(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
白色顔料、バインダー樹脂、水性媒体を主要成分とする水性白色印刷インキ組成物において、前記白色顔料として、酸化チタンおよび柱状結晶または板状結晶の水酸化アルミニウムとを用い、さらに酸化チタン：水酸化アルミニウムの重量比率が４０：６０〜９３：７であることを特徴とする水性白色印刷インキ組成物。
【請求項２】
前記酸化チタンおよび水酸化アルミニウムの合計含有量がインキ組成物中２０〜７０重量％である請求項１記載の水性白色印刷インキ組成物。
【請求項３】
前記水酸化アルミニウムが板状結晶の水酸化アルミニウムである請求項１または２記載の水性白色印刷インキ組成物。
【請求項４】
前記水酸化アルミニウムの平均粒子径が０．３〜７．０μｍである請求項１〜３のいずれかに記載の水性白色印刷インキ組成物。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載の水性白色印刷インキ組成物を用い、かつプレプリント方式で印刷することを特徴とする段ボールの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、水性白色印刷インキ組成物に関する。さらに詳しくは、紙などの基材に印刷されたときの、白インキの重ね刷り適性および白色度や隠蔽性に優れ、さらにストリーク現象を起こし難い水性白色印刷インキ組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、段ボールを中心とした包装容器の分野では、内容物に対して高級なイメージなどを持たせるために、鮮明な印刷物が求められるようになっている。そして、段ボール印刷の分野ではフレキソ印刷方式が主流であるが、鮮明な印刷物を得るためには、より鮮やかな発色や高い光沢を有するインキを忠実に印刷することが必要となり、最近では、グラビア印刷方式やオフセット印刷方式と競合できるように、特に細線再現性に優れ、印刷むらの少ないプレプリント印刷方式がより注目されるようになっている。
【０００３】
プレプリント印刷方式とは、ジュート紙、クラフト紙等の表ライナーへ印刷インキを印刷した後、高温の熱板の間を通して中芯および裏紙を貼り合わせるもので、一般的な段ボールの凹凸のある表面に印刷するよりも、高い印刷再現性を得ることができるものである。
【０００４】
しかしながら、プレプリント印刷方式でも印刷版としては柔軟なフレキソ凸版を利用することから、印刷中に圧力がかかると印刷版の表面がつぶれ、図柄が太るという問題が懸念される。この問題はインキを印刷版に多く転移させればさせるほど顕著となるため、印刷版への転移量を極力少なくして印刷することが必要となる。そして、この様な少ない印刷版へのインキ転移量で印刷すると、紙面に転移する量も少なくなるため、プレプリント印刷方式では、より薄膜の印刷皮膜で良好な印刷物が得られることが最近の要求になっている。
【０００５】
ところが、段ボール印刷では、下地となる紙の色が印刷品質の低下の原因となりやすく、特に淡色の印刷部分で下地の紙の色が出ると、くすんで見え、印刷物の見栄えを著しく損なう結果となる。そして、前述のプレプリント印刷方式における印刷皮膜の薄膜化は、この問題をますます助長させることになる。
【０００６】
そこで、プレプリント印刷用途で利用されるインキにおいては、まず、高い色濃度と隠蔽性を基本性能として持ち合わせていなければならない。とりわけ、白色インキは本来の白い色の印刷部分の印刷以外にも、下地の色を隠蔽して上刷り印刷の図柄を引き立たせる役割を果たす場合が多いため、白色度と隠蔽性は非常に重要な性能である。
【０００７】
一般的に白インキの顔料として使用されている酸化チタンは、白色無機顔料の中でも白色度、隠蔽力などに優れた理想的な顔料であるが、比重が大きいため、インキ中の分散安定性が悪く、顔料の沈降分離が起こりやすい等の問題点がある。そのため、近年、分散能力を向上させるために、酸化チタンに代えて、有機材料として様々な粒径、形状、材質の樹脂粒子を着色材として使用したインキ組成物が多数提案されているが、これらでは十分な隠蔽力、白色度が得られていないのが現状である。
【０００８】
