JP2001171222A

JP2001171222A - 印刷方法および印刷物

Info

Publication number: JP2001171222A
Application number: JP35681299A
Authority: JP
Inventors: Monichiro Kono; 紋一郎河野; Yasuharu Iida; 保春飯田
Original assignee: Toyo Ink SC Holdings Co Ltd; Toyo Ink Mfg Co Ltd
Current assignee: Artience Co Ltd
Priority date: 1999-12-16
Filing date: 1999-12-16
Publication date: 2001-06-26

Abstract

(57)【要約】【課題】マーキング印刷を行う現場において有機溶剤を
含有しないインキを使用することで作業環境および衛生
性に優れた印刷方法を提供するものである。更に、プ
ラスチック基材からなる包装材に対して、水性のインク
ジェットインキを使用しても、定着性に優れた印刷物を
与える印刷方法および印刷物を提供するものである。【解決手段】カルシウム塩化合物からなる白色材料およ
びアルミニウム化合物を含むインキ受像層を形成した包
装材上に、クロロフィリン系着色剤、リン酸塩を含む水
性インキにて印刷することを特徴とする印刷方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、包装材の印刷方法
に関し、詳細には、食品用、医薬品用等の包装材に製造
年月日、賞味期限等のマーキングを行うのに適した印刷
方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、プラスチック基材等の包装材にマ
ーキングを行うには、一般にメチルエチルケトンやアル
コール等の有機溶剤を用いた溶剤タイプのインクジェッ
トインキが用いられてきた。しかしながら、これらのマ
ーキングの対象となる商品は、食品、医薬品などであ
り、マーキング時のこれらの溶剤の臭いが嫌がられてい
る。また、溶剤を用いるインクジェトインキは、引火点
が低く、危険物の扱いにも注意が必要である。更に、溶
剤を用いるインクジェットインキは、インクジェットプ
リンターでの安定した吐出性から、溶剤に対する溶解性
が良好なものが使用されているが、食品、医薬品の包装
ではマーキング後に、アルコールによる殺菌、消毒が行
われているものもあり、溶剤溶解性の良いインクジェッ
トインキでは、この工程において、マーキングのにじ
み、消失等が起こってしまう。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、マーキング
印刷を行う現場において有機溶剤を含有しないインキを
使用することで作業環境および衛生性に優れた印刷方法
を提供するものである。更に本発明は、プラスチック基
材からなる包装材に対して、水性のインクジェットイン
キを使用しても、定着性に優れた印刷物を与える印刷方
法および印刷物を提供するものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は、カ
ルシウム塩化合物からなる白色材料を含むインキ受像層
を形成した包装材に、クロロフィリン系着色剤を含む水
性インキにて印刷することを特徴とする印刷方法に関す
る。更に本発明は、インキ受像層が、さらにアルミニウ
ム化合物を含む上記印刷方法に関する。更に本発明は、
包装材が食品用もしくは医薬品用である上記印刷方法に
関する。更に本発明は、包装材がプラスチック基材であ
る上記印刷方法に関する。更に本発明は、水性インキの
印刷がインクジェット印刷である上記印刷方法に関す
る。更に本発明は、上記印刷方法により得られた印刷物
に関する。

【０００５】

【発明の実施の形態】本発明の包装材は、ポリエチレ
ン、ポリプロピレン等のポリオレフィン、ポリスチレ
ン、ポリエステル、ポリアミド、ポリカーボネート等の
プラスチック基材あるいは紙基材またはこれらの複合材
料からなり、食品包用または医薬品用として従来使用さ
れているものである。包装材はフィルムまたはシートの
形態であることが好ましい。プラスチックフィルム基材
は、表面に印刷インキの密着性を向上させるためのコロ
ナ放電処理等が施されていることが好ましい。

【０００６】本発明において白色材料を含むインキ受像
層は、カルシウム塩化合物とこのカルシウム塩化合物を
包装材上に固着するバインダーとを含む印刷インキを包
装材にベタ印刷することにより形成することができる。
カルシウム塩化合物は、炭酸カルシウム、燐酸カルシウ
ム、硫酸カルシウム等の無機酸のカルシウム塩が好まし
く、これらのカルシウム塩化合物は水性インキに含まれ
るクロロフィリン系着色剤と化学的に結合する性質を有
する。カルシウム塩化合物は、化合物単体でなく骨ある
いは殻等を構成する一成分として含有されている材料で
あってもよい。カルシウム塩化合物は平均粒径が３０〜
５００ｎｍのものが好ましい。

