WO2020149017A1 - アンカーコート剤 - Google Patents

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WO2020149017A1
WO2020149017A1 PCT/JP2019/046156 JP2019046156W WO2020149017A1 WO 2020149017 A1 WO2020149017 A1 WO 2020149017A1 JP 2019046156 W JP2019046156 W JP 2019046156W WO 2020149017 A1 WO2020149017 A1 WO 2020149017A1
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coating agent
mass
anchor
anchor coating
anchor coat
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篤史 藤田
直哉 浅田
玄太 伊藤
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サカタインクス株式会社
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    • C08F220/1804—C4-(meth)acrylate, e.g. butyl (meth)acrylate, isobutyl (meth)acrylate or tert-butyl (meth)acrylate

Definitions

  • the present invention relates to an anchor coating agent.
  • an anchor coat layer is formed on a water-repellent liner paper with an aqueous ink containing an acrylic resin having a predetermined surface tension, and the anchor coat layer has a predetermined surface tension and viscosity.
  • a technique relating to a method for producing a printed matter, which is printed using an aqueous inkjet ink having a is disclosed.
  • Patent Document 1 it is not possible to form an anchor coat layer having storage stability of the anchor coat agent, as well as inkjet printability, coating film resistance, and hiding power, and there is room for improvement. there were.
  • an object of the present invention to provide an anchor coating agent that can form an anchor coating layer having excellent storage stability, inkjet printing suitability, coating film resistance, and hiding power.
  • the present inventors have conducted extensive studies to solve the above problems, a white pigment, an ionic salt, and an anchor coat layer formed using an anchor coating agent containing an aqueous resin having a predetermined acid value, The inventors have found that all of the above problems can be solved, and have completed the present invention.
  • the present invention relates to an anchor coating agent containing a white pigment, an ionic salt, and an aqueous resin having an acid value of 50 mgKOH/g or less.
  • the white pigment is preferably titanium oxide.
  • the ionic salt is preferably a dissociative metal salt.
  • the ionic salt is preferably a calcium salt.
  • the glass transition temperature of the aqueous resin having an acid value of 50 mgKOH/g or less is preferably 70° C. or less.
  • the anchor coating agent of the present invention is preferably used for coating on one surface of the liner base paper or the corrugated board.
  • the anchor coating agent of the present invention contains a white pigment, an ionic salt, and an aqueous resin having an acid value of 50 mgKOH/g or less.
  • the white pigment examples include inorganic white pigments and organic white pigments.
  • inorganic white pigment titanium oxide, zinc oxide, cerium oxide, silica, alumina, magnesium oxide, zirconium dioxide, yttria-stabilized zirconium, indium oxide, antimony oxide, tin oxide, barium titanate, barium sulfate, calcium carbonate, Examples include fine powder silicic acid, calcium silicate, talc, and clay.
  • the organic white pigments include organic compound salts disclosed in JP-A-11-129613, alkylenebismelamine derivatives disclosed in JP-A-11-140365 and 2001-234093.
  • titanium oxides such as rutile type and anatase type are preferable, and titanium oxide whose surface is coated with alumina is more preferable, from the viewpoints of suitably imparting hiding properties and imparting storage stability.
  • a method for coating the titanium oxide a known method such as an aqueous treatment or a vapor phase treatment can be used.
  • the white pigments may be used alone or in combination of two or more.
  • the average particle size of the white pigment is not particularly limited, but from the viewpoint of suitably providing storage stability and hiding property, the average particle size is preferably 100 to 500 nm, more preferably 150 to 400 nm. ..
  • the average particle diameter means a volume average particle diameter measured by a laser diffraction particle size measuring method and a measuring device: Nanotrac (UPA-EX150, manufactured by Nikkiso Co., Ltd.).
  • the white pigment is preferably 30 to 80% by mass, and more preferably 40 to 70% by mass, based on the total mass of the anchor coating agent, from the viewpoint of suitably imparting the hiding property.
  • Examples of the ionic salt include organic ionic salts and inorganic ionic salts.
  • Examples of the organic ion salts include aliphatic sulfonates, higher alcohol sulfate ester salts, higher alcohol phosphate ester salts, higher alcohol ethylene oxide addition sulfate ester salts, higher alcohol ethylene oxide addition phosphate ester salts, quaternary ammonium salts, Examples include betaine.
  • the inorganic ion salt examples include an alkali metal salt and an alkaline earth metal salt.
  • a dissociative metal salt is preferable from the viewpoint of suitably imparting inkjet printability.
  • dissociative metal salt examples include chlorides such as calcium and magnesium, inorganic salts such as sulfates and nitrates, and organic acid salts such as acetates and formates.
  • Specific examples thereof include calcium acetate, calcium chloride, calcium formate, calcium nitrate, calcium sulfate, magnesium acetate, magnesium chloride, magnesium formate, magnesium nitrate, and magnesium sulfate.
  • calcium salts are more preferable, calcium chloride or calcium nitrate is more preferable, and from the viewpoint of more suitably imparting inkjet printability.
  • Particularly preferred is calcium chloride.
  • the above ionic salts may be used alone or in combination of two or more.
  • the dissociative metal salt is preferably used in an amount of 3 to 30% by mass, and more preferably 3 to 15% by mass, based on the total mass of the anchor coating agent.
  • water-based resin having an acid value of 50 mgKOH/g or less examples include, for example, acrylic resins, polyester resins, polyurethane resins, polyvinyl acetate resins, polyvinyl chloride resins. , Polystyrene-based resins, polybutadiene-based resins and the like. Among them, acrylic resins are preferable from the viewpoint of excellent cohesiveness of the coating film of the anchor coating agent and suitably imparting coating film resistance.
  • the above aqueous resins can be used alone or in combination of two or more kinds.
  • the aqueous resin has an acid value of 50 mgKOH/g or less.
