WO2019235048A1 - 水性グラビアインキ - Google Patents

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WO2019235048A1
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ink
glycol
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佑樹 尾崎
泰史 植田
水島 龍馬
拓人 松園
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花王株式会社
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    • C08K5/22Compounds containing nitrogen bound to another nitrogen atom
    • C08K5/23Azo-compounds

Definitions

  • the present invention relates to a water-based gravure ink.
  • Gravure printing is a printing method in which ink is transferred to a printing substrate using a gravure plate in which cells for receiving ink are formed. It is widely used because the print quality can be controlled by the cell depth and the cell spacing (number of lines), and high-definition printing can be performed.
  • a toluene-based ink has been used from the viewpoints of drying property during printing and post-processing, printing stability, and the like.
  • non-toluene-based oil-based inks with reduced volatile organic compounds (VOC) have been used from the viewpoint of improving the working environment, etc., but the reduction of VOC and CO 2 is insufficient, which is also a problem from the viewpoint of disaster prevention. There is. For this reason, a safe and safe water-based gravure ink with a low environmental load is desired.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-158564
  • Patent Document 1 includes a pigment, an aqueous binder resin varnish, and a specific water-dispersible dimethyl as an ink composition having good leveling properties and excellent dot reproducibility.
  • An aqueous printing ink composition containing 0.005 to 5% by weight of a polysiloxane alkylene oxide adduct is disclosed. In the example, it is described that printing was performed on a resin film using an ink containing 2% by mass of isopropanol.
  • Patent Document 2 discloses a water-soluble printing ink composition containing 1 to 10% by weight of an organic solvent such as glycol ethers as an ink composition for performing good printing on a resin film.
  • an organic solvent such as glycol ethers
  • JP-A-2018-83938 discloses pigments, polymers, water-soluble organic solvents, surfactants, and inks that have a low environmental burden and can be printed with high wettability (leveling properties).
  • a water-based gravure ink containing water wherein the water-soluble organic solvent contains glycol ether having a boiling point of 100 to 260 ° C., and the content of glycol ether in the ink is 1 to 10% by mass.
  • An aqueous gravure ink is described in which the total amount of the solvent is 15% by mass or less, the surfactant contains an acetylene glycol surfactant, and the water content is 50 to 70% by mass.
  • the present invention is an aqueous gravure ink containing a pigment, a water-soluble organic solvent, a surfactant and water
  • the water-soluble organic solvent contains a glycol ether having a boiling point of 100 ° C. or higher and 260 ° C. or lower
  • the surfactant includes a silicone-based surfactant having a specific structural unit represented by the following general formula (1), and the content of the water-soluble organic solvent in the ink is 1% by mass or more and 10% by mass.
  • the present invention relates to a water-based gravure ink having a water content of 50% by mass or more and 80% by mass or less.
  • the inks of Patent Documents 1 and 2 are reduced in VOC compared to solvent-based inks, but contain a low-boiling solvent that is a source of VOC such as isopropanol, and further reduction in VOC is required.
  • a low-boiling solvent that is a source of VOC such as isopropanol
  • further reduction in VOC is required.
  • water-based inks that do not use organic solvents and inks that are replaced with high-boiling solvents that do not easily generate VOCs with the aim of reducing VOCs
  • printing with low water absorption such as resin films is possible.
  • problems such as insufficient ink wetting and spreading on the printing substrate, resulting in a decrease in printing density, and a decrease in drying property after printing.
  • the present invention relates to a water-based gravure ink that has low environmental load and is excellent in printing density and drying property even when printing on a low water-absorbing printing substrate such as a resin film.
  • the present inventors provide an aqueous gravure ink containing a pigment, a water-soluble organic solvent, a surfactant, and water, wherein the water-soluble organic solvent contains a glycol ether having a specific boiling point, and the surfactant is a specific silicone type It has been found that an aqueous gravure ink containing a specific amount of a surfactant and having a high water content can solve the above-mentioned problems. That is, the present invention is an aqueous gravure ink containing a pigment, a water-soluble organic solvent, a surfactant and water, The water-soluble organic solvent contains a glycol ether having a boiling point of 100 ° C. or higher and 260 ° C.
  • the surfactant includes a silicone surfactant having a structural unit represented by the following general formula (1), and the content of the water-soluble organic solvent in the ink is 1% by mass or more and 10% by mass or less.
  • the present invention relates to an aqueous gravure ink, wherein the content of water in the ink is 50% by mass or more and 80% by mass or less.
  • m and n are the number of each structural unit, a is an integer of 0 to 40, b is an integer of 1 to 40, R represents a hydrogen atom or an alkyl group, and [(a + b) / (M / n)] is 1.60 or more and 4.5 or less.
  • Each structural unit of m, n, a and b may be a block copolymer or a random copolymer.
  • an aqueous gravure ink that has a low environmental load and is excellent in printing density and drying property.
  • the aqueous gravure ink of the present invention is an aqueous gravure ink containing a pigment, a water-soluble organic solvent, a surfactant, and water (hereinafter, also simply referred to as “gravure ink” or “ink”),
  • the water-soluble organic solvent contains a glycol ether having a boiling point of 100 ° C. or higher and 260 ° C. or lower
  • the surfactant includes a silicone surfactant having a structural unit represented by the general formula (1), and the content of the water-soluble organic solvent in the ink is 1% by mass or more and 10% by mass or less.
  • the water content in the ink is 50% by mass or more and 80% by mass or less.
  • the content of each component in the aqueous gravure ink described below indicates the content during gravure printing.
  • the gravure ink of the present invention may be used as it is after adjusting each component to the content at the time of printing, or may be used by adjusting the content at the time of printing by diluting a base ink prepared in advance with water or the like. .
  • the aqueous gravure ink of the present invention there is little environmental load, and even when printing on a low water-absorbing printing substrate such as a resin film, it is excellent in printing density and drying property, and a high-quality printed matter can be obtained.
  • the reason is not clear, but it is thought as follows.
  • the water-based gravure ink of the present invention includes a water-soluble organic solvent containing a glycol ether having a boiling point of 100 ° C. or higher and 260 ° C. or lower and 1% by mass to 10% by mass and water of 50% by mass to 80% by mass. It is considered that the ink does not dry in the cell and the transfer rate can be kept high.
  • the ink wetting and spreading property (hereinafter also referred to as “leveling property”) on the printing substrate is not inhibited.
  • leveling property the ink wetting and spreading property
  • the pigment used in the ink of the present invention may be either an inorganic pigment or an organic pigment.
  • the inorganic pigment include carbon black and metal oxide, and carbon black is preferable for black ink.
  • carbon black include furnace black, thermal lamp black, acetylene black, and channel black.
  • metal oxides such as titanium dioxide, zinc oxide, silica, alumina, and magnesium oxide can be used.
  • These inorganic pigments may be surface-treated with a known hydrophobizing agent such as a titanium coupling agent, a silane coupling agent, or a higher fatty acid metal salt.
  • organic pigments examples include azo pigments such as azo lake pigments, insoluble monoazo pigments, insoluble disazo pigments, and chelate azo pigments; phthalocyanine pigments, perylene pigments, perinone pigments, anthraquinone pigments, quinacridone pigments, dioxazine pigments, thioindigo pigments, isoindolinones
  • azo pigments such as azo lake pigments, insoluble monoazo pigments, insoluble disazo pigments, and chelate azo pigments
  • phthalocyanine pigments perylene pigments, perinone pigments, anthraquinone pigments, quinacridone pigments, dioxazine pigments, thioindigo pigments, isoindolinones
  • polycyclic pigments such as pigments, quinophthalone pigments, diketopyrrolopyrrole pigments, benzimidazolone pigments, and selenium pigments.
  • the hue is not particularly limited, and any chromatic pigment such as yellow, magenta, cyan, red, blue, orange, or green can be used in the chromatic ink.
  • chromatic pigments include C.I. I. Pigment Yellow 13, 17, 74, 83, 93, 97, 109, 110, 120, 128, 139, 151, 154, 155, 174, 180; I. Pigment Red 48, 57: 1, 122, 146, 150, 176, 184, 185, 188, 202, 254; I. Pigment orange; C.I. I. Pigment violet 19, 23; I. Pigment Blue 15, 15: 1, 15: 2, 15: 3, 15: 4, 16, 60; I. And one or more selected from CI Pigment Green 7, 36 and the like.
  • Examples of the form of the pigment used in the present invention include one or more selected from self-dispersing pigments and pigment particles obtained by dispersing a pigment with a polymer, but preferably include polymer particles containing a pigment (hereinafter referred to as “pigment-containing”). Also referred to as “polymer particles”.
  • the self-dispersing pigment is a surfactant or polymer that is bonded to the surface of the pigment, either directly or via one or more anionic hydrophilic groups or cationic hydrophilic groups. It means a pigment that is dispersible in an aqueous medium.
  • the ink of the present invention preferably contains a polymer as a pigment dispersant and / or a fixing agent for a printing substrate.
  • a polymer either a water-soluble polymer or a water-insoluble polymer can be used, but a water-insoluble polymer is more preferable.
  • the water-soluble polymer is a polymer having a dissolution amount of 10 g or more when the polymer which has been dried at 105 ° C. for 2 hours and dissolved in 100 g of water at 25 ° C. is saturated.
  • the water-insoluble polymer is a polymer which is dried at 105 ° C. for 2 hours and dissolved in 100 g of water at 25 ° C.
  • the dissolution amount is the dissolution amount when the anionic group of the polymer is neutralized 100% with sodium hydroxide.
  • polymers used include polyesters, polyurethanes, vinyl polymers, etc., and are obtained by addition polymerization of vinyl monomers such as vinyl compounds, vinylidene compounds, vinylene compounds from the viewpoint of improving printing density and drying properties. Vinyl polymers are preferred.
  • a polymer crosslinked with a crosslinking agent can be used as the polymer.
  • the polymer used in the present invention is preferably dispersed in gravure ink as pigment-containing polymer particles or polymer particles B containing no pigment.
  • the polymer constituting the pigment-containing polymer particle is also referred to as “polymer a”
  • the polymer constituting the polymer particle B not containing the pigment is also referred to as “polymer b”.
  • the polymer a is used as a pigment dispersion polymer having a pigment dispersing ability
  • the polymer b is used as a fixing aid polymer for fixing the ink to the printing substrate.
  • the polymer a and the polymer b may have different compositions, or may be the same polymer including the composition, and may be different only in the presence or absence of a pigment.
  • the content of the polymer in the ink is the total amount of the polymer a and the polymer b.
  • the content of the polymer in the gravure ink is preferably 3% by mass or more, more preferably 5% by mass or more, and still more preferably 7% from the viewpoint of improving the printing density and drying property. It is at least 30% by mass, preferably at most 30% by mass, more preferably at most 25% by mass, and even more preferably at most 20% by mass.
  • the polymer a is a polymer having pigment dispersibility, and examples thereof include polyester, polyurethane, and vinyl polymer. Among these, from the viewpoint of improving the printing density and drying property, a vinyl polymer obtained by addition polymerization of a vinyl monomer is preferable.
  • the vinyl polymer preferably includes (a1) a structural unit derived from an ionic monomer and (a2) a structural unit derived from a hydrophobic monomer.
  • the ionic monomer is preferably an anionic monomer, and examples thereof include a carboxylic acid monomer and a sulfonic acid monomer. In these, a carboxylic acid monomer is more preferable and 1 or more types chosen from acrylic acid and methacrylic acid are still more preferable.
  • Examples of (a2) hydrophobic monomers include alkyl (meth) acrylates, aromatic group-containing monomers, and macromonomers having a polymerizable functional group at one end. As the alkyl (meth) acrylate, those having an alkyl group having 6 to 18 carbon atoms are preferable.
  • the aromatic group-containing monomer a vinyl monomer having an aromatic group having 6 to 22 carbon atoms is preferable, and a styrene monomer, an aromatic group-containing (meth) acrylate, and the like are more preferable.
  • styrene monomer styrene, 2-methylstyrene, ⁇ -methylstyrene, vinyltoluene, divinylbenzene and the like are preferable, and as the aromatic group-containing (meth) acrylate, benzyl (meth) acrylate and the like are preferable.
  • the polymer a may further contain (a3) a nonionic monomer.
  • Examples of commercially available nonionic monomers include NK Ester M series manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd., Bremer PE series, PME series, 50PEP series, and 50POEP series manufactured by NOF Corporation.
  • the content of the structural unit derived from the components (a1) to (a3) in the polymer a is as follows from the viewpoint of improving the dispersion stability of the ink.
  • the content of the component (a1) is preferably 5% by mass or more, more preferably 10% by mass or more, still more preferably 15% by mass or more, and preferably 45% by mass or less, more preferably 40% by mass or less. More preferably, it is 35% by mass or less.
  • the content of the component (a2) is preferably 30% by mass or more, more preferably 40% by mass or more, still more preferably 50% by mass or more, and preferably 95% by mass or less, more preferably 90% by mass or less. More preferably, it is 85% by mass or less.
  • the content of the component (a3) is 0% by mass or more, and when the component (a3) is used, it is preferably 1% by mass or more, and preferably 20% by mass or less, more preferably 15% by mass or less. More preferably, it is 10 mass% or less.
  • the polymer a can be produced by copolymerizing a monomer mixture containing (a1) an ionic monomer, (a2) a hydrophobic monomer and the like by a known solution polymerization method or the like.
  • the weight average molecular weight of the polymer a is preferably 5,000 or more, more preferably 10,000 or more, still more preferably 13,000 or more, from the viewpoint of improving the dispersion stability, printing density, and drying property of the ink. And preferably it is 200,000 or less, More preferably, it is 100,000 or less, More preferably, it is 50,000 or less.
  • the acid value of the polymer a is preferably 100 mgKOH / g or more, more preferably 150 mgKOH / g or more, still more preferably 200 mgKOH / g or more, and preferably 350 mgKOH from the viewpoint of pigment dispersibility and polymer adsorptivity. / G or less, more preferably 300 mgKOH / g or less, still more preferably 270 mgKOH / g or less.
  • the measurement of a weight average molecular weight and an acid value can be performed by the method as described in an Example.
  • the pigment-containing polymer particles are particles in which the polymer a is adsorbed on the pigment surface and can be stably dispersed in the ink.
  • the pigment-containing polymer particles can be efficiently produced by a method having the following step I as a dispersion. Furthermore, you may manufacture by the method which has the following process II.
  • Step III When the polymer is crosslinked with a crosslinking agent, it is preferable to have Step III.
  • Step I Step of obtaining a dispersion of pigment-containing polymer particles by dispersing the polymer a, an organic solvent, a pigment, and, if necessary, a mixture containing a neutralizing agent, a surfactant and the like
  • Step II In Step I Step of removing the organic solvent from the obtained dispersion to obtain an aqueous dispersion of pigment-containing polymer particles
  • Step III Mixing the dispersion obtained in Step I or the aqueous dispersion obtained in Step II and the crosslinking agent And obtaining a water dispersion of crosslinked polymer particles containing a pigment by crosslinking treatment
  • an anionic group in the polymer may be neutralized using a neutralizing agent.
  • a neutralizing agent it is preferable to neutralize so that pH may be 7 or more and 11 or less.
  • the neutralizing agent include bases such as lithium hydroxide, sodium hydroxide, potassium hydroxide, ammonia, and various amines.
  • the polymer may be neutralized in advance.
  • the degree of neutralization of the anionic group of the polymer a is preferably 10 mol% or more, more preferably 20 mol% or more, still more preferably 30 mol%, based on the anionic group, from the viewpoint of improving the dispersion stability of the ink.
  • the neutralization degree can be obtained by the following formula as a use equivalent of the neutralizing agent with respect to the anionic group of the polymer a.
  • the use equivalent of a neutralizer is 100 mol% or less, it is synonymous with the degree of neutralization.
  • the use equivalent of the neutralizing agent exceeds 100 mol%, it means that the neutralizing agent is excessive with respect to the acid group of the polymer dispersant (a), and the polymer dispersant (a) at this time
  • the degree of neutralization is regarded as 100 mol%.
  • the average particle size of the pigment-containing polymer particles can be atomized only by the main dispersion until the desired particle size is obtained, it is preferably pre-dispersed and then subjected to the main dispersion by further applying shear stress to obtain the pigment-containing polymer. It is preferable to control the average particle size of the particles to a desired particle size.
