JP2023092680A - 水性フレキソ印刷用コート剤および印刷物 - Google Patents

水性フレキソ印刷用コート剤および印刷物 Download PDF

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Abstract

【課題】本発明の目的は、プレプリント方式の段ボールその他の基材に適用でき、水性フレキソ印刷を行った際に、良好な光沢、レベリング性を有し、コルゲート加工に必要な耐熱性を有し、耐水性、耐摩擦性に優れた品質の印刷物を得るのに適した水性フレキソ印刷用コート剤を提供するものである。【解決手段】アルカリ可溶型水溶性樹脂、水性エマルジョン樹脂(a)、及び、水性媒体を含有する水性フレキソ印刷用コート剤であって、前記水性媒体が、沸点140~290℃であるグリコール系化合物を含む、水性フレキソ印刷用コート剤。【選択図】なし

Description

本発明は水性フレキソ印刷用コート剤に関する。特には、段ボールやカートン紙器等の紙を対象とするフレキソ印刷で使用可能な水性フレキソ印刷用コート剤であり、特にライナー原紙に印刷した後に中芯及び裏ライナー紙をコルゲーターで貼り合わせるプレプリント方式の段ボールに使用される水性フレキソ印刷用コート剤に関する。
段ボール、カートン紙器等でフレキソ印刷やグラビア印刷が行われている。特にプレプリント方式の段ボールにはフレキソ印刷が利用され、フレキソ印刷に使用される水性フレキソ印刷用コート剤は、印刷外観の美粧性、および段ボール箱の耐性を付与する目的から、光沢、レベリング性および耐熱性、耐水性、耐摩擦性向上の要望が強まっている。
従来からプレプリント方式の段ボール用の水性フレキソ印刷用コート剤には、環境への配慮および安全性、衛生性等の作業環境面において有利である水性タイプが使用されており、バインダー樹脂に、高屈折率のスチレン系あるいはスチレン-アクリル系共重合樹脂エマルジョンを使用すると印刷した際に高光沢や良好な塗膜物性が得られることが知られている(特許文献1、2)。
また印刷後の後工程でコルゲート加工が行われるが、水性フレキソ印刷用コート剤の耐熱性が劣る場合は、コルゲート加工機の熱板に水性フレキソ印刷用コート剤が擦られた時に、水性フレキソ印刷用コート剤が剥離し、美粧性を損なうことがあるため、ある程度の耐熱性を有することが必要である(特許文献3)。
特許文献4では、スチレンアクリル共重合樹脂およびグリコールエーテルを用いた水性印刷インキ組成物が開示されている。しかし、水溶性のスチレンアクリル共重合樹脂(ジョンクリル678)とグリコールエーテルの組み合わせでは塗膜性能(耐摩擦性、耐熱性、耐水性等)において不充分であった。
またコルゲート加工機の熱板に水性フレキソ印刷用コート剤が擦られた時に、インキ、ないしワニスが剥離を防止することを目的に、ポリエチレンワックス等の抗磨耗性添加剤、シリコン系あるいはリン酸エステル系等の離型剤をバインダー樹脂に併用することも一般的に行われているが、印刷物の滑り性に支障が生じたり、耐水性が低下するなどの問題がある(特許文献5)。
特開2005-290078号公報 特許6828978号公報 特開2018-158986号公報 特開昭62-290772号公報 特表2007-510017号公報
本発明の目的は、プレプリント方式の段ボールその他の基材に適用でき、水性フレキソ印刷を行った際に、良好な光沢、レベリング性を有し、コルゲート加工に必要な耐熱性を有し、耐水性、耐摩擦性に優れた品質の印刷物を得るのに適した水性フレキソ印刷用コート剤を提供するものである。
本発明者らは、前述の課題を解決するために鋭意研究を行った結果、以下に記載の水性フレキソ印刷用コート剤を用いることで上記課題を解決できることを見出した。
すなわち本発明は、アルカリ可溶型水溶性樹脂、水性エマルジョン樹脂(a)、及び、水性媒体を含有する水性フレキソ印刷用コート剤であって、
前記水性媒体が、沸点140~290℃であるグリコール系化合物を含む、水性フレキソ印刷用コート剤に関する。
また、本発明は、水性フレキソ印刷用コート剤全質量中に、水性エマルジョン樹脂(a)を、固形分換算で9~30質量%含む、上記水性フレキソ印刷用コート剤に関する。
また、本発明は、更に、着色剤を含む、上記水性フレキソ印刷用コート剤に関する。
