JP2020059770A - ラミネート用印刷インキ - Google Patents
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Abstract
Description
また、高い溶解性を有するトルエンを含有しない場合にも印刷適性が良好となるように検討されている(例えば、特許文献3〜5)。
更に、版詰まり性を改善したものとして特許文献6が挙げられているが、依然、版詰まりの改善は十分とは言えず、フィルム密着性、高速印刷でも非印刷部の汚れがなくハイライト転移性に優れる印刷適性、後加工適性であるラミネート強度を兼備したフィルム基材用ラミネート用印刷インキの開発が望まれる。
また、塩素化ポリオレフィン(A)は、ポリオレフィンに、α,β−不飽和カルボン酸及び/又はその誘導体と塩素が導入された酸変性塩素化ポリオレフィン樹脂としていても良い。
更に、前記酸変性塩素化ポリオレフィンの製造方法としては例えば、ポリオレフィンをα,β−不飽和カルボン酸及び/又はその誘導体にて酸変性して酸変性ポリオレフィンを得た後に、クロロホルム等の塩素系溶媒に溶解した後に塩素ガスを吹き込み、酸変性ポリオレフィンに塩素を導入してもよい。
前記塩素化ポリオレフィン(A)として代表的なものとして、塩素化ポリプロピレン樹脂を挙げる事ができる。前記塩素化ポリプロピレン樹脂としては塩素化度が30〜45%、重量平均分子量が5000〜50000であることが好ましい。
前記塩素化度とは、塩素化ポリプロピレン樹脂中の塩素原子の質量%である。塩素化度が30%未満では有機溶剤に対する溶解度が低下する傾向にあり、45%を越えるとフィルム基材との密着性が低下する傾向が生じ易い。また重量平均分子量が5000未満ではフィルム基材への密着性の効果が得られにくく、また50000を越えると溶解性、特にエステル系溶剤、アルコール系溶剤への溶解性が低下する傾向が生じ易い。
エチレンから誘導される構成単位と、酢酸ビニルから誘導される構成単位とを特定量で含有する樹脂である。
前記エチレン酢酸ビニル共重合体(B1)としては、酢酸ビニルの含有量が共重合体全体の20質量%以上50質量%以下のものが好ましい。酢酸ビニルの含有量が20質量%以上であれば、インキ皮膜の密着性、転移性を保持する傾向にあり、逆に、酢酸ビニルの含有量が50質量%以下であればインキのラミネート強度を保持する事ができる。
更に、酢酸ビニルの含有量が共重合体全体の30質量%以上40質量%以下であればより好ましい。
尚、酢酸ビニルから誘導される構成単位含有量は、JIS K7192:1999が規定する測定法に準じたものである。
特に本発明のラミネート用印刷インキにメチルシクロヘキサンなどの炭化水素系溶剤を使用する場合には、エチレン酢酸ビニル共重合体(B1)および塩素化エチレン酢酸ビニル共重合体(B2)を併用すると、版詰まり性、ラミネート強度、接着性の観点からさらに好ましい。エチレン酢酸ビニル共重合体と塩素化エチレン酢酸ビニル共重合体との比率は、固形分重量比で10/90〜40/60であるとより好ましい。
前記脂肪酸誘導体(C)としては、脂肪酸、脂肪酸塩、脂肪酸エステル、脂肪酸アミン等の化合物が挙げられる。
炭素原子数12以上の脂肪酸を例示すれば、ラウリン酸、ミリスチン酸、ペンタデシル酸、パルミチン酸、パルミトレイン酸、マルガリン酸、ステアリン酸、オレイン酸、バクセン酸、リノール酸、リノレン酸、アラキジン酸等が挙げられる。これらは、単独で使用することも出来るし、2種類以上を併用することもできる。
中でも、ラウリン酸やオレイン酸が好ましい。
