JPH04139271A

JPH04139271A - 水性印刷インキ組成物

Info

Publication number: JPH04139271A
Application number: JP2262829A
Authority: JP
Inventors: Masaaki Ishiyama; 正明石山; Daisuke Tanabe; 田辺　大介
Original assignee: Toyo Ink Mfg Co Ltd
Current assignee: Toyo Ink SC Holdings Co Ltd
Priority date: 1990-09-28
Filing date: 1990-09-28
Publication date: 1992-05-13

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔発明の目的〕（産業上の利用分野）本発明は、水性印刷インキ組成物に関する。

更に詳しくは、特に表面処理されたポリオレフィンフィ
ルムにグラビアまたはフレキソ印刷に適する水性印刷イ
ンキ組成物に関する。

（従来の技術）ポリエチレンラミネート等の後加工を施さない処理ポリ
オレフィンフィルム用として使用されるグラビア用また
はフレキソ用印刷インキは、ニトロセルロース樹脂、ポ
リアミド樹脂等を有機溶剤に溶解し、これをベヒクルと
する溶剤型インキか専ら使用されているが、これら溶剤
型インキではインキ中および希釈溶剤中に多量の有機溶
剤を含んでいるため、印刷作業環境中に溶剤蒸気か存在
するようになり、作業者に対して衛生上好ましくない影
響を与えているばかりてなく、火災の危険性もあり、好
ましくない。

そこで有害な有機溶剤を含まない水性印刷インキの実用
化か検討されて来たが、従来のシェラツク、シェラツク
変性スチレン樹脂、スチレン−（メタ）アクリル酸共重
合体樹脂、（メタ）アクリル酸アルキルエステル（メタ
）アクリル酸共重合体樹脂、スチレン−（メタ）アクリ
ル酸アルキルエステル−（メタ）アクリル酸共重合体樹
脂或いはこれらの混合物からなる樹脂をベヒクルとする
水性印刷インキでは、活性処理を施されたポリアレフィ
ンフィルムに対する濡れが不十分で、印肩時に、はじき
や抜けを生じ均一で平滑な図柄か葺成出来ないという欠
点があった。これを防ぐたυ濡れを向上させるべく、水
と相溶するアルコ−１１類を多量に併用して印刷を行っ
ているが、印刷叫にアルコールの蒸発による減少に伴い
、濡れエムとなって、均一で平滑な図柄の形成か出来な
くへるという問題があり、また、アルコールといえとも
健康上、防災上好ましくない。

さらに、従来の水性印刷インキは、溶剤型インキと比較
し、印刷物の光沢が劣っているため、出品価値が低く、
実用上の問題もあった。

（発明が解決しようとする課題）本発明者らは鋭意検討の結果、ベヒクル成分としてスチ
レン−マレイン酸共重合体樹脂を含有させることにより
、処理ポリオレフィンフィルムに対する濡れか向上する
ことを見い出し、また、スチレン−マレイン酸共重合体
樹脂と顔料を２本ロール等で予め混練し、ペーストまた
は固体状チップとした顔料分散体を用い、所定量のスチ
レン−マレイン酸共重合体樹脂を含有させることで、処
理ポリオレフィンフィルムに対する濡れか向上すること
を見い出し、本発明に至ったもので、本発明は、前記の
従来の水性印刷インキの欠点を改良し、処理ポリオレフ
ィンフィルムに対し、均一で平滑な図柄の形成にすぐれ
た水性印刷インキを提供するものである。

〔発明の構成〕

（問題点を解決するための手段）本発明は、スチレン−マレイン酸共重合体樹脂が、ベヒ
クル成分の固形分として５〜９０重量％含むことを特徴
とする処理ポリオレフィンフィルム用水性印刷インキ組
成物である。

本発明に使用されるスチレン−マレイン酸共重合体樹脂
としては、スチレン−無水マレイン酸共重合体樹脂、ス
チレン−マレイン酸アルキルモノエステル、スチレン−
マレイン酸アルキルジエステル、スチレン−マレイン酸
−（メタ）アクリル酸アルキルエステル、スチレン−マ
レイン酸アルキルモノエステル−（メタ）アクリル酸ア
ルキルエステル、スチレン−マレイン酸アルキルジエス
テル−（メタ）アクリル酸アルキルエステル共重合体樹
脂、等でスチレンとマレイン酸のモノマー組成比はスチ
レン２０〜６０重量％、マレイン酸４０〜８０重量％で
ある。

アクリルを共重合する場合、アクリルモノマー量は５〜
３０重量％である。

マレイン酸のエステル化に際してはＣ１〜Ｃ２０のアル
コールが用いられる。スチレン−マレイン酸共重合体樹
脂の酸価は５０〜４００、平均重量分子量は１．０００
〜１００．０００の範囲のものか使用出来る。

