JPH0680918A - 水性グラビア印刷インキ用バインダー - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 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 −ＣＨ₂ ＣＨ₂
− 又は−ＣＨ₂ ＣＨ（ＣＨ₃ ）− 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を、印刷インキバインダー固形
分全量に対し３〜７０重量％含有せしめることを特徴と
する水性グラビア印刷インキ用バインダー。 【効果】 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でき
る。

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
加ロジン誘導体を特定量含有させてなる水性グラビア印
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
をバインダーの必須成分として使用することにより、顔
料分散性、光沢に優れた水性グラビア印刷インキが得ら
れるとの知見を得た。また、該ロジン誘導体にエマルジ
ョン又はヒドロゾルを併用することにより、顔料分散
性、光沢はもとより乾燥性の点でも優れた水性グラビア
印刷用インキを収得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 −ＣＨ₂ ＣＨ₂
− 又は−ＣＨ₂ ＣＨ（ＣＨ₃ ）− 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を、印刷インキバインダー固形
分全量に対し３〜７０重量％含有せしめることを特徴と
する水性グラビア印刷インキ用バインダーに関する。

【０００７】本発明の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】本発明の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
適宜に併用するのが良い。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、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】

Claims (2)

【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 −ＣＨ₂ ＣＨ₂
   − 又は−ＣＨ₂ ＣＨ（ＣＨ₃ ）− 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を、印刷インキバインダー固形
   分全量に対し３〜７０重量％含有せしめることを特徴と
   する水性グラビア印刷インキ用バインダー。
2. 【請求項２】 エマルジョン又はヒドロゾルを含有する
   請求項１に記載の印刷インキ用バインダー。