JP3214094B2 - 水性グラビア印刷インキ用バインダー - Google Patents

水性グラビア印刷インキ用バインダー

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JP3214094B2
JP3214094B2 JP25740392A JP25740392A JP3214094B2 JP 3214094 B2 JP3214094 B2 JP 3214094B2 JP 25740392 A JP25740392 A JP 25740392A JP 25740392 A JP25740392 A JP 25740392A JP 3214094 B2 JP3214094 B2 JP 3214094B2
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正也 稲波
秀樹 合田
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Arakawa Chemical Industries Ltd
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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、アルキレンオキシド付
加ロジン誘導体と、エマルジョン又はヒドロゾルとを所
定割合で含有する水性グラビア印刷インキ用バインダー
に関する。
【0002】
【従来の技術】従来より、グラビア印刷インキに使用さ
れるバインダーとしては有機溶剤系が主流である。例え
ば雑誌、週刊誌、その他の素材に適用されている油性グ
ラビア印刷インキにおいては、印刷後の乾燥性、印刷物
の光沢などの性能を考慮して、該バインダーとしてロジ
ン系化合物と金属化合物との反応生成物(樹脂酸金属
塩)が汎用されてきた。
【0003】しかしながら、近年、大気汚染防止、消防
法上の規制、労働安全衛生等の観点よりグラビア印刷イ
ンキの水性化が切望されており、そのため前記有機溶剤
系バインダーに匹敵する性能を有する水系バインダーの
開発要請が強まっている。既に、該用途における水系バ
インダーとしては、主にアクリル樹脂やスチレン−アク
リル樹脂が提案され、水溶化や水分散化の各種試みがな
されているが、これらは必ずしも満足すべき特性を発現
するに至っていないのが現状である。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、グラビア印
刷インキ用バインダーに関する前記実情に鑑み、従来の
樹脂酸金属塩を使用した溶剤型インキに比べて遜色のな
い光沢及び乾燥性を有する水性グラビア印刷インキを提
供するに適した優れた水性バインダーを収得することを
目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明者は、前記課題を
解決すべく鋭意検討を行った結果、特定のロジン誘導体
と、エマルジョン又はヒドロゾルとを所定割合で併用し
てなる水性グラビア印刷インキ用バインダーを使用する
ことにより、光沢、乾燥性に優れた水性グラビア印刷イ
ンキを提供しうるとの知見を得た。本発明はかかる知見
に基づき完成されたものである。
【0006】すなわち本発明は、下記一般式(1): X−[(Y−O)n−H]m (1) (式中、Xはロジン物質残基を、Yは −CHCH
− 又は−CHCH(CH)− で表される同一又
は異なる基を、nは5〜100までの数を、mは1から
4までの数をそれぞれ示す。)で表されるアルキレンオ
キシド付加ロジン誘導体と、エマルジョン又はヒドロゾ
ルとを含有する印刷インキバインダーであり、かつ当該
バインダー固形分全量に対するアルキレンオキシド付加
ロジン誘導体の含有率が3〜70重量%であることを特
徴とする水性グラビア印刷インキ用バインダーに関す
る。
【0007】本発明において、アルキレンオキシド付加
ロジン誘導体の原料であるロジン物質としては、ガムロ
ジン、トール油ロジン、ウッドロジンなどの天然ロジン
やその精製物;該ロジンを不均化、水素添加、脱水、二
量化、スルホン化することにより得られる各種変性ロジ
ン;該ロジンにマレイン酸、無水マレイン酸、フマル
酸、アクリル酸などを付加反応して得られる酸付加ロジ
ン;かかる酸付加ロジンの部分エステル又は部分アミド
化物などを例示できる。これらロジン物質は、いずれも
単独又は2種以上を組み合わせて使用できる。
【0008】本発明において、アルキレンオキシド付加
ロジン誘導体の他の原料であるアルキレンオキシドとし
ては、エチレンオキシド、プロピレンオキシドが該当
し、これらは単独使用又は併用可能である。
【0009】該アルキレンオキシドの付加モル数は、得
られるバインダーやインキの性能を考慮して慎重に決定
され、通常は5〜100モルの範囲とされるが、好まし
くは10〜40モル、更に好ましくは10〜25モルで
ある。該付加モル数が5モル未満であればバインダーの
水溶性が低下しインキの光沢が劣り、他方100モル以
