JP2019513574A - 熱的に安定な印刷物を含むフレキシブル包装基材 - Google Patents

Abstract

本発明は、一つ以上の架橋されたインク層を含むフレキシブル包装基材、及び前記印刷された基材を製造するための方法に関する。【選択図】 なし

Description

本発明は、印刷された包装基材、及び熱的に安定なデジタル印刷物を含むフレキシブル包装基材の製造方法に関する。

フレキシブル包装業界では、ブランドのオーナーから末端消費者への市場出荷にかかる時間を減少させることが長年の継続的な傾向である。包装のカスタマイズ化、及び消費者に向けられた熱心な販促キャンペーンは、加工業者が、すぐにできる印刷キャンペーンと共に迅速に、効率的にかつ柔軟に（フレキシブルに）対応する能力を要求する。また、包装をデザインする段階で、最終製品のための印刷された見本を有する原寸模型サンプルの製造は、迅速かつ柔軟な（フレキシブルな）印刷技術を要求する。

用語「フレキシブル包装（ｆｌｅｘｉｂｌｅ ｐａｃｋａｇｉｎｇ）」は、薄いフィルム又は箔材料であって、一般的にロール形態で供給され、印刷され、印刷後に再び巻き上げられるものを意味することを意図される。例示的なフレキシブル包装基材は、一般的なプラスチック及びポリマーフィルム、金属被覆されたポリマーフィルム、金属箔、その積層体、及びポリマーフィルムと紙やポリマーコートされた紙との積層体などを含む。フレキシブル包装基材は、例えば、食品、医薬品、化粧品、タバコなどを包装するために使用されることができる。

包装の印刷及び装飾技術は、液体−インクプロセスによって支配されており、このプロセスは、水又は揮発性の有機化合物の蒸発を通して個々のインク層を乾燥又は硬化させることに基づく。これらのプロセスは、多量のエネルギーを消費し、溶剤又は温室効果ガスを大気中に放出することによって環境に悪影響をしばしば与える。

紫外線（ＵＶ）及び電子線（ＥＢ）硬化性インクなどの放射線硬化性インクの導入は、この種の放出を減少させることを助ける。

放射線硬化性インクにおいては、二つの主要な技術が使用されている。第一の技術は、反応性官能基、特にエチレン性不飽和二重結合の重合を開始するために、遊離ラジカル種を使用する。最も一般的に使用される反応性基は、（メタ）アクリレート、特にアクリレート基であり、例えば、ＷＯ９７／３１０７１、ＵＳ２０１５／０１１６４３２、及びＵＳ２０１５／０１８４００５に記載されているようなものである。

放射線硬化性（メタ）アクリレートベースのインクの一つの制限は、硬化されたインクの柔軟性（フレキシビリティ）である。これは一般的に、硬化後のアクリレート材料に付随する収縮に関連しており、インクフィルムを脆くして、高い柔軟性（フレキシビリティ）が要求される用途のために好適ではないようにする。

放射線硬化において使用される別の技術は、極めて強い酸を生成させて、反応性官能基（例えば、オキシランやオキセタンなどの環状エーテル、好ましくは脂環式エポキシド、アリルエーテル、及びビニルエーテル）のカチオン性重合を開始させることである。この技術は、例えばＵＳ５６７４９２２及びＵＳ２０１０／０１３６３００に記載されている。

放射線硬化に対するカチオン性硬化の利点は、低い収縮、及びそれによる良好な接着性及び優れた柔軟性（フレキシビリティ）を含む。さらに、カチオン系は、酸素阻害に対して感受性ではなく、そのため、実質的に完全な（つまり、１００％又は約１００％の）モノマー変換を可能にする。これは、カチオン技術は、遊離ラジカル技術よりもずっと容易に厚い着色インクフィルムを硬化させることができるということを意味する。

フレキシブル包装における使用のための放射線硬化性インクの使用は、文献に広範囲に記載されている。

ＵＳ２００８／０２１８５７０Ａ１は、包装用途のためのフレキシブル基材上に、高品質かつ高処理量の紫外線又は電子線硬化性ゲルインク像を形成させるための方法及び装置を開示する。

ＥＰ２１３３２１０Ａ１及びＥＰ２７２０８７７Ａ１は、印刷プロセス中に粘度を実質的に変化させない硬化性インク及びコーティングの複数の層を電子線に暴露させることによって、包装材料（例えば、紙、厚紙、及び様々なフレキシブルポリマーフィルム）を印刷して装飾する方法を開示する。このインク及びコーティングは、電子線照射の前、電子線照射の間、及び電子線照射の後で、揮発性成分を本質的に含まない。この方法は、インク及び所望によりコーティングの多数の層を基材上に付与することを含む。その後、これらの層は、同時に電子線照射に暴露され、これによりエチレン性不飽和成分の重合又は架橋を生じて、乾燥する。

