JP2011026404A - Metal printing ink composition and covering method using the same - Google Patents

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慎一郎 藤原
Masatoshi Totsuka
昌利 戸塚
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a metal printing ink composition that has a high degree of whiteness and high designability and gives an elution amount with an aqueous alcoholic solution of a benzoxazole derivative sufficiently lower than the tolerance limit based on the U.S. Food and Drug Administration (hereinafter referred to as "FDA"), and a covering method using the same. <P>SOLUTION: The metal printing ink composition includes a pigment, an alkyd resin, a hydrocarbon solvent and a benzoxazole derivative. The covering method for a metal substrate includes applying the metal printing ink composition onto a metal substrate, subsequently coating it with a thermosetting overprinting varnish and thermosetting the varnish. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、金属印刷インキの分野、特に飲料缶、2ピース缶の印刷インキに於いて、白色度が高く、高意匠性であると認識され、且つ、乾燥皮膜からの溶出試験において、ベンズオキサゾール誘導体の溶出量が極めて少ない金属印刷インキ組成物及びそれを用いた被覆方法を提供しようとするものである。   In the field of metal printing inks, in particular, beverage cans and two-piece printing inks, benzoxazole has been recognized as having high whiteness and high design, and in a dissolution test from a dry film. It is an object of the present invention to provide a metal printing ink composition with a very small amount of derivative elution and a coating method using the same.

現在、飲料缶、特に2ピース缶は、ビール、発泡酒、第3のビール等、白を基調とした印刷が多く行われている。各メーカーは、アイキャッチを目的により白度の高い白インキの要望している。しかし現在の酸化チタン、アルキッド樹脂、炭化水素系溶剤、その他からなる金属印刷インキ組成物で白色度を上げる為には、インキの膜厚を上げざるを得ない。しかし、曲面印刷を行う2ピース缶の印刷方式では、膜厚を上げることにより、印刷時のミスティングの発生が顕著となる。また画線の再現が不鮮明になる等の弊害が生じ、印刷速度を上げることが困難であり、極めて生産性が劣るものであった。また酸化チタン以外の物質を添加し、隠蔽性を上げ、白色度を向上しようとする試みは行われていた。(例えば、特許文献1参照)しかしながら、この試みは、水性オーバープリント用ワニスを用いた際の低下する隠蔽性を維持しようとする試みであり、白色度を積極的に向上しようとするものでは無い。ベンズオキサゾール誘導体が蛍光増白剤として、UV照射で可視化するインキに使用されている(例えば、特許文献2参照)。ベンズオキサゾール誘導体を添加することで白色度の向上は見られるものの、アルコール飲料缶などの場合、ベンズオキサゾール誘導体の溶出が極めて少ないインキが求められていた。   Currently, beverage cans, especially two-piece cans, are often printed based on white, such as beer, happoshu, and third beer. Each manufacturer demands white ink with high whiteness for the purpose of eye catching. However, in order to increase the whiteness with a metal printing ink composition comprising current titanium oxide, alkyd resin, hydrocarbon solvent, etc., the film thickness of the ink must be increased. However, in the two-piece can printing method that performs curved surface printing, the occurrence of misting during printing becomes significant by increasing the film thickness. In addition, there are problems such as unclear reproduction of image lines, it is difficult to increase the printing speed, and the productivity is extremely poor. In addition, attempts have been made to add substances other than titanium oxide to improve the hiding property and improve the whiteness. (For example, refer to Patent Document 1) However, this attempt is an attempt to maintain the concealing property that is lowered when the aqueous overprint varnish is used, and does not attempt to positively improve the whiteness. . A benzoxazole derivative is used as an optical brightener in an ink visualized by UV irradiation (for example, see Patent Document 2). Although the whiteness is improved by adding a benzoxazole derivative, in the case of an alcoholic beverage can or the like, an ink with extremely little elution of the benzoxazole derivative has been demanded.

特開平6−279722号公報JP-A-6-279722 特開平8−199101号公報JP-A-8-199101

本発明の課題は、白色度が高く高意匠性であるとともに、ベンズオキサゾール誘導体のアルコール水溶液による溶出量が、米国食品医薬品局(以下、FDA)基準の許容限度を十分下回る金属印刷インキ組成物、及び、それを用いた被覆方法を提供することにある。   An object of the present invention is a metal printing ink composition having a high whiteness and high design, and an elution amount of a benzoxazole derivative with an alcohol aqueous solution sufficiently lower than an allowable limit of the standards of the US Food and Drug Administration (hereinafter referred to as FDA). And it is providing the coating method using the same.

