JP2008068453A - 印刷物及びこの印刷物形成に用いられる下地形成用塗料 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】基材面上に、下地塗膜層(A)、該下地塗膜層(A)上にインクによる印刷層(B)が形成され、さらにその上にクリヤコート層(C)が形成されてなる印刷物において、該下地塗膜層(A)が、水酸基含有塗膜形成性樹脂とアミノ樹脂架橋剤とを含有する樹脂バインダを含有する縮み形成用塗料を塗装、硬化させてなり、かつ表面張力33mN/m以下の縮み下地塗膜層であることを特徴とする印刷物。
【選択図】なし
Description
特定の縮み形成用塗料を用いて、表面張力33mN/m以下の下地塗膜層を形成することにより、着色インクの滲みが解消され仕上り外観に優れた印刷層を形成することができ、かつ屋外暴露後において、下地塗膜層と印刷層やクリヤー塗料との付着性に優れた印刷物が得られることを見出し、本発明を完成するに至った。
3.前記水酸基含有塗膜形成性樹脂が、水酸基価3〜200mgKOH/g樹脂であるポリエステル樹脂であることを特徴とする前記項1又は2記載の印刷物、
4.前記アミノ樹脂架橋剤が、メチルエーテル化メラミン樹脂、又はメチルエーテル化メラミン樹脂とブチルエーテル化メラミン樹脂との混合メラミン樹脂である前記項1〜3のいずれか一項に記載の印刷物。
6.上記下地塗膜層(A)の中心線平均粗さRaが2.0〜10.0μm、凸凹の平均間隔Smが10〜150μmである請求項1〜5のいずれか一項に記載の印刷物。
本発明に従いその上に印刷物を形成することができる基材としては、特に限定されるものではなく、例えば、紙、木材、金属、プラスチックスなどの材質からなる基材、モルタル、スレートなどの基材、これらの基材に表面処理及び/ 又は塗膜形成を施したものなどが挙げられる。また、これら基材は、必要に応じて、その印刷層が形成される面と反対側の面に接着層を設けて粘着シートの形態にすることも可能である。
本発明に従えば、上記の如き基材の表面上に印刷層を形成するに先立ち、基材面上に、縮み形成用塗料を塗装、硬化させて、表面張力33mN/m以下の縮み下地塗膜層(A)が形成される。
上記樹脂バインダを構成する水酸基含有塗膜形成性樹脂としては、熱硬化型塗料の基体樹脂として通常用いられる、水酸基含有塗膜形成性樹脂が使用でき、代表例として、水酸基含有ポリエステル樹脂、水酸基含有アクリル樹脂、水酸基含有シリコン変性ポリエステル樹脂、水酸基含有シリコン変性アクリル樹脂、水酸基含有エポキシ樹脂、水酸基含有ビニル樹脂(塩化ビニル共重合樹脂)、水酸基含有フッ素樹脂などが挙げられ、これらは単独で又は組合せて使用することができる。上記水酸基含有ポリエステル樹脂はオイルフリーポリエステル樹脂、油変性ポリエステル樹脂のいずれも包含するものである。
アミノ樹脂架橋剤は、上記水酸基含有塗膜形成性基体樹脂と架橋反応するアミノ樹脂であり、例えば、メラミン、尿素、ベンゾグアナミン、アセトグアナミン、スピログアナミン、ジシアンジアミド等のアミノ成分とアルデヒドとの反応によって得られるメチロール化アミノ樹脂が挙げられる。アルデヒドとしては、ホルムアルデヒド、パラホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、ベンズアルデヒド等が挙げられる。また、このメチロール化アミノ樹脂を1種又は2種以上のアルコールによってエーテル化したものも使用でき、エーテル化に用いられるアルコールの例としてはメチルアルコール、エチルアルコール、n−プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、n−ブチルアルコール、イソブチルアルコール、2−エチルブタノール、2−エチルヘキサノール等の1価アルコールが挙げられる。これらのうち、なかでもメチロール化メラミン樹脂やメチロール化メラミン樹脂のメチロール基の少なくとも一部を炭素原子数1〜4の一価アルコールでエーテル化してなるメラミン樹脂が好適である。
