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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022189685
(43)【公開日】2022-12-22
(54)【発明の名称】軟包装用水性インキ
(51)【国際特許分類】
   C09D 11/102 20140101AFI20221215BHJP
   B41M 1/30 20060101ALI20221215BHJP
【FI】
C09D11/102
B41M1/30 D
【審査請求】未請求
【請求項の数】5
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2021159227
(22)【出願日】2021-09-29
(62)【分割の表示】P 2021097013の分割
【原出願日】2021-06-10
(71)【出願人】
【識別番号】000002820
【氏名又は名称】大日精化工業株式会社
(72)【発明者】
【氏名】谷本 直樹
(72)【発明者】
【氏名】田中 暁史
【テーマコード(参考)】
2H113
4J039
【Fターム(参考)】
2H113AA03
2H113BA01
2H113BA03
2H113BB07
2H113BB08
2H113BB22
2H113BB33
2H113BC01
2H113DA03
2H113DA04
2H113DA06
2H113DA35
2H113DA53
2H113DA62
2H113EA10
2H113EA19
2H113EA23
2H113FA10
2H113FA32
4J039AB12
4J039AD09
4J039AE04
4J039BC35
4J039BE01
4J039BE16
4J039CA06
4J039EA43
4J039FA02
4J039GA03
4J039GA09
(57)【要約】
【課題】耐ブロッキング性、基材フィルムに対する密着性、版洗浄性及び再溶解性に優れる塗膜を形成できる軟包装用水性インキの提供。
【解決手段】水性ウレタン樹脂(A1)を含む水性樹脂(A)と、アルカリ性付与剤(B)とを含有し、前記水性ウレタン樹脂(A1)は、造膜したときの100%モジュラスが8MPa未満である水性ウレタン樹脂(A11)と、造膜したときの100%モジュラスが8MPa以上である水性ウレタン樹脂(A12)とを含み、前記水性ウレタン樹脂(A1)を造膜したときの100%モジュラスが20MPa未満であり、かつ前記水性ウレタン樹脂(A1)のガラス転移温度が-30~130℃である、軟包装用水性インキ。
【選択図】なし
【特許請求の範囲】
【請求項1】
水性ウレタン樹脂(A1)を含む水性樹脂(A)と、アルカリ性付与剤(B)とを含有し、
前記水性ウレタン樹脂(A1)は、造膜したときの100%モジュラスが8MPa未満である水性ウレタン樹脂(A11)と、造膜したときの100%モジュラスが8MPa以上である水性ウレタン樹脂(A12)とを含み、
前記水性ウレタン樹脂(A1)を造膜したときの100%モジュラスが20MPa未満であり、かつ前記水性ウレタン樹脂(A1)のガラス転移温度が-30~130℃である、軟包装用水性インキ。
【請求項2】
前記水性樹脂(A)は、水性アクリル樹脂(A2)及び水性ウレタンアクリル樹脂(A3)の少なくとも一方をさらに含む、請求項1に記載の軟包装用水性インキ。
【請求項3】
前記水性ウレタン樹脂(A11)のガラス転移温度が-50~50℃である、請求項1又は2に記載の軟包装用水性インキ。
【請求項4】
前記水性ウレタン樹脂(A12)のガラス転移温度が50~130℃である、請求項1~3のいずれか一項に記載の軟包装用水性インキ。
【請求項5】
前記水性ウレタン樹脂(A12)/前記水性ウレタン樹脂(A11)で表される質量比が、0.2~10である、請求項1~4のいずれか一項に記載の軟包装用水性インキ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、軟包装用水性インキに関する。
【背景技術】
【0002】
食品や日用品等の包装に用いられるプラスチックフィルム等の軟包装材料には、グラビア印刷やフレキソ印刷を用いて意匠性や機能性が表示されている。従来、軟包装用インキは有機溶剤を使用した油性タイプであったが、近年では環境問題などの観点から、有機溶剤を極力減らした水性タイプの要望が強くなっている。
例えば特許文献1には、顔料と、アルカリ可溶型水溶性樹脂と、ロジン系樹脂エマルジョンと、スチレン-アクリル系樹脂エマルジョンと、水を含有する溶剤とを含む水性フレキソ印刷インキ組成物が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2019-108529号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、水性インキは油性インキに比べて乾燥しにくいため、塗膜形成時に乾燥が不十分であるとプラスチックフィルム等の基材フィルムに印刷した後に巻き取った際にブロッキングが生じることがある。そのため、水性インキには、乾燥が不十分な状態であっても表面がタックフリーとなり、耐ブロッキング性を有する塗膜を形成できることが求められる。
表面がタックフリーとなるような塗膜を形成するためには、例えばガラス転移温度の高いバインダー樹脂を水性インキに配合すればよい。しかし、バインダー樹脂のガラス転移温度が高くなると、基材フィルムに塗工された水性インキが乾燥して基材フィルムに塗膜が定着する際に応力緩和が進まず、基材フィルムに対する塗膜の密着性が低下しやすくなる。
【0005】
ところで、グラビア版のセル中やフレキソ版に残った水性インキが乾燥した場合、転写不良などの原因となる。そのため、塗膜には耐ブロッキング性及び基材フィルムに対する密着性に加えて、版洗浄性や再溶解性に優れることも求められる。ここで、再溶解性とは、水性インキが乾燥して転移不良の原因となる状態の前に、水性インキを構成する溶剤に再溶解する性能のことである。再溶解性は重要な印刷適性の1つと言える。
【0006】
本発明の目的は、耐ブロッキング性、基材フィルムに対する密着性、版洗浄性及び再溶解性に優れる塗膜を形成できる軟包装用水性インキを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明は、以下の態様を有する。
[1] 水性ウレタン樹脂(A1)を含む水性樹脂(A)と、アルカリ性付与剤(B)とを含有し、
