JPS63227674A

JPS63227674A - 水性印刷インキ組成物

Info

Publication number: JPS63227674A
Application number: JP62060212A
Authority: JP
Inventors: Atsushi Katsuya; 敦勝屋; Kazuo Hisada; 一雄久田
Original assignee: Toyo Ink Mfg Co Ltd
Current assignee: Toyo Ink SC Holdings Co Ltd
Priority date: 1987-03-17
Filing date: 1987-03-17
Publication date: 1988-09-21
Anticipated expiration: 2009-02-23
Also published as: JPH0613656B2

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】〔発明の目的〕（産業上の利用分野）本発明は、普通紙のみならず、プラスチックフィルムな
どの表面張力が４．５　ｄｙｎｅ／　ｃｍ以下の被印刷
体。

あるいは１８水性を有する紙または板紙にも濡れが良好
なフレキソ印刷あるいはグラビア印刷に適した水性印刷
インキ組成物に関する。

（従来の技術）紙、板紙、あるいはポリエチレン、ポリプロピレン、ポ
リエステルなどのプラスチックフィルムは。

包装材料として広く用いられている。これらを被印刷体
とする印刷インキとしては、従来から、硝化綿／ポリア
ミド系、ポリウレタン系、塩素化ポリプロピレン系など
有機溶剤型のグラビア印刷用またはフ気汚染や作業環境
汚染の問題があり、近年、水性化が進められている。

しかし、水性型の印刷インキには、有機溶剤型の印刷イ
ンキに較べ、溶媒または分散媒として水を使用している
ため、乾燥性に劣る。被印刷体への濡れが不十分となり
、印刷インキの被印刷体への接着性不良、転移性不良を
おこすなどの欠点があった。これらの欠点は、被印刷体
が、プラスチックフィルムなどの表面張力が４５　ｄｙ
ｎｅ　／　ｃｍ以下の被印刷体、あるいは撥水性を有す
る紙または板紙である場合に。

とりわけ顕著である。このため、被印刷体がプラスチッ
クフィルムである場合には、プラスチソクフィルム表面
にコロナ放電処理などの表面処理を施したり、プラスチ
ックフィルムにあらかじめ充填剤を練り込むなどの工夫
がなされたが、水性型の印刷インキの濡れを十分良好と
するには不満足なものであった。また、水性型の印刷イ
ンキに、エタノール、イソプロピルアルコールなどの水
溶性の有機溶剤、界面活性剤、あるいはスチレン−マレ
イン酸半エステル樹脂を添加することによって５あるい
は特公昭５１−２９０４１号公報にみられるような特定
のビニル系コポリマーを含有する印刷インキを用いるこ
とによって、被印刷体への印刷インキの濡れ性や印刷イ
ンキの乾燥性を改善する試みも行なわれた。しかしなが
ら、これらの方法では、得られる印刷インキの粘度の経
時安定性が損なわれるとともに、チクソトロープ性が高
くなり印刷適性に劣り、水性エマルション型の印刷イン
キの場合にはエマルションの安定性が損なわれるという
欠点があった。

（発明が解決しようとする問題点）本発明は、上記の種々の欠点を改良し、１Ｐ通紙のみな
らず１表面張力が４５　ｄｙｎｅ／　ｃｍ以下の被印刷
体。

あるいはｔ分水性を有する祇または板紙への濡れが良好
であるため２　これらの被印刷体への接着性や転移性が
良好であり、チクソトロープ性が小さく、印刷インキの
流動性にすくれるため印刷適性が良好であり、粘度の経
時安定性にすぐれた水性印刷インキ組成物を提供するも
のである。