上であれば耐水性が悪くなり得られるインキの紙への浸
透が見られるなどの不利がある。
【0010】本発明では、既述のように、アルキレンオ
キシド付加ロジン誘導体にエマルジョンやヒドロゾルを
所定割合で併用することが必要である。かかるエマルジ
ョンやヒドロゾルとしては、特に制限されず各種公知の
ものを選択使用できる。具体的にはアクリル系ポリマー
のエマルジョン、アクリル−スチレン系ポリマーのエマ
ルジョン、スチレン系ポリマーのエマルジョン、樹脂酸
金属塩のエマルジョン、樹脂酸と多価アルコールとのエ
ステル化物のエマルジョン、及びこれらに対応するヒド
ロゾルを例示でき、これらは単独又は適宜に組み合わせ
て使用できる。中でもアクリル系、アクリル−スチレン
系、スチレン系ポリマーの各種エマルジョンが耐摩耗性
の点から好ましい。
【0011】本発明バインダーの必須構成成分であるア
ルキレンオキシド付加ロジン誘導体の製造方法は、特に
制限されず、従来公知の各種方法をそのまま採用するこ
とができる。例えば、(1)前記ロジン物質を加熱溶融
しながら、エチレンオキシド及び/又はプロピレンオキ
シドを酸性又は塩基性触媒存在下、窒素などの不活性ガ
ス雰囲気下に圧入して150〜200℃で1〜5時間程
度の条件で付加重合させる方法、(2)前記ロジン誘導
体と、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコ
ール、ポリ(エチレン−プロピレン)グリコールなどの
少なくとも1種を、無触媒下またはルイス酸などの公知
の触媒下に200〜300℃で10〜20時間程度の条
件でエステル化する方法が挙げられる。
【0012】こうして得られた前記特定のアルキレンオ
キシド付加ロジン誘導体は、水への溶解性及び顔料分散
性が良好であるため、高固形分の水性グラビア印刷用イ
ンキを調製することが可能となる。
【0013】本発明では、得られる水性グラビア印刷用
インキの乾燥性を一層向上させるために、前記のごとき
エマルジョン又はヒドロゾルを該アルキレンオキシド付
加ロジン誘導体に併用することが必須とされる。該エマ
ルジョン又はヒドロゾルの種類やその併用比率を適宜選
択することで、所望の性能を有する各種の水性グラビア
印刷インキ用バインダーを調製できる。通常はバインダ
ーの全固形分に対し、アルキレンオキシド付加ロジン誘
導体が3〜70重量%、好ましくは10〜60重量%の
範囲となるようエマルジョン又はヒドロゾルを併用する
のが良い。
【0014】本発明の水性グラビア印刷インキ用バイン
ダーは、従来公知の各種顔料、必要によりアルコールや
グリコールエーテルなどの親水性溶剤、その他の添加剤
を併用し、公知の方法により混練りすることにより、容
易に目的とする水性グラビア印刷用インキを調合するこ
とができる。インキ組成物中のバインダー含有率は特に
限定されるものではないが、通常は得られるインキの諸
性能や粘度などを考慮して適宜決定され、インキ組成物
中の10〜60重量%程度、好ましくは25〜50重量
%であるのが良い。
【0015】
【発明の効果】本発明の水性グラビア印刷インキ用バイ
ンダーを使用することにより、印刷物の光沢、乾燥性の
いずれの点でも満足しうる水性グラビア印刷インキ用バ
インダーを提供することができる。
【0016】
【実施例】以下に、製造例、実施例および比較例をあげ
て本発明を詳細に説明するが、本発明はこれら実施例に
限定されるものではない。
【0017】製造例1 ロジン300gと無水炭酸カリウム2.0gをオートク
レーブ中に仕込み、窒素で置換しながら加熱融解した
後、エチレンオキシド660gを窒素で圧入した。圧入
完了後、撹拌下に100〜200℃で2時間反応を行
い、ロジンのポリエチレングリコールエステル(エチレ
ンオキシド15モル付加生成物)を得た。
【0018】製造例2 製造例1において、エチレンオキシド220gを用いた
以外は同様に反応を行い、ロジンのポリエチレングリコ
ールエステル(エチレンオキシド5モル付加生成物)を
得た。
【0019】製造例3 製造例1において、エチレンオキシド880gを用いた
以外は同様に反応を行い、ロジンのポリエチレングリコ
ールエステル(エチレンオキシド20モル付加生成物)
を得た。
【0020】製造例4 製造例1において、ロジンに代えて水素化ロジン300
gを用いた以外は同様に反応を行い、水素化ロジンのポ
リエチレングリコールエステル(エチレンオキシド15
モル付加生成物)を得た。
【0021】製造例5 製造例4において、エチレンオキシド440gを用いた
以外は同様に反応を行い、水素化ロジンのポリエチレン
グリコールエステル(エチレンオキシド10モル付加生
成物)を得た。
【0022】製造例6 製造例4において、エチレンオキシド880gを用いた
以外は同様に反応を行い、水素化ロジンのポリエチレン
グリコールエステル(エチレンオキシド20モル付加生
成物)を得た。
【0023】製造例7 製造例4において、エチレンオキシド1320gを用い
た以外は同様に反応を行い、水素化ロジンのポリエチレ
