CN104918785B - 印刷油墨叠层体 - Google Patents
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Abstract
本发明提供印刷油墨叠层体,是在透明塑料膜(1)上依次叠层了白油墨皮膜层(2)、和有色油墨皮膜层(3)的印刷油墨叠层体,所述白油墨皮膜层(2)由含有聚氨基甲酸酯树脂A和白色无机颜料的印刷油墨形成,所述有色油墨皮膜层(3)由含有聚酰胺树脂B和有机颜料的印刷油墨形成,聚氨基甲酸酯树脂A为使多异氰酸酯与高分子多元醇反应而成的在末端具有异氰酸酯基的氨基甲酸酯预聚物、与有机二胺反应而成的聚氨基甲酸酯树脂。根据本发明,通过油墨的叠层的方法,可以提供白/有色重叠光泽优异,残留溶剂减少,同时兼备其它必要的各物性的油墨叠层体。
Description
技术领域
本发明涉及各种塑料膜、塑料片或合成树脂系制品的被覆用油墨的印刷油墨叠层体。更具体而言,涉及通过油墨的叠层的方法,白/有色重叠光泽优异,减少残留溶剂,同时兼备其它必要的各物性的油墨叠层体。
背景技术
近年来,为了对商品的包装物进行装饰、表面保护一般实施了印刷,根据印刷物的设计性等印刷品质如何,也会左右消费者的购买欲望。因此,对印刷油墨要求高的设计性。
为了实现这样的消费者要求的设计性,作为表面印刷用印刷油墨的粘合剂,往往使用具有高的颜料分散性的聚酰胺树脂。如果使用聚酰胺树脂,则可以实现高光泽、高显色性。然而,如果使用聚酰胺树脂,则有残留溶剂变多的倾向,对高速印刷的适应性不足成为问题。
另一方面,为了减少残留溶剂,作为表面印刷用印刷油墨的粘合剂,有时使用具有高速印刷适应性的氨基甲酸酯树脂。然而,与聚酰胺树脂相比颜料分散性低,因此有油墨涂膜表面的光泽性低的倾向,存在设计性不足的问题。
进一步,随着食品制造商、加工者等的包装物的多样化、包装技术的高度化,对印刷油墨要求高度的品质、性能,需要兼备印刷加工时的脏版(fogging)、干燥性等加工适应性、对印刷后的膜基材的粘接性、印刷而被卷绕时的油墨与膜基材的里侧、印刷物彼此不粘接的耐粘连性、印刷面不受伤的耐摩擦性、对油脂的耐油性、制袋时的耐热性等各种耐性。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开平9-296143号公报
专利文献2:日本特开2012-12597号公报
发明内容
发明所要解决的课题
本发明的目的是提供一种印刷油墨叠层体,其在各种塑料膜、塑料片或合成树脂系制品上叠层了白油墨皮膜层和有色油墨皮膜层,所述印刷油墨叠层体为充分的光泽、显色性优异、在涂覆油墨并进行印刷时可以实现残留溶剂的减少,进一步兼备白/有色叠印等各物性的印刷油墨叠层体。
用于解决课题的方法
本发明涉及一种印刷油墨叠层体,其特征在于,是在透明塑料膜(1)上依次叠层了白油墨皮膜层(2)和有色油墨皮膜层(3)而成的印刷油墨叠层体,所述白油墨皮膜层(2)由含有聚氨基甲酸酯树脂A和白色无机颜料的印刷油墨形成,所述有色油墨皮膜层(3)由含有聚酰胺树脂B和有机颜料的印刷油墨形成,聚氨基甲酸酯树脂A是使在末端具有异氰酸酯基的氨基甲酸酯预聚物与有机二胺反应而成的聚氨基甲酸酯树脂,所述在末端具有异氰酸酯基的氨基甲酸酯预聚物是使多异氰酸酯与高分子多元醇反应而成的。
进一步本发明涉及上述印刷油墨叠层体,其特征在于,上述的高分子多元醇包含聚酯二醇和聚醚二醇,高分子多元醇中的聚酯二醇为0~50质量%,聚醚二醇为50~100质量%。
进一步本发明涉及上述印刷油墨叠层体,其特征在于,聚酰胺树脂B的软化点为100~130℃的范围。
发明的效果
通过本发明的完成,能够提供在对各种塑料膜、塑料片或合成树脂系制品叠层了白油墨皮膜层和有色油墨皮膜层时,白/有色重叠叠印、白/有色重叠的光泽优异,并且减少残留溶剂,同时具有对白油墨表面的印刷适应性的油墨叠层体。
具体实施方式
以下,对本发明的透明塑料膜(1)进行说明。作为具体的透明塑料膜,可以举出聚乙烯、聚丙烯等拉伸和无拉伸聚烯烃、聚酯、尼龙、赛璐玢、维尼纶等。
进一步关于这些透明塑料膜(1),也能够使用预先进行防雾剂的涂覆、掺入、消光剂的表面涂覆、掺入等透明塑料膜加工而得的膜。