【０００７】また、本発明においては、クロロフィリン
系着色剤の定着性を向上させるため硫酸アルミニウムカ
リウム、硫酸アルミニウムアンモニウム、珪酸アルミニ
ウム等のアルミニウム化合物を併用することが好まし
い。これらのアルミニウム化合物の平均粒径も３０〜５
００ｎｍのものが好ましく、カルシウム塩化合物１００
重量部に対して１〜３０重量部用いると定着性の向上が
顕著となる。さらに、水性インキの浸透を良好とするた
め、コロイダルシリカ、白色度を増加させるため酸化チ
タン等の添加も好ましい。

【０００８】印刷インキのバインダーとしては、包装材
がプラスチック基材の場合、プラスチックへの密着性の
良好なものが必要であるが、さらに、インキ受像層形成
後の耐アルコール性の良好なものが好ましい。このよう
な樹脂としては、ウレタン樹脂、ウレタンウレア樹脂、
塩化ビニル，塩酢ビ樹脂、ポリアミド樹脂、アクリル樹
脂，ニトロセルロース等が挙げられる。

【０００９】カルシウム塩化合物は、印刷インキ中に１
０〜３０重量％、バインダーは、印刷インキ中に１０〜
２５重量％含有されることが好ましい。カルシウム塩化
合物が、これよりも少ないと水性インキの定着が不十分
となり、また、これよりも多いとプラスチック基材への
密着性の低下が生じる。一方、バインダーもこれよりも
少ないと、プラスチック基材への密着性の低下し、ま
た、これよりも多いと、カルシウム塩化合物と水性イン
キとの接触を生じにくくさせるため、水性インキ層の耐
水性、耐摩擦性の低下等を招く。これらのインキは、表
面張力２５〜４５ｄｙｎ／ｃｍのフレキソインキまたは
グラビアインキとして調整する。

【００１０】インキ受像層形成用インキは、フレキソ印
刷機またはグラビア印刷機等の任意の印刷機により印刷
し、この印刷部分を白色ないし半透明白色または半透明
のインキ受像層とする。インキ受像層の厚さは、乾燥後
の膜厚として、０．５〜２５μであることが好ましい。
これよりも薄いと、水性インキの吸収が十分でなく、乾
燥不良、耐水性不良を起こす。また、これよりも厚い
と、フィルムの柔軟性が不足し、包装材としての機能を
発揮できなくなる。

【００１１】本発明の水性インキは、鉄クロロフィリン
ナトリウム、銅クロロフィリンナトリウム、クロロフィ
リン等のクロロフィリン系着色剤を含有する。これらの
クロロフィリン系着色剤は、天然物由来で安全性に優れ
ている。また、クロロフィリン系着色剤は、インキ受像
層の成分であるカルシウム塩化合物と接触すると強固に
固着するものであり、水性のインキでありながら、印字
後には耐水性の非常に強固なマーキングとなる。また、
インキは、水性であるため溶剤の臭いの問題が無いばか
りか、マーキング後に実施されるアルコールによる殺菌
消毒の処理においても、受像層と強固に定着するためマ
ーキングの消失およびにじみも起きない。

【００１２】クロロフィリン系着色剤は、水性インキ中
に０．１〜５重量％の範囲で含まれることが好ましい。
含有量が０．１重量％より少ないと、印字濃度が不十分
であり、また、コンティニュアスタイプのインクジェッ
トプリンターで連続運転する場合に、黴の発生を充分に
抑制することができず、ノズルの目詰まりを生じること
がある。一方、含有量が５重量％を越えると、インキの
安定性が悪くなる傾向にある。また、水性インキには、
色の調整を行うために、ノルビルキシンカリウム、ノル
ビルキシンナトリウム、水溶性アナトー、コウリャン、
ベニコウジ、アカネなどの色素を添加することができ
る。

【００１３】本発明の水性インキは、アルギン酸のアル
カリ金属塩およびアルギン酸プロピレングリコールエス
テルのような増粘剤を配合してインキとして好ましい粘
度に調整することが好ましく、クロロフィリン着色剤と
併用することにより、濃度の高いマーキングが可能にな
る。

【００１４】アルギン酸のアルカリ金属塩および／また
はアルギン酸プロピレングリコールエステルは、インキ
中に、０．０５〜１重量％の範囲で含まれることが好ま
しい。含有量が０．０５重量％より少ないと、適度な粘
度が得られないため印字濃度が不充分であり、マーキン
グ表面の滑らかさに欠ける。一方、含有量が１重量％を
越えると、インキの粘度が高くなって、特にコンティニ
ュアスタイプのインクジェット印刷の場合、ノズルから
の吐出性が悪くなる。