ングリコールエステル(エチレンオキシド30モル付加
生成物)を得た。
【0024】製造例8 ロジン100g にポリエチレングリコール(平均分子量
600)219gを加え、200℃〜300℃で10〜
13時間エステル化を行い、ロジンのポリエチレングリ
コールエステル(エチレンオキシド14モル付加生成
物)を得た。
【0025】製造例1〜8で得た各種のアルキレンオキ
シド付加ロジン誘導体の性状を表1に示す。
【0026】
【表1】
【0027】実施例1 製造例1で得たアルキレンオキシド付加ロジン誘導体1
0.0gに、アクリルエマルジョン(ジョンソン社製、
商品名「Joncryl 775」、固形分45、5
%)を44.0g加え、次いで藍色顔料(東洋インキ製
造(株)製、商品名「リオノールブルーKLH」)を1
0.0g、水35.7gをそれぞれ加えた。サンドミル
を用いて混練りし、藍インキを得た。なお、付加ロジン
誘導体の含有量は33.3重量%(対インキバインダー
固形分)である。得られた藍インキをそれぞれバーコー
ター#10を用いてコート紙に展色し、光沢を目視によ
り下記基準で評価した。また、乾燥性は指触により下記
基準で評価した。 5:非常に良好 4:良好 3:やや良好 2:劣る 1:非常に劣る
【0028】実施例2 実施例1において、製造例2で得たアルキレンオキシド
付加ロジン誘導体10.0gを使用した以外は実施例1
と同様にインキ調製し、評価した。
【0029】実施例3 実施例1において、製造例3で得たアルキレンオキシド
付加ロジン誘導体10.0gを使用した以外は実施例1
と同様にインキ調製し、評価した。
【0030】実施例4 実施例1において、製造例4で得たアルキレンオキシド
付加ロジン誘導体10.0gを使用した以外は実施例1
と同様にインキ調製し、評価した。
【0031】実施例5 実施例1において、製造例4で得た付加生成物4.0g
に、前記アクリルエマルジョン64.0g及び水21.
0gを加えた以外は実施例1と同様に配合し、評価し
た。なお、付加ロジン誘導体の含有量は12.1重量%
(対インキバインダー固形分)である。
【0032】実施例6 実施例1において、製造例5で得たアルキレンオキシド
付加ロジン誘導体10.0gを使用した以外は実施例1
と同様にインキ調製し、評価した。
【0033】実施例7 実施例1において、製造例6で得たアルキレンオキシド
付加ロジン誘導体10.0gを使用した以外は実施例1
と同様にインキ調製し、評価した。
【0034】実施例8 実施例1において、製造例7で得たアルキレンオキシド
付加ロジン誘導体10.0gを使用した以外は実施例1
と同様にインキ調製し、評価した。
【0035】実施例9 実施例1において、製造例8で得たアルキレンオキシド
付加ロジン誘導体10.0gを使用した以外は実施例1
と同様にインキ調製し、評価した。
【0036】比較例1 前記アクリルエマルジョン71.0gにリオノールブル
ー10.0g、イソプロパノール3.3g、及び水1
5.6gを加え、サンドミルで混練りして評価した。
【0037】比較例2 樹脂酸金属塩(荒川化学工業(株)社製、商品名「ライ
ムレジンNo.12」)のトルエンワニス(不揮発分5
5.0重量%)68.2gにリオノールブルーKLH1
0.0g及びトルエン21.8gを加え、サンドミルで
混練りして評価した。
【0038】比較例3 マレイン化ロジンのアンモニア水中和ワニス(不揮発分
50重量%)70.0gにリオノールブルーKLH1
0.0g及び水20.0gを加え、サンドミルで混練り
して評価した。
【0039】実施例1〜9及び比較例1〜3で得られた
各種水性インキの性能を表2に示す。
【0040】
【表2】
───────────────────────────────────────────────────── 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 (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 下記一般式(1): X−[(Y−O)n−H]m (1) (式中、Xはロジン物質残基を、Yは −CHCH
    − 又は−CHCH(CH)− で表される同一又
    は異なる基を、nは5〜100までの数を、mは1から
    4までの数をそれぞれ示す。)で表されるアルキレンオ
    キシド付加ロジン誘導体と、エマルジョン又はヒドロゾ
    ルとを含有する印刷インキバインダーであり、かつ当該
    バインダー固形分全量に対するアルキレンオキシド付加
    ロジン誘導体の含有率が3〜70重量%であることを特
    徴とする水性グラビア印刷インキ用バインダー。
JP25740392A 1992-08-31 1992-08-31 水性グラビア印刷インキ用バインダー Expired - Lifetime JP3214094B2 (ja)

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