前記水性ウレタン樹脂(A1)は、造膜したときの100%モジュラスが8MPa未満である水性ウレタン樹脂(A11)と、造膜したときの100%モジュラスが8MPa以上である水性ウレタン樹脂(A12)とを含み、
前記水性ウレタン樹脂(A1)を造膜したときの100%モジュラスが20MPa未満であり、かつ前記水性ウレタン樹脂(A1)のガラス転移温度が-30~130℃である、軟包装用水性インキ。
[2] 前記水性樹脂(A)は、水性アクリル樹脂(A2)及び水性ウレタンアクリル樹脂(A3)の少なくとも一方をさらに含む、前記[1]の軟包装用水性インキ。
[3] 前記水性ウレタン樹脂(A11)のガラス転移温度が-50~50℃である、前記[1]又は[2]の軟包装用水性インキ。
[4] 前記水性ウレタン樹脂(A12)のガラス転移温度が50~130℃である、前記[1]~[3]のいずれかの軟包装用水性インキ。
[5] 前記水性ウレタン樹脂(A12)/前記水性ウレタン樹脂(A11)で表される質量比が、0.2~10である、前記[1]~[4]のいずれかの軟包装用水性インキ。
【発明の効果】
【0008】
本発明によれば、耐ブロッキング性、基材フィルムに対する密着性、版洗浄性及び再溶解性に優れる塗膜を形成できる軟包装用水性インキを提供できる。
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下、本発明を詳細に説明する。以下の実施の形態は、本発明を説明するための単なる例示であって、本発明をこの実施の形態にのみ限定することは意図されない。本発明は、その趣旨を逸脱しない限り、様々な態様で実施することが可能である。
なお、本発明において、水性インキにおける「水性」とは、溶剤として水を含むことを意味する。また、「水性樹脂」とは、「水溶性樹脂」及び「水分散性樹脂(樹脂エマルジョン、樹脂ディスパージョン)」の総称である。
また、本明細書において、「(メタ)アクリレート」とは、「アクリレート」及び「メタクリレート」の総称である。「(メタ)アクリル酸」とは、「アクリル酸」及び「メタクリル酸」の総称である。
また、本明細書において、「塗膜」とは、本発明の軟包装用水性インキより形成される塗膜のことである。
【0010】
[軟包装用水性インキ]
本発明の一実施形態に係る軟包装用水性インキ(以下、単に「水性インキ」ともいう。)は、以下に示す水性樹脂(A)と、アルカリ性付与剤(B)と、顔料(C)と、溶剤(D)とを含有する。
水性インキは、必要に応じて水性樹脂(A)、アルカリ性付与剤(B)、顔料(C)及び溶剤(D)以外の成分(任意成分)をさらに含有してもよい。
【0011】
<水性樹脂(A)>
水性樹脂(A)は、バインダー樹脂成分である。
水性樹脂(A)は、水性ウレタン樹脂(A1)を含む。
水性樹脂(A)は、塗膜の耐ブロッキング性及び再溶解性がさらに向上する観点から、水性アクリル樹脂(A2)及び水性ウレタンアクリル樹脂(A3)の少なくとも一方をさらに含むことが好ましい。
【0012】
(水性ウレタン樹脂(A1))
水性ウレタン樹脂(A1)は、造膜したときの100%モジュラスが8MPa未満である水性ウレタン樹脂(A11)と、造膜したときの100%モジュラスが8MPa以上である水性ウレタン樹脂(A12)とを含む。また、水性ウレタン樹脂(A1)は、造膜したときの100%モジュラスが20MPa未満であり、かつガラス転移温度が-30~130℃である樹脂である。
水性インキがこのような水性ウレタン樹脂(A1)を含むことで、耐ブロッキング性が良好でありながら、基材フィルムに対する密着性に優れる塗膜を形成できる。加えて、塗膜の版洗浄性及び再溶解性も向上する。
【0013】
水性ウレタン樹脂(A11)は主に塗膜の基材フィルムに対する密着性に寄与する成分である。
水性ウレタン樹脂(A11)を造膜したときの100%モジュラスは、8MPa未満であり、7MPa以下が好ましく、6MPa以下がより好ましい。
塗膜のラミネート適性がより向上する観点から、水性ウレタン樹脂(A11)を造膜したときの100%モジュラスは、1MPa以上が好ましく、2MPa以上がより好ましい。
なお、本発明における100%モジュラスは、25℃で測定したときの値である。
【0014】
水性ウレタン樹脂(A11)を造膜したときの100%モジュラスは、以下のようにして測定される。
まず、水性ウレタン樹脂(A11)の試料溶液を離型紙上に塗工し、乾燥させて膜厚が50μmの塗工フィルムを作製し、離型紙から剥離する。次いで、引張試験機を用い、温度25℃、引張速度100mm/秒の条件で、塗工フィルムの100%モジュラスを測定する。
塗工方法としては特に限定されず、例えばハケ塗り、グラビアコーター法、ダイコーター法、バーコーター法、スプレーコート法、フローコート法、ディップコート法、スピンコート法及びカーテンコート法等の公知の方法を用いることができる。
乾燥方法としては離型紙上に塗工された試料溶液の溶媒を除去できれば特に制限されないが、例えば減圧乾燥、加圧乾燥、加熱乾燥、風乾などが挙げられる。加熱する際の温度は30~150℃が好ましく、40~100℃がより好ましい。
【0015】
水性ウレタン樹脂(A11)のガラス転移温度は-50~50℃が好ましく、-45~40℃がより好ましく、-43~30℃がさらに好ましい。水性ウレタン樹脂(A11)のガラス転移温度が上記下限値以上であれば、塗膜の耐ブロッキング性をより良好に維持できる。水性ウレタン樹脂(A11)のガラス転移温度が上記上限値以下であれば、塗膜の基材フィルムに対する密着性をより良好に維持できる。
【0016】
水性ウレタン樹脂(A11)のガラス転移温度は、JIS K 7121に準拠し、以下のようにして測定される。
示差走査熱量計を用い、水性ウレタン樹脂(A11)10mgを-100℃から160℃まで、20℃/分の条件で昇温させて得られる曲線(DSC曲線)におけるベースラインと吸熱カーブの接線との交点からガラス転移温度を求める。
【0017】
水性ウレタン樹脂(A11)の質量平均分子量は、10000~100000が好ましく、20000~80000がより好ましく、25000~60000がさらに好ましい。水性ウレタン樹脂(A11)の質量平均分子量が上記下限値以上であれば、塗膜の耐ブロッキング性を許容範囲で容易に維持できる。水性ウレタン樹脂(A11)の質量平均分子量が上記上限値以下であれば、塗膜の基材フィルムに対する密着性がより向上する。
【0018】
水性ウレタン樹脂(A11)の質量平均分子量は、標準ポリスチレン分子量換算による質量平均分子量であり、ゲルパーミエーションクロマトグラフィ(GPC)を用いて測定することができる。
【0019】