对由含有聚氨基甲酸酯树脂A和白色无机颜料的印刷油墨形成的白油墨皮膜层(2)进行说明。
在本发明中能够使用的聚氨基甲酸酯树脂A可以通过已知的方法来制造,制造方法没有特别限制。可举出例如,使高分子多元醇与多异氰酸酯化合物以异氰酸酯基成为过剩的比例反应,调整在高分子多元醇的末端具有异氰酸酯基的预聚物,接着在溶剂中使其与增链剂、反应停止剂反应的二段法。二段法在易于获得均匀的聚合物溶液方面是优选的。作为溶剂,可以使用单独的酯系溶剂、酮系溶剂和醇系溶剂或2种以上的混合物。
这里,作为能够利用的高分子多元醇化合物,可以举出氧化乙烯、氧化丙烯、四氢呋喃等聚合物或共聚物等聚醚多元醇类,
使乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、新戊二醇、戊二醇、甲基戊二醇、己二醇、辛二醇、壬二醇、甲基壬二醇、二甘醇、三甘醇、双丙甘醇等低分子二醇类与己二酸、邻苯二甲酸、间苯二甲酸、对苯二甲酸、马来酸、富马酸、琥珀酸、草酸、丙二酸、戊二酸、庚二酸、壬二酸、癸二酸、二聚酸等二元酸或它们的酸酐脱水缩合而得的聚酯多元醇类,
将其它聚碳酸酯二醇类、聚丁二烯二醇类、双酚A与氧化乙烯或氧化丙烯加成而得的二醇类;二聚体二醇类等各种公知的多元醇。
这些多元醇可以单独使用,也可以2种以上并用。
在本发明中,从卫生性、油墨化适应性的观点考虑,优选使用聚醚二醇类和/或聚酯二醇类,从溶剂的脱离性的观点考虑,进一步优选使用聚醚多元醇类。
如果进一步具体地说,则从合成的容易性等观点考虑,优选使用PEG(聚乙二醇)、PPG(聚丙二醇)、PTMG(聚氧四亚甲基二醇)。
在本发明中在并用聚酯二醇和聚醚二醇的情况下,以聚酯二醇为0~60质量%,聚醚二醇为40~100质量%使用,优选聚酯二醇为0~50质量%,聚醚二醇为50~100质量%。在上述范围时,可见溶剂的脱离性提高,残留溶剂量减少的倾向。
关于高分子多元醇的数均分子量,考虑所得的聚氨基甲酸酯树脂的溶解性、干燥性、耐粘连性等适当确定,通常优选为150~6000。如果分子量为150以上,则有随着溶解性的提高,印刷适应性提高的倾向,此外如果为6000以下,则干燥性和耐粘连性提高。
接下来,本发明中使用的多异氰酸酯只要是具有2个以上异氰酸酯基的化合物,则没有特别限定,但优选使用有机二异氰酸酯化合物。作为有机二异氰酸酯化合物,可以举出芳香族、脂肪族或脂环族的各种公知的二异氰酸酯类。例如为1,5-亚萘基二异氰酸酯、4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯、4,4’-二苯基二甲基甲烷二异氰酸酯、4,4’-二苄基异氰酸酯、二烷基二苯基甲烷二异氰酸酯、四烷基二苯基甲烷二异氰酸酯、1,3-苯撑二异氰酸酯、1,4-苯撑二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、丁烷-1,4-二异氰酸酯、1,6-己二异氰酸酯、异丙烯二异氰酸酯、亚甲基二异氰酸酯、2,2,4-三甲基六亚甲基二异氰酸酯、环己烷-1,4-二异氰酸酯、苯二亚甲基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、赖氨酸二异氰酸酯、二环己基甲烷-4,4’-二异氰酸酯、1,3-双(异氰酸酯甲基)环己烷、甲基环己烷二异氰酸酯、降冰片烷二异氰酸酯、间四甲基苯二亚甲基二异氰酸酯、二聚酸的羧基转化成异氰酸酯基的二聚体二异氰酸酯等。
接下来,使高分子多元醇与多异氰酸酯反应时的聚氨基甲酸酯树脂的制造方法没有特别限定。例如,使高分子多元醇与多异氰酸酯反应时的条件除了使多异氰酸酯过剩以外没有特别限定,但期望异氰酸酯基/羟基的等量比在1.5/1~3.0/1的范围内。如果异氰酸酯基/羟基的等量比为1.5/1以上,则所得的聚氨基甲酸酯树脂强韧,因此使用于印刷油墨时变得难以发生聚氯乙烯粘连。另一方面,如果异氰酸酯基/羟基的等量比为3.0/1以下,则未用于反应的游离异氰酸酯残基减少,油墨的经时稳定性提高。