  • the acid value of the aqueous resin exceeds 50 mgKOH/g, an interaction occurs between the ionic salt in the anchor coating agent and the aqueous resin, and the salt due to the interaction between the white pigment and the ionic salt. Deposition effect tends to decrease, and inkjet printability decreases. In addition, the compatibility with the ionic salt is reduced, and storage stability cannot be sufficiently imparted.
  • the aqueous resin preferably has an acid value of 30 mgKOH/g or less, and more preferably 20 mgKOH/g or less from the viewpoint of suitably imparting storage stability.
  • the acid value of the aqueous resin can be measured by a potentiometric titration method.
  • the acid value of the aqueous resin may be measured, for example, according to JIS K 0070:1992 “Testing method for acid value, saponification value, ester value, iodine value, hydroxyl value and unsaponifiable matter of chemical products”. it can.
  • An example of such a potentiometric titrator is an automatic potentiometric titrator AT610 (manufactured by Kyoto Electronics Manufacturing Co., Ltd.).
  • the water-based resin preferably has a glass transition temperature of 70° C. or lower, more preferably 40° C. or lower from the viewpoint of suitably imparting storage stability, and further preferably imparting coating film resistance. And more preferably 20° C. or lower.
  • the lower limit of the glass transition temperature of the above-mentioned aqueous resin is preferably ⁇ 10° C. or higher, and more preferably 0° C. or higher from the viewpoint of more suitably imparting storage stability.
  • the glass transition temperature of the aqueous resin can be measured by, for example, differential scanning calorimetry (DSC) according to JIS K 7121:2012 “Plastic transition temperature measuring method” and the like.
  • the water-based resin is preferably contained in a solid content of 3 to 20 mass% with respect to the total mass of the anchor coating agent.
  • the content of the above-mentioned aqueous resin is less than 3% by mass, the cohesive force of the coating film of the anchor coating agent may be reduced and the coating film resistance may be reduced.
  • the content of the emulsion exceeds 20% by mass, the room for blending the pigment and other components decreases, and the effect of the invention may be insufficient.
  • the aqueous resin is more preferably contained in a solid content of 7 to 15 mass% with respect to the total mass of the anchor coating agent.
  • Examples of the above-mentioned aqueous resin include those obtained by emulsifying the above-mentioned aqueous resin in an aqueous medium described later using a low-molecular weight emulsifier, those obtained by emulsifying in the aqueous medium described later using a high-molecular emulsifier, self-emulsification Examples thereof include those emulsified in an aqueous medium described below.
  • the above-mentioned aqueous resin those obtained by emulsifying various polymers in an aqueous medium using a low-molecular weight emulsifier are preferable because they have excellent miscibility with the above-mentioned ionic salts.
  • low molecular weight emulsifier examples include monosaccharide or polysaccharide fatty acid ester, polyglycerin fatty acid ester, organic acid monoglyceride, propylene glycol fatty acid ester, polyglycerin condensed ricinoleic acid ester, sorbitan fatty acid ester, polyoxyethylene sorbitan fatty acid ester, and polyoxy ester.
  • Examples thereof include salts, alkylbenzyldimethylammonium salts, fatty acid amidoamines, alkylpyridinium salts, alkylbetaines, and alkylamine oxides.
  • aqueous medium examples include water or a mixture of water and a water-miscible solvent.
  • water-miscible solvent include lower alcohols, polyhydric alcohols, and alkyl ethers or alkyl esters thereof, and specific examples include methanol, ethanol, normal propanol, isopropanol, butanol, and isopropanol.
  • Lower alcohols such as butanol and secondary butanol, polyhydric alcohols such as ethylene glycol, propylene glycol, diethylene glycol, dipropylene glycol and glycerin, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monoacetate, propylene glycol monomethyl ether , Propylene glycol monoethyl ether, propylene glycol monoacetate, diethylene glycol monomethyl ether, and dipropylene glycol monomethyl ether.
  • polyhydric alcohols such as ethylene glycol, propylene glycol, diethylene glycol, dipropylene glycol and glycerin, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monoacetate, propylene glycol monomethyl ether , Propylene glycol monoethyl ether, propylene glycol monoacetate, diethylene glycol monomethyl ether, and dipropylene glycol monomethyl
  • the above aqueous medium is contained in an amount of 1 to 50% by mass based on the total mass of the anchor coating agent from the viewpoint of suitably imparting fluidity and from the viewpoint of suitably imparting abrasion resistance to the coating film of the anchor coating agent. It is preferable that the content is 2 to 40% by mass.
  • the anchor coating agent of the present invention may contain other aqueous medium in addition to the aqueous medium contained in the above aqueous resin.
  • the other aqueous medium include the same as the aqueous medium contained in the aqueous resin, but water is preferable from the viewpoint of safety in handling.
  • the aqueous medium contained in the anchor coating agent of the present invention (the aqueous medium contained in the above aqueous resin and other aqueous medium) is preferably 10 to 50% by mass with respect to the total mass of the anchor coating agent. More preferably 20 to 40% by mass.
  • the anchor coating agent of the present invention preferably contains a pigment dispersant from the viewpoint of dispersing the white pigment and suitably imparting storage stability.
  • the pigment dispersant include a carbodiimide dispersant, a polyesteramine dispersant, a fatty acid amine dispersant, a polyacrylate dispersant, a poly(styrene-maleic acid) dispersant, a modified polyurethane dispersant, and a multi-chain type dispersant.
  • examples include polymeric nonionic dispersants and polymeric ion activators. Of these, polyacrylate-based dispersants and poly(styrene-maleic acid)-based dispersants are preferable from the viewpoint of more suitably imparting storage stability.
  • the above pigment dispersants can be used alone or in combination of two or more.
  • the dispersant contained in the anchor coating agent of the present invention is preferably 1 to 30% by mass, more preferably 2 to 20% by mass, based on the mass of the white pigment.
  • the anchor coating agent of the present invention preferably contains a polyolefin wax from the viewpoint of suitably imparting coating film resistance to the coating film of the anchor coating agent.
