(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
脂肪酸で処理した平均粒子径５〜４０ミクロンの片状黄銅金属粉１００重量部に対し、ＨＬＢ値９〜１２の非イオン界面活性剤を０．２〜４重量部混合、被覆された水性インキ用金粉。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、水性金色インキに使用する金粉に関するものである。詳しくは、片状黄銅金属粉を金色顔料として混合分散させる水性金色インキの金属粉に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
金色印刷を行う金色インキには、通常片状黄銅金属粉が金色顔料として使用される。この片状黄銅金属粉は主に銅と亜鉛の合金粉であり、一般にブロンズ粉あるいは金粉と呼ばれている（以下金粉と称する事にする）。
金色インキは通常有機溶剤を使用したインキであり、有機溶剤を使用しない水性インキは大気汚染対策になるが、光沢が非常に悪くまだ実用化されていない。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
金色インキの内、特にグラビアインキはトルエンなどの有機溶剤を大量に使用する。有機溶剤の排出量低減や作業環境の改善及び火災の危険性防止のためにも水性金色インキの開発が望まれている。
しかし、インキ中の揮発成分の大部分が水であるため、従来までの金粉を混合しても光沢の悪い塗膜しか得られなかった。
そこで、本発明は水性インキに混合分散しても従来の金色インキに近い金属光沢を有する塗膜が得られる金粉を提供することを技術的な課題とするものである。
【０００４】
本発明者らは、前記技術的課題を達成するために、各種表面処理剤を金粉に混合被覆し、水性金色インキとしての金属光沢を調べるという試行錯誤的な試験、研究を重ねた。その結果、特定の界面活性剤で金粉を混合被覆した金粉を水性インキに混合分散すると、従来の金色インキに近い金属光沢の良い塗膜が得られることを見いだした。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の水性インキ用金粉は、脂肪酸で処理した平均粒子径５〜４０ミクロンの片状黄銅金属粉１００重量部に対し、ＨＬＢ値９〜１２の非イオン界面活性剤を０．２〜４重量部混合、被覆された水性インキ用金粉である。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明をその実施の形態とともに説明する。
本発明の脂肪酸で処理した片状黄銅金属粉とは、機械粉砕法で製造するブロンズ粉あるいは金粉と呼ばれているもので、銅と亜鉛の合金粉である。
平均粒子径を５〜４０ミクロンとしたのは、それより細かいと塗膜面に均一に金粉が浮かび上がらず光沢の良い塗膜が得られない。一方４０ミクロンより大きい粒子径だと印刷インキ中で金粉が沈降したり、印刷版に転移しなくなり、印刷適性が悪くなる。
【０００７】
本発明で金粉に混合、被覆する非イオン界面活性剤は、ＨＬＢ値が９〜１２であることが必要である。ＨＬＢ値とは、界面活性剤の親水性を表す数値であり、グリフィンのＨＬＢ(Hydrophile-Lipophile-Barance)と呼ぶこともあり、親水性と親油性のつり合いの尺度として一般に使用される。親水基が全然ないパラフィンのようなものはＨＬＢ＝０、親水基ばかりで疎水基のないポリエチレングリコールのようなものはＨＬＢ＝２０ということになる。ＨＬＢ値が９以下であると、水性インキに金粉が均一に分散せず光沢にムラの有る塗膜となる。逆にＨＬＢ値が１２以上であると水性インキに金粉が分散するものの光沢の悪い塗膜しか得られない。
【０００８】