〔発明の構成〕

（問題点を解決するための手段）（Ａ）アンモニアおよび（または）有機塩基性物質。

（Ｂ）多価無機カチオン、　（Ｃ）酸価が３０〜３００
の範囲にあり、　（Ａ）の存在下、または（Ａ）および
（Ｂ）の存在下で水溶性を示すアクリル系樹脂。

および必要に応じて（Ｄ）アクリル系樹脂エマルション
からなり、　　（Ｄ）／（Ｃ）（固形分重量比）が０〜
５であり、水性印刷インキ組成物１ｋｇ当り（Ｂ）が５
Ｘ１０−３〜１．０モルの比率で含まれる水性印刷イン
キ組成物である。

本発明において（Ａ）アンモニアおよび（または）有機
塩基性物質としては、アンモニア、ジメチルエタノール
アミン、トリエチルアミン、トリブチルアミン、モルホ
リン、ジェタノールアミン、トリエタノールアミンなど
、またはこれらの混合物を例示することかできるが、イ
ンキの乾燥被膜の耐水性の面からはアンモニアまたは揮
発性アミンを用いることが好ましい。

（Ｂ）多価無機カチオンとしては、カルシウム。

マグネシウム、アルミニウム、鉄、ニッケル、すす。

鉛、亜鉛などの２価以上の無機カチオンであり、これら
は酸化物、水酸化物、塩化物、臭化物、硫化物。

硝酸、亜硝酸塩、炭酸塩、有機酸塩などの形で用いられ
る。多価無機カチオンのうち２価無機カチオンとしては
、マグネシウムイオン、カルシウムイオンを用いること
が特に好ましい。

本発明において（Ｃ）酸価が３０〜３００の範囲にあり
、　（Ａ）の存在下または（’Ａ）および（Ｂ）の存在
下で水溶性を示すアクリル系樹脂としては特に制限はな
く、酸価が３０〜３００の範囲にあり５（Ａ）の一部量
または全量の存在下で、　（Ａ）の全量および（Ｂ）の
一部量の存在下で、または（Ａ）の全量および（Ｂ）の
全量の存在下で、水溶性を示すカルボキシル基などの酸
基あるいは無水酸基を有するアクリル系樹脂であり、　
（メタ）アクリル酸。

マレイン酸、無水マレイン酸、マレイン酸半エステルな
どと、これらと共重合可能な単量体２例えば（メタ）ア
クリル酸アルキルエステル類、（メタ）アクリル酸ヒド
ロキシアルキルエステル類、酢酸ビニル、　（メタ）ア
クリルアミド、　（メタ）アクリロニトリル、スチレン
、α−メチルスチレンなどとを共重合して得られるアク
リル系樹脂などがある。アクリル系樹脂の酸価が３０未
満の場合にはアクリル系樹脂の水溶性が低くなり、３０
０を超えると得られる水性印刷インキ組成物の濡れ性が
悪くなる。また、アクリル系樹脂としては１重量平均分
子量が５０００〜５００００の範囲にあるものを用いる
ことが好ましい。重量平均分子量が５０００未満のアク
リル系樹脂を用いると得られる水性印刷インキ組成物の
耐摩擦性や耐水性が低くなる傾向があり、５００００を
超えるアクリル系樹脂を用いると得られる水性印刷イン
キ組成物の濡れ性が若干低くなることが生しる場合があ
るようになる。

本発明において（Ｄ）アクリル系エマルションとしては
、水、または水と水溶性有機溶媒との混合溶媒の中で、
　（メタ）アクリル酸アルキルエステル類。

（メタ）アクリル酸ヒドロキシアルキルエステル類。

（メタ）アクリル酸、　（メタ）アクリロニトリル。

（メタ）アクリルアミド、酢酸ビニル、スチレン。

α−アルキルスチレン、無水マレイン酸、マレイン酸、
マレイン酸半エステルなどを、界面活性剤や保護コロイ
ド剤２および（または）（Ｃ）の存在下または不存在下
に重合させて得られるアクリル系エマルションである。