また、本発明は、水性フレキソ印刷用コート剤全質量中に、グリコール系化合物を、1.5~10質量%含む、上記水性フレキソ印刷用コート剤に関する。
また、本発明は、水性エマルジョン樹脂(a)のガラス転移温度が、30~100℃である、上記水性フレキソ印刷用コート剤に関する。
また、本発明は、水性エマルジョン樹脂(a)が、酸価30~200mgKOH/gのアクリルエマルジョン樹脂である、上記水性フレキソ印刷用コート剤に関する。
また、本発明は、グリコール系化合物が、一般式(1)及び/又は一般式(2)で表される化合物である、上記水性フレキソ印刷用コート剤に関する。
一般式(1)
Figure 2023092680000001
(式中、R1およびR2は、それぞれ独立に、水素原子または炭素数1~6のアルキル基、nは1~3の整数を表す。)
一般式(2)
Figure 2023092680000002
(式中、R3およびR4は、それぞれ独立に、水素原子または炭素数1~6のアルキル基、nは1~3の整数を表す。)
また、本発明は、一般式(1)または一般式(2)のnが、3である、上記水性フレキソ印刷用コート剤に関する。
また、本発明は、基材上に、上記水性フレキソ印刷用コート剤からなる印刷層を有する印刷物に関する。
また、本発明は、コルゲート加工されてなる上記印刷物に関する。
本発明により、プレプリント方式の段ボールその他の基材に適用でき、水性フレキソ印刷を行った際に、良好な光沢、レベリング性を有し、コルゲート加工に必要な耐熱性を有し、耐水性、耐摩擦性に優れた品質の印刷物を得るのに適した水性フレキソ印刷用コート剤の提供が可能となった。
以下に本発明の実施の形態を詳細に説明するが、以下に記載する構成要件の説明は、本発明の実施態様の一例(代表例)であり、本発明はその要旨を超えない限りこれらの内容に限定されない。
本発明について詳細に説明する。なお、以下の説明に用いる部とは質量部を示す。
以下、本発明を具体的に説明する
(水性エマルジョン樹脂(a))
本発明において水性エマルジョン樹脂(a)は、重量平均分子量100,000を超え1,000,000以下であることが好ましく、200,000~800,000であることがより好ましい。水性エマルジョン樹脂(a)を構成する樹脂としては、スチレン-アクリル系樹脂、酢酸ビニル系樹脂、スチレン-ブタジエン系樹脂、ブタジエン系樹脂、スチレン系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリブテン系樹脂、各種ワックス類等が挙げられる。これらの中で、スチレン-アクリル系樹脂からなる水性エマルジョン樹脂が光沢、流動性、再溶解性の点でより好ましく使用される。
該樹脂は、アニオン系活性剤、ノニオン系活性剤或いはポリマー粒子の分散保護能を有するアルカリ可溶型水溶性樹脂のような高分子活性剤等の界面活性剤の存在下、上記記載のラジカル重合可能なビニルモノマーを乳化重合することにより得ることができるが、水性ワニスに使用する場合、光沢、レベリング性、流動性、再溶解性の点から、アルカリ可溶型水溶性樹脂を乳化重合時に用いたエマルジョンが好ましい。
水性エマルジョン樹脂(a)としてのスチレン-アクリル系樹脂は、アクリル系共重合体またはスチレン-アクリル系共重合体またはスチレン-マレイン酸系共重合体などの、ラジカル重合可能なビニルモノマーを重合開始剤で重合させた共重合体が挙げられる。用いられるラジカル重合可能なビニルモノマーに特に制限はなく、通常の芳香族ビニルモノマーなどのビニルモノマー類、エチレン性不飽和カルボン酸エステル類、エチレン性不飽和カルボン酸アミド類、エチレン性不飽和カルボン酸等のラジカル重合可能なビニルモノマーを重合開始剤で重合させて使用できる。
芳香族ビニルモノマー類としてはスチレン、α-メチルスチレン、ビニルトルエン等のスチレン類が挙げられ、これらは1種又は2種以上の混合物として使用できる。