ＥＰ０７４１６４４Ａ１は、食品の包装において使用するための基材の印刷のためのシステム及び方法を開示する。具体的には、このＥＰ公報は、ＵＶ放射線とＥＢ放射線の組み合わせを使用して、柔軟な（フレキシブルな）熱収縮性ウェブに放射線硬化性インクを付与して硬化させるためのフレキソグラフィー印刷システム及び方法を開示する。

ＥＰ２３０５７５８Ａ１は、ａ）熱可塑性ポリマーを含む基材と、ｂ）印刷インク又は印刷ワニスを含む単一層又は多層インクフィルム及び／又はワニスフィルムを含む積層体に関する。この印刷インク又は印刷ワニスは、非放射線硬化性芳香族ポリカーボネートを有するバインダーと、少なくとも一種の放射線硬化性モノマーを含む溶剤とを含み、このモノマーは、アクリレート、メタクリレート、ビニルエーテル、及びエチレン性二重結合を有する窒素含有化合物からなる群から選択される。このバインダーは、溶剤中に溶解され、溶剤は、硬化後の印刷インク又は印刷ワニス中に化学的に架橋された形態で結合される。

ＵＳ２００２／１１９２９５Ａ１は、第一及び第二外側表面を含む物品を開示する。この物品は、第一外側表面上に像を印刷され、第一外側表面上に放射線硬化性ワニスを付与されて、像の少なくとも一部をカバーされている。

ＥＰ１１５９１４２Ａ１は、印刷された包装材料を開示し、そこでは、印刷された像は、主要な表面に配置される。この像は、二つの主要な成分を含む。第一の成分は、顔料を含む少なくとも一種のマーキングである。第二の成分は、顔料非含有のコーティングであり、このコーティングが最外マーキングを被覆する。このコーティングは、イオン化放射線に暴露されたときに重合及び／又は架橋することのできる材料から形成されている。フィルムがかかる放射線に暴露された後、コーティングは、硬化して、印刷されたマーキングを覆う保護層を形成する。

ＵＳ２０１３／０２３３１８９Ａ１は、放射線硬化性インクが基材に付与されて、オーバーコート層が、硬化されたインクに付与されるフレキシブル基材を開示する。

カチオン硬化性インクは、例えば、ＪＰ１０−３２４８３６、ＵＳ５８８９０８４及びＵＳ２００５／１８７３０９Ａ１に報告されている。

放射性硬化性インクの欠点の中でも、印刷プロセスの複雑さ、及び低分子量化合物の生成は、食品及び医薬品の包装のためのそれらの使用を危険にさらすものとして言及されることができる。

フレキシブル包装において適用される従来の印刷技術（例えば、グラビア印刷やフレキソグラフィー印刷）に加えて、新規の技術が過去何十年かの間に出現しており、多かれ少なかれ成功している。投資のための及びある種の市場における技術の決定的な成功のための鍵となる決定的なパラメータは、投資コスト、機械のスピード、達成可能なウェブ幅、プレス前の調製時間、好適な色の利用可能性、設計変更の柔軟性、印刷品質、基材へのインク付着の促進、インクの製品安全の側面、温度及びＵＶ光に対するインクの安定性である。

これらの新規技術の中でも、デジタル印刷（例えば、インクジェット印刷及び液体電子写真）は、最も注目されている。

デジタル印刷装置及び方法は、印刷技術において公知であり、例えばＵＳ６６０８９８６；ＵＳ６５２９２８８；ＵＳ６５３９８５８；ＵＳ６１６２５７０；ＵＳ５８１９６６７及びＵＳ５７７７５７６に一般的に記載されている。

フレキシブル包装において幅広い注意を獲得している技術は、デジタルオフセット技術又は液体電子写真である。デジタル印刷は、本来的に設計変更が柔軟かつ迅速である。なぜなら、物理的な印刷版が適用されないからである。像は、純粋にデジタルのままである。

一般的に、デジタルオフセット技術は、レーザーによって光伝導性表面に像を形成させ、帯電した粒子を有するインクを光伝導性表面に付与して、それらを像に選択的に結合させ、そして像の形態の帯電粒子を印刷基材に転写することを含む。

光伝導性表面は、通常、シリンダー上にあり、「光像形成版（ＰＩＰ）」としばしば称される。光伝導性表面は、像を有する潜在的な静電像、及び様々な電位を有する背景領域で選択的に帯電される。例えば、キャリア液体中に帯電粒子を含む静電インク組成物は、選択的に帯電された光伝導性表面と接触されることができる。帯電粒子は、潜像の像領域に付着する。一方、背景領域は、何も付着しないままである。次に、像は、印刷基材に直接転写されるか、又はより一般的には、中間転写部材（これは、柔かい膨潤性のブランケットであることができる）にまず転写され、次に印刷基材に転写される。インクの転写は、印加された電場によって強制され、キャリアインク液体は、ブランケットから蒸発する。ホットメルトインクは、圧力及び粘着性によって基材に接着される。このプロセスは、各色について繰り返される。主に、インクは、変化なしにかつ基材に浸透することなしに基材に転写する。従って、得られる像の品質は、極めて高く、基材の特性から独立しているように見える。