水性ウレタン樹脂(A12)は主に水性ウレタン樹脂(A12)は主に塗膜の耐ブロッキング性に寄与する成分である。
水性ウレタン樹脂(A12)を造膜したときの100%モジュラスは、8MPa以上であり、8.5MPa以上が好ましく、9MPa以上がより好ましい。
水性ウレタン樹脂(A12)を造膜したときの100%モジュラスの上限値については特に制限されず、水性ウレタン樹脂(A12)は測定限界を超える高いモジュラスを有するものであってもよい。
水性ウレタン樹脂(A12)を造膜したときの100%モジュラスは、水性ウレタン樹脂(A11)を造膜したときの100%モジュラスと同様の方法により測定することができる。
【0020】
水性ウレタン樹脂(A12)のガラス転移温度50~130℃が好ましく、60~120℃がより好ましく、70~110℃がさらに好ましい。水性ウレタン樹脂(A12)のガラス転移温度が上記下限値以上であれば、塗膜の耐ブロッキング性及び耐擦過性がより向上する。水性ウレタン樹脂(A12)のガラス転移温度が上記上限値以下であれば、塗膜の基材フィルムに対する密着性及び耐割れ性をより良好に維持できる。
水性ウレタン樹脂(A12)のガラス転移温度は、水性ウレタン樹脂(A11)のガラス転移温度と同様の方法により測定することができる。
【0021】
上述したように、水性インキに含まれるバインダー樹脂のガラス転移温度が高くなると塗膜の耐ブロッキング性は良好となるが、基材フィルムに対する塗膜の密着性が低下しやすくなる。
しかし、本発明では、ガラス転移温度が比較的高い、具体的には50~130℃である水性ウレタン樹脂(A12)を使用しても、水性ウレタン樹脂(A11)を併用することで、塗膜の基材フィルムに対する密着性をより良好に維持でき、塗膜の耐ブロッキング性と、基材フィルムに対する密着性のバランスがより良好なものとなる。
【0022】
水性ウレタン樹脂(A12)の質量平均分子量は、10000~100000が好ましく、20000~90000がより好ましく、30000~80000がさらに好ましい。水性ウレタン樹脂(A12)の質量平均分子量が上記下限値以上であれば、塗膜の耐ブロッキング性を許容範囲で容易に維持できる。水性ウレタン樹脂(A12)の質量平均分子量が上記上限値以下であれば、塗膜の基材フィルムに対する密着性がより向上する。
水性ウレタン樹脂(A12)の質量平均分子量は、水性ウレタン樹脂(A11)の質量平均分子量と同様の方法により測定することができる。
【0023】
水性ウレタン樹脂(A11)と水性ウレタン樹脂(A12)との配合比率は、水性ウレタン樹脂(A1)全体として、100%モジュラスが20MPa未満となり、かつガラス転移温度が-30~130℃となれば特に制限されない。例えば、インキ組成物の総質量に対して、水性ウレタン樹脂(A11)は1~15質量%が好ましく、2~10質量%がより好ましい。また、インキ組成物の総質量に対して、水性ウレタン樹脂(A12)は2~15質量%が好ましく、4~12質量%がより好ましい。
【0024】
また、水性ウレタン樹脂(A11)の質量に対する水性ウレタン樹脂(A12)の質量比、すなわち、水性ウレタン樹脂(A12)/水性ウレタン樹脂(A11)で表される質量比(以下、「A12/A11比」ともいう。)は、0.2~10が好ましく、0.4~7がより好ましく、0.5~5がさらに好ましい。A12/A11比が上記下限値以上であれば、塗膜の耐ブロッキング性をより良好に維持できる。A12/A11比が上記上限値以下であれば、塗膜の基材フィルムに対する密着性をより良好に維持できる。
【0025】
水性ウレタン樹脂(A1)を造膜したときの100%モジュラスは、20MPa未満であり、15MPa以下が好ましく、10MPa以下がより好ましい。水性ウレタン樹脂(A1)を造膜したときの100%モジュラスが上記上限値未満であれば、塗膜の基材フィルムに対する密着性が向上する。
塗膜の耐ブロッキング性がより向上する観点から、水性ウレタン樹脂(A1)を造膜したときの100%モジュラスは、2MPa以上が好ましく、3MPa以上がより好ましく、4MPa以上がさらに好ましい。
【0026】
水性ウレタン樹脂(A1)のガラス転移温度は、-30~130℃であり、-10~110℃が好ましく、10~90℃がより好ましい。水性ウレタン樹脂(A1)のガラス転移温度が上記下限値以上であれば、塗膜の耐ブロッキング性を許容範囲で維持できる。水性ウレタン樹脂(A1)のガラス転移温度が上記上限値以下であれば、塗膜の基材フィルムに対する密着性を良好に維持できる。
【0027】
水性ウレタン樹脂(A1)を造膜したときの100%モジュラス及びガラス転移温度は、水性ウレタン樹脂(A11)と水性ウレタン樹脂(A12)を含む混合物の状態で測定する。
水性ウレタン樹脂(A11)と水性ウレタン樹脂(A12)を含む混合物を造膜したときの100%モジュラスは、水性ウレタン樹脂(A11)を造膜したときの100%モジュラスと同様の方法により測定することができる。
水性ウレタン樹脂(A11)と水性ウレタン樹脂(A12)を含む混合物のガラス転移温度は、水性ウレタン樹脂(A11)のガラス転移温度と同様の方法により測定することができる。
【0028】
なお、水性ウレタン樹脂(A11)と水性ウレタン樹脂(A12)を含む混合物の状態ではなく、それぞれ単独で100%モジュラス及びガラス転移温度を測定する場合は、各々の100%モジュラス及びガラス転移温度の値から加重平均により、水性ウレタン樹脂(A1)を造膜したときの100%モジュラス及びガラス転移温度をそれぞれ求めてもよい。具体的には、下記式(1)より求められる値を水性ウレタン樹脂(A1)を造膜したときの100%モジュラスとし、下記式(2)より求められる値を水性ウレタン樹脂(A1)のガラス転移温度とする。混合物の状態で測定した100%モジュラスの値と、下記式(1)より求めた100%モジュラスの値は概ね一致する。同様に、混合物の状態で測定したガラス転移温度の値と、下記式(2)より求めたガラス転移温度の値は概ね一致する。
100%モジュラス=W×M+W×M+・・・+W×M ・・・(1)
ガラス転移温度=W×Tg+W×Tg+・・・+W×Tg ・・・(2)
式(1)中、W、W、・・・Wはn種の水性ウレタン樹脂の質量分率であり、M、M、・・・Mはそれぞれの水性ウレタン樹脂の100%モジュラスである。
式(2)中、W、W、・・・Wはn種の水性ウレタン樹脂の質量分率であり、Tg、Tg、・・・Tgはそれぞれの水性ウレタン樹脂のガラス転移温度である。
【0029】
水性ウレタン樹脂(A11)及び水性ウレタン樹脂(A12)は、多価イソシアネート化合物とポリオール化合物との反応生成物である。
