JPS6154829B2

JPS6154829B2 -

Info

Publication number: JPS6154829B2
Application number: JP13375776A
Authority: JP
Inventors: Fumio Ito; Toshiaki Kondo
Original assignee: Toyo Ink Mfg Co Ltd
Current assignee: Toyo Ink SC Holdings Co Ltd
Priority date: 1976-11-09
Filing date: 1976-11-09
Publication date: 1986-11-25
Also published as: JPS5358538A

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は水性コーテイング組成物にワツクス粉
末を直接添加した水性コーテイング剤の製造方法
に関し、更に製造が容易であり、しかもコーテイ
ング物は耐摩擦性は勿論、耐水性等に優れた水性
コーテイング剤の製造方法である。コーテイング
剤としては塗料もしくは印刷インキがあり、本発
明は水性塗料もしくは水性印刷インキの製造方法
に関する。一般に、包装紙、紙器、セロフアン、プラスチ
ツクフイルム等の包装資材に印刷する印刷インキ
に於ては、耐摩擦性付与成分（以下耐摩剤と言
う）としてのワツクスの添加は不可欠の成分であ
る。従来、フレキソ印刷インキ、グラビア印刷イ
ンキ等のコーテイング剤に於て、耐摩剤として使
用するワツクスにはカルナバウワツクス、カンデ
リラワツクス、セラツクワツクス、ポリメコンワ
ツクス、パラフインワツクス、マイクロクリスタ
リンワツクス、低分子量ポリエチレン、脂肪酸ア
マイド等が知られている。コーテイング剤中に於
て、これらのワツクスは耐摩剤として有効に作用
する為、平均粒子径１〜30μ、好ましは３〜10μ
の粒子に微粉砕され、均一に分散されていること
が望ましい。しかしグラビア印刷インキ、フレキ
ソ印刷インキ等のコーテイン剤の製造にはボール
ミル、アトライター、サンドミル等の練肉機が使
用されるが、これらの練肉機では、ワツクスの粗
大粒子をそのまま直接コーテイング剤中へ添加す
ると、充分に微粉砕出来ない。そこで、ワツクス
が有機溶剤に膨潤する性質を利用し、トルエン、
キシレン、ヘキサン等の炭化水素系溶剤、酢酸エ
チル等のエステル系溶剤、アセトン、メチルエチ
ルケトン等のケトン系溶剤、エタノール、プロパ
ノール、ブタノール、エチレングリコール等のア
ルコール系溶剤もしくはこれらの混合溶剤中で、
上記練肉機を用い、予じめ微粉砕したワツクスコ
ンパウンドを使用して有機溶剤型コーテイング剤
中へ添加していた。最近に至り、有機溶剤による大気汚染の問題、
労働衛生環境上の問題により、溶剤型に替つて、
有機溶剤をほとんど使用しない水性型の実用化が
進んでいる。水性型コーテイング剤に於ては、従来より知ら
れている前記の有機溶剤を用いたワツクスコンパ
ウンドが水性コーテイング剤に相容性がない為、
使用出来ない。又、上述の種々のワツクスは、い
ずれも水に対するぬれが悪く、膨潤もしない為、
水と練肉しても、微紛砕してワツクスコンパウン
ドを作ることは困難であつた。そこで、予じめ出
来るだけ機械的に細かく粉砕し、又はフレーク状
にしたワツクスを用い、界面活性剤、高分子型分
散剤あるいは消泡剤等を添加して、水系にてボー
ルミル等の練肉機で練肉し、製造するか、又はワ
ツクスを加熱溶融後、更に水もしくは水とアルコ
ールの混合溶剤中でボールミル等で練肉して製造
したワツクスコンパウンドを水性コーテイング剤
中に添加していた。このワツクスコンパウンドで
は溶剤型ワツクスコンパウンドに比べ、組成及び
製造工程が複雑となり、コストアツプになると共
に、保存安定性が充分でなく、界面活性剤等の添
加剤の影響で水性コーテイング剤の耐摩擦性、耐
水性等にも問題があつた。更に、ワツクスコンパウンドの改善の為、親水
性を付与した酸化ワツクスのコンパウンド化も検
討されているが、耐摩剤として充分な効果が得ら