エチレン性不飽和カルボン酸エステル類としては、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、n-ブチル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート、2-エチルヘキシル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート等の(メタ)アクリル酸のアルキル(好ましくは炭素数1~22のアルキル)エステル類、ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート等の水酸基含有エチレン性不飽和化合物、グリシジル(メタ)アクリレート,メチルグリシジル(メタ)アクリレート等のエポキシ基含有エチレン性不飽和化合物等が挙げられる。
エチレン性不飽和カルボン酸アミド類及びその誘導体としては、N-メチロール(メタ)アクリルアミド、N-ジメチロール(メタ)アクリルアミド、N-ブトキシメチル(メタ)アクリルアミド、N-メトキシメチル(メタ)アクリルアミド、N-エトキシメチル(メタ)アクリルアミド等が挙げられる。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、ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート、2-エチルヘキシル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート、スチレン、α-メチルスチレン、酢酸ビニル、塩化ビニル、アクリロニトリルおよび塩化ビニリデンなどが挙げられる。
エチレン性不飽和カルボン酸類としては、(メタ)アクリル酸、マレイン酸、イタコン酸、フマル酸、クロトン酸やこれらの無水物類が挙げられ、これらは1種又は2種以上の混合物として使用できる。
重合開始剤としては通常のラジカル重合開始剤、例えば過硫酸アンモニウム等の過硫酸塩類、過酸化t-ブチル等の有機過酸化物等を用いることができる。使用量は、モノマー総重量成分100質量部あたり0.1~5質量部が適当である。
水性エマルジョン樹脂(a)の重量平均分子量は、耐水性、耐摩擦性などの塗膜性能を得るために50,000以上であることが好ましく、より好ましくは80,000以上あるいは100,000以上である。なお、重量平均分子量の上限は500万以下が好ましく、200万以下がなお好ましく、100万以下が更に好ましい。
ここで、上記重量平均分子量とは、GPC(ゲルパーミエーションクロマトグラフィー)装置を用いてポリスチレン換算分子量として求めた値をいう。
水性エマルジョン樹脂量(a)は、水性フレキソ印刷用コート剤全質量中に、固形分換算で9~30質量%の範囲が好ましい。耐水性、耐摩擦性などの塗膜性能とインキの流動性を確保するためである。
水性エマルジョン樹脂(a)のガラス転移温度(Tg)は、必要な耐熱性を充分に発現させる観点から30~100℃の範囲であることが好ましく、より好ましくは50~100℃である。当該範囲であれば、コルゲーター加工にも適する。
ここでガラス転移温度下記のWoodの式により求めた計算上のガラス転移温度である。
Woodの式:

1/Tg=W1/Tg1+W2/Tg2+W3/Tg3+・・・・・・+Wx/Tgx

(式中、Tg1~Tgxは単独重合体のガラス転移温度(絶対温度)、W1~Wxは重合分率、Tgは計算上のガラス転移温度を表す)
水性エマルジョン樹脂(a)の酸価は30~200mgKOH/gであることが好ましく、充分な流動性、再溶解性を得る観点から下限値は50mgKOH/g以上が好ましい。
ここで酸価とは、樹脂1g中に含有するカルボキシル基を中和するのに必要とする水酸化カリウムのmg数で、JIS K2501に従い、水酸化カリウム・エタノール溶液で電位差滴定を行い算出した値である。
(アルカリ可溶型水溶性樹脂)
本発明においてアルカリ可溶型水溶性樹脂とは、界面活性剤がなくとも、アルカリ性水に可溶な樹脂をいい、水性エマルジョン樹脂(a)と区別される。重量平均分子量1,000~100,000であることが好ましく、3,000~50,000であることがより好ましく、5,000~30,000であることがさらに好ましい。当該アルカリ可溶型水溶性樹脂としては、例えば、スチレン-アクリル酸系樹脂、スチレン-マレイン酸系樹脂、アクリル系樹脂、エチレン-アクリル酸系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリエステル系樹脂などが挙げられる。中でもスチレン-アクリル酸系樹脂、スチレン-マレイン酸系樹脂、アクリル系樹脂などが好ましく、スチレン-アクリル酸系樹脂、スチレン-マレイン酸系樹脂、アクリル系樹脂を構成するモノマーとしては、上記水性エマルジョン樹脂(a)において列記したものが好適に用いられる。