多価イソシアネート化合物は、1分子中に少なくとも2つのイソシアネート基を有する有機化合物であり、例えば脂肪族、脂環式、芳香族等の多価イソシアネート化合物が挙げられる。
多価イソシアネート化合物としては、例えばトリメチレンジイソシアネート、テトラメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、ペンタメチレンジイソシアネート、1,2-プロピレンジイソシアネート、1,2-ブチレンジイソシアネート、2,3-ブチレンジイソシアネート、1,3-ブチレンジイソシアネート、2,4,4-又は2,2,4-トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、2,6-ジイソシアネートメチルカプロエート等の脂肪族ジイソシアネート;水添化ジフェニルメタンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、ノルボルネンジイソシアネート、1,3-シクロペンタンジイソシアネート、1,4-シクロヘキサンジイソシアネート、1,3-シクロヘキサンジイソシアネート、3-イソシアネートメチル-3,5,5-トリメチルシクロヘキシルイソシアネート(イソホロンジイソシアネート)、4,4’-メチレンビス(シクロヘキシルイソシアネート)、メチル-2,4-シクロヘキサンジイソシアネート、メチル-2,6-シクロヘキサンジイソシアネート、1,4-ビス(イソシアネートメチル)シクロヘキサン、1,3-ビス(イソシアネートメチル)シクロヘキサン等の脂環式ジイソシアネート;m-フェニレンジイソシアネート、p-フェニレンジイソシアネート、4,4’-ジフェニルジイソシアネート、1,5-ナフタレンジイソシアネート、4,4’-ジフェニルメタンジイソシアネート、2,4-又は2,6-トリレンジイソシアネート、4,4’-トルイジンジイソシアネート、ジアニシジンジイソシアネート、4,4’-ジフェニルエーテルジイソシアネート等の芳香族ジイソシアネート;上記ジイソシアネートを用いて、アロファネート構造、ヌレート構造、ビウレット構造等を有する多量体化した多価イソシアネート系化合物;1,3,5-トリイソシアネートベンゼン、2,4,6-トリイソシアネートトルエン、1,3,5-トリイソシアネートヘキサン等のトリイソシアネート;4,4’-ジフェニルジメチルメタン-2,2’-5,5’-テトライソシアネート等のポリイソシアネートなどが挙げられる。これらの多価イソシアネート化合物は1種を単独で用いてもよく2種以上を併用してもよい。
【0030】
ポリオール化合物としては、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、トリメチロールプロパン、グリセリン等の低分子量ポリオールを開始剤として用いて、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、ブチレンオキシド、テトラヒドロフラン等のオキシラン化合物を重合して得られるポリエーテルポリオール;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、ジプロピレングリコール、1,2-プロパンジオール、1,3-プロパンジオール、1,3-ブタンジオール、1,4-ブタンジオール、1,5-ペンタンジオール、1,6-ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、ペンタンジオール、3-メチル-1,5-ペンタンジオール、オクタンジオール、1,9-ノナンジオール、1,8-ノナンジオール、1,4-シクロヘキサンジオール、1,4-シクロヘキサンジメタノール、ビスフェノールA、水添ビスフェノールA等の飽和又は不飽和のグリコール類と、アジピン酸、マレイン酸、フマル酸、無水フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、コハク酸、しゅう酸、マロン酸、グルタル酸、ピメリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、スベリン酸等の二塩基酸又はこれらに対応する酸無水物やダイマー酸等とを脱水縮合して得られるポリエステルポリオール;ポリエチレンポリオール、ポリプロピレンポリオール等のポリオレフィンポリオール;前記二塩基酸又はそれらのジアルキルエステルと、前記ポリエーテルポリオールとを反応させて得られるポリエーテルエステルポリオール;前記グリコール類と、メチルカーボネート、ジフェニルカーボネート、エチレンカーボネート、ホスゲン等とを反応させて得られるポリカーボネートポリオールなどが挙げられる。これらのポリオール化合物は1種を単独で用いてもよく2種以上を併用してもよい。
【0031】
水性ウレタン樹脂(A1)は、多価イソシアネート化合物とポリオール化合物とを公知の方法により反応させることで得られる。
また、多価イソシアネート化合物とポリオール化合物との反応生成物に対して、加水分解性ケイ素基含有化合物を反応させて、シラノール基を導入してもよい。本明細書において、シラノール基を導入した水性ウレタン樹脂を「シラノール基含有水性ウレタン樹脂」ともいう。
加水分解性ケイ素基含有化合物は、加水分解性ケイ素基を含有する化合物であり、加水分解性ケイ素基に加えて活性水素基をさらに含有することが好ましい。
加水分解性ケイ素基としては、シラノール縮合触媒の存在下又は非存在下で、加水分解を受けたときに生じる加水分解性基がケイ素基原子に結合している基が挙げられる。加水分解性基としては、例えば水素原子、ハロゲン原子、アルコキシ基、アシルオキシ基、ケトキシメート基、アミノ基、アミド基、アミノオキシ基、メルカプト基、アルケニルオキシ基などが挙げられる。通常、加水分解性基は、1つのケイ素原子に1~3つの範囲で結合している。
活性水素基としては、例えばアミノ基、ヒドロキシ基、メルカプト基などが挙げられる。
【0032】
水性ウレタン樹脂(A1)としては、市販品を用いてもよい。市販品としては、例えば日華化学株式会社製の商品名「ネオステッカー400」、「ネオステッカー200」;第一工業製薬株式会社製の商品名「スーパーフレックス500M」;三井化学株式会社製の商品名「タケラックW-6010」、「タケラックWS-5100」、「タケラックWS-4000」、「タケラックW-635」などが挙げられる。これらは1種を単独で用いてもよく2種以上を併用してもよい。
【0033】