本発明者らは鋭意研究した結果、ベンズオキサゾール誘導体を特定のアルキド樹脂バインダー中に含有させた金属印刷インキ組成物が前記課題を解決することを見出し、本発明を完成するに至った。   As a result of intensive studies, the present inventors have found that a metal printing ink composition containing a benzoxazole derivative in a specific alkyd resin binder solves the above problems, and has completed the present invention.

すなわち本発明は、顔料、アルキッド樹脂、炭化水素系溶剤、及び、一般式(1)で示されるベンズオキサゾール誘導体を含有すること特徴とする金属印刷インキ組成物を提供する。更に、本発明は、該金属印刷インキ組成物を用いた被覆方法を提供する。   That is, the present invention provides a metal printing ink composition comprising a pigment, an alkyd resin, a hydrocarbon solvent, and a benzoxazole derivative represented by the general formula (1). Furthermore, this invention provides the coating method using this metal printing ink composition.

Figure 2011026404
(R、R1、R2は、任意の有機化合物。)
Figure 2011026404
(R, R1, and R2 are arbitrary organic compounds.)

本発明のベンズオキサゾール誘導体を含有することを特徴とした金属印刷インキ組成物は、ベンズオキサゾール誘導体を含有しない金属印刷インキ組成物と比較し同等の印刷適性を有するとともに、白色度が高く高意匠性の印刷物を得ることができる。又、食品に直接触れる(缶内面に相当)用途に於いて、FDAが要求するアルコール溶出試験に対しても、乾燥皮膜からのベンズオキサゾール誘導体の溶出量は、0.5ppb以下という、何ら試験の必要がない極めて低いレベルの溶出量であることが確認でき、缶外面用途への展開の可能性も得られた。   The metal printing ink composition characterized by containing the benzoxazole derivative of the present invention has equivalent printability as compared with a metal printing ink composition not containing a benzoxazole derivative, and has high whiteness and high design. Can be obtained. In addition, for the alcohol elution test required by the FDA in applications that directly touch food (equivalent to the inner surface of the can), the elution amount of the benzoxazole derivative from the dried film is 0.5 ppb or less. It was confirmed that the amount of elution was an extremely low level that was not necessary, and the possibility of expansion to can outer surface applications was also obtained.

以下、本発明に用いる、各構成成分について詳細に説明する。本発明に使用されるアルキッド樹脂は、多塩基酸と多価アルコールとの縮合物を骨格とし、油、脂肪酸或いはそれらの水素添加物、1価の酸、1価のアルコールなどで変性した樹脂であり、エポキシ樹脂変性、アクリル樹脂変性する事も可能である。各成分は、油長が、20〜60、望ましくは、25〜55、更に望ましくは、30〜50の範囲で、且つ、水酸基価が50〜200、望ましくは、80〜190、更に望ましくは、100〜185に調整可能であれば良い。油長が20未満であると転移性が低下し、白色度が得られにくい。60を超えるとオーバープリント用ワニス塗装後、特に湯中での硬度が低下し、缶印刷塗装表面傷が付き易くなる。また水酸基価が50未満の場合、オーバープリント用ワニス塗装後、特に湯中での硬度が低下し、缶印刷塗装表面傷が付き易くなる。200を超えると転移性が低下し、白色度が得られにくい。本発明のアルキッド樹脂は、通常アルキッド樹脂の合成に使用できる原料が使用でき、特に制限はない。多塩基酸としては、アジピン酸、無水フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、無水コハク酸、アゼライン酸、セバシン酸、テトラヒドロ無水フタル酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、テトラブロム無水フタル酸、テトラクロル無水フタル酸、無水ヘット酸、無水ハイミック酸、無水マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、無水トリメリット酸、メチルシクロヘキセントリカルボン酸無水物、無水ピロメリット酸等が例示でき単独又は複数を混合して使用できる。多価アルコールとしては、エチレングリコール、ポリエチレングリコール、プロピレングリコール、ポリプロピレングリコール、ブチレングリコール、ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、オクタンジオール、ブチルエチルプロパンジオール、ビスフェノールA、水素化ビスフェノールA、ビスフェノールF、グリセリン、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、トリスヒドロキシメチルアミノメタン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール等を例示でき単独又は複数を混合して使用できる。   Hereinafter, each component used for this invention is demonstrated in detail. The alkyd resin used in the present invention is a resin modified with an oil, a fatty acid or a hydrogenated product thereof, a monovalent acid, a monovalent alcohol, etc., based on a condensate of a polybasic acid and a polyhydric alcohol. Yes, it can be modified with epoxy resin or acrylic resin. Each component has an oil length of 20 to 60, desirably 25 to 55, more desirably 30 to 50, and a hydroxyl value of 50 to 200, desirably 80 to 190, more desirably. What is necessary is just to be able to adjust to 100-185. If the oil length is less than 20, the transferability is lowered and whiteness is hardly obtained. If it exceeds 60, after the overprint varnish coating, the hardness especially in hot water is lowered, and the surface of the can print coating surface is easily damaged. On the other hand, when the hydroxyl value is less than 50, after coating the varnish for overprinting, the hardness particularly in hot water is lowered, and the surface of the can print coating is easily damaged. If it exceeds 200, the transferability is lowered, and it is difficult to obtain whiteness. In the alkyd resin of the present invention, raw materials that can be used for the synthesis of alkyd resins can be used, and there is no particular limitation. Polybasic acids include adipic acid, phthalic anhydride, isophthalic acid, terephthalic acid, succinic anhydride, azelaic acid, sebacic acid, tetrahydrophthalic anhydride, hexahydrophthalic anhydride, tetrabromophthalic anhydride, tetrachlorophthalic anhydride, anhydrous Examples thereof include het acid, hymic anhydride, maleic anhydride, fumaric acid, itaconic acid, trimellitic anhydride, methylcyclohexeric carboxylic anhydride, pyromellitic anhydride, and the like. These can be used alone or in combination. Polyhydric alcohols include ethylene glycol, polyethylene glycol, propylene glycol, polypropylene glycol, butylene glycol, hexanediol, neopentyl glycol, octanediol, butylethylpropanediol, bisphenol A, hydrogenated bisphenol A, bisphenol F, glycerin, tri Examples include methylolethane, trimethylolpropane, trishydroxymethylaminomethane, pentaerythritol, dipentaerythritol and the like, and these can be used alone or in combination.

