JP2015059192A - ジェットプリンター用インク組成物 - Google Patents
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Abstract
Description
したがって、これまでも、商品の製造過程あるいは流通過程での擦れや引っかきに対する耐性の改善を目的とした種々の改善提案が多くなされてきた。
このように、賞味期限などの印字においては、特に、磨耗や擦過などによる印字のかすれ等への対策が重要な課題となっている。
従って、本発明は、そのようなより高度の耐擦過性、耐磨耗性、密着性を有するジェットプリンター用インクを提供することを目的とするものである。
本発明によればまた、上記ジェットプリンター用インク組成物で印字された表面層を有することを特徴とする包装容器が提供される。
[バインダー樹脂について]
(熱可塑性ポリエステル樹脂)
本発明のジェットプリンター用インクにおいて、バインダーとして使用する熱可塑性ポリエステル樹脂の分子量は、数平均分子量で10,000〜20,000が好ましく、より好ましくは11,000〜19,000である。
数平均分子量が10,000より低いと皮膜が脆弱となり易く、磨耗抵抗や擦過抵抗性が弱くなる傾向があり、また、20,000より大きいとインク中の所望バインダー量に対する粘度が大きくなり、ジェットプリンター用インク適性が低下する傾向がある。
また、ポリエステル樹脂以外の樹脂のブレンドもポリエステル樹脂の特性を損なわない範囲であれば可能である。
樹脂含有量は使用するポリエステル樹脂の特性によって決められるが、8重量%より少ないと、粘度が低くなり、ジェットプリンター用インク適性、あるいは色素保持性が低下する。また、25重量%を超えると、インク粘度が高くなりすぎ、ジェットプリンター用インク適性がやはり低下する。
(脂肪酸アミド系滑剤)
滑剤には、炭化水素系、脂肪酸系、脂肪酸アミド系、エステル系、アルコール系、金属石鹸系などが一般的に用いられているが、本発明で使用する滑剤は、脂肪酸アミド系滑剤であり、脂肪酸アミド又はアルキレンビス脂肪酸アミドのいずれも使用可能である。
脂肪酸アミドは、分子内に長鎖のアルキル基と極性の強いアミド基があるため、バインダー樹脂との相溶性も良く、かつ 物質表面にブリードする特異な挙動を示し界面活性効果が高い。
融点が60℃より低いと滑りが悪くなり、耐擦過性が悪くなる。また、120℃より高いと溶剤に解けにくくなり、溶解した場合でも、経時により析出・沈殿の問題が起きる。
添加量が0.4%より少ないと、表面にブリードした脂肪酸アミド量が少なく、十分な滑性効果が得られない。添加量が7.0%より多いと、表面にブリードした脂肪酸アミド量は滑剤としては十分足りているが、バインダー樹脂そのものの強度が弱くなり、耐擦過、耐磨耗性が悪くなる。
インク皮膜の濡れ性およびドット形状を調整するため、シリコーン系、フッ素系界面活性剤を使用する。
上記シリコーン系レベリング剤としては、メチル、ジメチル、フェニルなど各種シリコーンオイル、フェニルアルキル基や脂肪酸あるいはポリオキシエチレンやプロピレンなどによる変性シリコーンオイル、エーテル、アミノ化合物、フェニルなどで変性された変性シリコーンオイルが使用でき、代表的なシリコーンレベリング剤としては、東レ・ダウコーニング(株)製のFZ2123、2208、KF−56が挙げられる。
これらは単独でも複数混合して使用してもよく、レベリング剤の添加量は、バインダー樹脂に対し1〜20重量%が好ましく、より好ましくは2〜10重量%である。
本発明で使用できる色素としては、モノアゾ系、ジスアゾ系、金属錯体系、シアニン系、トリフェニルメタン系等の油溶性染料などが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
代表的な色素としては、ソルベントブラック3、5、7、22、27、28、29、34、43,
ソルベントレッド8、18、23(スーダンレッドIII)、83、122、125、13