  • a polyolefin wax examples include waxes and copolymers thereof produced from olefins such as ethylene, propylene, butylene and the like, and specifically, polyethylene wax, polypropylene wax, polybutylene wax and the like. .. Among them, polyethylene wax is preferable from the viewpoint of more suitably imparting coating film resistance to the coating film of the anchor coating agent.
  • polyolefin wax commercially available products can be used, for example, Nopcoat PEM17 (manufactured by San Nopco), Chemipearl W400, Chemipearl W4005 (manufactured by Mitsui Chemicals, Inc.), AQUACER515, AQUACER593 (manufactured by Big Chemie Japan) and the like. Can be used.
  • the polyolefin wax contained in the anchor coating agent of the present invention is preferably 0.1 to 10% by mass, more preferably 0.2 to 5% by mass, based on the total mass of the anchor coating agent.
  • various additives such as a pigment dispersion aid, a wetting agent, a viscosity adjusting agent, a pH adjusting agent, and an antifoaming agent are appropriately selected, if necessary. Can be used.
  • the method for producing the anchor coating agent of the present invention is not particularly limited, but, for example, after the white pigment, the dispersant and the aqueous medium are added and kneaded, the aqueous resin, the ionic salt and the polyolefin wax are added. Further, a method of adding an additive or the like as needed and further kneading can be mentioned.
  • the anchor coating agent of the present invention is preferably used for coating on one surface of a liner base paper or corrugated board.
  • the anchor coat layer formed by applying the anchor coat agent of the present invention has excellent coating film resistance and hiding power.
  • the liner base paper is not particularly limited, and examples thereof include one kind of chemical pulp, mechanical pulp, waste paper pulp and the like, or a liner base paper obtained by appropriately mixing two or more kinds. Further, it is also possible to use a base paper or the like having a multilayer structure by combining two or more pulp layers. Moreover, as the corrugated board, a corrugated board using the liner base paper can be used.
  • known printing or coating methods can be used, for example, printing methods such as gravure printing, offset printing, flexo printing, screen printing and inkjet printing, and an air knife coater.
  • printing methods such as gravure printing, offset printing, flexo printing, screen printing and inkjet printing, and an air knife coater.
  • a coating method such as a roll coater, a spray coater and a slot orifice coater can be used.
  • the application amount of the anchor coating agent of the present invention is preferably 0.1 to 20 g/m 2 in terms of solid content, and 0.1 to 15 g/m in terms of solid content from the viewpoint of suitably imparting coating film resistance. More preferably, it is 2 .
  • the coating amount of the anchor coating agent of the present invention is less than 0.1 g/m 2 , the effect of the present invention may not be sufficiently obtained, and when the coating amount of the anchor coating agent exceeds 20 g/m 2. However, back trapping is likely to occur and sufficient coating film resistance may not be imparted.
  • a general dryer used in this field for example, a hot air dryer can be mentioned.
  • the coating surface coated with the anchor coating agent may be completely dried or semi-dried.
  • a printed matter can be obtained by forming a printing layer printed by a known printing method using a known ink on the anchor coating layer formed by applying the anchor coating agent of the present invention.
  • a known printing method the method described in the method of applying the anchor coating agent described above can be used.
  • the anchor coat agent which can form the anchor coat layer which is excellent in storage stability, inkjet printability, coating film resistance, and hiding property can be provided.
  • the materials used for preparing the anchor coating agents in the following Examples and Comparative Examples are as follows. ⁇ White pigment> Titanium oxide (Taika, Titanics JR-809, average particle size: 230 nm) ⁇ Dispersant> Tego Dispers 750W (manufactured by Evonik, solid content 40%) ⁇ Aqueous resin> Acrylic resin emulsion (P-1) (manufactured by Nippon Carbide Co., FX2043, acid value 10 mgKOH/g, glass transition temperature 10° C., solid content 50% by mass, aqueous medium water) Other acrylic resin emulsions were synthesized according to the following procedure.
  • acrylic resin emulsion (P-2) In the synthesis of the acrylic resin emulsion (P-2), by changing the mixture of the monomers to a composition comprising 1.5 parts by mass of acrylic acid, 89.5 parts by mass of methyl methacrylate, and 9 parts by mass of butyl acrylate. Thus, an acrylic resin emulsion (P-3) (acid value 10 mgKOH/g, glass transition temperature 70° C., solid content 50%, aqueous medium water) was obtained. In the above-mentioned synthesis of the acrylic resin emulsion (P-2), by changing the mixture of the monomers to a composition comprising 1.5 parts by mass of acrylic acid, 40 parts by mass of methyl methacrylate, and 58.5 parts by mass of butyl acrylate.
  • an acrylic resin emulsion (P-4) (acid value 10 mgKOH/g, glass transition temperature ⁇ 10° C., solid content 50% by mass, water medium as water) was obtained.
  • the mixture of monomers is changed to a composition comprising 4 parts by mass of acrylic acid, 53 parts by mass of methyl methacrylate, and 43 parts by mass of butyl acrylate to obtain an acrylic resin emulsion.
  • P-5) (acid value 30 mgKOH/g, glass transition temperature 10° C., solid content 50% by mass, aqueous medium water) was obtained.
  • acrylic resin emulsion (P-2) the mixture of monomers is changed to a composition consisting of 9.0 parts by mass of acrylic acid, 44.7 parts by mass of methyl methacrylate, and 46.3 parts by mass of butyl acrylate.
  • an acrylic resin emulsion (P-6) (acid value 70 mgKOH/g, glass transition temperature 10° C., solid content 50% by mass, aqueous medium water) was obtained.
  • Example 1 Titanium oxide, a dispersant and water were stirred and mixed in a mixing ratio shown in Table 1 and kneaded according to a conventional method using a bead mill, followed by acrylic resin emulsion (P-1), polyethylene wax and calcium chloride. was further added and kneaded to obtain an anchor coating agent.