上述的聚氨酯化反应可以在溶剂中进行,可以在无溶剂气氛下进行。在使用溶剂的情况下,从反应时的温度和粘度、副反应的控制方面考虑,可以适当选择后面所示的溶剂来使用。此外在无溶剂气氛下进行聚氨酯化反应的情况下,为了获得均匀的聚氨基甲酸酯树脂,期望将温度上升到能够充分搅拌的程度而降低粘度。期望氨基甲酸酯化反应进行10分钟~5小时,反应的终点通过粘度测定、由IR测定得到的NCO峰、采用滴定的NCO%测定等来判断。
进一步,使高分子多元醇与多异氰酸酯反应而合成具有末端异氰酸酯基的预聚物后,使用增链剂和反应停止剂在聚氨基甲酸酯树脂中导入尿素键(脲键),制成聚氨酯、脲树脂,从而涂膜物性进一步提高。
本发明中,所谓聚氨基甲酸酯树脂,也包含具有脲键的聚氨酯、脲树脂。
接下来,作为导入脲键时能够利用的增链剂,可以使用各种公知的胺类。可举出例如乙二胺、丙二胺、1,6-己二胺、三亚乙基四胺、二亚乙基三胺、异佛尔酮二胺、二环己基甲烷-4,4’-二胺等。此外,也举出2-羟基乙基乙二胺、2-羟基乙基丙二胺、二-2-羟基乙基乙二胺、二-2-羟基乙基丙二胺、2-羟基丙基乙二胺、二-2-羟基丙基乙二胺等分子内具有羟基的二胺类和二聚酸的羧基转化成氨基的二聚体二胺等作为其代表例。
作为反应停止剂,可举出例如,二-正丁基胺等二烷基胺类、乙醇、异丙醇等醇类。
另外,在聚氨基甲酸酯树脂中导入脲键的制造方法也没有特别限定,但优选使将预聚物的两末端具有的游离异氰酸酯基数设为1的情况下的增链剂和反应停止剂中的氨基的合计数量为0.5~1.3的范围内。在氨基的合计数量在0.5~1.3的范围内的情况下,干燥性、耐粘连性、涂膜强度良好,并且增链剂和反应停止剂难以未反应而直接残存,因此印刷物难以残留臭味。
在本发明中,含有聚氨基甲酸酯树脂A的印刷油墨由于赋予树脂皮膜的强韧、硬度,因此可以添加氯乙烯/乙酸乙烯酯共聚物、硝化棉。在使用了硝化棉的情况下,通过硝化棉分解时生成的NOx气体的影响而有时发生油墨、印刷坯料的黄变。因此,作为并用树脂,更优选使用氯乙烯/乙酸乙烯酯共聚物。
本发明所使用的印刷油墨中的氯乙烯/乙酸乙烯酯共聚物通过将氯乙烯单体与乙酸乙烯酯单体共聚而获得。此外,具有羟基的氯乙烯/乙酸乙烯酯共聚物可以在共聚中进一步使用乙烯醇、或将乙酸乙烯酯的一部分皂化。具有羟基的氯乙烯/乙酸乙烯酯共聚物通过氯乙烯、乙酸乙烯酯和乙烯醇的单体比率来确定树脂皮膜的性质、树脂溶解行为。即,氯乙烯赋予树脂皮膜的强韧、硬度,乙酸乙烯酯赋予粘接性、柔软性,乙烯醇赋予对极性溶剂的良好溶解性。在本发明中,优选氯乙烯/乙酸乙烯酯共聚物具有羟基。
接下来,在本发明中作为含有聚氨基甲酸酯树脂A的印刷油墨中所使用的溶剂,主要可以举出甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、丁醇等醇系有机溶剂、丙酮、甲基乙基酮、甲基异丁基酮等酮系有机溶剂、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、乙酸丁酯等酯系有机溶剂、正己烷、正庚烷、正辛烷等脂肪族烃系有机溶剂、和环己烷、甲基环己烷、乙基环己烷、环庚烷、环辛烷等脂环族烃系有机溶剂,考虑粘合剂树脂的溶解性、干燥性等,优选混合利用。作为这些有机溶剂的使用量,通常的油墨中含有30质量%以上。
白油墨皮膜层(2)所用的白色无机颜料可以使用一般的氧化钛颜料。作为这些颜料的含量,在油墨组合物中5~50质量%是适量的。此外,从光泽方面考虑,优选选择没有进行二氧化硅处理的平均粒径0.2~0.3μm、氧化铝处理量1.5~3.5%的颜料。
白油墨皮膜层(2)以凹版印刷方式,对各种塑料膜等被粘物以干燥皮膜0~2.0g/m2的涂布量进行涂覆。在刚涂覆后通过干燥机使其干燥。在干燥不充分的情况下,有时发生由残留溶剂量的增加、泛白引起的密合不良。
对由含有聚酰胺树脂B和有机颜料的印刷油墨形成的有色油墨皮膜层(3)进行说明。
在本发明中能够使用的聚酰胺树脂B为可以将多元酸与多元胺缩聚而获得的热塑性聚酰胺,适合使用重均分子量为3,000~100,000,进一步为5,000~50,000的聚酰胺树脂。分子量为3,000以上时,皮膜强度良好,被印刷时耐摩擦性、刮擦强度提高,分子量为100,000以下时,印刷油墨组合物的稳定性提高,因此优选。