また、前述のプレプリント印刷方式では、インキの転移量を少なくするために、非常に細かいセルを有するアニロックスロールと、ドクターブレードとを利用したインキ供給装置を使用するようになっている。この様なインキ供給装置を使用している印刷機では、アニロックスロールとドクターブレードの間でストリークと呼ばれる現象が起こりやすくなる。ストリークとは、ドクターブレードとアニロックスロールとの間でインキ固形分の濃度むらや凝集が起こる現象であり、ドクターブレードの先端にかかるずりせん断応力による固体相と液体相の分離、紙繊維や異物の混入が原因で起こるが、特に高固形分の酸化チタン系の白インキを印刷すると、このストリーク現象が起こりやすいという問題がある。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本発明の目的は上記問題点を解決し、通常の段ボール印刷だけでなく、プレプリント印刷においても良好な重ね刷り適性と、高い白色度や隠蔽性を有し、さらにストリーク現象を起こし難い水性白色印刷インキ組成物を提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
すなわち本発明は、（１）白色顔料、バインダー樹脂、水および必要に応じて水性媒体を主要成分とする水性白色印刷インキ組成物において、前記白色顔料として、酸化チタンと柱状結晶または板状結晶の水酸化アルミニウムとを用い、さらに酸化チタン：水酸化アルミニウムの重量比率が４０：６０〜９３：７であることを特徴とする水性白色印刷インキ組成物に関する。
【００１１】
また本発明は、（２）前記酸化チタンおよび水酸化アルミニウムの合計含有量がインキ組成物中２０〜７０重量％である前記（１）項記載の水性白色印刷インキ組成物に関する。
【００１２】
また本発明は、（３）前記水酸化アルミニウムが板状結晶の水酸化アルミニウムである前記（１）または（２）項記載の水性白色印刷インキ組成物に関する。
【００１３】
また本発明は、（４）前記水酸化アルミニウムの平均粒子径が０．３〜７．０μｍである前記（１）〜（３）項のいずれかに記載の水性白色印刷インキ組成物に関する。
【００１４】
さらに本発明は、（５）前記（１）〜（４）項のいずれかに記載の水性白色印刷インキ組成物を用い、かつプレプリント方式で印刷することを特徴とする段ボールの製造方法に関する。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の水性白色印刷インキ組成物について詳細に説明する。
【００１６】
本発明の水性白色印刷インキ組成物で使用する白色顔料は、酸化チタンおよび柱状結晶または板状結晶の水酸化アルミニウムとを、酸化チタン：水酸化アルミニウムの重量比率が４０：６０〜９３：７となる割合で併用するものである。酸化チタンとしては一般的に印刷インキの顔料として用いられているものが使用できる。水酸化アルミニウムとしては、不定形、針状結晶、柱状結晶、板状結晶など各種の形態のものがあるが、白色度、隠蔽性、重ね刷り性、耐ストリーク性の点から、柱状結晶または板状結晶のものが好ましく、その中でも特に板状結晶のものが好ましい。柱状結晶、板状結晶の水酸化アルミニウムの市販品としては、ハイジライト（昭和電工（株）製）などがある。水酸化アルミニウムの重量比率が前記範囲より少ないと、白色度、隠蔽性が低下する傾向にあり、水酸化アルミニウムの重量比率が前記範囲より多いと、白色度、隠蔽性、重ね塗り性、耐ストリーク性が低下する傾向がある。この点から、酸化チタン：水酸化アルミニウムの重量比率は好ましくは６０：４０〜９０：１０である。水酸化アルミニウムの粒子径が大きすぎても小さすぎても白色度、隠蔽性が低下する傾向にあるから、水酸化アルミニウムは平均粒子径が０．３〜７．０μｍのものが好ましく、より好ましくは０．５〜３．０μｍである。また、酸化チタンおよび水酸化アルミニウムの合計含有量はインキ組成物中２０〜７０重量％であるのが好ましく、より好ましくは２０〜６０重量％である。
【００１７】
本発明の水性白色印刷インキ組成物で使用するバインダー樹脂としては、通常の水性印刷インキ組成物で使用される不飽和二重結合を有するモノマーを重合させて得られる樹脂や、官能基同士の反応によって得られる樹脂などであれば、とくに制限なく使用できる。具体的には、アクリル酸あるいはメタクリル酸とそのアルキルエステル、あるいはスチレン等を主なモノマー成分として共重合した水溶性アクリル系樹脂、水溶性スチレン−アクリル樹脂、水溶性スチレン−マレイン酸樹脂、水溶性スチレン−アクリル−マレイン酸樹脂、水溶性ポリウレタン樹脂、水溶性ポリエステル樹脂などの各種バインダー樹脂が好適な例として例示できる。バインダー樹脂の含有量は水性白色印刷インキ組成物中１〜２０重量％が適当である。
【００１８】
