JPS60137906A

JPS60137906A - 水性樹脂組成物

Info

Publication number: JPS60137906A
Application number: JP58244586A
Authority: JP
Inventors: Atsushi Katsuya; 敦勝屋
Original assignee: Toyo Ink SC Holdings Co Ltd; Toyo Ink Mfg Co Ltd
Current assignee: Artience Co Ltd
Priority date: 1983-12-27
Filing date: 1983-12-27
Publication date: 1985-07-22
Also published as: JPH0415834B2

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】本発明はコーティング剤もしくＧよＥｌｌ　ＩＩインキ
のバインダーとして有用な水性樹脂組成物に関し。

特に耐熱性を要求される段ボールのブレツブ１ノント方
式用の水性印刷インキ用ノ〈インク゛−もしく４よその
水性オーバーコーテイング用フェスとして有用な水性樹
脂組成物に関する。

近年３段ボールの美粧化、生産の合理イヒおよび効率化
が進められつつあり、その中で１段ボールのコルゲート
加工前にライナー紙に印１１を１１うフ。

レプリント方式が注目を集めてｔＩ為る。従来、このプ
レプリント用の水性インキ用バインダーあるいは水性コ
ーティング用ワニスとしては、セラ・ツク。

ロジン変性マレイン酸等の天然または変性樹脂。

あるいはアクリル酸系、スチレン／マレイン酸系。

スチレン系などの合成樹脂のエマルジョンなどがある。

しかしながら、上記エマルシリンを用いたインキもしく
はオーバーコーテイング剤は、耐熱性が不十分のため２
段ボールのコルゲート加工時に印刷物もしくはコーテイ
ング物が剥離もしくは汚れたりする。また、コルゲート
加工後も乾燥皮膜が硬く、造膜性に劣るため、耐摩擦性
が劣るなどの欠点を有している。そのため、さらに種々
のワックスや滑剤を添加して、印刷面の摩擦抵抗を小さ
くして、耐摩擦性を向上する試みもされた。しかし、多
量にワックスを添加すると、印刷面が滑り易くなり、輸
送時などでの荷くずれ、充填作業でのトラブルを生じ、
耐摩擦性と耐熱性、湧り止めの効果を同時に満足できな
かった。また、スチレンを多く含んだエマルジョンは、
コルゲート加工に耐える耐熱性を有するが、造膜性に劣
り、光沢が不十分であり、このスチレン系エマルシリン
の造膜性改善の目的で可塑剤を使用すると耐熱性を低下
させ、コルゲート加工に爾えられないなどの問題点があ
った。

本発明者は、上記した問題点を改良すべく鋭意研究を重
ねた結果、架橋型ビニルモノマーと連鎖移動剤、ビニル
モノマーの選択によって１段ポー。

ルのコルゲート加工に耐える程の耐熱性を有する他、光
沢、滑り性、耐摩擦性、耐水性、耐油性が優れ、かつ凝
集物が少なく印刷適性を有する水性樹脂組成物を得るこ
とができるとの知見を得１本発明に至った。

本発明に使用する２分子内に重合性二重結合を２個以上
もつビニルモノマー（Ａ）としては、エチレングリコー
ルジ（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコールジ
（メタ）アクリレート、プロピレングリコールジ（メタ
）アクリレート、ホリプロピレングリコールジ（メタ）
アクリレート。

ブチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ヘキシル
グリコールジ（メタ）アクリレート、ネオベンチルグリ
コールジ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパ
ントリ　（メタ）アクリレート。

ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、
ジどニルベンゼンなどが挙げられ、３〜２０重量部好ま
しくは５〜１５重量部の範囲で使用される。上記所定量
の七ツマ−が耐熱性、耐摩擦性に効果を発揮し、使用量
が５重量部未満では架橋密度が低くなるために、耐熱性
が不十分になり。

段ボールのコルゲート加工に耐えられない。使用量が２
０重量部を超えるとエマルジョンの合成時に凝集物が発
生し易くなり、その凝集物が印刷通性を低下させ、また
造膜性が低下し耐摩擦性が不良になる傾向がある。

カルボキシル基含有ビニルモノマー（Ｂ）としては、ア
クリル酸、メタクリル酸、マレイン酸。

クロトン酸、イタコン酸などが挙げられ、１〜２０Ｍ量
部好ましくは５〜１５重量部の範囲で使用する。使用量
が、１重量部未満では得られた分散体の安定性が悪いば
かりか、塗膜の硬度が低下し。

耐摩擦性が劣るので好ましくない。使用量が２０重量部
を超えると、耐水性を低下させる。

他の共重合可能なビニルモノマ−（Ｃ）としては（メタ
）アクリル酸エステル例えばメチル（メタ）アクリレー
ト、エチル（メタ）アクリレート。

ブチル（メタ）アクリレート、２−エチルへキシル（メ
タ）アクリレート、アクリロニトリル、スー１−レン、
酢酸ビニル、アクリルアミド、塩化ビニル、ヒドロキシ
エチル（メタ）アクリレートなどが挙げられ、共重合体
中体中に２種以上含有されてもよい。