上記メラミン樹脂の市販品としては、例えばユーバン20SE−60、ユーバン225(いずれも三井化学社製、商品名)、スーパーベッカミンG840、同G821(いずれも大日本インキ化学工業社製、商品名)などのブチルエーテル化メラミン樹脂;スミマールM−100、同M−40S、同M−55(いずれも住友化学社製、商品名)、サイメル303、同325、同327、同350、同370(以上、いずれも三井サイテック社製、商品名)、ニカラックMS17、同MS15(いずれも三和ケミカル社製、商品名)、レジミン741(モンサント社製、商品名)等のメチルエーテル化メラミン樹脂;サイメル235、同202、同238、同254、同272、同1130(いずれも日本サイテックインダストリイズ社製、商品名)、スマミールM66B(住友化学社製、商品名)等のメチル化とイソブチル化との混合エーテル化メラミン樹脂;サイメルXV805(日本サイテックインダストリイズ社製、商品名)、ニカラックMS95(三和ケミカル社製、商品名)等のメチル化とn−ブチル化との混合エーテル化メラミン樹脂などを挙げることができる。
上記有機スルホン酸は、前記樹脂バインダである水酸基含有塗膜形成性樹脂とアミノ樹脂架橋剤との硬化反応を促進する触媒である。有機スルホン酸としては、例えば、ドデシルベンゼンスルホン酸、ジノニルナフタレンジスルホン酸、ジノニルナフタレンスルホン酸、パラトルエンスルホン酸などが挙げられ、これらは単独で、又は2種以上混合して使用できる。有機スルホン酸の配合量は、反応促進効果及び得られる塗膜の加工性、耐水性などの観点から、前記樹脂バインダ100重量部に基き、0.1〜3.0質量部、好ましくは0.2〜2.5質量部、さらに好ましくは0.5〜2.0質量部であることが好適である。
上記有機スルホン酸とともに反応混合物を構成する前記アミン化合物は、沸点30〜250℃の2級又は3級のアミン化合物であり、上記有機スルホン酸を中和し、アミン塩を形成することによって、貯蔵中における有機スルホン酸の硬化触媒作用を抑制して塗料組成物の貯蔵安定性に寄与することができ、加熱硬化の際に、アミン化合物が蒸発してフリーのスルホン酸基を有する有機スルホン酸が再生し、硬化触媒として働く。
有機樹脂微粉末は、前記縮み形成用塗料において必要に応じて配合されるものである。
上記式(1)中、
γd=(26.4×(1+COSAp)2)/4
γp=〔{72.8×(1+COSAw)−2×(21.8×γd)0.5}2〕/204
を意味し、Apは、下地塗膜層とパラフィンとの接触角、Awは、下地塗膜層と水との接触角を表し、26.4はパラフィンの表面張力、72.8は水の表面張力、21.8は水の表面張力の分散成分を表す。
本発明に従えば、上記の如くして形成される縮み下地塗膜層(A)の上にインクによる印刷層(B)が形成される。インクによる印刷層の形成方法は、それ自体公知の方法を特に制限なく用いることができ、たとえば、シルクスクリーン方式、インクジェット方式、グラビア印刷方式などを挙げることができる。なかでもインクジェット方式を好適に用いることができる。インク組成物としては、文字、図形、模様、記号など又はこれらの組み合わせを印刷することがでるものであれば、特に制限なく有機溶剤型インク組成物、水性インク組成物のいずれも使用することができる。地球環境保全の面から水性インク組成物であることが好適である。
印刷層(B)の形成のために好適に使用される水性インク組成物(1)に含有せしめられる顔料分散用樹脂は、以下に述べるイオン性官能基含有重合性不飽和モノマー(a)、ポリオキシアルキレン鎖を有する非イオン性重合性不飽和モノマー(b)及びその他のエチレン性不飽和モノマー(c)の共重合体である。
モノマー(a)は、顔料分散用樹脂に特定のイオン性官能基を導入するためのモノマー成分であって、3級アミノ基、4級アンモニウム塩基及びスルホン酸基よりなる群から選ばれる少なくとも1種のイオン性官能基を含有する重合性不飽和モノマーが使用される。
モノマー(b)は、形成される共重合体に親水性を付与するモノマー成分であり、1分子中に、ポリオキシアルキレン鎖と重合性不飽和基を有するモノマーである。上記ポリオキシアルキレン鎖としては、ポリオキシエチレン鎖、ポリオキシプロピレン鎖、ポリオキシエチレンとポリオキシプロピレンとのブロック鎖などを挙げることができる。ポリオキシアルキレン鎖は、200〜3,000、特に300〜2,500の範囲内の分子量を有するのが好適である。
