〕

インキ調製後１週間後の粘度とインキ調製直後の粘度と
の比で判定した。

比較例１〜１０ 比較合成例１〜１０で得られた樹脂Ｌｌ）〜（Ｓ）の各
々を使用して、実施例と同様に水性バインダーを調製し
、更に比較のための同様な水付インキ組成物を調製した
。

得られたインキ組成物を実施例°と同様に試験した結果
を第３表に示づ。

比較例１１ スチレン　１７４９、マレイン酸のイソプロピルアルコ
ール半エステル　３２１ｇ、メタクリル酸メチル　１０
５ｇからなる七ツマ−を溶液重合してなるスチレン・マ
レイン酸共用合体をアンモニアを用いて水溶液化し、水
性バインダーとする。

この水性バインダーを用いて実施例と同様インキ化し、
同様の試験を行い、第３表に結果を承り。

（以下余白） １）◎卵重に良好、Ｏ良好、　△ヤＡ７不良、　Ｘ不良
０１　１２　２３ ２）０１　〜１　．０１　〜１１、Δ１　〜１．　、Ｘ
ｌ、３＜０　２　２　３ ３）０１〜１．０１〜１　、△１３〜１．　”　、Ｘ　
１５＜粘度　：　ＣＰＳ／２５℃ 手　わに　ネ山　ｊＬＥ　着−？−（自発）昭和５５〕
イ１−ε３ＪＪＧ口 特許庁長官　志　賀　学　殿 ’ｌ　、　：ｊＪｉイ１１の表示 昭和５８旬特Ｈ（騨ＩＮ！　１０７８８９　翼２、発明
の名称 撥水加工紙用の水↑（１印！１ｉｌｌイン−１引成物３
、補１［をづる名 事件との関係　特に’ｌ出願人 株式会社阪１１１而会 ４、代理人 東京都港区西新橋１−１８−１／ｌ小甲会館５６補ｉ［
の対象 明細書中「発明の詳細な説明」の欄 ６、補正の内容 （１）明細書第２頁４〜５行の「アクリル酸アル：１ル
エステル」を［）７クリル酸及げ／又（，１メククリル
酸のアルキルニスミル−１とＷ’Ｊ　ｉＬ　ｌる。

（２）同第３Ｑ第１６行の［ロジンマレイン樹脂］を［
−「ｌジン７レイン酸樹脂」とＹＪｉ［りる。

（３）同第１１頁１３行の「酢酸レルソルブ」を［酢酸
し１’］ソルゾ１どｒＪ　’ｉｆηる。

（４）同第１５頁第２表の［比較合成例１の１−△欄］
中空欄の部分」にＩ’　／ｌ　０８　Ｊを加入りる。

以　−１−

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）顔料、水性樹脂バインダー及び水性媒体から主と
   して構成される水性印刷インキ組成物において、該水性
   ｔ＆１脂バインダーとして（ａ）スチレン同族体 １２〜４０重量％ （ｂ）アルキル基の炭素数が３以下であるアクリル酸及
   び／又はメタクリル酸のアルキルエステル ２５〜６０重Ｍ％ （Ｃ）アクリル酸及び／又はメタクリル酸２０〜４０重
   量％ （ｄ）その他の共重合性ビニルモノマー０〜２０重量％ 〔ここで、（ａｌ　（ｂｌ　（ｃｌ及び（ｄｌの合君（
   は１００重量％） で、且ツ（ａ）　／（Ｉｌｌの重量比が０．２５〜１を
   満足づるモノマー組成からなる共重合体のアルカリ水溶
   液を含有覆ることを特徴とする撥水加工紙用の水性印刷
   インキ組成物。
2. （２）アルキル基の炭素数が３以下であるアクリル酸ア
   ルキルエステルが、アクリル酸エチル又はメタクリル酸
   エチルである特許請求の範囲第１項記載の撥水加工紙用
   の水性印刷インキ組成物。