この方法の変化形は、光受容体上に又は誘電体材料上に静電潜像を形成するために様々な方法を利用する。

プラスチック、紙、又は金属上への電子写真印刷は、例えばＵＳ２０１１／０２５６４７８に開示されている。

インク、特に液体電子写真用に開発されたインクは、高い解像度、均一な光沢、鋭い像エッジ、及び薄い像層を形成するように設計されており、一般的に、キャリア液体、樹脂、及び着色剤を含む。典型的なキャリア液体は、界面活性剤、分散剤、共溶媒、粘度調整剤、及び／又は他の可能な成分などの様々な薬剤の混合物を含むことができる。

液体電子写真によって印刷されたフレキシブル基材の主な制限は、従来のインクに基づく印刷物の熱的な安定性である。特に、直接接触するシール用途では、基材の表面での印刷物は、フレキシブル包装機械のシーリングジョーと直接接触して、インクの制限された熱安定性によって損害を受ける。包装速度及び用途に応じて、垂直及び水平形態のフィルムシール機械の上での典型的な温度範囲は、１２０〜２００℃である。シーリング後のインクの耐熱性の欠如は、シーリングジョーの圧力下でのインクの軟化及びインクの流動による色の変化及びデザインの変形を生じる。

この問題を克服するための典型的な解決策は、例えばＥＰ１１５９１４２Ａ１；ＵＳ２００５／０１９５３３Ａ１；ＵＳ２００７／０８５９８３Ａ１；ＵＳ２００８／１１８７４６Ａ１及びＵＳ２０１３／０２３３１８９Ａ１に開示されるような表面保護コーティングを付与することである。

このアプローチに対する制限は、コーティングとインクの間のコート間接着の欠如、及びコーティングの付与後のインクの高い光沢、高い光学的品質、及び外観が変化する危険性である。さらに、溶剤又は水ベースの保護コーティングという特定のケースでは、熱感受性の操作工程において、溶剤及び／又は水の除去が必要である。

本発明は、デジタル印刷物を含むフレキシブル包装、及び印刷されたフレキシブル包装を製造するための方法であって、印刷されたフレキシブル包装が、上述の従来技術に比べて特定の利点を示すものを提供することを目的とする。

本発明は、一つ以上の架橋されたインク層を含むフレキシブル包装基材であって、前記インク層中のエチレン性不飽和基及び脂環式エポキシドの濃度が、０．０５ｍｅｑ／ｇ未満、好ましくは０．０３ｍｅｑ／ｇ未満、より好ましくは０．０１ｍｅｑ／ｇ未満、最も好ましくは０．００５ｍｅｑ／ｇ未満であるフレキシブル包装基材を開示する。

本発明の好ましい実施形態は、以下の特徴の一つ以上を開示する。
− フレキシブル包装基材が、前記一つ以上の架橋されたインク層を保護する追加の層を含まない。
− フレキシブル包装基材が、架橋されたインク層と基材の間に挟まれたプライマー層を含む。
− プライマー層とインク層の全層厚が、０．４〜４μｍ、好ましくは０．６〜３．５μｍ、より好ましくは０．８〜３μｍである。
− プライマー層の層厚が、０．０１〜０．５μｍ、好ましくは０．０５〜０．４μｍ、最も好ましくは０．１〜０．３μｍである。

本発明は、印刷されたフレキシブル包装基材を形成する方法であって、
ａ）フレキシブル包装基材を準備する工程；
ｂ）少なくとも一つのインク組成物のデジタル印刷プロセスによって少なくとも一つのデジタル印刷物を付与する工程、ただし、前記インク組成物は、（メタ）アクリル二重結合及び／又は脂環式エポキシドを実質的に含まない；及び
ｃ）デジタル印刷物を電子線照射に供する工程；
を含むことを特徴とする方法をさらに開示する。

