JPH0242863B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

＜産業上の利用分野＞ 本発明は、段ボール、紙袋等の紙器印刷に使用
される凸版印刷用グリコール溶媒型印刷インキ組
成物の改良に関し、特に乾燥性、光沢、耐水性等
を改善したグリコール溶媒型印刷インキ組成物を
提供しようとするものである。 ＜従来の技術＞ 段ボール、紙袋等の紙器印刷に使用される印刷
インキはそれら紙器の用途からして、耐摩擦性、
耐水性、耐光性等の耐性に併せ、紙器の美粧化の
目的で光沢を有することが要求されている。 また一方、印刷工程と、製函、製袋工程とが連
続して行われる関係上、作業性も重要な要素とな
り、とりわけ印刷インキの乾燥速度が早く、印刷
後の各種加工が迅速に出来ることが要求されてい
る。 従来、この種の紙器印刷の分野においては、水
性フレキソインキを使用するフレキソ印刷方法と
グリコール溶媒型インキを使用するいわゆるプリ
スロ印刷方式とが広く使用されている。前者の方
式に使用されているフレキソインキは、乾燥が早
く、印刷後の製函、製袋あるいは打抜などの二次
加工が印刷機と直結して行う事ができるという点
で優れるが、フレキソ印刷方式の印刷機構が、イ
ンキパンに多量のインキを充填しなければならな
い関係上少量多品種印刷には不向きであり、ま
た、色替え作業時におけるインキ損失が大きいこ
と、あるいは、印刷機の洗浄に当たつて多量の洗
浄水を必要とし、排液処理設備が必要になるとい
う問題点を有するものであつた。 一方、後者の方式においては、印刷に必要なロ
ーラー部分に、最低必要量の印刷インキを与える
ことによつて、印刷できるという特徴を有してい
るため、少量多品種印刷に適していること、色替
えに際しても、インキの損失は少なく、洗浄水も
ほとんど不要であるという利点を有するものであ
る。しかしながら、この方式に使用する従来のグ
リコール溶媒型インキでは、フレキソインキに比
べインキの乾燥速度が著しく遅く、作業性の面で
大きな問題点を有するものであつた。従来のグリ
コール溶媒型印刷インキの乾燥性、特にインキの
セツトについて見た場合、夏期の多湿高温で乾燥
性に有利な時期においては、印刷後15〜20分程度
でセツトするが、冬期の低湿低温時ともなれば、
セツト時間が２〜３時間又は、それ以上に及ぶこ
ともあり、作業能率を著しく低下させるものであ
つた。（なお、セツトとは、印刷されたインキ表
面を指で触れてもインキが付着せず、次の製函等
の作業を行つてもさしつかえない様な乾燥状態の
ことをいう。） 以上のように、これら紙器印刷の分野において
は、インキの作業性の問題から、フレキソインキ
が広く使用されているが、最近の多様化、多品種
化の傾向から、少量多品種の印刷に適するグリコ
ール溶媒型インキが見直されて来ており、その問
題点である乾燥性の改善が、強く要望されて来て
いる。 従来のグリコール溶媒型インキは、ロジン変性
マレイン酸等の樹脂にアルカリを加え、グリコー
ル系溶媒に溶解させたものをビヒクルとして使用
しているものであるが、このままでは、前述のよ
うな乾燥速度となるものであり、種々の改善が行
われている。 例えば、グリコール溶媒型インキに水を加え、
樹脂の析出を促進するように改善する方法、更に
は、印刷後、印刷面に水分を加え、それを促進し
てインキの乾燥を早める（モイスチヤーセツト）
方法が知られている。また水の添加の代わりに水
溶性樹脂を加え、同様、乾燥を促進しようとする
方法なども提案されている。 ＜発明が解決しようとする問題点＞ しかしながら、水を加える方法においては、印
刷物のセツトが促進され、印刷作業能率は向上す
るが、反面、インキが段ボール紙上で乾燥する時
に樹脂が析出状態となる事及びインキ系中の樹脂
量が少なくなる為に、印刷面の光択が著しく劣化
する。また、同時に耐摩擦性、耐水性が劣化し、
インキの印刷機上での安定性が悪いという欠点を
を有している。 また、水をインキ系に加えることによりインキ
の粘度コントロールが困難になり、特にインキ系
