JP2997587B2 - ラミネート用水性印刷インキ組成物 - Google Patents

ラミネート用水性印刷インキ組成物

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ラミネート用水性印刷
インキ組成物に係り、特に紙袋やクラフトテープ等の紙
製品に印刷された後、ラミネート加工されるに際して、
優れたラミネート適性を有するラミネート用水性印刷イ
ンキ組成物を提供しようとするものである。
【0002】
【従来技術】包装用の紙製品、例えば、手さげ紙バッ
グ、石鹸などの紙容器、包装用紙、さらにはクラフトテ
ープなどにおいて、水性印刷インキが印刷された後、耐
久性、防湿性、粘着剤の剥離性を付与するため、印刷表
面に熱溶融したポリエチレン等のオレフィンポリマーを
用いた押出しラミネート加工が施されている。これらの
紙製品では、紙表面に凹凸があり、アンカリング効果が
期待できる事から、作業が簡単で安価となるように、印
刷面になにも塗布せずに直接ポリマーをラミネートする
方法が用いられている。従って使用するインキの性能と
しては、ポリマーに対する接着性がより一層要求される
ことになる。
【0003】従来より水性印刷インキのバインダー樹脂
としては、シェラック、カゼイン、ロジンマレイン酸系
の天然または変性樹脂のアルカリ水溶液が使用されてい
たが、これらの樹脂は供給の不安や品質のばらつきが生
じやすいため、アクリル樹脂、スチレン/アクリル樹
脂、スチレン/マレイン酸樹脂、スチレン/アクリル/
マレイン酸樹脂等の各種共重合体樹脂のアルカリ水溶液
が主に使用されるようになり、またアクリル系、スチレ
ン系等種々の水分散性樹脂も上記の水溶性共重合体樹脂
と併用されている。これらのバインダー樹脂はいずれも
ラミネート用のポリマーとの接着性に乏しいが、ラミネ
ート用水性印刷インキとしては、その中では最もポリマ
ーとの接着性の有るシェラックを多量に含有させたイン
キが使用されていた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ラミネート用水性印刷
インキのバインダー樹脂として、水性印刷インキで通常
使用されている樹脂の中では、シェラックが利用されて
いるが、ラミネート用のポリマーとの接着性が十分とは
言えず、せっかくラミネート加工してもポリマーが印刷
物の表面に接着しないか、あるいは一度接着してもわず
かな応力で簡単に剥離する等の問題がある。さらに、ク
ラフトテープ等に塗布される粘着剤が溶剤性であるた
め、塗布後溶剤が紙層を通ってインキ面に移行し、ラミ
浮きを生じさせるなどの問題がある。本発明では、この
様な課題を解決しようとするものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】すなわち本発明は、着色
剤、水性バインダー樹脂から主として構成されるラミネ
ート用水性印刷インキ組成物において、平均粒子径が
1.0μm以下の水分散性ポリオレフィン樹脂を、印刷
インキ中に固形分として10重量%以上含有せしめたこ
とを特徴とするラミネート用水性印刷インキ組成物に関
するものである。以下、本発明に係るラミネート用水性
印刷インキ組成物について詳しく説明する。まず着色剤
としては、水性インキに従来から一般的に使用されてい
る染料、無機、有機及び体質顔料が使用できる。
【0006】また水性バインダー樹脂としては、一般的
に使用されているアルカリ可溶型樹脂バインダー、水分
散型バインダーが使用できる。アルカリ可溶型樹脂とし
ては、酸価が50〜250の範囲にある樹脂が使用でき
る。具体的には、シェラック、ロジン変性マレイン酸等
の天然または変性樹脂、アクリル酸、メタクリル酸、マ
レイン酸等の不飽和カルボン酸モノマーと、そのエステ
ルまたはアミド化合物、スチレン、αーメチルスチレ
ン、ビニルトルエン等のスチレン系化合物、酢酸ビニル
等の脂肪酸ビニルエステル系化合物、その他の各種ビニ
ル化合物など不飽和結合を有するモノマーとから得られ
る共重合体樹脂が使用できる。これら共重合体樹脂は、
インキの流動性、安定性、および印刷物の耐ブロッキン
グ性の面から、分子量としては5,000〜100,0
00の範囲で、軟化点を40℃以上にすることが必要で
