JP2011122023A - 水性顔料分散体およびそれを用いた水性印刷インキ組成物 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】スチレン系単量体、スチレン系単量体、スチレン・α−オレフィン・マレイン酸系共重合体樹脂を構成する全構成分中に3〜15質量%のα−オレフィン系単量体、およびマレイン酸系単量体を主たる成分とするラジカル重合性単量体を共重合して得られ、マレイン酸系単量体の無水環またはカルボキシル基との反応に基づく一般式(1)で表される基および一般式(2)で表される基を分子内に少なくとも1個含有する、特定の酸価および質量平均分子量のスチレン・α−オレフィン・マレイン酸系共重合体樹脂を、顔料100質量部に対して特定割合で含有する水性顔料分散体。
−COO−(C2H4O)p(C3H6O)qR1 一般式(1)
−COO−R2 一般式(2)
【選択図】なし
Description
−COO−R2 一般式(2)
〔ここでR2は炭素数が1〜8の炭化水素基である。〕
−COO−(C2H4O)p(C3H6O)qR1 一般式(1)
(ここで、R1はHまたは炭素数が1〜8のアルキル基であり、また、pおよびqは0以上の整数で、p+q≧1で、かつ一般式(1)の式量を494以下とする条件を満足する数の組合せである。)
−COO−R2 一般式(2)
(ここでR2は炭素数が1〜8の炭化水素基である。)
−COO−(C2H4O)p(C3H6O)qR1 一般式(1)
−COO−R2 一般式(2)
HO−(C2H4O)p(C3H6O)qR1 (3)
HO−R2 (4)
成 分 質量%
顔料 1〜50
本発明のスチレン・α−オレイン・マレイン酸系共重合体 0.03〜10
他の顔料分散用樹脂 0〜20
バインダー樹脂 0〜40
水 30〜80
水混和性有機溶剤 0〜30
オートクレーブ中に表1の割合となる無水マレイン酸、スチレン、α−オレフィン、メタクリル酸、ブチルアクリレートと、トルエンおよびアゾビスイソブチロニトリルとを仕込み、窒素気流下、60℃で攪拌反応後、トルエンを留去して、各スチレン・α−オレフィン・マレイン酸系共重合体を得、次いで、水酸基含有化合物を表1の割合となるように加え、180℃で、付加反応させて実施例1〜11、比較例2〜5のスチレン・α−オレフィン・マレイン酸系共重合体樹脂を得た。
オートクレーブ中に表1の割合となる無水マレイン酸、α−オレフィンと、トルエンおよびアゾビスイソブチロニトリルとを仕込み、窒素気流下、60℃で攪拌反応後、トルエンを留去して、α−オレフィン・マレイン酸共重合体を得、次いで、水酸基含有化合物を表1の割合となるように加え、180℃で、付加反応させて比較例1のα−オレフィン・マレイン酸系共重合体樹脂を得た。
攪拌機、冷却管、窒素ガス導入管を備えた四つ口フラスコに、酢酸エチル350部を仕込んで75℃に加熱し、窒素ガスを導入しながら、スチレン100部、メタクリル酸メチル100部、メタクリル酸50部、および開始剤としてジターシャリーブチルパーオキサイド2.5部の混合物を2時間かけて滴下し、さらに同温度に保ちながら2時間共重合させた後、酢酸エチルを留去して、質量平均分子量18000、酸価130のインキ用バインダー樹脂を得た。
以上の方法で得られた実施例1〜11、比較例1〜5の共重合体樹脂のそれぞれ30部を、共重合体の中和量の105%に相当するアンモニアを溶解させたアミン水溶液70部に加熱溶解させて、それぞれ実施例1〜11、比較例1〜5の水性樹脂ワニスを調製した。
青色顔料としては、相対的に疎水性のフタロシアニン青色顔料(TRG、DIC社製)の30質量部および実施例1〜11、比較例1〜5の水性樹脂ワニスの16部を攪拌混合してビーズミルで練肉した後、さらに、水の54部を加え攪拌し実施例1〜11および比較例1〜5の青色水性顔料分散体を得た。
青色顔料としては、相対的に疎水性のフタロシアニン青色顔料(TRG、DIC社製)の30質量部、実施例1の水性樹脂ワニス3.7質量部を攪拌混合してビーズミルで練肉した後、さらに、水の66.3部を加え攪拌して、実施例12の青色水性顔料分散体を得た。
青色顔料としては、相対的に疎水性のフタロシアニン青色顔料(TRG、DIC社製)の30質量部、実施例1の水性樹脂ワニス10質量部を攪拌混合してビーズミルで練肉した後、さらに、水の60部を加え攪拌して、実施例13の青色水性顔料分散体を得た。
青色顔料としては、相対的に疎水性のフタロシアニン青色顔料(TRG、DIC社製)の30質量部、実施例1の水性樹脂ワニス29質量部を攪拌混合してビーズミルで練肉した後、さらに、水の41部を加え攪拌して、実施例14の青色水性顔料分散体を得た。
青色顔料としては、相対的に疎水性のフタロシアニン青色顔料(TRG、DIC社製)の30質量部、実施例1の水性樹脂ワニス5質量部を攪拌混合してビーズミルで練肉した後、さらに、水の65部を加え攪拌して、実施例15の青色水性顔料分散体を得た。