通过使重均分子量为5,000~50,000,能够兼有皮膜强度与油墨组合物的稳定性。
此外,聚酰胺树脂的软化点只要是90~145℃即可,优选为100~130℃的范围。在软化点为100℃以上的情况下,油墨皮膜的表面粘性消失,进行凹版印刷、柔版印刷等印刷时,卷绕时的耐粘连性良好。在软化点为130℃以下的情况下,印刷皮膜柔软,粘接性、耐揉搓性良好。进一步,作为聚酰胺树脂,更优选某程度可溶于醇单独溶剂的树脂。在使用了特别是在异丙醇中的溶解度为30质量%以上的树脂的情况下,可获得印刷油墨组合物的颜料分散性、光泽、显色性、低温稳定性优异的树脂。
作为聚酰胺树脂的原料所使用的多元酸,可举出例如,己二酸、癸二酸、间苯二甲酸、对苯二甲酸、偏苯三酸、环己烷二甲酸、聚合脂肪酸等。其中优选为聚合脂肪酸,作为聚合脂肪酸的代表例,可举出将碳原子数18的不饱和脂肪酸聚合而获得的二聚体作为主成分的下述组成的二聚酸。
碳原子数18的单体:通常0~15质量%(优选为0~7质量%)
碳原子数36的二聚体:通常60~100质量%(优选为75~100质量%)
碳原子数54的三聚体:通常0~25质量%(优选为0~20质量%)
在多元酸中,也可以并用单羧酸。作为并用的单羧酸,可举出乙酸、丙酸、月桂酸、棕榈酸、苯甲酸、环己烷甲酸等。作为多元胺,可举出例如,乙二胺、二亚乙基三胺、三亚乙基四胺、1,2-二氨基丙烷、1,3-二氨基丙烷、1,6-己二胺、苯二甲胺、异佛尔酮二胺等。
将聚酰胺树脂溶解,使用于本发明所使用的印刷油墨组合物的溶剂是:包含含有碳原子数6~12的环状烃化合物(C)20~100质量%的非芳香族烃化合物(D)、碳原子数1~10的醇(E)和根据需要的其它非芳香族系有机溶剂(F)的混合溶剂。在非芳香族烃化合物(D)中的环状烃化合物(C)的比例为20质量%以上的情况下,印刷油墨组合物的颜料分散性、低温稳定性提高。
作为碳原子数6~12的环状烃化合物(C),可举出例如,环己烷、环庚烷、环辛烷、环癸烷、十氢化萘等环状饱和烃、环己烯、环庚烯、环辛烯、1,3,5,7-环辛四烯、环十二碳烯、二环戊二烯等环状不饱和烃、甲基环己烷、乙基环己烷、异丙基环己烷、正丁基环己烷、叔丁基环己烷、二甲基环己烷、三甲基环己烷、对薄荷烷、间薄荷烷等具有烷基取代基的环状烃。其中,从干燥性方面考虑,适合使用甲基环己烷、乙基环己烷。
作为与环状烃化合物(C)混合的其它非芳香族烃化合物(D),可举出正己烷、异己烷、正庚烷、异庚烷、正辛烷、异辛烷、正壬烷、异壬烷、十二烷、异十二烷等饱和烃化合物、1-己烯、1-庚烯、1-辛烯等不饱和烃化合物,单独使用或2种以上混合使用。
构成非芳香族烃化合物(D)的各个化合物的沸点优选为65~250℃的范围,进一步优选为100~150℃的范围。在沸点高于65℃的情况下,进行凹版印刷等时,印刷油墨的干燥性良好,干的油墨变得难以堵塞在版的着墨孔中。此外,在沸点低于250℃的情况下,干燥性良好,可以防止卷绕时发生粘连,或油墨附着于印刷机的辊而印刷物污染。
此外,在柔版印刷的情况下,可以使用与凹版印刷相比高沸点的溶剂,因此各个化合物的沸点优选为100~250℃。
此外,优选环状烃化合物(C)的JIS K 2256中规定的苯胺点或混合苯胺点为-30~75℃,通过下述的方法算出的贝壳杉脂丁醇值为30~150,进一步优选苯胺点或混合苯胺点为-30~50℃,贝壳杉脂丁醇值为50~150。环状烃化合物(C)的苯胺点越低,此外贝壳杉脂丁醇值越高,则聚酰胺树脂的溶解性越良好。
(贝壳杉脂丁醇值的计算法)
将标准贝壳杉脂丁醇液20±0.10g取到烧瓶250ml中,一边振动烧瓶一边从滴定管滴加试样。在烧瓶下放置报纸,将铅字的笔画变得不鲜明时设为终点,通过下式算出贝壳杉脂丁醇值。试验在25±1℃进行。标准贝壳杉脂丁醇液在用甲苯滴定时贝壳杉脂丁醇值为100~110,预先进行调整使得用容量比例计甲苯25±0.1:庚烷75±0.1的混液滴定时贝壳杉脂丁醇值变为40。
贝壳杉脂丁醇值=65(Z-Y)/(X-Y)+40
X:甲苯的贝壳杉脂丁醇值
Y:甲苯-庚烷混液的贝壳杉脂丁醇值
Z:试样滴加量(ml)