印刷されたフレキシブル基材を形成する方法の好ましい実施形態は、以下の特徴の一つ以上を開示する。
− 少なくとも一つのインク組成物が、ぶらさがっている及び／又は末端に存在するエチレン性不飽和二重結合を有する分子構造を含む成分を実質的に含まない。
− フレキシブル包装基材が、プラズマ処理されており、好ましくはコロナプラズマ処理されている。
− 方法が、工程ｂ）の開始前にプライマー組成物を付与する追加の工程を含む。
− 工程ｂ）のデジタル印刷プロセスが、液体電子写真印刷である。
− 工程ｃ）における電子線照射の用量が、少なくとも１５ｋＧｙ、好ましくは少なくとも１８ｋＧｙ、より好ましくは少なくとも２０ｋＧｙである。
− 工程ｃ）における電子線照射の用量が、２０〜１００ｋＧｙ、好ましくは２５〜８０ｋＧｙ、より好ましくは３０〜６０ｋＧｙである。
− 工程ｃ）における電子線照射が、３００ｐｐｍ未満、好ましくは２５０ｐｐｍ未満、より好ましくは２００ｐｐｍ未満、最も好ましくは１５０ｐｐｍ未満の酸素濃度で行なわれる。
− 工程ａ）のフレキシブル包装基材が、ポリエチレンテレフタレート、高密度ポリエチレン、配向ポリプロピレン、配向ポリアミド、ポリスチレン、又は紙を含む。
− プライマー組成物が、一種以上のポリアクリルアミドを含む。
− インク組成物が、一種以上の（メタ）アクリル（コ）ポリマー樹脂を含む。
− インク組成物が、２０〜９５重量％の炭化水素キャリア液体と、５〜８０重量％の一種以上の（メタ）アクリル（コ）ポリマー樹脂と、１０〜５０重量％の一種以上のカルボキシル官能性エチレン含有コポリマー共樹脂と、０．１〜８０重量％の一種以上の着色剤とを含む。
− 方法が、フレキシブル包装基材をシール層に積層する追加の工程を含む。
− 方法が、印刷されたフレキシブル包装基材又は積層体を、ヒートシール装置中で、１００〜２５０℃、好ましくは１１０〜２３０℃、より好ましくは１２０〜２２０℃の温度でヒートシールする工程を含む。

本発明は、フレキシブル包装基材を含むことを特徴とするフローパック（ｆｌｏｗ ｐａｃｋ）をさらに開示する。

本発明は、熱的に安定なデジタル印刷物、好ましくは液体電子写真印刷から得られた熱的に安定なデジタル印刷物を含むフレキシブル包装基材を開示する。前記熱的安定性は、前記印刷物を電子線照射に供することによって得られる。

デジタル印刷物の熱的安定性は、ヒートシールにとっての前提条件であり、特に、インクが基材の表面で包装機械のシーリングジョーと直接接触するようになる直接接触用途では、そうである。シーリング後の印刷物の耐熱性の欠如は、シーリングジョーの影響下でのインクの軟化及びインクの流動による色の変化及びデザインの変形を生じる。

本発明者らは、デジタル印刷物、好ましくはＵＶ又は電子線硬化性インクであると認められない従来のインク処方の液体電子写真印刷から得られたデジタル印刷物であっても、インク処方が（メタ）アクリルコポリマー樹脂を含み、かつ（メタ）アクリル二重結合及び／又は脂環式エポキシドを実質的に含有しない場合は、電子線照射を通して熱的に安定とされることを驚くべきことに見出した。

電子線照射されたデジタル印刷物を含むフレキシブル包装基材は、前記印刷物の上部に追加の保護層を配置する必要なしに、ヒートシーリングを可能にする。

本発明で使用されるためのインクを構成する成分は、ぶらさがっている（ｄａｎｇｌｉｎｇ）又は末端に存在する（ｅｎｄ−ｓｔａｎｄｉｎｇ）エチレン性不飽和官能基（例えば、（メタ）アクリル、ビニル、アリル、及びフマル酸エステルの官能基）を実質的に含まない。

「ぶらさがっているエチレン性不飽和基」は、本発明では、分子骨格中に組み入れられていない官能基を意味し、これは、例えば、不飽和ポリエステルやブタンジエン含有（コ）ポリマー中におけるものであることができる。

「エチレン性不飽和基を実質的に含まない」は、本発明では、エチレン性不飽和基の濃度が０．２ｍｅｑ／ｇ未満、好ましくは０．１ｍｅｑ／ｇ未満、より好ましくは０．０５ｍｅｑ／ｇ未満、最も好ましくは０．０１ｍｅｑ／ｇ未満であることを意味する。

「脂環式エポキシドを実質的に含まない」は、本発明では、脂環式エポキシドの濃度が０．２ｍｅｑ／ｇ未満、好ましくは０．１ｍｅｑ／ｇ未満、より好ましくは０．０５ｍｅｑ／ｇ未満、最も好ましくは０．０１ｍｅｑ／ｇ未満であることを意味する。

好ましくは、本発明で使用されるためのインク処方は、（メタ）アクリル二重結合及び／又は脂環式エポキシドを含まない。

好ましくは、本発明で使用されるためのインク処方は、ぶらさがっている又は末端に存在するエチレン性不飽和官能基（例えば、ビニル、アリル、及びフマル酸エステルの官能基）を含まない。