水性ウレタン樹脂(A1)の含有量は、水性インキの総質量に対して5~30質量%が好ましく、6~25質量%がより好ましく、7~20質量%がさらに好ましい。水性ウレタン樹脂(A1)の含有量が上記下限値以上であれば、基材フィルムに対する密着性、版洗浄性及び再溶解性がより向上する。水性ウレタン樹脂(A1)の含有量が上記上限値以下であれば、塗膜の耐ブロッキング性を許容範囲で容易に維持できる。
【0034】
(水性アクリル樹脂(A2))
水性アクリル樹脂(A2)は、(メタ)アクリレート単位を含む樹脂である。
水性アクリル樹脂(A2)としては、(メタ)アクリレートの単独重合体、2種以上の(メタ)アクリレートの共重合体、(メタ)アクリレートと(メタ)アクリレート以外の単量体との共重合体などが挙げられる。これらの水性アクリル樹脂(A2)は1種を単独で用いてもよく2種以上を併用してもよい。
水性アクリル樹脂(A2)を構成する全ての単量体単位の総質量に対する(メタ)アクリレート単位の割合は、10~100質量%が好ましく、20~100質量%がより好ましい。
【0035】
(メタ)アクリレートとしては、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、プロピル(メタ)アクリレート、n-ブチル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート、t-ブチル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート、n-ヘキシル(メタ)アクリレート、2-エチルヘキシル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート等のアルキル(メタ)アクリレート;シクロヘキシル(メタ)アクリレート等のシクロアルキル(メタ)アクリレート;フェニル(メタ)アクリレート等のアリール(メタ)アクリレート;ベンジル(メタ)アクリレート等のアラルキル(メタ)アクリレート;2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、3-ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、4-ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート等のヒドロキシアルキル(メタ)アクリレートなどが挙げられる。これらの(メタ)アクリレートは1種を単独で用いてもよく2種以上を併用してもよい。
【0036】
(メタ)アクリレート以外の単量体としては、例えば1,3-ブタジエン、イソプレン、クロロプレン等の共役ジエン化合物;スチレン、α-メチルスチレン、ハロゲン化スチレン、ジビニルベンゼン等の芳香族ビニル化合物;アクリロニトリル、メタクリロニトリル等のシアン化ビニル化合物;N,N-ジメチル(メタ)アクリルアミド、N,N-ジエチル(メタ)アクリルアミド等のアクリルアミド;(メタ)アクリル酸、イタコン酸、マレイン酸、フマル酸等の不飽和カルボン酸;マレイン酸ジエチル、マレイン酸ジブチル、フマル酸ジブチル、イタコン酸ジエチル、イタコン酸ジブチル等の不飽和カルボン酸エステルなどが挙げられる。これらの単量体は1種を単独で用いてもよく2種以上を併用してもよい。
【0037】
水性アクリル樹脂(A2)の質量平均分子量は、2000~100000が好ましく、3000~80000がより好ましく、4000~60000がさらに好ましい。水性アクリル樹脂(A2)の質量平均分子量が上記下限値以上であれば、塗膜の耐ブロッキング性がより向上する。水性アクリル樹脂(A2)の質量平均分子量が上記上限値以下であれば、塗膜の基材フィルムに対する密着性を許容範囲で容易に維持できる。
水性アクリル樹脂(A2)の質量平均分子量は、水性ウレタン樹脂(A11)の質量平均分子量と同様の方法により測定することができる。
【0038】
水性アクリル樹脂(A2)のガラス転移温度は、-10~90℃が好ましく、0~90℃がより好ましく、10~90℃がさらに好ましい。水性アクリル樹脂(A2)のガラス転移温度が上記下限値以上であれば、塗膜の耐ブロッキング性を許容範囲で容易に維持できる。水性アクリル樹脂(A2)のガラス転移温度が上記上限値以下であれば、塗膜の基材に対する密着性を許容範囲で容易に維持できる。
水性アクリル樹脂(A2)のガラス転移温度は、水性ウレタン樹脂(A11)のガラス転移温度と同様の方法により測定することができる。
【0039】
水性アクリル樹脂(A2)は、(メタ)アクリレートと、必要に応じて(メタ)アクリレート以外の単量体とを含む単量体成分を重合することで得られる。
重合方法としては特に限定されないが、例えば、従来公知のラジカル重合開始剤の存在下で、単量体成分を溶液重合法、塊状重合法、乳化重合法等で重合する方法が挙げられる。
【0040】
水性アクリル樹脂(A2)としては、市販品を用いてもよい。市販品としては、例えば星光PMC株式会社製の商品名「X-436」;アイカ工業株式会社製の商品名「ウルトラゾールA-35」、「ウルトラゾールKJ-1」;BASFジャパン株式会社製の商品名「ジョンクリルPDX-7696」などが挙げられる。これらは1種を単独で用いてもよく2種以上を併用してもよい。
【0041】
水性アクリル樹脂(A2)の含有量は、水性インキの総質量に対して0~30質量%が好ましく、0~25質量%がより好ましく、0~20質量%がさらに好ましい。水性アクリル樹脂(A2)の含有量が上記上限値以下であれば、塗膜の基材フィルムに対する密着性を許容範囲で容易に維持できる。
水性樹脂(A)が水性アクリル樹脂(A2)を含有する場合、水性アクリル樹脂(A2)の含有量は、水性インキの総質量に対して1質量%以上が好ましく、3質量%以上がより好ましく、5質量%以上がさらに好ましい。水性アクリル樹脂(A2)の含有量が上記下限値以上であれば、塗膜の耐ブロッキング性及び再溶解性がさらに向上する。
【0042】
(水性ウレタンアクリル樹脂(A3))
水性ウレタンアクリル樹脂(A3)としては、多価イソシアネート化合物とポリオール化合物とヒドロキシ基含有(メタ)アクリレートとの反応生成物、又は多価イソシアネート化合物とヒドロキシ基含有(メタ)アクリレートとの反応生成物などが挙げられる。
多価イソシアネート化合物としては、水性ウレタン樹脂(A1)の説明において先に例示した多価イソシアネート化合物が挙げられる。
ポリオール化合物としては、水性ウレタン樹脂(A1)の説明において先に例示したポリオール化合物が挙げられる。