碳原子数1~10的醇(E)为碳原子数1~10的伯~叔一元醇,可举出例如,甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、异丁醇、仲丁醇、叔丁醇、正戊醇、异戊醇、新戊醇、正己醇、正庚醇、正辛醇等。
溶剂中的非芳香族烃化合物(D)成分与醇(E)成分的质量比率为20/80~80/20的范围,优选为30/70~50/50的范围。在(D)成分与(E)成分的质量比率为上述范围外的情况下,聚酰胺树脂的溶解性不充分,印刷油墨组合物的颜料分散性、低温稳定性降低。
本发明的印刷油墨组合物的溶剂中,作为凹版印刷、柔版印刷等中的印刷油墨的干燥性、印刷时的溶剂的干燥平衡的调节剂,可以进一步以(D)成分和(E)成分的合计与(F)成分的质量比率为70/30~99/1的范围使用非芳香族烃化合物(D)与醇(E)以外的非芳香族系有机溶剂(F)。如果(F)成分的比率多于上述范围,则(D)成分和(E)成分减少,因此有聚酰胺树脂的溶解性降低,印刷油墨的稳定性降低的倾向。作为其它非芳香族系有机溶剂(F),可举出例如,丙酮、甲基乙基酮、甲基异丙基酮、甲基异丁基酮等酮类、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、乙酸丁酯、乙酸异丁酯等酯类、乙二醇、丙二醇、亚丙基二醇单甲基醚、丙二醇单乙基醚等二醇及其烷基醚类等。
本发明的含有聚酰胺树脂B和有机颜料的印刷油墨中,作为根据需要的耐热性改进剂,可以添加硝酸纤维素、纤维素乙酸酯等纤维素系树脂。
本发明所使用的印刷油墨组合物中,作为着色剂,可以使用一般的印刷油墨中能够使用的无机、有机或填充颜料。作为无机颜料,可以举出氧化钛、氧化铁、群青、炭黑、石墨等有色颜料、和碳酸钙、高岭土、粘土、硫酸钡、氢氧化铝、滑石等填充颜料。特别是,作为有机颜料,可以举出可溶性偶氮颜料、不溶性偶氮颜料、偶氮色淀颜料、缩合偶氮颜料、酞菁铜颜料、稠合多环颜料等。作为这些颜料的含量,在油墨组合物中0.5~15质量%是适量的。
本发明所使用的印刷油墨组合物中,作为添加剂,可以使用松香改性马来酸、松香酯。
松香酯和松香改性马来酸的酸值优选为10~40mgKOH/g。在小于10mgKOH/g的情况下,耐聚氯乙烯粘连性变差,在大于40mgKOH/g的情况下,与结着树脂的相容性变差,因此不优选。此外,关于添加量,在油墨组合物中以固体成分比计优选为0.5~5.0%。在0.5%以下的情况下,对耐聚氯乙烯粘连性的效果降低,在5.0%以上的情况下,在油墨中变得不相容并分离。
本发明所使用的印刷油墨组合物中,作为凝集力改进剂,可以使用钛螯合物。
钛螯合物在1分子中具有Ti-O-C型键,具体而言,可举出钛醇盐、钛有机酸盐等钛螯合物等。
作为钛螯合物的代表例,可以举出四异丙基钛酸酯、四正丁基钛酸酯、丁基钛酸酯二聚体、四(2-乙基己基)钛酸酯、四甲基钛酸酯、四硬脂基钛酸酯等钛醇盐、三乙醇胺钛酸酯、钛乙酰乙酸酯、钛乙基乙酰乙酸酯、钛乳酸盐、亚辛基二醇钛酸酯、四乙酰丙酮钛等钛螯合物。其中,螯合物类型的钛有机化合物,一般在交联反应结束需要加温,另一方面,常温下的水解难以发生,稳定性优异,适于对油墨的使用,其中可以特别适合使用分子中具有胺的化合物。
钛螯合物通过1分子中具有烷氧基从而有助于树脂的分子间或分子内交联结合。
进一步,本发明中,以粘接性、各种耐性的提高作为目的,可以在印刷油墨中添加各种硬树脂、蜡。
这里,作为硬树脂,可举出二聚酸系树脂、马来酸系树脂、石油树脂、萜烯树脂、酮树脂、达马树脂、珂巴树脂、氯化聚丙烯等。如果利用这些硬树脂,则特别是相对于未进行表面处理的塑料膜,可以期待粘接性的提高效果。
此外,对于表面印刷用凹版印刷油墨,以耐热性、耐油性、耐摩擦性的提高作为目的,可以含有交联剂、蜡成分。作为蜡,可以利用聚烯烃蜡、石蜡等已知的各种蜡。
进一步,颜料分散剂、流平剂、表面活性剂、增塑剂等各种油墨用添加剂的添加是任意的。
作为利用这些材料而制造印刷油墨的方法,有下述方法:首先,将颜料、粘合剂树脂、有机溶剂、和根据需要的颜料分散剂、表面活性剂等搅拌混合后,利用各种研墨机例如珠磨机、球磨机、砂磨机、超微磨碎机、辊磨机、珠光磨机等来研墨,进一步,添加混合剩下的材料的方法。