本発明に用いるアルキッド樹脂合成に使用される不乾性油、不乾性油脂肪酸しては、油長が、20〜60、望ましくは、25〜55、更に望ましくは、30〜50の範囲で且つ、水酸基価が50〜200、望ましくは、80〜190、更に望ましくは、100〜185に調整可能であれば良く特に制限はない。通常アルキッド樹脂合成に使用される不乾性油、不乾性油脂肪酸が使用可能である。不乾性油、不乾性油脂肪酸としては、ヒマシ油、パーム油、ヤシ油、ヒマシ油脂肪酸、パーム油脂肪酸、ヤシ油脂肪酸等が例示でき単独又は複数を混合して使用できるが、更に価格、入手の容易さ等を考慮すると、ヤシ油及び又はヤシ油脂肪酸を使用することが望ましい。   The non-drying oil and non-drying oil fatty acid used for synthesizing the alkyd resin used in the present invention have an oil length in the range of 20 to 60, preferably 25 to 55, more preferably 30 to 50, and There is no particular limitation as long as the hydroxyl value can be adjusted to 50 to 200, preferably 80 to 190, and more preferably 100 to 185. Non-drying oils and non-drying oil fatty acids usually used for synthesizing alkyd resins can be used. Examples of non-drying oils and non-drying oil fatty acids include castor oil, palm oil, coconut oil, castor oil fatty acid, palm oil fatty acid, coconut oil fatty acid and the like. In view of easiness, etc., it is desirable to use coconut oil and / or coconut oil fatty acid.

1価の酸としては、安息香酸、p−ターシャリーブチル安息香酸、ロジン酸、水素添加ロジン酸等を例示でき単独又は複数を混合して使用できる。1価のアルコールとしてはオクチルアルコール、デカノール、ラウリルアルコール、セチルアルコール、ステアリルアルコール、イソステアリルアルコール、グリコールエステル類、フェニルグリコール等のグリコールエーテル類、ロジンアルコール、水添ロジンアルコール等を例示でき単独又は複数を混合して使用できる。エポキシ変性としては1価及び又は多価のエポキシ基を有する化合物でエポキシエステルを形成し変性することも可能である。アクリル変性は、上記縮合反応によって生成した脂肪酸変性ポリエステル樹脂或いは油変性アルキッド樹脂の不飽和二重結合にアクリル酸エステル、スチレン等のビニル化合物を、ラジカル重合開始剤を用いてグラフト重合せしめることによって実施される。   Examples of the monovalent acid include benzoic acid, p-tertiary butyl benzoic acid, rosin acid, hydrogenated rosin acid, and the like, which can be used alone or in combination. Examples of monohydric alcohols include octyl alcohol, decanol, lauryl alcohol, cetyl alcohol, stearyl alcohol, isostearyl alcohol, glycol esters, glycol ethers such as phenyl glycol, rosin alcohol, hydrogenated rosin alcohol, and the like. Can be used in combination. As the epoxy modification, it is also possible to form an epoxy ester with a compound having a monovalent and / or polyvalent epoxy group for modification. Acrylic modification is carried out by graft polymerization of a vinyl compound such as acrylate or styrene onto the unsaturated double bond of the fatty acid-modified polyester resin or oil-modified alkyd resin produced by the condensation reaction using a radical polymerization initiator. Is done.