2、168、179、218他,
ソルベントブルー7、11、35 47、48、58、70、136,
ソルベントイエロー2、21、29、88、89,
ベーシクブルー5、7,
ベーシクバイオレット1、3,
ベーシクレッド1、8,やベーシックブルー1、7、などの塩基性染料、アシッドブラック1、2、31などの酸性染料が挙げられるが、これらに限定されるものではなく、また、これらの2種以上を混合して使用することもできる。
また、バインダー樹脂量に対する色素量の割合がこれより多いと、バインダー樹脂による色素の保持性が低下し、磨耗や擦過、手もみに対する抵抗性が著しく低下することとなる。さらに好ましい色素の配合量は、バインダー樹脂に対して30〜70重量%である。
本発明に使用できる溶媒は、ケトン系、アルコール系、グリコールエーテル系、トルエンなどの芳香族系、エステル系などいずれの溶媒でもよいが、それらの溶媒は、沸点が120℃以下の成分が溶媒全体の70重量%以上を占めることが速乾性を維持する為に重要である。
代表的には、メチルエチルケトン、イソブチルケトン、メタノール、エタノール、イソプロパノール、酢酸エチル、酢酸イソプロピル、トルエン、メチルセロソルブなどが挙げ
られる。
コンティニュアス方式のインクジェットでは、インクに導電性を持たせる必要がある。
一般に色素が含金属錯塩やイオン性を有する染料など、溶媒中でイオン解離性のある場合には、特に導電剤の添加は不要である場合が多いが、イオン解離性のない場合には導電剤が必要である。
導電剤には、塩化リチウムや臭化カリウム、ヨウ化ナトリウムなどの無機塩類、チオシアン酸カリウム、チオシアン酸アンモニウム、アルキルおよびアリール第4級アンモニウム塩やホスホニウム塩、アルキルおよびアリールアミンやアルカノールアミンの塩酸塩など種々の有機塩類がある。無論ここに記載した導電剤に限られるものではなく、一般にこの分野で使用される導電剤を使用できる。
これらは単独で、あるいは2種以上を混合して使用してもよい。
導電剤の添加量はインク重量の0.1〜2%の範囲が好ましく、少ないとジェットプリンター用インク適性を損なうことになり、また多いと印字被膜物性を損なう。
本発明においては、上記バインダー樹脂、レベリング剤、色素、滑剤、溶媒、導電剤のほかに、本発明のインク組成物の性質を損なわない範囲で界面活性剤、可塑剤、アルコキシシラン類、他の添加物を使用してもよい。
中でもシリコーン系界面活性剤が溶媒溶解性や調整の簡便さなどの観点から好ましく、アルキル変性シリコーン、アルコキシ変性シリコーン、ポリオキシエチレン変性シリコーン、ポリアルキルエーテル変性シリコーンやそのほかポリアルキルエーテルシロキサン化合物など種々あげられる。
加熱方法は、ここにあげた方法に限定されるものではない。
以下、実施例により本発明を説明するが、いかなる場合も、該実施例によって本発明の範囲を制限するものではない。
(1)ジェットプリンター用インク適性
セントラル機械商事(株)製コンティニュアスタイプのCH−RHを用いて、周波数および電圧を変えて印字可能領域を調べた。広い周波数帯で印字可能電圧を確保できるものを良好とした。
(2)段ボールアブレージョン試験
包装容器用ダンボールを10cm角に切り出し、内面側を外に向けて2kgの重りに張り付ける。ダンボール面を印字面に乗せて、約6〜7cmのストロークでおよそ往復60回/分の速さで擦る。印字がかすれて見えにくくなるまでの回数を求めた。段ボールはサンプル毎に取り換えた。
以下の実施例で使用する材料を表1で使用する符号とともに記す。
(1)バインダー樹脂
R1:バイロン240(東洋紡(株)、数平均分子量15,000、Tg60℃、水酸基価9mgKOH/g)
R2:ポリエスターTP235(日本合成化学(株)、数平均分子量16,000、Tg65℃、水酸基価4〜8mgKOH/g)
R3:バイロン882(東洋紡(株)、数平均分子量15,000、Tg68℃、水酸基価3mgKOH/g)
R4:アクリル樹脂パラロイドB66(Rohm&Haas社、数平均分子量70,000、Tg50℃)