その他のエチレン性不飽和モノマー(c)は、以上に述べたモノマー(a)及びモノマー(b)と共重合可能な、これらモノマー(a)及びモノマー(b)以外の重合性不飽和モノマーであって、顔料分散用樹脂に望まれる特性などに応じて適宜選択して使用される。
そのようなモノマー(c)の具体例としては、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、n−プロピル(メタ)アクリレート、イソプロピル(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、tert−ブチル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、n−オクチル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、トリデシル(メタ)アクリレート等のC1〜C24直鎖状又は環状アルキル(メタ)アクリレートモノマー;2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、ヒドロキシブチル(メタ)アクリレートなどの水酸基含有重合性不飽和モノマー(典型的にはヒドロキシアルキル(メタ)アクリレートモノマー);メタクリル酸、アクリル酸などのカルボキシル基含有重合性不飽和モノマー; アクリルアミド、メタクリルアミド;3−エチル−3−(メタ)アクリロイルオキシメチルオキセタン、3−メチル−3−(メタ)アクリロイルオキシメチルオキセタン、3−ブチル−3−(メタ)アクリロイルオキシメチルオキセタンなどのオキセタン環含有(メタ)アクリレート
;スチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエンなどの芳香族ビニル化合物;(メタ)アクリロニトリル、酢酸ビニルなどを挙げることができる。これらの重合性不飽和モノマ
ーは1種のみ又は2種以上を組合せて使用することができる。
ー(c)の少なくとも一部として、場合により、以下に述べる如き紫外線吸収性重合性不
飽和モノマー及び/又は紫外線安定性重合性不飽和モノマー(d)を使用することができる。
モノマー(b):5〜40重量%、好ましくは7〜35重量%、さらに好ましくは10〜25重量%、
モノマー(c):20〜94.5重量%、好ましくは30〜92重量%、さらに好ましくは45〜88.5重量%。
印刷層(B)の上に塗布されるクリヤ塗料は、印刷層(B)を保護し、さらに印刷層(B)が全面に形成されていない場合には、下地塗膜層(A)をも保護するためのものであり、耐候性の良いクリヤ塗料であれば、有機溶剤型塗料、水系塗料、粉体塗料など制限なく使用することができる。該塗料に用いられる基体樹脂成分としては、例えば、アクリル樹脂系、ポリエステル樹脂系、アルキド樹脂系、シリコーン変性アクリル樹脂系、シリコーン変性ポリエステル樹脂系、シリコーン樹脂系、フッ素樹脂系などの種々の樹脂が挙げられ、これらの樹脂は1種で又は2種以上を組合せて使用することができる。また、必要に応じて、ポリイソシアネート化合物、アミノ樹脂、エポキシ基含有化合物、カルボキシル基含有化合物などの架橋剤を併用することもできる。
静電回転霧化式塗装法、ロールコータ塗装法、カーテン塗装法などの方法によって塗装することができる。クリヤコート層(C)の厚さは、通常、乾燥膜厚で約10〜約50μm、好ましくは約20〜約45μmの範囲内とすることができる。
製造例1〜13
下記表1に示す組成配合にて、塗料化を行ない各下地塗膜層形成用塗料を得た。
(注1)バイロンKS−1430V:東洋紡績(株)製、ポリエステル樹脂、樹脂の数平均分子量12000、水酸基価11mgKOH/g、Tg点1℃。
(注2)バイロンKS−1520V:東洋紡績(株)製、ポリエステル樹脂、樹脂の数平均分子量6400、水酸基価約42mgKOH/g、Tg点2℃。
(注3)バイロンKS−1660V:東洋紡績(株)製、ポリエステル樹脂、樹脂の数平均分子量2700、水酸基価98mgKOH/g、Tg点12℃。
(注4)サイメル303:日本サイテックインダストリイズ(株)製、低分子量メチル化メラミン樹脂。
(注5)ニカラックMS95:三和ケミカル社製、低核体メチルエーテル、ブチルエーテルの混合エーテル化メラミン樹脂。