本発明の金属印刷インキ組成物に於ける、アルキッド樹脂の添加量は、任意であるが、不揮発分として通常5〜90質量%の範囲である。   The addition amount of the alkyd resin in the metal printing ink composition of the present invention is arbitrary, but is usually in the range of 5 to 90% by mass as a nonvolatile content.

本発明の金属印刷インキ組成物に用いる炭化水素系溶剤としては、沸点範囲が200〜400℃の通常インキ用として用いられる溶剤を使用する事ができ、特に制限はない。沸点が200℃未満では印刷機上での機上安定性に問題が発生することがあり、400℃を超えると、焼き付け乾燥時に被膜中に溶剤が残存する場合があり、物性に問題が生じ得る。   As the hydrocarbon solvent used in the metal printing ink composition of the present invention, there can be used a solvent used for ordinary ink having a boiling range of 200 to 400 ° C., and there is no particular limitation. If the boiling point is less than 200 ° C., there may be a problem with on-press stability on a printing press. If it exceeds 400 ° C., a solvent may remain in the coating during baking and drying, which may cause a problem with physical properties. .

炭化水素系溶剤は、通常の石油系溶剤が用いられる。石油系の溶剤としては、新日本石油(株)のAF5、6、7号ソルベントやモービル石油(株)のジェンレックス57等を例示できるが、本発明の金属印刷インキ組成物に於けるアルキッド樹脂に対する溶解性を考慮すると芳香族炭化水素であるアルキルベンゼン系の溶剤が好適である。新日本石油化学(株)のアルケンL、200P等が例示でき、単独又は複数を混合して使用でき、芳香族を含まない炭化水素との混合も可能である。   As the hydrocarbon solvent, an ordinary petroleum solvent is used. Examples of petroleum solvents include AF5, 6, 7 Solvent of Shin Nippon Oil Co., Ltd., Genlex 57 of Mobil Petroleum Co., Ltd., etc., and alkyd resins in the metal printing ink composition of the present invention. In view of the solubility in water, an alkylbenzene solvent which is an aromatic hydrocarbon is preferable. Examples include Alkene L, 200P, etc., from Nippon Petrochemical Co., Ltd., which can be used alone or in combination, and can be mixed with hydrocarbons that do not contain aromatics.

本発明に用いられる炭化水素系溶剤の添加量は、通常印刷が行われるインキのT.Vが5〜50の範囲に調整できれば良く、特に制限はないが、通常5〜60質量%の範囲である。   The amount of the hydrocarbon-based solvent used in the present invention is the T.I. There is no particular limitation as long as V can be adjusted in the range of 5 to 50, but it is usually in the range of 5 to 60% by mass.

本発明に使用されるベンズオキサゾール誘導体は、単独又は複数を混合して使用できる。特にエタノール水溶液による溶出量を減少させる可能性が高い物質として、ベンズオキサゾール誘導体の中でも、2,5−ビス(5’−t−ブチルベンゾオキゾリル−2’)チオフェンが好適に用いられる。ベンズオキサゾール誘導体のとしては、インキ中に0.1〜5質量%、より好ましくは0.5〜4質量%、特に好ましくは、1〜3質量%配合すれば良い。   The benzoxazole derivatives used in the present invention can be used alone or in combination. Among the benzoxazole derivatives, 2,5-bis (5'-t-butylbenzooxolyl-2 ') thiophene is preferably used as a substance that is particularly likely to reduce the amount of elution with an aqueous ethanol solution. As the benzoxazole derivative, 0.1 to 5% by mass, more preferably 0.5 to 4% by mass, and particularly preferably 1 to 3% by mass in the ink.

本発明の金属印刷インキ組成物に使用される顔料としては、任意の無機及び有機顔料が単独又は複数を混合して使用できる。特に酸化チタンと、粒子系100nm以下で、その表面にシラノール基を有する粒子状シリカの併用が好ましい。酸化チタンの配合量としては、インキ中に20〜60質量%、より好ましくは25〜55質量%、特に好ましくは、30〜45質量%配合すれば良い。粒子状シリカの配合量としては、インキ中に0.5〜20質量%、より好ましくは5〜15質量%、特に好ましくは6〜12質量%を配合すれば良い。   As the pigment used in the metal printing ink composition of the present invention, any inorganic and organic pigments can be used alone or in combination. In particular, the combined use of titanium oxide and particulate silica having a particle system of 100 nm or less and having a silanol group on the surface thereof is preferable. As a compounding quantity of a titanium oxide, 20-60 mass% in an ink, More preferably, it is 25-55 mass%, Especially preferably, what is necessary is just to mix | blend 30-45 mass%. The blending amount of the particulate silica may be 0.5 to 20% by mass, more preferably 5 to 15% by mass, and particularly preferably 6 to 12% by mass in the ink.