【００１５】アルギン酸のアルカリ金属塩としては、ア
ルギン酸ナトリウムが好ましい。本発明の水性インキの
媒体である水としては、金属イオン等を除去したイオン
交換水または蒸留水を用いる。水は、水性インキ中に、
６４〜９９．８５重量％の範囲で含有することが好まし
い。

【００１６】本発明の水性インキをインクジェットイン
キとして使用する場合は、インキの保存安定性を向上さ
せるため，アルカリリン酸塩をインキ中に０．０１〜
１．０重量％の範囲で含有させることが好ましい。アル
カリリン酸塩としては、メタリン酸ナトリウム、ポリリ
ン酸ナトリウム、ピロリン酸ナトリウム等が例示でき
る。これらのリン酸塩は、インキをコンティニュアスタ
イプのインクジェットプリンターに用いる場合に、イン
キの導電性を調整する働きもする。リン酸塩の含有量が
０．０１重量％より少ないと安定性の向上の効果が不充
分であり、充分な導電性が得られない。一方、含有量が
１．０重量％を越えると、過度なｐＨの作用で金属類を
溶解するような悪影響のでることがある。

【００１７】また、インクジェットインキには、インキ
のノズルでの乾燥を防止するために、プロピレングリコ
ールおよび／またはグリセリンを、インキ中に１〜２０
重量％の範囲で含有させることが好ましい。含有量が１
重量％より少ないと、乾燥防止効果が不十分でノズルの
目詰りの原因となり、２０重量％を越えるとマーキング
面の乾燥が遅くなり、生産スピードの低下となり、ま
た、搬送容器の汚れ等を与える。

【００１８】本発明のインクジェットインキに、リン酸
塩と、プロピレングリコールおよび／またはグリセリン
とを含有させる場合には、クロロフィリン系化合物０．
１〜５重量％、アルギン酸のアルカリ金属塩および／ま
たはアルギン酸プロピレングリコールエステル０．０５
〜１重量％、リン酸ナトリウム０．０１〜１．０重量
％、プロピレングリコールおよび／またはグリセリン１
〜２０重量％、および水６４〜９８．３５重量％から構
成されることが好ましい。

【００１９】本発明のインクジェットインキは、クロロ
フィリン系化合物、アルギン酸のアルカリ金属塩および
／またはアルギン酸プロピレングリコールエステル、リ
ン酸塩、水、および必要に応じて乳酸ナトリウム、プロ
ピレングリコールおよび／またはグリセリン、その他の
食用色素、色素の安定な溶解性を維持するためのｐＨ緩
衝剤などを混合攪拌したのち、０．２〜３．０μｍのメ
ンブランフィルターで濾過することにより、製造するこ
とができる。混合攪拌は、通常の羽根を具備した攪拌機
のほか、高速の分散機、乳化機により行うこともでき
る。

【００２０】本発明の水性インキをインクジェットイン
キとして使用する場合は、表面張力３０〜５０ｄｙｎ／
ｃｍ、粘度１．０〜２０ｃｐｓ（２５℃）とすることが
好ましい。さらに，コンテニュアスタイプのインクジェ
ットインキとして使用するときは，１．０〜５．０ｃｐ
ｓ（２５℃）が好ましい。粘度が低すぎると、インキ受
像層での印字、画像の形成が不良となり、印字濃度が低
くなる。一方、粘度が高すぎると、吐出の不良、乾燥不
良に問題が出てくる。

【００２１】インクジェット印刷方式には、コンティニ
ュアス方式（多値偏向、二値偏向）、ドロップオンデマ
ンド方式（バブルジェット方式、ピエゾ方式）等が挙げ
られるが、高速でのマーキングやプラスチックフィルム
のような柔軟な表面のマーキングは、コンティニュアス
方式が適している。インクジェットプリンターのノズル
孔径は、８〜６０μｍであることが好ましい。

【００２２】

【実施例】以下、本発明を実施例により詳細に説明す
る。例中、部および％は、重量部および重量％をそれぞ
れ示す。（受像層用の製造）表１の原料を混合、分散し、２０μ
のフィルターを通してザーンカップＮｏ．４にて２２〜
２８秒のグラビアインキ型の受像層用インキを調整し
た。この受像用インキを表面コロナ処理したＰＥＴ、Ｐ
Ｐ、ＰＥ等のフィルムの一部に部分的にベタ印刷し、イ
ンクジェットのマーキング箇所をパターニングした。