R5:塩酢ビ樹脂E15/40A(WACKER社、数平均分子量40,000〜50,000、Tg69℃)
R6:エポキシ樹脂jER1004(三菱化学(株)、数平均分子量1,600、Tg97℃)
R7:フェノール変性ロジン樹脂ヒタノール1140(日立化成ポリマー(株) 融点126℃)
(2)色素
C1:ソルベントブラック29
F1:FZ2123(東レ・ダウコーニング(株))
(4)滑剤
L1:エルカ酸アミド(融点80℃)
L2:オレイン酸アミド(融点70℃)
L3:エチレンビスオレイン酸アミド(融点118℃)
L4:ステアリン酸(融点59℃)
L5:パラフィンワックス125F(融点53℃)
L6:脱水ラノリン(融点約40℃)
L7:マイクロクリスタリンワックス(融点75℃)
(5)溶剤
S1:メチルエチルケトン/メタノール=95/5(重量%)
S2:メチルエチルケトン/トルエン=50/50(重量%)
S3:メチルエチルケトン/THF=50/50(重量%)
表1に記載した種類と量のバインダー樹脂、レベリング剤、色素、滑剤及び溶剤からなる溶液を作成し、1μmフィルターにて濾過してインクを作成した。
作成したインクのジェットプリンター用インク適性を調べるとともに、このインクを用いて、アルミニウム板にバーコーターにより塗布し、得られた印字サンプルについてダンボールによるアブレージョン試験を行なった。その結果を表1に示す。
なお、比較例8は、[特許文献7]特開2011−105818号公報に記載のインクフロー調整樹脂を含むインクである。
実施例1〜2,5及び比較例1〜4,8では、滑剤の種類及び有無による効果を調べた。実施例の脂肪酸アミド配合インクは、それ以外の滑剤を配合した例や滑剤を配合していないインクに比べ、優れた段ボールアブレージョン試験結果を示した。
実施例3〜9では、脂肪酸アミド量による効果を調べた。試験した範囲では、全ての実施例において、比較例に記載した配合のインクよりも良好な結果が得られた。
実施例5、14〜15及び比較例5〜7では、バインダー樹脂の種類による効果を調べた。熱可塑性ポリエステル樹脂は、それ以外のバインダー樹脂を配合したインクに比べ優れた段ボールアブレージョン試験結果を示した。
実施例10〜13では、ポリエステル樹脂量による効果を調べた。試験した範囲では、全ての実施例において、比較例に記載した配合のインクよりも良好な結果が得られた。
Claims (6)
- バインダー樹脂、レベリング剤、色素、滑剤及び溶媒を含むジェットプリンター用インク組成物であって、前記バインダー樹脂として熱可塑性ポリエステル樹脂を使用するとともに、前記滑剤として脂肪酸アミド系滑剤を配合することを特徴とする耐擦過性に優れたジェットプリンター用インク組成物。
- 前記脂肪酸アミド系滑剤をバインダー樹脂に対し0.4〜7.0重量%配合することを特徴とする請求項1に記載のジェットプリンター用インク組成物。
- 前記脂肪酸アミド系滑剤の融点が60℃〜120℃であることを特徴とする請求項1又は2に記載のジェットプリンター用インク組成物。
- 前記脂肪酸アミド系滑剤がオレイン酸アミド、エルカ酸アミド、エチレンビスオレイン酸アミド、ラウリン酸アミド、ステアリン酸アミド及びエシル酸アミドから選ばれる1種又は2種以上の脂肪酸アミド系滑剤であることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載のジェットプリンター用インク組成物。
- 前記熱可塑性ポリエステル樹脂が、数平均分子量10000〜20000の熱可塑性ポリエステル樹脂であり、その水酸基価が10mgKOH/g以下であることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載のジェットプリンター用インク組成物。
- 請求項1〜5のいずれかに記載のジェットプリンター用インク組成物で印字された表面層を有することを特徴とする包装容器。
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