これらのモノマーは１０〜９０重量部の範囲で使用され
るが、より好ましくは３０〜６０重量部の範囲とするの
がよい。

連鎖移動剤としては１例えば、２−メルカプトエタノー
ル、ドデシルメルカプタン、ベンゼンチオエタノール、
メルカプトコハク酸、ブチルメルカプタン、ラウリルメ
ルカプタンなどが挙げられる。この連鎖移動剤は、上記
ビニルモノマーの合針量に対して、０．１〜５重量％の
範囲であるが。

より好ましくは１〜３重量％の範囲が好ましい。

使用量が０．１重量％未満では、エマルジョン合成時に
凝集物が発生し易くなる他、エマルジョンの流動性が低
下し、印刷時にインキの転移不良を生じ、良好な印刷物
が得られない。使用量が５重量％を超えると分子量の低
下を招き塗膜の耐熱性を低下させるばかりか、臭気にお
いても良い結果は得られない。

本発明の水性樹脂組成物を製造するには、各ビニルモノ
マ−（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）および連鎖移動剤を、所定
割合用いて、乳化重合させる。その乳化重合においては
適当な乳化剤および重合開始剤が使用される。

乳化剤としては１例えば高級アルコール硫酸エステル塩
、アルキルベンゼンスルホン酸塩、ポリオキシエチレン
アルキルサルフェート塩、ポリオキシエチレンアルキル
フェノールエーテルサルフェード塩などの陰イオン性界
面活性剤、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリ
オキシエチレンアルキルフェノールエーテル、エチレン
オキサイドプロピレンオキサイドブロソクコポリマー。

ソルビタン誘導体などの非イオン性界面活性剤が使用さ
れる。

重合開始剤としては１例えば過硫酸カリウム。

過硫酸アンモニウムなどの過硫酸塩、ベンジルパーオキ
サイド、第３級ブチルハイドロパーオキサイド、過酸化
水素、クメンパーオキサイドなどの過酸化物、アゾビス
イソブチロニトリルなどが用いられる。特に水溶性開始
剤およびレドックス型開始剤が好ましい。

得られた水系分散体は通常少な（とも部分中和される。

中和に用いる塩基物質としては、アンモニア、あるいは
ジメチルエタノールアミン、モルホリンなどのアミンが
挙げられ、耐水性、耐熱性の点から、揮発性の塩基、特
にアンモニアが好ましい。

また１本発明に係る水性樹脂組成物は目的に応じて各種
添加剤を更に添加して使用される。例えば、印刷適性あ
るいはコーティング適性改良のためのアルコール類、消
泡剤、顔料などの着色剤。

充填剤などが用いられる。

以下本発明を実施例によってより詳細に説明するが、こ
れらのみに限定されるものではない。

実施例１攪拌機、還流冷却機、温度計を備えた反応容器にイオン
交換水３０重量部、エマール１０パウダー（花王石鹸■
製、アニオン系界面活性剤）１．５重量部およびラウリ
ルメルカプタン２．０重量部を仕込み、窒素置換後、７
０℃に昇温し、過硫酸アンモニウム０．５重量部を加え
下記組成物：スチレン　３５重量部Ｎ−ブチルアクリレート　４４　〃１．６へキシルグリコールジメタクリレート１６　〃メタクリル酸　５　〃の七ツマー混合物を反応温度を約７０℃に保ちつつ、２
時間で滴下し乳化重合を行った。滴下終了後約８０℃で
２時間熟成させ、アンモニア水を添加してＰ　Ｈ７，５
とし、不揮発分４０重量％、粘度２３０　ｃｐｓの共重
合体水性樹脂組成物を得た。

実施例２実施例１のラウリルメルカプタン２．０重量部に代えて
、ドデシルメルカプタン３重量部を用い。

単量体組成として下記組成：スチレン　１０重量部メチルメタクリレート　１６　〃２−エチルへキシルアクリレート　５０　〃トリメチロ
ールプロパントリメタクリレート１２　〃イタコン１％ｔ　１２　〃のモノマー混合物を用いて、実施例１と同様の手段で乳
化重合を行い、中和して、不揮発分４０重量％、粘度４
２０　ｃｐｓの水性樹脂組成物を得た。