本発明の水性白色印刷インキ組成物で使用できる水性媒体としては、水または水と水混和性溶剤との混合物があげられる。水混和性溶剤としては、例えば、低級アルコール類、多価アルコール類、およびそれらのアルキルエーテルまたはアルキルエステル類等があげられ、具体的には、メタノール、エタノール、ノルマルプロパノール、イソプロパノール等の低級アルコール類、エチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、グリセリン等の多価アルコール類、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノアセテート、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル等があげられる。
【００１９】
本発明の水性白色印刷インキ組成物には、上記に示した成分以外に、必要に応じて造膜剤、顔料分散剤または顔料分散樹脂、ブロッキング防止剤、湿潤剤、粘度調整剤、ｐＨ調整剤、消泡剤、一般の界面活性剤等種々の添加剤を適宜選択して使用することができる。
【００２０】
これら各種材料を使用して、本発明の水性白色印刷インキ組成物を製造する方法としては、白色顔料、バインダー樹脂、水、必要に応じて水混和性溶剤、および必要に応じて顔料分散剤または顔料分散樹脂を混合して混練し、さらに添加剤、水、必要に応じて水混和性溶剤、および所定の材料の残りを添加、混合する方法が一般的である。
【００２１】
なお、本発明の水性白色印刷インキ組成物は、上記の各成分を必要量混合し、ホモミキサー、ラボミキサーなどの高速攪拌機や、３本ロールミルやビーズミルなどの分散機にて混合、分散することにより容易に得ることができる。
【００２２】
本発明の水性白色印刷インキ組成物は、紙またはプラスチックフィルムを被着体として、フレキソあるいはグラビア印刷方式などによって印刷することができる。
【００２３】
特に、フレキソ印刷でも最近のプレプリント印刷方式や、あるいはグラビア方式のようにドクターブレードを用いた印刷においては、ストリーク現象を起こしにくいといった特徴を有する。さらに、段ボール印刷物の製造においては、プレプリント印刷方式によって薄膜の印刷皮膜が形成されても、十分な隠蔽性および高い白色度を有するものである。
【００２４】
【実施例】
以下、実施例によって、本発明の水性白色印刷インキ組成物ならびにその製造方法をさらに詳細に説明するが、本発明はその趣旨と適用範囲に逸脱しない限りこれらに限定されるものではない。なお、以下の記述において「部」は重量部を示す。
【００２５】
[水性白色印刷インキの製造方法]
顔料およびバインダー樹脂を撹拌混合し、ビーズミルを使用して常法に従い混練後、表１のインキ組成（部数で示す）に従って各種インキ材料を添加し、実施例１〜６および比較例１〜４の水性白色印刷インキ組成物を得た。使用した顔料およびその他の材料は以下の通りである。
【００２６】
酸化チタン、粒子径：０．２５μｍ、形状：不定形
水酸化アルミニウム
サンプル１：平均粒子径：３．０μｍ、形状：不定形
サンプル２：平均粒子径：１．０μｍ、形状：六角板状
サンプル３：平均粒子径：１．０μｍ、形状：不定形
サンプル４：平均粒子径：３．０μｍ、形状：六角板状
サンプル５：平均粒子径：０．５μｍ、形状：六角板状
サンプル６：平均粒子径：０．５μｍ、形状：不定形
バインダー樹脂：ジョンクリル６７１（ジョンソンポリマー製）
造膜剤：ジョンクリル６１１（ジョンソンポリマー製）
消泡剤：アクアレン１４４８（サンノプコ製）
溶剤：グリコール系溶剤／イソプロピルアルコ−ル混合溶剤
【００２７】
[印刷物の性能評価]
上記で調製した水性白色印刷インキ組成物を、フレキソ印刷機（東谷製作所(株）製東谷フレキソ印刷機、印刷速度：８０ｍ／ｍｉｎ）を用いて原紙（東海パルプ（株）製東海ＴＫライナー）に印刷を行い、得られた実施例１〜６および比較例１〜４の印刷物について、以下に示す評価方法で評価した。その評価結果を表２に示す。
【００２８】
・白色度
各印刷物の白インキの白色度を目視評価した。なお、白色度が高いものを５、白色度が低いものを１として５段階評価した。
【００２９】
・隠蔽性
各印刷物の白インキの隠蔽性を目視評価した。隠蔽性の高いものを５、隠蔽性が低いものを１として５段階評価した。
【００３０】
・重ね刷り適性
重ね刷りしたときのトラッピング性を目視評価した。なお、トラッピング性がいいものを５、トラッピング性が劣っているものを１として５段階評価した。
【００３１】
・耐ストリーク性
印刷時のストリークを目視評価した。なお、ストリーク現象が起こっていないものを５、ストリーク現象がひどいものを１として５段階評価した。
【００３２】
【表１】
0003895174.tif 000002
【００３３】
【表２】
0003895174.tif 000003
【００３４】
【発明の効果】
本発明の水性白色印刷インキ組成物は、通常の段ボール印刷だけでなく、プレプリント印刷においても良好な重ね刷り適性と、高い白色度や隠蔽性を有し、さらにストリーク現象を起こし難いという効果を奏する。