ＵＶ及び電子線硬化用に特別に開発された従来技術の樹脂は、一般的に１．０ｍｅｑ／ｇより高い、さらには１．５ｍｅｑ／ｇより高いエチレン性不飽和基又は脂環式エポキシドの濃度によって特徴付けられる。この高い濃度は、反応性の理由から求められている。

かかるエチレン性不飽和基又は脂環式エポキシドの実質的な非存在にもかかわらず、本発明で使用されるインクでは、電子線照射は、ポリマー鎖を架橋させる。この架橋は、好ましくは、炭素−炭素架橋である。

好ましくは、本発明の電子線架橋されたインクの炭素−炭素架橋は、炭素原子が第三級又は第四級炭素原子であることを特徴とする。

より好ましくは、炭素−炭素架橋は、（Ｒ^１）_２Ｒ^２Ｃ−Ｃ（Ｒ^１）_２Ｒ_３タイプのものであり、式中、Ｒ^１は（メタ）アクリルコポリマーセグメントであり、Ｒ^２は水素原子又は（メタ）アクリルコポリマーセグメントであり、Ｒ^３は水素原子、メチル基、又は（メタ）アクリルコポリマーセグメントであり、これらは、フーリエ変換赤外線分光分析によって決定される通りのものである。

ＵＶ又はＥＢの影響下での架橋のために設計されたインクの照射から得られる架橋されたインクであって有意な濃度のエチレン性不飽和基又は脂環式エポキシドを含むインク中の残存エチレン性不飽和基又は脂環式エポキシドの濃度は、０．０５ｍｅｑ／ｇより高く、より好ましくは０．１ｍｅｑ／ｇより高く、最も好ましくは、０．２ｍｅｑ／ｇより高い。

架橋された従来のＵＶ及びＥＢインクは、架橋度を増大させるときの粘度の増大による不十分な変換から生じる残存エチレン性不飽和基及び／又は脂環式エポキシドを含むことによって特徴付けられる。

エチレン性不飽和基又は脂環式エポキシドの濃度、及び変換度は、組み合わせの滴定によって決定されることができ、例えば、ヨウ素酸塩滴定とフーリエ変換赤外線分光分析によって決定されることができる。

本発明の方法によって基材上に架橋された従来のインク中のエチレン性不飽和基又は脂環式エポキシドの濃度は、０．０５ｍｅｑ／ｇより低く、好ましくは０．０３ｍｅｑ／ｇより低く、より好ましくは０．０１ｍｅｑ／ｇより低く、最も好ましくは０．００５ｍｅｑ／ｇより低い。

好ましくは、本発明の方法によって基材上に架橋された従来のインクは、エチレン性不飽和基及び脂環式エポキシドを含まない。

好ましくは、本発明で使用されるための液体インクは、キャリア液体、樹脂、共樹脂ポリマー、及び着色剤を含む。

好ましくは、共樹脂は、エチレンアクリル酸コポリマー、ポリマーにグラフト重合されたポリエチレンを有する無水マレイン酸ポリマー、及びこれらの組み合わせを含む。共樹脂の量は、インク処方の１０〜５０重量％、好ましくは１０〜４０重量％、より好ましくは１０〜２０重量％である。

好ましくは、樹脂は、（メタ）アクリル酸の（コ）ポリマー；（メタ）アクリル酸とアルキル（メタ）アクリレートのコポリマー；エチレンと（メタ）アクリル酸のコポリマー；エチレンとアルキル（メタ）アクリレートのコポリマー；エチレンと（メタ）アクリル酸とアルキル（メタ）アクリレートのコポリマー；エチレンと酢酸ビニルのコポリマー；エチレンと（メタ）アクリル酸と酢酸ビニルのコポリマー；エチレンとアルキル（メタ）アクリレートと酢酸ビニルのコポリマー；エチレンと（メタ）アクリル酸とアルキル（メタ）アクリレートと酢酸ビニルのコポリマー；（メタ）アクリル酸と酢酸ビニルのコポリマー；アルキル（メタ）アクリレートと酢酸ビニルのコポリマー；（メタ）アクリル酸とアルキル（メタ）アクリレートと酢酸ビニルのコポリマー；及びポリエチレン；ポリスチレン；アイソタクチックポリプロピレン；ポリエステル；ポリビニルトルエン；ポリアミド；スチレン／ブタジエンコポリマー；エポキシ樹脂；低分子量エチレン−アクリル酸アイソマーなどのポリマー；並びにこれらの組み合わせを含む。