本発明の非イオン界面活性剤とは、具体的にはノニルフェノールにエチレンオキサイドを付加させたもの、高級アルコールにエチレンオキサイドを付加させたもの、ドデシルフェノールにエチレンオキサイドを付加させた等の中からＨＬＢ値が９〜１２の範囲のものを選定すれば良い。
その他のアニオン界面活性剤、カチオン界面活性剤では、金粉が変色したり光沢も悪いものしか得られない。
非イオン界面活性剤の量は、金粉１００重量部に対し０．２〜４重量部が良い。
０．２重量部より少ないと金粉に均一に被覆することができない。４重量部より多いと塗膜性能に悪影響を与えたり、乾燥性など印刷適性が悪くなる場合があり好ましくない。
【０００９】
金粉に非イオン界面活性剤を混合被覆する方法は、ミキサー、ボールミル、アジテータミル等を用いて機械的に攪拌すれば良い。
本発明の水性インキ用金粉は金色着色剤としてアクリル、ウレタン、ポリエステル等の大部分の水性ビヒクルに適応出来る。なを、印刷条件に合わせて、滑剤、分散剤、レベリング剤、消泡剤、酸化防止剤等を配合したり、水や少量のアルコールを粘度調整剤として加え、金色印刷を行うことが出来る。
【００１０】
本発明の水性インキ用金粉を使用すると優れた金属光沢塗膜が得られる理由として、金粉を被覆する非イオン界面活性剤のＨＬＢ値が９〜１２であることが重要である。ＨＬＢ値が９以下であると、水性インキに金粉が均一に分散せず分散不良の状態で塗膜形成されるためムラのあるものとなる。逆にＨＬＢ値が１２以上であると水性インキ中に金粉が均一に分散するものの金粉が塗膜面に浮かび上がるリーフィング現象がなくなり光沢の悪い塗膜となる。一般に金粉は油性インキ中で優れた金属光沢を出すためにステアリン酸のような高級脂肪酸で表面処理している。
このような脂肪酸で処理した金粉であっても本発明の処理をすると、水性インキ中においても金粉をある程度湿潤分散させるとともに、一定の割合で金粉を塗膜表面に浮かび上がらせ、優れた金属光沢を有する塗膜となる。
【００１１】
【実施例】
以下、実施例により本発明を具体的に説明するがこれにより本発明の水性インキ用金粉の使用範囲が限定されるものではない。なを文中に部とあるのは全て重量部である。
【００１２】
【実施例１】
平均粒子径１０ミクロンの金粉（銅９０％、亜鉛１０％）１００部に対し、ノニルフェノールにエチレンオキサイドを付加させたＨＬＢ値１０．５の非イオン界面活性剤を２部添加した。ミキサーにて６０rpm 、３０分間混合、被覆し水性インキ用金粉を製造した。このようにして得た水性インキ用金粉の性能を評価するため市販のアクリルエマルジョン水溶液７０部に３０部混合分散し塗膜を作成した結果、トルエンを使用した金色インキに近い金属光沢を示した。
【００１３】
【実施例２】
平均粒子径１０ミクロンの金粉（銅９０％、亜鉛１０％）１００部に対し、ノニルフェノールにエチレンオキサイドを付加させたＨＬＢ値１１．７の非イオン界面活性剤を２部添加した。ミキサーにて６０rpm 、３０分間混合、被覆し水性インキ用金粉を製造した。このようにして得た水性インキ用金粉の性能を評価するため市販のアクリルエマルジョン水溶液７０部に３０部混合分散し塗膜を作成した結果、トルエンを使用した金色インキに近い金属光沢を示した。
【００１４】
【実施例３】
平均粒子径５ミクロンの金粉（銅９０％、亜鉛１０％）１００部に対し、ノニルフェノールにエチレンオキサイドを付加させたＨＬＢ値１０．９の非イオン界面活性剤を４部添加した。ミキサーにて６０rpm 、６０分間混合、被覆し水性インキ用金粉を製造した。このようにして得た水性インキ用金粉の性能を評価するため市販のアクリルエマルジョン水溶液７０部に３０部混合分散し塗膜を作成した結果、トルエンを使用した金色インキに近い金属光沢を示した。