由以上材料和制造方法获得的表面印刷用油墨组合物以凹版印刷方式、柔版印刷方式,可以印刷于各种塑料膜等被粘物。
有色油墨皮膜层(3)以凹版印刷方式、柔版印刷方式,在先前涂覆的白油墨皮膜层(2)上重叠,以干燥皮膜0~2.0g/m2的涂布量进行涂覆。在刚涂覆后通过干燥机使其干燥。在干燥不充分的情况下,有时发生由残留溶剂量的增加、泛白引起的密合不良。
由如上那样获得的白油墨皮膜层(2)与有色油墨皮膜层(3)依次叠层而成的印刷油墨叠层体被制袋而利用于食品等的包装容器。
一般而言,由作为表面印刷用印刷油墨的粘合剂使用了聚酰胺树脂的印刷油墨形成的油墨皮膜层,具有由高的颜料分散性带来的高光泽性,另一方面,有残留溶剂变多的倾向,有对高速印刷的适应性不足这样的问题。进一步由于油墨涂膜的表面张力比较高,因此有不能通过喷墨式等对油墨涂膜表面进行印刷的问题。
另一方面,由作为表面印刷用印刷油墨的粘合剂使用了氨基甲酸酯树脂的印刷油墨形成的油墨皮膜层,有残留溶剂少的倾向,具有对高速印刷的适应性,但与聚酰胺树脂相比颜料分散性低,因此有油墨涂膜表面的光泽性低的倾向,有设计性、美妆性不足的问题。
在一般的凹版印刷、柔版印刷中,白油墨由于印刷面积大,因此对残留溶剂量、印刷速度产生大的影响,此外,日期、批次等填充过程中的通过喷墨式等对油墨涂覆表面的印刷也大体上在白油墨皮膜上实施,因此是重要的。另一方面,有色油墨由于印刷面积小因此残留溶剂量、对印刷速度带来的影响比白油墨小,但由于要求设计性、美妆性,因此期望为高光泽。
在油墨彼此的重叠印刷中,由于先前涂覆的下层油墨与后面涂覆的上层油墨的树脂系不同,产生极性差,与重叠了相同树脂系彼此的油墨的印刷相比叠印变良好。另外所谓叠印,表示在下层油墨上重叠油墨印刷时的上层油墨湿润扩大的状态。
即,通过形成将由含有聚氨基甲酸酯树脂A和白色无机颜料的印刷油墨形成的白油墨皮膜层(2)、与由含有聚酰胺树脂B和有机颜料的印刷油墨形成的有色油墨皮膜层(3)依次叠层而成的印刷油墨叠层体,能够通过高速印刷有效率地生产残留溶剂量少,高光泽的设计性、美妆性并且具有通过喷墨式等对油墨涂覆表面的印刷适应性的印刷油墨叠层体。
实施例
以下,举出实施例详细地说明本发明,但本发明不限定于这些实施例。此外,本申请实施例中进行凹版印刷方式的评价,但同样的印刷物在柔版印刷中也能够制成,因此绝对没有限定印刷方式那样的意图。本发明中的份和%,在没有特别注释的情况下,表示质量份和质量%。
<聚氨基甲酸酯树脂A的合成>
(合成例1)
在具备搅拌机、温度计、回流冷却器和氮气导入管的四口烧瓶中加入数均分子量(以下称为Mn)1000的聚丙二醇(PPG1000,日本油脂社制)1945.7份、异佛尔酮二异氰酸酯778.5份、2-乙基己酸亚锡0.30份和乙酸乙酯900份,在氮气气流下在85℃反应3小时,加入乙酸乙酯1000份并冷却,获得了末端异氰酸酯预聚物的溶剂溶液4624.5份。接着在将异佛尔酮二胺275.4份、二-正丁基胺0.42份、乙酸乙酯3000份、异丙醇2100份混合而得的混合物中在室温缓慢添加所得的末端异氰酸酯预聚物4624.5份,接下来在50℃反应1小时,获得了固体成分30%、重均分子量35000的聚氨酯清漆1。
(合成例2)
在具备搅拌机、温度计、回流冷却器和氮气导入管的四口烧瓶中加入由己二酸和3-甲基-1,5-戊二醇获得的Mn1000的聚酯二醇(PMPA1000,kuraray制)972.9份、Mn1000的聚丙二醇(PPG1000,日本油脂社制)972.9份、异佛尔酮二异氰酸酯778.5份、2-乙基己酸亚锡0.30份和乙酸乙酯900份,在氮气气流下在85℃反应3小时,加入乙酸乙酯1000份并冷却,获得了末端异氰酸酯预聚物的溶剂溶液4624.5份。接着在将异佛尔酮二胺275.4份、二-正丁基胺0.42份、乙酸乙酯3000份、异丙醇2100份混合而得的混合物中,在室温缓慢添加所得的末端异氰酸酯预聚物4624.5份,接下来在50℃反应1小时,获得了固体成分30%、重均分子量35000的聚氨酯清漆2。
以表1所示的配合,通过与合成例1同样的方法合成聚氨酯清漆3~4。