  • high pressure dispersion means dispersion at a dispersion pressure of 20 MPa or more.
  • the removal of the organic solvent in Step II can be performed by a known method.
  • the organic solvent in the aqueous dispersion containing the pigment-containing polymer particles is preferably substantially removed, but may remain as long as the object of the present invention is not impaired.
  • the amount of the residual organic solvent is preferably 0.1% by mass or less, and more preferably 0.01% by mass or less.
  • the removal of the organic solvent is preferably carried out until the concentration of the non-volatile component (solid content) of the dispersion from which the organic solvent has been removed is preferably 15% by mass or more, more preferably 20% by mass or more, and preferably 50% by mass. % Or less, more preferably 40% by mass or less, still more preferably 35% by mass or less.
  • Step III is a step in which the dispersion obtained in Step I or the aqueous dispersion obtained in Step II and the crosslinking agent are mixed and crosslinked to obtain an aqueous dispersion of crosslinked polymer particles containing a pigment.
  • the crosslinking agent is preferably a compound having a functional group that reacts with the anionic group, more preferably a compound having two or more functional groups in the molecule, A compound having 2 to 6 in it is more preferable.
  • the crosslinking agent is preferably a water-insoluble polyfunctional epoxy compound having two or more epoxy groups in the molecule.
  • the cross-linking agent is more preferably a compound having 2 or more glycidyl ether groups in the molecule, and more preferably a polyglycidyl ether compound of a polyhydric alcohol having 3 to 8 hydrocarbon groups in the molecule.
  • water-insoluble of the crosslinking agent means that when the crosslinking agent is dissolved in 100 g of ion-exchanged water at 25 ° C. until it is saturated, the dissolved amount is preferably less than 50 g.
  • the dissolution amount is preferably 40 g or less, more preferably 35 g or less.
  • the crosslinking agent preferably has a water solubility of less than 50% by mass, more preferably 40% by mass or less, and still more preferably 35% by mass or less.
  • the water solubility means a dissolution rate (% by mass) when 10 parts by mass of the crosslinking agent is dissolved in 90 parts by mass of water at room temperature of 25 ° C.
  • the molecular weight of the crosslinking agent is preferably 120 or more, more preferably 150 or more, still more preferably 200 or more, and preferably 2000 or less, more preferably 1500 or less, and still more preferably 1000. It is as follows.
  • the epoxy equivalent (g / eq) of the crosslinking agent is preferably 90 or more, more preferably 100 or more, still more preferably 110 or more, and preferably 300 or less, more preferably 200 or less, and even more preferably 150 or less. is there.
  • the measurement of an epoxy equivalent can be performed by the method as described in an Example.
  • crosslinking agent examples include polypropylene glycol diglycidyl ether, glycerol polyglycidyl ether, polyglycerol polyglycidyl ether, trimethylolpropane polyglycidyl ether, sorbitol polyglycidyl ether, pentaerythritol polyglycidyl ether, resorcinol diglycidyl ether, neopentyl Examples thereof include polyglycidyl ethers such as glycol diglycidyl ether, 1,6-hexanediol diglycidyl ether, and hydrogenated bisphenol A type diglycidyl ether.
  • 1 preferably selected from polypropylene glycol diglycidyl ether (water solubility 31 mass%), trimethylolpropane polyglycidyl ether (water solubility 27 mass%), and pentaerythritol polyglycidyl ether (water solubility 0 mass%). More than a seed.
  • a water-insoluble polyfunctional epoxy compound Nagase ChemteX Corporation Denacol EX series, NOF Corporation Epiol BE, the B series, etc. are mentioned.
  • the crosslinking rate of the acid component in the polymer a is preferably 5 mol% or more, more preferably 10 mol% or more, still more preferably 20 mol% or more, and preferably 80 mol% from the viewpoint of the storage stability of the ink.
  • the mol% or less more preferably 70 mol% or less, still more preferably 60 mol% or less.
  • the content of the polymer a in the ink is preferably 0.1% by mass or more, more preferably 0.2% by mass or more, still more preferably 0.3% by mass or more, from the viewpoint of fixability, and preferably Is 10% by mass or less, more preferably 5% by mass or less, and still more preferably 2% by mass or less.
  • the mass ratio of the polymer a to the pigment in the ink [polymer a / pigment] is preferably 0.2 / 99.8 to 70/30, more preferably 0.5 / 99. 5-60 / 40, more preferably 1 / 99-50 / 50.
  • vinyl polymers include polyacrylic acid such as “Aron AC-10SL” (manufactured by Toa Gosei Co., Ltd.), “John Crill 67”, “John Crill 611”, “John Examples thereof include styrene-acrylic resins such as “Crill 678”, “Joncrill 680”, “Johncrill 690”, “Johncrill 819” (above, manufactured by BASF Japan Ltd.).
  • the gravure ink preferably contains polymer particles B (polymer particles B) that do not contain a pigment from the viewpoint of improving the fixability on the printing substrate.
  • the polymer particle B is a water-insoluble polymer particle which does not contain a pigment and is composed of a polymer alone.
  • Examples of the polymer b constituting the polymer particle B include acrylic resins, styrene resins, urethane resins, polyester resins, styrene-acrylic resins, butadiene resins, vinyl chloride resins, and the like. From the viewpoint of improving the drying property, acrylic resins and vinyl chloride-acrylic resins are preferable, and their combination is also preferable.
  • the polymer particle B is preferably used as an aqueous dispersion in which it is dispersed in water. As the polymer particles B, those appropriately synthesized may be used, or commercially available products may be used.
  • the acrylic resin is preferably a water-insoluble vinyl polymer obtained by copolymerizing a monomer mixture B containing (b1) an ionic monomer and (b2) a hydrophobic monomer.
  • the component (b1) is the same as the component (a1). Among them, an anionic monomer is preferable, a carboxylic acid monomer is more preferable, and acrylic acid and methacrylic acid are selected from the viewpoint of improving fixability. One or more are more preferable.
  • the component (b2) include the same alkyl (meth) acrylate, aromatic group-containing monomer, macromonomer and the like as the component (a2).
  • alkyl (meth) acrylates are preferable, those having an alkyl group having 1 to 22 carbon atoms, preferably 1 to 10 carbon atoms are more preferable, the above exemplified compounds are more preferable, and methyl (meth) acrylate and The combined use with 2-ethylhexyl (meth) acrylate is even more preferable.
  • the content of the structural unit derived from the components (b1) and (b2) in the polymer b is as follows from the viewpoint of improving the fixability to the printing substrate.
  • the content of the component (b1) is preferably 0.5% by mass or more, more preferably 1% by mass or more, still more preferably 1.5% by mass or more, and preferably less than 40% by mass, more preferably It is less than 30% by mass, more preferably less than 20% by mass.
  • the content of the component (b2) is preferably 60% by mass or more, more preferably 70% by mass or more, still more preferably 80% by mass or more, and preferably less than 99.5% by mass, more preferably 99% by mass. %, More preferably less than 98.5% by mass.
  • the polymer b can be produced by copolymerizing a monomer mixture containing (b1) an ionic monomer, (b2) a hydrophobic monomer, and the like by a known solution polymerization method.
  • Commercially available dispersions of polymer particles B include, for example, “Neocryl A1127” (manufactured by DSM Neo Resins, an anionic self-crosslinking aqueous acrylic resin), “John Kuryl 390” (manufactured by BASF Japan Ltd.).
  • Acryl resins such as “WBR-2018” and “WBR-2000U” (manufactured by Taisei Fine Chemical Co., Ltd.), and styrene such as “SR-100” and “SR102” (manufactured by Nippon A & L Co., Ltd.).
  • the weight average molecular weight of the polymer b is preferably 100,000 or more, more preferably 200,000 or more, still more preferably 300,000 or more, and preferably 2.5 million or less, more preferably 100, from the viewpoint of improving fixability. 10,000 or less, more preferably 600,000 or less.
  • the acid value of the polymer b is preferably 1 mgKOH / g or more, more preferably 3 mgKOH / g or more, still more preferably 5 mgKOH / g or more, and preferably 70 mgKOH / g or less, more Preferably it is 65 mgKOH / g or less, More preferably, it is 60 mgKOH / g or less.
  • the weight average molecular weight and acid value of the polymer b are measured by the method as described in an Example.
  • the content of the polymer particles B in the ink is preferably 1% by mass or more, more preferably 2% by mass or more, still more preferably 3% by mass or more, and preferably 30% by mass from the viewpoint of improving fixability. % Or less, more preferably 20% by mass or less, and still more preferably 15% by mass or less.
  • the average particle diameter of the polymer particles B in the dispersion or in the ink is preferably 10 nm or more, more preferably 20 nm or more, still more preferably 30 nm or more, and preferably 300 nm or less, from the viewpoint of ink stability. Preferably it is 200 nm or less, More preferably, it is 150 nm or less.
  • the average particle size of the polymer particles B is measured by the method described in the examples.
  • the water-soluble organic solvent used in the present invention may be liquid or solid at room temperature (25 ° C.).
  • the water-soluble organic solvent refers to an organic solvent having an amount of dissolution of 10 ml or more when the organic solvent is dissolved in 100 ml of water at 25 ° C.
  • the water-soluble organic solvent contains a glycol ether having a boiling point of 100 ° C. or higher and 260 ° C. or lower from the viewpoint of improving drying properties.
  • the molecular weight of the glycol ether is preferably 70 or more, more preferably 80 or more, still more preferably 100 or more, and is preferably 200 or less, more preferably 190 or less, and still more preferably 180 or less.
  • the glycol ether preferably has a boiling point of 110 ° C. or higher, more preferably 115 ° C. or higher, still more preferably 120 ° C. or higher, still more preferably 130 ° C. or higher, and preferably 240 ° C. ° C or lower, more preferably 230 ° C or lower, still more preferably 220 ° C or lower. That is, the boiling point of glycol ether is preferably 110 ° C. or higher and 240 ° C. or lower, more preferably 115 ° C. or higher and 230 ° C., still more preferably 120 ° C. or higher and 220 ° C. or lower, and still more preferably 130 ° C. or higher and 220 ° C. or lower.
  • the glycol ether is preferably one or more selected from alkylene glycol monoalkyl ether and alkylene glycol dialkyl ether, more preferably alkylene glycol monoalkyl ether, from the viewpoint of improving drying properties.
  • the number of carbon atoms of the alkyl group of the glycol ether is preferably 1 or more, more preferably 2 or more, still more preferably 3 or more, from the viewpoint of improving leveling properties, and preferably from the viewpoint of improving drying properties. Is 8 or less, more preferably 6 or less, and still more preferably 4 or less.
  • the glycol ether of the glycol ether is preferably one or more selected from ethylene glycol and propylene glycol, and more preferably ethylene glycol.
  • the degree of polymerization of alkylene glycol of the glycol ether is preferably 1 or more, 3 or less, more preferably 1 or 2, and even more preferably 2 from the viewpoint of improving leveling properties.
  • the glycol ether is one or more selected from ethylene glycol and propylene glycol having an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms and a degree of polymerization of alkylene glycol of 1 to 3, It is preferably at least one selected from alkyl ethers and alkylene glycol dialkyl ethers, selected from ethylene glycol and propylene glycol in which the alkyl group has 2 to 6 carbon atoms and the polymerization degree of alkylene glycol is 1 or 2. It is more preferably one or more, and more preferably an alkylene glycol monoalkyl ether, and even more preferably a diethylene glycol monoalkyl ether having an alkyl group having 3 to 4 carbon atoms.
  • glycol ethers include ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoisopropyl ether, ethylene glycol monobutyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoisopropyl ether, diethylene glycol monobutyl ether, diethylene glycol monoisobutyl ether, dipropylene glycol monomethyl ether, triethylene Examples include glycol monobutyl ether, tripropylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol methyl ethyl ether, and diethylene glycol diethyl ether.
  • ethylene glycol monomethyl ether (MG, boiling point 125 ° C.), ethylene glycol monoisopropyl ether (iPG, boiling point 142 ° C.), ethylene glycol monobutyl ether, diethylene glycol monomethyl ether (MDG, boiling point 194 ° C.), diethylene glycol monoisopropyl ether (IPDG, boiling point 207 ° C.), diethylene glycol monobutyl ether (BDG, boiling point 231 ° C.), diethylene glycol monoisobutyl ether (iBDG, boiling point 220 ° C.), and triethylene glycol monobutyl ether (BTG, boiling point 278 ° C.)
  • ethylene glycol monomethyl ether ethylene glycol monoisopropyl ether, ethylene glycol monobutyl ether Le, and diethylene glycol monoisobutyl ether one or more selected from (IBDG, boiling point 220 ° C.) is more preferable.
  • the water-soluble organic solvent can further contain a water-soluble organic solvent other than the glycol ether.
  • water-soluble organic solvents include dihydric or higher polyhydric alcohols such as alcohol and glycol, pyrrolidones such as N-methyl-2-pyrrolidone and 2-pyrrolidone, and alkanolamines.
  • glycol is preferable from the viewpoint of improving leveling properties.
  • the preferred range of the boiling point of the glycol is the same as the preferred range of the boiling point of the glycol ether.
  • glycol examples include ethylene glycol, propylene glycol, 1,2-butanediol, 1,2-pentanediol, 1,2-hexanediol, 1,2-octanediol, 1,2-decanediol, and the like.
  • 1,2-alkanediol of 10 or less 1,3-propanediol, 2-methyl-1,3-propanediol, 3-methyl-1,3-butanediol, 2-ethyl-1,3-hexanediol 1,3-alkanediols having 3 to 8 carbon atoms, such as polyalkylene glycols such as dipropylene glycol and diethylene glycol.
  • 1,2-alkanediol having 2 to 10 carbon atoms is preferable, 1,2-alkanediol having 2 to 6 carbon atoms is more preferable, and carbon number 2 or more and 4 or less 1,2-alkanediol is more preferable, and propylene glycol (PG, boiling point 188 ° C.) is further more preferable.
  • PG propylene glycol
  • the ink may contain a water-soluble organic solvent having a boiling point of less than 100 ° C or more than 260 ° C.
  • a water-soluble organic solvent having a boiling point of less than 100 ° C or more than 260 ° C.
  • the water-soluble organic solvent of less than 100 ° C. include monohydric alcohols such as ethanol, isopropyl alcohol, and n-propyl alcohol.
  • Examples of the water-soluble organic solvent exceeding 260 ° C. include triethylene glycol (boiling point 285 ° C.), tripropylene glycol (boiling point 273 ° C.), glycerin (boiling point 290 ° C.) and the like.
  • silicone type surfactant which has a structural unit represented by following General formula (1) is included from a dry viewpoint of ink.
  • m and n are the number of each structural unit, a is an integer of 0 to 40, b is an integer of 1 to 40, R represents a hydrogen atom or an alkyl group, and [(a + b) / (M / n)] is 1.60 or more and 4.5 or less.
  • Each structural unit of m, n, a and b may be a block copolymer or a random copolymer.
  • the number m of silicone structural units having no polyalkylene oxide group in the formula (1) is preferably 1 or more, more preferably 2 or more, still more preferably 5 or more, still more preferably 10 or more, and preferably It is 200 or less, more preferably 100 or less, and still more preferably 50 or less.
  • the number n of silicone structural units having a polyalkylene oxide group in the formula (1) is preferably 1 or more, more preferably 2 or more, still more preferably 4 or more, still more preferably 6 or more, and preferably 100 or less. More preferably, it is 80 or less, More preferably, it is 50 or less.
  • the ratio (m / n) of the number of structural units m and n represents the ratio of polyalkylene oxide groups of the silicone surfactant, and the value of (m / n) decreases as the number of polyalkylene oxide groups increases.
  • the ratio of the number of structural units m and n (m / n) is preferably 1.5 or more, more preferably 1.8 or more, still more preferably 2.0 or more, from the viewpoint of the drying property of the ink. Preferably it is 20 or less, More preferably, it is 15 or less, More preferably, it is 10 or less.
  • the said ratio (m / n) is measured by the method as described in an Example. Specifically, it is based on proton nuclear magnetic resonance ( 1 H-NMR) spectroscopy. Using the measurement result of 1 H-NMR, the peak area value of ⁇ (ppm): 0.3-0.6 is set to 2 (2H: fixed value).
  • ⁇ (ppm) The proton (area value 3) of the methyl group (CH 3 ) directly bonded to the modified Si element is subtracted from the peak area value of 0-0.5, and further directly bonded to the unmodified Si element.
  • the ratio [m / n] of the modified / unmodified Si element is calculated by dividing the methyl group (CH 3 ) as 2H (area value 6).
  • EO propylene oxide group
  • PO CH 2
  • hydrogen 3H ⁇ PO average addition mole number
  • EO CH 2 —CH 2 / 4H ⁇ EO average addition mole number
  • a in formula (1) is preferably 0 or more, and is preferably 35 or less, more preferably 25 or less, and even more preferably 15 or less.
  • B in the formula (1) is preferably 1 or more, more preferably 2 or more, still more preferably 5 or more, still more preferably 8 or more, and preferably 35 or less, more preferably 25 or less, still more preferably. Is 20 or less, more preferably 18 or less. The greater the value of b, the greater the hydrophilicity per polyalkylene oxide group.
  • (A + b) in the formula (1) is an index representing the length of the polyalkylene oxide group, and is considered to be related to the affinity with glycol ether.
  • (A + b) is preferably 1 or more, more preferably 2 or more, still more preferably 5 or more, still more preferably 8 or more, and preferably 50 or less, more preferably 40 or less, still more preferably 30 or less, More preferably, it is 20 or less, and still more preferably 18 or less.