  • Examples 2 to 7, Comparative Examples 1 to 3 An anchor coating agent was obtained in the same manner as in Example 1 except that the formulation was changed to that shown in Table 1.
  • the liner base paper having an anchor coat layer formed by using the anchor coat agents obtained in Examples 1 to 7 and Comparative Examples 1 to 3 was cut into 2.5 cm ⁇ 25 cm to obtain sample pieces.
  • a Gakushin-type friction resistance tester manufactured by Tester Sangyo Co., Ltd.
  • the obtained sample piece surface was reciprocated twice with 200 g load using a kanakin cotton cloth on which 5 drops of water was dropped. ..
  • the surface of the sample piece was visually observed and the coating film resistance was evaluated according to the following criteria.
  • ⁇ No coating film was removed
  • ⁇ A small amount of white pigment adhered to the paper.
  • the white pigment in the anchor coat layer is slightly taken.
  • ⁇ The white pigment adheres to the entire surface of the paper.
  • the white pigment in the anchor coat layer is removed and part of the base paper is visible.
  • X The white pigment is deeply adhered to the entire surface of the paper.
  • the white pigment in the anchor coat layer is removed and most of the base paper is visible.
  • the anchor coat layers formed using the anchor coat agents obtained in Examples 1 to 7 and Comparative Examples 1 to 3 were visually observed and the hiding property was evaluated according to the following criteria.
  • Example 1 As shown in Table 1, it was confirmed that the anchor coating agents of Examples 1 to 7 were excellent in storage stability and could form an anchor coating layer having excellent inkjet printability, coating film resistance, and hiding power. It was In particular, it was confirmed that Examples 1, 2 and 7 using an aqueous resin having an acid value of 20 mgKOH/g or less and a glass transition temperature of 40° C. or less in a solid content of 5 to 15% by mass have particularly excellent storage stability. It was confirmed that Example 5 has sufficient storage stability without using a dispersant. Further, it was confirmed that in Examples 1, 5 to 7 using the aqueous resin having a glass transition temperature of 20° C. or lower, the anchor coat layer having particularly excellent coating film resistance can be formed.
  • Comparative Example 1 containing no aqueous resin having a predetermined acid value was inferior in storage stability. Further, Comparative Example 2 containing no ionic salt was inferior in inkjet printability. In Comparative Example 3 containing no white pigment, the hiding property was poor.
  • the anchor coat agent which can form the anchor coat layer which is excellent in storage stability, inkjet printability, coating film resistance, and hiding property can be provided.