また、アルカリ可溶型水溶性樹脂は酸価を有することが好ましく、酸価は100~400mgKOH/gであることが好ましく、150~350mgKOH/gであることがなお好ましく、180~320mgKOH/gであることが更に好ましい。再溶解性、流動性、耐水性向上のためである。また、アルカリ可溶型水溶性樹脂のガラス転移温度(Tg)は30~200℃であることが好ましく、50~150℃であることがなお好ましく、60~120℃であることが更に好ましい。耐熱性向上のためである。
なお、固形分換算において、上記水性エマルジョン樹脂(a)とアルカリ可溶型水溶性樹脂の質量比率は、30:70~99:1であることが好ましく、40:60~97:3であることがなお好ましく、50:50~95:5であることが更に好ましい。水性フレキソ印刷用コート剤の印刷に関わるレベリング性、流動性、再溶解性の確保、および造膜性、耐水性、耐摩擦性更にはコルゲート加工に必要な耐熱性を得るためである。
水性エマルジョン樹脂(a)、アルカリ可溶型水溶性樹脂は、それぞれ複数用いてもよい。諸物性を付与するための添加剤であっても、水性エマルジョン樹脂(a)、アルカリ可溶型水溶性樹脂と区別できない樹脂は、水性エマルジョン樹脂(a)、アルカリ可溶型水溶性樹脂のいずれかに該当する樹脂である。
(水性媒体、グリコール系化合物)
水性フレキソ印刷用コート剤は、水性媒体を含む。水性媒体としては、水、グリコール系化合物が挙げられる。本発明に使用されるグリコール系化合物は、沸点範囲が、140~290℃である。当該グリコール系化合物は、アルカリ可溶型水溶性樹脂及び水性エマルジョン樹脂を含む水性フレキソ印刷用コート剤をフレキソ印刷して塗膜(皮膜ともいう)を形成した場合に、造膜性を向上させると考えられ、皮膜が強化されるものと考察できる。なお、本発明は当該機構の考察のよって何ら限定をされるものではない。
グリコール系化合物は、具体的には、一般式(1)及び/又は一般式(2)で表される化合物であることが好ましい。
一般式(1)
Figure 2023092680000003
(式中、R1およびR2は、それぞれ独立に、水素原子または炭素数1~6のアルキル基、nは1~3の整数を表す。)
一般式(2)
Figure 2023092680000004
(式中、R3およびR4は、それぞれ独立に、水素原子または炭素数1~6のアルキル基、nは1~3の整数を表す。)
一般式(1)又は一般式(2)で表される化合物を、化合物名でいえば、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、トリエチレングリコール、トリ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、エチレングリコールモノペンチルエーテル、エチレングリコールモノヘキシルエーテル、プロピレングリコールモノプロピルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノペンチルエーテル、プロピレングリコールモノヘキシルエーテル、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エチルエーテル、ジエチレングリコールモノプロピルエーテル、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ペンチルエーテル、ジエチレングリコールモノヘキシルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、ジプロピレングリコールモノロピルエーテル、ジプロピレングリコールモノブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノペンチルエーテル、ジプロピレングリコールモノヘキシルエーテル、トリエチ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エチルエーテル、トリエチレングリコールモノプロピルエーテル、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、トリプロピレングリコールモノエチルエーテル、トリプロピレングリコールモノロピルエーテル、トリプロピレングリコールモノブチルエーテル等が好適にあげられる。