(注6)ユーバン20SE−60:三井化学社製、ブチルエーテル化メラミン樹脂。
(注7)DNBA−DDBSA:ジ−n−ブチルアミン/ドデシルベンゼンスルホン酸=10/1(モル比)中和物。
(注8)DIPA−DDBSA:ジイソプロピルアミン/ドデシルベンゼンスルホン酸=10/1(モル比)中和物。
(注9)TEA−DDBSA:トリエチルアミン/ドデシルベンゼンスルホン酸=10/1(モル比)中和物。
(注10)ネイキュア5225:米国キング・インダストリーズ製、ドデシルベンゼンスルホン酸の第2級アミン中和物のイソプロパノール溶液。アミン/DDBSAの中和度は約1.1(モル比)。有効成分約33重量%で、うち、アミン/DDBSA(質量比)は約8/25。
(注11)オルガソール2002ES3:仏国、アト・シミー社製、平均粒子径約30μmのナイロン12微粒子。
(注12)タフチックA−20:東洋紡績(株)製、商品名、平均粒子径約18μmのポリアクリロニトリル樹脂微粒子、
(注13)TEXTURE5378:シャムロックケミカル社製、平均粒子径約25μmのポリプロピレン微粒子。
(注14)サイロイド161W:GRACE GMBH社製、商品名、有機処理されたシリカ微粉末、吸油量170ml/100g。
製造例14
撹拌機、温度計、還流冷却管を備えた通常のアクリル樹脂反応槽に、エチレングリコールモノブチルエーテル38部、イソブチルアルコール12部を仕込み、加熱撹拌して110℃に保持した。この中に、メチルメタクリレート48.5部、n−ブチルアクリレート20部、2−(メタクリロイルオキシ)エチルトリメチルアンモニウムクロライド5部、2−(2’−ヒドロキシ−5’−メタクリロイルオキシエチルフェニル)−2H−ベンゾトリアゾール1.5部、2−ヒドロキシエチルアクリレート5部、「NFバイソマーS2 0W」(第一工業製薬(株)製、商品名、メトキシポリエチレングリコールモノメタクリレートの50%水希釈品、分子量約2080)40部、アゾビスイソブチロニトリル1部及びイソブチルアルコール20部からなる混合物を3時間かけて滴下した。滴下終了後、110℃で30分間熟成し、次にエチレングリコールモノブチルエーテル10部及びアゾビスイソブチロニトリル0.5部からなる追加触媒混合液を1時間かけて滴下した。ついで110℃で1時間熟成したのち冷却し、固形分50%の顔料分散用樹脂溶液(I)−1を得た。
上記製造例14において、後記表1に示す配合とする以外は製造例14と同様の操作を行い、顔料分散用樹脂溶液(I)−2及び(I)−3を得た。これらの顔料分散用樹脂溶液の固形分、及び顔料分散用樹脂の樹脂酸価等を下記表2に示す。尚、表2において「NFバイソマーS20W」の量は固形分量を示す。
製造例17〜20
前記製造例14〜16で得た固形分50%の各顔料分散用樹脂溶液、顔料、「BYK−028」(BYK−Chemie社製、商品名、シリコーン系消泡剤)、イソプロパノール、グリセリン及び脱イオン水を、下記表3に示す組成配合にて容量225ccの広口ガラスビン中に入れ、分散メジアとして直径約1.3mmφのガラスビーズを加えて密封し、ペイントシェイカーにて4時間分散して各水性インクNo.1〜4を得た。
黄、黒の各色のインクを水性インクNo.5〜8とする。
〔下地塗膜層(A)の形成〕
厚さ0.5mmのリン酸亜鉛処理電気亜鉛メッキ鋼板上に、関西ペイント社製KPカラー8620プライマー(プレコート鋼板用ポリエステル系プライマ)を乾燥膜厚が5μmとなるよう塗装し、素材到達最高温度220℃となるよう45秒間焼付け、プライマー塗装鋼板を得た。このプライマー塗装鋼板上に、前記製造例1で得た下地塗膜層形成用塗料(縮み形成用塗料)を下記のように粘度調整し、バーコータにて乾燥膜厚が約18μmとなるよう塗装し、素材到達最高温度が230℃となるよう60秒間焼付けて下地塗膜層(A)を形成した。塗装に際しては、シクロヘキサノン/スワゾール1500(丸善石油(株)製、芳香族石油系高沸点溶剤)=60/40(重量比)の混合溶剤を用い塗料粘度をフォードカップ#4で約100秒(25℃)に調整した。