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Abstract

保存安定性に優れ、かつ、インクジェット印刷適性、塗膜耐性、及び、隠蔽性に優れたアンカーコート層を形成することができるアンカーコート剤を提供する。 本発明は、白色顔料、イオン塩、及び、酸価が５０ｍｇＫＯＨ／ｇ以下である水性樹脂を含むことを特徴とするアンカーコート剤に関する。

Description

アンカーコート剤
本発明は、アンカーコート剤に関する。
従来、段ボールを中心とした包装容器の分野では、一般的にフレキソ印刷方式が用いられていた。
近年、段ボールを中心とした包装容器の分野においても、付加価値向上の観点から、高品質なデザインを再現することが可能なインクジェット印刷方式に対する関心が高まっている。
例えば、特許文献１では、撥水処理を施したライナー紙に、所定の表面張力を有するアクリル樹脂を含有する水性インキによりアンカーコート層を形成し、該アンカーコート層上に所定の表面張力及び粘度を有する水性インクジェットインキを用いて印刷する印刷物の製造方法に関する技術が開示されている。
ところが、特許文献１で開示された技術では、アンカーコート剤の保存安定性、並びに、インクジェット印刷適性、塗膜耐性、隠蔽性を兼ね備えたアンカーコート層を形成することができず、改善の余地があった。
特開２００１－８０１９９号公報
そこで本発明は、保存安定性に優れ、かつ、インクジェット印刷適性、塗膜耐性、及び、隠蔽性に優れたアンカーコート層を形成することができるアンカーコート剤を提供することを目的とする。
本発明者らは、上記の課題を解決するために鋭意検討した結果、白色顔料、イオン塩、及び、所定の酸価を有する水性樹脂を含むアンカーコート剤を用いて形成したアンカーコート層が、上記の課題を全て解決できることを見出し、本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明は、白色顔料、イオン塩、及び、酸価が５０ｍｇＫＯＨ／ｇ以下である水性樹脂を含むことを特徴とするアンカーコート剤に関する。
本発明のアンカーコート剤において、上記白色顔料は、酸化チタンであることが好ましい。
また、上記イオン塩は、解離性金属塩であることが好ましい。
また、上記イオン塩は、カルシウム塩類であることが好ましい。
また、上記酸価が５０ｍｇＫＯＨ／ｇ以下である水性樹脂は、ガラス転移温度が７０℃以下であることが好ましい。
また、本発明のアンカーコート剤は、ライナー原紙又は段ボールの一方の面上に塗布することに用いられるのが好ましい。
以下、本発明について、詳細に説明する。
本発明のアンカーコート剤は、白色顔料、イオン塩、及び、酸価が５０ｍｇＫＯＨ／ｇ以下である水性樹脂を含有する。
上記白色顔料としては、無機白色顔料、及び、有機白色顔料が挙げられる。
上記無機白色顔料としては、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化セリウム、シリカ、アルミナ、酸化マグネシウム、二酸化ジルコニウム、イットリア安定化ジルコニウム、酸化インジウム、酸化アンチモン、酸化スズ、チタン酸バリウム、硫酸バリウム、炭酸カルシウム、微粉ケイ酸、ケイ酸カルシウム、タルク、及び、クレイ等が挙げられる。
また、上記有機白色顔料としては、特開平１１－１２９６１３号に示される有機化合物塩、特開平１１－１４０３６５号、特開２００１－２３４０９３号に示されるアルキレンビスメラミン誘導体等が挙げられる。
なかでも、隠蔽性を好適に付与し、保存安定性を付与する観点から、ルチル型、アナターゼ型等の各種の酸化チタンが好ましく、表面をアルミナで被覆処理された酸化チタンがより好ましい。
上記酸化チタンを被覆処理する方法としては、例えば、水系処理、気相処理等の公知の方法を用いることができる。
なお、上記白色顔料は、単独又は２種以上併用して用いることができる。
上記白色顔料の平均粒子径は特に限定されないが、保存安定性と隠蔽性とを好適に付与する観点から、平均粒子径が１００～５００ｎｍであることが好ましく、１５０～４００ｎｍであることがより好ましい。
なお、平均粒子径は、レーザー回析式粒度測定法、測定装置：ナノトラック（ＵＰＡ－ＥＸ１５０、日機装社製）で測定した体積平均粒子径を意味する。
上記白色顔料は、隠蔽性を好適に付与する観点から、アンカーコート剤の全質量に対して、３０～８０質量％であることが好ましく、４０～７０質量％であることがより好ましい。
上記イオン塩としては、有機イオン塩、及び、無機イオン塩が挙げられる。
上記有機イオン塩としては、脂肪族スルホン酸塩、高級アルコール硫酸エステル塩、高級アルコールリン酸エステル塩、高級アルコールエチレンオキサイド付加硫酸エステル塩、高級アルコールエチレンオキサイド付加リン酸エステル塩、４級アンモニウム塩、ベタイン等が挙げられる。
上記無機イオン塩としては、アルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩等が挙げられ、なかでも、インクジェット印刷適性を好適に付与する観点から、解離性金属塩であることが好ましい。
上記解離性金属塩としては、カルシウムやマグネシウム等の塩化物、硫酸塩、硝酸塩等の無機塩類あるいは酢酸塩、ギ酸塩等の有機酸塩等が挙げられる。具体的には、酢酸カルシウム、塩化カルシウム、ギ酸カルシウム、硝酸カルシウム、硫酸カルシウム、酢酸マグネシウム、塩化マグネシウム、ギ酸マグネシウム、硝酸マグネシウム、及び、硫酸マグネシウム等が挙げられる。
なかでも、後述する水性媒体への溶解性が良好であることから、カルシウム塩類であることがより好ましく、塩化カルシウム又は硝酸カルシウムであることが更に好ましく、インクジェット印刷適性をより好適に付与する観点から、塩化カルシウムであることが特に好ましい。
なお、上記イオン塩は、単独又は２種以上併用して用いることができる。
上記解離性金属塩は、インクジェット印刷適性を好適に付与する観点から、アンカーコート剤の全質量に対して、３～３０質量％用いることが好ましく、３～１５質量％用いることがより好ましい。
上記酸価が５０ｍｇＫＯＨ／ｇ以下である水性樹脂（以下、単に上記水性樹脂ともいう）としては、例えば、アクリル系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリ酢酸ビニル系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリブタジエン系樹脂等が挙げられる。