樹脂の量は、インク処方の全重量の５〜８０重量％、好ましくは１０〜６０重量％、より好ましくは１５〜４０重量％である。

好ましくは、キャリア液体は、（イソ）パラフィン性炭化水素、脂肪族炭化水素、アイソマー化された脂肪族炭化水素、分枝鎖脂肪族炭化水素、芳香族炭化水素、脱芳香族化された炭化水素、ハロゲン化された炭化水素、環状炭化水素、官能基化された炭化水素、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される炭化水素を含む。好ましくは、キャリアは、３，５，７−トリメチルデカンである。

キャリア液体の量は、インク処方の重量の２０〜９５重量％、好ましくは４０〜９０重量％、より好ましくは６０〜８０重量％である。

着色剤は、有機及び／又は無機の着色剤である。着色剤は、シアン着色剤、マゼンタ着色剤、イエロー着色剤、ヴァイオレット着色剤、オレンジ着色剤、グリーン着色剤、ブラック着色剤、及びこれらの組み合わせを含むことができる。着色剤の量は、インク処方の重量の０．１〜８０重量％である。

インク処方は、帯電助剤（例えば、トリステアリン酸アルミニウム）、及び帯電指向剤（例えば、スルホン酸又はその塩）をさらに含むことができる。帯電助剤は一般的に、インク処方の重量の０．１〜５重量％、好ましくは０．５〜４重量％、より好ましくは１〜３重量％の量で使用され、一方、帯電指向剤は一般的に、インク処方の重量の０．００１〜１重量％の量で使用される。

好ましくは、フレキシブル包装基材は、天然のポリマー材料（例えば、セルロース）の、又は合成のポリマー材料（例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリ塩化ビニル、ポリカーボネート、ポリスチレン、及びスチレンブタジエンなどのアルキレンモノマーから形成されたポリマー）の一つ以上のフィルムを含む。ある例では、基材は、二軸延伸されたポリプロピレン（ＢＯＰＰ）を含むか又は、これからなる。

ある例では、基材は、セルロース系の紙を含むことができ、それは、コートされた又はコートされていないセルロース系の紙であることができる。コートされたセルロース系の紙は、非セルロース系材料でコートされたセルロース系の紙を含むが、これに限定されない。

デジタル印刷を受けることを意図される表面は、まず、その表面エネルギーを改変するために物理的適合化処理（例えばプラズマ処理、好ましくはコロナプラズマ処理、火炎処理など）に供されることができる。別の方法は、プライマーを基材上に付与することである。このプライマーの付与は、物理的な表面処理によって先行されることもできる。

本発明で使用されるためのプライマーは、デジタル印刷を通して付与されることができる。好ましくは、プライマーは、キャリア流体及び樹脂を含む。好ましくは、キャリアは、上述のような炭化水素である。好ましくは、樹脂は、セルロース、デキストリン、マルトース−水和物、ポリアクリル酸、ポリビニルアルコール、スチレン無水マレイン酸コポリマー、マレイミドコポリマー、ポリアクリルアミド、八酢酸スクロース、安息香酸スクロース、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される。好ましくは、本発明で使用されるためのプライマーは、ポリアクリルアミドを含む。

用語「ポリアクリルアミド」は、全ての（アルキル）アクリルアミド（（ａｌｋ）ａｃｒｙｌａｍｉｄｅ）ホモポリマー、並びにコポリマー、及び官能基化されたポリアクリルアミドを含む。ポリアクリルアミドは、アニオン性、カチオン性、又はノニオン性のものであることができる。様々なモノマー（好ましくは、エチレン性不飽和モノマー）が、（アルキル）アクリルアミドモノマーと共重合されて、ポリアクリルアミドを形成することができる。

フレキシブル包装基材は、デジタル印刷物、好ましくは液体電子写真印刷から得られるデジタル印刷物を与えられ、その後で電子線照射に供される。

本発明のフレキシブル包装基材は、プライマー及び一つ以上のインク層を含み、このインク層は、前記フレキシブル基材を構成する少なくとも一つの層又はフィルムの少なくとも一方の側にデジタル印刷されている。プライマー層とインク層の全層厚は、０．４〜４μｍ、好ましくは０．６〜３．５μｍ、より好ましくは０．８〜３μｍであり、プライマーの層厚は、約０．２μｍである。

デジタル印刷機において、基材は、開始巻き出し機に装填され、そこでコロナ処理されて、より良い湿潤性及びインク接着性を達成する。次の工程において、プライマーが付与されて、基材とインクとの間の共有結合を可能にする。プライマーは、乾燥ステーションで乾燥され、印刷エンジン中を通過する。デジタル印刷物を含む基材は、続いて、電子線衝突に供される。