【００１５】
【実施例４】
平均粒子径１０ミクロンの金粉（銅９０％、亜鉛１０％）１００部に対し、ノニルフェノールにエチレンオキサイドを付加させたＨＬＢ値１０．９の非イオン界面活性剤を２部添加した。ミキサーにて６０rpm 、３０分間混合、被覆し水性インキ用金粉を製造した。このようにして得た水性インキ用金粉の性能を評価するため市販のアクリルエマルジョン水溶液７０部に３０部混合分散し塗膜を作成した結果、トルエンを使用した金色インキに近い金属光沢を示した。
【００１６】
【実施例５】
平均粒子径２０ミクロンの金粉（銅９０％、亜鉛１０％）１００部に対し、ノニルフェノールにエチレンオキサイドを付加させたＨＬＢ値１０．９の非イオン界面活性剤を１部添加した。ミキサーにて６０rpm 、３０分間混合、被覆し水性インキ用金粉を製造した。このようにして得た水性インキ用金粉の性能を評価するため市販のアクリルエマルジョン水溶液７０部に３０部混合分散し塗膜を作成した結果、トルエンを使用した金色インキに近い金属光沢を示した。
【００１７】
【実施例６】
平均粒子径４０ミクロンの金粉（銅９０％、亜鉛１０％）１００部に対し、ノニルフェノールにエチレンオキサイドを付加させたＨＬＢ値１０．９の非イオン界面活性剤を０．２部添加した。ミキサーにて６０rpm 、３０分間混合、被覆し水性インキ用金粉を製造した。このようにして得た水性インキ用金粉の性能を評価するため市販のアクリルエマルジョン水溶液６０部に４０部混合分散し塗膜を作成した結果、トルエンを使用した金色インキに近い金属光沢を示した。
【００１８】
【実施例７】
平均粒子径５ミクロンの金粉（銅７５％、亜鉛２５％）１００部に対し、高級アルコールにエチレンオキサイドを付加させたＨＬＢ値１０．２の非イオン界面活性剤を４部添加した。ミキサーにて６０rpm 、６０分間混合、被覆し水性インキ用金粉を製造した。このようにして得た水性インキ用金粉の性能を評価するため市販のアクリルエマルジョン水溶液７０部に３０部混合分散し塗膜を作成した結果、トルエンを使用した金色インキに近い金属光沢を示した。
【００１９】
【実施例８】
平均粒子径１０ミクロンの金粉（銅７５％、亜鉛２５％）１００部に対し、高級アルコールにエチレンオキサイドを付加させたＨＬＢ値１０．２の非イオン界面活性剤を２部添加した。ミキサーにて６０rpm 、３０分間混合、被覆し水性インキ用金粉を製造した。このようにして得た水性インキ用金粉の性能を評価するため市販のアクリルエマルジョン水溶液７０部に３０部混合分散し塗膜を作成した結果、トルエンを使用した金色インキに近い金属光沢を示した。
【００２０】
【実施例９】
平均粒子径２０ミクロンの金粉（銅７５％、亜鉛２５％）１００部に対し、高級アルコールにエチレンオキサイドを付加させたＨＬＢ値１０．２の非イオン界面活性剤を１部添加した。ミキサーにて６０rpm 、３０分間混合、被覆し水性インキ用金粉を製造した。このようにして得た水性インキ用金粉の性能を評価するため市販のアクリルエマルジョン水溶液７０部に３０部混合分散し塗膜を作成した結果、トルエンを使用した金色インキに近い金属光沢を示した。
【００２１】
【実施例１０】
平均粒子径４０ミクロンの金粉（銅７５％、亜鉛２５％）１００部に対し、高級アルコールにエチレンオキサイドを付加させたＨＬＢ値１０．２の非イオン界面活性剤を０．２部添加した。ミキサーにて６０rpm 、３０分間混合、被覆し水性インキ用金粉を製造した。このようにして得た水性インキ用金粉の性能を評価するため市販のアクリルエマルジョン水溶液６０部に４０部混合分散し塗膜を作成した結果、トルエンを使用した金色インキに近い金属光沢を示した。
【００２２】
【実施例１１】