中でも、トリエチレングリコールエーテル及び/又はトリプロピレングリコールエーテルを含むことが好ましい。例えば、トリエチ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エチルエーテル、トリエチレングリコールモノプロピルエーテル、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、トリプロピレングリコールモノエチルエーテル、トリプロピレングリコールモノロピルエーテル、トリプロピレングリコールモノブチルエーテル、等が好適にあげられる。
中でも、一般式(1)または一般式(2)のnが、3である、トリエチレングリコール骨格またはトリプロピレングリコール骨格が好ましい。さらに、トリエチレングリコールモノアルキルエーテルであることが好ましく、トリエチ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エチルエーテル、トリエチレングリコールモノプロピルエーテル、トリエチレングリコールモノブチルエーテルなどが好適である。
ジアルキルエーテルとしては、ジエチレングリコールジメチルエーテル(bp162℃)、トリエチレングリコールジメチルエーテル(bp216℃)、ジエチレングリコールメチルエチルエーテル(bp176℃)、ジエチレングリコールジエチルエーテル(bp188.9℃)が挙げられる。
本発明に使用されるグリコール系化合物は、水性フレキソ印刷用コート剤総質量中に1.5~10質量%含まれることが好ましい。当該含有量は、2~9質量%であることがなお好ましく、3~7質量%であることが更に好ましい。水性フレキソ印刷用コート剤の造膜性、耐水性、耐摩擦性更にはコルゲート加工に必要な耐熱性を得るためである。
本発明の水性フレキソ印刷用コート剤は、上記必須構成成分および必要に応じて消泡剤、界面活性剤、増粘剤、レベリング剤、高沸点溶剤等の添加剤を含むことができる。また、耐摩擦性、滑り性等を付与するためのパラフィン系ワックス、ポリエチレン系ワックス、カルナバワックス等のワックス類やオレイン酸アミド、ステアリン酸アミド、エルカ酸アミド等の脂肪酸アミド類及び印刷時の発泡を抑制するためのシリコン系、非シリコン系消泡剤及び顔料の濡れを向上させる各種分散剤等を適宜使用することもできる。
(着色剤)
本発明の水性フレキソ印刷用コート剤は、着色剤を含有してもよく、着色剤としては、一般の水性印刷インキ組成物に使用される無機顔料、有機顔料、体質顔料等の顔料を使用することができる。この場合いわゆる水性フレキソ印刷用コート剤と同様に扱うことができる。
顔料を含む水性フレキソ印刷用コート剤の場合、水性フレキソ印刷用コート剤の製造は一般的に使用されているアイガーミル、サンドミル、ガンマミルその他のビーズミル、アトライター等を用いて分散を行い、所定の粘度になるよう調整を行なうことで製造される。
本発明の水性フレキソ印刷用コート剤に配合される顔料としては、有機顔料として、アゾ系、フタロシアニン系、アントラキノン系、ペリレン系、ペリノン系、キナクリドン系、チオインジゴ系、ジオキサジン系、イソインドリノン系、キノフタロン系、アゾメチンアゾ系、ジクトピロロピロール系、イソインドリン系などの顔料が挙げられる。
また、無機顔料として、カーボンブラック、酸化チタン、酸化亜鉛、硫化亜鉛、硫酸バリウム、炭酸カルシウム、酸化クロム、シリカ、ベンガラ、アルミニウム、マイカ(雲母)などが挙げられる。
また、白インキには酸化チタン、墨インキにはカーボンブラック、金、銀インキにはアルミニウム、パールインキにはマイカ(雲母)を使用することがコストや着色力の点から好ましい。
本発明の水性フレキソ印刷用コート剤は、公知の方法で製造できる。
(基材)