[表1]
表1
<氯乙烯/乙酸乙烯酯共聚物清漆的调制>
使氯乙烯/乙酸乙烯酯共聚物(Solbin TA5R日信化学(株)制)25份混合溶解在乙酸乙酯75份中,获得了氯乙烯/乙酸乙烯酯共聚物清漆(氯醋清漆(G))。羟值为166.3mgKOH/g。
<钛螯合物添加剂的调制>
使四异丙基钛酸酯(TPT三菱gas化学(株)制)41份混合在乙酰丙酮59份中,制成乙酰丙酮钛,获得了钛螯合物(H)。
<松香改性马来酸树脂清漆的调制>
使松香改性马来酸(Marukido 5荒川化学(株)制,酸值:25mgKOH/g)50份混合溶解在乙酸乙酯50份中,获得了松香改性马来酸树脂清漆(松香树脂清漆(I)。固体成分为50%。
<氨基甲酸酯油墨1(白油墨)>
将氧化钛(Chitanikkusu JR―808,tayca(株)制)22份、聚氨基甲酸酯树脂(聚氨酯清漆1)20份、氯乙烯/乙酸乙烯酯共聚物(氯醋清漆(G))17份、松香改性马来酸树脂(松香树脂(I))5份、四异丙基钛酸酯(钛螯合物(H))1份、和由甲基乙基酮:乙酸正丙酯:乙酸乙酯:异丙醇=40:25:45:5(质量比)构成的混合溶剂35份搅拌混合,使用砂磨机,按照常规方法进行颜料分散,获得了氨基甲酸酯油墨1。
<氨基甲酸酯油墨2~4>
代替聚氨酯清漆1而使用了聚氨酯清漆2~4,除此以外,通过与氨基甲酸酯油墨1同样的配合和方法,获得了氨基甲酸酯油墨2~4。
<聚酰胺油墨1>
将酞菁蓝(东洋ink制造社制“LIONOL BLUE FG-7400”)10份、聚酰胺树脂清漆50份(软化点95℃,二聚酸系聚酰胺VERSAMID950,BASF社制)在甲基环己烷:异丙醇=50:50(质量比)混合溶剂中预先调整使得变为固体成分35%的清漆,将甲基环己烷20份、异丙醇20份(质量比)搅拌混合,使用砂磨机,按照常规方法进行颜料分散,获得了聚酰胺油墨1。
<聚酰胺油墨2~5>
将二聚酸系聚酰胺变更为软化点110℃的二聚酸聚酰胺(VERSAMID728,BASF社制)、软化点125℃的二聚酸聚酰胺(VERSAMID744,BASF社制)、软化点130℃的二聚酸聚酰胺(VERSAMID725,BASF社制)、软化点141℃的二聚酸聚酰胺(VERSAMID971,BASF社制),除此以外,通过与聚酰胺油墨1同样的方法获得了聚酰胺油墨2~5。
<氨基甲酸酯油墨5>
将酞菁蓝(LIONOL BLUE FG-7400)10份、聚氨基甲酸酯树脂(聚氨酯清漆2)50份、氯乙烯/乙酸乙烯酯共聚物(氯醋清漆(G))20份、和由甲基乙基酮:乙酸正丙酯:乙酸乙酯:异丙醇=40:25:45:5(质量比)构成的混合溶剂20份搅拌混合,使用砂磨机,按照常规方法进行颜料分散,获得了氨基甲酸酯油墨5。
<聚酰胺油墨6>
将氧化钛(Chitanikkusu JR―808,tayca(株)制)22份、聚酰胺树脂清漆37份(软化点125℃),松香改性马来酸树脂(松香树脂(I))5份、四异丙基钛酸酯(钛螯合物(H))1份、甲基环己烷17.5份和异丙醇17.5份(质量比)搅拌混合,使用砂磨机,按照常规方法进行颜料分散,获得了聚酰胺油墨6。
<稀释油墨的调整>
印刷时,预先将氨基甲酸酯油墨、聚酰胺油墨用稀释溶剂(甲基乙基酮:乙酸正丙酯:乙酸乙酯:异丙醇=40:25:45:5(质量比))稀释,准备稀释油墨。稀释油墨全部以Zahn杯N0.3调整15秒。
<透明塑料膜(1)的说明>
作为印刷基材,使用了以下的5种透明塑料膜。
处理OPP;电晕放电处理后的双轴拉伸聚丙烯膜(FOH,二村化学(株)制),
处理CPP;电晕放电处理后的无拉伸聚丙烯膜(CP-SC,三井化学Tohcello(株)制)
处理PE;电晕放电处理后的聚乙烯膜(HIGH BRON,三井东压化学(株)制)
未处理OPP;电晕放电未处理双轴拉伸聚丙烯膜(P2001,东洋纺织(株)制)
未处理CPP;电晕放电未处理无拉伸聚丙烯膜(CP-S,三井化学Tohcello(株)制)
<实施例1>
在处理OPP上,利用凹版校正机,通过版深30微米的腐蚀版,按照白油墨(氨基甲酸酯油墨2)、有色油墨(聚酰胺油墨3)的顺序印刷,获得了评价用印刷物(实施例1)。此时,作为采用喷墨印刷机的印刷适应性的评价用,也制成白油墨单色的印刷物。