本発明に用いる脂肪酸エステルを得る為の2価のアルコールとしては、例えば、エチレングリコール、1,2−プロピレングリコール、1,4−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、ジエチレングリコール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、トリエチレングリコール、ネオペンチルグリコール等の脂肪族ジオール類;ビスフェノールA、ビスフェノールS、ビスフェノールF等のビスフェノール類、ビスフェノールAのポリアルキレンオキサイド付加物、ビスフェノールSのポリアルキレンオキサイド付加物、ビスフェノールFのポリアルキレンオキサイド付加物等のビスフェノールのアルキレンオキサイド付加物等のビスフェノール誘導体類等の芳香族のジオール類;シクロヘキサンジメタノール等の脂環族のジオール類等が挙げられる。
本発明に用いる脂肪酸エステルを得る為の3価以上のアルコールとしては、例えば、グリセリン、トリメチロ−ルエタン、トリメチロ−ルプロパン、ソルビト−ル、1,2,3,6−ヘキサンテトロ−ル、1,4−ソルビタン、ペンタエリスリト−ル、ジペンタエリスリト−ル、2−メチルプロパントリオ−ル、1,3,5−トリヒドロキシベンゼン、トリス(2−ヒドロキシエチル)イソシアヌレ−ト等が挙げられる。
脂肪油としては、サラダ油、白絞油、コーン油、大豆油、ごま油、菜種油(キャノーラ油)、榧油、こめ油、糠油、椿油、サフラワー油(ベニバナ油)、ヤシ油(パーム核油)、綿実油、ひまわり油、エゴマ油、アマニ油、オリーブオイル、ピーナッツオイル、アーモンドオイル、アボガドオイル、ヘーゼルナッツオイル、ウォルナッツオイル、グレープシードルオイル、マスタードオイル、レタス油等の植物油、鯨油、鮫油、肝油等の魚油が挙げられる。中でも大豆油が好ましい。
を使用する事が好ましい。
前記ロジン系樹脂としては、ロジン、水添ロジン、酸変性ロジン、エステルロジンが挙げられる。
前記ロジンとしては、アビエチン酸、レボピマール酸、パルストリン酸、ネオアビエチン酸、デヒドロアビエチン酸、或いはジヒドロアビエチン酸など樹脂酸を主成分とするトール油ロジン、ガムロジン、ウッドロジンなどの未変性ロジンが挙げられる。
前記未変性ロジンを各々水素化したものが水添ロジンとして使用できる。
前記、酸変性ロジンとしては、ディールズ・アルダー付加反応によりロジンにフマル酸を付加したフマロピマール酸 マレイン酸を付加したマレオピマール酸等が挙げられる。
前記、酸性変性ロジンの中でも、マレイン酸ロジンが特に好ましい。
前記エステル化ロジンとしては、ロジンとグリセリンをエステル化反応させて得られるグリセリンエステルや、ペンタエリスリトールとエステル化して得られるペンタエリスリトールエステルを挙げらる事ができる。
尚、印刷時の作業衛生性と包装材料の有害性の両面から、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素系溶剤を使用しない事がより好ましい。
更に、臭気の観点からメチルシクロヘキサン、エチルシクロヘキサンなどの炭化水素系溶剤の使用が敬遠される事がある。この際には、溶解性、インキ安定性の観点からエチレン酢酸ビニル共重合体(B1)よりも塩素化エチレン酢酸ビニル共重合体(B2)を用いることが好ましい。
塩素化度は、5〜40の範囲のものが好ましい。この範囲にあると、顔料の分散性、ノンメチルシクロヘキサン溶剤に対する溶解性が良好となる。ここで、本発明における塩素化エチレン酢酸ビニル共重合体(B2)の塩素化度とは、エチレン酢酸ビニル共重合体中の塩素原子の質量%である。
C.I.Pigment Yellow 1、3、12、13、14、17、42、74、83;
C.I.Pigment Orange 16;
C.I.Pigment Red 5、22、38、48:1、48:2、48:4、49:1、53:1、57:1、63:1、81、101;
C.I.Pigment Violet 19、23;
C.I.Pigment Blue 23、15:1、15:3、15:4、17:1、18、27、29
C.I.Pigment Green 7、36、58、59;
C.I.Pigment Black 7;