本発明で用いられる印刷用紙基材としてはライナー紙、白ライナーや上質紙などのパルプ系繊維材料が好ましい。パルプ系繊維材料としては、広葉樹晒クラフトパルプ、針葉樹晒クラフトパルプ等を原料として用いた原紙および再生紙等が好適に挙げられる。これらの原紙は、公知の長網多筒型抄紙機、長網ヤンキー型抄紙機、円網抄紙機等で抄造される上質紙、中質紙、片艶紙及びクラフト紙等の酸性紙、中性紙、アルカリ性紙、およびパルプモールド成型機にて成型された成型体を包含するものである。なお、紙基材として、ノンコート紙、基材の片側が処理されている片艶クラフト紙、晒しクラフト紙、未晒しクラフト紙等から選ばれる紙基材であっても好ましい。
(印刷)
本発明の水性フレキソ印刷用コート剤の印刷において、公知のフレキソ印刷方式で印刷可能である。フレキソ印刷の場合、凸版印刷方式であるため、他の印刷方式に比べ、平滑でない紙基材に対しても、水性フレキソ印刷用コート剤が着肉しやすく、また、紙基材表面の粗さに対して着肉の対応幅が広い。
フレキソ印刷方式としては、2ロール方式、ドクター方式、ドクターチャンバー方式が使用できる。いずれも、表面にセルが形成されたアニロックスロールに水性フレキソ印刷用コート剤を供給し、樹脂版を通じて、最終的に被印刷体に印刷される。本水性フレキソ印刷用コート剤をフレキソ印刷方式で印刷すると、表面の粗い紙基材に対しても、美粧性に優れた印刷物が得られる。
本発明の水性フレキソ印刷用コート剤については、本発明以外の水性印刷インキと組み合わせても良好な光沢、レベリング性を有し、コルゲート加工に必要な耐熱性、耐水性、耐摩擦性に優れた性能を得ることが可能である。また本発明の着色剤を含む水性フレキソ印刷用コート剤のみでも良好な光沢、レベリング性を有し、コルゲート加工に必要な耐熱性を有しているが、本発明の水性フレキソ印刷用コート剤をオーバーコートすることで、最良の性能を得ることができる。
(フレキソ印刷方法;アニロックスロール)
本発明のフレキソ印刷物の製造方法に使用されるフレキソ印刷に使用されるアニロックスとしては、セル彫刻が施されたセラミックアニロックスロール、クロムメッキアニロックスロール等を使用することができる。セルの形状は、ハニカムパターン、ダイヤパターン、ヘリカルパターン等があり、いずれのパターンも好適に使用することができる。また、アニロックスの役割は、ドクターチャンバー(またはファウンテンロール)から供給されるインキを、均質に定量受け取った後に刷版に受け渡すことである。アニロックスロールは好ましくはスクリーン線数が50~2000線/インチであり、更に好ましくは100~1200線/インチである。
(フレキソ印刷方法;フレキソ版)
本発明のフレキソ印刷物の製造方法に使用されるフレキソ印刷に使用される版としてはUV光源による紫外線硬化を利用する感光性樹脂版またはダイレクトレーザー彫刻方式を使用するエラストマー素材版が挙げられる。版を貼るスリーブやクッションテープについては任意のものを使用することができる。
フレキソ版のスクリーン線数は好ましくは80~200線/インチであり、更に好ましくは125~175線/インチである。
(フレキソ印刷方法;印刷機)
フレキソ印刷機としてはCI型多色フレキソ印刷機、ユニット型多色フレキソ印刷機等があり、インキ供給方式についてはチャンバー方式、2ロール方式が挙げることが出来、適宜の印刷機を使用することができる。印刷速度は好ましくは50~500m/分であり、更に好ましくは100~300m/分である。
以下、実施例により本発明をより具体的に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。以下、実施例及び表中における「部」は「質量部」を、「%」は「質量%」をそれぞれ表す。
(実施例1)水性フレキソ印刷用コート剤
水性樹脂エマルジョン(a)A1を60.0部、アルカリ可溶型水溶性樹脂(Joncryl63D、BASFジャパン社製、スチレン-アクリル共重合樹脂、固形分30%、酸価213、ガラス転移点73℃、重量平均分子量8,000)15.0部、グリコール系化合物(b)C5を6.0部、ポリエチレンワックス分散体(三井化学(株)製「ケミパール-W400」、固形分40%、平均粒子径4~5μm)5.0部、シリコン消泡剤(トーレ・シリコン(株)製「トーレシリコンSC5540」0.2部、水13.8部を混合、ディスパーにて撹拌し、水性フレキソ印刷用コート剤(1)を得た。表1に水性樹脂エマルジョンの性状を示す。表中の水性樹脂エマルジョンA1~B2は、BASFジャパン(株)製である。また表2-1~表2-2にグリコール系化合物の沸点を示す。