  • [(A + b) / (m / n)] in the formula (1) is an index of affinity with glycol ether and hydrophilicity of the silicone surfactant, and an aqueous system containing glycol ether and silicone surfactant. It is thought that it contributes to wetting and spreading of the printing substrate of the ink, and it is considered that the printing density is improved by appropriately spreading the water-based ink.
  • [(A + b) / (m / n)] is 1.60 or more, preferably 1.65 or more, more preferably 1.7 or more, still more preferably 1.8 or more, and still more preferably 2.0.
  • [(a + b) / (m / n)] is preferably 1.65 to 4.4, more preferably 1.7 to 4.3, and still more preferably 1.8 to 4.2. More preferably, it is 2.0 or more and 4.1 or less, More preferably, it is 2.0 or more and less than 4.
  • the said ratio [(a + b) / (m / n)] is measured by the method as described in an Example.
  • R in formula (1) is preferably a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 15 carbon atoms, more preferably a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, still more preferably a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms.
  • An alkyl group more preferably a methyl group.
  • the silicone surfactant having a structural unit represented by the general formula (1) include dimethylpolysiloxane alkylene oxide having a structural unit represented by the following general formula (2).
  • silicone surfactants include silicones KF-642, KF-643, KF-644, KF-355A, SAG002 from Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., TEGO manufactured by Evonik Japan Co., Ltd. Wet 240 etc. are mentioned.
  • the ink of the present invention preferably further contains an acetylene glycol surfactant as a surfactant from the viewpoint of improving the drying property of the ink.
  • the acetylene glycol surfactant is preferably an acetylene glycol having 8 to 22 carbon atoms and an ethylene adduct of the acetylene glycol, more preferably an acetylene glycol having 8 to 22 carbon atoms, from the viewpoint of improving the drying property of the ink. preferable.
  • the carbon number of the acetylene glycol is preferably 10 or more, more preferably 12 or more, and is preferably 20 or less, more preferably 18 or less, and still more preferably 16 or less.
  • 2,4,7,9-tetramethyl-5-decyne-4,7-diol, 3,6-dimethyl-4-octyne-3,6-diol 2,4,7,9-tetramethyl-5-decyne-4,7-diol, 3,6-dimethyl-4-octyne-3,6-diol
  • one or more acetylene glycols selected from 2,5-dimethyl-3-hexyne-2,5-diol, and ethylene oxide adducts of the acetylene glycols is preferable.
  • the HLB of the acetylene glycol surfactant is preferably 0 or more, more preferably 1 or more, still more preferably 2 or more, still more preferably 2.5 or more, and preferably 5 or less, more preferably 4. It is 5 or less, more preferably 4 or less, and still more preferably 3.5 or less.
  • the acetylene glycol surfactants may be used alone or in combination of two or more.
  • acetylene glycol surfactants include Surfynol 104 (2,4,7,9-tetramethyl-5-decyne-4,7-diol, EO from Air Products & Chemicals. Average addition mole number: 0, HLB: 3.0), 104E (Surfinol 104 diluted with 50% ethylene glycol), 104PG-50 (Surfinol 104 diluted with 50% propylene glycol), Surfinol 420 ( EO average added mole number of Surfynol 104: 1.3, HLB: 4.7), acetylenol E13T manufactured by Kawaken Fine Chemical Co., Ltd.
  • the surfactant may include other surfactants other than those described above.
  • the other surfactant is preferably one or more selected from anionic surfactants, nonionic surfactants other than those described above, and amphoteric surfactants, and two or more of these may be used in combination.
  • nonionic surfactants such as alcohol surfactants are preferable.
  • the contents of the pigment, polymer, water-soluble organic solvent, surfactant, and water in the ink are as follows from the viewpoint of leveling properties.
  • the ink here is adjusted to a state that can be used for printing without dilution, and indicates the content of each component in the ink in this state.
  • the content of the pigment in the ink is preferably 2% by mass or more, more preferably 5% by mass or more, still more preferably 8% by mass or more, and preferably 30% by mass or less, more preferably 25% by mass or less. More preferably, it is 18% by mass or less.
  • the content of the pigment-containing polymer particles in the ink is preferably 3% by mass or more, more preferably 5% by mass or more, still more preferably 8% by mass or more, and preferably 35% by mass or less, more preferably 30%. It is not more than mass%, more preferably not more than 25 mass%, still more preferably not more than 20 mass%.
  • the content of the polymer in the ink is preferably 1% by mass or more, more preferably 2% by mass or more, still more preferably 3% by mass or more, and preferably 15% by mass or less, more preferably 10% by mass or less. More preferably, it is 8 mass% or less.
  • the mass ratio [polymer / pigment] of the polymer (the total amount of polymer a and polymer b) to the pigment in the ink is preferably 0.2 or more, more preferably 0.3 or more, even more preferably from the viewpoint of ink stability. Is 0.4 or more, and preferably 3 or less, more preferably 2 or less, and still more preferably 1 or less.
  • the content of the water-soluble organic solvent in the ink as a total amount is 1% by mass or more, preferably 2% by mass or more, more preferably 3% by mass or more from the viewpoint of improving leveling properties, and the environment. From the viewpoint of reducing the load, it is 10% by mass or less, preferably 9% by mass or less, more preferably 8% by mass or less. That is, the content of the water-soluble organic solvent in the ink is preferably 2% by mass or more and 9% by mass or less, more preferably 3% by mass or more and 8% by mass or less.
  • the content of the glycol ether in the ink is preferably 1% by mass or more, more preferably 2% by mass or more, still more preferably 4% by mass or more, and preferably 10% by mass from the viewpoint of improving leveling properties. % Or less, more preferably 9% by mass or less, still more preferably 8% by mass or less.
  • the mass ratio of the glycol ether content to the total amount of the water-soluble organic solvent in the ink is preferably 0.5 or more, more preferably 0.6 or more, More preferably, it is 0.7 or more, more preferably 0.8 or more, and 1 or less.
  • the content of the glycol in the ink is preferably 5% by mass or less, more preferably 3% by mass or less, still more preferably 1% by mass or less, and the lower limit is 0% by mass from the viewpoint of improving leveling properties. .
  • the content of the water-soluble organic solvent having a boiling point of less than 100 ° C. in the ink is preferably less than 2% by mass, more preferably less than 1% by mass, and still more preferably from the viewpoint of improving leveling properties and reducing environmental burden.
  • the lower limit is 0% by mass.
  • the content of the water-soluble organic solvent whose boiling point in the ink exceeds 260 ° C. is preferably 2% by mass or less, more preferably 1% by mass or less, and still more preferably 0.5% by mass or less, from the viewpoint of improving the drying property. is there.
  • the content of the surfactant in the ink is preferably 0.1% by mass or more, more preferably 0.2% by mass or more, and further preferably 0.3% by mass or more, from the viewpoint of improving leveling properties. And preferably it is 5 mass% or less, More preferably, it is 4 mass% or less, More preferably, it is 3.5 mass% or less.
  • the content of the silicone surfactant having a structural unit represented by the following general formula (1) in the ink is preferably 0.01% by mass or more, more preferably 0.05, from the viewpoint of improving leveling properties. It is at least mass%, more preferably at least 0.3 mass%, and preferably at most 5 mass%, more preferably at most 3 mass%, still more preferably at most 2 mass%.
  • the content of the acetylene glycol surfactant in the ink is preferably 0.1% by mass or more, more preferably 0.2% by mass or more, and further preferably 0.3% by mass or more, from the viewpoint of improving leveling properties. And preferably 5% by mass or less, more preferably 3% by mass or less, and still more preferably 2% by mass or less.
  • Mass ratio of silicone surfactant to the total amount of silicone surfactant and acetylene glycol surfactant in the ink [content of silicone surfactant / silicone surfactant and acetylene glycol surfactant The total amount] is preferably 0.02 or more, more preferably 0.04 or more, still more preferably 0.06 or more, and preferably 0.9 or less, more preferably 0.8 or less, still more preferably 0.7 or less.
  • the mass ratio of the total amount of silicone surfactant and acetylene glycol surfactant to the content of glycol ether is preferably Is 0.02 or more, more preferably 0.04 or more, still more preferably 0.06 or more, and preferably 0.4 or less, more preferably 0.3 or less, still more preferably 0.25 or less. .
  • the mass ratio [total amount of silicone surfactant and acetylene glycol surfactant / content of glycol ether] is preferably 0.02 or more and 0.4 or less, more preferably 0.04 or more and 0.3 or less, More preferably, it is 0.06 or more and 0.25 or less.
  • the content of water in the ink is 50% by mass or more, preferably 55% by mass or more, more preferably 60% by mass or more, and still more preferably, from the viewpoint of improving leveling properties while reducing volatile organic compounds. Is 66% by mass or more, and is 80% by mass or less, preferably 78% by mass or less, more preferably 76% by mass or less, from the viewpoint of improving leveling properties while having good drying properties. Preferably it is 74 mass% or less. That is, the content of water in the ink is preferably 55% by mass to 78% by mass, more preferably 60% by mass to 76% by mass, and still more preferably 66% by mass to 74% by mass.
  • the mass ratio of the total amount of the silicone surfactant and the acetylene glycol surfactant to the water content is preferably 0. 0.003 or more, more preferably 0.005 or more, still more preferably 0.006 or more, and preferably 0.06 or less, more preferably 0.05 or less, still more preferably 0.04 or less.
  • the mass ratio (total amount of silicone-based surfactant and acetylene glycol-based surfactant / water content) is preferably 0.003 or more and 0.06 or less, more preferably 0.005 or more and 0.05 or less. More preferably, it is 0.006 or more and 0.04 or less.
  • the ink of the present invention can contain various additives such as a pH adjusting agent, a viscosity adjusting agent, an antifoaming agent, an antiseptic agent, and a rust preventing agent as optional components depending on the application.
  • the Zahn cup viscosity of the ink at 20 ° C. is preferably 10 seconds or more, more preferably 12 seconds or more, still more preferably 13 seconds or more, and preferably 25 seconds or less, more preferably, from the viewpoint of improving leveling properties. Is 20 seconds or less, more preferably 18 seconds or less.
  • the pH of the ink at 20 ° C. is preferably 5.5 or more, more preferably 6.0 or more, still more preferably 6.5 or more, from the viewpoint of improving dispersion stability, and the member resistance and skin irritation. In view of the above, it is preferably 11.0 or less, more preferably 10.5 or less, and still more preferably 10.0 or less.
  • the Zaan cup viscosity and pH are measured by the method described in the examples.
  • the aqueous gravure ink of the present invention can be suitably used for gravure printing using a gravure plate.
  • a gravure printing method By printing the ink of the present invention on a printing substrate by a gravure printing method, a high-definition gravure printed material can be obtained with excellent printing density and drying property.
  • the ink is supplied to the surface of the gravure cylinder while rotating a gravure cylinder (gravure plate) having concave cells formed on the surface, and the ink is scraped off with a doctor fixed at a predetermined position.
  • the printing substrate that is continuously supplied is pressure-bonded to the gravure cylinder with an impression cylinder formed of rubber on the surface, and only the ink in the cells of the gravure cylinder is transferred to the printing substrate, thereby This is a method of printing an image.
  • printing substrates used in gravure printing include paper such as coated paper, art paper, synthetic paper, and processed paper; resin films such as polyester film, polyethylene film, polypropylene film, polystyrene film, polyvinyl chloride film, and nylon film. Can be mentioned.
  • a resin film is preferable from the viewpoint of ink wetting and spreading to a non-water-absorbing substrate, and from the viewpoint of post-processing suitability such as punching after manufacturing a printed material, a polyester film and a polypropylene film are used. preferable.
  • These resin films may be a biaxially stretched film, a uniaxially stretched film, or an unstretched film.
  • 0.1 g of resin was mixed with 10 mL of the eluent in a glass vial, stirred with a magnetic stirrer at 25 ° C. for 10 hours, and a syringe filter (DISMIC-13HP PTFE 0.2 ⁇ m, manufactured by Advantech Co., Ltd.) What was filtered with was used.
  • a syringe filter (DISMIC-13HP PTFE 0.2 ⁇ m, manufactured by Advantech Co., Ltd.) What was filtered with was used.
  • Production Example 1 (Production of aqueous dispersion of pigment-containing polymer particles) (1) 236 parts of ion-exchanged water was weighed into a 2 L flask, and 60 parts of a water-insoluble styrene-acrylic polymer (manufactured by BASF, trade name: Jonkrill 690, weight average molecular weight: 16500, acid value: 240 mgKOH / g), And 36.5 parts of 5N sodium hydroxide solution (sodium neutralization degree: 60 mol%) were added. The mixture was stirred at 200 rpm for 2 hours using an anchor blade to obtain 332.5 parts (solid content concentration: 19.9%) of a styrene-acrylic polymer aqueous solution.
  • a water-insoluble styrene-acrylic polymer manufactured by BASF, trade name: Jonkrill 690, weight average molecular weight: 16500, acid value: 240 mgKOH / g
  • 5N sodium hydroxide solution sodium neutralization
  • the dispersion was put into a wet disperser (manufactured by Hiroshima Metal & Machinery Co., Ltd., trade name: Ultra Apex Mill UAM05) filled with 80% zirconia beads (manufactured by Nikkato Corporation, trade name: XTZ ball, 0.3 mm ⁇ ). Then, after cooling with 5 ° C. cooling water, 5 passes were dispersed at a peripheral speed of 8 m / s and a flow rate of 200 g / min, followed by filtration using a 200 mesh wire net.
  • a wet disperser manufactured by Hiroshima Metal & Machinery Co., Ltd., trade name: Ultra Apex Mill UAM05
  • zirconia beads manufactured by Nikkato Corporation, trade name: XTZ ball, 0.3 mm ⁇
  • pigment-containing polymer particles for 3 hours, filtered through a 200 mesh wire mesh, and an aqueous dispersion of pigment-containing polymer particles. (Content of pigment-containing polymer particles: 27.3%, average particle size: 280 nm) 550.5 parts were obtained.
  • the polymer constituting the pigment-containing polymer particles is a water-insoluble polymer.
  • Production Example 2 (Production of dispersion of water-insoluble polymer particles containing no pigment) 4.
  • methacrylic acid 0.5 part of methacrylic acid, 14.5 parts of methyl methacrylate (produced by Fujifilm Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), 2-ethylhexyl acrylate (produced by Fuji Film Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) 0 parts, Latemulu E-118B (11.1 parts polyoxyethylene alkyl ether sodium sulfate, manufactured by Kao Corporation, surfactant), potassium persulfate as a polymerization initiator (produced by Fujifilm Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) After 2 parts and 282.8 parts of ion exchange water were added and mixed at 150 prm, nitrogen gas replacement was performed to obtain an initially charged monomer solution.
  • Methacrylic acid 9.5 parts, methyl methacrylate 275.5 parts, 2-ethylhexyl acrylate 95.0 parts, Latemule E-118B 35.1 parts, potassium persulfate 0.6 parts, ion-exchanged water 183.0 parts at 150 prm
  • the mixed dropping monomer solution was put into a dropping funnel, and nitrogen gas substitution was performed. Under a nitrogen atmosphere, the initially charged monomer solution in the reaction vessel was heated from room temperature to 80 ° C. over 30 minutes while stirring at 150 prm, and the monomer in the dropping funnel was gradually added over 3 hours while maintaining the temperature at 80 ° C. It was dripped in the reaction container.
  • the mixture was stirred for 1 hour while maintaining the temperature in the reaction vessel, and 204.7 parts of ion-exchanged water was added. Subsequently, the mixture was filtered through a stainless steel wire mesh (200 mesh) to obtain a dispersion of water-insoluble polymer particles (solid content concentration: 40%, average particle size: 100 nm, polymer acid value: 16 mgKOH / g).
  • Example 1 (Preparation of ink 1)
  • ink 1 aqueous dispersion of pigment-containing polymer particles obtained in Production Example 1 in a production container
  • pigment content in ink 11.5 parts, pigment content
  • Water-insoluble polymer containing no neutralizer 5N sodium hydroxide solution manufactured by Fuji Film Wako Pure Chemical Industries, Ltd.
  • pigment obtained in Production Example 2 12.5 parts of a particle dispersion (polymer content in ink: equivalent to 5.0%, solid concentration 40%) was added and stirred at 150 rpm.
  • iBDG diethylene glycol monoisobutyl ether
  • silicone surfactant trade name: KF642, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.
  • Acetylene glycol surfactant (2,4,7,9-tetramethyl-5-decyne-4,7-diol (HLB: 3.0)
  • Surfinol 104 50% propylene glycol diluted product Air Products and Chemicals 1.0 parts by company, trade name: Surfynol 104PG-50, thickener (manufactured by ADEKA, trade name: Adecanol UH-420, nonionic polymer surfactant, 30% effective aqueous solution) 0.4 And ion-exchanged water were added, and the mixture was stirred at room temperature for 30 minutes, and then filtered through a stainless steel wire mesh (200 mesh).
  • m is the number of 1-200
  • n is the number of 1-100
  • R is a hydrogen atom or carbon.
  • Examples 2 to 15 and Comparative Examples 1 to 8 Inks 2 to 15 and 21 to 28 were obtained in the same manner as in Example 1 except that the formulation of Example 1 was changed to the conditions shown in Tables 1 and 2.
  • the water-based gravure ink of the present invention has little environmental impact and is useful as a gravure ink having excellent printing density and drying property even when printing on a low water-absorbing printing substrate such as a resin film.