青色顔料としては、相対的に疎水性のフタロシアニン青色顔料(TRG、DIC社製)の30質量部、実施例1の水性樹脂ワニス2.4質量部、さらに、水の67.6を加え攪拌して、比較例6の青色水性顔料分散体を得た。
酸化チタン30質量部、比較例1の水性樹脂ワニスの13.3質量部を攪拌混合してビーズミルで練肉後、さらに、水の60部を加え攪拌して白色水性顔料分散体を得た。
実施例および貯蔵安定性の劣悪なものを除く比較例の水性顔料分散液40部に、水性インキ用バインダー樹脂ワニス30部を加えビーズミルで練肉後、さらに水性インキ用バインダー樹脂ワニスおよび水の合計量30部で、系の粘度が20℃で1.5ポイズとなるように希釈して青色水性印刷インキを得た。
以上の実施例および比較例で得られた水性顔料分散体および水性印刷インキについて、下記の評価項目で性能を評価し、その結果を表1および2に示した。
貯蔵安定性
水性顔料分散体の調製直後の粘度(初期粘度)および40℃の雰囲気温度下で7日間経時させた後の粘度(経時粘度)の比率から、貯蔵安定性を評価した。
経時粘度/初期粘度(B型粘度計、30rpm)
A:粘度比が1.5以下のもの
B:粘度比が1.5を超え、2.0以下のもの
C:粘度比が2.0を超え、3.0以下のもの
D:粘度比が3.0を超えるもの
比較例1の水性顔料分散体10部を水性白色顔料分散体100部で希釈した時の色濃度と同一になるまで、実施例および比較例の水性顔料分散体10部を希釈するのに要した水性白色顔料分散体の量により、青色水性顔料分散体の着色力を評価した。
レンゴーCRCライナー(レンゴー(株)製)に165線ハンドプルーファーで試料インキを展色し、75°グロスメーターで光沢値を測定し、光沢を評価した。
A:測定値が60以上のもの
B:測定値が50以上60未満のもの
C:測定値が50未満のもの
ブロンズの浮き
レンゴーCRCライナー(レンゴー(株)製)に0.15mmメーヤバーで試料インキを展色し、ブロンズの浮きの有無を目視にて判定した。
A:ブロンズの浮きが全く見られない。
B:ブロンズの浮きが展色面積の50%未満で見られる。
C:ブロンズの浮きが展色面積の50%以上で見られる。
撥水紙(王子製紙(株)製、スーパーK)に165線ハンドプルーファーで試料インキを展色し、インキの転移性、色ムラの程度の目視判断から撥水紙乗り適性を評価した。
A:印刷面に抜けがなく、全く色ムラが認められないもの
B:印刷面に抜けはないが、僅かに色ムラが認められるもの
C:印刷面に抜けがあり、色ムラも激しいもの
Kライナー(王子製紙(株)製、K)に165線ハンドプルーファーで試料インキを展色し、乾燥後、学振型堅牢度試験機にて、当て紙に0.2mlの水を染み込ませたさらしを用いながら、200gの荷重で50回摩擦する。当て紙の着色の度合いを目視にて判定し、耐水性を評価した。
A:当て紙が全く着色しないもの
B:当て紙がうっすらと着色するもの
C:当て紙が色濃く着色するもの
室温20℃、相対湿度60%の環境下、Kライナー(王子製紙(株)製、K)に0.15mmメーヤバーで試料インキを展色し、指触にて乾燥性を評価した。
A:展色後3秒以内で乾燥するもの
C:展色後3秒を越えて乾燥するもの
Kライナー(王子製紙(株)製、K)に165線ハンドプルーファーで試料インキを展色し、乾燥後、その上にアルミ箔を乗せ、ヒートシーラーにて、温度180℃、荷重2kg/cm2で5秒間ふかをかけた後、アルミ箔にインキが付着しているかどうかで判断した。
Claims (3)
- 顔料分散用樹脂を用いて水中に顔料を分散させた水性顔料分散体において、前記顔料分散用樹脂として、スチレン系単量体、スチレン・α−オレフィン・マレイン酸系共重合体樹脂を構成する全構成分中に3〜15質量%の範囲のα−オレフィン系単量体、およびマレイン酸系単量体を主たる成分とするラジカル重合性単量体を共重合して得られ、マレイン酸系単量体の無水環またはカルボキシル基との反応に基づく下記の一般式(1)で表される基および下記の一般式(2)で表される基を分子内に少なくとも1個含有する、酸価90〜240mgKOH/g、質量平均分子量2000〜40000のスチレン・α−オレフィン・マレイン酸系共重合体樹脂を、顔料100質量部に対して3〜20質量部の割合で含有することを特徴とする水性顔料分散体に関する。
−COO−(C2H4O)p(C3H6O)qR1 一般式(1)
(ここで、R1はHまたは炭素数が1〜8のアルキル基であり、また、pおよびqは0以上の整数で、p+q≧1で、かつ一般式(1)の式量を494以下とする条件を満足する数の組合せである。)
−COO−R2 一般式(2)
(ここでR2は炭素数が1〜8の炭化水素基である。) - 前記一般式(1)で表される基は、p=1〜3、q=0、R1が炭素数1〜4のアルキル基であり、一般式(2)で表される基は、R2が炭素数1〜4のアルキル基であるスチレン・α−オレフィン・マレイン酸系共重合体樹脂を含有する請求項1記載の水性顔料分散体。
- 請求項1または2に記載の水性顔料分散体を用いてなる水性印刷インキ組成物。
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