れなかつた。又、低分子量ポリエチレンエマルジ
ヨンでは安定性に優れているが、ワツクス粒子が
細か過ぎる為、耐摩剤として充分な効果が得られ
ず、しかも界面活性剤等の存在により耐摩剤とし
ての効果及び耐水性に問題があつた。本発明は製造工程が簡便であり、しかも耐摩擦
性を始め、耐水性、安定性に優れた水性コーテイ
ング剤の製造方法に関する。つまり、水性コーテイング組成物に対し平均粒
子径１〜30μ（ミクロン）に微粉砕されたワツク
ス粉末0.5〜５重量％を添加してなる水性コーテ
イング剤の製造方法である。従来は水系に分散し
た微粉砕ワツクスを耐摩剤として使用して来た
が、本発明は機械的に微粉砕されたワツクス粉末
を直接水性コーテイング剤中へ添加するものであ
り、製造工程の短縮を計ると共に、コーテイング
剤の物性を向上せしめたものである。本発明に係わるワツクスとしては微粉砕され平
均粒子径１〜30μのワツクス粉末となるものであ
ればいずれも使用し得るが、微粉砕の容易さ等か
らポリエチレンワツクスが好ましい。ポリエチレ
ンワツクスに於ては融点80℃〜140℃、特に85℃
〜125℃、分子量400〜3000、特に500〜2000のポ
リエチレンが望ましく、分子量が低くすぎると粘
着性が高くなり、微粉砕が困難となつて来る。
又、分子量が高すぎる場合では結晶化が進み、固
くなる為、粉砕効率が低下する。本発明に係わる微粉砕としてはワツクスを平均
粒子径１〜30μで、しかも粒度のそろつた微粉砕
の行なえる方法が適している。更に、微粉砕後、
得られたワツクスは粉末状となつている方法でな
ければならない。この様な方法として、例えば超
音速気流中にワツクス粒体を連続的に供給して微
粉砕する方法、すなわちジエツトミルの方法ある
いはボールミル中にてワツクスを溶剤を使用せ
ず、微粉砕する方法等がある。ジエツトミルによ
る方法がワツクスの微粉砕によりワツクス粉末を
得るのに望ましい。微粉砕粒子はサイクロン型分
級機等により分級され、必要な粒子径のワツクス
粉末を使用する。平均粒子径は１〜30μであり、
好ましくは３〜10μであり、最大粒子径は40μ以
下である。これ以外の粒子径のワツクスでは耐摩
剤としての効果が弱くなる。微粉砕されたワツク
ス粉末の添加量としては水性コーテイング組成物
に対し0.5〜５重量％程度である。本発明では微粉砕されたワツクス粉末を、従来
法に於て行なわれている様に有機溶剤、水等を用
いているコンパウンドを作成する必要はなく、水
性コーテイング剤製造時に、着色剤、ベヒクル、
溶剤等と共に、直接ボールミル等の練肉機に必要
量添加して、コーテイング剤を製造することが可
能であり、耐摩擦性、耐水性、経時安定性等に優
れた水性コーテイング剤を簡便に製造出来、工程
短縮をなした製造方法である。本発明に言う水性コーテイング剤としては水溶
性型、エマルジヨン型の水性コーテイング剤に適
用出来、水を用いたコーテイング剤であり、アル
コール等の有機溶剤を併用したコーテイング剤に
も適用し得る。なお、本発明では水性コーテイン
グ剤を目的としているが、有機溶剤型コーテイン
グ剤に用いることも出来る。次に本発明を実施例にて示す、実施例中「部」
とあるのは重量部を示す。実施例１水性コーテイング剤フタロシアニンブルー（シアニンブルーKLH、
東洋インキ製造製） 10 部スチレン／アクリル系水溶性ワニス（Ｔコート
FA、固形分30％、日本ポリマー製） 65 部シリコーン系消泡剤（シリコーンTSA−730、東
芝シリコーン製） 0.5部ワツクス−ポリエチレンワツクス（バリコポリワ
ツクス1000、軟化点113℃、米国ペトロライト
製）をジエツトミルを用い、常温にてマツハ2.5
の超音速気流中で微粉砕し、サイクロン型分級機
により平均粒子径４μのワツクス粉末１部水 23.5部上記組成物をペブルミルにて16時間練肉し、水
溶性印刷インキを調整した。この水溶性印刷イン
キは流動性、保存安定性等が良好であり、上質紙
にグラビア印刷したところ、第１表に示される通
り、印刷効果も良好であつた。比較例１実施例１のワツクスの替りとして分子量1000、