C.I.Pigment White 4、6、18などが挙げられる。
尚、前記顔料の平均粒径は、10〜400nmの範囲にあるものが好ましく、より好ましくは50〜350nm程度のものである。 また前記着色顔料の添加量としては、十分な画像濃度や印刷画像の耐光性を得るため、インキ全量の1〜20質量%の範囲で含有させることが好ましい。
インキ中に気泡や予期せずに粗大粒子などが含まれる場合は、印刷物品質を低下させるため、濾過などにより取り除くことが好ましい。濾過器は従来公知のものを使用することができる。
インキの粘度は、使用される原材料の種類や量、例えば各樹脂、着色剤、有機溶剤などを適宜選択することにより調整することができる。また、インキ中の顔料の粒度および粒度分布を調節することによりインキの粘度を調整することもできる。
これらのフィルムは、未延伸フィルムでも延伸フィルムでも良く、その製法も限定されるものではない。また、基材フィルムの厚さも特に限定されるものではないが、通常は1〜500μmの範囲であればよい。
また、フィルムの印刷面には、コロナ放電処理がされていれば更に基材密着性を向上させる事ができ好ましい。また、シリカ、アルミナ等が蒸着されていてもよい。
また印刷方法としては、グラビア印刷、フレキソ印刷などの既知の版を使用する印刷方式で印刷できるが、特にグラビア印刷方式で印刷することが好ましい。グラビア印刷に用いられるシリンダーは、彫刻タイプ、腐食タイプ等公知のものが用いられる。
前記連肉配合のベースインキを適宜混合溶剤を用い印刷用インキに希釈・調整した際の粘度は、25℃で離合社製ザーンカップ#3にて13〜18秒の範囲、60〜100(mPa・s)の範囲が好ましい。
尚、本発明におけるGPC(ゲルパーミエーションクロマトグラフィー)による重量平均分子量(ポリスチレン換算)の測定は東ソー(株)社製HLC8220システムを用い以下の条件で行った。
分離カラム:東ソー(株)製TSKgelGMHHR−Nを4本使用。カラム温度:40℃。移動層:和光純薬工業(株)製テトラヒドロフラン。流速:1.0ml/分。試料濃度:1.0重量%。試料注入量:100マイクロリットル。検出器:示差屈折計。
粘度はトキメック社製B型粘度計で25℃において測定した。
エチレン酢酸ビニル共重合体(B1)の樹脂溶液として、三井・デュポン ポリケミカル社製エバフレックスEV40W;酢酸ビニルから誘導される構成単位含有量41%に酢酸エチル/メチルエチルケトン/メチルシクロヘキサン=20/20/40の質量比率で加え、固形分20%になる様に溶解した樹脂溶液(B1L)を作製した。
塩素化エチレン酢酸ビニル共重合体(B2)の樹脂溶液として、沾州北方塑料化工社製CEVA B−3(塩素化度30〜40)に酢酸エチル/酢酸ノルマルプロピル/メチルエチルケトン=20/20/40の質量比率で加え、固形分20%になる様に溶解した樹脂溶液(B2L)を作製した。
ベースインキの練肉と、練肉後のインキ作製で使用する混合溶剤Iとして、質量比率で酢酸ノルマルプロピル/メチルエチルケトン/メチルシクロヘキサン=25/25/50で混合した混合溶剤Iを作製した。
表1〜3に記載の配合比率でまず藍顔料を加えたベースインキをマイティーミル(株式会社井上製作所製)を用いて混練した後、印刷インキ化すべく表1〜3に併記した配合比率にて藍インキを調製した。
藍顔料Fastogen BlueFA5380(DIC社製)10部、エチレン酢酸ビニル共重合体(B1)の樹脂溶液(B1L)15部、塩素化エチレン酢酸ビニル共重合体(B2)の樹脂溶液(B2L)10部、混合溶液Iを15部加えマイティーミルにて練肉し、まずはベースインキを作製した。
ベースインキに更に塩素化ポリオレフィン(A)としてスーパークロンSC360(塩素化度31、固形分60%(エチルアルコール溶剤使用)、CAS No.68442−33−1、塩素化ポリプロピレン、日本製紙株式会社製)10部、