本発明の金属印刷インキ組成物のその他の成分としては、必要に応じて顔料分散剤、ドライヤー、酸触媒、補助樹脂、補助溶剤等を添加することが可能である。   As other components of the metal printing ink composition of the present invention, a pigment dispersant, a dryer, an acid catalyst, an auxiliary resin, an auxiliary solvent and the like can be added as necessary.

補助樹脂としては、印刷適性、物性等に応じて任意の樹脂が単独又は複数を混合して使用できる。ロジン変性フェノール樹脂、オイルフリーポリエステル樹脂、石油樹脂、エポキシ樹脂、ケトン樹脂、ロジン変性マレイン酸樹脂、アミノ樹脂、ベンゾグアナミン樹脂等を例示できる。   As the auxiliary resin, any resin can be used singly or in combination, depending on the printability, physical properties and the like. Examples thereof include rosin-modified phenol resin, oil-free polyester resin, petroleum resin, epoxy resin, ketone resin, rosin-modified maleic acid resin, amino resin, and benzoguanamine resin.

補助溶剤としては、印刷適性、オーバープリント用ワニスの塗装性に応じて、単独又は複数を混合して使用できる。グリコール系、グリコールエーテル系、グリコールエステル系、高級アルコール系溶剤等が例示できる。   As an auxiliary solvent, it can be used individually or in mixture according to printability and the coating property of the overprint varnish. Examples include glycol-based, glycol ether-based, glycol ester-based, and higher alcohol-based solvents.

本発明の印刷インキ組成物は、樹脂凸版オフセット方式、水無し平版オフセット方式など通常の2ピース缶の印刷方式によって、金属基材に容易に印刷する事が出来る。インキ膜厚は任意であるが、例えば0.3〜6μmの範囲で行えばよい。   The printing ink composition of the present invention can be easily printed on a metal substrate by a usual two-piece can printing method such as a resin letterpress offset method or a waterless planographic offset method. Although the ink film thickness is arbitrary, it may be performed, for example, in the range of 0.3 to 6 μm.

金属基材の印刷に使用される下地金属基材としては、金属を円筒形の缶型に成型した2ピース缶や未塗装或いは塗装された金属板が用いられ特に制限はない。下地金属は、アルミニウム、鉄等が例示でき、化成処理、メッキ処理、サイズ塗料やホワイトコーティング等が塗装されていても、ペットフィルム等がラミネート処理されていても構わない。   As the base metal substrate used for printing the metal substrate, a two-piece can obtained by molding a metal into a cylindrical can shape or an unpainted or painted metal plate is used and there is no particular limitation. The base metal can be exemplified by aluminum, iron or the like, and may be applied with chemical conversion treatment, plating treatment, size paint, white coating, etc., or may be laminated with pet film or the like.

本発明の金属印刷インキ組成物と組み合わせるオーバープリント用ワニスは、加熱によって硬化する任意の水性型又は溶剤型のオーバープリント用ワニスが使用でき、特に制限はない。   As the overprint varnish to be combined with the metal printing ink composition of the present invention, any aqueous type or solvent type overprint varnish that is cured by heating can be used, and there is no particular limitation.

本発明の金属印刷インキ組成物の硬化方法は、通常の金属インキと同様でよく、特に制限はない。例えばインキのみを100〜200℃の温度で5秒から15分焼付け乾燥させた後、オーバープリント用ワニスを塗装しても良いし、ウェットオンウェット方式でオーバープリント用ワニスを塗装した後、150〜450℃で1秒〜15分程度焼き付け乾燥しても良い。本発明の金属印刷インキ組成物と組み合わせるオーバープリント用ワニスの塗装方法は、通常のコーター方式で行うことができる。オーバープリント用ワニスの膜厚は任意であるが、例えば、5〜10μmの範囲で行えばよい。   The method for curing the metal printing ink composition of the present invention may be the same as that for ordinary metal ink, and is not particularly limited. For example, after only ink is baked and dried at a temperature of 100 to 200 ° C. for 5 seconds to 15 minutes, an overprint varnish may be applied, or after an overprint varnish is applied by a wet-on-wet method, 150 to You may bake and dry at 450 degreeC for about 1 second-15 minutes. The coating method of the overprint varnish combined with the metal printing ink composition of the present invention can be performed by a normal coater method. The film thickness of the overprint varnish is arbitrary, but may be in the range of 5 to 10 μm, for example.

以下、本発明の理解を容易にするため、実施例によって本発明を具体的に説明する。なお、例中の部及び%は質量基準によるものである。   Hereinafter, in order to facilitate understanding of the present invention, the present invention will be specifically described by way of examples. In the examples, parts and% are based on mass.