電子エネルギーは、１０〜３００ｋｅＶ、好ましくは２０〜２５０ｋｅＶ、より好ましくは３０〜２００ｋｅＶである。

デジタル印刷されたインクの受けとる照射用量は、１５〜１００ｋＧｙ、好ましくは２０〜８０ｋＧｙ、より好ましくは３０〜６０ｋＧｙである。

デジタル印刷物の電子線照射は、減圧の付与を通して又は窒素ブランケットなどの不活性ガスブランケットの使用を通して得られた貧酸素領域で行なわれる。

「貧酸素媒体」は、本発明では、３００ｐｐｍ未満、好ましくは２５０ｐｐｍ未満、より好ましくは２００ｐｐｍ未満、最も好ましくは１５０ｐｐｍ未満、又はさらには１００ｐｐｍ未満の酸素濃度を意味する。

デジタル印刷された基材の電子線照射後、前記基材は、積層体へとさらに加工されることができ、この積層体は、続いて１００〜２５０℃、好ましくは１１０〜２３０℃、より好ましくは１２０〜２２０℃の温度で、かつ２０〜１２０Ｎ／ｃｍ^２、好ましくは２０〜１１０Ｎ／ｃｍ^２、より好ましくは４０〜１００Ｎ／ｃｍ^２の圧力で、ヒートシールでされることができる。

以下の例示的な実施例は、本発明を例示することのみを意図され、本発明の範囲を限定したり規定したりすることを意図されない。

実施例１
ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）の１２μｍ厚さのフィルムは、コロナ（４００Ｗ）によって処理され、続いて、ＨＰ２００００Ｉｎｄｉｇｏデジタル印刷システム中に導入された。そこで、それは、Ｍｉｃｈｅｌｍａｎからの無色のデジタルプライマーＤｉｇｉｐｒｉｍｅ（登録商標）０５０を約０．２μｍの層厚で与えられ、そして、シアンインク層が約１μｍの層厚でその上に印刷された。

デジタル印刷されたＰＥＴフィルムは、次に、減圧電子線処理装置に移された。

電子線銃は、偏向システムを有する。このシステムは、通常はコーティングドラムとして使用されるドラム上に銃が放射するようにコンピュータ制御され、プログラムされた。印刷されたフィルムは、コーティングドラムを通過し、電子線銃によって照射された。偏向システムは、２００ｍｍ（巻き取り方向）×４００ｍｍ（横断方向）の面積にわたって電子線スキャニングを可能にするようにプログラムされており、従って、この面積を放射するようにプログラムされていた。ウェブを１５ｍ／分の速度でこの領域に通過させることによって、インクは、０．６秒間、照射された。電子線は、３５ｋＶの加速電圧で操作され、３５ｋｅＶのエネルギーを有する電子を生じた。放出電流は０．４２Ａであり、１５ｋＷの全放射出力が前記面積にわたってスキャンすることをもたらした。

電子線で照射されたデジタル印刷されたＰＥＴサンプルは、積層された。積層は、シーラント層としての８０μｍ厚さのキャストポリプロピレンフィルムに対して芳香族系接着剤ＵＫ２６４０／Ｈ６８００を使用することによって実行された。

ＰＥＴ／ＰＰ積層体は、外側対外側で、１５０℃、１８０℃、２００℃、２１０℃又は２２０℃の温度で、かつ３．５バールの圧力で０，６秒間、二つの加熱されたジョーでシールされた。

１０ｋＧｙの照射量で、１５０〜２２０℃のシーリング温度で、デジタル印刷物は、インクの除去、インクの収縮、及び光沢の変化などの欠点を示した。前記欠点は、１８ｋＧｙ以上の照射用量では、完全に消失した。

実施例２
シアンインクがブラックインク、マゼンタインク、オレンジインク、ヴァイオレットインク、ホワイトインク、又はイエローインクによって置換されたことを除いては、実施例１が繰り返された。

１０ｋＧｙの照射用量で、それぞれの色のデジタル印刷物は、実施例１と同様の欠点を示した。前記欠点は、１８ｋＧｙ以上の照射用量では、完全に消失した。

実施例３（比較例）
電子線照射を省略したことを除いては、実施例２が繰り返された。全ての色について、１５０℃以上のシーリング温度で重大な印刷欠点が観察された。

実施例４（比較例）
それぞれのデジタル印刷物は電子線照射に供されたが、照射用量は１５ｋＧｙに制限されたことを除いては、実施例２が繰り返された。全ての色について、２００℃以上のシーリング温度で重大な印刷欠点が観察された。

実施例５
ＰＥＴフィルムが３０μｍ厚さのポリマーコートされた紙によって置換されたことを除いては、実施例１が繰り返された。実施例１と同様の結果が観察された。

Claims (20)