に対して多量（外割で30％以上）を加えると、イ
ンキ粘度が低くなり過ぎ、プリスロ印刷機では印
刷が困難になるという問題を有していた。 また、水の替わりに水溶性ワニスをインキに加
える方法の場合は、水溶性ワニスが、樹脂溶解の
ためにアルカリを使用している結果、印刷面での
モイスチヤーセツトが阻害され乾燥速度が低下す
るという問題点も有するものであつた。 本発明は、グリコール溶媒型インキの前述の特
徴を生かしながら、かつ、インキの各適性を低下
させることなく、乾燥速度の問題点を改善するこ
とを目的とするものであつて、冬期の乾燥に不利
な時期においても、印刷後、15分以内の短時間で
セツトするインキを提供するものである。 また、更に本発明は、従来の改善手段によつて
生じる前記問題点、すなわち、光沢、耐摩擦性、
耐水性、持上安定性が低下するという問題点を解
消することを目的とするものである。 ＜問題を解決するための手段＞ すなわち本発明は、従来のグリコール溶媒型印
刷インキ組成物に対して、水性エマルジヨンを10
〜55重量％を含有せしめたことを特徴とするグリ
コール溶媒型印刷インキ組成物を提供しようとす
るものである。 まず、本発明に係る印刷インキ組成物において
使用するビヒクル樹脂としては、ロジン変性マレ
イン酸樹脂、スチレン・マレイン酸樹脂、スチレ
ン・アクリル樹脂、アクリル樹脂、シエラツクの
単独もしくはそれらの混合物が使用できるが、ロ
ジン変性マレイン酸樹脂が特に好適である。 これら、ビヒクル樹脂は、溶解性等の関係から
分子量5000〜30000の範囲で酸価が60〜250の範囲
のものが好ましい。分子量が３万以上、酸価が60
以下の場合は安定なビヒクルを得ることがむずか
しく、分子量が5000以下の場合は耐摩性が不十分
となり、酸価が250以上では、耐水性に問題を生
じる。 溶剤としては、エチレングリコール、ジエチレ
ングリコール、トリエチレングリコール、プロピ
レングリコール等のグリコール系溶剤が主に使用
出来、その他それらグリコールのモノアルキルエ
ーテルであるセルソルブ類、カービトール類など
も併用できる。 そして、前述の樹脂、溶剤からワニスを製造す
る場合に使用するアルカリ成分としては、エタノ
ールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノー
ルアミン等アルカノールアミンが一般的に使用出
来、その他アンモニア水など他のアルカリも使用
することが出来る。 なお、アルカリの使用量としては、前述したビ
ヒクル樹脂の酸当量に対して、当量未満であり、
ビヒクル樹脂中に存在するカルボキシル基を部分
的に中和する範囲で使用する。 ここで、本発明を特徴づける水性エマルジヨン
としては、アクリルエマルジヨン、スチレン・ア
クリルエマルジヨン、スチレン・シエラツクエマ
ルジヨン等であり、より具体的には、以下例示す
る各種ビニルモノマーを用いて常法により水中で
乳化重合して得られるエマルジヨンが使用出来
る。それらビニルモノマーとしてはメチルアクリ
レート、エチルアクリレート、イソプロピルアク
リレート、ｎ―ブチルアクリレート、イソブチル
アクリレート、２―エチルヘキシルアクリレー
ト、メチルメタクリレート、エチルメタクリレー
ト、プロピルメタクリレート、ｎ―ブチルメタク
リレート、イソブチルメタクリレート、２―エチ
ルヘキシルメタクリレートなどのアクリル酸もし
くはメタクリル酸のアルキルエステル類、スチレ
ン、ビニルトルエン、２―メチルスチレン、ｔ―
ブチルスチレンなどのスチレン系モノマー、その
他エチレン性不飽和カルボン酸モノマーとして、
アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸などの一
塩基酸、フマル酸、イタコン酸、マレイン酸など
の二塩基酸またはそれらの無水物等、あるいは、
Ｎ―メチロールアクリルアミド、Ｎ―メチロール
メタクリルアミド、Ｎ―ブトキシメチルアクリル
アミドなどのＮ―置換（メタ）アクリル系モノマ
ー、ヒドロキシエチルアクリレート、ヒドロキシ