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Abstract

本発明は、顔料、水溶性有機溶剤、界面活性剤、水を含む水性グラビアインキであって、該水溶性有機溶剤が、沸点100~260℃のグリコールエーテルを含み、該界面活性剤が、特定の構成単位を有するシリコーン系界面活性剤を含み、インキ中の該水溶性有機溶剤の含有量が1~10質量%であり、インキ中の水の含有量が50~80質量%である、水性グラビアインキに関する。このインキは、環境負荷が少なく、印刷濃度、乾燥性に優れている。

Description

水性グラビアインキ
 本発明は、水性グラビアインキに関する。
 グラビア印刷は、インキを受容するセルを形成したグラビア版を用いて、インキを印刷基材に転写する印刷方法である。セルの深さやセルの間隔(線数)によって印刷の品質をコントロールすることができ、高精細な印刷が行えることから汎用されている。
 グラビア印刷に用いられるグラビアインキとしては、印刷時及び後加工時の乾燥性、印刷安定性等の観点から、トルエン系のインキが用いられてきた。近年、作業環境の改善等の観点から揮発性有機化合物(VOC)を低減したノントルエン系油性インキが用いられているが、VOCやCOの低減が不十分で、防災上の観点からも問題がある。
 このため、環境負荷の少ない安心かつ安全な水性グラビアインキが望まれている。
 特開平10-158564号(特許文献1)には、良好なレベリング性を有し、網点再現性等に優れるインキ組成物として、顔料、水性バインダー樹脂ワニスを含み、さらに特定の水分散性ジメチルポリシロキサンアルキレンオキサイド付加物を0.005~5重量%含有する水性印刷インキ組成物が開示されている。その実施例では、イソプロパノールを2質量%含むインキを用いて樹脂フィルムに印刷したことが記載されている。
 特開2002-188029号(特許文献2)には、樹脂フィルムに良好な印刷を行うインキ組成物として、グリコールエーテル類等の有機溶剤を1~10重量%含有する水溶性印刷インキ組成物が開示されている。その実施例では、変性シリコーン系消泡剤を含有するベースインキを調製し、インキ組成物の粘度を調整するために、ベースインキを混合溶媒(水/エタノール/イソプロパノール=20部/70部/10部)で希釈して、フィルムに印刷したことが記載されている。
 特開2018-83938号(特許文献3)には、環境負荷が少なく、優れた濡れ拡がり性(レベリング性)により高精細に印刷できるインキとして、顔料、ポリマー、水溶性有機溶剤、界面活性剤及び水を含む水性グラビアインキであって、水溶性有機溶剤が、沸点100~260℃のグリコールエーテルを含み、インキ中のグリコールエーテルの含有量が1~10質量%であり、インキ中の水溶性有機溶剤の総量が15質量%以下であり、界面活性剤がアセチレングリコール系界面活性剤を含み、水の含有量が50~70質量%である、水性グラビアインキが記載されている。その比較例1には、ポリエーテル変性シリコーン界面活性剤:KF-6011〔[(a+b)/(m/n)]=4.64〕を用いたインキでは、色ムラが生じることが記載されている。
 また、グラビアインキ市場では、速乾指向の動きが高まっており、インキ乾燥性は重要な指標の一つとされている。インキの乾燥性が劣ると、印刷物を重ねた際にインキが他方に転移する「裏移り」の問題が発生する。
 「裏移り」が発生すると印刷物の価値が著しく損なわれるため、印刷後の静置時間を長くとり、擦れても「裏移り」が発生しなくなるまでインキを乾燥させる必要がある。インキの乾燥性が劣るとこの静置時間が長くなり、作業効率が低下する。
 このため、インキ乾燥性等を改善する印刷紙や、水性オーバープリントニスとして適用できる水性被覆剤等が提案されている。
 本発明は、顔料、水溶性有機溶剤、界面活性剤、水を含む水性グラビアインキであって、
 該水溶性有機溶剤が、沸点100℃以上260℃以下のグリコールエーテルを含み、
 該界面活性剤が、下記一般式(1)で表される特定の構成単位を有するシリコーン系界面活性剤を含み、インキ中の該水溶性有機溶剤の含有量が、1質量%以上10質量%以下であり、インキ中の水の含有量が、50質量%以上80質量%以下である、水性グラビアインキに関する。
 特許文献1及び2のインキは、溶剤系のインキと比べてVOCの低減がなされているが、イソプロパノール等のVOCの発生源となる低沸点溶剤を含んでおり、更なるVOCの低減が求められる。
 しかし、VOCの低減を目指した、有機溶剤を使用しない水性インキや、有機溶剤をVOCの発生源となりにくい高沸点溶剤に置き換えた特許文献3等のインキでは、樹脂フィルム等の低吸水性の印刷基材に印刷すると、印刷基材上でのインキの濡れ拡がりが不足して印刷濃度の低下が生じたり、印刷後の乾燥性の低下が生じる等の課題があった。
 上記のように、従来、樹脂フィルム等の低吸水性の印刷基材に印刷する際に、印刷濃度、乾燥性を満足しうる水性グラビアインキは知られていない。
 本発明は、環境負荷が少なく、樹脂フィルム等の低吸水性の印刷基材に対する印刷においても、印刷濃度、乾燥性に優れた水性グラビアインキに関する。
 本発明者らは、顔料、水溶性有機溶剤、界面活性剤、水を含む水性グラビアインキであって、水溶性有機溶剤が特定の沸点を有するグリコールエーテルを含み、界面活性剤が特定のシリコーン系界面活性剤を特定量含む、水含有量の多い水性グラビアインキが、上記課題を解決しうることを見出した。
 すなわち、本発明は、顔料、水溶性有機溶剤、界面活性剤、水を含む水性グラビアインキであって、
 該水溶性有機溶剤が、沸点100℃以上260℃以下のグリコールエーテルを含み、
 該界面活性剤が、下記一般式(1)で表される構成単位を有するシリコーン系界面活性剤を含み、インキ中の該水溶性有機溶剤の含有量が、1質量%以上10質量%以下であり、
 インキ中の水の含有量が、50質量%以上80質量%以下である、水性グラビアインキに関する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002