ある。これらの樹脂を水溶化するためのアルカリとして
は、モノエタノールアミン、トリエタノールアミン、モ
ルホリン等の有機アミン類、アンモニア水、アルカリ金
属水酸化物等の無機アルカリが使用できる。
【0007】また、アルカリ可溶型バインダー樹脂と併
用して用いられる水分散性樹脂としては、アクリル酸、
メタクリル酸、マレイン酸等の不飽和カルボン酸とその
エステルまたはアミド化合物、スチレン、αーメチルス
チレン、ビニルトルエン等のスチレン系化合物、酢酸ビ
ニル等の脂肪酸ビニルエステル系化合物、その他の各種
ビニル化合物など不飽和結合を有するモノマーを乳化重
合せしめたものが使用できる。本発明に係るポリオレフ
ィン樹脂としては特に低密度の、エチレン、プロピレン
の単独重合体または共重合体が好適で、その平均粒子径
が1.0μm以下のものが使用できる。平均粒子径が
1.0μmより大きくなると、良好なラミネート強度が
得られなくなる。またポリオレフィン樹脂の添加量とし
ては、水性インキの全量に対して、10重量%以上をイ
ンキの使用条件や組成に応じて適宜添加混合することが
できる。その添加量が、10重量%未満であると目的と
するラミネート強度が得られない。
【0008】なお、従来よりインキの耐摩擦性や滑り性
の付与のためにポリエチレン樹脂ワックスを添加する方
法が知られている。しかしワックスとしての機能を果た
すためには、乾燥したインキ皮膜の表面から部分的にワ
ックスの粒子が突出している必要がある。従って、本発
明と比較してワックスは非常に大きな粒径のものを使用
せざるを得ない。またワックスの添加量としては、イン
キ中にせいぜい添加されて2重量%である。これらワッ
クスは大粒径であるため、バインダー樹脂と混合状態で
乾燥しても、層状で均一な皮膜は形成されず、多量の添
加はインキ皮膜自体の脆化を引き起こす。この様に本発
明のポリオレフィン樹脂とポリエチレンワックスとは、
平均粒子径、添加量が全く異なり、機能、用途の面でも
異なるものである。
【0009】上記の着色剤、水性バインダー樹脂、ポリ
エチレン樹脂以外に、必要に応じて種々の添加剤が使用
できる。すなわち消泡剤、水混和性溶剤、可塑剤、架橋
剤等が適宜使用できる。本発明に係る水性印刷インキ組
成物を製造するには、水性バインダー樹脂中に着色剤、
ポリエチレン樹脂、必要に応じて添加剤を混合し、常法
に従って行うことができる。ポリエチレン樹脂の添加に
ついては、インキの製造段階での添加あるいは、インキ
調整段階での後添加でもって混合しても良いものであ
る。このラミネート用水性印刷インキ組成物を被印刷体
である紙に印刷した後、通常のラミネート加工方法によ
り、良好な印刷製品を得ることができる。即ち、インキ
印刷面にアンカーコート剤を塗布せず、直接溶融ポリマ
ーを施工するだけで、優れたラミネート強度を有する印
刷製品を得る事ができる。
【0010】以下、実施例でもって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。
【実施例】
水分散性ポリエチレン樹脂の製造例 ポリエチレン樹脂(酸化タイプポリエチレンワックス)
60重量部と乳化剤(ポリオキシエチレンノニルフェニ
ルエーテル)10〜17重量部を、樹脂の軟化点より2
0℃高い温度で、混合・溶解した。溶解の後、塩基にて
樹脂中のカルボキシル基を中和し、撹拌しながら、熱水
(90−100℃)23〜30重量部を加えた。150
℃に昇温しながら1時間撹拌強度を調整しながら撹拌し
た後、直ちに急冷し、各平均粒径(表1参照)を有する
固形分60重量%の水分散性ポリエチレン樹脂を得た。 水溶性樹脂ワニス合成例 メタクリル酸32重量%、メチルメタクリレート23重
量%、ブチルアクリレート25重量%、スチレン20重
量%のモノマー組成からなるアクリル系樹脂(酸価18
0、分子量40,000)30.0重量%、28%アン
モニア水7.1重量%、水62.9重量%を90℃で過
熱溶解させて、水溶性樹脂ワニスを合成した。 水性ベースインキ製造例 下記の配合からなる藍色水性ベースインキをビーズミル
にて常法で製造した。 シアニンブルー 30.0重量% 水溶性樹脂ワニス 50.0重量% 消泡剤 0.4重量% 水 17.6重量%
【0011】水性インキ組成物製造例 (実施例1〜8)上記水性ベースインキ30重量%と、