1. 一つ以上のデジタル印刷されかつ電子線架橋されたインク層を含むフレキシブル包装基材であって、前記インク層中のエチレン性不飽和基及び脂環式エポキシドの濃度が、０．０５ｍｅｑ／ｇ未満、好ましくは０．０３ｍｅｑ／ｇ未満、より好ましくは０．０１ｍｅｑ／ｇ未満、最も好ましくは０．００５ｍｅｑ／ｇ未満であり、架橋されたインク層が、フレキシブル包装基材の上部表面であることを特徴とするフレキシブル包装基材。
2. 前記一つ以上の架橋されたインク層を保護する追加の層を含まないことを特徴とする、請求項１に記載のフレキシブル包装基材。
3. 架橋されたインク層と基材の間に挟まれたプライマー層を含むことを特徴とする、請求項１又は２に記載のフレキシブル包装基材。
4. プライマー層とインク層の全層厚が、０．４〜４μｍ、好ましくは０．６〜３．５μｍ、より好ましくは０．８〜３μｍ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フレキシブル包装基材。
5. プライマー層の層厚が、０．０１〜０．５μｍ、好ましくは０．０５〜０．４μｍ、最も好ましくは０．１〜０．３μｍ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フレキシブル包装基材。
6. 請求項１〜５のいずれかに記載の印刷されたフレキシブル包装基材を形成する方法であって、
   ａ）フレキシブル包装基材を準備する工程；
   ｂ）少なくとも一つのインク組成物のデジタル印刷プロセスによって少なくとも一つのデジタル印刷物を付与する工程、ただし、前記インク組成物は、０．２ｍｅｑ／ｇ未満、好ましくは０．１ｍｅｑ／ｇ未満、より好ましくは０．０５ｍｅｑ／ｇ未満、最も好ましくは０．０１ｍｅｑ／ｇ未満のエチレン性不飽和基、好ましくは（メタ）アクリル二重結合の濃度、及び脂環式エポキシドの濃度を有する；及び
   ｃ）デジタル印刷物を電子線照射に供する工程；
   を含むことを特徴とする方法。
7. 少なくとも一つのインク組成物が、ぶらさがっている及び／又は末端に存在するエチレン性不飽和二重結合を有する分子構造を含む成分を実質的に含まないことを特徴とする、請求項６に記載の方法。
8. フレキシブル包装基材が、プラズマ処理されており、好ましくはコロナプラズマ処理されていることを特徴とする、請求項６又は７に記載の方法。
9. 工程ｂ）の開始前にプライマー組成物を付与する追加の工程を含むことを特徴とする、請求項６〜８のいずれかに記載の方法。
10. 工程ｂ）のデジタル印刷プロセスが、液体電子写真印刷であることを特徴とする、請求項６〜９のいずれかに記載の方法。
11. 工程ｃ）における電子線照射の用量が、少なくとも１５ｋＧｙ、好ましくは少なくとも１８ｋＧｙ、より好ましくは少なくとも２０ｋＧｙであることを特徴とする、請求項６〜１０のいずれかに記載の方法。
12. 工程ｃ）における電子線照射の用量が、２０〜１００ｋＧｙ、好ましくは２５〜８０ｋＧｙ、より好ましくは３０〜６０ｋＧｙであることを特徴とする、請求項６〜１１のいずれかに記載の方法。
13. 工程ｃ）における電子線照射が、３００ｐｐｍ未満、好ましくは２５０ｐｐｍ未満、より好ましくは２００ｐｐｍ未満、最も好ましくは１５０ｐｐｍ未満の酸素濃度で行なわれることを特徴とする、請求項６〜１２のいずれかに記載の方法。
14. 工程ａ）のフレキシブル包装基材が、ポリエチレンテレフタレート、高密度ポリエチレン、配向ポリプロピレン、配向ポリアミド、ポリスチレン、又は紙を含むことを特徴とする、請求項６〜１３のいずれかに記載の方法。
15. プライマー組成物が、一種以上のポリアクリルアミドを含むことを特徴とする、請求項６〜１４のいずれかに記載の方法。
16. インク組成物が、一種以上の（メタ）アクリル（コ）ポリマー樹脂を含むことを特徴とする、請求項６〜１５のいずれかに記載の方法。
17. インク組成物が、２０〜９５重量％の炭化水素キャリア液体と、５〜８０重量％の一種以上の（メタ）アクリル（コ）ポリマー樹脂と、１０〜５０重量％の一種以上のカルボキシル官能性エチレン含有コポリマー共樹脂と、０．１〜８０重量％の一種以上の着色剤とを含むことを特徴とする、請求項６〜１６のいずれかに記載の方法。
18. フレキシブル包装基材をシール層に積層する追加の工程を含む、請求項６〜１７のいずれかに記載の方法。
19. 印刷されたフレキシブル包装基材又は積層体を、ヒートシール装置中で、１００〜２５０℃、好ましくは１１０〜２３０℃、より好ましくは１２０〜２２０℃の温度でヒートシールする工程を含む、請求項６〜１８のいずれかに記載の方法。
20. 請求項１〜５のいずれかに記載のフレキシブル包装基材を含むことを特徴とするフローパック。