平均粒子径５ミクロンの金粉（銅７５％、亜鉛２５％）１００部に対し、ドデシルフェノールにエチレンオキサイドを付加させたＨＬＢ値１０．０の非イオン界面活性剤を４部添加した。ボールミルにて３０rpm 、１２０分間混合、被覆し水性インキ用金粉を製造した。このようにして得た水性インキ用金粉の性能を評価するため市販のウレタンエマルジョン水溶液７０部に３０部混合分散し塗膜を作成した結果、トルエンを使用した金色インキに近い金属光沢を示した。
【００２３】
【実施例１２】
平均粒子径１０ミクロンの金粉（銅７５％、亜鉛２５％）１００部に対し、ドデシルフェノールにエチレンオキサイドを付加させたＨＬＢ値１０．０の非イオン界面活性剤を２部添加した。ボールミルにて３０rpm 、６０分間混合、被覆し水性インキ用金粉を製造した。このようにして得た水性インキ用金粉の性能を評価するため市販のアクリルエマルジョン水溶液７０部に３０部混合分散し塗膜を作成した結果、トルエンを使用した金色インキに近い金属光沢を示した。
【００２４】
【実施例１３】
平均粒子径２０ミクロンの金粉（銅７５％、亜鉛２５％）１００部に対し、ノニルフェノールにエチレンオキサイドを付加させたＨＬＢ値１０．５の非イオン界面活性剤を１部添加した。ボールミルにて３０rpm 、３０分間混合、被覆し水性インキ用金粉を製造した。このようにして得た水性インキ用金粉の性能を評価するため市販のウレタンエマルジョン水溶液７０部に３０部混合分散し塗膜を作成した結果、トルエンを使用した金色インキに近い金属光沢を示した。
【００２５】
【実施例１４】
平均粒子径４０ミクロンの金粉（銅７５％、亜鉛２５％）１００部に対し、ノニルフェノールにエチレンオキサイドを付加させたＨＬＢ値１０．５の非イオン界面活性剤を０．５部添加した。ボールミルにて３０rpm 、３０分間混合、被覆し水性インキ用金粉を製造した。このようにして得た水性インキ用金粉の性能を評価するため市販のポリエステルエマルジョン水溶液６０部に４０部混合分散し塗膜を作成した結果、トルエンを使用した金色インキに近い金属光沢を示した。
【００２６】
【比較例】
【比較例１】
実施例１で使用した平均粒子径１０ミクロンの金粉（銅９０％、亜鉛１０％）を、市販のアクリルエマルジョン水溶液７０部に対して３０部混合分散し金色インキを作成した。しかし、１分後には金粉と溶液が分離し、印刷できるものでなかった。
【００２７】
【比較例２】
平均粒子径１０ミクロンの金粉（銅９０％、亜鉛１０％）１００部に対し、ノニルフェノールにエチレンオキサイドを付加させたＨＬＢ値８．９の非イオン界面活性剤を２部添加し、ミキサーにて６０rpm 、３０分間混合、被覆した。
このようにして得た金粉の性能を評価するため市販のアクリルエマルジョン水溶液７０部に３０部混合分散し塗膜を作成した結果、均一な金属光沢を有する塗膜を  得ることができなかった。
【００２８】
【比較例３】
平均粒子径１０ミクロンの金粉（銅９０％、亜鉛１０％）１００部に対し、ノニルフェノールにエチレンオキサイドを付加させたＨＬＢ値１２．６の非イオン界面活性剤を２部添加した。ボールミルにて３０rpm、６０分間混合、被覆した。このようにして得た金粉の性能を評価するため市販のアクリルエマルジョン水溶液７０部に３０部混合分散し塗膜を作成した結果、エマルジョン中に金粉が均一に分散するものの、塗膜表面に金粉が浮かばないためか光沢の悪い塗膜となった。
【００２９】
【発明の効果】
本発明の水性インキ用金粉は、揮発成分の大部分が水である水性インキに混合分散しても、従来の有機溶剤を使用している金色インキに近い金属光沢の塗膜が得られる。その結果、いままで無理と考えられていたトルエンを大量に使用していた金色グラビアインキを水性インキに替えることができ、地球環境対策上有機溶剤の排出量低減や作業環境の改善及び火災の危険性防止が可能となった。