水分散性ポリエチレン樹脂、水溶性樹脂ワニス、消泡剤
及び水を表1の固形分配合になるように添加混合し、実
施例1〜8の水性インキ組成物を常法により製造した。 (比較例1〜7)上記水性ベースインキ30重量%と、
水分散性ポリエチレン樹脂、水溶性シェラック樹脂ワニ
ス、ポリエチレンワックス分散体、水溶性樹脂ワニス、
消泡剤及び水を表1の固形分配合になるように添加混合
し、比較例1〜7の水性インキ組成物を常法により製造
した。ここで各平均粒子径(表1参照)を持つ水分散性
ポリエチレン樹脂は、製造例に従って得られたものを使
用した。また水溶性シエラック樹脂ワニスはシェラック
樹脂をアンモニア水中で中和させて可溶化し、固形分3
0重量%に調整したものを使用した。ポリエチレンワッ
クス分散体は、平均粒子径3μm、固形分40重量%の
ものを使用した。
【0012】(比較試験)実施例1〜8および比較例1
〜7で得た水性インキ組成物を使用し、流動性、機上粘
度安定性、ラミネート強度および溶剤浸漬試験を行っ
た。なお試験方法および評価方法は以下に示す通りとし
た。試験結果は表2に示す。 試験方法および評価方法 1.流動性 試験方法 B型粘度計を使用し、2号ローターで60rpmと30
rpmの時のインキ粘度を測定し、30rpm/60r
pmの粘度比より流動性を判定する。 評価方法 A:粘度比1.20未満 B:粘度比1.20以上
〜1.70未満 C:粘度比1.70以上
【0013】2.機上粘度安定性 試験方法 試験インキを流出秒数12秒(リゴーカップ#4)まで
水で希釈し、新幸フレキソ印刷機にセットし、90枚/
分の速度で常温常湿の環境条件下3時間の空運転を行っ
た後、インキ粘度を測定した。 評価方法 A:流出秒数18秒未満 B:流出秒数18秒以上
〜30秒未満 C:流出秒数30秒以上 3.ラミネート強度 試験方法 クラフト紙(クラフトクルパック紙)に試験インキをハ
ンドプルーファーで展色後、モダンマシナリー社製ラミ
ネート機にて、340℃の溶融ポリエチレン(スミカセ
ン L705 住友化学工業)を20μmの膜厚で展色
面にラミネート加工する。得られたラミネート物を幅2
0mmに裁断し、剥離速度300mm/minで剥離し
た時の剥離強度を測定した。 評価方法 A:剥離強度250g/20mm以上 B:剥離強度150g/20mm以上から250g/2
0mm未満 C:剥離強度150g/20mm未満
【0014】4.溶剤浸漬試験 試験方法 ラミネート強度の試験の際に得たラミネート物を使用
し、トルエン中に浸漬した時のラミ浮きの状態を確認す
る。 評価方法 A:浸漬後90分を越えてもラミ浮きが認められない B:浸漬後30分を越えて90分以内でラミ浮きが認め
られる。 C:浸漬後30分以内でラミ浮きが認められる。
【表1】
【表2】
【0015】
【発明の効果】本発明により、ポリオレフィン樹脂を含
有する水性ラミネート用印刷インキ組成物は良好な流動
性や印刷適性を保持したままで、高いラミネート強度と
優れた溶剤耐性を有したラミネート物を得ることができ
る。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C09D 11/00 - 11/20

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 着色剤、水性バインダー樹脂から主とし
    て構成されるラミネート用水性印刷インキ組成物におい
    て、平均粒子径1.0μm以下の水分散性ポリオレフィ
    ン樹脂を、印刷インキ組成物中に固形分として10重量
    %以上含有せしめたことを特徴とするラミネート用水性
    印刷インキ組成物。
  2. 【請求項2】 当該ポリオレフィン樹脂がポリエチレン
    樹脂である請求項1記載のラミネート用水性印刷インキ
    組成物。
  3. 【請求項3】 請求項1、2いずれか記載のラミネート
    用水性印刷インキ組成物を使用して得られる印刷物の表
    面に、熱溶融したポリオレフィン樹脂を施すラミネート
    加工方法。
  4. 【請求項4】 請求項3記載の加工方法でラミネートし
    て得られる印刷製品。
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