塩素化エチレン酢酸ビニル共重合体(B2)の樹脂溶液(B2L)15部、混合溶剤Iを24.5部、脂肪酸誘導体(C)として大豆油0.5部を加え攪拌し藍インキを作製した。
実施例1の脂肪酸誘導体(C)大豆油0.5部の代わりに、ひまし油0.5部を加え、実施例1と同様の手順にて藍インキを作製した。
実施例1の脂肪酸誘導体(C)大豆油0.5部の代わりに、ラウリン酸(炭素原子数12)1.5部を加え、インキ全量が100部になる様に混合溶液Iを23.5部で調整し、実施例1と同様の手順にて藍インキを作製した。
実施例1の脂肪酸誘導体(C)大豆油0.5部の代わりに、オレイン酸(炭素原子数18)1.5部を加え、インキ全量が100部になる様に混合溶液Iを23.5部で調整し、実施例1と同様の手順にて藍インキを作製した。
実施例1の脂肪酸誘導体(C)大豆油0.5部の代わりに、エポキシ化大豆油(エポサイザーW−100−EL 酸価0.5KOHmg/g DIC(株)社製)2.0部を加え、インキ全量が100部になる様に混合溶液Iを23部で調整し、実施例1と同様の手順にて藍インキを作製した。
実施例6〜9については、脂肪酸誘導体(C)としてアミン系脂肪酸Solsperse17000(固形分50%、ルーブリゾール社製)を使用した。Solsperse17000は顔料吸着基と相溶性基を持つシングル型塩基性(ω−ジアルキルアミドの4級アンモニウム塩)であり、顔料吸着基にジメチルアミノプロピルアミン、相用性基にステアリン酸を主体とする脂肪酸で構成され、顔料吸着基と相用性基の両基間を12-ヒドロキシステアリン酸で構成されるものである。
尚、実施例13、14には、アミン系脂肪酸Solsperse17000と他の脂肪酸誘導体である大豆油や、ラウリン酸と併用した藍インキを作製した。
実施例1の脂肪酸誘導体(C)大豆油0.5部の代わりに、水添ひまし油(T−20SF、伊藤製油製)3部を加え、インキ全量が100部になる様に混合溶液Iを22部で調整し、実施例1と同様の手順にて藍インキを作製した。
実施例11、12については、脂肪酸誘導体(C)としてSolsperse28000(固形分50%、ルーブリゾール社製)を使用した。Solsperse28000ポリエチレンはイミンにひまし油系エステルと脂肪油が付加したものと、ポリカプロラクトンに脂肪油が付加したものが、櫛型骨格状に形成した塩基性顔料分散剤である。
また、実施例12では、ロジン溶液として(荒川化学工業社製 マレイン化ロジンであるマルキードNo.31;酸価200以下、エチルアルコールで固形分50%に溶解させたもの)を1部添加した。
比較例1では、表3の配合に従って実施例1と同様の手順にて脂肪酸誘導体(C)を未使用の藍インキを作製した。
比較例2では、表3の配合に従って実施例1と同様の手順にて脂肪酸誘導体(C)を未使用の上、ロジン溶液として(荒川化学工業社製 マレイン化ロジンであるマルキードNo.31;酸価200以下、エチルアルコールで固形分50%に溶解させたもの)を5部添加し、インキ全量が100部になる様に混合溶液Iを20部で調整し、実施例1と同様の手順にて藍インキを作製した。
比較例3では、脂肪酸誘導体(C)である大豆油を0.05部として、インキ全量が100部になる様に混合溶液Iを調整し、実施例1と同様の手順にて藍インキを作製した。
比較例4では、脂肪酸誘導体(C)である大豆油を12部として、インキ全量が100部になる様に混合溶液Iを15部で調整し、実施例1と同様の手順にて藍インキを作製した。
比較例5では、脂肪酸誘導体(C)であるアミン系脂肪酸ソルスパース17000(ルーブリゾール社製)を0.05部として、インキ全量が100部になる様に混合溶液Iを調整し、実施例1と同様の手順にて藍インキを作製した。
比較例6では、脂肪酸誘導体(C)であるアミン系脂肪酸ソルスパース17000(ルーブリゾール社製)を12部として、インキ全量が100部になる様に混合溶液Iを15部で調整し、実施例1と同様の手順にて藍インキを作製した。