スチレン−マレイン酸共重合体樹脂は中和剤を用いて中
和し、水溶液としたものを用い、顔料分散しインキとし
た場合、処理ポリオレフィンフィルムに対する濡れは良
いものの、接着性、柔軟性が不十分である為、他の水性
樹脂と混合して使用される。

中和剤としてアンモニア及び有機アミン、無機アルカリ
か使用出来るが、アンモニア及び揮発性有機アミンの使
用が好ましい。

混合し得る他の水性樹脂としては、特に制約はないか例
示すれば、水溶性及び、又は水分散性の樹脂て（メタ）
アクリル酸、（メタ）アクリル酸アルキルエステル、他
の（メタ）アクリル酸基をもつモノマー、スチレン、α
−メチルスチレンマレイン酸、フマール酸等の不飽和カ
ルホン酸エステル等から合成される（メタ）アクリル酸
共重合体樹脂、スチレン、α−メチルスチレン、（メタ
）アクリル酸共重合体樹脂、水溶性又は、及び天然合成
水溶性樹脂を保護コロイドとして合成されるコロイド状
水性樹脂、及び、スチレン、α−メチルスチレン、（メ
タ）アクリル酸共重合体樹脂等のエマルジョン、また、
水性ポリウレタン、水性ポリエステル樹脂等の、処理ポ
リオレフィンフィルムに対し接着が良く、スチレン−マ
レイン酸共重合体樹脂と相溶し、安定なインキが製造し
得るものであれば良く、単独又は混合して用いることか
出来る。

ベヒクル中の樹脂固型重量比は、スチレン−マレイン酸
共重合体樹脂５〜９０重量％、他の水性樹脂１０〜９５
重量％の範囲で使用され、好ましい比率としては、スチ
レン−マレイン酸共重合体樹脂１５〜３０重量％、他の
水性樹脂７０〜８５重量％である。

スチレン−マレイン酸共重合体樹脂の量か５重量９６よ
り少ないと、濡れか不十分て目的を達する事か出来ない
し、又、９０重量％より多いとスチレン−マレイン酸共
重合体樹脂特有の接着性、柔軟性か不足し処理ポリオレ
フィンフィルム用としては適さない。

インキ組成としては、着色剤として、一般の無機及び有
機顔料か使用出来、例として溶性および不溶性アゾ系、
フタロシアニン系、ナフトール系等の有機顔料、酸化チ
タン、カーボンブラック、弁柄、炭酸カルシウム、硫酸
バリウム等の無機顔料か挙げられ、また溶剤としては、
水及び又はアルコール類、好ましくはエチルアルコール
、イソプロピルアルコール、ノルマルプロピルアルコー
ル等の低級アルコールを併用しても良い。

その他、耐摩擦剤としてのワックス類、消泡剤、分散剤
等の添加剤が配合される。

インキの製造方法としては、通常グラビア、フレキソ用
印刷インキの製造時に使用されるアトライター、サンド
ミル、高速攪拌機等の練肉機を使用して練肉を行ない、
所定の粘度になる様調製を行うことにより目的の水性印
刷インキが製造される。

又、印刷物の光沢を付与する方法として、顔料と樹脂を
予め混合したのち、３本ロール、２本ロール等を用い、
必要に応じ加熱し、ペースト又は固体状チップである顔
料分散体とし、これを用いて光沢を向上する方法がある
。

本発明では、スチレン−マレイン酸共重合体樹脂をペー
ストまたは固体状チップ製造用樹脂として用い、予め顔
料分散体を作成する。得られたペーストまたは固体状チ
ップをインキ中に用いることにより、濡れと同時に光沢
を付与出来る為、より好ましい。

得られた該印刷インキ組成物は、印刷時に適正粘度にな
る進水又は水とアルコール類好ましくはエチルアルコー
ル、イソプロピルアルコール、ノルマルプロピルアルコ
ール等の低級アルコールの混合物で希釈して、グラビア
またはフレキソ印刷方式で処理ポリオレフィンフィルム
に印刷される。

本発明の水性印刷インキ組成物は、従来の水性印刷イン
キと比較し、処理ポリオレフィンフィルムに対する濡れ
にすぐれ、はじきや抜けの無い均一で平滑な図柄を形成
することか出来る。

（作　用）コロナ放電処理等で活性化処理されたポリオレフィンフ
ィルムの表面張力は、例えばＪＩＳ　Ｋ６７６８で規定
されている濡れ試験法を用いて測定すると３４〜４２　
ｄｙｎｅ／　ａｎであり、この処理の度合は、印刷物の
後加工、例えば熱封管する製袋工程への影響から制御さ
れている。