〔式中、m及びnはそれぞれの構造単位の数であり、aは0以上40以下の整数、bは1以上40以下の整数、Rは水素原子又はアルキル基を示し、[(a+b)/(m/n)]は1.60以上4.5以下である。〕
 なお、m、n、a及びbの各構造単位はブロック共重合体でもランダム共重合体でもよい。
 本発明によれば、環境負荷が少なく、印刷濃度、乾燥性に優れた水性グラビアインキを提供することができる。
[水性グラビアインキ]
 本発明の水性グラビアインキは、顔料、水溶性有機溶剤、界面活性剤、水を含む水性グラビアインキ(以下、単に「グラビアインキ」又は「インキ」ともいう)であって、
 該水溶性有機溶剤が、沸点100℃以上260℃以下のグリコールエーテルを含み、
 該界面活性剤が、前記一般式(1)で表される構成単位を有するシリコーン系界面活性剤を含み、インキ中の該水溶性有機溶剤の含有量が、1質量%以上10質量%以下であり、
 インキ中の水の含有量が、50質量%以上80質量%以下である。
 以下に述べる水性グラビアインキ中の各成分の含有量は、グラビア印刷時の含有量を示す。本発明のグラビアインキは、各成分を印刷時の含有量に調整してそのまま用いてもよく、予め調製したベースインキを水等で希釈し、印刷時の含有量に調整して用いてもよい。
 本発明の水性グラビアインキによれば、環境負荷が少なく、樹脂フィルム等の低吸水性の印刷基材に対する印刷においても、印刷濃度、乾燥性に優れ、高品質の印刷物を得ることができる。その理由は定かではないが、以下のように考えられる。
 本発明の水性グラビアインキは、沸点100℃以上260℃以下のグリコールエーテルを含む水溶性有機溶剤を1質量%以上10質量%以下、水を50質量%以上80質量%以下含むことにより、グラビア版のセル内でインキが乾燥せず、転写率を高く維持できると考えられる。また、水含有量が多い系で、グリコールエーテルと特定のシリコーン系界面活性剤を含むことにより、転写したインキの水分が蒸発してグリコールエーテルの濃度が高くなる際に、濡れ性が維持され、インキ内の対流が抑制されることで、印刷基材上でのインキの濡れ拡がり性(以下、「レベリング性」ともいう)が阻害されない。この結果、印刷濃度及び乾燥性が優れ、高品質の印刷物を得ることができると考えられる。
 さらに、インキ中の水溶性有機溶剤の含有量が10質量%以下であり、該有機溶剤に沸点100℃以上260℃以下のグリコールエーテルを含むため、該有機溶剤がVOCの発生源となりにくく、環境負荷が低減されると考えられる。
<顔料>
 本発明のインキで用いられる顔料は、無機顔料及び有機顔料のいずれであってもよい。
 無機顔料としては、例えば、カーボンブラック、金属酸化物等が挙げられ、黒色インキにおいては、カーボンブラックが好ましい。カーボンブラックとしては、ファーネスブラック、サーマルランプブラック、アセチレンブラック、チャンネルブラック等が挙げられる。白色インキにおいては、二酸化チタン、酸化亜鉛、シリカ、アルミナ、酸化マグネシウム等の金属酸化物等が挙げられる。これらの無機顔料は、チタンカップリング剤、シランカップリング剤、高級脂肪酸金属塩等の公知の疎水化処理剤で表面処理されたものであってもよい。
 有機顔料としては、例えば、アゾレーキ顔料、不溶性モノアゾ顔料、不溶性ジスアゾ顔料、キレートアゾ顔料等のアゾ顔料類;フタロシアニン顔料、ペリレン顔料、ペリノン顔料、アントラキノン顔料、キナクリドン顔料、ジオキサジン顔料、チオインジゴ顔料、イソインドリノン顔料、キノフタロン顔料、ジケトピロロピロール顔料、ベンツイミダゾロン顔料、スレン顔料等の多環式顔料類等が挙げられる。
 色相は特に限定されず、有彩色インキにおいては、イエロー、マゼンタ、シアン、レッド、ブルー、オレンジ、グリーン等の有彩色顔料をいずれも用いることができる。
 好ましい有機顔料の具体例としては、C.I.ピグメント・イエロー13、17、74、83、93、97、109、110、120、128、139、151、154、155、174、180;C.I.ピグメント・レッド48、57:1、122、146、150、176、184、185、188、202、254;C.I.ピグメント・オレンジ;C.I.ピグメント・バイオレット19、23;C.I.ピグメント・ブルー15、15:1、15:2、15:3、15:4、16、60;C.I.ピグメント・グリーン7、36等から選ばれる1種以上が挙げられる。
 本発明で用いられる顔料の形態としては、自己分散型顔料及び顔料をポリマーで分散させた顔料粒子から選ばれる1種以上が挙げられるが、好ましくは顔料を含有するポリマー粒子(以下、「顔料含有ポリマー粒子」ともいう)である。
 なお、自己分散型顔料とは、アニオン性親水基又はカチオン性親水基の1種以上を、直接又は他の原子団を介して顔料の表面に結合することで、界面活性剤やポリマーを用いることなく水系媒体に分散可能である顔料を意味する。
<ポリマー>
 本発明のインキは、顔料分散剤及び/又は印刷基材に対する定着剤として、ポリマーを含有することが好ましい。ポリマーとしては、水溶性ポリマー及び水不溶性ポリマーのいずれも用いることができるが、水不溶性ポリマーがより好ましい。
 水溶性ポリマーとは、105℃で2時間乾燥させ、恒量に達したポリマーを、25℃の水100gに飽和するまで溶解させたときに、その溶解量が10g以上であるポリマーをいう。
 水不溶性ポリマーとは、105℃で2時間乾燥させ、恒量に達したポリマーを、25℃の水100gに飽和するまで溶解させたときに、その溶解量が10g未満であるポリマーをいい、その溶解量は好ましくは5g以下、より好ましくは1g以下である。アニオン性ポリマーの場合、上記溶解量は、ポリマーのアニオン性基を水酸化ナトリウムで100%中和した時の溶解量である。
 用いられるポリマーとしては、ポリエステル、ポリウレタン、ビニル系ポリマー等が挙げられるが、印刷濃度、乾燥性を向上させる観点から、ビニル化合物、ビニリデン化合物、ビニレン化合物等のビニル単量体の付加重合により得られるビニル系ポリマーが好ましい。また、ポリマーは架橋剤で架橋されたポリマーを用いることができる。
 本発明に用いられるポリマーは、顔料含有ポリマー粒子又は顔料を含有しないポリマー粒子Bとして、グラビアインキ中に分散して用いることが好ましい。以下、顔料含有ポリマー粒子を構成するポリマーを「ポリマーa」ともいい、顔料を含有しないポリマー粒子Bを構成するポリマーを「ポリマーb」ともいう。
 ポリマーaは、顔料分散能を有する顔料分散ポリマーとして、また、ポリマーbは、印刷基材にインキを定着させるための定着助剤ポリマーとして用いられる。
 ポリマーaとポリマーbは、異なる組成であってもよく、また、組成も含めて同一のポリマーであって、顔料の有無だけが異なるものであってもよい。
 インキ中に顔料含有ポリマー粒子とポリマー粒子Bを含む場合には、インキ中のポリマーの含有量は、ポリマーa及びポリマーbの合計量となる。
 グラビアインキ中のポリマーの含有量(ポリマーaとポリマーbの合計量)は、印刷濃度、乾燥性を向上させる観点から、好ましくは3質量%以上、より好ましくは5質量%以上、更に好ましくは7質量%以上であり、そして、好ましくは30質量%以下、より好ましくは25質量%以下、更に好ましくは20質量%以下である。
〔ポリマーa〕
 ポリマーaは、顔料分散能を有するポリマーであり、ポリエステル、ポリウレタン、ビニル系ポリマー等が挙げられる。これらの中でも、印刷濃度、乾燥性を向上させる観点から、ビニルモノマーの付加重合により得られるビニル系ポリマーが好ましい。
 ビニル系ポリマーとしては、(a1)イオン性モノマー由来の構成単位と、(a2)疎水性モノマー由来の構成単位を含むことが好ましい。
 (a1)イオン性モノマーとしては、アニオン性モノマーが好ましく、カルボン酸モノマー、スルホン酸モノマー等が挙げられる。これらの中では、カルボン酸モノマーがより好ましく、アクリル酸及びメタクリル酸から選ばれる1種以上が更に好ましい。
 (a2)疎水性モノマーとしては、アルキル(メタ)アクリレート、芳香族基含有モノマー、片末端に重合性官能基を有するマクロモノマー等が挙げられる。
 アルキル(メタ)アクリレートとしては、炭素数6以上18以下のアルキル基を有するものが好ましく、例えば、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、(イソ)プロピル(メタ)アクリレート、(イソ又はターシャリー)ブチル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、2-エチルヘキシル(メタ)アクリレート、(イソ)オクチル(メタ)アクリレート等が挙げられる。
 芳香族基含有モノマーとしては、炭素数6以上22以下の芳香族基を有するビニル系モノマーが好ましく、スチレン系モノマー、芳香族基含有(メタ)アクリレート等がより好ましい。スチレン系モノマーとしては、スチレン、2-メチルスチレン、α-メチルスチレン、ビニルトルエン、ジビニルベンゼン等が好ましく、芳香族基含有(メタ)アクリレートとしては、ベンジル(メタ)アクリレート等が好ましい。
 ポリマーaは、更に(a3)ノニオン性モノマーを含んでもよい。ノニオン性モノマーは、水や水溶性有機溶剤との親和性が高いモノマーであり、ポリアルキレングリコール(メタ)アクリレート、アルコキシポリアルキレングリコール(メタ)アクリレートが好ましく、メトキシポリエチレングリコール(n=1~30)(メタ)アクリレートが更に好ましい。ノニオン性モノマーの市販品例としては、新中村化学工業株式会社製のNKエステルMシリーズ、日油株式会社製のブレンマーPEシリーズ、PMEシリーズ、50PEPシリーズ、50POEPシリーズ等が挙げられる。
(ポリマーa中における各構成単位の含有量)
 ポリマーa中における(a1)~(a3)成分に由来する構成単位の含有量は、インキの分散安定性を向上させる観点から、次のとおりである。
 (a1)成分の含有量は、好ましくは5質量%以上、より好ましくは10質量%以上、更に好ましくは15質量%以上であり、そして、好ましくは45質量%以下、より好ましくは40質量%以下、更に好ましくは35質量%以下である。
 (a2)成分の含有量は、好ましくは30質量%以上、より好ましくは40質量%以上、更に好ましくは50質量%以上であり、そして、好ましくは95質量%以下、より好ましくは90質量%以下、更に好ましくは85質量%以下である。
 (a3)成分の含有量は、0質量%以上であり、(a3)成分を用いる場合、好ましくは1質量%以上であり、そして、好ましくは20質量%以下、より好ましくは15質量%以下、更に好ましくは10質量%以下である。
(ポリマーaの製造)
 前記ポリマーaは、(a1)イオン性モノマー、(a2)疎水性モノマー等を含むモノマー混合物を公知の溶液重合法等により共重合させることにより製造できる。
 ポリマーaの重量平均分子量は、インキの分散安定性、印刷濃度、乾燥性を向上させる観点から、好ましくは5,000以上、より好ましくは10,000以上、更に好ましくは13,000以上であり、そして、好ましくは20万以下、より好ましくは10万以下、更に好ましくは5万以下である。
 ポリマーaの酸価は、顔料の分散性及びポリマーの吸着性の観点から、好ましくは100mgKOH/g以上、より好ましくは150mgKOH/g以上、更に好ましくは200mgKOH/g以上であり、そして、好ましくは350mgKOH/g以下、より好ましくは300mgKOH/g以下、更に好ましくは270mgKOH/g以下である。
 なお、重量平均分子量及び酸価の測定は実施例に記載の方法により行うことができる。
(顔料含有ポリマー粒子の製造)
 顔料含有ポリマー粒子は、顔料表面にポリマーaが吸着した粒子であり、インキ中で安定に分散させることができる。
 顔料含有ポリマー粒子は、分散体として下記工程Iを有する方法により、効率的に製造することができる。更に、下記工程IIを有する方法により製造してもよい。ポリマーを架橋剤で架橋する場合は、工程IIIを有することが好ましい。
 工程I:ポリマーa、有機溶媒、顔料、及び必要に応じて中和剤、界面活性剤等を含有する混合物を分散処理して、顔料含有ポリマー粒子の分散体を得る工程
 工程II:工程Iで得られた分散体から有機溶媒を除去して、顔料含有ポリマー粒子の水分散体を得る工程
 工程III:工程Iで得られた分散体又は工程IIで得られた水分散体と架橋剤を混合し、架橋処理して、顔料を含有する架橋ポリマー粒子の水分散体を得る工程
(工程I)
 ポリマーaがアニオン性ポリマーの場合、中和剤を用いてポリマー中のアニオン性基を中和してもよい。中和剤を用いる場合は、pHが7以上11以下になるように中和することが好ましい。中和剤としては、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、アンモニア、各種アミン等の塩基が挙げられる。また、該ポリマーを予め中和しておいてもよい。
 ポリマーaのアニオン性基の中和度は、インキの分散安定性を向上させる観点から、アニオン性基に対して好ましくは10モル%以上、より好ましくは20モル%以上、更に好ましくは30モル%以上であり、そして、好ましくは100モル%未満、より好ましく90モル%以下、更に好ましくは80モル%以下、より更に好ましくは75モル%以下である。
 ここで中和度は、ポリマーaがアニオン性基を有する場合、ポリマーaのアニオン性基に対する中和剤の使用当量として下記式によって求めることができる。中和剤の使用当量が100モル%以下の場合、中和度と同義である。中和剤の使用当量が100モル%を超える場合には、中和剤がポリマー分散剤(a)の酸基に対して過剰であることを意味し、この時のポリマー分散剤(a)の中和度は100モル%とみなす。
 中和剤の使用当量(モル%)=〔{中和剤の添加質量(g)/中和剤の当量}/[{ポリマー分散剤(a)の加重平均酸価(mgKOH/g)×ポリマー分散剤(a)の質量(g)}/(56×1000)]〕×100
 工程Iにおける混合物の分散方法に特に制限はない。本分散だけで顔料含有ポリマー粒子の平均粒径を所望の粒径となるまで微粒化することもできるが、好ましくは予備分散させた後、さらに剪断応力を加えて本分散を行い、顔料含有ポリマー粒子の平均粒径を所望の粒径とするよう制御することが好ましい。
 好ましくは、ディスパー等を用いて予備分散した後、高圧分散処理する方法がある。ここで、「高圧分散」とは、20MPa以上の分散圧力で分散することを意味する。
(工程II)
 工程IIにおける有機溶媒の除去は公知の方法で行うことができる。顔料含有ポリマー粒子を含む水分散体中の有機溶媒は実質的に除去されていることが好ましいが、本発明の目的を損なわない限り、残存していてもよい。残留有機溶媒の量は0.1質量%以下が好ましく、0.01質量%以下であることがより好ましい。
 有機溶媒の除去は、有機溶媒を除去した分散体の不揮発成分(固形分)濃度が、好ましく15質量%以上、より好ましくは20質量%以上になるまで行うことが好ましく、そして、好ましくは50質量%以下、より好ましくは40質量%以下、更に好ましくは35質量%以下になるまで行うことが好ましい。
(工程III)
 工程IIIは、工程Iで得られた分散体又は工程IIで得られた水分散体と架橋剤を混合し、架橋処理して、顔料を含有する架橋ポリマー粒子の水分散体を得る工程である。
 架橋剤は、ポリマーaがアニオン性基を有するアニオン性ポリマーである場合、該アニオン性基と反応する官能基を有する化合物が好ましく、該官能基を分子中に2以上有する化合物がより好ましく、分子中に2以上6以下有する化合物が更に好ましい。
 架橋剤としては、好ましくは分子中に2以上のエポキシ基を有する水不溶性多官能エポキシ化合物が好ましい。架橋剤は、より好ましくは分子中に2以上のグリシジルエーテル基を有する化合物、更に好ましくは分子中に3以上8以下の炭化水素基を有する多価アルコールのポリグリシジルエーテル化合物である。
 ここで、架橋剤の「水不溶性」とは、架橋剤を25℃のイオン交換水100gに飽和するまで溶解させたときに、その溶解量が好ましくは50g未満であることをいう。前記溶解量は、好ましくは40g以下、より好ましくは35g以下である。
 架橋剤は、水系媒体中で効率よく架橋反応させる観点から、該架橋剤の水溶率は、好ましくは50質量%未満、より好ましくは40質量%以下、更に好ましくは35質量%以下である。ここで、水溶率とは、室温25℃にて水90質量部に架橋剤10質量部を溶解したときの溶解率(質量%)をいう。
 架橋剤の分子量は、反応を容易にする観点から、好ましくは120以上、より好ましくは150以上、更に好ましくは200以上であり、そして、好ましくは2000以下、より好ましくは1500以下、更に好ましくは1000以下である。
 架橋剤のエポキシ当量(g/eq)は、好ましくは90以上、より好ましくは100以上、更に好ましくは110以上であり、そして、好ましくは300以下、より好ましくは200以下、更に好ましくは150以下である。
 なお、エポキシ当量の測定は、実施例に記載の方法により行うことができる。
 架橋剤の具体例としては、ポリプロピレングリコールジグリシジルエーテル、グリセロールポリグリシジルエーテル、ポリグリセロールポリグリシジルエーテル、トリメチロールプロパンポリグリシジルエーテル、ソルビトールポリグリシジルエーテル、ペンタエリスリトールポリグリシジルエーテル、レゾルシノールジグリシジルエーテル、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル、1,6-ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、水添ビスフェノールA型ジグリシジルエーテル等のポリグリシジルエーテル等が挙げられる。これらの中でも、好ましくはポリプロピレングリコールジグリシジルエーテル(水溶率31質量%)、トリメチロールプロパンポリグリシジルエーテル(水溶率27質量%)、及びペンタエリスリトールポリグリシジルエーテル(水溶率0質量%)から選ばれる1種以上である。
 水不溶性多官能エポキシ化合物の市販品としては、ナガセケムテックス株式会社製のデナコールEXシリーズ、日油株式会社製のエピオールBE、同Bシリーズ等が挙げられる。
 ポリマーa中における酸成分の架橋率は、インキの保存安定性の観点から、好ましくは5モル%以上、より好ましくは10モル%以上、更に好ましくは20モル%以上であり、そして、好ましくは80モル%以下、より好ましくは70モル%以下、更に好ましくは60モル%以下である。
 インキ中のポリマーaの含有量は、定着性の観点から、好ましくは0.1質量%以上、より好ましくは0.2質量%以上、更に好ましくは0.3質量%以上であり、そして、好ましくは10質量%以下、より好ましくは5質量%以下、更に好ましくは2質量%以下である。
 インキ中の顔料に対するポリマーaの質量比〔ポリマーa/顔料〕は、インキの保存安定性の観点から、好ましくは0.2/99.8~70/30、より好ましくは0.5/99.5~60/40、更に好ましくは1/99~50/50である。
 商業的に入手しうるビニル系ポリマーの具体例としては、例えば、「アロンAC-10SL」(東亜合成株式会社製)等のポリアクリル酸、「ジョンクリル67」、「ジョンクリル611」、「ジョンクリル678」、「ジョンクリル680」、「ジョンクリル690」、「ジョンクリル819」(以上、BASFジャパン株式会社製)等のスチレン-アクリル系樹脂等が挙げられる。
(顔料を含有しないポリマー粒子B)
 グラビアインキは、印刷基材上での定着性を向上させる観点から、顔料を含有しないポリマー粒子B(ポリマー粒子B)を含むことが好ましい。ポリマー粒子Bは、顔料を含有せず、ポリマー単独で構成される水不溶性ポリマー粒子である。
 ポリマー粒子Bを構成するポリマーbとしては、アクリル系樹脂、スチレン系樹脂、ウレタン系樹脂、ポリエステル系樹脂、スチレン-アクリル系樹脂、ブタジエン系樹脂、塩化ビニル系樹脂等が挙げられるが、印刷濃度、乾燥性を向上させる観点から、アクリル系樹脂、塩化ビニル-アクリル系樹脂が好ましく、それらの併用も好ましい。
 ポリマー粒子Bは、それが水中に分散した水分散体として用いることが好ましい。ポリマー粒子Bは、適宜合成したものを使用してもよいし、市販品を使用してもよい。
〔ポリマーb〕
 前記アクリル系樹脂としては、(b1)イオン性モノマーと(b2)疎水性モノマーとを含むモノマー混合物Bを共重合させてなる水不溶性ビニル系ポリマーが好ましい。
 (b1)成分は、前記(a1)成分と同様であるが、それらの中でも、定着性を向上させる観点から、アニオン性モノマーが好ましく、カルボン酸モノマーがより好ましく、アクリル酸及びメタクリル酸から選ばれる1種以上が更に好ましい。
 (b2)成分は、前記(a2)成分と同様のアルキル(メタ)アクリレート、芳香族基含有モノマー、マクロモノマー等が挙げられる。これらの中でも、アルキル(メタ)アクリレートが好ましく、炭素数1以上22以下、好ましくは炭素数1以上10以下のアルキル基を有するものがより好ましく、前記例示化合物が更に好ましく、メチル(メタ)アクリレートと2-エチルヘキシル(メタ)アクリレートとの併用がより更に好ましい。
(ポリマーb中における各構成単位の含有量)
 ポリマーb中における(b1)及び(b2)成分に由来する構成単位の含有量は、印刷基材への定着性を向上させる観点から、次のとおりである。
 (b1)成分の含有量は、好ましくは0.5質量%以上、より好ましくは1質量%以上、更に好ましくは1.5質量%以上であり、そして、好ましくは40質量%未満、より好ましくは30質量%未満、更に好ましくは20質量%未満である。
 (b2)成分の含有量は、好ましくは60質量%以上、より好ましくは70質量%以上、更に好ましくは80質量%以上であり、そして、好ましくは99.5質量%未満、より好ましくは99質量%未満、更に好ましくは98.5質量%未満である。
 前記ポリマーbは、(b1)イオン性モノマー、(b2)疎水性モノマー等を含むモノマー混合物を公知の溶液重合法等により共重合させることにより製造できる。
 商業的に入手しうるポリマー粒子Bの分散体としては、例えば、「Neocryl A1127」(DSM Neo Resins社製、アニオン性自己架橋水系アクリル系樹脂)、「ジョンクリル390」(BASFジャパン株式会社製)等のアクリル系樹脂、「WBR-2018」「WBR-2000U」(大成ファインケミカル株式会社製)等のウレタン系樹脂、「SR-100」、「SR102」(以上、日本エイアンドエル株式会社製)等のスチレン-ブタジエン樹脂、「ジョンクリル7100」、「ジョンクリル7600」、「ジョンクリル734」、「ジョンクリル780」、「ジョンクリル537J」、「ジョンクリル538J」、「ジョンクリルPDX-7164」、「ジョンクリルPDX-7775」(以上、BASFジャパン株式会社製)等のスチレン-アクリル系樹脂及び「ビニブラン700」、「ビニブラン701」(日信化学工業株式会社製)等の塩化ビニル-アクリル系樹脂等が挙げられる。
 ポリマーbの重量平均分子量は、定着性を向上させる観点から、好ましくは10万以上、より好ましくは20万以上、更に好ましくは30万以上であり、そして、好ましくは250万以下、より好ましくは100万以下、更に好ましくは60万以下である。
 ポリマーbの酸価は、定着性を向上させる観点から、好ましくは1mgKOH/g以上、より好ましくは3mgKOH/g以上、更に好ましくは5mgKOH/g以上であり、そして、好ましくは70mgKOH/g以下、より好ましくは65mgKOH/g以下、更に好ましくは60mgKOH/g以下である。
 なお、ポリマーbの重量平均分子量と酸価は、実施例に記載の方法により測定される。
 インキ中のポリマー粒子Bの含有量は、定着性を向上させる観点から、好ましくは1質量%以上、より好ましくは2質量%以上、更に好ましくは3質量%以上であり、そして、好ましくは30質量%以下、より好ましくは20質量%以下、更に好ましくは15質量%以下である。
 また、分散体中又はインキ中のポリマー粒子Bの平均粒径は、インキ安定性から、好ましくは10nm以上、より好ましくは20nm以上、更に好ましくは30nm以上であり、そして、好ましくは300nm以下、より好ましくは200nm以下、更に好ましくは150nm以下である。
 なお、ポリマー粒子Bの平均粒径は、実施例に記載の方法により測定される。
<水溶性有機溶剤>
 本発明に用いられる水溶性有機溶剤は、常温(25℃)で液体であっても固体であってもよい。水溶性有機溶剤とは、有機溶剤を25℃の水100mlに溶解させたときに、その溶解量が10ml以上である有機溶剤をいう。
 水溶性有機溶剤は、乾燥性を向上させる観点から、沸点が100℃以上260℃以下のグリコールエーテルを含む。
 前記グリコールエーテルの分子量は、好ましくは70以上、より好ましくは80以上、更に好ましくは100以上であり、そして、好ましくは200以下、より好ましくは190以下、更に好ましくは180以下である。
 前記グリコールエーテルの沸点は、レベリング性を向上させる観点から、好ましくは110℃以上、より好ましくは115℃以上、更に好ましくは120℃以上、より更に好ましくは130℃以上であり、そして、好ましくは240℃以下、より好ましくは230℃以下、更に好ましく220℃以下である。すなわち、グリコールエーテルの沸点は、好ましくは110℃以上240℃以下、より好ましくは115℃以上230℃、更に好ましくは120℃以上220℃以下、より更に好ましくは130℃以上220℃以下である。
 前記グリコールエーテルとしては、乾燥性を向上させる観点から、アルキレングリコールモノアルキルエーテル及びアルキレングリコールジアルキルエーテルから選ばれる1種以上が好ましく、アルキレングリコールモノアルキルエーテルがより好ましい。
 前記グリコールエーテルが有するアルキル基の炭素数は、レベリング性を向上させる観点から、好ましくは1以上、より好ましくは2以上、更に好ましくは3以上であり、そして、乾燥性を向上させる観点から、好ましくは8以下、より好ましくは6以下、更に好ましくは4以下である。前記グリコールエーテルのアルキレングリコールは、乾燥性を向上させる観点から、エチレングリコール及びプロピレングリコールから選ばれる1種以上が好ましく、エチレングリコールがより好ましい。前記グリコールエーテルのアルキレングリコールの重合度は、レベリング性を向上させる観点から、1以上3以下が好ましく、1又は2がより好ましく、2が更に好ましい。
 これらを総合すると、グリコールエーテルは、アルキル基の炭素数が1以上8以下であり、アルキレングリコールの重合度が1以上3以下のエチレングリコール及びプロピレングリコールから選ばれる1種以上であり、アルキレングリコールモノアルキルエーテル及びアルキレングリコールジアルキルエーテルから選ばれる1種以上であることが好ましく、アルキル基の炭素数が2以上6以下であり、アルキレングリコールの重合度が1又は2のエチレングリコール及びプロピレングリコールから選ばれる1種以上であり、アルキレングリコールモノアルキルエーテルであることがより好ましく、アルキル基の炭素数が3以上4以下のジエチレングリコールモノアルキルエーテルがより更に好ましい。
 グリコールエーテルの具体例としては、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノイソプロピルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノイソプロピルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノイソブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、トリエチレングリコールモノブチルエーテル、トリプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールメチルエチルエーテル、及びジエチレングリコールジエチルエーテル等が挙げられる。
 これらの中では、エチレングリコールモノメチルエーテル(MG、沸点125℃)、エチレングリコールモノイソプロピルエーテル(iPG、沸点142℃)、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル(MDG、沸点194℃)、ジエチレングリコールモノイソプロピルエーテル(iPDG、沸点207℃)、ジエチレングリコールモノブチルエーテル(BDG、沸点231℃)、ジエチレングリコールモノイソブチルエーテル(iBDG、沸点220℃)、及びトリエチレングリコールモノブチルエーテル(BTG、沸点278℃)から選ばれる1種以上が好ましく、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノイソプロピルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、及びジエチレングリコールモノイソブチルエーテル(iBDG、沸点220℃)から選ばれる1種以上がより好ましい。
 水溶性有機溶剤は、さらに前記グリコールエーテル以外の他の水溶性有機溶剤を含むことができる。他の水溶性有機溶剤としては、アルコール、グリコール等の二価以上の多価アルコール、N-メチル-2-ピロリドン、2-ピロリドン等のピロリドン、アルカノールアミン等が挙げられる。これらの中でも、レベリング性を向上させる観点から、グリコールが好ましい。
 前記グリコールの沸点の好適範囲は、前記のグリコールエーテルの沸点の好適範囲と同じである。
 前記グリコールとしては、エチレングリコール、プロピレングリコール、1,2-ブタンジオール、1,2-ペンタンジオール、1,2-ヘキサンジオール、1,2-オクタンジオール、1,2-デカンジオール等の炭素数2以上10以下の1,2-アルカンジオール;1,3-プロパンジオール、2-メチル―1,3-プロパンジオール、3-メチル―1,3-ブタンジオール、2-エチル-1,3-ヘキサンジオール等の炭素数3以上8以下の1,3-アルカンジオール;ジプロピレングリコール、ジエチレングリコール等のポリアルキレングリコール等が挙げられる。これらは単独で又は2種以上を組み合せて用いることができる。これらの中でも、乾燥性及びレベリング性を向上させる観点から、炭素数2以上10以下の1,2-アルカンジオールが好ましく、炭素数2以上6以下の1,2-アルカンジオールがより好ましく、炭素数2以上4以下の1,2-アルカンジオールが更に好ましく、プロピレングリコール(PG、沸点188℃)を含有することがより更に好ましい。
 インキは、沸点が100℃未満又は260℃を超える水溶性有機溶剤を含有してもよい。100℃未満の水溶性有機溶剤としては、エタノール、イソプロピルアルコール、n-プロピルアルコール等の一価アルコールが挙げられる。260℃を超える水溶性有機溶剤としては、トリエチレングリコール(沸点285℃)、トリプロピレングリコール(沸点273℃)、グリセリン(沸点290℃)等が挙げられる。
<界面活性剤>
(シリコーン系界面活性剤)
 本発明においては、インキの乾燥性の観点から、下記一般式(1)で表される構成単位を有するシリコーン系界面活性剤を含む。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003