<实施例2~12><比较例1~3>
如表2所示那样,在各种透明塑料膜(1)上印刷白油墨、有色油墨,获得了实施例2~12和比较例1~3的评价用印刷物。将各种评价的结果示于表2中。
[表2]
<白/有色叠印评价试验>
关于所得的评价用印刷物,通过目视对有色油墨涂覆状态进行目视确认评价。
另外,期望该评价为B以上的水平。
AA:有色油墨隐蔽白油墨,有色油墨没有不均,更平滑地上墨的状态
A:有色油墨隐蔽白油墨,有色油墨没有不均,上墨的状态
B:有色油墨隐蔽白油墨,一部分有色油墨的上墨可见不均的状态
C:在重叠部,一部分白油墨可见于表面,有色油墨的上墨可见不均的状态
<残留溶剂量的测定>
关于所得的刚印刷后的评价用印刷物,将评价样品用印刷物放入到500cc的烧瓶中进行加热(80℃,30分钟)后,通过气相色谱测定烧瓶中的气体。换算成印刷物每1m2的残留溶剂并进行评价。
另外,期望该评价为B以上的水平(残留溶剂0.3mg/m2以下)。
AA:0.02mg/m2以下
A:多于0.02且为0.1mg/m2以下
A-:多于0.1且为0.2mg/m2以下
B:多于0.2且为0.3mg/m2以下
B-:多于0.3且为0.5mg/m2以下
C:多于0.5mg/m2
<白/有色重叠部的光泽值测定>
关于所得的评价用印刷物,通过光泽计(60°-60°)测定。即使光泽值为40左右也实用,但从美观性方面考虑,期望光泽值为50以上。
<采用喷墨印刷机的印刷适应性>
关于所得的白单色的评价用印刷物,通过日期记录用产业用喷墨打印机实施印刷,目视判定印刷了的状态。另外,关于白单色的评价用印刷物,制成白/有色重叠印刷物时,以残余有色油墨的未涂覆部的形式制成。
另外,期望该评价为A-以上的水平。
A:文字没有欠缺地被印刷,并且喷墨油墨密合。
A-:在文字的一部分角附近可见缺损,并且喷墨油墨密合。
B:与场所没有关系地文字可见缺损,但喷墨油墨密合。
C:有没有印刷的文字,并且喷墨油墨没有密合。
<耐粘连性>
关于所得的刚印刷后的评价用印刷物,使切成与印刷物相同大小的透明塑料膜(1)的非印刷面与印刷物的油墨涂覆面重叠,施加1.0kg/cm2的荷重,在50℃、80%RH的气氛下放置24小时后,剥离印刷面和透明塑料膜,由油墨的剥离程度评价耐粘连性。
另外,期望该评价为B以上的水平。
A:油墨完全不剥离的情况
A-:油墨从膜剥离的面积大于0且为20%以下的情况
B:油墨从膜剥离的面积大于20且为50%以下的情况
C:油墨从膜剥离的面积大于50且为100%以下的情况
<粘接性>
关于所得的刚印刷后的色单色的评价用印刷物,在印刷面贴赛璐玢带之后,强有力地剥离并目视判定油墨的剥离程度。另外,关于色单色的评价用印刷物,制成白/有色重叠印刷物时,以有色油墨单独直接对透明塑料膜(1)涂覆的形式制成。
另外,期望该评价为B以上的水平。
A:油墨完全不剥离的情况
A-:油墨从膜剥离的面积大于0且为20%以下的情况
B:油墨从膜剥离的面积大于20且为50%以下的情况
C:油墨从膜剥离的面积大于50且为100%以下的情况。
Claims (3)
1.一种印刷油墨叠层体,其特征在于,是在透明塑料膜(1)上依次叠层了白油墨皮膜层(2)和有色油墨皮膜层(3)的印刷油墨叠层体,所述白油墨皮膜层(2)由含有聚氨基甲酸酯树脂A和白色无机颜料的印刷油墨形成,所述有色油墨皮膜层(3)由含有聚酰胺树脂B和有机颜料的印刷油墨形成,
聚氨基甲酸酯树脂A为使在末端具有异氰酸酯基的氨基甲酸酯预聚物与有机二胺反应而成的聚氨基甲酸酯树脂,所述在末端具有异氰酸酯基的氨基甲酸酯预聚物是使多异氰酸酯与高分子多元醇反应而成的。
2.根据权利要求1所述的印刷油墨叠层体,其特征在于,高分子多元醇包含聚酯二醇和聚醚二醇,
高分子多元醇中的聚酯二醇为0~50质量%,聚醚二醇为50~100质量%。
3.根据权利要求1或2所述的印刷油墨叠层体,其特征在于,聚酰胺树脂B的软化点为100~130℃。
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