プロピルアクリレート、ヒドロキシエチルメタク
リレート、ヒドロキシプロピルメタクリレートな
どの水酸基含有モノマー、グリシジルアクリレー
ト、グリシジルメタクリレートなどのエポキシ基
含有モノマーならびにアクリロニトリル、酢酸ビ
ニル、プロピオン酸ビニルなどの低級カルボン酸
ビニルエステル類なども適宜使用することが出来
る。 上記したモノマーの１種または２種以上の組合
せにより使用されるが、特に、スチレン系モノマ
ー、アクリル酸アルキルエステルおよび／もしく
はメタクリル酸アルキルエステルを主成分とする
ことが好ましい。 また、前述したスチレン・シエラツクエマルジ
ヨンについては、シエラツク水溶液を分散剤とし
て使用し、スチレン系モノマーを乳化重合したも
のであり、このエマルジヨンもまた有効である。 これら、水性エマルジヨンの固型分としては、
30〜55重量％のものが好適である。 さて、上述した水性エマルジヨンの使用量とし
ては、前述のビヒクル樹脂、アルカリ、グリコー
ル系溶媒その他後述する各種添加剤からなるグリ
コール溶媒型印刷インキ組成物中、10〜55重量％
の範囲で含有せしめることが必要である。10重量
％未満では、目的とする乾操性その他の適性、耐
性がえられず、55重量％を越えると、機上安定性
が低下するものである。 その他、添加剤としては、着色剤としての各種
顔料、耐摩擦性向上剤としてのワツクス類が使用
出来、また、必要に応じて印刷インキに通常使用
出来る可塑剤、消泡剤、粘度調整剤なども適宜使
用することが出来る。 なお、印刷インキの製造方法については、常法
により、混合・練肉・分散せしめて得ることが出
来るが、まず、ビヒクル樹脂、アルカリ及び溶剤
を混合加熱し、ワニスを作成した後、顔料を分散
せしめてインキベースとなし、その後水性エマル
ジヨンその他添加剤を加えてインキを調整する方
法が好ましい。 以下、実施例でもつて本発明をより具体的に説
明するが、これに限定されるものではない。（な
お、実施例中の配合比は、すべて重量比を示す。） ＜実施例＞ ワニス製造例 １ エチレングリコール 15部 ジエチレングリコール 25部 トリエタノールアミン ７部 ロジン変性マレイン酸 53部 （テスキツド MRM62 徳島製油製、酸価
124） 上記配合からなる材料を反応釜に仕込み140℃
で加熱溶解せしめ、ワニス(1)を得る。（ワニス(1)
において使用したアルカリ量は、ビヒクル樹脂の
酸当量に対して0.40当量に相当する。） ワニス製造例 ２ ワニス製造例１のロジン変性マレイン酸樹脂を
スチレン・マレイン酸樹脂（ハイロス Ｘ−
1227S星光化学工業社製、酸価150）に置き換え、
同様にしてワニス(2)を得る。（ワニス(2)において
使用したアルカリ量は、ビヒクル樹脂の酸当量に
対して0.33当量に相当する。） ベースインキ製造例 １〜２ ワニス製造例１及び２で得たワニス(1)(2)のそれ
ぞれ80部と、シアニンブル―顔料20部とを三本ロ
ールで練肉し、ベースインキ(1)及び(2)をそれぞれ
調整する。 実施例１〜６及び比較例１〜４ ワニス(1)及び(2)、及びベースインキ(1)及び(2)を
用いて、表−１に示した配合に従つて、インキを
製造し、それぞれのインキをインキ１〜６とす
る。 また、同様に表−１に示した配合により、比較
インキを製造し、それぞれのインキを比較インキ
１〜４とする。

【表】 なお、表−１中の使用材料は次の通りである。 ワツクス……マイクロクリスタリンワツクスラン
コワツクス（西独ランゲル社製） 水性エマルジヨンＡ……スチレンアクリルエマル
ジヨン（固型分45％）ジヨンクリル74J（日本ジ
ヨンソン社製） 水性エマルジヨンＢ……アクリルエマルジヨン
（固形分46.5％）プライマルHA−16（日本アク
リル社製） 水性エマルジヨンＣ……スチレンシエラツクエマ
ルジヨン（固形分48％）ハイロス Ｘ−1727L
（星光化学工業社製） 水溶性ワニス……スチレン・アクリル水溶液、ジ
ヨンクリル62（日本ジヨンソン社製） 印刷評価１ 実施例１〜６、比較例１〜４で得たそれぞれの