実施例３実施例１のエマール１０パウダーに代えて、リポノック
スＮＣ２Ｙ　（ライオン油脂！Ｉ助製、ノニオン系界面
活性剤）５重量部を用い、下記組成：スチレン　ｌＯ重
量部ｎ−ブチルメタクリレート　６８　／〆ネオペンチルグ
リコールジメタクリレート７　〃アクリル酸　１５　〃のモノマー混合物を用いて、実施例１と同様の手段で乳
化重合を行い、中和して、不揮発分４０重量％、粘度３
４０　ｃｐｓの水性樹脂組成物を得た６比較例１実施例１における連鎖移動剤（ラウリルメルカプタン）
を使用せずに下記組成：スチレン　３０重量部ｎ−ブチルアクリレート　４４　〃トリメチロールプロパン　６　〃トリメタクリレートメタクリル酸　２０　〃のモノマー混合物を用いて、実施例１と同様の手段で乳
化重合を行い、中和して、不揮発分４０重量％、粘度５
４０　ｃｐｓの水性樹脂組成物を得た。

比較例２実施例１において、下記組成：スチレン　５８重量部２−エチルへキシルアクリレート　３０　〃エチレング
リコールジメタクリレート　２　〃アクリル酸　ｌＯ〃のモノマー混合物を用いて、実施例１と同様の手段で乳
化重合を行い、中和して、不揮発分４０重量％、粘度１
７０　ｃｐｓの水性樹脂組成物を得た。

比較例３実施例１において、ラウリルメルカプタン２重量部に代
えて２−メルカプトエタノール２重量部を用い、下記組
成：メタクリル酸メチル　１３重量部ｎ−ブチルアクリレート　６ｏ　〃エチレングリコールジメタクリレート２５　〃メタクリ
ル酸　２　〃のモノマー混合物を用いて、実施例１と同様の手段で乳
化重合を行い、中和して、不揮発分４０重量％、粘度５
　Ｑ　ｃｐｓの水性樹脂組成物を得た。

実施例４次に、上記実施例および比較例で得られた水性樹脂分散
体凝集物の発生度を見るために５合成したエマルジョン
をガラス板に塗布し、その凝集物の発生度を目視で評定
し、その結果を表１に示す。

実施例５また、各水性樹脂分散体を、水：イソプロビルアルコー
ル−３：１　（容量比）の混合溶剤にてザーンカップ＃
３で２５秒（２５℃）になるよう調整したワニスを、コ
ート紙にアニロックスローラーにて塗布（乾燥膜要約２
μ）、乾燥後、光沢。

耐摩擦性、耐水摩擦性、耐熱性、スリップ角度を下記の
ようにして測定した。試験結果を表１に示す。

表１中の評価は、５−−−−一優、４−−−一一−やや
優、３・−良、２−一−−−−やや不良、１−−一不良
で示す。

・光沢−一−−−−コート紙に塗布したものを目視で判
定する。

・耐摩擦性−・−−−一学振型耐摩擦試験機を用いて、
５００ｇの荷重１０００回の条件で塗布物を摩擦する。

・耐水摩擦性−−−−ｍ−綿布に水を含ませ、耐摩擦性
試験と同様にして、２００ｇの荷重１００回の条件で行
う。

耐熱性−・−塗布面とアルミ箔を合わせ、ヒートシーラ
ーにて２００℃３Ｋｇ’／ｃＪ、３秒間の条件でヒート
シールを行い、塗布面の変化を見る。

スリップ角度−−−−−−ｉり角度測定機（東洋ｍｔａ
Ｈ製）を用いて、滑り角度を測定する。

実施例６また、各水性樹脂分散体を用い、下記処方でボールミル
で１２時間練肉後、更に各ワニス３０重量部および水２
３重量部を添加し、水：イソプロピルアルコール＝３７
１（容量比）の混合溶剤にてザーンカソプ＃３で２５秒
（２５℃）になるよう調整したインキを、コート紙にア
ニロックスローラーを用いてフレキソ印刷（乾燥膜要約
２μ）。

乾燥後、光沢、耐摩擦性、耐水摩擦性、耐熱性。

スリップ角度を下記のようにして測定した結果。

表、ｌと同様の傾向が観察され３本発明の水性樹脂分散
体の優秀性がインキについても確認された。

処方ワニス　５０重量部銅フタロシアニン顔料　１５重量部イソプロパツール　２重量部水　３３重量部手続補正書（方式）昭和５９年　４月θＯ日特許庁長官　殿１、事件の表示　昭和５８年特許願第２４４５８６号２
、発明の名称　水性樹脂組成物３、補正をする者事件との関係　特許出願人昭和５９年３月７日（発送日　昭和５９年３月２７０）
５、補正の対象明細書全文６、補正の内容別紙のとおり

Claims

【特許請求の範囲】

１、分子内に重合性二重結合を２（固以上有するビニル
モノマー（Ａ）３〜２ｏ＊ＷｋＢ、カルボキシル基含有
とニルモノマー（Ｂ）１〜２０ｔｉｔｎｌＳ＃よび他の
共重合可能なビニルモノマー（Ｃ）１０〜９０重量部を
、上記ビニフレモノマー０合８＋量に対し０．１〜５重
量％の連鎖移動剤、ラジカル重合開始剤および乳化剤の
存在下に乳イし重合してなる水性樹脂組成物。