ヒドロキシ基含有(メタ)アクリレートとしては、水性アクリル樹脂(A2)の説明において先に例示したヒドロキシアルキル(メタ)アクリレートが挙げられる。
また、水性ウレタンアクリル樹脂(A3)として、例えばコア部にアクリル樹脂を有し、シェル部にウレタン樹脂を有するコアシェル型の樹脂を用いてもよい。
【0043】
水性ウレタンアクリル樹脂(A3)の質量平均分子量は、5000~100000が好ましく、6000~90000がより好ましく、6000~80000がさらに好ましい。水性ウレタンアクリル樹脂(A3)の質量平均分子量が上記下限値以上であれば、塗膜の耐ブロッキング性を許容範囲で容易に維持できる。水性ウレタンアクリル樹脂(A3)の質量平均分子量が上記上限値以下であれば、塗膜の基材フィルムに対する密着性を許容範囲で容易に維持できる。
水性ウレタンアクリル樹脂(A3)の質量平均分子量は、水性ウレタン樹脂(A11)の質量平均分子量と同様の方法により測定することができる。
【0044】
水性ウレタンアクリル樹脂(A3)のガラス転移温度は、-30~100℃が好ましく、-30~90℃がより好ましく、-20~90℃がさらに好ましい。水性ウレタンアクリル樹脂(A3)のガラス転移温度が上記下限値以上であれば、塗膜の耐ブロッキング性を許容範囲で容易に維持できる。水性ウレタンアクリル樹脂(A3)のガラス転移温度が上記上限値以下であれば、塗膜の基材フィルムに対する密着性を許容範囲で容易に維持できる。
水性ウレタンアクリル樹脂(A3)のガラス転移温度は、水性ウレタン樹脂(A11)のガラス転移温度と同様の方法により測定することができる。
【0045】
水性ウレタンアクリル樹脂(A3)は、多価イソシアネート化合物とポリオール化合物とヒドロキシ基含有(メタ)アクリレート、又は多価イソシアネート化合物とヒドロキシ基含有(メタ)アクリレートとを公知の方法により反応させることで得られる。
【0046】
水性ウレタンアクリル樹脂(A3)としては、市販品を用いてもよい。市販品としては、例えば大成ファインケミカル株式会社製の商品名「WEM-200U」、「WEM-505C」、「WEM-3000」などが挙げられる。これらは1種を単独で用いてもよく2種以上を併用してもよい。
【0047】
水性ウレタンアクリル樹脂(A3)の含有量は、水性インキの総質量に対して0~30質量%が好ましく、0~25質量%がより好ましく、0~20質量%がさらに好ましい。水性ウレタンアクリル樹脂(A3)の含有量が上記上限値以下であれば、塗膜の基材に対する密着性を許容範囲で容易に維持できる。
水性樹脂(A)が水性ウレタンアクリル樹脂(A3)を含有する場合、水性ウレタンアクリル樹脂(A3)の含有量は、水性インキの総質量に対して1質量%以上が好ましく、3質量%以上がより好ましく、5質量%以上がさらに好ましい。水性ウレタンアクリル樹脂(A3)の含有量が上記下限値以上であれば、塗膜の耐ブロッキング性及び再溶解性がさらに向上する。
【0048】
<アルカリ性付与剤(B)>
アルカリ性付与剤(B)は、水性インキのpHを適切な範囲に維持する化合物である。水性インキのpHを適切な範囲に維持することで、塗膜の再溶解性を維持できる。
アルカリ性付与剤(B)としては、例えばモルホリン、2-ジメチルアミノエタノール、N-メチルモルホリン、2-アミノ-2-メチル-1-プロパノール、エチレンジアミン、トリエチレンジアミン、トリエチルアミン、トリプロピルアミン、トリブチルアミン等の有機アミン;水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等のアルカリ金属塩などが挙げられる。これらのアルカリ性付与剤(B)は1種を単独で用いてもよく2種以上を併用してもよい。
【0049】
アルカリ性付与剤(B)としては、市販品を用いてもよい。市販品としては、例えばANGUS社製の商品名「AMP-90」、「DMAMP-80」;日本乳化剤株式会社製の商品名「アミノアルコールPA」、「アミノアルコール2FA」などが挙げられる。これらは1種を単独で用いてもよく2種以上を併用してもよい。
【0050】
アルカリ性付与剤(B)の含有量は、水性インキの総質量に対して0.1~5質量%が好ましく、0.1~4質量%がより好ましく、0.1~3質量%がさらに好ましい。アルカリ性付与剤(B)の含有量が上記下限値以上であれば、インキのpHを許容範囲で容易に維持できる。アルカリ性付与剤(B)の含有量が上記上限値以下であれば、適切な乾燥速度を維持できる。
【0051】
<顔料(C)>
顔料(C)としては、有機顔料、無機顔料などが挙げられる。
有機顔料としては、例えばモノアゾ、縮合アゾ等のアゾ系顔料;アントラキノン系、ペリノン系、ペリレン系、チオインジゴ系等のスレン系顔料;フタロシアニンブルー、フタロシアニングリーン等のフタロシアニン系顔料;キナクリドン系顔料;ジオキサジン系顔料;イソインドリノン系顔料;ピロロピロール系顔料;アニリンブラック;有機蛍光顔料などが挙げられる。これらの有機顔料は1種を単独で用いてもよく2種以上を併用してもよい。
無機顔料としては、例えばクレー、バライト、雲母、タルク等の天然物;紺青等のフェロシアン化物、硫化亜鉛等の硫化物;硫酸バリウム等の硫酸塩;酸化クロム、亜鉛華、酸化チタン、酸化鉄等の酸化物;水酸化アルミニウム等の水酸化物;珪酸カルシウム、群青等のケイ酸塩;炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム等の炭酸塩;カーボンブラック、グラファイト等の炭素;アルミニウム粉、ブロンズ粉、亜鉛粉等の金属粉;焼成顔料などが挙げられる。これらの無機顔料は1種を単独で用いてもよく2種以上を併用してもよい。
【0052】
顔料(C)の含有量は、水性インキの総質量に対して1~50質量%が好ましく、1~48質量%がより好ましく、1~45質量%がさらに好ましい。顔料(C)の含有量が上記下限値以上であれば、塗膜の耐ブロッキング性を許容範囲で容易に維持できる。顔料(C)の含有量が上記上限値以下であれば、塗膜の基材フィルムに対する密着性を良好に維持できる。
【0053】
<溶剤(D)>
溶剤(D)としては、水;水と有機溶剤との混合溶剤などが挙げられる。
有機溶剤としては、水に可溶であれば特に制限されないが、例えばメタノール、エタノール、プロパノール、n-ブタノール、i-ブタノール等のアルコール系溶剤;アセトン等のケトン系溶剤;プロピレングリコールモノメチルエーテル等のグリコールエーテル系溶剤などが挙げられる。これらの有機溶剤は1種を単独で用いてもよく2種以上を併用してもよい。
溶剤(D)の総質量に対する水の含有量は、60~100質量%が好ましく、70~100質量%がより好ましく、80~100質量%がさらに好ましい。