軟化点113℃のフレーク状ポリエチレンワツクス
25部、ロジン誘導体界面活性剤（エトールFA、
荒川林産製）３部、シリコーンエマルジヨン（消
泡剤）0.5部及び水71.5部をペブルミルに仕込
み、16時間練肉して得られた最大粒子径50μワツ
クス粒子を含むワツクスコンパウンドを固形分で
実施例１のワツクスと同量となる様に用いて、そ
の他については実施例１と同様に水溶性印刷イン
キを調製し、グラビア印刷した。印刷結果を第１
表に示す。実施例２水性コーテイング剤シアニンブルーKLH 10 部スチレン／マレイン酸系水溶性ワニス
（SMA1440H、固形分35％、米国アルコケミカル
製） 60 部シリコーンTSA−730 0.5部ワツクス−ポリエチレンワツクス（バリコポリワ
ツクス500、軟化点86℃、米国ペトロライト製）
を実施例１と同様にして製造した平均粒子径６μ
のワツクス粉末４部水 25.5部上記組成物をアトライターで３時間練肉し、水
溶性印刷インキとした。得られた印刷インキは流
動性、保存安定性が良好であり、クラフト紙にフ
レキソ印刷したところ、第１表に示される通り、
印刷効果も良好であつた。比較例２実施例２のワツクスの代替として、分子量
700、軟化点95℃のマイクロクリスタリンワツク
ス20部を加熱溶融した後、撹拌しながら、グリセ
リン20部の中へ流し込み、析出したワツクス混合
物をボールミルに仕込み、水30部とエタノール30
部を添加し、16時間練肉して得られた最大粒子径
60μのワツクス粒子を含むワツクスコンパウンド
を用いて、実施例２と同様にして印刷インキを製
造し、フレキソ印刷した。印刷結果を第１表に示す。実施例３水性コーテイング剤チタンホワイト（タイペークR670、石原産業
製） 40 部ＴコートFA 45 部シリコーンTSA−730 0.5部ワツクス−ポリエチレンワツクス（バリコポリワ
ツクス2000、軟化点125℃、米国ペトロライト
製）を実施例１と同様に処理した平均粒子径８μ
のワツクス粉末２部水 12.5部上記組成物をペブルミルにて16時間練肉し、水
溶性印刷インキを調製した。得られた印刷インキ
は流動性、保存安定性等が良好であり、カルトン
紙にグラビア印刷したところ、印刷効果も良好で
あつた。印刷結果を第１表に示す。比較例３実施例３のワツクスの代替として、比較例１の
ワツクスコンパウンドを用いて、実施例３と用様
に印刷インキを調整し、グラビア印刷した。実施例４水性コーテイング剤シアニンブルーKLH 10 部ＴコートFA 20 部シリコーンTSA−730 0.5部ワツクス−実施例１と同一１部水 23.5部上記組成物をペブルミルで16時間練肉し、更に
ラテツクス（Lucidene361、米国ペトロライト
製）40部を混合して水性印刷インキを調製した。
クラフト紙にフレキソ印刷した結果を第１表に示
す。比較例４実施例４のワツクスの代替として、比較例１の
ワツクスコンパウンドを用いて、実施例４と同様
に印刷インキを調整し、フレキソ印刷した。実施例５水性コーテイング剤ＴコートFA 75 部シリコーンTSA−730 0.5部ワツクス−実施例１と同一１部水 23.5部上記組成物をハイスピードミキサーにて１時間
練肉し、水性オーバコートワニスを調製した。こ
のオーバコートワニスは経時安定性等が良好であ
り、上質紙に水性印刷インキ（アクワKG、東洋
インキ製造製）でグラビア印刷し、更に得られた
オーバコートワニスでコーテイングした。第１表
に示される通り、塗装効果も良好であつた。比較例５実施例５のワツクスのみを比較例１のワツクス
コンパウンドに替えて調製したオーバコートワニ
スで、実施例５と同様にコーテイングした。

【表】

Claims

【特許請求の範囲】１水性コーテイング組成物に平均粒子径１〜30
μに微粉砕されたワツクス粉末を直接添加するこ
とを特徴とする水性コーテイング剤の製造方法。２ワツクスとしてポリエチレンワツクスを用い
る特許請求の範囲第１項記載の水性コーテイング
剤の製造方法。３ワツクス粉末としてジエツトミルにより微粉
砕したワツクス粉末を用いる特許請求の範囲第１
項又は第２項記載の水性コーテイング剤の製造方
法。