本発明の水性印刷インキ組成物は、（Ａ）、（Ｂ）、（
Ｃ）、および必要に応じて（Ｄ）からなり。

（Ｄ）／　（Ｃ）（固形分重量比）がθ〜５であり。

水性印刷インキ組成物１　ｋｇ当り（Ｂ）が５Ｘ１０−
”〜１．０モルの比率で含まれる。（Ｄ）／　（Ｃ）（
固形分重量比）が５を超えると得られる水性印刷インキ
組成物の濡れ性が悪くなる。乾燥性の面から。

（Ｄ）／（Ｃ）（固形分重量比）は２〜３であることが
好ましい。また、水性印刷インキ組成物１　ｋｇ当りの
（Ｂ）の量が５Ｘ１０−’モル未満では十分な効果が得
られず、１．０モルを超えると得られる水性印刷インキ
組成物の粘度が高くなりすぎるとともに。

粘度の経時安定性が悪くなる。

本発明の水性印刷インキ組成物には、その性能を阻害し
ない範囲で、必要に応じて、スチレン−マレイン酸半エ
ステル共重合樹脂、水溶性ポリエステル樹脂などの水溶
性樹脂、水溶性または親水性の有機溶媒、顔料３体質顔
料、ワックス、消泡剤、可塑剤。

造膜助剤を添加することができる。

本発明の水性印刷インキ組成物は、フレキソ印刷あるい
はグラビア印刷により、普通紙の他、ポリエチレン、ポ
リプロピレン、ポリエステルなどのプラスチックフィル
ム、またはこれらの積層フィルムなどの表面張力が４５
　ｄｙｎｅ／　ｃｍ以下の被印刷体、ｔａ水性を有する
祇または板紙に印刷される。なお、ここで９表面張力と
はＪＩＳ　　Ｋ６７６８に準拠して測定された表面張力
である。

撥水性を有する祇または板紙とは、−’ＪＩＳ　　Ｐ８
１３７に準拠して測定された撥水度がＲ５−Ｒ１０であ
る祇または板紙であり、パラフィンワックス、石油樹脂
、シリコーンなどを主成分とする撥水剤を塗布したライ
ナー紙、クラフト紙などの撥水加工紙を例示することが
できる。普通紙とはＪＩＳ　　Ｐ８１３７に準拠して測
定された撥水度がＲ０〜Ｒ５である祇または板紙である
。

（実施例）以下、実施例により本発明を説明する。例中９部とは重
量部を１％とは重量％を表わす。

製造例１〜４イソプロピルアルコール３００部を８３℃に加熱し、こ
れを還流させながら１表１に示す組成の単量体混合物２
００部１およびアゾビスイソブチロニトリル１部を２時
間で滴下した後、８３°Ｃで４時間反応させた。次に、
イソプロピルアルコール全量を減圧留去させ２反応生成
物中のカルボキシル基と当量のアンモニアを含有する水
６００部を添加し１表１に示すアクリル系樹脂の水溶液
（固形分２５％）（ａ）・〜［ｄｌを得た。なお３表１
に示す酸価はアクリル系樹脂それぞれの酸価である。

製造例５製造例１〜４と同様にして１表１に示す組成の単量体混
合物から酸価２５のアクリル系樹脂のイソプロピルアル
コール溶液を得、イソプロピルアルコールを減圧留去さ
せ１反応生成物中のカルボキシＪし基と当量のアンモニ
アを含有する水により水溶化しようとしたが水溶化でき
なかった。

５」　（花王アトラス０１製、商品名）を溶解し、７０
℃に加熱したものに、スチレン１５０部およびアクリル
酸エチル５０部からなる単量体混合液２００部。

および過硫酸アンモニウム４部を水２０部に溶解した溶
液２４部を３時間で滴下した後、固形分が５１゜８％に
なるまで７０℃で反応させ、アクリル系樹脂エマルショ
ン（ｅ）（粘度８０ｃＰ、２５°Ｃ）を得た。