(実施例2~18および比較例1~5)
表3-1~表3-2の配合に従い、実施例1と同様な方法により、水性フレキソ印刷用コート剤(2)~(18)、および(23)~(27)を得た。
(実施例19)水性フレキソ印刷用コート剤(藍インキ)
藍顔料(フタロシアニンブルー(リオノールブルーFG-7330、トーヨーカラー(株)製))42.0部、分散樹脂(Joncryl HPD-96J、BASFジャパン(株)製、固形分34%、酸価240、ガラス転移点102℃)35.0部、シリコン消泡剤(トーレ・シリコン(株)製「トーレシリコンSC5540」0.3部、水22.7部を撹拌混合後、サンドミルにて分散し、顔料分散体を得た。
次に得られた顔料分散体を40.0部、水性樹脂エマルジョン(a)A1を30.0部、アルカリ可溶型水溶性樹脂(Joncryl63D、BASFジャパン(株)製、固形分30%、酸価213、ガラス転移点73℃、重量平均分子量8,000)を5.0部、グリコール系化合物(b)C5を6.0部、ポリエチレンワックス分散体(三井化学(株)製「ケミパール-W400」、固形分40%、平均粒子径4~5μm)を5.0部、シリコン消泡剤(トーレ・シリコン(株)製「トーレシリコンSC5540」を0.2部、水13.8部を添加し、藍顔料を含有した水性フレキソ印刷用コート剤(19)を得た。
(実施例20~22および比較例7)
表3-1~表3-2の配合に従い、実施例19と同様な方法により、藍顔料を含有した水性フレキソ印刷用コート剤(20)~(22)、および(29)を得た。
(実施例23)
実施例1で得られた水性フレキソ印刷用コート剤(1)を水で希釈し、粘度をNo4.ザーンカップで12~13秒に調整した。これをフレキソ印刷機(ウインドミュラーアンドヘルヒャー社製「SOLOFLEX」、アニロックスロール165線/インチ、セル容量26.8cm3/m2)を用いて、坪量120g/m2の紙基材(Kライナー紙)に印刷し、印刷物(1)を得た。
(実施例24~40および比較例8~13)
表4-1~表4-2に記載した構成に従い、実施例23と同様な方法により、印刷物(2)~(18)、および(32)~(37)を得た。
(実施例41)
実施例19で得られた藍顔料を含有した水性フレキソ印刷用コート剤(19)を水で希釈し、粘度をNo4.ザーンカップで12~13秒に調整した。これをフレキソ印刷機(ウインドミュラーアンドヘルヒャー社製「SOLOFLEX」、アニロックスロール165線/インチ、セル容量26.8cm3/m2)を用いて、坪量120g/m2の紙基材(Kライナー紙)に印刷し、印刷物(19)を得た。
(実施例42~44および比較例14)
表4-1~表4-2に記載した構成に従い、実施例41と同様な方法により、印刷物(20)~(22)、および(38)を得た。
(実施例45)
実施例19で得られた藍顔料を含有した水性フレキソ印刷用コート剤(19)、実施例1で得られた水性フレキソ印刷用コート剤(1)を水で希釈し、各々の粘度をNo4.ザーンカップで12~13秒に調整した。これをフレキソ印刷機(ウインドミュラーアンドヘルヒャー社製「SOLOFLEX」、アニロックスロール165線/インチ、セル容量26.8cm3/m2)を用いて、坪量120g/m2の紙基材(Kライナー紙)に、藍顔料を含有した水性フレキソ印刷用コート剤(19)、水性フレキソ印刷用コート剤(1)の順に印刷し、印刷物(23)を得た。
(実施例46~55)、(比較例15~17)
表4-1~表4-2に記載した藍顔料を含有した水性フレキソ印刷用コート剤、水性フレキソ印刷用コート剤の組み合わせにより、実施例45と同様な方法で印刷物(24)~(33)、および(39)~(41)を得た。
得られた印刷物(1)~(41)を用い、光沢、レベリング、耐摩擦性、耐水性、耐熱性を評価した。試験方法および評価基準を下記に示す。また評価結果を表4に示す。
光沢 :印刷物表面光沢をグロスメーター(MICRO-TRI-GROSS)にて測定。
◎: 光沢値10.0超え
○: 光沢値5.0~10.0
△: 光沢値3.0~5.0
×: 光沢値3.0未満
実用レベルは◎、○及び△である。
レベリング性 :印刷物の泳ぎ、塗布ムラの程度を目視にて評価した。