なかでも、アンカーコート剤の塗膜の凝集性に優れ、塗膜耐性を好適に付与する観点から、アクリル系樹脂が好ましい。
上記水性樹脂は、単独又は２種以上併用して用いることができる。
上記水性樹脂は、酸価が５０ｍｇＫＯＨ／ｇ以下である。
上記水性樹脂の酸価が５０ｍｇＫＯＨ／ｇを超えると、アンカーコート剤中の上記イオン塩と、上記水性樹脂との間に相互作用が発生し、上記白色顔料と上記イオン塩との相互作用による塩析効果が低下する傾向があり、インクジェット印刷適性が低下する。また、上記イオン塩との相溶性が低下し、保存安定性を充分に付与することができない。
上記水性樹脂は、酸価が３０ｍｇＫＯＨ／ｇ以下であることが好ましく、保存安定性を好適に付与する観点から、２０ｍｇＫＯＨ／ｇ以下であることがより好ましい。
なお、上記水性樹脂の酸価は、電位差滴定法を用いて測定することができる。上記水性樹脂の酸価は、例えば、ＪＩＳ  Ｋ  ００７０：１９９２「化学製品の酸価、けん化価、エステル価、よう素価、水酸基価及び不けん化物の試験方法」等に基づいて測定することができる。このような電位差滴定装置として例えば電位差自動滴定装置ＡＴ６１０（京都電子工業社製）が挙げられる。
上記水性樹脂は、ガラス転移温度が７０℃以下であることが好ましく、保存安定性を好適に付与する観点から、４０℃以下であることがより好ましく、塗膜耐性をより好適に付与する観点から、２０℃以下であることが更に好ましい。
また、上記水性樹脂のガラス転移温度の下限は、－１０℃以上であることが好ましく、保存安定性をより好適に付与する観点から、０℃以上であることがより好ましい。
なお、上記水性樹脂のガラス転移温度は、例えば、ＪＩＳ 　Ｋ　７１２１：２０１２「プラスチックの転移温度測定方法」等に準拠した示差走査熱量測定（ＤＳＣ）により測定することができる。
上記水性樹脂は、アンカーコート剤の全質量に対して、固形分で３～２０質量％含有されていることが好ましい。上記水性樹脂の含有量が３質量％未満であると、アンカーコート剤の塗膜の凝集力が低下して、塗膜耐性が低下することがある。一方、上記エマルションの含有量が２０質量％を超えると、顔料その他の成分を配合する余地が減少し、発明の効果が不充分になりうる。
上記水性樹脂は、塗膜耐性と保存安定性を好適に付与する観点から、アンカーコート剤の全質量に対して、固形分で７～１５質量％含有されていることがより好ましい。
上記水性樹脂としては、例えば、上記水性樹脂を低分子の乳化剤を用いて後述する水性媒体中に乳化させた物、高分子の乳化剤を用いて後述する水性媒体中に乳化させた物、自己乳化によって後述する水性媒体に乳化させた物等が挙げられる。
上記水性樹脂としては、上記イオン塩との混和性に優れることから、低分子の乳化剤を用いて各種ポリマーを水性媒体中に乳化させた物が好ましい。
上記低分子の乳化剤としては、単糖又は多糖の脂肪酸エステル、ポリグリセリン脂肪酸エステル、有機酸モノグリセリド、プロピレングリコール脂肪酸エステル、ポリグリセリン縮合リシノレイン酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、アルキルベンゼンスルホン酸塩、アルカンスルホン酸塩、α－オレフィンスルホン酸塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸塩、アルキル硫酸塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸塩、アルキルリン酸塩、テトラアルキルアンモニウム塩、アルキルベンジルジメチルアンモニウム塩、脂肪酸アミドアミン、アルキルピリジニウム塩、アルキルベタイン、及び、アルキルアミンオキシド等が挙げられる。
上記水性媒体としては、水又は水と水混和性溶剤との混合物が挙げられる。水混和性溶剤としては、例えば、低級アルコール類、多価アルコール類、及び、それらのアルキルエーテルまたはアルキルエステル類等が挙げられ、具体的には、メタノール、エタノール、ノルマルプロパノール、イソプロパノール、ブタノール、イソブタノール、セカンダリーブタノール等の低級アルコール類、エチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、グリセリン等の多価アルコール類、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エチルエーテル、エチレングリコールモノアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノアセテート、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、及び、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル等が挙げられる。
上記水性媒体は、流動性を好適に付与する観点、アンカーコート剤の塗膜に耐摩耗性を好適に付与する観点から、アンカーコート剤の全質量に対して、１～５０質量％含有されていることが好ましく、２～４０質量％含有されていることがより好ましい。
本発明のアンカーコート剤は、上記水性樹脂に含まれる水性媒体に加えて、他の水性媒体を加えてもよい。
上記他の水性媒体としては、上記水性樹脂に含まれる水性媒体と同様のものが挙げられるが、取扱上の安全性の観点から、水が好ましい。
本発明のアンカーコート剤に含まれる水性媒体（上記水性樹脂に含まれる水性媒体、及び、他の水性媒体）は、アンカーコート剤の全質量に対して、１０～５０質量％であることが好ましく、２０～４０質量％であることがより好ましい。
本発明のアンカーコート剤は、上記白色顔料を分散させ、保存安定性を好適に付与する観点から、顔料分散剤を含有することが好ましい。
上記顔料分散剤としては、カルボジイミド系分散剤、ポリエステルアミン系分散剤、脂肪酸アミン系分散剤、ポリアクリレート系分散剤、ポリ（スチレン－マレイン酸）系分散剤、変性ポリウレタン系分散剤、多鎖型高分子非イオン系分散剤、高分子イオン活性剤等が挙げられる。
なかでも、保存安定性をより好適に付与する観点からの観点から、ポリアクリレート系分散剤及びポリ（スチレン－マレイン酸）系分散剤が好ましい。
なお、上記顔料分散剤は、単独又は２種以上併用して用いることができる。
本発明のアンカーコート剤に含まれる分散剤は、上記白色顔料の質量に対して、１～３０質量％であることが好ましく、２～２０質量％であることがより好ましい。