【0054】
溶剤(D)の含有量は、水性インキの総質量に対して20~70質量%が好ましく、30~70質量%がより好ましく、35~65質量%がさらに好ましい。溶剤(D)の含有量が上記下限値以上であれば、適切な塗膜の乾燥性、インキの流動性を良好に維持できる。顔料溶剤(D)の含有量が上記上限値以下であれば、塗膜の強靭性を許容範囲で容易に維持できる。
【0055】
<任意成分>
任意成分としては、例えば沈降防止剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、レベリング剤、増粘剤、消泡剤、滑剤、ワックス分散体、分散剤、安定剤などが挙げられる。これらの任意成分は1種を単独で用いてもよく2種以上を併用してもよい。
【0056】
任意成分の含有量は、本発明の効果を損なわない範囲内であれば特に制限されないが、例えば水性インキの総質量に対して0~10質量%が好ましく、0~7質量%がより好ましく、0~3質量%がさらに好ましい。
水性インキが任意成分を含有する場合、任意成分の含有量は、水性インキの総質量に対して0.01質量%以上が好ましく、0.1質量%以上がより好ましく、0.5質量%以上がさらに好ましい。任意成分の含有量が上記下限値以上であれば、任意成分による効果が十分に発現される。
【0057】
<製造方法>
本実施形態の水性インキは、例えば水性樹脂(A)、アルカリ性付与剤(B)及び顔料(C)と、必要に応じて任意成分とを溶剤(D)に溶解又は分散させることで得られる。
各成分の混合方法としては特に限定されず、種々の方法により各成分を混合することができる。
【0058】
<作用効果>
以上説明した本実施形態の水性インキは、上述した水性ウレタン樹脂(A1)を含む水性樹脂(A)を含有するので、耐ブロッキング性、基材フィルムに対する密着性、版洗浄性及び再溶解性に優れる塗膜を形成できる。
【0059】
<用途>
本発明の水性インキは、軟包装用であり、グラビア印刷やフレキソ印刷により軟包装材料に印刷する際のインキとして好適である。
ここで、「軟包装」とは、柔軟性を有する材料で構成されている包装材、すなわちフレキシブルパッケージのことであり、食品や日用品等の包装に用いられる。
【0060】
軟包装材料としては、ポリオレフィン(例えばポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)等)、ポリエステル(例えばポリエチレンテレフタレート(PET)等)、ポリスチレン(PS)、延伸ポリプロピレン(OPP)、ポリアミド(NY)等のプラスチックフィルム(基材フィルム)が挙げられる。これらのプラスチックフィルムは1種を単独で用いてもよく2種以上を貼り合わせて使用してもよい。
【0061】
上述したプラスチックフィルムに本発明の水性インキを用い、グラビア印刷又はフレキソ印刷により印刷を施す。印刷が施されたプラスチックフィルムの印刷層の表面には、必要に応じてラミネート加工がさらに施され、食品包包装用や日用品包装用等に向けた軟包装パッケージとなる。
【実施例0062】
以下、実施例を挙げて本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はその要旨を超えない限り以下の実施例に限定されるものではない。
【0063】
[使用原料]
使用原料として、以下に示す化合物を用いた。
<水性ウレタン樹脂(A1)>
(水性ウレタン樹脂(A11))
・A1-1:水性ウレタン樹脂(日華化学株式会社製、商品名「ネオステッカー400」、100%モジュラス:4.1MPa、ガラス転移温度:-40℃)。
・A1-2:水性ウレタン樹脂(第一工業製薬株式会社製、商品名「スーパーフレックス500M」、100%モジュラス:6.2MPa、ガラス転移温度:-39℃)。
・A1-3:水性ウレタン樹脂(日華化学株式会社製、商品名「ネオステッカー200」、100%モジュラス:2.3MPa、ガラス転移温度:-40℃)。
【0064】
(水性ウレタン樹脂(A12))
・A1-4:水性ウレタン樹脂(三井化学株式会社製、商品名「タケラックW-6010」、100%モジュラス:14MPa、ガラス転移温度:90℃)。
・A1-5:水性ウレタン樹脂(三井化学株式会社製、商品名「タケラックWS-5100」、100%モジュラス:28MPa、ガラス転移温度:120℃)。
・A1-6:水性ウレタン樹脂(三井化学株式会社製、商品名「タケラックWS-4000」、100%モジュラス:なし(測定不能)、ガラス転移温度:136℃)。
・A1-7:水性ウレタン樹脂(三井化学株式会社製、商品名「タケラックW-635」、100%モジュラス:10MPa、ガラス転移温度:70℃)。
【0065】
<水性アクリル樹脂(A2)>
・A2-1:水性アクリル樹脂(アイカ工業株式会社製、商品名「ウルトラゾールA-35」、ガラス転移温度:46℃)。
・A2-2:水性アクリル樹脂(アイカ工業株式会社製、商品名「ウルトラゾールKJ-1」、ガラス転移温度:19℃)。
【0066】
<水性ウレタンアクリル樹脂(A3)>
・A3-1:水性ウレタンアクリル樹脂(大成ファインケミカル株式会社製、商品名「WEM-200U」、ガラス転移温度: ℃)。
【0067】
<アルカリ性付与剤(B)>
・B-1:2-アミノ-2-メチル-1-プロパノール(ANGUS社製、商品名「AMP-90」)。
【0068】
<顔料(C)>
・C-1:ピグメントレッド146(大日精化工業株式会社製、商品名「セイカファーストカーミン3870」)。
【0069】
<溶剤(D)>
・D-1:水。
【0070】
<任意成分>
・消泡剤:サンノプコ株式会社製、商品名「SNデフォーマー777」。
・ワックス分散体:BYK社製、商品名「CERACOL79」。
【0071】
[測定方法]
<100%モジュラスの測定>
水性ウレタン樹脂の試料溶液を離型紙上に塗工し、乾燥機にて100℃で10分間、乾燥させて膜厚が50μmの塗工フィルムを作製し、離型紙から剥離した。次いで、引張試験機(株式会社島津製作所製、製品名「AGS-J500N」)を用い、温度25℃、引張速度100mm/秒の条件で、塗工フィルムの100%モジュラスを測定した。
なお、2種以上の水性ウレタン樹脂を併用する場合は、所定の比率で混合した混合物の状態で試料溶液を調製して塗工フィルムを作製し、100%モジュラスを測定した。塗工フィルムが100%伸びないものは、測定限界を超える高いモジュラスを持つものとして扱い、「なし(測定不能)」とした。
試料溶液の溶媒としては、水を用いた。