【００２３】

【表１】

【００２４】（インクジェットインキ１の製造）下記の
原料を混合、溶解したのち、０．８μｍのメンブランフ
ィルターで濾過し、インクジェットインキを調製した。
このインキは、粘度５．９ｍＰａ．ｓ、表面張力４
２．０ｍＮ／ｍ、ｐＨ９．９、電導度５．５ｍＳ／ｃｍ
であった。鉄クロロフィリンナトリウム１．６部アルギン酸ナトリウム０．２部プロピレングリコール５．０部ポリリン酸ナトリウム０．５部蒸留水９２．７部

【００２５】（インクジェットインキ２の製造）下記の
原料を混合、溶解したのち、０．８μｍのメンブランフ
ィルターで濾過し、インクジェットインキを調製した。
このインキは粘度６．０ｍＰａ．ｓ、表面張力４２．５
ｍＮ／ｍ、ｐＨ９．７、電導度５．６ｍＳ／ｃｍであっ
た。鉄クロロフィリンナトリウム１．６部アルギン酸プロピレングリコールエステル０．２部プロピレングリコール５．０部ポリリン酸ナトリウム０．５部蒸留水９２．７部

【００２６】表２に示すようなインキ受像層にインクジ
ェットインキ１，２によるマーキングを実施し、印刷物
の試験を行った。結果を表３に示した。なお、表３にお
ける試験項目の試験法と評価基準は以下の通りである。密着性；印字面にメンディングテープを密着させ、その
後剥離したときのインキの剥離の有無を確認した。
（○：剥離なし、×：剥離あり）耐水性；印字面に水を塗布したときのインキのながれの
有無を確認した。（○：ながれなし、×：ながれあり）耐アルコール性；印字面にアルコールをスプレー塗布し
たときのインキのにじみの有無を確認した。（○：にじ
みなし、×：にじみあり）印字臭気；マーキング時の臭気の有無を確認した。
（○：溶剤刺激臭あり、×：溶剤刺激臭あり）

【００２７】

【表２】

【００２８】＊市販の溶剤型インキ、油性黒染料、メチ
ルエチルケトン、塩酢ビ樹脂を主体とする。＊＊市販の溶剤型インキ、アルコール溶性黒染料、エタ
ノール、ポリビニルブチラール樹脂を主体とする。

【００２９】

【表３】

【００３０】

【発明の効果】本発明の印刷方法は、実質的に水性イン
キによるマーキングであるので、有機溶剤による汚染、
臭気の問題がない。したがって、本発明は、食品、医薬
品等の包装、印刷作業現場において内容物の製造年月
日、賞味期限等のマーキング、ナンバリングを付与する
印刷に適している。また、本発明の印刷物は有機溶剤に
よる汚染が少ないので安全衛生性に優れ、食品包装で採
用されるエタノールによる消毒処理をしても色落ちする
ことがなく、摩擦による色落ちもないという効果を有す
る。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｂ４１Ｍ 1/10 Ｃ０９Ｄ 11/00 Ｃ０９Ｄ 11/00 Ｂ４１Ｊ 3/04 １０１ＹＦターム(参考） 2C056 FB01 FC01 FC06 2H113 AA03 BA01 BA03 BB07 BC01 DA25 DA26 DA43 DA47 DA48 DA57 DA62 DA63 FA50 4J039 BA18 BA22 BC50 BE01 BE02 CA03 GA24

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】カルシウム塩化合物からなる白色材料を
含むインキ受像層を形成した包装材上に、クロロフィリ
ン系着色剤を含む水性インキにて印刷することを特徴と
する印刷方法。
【請求項２】クロロフィリン系着色剤を含む水性イン
キがリン酸塩を含む請求項１記載の印刷方法。
【請求項３】インキ受像層が、さらにアルミニウム化
合物を含む請求項１記載の印刷方法。
【請求項４】アルミニウム化合物が、硫酸アルミニウ
ムカリウム、硫酸アルミニウムアンモニウムまたは珪酸
アルミニウムから選ばれる請求項３記載の印刷方法。
【請求項５】包装材が食品用もしくは医薬品用である
請求項１ないし４記載の印刷方法。
【請求項６】包装材がプラスチック基材である請求項
１ないし５記載の印刷方法。
【請求項７】水性インキの印刷がインクジェット印刷
である請求項１ないし６いずれか記載の印刷方法。
【請求項８】請求項１ないし７いずれか１項記載の印
刷方法により得られた印刷物。