〔式中、m及びnはそれぞれの構造単位の数であり、aは0以上40以下の整数、bは1以上40以下の整数、Rは水素原子又はアルキル基を示し、[(a+b)/(m/n)]は1.60以上4.5以下である。〕
 なお、m、n、a及びbの各構造単位はブロック共重合体でもランダム共重合体でもよい。
 式(1)におけるポリアルキレンオキシド基を有さないシリコーン構造単位数mは、好ましくは1以上、より好ましくは2以上、更に好ましくは5以上、より更に好ましくは10以上であり、そして、好ましくは200以下、より好ましくは100以下、更に好ましくは50以下である。
 式(1)におけるポリアルキレンオキシド基を有するシリコーン構造単位数nは、好ましくは1以上、より好ましくは2以上、更に好ましくは4以上、より更に好ましくは6以上あり、そして、好ましくは100以下、より好ましくは80以下、更に好ましくは50以下である。
 構造単位数m及びnの比(m/n)は、シリコーン系界面活性剤のポリアルキレンオキシド基の割合を表し、ポリアルキレンオキシド基の数が多いほど(m/n)の値は小さくなる。
 構造単位数m及びnの比(m/n)は、インキの乾燥性の観点から、好ましくは1.5以上、より好ましくは1.8以上、更に好ましくは2.0以上であり、そして、好ましくは20以下、より好ましくは15以下、更に好ましくは10以下である。
 当該比(m/n)は、実施例に記載の方法により測定される。
 具体的には、プロトン核磁気共鳴(H-NMR)分光法による。H-NMRの測定結果を用い、δ(ppm):0.3-0.6のピーク面積値を2(2H:固定値)とする。δ(ppm):0-0.5のピーク面積値から変性されたSi元素に直接結合したメチル基(CH)のプロトン(面積値3)を減じ、更に変性されていないSi元素に直接結合したメチル基(CH)を2H分(面積値6)として除することにより変性・未変性のSi元素の比率[m/n]を算出する。
 また、ポリプロピレンオキシド基の構造単位数であるaは、δ=1.0-1.2のピーク面積値をプロピレンオキシド基(PO)のメチル基(CH)の3H分で除することにより算出する。
 ポリエチレンオキシド基の構造単位数であるbは、δ=3.0-3.8のピーク面積値が、プロピレンオキシド基(EO)又はPOの酸素元素に直接結合したメチレン基(CH/2H)、POの(CH,CH)分の水素(3H×PO平均付加モル数)、EO(CH-CH/4H×EO平均付加モル数)のピーク面積の合計値であること、及び前記aの値から算出する。
 式(1)中のaは、好ましくは0以上であり、そして、好ましくは35以下、より好ましくは25以下、更に好ましくは15以下である。
 式(1)中のbは、好ましくは1以上、より好ましくは2以上、更に好ましくは5以上、より更に好ましくは8以上であり、そして、好ましくは35以下、より好ましくは25以下、更に好ましくは20以下、より更に好ましくは18以下である。bの値が大きいほどポリアルキレンオキシド基あたりの親水性が大きくなる。
 式(1)中の(a+b)は、ポリアルキレンオキシド基の長さを表す指標であり、グリコールエーテルとの親和性に関係すると考えられる。
 (a+b)は、好ましくは1以上、より好ましくは2以上、更に好ましくは5以上、より更に好ましくは8以上であり、そして、好ましくは50以下、より好ましくは40以下、更に好ましくは30以下、より更に好ましくは20以下、より更に好ましくは18以下である。
 式(1)中の[(a+b)/(m/n)]は、グリコールエーテルとの親和性とシリコーン系界面活性剤の親水性の指標となり、グリコールエーテルとシリコーン系界面活性剤とを含む水系インキの印刷基材の濡れ拡がりに寄与すると考えられ、適度に水系インキが濡れ拡がることにより印刷濃度が向上すると考えられる。
 [(a+b)/(m/n)]は、1.60以上であり、好ましくは1.65以上、より好ましくは1.7以上、更に好ましくは1.8以上、より更に好ましくは2.0以上であり、そして、4.5以下であり、好ましくは4.4以下、より好ましくは4.3以下、更に好ましくは4.2以下、より更に好ましくは4.1以下、より更に好ましくは4未満である。すなわち、[(a+b)/(m/n)]は、好ましくは1.65以上4.4以下、より好ましくは1.7以上4.3以下、更に好ましくは1.8以上4.2以下、より更に好ましくは2.0以上4.1以下、より更に好ましくは2.0以上4未満である。
 当該比[(a+b)/(m/n)]は、実施例に記載の方法により測定される。
 式(1)中のRは、好ましくは水素原子又は炭素数1~15のアルキル基、より好ましくは水素原子又は炭素数1~8のアルキル基、更に好ましくは水素原子又は炭素数1~3のアルキル基、より更に好ましくはメチル基である。
 一般式(1)で表される構成単位を有するシリコーン系界面活性剤としては、下記一般式(2)で表される構成単位を有するジメチルポリシロキサンアルキレンオキシドが挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004