【0072】
<ガラス転移温度の測定>
示差走査熱量計(株式会社島津製作所製、製品名「DSC-60APlus」)を用い、水性ウレタン樹脂又は水性アクリル樹脂10mgを-100℃から160℃まで、20℃/分の条件で昇温させて得られる曲線(DSC曲線)におけるベースラインと吸熱カーブの接線との交点からガラス転移温度を求めた。
なお、2種以上の水性ウレタン樹脂を併用する場合は、所定の比率で混合した混合物の状態でガラス転移温度を測定した。
【0073】
<試験用塗工物の作製>
厚さ12μmの片面処理PETフィルム(東洋紡株式会社製、商品名「E-5100」)の処理面に、水性インキを塗工する直前にコロナ処理を施し、フィルムの処理度をリフレッシュさせたものを基材フィルムとした。
株式会社離合社製のザーンカップ#4で計測したときの粘度が25℃で14秒となるように、水性インキを水道水で希釈して塗工用インキとした。
セルボリューム4.5cm/mのアニロックスロールを搭載したフレキソハンドプルーファーをアプリケーターとして用い、基材フィルム上に塗工用インキを塗工した。次いで、25℃で24時間乾燥させて基材フィルム上に塗膜を形成し、試験用塗工物を得た。
【0074】
<全濃度の測定>
セルボリューム10cm/mのアニロックスロールを搭載したフレキソハンドプルーファーをアプリケーターとして用い、試験用塗工物の塗膜上にバックアップ用の白インキを重ね刷りした。次いで、25℃で24時間乾燥させた後に、基材フィルム面を上にして白台紙の上に載せ、濃度計(エックスライト社製、製品名「eXact」)を用いてマゼンダ成分の濃度を測定した。
【0075】
<密着性の評価>
テストピースの塗膜にセロハンテープ(ニチバン株式会社製)を貼り付けた後、このセロハンテープを速やかに剥がし、基材フィルム上に残った塗膜の状態を目視にて確認し、以下の評価基準にて塗膜の基材フィルムに対する密着性を評価した。◎と〇を使用可能なレベル(合格)とした。
◎:塗膜が全く剥離していない。
〇:テストピースの塗膜の総面積に対して、剥離した塗膜の面積の割合が0%超、30%未満である。
△:テストピースの塗膜の総面積に対して、剥離した塗膜の面積の割合が30%以上、70%未満である。
△×:テストピースの塗膜の総面積に対して、剥離した塗膜の面積の割合が70%以上、100%未満である。
×:全ての塗膜が剥離した。
【0076】
<耐ブロッキング性の評価>
厚さ12μmの片面処理PETフィルム(東洋紡株式会社製、商品名「E-5100」)の未処理面と、試験用塗工物の塗膜側の面とが重なるように、片面処理PETフィルムと試験用塗工物とを重ね合わせ、7kg/cmの荷重をかけた状態で40℃の恒温槽内で24時間放置した。次いで、片面処理PETフィルムと試験用塗工物とを剥離したときの剥離抵抗力と、試験用塗工物の塗膜の外観変化から、以下の評価基準にて塗膜の耐ブロッキング性を評価した。◎と〇を使用可能なレベル(合格)とした。
◎:未処理面へのインキ転移が認められず、剥離抵抗がない。
〇:未処理面へのインキ転移がほとんど認められないが、剥離抵抗をわずかに感じる。
△:未処理面へのインキ転移がやや認められ、剥離抵抗をやや感じる。
△×:未処理面へのインキ転移が認められ、剥離抵抗を感じる。
×:未処理面へのインキ転移がかなり認められ、剥離抵抗をかなり感じる。
【0077】
<版洗浄性の評価>
セルボリューム4.5cm/mのアニロックスロールを搭載したフレキソハンドプルーファーをアプリケーターとして用い、フレキソ樹脂版の画線部に水性インキを塗工し、そのままの状態で、25℃で10分間放置し塗膜を形成した。次いで、台所用洗剤(花王株式会社製、商品名「マジックリン」)を水道水で3倍に希釈した希釈液を塗膜の全体が濡れる程度に吹きかけて、柔らかいブラシで塗膜面をこすり、以下の評価基準にて塗膜の版洗浄性を評価した。〇を使用可能なレベル(合格)とした。
〇:大半の塗膜がフレキソ樹脂版から脱落し、実用上使用可能な洗浄性を有している。
△:フレキソ樹脂版上に残存する塗膜の割合が多く、作業効率がやや悪い。
×:フレキソ樹脂版上にほとんどの塗膜が残存している。
【0078】
<再溶解性(印刷適性)の評価>
セルボリューム4.5cm/mのアニロックスロールを搭載したフレキソハンドプルーファーをアプリケーターとして用い、フレキソ樹脂版の画線部に水性インキを塗工し、そのままの状態で、25℃で10分間放置し塗膜を形成した。次いで、pHが8になるように調整した水を1分毎、塗膜にスポイトで1滴滴下し、滴下から10秒経過した後にガーゼで拭き取り、ガーゼへの塗膜の付着の有無を確認した。塗膜がガーゼへ付着しなくなるまで、すなわち塗膜が水に再溶解しなくなるまで、水の滴下と拭き取りの作業を繰り返した。塗膜が水に再溶解しなくなるまでの所要時間を計測し、以下の評価基準にて塗膜の再溶解性を評価した。◎と〇を使用可能なレベル(合格)とした。
◎:塗膜が水に再溶解しなくなるまでの所要時間が4分以上である。
〇:塗膜が水に再溶解しなくなるまでの所要時間が3分以上、4分未満である。
△:塗膜が水に再溶解しなくなるまでの所要時間が2分以上、3分未満である。
△×:塗膜が水に再溶解しなくなるまでの所要時間が1分以上、2分未満である。
×:塗膜が水に再溶解しなくなるまでの所要時間が1分未満である。
【0079】
[実施例1~11、比較例1~9]
表1~4に示す配合に従って各材料を混合し、水性インキを得た。
水性インキの調製に用いた水性ウレタン樹脂の全体としての100%モジュラス及びガラス転移温度を測定した。結果を表1~4に示す。
得られた水性インキを用いて、全濃度を測定し、密着性、耐ブロッキング性、版洗浄性及び再溶解性(印刷適性)を評価した。結果を表1~4に示す。
なお、表中の空欄は、その成分が配合されていないこと(配合量0質量部)を意味する。
【0080】
【表1】
【0081】
【表2】
【0082】
【表3】
【0083】
【表4】
【0084】
表1、2の結果から明らかなように、実施例1~11で得られた水性インキから形成された塗膜は、耐ブロッキング性、基材フィルムに対する密着性、版洗浄性及び再溶解性に優れていた。
一方、表3、4の結果から明らかなように、比較例1~9で得られた水性インキから形成された塗膜は、耐ブロッキング性、基材フィルムに対する密着性、版洗浄性及び再溶解性の1つ以上が不十分であった。
【産業上の利用可能性】
【0085】
本発明の水性インキは、耐ブロッキング性、基材フィルムに対する密着性、版洗浄性及び再溶解性に優れる塗膜を形成でき、グラビア印刷又はフレキソ印刷用のインキとして有用である。