本発明のアンカーコート剤は、アンカーコート剤の塗膜に塗膜耐性を好適に付与する観点から、ポリオレフィンワックスを含有することが好ましい。
上記ポリオレフィンワックスとしては、例えば、エチレン、プロピレン、ブチレン等のオレフィン又はその誘導体から製造したワックス及びそのコポリマーが挙げられ、具体的には、ポリエチレン系ワックス、ポリプロピレン系ワックス、ポリブチレン系ワックス等が挙げられる。
なかでも、アンカーコート剤の塗膜に塗膜耐性をより好適に付与する観点から、ポリエチレン系ワックスが好ましい。
ポリオレフィンワックスとしては、市販されているものを利用することができ、例えば、ノプコートＰＥＭ１７（サンノプコ社製）、ケミパールＷ４００、ケミパールＷ４００５（三井化学社製）、ＡＱＵＡＣＥＲ５１５、ＡＱＵＡＣＥＲ５９３（ビックケミー・ジャパン社製）等を用いることができる。
本発明のアンカーコート剤に含まれるポリオレフィンワックスは、アンカーコート剤の全質量に対して、０．１～１０質量％であることが好ましく、０．２～５質量％であることがより好ましい。
本発明のアンカーコート剤には、上記に示した成分以外に、必要に応じて、顔料分散助剤、湿潤剤、粘度調整剤、ｐＨ調整剤、消泡剤等種々の添加剤を適宜選択して使用することができる。
本発明のアンカーコート剤を製造する方法としては、特に限定されないが、例えば、上記白色顔料、上記分散剤及び上記水性媒体を加えて混錬した後、上記水性樹脂、上記イオン塩及び上記ポリオレフィンワックス、必要に応じて添加剤等を加えてさらに混錬する方法等が挙げられる。
本発明のアンカーコート剤は、ライナー原紙又は段ボールの一方の面上に塗布することに用いられるのが好ましい。
本発明のアンカーコート剤を塗布して形成されたアンカーコート層は、塗膜耐性、及び、隠蔽性に優れる。
上記ライナー原紙としては、特に限定されず、例えば、化学パルプ、機械パルプ、古紙パルプ等の一種、又は、二種以上を適宜混合されて得られるライナー原紙が挙げられる。更に、二層以上のパルプ層を抄き合わせて多層構成になる原紙等も使用することもできる。また、上記段ボールとしては、上記ライナー原紙を使用した段ボールを使用することができる。
本発明のアンカーコート剤の塗布方法としては、公知の印刷又は塗工方式を用いることができ、例えば、グラビア印刷、オフセット印刷、フレキソ印刷、スクリーン印刷及びインクジェット印刷等の印刷方式や、エアーナイフコーター、ブレードコーター、バーコーター、グラビアコーター、ロールコーター、ロールナイフコーター、カーテンコーター、ダイコーター、ナイフコーター、スクリーンコーター、マイヤーバーコーター、キスコーター、エアードクターコーター、ロッドコーター、スクイズコーター、リバースロールコーター、トランスファーロールコーター、スプレイコータ及びスロットオリフィスコーター等の塗工方式を用いることができる。
本発明のアンカーコート剤の塗布量としては、固形分で０．１～２０ｇ／ｍ２とすることが好ましく、塗膜耐性を好適に付与する観点から、固形分で０．１～１５ｇ／ｍ２とすることがより好ましい。
本発明のアンカーコート剤の塗布量が０．１ｇ／ｍ２未満であると、本発明の効果が充分に得られないことがあり、上記アンカーコート剤の塗布量が２０ｇ／ｍ２を超えると、バックトラッピングが発生しやすく、塗膜耐性を充分に付与できないこともある。
本発明のアンカーコート剤が塗布された塗布面の乾燥方法としては、この分野で使用されている一般的な乾燥機、例えば、熱風乾燥機が挙げられる。なお、上記アンカーコート剤が塗布された塗布面は、完全に乾燥された状態であっても、半乾燥状態であってもよい。
本発明のアンカーコート剤を塗布して形成されたアンカーコート層上に、公知のインクを用いて、公知の印刷方法により印刷した印刷層を形成することにより、印刷物を得ることができる。
公知の印刷方法としては、上述したアンカーコート剤の塗布方法で記載したものを用いることができる。なかでも、インクジェット印刷により印刷物を得ることが好ましい。
上記アンカーコート層上にインクジェット印刷したとしても、上記アンカーコート層に含まれるイオン塩による塩析作用が好適に働き、インクジェット印刷用インキに含まれる顔料やバインダー樹脂等の成分が原紙に浸透しにくくすることができるので、インクジェット印刷適性に優れ、高精細な印刷物を得ることができる。
本発明によれば、保存安定性に優れ、かつ、インクジェット印刷適性、塗膜耐性、及び、隠蔽性に優れたアンカーコート層を形成することができるアンカーコート剤を提供できる。
以下、本発明について実施例を掲げて更に詳しく説明するが、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。
なお、特に断りのない限り、「％」は「質量％」を意味し、「部」は「質量部」を意味する。
下記の実施例及び比較例において、アンカーコート剤を調製するために用いた材料は以下の通りである。
＜白色顔料＞
酸化チタン（テイカ社製、チタニックス　ＪＲ－８０９、平均粒子径：２３０ｎｍ）
＜分散剤＞
Ｔｅｇｏ　Ｄｉｓｐｅｒｓ　７５０Ｗ（Ｅｖｏｎｉｋ社製、固形分４０％）
＜水性樹脂＞
アクリル樹脂エマルション（Ｐ－１）（日本カーバイド社製、ＦＸ２０４３、酸価１０ｍｇＫＯＨ／ｇ、ガラス転移温度１０℃、固形分５０質量％、水性媒体は水）
その他のアクリル樹脂エマルションは以下の手順に従って合成した。
アクリル酸１．５質量部、メタクリル酸メチル６８．５質量部、アクリル酸ブチル３０質量部からなる単量体の混合物に、界面活性剤としてアクアロンＨＳ－１０（第一工業製薬社製）を３質量部加え、更に蒸留水４６質量部に過硫酸カリウム０．３質量部を溶解した水溶液を加え、撹拌機であらかじめ乳化した。撹拌機、冷却管、温度計、窒素導入管を取り付けた重合容器に蒸留水２０質量部を入れ、窒素置換し８０℃に昇温したところへ、上記単量体の乳化液を３時間かけて滴下し、さらに２時間反応させて重合を終えた。ただし、重合後期に少量の過硫酸カリウムを添加して残存単量体を消費させた。得られたエマルションに水酸化ナトリウムを加えてｐＨを７に調整したのち、固形分濃度が５０質量％となるように蒸留水を加えて、アクリル樹脂エマルション（Ｐ－２）（酸価１０ｍｇＫＯＨ／ｇ、ガラス転移温度３０℃、固形分５０質量％、水性媒体は水）を得た。
上記アクリル樹脂エマルション（Ｐ－２）の合成において、単量体の混合物をアクリル酸１．５質量部、メタクリル酸メチル８９．５質量部、アクリル酸ブチル９質量部からなる構成に変更することで、アクリル樹脂エマルション（Ｐ－３）（酸価１０ｍｇＫＯＨ／ｇ、ガラス転移温度７０℃、固形分５０％、水性媒体は水）を得た。