〔式中、m、n、a、b、及び[(a+b)/(m/n)]は前記と同義である。〕
 商業的に入手しうるシリコーン系界面活性剤の具体例としては、信越化学工業株式会社のシリコーン KF-642、KF-643、KF-644、KF-355A、SAG002、エボニック・ジャパン株式会社製のTEGO Wet 240等が挙げられる。
(アセチレングリコール系界面活性剤)
 本発明のインキは、インキの乾燥性を向上させる観点から、界面活性剤としてさらにアセチレングリコール系界面活性剤を含有することが好ましい。
 アセチレングリコール系界面活性剤としては、インキの乾燥性を向上させる観点から、炭素数8以上22以下のアセチレングリコール及び該アセチレングリコールのエチレン付加物が好ましく、炭素数8以上22以下のアセチレングリコールがより好ましい。前記アセチレングリコールの炭素数は、好ましくは10以上、より好ましく12以上であり、そして、好ましくは20以下、より好ましくは18以下、更に好ましくは16以下である。具体的には、レベリング性を向上させる観点から、2,4,7,9-テトラメチル-5-デシン-4,7-ジオール、3,6-ジメチル-4-オクチン-3,6-ジオール、及び2,5-ジメチル-3-ヘキシン-2,5-ジオールから選ばれる1種以上のアセチレングリコール、及び該アセチレングリコールのエチレンオキシド付加物が挙げられる。これらの中でも、2,4,7,9-テトラメチル-5-デシン-4,7-ジオールが好ましい。
 アセチレングリコール系界面活性剤のHLBは、好ましくは0以上、より好ましくは1以上、更に好ましくは2以上、より更に好ましくは2.5以上であり、そして、好ましくは5以下、より好ましくは4.5以下、更に好ましくは4以下、より更に好ましくは3.5以下である。
 アセチレングリコール系界面活性剤は、単独で又は2つ以上併用してもよい。
 ここで、HLB(親水性親油性バランス;Hydrophile-Lypophile Balance)値は、界面活性剤の水及び油への親和性を示す値であり、グリフィン法により次式から求めることができる。
 HLB=20×[(界面活性剤中に含まれる親水基の分子量)/(界面活性剤の分子量)]
 界面活性剤中に含まれる親水基としては、例えば、水酸基及びエチレンオキシ基が挙げられる。
 商業的に入手しうるアセチレングリコール系界面活性剤の具体例としては、Air Products & Chemicals社のサーフィノール104(2,4,7,9-テトラメチル-5-デシン-4,7-ジオール、EO平均付加モル数:0、HLB:3.0)、同104E(サーフィノール104のエチレングリコール50%希釈品)、同104PG-50(サーフィノール104のプロピレングリコール50%希釈品)、サーフィノール420(サーフィノール104のEO平均付加モル数:1.3、HLB:4.7)、川研ファインケミカル株式会社製のアセチレノールE13T(EO平均付加モル数:1.3、HLB:4.7)等が挙げられる。
 界面活性剤は、上記以外の他の界面活性剤を含んでもよい。他の界面活性剤としては、好ましくはアニオン性界面活性剤、上記以外のノニオン性界面活性剤、両性界面活性剤から選ばれる1種以上であり、これらを2つ以上併用してもよい。
 これらの中でも、アルコール系界面活性剤等のノニオン性界面活性剤が好ましい。
(水性グラビアインキ中の各成分の含有量)
 インキ中の顔料、ポリマー、水溶性有機溶剤、界面活性剤、及び水の含有量は、レベリング性の観点から、以下のとおりである。ここでいうインキは、希釈することなく印刷に用いることができる状態に調整されたものであり、この状態におけるインキ中の各成分の含有量を示す。
 インキ中の顔料の含有量は、好ましくは2質量%以上、より好ましくは5質量%以上、更に好ましくは8質量%以上であり、そして、好ましくは30質量%以下、より好ましくは25質量%以下、更に好ましくは18質量%以下である。
 インキ中の顔料含有ポリマー粒子の含有量は、好ましくは3質量%以上、より好ましくは5質量%以上、更に好ましくは8質量%以上であり、そして、好ましくは35質量%以下、より好ましくは30質量%以下、更に好ましくは25質量%以下、より更に好ましくは20質量%以下である。
 インキ中のポリマーの含有量は、好ましくは1質量%以上、より好ましくは2質量%以上、更に好ましくは3質量%以上であり、そして、好ましくは15質量%以下、より好ましくは10質量%以下、更に好ましくは8質量%以下である。
 インキ中の顔料に対するポリマー(ポリマーaとポリマーbの総量)の質量比〔ポリマー/顔料〕は、インキの安定性の観点から、好ましくは0.2以上、より好ましくは0.3以上、更に好ましくは0.4以上であり、そして、好ましくは3以下、より好ましくは2以下、更に好ましくは1以下である。
 インキ中の水溶性有機溶剤の総量としての含有量は、レベリング性を向上させる観点から、1質量%以上であり、好ましくは2質量%以上、より好ましくは3質量%以上であり、そして、環境負荷を低減する観点から、10質量%以下であり、好ましくは9質量%以下、より好ましくは8質量%以下である。すなわち、インキ中の水溶性有機溶剤の含有量は、好ましくは2質量%以上9質量%以下、より好ましくは3質量%以上8質量%以下である。
 インキ中の前記グリコールエーテルの含有量は、レベリング性を向上させる観点から、好ましくは1質量%以上、より好ましくは2質量%以上、更に好ましくは4質量%以上であり、そして、好ましくは10質量%以下、より好ましくは9質量%以下、更に好ましく8質量%以下である。
 インキ中の水溶性有機溶剤の総量に対する前記グリコールエーテルの含有量の質量比〔グリコールエーテルの含有量/水溶性有機溶剤の総量〕は、好ましくは0.5以上、より好ましくは0.6以上、更に好ましくは0.7以上、より更に好ましくは0.8以上であり、そして1以下である。
 インキ中の前記グリコールの含有量は、レベリング性を向上させる観点から、好ましくは5質量%以下、より好ましく3質量%以下、更に好ましくは1質量%以下であり、下限値は0質量%である。
 インキ中の沸点が100℃未満の水溶性有機溶剤の含有量は、レベリング性を向上させ、環境負荷を低減する観点から、好ましくは2質量%未満、より好ましくは1質量%未満、更に好ましくは0.5質量%未満であり、下限値は0質量%である。
 インキ中の沸点が260℃を超える水溶性有機溶剤の含有量は、乾燥性を向上させる観点から、好ましくは2質量%以下、より好ましく1質量%以下、更に好ましくは0.5質量%以下である。
 インキ中の界面活性剤の含有量は、レベリング性を向上させる観点から、好ましくは0.1質量%以上、より好ましくは0.2質量%以上、更に好ましくは0.3質量%以上であり、そして、好ましくは5質量%以下、より好ましくは4質量%以下、更に好ましくは3.5質量%以下である。
 インキ中の下記一般式(1)で表される構成単位を有するシリコーン系界面活性剤の含有量は、レベリング性を向上させる観点から、好ましくは0.01質量%以上、より好ましくは0.05質量%以上、更に好ましくは0.3質量%以上であり、そして、好ましくは5質量%以下、より好ましくは3質量%以下、更に好ましくは2質量%以下である。
 インキ中のアセチレングリコール系界面活性剤の含有量は、レベリング性を向上させる観点から、好ましくは0.1質量%以上、より好ましくは0.2質量%以上、更に好ましくは0.3質量%以上であり、そして、好ましくは5質量%以下、より好ましくは3質量%以下、更に好ましくは2質量%以下である。
 インキ中のシリコーン系界面活性剤とアセチレングリコール系界面活性剤の合計量に対するシリコーン系界面活性剤の質量比〔シリコーン系界面活性剤の含有量/シリコーン系界面活性剤とアセチレングリコール系界面活性剤の合計量〕は、好ましくは0.02以上、より好ましくは0.04以上、更に好ましくは0.06以上であり、そして、好ましくは0.9以下、より好ましくは0.8以下、更に好ましくは0.7以下である。
 インキ中のシリコーン系界面活性剤とアセチレングリコール系界面活性剤の合計量とポリマーの含有量の質量比〔シリコーン系界面活性剤とアセチレングリコール系界面活性剤の合計量/ポリマーの含有量〕は、レベリング性の観点から、好ましくは0.005以上、より好ましくは0.008以上、更に好ましくは0.01以上であり、そして、好ましくは0.6以下、より好ましくは0.5以下、更に好ましくは0.4以下である。
 グリコールエーテルの含有量に対するシリコーン系界面活性剤とアセチレングリコール系界面活性剤の合計量の質量比〔シリコーン系界面活性剤とアセチレングリコール系界面活性剤の合計量/グリコールエーテルの含有量〕は、好ましくは0.02以上、より好ましくは0.04以上、更に好ましくは0.06以上であり、そして、好ましくは0.4以下、より好ましくは0.3以下、更に好ましくは0.25以下である。質量比〔シリコーン系界面活性剤とアセチレングリコール系界面活性剤の合計量/グリコールエーテルの含有量〕は、好ましくは0.02以上0.4以下、より好ましくは0.04以上0.3以下、更に好ましくは0.06以上0.25以下である。
 インキ中の水の含有量は、揮発性有機化合物を低減しつつ、レベリング性を向上させる観点から、50質量%以上であり、好ましくは55質量%以上、より好ましくは60質量%以上、更に好ましくは66質量%以上であり、そして、良好な乾燥性を有しつつ、レベリング性を向上する観点から、80質量%以下であり、好ましくは78質量%以下、より好ましくは76質量%以下、更に好ましくは74質量%以下である。すなわち、インキ中の水の含有量は、好ましくは55質量%以上78質量%以下、より好ましくは60質量%以上76質量%以下、更に好ましくは66質量%以上74質量%以下である。
 顔料、ポリマー、水溶性有機溶剤、界面活性剤及び水以外の他の任意成分をインキ中に含有する場合は、水の含有量の一部を他の成分に置き換えて含有することができる。
 水の含有量に対するシリコーン系界面活性剤とアセチレングリコール系界面活性剤の合計量の質量比(シリコーン系界面活性剤とアセチレングリコール系界面活性剤の合計量/水の含有量)は、好ましくは0.003以上、より好ましくは0.005以上、更に好ましくは0.006以上であり、そして、好ましくは0.06以下、より好ましくは0.05以下、更に好ましくは0.04以下である。すなわち、質量比(シリコーン系界面活性剤とアセチレングリコール系界面活性剤の合計量/水の含有量)は、好ましくは0.003以上0.06以下、より好ましくは0.005以上0.05以下、更に好ましくは0.006以上0.04以下である。
 本発明のインキは、その用途に応じて、任意成分として、pH調整剤、粘度調整剤、消泡剤、防腐剤、防錆剤等の各種添加剤を含有することができる。
 20℃におけるインキのザーンカップ粘度は、レベリング性を向上させる観点から、好ましくは10秒以上、より好ましくは12秒以上、更に好ましくは13秒以上であり、そして、好ましくは25秒以下、より好ましくは20秒以下、更に好ましくは18秒以下である。
 20℃におけるインキのpHは、分散安定性を向上させる観点から、好ましくは5.5以上、より好ましくは6.0以上、更に好ましくは6.5以上であり、そして、部材耐性、皮膚刺激性の観点から、好ましくは11.0以下、より好ましくは10.5以下、更に好ましくは10.0以下である。
 ザーンカップ粘度及びpHは、実施例に記載の方法により測定される。
[グラビア印刷方法]
 本発明の水性グラビアインキは、グラビア版を用いるグラビア印刷に好適に使用することができる。本発明のインキを、グラビア印刷方式により印刷基材に印刷することにより、優れた印刷濃度、乾燥性により高精細なグラビア印刷物を得ることができる。
 グラビア印刷は、表面に凹状のセルが形成されたグラビアシリンダ(グラビア版)を回転させながらグラビアシリンダ表面に前記インキを供給し、所定の位置に固定されたドクターでインキをかき落としセル内のみにインキを残し、連続的に供給される印刷基材を表面がゴムで形成された圧胴にてグラビアシリンダに圧着させ、グラビアシリンダのセル内のインキのみを印刷基材に転写させることにより、文字や画像を印刷する方法である。
 グラビア印刷で用いる印刷基材としては、コート紙、アート紙、合成紙、加工紙等の紙;ポリエステルフィルム、ポリエチレンフィルム、ポリプロピレンフィルム、ポリスチレンフィルム、ポリ塩化ビニルフィルム、ナイロンフィルム等の樹脂フィルム等が挙げられる。
 印刷基材としては、非吸水性の基材に対するインキの濡れ拡がり性の観点から、樹脂フィルムが好ましく、印刷物を製造した後の打ち抜き加工等の後加工適性の観点から、ポリエステルフィルム及びポリプロピレンフィルムが好ましい。これらの樹脂フィルムは、二軸延伸フィルム、一軸延伸フィルム、無延伸フィルムであってもよい。
 また、グラビア印刷適性を向上させる観点から、コロナ処理、プラズマ処理等の放電加工による表面処理を行った樹脂フィルムを用いてもよい。
 以下の製造例、調製例、実施例及び比較例において、「部」及び「%」は特記しない限り「質量部」及び「質量%」である。なお、各物性等の測定方法は以下のとおりである。
(1)ポリマーの重量平均分子量の測定
 N,N-ジメチルホルムアミドに、リン酸及びリチウムブロマイドをそれぞれ60mmol/Lと50mmol/Lの濃度となるように溶解した液を溶離液として、ゲルクロマトグラフィー法〔東ソー株式会社製GPC装置(HLC-8320GPC)、東ソー株式会社製カラム(TSKgel SuperAWM-H、TSKgel SuperAW3000、TSKgel guardcolum Super AW-H)、流速:0.5mL/min〕により、標準物質として分子量既知の単分散ポリスチレンキット〔PStQuick B(F-550、F-80、F-10、F-1、A-1000)、PStQuick C(F-288、F-40、F-4、A-5000、A-500)、東ソー株式会社製〕を用いて測定した。
 測定サンプルは、ガラスバイアル中に樹脂0.1gを前記溶離液10mLと混合し、25℃で10時間、マグネチックスターラーで撹拌し、シリンジフィルター(DISMIC-13HP PTFE 0.2μm、アドバンテック株式会社製)で濾過したものを用いた。
(2)ポリマーの酸価の測定
 電位差自動滴定装置(京都電子工業株式会社製、電動ビューレット、型番:APB-610)にポリマーをトルエンとアセトン(2:1)を混合した滴定溶剤に溶かし、電位差滴定法により0.1N水酸化カリウム/エタノール溶液で滴定し、滴定曲線上の変曲点を終点とした。水酸化カリウム溶液の終点までの滴定量から酸価を算出した。
(3)水分散体、分散体の固形分濃度の測定
 赤外線水分計「FD-230」(株式会社ケツト科学研究所製)を用いて、測定試料5gを乾燥温度150℃、測定モード96(監視時間2.5分/変動幅0.05%)の条件で固形分濃度を測定した。
(4)顔料含有ポリマー粒子、ポリマー粒子の平均粒径の測定
 レーザー粒子解析システム「ELS-8000」(大塚電子株式会社製)を用いてキュムラント解析を行い測定した。測定する粒子の濃度が約5×10-3重量%になるよう水で希釈した分散液を用いた。測定条件は、温度25℃、入射光と検出器との角度90°、積算回数100回であり、分散溶媒の屈折率として水の屈折率(1.333)を入力し、得られたキュムラント平均粒径を顔料含有ポリマー粒子、ポリマー粒子の平均粒径とした。
(5)エポキシ化合物のエポキシ当量の測定
 エポキシ化合物のエポキシ当量は、JIS K7236に従い、京都電子工業株式会社製、電位差自動滴定装置、AT-610を用いて電位差滴定法により測定した。
(6)インキのザーンカップ粘度の測定
 ザーンカップ粘度計(株式会社離合社製、No.3)を用いて、20℃におけるインキの粘度を測定した。
(7)インキのpHの測定
 pH電極「6337-10D」(株式会社堀場製作所製)を使用した卓上型pH計「F-71」(株式会社堀場製作所製)を用いて、20℃におけるインキのpHを測定した。
(8)一般式(1)の[a+b]/[m/n]の算出
 [a+b]/[m/n]は、以下の条件によるプロトン核磁気共鳴(H-NMR)分光法の測定結果を用いて算出した。
 測定資料100mgを、トリメチルシリルを含有しない重クロロホルム(NMR用クロロホルムd-1(重水素化率99.8%)、関東化学株式会社製)2.0mlで希釈し、直径5.0mmのH-NMR用チューブを用いて、Agilent-NMR-vmrs400(varian社製、400MHz)装置により、パルス幅:45μs(45°パルス)、観測幅:6410Hz、待ち時間:10s、積算回数:8回、測定温度:室温条件下で、測定を行った。
 シリコーン系界面活性剤として、日信化学工業株式会社製、シルフェイスSAG002を使用した場合を例にとり、[a+b]/[m/n]の算出法を説明する。
 δ(ppm):0.3-0.6のピーク面積値を2(2H:固定値)とする。これによりEO又はPOで変性されたSi元素の分子内比率が1となるので、未変性のSi元素との比率[m/n]を求めるために用いた。
(8-1)m/nの算出
 δ(ppm):0-0.5のピーク面積値からEO又はPOで変性されたSi元素に直接結合したメチル基(CH)のプロトン(面積値3)を減じ、更にEO又はPOで変性されていないSi元素に直接結合したメチル基(CH)を2つ(面積値6)として除することにより変性・未変性のSi元素の比率[m/n]を算出した。
 m/n={[0-0.5のピーク面積値]-[変性Si元素に直接結合するメチル基3H]}/[未変性Si元素に直接結合するメチル基6H]=(19-3)/6=2.67
(8-2)a(分子内のPOの平均付加モル数)の算出
 δ=1.0-1.2のピーク面積値をPOのメチル基(CH)の3H分で除することによりPOの平均付加モル数aを算出した。
 a=[1.0-1.2のピーク面積値]/[PO鎖のメチル基(3H)]=0/3=0
(8-3)b(分子内のEOの平均付加モル数)の算出
 δ=3.0-3.8のピーク面積値は、EO又はPOの酸素元素に直接結合したメチレン基(CH/2H)、POの(CH,CH)分の水素(3H×PO平均付加モル数)、EO(CH-CH/4H×EO平均付加モル数)のピーク面積の合計値である。
 b={[δ=3.0-3.8のピーク面積値]-[POの(CH,CH)分の水素(3H)]×a-[EO又はPOの酸素元素に直接結合したメチレン基(CH/2H)]}/[EO(CH-CH)の水素(4H)]=(43.1-3×(0)-2)/4=10.28
 上記で得られた[m/n]、a、bの値から、シルフェイスSAG002の[a+b]/[m/n]は以下のとおり、3.85と算出された。
 [a+b]/[m/n]=(0+10.28)/2.67=3.85
 他のシリコーン系界面活性剤を使用した場合も、上記と同様にして算出した。
製造例1(顔料含有ポリマー粒子の水分散体の製造)
(1)2Lフラスコにイオン交換水236部を計量し、水不溶性スチレン-アクリルポリマー(BASF社製、商品名:ジョンクリル690、重量平均分子量:16500、酸価:240mgKOH/g)を60部、及び5N水酸化ナトリウム溶液36.5部(ナトリウム中和度:60モル%)を投入した。アンカー翼を用いて200rpmで2時間撹拌し、スチレン-アクリルポリマー水溶液332.5部(固形分濃度:19.9%)を得た。
 ディスパー翼を有する容積が2Lのベッセルに上記水溶液331.7部及びイオン交換水448.3部を添加し、0℃の水浴で冷却しながら、ディスパー(浅田鉄工株式会社製、ウルトラディスパー:商品名)を用いて1400rpmで15分間撹拌した。
(2)次いでマゼンタ顔料(C.I.ピグメント・レッド146)220部を加え、6400rpmで1時間撹拌した。その分散液をジルコニアビーズ(株式会社ニッカトー社製、商品名:XTZボール、0.3mmφ)を80%充填した湿式分散機(株式会社広島メタル&マシナリー製、商品名:ウルトラアペックスミル UAM05)に投入し、5℃の冷却水で冷却しながら周速8m/s、流量200g/分で5パス分散後、200メッシュ金網を用いて濾過を行った。
(3)上記で得られた濾液500部(顔料:110部、ポリマー:33部)にデナコール EX-321L(ナガセケムテックス株式会社製、トリメチロールプロパンポリグリシジルエーテル、エポキシ当量:129)7.3部(ポリマー中のアクリル酸に含有する架橋反応点となるカルボン酸に対し40mol%相当)、プロキセルLV(S)(ロンザジャパン株式会社製、防黴剤、有効分:20%)1部を添加し、更に固形分濃度が27.3%になるようにイオン交換水43.2部を添加し、70℃で3時間攪拌した後、200メッシュ金網で濾過し、顔料含有ポリマー粒子の水分散体(顔料含有ポリマー粒子の含有量:27.3%、平均粒径:280nm)550.5部を得た。なお、顔料含有ポリマー粒子を構成するポリマーは水不溶性ポリマーである。
製造例2(顔料を含有しない水不溶性ポリマー粒子の分散体の製造)
 滴下ロートを備えた反応容器内に、メタクリル酸0.5部、メチルメタクリレート(富士フイルム和光純薬株式会社製)14.5部、2-エチルヘキシルアクリレート(富士フイルム和光純薬式会社製)5.0部、ラテムルE-118B(ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸ナトリウム11.1部、花王株式会社製、界面活性剤)、重合開始剤である過硫酸カリウム(富士フイルム和光純薬株式会社製)0.2部、イオン交換水282.8部を入れて150prmで混合した後、窒素ガス置換を行い、初期仕込みモノマー溶液を得た。
 メタクリル酸9.5部、メチルメタクリレート275.5部、2-エチルヘキシルアクリレート95.0部、ラテムルE-118B 35.1部、過硫酸カリウム0.6部、イオン交換水183.0部を150prmで混合した滴下モノマー溶液を滴下ロート内に入れて、窒素ガス置換を行った。
 窒素雰囲気下、反応容器内の初期仕込みモノマー溶液を150prmで攪拌しながら室温から80℃に30分かけて昇温し、80℃に維持したまま、滴下ロート中のモノマーを3時間かけて徐々に反応容器内に滴下した。滴下終了後、反応容器内の温度を維持したまま、1時間攪拌し、イオン交換水204.7部を加えた。次いでステンレス金網(200メッシュ)でろ過し、水不溶性ポリマー粒子の分散体(固形分濃度:40%、平均粒径:100nm、ポリマーの酸価:16mgKOH/g)を得た。
<グラビア印刷用インキの調製>
実施例1(インキ1の調製)
 表1に記載のインキ組成となるように、製造容器内に製造例1で得られた顔料含有ポリマー粒子の水分散体57.6部(インキ中の顔料含有量:11.5部、顔料含有ポリマー粒子の含有量:15.7部)に中和剤(富士フイルム和光純薬株式会社製、5N水酸化ナトリウム溶液)0.27部及び製造例2で得られた顔料を含有しない水不溶性ポリマー粒子の分散液12.5部(インキ中のポリマー含有量:5.0%に相当、固形分濃度40%)を加え、150rpmで撹拌を行った。
 更にジエチレングリコールモノイソブチルエーテル(iBDG;富士フイルム和光純薬株式会社製、沸点220℃)7.0部、シリコーン系界面活性剤(信越化学工業株式会社製、商品名:KF642)0.5部、及びアセチレングリコール系界面活性剤(2,4,7,9-テトラメチル-5-デシン-4,7-ジオール(HLB:3.0);サーフィノール104のプロピレングリコール50%希釈品、エアープロダクツアンドケミカルズ社製、商品名:サーフィノール104PG-50)1.0部、増粘剤(株式会社ADEKA製、商品名:アデカノールUH-420、ノニオン高分子界面活性剤、有効分30%水溶液)0.4部、及びイオン交換水を加え、室温下で30分撹拌を行った後、ステンレス金網(200メッシュ)で濾過し、水性グラビアインキを得た。
 結果を表1に示す。なお、表1中の配合量は有効分としての量を示し、配合量の合計は100部であるので、グラビアインキ中の水の含有量は70.63部である。
 また、水性グラビアインキの20℃におけるザーンカップ粘度は14秒、20℃におけるpHは7.6であった。
 なお、表1及び表2中の各表記は下記のとおりである。
(水溶性有機溶剤)
 ・PG:プロピレングリコール(沸点188℃)
 ・iBDG:ジエチレングリコールモノイソブチルエーテル(沸点220℃)
 ・BTG:トリエチレングリコールモノブチルエーテル(沸点278℃)
 ・BDG:ジエチレングリコールモノブチルエーテル(沸点231℃)
 ・MG:エチレングリコールモノメチルエーテル(沸点125℃)
 ・MDG:ジエチレングリコールモノメチルエーテル(沸点194℃)
 ・iPG:エチレングリコールモノイソプロピルエーテル(沸点142℃)
 ・iPDG:ジエチレングリコールモノイソプロピルエーテル(沸点207℃)
 上記の水溶性有機溶剤は、全て富士フイルム和光純薬株式会社製である。
(シリコーン系界面活性剤)
 ・KF-642(一般式(1)中、a=0、b=14.97、[m/n]=4.56、[a+b]/[m/n]=3.28)
 ・KF-643(一般式(1)中、a=0、b=10.11、[m/n]=2.59、[a+b]/[m/n]=3.90)
 ・KF-644(一般式(1)中、a=0、b=9.87、[m/n]=2.54、[a+b]/[m/n]=3.88)
 ・KF-355A(一般式(1)中、a=0、b=16.40、[m/n]=4.10、[a+b]/[m/n]=4.08)
 ・SAG002(一般式(1)中、a=0、b=10.28、[m/n]=2.67、[a+b]/[m/n]=3.85、日信化学工業株式会社製、シルフェイスSAG005)
 ・TEGO 240(一般式(1)中、a=0、b=12.0、[m/n]=5.70、[a+b]/[m/n]=2.11、EVONIK社製、TEGO Wet 240)
 ・KF-352A(一般式(1)中、a=35.16、b=37.1、[m/n]=11.3、[a+b]/[m/n]=6.41)
 ・KF-353A(一般式(1)中、a=0、b=11.6、[m/n]=7.8、[a+b]/[m/n]=1.48)
 ・KF-6011(一般式(1)中、a=0、b=16.15、[m/n]=3.48、[a+b]/[m/n]=4.64)
 ・KF-6012(一般式(1)中、a=39.10、b=41.6、[m/n]=11.6、[a+b]/[m/n]=6.96)
 ・KF-6017(一般式(1)中、a=0、b=11.36、[m/n]=25.45、[a+b]/[m/n]=0.45)
 なお、「KF」シリーズは、信越化学工業株式会社製のポリエーテル変性シリコーン系界面活性剤である。また、この実施例で用いたこれらのシリコーン系界面活性剤は、いずれも一般式(1)における、mが1以上200以下の数、nが1以上100以下の数、Rが水素原子又は炭素数1~15のアルキル基を満たす化合物である。
実施例2~15及び比較例1~8
 実施例1の配合処方を表1及び表2に示す条件に変えた以外は、実施例1と同様にして、インキ2~15及び21~28を得た。
(1)印刷試験
 実施例1~15で得られたインキ1~15、及び比較例1~8で得られたインキ21~28を用いて、OPPフィルム(フタムラ化学株式会社製、FOR-AQ#20、ラミネートグレード)のコロナ放電処理面にグラビア印刷を行った。印刷は、卓上グラビア印刷テスト機(松尾産業株式会社製、Kプリンティングプルーファー)を用いて付属の電子彫刻プレート(線数175線/インチ、版深度31μm)で印刷濃度100%のベタ印刷を行い、印刷物を得た。
(2)印刷濃度の評価方法
 分光光度計(グレタグマクベス社製、商品名:SpectroEye)を用いて、測定モード(DIN,Abs)にて印刷部の印刷濃度を測定し、以下基準で評価した。
 評価結果がB以上であれば実用上問題はない。
(評価基準)
 A:1.9以上
 B:1.7以上1.9未満
 C:1.7未満
(3)乾燥性の評価方法
 上記(1)のベタ印刷を行った後、60℃に設定した乾燥機(ヤマト科学株式会社、Drying Oven DSV402)内で1分間乾燥させた後、印刷面を指で擦り、インキの転移状況を目視で観察し、以下の基準で乾燥性を評価した。なお、印刷濃度の評価が「C」の場合は印刷物上のインキの濡れ拡がりが不十分であり、適正な評価ができないため、乾燥性の評価を実施しなかった。
 評価結果が○であれば実用上問題ない。
(評価基準)
 A:インキ転移なし
 B:インキ転移あり
 -:評価を実施せず
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000005
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000006
 表1及び表2から、実施例1~15のグラビアインキ1~15は、比較例1~8のグラビアインキ21~28に比べて、印刷濃度、乾燥性に優れていることが分かる。
 本発明の水性グラビアインキは環境負荷が少なく、樹脂フィルム等の低吸水性の印刷基材に対する印刷においても、印刷濃度、乾燥性に優れたグラビアインキとして有用である。