(樹脂−1:アルキッド樹脂の合成)
椰子油40.0部、無水フタル酸33.7部、トリメチロールプロパン8.5部、ペンタエリスリトール17.2部を常法にてエステル化し、油長40、酸価8、水酸基価148の液状アルキッド樹脂(樹脂−1)を得た。
(Resin-1: Synthesis of alkyd resin)
40.0 parts of coconut oil, 33.7 parts of phthalic anhydride, 8.5 parts of trimethylolpropane, and 17.2 parts of pentaerythritol are esterified by a conventional method to obtain a liquid having an oil length of 40, an acid value of 8 and a hydroxyl value of 148. An alkyd resin (resin-1) was obtained.

(インキ−1の調製)
酸化チタンCR50(石原産業製)44部、粒子状シリカ(アエロジル200:日本アエロジル製)5部、2,5−ビス(5’−t−ブチルベンゾオキサゾリル−2’)チオフェン1部、前記した(樹脂−1)30部、アルケンL(アルキルベンゼン:新日本石油化学製)20部を通常の3本ロールミルで練肉攪拌し、金属印刷用白インキ(インキ−1)を得た。
(Preparation of ink-1)
44 parts of titanium oxide CR50 (made by Ishihara Sangyo), 5 parts of particulate silica (Aerosil 200: made by Nippon Aerosil), 1 part of 2,5-bis (5′-t-butylbenzoxazolyl-2 ′) thiophene, 30 parts of Resin-1 and 20 parts of Alkene L (alkylbenzene: manufactured by Nippon Petrochemical Co., Ltd.) were kneaded with a normal three-roll mill to obtain a white ink (ink-1) for metal printing.

(インキ−2の調製)
酸化チタンCR50(石原産業製)45部、粒子状シリカ(アエロジル200:日本アエロジル製)5部、前記した(樹脂−1)30部、アルケンL(アルキルベンゼン:新日本石油化学製)20部を通常の3本ロールミルで練肉攪拌し、金属印刷用白インキ(インキ−2)を得た。
(Preparation of ink-2)
Usually, 45 parts of titanium oxide CR50 (made by Ishihara Sangyo), 5 parts of particulate silica (Aerosil 200: made by Nippon Aerosil), 30 parts of (Resin-1) and 20 parts of Alkene L (alkylbenzene: made by Nippon Nippon Petrochemical) Were mixed with a three-roll mill to obtain a white ink for metal printing (ink-2).

(印刷試験)
調製した金属印刷用白インキ(インキ−1)及び(インキ−2)を使用し、ウェットインキ皮膜が1.5μとなるようにアルミ2ピース缶(肉厚50〜100μm)にドライオフセット方式で印刷し、印刷状態を観察し、転移性が良好なものを○、不良なものを×と評価する。また印刷に引き続き、オーバープリント用ワニスとして水溶性アクリル樹脂(アルマテックスWA41:三井化学製)55部、メチル化メラミン樹脂(サイメル303 三井サイッテクス製)15部、脱イオン水20部、エチレングリコールモノイソプロピルエーテル10部を用いて、全面に塗布量50mg/100cmで塗装し、200℃で1分間焼付け、白色度を目視判定した。白色度が高く、高意匠製のものを「◎」、白色度が普通な物を「○」、白色度が劣るものを「×」評価する。
(Print test)
Using the prepared white ink for metal printing (ink-1) and (ink-2), printing on aluminum two-piece can (thickness 50-100 μm) by dry offset method so that the wet ink film is 1.5 μm Then, the printing state is observed, and those having good transferability are evaluated as ◯, and those having poor transfer are evaluated as ×. Following printing, 55 parts of water-soluble acrylic resin (Almatex WA41: made by Mitsui Chemicals), 15 parts methylated melamine resin (made by Cymel 303 Mitsui Cytex), 20 parts deionized water, ethylene glycol monoisopropyl as overprint varnish Using 10 parts of ether, the entire surface was coated with a coating amount of 50 mg / 100 cm 2 , baked at 200 ° C. for 1 minute, and the whiteness was visually determined. A product having a high whiteness and having a high design is evaluated as “度”, a product having a normal whiteness is evaluated as “◯”, and a product having a low whiteness is evaluated as “X”.

Figure 2011026404
Figure 2011026404

(溶出試験)
調製した金属用白インキ(インキ−1)及び(インキ−2)を使用し、ウェットインキ皮膜が2μmになるようにアルミ板(板厚0.2mm)にRIテスターを用い印刷し、オーバープリント用ワニス1WB306(DIC製)を40mg/100cmで塗装後、190℃、70秒+200℃、90秒焼付け乾燥する。
(Dissolution test)
Using the prepared white ink for metal (ink-1) and (ink-2), printing on an aluminum plate (plate thickness 0.2 mm) using an RI tester so that the wet ink film is 2 μm, for overprinting Varnish 1WB306 (manufactured by DIC) is applied at 40 mg / 100 cm 2 and then baked and dried at 190 ° C., 70 seconds + 200 ° C. for 90 seconds.