◎: 泳ぎ、塗布ムラが認められないもの
○: 僅かに泳ぎ、塗布ムラが認められるもの
△: やや泳ぎ、塗布ムラが認められるもの
×: 泳ぎ、塗布ムラが著しいもの
実用レベルは◎、○及び△である。
耐摩擦性 :学振型摩擦試験機で500g荷重にて、100回上質紙で擦り、
藍インキおよびオーバーコート用ワニスの取られ具合を目視で評価した。
◎:擦った上質紙に藍インキおよびオーバーコート用ワニスの取られなし。
○:擦った上質紙に藍インキおよびオーバーコート用ワニスがわずかに付着。
△:擦った上質紙に藍インキおよびオーバーコート用ワニスがやや付着。
×:擦った上質紙に藍インキおよびオーバーコート用ワニスが全面に付着。
実用レベルは◎、○及び△である。
耐水性 :学振型摩擦試験機で200g荷重にて、5回水を含ませた綿布で擦り 、
藍インキおよびオーバーコート用ワニスの取られ具合を目視で評価した。
◎:擦った上質紙に藍インキおよびオーバーコート用ワニスの取られなし。
○:擦った上質紙に藍インキおよびオーバーコート用ワニスがわずかに付着。
△:擦った上質紙に藍インキおよびオーバーコート用ワニスがやや付着。
×:擦った上質紙に藍インキおよびオーバーコート用ワニスが全面に付着。
実用レベルは◎、○及び△である。
耐熱性 : 印刷面にアルミ箔を被せて、ヒートシール試験機(テスター産業(株)製)を使用し、2kg/cm2の圧を3秒間掛け、ワニスがアルミ箔面に取られ始める温度を測定。
◎:230℃超えでアルミ箔面へのワニス付着が認められる。
○:190℃~230℃でアルミ箔面へのワニス付着が認められる。
△:160℃~190℃でアルミ箔面へのワニス付着が認められる。
×:160℃未満でアルミ箔面へのワニス付着が認められる。
実用レベルは◎、○及び△である。
Figure 2023092680000005
Figure 2023092680000006
Figure 2023092680000007
Figure 2023092680000008
Figure 2023092680000009
Figure 2023092680000010

Claims (10)

  1. アルカリ可溶型水溶性樹脂、水性エマルジョン樹脂(a)、及び、水性媒体を含有する水性フレキソ印刷用コート剤であって、
    前記水性媒体が、沸点140~290℃であるグリコール系化合物を含む、水性フレキソ印刷用コート剤。
  2. 水性フレキソ印刷用コート剤全質量中に、水性エマルジョン樹脂(a)を、固形分換算で9~30質量%含む、請求項1に記載の水性フレキソ印刷用コート剤。
  3. 更に、着色剤を含む、請求項1または2に記載の水性フレキソ印刷用コート剤。
  4. 水性フレキソ印刷用コート剤全質量中に、グリコール系化合物を、1.5~10質量%含む、請求項1~3いずれかに記載の水性フレキソ印刷用コート剤。
  5. 水性エマルジョン樹脂(a)のガラス転移温度が、30~100℃である、請求項1~4いずれかに記載の水性フレキソ印刷用コート剤。
  6. 水性エマルジョン樹脂(a)が、酸価30~200mgKOH/gのアクリルエマルジョン樹脂である、請求項1~5いずれかに記載の水性フレキソ印刷用コート剤。
  7. グリコール系化合物が、一般式(1)及び/又は一般式(2)で表される化合物である、請求項1~6いずれかに記載の水性フレキソ印刷用コート剤。
    一般式(1)
    Figure 2023092680000011
    (式中、R1およびR2は、それぞれ独立に、水素原子または炭素数1~6のアルキル基、nは1~3の整数を表す。)
    一般式(2)
    Figure 2023092680000012
    (式中、R3およびR4は、それぞれ独立に、水素原子または炭素数1~6のアルキル基、nは1~3の整数を表す。)
  8. 一般式(1)及びまたは一般式(2)のnが、3である、請求項7に記載の水性フレキソ印刷用コート剤。
  9. 基材上に、請求項1~8いずれか記載の水性フレキソ印刷用コート剤からなる印刷層を有する印刷物。
  10. コルゲート加工されてなる請求項9記載の印刷物。
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