また十分活性化処理されていても被印刷体の保管時、経
時的に低下していく事か知られている。

有機溶剤、例えばトルエンの表面張力は２８．５ｄｙｎ
ｅ／ａｎ、イソプロピルアルコール２０．８　ｄｙｎｅ
／国であり、被印刷体である前記ポリオレフィンフィル
ムに対して、従来の溶剤型インキでは、その表面張力が
ほぼ溶剤に匹敵する為、濡れが良く印刷上、全く支障が
ない。

一方、水の表面張力は、７２　ｄｙｎｅ／　ａｍと著し
く高く、水性インキの場合、アルコールを少量併用して
も十分に濡れず、このためこれに対して各種の非イオン
、陰イオン界面活性剤やシリコーン及びフッ素系の表面
張力低下剤を添加することが試みられたが、印刷時、イ
ンキの転移から乾燥まで極く短時間に処理ポリオレフィ
ンフィルム上に濡れず、インキのはじきや平滑性不良を
生じ、良好な印刷物は得られなかった。

これらの表面張力低下剤は、インキ表面に配向し、表面
張力低下作用を生じるのに時間を要し、印刷時の短時間
内では表面張力か十分低下していない為、良好な印刷物
か得られなかったのに対し、本発明のスチレン−マレイ
ン酸共重合体樹脂を配合する事により、極めて短時間で
表面張力を低下させる作用かある。

（実施例）以下、実施例により本発明を説明する。例中、部とは重
量部、％とは重量％をそれぞれ表わす。

実施例１スチレン−マレイン酸共重合体樹脂（スチレン３７％、
マレイン酸イソブチルモノエステル６３％、酸価２１Ｏ
１分子量３５．０００、アンモニア中和）水溶液Ａ（固
形分含量３５％）■５　　部ジョンクリル７４Ｆ　　（
Ｓ、Ｃ，ジョンソン社製、スチレン−アクリル共重合体
樹脂　固形分５０％）５０部リオノール　ブルーＫＬＨ（東洋インキ製造■製　銅フ
タロシアニン系青色顔料）１５部ポリエチレンワックス　　　　　　　　　　１部水　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　１３．９
部イソプロピルアルコール　　　　　　　　　５部シリ
コン系消泡剤　　　　　　　　　　　０．１部１００、
０部上記配合を行ない、サンドミルにより１時間練肉する。

仕上り品は良好な流動性、ｐＨ８，６、粘度（離合社製
ザーンカップＮα４にて）２０秒／２５℃、粒度（テス
ター産業■製グラインドゲージ）３０μｍ以下を有して
いる。

実施例２スチレン−メタクリル酸エステル−マレイン酸モノエス
テル共重合体樹脂（スチレン−３５％、メタクリル酸メ
チル８％、マレイン酸イソブチルモノエステル５７％、
酸価１７５、分子量１３．０００、アンモニア中和）水
溶液Ｂ　（固型分２５％）２０　　部ネオグリルＡ−１
０５２（ポリビニルケミカル社製スチレン−アクリル共
重合体水分散性樹脂　固形分４０％）４０　部りオノールブルーＫＬＨ１５部ポリエチレンワックス　　　　　　　　　　１　部水　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　１５
．９部ｎ−プロピルアルコール　　　　　　　　５　部
プロピレングリコール　　　　　　　　　　３　部シリ
コン系消泡剤０．１部１００．０部上記配合を行ない、アトライターにより１．５時間練肉
する。仕上り品は良好な流動性、ｐＨ８，７、粘度１８
秒／２５℃、粒度３０μｍ以下を有している。

実施例３スチレン−マレイン酸共重合体樹脂（スチレン４０％、
マレイン酸イソブチルモノエステル６０％、酸価１８０
、分子量３５．０００）とりオノールブルーＫＬＨのチ
ップ（樹脂３０部、顔料７０部）２０　　部ルシデン６
０４　（モートンケミカル社製　スチレン−マレイン酸
共重合体水分散製樹脂　固形分４５％）４０部２５％アンモニア水　　　　　　　　　　１　部水　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　３７．９部ポ
リエチレンワックス　　　　　　　　１　部シリコン系
消泡剤　　　　　　　　　０．１　　部１００、０部上記、配合を行ない高速攪拌機にて２．５００ｒｐｍ　
１時間攪拌溶解する。仕上り品は良好な流動性、光沢、
ｐＨ８，３、粘度２２秒／２５℃、粒度３０μｍ以下を
有している。

比較例１ジョンクリル７４　Ｆ　　　　　　　　　　　６０　　
部リオノールブルーＫＬＨｌ　Ｓ　　部水　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
１８．９部イソプロピルアルコール　　　　　　　　５
　部ポリエチレンワックス　　　　　　　　　　１　部
シリコン系消泡剤　　　　　　　　　゛０．１部ｌＱ０
．０部上記配合を行ない、サンドミルにて１時間練肉する。仕
上り品は良好な流動性、ｐＨ８，３、粘度２０秒／２５
℃、粒度３０μｍ以下を有している。