(溶出条件)
上記で作成した試験片(インキ印刷部面積:322cm)を10%エタノール溶液322ml中に印刷部が全て浸かる様に浸漬し、下記2条件で、溶出を行った。
・溶出条件(1):「100℃、30分」+「40℃、240時間」溶出
・溶出条件(2):「 66℃、30分」+「40℃、240時間」溶出
上記の(2)の溶出条件は、米国食品医薬品局(以下FDA)の、食物接触物質のための市販前提出物の準備:食品接触物質のための上市前届出の作成:推薦される化学試験と言う文書中の付属書IIの、選択される溶出性試験プロトコールのd条件(缶アルコール系飲料を想定)に準拠した条件として実施した。上記(1)の溶出条件は、(2)よりも更に厳しい条件として、100℃を採用した。
(Elution conditions)
The test piece prepared above (ink printing area: 322 cm 2 ) was immersed in 322 ml of 10% ethanol solution so that the printing area was completely immersed, and elution was performed under the following two conditions.
・ Elution condition (1): “100 ° C., 30 minutes” + “40 ° C., 240 hours” elution condition (2): “66 ° C., 30 minutes” + “40 ° C., 240 hours” elution (2 ) Elution conditions in the US Food and Drug Administration (FDA) preparation of premarket submissions for food contact materials: preparation of pre-market notifications for food contact materials: recommended chemical tests This was carried out as a condition conforming to the d condition (assuming a can alcoholic beverage) of the selected dissolution test protocol in Appendix II. As the elution condition of (1) above, 100 ° C. was adopted as a more severe condition than (2).

(2.溶出液の分析)
溶出液322mlを脱溶剤し、乾燥固化した後、アセトン3.5mlで溶出し、検液(100倍濃縮)とし、SIM法で測定した。本測定のベンズオキサゾール誘導体の検出限界は、100ppbで、100倍濃縮であるので、溶出液の検出限界は、1ppbである。定量結果を表2に示す。
(2. Analysis of eluate)
322 ml of the eluate was removed from the solvent, dried and solidified, and then eluted with 3.5 ml of acetone to obtain a test solution (concentration 100 times), which was measured by the SIM method. Since the detection limit of the benzoxazole derivative in this measurement is 100 ppb and 100-fold concentration, the detection limit of the eluate is 1 ppb. The quantitative results are shown in Table 2.

Figure 2011026404
Figure 2011026404

(評価条件及び換算後の溶出液中濃度)
FDAは、1平方インチ(6.45cm)当たり、10mlの溶媒で溶出し、得られた濃度に、分布係数と、消費係数を乗じた値を要求している。今回の試験は、322cm当たり、322ml(つまり、10cm当たり、10ml)の溶媒で溶出しているので、溶出面積比から溶液溶出濃度は、1(ppb)×6.45÷10=0.645(ppb)に相当する。分布係数は、溶媒がエタノール1種類の為、「1」であり、消費係数は、「メタル−ポリマーコーテッド」を選択し、「0.17」であり、求める溶出量は、0.645(ppb)×1×0.17=0.11(ppb)と算出される。面積比を考慮しない場合は0.17ppbである。換算後の溶出液中濃度を表3に示す。
(Evaluation conditions and concentration in the eluate after conversion)
The FDA elutes with 10 ml of solvent per square inch (6.45 cm 2 ) and requires a value obtained by multiplying the concentration obtained by a distribution coefficient and a consumption coefficient. In this test, elution was performed with 322 ml of solvent per 322 cm 2 (that is, 10 ml per 10 cm 2 ), so the solution elution concentration was 1 (ppb) × 6.45 ÷ 10 = 0. This corresponds to 645 (ppb). The distribution coefficient is “1” because the solvent is one kind of ethanol, the consumption coefficient is “0.17” when “Metal-Polymer Coated” is selected, and the required elution amount is 0.645 (ppb ) × 1 × 0.17 = 0.11 (ppb). When the area ratio is not considered, it is 0.17 ppb. Table 3 shows the concentration in the eluate after conversion.