インキを使用し、イソワ鉄工所製のPS−80プリ
スロ印刷機により、段ボールシート（高崎ジユー
トライナー220ｇ）に印刷する。（なお、印刷条件
は温度５℃、湿度50％の冬期の条件である。） 各インキについて、下記項目について試験を行
い表−２の結果を得る。

【表】 （試験条件） 乾燥時間……印刷面を指で押えて、インキが指に
付かなくなるまでのセツト時間（分）を測定す
る。 光択……目視による判定 耐摩性……学振型耐摩試験機にて、500ｇ荷重で
100回摩擦にて試験する。 耐水性……学振型耐摩試験機にて、200ｇ荷重で
あて布には水を含ませて２回摩擦にて試験す
る。 機上安定性……インキングローラー間のインキ転
移性から機上安定性を試験する。 なお、乾燥速度以外の上記試験に関しては、比
較例１を標準とし、５を最高点として５段階で評
価する。 実施例７，８及び比較例５ 本願発明にかける印刷インキにおいて、水性エ
マルジヨンを比較的多く含む場合の実施例とし
て、表−３に示した配合に従つて、インキを製造
し、それぞれのインキをインキ７，８、比較イン
キ５とする。 印刷評価２ 実施例７，８及び比較例５で得たそれぞれのイ
ンキを印刷評価１と同じ項目について試験を行
い、その結果を表−３に追記する。

【表】 比較例 ６〜９ インキ系中に多量の水を添加した場合の性能を
比較するため、更に比較例６〜９を行う。なお、
インキ配合は、表４に示す。 比較例６は実施例４として例示したインキ４の
配合において、比較例７は実施例４として例示し
たインキ２の配合において、比較例８は実施例７
として例示したインキ７の配合において、それぞ
れ水性エマルジヨンＡをすべて水に置き換えた場
合を示し、それぞれ比較インキ６〜７とする。 また、比較例９は実施例８として例示したイン
キ８の配合において、ワニス(1)を２部から７部
に、水性エマルジヨンA55部を水50部に置き換え
た場合を示し、比較インキ９とする。 印刷評価３ 比較例６〜９で得たそれぞれのインキを印刷評
価１と同じ項目について試験を行い、その結果を
表４に追記する。 評価の結果から明らかなように、インキ中に多
量の水を添加した比較インキ６〜９においては、
それぞれ対応する実施例のインキに比べて光沢、
耐水性が著しく低下するものであり、また耐摩擦
性、機上安定性も水の添加量の増加とともに著し
く低下し、十分な適性を有しないものであること
が判明した。 特に比較例８及び９においては、プリスロ印刷
機でのインキ供給適性が劣り、実用的なものでは
ないことが判明した。

【表】

【表】 ＜効果＞ 以上、実施例でもつて具体的に示したとおり、
本発明に係るグリコール溶媒型印刷インキ組成物
は、冬場の低温、低湿時においても乾燥速度が早
く、作業性に優れるほか、従来の改善方法によつ
て生じた種々の問題点、すなわち、光沢低下、耐
水性、機上安定性の劣化等もない優れた適性を有
することが明らかである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 酸価60〜250の範囲にあるビヒクル樹脂、グ
   リコール系溶剤、前記ビヒクル樹脂の酸当量に対
   して当量未満のアルカリ及び顔料から主として構
   成される凸版印刷用グリコール溶媒型印刷インキ
   組成物において、水中でビニルモノマーを乳化重
   合して得られる水性エマルジヨンを10〜55重量％
   含有せしめたことを特徴とするグリコール溶媒型
   印刷インキ組成物。 ２ 水性エマルジヨンが、アクリルエマルジヨ
   ン、スチレン、アクリルエマルジヨンおよびは、
   スチレン・シエラツクエマルジヨンから選ばれた
   水性エマルジヨンである請求項１記載のグリコー
   ル溶媒型印刷インキ組成物。 ３ ビヒクル樹脂が、ロジン変性マレイン酸樹
   脂、スチレン、マレイン酸樹脂、スチレン・アク
   リル酸樹脂、アクリル樹脂、又はシエラツクから
   選ばれた樹脂である請求項１記載のグリコール溶
   媒型印刷インキ組成物。