上記アクリル樹脂エマルション（Ｐ－２）の合成において、単量体の混合物をアクリル酸１．５質量部、メタクリル酸メチル４０質量部、アクリル酸ブチル５８．５質量部からなる構成に変更することで、アクリル樹脂エマルション（Ｐ－４）（酸価１０ｍｇＫＯＨ／ｇ、ガラス転移温度－１０℃、固形分５０質量％、水性媒体は水）を得た。
上記アクリル樹脂エマルション（Ｐ－２）の合成において、単量体の混合物をアクリル酸４質量部、メタクリル酸メチル５３質量部、アクリル酸ブチル４３質量部からなる構成に変更することで、アクリル樹脂エマルション（Ｐ－５）（酸価３０ｍｇＫＯＨ／ｇ、ガラス転移温度１０℃、固形分５０質量％、水性媒体は水）を得た。
上記アクリル樹脂エマルション（Ｐ－２）の合成において、単量体の混合物をアクリル酸９．０質量部、メタクリル酸メチル４４．７質量部、アクリル酸ブチル４６．３質量部からなる構成に変更することで、アクリル樹脂エマルション（Ｐ－６）（酸価７０ｍｇＫＯＨ／ｇ、ガラス転移温度１０℃、固形分５０質量％、水性媒体は水）を得た。
＜ポリオレフィンワックス＞
ポリエチレン系ワックス（三井化学社製、ケミパールＷ－４００）
＜イオン塩＞
塩化カルシウム
（実施例１）
表１に記載の配合比にて、酸化チタン、分散剤及び水を撹拌混合し、ビーズミルを使用して常法に従い混練後、アクリル樹脂エマルション（Ｐ－１）、ポリエチレン系ワックス、及び、塩化カルシウムを添加してさらに混錬を行い、アンカーコート剤を得た。
（実施例２～７、比較例１～３）
表１に記載の配合に変更したこと以外は、実施例１と同様にして、アンカーコート剤を得た。
（保存安定性評価）
実施例１～７、比較例１～３で得られたアンカーコート剤を密閉容器内にて、４０℃で７日間保存し、増粘、分離及び沈降の有無を確認し、以下の基準で評価した。
◎：増粘、分離、沈降がほとんどない
○：◎よりも、増粘、分離、沈降がみられる
△：〇よりも、増粘、分離、沈降がみられるが運用上は問題が無い程度であった
×：強い増粘や多量の分離、沈降があり使用が困難
＜アンカーコート層の形成＞
ライナー原紙（Ｋライナー、坪量１４０ｇ／ｍ２、茶系ライナ）の一方の面上に、実施例１～７、比較例１～３で得られたアンカーコート剤のそれぞれについて、ハンドプルーファー（１６５線）を用いて、固形分５ｇ／ｍ２となるように塗布し、ドライヤーにて乾燥させてアンカーコート層を形成した。
（インクジェット印刷適性評価）
実施例１～７、比較例１～３で得られたアンカーコート剤を用いて形成したアンカーコート層上に、インクジェット印刷用のプリンター（エプソン社製、ＰＸ１０５）により、インクジェット用インク（エプソン社製、ＩＣ４ＣＬ６９）を用いて、０．３ｍｍの細線を印刷し、滲みによる太りを観察し、以下の基準で印刷適性を評価した。を印刷し、目視にて観察し、以下の基準でインクジェット印刷適性を評価した。
〇：印刷が鮮明で滲みが全くない
△：印刷に僅かな滲みはあるが、２倍以上の太りは観察されなかった
×：印刷に部分的な滲みと２倍以上の太りが観察された
××：滲みと２倍以上の太りが非常に多く、使用が困難
（塗膜耐性評価）
実施例１～７、比較例１～３で得られたアンカーコート剤を用いて形成したアンカーコート層を有するライナー原紙を２．５ｃｍ×２５ｃｍに切断し、サンプルピースを得た。
学振型耐摩擦試験機（テスター産業社製）を用いて、得られたサンプルピース表面（アンカーコート層側面）を、水を５滴滴下したカナキン綿布を当紙として、２００ｇ加重で２往復した。
その後、サンプルピースの表面を目視にて観察し、以下の基準で塗膜耐性を評価した。
◎：塗膜取られなし
〇：当紙にわずかに白色顔料が付着。アンカーコート層の白色顔料がわずかに取られている
△：当紙全面に白色顔料が付着。アンカーコート層の白色顔料が取られ、一部原紙が見える。
×：当紙全面に白色顔料が濃く付着。アンカーコート層の白色顔料が取られ、原紙の大部分が見える
（隠蔽性評価）
実施例１～７、比較例１～３で得られたアンカーコート剤を用いて形成したアンカーコート層について、目視にて観察し、以下の基準で隠蔽性を評価した。
◎：塗膜が充分に白く、下地のライナー原紙が見えない
○：塗膜は白いが、下地のライナー原紙が完全には隠蔽されていない
△：塗膜がやや白い程度で、下地のライナー原紙の茶色が見える
×：塗膜が透明で、下地のライナー原紙がそのまま透けて見える
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
表１に示すように、実施例１～７のアンカーコート剤は、保存安定性に優れ、かつ、インクジェット印刷適性、塗膜耐性、及び、隠蔽性に優れたアンカーコート層を形成できることが確認された。
特に、酸価が２０ｍｇＫＯＨ／ｇ以下、ガラス転移温度が４０℃以下である水性樹脂を固形分で５～１５質量％用いた実施例１、２及び７では、保存安定性に特に優れることが確認され、実施例５では、分散剤を用いなくても充分な保存安定性を有することが確認された。
また、ガラス転移温度が２０℃以下である水性樹脂を用いた実施例１、５～７では、塗膜耐性に特に優れたアンカーコート層を形成できることが確認された。
一方で、所定の酸価を有する水性樹脂を含有しない比較例１では、保存安定性において劣っていた。また、イオン塩を含有しない比較例２では、インクジェット印刷適性において劣っていた。また、白色顔料を含有しない比較例３では、隠蔽性において劣っていた。
本発明によれば、保存安定性に優れ、かつ、インクジェット印刷適性、塗膜耐性、及び、隠蔽性に優れたアンカーコート層を形成することができるアンカーコート剤を提供できる。

Claims (6)

  1. 白色顔料、イオン塩、及び、酸価が５０ｍｇＫＯＨ／ｇ以下である水性樹脂を含むことを特徴とするアンカーコート剤。
  2. 白色顔料は、酸化チタンである請求項１記載のアンカーコート剤。
  3. イオン塩は、解離性金属塩である請求項１又は２記載のアンカーコート剤。
  4. イオン塩は、カルシウム塩類である請求項３記載のアンカーコート剤。
  5. 酸価が５０ｍｇＫＯＨ／ｇ以下である水性樹脂は、ガラス転移温度が７０℃以下である請求項１～４のいずれかに記載のアンカーコート剤。
  6. ライナー原紙又は段ボールの一方の面上に塗布することに用いられる請求項１～５のいずれかに記載のアンカーコート剤。

     
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