Figure 2011026404
Figure 2011026404

換算後濃度をFDAの、食品接触物質のための上市前届出の作成:推薦される毒性試験と言う文書中の、IV推薦される安全性試験に記載されている下記基準によって評価した。
(1)溶出量が0.5ppb未満(食品中濃度(0.5ppbと言うことは食品1kgあたり0.0005mg)であればそれ以上の試験[安全性試験]の必要なし。
(2)溶出量が0.5ppb以上、50ppb未満の場合であれば、Ames試験「細菌を用いる復帰突然変異試験」と「マウスリンフォーマ試験」を要求する。
The converted concentration was evaluated according to the following criteria described in the IV Recommended Safety Test in the FDA Pre-Marketing Notification for Food Contact Substances: Recommended Toxicity Test document.
(1) If the elution amount is less than 0.5 ppb (concentration in food (referring to 0.5 ppb is 0.0005 mg per kg of food), no further test [safety test] is required.
(2) If the elution amount is 0.5 ppb or more and less than 50 ppb, the Ames test “reversion mutation test using bacteria” and “mouse lymphoma test” are required.

表3の結果から、本発明の金属印刷インキ組成物は、金属基材に印刷した場合の乾燥皮膜からのベンズオキサゾール誘導体の溶出量は、0.5ppb以下という、FDAの要求に対して、更なる試験の必要がない極めて低いレベルの溶出量であることが確認できた。   From the results in Table 3, the metal printing ink composition of the present invention is more suitable for the FDA requirement that the elution amount of the benzoxazole derivative from the dried film when printed on a metal substrate is 0.5 ppb or less. It was confirmed that the elution amount was at a very low level without the need for a test.

本発明の金属印刷インキ組成物は、金属基材に印刷した場合、従来のインキに比べ十分な白色度を有する意匠性の高い塗膜を得ることができ、乾燥皮膜からのベンズオキサゾール誘導体の溶出(溶出)量も、極めて低いレベルの溶出量であり、缶外面用途への展開の可能性が得られる。   When the metal printing ink composition of the present invention is printed on a metal substrate, it can obtain a highly designable coating film having sufficient whiteness compared to conventional inks, and elution of benzoxazole derivatives from the dried film The amount of (elution) is also an extremely low level of elution, and the possibility of development for can outer surface use is obtained.

Claims (8)

顔料、アルキッド樹脂、炭化水素系溶剤、及び、一般式(1)で示されるベンズオキサゾール誘導体を含有することを特徴とした金属印刷インキ組成物。
Figure 2011026404
(R、R1、R2は、任意の有機化合物。)
A metal printing ink composition comprising a pigment, an alkyd resin, a hydrocarbon solvent, and a benzoxazole derivative represented by the general formula (1).
Figure 2011026404
(R, R1, and R2 are arbitrary organic compounds.)
前記したアルキッド樹脂が、油長が20〜60の範囲で、水酸基価が50〜200のアルキッド樹脂である請求項1に記載の金属印刷インキ組成物。 The metal printing ink composition according to claim 1, wherein the alkyd resin is an alkyd resin having an oil length in the range of 20 to 60 and a hydroxyl value of 50 to 200. 前記したアルキッド樹脂に用いる油及び又は脂肪酸がヤシ油及び又はヤシ油脂肪酸である請求項1又は2に記載の金属印刷インキ組成物。 The metal printing ink composition according to claim 1 or 2, wherein the oil and / or fatty acid used in the alkyd resin is coconut oil and / or coconut oil fatty acid. 前記した炭化水素系溶剤が、芳香族炭化水素を含む請求項1〜3の何れかに記載の金属印刷インキ組成物。 The metal printing ink composition according to any one of claims 1 to 3, wherein the hydrocarbon-based solvent includes an aromatic hydrocarbon. 前記したベンズオキサゾール誘導体が、2,5−ビス(5’−t−ブチルベンゾオキゾリル−2’)チオフェンである請求項1〜4の何れかに記載の金属印刷インキ組成物。 The metal printing ink composition according to any one of claims 1 to 4, wherein the benzoxazole derivative is 2,5-bis (5'-t-butylbenzooxolyl-2 ') thiophene. 前記した顔料が、酸化チタン、及び、表面にシラノール基を有する平均粒子系100nm以下の粒子状シリカを含む請求項1〜5の何れかに記載の金属印刷インキ組成物。 The metal printing ink composition according to any one of claims 1 to 5, wherein the pigment includes titanium oxide and particulate silica having an average particle system of 100 nm or less having a silanol group on the surface. アルコール飲料缶外面塗装用である請求項1〜6の何れかに記載の金属印刷インキ組成物。 The metal printing ink composition according to claim 1, which is used for coating an outer surface of an alcoholic beverage can. 金属基材上に、請求項1〜7の何れかに記載の金属印刷インキ組成物を印刷した後、熱硬化性を有するオーバープリント用ワニスを塗布し、加熱硬化させることを特徴とする金属基材の被覆方法。 A metal substrate, wherein the metal printing ink composition according to any one of claims 1 to 7 is printed on a metal substrate, and then a thermosetting overprint varnish is applied and heat cured. Material coating method.
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