比較例7では、脂肪酸誘導体(C)であるソルスパース28000(ルーブリゾール社製)を0.05部として、インキ全量が100部になる様に混合溶液Iを調整し、実施例1と同様の手順にて藍インキを作製した。
比較例8では、脂肪酸誘導体(C)であるソルスパース28000(ルーブリゾール社製)を12部として、インキ全量が100部になる様に混合溶液Iを15部で調整し、実施例1と同様の手順にて藍インキを作製した。
表1〜3に記載の藍インキの粘度を、前記混合溶剤Iでザーンカップ#3(離合社製)で16秒(25℃)に調整し、版深22μmグラビア版を備えたグラビア校正機により、二軸延伸ポリプロピレンフィルムV(以下、OPPフィルム、東洋紡績株式会社製 P2161 厚さ20μm)のコロナ処理面側に印刷し、作製した印刷物を1日放置後、印刷面にセロハンテープ(ニチバン製12mm幅)を貼り付け、これを急速に剥がしたときの印刷皮膜の外観の状態を次の5段階で目視判定した。
5:印刷皮膜が全く剥がれなかった。
4:印刷皮膜の70%以上〜90%未満がフィルムに残った。
3:印刷皮膜の50%以上〜70%未満がフィルムに残った。
2:印刷皮膜の30%以上〜50%未満がフィルムに残った。
1:印刷皮膜が30%未満しか残らなかった。
表1〜3に記載の藍インキを、前記混合溶剤Iで離合社製ザーンカップNo3を使用し16秒になるように希釈した。それを、版深度25μmを有するレーザーグラビア版を取り付けたMD型グラビア印刷機(富士機械株式会社製)を用いて、片面にコロナ放電処理を施した二軸延伸ポリプロピレンフィルムV(東洋紡績株式会社製 P2161 厚さ20μm)の処理面に印刷を行った。
転移性は、グラビア版の円周600mmφで200m/minの印刷速度した際のハイライト印刷部分(網点面積10%未満)におけるカスレの面積の割合を評価するカスレ試験と、非印刷部の汚れ具合を目視評価した。 評価4以上が実用範囲である。
(評価基準)
5:カスレが全くなく、非印刷部の汚れもない。
4:カスレが少し見られる 、若しくは非印刷部に汚れが少しみられる。
3:カスレが少し見られ 、且つ非印刷部に汚れが少し見られる。
2:カスレが見られ 、且つ非印刷部に汚れが見られる。
1:カスレが多く見られ、且つ非印刷部にも汚れが多く見られる。
上記印刷物にエーテル系のドライラミネート接着剤ディックドライLX−401A/SP−60(DIC製)を塗膜量が2.5g/m2となるように塗布、乾燥後、ドライラミネート機(武蔵野機械設計事務所製)によって無延伸ポリプロピレンフィルム(以下、CPP:東洋紡(株)製 P1128 20μm)を積層し、40℃で3日間エージング施し、ラミネート物を得た後、15mm幅に切り出し引っ張り速度300mm/分で90度剥離試験を行った。
数値が大きい方が、ラミネート強度が強い。
Claims (5)
- 塩素化ポリオレフィン(A)と、エチレン酢酸ビニル共重合体(B1)および/又は塩素化エチレン酢酸ビニル共重合体(B2)と、脂肪酸誘導体(C)と、有機溶剤(D)とを含有する印刷インキ組成物であって、
前記脂肪酸誘導体(C)の総計がインキ全量の0.1〜5質量%である事を特徴とするラミネート用印刷インキ。
- 前記脂肪酸誘導体(C)が有する長鎖炭化水素基の炭素原子数が12以上である請求項1に記載のラミネート用印刷インキ。
- 前記脂肪酸誘導体(C)が脂肪酸、脂肪酸塩、脂肪酸エステル、脂肪酸アミンからなる群から選ばれる1種以上の化合物である請求項1又は2に記載のラミネート用印刷インキ。
- 前記有機溶剤(D)が、芳香族炭化水素系溶剤を含有しない請求項1〜3の何れか1つに記載のラミネート用印刷インキ。
- プラスチックフィルムに、請求項1〜4のいずれか1つに記載のラミネート用印刷インキを、グラビア印刷機を用いて印刷してなる印刷物。
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