得られた下地塗膜層(A)の上に、製造例17〜20で得た水性インクNO.1〜4を用いてインクジェット方式による自動塗装機「ミケランジェロV7」((株)エルエーシー製)により、ブース湿度70%にて塗装・印字して印刷層を形成し、室温で10分間乾燥させた後、印刷層の上に2液型アクリルウレタン系有機溶剤型クリヤ塗料「レタンPG2Kクリヤー」(関西ペイント社製、紫外線吸収剤を含む)を乾燥膜厚で30〜40μmとなるようにエアスプレー塗装し、60℃で20分間乾燥させてインクジェット印刷物を得た。
実施例1において、下地塗膜層(A)の形成に用いる製造例1で得た下地塗膜層形成用塗料(縮み形成用塗料)の代わりに、後記表4に示す塗料を使用する以外は、実施例1と同様の操作を行なってインクジェット印刷物を得た。
実施例1において、印刷層の形成に用いる水性インクを水性インクNO.5〜8とする以外は実施例1と同様の操作を行なってインクジェット印刷物を得た。
○:均一で良好な縮み状態、 △:縮みがみられるが、均一ではなく、やや不良、
×:縮みがみられない。
凸凹の平均間隔Sm:東京精密機器社製、表面粗度測定器「サーフコム550A」で測定した平均間隔(Sm)。
・印字状態については、クリヤ塗料塗装前のインクジェット印刷物をマイクロスコープにより観察し下記基準により評価した。
◎:インクの滲みがない、
○:インクの滲みが僅かに認められるが良好、
△:インクの滲みがかなり認められる、
×:インクの滲みが多く認められる。
◎:インクの滲みがない、
○:インクの滲みが僅かに認められるが良好、
△:インクの滲みがかなり認められる、
×:インクが滲滲んで印字面の像が崩れた状態。
◎:全く剥離、塗膜の欠けが認められない、
○:碁盤目の縁に僅かに欠けがみられる、
△:碁盤目100個のうち、1〜5個が剥離する、
×:碁盤目100個のうち、6個以上が剥離する。
Claims (8)
- 基材面上に、下地塗膜層(A)、該下地塗膜層(A)上にインクによる印刷層(B)が形成され、さらにその上にクリヤコート層(C)が形成されてなる印刷物において、該下地塗膜層(A)が、水酸基含有塗膜形成性樹脂とアミノ樹脂架橋剤とを含有する樹脂バインダを含有する縮み形成用塗料を塗装、硬化させてなり、かつ表面張力33mN/m以下の縮み下地塗膜層であることを特徴とする印刷物。
- 縮み形成用塗料が、樹脂バインダ100質量部に対して、有機スルホン酸0.1〜3.0質量部と、該有機スルホン酸1当量に対して1.5〜30当量となる量の沸点30〜250℃の2級又は3級のアミン化合物との反応混合物を含有することを特徴とする請求項1記載の印刷物。
- 前記水酸基含有塗膜形成性樹脂が、水酸基価3〜200mgKOH/g樹脂であるポリエステル樹脂であることを特徴とする請求項1又は2記載の印刷物。
- 前記アミノ樹脂架橋剤が、メチルエーテル化メラミン樹脂、又はメチルエーテル化メラミン樹脂とブチルエーテル化メラミン樹脂との混合メラミン樹脂である請求項1〜3のいずれか一項に記載の印刷物。
- 前記縮み形成用塗料が、さらに平均粒子径0.2〜80μmの有機樹脂微粉末を、樹脂バインダ100質量部に対して、0.5〜50質量部含有することを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の印刷物。
- 上記下地塗膜層(A)の中心線平均粗さRaが2.0〜10.0μm、凸凹の平均間隔Smが10〜150μmである請求項1〜5のいずれか一項に記載の印刷物。
- 基材面上に、表面張力33mN/m以下で、かつ中心線平均粗さRaが2.0〜10.0μm、凸凹の平均間隔Smが10〜150μmである縮み下地塗膜層(A1)、該下地塗膜層上にインクによる印刷層(B)が形成され、さらにその上にクリヤコート層(C)が形成されてなる印刷物における縮み下地塗膜層(A1)の形成に用いられる塗料であって、水酸基含有塗膜形成性樹脂とアミノ樹脂架橋剤とを含有する樹脂バインダを含有し、かつ樹脂バインダ100質量部に対して、有機スルホン酸0.1〜3.0質量部と、該有機スルホン酸1当量に対して1.5〜30当量となる量の沸点30〜250℃の2級又は3級のアミン化合物との反応混合物及び平均粒子径0.2〜80μmの有機樹脂微粉末0.5〜50質量部を含有する縮み形成用塗料。
- 請求項1〜6のいずれか一項に記載のインクジェット印刷物の形成に用いられる下地塗膜層(A)が形成された基板。
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