製造例７製造例３で得られたアクリル系樹脂水溶液ｔｃ＋　４０
０部および水１７１部を７０℃に保ち、スチレン１００
部およびアクリル酸２−エチルヘキシル１３０部からな
る単量体混合液２３０部、および４部の過硫酸アンモニ
ウムを２０部の水に溶解した水溶液２４部を１時間で滴
下し、固形分４０．２％となるまで反応させ、ハイドロ
ゾル型のアクリル系樹脂エマルション（ｆ）（粘度７２
０ｃＰ、２５℃）を得た。

実施例１〜９および比較例１〜８製造例１〜４および６〜７で得られたアクリル系樹脂水
溶液＋ａｌ〜（ｄ）、アクリル系樹脂エマルションｔｅ
ｌおよびハイドロゾル型アクリル系樹脂エマルション（
ｆｌを用いた表２に示す組成の混合物１００部を混練し
、さらに３０部前後の水で希釈して粘度をザーンカップ
Ｎｎ３で２０秒（２５°Ｃ）となるように調整し。

水性印刷インキ組成物を得た。得られた水性印刷インキ
組成物のそれぞれの粘度をＥ型粘度計により回転数２Ｏ
ｒｐｍおよび１１００ｒｐにて測定し、チクソトロープ
性の有無から水性印刷インキ組成物の流動性を評価した
。評価結果を表２に示した。流動性が優秀なものを◎、
流動性が良好なものを○、流動性がやや不良なものを△
、流動性が不良なものを×で表示した。また、得られた
水性印刷インキ組成物それぞれを、アニロックスハンド
ローラーを用いて。

コロナ放電処理延伸ポリプロピレンフィルム「パイレン
Ｐ−２１６１Ｊ　　（東洋紡績■製、商品名５表面張力
４２ｄｙｎｅ／ｃｍ）　、普通紙「シュートライナー」
（レンゴー■製、商品名、＋８水度Ｒ’）および撥水加
工紙ｒｓＫライナー」　（本州製紙■製、商品名。

撥水度ＲＩＧ）それぞれに印刷し、水性印刷インキ組成
物それぞれの転移性を目視評価するとともに、得られた
印刷物それぞれについてセロファン粘着テープによる剥
離試験を行ない、水性印刷インキ組成物の接着性を評価
した。評価結果をあわせて表２に示す。評価結果の表示
は、転移性、接着性ともに。

○：良好、△：可、×：不可である。なお、実施例１〜
９により得られた水性印刷インキ組成物の粘度は常温で
７日間放置した後も変化がなかったが、比較例１〜７で
得られた水性印刷インキ組成物には。

常温７日間放置後顕著な増粘が認められた。

なお５表２中３　「リオノールブル−ＰＨ−７３３０」
は、フタロシアニンブルー顔料（東洋インキ製造■性、
商品名）であり、「ハイロスＴ−７５Ｊは一目一スチレン−マレイン酸半エステル共重合樹脂水溶液（星
光化学工業■製、商品名、固形分２５％）である。

（以下余白）〔発明の効果〕本発明により、普通紙のみならず１表面張力が４５ｄｙ
ｎｅ／ｃｍ以下の被印刷体、あるいは撥水性を有する祇
または板紙への濡れが良好であるため、これらの被印刷
体への接着性や転移性が良好であり、４−りにすぐれた
水性印刷インキ組成物が得られるようになった。

Claims

【特許請求の範囲】

（Ａ）アンモニアおよび（または）有機塩基性物質、（
Ｂ）多価無機カチオン、（Ｃ）酸価が３０〜３００の範
囲にあり、（Ａ）の存在下、または（Ａ）および（Ｂ）
の存在下で水溶性を示すアクリル系樹脂、および必要に
応じて（Ｄ）アクリル系樹脂エマルションからなり、（
Ｄ）／（Ｃ）（固形分重量比）が０〜５であり、水性印
刷インキ組成物１ｋｇ当り（Ｂ）が５×１０＾−３〜１
．０モルの比率で含まれる水性印刷インキ組成物。