Claims (15)

  1.  顔料、水溶性有機溶剤、界面活性剤、水を含む水性グラビアインキであって、
     該水溶性有機溶剤が、沸点100℃以上260℃以下のグリコールエーテルを含み、
     該界面活性剤が、下記一般式(1)で表される構成単位を有するシリコーン系界面活性剤を含み、
     インキ中の該水溶性有機溶剤の含有量が、1質量%以上10質量%以下であり、
     インキ中の水の含有量が、50質量%以上80質量%以下である、水性グラビアインキ。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001

    〔式中、m及びnはそれぞれの構造単位の数であり、aは0以上40以下の整数、bは1以上40以下の整数、Rは水素原子又はアルキル基を示し、[(a+b)/(m/n)]は1.60以上4.5以下である。〕
  2.  さらに水不溶性ポリマーを含む、請求項1に記載の水性グラビアインキ。
  3.  界面活性剤が、さらにアセチレングリコール系界面活性剤を含む、請求項1又は2に記載の水性グラビアインキ。
  4.  (シリコーン系界面活性剤とアセチレングリコール系界面活性剤の合計量/グリコールエーテルの含有量)の質量比が、0.02以上0.4以下である、請求項3に記載の水性グラビアインキ。
  5.  (シリコーン系界面活性剤とアセチレングリコール系界面活性剤の合計量/水の含有量)の質量比が、0.003以上0.06以下である、請求項3又は4に記載の水性グラビアインキ。
  6.  水溶性有機溶剤の総量に対するグリコールエーテルの含有量の質量比〔グリコールエーテルの含有量/水溶性有機溶剤の総量〕が、0.5以上1以下である、請求項1~5のいずれかに記載の水性グラビアインキ。
  7.  〔シリコーン系界面活性剤の含有量/シリコーン系界面活性剤とアセチレングリコール系界面活性剤の合計量〕の質量比が、0.02以上0.9以下である、請求項3~5のいずれかに記載の水性グラビアインキ。
  8.  グリコールエーテルが、アルキレングリコールモノアルキルエーテル及びアルキレングリコールジアルキルエーテルから選ばれる1種以上であり、該グリコールエーテルが有するアルキル基の炭素数が1以上8以下であり、該グリコールエーテルのアルキレングリコールが、重合度1以上3以下のエチレングリコール及びプロピレングリコールから選ばれる1種以上である、請求項1~7のいずれかに記載の水性グラビアインキ。
  9.  グリコールエーテルが、アルキレングリコールモノアルキルエーテルである、請求項1~8のいずれかに記載の水性グラビアインキ。
  10.  インキ中のグリコールエーテルの含有量が、1質量%以上10質量%以下である、請求項1~9のいずれかに記載の水性グラビアインキ。
  11.  インキ中の水溶性有機溶剤の総量に対するグリコールエーテルの含有量の質量比〔グリコールエーテルの含有量/水溶性有機溶剤の総量〕が、0.5以上1以下である、請求項1~10のいずれかに記載の水性グラビアインキ。
  12.  インキ中の沸点が100℃未満の水溶性有機溶剤の含有量が、2質量%未満である、請求項1~11のいずれかに記載の水性グラビアインキ。
  13.  水溶性有機溶剤が、さらにグリコールを含有する、請求項1~12のいずれかに記載の水性グラビアインキ。
  14.  インキ中のグリコールの含有量が、5質量%以下である、請求項13に記載の水性グラビアインキ。
  15.  請求項1~14のいずれかに記載の水性グラビアインキのグラビア印刷用としての使用。
     
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022209932A1 (ja) * 2021-03-30 2022-10-06 Dicグラフィックス株式会社 水性リキッドインキの印刷層を有する積層体

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10158564A (ja) 1996-12-05 1998-06-16 Sakata Corp 水性印刷インキ組成物およびそれを用いた印刷物の製造方法
JP2002188029A (ja) 2000-12-21 2002-07-05 Toyo Ink Mfg Co Ltd 水溶性印刷インキ組成物及びそれを用いた印刷物
JP2016044282A (ja) * 2014-08-26 2016-04-04 東洋インキScホールディングス株式会社 グラビア印刷用水性印刷インキ組成物
WO2016104294A1 (ja) * 2014-12-26 2016-06-30 花王株式会社 水系インク
WO2016208719A1 (ja) * 2015-06-25 2016-12-29 花王株式会社 水性インク
WO2017047267A1 (ja) * 2015-09-18 2017-03-23 株式会社シンク・ラボラトリー 水性グラビアインキ
JP2017155186A (ja) * 2016-03-04 2017-09-07 花王株式会社 水性インクの製造方法
WO2018088560A1 (ja) * 2016-11-14 2018-05-17 花王株式会社 水性グラビアインキ

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0737590B2 (ja) 1986-06-10 1995-04-26 サカタインクス株式会社 水性印刷インキ組成物
CN101092531A (zh) 2007-07-19 2007-12-26 王兆进 单组份低温固化玻璃油墨
US20210163765A1 (en) 2018-10-30 2021-06-03 Kao Corporation Aqueous ink for plate printing

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10158564A (ja) 1996-12-05 1998-06-16 Sakata Corp 水性印刷インキ組成物およびそれを用いた印刷物の製造方法
JP2002188029A (ja) 2000-12-21 2002-07-05 Toyo Ink Mfg Co Ltd 水溶性印刷インキ組成物及びそれを用いた印刷物
JP2016044282A (ja) * 2014-08-26 2016-04-04 東洋インキScホールディングス株式会社 グラビア印刷用水性印刷インキ組成物
WO2016104294A1 (ja) * 2014-12-26 2016-06-30 花王株式会社 水系インク
WO2016208719A1 (ja) * 2015-06-25 2016-12-29 花王株式会社 水性インク
WO2017047267A1 (ja) * 2015-09-18 2017-03-23 株式会社シンク・ラボラトリー 水性グラビアインキ
JP2017155186A (ja) * 2016-03-04 2017-09-07 花王株式会社 水性インクの製造方法
WO2018088560A1 (ja) * 2016-11-14 2018-05-17 花王株式会社 水性グラビアインキ
JP2018083938A (ja) 2016-11-14 2018-05-31 花王株式会社 水性グラビアインキ

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
"JIS K7236", KYOTO ELECTRONICS MANUFACTURING CO., LTD., article "AT-610"
See also references of EP3805322A4

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022209932A1 (ja) * 2021-03-30 2022-10-06 Dicグラフィックス株式会社 水性リキッドインキの印刷層を有する積層体
JP7195494B1 (ja) * 2021-03-30 2022-12-23 Dicグラフィックス株式会社 水性リキッドインキの印刷層を有する積層体

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