比較例２スチレン−アクリル酸共重合体樹脂（スチレン６０％、
アクリル酸４０％、酸価３ＩＯ１分子量２２．０００）
とりオノールブルーＫＬＨのチップ（樹脂３０部、顔料
７０部）２０　　部ルシデン６０４　　　　　　　　　　　　４５　　部水
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　３２
．９部２８％アンモニア水　　　　　　　　　　１　部
ポリエチレンワックス　　　　　　　　　１　部シリコ
ン系消泡剤　　　　　　　　　　０．１部１００、０部上記配合を行ない、高速攪拌機にて、２．５００ｒｐｍ
１時間攪拌溶解する。仕上り品は良好な流動性、光沢、
ｐＨ８，６、粘度２３秒／２５℃、粒度３０μｍ以下を
有している。

比較例３スチレン−マレイン酸共重合体樹脂（スチレン３０％、
マレイン酸２−エチルへキシルモノエステル７０％、酸
価１８０、分子量４０．０００、アンモニア中和）水溶
液（固型分含有量３０％）５５　　部りオノールブルー
ＫＬＨ１５部水　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　２
２．９部エタノールポリエチレンワックスシリコン系消泡剤プロピレングリコールモノメチルエーテル４部１部０．１部２部ｉｏｏ、　ｏ部上記の配合を行ない、サンドミルにて１時間練肉する。

仕上り品は良好な流動性、ｐＨ８，５、粘度２０秒／２
５°Ｃ１粒度３０μｍ以下を有している。

比較例４スチレン−マレイン酸共重合体樹脂水溶液Ａ３部ルシデン６０４　　　　　　　　　　　　　５５部りオ
ノールブルーＫＬＨ１５部水　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　２
０．９部イソプロピルアルコール　　　　　　　　　５
　部ポリエチレンワックス　　　　　　　　　　１　部
シリコン系消泡剤　　　　　　　　　　　０．１部１０
０、０部上記の配合を行ない、サンドミルにて１時間練肉する。

仕上り品は良好な流動性、ｐＨ８，４、粘度２２秒／２
５℃、粒度３０μｍ以下を有している。

実施例１〜３、比較例１〜４はいずれも水とイソプロピ
ルアルコールの混合物（重量比で５０５０）で離合社製
ザーンカップＮα３にて、１８秒／２５℃に希釈し、グ
ラビア方式（コンベンショナル版−版深２５μｍ、乾燥
温度５０°Ｃ１印刷速度５０ｍ／分）で処理ポリエチレ
ンフィルム（旬日化学工業側製コロナ放電処理低密度ポ
リエチレンフィルム、処理層３６　ｄｙｎｅ／　ａｎ、
厚さ３０μｍ）処理ポリプロピレンフィルム（東洋紡績
■製コロナ放電処理、２軸延伸ポリプロピレンフイルム
、処理層３８　ｄｙｎｅ／ｃｍ、厚さ２０　μｍ）に印
刷を行った。

詳細な結果を表−１に示す。

なお、表に示した物性の測定値は次の方法によった。

ｌ）接着性・・・ニチバン製セロファン・テープによる
剥離を行ない次のように判別した。

５：急激に引離しても剥離しないもの３：急激に引離せば剥離するが、徐々に引離した場合剥
離しないものｌ：徐々に引離しても剥離するもの４：上記５と３の中間の接着強度をもつもの。

２）平滑性・・・印刷物の表面状態を目視にて次のよう
に判定した。

Ｏ：はじき及び抜けかなく、平滑な表面状態を形成して
いるもの。

△：はじき及び抜けがやや有り、平滑な表面状態形成に
欠けるもの ×：はじき及び抜は著しく、平滑な表面状態を形成して
いないもの３）光沢・・・ＪＩＳ　Ｋ　５４００に準拠し、６０部
鏡面光沢値を測定した。

４）揉み・・・印刷物を両手て強く揉み、揉まれた部分
の３０〜５０％インキ皮膜が剥離した時の揉み回数を記入した。

Claims

【特許請求の範囲】１、印刷インキ組成物において、スチレン−マレイン酸
共重合体樹脂が、ベヒクル成分の固形分として５〜９０
重量％含むことを特徴とする処理ポリオレフィンフィル
ム用水性印刷インキ組成物。２、スチレン−マレイン酸共重合体樹脂と顔料を予め混
練し、ペーストまたは固体状チップとした顔料分散体を
用いることを特徴とする請求項１記載の処理ポリオレフ
ィンフィルム用水性印刷インキ組成物。